JPH0317629B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0317629B2 JPH0317629B2 JP7023987A JP7023987A JPH0317629B2 JP H0317629 B2 JPH0317629 B2 JP H0317629B2 JP 7023987 A JP7023987 A JP 7023987A JP 7023987 A JP7023987 A JP 7023987A JP H0317629 B2 JPH0317629 B2 JP H0317629B2
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- Japan
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- arm
- east
- north
- joint
- west
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- Expired
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 241000226585 Antennaria plantaginifolia Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ロボツトのマニプレータ等に用いら
れる関節装置で、特に東西、南北及び回転方向に
作動可能にした３自由度を有する関節装置に関す
るものである。
れる関節装置で、特に東西、南北及び回転方向に
作動可能にした３自由度を有する関節装置に関す
るものである。
従来の技術
従来の上記関節装置としては特開昭53−83265
号公報に記載された操作装置として知られてい
る。この従来例のものは、アクチエータとして３
個の電動モータを関節部からオフセツトして取付
けられており、また伝達機構を用いて各自由度の
それぞれの部材を駆動し、関節は３個のギヤを組
合わせて自由度３を得ており、さらに３自由度の
回転中心を１点に集中させた構成となつている。
号公報に記載された操作装置として知られてい
る。この従来例のものは、アクチエータとして３
個の電動モータを関節部からオフセツトして取付
けられており、また伝達機構を用いて各自由度の
それぞれの部材を駆動し、関節は３個のギヤを組
合わせて自由度３を得ており、さらに３自由度の
回転中心を１点に集中させた構成となつている。
発明が解決しようとする問題点
上記従来の関節装置にあつては、３自由度の回
転中心を１点に集中し、ギヤを組合わせて関節を
構成しているため、関節部が大きく、かつ重いと
いう大きな問題があつた。
転中心を１点に集中し、ギヤを組合わせて関節を
構成しているため、関節部が大きく、かつ重いと
いう大きな問題があつた。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は上記のことにかんがみなされたもの
で、関節装置全体の小型化と軽量化を図ることが
できる関節装置を提供しようとするもので、その
構成は、第１アームと第２アームとを球面継手を
介して連結し、第１アームの軸心に対する南北方
向両側の点Ａ，Ｂのそれぞれと、第２アームの軸
心に対する東西方向両側のＣ，Ｄとをそれぞれ伸
縮アクチエータにて連結した構成となつており、
各伸縮アクチエータを伸縮動することにより第１
アームに対して第２アームが南北方向、東西方向
に屈曲され、また左、右方向に回転される。
で、関節装置全体の小型化と軽量化を図ることが
できる関節装置を提供しようとするもので、その
構成は、第１アームと第２アームとを球面継手を
介して連結し、第１アームの軸心に対する南北方
向両側の点Ａ，Ｂのそれぞれと、第２アームの軸
心に対する東西方向両側のＣ，Ｄとをそれぞれ伸
縮アクチエータにて連結した構成となつており、
各伸縮アクチエータを伸縮動することにより第１
アームに対して第２アームが南北方向、東西方向
に屈曲され、また左、右方向に回転される。
第１図から第４図は本発明に係る関節装置の基
本構成及びその動作を示すもので、図中１は第１
アーム、２は第２アームであり、この両アーム
１，２は球面継手３を介して屈曲及び回転自在に
連結されている。
本構成及びその動作を示すもので、図中１は第１
アーム、２は第２アームであり、この両アーム
１，２は球面継手３を介して屈曲及び回転自在に
連結されている。
上記第１アーム１の軸心に対する南北方向両側
の点Ａ，Ｂと、第２アーム２の東西方向両側の点
Ｃ，Ｄとが伸縮アクチエータ４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄにて連結されている。すなわち、第１アーム
１の南側の点Ａと第２アーム２の東西の点Ｃ，Ｄ
とが第１、第２の伸縮アクチエータ４ａ，４ｂに
て連結されており、また第１アーム１の北側の点
Ｂと第２アーム２の東西の点Ｃ，Ｄとが第３、第
４の伸縮アクチエータ４ｃ，４ｄにて連結されて
いる。上記各伸縮アクチエータ４ａ，〜４ｄの基
本姿勢時の長さは同一になつている。
の点Ａ，Ｂと、第２アーム２の東西方向両側の点
Ｃ，Ｄとが伸縮アクチエータ４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄにて連結されている。すなわち、第１アーム
１の南側の点Ａと第２アーム２の東西の点Ｃ，Ｄ
とが第１、第２の伸縮アクチエータ４ａ，４ｂに
て連結されており、また第１アーム１の北側の点
Ｂと第２アーム２の東西の点Ｃ，Ｄとが第３、第
４の伸縮アクチエータ４ｃ，４ｄにて連結されて
いる。上記各伸縮アクチエータ４ａ，〜４ｄの基
本姿勢時の長さは同一になつている。
上記構成における基本動作を第２図から第４図
にて説明する。
にて説明する。
(1) 南北方向の屈曲（Pitch）
(i) 南方向へ屈曲する場合は第２図に示すよう
になり、第１アーム１の南側の点Ａに連結し
た第１、第２の伸縮アクチエータ４ａ，４ｂ
を同量短縮し、北側の点Ｂに連結した第３、
第４の伸縮アクチエータ４ｃ，４ｄを同量伸
長する。
になり、第１アーム１の南側の点Ａに連結し
た第１、第２の伸縮アクチエータ４ａ，４ｂ
を同量短縮し、北側の点Ｂに連結した第３、
第４の伸縮アクチエータ４ｃ，４ｄを同量伸
長する。
(ii) 北方向へ屈曲する場合は上記各組の伸縮ア
クチエータを逆に動作させる。
クチエータを逆に動作させる。
(2) 東西方向の屈曲（Yaw）
(i) 東方向へ屈曲する場合は第３図に示すよう
になり、第１アーム１の両点Ａ，Ｂと第２ア
ーム２の東側の点Ｃに連結した第１、第３の
伸縮アクチエータ４ａ，４ｃを同量短縮し、
反対側の第２、第４の伸縮アクチエータ４
ｂ，４ｄを同量伸長する。
になり、第１アーム１の両点Ａ，Ｂと第２ア
ーム２の東側の点Ｃに連結した第１、第３の
伸縮アクチエータ４ａ，４ｃを同量短縮し、
反対側の第２、第４の伸縮アクチエータ４
ｂ，４ｄを同量伸長する。
(ii) 西方向へ屈曲する場合は上記各組の伸縮ア
クチエータを逆の動作させる。
クチエータを逆の動作させる。
(3) 回転（Roll）
(i) 右回転する場合は第４図に示すように、第
１、第４の伸縮アクチエータ４ａ，４ｄを同
量短縮し、第２、第３の伸縮アクチエータ４
ｂ，４ｃを同量伸長する。
１、第４の伸縮アクチエータ４ａ，４ｄを同
量短縮し、第２、第３の伸縮アクチエータ４
ｂ，４ｃを同量伸長する。
(ii) 左回転は上記各組の伸縮アクチエータを逆
に動作する。
に動作する。
実施例
本発明の実施例を第５図に基づいて説明する。
この実施例にあつては各伸縮アクチエータにマ
ツキンベン筋を使用した。各マツキンベン筋の符
号は第１図に示す伸縮アクチエータに付した符号
と対応して同一の符号を付した。各マツキンベン
筋４ａ，〜４ｄのそれぞれはコントローラ５にて
制御される圧力制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを
介して圧力源８に接続されている。７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄは各マツキンベン筋４ａ，〜４ｄの圧
力を検出したコントローラ５にフイードバツクす
る圧力計である。
ツキンベン筋を使用した。各マツキンベン筋の符
号は第１図に示す伸縮アクチエータに付した符号
と対応して同一の符号を付した。各マツキンベン
筋４ａ，〜４ｄのそれぞれはコントローラ５にて
制御される圧力制御弁６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを
介して圧力源８に接続されている。７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄは各マツキンベン筋４ａ，〜４ｄの圧
力を検出したコントローラ５にフイードバツクす
る圧力計である。
上記マツキンベン筋４ａ，〜４ｄはそれぞれ内
圧を高くすると縮み、低くすると伸びるようにな
つており、以下このマツキンベン筋４ａ，〜４ｄ
を用いた場合の作用を説明する。
圧を高くすると縮み、低くすると伸びるようにな
つており、以下このマツキンベン筋４ａ，〜４ｄ
を用いた場合の作用を説明する。
(1) 南北方向の屈曲（Pitch）
第１、第２のマツキンベン筋４ａ，４ｂと第
３、第４のマツキンベン筋４ｃ，４ｄをそれぞ
れペアとして、圧力制御弁６ａ，〜６ｄによ
り、前者のペアの内圧をP1、後者の内圧をP2
としたときに、 南方向へ屈曲 P1＞P2 北方向へ屈曲 P1＜P2 中 立 P1＝P2 (2) 東西方向の屈曲（Yaw） 第１、第３のマツキンベン筋４ａ，４ｃと第
２、第４のマツキンベン筋４ｂ，４ｄをそれぞ
れペアとしてその前者の内圧をP3、後者の内
圧をP4としたときに、 東方向へ屈曲 P3＜P4 西方向へ屈曲 P3＞P4 中 立 P3＝P4 (3) 回転（Roll） 第２、第３のマツキンベン筋４ｂ，４ｃと第
１、第４のマツキンベン筋４ａ，４ｄをそれぞ
れペアとしてその前者の内圧をP5、後者の内
圧をP6としたときに、 左回転 P5＜P6 右回転 P5＞P6 中 立 P5＝P6 なお伸縮アクチエータの他の実施例として形
状記憶合金がある。
３、第４のマツキンベン筋４ｃ，４ｄをそれぞ
れペアとして、圧力制御弁６ａ，〜６ｄによ
り、前者のペアの内圧をP1、後者の内圧をP2
としたときに、 南方向へ屈曲 P1＞P2 北方向へ屈曲 P1＜P2 中 立 P1＝P2 (2) 東西方向の屈曲（Yaw） 第１、第３のマツキンベン筋４ａ，４ｃと第
２、第４のマツキンベン筋４ｂ，４ｄをそれぞ
れペアとしてその前者の内圧をP3、後者の内
圧をP4としたときに、 東方向へ屈曲 P3＜P4 西方向へ屈曲 P3＞P4 中 立 P3＝P4 (3) 回転（Roll） 第２、第３のマツキンベン筋４ｂ，４ｃと第
１、第４のマツキンベン筋４ａ，４ｄをそれぞ
れペアとしてその前者の内圧をP5、後者の内
圧をP6としたときに、 左回転 P5＜P6 右回転 P5＞P6 中 立 P5＝P6 なお伸縮アクチエータの他の実施例として形
状記憶合金がある。
なおこの明細書において、軸心に対する方向と
して東西南北で表わしたが、これは便宜上のもの
で、単に軸心に対する相互の相対方向を示すにす
ぎず、その方向は限定されるものではない。
して東西南北で表わしたが、これは便宜上のもの
で、単に軸心に対する相互の相対方向を示すにす
ぎず、その方向は限定されるものではない。
発明の効果
本発明によれば、第１アーム１と第２アーム２
とを連結する関節部が球面継手３と４本の伸縮ア
クチエータにて構成されることにより、関節装置
全体の小型化と軽量化を図ることができる。
とを連結する関節部が球面継手３と４本の伸縮ア
クチエータにて構成されることにより、関節装置
全体の小型化と軽量化を図ることができる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
基本構成図、第２図から第４図は基本作動図、第
５図はマツキンベン筋を用いた場合の実施例を示
す斜視図である。 １は第１アーム、２は第２アーム、３は球面継
手、４ａ，〜４ｄは伸縮アクチエータ。
基本構成図、第２図から第４図は基本作動図、第
５図はマツキンベン筋を用いた場合の実施例を示
す斜視図である。 １は第１アーム、２は第２アーム、３は球面継
手、４ａ，〜４ｄは伸縮アクチエータ。
Claims (1)
- １ 第１アーム１と第２アーム２とを球面継手３
を介して連結し、第１アーム１の軸心に対する南
北方向両側の点Ａ，Ｂのそれぞれと、第２アーム
２の軸心に対する東西方向両側のＣ，Ｄとをそれ
ぞれ伸縮アクチエータ４ａ，〜４ｄにて連結した
ことを特徴とする関節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023987A JPS63237887A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 関節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023987A JPS63237887A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 関節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237887A JPS63237887A (ja) | 1988-10-04 |
| JPH0317629B2 true JPH0317629B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=13425814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7023987A Granted JPS63237887A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 関節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63237887A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05104475A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多自由度アクチユエータ |
| JP2008121783A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Japan Science & Technology Agency | 関節システム |
| JP2015036161A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 国立大学法人富山大学 | 関節機構 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP7023987A patent/JPS63237887A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63237887A (ja) | 1988-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |