JPH0422945Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0422945Y2 JPH0422945Y2 JP1985118425U JP11842585U JPH0422945Y2 JP H0422945 Y2 JPH0422945 Y2 JP H0422945Y2 JP 1985118425 U JP1985118425 U JP 1985118425U JP 11842585 U JP11842585 U JP 11842585U JP H0422945 Y2 JPH0422945 Y2 JP H0422945Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grip
- trigger
- pawl
- finger
- pawl gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
A 産業上の利用分野
本考案は、マニプレータに係り、特にマスタ
ー・スレーブ型のマニプレータに関する。[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application The present invention relates to a manipulator, and particularly to a master-slave type manipulator.
B 考案の概要
この考案は、スレーブの指の開閉動作をマスタ
ーのグリツプで操作するマスター・スレーブ型の
マニプレータにおいて、
グリツプにおける握り変化量に対応した動作速
度でスレーブの指の閉動作を行うとともに、ON
−OFF制御で開動作することにより、
小形、軽量にして微速機能を有し、操作を安全
かつ確実にできるようにしたものである。B. Summary of the invention This invention is a master-slave type manipulator in which the opening and closing movements of the slave's fingers are operated by the master's grip. ON
-By opening with OFF control, it is small and lightweight, has a slow speed function, and can be operated safely and reliably.
C 従来の技術
従来、スレーブの指の開閉の動作を制御するに
は、ON−OFF制御またはバイラテラル制御によ
る方法が知られている。ON−OFF制御方法は、
マスターのグリツプに設けられた押釦スイツチに
よつてスレーブの指の開動作および閉動作の指令
を切換え、スレーブの指を駆動するモータの通電
時間を制御するものである。一方、バイラテラル
制御方法は、マスターとスレーブの両方に、それ
ぞれモータ、位置センサおよびトルクセンサ等を
装備して、マスターとスレーブのお互いの位置お
よびトルクを制御するもので、マスター側のトル
クはオペレータへの力フイードバツクとなる。C. Prior Art Conventionally, methods using ON-OFF control or bilateral control have been known to control the opening and closing operations of the fingers of a slave. The ON-OFF control method is
A push button switch provided on the master grip switches commands for opening and closing the slave fingers, and controls the energization time of the motor that drives the slave fingers. On the other hand, in the bilateral control method, both the master and slave are equipped with motors, position sensors, torque sensors, etc., and the master and slave control each other's positions and torques, and the torque on the master side is controlled by the operator. It becomes a power feedback to the
D 考案が解決しようとする問題点
しかしながら、上記ON−OFF制御方法にあつ
ては、マスターおよびスレーブの構造が簡単であ
るという利点を有するものの、位置指令の精度が
悪いという欠点があつた。マスターとスレーブと
は、一般に遠距離を隔てて使用されるため、特に
動作速度が高速である場合には、指の開閉度を正
確に制御することはかなり困難であつた。また、
指でワークを掴む際に、指令の出し過ぎによつて
ワークを損傷させてしまう虞れがあつた。D. Problems to be Solved by the Invention However, although the above ON-OFF control method has the advantage of simple master and slave structures, it has the disadvantage of poor position command accuracy. Since the master and slave are generally used at a distance, it is quite difficult to accurately control the degree of opening and closing of the fingers, especially when the operating speed is high. Also,
When grasping the workpiece with the fingers, there was a risk that the workpiece would be damaged by issuing too many commands.
一方、バイラテラル制御方法にあつては、位置
およびトルクの制御が正確にできるという利点を
有するものの、マスターとスレーブの両方とも構
造が複雑となつて大形化、重量化してしまうとい
う欠点があつた。特に、マスターは人間の力によ
つて操作するので、できるだけ小形かつ軽量であ
ることが望ましい。また、マスターのグリツプに
は、多数の操作スイツチが配置されることにな
り、両手操作となつて作業性が悪いという欠点が
あつた。 On the other hand, although the bilateral control method has the advantage of being able to precisely control position and torque, it has the disadvantage that the structure of both the master and slave becomes complex, making them large and heavy. Ta. In particular, since the master is operated by human power, it is desirable that it be as small and lightweight as possible. In addition, the master grip has a disadvantage in that a large number of operation switches are arranged, which means that it must be operated with both hands, resulting in poor workability.
E 問題点を解決するための手段
かかる従来の問題点を解決するために、本考案
はマスターのグリツプに設けた引き金の握り変化
量を検出するポテンシヨメータ等の変位センサ
と、この変位センサの検出信号に対応した動作速
度でスレーブの指の閉動作を制御する制御回路
と、マスター側にあつて前記制御回路にスレーブ
の指の開動作の指令を与える復帰スイツチとをマ
ニプレータに備えたものである。E. Means for Solving the Problems In order to solve these conventional problems, the present invention provides a displacement sensor, such as a potentiometer, which is provided on the master grip to detect the amount of change in the grip of the trigger, and a displacement sensor for detecting the amount of change in the grip of the trigger. The manipulator is equipped with a control circuit that controls the closing operation of the slave finger at an operation speed corresponding to the detection signal, and a return switch on the master side that gives a command to the control circuit to open the slave finger. be.
F 作用
上記構成のマニプレータにおいて、オペレータ
がグリツプに設けた引き金を握ると、変位センサ
がその握り変化量を検出する。そして、この握り
変化量に対応した電圧がスレーブの指を駆動する
駆動源に印加され、指の閉動作が握り変化量に対
応した動作速度で行われる。これに対し、指の開
動作はマスター側に設けた復帰スイツチをONに
することによつて制御回路に指令が与えられ、前
記駆動源が指を開くように作動される。F Effect In the manipulator having the above configuration, when the operator squeezes the trigger provided on the grip, the displacement sensor detects the amount of change in the grip. Then, a voltage corresponding to the amount of change in grip is applied to a drive source that drives the finger of the slave, and the closing operation of the fingers is performed at an operation speed corresponding to the amount of change in grip. On the other hand, to open the finger, a command is given to the control circuit by turning on a return switch provided on the master side, and the drive source is operated to open the finger.
G 実施例
以下、本考案を図に示す一実施例に基づき詳細
に説明する。G. Example Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
本考案のマニプレータは、例えば図に示すよう
に、マスターのグリツプ1には、引き金2が設け
られている。この引き金2には、ピン3によりリ
ンク4の一端が回動自在に取付けられている。ま
た、リンク4の他端は、グリツプ枠体1aにピン
5により回動自在に取付けられている。さらに、
リンク4とグリツプ枠体1aとの間には、引張ば
ね6が設けられており、引き金2は常時戻り方向
(図において左側方向)に引張られている。 In the manipulator of the present invention, for example, as shown in the figure, a trigger 2 is provided on a master grip 1. One end of a link 4 is rotatably attached to the trigger 2 by a pin 3. The other end of the link 4 is rotatably attached to the grip frame 1a by a pin 5. moreover,
A tension spring 6 is provided between the link 4 and the grip frame 1a, and the trigger 2 is constantly pulled in the return direction (to the left in the figure).
一方、ピン5には、戻しばね(図示省略)によ
り常時時計方向に付勢されたつめ歯車7が固着さ
れている。また、引き金2のピン3には、つめ8
の一端が固着されており、つめ8の他端は、ばね
(図示省略)によりつめ歯車7に向つて付勢され、
つめ歯車7と噛合している。つめ歯車7とつめ8
とは、ラチエツト機構をなすものである。 On the other hand, a pawl gear 7, which is constantly biased clockwise by a return spring (not shown), is fixed to the pin 5. Also, the pin 3 of the trigger 2 has a pawl 8.
One end of the pawl 8 is fixed, and the other end of the pawl 8 is urged toward the pawl gear 7 by a spring (not shown).
It meshes with pawl gear 7. pawl gear 7 and pawl 8
This is a ratchet mechanism.
さらに、グリツプ枠体1aには、つめ歯車7と
噛合するポテンシヨメータ9が取付けられてい
る。ポテンシヨメータ9は、つめ歯車7の回転
量、すなわち引き金2の握り変化量に対応した電
圧を取出す変位センサであり、例えばマスター側
に設けられた制御回路本体10に指令を与えるも
のである。そして、制御回路本体10は、スレー
ブ11の指12の開閉動作を行う駆動源で制御回
路本体10と制御回路を構成するモータ13の閉
動作速度を前記ポテンシヨメータ9からの指令に
基づき制御するものである。 Furthermore, a potentiometer 9 that meshes with the pawl gear 7 is attached to the grip frame 1a. The potentiometer 9 is a displacement sensor that picks up a voltage corresponding to the amount of rotation of the pawl gear 7, that is, the amount of change in grip of the trigger 2, and provides a command to a control circuit body 10 provided on the master side, for example. The control circuit main body 10 controls the closing operation speed of the motor 13, which is a drive source for opening and closing the finger 12 of the slave 11 and constitutes the control circuit with the control circuit main body 10, based on the command from the potentiometer 9. It is something.
また、グリツプ1には、制御回路本体10にス
レーブ11の指12の開動作指令を与える復帰ス
イツチとして押釦スイツチ14が取付けられてい
る。制御回路本体10は、この押釦スイツチ14
のON−OFF指令に基づきモータ13を指12が
開く方向に駆動制御するものである。ここに、ポ
テンシヨメータ9と押釦スイツチ14との指令に
は、電気的インタロツクが設けられており、ポテ
ンシヨメータ9からの指令が優先される。これ
は、誤動作によりスレーブ11の指12が開かな
いようにとの安全上の配慮からである。 Further, a push button switch 14 is attached to the grip 1 as a return switch for giving an opening operation command to the finger 12 of the slave 11 to the control circuit main body 10. The control circuit main body 10 is connected to this push button switch 14.
The motor 13 is driven and controlled in the direction in which the fingers 12 are opened based on the ON-OFF command. Here, an electrical interlock is provided between commands from the potentiometer 9 and the push button switch 14, and commands from the potentiometer 9 are given priority. This is for safety reasons to prevent the fingers 12 of the slave 11 from opening due to malfunction.
さらに、グリツプ枠体1aには、ばね付きのロ
ツクレバー15によりつめ歯車7に係合自在のロ
ツク用つめ16が取付けられている。このロツク
用つめ16が、つめ歯車7に噛合するとつめ歯車
7の時計方向の回転はロツクされ、反時計方向の
回転のみ可能となるものである。 Furthermore, a lock pawl 16 that can be engaged with the pawl gear 7 by a spring-loaded lock lever 15 is attached to the grip frame 1a. When the lock pawl 16 meshes with the pawl gear 7, the clockwise rotation of the pawl gear 7 is locked and only counterclockwise rotation is possible.
かかる構成のマニプレータにおいて、スレーブ
11の指12の閉動作は、ロツクレバー15を操
作してロツク用つめ16とつめ歯車7との係合を
解除したロツク解除状態では、微速領域の制御と
なる。すなわち、オペレータが例えば人差し指で
引き金2を握る(矢印イの方向)と、つめ8がつ
め歯車7を反時計方向(矢印ロの方向)へ回転さ
せる。すると、ポテンシヨメータ9は、時計方向
(矢印ハの方向)に回転し、その回転角度に対応
した電圧を検出し、制御回路本体10は、その検
出信号に対応した動作速度で指12の閉動作を制
御すべくモータ13を駆動させる。 In the manipulator having such a configuration, the closing operation of the finger 12 of the slave 11 is controlled in a slow speed range in the unlocked state in which the locking lever 15 is operated to release the engagement between the locking pawl 16 and the pawl gear 7. That is, when the operator squeezes the trigger 2 with, for example, his index finger (in the direction of arrow A), the pawl 8 rotates the pawl gear 7 counterclockwise (in the direction of arrow B). Then, the potentiometer 9 rotates clockwise (in the direction of arrow C), detects a voltage corresponding to the rotation angle, and controls the control circuit main body 10 to close the finger 12 at an operating speed corresponding to the detection signal. The motor 13 is driven to control the operation.
オペレータが引き金2の握りを止めると、引き
金2は、引張ばね6の作用によりもとの位置に戻
る(矢印イと反対方向)とともに、つめ歯車7が
戻しばねの作用により時計方向に回転し、ポテン
シヨメータ9は反時計方向に回転して、引き金2
の握り変化量が零であるという信号が制御回路本
体10に入力される。この信号に基づき、制御回
路本体10は、モータ13の駆動を停止させ、指
12の閉動作は停止する。 When the operator stops gripping the trigger 2, the trigger 2 returns to its original position due to the action of the tension spring 6 (in the opposite direction to arrow A), and the pawl gear 7 rotates clockwise due to the action of the return spring. Potentiometer 9 rotates counterclockwise and trigger 2
A signal indicating that the grip change amount is zero is input to the control circuit main body 10. Based on this signal, the control circuit main body 10 stops driving the motor 13, and the closing operation of the finger 12 is stopped.
また、ロツクレバー15を操作してロツク用つ
め16とつめ歯車7とを係合させたロツク状態で
は、指12の閉動作を高速で行うことが可能とな
る。すなわち、オペレータが引き金2を握ると、
つめ歯車7が反時計方向に回転し、ポテンシヨメ
ータ9は時計方向に回転する。そして、オペレー
タが引き金2を握るのを止めると、引き金は元の
位置に戻るが、つめ歯車7は、ロツク用つめ16
によりロツクされているので前述の如きロツク解
除状態とは異なり、時計方向に戻し回転されるこ
となく、握り変化量に対応した回転位置で止まつ
ている。次に、オペレータが、再度引き金2を握
ると、つめ歯車7はさらに反時計方向に回転し、
ポテンシヨメータ9もさらに時計方向に回転す
る。この操作を数回繰返してつめ歯車7を送込む
ことにより、ポテンシヨメータ9をその全範囲に
ついて作動させることができ、指12の閉動作を
高速で行うことができる。なお、指12の閉動作
の停止は、ロツクレバー15とつめ8を操作して
つめ歯車7との係合を解除しロツク解除状態とす
ることにより、戻しばねの作用でつめ歯車7は一
気に時計方向に回転し、ポテンシヨメータ9も反
時計方向に回転して、引き金2の握り変化量が零
であるという信号が制御回路本体10に入力され
て行われるものである。 Further, in the locked state in which the locking lever 15 is operated to engage the locking pawl 16 and the pawl gear 7, the closing operation of the finger 12 can be performed at high speed. That is, when the operator squeezes trigger 2,
Pawl gear 7 rotates counterclockwise and potentiometer 9 rotates clockwise. When the operator stops squeezing the trigger 2, the trigger returns to its original position, but the pawl gear 7 is locked by the locking pawl 16.
Since the grip is locked, unlike the unlocked state described above, it is not rotated clockwise but remains at the rotational position corresponding to the amount of grip change. Next, when the operator squeezes the trigger 2 again, the pawl gear 7 further rotates counterclockwise.
Potentiometer 9 also rotates further clockwise. By repeating this operation several times and feeding the pawl gear 7, the potentiometer 9 can be operated over its entire range, and the closing operation of the finger 12 can be performed at high speed. The closing operation of the finger 12 can be stopped by operating the lock lever 15 and the pawl 8 to disengage the pawl gear 7 and release the lock, and then the pawl gear 7 is immediately moved clockwise by the action of the return spring. , the potentiometer 9 also rotates counterclockwise, and a signal indicating that the amount of change in grip of the trigger 2 is zero is input to the control circuit main body 10.
一方、スレーブ11の指12を開くには、オペ
レータは、引き金2を握るのを止めて、例えば人
差し指で押釦スイツチ14を押す(ON)。する
と、制御回路本体10はその開動作の指令を受け
て、モータ13を指12が開くように駆動する。
モータ13は、押釦スイツチ14が押し続けられ
ている間だけ駆動し、オペレータが押釦スイツチ
14を押すのを止める(OFF)と、モータ13
の駆動は停止し、指12の開動作が停止する。 On the other hand, to open the finger 12 of the slave 11, the operator stops squeezing the trigger 2 and presses the push button switch 14 (ON) with, for example, his index finger. Then, the control circuit main body 10 receives the command for the opening operation and drives the motor 13 so that the finger 12 opens.
The motor 13 is driven only while the push button switch 14 is kept pressed, and when the operator stops pushing the push button switch 14 (OFF), the motor 13 is driven.
The drive of the finger 12 is stopped, and the opening motion of the finger 12 is stopped.
上記の如く、本実施例においては、引き金2の
近傍に押釦スイツチ(復帰スイツチ)14が配設
してあるので、操作が全て片手で行うことができ
る。また、引張ばね6の反力がオペレータに伝わ
り、臨場感を得ることができる。 As described above, in this embodiment, the push button switch (return switch) 14 is disposed near the trigger 2, so that all operations can be performed with one hand. In addition, the reaction force of the tension spring 6 is transmitted to the operator, providing a sense of realism.
H 考案の効果
以上のように、本考案のマニプレータによれ
ば、スレーブの指の閉動作は、マスターのグリツ
プに設けた引き金の握り変化量に対応した動作速
度で行われ、指の開動作は、復帰スイツチによる
指令で行われる構成としたので、スレーブの構造
が簡単で、小形かつ軽量となり、スレーブの狭い
場所での作業が容易となる。また、マスターも従
来のバイラテル制御方式のものより簡単な構造と
なり、その扱いが容易となる。さらに、指の閉動
作を微速で行うことができ、操作を安全かつ確実
に行うことができる等の効果を奏する。H. Effect of the invention As described above, according to the manipulator of the invention, the closing action of the slave's finger is performed at a speed corresponding to the amount of grip change of the trigger provided on the master's grip, and the opening action of the finger is Since the configuration is such that the operation is performed by a command from a return switch, the structure of the slave is simple, small and lightweight, and the slave can be easily operated in a narrow space. The master also has a simpler structure than the conventional bilatel control system, making it easier to handle. Furthermore, the closing motion of the fingers can be performed at a very slow speed, and the operation can be performed safely and reliably.
図は本考案のマニプレータの一実施例を示す概
略構成図である。
1……グリツプ、2……引き金、9……ポテン
シヨメータ、10……制御回路本体、11……ス
レーブ、12……指、13……モータ、14……
押釦スイツチ。
The figure is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the manipulator of the present invention. 1... Grip, 2... Trigger, 9... Potentiometer, 10... Control circuit body, 11... Slave, 12... Finger, 13... Motor, 14...
Push button switch.
Claims (1)
量を検出する変位センサと、この変位センサの検
出信号に対応した動作速度でスレーブの指の閉動
作を制御し且つ引き金の握り変化量が零の信号で
指の閉動作を停止させる制御回路と、前記グリツ
プに設けられて前記制御回路にスレーブの指の開
動作の指令を与える復帰スイツチとを備え、 前記グリツプは、操作者の握り変化量に対応し
て変位する引き金と、該引き金に一端側が回動自
在に軸支され、他端側がグリツプの枠体にピンで
軸支されるとともに前記引き金を常時引き戻す方
向に付勢されたリンクと、前記枠体のピンに回動
自在に設けられた戻しばね付きのつめ歯車と、こ
のつめ歯車に一端側が係合してラチエツト機構を
形成し他端側が引き金に取付けられて引き金を引
いたときにつめ歯車を一定方向に回動させるつめ
と、前記つめ歯車に噛合し前記変位センサに引き
金の握り変化量に対応した変位を与えるポテンシ
ヨメータと、前記つめ歯車に係脱自在で且つ係合
時につめ歯車の戻り回転をロツクするロツク用つ
めとで構成したことを特徴とするマニプレータ。[Claims for Utility Model Registration] A displacement sensor provided on the master's grip to detect the amount of change in the grip of the trigger, and a device that controls the closing operation of the slave's finger at an operating speed corresponding to the detection signal of this displacement sensor, and A control circuit that stops the closing operation of the finger when a signal indicating a grip change amount is zero, and a return switch provided on the grip and giving a command to the control circuit to open the slave finger, the grip being operated a trigger that is displaced in accordance with the amount of change in the user's grip; one end of the trigger is rotatably supported, the other end is supported by a pin on the frame of the grip, and the trigger is always oriented in the direction of pulling back. The loaded link, a pawl gear with a return spring rotatably provided on the pin of the frame body, one end engages with the pawl gear to form a ratchet mechanism, and the other end is attached to the trigger. a pawl that rotates the pawl gear in a fixed direction when the trigger is pulled; a potentiometer that meshes with the pawl gear and applies a displacement to the displacement sensor corresponding to the amount of change in grip of the trigger; and a potentiometer that engages and disengages the pawl gear. A manipulator comprising a locking pawl that is freely movable and locks the return rotation of a pawl gear when engaged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118425U JPH0422945Y2 (en) | 1985-08-01 | 1985-08-01 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985118425U JPH0422945Y2 (en) | 1985-08-01 | 1985-08-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229284U JPS6229284U (en) | 1987-02-21 |
| JPH0422945Y2 true JPH0422945Y2 (en) | 1992-05-27 |
Family
ID=31004862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985118425U Expired JPH0422945Y2 (en) | 1985-08-01 | 1985-08-01 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0422945Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4491766A (en) * | 1982-06-24 | 1985-01-01 | North American Philips Lighting Corporation | High pressure electric discharge lamp employing a metal spiral with positive potential |
-
1985
- 1985-08-01 JP JP1985118425U patent/JPH0422945Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229284U (en) | 1987-02-21 |
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