JPH10217158A - ロボツト装置 - Google Patents

ロボツト装置

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JPH10217158A
JPH10217158A JP1650897A JP1650897A JPH10217158A JP H10217158 A JPH10217158 A JP H10217158A JP 1650897 A JP1650897 A JP 1650897A JP 1650897 A JP1650897 A JP 1650897A JP H10217158 A JPH10217158 A JP H10217158A
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JP
Japan
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shaft
impact force
male screw
component
joint
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JP1650897A
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English (en)
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Hideki Noma
英樹 野間
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ロボツト装置において、関節部に組
み込んだ移動手段が外部からの衝撃力によつて破壊され
ることを防止し得ると共に、移動手段の動作の遊びを無
くし得るようにする。 【解決手段】移動手段の雄ねじに所定間隔で離して螺合
された第1及び第2の雌ねじを互いに第1及び第2のば
ねで接続する。また移動手段が発生した移動力を伝えて
関節部を屈曲させるシヤフト部に衝撃力吸収手段を組み
込む

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
【0002】発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図2) 発明の実施の形態(図1〜図5) 発明の効果
【0003】
【発明の属する技術分野】本発明はロボツト装置に関
し、例えば複数の脚部で移動するものに適用して好適な
ものである。
【0004】
【従来の技術】従来、この種のロボツト装置の脚部に
は、間接部を設けたものがある。ロボツトの関節部を回
動させるには、一般的に、低回転及び高トルクを必要と
する。このため、関節部を駆動するアクチユエータとし
て大きいトルクが得られないもの、例えば小型の電動モ
ータを使用する場合は、何らかの減速機構を設ける必要
がある。
【0005】この種の用途の代表的な減速機構には、平
歯車を複数用いた多段減速機構や、ハーモニツクドライ
ブ型減速機構が挙げられる。また長い雄ねじであるリー
ドスクリユーに1つの雌ねじを組み合わせてモータ出力
を減速するリードスクリユー減速機構がある。リードス
クリユー減速機構は、平歯車を複数用いた多段減速機構
に比して1段で高い減速比が得られると共に、ハーモニ
ツクドライブ型減速機構に比して構造が単純であること
により、高い減速比の減速機構を小型に構成することが
可能である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、関節部の減
速機構としてリードスクリユー減速機構と、リンク機構
とを組み合わせて使用する場合がある。この場合は、リ
ードスクリユー減速機構は、リードスクリユーの軸方向
への雌ねじの移動力をリンク機構を介して関節部に伝え
ることによつて、関節部を駆動する。
【0007】ところが、関節部に衝撃力をうけると、リ
ードスクリユー減速機構は、1段で高い減速比を得てい
ることにより、アクチユエータが逆回転して衝撃力を吸
収し難い構造にある。このため、リードスクリユー減速
機構が破壊され易いという問題があつた。
【0008】またリードスクリユー減速機構は、構造
上、バツクラツシによる遊びが必ず発生していた。この
ため、関節部には、リンク機構を介することにより、さ
らに大きな遊びが発生するという問題があつた。
【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、関節部に組み込んだ移動手段が外部からの衝撃力に
よつて破壊されることを防止し得ると共に、移動手段の
動作の遊びを無くし得るロボツト装置を提案しようとす
るものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第1及び第2の構成部が軸を介し
て回動自在に連結されてなる間接部を有するロボツト装
置において、第2の構成部側に配置された雄ねじと、第
2の構成部側に配置され、雄ねじを回動する回動駆動手
段と、雄ねじに螺合されて雄ねじの軸方向に移動する第
1及び第2の雌ねじと、弾性材でなり、第1及び第2の
雌ねじを接続する第1及び第2の接続手段と、一端部が
第1の構成部に回動自在に取り付けられ、他端部が第1
及び第2の接続手段の接続部に取り付けられたシヤフト
部とを設ける。
【0011】移動手段の雄ねじに所定間隔で離して螺合
された第1及び第2の雌ねじを互いに第1及び第2のば
ねで接続することにより、移動手段の動作の遊びを無く
すことができる。
【0012】また本発明においては、第1及び第2の構
成部が軸を介して回動自在に連結されてなる間接部を有
するロボツト装置において、一端部が第1の構成部に回
動自在に接続されたシヤフト部と、シヤフト部の他端部
を第2の構成部側で保持し、他端部を軸の径方向に移動
させる移動手段とを設ける。またシヤフト部は、第1の
シヤフト構成部と、第2のシヤフト構成部と、第1及び
第2のシヤフト構成部を接続し、シヤフト部の軸方向に
加わる衝撃力を吸収する衝撃力吸収手段とを有するよう
にする。
【0013】移動手段が発生した移動力を伝えて関節部
を屈曲させるシヤフト部に衝撃力吸収手段を組み込むこ
とにより、移動手段が外部からの衝撃力によつて破壊さ
れることを未然に防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0015】図1において、1は、全体としてロボツト
装置としての犬型の歩行ロボツトを示し、関節型の4つ
の脚部によつて全体の荷重を支えると共に、歩行の推進
力を発生する。但し、図中には、説明を簡略化するた
め、左前側の脚部2及び左後側の脚部3のみが示されて
いる。脚部2及び3は、上端部及び中央部にそれぞれ関
節部(図中、白丸で示す)4が設けられている。
【0016】因みに、頭部5は、関節部4を介して首頚
部6と接続されている。また首頚部6は、関節部4を介
して本体部7に接続されている。
【0017】図2に示すように、関節部4は、第1及び
第2の構成部としての関節8、9及びシヤフト部として
のシヤフト10によつてリンク機構に構成されている。
関節9の一方の端部付近には、回動駆動手段としての小
型の電動モータ11と、移動手段としてのリードスクリ
ユー減速機構12とが配設されている。関節8、9は、
それぞれの一方の端部に回動軸13を挿通して連結され
ており、この回動軸13を中心として屈曲する。この屈
曲の角度は、回動軸13上の例えばポテンシヨメータ1
4を使用して測定される。
【0018】シヤフト10は、途中から関節9側に緩や
かに曲がつた棒状に形成されており、一方の端部がピン
15を介して関節8周側面の中央付近に接続されてい
る。またシヤフト10は、他方の端部がピン16を介し
てリードスクリユー減速機構12の移動体17の一方の
端部に接続されている。
【0019】移動体17の他方の端部は、第1の接続手
段としてのばね18を介して第1の雌ねじとしての板形
状の雌ねじ19の一方の端部に連結されている。また移
動体17の他方の端部は、第2の接続手段としてのばね
20を介して第2の雌ねじとしての板形状の雌ねじ21
の一方の端部に連結されている。雌ねじ19及び21
は、互いにばね18及び20により張力を保つた状態で
所定の間隔でほぼ平行に隔てられていると共に、それぞ
れの他方の端部が雄ねじとしてのリードスクリユー22
に螺合されている。
【0020】リードスクリユー22は、電動モータ11
によつて回動して、電動モータ11の動力を雌ねじ19
及び21に伝える。
【0021】これにより、雌ねじ19及び21は、リー
ドスクリユー22上を移動する。
【0022】このとき雌ねじ19及び21は、ばね18
及び20による張力を常時受けてリードスクリユー22
上を移動する。
【0023】これにより、リードスクリユー22と雌ね
じ19及び21との間には、バツクラツシユによる遊び
が発生しない。
【0024】移動体17は、ばね18及び20と同様に
リードスクリユー22に沿つて関節9内を移動する。例
えば図3に示すように、移動体17が関節9の内部を関
節9の他方の端部側に移動することにより、関節部4は
屈曲することになる。
【0025】図2に示すように、シヤフト10は、中央
付近で間接8側の第1のシヤフト構成部としての部分シ
ヤフト10Aと、間接9側の第2のシヤフト構成部とし
ての部分シヤフト10Bとに分割されている。部分シヤ
フト10A及び10Bは、衝撃力吸収手段としての衝撃
力吸収機構23を介して接続されている。ある値を越え
る衝撃力が関節部4に加わると、衝撃力吸収機構23は
シヤフト10の長手方向に動作して、この衝撃力を吸収
する。
【0026】これにより、衝撃力がリードスクリユー減
速機構12へ直接に伝わることを防止することができ
る。
【0027】図4に示すように、衝撃力吸収機構23
は、全体として矩形の外枠24の長軸方向に沿つて溝2
5及び26が形成されている。溝26は、溝25に比し
て短く、溝25の中央部に溝26の長さ分開口してい
る。
【0028】これにより、溝25の両端付近の溝26側
に段部27及び28が形成されている。
【0029】溝26の両端部は、1/4 円形状に形成され
ている。溝25及び26には、90°倒したH字形状の中
子29が嵌め込まれている。中子29は、材質が例えば
所定の弾性力をもつ合成樹脂である。H字の中央の棒に
相当する中子29の連結部29は、ピン30を介して部
分シヤフト10Bに連結されている。
【0030】倒したH字の下の棒に相当する中子29の
スライド部31は、溝25の広げられていない側に当接
している。スライド部31の両端は、溝25の両端部に
配置されたばね32及び33によつて、常に押されてい
る。倒したH字の上の棒に相当する中子29の屈曲腕部
34の中央部には、溝が形成されており、この溝にばね
35が配置されている。
【0031】屈曲腕部34の両端部には、爪部36及び
37が形成されている。爪部36及び37は、先端部が
1/4 円形状であり、先端部以外が一定幅に形成されてい
る。爪部36及び37は、大部分が溝26に嵌め込まれ
ており、ばね35によつて互いに引き寄せられている。
【0032】これにより、爪部36及び37の先端付近
が溝26の両端付近に所定の力で常に押し付けられて、
中子23は溝25及び26に対する中立位置に位置して
いる。
【0033】通常動作のとき、外枠24の段部27側の
端部に固着された部分シヤフト10Aは、この両端付
近、中子29及びピン30を介して部分シヤフト10B
に機械的に接続されている。
【0034】次に、ばね35の引張り力と爪部36と段
部27との摩擦力との合計を越える外部からの衝撃力が
例えば間接部4を屈曲する方向に加わつた場合を説明す
る。この場合、図5に示すように、衝撃力により爪部3
6は、段部27を乗り越えて部分シヤフト10A側の溝
25の端部に嵌まり込む。
【0035】これにより、衝撃力は、吸収される。
【0036】衝撃力がなくなると、中子23は、ばね3
2により中立位置に押し戻される。
【0037】以上の構成において、歩行ロボツト1が4
つの脚部を所定の順序で移動して脚部下端部を接地する
と、衝撃力が地面より脚部の間接部4に加えられる。こ
の衝撃力は、発生の都度、衝撃力吸収機構23によつて
吸収される。
【0038】これにより、リードスクリユー減速機構1
2が破壊されることを未然に防止することができる。
【0039】またリードスクリユー22と雌ねじ19及
び21との間にバツクラツシユによる遊びが発生しない
ことにより、それぞれの脚部下端部を所望の位置に接地
することができる。
【0040】以上の構成によれば、シヤフト10に衝撃
力吸収機構23を組み込むことにより、リードスクリユ
ー減速機構12が外部からの衝撃力によつて破壊される
ことを未然に防止することができる。またリードスクリ
ユー22に所定間隔で離して螺合された雌ねじ19及び
21を互いにばね18及び20を介して接続することに
より、リードスクリユー減速機構12の動作の遊びを無
くすことができる。
【0041】なお上述の実施例においては、リードスク
リユー減速機構12を使用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、ボールねじ等、2つの雌ねじを
所定間隔で離して雄ねじに螺合すると共に、互いにばね
を介して接続する場合にも適用し得る。この場合にも上
述と同様の効果を得ることができる。
【0042】また上述の実施例においては、間接部4の
屈曲角度をポテンシヨメータ14で検出する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、任意の角度検出手
段、例えばロータリーエンコーダを使用する場合にも適
用できる。
【0043】さらに上述の実施例においては、雌ねじ1
9及び21をばね18及び20で接続するする場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、移動手段の雄ね
じに螺合する第1及び第2の雌ねじをばね以外の任意の
弾性材で接続する場合にも適用できる。
【0044】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、移動手段
が発生した移動力を伝えて関節部を屈曲させるシヤフト
部に衝撃力吸収手段を組み込むことにより、移動手段が
外部からの衝撃力によつて破壊されることを未然に防止
し得るロボツト装置を実現できる。
【0045】また本発明によれば、移動手段の雄ねじに
所定間隔で離して螺合された第1及び第2の雌ねじを互
いに第1及び第2のばねで接続することにより、移動手
段の動作の遊びを無くし得るロボツト装置を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるロボツト装置の一実施例を示す略
線的側面図である。
【図2】伸展したときの間接部の状態を示す間接部の略
線的正面図である。
【図3】屈曲したときの間接部の状態を示す間接部の略
線的正面図である。
【図4】通常動作のときの衝撃力吸収機構の状態を示す
衝撃力吸収機構付近の略線的正面図である。
【図5】外部からの衝撃力が加わつたときの衝撃力吸収
機構の状態を示す衝撃力吸収機構付近の略線的正面図で
ある。
【符号の説明】
1……歩行ロボツト、2……左前側の脚部、3……左後
側の脚部、4……関節部、5……頭部、6……首頚部、
7……本体部、8、9……関節、10……シヤフト、1
0A……部分シヤフト、10B……部分シヤフト、11
……電動モータ、12……リードスクリユー減速機構、
13……回動軸、14……ポテンシヨメータ、15、1
6、30、……ピン、17……移動体、18、20、3
2、33、35、……ばね、19、21……雌ねじ、2
2……リードスクリユー、23……衝撃力吸収機構、2
4……外枠、25、26……溝、27、28……段部、
29……中子、31……スライド部、34……屈曲腕
部、36、37……爪部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1及び第2の構成部が軸を介して回動自
    在に連結されてなる間接部を有するロボツト装置におい
    て、 上記第2の構成部側に配置された雄ねじと、 上記第2の構成部側に配置され、上記雄ねじを回動する
    回動駆動手段と、 上記雄ねじに螺合されて上記雄ねじの軸方向に移動する
    第1及び第2の雌ねじと、 弾性材でなり、上記第1及び第2の雌ねじを接続する第
    1及び第2の接続手段と、 一端部が上記第1の構成部に回動自在に取り付けられ、
    他端部が上記第1及び第2の接続手段の接続部に取り付
    けられたシヤフト部とを具えることを特徴とするロボツ
    ト装置。
  2. 【請求項2】上記シヤフト部は、 第1のシヤフト構成部と、 第2のシヤフト構成部と、 上記第1及び第2のシヤフト構成部を接続し、上記シヤ
    フト部の軸方向に加わる衝撃力を吸収する衝撃力吸収手
    段とを有することを特徴とする請求項1に記載のロボツ
    ト装置。
  3. 【請求項3】第1及び第2の構成部が軸を介して回動自
    在に連結されてなる間接部を有するロボツト装置におい
    て、 一端部が上記第1の構成部に回動自在に接続されたシヤ
    フト部と、 上記シヤフト部の他端部を上記第2の構成部側で保持
    し、当該他端部を上記軸の径方向に移動させる移動手段
    とを具え、 上記シヤフト部は、 第1のシヤフト構成部と、 第2のシヤフト構成部と、 上記第1及び第2のシヤフト構成部を接続し、上記シヤ
    フト部の軸方向に加わる衝撃力を吸収する衝撃力吸収手
    段とを有することを特徴とするロボツト装置。
  4. 【請求項4】上記移動手段は、 上記第2の構成部側に配置された雄ねじと、 上記第2の構成部側に配置され、上記雄ねじを回動する
    回動駆動手段と、 上記雄ねじに螺合されて上記雄ねじの軸方向に移動する
    第1及び第2の雌ねじと、 弾性材でなり、上記第1及び第2の雌ねじを接続する第
    1及び第2の接続手段とを有し、 上記シヤフト部は、 他端部が上記第1及び第2の接続手段の接続部に取り付
    けられていることを特徴とする請求項3に記載のロボツ
    ト装置。
JP1650897A 1997-01-30 1997-01-30 ロボツト装置 Pending JPH10217158A (ja)

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2807959A1 (fr) * 2000-04-21 2001-10-26 Centre Nat Rech Scient Actionneur concu pour des structures articulees, telles que des membres de robot marcheur
EP1081026A3 (en) * 1999-08-30 2001-11-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Legged walking robot with landing / shock absorbing means to protect its knees
KR100378713B1 (ko) * 2000-06-01 2003-04-07 최형식 보행로봇의 다리관절 구조
JP2006076748A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Asyst Shinko Inc 懸垂式昇降搬送装置用台車におけるグリッパ装置
EP1864763A4 (en) * 2005-03-30 2008-04-30 Tmsuk Co Ltd FOUR PAWN DRYERS
US7592768B2 (en) 2004-11-17 2009-09-22 Thk Co., Ltd. Robot joint structure and robot finger
KR101072818B1 (ko) * 2009-03-16 2011-10-14 한국과학기술원 분산구동 메커니즘을 갖는 매니퓰레이터
WO2014207872A1 (ja) * 2013-06-27 2014-12-31 株式会社安川電機 ロボット
KR20150114017A (ko) * 2014-03-28 2015-10-12 한국과학기술원 분산구동 메커니즘을 이용한 굴삭기 및 그 제어방법
JP2021121462A (ja) * 2016-12-15 2021-08-26 ボストン ダイナミクス,インコーポレイテッド 脚付きロボット用のねじアクチュエータ
JP2023106680A (ja) * 2022-01-21 2023-08-02 住友重機械工業株式会社 駆動機構、ロボットアーム及び駆動方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1081026A3 (en) * 1999-08-30 2001-11-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Legged walking robot with landing / shock absorbing means to protect its knees
FR2807959A1 (fr) * 2000-04-21 2001-10-26 Centre Nat Rech Scient Actionneur concu pour des structures articulees, telles que des membres de robot marcheur
WO2001081791A1 (fr) * 2000-04-21 2001-11-01 Centre National De La Recherche Scientifique Actionneur conçu pour des structures articulées, telles que des membres de robot marcheur
KR100378713B1 (ko) * 2000-06-01 2003-04-07 최형식 보행로봇의 다리관절 구조
JP2006076748A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Asyst Shinko Inc 懸垂式昇降搬送装置用台車におけるグリッパ装置
US7592768B2 (en) 2004-11-17 2009-09-22 Thk Co., Ltd. Robot joint structure and robot finger
DE112005002849B4 (de) * 2004-11-17 2015-01-22 Thk Co., Ltd. Robotergelenkstruktur und Roboterfinger
EP1864763A4 (en) * 2005-03-30 2008-04-30 Tmsuk Co Ltd FOUR PAWN DRYERS
US8091448B2 (en) 2009-03-16 2012-01-10 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Manipulator with distributed actuation mechanism
KR101072818B1 (ko) * 2009-03-16 2011-10-14 한국과학기술원 분산구동 메커니즘을 갖는 매니퓰레이터
WO2014207872A1 (ja) * 2013-06-27 2014-12-31 株式会社安川電機 ロボット
KR20150114017A (ko) * 2014-03-28 2015-10-12 한국과학기술원 분산구동 메커니즘을 이용한 굴삭기 및 그 제어방법
JP2021121462A (ja) * 2016-12-15 2021-08-26 ボストン ダイナミクス,インコーポレイテッド 脚付きロボット用のねじアクチュエータ
US11754155B2 (en) 2016-12-15 2023-09-12 Boston Dynamics, Inc. Screw actuator for a legged robot
US12123481B2 (en) 2016-12-15 2024-10-22 Boston Dynamics, Inc. Screw actuator for a legged robot
JP2023106680A (ja) * 2022-01-21 2023-08-02 住友重機械工業株式会社 駆動機構、ロボットアーム及び駆動方法

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