JPH10329078A - パラレルリンクマニプレータ装置 - Google Patents
パラレルリンクマニプレータ装置Info
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- JPH10329078A JPH10329078A JP14286097A JP14286097A JPH10329078A JP H10329078 A JPH10329078 A JP H10329078A JP 14286097 A JP14286097 A JP 14286097A JP 14286097 A JP14286097 A JP 14286097A JP H10329078 A JPH10329078 A JP H10329078A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、リンク対の干渉領域を小さくする
ことができ、可動部材の可動範囲を広くすることができ
るパラレルリンクマニプレータ装置を提供するものであ
る。 【解決手段】 各リンク対２〜４をそれぞれ４つの対偶
６〜９によって連結し、この４つの対偶を、ベース部材
１側に位置するものから順に１自由度回転型の第１対偶
６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度回転型の第
４対偶９から構成し、各リンク対２〜４の第２対偶７お
よび第３対偶８を回転モータ13、15によって駆動する。
ことができ、可動部材の可動範囲を広くすることができ
るパラレルリンクマニプレータ装置を提供するものであ
る。 【解決手段】 各リンク対２〜４をそれぞれ４つの対偶
６〜９によって連結し、この４つの対偶を、ベース部材
１側に位置するものから順に１自由度回転型の第１対偶
６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度回転型の第
４対偶９から構成し、各リンク対２〜４の第２対偶７お
よび第３対偶８を回転モータ13、15によって駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パラレルリンクマ
ニプレータ装置に関し、詳しくは、産業用ロボット等に
適用することができ、ベース部材を並列に配設された３
組のリンク対を介して可動部材に連結し、該３組のリン
ク対を可動させることにより可動部材を６自由度で可動
させるようにしたパラレルリンクマニプレータ装置に関
する。
ニプレータ装置に関し、詳しくは、産業用ロボット等に
適用することができ、ベース部材を並列に配設された３
組のリンク対を介して可動部材に連結し、該３組のリン
ク対を可動させることにより可動部材を６自由度で可動
させるようにしたパラレルリンクマニプレータ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】産業ロボット等にあっては、ベース部材
と可動部材の間にリンクを直列に接続する所謂シリアル
リンクマニプレータ装置と、ベース部材を並列に配設さ
れた複数のリンク対を介して可動部材に連結する所謂パ
ラレルリンクマニプレータ装置があり、パラレルリンク
マニプレータ装置はシリアルリンクマニプレータ装置に
比べてコンパクトに６自由度の可動を行なうことができ
るというメリットを有している。
と可動部材の間にリンクを直列に接続する所謂シリアル
リンクマニプレータ装置と、ベース部材を並列に配設さ
れた複数のリンク対を介して可動部材に連結する所謂パ
ラレルリンクマニプレータ装置があり、パラレルリンク
マニプレータ装置はシリアルリンクマニプレータ装置に
比べてコンパクトに６自由度の可動を行なうことができ
るというメリットを有している。
【０００３】従来のこの種のパラレルリンクマニプレー
タ装置としては、例えば、特開平３−２９４１９３号公
報および特開平７−１１６９８３号公報に記載されたよ
うなものが知られている。このものは、ベース部材と可
動部材を伸縮自在な６組のリンク対によって接続し、６
組のリンク対の直動部を伸縮させることによってベース
部材に対して可動部材を６自由度の姿勢および位置で可
動させることができる（位置３自由度、姿勢３自由
度）。
タ装置としては、例えば、特開平３−２９４１９３号公
報および特開平７−１１６９８３号公報に記載されたよ
うなものが知られている。このものは、ベース部材と可
動部材を伸縮自在な６組のリンク対によって接続し、６
組のリンク対の直動部を伸縮させることによってベース
部材に対して可動部材を６自由度の姿勢および位置で可
動させることができる（位置３自由度、姿勢３自由
度）。
【０００４】また、このパラレルリンクマニプレータ装
置は、６本のリンク対によってベース部材と可動部材を
接続しているため、可動部材にかかる力を６つのリンク
対に分配することができるため、剛性を高めることがで
きるばかりでなく、リンク対が有する関節機構のガタを
平均化することができることから、可動精度を高くする
ことができるというメリットを有する。
置は、６本のリンク対によってベース部材と可動部材を
接続しているため、可動部材にかかる力を６つのリンク
対に分配することができるため、剛性を高めることがで
きるばかりでなく、リンク対が有する関節機構のガタを
平均化することができることから、可動精度を高くする
ことができるというメリットを有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のパラレルリンクマニプレータ装置にあって
は、ベース部材および可動部材を６本のリンク対によっ
て接続していたため、６本のリンク対の干渉領域が大き
くなってしまい、可動部材の動作範囲が狭くなってしま
うという問題があった。
うな従来のパラレルリンクマニプレータ装置にあって
は、ベース部材および可動部材を６本のリンク対によっ
て接続していたため、６本のリンク対の干渉領域が大き
くなってしまい、可動部材の動作範囲が狭くなってしま
うという問題があった。
【０００６】そこで本発明は、リンク対の干渉領域を小
さくすることができ、可動部材の可動範囲を広くするこ
とができるパラレルリンクマニプレータ装置を提供する
ことを目的としている。
さくすることができ、可動部材の可動範囲を広くするこ
とができるパラレルリンクマニプレータ装置を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するために、ベース部材を並列に配設さ
れた３組のリンク対を介して可動部材に連結し、該３組
のリンク対を可動させることにより可動部材を可動させ
るようにしたパラレルリンクマニプレータ装置におい
て、前記各リンク対をそれぞれ４つの対偶によって連結
し、該４つの対偶は、ベース部材側に位置するものから
順に１自由度回転型の第１対偶、第２対偶、第３対偶お
よび３自由度回転型の第４対偶からなり、前記第１〜第
３対偶のうちの２つを駆動する駆動手段を設けることに
より、ベース部材に対して可動部材を６自由度で可動さ
せるようにしたことを特徴としている。
上記課題を解決するために、ベース部材を並列に配設さ
れた３組のリンク対を介して可動部材に連結し、該３組
のリンク対を可動させることにより可動部材を可動させ
るようにしたパラレルリンクマニプレータ装置におい
て、前記各リンク対をそれぞれ４つの対偶によって連結
し、該４つの対偶は、ベース部材側に位置するものから
順に１自由度回転型の第１対偶、第２対偶、第３対偶お
よび３自由度回転型の第４対偶からなり、前記第１〜第
３対偶のうちの２つを駆動する駆動手段を設けることに
より、ベース部材に対して可動部材を６自由度で可動さ
せるようにしたことを特徴としている。
【０００８】その場合、第１〜第３対偶のうちの２つを
駆動することで、他の対偶が駆動される対偶に追随して
移動し、可動部材が６自由度で可動する。そして、リン
ク対を３本にしても可動部材を６自由度で可動させるこ
とができるため、リンク対の干渉領域を小さくすること
ができ、可動部材の可動範囲を広くすることができる。
駆動することで、他の対偶が駆動される対偶に追随して
移動し、可動部材が６自由度で可動する。そして、リン
ク対を３本にしても可動部材を６自由度で可動させるこ
とができるため、リンク対の干渉領域を小さくすること
ができ、可動部材の可動範囲を広くすることができる。
【０００９】なお、リンク対の数を３本にしたのは、リ
ンク対の数を２本以下にした場合には、可動部材を６自
由度で可動することができず、リンク対を４本以上にし
た場合には、リンク対の干渉領域を小さくすることがで
きないためである。請求項２記載の発明は、上記課題を
解決するために、請求項１記載の発明において、前記駆
動手段が、第２対偶および第３対偶に設けられた回転モ
ータからなることを特徴としている。
ンク対の数を２本以下にした場合には、可動部材を６自
由度で可動することができず、リンク対を４本以上にし
た場合には、リンク対の干渉領域を小さくすることがで
きないためである。請求項２記載の発明は、上記課題を
解決するために、請求項１記載の発明において、前記駆
動手段が、第２対偶および第３対偶に設けられた回転モ
ータからなることを特徴としている。
【００１０】その場合、回転モータによって第２対偶お
よび第３対偶を駆動することにより、第１対偶および第
４対偶を第２対偶および第３対偶に追随して確実に移動
させることができ、可動部材を６自由度で可動すること
ができる。また、駆動手段として汎用的な回転モータを
使用しているため、安価なマニプレータ装置を得ること
ができる。
よび第３対偶を駆動することにより、第１対偶および第
４対偶を第２対偶および第３対偶に追随して確実に移動
させることができ、可動部材を６自由度で可動すること
ができる。また、駆動手段として汎用的な回転モータを
使用しているため、安価なマニプレータ装置を得ること
ができる。
【００１１】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項２記載の発明において、前記駆動手段
が、第２対偶に設けられた第１回転モータと、該第２対
偶の近傍に設けられた第２回転モータと、該第２回転モ
ータの駆動を第３対偶に伝達するベルトと、からなるこ
とを特徴としている。その場合、回転モータのうちの第
２回転モータを第２対偶の近傍に設けて第３対偶に直接
設けないようにすることにより、第２回転モータに加わ
る負荷を低減することができ、リンク対の可動時の応答
速度を高めることができる。また、ベルトによって第２
回転モータの駆動力を第３対偶に伝達するようにしたた
め、駆動手段を小型化することができ、結果的にマニプ
レータ装置を小型化することができる。
るために、請求項２記載の発明において、前記駆動手段
が、第２対偶に設けられた第１回転モータと、該第２対
偶の近傍に設けられた第２回転モータと、該第２回転モ
ータの駆動を第３対偶に伝達するベルトと、からなるこ
とを特徴としている。その場合、回転モータのうちの第
２回転モータを第２対偶の近傍に設けて第３対偶に直接
設けないようにすることにより、第２回転モータに加わ
る負荷を低減することができ、リンク対の可動時の応答
速度を高めることができる。また、ベルトによって第２
回転モータの駆動力を第３対偶に伝達するようにしたた
め、駆動手段を小型化することができ、結果的にマニプ
レータ装置を小型化することができる。
【００１２】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項２記載の発明において、前記駆動手段
が、第２対偶に設けられた第１回転モータと、該第２対
偶の近傍に設けられた第２回転モータと、該第２回転モ
ータの駆動を第３対偶に伝達する伝達リンクと、からな
ることを特徴としている。その場合、第２回転モータの
駆動を伝達リンクを介して第３対偶に伝達したため、ベ
ルトのように撓みが発生するのを防止して可動部材が位
置ずれするのを防止することができ、可動部材を正確に
位置決めすることができる。
るために、請求項２記載の発明において、前記駆動手段
が、第２対偶に設けられた第１回転モータと、該第２対
偶の近傍に設けられた第２回転モータと、該第２回転モ
ータの駆動を第３対偶に伝達する伝達リンクと、からな
ることを特徴としている。その場合、第２回転モータの
駆動を伝達リンクを介して第３対偶に伝達したため、ベ
ルトのように撓みが発生するのを防止して可動部材が位
置ずれするのを防止することができ、可動部材を正確に
位置決めすることができる。
【００１３】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１記載の発明において、前記駆動手段
が、第１対偶および第２対偶に設けられた回転モータか
らなることを特徴としている。その場合、第１対偶を固
定ベースに回転自在に取付けることができ、リンク対の
可動部の質量を低減することができる。このため、リン
ク対の可動時の応答速度を高めることができる。
るために、請求項１記載の発明において、前記駆動手段
が、第１対偶および第２対偶に設けられた回転モータか
らなることを特徴としている。その場合、第１対偶を固
定ベースに回転自在に取付けることができ、リンク対の
可動部の質量を低減することができる。このため、リン
ク対の可動時の応答速度を高めることができる。
【００１４】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜５何れかに記載の発明において、
前記第４対偶がボールジョイントからなることを特徴と
している。その場合、簡易な構成を有するボールジョイ
ントによって第４対偶を構成しているため、第４対偶を
小型、かつ低コストなものにして小型、かつ低コストな
マニプレータ装置を得ることができる。
るために、請求項１〜５何れかに記載の発明において、
前記第４対偶がボールジョイントからなることを特徴と
している。その場合、簡易な構成を有するボールジョイ
ントによって第４対偶を構成しているため、第４対偶を
小型、かつ低コストなものにして小型、かつ低コストな
マニプレータ装置を得ることができる。
【００１５】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るために、請求項１〜５何れかに記載の発明において、
前記第４対偶がユニバーサルジョイントからなることを
特徴としている。このようにしたのは、ボールジョイン
トの場合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対
の可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が
狭いため、可動部材の位置決め精度が低下してしまうと
ともに可動部材の可動範囲を制限してしまうのに対し
て、第４対偶としてユニバーサルジョイントを設けるこ
とにより、リンク対の可動時の精度を向上させることが
できるとともに可動範囲を広くすることができ、可動部
材の位置決め精度を向上させることができるとともに可
動範囲を広くすることができるからである。
るために、請求項１〜５何れかに記載の発明において、
前記第４対偶がユニバーサルジョイントからなることを
特徴としている。このようにしたのは、ボールジョイン
トの場合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対
の可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が
狭いため、可動部材の位置決め精度が低下してしまうと
ともに可動部材の可動範囲を制限してしまうのに対し
て、第４対偶としてユニバーサルジョイントを設けるこ
とにより、リンク対の可動時の精度を向上させることが
できるとともに可動範囲を広くすることができ、可動部
材の位置決め精度を向上させることができるとともに可
動範囲を広くすることができるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１〜４は本発明に係るパラレルリ
ンクマニプレータ装置の第１実施形態を示す図であり、
請求項１、２、３、６に対応している。まず、構成を説
明する。図１〜３において、１はベース部材であり、こ
のベース部材１は３組のリンク対２、３、４を介して可
動部材５に連結されている。また、ベース部材１および
可動部材５は三角形状をしており、各リンク対２〜４の
両端部はベース部材１および可動部材５の各辺に取付け
られている。
基づいて説明する。図１〜４は本発明に係るパラレルリ
ンクマニプレータ装置の第１実施形態を示す図であり、
請求項１、２、３、６に対応している。まず、構成を説
明する。図１〜３において、１はベース部材であり、こ
のベース部材１は３組のリンク対２、３、４を介して可
動部材５に連結されている。また、ベース部材１および
可動部材５は三角形状をしており、各リンク対２〜４の
両端部はベース部材１および可動部材５の各辺に取付け
られている。
【００１７】また、各リンク対２〜４はそれぞれ４つの
対偶によって連結されており、この４つの対偶は、ベー
ス部材１側に位置するものから順に１自由度回転型の第
１対偶６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度回転
型の第４対偶９から構成されている。なお、各リンク対
２〜４は全て同じ形状であるため、各リンク対２〜４の
各対偶を同一符号で示す。
対偶によって連結されており、この４つの対偶は、ベー
ス部材１側に位置するものから順に１自由度回転型の第
１対偶６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度回転
型の第４対偶９から構成されている。なお、各リンク対
２〜４は全て同じ形状であるため、各リンク対２〜４の
各対偶を同一符号で示す。
【００１８】第１対偶６はベース１に設けられた軸受10
とこの軸受10に対してＺ軸回りに回転自在な第１リンク
11から構成されており、この第１リンク11は第２リンク
12の基端部に連結されている。第２リンク12の基端部に
は回転モータ（第１回転モータ、駆動手段）13の出力軸
13ａに連結されており、この回転モータ13によってＸ軸
回りに揺動するようになっている。また、この第１リン
ク11と第２リンク12は第２対偶７を構成している。
とこの軸受10に対してＺ軸回りに回転自在な第１リンク
11から構成されており、この第１リンク11は第２リンク
12の基端部に連結されている。第２リンク12の基端部に
は回転モータ（第１回転モータ、駆動手段）13の出力軸
13ａに連結されており、この回転モータ13によってＸ軸
回りに揺動するようになっている。また、この第１リン
ク11と第２リンク12は第２対偶７を構成している。
【００１９】また、第２リンク12の先端部は第３リンク
14の基端部に連結されており、第２リンク12には回転モ
ータ（第２回転モータ、駆動手段）15が取付けられてい
る。この回転モータ15の出力軸15ａはベルト（駆動手
段）16を介して第３リンク14の基端部に設けられた連結
軸14ａに接続されており、回転モータ15の駆動力はベル
ト16を介して第３リンク14に伝達されるようになってい
る。このため、第３リンク14は連結軸14ａが第２リンク
12に設けられた軸受17を介してＸ軸回りに揺動するよう
になっている。また、第２リンク12および第３リンク14
が第３対偶８を構成している。
14の基端部に連結されており、第２リンク12には回転モ
ータ（第２回転モータ、駆動手段）15が取付けられてい
る。この回転モータ15の出力軸15ａはベルト（駆動手
段）16を介して第３リンク14の基端部に設けられた連結
軸14ａに接続されており、回転モータ15の駆動力はベル
ト16を介して第３リンク14に伝達されるようになってい
る。このため、第３リンク14は連結軸14ａが第２リンク
12に設けられた軸受17を介してＸ軸回りに揺動するよう
になっている。また、第２リンク12および第３リンク14
が第３対偶８を構成している。
【００２０】また、第３リンク14の先端部には図４に示
すボールジョイント18が設けられており、このボールジ
ョイント18のソケット18ａ側は第３リンク14の先端部に
取付けられ、ボール18ｂ側が可動部材５に取付けられて
いる。また、このボールジョイント18は第４対偶９を構
成しており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りに揺動するようになって
いる。
すボールジョイント18が設けられており、このボールジ
ョイント18のソケット18ａ側は第３リンク14の先端部に
取付けられ、ボール18ｂ側が可動部材５に取付けられて
いる。また、このボールジョイント18は第４対偶９を構
成しており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りに揺動するようになって
いる。
【００２１】このような構成を有する本実施形態のマニ
プレータ装置にあっては、各リンク対２〜４をそれぞれ
４つの対偶６〜９によって連結し、この４つの対偶を、
ベース部材１側に位置するものから順に１自由度回転型
の第１対偶６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度
回転型の第４対偶９から構成し、各リンク対２〜４の第
２対偶７および第３対偶８を回転モータ13、15およびベ
ルト16によって駆動することにより、第１対偶６および
第４対偶９が第２対偶７および第３対偶８に追随して移
動するため、可動部材５をＸ、Ｙ、Ｚ方向およびＸ、
Ｙ、Ｚ軸回りの６自由度で可動させることができる。
プレータ装置にあっては、各リンク対２〜４をそれぞれ
４つの対偶６〜９によって連結し、この４つの対偶を、
ベース部材１側に位置するものから順に１自由度回転型
の第１対偶６、第２対偶７、第３対偶８および３自由度
回転型の第４対偶９から構成し、各リンク対２〜４の第
２対偶７および第３対偶８を回転モータ13、15およびベ
ルト16によって駆動することにより、第１対偶６および
第４対偶９が第２対偶７および第３対偶８に追随して移
動するため、可動部材５をＸ、Ｙ、Ｚ方向およびＸ、
Ｙ、Ｚ軸回りの６自由度で可動させることができる。
【００２２】そして、リンク対２〜４を３本にしても可
動部材５を６自由度で可動させることができるため、リ
ンク対２〜４の干渉領域を小さくすることができ、可動
部材５の可動範囲を広くすることができる。なお、リン
ク対２〜４の数を３本にしたのは、リンク対２〜４の数
を２本以下にした場合には、可動部材５を６自由度で可
動することができず、リンク対２〜４を４本以上にした
場合には、リンク対２〜４の干渉領域を小さくすること
ができないためである。
動部材５を６自由度で可動させることができるため、リ
ンク対２〜４の干渉領域を小さくすることができ、可動
部材５の可動範囲を広くすることができる。なお、リン
ク対２〜４の数を３本にしたのは、リンク対２〜４の数
を２本以下にした場合には、可動部材５を６自由度で可
動することができず、リンク対２〜４を４本以上にした
場合には、リンク対２〜４の干渉領域を小さくすること
ができないためである。
【００２３】また、第２対偶７および第３対偶８を回転
モータ13、15によって駆動したため、第１対偶６および
第４対偶９を第２対偶７および第３対偶８に追随して確
実に移動させることができ、可動部材５を６自由度で可
動することができる。また、駆動手段として汎用的な回
転モータ13、15を使用しているため、安価なマニプレー
タ装置を得ることができる。
モータ13、15によって駆動したため、第１対偶６および
第４対偶９を第２対偶７および第３対偶８に追随して確
実に移動させることができ、可動部材５を６自由度で可
動することができる。また、駆動手段として汎用的な回
転モータ13、15を使用しているため、安価なマニプレー
タ装置を得ることができる。
【００２４】また、回転モータ15を第２リンク12に設け
るとともに、回転モータ15の駆動力をベルト16を介して
第３対偶８に伝達して回転モータ15を第３対偶８に直接
設けないようにすることにより、回転モータ15に加わる
負荷を低減することができ、リンク対２〜４の可動時の
応答速度を高めることができる。また、ベルト16によっ
て回転モータ15の駆動力を第３対偶８に伝達するように
したため、駆動手段を小型化することができ、結果的に
マニプレータ装置を小型化することができる。
るとともに、回転モータ15の駆動力をベルト16を介して
第３対偶８に伝達して回転モータ15を第３対偶８に直接
設けないようにすることにより、回転モータ15に加わる
負荷を低減することができ、リンク対２〜４の可動時の
応答速度を高めることができる。また、ベルト16によっ
て回転モータ15の駆動力を第３対偶８に伝達するように
したため、駆動手段を小型化することができ、結果的に
マニプレータ装置を小型化することができる。
【００２５】さらに、第４対偶９をボールジョイント18
から構成したため、第４対偶９を簡易な構成にすること
ができ、第４対偶９を小型、かつ低コストなものにして
小型、かつ低コストなマニプレータ装置を得ることがで
きる。図５は本発明に係るパラレルリンクマニプレータ
装置の第２実施形態を示す図であり、請求項４に対応し
ている。なお、本実施形態では、第１実施形態に示すベ
ルトに代えて伝達リンクによって第３対偶を駆動した点
に特徴があり、第１実施形態と同様の構成には同一番号
を付して説明を省略する。
から構成したため、第４対偶９を簡易な構成にすること
ができ、第４対偶９を小型、かつ低コストなものにして
小型、かつ低コストなマニプレータ装置を得ることがで
きる。図５は本発明に係るパラレルリンクマニプレータ
装置の第２実施形態を示す図であり、請求項４に対応し
ている。なお、本実施形態では、第１実施形態に示すベ
ルトに代えて伝達リンクによって第３対偶を駆動した点
に特徴があり、第１実施形態と同様の構成には同一番号
を付して説明を省略する。
【００２６】図５において、第２リンク12に設けられた
回転モータ15の出力軸15ａはリンク21の基端部に取付け
られており、このリンク21の先端部はリンク22の基端部
に取付けられている。また、リンク22の先端部は第１リ
ンク11と共に第３対偶８を構成する第２リンク23に連結
されており、これら各リンク21〜23は平行リンク（伝達
リンク）を構成している。
回転モータ15の出力軸15ａはリンク21の基端部に取付け
られており、このリンク21の先端部はリンク22の基端部
に取付けられている。また、リンク22の先端部は第１リ
ンク11と共に第３対偶８を構成する第２リンク23に連結
されており、これら各リンク21〜23は平行リンク（伝達
リンク）を構成している。
【００２７】本実施形態では、回転モータ15が回転する
と、この回転がリンク21、22を介して第２リンク23に伝
達されることにより、第２リンク23がＸ軸回りに揺動す
るようになっており、この第３対偶８に加えて回転モー
タ13によって第２対偶７を駆動することにより、第１実
施形態と同様に可動部材５を６自由度で可動することが
でき、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
と、この回転がリンク21、22を介して第２リンク23に伝
達されることにより、第２リンク23がＸ軸回りに揺動す
るようになっており、この第３対偶８に加えて回転モー
タ13によって第２対偶７を駆動することにより、第１実
施形態と同様に可動部材５を６自由度で可動することが
でき、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２８】また、回転モータ15の駆動を伝達リンクを
介して第３対偶８に伝達したため、ベルトのように撓み
が発生するのを防止して可動部材５が位置ずれするのを
防止することができ、可動部材５を正確に位置決めする
ことができる。図６は本発明に係るパラレルリンクマニ
プレータ装置の第３実施形態を示す図であり、請求項５
に対応している。なお、本実施形態では、第１対偶およ
び第２対偶を回転モータによって駆動する点に特徴があ
り、第１実施形態と同様の構成には同一番号を付して説
明を省略する。
介して第３対偶８に伝達したため、ベルトのように撓み
が発生するのを防止して可動部材５が位置ずれするのを
防止することができ、可動部材５を正確に位置決めする
ことができる。図６は本発明に係るパラレルリンクマニ
プレータ装置の第３実施形態を示す図であり、請求項５
に対応している。なお、本実施形態では、第１対偶およ
び第２対偶を回転モータによって駆動する点に特徴があ
り、第１実施形態と同様の構成には同一番号を付して説
明を省略する。
【００２９】図６において、固定ベース１の内部には回
転モータ31が設けられており、この回転モータ31は第１
リンク32を軸受10に支持させてＺ軸回りに回転させるよ
うになっている。また、この第１リンク32と軸受10は第
１対偶を構成している。また、第１リンク32は第２リン
ク33の基端部に取付けられており、第２リンク33の基端
部には回転モータ（駆動手段）34の出力軸34ａに連結さ
れ、この回転モータ34によってＸ軸回りに揺動するよう
になっている。また、この第１リンク32と第２リンク33
は第２対偶７を構成している。
転モータ31が設けられており、この回転モータ31は第１
リンク32を軸受10に支持させてＺ軸回りに回転させるよ
うになっている。また、この第１リンク32と軸受10は第
１対偶を構成している。また、第１リンク32は第２リン
ク33の基端部に取付けられており、第２リンク33の基端
部には回転モータ（駆動手段）34の出力軸34ａに連結さ
れ、この回転モータ34によってＸ軸回りに揺動するよう
になっている。また、この第１リンク32と第２リンク33
は第２対偶７を構成している。
【００３０】また、第２リンク33の先端部は第３リンク
14の基端部に連結されており、第３リンク14は連結軸14
ａが第２リンク33に設けられた軸受35を介してＸ軸回り
に揺動するようになっている。また、第２リンク33と第
３リンク14は第３対偶８を構成している。本実施形態で
は、各リンク対２〜４の第１対偶６および第２対偶７を
回転モータ31、34によって駆動することにより、第２対
偶７および第４対偶９が第１対偶６および第２対偶７に
追随して移動するため、可動部材５をＸ、Ｙ、Ｚ方向お
よびＸ、Ｙ、Ｚ軸回りの６自由度で可動させることがで
き、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
14の基端部に連結されており、第３リンク14は連結軸14
ａが第２リンク33に設けられた軸受35を介してＸ軸回り
に揺動するようになっている。また、第２リンク33と第
３リンク14は第３対偶８を構成している。本実施形態で
は、各リンク対２〜４の第１対偶６および第２対偶７を
回転モータ31、34によって駆動することにより、第２対
偶７および第４対偶９が第１対偶６および第２対偶７に
追随して移動するため、可動部材５をＸ、Ｙ、Ｚ方向お
よびＸ、Ｙ、Ｚ軸回りの６自由度で可動させることがで
き、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】また、第１対偶６に回転モータ31を設けた
ため、第１対偶６を固定ベース１に回転自在に取付ける
ことができ、リンク対２〜４の可動部の質量を低減する
ことができる。このため、リンク対２〜４の可動時の応
答速度を高めることができる。なお、上記各実施形態で
は、第４対偶９をボールジョイントから構成している
が、これに限らず、図７に示すようにユニバーサルジョ
イント36から構成してＸ、Ｙ、Ｚ軸回りに揺動するよう
にしても良い（請求項７に対応）。
ため、第１対偶６を固定ベース１に回転自在に取付ける
ことができ、リンク対２〜４の可動部の質量を低減する
ことができる。このため、リンク対２〜４の可動時の応
答速度を高めることができる。なお、上記各実施形態で
は、第４対偶９をボールジョイントから構成している
が、これに限らず、図７に示すようにユニバーサルジョ
イント36から構成してＸ、Ｙ、Ｚ軸回りに揺動するよう
にしても良い（請求項７に対応）。
【００３２】このようにすれば、ボールジョイントの場
合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対２〜４
の可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が
狭いため、可動部材５の位置決め精度が低下してしまう
とともに可動部材５の可動範囲を制限してしまうのに対
して、第４対偶９としてユニバーサルジョイント36を設
けることにより、リンク対２〜４の可動時の精度を向上
させることができるとともに可動範囲を広くすることが
でき、可動部材５の位置決め精度を向上させることがで
きるとともに可動範囲を広くすることができる。
合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対２〜４
の可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が
狭いため、可動部材５の位置決め精度が低下してしまう
とともに可動部材５の可動範囲を制限してしまうのに対
して、第４対偶９としてユニバーサルジョイント36を設
けることにより、リンク対２〜４の可動時の精度を向上
させることができるとともに可動範囲を広くすることが
でき、可動部材５の位置決め精度を向上させることがで
きるとともに可動範囲を広くすることができる。
【００３３】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第１〜第
３対偶のうちの２つを駆動することで、他の対偶が駆動
される対偶に追随して移動し、可動部材が６自由度で可
動する。そして、リンク対を３本にしても可動部材を６
自由度で可動させることができるため、リンク対の干渉
領域を小さくすることができ、可動部材の可動範囲を広
くすることができる。
３対偶のうちの２つを駆動することで、他の対偶が駆動
される対偶に追随して移動し、可動部材が６自由度で可
動する。そして、リンク対を３本にしても可動部材を６
自由度で可動させることができるため、リンク対の干渉
領域を小さくすることができ、可動部材の可動範囲を広
くすることができる。
【００３４】請求項２記載の発明によれば、回転モータ
によって第２対偶および第３対偶を駆動することによ
り、第１対偶および第４対偶を第２対偶および第３対偶
に追随して確実に移動させることができ、可動部材を６
自由度で可動することができる。また、駆動手段として
汎用的な回転モータを使用しているため、安価なマニプ
レータ装置を得ることができる。
によって第２対偶および第３対偶を駆動することによ
り、第１対偶および第４対偶を第２対偶および第３対偶
に追随して確実に移動させることができ、可動部材を６
自由度で可動することができる。また、駆動手段として
汎用的な回転モータを使用しているため、安価なマニプ
レータ装置を得ることができる。
【００３５】請求項３記載の発明によれば、回転モータ
のうちの第２回転モータを第２対偶の近傍に設けて第３
対偶に直接設けないようにすることにより、第２回転モ
ータに加わる負荷を低減することができ、リンク対の可
動時の応答速度を高めることができる。また、ベルトに
よって第２回転モータの駆動力を第３対偶に伝達するよ
うにしたため、駆動手段を小型化することができ、結果
的にマニプレータ装置を小型化することができる。
のうちの第２回転モータを第２対偶の近傍に設けて第３
対偶に直接設けないようにすることにより、第２回転モ
ータに加わる負荷を低減することができ、リンク対の可
動時の応答速度を高めることができる。また、ベルトに
よって第２回転モータの駆動力を第３対偶に伝達するよ
うにしたため、駆動手段を小型化することができ、結果
的にマニプレータ装置を小型化することができる。
【００３６】請求項４記載の発明によれば、第２回転モ
ータの駆動を伝達リンクを介して第３対偶に伝達したた
め、ベルトのように撓みが発生するのを防止して可動部
材が位置ずれするのを防止することができ、可動部材を
正確に位置決めすることができる。請求項５記載の発明
によれば、第１対偶を固定ベースに回転自在に取付ける
ことができ、リンク対の可動部の質量を低減することが
できる。このため、リンク対の可動時の応答速度を高め
ることができる。
ータの駆動を伝達リンクを介して第３対偶に伝達したた
め、ベルトのように撓みが発生するのを防止して可動部
材が位置ずれするのを防止することができ、可動部材を
正確に位置決めすることができる。請求項５記載の発明
によれば、第１対偶を固定ベースに回転自在に取付ける
ことができ、リンク対の可動部の質量を低減することが
できる。このため、リンク対の可動時の応答速度を高め
ることができる。
【００３７】請求項６記載の発明によれば、簡易な構成
を有するボールジョイントによって第４対偶を構成して
いるため、第４対偶を小型、かつ低コストなものにして
小型、かつ低コストなマニプレータ装置を得ることがで
きる。請求項７記載の発明によれば、ボールジョイント
の場合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対の
可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が狭
いため、可動部材の位置決め精度が低下してしまうとと
もに可動部材の可動範囲を制限してしまうのに対して、
第４対偶としてユニバーサルジョイントを設けることに
より、リンク対の可動時の精度を向上させることができ
るとともに可動範囲を広くすることができ、可動部材の
位置決め精度を向上させることができるとともに可動範
囲を広くすることができる。
を有するボールジョイントによって第４対偶を構成して
いるため、第４対偶を小型、かつ低コストなものにして
小型、かつ低コストなマニプレータ装置を得ることがで
きる。請求項７記載の発明によれば、ボールジョイント
の場合には、軸受とボールの隙間が大きく、リンク対の
可動時の精度が低下してしまうのに加えて可動範囲が狭
いため、可動部材の位置決め精度が低下してしまうとと
もに可動部材の可動範囲を制限してしまうのに対して、
第４対偶としてユニバーサルジョイントを設けることに
より、リンク対の可動時の精度を向上させることができ
るとともに可動範囲を広くすることができ、可動部材の
位置決め精度を向上させることができるとともに可動範
囲を広くすることができる。
【図１】本発明に係るパラレルリンクマニプレータ装置
の第１実施形態を示すその概略斜視図である。
の第１実施形態を示すその概略斜視図である。
【図２】第１実施形態のパラレルリンクマニプレータ装
置の概略上面図である。
置の概略上面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態のパラレルリンクマニプ
レータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要部側面図であ
る。
レータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要部側面図であ
る。
【図４】第１実施形態の第４対偶の構成図である。
【図５】本発明に係るパラレルリンクマニプレータ装置
の第２実施形態を示す図であり、（ａ）はそのパラレル
リンクマニプレータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要
部側面図である。
の第２実施形態を示す図であり、（ａ）はそのパラレル
リンクマニプレータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要
部側面図である。
【図６】本発明に係るパラレルリンクマニプレータ装置
の第３実施形態を示す図であり、（ａ）はそのパラレル
リンクマニプレータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要
部側面図である。
の第３実施形態を示す図であり、（ａ）はそのパラレル
リンクマニプレータ装置の要部正面図、（ｂ）はその要
部側面図である。
【図７】第１〜第３実施形態の第４対偶の他の態様を示
す図である。
す図である。
１ ベース部材 ２〜４ リンク対 ５ 可動部材 ６ 第１対偶 ７ 第２対偶 ８ 第３対偶 ９ 第４対偶 13 回転モータ（第１回転モータ、駆動手段） 15 回転モータ（第２回転モータ、駆動手段） 16 ベルト（駆動手段） 18 ボールジョイント 21、22 リンク（伝達リンク） 23 第２リンク（伝達リンク） 31、34 回転モータ 36 ユニバーサルジョイント
Claims (7)
- 【請求項１】ベース部材を並列に配設された３組のリン
ク対を介して可動部材に連結し、該３組のリンク対を可
動させることにより可動部材を可動させるようにしたパ
ラレルリンクマニプレータ装置において、 前記各リンク対をそれぞれ４つの対偶によって連結し、
該４つの対偶は、ベース部材側に位置するものから順に
１自由度回転型の第１対偶、第２対偶、第３対偶および
３自由度回転型の第４対偶からなり、 前記第１〜第３対偶のうちの２つを駆動する駆動手段を
設けることにより、ベース部材に対して可動部材を６自
由度で可動させるようにしたことを特徴とするパラレル
リンクマニプレータ装置。 - 【請求項２】前記駆動手段が、第２対偶および第３対偶
に設けられた回転モータからなることを特徴とする請求
項１記載のパラレルリンクマニプレータ装置。 - 【請求項３】前記駆動手段が、第２対偶に設けられた第
１回転モータと、該第２対偶の近傍に設けられた第２回
転モータと、該第２回転モータの駆動を第３対偶に伝達
するベルトと、からなることを特徴とする請求項２記載
のパラレルリンクマニプレータ装置。 - 【請求項４】前記駆動手段が、第２対偶に設けられた第
１回転モータと、該第２対偶の近傍に設けられた第２回
転モータと、該第２回転モータの駆動を第３対偶に伝達
する伝達リンクと、からなることを特徴とする請求項２
記載のパラレルリンクマニプレータ装置。 - 【請求項５】前記駆動手段が、第１対偶および第２対偶
に設けられた回転モータからなることを特徴とする請求
項１記載のパラレルリンクマニプレータ装置。 - 【請求項６】前記第４対偶がボールジョイントからなる
ことを特徴とする請求項１〜５何れかに記載のパラレル
リンクマニプレータ装置。 - 【請求項７】前記第４対偶がユニバーサルジョイントか
らなることを特徴とする請求項１〜５何れかに記載のパ
ラレルリンクマニプレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14286097A JPH10329078A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | パラレルリンクマニプレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14286097A JPH10329078A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | パラレルリンクマニプレータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10329078A true JPH10329078A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15325304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14286097A Pending JPH10329078A (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | パラレルリンクマニプレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10329078A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295623A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-09 | Yaskawa Electric Corp | パラレルリンクロボット |
| JP2007146997A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Hirosaki Univ | 平行保持機構 |
| JP2007315815A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 三次元変位計測システム |
| KR100820321B1 (ko) | 2006-12-27 | 2008-04-07 | 한국원자력연구원 | 병렬형 로봇관절과 이를 이용한 다관절 이동로봇 |
| CN102147046A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-08-10 | 燕山大学 | 一种转动解耦的两自由度并联机构 |
| WO2011111765A1 (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | 株式会社安川電機 | 位置決め装置及び加工システムと、熱間加工装置 |
| CN102350698A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-15 | 广西大学 | 一种含5r闭环子链的六自由度并联机构 |
| JP2012525275A (ja) * | 2009-04-29 | 2012-10-22 | マイクロデクスタリティ・システムズ，インコーポレイテッド | 改良されたマニピュレータ |
| WO2013014720A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | 株式会社安川電機 | パラレルリンクロボット |
| CN102962835A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-03-13 | 燕山大学 | 无伴随运动的对称两转一移并联机构 |
| CN102962840A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-03-13 | 燕山大学 | 一种具有对称结构且无伴随运动的并联机构 |
| CZ304673B6 (cs) * | 2012-09-10 | 2014-08-27 | ÄŚVUT v Praze, Fakulta strojnĂ | Způsob a zařízení pro změnu tuhosti sériového nebo paralelního základního pohyblivého mechanismu, zvláště průmyslových robotů a obráběcích strojů |
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| WO2016021099A1 (ja) * | 2014-08-06 | 2016-02-11 | ソニー株式会社 | パラレルリンクロボットおよびパラレルリンク構造 |
| CN105881509A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-08-24 | 北京工业大学 | 具有单自由度移动的双正四面体叠加对称耦合机构 |
| JP2018067585A (ja) * | 2016-10-18 | 2018-04-26 | 富士機械製造株式会社 | 基板保持装置および電子部品実装機 |
| CN110450142A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-15 | 哈工大机器人（合肥）国际创新研究院 | 一种基于双陀螺仪部件的六自由度并联机器人 |
| CN111113384A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-08 | 天津理工大学 | 一种两移动一转动的三自由度并联机构 |
| CN112571404A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 南京信息工程大学滨江学院 | 一种六自由度解耦混联机构 |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP14286097A patent/JPH10329078A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| US20130239639A1 (en) * | 2010-03-11 | 2013-09-19 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Positioning apparatus, working system, and hot working apparatus |
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