JPS59134687A - 多関節機構 - Google Patents
多関節機構Info
- Publication number
- JPS59134687A JPS59134687A JP880983A JP880983A JPS59134687A JP S59134687 A JPS59134687 A JP S59134687A JP 880983 A JP880983 A JP 880983A JP 880983 A JP880983 A JP 880983A JP S59134687 A JPS59134687 A JP S59134687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- joint
- operating string
- shaped universal
- joint mechanism
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
- B25J18/06—Arms flexible
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボット等の棒状多関節機構に関し、詳しくは
へびのを椎の如く巻回運動、蛇行運動が任意の方向に出
来るものである。
へびのを椎の如く巻回運動、蛇行運動が任意の方向に出
来るものである。
近年、溶接、塗装、組立等作業用ロボットの発達は目覚
しいものがある。しかしながら、それらの作業用ロボッ
トはおおむね平面上の作業しｈ＼出来ないものであり、
危険な高所作業や凹凸面、急斜面での作業や狭い所での
作業はごく一部を除きすべて人力に頼っているのが実情
である。
しいものがある。しかしながら、それらの作業用ロボッ
トはおおむね平面上の作業しｈ＼出来ないものであり、
危険な高所作業や凹凸面、急斜面での作業や狭い所での
作業はごく一部を除きすべて人力に頼っているのが実情
である。
従って人身事故もしばしば起っており、そのような危険
性を伴う作業こそロボットにやらせるべきだとの社会的
要望が強いにもかかわらず、高所作業等の出来るロボッ
トはなかなか出現しな０のである。
性を伴う作業こそロボットにやらせるべきだとの社会的
要望が強いにもかかわらず、高所作業等の出来るロボッ
トはなかなか出現しな０のである。
本発明はかかる社会的要望に応えるため、高所作業等の
出来るロボットを作成するために必要な、へびのを椎の
如く巻回運動、蛇行運動が任意の方向に出来る、ロボッ
ト等の棒状多関節機構を１足供することを目的とする。
出来るロボットを作成するために必要な、へびのを椎の
如く巻回運動、蛇行運動が任意の方向に出来る、ロボッ
ト等の棒状多関節機構を１足供することを目的とする。
次に本発明による多関節ｉ構の一実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
まず、第１図は本発明による多関節機構の中心線縦断面
説明図であり、第２図は横断面説明図である。
説明図であり、第２図は横断面説明図である。
中央部の一面に四部１ａ１他面に凸部１ｂを有する円板
状自在継手１が数個（図では５個）互に嵌合して連なっ
ており、ユニットＡ部を形成している。前記凹凸部１ａ
１１ｂの中央部には操作ひも３を通す通し孔４が明けて
あり管状に連なっている。
状自在継手１が数個（図では５個）互に嵌合して連なっ
ており、ユニットＡ部を形成している。前記凹凸部１ａ
１１ｂの中央部には操作ひも３を通す通し孔４が明けて
あり管状に連なっている。
又、円板状自在継手１の中心に対して相対する同心円上
には復帰ばね２．２．２′、２′があり円板状自在継手
１を互に連結している。同じく円板状自在継手１の中心
に対して相対する同心円上には操作ひも３．３′を通す
小穴６．６．６′、６−があり操作ひ゛も３．３′が通
っている。操作ひも３の両端はユニットＡ部の一端の円
板状自在継手の小穴部分に止め具７．７によって固着さ
れている。操作ひも３は途中から通し孔４の連結されて
出来る管の中を通り、回動型滑車Ａ５によって相互引張
操作が出来るように掛は合わされている。回動型滑車Ａ
５を矢印方向に廻すとユニットＡ部の５枚の円板状自在
継手１の間にある４対の復帰ばね２が順次伸縮して、ユ
ニットＡ部を上下に湾曲させることになる。又、復帰ば
ね２．２と直角に交わる方向には復帰ばね２′、２′と
操作ひも３′があり、操作ひも３−は操作ひも３と同じ
構造で回動型滑車Ａ５−に掛は合わされている。
には復帰ばね２．２．２′、２′があり円板状自在継手
１を互に連結している。同じく円板状自在継手１の中心
に対して相対する同心円上には操作ひも３．３′を通す
小穴６．６．６′、６−があり操作ひ゛も３．３′が通
っている。操作ひも３の両端はユニットＡ部の一端の円
板状自在継手の小穴部分に止め具７．７によって固着さ
れている。操作ひも３は途中から通し孔４の連結されて
出来る管の中を通り、回動型滑車Ａ５によって相互引張
操作が出来るように掛は合わされている。回動型滑車Ａ
５を矢印方向に廻すとユニットＡ部の５枚の円板状自在
継手１の間にある４対の復帰ばね２が順次伸縮して、ユ
ニットＡ部を上下に湾曲させることになる。又、復帰ば
ね２．２と直角に交わる方向には復帰ばね２′、２′と
操作ひも３′があり、操作ひも３−は操作ひも３と同じ
構造で回動型滑車Ａ５−に掛は合わされている。
回動型滑車Ａ５−を点線の矢印方向に廻すとユニットＡ
部の５枚の円板状自在継手の間にある４対の復帰はね２
−が順次伸縮して、ユニットＡ部を左右に湾曲させるこ
とになる。又、一対の滑車Ａ５とＡ５−を同時に１対１
の割合で廻すことによりユニットＡ部を４５度の斜め角
度に湾曲させることが出来る。更に一対の滑車Ａ５とＡ
５”を同時に２対１の割合で廻すことによりユニットＡ
部を３０痩あるいは６０度の斜め角度に湾曲させること
が出来る。このように一対の滑車△５どＡ５′の廻す割
合を変えることにより、ユニットＡ部を任意の方向に湾
曲させることが出来る。又、滑車Ａ５とＡ５−をもとの
位置に戻すと復帰はねめ働きによりユニットＡ部はまっ
すぐになる。
部の５枚の円板状自在継手の間にある４対の復帰はね２
−が順次伸縮して、ユニットＡ部を左右に湾曲させるこ
とになる。又、一対の滑車Ａ５とＡ５−を同時に１対１
の割合で廻すことによりユニットＡ部を４５度の斜め角
度に湾曲させることが出来る。更に一対の滑車Ａ５とＡ
５”を同時に２対１の割合で廻すことによりユニットＡ
部を３０痩あるいは６０度の斜め角度に湾曲させること
が出来る。このように一対の滑車△５どＡ５′の廻す割
合を変えることにより、ユニットＡ部を任意の方向に湾
曲させることが出来る。又、滑車Ａ５とＡ５−をもとの
位置に戻すと復帰はねめ働きによりユニットＡ部はまっ
すぐになる。
尚、一対の滑車Ａ５とＡ５′は必ずしも滑車でなくとも
回動レバー等相互引張操作の出来るものならなんでもよ
い。又、復帰ばねは２．２−の２対であるが、これを３
対、４対とした方が精度を高めることが出来るとも考え
られる。要は同心円上の相対する所にあることが条件と
なる。又、円板状自在継手１は必ずしも円板でなくとも
よく、角板その他の形状であっても差しつかえない。
回動レバー等相互引張操作の出来るものならなんでもよ
い。又、復帰ばねは２．２−の２対であるが、これを３
対、４対とした方が精度を高めることが出来るとも考え
られる。要は同心円上の相対する所にあることが条件と
なる。又、円板状自在継手１は必ずしも円板でなくとも
よく、角板その他の形状であっても差しつかえない。
それから図面では１ユニツトが５個の板状自在継手より
構成されているが、実際には６ないし８個が適当である
と考えられる。
構成されているが、実際には６ないし８個が適当である
と考えられる。
次に、１２７１８部について説明すると構造はユニット
Ａ部と全く同じものであり、一対の滑車Ｂ５と８５”を
矢印方向と点線の矢印方向にいろいろな比率で廻すこと
により、任意の方向に湾曲させることが出来る。
Ａ部と全く同じものであり、一対の滑車Ｂ５と８５”を
矢印方向と点線の矢印方向にいろいろな比率で廻すこと
により、任意の方向に湾曲させることが出来る。
又、ユニットＡ部と１２７１８部との境界は復帰ばねで
はなく、固定棒６によって固定されている。
はなく、固定棒６によって固定されている。
従ってユニットＡ部の動作が１２７１８部に伝達される
ことはなく、１２７１８部の動作がユニットＡ部に伝達
されることもない。つまり、それぞれ独立した動作をす
ることとなる。従って一対の滑車Ａ５、Ａ５ ′ともう
一対の滑車Ｂ５．８５′を同じ割合で同じ方向に廻せば
ユニットＡ部と１２７１８部は巻回運動をすることにな
り、逆の方向に廻せばユニットＡ部と１２７１８部は蛇
行運動をすることになる。尚、ユニットＡ部と１２７１
８部との境界は図面のような構造でな（とも、要するに
固定構造により連結されていればよいのである。
ことはなく、１２７１８部の動作がユニットＡ部に伝達
されることもない。つまり、それぞれ独立した動作をす
ることとなる。従って一対の滑車Ａ５、Ａ５ ′ともう
一対の滑車Ｂ５．８５′を同じ割合で同じ方向に廻せば
ユニットＡ部と１２７１８部は巻回運動をすることにな
り、逆の方向に廻せばユニットＡ部と１２７１８部は蛇
行運動をすることになる。尚、ユニットＡ部と１２７１
８部との境界は図面のような構造でな（とも、要するに
固定構造により連結されていればよいのである。
次にユニットＣ部について説明すると、ユニットＡ部、
１２７１８部と全く同じ構造となっており、一対の滑車
Ｃ５とＣ５−の操作によって任意の方向に独立した湾曲
運動をすることが出来る。
１２７１８部と全く同じ構造となっており、一対の滑車
Ｃ５とＣ５−の操作によって任意の方向に独立した湾曲
運動をすることが出来る。
又、１２７１８部とユニットＣ部との連結部もユニット
Ａ？Ｐと１２７１８部との連結部と全く同じ固定構造で
ある。
Ａ？Ｐと１２７１８部との連結部と全く同じ固定構造で
ある。
以下、ユニット０部、Ｅ部・・・・・・・・・・・・と
任意の数のユニット部を形成することが出来る。
任意の数のユニット部を形成することが出来る。
１ユニツトの湾曲可能角度は約９０度であるがら、４ユ
ニツトで３６０度つまり１回転の巻回運動をすることが
出来る。
ニツトで３６０度つまり１回転の巻回運動をすることが
出来る。
又、１ユニツトずつ逆の方向に湾曲させるとこまかい蛇
行運動をすることとなり、２ユニット単位で逆の方向に
湾曲させると大きい蛇行運動を行うことが出来る。
行運動をすることとなり、２ユニット単位で逆の方向に
湾曲させると大きい蛇行運動を行うことが出来る。
更に１ユニツトずつ方向を変えながら内側に湾曲させて
いけば、へびが木や鉄塔に登ったり降りたりすることが
出来る螺旋運動も可能となる。
いけば、へびが木や鉄塔に登ったり降りたりすることが
出来る螺旋運動も可能となる。
実際のへびのを椎は非常に多数のを椎骨つまり自在継手
よりなり立っているものであるから色々複雑な運動をす
ることが出来る。
よりなり立っているものであるから色々複雑な運動をす
ることが出来る。
本発明による多関節機構を用いてへびと同じような運動
を行わせるためには、少（とも拾数ユニ・ ットを必
要とする。本発明は操作ひもによる筋肉ＩＩ造を用いて
いるために、そのようなことはほとんど不可能であるが
、少くともへびの首の部分に相当する運動を行うことは
可能である。又、本発明による多関節機構の原理を用い
て操作ひもに代わるべき優れた筋肉構造を用いるならば
、へびの動作を真似ることが出来る道理である。
を行わせるためには、少（とも拾数ユニ・ ットを必
要とする。本発明は操作ひもによる筋肉ＩＩ造を用いて
いるために、そのようなことはほとんど不可能であるが
、少くともへびの首の部分に相当する運動を行うことは
可能である。又、本発明による多関節機構の原理を用い
て操作ひもに代わるべき優れた筋肉構造を用いるならば
、へびの動作を真似ることが出来る道理である。
次にＡ５、Ａ５′、Ｂ５、Ｂ５−１Ｃ５、Ｃ５′等数対
の滑車の操作であるが、−これは図示はしていないが複
数のモーターと、そのモーターを制御する操作ボックス
を用いることで解決出来る。
の滑車の操作であるが、−これは図示はしていないが複
数のモーターと、そのモーターを制御する操作ボックス
を用いることで解決出来る。
該操作ボックスは電算機を内蔵するものであることが望
ましいが、手動操作のものも考えられる。
ましいが、手動操作のものも考えられる。
しかし、その機構は本発明の範囲外であるので説明を省
略する。
略する。
第３図は本発明による多関節機構の蛇行運動を分りやす
く図示した模型説明図である。
く図示した模型説明図である。
第４図と第５図は本発明による多関節機構に用いられる
板状自在継手の部分拡大縦断面図である。
板状自在継手の部分拡大縦断面図である。
第４図は金属製の場合であり、第５図は強化プラスチッ
ク等弾力性のある材料を用いた場合である。
ク等弾力性のある材料を用いた場合である。
板状自在継手１の一面にある四部１ａにもう一つの板状
自在継手１の凸部１ｂが嵌合した形をなしており、その
接触面は互に球面状をなしているので、容易に任意の方
向に少しずつ折り曲げることが出来る。これがいくつか
連結されていれば相当な角度湾曲出来ることになる。尚
、第４図は金属性であるので四部の入口に向けて多少の
余裕が作っである。又中心部は操作ひもの通し孔４とな
っている。これは−見簡単に外れそうに見えるが、板状
自在継手１は互に復帰ばね２．２．２′、２−によって
連結されており引張作用が働いているので容易に外れる
ことはない。又、第５図の方は強化プラスチック等弾力
性のある材料を用いた場合であり、凸部１ｂを圧力によ
って凹部１ａに押し込んであるので容易なことでは外れ
ない。
自在継手１の凸部１ｂが嵌合した形をなしており、その
接触面は互に球面状をなしているので、容易に任意の方
向に少しずつ折り曲げることが出来る。これがいくつか
連結されていれば相当な角度湾曲出来ることになる。尚
、第４図は金属性であるので四部の入口に向けて多少の
余裕が作っである。又中心部は操作ひもの通し孔４とな
っている。これは−見簡単に外れそうに見えるが、板状
自在継手１は互に復帰ばね２．２．２′、２−によって
連結されており引張作用が働いているので容易に外れる
ことはない。又、第５図の方は強化プラスチック等弾力
性のある材料を用いた場合であり、凸部１ｂを圧力によ
って凹部１ａに押し込んであるので容易なことでは外れ
ない。
尚、図示はしていないが凹部１ａと凸部１ｂの接触面に
テフロン等の緩衝材を嵌入させておけば一層スムーズに
動く自在継手が出来ることは自明の理である。
テフロン等の緩衝材を嵌入させておけば一層スムーズに
動く自在継手が出来ることは自明の理である。
更に図示はしていないが、本発明による多関節機構を実
用化する場合には内部が見えないよう、へびの皮膚に相
当づ−る蛇腹管により被覆して、合わせて防塵、防湿等
の配慮を行うことは言う迄もない。
用化する場合には内部が見えないよう、へびの皮膚に相
当づ−る蛇腹管により被覆して、合わせて防塵、防湿等
の配慮を行うことは言う迄もない。
以上説明した如く、本発明による多関節機構を用いるこ
とにより、今迄はとんど出現していない、危険性を伴う
高所作業や、凹凸面、急斜面での作業や狭い所での作業
の出来る作業用ロボットの基礎を作ることが可能となる
。
とにより、今迄はとんど出現していない、危険性を伴う
高所作業や、凹凸面、急斜面での作業や狭い所での作業
の出来る作業用ロボットの基礎を作ることが可能となる
。
又、竜や蛇の面白いおもちゃを提供することも出来る。
第１図は本発明による多関節機構の中心線縦断面説明図
であり、第２図は横断面説明図である。 第３図は本発明による多関節機構の蛇行運動を示す模型
説明図であり、第４図と第５図は板状自在継手の部分拡
大縦断面図である。 図において １ は板状自在継手 １ａは板状自在継手の凹部 １１］は板状自在継手の凸部 ２ は復帰はね ３ は操作ひも ４ は操作ひもの通し穴 ５ は滑車 ６ は固定構造 である。
であり、第２図は横断面説明図である。 第３図は本発明による多関節機構の蛇行運動を示す模型
説明図であり、第４図と第５図は板状自在継手の部分拡
大縦断面図である。 図において １ は板状自在継手 １ａは板状自在継手の凹部 １１］は板状自在継手の凸部 ２ は復帰はね ３ は操作ひも ４ は操作ひもの通し穴 ５ は滑車 ６ は固定構造 である。
Claims (1)
- ロボット等の棒状多ｒｉＪ節ｍｓに於て、−面に凹部、
他面に凸部を中央部に形成して互に嵌合すると共に相対
する同心円上で復帰ばねと操作ひもによって連結される
数個の板状自在継手により１ユニツトを構成し、前記凹
凸部の中央部に前記操作ひもの通し穴を形成すると共に
、前記操作ひもは前記ユニットの一端の板状自在継手の
相対する同心円上に固着されて相互引張操作が可能にな
るよう構成されており、固定構造により連結された複数
の前記ユニットより成ることを特徴とする多関節機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP880983A JPS59134687A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多関節機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP880983A JPS59134687A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多関節機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134687A true JPS59134687A (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=11703158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP880983A Pending JPS59134687A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多関節機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134687A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150794A (ja) * | 1984-08-14 | 1986-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 多関節ア−ム |
| WO1989002350A1 (fr) * | 1987-09-09 | 1989-03-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Robot a bras flexible |
| WO2002100608A1 (en) * | 2001-06-13 | 2002-12-19 | Oliver Crispin Robotics Limited | Link assembly for a snake like robot arm |
| JP2007091174A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Press Kogyo Co Ltd | 自動車窓のサッシュ |
| JP2010253584A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Ihi Corp | 把持装置 |
| US8205522B2 (en) | 2001-06-13 | 2012-06-26 | Oliver Crispin Robotics Limited | Link assembly with defined boundaries for a snake like robot arm |
| US8219246B2 (en) | 2001-06-13 | 2012-07-10 | Oliver Crispin Robotics Limited | System and method for controlling a robotic arm |
| WO2017006373A1 (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-12 | 川崎重工業株式会社 | ロボットアームの関節及び外科機器 |
| JP2020189499A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | 国立大学法人東北大学 | 表面循環装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS563193A (en) * | 1979-03-16 | 1981-01-13 | Robotgruppen Hb | Flexible arm |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP880983A patent/JPS59134687A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS563193A (en) * | 1979-03-16 | 1981-01-13 | Robotgruppen Hb | Flexible arm |
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| WO1989002350A1 (fr) * | 1987-09-09 | 1989-03-23 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Robot a bras flexible |
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| CN107530888A (zh) * | 2015-07-09 | 2018-01-02 | 川崎重工业株式会社 | 机械手臂部的关节以及外科器械 |
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| US10369707B2 (en) | 2015-07-09 | 2019-08-06 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Joint of robot arm and surgical instrument |
| CN107530888B (zh) * | 2015-07-09 | 2020-11-27 | 川崎重工业株式会社 | 机械手臂部的关节以及外科器械 |
| JP2020189499A (ja) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | 国立大学法人東北大学 | 表面循環装置 |
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