JPS59182087A - 多関節ア−ム装置 - Google Patents

多関節ア−ム装置

Info

Publication number
JPS59182087A
JPS59182087A JP5144583A JP5144583A JPS59182087A JP S59182087 A JPS59182087 A JP S59182087A JP 5144583 A JP5144583 A JP 5144583A JP 5144583 A JP5144583 A JP 5144583A JP S59182087 A JPS59182087 A JP S59182087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joint
joint arm
arm
angle
rotating
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.)
Granted
Application number
JP5144583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0125678B2 (ja
Inventor
政夫 小浜
浅野 都司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5144583A priority Critical patent/JPS59182087A/ja
Priority to DE8484302125T priority patent/DE3460535D1/de
Priority to EP84302125A priority patent/EP0121413B1/en
Publication of JPS59182087A publication Critical patent/JPS59182087A/ja
Publication of JPH0125678B2 publication Critical patent/JPH0125678B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Program-controlled manipulators
    • B25J9/06Program-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/026Acoustical sensing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Manipulator (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、人の立入ることができない狭い空間内の点検
や簡明な作業をするための多関節アーム装置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
塔槽類の内部や核融合炉の炉体内部、核燃料再処理工場
遮へいセル内の塔槽類等のように、大きな開口部全設置
して人間が中に入って内部の点検や簡単な作業をするこ
とが空間的な制約や高放射線領域等の環境の安全上の制
約から不可能な施設では、運転する人間が安全な場所に
おり、作業を行う装置だけを前記のような環境内に設置
あるいは進入させて、遠隔操作により作業が行うことが
できる装置の実用化が強く要望されている。
〔発明の目的〕
本発明は、狭い空間や悪環境下において検査や簡単な作
業をするのに適した、形状が自在に変形できる多関節ア
ーム装置を提供すること全目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、複数個のアームを直列に関節部を介して連結
した多関節アームを回転部に巻きつけて収納し、点検現
場への移wJヲ容易にすると共に、狭い空間での多関節
アームの操作ができる多関節アーム装置である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、人間が近ずくことができない場所の点
検や簡単な作業が可能になるばかりでなく、点検対象へ
の多関節アームの出し入れの操作が狭空間で可能であり
、捷た、多関節アームの移動も容易になる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明の多関節アーム装置は、第1図に示すように、多
関節アーム1と、この多関節アーム1の根元を支持する
支持部2と、多関節アーム1の先端に設けられたTVカ
メラあるいは簡単な作業をするだめの・・ンド等の点検
作業部3を点検位置より引き込みながらこの多関節アー
ム1を巻き付ける回転部を構成する回転ドラム4と、こ
の回転ドラム4および多関節アーム1の関節部1〜1−
21    −2n の動作を制御する制御装置Cとで主に構成されている。
なお、関節部に21〜1−2nのそねそれの間は支持部
1−11〜1−1nで連結されている。また、回転ドラ
ム4は、第2図に示すように、駆動軸5゜減速機6を介
してモータ7で回転駆動される。そしてこの回転ドラム
4の回転角度はフレーム8内の歯車9,10 Q介して
、駆動軸5に連結しているボテンンヨメータあるいはエ
ンコーダ会(jによる回転角度検出器1]で検出される
、 多関節アーム1は、第3図に示すように、支持部1−1
2  が支持部材1−32と、このアームが周囲の物体
に接触I−たときにどの方向で接触したかを検知する接
触センサ1−421+1−422.1−4□3とで構成
され、同様に他の支持部1−1nについても上述のよう
に構成され、関節部1−22がユニバーサルジョイン)
l−52と、直交する各軸を回転する一対のモータ1−
62111−622とで構成され、他の関節部1−2n
についても同様で、これらの全体は接触センサに悪影響
のない程度に柔軟で特に関節部で可撓性のある構成の被
覆体1−7で被覆されている。
このモータ1−621  ・・・はブレーキ機能を有し
、所定の駆動制御信号によって所定の角度に回転して、
その回転した位置に固定されアームの自重あるいは外力
などでアームの回動角が変化しないように構成されてい
る。この回動角はモータの回転量を検出して信号を出力
するが、別途ポテンショメータなどの回転位置検出器(
図示せず)を設けても良い、また最大回動角度は図示し
ないリミットスイッチ全般けて検出するようになってい
るが駆動信号で制限しても良い。
多関節アーム1の先端に設けられている点検作業部3は
、第4図に示すように、TVカメラ3−1と、前方の障
害物との距離を計測する前方距離計3−2と、周囲の障
害物との距離を計測するための3方向の側方に設けた側
方距離計3−31+3−32(3−33,図示せず)と
で主に構成されている。なお、この先端には簡単な作業
るするハンド等を設けて構成しても良い。
このように順次支持部材1−13.l−141・・・1
−In+1−In+1  と2つの自由度を持っている
関節部1−231−241・・・1−211’c結合し
ているため、許容される範囲の立体角内で自由に運動す
ることができ、複雑な姿勢をとることができる。したが
って、各関節部1−211・・・1−2n  の曲げ角
度の組合せにより点検作業部材3全空間の指定する位置
に移動させる場合たとえば、ある物体の裏側をまわり込
んで進むことも可能である。
支持部2は回転ドラム4に固定してあり、支持部関節2
.は、多関節アーム1の関節と同じように2つの自由度
をもつが、あるいは回転ドラム4の円周方向に可動でき
る1つの自由度でもよい。
回転ドラム4は、中心0−1軸として回転することがで
き、円周に多関節アームl’r巻きつけるようにして収
納される。
第2図および第3図は、この多関節アームlが径路X−
ガに沿って繰り出し挿通孔Yを辿る状態を示す。このよ
うに多関節アーム1を径路x −x’に沿って繰り出す
には、回転ドラム4の回転角度全検知しながら、多関節
アーム1と径路X−rとの関係位置を演算によって求め
、多関節アーム1の各関節部1−2111−221・・
1−2nの角度を制御する。
したがって、このように構成された多関節アーム1の先
端部例えば、点検作業部3の空間位置Qけ、支持部材1
−11の長さを/=tx、1−12  の長さをt12
゜・・・1−1rl  の長さff:tln 、 11
n+1  の長さkt1n+。
とじ、関節部2−1の曲げ角をΦ0.関節部1−21の
曲げ角即ち支持部材1−11と1−12間の角度をΦ0
.関節部1−2□の曲げ角をΦ2.・・・関節部1−2
nの曲げ角f’Dnとし、回転ドラム4の回転角度をθ
とすると、 Q=f (θ、Φ。、Φ0.Φ2.・・・Φn+ 41
 + 421”’4n+tln+1 )・・・(1) として表わすことができる。
各関節部の位置も、関節部2−1の位置ヲも、関節部1
−21を(b 、関節部1−22をQ2 、・・・関節
部1−2nの位置をQn とすると、 として表わすことができ、(1) 、 (2j式から、
先端部及び各関節部の位置を知ることができ、また、各
関節の位置を与えて、θ、Φ0.Φ1.・・・、Qn 
k (]) +(2)式から求めることもできる。
このような各関節部および先端部の位置の算出及び制御
には通常コンピュータが使用される。このコンピュータ
を用いた制御装置Cは、第7図に示す如く構成されてい
る。第7図において1−611〜l−6n2は多関節ア
ーム1の各関節(2−111−21〜1−2n)を動か
すためのモータ、12+〜12nは各関節の回転角を計
測するエンコーダ1−4ts〜14ゎ3は各単位アーム
(1−11〜1−1n+1)の表面にとりつけられ念接
触センサである。さらに、7は回転ドラム4を回転させ
るモータ、11は、モータ7の回転量を計測するエンコ
ーダである。13はモータ駆動回路、14は計算機、1
5は計算機入出力装置であり、13,14.15  で
制御装置Cを形成する。
16は点検作業部3に設けられたテレビカメラ、17は
テレビモニタである。
次にこれらの動作について説明すると、第8図に示すよ
うに、検査対象までの軌道fn分割した分割点の座標値
を関節制御手段18に入力する座標値入力手段19と、
関節制御手段18の構成部分で入力手段19からの信号
で多関節アームの関節角度Φを計算する。Φ計算手段2
0と、この計算した値から関節角度Φを指令するΦ回転
指令手段21と、この指令により関節駆動モータ22を
制御するモータ制御装置23とで主に構成され、動作中
の角度は関節回転度検出手段24で検出してΦ計算手段
20とモータ制御装置23へ入力している。1次各アー
ムに装着されている接触検出手段25は接触個所判別手
段26を介して接触個所を表示する接触個所表示手段2
7で、どこが障害物に接触し/ζかを確認し、新たに障
害物に接触しないような軌道を修正軌道作成手段28で
作成し、得られた修正軌道は前述同様にn分割して分割
点の座標値入力手段に入力して再度関節制御手段29で
信号処理を行なうようになっている。
また、回転ドラム4の駆動モータ7は回転ドラム制御手
段29で制御される。この回転ドラム制御手段29は回
転ドラム4の回転角度θを座標値入力手段19からの位
置信号を基に計算するθ計q手段30と、得られた値か
ら回転角度θを指令するθ回転指令手段31と、この指
令によって回転ドラム駆畢υモータ7を制御するモータ
制御装置32とで構成され、回転角度検出手段11で検
出された角度信号をθ計算手段30とモータ制御装置3
2へ入力して所望の回転位置に回転できるようになって
いる。
故にこのような制御装置Cによって多関節アームの関節
角度を制御しながら回転ドラムにこのアーム全巻きつけ
たり、巻きもどしたりすることができる。
以上述べたように本発明によれば、多関節アームを持ち
運びづ−る際には回転ドラムに巻きつけた状態にし、使
用場所において、アーム全伸長させることができるため
、持ち運びに都合が良く、また使用場所に広い場所を必
要としない等、保守点検には最適である。
〔発明の他の実施例〕
次に本発明の他の実施例について説明する。前述した装
置では点検すべき個所への挿通孔Yが回転ドラム4の回
転中心位着と同じ高さで〃い場合には、多関節アームの
利用できる長さが減少することになる。そこで、第9図
に示すように、回転ドラム4を支持してい乙フレーム8
と共に多関節アーム1女どの全体全上下動することので
きるリフト装置33を設けることにより、多関節アーム
1を最大課長で作業することができるようになる。
このリフト装置33は、第10図に前述装置と同一部分
については同一符号を附して示したように、フレーム8
を下から保持してフレーム34に設けられている軸受合
弁して上下動作?することのできる」二下軸35と、こ
の上下軸35に固定されたランク36と、このラック3
6に噛合されて駆動軸37に軸設されているビニ刊ン3
8と、駆動軸37を駆動するように減速機39を介して
連結されている上下駆動用モータ40七、このモータ4
0の駆動軸37に軸設された歯車41.42 k介して
ポテンショメークあるいはエンコーダ等で構成され回転
ドラム4の上下移動量を検知する位置検知機43とで構
成されている。
このように構成されたリフト装置33け、モータ40の
回転全減速機39全介してピニオン38へ伝えラック3
6を上下する。したがって回転ドラム4が上下する。一
方、ピニオン38の回転量は歯車41.42 ffi介
して位置検知機43に伝えられ、ランク36の上下量と
して検出される。
このようにして、回転ドラム4の一ヒ下方向の高さ位置
全検知して、制御することに」;り例えば、第11図の
ように回転ドラム4の中心OからO′に持ち上げ径路X
−Kに沿って、最大の長さまで、多関節アーム1の先端
を伸ばすことができる。
本発明のその他の実施例として第12図に示すように装
置全体を移動車44に取付けて移動することにより、機
動性を増すことができる。
また第13図に示すように回転ドラムを複数個41.4
2設けて複数個の多関節アーム1−t+1−2を繰や出
し、それぞれ先端に点検作業部3−t、3−2を設けて
、協調作業をするように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の側面図、第2図はその断面図、第
3図は部分構成断面斜視図、第4図は部分斜視図、第5
図および第6図は動作を説明する側面図、第7図は制御
装置を示すブロック図、第8図はその動作回路を示すブ
ロック図、第9図は本発明の他の実施例を示す側面図、
第10図はその断面図、第11図はその動作を説明する
側面図、第12図は本発明のその他の実施例を示す側面
図、第13図はさらにその他の実施例を示す斜視図でち
る。 1・・・多関節アーム   2・・・支持部3・・・点
検作業部    4・・・回転ドラム7・・・モータ 
     11・・・角度検出器43・・・位置検知器 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 (ほか1名)第 
 5 図 第  6 図                脈48
5−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)複数個のアームを直列に関節部を介して連結し、
    この連結した関節部の関節角度を制御するように構成し
    た多関節アームと、該多関節アームの根元を支持する回
    転部と、この回転部を回転させる回転手段と、前記回転
    部の回転する回転角を検知する回転角検出手段と、前記
    多関節アームの関節角度と前記回転部の回転角度を制御
    する制御手段と、前記多関節アームを前記回転部の回転
    軸の周囲に巻付ける巻付制御手段とを具備したことなる
    特許請求の範囲第1項記載の多関節アーム装置。 部 (3)回転X久六を移動車に載置したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の多関節アーム装置。 (4)  多関節アーム及び多関節アームを支持する郷 回転型X蚤を複数個同一フレームに具備したことを特徴
    とする特許請求の範囲の多関節アーム装置。
JP5144583A 1983-03-29 1983-03-29 多関節ア−ム装置 Granted JPS59182087A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5144583A JPS59182087A (ja) 1983-03-29 1983-03-29 多関節ア−ム装置
DE8484302125T DE3460535D1 (en) 1983-03-29 1984-03-28 Multi-joint arm robot apparatus
EP84302125A EP0121413B1 (en) 1983-03-29 1984-03-28 Multi-joint arm robot apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5144583A JPS59182087A (ja) 1983-03-29 1983-03-29 多関節ア−ム装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59182087A true JPS59182087A (ja) 1984-10-16
JPH0125678B2 JPH0125678B2 (ja) 1989-05-18

Family

ID=12887125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5144583A Granted JPS59182087A (ja) 1983-03-29 1983-03-29 多関節ア−ム装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0121413B1 (ja)
JP (1) JPS59182087A (ja)
DE (1) DE3460535D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116986A (ja) * 1993-10-22 1995-05-09 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171302A (ja) * 1984-09-14 1986-04-12 Toshiba Corp ロボットハンド用近接センサ装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3034912A1 (de) * 1979-09-17 1981-04-02 Kurt Dipl.-Ing. Steinmaur Ehrat Industrieroboter
JPS5851090A (ja) * 1981-09-21 1983-03-25 株式会社東芝 関節装置
DE3375107D1 (en) * 1982-10-29 1988-02-11 Toshiba Kk Control system of multi-joint arm robot apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116986A (ja) * 1993-10-22 1995-05-09 Mitsubishi Electric Corp 産業用ロボット

Also Published As

Publication number Publication date
EP0121413B1 (en) 1986-08-27
DE3460535D1 (en) 1986-10-02
EP0121413A1 (en) 1984-10-10
JPH0125678B2 (ja) 1989-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7145294B2 (ja) ロボットアーム
EP3095564B1 (en) Robot for inspection of confined spaces
JP2533027B2 (ja) 自律移動型配管メンテナンスロボット
KR102023676B1 (ko) X-선 촬영 시스템
CN101072998B (zh) 具有铰接悬臂和可旋转c臂的移动射线照相设备
EP0077609B1 (en) Articulated joint for an industrial robot
US20160256997A1 (en) Robot and method of operating robot
CN115256360A (zh) 外科手术机械臂
CN207480595U (zh) 远程控制器
JP2017056521A (ja) ロボット、制御装置およびロボットシステム
CN108326839A (zh) 七自由度机器人
CN111604875A (zh) 一种辐照环境下安装的力反馈主从随动机械手系统
EP4321305A1 (en) Sensing in continuum robots
JP6271835B2 (ja) ロボットのハンドガイドシステム
GB2041879A (en) Remotely Controllable Mobile Robot and Control Apparatus Therefor
JPS59182087A (ja) 多関節ア−ム装置
JPS6222758B2 (ja)
JPH04300180A (ja) ロボットの位置決め方式
EP3125214B1 (en) Tool manipulator for a training and testing medical device
JPH02180571A (ja) 歩行ロボット
JPS60214247A (ja) ロボツトct
JP5343725B2 (ja) ロボット制御装置
JPH0347994B2 (ja)
JPH0584687A (ja) 電動ロボツト
EP4144297B1 (en) Assistance system and method for suspension device, and x-ray imaging system