JPS61192486A - 多関節型ア−ム装置 - Google Patents
多関節型ア−ム装置Info
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- JPS61192486A JPS61192486A JP3070985A JP3070985A JPS61192486A JP S61192486 A JPS61192486 A JP S61192486A JP 3070985 A JP3070985 A JP 3070985A JP 3070985 A JP3070985 A JP 3070985A JP S61192486 A JPS61192486 A JP S61192486A
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- rotating
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は多関節型アーム装置に関するもので錦Ｉマタ
Ｉ４月需１ギ、に小マーノ粘マル１プ右ｍプある。
Ｉ４月需１ギ、に小マーノ粘マル１プ右ｍプある。
「従来技術とその問題点」
多関節ロボットにおいて、アームの慣性モーメントは小
ざいほどよい。応答性が向上し、アクチュエータの出力
が小さくてすむからである。
ざいほどよい。応答性が向上し、アクチュエータの出力
が小さくてすむからである。
このためにはアクチュエータをなるべくロボットの据付
部に近くなるように配置して、負尚となるｆｆ１ｆｆｌ
を軽減するのが好ましい。
部に近くなるように配置して、負尚となるｆｆ１ｆｆｌ
を軽減するのが好ましい。
そこで従来、たとえば第４図に示すように、基台５２上
に回転関節機構５３を介して軸回転アーム５４を設置す
ると共にその軸回転アーム５４上に旋回関節機構５５を
介して旋回アーム５６を設置した多関節アーム構成では
、旋回アーム駆動アクチュエータ５７を軸回転アーム５
４の根元部５４ａに配置し、平行リンク５日を介して旋
回アーム５６を旋回運動させることとしている。Ｍｉ回
ファーム駆動アクチュエータ５７できるだけ据付部５９
に近く配置しているのである。
に回転関節機構５３を介して軸回転アーム５４を設置す
ると共にその軸回転アーム５４上に旋回関節機構５５を
介して旋回アーム５６を設置した多関節アーム構成では
、旋回アーム駆動アクチュエータ５７を軸回転アーム５
４の根元部５４ａに配置し、平行リンク５日を介して旋
回アーム５６を旋回運動させることとしている。Ｍｉ回
ファーム駆動アクチュエータ５７できるだけ据付部５９
に近く配置しているのである。
とごろで旋回アーム駆動アクチュエータ５７を基台５２
側に配置すればさらに据付部５９に近くなるが、それは
不可能である。何故なら回転関節機構５３があるために
軸回転アーム５４より上の構成要素が全て基台５２に対
してねじれるように回転してしまい、このため平行リン
ク５８が機能できなくなるからである。
側に配置すればさらに据付部５９に近くなるが、それは
不可能である。何故なら回転関節機構５３があるために
軸回転アーム５４より上の構成要素が全て基台５２に対
してねじれるように回転してしまい、このため平行リン
ク５８が機能できなくなるからである。
「発明の目的」
この発明の目的とするところは、上記の如き多関節アー
ム構成において、旋回アーム駆動アクチュエータを基台
側に配置可能とすることにある。
ム構成において、旋回アーム駆動アクチュエータを基台
側に配置可能とすることにある。
「発明の構成」
而してこの発明は、基台上に回転関節機構を介して軸回
転アームが設置されると共にその軸回転アーム上に旋回
関節機構を介して旋回アームが設置されている多関節型
アーム装置であって、前記基台側に設けられた旋回アー
ム駆動アクチュエータと、前記軸回転アームの回転軸心
上に配置され、前記軸回転アーム側から前記基台側へ前
記回転関節機構を貫通し、前記旋回アーム駆動アクチュ
エータにより軸回転される回転軸と、前記軸回転アーム
側に設けられ、前記回転軸の回転運動を前記旋回アーム
の旋回運動に変換する運動変換手段とを具備したことを
特徴とする多関節型アーム装置を堤供する。
転アームが設置されると共にその軸回転アーム上に旋回
関節機構を介して旋回アームが設置されている多関節型
アーム装置であって、前記基台側に設けられた旋回アー
ム駆動アクチュエータと、前記軸回転アームの回転軸心
上に配置され、前記軸回転アーム側から前記基台側へ前
記回転関節機構を貫通し、前記旋回アーム駆動アクチュ
エータにより軸回転される回転軸と、前記軸回転アーム
側に設けられ、前記回転軸の回転運動を前記旋回アーム
の旋回運動に変換する運動変換手段とを具備したことを
特徴とする多関節型アーム装置を堤供する。
上記構成において、回転軸をねじ軸とし、また運動変換
手段を、ねじ軸に螺合されると共にねじ軸の回転に応じ
てねじ軸上を往復移動するよう軸回転アーム側で回り止
めされているナンドと、前記軸回転アーム側に設けられ
前記ナツトの往復移動を旋回アームの旋回運動に変換す
る旋回変換手段とから構成するのが好ましい。この旋回
変換手段としては、旋回アームの旋回軸に固定されたス
プロケットと、そのスプロケットに対応して設けられた
補助スプロケットと、それらスプロケットの間に張設さ
れかつナツトの往復移動により移動して前記スプロケッ
トを回転させるチェーンとから構成されるものが好まし
いが、その他に例えばピストン−クランク機構、スコッ
チ−ヨーク機構等を用いることもできる。
手段を、ねじ軸に螺合されると共にねじ軸の回転に応じ
てねじ軸上を往復移動するよう軸回転アーム側で回り止
めされているナンドと、前記軸回転アーム側に設けられ
前記ナツトの往復移動を旋回アームの旋回運動に変換す
る旋回変換手段とから構成するのが好ましい。この旋回
変換手段としては、旋回アームの旋回軸に固定されたス
プロケットと、そのスプロケットに対応して設けられた
補助スプロケットと、それらスプロケットの間に張設さ
れかつナツトの往復移動により移動して前記スプロケッ
トを回転させるチェーンとから構成されるものが好まし
いが、その他に例えばピストン−クランク機構、スコッ
チ−ヨーク機構等を用いることもできる。
さらに上記構成において、運動変換手段として、回転軸
に取りつけられたベベルギアと、旋回アームの旋回軸に
固定され前期回転軸のベベルギアと噛合したベベルギア
とから構成されるものを用いてもよい。
に取りつけられたベベルギアと、旋回アームの旋回軸に
固定され前期回転軸のベベルギアと噛合したベベルギア
とから構成されるものを用いてもよい。
要するに、運動変換手段は、軸回転アームの回転にかか
わらず回転軸の回転運動を旋回軸の旋回運動に変換伝達
できるものであればよい。
わらず回転軸の回転運動を旋回軸の旋回運動に変換伝達
できるものであればよい。
「作用」
軸回転アームが回転しても、その回転軸心−ヒに回転軸
が配置されているから、回転軸が相対回転される効果が
生じるだけである。この相対回転は旋回アームの旋回運
動につながるが、その匿はごくわずかに出来るし、また
軸回転アームの回転に応じて回転軸を回転させれば全く
なくすこともできる。従って何ら問題となることはない
。
が配置されているから、回転軸が相対回転される効果が
生じるだけである。この相対回転は旋回アームの旋回運
動につながるが、その匿はごくわずかに出来るし、また
軸回転アームの回転に応じて回転軸を回転させれば全く
なくすこともできる。従って何ら問題となることはない
。
「実施例」
以下、図に示す実施例に基づいてさらにこの発明を詳説
する。ここに第１図は多関節ロボットの一例の斜視図、
第２図は第１図に示す多関節ロボットに含まれるこの発
明の一実施例の多関節型アーム装置の断面図であって、
旋回アームの旋回軸に平行な断面を表す断面図、第３図
は第２図に示す断面と直角な断面を表す断面図である。
する。ここに第１図は多関節ロボットの一例の斜視図、
第２図は第１図に示す多関節ロボットに含まれるこの発
明の一実施例の多関節型アーム装置の断面図であって、
旋回アームの旋回軸に平行な断面を表す断面図、第３図
は第２図に示す断面と直角な断面を表す断面図である。
なお、この発明がこれにより限定されるものではない。
第１図に示す多関節ロボット１において、（届けベース
２ヒに１頭台３があり、脚台３は水平回転する。これが
この多関節ロボット１の第１の自由度Ｓｏである。
２ヒに１頭台３があり、脚台３は水平回転する。これが
この多関節ロボット１の第１の自由度Ｓｏである。
次に脚台３には基台４が軸支されており、その基台４は
垂直面内において旋回し得る。これが第２の自由度Ｓ、
である。
垂直面内において旋回し得る。これが第２の自由度Ｓ、
である。
基台４上には軸回転アーム５が設けられ、この軸回転ア
ーム５は基台４に対して軸回転し得る。
ーム５は基台４に対して軸回転し得る。
これが第３の自由度Ｓ、である。
軸回転アーム５の先端には旋回アーム６が設けられ、こ
の旋回アーム６は軸回転アーム５を含む平面内で旋回し
得る。これが第４の自由度Ｓ、である。
の旋回アーム６は軸回転アーム５を含む平面内で旋回し
得る。これが第４の自由度Ｓ、である。
ｊω回アーム６の先端には手首部７が設けられ、手首部
７には作業工具の姿勢を制御するための３つの自由度が
与えられている。
７には作業工具の姿勢を制御するための３つの自由度が
与えられている。
上記多関節ロボ７）１において、基台４．軸回転アーム
５および旋回アーム６が構成する多関節アーム構成がこ
の発明の多関節ギアーム装置であ杭 第２図及び第３図は、基台４．軸回転アーム５および旋
回アーム６から構成される多関節型アーム装置１０を取
り出して示したものである。
５および旋回アーム６が構成する多関節アーム構成がこ
の発明の多関節ギアーム装置であ杭 第２図及び第３図は、基台４．軸回転アーム５および旋
回アーム６から構成される多関節型アーム装置１０を取
り出して示したものである。
基台４は脚台３に軸支されるための取り付は部１１をそ
の側面に有しており、また下部に軸回転アーム５を軸回
転させるための軸回転アーム駆動アクチェエータ１２お
よび旋回アーム６を旋回させるための旋回アーム駆動ア
クチュエータ１３を有している。
の側面に有しており、また下部に軸回転アーム５を軸回
転させるための軸回転アーム駆動アクチェエータ１２お
よび旋回アーム６を旋回させるための旋回アーム駆動ア
クチュエータ１３を有している。
基台４上には角筒状の軸回転アーム５が軸受１４を介し
て改り付けられている。
て改り付けられている。
軸回転アーム５から基台４へ貫通して、かつ軸回転アー
ム５の回転軸心上に、ねじ軸１５が設けられている。
ム５の回転軸心上に、ねじ軸１５が設けられている。
ねじ軸１５にはナツト１６が螺合しており、そのナツト
１６はフランジ１７とガイドローラ１８とガイドレール
１９とによって軸回転アーム５に回転１トめされている
。そこで、ねじ軸１５が回転すれば、ナンド１６はねじ
軸１５に沿って上下に往復移動することができる。
１６はフランジ１７とガイドローラ１８とガイドレール
１９とによって軸回転アーム５に回転１トめされている
。そこで、ねじ軸１５が回転すれば、ナンド１６はねじ
軸１５に沿って上下に往復移動することができる。
ガイドローラ１８にはチェーン２０の一部が固定されて
おり、そのチェーン２ｏが旋回アーム６の旋回軸２１に
取り付けられたスプロケット２２とそのスプロケット２
２に対応して軸回転アーム５の根元部に設けられた補助
スプロケット２３の間に張設されている。そこで、ガイ
ドローラ１８が移動すればチェーン２０も移動し、これ
と噛合するスプロケット２２を回転させる。
おり、そのチェーン２ｏが旋回アーム６の旋回軸２１に
取り付けられたスプロケット２２とそのスプロケット２
２に対応して軸回転アーム５の根元部に設けられた補助
スプロケット２３の間に張設されている。そこで、ガイ
ドローラ１８が移動すればチェーン２０も移動し、これ
と噛合するスプロケット２２を回転させる。
軸回転アーム５と軸回転アーム駆動アクチュエータ１２
とは回転関節機構の一例であるハーモニックドライブ機
構２４を介して連結されている。
とは回転関節機構の一例であるハーモニックドライブ機
構２４を介して連結されている。
そこで、軸回転アーム駆動アクチュエータ１２を作動さ
せてその回転シャフト１２＆を回転すれば、ハーモニッ
クドライブ機構２４を介して軸回転アーム５が軸回転さ
れる。この軸回転が多関節ロボット１における第３の自
由度Ｓ、であることば前述した通りである。
せてその回転シャフト１２＆を回転すれば、ハーモニッ
クドライブ機構２４を介して軸回転アーム５が軸回転さ
れる。この軸回転が多関節ロボット１における第３の自
由度Ｓ、であることば前述した通りである。
一方、旋回アーム駆動アクチュエータ１３を作動させて
その回転シャツ）１３．を回転させれば、ねじ軸１５が
回転され、これに連れてナツト１６が上下移動し、ガイ
ドローラ１８およびチェーン２０を移動させることによ
り、スプロケット２２が回転され、スプロケット２２に
取り付けられた旋回アーム６が旋回運動を行うことにな
る。この旋回運動が多関節ロボットｌにおける第４の自
由度Ｓ３であることは前述した通りである。
その回転シャツ）１３．を回転させれば、ねじ軸１５が
回転され、これに連れてナツト１６が上下移動し、ガイ
ドローラ１８およびチェーン２０を移動させることによ
り、スプロケット２２が回転され、スプロケット２２に
取り付けられた旋回アーム６が旋回運動を行うことにな
る。この旋回運動が多関節ロボットｌにおける第４の自
由度Ｓ３であることは前述した通りである。
軸回転アーム５を軸回転させれば、これに取り付けられ
ているナンド１６も回転することになるが、このとき軸
回転アーム５の回転角度と等しい社だけねじ軸１５を回
転させれば、ナツト１６とねじ軸１５とは相対回転しな
いことになるから、旋回アーム６の旋回運動は生じない
。
ているナンド１６も回転することになるが、このとき軸
回転アーム５の回転角度と等しい社だけねじ軸１５を回
転させれば、ナツト１６とねじ軸１５とは相対回転しな
いことになるから、旋回アーム６の旋回運動は生じない
。
上記のように旋回アーム駆動アクチュエータ１３は基台
４に固定されているから、軸回転アーム駆動アクチュエ
ータＩ２の負荷となることはなく、また軸回転アーム５
や旋回アーム６の慣性モ−メントが小さくなるのである
。
４に固定されているから、軸回転アーム駆動アクチュエ
ータＩ２の負荷となることはなく、また軸回転アーム５
や旋回アーム６の慣性モ−メントが小さくなるのである
。
なお、多関節ロボット１において、両アクチュエータ１
２．１３を第２の自由度Ｓ１に対するカウンタバランス
として利用できる効果もある。
２．１３を第２の自由度Ｓ１に対するカウンタバランス
として利用できる効果もある。
「発明の効果」
この発明によれば、基台上に回転関節機構を介して軸回
転アニムが設置されると共にその軸回転アームＬに旋回
関節機構を介して旋回アームが設置されている多関節型
アーム装置であって、前記基台側に設けられた旋回アー
ム駆動アクチュエータと、前記軸回転アームの回転軸心
上に配置され、前記軸回転アーム側から前記基台側へ前
記回転関節機構を貫通し、前記旋回アーム駆動アクチュ
エータにより軸回転される回転軸と、前記軸回転アーム
側に設けられ、前記回転軸の回転運動を前記旋回アーム
の旋回運動に変換する運動変換手段とを具備したことを
特徴とする多関節型アーム装置が提供されるが、旋回ア
ーム駆動アクチュエータが回転関節機構よりも据付部に
近い基台側に配置されているから、軸回転アームおよび
旋回アームの慣性モーメントを小さくできる効果がある
。
転アニムが設置されると共にその軸回転アームＬに旋回
関節機構を介して旋回アームが設置されている多関節型
アーム装置であって、前記基台側に設けられた旋回アー
ム駆動アクチュエータと、前記軸回転アームの回転軸心
上に配置され、前記軸回転アーム側から前記基台側へ前
記回転関節機構を貫通し、前記旋回アーム駆動アクチュ
エータにより軸回転される回転軸と、前記軸回転アーム
側に設けられ、前記回転軸の回転運動を前記旋回アーム
の旋回運動に変換する運動変換手段とを具備したことを
特徴とする多関節型アーム装置が提供されるが、旋回ア
ーム駆動アクチュエータが回転関節機構よりも据付部に
近い基台側に配置されているから、軸回転アームおよび
旋回アームの慣性モーメントを小さくできる効果がある
。
第１図は多関節ロボットの一例の斜視図、第２図は第１
図に示す多関節ロボットに含まれるこの発明の一実施例
の多関節型アーム装置の断面図であって旋回アームの旋
回軸に平行な断面を表す断面図、第３図は第２図に示す
断面と直角な断面を表す断面図、第４ｒｊＡ＋ま従来の
アーム４１Ｌ１の骨暑図で・ある。 （符号の説明） １・・・多関節ロボット ４・・・基台５・・
・軸回転アーム ６・・・旋回アーム１０・
・・多関節型アーム装置 １２・・・軸回転アーム駆動アクチュエータ１３・・・
旋回アーム駆動アクチュエータ１５・・・ねじ軸
１６・・・ナツト１８・・・ガイドローラ
２０・・・チェーン２２・・・スプロケット ２３・・・補助スプロケット ２４・・・ハーモニックドライブ機構。 第４図
図に示す多関節ロボットに含まれるこの発明の一実施例
の多関節型アーム装置の断面図であって旋回アームの旋
回軸に平行な断面を表す断面図、第３図は第２図に示す
断面と直角な断面を表す断面図、第４ｒｊＡ＋ま従来の
アーム４１Ｌ１の骨暑図で・ある。 （符号の説明） １・・・多関節ロボット ４・・・基台５・・
・軸回転アーム ６・・・旋回アーム１０・
・・多関節型アーム装置 １２・・・軸回転アーム駆動アクチュエータ１３・・・
旋回アーム駆動アクチュエータ１５・・・ねじ軸
１６・・・ナツト１８・・・ガイドローラ
２０・・・チェーン２２・・・スプロケット ２３・・・補助スプロケット ２４・・・ハーモニックドライブ機構。 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基台上に回転関節機構を介して軸回転アームが設置
されると共にその軸回転アーム上に旋回関節機構を介し
て旋回アームが設置されている多関節型アーム装置であ
って、 （ａ）前記基台側に設けられた旋回アーム駆動アクチュ
エータ、 （ｂ）前記軸回転アームの回転軸心上に配置され、前記
軸回転アーム側から前記基台側へ前記回転関節機構を貫
通し、前記旋回アーム駆動アクチュエータにより軸回転
される回転軸、 （ｃ）前記軸回転アーム側に設けられ、前記回転軸の回
転運動を前記旋回アームの旋回運動に変換する運動変換
手段 を具備したことを特徴とする多関節型アーム装置。 ２、回転軸が、ねじ軸である特許請求の範囲第１項記載
の多関節型アーム装置。 ３、運動変換手段が、ねじ軸に螺合されると共にねじ軸
の回転に応じてねじ軸上を往復移動するよう軸回転アー
ム側で回り止めされているナットと、前記軸回転アーム
側に設けられ前記ナットの往復移動を旋回アームの旋回
運動に変換する旋回変換手段とから構成される特許請求
の範囲第２項記載の多関節型アーム装置。 ４、旋回変換手段が、旋回アームの旋回軸に固定された
スプロケットと、そのスプロケットに対応して設けられ
た補助スプロケットと、それらスプロケットの間に張設
されかつナットの往復移動により移動して前記スプロケ
ットを回転させるチェーンとから構成される特許請求の
範囲第３項記載の多関節型アーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070985A JPS61192486A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 多関節型ア−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070985A JPS61192486A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 多関節型ア−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61192486A true JPS61192486A (ja) | 1986-08-27 |
| JPH0440159B2 JPH0440159B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=12311173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070985A Granted JPS61192486A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 多関節型ア−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61192486A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2852265A1 (fr) * | 2003-03-14 | 2004-09-17 | Commissariat Energie Atomique | Segment intermediaire de bras articule contenant une transmission a vis et ecrou |
| EP1504856A1 (fr) * | 2003-08-08 | 2005-02-09 | Commissariat A L'energie Atomique | Segment de structure articulée comprenant un vérin linéaire à conversion de mouvement par vis et écrou |
| ITPD20080345A1 (it) * | 2008-11-25 | 2009-02-24 | Lorenzo Bossan | Dispositivo per la movimentazione automatica di nodi di macchine ad assi controllati |
| JP2017104968A (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-15 | 並木精密宝石株式会社 | マニピュレーターおよび多指ハンド装置 |
| EP3505308A1 (en) * | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Aeolus Robotics Corporation Limited | Robotic arm |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS55106786A (en) * | 1979-02-01 | 1980-08-15 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Device for operating arm portion in manipulator* etc* |
| JPS5959386A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-05 | 富士通株式会社 | 関節ユニツト |
| JPS59115176A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 工業用関節ロボツト |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP3070985A patent/JPS61192486A/ja active Granted
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| US10673303B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-06-02 | Aeolus Robotics Corporation Limited | Robotic arm |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0440159B2 (ja) | 1992-07-01 |
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