JPS6190894A - ロボツト - Google Patents
ロボツトInfo
- Publication number
- JPS6190894A JPS6190894A JP14152585A JP14152585A JPS6190894A JP S6190894 A JPS6190894 A JP S6190894A JP 14152585 A JP14152585 A JP 14152585A JP 14152585 A JP14152585 A JP 14152585A JP S6190894 A JPS6190894 A JP S6190894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- robot
- electric motor
- arm member
- joint structure
- 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
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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】
本発明は、種々の産業用途等に用いられるロボットに関
し、特に旋回腕を有し、その旋回腕とロボット基体又は
隣接腕相互の間に関節構造を有するロボットに関するも
のである。
し、特に旋回腕を有し、その旋回腕とロボット基体又は
隣接腕相互の間に関節構造を有するロボットに関するも
のである。
人体構造に見られるような関節構造の腕とその腕先端に
ハンド部分を有するロボットは物品の把持・搬送や該物
品を用いて一定の作業を行なう等に近年広く利用されて
いる。
ハンド部分を有するロボットは物品の把持・搬送や該物
品を用いて一定の作業を行なう等に近年広く利用されて
いる。
すなわち、人力作業を省力化したり、高速作業や高負荷
作業を人力作業と協調して実施する等の有利を有してい
る。
作業を人力作業と協調して実施する等の有利を有してい
る。
このようなロボットの腕又はハンドの動作５動には、一
般に油圧アクチュエータや空気圧アクチェエータ又は電
動機からなる駆動源等が用いられているが、家庭用途や
事務処理用途等に用いられるロボットは電動機によるお
動が簡便であシ、特に電源コンセントに接続するだけで
駆動することが可能であることから、駆動源として導入
する面で有利である。
般に油圧アクチュエータや空気圧アクチェエータ又は電
動機からなる駆動源等が用いられているが、家庭用途や
事務処理用途等に用いられるロボットは電動機によるお
動が簡便であシ、特に電源コンセントに接続するだけで
駆動することが可能であることから、駆動源として導入
する面で有利である。
また、電動機を駆動源とするロボットにおいて、一台の
電動機から歯車機構やベルト・プーリ機構又は鋼索等で
駆動力を複数の腕作動部に伝達する機構が一般的ではあ
るが、この駆動力伝達構造によると駆動用電動機から遠
い位置に配設された腕やハンドの動作が高速化及び高精
度の位置決め等の点で不利になる。
電動機から歯車機構やベルト・プーリ機構又は鋼索等で
駆動力を複数の腕作動部に伝達する機構が一般的ではあ
るが、この駆動力伝達構造によると駆動用電動機から遠
い位置に配設された腕やハンドの動作が高速化及び高精
度の位置決め等の点で不利になる。
従って、この不利を解消すべく口ぎットの各関節部分に
各一台の電動機を取付けて各腕毎に駆動する構造を有し
たロボットも既に提案されている。
各一台の電動機を取付けて各腕毎に駆動する構造を有し
たロボットも既に提案されている。
然し乍ら、この後者の関節構造を有したロボットでは、
各関節部分に適宜の出力仕様を有した電動機を外部搭載
する構造が採られるために各関節部分が必然的に大形し
てしまう欠点がある。
各関節部分に適宜の出力仕様を有した電動機を外部搭載
する構造が採られるために各関節部分が必然的に大形し
てしまう欠点がある。
第１図はこのような各関節構造に各一台の電動機を搭載
したロボットの構成例を示す図である。
したロボットの構成例を示す図である。
第１図の例では、二段腕を有する口がットを示している
。
。
さて、このロボットは基体１０のブラケット１２に設け
られた関節部１４の上方に第一段腕】６を、弔、く動す
る電動モータＭＡＩが搭載され、該電動モータＭＡＩの
駆動力はベルト・プーリ機構１８を介して伝達されてい
る。即ち、第二段腕２４は関節２０において矢印人で示
す方向に枢動旋回する。また第一段腕１６の関節２０の
上方には別のｔ動モータＭＡ２が搭載されておシ、この
電動モータＭＡ２の駆動力がベルト・プーリ機構２２を
介して第二段腕２４に伝達され、第二段腕２４はそのブ
ラケット２４＆と共に矢印Ｂで示す方向に旋回動作する
。また第二段腕２４は電動モータＭＡ３によって矢印Ｃ
の方向にも旋回動作するように構成され、第二段腕２４
の先端にはハンド２６が設けられて該ハンド２６には把
持空間２８に設けられた板ばね３０の弾性把持力によっ
て作業工具等の物品（図示なし）が把持されるようにな
っている。また電動モータＭＡＤ、ＭＡ２の各上部には
エンコーダ３２．３４が設けられている。即ち、これら
のエンコーダ３２．３４は回転検出円板３２ａ、３４ａ
と検出信号検出装置３２ｂ 、３４ｂを具備して構成さ
れ、各モータ軸の回転量を検出することによって第一段
腕１６と第二段腕２４との動作量をそれぞれ検出できる
ようになっている。３２ｃ 、３４ｃは検出信号の送出
線である。このロボットの構成から明らかなように電動
モータＭＡＩ〜ＭＡ３は全て関節構造部に搭載されて外
部に突出状態で配設されていることから既述のように各
関節構造部が大形化してしまい、コンパクト性に欠ける
不利がある。
られた関節部１４の上方に第一段腕】６を、弔、く動す
る電動モータＭＡＩが搭載され、該電動モータＭＡＩの
駆動力はベルト・プーリ機構１８を介して伝達されてい
る。即ち、第二段腕２４は関節２０において矢印人で示
す方向に枢動旋回する。また第一段腕１６の関節２０の
上方には別のｔ動モータＭＡ２が搭載されておシ、この
電動モータＭＡ２の駆動力がベルト・プーリ機構２２を
介して第二段腕２４に伝達され、第二段腕２４はそのブ
ラケット２４＆と共に矢印Ｂで示す方向に旋回動作する
。また第二段腕２４は電動モータＭＡ３によって矢印Ｃ
の方向にも旋回動作するように構成され、第二段腕２４
の先端にはハンド２６が設けられて該ハンド２６には把
持空間２８に設けられた板ばね３０の弾性把持力によっ
て作業工具等の物品（図示なし）が把持されるようにな
っている。また電動モータＭＡＤ、ＭＡ２の各上部には
エンコーダ３２．３４が設けられている。即ち、これら
のエンコーダ３２．３４は回転検出円板３２ａ、３４ａ
と検出信号検出装置３２ｂ 、３４ｂを具備して構成さ
れ、各モータ軸の回転量を検出することによって第一段
腕１６と第二段腕２４との動作量をそれぞれ検出できる
ようになっている。３２ｃ 、３４ｃは検出信号の送出
線である。このロボットの構成から明らかなように電動
モータＭＡＩ〜ＭＡ３は全て関節構造部に搭載されて外
部に突出状態で配設されていることから既述のように各
関節構造部が大形化してしまい、コンパクト性に欠ける
不利がある。
このため、例えば特開昭５１−１０４１８０号公報等に
て示されるように、電動機を各関節内部に収納し、小型
化を図ったロボットが提案されている。
て示されるように、電動機を各関節内部に収納し、小型
化を図ったロボットが提案されている。
しかしながら、このロボットは、第１段のアームの端部
に励磁コイルを有する固定子を固定し、第２段のアーム
の端部に弾磁性体からなる可動子を固定すると共に、第
１段のアームに回転可能に支持された回転軸を第２段ア
ームの中間部に固定して関節を構成している。
に励磁コイルを有する固定子を固定し、第２段のアーム
の端部に弾磁性体からなる可動子を固定すると共に、第
１段のアームに回転可能に支持された回転軸を第２段ア
ームの中間部に固定して関節を構成している。
従って、この関節構造のロホ′ットでは、回転軸から強
磁性体部迄のアーム長が必要となるため、関バフイ゛−
瑯が亡めて太になると共に、関節構造部のＮ量が極めて
重いものになるという欠点を有する他、アームの長さを
有効に使用することができないという欠点を有する。
磁性体部迄のアーム長が必要となるため、関バフイ゛−
瑯が亡めて太になると共に、関節構造部のＮ量が極めて
重いものになるという欠点を有する他、アームの長さを
有効に使用することができないという欠点を有する。
更には、強磁性体を第２段のアームの先端に設けている
ので、第２段のアームを回転１駆動したときに、中間部
より先のアームが第１段のアームに衝突することになシ
、電動機の配誼できる範囲が小であり、広い動作範囲と
することができ々いという欠点がある。
ので、第２段のアームを回転１駆動したときに、中間部
より先のアームが第１段のアームに衝突することになシ
、電動機の配誼できる範囲が小であり、広い動作範囲と
することができ々いという欠点がある。
本発明は、前述したような従来の口・・ピットの欠点を
解消することができ、動作範囲を広くとることができ、
且つ関節構造部を小型、軽ぶ・Ｋすることのできるロボ
ットを提供することを目的とするものである。
解消することができ、動作範囲を広くとることができ、
且つ関節構造部を小型、軽ぶ・Ｋすることのできるロボ
ットを提供することを目的とするものである。
第２図および第３図はこのような従来の０ 、；？ ７
トの関節構造部の大形化によるネオ１１を克服するよう
に新規工夫された本発明による０ポツトの「・コ節ｒＩ
；造の外観立体図と分解図でＬ）ジ、特に隈接ｖｉ間に
設けた関節構造を代表的に示したものでちる。
トの関節構造部の大形化によるネオ１１を克服するよう
に新規工夫された本発明による０ポツトの「・コ節ｒＩ
；造の外観立体図と分解図でＬ）ジ、特に隈接ｖｉ間に
設けた関節構造を代表的に示したものでちる。
同第２図、第３図から明らかなように、本発明によれば
第−腕４０と第２腕４２との間に枢動関節構造部４４を
設け、この枢動関節構造部４４に電動モータ４６を組み
込んで該枢動関節構造部４４自体が駆動モータ機能を有
するように形成しているのである、電動モータ４６は第
３図に明瞭に示されるように第−腕４０に上下軸受部材
（例えばエンドベル型転動軸受）４８．４８と励磁コイ
ル５２を有した固定子５０とを固定し、一方、第二腕４
２には軸５４と永久磁石５６とからなる電機子５８とを
固定することによって形成されている。
第−腕４０と第２腕４２との間に枢動関節構造部４４を
設け、この枢動関節構造部４４に電動モータ４６を組み
込んで該枢動関節構造部４４自体が駆動モータ機能を有
するように形成しているのである、電動モータ４６は第
３図に明瞭に示されるように第−腕４０に上下軸受部材
（例えばエンドベル型転動軸受）４８．４８と励磁コイ
ル５２を有した固定子５０とを固定し、一方、第二腕４
２には軸５４と永久磁石５６とからなる電機子５８とを
固定することによって形成されている。
即ち、固定子５０の励磁コイル５２に励磁電流を供給す
ることによシミ様子５８に回転力を発生させる通常のモ
ータ機能を発揮せしめ、軸受部材４８．４８が介在する
ことによって第一段腕４０と第二段腕４２との間に相対
的な枢動作用を発生させるのでらる。上述の構成・作用
から明らかなように本発明によるロボットの関節構造で
は該関節構造部４４において外部に突出する構造体がな
く、また関節構造自体がモータ機能を有するので小形化
と軽分化とが共に達成される効果を有するのである。ま
た上述した電動モータ４６をスロット巻線式直流モータ
として形成すれば、単位重量当シの所要出力量とトルク
とを供給電眞量の制御を介して容易に制御することがで
きることから極めて好適である。なお、第３図に示した
電動モータ４６はブラシレスモータの例であるが、第４
図に示すようなブラシホルダ４９を有する軸受部材４８
′を上述の軸受部材４８に代えて用い、磁石からなる固
定子５０’を上述の固定子５０に換えて第一段アーム４
０に固定し、更に上述の電機子５８を励磁コイル付き電
機子５８′に置換すればブラシモータに形成することも
可能である。また電動モータ４６をパルスモータに形成
すればパルス入力によって第一段腕４０と第二段腕４２
との間の相対的な枢動量を制御することも容易に達成で
きる。
ることによシミ様子５８に回転力を発生させる通常のモ
ータ機能を発揮せしめ、軸受部材４８．４８が介在する
ことによって第一段腕４０と第二段腕４２との間に相対
的な枢動作用を発生させるのでらる。上述の構成・作用
から明らかなように本発明によるロボットの関節構造で
は該関節構造部４４において外部に突出する構造体がな
く、また関節構造自体がモータ機能を有するので小形化
と軽分化とが共に達成される効果を有するのである。ま
た上述した電動モータ４６をスロット巻線式直流モータ
として形成すれば、単位重量当シの所要出力量とトルク
とを供給電眞量の制御を介して容易に制御することがで
きることから極めて好適である。なお、第３図に示した
電動モータ４６はブラシレスモータの例であるが、第４
図に示すようなブラシホルダ４９を有する軸受部材４８
′を上述の軸受部材４８に代えて用い、磁石からなる固
定子５０’を上述の固定子５０に換えて第一段アーム４
０に固定し、更に上述の電機子５８を励磁コイル付き電
機子５８′に置換すればブラシモータに形成することも
可能である。また電動モータ４６をパルスモータに形成
すればパルス入力によって第一段腕４０と第二段腕４２
との間の相対的な枢動量を制御することも容易に達成で
きる。
なお、上述の例は隣接腕相互の間に設けられた関節構造
の例を示したが、ロボットの基体と腕との間及び腕とハ
ンドとの間にも同様の関節構造を形成することが可能で
あることは言うまでもないつそして関節構造部の小形軽
量化に伴いロボット自体の小型軽量化も達成され、特に
家庭用途や事務処理用途の口ｙ１５ットの場合には外観
構造の単純性からロボット自体のスマート感を付与する
ことも可能である。
の例を示したが、ロボットの基体と腕との間及び腕とハ
ンドとの間にも同様の関節構造を形成することが可能で
あることは言うまでもないつそして関節構造部の小形軽
量化に伴いロボット自体の小型軽量化も達成され、特に
家庭用途や事務処理用途の口ｙ１５ットの場合には外観
構造の単純性からロボット自体のスマート感を付与する
ことも可能である。
以上説明したように、本発明によれば、第１段のアーム
と第２段のアームの端部同士が重なり合うよう構成して
お夛、そし、て両者を回転可能にするための回転軸を、
回転軸受間に配置された電動モータによυ回転駆動する
ようにしているので、余分なアーム長を必要とせず、ア
ーム長さを有効に°使用できると共に、関節構造部を小
型、軽分とすることができ、また、電動モータがアーム
の回転駆動の邪魔にならないため、アームの回転移動の
範囲を充分に広くとることができるという標めて大なる
効果を奏するものでおる。
と第２段のアームの端部同士が重なり合うよう構成して
お夛、そし、て両者を回転可能にするための回転軸を、
回転軸受間に配置された電動モータによυ回転駆動する
ようにしているので、余分なアーム長を必要とせず、ア
ーム長さを有効に°使用できると共に、関節構造部を小
型、軽分とすることができ、また、電動モータがアーム
の回転駆動の邪魔にならないため、アームの回転移動の
範囲を充分に広くとることができるという標めて大なる
効果を奏するものでおる。
第１図は従来の多段腕型ロボットの代茨オ、′″；成例
を示す正面図、第２図は本発明によるロボットの関節構
造の実施例における外観立体図、第３図は同分解図、第
４図は別の実施例を説明するための各要素間の立体図。 １０・・・基体、１６・・・第一段腕、１８・・・第二
段腕、４０・・・第−腕、４２・・・第二腕、４４・・
・関節４ε造部、４６・・・電力モータ、５０・・・固
定子、５８・・・電機子。
を示す正面図、第２図は本発明によるロボットの関節構
造の実施例における外観立体図、第３図は同分解図、第
４図は別の実施例を説明するための各要素間の立体図。 １０・・・基体、１６・・・第一段腕、１８・・・第二
段腕、４０・・・第−腕、４２・・・第二腕、４４・・
・関節４ε造部、４６・・・電力モータ、５０・・・固
定子、５８・・・電機子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の腕部材と、第２の腕部材と、該第１の腕部材
の端部に設けられ、その両端が当該第１の腕部材に支持
されてなる軸と、該第２の腕部材の端部に設けられ、該
軸の両端を夫々回転可能に支持する回転軸受と、を備え
、該第１の腕部材と該第２の腕部材の端部同士が重り合
うよう構成されて成ると共に、該第２の腕部材の該回転
軸受間に固定された固定子と、該軸の該回転軸受間に固
定された電機子とを含み、該軸を回転駆動するように設
けられた電動モータとを具備してなることを特徴とする
ロボット。 ２、前記電動モータが直流モータであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のロボット。 ３、前記電動モータがパルスモータであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14152585A JPS6190894A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14152585A JPS6190894A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | ロボツト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190894A true JPS6190894A (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=15293994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14152585A Pending JPS6190894A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | ロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190894A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5060677A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-24 | ||
| JPS55157494A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-08 | Fujitsu Ltd | Joint structure of robot |
-
1985
- 1985-06-29 JP JP14152585A patent/JPS6190894A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5060677A (ja) * | 1973-10-01 | 1975-05-24 | ||
| JPS55157494A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-08 | Fujitsu Ltd | Joint structure of robot |
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