JPS62254206A - 平面の方向決め装置 - Google Patents
平面の方向決め装置Info
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- JPS62254206A JPS62254206A JP9878686A JP9878686A JPS62254206A JP S62254206 A JPS62254206 A JP S62254206A JP 9878686 A JP9878686 A JP 9878686A JP 9878686 A JP9878686 A JP 9878686A JP S62254206 A JPS62254206 A JP S62254206A
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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
この発明は、ある特定平面を別の所定平面に対して平行
になるように方向決めする装置に関し、特にロボット・
アーム部のハンド部装着面を特定平面とし、作業基準面
を所定平面とするものである。
になるように方向決めする装置に関し、特にロボット・
アーム部のハンド部装着面を特定平面とし、作業基準面
を所定平面とするものである。
一般に、ロボット・アーム部のハンド部装着面を標準の
作業面に対して平行に方向決めするのはロボットによる
作業の第一歩である。この標準作業面に対する方向決め
は、プログラムまたは手動操作で比較的簡単におこなう
ことができる。しかし、作業動作によっては、標準作業
面の外にい（つかの別の平面を基準として作業しなけれ
ばならない場合もあり、このような場合には、ハンド部
装着面をこれら各平面に対して平行に方向決めするのは
、プログラムによって決めるにしろ、手動操作によって
決めるにしろ、面倒で工数のかかるものである。
作業面に対して平行に方向決めするのはロボットによる
作業の第一歩である。この標準作業面に対する方向決め
は、プログラムまたは手動操作で比較的簡単におこなう
ことができる。しかし、作業動作によっては、標準作業
面の外にい（つかの別の平面を基準として作業しなけれ
ばならない場合もあり、このような場合には、ハンド部
装着面をこれら各平面に対して平行に方向決めするのは
、プログラムによって決めるにしろ、手動操作によって
決めるにしろ、面倒で工数のかかるものである。
上述の目的を達成するための本発明の要点は、方向決め
すべき特定平面Ｐ上の４個の点から、この特定平面Ｐに
垂直方向に測った、基準の所定平面Ｑまでの距離に基づ
き、前記特定平面Ｐを回転させることによって、さらに
言えば前記４個の点から測った前記所定平面Ｑまでの距
離が等しくなるように回転させることによって方向決め
するｍ−という考え方に基づいている。 すなわち、この発明の構成は、 特定平面Ｐに含まれる、点０で直交する２個の直線Ｍお
よびＮの各線上の２点Ａ、 ＢおよびＣ，Ｄの位置にお
いて、この各点から平面Ｐに垂直方向に測った平面Ｑま
での距離を求めうる距離測定器と、 まず、点Ａ、Ｂからの前記平面までの距離をａ。 ｂ、点Ａ−Ｂ間距離をｍとしたとき、（ａ −ｂ ）７
ｍを正接とする角度αで、ａ、ｂが等しくなる方向に平
面Ｐを回転させうる、直線Ｎに平行な回転輪と、 次に、点Ｃ，Ｄから前記平面までの距離をｃ、 ｄ、
点Ｃ−Ｄ間距離をｎとしたとき、（ｃ〜ｄ）／ｎを正接
とする角度βで、ｃ、 ｄが等しくなる方向に平面Ｐ
を回転させうる、直線Ｍに平行な回転軸と を備え、まず平面Ｐを直線Ｎに平行な前記回転軸を中心
に角度αで回転させ、次に、平面Ｐを直線Ｍに平行な前
記回転軸を中心に角度βで回転させる□というものであ
る。 また一実施態様として、距離測定器を点Ａ、 Ｂ。 Ｃ，Ｄの各位置に設けるようにすることができる。 また別の実施態様として、距離測定器を点Ａ・０間距離
と点Ｃ・０間距離が等しく、点Ｂ・０間距離と点Ｄ・０
間距離が等しいとき、点Ａ、Ｂまたは点Ｃ，Ｄのいずれ
かの各位置にそれぞれ設け、かつ点０を通り平面Ｐに垂
直な軸のまわりに回転可能に構成してもよい。 さらにまた別の実施態様として、距離測定器を点Ａ・Ｄ
間９点Ｂ・Ｄ間２点Ｃ−Ｏ間９点Ｄ・０間の各距離がす
べて等しいとき、点ＡＢ、 Ｃ，Ｄのいずれかの位置
に設け、かつ点Ｏを通り平面Ｐに垂直な軸のまわりに回
転可能に構成してもよい。 したがって、この発明は、まず第１段階で、直ｉＭに平
行な回転軸を所定平面Ｑに平行にすることができ、次の
第２段階で、直線Ｎに平行な回転軸を所定平面Ｑに平行
にすることができ、この段階で特定平面Ｐは所定平面Ｑ
に平行になる□という作用を生じる。
すべき特定平面Ｐ上の４個の点から、この特定平面Ｐに
垂直方向に測った、基準の所定平面Ｑまでの距離に基づ
き、前記特定平面Ｐを回転させることによって、さらに
言えば前記４個の点から測った前記所定平面Ｑまでの距
離が等しくなるように回転させることによって方向決め
するｍ−という考え方に基づいている。 すなわち、この発明の構成は、 特定平面Ｐに含まれる、点０で直交する２個の直線Ｍお
よびＮの各線上の２点Ａ、 ＢおよびＣ，Ｄの位置にお
いて、この各点から平面Ｐに垂直方向に測った平面Ｑま
での距離を求めうる距離測定器と、 まず、点Ａ、Ｂからの前記平面までの距離をａ。 ｂ、点Ａ−Ｂ間距離をｍとしたとき、（ａ −ｂ ）７
ｍを正接とする角度αで、ａ、ｂが等しくなる方向に平
面Ｐを回転させうる、直線Ｎに平行な回転輪と、 次に、点Ｃ，Ｄから前記平面までの距離をｃ、 ｄ、
点Ｃ−Ｄ間距離をｎとしたとき、（ｃ〜ｄ）／ｎを正接
とする角度βで、ｃ、 ｄが等しくなる方向に平面Ｐ
を回転させうる、直線Ｍに平行な回転軸と を備え、まず平面Ｐを直線Ｎに平行な前記回転軸を中心
に角度αで回転させ、次に、平面Ｐを直線Ｍに平行な前
記回転軸を中心に角度βで回転させる□というものであ
る。 また一実施態様として、距離測定器を点Ａ、 Ｂ。 Ｃ，Ｄの各位置に設けるようにすることができる。 また別の実施態様として、距離測定器を点Ａ・０間距離
と点Ｃ・０間距離が等しく、点Ｂ・０間距離と点Ｄ・０
間距離が等しいとき、点Ａ、Ｂまたは点Ｃ，Ｄのいずれ
かの各位置にそれぞれ設け、かつ点０を通り平面Ｐに垂
直な軸のまわりに回転可能に構成してもよい。 さらにまた別の実施態様として、距離測定器を点Ａ・Ｄ
間９点Ｂ・Ｄ間２点Ｃ−Ｏ間９点Ｄ・０間の各距離がす
べて等しいとき、点ＡＢ、 Ｃ，Ｄのいずれかの位置
に設け、かつ点Ｏを通り平面Ｐに垂直な軸のまわりに回
転可能に構成してもよい。 したがって、この発明は、まず第１段階で、直ｉＭに平
行な回転軸を所定平面Ｑに平行にすることができ、次の
第２段階で、直線Ｎに平行な回転軸を所定平面Ｑに平行
にすることができ、この段階で特定平面Ｐは所定平面Ｑ
に平行になる□という作用を生じる。
【発明の実施例】
以下に述べる実施例は、この発明装置を多関節型ロボッ
ト・アーム部の、ハンド部を取り付ける装着面の方向決
めに適用する例である。なお、この説明に参照する図面
は次のとおりである。すなわち、 第１図は第１実施例とその第１段階動作を示す斜視図、 第２図は同じくその第２段階動作を示す斜視図、第３図
は前記第１．第２段階動作の補足説明図、第４図は第２
実施例の概略を示す斜視図、第５図は第３実施例の概略
を示す斜視図、第６図は本発明装置が適用される多関節
型ロボットの概略構造を示す斜視図、 第７図は同じくその構造原理図である。 第１図で、Ｐ面はロボット・アーム部のノλンド部装着
面に相当する特定面、Ｑ面は基準面としての所定面であ
る。２面上に、点Ｏで直交する直線Ｍ、Ｎをとり、この
各直線ＭとＮ上に、点Ａ、 Ｂと点Ｃ，Ｄをそれぞれ
とる。これら各点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄの位置に同一の距離測定器１を設ける。この距離
測定器１は、前記各点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから、Ｐ面に垂直
に測ったＱ面までの距離をそれぞれ測定するものである
。また、直線Ｍ、Ｎにそれぞれ平行な軸線Ｍｏ、Ｎｏを
Ｐ面以外に設ける。なお、この軸ｈ”ＲＭ ｏ ＋ Ｎ
ｏは必ずしも交差している必要はない。 さて次に、点Ａ、Ｂの位置に設けられる各距離測定器１
によって、点Ａ、 Ｂから上述したようなＱ面との距離
を測定し、その値をａ、ｂとする。 したがって、点Ａ、Ｂから、Ｐ面に垂直に立てた直線が
Ｑ面と交差する点をＡｑ、Ｂｑとするとａ一点Ａ−Ａｑ
間距離 す一点Ｂ−Ｂｑ 間距離 第１図で、直線Ｍを含みＰ面に垂直な平面で切ってそれ
を側面から見た図が第３図（ａ）である。なお、ｍは点
Ａ−Ｂ間距離である。この図からｔａｎ ａｍ （ｂ〜
ａ） ７ｍ そこで第１段階動作として、Ｐ面を軸′ｆａＮｏを中心
として、（ａ−ｂ）７ｍ を正接とするような角度α
だけ、ａ、ｂが等しくなる方向に回転する。その結果、
直線ＭはＱ面に平行になる。なお、第１図の軸線ＮＯに
付した回転矢印はこの回転方向を示す。 第１段階動作後の状態を示したものが第２図である。第
２図で、直線Ｎを含みＰ面に垂直な平面で切ってそれを
側面から見た図が第３図（ｂ）である。 この図から ｔａｎ β＝（ｄ 〜ｃ）／ｎ なお、点Ｃ，Ｄから、Ｐ面に垂直に立てた直線がＱ面と
交差する点をＣＱ＋ＤＱとすると、Ｃは点Ｃ・Ｃｑ間距
離、ｄは点Ｄ−Ｄｑ間距離であり、ｎは点Ｃ−Ｄ間距離
である。 次に第２段階動作として、軸線Ｍｏを中心とし、（ｃ〜
ｄ）／ｎ を正接とするような角度βだけ、ｃ、ｄが
等しくなる方向に回転する。第２図の軸線Ｍｏに付した
回転矢印はこの回転方向を示し、その結果、直線ＮがＱ
面に平行になると同時に、Ｐ面もＱ面に対して平行にな
る。 以上が本発明装置の第１実施例の構造と動作の原理であ
り、この場合には点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの位置にそれぞれ距
離測定器１が設けられ、合計４個が配置される構成であ
る。したがって、この第１実施例では各距離測定器１は
２面上でその取付位置を変えることはない。 これに対して次に述べる第２実施例は、距離測定器１を
２個だけにするもので、第４図を参照しながら説明する
。第４図で、回転レバー２は、点０を通りＰ面に垂直な
軸線を中心として回転可能に支枠され、この回転レバー
２の両端部ＡＩ、Ｂｌの位置に距離測定器１が取り付け
られる。なお、点０、Ａｔ、Ｂｌは、第１図、第２図に
おける点０． Ａ。 Ｂにそれぞれ対応する。回転レバー２を時計方向に９０
度回転させると、点Ａｌ、Ｂｌはそれぞれ点Ｃ１゜Ｄｌ
の位置にくる。言いかえれば第２実施例は、第１実施例
において、点Ａ・Ｄ間距離を点Ｃ−Ｏ間距離に、点Ｂ・
０間距離を点Ｄ・Ｄ間距離にそれぞれ等しくした場合に
相当する。 この第２実施例の動作は、まず第４図の点へ１゜Ｂ１の
位置に距離測定器１を設置して、Ｑ面までの距離を測定
し、その距離値に基づいて第１図における軸線Ｎｏのま
わりの回転動作（第１段階動作）をおこない、次に第２
段階動作として、点０を中心とした回転レバー２の時計
方向の９０度回転をおこなう。その後、点Ｃ１，ＤＩの
位置でＱ面までの距離を測定し、その距離値に基づ（角
度で第１図における軸線Ｍｏのまわりの回転動作をおこ
ない、所定の方向決めを完了する。 次に第３実施例では、第５図のように、点Ｏを中心とし
て回転可能に支持された回転アーム３を設けてあり、こ
の回転アーム３の端部の点Ａ２の位置に距離測定器１が
取り付けられる。点０のまわりの時計方向の９０度ずつ
の回転によって、点Ａ２は点Ｃ２，Ｂ２．０２の位置を
それぞれとる。言いかえれば第３実施例は、第１実施例
において、点Ａ・Ｄ間距離１点Ｂ・Ｄ間距離９点Ｃ−Ｏ
間距離２煮Ｄ・０間距離をすべて等しくした場合に相当
する。したがって、距離測定器ｌを１個だけにして目的
を達成することができる。 この第３実施例の動作は、まず第５図の点Ａ２の位置に
距離測定器１を設置してＱ面までの距離を測定し、次に
回転アーム３を点０を中心に１８０度回転して点Ｂ２の
位置で同様に距離を測定する。この２つの距離値に基づ
いて第１図における軸線Ｎ。 のまわりの回転動作をおこなう０次に、点０を中心とし
て回転アーム３を９０度面回転て点ｃ２の位置で、さら
に１８０度回転して点Ｄ２の位置で、それぞれＱ面まで
の距離を測定し、それらの距離値によって第１図におけ
る軸線Ｍｏのまわりの回転動作をおこなって、所定の方
向決めを完了する。 次に、この発明装置がロボット装置に適用される様子に
ついて説明する。第６図はそのロボット装置の斜視図で
、多関節型口ボッｌ−１０を示す。この多関節型ロボッ
ト１０は、産業用ロボットの動作形態からの分類からは
、円筒座標ロボット極座標ロボット、直角座標ロボット
等と同列の関節ロボットに属するもので、アームの自由
度が主として多関節形式であるマニプレータである。 第６図で、基台１１の上に第１回転機構部１２が設けら
れ、続いて第１旋回機構部１３．第２旋回機構部１４．
第３旋回機構部１５．第４旋回機構部１６があり、その
先端部に第２回転機構部１７が設けられている。この第
２回転機構部１７の端面がハンド部装着面１７ａになっ
ており、図示してないハンド部がこの面に取り付けられ
る。また、基台１１から第２回転機構部１７までがロボ
ット・アーム部２０を構成する。なお、前記各機構部の
動きで、「回転」は棒状運動部材が自身の主軸を中心と
して動く１自由度運動を、また「旋回」は棒状運動部材
が自身の主軸以外の所定軸を中心として動（１自由度運
動をそれぞれ意味する。例えば、人間の手の場合、手首
をひねるのが「回転」で、手首を曲げるのが「旋回」で
ある。 上述した各機構部、つまり関節部が運動することにより
、先端のハンド部装着面１７ａがあらゆる方向をとるこ
とができ、この面にハンド部を設けてワークを把持させ
る。その意味では、第２回転機構部１７は人間の手首に
当たる。 本発明装置である方向決め装置の、方向決めすべき特定
面（第１図のＰ面）が、このハンド部装着面１７ａに相
当し、第１図〜第５図で説明した距離測定器ｌ２回転レ
バー２１回転アーム３なども前記ハンド部装着面１７ａ
に設けられる。また、第１図の点０を通りＰ面に垂直な
軸線は、第６図の第２回転機構部１７の回転軸に、同じ
く第１図の軸Ｍｏ＋軸Ｎｏは、第６図の第３．第４各旋
回機構部１５゜１６の各旋回軸にそれぞれ相当する。 第７図は、前記多関節型ロボット１０を単位動作の図記
号を用いて表示したもので、そろばん玉を側面から見た
ような図記号は「回転」動作を、２重丸の図記号は「旋
回」動作をそれぞれ示す。 終わりに、距離測定器についてであるが、これには、超
音波方式のもの、光学方式のものなど非接触で測定でき
る測定器が既に周知である０問題は精度、使い易さ２寸
法、経済性であり、それぞれの目的に応じて適宜選択さ
れる。ここでは、最近の光学方式のものについて簡単に
説明する。 撮影レンズがとらえた被写体（第１図のＱ面）の像が、
コンデンサ・レンズと２個のセパレータ・レンズとを通
して固体撮像素子ＣＯＤ （電荷結合素子）の上に、あ
る間隔を置いて２つ結ばれる。この像間隔を前記固体撮
像素子からの出力信号に基づいて求め、逆に被写体であ
る所定面Ｑと撮影レンズ、ひいては特定面Ｐとの距離を
知ることができる。なお、この方式は自動焦点位置制御
カメラにも用いられている。
ト・アーム部の、ハンド部を取り付ける装着面の方向決
めに適用する例である。なお、この説明に参照する図面
は次のとおりである。すなわち、 第１図は第１実施例とその第１段階動作を示す斜視図、 第２図は同じくその第２段階動作を示す斜視図、第３図
は前記第１．第２段階動作の補足説明図、第４図は第２
実施例の概略を示す斜視図、第５図は第３実施例の概略
を示す斜視図、第６図は本発明装置が適用される多関節
型ロボットの概略構造を示す斜視図、 第７図は同じくその構造原理図である。 第１図で、Ｐ面はロボット・アーム部のノλンド部装着
面に相当する特定面、Ｑ面は基準面としての所定面であ
る。２面上に、点Ｏで直交する直線Ｍ、Ｎをとり、この
各直線ＭとＮ上に、点Ａ、 Ｂと点Ｃ，Ｄをそれぞれ
とる。これら各点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄの位置に同一の距離測定器１を設ける。この距離
測定器１は、前記各点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから、Ｐ面に垂直
に測ったＱ面までの距離をそれぞれ測定するものである
。また、直線Ｍ、Ｎにそれぞれ平行な軸線Ｍｏ、Ｎｏを
Ｐ面以外に設ける。なお、この軸ｈ”ＲＭ ｏ ＋ Ｎ
ｏは必ずしも交差している必要はない。 さて次に、点Ａ、Ｂの位置に設けられる各距離測定器１
によって、点Ａ、 Ｂから上述したようなＱ面との距離
を測定し、その値をａ、ｂとする。 したがって、点Ａ、Ｂから、Ｐ面に垂直に立てた直線が
Ｑ面と交差する点をＡｑ、Ｂｑとするとａ一点Ａ−Ａｑ
間距離 す一点Ｂ−Ｂｑ 間距離 第１図で、直線Ｍを含みＰ面に垂直な平面で切ってそれ
を側面から見た図が第３図（ａ）である。なお、ｍは点
Ａ−Ｂ間距離である。この図からｔａｎ ａｍ （ｂ〜
ａ） ７ｍ そこで第１段階動作として、Ｐ面を軸′ｆａＮｏを中心
として、（ａ−ｂ）７ｍ を正接とするような角度α
だけ、ａ、ｂが等しくなる方向に回転する。その結果、
直線ＭはＱ面に平行になる。なお、第１図の軸線ＮＯに
付した回転矢印はこの回転方向を示す。 第１段階動作後の状態を示したものが第２図である。第
２図で、直線Ｎを含みＰ面に垂直な平面で切ってそれを
側面から見た図が第３図（ｂ）である。 この図から ｔａｎ β＝（ｄ 〜ｃ）／ｎ なお、点Ｃ，Ｄから、Ｐ面に垂直に立てた直線がＱ面と
交差する点をＣＱ＋ＤＱとすると、Ｃは点Ｃ・Ｃｑ間距
離、ｄは点Ｄ−Ｄｑ間距離であり、ｎは点Ｃ−Ｄ間距離
である。 次に第２段階動作として、軸線Ｍｏを中心とし、（ｃ〜
ｄ）／ｎ を正接とするような角度βだけ、ｃ、ｄが
等しくなる方向に回転する。第２図の軸線Ｍｏに付した
回転矢印はこの回転方向を示し、その結果、直線ＮがＱ
面に平行になると同時に、Ｐ面もＱ面に対して平行にな
る。 以上が本発明装置の第１実施例の構造と動作の原理であ
り、この場合には点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの位置にそれぞれ距
離測定器１が設けられ、合計４個が配置される構成であ
る。したがって、この第１実施例では各距離測定器１は
２面上でその取付位置を変えることはない。 これに対して次に述べる第２実施例は、距離測定器１を
２個だけにするもので、第４図を参照しながら説明する
。第４図で、回転レバー２は、点０を通りＰ面に垂直な
軸線を中心として回転可能に支枠され、この回転レバー
２の両端部ＡＩ、Ｂｌの位置に距離測定器１が取り付け
られる。なお、点０、Ａｔ、Ｂｌは、第１図、第２図に
おける点０． Ａ。 Ｂにそれぞれ対応する。回転レバー２を時計方向に９０
度回転させると、点Ａｌ、Ｂｌはそれぞれ点Ｃ１゜Ｄｌ
の位置にくる。言いかえれば第２実施例は、第１実施例
において、点Ａ・Ｄ間距離を点Ｃ−Ｏ間距離に、点Ｂ・
０間距離を点Ｄ・Ｄ間距離にそれぞれ等しくした場合に
相当する。 この第２実施例の動作は、まず第４図の点へ１゜Ｂ１の
位置に距離測定器１を設置して、Ｑ面までの距離を測定
し、その距離値に基づいて第１図における軸線Ｎｏのま
わりの回転動作（第１段階動作）をおこない、次に第２
段階動作として、点０を中心とした回転レバー２の時計
方向の９０度回転をおこなう。その後、点Ｃ１，ＤＩの
位置でＱ面までの距離を測定し、その距離値に基づ（角
度で第１図における軸線Ｍｏのまわりの回転動作をおこ
ない、所定の方向決めを完了する。 次に第３実施例では、第５図のように、点Ｏを中心とし
て回転可能に支持された回転アーム３を設けてあり、こ
の回転アーム３の端部の点Ａ２の位置に距離測定器１が
取り付けられる。点０のまわりの時計方向の９０度ずつ
の回転によって、点Ａ２は点Ｃ２，Ｂ２．０２の位置を
それぞれとる。言いかえれば第３実施例は、第１実施例
において、点Ａ・Ｄ間距離１点Ｂ・Ｄ間距離９点Ｃ−Ｏ
間距離２煮Ｄ・０間距離をすべて等しくした場合に相当
する。したがって、距離測定器ｌを１個だけにして目的
を達成することができる。 この第３実施例の動作は、まず第５図の点Ａ２の位置に
距離測定器１を設置してＱ面までの距離を測定し、次に
回転アーム３を点０を中心に１８０度回転して点Ｂ２の
位置で同様に距離を測定する。この２つの距離値に基づ
いて第１図における軸線Ｎ。 のまわりの回転動作をおこなう０次に、点０を中心とし
て回転アーム３を９０度面回転て点ｃ２の位置で、さら
に１８０度回転して点Ｄ２の位置で、それぞれＱ面まで
の距離を測定し、それらの距離値によって第１図におけ
る軸線Ｍｏのまわりの回転動作をおこなって、所定の方
向決めを完了する。 次に、この発明装置がロボット装置に適用される様子に
ついて説明する。第６図はそのロボット装置の斜視図で
、多関節型口ボッｌ−１０を示す。この多関節型ロボッ
ト１０は、産業用ロボットの動作形態からの分類からは
、円筒座標ロボット極座標ロボット、直角座標ロボット
等と同列の関節ロボットに属するもので、アームの自由
度が主として多関節形式であるマニプレータである。 第６図で、基台１１の上に第１回転機構部１２が設けら
れ、続いて第１旋回機構部１３．第２旋回機構部１４．
第３旋回機構部１５．第４旋回機構部１６があり、その
先端部に第２回転機構部１７が設けられている。この第
２回転機構部１７の端面がハンド部装着面１７ａになっ
ており、図示してないハンド部がこの面に取り付けられ
る。また、基台１１から第２回転機構部１７までがロボ
ット・アーム部２０を構成する。なお、前記各機構部の
動きで、「回転」は棒状運動部材が自身の主軸を中心と
して動く１自由度運動を、また「旋回」は棒状運動部材
が自身の主軸以外の所定軸を中心として動（１自由度運
動をそれぞれ意味する。例えば、人間の手の場合、手首
をひねるのが「回転」で、手首を曲げるのが「旋回」で
ある。 上述した各機構部、つまり関節部が運動することにより
、先端のハンド部装着面１７ａがあらゆる方向をとるこ
とができ、この面にハンド部を設けてワークを把持させ
る。その意味では、第２回転機構部１７は人間の手首に
当たる。 本発明装置である方向決め装置の、方向決めすべき特定
面（第１図のＰ面）が、このハンド部装着面１７ａに相
当し、第１図〜第５図で説明した距離測定器ｌ２回転レ
バー２１回転アーム３なども前記ハンド部装着面１７ａ
に設けられる。また、第１図の点０を通りＰ面に垂直な
軸線は、第６図の第２回転機構部１７の回転軸に、同じ
く第１図の軸Ｍｏ＋軸Ｎｏは、第６図の第３．第４各旋
回機構部１５゜１６の各旋回軸にそれぞれ相当する。 第７図は、前記多関節型ロボット１０を単位動作の図記
号を用いて表示したもので、そろばん玉を側面から見た
ような図記号は「回転」動作を、２重丸の図記号は「旋
回」動作をそれぞれ示す。 終わりに、距離測定器についてであるが、これには、超
音波方式のもの、光学方式のものなど非接触で測定でき
る測定器が既に周知である０問題は精度、使い易さ２寸
法、経済性であり、それぞれの目的に応じて適宜選択さ
れる。ここでは、最近の光学方式のものについて簡単に
説明する。 撮影レンズがとらえた被写体（第１図のＱ面）の像が、
コンデンサ・レンズと２個のセパレータ・レンズとを通
して固体撮像素子ＣＯＤ （電荷結合素子）の上に、あ
る間隔を置いて２つ結ばれる。この像間隔を前記固体撮
像素子からの出力信号に基づいて求め、逆に被写体であ
る所定面Ｑと撮影レンズ、ひいては特定面Ｐとの距離を
知ることができる。なお、この方式は自動焦点位置制御
カメラにも用いられている。
この発明の構成は、■特定平面Ｐに含まれる、点０で直
交する２個の直線ＭＳＮ上の点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄの位置における、この各点から平面Ｐに垂直方向
に測った所定平面Ｑまでの距離を求めうる距離測定器と
、■まず、点Ａ、Ｂから前記平面Ｑまでの距離をａ、ｂ
、点Ａ、Ｂ間距離をｍとしたとき、（ａ−ｂ）７ｍ
を正接とする角度αで、ａ、ｂが等しくなる方向に平面
Ｐを回転させうる、直線Ｎに平行な回転軸と、０次に、
点Ｃ，Ｄから前記平面までの距離をｃ、 ｄ、点Ｃ−
Ｄ間距離をｎとしたとき、（ｃ〜ｄ）／ｎを正接とする
角度βで、ｃ、ｄが等しくなる方向に平面Ｐを回転させ
うる、直ｋＩＭに平行な回転軸とを備え、まず平面Ｐを
直線Ｎに平行な前記回転軸を中心に角度αで回転させ、
次に、平面Ｐを直線Ｍに平行な前記回転軸を中心に角度
βで回転させる□というものである。そして、この発明
の作用は、まず第１段階で、直線Ｍに平行な回転軸を所
定平面Ｑに平行にすることができ、次の第２段階で、直
線Ｎに平行な回転軸を所定平面Ｑに平行にすることがで
き、この段階で特定平面Ｐは所定平面Ｑに平行になる、
というものである。 したがって、この発明によれば、従来のものに比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）特定平面上の４箇所からの距離測定に基づき、所
定平面に対して一義的に平行に方向法めができる。 （２）基本的な、長さ測定に基づくから正確で簡単に方
向法めができる。 （３）Ｎ単な構造でしかも適用範囲の広い形で実施でき
る。 （４）一実施態様によれば、距離測定器は２個に、また
別の実施態様によれば、１個だけにしうるので、さらに
簡単な構造をとりうるとともに経済的になる。
交する２個の直線ＭＳＮ上の点Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄの位置における、この各点から平面Ｐに垂直方向
に測った所定平面Ｑまでの距離を求めうる距離測定器と
、■まず、点Ａ、Ｂから前記平面Ｑまでの距離をａ、ｂ
、点Ａ、Ｂ間距離をｍとしたとき、（ａ−ｂ）７ｍ
を正接とする角度αで、ａ、ｂが等しくなる方向に平面
Ｐを回転させうる、直線Ｎに平行な回転軸と、０次に、
点Ｃ，Ｄから前記平面までの距離をｃ、 ｄ、点Ｃ−
Ｄ間距離をｎとしたとき、（ｃ〜ｄ）／ｎを正接とする
角度βで、ｃ、ｄが等しくなる方向に平面Ｐを回転させ
うる、直ｋＩＭに平行な回転軸とを備え、まず平面Ｐを
直線Ｎに平行な前記回転軸を中心に角度αで回転させ、
次に、平面Ｐを直線Ｍに平行な前記回転軸を中心に角度
βで回転させる□というものである。そして、この発明
の作用は、まず第１段階で、直線Ｍに平行な回転軸を所
定平面Ｑに平行にすることができ、次の第２段階で、直
線Ｎに平行な回転軸を所定平面Ｑに平行にすることがで
き、この段階で特定平面Ｐは所定平面Ｑに平行になる、
というものである。 したがって、この発明によれば、従来のものに比べ次の
ようなすぐれた効果がある。 （１）特定平面上の４箇所からの距離測定に基づき、所
定平面に対して一義的に平行に方向法めができる。 （２）基本的な、長さ測定に基づくから正確で簡単に方
向法めができる。 （３）Ｎ単な構造でしかも適用範囲の広い形で実施でき
る。 （４）一実施態様によれば、距離測定器は２個に、また
別の実施態様によれば、１個だけにしうるので、さらに
簡単な構造をとりうるとともに経済的になる。
第１図はこの発明に係る第１実施例（基本実施例）の原
理構造と第１段階動作の説明図、第２図は同じく第２段
階動作の説明図、第３図は前記第１．第２段階動作の補
足説明図、第４図は第２実施例の概略を示す斜視図、第
５図は第３実施例の概略を示す斜視図、第６図は本発明
装置が適用される多関節型ロボットの概略構造を示す斜
視図、 第７図は同じくその構造原理図である。 符号説明 Ａ、Ａｌ、Ａ２ ； Ｂ、Ｂｌ、Ｂ２ ； Ｃ，ＣＩ、
Ｃ２ｉ Ｄ、ＤＩ、０２ ：距離測定器設置部位、 Ｐ：特定面（ハンド部装着面１７ａ）、Ｑ：方向法めの
基準である所定面、 に距離測定器、２：回転レバー、 ３：回転アーム、１０：多関節型ロポ・；・ト、１に基
台、１２．１７ ：回転機構部、１３〜１６：旋回機
構部、１７ａ：ハンド部装着面、２０：ロボット・アー
ム部。 矛３語 Ｑ＠ Ｂ１ 第４図 才５図 矛６固 牙７圀
理構造と第１段階動作の説明図、第２図は同じく第２段
階動作の説明図、第３図は前記第１．第２段階動作の補
足説明図、第４図は第２実施例の概略を示す斜視図、第
５図は第３実施例の概略を示す斜視図、第６図は本発明
装置が適用される多関節型ロボットの概略構造を示す斜
視図、 第７図は同じくその構造原理図である。 符号説明 Ａ、Ａｌ、Ａ２ ； Ｂ、Ｂｌ、Ｂ２ ； Ｃ，ＣＩ、
Ｃ２ｉ Ｄ、ＤＩ、０２ ：距離測定器設置部位、 Ｐ：特定面（ハンド部装着面１７ａ）、Ｑ：方向法めの
基準である所定面、 に距離測定器、２：回転レバー、 ３：回転アーム、１０：多関節型ロポ・；・ト、１に基
台、１２．１７ ：回転機構部、１３〜１６：旋回機
構部、１７ａ：ハンド部装着面、２０：ロボット・アー
ム部。 矛３語 Ｑ＠ Ｂ１ 第４図 才５図 矛６固 牙７圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）特定平面Ｐを別の所定平面Ｑに対して平行になるよ
うに方向決めしうる装置において、 前記平面Ｐに含まれる、点Ｏで直交する２個の直線Ｍお
よびＮの各線上の２点Ａ、ＢおよびＣ、Ｄの位置におい
て、この各点から平面Ｐに垂直方向に測った平面Ｑまで
の距離を求めうる距離測定器と、 点Ａ、Ｂから前記平面Ｑまでの距離をａ、ｂ、点Ａ・Ｂ
間距離をｍとしたとき、（ａ〜ｂ）／ｍを正接とする角
度αで、ａ、ｂが等しくなる方向に平面Ｐを回転させう
る、直線Ｎに平行な回転軸と、前記回転後の、点Ｃ、Ｄ
から前記平面までの距離をｃ、ｄ、点Ｃ・Ｄ間距離をｎ
としたとき、（ｃ〜ｄ）／ｎを正接とする角度βで、ｃ
、ｄが等しくなる方向に平面Ｐを回転させうる、直線Ｍ
に平行な回転軸と を備え、まず、前記平面Ｐを前記直線Ｎに平行な回転軸
を中心に前記角度αで回転させ、次に前記平面Ｐを前記
直線Ｍに平行な回転軸を中心に前記角度βで回転させる
ようにしたことを特徴とする平面の方向決め装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、距離測
定器は、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各位置に設けられることを
特徴とする平面の方向決め装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、距離測
定器は、点Ａ・Ｏ間距離と点Ｃ・Ｏ間距離が等しく、点
Ｂ・Ｏ間距離と点Ｄ・Ｏ間距離が等しいとき、点Ａ、Ｂ
または点Ｃ、Ｄのいずれかの各位置にそれぞれ設けられ
、かつ点Ｏを通り平面Ｐに垂直な軸のまわりに回転可能
に構成されたものであることを特徴とする平面の方向決
め装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、距離測
定器は、点Ａ・Ｏ間、点Ｂ・Ｏ間、点Ｃ・Ｏ間、点Ｄ・
Ｏ間の各距離がすべて等しいとき、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
いずれかの位置に設けられ、かつ点Ｏを通り平面Ｐに垂
直な軸のまわりに回転可能に構成されたものであること
を特徴とする平面の方向決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9878686A JPS62254206A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 平面の方向決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9878686A JPS62254206A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 平面の方向決め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254206A true JPS62254206A (ja) | 1987-11-06 |
Family
ID=14229052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9878686A Pending JPS62254206A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 平面の方向決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254206A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015047672A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットの手先軸原点位置較正方法、ロボットの制御装置 |
| JP2017047479A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット、制御装置、及びロボットシステム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680710A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-02 | Fujitsu Ltd | Two-dimensional position detector |
| JPS5755414A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Attitude control system |
| JPS57191708A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Attitude controlling system |
| JPS58114887A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-08 | 富士通株式会社 | 自動位置決め機構 |
| JPS5988298A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | 川崎重工業株式会社 | 産業用ロボットの作業端の案内装置 |
| JPS60136806A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | Agency Of Ind Science & Technol | ロボツト作業教示装置 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP9878686A patent/JPS62254206A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5680710A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-02 | Fujitsu Ltd | Two-dimensional position detector |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015047672A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットの手先軸原点位置較正方法、ロボットの制御装置 |
| JP2017047479A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット、制御装置、及びロボットシステム |
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