JPS62292385A - 物体マニプレ−タ - Google Patents

物体マニプレ−タ

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JPS62292385A
JPS62292385A JP62141654A JP14165487A JPS62292385A JP S62292385 A JPS62292385 A JP S62292385A JP 62141654 A JP62141654 A JP 62141654A JP 14165487 A JP14165487 A JP 14165487A JP S62292385 A JPS62292385 A JP S62292385A
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flexible
object manipulator
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flexure
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JP62141654A
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ジヤツク・レブマン
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Lord Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00Arms
    • B25J18/06Arms flexible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Program-controlled manipulators
    • B25J9/08Program-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H21/00Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/46Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides with movements in three dimensions [3D]
    • F16H21/54Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides with movements in three dimensions [3D] for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多方向の曲けおよびい(つかの場合には、他
の運動のできる型の遠隔操作可能な物体マニプレータに
関するものである。前述の型のマニプレータを、特に、
工業用ロボットの器用な「腕」または「指」構成要素と
して都合よく用いることができる。
〔従来の技術〕
ロボット装置の使用が増えてきて多様な応用面、環境お
よび技術に用いるのに適当であるかまたは容易に適応で
きる非常に融通のきく物体マニプレータに対する要求が
生じた。物体マニプレータの融通性の一つのしるしは、
それができる運動の数と種類である。曲げもしくは軸方
向の運動またはその両方しかできないマニプレータは、
ねじりまたは回転運動もできるものより著しく融通性が
少ない。融通性のもう一つのしるしは、マニプレータの
製作費、販売後の修理費、使用時の費用である。マニプ
レータの費用が前述の点のいずれかで多過ぎれば、それ
を使うことは制限されることになる。マニプレータの価
格は、通常、その構成部品の数およびその設計の複雑さ
に正比例するであろう。従って、構成部品の設計の単純
化と数の最少化が非常に望ましい。多数の機能を行う構
成要素を用いることは、前述の結果に寄与する。例とし
て、マニプレータに構造的形状および完全性を与える構
成要素はまた、その曲げおよびその(111の運動を生
ずる力の伝達に使える必要がある。多くの物体マニプレ
ータにおいて用いられているケーブル、ひも、“テンド
ン゛や同様の張力型力伝達構成の場合のように、一方向
だけになっているのとは全く異なって、構成要素の力伝
達能力が多方向性のものであれば、さらに利益が得られ
る。やはり前述の張力型のアクチュエータを有するマニ
プレータに存在しないもう一つの望ましい設計特徴は、
マニプレータの曲げまたはその伸のゆがみ運動を生ずる
力がなくなったとき、次にマニプレータが何らかのあら
かじめ定めた公称位置へ戻るか捷たは少なくともその方
に自動的に復旧するすなわち・戻シ・運動に対する能力
である。
米国特許第4,489,826号は、伸縮および多方同
曲げのできる物体マニプレータを開示している。そのよ
うな運動(1、マニプレータの台部から伸びる堅い棒要
素の伸縮によって生じさせられ、台部には棒に接続され
た。駆動手段がある。前記オかは、力伝達具としてとと
もて支持体として働き、かつそれらの棒を別のマニプレ
ータ装置の同様の棒または物体支持部材に接続する金属
の自在型継手をつけている。
本発明に関連を有する可能性のある他の米国特許は、第
3,060.972号、第3,227.290号、第3
,497,083号、第4,393,728号、第4,
494,417号および第4,551β61号である。
前述の各特許の物体マニプレータは、多方向性臼げがで
きる。それらのほとんどは、ケーブルまたは同様の張力
型作動要素を用いているが、いくつかのものはまた、そ
れらに関連した受動的自立たわみ要素(例えば、第3,
060.972号参胛)を持っている。米国特許第4.
551.061号の空気圧作動マニプレータもまた、マ
ニプレータを曲げる間相対的軸方向変位を行う番号61
.63および65で表された受動的たわみ要素を備えて
いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、動作および設計の両方において非常に
融通性がちシ、効率的であるロボットの「腕」などとし
て用いるのに適当な物体マニプレータを提供することで
ある。
〔間争点を解決するための手段〕
本発明によれば、各マニプレータユニットは、多方向曲
げ運動、中心軸に沿った伸縮、およびそのような軸のま
わりのねじり運動ができる。このマニプレータユニット
の本体部分は、中心軸と相互に対して横方向に間隔をあ
け、はぼ平行な関係に、マニプレータの台部分と物体支
持部分との間に伸びる複数の細長い自立たわみ部材から
なっている。マニプレータユニットの台部分に付随した
駆動手段がたわみ部材の隣接端部に駆動可能に係合し、
それらに選択的に運動を与え、マニプレータユニットの
中央部分に所望の曲がり、伸び、収縮またはねじりを生
じさせる。この発明の一つの実施例では、駆動部材は、
たわみ部材の隣接端部をそれらのそれぞれの中心軸のま
わりに回転してマニプレータユニットの本体部分のねじ
り運動を行う。もう一つの実施例では、駆動部材がたわ
み部材の中のあるものを、他のたわみ部材に対して軸方
向に変位させるときねじシ運動があとに続く。
後者の実施例においては、マニプレータの物体支持部分
は、たわみ部材の軸方向運動によって加えられる力に応
じて互いに対して旋回する部分を有する部材を備えてい
る。旋回部材は、第1の部材の各部分の相対旋回運動の
間向きを安定に保つもう一つの部材を支持するのが好ま
しい。
マニプレータのたわみ部材は、その長さ全体にわたって
弾力的にたわむことができるものであるとともに、ばね
鋼などの材料で全体を構成できる。
代りに、たわみ部材を弾力のあるエラストマ材料を含む
型のたわみ力伝達薄手によって相互接続された事実上剛
性の部分で形成できる。たわみ部材が前述の構成のいず
れかであるとき、マニプレータの本体部分は、公称「静
止」位置に自動的に戻る傾向がある(戻るのが自由なと
き)。
口実施例〕 本発明のその曲の特徴は、添付図面と共に読まれるべき
例示的実施例の以下の説明から明らかになるであろう。
図面の第1(9)および第2因の数字lOは、細長いた
わみ本体部分12を定める手段を有する物体マニプレー
タユニットを表し、この本体部分12は、マニプレータ
ユニット10の因の垂直方位にある本体部分12の下端
に隣接して配設された台部分14と本体部分12の対向
外側すなわち上端に隣接して配設されてそれに固定して
接続された物体支持部分16とを相互接続する。マニプ
レータユニット10の物体支持部分16は、マニプレー
タユニットによって遠隔操作で位置決めまたは操作され
るべき物体を任意の適当な方法で受けて支持するように
構成されている。その物体は、工具、別の部品と組立て
られる予定の部品、外科器械または第3図に示されてい
るようにもう一つのマニプレータ装置ツ)10などの任
意の所望の形式のものであつがよい。マニプレータユニ
ット10の物体支持部分16およびそのような部分に支
持される可能性のあるすべての物体の操作は、マニプレ
ータユニットの台部分14に関連した。駆動手段26か
らの入力に応じてマニブレークユニットの本体部分12
によって行われる制御された運動から生ずる。本体部分
12ができる運動には、その中央縦軸に沿った伸縮、そ
のような軸(第1図において仮想線で示されている)の
まわりのねじり、および多方向の横方向の曲げ運動(第
2図において仮想線で示されている)がある。マニプレ
ータ10の本体部分12の伸縮は、物体支持部分16に
本体部分12の中心軸に沿った並進運動を行なわせる。
本体部分12のねじシは、物体支持部分16に本体部分
12の中心軸のまわりの回転を行なわせる。本体部分1
2の曲げは、物体支持部分16の横方向変位および傾斜
を生ずる。
マニプレータ10の本体部分12は、本質的には、複数
の細長い棒状のたわみ部材から構成され、そのたわみ部
材は、通常、互いに対して、およびマニプレータユニッ
ト10の中心縦軸に対してほぼ平行にそのような軸のま
わりに事実上等間隔に離れた位置に伸びている。例示の
マニプレータユニット10にはそのような棒20が4本
あるが、もつと数を多くしてもよい。3本はどに少ない
もノヲマニプレータユニットの運動能力を過度に制限す
ることなく使用できるであろうし、それらの能力のいく
つかをたった2本の棒で実現できるであろう。棒20の
上端部分は、マニプレータユニット10の物体支持部分
16にその周辺に隣接した離間した位置で固定的に固着
される。第1図および第2図に示したほぼ矩形の形をし
た支持部分16の場合には、棒20の上端部分は、その
それぞれの隅領域に隣接して配置される。はぼ平行では
あるが、棒20は、それらの下端部から上端部にかけて
相互およびマニプレータユニット10の物体支持部分1
6の中心軸の方に向けてわずかに収斂してもよいし、そ
の方が好ましい。棒20は、永久変形をしないでかなり
の曲げもしくはねじり変形またはその両方をできるよう
に構成されているが、同時に圧縮力もしくは圧縮運動ま
たはその両方を軸方向に伝える能力をそこなうような過
度の曲けに耐える。棒20は、第1図および第2図に示
しであるように、完全にばね鋼または、同様の材料で形
成でき、その場合に、棒は、その全長にわたって所望の
弾性とたわみ性をもつことになる。代りに、棒は、第5
図に断片的に示され、弾力のあるエラストマ型継手24
によって相互接続された剛性部分22からなる棒20の
構成のものであってもよい。このような継手は、多方向
性力やトルクの伝達および曲げ運動ができ、“無貞荷。
状態で図示の真っ直ぐな状態に自動的に戻る傾向がある
。棒20′(第5図)の構成は、運動能力を制限しない
で力伝達能力を大きくできるが、通常は、棒20(第1
図および第2図)の構成よりいくらか高価になるであろ
う。
マニプレータユニット10の台部分14によって支えら
れた駆動手段は、例示的には、4本の棒20のそれぞれ
の下端部または上端部と関連した四つの駆動装置26か
らなっている。各駆動装置は、第4囚に示されるものと
同一である。このような堅励装置は、台部分14(第1
図および第2図)の中に(1受30によって取付けられ
た直立シリンダ要素28を有する流体を動力とするシリ
ンダ付ピストン装置全備え、軸受によってシリンダの中
心軸のまわりに回転運動ができる。このような運動は、
所望の時ごとに外側歯ル34がシリンダの下端を囲んで
それに、付けられた歯車36とかみ合っているモータ/
クラッチ装置32によってシリンダ28に加えられ、る
。シリンダ付ピストン装置の枠要素38は、非円形であ
るか、または、他の方法として、シリンダ28と同時に
回転するように適当に束縛されている。枠要素38の上
端は、任意の適当な方法でマニプレータの本体部分12
のそルと関連のたわみ棒20の下端に固定して取付けら
れる。残りの三つの、駆動装置の各の俸38は、同様に
、マニプレータユニット10の本体部分12の残りの3
本のたわみ棒20のそれぞれの関連のものに取付けられ
る。
ディジタル計算機などを含んでいてもよい適当な制御回
路と装置(図示なし)が駆動装置26の動作を制御して
調整し、マニプレータユニット10の本体部分12に所
望の種類と範囲の運動を行なわせる。本体部分12の伸
、縮を行なって、結果として物体支持部分1Gの・上向
き・または・下回き・の軸方向の並進運動を生じさせる
ために、四つの駆動装置26すべての棒38を同時に等
しい伸縮を受けるようにさせる。駆動装置26がだわみ
棒20a、20bを残りのたわみ棒2Qc、20dに対
して収縮させるかもしくは棒2oc、2odを棒20 
as 20 bに対して伸張させるかまたは両方を行う
とき、第2囚に例示されているような本体部分12の左
方への曲げ運動が続く。本体部分12のその曲の横方向
への曲げ運動は、同様に、棒20のあるものの残りの棒
に対する収縮または伸張によって実現される。図面の第
1図に仮想線で示されている本体部分12のねじ勺運動
は、駆動装置26がそれに接続された棒20の下側部分
を棒の縦軸のまわりに同じ右回りかまたは左回りに回転
させるときに起る。棒20の上端部分は、物体支持部分
16に固定されていて、それに対して自由に回転できな
いから、前述のことは物体支持部分16の回転と本体部
分12の中心縦軸のまわシの本体部分12のねじれを生
ずる。第1図は、物体支持部分167)約45の角度に
わたる左回り回転を例示しているが、回転の方向と範囲
(もちろん最大限度以内)は、yiA動装@26によっ
て棒20の下端部に加えられる回転の方向と範囲によっ
て左右される。
マニプレータユニット10の物体支持部分16は、同様
にして、万一、物体支持部分16の対角線上で対向する
隅領域にある棒要素20のうちの2本が同時に伸ばされ
て、残りの2本の棒要素20が同時に収縮させられるか
または全く駆動されない場合、上述のような回転運動を
受ける傾向があろう。しかし、物体支持部分16が前述
のようにしてそれに加わった力に応じて顕著な実際の回
転運動をするようKなるのは、物体支持部分16の異な
る部分の間に著しい相対運動が起る可能性のある場合だ
けであるとともに、棒20の下端部分がそれらのそれぞ
れの縦の軸のまわりに自由に回転できるとした場合だけ
である。後者の条件は、単に、駆動装置26(第4図)
の回転発生構成要素32.34.36をなくすことまた
は構成要素32のクラッチをはずすことによって容易に
満たすことができる。前者の条件は、第6図および第7
図に示した代替の構成を有する物体支持手段16をマニ
プレータユニットに設けることによって満たすことがで
きる。支持手段16′には、二つの部分40′、40#
を有するプラットホーム40があり、各部分40′、4
0’は、互いに対して各部分を横に通って伸び、カラー
要素43によってそれらと関連して維持された細長い軸
または軸受42の軸のまわりに旋回可能に動くことがで
きる。マニプレータ10の棒20のうちの2本、例示的
に棒20bと20C%は、それらの上端がプラットホー
ムの部分40′の隅領域に取付けられ、一方、残りの2
本の棒20 a、 20 dは、他方のプラットホーム
の部分40’の隅領域に取付けられる。第7図に示した
ように、たわみ棒20のうち対角線上で対向した2本の
棒(例示的に棒20b、20d)の同時の伸張と、残り
の2本の対角線上で対向した棒(例示的に棒20a、2
0C)の収縮は、プラットホーム部分40′、40′を
接続軸42の軸のまわりに反対方向に傾け、マニプレー
タユニット10の中心軸のまわシにプラットホーム16
を回転しようとするモーメントを生ずる。このようなモ
ーメントは、棒20の下端部分が、前述のような方法か
または任意の便の適当な方法で、それらのそれぞれの中
心軸のまわりに回転できるようにされたとき、プラット
ホーム40を実際に回転させる。
相対的に動きうる部分をもったプラットホーム40を用
いることによって、たわみ棒20に軸方向の運動だけを
与えればよい簡易化した駆動手段によってプラットホー
ムの回転運動とマニプレータユニット10の本体部分1
2のねじシ運動を達成できる。しかし、プラットホーム
40の旋回部分40′、40の不安定な性質は、プラッ
トホームを多くの種類の物体を取付けるのに不適当にす
ることがある。前述の欠点を克服するために、マニプレ
ータユニット10の支持部分16は、さらに、プラット
ホーム40の上に載り、本体部分12の軸のまわシにプ
ラットホーム40と同時に回転運動を受けながら安定に
維持するようにプラットホーム40に接続される第2の
プラットホーム44を設けられる。
プラットホーム40と44を相互接続する手段は、たわ
み枠手段46および軸42の両端から上方に伸びてプラ
ットホーム44の下面に固定して接続される1対の剛性
の延長要素48.48を備えている。枠46は延長要素
48.48′が安定な支持接続を行えるように援助して
いる。その枠は、一端がエラストマ軸受56によって、
下側プラットホーム40の部分40の一端に取付けられ
た剛性リンク58に接続され、その反対側の端がエラス
トマ軸受60によってプラットホーム40の部分40の
対応する端に固定された剛性リンク62に接続されてい
る剛性リンク54を備えている。
直立した剛性リンク64がその下端部分をエラストマ軸
受66によってリンク54の中心に接続され、その上端
部分をエラストマ軸受68によって軸42の軸線を含む
垂直平面に垂直に伸びるプラットホームの中心線の一端
に隣接した個所において上側プラットホーム44に接続
されている。図面においてプライム符号をつけて同じ参
照数字によって表された同一のリンクおよび軸受構成要
素は、同様にして、下側プラットホームの部分40.4
0・の両端を相互接続する。
第7図に示されているように、プラットホーム40の部
分40.40の軸42のまわりの反対向きの回転運動は
、リンク54.54を垂直に対して傾ける。エラストマ
の軸受66.68および66.68によって、たわみ枠
の(iffの構成要素に関連してプラットホーム44の
両端を垂直に支えながらプラットホーム44を不安定に
することなくこのような傾は運動を起こすことができる
。このような軸受はまた、上側プラットホーム44を下
側プラットホーム40と同時に回転運動を生じさせると
きに軸の延長部48.48を助ける。
第3図は略図形式で四つの直列に接続されたマニプレー
タユニット10の曲シくねった配列を示している。四つ
のユニットは、独立にではあるが共同作動的に駆動され
る。最初の、すなわち最も下のユニット以外のすべての
ユニットの台は、先行のユニットの物体支持部分につけ
られ、最後のユニットの物体支持部分は、品物または工
具72を保持するグリッパ70を担持している。より多
数またはより少数のユニット10を同様の配列において
用いてもよいこと、およびそれらに、曲げと伸縮のほか
にねじり運動をする能力が各ユニットにあるために、は
とんど無限数の曲がり(ねった形状や他の形状および向
きをとらせることができることが分るであろう。
第8図は、ユニツ)10のたわみ棒20の間にそのよう
な棒の長さの中間に随意選択で設けることのできる弾力
的にたわむ種類の相互接続体を示している。この接続体
は、例示的に、棒20につけたアイレット76を通して
それらの間に伸びる弾性的に締めつけるケーブル74か
らなる。それを設けたとき、そのような相互接続体は、
棒20が司成りの荷重を受けて曲がっている間棒20を
互いに事実上平行な関係に保つのを助けるので、ユニツ
)10が棒の座屈なしにそのような荷重を支える能力を
高める。ケーブル74は、もちろん・棒20のそれらの
縦軸に沿うかその軸のまわシの相対運動を妨げないよう
に十分に柔軟である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるマニプレータユニットの斜視図
で、その本体部分が中心軸のまわりにねじれることがで
きることを仮想線で示してあり、i 2 図14.マニ
プレータユニットの冊立面図で、曲げ運動のできること
を仮想線で示してあり、第3図は、一連の直列に相互接
続されたマニプレータユニットと端末のユニットによっ
て支持された物体からなるマニプレータ装置の略図、第
4図は、マニプレータユニットの台部分と細長いたわみ
部分に関連した鹿動手段のや\略図的な部分断面短縮正
面図、 第5図は、代りの型のマニプレータユニットたわみ部材
の部分短縮側立面図、 第6図は、マニプレータユニットの物体支持部材と隣接
(を数要素の代りの構成の上面斜視図で、一つの構成要
素が仮想線で示してあり、第7園は、マニプレータユニ
ットのii+llI長いたわみ部材の選択した部(4の
相対伸縮に応じて第6図の構成要素をそれらが取りうる
各位置において示した底面斜視図、 isoは、マニプレータユニットのたわみ部材がそれら
の長さの中間で弾性的手段で相互接続されている代シの
実施例の部分斜視図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、台手段と、 位置決めすべき物体を支持する物体支持手 段と、 前記台手段に一端の近くで接続され、反対 側の端の近くで前記物体支持手段に接続されて、前記台
    手段に対して前記物体支持手段の位置を変えるのに有効
    な選択された多方向性曲げ運動およびねじり運動を行う
    手段であり、縦軸を有するとともに、前記縦軸のまわり
    に間隔をおいて、それにほぼ平行に伸びる弾力のあるた
    わみ部材を備えた細長いたわみ本体手段と、 前記たわみ部材に接続されて前記細長い本 体手段の前記多方向性曲げおよびねじり運動を生ずる運
    動を前記たわみ部材に加える駆動手段と、 を備えてなる物体を選択的に位置決めする物体マニプレ
    ータ。 2、前記駆動手段が前記たわみ部材に軸方向の圧縮型荷
    重を選択的に加える手段を備え、前記たわみ部材が過度
    に曲がることなく前記荷重に耐えることができる特許請
    求の範囲第1項に記載の物体マニプレータ。 3 前記駆動手段が前記たわみ部材をそれらのそれぞれ
    の縦軸のまわりに選択的に回転する手段を備えている特
    許請求の範囲第2項に記載の物体マニプレータ。 4 前記駆動手段が前記たわみ部材に軸方向の運動を加
    える手段を備えている特許請求の範囲第2項に記載の物
    体マニプレータ。 5、前記たわみ部材が事実上その全長に沿つて弾性的に
    柔軟である特許請求の範囲第2項に記載の物体マニプレ
    ータ。 6、前記たわみ部材は、それぞれ事実上剛性の部分と、
    前記たわみ部材の前記剛性の部分を相互に対して、公称
    位置の方へ弾力で偏倚させながら前記たわみ部材の曲げ
    を可能にするように前記部分を相互接続する弾力のある
    エラストマ継手手段とを備えている特許請求の範囲第2
    項に記載の物体マニプレータ。 7、前記物体支持手段が相互に対して旋回運動するとと
    もに、前記たわみ部材の軸方向運動に応じて互いに回転
    運動するように相互接続された第1および第2の部分を
    有する支持部材を備えている特許請求の範囲第1項に記
    載の物体マニプレータ。 8、前記支持部材がそれの前記第1および第2の部分を
    前記相対旋回運動をさせるために相互接続する軸手段を
    備え、前記たわみ部材の少くとも一つは前記支持部材の
    前記二つの部分の一方に接続されるとともに、前記たわ
    み部材の少なくとも第2のものは、前記支持部材の二つ
    の部分の他方に接続されている特許請求の範囲第7項に
    記載の物体マニプレータ。 9、前記物体支持手段がさらに第2の支持部材と、前記
    第2の支持部材を前記第1の支持部材と同時に回転運動
    させるように事実上安定な配向で前記第1の支持部材の
    上に取付ける手段を備えている特許請求の範囲第7項に
    記載の物体マニプレータ。 10、前記駆動手段が前記台手段に隣接して置かれて、
    前記たわみ部材に接続されている特許請求の範囲第1項
    に記載の物体マニプレータ。 11、前記駆動手段がシリンダ付ピストン装置を備えて
    いる特許請求の範囲第10項に記載の物体マニプレータ
    。 12、前記駆動手段がさらに前記シリンダ付ピストン装
    置をその縦軸のまわりに回転する手段を備えている特許
    請求の範囲第11項に記載の物体マニプレータ。 13、前記駆動手段が前記たわみ部材のそれぞれに駆動
    用能に接続された複数のシリンダ付ピストン装置を備え
    ている特許請求の範囲第10項に記載の物体マニプレー
    タ。 14、前記複数のシリンダ付ピストン装置の各々のシリ
    ンダ構成要素を前記シリンダ付ピストン装置の縦軸のま
    わりに回転運動するように取付ける手段を備え、前記駆
    動手段がさらに前記複数のシリンダ付ピストン装置の各
    々の前記シリンダ構成要素に回転運動を加える手段を備
    えている特許請求の範囲第13項に記載の物体マニプレ
    ータ。 15、前記たわみ部材が少なくとも3本ある特許請求の
    範囲第1項に記載の物体マニプレータ。 16、前記細長い部材の前記軸のまわりに約90°の間
    隔で離間された4本の前記たわみ部材がある特許請求の
    範囲第15項に記載の物体マニプレータ。 17、前記たわみ部材が前記物体支持手段に接続された
    前記たわみ部材の端の方に向う方向に前記細長い手段の
    前記軸の方に収斂している特許請求の範囲第1項に記載
    の物体マニプレータ。 18、ロボットなどの腕として用いる物体マニプレータ
    であつて、 台手段と、 位置決めすべき物体を支持する物体支持手 段と、 前記台手段に一端の近くで接続され、反対 側の端の近くで前記物体支持手段に接続されて、前記台
    手段に対して前記物体支持手段の位置を変えるのに有効
    な、伸張、収縮、曲げおよびねじりの各型の制御された
    多方向性運動を行う手段であり、縦軸を有するとともに
    、前記軸のまわりに相互に等しい間隔をあけて前記軸に
    ほぼ平行な関係に伸び、前記台手段に隣接した第1の端
    部分を有する少なくとも3本の細長い弾力性たわみ部材
    を備えた細長いたわみ本体手段と、 前記台手段によつて担持され、前記たわみ 部材の前記第1の端部分に作動する形で接続され、作動
    されるとき、前記たわみ部材に、前記型のうちの任意の
    所望の前記細長い手段の運動を生じさせる選択された運
    動を加える駆動手段と、 を備え、前記たわみ部材がマニプレータの使用中、それ
    に加わる軸方向の圧縮型荷重に過度の曲がりなしに耐え
    ることができるようにした、物体マニプレータ。 19、ロボットの腕などとして用いる物体マニプレータ
    であつて、 台手段と、 物体支持手段と、 前記台手段と前記物体支持手段との間に伸 びてそれらを相互接続するとともに、中心軸を有し、か
    つ前記軸のまわりに互いに間隔をあけて、前記中心軸に
    ほぼ平行な関係に伸びる複数の弾力性たわみ部材を備え
    た細長い手段と、 前記たわみ部材に接続されて前記たわみ部 のいくつかを前記たわみ部材の他のものに対して軸方向
    に動かす駆動手段と、 前記物体支持部材に関連して、前記細長い 手段の前記軸のまわりの前記物体支持手段を回転させか
    つ前記細長い手段をねじらせるモーメントを生ずるよう
    に前記たわみ部材の前記相対軸方向運動によつて前記物
    体支持手段に加わつた力に反応する手段と を備えてなる物体マニプレータ。 20、前記反応手段は、第1および第2の部分を有する
    支持部材と、前記第1および第2の部分を相互に対して
    反対方向に旋回運動をさせるように前記二つの部分を旋
    回可能に相互接続するピボット手段を備えている特許請
    求の範囲第19項に記載の物体マニプレータ。 21、前記たわみ部材をそれらの長さの中間で相互接続
    し、前記たわみ部材を前記事実上平行な関係に保つのを
    助ける弾力性たわみ手段をさらに備えている特許請求の
    範囲第19項に記載の物体マニプレータ。
JP62141654A 1986-06-10 1987-06-08 物体マニプレ−タ Pending JPS62292385A (ja)

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