JPS6260236B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6260236B2 JPS6260236B2 JP18566284A JP18566284A JPS6260236B2 JP S6260236 B2 JPS6260236 B2 JP S6260236B2 JP 18566284 A JP18566284 A JP 18566284A JP 18566284 A JP18566284 A JP 18566284A JP S6260236 B2 JPS6260236 B2 JP S6260236B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link
- swing
- plane
- rod
- swinging
- 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.)
- Expired
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は例えば産業用ロボツトなどに使用され
るフレキシブルアームに関する。
るフレキシブルアームに関する。
従来の技術
産業用ロボツトに使用されているアームの多く
は、リンク機構を採用したものであつた。このリ
ンク機構によると、作業空間が狭くて且つ正面に
障害物がある場合には不適当であつた。この欠点
を解消するものとして、厚みが変化させられた多
数の円板を連結させて構成すると共に、この円板
を回転させることにより、任意の方向に曲げられ
るようにしたアーム（特開昭58―59785号公報）
及び多関節型アーム（特開昭59―129687号公報）
が提案されている。
は、リンク機構を採用したものであつた。このリ
ンク機構によると、作業空間が狭くて且つ正面に
障害物がある場合には不適当であつた。この欠点
を解消するものとして、厚みが変化させられた多
数の円板を連結させて構成すると共に、この円板
を回転させることにより、任意の方向に曲げられ
るようにしたアーム（特開昭58―59785号公報）
及び多関節型アーム（特開昭59―129687号公報）
が提案されている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記従来のアームによると、任意の方
向に曲げることはできても、同時に伸縮させるこ
とができず、従つて複雑な工程の自動化を図る場
合に支障があつた。
向に曲げることはできても、同時に伸縮させるこ
とができず、従つて複雑な工程の自動化を図る場
合に支障があつた。
問題を解決するための手段
上記問題を解決するため、本発明のフレキシブ
ルアームは、第１平面内に120゜置きで放射状に
配置されると共にそれぞれ一端部同志が連結され
た３本の棒状体と、各棒状体にその軸心方向で摺
動自在に保持された摺動体と、上記各棒状体の他
端部にそれぞれ一端部が軸支されて、第１平面に
垂直な第２平面内で揺動自在な第１及び第２揺動
リンクと、各第１揺動リンクとそれに対応する摺
動体とを連結して第１揺動リンクと第１平面によ
つて区切られる一方の空間内で案内する第１連結
リンクと、各第２揺動リンクとそれに対応する摺
動体とを連結して第２揺動リンクを第１平面によ
つて区切られる他方の空間内で案内する第２連結
リンクとから成る基本単位体を複数個連結して構
成し、且つ上記基本単位体同志の連結部である一
方の基本単位体の各第１揺動リンクと他方の基本
単位体の各第２揺動リンクとの他端部同志を球面
軸受を介して連結したものである。上記構成にお
いて、120゜置きに配置された棒状体の一端部に
設けられた第１及び第２揺動リンクの各組を同一
揺動角でもつて揺動させれば、フレキシブルアー
ムは伸縮し、また第１及び第２揺動リンクの各組
を異なる揺動角でもつて揺動させれば、フレキシ
ブルアームは所定の方向に曲がる。
ルアームは、第１平面内に120゜置きで放射状に
配置されると共にそれぞれ一端部同志が連結され
た３本の棒状体と、各棒状体にその軸心方向で摺
動自在に保持された摺動体と、上記各棒状体の他
端部にそれぞれ一端部が軸支されて、第１平面に
垂直な第２平面内で揺動自在な第１及び第２揺動
リンクと、各第１揺動リンクとそれに対応する摺
動体とを連結して第１揺動リンクと第１平面によ
つて区切られる一方の空間内で案内する第１連結
リンクと、各第２揺動リンクとそれに対応する摺
動体とを連結して第２揺動リンクを第１平面によ
つて区切られる他方の空間内で案内する第２連結
リンクとから成る基本単位体を複数個連結して構
成し、且つ上記基本単位体同志の連結部である一
方の基本単位体の各第１揺動リンクと他方の基本
単位体の各第２揺動リンクとの他端部同志を球面
軸受を介して連結したものである。上記構成にお
いて、120゜置きに配置された棒状体の一端部に
設けられた第１及び第２揺動リンクの各組を同一
揺動角でもつて揺動させれば、フレキシブルアー
ムは伸縮し、また第１及び第２揺動リンクの各組
を異なる揺動角でもつて揺動させれば、フレキシ
ブルアームは所定の方向に曲がる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第８図に基
づき説明する。１はフレキシブルアーム装置で、
フレキシブルアーム２を構成する複数個（本実施
例では２個）の基本単位体３と、基本単位体３の
一端側に連結された第１端部単位体４と、基本単
位体３の他端側に連結された第２端部単位体５
と、この端部単位体５を介して上記フレキシブル
アーム２を任意の方向に曲げると共に伸縮させる
駆動装置６とから構成されている。以下、フレキ
シブルアーム２、第１端部単位体４、第４端部単
位体５、駆動装置６の順で説明する。
づき説明する。１はフレキシブルアーム装置で、
フレキシブルアーム２を構成する複数個（本実施
例では２個）の基本単位体３と、基本単位体３の
一端側に連結された第１端部単位体４と、基本単
位体３の他端側に連結された第２端部単位体５
と、この端部単位体５を介して上記フレキシブル
アーム２を任意の方向に曲げると共に伸縮させる
駆動装置６とから構成されている。以下、フレキ
シブルアーム２、第１端部単位体４、第４端部単
位体５、駆動装置６の順で説明する。
第１図〜第５図に示すように、上記フレキシブ
ルアーム２は複数個の基本単位体３によつて構成
されている。この基本単位体３は、第１平面（例
えば第１図においては水平面）内に120゜置きで
放射状に配置されると共にそれぞれ一端部同志が
円柱状連結部材７を介して連結された３本の棒状
体８と、これら各棒状体８にその軸心方向で摺動
自在に外嵌保持された摺動体（例えばリニアベア
リング）９と、上記各棒状体８の他端部に、連結
ピン（第１平面内で且つ棒状体８と直交する軸心
を有する）１０を介して軸支されて第１平面に垂
直な第２平面（第１図においては鉛直面）内で揺
動自在な第１及び第２揺動リンク１１，１２と、
各第１揺動リンク１１の中間部とそれに対応する
摺動体９とを連結して第１揺動リンク１１を第１
平面によつて区切られる一方の空間（第１図にお
いては上方空間）内でその揺動を案内する第１連
結リンク１４と、各第２揺動リンク１２の中間部
にそれに対応する摺動体９とを連結して第２揺動
リンク１２を第１平面によつて区切られる他方の
空間（第１図においては下方空間）内でその揺動
を案内する第２連結リンク１５とから構成されて
いる。なお、上記各棒状体８同志の長さ、各揺動
リンク１１，１２同志の長さ、及び各連結リンク
１４，１５同志の長さは、それぞれ等しくされて
おり、また各揺動リンク１１，１２及び各連結リ
ンク１４，１５は棒状体８の両側に交互に設けら
れると共に、各連結リンク１４，１５の端部は、
それぞれ上記連結リンク１０と平行な取付ピン１
６により相手方に接続されている。そして、フレ
キシブルアーム２は、上記基本単位体３が２個連
結されたもので、しかもその連結部には球面軸受
１７が使用されている。即ち、一方（例えば下
方）の基本単位体３Ａの第１揺動リンク１１の他
端部（上端部）には取付ピン（連結ピン１０と平
行な軸心を有するもの）１８を介して球面軸受１
７が取付けられると共に、他方（例えば上方）の
基本単位体３Ｂの第２揺動リンク１２の他端部
（下端部）には、上記球面軸受１７を保持する保
持箱１９が取付けられている。次に、第１及び第
２単部単位体４，５について説明する。第１図に
示すように、第１端部単位体４は、上記フレキシ
ブルアーム２とロボツトの操作部（例えば手首
部）とを連結するためのもので、基本単位体３と
同様に放射状に連結された３本の連結用棒状体２
０と、同じく第２揺動リンク１２と同様の連結用
揺動リンク２１とから構成されると共に、この連
結用揺動リンク２１とフレキシブルアーム２の上
方の基本単位体３Ｂの第１揺動リンク１１とがや
はり上記と同じ球面軸受１７を介して連結されて
いる。また、第６図及び第７図に示すように、第
２端部単位体５は、フレキシブルアーム２とその
駆動装置６とを連結するもので、基本単位体３の
第１揺動リンク１１と同様の駆動用揺動リンク２
２の一端部が基本単位体３と同様の配置で架台２
３上に支持ピン２４を介して支持されると共に、
他端部が上記と同じ球面軸受１７を介してフレキ
シブルアーム２の下方の基本単位体３Ａの第２揺
動リンク１２に連結されている。
ルアーム２は複数個の基本単位体３によつて構成
されている。この基本単位体３は、第１平面（例
えば第１図においては水平面）内に120゜置きで
放射状に配置されると共にそれぞれ一端部同志が
円柱状連結部材７を介して連結された３本の棒状
体８と、これら各棒状体８にその軸心方向で摺動
自在に外嵌保持された摺動体（例えばリニアベア
リング）９と、上記各棒状体８の他端部に、連結
ピン（第１平面内で且つ棒状体８と直交する軸心
を有する）１０を介して軸支されて第１平面に垂
直な第２平面（第１図においては鉛直面）内で揺
動自在な第１及び第２揺動リンク１１，１２と、
各第１揺動リンク１１の中間部とそれに対応する
摺動体９とを連結して第１揺動リンク１１を第１
平面によつて区切られる一方の空間（第１図にお
いては上方空間）内でその揺動を案内する第１連
結リンク１４と、各第２揺動リンク１２の中間部
にそれに対応する摺動体９とを連結して第２揺動
リンク１２を第１平面によつて区切られる他方の
空間（第１図においては下方空間）内でその揺動
を案内する第２連結リンク１５とから構成されて
いる。なお、上記各棒状体８同志の長さ、各揺動
リンク１１，１２同志の長さ、及び各連結リンク
１４，１５同志の長さは、それぞれ等しくされて
おり、また各揺動リンク１１，１２及び各連結リ
ンク１４，１５は棒状体８の両側に交互に設けら
れると共に、各連結リンク１４，１５の端部は、
それぞれ上記連結リンク１０と平行な取付ピン１
６により相手方に接続されている。そして、フレ
キシブルアーム２は、上記基本単位体３が２個連
結されたもので、しかもその連結部には球面軸受
１７が使用されている。即ち、一方（例えば下
方）の基本単位体３Ａの第１揺動リンク１１の他
端部（上端部）には取付ピン（連結ピン１０と平
行な軸心を有するもの）１８を介して球面軸受１
７が取付けられると共に、他方（例えば上方）の
基本単位体３Ｂの第２揺動リンク１２の他端部
（下端部）には、上記球面軸受１７を保持する保
持箱１９が取付けられている。次に、第１及び第
２単部単位体４，５について説明する。第１図に
示すように、第１端部単位体４は、上記フレキシ
ブルアーム２とロボツトの操作部（例えば手首
部）とを連結するためのもので、基本単位体３と
同様に放射状に連結された３本の連結用棒状体２
０と、同じく第２揺動リンク１２と同様の連結用
揺動リンク２１とから構成されると共に、この連
結用揺動リンク２１とフレキシブルアーム２の上
方の基本単位体３Ｂの第１揺動リンク１１とがや
はり上記と同じ球面軸受１７を介して連結されて
いる。また、第６図及び第７図に示すように、第
２端部単位体５は、フレキシブルアーム２とその
駆動装置６とを連結するもので、基本単位体３の
第１揺動リンク１１と同様の駆動用揺動リンク２
２の一端部が基本単位体３と同様の配置で架台２
３上に支持ピン２４を介して支持されると共に、
他端部が上記と同じ球面軸受１７を介してフレキ
シブルアーム２の下方の基本単位体３Ａの第２揺
動リンク１２に連結されている。
次に駆動装置６について説明すると、同じく第
６図及び第７図に示すように、上記各駆動用揺動
リンク２２に対応する位置の架台２３下面には、
それぞれ減速機付サーボモータ２５が取付けら
れ、またその出力軸２５ａには駆動リンク２６の
一端部が連結されると共に、この駆動リンク２６
の他端部とこれに対応する駆動用揺動リンク２２
の中間部とが接続リンク２７を介して接続されて
いる。そして、更にサーボモータ２５の出力軸２
５ａの回転角度がそのまま駆動用揺動リンク２２
に伝わるように、駆動用揺動リンク２２と駆動リ
ンク２６とが平行に且つ駆動用揺動リンク２２の
支点と出力軸２５ａ軸心とを結ぶ直線と、接続リ
ンク２７とが平行になるように（平行リンク機
構）されている。
６図及び第７図に示すように、上記各駆動用揺動
リンク２２に対応する位置の架台２３下面には、
それぞれ減速機付サーボモータ２５が取付けら
れ、またその出力軸２５ａには駆動リンク２６の
一端部が連結されると共に、この駆動リンク２６
の他端部とこれに対応する駆動用揺動リンク２２
の中間部とが接続リンク２７を介して接続されて
いる。そして、更にサーボモータ２５の出力軸２
５ａの回転角度がそのまま駆動用揺動リンク２２
に伝わるように、駆動用揺動リンク２２と駆動リ
ンク２６とが平行に且つ駆動用揺動リンク２２の
支点と出力軸２５ａ軸心とを結ぶ直線と、接続リ
ンク２７とが平行になるように（平行リンク機
構）されている。
従つて、架台２３下面に配置された３個のサー
ボモータ２５を同じ回転角度でもつて回転させ
て、例えば各駆動用揺動リンク２２を下方に揺動
させると、下方の基本単位体３Ｂの第２揺動リン
ク１２が追従し、棒状体８とこの第２揺動リンク
１２との成す角度（α）が小さくなると同時に、
摺動体９が内方に移動し、棒状体８と第１揺動リ
ンク１１との成す角度（β）も同様に小さくなる
（勿論、α＝βである）。従つて、全体的に縮むこ
とになる。また、３個のサーボモータ２５のうち
例えば１個だけ回転角度を大きくすると、そのサ
ーボモータ２５に接続されている駆動用揺動リン
ク２２が他の駆動用揺動リンク２２より大きく傾
くため、この駆動用揺動リンク２２に連結されて
いる各揺動リンク１１，１２，２１も大きく傾
き、従つてフレキシブルアーム２は全体的に伸縮
すると共にその方向に曲がることになる。なお、
各単位体３，４，５同志の連結部に、球面軸受１
７が介在されているのでフレキシブルアーム２が
自由に傾くことができる。また、３個のサーボモ
ータ２５の回転角度を適当に選ぶことによつて、
フレキシブルアーム２の長さ及びその曲げ方向を
自由に調節することができる。なお、第８図は、
フレキシブルアーム２をある方向に曲げた場合の
概略斜視図である。
ボモータ２５を同じ回転角度でもつて回転させ
て、例えば各駆動用揺動リンク２２を下方に揺動
させると、下方の基本単位体３Ｂの第２揺動リン
ク１２が追従し、棒状体８とこの第２揺動リンク
１２との成す角度（α）が小さくなると同時に、
摺動体９が内方に移動し、棒状体８と第１揺動リ
ンク１１との成す角度（β）も同様に小さくなる
（勿論、α＝βである）。従つて、全体的に縮むこ
とになる。また、３個のサーボモータ２５のうち
例えば１個だけ回転角度を大きくすると、そのサ
ーボモータ２５に接続されている駆動用揺動リン
ク２２が他の駆動用揺動リンク２２より大きく傾
くため、この駆動用揺動リンク２２に連結されて
いる各揺動リンク１１，１２，２１も大きく傾
き、従つてフレキシブルアーム２は全体的に伸縮
すると共にその方向に曲がることになる。なお、
各単位体３，４，５同志の連結部に、球面軸受１
７が介在されているのでフレキシブルアーム２が
自由に傾くことができる。また、３個のサーボモ
ータ２５の回転角度を適当に選ぶことによつて、
フレキシブルアーム２の長さ及びその曲げ方向を
自由に調節することができる。なお、第８図は、
フレキシブルアーム２をある方向に曲げた場合の
概略斜視図である。
発明の効果
上記本発明の構成によれば、フレキシブルアー
ムを、120゜置きに配置された３本の棒状体と、
これら棒状体の各一端部に互いに反対方向に揺動
する第１及び第２揺動リンクとから成る基本単位
体を複数個連結して構成したので、第１及び第２
揺動リンクの各組を同一角度でもつて揺動させれ
ば、各棒状体の間隔即ちフレキシブルアームを伸
縮させることができる。また上記基本単位体同志
の連結部に、球面軸受を介在させたので、第１及
び第２揺動リンクの各組を異なる角度でもつて揺
動させれば、各棒状体によつて構成される第１平
面同志を互いに傾斜させることができ、従つてフ
レキシブルアームを伸縮と同時に任意の方向にも
傾斜させることができる。
ムを、120゜置きに配置された３本の棒状体と、
これら棒状体の各一端部に互いに反対方向に揺動
する第１及び第２揺動リンクとから成る基本単位
体を複数個連結して構成したので、第１及び第２
揺動リンクの各組を同一角度でもつて揺動させれ
ば、各棒状体の間隔即ちフレキシブルアームを伸
縮させることができる。また上記基本単位体同志
の連結部に、球面軸受を介在させたので、第１及
び第２揺動リンクの各組を異なる角度でもつて揺
動させれば、各棒状体によつて構成される第１平
面同志を互いに傾斜させることができ、従つてフ
レキシブルアームを伸縮と同時に任意の方向にも
傾斜させることができる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は全体概略構成図、第２図は棒状体連結部分の断
面図、第３図は第２図の―矢視図、第４図は
揺動リンクの断面図、第５図は連結リンク部の断
面図、第６図は駆動装置部の一部切欠正面図、第
７図は第６図の―矢視図、第８図は動作を示
す概略斜視図である。 ２…フレキシブルアーム、３，３Ａ，３Ｂ…基
本単位体、５…第２端部単位体、８…棒状体、９
…摺動体、１１…第１揺動リンク、１２…第２揺
動リンク、１４…第１連結リンク、１５…第２連
結リンク、１７…球面軸受。
は全体概略構成図、第２図は棒状体連結部分の断
面図、第３図は第２図の―矢視図、第４図は
揺動リンクの断面図、第５図は連結リンク部の断
面図、第６図は駆動装置部の一部切欠正面図、第
７図は第６図の―矢視図、第８図は動作を示
す概略斜視図である。 ２…フレキシブルアーム、３，３Ａ，３Ｂ…基
本単位体、５…第２端部単位体、８…棒状体、９
…摺動体、１１…第１揺動リンク、１２…第２揺
動リンク、１４…第１連結リンク、１５…第２連
結リンク、１７…球面軸受。
Claims (1)
- １ 第１平面内に120゜置きで放射状に配置され
ると共にそれぞれ一端部同志が連結された３本の
棒状体と、各棒状体にその軸心方向で摺動自在に
保持された摺動体と、上記各棒状体の他端部にそ
れぞれ一端部が軸支されて、第１平面に垂直な第
２平面内で揺動自在な第１及び第２揺動リンク
と、各第１揺動リンクとそれに対応する摺動体と
を連結して第１揺動リンクを第１平面によつて区
切られる一方の空間内で案内する第１連結リンク
と、各第２揺動リンクとそれに対応する摺動体と
を連結して第２揺動リンクを第１平面によつて区
切られる他方の空間内で案内する第２連結リンク
とから成る基本単位体を複数個連結して構成し、
且つ上記基本単位体同志の連結部である一方の基
本単位体の各第１揺動リンクと他方の基本単位体
の各第２揺動リンクとの他端部同志を球面軸受を
介して連結したことを特徴とするフレキシブルア
ーム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566284A JPS6161786A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フレキシブルア−ム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18566284A JPS6161786A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フレキシブルア−ム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161786A JPS6161786A (ja) | 1986-03-29 |
| JPS6260236B2 true JPS6260236B2 (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=16174673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18566284A Granted JPS6161786A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | フレキシブルア−ム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161786A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102896633B (zh) * | 2012-09-27 | 2015-05-27 | 浙江大学 | 具有全方位角度反馈的柔性脊椎 |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP18566284A patent/JPS6161786A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6161786A (ja) | 1986-03-29 |
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