JP2544833B2 - 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレ―タ - Google Patents

広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレ―タ

Info

Publication number
JP2544833B2
JP2544833B2 JP2286042A JP28604290A JP2544833B2 JP 2544833 B2 JP2544833 B2 JP 2544833B2 JP 2286042 A JP2286042 A JP 2286042A JP 28604290 A JP28604290 A JP 28604290A JP 2544833 B2 JP2544833 B2 JP 2544833B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
support
robot manipulator
axis
balancing
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 - Lifetime
Application number
JP2286042A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03178785A (ja
Inventor
ミシエル・ジヤンドロール
シヤルル・アンドレ・ロツチ
Original Assignee
ポータン
コンパニー・ジエネラル・ド・バーテイマン・エ・ド・コンストリユクシヨン・(セ・ベ.セ)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ポータン, コンパニー・ジエネラル・ド・バーテイマン・エ・ド・コンストリユクシヨン・(セ・ベ.セ) filed Critical ポータン
Publication of JPH03178785A publication Critical patent/JPH03178785A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2544833B2 publication Critical patent/JP2544833B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/42Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes with jibs of adjustable configuration, e.g. foldable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0208Compliance devices
    • B25J17/0216Compliance devices comprising a stewart mechanism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • B25J17/0266Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints
    • B25J17/0275Universal joints, e.g. Hooke, Cardan, ball joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/06Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/1005Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
    • B25J9/1015Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means using additional, e.g. microadjustment of the end effector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、広い場所すなわち屋外で使用する大寸法、
大能力のロボット・マニピュレータに関する。この発明
は特に、建築工事、土木工事及びその他の同様と思われ
る活動分野での実施に必要ないろいろな荷扱い及び作業
にその応力を見出し、それらの場では、クレーンのよう
な従来の荷上げ機械の進歩として考えられるであろう。
(従来技術) 重い荷物、特に作業場での頻繁に出合うような1トン
を超える荷物の荷扱い分野におけるロボット工学の応用
は、実際にはまだ限られている。以前からのロボットの
利用は、一方では構造の大きな変形、他方では荷重状態
と無荷重状態との間の変形の差という事実から、重い荷
物を正確に位置決めすることはできない。
フランス国特許第2,383,758に記載されたような公知
の実施態様では、荷扱いされる荷物の正確な位置決め問
題は、各ロボットが異なる機能をもっている一揃いのロ
ボットを用いることによって解決され、前記ロボットの
機能は、必要な仕事を確実に行うように組合わされてい
る。したがってこの一揃いのロボットは、例えば荷上げ
作業を行い、荷物の垂直方向の支持を保証する第1ロボ
ットを有し、一方第2ロボットは、荷物の水平移動とそ
の案内を確実に行う。これらの実施態様は、仕事が繰返
される工事のある栃にその利用を限定するような基礎工
事を必要とする。
作業の進捗状況に応じて仕事が発展する建物建設現場
及び土木工事現場については、この種の一揃いのロボッ
トの使用は、構築物の寸法及びそのような構築物の上に
仮の構造物を設置する困難性の点からも可能性はない。
(発明が解決しょうとする課題) 本発明は、広い場所で重い荷物を正確に自動的に位置
決めする、構造化されていない装置を提供することを目
的としている。
(課題を解決するための手段) このため本発明は、垂直な軸周りに向きを変えられ、
垂直面内に折り畳むことのできるアームをもった機械化
支持部として示されたマクロ・マニピュレータ、及び前
記支持部のアームの端部に連接によって接続された細長
い形状の釣合いアームとして示されたマイクロ・マニピ
ュレータを有する種類の、広い場所で使用する大寸法、
大能力のロボット・マニピュレータにおいて、 −支持部として示されたマクロ・マニピュレータが、ほ
ぼ垂直な軸周りに向きを変えられ、もっと高くできる支
柱、及びほぼ水平な軸周りに支柱頂部で連接され、前記
水平軸と平行な軸周りに連接された複数の要素でつくら
れた折り畳みできるアームから本質的に構成される、弾
性的に変形可能な構造であり、前記アームが、支柱の回
転軸の通過する垂直面内に広げられ、折り畳まれ、 −釣合いアームとして示されたマイクロ・マニピュレー
タが、支持部のアームに比べて慣性の小さい構造であ
り、ほぼ垂直な軸を有し、入れ子式で向きを変えること
ができ、さらに能動コンプライアンス式の6個の構成要
素からなる応力センサを備え、 −釣合いアームと支持部のアームの一端との間の接続部
が、支柱へのアームの連接軸と平行で、支柱の回転軸を
含むほぼ垂直な平面内で釣合いアームの遊び角度を許容
する、少なくとも一つの機械化軸を有し、 さらに前記ロボット・マニピュレータが、 −支持部、釣合いアーム及び釣合いアームと支持部との
接続部の機械作動の操作及び制御手段、並びにエネルギ
ー供給手段及び釣合いアームによって支持される捕捉具
の制御/操作手段を有し、前記操作及び制御手段が、支
持部との能動コンプライアンスを保証するように、特に
支持部の弾性変形を補償するように、釣合いアームの駆
動装置の制御を応力センサを介して保証する ロボット・マニピュレータを提供する。
本発明の好ましい実施態様によれば、前記支持具は、
地面としっかり接続する固定式又は移動式台枠を有し、
台枠上には、機械化方向づけ装置、及び前記もっと高く
できる支柱を形成するように、支柱追加要素を受け入れ
ることができる基礎支柱を備えた回転台枠を載置し、支
柱上では中を取囲む伸縮可能なハウジング及び支持部後
部に配置された回転する釣合いバラスト用支持台からな
るスライド部を垂直に移動することができ、前記スライ
ド部は、その後部にモームの水平連接軸を支持してい
る。
前記支持部のアームは、その後部がスライド部の両側
に連接するように門形フレームの形をしている第1アー
ム,第1アームの前端部に連接された第2アーム、及び
第2アームの前端部に連接され、釣合いアームの機械化
された前記接続部をその前端部で支持する第3アームを
もった3個の要素からなるのが好ましい。
特別な実施態様によれば、前記釣合いアームと支持部
アームの端部との間の前記機械化接続部は、支持部アー
ムの水平連接軸に平行な前記第1機械化軸と直角でほぼ
垂直な平面内で釣合いアームの遊び角を許容する、第1
機械化軸と直角な第2機械化軸とからなるカルダン継手
である。
他の特徴によれば、前記釣合いアームは、ほぼ垂直な
入れ子式要素を有し、その要素の固定上部は、支持部ア
ームの最後の要素の前端部に機械化接続部によって接続
され、その要素の滑動下部は、カルダン継手を介して3
個の複動ジャッキによって操作される捕捉支持具を案内
し、制止する。3個のジャッキは、円錐状に互に120゜
に規則正しく配置され、自在継手又は玉継手によって入
れ子式要素の固定上部の周囲に前記捕捉支持具を接続し
ている。
補完的特徴によれば、前記釣合いアームを備えた捕捉
支持具は、3個の複動ジャッキを戻す自在継手又は玉継
手をその上面に受ける上部板、及び捕捉具の機械化方向
づけ装置をその下面に受ける下部からなり、前記両板は
ほぼ同軸であり、両者間は閉じられた対称的ラチス構造
によって連結されている。ラチス構造は、応力センサ付
きの長さを調節できる6本のリンクロッドで形成され、
自在継手又は玉継手によって両板につながれている。場
合によってはこれらのリンクロッドは、捕捉支持具を操
作する前記3個の複動ジャッキとは別個に操作される1
個の複動ジャッキをそれぞれ有している。
いずれにせよ本発明は、本発明による広い場所で使用
する大寸法、大能力のロボット・マニピュレータの一実
施態様を限定しない例として示した添付の図を参照しな
がら、以下の記載によって一層理解されるであろう。
(実施例) 第1図に示されたロボット・マニピュレータは、弾性
的に変形可能な背の高い構造をもった大寸法の機械化さ
れた支持部1(マクロ・マニピュレータ)及びここで純
粋に例として示されているフックのような荷物捕捉具又
は支持具3を支持し、エネルギーを供給する慣性の小さ
い構造をもった機械化された釣合いアーム2(マイクロ
・マニピュレータ)とを本質的に有している。
支持部1は、ロボット・マニピュレータが設置される
現場の地面としっかり連結する固定式又は移動式台枠4
を有している。台枠4は、基礎支柱7を備えた回転台枠
6を支持する機械化された方向づけ装置5を上に載置し
ている。基礎支柱7は、もっと高くできる支柱9を形成
するように支柱追加要素8を受け入れることができ、支
柱9上でスライド部10を垂直に移動することができ、ス
ライド部10は、支柱9を取囲む伸縮可能なハウジング11
及び支持部1の後部に配置された回転する釣合いバラス
ト13用の支持台12から構成される。スライド部10は、そ
の後部14の両側に、第1アーム17,第2アーム18及び第
3アーム19としてそれぞれ示されている、互に連接され
た三つの要素でつくられる、広げたり折り畳んだりでき
るアーム16の連接用水平軸15を支持している。第1アー
ム17の後部20は、水平軸15周りをスライド部10の両側に
対称的に連接するように門形フレームの形をしている。
第1アーム17,第2アーム18及び第3アーム19に関する
端部の各連接軸21,22は水平軸15に平行であり、第2図
に示された輸送位置でアーム16が、らせんの要領で完全
に折り畳まれるように配置される。アーム16を構成する
要素17,18,19は、そのとき地面にほぼ平行の位置にあ
り、トラクター24の車輪23及びロボット・マニピュレー
タ自身の支持部1の台枠4から構成されたトレーラの車
輪25によって“セミ・トレーラ”式につくられる。
マクロ・マニピュレータである支持部1の機械化は、
電気室,回転部方向づけ用歯車付モータ、支柱9に沿っ
たスライド部10の入れ子式装置(図外)及び略図的に示
された荷物の持ち上げ、分配を確実に行う、アーム17,1
8,19の連接の複動ジャッキ26,27,28によって保証されて
いる。ジャッキ26は、スライド部10に対する第1アーム
17の軸15周りの回動を保証している。ジャッキ27は、第
1アーム17に対する第2アーム18の軸21周りの回動を保
証している。ジャッキ28は、第2アーム18に対する第3
アーム19の軸22周りの回動を保証している。
第10図ないし第12図に略図的に示されたマイクロ・マ
ニピュレータである釣合いアーム2は、支持部1の第3
アーム19の前端とのカルダン継手29を有する。カルダン
継手29は、支柱の回転軸を含むほぼ垂直な平面内で釣合
いアーム2の遊び角を保証する、スライド部10上のアー
ム16の水平軸15に平行な第1機械化軸30、及び第1機械
化軸と直角のほぼ垂直な平面内で釣合いアーム2の遊び
角度を保証する、第1機械化軸30と直角で、好ましくは
それと協力する第2機械化軸31から構成される。釣合い
アーム2はまた、ほぼ垂直の入れ子式要素32を有し、そ
の要素の上部33は、カルダン継手29と固定式に連結さ
れ、その滑動可能な下部34は、カルダン継手35を介して
補助支持具36を案内し、制止する。捕捉支持具の位置決
めは、円錐状に互に120゜に規則正しく配置され、自在
継手又は玉継手38,39によって入れ子式要素32の固定部3
3の周囲に捕捉支持具36を連結している3個の複動ジャ
ッキ37によって操作される。捕捉支持具36は、3個の複
動ジャッキ37を戻す自在継手又は玉継手38をその上面に
受ける上部板40、及び捕捉具3の機械化方向づけ装置42
をその下面に受ける下部板41とからなる。ほぼ同軸の2
枚の板40,41は両者間を閉じられたラチス構造43によっ
て連結され、ラチス構造は、対称的で長さを調節できる
6本のリンクロッド44で形成され、各リンクロッドは、
3個のジャッキ37とは別個に操作される、応力センサ46
てきの複動ジャッキ45を有し、リンクロッド44は自在継
手又は玉継手47,48によって上部板40,下部板41につなが
れる。
ロボット・マニピュレータはまた、補捉具又は荷物の
軌道追跡及び絶対位置決め用のマクロ・マニピュレータ
である支持部1の機械作動並びに割当てられた対象に対
する捕捉具又は荷物の最終及び相対位置決め用のマイク
ロ・マニピュレータである釣合いアームの機械作動を操
作し制御する手段も有している。
この実施態様では、マクロ・マニピュレータである支
持部1は、位置の3自由度を有し、一方、マイクロ・マ
ニピュレータである釣合いアーム2は、方向の3自由度
のほかに、捕捉具又は荷物及び最終の相対位置決め用の
能動コンプライアンス式6個の応力構成要素の検知付き
捕捉支持具装置36の最終位置決め用位置の3自由度を有
している。本発明によるロボット・マニピュレータの作
動は、前記記載から生じる。与えられた荷扱いサイクル
用作業場の絶対目印に荷物集積センターの最初及び最終
の位置決めから、大きな範囲の移動が、プログラム化さ
れた自動方式で又は支持部1の駆動装置による制御によ
って支障なく行われる。大きな範囲の移動中に、釣合い
アーム2は、アーム17,18,19を折り畳み、広げるジャッ
キ26,27,28の作動とカルダン継手29の作動とを組合わせ
て、ほぼ垂直の位置に静置する。捕捉具又は荷物が、装
置に固有の誤差内で集積センターの最終位置に到着する
と、釣合いアームの駆動装置が、捕捉具又は荷物を確実
に最終位置決めするためにマクロ・マニピュレータであ
る支持部1の駆動装置のリレーに作用する。接近操作時
に、マイクロ・マニピュレータである釣合いアーム2の
駆動装置は、捕捉支軸具36の応力センサ6によって荷物
が掴まれ、下ろされる位置まで水平応力及び接触トルク
を確実に取消す。地面からロボット・マニピュレータへ
又はその逆に荷物を徐々に移動するとき、支持部1の駆
動装置は、荷物の状態に応じてロボット・マニピュレー
タの構造の変形を確実に徐々に正し、一方同時に釣合い
アーム2の駆動装置は、捕捉支持具36の応力センサ46に
よって、水平応力及び接触トルクを無価値にするように
保証する。
作動の変形では、釣合いアーム2の駆動装置の操作
が、荷物の状態に応じて支持部1の構造の変化の矯正及
び水平応力及び接触トルクの無価値への調整を同時に徐
々に確実に行う。
第2図に示されたように、ロボットは一つの作業場か
ら他の操業場へ牽引されるように考えられており、ここ
で示された“セミ・トレーラ”式では、ロボットの第枠
4で形成されたトレーラによって支持される主要荷は、
機械化された方向づけ装置5,基礎支柱7を備えた回転台
枠6,スライド部10及び完全に折り畳まれたアーム16から
なる。釣合いバラスト13,支柱の追加要素8,釣合いアー
ム2及び捕捉具又は支持具3のようなその他の構成要素
はこの場合、別個に輸送される。
作業場に到着すると、ロボット・マニピュレータは、
台枠4によって支持され、その両端に定置式の支持ジャ
ッキか、レール上を走るような走行車輪又は台車を備え
た入れ子式又は広げることのできるアームを用いて設置
場所に位置決めされる。
主要荷は広げられ、そのときロボット・マニピュレー
タは、釣合いアーム2を取付けられる。
第3図に示されたように、ロボットは支持部1の自動
釣合い調整ができるように考えられている。スライド部
10は、そのもっとも近い低い位置で回転台枠6の基礎支
柱7に取付けられ、第1アーム17は、その端部位置で例
えばほぼ垂直に起されて、ロボットは、第3アーム19及
び場合によっては釣合いアーム2が、第1アーム17の後
部を形成する門形脚部20を横切ってスライド部10の支持
台12に配置できるように寸法決めされた、釣合いアーム
2を取付けた又は取付けないアーム16によって、支持部
1の後部に配置された釣合いバラスト13に作用しようと
する。
作業場の進捗状況に応じて、ロボット・マニピュレー
タは、支柱追加要素8を配備することによっていろいろ
な姿勢の作業に適合できる。
第5図ないし第9図は、支柱追加要素8が、なし、1
個,2個,3個又は4個に対応する姿勢のいろいろな作業位
置でのロボットを示している。
第4図に示されたように、ロボット・マニピュレータ
は、適切な支柱追加要素8を配備するように考えられて
いる。スライド部10は、回転台枠6の基礎支柱7に、も
っと一般的には支柱9に取付けられ、ロボットは、釣合
いアーム2を取付けた又は取付けないアーム16によって
支持部1の前部に置かれた支柱追加要素8に作用し、す
でに定位置にある支柱9の頂部にそれを置こうとする。
スライド部10へのアーム16の連接軸15は、支柱追加要素
8の配置を第1アーム17がほぼ垂直な位置にあるときに
行えるように、支柱9の回転軸に対して後方にずらせる
ことによって位置決めされる。
ロボット・マニピュレータ全体の作動は、第13図の一
覧表によって図示され、第13図の下部には、ブロックに
よって次のものが示されている。
−マクロ・マニピュレータである支持部1,マイクロ・マ
ニピュレータである釣合いアーム2及び捕捉具3又は支
持具(ロボットの使用による)の駆動装置、 −いろいろな駆動装置の操作/制御手段、 −位置センサ,速度センサ並びにこれら駆動装置に組合
された応力センサ。
特に自動式の作動については、ロボット・マニピュレ
ータは、各駆動装置の操作用特に運動の作成に役立つソ
フトウエアを備えている。このソフトウエアは、部分的
な監視及び操作と、また安全と環境感知の要素と関係を
結んでいる。
ロボット・マニピュレータ自動式作動は、第13図の上
部に示されたように、現場外でつくられ、使用ソフトウ
エアを作成するオフラインのプログラミングに従わせさ
れる。
結局ロボット・マニピュレータは、行われた作業の特
徴を記録し(使用報告書)、これらの情報のフィードバ
ックは、現場外でつくられるオフライン・プログラミン
グ用のデータバンクの日常管理には不可欠である(点線
で示されたフィードバック線参照)。
明らかなように、本発明は、例として上で述べられた
広い場所で使用するこの大寸法大能力のロボット・マニ
ピュレータの一つだけの実施態様に限られるものではな
く、むしろ、構造の細部がどうであっても、また建築分
野,土木分野及びその他の同一と見なされる分野での応
力であっても、同一原理を尊重するあらゆる変形を含む
ものであり、これらの応用は、荷物の取扱いに限定され
ないばかりでなく、適当な工具の使用によって取り壊し
作業や改築作業も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるロボット・マニピュレータの略
図的斜視図、 第2図は、輸送のために完全に折り畳まれた位置にある
ロボット・マニピュレータの運搬車の図、 第3図は、スライド部に回転バラストを配置するときの
ロボット・マニピュレータの姿勢を示す図、 第4図は、1個の支柱追加要素8を配置するときのロボ
ット・マニピュレータの姿勢を示す図、 第5図は、支柱追加要素なしの、もっとも低い姿勢の作
業位置にあるロボット・マニピュレータを示す図、 第6図ないし第9図は、1個,2個,3個又は4個の支柱追
加要素と対応する姿勢についての異なる作業位置のロボ
ット・マニピュレータを示す図、 第10図は、釣合いアームのみの軸側投象法的斜視図、 第11図は、釣合いアームの正面図、 第12図は、釣合いアームの側面図、 第13図は、ロボット・マニピュレータの作動の全体一覧
表である。 1……支持部,2……釣合いアーム, 3……捕捉具(保持具),4……台枠, 5……方向づけ装置,6……回転台枠, 7……基礎支柱,8……支柱追加要素, 9……支柱,10……スライド部,11……ハウジング, 12……釣合いバラスト支持台,14……スライド部の後
部, 15,21,22,30,31……軸(連接軸),16……アーム, 17……第1アーム,18……第2アーム, 19……第3アーム,20……第1アームの後部, 23……トラクターの車輪,24……トラクター, 25……トレーラの車輪,26,27,28,37,45……複動ジャッ
キ, 29,35……カルダン継手,32……入れ子要素, 36……捕捉支持具,38,39,47,48……自在継手,玉継手, 40……捕捉支持具の上部板,41……同下部板, 43……ラチス構造,44……リンクロッド, 46……応力センサ。
フロントページの続き (72)発明者 シヤルル・アンドレ・ロツチ フランス国.エフ‐92330・セオー.リ ユ・ジヤクリーヌ.18 (56)参考文献 特開 昭61−14876(JP,A) 特開 昭59−205297(JP,A) 特開 昭63−88008(JP,A) 特開 昭58−192788(JP,A)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】垂直な軸周りに向きを変えられ、垂直面内
    に折り畳むことのできるアーム(16)をもった機械化支
    持部(1)として示されたマクロ・マニピュレータ、及
    び前記支持部(1)のアーム(16)の端部に連接によっ
    て接続された細長い形状の釣合いアーム(2)として示
    されたマイクロ・マニピュレータを有する種類の広い場
    所で使用する大寸法、大能力のロボット・マニピュレー
    タにおいて、 −支持部(1)として示されたマクロ・マニピュレータ
    が、ほぼ垂直な軸周りに向きを変えられ、もっと高くで
    きる支柱(9)、及びほぼ水平な軸(15)周りに支柱
    (9)頂部で連接され、前記水平軸(15)と平行な軸
    (21,22)周りに互いに連接された複数の要素(17,18,1
    9)でつくられた折り畳みできるアーム(16)から本質
    的に構成される、弾性的に変形可能な構造であり、前記
    アーム(16)が、支柱(9)の回転軸の通過する垂直面
    内に広げられ、折り畳まれ、 −釣合いアーム(2)として示されたマイクロ・マニピ
    ュレータが、支持部(1)のアーム(16)に比べて慣性
    の小さい構造であり、ほぼ垂直な軸を有し、入れ子式で
    向きを変えることができ、さらに能動コンプライアンス
    式の6個の構成要素からなる応力センサ(46)を備え、 −釣合いアーム(2)と支持部(1)のアーム(16)の
    一端との間の接続部(29)が、支柱(9)へのアーム
    (16)の連接軸(15)と平行で、支柱(9)の回転軸を
    含むほぼ垂直な平面内で釣合いアーム(2)の遊び角度
    を許容する、少なくとも一つの機械化軸(30)を有する
    ことを特徴とし、 さらに前記ロボット・マニピュレータが、 −支持部(1)、釣合いアーム(2)及び釣合いアーム
    (2)と支持部(1)との接続部(29)の機械作動の操
    作及び制御手段、並びにエネルギー供給手段及び釣合い
    アーム(2)によって支持される捕捉具(3)の制御/
    操作手段を有し、前記操作及び制御手段が、支持部
    (1)との能動コンプライアンスを保証するように、特
    に支持部(1)の弾性変形を補償するように、釣合いア
    ーム(2)の駆動装置の制御を応力センサ(46)を介し
    て保証する ことを特徴とするロボット・マニピュレータ。
  2. 【請求項2】前記支持部(1)が、地面としっかり接続
    する固定式又は移動式台枠(4)を有し、台枠上には、
    機械化方向づけ装置(5)、及び前記もっと高くできる
    支柱(9)を形成するように、支柱追加要素(8)を受
    け入れることができる基礎支柱(7)を備えた回転台枠
    (6)を載置し、支柱(9)上では支柱(9)を取囲む
    伸縮可能なハウジング(11)及び支持部(1)の後部に
    配置された回転する釣合いバラスト(13)用支持台(1
    2)からなるスライド部(10)を垂直に移動することが
    でき、前記スライド部(10)が、その後部(14)にアー
    ム(16)の水平連接軸(15)を支持していることを特徴
    とする請求項1によるロボット・マニピュレータ。
  3. 【請求項3】前記支持部(1)のアーム(16)が、その
    後部(20)がスライド部(10)の両側に(15で)連接す
    るように門形フレームの形をしている第1アーム(1
    7)、第1アーム(17)の前端部に(21で)連接された
    第2アーム(18)、及び第2アーム(18)の前端部に
    (22で)連接された第3アーム(19)からなり、前記第
    3アーム(19)が、その前端部で釣合いアーム(2)の
    機械化された前記接続部(29)を支持していることを特
    徴とする請求項2によるロボット・マニピュレータ。
  4. 【請求項4】前記釣合いアーム(2)と支持部(1)ア
    ーム(16)の端部との間の前記機械化接続部(29)が、
    支持部(1)アーム(16)の水平連接軸(15)に平行な
    前記第1機械化軸(30)と直角でほぼ垂直な平面内で釣
    合いアーム(2)の遊び角を許容する、第1機械化軸
    (30)と直角な第2機械化軸(31)とからなるカルダン
    継手であることを特徴とする請求項1から3のいずれか
    1項によるロボット・マニピュレータ。
  5. 【請求項5】前記釣合いアーム(2)がほぼ垂直な入れ
    子式要素(32)を有し、該要素の固定上部(33)が、支
    持部(1)アーム(16)の最後の要素(19)の前端部に
    接続され、該要素の滑動下部(34)が、カルダン継手
    (35)を介して3個の複動ジャッキ(37)によって操作
    される捕捉支持具(36)を案内し、制止し、3個のジャ
    ッキが、円錐状に互に120゜に規則正しく配置され、自
    在継手又は玉継手(38,39)によって入れ子式要素(3
    2)の固定上部(33)の周囲に前記捕捉支持具(36)を
    接続していることを特徴する請求項1から4のいずれか
    1項によるロボット・マニピュレータ。
  6. 【請求項6】前記釣合いアーム(2)を備えた捕捉支持
    具(36)が、3個の複動ジャッキ(37)を戻す自在継手
    又は玉継手(38)をその上面に受ける上部板(40)、及
    び捕捉具(3)の機械化方向づけ装置(42)をその下面
    に受ける下部板(41)からなり、前記両板(40,41)が
    ほぼ同軸であり、両者間は閉じられた対称的ラチス構造
    (43)によって連結され、ラチス構造が、応力センサ
    (46)付きの長さを調節できる6本のリンクロッド(4
    4)で形成され、自在継手又は玉継手(47,48)によって
    つながれていることを特徴とする請求項5によるロボッ
    ト・マニピュレータ。
  7. 【請求項7】前記リンクロッド(44)が、捕捉支持具
    (36)を操作する前記3個の複動ジャッキ(37)とは別
    個に操作される1個の複動ジャッキ(45)をそれぞれ有
    していることを特徴とする請求項6によるロッボット・
    マニピュレータ。
  8. 【請求項8】前記スライド部(10)への第1アーム(1
    7)の連接が、第1アーム(17)がほぼ垂直位置にある
    とき、支柱追加要素(8)を配置できるように支柱
    (9)の垂直回転軸に対して後方に十分ずらされている
    ことを特徴とする請求項3によるロボット・マニピュレ
    ータ。
  9. 【請求項9】前記釣合いアーム(2)を備えた、又は備
    えていない第3アーム(19)が、第1アーム(17)が支
    持部(1)の自動釣合いを可能にするように垂直な位置
    にあるとき、前記第1アーム(17)の後部(20)によっ
    て構成された門形脚部の間を通過できることを特徴とす
    る請求項3又は8によるロボット・マニピュレータ。
  10. 【請求項10】前記支持部(1)のアーム(16)が、輸
    送位置ではらせんの要領で完全に折り畳まれ、アーム
    (16)を構成する要素(17,18,19)は、そのとき地面に
    ほぼ平行の位置にあり、トラクター(24)の車輪(2
    3)、及びロボット・マニピュレータの支持部(1)台
    枠(4)から構成されるトレーラの車輪(25)によって
    “セミ・トレーラ”式につくられることを特徴とする請
    求項3,8又は9によるロボット・マニピュレータ。
JP2286042A 1989-10-27 1990-10-25 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレ―タ Expired - Lifetime JP2544833B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8914613 1989-10-27
FR8914613A FR2653761B1 (fr) 1989-10-27 1989-10-27 Robot manipulateur de grande dimension et de forte capacite pour utilisation en milieu ouvert.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03178785A JPH03178785A (ja) 1991-08-02
JP2544833B2 true JP2544833B2 (ja) 1996-10-16

Family

ID=9387178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2286042A Expired - Lifetime JP2544833B2 (ja) 1989-10-27 1990-10-25 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレ―タ

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5217344A (ja)
EP (1) EP0428453B1 (ja)
JP (1) JP2544833B2 (ja)
AT (1) ATE90262T1 (ja)
DE (1) DE69001885T2 (ja)
DK (1) DK0428453T3 (ja)
ES (1) ES2042255T3 (ja)
FI (1) FI93636C (ja)
FR (1) FR2653761B1 (ja)
NO (1) NO904663L (ja)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700532B1 (fr) * 1993-01-19 1995-03-03 Potain Sa Procédé de commande hybride position/force pour robot manipulateur.
US6312719B1 (en) 1994-03-04 2001-11-06 The University Of British Columbia Liposome compositions and methods for the treatment of atherosclerosis
US5829605A (en) * 1997-07-08 1998-11-03 Poitras; Hermel G. Mobile crane towable by a pickup truck
IT1311436B1 (it) * 1999-12-17 2002-03-12 New Holland Italia Spa Macchina movimento terra.
US7086820B1 (en) * 2003-03-17 2006-08-08 Blake Daniel T Apparatus for the lifting and placement of loads
ES2241490B2 (es) * 2004-04-06 2007-02-16 Proyectos Y Tecnologia Sallen, S.L. Robot autopropulsado para manipulacion de cargas explosivas.
US7726613B2 (en) * 2005-02-08 2010-06-01 Park Technologies, L.L.C. Water blast gun support apparatus and methods
CN101646533B (zh) * 2007-03-26 2011-06-15 日本电产三协株式会社 工业用机器人及其搬运方法
DE102009010452A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-02 Terex-Demag Gmbh Verfahren und Einrichtung zum An-und Abbau einer Zusatzeinrichtung am Hauptausleger eines Mobilkrans
JP4962880B2 (ja) * 2010-11-05 2012-06-27 株式会社安川電機 多関節ロボット及び生産設備の製造方法
CN103261028B (zh) * 2010-12-20 2016-05-25 利芙兹奥公司 用于搬运行李的装置
CN102935980A (zh) * 2012-11-22 2013-02-20 周银成 一种小型立式工位折臂吊
US20140158656A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Charles Pembleton Combination mobile boom truck & tower crane
JP2014176918A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Yaskawa Electric Corp ロボットシステム、クレーンツール及び搬送方法
CN103978474B (zh) * 2014-05-14 2015-09-23 湖南大学 一种面向极端环境的特种作业机器人
CN105711892B (zh) * 2015-01-28 2017-03-29 晋江名仕纺织机械设计有限公司 化纤智能数字化专用包装工业机器人
US9746126B2 (en) * 2015-12-11 2017-08-29 DonMar Industries LLC Hinge mechanism
CN106003083B (zh) * 2016-06-28 2018-02-13 宁波优学智能科技有限公司 一种视频监控机器人
JP2018203480A (ja) 2017-06-07 2018-12-27 株式会社東芝 仕分装置および仕分システム
CN108946138B (zh) * 2018-06-27 2023-10-31 江苏伟正电气科技有限公司 一种电池的防脱落机构
CN110904836A (zh) * 2019-12-12 2020-03-24 中国科学院沈阳自动化研究所 一种桥梁主梁表面检测长臂机器人
DE102022000885A1 (de) 2022-03-14 2023-09-14 Torsten Pöhler Manipulator sowie Fahrzeug mit zumindest einem solchen Manipulator

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB775128A (en) * 1953-09-22 1957-05-22 Tichauer Soc A Responsibilite Improvements in or relating to tower cranes
FR1291811A (fr) * 1961-04-06 1962-04-27 Weitz S A Ets Procédé pour le montage et la modification de hauteur des grues à flèche horizontale
DE7015853U (de) * 1970-01-31 1970-08-06 Effer Sas Mehrteiliger kranausleger.
US3683747A (en) * 1970-02-09 1972-08-15 Sperry Rand Corp Manipulator and manipulator control system
DE2139936A1 (de) * 1971-08-10 1973-02-22 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Gelenkmast
US3801132A (en) * 1972-08-29 1974-04-02 J A Jones Constr Co Extendible boom and mast trailer
JPS5539520B2 (ja) * 1972-11-14 1980-10-11
CA1034393A (en) * 1976-10-13 1978-07-11 Henry J. Taylor Powered wrist joint
SU797703A1 (ru) * 1978-12-12 1981-01-23 Особое Конструкторское Бюропротивопожарной Техники Пожарный подъемник
US4229136A (en) * 1979-03-19 1980-10-21 International Business Machines Corporation Programmable air pressure counterbalance system for a manipulator
CH642296A5 (en) * 1980-01-24 1984-04-13 Rueti Te Strake Bv Manipulator
JPS58192788A (ja) * 1982-04-28 1983-11-10 株式会社日本製鋼所 関節形工業用ロボツトのバランス装置
FR2529333A1 (fr) * 1982-06-25 1983-12-30 Onera (Off Nat Aerospatiale) Poignet a detection de six composantes d'effort
JPS59161286A (ja) * 1983-02-28 1984-09-12 新明和工業株式会社 多関節ロボツト
US4818174A (en) * 1983-04-12 1989-04-04 Polaroid Corporation Compact robot arm member relative movement sensor
JPS59205297A (ja) * 1983-05-02 1984-11-20 オムロン株式会社 外力検出装置
FR2549916B1 (fr) * 1983-07-25 1988-05-20 Onera (Off Nat Aerospatiale) Dispositif d'articulation actif a compliance
JPS60155394A (ja) * 1984-01-25 1985-08-15 住友電気工業株式会社 ロボツトの手首機構
JPS60170709A (ja) * 1984-02-16 1985-09-04 Toshiba Corp 形状測定装置
FR2562828B1 (fr) * 1984-04-12 1990-11-02 Aerospatiale Procede et dispositif de positionnement automatique d'un outil de travail par rapport a une piece
SU1222538A1 (ru) * 1984-06-15 1986-04-07 Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова @ -Координатный пространственный механизм (его варианты)
JPS6114876A (ja) * 1984-06-27 1986-01-23 株式会社日立製作所 建設用ロボツト
FR2576378A1 (fr) * 1985-01-21 1986-07-25 Stanik Carol Rotule motorisee
CH672089A5 (ja) * 1985-12-16 1989-10-31 Sogeva Sa
JPS62157737A (ja) * 1985-12-27 1987-07-13 Seiatsu:Kk ボルト・ナツト締結用ロボツト
DE3627560C3 (de) * 1986-08-14 1994-12-22 Audi Ag Programmgesteuerte und sensorgeführte Fertigungs- und/oder Montageeinheit, insbesondere Industrieroboter
JPS6388008A (ja) * 1986-09-30 1988-04-19 Mitsui Petrochem Ind Ltd 有機塩素化合物の選択的除去方法
US4819496A (en) * 1987-11-17 1989-04-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Six degrees of freedom micromanipulator
FR2626807B1 (fr) * 1988-02-04 1993-11-05 Eurl Seirob Robot polyvalent telemanipulateur pour generateurs de vapeur de reacteurs nucleaires

Also Published As

Publication number Publication date
DE69001885D1 (de) 1993-07-15
DE69001885T2 (de) 1993-11-18
FI93636C (fi) 1995-05-10
EP0428453A1 (fr) 1991-05-22
FI93636B (fi) 1995-01-31
DK0428453T3 (da) 1993-11-01
JPH03178785A (ja) 1991-08-02
US5217344A (en) 1993-06-08
FI905295A0 (fi) 1990-10-26
ATE90262T1 (de) 1993-06-15
FR2653761B1 (fr) 1992-01-10
EP0428453B1 (fr) 1993-06-09
FR2653761A1 (fr) 1991-05-03
ES2042255T3 (es) 1993-12-01
NO904663D0 (no) 1990-10-26
NO904663L (no) 1991-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2544833B2 (ja) 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレ―タ
EP2407281B1 (de) Roboterintegrierter Arbeitsplatz
CN109715894B (zh) 用于物料运输的吊杆
US3268092A (en) Floor mounted manipulator support structure
CN101472713B (zh) 坐标定位机器
CN105437205A (zh) 一种柱形物体装卸用机械手
AU2006313600A1 (en) Remotely operated machine with manipulator arm
WO2017197621A1 (en) Mobile platform, transfer system and operation method therefor
Ben‐Tzvi Experimental validation and field performance metrics of a hybrid mobile robot mechanism
CN113369740B (zh) 一种钢板双面搭接焊***及方法
US11072439B2 (en) Mobile fixture apparatuses and methods
US5083895A (en) Stacking device for mine cribbing
EP3075494A1 (de) Arbeitsvorrichtung und arbeitsverfahren
WO1989010240A1 (en) Industrial robot unit
JPH06226658A (ja) 多目的移動ロボット
US4772175A (en) Space station erectable manipulator placement system
CN113369739A (zh) 一种搭接焊***及其搭接焊方法
JPH07328963A (ja) 重量物用マニピュレータ装置および重量物用マニピュレータ設備ならびにその制御方法
JPS597028Y2 (ja) 工業用ロボツト
CN210084758U (zh) 高空作业车
JPH0333638B2 (ja)
CN215618053U (zh) 一种铁路巡检机械臂
CN219113265U (zh) 一种用于搭接焊的支撑装置
CN113843561B (zh) 一种用于搭接焊的辅助装置及***
JP2612806B2 (ja) 走行型重量物ハンドリング装置