JP2716270B2 - マニピュレ−タ - Google Patents
マニピュレ−タInfo
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39468—Changeable hand, tool, code carrier, detector
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40304—Modular structure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【産業上の利用分野】本発明はマニピュレ−タに係り、
とくにエンドエフェクタの信頼性を向上した宇宙空間用
のマニピュレ−タに関する。
とくにエンドエフェクタの信頼性を向上した宇宙空間用
のマニピュレ−タに関する。
【０００１】
【従来の技術】従来の宇宙空間用マニピュレ−タは特開
昭６４−１７１０２号公報に記載のように、関節毎に仕
様の異なるアクチュエ−タを備え、その機構部とエレク
トロニクス部等は冗長性を備えていなかった。このた
め、故障時にはそれぞれのアクチュエ−タを予め用意し
たアクチュエ−タに交換するようにしていた。
昭６４−１７１０２号公報に記載のように、関節毎に仕
様の異なるアクチュエ−タを備え、その機構部とエレク
トロニクス部等は冗長性を備えていなかった。このた
め、故障時にはそれぞれのアクチュエ−タを予め用意し
たアクチュエ−タに交換するようにしていた。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ア
クチュエータの仕様が関節毎に異なるため、各関節部を
それぞれ別個の仕様に基いて製作する必要があり、各部
品の調達、加工、試験等の工数、費用が嵩むという問題
があった。更に、各関節部毎に個別の冗長性を具備させ
るので完全（２重）冗長構成とはいうものの予備の関節
部を異なる関節間で相互に融通することができないので
保全性がいま一つ不十分という問題もあった。そこで、
マニピュレータを構成する複数の関節部に関して、各関
節の駆動系を構成する機器を共通化し、互換性を有する
ようにすることも、特開昭６２−１０８３０１号公報に
示されるように公知であるが、共通化の対象が関節部し
か考えられていないため、エンドエフェクタの故障に対
応できない問題があった。すなわち、エンドエフェクタ
の駆動系機器が故障してエンドエフェクタが動作しなく
なると、マニピュレータとしての機能を果たせなくな
り、エンドエフェクタによる作業ができないので重大な
事故に直結する虞があった。本発明の目的は、上記の課
題、問題を解決して設計、部品調達、加工、試験等の工
数を低減すると共に、関節部およびエンドエフェクタの
故障に対しても安全な動作を保証し、経済的で信頼度を
向上したマニピュレータを提供することにある。
クチュエータの仕様が関節毎に異なるため、各関節部を
それぞれ別個の仕様に基いて製作する必要があり、各部
品の調達、加工、試験等の工数、費用が嵩むという問題
があった。更に、各関節部毎に個別の冗長性を具備させ
るので完全（２重）冗長構成とはいうものの予備の関節
部を異なる関節間で相互に融通することができないので
保全性がいま一つ不十分という問題もあった。そこで、
マニピュレータを構成する複数の関節部に関して、各関
節の駆動系を構成する機器を共通化し、互換性を有する
ようにすることも、特開昭６２−１０８３０１号公報に
示されるように公知であるが、共通化の対象が関節部し
か考えられていないため、エンドエフェクタの故障に対
応できない問題があった。すなわち、エンドエフェクタ
の駆動系機器が故障してエンドエフェクタが動作しなく
なると、マニピュレータとしての機能を果たせなくな
り、エンドエフェクタによる作業ができないので重大な
事故に直結する虞があった。本発明の目的は、上記の課
題、問題を解決して設計、部品調達、加工、試験等の工
数を低減すると共に、関節部およびエンドエフェクタの
故障に対しても安全な動作を保証し、経済的で信頼度を
向上したマニピュレータを提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、上記複数の関節部のアクチュエー
タと上記エンドエフェクタのアクチュエータを共通の構
造とすると共に、上記複数の関節部の駆動する駆動装置
と上記エンドエフェクタのアクチュエータを駆動する駆
動装置を共通化して相互に互換性を有するマニピュレー
タが提供される。 さらに、本発明によれば、上記複数
の関節部の駆動する駆動装置と上記エンドエフェクタの
アクチュエータを駆動する駆動装置に対して互換性を有
する予備の駆動装置と、これらの駆動装置から、上記複
数の関節部のアクチュエータおよび上記エンドエフェク
タのアクチュエータの駆動装置を選択して割り当てる冗
長切替制御装置とを備えたマニピュレータが提供され
る。 上記において、上記複数の関節部のアクチュエータ
および上記エンドエフェクタのアクチュエータは、冗長
構成の観点から、各々、少なくとも２系統のアクチュエ
ータ系とその切替装置とを含むことが望ましい。 また、
上記において、上記複数の関節部のアクチュエータを駆
動する駆動装置および上記エンドエフェクタのアクチュ
エータを駆動する駆動装置は、各々、複数の関節部およ
びエンドエフェクタのアクチュエータのいずれ駆動にも
使われる可能性があり、必要な電流は使われる部位によ
り異なるので、適正な動作と安全性の確保のために、電
流制限値を変更可能な電流リミッタを備えていることが
望ましい。
に、本発明によれば、上記複数の関節部のアクチュエー
タと上記エンドエフェクタのアクチュエータを共通の構
造とすると共に、上記複数の関節部の駆動する駆動装置
と上記エンドエフェクタのアクチュエータを駆動する駆
動装置を共通化して相互に互換性を有するマニピュレー
タが提供される。 さらに、本発明によれば、上記複数
の関節部の駆動する駆動装置と上記エンドエフェクタの
アクチュエータを駆動する駆動装置に対して互換性を有
する予備の駆動装置と、これらの駆動装置から、上記複
数の関節部のアクチュエータおよび上記エンドエフェク
タのアクチュエータの駆動装置を選択して割り当てる冗
長切替制御装置とを備えたマニピュレータが提供され
る。 上記において、上記複数の関節部のアクチュエータ
および上記エンドエフェクタのアクチュエータは、冗長
構成の観点から、各々、少なくとも２系統のアクチュエ
ータ系とその切替装置とを含むことが望ましい。 また、
上記において、上記複数の関節部のアクチュエータを駆
動する駆動装置および上記エンドエフェクタのアクチュ
エータを駆動する駆動装置は、各々、複数の関節部およ
びエンドエフェクタのアクチュエータのいずれ駆動にも
使われる可能性があり、必要な電流は使われる部位によ
り異なるので、適正な動作と安全性の確保のために、電
流制限値を変更可能な電流リミッタを備えていることが
望ましい。
【０００４】
【作用】以上のように構成した本発明の各関節部とエン
ドエフェクタの各アクチュエ−タは共通の構造を有し、
それぞれは共通の駆動装置により駆動され、故障時には
予備の駆動装置に交換される。また、上記各駆動装置の
最大出力電流は割当てられたアクチュエ−タに対応して
変更される。また、上記エンドエフェクタは２系統のア
クチュエ−タ系を備え、故障時には切替えて使用され
る。
ドエフェクタの各アクチュエ−タは共通の構造を有し、
それぞれは共通の駆動装置により駆動され、故障時には
予備の駆動装置に交換される。また、上記各駆動装置の
最大出力電流は割当てられたアクチュエ−タに対応して
変更される。また、上記エンドエフェクタは２系統のア
クチュエ−タ系を備え、故障時には切替えて使用され
る。
【０００５】
【実施例】まず、本発明によるマニピュレ−タの全体的
構成について図５を用いて説明する。図５において、マ
ニピュレ−タ７００は第１〜第６関節を備え、先端部に
は着脱装置７７０を介してエンドエフェクタ（１）が取
付けられ、基部７０１により固定される。エンドエフェ
クタ（１）を同（２）に交換する場合には、着脱装置７
７０によりエンドエフェクタ（１）の固定を解除して取
外し、着脱装置７をエンドエフェクタ（２）の位置に移
動してこれを装着するようにする。エレクトロニクス部
７０２には第１〜第６関節とエンドエフェクタのアクチ
ュエ−タ駆動回路等を収容する。
構成について図５を用いて説明する。図５において、マ
ニピュレ−タ７００は第１〜第６関節を備え、先端部に
は着脱装置７７０を介してエンドエフェクタ（１）が取
付けられ、基部７０１により固定される。エンドエフェ
クタ（１）を同（２）に交換する場合には、着脱装置７
７０によりエンドエフェクタ（１）の固定を解除して取
外し、着脱装置７をエンドエフェクタ（２）の位置に移
動してこれを装着するようにする。エレクトロニクス部
７０２には第１〜第６関節とエンドエフェクタのアクチ
ュエ−タ駆動回路等を収容する。
【０００６】図５においては、エンドエフェクタ（１）
と同（２）は共通化されているので共通の駆動回路でこ
れらを駆動することができ、同様に、各関節も共通化さ
れているので共通の駆動回路でこれらを駆動することが
できる。 〔実施例 １〕図 １は図５に示したマニピュレ−タ７００の各制御要素
を系統的に示すブロック図である。制御装置１００は各
関節７１０〜７６０とエンドエフェクタ（１）に対する
指令値を決定し、これらを第１〜第６関節およびエンド
エフェクタ（１）等の駆動装置１０１〜１０７に出力す
る。各駆動装置１０１〜１０７は第１〜第６関節内のア
クチュエ−タとエンドエフェクタ（１）のアクチュエ−
タとを駆動する。第１関節内のアクチュエ−タ１１０内
には角速度センサ１１１、モ−タ１１２および減速機１
１３等が内蔵され、角速度センサ１１１の信号は第１関
節駆動装置１０１に取り込まれ制御に利用される。第２
〜６関節のアクチュエ−タおよびエンドエフェクタ
（１）のアクチュエ−タについても同様である。
と同（２）は共通化されているので共通の駆動回路でこ
れらを駆動することができ、同様に、各関節も共通化さ
れているので共通の駆動回路でこれらを駆動することが
できる。 〔実施例 １〕図 １は図５に示したマニピュレ−タ７００の各制御要素
を系統的に示すブロック図である。制御装置１００は各
関節７１０〜７６０とエンドエフェクタ（１）に対する
指令値を決定し、これらを第１〜第６関節およびエンド
エフェクタ（１）等の駆動装置１０１〜１０７に出力す
る。各駆動装置１０１〜１０７は第１〜第６関節内のア
クチュエ−タとエンドエフェクタ（１）のアクチュエ−
タとを駆動する。第１関節内のアクチュエ−タ１１０内
には角速度センサ１１１、モ−タ１１２および減速機１
１３等が内蔵され、角速度センサ１１１の信号は第１関
節駆動装置１０１に取り込まれ制御に利用される。第２
〜６関節のアクチュエ−タおよびエンドエフェクタ
（１）のアクチュエ−タについても同様である。
【０００７】図１において、各駆動装置１０１〜１０７
はそれぞれ共通化され、同様に各アクチュエ−タ１１０
〜１７０等もそれぞれ共通化されている。したがって、
各駆動装置１０１〜１０７は相互に互換性があり、同様
に各アクチュエ−タ１１０〜１７０も相互の互換性を備
えている。この結果、例えばエンドエフェクタ（１）の
アクチュエ−タ１７０が故障した場合にはこれを上記共
通化された予備のアクチュエ−タに切替えて作業を継続
することができる。また、例えば駆動装置１０６が故障
した場合には代わりに駆動装置１０７を用い、第６関節
を駆動してマニピュレ−タ先端を目的とする位置まで移
動させ、次いで駆動装置１０７をエンドエフェクタアク
チュエ−タ１７０に切替るようにする。すなわち、各駆
動装置は共通化されているので駆動装置１０７により第
６関節７６０とエンドエフェクタアクチュエ−タ１７０
の双方を順次駆動することができ、これにより駆動装置
１０６が故障という急場を乗り切ることができるのであ
る。その後、故障した駆動装置１０６を共通化された予
備の駆動装置に交換する。
はそれぞれ共通化され、同様に各アクチュエ−タ１１０
〜１７０等もそれぞれ共通化されている。したがって、
各駆動装置１０１〜１０７は相互に互換性があり、同様
に各アクチュエ−タ１１０〜１７０も相互の互換性を備
えている。この結果、例えばエンドエフェクタ（１）の
アクチュエ−タ１７０が故障した場合にはこれを上記共
通化された予備のアクチュエ−タに切替えて作業を継続
することができる。また、例えば駆動装置１０６が故障
した場合には代わりに駆動装置１０７を用い、第６関節
を駆動してマニピュレ−タ先端を目的とする位置まで移
動させ、次いで駆動装置１０７をエンドエフェクタアク
チュエ−タ１７０に切替るようにする。すなわち、各駆
動装置は共通化されているので駆動装置１０７により第
６関節７６０とエンドエフェクタアクチュエ−タ１７０
の双方を順次駆動することができ、これにより駆動装置
１０６が故障という急場を乗り切ることができるのであ
る。その後、故障した駆動装置１０６を共通化された予
備の駆動装置に交換する。
【０００８】〔実施例 ２〕 図２は機構的に冗長系を有する７自由度のマニピュレ−
タ７００の各制御要素を系統的に示すブロック図であ
る。制御装置２００は各関節とエンドエフェクタ（１）
に対する指令値を決定し、これらを駆動装置２０１〜２
０７に出力する。各駆動装置２０１〜２０７はそれぞれ
第１〜第７関節のアクチュエ−タ２１０〜２７０を駆動
する。第１関節のアクチュエ−タ２１０内には角速度セ
ンサ２１１、モ−タ２１２および減速機２１３等の他に
上記冗長系として角速度センサ３１１、モ−タ３１２等
が内蔵され、角速度センサ２１１またはモ−タ２１２に
故障が発生した場合には冗長切換装置２０８により故障
した角速度センサ２１１またはモ−タ２１２を上記冗長
系の角速度センサ３１１またはモ−タ３１２に切替るよ
うにする。上記冗長系については第２〜第７関節のアク
チュエ−タ２２０〜２７０も同様であり、また、各駆動
装置２０１〜２０７および第１〜第７関節のアクチュエ
−タ２１０〜２７０等はそれぞれ共通化されている。
タ７００の各制御要素を系統的に示すブロック図であ
る。制御装置２００は各関節とエンドエフェクタ（１）
に対する指令値を決定し、これらを駆動装置２０１〜２
０７に出力する。各駆動装置２０１〜２０７はそれぞれ
第１〜第７関節のアクチュエ−タ２１０〜２７０を駆動
する。第１関節のアクチュエ−タ２１０内には角速度セ
ンサ２１１、モ−タ２１２および減速機２１３等の他に
上記冗長系として角速度センサ３１１、モ−タ３１２等
が内蔵され、角速度センサ２１１またはモ−タ２１２に
故障が発生した場合には冗長切換装置２０８により故障
した角速度センサ２１１またはモ−タ２１２を上記冗長
系の角速度センサ３１１またはモ−タ３１２に切替るよ
うにする。上記冗長系については第２〜第７関節のアク
チュエ−タ２２０〜２７０も同様であり、また、各駆動
装置２０１〜２０７および第１〜第７関節のアクチュエ
−タ２１０〜２７０等はそれぞれ共通化されている。
【０００９】〔実施例 ３〕 図３は上記第２図の各関節部の冗長系の別の構成を示す
図である。図３においては、単一の関節内に第１系統の
角速度センサ４１１、モ−タ４１２と第２系統の角速度
センサ５１１、モ−タ５１２が設けられ、上記第１系は
クラッチ４１３により、また、第２系統はクラッチ５１
３により減速機４１４に結合することができる。例えば
通常は第１系統の角速度センサ４１１とモ−タ４１２が
クラッチ４１３により減速機４１４に結合され、第２系
統はクラッチ５１３により減速機４１４から切り離され
ている場合、上記第１系統内に異常が発生するとクラッ
チ４１３を減速機４１４から切り離し、クラッチ５１３
を減速機４１４に結合して第２系統を動作させるように
する。上記図３の構成は例えばモ−タ４１２の軸が「か
じり」等の故障により固定されるような事故の対策とし
てとくに有効である。
図である。図３においては、単一の関節内に第１系統の
角速度センサ４１１、モ−タ４１２と第２系統の角速度
センサ５１１、モ−タ５１２が設けられ、上記第１系は
クラッチ４１３により、また、第２系統はクラッチ５１
３により減速機４１４に結合することができる。例えば
通常は第１系統の角速度センサ４１１とモ−タ４１２が
クラッチ４１３により減速機４１４に結合され、第２系
統はクラッチ５１３により減速機４１４から切り離され
ている場合、上記第１系統内に異常が発生するとクラッ
チ４１３を減速機４１４から切り離し、クラッチ５１３
を減速機４１４に結合して第２系統を動作させるように
する。上記図３の構成は例えばモ−タ４１２の軸が「か
じり」等の故障により固定されるような事故の対策とし
てとくに有効である。
【００１０】〔実施例 ４〕 図４は上記冗長系を有する本発明の他の実施例の構成を
示す図である。制御装置６００は第１〜第７関節アクチ
ュエ−タ６１０〜６７０に対する指令値を決定して駆動
装置６０１〜６０８を駆動する。なお６０８は予備の駆
動装置であり、駆動装置６０１〜６０８および関節アク
チュエ−タ６１０〜６７０等はそれぞれ共通化されてい
る。上記駆動装置６０１〜６０８のうち７個の関節アク
チュエ−タに対応して７個の駆動装置が用いられ、その
中の一つが故障した場合にはこれを残りの一つに切替る
ようにする。６８１と６８２はこの切替を行う冗長切替
装置であり、６８１により８個の駆動装置６０１〜６０
８の中の７個を選択して制御装置６００からの信号を接
続し、６８２は上記選択された７個の制御装置の各出力
を各関節の関節アクチュエ−タ６１０〜６７０に供給す
る。６８０は上記６８１と６８２の動作を制御する冗長
切替制御装置である。なお、関節に応じて所要電流値が
異なるので各駆動装置６０１〜６０８にはそれぞれの電
流リミッタ６９１〜６９８が設けられ、冗長切替制御装
置６８０により上記選択された各駆動装置の出力電流を
対応するアクチュエ−タに応じて制限する。
示す図である。制御装置６００は第１〜第７関節アクチ
ュエ−タ６１０〜６７０に対する指令値を決定して駆動
装置６０１〜６０８を駆動する。なお６０８は予備の駆
動装置であり、駆動装置６０１〜６０８および関節アク
チュエ−タ６１０〜６７０等はそれぞれ共通化されてい
る。上記駆動装置６０１〜６０８のうち７個の関節アク
チュエ−タに対応して７個の駆動装置が用いられ、その
中の一つが故障した場合にはこれを残りの一つに切替る
ようにする。６８１と６８２はこの切替を行う冗長切替
装置であり、６８１により８個の駆動装置６０１〜６０
８の中の７個を選択して制御装置６００からの信号を接
続し、６８２は上記選択された７個の制御装置の各出力
を各関節の関節アクチュエ−タ６１０〜６７０に供給す
る。６８０は上記６８１と６８２の動作を制御する冗長
切替制御装置である。なお、関節に応じて所要電流値が
異なるので各駆動装置６０１〜６０８にはそれぞれの電
流リミッタ６９１〜６９８が設けられ、冗長切替制御装
置６８０により上記選択された各駆動装置の出力電流を
対応するアクチュエ−タに応じて制限する。
【００１１】図４の駆動装置６０１〜６０８の各信頼度
を互いに等しくｒとし、冗長切替制御装置６８０と冗長
切替装置６８１および同６８２を含む部分の信頼度を上
記ｒと等しいとすると、図４全体の信頼度λ１は式
（１）で与えられる。 λ1＝ｒ8＋8Ｃ1×（１−ｒ）×ｒ7 （１） 従来装置では各駆動装置が共通化されていないため、そ
れぞれの駆動装置に予備の駆動装置を設ける必要がある
ので、図４における予備駆動装置数１に対して予備駆動
装置数は７に増加する。この従来装置における全体の信
頼度λ２は式（２）で与えられる。 λ2＝｛１−（１−ｒ）2｝7 （２） また、冗長系が全く無い場合の信頼度λ３は式（３）で
与えられる。 λ3＝ｒ7 （３）
を互いに等しくｒとし、冗長切替制御装置６８０と冗長
切替装置６８１および同６８２を含む部分の信頼度を上
記ｒと等しいとすると、図４全体の信頼度λ１は式
（１）で与えられる。 λ1＝ｒ8＋8Ｃ1×（１−ｒ）×ｒ7 （１） 従来装置では各駆動装置が共通化されていないため、そ
れぞれの駆動装置に予備の駆動装置を設ける必要がある
ので、図４における予備駆動装置数１に対して予備駆動
装置数は７に増加する。この従来装置における全体の信
頼度λ２は式（２）で与えられる。 λ2＝｛１−（１−ｒ）2｝7 （２） また、冗長系が全く無い場合の信頼度λ３は式（３）で
与えられる。 λ3＝ｒ7 （３）
【００１２】図６は上記式（１）〜（２）を比較して示
す図である。ｒを０．９とすると、予備を有しない従来
装置の場合のシステム信頼度λ3＝０．４７に対して、
図４に示した本発明のシステム信頼度λ1は０．８１に
向上し、７個の予備を有する従来装置のシステム信頼度
λ2は略０．９３になる。また、ｒ＝０．９として第４
図に示した本発明のシステムの予備数を２に増やすと上
記λ1は０．９６となり、上記λ2の値を越えるようにな
る。すなわち本発明により少ない予備駆動装置数で従来
の２重冗長系より優れたシステム信頼度を得ることがで
きるのである。
す図である。ｒを０．９とすると、予備を有しない従来
装置の場合のシステム信頼度λ3＝０．４７に対して、
図４に示した本発明のシステム信頼度λ1は０．８１に
向上し、７個の予備を有する従来装置のシステム信頼度
λ2は略０．９３になる。また、ｒ＝０．９として第４
図に示した本発明のシステムの予備数を２に増やすと上
記λ1は０．９６となり、上記λ2の値を越えるようにな
る。すなわち本発明により少ない予備駆動装置数で従来
の２重冗長系より優れたシステム信頼度を得ることがで
きるのである。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、マニピュレ−タの各関
節部のアクチュエ−タとそれぞれの駆動回路を共通化す
ることにより、システムの故障をバックアップするため
の予備の駆動回路を各アクチュエ−タが共有できるの
で、その数を減らしてシステムを小型軽量化すると同時
に経済性および信頼度等を向上することができる。さら
に、上記各アクチュエ−タとその駆動回路を共通の仕様
に基づいて設計、製作することができるので、設計検討
を短期間に十分に煮詰めることができ、これにより設
計、製造、試験等の工数を低減し、また、部品等の調達
工数、同費用等を低減するすることができる。
節部のアクチュエ−タとそれぞれの駆動回路を共通化す
ることにより、システムの故障をバックアップするため
の予備の駆動回路を各アクチュエ−タが共有できるの
で、その数を減らしてシステムを小型軽量化すると同時
に経済性および信頼度等を向上することができる。さら
に、上記各アクチュエ−タとその駆動回路を共通の仕様
に基づいて設計、製作することができるので、設計検討
を短期間に十分に煮詰めることができ、これにより設
計、製造、試験等の工数を低減し、また、部品等の調達
工数、同費用等を低減するすることができる。
【図１】本発明によるマニピュレ−タの構成図である。
【図２】本発明によるマニピュレ−タの他の構成を示す
図である。
図である。
【図３】本発明による関節アクチュエ−タの構成を示す
図である。
図である。
【図４】本発明によるマニピュレ−タの他の構成を示す
図である。
図である。
【図５】従来のマニピュレ−タの外観図である。
【図６】本発明によるマニピュレ−タと従来のマニピュ
レ−タのシステム信頼度を比較して示す図である。
レ−タのシステム信頼度を比較して示す図である。
１００制御装置 １０１ 駆動装置 １１０ 関節アクチュエ−タ １７０ エンドエフェクタアクチュエ−タ １１１ 角速度センサ １１２ モ−タ １１３ 減速機 ２０８ 冗長切替装置 ４１３ クラッチ ６８０ 冗長切替制御装置 ７００ マニピュレ−タ本体 ７０１ 基部 ７０２ エレクトロニクス部 ７１０ 関節 ７７０ 着脱装置 ７８０ エンドエフェクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松澤 正浩 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 日立製作所 戸塚工場内 (56)参考文献 特開 昭62−108301（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】複数の関節部を備え先端部に着脱装置を介
してエンドエフェクタを結合するマニピュレータにおい
て、上記複数の関節部のアクチュエータと上記エンドエ
フェクタのアクチュエータとを共通の構造とすると共
に、上記複数の関節部のアクチュエータを駆動する駆動
装置と上記エンドエフェクタのアクチュエータを駆動す
る駆動装置とを共通化して相互に互換性を有するように
したことを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項２】請求項１記載のマニピュレータにおいて、
上記複数の関節部のアクチュエータを駆動する駆動装置
および上記エンドエフェクタのアクチュエータを駆動す
る駆動装置に対して互換性を有する予備の駆動装置と、
上記複数の関節部のアクチュエータを駆動する駆動装
置、上記エンドエフェクタのアクチュエータを駆動する
駆動装置、および、上記互換性を有する予備の駆動装置
を選択して、上記複数の関節部および上記エンドエフェ
クタに割り当てる冗長切替制御装置とを備えたことを特
徴とするマニピュレータ。 - 【請求項３】請求項１ないし請求項２のいずれかに記載
のマニピュレータにおいて、上記エンドエフェクタのア
クチュエータは、各々、少なくとも２系統のアクチュエ
ータ系とその２系統のアクチュエータ系の切替装置とを
含むことを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
のマニピュレータにおいて、上記複数の関節部のマニピ
ュレータの駆動装置および上記エンドエフェクタのアク
チュエータの駆動装置のそれぞれに電流制限値変更可能
な電流リミッタを備えたことを特徴とするマニピュレー
タ。
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