JP3165170B2 - 運動伝達装置 - Google Patents
運動伝達装置Info
- Publication number
- JP3165170B2 JP3165170B2 JP11838291A JP11838291A JP3165170B2 JP 3165170 B2 JP3165170 B2 JP 3165170B2 JP 11838291 A JP11838291 A JP 11838291A JP 11838291 A JP11838291 A JP 11838291A JP 3165170 B2 JP3165170 B2 JP 3165170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating
- link
- link member
- rotating portion
- connecting member
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マニピュレータの先端
に位置する手首部やグリップを位置決めするためなどに
用いることが可能な運動伝達装置に関する。
に位置する手首部やグリップを位置決めするためなどに
用いることが可能な運動伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】危険な環境下の作業や、危険物を空間的
に移動させる作業などを人間に代わって行うための機械
として、マスタ・スレーブマニピュレータが知られてい
る。
に移動させる作業などを人間に代わって行うための機械
として、マスタ・スレーブマニピュレータが知られてい
る。
【0003】マスタ・スレーブマニピュレータは、操縦
者が操作するマスタマニピュレータと、このマスタマニ
ピュレータの操作によって検出された指令信号に基づ
き、実際に物体を空間的に移動させるなどの作業を行う
スレーブマニピュレータとから構成されている。
者が操作するマスタマニピュレータと、このマスタマニ
ピュレータの操作によって検出された指令信号に基づ
き、実際に物体を空間的に移動させるなどの作業を行う
スレーブマニピュレータとから構成されている。
【0004】さらに、それぞれのマニピュレータは、手
首部を3次元的に駆動して位置決めする位置駆動軸と、
手首に相当し前記手首部の姿勢を決定する姿勢駆動軸
と、この姿勢駆動軸の先端に設けられたハンドや操作グ
リップなどとで構成されている。
首部を3次元的に駆動して位置決めする位置駆動軸と、
手首に相当し前記手首部の姿勢を決定する姿勢駆動軸
と、この姿勢駆動軸の先端に設けられたハンドや操作グ
リップなどとで構成されている。
【0005】ところで、マスタ・スレーブマニピュレー
タのマスタマニピュレータ、あるいはスレーブマニピュ
レータには、その軸構成として多関節型,直交座標型な
どいくつかの種類がある。こういった軸構成は、要求さ
れる運動伝達の形態に応じて種々選択されて使用されて
いる。
タのマスタマニピュレータ、あるいはスレーブマニピュ
レータには、その軸構成として多関節型,直交座標型な
どいくつかの種類がある。こういった軸構成は、要求さ
れる運動伝達の形態に応じて種々選択されて使用されて
いる。
【0006】位置駆動軸の動作形態を多関節型とする
と、3次元を形成する第1軸,第2軸,第3軸が互いに
影響するため、先端の位置を検出するために座標変換演
算が要求される。一般的に、こういった座標変換演算は
制御系の負担となるので、座標変換演算をできるだけ少
なくして負担を軽減する構成とすることが望ましい。
と、3次元を形成する第1軸,第2軸,第3軸が互いに
影響するため、先端の位置を検出するために座標変換演
算が要求される。一般的に、こういった座標変換演算は
制御系の負担となるので、座標変換演算をできるだけ少
なくして負担を軽減する構成とすることが望ましい。
【0007】そこで、位置駆動軸をすべて直交させた直
交座標型とすると、3次元を形成する第1軸,第2軸,
第3軸が互いに影響することがなくなり、各軸を独立に
駆動させることができる。したがって、座標変換演算が
不要となり、制御系の負担が軽減される。
交座標型とすると、3次元を形成する第1軸,第2軸,
第3軸が互いに影響することがなくなり、各軸を独立に
駆動させることができる。したがって、座標変換演算が
不要となり、制御系の負担が軽減される。
【0008】また、直交座標型を採用した場合、位置制
御軸と姿勢制御軸とを機構的に分離することができるの
で、先端の位置が変化しても姿勢が変化することがな
い。したがって、この点からも座標交換演算がさらに軽
減されている。位置駆動軸を直交座標型とした従来の運
動伝達装置について、図15を参照して説明する。図1
5は、マスタ・スレーブマニピュレータのマスタマニピ
ュレータに運動伝達装置を適用した状態を示す斜視図で
ある。
御軸と姿勢制御軸とを機構的に分離することができるの
で、先端の位置が変化しても姿勢が変化することがな
い。したがって、この点からも座標交換演算がさらに軽
減されている。位置駆動軸を直交座標型とした従来の運
動伝達装置について、図15を参照して説明する。図1
5は、マスタ・スレーブマニピュレータのマスタマニピ
ュレータに運動伝達装置を適用した状態を示す斜視図で
ある。
【0009】マスタマニピュレータ200には、両側部
が同方向へ直角に折り曲げられて側壁が形成された支持
ブロック201と、この支持ブロック201上を一対の
ガイド203およびネジ軸205で第1の方向(図15
中のY軸方向)へ案内される第1の移動台207とが備
えられている。ネジ軸205の一方の側部は支持ブロッ
ク201の側壁を貫通しており、その先端部はモータ2
23の駆動軸とベルト222を介して連結されている。
このモータ223の駆動軸の後端にはエンコーダ224
が連結されている。エンコーダ224はモータ223の
回転量を検出することにより、第1の移動台207のY
軸方向への移動距離を検出するようになっている。
が同方向へ直角に折り曲げられて側壁が形成された支持
ブロック201と、この支持ブロック201上を一対の
ガイド203およびネジ軸205で第1の方向(図15
中のY軸方向)へ案内される第1の移動台207とが備
えられている。ネジ軸205の一方の側部は支持ブロッ
ク201の側壁を貫通しており、その先端部はモータ2
23の駆動軸とベルト222を介して連結されている。
このモータ223の駆動軸の後端にはエンコーダ224
が連結されている。エンコーダ224はモータ223の
回転量を検出することにより、第1の移動台207のY
軸方向への移動距離を検出するようになっている。
【0010】第1の移動台207上には、第1の支持ブ
ロック209が載置されている。この第1の支持ブロッ
ク209には一対のガイド211およびネジ軸213が
支持されており、ネジ軸213の回転により第2の移動
台215が第2の方向(図15のZ軸方向)へ案内され
る。ネジ軸213の一方の端部は第1の支持ブロック2
09を貫通しており、その先端部はモータ225の駆動
軸とベルト226を介して連結されている。モータ22
5の駆動軸の後端にはエンコーダ228が連結されてお
り、モータ225の回転量を検出することにより、第2
の移動台215のZ軸方向への移動距離を検出するよう
になっている。
ロック209が載置されている。この第1の支持ブロッ
ク209には一対のガイド211およびネジ軸213が
支持されており、ネジ軸213の回転により第2の移動
台215が第2の方向(図15のZ軸方向)へ案内され
る。ネジ軸213の一方の端部は第1の支持ブロック2
09を貫通しており、その先端部はモータ225の駆動
軸とベルト226を介して連結されている。モータ22
5の駆動軸の後端にはエンコーダ228が連結されてお
り、モータ225の回転量を検出することにより、第2
の移動台215のZ軸方向への移動距離を検出するよう
になっている。
【0011】第2の移動台215には、第2の支持ブロ
ック217が固着されている。この第2の支持ブロック
217をネジ軸213と直交する第3の方向(図15中
のX軸方向)へ移動できるように移動ガイド219とネ
ジ軸221が貫通している。なお、移動ガイド219は
中空円筒状に形成されている。第2の支持ブロック21
7の側方にはモータ227が配置されており、その駆動
軸は第2の支持ブロック217内で支持されたネジ軸2
21に螺合する図示しないナットとベルト等を介して連
結されている。モータ227の駆動軸の後端には、エン
コーダ230が連結されている。このエンコーダ230
はモータ227の回転量を検出して、移動ガイド219
とネジ軸221のX軸方向への移動距離を検出するよう
になっている。
ック217が固着されている。この第2の支持ブロック
217をネジ軸213と直交する第3の方向(図15中
のX軸方向)へ移動できるように移動ガイド219とネ
ジ軸221が貫通している。なお、移動ガイド219は
中空円筒状に形成されている。第2の支持ブロック21
7の側方にはモータ227が配置されており、その駆動
軸は第2の支持ブロック217内で支持されたネジ軸2
21に螺合する図示しないナットとベルト等を介して連
結されている。モータ227の駆動軸の後端には、エン
コーダ230が連結されている。このエンコーダ230
はモータ227の回転量を検出して、移動ガイド219
とネジ軸221のX軸方向への移動距離を検出するよう
になっている。
【0012】移動ガイド219の一方の端部には、操作
部229が支持されている。この操作部229は、端部
が互いに回転自在に連結された一対のコ字型部材23
1,233とコ字型部材233に支持されたグリップ2
35とで構成されている。また、グリップ235は、図
15に示したθx,θy,θz各方向へ回転自在となってい
る。
部229が支持されている。この操作部229は、端部
が互いに回転自在に連結された一対のコ字型部材23
1,233とコ字型部材233に支持されたグリップ2
35とで構成されている。また、グリップ235は、図
15に示したθx,θy,θz各方向へ回転自在となってい
る。
【0013】また移動ガイド219 の他方の端部にはモー
タ241 およびエンコーダ249 が配置されている。モータ
241 の駆動軸は、移動ガイド219 内の中空部で回転自在
に支持された図示しない連結軸と接続している。これに
より、モータ241 の駆動力でモータ241の駆動軸が回転
し、連結軸の他方の端部に固着されたコ字型部材231を
θx方向への回転量を検出する。
タ241 およびエンコーダ249 が配置されている。モータ
241 の駆動軸は、移動ガイド219 内の中空部で回転自在
に支持された図示しない連結軸と接続している。これに
より、モータ241 の駆動力でモータ241の駆動軸が回転
し、連結軸の他方の端部に固着されたコ字型部材231を
θx方向への回転量を検出する。
【0014】グリップ235 には図示しない力検出器が埋
設されている。例えば操縦者がグリップ235 をθx方向
へ回転しようとしてθx方向へ力(トルク)を加える
と、この力が力検出器によって検出され、検出結果に基
づいてモータ241 を駆動し、グリップ235 をθx方向へ
回転駆動する。
設されている。例えば操縦者がグリップ235 をθx方向
へ回転しようとしてθx方向へ力(トルク)を加える
と、この力が力検出器によって検出され、検出結果に基
づいてモータ241 を駆動し、グリップ235 をθx方向へ
回転駆動する。
【0015】また、コ字型部材231 とコ字型部材233 と
の連結部にはモータ237 およびエンコーダ243 が配置さ
れている。このエンコーダ243 はグリップ235 のθy方
向への回転量を検出する。
の連結部にはモータ237 およびエンコーダ243 が配置さ
れている。このエンコーダ243 はグリップ235 のθy方
向への回転量を検出する。
【0016】さらに、コ字型部材233 の下面側にはモー
タ239 およびエンコーダ245 が配置されている。このエ
ンコーダ245 はグリップ235 のθz方向への回転量を検
出する。モータ239 の駆動軸はグリップ235 と連結して
いる。
タ239 およびエンコーダ245 が配置されている。このエ
ンコーダ245 はグリップ235 のθz方向への回転量を検
出する。モータ239 の駆動軸はグリップ235 と連結して
いる。
【0017】また、マスタマニピュレータ200 をY,
Z,X軸方向へ並進させようとする場合にも、同様に、
グリップ235 に埋設された力検出器によってグリップ23
5 の並進方向が検出され、この検出結果に基づいてモー
タ223,225,227 が回転駆動される。
Z,X軸方向へ並進させようとする場合にも、同様に、
グリップ235 に埋設された力検出器によってグリップ23
5 の並進方向が検出され、この検出結果に基づいてモー
タ223,225,227 が回転駆動される。
【0018】以上のように構成された従来のマスタマニ
ピュレータ200 は、操縦者がグリップ235 をX,Y,Z
軸方向、θx,θy,θz方向へ操作すると、それぞれ
の方向の操作力が力検出器によって検出される。そして
力検出器からの検出信号に基づいてモータ223,225,227,
237,239,241 が回転駆動され、エンコーダ224,228,230,
243,245,249 によって回転量が検出される。この検出信
号が指令信号としてスレーブマニピュレータへ送られ、
スレーブマニピュレータが駆動される。
ピュレータ200 は、操縦者がグリップ235 をX,Y,Z
軸方向、θx,θy,θz方向へ操作すると、それぞれ
の方向の操作力が力検出器によって検出される。そして
力検出器からの検出信号に基づいてモータ223,225,227,
237,239,241 が回転駆動され、エンコーダ224,228,230,
243,245,249 によって回転量が検出される。この検出信
号が指令信号としてスレーブマニピュレータへ送られ、
スレーブマニピュレータが駆動される。
【0019】しかしながら、一般的に直交座標型のマニ
ピュレータは、必要な動作範囲の分だけ駆動部の直動機
構長さを確保しなければならない。そのため、直交する
3軸のそれぞれの軸方向長さが長くなってしまい、必然
的にマニピュレータが大型化,高重量化してしまうとい
う問題があった。
ピュレータは、必要な動作範囲の分だけ駆動部の直動機
構長さを確保しなければならない。そのため、直交する
3軸のそれぞれの軸方向長さが長くなってしまい、必然
的にマニピュレータが大型化,高重量化してしまうとい
う問題があった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】このように、マニピュ
レータなどに利用される従来の運動伝達装置において
は、座標変換に係る演算量を少なくするためには直交座
標型を採用することが有利となる。しかしながら必要な
動作範囲分だけ駆動部の直動機構長さを確保しなければ
ならず、直交する3軸のそれぞれの軸方向長さが長くな
ってしまい、必然的に運動伝達装置が大型化,高重量化
してしまうという問題があった。
レータなどに利用される従来の運動伝達装置において
は、座標変換に係る演算量を少なくするためには直交座
標型を採用することが有利となる。しかしながら必要な
動作範囲分だけ駆動部の直動機構長さを確保しなければ
ならず、直交する3軸のそれぞれの軸方向長さが長くな
ってしまい、必然的に運動伝達装置が大型化,高重量化
してしまうという問題があった。
【0021】本発明はこういった従来の問題点を解決す
るためになされたものであり、小型,軽量ながら広い動
作範囲を確保することのできる運動伝達装置の提供を目
的とするものである。 [発明の構成]
るためになされたものであり、小型,軽量ながら広い動
作範囲を確保することのできる運動伝達装置の提供を目
的とするものである。 [発明の構成]
【0022】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、第1リンク部材と、前記第1リ
ンク部材と第1回転部で回転自在に連結された第2リン
ク部材と、前記第1リンク部材の中間部と第2回転部で
回転自在に連結された第3リンク部材と、前記第3リン
ク部材と第3回転部で回転自在に連結されるとともに前
記第2リンク部材の中間部の第4回転部で回転自在に連
結された第4リンク部材と、前記第1リンク部材の前記
第1回転部と第2回転部とを結ぶ延長線上に形成された
第5回転部と、前記第2リンク部材の前記第1回転部と
前記第4回転部の延長線上に形成された第6回転部と、
前記第3回転部を支持し、かつ前記第3回転部の軸中心
方向に対して直角方向を中心に前記第3回転部と回転自
在に連結された第1回転リンク部材と、前記第5回転部
を支持し、かつ前記第5回転部の軸中心方向に対して直
角方向を中心に前記第5回転部と回転自在に連結された
第2回転リンク部材と、前記第6回転部を支持し、かつ
前記第6回転部の軸中心方向に対して直角方向を中心に
前記第6回転部と回転自在に連結された第3回転リンク
部材と、を備えたリンク機構を有する運動伝達装置にお
いて、前記リンク機構の複数組を平行に配置し、かつ前
記第3回転リンク部材どうしをそれぞれ回転自在に第1
連結部で連結し、また複数組設けられたリンク機構のう
ち、少なくとも2組のリンク機構の一方の前記第6回転
部の軸中心と他方のリンク機構の前記第6回転部の軸中
心とがずれた状態で構成した運動伝達装置とした。
めに本発明においては、第1リンク部材と、前記第1リ
ンク部材と第1回転部で回転自在に連結された第2リン
ク部材と、前記第1リンク部材の中間部と第2回転部で
回転自在に連結された第3リンク部材と、前記第3リン
ク部材と第3回転部で回転自在に連結されるとともに前
記第2リンク部材の中間部の第4回転部で回転自在に連
結された第4リンク部材と、前記第1リンク部材の前記
第1回転部と第2回転部とを結ぶ延長線上に形成された
第5回転部と、前記第2リンク部材の前記第1回転部と
前記第4回転部の延長線上に形成された第6回転部と、
前記第3回転部を支持し、かつ前記第3回転部の軸中心
方向に対して直角方向を中心に前記第3回転部と回転自
在に連結された第1回転リンク部材と、前記第5回転部
を支持し、かつ前記第5回転部の軸中心方向に対して直
角方向を中心に前記第5回転部と回転自在に連結された
第2回転リンク部材と、前記第6回転部を支持し、かつ
前記第6回転部の軸中心方向に対して直角方向を中心に
前記第6回転部と回転自在に連結された第3回転リンク
部材と、を備えたリンク機構を有する運動伝達装置にお
いて、前記リンク機構の複数組を平行に配置し、かつ前
記第3回転リンク部材どうしをそれぞれ回転自在に第1
連結部で連結し、また複数組設けられたリンク機構のう
ち、少なくとも2組のリンク機構の一方の前記第6回転
部の軸中心と他方のリンク機構の前記第6回転部の軸中
心とがずれた状態で構成した運動伝達装置とした。
【0023】
【作用】このように構成された本発明によれば、各第1
回転リンク部材または各第2回転リンク部材を同量だけ
同方向に並進移動させると、複数組のリンク機構が同一
の運動を行う。そして第3回転リンク部材の変位が拡大
される。これにより、第1回転リンク部材や第2回転リ
ンク部材の移動量を少なく抑えながらも広い動作範囲を
確保することができる運動伝達装置が実現する。
回転リンク部材または各第2回転リンク部材を同量だけ
同方向に並進移動させると、複数組のリンク機構が同一
の運動を行う。そして第3回転リンク部材の変位が拡大
される。これにより、第1回転リンク部材や第2回転リ
ンク部材の移動量を少なく抑えながらも広い動作範囲を
確保することができる運動伝達装置が実現する。
【0024】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の運動伝達装置
について、詳細に説明する。図1は、運動伝達装置の第
1実施例を示す斜視図である。なお、図1においてX,
Y,Z軸は運動伝達装置の各直交駆動軸を表している。
について、詳細に説明する。図1は、運動伝達装置の第
1実施例を示す斜視図である。なお、図1においてX,
Y,Z軸は運動伝達装置の各直交駆動軸を表している。
【0025】リンク機構1 (運動伝達装置)は一対の平
行リンク3,5によって構成されている。第1平行リンク3
は同図に示されるように、第1リンク部材7 の一端
は、第1回転部11を介して第2リンク部材9 と回転自在
に連結している。
行リンク3,5によって構成されている。第1平行リンク3
は同図に示されるように、第1リンク部材7 の一端
は、第1回転部11を介して第2リンク部材9 と回転自在
に連結している。
【0026】また第1リンク部材7 の長手方向中間部に
は、第2回転部15を介して第3リンク部材13の一端と回
転自在に連結されている。第3リンク部材13の他端は、
第3回転部19を介して第4リンク部材17の一端と回転自
在に連結している。第4リンク部材17の他端は、第2リ
ンク部材9 の長手方向中間部の第4回転部21で回転自在
に連結されている。
は、第2回転部15を介して第3リンク部材13の一端と回
転自在に連結されている。第3リンク部材13の他端は、
第3回転部19を介して第4リンク部材17の一端と回転自
在に連結している。第4リンク部材17の他端は、第2リ
ンク部材9 の長手方向中間部の第4回転部21で回転自在
に連結されている。
【0027】これら第3リンク部材13,第4リンク部材
17は、それぞれ第1リンク部材7 ,第2リンク部材9 と
平行に配置されており、パンタグラフ式平行リンクを構
成している。
17は、それぞれ第1リンク部材7 ,第2リンク部材9 と
平行に配置されており、パンタグラフ式平行リンクを構
成している。
【0028】第1リンク部材7 の第1回転部11と第2回
転部15とを結ぶ延長線上には、第5回転部23が設けられ
ている。さらに第2リンク部材9 の第1回転部11と第4
回転部21とを結ぶ延長線上には、第6回転部25が設けら
れている。
転部15とを結ぶ延長線上には、第5回転部23が設けられ
ている。さらに第2リンク部材9 の第1回転部11と第4
回転部21とを結ぶ延長線上には、第6回転部25が設けら
れている。
【0029】これら第5回転部23,第6回転部25,およ
び第3回転部19には、軸中心がそれぞれこれらと直角に
交わる第2回転リンク部材27,第3回転リンク部材31,
第1回転リンク部材29が設けられている。
び第3回転部19には、軸中心がそれぞれこれらと直角に
交わる第2回転リンク部材27,第3回転リンク部材31,
第1回転リンク部材29が設けられている。
【0030】図2は、第1平行リンク3 を示す斜視図で
ある。同図に示すように、第1回転部11の軸中心をB、
第2回転部15の軸中心をA、第4回転部21の軸中心を
C、第3回転部19の軸中心をD、第5回転部の軸中心を
E、第6回転部25の軸中心をF、第2回転リンク部材27
の軸中心をH、第1回転リンク部材29の軸中心をG、第
3回転リンク部材31の軸中心をIとすると、各回転部の
軸間距離は次式の条件に設定されている。 (なお、ここで例えば「AB」とは、第1回転部11と
第2回転部15との軸間距離を意味している。)
ある。同図に示すように、第1回転部11の軸中心をB、
第2回転部15の軸中心をA、第4回転部21の軸中心を
C、第3回転部19の軸中心をD、第5回転部の軸中心を
E、第6回転部25の軸中心をF、第2回転リンク部材27
の軸中心をH、第1回転リンク部材29の軸中心をG、第
3回転リンク部材31の軸中心をIとすると、各回転部の
軸間距離は次式の条件に設定されている。 (なお、ここで例えば「AB」とは、第1回転部11と
第2回転部15との軸間距離を意味している。)
【0031】一方、第2平行リンク5 は第1平行リンク
3 と同構成である。第1リンク部材7a,第2リンク部材
9aが第1回転部11a で回転自在に連結されている。一
方、第1リンク部材7aと第2リンク部材9aと平行に、第
3回転部19a で回転自在に連結された第3リンク部材13
a と第4リンク部材17a がそれぞれ配置され、第2回転
部15a ,第4回転部21a で回転自在に連結されることに
よって、パンタグラフ式平行リンクを構成している。
3 と同構成である。第1リンク部材7a,第2リンク部材
9aが第1回転部11a で回転自在に連結されている。一
方、第1リンク部材7aと第2リンク部材9aと平行に、第
3回転部19a で回転自在に連結された第3リンク部材13
a と第4リンク部材17a がそれぞれ配置され、第2回転
部15a ,第4回転部21a で回転自在に連結されることに
よって、パンタグラフ式平行リンクを構成している。
【0032】さらに、第1リンク部材7aの第1回転部11
a と第2回転部15a とを結ぶ延長線上には、第5回転部
23a が形成され、第2リンク部材9aの第1回転部11a と
第4回転部21a とを結ぶ直線の延長線上には、第6回転
部25a が形成されている。
a と第2回転部15a とを結ぶ延長線上には、第5回転部
23a が形成され、第2リンク部材9aの第1回転部11a と
第4回転部21a とを結ぶ直線の延長線上には、第6回転
部25a が形成されている。
【0033】また、第3回転部19a ,第5回転部23a ,
第6回転部25a には、第1回転リンク部材35,第2回転
リンク部材33,第3回転リンク部材37が連結されてい
る。これらの回転リンク部材33,35,37は、第1平行リン
クの回転リンク部材27,29,31より長くなっている。また
各第2回転リンク部材27,33 は、それぞれ連結部材39に
回転自在に接続され、また各第1回転リンク部材29,35
は、それぞれ連結部材41に回転自在に接続されている。
さらに、各第3回転リンク部材31,37 はそれぞれ第1連
結部材43に回転自在に接続されている。
第6回転部25a には、第1回転リンク部材35,第2回転
リンク部材33,第3回転リンク部材37が連結されてい
る。これらの回転リンク部材33,35,37は、第1平行リン
クの回転リンク部材27,29,31より長くなっている。また
各第2回転リンク部材27,33 は、それぞれ連結部材39に
回転自在に接続され、また各第1回転リンク部材29,35
は、それぞれ連結部材41に回転自在に接続されている。
さらに、各第3回転リンク部材31,37 はそれぞれ第1連
結部材43に回転自在に接続されている。
【0034】また、第1平行リンク3 の軸中心A〜Iに
対応するように、第2平行リンク5の各軸中心をA’〜
I’とすると、第1平行リンク3 と同様に各回転部の軸
間距離は次の条件に設定されている。 また、第1平行リンク3 の各回転部と第2平行リンク5
の各回転部との関係は、以下の条件に設定されている。 つまり、第1平行リンク3 と第2平行リンク5 は、各回
転部の軸中心が等しくずれた位置で連結部材39,41 ,お
よび第1連結部材43に回転自在に接続されている。
対応するように、第2平行リンク5の各軸中心をA’〜
I’とすると、第1平行リンク3 と同様に各回転部の軸
間距離は次の条件に設定されている。 また、第1平行リンク3 の各回転部と第2平行リンク5
の各回転部との関係は、以下の条件に設定されている。 つまり、第1平行リンク3 と第2平行リンク5 は、各回
転部の軸中心が等しくずれた位置で連結部材39,41 ,お
よび第1連結部材43に回転自在に接続されている。
【0035】次に、第1平行リンク3 の連結部材39をZ
軸方向へ、連結部材41をX軸方向およびY軸方向へ並進
させた場合の動作および動作範囲S1 〜S3 (ただし、
S1とS2 は同じ大きさ)を図3(a),(b),(c) に示した
模式図を用いて説明する。なお図3において図2と同一
の構成要素には同一の符号を付してある。
軸方向へ、連結部材41をX軸方向およびY軸方向へ並進
させた場合の動作および動作範囲S1 〜S3 (ただし、
S1とS2 は同じ大きさ)を図3(a),(b),(c) に示した
模式図を用いて説明する。なお図3において図2と同一
の構成要素には同一の符号を付してある。
【0036】図3(a) にはX軸方向への動作およびXZ
平面での動作範囲S1 が示されている。第3回転部19が
第5回転部23側に位置している状態(実線で示される状
態)から第3回転部19を図3(a)の紙面右側(X軸方
向)へ距離nだけ移動させると、第1平行リンク3 が開
いて、鎖線で示されるように、第6回転部25が図3(a)
の紙面右側へ距離(n×k)だけ移動する。つまり、第
6回転部25の移動距離は、第3回転部19の移動距離のk
倍に拡大される。
平面での動作範囲S1 が示されている。第3回転部19が
第5回転部23側に位置している状態(実線で示される状
態)から第3回転部19を図3(a)の紙面右側(X軸方
向)へ距離nだけ移動させると、第1平行リンク3 が開
いて、鎖線で示されるように、第6回転部25が図3(a)
の紙面右側へ距離(n×k)だけ移動する。つまり、第
6回転部25の移動距離は、第3回転部19の移動距離のk
倍に拡大される。
【0037】図3(b) には、Z軸方向への動作およびX
Z平面での動作範囲S2 が示されている。実線で示す状
態から第5回転部23を図3(b) の紙面上方(Z方向)へ
距離nだけ移動させると、鎖線で示されるように、第6
回転部25が距離(n×(k−1))だけ図3(c) の紙面
下方(Z方向)へ移動する。つまり、第6回転部25の移
動距離は、第5回転部23の移動方向と反対方向に、第5
回転部23の移動距離の(k−1)倍に拡大される。
Z平面での動作範囲S2 が示されている。実線で示す状
態から第5回転部23を図3(b) の紙面上方(Z方向)へ
距離nだけ移動させると、鎖線で示されるように、第6
回転部25が距離(n×(k−1))だけ図3(c) の紙面
下方(Z方向)へ移動する。つまり、第6回転部25の移
動距離は、第5回転部23の移動方向と反対方向に、第5
回転部23の移動距離の(k−1)倍に拡大される。
【0038】また、図3(c) には、Y軸方向への動作お
よびXY平面での動作範囲S3 が示されている。実線で
示す状態から第1回転リンク部材29を図3(c) の紙面下
方(Y軸方向)へ距離nだけ移動させると、鎖線で示さ
れるように、第3回転リンク部材31が距離(n×k)だ
け図3(c) の紙面下方(Y軸方向)へ移動する。つま
り、第3回転リンク部材31の移動距離は、第1回転リン
ク部材29の移動距離のk倍に拡大される。また、第2平
行リンク5 の第3回転リンク部材37先端の動作範囲も、
図3(a),(b),(c) に二点鎖線で示される動作範囲S1 〜
S3 となる。次に、本実施例の作用について説明する。
よびXY平面での動作範囲S3 が示されている。実線で
示す状態から第1回転リンク部材29を図3(c) の紙面下
方(Y軸方向)へ距離nだけ移動させると、鎖線で示さ
れるように、第3回転リンク部材31が距離(n×k)だ
け図3(c) の紙面下方(Y軸方向)へ移動する。つま
り、第3回転リンク部材31の移動距離は、第1回転リン
ク部材29の移動距離のk倍に拡大される。また、第2平
行リンク5 の第3回転リンク部材37先端の動作範囲も、
図3(a),(b),(c) に二点鎖線で示される動作範囲S1 〜
S3 となる。次に、本実施例の作用について説明する。
【0039】上記のように構成された第1平行リンク3
および第2平行リンク5 は、連結部材41をX軸方向へ距
離nだけ移動させることによって第3回転部19,19aを同
量だけ同方向へ移動させると、第6回転部25,25aが連結
部材41の移動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのた
め、第6回転部25,25aを連結した第1連結部材43はその
姿勢を保ったままの状態で同方向に距離(n×k)だけ
移動する。
および第2平行リンク5 は、連結部材41をX軸方向へ距
離nだけ移動させることによって第3回転部19,19aを同
量だけ同方向へ移動させると、第6回転部25,25aが連結
部材41の移動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのた
め、第6回転部25,25aを連結した第1連結部材43はその
姿勢を保ったままの状態で同方向に距離(n×k)だけ
移動する。
【0040】また、連結部材39をZ軸方向へ距離nだけ
移動させて第5回転部23,23aを同量だけ同方向へ移動さ
せると、第6回転部25,25aが連結部材39の移動距離の
(k−1)倍だけ反対方向に移動する。そのため、やは
り第1連結部材43はその姿勢を保ったままの状態で反対
方向に距離(n×(k−1))だけ移動する。
移動させて第5回転部23,23aを同量だけ同方向へ移動さ
せると、第6回転部25,25aが連結部材39の移動距離の
(k−1)倍だけ反対方向に移動する。そのため、やは
り第1連結部材43はその姿勢を保ったままの状態で反対
方向に距離(n×(k−1))だけ移動する。
【0041】さらに、連結部材41をY軸方向へ距離nだ
け移動させると、第1回転リンク部材29,35 が距離nだ
け移動し、第3回転リンク部材31,37 が連結部材41の移
動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのため、やはり
第1連結部材43はその姿勢を保ったままの状態で同方向
に距離(n×k)だけ移動する。
け移動させると、第1回転リンク部材29,35 が距離nだ
け移動し、第3回転リンク部材31,37 が連結部材41の移
動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのため、やはり
第1連結部材43はその姿勢を保ったままの状態で同方向
に距離(n×k)だけ移動する。
【0042】つまり、連結部材39を固定した状態で連結
部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距離だ
け同方向に移動する。
部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距離だ
け同方向に移動する。
【0043】同様に、連結部材41を固定した状態で連結
部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。したがって、
第1回転リンク部材7 や第2回転リンク部材9 の移動量
を少なく抑えながらも広い動作範囲を確保することがで
きる。続いて、本発明の第2実施例として、上記の原理
によるリンク機構1 が適用されたマスタマニピュレータ
45について、図4および図5を用いて説明する。図4は
本発明の第2実施例に係るマスタマニピュレータを示す
斜視図、図5は図4のマスタマニピュレータを模式的に
表現した斜視図である。
部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。したがって、
第1回転リンク部材7 や第2回転リンク部材9 の移動量
を少なく抑えながらも広い動作範囲を確保することがで
きる。続いて、本発明の第2実施例として、上記の原理
によるリンク機構1 が適用されたマスタマニピュレータ
45について、図4および図5を用いて説明する。図4は
本発明の第2実施例に係るマスタマニピュレータを示す
斜視図、図5は図4のマスタマニピュレータを模式的に
表現した斜視図である。
【0044】図4に示されるように、マスタマニピュレ
ータ45には、上記平行リンク機構1の平行リンク3 と平
行リンク5 に対応する部材として第1平行リンク53と第
2平行リンク55とが設けられている。
ータ45には、上記平行リンク機構1の平行リンク3 と平
行リンク5 に対応する部材として第1平行リンク53と第
2平行リンク55とが設けられている。
【0045】第1平行リンク53には、上記第1リンク部
材7 に対応する第1リンク部材57と上記第2リンク部材
9 に対応する第2リンク部材59とが、上記第1回転部11
に対応する第1回転部61で回転自在に連結されている。
材7 に対応する第1リンク部材57と上記第2リンク部材
9 に対応する第2リンク部材59とが、上記第1回転部11
に対応する第1回転部61で回転自在に連結されている。
【0046】また第1リンク部材57には、上記第3リン
ク部材13に対応した第3リンク部材63が第2回転部15に
対応する第2回転部65を介して回転自在に連結されてい
る。この第3リンク部材63と上記第4リンク部材17に対
応し第4リンク部材67とは、上記第3回転部19に対応し
た第3回転部69を介して回転自在に連結されている。第
4リンク部材67は、上記第4回転部21に対応する第4回
転部71で第2リンク部材59に回転自在に連結されてい
る。
ク部材13に対応した第3リンク部材63が第2回転部15に
対応する第2回転部65を介して回転自在に連結されてい
る。この第3リンク部材63と上記第4リンク部材17に対
応し第4リンク部材67とは、上記第3回転部19に対応し
た第3回転部69を介して回転自在に連結されている。第
4リンク部材67は、上記第4回転部21に対応する第4回
転部71で第2リンク部材59に回転自在に連結されてい
る。
【0047】また、第1リンク部材57には、上記第5回
転部23に対応した第5回転部73が設けられ、一方、第2
リンク部材59には、上記第6回転部25に対応した第6回
転部75が設けられている。
転部23に対応した第5回転部73が設けられ、一方、第2
リンク部材59には、上記第6回転部25に対応した第6回
転部75が設けられている。
【0048】さらに、上記第2回転リンク部材27に対応
した第2回転リンク部材77が、また上記第1回転リンク
部材29に対応した第1回転リンク部材79が、上記第3回
転リンク部材31に対応した第3回転リンク部材81がそれ
ぞれ設けられている。
した第2回転リンク部材77が、また上記第1回転リンク
部材29に対応した第1回転リンク部材79が、上記第3回
転リンク部材31に対応した第3回転リンク部材81がそれ
ぞれ設けられている。
【0049】一方、第1平行リンク53と平行に配置され
た第2平行リンク55は、第1平行リンク53の各部に対応
して第1リンク部材57a,第2リンク部材59a ,第3リ
ンク部材63a ,第4リンク部材67a が、第1回転部61a
,第2回転部65a ,第3回転部69a ,第4回転部71a
にてそれぞれ回転自在に連結されている。
た第2平行リンク55は、第1平行リンク53の各部に対応
して第1リンク部材57a,第2リンク部材59a ,第3リ
ンク部材63a ,第4リンク部材67a が、第1回転部61a
,第2回転部65a ,第3回転部69a ,第4回転部71a
にてそれぞれ回転自在に連結されている。
【0050】また、第1リンク部材57a の第1回転部61
a と第2回転部65a とを結ぶ延長線上には、第5回転部
73a が形成されており、第2リンク部材59a の第1回転
部61a と第4回転部71a とを結ぶ延長線上には、第6回
転部75a が形成されている。
a と第2回転部65a とを結ぶ延長線上には、第5回転部
73a が形成されており、第2リンク部材59a の第1回転
部61a と第4回転部71a とを結ぶ延長線上には、第6回
転部75a が形成されている。
【0051】さらに、第5回転部73a には第2回転リン
ク部材77に対応して、この第2回転リンク部材77より長
い第2回転リンク部材83が連結されている。また、第1
回転リンク部材79は第1回転部材85と連結部材91で連結
され、第3回転リンク部材81と第3回転リンク部材87は
第1連結部材93で連結されている。
ク部材77に対応して、この第2回転リンク部材77より長
い第2回転リンク部材83が連結されている。また、第1
回転リンク部材79は第1回転部材85と連結部材91で連結
され、第3回転リンク部材81と第3回転リンク部材87は
第1連結部材93で連結されている。
【0052】さらにこの実施例では、第1平行リンク53
の第1回転部61と第2平行リンク55の第1回転部61a は
連結部材95を介して回転自在に連結されている。このた
め、第1平行リンク53と第2平行リンク55の取り付け剛
性は、連結部材95が存在しない場合に比べて大きくなっ
ている。
の第1回転部61と第2平行リンク55の第1回転部61a は
連結部材95を介して回転自在に連結されている。このた
め、第1平行リンク53と第2平行リンク55の取り付け剛
性は、連結部材95が存在しない場合に比べて大きくなっ
ている。
【0053】ベース97上の側部には、コ字型ブロック99
が、一方の側壁をベース97上に固定された状態で配置さ
れている。このコ字型ブロック99の両側壁には、ネジ軸
101が回転自在に軸支されている。
が、一方の側壁をベース97上に固定された状態で配置さ
れている。このコ字型ブロック99の両側壁には、ネジ軸
101が回転自在に軸支されている。
【0054】移動部103 は連結部材89と一体に形成され
ており、その内部には図示しないナットが設けられてい
る。ネジ軸101 は、このナットを介して移動部103 と螺
合している。
ており、その内部には図示しないナットが設けられてい
る。ネジ軸101 は、このナットを介して移動部103 と螺
合している。
【0055】また、コ字型ブロック99の両側壁間にはリ
ニヤガイド105 が配置されている。このリニヤガイド10
5 には、ネジ軸101と螺合する移動部103 がネジ軸101
の長手方向に移動自在となるように嵌合している。
ニヤガイド105 が配置されている。このリニヤガイド10
5 には、ネジ軸101と螺合する移動部103 がネジ軸101
の長手方向に移動自在となるように嵌合している。
【0056】このネジ軸101 の一方の端部とモータ107
の駆動軸とは、図示しない伝達手段で連結されている。
そして、モータ107 の回転駆動力が伝達されてネジ軸10
1 が回転し、移動部103 がリニヤガイド105 に沿って移
動する。
の駆動軸とは、図示しない伝達手段で連結されている。
そして、モータ107 の回転駆動力が伝達されてネジ軸10
1 が回転し、移動部103 がリニヤガイド105 に沿って移
動する。
【0057】さらに、モータ107 の図示しない駆動軸の
後端部には、エンコーダ109 が連結されている。このエ
ンコーダ109 はモータ107 の回転量を検出することによ
り、移動部103 の移動距離を検出する。
後端部には、エンコーダ109 が連結されている。このエ
ンコーダ109 はモータ107 の回転量を検出することによ
り、移動部103 の移動距離を検出する。
【0058】また、ベース97上には、後述する操作部12
1 の自重を補償するための定力バネ装置161 が設けられ
ている。定力バネ装置161 は、軸163 を中心に巻装され
た定力バネ165 の一端を移動部103 に固定した構成とな
っている。
1 の自重を補償するための定力バネ装置161 が設けられ
ている。定力バネ装置161 は、軸163 を中心に巻装され
た定力バネ165 の一端を移動部103 に固定した構成とな
っている。
【0059】また、ベース97上の中央部には、上部がコ
字型に形成された支持ブロック111が配置されている。
この支持ブロック111 の両側壁間には、ネジ軸113 が配
置されている。
字型に形成された支持ブロック111が配置されている。
この支持ブロック111 の両側壁間には、ネジ軸113 が配
置されている。
【0060】移動部115 は、連結部材91と一体に形成さ
れており、その内部には図示しないナットが設けられて
いる。ネジ軸113 はこのナットを介して移動部115 と螺
合している。
れており、その内部には図示しないナットが設けられて
いる。ネジ軸113 はこのナットを介して移動部115 と螺
合している。
【0061】このネジ軸113 の一方の端部はモータ117
の駆動軸と図示しない伝達手段で連結されており、モー
タの回転駆動力が伝達されてネジ軸113 が回転し、移動
部115 がリニヤガイド118 に沿って移動する。また、モ
ータ117 の駆動軸にはエンコーダ119 が連結されてい
る。このエンコーダ119 はモータ117 の回転量を検出
し、移動部115 の移動距離を検出する。
の駆動軸と図示しない伝達手段で連結されており、モー
タの回転駆動力が伝達されてネジ軸113 が回転し、移動
部115 がリニヤガイド118 に沿って移動する。また、モ
ータ117 の駆動軸にはエンコーダ119 が連結されてい
る。このエンコーダ119 はモータ117 の回転量を検出
し、移動部115 の移動距離を検出する。
【0062】支持ブロック111 は、移動部153 へ固着さ
れている。この移動部153 は、ベース97上に載置された
支持ブロック155 の両側壁間に配置されたネジ軸157 に
対し、図示しないナットを介して螺合している。また、
移動部153 の下部は、支持ブロック155 に固着されたリ
ニヤガイド160 に対し、ネジ軸157 の長手方向に移動自
在に嵌合している。
れている。この移動部153 は、ベース97上に載置された
支持ブロック155 の両側壁間に配置されたネジ軸157 に
対し、図示しないナットを介して螺合している。また、
移動部153 の下部は、支持ブロック155 に固着されたリ
ニヤガイド160 に対し、ネジ軸157 の長手方向に移動自
在に嵌合している。
【0063】このネジ軸157 の一方の端部は、支持ブロ
ック155 の側壁の一方を貫通しており、その先端部は図
示しない伝達手段でモータ159 の駆動軸と連結してい
る。これにより、伝達されたモータ159 の回転駆動力で
ネジ軸157 が回転駆動され、移動部153 がネジ軸157 の
軸方向へ移動するようになっている。
ック155 の側壁の一方を貫通しており、その先端部は図
示しない伝達手段でモータ159 の駆動軸と連結してい
る。これにより、伝達されたモータ159 の回転駆動力で
ネジ軸157 が回転駆動され、移動部153 がネジ軸157 の
軸方向へ移動するようになっている。
【0064】第1連結部材93には、操作部121 が連結さ
れている。この操作部121 は、2枚のL字状プレート12
3,125 の一方の端部どうしをθy方向へ回転自在に連結
し、プレート123 の他方の端部を第1連結部材93にθx
方向へ回転自在に連結してなるものである。また、プレ
ート123 の他方の端部は、図示しないベルトを介してモ
ータ127 の駆動軸と連結しており、モータ127 の回転駆
動によってプレート123 がθx方向へ回転するようにな
っている。また、モータ127 にはエンコーダ131 が連結
されており、モータ127 の回転量を検出することによっ
てプレート123の回転角が検出される。
れている。この操作部121 は、2枚のL字状プレート12
3,125 の一方の端部どうしをθy方向へ回転自在に連結
し、プレート123 の他方の端部を第1連結部材93にθx
方向へ回転自在に連結してなるものである。また、プレ
ート123 の他方の端部は、図示しないベルトを介してモ
ータ127 の駆動軸と連結しており、モータ127 の回転駆
動によってプレート123 がθx方向へ回転するようにな
っている。また、モータ127 にはエンコーダ131 が連結
されており、モータ127 の回転量を検出することによっ
てプレート123の回転角が検出される。
【0065】プレート123 とプレート125 の連結部は、
図示しないベルトによりモータ133の駆動軸と連結され
ており、モータ133の回転駆動によってプレート125 が
θy方向へ回転するようになっている。
図示しないベルトによりモータ133の駆動軸と連結され
ており、モータ133の回転駆動によってプレート125 が
θy方向へ回転するようになっている。
【0066】プレート125 の中間部には、円筒状のグリ
ップ135 が固着されている。このグリップ135 はプレー
ト125 に対して回転自在に取り付けられている。このグ
リップ135 の下部はプレート125 を貫通しており、図示
しないベルトを介してモータ137 の駆動軸と連結されて
いる。また、グリップ135 は図4に示されるように、θ
x,θy,θzの各方向へ回転自在となっている。
ップ135 が固着されている。このグリップ135 はプレー
ト125 に対して回転自在に取り付けられている。このグ
リップ135 の下部はプレート125 を貫通しており、図示
しないベルトを介してモータ137 の駆動軸と連結されて
いる。また、グリップ135 は図4に示されるように、θ
x,θy,θzの各方向へ回転自在となっている。
【0067】また、グリップ135 の内部には、図示しな
い6軸力センサが配置されている。6軸力センサはX,
Y,Z軸方向の力およびθx,θy,θz方向のトルク
を検出する。力センサによって検出された結果は図示し
ない制御装置へ伝達され、制御装置はこの結果に基づい
て各モータを駆動させる。次に、マスタマニピュレータ
45の作用について説明する。
い6軸力センサが配置されている。6軸力センサはX,
Y,Z軸方向の力およびθx,θy,θz方向のトルク
を検出する。力センサによって検出された結果は図示し
ない制御装置へ伝達され、制御装置はこの結果に基づい
て各モータを駆動させる。次に、マスタマニピュレータ
45の作用について説明する。
【0068】まず、グリップ135 にX軸方向の力を作用
させると、これを力センサが検出する。この検出結果は
制御装置へ伝達され、制御装置はモータ159 を作動させ
る。そして、グリップ135 をX軸方向へ距離nだけ移動
させると、連結部材91が距離(n/k)だけ同方向へ移
動する。すなわち、連結部材91を距離nだけ移動させる
と、グリップ135 は距離(n×k)に拡大されて移動す
る。この移動距離がエンコーダ161 によって検出され
る。この検出された移動距離を示す信号はスレーブマニ
ピュレータへの指令信号となる。
させると、これを力センサが検出する。この検出結果は
制御装置へ伝達され、制御装置はモータ159 を作動させ
る。そして、グリップ135 をX軸方向へ距離nだけ移動
させると、連結部材91が距離(n/k)だけ同方向へ移
動する。すなわち、連結部材91を距離nだけ移動させる
と、グリップ135 は距離(n×k)に拡大されて移動す
る。この移動距離がエンコーダ161 によって検出され
る。この検出された移動距離を示す信号はスレーブマニ
ピュレータへの指令信号となる。
【0069】また、グリップ135 にY軸方向の力を作用
させると、これが力センサによって検出され、制御装置
によってモータ117 が作動される。そして、グリップ13
5 をY軸方向へ距離nだけ移動させると、連結部材91が
距離(n/k)だけ同方向へ移動する。
させると、これが力センサによって検出され、制御装置
によってモータ117 が作動される。そして、グリップ13
5 をY軸方向へ距離nだけ移動させると、連結部材91が
距離(n/k)だけ同方向へ移動する。
【0070】このモータ117 の作動によって移動ブロッ
ク115 がネジ軸113 の長手方向に移動する。また、この
モータ117 の回転量はエンコーダ119 により検出されて
制御装置へ伝達され、スレーブマニピュレータへの指令
信号となる。グリップ135 にZ軸方向の力を作用させる
と、これが力センサにより検出されて、モータ107 が作
動される。この作動で距離nだけ移動すると、第1連結
部材93が距離(n×(1−k))だけ移動する。このモ
ータ107 の回転量はエンコーダ109 により検出され、制
御装置へ伝達され、スレーブマニピュレータへの指令信
号となる。
ク115 がネジ軸113 の長手方向に移動する。また、この
モータ117 の回転量はエンコーダ119 により検出されて
制御装置へ伝達され、スレーブマニピュレータへの指令
信号となる。グリップ135 にZ軸方向の力を作用させる
と、これが力センサにより検出されて、モータ107 が作
動される。この作動で距離nだけ移動すると、第1連結
部材93が距離(n×(1−k))だけ移動する。このモ
ータ107 の回転量はエンコーダ109 により検出され、制
御装置へ伝達され、スレーブマニピュレータへの指令信
号となる。
【0071】したがって、連結部材91,89 を移動する
と、この移動が拡大されてグリップ135 を移動すること
ができる。そのため、グリップ135 の動作範囲を広く確
保することができ、かつ小型,軽量とすることができ
る。
と、この移動が拡大されてグリップ135 を移動すること
ができる。そのため、グリップ135 の動作範囲を広く確
保することができ、かつ小型,軽量とすることができ
る。
【0072】なお、本実施例では1組の平行リンク(平
行リンク3,5 )を用いた場合について説明したが、これ
に限らず、複数組の平行リンクでリンク機構を構成して
もよい。(なお、平行リンクを複数組設けた例は後の実
施例で説明する。)
行リンク3,5 )を用いた場合について説明したが、これ
に限らず、複数組の平行リンクでリンク機構を構成して
もよい。(なお、平行リンクを複数組設けた例は後の実
施例で説明する。)
【0073】また本実施例では、第1平行リンク3 と第
2平行リンク5の第1回転部61,61aを連結部材95で連結
したが、連結部材95を設けない構造としてもよい。また
他の回転部どうしを連結部材で連結してもよい。
2平行リンク5の第1回転部61,61aを連結部材95で連結
したが、連結部材95を設けない構造としてもよい。また
他の回転部どうしを連結部材で連結してもよい。
【0074】なお、本実施例ではバイラテラルサーボ系
のマスタ・スレーブマニピュレータへの適用例を説明し
たので、スレーブマニピュレータからマスタマニピュレ
ータへの力フィードバックのために駆動手段96を設け
ている。しかし、連結部材89,91 をレールなどの案内手
段とすることにより駆動手段96を省略し、ユニラテラル
サーボ系のマスタ・スレーブマニピュレータへの適用と
することもできる。
のマスタ・スレーブマニピュレータへの適用例を説明し
たので、スレーブマニピュレータからマスタマニピュレ
ータへの力フィードバックのために駆動手段96を設け
ている。しかし、連結部材89,91 をレールなどの案内手
段とすることにより駆動手段96を省略し、ユニラテラル
サーボ系のマスタ・スレーブマニピュレータへの適用と
することもできる。
【0075】また本実施例では、連結部材89,91 をZ,
Y軸方向への駆動のために用いたが、例えば、連結部材
89をY,Z軸方向,連結部材91をX軸方向としても、あ
るいは連結部材91をX,Y,Z軸方向に駆動し連結部材
89を固定してもよく、また、その逆に構成してもよい。
あるいは、全部並進としなくてもよい。
Y軸方向への駆動のために用いたが、例えば、連結部材
89をY,Z軸方向,連結部材91をX軸方向としても、あ
るいは連結部材91をX,Y,Z軸方向に駆動し連結部材
89を固定してもよく、また、その逆に構成してもよい。
あるいは、全部並進としなくてもよい。
【0076】また、前記定力バネ装置161 により操作部
121 の自重G[Kgf ]を補償する場合、定力バネ165 に
作用する力を(G×(k−1))[Kgf ]とすることが
できる。そのため、操作力を低減して操縦を容易にする
ことが可能である。また、本実施例をスレーブマニピュ
レータに適用することももちろん可能である。
121 の自重G[Kgf ]を補償する場合、定力バネ165 に
作用する力を(G×(k−1))[Kgf ]とすることが
できる。そのため、操作力を低減して操縦を容易にする
ことが可能である。また、本実施例をスレーブマニピュ
レータに適用することももちろん可能である。
【0077】次に、本発明の第3実施例について、図6
および図7を用いて説明する。本実施例のリンク機構30
1 は、第1実施例として説明したリンク機構1 に補助リ
ンク機構303 を設けたものである。これにより、平行リ
ンク5 と補助リンク機構303とで新たな平行リンク部が
形成される。なお、図7は図6の矢視a方向から見た補
助リンク機構303 の側面図である。
および図7を用いて説明する。本実施例のリンク機構30
1 は、第1実施例として説明したリンク機構1 に補助リ
ンク機構303 を設けたものである。これにより、平行リ
ンク5 と補助リンク機構303とで新たな平行リンク部が
形成される。なお、図7は図6の矢視a方向から見た補
助リンク機構303 の側面図である。
【0078】なお、補助リンク機構303 を図示するた
め、図6のリンク機構301 は図1のリンク機構1 と反対
方向から見た斜視図としてある。また図6において、図
1および図4に示されるリンク機構と同一構成要素につ
いては図面に同符号を付して説明を省略する。
め、図6のリンク機構301 は図1のリンク機構1 と反対
方向から見た斜視図としてある。また図6において、図
1および図4に示されるリンク機構と同一構成要素につ
いては図面に同符号を付して説明を省略する。
【0079】補助リンク機構303 は第2回転リンク部材
33に対して、一端が第7回転部307で回転自在に連結さ
れた第5補助リンク部材305 と、第8回転部309 を介し
て第5補助リンク部材305 の他端と回転自在に一端が連
結されるとともに、第9回転部311 を介して第3回転リ
ンク部材37と回転自在に他端が連結された第6補助リン
ク部材313 と、第1回転部11a と第8回転部309 とを回
転自在に連結する第2連結部材315 とで構成されてい
る。
33に対して、一端が第7回転部307で回転自在に連結さ
れた第5補助リンク部材305 と、第8回転部309 を介し
て第5補助リンク部材305 の他端と回転自在に一端が連
結されるとともに、第9回転部311 を介して第3回転リ
ンク部材37と回転自在に他端が連結された第6補助リン
ク部材313 と、第1回転部11a と第8回転部309 とを回
転自在に連結する第2連結部材315 とで構成されてい
る。
【0080】また、第7回転部307 の軸中心は第5回転
部23の軸中心Eと同軸になっており、また、第9回転部
311 の軸中心は第6回転部25の軸中心Fと同軸となって
いる。しかし、これら各軸は同軸に構成されていなくて
もよい。また、平行リンク3 の軸中心A〜Eに対して、
平行リンク5 の軸中心A’〜E’は同軸に構成されてい
ても、あるいはそうでなくてもよい。
部23の軸中心Eと同軸になっており、また、第9回転部
311 の軸中心は第6回転部25の軸中心Fと同軸となって
いる。しかし、これら各軸は同軸に構成されていなくて
もよい。また、平行リンク3 の軸中心A〜Eに対して、
平行リンク5 の軸中心A’〜E’は同軸に構成されてい
ても、あるいはそうでなくてもよい。
【0081】したがって、本実施例によれば、連結部材
41をX軸方向へ移動させて第3回転部19,19aを同量だけ
同方向へ移動させると、第6回転部25,25aは連結部材41
の移動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのため、第
1連結部43はその姿勢を保ったままの状態で連結部材41
の移動距離のk倍の距離だけX軸方向へ移動する。
41をX軸方向へ移動させて第3回転部19,19aを同量だけ
同方向へ移動させると、第6回転部25,25aは連結部材41
の移動距離のk倍だけ同方向に移動する。そのため、第
1連結部43はその姿勢を保ったままの状態で連結部材41
の移動距離のk倍の距離だけX軸方向へ移動する。
【0082】また、連結部材39をZ軸方向へ距離nだけ
移動させて第5回転部23,23aと第7回転部307 を距離n
だけZ軸方向へ移動させると、第6回転部25,25aがこれ
とは反対方向に距離(n×(k−1))だけ移動する。
そのため、連結部材43はその姿勢を保ったまま、反対方
向へ距離(n×(k−1))だけ移動する。
移動させて第5回転部23,23aと第7回転部307 を距離n
だけZ軸方向へ移動させると、第6回転部25,25aがこれ
とは反対方向に距離(n×(k−1))だけ移動する。
そのため、連結部材43はその姿勢を保ったまま、反対方
向へ距離(n×(k−1))だけ移動する。
【0083】さらに、連結部材41をY軸方向へ距離nだ
け移動させると、第1回転リンク部材29,35 が同方向に
距離nだけ移動し、第3リンク部材31,37 が同方向へ距
離(n×k)だけ移動する。
け移動させると、第1回転リンク部材29,35 が同方向に
距離nだけ移動し、第3リンク部材31,37 が同方向へ距
離(n×k)だけ移動する。
【0084】つまり、連結部材39を固定した状態で連結
部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距離だ
けこれと同方向に移動する。このとき、補助リンク機構
303 の第9回転部311 も同方向へ移動する。
部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距離だ
けこれと同方向に移動する。このとき、補助リンク機構
303 の第9回転部311 も同方向へ移動する。
【0085】同様に、連結部材41を固定した状態で、連
結部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状
態で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)
倍の距離だけこれと反対方向に移動する。また、本実施
例のリンク機構301 においては、補助リンク機構303 を
設けることにより、装置の組み立て精度や剛性を向上さ
せることができる。
結部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状
態で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)
倍の距離だけこれと反対方向に移動する。また、本実施
例のリンク機構301 においては、補助リンク機構303 を
設けることにより、装置の組み立て精度や剛性を向上さ
せることができる。
【0086】次に、本発明の第4実施例について図8お
よび図9を用いて説明する。第4実施例のリンク機構31
7 は、図1に示されるリンク機構1 に、第3実施例の補
助リンク機構301 とは異なる補助リンク機構319 を設け
たものである。これにより、平行リンク5 の一部と補助
リンク機構319 とで新たな平行リンク部が形成される。
なお、図9は図8の矢視b方向から見た補助リンク機構
319 の側面図である。
よび図9を用いて説明する。第4実施例のリンク機構31
7 は、図1に示されるリンク機構1 に、第3実施例の補
助リンク機構301 とは異なる補助リンク機構319 を設け
たものである。これにより、平行リンク5 の一部と補助
リンク機構319 とで新たな平行リンク部が形成される。
なお、図9は図8の矢視b方向から見た補助リンク機構
319 の側面図である。
【0087】第4実施例の補助リンク機構319 は、第10
回転部321 を介して第1回転リンク部材35と回転自在に
連結された第7補助リンク部材323 と、第11回転部325
を介して第7補助リンク部材323 と回転自在に連結され
るとともに、第12回転部327を介して第3回転リンク部
材37と回転自在に連結された第8補助リンク部材329
と、第4回転部21a と第11回転部325とを回転自在に連
結する第3連結部331 とで構成されている。また、平行
リンク3 の軸中心A〜Eに対して、平行リンク5 の軸中
心A’〜E’は同軸に構成されていても、あるいはそう
でなくてもよい。
回転部321 を介して第1回転リンク部材35と回転自在に
連結された第7補助リンク部材323 と、第11回転部325
を介して第7補助リンク部材323 と回転自在に連結され
るとともに、第12回転部327を介して第3回転リンク部
材37と回転自在に連結された第8補助リンク部材329
と、第4回転部21a と第11回転部325とを回転自在に連
結する第3連結部331 とで構成されている。また、平行
リンク3 の軸中心A〜Eに対して、平行リンク5 の軸中
心A’〜E’は同軸に構成されていても、あるいはそう
でなくてもよい。
【0088】したがって、連結部材39を固定した状態で
連結部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した
状態で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。このとき、補助リンク
機構317 の第12回転部327 も同方向へ移動する。
連結部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した
状態で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。このとき、補助リンク
機構317 の第12回転部327 も同方向へ移動する。
【0089】同様に、連結部材41を固定した状態で連結
部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。また、本実施
例のリンク機構317 においては、補助リンク機構319 を
設けることによりその剛性を向上させることができる。
部材39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態
で第1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。また、本実施
例のリンク機構317 においては、補助リンク機構319 を
設けることによりその剛性を向上させることができる。
【0090】次に、図10を用いて本発明の第5実施例に
ついて説明する。本実施例のリンク機構333 は、図1に
示されるリンク機構1 に対して平行リンク3 を2組設
け、これらの間に第6回転部25,25aどうしがずれた状態
で平行リンク5 を配置した例である。
ついて説明する。本実施例のリンク機構333 は、図1に
示されるリンク機構1 に対して平行リンク3 を2組設
け、これらの間に第6回転部25,25aどうしがずれた状態
で平行リンク5 を配置した例である。
【0091】本実施例のリンク機構33は、一対の平行リ
ンク3 の間に第2平行リンク5 が配置されている。一対
の平行リンク3 はそれぞれの第6回転部25が同軸上とな
るように配置され、一方、平行リンク5 は一対の平行リ
ンク3 の第6回転部25の軸中心とずれた状態で配置され
ている。
ンク3 の間に第2平行リンク5 が配置されている。一対
の平行リンク3 はそれぞれの第6回転部25が同軸上とな
るように配置され、一方、平行リンク5 は一対の平行リ
ンク3 の第6回転部25の軸中心とずれた状態で配置され
ている。
【0092】一対の平行リンク3 の第3回転リンク部材
31どうしをそれぞれ連結する第1連結部材43には、平行
リンク5 の第3回転リンク部材37が連結されている。こ
れと同様に、第1回転リンク部材29をそれぞれ連結する
連結部材41には、平行リンク5 の第1回転リンク部材35
が回転自在に連結されている。
31どうしをそれぞれ連結する第1連結部材43には、平行
リンク5 の第3回転リンク部材37が連結されている。こ
れと同様に、第1回転リンク部材29をそれぞれ連結する
連結部材41には、平行リンク5 の第1回転リンク部材35
が回転自在に連結されている。
【0093】さらに、一対の平行リンク3 の第2回転リ
ンク部材27をそれぞれ連結する連結部材39には、平行リ
ンク5 の第2回転リンク部材33が回転自在に連結されて
いる。
ンク部材27をそれぞれ連結する連結部材39には、平行リ
ンク5 の第2回転リンク部材33が回転自在に連結されて
いる。
【0094】したがって、連結部材39を固定した状態で
連結部材41をどの方向へ移動させても、第1連結部材43
は姿勢を維持した状態で連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。
連結部材41をどの方向へ移動させても、第1連結部材43
は姿勢を維持した状態で連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。
【0095】同様に、連結部材41を固定した状態で連結
部材39をどの方向へ移動させても、第1連結部材43は姿
勢を維持した状態で連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。
部材39をどの方向へ移動させても、第1連結部材43は姿
勢を維持した状態で連結部材39の移動量の(k−1)倍
の距離だけこれとは反対方向に移動する。
【0096】また、本実施例のリンク機構333 において
は、一対の平行リンク3 と、これらの間に配置され平行
リンク5 を設けることにより、その剛性を向上させるこ
とができる。
は、一対の平行リンク3 と、これらの間に配置され平行
リンク5 を設けることにより、その剛性を向上させるこ
とができる。
【0097】次に、図11および図12を用いて本発明の第
6実施例について説明する。本実施例のリンク機構337
は、図6に示される第3実施例のリンク機構301 と異な
るリンク機構339 が設けられたものである。なお、図12
は図11の矢視c方向から見た補助リンク機構339 の側面
図である。
6実施例について説明する。本実施例のリンク機構337
は、図6に示される第3実施例のリンク機構301 と異な
るリンク機構339 が設けられたものである。なお、図12
は図11の矢視c方向から見た補助リンク機構339 の側面
図である。
【0098】補助リンク機構339 は、第13回転部341 を
介して第2回転リンク部材33と一端が回転自在に連結さ
れた第9補助リンク部材343 と、第19回転部361 を介し
て第9補助リンク部材343 の他端に回転自在に一端が連
結され、他端が第14回転部349 を介して第3回転リンク
部材37と回転自在に連結された第10補助リンク部材345
と、第15回転部351 を介して第10補助リンク部材345 の
中間部に一端が回転自在に連結されるとともに、他端が
第16回転部353 を介して第1回転リンク部材35に回転自
在に連結された第11補助リンク部材347 と、第16回転部
353 を介して第11補助リンク部材347 の他端に第12補助
リンク部材355 の一端が回転自在に連結され、他端が第
18回転部359 を介して第9補助リンク部材343 の中間部
に連結された第12補助リンク部材355 とで構成されてい
る。
介して第2回転リンク部材33と一端が回転自在に連結さ
れた第9補助リンク部材343 と、第19回転部361 を介し
て第9補助リンク部材343 の他端に回転自在に一端が連
結され、他端が第14回転部349 を介して第3回転リンク
部材37と回転自在に連結された第10補助リンク部材345
と、第15回転部351 を介して第10補助リンク部材345 の
中間部に一端が回転自在に連結されるとともに、他端が
第16回転部353 を介して第1回転リンク部材35に回転自
在に連結された第11補助リンク部材347 と、第16回転部
353 を介して第11補助リンク部材347 の他端に第12補助
リンク部材355 の一端が回転自在に連結され、他端が第
18回転部359 を介して第9補助リンク部材343 の中間部
に連結された第12補助リンク部材355 とで構成されてい
る。
【0099】また、第14回転部349 の軸中心は第2リン
ク部材9 の第6回転部25の軸中心と同軸となっている。
さらに、第13回転部341 は第5回転部23の軸中心と同軸
となっている。しかし、これらの各軸は同軸に構成され
ていなくてもよい。
ク部材9 の第6回転部25の軸中心と同軸となっている。
さらに、第13回転部341 は第5回転部23の軸中心と同軸
となっている。しかし、これらの各軸は同軸に構成され
ていなくてもよい。
【0100】また、リンク機構339 は、2次元のパンタ
グラフ式平行リンクを形成している。回転部359,361,35
1,353,341,349 は、それぞれ第1〜第6回転部に相当
し、各軸間距離は、AB,BC,CD,AD,EA,E
B,EFに等しい。
グラフ式平行リンクを形成している。回転部359,361,35
1,353,341,349 は、それぞれ第1〜第6回転部に相当
し、各軸間距離は、AB,BC,CD,AD,EA,E
B,EFに等しい。
【0101】したがって、連結部材39を固定した状態で
連結部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した
状態で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。このとき、リンク機構
337 の第14回転部349 も同方向へ移動する。
連結部材41をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した
状態で第1連結部材43は連結部材41の移動量のk倍の距
離だけこれと同方向に移動する。このとき、リンク機構
337 の第14回転部349 も同方向へ移動する。
【0102】同様に、連結部材41を固定して、連結部材
39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態で第
1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍の距
離だけこれとは反対方向に移動する。また、本実施例の
リンク機構337 においては、上記第5実施例と同様に補
助リンク機構339 を設けることにより、その剛性を向上
させることができる。
39をどの方向へ移動させても、姿勢を維持した状態で第
1連結部材43は連結部材39の移動量の(k−1)倍の距
離だけこれとは反対方向に移動する。また、本実施例の
リンク機構337 においては、上記第5実施例と同様に補
助リンク機構339 を設けることにより、その剛性を向上
させることができる。
【0103】
【0104】
【0105】
【0106】
【0107】
【0108】
【0109】
【0110】
【0111】
【0112】
【0113】
【0114】
【0115】次に、本発明の第7実施例について図13
および図14を用いて説明する。第7実施例のリンク機
構501は、図1に示されるリンク機構1に、第3実施
例の補助リンク301とは異なる補助リンク機構503
を設けた例である。これにより、平行リンク5の一部と
補助リンク機構503とで新たな平行リンク部が形成さ
れる。
および図14を用いて説明する。第7実施例のリンク機
構501は、図1に示されるリンク機構1に、第3実施
例の補助リンク301とは異なる補助リンク機構503
を設けた例である。これにより、平行リンク5の一部と
補助リンク機構503とで新たな平行リンク部が形成さ
れる。
【0116】第7実施例の補助リンク機構503は、第
29回転部511を介して第2回転リンク部材33と回
転自在に連結された第21補助リンク部材521と、第
30回転部512を介して第21補助リンク部材521
の他端を回転自在に支持するとともに第1回転部11a
を回転自在に連結する第2回転部材315と、第31回
転部513を介して第2連結部材315と回転自在に連
結されるとともに、他端を第32回転部514を介して
第3回転リンク部材37と回転自在に連結された第22
補助リンク部材とで構成されている。
29回転部511を介して第2回転リンク部材33と回
転自在に連結された第21補助リンク部材521と、第
30回転部512を介して第21補助リンク部材521
の他端を回転自在に支持するとともに第1回転部11a
を回転自在に連結する第2回転部材315と、第31回
転部513を介して第2連結部材315と回転自在に連
結されるとともに、他端を第32回転部514を介して
第3回転リンク部材37と回転自在に連結された第22
補助リンク部材とで構成されている。
【0117】第5回転部23a と第29回転部511 との軸間
距離は第1回転部11a と第30回転部512 との軸間距離に
等しく、第29回転部511 と第30回転部512 との軸間距離
はE’B’に等しい。また、第30回転部512 と第31回転
部513 との軸間距離は第6回転部25a と第32回転部514
との軸間距離に等しく、第31回転部513 と第32回転部51
4 との軸間距離はB’F’に等しい。したがって、平行
リンク5 の一部と第21補助リンク部材521 ,第22補助リ
ンク部材522 とで複数の平行リンク部が構成されてい
る。
距離は第1回転部11a と第30回転部512 との軸間距離に
等しく、第29回転部511 と第30回転部512 との軸間距離
はE’B’に等しい。また、第30回転部512 と第31回転
部513 との軸間距離は第6回転部25a と第32回転部514
との軸間距離に等しく、第31回転部513 と第32回転部51
4 との軸間距離はB’F’に等しい。したがって、平行
リンク5 の一部と第21補助リンク部材521 ,第22補助リ
ンク部材522 とで複数の平行リンク部が構成されてい
る。
【0118】このように、第3実施例で示した第5補助
リンク部材305 と第6補助リンク部材313 とを第8回転
部309 で回転自在に(同一回転部で)連結するよりも、
本実施例のように2つの補助リンク部材をそれぞれ異な
った回転部で連結した方が、第1連結部材43の姿勢が維
持される動作範囲を広く確保することができる。
リンク部材305 と第6補助リンク部材313 とを第8回転
部309 で回転自在に(同一回転部で)連結するよりも、
本実施例のように2つの補助リンク部材をそれぞれ異な
った回転部で連結した方が、第1連結部材43の姿勢が維
持される動作範囲を広く確保することができる。
【0119】つまり、各補助リンク部材を任意の位置に
設置できるため、平行リンク5 の一部と補助リンク部材
とで形成される各平行リンク部が特異姿勢とならないよ
うに、独立に設定することができる。
設置できるため、平行リンク5 の一部と補助リンク部材
とで形成される各平行リンク部が特異姿勢とならないよ
うに、独立に設定することができる。
【0120】同様に、第4実施例で示した第7補助リン
ク部材323 と第8補助リンク部材329 とを第11回転部32
5 で(同一回転部で)連結せずに、複数の補助リンク部
材を第3連結部材331 の異なる回転部で連結し、第1回
転リンク部材35と第3回転リンク部材331 の異なる回転
部で連結し、第1回転リンク部材35とで第3回転リンク
部材を連結してもよい。
ク部材323 と第8補助リンク部材329 とを第11回転部32
5 で(同一回転部で)連結せずに、複数の補助リンク部
材を第3連結部材331 の異なる回転部で連結し、第1回
転リンク部材35と第3回転リンク部材331 の異なる回転
部で連結し、第1回転リンク部材35とで第3回転リンク
部材を連結してもよい。
【0121】なお、本発明の運動伝達装置は、例えば歩
行ロボットの脚駆動に適用することもできる。この場
合、脚の接地面を常に地面と水平になるようにすること
ができる。
行ロボットの脚駆動に適用することもできる。この場
合、脚の接地面を常に地面と水平になるようにすること
ができる。
【0122】
【発明の効果】以上のように本発明の運動伝達装置によ
れば、第1回転リンク部材や第2回転リンク部材の移動
量を少なく抑えながらも広い動作範囲を確保することが
可能となる。
れば、第1回転リンク部材や第2回転リンク部材の移動
量を少なく抑えながらも広い動作範囲を確保することが
可能となる。
【図1】 運動伝達装置の第1実施例を示す斜視図。
【図2】運動伝達装置に用いられる第1平行リンクを示
す斜視図。
す斜視図。
【図3】 運動伝達装置の動作範囲を示した模式図。
【図4】 運動伝達装置の第2実施例に係り、運動伝達
装置をマスタマニピュレータに適用した状態を示す斜視
図。
装置をマスタマニピュレータに適用した状態を示す斜視
図。
【図5】 図4のマスタマニュピレータを模式的に表現
した斜視図。
した斜視図。
【図6】 運動伝達装置の第3実施例を示す斜視図。
【図7】 図6の矢視a方向から見た補助リンク機構の
側面図。
側面図。
【図8】 運動伝達装置の第4実施例を示す斜視図。
【図9】 図8の矢視b方向から見た補助リンク機構の
側面図。
側面図。
【図10】 運動伝達装置の第5実施例を示す斜視図。
【図11】 運動伝達装置の第5実施例を示す斜視図。
【図12】 図11の矢視c方向から見た補助リンク機
構の側面図。
構の側面図。
【図13】 運動伝達装置の第7実施例を示す斜視図。
【図14】 運動伝達装置の第7実施例を示す側面図。
【図15】 従来の運動伝達装置をマスタ・スレーブマ
ニピュレータのマスタマニピュレータに適用した状態を
示す斜視図。
ニピュレータのマスタマニピュレータに適用した状態を
示す斜視図。
【符号の説明】1 リ ンク機構(運動伝達装置) 3,5 平行リンク7,7a 第1リンク部材 9,9a 第2リンク部材 13,13a 第3リンク部材 17,17a 第4リンク部材29,35 第1回転リンク部材 27,33 第2回転リンク部材 31,37 第3回転リンク部材39,41 連結部材 43 第1連結部材11,11a 第1回転部材 15,15a 第2回転部材 19,19a 第3回転部材 21,21a 第4回転部材 23,23a 第5回転部材 25,25a 第6回転部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 3/00 B25J 9/06 F16H 21/44
Claims (2)
- 【請求項1】第1リンク部材と、 前記第1リンク部材と第1回転部で回転自在に連結され
た第2リンク部材と、 前記第1リンク部材の中間部と第2回転部で回転自在に
連結された第3リンク部材と、 前記第3リンク部材と第3回転部で回転自在に連結され
るとともに前記第2リンク部材の中間部の第4回転部で
回転自在に連結された第4リンク部材と、 前記第1リンク部材の前記第1回転部と第2回転部とを
結ぶ延長線上に形成された第5回転部と、 前記第2リンク部材の前記第1回転部と前記第4回転部
の延長線上に形成された第6回転部と、 前記第3回転部を支持し、かつ前記第3回転部の軸中心
方向に対して直角方向を中心に前記第3回転部と回転自
在に連結された第1回転リンク部材と、 前記第5回転部を支持し、かつ前記第5回転部の軸中心
方向に対して直角方向を中心に前記第5回転部と回転自
在に連結された第2回転リンク部材と、 前記第6回転部を支持し、かつ前記第6回転部の軸中心
方向に対して直角方向を中心に前記第6回転部と回転自
在に連結された第3回転リンク部材と、 を備えたリンク機構を有する運動伝達装置において、 前記リンク機構の複数組を平行に配置し、かつ前記第3
回転リンク部材どうしをそれぞれ回転自在に第1連結部
で連結し、 また複数組設けられたリンク機構のうち、少なくとも2
組のリンク機構の一方の前記第6回転部の軸中心と他方
のリンク機構の前記第6回転部の軸中心とがずれた状態
で構成されている ことを特徴とする運動伝達装置。 - 【請求項2】複数組設けられたリンク機構のうち、少な
くとも1組のリンク機構に補助リンク機構を設け、前記
第1リンク部材が移動しても姿勢が変化しないように前
記リンク機構の各リンク部材と前記補助リンク部材とを
連結して構成したことを特徴とする請求項1に記載の運
動伝達装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11838291A JP3165170B2 (ja) | 1990-05-24 | 1991-05-23 | 運動伝達装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-132499 | 1990-05-24 | ||
JP13249990 | 1990-05-24 | ||
JP11838291A JP3165170B2 (ja) | 1990-05-24 | 1991-05-23 | 運動伝達装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04226878A JPH04226878A (ja) | 1992-08-17 |
JP3165170B2 true JP3165170B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=26456335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11838291A Expired - Fee Related JP3165170B2 (ja) | 1990-05-24 | 1991-05-23 | 運動伝達装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3165170B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101262985B (zh) * | 2005-09-16 | 2011-12-14 | 株式会社爱发科 | 输送机构、输送装置及真空处理装置 |
CN104476539B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-06-15 | 广西大学 | 一种可控机构式轮式移动码垛机器人 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP11838291A patent/JP3165170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04226878A (ja) | 1992-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1684950B1 (en) | Parallel kinematics mechanism with a concentric spherical joint | |
US5673595A (en) | Four degree-of-freedom manipulator | |
US7281447B2 (en) | Articulated mechanism comprising a cable reduction gear for use in a robot arm | |
EP1863734B1 (en) | Parallel robot | |
JP3806273B2 (ja) | 四自由度パラレルロボット | |
US6330837B1 (en) | Parallel mechanism | |
US8099188B2 (en) | Parallel kinematic robot and method for controlling this robot | |
US20030005786A1 (en) | Parallel mechanism | |
JP2004512187A (ja) | 産業ロボット | |
CN101687320B (zh) | 利用旋转驱动器的机器人操作器 | |
JP4289506B2 (ja) | 四自由度パラレルロボット | |
JP4696384B2 (ja) | パラレルリンクロボット | |
JP2588418B2 (ja) | 3次元マニピュレータ | |
JP2010247280A (ja) | 多自由度ロボット装置 | |
US20040013509A1 (en) | Parallel kinematics mechanism with a concentric spherical joint | |
JP4984114B2 (ja) | 空間3自由度パラレル機構及び該空間3自由度パラレル機構を用いた多軸制御工作機械 | |
JP3165170B2 (ja) | 運動伝達装置 | |
JP3805560B2 (ja) | ロボット装置 | |
JPH10109285A (ja) | マニプレータ | |
EP0503084B1 (en) | Industrial robot with multiple driving device | |
JPH04322988A (ja) | ロボットの関節機構 | |
JPH10286792A (ja) | 平行リンクで構成された脚を有する位置決め装置及び工作機械 | |
KR20000073215A (ko) | 병렬 로봇의 제어방법 및 장치 | |
JPH03228588A (ja) | 産業用ロボツトの位置誤差補償装置 | |
JP2001129740A (ja) | 3自由度位置決め機構 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080302 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090302 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100302 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110302 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |