JP4221458B2 - 多関節ロボットおよびその駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1に係る多関節ロボット(以下、単にロボットという)を図1に概略図で示す。なお、この実施形態1のロボットは本発明のロボットの基本形を示すものである。
前記式(3)は、非駆動関節の始動トルクが駆動関節のモータの最大トルクの(M2/M1)倍よりも大きければ、非駆動関節を駆動関節の慣性力で操作することが不可能であることを表している。また、式(3)により、非駆動関節の所望の加速度つまり所望の軌跡(例えば、非駆動関節を図1に示す実線に示す位置から点線に示す位置まで移動させる軌跡)を与えれば、それに必要な駆動関節のトルク値が求められる。しかして、そのトルクで駆動関節を動作させることにより、つまりそのトルクで第1水平旋回軸2を旋回させることにより、第1傾斜旋回軸3に慣性力および重力を作用させて第1傾斜旋回軸3を所望角度とすることができる。
本発明の実施形態2に係るロボットを図2に概略図で示す。この実施形態2のロボットR2は、実施形態1のロボットR1を多段に改変したものであって、図2に示すように、水平に配設された基部11と、基部11に水平旋回可能に装着された第1水平旋回軸12と、第1水平旋回軸12の傾斜端面(45度傾斜端面)12aに傾斜旋回可能に装着された第1傾斜旋回軸13と、第1傾斜旋回軸13の水平端面13aに水平旋回可能に装着された第2水平旋回軸14と、第2水平旋回軸14の傾斜端面(45度傾斜端面)14aに傾斜旋回可能に装着された第2傾斜旋回軸15と、第2傾斜旋回軸15の水平端面15aに水平旋回可能に装着された第3水平旋回軸16と、第3水平旋回軸16の傾斜端面(45度傾斜端面)16aに傾斜旋回可能に装着された第3傾斜旋回軸17とを備えてなるものとされ、第3傾斜旋回軸17先端にエンドエフェクタEが装着される。
本発明の実施形態3に係るロボットを図5に概略図で示す。この実施形態3のロボットR3は、実施形態2のロボットR2を改変してなるものであって、図5に示すように、水平に配設された基部21と、基部21に水平旋回可能に装着された第1水平旋回軸22と、第1水平旋回軸22の傾斜端面(45度傾斜端面)22aに傾斜旋回可能に装着された第1傾斜旋回軸23と、第1傾斜旋回軸23の水平端面23aに水平旋回可能に装着された第2水平旋回軸24と、第2水平旋回軸24の傾斜端面(45度傾斜端面)24aに傾斜旋回可能に装着された第2傾斜旋回軸25と、第2傾斜旋回軸25の水平端面25aに水平旋回可能に装着された第3水平旋回軸26と、第3水平旋回軸26の傾斜端面(45度傾斜端面)26aに傾斜旋回可能に装着された第3傾斜旋回軸27とを備えてなるものとされ、第3傾斜旋回軸27先端にエンドエフェクタEが装着される。
次に、図8〜図12を参照しながら、本発明の実施形態4に係るロボットR4により円柱状ワークW側面に部品を取り付ける場合について説明する。
E エンドエフェクタ
T ツール
W ワーク
1 基部
2 第1水平旋回軸
2a 傾斜端面
3 第1傾斜旋回軸
Claims (8)
- 水平に旋回可能とされた所要数の水平旋回軸と、前記水平旋回軸の傾斜面に傾斜旋回可能に装着された所要数の傾斜旋回軸とを備え、
前記旋回軸の関節は、駆動関節または非駆動関節とされ、
前記駆動関節の数が、前記非駆動関節の数より少なくされ、
少なくとも基部に最も近い水平旋回軸の関節が駆動関節とされ、
前記非駆動関節は、ブレーキとエンコーダとを備えてなる
ことを特徴とする多関節ロボット。 - 前記水平旋回軸のうち基部に装着された水平旋回軸の水平旋回関節が駆動関節とされ、残りの水平旋回軸の水平旋回関節が非駆動関節とされ、
前記傾斜旋回軸の傾斜旋回関節が非駆動関節とされ、
前記駆動関節は、エンコーダを備えてなる
ことを特徴とする請求項1記載の多関節ロボット。 - 水平に旋回可能とされた所要数の水平旋回軸と、前記水平旋回軸の傾斜面に傾斜旋回可能に装着された所要数の傾斜旋回軸とを備え、
前記旋回軸の関節は、駆動関節または非駆動関節とされ、
前記駆動関節の数が、前記非駆動関節の数より少なくされ、
少なくとも基部に最も近い水平旋回軸の関節が駆動関節とされ、
前記非駆動関節は、ブレーキとエンコーダとを備えてなる
ことを特徴とするエンドエフェクタ。 - 前記水平旋回軸のうち基部に装着された水平旋回軸の水平旋回関節が駆動関節とされ、残りの水平旋回軸の水平旋回関節が非駆動関節とされ、
前記傾斜旋回軸の傾斜旋回関節が非駆動関節とされ、
前記駆動関節は、エンコーダを備えてなる
ことを特徴とする請求項3記載のエンドエフェクタ。 - 請求項3または4記載のエンドエフェクタを備えてなることを特徴とする多関節ロボット。
- 請求項1記載の多関節ロボットまたは請求項3記載エンドエフェクタの駆動方法であって、
駆動される非駆動関節の数を、前記非駆動関節を駆動する駆動関節の数を超えないようにしながら、前記駆動関節を有する水平旋回軸を旋回させた際に非駆動関節を有する旋回軸に作用する慣性力と、該旋回軸に作用する重力との協働により、同旋回軸を順次駆動することを特徴とする駆動方法。 - 請求項2記載の多関節ロボットまたは請求項4記載エンドエフェクタの駆動方法であって、
駆動関節を有する水平旋回軸を旋回させた際に非駆動関節を有する旋回軸に作用する慣性力と、該旋回軸に作用する重力との協働により、駆動関節から遠い位置にある非駆動関節から順次所定の角度として最終の所望形態となすことを特徴とする駆動方法。 - 非駆動関節を有する旋回軸を、事前に駆動関節を有する水平旋回軸による慣性力が作用する姿勢とすることを特徴とする請求項6または7記載の駆動方法。
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