JP5216458B2 - パラレルリンク機構、およびパラレルリンク機構を備えたマニピュレータ - Google Patents
パラレルリンク機構、およびパラレルリンク機構を備えたマニピュレータ Download PDFInfo
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Description
図1に示すように、本実施形態に係るパラレルリンク機構1は、ベースプレート2と、ベースプレート2から離間したエンドプレート3とを備えている。ベースプレート2とエンドプレート3とは、第1可動リンク11と、第2可動リンク12と、第3可動リンク13と、第4可動リンク14と、第1固定リンク21と、第2固定リンク22とを介して連結されている。
ここで、図13〜図15を参照しながら、本実施形態に係るパラレルリンク機構の構成によって、各リンクに曲げモーメントが発生しないメカニズムを説明する。
従来のリンク機構:X軸方向の力/Y軸方向の力/Z軸方向の力/
Y軸回りのモーメント/Z軸回りのモーメント
本実施形態のリンク機構:X軸方向の力/Y軸方向の力/Z軸方向の力(固定リンク1、2それぞれに)
となる。
次に、上記パラレルリンク機構1を備えたマニピュレータの例について説明する。以下に説明するマニピュレータは、人間の腕に類似したマニピュレータであり、人間の腕と同様の動作を行う。
以上のように、本実施形態によれば、パラレルリンク機構1のベースプレート2側とエンドプレート3側とで、1自由度と3自由度、もしくは3自由度と1自由度といった合計4自由度を実現することができるので、肘と手首に対応する機構や、肩と肘に対応する機構を得ることができる。したがって、人の腕に類似したマニピュレータを実現することができる。
2 ベースプレート(第1の部材)
3 エンドプレート(第2の部材)
10 アクチュエータ
11 第1可動リンク
11a 第1可動リンクの一端
11b 第1可動リンクの他端
12 第2可動リンク
13 第3可動リンク
14 第4可動リンク
21 第1固定リンク
22 第2固定リンク
31,32,33,34 関節
51,52 マニピュレータ
61 上腕部
62 前腕部
71 肩
72 肘
73 手首
Claims (8)
- 第1の部材と、
前記第1の部材から離間した第2の部材と、
一端が2自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第1の部材の第1〜第4の位置にそれぞれ連結され、他端が2自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第2の部材の第5〜第8の位置にそれぞれ連結され、前記一端および前記他端の合計で5自由度の回転が可能であり、伸縮用のアクチュエータを有する伸縮自在な第1〜第4の可動リンクと、
一端が1自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第1の部材の第9の位置に連結され、他端が3自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第2の部材の第10の位置に連結された、伸縮不能な第1の固定リンクと、
一端が1自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第1の部材における前記第9の位置と異なる位置である第11の位置に連結され、他端が3自由度以上の回転が可能な関節を介して前記第2の部材の前記第10の位置に連結された、伸縮不能な第2の固定リンクと、
からなるパラレルリンク機構。 - 請求項1に記載のパラレルリンク機構を備えたマニピュレータ。
- 上腕部と、前記上腕部に連結された前腕部とを備え、
前記前腕部が前記パラレルリンク機構によって構成されている、
請求項2に記載のマニピュレータ。 - 上腕部と、前記上腕部に連結された前腕部とを備え、
前記上腕部が前記パラレルリンク機構によって構成されている、
請求項2に記載のマニピュレータ。 - 上腕部と、前記上腕部に連結された前腕部とを備え、
前記上腕部および前記前腕部が、それぞれ前記パラレルリンク機構によって構成されている、
請求項2に記載のマニピュレータ。 - 前記アクチュエータは、流体圧で駆動されるアクチュエータである、
請求項2〜5のいずれか一つに記載のマニピュレータ。 - 前記アクチュエータは、モータとボールねじとを有するアクチュエータである、
請求項2〜5のいずれか一つに記載のマニピュレータ。 - 前記第1の部材の前記第9の位置と前記第11の位置とを結ぶ直線から、前記第2の部材の前記第10の位置へ下ろした垂線が、前記第1の部材および前記第2の部材とそれぞれ直交するときの姿勢を基準姿勢としたとき、この基準姿勢において、
前記第2の部材の前記第5の位置と前記第7の位置とを結ぶ直線と、前記第6の位置と前記第8の位置とを結ぶ直線の交点を通り、第2の部材と直交する軸に関して、前記第1の可動リンクおよび前記第3の可動リンクの伸長によって発生するモーメントが正および負のいずれか一方の値で、前記第2の可動リンクおよび前記第4の可動リンクの伸長によって発生するモーメントが他方の値となるように、第1〜第4の可動リンクが配置されている、
請求項2〜7のいずれか一つに記載のマニピュレータ。
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