JP6581235B1 - リンク機構 - Google Patents

リンク機構 Download PDF

Info

Publication number
JP6581235B1
JP6581235B1 JP2018066573A JP2018066573A JP6581235B1 JP 6581235 B1 JP6581235 B1 JP 6581235B1 JP 2018066573 A JP2018066573 A JP 2018066573A JP 2018066573 A JP2018066573 A JP 2018066573A JP 6581235 B1 JP6581235 B1 JP 6581235B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
joint
actuator
sublink
slider
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.)
Active
Application number
JP2018066573A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019177426A (ja
Inventor
石川 哲也
哲也 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2018066573A priority Critical patent/JP6581235B1/ja
Priority to CN201910241837.8A priority patent/CN110315519B/zh
Priority to US16/367,990 priority patent/US10751887B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6581235B1 publication Critical patent/JP6581235B1/ja
Publication of JP2019177426A publication Critical patent/JP2019177426A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
    • B25J9/107Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms of the froglegs type
    • 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
    • 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
    • B25J9/12Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B25J9/126Rotary actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

【課題】簡易な構成で関節の剛性を変化させることのできるリンク機構を提供すること。【解決手段】リンク機構10は、第1メインリンク11と第2メインリンク21とを関節31で結合している。一端が、第2メインリンク21の関節31に対向する位置に、関節31の回転軸と直交する平面に沿って回動可能に取り付けられ、且つ、一端から関節31に向けて延びた回動バー41と、回動バー41上に回動バー41に沿ってスライド可能に設けられたスライダ42と、一端が関節31に結合されるとともに他端がスライダ42に結合され、スライダ42を移動させる移動機構50と、回動バー41と第2メインリンク21とに接続され回動バー41を中立位置に向けて付勢する弾性体43と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、2本のリンクを関節で結合したリンク機構に関する。
従来、ロボット等のリンク機構では、第1リンクと第2リンクとを関節で接続し、関節部に配置した電動アクチュエータの駆動力によって第1リンクに対して第2リンクを回動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2016−74055号公報
特許文献1のリンク機構では、第1リンクに対して第2リンクを回動させるための関節の駆動力は、電動アクチュエータの駆動力によって決められる。具体的には、関節部にトルクセンサを配置し、トルクセンサで検出した検出値に基づき制御装置により電動アクチュエータの駆動力が制御される。
一方、ロボットのリンク機構では、第1リンクに対する第2リンクの剛性を変化させることができると好ましい。第1リンクに対して第2リンクの回動を止めた際、外部の状況に応じて、第2リンクに外力が加わっても第1リンクに対して第2リンクが止まった状態がよい場合もあれば、第2リンクに同じ大きさの外力が加わることで第1リンクに対して第2リンクが回動した方がよい場合もある。
しかし、特許文献1の構成では、電動アクチュエータの駆動力が、電動アクチュエータの回転軸から減速機を介して関節(起歪体)に伝達されるだけであり、外部の状況に応じて、第1リンクに対する第2リンクの回動を維持する力(関節の剛性)を変化せることが難しい。また、関節の剛性を変化させるには、関節のトルクセンサの信号を受け取ってから伝動アクチュエータを動作させる必要があり、外部の状況に対して動作が遅れてしまう。
本発明は、以上の点に鑑み、簡易な構成で関節の剛性を変化させることのできるリンク機構を提供することを目的とする。
[1]上記目的を達成するため、本発明は、
第1メインリンクと第2メインリンクとを関節で結合したリンク機構であって、
一端が前記第2メインリンクの前記関節に対向する位置に、前記関節の回転軸と直交する平面に沿って回動可能に取り付けられ、且つ、前記一端から前記関節に向けて延びた回動バーと、
前記回動バー上に前記回動バーに沿ってスライド可能に設けられたスライダと、
一端が前記関節に結合されるとともに他端が前記スライダに結合され、前記スライダを移動させる移動機構と、
前記回動バーと前記第2メインリンクとに接続され前記回動バーを中立位置に向けて付勢する弾性体と、
を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、リンク機構は、一端が第2メインリンクの関節に対向する位置に、関節の回転軸と直交する平面に沿って回動可能に取り付けられ、且つ、一端から関節に向けて延びた回動バーと、回動バー上に回動バーに沿ってスライド可能に設けられたスライダと、回動バーと第2メインリンクとに接続され回動バーを中立位置に向けて付勢する弾性体と、を備えている。このため、回動バー上のスライダの位置を変えることで、簡易な構成で関節の剛性を変化させることができる。
[2]また、本発明においては、前記移動機構は、
一端が前記関節に結合されたA系統第1サブリンクと、
一端が前記スライダに回動自在に結合されたA系統第2サブリンクと、からなり、
前記A系統第1サブリンクの他端と前記A系統第2サブリンクの他端とが支点に互いに回動自在に結合されたAリンク系統と、
一端が前記関節に結合されるとともに前記A系統第1サブリンクとは異なる方向に延びたB系統第1サブリンクと、
一端が前記スライダに回動自在に結合されたB系統第2サブリンクと、からなり、
前記B系統第1サブリンクの他端と前記B系統第2サブリンクの他端とが支点に互いに回動自在に結合されたBリンク系統と、
前記A系統第1サブリンクを回動させるAアクチュエータと、
前記B系統第1サブリンクを回動させるBアクチュエータと、
前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとの駆動を制御する制御部と、
を備えていることが好ましい。
かかる構成によれば、移動機構は、A系統第1サブリンク、A系統第2サブリンクからなるAリンク系統と、B系統第1サブリンク、B系統第2サブリンクからなるBリンク系統と、を備え、制御部により、Aリンク系統をAアクチュエータで回動させ、Bリンク系統をBアクチュエータで回動させるだけなので、例えばスライダの位置を変更するためだけのアクチュエータが不要となり、簡易且つ軽量な構成で関節の剛性を変化させることができる。
[3]また、本発明においては、前記関節の回動軸と前記回動バーの前記一端の回動軸とは平行に配置されていることが好ましい。
かかる構成によれば、関節の回動軸と回動バーの一端の回動軸とは平行に配置されているので、第1メインリンクに対する第2メインリンクが回動する平面と、第2メインリンクに対する回動バーが回動する平面とを、同じ平面することができ、配置を簡単することができる。
[4]また、本発明においては、前記制御部は、前記A系統第1サブリンクと前記B系統第1サブリンクとを同一方向に回動させるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することが好ましい。
かかる構成によれば、A系統第1サブリンクとB系統第1サブリンクとを同一方向に回動させるようにAアクチュエータとBアクチュエータとを制御することで、A系統第2サブリンク及びB系統第2サブリンクを介して駆動力がスライダに伝えられ、スライダは回動軸から支持軸までの距離を保った状態で、関節を中心に回動する。スライダが関節を中心に回動することで、駆動力が回動バー、弾性体を介して第2メインリンクに伝えられ、第2メインリンクを関節に対して回動させることができる。
[5]また、本発明においては、前記制御部は、前記A系統第1サブリンクと前記B系統第1サブリンクとを互いに逆方向に回動させるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することが好ましい。
かかる構成によれば、A系統第1サブリンクとB系統第1サブリンクとを互いに逆方向に回動させるように、AアクチュエータとBアクチュエータとを制御することで、A系統第2サブリンクとB系統第2サブリンクを介して、回動バー上のスライダの位置を変更し、関節の剛性を変更することができる。
[6]また、本発明においては、前記制御部は、前記A系統第1サブリンクの回動角と前記B系統第1サブリンクの回動角とが互いに異なる回動角となるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することが好ましい。
かかる構成によれば、制御部が、A系統第1サブリンクとB系統第1サブリンクとを同一方向に回動させるとともに回動角が互いに異なる回動角となるように、AアクチュエータとBアクチュエータとを制御することで、第2メインリンクを関節に対して回動させるとともに関節の剛性を変更することができる。さらに、制御部が、A系統第1サブリンクとB系統第1サブリンクとを互いに逆方向に回動させるとともに回動角が互いに異なる回動角となるように、AアクチュエータとBアクチュエータとを制御することで、関節の剛性を変更するとともに第2メインリンクを関節に対して回動させることができる。
本発明のリンク機構を示す正面図。 図2Aは静止状態のリンク機構を示す作用図。図2BはA系統第1サブリンクとB系統第1サブリンクとを同じ方向に回動させたときのリンク機構の作用図。 図3Aは低剛性にしたリンク機構を示す作用図。図3Bは低剛性のリンク機構に外力が加わったときの作用図。図3Cは高剛性にしたリンク機構を示す作用図。図3Dは高剛性のリンク機構に外力が加わったときの作用図。
図を参照して、本発明の実施形態のリンク機構10を説明する。なお、図1〜図3はリンク機構10の構成を概念的に示したものである。図1に示すように、リンク機構10は、第1メインリンク11と、第2メインリンク21とが関節31で結合されている。
第1メインリンク11は、例えば矩形状の部材であり、第2メインリンク21側の端部の中央部に関節31が配置されている。第2メインリンク21は、例えばフレーム状の部材であり、第1メインリンク11側の端部枠部材の中央部に関節31が配置されている。第2メインリンク21は、関節31寄りに開口22が形成されている。
リンク機構10は、開口22を挟んで第2メインリンク21の関節31に対向する第2メインリンク21の位置に、一端が関節31の回転軸と直交する平面に沿って回動可能に取り付けられ、且つ、一端から関節31に向けて延びた回動バー41を備えている。またリンク機構10は、回動バー41上に回動バー41に沿ってスライド可能に設けられたスライダ42を備えている。
またリンク機構10は、一端が関節31に結合されるとともに他端がスライダ42に結合され、スライダ42を移動させる移動機構50と、回動バー41と第2メインリンク21とに接続され回動バー41を中立位置に向けて付勢する弾性体43としての圧縮ばねと、を備えている。
次に移動機構50について説明する。移動機構50は、Aリンク系統51と、Bリンク系統61と、を備えている。
Aリンク系統51は、一端が関節31に結合されたA系統第1サブリンク52と、一端がスライダ42の支持軸44に回動自在に結合されたA系統第2サブリンク53と、からなり、A系統第1サブリンク52の他端とA系統第2サブリンク53の他端とが支点54に互いに回動自在に結合されている。
Bリンク系統61は、一端が関節31に結合されるとともにA系統第1サブリンク52とは異なる方向に延びたB系統第1サブリンク62と、一端がスライダ42の支持軸44に回動自在に結合されたB系統第2サブリンク63と、からなり、B系統第1サブリンク62の他端とB系統第2サブリンク63の他端とが支点64に互いに回動自在に結合されている。
また、移動機構50は、関節31に設けられてA系統第1サブリンク52を回動させるAアクチュエータ55と、関節31にAアクチュエータ55と同軸に設けられてB系統第1サブリンク62を回動させるBアクチュエータ65と、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65との駆動を制御する制御部32と、を備えている。関節31の回動軸と回動バー41の回動機構46の回動軸45とは平行に配置されている。Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65は、モータである。なお、実施形態では、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65をモータとしたが、これに限定されず、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65をシリンダとしてもよく、A系統第1サブリンク52とB系統第1サブリンク62とを回動させることができれば、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65の形式は問わない。
以下においては、Aアクチュエータ55の回転軸及びBアクチュエータ65の回転軸は、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62の回転軸と同軸に結合され、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65の回転軸が、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62の回動軸と一致する場合について説明する。しかし、Aアクチュエータ55の回転軸及びBアクチュエータ65の回転軸が、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62の回転軸と同軸に設けられておらず、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65がギヤ等を介してA系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62を回動するように設けられていてもよい。
リンク機構10は、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを同方向に回転させ、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62を関節31の回りに同方向に回動させることで、関節31を軸に第1メインリンク11に対して第2メインリンク21を回動させる。また、リンク機構10は、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを逆方向に回転させ、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62を関節31の回りに逆方向に回動させることで、スライダ42を回動バー41に沿って移動させる。
次に以上に述べたリンク機構10の第2メインリンク21を回動させる作用を詳しく説明する。
図2Aに示すように、回動バー41は、第2メインリンク21に回動軸45を介して回動可能に設けられている。回動軸45からスライダ42の支持軸44までの距離はL1である。
Aアクチュエータ55を反時計方向(図中、左回り)に駆動させ、A系統第1サブリンク52を関節31に対して矢印(1)のように反時計方向に回動させる。Bアクチュエータ65を反時計方向(図中、左回り)に駆動させ、B系統第1サブリンク62を関節31に対して矢印(2)のように反時計方向に回動させる。このとき、A系統第1サブリンク52の回動角度と、B系統第1サブリンク62の回動角度とは等しい。
すると、A系統第2サブリンク53及びB系統第2サブリンク63を介して駆動力がスライダ42に伝えられ、スライダ42は回動軸45から支持軸44までの距離L1を保った状態で、関節31を中心に回動する。スライダ42が関節31を中心に回動することで、駆動力が回動バー41、弾性体43を介して第2メインリンク21に伝えられ、第2メインリンク21が関節31に対して矢印(3)のように反時計方向に回動し、図2Bの状態となる。
なお、実施形態では、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65を反時計方向に駆動させ、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62を関節31に対して反時計方向に回動させたが、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65を時計方向(図中、右回り)に駆動させ、A系統第1サブリンク52及びB系統第1サブリンク62を関節31に対して時計方向に回動させると、第2メインリンク21が関節31に対して時計方向に回動する。さらに、実施形態では、スライダ42は回動軸45から支持軸44までの距離をL1としたが、回動軸45から支持軸44までの距離が変更されても同様の動作をする。また、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65は、第1メインリンク11に固定されている。
また、本実施形態のリンク機構10は、関節31の駆動時に、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65との駆動力が1つの回動バー41に伝達されトルクが合算されことになる。
次に以上に述べたリンク機構10の関節31の剛性を変更させる作用を説明する。
図3Aに示すように、スライダ42は、回動軸45から支持軸44までの距離がL1である。ここで、図3Bに示すように、第2メインリンク21が外力Fを受けると回動バー41が回動軸45を中心に回動し、第2メインリンク21が円弧の長さR1(回動角θ1)だけ関節31を中心に回動する。
次に、図3Cに示すように、Aアクチュエータ55を反時計方向に駆動させ、A系統第1サブリンク52を関節31に対して矢印(11)のように反時計方向に回動させる。Bアクチュエータ65を時計方向に駆動させ、B系統第1サブリンク62を関節31に対して矢印(12)のように時計方向に回動させる。このとき、A系統第1サブリンク52の回動角度と、B系統第1サブリンク62の回動角度とは等しい。スライダ42が回動バー41に沿って移動し、回動軸45から支持軸44までの距離がL2となる。スライダ42に回動バー41を回動させる方向の力が加えられる際、回動軸45から支持軸44までの距離L2がL1より小さくなると(L2<L1)、回動バー41を中立位置に向けて付勢する弾性体43の付勢力に抗して回動バー41を動かすにはより大きな力が必要になるので、関節31の剛性が高くなる。
ここで、図3Dに示すように、第2メインリンク21が外力Fを受けると回動バー41が回動し、第2メインリンク21が円弧の長さR2(回動角θ2)だけ回動する。第2メインリンク21が、同じ大きさの外力Fを受けても、図3Bの状態よりも図3Dの状態の関節31の剛性が高いので、第2メインリンク21の移動距離となる円弧の長さR2がR1よりも小さくなる(回動角θ2がθ1よりも小さくなる)。
このように、関節31を低剛性とするときは、スライダ42を移動させて回動軸45から支持軸44までの距離を大きくすることができる。一方、関節31を高剛性とするときは、スライダ42を移動させて回動軸45から支持軸44までの距離を小さくし、容易に関節31の剛性を調整することができる。また、第1メインリンク11を「太もも」、第2メインリンク21を「すね」、関節31を「ひざ」、スライダ42を「ブッシュ」と見立てると、ブッシュ位置を変えることでひざ剛性を変更することができるといえる。
以上から、本実施の形態のリンク機構10は、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65の2つのアクチュエータで、関節31の駆動と関節31の剛性の調整を行う。したがって剛性を変更させるための剛性調整用アクチュエータを別途必要としないため、全体としても軽量にすることができる。また、本実施の形態のようないわゆるパラレルメカニズムタイプでは、関節31の駆動時に、2個のアクチュエータ55、65のトルクを合算することができる。このため、関節31を1つのアクチュエータで駆動させる場合に比べ、同じ出力でもアクチュエータの大きさや重量を比較的小さくできる。
次に本発明の効果について説明する。
本発明のリンク機構10は、第2メインリンク21の関節31に対向する位置に、一端が回動可能に取り付けられ且つ他端が関節31側に延びた回動バー41と、回動バー41上に回動バー41に沿ってスライド可能に設けられたスライダ42と、回動バー41と第2メインリンク21とに接続され回動バー41を中立位置に向けて付勢する弾性体43と、を備えている。このため、回動バー41上のスライダ42の位置を変えることで、容易且つ簡易な構成で関節31の剛性を変化させることができる。
さらに、移動機構50は、A系統第1サブリンク52、A系統第2サブリンク53からなるAリンク系統51と、B系統第1サブリンク62、B系統第2サブリンク63からなるBリンク系統61と、備え、制御部により、Aリンク系統51をAアクチュエータ55で回動させ、Bリンク系統61をBアクチュエータ65で回動させるだけなので、例えばスライダ42の位置を変更するためだけのアクチュエータが不要となり、簡易且な構成で関節の剛性を変化させることができる。さらに、回動バー41上のスライダ42の位置を変えることで梃の原理を利用して、小さな駆動力の小型アクチュエータでも関節31の高剛性を得ることができ、アクチュエータを小型化にし、軽量化を図ることができる。
さらに、関節31の回動軸と回動バー41の一端の回動軸とは平行に配置されているので、第1メインリンク11に対する第2メインリンク21が回動する平面と、第2メインリンク21に対する回動バー41が回動する平面とを、同じ平面することができ、配置を簡単することができる。
さらに、制御部32が、A系統第1サブリンク52とB系統第1サブリンク62とを同一方向に回動させるようにAアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを制御することで、A系統第2サブリンク53及びB系統第2サブリンク63を介して駆動力がスライダ42に伝えられ、スライダ42は回動軸45から支持軸44までの距離を保った状態で、関節31を中心に回動する。スライダ42が関節31を中心に回動することで、駆動力が回動バー41、弾性体43を介して第2メインリンク21に伝えられ、第2メインリンク21を関節31に対して回動させることができる。
さらに、制御部32が、A系統第1サブリンク52とB系統第1サブリンク62とを互いに逆方向に回動させるように、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを制御することで、A系統第2サブリンク53とB系統第2サブリンク63を介して、回動バー41上のスライダ42の位置を変更し、関節31の剛性を変更することができる。
さらに、制御部32が、A系統第1サブリンク51とB系統第1サブリンク61とを同一方向に回動させるとともに回動角が互いに異なる回動角となるように、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを制御することで、第2メインリンク21を関節31に対して回動させるとともに関節31の剛性を変更することができる。さらに、制御部32が、A系統第1サブリンク52とB系統第1サブリンク62とを互いに逆方向に回動させるとともに回動角が互いに異なる回動角となるように、Aアクチュエータ55とBアクチュエータ65とを制御することで、関節31の剛性を変更するとともに第2メインリンク21を関節31に対して回動させることができる。
なお、実施形態では、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65の軸を関節31の軸と一致させるように配置したが、これに限定されず、Aアクチュエータ55でA系統第1サブリンク52を回動させ、Bアクチュエータ65でB系統第1サブリンクを回動させることができれば、Aアクチュエータ55及びBアクチュエータ65の配置する場所、姿勢は問わない。
また、実施形態では、A系統第1サブリンク52の長さとB系統第1サブリンク62の長さを等しくし、A系統第2サブリンク53の長さとB系統第2サブリンク63の長さを等しくし、Aリンク系統51とBリンク系統61とを対称にしたが、これに限定されず、A系統第1サブリンク52の長さとB系統第1サブリンク62の長さを異なるようにし、A系統第2サブリンク53の長さとB系統第2サブリンク63の長さも異なるようにし、Aリンク系統51とBリンク系統61とを非対称としても差し支えない。
また、図3A〜図3Dの実施形態では、A系統第1サブリンク52の回動角度と、B系統第1サブリンク62の回動角度とは等しくしたが、これに限定されず、A系統第1サブリンク52の回動角度と、B系統第1サブリンク62の回動角度とを異なるようにしても差し支えない。
また、実施形態では弾性体43を圧縮ばねとしたが、これに限定されず、引張ばね、板ばね、ゴムなどでもよく、回動バー41を中立位置に付勢できれば材質は問わない。さらに、回動バー41を中立位置に付勢できれば、弾性体43の配置する場所も問わない。
10 リンク機構
11 第1メインリンク
21 第2メインリンク
31 関節
32 制御部
41 回動バー
42 スライダ
43 弾性体
44 支持軸
45 回動軸
50 移動機構
51 Aリンク系統
52 A系統第1サブリンク
53 A系統第2サブリンク
54 支点
55 Aアクチュエータ
61 Bリンク系統
62 B系統第1サブリンク
63 B系統第2サブリンク
64 支点
65 Bアクチュエータ

Claims (6)

  1. 第1メインリンクと第2メインリンクとを関節で結合したリンク機構であって、
    一端が前記第2メインリンクの前記関節に対向する位置に、前記関節の回転軸と直交する平面に沿って回動可能に取り付けられ、且つ、前記一端から前記関節に向けて延びた回動バーと、
    前記回動バー上に前記回動バーに沿ってスライド可能に設けられたスライダと、
    一端が前記関節に結合されるとともに他端が前記スライダに結合され、前記スライダを移動させる移動機構と、
    前記回動バーと前記第2メインリンクとに接続され前記回動バーを中立位置に向けて付勢する弾性体と、
    を備えていることを特徴とするリンク機構。
  2. 請求項1に記載のリンク機構であって、
    前記移動機構は、
    一端が前記関節に結合されたA系統第1サブリンクと、
    一端が前記スライダに回動自在に結合されたA系統第2サブリンクと、からなり、
    前記A系統第1サブリンクの他端と前記A系統第2サブリンクの他端とが支点に互いに回動自在に結合されたAリンク系統と、
    一端が前記関節に結合されるとともに前記A系統第1サブリンクとは異なる方向に延びたB系統第1サブリンクと、
    一端が前記スライダに回動自在に結合されたB系統第2サブリンクと、からなり、
    前記B系統第1サブリンクの他端と前記B系統第2サブリンクの他端とが支点に互いに回動自在に結合されたBリンク系統と、
    前記A系統第1サブリンクを回動させるAアクチュエータと、
    前記B系統第1サブリンクを回動させるBアクチュエータと、
    前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとの駆動を制御する制御部と、
    を備えていることを特徴とするリンク機構。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のリンク機構であって、
    前記関節の回動軸と前記回動バーの前記一端の回動軸とは平行に配置されていることを特徴とするリンク機構。
  4. 請求項2項に記載のリンク機構であって、
    前記制御部は、前記A系統第1サブリンクと前記B系統第1サブリンクとを同一方向に回動させるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することを特徴とするリンク機構。
  5. 請求項2項に記載のリンク機構であって、
    前記制御部は、前記A系統第1サブリンクと前記B系統第1サブリンクとを互いに逆方向に回動させるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することを特徴とするリンク機構。
  6. 請求項2項に記載のリンク機構であって、
    前記制御部は、前記A系統第1サブリンクの回動角と前記B系統第1サブリンクの回動角とが互いに異なる回動角となるように、前記Aアクチュエータと前記Bアクチュエータとを制御することを特徴とするリンク機構。
JP2018066573A 2018-03-30 2018-03-30 リンク機構 Active JP6581235B1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066573A JP6581235B1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 リンク機構
CN201910241837.8A CN110315519B (zh) 2018-03-30 2019-03-28 连杆机构
US16/367,990 US10751887B2 (en) 2018-03-30 2019-03-28 Link mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018066573A JP6581235B1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 リンク機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6581235B1 true JP6581235B1 (ja) 2019-09-25
JP2019177426A JP2019177426A (ja) 2019-10-17

Family

ID=68053595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018066573A Active JP6581235B1 (ja) 2018-03-30 2018-03-30 リンク機構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10751887B2 (ja)
JP (1) JP6581235B1 (ja)
CN (1) CN110315519B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111113399A (zh) * 2020-01-10 2020-05-08 山东大学 基于串联弹性驱动器的直动关节柔性机械臂
DE102021000619B3 (de) 2021-01-26 2021-12-30 Technische Universität Chemnitz Nichtlineares elastisches Gelenk mit einem elastischen Mechanismus und Antrieben
JP7514791B2 (ja) 2021-04-21 2024-07-11 本田技研工業株式会社 リンク機構
TWI763544B (zh) 2021-06-18 2022-05-01 財團法人工業技術研究院 致動器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1244940A (en) * 1969-03-31 1971-09-02 Aida Tekkosho Kk An article transfer apparatus
US5502363A (en) * 1994-01-04 1996-03-26 University Of Maryland-Baltimore County Apparatus for controlling angular positioning and stiffness modulations of joint of robotic manipulator
US5667325A (en) * 1995-07-21 1997-09-16 Spar Aerospace Limited Joint for storable tubular extendible member
EP1726412A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-29 Vrije Universiteit Brussel Articulated joint with adjustable stiffness
JP4763787B2 (ja) * 2005-08-11 2011-08-31 コリア ユニバーシティ インダストリー アンド アカデミー コオぺレーション ファウンデーション 安全ユニット及びこれを備えた安全装置{safetyunitandsafetydevicewiththesame}
JP5062675B2 (ja) * 2007-08-02 2012-10-31 国立大学法人東北大学 可変剛性を有する関節機構
IT1402194B1 (it) * 2010-09-23 2013-08-28 Fond Istituto Italiano Di Tecnologia Giunto rotante a rigidezza regolabile.
JP2013148204A (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 Canon Inc 関節機構
JP6556697B2 (ja) * 2013-04-24 2019-08-07 マーケット ユニバーシティー 広い剛性範囲を有する可変剛性アクチュエータ
US9289316B2 (en) * 2013-05-03 2016-03-22 Springactive, Inc. Quasi-active prosthetic joint system
KR20150142361A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 삼성전자주식회사 링크 구조체
KR20160033340A (ko) * 2014-09-17 2016-03-28 영남대학교 산학협력단 가변 강성 액추에이터
JP6342772B2 (ja) 2014-10-06 2018-06-13 本田技研工業株式会社 動力システム
KR101807365B1 (ko) * 2014-11-19 2017-12-08 국립암센터 회전 및 병진 운동 시의 출력부재의 강성을 제어하는 장치
US10508721B1 (en) * 2016-08-17 2019-12-17 University Of South Florida Load-adjustable constant-force mechanisms
KR101833635B1 (ko) * 2016-09-08 2018-02-28 연세대학교 산학협력단 가변 강성장치
CN106737586B (zh) * 2016-12-29 2017-10-24 武汉大学 基于可变支点的对称式变刚度柔性驱动器
CN106737819B (zh) * 2016-12-29 2019-02-12 武汉大学 基于可变支点的变刚度柔性驱动器
CN106863348B (zh) * 2017-03-17 2020-05-22 华南理工大学 一种机器人用的变刚度关节及其刚度调节方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10751887B2 (en) 2020-08-25
JP2019177426A (ja) 2019-10-17
CN110315519A (zh) 2019-10-11
US20190299425A1 (en) 2019-10-03
CN110315519B (zh) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6581235B1 (ja) リンク機構
JP4971984B2 (ja) ロボットの関節構造
JP4754549B2 (ja) 回動可能要素を備えた機能装置
KR101842235B1 (ko) 액츄에이터 시스템 및 방법
JP5309294B2 (ja) ジョイスティック
JP5923621B2 (ja) 移動体
KR102009311B1 (ko) 로봇 핸드
JP2005509536A (ja) ロボットアームに使用可能なケーブルレジューサを備えた関節接続機構
JP2018001385A5 (ja)
ATE430645T1 (de) Gelenkige verbindung
KR101478447B1 (ko) 가변 모멘트 아암 기반 가변 강성 액츄에이터 장치
JPWO2017217415A1 (ja) 関節ユニット
JP6080724B2 (ja) ワーク移動機構
JP2013529759A (ja) 円錐摩擦リングギヤ
KR20120121278A (ko) 관절형 로봇의 소형 액추에이터에 장착되는 중력보상장치
JP2021104695A (ja) ステアリング装置
JP2008126790A (ja) ステアリング装置
JP5440279B2 (ja) ロボットの制振装置
KR101265284B1 (ko) 관절형 로봇의 소형 액추에이터 내부에 포함된 일체형 중력보상장치
JP6166853B1 (ja) 回転及び併進運動時の出力リンクの剛性を制御する装置
JP7149208B2 (ja) ロボットの関節構造体
JP5062436B2 (ja) キャンバ角可変機構
WO2008072711A1 (ja) 電動式ステアリングコラム装置
JP3993761B2 (ja) 電気式操作装置
JP5062437B2 (ja) キャンバ角可変機構

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190827

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6581235

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150