JPH0197586A - Manipulator - Google Patents
ManipulatorInfo
- Publication number
- JPH0197586A JPH0197586A JP25368887A JP25368887A JPH0197586A JP H0197586 A JPH0197586 A JP H0197586A JP 25368887 A JP25368887 A JP 25368887A JP 25368887 A JP25368887 A JP 25368887A JP H0197586 A JPH0197586 A JP H0197586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- arm
- weight
- magnet
- superconductive coils
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明は、産業用ロボット等、人間に代って作業を行う
ことが可能な人工の腕に係り、特に、大きな力を必要と
し、かつ軽量で柔軟な動きを要求されるマニピュレータ
に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an artificial arm such as an industrial robot that can perform tasks in place of a human, and particularly to an artificial arm that requires a large amount of force and Concerning manipulators that are lightweight and require flexible movements.
産業用ロボット等、人間に代って作業を行うマニピュレ
ータの関節を駆動するには、関節部に直接駆動機構を設
ける場合と、駆動機構本体は関節部から離れた場所に設
置し、トルクチューブ、ワイヤ等を介して関節部を駆動
する場合とが一般的である。これらの力持では、大きな
トルクで関節を駆動する場合にはモータ等の駆動源が大
きなものとなり、全体重量も大となり、また構造も複雑
なものとなる。尚、超電導を応用したアクチュエータと
して関連するものとしては特開昭56−1764等が挙
げられる。To drive the joints of a manipulator such as an industrial robot that performs work in place of humans, there are two ways to drive the joints of a manipulator that performs work in place of humans: one is to provide a drive mechanism directly to the joint, and the other is to install the drive mechanism body away from the joint and use a torque tube, Commonly, the joints are driven via wires or the like. In these pushers, when driving the joints with a large torque, the drive source such as a motor becomes large, the overall weight becomes large, and the structure becomes complicated. Incidentally, related actuators using superconductivity include Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1764.
上記従来技術の問題点は、必要トルクに対して関節駆動
系の重量が重く、構造が複雑であり、またアームと関節
駆動系とが歯車等により機械的につながれているため、
柔軟な動きができない点にあった。また、関節駆動源と
して電動モータを用いる場合は、その電源、及び油圧モ
ータを用いる場合は油圧源が必要であり、大きなトルク
を必要とするマニピュレータでは、これら電源、油圧源
が大きなものとなる問題もあった。The problems with the above-mentioned conventional technology are that the weight of the joint drive system is heavy relative to the required torque, the structure is complicated, and the arm and the joint drive system are mechanically connected by gears, etc.
He was unable to move flexibly. In addition, when an electric motor is used as a joint drive source, a power source is required, and when a hydraulic motor is used, a hydraulic power source is required.For manipulators that require large torque, these power sources and hydraulic power sources become large. There was also.
本発明の目的は、簡単な構造で、大きなトルクの発生が
可能であり、かつ軽量であり、更に小さな電源で動作が
可能な関節駆動系を提供することにある。An object of the present invention is to provide a joint drive system that has a simple structure, is capable of generating large torque, is lightweight, and can operate with a small power source.
C問題点を解決するための手段〕
上記目的は、関節駆動系として一方のアームに固定され
た複数個の超電導コイルと、他方のアームに固定され、
固定ピンのまわりに回転が可能な磁石とで構成し、超電
導コイルの発生する磁界の強さ、極性をコントローラに
より制御することで磁石の位置を任意の角度だけ動かす
機構とすることで達成される。Means for Solving Problem C] The above object is to provide a joint drive system including a plurality of superconducting coils fixed to one arm, fixed to the other arm,
This is achieved by using a mechanism that consists of a fixed pin and a rotatable magnet, and a controller that controls the strength and polarity of the magnetic field generated by the superconducting coil to move the magnet position by an arbitrary angle. .
マニピュレータ全体の構造を簡略化するための方法とし
て、マニピュレータ関節部に直接アクチュエータを設置
するダイレクトドライブ方式が多くなってきたが、アク
チュエータを電動モータとした場合は、モータ、減速機
、ベアリング類が必要となり、関節部重量が大となる。Direct drive systems, in which the actuator is installed directly at the manipulator joints, have become more common as a way to simplify the overall structure of the manipulator, but if the actuator is an electric motor, a motor, reducer, and bearings are required. Therefore, the weight of the joint becomes large.
これに対し、本発明の基本的な原理は、2個の電磁石の
間に回転できるように、支持された永久磁石を置いた場
合電磁石の極性9強さを適当に変化させることにより、
永久磁石を電磁石の間で連続な動作をさせること、ある
いは−点で固定することが可能となることを利用してい
る。この機構で、電磁石を一方のアームに固定し、永久
磁石を他方のアームに固定し、さらに両者のアームを自
由に回転できるように支持することにより、一方のアー
ムに対して他方のアームを所定の角度だけ動作すること
がで、きる。それによって、非常に簡単なV&構のマニ
ピュレータ用関節部を構成することができる。On the other hand, the basic principle of the present invention is that when a supported permanent magnet is placed between two electromagnets in a rotatable manner, the polarity of the electromagnets is changed appropriately.
It takes advantage of the fact that permanent magnets can be moved continuously between electromagnets or fixed at a negative point. With this mechanism, an electromagnet is fixed to one arm, a permanent magnet is fixed to the other arm, and both arms are supported so that they can rotate freely, so that one arm is fixed to the other arm. It can only operate at an angle of . Thereby, a very simple V& structure manipulator joint can be constructed.
第1図に本発明の実施例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
2個の超電導コイルla、lbはマニピュレータの一方
のアーム6aの内部に固定され、この超電導コイルla
、lbは、同様に一方のアーム6aの内部に固定された
電源系3を介してコントローラ4に接続されており、こ
のコントローラ4は、信号ケーブルによりマニピュレー
タ全体の動きを制御するコントローラ5に接続されてい
る。Two superconducting coils la and lb are fixed inside one arm 6a of the manipulator, and this superconducting coil la
, lb are connected to a controller 4 via a power supply system 3 similarly fixed inside one arm 6a, and this controller 4 is connected to a controller 5 that controls the movement of the entire manipulator by a signal cable. ing.
−電磁石2は、一方のアーム6aの端に設けられたピン
7を介して継かった他方のアーム6bの端に固定されて
おり、この磁石2はピン7を中心とした回転運動が可能
である。コントローラ5からの動作指令に基づき、マニ
ピュレータのアーム6a内部のコントローラ4は、超電
導コイルla。- The electromagnet 2 is fixed to the end of the other arm 6b connected to the end of the arm 6a through a pin 7, and the magnet 2 is rotatable around the pin 7. be. Based on the operation command from the controller 5, the controller 4 inside the arm 6a of the manipulator activates the superconducting coil la.
lbそれぞれの極性1強さを電源系3に指示することに
より、超電導コイルla、lbそれぞれに指定された極
性と磁場が発生し、この磁場の中におかれた磁石2は、
力がバランスする位置(角度)までピン7を中心として
回転し、その位置で固定され、この時の磁石2に接続さ
れたアーム6bも所定の角度まで動作し、マニピュレー
タの関節を曲げる動作が完了する。超電導コイルla、
lbは、少ない電力で強い磁場を発生させることができ
るため1本実施例によれば少ない電力、少さな電源で、
大きなトルクを発生させ、かつ軽量で簡単な構造の関節
駆動系を構成することが可能となり、取扱い重量に対し
て非常に軽量かつ構造の簡単なマニピュレータが製作で
きるという効果がある。By instructing the power supply system 3 about the polarity 1 strength of each of the superconducting coils la and lb, the designated polarity and magnetic field are generated in each of the superconducting coils la and lb, and the magnet 2 placed in this magnetic field is
The arm 6b rotates around the pin 7 to a position (angle) where the forces are balanced and is fixed at that position. At this time, the arm 6b connected to the magnet 2 also moves to a predetermined angle, completing the action of bending the joint of the manipulator. do. superconducting coil la,
lb can generate a strong magnetic field with a small amount of electric power, so according to this embodiment, with a small amount of electric power and a small power source,
It is possible to construct a joint drive system that generates a large torque and has a lightweight and simple structure, and has the effect that a manipulator that is extremely lightweight and has a simple structure relative to the handling weight can be manufactured.
本発明によれば、超電導コイルを用いることにより、大
トルク、軽量なアクチュエータが可能となるので、従来
のマニピュレータに比べて取扱い重量とマニピュレータ
総重量の比をより大きく、すなわち、取扱い重量が大き
く、かつ軽いマニピュレータが可能となる。このことは
、マニピュレータを移動機構に搭載する時に、搭載でき
る機器を増せるという効果がある。また、アクチュエー
タの構造が簡単であるため、故障が少なくなり。According to the present invention, by using a superconducting coil, a large torque and lightweight actuator is possible, so the ratio of the handling weight to the total manipulator weight is larger than that of conventional manipulators, that is, the handling weight is large. Moreover, a light manipulator becomes possible. This has the effect of increasing the number of devices that can be mounted when the manipulator is mounted on the moving mechanism. Additionally, the actuator's simple structure reduces failures.
また保守が容易となるという効果がある。これらの効果
は、実施例に示したコントローラ4、電源系3を関節の
外部に設置する場合でも同様でありまた、磁石2を超電
導磁石とすることでも同様の効果がある。It also has the effect of making maintenance easier. These effects are the same even when the controller 4 and the power supply system 3 shown in the embodiment are installed outside the joint, and the same effects can be obtained when the magnet 2 is a superconducting magnet.
第1図は本発明の一実施例であり、マニピュレータ関節
部を示す図である。
1・・・超電導コイル、2・・・永久磁石、3・・・電
源系、4・・・コントローラ、5・・・コントローラ、
6・・・アーム、7・・・ピン。FIG. 1 is an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a manipulator joint. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Superconducting coil, 2... Permanent magnet, 3... Power supply system, 4... Controller, 5... Controller,
6...arm, 7...pin.
Claims (1)
心に回転動作が可能な磁石よりなる駆動機構を関節部に
設けたことを特徴とするマニピュレータ。1. A manipulator characterized in that a drive mechanism comprising a plurality of superconducting coils fixed to an arm and a magnet capable of rotating around a pin is provided at the joint.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25368887A JPH0197586A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25368887A JPH0197586A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Manipulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0197586A true JPH0197586A (en) | 1989-04-17 |
Family
ID=17254765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25368887A Pending JPH0197586A (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0197586A (en) |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP25368887A patent/JPH0197586A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5114300A (en) | Robotic apparatus | |
Asada et al. | Design of direct-drive mechanical arms | |
US4828453A (en) | Modular multimorphic kinematic arm structure and pitch and yaw joint for same | |
US5382885A (en) | Motion scaling tele-operating system with force feedback suitable for microsurgery | |
US4848179A (en) | Flexidigit robotic manipulator | |
US9774221B1 (en) | Magnetic end effector | |
US5280225A (en) | Method and apparatus for multi-axis rotational motion | |
US20040149065A1 (en) | Tendon link mechanism with six degrees of freedom | |
CN110154045B (en) | Flexible cable-driven series-connection four-degree-of-freedom spraying mechanical arm | |
JPH03213288A (en) | Reconstructable robot arm and reconstruction thereof | |
US4955250A (en) | Multiple forearm robotic elbow configuration | |
SU1049244A1 (en) | Manipulator | |
CN114393574A (en) | Foldable and bendable serial-parallel hybrid flexible mechanical arm | |
CN106625591B (en) | Three-translation two-rotation five-degree-of-freedom parallel mechanism | |
JPH0197586A (en) | Manipulator | |
JPS62173188A (en) | Manipulator | |
US20050072260A1 (en) | Method for driving multiple-module mechanisms by a single motor and redundant modular robots produced therefrom | |
RU2051058C1 (en) | Vehicle for movement along ferromagnetic surfaces | |
JPH068163A (en) | Organization type group control robot | |
KR19990065578A (en) | Artificial muscle module of electromagnetism type | |
JPS62166985A (en) | Manipulator | |
Zitzewitz et al. | Use of passively guided deflection units and energy-storing elements to increase the application range of wire robots | |
RU210639U1 (en) | CABLE DRIVE MECHANISM | |
Stevanović et al. | Building of Hyper-redundant Under-Actuated Soft Robotic Arm with 20 DOF | |
SU1269990A1 (en) | Manipulator |