JPH0440870Y2 - - Google Patents
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- JPH0440870Y2 JPH0440870Y2 JP19842686U JP19842686U JPH0440870Y2 JP H0440870 Y2 JPH0440870 Y2 JP H0440870Y2 JP 19842686 U JP19842686 U JP 19842686U JP 19842686 U JP19842686 U JP 19842686U JP H0440870 Y2 JPH0440870 Y2 JP H0440870Y2
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- rope
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 17
- 210000001145 finger joint Anatomy 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 244000060701 Kaempferia pandurata Species 0.000 description 1
- 235000016390 Uvaria chamae Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本考案は、マニプレータに適用される作業指の
関節動作機構に関する。
関節動作機構に関する。
<従来の技術>
遠隔制御マニプレータなどに適用される作動指
の関節動作機構の従来のものは、指関節の各軸動
作を単独に行なえるように、それぞれの軸に押し
引きのためのロープの一端を結合し、そのロープ
の他端をモータ等の駆動源に結合していた。従つ
て、指が各関節における軸回り両方向へ動くよう
にするには、各軸ごとに二本のロープを必要と
し、モータも2個必要であつた。
の関節動作機構の従来のものは、指関節の各軸動
作を単独に行なえるように、それぞれの軸に押し
引きのためのロープの一端を結合し、そのロープ
の他端をモータ等の駆動源に結合していた。従つ
て、指が各関節における軸回り両方向へ動くよう
にするには、各軸ごとに二本のロープを必要と
し、モータも2個必要であつた。
第2図には従来の作業指動作機構の一例の概略
を示してある。
を示してある。
この作業指1の指付け根はマニプレータの手に
取付けられるもので、この指付け根部における第
1指構成部材2と手側との間の第1関節3は横振
り軸4を持つた構成となつている。第1指構成部
材2と第2指構成部材5との結合部分の第2関節
6は第1竪振り軸7を有する構造となつており、
第2指構成部材5と第3指構成部材(指先端部
分)8との結合部分の第3関節9は第2竪振り軸
10を有する構造となつている。
取付けられるもので、この指付け根部における第
1指構成部材2と手側との間の第1関節3は横振
り軸4を持つた構成となつている。第1指構成部
材2と第2指構成部材5との結合部分の第2関節
6は第1竪振り軸7を有する構造となつており、
第2指構成部材5と第3指構成部材(指先端部
分)8との結合部分の第3関節9は第2竪振り軸
10を有する構造となつている。
第1関節3における横振り軸4には二本の駆動
ロープ11,12が同一方向から両側に振り分け
て掛けられ、第2関節6、第3関節9における第
1竪振り軸7、第2竪振り軸10にも同様に駆動
ロープ13,14,15,16が掛けられてい
る。そして、これらの駆動ロープ11〜16の後
端側にはそれぞれ図示されていないモータが連結
されている。
ロープ11,12が同一方向から両側に振り分け
て掛けられ、第2関節6、第3関節9における第
1竪振り軸7、第2竪振り軸10にも同様に駆動
ロープ13,14,15,16が掛けられてい
る。そして、これらの駆動ロープ11〜16の後
端側にはそれぞれ図示されていないモータが連結
されている。
このように、従来の作業指関節動作機構におい
ては、各関節における関節軸に掛けられた二本の
ロープをそれぞれモータにより駆動することによ
つて動作させるものであつた。
ては、各関節における関節軸に掛けられた二本の
ロープをそれぞれモータにより駆動することによ
つて動作させるものであつた。
<考案が解決しようとする問題点>
従来の作業指関節動作機構においては、上記の
ような構成となつていることにより、3軸の正逆
転を行なうためには、6本のロープと6個のモー
タが必要となる。このように、多数のロープ、モ
ータが必要であると、作業指を取付けたアームの
根元部に指駆動用のモータを設けるマニプレータ
においては、アーム内で指駆動用のロープだけで
なくアーム関節駆動用のロープ等も処理すること
から、処理が複雑となり、スペースの問題からア
ーム関節数が限定され、マニプレータの作業能力
が限定されるか、又はマニプレータ自体が大型と
なり、作業範囲が限定されてしまう。
ような構成となつていることにより、3軸の正逆
転を行なうためには、6本のロープと6個のモー
タが必要となる。このように、多数のロープ、モ
ータが必要であると、作業指を取付けたアームの
根元部に指駆動用のモータを設けるマニプレータ
においては、アーム内で指駆動用のロープだけで
なくアーム関節駆動用のロープ等も処理すること
から、処理が複雑となり、スペースの問題からア
ーム関節数が限定され、マニプレータの作業能力
が限定されるか、又はマニプレータ自体が大型と
なり、作業範囲が限定されてしまう。
本考案は、従来の作業指関節動作機構には、上
述の如く各動作軸ごとに二本の駆動用ロープ、二
個の駆動用モータが必要であることから、マニプ
レータの構造及び作業性の面で制約を受けていた
ことにかんがみてなされたもので、その目的とす
るところは、作業指の複数の軸に関する動作をよ
り少ないロープ、駆動源で実現することにある。
述の如く各動作軸ごとに二本の駆動用ロープ、二
個の駆動用モータが必要であることから、マニプ
レータの構造及び作業性の面で制約を受けていた
ことにかんがみてなされたもので、その目的とす
るところは、作業指の複数の軸に関する動作をよ
り少ないロープ、駆動源で実現することにある。
<問題点を解決するための手段>
上記目的を達成する本考案の構成は、2自由度
の関節と1自由度の関節を有する作業指の関節動
作機構であつて、作業指の指付け根側より指先側
に伸びる二本のロープを指先側の関節における関
節軸にその軸方向に沿つて振り分けて同一側から
掛け、作業指の指付け根側から指先側に伸びる一
本のロープを指先の関節における前記関節軸に前
記二本のロープとは反対の側から掛け、作業指の
指付け根側から伸びる一本のロープを前記一本の
ロープと同じ側において指付け根側の関節の指先
側に結合し、更に各ロープに各ロープを押し引き
するための駆動源をそれぞれ連結したことを特徴
とする。
の関節と1自由度の関節を有する作業指の関節動
作機構であつて、作業指の指付け根側より指先側
に伸びる二本のロープを指先側の関節における関
節軸にその軸方向に沿つて振り分けて同一側から
掛け、作業指の指付け根側から指先側に伸びる一
本のロープを指先の関節における前記関節軸に前
記二本のロープとは反対の側から掛け、作業指の
指付け根側から伸びる一本のロープを前記一本の
ロープと同じ側において指付け根側の関節の指先
側に結合し、更に各ロープに各ロープを押し引き
するための駆動源をそれぞれ連結したことを特徴
とする。
<作用>
上記作業指の関節動作機構においては、指先側
の関節における二本の駆動ロープに張力を付与し
た状態で、各関節における他の駆動ロープを押し
引きすることにより、作業指は二つの関節の1軸
に関し動作され、また、2本の駆動ロープをそれ
ぞれ押し引きすることにより、2自由度の関節に
おける他の関節軸に関し動作される。
の関節における二本の駆動ロープに張力を付与し
た状態で、各関節における他の駆動ロープを押し
引きすることにより、作業指は二つの関節の1軸
に関し動作され、また、2本の駆動ロープをそれ
ぞれ押し引きすることにより、2自由度の関節に
おける他の関節軸に関し動作される。
<実施例>
第1図には本考案の一実施例に係る遠隔制御マ
ニプレータの作業指関節動作機構の概略構造を示
してある。
ニプレータの作業指関節動作機構の概略構造を示
してある。
作業指21の指付け根部22はマニプレータの
手に取付けられる部分であり、この指付け根部2
2と指21の中間構成部材23とは直交する関節
軸として横振り軸24と竪振り軸25とを有する
第1関節26により結合されている。つまり、中
間構成部材23は指付け根部22に対し、横振り
軸24回り並びに竪振り軸25回りに回動自在と
なつているのである。中間構成部材23と作業指
21の先端構成部材27とは関節軸として前記竪
振り軸25と平行な竪振り軸28を有する第2関
節29を介して連結されている。
手に取付けられる部分であり、この指付け根部2
2と指21の中間構成部材23とは直交する関節
軸として横振り軸24と竪振り軸25とを有する
第1関節26により結合されている。つまり、中
間構成部材23は指付け根部22に対し、横振り
軸24回り並びに竪振り軸25回りに回動自在と
なつているのである。中間構成部材23と作業指
21の先端構成部材27とは関節軸として前記竪
振り軸25と平行な竪振り軸28を有する第2関
節29を介して連結されている。
第2関節29における竪振り軸28には、指付
け根部側より当該作業指21内を貫通する二本の
駆動ロープ30,31が軸方向に沿つて両側に振
り分けて同じ側から掛けられている。駆動ロープ
30,31は中間構成部材23内に設けられたガ
イド32,33内に通されている。ガイド32,
33は第2関節29の手前まで設けてあり、ガイ
ド32,33のない部分で駆動ロープ30,31
の長さが変わるようになつている。また、竪振り
軸28における前記駆動ロープ30,31は掛け
られている個所間の中央部には、指付け根部側よ
り中間構成部材23内を貫通する一本の駆動ロー
プ34が前記二本の駆動ロープ30,31とは反
対の側から掛けられている。つまり、二本の駆動
ロープ30,31は竪振り軸28の下側から、ま
た一本の駆動ロープ34は竪振り軸28の上側か
ら掛けられているのである。駆動ロープ30,3
1,34は竪振り軸28の大きさ形状等によつて
は直接竪振り軸28に掛けてもよいが、本実施例
では、竪振り軸28上にプーリ35,36,37
を設けて、そこに駆動ロープ30,31,34を
それぞれ掛けてある。尚、各駆動ロープ30,3
1,34の先端はそれぞれ先端構成部材27に係
着されている。一方、これらの駆動ロープ30,
31,34の後端側はマニプレータ基端側(例え
ば、アーム根元部)において駆動源であるモータ
におのおの連結されている。
け根部側より当該作業指21内を貫通する二本の
駆動ロープ30,31が軸方向に沿つて両側に振
り分けて同じ側から掛けられている。駆動ロープ
30,31は中間構成部材23内に設けられたガ
イド32,33内に通されている。ガイド32,
33は第2関節29の手前まで設けてあり、ガイ
ド32,33のない部分で駆動ロープ30,31
の長さが変わるようになつている。また、竪振り
軸28における前記駆動ロープ30,31は掛け
られている個所間の中央部には、指付け根部側よ
り中間構成部材23内を貫通する一本の駆動ロー
プ34が前記二本の駆動ロープ30,31とは反
対の側から掛けられている。つまり、二本の駆動
ロープ30,31は竪振り軸28の下側から、ま
た一本の駆動ロープ34は竪振り軸28の上側か
ら掛けられているのである。駆動ロープ30,3
1,34は竪振り軸28の大きさ形状等によつて
は直接竪振り軸28に掛けてもよいが、本実施例
では、竪振り軸28上にプーリ35,36,37
を設けて、そこに駆動ロープ30,31,34を
それぞれ掛けてある。尚、各駆動ロープ30,3
1,34の先端はそれぞれ先端構成部材27に係
着されている。一方、これらの駆動ロープ30,
31,34の後端側はマニプレータ基端側(例え
ば、アーム根元部)において駆動源であるモータ
におのおの連結されている。
また、第1関節26の指先側(中間構成部材2
3側)には、指付け根部側から伸びる一本の駆動
ロープ38が前記駆動ロープ34と同じ側つまり
上側に結合されている。この駆動ロープ38の後
端側もマニプレータ基端側において駆動源として
のモータに連結されている。
3側)には、指付け根部側から伸びる一本の駆動
ロープ38が前記駆動ロープ34と同じ側つまり
上側に結合されている。この駆動ロープ38の後
端側もマニプレータ基端側において駆動源として
のモータに連結されている。
上記構成の作業指関節動作機構の操作は次のよ
うにしてなされる。
うにしてなされる。
指先側の第2関節29における竪振り軸28に
その下側から掛けられている二本の駆動ロープ3
0,31に張力を与えると、先端構成部材27、
中間構成部材23には、各関節29,26におけ
る竪振り軸25,28回りに下向き回転させよう
とする力が加わる。従つて、関節26,29にお
ける竪振り軸25,28の上側に掛けられている
駆動ロープ38,34のうち動作させたい関節2
6もしくは29側の駆動ロープ38もしくは34
を自由にして(ゆるめる)、他の関節29もしく
は26側の駆動ロープ34もしくは38を張る
と、自由となつた関節26もしくは29のみ動作
する。つまり、二本の駆動ロープ30,31に張
力をかけた状態で、第1関節26における駆動ロ
ープ38を自由にすると、作業指21は第1関節
26の部分から下向きに回動する。このとき、先
端構成部分27と中間構成部分23とは駆動ロー
プ30,31及び34の竪張により一定の状態で
保持(拘束)される。また、二本の駆動ロープ3
0,31に張力をかけた前記状態から、第2関節
29における上側の駆動ロープ34を自由にする
と、作業指21は第2関節29の部分から下向き
に回動する。
その下側から掛けられている二本の駆動ロープ3
0,31に張力を与えると、先端構成部材27、
中間構成部材23には、各関節29,26におけ
る竪振り軸25,28回りに下向き回転させよう
とする力が加わる。従つて、関節26,29にお
ける竪振り軸25,28の上側に掛けられている
駆動ロープ38,34のうち動作させたい関節2
6もしくは29側の駆動ロープ38もしくは34
を自由にして(ゆるめる)、他の関節29もしく
は26側の駆動ロープ34もしくは38を張る
と、自由となつた関節26もしくは29のみ動作
する。つまり、二本の駆動ロープ30,31に張
力をかけた状態で、第1関節26における駆動ロ
ープ38を自由にすると、作業指21は第1関節
26の部分から下向きに回動する。このとき、先
端構成部分27と中間構成部分23とは駆動ロー
プ30,31及び34の竪張により一定の状態で
保持(拘束)される。また、二本の駆動ロープ3
0,31に張力をかけた前記状態から、第2関節
29における上側の駆動ロープ34を自由にする
と、作業指21は第2関節29の部分から下向き
に回動する。
作業指21を各関節26,29で上向きに動作
させるには、第2関節29における二本の駆動ロ
ープ30,31をゆるめると共に、各関節26,
29における上側の駆動ロープ38,34の張力
をかければよい。
させるには、第2関節29における二本の駆動ロ
ープ30,31をゆるめると共に、各関節26,
29における上側の駆動ロープ38,34の張力
をかければよい。
第1関節26における横振り軸24回りの動
作、つまり横振り動作は、第2関節29の竪振り
軸28に軸方向両側に振り分けて掛けられている
2本の駆動ロープ30,31をそれぞれ押し引き
することによりなされる。例えば、作業指21の
指付け根部側から指先側に見て左側の駆動ロープ
30を引き、右側の駆動ロープ31を押せば、作
業指21は横振り軸24を中心として左側に回動
されるのである。同様に逆の押し引きにより右側
に回動されるのである。
作、つまり横振り動作は、第2関節29の竪振り
軸28に軸方向両側に振り分けて掛けられている
2本の駆動ロープ30,31をそれぞれ押し引き
することによりなされる。例えば、作業指21の
指付け根部側から指先側に見て左側の駆動ロープ
30を引き、右側の駆動ロープ31を押せば、作
業指21は横振り軸24を中心として左側に回動
されるのである。同様に逆の押し引きにより右側
に回動されるのである。
尚、上記駆動ロープ30,31,34,38の
押し引きの動作はすべてマニプレータ本体側の各
モータによりなされる。
押し引きの動作はすべてマニプレータ本体側の各
モータによりなされる。
以上のように、当該作業指関節動作機構によれ
ば、第1関節26における2軸、第2関節軸29
における1軸の計3軸についての動作が4本のロ
ープと4台のモータにより、同時にあるいは単独
で行なうことができるのである。
ば、第1関節26における2軸、第2関節軸29
における1軸の計3軸についての動作が4本のロ
ープと4台のモータにより、同時にあるいは単独
で行なうことができるのである。
上記実施例における指構造は基本的な一例であ
り、勿論、関節数の異なる作業指にも、さらに、
マニプレータの腕構造やその関節機構にも本考案
は適用可能である。例えば、上記基本構造に対し
指関節を1軸増やした場合には、その動作系にお
いては1本のロープと1台のモータを増やすだけ
でよく、従つて、指の多関節化も可能となる。
り、勿論、関節数の異なる作業指にも、さらに、
マニプレータの腕構造やその関節機構にも本考案
は適用可能である。例えば、上記基本構造に対し
指関節を1軸増やした場合には、その動作系にお
いては1本のロープと1台のモータを増やすだけ
でよく、従つて、指の多関節化も可能となる。
<考案の効果>
本考案に係るマニプレータの作業指関節動作機
構によれば、ある関節軸に関する動作に使われる
駆動ロープを他の関節軸に関する動作にも使うよ
うにしたので、駆動ロープ及び駆動源の数を減ら
すことができ、マニプレータの構造の簡略化、そ
れに伴う小型化が図れ、作業範囲の拡大も図れ
る。特に、複数の指を有するマニプレータにおい
ては、指ごとにロープ、駆動源が減少するので、
その効果は大きい。
構によれば、ある関節軸に関する動作に使われる
駆動ロープを他の関節軸に関する動作にも使うよ
うにしたので、駆動ロープ及び駆動源の数を減ら
すことができ、マニプレータの構造の簡略化、そ
れに伴う小型化が図れ、作業範囲の拡大も図れ
る。特に、複数の指を有するマニプレータにおい
ては、指ごとにロープ、駆動源が減少するので、
その効果は大きい。
第1図は本考案の一実施例に係る作業指関節動
作機構の概略構造を示す斜視図、第2図は従来の
作業指関節動作機構の概略構造を示す斜視図であ
る。 図面中、21は作業指、22は指付け根部、2
3は中間構成部材、24は横振り軸、25は竪振
り軸、26は第1関節、27は先端構成部材、2
8は竪振り軸、29は第2関節、30,31は駆
動ロープ、32,33はガイド、34,38は駆
動ロープである。
作機構の概略構造を示す斜視図、第2図は従来の
作業指関節動作機構の概略構造を示す斜視図であ
る。 図面中、21は作業指、22は指付け根部、2
3は中間構成部材、24は横振り軸、25は竪振
り軸、26は第1関節、27は先端構成部材、2
8は竪振り軸、29は第2関節、30,31は駆
動ロープ、32,33はガイド、34,38は駆
動ロープである。
Claims (1)
- 2自由度の関節と1自由度の関節を有する作業
指の関節動作機構であつて、作業指の指付け根側
より指先側に伸びる二本のロープを指先側の関節
における関節軸にその軸方向に沿つて振り分けて
同一側から掛け、作業指の指付け根側から指先側
に伸びる一本のロープを指先の関節における前記
関節軸に前記二本のロープとは反対の側から掛
け、作業指の指付け根側から伸びる一本のロープ
を前記一本のロープと同じ側において指付け根側
の関節の指先側に結合し、更に各ロープに各ロー
プを押し引きするための駆動源をそれぞれ連結し
たことを特徴とするマニプレータの作業指関節動
作機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19842686U JPH0440870Y2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19842686U JPH0440870Y2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63103990U JPS63103990U (ja) | 1988-07-06 |
JPH0440870Y2 true JPH0440870Y2 (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=31159103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19842686U Expired JPH0440870Y2 (ja) | 1986-12-25 | 1986-12-25 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0440870Y2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8052185B2 (en) * | 2009-04-09 | 2011-11-08 | Disney Enterprises, Inc. | Robot hand with humanoid fingers |
US8424941B2 (en) | 2009-09-22 | 2013-04-23 | GM Global Technology Operations LLC | Robotic thumb assembly |
US8562049B2 (en) * | 2009-09-22 | 2013-10-22 | GM Global Technology Operations LLC | Robotic finger assembly |
JP5521674B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2014-06-18 | 株式会社安川電機 | ロボット |
US8776632B2 (en) * | 2011-08-19 | 2014-07-15 | GM Global Technology Operations LLC | Low-stroke actuation for a serial robot |
GB2519993B (en) * | 2013-11-04 | 2017-05-10 | The Shadow Robot Company Ltd | Robotic hand |
-
1986
- 1986-12-25 JP JP19842686U patent/JPH0440870Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63103990U (ja) | 1988-07-06 |
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