JPH06155368A - Manipulator device - Google Patents
Manipulator deviceInfo
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- JPH06155368A JPH06155368A JP30899292A JP30899292A JPH06155368A JP H06155368 A JPH06155368 A JP H06155368A JP 30899292 A JP30899292 A JP 30899292A JP 30899292 A JP30899292 A JP 30899292A JP H06155368 A JPH06155368 A JP H06155368A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットを設置できな
い作業現場などへのロボットの搬入を可能にしたマニピ
ュレータ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manipulator device capable of carrying a robot to a work site where the robot cannot be installed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ロボットは、産業用ロボット等と
して、例えば、溶接ロボット、塗装ロボット、組立ロボ
ットとして種々用いられている。このようなロボット
は、一般に、作業現場において敷設・固定されており、
一定の作業をその作業現場で順次処理するものである。
そのため、ロボットを作業現場に搬入し、作業終了後ロ
ボットを搬出するといった要請もなかった。特に、動作
範囲を広くするために長尺のアームを持った産業用ロボ
ットを利用する場合には、ロボット自体の寸法が大きい
と共に重量が重く、現実的にロボットを容易に移動でき
るものではなかった。2. Description of the Related Art Conventionally, various robots have been used as industrial robots, such as welding robots, painting robots, and assembling robots. Such robots are generally laid and fixed at the work site,
A certain work is sequentially processed at the work site.
Therefore, there was no request to carry the robot into the work site and carry it out after the work was completed. In particular, when an industrial robot having a long arm is used to widen the operation range, the size of the robot itself is large and the weight is heavy, so that the robot cannot be easily moved realistically. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、ロボ
ットの用途が拡大され、従来ロボットを設置できなかっ
た場所での作業、人間が作業するには直接手が届かない
ような高所や足場の無い場所での作業など、危険を伴っ
たり無理な姿勢で行うような作業現場に、ロボットを持
込みたいという要請がある。例えば、高所の窓ガラス等
の清掃用ロボット、人間が入り込めない場所等の検査用
ロボットなどである。このような場合、一定の場所に敷
設・固定されたロボットと異なり、作業の都度ロボット
を作業現場に搬入する必要がある。また、清掃用ロボッ
トなどでは、マニピュレータの動作範囲ができるだけ広
い方が作業効率がよいため、動作範囲の広いロボットで
あっても運搬可能とすることが好ましい。However, in recent years, the use of robots has expanded, and work has been performed in places where robots could not be installed in the past. There is a demand to bring a robot to a work site where there is a risk or an unreasonable posture, such as when working in an empty space. For example, it is a robot for cleaning windows such as high places and a robot for inspecting places where humans cannot enter. In such a case, unlike a robot laid / fixed at a certain place, it is necessary to carry the robot to the work site every time the work is performed. Further, in the case of a cleaning robot or the like, work efficiency is better when the manipulator has a wide operating range, and therefore it is preferable that even a robot having a wide operating range can be transported.
【０００４】本発明の目的は、このような事情に鑑みた
ものであって、従来ロボットを設置できなかった作業現
場などへのロボットの搬入を可能にしたマニピュレータ
装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a manipulator device capable of carrying in a robot to a work site where a robot could not be installed conventionally, in view of such circumstances.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的達成のため、本
発明は、マニピュレータと、マニピュレータの先端に設
けられた作業用ユニットと、マニピュレータを支持する
マニピュレータの基部と、マニピュレータ及び作業用ユ
ニットを制御するコントローラとを備え、これらを収納
体に収納可能に構成したことを特徴としている。To achieve this object, the present invention controls a manipulator, a working unit provided at the tip of the manipulator, a base of the manipulator supporting the manipulator, and the manipulator and the working unit. It is characterized in that it is configured to be able to be housed in a housing body.
【０００６】[0006]
【作用】このように、本発明では、マニピュレータ装置
の各構成部が収納体に収納されるように構成されている
ため、マニピュレータ装置の未使用時、運搬時には、作
業者が各構成部を収納体に収納して、作業現場に容易に
持ち運ぶことができ、その作業現場でマニピュレータを
容易に組み立てることができる。そのため、ロボットを
設置できなかった作業現場、危険を伴ったり無理な姿勢
で行うような作業現場にも、マニピュレータ装置を持込
むことができる。また、清掃用ロボットなどのようにマ
ニピュレータの動作範囲の広い長尺のアームを持ったロ
ボットであっても、アームを関節で折り曲げるなどして
各構成部が収納体に収納されるため、運搬可能となる。As described above, according to the present invention, since each component of the manipulator device is configured to be stored in the storage body, the operator stores each component when the manipulator device is not used or is transported. It can be stored in the body and easily carried to the work site, and the manipulator can be easily assembled at the work site. Therefore, it is possible to bring the manipulator device into a work site where the robot could not be installed, or a work site involving a dangerous or unnatural posture. Even a robot with a long arm that has a wide range of manipulator movement, such as a cleaning robot, can be transported because each component is stored in the storage body by bending the arm at the joint. Becomes
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例によるマニピュレータ
装置を図面を参照しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A manipulator device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００８】本発明の第１実施例によるマニピュレータ
装置を図１及び図２に示す。図１は、本実施例によるマ
ニピュレータ装置が収納されていない状態での同装置の
斜視図であり、図２は、図１に示すマニピュレータを収
納体に収納した状態での同装置の斜視図である。A manipulator device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the manipulator device according to the present embodiment when it is not housed, and FIG. 2 is a perspective view of the manipulator device shown in FIG. 1 when the manipulator device is housed in a housing. is there.
【０００９】図１に示されるように、本実施例によるマ
ニピュレータ装置は、高所窓清掃作業用ロボットであ
り、マニピュレータ１と、これの先端に設けられたウォ
ッシュブラシ作業用ユニット２と、マニピュレータ１を
支持するマニピュレータの基部３と、マニピュレータ及
び作業用ユニットを制御するコントローラ４とを備えて
いる。As shown in FIG. 1, the manipulator apparatus according to the present embodiment is a robot for cleaning high-place windows, and includes a manipulator 1, a wash brush working unit 2 provided at the tip of the manipulator 1, and a manipulator 1. The base 3 of the manipulator for supporting the manipulator and the controller 4 for controlling the manipulator and the working unit are provided.
【００１０】マニピュレータ１は、第１アーム５と第２
アーム６とを有しており、これらの長さは、それぞれ
１．６ｍ，１．４ｍである。また、第１アーム５と第２
アーム６は中空のアルミ材からなっている。基部３と第
１アーム５との間の肩関節７は、回転する第１軸Ｒ1 と
これに垂直な曲げの第２軸Ｒ2 とを有して２自由度とな
っており、第１アーム５と第２アーム６との間の肘関節
８は、第２軸に平行な曲げの第３軸Ｒ3 を有して１自由
度となっており、第２アーム６と作業用ユニット２の間
の手首関節９は、曲げの第４軸Ｒ4 と曲げの第５軸Ｒ5
とを有して２自由度となっており、マニピュレータ１全
体としては、５自由度のロボットアームとなっている。
第２アーム６は、第１アーム５に干渉しないように、第
１アーム５に対して第３軸Ｒ3 と平行な方向にオフセッ
トした状態で取付けられている。ここで、第１軸Ｒ1 の
旋回軸上に手首関節９の第５軸Ｒ5 が配置されていれ
ば、先端の位置を算出するのがより容易になり、他のア
ーム構造に比べて各種制御が簡単に行える。The manipulator 1 comprises a first arm 5 and a second arm 5.
Arm 6 and their lengths are 1.6 m and 1.4 m, respectively. In addition, the first arm 5 and the second
The arm 6 is made of a hollow aluminum material. The shoulder joint 7 between the base 3 and the first arm 5 has a rotating first axis R 1 and a second axis R 2 that is perpendicular to the first axis R 1 and has two degrees of freedom. The elbow joint 8 between the arm 5 and the second arm 6 has a third axis R 3 of bending parallel to the second axis and has one degree of freedom. The second arm 6 and the working unit 2 The wrist joint 9 between them has a fourth axis R 4 of bending and a fifth axis R 5 of bending.
And has two degrees of freedom, and the manipulator 1 as a whole is a robot arm having five degrees of freedom.
The second arm 6 is attached to the first arm 5 in an offset state in a direction parallel to the third axis R 3 so as not to interfere with the first arm 5. Here, if the fifth axis R 5 of the wrist joint 9 is arranged on the turning axis of the first axis R 1 , it becomes easier to calculate the position of the tip, and various types of arm structures can be obtained compared to other arm structures. Easy to control.
【００１１】マニピュレータ１の基部３内には、肩関節
７の第１軸Ｒ1 のためのモータ（図示略）が内蔵されて
おり、その下端には、フランジ１０が設けられている。
このフランジ１０の孔にボルト１１を通挿することによ
り、マニピュレータ１を固定できるように構成されてい
る。但し、マニピュレータ１の設置側が金属表面である
場合には、ボルト１１によらなくても、例えば、マグネ
ットスタンドのような磁石による吸着あるいは真空吸着
によって基部３が設置側に固定されるように構成されて
いてもよい。A motor (not shown) for the first axis R 1 of the shoulder joint 7 is built in the base portion 3 of the manipulator 1, and a flange 10 is provided at the lower end thereof.
The manipulator 1 can be fixed by inserting the bolt 11 into the hole of the flange 10. However, when the installation side of the manipulator 1 is a metal surface, the base 3 is fixed to the installation side by attraction by a magnet such as a magnet stand or vacuum attraction without using the bolt 11. May be.
【００１２】このように構成されたマニピュレータ１、
作業用ユニット２、及び基部３は、図２に示されるよう
に、第１収納体１２内に収納されるように構成されてい
る。即ち、マニピュレータ１は、肘関節８により折り畳
み自在となっており、この折り畳まれた状態で、作業用
ユニット２及び基部３と共に、第１収納体１２に収納さ
れることができる。このとき、図２に示されるように、
第２アーム６の方が第１アーム５より短く構成されてい
る場合には、収納効率を良くすることができる。また、
肩関節７の第２軸Ｒ2 と肘関節８の第３軸Ｒ3 とがオフ
セットされている場合にも、収納効率を良くすることが
できる。さらに、マニピュレータ１は、肘関節８などで
分割できるように構成され、分割された状態で収納体１
２内に収納されてもよい。The manipulator 1 thus constructed,
As shown in FIG. 2, the working unit 2 and the base 3 are configured to be housed in the first housing 12. That is, the manipulator 1 is freely foldable by the elbow joint 8, and in this folded state, the manipulator 1 can be housed in the first housing 12 together with the working unit 2 and the base 3. At this time, as shown in FIG.
When the second arm 6 is shorter than the first arm 5, the storage efficiency can be improved. Also,
Even when the second axis R 2 of the shoulder joint 7 and the third axis R 3 of the elbow joint 8 are offset, the storage efficiency can be improved. Further, the manipulator 1 is configured so that it can be divided at the elbow joint 8 and the like, and the storage body 1 in the divided state
It may be stored in two.
【００１３】コントローラ４は、モータ駆動部（図示
略）、信号入出力部（図示略）、演算部（図示略）など
のロボットの制御に必要なものから構成されており、常
時、箱状の第２収納体１３内に収納されている。コント
ローラ４には、これと別体に、操縦部１４が設けられて
いる。この操縦部１４には、ジョイスティックなどの操
縦桿１５、起動・停止スイッチ１６、及び作業用ユニッ
ト２の起動・停止スイッチ１７が設けられており、作業
者は操作桿１５によりマニピュレータ１の先端を任意の
位置に操作することができる。この場合、マニピュレー
タ１は５自由度であるため、３自由度のジョイスティッ
クを２本とし、１本でマニピュレータ１の先端の位置
を、他の１本でマニピュレータ１の姿勢を操作するよう
にできる。また、この操縦部１４は、第２収納体１３内
に収納自在に構成されている。なお、マニピュレータ１
の基部３と、第２収納体１３と、操縦部１４とは、着脱
可能な電気ケーブル１８，１９により接続されている。
また、コントローラ４への電力は、第２収納体１３から
延ばされた着脱可能な電気ケーブル２０により外部から
供給されるように構成されている。The controller 4 is composed of a motor drive unit (not shown), a signal input / output unit (not shown), a calculation unit (not shown), etc. necessary for controlling the robot, and is always box-shaped. It is stored in the second storage body 13. The controller 4 is provided with a control unit 14 separately from the controller 4. The control section 14 is provided with a control stick 15 such as a joystick, a start / stop switch 16 and a start / stop switch 17 for the working unit 2, and the operator can use the operation stick 15 to freely set the tip of the manipulator 1. Can be operated in any position. In this case, since the manipulator 1 has five degrees of freedom, it is possible to use two joysticks having three degrees of freedom, one for operating the position of the tip of the manipulator 1, and the other for operating the attitude of the manipulator 1. Further, the control unit 14 is configured to be housed inside the second housing 13. In addition, manipulator 1
The base 3, the second housing 13, and the control unit 14 are connected by detachable electric cables 18 and 19.
In addition, the electric power to the controller 4 is configured to be supplied from the outside by the detachable electric cable 20 extended from the second storage body 13.
【００１４】次に、マニピュレータ装置の重量について
説明する。産業用などの通常のロボットは大きな力を出
す必要上ロボット自体も頑丈で重くなってしまい、とて
も作業者が持ち運ぶことは不可能であり、またコントロ
ーラも多くの電力を消費するため大きく重くなってしま
う。しかし、本実施例に係るような清掃作業用ロボット
の場合には、高重量物を扱うことができないので大きな
力を必要とせず、モータや減速機などのアクチュエータ
を小さくできる。これに伴い、コントローラも小型化で
き、さらに、制御用ボードも専用のものを用いることが
できるため小型化できる。加えて、作業の性質上作業用
ユニットの位置決めもそれ程精度が要求されないため、
アーム自体も軽量化することができる。このようなこと
から、マニピュレータ１の全長が約３ｍにわたる本実施
例のマニピュレータ装置であっても、特に清掃作業用等
の場合には、作業者による持ち運びが極めて容易に行え
るようになる。Next, the weight of the manipulator device will be described. Ordinary robots for industrial use require a large amount of force, and the robot itself is sturdy and heavy, and it is very impossible for workers to carry around.The controller also consumes a lot of power and becomes large and heavy. I will end up. However, in the case of the cleaning robot according to the present embodiment, since a heavy object cannot be handled, a large force is not required and the actuators such as the motor and the speed reducer can be made small. Along with this, the controller can be downsized, and the control board can be downsized because a dedicated board can be used. In addition, because of the nature of the work, positioning of the work unit does not require that much precision, so
The arm itself can also be made lighter. For this reason, even with the manipulator device of this embodiment in which the total length of the manipulator 1 is about 3 m, it becomes extremely easy for the operator to carry, especially for cleaning work.
【００１５】このように、本実施例に係るマニピュレー
タ装置は、比較的軽量であり、第１および第２収納体１
２，１３に収納されて運搬可能であるため、常時ロボッ
トを設置できない現場や作業者が無理に入り込んで作業
をしていた現場に、マニピュレータ装置を持込んで設置
することができる。すなわち、このような現場に、マニ
ピュレータ装置一式が収納されている第１および第２収
納体１２，１３が作業者によって搬入され、第１現場で
収納体１２からマニピュレータ１等が取り出され、この
基部３が固定される。次に、第２収納体１３から操縦部
１４が取り出され、電気ケーブル１８，１９，２０が各
々接続され、これにより、マニピュレータ装置の設置が
完了する。As described above, the manipulator device according to this embodiment is relatively lightweight and has the first and second storage bodies 1.
The manipulator device can be installed in a place where the robot cannot be always installed or a place where a worker is forced to work because it is housed in Nos. 2 and 13 and can be transported. That is, the first and second storage bodies 12 and 13 in which the set of manipulator devices is stored are carried into such a site by an operator, and the manipulator 1 and the like are taken out from the storage body 12 at the first site, and the base portion 3 is fixed. Next, the control portion 14 is taken out from the second storage body 13 and the electric cables 18, 19 and 20 are connected to each other, whereby the installation of the manipulator device is completed.
【００１６】図１に示すように、高所窓２１の清掃の場
合には、作業者は、操縦部１４によりマニピュレータ１
先端の作業用ユニット２の位置決めを行いながら遠隔で
高所窓２１の清掃作業を行うことができる。このような
清掃作業は、従来ロボットを設置することなく、作業者
が脚立などに乗ったり、モップを使って上向き作業を行
っていたものであり、作業者にとって非常に負担の大き
い作業であった。したがって、本実施例は、このような
作業を不要にするという多大の効果を奏するものであ
る。As shown in FIG. 1, in the case of cleaning the high-rise window 21, the operator operates the manipulator 1 by the control section 14.
It is possible to remotely perform the cleaning work of the high-place window 21 while positioning the working unit 2 at the tip. Conventionally, such a cleaning work has been a very heavy work for the worker, because the worker had to step on a stepladder or work upward using a mop without installing a robot. . Therefore, the present embodiment has a great effect of making such work unnecessary.
【００１７】次に、図３乃至図７を参照しつつ第１の実
施例の種々の変形例を説明する。これらの変形例は、基
部３を安定に支持する治具に係るものである。Next, various modifications of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 7. These modified examples relate to a jig that stably supports the base portion 3.
【００１８】図３及び図４には、第１の変形例が示され
ており、長尺で板状の安定用治具２２がボルト２３によ
り基部３の下方側面に取り付けられている。これら安定
用治具２２は、図４に示されるように、相互に係合する
切り欠き２４を有しており、取付けが邪魔されることな
く各々直交するように構成されている。これらの安定用
治具２２により、マニピュレータ１の駆動に反力が生じ
ても、マニピュレータ１は安定に支持される。また、収
納時には、これらの安定用治具２２は、ボルト２３によ
り外され束ねられてマニピュレータ１と同じ第１収納体
１２に収納される。A first modification is shown in FIGS. 3 and 4, in which a long and plate-shaped stabilizing jig 22 is attached to the lower side surface of the base portion 3 by a bolt 23. As shown in FIG. 4, these stabilizing jigs 22 have notches 24 that engage with each other, and are configured so that they are orthogonal to each other without obstructing the attachment. The manipulator 1 is stably supported by these stabilizing jigs 22 even if a reaction force is generated in driving the manipulator 1. In addition, at the time of storage, these stabilizing jigs 22 are removed by the bolts 23, bundled, and stored in the same first storage body 12 as the manipulator 1.
【００１９】図５には、第２の変形例が示されており、
伸縮可能な脚状の４本の安定用治具２５が基部３の下方
側面に相互に対向して取り付けられている。これらの安
定用治具２５は、例えば、油圧シリンダーや、三脚等に
見られる伸縮脚からなり、先端に設けられた支持部２６
と、任意の長さに伸縮するための伸縮部２７，２８とを
備えている。したがって、４本の安定用治具２５を例え
ば平坦な設置側上で伸ばして用いることも可能であり、
また、設置側の壁等に対して先端支持部２６を当接させ
伸縮部２７，２８を伸ばして壁に突っ張るようにして用
いてもよい。これにより、基部３は安定して支持され
る。また、収納時には、安定用治具２５が収縮されて収
納体１２内に収納される。この場合、安定用治具２５自
体が基部３内に収納されるように構成されていてもよ
い。A second modification is shown in FIG.
Four extendable leg-like stabilizing jigs 25 are attached to the lower side surface of the base 3 so as to face each other. These stabilizing jigs 25 are, for example, hydraulic cylinders, telescopic legs found on tripods, and the like.
And expansion and contraction portions 27 and 28 for expanding and contracting to an arbitrary length. Therefore, it is possible to stretch and use the four stabilizing jigs 25 on a flat installation side, for example.
Alternatively, the distal end support portion 26 may be brought into contact with the wall or the like on the installation side, and the stretchable portions 27 and 28 may be extended and stretched on the wall. As a result, the base 3 is stably supported. Further, during storage, the stabilization jig 25 is contracted and stored in the storage body 12. In this case, the stabilizing jig 25 itself may be configured to be housed in the base portion 3.
【００２０】図６には、第３の変形例が示されており、
伸縮可能な４本の安定用治具２５が基部３の４つの側面
下端の各々に一側寄りに取り付けられている。この場合
にも安定用治具２５の伸縮により基部３が安定して支持
される。また、収納時には、安定用治具２５は、第１収
納体１２内に収納されるが、安定用治具２５自体が基部
３内に収納されるように構成されることが一層容易であ
り、収納場所を取らないという効果がある。FIG. 6 shows a third modification example.
Four expandable and contractible stabilizing jigs 25 are attached to one of the lower ends of the four side surfaces of the base 3 toward one side. Also in this case, the base 3 is stably supported by the expansion and contraction of the stabilizing jig 25. Further, at the time of storage, the stabilizing jig 25 is stored in the first storage body 12, but it is easier to configure the stabilizing jig 25 itself to be stored in the base portion 3. The effect is that it does not take up storage space.
【００２１】図７には、第４の変形例が示されており、
伸縮可能な８本の安定用治具２５が基部３の各側面下端
に相互に対向するように取り付けられている。この場合
には、安定用治具２５の数が多いため、基部３はより一
層安定して支持される。FIG. 7 shows a fourth modification.
Eight expandable / contractible stabilizing jigs 25 are attached to the lower ends of the side surfaces of the base 3 so as to face each other. In this case, since the number of stabilizing jigs 25 is large, the base portion 3 is more stably supported.
【００２２】次に、図８及び図９を参照して、本発明の
第２の実施例によるマニピュレータ装置を説明する。Next, a manipulator device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
【００２３】この実施例では、マニピュレータ１の基部
３が長尺状の収納体３０内に常時収納されるように構成
されており、この収納体３０が上述した安定用治具の役
割をも果たしている。このように収納体３０が長尺であ
るため、マニピュレータ１が図８に示すような状態にあ
るとき、マニピュレータ１の駆動に反力が生じても、マ
ニピュレータ１は安定に支持される。この場合、基部３
は、図９に示すように、収納体３０の中央に位置されて
いてもよく、図８と逆の収納体３０の端部に位置されて
いてもよい。また、基部３が収納体３０内をスライドす
るように構成することもできる。なお、本実施例では、
マニピュレータの作業用ユニット２には物体を把持する
ためのハンドが取付けられている。In this embodiment, the base portion 3 of the manipulator 1 is constructed so as to be housed in the elongated storage body 30 at all times, and the storage body 30 also functions as the above-mentioned stabilizing jig. There is. Since the storage body 30 is long as described above, when the manipulator 1 is in the state shown in FIG. 8, the manipulator 1 is stably supported even if a reaction force is generated in driving the manipulator 1. In this case, the base 3
May be located at the center of the storage body 30 as shown in FIG. 9, or may be located at the end of the storage body 30 opposite to that of FIG. Further, the base 3 can be configured to slide in the storage body 30. In this example,
A hand for gripping an object is attached to the working unit 2 of the manipulator.
【００２４】図１０には、この第２の実施例の変形例が
示されている。この変形例では、収納体３０に、板状の
安定用治具３１が設けられている。この安定用治具３１
は、必要時には、図１０の矢印のように基端３１ａを中
心として回動させて収納体３０の底面から引き出され、
不要時には、図１０に仮想線で示すように、収納体３０
の底面に収納されるように構成されている。これによ
り、基部３の安定性が一層向上する。FIG. 10 shows a modification of the second embodiment. In this modification, the storage body 30 is provided with a plate-shaped stabilizing jig 31. This stabilizing jig 31
When necessary, is rotated about the base end 31a as shown by the arrow in FIG.
When unnecessary, as shown by the phantom line in FIG.
It is configured to be stored on the bottom of the. This further improves the stability of the base 3.
【００２５】次に、図１１を参照して、本発明の第３の
実施例によるマニピュレータ装置を説明する。Next, a manipulator device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２６】本実施例では、マニピュレータ１の第１ア
ーム３２及び第２アーム３３が中空でかつ伸縮自在とな
っており、任意の長さで固定されるように構成されてい
る。すなわち、第１アーム３２は、２つの分割されたア
ーム部材３２ａ，３２ｂからなり、一方のアーム部材３
２ａが他方のアーム部材３２ｂに対して伸縮自在に収納
され、固定部材３２ｃによって任意の長さに固定される
ように構成されている。同様に、第２アーム３３も、２
つの分割されたアーム部材３３ａ，３３ｂからなり、一
方のアーム部材３３ａが他方のアーム部材３３ｂに対し
て伸縮自在に収納され、固定部材３３ｃによって任意の
長さに固定されるように構成されている。また、これら
の第１アーム３２及び第２アーム３３の長さを測定する
ために、図示しない検出器が設けられている。コントロ
ーラによってこれらのアーム長さを自動的に読込むこと
により、アーム先端の位置決めなどのマニピュレータの
制御に即座に反映させることができる。このように、第
１アーム３２及び第２アーム３３が伸縮自在であるた
め、収納体３０に収納する場合には、これらを収縮した
状態にしておくことにより、収納体３０の形状を小さく
することができる。また、マニピュレータ１を収納する
場合、第１アーム３２及び第２アーム３３を分割して収
納体３０に収納するように構成されていてもよい。もち
ろん、本実施例でも、収納体３０の底面に、各種の安定
用治具３１を設けることができる。In the present embodiment, the first arm 32 and the second arm 33 of the manipulator 1 are hollow and extendable, and are configured to be fixed at an arbitrary length. That is, the first arm 32 is composed of two divided arm members 32a and 32b, and one arm member 3
2a is retractably housed in the other arm member 32b, and is fixed to a desired length by a fixing member 32c. Similarly, the second arm 33 is also 2
It is composed of two divided arm members 33a and 33b, one arm member 33a is retractably accommodated in the other arm member 33b, and is fixed to an arbitrary length by a fixing member 33c. . Further, in order to measure the lengths of the first arm 32 and the second arm 33, a detector (not shown) is provided. By automatically reading these arm lengths by the controller, they can be immediately reflected in the control of the manipulator such as positioning of the arm tip. As described above, since the first arm 32 and the second arm 33 are extendable and retractable, when the accommodation is performed in the accommodation body 30, the shape of the accommodation body 30 can be reduced by keeping them contracted. You can Further, when the manipulator 1 is stored, the first arm 32 and the second arm 33 may be divided and stored in the storage body 30. Of course, also in this embodiment, various stabilizing jigs 31 can be provided on the bottom surface of the container 30.
【００２７】図１２及び図１３には、第３の実施例の変
形例が示されている。この変形例では、アームの途中に
回転機構３４が設けられている。この回転機構３４は、
アーム部材３５とアーム部材３６とを折り畳むように、
これらのアーム部材３５，３６を回動できるように構成
され、図示しない固定手段により、アーム部材３５，３
６が伸長した状態および伸縮した状態において回転機構
３４が固定されるように構成されている。これにより、
マニピュレータを小さくして収納体に収納することがで
き、収納体の形状を小さくすることができる。12 and 13 show a modification of the third embodiment. In this modification, the rotation mechanism 34 is provided in the middle of the arm. This rotation mechanism 34
Like folding the arm member 35 and the arm member 36,
These arm members 35, 36 are configured to be rotatable, and the arm members 35, 3 are fixed by a fixing means not shown.
The rotation mechanism 34 is configured to be fixed in a state where 6 is expanded and a state where it is expanded and contracted. This allows
The manipulator can be made small and can be stored in the storage body, and the shape of the storage body can be made small.
【００２８】図１４及び図１５には、第３の実施例の更
なる変形例が示されている。この変形例では、第１アー
ム３７と第２アーム３８とを折り畳むように、これらを
回動できる回転機構３９が設けられている。この回転機
構３９は、回転軸の延びる方向に相互に分割されるよう
に構成されている。これにより、第１アーム３７と第２
アーム３８とが相互に分割される。14 and 15 show a further modification of the third embodiment. In this modification, a rotation mechanism 39 is provided that can rotate the first arm 37 and the second arm 38 so as to fold them. The rotating mechanism 39 is configured to be divided into each other in the extending direction of the rotating shaft. Thereby, the first arm 37 and the second arm 37
The arm 38 and the arm 38 are divided from each other.
【００２９】さらに、第２アーム３８には、これの軸回
りに回動できる回転機構４０が設けられており、これに
より、第２アーム３８のアーム部材３８ａは、アーム部
材３８ｂに対して回動できる。このように構成されてい
るため、アームを回動してマニピュレータを収納体に収
納することで、収納体の容積を小さくすることができ
る。Further, the second arm 38 is provided with a rotation mechanism 40 capable of rotating about its axis, whereby the arm member 38a of the second arm 38 rotates with respect to the arm member 38b. it can. With this configuration, by rotating the arm to store the manipulator in the storage body, the volume of the storage body can be reduced.
【００３０】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れないことは勿論であり、種々変形可能である。例え
ば、マニピュレータの先端に、押付け力を検出する例え
ば６軸力センサが設けられていてもよく、この場合、押
付け力を一定にするように制御すれば、より作業性が向
上する。また、５自由度のマニピュレータについて説明
したが、用途に応じて何自由度で構成してもよく、さら
に、マニピュレータのアームの本数、回転軸（関節）の
数は限定されない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be variously modified. For example, a 6-axis force sensor that detects a pressing force may be provided at the tip of the manipulator. In this case, if the pressing force is controlled to be constant, workability is further improved. Further, although the manipulator having five degrees of freedom has been described, the manipulator may have any number of degrees of freedom depending on the application, and the number of arms of the manipulator and the number of rotation axes (joints) are not limited.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、マニピ
ュレータ装置の各構成部が収納体に収納されるように構
成されているため、マニピュレータ装置の未使用時、運
搬時には、作業者が各構成部を収納体に収納して、作業
現場に容易に持ち運ぶことができ、その作業現場でマニ
ピュレータを容易に組み立てることができる。そのた
め、ロボットを設置できなかった作業現場、危険を伴っ
たり無理な姿勢で行うような作業現場にも、マニピュレ
ータ装置を持込むことができる。これにより、従来の作
業者の負担を著しく軽減することができる。また、清掃
用ロボットなどのようにマニピュレータの動作範囲の広
い長尺のアームを持ったロボットであっても、アームを
関節で折り曲げるなどして各構成部が収納体に収納され
るため、運搬可能となる。As described above, according to the present invention, since each component of the manipulator device is configured to be housed in the housing, the manipulator device is not used or transported by the operator. The components can be stored in the storage body and easily carried to the work site, and the manipulator can be easily assembled at the work site. Therefore, it is possible to bring the manipulator device into a work site where the robot could not be installed, or a work site involving a dangerous or unnatural posture. As a result, the burden on the conventional worker can be significantly reduced. Even a robot with a long arm that has a wide range of manipulator movement, such as a cleaning robot, can be transported because each component is stored in the storage body by bending the arm at the joint. Becomes
【図１】本発明の第１の実施例によるマニピュレータ装
置であり、マニピュレータが収納体に収納されていない
状態での同装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a manipulator device according to a first embodiment of the present invention in a state where the manipulator is not housed in a housing.
【図２】図１に示すマニピュレータを収納体に収納した
状態での同装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the same device with the manipulator shown in FIG. 1 housed in a housing.
【図３】本発明の第１の実施例の第１の変形例の基部及
び安定用治具の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a base portion and a stabilizing jig of a first modified example of the first embodiment of the present invention.
【図４】図３に示す安定用治具の拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the stabilizing jig shown in FIG.
【図５】本発明の第１の実施例の第２の変形例の基部及
び安定用治具の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a base portion and a stabilizing jig of a second modified example of the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１の実施例の第３の変形例の基部及
び安定用治具の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a base portion and a stabilizing jig of a third modified example of the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第１の実施例の第４の変形例の基部及
び安定用治具の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a base portion and a stabilizing jig of a fourth modified example of the first embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第２の実施例によるマニピュレータ装
置であり、マニピュレータが収納体に収納されていない
状態での同装置の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a manipulator device according to a second embodiment of the present invention in a state where the manipulator is not housed in a housing.
【図９】図８に示すマニピュレータ装置の基部及び収納
体の斜視図である。9 is a perspective view of a base portion and a storage body of the manipulator device shown in FIG.
【図１０】本発明の第２の実施例の変形例の基部及び安
定用治具の平面図である。FIG. 10 is a plan view of a base portion and a stabilizing jig of a modified example of the second embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第３の実施例によるマニピュレータ
装置であり、マニピュレータが収納体に収納されていな
い状態での同装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a manipulator device according to a third embodiment of the present invention in a state where the manipulator is not housed in a housing.
【図１２】本発明の第３の実施例の第１の変形例のマニ
ピュレータの部分斜視図である。FIG. 12 is a partial perspective view of a manipulator of a first modification of the third embodiment of the present invention.
【図１３】図１２に示すマニピュレータを折畳んだ状態
のマニピュレータの部分斜視図である。13 is a partial perspective view of the manipulator in a state where the manipulator shown in FIG. 12 is folded.
【図１４】本発明の第３の実施例の第２の変形例のマニ
ピュレータの部分斜視図である。FIG. 14 is a partial perspective view of a manipulator of a second modification of the third embodiment of the present invention.
【図１５】図１４に示すマニピュレータを折畳んだ状態
のマニピュレータの部分斜視図である。15 is a partial perspective view of the manipulator in a state where the manipulator shown in FIG. 14 is folded.
１ マニピュレータ ２ 作業用ユニット ３ 基部 ４ コントローラ １２ 第１収納体 １３ 第２収納体 ３０ 収納体 1 Manipulator 2 Working Unit 3 Base 4 Controller 12 First Storage Body 13 Second Storage Body 30 Storage Body
フロントページの続き (72)発明者 松 丸 隆 文 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内 (72)発明者 神 野 誠 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝研究開発センター内Front page continuation (72) Takafumi Matsumaru Takafumi Matsumaru, Komukai-shi, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 In the Toshiba Research & Development Center, Ltd. 1 Incorporated Toshiba Research and Development Center
Claims (4)
に設けられた作業用ユニットと、マニピュレータを支持
するマニピュレータの基部と、マニピュレータ及び作業
用ユニットを制御するコントローラとを備え、これらを
収納体に収納可能に構成したことを特徴とするマニピュ
レータ装置。1. A manipulator, a working unit provided at a tip of the manipulator, a base of the manipulator for supporting the manipulator, and a controller for controlling the manipulator and the working unit, which can be housed in a housing. A manipulator device characterized by being configured.
ト、及び基部を収納する第１収納体と、コントローラを
収納する第２収納体とからなることを特徴とする請求項
１に記載のマニピュレータ装置。2. The manipulator apparatus according to claim 1, wherein the storage body includes a first storage body for storing a manipulator, a work unit, and a base portion, and a second storage body for storing a controller.
とも２本のアームを有し、先端側のアームの長さは、基
部側のアームの長さより短く構成されていることを特徴
とする請求項１に記載のマニピュレータ装置。3. The manipulator has at least two arms on the base end side and the tip end side, and the length of the arm on the tip side is shorter than the length of the arm on the base side. Item 2. The manipulator device according to item 1.
いることを特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ
装置。4. The manipulator device according to claim 1, wherein the container also serves as a base of the manipulator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30899292A JPH06155368A (en) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | Manipulator device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30899292A JPH06155368A (en) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | Manipulator device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06155368A true JPH06155368A (en) | 1994-06-03 |
Family
ID=17987633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30899292A Pending JPH06155368A (en) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | Manipulator device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06155368A (en) |
Cited By (5)
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| US11426866B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-08-30 | Fanuc Corporation | Robot |
| WO2023095476A1 (en) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | ソニーグループ株式会社 | Information processing device and information processing method |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30899292A patent/JPH06155368A/en active Pending
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