JPH07124877A - マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム - Google Patents
マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアームInfo
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- JPH07124877A JPH07124877A JP27144993A JP27144993A JPH07124877A JP H07124877 A JPH07124877 A JP H07124877A JP 27144993 A JP27144993 A JP 27144993A JP 27144993 A JP27144993 A JP 27144993A JP H07124877 A JPH07124877 A JP H07124877A
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Abstract
し、ハンド部に作用する突き上げ荷重に対してもその衝
撃を緩和するとともに、ハンド部の一定姿勢を簡単なリ
ンク機構により保持し得るマスタスレーブ形マニプレー
タのスレーブアームを提供することを目的とする。 【構成】 回動中心O2 を中心として回動する垂直アー
ム4及び回動中心O3 を中心として回動する水平アーム
6とを有する垂直多関節形のマスタスレーブ形マニプレ
ータのスレーブアームにおいて、水平アーム6はカウン
ターウエイト10が配設された第1のリンク7及び第2
のリンク8を介して旋回台1に配設した3軸モータ9で
回動するとともに、手首部14の姿勢は第3のリンク1
2、三角リンク11及び第4のリンク13を介して保持
し、さらにハンド部16は手首部14を介することによ
り4軸の回動中心O4 からオフセットさせた位置とした
ものである。
Description
レータのスレーブアームに関し、特に垂直多関節形のマ
スタスレーブアームに適用して有利なものである。
タスレーブ形マニプレータのうちスレーブアームを抽出
してその基本構成の一例を示す説明図である。同図に示
すように、旋回台01は、床面02に設置してある基台
03に対し1軸モータ(図示せず)により水平面内を回
動可能に構成してある。
01で支持して2軸モータ(図示せず)により回動する
回動軸05に固定するとともに、その先端部を、上部ユ
ニット07で支持して3軸モータ(図示せず)により回
動する回動軸06に固定してある。垂直レバー08は、
その基端部を、軸09を介して旋回台01に、またその
先端部を、軸010を介して上部ユニット07にそれぞ
れ回動可能に取付けてある。すなわち、旋回台01、上
部ユニット07、垂直アーム04、垂直レバー08、回
動軸05,06及び軸09,010により4節の平行リ
ンク機構を形成している。
動軸06に固定し、上部ユニット07に対して回動可能
に構成してある。カウンターウエイト012は水平アー
ム011の基端部に固定してある。また、水平アーム0
11の先端部には、L字状の手首部013が軸014を
介して回動可能に取付けてある。水平レバー015はそ
の両端部を軸016,017にそれぞれ回動可能に取付
けてある。このとき、軸016は、基端部を上部ユニッ
ト07に垂直に固着してあるブラケット018の先端部
に、また軸017は、手首部013のブラケット013
aの先端部にそれぞれ回動可能に取付けてある。すなわ
ち、回動軸06、軸014,016,017、ブラケッ
ト013a,018、水平アーム011及び水平レバー
015により4節の平行リンク機構を形成している。
20を介して4軸モータ(図示せず)により回動可能に
手首部013に取付けて垂下するとともに、先端部であ
る把持部019aと基端部019bとからなり、把持部
019aが5軸モータ(図示せず)により図示の状態で
水平面内を回動可能に構成してある。
るマスタアーム(図示せず)の操作に対応して動作する
ことにより把持部019aで搬送物を把んで所定位置迄
搬送するものであるが、このときの動作は次の通りであ
る。
03に対し水平面内を回動する。
し、垂直アーム04を含む平行リンク機構が動作して垂
直アーム04及び垂直レバー08が垂直面内を回動する
結果、上部ユニット07が垂直面内を移動する。
し、水平アーム011を含む平行リンク機構が動作して
水平アーム011及び水平レバー015が垂直面内を回
動する結果、手首部013及びハンド部019が垂直面
内を移動する。このとき、ブラケット013a,018
は平行であり、しかもブラケット018は垂直であるた
め、ブラケット013aも同様に常に垂直となる。すな
わち、手首部013の姿勢は常に一定に保持される(図
5の状態から回動軸05,06が回動した状態である図
6参照)。
動し、ハンド部019が垂直面内を回動する。また、5
軸モータの駆動により把持部019aが水平面内を回動
する。
の移動により把持部019aを所定位置から所定位置へ
移動させる。
ームをオペレータが操作することにより行なう。この場
合のマスタアームはスレーブアームと相似形に構成して
あり、スレーブアームの手首部013に対応する位置に
配設したグリップをオペレータが把持してこのマスタア
ームを移動することにより、このマスタアームの形状と
相似形になるようにスレーブアームが追従して移動す
る。
ームによれば、 垂直及び水平アーム04、011の関節構造が簡単
である。 ハンド部019の姿勢を一定に保つための機構が簡
単である。 水平アーム011の動作範囲が垂直アーム04を含
む平行リンクとの干渉を考慮しなくてよいため、動作範
囲を広くとることができる。 ハンド部019に水平方向から作用する外力に対し
ては回動軸020にトルクリミッタを付けることにより
容易にその衝撃を緩和し得る。
ータ、減速機及びカウンターウエイト012の重量物を
配設しなければならず、2軸モータの負荷が大きくな
る。 ハンド部019に対し垂直下方から作用する突き上
げ荷重に対しては回動軸020のトルクリミッタが機能
せず、この衝撃をまともに受ける。
ムを駆動する駆動源の負荷を軽減し、ハンド部に作用す
る突き上げ荷重に対してもその衝撃を緩和するととも
に、ハンド部の一定姿勢を簡単なリンク機構により保持
し得るマスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム
を提供することを目的とする。
明の構成は、基台に対し基端部を回動可能に取付けた垂
直アーム、この垂直アームの先端部に回動可能に取付け
た水平アーム及び水平アームの先端部に回動可能に取付
けた手首部を有するサブアームと、このサブアームと相
似形のマスタアームとを有し、このマスタアームの操作
によりサブアームの各関節がこのマスタアームの形状に
追従して回動することによりサブアームがマスタアーム
の形状に追従して移動する多関節のマスタスレーブ形マ
ニプレータのスレーブアームにおいて、基台に対し基端
部を回動可能に取付けた第1のリンクと、この第1のリ
ンクの先端部に下端部を回動可能に取付けるとともに先
端部を水平リンクの基端部に回動可能に取付けた第2の
リンクと、第1のリンクの先端部に配設したカウンター
ウエイトと、三角形状の第1の頂部を垂直アームの先端
部に回動可能に取付けた三角リンクと、基台に対し基端
部を回動可能に取付けるとともに先端部を三角リンクの
第2の頂部に回動可能に取付た第3のリンクと、水平ア
ームの先端部に基端部を回動可能に取付けたL字状の手
首部と、三角リンクの第3の頂部に基端部を回動可能に
取付けるとともに先端部を手首部の一方の先端部に回動
可能に取付けた第4のリンクと、手首部の他方の先端部
から垂直に垂下するハンド部とを有することを特徴とす
る。
動により第2のリンクを介して水平アームが回動する。
このときの水平アームの自重も含むこの水平アームの負
荷に対してはカウンターウエイトの荷重が第1及び第2
のリンクを介して水平アームに作用する。
ときには、手首部の回動によりこの衝撃を吸収し得る。
さらに、ハンド部の姿勢は第3のリンク、三角リンク及
び手首部によって一定に保持される。
明する。
はその側面図である。両図に示すように、基台である旋
回台1は床面に固定されたベース2に対し水平面内を回
動可能に配設してある。このときの駆動源が1軸モータ
3であり、回動中心がO1 である。2軸となる垂直アー
ム4は、その基端部を旋回台1に回動可能に取付けてあ
り、垂直面内を回動する。このときの駆動源が2軸モー
タ5であり、回動中心がO2 である。この2軸モータは
旋回台1に配設してある。3軸となる水平アーム6は、
垂直アーム4の先端部にその途中が回動可能に取付けて
ある。この水平アーム6は第1のリンク7及び第2のリ
ンク8を介して垂直面内を回動する。このときの駆動源
が3軸モータ9であり、回動中心がO3 である。さらに
詳言すると、第1のリンク7は、その基端部が2軸モー
タ5と同軸の3軸モータ9により回動可能に、この3軸
モータ9に連結してあり、回動中心O2 を中心として回
動するように構成してある。したがって、3軸モータ9
は旋回台1に配設してある。第2のリンク8は、その基
端部が第1のリンク7の先端部に、またその先端部が水
平アーム6の基端部にそれぞれ回動可能に取付けてあ
る。第1のリンク7の先端部には、水平アーム6に作用
する負荷に抗するように、カウンターウエイト10が配
設してある。
垂直アーム4の先端部に回動中心O 3 と同軸となるよう
に回動可能に取付けてある。この三角リンク11の三角
形の第2及び第3の頂部には第3のリンク12の先端部
及び第4のリンク13の基端部がそれぞれ回動可能に取
付けてある。第3のリンク12の基端部は、旋回台1に
対し回動可能に取付けてあり、また第4のリンク13の
先端部は、水平アーム6の先端部に基端部を回動可能に
取付けたL字状の手首部14の一方の先端部に回動可能
に取付けてある。
の先端部に配設した4軸モータ15を駆動源として回動
中心O4 を中心に垂直面内を回動する。また、この手首
部14は、垂直アーム4及び水平アーム6が回動しても
第3のリンク12、三角リンク11及び第4のリンク1
3を介してその姿勢が規制されるため、4軸モータ15
で回動しない限り水平面に対して常に一定の姿勢を保持
する。
分で、手首部14から垂下するようにこの手首部14の
他方の先端部に取付けてある。また、このハンド部16
は手首部14の他方の先端部に配設された5軸モータ1
7を駆動源として回動中心O 5 を中心として水平面内を
回動する。
が設けてあり過大トルクの作用による回動部分等の損傷
等を未然に防止するように構成してある。また、各軸の
位置検出のための検出器は出力軸に配設してあり、トル
クリミッタによる滑りが発生しても正確な位置検出をな
し得るように構成した。
は、運転室であるキャビン(図示せず)に配設したスレ
ーブアームと相似形のマスタアーム(図示せず)をオペ
レータが操作することにより、その形状に追従するよう
移動する。キャビンは、1軸モータ3の回転により、旋
回台とともに1軸回りを回動する。
ータ5、3軸モータ9、4軸モータ15及び5軸モータ
17の駆動により旋回台1、垂直アーム4、水平アーム
6、手首部14及びハンド部16がそれぞれ回動する。
ンク構成を、同一部分には同一符号を付して概念的に示
す説明図である。また、図4(a)〜(e)は各軸が図
中に矢印で示す方向に回動した場合の形状を示す説明図
であり、図3(a),(b)は2軸である垂直アーム
4、図3(c),(d)は3軸である水平アーム6及び
図3(e)は4軸である手首部14の回動によるもので
ある。
動により第2のリンク8を介して水平アーム6が回動す
る。このときの水平アーム6の自重も含むこの水平アー
ム6の負荷に対してはカウンターウエイト10の荷重が
第1及び第2のリンク7、8を介して水平アーム6に作
用する。
したときには、手首部14の回動によりこの衝撃を吸収
し得る。さらに、ハンド部14の姿勢は第3のリンク1
2、三角リンク11及び手首部14によって一定に保持
される。
うに、本発明によれば、水平アームの駆動源は基台(旋
回台)に配設することができ、またカウンターウエイト
は第1のリンク7に配設したので、水平アームに作用す
る負荷が小さくなり、その分駆動源の小形化を図り得
る。また、ハンド部に対する突き上げ荷重に対しては手
首部の回動によりこの衝撃を吸収し得る。
を概念的に示す説明図である。
説明図である。
す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 基台に対し基端部を回動可能に取付けた
垂直アーム、この垂直アームの先端部に回動可能に取付
けた水平アーム及び水平アームの先端部に回動可能に取
付けた手首部を有するサブアームと、このサブアームと
相似形のマスタアームとを有し、このマスタアームの操
作によりサブアームの各関節がこのマスタアームの形状
に追従して回動することによりサブアームがマスタアー
ムの形状に追従して移動する多関節のマスタスレーブ形
マニプレータのスレーブアームにおいて、 基台に対し基端部を回動可能に取付けた第1のリンク
と、 この第1のリンクの先端部に下端部を回動可能に取付け
るとともに先端部を水平リンクの基端部に回動可能に取
付けた第2のリンクと、 第1のリンクの先端部に配設したカウンターウエイト
と、 三角形状の第1の頂部を垂直アームの先端部に回動可能
に取付けた三角リンクと、 基台に対し基端部を回動可能に取付けるとともに先端部
を三角リンクの第2の頂部に回動可能に取付た第3のリ
ンクと、 水平アームの先端部に基端部を回動可能に取付けたL字
状の手首部と、 三角リンクの第3の頂部に基端部を回動可能に取付ける
とともに先端部を手首部の一方の先端部に回動可能に取
付けた第4のリンクと、 手首部の他方の先端部から垂直に垂下するハンド部とを
有することを特徴とするマスタスレーブ形マニプレータ
のスレーブアーム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05271449A JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05271449A JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07124877A true JPH07124877A (ja) | 1995-05-16 |
JP3075658B2 JP3075658B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=17500187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05271449A Expired - Lifetime JP3075658B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | マスタスレーブ形マニプレータのスレーブアーム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3075658B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006111827A1 (fr) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Mathieu Leclercq | Dispositif d'aide a la construction de murs et/ou au traitement de surfaces |
CN106737601A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 鞍山市庆隆机电有限公司 | 抓取型机械手臂 |
CN110281224A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-09-27 | 北京新松融通机器人科技有限公司 | 一种3自由度机器人并联机构 |
WO2023228280A1 (ja) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | リバーフィールド株式会社 | アーム機構 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230064217A (ko) * | 2021-11-03 | 2023-05-10 | 한국과학기술원 | 3자유도 중력 보상이 적용된 위치 조절 암 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01295770A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 全方向等慣性マスタアーム |
JPH0265981A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-06 | Toshiba Corp | 産業用ロボット |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP05271449A patent/JP3075658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01295770A (ja) * | 1988-05-24 | 1989-11-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 全方向等慣性マスタアーム |
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CN110281224A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-09-27 | 北京新松融通机器人科技有限公司 | 一种3自由度机器人并联机构 |
WO2023228280A1 (ja) * | 2022-05-24 | 2023-11-30 | リバーフィールド株式会社 | アーム機構 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3075658B2 (ja) | 2000-08-14 |
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