JPS60155394A - ロボツトの手首機構 - Google Patents
ロボツトの手首機構Info
- Publication number
- JPS60155394A JPS60155394A JP1144984A JP1144984A JPS60155394A JP S60155394 A JPS60155394 A JP S60155394A JP 1144984 A JP1144984 A JP 1144984A JP 1144984 A JP1144984 A JP 1144984A JP S60155394 A JPS60155394 A JP S60155394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hand
- base
- robot
- present
- respect
- 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
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Mechanical Control Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）技術分野
本発明はロボットアームの先端に取り付け、その先端に
物体を把持するための把持機構（以下ハンドと呼ぶ）を
取り付け、ロボットアーム本体を運動させることなく、
ハンドの位置および方向を変化させてハンドの位置を修
正し得るようにするための、手首機構に係わる。
物体を把持するための把持機構（以下ハンドと呼ぶ）を
取り付け、ロボットアーム本体を運動させることなく、
ハンドの位置および方向を変化させてハンドの位置を修
正し得るようにするための、手首機構に係わる。
（２）従来技術とその問題点
ロボットを用いて部品、装置等の組立て作業をさせる場
合、アームにとりつけられたハンドによって、部品等を
正確に把持する必要がある。そのためには、ハンドを部
品等と相対的に定められた位置関係になるように移動さ
せる必要があるが、これは従来、ロボットアームの運動
にのみ依存していた。すなわち、ハンドと部品の位置関
係は各種のセンサにより計ｄｔＵすることがｌ１能であ
るが、その結果によってハンドの位置を修正することは
、従来、ロボットアームを移動、回転させる事によって
その目的を達成するのが通例である。しかし、ロボット
アームは、元来、姿勢変化に対する要求の範囲が他の機
械類に比べて非常に大きく、かつ複雑でもある。このよ
うな運動が可能であり、又その位置決めの分解能や精度
を正確かつ均一とすることはきわめて困離であった。従
って従来のロボットアームでは高精度の組み立て作業は
不可能であったり、たとえ可能であってもきわめて高価
なものになる欠点があった。
合、アームにとりつけられたハンドによって、部品等を
正確に把持する必要がある。そのためには、ハンドを部
品等と相対的に定められた位置関係になるように移動さ
せる必要があるが、これは従来、ロボットアームの運動
にのみ依存していた。すなわち、ハンドと部品の位置関
係は各種のセンサにより計ｄｔＵすることがｌ１能であ
るが、その結果によってハンドの位置を修正することは
、従来、ロボットアームを移動、回転させる事によって
その目的を達成するのが通例である。しかし、ロボット
アームは、元来、姿勢変化に対する要求の範囲が他の機
械類に比べて非常に大きく、かつ複雑でもある。このよ
うな運動が可能であり、又その位置決めの分解能や精度
を正確かつ均一とすることはきわめて困離であった。従
って従来のロボットアームでは高精度の組み立て作業は
不可能であったり、たとえ可能であってもきわめて高価
なものになる欠点があった。
（３）発明の目的
本発明は、上記のような問題点をさけるため、ロボット
アームの先端に対するハンドの相対位置を正確、微妙に
調整するための手Ｕ機４１ｋを与えることを目的とする
。
アームの先端に対するハンドの相対位置を正確、微妙に
調整するための手Ｕ機４１ｋを与えることを目的とする
。
（４）発明の構成
本発明の構成を第１図を用いて説明する。
基部１に対し、ハンド取り付は部２を望みの位置−に移
動させることが目的である。基部１とハンド取り付は部
２０間は、両端に自在継手を取り付シた６本の伸縮リン
ク３〜８によって結合された（１１ｒ造で、このような
伸縮リンクを基部■及びハンド取り付は部２の中心をそ
の重心と−する正３角形の頂点の近傍に２個ずつ互いに
隣接させて配置すること。
動させることが目的である。基部１とハンド取り付は部
２０間は、両端に自在継手を取り付シた６本の伸縮リン
ク３〜８によって結合された（１１ｒ造で、このような
伸縮リンクを基部■及びハンド取り付は部２の中心をそ
の重心と−する正３角形の頂点の近傍に２個ずつ互いに
隣接させて配置すること。
（５）実施例
申在庫千の構造例を第２図に示す。物体２１と保持具２
２は固定されている。保持具２２は、十字軸２３が、軸
ＡＡ’を中心に回転することが可能なように十定軸２３
を保持している。十字軸２３はまた、輔Ａ Ａ’と直角
な軸Ｂ Ｂ’を中心に回転することが可能なように、第
２の保持具２４に保持されている。保持具２４は構造体
２５に固定されている。従１うて、構造体２１と２５は
、軸Ａ Ａ’と軸Ｂ Ｂ’の交点で、外力にノ、６して
自在に折れ曲がることができる。
２は固定されている。保持具２２は、十字軸２３が、軸
ＡＡ’を中心に回転することが可能なように十定軸２３
を保持している。十字軸２３はまた、輔Ａ Ａ’と直角
な軸Ｂ Ｂ’を中心に回転することが可能なように、第
２の保持具２４に保持されている。保持具２４は構造体
２５に固定されている。従１うて、構造体２１と２５は
、軸Ａ Ａ’と軸Ｂ Ｂ’の交点で、外力にノ、６して
自在に折れ曲がることができる。
伸縮リンクは、その軸方向に駆動力を発生させ伸縮する
ことのできる動力源を有する］苛造物であり、例えば油
圧シリンダ、空気圧シリンダである。
ことのできる動力源を有する］苛造物であり、例えば油
圧シリンダ、空気圧シリンダである。
又は電気、モーターと送りねじ等を組み合わせて構成す
ることもできる。
ることもできる。
本発明の特徴となる伸縮リンクは、第３図に例を示すご
とく、その長さが変化するのみならず、その一端と他端
が、長さ方向を軸として回転自在でなければならない。
とく、その長さが変化するのみならず、その一端と他端
が、長さ方向を軸として回転自在でなければならない。
この回転は、動力で駆動する必要はなく、外力によって
受動的に回転すればよい。このことは油圧シリンダ、空
気圧シリンダでは容易に実現できるし、そうでない場合
でも、軸と軸受による回転継手を少なくとも１ＩＩＩ！
！１１片端又□は両端又はその池の場所に連結しておけ
ばよい。
受動的に回転すればよい。このことは油圧シリンダ、空
気圧シリンダでは容易に実現できるし、そうでない場合
でも、軸と軸受による回転継手を少なくとも１ＩＩＩ！
！１１片端又□は両端又はその池の場所に連結しておけ
ばよい。
結局、能動的に動力を伝達するのは６本の伸縮リンク３
〜８の伸縮のみであって、その伸縮リンクの両端は、そ
れぞれ基部１及びハンド取り付は部２に対し、その方向
及び回転が受動的に自在に変化できるように、しかもそ
の方向の折れ曲がり及び回転の軸が一点で交わり、その
点が基部１及びハンド取り利は部２に対して固定されて
いるように取り１ｔけられている。
〜８の伸縮のみであって、その伸縮リンクの両端は、そ
れぞれ基部１及びハンド取り付は部２に対し、その方向
及び回転が受動的に自在に変化できるように、しかもそ
の方向の折れ曲がり及び回転の軸が一点で交わり、その
点が基部１及びハンド取り利は部２に対して固定されて
いるように取り１ｔけられている。
次に、この構成部分相互の位置関係について説明する。
説明をよりわかりやすくするため、基部及びハンド取り
付は部が円形であるものとする。さらに、自在継手の固
定位置は、基部及びハンド取り付は部の中心をその重心
とする正三角形の頂点付近に２個ずつ互いに隣接させる
ものとする。しかし、本発明はこのような位置関係に限
ったものではない。第４図は各伸縮リンクを等長とした
場合の例であって、基部とハンド取り付は部は平行とな
り、かつそれぞれの中心を結ぶ直線は基部及びハンド取
り付は部に垂直となる。これらのリンクの長さを、それ
ぞれ同じ長さずつ短くすれば、第５図に示すように、ハ
ンド取り付は部２は基部ｌに対し、垂直を保ったままそ
の距離を小さくする。また各リンクの長さを適当な値に
制御すれば、第６図に示すように、ハンド取り付は部２
と基部ｌに対して平行に閑もなから移動させることもで
きる。また、第７図に示すように、ハンド取り付は部２
を基部ｌに対して角度を持たせて支持することもできる
。すなわち、ハンドの６個の位置と方向の自由度をナベ
で変化させ、その位置と方向にハンドを支持することが
できる。
付は部が円形であるものとする。さらに、自在継手の固
定位置は、基部及びハンド取り付は部の中心をその重心
とする正三角形の頂点付近に２個ずつ互いに隣接させる
ものとする。しかし、本発明はこのような位置関係に限
ったものではない。第４図は各伸縮リンクを等長とした
場合の例であって、基部とハンド取り付は部は平行とな
り、かつそれぞれの中心を結ぶ直線は基部及びハンド取
り付は部に垂直となる。これらのリンクの長さを、それ
ぞれ同じ長さずつ短くすれば、第５図に示すように、ハ
ンド取り付は部２は基部ｌに対し、垂直を保ったままそ
の距離を小さくする。また各リンクの長さを適当な値に
制御すれば、第６図に示すように、ハンド取り付は部２
と基部ｌに対して平行に閑もなから移動させることもで
きる。また、第７図に示すように、ハンド取り付は部２
を基部ｌに対して角度を持たせて支持することもできる
。すなわち、ハンドの６個の位置と方向の自由度をナベ
で変化させ、その位置と方向にハンドを支持することが
できる。
（６）効 果
本発明による手許機構によれば、次のような効果を得る
ことができる。
ことができる。
イ）ロボットアーム本体の位置決めの精度や分／！ｌ’
ｉ：能が十分でなくとも、ハンドを物体に対して正確な
位置になるよう修正することができる。
ｉ：能が十分でなくとも、ハンドを物体に対して正確な
位置になるよう修正することができる。
口）本発明による構造は、各動力源の発生する力が加え
合わきれてハンドを支持することになるため、藺々の動
力源は小さなもので良く、しかも６個の自由度を変化さ
せることができる。
合わきれてハンドを支持することになるため、藺々の動
力源は小さなもので良く、しかも６個の自由度を変化さ
せることができる。
ハ）６個の動力源はすべて同一の構造、大きさのもので
よい。従って、部品の種灯（が減少し、容易に安価に製
作できる。
よい。従って、部品の種灯（が減少し、容易に安価に製
作できる。
第１図は本発明による手直機構のＪ４／？成を示す図で
ある。 第２■目よ本発明の特徴である自在継手の構造を示す図
である。 第８図は本発明の特徴である伸縮リンクの構造を示す図
である。 第４・図、第５図、第６図、および第７図は本発明の手
首機構の動作状態を示す図である。 １基部 ２ ハンド取付部 ２１物体 ２２ 保持具 ２３ ＋字輔 ２４・ 保持具 ２５ 構造体 ３１ 構造体 ３２ 保持具 １ 方１図 Ｗ２図 官３図 ７？６閲 ″Ａ′７図
ある。 第２■目よ本発明の特徴である自在継手の構造を示す図
である。 第８図は本発明の特徴である伸縮リンクの構造を示す図
である。 第４・図、第５図、第６図、および第７図は本発明の手
首機構の動作状態を示す図である。 １基部 ２ ハンド取付部 ２１物体 ２２ 保持具 ２３ ＋字輔 ２４・ 保持具 ２５ 構造体 ３１ 構造体 ３２ 保持具 １ 方１図 Ｗ２図 官３図 ７？６閲 ″Ａ′７図
Claims (1)
- （１）ロボットアームの先端部に固定される基部と、物
体を把持するためのハンドを固定するノ・ンド取り利は
部とが、両者に対し方向を自在に変化させ得る６本の伸
縮リンクによって接続され、前記伸縮リンクのそれぞれ
が基部又はハンド取付は部の少なくとも一方に対してそ
の伸縮の方向軸の回りに回転自在かつ方向が変化する点
が基部およびハンド取りイ」け部に対して固定されてい
る構造を有し、各伸縮リンクの長さを変化させることに
よってハンド取りイ」け部の、基部に対する位置ならび
に傾きを変化させ、その位置に手直取り伺は部を保持せ
しめるようにしたことを特徴とするロボットの手首機（
１な。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144984A JPS60155394A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | ロボツトの手首機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1144984A JPS60155394A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | ロボツトの手首機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155394A true JPS60155394A (ja) | 1985-08-15 |
Family
ID=11778401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1144984A Pending JPS60155394A (ja) | 1984-01-25 | 1984-01-25 | ロボツトの手首機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155394A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288008A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Hitachi Ltd | 多自由度空間微動機構 |
| JPS63226709A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63226707A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置の変位制御装置 |
| JPS63305410A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPH03178785A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-08-02 | Potain Sa | 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレータ |
| JPH074789B2 (ja) * | 1988-03-21 | 1995-01-25 | インリア アンスティテュ ナショナル ドュ ルシェルシュ アン アンフォルマティック エ アン オトマティック | ロボットに用いる関節装置 |
| JPH0811080A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 空間３自由度の駆動装置 |
| JPH0811081A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 空間３および４自由度の駆動装置 |
| JP2000288853A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-17 | Hiihaisuto Seiko Kk | ハイブリッド型多自由度機構 |
-
1984
- 1984-01-25 JP JP1144984A patent/JPS60155394A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6288008A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-22 | Hitachi Ltd | 多自由度空間微動機構 |
| JPS63226709A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPS63226707A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-21 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置の変位制御装置 |
| JPS63305410A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPH074789B2 (ja) * | 1988-03-21 | 1995-01-25 | インリア アンスティテュ ナショナル ドュ ルシェルシュ アン アンフォルマティック エ アン オトマティック | ロボットに用いる関節装置 |
| JPH03178785A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-08-02 | Potain Sa | 広い場所で使用する大寸法、大能力のロボツト・マニピユレータ |
| JPH0811080A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 空間３自由度の駆動装置 |
| JPH0811081A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-01-16 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 空間３および４自由度の駆動装置 |
| JP2000288853A (ja) * | 1999-04-01 | 2000-10-17 | Hiihaisuto Seiko Kk | ハイブリッド型多自由度機構 |
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