JP2001353675A - マニピュレータ - Google Patents
マニピュレータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非対称形で、重量がある物体を扱うときに把
持部の中心と物体の重心との心ずれを最小に保持するよ
うにしたマニピュレータを提供する。 【解決手段】 マニピュレータは移動テーブル５の下面
に物体の姿勢を変えるポジショニング機構６を有する。
ポジショニング機構６は一対のアールガイド８と係合
し、回転中心から両方向に揺動する揺動プレート９を備
える。物体を把持する把持クランプ１７が揺動プレート
９に対して移動可能に設けられる。ハンドリング中、ポ
ジショニング機構６の回転中心に物体の重心を合わせる
ことができる。
持部の中心と物体の重心との心ずれを最小に保持するよ
うにしたマニピュレータを提供する。 【解決手段】 マニピュレータは移動テーブル５の下面
に物体の姿勢を変えるポジショニング機構６を有する。
ポジショニング機構６は一対のアールガイド８と係合
し、回転中心から両方向に揺動する揺動プレート９を備
える。物体を把持する把持クランプ１７が揺動プレート
９に対して移動可能に設けられる。ハンドリング中、ポ
ジショニング機構６の回転中心に物体の重心を合わせる
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非対称形で、重量が
ある物体を扱うときに把持部の中心と物体の重心との心
ずれを最小に保持することを可能にしたマニピュレータ
に関する。
ある物体を扱うときに把持部の中心と物体の重心との心
ずれを最小に保持することを可能にしたマニピュレータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】放射線のもとで遠隔操作で物体を位置決
めする装置としては燃料をハンドリングし、目的の地点
に装荷するマスタースレーブマニピュレータあるいはロ
ボットが実用化されている。通常、この種のマニピュレ
ータ等で扱うことのできる重量は数十Ｎから数百Ｎの範
囲である。これに対し、国内学会で報告された核融合炉
の遠隔保守用に開発されたマニピュレータは可搬重量１
０〜５０ｋＮという、より重さのある物体を扱うことが
可能である。
めする装置としては燃料をハンドリングし、目的の地点
に装荷するマスタースレーブマニピュレータあるいはロ
ボットが実用化されている。通常、この種のマニピュレ
ータ等で扱うことのできる重量は数十Ｎから数百Ｎの範
囲である。これに対し、国内学会で報告された核融合炉
の遠隔保守用に開発されたマニピュレータは可搬重量１
０〜５０ｋＮという、より重さのある物体を扱うことが
可能である。
【０００３】一般に、マニピュレータの可搬重量が増大
した場合、物体の重量や物体重心のずれ（偏芯）により
位置決め装置の変位、姿勢変化、駆動力変化の影響が大
きくなるので、精密な位置決めを要求される作業では精
度を維持できる対策が必要になる。
した場合、物体の重量や物体重心のずれ（偏芯）により
位置決め装置の変位、姿勢変化、駆動力変化の影響が大
きくなるので、精密な位置決めを要求される作業では精
度を維持できる対策が必要になる。
【０００４】たとえば、上記の遠隔保守用に開発された
マニピュレータによれば、このような精度を維持する対
策の一つとして物体の姿勢変化機構をその物体の重心周
りに回転するように配置することにより姿勢変化機構の
駆動力低減を図る方法を提案している。
マニピュレータによれば、このような精度を維持する対
策の一つとして物体の姿勢変化機構をその物体の重心周
りに回転するように配置することにより姿勢変化機構の
駆動力低減を図る方法を提案している。
【０００５】ところで、人間が接近できない環境下で位
置決め装置を使用するとき、位置決め装置が故障し、動
作不能に陥った場合の対策が必要となる。この典型的な
対策の一つは故障した位置決め装置に救助のための別の
装置が接近し、位置決め装置を人間が接近できる環境の
もとに移動させるという、ものである。別の考えは位置
決め装置の駆動系を二重化しておき、故障した系を切り
離して健全な駆動系で位置決め装置を人間が接近できる
環境下に移動させるという、ものである。
置決め装置を使用するとき、位置決め装置が故障し、動
作不能に陥った場合の対策が必要となる。この典型的な
対策の一つは故障した位置決め装置に救助のための別の
装置が接近し、位置決め装置を人間が接近できる環境の
もとに移動させるという、ものである。別の考えは位置
決め装置の駆動系を二重化しておき、故障した系を切り
離して健全な駆動系で位置決め装置を人間が接近できる
環境下に移動させるという、ものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のマニピュレータ
の姿勢変化機構は物体の重心周りに回転するように構成
したものであるが、物体の形状が非対称形であるとき、
多くの場合、把持部の回転中心と物体の重心との心ずれ
により上記のものでは適切に対処することができない。
一般に、把持部の回転中心から物体の重心までの距離が
増したとき、その物体を動かすのにより大きな駆動力が
必要となる。この大きな駆動力を生じることのできる駆
動機構は重量のある物体を扱うために装備しなければな
らない駆動機構の大型化をさらに助長することになる。
の姿勢変化機構は物体の重心周りに回転するように構成
したものであるが、物体の形状が非対称形であるとき、
多くの場合、把持部の回転中心と物体の重心との心ずれ
により上記のものでは適切に対処することができない。
一般に、把持部の回転中心から物体の重心までの距離が
増したとき、その物体を動かすのにより大きな駆動力が
必要となる。この大きな駆動力を生じることのできる駆
動機構は重量のある物体を扱うために装備しなければな
らない駆動機構の大型化をさらに助長することになる。
【０００７】マニピュレータは一般の加工機と異なり、
コラム、フレームなどが比較的剛性の高くない、材料お
よび形状（寸法および断面形）により作られることか
ら、こうした要素についてこれまでと同様に構成するに
は駆動機構も可能な限り大型化を避けて相応の大きさに
構成するのが望ましい。
コラム、フレームなどが比較的剛性の高くない、材料お
よび形状（寸法および断面形）により作られることか
ら、こうした要素についてこれまでと同様に構成するに
は駆動機構も可能な限り大型化を避けて相応の大きさに
構成するのが望ましい。
【０００８】本発明の目的は非対称形で、重量がある物
体を扱うときに把持部の中心と物体の重心との心ずれを
最小に保持するようにしたマニピュレータを提供するこ
とにある。
体を扱うときに把持部の中心と物体の重心との心ずれを
最小に保持するようにしたマニピュレータを提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はポジショニング
機構がポジショニング機構の回転中心から両方向に揺動
する揺動プレートを備え、把持クランプを揺動プレート
に対して水平方向に移動可能に設け、これにより、ハン
ドリング中、ポジショニング機構の回転中心に物体の重
心を合わせるようにしたものである。
機構がポジショニング機構の回転中心から両方向に揺動
する揺動プレートを備え、把持クランプを揺動プレート
に対して水平方向に移動可能に設け、これにより、ハン
ドリング中、ポジショニング機構の回転中心に物体の重
心を合わせるようにしたものである。
【００１０】上記構成からなるマニピュレータにおいて
は、ハンドリング中、ポジショニング機構の回転中心に
物体の重心を合わせることができ、より小さい駆動力で
物体姿勢を変えることが可能になる。したがって、物体
を動かすための駆動装置についてより小型の装置で構成
することができる。
は、ハンドリング中、ポジショニング機構の回転中心に
物体の重心を合わせることができ、より小さい駆動力で
物体姿勢を変えることが可能になる。したがって、物体
を動かすための駆動装置についてより小型の装置で構成
することができる。
【００１１】また、別の発明はポジショニング機構が一
端に鉛直に下方に延びる把持部を有し、移動テーブルの
下面に沿って移動するＬ字状ビームを備え、把持機構を
ビームの把持部に対して移動可能に設け、これにより、
ハンドリング中、ビームの把持部の位置を物体姿勢が望
ましい状態になるように移動させるようにしたしたもの
である。
端に鉛直に下方に延びる把持部を有し、移動テーブルの
下面に沿って移動するＬ字状ビームを備え、把持機構を
ビームの把持部に対して移動可能に設け、これにより、
ハンドリング中、ビームの把持部の位置を物体姿勢が望
ましい状態になるように移動させるようにしたしたもの
である。
【００１２】上記構成からなるマニピュレータにおいて
は物体姿勢が傾いてしまうときも、物体姿勢を本来の望
ましい状態に保持することができ、より小さい駆動力で
物体姿勢を変えることが可能になる。また、把持機構な
どに無理な力が作用し、過大な変形が生じるのを防止す
ることが可能になる。
は物体姿勢が傾いてしまうときも、物体姿勢を本来の望
ましい状態に保持することができ、より小さい駆動力で
物体姿勢を変えることが可能になる。また、把持機構な
どに無理な力が作用し、過大な変形が生じるのを防止す
ることが可能になる。
【００１３】さらに、本発明は、望ましくは、昇降フレ
ームが昇降フレームを上下動するスクリューおよびナッ
トを有する駆動装置を備え、駆動装置がスクリューを駆
動する高速駆動用モータおよびナットを駆動する低速駆
動用モータを具備する。
ームが昇降フレームを上下動するスクリューおよびナッ
トを有する駆動装置を備え、駆動装置がスクリューを駆
動する高速駆動用モータおよびナットを駆動する低速駆
動用モータを具備する。
【００１４】また、本発明は、望ましくは、走行フレー
ムが走行フレームを水平駆動する駆動装置を備え、駆動
装置がそれの遊星歯車減速機の２つの入力軸にそれぞれ
低速駆動用モータおよび高速駆動用モータを具備する。
ムが走行フレームを水平駆動する駆動装置を備え、駆動
装置がそれの遊星歯車減速機の２つの入力軸にそれぞれ
低速駆動用モータおよび高速駆動用モータを具備する。
【００１５】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態について図面を参照して説明する。図２
（ａ）（ｂ）において、マニピュレータは門型コラム１
と、この門型コラム１に沿って直立して配置される複数
本のスクリュー２とを備えている。また、門型コラム１
内に水平に配置される昇降フレーム３を備えている。こ
の昇降フレーム３は後記の駆動装置によってスクリュー
２に沿って上下動するように構成されている。昇降フレ
ーム３は下面に走行フレーム４を備えている。この走行
フレーム４は昇降フレーム３に沿って左右方向に移動可
能に構成されている。また、走行フレーム４は下面に移
動テーブル５を備えている。この移動テーブル５は走行
フレーム４に倣い水平方向に移動可能に構成されてい
る。
１の実施の形態について図面を参照して説明する。図２
（ａ）（ｂ）において、マニピュレータは門型コラム１
と、この門型コラム１に沿って直立して配置される複数
本のスクリュー２とを備えている。また、門型コラム１
内に水平に配置される昇降フレーム３を備えている。こ
の昇降フレーム３は後記の駆動装置によってスクリュー
２に沿って上下動するように構成されている。昇降フレ
ーム３は下面に走行フレーム４を備えている。この走行
フレーム４は昇降フレーム３に沿って左右方向に移動可
能に構成されている。また、走行フレーム４は下面に移
動テーブル５を備えている。この移動テーブル５は走行
フレーム４に倣い水平方向に移動可能に構成されてい
る。
【００１６】さらに、図１（ａ）（ｂ）に示すように、
移動テーブル５の下面に物体の姿勢を変えるポジショニ
ング機構６が設けられる。このポジショニング機構６は
ガイドサポート７と、一対のアールガイド８と、一対の
揺動プレート９とを備えている。それぞれ揺動プレート
９はアールガイド８と係合しており、ポジショニング機
構６の回転中心Ｃｓから両方向に揺動できるようになっ
ている。また、回転中心Ｃｓに合わせて揺動駆動装置１
０が設けられる。この揺動駆動装置１０はピニオン１１
およびラック１２を介して揺動プレート９と係合してい
る。揺動駆動装置１０は減速機構１３、サーボモータ１
４およびエンコーダ１５からなる。
移動テーブル５の下面に物体の姿勢を変えるポジショニ
ング機構６が設けられる。このポジショニング機構６は
ガイドサポート７と、一対のアールガイド８と、一対の
揺動プレート９とを備えている。それぞれ揺動プレート
９はアールガイド８と係合しており、ポジショニング機
構６の回転中心Ｃｓから両方向に揺動できるようになっ
ている。また、回転中心Ｃｓに合わせて揺動駆動装置１
０が設けられる。この揺動駆動装置１０はピニオン１１
およびラック１２を介して揺動プレート９と係合してい
る。揺動駆動装置１０は減速機構１３、サーボモータ１
４およびエンコーダ１５からなる。
【００１７】さらに、マニピュレータはホルダ１６に支
持された複数個の把持クランプ１７を有する。このホル
ダ１６は揺動プレート９に設けた一対の直線軸受１８に
支承されており、把持クランプ１７がスクリュー機構を
利用したクランプ駆動機構１９によって揺動プレート９
の内面をそれぞれ直線移動できるようになっている。ま
た、把持クランプ１７に負荷される物体の重量をホルダ
１６を介して揺動プレート９に伝達することができる。
持された複数個の把持クランプ１７を有する。このホル
ダ１６は揺動プレート９に設けた一対の直線軸受１８に
支承されており、把持クランプ１７がスクリュー機構を
利用したクランプ駆動機構１９によって揺動プレート９
の内面をそれぞれ直線移動できるようになっている。ま
た、把持クランプ１７に負荷される物体の重量をホルダ
１６を介して揺動プレート９に伝達することができる。
【００１８】一方、図３にスクリュー２と連結した昇降
フレーム用駆動装置の詳細を示している。スクリュー２
はその両端を軸受箱２０および軸受箱２１に支持されて
いる。一方、主駆動モータ２２が門型コラム１上に配置
されており、これは傘歯車２３およびカップリング２４
を介して軸受箱２０内でスクリュー２と直結されてい
る。スクリュー２にはナット２５が螺合している。この
ナット２５は昇降フレーム３に固定した軸受２６に支承
された平歯車２７と共にスクリュー２上を上下動可能に
構成されている。
フレーム用駆動装置の詳細を示している。スクリュー２
はその両端を軸受箱２０および軸受箱２１に支持されて
いる。一方、主駆動モータ２２が門型コラム１上に配置
されており、これは傘歯車２３およびカップリング２４
を介して軸受箱２０内でスクリュー２と直結されてい
る。スクリュー２にはナット２５が螺合している。この
ナット２５は昇降フレーム３に固定した軸受２６に支承
された平歯車２７と共にスクリュー２上を上下動可能に
構成されている。
【００１９】また、補助駆動モータ２８が設けられてお
り、これは減速機２９、平歯車３０および平歯車２７を
介してナット２５と連結されている。すなわち、スクリ
ュー２は主駆動モータ２２により、また、ナット２５は
補助駆動モータ２８により各々個別に回転できるように
なっている。
り、これは減速機２９、平歯車３０および平歯車２７を
介してナット２５と連結されている。すなわち、スクリ
ュー２は主駆動モータ２２により、また、ナット２５は
補助駆動モータ２８により各々個別に回転できるように
なっている。
【００２０】一方、図４に走行フレーム用駆動装置の詳
細を示している。この駆動装置は主駆動モータ３１を有
し、これはボール減速機３２、遊星歯車減速機３３の外
歯太陽歯車３４、内歯太陽歯車３５、遊星歯車兼キャリ
ア３６、平歯車３７および平歯車３８を介してシャフト
３９と連結している。平歯車３８はラック４０とかみ合
っており、走行フレーム４の直線駆動が可能である。さ
らに、補助駆動モータ４１が設けられており、これはカ
ップリング４２、平歯車４３および平歯車４４を介して
内歯太陽歯車３５と連結されている。
細を示している。この駆動装置は主駆動モータ３１を有
し、これはボール減速機３２、遊星歯車減速機３３の外
歯太陽歯車３４、内歯太陽歯車３５、遊星歯車兼キャリ
ア３６、平歯車３７および平歯車３８を介してシャフト
３９と連結している。平歯車３８はラック４０とかみ合
っており、走行フレーム４の直線駆動が可能である。さ
らに、補助駆動モータ４１が設けられており、これはカ
ップリング４２、平歯車４３および平歯車４４を介して
内歯太陽歯車３５と連結されている。
【００２１】本実施の形態は上記構成からなり、物体の
ハンドリングにあたり、たとえば、非対称形の物体Ｐを
把持クランプ１７を用いて把持する。このとき、図５
（ａ）に示すように、揺動プレート９の回転中心Ｃｓは
アールガイド８の中心に一致しているが、把持された物
体Ｐの重心Ｃはアールガイド８の中心に対して左側に偏
芯している。この心ずれにより反時計周りの回転モーメ
ントが揺動駆動装置１０に負荷される。
ハンドリングにあたり、たとえば、非対称形の物体Ｐを
把持クランプ１７を用いて把持する。このとき、図５
（ａ）に示すように、揺動プレート９の回転中心Ｃｓは
アールガイド８の中心に一致しているが、把持された物
体Ｐの重心Ｃはアールガイド８の中心に対して左側に偏
芯している。この心ずれにより反時計周りの回転モーメ
ントが揺動駆動装置１０に負荷される。
【００２２】次いで、把持クランプ１７で物体Ｐを掴ん
だまま、クランプ駆動機構１９を動作させて物体Ｐを図
５（ａ）において右側に移動させる。この結果、図５
（ｂ）に示すように、物体Ｐの重心Ｃをアールガイド８
の中心に合わせることができる。
だまま、クランプ駆動機構１９を動作させて物体Ｐを図
５（ａ）において右側に移動させる。この結果、図５
（ｂ）に示すように、物体Ｐの重心Ｃをアールガイド８
の中心に合わせることができる。
【００２３】図５（ａ）の状態において揺動駆動装置１
０のブレーキ（図示せず）を解除すると、物体Ｐと揺動
プレート９は反時計方向に回転し始める。このときの回
転量を揺動駆動装置１０のサーボモータ１４に取り付け
たエンコーダ１５にて検出する。エンコーダ１５の回転
がなくなるか、または回転が逆転するまで、クランプ駆
動機構１９を動作させ、物体Ｐの重心Ｃをアールガイド
８の中心に近づけることにより調芯が可能になる。
０のブレーキ（図示せず）を解除すると、物体Ｐと揺動
プレート９は反時計方向に回転し始める。このときの回
転量を揺動駆動装置１０のサーボモータ１４に取り付け
たエンコーダ１５にて検出する。エンコーダ１５の回転
がなくなるか、または回転が逆転するまで、クランプ駆
動機構１９を動作させ、物体Ｐの重心Ｃをアールガイド
８の中心に近づけることにより調芯が可能になる。
【００２４】一方、揺動駆動装置１０を駆動して揺動プ
レート９を反時計方向に回転させようとすると、揺動駆
動装置１０のサーボモータ１４に発生する負荷トルクに
差異が生じる。負荷トルクが同じ値となるようにクラン
プ駆動機構１９を動作させ、物体Ｐの重心Ｃをアールガ
イド８の中心に近づけることにより調芯が可能になる。
レート９を反時計方向に回転させようとすると、揺動駆
動装置１０のサーボモータ１４に発生する負荷トルクに
差異が生じる。負荷トルクが同じ値となるようにクラン
プ駆動機構１９を動作させ、物体Ｐの重心Ｃをアールガ
イド８の中心に近づけることにより調芯が可能になる。
【００２５】クランプ駆動機構１９はサーボモータ（図
示せず）によって駆動されており、その移動量を検出す
ることが可能である。把持クランプ１７が移動した分だ
け移動テーブル５を図５（ａ）において左側に移動させ
ることにより物体Ｐの絶対位置は移動することなく、揺
動中心に物体Ｐの重心Ｃを合わせることができる。
示せず）によって駆動されており、その移動量を検出す
ることが可能である。把持クランプ１７が移動した分だ
け移動テーブル５を図５（ａ）において左側に移動させ
ることにより物体Ｐの絶対位置は移動することなく、揺
動中心に物体Ｐの重心Ｃを合わせることができる。
【００２６】望ましくは、昇降フレーム３の移動では位
置決め精度を必要としない場合には高速に保ち、反対
に、位置決め精度を必要とする場合には低速に保持す
る。すなわち、高速での移動は主駆動モータ２２を用い
てスクリュー２を回転させ、このとき、補助駆動モータ
２８はブレーキをかけてナット２５を固定しておく。こ
のようにすることで、ナット２５に発生した上下方向の
力について軸受２６を介して昇降フレーム３に伝えるこ
とにより上下動させる。
置決め精度を必要としない場合には高速に保ち、反対
に、位置決め精度を必要とする場合には低速に保持す
る。すなわち、高速での移動は主駆動モータ２２を用い
てスクリュー２を回転させ、このとき、補助駆動モータ
２８はブレーキをかけてナット２５を固定しておく。こ
のようにすることで、ナット２５に発生した上下方向の
力について軸受２６を介して昇降フレーム３に伝えるこ
とにより上下動させる。
【００２７】一方、低速での移動は主駆動モータ２２に
ブレーキをかけてスクリュー２を固定させておく。この
状態から、補助駆動モータ２８を駆動してナット２５を
回転させる。このようにすることで、ナット２５に発生
した上下方向の力について軸受２６を介して昇降フレー
ム３に伝えることにより上下動させる。なお、主駆動モ
ータ２２および補助駆動モータ２８のいずれか一方が故
障した場合、故障していない他方が昇降フレーム３を移
動させるバックアップ装置として利用することができ
る。
ブレーキをかけてスクリュー２を固定させておく。この
状態から、補助駆動モータ２８を駆動してナット２５を
回転させる。このようにすることで、ナット２５に発生
した上下方向の力について軸受２６を介して昇降フレー
ム３に伝えることにより上下動させる。なお、主駆動モ
ータ２２および補助駆動モータ２８のいずれか一方が故
障した場合、故障していない他方が昇降フレーム３を移
動させるバックアップ装置として利用することができ
る。
【００２８】また、望ましくは、走行フレーム４の移動
では位置決め精度を必要としない場合には高速に保ち、
反対に、位置決め精度を必要とする場合には低速に保持
する。すなわち、高速での移動は補助駆動モータ４１を
用いて平歯車４３および平歯車４４を回転させて内歯太
陽歯車３５を介して遊星歯車兼キャリア３６を回転させ
る。これにより低減速比を保って平歯車３７および平歯
車３８を回転させてラック４０に対して走行フレーム４
を左右動させることができる。
では位置決め精度を必要としない場合には高速に保ち、
反対に、位置決め精度を必要とする場合には低速に保持
する。すなわち、高速での移動は補助駆動モータ４１を
用いて平歯車４３および平歯車４４を回転させて内歯太
陽歯車３５を介して遊星歯車兼キャリア３６を回転させ
る。これにより低減速比を保って平歯車３７および平歯
車３８を回転させてラック４０に対して走行フレーム４
を左右動させることができる。
【００２９】一方、低速での移動は主駆動モータ３１を
用いてボール減速機３２を介して外歯太陽歯車３４を介
して遊星歯車兼キャリア３６を回転させる。これにより
高減速比を保って平歯車３７および平歯車３８を回転さ
せてラック４０に対して直線駆動し、走行フレーム４を
左右動させることができる。なお、主駆動モータ３１お
よび補助駆動モータ４１のいずれか一方が故障した場
合、故障していない他方が走行フレーム４を移動させる
バックアップ装置として利用することができる。
用いてボール減速機３２を介して外歯太陽歯車３４を介
して遊星歯車兼キャリア３６を回転させる。これにより
高減速比を保って平歯車３７および平歯車３８を回転さ
せてラック４０に対して直線駆動し、走行フレーム４を
左右動させることができる。なお、主駆動モータ３１お
よび補助駆動モータ４１のいずれか一方が故障した場
合、故障していない他方が走行フレーム４を移動させる
バックアップ装置として利用することができる。
【００３０】本実施の形態によれば、ハンドリング中、
ポジショニング機構６の回転中心Ｃｓに物体Ｐの重心Ｃ
を合わせることができ、より小さい駆動力で物体姿勢を
変えることが可能になる。したがって、物体Ｐを動かす
ための駆動装置についてより小型の装置で構成すること
ができる。
ポジショニング機構６の回転中心Ｃｓに物体Ｐの重心Ｃ
を合わせることができ、より小さい駆動力で物体姿勢を
変えることが可能になる。したがって、物体Ｐを動かす
ための駆動装置についてより小型の装置で構成すること
ができる。
【００３１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態について図６を参照して説明する。門型フレーム
１、スクリュー２、昇降フレーム３、走行フレーム４お
よび移動テーブル５についてはそれぞれの駆動機構を含
めて第１の実施の形態と同様に構成されている。移動テ
ーブル５の下面に物体の位置を変えるポジショニング機
構４５が設けられている。このポジショニング機構４５
は直線軸受４６に支承されるＬ字状のビーム４７を備え
ている。このビーム４７は一端にテーブル面に対して鉛
直に下方に延びる把持部４８を有する。
の形態について図６を参照して説明する。門型フレーム
１、スクリュー２、昇降フレーム３、走行フレーム４お
よび移動テーブル５についてはそれぞれの駆動機構を含
めて第１の実施の形態と同様に構成されている。移動テ
ーブル５の下面に物体の位置を変えるポジショニング機
構４５が設けられている。このポジショニング機構４５
は直線軸受４６に支承されるＬ字状のビーム４７を備え
ている。このビーム４７は一端にテーブル面に対して鉛
直に下方に延びる把持部４８を有する。
【００３２】また、ビーム４７は駆動装置（図示せず）
と連結されており、図において左右方向に移動すること
が可能である。ビーム４７には把持部４８に対して移動
可能に把持機構４９が設けられている。把持機構４９は
先端にある爪５０によって物体を掴み取ることができ
る。
と連結されており、図において左右方向に移動すること
が可能である。ビーム４７には把持部４８に対して移動
可能に把持機構４９が設けられている。把持機構４９は
先端にある爪５０によって物体を掴み取ることができ
る。
【００３３】本実施の形態は上記構成からなり、、物体
のハンドリングにあたり、たとえば、非対称形の物体Ｐ
を把持機構４９を用いて把持する。このとき、物体Ｐは
把持中心と重心との心ずれから、反時計方向に傾いた状
態になる。ここで、ビーム４７を移動テーブル５に沿っ
て図において右方向に動かし、ビーム４７の把持部４８
について把持中心からの距離を増すように移動させる。
このとき、把持部４８の距離が増すに従って物体Ｐが時
計方向に回動し、図７に示すように、物体Ｐが傾いた位
置からほぼ鉛直方向に向く。
のハンドリングにあたり、たとえば、非対称形の物体Ｐ
を把持機構４９を用いて把持する。このとき、物体Ｐは
把持中心と重心との心ずれから、反時計方向に傾いた状
態になる。ここで、ビーム４７を移動テーブル５に沿っ
て図において右方向に動かし、ビーム４７の把持部４８
について把持中心からの距離を増すように移動させる。
このとき、把持部４８の距離が増すに従って物体Ｐが時
計方向に回動し、図７に示すように、物体Ｐが傾いた位
置からほぼ鉛直方向に向く。
【００３４】たとえば、水平部分を有する物体であれ
ば、その水平部分に、たとえば水準器を置くことで、物
体Ｐが正しく直立した位置に回動したことを確認するこ
とが可能になる。物体の変位が大きくなったとき、狭隘
な箇所では物体が保守対象機器の他の部分と干渉するこ
とがあるが、物体の傾きを望ましい状態に置くことで、
こうした干渉が生じるのを防ぐことができる。また、把
持機構４９などに悪影響を及ぼす無理な力が作用するの
を回避することができる。
ば、その水平部分に、たとえば水準器を置くことで、物
体Ｐが正しく直立した位置に回動したことを確認するこ
とが可能になる。物体の変位が大きくなったとき、狭隘
な箇所では物体が保守対象機器の他の部分と干渉するこ
とがあるが、物体の傾きを望ましい状態に置くことで、
こうした干渉が生じるのを防ぐことができる。また、把
持機構４９などに悪影響を及ぼす無理な力が作用するの
を回避することができる。
【００３５】なお、本実施の形態はビーム４７を移動す
るのに代えて、同じ距離だけ走行フレーム４を移動させ
るようにしてもよい。
るのに代えて、同じ距離だけ走行フレーム４を移動させ
るようにしてもよい。
【００３６】本実施の形態によれば、掴み取った物体Ｐ
の重心が把持中心から離れ、物体姿勢が傾いてしまうと
きも、物体姿勢を本来の望ましい状態に保持することが
でき、より小さい駆動力で物体姿勢を変えることが可能
になる。また、把持機構４９などに無理な力が作用し、
過大な変形が生じるのを防止することが可能になる。
の重心が把持中心から離れ、物体姿勢が傾いてしまうと
きも、物体姿勢を本来の望ましい状態に保持することが
でき、より小さい駆動力で物体姿勢を変えることが可能
になる。また、把持機構４９などに無理な力が作用し、
過大な変形が生じるのを防止することが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】本発明においては把持クランプを揺動プ
レートに対して移動可能に設けているので、ハンドリン
グ中、ポジショニング機構の回転中心に物体の重心を合
わせることができ、より小さい駆動力で物体姿勢を変え
ることが可能になる。したがって、本発明によれば、物
体を動かすための駆動装置についてより小型の装置で構
成することができる。
レートに対して移動可能に設けているので、ハンドリン
グ中、ポジショニング機構の回転中心に物体の重心を合
わせることができ、より小さい駆動力で物体姿勢を変え
ることが可能になる。したがって、本発明によれば、物
体を動かすための駆動装置についてより小型の装置で構
成することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポジショニン
グ機構を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側
面図。
グ機構を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側
面図。
【図２】本発明によるマニピュレータの第１の実施の形
態を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面
図。
態を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面
図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー用
駆動装置の詳細を示す構成図。
駆動装置の詳細を示す構成図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る走行フレーム
用駆動装置の詳細を示す構成図。
用駆動装置の詳細を示す構成図。
【図５】本発明によるポジショニング機構の動作を説明
するもので、（ａ）は位置決め前の様子を示す図、
（ｂ）は位置決め後の様子を示す図。
するもので、（ａ）は位置決め前の様子を示す図、
（ｂ）は位置決め後の様子を示す図。
【図６】本発明によるマニピュレータの第２の実施の形
態を示す正面図。
態を示す正面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るポジショニン
グ機構の動作を説明する図。
グ機構の動作を説明する図。
２ スクリュー ３ 昇降フレーム ５ 移動テーブル ６、４５ ポジショニング機構 ８ アールガイド ９ 揺動プレート １０ 揺動駆動装置 １７ 把持クランプ ４７ ビーム ４９ 把持機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F060 AA01 AA09 CA07 CA21 CA26 DA04 EB06 EC04 EC13 EC16 GA05 GA13 GB22 GB25 GD13 GD14 HA21 HA32 HA35 3J027 FA10 FB40 GA01 GC11 GC22 GD12 GE01 GE14 5H303 AA10 BB01 BB06 BB14 CC10 DD01 DD26 FF06 HH05 JJ10 QQ07
Claims (4)
- 【請求項１】 門型コラムと、この門型コラムに沿って
鉛直方向に移動可能に設けられた昇降フレームと、この
昇降フレームに下面にあって水平方向に移動可能に設け
られた走行フレームと、この走行フレームの下面に倣い
水平方向に移動可能に設けられた移動テーブルと、この
移動テーブルの下面に設けられたポジショニング機構
と、このポジショニング機構に装着され、物体を把持す
る把持クランプとを具備してなるマニピュレータにおい
て、前記ポジショニング機構は該ポジショニング機構の
回転中心から両方向に揺動する揺動プレートを備え、前
記把持クランプを該揺動プレートに対して水平方向に移
動可能に設け、これにより、ハンドリング中、前記ポジ
ショニング機構の回転中心に物体の重心を合わせるよう
にしたことを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項２】 門型コラムと、この門型コラムに沿って
鉛直方向に移動可能に設けられた昇降フレームと、この
昇降フレームに下面にあって水平方向に移動可能に設け
られた走行フレームと、この走行フレームの下面に倣い
水平方向に移動可能に設けられた移動テーブルと、この
移動テーブルの下面に設けられたポジショニング機構
と、このポジショニング機構に装着され、物体を把持す
る把持機構とを具備してなるマニピュレータにおいて、
前記ポジショニング機構は一端に鉛直に下方に延びる把
持部を有し、該移動テーブルの下面に沿って移動するＬ
字状ビームを備え、前記把持機構を前記ビームの該把持
部に対して移動可能に設け、これにより、ハンドリング
中、前記ビームの該把持部の位置を物体姿勢が望ましい
状態になるように移動させるようにしたしたことを特徴
とするマニピュレータ。 - 【請求項３】 前記昇降フレームが該昇降フレームを上
下動するスクリューおよびナットを有する駆動装置を備
え、該駆動装置が前記スクリューを駆動する高速駆動用
モータおよび前記ナットを駆動する低速駆動用モータを
具備することを特徴とする請求項１または２記載のマニ
ピュレータ。 - 【請求項４】 前記走行フレームが該走行フレームを水
平駆動する駆動装置を備え、該駆動装置がそれの遊星歯
車減速機の２つの入力軸にそれぞれ低速駆動用モータお
よび高速駆動用モータを具備することを具備することを
特徴とする請求項１または２記載のマニピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177766A JP2001353675A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | マニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177766A JP2001353675A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | マニピュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353675A true JP2001353675A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18679310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177766A Pending JP2001353675A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | マニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001353675A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2399478C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Манипулятор |
| JP2012500062A (ja) * | 2008-08-14 | 2012-01-05 | ティビオン コーポレイション | 関節を伸ばしたり曲げたりするためのマルチモータアッセンブリを備えたアクチュエータシステム |
| US8639455B2 (en) | 2009-02-09 | 2014-01-28 | Alterg, Inc. | Foot pad device and method of obtaining weight data |
| US8679040B2 (en) | 2002-11-25 | 2014-03-25 | Alterg, Inc. | Intention-based therapy device and method |
| US8771210B2 (en) | 2008-02-08 | 2014-07-08 | Alterg, Inc. | Multi-fit orthotic and mobility assistance apparatus |
| WO2014148068A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | オリンパス株式会社 | マニピュレータ |
| US9474673B2 (en) | 2007-02-14 | 2016-10-25 | Alterg, Inc. | Methods and devices for deep vein thrombosis prevention |
| US9889058B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-02-13 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
| US10179078B2 (en) | 2008-06-05 | 2019-01-15 | Alterg, Inc. | Therapeutic method and device for rehabilitation |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000177766A patent/JP2001353675A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8679040B2 (en) | 2002-11-25 | 2014-03-25 | Alterg, Inc. | Intention-based therapy device and method |
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| US8771210B2 (en) | 2008-02-08 | 2014-07-08 | Alterg, Inc. | Multi-fit orthotic and mobility assistance apparatus |
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| JP2012500062A (ja) * | 2008-08-14 | 2012-01-05 | ティビオン コーポレイション | 関節を伸ばしたり曲げたりするためのマルチモータアッセンブリを備えたアクチュエータシステム |
| JP2014147803A (ja) * | 2008-08-14 | 2014-08-21 | Tibion Corp | 関節を伸ばしたり曲げたりするためのマルチモータアッセンブリを備えたアクチュエータシステム |
| RU2399478C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") | Манипулятор |
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| US11007105B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-05-18 | Alterg, Inc. | Orthotic device drive system and method |
| WO2014148068A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | オリンパス株式会社 | マニピュレータ |
| JPWO2014148068A1 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-02-16 | オリンパス株式会社 | マニピュレータ |
| US9550293B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-01-24 | Olympus Corporation | Manipulator |
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