JP2001504395A - 6自由度を有するマスタースレーブ遠隔操作装置 - Google Patents
6自由度を有するマスタースレーブ遠隔操作装置Info
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Abstract
(57)【要約】
1回転自由度の交差部材3および2回転自由度のフレーム4へヒンジ止めされた2本の平行アーム2を有する可撓性平行四辺形と、各アーム2の端部の2個の平行にヒンジ止めされたマスター8およびスレーブ9装置と、前記マスターおよびスレーブ装置間の5個の直線運動伝達装置19とを含む6自由度を有するマスタースレーブ遠隔操作装置。
Description
【発明の詳細な説明】
6自由度を有するマスタースレーブ遠隔操作装置
本発明は直接機械的伝動により任意の物体の遠隔操作を行えるようにされたマ
スタースレーブ型の遠隔操作装置の改良に関する。
この種の装置により制御空間内にあるマスター装置を始動させるオペレータは
遠方の接近できない作業空間内にあるスレーブ装置を使用して物体を操作するこ
とができる。この装置はオペレータが行う動作の大きさを変更する、たとえば縮
小する、ように構成することができ、それにより制御空間と相似の小さい作業空
間で作動させることができる。
公知の遠隔操作装置は一般的に直列型の関節機械構造でできており、そのため
重くてかさ張るという欠点がある。
本質的に本発明の目的は、特に本出願人による特許明細書FR−A−2672
86に記載されている、並列型の関節構造により重量および体積がかなり低減さ
れる利点を有する改良型遠隔操作装置を提供することである。さらに、また特に
、本発明の目的は使用上の最適の柔軟性を提供する6自由度を有する遠隔操作装
置を達成するために、前記特許明細書に開示されている関節のさまざまなタイプ
の移動機能を利用できるようにすることである。
そのため、本発明に従って設計され、回転運動の3自由度と並進運動の3自由
度との6自由度を有するマスタースレーブ型の遠隔操作装置は、本質的に、
− 可変形平行四辺形の関節構造であって、各々が一方では平行四辺形の平面に
直角な軸周りの回転運動における1自由度を有する関節により交差部材に連結さ
れ、他方では平行四辺形の平面に直角な第1の軸と平行四辺形の第4辺により支
持される第2の軸との2軸周りの回転運動における2自由度を有する関節によリ
構造に連結される2本の平行アームを含み、4個の関節は平行四辺形の頂点にあ
り、2本のアームは各関節を越えて構造へ延在している関節構造と、
− 平行構造を有する2個の関節装置、すなわちマスター装置およびスレーブ装
置であって、それぞれ各アームの自由端に配置され、各装置が、
・対応するアームの自由端により支持されるベースと、
・ベースに対して移動できる部材であって、マスター装置内の制御部材もしく
はスレーブ部材内の被制御部材を形成し、移動部材はその中心において回転運動
における3自由度でアームの軸に平行に軸方向変位できるようにベース上に搭載
された支持体に関節接合され、その配置により移動部材は前記アームに対する軸
方向並進運動における1自由度を有する部材と、
・支持体を包囲してベースと移動部材との間に挿入される、アームの軸にほぼ
平行な4個のアクチュエータ装置であって、各アクチュエータ装置が、
アームの軸にほぼ平行なリンク機構であって、アームの軸に平行にその中へス
ライドできるようにベースにより支持されるリンク機構、および、
回転する関節によりリンク機構および移動部材の端部へ接続される固定長の接
続片であって、ベース上のリンク機構および移動要素上の接続片の関節の各位置
は、接続片が移動部材上の3つの回転軸周りにモーメントを生じて対応するアー
ムに対する回転における3自由度をそれに与えられるようにされている接続片を
含む、4個のアクチュエータ装置と、を含む2個の関節装置と、
− 直線運動の2方向伝達のための5個の装置であって、
・そのうちの4個の装置はマスター装置の4個のアクチュエータ装置とスレー
ブ装置の4個の対応するアクチュエータ装置との間に挿入され、
・第5の装置はマスター装置の移動制御部材の各支持体とスレーブ装置の移動
被制御部材の支持体との間に挿入され、
・これらの2方向伝達装置は1個のアクチュエータ装置もしくはマスター装置
の移動制御部材の支持体の線形変位が対応するアクチュエータ装置もしくはスレ
ーブ装置の移動被制御部材の支持体と同じ感党で線形変位の形で伝達されるよう
に配列されている5個の装置と、
を含むことを特徴としている。
前記したような平行構造の関節装置は前記した特許明細書−FR−A−267
2836(請求の範囲5および第1図参照)から既に周知であり、このような2
個の関節装置を使用するマスタースレーブ装置の設計も記載されているが(特許
請求の範囲12および第10図)、実施例は開示されていない。本発明に従った
装置に対する前記規定は新しい技術的解決策を特徴づけ、6自由度を有する機能
的に有効な装置の基礎を形成するものである。
また、本発明の装置は平行四辺形の工具支持体を形成する2自由度を有する機
械的構造と特許明細書FR2672836に記載された構造から引き出される平
行構造の2つの握りとを組み合わせるものである。
握りは並進運動の自由度にだけ対処するアクチュエータを利用することにより
改善されており、それは回転運動における4自由度および手段の冗長度を有する
マスタースレーブ構造につながる。この種の装置により、従来技術の装置では得
られない変位に対する能力が提供される。
各動作伝達装置は引張力および押出力の両方を伝達するように設計された可撓
性伝達器部材を含み、各伝達装置は縦方向に自由にスライドできるシースに密閉
された可撓性ケーブルを含み、その各端部はアームのベースに固定されており、
アームの軸に平行とされた伝達器部材の2つの端部が、ベース上で、同じ感覚で
変位するように設計されているインバータ装置がこのように構成された各動作伝
達装置と機能的に関連している。前記した技術的解決策を使用すると、マスター
装置とスレーブ装置との間に可撓性のワイヤ状リンクを設けることができ、それ
により製造が簡単で体積が小さく未加工ではあるが有効でありしたがって低廉な
部材に頼る装置が導かれる。特に、管状の2本のアームを製造することができ、
これらのアームは前記した2方向伝達装置の各端部を含んでいる。
さらに、応用によっては、可変形平行四辺形状の関節構造の2本のアームは、
構造との関節接合を越える、さまざまな長さを有することが有利であり、移動制
御器の各支持体と非制御部材との間に挿入される2方向伝達装置により伝達され
る変位の大きさは2本のアームの長さの比率と同じ比率で修正され、この配列に
より遠隔操作装置の作動領域の範囲はアームの長さの比率で変換され、特に、こ
の場合はスレーブ関節装置のアーム長さはマスター関節装置のアーム長さよりも
短くすることができ、それによりマスター関節装置の動作はスレーブ関節装置に
より、その制御下で、実施される対応する動作に関するアーム長さの比率に等し
い縮小率で縮小することができ、したがって遠隔操作装置はさらに前記した縮小
率の逆である倍率でスレーブ関節装置の作動領域の画像を提供するようにされた
スレーブ関節装置に関連するビューイング装置、特にステレオビューイング装置
、を含みオペレータが非常に容易に使用することができる完全な装置を形成する
ことが望ましい。
この点において、本発明の装置は外科の分野や、例えばマイクロエレクトロニ
クスのような、制限された作業空間において本発明を必要とする任意の分野にう
まく使用することができるワイヤ状の構造を有している。しかしながら、本発明
の装置の利点はこれらの応用に限定はされず、従来の全ての分野の遠隔操作をカ
バーするものである。
装置(一般的にはカメラ)の予期される応用に関連する付属特殊目的センサを
除けば、本発明の装置は引張力および圧縮および回転力の両方を帰還させること
により、センサ、エレクトロニクスしたがってそれを制御するコンピュータシス
テムを必要としない。もちろん、この新しい特徴により製作コストがかなり低減
される。
非制約的な単なる例にすぎないいくつかの好ましい実施例の下記の詳細説明を
読めば、本発明をよく理解することができる。本明細書では、添付図を参照し、
ここに、
−第1図は本発明に従って構成されたマスタースレーブ型遠隔操作装置の概略
図、
−第2図は第1図の装置の1本のアームの端部の拡大縮尺詳細図、
−第3図および第4図は第1図の装置の関節の2つの実施例の各々の拡大図、
−第5図は第1図の装置の他の関節の拡大図、
−第6図および第7図は第1図の装置のインバータ装置の2つの実施例の各々
の拡大縮尺詳細図、
−第8図は第1図の装置の別の形態の概略図。
本発明に従って構成されたマスタースレーブ型遠隔操作装置の全体概略図を第
1図に示す。
この装置は2本の平行アーム2、交差部材3および構造体4を有する可変形平
行四辺形の関節構造1からなっている。交差部材3は自由に回転可能に1自由度
の関節5によりアーム2の端部に接続されており、構造体4は自由に回転可能に
2自由度の関節6によりそれぞれアーム2上の中間点AおよびA’に接続されて
おり、アーム2は関節6を越えて延びている。
関節6は、それぞれAおよびA’点において、同一平面上で互いに直角をなす
軸周りで必要な2つの回転自由度を有している。第3図にカルダン型の第1の構
造を示し、アーム2は軸v周りを回動することができ、アーム2と軸vは平行四
辺形の第4辺により支持された軸u周りを回動することができ、軸uはその端部
で固定された構造体4上に回動する軸であってもよい。
4図に示すように、構造体4により支持された球形関節6を使用することもで
きる。2つの関節5は第5図に示すよう軸w周りの回転における1自由度だけを
与えるように配置することができる。もちろん、関節5の軸wと関節6の軸vは
互いに平行であり平行四辺形の面に直角である。
2本のアーム2の各自由端には平行構造の2個の関節装置すなわち、マスター
装置8およびスレーブ装置9が設けられている。この2個の装置、マスター装置
8およびスレーブ装置9は同じ構造であり、公知の方法で、特許明細書FR−A
−2672836の教示に従って第10図の実施例および請求項5に対応して配
置されている。その場合、各装置8,9は第2図に詳細に示すように、下記の要
素を備えている。
− アーム2の自由端からなり、第2図に示すように、アーム2の端部にもしく
はその中にに取り付け固定されるエンドフィッチングであるベース10、
− ベース10に対して移動することができ、マスター装置8の実際の制御部材
およびスレーブ装置9の被制御部材(特に工具保持グリッパー)を構成する部材
11。そして、この移動部材11は前記アームに対して軸方向に変位できるよう
にベース10上に搭載された支持体13上に、回転の3自由度を有する関節12
により中央で支持されている。この場合、支持体13はアーム2とほぼ同軸でそ
れに対して軸方向にスライドするロッドからなっている。図示する例では、ベー
ス10はロッド13を自由にスライドできるように支持する。また、支持体13
はアーム2上もしくは内へスライドできるように搭載されているベース10に固
定されるようにすることができる。この配列により、移動部材11は軸方向並進
運動における1自由度を有する。
− アームの自由端と移動部材11との間に挿入される、アームの軸にほぼ平行
な4個のアクチュエータ装置14。これら4個のアクチュエータ装置14は支持
体13周りに分布されている(第2図には2個のアクチュエータしか図示されて
いない)。各アクチュエータ装置14は下記のものを含む、
・その中へ自由にスライドするようにベース10により支持されたアーム2の
軸にほぼ平行なリンク機構15、および、
・回転する関節によりリンク機構15の端部と移動部材11に接続される固定
長の接続片16、
ベース10上のリンク機構15および移動部材11上の接続片16の各位置は
、接続片16が移動部材11上の3つの回転軸周りのモーメントを生じてアーム
2に対する回転における3自由度をそれに与えることができるようにされている
。ここで、接続片16と各リンク機構15との間の接続部17はボールジョイン
トやカルダンジョイントのような空間で関節接合される接続部であり、接続片1
6と移動部材11との間の接続部18はボールジョイントのような空間で関節接
合される接続部である。
− 最後に、直線運動の2方向伝達のための5個の装置19(すなわち、直線運
動を2つの方向に伝達することができる装置)であって、
・そのうち4個はマスター装置8の4個のアクチュエータ装置14とスレーブ
装置9の対応する4個のアクチュエータ装置14との間に挿入され、
・第5の装置はマスター装置8の移動制御部材とスレーブ装置9の移動被制御
部材との各支持体13間に挿入される。
力伝達装置の経済的で単純な製造方法は端部が固定された可撓性シース21内
に収納され、両方向へ力を伝達できるピアノ線もしくは同等のケーブル20(第
6図および第7図参照)を使用することである。もちろん、ボール付き制御器等
の他の手段に頼ることもできる。
移動制御部材から移動被制御部材への変位の伝達の感党を維持するために、こ
こではケーブル20である、伝達器部材の2つの端部がアーム2の各端部と同じ
感覚で変位を行うように配列されたインバータ装置22が各伝達装置19に関連
している。
インバータ装置22は第6図に示すように製造することができる。伝達装置1
9は多少とも端と端をくっつけて配列された2部分19aおよび19bへ分割さ
れ、半ケーブル20の端部は対向配列されて装置のケーシング25上に自由回転
するように搭載された挿入はめば歯車と噛み合う各ラック23に接続されるかも
しくはラック23として成形されている。
インバータ装置は第7図に示すように構成することもできる。伝達装置19の
2部分19aおよび19bは束として互いに横に連結され、半田づけあるいは図
示するようにケーシング27からなる案内ブッシング内へ軸方向に自由に挿入さ
れさらに、好ましくは、ボールガイド28内へ挿入されるように取り付けられる
スリーブ26内へクリンプする等の任意の方法により固定される。
最小の重量に対して変形しないだけでなく、5個の伝達装置19の端部領域に
おける案内として働くためアーム2は管状に製造するのが有利である。
さらに、同じ長さのアーム2を有する第1図に示す遠隔操作装置は制御部材お
よび被制御部材に同じ大きさの動作を与える。2本のアーム2を異なる長さとし
(各アームのその関節6と自由端間の長さ)変位伝達比が1以外のインバータ装
置22を各アーム2の移動部材11の支持体13間へ挿入される伝達装置内で使
用することも考えられ、それにより回転角度を同じに維持したまま制御部材と被
制御部材に異なる大きさの線形変位が与えられる。特に、第8図に示すように、
マスター装置8のアーム2はスレーブ装置9のアーム2のk倍大きい長さを有す
ることができ、マスター装置8の制御部材の線形変位は比率kで除算してスレー
ブ装置9の被制御部材へ伝達される。応用に応じて、この遠隔操作装置はビュー
イング装置、特にオペレータのアイピース内に相似比kで拡大された3次元バー
チャルイメージを再生するステレオビューイング装置に接続して、オペレータは
このバーチャルイメージ上で直接作業している感触を得るようにすることができ
る。さらに、2台の完全な遠隔操作装置を組み合わせればオペレータは両手で作
業することができる。
言うまでもないことであるが、前記したことから明らかなように本発明はいか
なる点においても特定の応用や実施例に制約されるものではなく、それらの代替
形式を全て含むものとする。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】平成9年10月14日(1997.10.14)
【補正内容】
明細書
6自由度を有するマスタースレーブ遠隔操作装置
本発明は直接機械的伝動により任意の物体の遠隔操作を行えるようにされたマ
スタースレーブ型の遠隔操作装置の改良に関する。
この種の装置により制御空間内にあるマスター装置を始動させるオペレータは
遠方の接近できない作業空間内にあるスレーブ装置を使用して物体を操作するこ
とができる。この装置はオペレータが行う動作の大きさを変更する、たとえば縮
小する、ように構成することができ、それにより制御空間と相似の小さい作業空
間で作動させることができる。
公知の遠隔操作装置は一般的に直列型の関節機械構造でできており、そのため
重くてかさ張るという欠点がある。
特許明細書WO−A−9426167は可変形平行四辺形型の工具支持体を形
成する機械構造を有するマニプレータロボットに関連しており、その主要機能は
近くのいかなる機械的支持体からも切り離されている点周りにアームを回転でき
るようにすることである。存在する場合の工具は直列構造を有している(すなわ
ち、一端がベース上に静止され他端が自由に移動できる端と端をくっつけて関節
接合されたいくつかの要素からなる1本のアーム)。関節の点の周りのアームの
回転は2もしくは3の自由度を有している。この周知のマニプレータロボットに
はマスターマニプレータとスレーブマニプレータを機械的に連結するいかなる手
段もなく、支持体や工具において力を帰還させるいかなる機械的装置もなく、し
たがっていかなるマスタースレーブ機能もない。
本質的に本発明の目的は、特に本出願人による特許明細書FR−A−2672
86に記載されている、並列型の関節構造により重量および体積がかなり低減さ
れる利点を有する改良型遠隔操作装置を提供することである。さらに、また特に
、本発明の目的は使用上の最適柔軟性を提供する6自由度を有する遠隔操作装置
を達成するために、前記特許明細書に開示されている関節のさまざまなタイプの
移動機能を利用できるようにすることである。
そのため、本発明に従って設計され、回転運動の3自由度と並進運動の3自由
度との6自由度を有するマスタースレーブ型の遠隔操作装置は、本質的に、
− 可変形平行四辺形の関節構造であって、各々が一方では平行四辺形の平面に
直角な軸周りの回転運動における1自由度を有する関節により交差部材に連結さ
れ、他方では平行四辺形の平面に直角な第1の軸と平行四辺形の第1辺により支
持される第2の軸との2軸周りの回転運動における2自由度を有する関節により
構造に連結される2本の平行アームを含み、4個の関節は平行四辺形の頂点にあ
り、2本のアームは各関節を越えて構造へ延在している関節構造と、
− 平行構造を有する2個の関節装置、ずなわちマスター装置およびスレーブ装
置であって、それぞれ各アームの自由端に配置され、各装置が、公知の方法で、
・対応するアームの自由端により支持されるベースと、
・ベースに対して移動できる部材であって、マスター装置内の制御部材もしく
はスレーブ部材内の被制御部材を形成し、移動部材はその中心において回転運動
における3自由度でアームの軸に平行に軸方向変位できるようにベース上に搭載
された支持体に関節接合され、その配置により移動部材は前記アームに対する軸
方向並進運動における1自由度を有する部材と、
・支持体を包囲してベースと移動部材との間に挿入される、アームの軸にほぼ
平行な4個のアクチュエータ装置であって、各アクチュエータ装置が、
アームの軸にほぼ平行なリンク機構であって、アームの軸に平行にその中へス
ライドできるようにベースにより支持されるリンク機構、および、
回転する関節によりリンク機構および移動部材の端部へ接続される固定長の接
続片であって、ベース上のリンク機構および移動要素上の接続片の関節の各位置
は、接続片が移動部材上の3つの回転軸周りにモーメントを生じて対応するアー
ムに対する回転における3自由度をそれに与えられるようにされている接続片を
含む、4個のアクチュエータ装置と、を含む2個の関節装置と、
− 直線運動の2方向伝達のための5個の装置であって、
・公知の方法でそのうち4個の装置はマスター装置の4個のアクチュエータ装
置とスレーブ装置の4個の対応するアクチュエータ装置との間に挿入され、
・第5の装置はマスター装置の移動制御部材の各支持体とスレーブ装置の移動
被制御部材の支持体との間に挿入され、
・これらの2方向伝達装置は1個のアクチュエータ装置もしくはマスター装置
の移動制御部材の支持体の線形変位が対応すろアクチュエータ装置もしくはスレ
ーブ装置の移動被制御部材の支持体と同じ感覚で線形変位の形で伝達されるよう
に配列されている5個の装置と、
を含むことを特徴としている。
前記したような平行構造の関節装置は前記した特許明細書−FR−A−267
28
請求の範囲
1.6自由度を有するマスタースレーブ型の遠隔操作装置であって、該装置は、
可変形平行四辺形の関節構造体(1)であって、各々が一方では平行四辺形の平
面に直角な軸周りの回転運動における1自由度を有する関節(5)により交差部
材(3)に連結され、他方では平行四辺形の平面に直角な第1の軸と平行四辺形
の第4辺により支持される第2の軸との2軸周りの回転運動における2自由度を
有する関節(6)により構造(4)に連結される2本の平行アーム(2)を含み
、4個の関節は平行四辺形の頂点にあり、2本のアーム(2)は各関節(6)を
越えて延在している関節構造と、
平行構造を有する2個の関節装置(8,9)、すなわちマスター装置およびス
レーブ装置であって、それぞれ各アーム(2)の自由端に配置され、各装置が、
公知の方法で対応するアーム(2)の自由端により支持されるベース(10)
と、
ベースに対して移動できる部材(11)であって、マスター装置内の制御部材
もしくはスレーブ部材内の被制御部材を形成し、前記移動部材(11)はその中
心において回転運動における3自由度でアーム軸に平行に軸方向変位できるよう
にベース(10)上に搭載された支持体(13)に関節接合(12)され、その
配置により移動部材は前記アームに対する軸方向並進運動における1自由度を有
する前記部材と、
支持体(13)を包囲してベース(10)と移動部材(11)との間に挿入さ
れる、アームの軸にほぼ平行な4個のアクチュエータ装置(14)であって、各
アクチュエータ装置が、
アームの軸にほぼ平行なリンク機構(15)であって、アームの軸に平行にそ
の中へスライドできるようにベース10により支持されるリンク機構と、
回転する関節によりリンク機構(1.5)および移動部材(11)の端部へ接
続される固定長の接続片(16)とを含み、
ベース(10)上のリンク機構(15)および移動要素(11)上の接続片(1
6)の関節の各位置は、接続片(16)が移動部材上の3つの回転軸周りにモー
メントを生じて対応するアーム(2)に対する回転における3自由度をそれに与
えられるようにされている4個のアクチュエータ装置と、を含む2個の関節装置
と、
直線運動の2方向伝達のための5個の装置(19)であって、公知の方法で、
そのうちの4個の装置はマスター装置(8)の4個のアクチュエータ装置とス
レーブ装置(9)の4個の対応する4個のアクチュエータ装置との間に挿入され
、
第5の装置はマスター装置(8)の移動制御部材とスレーブ装置(9)の移動
被制御部材との各支持体間に挿入され、
これらの2方向伝達装置は1個のアクチュエータ装置もしくはマスター装置の
移動制御部材の支持体の線形変位が対応するアクチュエータ装置もしくはスレー
ブ装置の移動被制御部材の支持体と同じ間隔で線形変位の形で伝達されるように
配列されている5個の装置と、
を含むことを特徴とする遠隔操作装置。
2.多関節(6)がカルダン型であることを特徴とする、請求項1記載の遠隔操
作装置。
3.多関節(6)がボールジョイント型であることを特徴とする、請求項1記載
の遠隔操作装置。
4.各運動伝達装置(19)が引張力および押出力の両方を伝達するように設計
された可撓性伝達器部材を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項
記載の遠隔操作装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L
U,MC,NL,PT,SE),BR,CA,JP,U
S
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.6自由度を有するマスタースレーブ型の遠隔操作装置であって、該装置は、 可変形平行四辺形の関節構造体(1)であって、各々が一方では平行四辺形の 平面に直角な軸周りの回転運動における1自由度を有する関節(5)により交差 部材(3)に連結され、他方では平行四辺形の平面に直角な第1の軸と平行四辺 形の第4辺により支持される第2の軸との2軸周りの回転運動における2自由度 を有する関節(6)により構造体(4)に連結される2本の平行アーム(2)を 含み、4個の関節は平行四辺形の頂点にあり、2本のアーム(2)は各関節(6 )を越えて延在している関節構造と、 平行構造を有する2個の関節装置(8,9)、すなわちマスター装置およびス レーブ装置であって、それぞれ各アーム(2)の自由端に配置され、各装置が、 対応するアーム(2)の自由端により支持されるベース(10)と、 ベースに対して移動できる部材(11)であって、マスター装置内の制御部材 もしくはスレーブ部材内の被制御部材を形成し、前記移動部材(11)はその中 心において回転運動における3自由度でアームの軸に平行に軸方向変位できるよ うにベース(10)上に搭載された支持体(13)に関節接合(12)され、そ の配置により移動部材は前記アームに対する軸方向並進運動における1自由度を 有する前記部材と、 支持体(13)を包囲してベース(10)と移動部材(11)との間に挿入さ れる、アームの軸にほぼ平行な4個のアクチュエータ装置(14)であって、各 アクチュエータ装置が、 アームの軸にほぼ平行なリンク機構(15)であって、アームの軸に平行にそ の中へスライドできるようにベース10により支持されるリンク機構と、 回転する関節によりリンク機構(15)および移動部材(11)の端部へ接続 される固定長の接続片(16)とを含み、 ベース(10)上のリンク機構(15)および移動要素(11)上の接続片(1 6)の関節の各位置は、接続片(16)が移動部材上の3つの回転軸周りにモー メントを生じて対応するアーム(2)に対する回転における3自由度をそれに与 えられるようにされている4個のアクチュエータ装置と、を含む2個の関節装置 と、 直線運動の2方向伝達のための5個の装置(19)であって、 そのうちの4個の装置はマスター装置(8)の4個のアクチュエータ装置とス レーブ装置(9)の4個の対応する4個のアクチュエータ装置との間に挿入され 、 第5の装置はマスター装置(8)の移動制御部材とスレーブ装置(9)の移動 被制御部材との各支持体間に挿入され、 これらの2方向伝達装置は1個のアクチュエータ装置もしくはマスター装置の 移動制御部材の支持体の線形変位が対応するアクチュエータ装置もしくはスレー ブ装置の移動被制御部材の支持体と同じ間隔で線形変位の形で伝達されるように 配列されている5個の装置と、 を含むことを特徴とする遠隔操作装置。 2.多関節(6)がカルダン型であることを特徴とする、請求項1記載の遠隔操 作装置。 3.多関節(6)がボールジョイント型であることを特徴とする、請求項1記載 の遠隔操作装置。 4.各運動伝達装置(19)が引張力および押出力の両方を伝達するように設計 された可撓性伝達器部材を含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項 記載の遠隔操作装置。 5.各運動伝達装置が、アーム(2)のベースに各端部が固定されているシース (21)内に縦方向へ自由にスライドできるように密閉された、可撓性ケーブル (20)を含むタイプであることを特徴とする、請求項4記載の遠隔操作装置。 6.アーム軸に平行された伝達器部材の2つの端部が、ベース上で、同じ感覚で 変位するように設計されたインバータ装置(22)が各運動伝達装置(19)が 機能的に関連していることを特徴とする、請求項4または5記載の遠隔操作装置 。 7.伝達器部材(19)が端と端をくっつけた2つの半部材(19a,19b) からなリインバータ装置(22)はラック型であり、半部材の一緒に連結された 端部は対向配置され自由に回転できるように搭載されたはめば歯車(24)と噛 み合うようにされた各ラック(23)の形に配列されていることを特徴とする、 請求項6記載の遠隔操作装置。 8.伝達器部材(19)が2つの半部材(19a,19b)からなり、その2つ の端部は束として一緒に連結されておリインバータ装置(22)はブッシング型 であり、束として一緒に連結された2つの端部は案内ブッシング(27)内を軸 方向に自由にスライドするように係合されていることを特徴とする、請求項8記 載の遠隔操作装置。 9.インバータ装置がボールブッシング型(27,28)であることを特徴とす る、請求項8記載の遠隔操作装置。 10.2本のアーム(2)が管状に製造され前記2方向伝達装置(19)の各端 部を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の遠隔操作装置。 11.可変形平行四辺形状の関節構造の2本のアーム(2)が、関節(6)を越 えてピボット交差部材(4)までの長さが異なり、移動部材(11)の支持体( 13)間へ挿入される2方向伝達装置により伝達される変位の大きさは2本のア ームの長さの比率と同じ比率で修正され、その配列により遠隔操作装置はアーム の長さの比率で変換されて回転角度を維持することを特徴とする、請求項1〜1 0のいずれか1項記載の遠隔操作装置。 12.スレーブ関節装置と関連したビューイング装置、特に前記縮小比の逆であ る倍率でスレーブ関節装置の動作領域の画像を与えるように設計されたステレオ ビューイング装置、を含むことを特徴とする、請求項11記載の遠隔操作装置。
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