JP2602815B2 - 関節装置 - Google Patents
関節装置Info
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- JP2602815B2 JP2602815B2 JP61186501A JP18650186A JP2602815B2 JP 2602815 B2 JP2602815 B2 JP 2602815B2 JP 61186501 A JP61186501 A JP 61186501A JP 18650186 A JP18650186 A JP 18650186A JP 2602815 B2 JP2602815 B2 JP 2602815B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- joint
- arm
- clutch device
- unit
- Prior art date
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- Expired - Fee Related
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J17/00—Joints
- B25J17/02—Wrist joints
- B25J17/0258—Two-dimensional joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/06—Safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/06—Programme-controlled manipulators characterised by multi-articulated arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1005—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements comprising adjusting means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/1085—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements positioning by means of shape-memory materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20305—Robotic arm
- Y10T74/20329—Joint between elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （発明の技術分野） 本発明は，点検ロボットなどに組み込まれる関節装置
に関する。
に関する。
（従来の技術） 空間的な制約や，環境的な条件や，あるいはまた安全
上の制約等から人間が中に入って点検作業等を行なえな
い施設では，多関節ロボットを使用して点検作業等を行
なうことが考えられる。このような多関節ロボットは，
すでに特開昭58−21942号公報，特開昭59−81086号公
報，特開昭59−182087号公報等に開示されている。
上の制約等から人間が中に入って点検作業等を行なえな
い施設では，多関節ロボットを使用して点検作業等を行
なうことが考えられる。このような多関節ロボットは，
すでに特開昭58−21942号公報，特開昭59−81086号公
報，特開昭59−182087号公報等に開示されている。
しかしながら，このような多関節ロボットを使用した
場合，何等かの原因で関節部が回動不能になったときに
は，点検対象から多関節ロボットを取り出すことが困難
になると言う問題があった。
場合，何等かの原因で関節部が回動不能になったときに
は，点検対象から多関節ロボットを取り出すことが困難
になると言う問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述のように，何等かの原因で関節部が回動不能にな
ったときの対策を講じない限り多関節ロボットの使用自
由度を拡大させることはできない。
ったときの対策を講じない限り多関節ロボットの使用自
由度を拡大させることはできない。
そこで本発明は，関節を自由に外すことができ，万
一，関節部が回動不能になった場合でも回収不能と言っ
た事態の発生を防止でき，多関節ロボットの使用自由度
の拡大化に寄与できる関節装置を提供することを目的と
している。
一，関節部が回動不能になった場合でも回収不能と言っ
た事態の発生を防止でき，多関節ロボットの使用自由度
の拡大化に寄与できる関節装置を提供することを目的と
している。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は，第１および第２のアームと，ほぼ直交する
２つの支持軸を有し前記第１および第２のアームを上記
各支持軸回りに回動自在に連結する連結機講と，前記各
支持軸に軸心線を直交させて前記連結機構に取付けられ
た第１および第２の半円状歯車と，前記第１のアームに
搭載されて前記第１の半円状歯車に連結された第１の歯
車列と，前記第１のアームに搭載されて前記第１の歯車
列を選択的に駆動する第１の駆動源と，前記第２のアー
ムに搭載されて前記第２の半円状歯車に連結された第２
の歯車列と，前記第２のアームに搭載されて前記第２の
歯車列を選択的に駆動する第２の駆動源とを備えてなる
関節装置において，前記第１および第２の歯車列の少な
くとも一方の歯車列の駆動力伝達経路に介挿されて上記
経路を断つことによる関節外しに供されるクラッチ装置
を備えたものとなっている。
２つの支持軸を有し前記第１および第２のアームを上記
各支持軸回りに回動自在に連結する連結機講と，前記各
支持軸に軸心線を直交させて前記連結機構に取付けられ
た第１および第２の半円状歯車と，前記第１のアームに
搭載されて前記第１の半円状歯車に連結された第１の歯
車列と，前記第１のアームに搭載されて前記第１の歯車
列を選択的に駆動する第１の駆動源と，前記第２のアー
ムに搭載されて前記第２の半円状歯車に連結された第２
の歯車列と，前記第２のアームに搭載されて前記第２の
歯車列を選択的に駆動する第２の駆動源とを備えてなる
関節装置において，前記第１および第２の歯車列の少な
くとも一方の歯車列の駆動力伝達経路に介挿されて上記
経路を断つことによる関節外しに供されるクラッチ装置
を備えたものとなっている。
（作用） 関節部に対して各軸回りの駆動力を与える駆動源やこ
れに連結される歯車列等を関節部につながる２本のアー
ムにそれぞれ搭載してなる関節装置では，これを従属的
に複数連結することによって,1本の多関節ロボットを容
易に構成できる。この多関節ロボットでは，直線状は勿
論のこと円弧状等あらゆる形状を採り得るので，人間が
中に入ることのできない場所の点検作業等のあらゆる作
業が実行可能である。
れに連結される歯車列等を関節部につながる２本のアー
ムにそれぞれ搭載してなる関節装置では，これを従属的
に複数連結することによって,1本の多関節ロボットを容
易に構成できる。この多関節ロボットでは，直線状は勿
論のこと円弧状等あらゆる形状を採り得るので，人間が
中に入ることのできない場所の点検作業等のあらゆる作
業が実行可能である。
このように，あらゆる作業に適合できる利点がある
が，唯一心配な点は，上記のように点検作業用の１本の
多関節装置を構成し，人間が中に入ることのできない場
所の点検作業中に何等かの原因である関節部が回動不能
になった場合には回収不能となることである。
が，唯一心配な点は，上記のように点検作業用の１本の
多関節装置を構成し，人間が中に入ることのできない場
所の点検作業中に何等かの原因である関節部が回動不能
になった場合には回収不能となることである。
しかし，本発明では，上述した関係にクラッチ装置を
設けているので，関節部が何等かの原因で回動不能とな
ったとき，クラッチ装置を断に制御すると，関節部が，
いわゆる外れ，自由に回動可能な状態が形成される。し
たがって，多関節ロボットに組み込んだとき，何等かの
原因で関節部が回動不能になっても，この回動不能によ
って起こり易い回収不能と言った事態を回避できる。
設けているので，関節部が何等かの原因で回動不能とな
ったとき，クラッチ装置を断に制御すると，関節部が，
いわゆる外れ，自由に回動可能な状態が形成される。し
たがって，多関節ロボットに組み込んだとき，何等かの
原因で関節部が回動不能になっても，この回動不能によ
って起こり易い回収不能と言った事態を回避できる。
（実施例） 以下，本発明の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
る。
第１図において,1,2は単位ユニットを示し，これら単
位ユニット1,2は連結機構３を介して回動自在に連結さ
れている。単位ユニット1,2は，ほぼ同様に構成されて
おり，便宜上，単位ユニット１の図中右端部と，これに
連結された単位ユニット２の図中左端部との構成を説明
すると以下の通りである。
位ユニット1,2は連結機構３を介して回動自在に連結さ
れている。単位ユニット1,2は，ほぼ同様に構成されて
おり，便宜上，単位ユニット１の図中右端部と，これに
連結された単位ユニット２の図中左端部との構成を説明
すると以下の通りである。
すなわち，単位ユニット１は，アーム4aを有し，この
アーム4aの先端部にアーム4aの一部をなすようにコ字状
に形成された支持片5aを固定している。一方，単位ユニ
ット２も，アーム4bを有し，このアーム4bの先端部にア
ーム4bの一部をなすようにコ字状に形成された支持片5b
を固定している。そして，支持片5aと5bとが互いに噛合
うように配置され，この状態で支持片5a,5bが連結機構
３を介して連結されている。
アーム4aの先端部にアーム4aの一部をなすようにコ字状
に形成された支持片5aを固定している。一方，単位ユニ
ット２も，アーム4bを有し，このアーム4bの先端部にア
ーム4bの一部をなすようにコ字状に形成された支持片5b
を固定している。そして，支持片5aと5bとが互いに噛合
うように配置され，この状態で支持片5a,5bが連結機構
３を介して連結されている。
連結機構３は，第２図に示すように，片6,7を十字状
に配した連結部材８を主体に構成されている。連結部材
８の片6,7の両端面部には，それぞれ軸孔9,10が形成さ
れている。そして，片６を単位ユニット１側の支持片5a
の先端間に位置させるとともに片７を単位ユニット２側
の支持片5bの先端間に位置させ，この状態で支持片5aの
先端に形成された図示しない孔を通して第１図に示すよ
うに軸孔９に連結軸11を装着し，また支持片5bの先端部
に形成された図示しない孔を通して軸孔10に連結軸12を
装着したものとなっている。
に配した連結部材８を主体に構成されている。連結部材
８の片6,7の両端面部には，それぞれ軸孔9,10が形成さ
れている。そして，片６を単位ユニット１側の支持片5a
の先端間に位置させるとともに片７を単位ユニット２側
の支持片5bの先端間に位置させ，この状態で支持片5aの
先端に形成された図示しない孔を通して第１図に示すよ
うに軸孔９に連結軸11を装着し，また支持片5bの先端部
に形成された図示しない孔を通して軸孔10に連結軸12を
装着したものとなっている。
連結部材８における片７の側面で，単位ユニット１側
に位置する面には，片６を中心にして対称的に支持突起
13a,13bが設けてあり，また片６の側面で単位ユニット
２側に位置する面にも片７を中心にして対称的に支持突
起14a,14bが設けてある。そして，支持突起13a,13bには
片６の回動中心軸X1−X1に軸心線を一致させて半円状歯
車15aがボルト16によって固定してあり，また支持突起1
4a,14bにも片７の回動中心軸Y1−Y1に軸心線を一致させ
て半円状歯車15bがボルト17で固定してある。
に位置する面には，片６を中心にして対称的に支持突起
13a,13bが設けてあり，また片６の側面で単位ユニット
２側に位置する面にも片７を中心にして対称的に支持突
起14a,14bが設けてある。そして，支持突起13a,13bには
片６の回動中心軸X1−X1に軸心線を一致させて半円状歯
車15aがボルト16によって固定してあり，また支持突起1
4a,14bにも片７の回動中心軸Y1−Y1に軸心線を一致させ
て半円状歯車15bがボルト17で固定してある。
半円状歯車15aは，歯車18と噛合っている。歯車18は
軸19の外周に固定されており，軸19の両端は支持片5aに
取付けられた軸受20,21によって回転自在に支持されて
いる。軸19の外周には歯車22が回転自在に装着されてい
る。この歯車22の側面で，歯車18とは反対側に位置する
面には第４図に示すように４つの凹部23が形成されてい
る。また，軸19の外周には，この軸19と歯車22とを選択
的に連結させるクラッチ装置を構成するボールスプライ
ン機構24が装着されている。このボールスプライン機構
24は，軸19の外周に装着された可動筒25と，この可動筒
25の前記歯車22側に位置する端面に第５図に示すように
４箇所に亙って突設され歯車22の凹部23に嵌入可能な突
起26と，可動筒25の外周面に設けられた環状の溝27と，
可動筒25と軸19との間に介挿され可動筒25を軸19の軸心
線方向のみに移動可能とするボール28と，可動筒25に歯
車22の方向に向かう偏奇力を常に付与するスプリング29
と，軸19と一体に回転するスプリング受30とで構成され
ている。
軸19の外周に固定されており，軸19の両端は支持片5aに
取付けられた軸受20,21によって回転自在に支持されて
いる。軸19の外周には歯車22が回転自在に装着されてい
る。この歯車22の側面で，歯車18とは反対側に位置する
面には第４図に示すように４つの凹部23が形成されてい
る。また，軸19の外周には，この軸19と歯車22とを選択
的に連結させるクラッチ装置を構成するボールスプライ
ン機構24が装着されている。このボールスプライン機構
24は，軸19の外周に装着された可動筒25と，この可動筒
25の前記歯車22側に位置する端面に第５図に示すように
４箇所に亙って突設され歯車22の凹部23に嵌入可能な突
起26と，可動筒25の外周面に設けられた環状の溝27と，
可動筒25と軸19との間に介挿され可動筒25を軸19の軸心
線方向のみに移動可能とするボール28と，可動筒25に歯
車22の方向に向かう偏奇力を常に付与するスプリング29
と，軸19と一体に回転するスプリング受30とで構成され
ている。
歯車22は，軸受31に支持された歯車32,33,歯車33に噛
合う歯車34,減速機35を介して駆動用のモータ36に連結
されている。
合う歯車34,減速機35を介して駆動用のモータ36に連結
されている。
一方，ボールスプライン機構24をクラッチ装置本体と
し，このクラッチ装置本体を断続させる断続機構41が設
けられている。この断続機構41は，支持片5aに設けられ
た突起42にレバーホルダー43を固定し，このレバーホル
ダー43にピン44を介して全体がＬ字形に形成されたレバ
ー45を回動自在に支持させている。レバー45の一端側に
は，第３図に示すように，前記ボールスプライン機構24
の可動筒25を挟むように延びる２本の片46a,46bが設け
てあり，これら片46a,46bの先端部には可動筒25に設け
られた溝27に嵌入する突起47a,47bが設けられている。
レバー45の他端側には連結孔48a,48bが形成されてい
る。そして，レバー45の他端側には連結孔48a,48bに挿
入されたピン49を介してワイヤホルダー50が連結されて
いる。ワイヤホルダー50には形状記憶合金ワイヤー51の
一端側が接続されており，この形状記憶合金ワイヤー51
の他端側はアーム4aに固定された案内筒52内をアーム4a
に沿って延びた後，ワイヤホルダー53,軸54を介して張
力調整器55に接続されている。なお，形状記憶合金ワイ
ヤー51は，常時は図示の如く長さ方向に伸ばされて歪み
を与えられた状態にあり，この状態で図示しない給電手
段で電流が供給されてジュール加熱されると歪みが取除
かれて，元の長さに収縮し，この収縮力でレバー45にピ
ン44を支点とする回動力を与えるようにしている。
し，このクラッチ装置本体を断続させる断続機構41が設
けられている。この断続機構41は，支持片5aに設けられ
た突起42にレバーホルダー43を固定し，このレバーホル
ダー43にピン44を介して全体がＬ字形に形成されたレバ
ー45を回動自在に支持させている。レバー45の一端側に
は，第３図に示すように，前記ボールスプライン機構24
の可動筒25を挟むように延びる２本の片46a,46bが設け
てあり，これら片46a,46bの先端部には可動筒25に設け
られた溝27に嵌入する突起47a,47bが設けられている。
レバー45の他端側には連結孔48a,48bが形成されてい
る。そして，レバー45の他端側には連結孔48a,48bに挿
入されたピン49を介してワイヤホルダー50が連結されて
いる。ワイヤホルダー50には形状記憶合金ワイヤー51の
一端側が接続されており，この形状記憶合金ワイヤー51
の他端側はアーム4aに固定された案内筒52内をアーム4a
に沿って延びた後，ワイヤホルダー53,軸54を介して張
力調整器55に接続されている。なお，形状記憶合金ワイ
ヤー51は，常時は図示の如く長さ方向に伸ばされて歪み
を与えられた状態にあり，この状態で図示しない給電手
段で電流が供給されてジュール加熱されると歪みが取除
かれて，元の長さに収縮し，この収縮力でレバー45にピ
ン44を支点とする回動力を与えるようにしている。
一方，半円状歯車15bは，単位ユニット２側に設けら
れた歯車61,62,63,64,65,66,減速機67を介して駆動用の
モータ68に連結されている。
れた歯車61,62,63,64,65,66,減速機67を介して駆動用の
モータ68に連結されている。
なお，第１図中71はポテンションメータであり，この
ポテンションメータ71は歯車72を介して連結部材８の片
６に固定された歯車73に噛合っている。また,74はポテ
ンションメータ71を支持片5aに固定するための支持部材
を示し,75は単位ユニット２側の歯車列やモータ68を支
持片5bに固定するための支持部材を示し,76は軸受を示
している。
ポテンションメータ71は歯車72を介して連結部材８の片
６に固定された歯車73に噛合っている。また,74はポテ
ンションメータ71を支持片5aに固定するための支持部材
を示し,75は単位ユニット２側の歯車列やモータ68を支
持片5bに固定するための支持部材を示し,76は軸受を示
している。
このような構成であると，今，単位ユニット１側のモ
ータ36を駆動すると，このモータ36の回転が減速機35,
歯車34,33,32を介して歯車22へ伝えられ，歯車22が回転
する。このとき，ボールスプライン機構24における可動
筒25は，スプリング29の復元力を受けて歯車22側へ押付
けられ，この結果，可動筒25の端面に設けられた突起26
が歯車22の端面に設けられた凹部23に入り込んだ状態に
ある。したがって，歯車22が回転すると，この回転が可
動筒25を介して軸19へ伝達され，この結果，歯車18が回
転し，この回転が半円状歯車15aに伝達される。このた
め，半円状歯車15aがX1−X1軸回りに回動し，結局，単
位ユニット１と単位ユニット２とがX1−X1軸回りに回動
して関節装置に要求されるの１つの機能が発揮されるこ
とになる。
ータ36を駆動すると，このモータ36の回転が減速機35,
歯車34,33,32を介して歯車22へ伝えられ，歯車22が回転
する。このとき，ボールスプライン機構24における可動
筒25は，スプリング29の復元力を受けて歯車22側へ押付
けられ，この結果，可動筒25の端面に設けられた突起26
が歯車22の端面に設けられた凹部23に入り込んだ状態に
ある。したがって，歯車22が回転すると，この回転が可
動筒25を介して軸19へ伝達され，この結果，歯車18が回
転し，この回転が半円状歯車15aに伝達される。このた
め，半円状歯車15aがX1−X1軸回りに回動し，結局，単
位ユニット１と単位ユニット２とがX1−X1軸回りに回動
して関節装置に要求されるの１つの機能が発揮されるこ
とになる。
同様に，単位ユニット２側のモータ68を駆動すると，
半円状歯車15bがX1−X1軸とは直交するY1−Y1軸回りに
回動し，単位ユニット１と単位ユニット２とがY1−Y1軸
回りに回動して関節装置に要求される他の１つの機能が
発揮されることになる。
半円状歯車15bがX1−X1軸とは直交するY1−Y1軸回りに
回動し，単位ユニット１と単位ユニット２とがY1−Y1軸
回りに回動して関節装置に要求される他の１つの機能が
発揮されることになる。
ところで，このような関節装置を長い間使用した場合
には，何等かの原因でモータ36,38に断線が生じて回転
不能になったり，減速機35,67に歯こぼれが生じて回転
不能になったり，あるいはまた軸受等のかじりによって
駆動できなくなることが起こり得る。このような場合に
は次のようにする。すなわち，形状記憶合金ワイヤー51
に通電して，このワイヤー51をジュール加熱する。この
ように加熱すると，形状記憶合金ワイヤー51の歪みが取
除かれ，この結果，形状記憶合金ワイヤー51は収縮す
る。このように収縮すると，この収縮力がレバー45に伝
えられ，レバー45がピン44を中心にして回動する。この
結果，突起47a,47bが可動筒25を歯車22から離す方向へ
押す。このため，突起26と凹部23との嵌合連結関係が解
除され，歯車22の回転が軸19へ伝達されなくなる。つま
り，歯車22と軸19との機械的な連結関係が完全に解除さ
れる。このため，軸19,歯車18,半円状歯車15aは連結部
材８に加わる荷重でX1−X1軸回りに自由に回転でき，い
わゆる関節が外れた状態が形成される。したがって，前
述の如き理由で駆動できなくなった場合でも，関節部が
固定されてしまうのを防止することができる。なお，不
良箇所を直して再使用するときには，張力調整器55で形
状記憶合金ワイヤー51を引張り，歪みを与えて長くし，
これによって可動筒25に設けられた突起26を歯車22に設
けられた凹部23に嵌入させればよい。
には，何等かの原因でモータ36,38に断線が生じて回転
不能になったり，減速機35,67に歯こぼれが生じて回転
不能になったり，あるいはまた軸受等のかじりによって
駆動できなくなることが起こり得る。このような場合に
は次のようにする。すなわち，形状記憶合金ワイヤー51
に通電して，このワイヤー51をジュール加熱する。この
ように加熱すると，形状記憶合金ワイヤー51の歪みが取
除かれ，この結果，形状記憶合金ワイヤー51は収縮す
る。このように収縮すると，この収縮力がレバー45に伝
えられ，レバー45がピン44を中心にして回動する。この
結果，突起47a,47bが可動筒25を歯車22から離す方向へ
押す。このため，突起26と凹部23との嵌合連結関係が解
除され，歯車22の回転が軸19へ伝達されなくなる。つま
り，歯車22と軸19との機械的な連結関係が完全に解除さ
れる。このため，軸19,歯車18,半円状歯車15aは連結部
材８に加わる荷重でX1−X1軸回りに自由に回転でき，い
わゆる関節が外れた状態が形成される。したがって，前
述の如き理由で駆動できなくなった場合でも，関節部が
固定されてしまうのを防止することができる。なお，不
良箇所を直して再使用するときには，張力調整器55で形
状記憶合金ワイヤー51を引張り，歪みを与えて長くし，
これによって可動筒25に設けられた突起26を歯車22に設
けられた凹部23に嵌入させればよい。
第６図は，この関節装置を組込んだ多関節ロボットで
人間が入ることのできない部分を点検する場合の例を模
式的に示すものである。すなわち，図中101は点検対象
物,102は点検孔,103は多関節ロボット,104は多関節ロボ
ット103の先端部に取り付けられた，たとえばテレビカ
メラ,105は多関節ロボット103の支持部,106は支持部105
を上下させる装置,107は制御装置である。
人間が入ることのできない部分を点検する場合の例を模
式的に示すものである。すなわち，図中101は点検対象
物,102は点検孔,103は多関節ロボット,104は多関節ロボ
ット103の先端部に取り付けられた，たとえばテレビカ
メラ,105は多関節ロボット103の支持部,106は支持部105
を上下させる装置,107は制御装置である。
制御装置107からの指令で多関節ロボット103を点検孔
103より挿入し，点検対象101内を点検中に，何等かの故
障によって１つまたは複数の関節部が動かず，制御不能
になったときには多関節ロボットを回収することができ
ない。しかし，本発明に係る関節装置を組込んでなる多
関節ロボット103では，前述の如く各関節部の関節を自
由に外すことができるので，駆動不能に陥った関節部の
関節を外すことによって，この駆動不能の関節部を点検
孔102に沿った形で回動させることができ，簡単に回収
できることになる。
103より挿入し，点検対象101内を点検中に，何等かの故
障によって１つまたは複数の関節部が動かず，制御不能
になったときには多関節ロボットを回収することができ
ない。しかし，本発明に係る関節装置を組込んでなる多
関節ロボット103では，前述の如く各関節部の関節を自
由に外すことができるので，駆動不能に陥った関節部の
関節を外すことによって，この駆動不能の関節部を点検
孔102に沿った形で回動させることができ，簡単に回収
できることになる。
なお，上述した実施例では，単位ユニット１側だけに
クラッチ装置を設けているが，単位ユニット２側にもク
ラッチ装置を設け,X1−X1軸回り,Y1−Y1軸回り共に関節
を外すことができるようにしてもよい。また，上述した
実施例ではクラッチ装置の駆動源として形状記憶合金ワ
イヤーを使用しているので，クラッチ装置を断にすると
きだけ外部から電気エネルギを与えれば良く，構造の単
純化を図れ，しかも定常時におけるエネルギ消費を零に
抑えることができるが，外部から張力を加えることが可
能なワイヤーを設け，このワイヤーを用いてクラッチ装
置を選択的に断続できるようにしてもよい。
クラッチ装置を設けているが，単位ユニット２側にもク
ラッチ装置を設け,X1−X1軸回り,Y1−Y1軸回り共に関節
を外すことができるようにしてもよい。また，上述した
実施例ではクラッチ装置の駆動源として形状記憶合金ワ
イヤーを使用しているので，クラッチ装置を断にすると
きだけ外部から電気エネルギを与えれば良く，構造の単
純化を図れ，しかも定常時におけるエネルギ消費を零に
抑えることができるが，外部から張力を加えることが可
能なワイヤーを設け，このワイヤーを用いてクラッチ装
置を選択的に断続できるようにしてもよい。
［発明の効果］ 以上述べたように，本発明によれば，関節部に対して
各軸回りの駆動力を与える駆動源やこれに連結される歯
車列等を関節部につながる２本のアームにそれぞれ搭載
してなる関節装置において，関節を選択的に外すことが
できるように構成しているので，多関節ロボット等に組
み込んだとき，関節部が何等かの原因で動かなくなった
場合に回収不能と言った事態の発生を防止でき，多関節
ロボットの使用自由度拡大に寄与できる関節装置を提供
できる。
各軸回りの駆動力を与える駆動源やこれに連結される歯
車列等を関節部につながる２本のアームにそれぞれ搭載
してなる関節装置において，関節を選択的に外すことが
できるように構成しているので，多関節ロボット等に組
み込んだとき，関節部が何等かの原因で動かなくなった
場合に回収不能と言った事態の発生を防止でき，多関節
ロボットの使用自由度拡大に寄与できる関節装置を提供
できる。
第１図は本発明の一実施例に係る関節装置の要部を示す
縦断面図，第２図は同関節装置に組み込まれた連結部材
の斜視図，第３図は同関節装置に組み込まれたクラッチ
操作用レバーの斜視図，第４図および第５図は同関節装
置に組み込まれたボールスプライン機構を構成する歯車
および可動筒の斜視図，第６図は同関節装置を組み込ん
だ多関節ロボットの使用例を説明するための図である。 1,2……単位ユニット,3……連結機構,4a,4b……筒状の
アーム,15a,15b……半円状歯車,18,22,32,33,34,61,62,
63,64,65,66……歯車,24……クラッチ装置の主要部をな
すボールスプライン機構,35,67……減速機,36,68……モ
ータ,41……クラッチ装置を断続する断続機構,45……レ
バー,51……形状記憶合金ワイヤー。
縦断面図，第２図は同関節装置に組み込まれた連結部材
の斜視図，第３図は同関節装置に組み込まれたクラッチ
操作用レバーの斜視図，第４図および第５図は同関節装
置に組み込まれたボールスプライン機構を構成する歯車
および可動筒の斜視図，第６図は同関節装置を組み込ん
だ多関節ロボットの使用例を説明するための図である。 1,2……単位ユニット,3……連結機構,4a,4b……筒状の
アーム,15a,15b……半円状歯車,18,22,32,33,34,61,62,
63,64,65,66……歯車,24……クラッチ装置の主要部をな
すボールスプライン機構,35,67……減速機,36,68……モ
ータ,41……クラッチ装置を断続する断続機構,45……レ
バー,51……形状記憶合金ワイヤー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−167796（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−51090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−71769（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−106183（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】第１および第２のアームと，ほぼ直交する
２つの支持軸を有し前記第１および第２のアームを上記
各支持軸回りに回動自在に連結する連結機構と，前記各
支持軸に軸心線を直交させて前記連結機構に取付けられ
た第１および第２の半円状歯車と，前記第１のアームに
搭載されて前記第１の半円状歯車に連結された第１の歯
車列と，前記第１のアームに搭載されて前記第１の歯車
列を選択的に駆動する第１の駆動源と，前記第２のアー
ムに搭載されて前記第２の半円状歯車に連結された第２
の歯車列と，前記第２のアームに搭載されて前記第２の
歯車列を選択的に駆動する第２の駆動源とを備えてなる
関節装置において，前記第１および第２の歯車列の少な
くとも一方の歯車列の駆動力伝達経路に介挿されて上記
経路を断つことによる関節外しに供されるクラッチ装置
を具備してなることを特徴とする関節装置。 - 【請求項２】前記クラッチ装置は，外部からエネルギが
与えられたときに前記経路を絶つ動作を行うものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の間接装
置。 - 【請求項３】前記クラッチ装置は，動力源に形状記憶合
金を用いたものであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載の関節装置。 - 【請求項４】前記クラッチ装置は，前記歯車列の前記半
円状歯車と噛合う歯車の軸に主要部が取付けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の関節装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186501A JP2602815B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 関節装置 |
| US07/081,316 US4831893A (en) | 1986-08-08 | 1987-08-04 | Joint device |
| GB8718632A GB2193483B (en) | 1986-08-08 | 1987-08-06 | Joint device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186501A JP2602815B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 関節装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6347085A JPS6347085A (ja) | 1988-02-27 |
| JP2602815B2 true JP2602815B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=16189595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61186501A Expired - Fee Related JP2602815B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 関節装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4831893A (ja) |
| JP (1) | JP2602815B2 (ja) |
| GB (1) | GB2193483B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102452078A (zh) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人关节 |
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- 1986-08-08 JP JP61186501A patent/JP2602815B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-08-04 US US07/081,316 patent/US4831893A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-06 GB GB8718632A patent/GB2193483B/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102452078A (zh) * | 2010-11-01 | 2012-05-16 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人关节 |
| CN102452078B (zh) * | 2010-11-01 | 2014-04-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 机器人关节 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4831893A (en) | 1989-05-23 |
| GB8718632D0 (en) | 1987-09-09 |
| GB2193483A (en) | 1988-02-10 |
| GB2193483B (en) | 1989-12-20 |
| JPS6347085A (ja) | 1988-02-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |