JPS62106168A - Rectilinear motion mechanism of robot - Google Patents
Rectilinear motion mechanism of robotInfo
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- JPS62106168A JPS62106168A JP24452385A JP24452385A JPS62106168A JP S62106168 A JPS62106168 A JP S62106168A JP 24452385 A JP24452385 A JP 24452385A JP 24452385 A JP24452385 A JP 24452385A JP S62106168 A JPS62106168 A JP S62106168A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ロボットに直線動作を行なわせる機構に関し
、特に斜交する回転軸を持つ空間閉リンクを用いること
で、直線摺動部分を排除した新規なロボットの直線運動
機構に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a mechanism that allows a robot to perform linear motion, and in particular eliminates linear sliding parts by using space-closed links with oblique rotation axes. This paper relates to a new robot linear motion mechanism.
従来、ロボットのこの種の直線運動機構では、ボールネ
ジやラックピニオン等の回転運動から直線運動への変換
機構を用いた直線摺動軸や、2自由度をもった平面リン
クに対して、ソフトウェア上で直線的に動作するように
駆動モータへの同期動作指令を発生させることによって
、直線運動を実現していた。さらに陵者では被駆動部先
端に取付けたハンド等の姿勢がこの自由度運動によって
も変化せずに保持されるようにするために、ベルトを多
段掛けにしたり、ハンド部に姿勢変更用の自由度を設け
、ソフトウェア上で補正量を計算し、姿勢制御を行なっ
ていた。Conventionally, in this type of linear motion mechanism for robots, software has been developed for linear sliding axes using a mechanism for converting rotational motion into linear motion, such as a ball screw or rack and pinion, or for a planar link with two degrees of freedom. Linear motion was achieved by generating a synchronous movement command to the drive motor so that it would move linearly. Furthermore, in order to maintain the posture of the hand attached to the tip of the driven part without changing even with this movement of degrees of freedom, the belt is hung in multiple stages, and the hand part has a freedom to change the posture. Attitude control was performed by setting a degree and calculating the correction amount on software.
上述した従来のロボットの直線運動機構のうち、直線ガ
イドとボールネジ等を用いた直線摺動軸ではクリーンル
ームのように超空気清浄度の要求される環境内で使用す
る場合に、摺動によって発生する1埃が外部へ流出する
のを防止するためにはワイパー等によってシールするこ
とになるので、完全なシール状態が得られず、対応でき
る空気清浄度が回転軸と比較して低いといつ欠点がある
。Among the linear motion mechanisms of conventional robots mentioned above, linear sliding axes using linear guides and ball screws can cause problems due to sliding when used in environments that require ultra-clean air, such as clean rooms. 1. In order to prevent dust from flowing out, it is necessary to seal it with a wiper, etc., so if a perfect seal cannot be obtained and the air cleanliness that can be handled is lower than that of the rotating shaft, there will be disadvantages. be.
一方、2自由度をもった平面リンクをソフトウェア上で
同期動作指令を与えて直線上に駆動する方法では、同期
動作指令を計算によって発生させるために、コントロー
ラ側のCPUの負担が増大し、また平面リンクに作用す
る種々の外乱のために完全な直線軌跡を得ることが困難
であるという欠点がある。また後者の場合には一般に披
駆動部先端に取付けたハンド等の姿勢がこの自由度の動
作によって変化してしまうために、姿勢を保持するため
に、ベルトを多段掛けにしたり、ハンド部に姿勢変更用
の自由度を設けたりする必要がおった。On the other hand, in the method of driving a planar link with two degrees of freedom in a straight line by giving synchronous movement commands on software, the load on the CPU on the controller side increases because the synchronous movement commands are generated by calculation. A drawback is that it is difficult to obtain a perfect linear trajectory due to various disturbances acting on the planar link. In the latter case, the posture of the hand attached to the tip of the drive unit generally changes due to the movement of this degree of freedom, so in order to maintain the posture, a belt is hung in multiple stages, or the hand is It was necessary to provide a degree of freedom for changes.
本発明のロボットの直線運動機構は、リンクaと前記リ
ンクaにピボット関節結合されたリンクbからなる平面
リンク機構aと、前記平面リンク機構aのピボット軸と
平行でないピボット軸をもつピボット関節によって結合
さむ、たリンクCと、リンクdからなる平面リンク機構
すと、前記リンクaとリンクCの斜交する回転軸を回転
保持する2段ピボット関節部と、前記リンクbとリンク
dの斜交する回転軸を回転保持し、かつ姿勢制御を自動
的に行なうブロック部とを有している。The linear motion mechanism of the robot of the present invention includes a planar link mechanism a consisting of a link a and a link b pivotally connected to the link a, and a pivot joint having a pivot axis that is not parallel to the pivot axis of the planar link mechanism a. A planar link mechanism consisting of a link C and a link d, which are joined together, includes a two-stage pivot joint that rotates and holds the oblique rotational axes of the link a and link C, and an obliquely intersecting axis of the link b and link d. It has a block part that rotates and holds the rotation axis and automatically controls the posture.
次に、本発明について図面を参照して観明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例の構成図である。図で2段ピ
ボット関節部1は斜交した2つの軸を回転保持するピボ
ット関節を持ち、その各々のピボット関節にはリンク(
a) 2 $よびリンク(C)4がそれぞれ結合される
。前記リンク(a)2の他端はピボット関節(a)6を
介してリンク(b)3に結合され、リンク(a)2.E
よびピボット関節(a)6とリンク(b)3とによって
平面リンク機構(a) 10を構成する。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, the two-stage pivot joint 1 has a pivot joint that rotates and holds two oblique axes, and each pivot joint has a link (
a) 2 $ and link (C) 4 are respectively combined. The other end of said link (a) 2 is connected to link (b) 3 via a pivot joint (a) 6, and link (a) 2. E
The pivot joint (a) 6 and the link (b) 3 constitute a planar link mechanism (a) 10.
一方、前記リンク(C)4の他端はピボット関節(b)
7を介してリンク(d)5に結合され、リンク(C)4
.2よびピボット関節(b)7とリンク(d)5によっ
て平面リンク機構(b)11を構成する。前記平面リン
ク機構(a)10、忘よび平面リンク機構[b)1xの
2段ピボット関節部1と反対側の端末は、斜交する2つ
の軸を回転保持する2段ピボット関節を持つハンド部ブ
ロック8によって結合される。この結果、平面リンク機
構1a)10と平面リンク機構(ballとは1つの空
間閉すンクfR構を構成している。On the other hand, the other end of the link (C) 4 is a pivot joint (b)
7 to link (d) 5 and link (C) 4
.. 2, the pivot joint (b) 7, and the link (d) 5 constitute a planar link mechanism (b) 11. The end opposite to the two-stage pivot joint part 1 of the planar link mechanism (a) 10 and the planar link mechanism [b) 1x is a hand part having a two-stage pivot joint that rotates and holds two obliquely intersecting axes. It is connected by block 8. As a result, the planar link mechanism 1a) 10 and the planar link mechanism (ball) constitute one space-closing link fR structure.
次に本発明の動作について説明する。前記リンクta)
2 、 ビポフトA1mj(a)6、IJ /り(
b) 3 K ヨッテ稠成される平面リンク機打り(a
)10はピボット結合さし7′!:、2設ビボフト関箇
部1の1つの回転軸を法線とする平j内の運動を行なう
ことができる。一方、uil eリンク(C)4、ピホ
ッ) us(b) 7 、 IJ y り(d)5に
よって構成される平面リンク機構(ballは、ピボッ
ト結合された2段ピボフト+:J1節部1のもう1つの
回転軸を法線とする平面内の運動を行iうことができる
。ところが前述のと29.これら2つの平面リンク1幾
mはその両端を、斜交するピボット関節を待つ2段ピボ
ブト関節部1.2よびハンド部ブロック8によって拘束
された空間閉リンク機ill k N成しているために
1例えば2段ピボット3Lrn部1を空間内に固定した
場合に、ハンド部ブロック8は、2つの平面リンク機構
によって張られる平面の共通部分である直線上の動作の
みがoT能となる。即ち1本溝成によって直線摺動軸を
用いない直線動作自由度が実現される。さらに。Next, the operation of the present invention will be explained. Said link ta)
2, Bipoft A1mj(a)6, IJ/ri(
b) 3K Yacht-built planar link machine (a
) 10 is the pivot joint 7'! :, it is possible to perform a motion in a plane with the normal line to one rotation axis of the two bivoft connecting parts 1. On the other hand, a planar link mechanism (ball is a two-stage pivot link connected by a pivot +: J1 joint 1 It is possible to perform a motion in a plane with the other axis of rotation as the normal.However, as mentioned above, 29.These two planar links 1 m long have two stages at both ends waiting for oblique pivot joints. Since the space-closing link machine is constrained by the pivot joint part 1.2 and the hand part block 8, for example, when the two-stage pivot part 3Lrn part 1 is fixed in the space, the hand part block 8 , OT function is achieved only on a straight line, which is the common part of the plane stretched by the two planar link mechanisms.In other words, the single groove structure realizes the degree of freedom of linear movement without using a linear sliding axis.
この直線動作のどの瞬間に2いても、)・ンド部ブロッ
ク8が回転保持する前記平面リンク機構(a)108よ
び平面リンク機構(b)11の回転軸はそれぞれの平面
リンク機構が張る平面に対しての法線方向を維持してい
るので、これら2つの回転軸の共通法線の向きは常に一
定となる。これは、ハンド部ブロック8の姿勢が保持さ
れることを示している。At any moment of this linear movement, the rotation axes of the planar link mechanism (a) 108 and planar link mechanism (b) 11, which are rotated and held by the arm block 8, are aligned with the plane spanned by the respective planar link mechanisms. Since the normal direction to the rotation axis is maintained, the direction of the common normal to these two rotation axes is always constant. This indicates that the posture of the hand block 8 is maintained.
なS、以上の説明は回転保持を行なうピボット関節が2
段ピボット関節部1ならびにハンド部ブロック8にそれ
ぞれ組み込まれていることを前提にしてSこなったが、
このピボット関節がリンク(a)2、リンク(C)4な
らびにリンク(b)3、リンク(d)5側にそれぞれ組
み込まれている場合でも同様の結果となることは言うま
でもない。S, the above explanation assumes that there are two pivot joints that maintain rotation.
S was done on the assumption that they are incorporated in the stage pivot joint 1 and the hand block 8, but
It goes without saying that the same result will be obtained even if this pivot joint is incorporated in the link (a) 2, link (C) 4, link (b) 3, and link (d) 5, respectively.
以上説明したように本発明は斜交する回転軸を持つ空間
閉リンク機構を用いることにより、直線摺動軸を用いる
ことなく、直線動作自由度を実現し、さらに被駆動部先
端に取付けたハンド等の姿勢が自動的に保持されるとい
う効果がある。また、回転軸により直線動作自由度が得
られるために、超空気清浄度の要求される環境でも対応
が容易で、高空気清浄度が得やすいという効果もある。As explained above, the present invention uses a space-closed link mechanism with oblique rotation axes to achieve a degree of freedom in linear movement without using a linear sliding axis. This has the effect that such postures are automatically maintained. Furthermore, since the rotary shaft provides a degree of freedom in linear motion, it can easily be used in environments that require ultra-high air cleanliness, and has the effect of easily achieving high air cleanliness.
第1図は本発明の一実施例の斜視図である。
図で、1・−・・・・2段ピボット関節部、2・・・・
・・リンクa、3・・・・・・リンクb、4・・・・・
・リンクC15・・・・・・リンクd、6・・・・・・
ピボット関節a、7・・・・−・ピボット関節す、B・
・・・・・ハンド部ブロック、10 川一平面リンク機
構a、11・・・・・・平面リンク機構b0代理人 弁
理士 内 原 音
茅 /Tl!JFIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention. In the figure, 1...2-stage pivot joint, 2...
...Link a, 3...Link b, 4...
・Link C15...Link d, 6...
Pivot joint a, 7... Pivot joint S, B.
...Hand part block, 10 Kawaichi plane link mechanism a, 11... Planar link mechanism b0 Agent Patent attorney Uchihara Otomo / Tl! J
Claims (1)
が斜交する空間閉リンクを用いて実現し、合せて被駆動
部先端に取付けたハンド等の姿勢が、この自由度運動に
よって、変化しないで保持されることを特徴とするロボ
ットの直線運動機構。The degree of freedom of linear motion is achieved by using a space-closed link in which the rotational axes of the joints intersect obliquely, without using a linear sliding axis. A robot linear motion mechanism characterized by being held unchanged by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24452385A JPS62106168A (en) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | Rectilinear motion mechanism of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24452385A JPS62106168A (en) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | Rectilinear motion mechanism of robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62106168A true JPS62106168A (en) | 1987-05-16 |
Family
ID=17119950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24452385A Pending JPS62106168A (en) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | Rectilinear motion mechanism of robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62106168A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7018162B2 (en) | 2003-03-10 | 2006-03-28 | Tokyo Electron Limited | Articulated carrying device |
| JP2009184078A (en) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Yaskawa Electric Corp | Transfer robot |
| JPWO2008140093A1 (en) * | 2007-05-15 | 2010-08-05 | 株式会社アルバック | Conveying apparatus and vacuum processing apparatus using the same |
| JP2023503366A (en) * | 2019-11-28 | 2023-01-27 | アイパルコ ビーヴィー | mooring robot |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24452385A patent/JPS62106168A/en active Pending
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| JP2023503366A (en) * | 2019-11-28 | 2023-01-27 | アイパルコ ビーヴィー | mooring robot |
| JP2025029171A (en) * | 2019-11-28 | 2025-03-05 | アイパルコ ビーヴィー | Mooring robot |
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