特許5833869IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

ベースと、ツールを取り付けるためのブラケットと、ベースにブラケットを連結する3組のアーム機構とを備えるデルタ型パラレルロボット

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献1のパラレルロボットにおいては、リンク基端の揺動支点からリンク先端(即ちロッド基端)の回動中心までの距離が長い。このため、ブラケットの姿勢を変えようとするとき、リンクを揺動させるための所要トルクが大きくなる。また、リンクの揺動角に対する仮想的上リンクの傾斜角の変化率が大きくなる。したがって、ブラケットの姿勢を精度良く制御することが困難となる。このようなパラレルロボットにおいて姿勢を制御するためには、減速率の大きい減速機を設ける必要がある。 また、仮想的上リンクの傾斜角と、下リンクの傾斜角とが非線形の関係にあり、リンクの揺動角が大きくなるにつれて下リンクの傾斜角が指数関数的に大きくなる。このため、ブラケット及びツールのベースに対する姿勢変更量が大きくなればなるほど、その姿勢を精度良く制御することが困難となる。このようなパラレルロボットにおいて姿勢を制御するためには、予め非線形の関係を表した複雑なモデルを作成しておき、制御器で当該モデルを用いた複雑な演算によって線形化処理を行わなければならない。 そこで本発明は、ブラケットの姿勢を容易に且つ精度良く制御可能なデルタ型パラレルロボットを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係るデルタ型パラレルロボットは、ベースと、ツールを取り付けるためのブラケットと、前記ベースに前記ブラケットを連結する3組のアーム機構と、を備え、前記各アーム機構が、基端部が前記ベースに揺動可能に連結された1本のアームと、前記アームの基端部を挟み且つ前記ブラケットを挟むようにして配置された一対のリンクと、前記一対のリンクをそれぞれ前記アームの基端部に回動可能に連結する一対の基端ジョイン・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、ブラケットの姿勢を容易に且つ精度良く制御可能なデルタ型パラレルロボットを提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の第1デルタ型パラレルロボットの側面図である。

【図2】図1に示すアーム機構の構成及び動作を示す模式図である。図2(a)は、3本のアームの自転角がいずれも基準自転角にある状態、図2(b)は、アームの自転角が基準自転角から変位した状態を示している。

【図3】図1に示すデルタ型パラレルロボットの構成を示すブロック図である。

【図4】図3に示す自転アクチュエータを動作させたときのブラケットの姿勢変化の態様を示す模式図である。図4(a)は、3組のアーム機構の上リンク及び下リンクが全て標準姿勢にあるときから、1本のアームを単独で自転させた場合を例示している。図4(b)は、3組のアーム機構の上リンク及び下リンクが全て標準姿勢にあるときから、2本のアームを同時に自転させた場合を例示している。図4(c)は、3組のアーム機構の上リンク及び下リンクが全て標準姿勢にあるときから、3本のアームを同時に自転させた場合を例示している。

【図5】図5(a)は、アーム自転前における1組のアーム機構を幾何学的に示した模式図である。図5(b)は、第1実施形態において、自転軸線の延在方向に見て示すアーム自転前のアーム機構の模式図である。図5(c)は、第1実施形態において、図5(b)と同じ方向に見て示すアーム自転後のアーム機構の模式図である。図5(d)は、比較例において、リンクの延在方向に見て示すリンク揺動前のアーム機構の模式図である。図5(e)は、比較例において、図5(d)と同じ方向に見て示すリンク揺動後のアーム機構の模式図である。図5(f)は、第1実施形態において、アーム自転後の基端ジョイントを示す模式図、図5(g)は、比較例において、リンク揺動後の基端側球対偶を示す模式図である。

【図6】第1実施形態におけるアーム自転角と下リンクの傾斜角との関係、比較例におけるリンク揺動角と下リンクの傾斜角との関係を示すグラフである。

【図7】図3に示す揺動アクチュエータ及び自転アクチュエータの配置を示すアームの断面図である。

【図8】図2に示すアームの一部を示す正面図である。

【図9】本発明の第2揺動アクチュエータ及び自転アクチュエータの配置を示すアームの断面図である。

【図10】本発明の第3揺動アクチュエータ及び自転アクチュエータの配置を示すアームの断面図である。

【図11】本発明の第4揺動アクチュエータ及び自転アクチュエータの配置を示すアームの断面図である。

【図12】本発明の第5アームの一部を示す正面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 デルタ型パラレルロボット   2 ベース   3 ブラケット   4 アーム機構   5 揺動アクチュエータ   9 作業用ツール   10 アーム   11,12 リンク   13,14 基端ジョイント   15,16 先端ジョイント   17 上リンク   18 下リンク   47 先端アーム   50 自転アクチュエータ    

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