特開 2024-142215 マスタ装置及び教示システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142215

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】マスタ装置及び教示システム

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20241003BHJP

   B25J 3/00 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B25J9/22 A

B25J3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054288

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000191009

【氏名又は名称】新東工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】田名網 克周

(72)【発明者】

【氏名】林 美由希

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707HS27

3C707JT04

3C707KS21

3C707KS33

3C707KS35

3C707KS37

3C707KV01

3C707KW04

3C707LS02

(57)【要約】

【課題】スレーブ装置に動作を効率良くかつ高精度に教示すること。
【解決手段】ベース部材（１８）に設けられた固定軸（２４）に、第１マスタアーム（２６）の基端部が旋回可能に連結される。ベース部材（１８）に、第１マスタアーム（２６）の旋回動作によって回転するロータ（３６）を有したマスタモータ（３４）設けられる。第１マスタアーム（２６）の一部は、ロータ（３６）の軸心から偏心した第１部位に第１連結ピン（４８）を介して回転自在に連結されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部材に設けられた固定軸と、
基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、使用者の第１指を挿入するための第１挿入部を有し、使用者の指操作によって旋回し、スレーブ装置に動作を教示するための第１マスタアームと、
前記ベース部材に設けられ、前記第１マスタアームの旋回動作によって回転するロータを有したマスタモータと、を備え、
前記第１マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した第１部位に第１連結ピンを介して回転自在に連結されていることを特徴とするマスタ装置。

【請求項2】

前記マスタモータは、ダイレクトドライブモータであることを特徴とする請求項１に記載のマスタ装置。

【請求項3】

基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、使用者の第２指を挿入するための第２挿入部を有し、使用者の指操作によって前記第１マスタアームと同期して旋回し、前記スレーブ装置に動作を教示するための第２マスタアームを更に備え、
前記第２マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した第２部位に第２連結ピンを介して回転自在に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のマスタ装置。

【請求項4】

前記第１連結ピン及び前記第２連結ピンは、前記ロータの軸心を中心として１８０度の回転対称に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のマスタ装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマスタ装置と、
前記第１マスタアームの旋回動作に応じて動作するスレーブ装置と、
前記第１マスタアームの旋回動作に応じた前記ロータの回転角及び／又はトルクに参照して、前記スレーブ装置の動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする教示システム。

【請求項6】

前記スレーブ装置は、
前記ベース部材に離隔した他のベース部材に設けられた他の固定軸と、
基端部が前記他の固定軸に旋回可能に支持され、他の使用者の第１指を挿入するための他の第１挿入部を有した第１スレーブアームと、
前記他のベース部材に設けられ、前記第１マスタアームの旋回動作に応じて回転する他のロータを有したスレーブモータと、を備え、
前記第１スレーブアームの一部は、前記他のロータの軸心から偏心した部位に他の第１連結ピンを介して回転自在に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の教示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、使用者の指操作可能なマスタ装置及び教示システムに関する。

【背景技術】

【0002】

マスタ装置とスレーブ装置とを備えた教示システムは、機械分野、建築分野、医療分野等の様々な分野に用いられている。使用者の指操作が可能なマスタ装置として、特許文献１に示すものがある。その先行技術に係るマスタ装置の構成を簡単に説明すると、次のようになる。

【0003】

先行技術に係るマスタ装置のベース部材（特許文献１ではヘッド部と称される）には、スレーブ装置に動作を教示するためのマスタアーム（特許文献１では操作部と称される）の基端部が揺動軸（特許文献１では操作部の回転軸と称される）を中心として揺動可能に連結されている。揺動軸は、ベース部材に回転自在に支持されており、レバーの基端部に一体的に連結されている。

【0004】

ベース部材には、マスタモータ（特許文献１では第１回転モータと称される）が設けられており、マスタモータは、マスタアームの揺動操作によって回転するロータ（特許文献１では第１回転モータの回転軸と称される）を有している。マスタアームの揺動軸には、主動ギアが一体的に設けられており、マスタモータのロータには、主動ギアに噛合する従動ギアが一体的に設けられている。換言すれば、マスタアームの一部である基端部は、従動ギア及び主動ギアを介してマスタモータのロータに連動連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－３４００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、先行技術に係るマスタ装置においては、マスタアームを従動ギア及び主動ギアを介してマスタモータのロータに連動連結されているため、主動ギアと従動ギアとの間のバックラッシュによって、マスタアームとマスタモータのロータとの間で力の伝達にロスが生じたり、マスタアームとマスタモータのロータとの間にガタツキが生じたりする。その結果、マスタ装置によってスレーブ装置に動作を効率良くかつ高精度に教示することが困難になる。

【0007】

そこで、本発明の一態様は、第１マスタアームとマスタモータのロータとの間における力の伝達のロス、及び第１マスタアームとマスタモータのロータとの間のガタツキを無くして、マスタ装置によってスレーブ装置に動作を効率良くかつ高精度に教示することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係るマスタ装置は、ベース部材に設けられた固定軸と、基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、使用者の第１指を挿入するための第１挿入部を有し、使用者によって旋回操作され、スレーブ装置に動作を教示するための第１マスタアームと、前記ベース部材に設けられ、前記第１マスタアームの旋回動作によって回転するロータを有したマスタモータと、を備える。前記第１マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した第１部位に第１連結ピンを介して回転自在に連結されている。

【0009】

本発明の一態様に係る教示システムは、本発明の一態様に係るマスタ装置と、前記第１マスタアームの旋回動作に応じて動作するスレーブ装置と、前記第１マスタアームの旋回動作に応じた前記ロータの回転角及び／又はトルクに参照して、前記スレーブ装置の動作を制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、第１マスタアームとマスタモータのロータとの間における力の伝達のロス、及び第１マスタアームとマスタモータのロータとの間のガタツキを無くして、マスタ装置によってスレーブ装置に動作を効率良くかつ高精度に教示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る教示システムを説明する模式図である。

【図2】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置の模式的な正面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置の模式的な左側面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置の模式的な右側面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置を左斜め前から見た模式的な斜視図である。

【図6】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置を右斜め前から見た模式的な斜視図である。

【図7】図３におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った模式的な図である。

【図8】本発明の実施形態に係るマスタ装置又はトレーニング装置の模式的な斜視図であって、使用者の指操作の様子又は他の使用者のトレーニングの様子を示している。

【図9】本発明の実施形態の変形例に係るマスタ装置又はトレーニング装置の模式的な斜視図であって、使用者の指操作の様子又は他の使用者のトレーニングの様子を示している。

【図10】本発明の実施形態に係る教示システムのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施形態について図面を参照して説明する。図面中に、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。

【0013】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る教示システム１０は、使用者Ｍの指操作が可能な一対のマスタ装置１２を備えている。一方のマスタ装置１２は、使用者Ｍの右手ＲＨによって操作可能であり、他方のマスタ装置１２は、使用者Ｍの左手ＬＨによって操作可能である。一対のマスタ装置１２は、左右対称である点を除き、同様の構成を有している。

【0014】

教示システム１０は、対象物（不図示）を把持する一対のクランプ装置１４を備えており、一対のクランプ装置１４は、一対のマスタ装置１２の操作に応じて動作するスレーブ装置である。一方のクランプ装置１４は、一方のマスタ装置１２の動作に応じて把持動作／把持解除動作を行う。他方のクランプ装置１４は、他方のマスタ装置１２の動作に応じて把持動作／把持解除動作を行う。各クランプ装置１４は、対象物を把持したときの把持力を検出するクランプセンサ（不図示）を有してもよい。

【0015】

教示システム１０は、他の使用者ＭＡの指操作のトレーニングを行うための一対のトレーニング装置１６を備えており、一対のトレーニング装置１６は、一対のマスタ装置１２の操作に応じて動作するスレーブ装置である。一方のトレーニング装置１６は、一方のマスタ装置１２の動作に倣った動作を実行することで、他の使用者ＭＡの右手ＲＨＡのトレーニングを行う。他方のトレーニング装置１６は、他方のマスタ装置１２の動作に倣った動作を実行することで、他の使用者ＭＡの左手ＬＨＡのトレーニングを行う。一対のトレーニング装置１６は、左右対称である点を除き、同様の構成を有している。

【0016】

次に、図２から図９を参照して、マスタ装置１２の具体的な構成について説明する。

【0017】

図２から図６に示すように、マスタ装置１２は、ベース部材１８を備えており、ベース部材１８は、支柱２０と、支柱２０に水平方向に突出して設けられた支持プレート２２とを有している。支持プレート２２は、支柱２０に対して前後方向及び／又は上下方向に位置調節可能であってもよい。

【0018】

図２から図８に示すように、支持プレート２２には、固定軸２４が垂下して設けられている。固定軸２４には、クランプ装置１４及び／又はトレーニング装置１６に動作を教示するための第１マスタアーム２６の基端部が旋回可能に連結されている。第１マスタアーム２６は、固定軸２４の軸心を中心として水平方向へ旋回する。第１マスタアーム２６は、使用者Ｍによって水平方向へ旋回操作される。第１マスタアーム２６は、その先端側に、使用者Ｍの第１指としての人差し指を挿入するための第１挿入部２８を有している（図８参照）。

【0019】

固定軸２４には、クランプ装置１４及び／又はトレーニング装置１６に動作を教示するための第２マスタアーム３０の基端部が旋回可能に連結されている。第２マスタアーム３０は、第１マスタアーム２６と同期して固定軸２４の軸心を中心として水平方向へ旋回する。第２マスタアーム３０は、使用者Ｍによって第１マスタアーム２６と同期して水平方向へ旋回操作される。第２マスタアーム３０は、その先端側に、使用者Ｍの第２指としての親指を挿入するための第２挿入部３２を有している（図８参照）。

【0020】

支持プレート２２には、マスタモータ３４が設けられており、マスタモータ３４は、ダイレクトドライブモータである。マスタモータ３４は、第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０よりも上側に配置されている。マスタモータ３４は、第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０の旋回動作によって回転するロータ３６を有している。マスタモータ３４は、ロータ３６の回転角を検出するエンコーダ３８（図１０参照）を有している。マスタモータ３４の近傍には、マスタモータ３４の電流を計測する電流計（図１０参照）が設けられている。

【0021】

ロータ３６には、円板状の接続部材４２が同心上に一体的に設けられている。接続部材４２は、ロータ３６の軸心に対して偏心した第１部位としての第１偏心部４４を有している。接続部材４２は、ロータ３６の軸心に対して偏心しかつ第１部位とは異なる第２部位としての第２偏心部４６を有している。第１偏心部４４及び第２偏心部４６は、ロータの軸心を中心として１８０度の回転対称に配置されている。

【0022】

図３から図７に示すように、第１マスタアーム２６の一部である基端部の近傍は、接続部材４２の第１偏心部４４に第１連結ピン４８を介して回転自在に連結されている。第１連結ピン４８は、接続部材４２の第１偏心部４４に固定されており、第１マスタアーム２６の基端部の近傍に形成した長孔に挿通している。また、第２マスタアーム３０の一部である第２挿入部３２の近傍は、接続部材４２の第２偏心部４６に第２連結ピン５０を介して回転自在に連結されている。第２連結ピン５０は、接続部材４２の第２偏心部４６に固定されており、第２マスタアーム３０における第２挿入部３２の近傍に形成した長孔に挿通している。第１連結ピン４８及び第２連結ピン５０は、ロータ３６の軸心（接続部材４２の軸心）を中心として１８０度の回転対称に配置されている。

【0023】

前述のように、マスタモータ３４が第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０よりも上側に配置されているが、図９に示すように、マスタモータ３４が第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０よりも下側に配置されてもよい。

【0024】

続いて、図１から図９を参照して、スレーブ装置としてのトレーニング装置１６について説明する。

【0025】

図１から図６に示すように、トレーニング装置１６は、スレーブ装置として用いられる点を除き、マスタ装置１２と同様の構成を有している。具体的には、トレーニング装置１６は、ベース部材１８に離隔した他のベース部材１８Ａを備えており、他のベース部材１８Ａは、他の支柱２０Ａと、他の支柱２０Ａに水平方向に突出して設けられた他の支持プレート２２Ａとを有している。

【0026】

図１から図８に示すように、他の支持プレート２２Ａには、他の固定軸２４Ａが垂下して設けられている。他の固定軸２４Ａには、第１スレーブアーム２６Ａの基端部が旋回可能に連結されている。第１スレーブアーム２６Ａは、他の固定軸２４Ａの軸心を中心として水平方向へ旋回する。第１スレーブアーム２６Ａは、その先端側に、他の使用者ＭＡの第１指としての人差し指を挿入するための他の第１挿入部２８Ａを有している（図８参照）。

【0027】

他の固定軸２４Ａには、第２スレーブアーム３０Ａの基端部が旋回可能に連結されている。第２スレーブアーム３０Ａは、第１スレーブアーム２６Ａの旋回動作と同期して、他の固定軸２４Ａの軸心を中心として水平方向へ旋回する。第２スレーブアーム３０Ａは、その先端側に、他の使用者ＭＡの第２指としての親指を挿入するための他の第２挿入部３２Ａを有している（図８参照）。

【0028】

他の支持プレート２２Ａには、スレーブモータ３４Ａが設けられており、スレーブモータ３４Ａは、ダイレクトドライブモータである。スレーブモータ３４Ａは、第１スレーブアーム２６Ａ及び第２スレーブアーム３０Ａよりも上側に配置されている。スレーブモータ３４Ａは、マスタモータ３４のロータ３６の回転動作に倣って回転する他のロータ３６Ａを有している。スレーブモータ３４Ａは、他のロータ３６Ａの回転角を検出する他のエンコーダ３８Ａ（図１０参照）を有している。スレーブモータ３４Ａの近傍には、スレーブモータ３４Ａの電流を計測する他の電流計（図１０参照）が設けられている。

【0029】

他のロータ３６Ａには、円板状の他の接続部材４２Ａが同心上に一体的に設けられている。他の接続部材４２Ａは、他のロータ３６Ａの軸心に対して偏心した他の第１部位としての他の第１偏心部４４Ａを有している。他の接続部材４２Ａは、他のロータ３６Ａの軸心に対して偏心しかつ他の第１部位とは異なる他の第２部位としての他の第２偏心部４６Ａを有している。他の第１偏心部４４Ａ及び他の第２偏心部４６Ａは、他のロータＡの軸心を中心として１８０度の回転対称に配置されている。

【0030】

図３から図７に示すように、第１スレーブアーム２６Ａの一部である基端部の近傍は、他の接続部材４２Ａの他の第１偏心部４４Ａに他の第１連結ピン４８Ａを介して回転自在に連結されている。他の第１連結ピン４８Ａは、他の接続部材４２Ａの他の第１偏心部４４Ａに固定されており、第１スレーブアーム２６Ａの基端部の近傍に形成した長孔に挿通している。また、第２スレーブアーム３０Ａの一部である他の第２挿入部３２Ａの近傍は、他の接続部材４２Ａの他の第２偏心部４６Ａに他の第２連結ピン５０Ａを介して回転自在に連結されている。他の第２連結ピン５０Ａは、他の接続部材４２Ａの他の第２偏心部４６Ａに固定されており、第２スレーブアーム３０Ａにおける他の第２挿入部３２Ａの近傍に形成した長孔に挿通している。他の第１連結ピン４８Ａ及び他の第２連結ピン５０Ａは、他のロータ３６Ａの軸心（他の接続部材４２Ａの軸心）を中心として１８０度の回転対称に配置されている。

【0031】

前述のように、スレーブモータ３４Ａが第１スレーブアーム２６Ａ及び第２スレーブアーム３０Ａよりも上側に配置されているが、図９に示すように、スレーブモータ３４Ａが第１スレーブアーム２６Ａ及び第２スレーブアーム３０Ａよりも下側に配置されてもよい。

【0032】

図８に示すように、教示システム１０は、一対のマスタ装置１２、一対のクランプ装置１４、及び一対のトレーニング装置１６を制御する制御部としての教示コントローラ５２を備えている。教示コントローラ５２は、一対のマスタ装置１２、一対のクランプ装置１４、及び一対のトレーニング装置１６の動作を制御するための複数の制御プログラム等を記憶するメモリ（不図示）と、複数の制御プログラムを解釈して実行するマイクロプロセッサ（不図示）とを有している。

【0033】

教示コントローラ５２は、マスタモータ３４の電流の変化を参照して、ロータ３６に働くトルクを算出する。教示コントローラ５２は、スレーブモータ３４Ａの電流の変化を参照して、他のロータ３６Ａに働くトルクを算出する。教示コントローラ５２は、一対のマスタ装置１２の第１マスタアーム２６の旋回動作に応じたロータの回転角及び／又はトルクに参照して、一対のクランプ装置１４の動作を制御する。教示コントローラ５２は、一対のマスタ装置１２の第１マスタアーム２６の旋回動作に応じたロータの回転角及び／又はトルクに参照して、一対のトレーニング装置１６が一対のマスタ装置１２の動作を倣った動作を行うように一対のスレーブモータ３４Ａを制御する。教示コントローラ５２は、一対のクランプ装置１４の把持力に参照して、一対のマスタ装置１２のマスタモータ３４を制御してもよい。

【0034】

教示コントローラ５２は、使用者Ｍの指操作によって第１挿入部２８と第２挿入部３２が接近するように第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０が同期して旋回すると、把持動作をするようにクランプ装置１４を制御する。教示コントローラ５２は、使用者Ｍの指操作によって第１挿入部２８と第２挿入部３２が離反するように第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０が同期して旋回すると、把持解除動作をするようにクランプ装置１４を制御する。また、教示コントローラ５２は、使用者Ｍの指操作によって第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０が同期して旋回すると、第１スレーブアーム２６Ａ及び第２スレーブアーム３０Ａが同期して倣った動作を実行するようにスレーブモータ３４Ａを制御する。

【0035】

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

【0036】

図１及び図１０に示すように、使用者Ｍの指操作によって第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０を同期して旋回させる。すると、教示コントローラ５２は、第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０の旋回動作に応じたロータ３６の回転角及び／又はトルクに参照して、スレーブモータとしてのクランプ装置１４及びトレーニング装置１６を制御する。これにより、使用者Ｍの指操作によってクランプ装置１４に所望の動作を教示すると共に、マスタ装置１２に倣った動作をトレーニング装置１６に教示することができる。

【0037】

マスタ装置１２においては、前述のように、第１マスタアーム２６の一部である基端部の近傍は、接続部材４２の第１偏心部４４に第１連結ピン４８を介して回転自在に連結されている。第２マスタアーム３０の一部である第２挿入部３２の近傍は、接続部材４２の第２偏心部４６に第２連結ピン５０を介して回転自在に連結されている。そのため、バックラッシュの原因になるギア機構を用いることなく、第１マスタアーム２６の一部及び第２マスタアーム３０の一部をロータ３６に連動連結することができる。これにより、第１マスタアーム２６とロータ３６との間、及び第２マスタアーム３０とロータ３６との間における力の伝達のロスを無くすことができる。第１マスタアーム２６とロータ３６との間、及び第２マスタアーム３０とロータ３６との間におけるガタツキを無くすことができる。その結果、マスタ装置１２によってスレーブ装置としてのクランプ装置１４及びトレーニング装置１６に動作を効率良くかつ高精度に教示することができる。

【0038】

マスタ装置１２においては、前述のように、第１マスタアーム２６は、その先端側に、使用者Ｍの第１指としての人差し指を挿入するための第１挿入部２８を有している。第２マスタアーム３０は、その先端側に、使用者Ｍの第２指としての親指を挿入するための第２挿入部３２を有している。そのため、使用者Ｍの２つの指の指操作によってロータ３６を正逆方向へ安定的に回転させると共に、クランプ装置１４に人間の動作を再現させることができる。

【0039】

マスタ装置１２においては、前述のように、マスタモータ３４がダイレクトドライブモータである。そのため、ロータ３６と第１マスタアーム２６又は第２マスタアーム３０との間に減速機等の中間機器を介在させる必要がなくなる。これにより、マスタモータ３４が一般的なモータである場合に比較して、第１マスタアーム２６及び第２マスタアーム３０からロータ３６に高精度に力を伝達することができる。

【0040】

マスタ装置１２においては、前述のように、第１連結ピン４８及び第２連結ピン５０は、ロータ３６の軸心を中心として１８０度の回転対称に配置されている。そのため、ロータ３６の回転範囲を十分に確保して、使用者Ｍの指操作の操作性を高めることができる。

【0041】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るマスタ装置は、ベース部材に設けられた固定軸と、基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、使用者の第１指を挿入するための第１挿入部を有し、使用者の指操作によって旋回し、スレーブ装置に動作を教示するための第１マスタアームと、
前記ベース部材に設けられ、前記第１マスタアームの旋回動作によって回転するロータを有したマスタモータと、を備える。前記第１マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した第１部位に第１連結ピンを介して回転自在に連結されている。

【0042】

前記の構成によれば、前述のように、前記第１マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した前記第１部位に前記第１連結ピンを介して回転自在に連結されている。そのため、バックラッシュの原因になるギア機構を用いることなく、前記第１マスタアームの一部を前記ロータに連動連結することができる。これにより、前記第１マスタアームと前記ロータとの間における力の伝達のロス、及び前記第１マスタアームと前記ロータとの間のガタツキを無くして、前記マスタ装置によって前記スレーブ装置に動作を効率良くかつ高精度に教示することができる。

【0043】

本発明の態様２に係るマスタ装置は、前記態様１において、前記マスタモータは、ダイレクトドライブモータであってもよい。

【0044】

前記の構成によれば、前記マスタモータがダイレクトドライブモータであるため、前記ロータと前記第１マスタアームとの間に減速機等の中間機器を介在させる必要がなくなる。これにより、前記マスタモータが一般的なモータである場合に比較して、前記第１マスタアームから前記ロータに高精度に力を伝達することができる。

【0045】

本発明の態様３に係るマスタ装置は、前記態様１又は２において、基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、使用者の第２指を挿入するための第２挿入部を有し、使用者の指操作によって前記第１マスタアームと同期して旋回し、前記スレーブ装置に動作を教示するための第２マスタアームを更に備え、前記第２マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した第２部位に第２連結ピンを介して回転自在に連結されてもよい。

【0046】

前記の構成によれば、前述のように、前記第２マスタアームの基端部が前記固定軸に旋回可能に連結され、前記第２マスタアームが使用者の第２指を挿入するための前記第２挿入部を有している。そのため、使用者の２つの指の指操作によって前記ロータを正逆方向へ安定的に回転させることができる。

【0047】

また、前述のように、前記第２マスタアームの一部は、前記ロータの軸心から偏心した前記第２部位に前記第２連結ピンを介して回転自在に連結されている。そのため、バックラッシュの原因になるギア機構を用いることなく、前記第２マスタアームを前記ロータに連動連結することができる。

【0048】

本発明の態様４に係るマスタ装置は、前記態様３において、前記第１連結ピン及び前記第２連結ピンは、前記ロータの軸心を中心として１８０度の回転対称に配置されてもよい。

【0049】

前記の構成によれば、前記ロータの回転範囲を十分に確保して、使用者の指操作の操作性を高めることができる。

【0050】

本発明の態様５に係る教示システムは、前記態様１から４のいずれかのマスタ装置と、前記第１マスタアームの旋回動作に応じて動作するスレーブ装置と、前記第１マスタアームの旋回動作に応じた前記ロータの回転角及び／又はトルクに参照して、前記スレーブ装置の動作を制御する制御部と、を備える。

【0051】

前記の構成によれば、使用者の指操作によって前記第１マスタアームを旋回させる。すると、前記制御部は、前記第１マスタアームの旋回動作に応じた前記ロータの回転角及び／又はトルクに参照して、前記スレーブ装置の動作を制御する。これにより、使用者の指操作によって前記スレーブ装置に所望の動作を教示することができる。

【0052】

本発明の態様６に係る教示システムは、前記態様５において、前記スレーブ装置は、前記ベース部材に離隔した他のベース部材に設けられた他の固定軸と、基端部が前記他の固定軸に旋回可能に支持され、他の使用者の第１指を挿入するための他の第１挿入部を有した第１スレーブアームと、前記他のベース部材に設けられ、前記第１マスタアームの旋回動作に応じて回転する他のロータを有したスレーブモータと、を備えてもよい。前記第１スレーブアームの一部は、前記他のロータの軸心から偏心した部位に他の第１連結ピンを介して回転自在に連結されてもよい。

【0053】

前記の構成によれば、使用者の指操作によって前記第１マスタアームを旋回させる。すると、前記制御部は、前記第１マスタアームの旋回動作に応じた前記ロータの回転角及び／又はトルクに参照して、前記スレーブモータを制御する。これにより、使用者の指操作によって前記マスタ装置に倣った動作を前記スレーブ装置に教示することができる。

【0054】

〔付記事項〕
本発明は前述した実施形態の説明に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0055】

１０：教示システム、１２：マスタ装置、１４：クランプ装置（スレーブ装置）、１６：トレーニング装置（スレーブ装置）、１８：ベース部材、２０：支柱、２２：支持プレート、２４：固定軸、２６：第１マスタアーム、２８：第１挿入部、３０：第２マスタアーム、３２：第２挿入部、３４：マスタモータ、３６：ロータ、３８：エンコーダ、４０：トルクセンサ、４２：接続部材、４４：第１偏心部（第１部位）、４６：第２偏心部（第２部位）、４８：第１連結ピン、５０：第２連結ピン、１８Ａ：他のベース部材、２０Ａ：他の支柱、２２Ａ：他の支持プレート、２４Ａ：他の固定軸、２６Ａ：第１スレーブアーム、２８Ａ：他の第１挿入部、３０Ａ：第２スレーブアーム、３２Ａ：他の第２挿入部、３４Ａ：スレーブモータ、３６Ａ：他のロータ、３８Ａ：他のエンコーダ、４０Ａ：他のトルクセンサ、４２Ａ：他の接続部材、４４Ａ：他の第１偏心部（他の第１部位）、４６Ａ：他の第２偏心部（他の第２部位）、４８Ａ：他の第１連結ピン、５０Ａ：他の第２連結ピン、５２：教示コントローラ（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】