專利名稱:直動伸縮機構(gòu)以及具備該直動伸縮機構(gòu)的機械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及直動伸縮機構(gòu)。具體涉及既能夠避免擁有肘關(guān)節(jié)的典型機械臂在閉合肘關(guān)節(jié)時所不可避免的在臂部間夾入周圍物體的危險,以提高安全性,又能夠?qū)崿F(xiàn)使機械臂占用空間小型化的直動伸縮機構(gòu)以及具有該直動伸縮機構(gòu)的機械臂。
背景技術(shù):
近年,機械臂被廣泛應用于生產(chǎn)設(shè)備中來協(xié)助人進行工作,此外,還應用于日常生活中來輔助老人和殘疾人的生活,以維持并提高老人和殘疾人的生活質(zhì)量。作為機械臂的典型例,例如有圖27中(a)和(b)所示的具備有臂部102的機械臂形態(tài),該臂部102通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)103在基部100與末端操作體101之間進行直列連接而構(gòu)成。然而,當該臂部102處于圖27中(b)所示的收縮狀態(tài)時,會從連結(jié)基部100與末端操作體101的線(圖中的虛線)起,向兩側(cè)較大地突出,由此導致觸碰到周圍物體或與周圍物體碰撞的危險性較高。并且,還存在臂部102與臂部102之間夾入周圍物體的危險性。因此,對于在日常生活環(huán)境中使用的福祉機械臂而言尤其不適
對于能夠降低上述危險性的機械臂的結(jié)構(gòu)而言,例如有將末端操作體與基部之間直線連結(jié)的細棒狀部件。在此,在圖觀的(a) (d)中,例示了 4種具有“直動伸縮機構(gòu)” 的伸縮機械臂。該“直動伸縮機構(gòu)”通過該棒狀部件的直線伸縮運動來實現(xiàn)臂的功能。圖觀中(a)為理想的細伸縮臂的示意圖,該伸縮臂的腹部包含有實現(xiàn)某種伸縮功能的機構(gòu)。 圖觀中(b) (d)為三個模擬上述伸縮功能的機構(gòu)的伸縮臂。在這些形態(tài)中,臂部的占用空間與圖27的結(jié)構(gòu)相比達到最小,因此具有將遮擋視線的程度降到最小的優(yōu)點。然而,在如圖觀中(b) (d)所示的實現(xiàn)上述伸縮功能的3個機械臂中,如果要使該機械臂具有足夠的強度,就不得不使現(xiàn)實中的收縮狀態(tài)的機構(gòu)變粗,于是導致與圖觀中(a)所示的理想的臂部相比,在視覺感官上產(chǎn)生較大的偏離。換言之,導致機械臂在外觀上過粗。變粗的原因一般為以下幾點。為了保持足夠的強度,臂部必須具有足夠的粗度。并且,為了保證足夠的移動空間,伸長狀態(tài)和收縮狀態(tài)之間也必須具有足夠的臂長差。因此,收縮狀態(tài)下不需要的臂部構(gòu)造部分(以下,稱為臂部不要部分)的容積(即粗度和長度的積)成為很大的體積,從而,要收納上述臂部不要部分必然需要較大容積,由此導致基部和基部的周圍輔助結(jié)構(gòu)發(fā)生大型化。除以上所示的例子外,還提出了很多直動伸縮機構(gòu)的機械臂(參照專利文獻1、2、 3)。然而,這些機械臂并不是以避免在臂部間產(chǎn)生上述夾入為前提,也不是以在與人接近的環(huán)境中使用為前提,因而難以實現(xiàn)本發(fā)明的目的,即難以應用在日常生活環(huán)境或生產(chǎn)設(shè)備等與人接近的環(huán)境中。此外,還提出了具有直動鏈接機構(gòu)的2腳步行機器人(參照專利文獻4)。但該2 腳步行機器人為外形很大的裝置,并不適用于要求輕便的機械臂。專利文獻1 日本國專利申請公開公報,“特開昭61-45168號公報”;1986年3月5
日公開。
4
專利文獻2日本國專利申請公開公報,“特開昭63-84882號公報” ;1988年4月
15日公開。專利文獻3日本國專利申請公開公報,“特開平6-39758號公報”;1994年2月15
日公開。專利文獻4日本國專利申請公開公報,“特開2007-290068號公報”;2007年11月
8日公開。
發(fā)明內(nèi)容
在以應用于與人接近的環(huán)境為前提的機械臂的發(fā)明中,為了盡量減少旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)導致的夾入物體的危險,并盡量減少與人接觸時的沖擊,構(gòu)造的輕便化成為一大重要課題。本發(fā)明就是為解決上述課題而進行的,其目的在于,提供一種以運用在人身邊環(huán)境中為前提的直動伸縮機構(gòu)以及機械臂。本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),通過將由多個塊體構(gòu)成的直動伸縮機構(gòu)作為機械臂來使用,能夠明顯減少現(xiàn)有問題、即在臂部間夾入物體的危險性。根據(jù)該發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的發(fā)明者們完成了本發(fā)明。S卩,為了解決上述問題,本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)的特征在于,具有塊體群,由多個塊體組成;移動單元,為塊體的移動單元,具有使某塊體固定于其他塊體,或從相互固定的多個塊體上將塊體的固定一一解除的功能;通過上述移動單元,使上述塊體群中一部分或所有的塊體僵直排列成直線狀,或解除塊體的固定來使該僵直排列中的一部分或全部變回單個塊體狀態(tài),由此使該僵直排列成為長度可任意改變的直線狀僵直臂部。本發(fā)明的發(fā)明者們對圖27所示的結(jié)構(gòu)導致在臂部間夾入物體的問題,以及圖觀所例示的直動伸縮型機械臂進行研究后發(fā)現(xiàn),通過采用具有下述直動伸縮機構(gòu)的臂部,就能夠?qū)崿F(xiàn)理想的機械臂。該直動伸縮機構(gòu)的棒狀臂部被分割成小塊,且臂部不要部分的塊能夠較大地移除。根據(jù)該發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的發(fā)明者們完成了本發(fā)明。為了解決上述問題,本發(fā)明的機械臂的特征在于,具有設(shè)置部,用于固定在桌子或地面上;支撐體,通過第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該設(shè)置部進行旋轉(zhuǎn);呈單軸棒狀的臂部,通過第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該支撐體,沿與該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的方向旋轉(zhuǎn);末端操作體,設(shè)置于該臂部的另一端;直動伸縮機構(gòu),能夠使上述臂部伸縮成用戶希望的臂長,該直動伸縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為準備有足夠滿足所需要的最大臂長的用于構(gòu)成直動伸縮機構(gòu)的構(gòu)造體,超過上述用戶希望的臂長部分的構(gòu)造體被從臂部分離,并且分離出的構(gòu)造體被收納在與上述臂部的伸長方向上的該臂部的中心軸相脫離的空間中。綜上所述,為了解決上述問題,本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)的特征在于,具有塊體群, 由多個塊體組成;移動單元,為塊體的移動單元,具有使某塊體固定于其他塊體,或從相互固定的多個塊體上將塊體的固定一一解除的功能;通過上述移動單元,使上述塊體群中一部分或所有的塊體僵直排列成直線狀,或解除塊體的固定來使該僵直排列中的一部分或全部變回單個塊體狀態(tài),由此使該僵直排列成為長度可任意改變的直線狀僵直臂部。另外,如上所述,為了解決上述問題,本發(fā)明的機械臂的特征在于,具有設(shè)置部,用于固定在桌子或地面上;支撐體,通過第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該設(shè)置部進行旋轉(zhuǎn);呈單軸棒狀的臂部,通過第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該支撐體,沿與該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的方向旋轉(zhuǎn);末端操作體,設(shè)置于該臂部的另一端;直動伸縮機構(gòu),能夠使上述臂部伸縮成用戶希望的臂長,該直動伸縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為 準備有足夠滿足所需要的最大臂長的用于構(gòu)成直動伸縮機構(gòu)的構(gòu)造體,超過上述用戶希望的臂長部分的構(gòu)造體被從臂部分離,并且分離出的構(gòu)造體被收納在與上述臂部的伸長方向上的該臂部的中心軸相脫離的空間中。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠提供一種直動伸縮機構(gòu)以及機械臂。該直動伸縮機構(gòu)和機械臂能夠明顯減少現(xiàn)有問題、即在臂部間夾入物體的危險性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)使機械臂占用空間小型化。
圖1是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的斜視圖。圖2是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的直動伸縮關(guān)節(jié)伸長時的側(cè)面圖。圖3是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的截面圖。圖4是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的截面圖。圖5是本發(fā)明一實施方式的機械臂中所設(shè)置的塊體的斜視圖。圖6是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的弧矢截面圖。圖7是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的斜視圖。圖8是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的自由度配置的圖。圖9是表示本發(fā)明一實施方式的機械臂中的塊體群的變形例的側(cè)面圖。圖10是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的變形例的側(cè)面圖。圖11是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的變形例的側(cè)面圖。圖12是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的變形例的側(cè)面圖。圖13是表示本發(fā)明一實施方式的機械臂的臂部中所設(shè)置的驅(qū)動機構(gòu)的圖。圖14是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的其他變形例的側(cè)面圖。圖15是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的其他變形例的側(cè)面圖。圖16是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的側(cè)面圖。圖17是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的頂面圖。圖18是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn)時的該機械臂的頂面圖。圖19是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn)時的該機械臂的側(cè)面圖。圖20是本發(fā)明一實施方式中的機械臂的臂部的截面圖。圖21是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn)時的該機械臂的側(cè)面圖。圖22是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn)時的該機械臂的側(cè)面圖。圖23是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn),從而使第1手指30進行了動作時的該機械臂的頂面圖。圖M是使本發(fā)明一實施方式中的機械臂的第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)進行了旋轉(zhuǎn),從而使第2 手指31進行了動作時的該機械臂的頂面圖。圖25是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的其他例的側(cè)面圖。圖沈是表示本發(fā)明一實施方式中的機械臂的其他例的頂面圖。圖27是表示機械臂的典型例的圖。圖觀是表示機械臂的典型例的圖。(附圖標記說明)1支撐體(基座)2臂部(僵直臂部)3手部(把持部、末端操作體)IOa第1支撐部IOb第2支撐部IOb'第2支撐部的開口部20、20'塊體群21移動單元21' 驅(qū)動齒輪22、22'塊體22a側(cè)面凹凸構(gòu)造部位22b頂面凹凸構(gòu)造部位22c底面凹凸構(gòu)造部位22c ‘凹部23蝸輪減速器23a 蝸輪23a ‘蝸輪的旋轉(zhuǎn)軸23b正齒輪24 馬達25纜繩(塊體間可動性連結(jié)單元)25a 附件26帶齒履帶(塊體間固定單元、可彎性履帶狀構(gòu)造體)26a凹凸形狀表面部位27上部導引輥28 刮片29a塊間固定用卡鎖機構(gòu)29b 凹部29c塊間可動連結(jié)機構(gòu)29d拉力纜繩29e纜繩卷取筒30第1手指
7
31第2手指32二手指手部40、40'機械臂41導引機構(gòu)42追加導引機構(gòu)G設(shè)置面Jl第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J3直動伸縮關(guān)節(jié)J4第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn),通過在機械臂的臂部中搭載用多個塊體實現(xiàn)了直動伸縮關(guān)節(jié)的直動伸縮機構(gòu),能夠明顯降低在臂部間產(chǎn)生上述夾入的危險性,且能夠?qū)崿F(xiàn)使機械臂占用空間小型化。根據(jù)該發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的發(fā)明者們完成了本發(fā)明。搭載有本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)的機械臂不但能夠用作工業(yè)用機械臂,還能夠在日常生活中代替人手,用作輔助工作的輔助機器人等福祉機械?!矊嵤┓绞?〕本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)的特征在于具備,由多個塊體組成的塊體群;移動單元, 具有使某塊體固定于其他塊體或從相互固定的多個塊體上將塊體的固定一一解除的功能, 通過上述移動單元,使上述塊體群中一部分或所有的塊體僵直排列成直線狀,或解除塊體的固定來使該僵直排列中的一部分或所有的塊體返回變成單個狀態(tài),由此該直動伸縮機構(gòu)構(gòu)成為該僵直排列的長度可任意改變的直線狀臂部。以下,例舉機械臂作為一實施方式,根據(jù)圖1 圖15來說明本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)。另外,為了便于說明,有時將直動伸縮機構(gòu)的整體視為單個運動關(guān)節(jié),并稱之為直動伸縮關(guān)節(jié)J3。圖1及圖2是表示機械臂外觀的斜視圖。圖1表示了設(shè)置在機械臂40的臂部2 中的直動伸縮關(guān)節(jié)J3在縮短時的狀態(tài),圖2表示了直動伸縮關(guān)節(jié)J3伸長時的狀態(tài)。如圖1所示,機械臂40具備支撐體1 (基座)、臂部2、手部3 (其他構(gòu)造體、把持部、 末端操作體)。(支撐體)如圖1所示,支撐體1從機械臂40的設(shè)置面G起沿鉛錘方向延伸,其支撐機械臂 40的整體。如圖1所示,支撐體1具有第1支撐部IOa和第2支撐部IOb這兩個支撐部、第 1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J1、第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2。上述第1支撐部IOa和第2支撐部IOb具有圓柱形狀,以彼此的中心軸(支撐軸)相互吻合的方式配置于下和上的位置。第1支撐部IOa和第2支撐部IOb都為中空構(gòu)造, 從而能夠在內(nèi)部收納后述臂部2的結(jié)構(gòu)的一部分。(臂部)圖3是沿圖1所示的截線A-A'將機械臂40截斷,從截線A-A'的箭頭方向看的截面圖。臂部2具有圖3所示的直動伸縮關(guān)節(jié)J3,用以將配置在其頭端的手部3調(diào)整成期望的位置/姿勢。例如,通過在圖3所示的狀態(tài)下使直動伸縮關(guān)節(jié)J3進行伸長,能夠使手部3移動到遠離支撐體1的位置而達到圖4所示的狀態(tài)。圖4是圖2所示伸長狀態(tài)下的直動伸縮關(guān)節(jié)J3的截面圖。臂部2的主要結(jié)構(gòu)為構(gòu)成圖3所示直動伸縮關(guān)節(jié)J3的塊體群20 ;用以驅(qū)動該直動伸縮關(guān)節(jié)J3的移動單元(驅(qū)動機構(gòu))21 (參照圖6)。如圖3以及圖4所示,上述塊體群20由多個塊體22組成,從一端的塊體22起到另一端的塊體22為止,所有的塊體22排列成一串。在此,使用圖5來說明各塊體22構(gòu)造。圖5是表示各塊體22的外觀的斜視圖。如圖5所示,塊體22在塊體22彼此連結(jié)的方向上呈貫通的中空構(gòu)造,從而內(nèi)部空間能夠用作穿通且保護導電布線的最佳空間。在各塊體22的側(cè)面(塊體22上彼此對向的位置),設(shè)有用以進行相互咬合的側(cè)面凹凸構(gòu)造部位22a。由此,能夠防止塊體22在圖3以及圖4所示的塊體22彼此連結(jié)的部位發(fā)生橫錯位(在垂直于連結(jié)方向的方向上的錯位)。另外,如圖 5所示,在各塊體22的頂面,設(shè)有用以與后述帶齒履帶進行咬合的頂面凹凸構(gòu)造部位22b。 另外,在各塊體22的底面,還設(shè)有如圖6以及圖7所示的齒條狀的底面凹凸構(gòu)造部位22c。在由具備上述各結(jié)構(gòu)的塊體成串排列成的塊體群20中,該排列中的一部分塊體通過相互固定而構(gòu)成僵直的直列。僵直部分的大部分從設(shè)置在第2支撐部IOb的開口部 IOb'起,沿單軸方向向外部突出。另一方面,塊體群20中剩余的未僵直的排列部分收納在第2支撐部IOb (支撐體1)的內(nèi)部。在以下的說明中,將僵直且呈直列的塊體群區(qū)域稱為“僵直區(qū)間”,將非僵直的區(qū)域稱為“可彎區(qū)間”。另外,有時也將僵直區(qū)間中的自開口部 IOb'突出的塊體群的突出長度稱為“臂長”。圖6是將圖2中虛線所圍的區(qū)域的截面放大后的部分截面圖。上述移動單元21如圖6所示那樣,能夠沿單軸方向使某塊體22排列到其他塊體 22上并使塊體固定,從而能夠使僵直的塊體群20從開口部IOb'向外部伸長,還能夠使伸長在外部的塊體群20退回進第2支撐部IOb的內(nèi)部,并從該塊體群20中分離出單個的塊體22來縮短僵直區(qū)間。如此,能夠改變僵直區(qū)間的長度,即改變臂長,換而言之,能夠?qū)崿F(xiàn)直動伸縮關(guān)節(jié)J3的伸縮運動。伸縮機構(gòu)將在后文中詳述。如圖6所示,上述移動單元21中設(shè)有由塊體22的齒條狀的底面凹凸構(gòu)造部位 22c和蝸輪23a組合而成的蝸輪減速器23 ;用以驅(qū)動蝸輪23a的馬達M。圖6所示的正齒輪2 用于增強馬達M的旋轉(zhuǎn)力,并使蝸輪23a旋轉(zhuǎn)。通過運用蝸輪減速器23,與僅使用通常的正齒輪的減速器相比,能夠以非常少的僅數(shù)個的齒輪來實現(xiàn)較大的減速比,因此蝸輪減速器23能夠用作非常小型的減速器。如圖6所示,上述蝸輪23a的推力產(chǎn)生方向與蝸輪23的旋轉(zhuǎn)軸23a ‘的方向相同, 因此蝸輪23a被配置成旋轉(zhuǎn)軸23a'的方向與上述塊體群20的僵直方向(突出方向)一致。由此,當塊體22的齒條狀的底面凹凸構(gòu)造部位22c咬合上蝸輪23a時,能夠?qū)崿F(xiàn)該塊體22沿蝸輪23a的推力產(chǎn)生方向進行移動的機構(gòu)。另外,由于馬達M的旋轉(zhuǎn)軸的方向是塊體群20的僵直方向,因此該較大的驅(qū)動馬達不會從臂的側(cè)面突出,并能夠較容易地且小型化地來收納馬達。塊體22受到蝸輪23a的推力而在第2支撐部IOb'的內(nèi)部相互固定,固定后的塊體22(塊體群20)被排列在后方的其他塊體22推擠,而從開口部IOb'被推出到外部,如此實現(xiàn)直動伸縮關(guān)節(jié)J3的伸長動作。另一方面,通過蝸輪23a進行逆旋轉(zhuǎn),僵直的塊體群被拉入第2支撐部IOb的內(nèi)部,且塊體22按照拉入的順序進行分離,從而實現(xiàn)直動伸縮關(guān)節(jié) J3的收縮動作。從僵直區(qū)間分離開的塊體22雖然為一串,但它們相互間為可動性連結(jié)(可彎區(qū)間)。在本實施方式中,可彎區(qū)間中的塊體群如圖3及圖4所示那樣,沿支撐體1的中心軸收納成縱列。以上所述的是直動伸縮關(guān)節(jié)J3的伸縮機構(gòu)。圖7的(a)及(b)是表示從不同角度看圖6所示范圍中的臂部2的幾個結(jié)構(gòu)要部時的斜視圖。臂部2不但具備上述的結(jié)構(gòu),還如圖7的(a)及(b)所示那樣,具備2根較長的纜繩25、以及帶齒履帶26。纜繩25用以將全部的塊體22連結(jié)成具有可動性的一串,帶齒履帶26用于咬合到由塊體22彼此固定而呈僵直狀態(tài)的塊體群20的頂面凹凸構(gòu)造部位 22b。為了不使僵直區(qū)間中的塊體22彼此連結(jié)的部分發(fā)生松動(松弛),上述纜繩25在塊體群的底面?zhèn)壤o,使得在塊體22沿單軸方向相互固定排列的狀態(tài)下產(chǎn)生稍許的拉力。 纜繩25借助圖7的(b)所示的各個附件2 而被固定至各個塊體22上。為了與塊體22的頂面凹凸構(gòu)造部位22b進行咬合,上述帶齒履帶沈上設(shè)有凹凸形狀表面部位26a,由此能夠?qū)ο噜彽膲K體22進行相互間固定。當要使塊體群20變成可彎狀態(tài)(解除僵直)時,只要從直列的塊體群上剝離開咬合著的帶齒履帶26便可。由于帶齒履帶26的作用力僅為長軸方向上的拉力,因此無論向僵直后的塊體群施加何種外力,都不會在該塊體群的中途部分發(fā)生剝離。進一步而言,所能對帶齒履帶沈進行按壓或剝離的位置僅為僵直區(qū)間的端部。帶齒履帶26的按壓或剝離操作非常容易。如圖6所示,僅通過設(shè)置用以進行按壓操作的上部導引輥27和用以進行剝離操作的刮片觀,并使塊體群20向連接方向滑動,便能夠?qū)崿F(xiàn)按壓操作和剝離操作。若使用既成品的帶齒履帶(切片履帶)來作為帶齒履帶26,由于帶齒履帶持有耐高載荷的高強度,齒與齒間的間距制造得精良,且廉價,因此在這些方面上,優(yōu)選帶齒履帶 26使用既成品的帶齒履帶。(手部)手部3設(shè)置于臂部2的頭端。如圖8所示,手部3擁有第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J4、第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5、第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6、第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7、第1手指30、第2手指31。通過使用本實施方式的具備上述結(jié)構(gòu)的機械臂40,無需使用曲關(guān)節(jié)便能夠?qū)崿F(xiàn)臂部的臂的伸縮動作。因此,能夠防止因設(shè)置在臂部當中的曲關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)而導致在臂部間發(fā)生物體夾入。這一點對于在日常生活中代替人手來輔助進行作業(yè)的福祉用機械臂而言,是非常有意義的。另外,尤其是將本實施方式的機械臂用作福祉用機械臂而配設(shè)在輪椅上或床頭等時,由于是僅通過直動伸縮來實現(xiàn)臂的伸縮動作,因此與臂部當中設(shè)置有曲關(guān)節(jié)的機構(gòu)相比,用戶視線的遮擋范圍較小,從而能夠減少用戶視覺上的不適感。在本實施方式中,雖然支撐體1自圖8所示的設(shè)置面G起在鉛錘方向上延伸,但本發(fā)明并不限定于此,支撐體1只要保持預定的角度便可。另外,在本實施方式中,雖然為了使塊體22連成一串而使用了纜繩25,但纜繩25 是輔助性結(jié)構(gòu),也可以使用連結(jié)相鄰塊體的鉸鏈來代替纜繩。此外,在本實施方式中雖然使用了帶齒履帶沈,但其也與纜繩25同樣是輔助性結(jié)構(gòu),即使沒有帶齒履帶沈也能夠?qū)崿F(xiàn)僵直區(qū)間,對此,例如有后述的變形例O)。另外,在本實施方式中雖然使用二手指手部32來作為手部3,但本發(fā)明并不限定于此,也可以使用具有3個以上手指部的手部。此外,本發(fā)明并不限定是具備手指部,也能夠在臂部的頭端連結(jié)各種構(gòu)造物來取代手部3,從而通過臂部將該構(gòu)造物配置成用戶期望的位置/姿勢。例如,也能夠?qū)⒕哂袛z影功能的器械用作手部3。以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但上述實施方式僅僅是本發(fā)明的示例,本發(fā)明并不限定在上述實施方式的范圍內(nèi),在權(quán)利要求所示的范圍進行各種變更、替換而得到的實施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。例如本發(fā)明也可以是以下變形例中記述的結(jié)構(gòu)?!沧冃卫拧硤D9是表示塊體群的變形例的側(cè)面圖。圖9中的觀察方向與圖6所示塊體群20 的觀察方向相同,圖9表示了該觀察狀態(tài)下的作為本變形例的塊體群20'。如圖9所示,塊體群20'中的各塊體22'上設(shè)有塊體間固定用卡鎖(扣件)機構(gòu)^a,還設(shè)有凹部^b,從而鄰接塊體22'的塊體間固定用卡鎖機構(gòu)^a的頭端可嵌合于該凹部^b。另外,對于圖7所示的塊體群20,為了使各塊體22連結(jié)成一串而使用了纜繩26。 而在本變形例的塊體群20'中,各塊體22'具備塊間可動連結(jié)機構(gòu)^c,該塊間可動連結(jié)機構(gòu)29c使各塊體22'成為可動性連結(jié)。相鄰的塊體22'借助塊間可動連結(jié)機構(gòu)29c相互連結(jié)而排列成一串。通過塊間固定用卡鎖機構(gòu)^a與凹部29b嵌合,排列成串的各塊體 22'成為僵直的直列排列(圖9的僵直區(qū)間)。另一方面,在塊間固定用卡鎖機構(gòu)與凹部29b未發(fā)生嵌合的區(qū)間,雖然各塊體22 ‘通過塊間可動連結(jié)機構(gòu)29c相連結(jié),但并非為僵直狀態(tài),而是具有可彎性(圖9的可彎區(qū)間)。在本變形例中,如上所述,卡鎖的開閉控制方法較為簡單,因此設(shè)置簡單的開閉控制機構(gòu)便可,從而能夠進一步期待高速且流暢的臂伸縮動作。圖10表示了該塊體群20'與支撐體1完成連結(jié)后的結(jié)構(gòu)。在圖10所示的結(jié)構(gòu)中,塊體群20 ‘的僵直區(qū)間的伸突方向被導引機構(gòu)41所定向。另外,也可以進一步追加上述導引機構(gòu)來構(gòu)成圖11所示的結(jié)構(gòu)。圖11中設(shè)有追加導引機構(gòu)42。在該追加導引機構(gòu)42中,塊體群所通過的內(nèi)部通路為拐曲狀,在該通路的兩端,具有用以將塊體群20'規(guī)定在單軸方向上的區(qū)域。從支撐體1到追加導引機構(gòu)42的一端為止,塊體群20'為直列。在追加導引機構(gòu)42的內(nèi)部(中央部),塊體22'彼此的塊間固定用卡鎖機構(gòu)^a與凹部^b為未嵌合的分離狀態(tài),因而具有可彎性。沿追加導引機構(gòu)42的拐曲形狀進行了拐曲后,在追加導引機構(gòu)42另一端的用以定向至單軸方向的區(qū)域中,分離著的塊間固定用卡鎖機構(gòu)^a與凹部29b再次進行嵌合,從而變僵直且構(gòu)成直列。圖12表示了可彎區(qū)間中的塊體22'的收納形態(tài)的一例。如圖12所示,支撐體1
11內(nèi)部所收納的可彎區(qū)間中的塊體22'的收納形態(tài)為渦旋型。像這樣,收納形態(tài)并不限于以上實施方式中的縱型形態(tài),本發(fā)明能夠在期望的場所小型化地進行收納。圖13表示的是塊體22'的底面上設(shè)有凹部時的驅(qū)動機構(gòu)。在圖13所示的結(jié)構(gòu)中,設(shè)有與設(shè)置在塊體22'底面上的凹部22c'進行嵌合的驅(qū)動齒輪21',通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪21',能夠使塊體群20'進行伸縮?!沧冃卫啤硤D14是其他變形例的圖。在本變形例的結(jié)構(gòu)中具備有臂部2的塊體群20';與設(shè)置在塊體群20'的各塊體22'的底面上的凹部22c ‘進行嵌合的驅(qū)動齒輪21';從位于頭端的最靠近手部3的塊體22'的頂面起,沿著直列排列的塊體群20'的各塊體22'的頂面張拉的拉力纜繩^d。此外,本結(jié)構(gòu)還具備用以卷取該拉力纜繩^d的纜繩卷取筒^e, 由此從位于頭端的塊體22'起,向纜繩卷取筒29e的方向產(chǎn)生拉力。另一方面,通過驅(qū)動齒輪21',在與該拉力方向相反的方向上產(chǎn)生有推出力。如此,在直列排列的塊體群20'的各塊體22'彼此間,沿圖14中箭頭所示的方向發(fā)生僵直化應力,從而形成僵直區(qū)間。圖15表示了另一變形例,在該結(jié)構(gòu)中,未設(shè)有上述纜繩卷取筒^e,而是利用了塊體22'的重力,在各塊體22'彼此間沿圖15中箭頭所示的方向發(fā)生僵直化應力,從而形成僵直區(qū)間?!矊嵤┓绞?〕本發(fā)明的機械臂的特征在于,具有設(shè)置部,用于固定在桌子或地面上;支撐體, 通過第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該設(shè)置部進行旋轉(zhuǎn);臂部,呈單軸棒狀, 通過第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該支撐體,沿與該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的方向旋轉(zhuǎn);末端操作體,設(shè)置于該臂部的另一端;上述臂部具有能夠伸縮成期望臂長的直動伸縮機構(gòu);該直動伸縮機構(gòu)由以下方式構(gòu)成在預先準備的用于構(gòu)筑上述直動伸縮機構(gòu)并能夠?qū)崿F(xiàn)所需最大臂長的構(gòu)造體當中,上述直動伸縮機構(gòu)中的超出了上述期望臂長的部分被從上述臂部分離出,并被收納至與上述臂部的中心軸相偏離的空間,其中,上述中心軸是沿著上述臂部的伸長方向的中心軸。根據(jù)圖1 圖M對本發(fā)明的機械臂的一實施方式進行說明。該機械臂的結(jié)構(gòu)與在上述〔實施方式1〕中說明的機械臂相同。因此,在本實施方式中,對于具有上述特征的本實施方式的機械臂的相關(guān)內(nèi)容,僅對在上述〔實施方式1〕中沒有說明的部分進行說明。如圖8所示,機械臂40具有第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J1、第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2、第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3、第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J4、第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5、第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6、第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7,整體上為7 自由度。如圖8所示,機械臂40的特征在于具有支撐體1、臂部2和手部3 (把持部);臂部2具有第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3,該第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3用于構(gòu)成用戶希望的臂長的臂,第 3直動伸縮關(guān)節(jié)J3中超出期望臂長的部分被配置在與臂的中心軸不同的軸向上,其中,所述中心軸是沿著該臂的伸長方向的中心軸;無需在臂部設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸與臂的中心軸垂直的曲關(guān)節(jié)鉸鏈,就能實現(xiàn)第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3的伸縮?!仓误w〕如上述實施方式1中所說明的,支撐體1具有2個支撐部,分別為第1支撐部IOa 和第2支撐部10b,還具有第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)Jl和第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2。
上述第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)Jl配置于第1支撐部IOa和第2支撐部IOb之間,該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)Jl構(gòu)成為扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)鉸鏈,并且具有以支撐體1的中心軸(第1支撐部IOa和第2支撐部IOb的中心軸)為中心的旋轉(zhuǎn)軸。如圖17和圖18所示,當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)Jl旋轉(zhuǎn)時,第 2支撐部10b、臂部2、手部3均以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。如圖1和圖8所示,上述第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2位于第2支撐部IOb在臂部一側(cè)的端部,該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)構(gòu)成為具有與支撐體1的軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸的曲關(guān)節(jié)。如圖16和圖19 所示,當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2旋轉(zhuǎn)時,臂部2和手部3均相對于支撐體1以第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2的旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2擁有不會使機械臂40周圍的物體被牢牢夾入支撐體1和連結(jié)部2之間的旋轉(zhuǎn)角度。具體為,支撐體1與連結(jié)部2之間的角度被控制在不小于40°,優(yōu)選為不小于50°,更優(yōu)選為不小于60°。由此,可明顯防止在支撐體1與連結(jié)部2之間產(chǎn)生如上所述的夾住物體的危險?!脖鄄俊吃诒鄄?上設(shè)置的第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3已在上述實施方式1中詳細闡述,在此省略相應說明。臂部2能夠在第3直動伸縮關(guān)節(jié)J3從第2支撐部IOb上的開口部IOb'向外部沿單軸方向突出的狀態(tài)下,以上述第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J2為中心軸旋轉(zhuǎn)。該狀態(tài)如圖20所示?!彩植俊橙缟纤?,手部3設(shè)置在臂部2的前端。如圖8所示,手部3具有第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) J4、第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5、第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6、第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7、第1手指30、第2手指31。第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J4為扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)鉸鏈,且具有以沿著臂部2伸縮方向的臂部中心軸 (以下,有時也稱為臂軸)為中心的旋轉(zhuǎn)軸。如圖16和圖21所示,當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J4旋轉(zhuǎn)時,從第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J4到前端的手部3,以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5為具有與臂軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸的曲關(guān)節(jié)鉸鏈。如圖22所示,當?shù)?5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5旋轉(zhuǎn)時,從第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5到前端的二手指手部32,以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6為具有同時與臂軸和第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5垂直的旋轉(zhuǎn)軸的曲關(guān)節(jié)鉸鏈。如圖23所示,當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6旋轉(zhuǎn)時,第1手指30以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7為具有同時與臂軸和第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5垂直的旋轉(zhuǎn)軸的曲關(guān)節(jié)鉸鏈。如圖M所示,當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7旋轉(zhuǎn)時,第2手指31以上述旋轉(zhuǎn)軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。若使第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6和第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7各自朝相反方向旋轉(zhuǎn),并使第1手指30 和第2手指31的前端部彼此接近,則二手指手部32的動作為把持某物體。若使第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6和第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7各自朝相反方向旋轉(zhuǎn),從而使第1手指30和第2手指31的前端部彼此遠離,則二手指手部32的動作為放開把持的某物體。使第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6和第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7彼此朝同一方向旋轉(zhuǎn),并保持第1手指30 和第2手指31的前端部的間隔,則二手指手部32的動作為改變姿勢。具有以上結(jié)構(gòu)的本實施方式的機械臂40不使用曲關(guān)節(jié)鉸鏈就能夠?qū)崿F(xiàn)臂部的臂伸縮。因此,能夠防止旋轉(zhuǎn)臂與臂之間設(shè)置的曲關(guān)節(jié)連接點時導致的在臂部間夾住物體。這一點對于在日常生活中代替人手來進行輔助工作的福祉用機械臂而言,是非常有意義的。另外,尤其是將本實施方式的機械臂用作福祉用機械臂而配設(shè)在輪椅上或床頭等時,由于是僅通過直動伸縮來實現(xiàn)臂的伸縮動作,因此與在臂部間設(shè)置有曲關(guān)節(jié)鉸鏈的結(jié)構(gòu)相比, 能夠使用戶視線的遮擋范圍減到最小,從而能夠減少用戶視覺上的不適感。在本實施方式中,手部3通過使第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6和第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7連動,來進行二手指手部32把持或放開某物體的動作。然而本發(fā)明并不局限于此。在此,根據(jù)圖25和圖沈?qū)ζ渌舆M行說明。在如圖25和圖沈所示的其他機械臂40'中,第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6 配置在第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7的靠近第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5的一側(cè),該第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6為具有同時與臂軸和第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J5垂直的旋轉(zhuǎn)軸的曲關(guān)節(jié)鉸鏈。通過使該第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J6旋轉(zhuǎn),使第1手指30和第2手指31 —起旋轉(zhuǎn),即,使二手指手部32改變姿勢。此外,另一例中的機械臂40'具有用于調(diào)整第1手指30和第2手指31之間間隔的該第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7。當該第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7朝某一方向旋轉(zhuǎn)時,二手指手部32的動作為把持某物體,而當?shù)?旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)J7朝與上述某一方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時,二手指手部32的動作為放開把持的某物體。以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但本實施方式僅僅是本發(fā)明的示例,本發(fā)明并不限定在本實施方式所示的范圍內(nèi),在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進行各種變更、替換而得到的實施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。(工業(yè)上的利用可能性)本發(fā)明的機械臂具有臂部,該臂部包含使用有多個塊體的直動伸縮機構(gòu),因此能夠明顯降低在臂部間夾住物體的危險性,且能夠?qū)崿F(xiàn)使機械臂占用空間小型化。因此,例如,除了可用作工業(yè)用機械臂,還能較好地用作在日常生活中代替人手來輔助工作的輔助機器人或義肢等福祉器具。
權(quán)利要求
1.一種直動伸縮機構(gòu),其特征在于 具有塊體群,由多個塊體組成;移動單元,為使塊體移動的移動單元,具有使某塊體固定于其他塊體,或從相互固定的多個塊體上將塊體的固定一一解除的功能;通過上述移動單元,使上述塊體群中一部分或所有的塊體僵直排列成直線狀,或解除塊體的固定來使該僵直排列中的一部分或全部變回單個塊體狀態(tài),由此使該僵直排列成為長度可任意改變的直線狀僵直臂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于 設(shè)置有基臺;該基臺的內(nèi)部能夠收納未構(gòu)成上述僵直臂部的上述塊體;或在上述基臺附近設(shè)置有用于收納上述未構(gòu)成上述僵直臂部的上述塊體的空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于上述基臺能夠使上述僵直臂部旋轉(zhuǎn),從而使上述僵直臂部指向任意方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于未構(gòu)成上述僵直臂部的上述塊體通過相鄰塊體間的可動性連結(jié),成為可彎性連續(xù)體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于未構(gòu)成上述僵直臂部的上述塊體各自獨立,且被收納在上述基臺的上述內(nèi)部,或被收納在上述空間中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于為了對構(gòu)成上述僵直臂部的相鄰的上述塊體進行塊體間固定,具有 在排列好的各個塊體表面設(shè)置的凹凸構(gòu)造; 沿排列好的塊體延伸且具有凹凸表面的可彎性帶狀構(gòu)造體; 使上述塊體的凹凸構(gòu)造與上述帶狀構(gòu)造體的凹凸表面相互咬合的機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于為了解除塊體固定以使上述僵直臂部的一部分或全部變回單個塊體,具有 使上述相互咬合的上述塊體的凹凸構(gòu)造和上述帶狀構(gòu)造體的凹凸表面間相互分離的機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的直動伸縮機構(gòu),其特征在于上述使塊體移動的移動單元具有驅(qū)動機構(gòu),該驅(qū)動機構(gòu)包含齒輪、使該齒輪旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行器;在各個塊體的與上述齒輪相對的面上,設(shè)置有與上述齒輪嵌合的凹凸構(gòu)造; 通過旋轉(zhuǎn)上述齒輪來使塊體移向排列方向。
9.一種機械臂,其特征在于具有權(quán)利要求1至8中任意一項所述的直動伸縮機構(gòu)。
10.一種機械臂,其特征在于 具有設(shè)置部,用于固定在桌子或地面上;支撐體,通過第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該設(shè)置部進行旋轉(zhuǎn);呈單軸棒狀的臂部,通過第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連結(jié),其中,該第2旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)能夠相對于該支撐體,沿與該第1旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的方向旋轉(zhuǎn); 末端操作體,設(shè)置于上述臂部的另一端; 上述臂部具有能夠伸縮成期望臂長的直動伸縮機構(gòu); 上述直動伸縮機構(gòu)由以下方式構(gòu)成在預先準備的用于構(gòu)筑上述直動伸縮機構(gòu)并能夠?qū)崿F(xiàn)所需最大臂長的構(gòu)造體之中,上述直動伸縮機構(gòu)中的超出了上述期望臂長的部分被從上述臂部分離出,并被收納至與上述臂部的中心軸相偏離的空間,其中,上述中心軸是沿著上述臂部的伸長方向的中心軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機械臂,其特征在于上述末端操作體為把持部,該把持部包含有把持部基部、把持部掌部、多個指部; 在上述把持部基部與上述直動伸縮機構(gòu)之間,具有與上述直動伸縮機構(gòu)的長邊方向平行的第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);在上述把持部基部與上述把持部掌部之間,具有與上述第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);在上述把持部掌部與各個指部之間,具有能獨立動作的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的機械臂,其特征在于 上述把持部具有能夠把持其他構(gòu)造體的多個指部;各上述指部能夠通過連動來進行開閉動作。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機械臂,其特征在于上述末端操作體為把持部,該把持部包含有把持部基部、把持部掌部、多個指部; 在上述把持部基部與上述直動伸縮機構(gòu)之間,具有與上述直動伸縮機構(gòu)的長邊方向平行的第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);在上述把持部基部與上述把持部掌部之間,具有與上述第4旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)垂直的第5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);在上述把持部掌部與上述多個指部之間,具有用于使上述指部一體性地旋轉(zhuǎn)的第6旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié);在上述把持部掌部與上述多個指部中的除某一指部之外的各其他指部之間,具有使上述其他指部相對上述某一指部獨立地動作,從而調(diào)整各指部間的間隔的第7旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機械臂,其特征在于 上述末端操作體為攝像器件。
全文摘要
本發(fā)明的直動伸縮機構(gòu)具有多個塊體(22),能夠通過使該塊體(22)彼此僵直連結(jié)來實現(xiàn)直動伸縮關(guān)節(jié)(J3)的伸長,由此達到期望的臂長。另外,能夠通過從塊體(22)的僵直排列中分離出單個塊體(22)來實現(xiàn)直動伸縮關(guān)節(jié)(J3)的收縮。從僵直狀態(tài)分離出的塊體(22)雖然為一串,但彼此的連結(jié)并不堅固,可以朝各種方向彎曲,因此能夠小型收納在支撐體(1)的內(nèi)部。本發(fā)明能夠提供一種既能夠避免擁有肘關(guān)節(jié)的典型機械臂在閉合肘關(guān)節(jié)時所不可避免的在臂部間夾入周圍物體的危險,以提高安全性,又能夠?qū)崿F(xiàn)使機械臂占用空間小型化的直動伸縮機構(gòu)以及具有該直動伸縮機構(gòu)的機械臂。
文檔編號F16H19/02GK102257292SQ20098015083
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者尹祐根, 川淵一朗, 神德徹雄 申請人:株式會社川淵機械技術(shù)研究所