进行控制的控制装置。 阳206] 关于样式1的连杆动作装置，在上述基本构成中， 阳207] 相对于上述基端侧的连杆枢穀使上述基端侧的端部连杆部件的旋转角为Pn(n二 1、2、3......)； 阳20引相对于构成基准的基端侧的端部连杆部件的各基端侧的端部连杆部件的圆周方 向的间隔角为5n(n= 1、2、3......)； 阳209] 相对于上述基端侧的连杆枢穀的中屯、轴，上述前端侧的连杆枢穀的中屯、轴所倾斜 的垂直角度为0;
[0210] 相对于上述基端侧的连杆枢穀的中屯、轴，上述前端侧的连杆枢穀的中屯、轴所倾斜 的水平角度为4 ; 阳211] 在上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的旋转对偶部所通过的圆周 上，相对构成基准的位相的各旋转对偶部的圆周方向的间隔角为en(n= 1、2、3......);
[0212] 相对于上述基端侧的连杆枢穀，上述前端侧的连杆枢穀的姿势处于原点位置（0 =0、4 =0)的状态下，构成基准的基端侧的端部连杆部件与上述中间连杆部件的旋转对 偶部的间隔角为e0，
[0213] 此时上述控制装置为了充分满足下述关系式所表示的关系，通过将下述式1进行 逆序变换，依据相对作为目标的上述基端侧的连杆枢穀的上述前端侧的连杆枢穀的姿势 (0、4)，求出上述基端侧的端部连杆部件的旋转角Pn，为了构成该求出的旋转角Pn，对 上述各促动器进行控制。 阳214]
[0217]在样式1中，在=组W上的连杆机构中的至少两组中，如果基端侧的端部连杆部 件的旋转角Pn被确定，相对于基端侧的连杆枢穀的前端侧的连杆枢穀的姿势也被决定。 因此，于=组W上的连杆机构中的两组W上的连杆机构中设置促动器，通过对运些促动器 进行合适的控制，由此，可任意变更相对基端侧的连杆枢穀的前端侧的连杆枢穀的姿势 (白、4)。 悦化]【样式2】
[0219] 关于样式2的连杆动作装置，在上述基本构成中， 阳220] 相对于上述基端侧的连杆枢穀使上述基端侧的端部连杆部件的旋转角为Pn(n 二 1、2、3......)； 阳221] 相对于构成基准的基端侧的端部连杆部件的各基端侧的端部连杆部件的圆周方 向的间隔角为5n(n= 1、2、3......)； 阳222] 相对于上述基端侧的连杆枢穀的中屯、轴，上述前端侧的连杆枢穀的中屯、轴所倾斜 的垂直角度为0; 阳223] 相对于上述基端侧的连杆枢穀的中屯、轴，上述前端侧的连杆枢穀的中屯、轴所倾斜 的水平角度为4 ; 阳224] 在上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的旋转对偶部所通过的圆周 上，相对构成基准的位相的各旋转对偶部的圆周方向的间隔角为en(n= 1、2、3......); 阳225] 相对于上述基端侧的连杆枢穀，上述前端侧的连杆枢穀的姿势处于原点位置（0 =0、4 =0)的状态下，构成基准的基端侧的端部连杆部件与上述中间连杆部件的旋转对 偶部的间隔角为e0， 阳226] 此时，该姿势计算装置通过对下述关系式的式1进行顺序变换，依据从上述基端 侧的端部连杆部件的旋转角Pn，计算相对现在的上述基端侧的连杆枢穀的上述前端侧的 连杆枢穀的姿势（0、4)。 阳227]
阳228] …式1 阳229]
阳230]【样式3】 阳231] 在样式1或样式2中，上述式1中的左侧第二行记载的正负W及上述式2中的右 侧的正负根据下述方向而决定，该方向为：上述基端侧的端部连杆装入到上述基端侧的连 杆枢穀的方向。 阳23引【样式4】 阳233] 在样式1或样式2中，上述端部连杆部件的轴角a也可为90°C。
[0234] 【样式5】
[0235] 在样式1或样式2中，上述端部连杆部件的轴角a也可不足90°C。 阳236] 又，本发明并不限于上述实施方式，只要是在不脱离本发明的主旨的范围内，可W 进行种种的追加、变更或删除，运些均应包含在本发明的范围内。 阳237] 标号的说明：
[0238] 符号1表不连杆动作装置；
[0239] 符号2表示连杆动作装置主体；
[0240] 符号3、70表不促动器； 阳241] 符号4表示控制装置； 阳242] 符号14表示基端侧的连杆枢穀； 阳243] 符号15表示前端侧的连杆枢穀； 悦44] 符号11~13表不连杆机构；
[0245] 符号lla、12a、13a表示基端侧的端部连杆部件（臂部）； 阳246] 符号1化、12b、13b表示前端侧的端部连杆部件； 阳247] 符号11c、12c、13c表示中间连杆部件；
[0248] 符号41表示姿势变更控制机构；
[0249] 符号42表示中转姿势设定机构； 阳巧0] 符号59表示姿势计算装置； 阳巧1] 符号E表不圆周；
[0252] 符号QA表示基端侧的连杆枢穀的中屯、轴； 阳253] 符号地表示前端侧的连杆枢穀的中屯、轴； 阳巧4] 符号T1表示基端侧的端部连杆部件与中央连杆部件的旋转对偶部。
【主权项】
1. 一种连杆动作装置的控制装置，该连杆动作装置经由三组以上的连杆机构，以能变 更姿势的方式将前端侧的连杆枢毂连接于基端侧的连杆枢毂上，上述各连杆机构由基端侧 和前端侧的端部连杆部件与中间连杆部件构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件的一端 分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和前端侧的连杆枢毂上，该中间连杆部 件的两端以能旋转的方式分别连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端，在上述 各连杆机构中，通过直线表示该连杆机构的几何学模型为：相对上述中间连杆部件的中间 部的基端侧部分和前端侧部分呈对称的形状，该连杆动作装置还设置促动器，该促动器分 别设置于上述三组以上的连杆机构中，通过旋转作为上述基端侧的端部连杆部件的臂部， 任意地改变上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势； 其中，该连杆动作装置的控制装置以下述方式控制上述各促动器：将上述前端侧的连 杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势，从起点姿势向所指令的终点姿势进行变更， 其特征在于， 该连杆动作装置的控制装置还设置有姿势变更控制机构和中转姿势设定机构，该姿势 变更控制机构对上述各促动器以点对点的方式相互同步驱动，该点对点的方式为：从作为 构成上述起点姿势时的上述臂部的旋转角的起点，到作为构成上述终点姿势时的旋转角的 终点， 该中转姿势设定机构将从上述起点姿势向终点姿势的姿势变更时的上述前端侧的连 杆枢毂的姿势变更量与规定量进行比较，在为规定量以上的场合，在从上述起点姿势向终 点姿势变更的姿势变更路径的中途，根据已规定的规则设定一个以上的中转姿势，求出并 设定到达该中转姿势时的构成上述各臂部的旋转路径的中转点的旋转角， 上述姿势变更控制机构进行下述位置控制：使上述各臂部同时通过上述中转姿势设定 机构所设定的上述中转点。2. 根据权利要求1所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述中转姿势设定机构基 于下述数值对上述各臂部的旋转量进行分割，该数值为将上述前端侧的连杆枢毂的上述起 点姿势到终点姿势的姿势变更量以规定量以下进行分割的数值。3. 根据权利要求1或2所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述连杆机构为三组， 根据上述中转姿势设定机构而设定上述中转点的上述规则如下，在上述前端侧的连杆枢毂 的上述起点姿势到终点姿势的姿势变更的过程中进行动作的三个臂部中，选出两个臂部， 将该选出的两个臂部的旋转路径等分，剩下一个臂部位于根据与其它的两个臂部的相对位 置关系而唯一确定的位置。4. 根据权利要求3所述的连杆动作装置的控制装置，其中，作为从上述三个臂部中选 出两个臂部的基准，选出旋转量大的臂部。5. 根据权利要求3或4所述的连杆动作装置的控制装置，其中，关于确定剩下的一个臂 部的旋转角，从已选择两个臂部的旋转角，以顺序变换的变换式求出上述前端侧的连杆枢 毂的姿势（θ、Φ)，根据上述连杆枢毂的姿势（θ、φ)通过逆序变换的变换式而规定上述 剩下的一个臂部的旋转角。6. 根据权利要求5所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述前端侧的连杆枢毂的 姿势（θ、Φ)是使用上述三个臂部中两个臂部的旋转角和变换式进行收敛运算而得到的。7. 根据权利要求1或2所述的连杆动作装置的控制装置，其中，作为求出上述各臂部的 中转点而规定的规则，上述中转姿势设定机构在上述前端侧的连杆枢毂于最短距离而移动 的路径上作出一个以上的中转姿势，在上述路径上的上述起点姿势、中转姿势、以及终点姿 势中的任意一个的各姿势中，构成相邻姿势之间所形成的量为规定量以下的前端侧的连杆 枢毂的姿势（θ、Φ)所对应的各臂部的旋转角作为上述中转点。8. 根据权利要求7所述的连杆动作装置的控制装置，其中，根据上述前端侧的连杆枢 毂的姿势（θ、Φ)，以逆序变换的变换式来求出各臂部的旋转角。9. 根据权利要求1或2或7所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述连杆机构为三 组，根据上述前端侧的连杆枢毂的上述起点姿势（Θ a、Φ&)与终点姿势（Θ b、Ob)，以逆序 变换的变换式来求出：各自的折角Θ的移动量Λ Θ与转向角Φ的移动量Λ Φ为了构成 为规定的移动量以下而等分的各连杆枢毂姿势（Θ 1、Θ 2、...... θη、φ?、Φ2......Φη， 其中η:分割数-I)，将该求出的连杆枢毂姿势（θ 1、θ 2、...... θη、φ?、φ2......Φη) 作为上述中转姿势。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述姿势 变更控制机构除去加速区间和减速区间而在姿势变更路径的所有区间以没有加减速的方 式进行上述前端侧的连杆枢毂的上述起点姿势到终点姿势的定位控制，该加速区间为上述 起点姿势到开始姿势变更时的区间，该减速区间为到达上述终点姿势之前而进行减速的区 间。11. 根据权利要求1所述的连杆动作装置的控制装置，其中， 分别定义如下参数，在连杆动作装置中， 以能旋转的方式连接于上述基端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部件的连接端 轴、与以能旋转的方式连接于上述前端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部件的连接端 轴之间的角度为γ ; 以能旋转的方式连接于上述基端侧以及前端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部 件的连接端轴、与以能旋转的方式连接于上述基端侧以及前端侧的端部连杆部件上的上述 基端侧以及前端侧的连杆枢毂的连接端轴之间的角度为α ; 相对于上述基端侧的连杆枢毂使上述基端侧的端部连杆部件的旋转角为βη，其中η =1、2、3......； 相对于构成基准的基端侧的端部连杆部件的各基端侧的端部连杆部件的圆周方向的 间隔角为δη，其中η = 1、2、3......; 相对于上述基端侧的连杆枢毂的中心轴，上述前端侧的连杆枢毂的中心轴所倾斜的垂 直角度为Θ ; 相对于上述基端侧的连杆枢毂的中心轴，上述前端侧的连杆枢毂的中心轴所倾斜的水 平角度为Φ ; 在上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的旋转对偶部所通过的圆周上，相 对构成基准的位相的各旋转对偶部的圆周方向的间隔角为εη，其中η= 1、2、3......; 相对于上述基端侧的连杆枢毂，上述前端侧的连杆枢毂的姿势处于原点位置（Θ = 0、 Φ =〇)的状态下，构成基准的基端侧的端部连杆部件与上述中间连杆部件的旋转对偶部 的间隔角为ε 0， 此时为了充分满足下述关系式，通过将下述式（1)进行逆序变换，依据相对作为目标 的上述基端侧的连杆枢毂的上述前端侧的连杆枢毂的姿势（θ、Φ)，求出上述基端侧的端 部连杆部件的旋转角βη，为了构成该求出的旋转角βη，对上述各促动器进行控制。12.根据权利要求1所述的连杆动作装置的控制装置，其中，设置姿势计算装置， 分别定义如下参数，在连杆动作装置中， 以能旋转的方式连接于上述基端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部件的连接端 轴、与以能旋转的方式连接于上述前端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部件的连接端 轴之间的角度为γ ; 以能旋转的方式连接于上述基端侧以及前端侧的端部连杆部件上的上述中间连杆部 件的连接端轴、与以能旋转的方式连接于上述基端侧以及前端侧的端部连杆部件上的上述 基端侧以及前端侧的连杆枢毂的连接端轴之间的角度为Ct ; 相对于上述基端侧的连杆枢毂使上述基端侧的端部连杆部件的旋转角为βη，其中η =1、2、3......； 相对于构成基准的基端侧的端部连杆部件的各基端侧的端部连杆部件的圆周方向的 间隔角为δη，其中η = 1、2、3......; 相对于上述基端侧的连杆枢毂的中心轴，上述前端侧的连杆枢毂的中心轴所倾斜的垂 直角度为Θ ; 相对于上述基端侧的连杆枢毂的中心轴，上述前端侧的连杆枢毂的中心轴所倾斜的水 平角度为Φ ; 在上述基端侧的端部连杆部件和上述中间连杆部件的旋转对偶部所通过的圆周上，相 对构成基准的位相的各旋转对偶部的圆周方向的间隔角为εη，其中η= 1、2、3......; 相对于上述基端侧的连杆枢毂，上述前端侧的连杆枢毂的姿势处于原点位置（Θ = 0、 Φ =〇)的状态下，构成基准的基端侧的端部连杆部件与上述中间连杆部件的旋转对偶部 的间隔角为ε 0， 此时，该姿势计算装置通过对下述关系式的式（1)进行顺序变换，依据从上述基端侧 的端部连杆部件的旋转角β η，计算相对现在的上述基端侧的连杆枢毂的上述前端侧的连 杆枢毂的姿势（θ、Φ)。13. 根据权利要求11或12所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述式1中的左侧 第二行的正负以及上述式2中的右侧的正负根据下述方向而决定，该方向为：上述基端侧 的端部连杆装入到上述基端侧的连杆枢毂的方向。14. 根据权利要求11至13中任一项所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述端部 连杆部件的轴角α为90°C。15. 根据权利要求11至13中任一项所述的连杆动作装置的控制装置，其中，上述端部 连杆部件的轴角α不足90°C。
【专利摘要】本发明涉及一种控制装置(4)，该控制装置(4)以促动器(3)驱动作为多个连杆机构(11～13)的基端侧的连杆的各臂部(11a～13a)，变更前端侧的连杆枢毂(15)的姿势。在一系列的动作中，在将前端侧的连杆枢毂(15)以规定量以上的角度变更姿势的场合，为了缓和三个轴的臂部(11a～13a)的干涉，设置中转姿势设定机构(42)，该中转姿势设定机构(42)在各臂部(11a～13a)的起点和终点之间设置中转点。姿势变更控制机构(41)以上述各臂部(11a～13a)同时通过已经设定的中转点的方式进行位置控制。
【IPC分类】B25J11/00, F16H21/50, B25J9/10
【公开号】CN105189051
【申请号】CN201480016785
【发明人】西尾幸宏, 矶部浩, 山田裕之
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月17日
【公告号】EP2979823A1, US20160008977, WO2014156784A1