[發明專利]連桿動作裝置的控制裝置

在審

• 申請號: 201980078912.1
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN113165185A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 松澤英樹
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;F16H21/02
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉卓然

1.一種連桿動作裝置的控制裝置，該連桿動作裝置的控制裝置控制連桿動作裝置中的各促動器，在該連桿動作裝置中，相對基端側連桿樞轂，前端側連桿樞轂經由三組以上的連桿機構，以姿勢能變更的方式連接，上述各連桿機構包括基端側及前端側的端部連桿部件與中央連桿部件，在該基端側及前端側的端部連桿部件中，其一端分別以能旋轉的方式與上述基端側連桿樞轂和上述前端側連桿樞轂連接，在該中央連桿部件中，其兩端分別以能旋轉的方式與上述基端側和前端側的端部連桿部件的另一端連接，上述各連桿機構包括平行連桿機構和上述促動器，該平行連桿機構是通過直線表示該連桿機構的幾何學模型中的相對于上述中央連桿部件的中央部的基端側部分和前端側部分對稱的形狀，該促動器使上述三組以上的連桿機構中的兩組以上的連桿機構的上述基端側的端部連桿部件轉動；

該連桿動作裝置的控制裝置具有教導上述前端側連桿樞轂的姿勢的教導機構；

該教導機構具有變換機構，該變換機構根據上述各促動器所連接的至少兩個上述端部連桿部件的旋轉角βn(n＝1，2，··)，對作為上述前端側連桿樞轂的上述姿勢且作為通過正交坐標表示的上述前端側連桿樞轂的中心的前端側連桿中心的坐標Wt(＝Xt，Yt，Zt)進行運算；

上述正交坐標為以上述基端側連桿樞轂的中心軸和與該中心軸正交的二維正交坐標系的交點為原點，以作為上述前端側連桿樞轂的中心軸相對于上述基端側連桿樞轂的中心軸傾斜的垂直度的折角為0°的上述前端側連桿樞轂的中心軸從上述基端側連桿樞轂離開的方向為正的坐標軸為Z軸，相對于該Z軸，用右手定則構成XY軸的坐標；

上述變換機構將從上述基端側連桿樞轂的中心即基端側連桿中心朝向上述前端側連桿中心的軌道中心的矢量即法線矢量，代入下述平面和球面的方程式而使用，

上述法線矢量是由下述式而表示的法線矢量Nn(An，Bn，Cn)：

其中：

n：表示各連桿機構的系統的號碼(＝1，2，··)；

lo：基端側連桿樞轂的中心C與前端側連桿樞轂的中心B之間的距離(固定值)；

γ：中央連桿部件的軸角(中央連桿部件的兩端的端部連桿部件之間的兩根連接中心軸所形成的角度)；

βn：各端部連桿部件的基端的旋轉角；

ηn：相位角；

An、Bn、Cn：正交坐標系的軸向成分；

在這里，在上述正交坐標系的三維空間內的上述各連桿機構的前端側連桿中心軌道中，以下述的條件，滿足下述的平面與球面的方程式，

平面：An(X-An)+Bn(Y-Bn)+Cn(Z-Cn)＝0；

球面：(X-An)²+(Y-Bn)²+(Z-Cn)²＝r²；

r：上述前端側連桿中心的軌道半徑，其由下述式確定：

2.根據權利要求1所述的連桿動作裝置的控制裝置，其特征在于，上述平行連桿機構的上述對稱為旋轉對稱。

3.根據權利要求1或2所述的連桿動作裝置的控制裝置，其特征在于，上述平行連桿機構的上述對稱為鏡像對稱。

4.一種連桿動作裝置的控制裝置，該連桿動作裝置的控制裝置控制連桿動作裝置中的各促動器，在該連桿動作裝置中，相對基端側連桿樞轂，前端側連桿樞轂經由三組以上的連桿機構，以姿勢能變更的方式連接，上述各連桿機構包括基端側及前端側的端部連桿部件與中央連桿部件，在該基端側及前端側的端部連桿部件中，其一端分別以能旋轉的方式與上述基端側連桿樞轂和上述前端側連桿樞轂連接，在該中央連桿部件中，其兩端分別以能旋轉的方式與上述基端側和前端側的端部連桿部件的另一端連接，上述各連桿機構包括平行連桿機構和上述促動器，該平行連桿機構為通過直線表示該連桿機構的幾何學模型中的相對于上述中央連桿部件的中央部的基端側部分和前端側部分對稱的形狀，該促動器使上述三組以上的連桿機構中的兩組以上的連桿機構的上述基端側的端部連桿部件轉動；

控制上述各促動器的控制機構包括：

變換機構，該變換機構根據作為上述前端側連桿樞轂的上述姿勢且作為通過正交坐標表示的上述前端側連桿樞轂的中心的前端側連桿中心的坐標Wt(＝Xt，Yt，Zt)，對上述各促動器所連接的至少兩個上述端部連桿部件的旋轉角βn(n＝1，2，··)進行運算；

上述正交坐標為以上述基端側連桿樞轂的中心軸和與該中心軸正交的二維正交坐標系的交點為原點，以作為上述前端側連桿樞轂的中心軸相對于上述基端側連桿樞轂的中心軸傾斜的垂直度的折角為0°的上述前端側連桿樞轂的中心軸從上述基端側連桿樞轂離開的方向為正的坐標軸為Z軸，相對于該Z軸，用右手定則構成XY軸的坐標；

上述變換機構將從上述基端側連桿樞轂的中心即基端側連桿中心朝向上述前端側連桿中心的軌道中心的矢量即法線矢量，代入下述平面和球面的方程式而使用，

上述法線矢量是由下式表示的法線矢量Nn(An，Bn，Cn)：

其中：

n：表示各連桿機構的系統的號碼(＝1，2，··)；

lo：基端側連桿樞轂的中心C與前端側連桿樞轂的中心B之間的距離(固定值)；

γ：中央連桿部件的軸角(中央連桿部件的兩端的端部連桿部件之間的兩根連接中心軸所形成的角度)；

βn：各端部連桿部件的基端的旋轉角；

ηn：相位角；

An、Bn、Cn：正交坐標系的軸向成分；

在這里，在上述正交坐標系的三維空間內的上述各連桿機構的前端側連桿中心軌道中，按照下述的條件，滿足下述的平面與球面的方程式：

平面：An(X-An)+Bn(Y-Bn)+Cn(Z-Cn)＝0；

球面：(X-An)²+(Y-Bn)²+(Z-Cn)²＝r²；

r：上前述前端側連桿中心的軌道半徑，其由下式確定：