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JPS61184264A - displacement converter - Google Patents

displacement converter

Info

Publication number
JPS61184264A
JPS61184264A JP2432085A JP2432085A JPS61184264A JP S61184264 A JPS61184264 A JP S61184264A JP 2432085 A JP2432085 A JP 2432085A JP 2432085 A JP2432085 A JP 2432085A JP S61184264 A JPS61184264 A JP S61184264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulley
rotational
displacement
eccentric
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2432085A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoo Uno
宇野 元雄
Shoichi Kitahata
北畠 正一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2432085A priority Critical patent/JPS61184264A/en
Publication of JPS61184264A publication Critical patent/JPS61184264A/en
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Abstract

PURPOSE:To generate satisfactory rotational torque by providing an eccentric means in a rotational displacement converting section, which means varies the converting ratio of converting straight line motion to rotational motion with rotational angle. CONSTITUTION:Ropes 3, 4 are respectively connected to movable ends of artificial rubber muscles 1.2, wound around groove portions of spiral pulleys 5A-1, 5A-2 having large radius of curvature from spiral groove portions having small radius of curvature and then connected to the ends 9, 10 of arms 8. the increase and decrease of rotational torque due to the variation of contractive force are offset by the difference between the respective products of the contractive forces of artificial rubber muscles 1, 2 and those of pulley. Thus, the reduction of contractive force is compensated so that satisfactory rotational torque can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、変位変換装置に係り、特に、圧力流体の流入
により半径方向に膨張し、かつ長さ方向に収縮動作する
可撓性アクチュエータ、例えばゴム人工筋の直線変位を
回転変位に変換するのに好適な変位変換装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a displacement converting device, and in particular to a flexible actuator that expands in the radial direction and contracts in the length direction by the inflow of pressure fluid, e.g. The present invention relates to a displacement conversion device suitable for converting linear displacement of a rubber artificial muscle into rotational displacement.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来、直線変位を回転変位に変換する変位変換装置とし
ては、種々の形式のものがあるが、その一つとして、例
えば一対の直動形アクチュエータとこの一対の直動形ア
クチュエータの各移動端に連結した回転変位変換部とを
備えたものである。
Conventionally, there are various types of displacement conversion devices that convert linear displacement into rotational displacement, and one of them is, for example, a pair of direct-acting actuators and a device at each moving end of the pair of direct-acting actuators. and a connected rotational displacement converter.

この回転変位変換部は、例えばプーリとこのプーリに巻
き付いて、かつ一対の直動形アクチュエータの各移動端
に接続したワイヤロープによって構成され、さらに直動
形アクチュエータとしてはゴム人工筋を用いたものがあ
る。
This rotational displacement converter is composed of, for example, a pulley and a wire rope wrapped around the pulley and connected to each moving end of a pair of direct-acting actuators, and the direct-acting actuators include rubber artificial muscles. There is.

このゴム人工筋は、その内部に供給される圧力流体の上
昇にともない半径方向に膨張するとともに長さ方向に収
縮する特性を有している。
This rubber artificial muscle has the characteristic of expanding in the radial direction and contracting in the length direction as the pressure fluid supplied therein rises.

第13図は、ゴム人工筋アクチュエータの特性図で、内
部に供給される圧力流体の内圧Pに対するゴム人工筋の
収縮率εと収縮力・Fの関係は、図に示すような傾向と
なっている。
Figure 13 is a characteristic diagram of the rubber artificial muscle actuator, and the relationship between the contraction rate ε and contraction force F of the rubber artificial muscle with respect to the internal pressure P of the pressure fluid supplied inside has the tendency as shown in the figure. There is.

このゴム人工筋は、昭和43年12月発行の「計測と制
御」 (第7巻第12号)掲載の松下繁による[ゴム人
工筋製作ノート」に開示されている。
This rubber artificial muscle is disclosed in ``Rubber artificial muscle production notes'' written by Shigeru Matsushita in ``Measurement and Control'' (Volume 7, No. 12) published in December 1961.

上述した形式の変位変換装置の概略構造の例は第14図
ないし第16図を参照して説明する。
An example of a schematic structure of a displacement converting device of the type described above will be explained with reference to FIGS. 14 to 16.

第14図は、従来の変位変換装置の略示構成図、第15
図は、その動作状態図、第16図は、第14図の装置の
回転変位変換部の詳細を示す斜視図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a conventional displacement converting device, and FIG.
16 is a perspective view showing details of the rotational displacement converter of the device shown in FIG. 14.

第14図において、1および2は、圧力流体の流出入に
より伸縮動作する一対の可撓性のアクチュエータに係る
ゴム人工筋で、ゴム人工筋1,2の一端は固定され、他
端は直線運動とする移動端となっている。3,4は、そ
のゴム人工筋1,2の各移動端に接続されるワイヤロー
プ(以下単に口、−プという)である。
In FIG. 14, reference numerals 1 and 2 refer to rubber artificial muscles associated with a pair of flexible actuators that expand and contract due to the inflow and outflow of pressure fluid, one end of which is fixed, and the other end of which moves linearly. It is a moving end. Reference numerals 3 and 4 denote wire ropes (hereinafter simply referred to as 口) connected to each moving end of the rubber artificial muscles 1 and 2.

5−1および5−2は、前記ロープ3,4を巻き付ける
プーリ、6は支柱、7は、支柱6の先端に取り付けられ
たプーリ軸に係る軸、8は、軸7のまわりに回動しうる
アーム、11は、物品の掴み操作などを行うハンドであ
る。
5-1 and 5-2 are pulleys around which the ropes 3 and 4 are wound; 6 is a support; 7 is a shaft connected to a pulley shaft attached to the tip of the support 6; 8 rotates around the shaft 7; The handle arm 11 is a hand for gripping an article.

第14.16図に示すように、ロープ3および4は、軸
7のまわりに回転するプーリ5−1および5−2にそれ
ぞれ1回または複数回(第16図では1回巻き)巻き付
けたのち、アーム8の先端9および10に接続されてお
り、ゴム人工筋1゜2の伸縮動作にともなってハンド1
1を回転駆動させる。
As shown in Fig. 14.16, the ropes 3 and 4 are wound around the pulleys 5-1 and 5-2 rotating around the shaft 7 once or multiple times (one wrap in Fig. 16), respectively. , are connected to the ends 9 and 10 of the arm 8, and the hand 1 is connected to the ends 9 and 10 of the arm 8, and the hand 1 is
1 is rotated.

すなわち、ゴム人工筋1,2は直線運動を与える直動形
アクチュエータとして機能し、プーリ5−1,5−2、
ロープ3,4、軸7等は、ゴム人工筋1,2の直線運動
を、アーム8、ハンド11の回転運動に変換するための
回転変位変換部を構成するものである。
That is, the rubber artificial muscles 1 and 2 function as linear actuators that provide linear motion, and the pulleys 5-1, 5-2,
The ropes 3, 4, shaft 7, etc. constitute a rotational displacement converter for converting the linear motion of the rubber artificial muscles 1, 2 into the rotational motion of the arm 8 and hand 11.

第14図においては、ゴム人工筋1および2の特性は等
しいものとし、圧力流体による内圧の等しい中立状態を
示している。
In FIG. 14, the characteristics of the rubber artificial muscles 1 and 2 are assumed to be equal, and a neutral state in which the internal pressure due to the pressure fluid is equal is shown.

第15図は、その動作状態を示したものであり、ゴム人
工筋2の内圧を増加、ゴム人工筋1の内圧を低下させた
場合である。ゴム人工筋2は半径方向に膨張するととも
に長さ方向に収縮し、一方、ゴム人工筋1は半径方向に
収縮し長さ方向に伸長するので、ロープ3,4は矢印の
方向に動き、プーリ5−1.5−2は回転矢印のように
回転して、ハンドル11を第15図のように回転変位さ
せる。
FIG. 15 shows the operating state, in which the internal pressure of the rubber artificial muscle 2 is increased and the internal pressure of the rubber artificial muscle 1 is decreased. The rubber artificial muscle 2 expands in the radial direction and contracts in the length direction, while the rubber artificial muscle 1 contracts in the radial direction and stretches in the length direction, so the ropes 3 and 4 move in the direction of the arrow and the pulley 5-1.5-2 rotates as shown by the rotation arrow to rotationally displace the handle 11 as shown in FIG.

このような従来の変位変換装置においては、回転トルク
は、一対のゴム人工筋1,2の駆動力の差にプーリ5 
(5−1,5−2の総称)の半径を乗じたものとして一
意的に決まってしまう。
In such a conventional displacement converting device, the rotational torque is determined by the difference in driving force between the pair of rubber artificial muscles 1 and 2, and the pulley 5.
(generic term for 5-1 and 5-2) is uniquely determined by multiplying by the radius.

特にゴム人工筋の場合、第13図に示すように、収縮率
εが大きくなるに従って収縮率Fが低下するので、アー
ム8の回転角が中立状態から大きくなるにともなって回
転トルクが急激に低下するという問題があった。
In particular, in the case of rubber artificial muscles, as shown in FIG. 13, as the contraction rate ε increases, the contraction rate F decreases, so as the rotation angle of the arm 8 increases from the neutral state, the rotational torque decreases rapidly. There was a problem.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上述の往来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、可撓性アクチュエータにおける収縮力の低減を補
償し、良好な回転トルクを発生させうる変位変換装置の
提供を、その目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional technology, and its purpose is to provide a displacement conversion device that can compensate for the reduction in contraction force in a flexible actuator and generate good rotational torque. There is.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明に係る変位変換装置の構成は、圧力流体の流出入
により伸縮動作する一対の可撓性のアクチュエータと、
この一対のアクチュエータの伸縮にともなう直線運動を
回転運動に変換する回転変位変換部とを備えた変位変換
装置において、前記回転変位変換部に、直線運動を回転
運動に変換する変換率が回転角により可変となる偏心手
段を設けたものである。
The configuration of the displacement converting device according to the present invention includes a pair of flexible actuators that expand and contract due to the inflow and outflow of pressure fluid;
In a displacement converting device comprising a rotational displacement converting section that converts linear motion caused by expansion and contraction of the pair of actuators into rotational motion, the rotational displacement converting section has a conversion rate for converting linear motion into rotational motion depending on the rotation angle. It is equipped with variable eccentricity means.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の各実施例を第1図ないし第12図の各回
を参照して説明する。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to each of FIGS. 1 to 12.

まず、第1図は、本発明の一実施例に係る変位変換装置
の略示構成図、第2図は、その動作状態図、第3図は、
第1図の回転変位変換部の詳細を示す斜視分解図である
。図中、第14〜16図と同一符号のものは、従来技術
と同等部分であるから、その説明を省略する。
First, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a displacement converting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram of its operating state, and FIG.
FIG. 2 is a perspective exploded view showing details of the rotational displacement converter shown in FIG. 1; In the drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 14 to 16 are the same parts as in the prior art, so the explanation thereof will be omitted.

第1〜3図の実施例において、第14〜16図に示した
従来技術と異なる部分は、回転変位変換部の主要構成要
素であるプーリの構造であり、第3図にその詳細を示す
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the difference from the prior art shown in FIGS. 14 to 16 is the structure of the pulley, which is a main component of the rotational displacement converter, and FIG. 3 shows the details thereof.

第3図に示すように、アーム8は把持部8aによってプ
ーリ5A−1,5A−2を挾持するようにしてプーリ軸
に係る軸7で固定される。さらに、アーム8の把持部8
aを挾持するように支柱6の把持部6aが組み合わされ
、その軸受13,14によって軸7が支持されるように
なっている。
As shown in FIG. 3, the arm 8 is fixed at a shaft 7 related to the pulley shaft so as to grip the pulleys 5A-1 and 5A-2 using a gripping portion 8a. Furthermore, the grip portion 8 of the arm 8
The gripping portions 6a of the support columns 6 are combined so as to sandwich the shaft 7a, and the shaft 7 is supported by the bearings 13 and 14 thereof.

プーリ15A−1,15A−2は、螺旋状に曲率半径の
増大する形状の螺旋状プーリで、互いに軸7に垂直な中
心面に対し逆鏡面対称の螺旋溝部分を側面に備えた形状
のものである。
The pulleys 15A-1 and 15A-2 are helical pulleys with a radius of curvature that increases in a spiral manner, and each has a spiral groove portion on the side surface that is mirror-symmetrical with respect to the center plane perpendicular to the axis 7. It is.

第1〜3図から明らかなように、ロープ3,4は、それ
ぞれゴム人工筋1,2の各移動端に接続され、螺旋状プ
ーリ5A−1,5A−2の曲率半径の小さい螺旋溝部か
ら曲率半径の大きい溝部分へ巻き付けられたのち、アー
ム8の先端9,10に接続されている。15.16は、
ロープ3,4が螺旋状プーリ5A−1,5A−2から外
れるのを防止する止め具である。
As is clear from FIGS. 1 to 3, the ropes 3 and 4 are connected to the moving ends of the rubber artificial muscles 1 and 2, respectively, and are connected to the helical grooves of the helical pulleys 5A-1 and 5A-2 with a small radius of curvature. After being wound around the groove portion having a large radius of curvature, it is connected to the tips 9 and 10 of the arm 8. 15.16 is
This is a stopper that prevents the ropes 3 and 4 from coming off the helical pulleys 5A-1 and 5A-2.

第2図は、本実施例の変位変換装置の動作状態の例を示
したもので、ゴム人工筋1が半径方向に収縮しつつ長さ
方向に伸長し、ゴム人工筋2が逆に半径方向に膨張しつ
つ長さ方向に短縮した場合を示している。
FIG. 2 shows an example of the operating state of the displacement converting device of this embodiment, in which the rubber artificial muscle 1 contracts in the radial direction and extends in the length direction, and the rubber artificial muscle 2 conversely extends in the radial direction. The figure shows the case where it expands and shortens in the length direction.

このとき、ゴム人工筋1の移動端に接続されたロープ3
の巻き付いている螺旋状プーリ5A−1のゴム人工筋1
側の曲率半径は減少し、逆にゴム人工筋2の移動端に接
続されたロープ4の巻き付いている螺旋状プーリ5A−
2のゴム人工筋2側の曲率半径は増加する。
At this time, the rope 3 connected to the moving end of the rubber artificial muscle 1
Rubber artificial muscle 1 of spiral pulley 5A-1 wrapped around
The radius of curvature on the side decreases, and conversely the helical pulley 5A- around which the rope 4 connected to the moving end of the rubber artificial muscle 2 is wound.
The radius of curvature of the rubber artificial muscle 2 side increases.

すなわち、回転トルクは、一対のゴム人工筋1゜2の収
縮力と螺旋状プーリ5A−1,5A−2のそれぞれの積
の差となるので、ゴム人工筋の収縮率の変化にともなう
収縮力F(第13図参照)の変動による回転トルクの増
減は軽減あるいは相殺される。
In other words, the rotational torque is the difference between the contractile force of the pair of rubber artificial muscles 1°2 and the product of each of the spiral pulleys 5A-1 and 5A-2, so the rotational torque is the difference between the contractile force of the pair of rubber artificial muscles 1.2 and the product of each of the spiral pulleys 5A-1 and 5A-2. Increases and decreases in rotational torque due to fluctuations in F (see FIG. 13) are reduced or canceled out.

ここで螺旋状プーリ5A−1,5A−2の回転角と曲率
半径の関係は、ゴム人工筋1,2の特性を考慮して適正
に設定すればよい。
Here, the relationship between the rotation angle and the radius of curvature of the spiral pulleys 5A-1 and 5A-2 may be appropriately set in consideration of the characteristics of the rubber artificial muscles 1 and 2.

本実施例によれば、回転変位変換部の主要構成要素であ
るプーリとロープとの相対的な偏心により、換言すれば
、直線運動を回転運動に変換する変換率が回転角により
可変となることにより、ゴム人工筋の収縮力の低減を補
償し、良好な回転トルクを発生できる効果がある。
According to this embodiment, the relative eccentricity between the pulley and the rope, which are the main components of the rotational displacement converter, in other words, the conversion rate for converting linear motion into rotational motion is variable depending on the rotation angle. This has the effect of compensating for the reduction in the contractile force of the rubber artificial muscle and generating good rotational torque.

次に、本発明の他の実施例を第4図ないし第6図を参照
して説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

ここに第4図は、本発明の他の実施例に係る変位変換装
置の略示構成図、第5図は、その動作状態図、第6図は
、第4図の回転変位変換部の詳細を示す斜視分解図であ
る。図中、第1図と同一符号のものは、先の実施例と同
等部分であるから、その説明を省略する。
Here, FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a displacement converter according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram of its operating state, and FIG. 6 is a detailed diagram of the rotational displacement converter of FIG. 4. FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as in the previous embodiment, so the explanation thereof will be omitted.

第4〜6図の実施例で、第1〜3図の実施例と異なると
ころは、プーリの部分と、ロープの掛は方であり、その
詳細を第6図に示す。
The embodiment shown in FIGS. 4 to 6 differs from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in the pulley and the way the rope is hung, the details of which are shown in FIG.

5Bは、1個の螺旋状プーリで、軸7に垂直な中心面に
対し逆鏡面対称の螺旋溝部分を両側面に備えた形状のも
のである。
5B is one helical pulley, which has a spiral groove portion on both sides that is mirror-symmetrical with respect to the central plane perpendicular to the axis 7.

軸7およびアーム8が、この螺旋状プーリ5Bに固定さ
れており、支柱6の把持部6aが螺旋状プーリ5Bを挾
持するように取り付けられ、その軸受部13.14で軸
7を支持している。
A shaft 7 and an arm 8 are fixed to this helical pulley 5B, and the gripping portion 6a of the support column 6 is attached to grip the helical pulley 5B, and the shaft 7 is supported by its bearing portion 13.14. There is.

ロープ20は、その一端がゴム人工筋1の移動端に接続
され、螺旋状プーリ5Bの曲率半径の小さい螺旋溝部か
ら曲率半径の大きいプーリ溝部へ巻き付けられ、反対側
の曲率半径の小さい螺旋溝部を経て、ゴム人工筋2の移
動端に接続されている。17は、ロープ20を螺旋状プ
ーリ5Bに固定する止め具である。
One end of the rope 20 is connected to the moving end of the rubber artificial muscle 1, and the rope 20 is wound from the helical groove part with a small radius of curvature of the helical pulley 5B to the pulley groove part with a large radius of curvature, and then the rope 20 is wound around the helical groove part of the helical pulley 5B with a small radius of curvature. It is then connected to the moving end of the rubber artificial muscle 2. 17 is a stopper that fixes the rope 20 to the spiral pulley 5B.

第5図は、動作状態の例を示した図で、ゴム人工筋と螺
旋状ブーりとで成り立つ力学的な関係は、先の第2図に
示す状態と全く同様である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the operating state, and the mechanical relationship established between the rubber artificial muscle and the spiral boot is exactly the same as the state shown in FIG. 2 above.

このように第4〜6図の実施例によれば、第1〜3図の
実施例と同様の効果が期待できる。
As described above, according to the embodiments shown in FIGS. 4 to 6, the same effects as those of the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 can be expected.

次に、本発明のさらに他の実施例を第7図ないし第9図
を参照して説明する。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

ここに第7図は、本発明のさらに他の実施例に係る変位
ニー変換装置の略示構成図、第8図は、その動作状態図
、第9図は、第7図の回転変位変換部の詳細を示す斜視
図である。図中、第1図と同一符号のものは、第1〜3
図の実施例と同等部分であるから、その説明を省略する
Here, FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a displacement knee conversion device according to yet another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram of its operating state, and FIG. 9 is a rotational displacement conversion unit of FIG. 7. FIG. In the figure, the same numbers as in Figure 1 are numbered 1 to 3.
Since it is the same part as the embodiment shown in the figure, its explanation will be omitted.

゛ 第7〜9図の実施例で、第1〜3図の実施例と異な
るところは、プーリの構造であり、その詳細を第9図に
示す。
゛ The embodiment shown in Figs. 7 to 9 differs from the embodiment shown in Figs. 1 to 3 in the structure of the pulley, the details of which are shown in Fig. 9.

5C−1,5C−2は、プーリ軸心が偏心位置にある偏
心プーリであり、ロープ3,4の掛は方は、従来技術あ
るいは第1〜3図の実施例と同様である。
5C-1 and 5C-2 are eccentric pulleys whose pulley axes are at eccentric positions, and the way the ropes 3 and 4 are hung is similar to the prior art or the embodiment shown in FIGS. 1 to 3.

第8図は、その動作状態の例を示したもので、ゴム人工
筋1が半径方向に収縮しつつ長さ方向に伸長し、ゴム人
工筋2が逆に半径方向に膨張しつつ長さ方向に短縮した
場合を示している。
FIG. 8 shows an example of the operating state, in which the rubber artificial muscle 1 contracts in the radial direction and extends in the length direction, and the rubber artificial muscle 2 conversely expands in the radial direction and extends in the length direction. This shows the case shortened to .

このとき、ゴム人工筋1の移動端に接続されたロープ3
の巻き付き部はプーリ軸心から短径側になり、逆にゴム
人工筋2の移動端に接続されたロープ4の巻き付き部は
プーリ軸心から長径側になり、ゴム人工筋とプーリとで
成り立つ力学的関係は第2図と同様である。
At this time, the rope 3 connected to the moving end of the rubber artificial muscle 1
The wrapped part of the rope 4 is on the short diameter side from the pulley axis, and conversely, the wrapped part of the rope 4 connected to the moving end of the rubber artificial muscle 2 is on the long diameter side from the pulley axis, and consists of the rubber artificial muscle and the pulley. The mechanical relationship is the same as in FIG.

このように第7〜9図の実施例によれば、第1〜3図の
実施例と同様の効果が期待され、特に、アーム8の揺動
角が±90°以内の場合有効である。
As described above, the embodiment shown in FIGS. 7 to 9 is expected to have the same effects as the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and is particularly effective when the swing angle of the arm 8 is within ±90 degrees.

次に、本発明のさらに他の実施例を第10図ないし第1
2図を参照して説明する。
Next, still other embodiments of the present invention will be described in FIGS. 10 to 1.
This will be explained with reference to FIG.

ここに第10図は、本発明のさらに他の実施例に係る変
位変換装置の略示構成図、第11図は、その動作状態図
、第12図は、第10図の回転変位変換部の詳細を示す
斜視図である。図中、第4図と同一符号のものは、第4
〜6図の実施例と同等部分であるから、その説明を省略
する。
Here, FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a displacement converter according to still another embodiment of the present invention, FIG. 11 is a diagram of its operating state, and FIG. 12 is a diagram of the rotational displacement converter of FIG. 10. It is a perspective view showing details. In the figure, the same numbers as in Fig. 4 are
Since the parts are the same as those in the embodiment shown in FIGS.

第10〜12図の実施例で第4〜6図の実施例と異なる
ところは、プーリの構造であり、その詳細を第12図に
示す。
The embodiment shown in FIGS. 10 to 12 differs from the embodiment shown in FIGS. 4 to 6 in the structure of the pulley, the details of which are shown in FIG. 12.

5Dは、プーリ軸心が偏心位置にある1個の偏心プーリ
であり、ロープ21は、ゴム人工筋1の移動端に接続さ
れ、偏心プーリ5Dに巻き付けられたのちゴム人工筋2
の移動端に接続されている。
5D is one eccentric pulley whose pulley axis is at an eccentric position, and the rope 21 is connected to the moving end of the rubber artificial muscle 1, and after being wound around the eccentric pulley 5D, the rope 21 is attached to the rubber artificial muscle 2.
connected to the moving end of the

17は、ロープ21を偏心プーリ5Dに固定する止め具
である。
17 is a stopper that fixes the rope 21 to the eccentric pulley 5D.

第11図は、その動作状態の例を示したもので、ゴム人
工筋とプーリとで成り立つ力学的関係は、第5図あるい
は先の第8図と同様である。
FIG. 11 shows an example of the operating state, and the mechanical relationship established between the rubber artificial muscle and the pulley is the same as that in FIG. 5 or the previous FIG. 8.

このように第10〜12図の実施例によれば、第4〜6
図の実施例と同様の効果が期待でき、特に、先の第7〜
9図の実施例と同様、アーム8の揺動角が±90°以内
の場合有効である。
As described above, according to the embodiment shown in FIGS. 10 to 12, the fourth to sixth
The same effects as the embodiment shown in the figure can be expected, especially in the seventh to
Similar to the embodiment shown in FIG. 9, this is effective when the swing angle of the arm 8 is within ±90°.

なお、前記の実施例では、直動形アクチュエーりとして
ゴム人工筋を用いた例を説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、同様の効果が期待される他の可撓性ア
クチュエータの採用を妨げない。
In addition, in the above embodiment, an example was explained in which a rubber artificial muscle was used as a direct-acting actuator, but the present invention is not limited to this, and may be applied to other flexible actuators that are expected to have similar effects. Does not hinder recruitment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、可撓性アクチュ
エータにおける収縮力の低減を補償し、良好な回転トル
クを発生させうる変位変換装置を提供することができる
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a displacement conversion device that can compensate for the reduction in contraction force in a flexible actuator and generate good rotational torque.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る変位変換装置の略示
構成図、第2図は、その動作状態図、第3図は、第1図
の回転変位変換部の詳細を示す斜視分解図、第4図は、
本発明の他の実施例に係る変位変換装置の略示構成図、
第5図は、その動作状態図、第6図は、第4図の回転変
位変換部の詳細を示す斜視分解図、第7図は、本発明の
さらに他の実施例に係る変位変換装置の略示構成図、第
8図は、その動作状態図、第9図は、第7図の回転変位
変換部の詳細を示す斜視図、第10図は、本発明のさら
に他の実施例に係る変位変換装置の略示構成図、第11
図は、その動作状態図、第12図は第10図の回転変位
変換部の詳細を示す斜視図、第13図は、ゴム人工筋ア
クチュエータの特性図、第14図は、従来の変位変換装
置の略示構成図、第15図は、その動作状態図、第16
図は、第14図の装置の回転変位変換部の詳細を示す斜
視図である。 1.2・・・ゴム人工筋、3,4・・・ロープ、5A−
1゜5A−2,5B・・・螺旋状プーリ、5cm1.5
C−2,5D・・・偏心プーリ、6・・・支柱、7・・
・軸、8・・・アーム、11・・・ハンド、20,21
.・・・ロープ。 第 l 目 夢 2 図 第7圏 第 δ l
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a displacement converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram of its operating state, and FIG. 3 is a perspective view showing details of the rotational displacement converter of FIG. 1. The exploded view, Figure 4, is
A schematic configuration diagram of a displacement converting device according to another embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a diagram of its operating state, FIG. 6 is a perspective exploded view showing details of the rotational displacement converter shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a diagram of a displacement converter according to still another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic configuration diagram, FIG. 8 is a diagram of its operating state, FIG. 9 is a perspective view showing details of the rotational displacement converter of FIG. 7, and FIG. 10 is a diagram according to still another embodiment of the present invention. Schematic configuration diagram of displacement converting device, 11th
12 is a perspective view showing details of the rotational displacement converter shown in FIG. 10, FIG. 13 is a characteristic diagram of the rubber artificial muscle actuator, and FIG. 14 is a conventional displacement converter. 15 is a schematic configuration diagram of the system, and FIG.
14 is a perspective view showing details of the rotational displacement converter of the apparatus shown in FIG. 14. 1.2...Rubber artificial muscle, 3,4...Rope, 5A-
1゜5A-2,5B...Spiral pulley, 5cm1.5
C-2, 5D... Eccentric pulley, 6... Support column, 7...
・Axis, 8... Arm, 11... Hand, 20, 21
.. ···rope. 1st dream 2 Figure 7th circle δ l

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、圧力流体の流出入により伸縮動作する一対の可撓性
のアクチュエータと、この一対のアクチュエータの伸縮
にともなう直線運動を回転運動に変換する回転変位変換
部とを備えた変位変換装置において、前記回転変位変換
部に、直線運動を回転運動に変換する変換率が回転角に
より可変となる偏心手段を設けたことを特徴とする変位
変換装置。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、偏心手
段は、プーリ軸に垂直をなす面に対し逆鏡面対称に曲率
半径の増大する螺旋溝を備えた螺旋状プーリと、その螺
旋溝に1回あるいは複数回巻き付いて、一対の可撓性ア
クチュエータの各移動端に接続するロープとから構成さ
れたものである変位変換装置。 3、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、偏心手
段は、プーリ軸心が偏心位置にある偏心プーリと、これ
に1回あるいは複数回巻き付いて、一対の可撓性アクチ
ュエータの各移動端に接続するロープとから構成された
ものである変位変換装置。
[Claims] 1. A device comprising: a pair of flexible actuators that expand and contract due to the inflow and outflow of pressure fluid; and a rotational displacement converter that converts linear motion caused by the expansion and contraction of the pair of actuators into rotational motion. 1. A displacement converting device, wherein the rotational displacement converting section is provided with an eccentric means whose conversion rate for converting linear motion into rotational motion is variable depending on the rotation angle. 2. In the device described in claim 1, the eccentric means includes a helical pulley having a helical groove whose radius of curvature increases in reverse mirror symmetry with respect to a plane perpendicular to the pulley axis; A displacement converting device comprising a rope that is wrapped around one or more times and connected to each moving end of a pair of flexible actuators. 3. In the device described in claim 1, the eccentric means includes an eccentric pulley whose pulley shaft center is at an eccentric position, and is wound around the eccentric pulley once or multiple times to each moving end of the pair of flexible actuators. A displacement conversion device consisting of a rope connected to the
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7555969B2 (en) 2004-09-01 2009-07-07 Panasonic Corporation Joint driving device
JP2012501425A (en) * 2008-08-28 2012-01-19 レイセオン カンパニー Biomimetic mechanical fitting
JP2012051074A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Toyota Motor Corp Joint structure and robot with the joint structure
US8731716B2 (en) 2008-08-28 2014-05-20 Raytheon Company Control logic for biomimetic joint actuators
JP2016108883A (en) * 2014-12-09 2016-06-20 日立造船株式会社 Land-type floating body-type flap gate
JP2018003855A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 学校法人 中央大学 Pulley and link mechanism
FR3076708A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-19 Thierry Michel Jean Pierre Raballand MOTORIZED ALTERNATIVE PIVOT JOINT
KR102022537B1 (en) * 2018-05-17 2019-09-18 성균관대학교 산학협력단 Bidirectional soft actuating module

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7555969B2 (en) 2004-09-01 2009-07-07 Panasonic Corporation Joint driving device
US7798036B2 (en) 2004-09-01 2010-09-21 Panasonic Corporation Joint driving device
JP2012501425A (en) * 2008-08-28 2012-01-19 レイセオン カンパニー Biomimetic mechanical fitting
US8731716B2 (en) 2008-08-28 2014-05-20 Raytheon Company Control logic for biomimetic joint actuators
JP2012051074A (en) * 2010-09-01 2012-03-15 Toyota Motor Corp Joint structure and robot with the joint structure
JP2016108883A (en) * 2014-12-09 2016-06-20 日立造船株式会社 Land-type floating body-type flap gate
JP2018003855A (en) * 2016-06-27 2018-01-11 学校法人 中央大学 Pulley and link mechanism
FR3076708A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-19 Thierry Michel Jean Pierre Raballand MOTORIZED ALTERNATIVE PIVOT JOINT
KR102022537B1 (en) * 2018-05-17 2019-09-18 성균관대학교 산학협력단 Bidirectional soft actuating module

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