(57)【要約】【課題】単純な構造で、かつ性能も高く、安価な力検出装置を提供する。【解決手段】支持体１と受力体３との間に単軸力センサ２−１，２−２，２−３を設ける。単軸力センサ２−１，２−２，２−３は、受力体３と力伝達体４との結合点（原点Ｏ）を中心とする同一平面内の所定半径ｒの円周を１２０゜間隔で分割した点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を検出点とし、この検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に作用するＺ軸方向（支持体１に対して垂直な方向）への力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のみを検出する。この単軸力センサ２−１，２−２，２−３が検出する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３より、所定の演算式を用いて、受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求める。【選択図】  図１
2008096240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受力点に作用する検出対象の力を力伝達体を介して受ける受力体と、
この受力体と支持体との間に設けられ、前記支持体に対して垂直な方向をＺ軸方向として、また前記受力体の前記力伝達体との結合点を中心とする同一平面内の所定半径の円周における３個以上の各点を検出点として、これら各検出点に作用する前記Ｚ軸方向への力のみを検出する力センサと、
前記力センサが検出する力より、所定の演算式を用いて、前記受力点に作用する前記検出対象の力の互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分を求める力成分演算手段と
を備えることを特徴とする力検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載された力検出装置において、
前記受力体における各検出点は、前記所定半径の円周を等角度間隔で分割した各点とされている
ことを特徴とする力検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載された力検出装置において、
前記受力体は、前記検出点毎にその検出点を中心として所定の範囲を薄肉状としたダイアフラム部を有し、
前記力センサは、前記受力体のダイアフラム部にその端面を接して設けられている
ことを特徴とする力検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載された力検出装置において、
前記受力体は、前記各検出点にボールジョイントを備え、
前記力センサは、前記検出点に作用する前記Ｚ軸方向への力を前記ボールジョイントを介して検出する
ことを特徴とする力検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載された力検出装置において、
前記力伝達体と前記受力体との結合部に回転ジョイントが設けられている
ことを特徴とする力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受力点に作用する検出対象の力を検出する力検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の力検出装置として、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に変位可能な平行板バネによりＸ，Ｙ方向の十字形状体を構成し、十字各辺の平行板バネ上に歪みゲージを設けた力検出装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この力検出装置では、十字各辺の平行板バネ上に設けられた歪みゲージの出力より、十字中央に作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分を容易に検出することができる。しかし、この力検出装置は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に変位可能な平行板バネによる十字形状体を必要とし、構造が複雑化するという難点があった。
【０００４】
これに対し、特許文献２に示された力検出装置では、検出対象の力を受ける受力体の下方に支持体を配置し、受力体と支持体との間に少なくとも２本の力伝達体を設け、各力伝達体と支持体との結合部分に設けた静電容量素子式の多軸力センサの静電容量値の変化から、支持体に対して垂直な方向をＺ軸方向として、検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分を検出するようにしている。これにより、構造が単純となり、量産に適するものとなる。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２９２０２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３５４０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献２に示された力検出装置は、構造が単純とはなるが、静電容量素子式の多軸力センサを用いているため、高価となる。また、静電容量素子式の多軸力センサは、電気的なインピーダンスが高いため、ノイズが大きくなったり、周囲温度の影響を受け易い。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、単純な構造で、かつ性能も高く、安価な力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために本発明は、受力点に作用する検出対象の力を力伝達体を介して受ける受力体と、この受力体と支持体との間に設けられ、支持体に対して垂直な方向をＺ軸方向として、また受力体の力伝達体との結合点を中心とする同一平面内の所定半径の円周における３個以上の各点を検出点として、これら各検出点に作用するＺ軸方向への力のみを検出する力センサと、力センサが検出する力より、所定の演算式を用いて、受力点に作用する検出対象の力の互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分を求める力成分演算手段とを設けたものである。
【０００９】
この発明によれば、受力点を例えばＰ点とすると、このＰ点に作用する検出対象の力が力伝達体を介して受力体に与えられる。この受力体が受ける検出対象の力は、その受力体の力伝達体との結合点（原点Ｏ）を中心とする同一平面内の所定半径の円周における各検出点に分散して現れ、各検出点のＺ軸方向（支持体に対して垂直な方向）へ作用する力のみが力センサ（単軸力センサ）によって検出される。そして、この力センサが検出する力より、所定の演算式を用いて、受力点（Ｐ点）に作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）が求められる。
【００１０】
なお、本発明において、受力体の力伝達体との結合点の定義には、受力体の力伝達体と接する面を受力体の表面側とした場合、受力体の裏面側に位置する点も含まれるものとする。すなわち、受力体の力伝達体と接する面上の点ではなく、この面に対向する受力体の裏面側の面上の点も本発明でいう結合点のことを指す。
【００１１】
本発明では、例えば、原点Ｏを中心とする同一平面内の所定半径ｒの円周を１２０゜間隔で分割した各検出点をＰ１，Ｐ２，Ｐ３とし、力センサによって検出される各検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のＺ軸方向へ作用する力をＦ１，Ｆ２，Ｆ３とした場合、所定の演算式として下記の（１），（２），（３）式を用いて、受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ軸方向の力成分Ｆｘ、Ｙ軸方向の力成分Ｆｙ、Ｚ軸方向の力成分Ｆｚを求める。なお、下記の(１)，(２)式において、Ｌは原点Ｏから受力点ＰまでのＺ軸方向への距離とする。
【００１２】
【数１】
2008096240.tif 000003
【００１３】
なお、本発明では、受力体の各検出点において、その検出点を中心とするモーメント力が生じる場合が考えられる。このようなモーメント力を吸収するために、受力体の検出点毎にその検出点を中心として所定の範囲を薄肉状としたダイアフラム部を設け、このダイアフラム部に力センサの端面を接して設けるようにしたり、受力体の各検出点にボールジョイントを設け、このボールジョイントを介して各検出点に作用するＺ軸方向への力を力センサにより検出するようにしたりしてもよい。
【００１４】
また、本発明では、力伝達体をワークとし、このワークをハンドで把持して作業を行うような場合、受力点を中心とするモーメント力、特にＺ軸回りのモーメント力を受けることが考えられる。このようなモーメント力を吸収するために、力伝達体と受力体との結合部に回転ジョイントを設けるようにしてもよい。さらに、この力伝達体と受力体との結合部へ回転ジョイントを設けることと、受力体の各検出点毎にその検出点を含む所定の範囲を薄肉状とすることとを組み合わせてもよく、受力体の各検出点にボールジョイントを設けることとを組み合わせるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受力体の力伝達体との結合点を中心とする同一平面内の所定半径の円周における３個以上の各点を検出点とし、これら各検出点に作用するＺ軸方向への力のみを力センサで検出し、この力センサが検出する力より所定の演算式を用いて受力点に作用する検出対象のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分を求めるようにしたので、構造を単純化するとともに、力センサを静電容量素子を用いない単軸力センサとして、コストの低減を図ることができるようになる。また、電気的なインピーダンスを小さくし、ノイズや周囲温度の影響を受け難くして、性能を高めることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明に係る力検出装置の一実施の形態の要部を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図を示す。同図において、１はベースとなる支持体、２（２−１，２−２，２−３）は単軸力センサ、３は受力体、４は力伝達体、５は力成分演算部である。
【００１７】
この例において、力伝達体４は軸体とされており、その上端面４ａの点Ｐが検出対象の力が作用する受力点とされ、その下端面４ｂが受力体３の中心部に固定されている。また、支持体１および受力体３は円板状とされ、この支持体１と受力体３との間に、その上端面２ａを受力体１に接して、その下端面２ｂを支持体１に接して、単軸力センサ２−１，２−２，２−３が設けられている。
【００１８】
単軸力センサ２−１，２−２，２−３は、その軸方向へ作用する力のみを検出する力センサであり、受力体３と力伝達体４との結合点（原点Ｏ）を中心とする同一平面内の所定半径ｒの円周を１２０゜間隔（等角度間隔）で分割した点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を検出点とし、この検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に位置するように配置されている。
【００１９】
なお、この実施の形態では、受力体３の力伝達体４と接する面を受力体３の表面側とした場合、受力体３の裏面側に位置する点Ｏを受力体３と力伝達体４との結合点としている。受力体３の力伝達体４と接する面だけではなく、受力体３の厚みも含めて力伝達体４との結合部とみなせば、受力体３の裏面側に位置する点Ｏは受力体３と力伝達体４との結合点と言える。
【００２０】
これにより、単軸力センサ２−１，２−２，２−３は、支持体１に対して垂直な方向をＺ軸方向として、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に作用するＺ軸方向への力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のみを検出する。なお、この実施の形態では、単軸力センサ２（２−１，２−２，２−３）として、変位が極小の歪みゲージ式の力センサを用いている。この単軸力センサ２は、剛体で、受力点ＰにＸ，Ｙ，Ｚ方向の力が加わっても変形しない。
【００２１】
力成分演算部５は、単軸力センサ２−１，２−２，２−３が検出する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を入力とし、この力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３より、所定の演算式として下記の（４），（５），(６)の式を用いて、受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ軸方向の力成分Ｆｘ、Ｙ軸方向の力成分Ｆｙ、Ｚ軸方向の力成分Ｆｚを求める機能を有している。
【００２２】
【数２】
2008096240.tif 000004
【００２３】
〔演算式の導出について〕
上記の（４），（５），(６)の演算式は次のようにして導出したものである。
ＸＹＺの３次元空間において、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標位置は、下記の（７），（８），（９）式で表される（図２参照）。また、検出対象の力が作用する受力点ＰをＰ４とし、原点Ｏから受力点Ｐ４までの距離をＬとすると、受力点Ｐ４の座標位置は下記の（１０）式で表される（図３参照）。
【００２４】
【数３】
2008096240.tif 000005
【００２５】
ここで、各点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に作用する力をベクトルｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４とする。ｆ１，ｆ２，ｆ３のＺ軸方向の力成分は単軸力センサ２−１，２−２，２−３が検出する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３である。この力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を用いて受力点Ｐ４に作用する検出対象の力ｆ４のＸ軸方向の力成分ｆ４ｘ、Ｙ軸方向の力成分ｆ４ｙ、Ｚ軸方向の力成分ｆ４ｚを求める式を導出する。
【００２６】
この場合、力成分ｆ４ｘ，ｆ４ｙ，ｆ４ｚの導出には、静力学の力とモーメントの釣り合い関係を用いる。力の釣り合いは下記の（１１）式で表される。モーメントの釣り合いは下記の（１２）式で表される。なお、（１２）式において、Ｍｎは各点Ｐｎを中心として生じるモーメント力であり、Ｐｎ×ｆｎは各点Ｐｎに作用する力ｆｎにより原点Ｏを中心として生じるモーメント力である。
【００２７】
また、（１２）式において、Ｐｎ×ｆｎは、Ｐｎ点におけるＸ軸方向の座標位置をＰｎｘ、Ｙ軸方向の座標位置をＰｎｙ、Ｚ軸方向の座標位置をＰｎｚ、Ｐｎ点に作用するＸ軸方向の力成分をｆｎｘ、Ｙ軸方向の力成分をｆｎｙ、Ｚ軸方向の力成分をｆｎｚとすると、下記の（１３）式で表される。
【００２８】
【数４】
2008096240.tif 000006
【００２９】
ここで、各点Ｐｎにはモーメント力が生じないという条件を追加すると、上記（１２）式は下記の（１４）式となる。この（１４）式において、Ｐ１×ｆ１、Ｐ２×ｆ２、Ｐ３×ｆ３、Ｐ４×ｆ４は、上記（１３）式より、下記の（１５）式で表される。
【００３０】
【数５】
2008096240.tif 000007
【００３１】
この（１５）式において、Ｐ１×ｆ１、Ｐ２×ｆ２、Ｐ３×ｆ３、Ｐ４×ｆ４の加算値は０であるから、そのｘ，ｙ，ｚ成分毎の加算値も０となる。この場合、ｘ，ｙ，ｚ成分毎の加算値は、下記の（１６）式で示される。
【００３２】
【数６】
2008096240.tif 000008
【００３３】
この（１６）式から、受力点Ｐ４に作用する力ｆ４のＸ軸方向の力成分ｆ４ｘとＹ軸方向の力成分ｆ４ｙは、下記の（１７）式および（１８）式で表されるものとなる。また、（１１）式より、受力点Ｐ４に作用する力ｆ４のＺ軸方向の力成分ｆ４ｚは、下記の（１９）式で表されるものとなる。
【００３４】
【数７】
2008096240.tif 000009
【００３５】
ここで、受力点Ｐ４に作用する力ｆ４のＸ軸方向の力成分ｆ４ｘをＦｘ、Ｙ軸方向の力成分ｆ４ｙをＦｙ、Ｚ軸方向の力成分ｆ４ｚをＦｚとすると、ｆ１ｚは単軸力センサ２−１が検出する検出点Ｐ１に作用するＺ軸方向の力Ｆ１、ｆ２ｚは単軸力センサ２−２が検出する検出点Ｐ２に作用するＺ軸方向の力Ｆ２、ｆ３ｚは単軸力センサ２−３が検出する検出点Ｐ３に作用するＺ軸方向の力Ｆ３であるから、（１７）式は（４）式として表され、（１８）式は（５）式として表され、（１９）式は（６）式として表される。
【００３６】
このようにして、本実施の形態では、単軸力センサ２−１、２−２、２−３が検出する検出点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に作用するＺ軸方向の力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３から受力点Ｐ（Ｐ４）に作用する検出対象の力のＸ軸方向の力成分Ｆｘ、Ｙ軸方向の力成分Ｆｙ、Ｚ軸方向の力成分Ｆｚを求める演算式（４），（５），（６）を導出している。
【００３７】
〔動作〕
この力検出装置において、受力点Ｐに作用する検出対象の力は、力伝達体４を介して受力体３に与えられる。この受力体３が受ける検出対象の力は、受力体３と力伝達体４との結合点（原点Ｏ）を中心とする所定半径ｒの円周を１２０゜間隔で分割した検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に分散して現れ、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のＺ軸方向へ作用する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３のみが単軸力センサ２−１，２−２，２−３によって検出され、力成分演算部５へ送られる。
【００３８】
力成分演算部５は、単軸力センサ２−１，２−２，２−３から送られてくる力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３より、上記の演算式（４），（５），(６)を用いて、受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ軸方向の力成分Ｆｘ、Ｙ軸方向の力成分Ｆｙ、Ｚ軸方向の力成分Ｆｚを求める。
【００３９】
このようにして、本実施の形態では、単軸力センサ２−１，２−２，２−３が検出する力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から受力点Ｐに作用する検出対象のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求めるようにしているので、静電容量素子式の多軸力センサを用いる従来の方式と比較し、コストの低減を図ることができるようになる。また、電気的なインピーダンスを小さくし、ノイズや周囲温度の影響を受け難くして、性能を高めることができるようになる。
【００４０】
図４はこの力検出装置をロボットのアーム部の先端に適用した例を示す図である。この例では、力伝達体４をワークとし、このワーク４をハンド６で把持して、不図示の穴に挿入させる作業をロボットに行わせるようにしている。この場合、ワーク４はハンド６の内部に入り込み、その下端面４ｂが受力体３の中心部に当接することによって、受力点Ｐに作用する検出対象の力を受力体３に伝える。
【００４１】
このロボットへの適用例において、ワーク４と受力体３とは固定されておらず、作業が終了するとワーク４が受力体３から離れるが、ワーク４が受力体３に当接した状態も含めて、本発明では力伝達体と受力体とが結合された状態にあるものとする。すなわち、ワーク４が受力体３に固定された状態だけではなく、ワーク４が受力体３に当接した状態も結合状態であるとみなす。単軸力センサ２と支持体１および受力体３との結合も同様である。
【００４２】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にはモーメント力が生じないということを条件として、上記の演算式（４），（５），（６）を導出した。この場合、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にモーメント力が生じると、力成分演算部５で求められる受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに誤差が生じる。
【００４３】
そこで、実施の形態２では、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に生じるモーメント力を吸収するために、図５に示すように、受力体３の検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３毎にその検出点を中心として所定の範囲を薄肉状としたダイアフラム部３ａ，３ｂ，３ｃを設け、このダイアフラム部３ａ，３ｂ，３ｃに単軸力センサ２−１，２−２，２−３の端面を接して設けるようにする。
【００４４】
この場合、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に生じるモーメント力は、ダイアフラム部３ａ，３ｂ，３ｃの変形によって吸収され、力成分演算部５で求められる受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに誤差が生じ難くなる。
【００４５】
〔実施の形態３〕
実施の形態２では、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に生じるモーメント力を吸収するために受力体３にダイアフラム部３ａ，３ｂ，３ｃを設けたが、図６に示すように、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にボールジョイント７−１，７−２，７−３を設け、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に作用するＺ軸方向への力をボールジョイント７−１，７−２，７−３を介して単軸力センサ２−１，２−２，２−３によって検出するようにしてもよい。
【００４６】
この場合、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に生じるモーメント力は、ボールジョイント７−１，７−２，７−３の滑りによって吸収され、力成分演算部５で求められる受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに誤差が生じ難くなる。
【００４７】
〔実施の形態４〕
図４に示されるように、力伝達体４をワークとし、このワーク４をハンド６で把持して作業を行うような場合、受力点Ｐを中心とするモーメント力、特にＺ軸回りのモーメント力を受けることが考えられる。そこで、実施の形態４では、このようなモーメント力を吸収するために、図７に示すように、ワーク４と受力体３との結合部に回転ジョイント８を設けるようにする。
【００４８】
回転ジョイント８は、回転軸受とスラスト軸受で構成され、Ｚ軸方向の荷重を受けつつ、Ｚ軸周りのモーメント力を受けたときには回転する。これによって、受力点Ｐを中心とするＺ軸回りのモーメント力が吸収され、力成分演算部５で求められる受力点Ｐに作用する検出対象の力のＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向の力成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚに誤差が生じ難くなる。
【００４９】
なお、実施の形態２（図５）や実施の形態３（図６）においても、実施の形態４と同様に、ワーク４と受力体３との結合部に回転ジョイント８を設けるようにしてもよい。
【００５０】
また、上述した実施の形態１〜４では、受力体３の原点Ｏを中心とする所定半径ｒの円周を１２０゜間隔で分割した点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を検出点としたが、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は必ずしも１２０゜間隔（等角度間隔）で設けなくてもよい。すなわち、検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を所定半径ｒの円周上に、不等角度間隔で設けるようにしてもよい。また、検出点はＰ１，Ｐ２，Ｐ３の３つに限られるものではなく、さらにその数を増やすようにしてもよい。
【００５１】
上記（１１）式と（１２）式を一般化してＸ，Ｙ，Ｚの各成分からＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求めると、下記に示す（２０）式が導出できる。この式から、複数の検出点を原点Ｏの同一平面上に自由に配置しても、理論的には受力点Ｐの力の３軸成分を求めることが可能である。但し、各検出点でモーメントを生じない事が条件となる。
【００５２】
【数８】
2008096240.tif 000010
【００５３】
但し、この（２０）式において、力検出点の数：Ｎ個、力検出点の座標：（Ｐｎｘ，Ｐｎｙ，０）、力検出点の力：（ｆｎｘ，ｆｎｙ，ｆｎｚ）、受力点Ｐの座標：（０，０，Ｌ），Ｌ≠０、受力点Ｐの力：（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）、力検出点および受力点Ｐ回りのモーメント：０、とする。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る力検出装置の一実施の形態の要部を示す平面図および側面図である。
【図２】この力検出装置における検出点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標位置を示す図である。
【図３】この力検出装置における検出点Ｐ４の座標位置を示す図である。
【図４】この力検出装置をロボットのアーム部の先端に適用した例（実施の形態１）を示す図である。
【図５】受力体の検出点にダイアフラム部を設けた例（実施の形態２）を示す図である。
【図６】受力体の検出点にボールジョインとを設けた例（実施の形態３）を示す図である。
【図７】ワーク（力伝達体）と受力体との結合部に回転ジョインとを設けた例（実施の形態４）を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…支持体、２（２−１，２−２，２−３）…単軸力センサ、２ａ…上端面、２ｂ…下端面、３…受力体、３ａ，３ｂ，３ｃ…ダイアフラム部、４…力伝達体（ワーク）、４ａ…上端面、４ｂ…下端面、５…力成分演算部、Ｏ…結合点（原点）、Ｐ（Ｐ４）…受力点、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…検出点、６…ハンド、７（７−１，７−２，７−３）…ボールジョイント、８…回転ジョイント。
【図１】
2008096240.tif 000011
【図２】
2008096240.tif 000012
【図３】
2008096240.tif 000013
【図４】
2008096240.tif 000014
【図５】
2008096240.tif 000015
【図６】
2008096240.tif 000016
【図７】
2008096240.tif 000017