(57)【要約】【課題】本発明はワイヤを用いて駆動力を伝達して移動部の慣性や摩擦が小さく、高速、高加減速で移動可能な多軸駆動装置及び移動部の慣性や摩擦が小さくかつ剛性の高い多軸力を提示する多軸力提示装置を提供する。【解決手段】多軸力提示装置１は、所定方向に並進移動する第１軸Ｐ１と、第１軸Ｐ１に対して所定方向に回転動作または並進移動する第２軸Ｐ２と、を有し、第２軸Ｐ２のモータが、第１軸Ｐ１の移動とは独立してワイヤによる閉ループ駆動で第２軸Ｐ２を駆動し、第１軸Ｐ１の移動による第２軸Ｐ２の駆動に対する影響を中間プーリ４で補償する。したがって、第１軸Ｐ１が移動することによる第２軸Ｐ２の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸Ｐ１方向および第２軸Ｐ２方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸Ｐ２の追加による第１軸Ｐ１の質量の増加を抑えて、軽い操作性を実現する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備えた多軸駆動装置であって、前記第２軸の駆動手段は、前記第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えていることを特徴とする多軸駆動装置。
【請求項２】
多軸の各方向の力の作用内容を提示する多軸力提示装置であって、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備え、当該第２軸の駆動手段が、前記第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償することを特徴とする多軸力提示装置。
【請求項３】
前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸が当該中間プーリを並進移動させ、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリの小径部に架け回されて当該小径部を駆動し、当該小径部の駆動で駆動される当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤが同じ側になる状態で掛け回されていることを特徴とする請求項１記載の多軸駆動装置または請求項２記載の多軸力提示装置。
【請求項４】
前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸により駆動されるワイヤが当該中間プーリの小径部に架け回されて当該小径部を駆動し、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの大径部と小径部に架け回されている各ワイヤが当該中間プーリの中心軸に対して同じ側になる状態で掛け回されていることを特徴とする請求項１記載の多軸駆動装置または請求項２記載の多軸力提示装置。
【請求項５】
前記補償手段は、外径比が同径の同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸の移動により駆動されるワイヤにより当該中間プーリが駆動され、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリに連結されて当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリに架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤが反対側になる状態で掛け回されていることを特徴とする請求項１記載の多軸駆動装置または請求項２記載の多軸力提示装置。
【請求項６】
前記多軸駆動装置または前記多軸力提示装置は、前記第１軸及び前記第２軸とは異なる方向の第３軸を有し、当該第３軸の駆動手段が、前記第１軸または前記第２軸とは独立して移動し、ワイヤによる閉ループ駆動により前記第３軸を駆動し、前記第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えていることを特徴とする請求項１、請求項３から請求項５のいずれかに記載の多軸駆動装置または請求項２、請求項３から請求項５のいずれかに記載の多軸力提示装置。
【請求項７】
前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な第２中間プーリであり、前記第２軸を駆動するワイヤが当該第２中間プーリを並進移動させ、前記第３軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該第２中間プーリの小径部を駆動し、当該第２中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第３軸を駆動し、当該第２中間プーリの中心軸に対して前記各ワイヤが同じ側になる状態で架け回されていることを特徴とする請求項６記載の多軸駆動装置または多軸力提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多軸駆動装置及び多軸力提示装置に関し、詳細には、ワイヤを用いて駆動力を伝達して移動部の慣性や摩擦が小さく、高速、高加減速で移動可能な多軸駆動装置及びワイヤを用いて駆動力を伝達して移動部の慣性や摩擦が小さくかつ剛性の高い多軸力を提示する多軸力提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、バーチャルリアリティ技術の発達に伴って、触力覚をも提示するハプティックデバイスが出現しており、例えば、SensAble Technologies社のPHANToM等がある。
【０００３】
このハプティックデバイスは、ワイヤを用いてモータの駆動力を伝達しており、操作部が非常に軽く動いて、バックドライバビリティが非常に高いのが特徴であるが、回転体を用いたシリアルリンクタイプのマニピュレータであるため、操作部の位置が回転軸から離れるのに伴って発生力や剛性が低下し、また、動作領域内において均一ではない等の問題がある。特に、動作範囲が狭く、発生力が小さいため、大きな移動ストロークや発生力の要求される対象には不向きである。
【０００４】
また、従来、６自由度を実現するハプティックデバイスとしては、特許文献２に記載の６軸フォースフィードバックを有する力覚インタフェース装置等がある。この従来技術は、パラレルリンク機構を利用したものであり、提示可能な自由度と剛性が高いという特徴があるが、パラレルリンク機構の制約から動作可能なストロークがそれほど大きくなく、また、各モータの変位（またはトルク）と手先の各自由度の変位（または力・トルク）間の関係が複雑に絡んでいるため、計算量が多く、処理装置の負荷が大きいという問題があった。
【０００５】
また、従来、直行軸型のハプティックデバイスとしては、特許文献２や特許文献３に示されるようなパッシブ型力覚提示装置がある。
【０００６】
この特許文献２の実施例に記載されているワイヤ駆動機構は、力を発生させる力発生部（クラッチやブレーキ等）が操作部とともに移動する構成となっており、大きな力を発生させたい場合、移動部の質量が大きくなり、バックドライバビリティ（無負荷状態では軽く動かせること）の動作が悪いという問題がある。
【０００７】
また、特許文献３には、ワイヤおよびスプライン軸を利用した剛性の高い３自由度のハプティックデバイスが示されており、駆動モータは、全て固定したベースに取り付けられた構成となっている。ところが、長いスプライン軸の回転慣性により、移動部の慣性が大きくなり、やはりバックドライバビリティの動作が悪いという問題がある。
【０００８】
一方、ロボット等の多軸駆動装置においても、高速・高加減速で動かすために、出力の大きいモータにすると、移動部の質量も大きくなり、その結果、さらに大きいモータが必要になるという悪循環の問題がある。
【０００９】
そして、従来から、移動部を軽く高速で動かすために、ワイヤやベルトを用いてモータの駆動力を伝達する機構が数多く提案されている（特許文献４等参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−１４８３８２号公報
【００１１】
【特許文献２】特開２０００−３２２１３１号公報
【特許文献３】ＵＳＰ６０４６５６３号公報
【特許文献４】特第３１０９４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来技術にあっては、動作範囲や発生力、バックドライバビリティ及び多軸を独立で駆動する上で、改良の必要があった。
【００１３】
例えば、特許文献４では、各軸にモータを配置することなく、１個のモータと２個のクラッチおよびワイヤとプーリを用いてＸＹＺの３軸駆動機構を実現しているが、この３軸駆動機構では、ｚ軸またはｙ軸方向に移動させたい場合、複数の軸の駆動プーリを同時に同方向に回転させる必要がある。すなわち、各軸の移動量が干渉し合うため、各軸を別々のモータを用いて独立に駆動させたい場合や力覚提示デバイスとして用いる場合には問題があった。
【００１４】
そこで、請求項１記載の発明は、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を有し、第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立してワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償することにより、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動し、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑え、加速・減速を大きくして、高速の運動を行うことのできる多軸駆動装置を提供することを目的としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、多軸の各方向の力の作用内容を提示するに際して、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備え、当該第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償することにより、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動し、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑え、負荷がない状態で軽い操作性を実現することのできる多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【００１６】
請求項３記載の発明は、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸で当該中間プーリを並進移動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、当該小径部の駆動で駆動される当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを同じ側になる状態で架け回すことにより、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動し、また、中間プーリを第１軸と一体として、構成を単純化することのできる多軸駆動装置または多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【００１７】
請求項４記載の発明は、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの大径部と小径部に架け回されている各ワイヤを当該中間プーリの中心軸に対して同じ側になる状態で掛け回すことにより、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動し、また、中間プーリが第１軸の並進移動部とともに移動しないようにし、第１軸の質量増加を抑えることのできる多軸駆動装置または多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【００１８】
請求項５記載の発明は、補償手段を、外径比が同径の同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸の移動により駆動されるワイヤにより当該中間プーリを駆動し、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリに連結させて当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリに架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを反対側になる状態で掛け回すことにより、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動し、また、中間プーリが第１軸とともに移動しないようにし、第１軸の質量増加を抑えて、中間プーリの形状を単純で、小径化して、小型化することのできる多軸駆動装置または多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【００１９】
請求項６記載の発明は、多軸駆動装置または多軸力提示装置を、第１軸及び第２軸とは異なる方向の第３軸を有し、当該第３軸の駆動手段が、第１軸または第２軸とは独立して移動し、ワイヤによる閉ループ駆動により第３軸を駆動し、第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えているものとすることにより、第３軸の追加による第１軸の質量の増加を抑え、多軸駆動装置での、加速・減速を大きくして、高速の運動を実現するとともに、第１軸の動作ストロークを長くしても、発生力や慣性をそのまま維持して、特に大きい動作範囲の要求される動作を実現する多軸駆動装置を提供し、また、多軸力提示装置での負荷がない状態での軽い操作性を実現するとともに、第１軸〜第３軸の各軸方向の発生力・移動量を独立させて、発生力や慣性の場所によるムラをなくして均一化し、性能を向上させることのできる多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【００２０】
請求項７記載の発明は、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な第２中間プーリとし、第２軸を駆動するワイヤで当該第２中間プーリを並進移動させ、第３軸の駆動手段により駆動されるワイヤで当該第２中間プーリの小径部を駆動させ、当該第２中間プーリの大径部に架け回されたワイヤで第３軸を駆動させ、当該第２中間プーリの中心軸に対して各ワイヤを同じ側になる状態で架け回すことにより、質量の増加を最小限に抑制しつつ、第３軸を独立駆動する多軸駆動装置または多軸力提示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１記載の発明の多軸駆動装置は、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備えた多軸駆動装置であって、前記第２軸の駆動手段は、前記第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えていることにより、上記目的を達成している。
【００２２】
上記構成によれば、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を有し、第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立してワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償するので、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑えることができ、加速・減速を大きくして、高速の運動を行うことができる。
【００２３】
請求項２記載の発明の多軸力提示装置は、多軸の各方向の力の作用内容を提示する多軸力提示装置であって、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備え、当該第２軸の駆動手段が、前記第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償することにより、上記目的を達成している。
【００２４】
上記構成によれば、請求項２記載の発明は、多軸の各方向の力の作用内容を提示するに際して、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備え、当該第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償するので、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑えることができ、負荷がない状態で軽い操作性を実現することができる。
【００２５】
上記各場合において、例えば、請求項３に記載するように、前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸が当該中間プーリを並進移動させ、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリの小径部に架け回されて当該小径部を駆動し、当該小径部の駆動で駆動される当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤが同じ側になる状態で掛け回されているものであってもよい。
【００２６】
上記構成によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸で当該中間プーリを並進移動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、当該小径部の駆動で駆動される当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを同じ側になる状態で架け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリを第１軸と一体として、構成を単純化することができる。
【００２７】
また、例えば、請求項４に記載するように、前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸により駆動されるワイヤが当該中間プーリの小径部に架け回されて当該小径部を駆動し、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの大径部と小径部に架け回されている各ワイヤが当該中間プーリの中心軸に対して同じ側になる状態で掛け回されているものであってもよい。
【００２８】
上記構成によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの大径部と小径部に架け回されている各ワイヤを当該中間プーリの中心軸に対して同じ側になる状態で掛け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリが第１軸の並進移動部とともに移動しないようにすることができ、第１軸の質量増加を抑えることができる。
【００２９】
さらに、例えば、請求項５に記載するように、前記補償手段は、外径比が同径の同軸プーリを有し前記第１軸方向に並進移動可能な中間プーリであり、前記第１軸の移動により駆動されるワイヤにより当該中間プーリが駆動され、前記第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該中間プーリに連結されて当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリに架け回されたワイヤが前記第２軸に連結されて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤが反対側になる状態で掛け回されているものであってもよい。
【００３０】
上記構成によれば、補償手段を、外径比が同径の同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸の移動により駆動されるワイヤにより当該中間プーリを駆動し、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリに連結させて当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリに架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを反対側になる状態で掛け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリが第１軸とともに移動しないようにすることができ、第１軸の質量増加を抑えて、中間プーリの形状を単純で、小径化して、小型化することができる。
【００３１】
また、例えば、請求項６に記載するように、前記多軸駆動装置または前記多軸力提示装置は、前記第１軸及び前記第２軸とは異なる方向の第３軸を有し、当該第３軸の駆動手段が、前記第１軸または前記第２軸とは独立して移動し、ワイヤによる閉ループ駆動により前記第３軸を駆動し、前記第１軸の移動による前記第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えているものであってもよい。
【００３２】
上記構成によれば、多軸駆動装置または多軸力提示装置を、第１軸及び第２軸とは異なる方向の第３軸を有し、当該第３軸の駆動手段が、第１軸または第２軸とは独立して移動し、ワイヤによる閉ループ駆動により第３軸を駆動し、第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えているものとしているので、第３軸の追加による第１軸の質量の増加を抑え、多軸駆動装置での、加速・減速を大きくして、高速の運動を実現することができるとともに、第１軸の動作ストロークを長くしても、発生力や慣性をそのまま維持して、特に大きい動作範囲の要求される動作を実現する多軸駆動装置を提供することができ、また、多軸力提示装置での負荷がない状態での軽い操作性を実現することができるとともに、第１軸〜第３軸の各軸方向の発生力・移動量を独立させて、発生力や慣性の場所によるムラをなくして均一化することができ、多軸力提示装置の性能を向上させることができる。
【００３３】
さらに、例えば、請求項７に記載するように、前記補償手段は、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な第２中間プーリであり、前記第２軸を駆動するワイヤが当該第２中間プーリを並進移動させ、前記第３軸の駆動手段により駆動されるワイヤが当該第２中間プーリの小径部を駆動し、当該第２中間プーリの大径部に架け回されたワイヤが前記第３軸を駆動し、当該第２中間プーリの中心軸に対して前記各ワイヤが同じ側になる状態で架け回されているものであってもよい。
【００３４】
上記構成によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な第２中間プーリとし、第２軸を駆動するワイヤで当該第２中間プーリを並進移動させ、第３軸の駆動手段により駆動されるワイヤで当該第２中間プーリの小径部を駆動させ、当該第２中間プーリの大径部に架け回されたワイヤで第３軸を駆動させ、当該第２中間プーリの中心軸に対して各ワイヤを同じ側になる状態で架け回しているので、質量の増加を最小限に抑制しつつ、第３軸を独立駆動することができる。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１記載の発明の多軸駆動装置によれば、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を有し、第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立してワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償するので、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑えることができ、加速・減速を大きくして、高速の運動を行うことができる。
【００３６】
請求項２記載の発明の多軸力提示装置によれば、請求項２記載の発明は、多軸の各方向の力の作用内容を提示するに際して、所定の方向に並進移動する第１軸と、当該第１軸に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸と、を備え、当該第２軸の駆動手段が、第１軸の移動とは独立し、ワイヤによる閉ループ駆動で当該第２軸を駆動し、当該第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償手段で補償するので、第１軸が移動することによる第２軸の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸方向および第２軸方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸の追加による第１軸の質量の増加を抑えることができ、負荷がない状態で軽い操作性を実現することができる。
【００３７】
請求項３記載の多軸駆動装置及び多軸力提示装置によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸で当該中間プーリを並進移動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、当該小径部の駆動で駆動される当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動し、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを同じ側になる状態で架け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリを第１軸と一体として、構成を単純化することができる。
【００３８】
請求項４記載の多軸駆動装置及び多軸力提示装置によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸により駆動されるワイヤを当該中間プーリの小径部に架け回させて当該小径部を駆動させ、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリの大径部に架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの大径部と小径部に架け回されている各ワイヤを当該中間プーリの中心軸に対して同じ側になる状態で掛け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリが第１軸の並進移動部とともに移動しないようにすることができ、第１軸の質量増加を抑えることができる。
【００３９】
請求項５記載の多軸駆動装置及び多軸力提示装置によれば、補償手段を、外径比が同径の同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な中間プーリとし、第１軸の移動により駆動されるワイヤにより当該中間プーリを駆動し、第２軸の駆動手段により駆動されるワイヤを当該中間プーリに連結させて当該中間プーリを並進移動させ、当該中間プーリに架け回されたワイヤを第２軸に連結させて当該第２軸を駆動させ、当該中間プーリの中心軸に対して当該各ワイヤを反対側になる状態で掛け回しているので、最小限の質量増加で第２軸を独立駆動することができ、また、中間プーリが第１軸とともに移動しないようにすることができ、第１軸の質量増加を抑えて、中間プーリの形状を単純で、小径化して、小型化することができる。
【００４０】
請求項６記載の多軸駆動装置及び多軸力提示装置によれば、多軸駆動装置または多軸力提示装置を、第１軸及び第２軸とは異なる方向の第３軸を有し、当該第３軸の駆動手段が、第１軸または第２軸とは独立して移動し、ワイヤによる閉ループ駆動により第３軸を駆動し、第１軸の移動による第２軸の駆動に対する影響を補償する補償手段を備えているものとしているので、第３軸の追加による第１軸の質量の増加を抑え、多軸駆動装置での、加速・減速を大きくして、高速の運動を実現することができるとともに、第１軸の動作ストロークを長くしても、発生力や慣性をそのまま維持して、特に大きい動作範囲の要求される動作を実現する多軸駆動装置を提供することができ、また、多軸力提示装置での負荷がない状態での軽い操作性を実現することができるとともに、第１軸〜第３軸の各軸方向の発生力・移動量を独立させて、発生力や慣性の場所によるムラをなくして均一化することができ、多軸力提示装置の性能を向上させることができる。
【００４１】
請求項７記載の多軸駆動装置及び多軸力提示装置によれば、補償手段を、外径比が２：１の伴って回転する大径部と小径部の２つの同軸プーリを有し第１軸方向に並進移動可能な第２中間プーリとし、第２軸を駆動するワイヤで当該第２中間プーリを並進移動させ、第３軸の駆動手段により駆動されるワイヤで当該第２中間プーリの小径部を駆動させ、当該第２中間プーリの大径部に架け回されたワイヤで第３軸を駆動させ、当該第２中間プーリの中心軸に対して各ワイヤを同じ側になる状態で架け回しているので、質量の増加を最小限に抑制しつつ、第３軸を独立駆動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００４３】
図１〜図４は、本発明の多軸駆動装置及び多軸力提示装置の第１の実施例を示す図であり、図１は、本発明の多軸駆動装置及び多軸力提示装置の第１の実施例を適用した２自由度を有する多軸駆動装置を用いた多軸力提示装置１の要部斜視図である。
【００４４】
図１において、多軸力提示装置１は、図１の左右方向（第１軸Ｐ１方向）に図示しない直線ガイドで案内支持されている第１ベース２の上面側に、第２軸駆動プーリ３が回転自在に軸支されており、第１ベース２の下面側に、中間プーリ４が第１ベース２に取り付けられた図示しない中間プーリ軸を介して回転自在に支持されている。
【００４５】
第２軸駆動プーリ３の上面には、第２軸Ｐ２となるノブ５が取り付けられているが、ノブ５に限るものではなく、ハンドル、ペン等の所望のものを取り付けることができる。
【００４６】
中間プーリ（補償手段）４は、同軸の中間プーリ軸に外径比が２：１の大中間プーリ４ａと小中間プーリ４ｂが一体として連結されて、伴って回転する構成となっている。
【００４７】
第１ベース２には、第１ワイヤ６の両端が連結されており、第１ワイヤ６は、第１ベース２を挟んで、第１軸Ｐ１方向に所定間隔空けて配設されている第１駆動プーリ７とアイドルプーリ８とにループ状に架け回されている。
【００４８】
第１ベース２は、第１駆動プーリ７が回転駆動されると、第１駆動プーリ７とアイドルプーリ８とにループ状に架け回されている第１ワイヤ６が回転移動して、当該第１ワイヤ６により、第１軸Ｐ１方向に移動され、また、第１軸Ｐ１方向の力が発生される。
【００４９】
第２軸駆動プーリ３には、ワイヤである第２軸駆動ワイヤ９の両端が連結されているとともに、所定量巻き付けられ、第２軸駆動ワイヤ９は、第２軸駆動プーリ３を挟んで所定間隔空けて第１軸Ｐ１方向に１対配設されているアイドルプーリ１０、１１にループ状に架け回されているとともに、中間プーリ４の大中間プーリ４ａにも巻き付けられている。
【００５０】
中間プーリ４のうち小中間プーリ４ｂには、第２ワイヤ１２が巻き付けられており、第２ワイヤ１２は、小中間プーリ４ｂを挟んで所定間隔空けて第１軸Ｐ１方向に配設されている第２駆動プーリ１３とアイドルプーリ１４に架け回されているとともに、連結部１２ａでその両端が連結されている。
【００５１】
そして、多軸力提示装置１は、第１駆動プーリ７及び第２駆動プーリ１３は、それぞれ図示しない第１モータと第２モータにカップリング等で接続されており、各モータには、回転角度検出器、例えば、ロータリエンコーダ等が取り付けられている。また、図１は、多軸駆動装置及び多軸力提示装置１を模式的に示した図であり、実際の設計においては、必要とする動作ストロークや駆動力に応じて、各プーリの径やワイヤの長さを適切に設定する。
【００５２】
次に、本実施例の作用を説明する。まず、上記構成の多軸駆動装置を用いた多軸力提示装置１の動作原理を図２及び図３に基づいて説明する。
【００５３】
図２は、中間プーリ２０がベース２１に回転自在に取り付けられており、中間プーリ２０は、２：１の径の比を有する大中間プーリ２０ａと小中間プーリ２０ｂが回転自在にベース２１に取り付けられているものとし、ベース２１に、ワイヤ２２が連結され、大中間プーリ２０ａにワイヤ２３が、小中間プーリ２０ｂにワイヤ２４が、それぞれ巻き付けられているものとする。また、ワイヤ２２とワイヤ２３がプーリを挟んで同じ側になるように架け回されている。
【００５４】
すなわち、図２は、ベース２１が図１の第１ベース２に、中間プーリ２０が図１の中間プーリ４に、ワイヤ２２、ワイヤ２３、ワイヤ２４が、それぞれ第１ワイヤ６、第２軸駆動ワイヤ９、第２ワイヤ１２に相当する。
【００５５】
そして、いま、ワイヤ２２、ワイヤ２３、ワイヤ２４の移動量を、それぞれａ、ａ’、ｂとし、中間プーリ２０の半径、すなわち、大中間プーリ２０ａと小中間プーリ２０ｂの半径を、それぞれ２ｒ及びｒとし、中間プーリ２０の回転角をθとすると、ワイヤ２２、ワイヤ２３及びワイヤ２４の移動量の関係は、次式で示すことができる。
【００５６】
ａ’＝ａ＋２ｒ・θ・・・（１）
ｂ＝ａ＋ｒ・θ・・・（２）
上記式から、次式が導かれる。
【００５７】
ａ’＝２ｂ−ａ・・・（３）
ただし、中間プーリ２０とワイヤ２３、２４との間に滑りが発生していないものとする。
【００５８】
また、図３は、中間プーリ３０がベース３１に回転自在に取り付けられており、中間プーリ３０が同じ径となっていて、回転自在にベース３１に取り付けられていて、中間プーリ３０にワイヤ３２とワイヤ３３が巻き付けられ、ベース３１に、ワイヤ３４が連結されているものとする。また、ワイヤ３２とワイヤ３３がプーリを挟んで反対側になるように架け回されている。
【００５９】
この場合のワイヤ３２、ワイヤ３３及びワイヤ３４の移動量を、それぞれａ、ａ’、ｂとすると、これらの移動量ａ、ａ’、ｂの間には、上記同様に、以下で示す関係が成立する。
【００６０】
ａ’＝２ｂ−ａ・・・（３）
以上の動作原理から分かるように、図１に示した多軸力提示装置１は、第１駆動プーリ７が角度α回転したときの第１ワイヤ６の移動量をａ、第２駆動プーリ１３が角度β回転したときの第２ワイヤ１２の移動量をｂ、第２軸駆動プーリ３の回転角をβ’、中間プーリ４の回転角度をθ１としたとき、第１駆動プーリ７が角度α回転し、第２駆動プーリ１３が角度β回転すると、第２軸駆動ワイヤ９は、図１に矢印で示す向きに、ａ−２ｂ移動し、第１ベース２が移動量ａだけ移動する。
【００６１】
したがって、第１軸Ｐ１の第１ベース２とともに移動する第２軸Ｐ２の回転角度、すなわち、ノブ５の回転角度β’は、移動量ｂに比例する。
【００６２】
すなわち、第２軸Ｐ２の回転角度β’は、第１軸Ｐ１の移動量ａに左右されず、第２軸駆動プーリ３の回転角度βに比例させることができる。
【００６３】
すなわち、本実施例の多軸力提示装置１は、所定の方向に並進移動する第１軸Ｐ１と、第１軸Ｐ１に対して所定の方向に回転動作または並進移動する第２軸Ｐ２と、を有し、第２軸Ｐ２の駆動手段であるモータが、第１軸Ｐ１の移動とは独立して第２軸駆動ワイヤ９による閉ループ駆動で第２軸Ｐ２を駆動し、第１軸Ｐ１の移動による第２軸Ｐ２の駆動に対する影響を中間プーリ４で補償している。
【００６４】
したがって、第１軸Ｐ１が移動することによる第２軸Ｐ２の駆動トルクまたは変位への影響を相殺して、第１軸Ｐ１方向および第２軸Ｐ２方向の発生力または移動量を独立に駆動することができ、また、第２軸Ｐ２の追加による第１軸Ｐ１の質量の増加を抑えることができ、加速・減速を大きくして、高速の運動を行うことができる。
【００６５】
上記多軸力提示装置１の機構を多軸駆動装置である回転軸付の移動ステージとして利用すると、第１軸Ｐ１及び第２軸Ｐ２の回転角度及びトルクを、第１駆動プーリ７及び第２駆動プーリ１３を駆動する第１モータ及び第２モータで独立にコントロールすることができ、また、移動部分に質量の大きいモータを必要としないため、高速、高加減速の運転を行うことができる。
【００６６】
また、多軸力提示装置１は、第２軸Ｐ２には、上述のように、ノブ５だけでなく、ハンドル、ペン等の所望のものを取り付けることができるが、図１では単純なノブ形状のものを取り付けた例を示している。
【００６７】
ノブ５内部にはベアリングが内蔵されており、第２軸Ｐ２の回転トルクはトルクとして手先に伝わらないようにしてある。第２軸Ｐ２の動作範囲は、ノブ５の移動方向が第１軸Ｐ１と直交する位置を中心に±２０度程度であれば第１軸Ｐ１との干渉は問題とならない。
【００６８】
例えば、バーチャルリアリティ分野における力覚提示では、図４に示すような流れで、制御することで、操作部に力を提示することができる。
【００６９】
すなわち、多軸力提示装置１は、各位置検出器１ａからの入力と仮想物体のデータ１ｂに基づいて、仮想物体等から受ける反力を、中央演算装置１ｃで各軸のモータの駆動トルクを計算して、モータドライバ１ｄに出力し、モータドライバ１ｄにより各モータ１ｅに電流を流して、各モータ１ｅにトルクを発生させるというサイクルを高速（通常、１ｋＨｚ以上）で処理することにより、さまざまな力覚を発生させる。
【００７０】
そして、上記実施例の構成の多軸力提示装置１では、第１軸Ｐ１方向には大きな移動ストロークと発生力を持たせることができ、例えば、引き出しの押し引き動作の力覚提示シミュレーション等を行うことができる。
【００７１】
なお、２自由度を有する多軸力提示装置としては、上記実施例に示した構成に限るものではなく、例えば、図５に示すように、中間プーリの取り付け方向が異なっていてもよい。なお、図５では、図１と同様の構成部分には、同一の符号を付している。
【００７２】
すなわち、図５において、この多軸力提示装置４０は、第１ベース２の下面に垂直方向に固定されたガイド４１に、大中間プーリ４ａと小中間プーリ４ｂを有する中間プーリ４が垂直方向に取り付けられている。また、第１ベース２の上面には、第２軸Ｐ２に回転ハンドル４２が取り付けられている。
【００７３】
この多軸力提示装置４０では、回転ハンドル４２に発生する回転トルク及び回転角を、第２軸モータにより、第１軸Ｐ１とは独立に提示することができる。
【００７４】
さらに、２自由度を有する多軸力提示装置としては、図６に示すように、中間プーリとして、同径のプーリを利用したもので、また、第２軸Ｐ２が、並進軸タイプのものであってもよい。なお、図６では、図１と同様の構成部分には、同一の符号を付している。
【００７５】
すなわち、図６において、この多軸力提示装置５０は、第１ベース２の側面に移動可能な第２軸Ｐ２が取り付けられており、第２軸Ｐ２は、当該第２軸Ｐ２の移動方向に配設された第２軸駆動プーリ５１と第１ベース２を挟んで１対配設されたアイドルプーリ５２、５３、中間プーリベース５４の両側に設けられた同径の中間プーリ５５、５６の一方に巻き付けられた第２軸駆動ワイヤ５７により移動される。第１ベース２には、第１ワイヤ６の両端が連結されており、第１ワイヤ６は、第１ベース２を挟んで、第１軸Ｐ１方向に所定間隔空けて配設されている第１駆動プーリ７とアイドルプーリ８とにループ状に架け回されている。
【００７６】
上記中間プーリベース５４には、第２ワイヤ１２が取り付けられており、第２ワイヤ１２は、第２駆動プーリ１３とアイドルプーリ１４に架け回されている。
【００７７】
したがって、この多軸力提示装置５０は、第１軸Ｐ１及び第２軸Ｐ２の回転角度及びトルクを、第１駆動プーリ７及び第２駆動プーリ１３を駆動する第１モータ及び第２モータで独立にコントロールすることができる。
【００７８】
なお、第１軸Ｐ１の駆動手段としては、上記構成のものに限るものではなく、例えば、ボールねじ等さまざまな手段を用いることができるが、多軸力提示装置として慣性をできるだけ小さくする必要がある場合には、ベルトないしワイヤによる駆動が好適である。さらに、第１軸Ｐ１方向に高い剛性を提示する必要がある場合は、ワイヤに代えてスチールベルトによる駆動を行うことで、剛性と低慣性の双方を確立することができる。
【実施例２】
【００７９】
図７は、本発明の多軸力提示装置の第２の実施例を適用した３自由度を有する多軸力提示装置６０の要部斜視図である。
【００８０】
図７の多軸力提示装置６０は、第１の実施例の２自由度を有する多軸力提示装置１に、さらに１自由度を追加して３自由度機構としたものであり、本実施例の説明において、上記第１の実施例の多軸力提示装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
図７において、多軸力提示装置６０は、上記第１の実施例の多軸力提示装置１と同様の構成を有するとともに、その第１ベース２上の回転自在の第２軸駆動プーリ３上に、第２ベース６１が取り付けられており、第２ベース６１上には、第２軸Ｐ２である第２軸棒６２を介して第３軸アイドルプーリ６３が取り付けられている。この第３軸アイドルプーリ６３は、上記第２軸駆動プーリ１３と同じ外径を有している。また、第２ベース６１上には、第１軸Ｐ１と直交する方向に１対の第３ベース６４が配設されており、第３ベース６４は、第３軸Ｐ３としての第３軸棒６５を回動可能に支持している。
【００８２】
第３軸棒６５には、棒状のレバー６６が連結されており、レバー６６の先端には、ボール状の操作部６７が設けられている。
【００８３】
第３軸棒６５は、第３ベース６４の一方側に回転可能に取り付けられた第３軸駆動プーリ６８に連結されており、当該第３軸駆動プーリ６８の設けられている第３ベース６４には、１対のアイドルプーリ６９が回転自在に取り付けられている。
【００８４】
そして、第２軸棒６２及び第３軸棒６５の動作範囲は、レバー６６が第１軸Ｐ１と平行になった位置を中心に±２０度程度であり、この動作範囲であれば、第１軸Ｐ１との干渉は問題とならない。
【００８５】
上記第２ベース６１上には、第２中間プーリベース７０が、第１ベース２に対して第１軸Ｐ１方向に平行な方向に移動自由に支持されており、第２中間プーリベース７０は、第２軸駆動ワイヤ９が連結されていて、第２軸駆動ワイヤ９とともに移動する。第２軸駆動ワイヤ９は、第２軸駆動プーリ３を挟んで所定間隔空けて第１軸Ｐ１方向に１対配設されているアイドルプーリ１０、１１にループ状に架け回されているとともに、第２駆動軸プーリ３に巻き付けられている。
【００８６】
第２中間プーリベース７０には、第２中間プーリ７１が取り付けられており、第２中間プーリ７１は、外径比が２：１の大中間プーリ７１ａと小中間プーリ７１ｂが回転自在に軸支されている。大中間プーリ７１ａには、第３軸駆動ワイヤ７２が架け回されており、第３軸駆動ワイヤ７２は、大中間プーリ７１ａを挟んで第１軸Ｐ１方向に１対配設されたアイドルプーリ７３、７４に掛け渡されているとともに、第３軸アイドルプーリ６３及び１対のアイドルプーリ６９に架け渡されて、第３軸駆動プーリ６８に架け回されている。
【００８７】
また、小中間プーリ７１ｂには、第３ワイヤ７５が架け回されており、第３ワイヤ７５は、小中間プーリ７１ｂを挟んで第１軸Ｐ１方向にそれぞれ配設された第３駆動プーリ７６とアイドルプーリ７７に掛け渡されている。
【００８８】
また、第１駆動プーリ７及び第２駆動プーリ１３は、上述のように、それぞれ図示しない第１モータと第２モータにカップリング等で接続されており、第３駆動プーリ７６は、図示しない第３モータにカップリング等で接続されている。また、各モータには、回転角度検出器、例えば、ロータリエンコーダ等が取り付けられている。
【００８９】
そして、本実施例の多軸力提示装置６０は、図７に示すように、第１駆動プーリ７が角度α回転したときの第１ワイヤ６の移動量をａ、第２駆動プーリ１３が角度β回転したときの第２ワイヤ１２の移動量をｂ、第２軸駆動プーリ３の回転角をβ’、中間プーリ４の回転角度をθ１、第２中間プーリ７１の回転角度をθ２、第３駆動プーリ７６が角度γ回転したときの第３ワイヤ７５の移動量をｃとしたとき、上記第１の実施例で説明した動作原理から、第２軸駆動ワイヤ９は、図７の矢印の方向に、ａ−２ｂ移動し、第２中間プーリの移動量がａ−２ｂであることから、第３軸駆動ワイヤ７２は、図７の矢印の向きに、移動量ａ−２ｂ−２ｃだけ移動する。
【００９０】
いま、第３軸アイドルプーリ６３が、第２軸駆動プーリ１３と同じ外径を有しているので、第３軸Ｐ３の回転角度γ’は、第３ワイヤ７５の移動量ｃに比例する。
【００９１】
すなわち、第３軸Ｐ３の回転角度γ’は、第１軸の移動量ａ及び第２ワイヤ１２動作量ｂ（第２軸の回転角度β’）に影響されることなく、第３軸駆動プーリ６８の回転角度γに比例させることができる。
【００９２】
したがって、第３軸Ｐ３の追加による第１軸Ｐ１の質量の増加を抑え、多軸駆動装置での、加速・減速を大きくして、高速の運動を実現することができるとともに、第１軸Ｐ１の動作ストロークを長くしても、発生力や慣性をそのまま維持して、特に大きい動作範囲の要求される動作を実現する多軸駆動装置６０を提供することができ、また、多軸力提示装置６０での負荷がない状態での軽い操作性を実現することができるとともに、第１軸Ｐ１〜第３軸Ｐ３の各軸方向の発生力・移動量を独立させて、発生力や慣性の場所によるムラをなくして均一化することができ、多軸力提示装置６０の性能を向上させることができる。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
多軸力を提示する力覚提示装置（ハプティックデバイス）、特に、ワイヤを用いて駆動力を伝達し、装置の移動部の慣性や摩擦が小さくかつ剛性の高い力覚提示装置や多軸の位置決め装置または多軸ロボット、特に、装置の移動部の慣性や摩擦が小さく、高速、高加減速で移動する多軸位置決め装置または多軸ロボットに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の多軸駆動装置及び多軸力提示装置の第１の実施の形態を適用した２自由度を有する多軸力提示装置の要部斜視図。
【図２】図１の多軸力提示装置の中間プーリの動作原理説明図。
【図３】図２の中間プーリが同じ径である場合の動作原理説明図。
【図４】図１の多軸力提示装置の制御の流れを示す図。
【図５】図１の多軸力提示装置の他の例の多軸力提示装置の要部斜視図。
【図６】図１の多軸力提示装置のさらに他の例の多軸力提示装置の要部斜視図。
【図７】本発明の多軸駆動装置及び多軸力提示装置の第２の実施の形態を適用した３自由度を有する多軸力提示装置の要部斜視図。
【符号の説明】
【００９６】
１  多軸力提示装置
２  第１ベース
３  第２軸駆動プーリ
４  中間プーリ
４ａ  大中間プーリ
４ｂ  小中間プーリ
５  ノブ
６  第１ワイヤ
７  第１駆動プーリ
８  アイドルプーリ
９  第２軸駆動ワイヤ
１０、１１  アイドルプーリ
１２  第２ワイヤ
１２ａ  連結部
１３  第２駆動プーリ
１４  アイドルプーリ
２０  中間プーリ
２０ａ  大中間プーリ
２０ｂ  小中間プーリ
２１  ベース
２２、２３、２４  ワイヤ
３０  中間プーリ
３１  ベース
３２、３３、３４  ワイヤ
４０  多軸力提示装置
４１  ガイド
４２  回転ハンドル
５０  多軸力提示装置
５１  第２軸駆動プーリ
５２、５３  アイドルプーリ
５４  中間プーリベース
５５、５６  中間プーリ
５７  第２軸駆動ワイヤ
６０  多軸力提示装置
６１  第２ベース
６２  第２軸棒
６３  第３軸アイドルプーリ
６４  第３ベース
６５  第３軸棒
６６  レバー
６７  操作部
６８  第３軸駆動プーリ
６９  アイドルプーリ
７０  第２中間プーリベース
７１  第２中間プーリ
７１ａ  大中間プーリ
７１ｂ  小中間プーリ
７２  第３軸駆動ワイヤ
７３、７４  アイドルプーリ
７５  第３ワイヤ
７６  第３駆動プーリ
７７  アイドルプーリ
Ｐ１  第１軸
Ｐ２  第２軸
Ｐ３  第３軸
【図１】
2005052946.tif 000003
【図２】
2005052946.tif 000004
【図３】
2005052946.tif 000005
【図４】
2005052946.tif 000006
【図５】
2005052946.tif 000007
【図６】
2005052946.tif 000008
【図７】
2005052946.tif 000009