JPS622949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、保護障壁の一側にある操作者が、そ
の障壁の反対側の舌片またはその他の要具に運動
を再生するハンドルを扱う形式の遠隔制御マスタ
ー・スレーブ・マニピユレータに関する。原子核
工業におけるかようなマニピユレータの役目は、
比較的に簡単な実験室器具から工業上実用化され
るに至つた。強調点は、簡単な遠隔取扱能力から
汚染除去と保守の問題、高いマニピユレータ操作
能力、信頼性問題、全体的動作効率を含む全体的
マニピユレータ性能に対する問題に変化した。本
発明は、この新らしい役目によつて課せられた要
求を満足し、同時に現存のマニピユレータ装置と
の交換性の考慮を含み、現存する設備に本発明に
よるマニピユレータを後取付けすることを可能に
するようなマニピユレータに向けられている。 過去30年間において、マスター・スレーブ・マ
ニピユレータは、基本的な運動と機能とが可能な
簡単な機械的装置から非常に向上した能力と効率
とを持つ非常に複雑な装置に発展した。初期の改
良は、Ｙ運動割出しとＺ運動延長とを含み、Ｙ運
動割出しは、マニピユレータの先方到達距離を延
ばすことと、設置、横回転或はマスター腕に対す
るスレーブ腕の側方傾斜を容易にするためであ
り、Ｚ運動延長は、それによつてスレーブ腕の長
さがマスター腕に対して増加されることである。
これらの装置は、操作者の環境と動作区域の環境
との安全分離を確保するために回転密封部を通し
て伝動するための回転運動に線形運動を変換する
ために開発されている。特殊の改良は、ハンド
ル、腕接手、舌片機構などに行なわれた。 一般的にいえば、本発明は、障壁の向う側にお
ける作業を行なうための遠隔制御マスター・スレ
ーブ・マニピユレータに向けられている。類似の
マニピユレータと共通な点は、障壁を貫通して延
びた回転可能の水平支持体を持つていることであ
る。長さ方向に延びることのできるマスター腕
は、水平支持体と一緒に回転できるように水平支
持体の一端部に枢動可能に連結され、長さ方向に
延びることのできるスレーブ腕は、水平支持体と
ともに回転できるように水平支持体の反対端部に
枢動可能に連結されている。マニピユレータは、
障壁の一側から他側へ汚染が通過しないように封
止されることができる。この場合には、水平支持
体は、壁を貫通して延びた回転可能の封止管を含
み、マスター伝動組立体は、その一端部を封止管
に取付け、スレーブ伝動組立体は、反対端部を封
止管に取付けている。封止が、安全のために不要
である場合には、封止しない水平貫通管が使用さ
れる。 この水平支持体の内部には、マスター腕上のハ
ンドルの運動によつて生じた線運動を障壁を通し
て伝動するための回転運動に変換し、更にスレー
ブ腕の端部における舌片内にハンドル運動を再生
するために線運動に再変換するための装置があ
る。マスター伝動組立体は、全体的に円筒状の外
囲を有し、その一端部は閉鎖され、貫通管に当接
する。ピボツト装置が、反対の開放端部において
マスター腕を支持する。マスター腕ハンドル上の
操作者の握持動作をスレーブ腕の舌片に伝動して
その握持動作力を増幅するために、マスター伝動
組立体内で回転するように長手の軸が軸支され
る。この軸は、操作者の握持動作によつて生じる
線運動を回転運動に変換するための回転ドラムと
歯車を介して連結される。その握持動作に応答す
るモータがまた歯車装置を介して回転ドラムに連
結される。ハンドルに装架され、舌片駆動モータ
に連結されたポテンシヨメータは、ハンドルと舌
片との握持位置を示すために、握持力を平衡させ
るために差動装置（differential）を介してモー
タに連結される。 Ｙ運動を伝動するために、別の長手軸が設けら
れ、この軸はマスター腕にリンク装置によつて結
合された揺れ腕と歯車を介して連結される。対向
して動くことができるＹ運動釣合錘は、Ｙ運動軸
によつて歯車を介して駆動される。マニピユレー
タは、またスレーブ腕をＺ運動に長手方向に延ば
すモータ駆動助力装置を持つていることを特徴と
している。 この出願の全体を通じて、マニピユレータは、
単一の水平支持体と、単一のマスター腕と単一の
スレーブ腕とについて説明および例示される。し
かし、実際にはすべての例において、マニピユレ
ータは横方向に間隔を持つた一対として使用され
るので、操作者は、２本のマスター制御腕を使用
することによつて、障壁の反対側の遠隔区域に両
手の動作を再現するために２本のスレーブ腕を操
作することができる。封止されたマニピユレータ
について記載し例示するけれども、封止は、本発
明の必須の特徴ではない。 次に図面を参照し、特に第１図を見ると、本発
明による遠隔制御マスター・スレーブ・マニピユ
レータは、全体としてマスター腕組立体１０を有
し、マスター伝動組立体１１を介して水平封止管
１２に結合されている。封止管組立体１２は、マ
スターおよびスレーブ伝動組立体とともにマスタ
ーおよびスレーブ腕のための水平支持体として機
能し、全体として垂直な障壁または遮蔽壁１３を
貫通し、その中に壁と構体的に一体とされるよう
に取付けられた水平管１４の中を貫通して延びて
いる。スレーブ腕組立体１５は、スレーブ伝動組
立体１６に枢動可能に連結され、組立体１６は、
障壁の反対側において封止管組立体１２に連結さ
れる。壁１３には、壁の厚さとほぼ同厚の窓１７
が設けられる。 ハンドル１８は、マスター腕組立体の下端部に
腕接手１９に取付けられる。舌片２０または他の
動作要具が、スレーブ腕の下端部に腕接手２１に
取付られる。正常の非動作位置において、マスタ
ー腕１０とスレーブ腕１５とは、ほぼ垂直に垂下
するように平衡している。伝動組立体１１を含む
マスター腕組立体１０と、伝動組立体１６を含む
スレーブ腕組立体１５と、封止管組立体１２と
は、すべて完全に分離できるユニツトである。こ
れらのユニツトは、標準化されていて、マニピユ
レータを構成するこれらのユニツトの一つまたは
二つが故障または汚染の場合に、マニピユレータ
部品の全部を交換する必要なく別の対応ユニツト
と交換することができる。結合は、隣接ユニツト
間の境目において回転型機械的接手によつて行な
われる。 第１図に示すように、スレーブ腕１５は、マス
ター腕に対し相対的に前方または後方（Ｙ運動）
に割出されることができる。スレーブ腕の延長し
た長さ（Ｚ運動）は、マスター腕に対し相対的に
割出されることができる。また、ジエラチス他の
米国特許第2888154号明細書に記載のように、ス
レーブ腕はマスター腕に対して右または左へ横方
向（Ｘ運動）に割出されることができる。 マスター腕（第１図乃至第３図、第４６図乃至
第５１図は、比較的静止した部分またはトランク
管を含み、中間枢動フレーム２４内に支持され、
上部ブラケツト２５と下部ブラケツト２６とにそ
れぞれの端部を固着した１対の間隔平行管ガイド
２２を有する。マスター腕のこの比較的に静止し
た部分は、マニピユレータの水平支持体の部分を
形成するマスター伝動組立体１１に２７において
枢着されている。マスター腕はまた、ブーム管２
８を有する比較的可動の部分を含み、この部分は
アームの静止部分に対し長手方向に往復動するこ
とができる。この可動ブーム管の下端部は、腕接
手を担持する。これは、ハーカ氏の米国特許第
3503273号、および第3543592号および第3543593
号明細書に例示および説明された形式のもので差
支ない。このマスター腕接手は、以下に詳細に説
明するようにハンドルが結合されるようにされ
る。 ブーム管２８の上端部には、ガイド・ブラケツ
ト３０が回転可能に取付けられる。ガイド・ブラ
ケツト３０は、複数個のローラ３２を有し、これ
らのローラはトランク管の管状部材２２に係合
し、ブーム管をその往復運動に案内する。ブーム
管２８は、マスター・トランク管の下部ブラケツ
ト２６によつて担持された方位角組立体３４内で
軸方向運動するために案内される。複軌道のテー
プ・リングまたはプーリ３６は、方位角組立体に
回転可能に取付けられ、ブーム管２８の回転に応
答して回転する。このマスター方位角組立体の構
体は、以下に更に詳細に説明するスレーブ腕の対
応組立体の構体と同様である。 当業者は現在よく理解しているように、２本の
テープの各々は、リング３６に止められていて、
反対方向に延びて、一つのテープがリングの周り
に巻かれるときに、もう一つのテープはそれに対
応してほどかれるようにされる。これらのテープ
は方位角組立体上に装架された方位角プーリAZ
１およびAZ２に係合して、以下に更に詳細に説
明するように、スレーブ・ブーム管にマスター腕
ブーム管の回転運動を伝達するためにマスター腕
の前部に沿つて上方に延びている。 方位角組立体は、共通軸の周りに回転する同一
寸法の８個のプーリの列PB１を担持し、それに
係合するテープは、舌片運動、上昇および捩り運
動およびＺ運動の伝達に関連しているが、それら
のすべては、表に明示した。 第４６図に関連して最もよく分るように、ブー
ム管２８は、ブーム管の運動方向に反対に運動す
るために管状ガイド２２の内部に懸垂した釣合錘
３９，４０によつて釣合つている。テープ４１
は、ブーム管の上部にあるガイド・ガイドブラケ
ツト３０内の固定部４３からプーリCW１を周つ
て釣合錘３９に達している。テープ４５は、ブー
ム管の上部にある固定部４７から上部ブラケツト
２５内のプーリCW３の上を通つて釣合錘３９に
延びている。同様に、テープ４２は、ブーム管の
上部にある固定部４４からプーリCW２を周つて
釣合錘４０に延び、テープ４６は、ブーム管の上
部で固定部４８からプーリCW４を周つて釣合錘
４０の上部に達している。 上昇および捩りおよび舌片テープを担持する８
本のプーリ列PB２は、マスター・トランク管の
上部ブラケツトとマスター・ブーム管の上部との
間に動くために懸吊された半速度移動体５０内に
支持される。第５１図によつて最もよく分るよう
に、半速度移動体は、テープ５１および５２によ
つて懸下され、それらのテープの第151は、ブー
ム管の上部にある上部ガイド・ブラケツト３０内
の固定部５３から方位角組立体内のプーリHS１
とPB１内のHS３を周り、マスター・トランク管
の上部のPB３内のHS５に上昇して、半速度移動
体内のガイドプーリHS７に下降し、その後を上
昇してトランク管上部ブラケツト内の固定部５５
に達する。テープ５２は、平行通路を通つて、プ
ーリHS２，HS４，HS６およびHS８を周つて固
定部５６に達する。半速度移動体５０は、ブーム
管２８の速度の半分で動く。 マスター・トランク管上部ブラケツト２５の上
部に操作者の側にある10個のプーリ列PB３は、
表に示し、種々の運動の略図に示したように、半
速度移動体の方位角、俯仰および捩り、舌片およ
びＺ運動および懸吊に関連する種々のテープを担
持する。更に別の９個プーリ列PB４は、表に示
したように同一運動に関連するテープを担持する
ために壁側のトランク管上部ブラケツト２５の上
部に装架される。10個プーリの列PB５（第４
図）は、表に示したように、同一運動のためのテ
ープ通路をマスター伝動組立体の中に向けるため
にマスターピボツト組立体２４の壁側に装架され
る。 全体を１１で示したマスター伝動組立体は、マ
ニピユレータの水平の管状支持体の一部である。
この伝動組立体は、封止管組立体１２に固着さ
れ、一緒に回転するようにした外側ハウジング６
０と、この外側ハウジング６０に対して相対的に
回転するように適当に軸支された内側ハウジング
６２とを持つている。内側ハウジング６２は、１
対の間隔の離れた腕６４および６６を担持し、そ
れらの端部には１対の短軸６８および７０を担持
し、これらの短軸にマスター腕組立体１０が枢軸
２７によつて枢支される。 腕６４および６６の間に１対のプーリ列が支持
され、２個プーリの上段列PB６は、俯仰と捩り
とＺ運動に対するテープを担持し、４個プーリの
下段列PB７は方位角運動に対するテープを付加
的に担持することは表に示す通りである。俯仰お
よび捩り運動の伝達のための複数個のテープ・ド
ラムET１５およびET１６と、方位角運動の伝達
のためのAZ１５と、Ｚ運動の伝動のためのＺ７
と、舌片運動の伝動のためのＴ６とは腕６４と６
６の間にハウジング６２内に軸支される。単一軌
道を持つ舌片ドラスＴ６は例外として、ドラムの
すべては複軌道であつて、一つのテープは一方向
に巻かれ、もう一つのテープは反対方向に巻かれ
ている。各テープドラムは、斜歯車に結合され、
この斜歯車は他の斜歯車と噛合し、この他の斜歯
車は水平軸に結合されていて、線形テープ運動
を、障壁を通つてスレーブ腕に伝動するために回
転運動に変換する。 従つて、例えば、テープ・ドラム２７は、斜歯
車７２に結合される。歯車７２は、別の斜歯車７
４と噛合し、斜歯車７４に結合した水平棒７６は
ハウジング６２内で回転するように軸支される。
軸７６は可撓自在接手結合７８を介して水平軸８
０に連結され、この水平軸は、ハウジング６０内
で回転するように軸支され、その終端部は封止管
に結合するための接手８２内に連結される。同様
に、方位角ドラムAZ１５は、斜歯車８４に結合
され、これは斜歯車８６と噛合して、その水平軸
は、自由接手結合８８を介して別の軸８９に結合
され、封止管に結合する接手９０に終端する。右
側の俯仰および捩りドラムET１５は、斜歯車９
１に結合され、回転運動を斜歯車９１Ａ、可撓接
手９２および軸９３を介して端板接手９４に至る
同様の伝動をし、左側の俯仰および捩りテープド
ラムET１６は、斜歯車９６に結合され、この斜
歯車は斜歯車９８と噛合して可撓接手１００およ
び端板接手１０２に終端する軸１０１を経て運動
を同様に伝達する。 舌片テープドラムＴ６は、斜歯車１０４に結合
され、斜歯車１０４は、ハウジング６２の横壁１
０８に軸支された軸１０７上の斜歯車１０６に噛
合つている。ハウジング６２のハウジング６０に
対する回転によつて生じるマスター腕に対するス
レーブ腕の横回転を補償するために、第８図、第
９図および第１０図に示したような補償歯車列
は、マスター伝動組立体を経て回転舌片運動の伝
動を行なう。この補償歯車列は、横運動と舌片運
動との間の好ましくない相互作用を最少にして、
スレーブ腕が横方向の割出しを受けるときにも舌
片の握持動作を維持するようにする。歯車１０９
は、斜歯車から壁１０８の他側において軸１０７
の反対端部に固着される。歯車１０９は、歯車１
１１とともに回転するために結合された歯車１１
０と噛合し、歯車１１１は歯車１１２と噛合す
る。歯車１１２は、横方向回転軸上にある軸１１
３によつて担持される。軸１１３の一端部は、横
壁１０８に軸支され、その他端部はハウジング６
０の一部を形成する横型１１４に軸支される。歯
車１１５は、軸１１９によつて担持された歯車１
１８と噛合する歯車１１７とともに回転するため
に結合された歯車１１６と噛合し、軸１１９の反
対端部は、封止管に舌片運動を伝動するための接
手１２０に終端する。 通常には、舌片運動は、ハンドル１８への操作
者の手の握持動作の結果である。しかし、本発明
の好ましい形式においては、ハンドル１８は、第
５２図乃至第５４図について更に詳しく以下に説
明するように、動力化された握持装置の一部分で
ある。 壁に対して遠近方向に動くマスター腕組立体の
枢動運動（Ｙ運動）は、全体を１２８で示すリン
クによつて伝動され、このリンクは、その一端部
を１２９においてマスター腕枢動腕２４に枢着さ
れ、その他端部をマスター伝動ハウジング６０内
で回転するために軸支された軸１３２に結合され
た腕１３１に１３０において枢動可能に連結され
る。リンク１２８は、好ましくは、モータ１３３
によつて駆動されるねじ作動器を形をしている。
このリンクは、横回転に対して補償するように可
撓性に連結される。それと同時に、それはスレー
ブ腕の対応する枢動運動をさせるようにマスター
腕にその枢軸２７の周りの運動を伝動するための
剛性連結を形成する。モータ１３３を作動するこ
とによつて、リンクの有効長は、増加または短縮
してスレーブ腕をマスター腕に対して相対的に割
出すことができる。 軸１３２は、揺れ腕１３４に結合し、この揺れ
腕に担持された斜歯車１３５は別の斜歯車１３６
と噛合し、軸１３７を回転して、その端部の接手
１３８によつて封止管にＹ運動を伝動する。 Ｙ運動中のスレーブ腕は、壁のマスター腕側に
位置する１対の反対に動く釣合錘１４０および１
４１によつて釣合つている。これらの釣合錘は、
それぞれ腕１４２および１４３によつて担持さ
れ、それらの腕は、マスター伝動ハウジング６０
に対して回転するために互いに面対面の当接状態
に軸支されたリング１４４および１４５のそれぞ
れと一緒に動くために装架されている。第１１図
および第１２図に最もよく示すように、これらの
リング１４４および１４５は、腕１４２，１４３
とそれらの釣合錘１４０，１４１を反対方向に動
かすためにＹ運動軸１３７の回転に応答して反対
方向に回転するようにされる。小歯車１４８は、
Ｙ運動軸１３７に装架され、それと一緒に回転す
る。歯車１４８は、短軸１５０上で回転する歯車
１４９と噛合し、歯車１４９は短軸１５２上で回
転する歯車１５１と噛合する。歯車１５１は、リ
ング歯車１４６と噛合して釣合リング１４４を回
転する。釣合リング１４５は短軸１５４上で回転
する歯車１５３と噛合してリング歯車１４７と噛
合う歯車１４８によつて反対方向に回転する。 スレーブ腕１５が、マニピユレータ貫通管１２
の水平軸に直角であるときには、釣合錘の腕１４
２および１４３は、整列され、直径的に反対の腕
１５と釣合錘装置の全体の質量モメントは、スレ
ーブ腕を釣合わせるように調整される。スレーブ
腕が、Ｙ運動方向に変位されるときには釣合錘腕
は、Ｙ運動角度に等しい角度だけＸ運動で対向方
向に変位する。従つて、腕１４２および１４３上
に適当質量の１対の等重量１４０および１４１を
持つことによつて、その釣合は常に維持される。
正常には、マニピユレータは、操作者の手の届く
範囲内で接近して離隔した平行対の状態で使用さ
れ、非常の多くの場合、動作物体に届くためにＹ
運動に同時に割出される。右のマニピユレータの
釣合錘１４０が一方向に動くときには、隣接する
左のマニピユレータの同一釣合錘は、同一の方向
に動かされる。そのようにするときに、左の釣合
錘１４０の通路は、反対方向に動きつつある右の
釣合錘の通路に重なることがある。しかし、変位
した釣合錘腕の反対側に釣合錘を装架する方法の
故に、釣合錘は、干渉することなく互いに対して
自由に動くことができる。 マスター腕に対するスレーブ腕の相対的横回転
すなわちＸ運動割出しまたは側方傾斜はマスター
移送ハウジング６２に装架された円弧状ラツク１
６０によつて達成される。ラツク１６０の歯は、
マスター伝動組立体のハウジング６０に装架され
たモータ１６２によつて駆動されるピニオン１６
１の歯と噛合する。従つて、ピニオン１６１の回
転によつてハウジング６０と６２との間の相対回
転を生じる。マスター腕は、ハウジング６２とと
もに回転することができ、スレーブ腕はハウジン
グ６０とともに回転することができるので、これ
らの腕は、互いに対して横方向に回転する。自在
接手７８，８８，９２および１００によつて達成
される柔軟結合は、Ｚ運動、方位角運動、および
俯仰および捩り運動に対し、いづれの方向にも約
35゜まで横回転に適合する。そして、すでに説明
したように歯車列１０９，１１０などは、舌片運
動における横回転を補償する。 Ｚ運動のための運動伝動接手８２、右の俯仰お
よび捩り運動のための接手９４、左の俯仰および
捩り運動のための接手１０２、方位角運動のため
の接手９０、舌片運動のための接手１２０および
Ｙ運動のための接手１３８は、すべてマスター伝
動組立体端板１６４から突出している。１対の取
付および位置決めピン１６５，１６６もまた端板
１６４から突出して、マスター伝動組立体を封止
管組立体に結合することを助ける。 第１図および第１４図乃至第１８図を参照する
と、水平の封止管組立体または貫通管１２は、水
平管１７４内に装架され、障壁を貫通して延び
る。管１７４は、壁開孔内に管１４内に封止され
る。すなわち、ねじ１７２によつて圧縮リング１
７１に加えられる圧力によつて封止リング１７０
を圧縮することによつて、封止リングを半径方向
外方に膨張させ、開孔の表面に封止関係に緊密に
係合させる。管１７４Ａは、管１７４内で自由に
回転できるように軸支される。 管１７４Ａは、環状の回転軸シール１７３によ
つて管１７４内に封止される。この環状回転軸シ
ールは、例えばジエンリツチ氏他の米国特許第
3507163号明細書に記載の形式またはそれに相当
する軸封止装置で差支ない。しかし、好ましく
は、これらのシールは、所謂「鉄・流体」形式の
ものであつて、この形式では、微粉状の磁性粒子
を含む油膜が、第１６Ａ図に略示するように磁界
中に維持されている。１対の環状の離隔鋼板が、
回転中の間隙を持つて軸の周りに配置される。永
久磁石が、これらの板の間に配置される。磁界
は、これら板を通過し、かつ隣接する軸表面を通
つて作られ、油を板と軸の間の空間に保持する。 マスター伝動組立体の端板１６４は、封止管
（第１８図）の鏡像端板１７５と面対面の当接状
態に結合するようにされる。マスター伝動組立体
の位置決めピン１６５，１６６は、封止管端板の
ソケツト１７６，１７７にそれぞれ係合する。２
枚の端板は、ボルトまたはそれに相当する締付装
置によつて結合される。マスター伝動Ｚ運動接手
８２は、封止管端板接手１７８に係合する。それ
に対応して、マスター伝動方位角接手９０は、封
止管接手１７９に係合し、右および左の俯仰およ
び捩りのマスター伝動接手９４，１０２は、封止
管接手１８０，１８１にそれぞれ係合し、舌片マ
スター伝動接手１２０は、封止管接手１８２に係
合し、Ｙ運動マスター伝動接手１３８は、封止管
接手１８３に係合する。 接手１７８乃至１８３の各々は、水平軸１８４
乃至１８９とそれぞれ一緒に回転できるようにス
プラインされ、それらの軸の各々は封止管の長さ
を貫通して、スレーブ端部の封止管端板１９６内
の別の接手１９０乃至１９５にそれぞれ終端す
る。接手１７８乃至１８３の各々は、ばね荷重さ
れ、封止管前面板１７５の同様の固定装置に係合
するためのラチエツト固定装置を有し、それによ
つて、封止管とマスター伝動組立体の組立および
分解のときに、封止管接手および軸の各々が、適
正な位置に保持されるようにする。マスター伝動
端板が、封止管端板に結合されるときに、マスタ
ー伝動接手は、十分に突出するようにして、その
対応する封止管接手と係合するときに、軸１８４
乃至１８９上の接手１７８乃至１８３は、スレー
ブ腕の方向に十分に押されて、固定装置を解除
し、軸の回転を許容する。 軸１８４乃至１８９は、スレーブ室から操作者
区域に汚染物質の伝達を阻止するための適当なシ
ールを持つている。好ましくは、これらは鉄・流
体シールである。端板１９６内の接手１９０乃至
１９５に終端する前に、軸１８４乃至１８９の
各々は、封止管のスレーブ室端部において中間の
端板１９７を貫通して延びる。端板１９６は、中
間端板１９７に対して相対的に動くことができ、
以下に更に詳細説明するように、スレーブ伝動組
立体１６の封止管への結合を容易にする。 封止管１２に設けた適当な取付具１９８はシー
ルの内部と外部との間の圧力差を維持する目的の
ために設けられ、封止故障の場合に、封止部内の
高圧力によつて生じる流出によつて、スレーブ室
から障壁の操作者側への汚染物質の通過を阻止す
る。 第１５図に最もよく示すように、マスター腕に
対して相対的にスレーブ腕を長手方向に延長する
ことまたはＺ運動割合しが達成される装置が設け
られる。歯車箱２０２内の適当な歯車減速装置を
介してモータ２０１によつて駆動される斜歯車２
００は、障壁の操作者側にある封止管のマスター
端部に装架される。斜歯車２００は、別の斜歯車
２０３と噛合し、斜歯車に一端部を固着した水平
軸２０４は、封止管内で回転するために軸支さ
れ、スレーブ腕に回転運動を伝達するためこの腕
を延長する接手２０５に終端する。 第１６図および第１６Ｂ図に最もよく示すよう
に、短かい横方向に延びる軸２１０は、封止管端
部板１７５内に回転するために軸支される。斜歯
車２１１は、軸２１０の内端部に結合する。六角
またはその他の多角形頭部２１２は、軸２１０の
他端部に設けられ、クランクまたは類似工具によ
つて壁の操作者側でそれを回転させることができ
る。斜歯車２１１は、その一端部において他の斜
歯車２１３と噛合して水平接手軸２１４を回転す
る。接手軸２１４の反対端部は、スレーブ腕端部
において中間封止管端板１９７の内側表面の軸受
ハウジング２１５内に軸支される。 接手軸２１４のスレーブ腕端部から離れた一部
分は、ねじ２１６が設けられ、結合移動ブロツク
２１８に固着した内面ねじスリーブまたはカラー
２１７に係合し、カラー２１７はブロツク２１８
と一緒に短かい通路内を往復動する。この移動ブ
ロツク２１８は、その周囲に分散して、封止管内
壁に係合する複数個のローラ２１９によつて封止
管内を運動するように支持されている。軸１８４
乃至１８９の各々は、移動ブロツク２１８に対し
てこれを貫通して、自由に回転することができ
る。ブロツク２１８は、封止管端板１９６を動か
すためのラムとして作用し、封止管にスレーブ伝
動組立体を結合するときに助力するように静止端
板１９７に対して相対的に動くことができる。複
数本のロツド２２２は、その端部をブロツク２１
８に固着している。ロツド２２２の反対端部は、
静止端壁１９７を摺動関係に貫通し、ねじ２２３
または相当する締付装置などによつて比較的可動
端板１９６に強固に取付けられる。 可動端壁１９６は、１対の平行な間隔腕２２５
および２２６を支持し、これらの腕はスレーブ室
内に突出している。腕２２５および２２６は、ス
レーブ伝動組立体を支持するためにこの組立体の
突出耳部に係合するようにした切込座２２７をそ
れぞれ持つている。１対の取付および位置決めピ
ン２２８および２２９は、中間端壁１９７に固設
され、可動端壁１９６に摺動可能に係合してこれ
を貫通して延びている。スレーブ腕を封止管に組
合せようとするときには、軸２１０をクランクま
たは類似工具で回転し、斜歯車２１１，２１３お
よび軸２１４を回転してブロツク２１８、ロツド
２２２および可動端板１９６を前進させ、端板１
９６の前面が接手１９０乃至１９５および２０５
の端部と同面または僅か突出するに足る距離に前
進する。次に、スレーブ伝動組立体を腕２２５お
よび２２６に跨がらせて、軸２１０を反対方向に
回転することによつて可動端板１９６を後退さ
せ、接手１９０乃至１９５および２０５を露出さ
せてスレーブ伝動組立体の対応する接手と係合す
る。 第１図および第１９図乃至第２４図を参照する
と、スレーブ伝動組立体１６は、封止管組立体１
２に強固に結合されて一緒に回転することができ
る強固な管状ハウジング内に包囲されている。ス
レーブ伝動ハウジングは、１対の突出した耳部２
３５，２３６を有し、これらの耳部は封止管組立
体の突出腕２２５，２２６の切込座２２７とそれ
ぞれ係合する。スレーブ伝動組立体が封止管の腕
２２５，２２６間に着座されると、封止管の可動
端壁１９６は、後退して、前に述べたように、接
手１９０乃至１９５および２０５を露出する。同
時に、腕２２５および２２６を端壁と一緒に後退
させるにつれて、全体のスレーブ伝動組立体は封
止管と接触状態に引き寄せられて、接手１９０乃
至１９５および２０５が対応する接手２４０乃至
２４６のそれぞれと係合して種々の機能的回転運
動の連続伝動を行なう。このようにして、封止管
内の手動Ｚ運動接手１９０は、伝動組立体内の接
手２４０に係合する。方位角接手１９１は、方位
角接手２４１に係合する。右および左の上昇およ
び捩り接手１９２および１９３は、それぞれ接手
２４２および２４３に係合する。舌片接手１９４
は、接手２４４に係合する。Ｙ運動接手１９５
は、接手２４５に係合する。最後に、電動化した
Ｚ延長接手２０５は、接手２４６に係合する。位
置決めピン２２８および２２９は、スレーブ伝動
組立体のソケツト２４７および２４８に係合して
種種の接手の適正係合を確実にする。 接手２４０乃至２４６は、水平軸２５０乃至２
５６を回転するためにそれぞれ結合される。封止
管接手の場合におけると同様に、スレーブ伝動接
手２４０乃至２４６は、軸２５０乃至２５６とと
もに回転でき、かつこれらの軸に対して長手方向
に動き得るようにスプラインされる。これらの接
手は、ばね荷重され、接手と軸との適正な位置を
維持するためにラチエツト固定装置を持つてい
る。スレーブ伝動組立体が、封止管組立体に結合
されたときに、接手はばね圧力に抗して内方に押
圧され、ラチエツト固定装置は解除され、伝動軸
はその対応する封止管軸と適正に位置決めされ
る。 軸２５０乃至２５６の各々は、それぞれ斜歯車
２６０乃至２６６に終端する。斜歯車２６０乃至
２６４および２６６はそれぞれ別の斜歯車２７０
乃至２７４および２７６に噛合し、それら別斜歯
車の各々は、いくつかの回転運動を線運動に再変
換するためにテープドラムに結合される。従つ
て、斜歯車２７０は、手動のＺ運動を伝達するた
めにドラムＺ１８に結合され、斜歯車２７１は、
方位角運動の伝動のためにドラムAZ１７に結合
される。斜歯車２７２および２７３は、それぞれ
右および左の上昇および捩り運動を伝達するため
にドラムET２７およびET２８に結合される。斜
歯車２７４は舌片運動の伝達のためにドラムＴ７
に結合され、斜歯車２７６は電動化したＺ延長運
動を伝達するためのドラムＺ３８に結合される。 Ｙ運動斜歯車２６５は、揺れ腕２７７を回転さ
せるために連結された斜歯車２７５と噛合し、こ
の揺れ腕２７７はスレーブ伝動ハウジング内の横
軸２７８に軸支される。１対の連結棒２７９，２
８０は、それぞれ枢着点２８１，２８２において
揺れ腕２７７に結合して、スレーブ腕を枢動軸２
８３の周りに枢動させる。以下に更に詳細に説明
するように、スレーブ腕は、スレーブ伝動ハウジ
ングから延びる腕２８６および２８７にそれぞれ
支持された１対の枢動短軸２８４，２８５に支持
されている。 腕２８６および２８７はまた１対のプーリ列を
支持し、上方の列PB８は、３個のプーリを有
し、表に示すようにＺ運動と上昇および捩り運動
とを伝達するためのテープを担持し、下方の列の
５個のプーリPB９は上昇および捩り、方位角お
よびＺ運動を伝動するためのテープを担持してい
る。更に、スレーブ伝動ハウジングは、図示し、
符号をつけたように多数のガイド・プーリを支持
するが、それらの機能は、各運動のそれぞれの略
示を参照して更によく理解される。 第１図、第２５図、第２５Ａ図および第４７図
についてスレーブ腕組立体を説明する。スレーブ
腕組立体１５は、枢軸２８３の周りに枢動するた
めに、スレーブ伝動組立体の腕２８６，２８７に
支持されている。枢動ブツシング２９８，２９９
（第２６図乃至第２９図スレーブ枢動組立体参
照）は、それぞれ、スレーブ伝動組立体の枢動短
軸２８４，２８５に係合する。連結棒２７９は３
００において枢着され、連結棒２８０は３０１に
おいてスレーブ枢動ハウジング３０２に枢着され
ている。これで分るように、伝動組立体内の揺れ
腕２７７が回転すると、これらの連結棒は反対方
向に動かされて、スレーブ腕を枢軸２８３上で回
転するが、それはマスター腕による対応運動また
はＹ割出し運動の作用による運動に応答してい
る。 スレーブ腕は、複数の望遠鏡状の管状部分で構
成され、トランク管３０５、それより直径の小さ
い中間管３０６および更に直径の小さいブーム管
３０７を持つている。マスター腕の腕接手１９に
対応する腕接手２１は、ブーム管３０７の最下端
部に装架される。スレーブ方位角組立体３０８
は、以下に更に詳細に説明されるように、スレー
ブ・トランク管３０５の最下端部に装架される。
中間移動体３０９は、中間管３０６の頂部に装架
され、この中間管をトランク管に対して長手方向
に案内することを助力する。中間管３０６は、マ
スター腕ブーム管の対応回転に応答して、方位角
組立体の一部を形成する方位角テープリング３１
０の回転によつて回転させられる。スレーブ腕ブ
ーム管３０７および腕接手２１は、中間管３０６
と一緒にスレーブ腕の長手軸線の周りに回転す
る。ブーム管案内組立体３１１は、中間管３０６
の下端部によつて担持されている。その周囲に間
隔を持つた複数個のローラ３１３を支持するブー
ム管担持組立体３１２は、ブーム管３０７の頂端
部に店設される。 第５１図によつて最もよく分るように、中間管
３０６は、ブーム管３０７の速度の半分で動くよ
うに懸吊されている。中間管は、スレーブ方位角
組立体内に３１６，３１７でそれぞれ繋止された
ケーブル３１４および３１５によつて懸吊され、
これらのケーブルは、ブーム管案内組立体３１１
内のプーリ３１８，３１９をそれぞれ周つて延
び、更にブーム管移動体組立体３１２内の繋止点
３２０，３２１にそれぞれ達している。 第４７図について最もよく分るように、Ｚ運動
釣合錘３２２は、トランク管３０５の外側を囲ん
で懸吊され、中間管３０６の速度の半分で動く。
この釣合錘３２２は、枢動ハウジング３０２内の
繋止点３２５および３２６から下方に延び釣合錘
上のプーリCW７とCW８をそれぞれ周つて上昇
し、スレーブ枢動ハウジング内のプーリCW５お
よびCW６を越えて、中間移動体３０９の繋止点
３２７，３２８に至る１対のテープ３２３および
３２４によつて懸吊されている。釣合錘を両方向
に動かすために、テープ３２９および３３０は、
それぞれ中間移動体３０９内の繋止点３３１，３
３２から下方に延び、スレーブ方位角組立体のプ
ーリCW９およびCW１０を周つて上昇し、更に
釣合錘上のプーリCW１１およびCW１２を越え
て下降し、方位角組立体内の繋止点３３３および
３３４に達している。 第２５図および第２６図乃至第３０図を参照し
て、スレーブ枢動組立体を説明すると、枢動ハウ
ジング３０２は、トランク管を支持し、かつ貫通
管の長手軸線の周りにスレーブ伝動組立体と一緒
に回転運動するために、およびすでに説明したよ
うに障壁から離したり近づけたりの相対的枢動運
動をするために、スレーブ腕をスレーブ伝動組立
体に結合する。枢動ハウジングは、複数列のプー
リ列を内蔵する。枢動軸２８３のすぐ下方のハウ
ジング壁面にある12個プーリの列PB１０は、表
に示すように、方位角、Ｚ、俯仰および捩りおよ
び舌片運動用のテープを担持している。10個のプ
ーリの中間列PB１１および10個プーリの下段列
PB１２は、枢動ハウジングの対向側にあつて、
表に示すように、方位角、Ｚ、上昇および捩り、
および舌片運動のテープを担持する。更に、枢動
ハウジングは、Ｚ運動と釣合錘テープ用の案内プ
ーリと、釣合錘テープ繋止点とを図示のように担
持する。 第２５図および第３１図乃至第３６図につい
て、スレーブ方位角組立体を説明する。スレーブ
方位角組立体３０８は、スレーブ、トランク管３
０５の最下端部に固着している。２軌道テープリ
ング３１０は、方位角組立体の下端部内で回転で
きるように軸支され、マスターブーム管の回転に
よつて生じる方位角テープの線運動に応答して中
間管３０６を回転する。このテープリング３１０
は、リング３３７の周りに回転するように軸支さ
れ、リング３３７は更に方位角組立体の固定部を
なすリング３３８の中で回転するように軸支され
る。テープリング３１０は、内側環状歯車３４０
を有し、この内側歯車は更に小歯車３４２と噛合
し、この小歯車はリング３３７内で回転するよう
に軸支されている。小歯車１４２は、リング３３
７内で回転するように軸支された別の小歯車３４
６と噛合し、小歯車３４６は環状歯車３４４と噛
合する。テープリング３１０は、そこに繋止され
て一方向に巻かれたもう１本のテープとを担持す
る。テープリング３１０が、それらのテープの線
移動に応答して回転すると、リング３３７は、テ
ープリング３１０の速度の半分で同一方向に回転
する。それは、小歯車３４２がテープリング３１
０の環状歯車３４０に噛合し、かつ小歯車３４６
を介して方位角ハウジングに固定した環状歯車３
４４に噛合しているからである。中間管３０６
は、リング３３７を貫通してそれと一緒に回転で
きるようにされているので、中間管３０６とブー
ム管３０７とは、マスターブーム管の対応回転に
応答して回転する。マスター方位角テープリング
３６は、同様に装架されている。 方位角組立体は、示したように方位角およびＺ
運動のテープを担持するための案内プーリと、表
と図面に示すように釣合錘、俯仰および捩り、お
よび舌片テープを担持するための８個プーリの列
PB１４とを担持する。方位角組立体はまた、ス
レーブＺ運動釣合錘装置のための繋止点３３３，
３３４を含んでいる。 第２５図および第３７図乃至第３９図を参照し
て中間移動体組立体を説明する。中間管３０６
は、移動体組立体３０９内に頂部を回転可能に支
持される。移動体３０９は、スレーブ・トランク
管３０５内を動くようにされる。移動体は、トラ
ンク管内壁に当接するローラ３５０によつてその
移動中に案内される。移動体は、スレーブ・トラ
ンク管の内壁上の長手軌道３５３（第２５図）に
係合する溝のある案内ローラ３５２によつて回転
しないように固定される。中間移動体は、８個の
プーリの列PB１３を担持し、このプーリ列は、
Ｚ、俯仰および捩り、および舌片運動用のテープ
を担持することは、表に示す通りである。Ｚ運動
テープのための他の案内プーリは、Ｚ釣合錘懸吊
装置の繋止点３２７，３２８，３３１および３３
２とともに、図示のように移動体に装架されてい
る。 第２５Ａ図および第４０図乃至第４２図につい
てスレーブ・ブーム管案内組立体を説明すると、
ブーム管案内組立体３１１は、中間管３０６の最
下部に固定される。ブーム管３０７は、案内組立
体を貫通して、それに対して相対的に長手方向に
動くことができる。案内組立体は、ブーム管の壁
面の長手凹溝に係合するようにしたローラ３５６
を有し、中間管および案内組立体の長手軸の周り
の回転運動がブーム管に伝達されるようにする。
中間管用の案内プーリ３１８，３１９は、懸吊装
置の一部を形成し（第５１図）案内組立体内に装
架される。 第２５図および第４３図乃至第４５図につい
て、スレーブＺ運動釣合錘を説明する。釣合錘３
２２は、中間管３０６およびブーム管３０７がＺ
運動において延伸および短縮されるときに、スレ
ーブ腕を釣合わせる。スレーブ・トランク管３０
５は、釣合錘を貫通して延び、釣合錘は、トラン
ク管の外側壁に係合する上部ローラ３６０および
下部ローラ３６１によつてトランク管に沿つてそ
の移動中に案内される。トランク管３０５の外側
の長手軌道３６４（第２５図）に係合する溝付ロ
ーラ３６３は、釣合錘をトランク管に対し相対的
に回転しないように保持する。釣合錘テープ３２
３，３２４，３２９および３３０（第４７図）用
の案内プーリは、釣合錘に装架される。 第４８図を参照して、Ｚ運動およびＺ延伸を説
明する。マスター・ブーム管の長手方向の延伸よ
び短縮が、スレーブ・ブーム管の対応する延伸お
よび短縮を生じる状況およびスレーブ・ブーム管
がマスター・ブーム管に対して相対的に延ばされ
る状況は、第４８図に略示されている。多くの部
分に対して、マニピユレータ装置を構成する種々
の組立体の構体を不明瞭にすることを避けるため
に、組立体および副組立体の図示は、種々のプー
リとドラムに係合するテープを含まずに示されて
いる。しかし、種々のプーリおよびドラムに関連
するテープ通路は、略示される。 Ｚ運動テープ７０の一端部は、マスター方位角
組立体内の繋止点３７１から上方に延び、マスタ
ー・ブーム管の頂部において案内移動体３０内の
プーリZ₁の上を通つて下降して、マスター方位角
組立体内のプーリ列PB₁内のプーリZ₂を周つて上
昇し、マスター腕の頂部のブラケツト内のプーリ
列PB₃およびPB₄内のプーリZ₃およびZ₄をそれぞ
れ越えて下降し、マスター枢動フレーム内のプー
リ列PB₅のプーリを周つて、マスター伝動組立体
内のプーリ列PB₆の案内プーリZ₆の下を通り、テ
ープドラムZ₇に終つてこれに巻かれる。テープ３
７２は、ドラム２７に反対方向に巻かれ、マスタ
ー伝動組立体内のプーリ列PB₇のプーリZ₉を越え
て延び、マスター枢動フレーム内のプーリZ₁₀を
周つて上昇し、更に枢動フレーム内のプーリZ₁₁
およびZ₁₂の上を越えて下降し、またプーリ列PB₅
内にあるプーリZ₁₃を周つて上昇し、プーリ列PB₄
内のプーリZ₁₄の上を通つて下降し、マスター頂
部ブラケツト内にあるプーリZ₁₅を周り、プーリ
Z₁₆の上を通つて下降し、案内移動体３０内のプ
ーリZ₁₇を周つて頂部ブラケツト内の繋止点３７
３に上昇する。 マスター・ブーム管が延伸または短縮されるに
従つて、ドラムZ₇は回転されて、テープ３７０お
よび３７２の線移動を回転運動に変換し、この回
転運動は斜歯車７２，７４および連結軸と接手を
経て斜歯車２６０および２７０に伝達される。斜
歯車２７０は、テープ・ドラムZ₁₈に結合され、
回転運動を線運動に再変換する。テープ３７４
は、ドラムZ₁₈に一方向に巻かれて、スレーブ伝
動組立体内のプーリZ₁₉の下を通り、スレーブ枢
動体内のプーリ列PB₁₀，PB₁₁およびPB₁₂内のプ
ーリZ₂₀，Z₂₁，Z₂₂を越えて下降し、スレーブ方位
角組立体内のプーリZ₂₄を周つて上昇し、スレー
ブ中間移動体内のプーリZ₂₆を越えて下降し、す
べてスレーブ方位角組立体内にあるプーリZ₂₈を
周り、プーリZ₂₉，Z₃₀を越えて下降してプーリZ₃₁
を周つて上昇し、中間移動体内のプーリZ₃₂を越
えて下降し、方位角組立体内のプーリZ₃₃を周つ
て上昇し、スレーブ枢動体内のプーリ列PB₁₁，
PB₁₀，PB₉内のプーリZ₃₄，Z₃₅，Z₃₆を周つてプー
リZ₃₇の上を通つて、ドラムZ₃₈に巻かつて終る
が、ドラムZ₁₈とは反対の方向に巻かれる。 テープ３７５は、テープ３７４から反対方向に
ドラムZ₃₈の周りに巻かれて、スレーブ伝動組立
体内のプーリZ₃₉の下に延び、プーリ列PB₁₀内の
プーリZ₄₀を周つて下降し、枢動ハウジング内の
プーリZ₄₁を周つて下降し、中間移動体内のプー
リ列PB₁₃内のプーリZ₄₂を周つて上昇し、スレー
ブ枢動ハウジング内のプーリZ₄₃，Z₄₄およびZ₄₅を
周つて下降し、プーリ列PB₁₃内のプーリZ₄₆を周
つて上昇し、スレーブ枢動体内のプーリZ₄₇とプ
ーリ列PB₁₀内のプーリZ₄₈を周つて、スレーブ伝
動組立体内のプーリZ₄₉の上を通り、ドラムZ₁₈に
至り、そこでテープ３７４と反対方向に巻かれ
る。 前に述べたように、モータ２０１はドラムZ₃₈
を回転させるための斜歯車２６６，２７６を回転
するように斜歯車２００，２０３およびその介在
軸および接手を回転するように結合されている。
スレーブ・ブーム管は、マスター・ブーム管の手
動延伸および短縮に応答して伸び縮みするととも
に、電気モータ２０１の動作によるスレーブ・ブ
ーム管の伸縮にも応答して伸縮することは分るで
あろう。 封止された環境が、重要ではない場合には、こ
のＺ割出し装置は、テープによつてＺ運動が伝動
される通常のマニピユレータ装置に使用されるこ
とができる。この場合には、テープ３７０，３７
２は、テープ３７５，３７４にそれぞれ直接に結
合して、ドラムZ₇，Z₁₈および連結軸および歯車
を省略する。そして、モータ２０１は駆動ドラム
Z₃₈に直接に結合し、図示の連結軸および歯車装
置を省略する。 第４９図および第４９Ａ図について、舌片運動
を説明する。 スレーブ・ブーム管の最下端部にある舌片装置
に対するハンドル１８への操作者の握持運動は、
第４９図に略示される。トリガ３８０が握り締め
られると、円板またはドラム３８１が回転する。
ケーブル３８２の一端部は、円板３８１に繋止さ
れているので、円板の回転は、ケーブルに引張力
を加える。ケーブル３８２は、マスター・ブーム
管内に腕接手を経てプーリ装置によつて案内さ
れ、テープ３８４に結合される。テープ３８４
は、マスター半速度移動体５０内のプーリ列PB₂
のプーリT₁の上を越えて延びる。このテープ
は、下降してマスター方位角組立体内のプーリ列
PB₁のプーリT₂を周つて上昇し、マスター腕の頂
部においてブラケツト内のプーリ列PB₃，PB₄の
プーリT₃およびT₄の上を越えて下降し、マスタ
ー把動フレーム内のプーリ列PB₅のプーリT₅を周
つて、マスター伝動組立体の中に達する。そし
て、テープ３８４は、ドラムT₆に終端する。テ
ープ３８４に加わる引張力はドラムT₆から巻き
ほどいて手動制御の差動入力歯車を90゜より少な
い全角度範囲に回転させる。ドラムT₆のピン３
８７に取付けたばね３８８は、テープ３８４に張
力を維持してトリガ３８０を開位置に向つて引つ
張つている。 本発明の握持装置は、通常のマニピユレータ握
持装置の諸問題および影響を克服するために設計
されている。かような問題点の中には、舌片握持
力が操作者の握持力よりも小さくなるような不十
分な動力伝達を含む。機械的伝動要素内の高荷重
は、摩損と疲労故障を招来する。テープまたはケ
ーブルの伸長は、特別のマスター握持行程を必要
とする。多くの現存の舌片は、一方向性の駆動を
持つている。すなわち、操作者が舌片を閉じるけ
れども舌片の開放は、戻りばねによつて行なわれ
る。この開放動作を確保するためには強力なばね
がが必要であり、また動きにくい接手はしばしば
問題の原因となる。 本発明の改良された握り装置によれば、直流サ
ーボモータ動力補助装置は、舌片開放および握持
力の連続的操作者制御下において、舌片握持力の
大部分を提供する。本発明者による米国特許第
3503273号明細書に記載されている回転駆動スレ
ーブ腕接手に二重テープドラムを使用することに
よつて、２方向性の舌片駆動が得られる。それら
のテープは、疲労を最小にするように軽く荷重さ
れることができる。低トルク、多重巻回の小歯車
終端軸は、通常の舌片駆動ケーブルに置き代わ
る。これは、閉鎖方向のみでなく開放方向にも積
極的に駆動される歯車駆動舌片を提供する。これ
は、舌片を開らくために、何とか有効なばねに依
存することを不要とし、軽く荷重された駆動要素
によつて45Kg（100ポンド）の握持力が得られ
る。 第４９Ａ図を参照すると、一部は省略してある
が、動力補助舌片握持装置の主要部品を略示して
いる。マスター・ハンドル１８のトリガ３８０を
握ることによつて生じる手動入力テープ移動は、
トリガの機械的行程限界による範囲に制限される
が、適当な歯車装置４２１，４２５，４２６によ
つて指令ポテンシヨメータ４２７をその単一回の
電気範囲の適当部分を介してこれを駆動し、同時
に連続テープの一端部を駆動する。このテープは
移動する遊びプーリのための一方の支持体として
作用し、その行程範囲は実質的に減少するが、対
応的に増加した力を持つている。この移動する遊
びプーリを支持するテープのもう一つの端部は、
サーボモータ装置により適当な歯車を介して回転
するテープ・ドラムによつて駆動され、このサー
ボモータ装置は同時にフイードバツク・ポテンシ
ヨメータを駆動して、サーボモータに対する駆動
信号は、指令ポテンシヨメータとフイードバツ
ク・ポテンシヨメータとの出力電圧の差異から得
られる誤差信号に応答する増幅器によつてあたえ
られる。モータ回転は、この誤差信号を最小にす
るように適正な移動方向および度合にフイードバ
ツク・ポテンシヨメータを駆動して、手動で駆動
されるテープによつて生じた運動に比例し、しか
も相当にそれより大きい範囲だけ出力プーリを駆
動する。このようにして、遊びプーリは、２つの
機械的入力の行程を合計または加算し、かつ入力
の力またはトルクを等しくきせる歯車差動装置と
等価的の一つのテープ差動装置として動作する。
このようにして、操作者は、出力の力に比例する
反動力を感じるとともに、制限された手動入力行
程によつて比較的大きい出力行程範囲を指令す
る。サーボ・モータに結合した電気的に解除され
るブレーキは、動力故障の場合にばねによつて急
速作動して、モータ駆動をロツクし、操作者が入
力トリガを握り続ける限りは、加工片への握持を
維持するが、操作者がその握持を弛めるときに
は、その加工片を解除するように、限定された残
余の手動行程は許容している。 ドラムT₆は、一つの差動組立体の一つの入力
歯車に結合され、もう一つの入力歯車は、歯車１
２４に結合され、この歯車１２４は更にサーボモ
ータ駆動装置１２２の出力歯車１２３と噛合す
る。テープ３８４の線移動は、回転運動に変換さ
れ、この回転運動は歯車１２４に結合された差動
入力歯車を介して導入された回転動力補助装置に
加えられて、差動装置の出力軸に組合わされて、
補償歯車列１１０，１１１等と、軸および接手を
介して斜歯車１０４，１０６によつて斜歯車２６
４，２７４に伝達され、そこで回転運動が線運動
に再変換される。このようにして、サーボモータ
の運動は、手動運動に付加してテープドラムT₇
に伝動され、ここで回転運動は線運動に変換し戻
される。 テープ３８５は、ドラムT₇を周つて一つの方
向に巻かれ、プーリT₈の上を越えてプーリT₉の
下を通過し、スレーブ伝動組立体内のプーリT₁₀
を周り、スレーブ枢動ハウジング内のプーリ列
PB₁₀，PB₁₁およびPB₁₂内のプーリT₁₁，T₁₂およ
びT₁₃を周つて下降し、スレーブ方位角組立体内
のプーリT₁₄を周つて上昇し、スレーブ半速度移
動体内のプーリT₁₅の上を越えて下降し、スレー
ブ腕接手内のドラムT₁₆に達し、ここで一つの方
向に巻かれる。ドラムT₁₆の回転は、例えば米国
特許第3572807号明細書に記載のような回転舌片
を動作する。テープ３８６は、ドラムT₁₆の周り
に反対方向に巻かれて上方に延び、スレーブ半速
度移動体内のプーリT₁₇から下降して、スレーブ
方位角組立体内のプーリT₁₈を周つて上昇し、ス
レーブ枢動ハウジング内のプーリT₁₉，T₂₀，T₂₁
を周つて、スレーブ伝動組立体内のプーリT₂₂を
周り、プーリ２３の下を通つてドラムT₇に至
り、ここでテープ３８５とは反対の方向に巻かれ
る。 第５０図を参照して方位角運動を説明する。 方位角テープ３９０は、マスター・トランク管
の最下端部においてリング３６の周りに一つの方
向に巻かれて、そこに繋止される。テープ３９０
は、マスター方位角組立体内のプーリＡ_z1の周囲
を通つて上方に案内され、マスター腕の頂部にあ
るブラケツト内のプーリ列PB₃およびPB₄のプー
リＡ_z3およびＡ_z5の上を越えて下降し、マスター
枢動ハウジング内のプーリＡ_z7を周つて、プーリ
Ａ_z9，Ａ_z11およびＡ_z13を周つてドラムＡ_z15に達
し、そこで一つの方向に巻かれて繋止される。テ
ープ３９１は、ドラムＡ_z15に繋止されて、反対
方向に巻かれる。それは、すべてがマスター伝動
組立体内にあるプーリＡ_z16，Ａ_z14，Ａ_z12および
Ａ_z10を周つて案内され、マスター枢動ハウジン
グ内のプーリＡ_z8を周つて上昇し、マスター腕頂
部ブラケツト内のプーリＡ_z6，Ａ_z4を越えて下降
し、マスター方位角組立体内のプーリＡ_z2を周つ
てリング３６に戻り、そこで反対方向に巻かれ
る。 マスター・ブーム管の回転に応答してリング３
６が回転すると、ドラムＡ_z15の対応する回転を
生じ、封止管を貫通する斜歯車８４，８６および
軸および接手および斜歯車２６１，２７１を経て
ドラムＡ_z17に結合される。テープ３９２は、ド
ラムＡ_z17の周りに一つの方向に巻かれ、スレー
ブ伝動組立体内のプーリＡ_z19，Ａ_z21，Ａ_z23およ
び、スレーブ枢動ハウジング内のプーリ列
PB₁₀，PB₁₁，PB₁₂のプーリＡ_z25，Ａ_z27，Ａ_z29に
よつて案内されて、スレーブ方位角組立体内のプ
ーリＡ_z31に達し、ここでテープはリング３１０
に巻かれて繋止される。テープ３９３は、反対方
向にリング３０に巻かれて、プーリＡ_z32によつ
て上方に案内され、スレーブ枢動ハウジング内の
プーリＡ_z30，Ａ_z28，Ａ_z26の周囲を通つて、スレ
ーブ伝動組立体内のプーリＡ_z24，Ａ_z22，Ａ_z20，
Ａ_z18によつて案内されてドラムＡ_z17に達し、こ
こでテープ３９３はテープ３９２と反対方向に巻
かれる。容易に分るように、マスター・ブーム管
の回転に応答するマスター・トランク管上のリン
グ３６の回転は、スレーブ・トランク管上のリン
グ３１０に対応回転を生じて、これがスレーブ中
間およびブーム管に、そして、ブーム管によつて
担持された舌片に伝達される。 第５１図を参照して、俯仰および捩り運動を説
明する。 第５１図は、腕接手の横軸および長手軸の周り
にマスター腕のハンドルの回転が舌片に伝達され
る装置を略図で例示する。テープ４００および４
０１は、右手の俯仰および捩り運動を伝動するた
めにマスター腕接手内のドラムET₁の周りに繋止
され、反対方向に巻かれている。テープ４００
は、マスター半速度移動体内のプーリET₃の上を
通つて下降し、マスター方位角組立体内のプーリ
ET₅を周つて上降し、頂部ブラケツト内のプーリ
ET₇，ET₉の上を通つて下降し、マスター枢動ハ
ウジング内のプーリET₁₁を周り、マスター伝動
組立体内のプーリET₁₃の下を通つてドラムET₁₅
に案内される。テープ４０１は、テープ・ドラム
ET₁₅から出て、マスター枢動ハウジング内のプ
ーリET₁₇を周つて上昇し、マスター腕頂部ブラ
ケツト内のプーリET₁₉，ET₂₁の上を通つて下降
し、マスター方位角組立体内のプーリET₂₃を周
つて上昇し、半速度移動体内のプーリET₂₅の上
を通つて、マスター腕接手内のドラムET₁に戻
る。装備と適正な張力をあえ易くするために、テ
ープ４００，４０１は望ましくは４０２において
連結し、締付具４０３で締付けられた２部片に作
られる。左手の俯仰および捩りテープ４０４およ
び４０５は、鏡像状態に重複された合同通路を経
て、テープ・ドラムET₁₆に達する。 テープ・ドラムET₁₅は、線テープ運動を回転
運動に変換し、その回転運動を斜歯車９１，９１
Ａ、軸および接手および斜歯車２６２，２７２を
経て、スレーブ伝動組立体内のドラムET₂₇に伝
動する。同様に、ドラムET₁₆は、テープの線運
動を回転運動に変換して、斜歯車９６，９８およ
び連結軸および接手と、斜歯車２６３，２７３を
経てテープ・ドラムET₂₈に伝動する。テープ４
０６は、スレーブ伝動組立体内のプーリET₂₉、
スレーブ枢動ハウジング内のプーリET₃₁，
ET₃₃，ET₃₅によつて案内されて、スレーブ方位
角組立体内のプーリET₃₇を周つて上昇し、中間
移動体内のプーリET₃₉の上を通つて下降し、ス
レーブ捩り接手内のドラムET₄₁に達する。テー
プ４０７は、テープ・ドラムET₄₁から延びて、
中間移動体内のプーリET₄₃を越えて下降し、ス
レーブ方位角組立体内のプーリET₄₅を周つて上
昇し、スレーブ枢動ハウジング内のプーリ
ET₄₇，ET₄₉，ET₅₁を周つて、スレーブ伝動組立
体内のドラムET₂₇に戻る。左手の俯仰および捩
りテープ４０８，４０９は、ハンドルの俯仰およ
び捩り運動が舌片に再成されるように鏡像状態の
同様通路を通つている。 第５２図乃至第５４図を参照して、動力補助ハ
ンドルを説明する。 マスター・ブーム管の腕接手に取付けるために
好ましいハンドル１８の形式は、第５２図乃至第
５４図に示されている。ハンドル１８は、１対の
間隔板４１０および４１１を含む枠体を持つてい
る。手のひらに係合するピストル握り４１２は、
両間隔板の間に固着され、枠体の一端で支持され
る。枠体の上部においてハウジング４１４内に固
着された管状軸４１３は、ハンドルをマスター腕
接手に結合している。指を掛けるトリガ３８０
は、枠体内で回転できるように軸支された軸４１
５に固定されて、ハンドル枠体の反対端部に支持
される。ハウジング内のクランク腕４１６は、同
様に軸４１５に取付けられ、トリガの運動に応答
して軸と一諸に回転する。腕４１６は、４１７に
おいてリンク４０８に枢着され、リンク４１８は
４１９において円板３８１に枢着される。 円板３８１は、枠体内で回転できるように軸４
２０に軸支され、舌片ケーブル３８２が嵌合する
周溝を持つている。ケーブル３８２の端部は、円
板３８１内に繋止されているので、円板が操作者
によるトリガの運動に応答して回転するにつれ
て、ケーブルに加えられた力は、第４９図につい
て説明したようにスレーブ腕上の舌片を動作する
ように伝達される。爪４２２によつて係合される
ラチエツト・ホイール４２１は、円板３８１と一
諸に回転するように結合されている。従つて、ト
リガが操作者によつて握持されて円板が回転する
につれて、もし希望ならば、ラチエツト４２１は
爪４２２によつて係合され、円板をその位置に維
持することができる。これによつて、操作者は、
トリガへの握持力を弛めても、舌片への握持を維
持して操作者の疲労を最小にすることができる。
爪解放器４２３は、操作者に爪をラチエツトから
外せるようにする。この爪解除器は、その使用を
希望しないときに、ラチエツト制動装置を非動作
にするために同様に使用することができる。 歯車４２５は、円板３８１と一諸に回転するよ
うに結合されている。歯車４２５は、枠体に装架
されたポテンシヨメータ４２７に結合された小歯
車４２６と噛合する。歯車４２６は、トリガの運
動に応答して駆動されているので、トリガの位置
はポテンシヨメータの抵抗によつて示される。サ
ーボモータ１２２の端部に、他のポテンシヨメー
タがあつて、舌片の位置を示す。ハンドルに駆動
と舌片とは、上に説明したようにサーボモータに
関連した差動装置内に結合する。 以上説明した本発明の多くの変形および変更
は、本発明の精神および要旨から離間することな
く行なうことができることは明らかである。上記
の特定の実施例は、単に例示的に示され、本発明
は、特許請求の範囲によつてのみ制限されるもの
である。 以上の説明から明らかなように、本出願に含合
された発明によれば、マスター腕側の操作力をス
レーブ腕側に伝達するマニピユレータにあつて、
その操作力を極めて円滑に、かつ、増幅して伝達
することができるので、マニピユレータの操作を
小さな操作力で行うことができ、その操作が容易
となるとともに、伝達する装置例えばテープある
いはケーブル等に無理な力が作用することはなく
その耐久性が向上する。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマニピユレータを保護
障壁に装架して示す一部切断側面図、第２図は、
第１図のマニピユレータのマスター腕組立体の前
面図、第３図は、マスター腕組立体の右側側面
図、第４図は、第３図の線４―４において矢符方
向に見たマスター腕組立体の壁側の部分的拡大正
面図、第５図は、マニピユレータのマスター伝動
および回転釣合錘組立体の左手側面図、第６図
は、マスター伝動および回転釣合錘組立体の第５
図線６―６における矢符方向に見た一部切断平面
図、第７図は、マスター伝動および回転釣合錘組
立体の前面図（操作者側）、第８図は、第６図の
線８―８における矢符方向に見た断面図、第９図
は、水平軸に対して回転して第８図の鏡像として
示すために矢符方向に見た第６図線９―９の断面
図、第１０図は、舌片動作に影響する横回転を補
償する歯車列の略図、第１１図は、第６図の線１
１―１１における同様断面図、第１２図は、回転
釣合錘を動作するための歯車列を示す第１１図線
１２―１２の部分的断面図、第１３図は、マスタ
ー伝動および釣合錘組立体の壁側からの端面図、
第１４図は、障壁を貫通する封止管組立体のスレ
ーブ端を示す部分的側面図、第１５図は、封止管
をその長手軸において切断した水平断面図、第１
６図は、第１７図の線１６―１６における封止管
の縦断面であつて矢符方向に見た図、第１６Ａ図
は、「鉄・流体」回転軸シールを通る部分的断面
図、第１６Ｂ図は、第１８図の線１６Ｂ―１６Ｂ
に沿う断面図であつて矢符方向に見た図、第１７
図および第１８図は、封止管組立体のスレーブお
よびマスター腕端部の端面図、第１９図は、第２
３図の線１９―１９において矢符方向に見たスレ
ーブ伝動組立体の水平断面図、第２０図は、スレ
ーブＺ運動割出し伝動組立体を封止管に結合する
ための代表的結合を示す拡大された部分的水平断
面図、第２１図はスレーブ伝動組立体をその長手
軸上で切断した縦断面図、第２２図は、封止管か
らＹ運動を伝動するための機構詳細を示す拡大さ
れた部分断面図、第２３図は、スレーブ伝動組立
体の端面図（操作者側）、第２４図は、矢符方向
に見た第１９図線２４―２４の断面図、第２５図
および第２５Ａ図は、一部を切断したスレーブ腕
組立体の左側側面図（操作者側）、第２６図は、
スレーブ枢動組立体の後面図（障壁内側）、第２
７図は、スレーブ枢動組立体の左手側面図、第２
８図は、同上面図、第２９図は、同前面図（操作
者側）、第３０図は、同底面図、第３１図は、ス
レーブ方位角組立体の左側面図、第３２図は、同
上面図、第３３図は、同後面図（障壁内）、第３
４図は、同前面図（操作者側）、第３５図は、ス
レーブ方位角回転体組立体の正面図、第３６図
は、第３５図の線３６―３６上の拡大断面図、第
３７図は、中間スレーブ移動体組立体の左側面
図、第３８図は、同後面図（障壁内）、第３９図
は、同上面図、第４０図は、スレーブ・ブーム管
案内組立体の後面図（障壁内）、第４１図は、同
上面図、第４２図は、同底面図、第４３図は、ス
レーブＺ運動および延長釣合錘組立体の後面図
（障壁内）、第４４図は、同上面図、第４５図は、
同底面図、第４６図は、マニピユレータのマスタ
ー腕のブーム管が、トランク管に対する運動に釣
合う仕方を示す略示斜視図、第４７図は、スレー
ブブームおよび中間管に対する釣合装置を示す同
様の略図、第４８図は、マスター腕の垂直運動が
スレーブ腕に対応垂直運動（またはＺ運動）を生
じる仕方を示す略示斜視図、第４９図は、マスタ
ー腕のハンドルの開閉動作が、スレーブ腕の舌片
動作のための回転運動に変換される仕方を示す略
示斜視図、第４９Ａ図は、動力補助原理を示す別
の略図、第５０図は、方位角装置を示す略示斜視
図であつて、マスター腕の長手軸の周りのハンド
ルの回転が、スレーブ腕の長手軸の周りの対応回
転を生じることを示し、第５１図は、俯仰および
捩り装置を示す略示斜視図であつて、マスター腕
によつて担持されたハンドルの回転がスレーブ腕
に対応回転を生じ、マスター半速度移動体および
スレーブ中間管が懸吊されていることを示し、第
５２図は、内部を示すために一部を切断して示す
ハンドル装置の好適形式の左手側面図、第５３図
は、同後面図、第５４図は、第５３図の線５４―
５４において、矢符方向に見た拡大部分断面図で
ある。 １０…マスター腕組立体、１１…マスター伝動
組立体、１２…水平封止管、１３…障壁、１４…
水平管、１５…スレーブ腕組立体、１６…スレー
ブ伝動組立体、１８…ハンドル、１９…腕接手、
２０…舌片、２１…腕接手、２５…上部ブラケツ
ト、２６…下部ブラケツト、２８…ブーム管、１
０４，１０６…斜歯車、１２２…動力補助装置、
T₆…第１回転要素、１２４…第２回転要素、１
２８…リンク、１４０，１４１…釣合錘。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 障壁１３の反対側において仕事をするための
   遠隔制御マスター・スレーブ・マニピユレータで
   あつて、前記マニピユレータは、前記障壁１３を
   貫通して延びるようにされた回転可能の水平支持
   体１１，１２，１６と、前記水平支持体の１端部
   １１に枢動可能に結合され、それとともに回転可
   能の長手方向に延伸可能のマスター腕１０と、前
   記水平支持体の反対端部１６に枢動可能に結合さ
   れ、それとともに回転可能の長手方向に延伸可能
   のスレーブ腕１５とを有するものであつて、前記
   マニピユレータは、 (A) 前記水平支持体１１内で回転するために軸支
   された第１回転要素T₆、 (B) 前記マスター腕１０から前記第１回転要素
   T₆に延び、操作者の手動握持運動に応答し
   て、線運動を回転運動に変換する線運動伝動装
   置３８２，３８４、 (C) 前記水平支持体の内部に回転するために軸持
   され、かつ前記第１回転要素とともに回転する
   ために前記第１回転要素に結合された第２回転
   要素１２４、 (D) 前記水平支持体を通して舌片運動を前記スレ
   ーブ腕１５に伝達するために両回転要素に応答
   して動作することができる装置１０４，１０
   ６，２６４，２７４、 (E) 握持閉鎖度を制御し、かつマニピユレータの
   握持力を増幅するために前記第１および第２回
   転要素に結合された動力補助装置１２２、 を有することを特徴とするマスター・スレーブ・
   マニピユレータ。 ２ 前記動力補助装置は、 (A) 前記第２回転要素１２４を駆動するために連
   結されたモータ１２２、 (B) 前記第１および第２回転要素への手動握持入
   力およびモータ入力の行程を合計するために前
   記第１および第２回転要素を結合する差動装
   置、 を有する特許請求の範囲第１項に記載のマニピユ
   レータ。 ３ 前記モータに対する制御装置は、 (A) 前記手動握持運動に応答して駆動される指令
   ポテンシヨメータ４２７、 (B) 前記モータ１２２によつて駆動されるフイー
   ド・バツク・ポテンシヨメータ、 (C) 前記モータに対する駆動信号を提供するため
   の増幅器であつて、前記両ポテンシヨメータの
   出力電圧の差異が得られる誤差信号に応答でき
   る増幅器、 を有する特許請求の範囲第２項に記載のマニピユ
   レータ。 ４ (A) 前記第１回転要素は、横軸の周りに回転
   するために軸支されたドラムT₆であり、 (B) 前記第２回転要素は、舌片運動を前記水平支
   持体を通してスレーブ腕に伝達するために第１
   長手軸１０７に結合された歯車１２４である、 特許請求の範囲第１項に記載のマニピユレータ。 ５ ハンドルは、前記マスター腕の端部から支持
   されて、前記ハンドルは、 (A) 固定した手のひら係合部分４１２、 (B) 可動の指係合部材３８０、 (C) 指運動に応答して制御運動するために軸支さ
   れた回転部材３８１、 (D) ポテンシヨメータ４２７、 (E) 前記回転部材３８１とポテンシヨメータ４２
   ７とを連結し、それによつて、ポテンシヨメー
   タの抵抗が前記指係合部材の位置に関係するよ
   うにした歯車装置４２５，４２６、 を有する特許請求の範囲第１項に記載のマニピユ
   レータ。 ６ (A) 前記回転部材３８１は円板であり、 (B) 前記円板の回転に応答して線移動するために
   前記円板に線運動伝動要素３８２が連結され、 (C) 前記連結歯車装置は、前記円板とともに回転
   し、かつ前記ポテンシヨメータ４２７に結合さ
   れた他の歯車４２６に係合する一つの歯車４２
   ５を持つている、 特許請求の範囲第５項に記載のマニピユレータ。 ７ (A) 前記水平支持体は、回転可能の貫通管１
   ２と、前記貫通管の一端部に固着されたマスタ
   ー伝動組立体１１と、前記貫通管の反対端部に
   固着されたスレーブ伝動組立体１６とを有し、 (B) 前記マスター伝動組立体１１は、前記貫通管
   １２に固着した第１部分６０と、長手軸の周り
   に前記第１部分に対し相対的に回転できる第２
   部分６２とを有する全体的に円筒状のハウジン
   グを含み、 (C) 前記第１回転要素T₆および第２回転要素１
   ２４、長手軸１０７および結合歯車装置１０
   ４，１０６は、前記第２ハウジング部分６２内
   にあり、 (D) 前記ハウジング部分の相対運動に適合するた
   めに、 (1) 歯車列１０９〜１１２は、前記ハウジング
   の長手軸の周りに回転するために両ハウジン
   グ部分に軸支された別の軸１１３に前記第１
   長手軸１０７を結合し、 (2) 他の歯車列１１５〜１１８は、前記第１長
   手軸１０７に平行し、かつ前記ハウジングの
   第１部分内で回転するために軸支された他の
   長手軸１１９に前記別の軸１１３を結合す
   る、 特許請求の範囲第４項に記載のマニピユレータ。 ８ (A) 前記水平支持体は、回転可能の貫通管１
   ２と、前記貫通管の一端部に固着されたマスタ
   ー伝動組立体１１と、前記貫通管の他端部に固
   着されたスレーブ伝動組立体１６とを有し、 (B) 前記マスター伝動組立体は、前記貫通管に当
   接するほぼ円筒状のハウジング６０を有し、 (C) 前記マスター伝動ハウジング内の回転運動を
   制限するために、別のＹ運動回転要素１３１，
   １３２が軸支され、 (D) リンク装置１２８は、Ｙ運動を伝動するため
   に前記別の回転要素をマスター腕に結合し、 (E) 長手Ｙ運動軸１３７は、前記ハウジング内で
   回転するために軸支され、 (F) 前記回転要素１３１，１３２上の歯車１３５
   は、前記Ｙ運動軸１３７上の歯車１３６に係合
   し、 (G) 前記マスター伝動上の釣合錘は、 (1) 前記マスター伝動組立体ハウジング６０に
   対してそのスレーブ端付近で回転するために
   軸支された１対のリング１４４，１４５、 (2) 前記リング１４４，１４５の各々の内部に
   ある環状のリング歯車１４６，１４７、 (3) 前記リングの各々から外方に延びる半径方
   向の腕１４２，１４３および前記腕の各々上
   の重錘１４０，１４１、 (4) 前記Ｙ運動軸上の第１釣合錘歯車、 (5) 前記重錘の一つ１４１を一つの方向に回転
   するために前記第１釣合錘歯車と前記リング
   歯車の一つ１４７とに係合する第２釣合錘歯
   車１５３、 (6) 互いに係合する第３および第４の釣合錘歯
   車１４９，１５１であつて、前記第３釣合錘
   歯車１４９は、前記第１釣合錘歯車１４８に
   係合し、前記第４釣合錘歯車１５１は、前記
   リング歯車の他の一つ１４６と係合して前記
   重錘の他の一つ１４０を反対方向に回転する
   第３および第４の釣合錘歯車、 を有する特許請求の範囲第１項に記載のマニピユ
   レータ。 ９ (A) 前記別の回転部材は、横軸の周りに枢動
   運動するために軸支された軸１３２と揺れ腕１
   ３１とであり、 (B) 前記別の回転要素および第２長手軸１３７上
   の前記係合歯車１３５，１３６は斜歯車であ
   る、 特許請求の範囲第８項に記載のマニピユレータ。 １０ (A) 前記マスター腕１０の手動長手Ｚ運動
   を水平支持体１１，１２，１６を通してスレー
   ブ腕１５に伝動するための装置３７０，ｚ７，
   ｚ１８，３７４を有し、 (B) 前記スレーブ腕１５は、二重の望遠鏡構造で
   あつて、スレーブ腕１５をマスター腕１０に関
   係なく長手方向に延伸するための別の線装置３
   ７５を有し、 (C) 回転運動を線Ｚ運動に変換するために、前記
   別の線装置３７５に別の回転装置ｚ３８が連結
   して設けられ、 (D) 前記別の回転装置ｚ３７を駆動して、スレー
   ブ腕を独立的に延伸するためのモータ２０１が
   結合されている、 特許請求の範囲第１項に記載のマニピユレータ。 １１ (A) 前記手動Ｚ運動伝動装置は、前記マス
   ター腕から水平支持体を通つてスレーブ腕に延
   びるテープ３７０，３７４またはケーブルであ
   り、 (B) 前記別の回転装置は、ドラムｚ３８またはプ
   ーリであり、 (C) 前記別の線装置は、前記回転装置ｚ３８の周
   りに反対方向に巻かれたテープ３７５またはケ
   ーブルである、 特許請求の範囲第１０項に記載のマニピユレー
   タ。 １２ (A) 前記手動Ｚ運動伝動装置は、前記マス
   ター腕の長手延伸に応答して回転するために前
   記貫通管内に軸支された第１長手方向Ｚ運動軸
   １８４を有し、 (B) 前記軸１８４の各端部において前記貫通管の
   各端部に接手１７８，１９０が配置され、 (C) 前記貫通管内に第２の長手Ｚ運動軸２０４が
   軸支され、 (D) 前記貫通管ハウジングのマスター腕端部付近
   にモータ２０１が装架され、 (E) 前記第２軸２０４を回転するために前記第２
   軸とモータ２０１とを連結する歯車装置２０
   ０，２０３を有し、 (F) 前記ハウジングのスレーブ腕端部に前記第２
   軸２０４の端部に接手２０５が設けられている
   特許請求の範囲第１０項に記載のマニピユレー
   タ。 １３ (A) 前記貫通管１２は、密閉された円筒状
   の封止された管状ハウジングであり、 (B) 前記軸の各々を少くとも１個の回転軸が包囲
   している、 特許請求の範囲第１２項に記載のマニピユレー
   タ。 １４ 障壁の反対側において仕事をするための遠
   隔制御されたマスター・スレーブ・マニピユレー
   タあつて、前記マニピユレータは、前記障壁１３
   を貫通して延びるようにされた回転可能の水平支
   持体１１，１２，１６と、前記水平支持体の一端
   部１１に枢動可能に結合され、それとともに回転
   することができる長手方向に延伸可能のマスター
   腕１０と、前記水平支持体の反対端部１６に枢動
   可能に結合され、それとともに回転することがで
   きる長手方向に延伸可能のスレーブ腕１５と、線
   運動を回転運動に変換し、障壁を通して伝動しか
   つ線運動に再変換するために前記水平支持体内に
   設けられた装置とを有するものであつて、前記マ
   ニピユレータは、 (A) 前記水平支持体は、回転可能の貫通管１２
   と、この貫通管に一端部において固着されたマ
   スター伝動組立体１１と、前記貫通管に反対端
   部において固着されたスレーブ伝動組立体１６
   とを有し、 (B) 前記マスター伝動組立体は、 (1) 前記貫通管１２にその一端部において当接
   するほぼ円筒状のハウジング６０、 (2) 前記マスター腕をその反対開放端部におい
   て支持する枢軸装置２７、 (3) 前記ハウジング６０内で制限された回転運
   動をするために軸支された回転Ｙ運動要素１
   ３１，１３２、 (4) Ｙ運動を伝動するために前記回転要素１３
   １，１３２を前記マスター腕に結合するリン
   ク装置１２８、 (5) 前記ハウジング内に回転するために軸支さ
   れた長手Ｙ運動軸１３７、 (6) 前記Ｙ運動軸１３７上の歯車１３６に係合
   する前記回転要素１３１，１３２上の歯車１
   ３５、を有し、 (C) 前記マスター伝動組立体上の釣合錘は、 (1) 前記ハウジングの閉鎖端部付近において前
   記ハウジングの周りに回転するように軸支さ
   れた１対のリング１４４，１４５、 (2) 前記リングの各々１４４，１４５の内部の
   環状のリング歯車１４６，１４７、 (3) 前記リングの各々から外方に延びる半径方
   向の腕１４２，１４３と、前記腕の各々上の
   重錘１４０，１４１、 (4) 前記Ｙ運動軸上の第１小歯車１４８、 (5) 前記重錘の一つ１４１を一つの方向に回転
   するために前記第１歯車１４８および前記リ
   ング歯車の一つ１４７と係合する第２歯車、 (6) 互いに係合する第３および第４歯車１４
   ９，１５１であつて、前記第３歯車１４９は
   前記第１歯車１４８と係合し、前記第４歯車
   １５１は前記リング歯車の他の一つ１４６と
   係合して前記重錘の他の一つ１４０を反対方
   向に回転する第３および第４歯車、 を有するマスター・スレーブ・マニピレータ。 １５ (A) 前記回転部材は、横軸の周りに枢動す
   るように軸支された軸１３２と揺れ腕１３１で
   あり、 (B) 前記回転要素および長手Ｙ運動軸１３７上の
   前記係合歯車１３５，１３６は、斜歯車であ
   る、 特許請求の範囲第１４項に記載のマニピユレー
   タ。 １６ (A) 前記マスター腕１０の手動長手Ｚ運動
   を水平支持体１１，１２，１６を通つてスレー
   ブ腕１５に伝動するための装置３７０，ｚ７，
   ｚ１８，３７４が設けられ、 (B) 前記スレーブ腕１５は、二重望遠鏡構成であ
   つて、前記マスター腕１０と関係なく前記スレ
   ーブ腕１５を長手方向に延伸するための別の線
   装置３７５を有し、 (C) 回転運動を線Ｚ運動に変換するために別の回
   転装置ｚ３８が前記別の線装置３７５に連結さ
   れて有し、 (D) 前記スレーブ腕を独立的に延伸するために前
   記別の回転装置ｚ３８を駆動するモータ２０１
   が設けられている、 特許請求の範囲第１４項に記載のマニピユレー
   タ。 １７ 障壁１３の反対側において仕事をするため
   の遠隔制御されたマスター・スレーブ・マニピユ
   レータであつて、前記マニピユレータは、前記障
   壁１３を貫通して延びるようにした回転可能の水
   平支持体１１，１２，１６と、前記水平支持体の
   一端部１１に枢動可能に結合され、それとともに
   回転することができる長手方向に延伸可能のマス
   ター腕１０と、前記水平支持体の反対端部１６に
   枢動可能に結合され、それとともに回転すること
   ができる長手方向に延伸可能の二重望遠鏡構造の
   スレーブ腕１５とを有し、前記マニピユレータ
   は、 (A) 前記マスター腕１０の手動長手Ｚ運動を前記
   水平支持体１１，１２，１６を通つて前記スレ
   ーブ腕１５に伝動するための装置３７０，ｚ
   ７，ｚ１８，３７４、 (B) マスター腕に関係なくスレーブ腕を長手方向
   に延ばすための別の線装置３７５、 (C) 回転運動を線Ｚ運動に変換するために前記別
   の線装置に連結された回転Ｚ運動装置ｚ３８、 (D) スレーブ腕を独立的に延伸するために前記回
   転Ｚ運動装置ｚ３８を駆動するために連結され
   たモータ２０１、 を有することを特徴とするマスター・スレーブ・
   マニピユレータ。 １８ (A) 前記手動Ｚ運動伝動装置は、マスター
   腕から水平支持体を通つてスレーブ腕に延びる
   テープ３７０，３７４またはケーブルであり、 (B) 前記回転Ｚ運動装置は、ドラムｚ３８または
   プーリであり、 (C) 前記別の線装置は、前記回転装置ｚ３８の周
   りに反対方向に巻かれたテープ３７５またはケ
   ーブルである、 特許請求の範囲第１７項に記載のマニピユレー
   タ。 １９ (A) 手動Ｚ運動を伝動するための前記装置
   は、障壁を通して伝動するために線運動を回転
   運動に変換し、線運動に再変換すめために前記
   水平支持体内に設けた装置ｚ７，ｚ１８を含
   み、 (B) 前記水平支持体は、円筒状ハウジングを持つ
   貫通管１２を含み、 (C) 第１の長手方向手動Ｚ運動軸１８４は、マス
   ター腕の長手方向延伸に応答して回転するため
   に軸支され、 (D) 前記軸１８４の各端部に、前記ハウジングの
   各端部内に接手１７８，１９０が設けられ、 (E) 第２の長手方向Ｚ運動軸２０４は前記ハウジ
   ング内に軸支され、 (F) 前記モータ２０１は、前記ハウジングのマス
   ター腕端部付近において前記ハウジング上に装
   架され、 (G) 歯車装置２００，２０３は、前記第２軸を回
   転するために前記第２軸２０４とモータとを連
   結し、 (H) 接手２０５は、前記第２軸２０４の端部にお
   いて前記ハウジングのスレーブ腕端部に設けら
   れ、それによつて、前記モータ２０１は、前記
   回転Ｚ運動装置ｚ３８を駆動するために連結さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１７項
   に記載のマニピユレータ。 ２０ (A) 前記貫通管１２は、密閉された円筒状
   の封止管状ハウジングであり、 (B) 少なくとも１個の回転軸シールが、前記軸の
   各々を包囲している特許請求の範囲第１９項に
   記載のマニピユレータ。