CN105026115A - 带有具有不等连接部长度的臂的机器人 - Google Patents

带有具有不等连接部长度的臂的机器人 Download PDF

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CN105026115A CN201480011577.0A CN201480011577A CN105026115A CN 105026115 A CN105026115 A CN 105026115A CN 201480011577 A CN201480011577 A CN 201480011577A CN 105026115 A CN105026115 A CN 105026115A
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Abstract

一种传送装置，包括：驱动器；连接到所述驱动器的第一臂，其中所述第一臂包括与所述驱动器串联地连接的第一连接部、第二连接部和端部执行器，其中所述第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度；以及用于限制端部执行器相对于第二连接部的旋转的系统，以使得当第一臂伸展或缩回时提供端部执行器相对于驱动器的基本上仅直线运动。

Description

带有具有不等连接部长度的臂的机器人
技术领域
所公开的实施例涉及一种机器人，其带有具有不等连接部长度的臂，并且更具体地涉及一种机器人，其带有具有不等连接部长度的一个或多个臂，每个臂支撑一个或多个基底。
背景技术
用于诸如与制造半导体、LED、太阳能、MEMS或其他设备相关联的应用的真空、大气以及布控环境工艺利用机器人以及其他形式的自动化技术来传送基底以及与基底相关联的载片到存储位置、处理位置或其他位置或从这些位置进行传送。这种基底的传送可以是利用传送一个或多个基底的单独臂或利用其中每一个都传送一个或多个基底的多个臂来移动单个基底、基底群组。例如与半导体制造相关联的大规模的制造是在清洁或真空环境中完成的，其中占地面积和体积非常珍贵。此外，进行大量的自动化传输，其中传送时间的最小化导致了周期的降低以及增加的产量和对相关联设备的利用。因此，希望提供基底传送自动化技术，其针对给定范围的传送应用要求最小的占地面积和工作空间体积并具有最小化传送时间。
发明内容
下面的发明内容仅旨为示例性的。所述发明内容并不旨在限定权利要求。
根据示例性实施例的一个方面，一种传送装置具有驱动器；连接到驱动器的第一臂，其中第一臂包括与驱动器串联地连接的第一连接部、第二连接部和端部执行器，其中所述第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度；以及用于限制端部执行器相对于第二连接部的旋转的系统，以当第一臂伸展或缩回时提供端部执行器相对于驱动器的基本上仅直线运动。
根据示例性实施例的另一个方面，提供一种方法，包括：由驱动器旋转臂的第一连接部；当第一连接部被旋转时旋转臂的第二连接部，其中所述第二连接部在第一连接部上旋转；并且在第二连接部上旋转端部执行器，其中第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度，并且其中在第二连接部上的端部执行器的旋转被限制，以使得当臂伸展或缩回时，端部执行器被限制为相对于驱动器的基本上仅直线运动。
根据示例性实施例的另一方面，提供一种传送装置，其具有驱动器；以及连接到驱动器的臂，其中所述臂包括在第一关节处连接到驱动器的第一连接部，在第二关节处连接到第一连接部的第二连接部，以及在第三关节处连接到第二连接部的端部执行器，其中所述第一连接部包括在第一关节和第二关节之间的第一长度，其与在第二关节和第三关节之间的第二连接部的第二长度不等，其中在臂的伸展和缩回期间端部执行器在第三关节处的运动限制为以相对于驱动器的旋转中心的基本上为直线的径向线为轨迹。
附图说明
结合附图，在下面的描述中对前述的方面和其他特征进行阐述，其中：
图1A为传送装置的顶视图；
图1B为传送装置的侧视图；
图2A为传送装置的顶部局部示意性视图；
图2B为传送装置的侧视截面局部示意性视图；
图3A为传送装置的顶视图；
图3B为传送装置的顶视图；
图3C为传送装置的顶视图；
图4为图表；
图5A为传送装置的顶视图；
图5B为传送装置的侧视图；
图6A为传送装置的顶部局部示意性视图；
图6B为传送装置的侧视截面局部示意性视图；
图7A为传送装置的顶视图；
图7B为传送装置的顶视图；
图7C为传送装置的顶视图；
图8为图表；
图9为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图10A为传送装置的顶视图；
图10B为传送装置的侧视图；
图11A为传送装置的顶视图；
图11B为传送装置的侧视图；
图12为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图13为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图14A为传送装置的顶视图；
图14B为传送装置的顶视图；
图14C为传送装置的顶视图；
图15A为传送装置的顶视图；
图15B为传送装置的侧视图；
图16A为传送装置的顶视图；
图16B为传送装置的侧视图；
图17A为传送装置的顶视图；
图17B为传送装置的侧视图；
图18为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图19为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图20A为传送装置的顶视图；
图20B为传送装置的顶视图；
图20C为传送装置的顶视图；
图21A为传送装置的顶视图；
图21B为传送装置的侧视图；
图22A为传送装置的顶视图；
图22B为传送装置的侧视图；
图23为传送装置的侧视截面局部示意性图；
图24A为传送装置的顶视图；
图24B为传送装置的顶视图；
图24C为传送装置的顶视图；
图25A为传送装置的顶视图；
图25B为传送装置的侧视图；
图26A为传送装置的顶视图；
图26B为传送装置的顶视图；
图26C为传送装置的顶视图；
图27A为传送装置的顶视图；
图27B为传送装置的侧视图；
图28A为传送装置的顶视图；
图28B为传送装置的侧视图；
图29A为传送装置的顶视图；
图29B为传送装置的顶视图；
图29C为传送装置的顶视图；
图30A为传送装置的顶视图；
图30B为传送装置的侧视图；
图31A为传送装置的顶视图；
图31B为传送装置的侧视图；
图32A为传送装置的顶视图；
图32B为传送装置的顶视图；
图32C为传送装置的顶视图；
图32D为传送装置的顶视图；
图33A为传送装置的顶视图；
图33B为传送装置的侧视图；
图34A为传送装置的顶视图；；
图34B为传送装置的顶视图；
图34C为传送装置的顶视图；
图35A为传送装置的顶视图；
图35B为传送装置的侧视图；
图36为传送装置的顶视图；
图37A为传送装置的顶视图；
图37B为传送装置的侧视图；
图38A为传送装置的顶视图；
图38B为传送装置的侧视图；
图39为传送装置的顶视图；
图40A为传送装置的顶视图；
图40B为传送装置的侧视图；
图41为传送装置的顶视图；
图42为传送装置的顶视图；
图43A为传送装置的顶视图；
图43B为传送装置的侧视图；
图44为传送装置的顶视图；
图45为传送装置的顶视图；
图46A为传送装置的顶视图；
图46B为传送装置的侧视图；
图47A为传送装置的顶视图；
图47B为传送装置的侧视图；
图48为传送装置的顶视图；
图49为传送装置的顶视图；
图50A为传送装置的顶视图；
图50B为传送装置的侧视图；
图51为传送装置的顶视图；
图52A为传送装置的顶视图；
图52B为传送装置的侧视图；
图53为传送装置的顶视图；
图54A为传送装置的顶视图；
图54B为传送装置的侧视图；
图55A为传送装置的顶视图；
图55B为传送装置的顶视图；
图55C为传送装置的顶视图；
图56A为传送装置的顶视图；
图56B为传送装置的侧视图；
图57A为传送装置的顶视图；
图57B为传送装置的顶视图；
图57C为传送装置的顶视图；
图58A为传送装置的顶视图；
图58B为传送装置的侧视图；
图59A为传送装置的顶视图；
图59B为传送装置的顶视图；
图59C为传送装置的顶视图；
图60A为传送装置的顶视图；
图60B为传送装置的侧视图；
图61A为传送装置的顶视图；
图61B为传送装置的顶视图；
图61C为传送装置的顶视图；
图62为传送装置的顶视图；
图63为描述示例性带轮的图；
图64为传送装置的顶视图；
图65为传送装置的移动视图；
图66A为示例基底传送机器人的顶视图；
图66B为示例基底传送机器人的侧视图；
图67A-图67C为示例基底传送机器人的顶视图；
图68A-图68B为示例基底传送机器人的顶视图；
图69A为示例基底传送机器人的顶视图
图69B为示例基底传送机器人的侧视图；
图70A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图70B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图71A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图71B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图72A-图72C为示例基底传送机器人的顶视图；
图73A-图73C为示例基底传送机器人的顶视图；
图74A为示例基底传送机器人的顶视图；
图74B为示例基底传送机器人的侧视图；
图75A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图75B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图76A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图76B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图77A-图77C为示例基底传送机器人的顶视图；
图78A-图78C为示例基底传送机器人的顶视图；
图79A为示例基底传送机器人的顶视图；
图79B为示例基底传送机器人的侧视图；
图80A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图80B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图81A-图81C为示例基底传送机器人的顶视图；
图82A-图82C为示例基底传送机器人的顶视图；
图83A为示例基底传送机器人的顶视图；
图83B为示例基底传送机器人的侧视图；
图84A为示例基底传送机器人的顶视图；
图84B为示例基底传送机器人的侧视图；
图85A-图85C为示例基底传送机器人的顶视图；
图86A-图86C为示例基底传送机器人的顶视图；
图87A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图87B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图88A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图88B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图89A为示例基底传送机器人的顶部示意性视图；
图89B为示例基底传送机器人的截面示意性视图；
图90A为示例基底传送装置的顶视图；
图90B为示例基底传送装置的侧视图；
图91A为示例基底传送装置的顶视图；以及
图91B为示例基底传送装置的侧视图。
具体实施方式
除了以下所公开的实施例，所公开的实施例还可以为其他的实施例并且以各种方式来实践或完成。因而，应当理解的是所公开的实施例并不限于其在下面的描述中所列举的或在附图中所图示的部件的构建和布置的细节中的应用。如果在此处仅描述一个实施例，其权利要求并不限于该实施例。此外，对其权利要求不能严格地解读除非有明确并且令人信服的证据表明了特定的排除、限制或是放弃要求。
现在参考图1A和图1B，存在分别示出的具有驱动器12和臂14的机器人的顶视图和侧视图。臂14示出为处于缩回位置。臂14具有可以围绕着驱动器12的旋转中心轴18旋转的上臂或第一连接部16。臂14进一步具有可以围绕着肘部旋转轴22旋转的前臂或第二连接部20。臂14进一步具有可以围绕着腕部旋转轴26旋转的端部执行器或第三连接部24。端部执行器24支撑基底28。正如即将描述的，臂14配置为与驱动器12共同工作，以使得基底28沿着可能与例如路径34、36重合(如从图1A可见)或平行于与驱动器12的旋转中心轴18重合的直线路径32的径向路径30而被传送。在所示出的实施例中，前臂或第二连接部20的关节到关节的长度大于上臂或第一连接部16的关节到关节的长度。在所示出的实施例中，端部执行器或第三连接部24的横向偏移38对应于前臂20和上臂14的关节到关节长度的差。正如将在底下更为详细地描述的，在臂14的伸展和缩回期间，所述横向偏移38保持为基本上恒定，以使得基底28沿着直线路径移动而没有基底28或端部执行器24相对于直线路径的旋转。这通过将要描述的内在于臂14的结构来完成，而不需使用附加的受控轴来控制端部执行器24在腕部26相对于前臂20的旋转。在所公开的实施例的一个方面中，对于图1A，第三连接部或端部执行器24的质心可以位于腕部中心线或旋转轴26。备选地，第三连接部或端部执行器24的质心可以位于沿着路径40的距离旋转中心轴18的偏移38处。以这种方式，由于在臂的伸展和回缩期间的质量偏移而导致的施加的力矩，可以使得对相对于连接部16、18而限制端部执行器24的带的扰动最小化。此处，可以在有基底或没有基底或在其中间时来确定质心。备选地，第三连接部或端部执行器24的质心可以处于任何适合的位置。在所示出的实施例中，基底传送装置10利用在旋转中心轴18上联接到驱动器部分12的可移动的臂组件14来传送基底28。基底支撑24在腕部旋转轴26上联接到臂组件14，正如将从图3A到图3C可以看到的，在伸展和缩回期间，臂组件14在所述腕部旋转轴26处围绕旋转中心轴18旋转。在伸展和缩回期间，腕部旋转轴26相对于旋转中心轴18沿着与例如路径30、34或36的径向路径平行并且与其偏移38或其他情况的腕部路径40移动。基底支撑24类似地在伸展和缩回期间平行于径向路径30运动而没有旋转。正如将在所公开的实施例的其他方面中更为详细地描述的，限制端部执行器以基本上纯粹径向运动来移动的原理和结构可以被应用在前臂长度短于上臂长度的情况下。进一步，所述特征可以被应用在由端部执行器正在处理多于一个基底的情况下。进一步，所述特征可以被应用在第二臂用于与驱动器连接地处理一个或多个附加基底的情况下。因此，可以涵盖所有这样的变形。
同样参考图2A和图2B，存在分别示出的系统10的局部示意性顶视图和侧视图，示出了用于驱动图1A和图1B中所示的臂14的个体连接部的内部布置。驱动器12具有第一电动机和第二电动机52、54，并且对应的第一编码器和第二编码器56、58被联接到壳体60并且分别驱动第一轴和第二轴62、64。此处轴62可以被联接到带轮66并且轴64可以被联接到上臂64，其中轴62、64可以同心或以其他方式放置。在备选的方面，可以提供任何适合的驱动器。壳体60可以与腔室68通信，此处折箱70、腔室68以及壳体60的内部部分将真空环境72从大气环境74隔离。壳体60可以作为在滑块76上的卡座而在z方向上滑动，此处可以提供导螺杆或其他适合的垂直或直线z驱动器78以选择性地在z80方向上移动联接到其处的壳体60和臂14。在所示出的实施例中，由电动机54驱动上臂16围绕旋转中心轴18。类似地，通过具有带轮66、82和带84、86的带驱动器(诸如传统的圆形带轮和带)，前臂由电动机52驱动。在备选的方面，可以提供任何适合的结构以相对于上臂16驱动前臂20。在带轮66和82之间的比率可以是1:1、2:1或任何适合的比率。具有端部执行器的第三连接部24可以由具有相对于连接部16而定位的带轮88、相对于端部执行器或第三连接部24而定位的带轮90以及限制带轮88和带轮90的带92、94的带驱动器来限制。正如将描述的，在带轮88和带轮90之间的比率可以不恒定从而使得第三连接部24在臂14的伸展和缩回期间沿径向路径为轨迹而不会旋转。这可以通过其中带轮88、90可以为一个或多个非圆形的带轮(诸如两个非圆形带轮)来实现或通过其中带轮88、90中的一个可以是圆形而另一个不是圆形来实现。备选地，可以提供任何适合的耦合或连接部连接用于如所描述地限制第三连接部或端部执行器24的路径。在所示出的实施例中，至少一个非圆形带轮补偿了上臂16和前臂20的不等长度的效果，以使得无论前两个连接部16和20的位置如何，端部执行器24径向地指向30。将针对带轮90为非圆形而带轮88为圆形来描述实施例。备选地，带轮88可以为非圆形并且带轮90为圆形。备选地，带轮88和90可以为非圆形或可以提供任何适合的耦合来如所描述地限制臂14的连接部。以示例的方式，非圆形的带轮或链轮在1989年9月12日发布的名为非圆形驱动器的美国专利No.4,865,577中所有描述，其通过引用的方式而整体地并入于此。备选地，可以提供任何适合的联接来如所描述地限制臂14的连接部，例如，单独使用的任何适合的可变比率驱动器或联接、连接齿轮或链轮、凸轮或其他，或者其与适合的连接或其他联接的合并使用。在示出的实施例中，肘部带轮88被联接到上臂16并且示出为圆圈或圆形的，其中联接到腕部或第三连接部24的腕部带轮90被示出为非圆形。腕部带轮形状为非圆形并且可以具有关于垂直于径向轨迹30的线96的对称性，当前臂20和上臂16通过与肩部轴18最接近的腕部轴26而彼此排成一行时，所述径向轨迹30还可能与两个带轮88、90之间的线相重合或与其平行，例如从图3B中所见的示例。带轮90的形状为使得带92、94在臂14伸展和缩回时保持拉紧从而在具有距腕部旋转轴26的变化的径向距离102、104的带轮90的相对侧上建立切点98、100。例如，在图3B所示出的定向上，在带轮上的两个带的切点98、100位于距腕部旋转轴26相等的径向距离102、104处。这将针对示出了分别的比率的图4而进行进一步描述。为了使臂14旋转，机器人的两个驱动轴62、64需要在臂的旋转方向上移动相同的量。为了端部执行器24沿着直线路径在径向上伸展并且缩回，两个驱动轴62、64需要以协调的方式进行运动，例如根据在本节中稍后呈现的示例性的逆向运动学方程。此处，基底传送装置10适于传送基底28。前臂20可旋转地联接到上臂16并且可围绕从中心轴18偏移有上臂连接部长度的肘部轴22旋转。端部执行器24可旋转地联接到前臂20并且可围绕从肘部轴22偏移有前臂连接部长度的腕部轴26旋转。腕部带轮90被固定到端部执行器24并且通过带92、94联接到肘部带轮88。此处，前臂连接部长度与上臂连接部长度不等，并且端部执行器由肘部带轮、腕部带轮和带相对于上臂而被限制，以使得基底沿着直线径向路径30相对于中心轴18运动。此处，基底支撑24通过基底支撑联接92而被联接到上臂16并且由前臂20和上臂16之间围绕着肘部旋转轴22的相对运动而被围绕腕部旋转轴26驱动。图3A、图3B和图3C图示了图1和图2的机器人的伸展运动。图3A示出了臂14处于缩回位置的机器人10的顶视图。图3B描绘了臂14部分地伸展且前臂20在上臂16的顶部上对齐，图示了端部执行器的横向偏移38对应于前臂20的关节到关节长度以及上臂16的关节到关节长度之间的差。图3C示出了位于伸展位置的臂14，虽然不是完全伸展。
可以提供示例性的正向运动学。在备选的方面，可以提供任何适合的正向运动学来与备选的结构相对应。下面示例性的等式可以用来将端部执行器的位置确定为电动机位置的函数端部：
x2＝l1cosθ1+l2cosθ2            (1.1)
y2＝l1sinθ1+l2sinθ2          (1.2)
R2＝sqrt(x2 2+y2 2)            (1.3)
T2＝atan2(y2,x2)             (1.4)
α3＝asin(d3/R2)其中d3＝l2-l1          (1.5)
α12＝θ1-θ2                 (1.6)
如果α12<π:R＝sqrt(R2 2-d3 2)+l3,T＝T2+α3,
否则R＝-sqrt(R2 2-d3 2)+l3,T＝T2-α3+π              (1.7)
可以提供示例性的逆向运动学。在备选的方面，可以提供任何适合的逆向运动学来对应于备选的结构。下面示例性的等式可以用来确定电动机的位置，以获得端部执行器的指定的位置：
x3＝R cos T          (1.8)
y3＝R sin T           (1.9)
x2＝x3-l3cos T+d3sin T          (1.10)
y2＝y3-l3sin T-d3cos T              (1.11)
R2＝sqrt(x2 2+y2 2)          (1.12)
T2＝atan2(y2,x2)               (1.13)
α1＝acos((R2 2+l1 2-l2 2)/(2R2l1))           (1.14)
α2＝acos((R2 2-l1 2+l2 2)/(2R2l2))             (1.15)
如果R>l3:θ1＝T2+α1,θ2＝T2-α2,
否则:θ1＝T2-α1,θ2＝T2+α2               (1.16)
下面的命名法可以用于运动学公式中：
d3＝端部执行器的横向偏移(m)
l1＝第一连接部的关节到关节长度(m)
l2＝第二连接部的关节到关节长度(m)
l3＝具有端部执行器的第三连接部的长度，从腕部关节到端部执行器之上的参考点(m)
R＝端部执行器的径向位置(m)
R2＝腕部关节的径向坐标(m)
T＝端部执行器的角度位置(rad)
T2＝腕部关节的角度坐标(rad)
x2＝腕部关节的x-坐标(m)
x3＝端部执行器的x-端部坐标(m)
y2＝腕部关节的y-坐标(m)
y3＝端部执行器的y-端部坐标(m)
θ1＝联接到第一连接部的驱动轴的角位置(rad)
θ2＝联接到第二连接部的驱动轴的角位置(rad)
上面示例性的运动学公式可以用来设计一种适合的设备，例如限制第三连接部24的定向带以使得端部执行器24无论臂14的头两个连接部16、20的位置如何都能够径向地指向30的带驱动器。
参考图4，示出了限制第三连接部的定向的带驱动器的传输比率r31122的绘图120，其作为从机器人的中心到端部执行器的根部测量的臂的归一化伸展的函数，即，(R-l3)/l1。所述传输比率r31被定义为附接到第三连接部的带轮的角速度ω32与附接到第一连接部的带轮的角速度ω12之比，二者都相对于第二连接部而被定义。所述图描绘了针对不同l2/l1的传输比率r31(从0.5到1.0，递增为0.1，以及从1.0到2.0，递增为0.2)。根据图4可以计算出非圆形带轮的轮廓，以达到传输比率r31，例如图2A、54A以及54B所描绘的轮廓。
在所公开的实施例中，与具有相同的容纳容积的相等连接部的臂相比，通过利用用于来限制端部执行器运动的一个或多个具有非圆形带轮或其他适合设备端部，可以获得更长的触及度。在备选的方面，所述第一连接部可以由电动机直接驱动或者经由任何类型联接或传输布置驱动。此处，可以使用任何适合的传输比率。备选地，可以采用具有等同功能的任何其他布置来取代对第二连接部进行致动的带驱动器，诸如传输带驱动器、线缆驱动器、齿轮驱动器、基于连接的机制或任何上述的组合。类似地，可以由任何其他适合的布置来取代限制第三连接部的带驱动器，诸如传输带驱动器、线缆驱动器、非圆形齿轮、基于连接的机制或任何上述的组合。此处，端部执行器可以但不需要径向指向。例如，端部执行器可以以任何合适的偏移相对于第三连接部而被定位并且指向任何适合的方向。进一步，在备选的方面，第三连接部可以承载多于一个端部执行器或基底。第三连接部可以承载任何适合数目的端部执行器和/或材料保持器。进一步，在备选的方面，前臂的关节到关节长度可以小于上臂的关节到关节长度，例如，从图4中由l2/l1<1所表示的并且如针对图25至图34以及图43至图53所描述的。
现在参考图5A和图5B，其分别示出了并入了机器人10的一些特征的机器人150的顶视图和侧视图。机器人150被示出为具有驱动器12，以及示出为处于缩回位置的臂152。臂152具有与臂14相似的特征，除了在此所描述的。以示例方式，前臂或第二连接部158的关节到关节长度大于上臂或第一连接部154的关节到关节长度。类似地，端部执行器或第三连接部162的横向偏移168对应于前臂158的关节到关节长度和上臂154的关节到关节长度之差。同样参考图6A和图6B，其示出了具有用以驱动臂的单独连接部的内部布置的驱动器150。在所示出的实施例中，如参照图1和图2的臂14所描述的，上臂154由一个电动机通过轴64进行驱动。类似地，如参照图1和图2的臂14所描述的，端部执行器或第三连接部162由非圆形带轮布置相对于上臂154而被限制。可以看出臂152和臂14之间的示例性差别在于前臂158经由具有至少一个非圆形带轮的带布置被联接到轴62和另一个驱动器电动机12。此处，所述联接或带布置可以具有本文所描述的或如参照图1和图2的带轮驱动器88、90所描述的特征。所述联接或带布置具有联接到驱动器12的轴62的非圆形带轮202并且通过轴62围绕轴18可旋转。所述臂152的带布置进一步具有联接到上臂连接部158的圆形带轮204并且围绕肘部轴156可旋转。圆形带轮204经由带206、208联接到非圆形带轮202，其中带206、208可以借助于非圆形带轮202的轮廓而得以保持为绷紧。在可选的方面，可以提供带轮或其他适合的传输的任何组合。带轮202和204以及带206、208协作，以使得上臂154相对于带轮202的旋转(例如在旋转上臂154时保持带轮202静止)导致了腕部关节160沿着与所希望的端部执行器的径向路径180相平行并且偏移168所述路径180的直线伸展且缩回。此处，具有端部执行器的第三连接部162由如同参照臂14所描述的带驱动器而被限制，例如，利用至少一个非圆形带轮以使得端部执行器无论头两个连接部154、158的位置如何都径向地指向180。此处，可以提供任何适合的联接来如所描述地限制臂14的连接部，例如，单独使用的任何适合的可变比率驱动器或联接、连接齿轮或链轮、凸轮或其他，或者与适合的连接或其他联接组合使用。在示出的实施例中，肘部带轮204被联接到前臂158并且示出为环形或圆形的，其中联接到轴62的肩部带轮202示出为非圆形。轴带轮形状为非圆形并且可以具有关于垂直于径向轨迹180的线218的对称性，当前臂158和上臂154通过与肩部轴18最接近的腕部轴160而彼此排成一行时所述径向轨迹180还可能与两个带轮202、204之间的线重合或平行，例如从图7B所见。带轮202的形状使得带206、208在臂152伸展和缩回时保持绷紧从而在具有距离肩部旋转轴18的变化的径向距离214、216的带轮202的相对侧上建立切点210、212。例如，在图7B所示出的定向上，在带轮上的两个带的切点210、212位于距离肩部旋转轴18相等的径向距离214、216处。这将参照示出了分别的比率的图8而进行进一步描述。为了使臂152旋转，机器人的两个驱动轴62、64需要在臂的旋转方向上移动相同的量。为了端部执行器162沿着直线路径在径向上伸展并且缩回，两个驱动轴62、64需要以协同的方式进行运动，例如根据在本节中稍后呈现的示例性的逆向运动学方程，例如，联接到上臂的驱动轴需要根据下面呈现的逆向运动学方程而移动同时另一个电动机保持静止。图7A、图7B和图7C图示了图5和图6的机器人150的伸展运动。图7A示出了具有处于其缩回位置的臂152的机器人的顶视图。图7B描绘了臂部分地伸展且前臂在上臂的顶部上对齐，图示了端部执行器162的横向偏移168对应于前臂158的关节到关节长度与上臂154的关节到关节长度之间的差。图7C示出了位于伸展位置的臂，虽然不是完全伸展。
可以提供示例性的正向运动学。在备选的方面，可以提供任何适合的正向运动学来与备选的结构相对应。下面示例性的等式可以用来将端部执行器的位置确定作为电动机位置的函数：
d1＝l1sin(θ1-θ2)               (2.1)
如果(θ1-θ2)<π/2:θ2l＝θ2-l2asin((d1+d3)/l2)，
否则θ2l＝θ2+l2asin((d1+d3)/l2)+π          (2.2)
x2＝l1cosθ1+l2cosθ2l         (2.3)
y2＝l1sinθ1+l2sinθ2l            (2.4)
R2＝sqrt(x2 2+y2 2)         (2.5)
T2＝atan2(y2,x2)  (2.6)
如果(θ1-θ2)<π/2:R＝sqrt(R2 2-d3 2)+l3,T＝θ2,
否则R＝-sqrt(R2 2-d3 2)+l3,T＝θ2               (2.7)
可以提供示例性的逆向运动学。在备选的方面，可以提供任何适合的逆向运动学来与备选的结构相对应。下面示例性的等式可以用来确定电动机的位置，以获得端部执行器的指定位置：
x3＝R cos T               (2.8)
y3＝R sin T             (2.9)
x2＝x3-l3cos T+d3sin T            (2.10)
y2＝y3-l3sin T-d3cos T          (2.11)
R2＝sqrt(x2 2+y2 2)           (2.12)
T2＝atan2(y2,x2)          (2.13)
α1＝acos((R2 2+l1 2-l2 2)/(2R2l1))             (2.14)
如果R>l3:θ1＝T2+α1,θ2＝T,
否则:θ1＝T2-α1,θ2＝T            (2.15)
下面的命名法可以用于运动公式中：
d3＝端部执行器的横向偏移(m)
l1＝第一连接部的关节到关节长度(m)
l2＝第二连接部的关节到关节长度(m)
l3＝具有端部执行器的第三连接部的长度，从腕部关节到端部执行器上的参考点(m)
R＝端部执行器的径向位置(m)
R2＝腕部关节的径向坐标(m)
T＝端部执行器的角度位置(rad)
T2＝腕部关节的角度坐标(rad)
x2＝腕部关节的x-坐标(m)
x3＝端部执行器的x-坐标(m)
y2＝腕部关节的y-坐标(m)
y3＝端部执行器的y-坐标(m)
θ1＝联接到第一连接部的驱动轴的角位置(rad)
θ2＝联接到第二连接部的驱动轴的角位置(rad)
上面示例性的运动学公式可以用来设计控制第二连接部158的带驱动器，以使得上臂154的旋转引起腕部关节160沿着与所希望的端部执行器162的径向路径180平行的直线而伸展并缩回。
现在参照图8，其示出了示出驱动第二连接部的带驱动器的传输比率r20272的绘图270，其作为从机器人的中心到端部执行器的根部的测量的臂的归一化伸展的函数，即(R-l3)/l1。所述传输比率r20定义为附接到第二连接部的带轮的角速度ω21与附接到第二电动机的带轮的角速度ω01之比，二者都相对于第一连接部而被定义。所述图描绘了针对不同l2/l1的传输比率r20。
根据图8可以计算出针对驱动第二连接部的带驱动器的非圆形带轮的轮廓以达到传输比率r20272。示例性的带轮轮廓在图6A中描绘并且将参照图55A和图55B来描述。
限制第三连接部168的定向的带驱动器的传输比率r31可以与图4中所描绘的针对图1和图2的实施例的相同。所述传输比率r31被定义为附接到第三连接部的带轮的角速度ω32与附接到第一连接部的带轮的角速度ω12之比，二者都相对于第二连接部而被定义。所述图描绘了针对不同l2/l1的传输比率r31(从0.5到1.0，递增为0.1，并且从1.0到2.0，递增为0.2)。根据图4可以计算出针对限制第三连接部162的带驱动器的非圆形带轮的轮廓以达到传输比率r31。在图6A中描绘了示例性的带轮轮廓。
在示出的实施例中，与相等连接部的臂相比，通过利用非圆形带轮或其他如所描述地用于限制端部执行器运动的适合机制，采用相同的容纳容积可以获得更长的触及度。如与图1和图2中所公开的实施例相比较，具有非圆形带轮的又一个带驱动器可以代替在肩部轴18处的传统驱动器。在备选的方面，所述第一连接部可以由电动机直接驱动或者经由任何类型的联接或传输布置驱动，例如，可以使用任何适合的传输比率。备选地，对第二连接部进行致动的并且限制第三连接部的带驱动器可以由任何其他具有等同功能的布置所取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、非圆形齿轮、基于连接的机制或上述的任何组合。进一步，经由使得第三连接部与由第二电动机驱动的带轮相同步的传统两级式带布置，第三连接部可以被限制得以保持端部执行器为径向，如图9所图示的。备选地，可以利用任何其他适合的布置来取代所述两级式带布置，诸如传输带驱动器、线缆驱动器、齿轮驱动器、基于连接的机制或任何上述的组合。此外，端部执行器可以但不需要径向地指向。例如，端部执行器可以以任何的偏移相对于第三连接部来被定位并且指向任何适合的方向。在备选的方面，第三连接部可以承载多于一个端部执行器或基底。此处，第三连接部可以承载任何适合数目的端部执行器和/或材料保持器。进一步，前臂的关节到关节长度可以小于上臂的关节到关节长度，例如，在图8中由l2/l1<1所表示的。
现在参考图9，其中示出了备选的机器人300，其中经由使得第三连接部与由第二电动机驱动的带轮相同步的传统两级式带布置，第三连接部可以被限制以保持端部执行器为径向。机器人300示出为具有驱动器12和臂302。臂302可以具有联接到轴64的上臂或第一连接部304，并可以围绕中心或肩部轴18而旋转。臂302具有在肘部轴306处可旋转地联接到上臂304的前臂或第二连接部308。如之前描述的，连接部304和308具有不相等的长度。第三连接部或端部执行器312在腕部轴310处可旋转地联接到第二连接部或前臂308，此处在连接部304、308具有不相等的连接部长度的情况下，端部执行器312可以如前所述地沿着径向路径而不会旋转地传送基底28。在所示出的实施例中，轴62联接到两个带轮314、316，其中带轮314为圆形而带轮316为非圆形。此处，经由使得第三连接部312与由轴314驱动的带轮同步的传统的两级318、320式圆形带布置，圆形带轮314限制第三连接部312以保持端部执行器312为径向。所述两级式布置318、320具有通过带322联接到肘部带轮324的带轮314，所述肘部带轮324联接到肘部带轮326，其中所述肘部带轮326经由带330联接到腕部带轮328。前臂308可以进一步具有可以是圆形并且通过带334联接到肩部带轮316的肘部带轮332，其中所述肩部带轮可以为非圆形并且联接到带轮314以及轴62。
可以进一步针对带有具有附加轴的机器人驱动器来实施所公开的实施例，并且其中联接到机器人驱动器的臂可以具有独立可操作的附加的可以承载一个或多个基底的端部执行器。以示例的方式，可以提供具有两个独立可操作的臂连接或“双臂”配置的臂，其中每个独立可操作的臂可以具有适于支撑一个、两个或任何适合数目的基底的端部执行器。此处以及将在下面进行描述的，每个独立可操作的臂可以具有长度不等的第一连接部和第二连接部，并且其中联接到连接部的端部执行器以及所支撑的基底如上所述地操作并且跟随。此处，基底传送装置可以传送第一基底和第二基底并且具有联接到在旋转的公共轴上的驱动器部分的第一独立可移动的臂构件和第二独立可移动的臂构件。第一基底支撑和第二基底支撑分别在第一腕部旋转轴和第二腕部旋转轴上联接到第一臂构件和第二臂构件。第一臂构件和第二臂构件中的一个或二者在伸展和缩回期间围绕旋转的公共轴旋转。在伸展和缩回期间，所述第一腕部旋转轴和第二腕部旋转轴相对于公共旋转轴沿着与径向路径平行并与其有所偏移的第一腕部路径和第二腕部路径移动。第一基底支撑和第二基底支撑在伸展和缩回期间平行于径向路径移动而没有旋转。下面提供了具有多个且独立可操作的臂的所公开的实施例上的变化，其中在代备选的方面，可以提供任何适合的特征组合。
现参考10A和图10B，其分别为具有双臂布置的机器人350的顶视图和侧视图。机器人350具有臂352，臂352具有公共上臂354以及独立可操作的前臂356、358，每个前臂具有各自的端部执行器360、362。在所示出的实施例中，示出了在缩回位置的两个连接。端部执行器366的横向偏移对应于前臂354的关节到关节长度和上臂356、358的关节到关节长度之差。在所示出的实施例中，上臂可以具有相同的长度并且比前臂长。进一步，端部执行器360、362被定位在前臂356、358上方。现在参考图11A和图11B，其分别示出了具有备选配置的臂的机器人375的顶视图和侧视图。在所示出的实施例中，臂377可以具有参照图10A和图10B所描述的特征，其两个连接都示出为处于其缩回位置。在这个配置中，上部连接的第三连接部和端部执行器382悬挂在前臂380底下以降低两个端部执行器382、384之间的垂直间隔。此处，通过将图10A和图10B的配置的顶部端部执行器360向下步进368可以获得相同的效果。同样参考图12和图13，其中分别示出了用于分别驱动图10和图11的臂的各个连接部的机器人350、375的内部布置。在所示出的实施例中，驱动器390可以具有第一驱动器电动机、第二驱动器电动机和第三驱动器电动机392、394、396，其可以是分别驱动同心轴398、400、402的转子定子布置并且分别具有位置编码器404、406、408。Z驱动器410可以在垂直方向上驱动电动机，其中电动机可以被部分地或完全地包含在壳体412内并且其中折箱414密封出了对于腔室416的壳体412的内部容积且其中所述内部容积和腔室的内部可以在诸如真空或其他之类的隔离的环境内操作。在所示出的实施例中，公共上臂354由一个电动机396驱动。两个前臂356、358中的每一个枢轴地位于上臂354的肘部处的公共轴420上并且由电动机394、396分别通过可以具有传统带轮的带驱动器422、424来分别独立驱动。具有端部执行器360、362的第三连接部分别由带驱动器426、428所限制，每一个具有至少一个非圆形带轮，其补偿了上臂和前臂的不相等长度的效应。此处，可以利用针对图1和图2描述的方法来设计在连接中的每一个中的带驱动器，并且其中针对图1和图2呈现的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴398、400、402需要在臂的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，公共上臂的驱动轴以及联接到与活动的端部执行器相关联的前臂的驱动轴需要根据针对图1和图2的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。同时，联接到其他前臂的驱动轴需要与公共上臂的驱动轴相同步地旋转以使非活动的端部执行器保持为缩回。同样参考图14A、14B以及图14C，其中示出了上部和下部连接伸展时的图11A和图11B的臂。此处，当活动的连接358、362伸展时，非活动的连接356、360旋转。以示例方式，当下部连接356、360伸展时，上部连接358、362旋转，并且当上部连接358、362伸展时，下部连接356、360旋转。在图10和图11所公开的实施例中，可以将设置和控制简化，其中臂布置可以用于无动力密封的同轴驱动而同时比具有相同容纳容积的相等连接部长度的臂提供更长的触及度。此处，没有任何连接梁用于支撑任何端部执行器。在所示出的实施例中，非活动的臂旋转而活动的臂伸展。腕部关节中的一个行进在下部端部执行器的上方(比在相等连接部布置中更为接近晶片)。
现参考图15A和图15B，其中分别示出具有双臂布置的机器人450的顶视图和侧视图。机器人450具有臂452，臂452具有公共上臂454以及独立可操作的前臂456、458，每个前臂具有各自的端部执行器460、462。在所示出的实施例中，两个连接示出为在其缩回位置。端部执行器466的横向偏移对应于前臂454的关节到关节长度和上臂456、458的关节到关节长度之差。在所示出的实施例中，上臂可以具有相同的长度并且比前臂长。进一步，端部执行器460、462被定位在前臂456、458上方。同样参考图16A和图16B，分别示出了具有备选配置的臂的机器人475的顶视图和侧视图。再次地，两个连接都示出为在其缩回位置。在这个配置中，左侧连接的第三连接部和端部执行器482悬挂在前臂480底下从而降低两个端部执行器482、484之间的垂直间隔。通过将图15A和图15B的配置的顶部端部执行器向下步进468可以获得相同的效果。备选地，可以使用连接梁来支撑端部执行器中的一个。所组合的上臂连接部454可以为如图15和图16所描绘的单件或者其可以由两个或多个部分470、472形成，如在图17A和图17B的示例中所示出的。此处，两部分的设计可以被提供为更轻并且用料更少，并且左侧部分472和右侧部分470可以是相同的部件。此处，两件的设计还可以提供左侧部分和右侧部分之间的角度偏移的调整，其在需要支撑不同的缩回位置时可能是方面的。同样参考图18和图19，示出了用于分别驱动图15和图16的臂的个体连接部的内部布置。组合的上臂554被示出为由一个具有轴402的电动机来驱动。两个前臂456、458中的每一个由一个的电动机来独立驱动，每个电动机分别通过具有传统带轮的带驱动器490、492经由轴400、458。此处，连接部456、458分别在分开的轴494、496上旋转。具有端部执行器460、462的第三连接部分别由带驱动器498、500所限制，每一个具有至少一个非圆形带轮，其补偿了上臂和前臂的不相等长度的效应。此处，可以利用针对图1和图2描述的方法来设计在连接456、460以及458、462中的每一个中的带驱动器498、500。此处，针对图1和图2呈现的运动学公式也可以用于双臂的两个连接456、460以及458、462中的每一个。为了使臂452旋转，机器人的所有的三个驱动轴398、400、402需要在臂的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，公共上臂的驱动轴以及联接到与活动的端部执行器相关联的前臂的驱动轴需要根据关于图1和图2提出的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。同时，联接到其他前臂的驱动轴需要与公共上臂的驱动轴同步地旋转以使非活动的端部执行器保持为缩回。同样参照图20A、20B以及图20C，其示出了在左侧连接458、462和右侧连接456、460伸展时的图16A和图16B的臂。注意到非活动的连接456、460旋转而同时活动的连接458、462伸展。此处，在左侧连接458、462伸展时，右侧连接456、460旋转，并且在右侧连接456、460伸展时，左侧连接458、462旋转。所示的实施例利用了这样的益处，即，容易设置和控制可靠连接部设计，以及例如同轴驱动器没有动力密封，同时比具有相同容纳容积的相等连接部臂提供了更长的触及度。此处，没有任何连接梁用于支撑任何端部执行器。此处，非活动的臂旋转而活动的臂伸展。腕部关节中的一个行进在下部端部执行器上方，比在相等连接部布置中更为接近晶片。这可以通过利用连接梁(未示出)支撑顶部端部执行器来避免。在这种情况下，连接梁的未受支撑的长度可以比相等连接部的臂设计更长。进一步，与具有例如在图10和图11中可见的公共肘部关节以及例如在图21和图22的独立双臂的配置相比，缩回角度可能更为难以改变。
现参考21A和图21B，其分别示出了具有独立双臂522、524的机器人520的顶视图和侧视图。在所示出的实施例中，两个连接522、524示出为在其缩回位置。臂522具有独立可操作的上臂526、前臂528以及具有端部执行器530的第三连接部。臂524具有独立可操作的上臂532、前臂534以及具有端部执行器536的第三连接部。在所示出的实施例中，前臂528、534示出为比上臂526、532更长，其中端部执行器530、536分别定位在前臂528、534上方。同样参考图22A和图22B，其分别示出了具有与具有处于备选配置的臂的机器人520相似的特征并且具有示出为处于其缩回位置的两个连接的机器人550的顶视图和侧视图。在这个配置中，左侧连接的第三连接部和端部执行器552悬挂在前臂554下方以降低两个端部执行器之间的垂直间隔。通过将图21的配置的顶部端部执行器向下步进可以获得相同的效果。备选地，可以将连接梁用于支撑端部执行器中的一个。在图21和图22中，右侧上臂位于左侧上臂526之下。备选地，左侧上臂可以位于右侧上臂上方，例如，其中一个连接可以嵌套在另一个中。同样参考图23，其中示出了用于驱动图21A和图21B的臂的个体连接部的内部布置。此处，为了图形的清楚起见，为了避免组件的重叠，调整了连接部的高度。两个上臂526、532中的每一个独立地由其每一个都分别通过轴398、402的一个电动机来驱动。前臂528、534经由带布置570、572(每一个具有至少一个非圆形带轮)而联接到经由轴400的第三电动机。具有端部执行器的第三连接部530、536由每个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器574、576来限制。所述带驱动器被设计为使得上臂526、532中的一个的旋转导致了相对应的连接528、530以及534、536分别沿着直线伸展并缩回而同时其他的连接保持固定。可以利用针对图5和图6描述的方法来设计在连接中的每一个中的带驱动器，并且其中针对图5和图6提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴398、400、402需要在臂的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，与活动的端部执行器相关联的上臂的驱动轴需要根据针对图5和图6的逆向运动学公式旋转并且其他两个驱动轴需要保持固定。同样参考图24A、图24B以及图24C，其中示出了在左侧连接522和右侧连接524伸展时的图22的臂。注意到非活动的连接524保持固定而同时活动的连接522伸展。即，左侧连接522不移动而同时右侧连接524伸展，并且右侧连接524在左侧连接522伸展时不移动。所示出的实施例与具有相同容纳容积的相等连接部的臂设计相比提供了更长的触及度。此处，没有连接梁用于支撑任何端部执行器并且非活动的连接保持为固定而活动的连接伸展，潜在地导致了更高的产出量，因为活动的连接在没有负载的情况下可以更快地伸展或缩回。所示出的实施例可能比图15和图16所示出的更为复杂，其具有又两个带有非圆形带轮的带驱动器来代替传统的驱动器。如图24中所见，腕部关节中的一个行进在下部端部执行器上方。这可以通过利用连接梁(未示出)来支撑顶部端部执行器来避免。在这种情况下，连接梁的未受支撑的长度可以比相等连接部的臂设计更长。
现参考25A和图25B，其分别示出了具有臂602的机器人600的顶视图和侧视图。在所示出的实施例中，两个连接示出为在其缩回位置。端部执行器604的横向偏移对应于上臂606的关节到关节长度和前臂608、612的关节到关节长度之差，其中在这个实施例中，前臂608、612短于公共上臂606。用于驱动臂的个体连接部的内部布置类似于图10至图13，例如在图13中，然而在这个例子中的前臂短于公共上臂。此处，公共上臂由一个电动机驱动。两个前臂中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器的第三连接部614、616由其每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。同样参照图26A、图26B和图26C，其中示出了当上部连接612、616伸展时的图25A和图25B的臂。端部执行器的横向偏移604对应于上臂和前臂的关节到关节长度的差，并且腕部关节沿着相对于晶片的中心的轨迹而偏移有该差的直线行进。注意到非活动的连接608、614旋转而同时活动的连接612、616伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。此处，图26A描绘了具有处于缩回位置的连接的两个臂。图26B示出了在上部连接的腕部关节最接近由下部连接所承载的晶片的位置处部分地伸展的上部连接612、616。观察到上部连接的腕部关节并不在晶片之上行进(然而，其在晶片上方的平面中移动)。图26C描绘了上部连接612、616的更远的伸展。所示出的实施例可以提供对于设置和控制的简易性，并且可以用在不具有动力密封的同轴或三轴驱动器上或其他适合的驱动器上。此处，没有任何连接梁用于支撑任何端部执行器。上部连接的腕部关节并不行进在下部端部执行器之上的晶片之上，对于等连接部设计来说是这样的(然而，其在下部端部执行器之上的晶片上方的平面中移动)。此处，非活动的臂旋转而活动的臂伸展。肘部关节可能更为复杂，其可以向更大的摆动半径或更短的触及度平移。此处，由于重叠的前臂608、612，因此臂可以比图30和图31以及图33中示出的更高。
现参考图27A和图27B，其中分别示出了具有臂632的机器人630的顶视图和侧视图。臂630可以具有与参照图15至图19所公开的相类似的特征，除了前臂636、640示出为具有比上臂636更短的连接部长度之外。两个连接都示出为处于其缩回位置。端部执行器642、646的横向偏移634对应于上臂636和前臂638、640的关节到关节长度之差。所组合的上臂连接部636可以是单一件，如同在图27A和图27B中所描绘的，或者其可以由两个或多个部分636’、636”来形成，如在图28A和图28B的例子中所示出的。两部分的设计可以具有更少的材料并更轻，并且其中左侧部分636’和右侧部分636”可以为相同的部件。可以提供调整左侧部分636’和右侧部分636”之间的角偏移的能力，例如，其中需要支撑不同的缩回位置。用来驱动臂632的个体连接部的内部布置可以类似于图15至图19中的布置，例如，如图19所见。公共上臂636由一个电动机所驱动。两个前臂638、640中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器而独立地驱动。具有端部执行器642、646的第三连接部可以通过每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器限制，其补偿了上臂636和前臂638、640的不等长度效应。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。同样参照图29A、图29B和图29C，其中示出了右侧上部连接640、646伸展时的图27A和图27B的臂。端部执行器的横向偏移634对应于上臂和前臂的关节到关节长度的差，并且腕部关节沿着相对于晶片的中心的轨迹而偏移有该差的直线行进。此处，非活动的连接638、642旋转而同时活动的连接640、646伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。在图29A、图29B、图29C中，图29A描绘了具有两个处于缩回位置的连接的臂。图29B示出了在右侧上部连接640、646的腕部关节最为接近由左侧下部连接638、642所承载的晶片的位置处部分地伸展的右侧上部连接640、646。此处，右侧上部连接640、646的腕部关节并不在晶片之上行进，然而，其在晶片上方的平面中移动。图29C描绘了右侧上部连接640、646的更远的伸展。所示的实施例利用了这样的益处，即，可靠的连接部设计、易于设置和控制，以及例如无动力密封的同轴驱动器。没有任何连接梁用于支撑任何端部执行器。上部连接的腕部关节并不在下部端部执行器上的晶片之上行进，对于等连接部的设计来说是这样的，然而其在下部端部执行器上的晶片上方的平面中移动。此处，非活动的臂638、642旋转而活动的臂640、646伸展。与具有例如参见图25A和图25B的普通肘部关节和例如参见图33A和图33B的独立双臂的配置相比，缩回角度更难改变。进一步，臂示出为比图30和图31以及图33A和图33B中的更高，由于前臂640示出为处于比前臂638更高的高度。
现参考图30A和图30B，其中分别示出了具有臂662的机器人660的顶视图和侧视图。臂662可以具有如参照图27至图29所描述的特征，然而采用了连接梁并且具有两个将要描述的位于相同高度的前臂。两个连接示出为处于其缩回位置。端部执行器的横向偏移664对应于上臂66和前臂668、670的关节到关节长度之差。所组合的上臂连接部666可以为如附图30A和图30B所描绘的单一件或者其可以由两个或多个如在图31A和图31B的例子中所示出的部分666’、666”形成。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与针对图15至图19所示出的相同，然而其中前臂668、670短于上臂666。公共上臂666由一个电动机驱动。两个前臂668、670中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器672、674的第三连接部由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。可以利用针对图1和图2描述的方法来设计连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。第三连接部和端部执行器674具有连接梁680，所述连接梁680具有上部端部执行器部分682、在连接部670和连接部674之间距离腕部轴有所偏移的侧偏移支撑部分684并且进一步具有将腕部轴联接到偏移支撑部分684的下部支撑部分686。连接梁680允许前臂668和670被封装在相同的水平，而同时为第三连接部和端部执行器672(其可以包括晶片)以及连接梁680之间的交错部分提供余隙，如可以在下面参照图32可见的。连接梁680进一步提供一种布置，其中例如与两个腕部关节相关联的任何移动的部分在传送期间位于晶片表面下方。同样参考图32A、图32B、图32C以及图32D，其中示出了当右侧连接670、674伸展时的图30A和图30B的机器人臂的顶视图。端部执行器的横向偏移664对应于上臂666和前臂670的关节到关节长度之差，并且腕部关节690沿着相对于晶片692的中心轨迹偏移了该差的直线而行进。注意到非活动的连接668、672旋转而同时活动的连接670、674伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。在图32A、图32B、图32C以及图32D中，图32A描绘了具有两个都位于缩回位置的连接的臂。图32B示出了在一位置上部分地伸展的右侧连接670、674，该位置对应于右侧连接670、674的连接梁680和左侧连接668、672的端部执行器672之间的最坏情况余隙(或接近最坏情况余隙)。图32C示出了当前臂670与上臂666对齐时在一位置上部分地伸展的右侧连接670、674。端部执行器的横线偏移对应于上臂和前臂的关节到关节长度之差。腕部关节690轴沿着相对于晶片692的中心轨迹偏移了该差的直线而行进。图32D描绘了右侧连接670、674的更远伸展。所示出的实施例组合了这样的益处，即，并排双平面关节型布置(例如，导致具有小容积的浅型腔室的纤瘦轮廓)、可靠连接部设计以及同轴驱动器。右侧连接670、674上的连接梁680低得多并且其在垂直构件684和腕部690之间的未支撑的长度比在现有技术的同轴双平面关节型臂中的长度更短，并且所有的关节位于端部执行器下方。此处，非活动的臂668、672旋转而活动的臂670、674伸展。正如将在下面所描述的，在所公开的实施例的其他方面中，未展现这种行为的臂可以具有不同的具有非圆形带轮的带驱动器，以代替这里所公开的传统的驱动器。备选地，可以通过利用类似于上面针对图25A、图25B和图27以及图28所描述的布置来消除支撑顶部端部执行器的连接梁。
现参照考33A和图33B，其中分别示出了具有臂702的机器人700的顶视图和侧视图。臂702可以具有与图21至图23中所示出的臂的相类似的特征，但是前臂长度短于上臂长度并且采用了参照连接梁680以示例方式所描述的连接梁，并且前臂位于相同的高度。两个连接都示出为处于其缩回位置。在图33A和图33B中，右侧上臂708位于左侧上臂706上方。备选地，左侧上臂706可以位于右侧上臂708上方。类似地，右侧连接712、716的第三连接部和端部执行器716具有延伸在左侧连接710、714的第三连接部和端部执行器714之上的连接梁的特征。备选地，左侧连接710、714的第三连接部和端部执行器714可以具有在右侧连接712、716的第三连接部和端部执行器716之上的连接梁的特征。用来驱动臂的个体连接部的内部布置可以类似于图21至图23中所示出的实施例。两个上臂706、708中的每一个由一个电动器独立地驱动。前臂710、712经由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带布置联接到第三电动机。具有端部执行器的第三连接部714、716由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制。带驱动器被设计为使得上臂706、708中的一个的旋转导致相对应连接沿着直线伸展并且缩回而同时另一个连接保持固定。利用针对图5和图6所示出的实施例描述的方法来设计在每个连接中的带驱动器。针对图5和图6中示出的实施例而呈现的运动学公式也同样用于双臂的两个连接中的每一个。同样参考图34A、图34B和图34C，其中示出了在右侧连接708、712、714伸展时的图33A和图33B的臂。此处，非活动连接706、710、714保持固定而活动连接712、716伸展。也就是说，左侧连接不移动而右侧连接伸展，并且当左侧连接伸展时右侧连接不移动。所示出的实施例组合了这样的益处，即，并排双平面关节型布置(例如，产生具有小容积的浅型腔室的纤瘦轮廓)和同轴驱动器。在右侧连接上的连接梁低得多并且其未支撑的长度比现有的同轴双平面关节型臂中的长度更短并且所有的关节位于端部执行器下方。非活动的连接保持固定而同时活动的连接伸展，潜在地导致了更高的产出量，因为活动的连接在没有负载的情况下可以更快地伸展或缩回。备选地，可以通过利用类似于上面针对图25A、图25B、图27以及图28所描述的布置来消除支撑顶部端部执行器的连接梁。
现参考图35A和图35B，其中示出了具有臂732的机器人730的顶视图和侧视图，其中两个连接示出为处于其缩回位置。每个连接具有双保持器端部执行器740、742，每一个支撑两个基底彼此偏移，用于总共可支撑4个基底。用于驱动臂732的个体连接部的内部布置可以与图10和图11相同，例如图13。公共上臂734由一个电动机驱动。两个前臂736、738中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器740、742的第三连接部由其每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。所示出的实施例具有长于上臂的前臂。备选地，它们可以更短。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。同样参照图36，其中示出了一个连接738、742伸展时的图35A和图35B的臂。注意到非活动的连接736、740旋转而同时活动的连接738、742伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。与图37和图38进行比较，不需要将端部执行器塑形以避免与相对的肘的干扰。
现参考图37A和图37B，其中示出了具有臂750的机器人的顶视图和侧视图，其中两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器758、760。所组合的上臂连接部752可以是如图37A和图37B所描绘的单一件，或者其可以由如在图38A和图38B的例子中示出的由两个或多个部分752’、752”形成。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图15至图19相同，例如图19。组合的上臂752由一个电动机驱动。两个前臂754、756中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器的第三连接部758、760由每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。所示出的实施例具有长于上臂的前臂。备选地，它们可以更短。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴需要在臂的旋转方向上移动有相同的量。为了使端部执行器构件中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，公共上臂的驱动轴以及联接到与活动的连接相关联的前臂的驱动轴需要根据针对图1和图2的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。同时，联接到其他前臂的驱动轴需要与公共上臂的驱动轴同步地旋转以使非活动的连接保持为缩回。同样参照图39，其中示出了一个连接756、760伸展时的图37A和图37B的臂。此处，非活动的连接754、758旋转而同时活动的连接伸展。以示例方式，右侧连接旋转而左侧连接伸展，并且左侧连接旋转而右侧连接伸展。所示出的实施例没有连接梁。上部腕部行进在下部端部执行器上的晶片之上。此处，需要将臂和端部执行器设计为使得顶部肘部与下部端部执行器无碍。
现在参照图40A和图40B，其中示出了具有臂752的机器人750的顶视图和侧视图，其中两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器792、794。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图21至图23相同。两个上臂784、786中的每一个由一个电动器独立地驱动。前臂788、790经由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带布置联接到第三电动机。具有端部执行器792、794的第三连接部由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制。带驱动器被设计为使得上臂中的一个的旋转导致相对应连接沿着直线伸展并且缩回而同时另一个连接保持固定。所示出的实施例具有长于上臂的前臂。备选地，它们也可以更短。利用针对图5和图6所示出的实施例描述的方法来设计在每个连接中的带驱动器。针对图5和图6中示出的实施例而提出的运动学公式也同样用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴需要在臂的旋转方向上移动有相同的量。为了端部执行器构件中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，与活动连接相关联的上臂的驱动轴需要根据针对图5和图6的逆向运动学公式进行旋转，并且其他两个驱动轴需要保持固定。同样参照图41，其中示出了一个连接784、788、794伸展时的图40A和图40B的臂。注意到非活动连接786、790、792可以保持固定而活动连接794、788、794伸展。也就是说，左侧连接不运动而右侧连接伸展，并且当左侧连接伸展时右侧连接不运动。备选地，左侧连接和右侧连接可以同时独立地径向地运动，例如从图42可见，其中右侧连接与图41相比独立地略微伸展。上部连接的肘部的运动可能会由于与在下部端部执行器上的晶片的干扰而受限，其可能限制机器人的触及度，如图41所图示的。可以通过略微伸展下部连接以提供额外的余隙并且达到完全的触及度来减弱这种限制，如图42所示。所示出的实施例没有连接梁。上部连接的腕部可以在下部端部执行器上的晶片上方行进。
现参照考图43A和图43B，其中分别示出了具有臂812的机器人810的顶视图和侧视图。其中两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器820、822。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图10至图13相同。公共上臂814由一个电动机地驱动。两个前臂816、818中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器820、822的第三连接部由其每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地，它们可以更长。在连接的每一个中的带驱动器可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。同样参照图44和图45，其中示出了上部连接818、822伸展时的图43A和图43B的臂。注意到非活动的连接816、820旋转而同时活动的连接818、822伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。图44和图45描述了上部连接818、822腕部关节824并不在由臂的下部连接816、820承载的晶片上方行进。所示出的实施例没有连接梁。与图46和图47进行比较，不需要将端部执行器塑形以避免与相对的肘之间的干扰。
现参考图46A和图46B，其中示出了具有臂842的机器人840的顶视图和侧视图。两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器850、852。所组合的上臂连接部844可以是如图46A和图46B所描绘的单一件，或者其可以由如在图47A和图47B的例子中示出的由两个或多个部分844’、844”形成。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图15至图19相同，例如图19。组合的上臂844由一个电动机驱动。两个前臂846、848中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器850、852的第三连接部由每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。所示出的实施例具有短于上臂的前臂。备选地，它们可以更长。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴需要在臂的旋转方向上移动有相同的量。为了使端部执行器构件中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，公共上臂844的驱动轴以及联接到与活动的连接相关联的前臂的驱动轴需要根据针对图1和图2的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。同时，联接到其他前臂的驱动轴需要与公共上臂的驱动轴同步地旋转以使得非活动的连接保持为缩回。同样参考图48和图49，其中示出了上部连接848、852伸展时的图46A和图46B的臂。此处，非活动的连接846、850旋转而同时活动的连接848、852伸展。作为示例，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。图48和图49图示了上部连接的腕部关节854不在由臂的下部连接承载的晶片856上方行进。所示出的实施例没有连接梁并且上部连接的腕部关节没有行进在下部连接承载的晶片上方。此处，非活动的臂旋转得较少，允许了当活动臂在没有负载的情况下伸展或缩回时具有更高的运动速度。
现参考图50A和图50B，其中示出了具有臂872的机器人870的顶视图和侧视图。两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器880、882。所组合的上臂连接部974可以是如图50A和图50B所描绘的单一件，或者其可以由如在图47A和图47B的例子中示出的由两个或多个部分形成。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图15至图19相同，例如图18。组合的上臂874由一个电动机驱动。两个前臂876、878中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器来独立地驱动。具有端部执行器的第三连接部由每一个具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度的效应。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地，它们可以更长。可以利用针对图1和图2所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1和图2所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴需要在臂的旋转方向上移动有相同的量。为了使端部执行器构件中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，公共上臂874的驱动轴以及联接到与活动的连接相关联的前臂的驱动轴需要根据针对图1和图2的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。同时，联接到其他前臂的驱动轴需要与公共上臂874的驱动轴同步地旋转以使得非活动的连接保持为缩回。同样参考图51，其中示出了一个连接878、882伸展时的图50A和图50B的臂。此处，非活动的连接876、880旋转而同时活动的连接878、882伸展。例如，上部连接旋转而下部连接伸展，并且下部连接旋转而上部连接伸展。所示出的实施例具有短的前臂连接部，其在具有更短的短带的情况下可以更硬，并且其中前臂并排放置，有助于浅型腔室。此处，短连接部可能导致与图46和图47相比的非活动的臂的更大的旋转，这可以由较长的上臂解决。连接梁884可以提供在其中臂和端部执行器可以被设计为使得连接梁884在伸展运动期间与非活动端部执行器880无碍的情况下。此处，端部执行器的底部的特征为如所示的带角度的形状886。
现在参照图52A和图52B，其中分别示出了具有臂902的机器人900的顶视图和侧视图。两个连接示出为处于其缩回位置并且每个连接具有双保持器端部执行器。用于驱动臂的个体连接部的内部布置可以与图21至图23相同。两个上臂904、906中的每一个由一个电动器独立地驱动。前臂908、910经由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带布置联接到第三电动机。具有端部执行器912、914的第三连接部由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制。带驱动器被设计为使得上臂904、906中的一个的旋转导致相对应连接沿着直线伸展并且缩回而同时另一个连接保持固定。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地，它们可以更长。在连接的每一个中的带驱动器可以利用针对图5至图6所描述的方法来设计。针对图5至图6所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。为了使臂旋转，机器人的所有的三个驱动轴需要在臂的旋转方向上移动有相同的量。为了使端部执行器构件中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，与活动的连接相关联的上臂的驱动轴需要根据针对图5和图6的逆向运动学公式进行旋转，并且其他两个驱动轴需要保持固定。同样参考图53，其中示出了一个连接906、910、914伸展时的图52A和图52B的臂。注意到非活动连接904、908、912保持固定而活动连接906、910、914通过连接梁916伸展。也就是说，左侧连接不需要移动而右侧连接伸展，并且当左侧连接伸展时右侧连接不需要移动，虽然它们可以独立地径向移动。所示出的实施例具有更短的连接部，其在具有短带的情况下而更硬并且并排的前臂有助于浅型腔室。备选地，在具有连接梁的配置中前臂可以比上臂更长。
现在参照图54和图55，其中示出了具有相对的端部执行器938、940的联接双臂930。图54A和图54B分别示出了具有臂的机器人的顶视图和侧视图。两个连接都示出为处于其缩回位置，其中端部执行器的横向偏移对应于上臂932和前臂934、936的关节到关节长度之差。所组合的上臂连接部932可以是单一件，如同在图54中所描绘的，或者其可以由两个或多个部分来形成。作为示例，两部分的设计可以具有更少的材料并更轻，并且其中左侧部分和右侧部分可以为相同的部件。用来驱动臂的个体连接部的内部布置可以基于参照图18和图19或其他情况中所示的。公共上臂932由一个电动机所驱动。两个前臂934、936中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器而独立地驱动。具有端部执行器938、940的第三连接部可以通过每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器限制，其补偿了上臂934、936和前臂932的不等长度效应。可以利用针对图1或其他所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1所提出的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。图55A至图55C示出了第一连接934、938和第二连接936、940从其缩回位置伸展时的图54的臂。端部执行器的横向偏移对应于上臂934、936和前臂932的关节到关节长度的差，并且腕部关节942、944沿着相对于晶片的中心的轨迹而偏移有该差的直线行进。注意到非活动的连接旋转而同时活动的连接伸展。例如，第二连接旋转而第一连接伸展，并且第一连接旋转而第二连接伸展。图55A描绘了具有两个处于缩回位置的连接的臂。图55B示出了第一连接934、938伸展。图55C描绘了第二连接936、940伸展。所示出的臂具有低的轮廓，由于前臂在相同平面上行进并且端部执行器在相同平面上行进，允许了具有小容积的浅型腔室。由于一个连接的腕部的缩回位置由另一个连接的腕部限制，臂的包含半径可以较大，使得臂尤其适于具有大数目的处理模块的应用，其中腔室的直径由孔隙阀的尺寸决定。由于其低的轮廓，臂可以取代具有相对端部执行器的蛙腿类型的臂。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地，它们可以更长，例如其中前臂处于不同的高度并且重叠。
参照图56至图57，其中示出了具有相对的端部执行器970、972的独立双臂960。图56A和图56B分别示出了具有臂的机器人的顶视图和侧视图。两个连接都示出为处于其缩回位置。在图56中，第一连接的上臂962位于第二连接的上臂964上方。备选地，第二连接的上臂可以位于第一连接的上臂的上方。用来驱动臂的个体连接部的内部布置可以基于图23或其他。此处两个上臂962、964可以由一个电动机所驱动。前臂966、968经由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带布置联接到第三电动机。具有端部执行器970、972的第三连接部由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制。带驱动器设计为使得上臂中的一个的旋转导致相对应连接沿着直线伸展并且缩回而同时另一个连接保持固定。可以利用针对图5所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图5所呈现的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。图57A至图57C示出了第一连接962、966、970和第二连接964、968、972从其缩回位置伸展时的图56的臂。此处，非活动连接保持(但非必需)固定而活动的连接伸展。也就是说第二连接不移动而第一连接伸展，并且当第二连接伸展时第一连接不移动。所示出的臂具有低的轮廓，由于前臂在相同平面上行进并且端部执行器在相同平面上行进，允许了具有小容积的浅型腔室。由于一个连接的腕部的缩回位置由另一个连接的腕部限制，臂的包含半径可以较大，使得臂尤其适于具有大数目的处理模块的应用，其中腔室的直径由孔隙阀的尺寸决定。由于其低的轮廓，臂可以取代具有相对端部执行器的蛙腿类型的臂。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地它们可以更长，例如其中前臂处于不同的高度并且重叠。
现参考图58，其中示出了具有角度上偏移的端部执行器998、1000的联接的双臂990。图58A和图58B分别示出了具有臂的机器人的顶视图和侧视图。两个连接都示出为处于其缩回位置。端部执行器的横向偏移1002、1004对应于上臂994、996和前臂992的关节到关节长度之差。所组合的上臂连接部992可以是单一件，如同在图59中所描绘的，或者其可以由两个或多个部分来形成。用来驱动臂的个体连接部的内部布置可以基于图18和图19或其他情况。此处公共上臂992由一个电动机所驱动。两个前臂994、996中的每一个由一个电动机通过具有传统带轮的带驱动器而独立地驱动。具有端部执行器998、1000的第三连接部可以通过每一个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器限制，其补偿了上臂和前臂的不等长度效应。可以利用针对图1所描述的方法来设计在连接的每一个中的带驱动器。针对图1所呈现的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。同样参考图59A至图59C，其中示出了左侧连接994、998和右侧连接996、1000伸展时的图58的臂。端部执行器的横向偏移1002、1004对应于上臂和前臂的关节到关节长度的差，并且腕部关节沿着相对于晶片的中心的轨迹而偏移有该差的直线行进。此处，非活动的连接旋转而同时活动的连接伸展。例如，右侧连接旋转而左侧连接伸展，并且左侧连接旋转而右侧连接伸展。图59A描绘了具有两个处于缩回位置的连接的臂。图59B示出了左侧连接994、998伸展。图59C描绘了右侧连接996、1000伸展。此处，非活动的臂旋转而活动的臂伸展。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地它们可以更长，例如其中前臂处于不同的高度并且重叠。在所示出的实施例中，端部执行器可以分开90度，备选地可以提供任何分离角度。
现参考图60，其中示出了具有角度上偏移的端部执行器1040、1042的独立的双臂1030。此处，图60A和图60B分别示出了具有臂的机器人的顶视图和侧视图。两个连接都示出为处于其缩回位置。在图60，右侧上臂1034位于左侧上臂1032下方。备选地，左侧上臂可以位于右侧上臂下方。用来驱动臂的个体连接部的内部布置可以基于图23。两个前臂1032、1034中的每一个由一个电动机独立地驱动。前臂经由每一个都具有至少一个非圆形带轮的带布置而联接到第三电动机。具有端部执行器1040、1042的第三连接部由每个都具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制。所述带驱动器设计为使得上臂1032、1034中的一个的旋转导致了相对应的连接沿着直线伸展并缩回而其他的连接保持固定。可以利用针对图5或其他描述的方法来设计在连接中的每一个中的带驱动器。其中针对图5呈现的运动学公式也可以用于双臂的两个连接中的每一个。图61A至图61C示出了左侧连接1032、1036、1040以及然后右侧连接1034、1038、1042伸展时的图60的臂。此处，非活动连接保持(但非必需)固定而活动的连接伸展。也就是说，左侧连接不移动而右侧连接伸展，并且当左侧连接伸展时右侧连接不移动。此处，非活动连接保持固定而活动的连接伸展。在所示出的实施例中，前臂短于上臂，备选地它们可以更长，例如其中前臂处于不同的高度并且重叠。在所示出的实施例中，端部执行器可以分开90度，备选地可以提供任何分离角度。
以示例的方式参照图62或其他情况，第三连接部和端部执行器1060、1062(其中每一个可以被称为第三连接部组件)可以被设计为使得质心1064、1066随着相对应的臂的连接伸展和缩回而分别位于或接近于腕部关节1068、1070的直线轨迹。由于作用在第三连接部构件的质心的惯性力以及在腕部关节处的反作用力，这降低了力矩，因而降低了在限制第三连接部组件的带布置上的负载。此处，第三连接部组件可以进一步被设计为使得在存在有效载荷时其质心位于腕部关节轨迹的一侧，而在不存在有效载荷时位于腕部关节轨迹的另一侧。备选地，第三连接部组件可以被设计为使得当存在有效载荷时其质心基本上位于腕部关节轨迹上，因为通常在具有有效载荷时要求最佳直线跟踪性能，如图62所示。在图62中，1L为左侧连接的腕部关节的中心的直线轨迹，2L为左侧连接的腕部关节的中心1070，3L为左侧连接的第三连接部组件的质心1066，4L为随着左侧连接在伸展运动的开始时加速(或在缩回运动的结束时减速)而作用在左侧连接的第三连接部组件上的力，并且5L为随着左侧连接在伸展运动的开始时加速(或在缩回运动的结束时减速)而作用在左侧连接的第三连接部组件的质心处的惯性力。类似地，1R为右侧连接的腕部关节的中心的直线轨迹，2R为右侧连接的腕部关节的中心1068，3R为右侧连接的第三连接部组件的质心1064，4R为随着右侧连接在伸展运动的结束时减速(或在缩回运动的开始时加速)而作用在右侧连接的第三连接部组件上的力，并且5R为随着右侧连接在伸展运动的结束时减速(或在缩回运动的开始时加速)而作用在右侧连接的第三连接部组件的质心处的惯性力。在所示出的实施例中，提供了双晶片端部执行器。在备选的方面，可以提供任何适合的端部执行器和臂或连接部几何形状。
在备选的方面，在实施例的多个方面中的任一方面中的上臂可以由电动机直接驱动或者经由任何联接或传输布置驱动。可以使用任何传输比率。备选地，对第二连接部进行致动并且对第三连接部进行限制的带驱动器可以采用任何其他具有等同功能的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、圆形或非圆形齿轮、基于连接的机制或任何上述的组合。备选地，例如，在实施例的双臂方面和四臂方面，经由使得第三连接部与由第二电动机驱动的带轮同步的传统两级带布置，每个连接的第三连接部可以被限制从而保持端部执行器为径向，类似于图9的单臂概念。备选地，所述两级带布置可以由任何其他适合的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、齿轮驱动器、基于连接的机制或任何上述的组合。备选地，在实施例的双臂方面和四臂方面中的上臂可以不以同轴方式来布置。其可以为分离的肩部关节。双臂和四臂的两个连接无需具有相同长度的上臂以及相同长度的前臂。一个连接的上臂的长度可以与另一个连接的上臂的长度不同，并且一个连接的前臂的长度可以与另一个连接的前臂的长度不同。前臂与上臂比率针对两个连接而言也可以不同。在具有左侧连接和右侧连接的连接部的不同高度的实施例的双臂和四臂方面，左侧连接和右侧连接可以互换。双臂和四臂的两个连接不需要沿着相同的方向伸展。可以配置臂使得每个连接在不同的方向上伸展。在实施例的各个方面中的任一方面中的两个连接可以包括多于或少于三个连接部(第一连接部＝上臂，第二连接部＝前臂，第三连接部＝具有端部执行器的连接部)。在实施例的双臂和四臂方面，每个连接可以具有不同数目的连接部。在实施例的单臂方面，第三连接部可以承载多于一个端部执行器。第三连接部可以承载任何适合数目的端部执行器和/或材料保持器。类似地，在实施例的双臂方面，每个连接可以承载任何适合数目的端部执行器。在任一情况中，端部执行器可以被定位在相同的平面中，在彼此上方堆叠，以二者的组合的方式被布置或者以任何其他适合的方式来布置。进一步，对于双臂配置，每个臂可独立地操作，例如，独立地处于旋转、伸展和/或z(垂直)中，例如，如参照具有序列号为No.13/670,004的于2012年11月6提交的题为“具有独立臂的机器人系统(Robot System with Independent Arms)”的未决的美国专利申请所描述的，其通过引用的方式整体并入此处。相应地涵盖了所有的这种修改、组合和变形。
根据示例性实施例的一个方面，一种适于传送基底的基底传送装置。所述基底传送装置具有在旋转中心轴上联接到驱动器部分的可移动的臂构件。基底支撑在腕部旋转轴上联接到所述臂构件。所述臂构件在伸展和缩回期间围绕旋转中心轴旋转。在伸展和缩回期间，腕部旋转轴沿着平行于相对于旋转中心轴的径向路径并与其偏移的腕部路径移动。所述基底支撑在伸展和缩回期间平行于径向路径的移动而没有旋转。
根据示例性实施例的另一个方面，一种适于传送第一基底和第二基底的基底传送装置。所述基底传送装置具有在公共旋转轴上联接到驱动器部分的第一独立可移动臂组件和第二独立可移动臂组件。第一基底支撑和第二基底支撑分别在第一腕部旋转轴和第二腕部旋转轴之上联接到第一臂组件和第二臂组件。所述第一臂组件和第二臂组件在伸展和缩回期间围绕着公共旋转轴旋转。在伸展和缩回期间，所述第一腕部旋转轴和第二腕部旋转轴沿着平行于相对于旋转中心轴的径向路径并与其偏移的第一腕部路径和第二腕部路径移动。所述第一基底支撑和第二基底支撑在伸展和缩回期间平行于径向路径移动而没有旋转。
根据示例性实施例的另一个方面，一种适于传送基底的基底传送装置。所述基底传送装置具有驱动器部分以及可旋转地联接到驱动器部分的上臂，所述上臂围绕着中心轴可旋转。肘部带轮被固定到上臂。前臂可旋转地联接到上臂，所述前臂围绕着肘部轴而可旋转，所述肘部轴偏移中心轴有上臂连接部长度。端部执行器可旋转地联接到前臂，所述端部执行器围绕着腕部轴可旋转，所述腕部轴偏移肘部轴有前臂连接部长度，端部执行器支撑着基底。腕部带轮被固定到端部执行器，所述腕部带轮通过带联接到肘部带轮。前臂连接部长度与上臂连接部长度不等。端部执行器由肘部带轮、腕部带轮和带相对于上臂而被限制，以使得所述基底沿着相对于中心轴而言的直线径向路径移动。
根据示例性实施例的另一个方面，一种适于传送基底的基底传送装置。所述基底传送装置具有驱动器部分，所述驱动器部分具有第一旋转驱动器和第二旋转驱动器。上臂在旋转中心轴上可旋转地联接到第一旋转驱动器。前臂可旋转地联接到上臂，所述前臂围绕着上臂的肘部旋转轴可旋转，所述肘部旋转轴偏移中心旋转轴有上臂连接部长度。前臂进一步通过前臂联接而联接到第二旋转驱动器并且围绕着肘部旋转轴而由第二旋转驱动器进行驱动。基底支撑支撑着基底，所述基底支撑可旋转地联接到前臂并且围绕着前臂的腕部旋转轴而可旋转，所述腕部旋转轴偏移肘部旋转轴有前臂连接部长度。所述基底支撑进一步通过基底支撑联接来联接到上臂并且由前臂和上臂之间围绕着肘部旋转轴的相对运动而被围绕腕部旋转轴驱动。前臂连接部长度与上臂连接部长度不等。所述基底支撑由基底支撑联接来限制，以使得基底沿着相对于中心旋转轴的直线路径移动。
根据示例性实施例的另一个方面，所述直线路径沿着与中心旋转轴相交的方向。
根据示例性实施例的另一个方面，所述直线路径沿着与中心旋转轴垂直并且与其有所偏移的方向。
根据示例性实施例的另一个方面，所述腕部旋转轴沿着平行于所述直线路径的腕部路径移动。
根据示例性实施例的另一个方面，所述基底支撑联接包括具有一个或多个非圆形带轮的带驱动器。
根据示例性实施例的另一个方面，所述前臂联接包括具有一个或多个非圆形带轮的带驱动器。
根据示例性实施例的另一个方面，一种传送装置具有驱动器；连接到所述驱动器的第一臂，其中所述第一臂包括与驱动器串联地连接的第一连接部、第二连接部和端部执行器，其中所述第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度；以及一种用于限制端部执行器相对于第二连接部的旋转的系统，以当第一臂伸展或缩回时提供端部执行器相对于驱动器的基本上仅直线运动。
根据示例性实施例的另一个方面，第一连接部的有效长度短于第二连接部的有效长度。
根据示例性实施例的另一个方面，第一连接部的有效长度长于第二连接部的有效长度。
根据示例性实施例的另一个方面，端部执行器包括在具有第二连接部的腕部关节和基底支撑部分中心线之间的横向偏移，其约等于第一连接部和第二连接部之间的有效长度的差。
根据示例性实施例的另一个方面，用于限制旋转的系统配置为在第一臂伸展或缩回时对端部执行器进行平移，并且腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。
根据示例性实施例的另一个方面，用于限制端部执行器的旋转的系统在第一臂伸展或缩回时提供了端部执行器相对于驱动器的基本上仅径向的运动。
根据示例性实施例的另一个方面，用于限制端部执行器的旋转的系统配置为限制端部执行器的定向，以使得端部执行器无论第一连接部和第二连接部的位置如何都相对于驱动器而径向地指向。
根据示例性实施例的另一个方面，端部执行器配置为支撑其上的至少两个相间隔的基底，并且其中当第一臂伸展或缩回时，在具有第二连接部的端部执行器的腕部关节与端部执行器的直线运动的路径中心之间提供有横向偏移，用于在第一臂伸展或缩回时端部执行器的仅平移运动，并且腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。
根据示例性实施例的另一个方面，用于限制旋转的系统包括包含带轮和带的带驱动器。
根据示例性实施例的另一个方面，所述带轮包括至少一个非圆形带轮。
根据示例性实施例的另一个方面，所述带轮包括至少一个固定地连接到第二链接或端部执行器的带轮。
根据示例性实施例的另一个方面，所述端部执行器包括基底支撑部分以及将基底支撑部分连接到具有第二连接部的端部执行器的腕部关节的腿，其中所述的腿具有连接到腕部关节的第一部分，连接到基底支撑部分的第二部分，并且其中所述第一部分和第二部分以在约90度到约120度之间的角度彼此相连。
根据示例性实施例的另一个方面，所述端部执行器包括两个基底支撑部分以及将基底支撑部分连接到具有第二连接部的端部执行器的腕部关节的腿框架，其中所述的腿框架基本上为U形，并具有基体和两个腿，其中每个腿连接到基底支撑部分的单独的一个，并且其中腕部关节将端部执行器在偏移离开基体中心的位置上连接到第二连接部。
根据示例性实施例的另一个方面，提供一种方法包括：由驱动器旋转臂的第一连接部；当第一连接部在旋转时旋转臂的第二连接部，其中所述第二连接部在第一连接部之上旋转；并且旋转第二连接部之上的端部执行器，其中所述第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度，并且其中端部执行器在第二连接部上的旋转受限以使得当臂伸展或缩回时，端部执行器被限于相对于驱动器的基本上仅直线运动。
根据示例性实施例的另一个方面，所述运动为相对于驱动器的中心轴的径向运动。
根据示例性实施例的另一个方面，所述端部执行器包括在具有第二连接部的腕部关节和基底支撑部分中心线之间的横向偏移，其约等于第一连接部和第二连接部之间的有效长度的差。
根据示例性实施例的另一个方面，旋转第二连接部之上的端部执行器导致在第一臂伸展或缩回时端部执行器的仅平移运动，并且具有第二连接部的腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。
根据示例性实施例的另一个方面，旋转端部执行器在第一臂伸展或缩回时提供了端部执行器相对于驱动器的基本上仅径向运动。
根据示例性实施例的另一个方面，旋转端部执行器限制端部执行器的定向使得端部执行器无论第一连接部和第二连接部的位置如何都相对于驱动器而径向地指向。
根据示例性实施例的另一个方面，提供一种传送装置，其具有驱动器；以及连接到所述驱动器的臂，其中所述臂包括在第一关节处连接到驱动器的第一连接部，在第二关节处连接到第一连接部的第二连接部，以及在第三关节处连接到第二连接部的端部执行器，其中所述第一连接部包括在第一关节和第二关节之间的第一长度，其与在第二关节和第三关节之间的第二连接部的第二长度不等，其中在臂的伸展和缩回期间在第三关节处的端部执行器的运动受限为其轨迹为在相对于驱动器的旋转的中心而言基本上直的径向线上。
根据一个示例性实施例，一种传送装置包括驱动器；连接到所述驱动器的第一臂，其中所述第一臂包括与驱动器串联地连接的第一连接部、第二连接部和端部执行器，其中所述第一连接部和第二连接部具有不等的有效长度；以及用于限制端部执行器相对于第二连接部的旋转的系统从而在第一臂伸展或缩回时提供端部执行器相对于驱动器的基本上仅直线的运动。
所述第一连接部的有效长度可以短于第二连接部的有效长度。所述第一连接部的有效长度可以长于第二连接部的有效长度。所述端部执行器可以包括在具有第二连接部的腕部关节和基底支撑部分的中心线之间的横向偏移，其约等于第一连接部和第二连接部的有效长度之差。所述用于限制旋转的系统可以配置为在第一臂伸展或缩回时对端部执行器进行平移，并且腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。所述用于限制端部执行器的旋转的系统在第一臂伸展或缩回时可以提供端部执行器相对于驱动器的基本上仅径向运动。所述用于限制端部执行器的旋转的系统可以配置为限制端部执行器的定向以使得无论第一连接部和第二连接部的位置如何端部执行器都相对于驱动器而径向地指向。所述端部执行器可以配置为支撑其上的至少两个相间隔的基底，并且其中当第一臂伸展或缩回时，在具有第二连接部的端部执行器的腕部关节和端部执行器的直线运动的路径中心之间提供有横向偏移，用于在第一臂伸展或缩回时对端部执行器进行的仅平移运动，同时腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。所述用于限制旋转的系统包括包括着带轮和带的带驱动器。所述带轮可以包括至少一个非圆形带轮。所述带轮可以包括至少一个固定地连接到第二链接或端部执行器的带轮。所述端部执行器可以包括基底支撑部分以及将基底支撑部分连接到具有第二连接部的端部执行器的腕部关节的腿，其中所述的腿具有连接到腕部关节的第一部分，连接到基底支撑部分的第二部分，并且其中所述第一部分和第二部分以在约90度到约120度之间的角度彼此相连。所述端部执行器可以包括两个基底支撑部分以及将基底支撑部分连接到具有第二连接部的端部执行器的腕部关节的腿框架，其中所述的腿框架基本上为U形，并具有基体和两个腿，其中每个腿连接到基底支撑部分的单独的一个，并且其中腕部关节将端部执行器在偏移离开基体中心的位置上连接到第二连接部。
示例性方法的一个类型可以包括由驱动器旋转臂的第一连接部；当第一连接部在旋转时旋转臂的第二连接部，其中所述第二连接部在第一连接部上旋转；并且旋转第二连接部上的端部执行器，其中第一连接部和第二连接部具有不同的有效长度，并且其中端部执行器在第二连接部上的旋转受限以使得当臂伸展或缩回时，端部执行器限于相对于驱动器的基本上仅直线运动。
所述运动可以为相对于驱动器的中心轴的径向运动。所述端部执行器包括在具有第二连接部的腕部关节和基底支撑部分中心线之间的横向偏移，其约等于第一连接部和第二连接部之间的有效长度的差。旋转第二连接部上的端部执行器导致在第一臂伸展或缩回时端部执行器的仅平移运动，并且具有第二连接部的腕部关节保持在相对于驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。当第一臂伸展或缩回时端部执行器提供了端部执行器相对于驱动器的基本上仅径向运动。旋转端部执行器可以限制端部执行器的定向以使得无论第一连接部和第二连接部的位置如何端部执行器都相对于驱动器而径向地指向。
示例性的实施例的一个类型可以提供在一种传送装置中，所述传送装置包括驱动器；以及连接到所述驱动器的臂，其中所述臂包括在第一关节处连接到驱动器的第一连接部，在第二关节处连接到第一连接部的第二连接部，以及在第三关节处连接到第二连接部的端部执行器，其中所述第一连接部包括在第一关节和第二关节之间的第一长度，其与在第二关节和第三关节之间的第二连接部的第二长度不等，其中在臂的伸展和缩回期间在第三关节处的端部执行器的运动受限为以相对于驱动器的旋转的中心基本上直的径向线为轨迹。
现参考图63，其中示出了示例性带轮的图形表示1100。如将描述的，所述示例性的带轮轮廓可以是对于臂具有不等的连接部长度。作为示例，图形1100可以示出针对其中肘部带轮为圆形的腕部带轮的轮廓。此处，下述的示例设计可以用于图：Re/l2＝0.2，其中Re为肘部带轮的半径并且l2为前臂的关节到关节长度。备选地，可以提供任何适合的比率。为了清楚起见，图表示出了与针对等连接部臂的带轮相比的极端设计情况。最外侧轮廓1110针对l2/l1＝2，其中l2为前臂的关节到关节长度并且l1为上臂的关节到关节长度，例如这个情况代表了较长的前臂。中间轮廓1112为针对l2/l1＝1，例如，具有等连接部长度的情况。最内侧的轮廓1114针对l2/l1＝0.5，例如，这种情况代表较短的前臂。在所示出的实施例中，使用了极坐标系1120。此处，径向距离相对于肘部带轮的半径而被归一化，例如，表示为肘部带轮半径的倍数。换句话说，示出了Rw/Re，其中Rw表示了腕部带轮的极坐标而Re表示了肘部带轮。角坐标以deg为单位，并且零沿着端部执行器的方向1122而指向，例如，相对于该图，端部执行器指向右方。
现参考图64和图65，其中示出了具有不等连接部长度1140和1150的臂的两个额外配置。臂1140示出为具有长于上臂1142的前臂1144，其中单一臂配置可以利用如参照图1至图4以及图5至图8或其他情况所描述的特征。在所示出的实施例中，两个支撑着各自的基底1150、1152的端部执行器1146、1148彼此刚性连接并且指向相反的方向。基底行进在与机器人1140的中心1156相重合的径向路径上并且如所示出地与腕部偏离1154。类似地，臂1160示出为具有短于上臂1162的前臂1164，其中单一臂配置可以利用如参照图1至图4以及图5至图8或其他所描述的特征。在所示出的实施例中，两个支撑着各自的基底1170、1172的端部执行器1166、1168彼此刚性连接并且指向相反的方向。基底行进在与机器人1160的中心1176相重合的径向路径上并且如所示出地与腕部偏离1174。此处，所公开的实施例的特征可以类似地与任何其他所公开的实施例共享。
参考图66A，其中示出了示例的基底传送机器人1200的示意性顶视图。机器人1200可以为与真空兼容的或者任何具有驱动器部位1210以及联接到驱动器部位1210的臂部位1212的适合的机器人，正如将在下面进一步详细描述的。在贯穿始终所示出的实施例中，上臂连接部长度和前臂连接部长度可以不等并且由圆形或非圆形带轮来驱动，例如，如之前所描述的。在备选的方面，可以提供具有相同连接部长度的臂或具有不等连接部长度的臂并且具有圆形带轮或其他适合的驱动器布置，例如具有所公开的任何适合的配置。图66A和图66B分别示出了具有臂1212的机器人1200的顶视图和侧视图。驱动器单元1200可以提供四个同轴驱动轴以使得臂1212的第一部位和第二部位1214、1216被独立地驱动。以示例的方式在图70B中示出了适合的具有四个同轴的轴的驱动器。此处，臂1212的特征在于两个独立的连接，即，上部连接1214和下部连接1216。上部连接1214可以由驱动器1210的两个最内侧的驱动轴来驱动，并且下部连接1216可以由驱动器1210的两个最外侧驱动轴来驱动。在图67A和图68A中连接示出为处于其缩回位置。两个连接1214、1216中的每一个包括第一连接部(上臂1218、1220)和第二连接部(前臂1222、1224)以及第三连接部(端部执行器1226、1228)。第二连接部的关节到关节长度示出为小于第一连接部的关节到关节长度。第三连接部的横向偏移1230、1232对应于前臂和上臂的关节到关节长度之差并且为总计为两个臂之间的偏移1234的附加的偏移。偏移1234可以对应于在两站式处理模块中的基底之间的标称中心距离，其中横向偏移1230、1232可以是总中心距离1234的一半。与较短前臂结合的偏移1230、1232形成了间隙G，以使得臂1214、1216可以伸展或缩回而不会物理上干扰到间隙G中的其他物体，例如，在四臂应用中的纵裂阀之间的腔室材料。备选地，可以提供任何适合的偏移。此处，端部执行器1228、1226可以彼此相平行地标称地伸展和缩回而不旋转。由于端部执行器1228、1226同样独立地可定位，其上的基底可以独立地放置或捡拾。同样参照图68A至图68B，其中示出了示例基底传送机器人1200的顶视图。图68A示出了机器人1200缩回时而图68B示出了机器人1200伸展时。所描述的机器人1200具有独立可定位的臂1214、1216。在备选实施例中，臂1214、1216可以由2个同轴轴驱动并且彼此依赖。参照图80B描述了示例驱动器配置，其中驱动轴的两个同轴集合驱动臂的两个集合。此处，作为示例可以提供同轴驱动轴中的一个用于驱动臂1214、1216。同样参考图67A至图67C，其中示出了备选的机器人配置1200’。机器人1200’具有臂1214’和1216’并且可以具有类似于机器人1200的特征。此处，机器人1200’可以是独立地伸展和缩回的，然而其共同旋转。机器人1200’利用具有三个同轴的轴的驱动器来取代四个同轴的轴的驱动器。参考图23和图24或者图33以及图34示出合适的驱动器和带轮布置。在备选的方面，可以提供任何适合的驱动器和带轮布置，例如其中上臂如所公开地彼此受限。
参考图69A，其中示出了示例性基底传动机器人1300的示意性顶视图。机器人1300可以是与真空兼容的或者任何具有驱动器部位1310以及联接到驱动器部位1310的臂部位1312的适合的机器人，正如将在下面进一步详细描述的。在贯穿始终所示出的实施例中，上臂连接部长度和前臂连接部长度可以不等并且由圆形或非圆形带轮来驱动。在备选的方面，可以提供具有相同连接部长度的臂或具有不等连接部长度的臂并且具有圆形带轮或其他适合的驱动器布置。图69A和图69B分别示出了具有臂1312的机器人1300的顶视图和侧视图。驱动器单元1310可以提供四个同轴驱动轴以使得臂1312的第一部位和第二部位1314、1316被独立地驱动。此处，臂1312特征在于两个独立的连接，即上部连接1314和下部连接1316。上部连接1314可以由驱动器1310的两个最内侧的驱动轴来驱动，并且下部连接1316可以由驱动器1310的两个最外侧驱动轴来驱动。在图69A中连接示出为处于其缩回位置。两个连接1314、1316中的每一个包括第一连接部(上臂1318、1320)和第二连接部(前臂1322、1324)以及第三连接部(端部执行器1326、1328)。第二连接部的关节到关节长度示出为小于第一连接部的关节到关节长度。第三连接部的横向偏移1330、1332对应于前臂和上臂的关节到关节长度之差。所述第三连接部被塑形以为两个最内侧驱动轴1334提供空间。
同样参考图70A和图70B，其中示出了用于驱动每个连接的个体连接部的示例性的内部布置。将针对上部连接对所述布置进行描述。在下部连接上可以使用等同的布置。上部连接1314的上臂1318可以由一个电动机1350来驱动。上部连接1314的前臂1322可以由另一个电动机1352通过具有传统带轮的带驱动器1354来驱动。具有端部执行器1326的第三连接部由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1356来限制，其补偿了上臂和前臂的不相等长度的效应从而使得端部执行器无论第一连接部和第二连接部的位置如何都径向地指向。带驱动器的设计可以根据图1至图4中所示出的。为了使上部连接旋转，与连接相关联的两个驱动轴需要在连接的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器中的一个沿着直线路径径向地伸展和缩回，两个驱动轴需要根据例如在公式(1.8)到(1.16)中呈现的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。在备选的方面，可以使用任何适合的臂布置，例如，如参照图66至图68所公开的具有偏移端部执行器或其他的臂布置。
同样参考图71A和图71B，其中示出了用于驱动每个连接的个体连接部的另一示例内部布置。再一次，将针对上部连接1314’对所述布置进行描述。在下部连接上可以使用等同的布置。此处，上部连接1314’的上臂1318可以由一个电动机1350来驱动。上部连接1314’的前臂1322可以经由具有至少一个非圆形带轮的带布置1354’来联接到另一个电动机1352。带驱动器1354’被设计为使得上臂的旋转导致腕部关节沿着与端部执行器的所希望的径向路径平行的直线而伸展并且缩回。具有端部执行器1326的第三连接部由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1356’来限制，以使得无论第一连接部和第二连接部的位置如何端部执行器都径向地指向。可以根据图5至图8来设计带驱动器。为了使上部连接1314’旋转，与连接相关联的两个驱动轴需要在连接的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器1326沿着直线路径径向地伸展和缩回，联接到上部连接的上臂的驱动轴需要根据例如在公式(2.8)到(2.15)中呈现的逆向运动学公式进行移动，而同时其他与上部连接相关联的电动机保持固定。在备选的方面，可以提供任何适合的驱动器布置。
图72A至图72C以及图73A至图73C图示了图69的机器人的两个连接的独立的操作。特别地，图72A至图72C以及图73A至图73C分别示出了两个连接1314、1316的独立的旋转和伸展运动。图72A至图72C描述了图69的机器人1300的上部连接1314的旋转运动。图72A示出了具有在其缩回位置的两个连接的机器人的顶视图。图72B描绘了具有在顺时针方向上旋转了90deg的上部连接1314的机器人的顶视图。图72C示出了具有旋转了180deg的上部连接1314的机器人的顶视图。图73A至图73C描绘了图69的机器人1300的伸展运动。图73A示出了具有处于其缩回位置的两个连接的机器人的顶视图。图73B示出了具有部分伸展的上部连接1314的机器人的顶视图。图73C示出了具有处于伸展位置的上部连接1314的机器人的顶视图。
在图74A和图74B中示出了所公开实施例的一个备选示例，其中机器人1450示出为具有驱动器1310和臂1452。此处，可以根据图74A和图74B来布置臂1452的两个连接1454、1456，其示出了机器人1450的顶视图和侧视图。此处，机器人的驱动器单元1310提供四个同轴驱动轴。臂1452特征在于两个独立的连接，上部连接1454和下部连接1456。上部连接1454可以由两个最内侧的驱动轴1334驱动，上部连接可以由驱动器1310的两个最外侧驱动轴来驱动。在图74A中连接示出为处于其缩回位置。两个连接1454、1456中的每一个可以包括第一连接部(上臂)1458、1460和第二连接部(前臂)1462、1464以及第三连接部(端部执行器)1466、1468。第二连接部的关节到关节长度可以小于第一连接部的关节到关节长度。第三连接部的横向偏移对应于前臂和上臂的关节到关节长度之差。第三连接部被塑形以为两个最内侧驱动轴1334提供间隔。
图75A和图75B示出了用于驱动每个连接的个体连接部的内部布置。将针对上部连接1454对所述布置进行描述。在下部连接1456上可以使用等同的布置。上部连接1454的上臂1458可以由一个电动机1350来驱动。上部连接1454的前臂1362可以由另一个电动机1352通过具有传统带轮的带驱动器1472来驱动。具有端部执行器1466的第三连接部由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1474来限制，其补偿了上臂和前臂的不相等长度的效应从而使得无论第一连接部和第二连接部的位置如何端部执行器都径向地指向。带驱动器的设计可以根据图1至图4。为了使上部连接1454旋转，与连接相关联的两个驱动轴需要在连接的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器中沿着直线路径径向地伸展和缩回，两个驱动轴需要根据例如在公式(1.8)到(1.16)中提出的逆向运动学公式以协同的方式进行移动。
图76A和图76B示出了用于驱动每个连接的个体连接部的示例性的内部布置。此处，将针对上部连接1454对所述布置进行描述。在上部连接1456上可以使用等同的布置。上部连接的上臂1458可以由一个电动机1350来驱动。上部连接1454的前臂1462可以经由具有至少一个非圆形带轮的带布置1472’联接到另一个电动机1352。带驱动器设计为使得上臂1458的旋转导致腕部关节沿着与端部执行器1466的所希望的径向路径平行的直线而伸展并且缩回。具有端部执行器1466的第三连接部由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器来限制，以使得无论第一连接部和第二连接部的位置如何端部执行器都径向地指向。可以根据图5至图8来设计带驱动器。为了使上部连接1454旋转，与连接相关联的两个驱动轴可以在连接的旋转方向上移动相同的量。为了使端部执行器1466沿着直线路径径向地伸展和缩回，联接到上部连接的上臂的驱动轴需要根据例如在公式(2.8)到(2.15)中呈现的逆向运动学公式进行移动，而同时其他与上部连接相关联的电动机保持固定。
图77A至图77C以及图78A至图78C描述了图74A和图74B的机器人的两个连接1454、1456的独立的操作。特别地，图77A至图77C以及图78A至图78C示出了两个连接1454、1456的独立的旋转和伸展运行。图77A至图77C描述了机器人的上部连接的旋转运动。图77A示出了具有在其缩回位置的两个连接的机器人的顶视图。图77B描绘了具有在顺时针方向上旋转了90deg的上部连接1454的机器人的顶视图。图77C示出了具有旋转了180deg的上部连接1454的机器人的顶视图。图78A至图78C示出了图74A和图74B的机器人的伸展运动。图78A示出了具有处于其缩回位置的两个连接的机器人的顶视图。图78B示出了具有部分伸展的上部连接的机器人的顶视图。图78C示出了具有处于伸展位置的上部连接1454的机器人的顶视图。
还可以提供上述双连接布置的备选的实施例。例如，第一连接部可以由电动机直接地或经由任何类型的联接或传输布置来驱动。可以使用任何传输比率。作为进一步的示例，对第二连接部进行致动的带驱动器可以由任何其他的具有等效功能的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、齿轮驱动器、基于连接的机制或任何上述的组合。类似地，限制第三连接部的带驱动器可以由任何其他适合的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、非圆形齿轮、基于连接的机制或任何上述的组合。此处，端部执行器并非必需径向指向。其可以相对于第三连接部以任何适合的偏移来被定位并且指向任何适合的方向。同样，第三连接部可以承载多于一个端部执行器。第三连接部可以承载任何适合数目的端部执行器和/或材料保持器。作为进一步的示例，可以使用任何顺序的个体连接部和端部执行器的垂直布置。例如，与夹在两个连接之间相对地，上部连接的端部执行器可以被定位在上部连接上方。
现参考图79A和图79B，其中示出了具有臂1552和驱动器1310的机器人1550。所述驱动器单元1310提供了四个同轴驱动轴。臂的特征在于两个独立连接对，即上部连接对1554和下部连接对1556。设备连接对1554由两个最内侧的驱动轴1334驱动，下部连接对由两个最外侧的驱动轴驱动。在图79A中，所述连接示出为处于其缩回位置。两个连接对1554、1556中的每一个包括两个连接，左侧连接1558、1560和右侧连接1562、1564。连接中的每一个包括第一连接部(上臂)和第二连接部(前臂)以及第三连接部(端部执行器)。第二连接部的关节到关节长度小于第一连接部的关节到关节长度。选择第二连接部的关节到关节长度与第一连接部的关节到关节长度之差，以使得第二连接部与驱动器单元的驱动轴无碍。
图80A和图80B示出了用于驱动每个连接的个体连接部的示例的内部布置。针对上部连接对1554对所述布置进行描述。等同的布置可以使用在下部连接对1556。为了侧视图的清楚起见，上部连接对的前臂(以及端部执行器)被描绘在不同的高度处(虽然其可以位于相同的水平平面中)。类似地，下部连接对的前臂可以描绘在侧视图的不同高度处。左侧上部连接1558的上臂1570由第一驱动轴1572驱动，并且右侧上部连接1562的上臂1574由第二驱动轴1576驱动。左侧上部连接1558的前臂1578由第二驱动轴1576通过具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1580驱动。类似地，右侧上部连接1562的前臂1582由第一驱动轴1572通过具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1584来驱动。在备选的方面，例如提供了等连接部长度时，可以使用圆形带轮。两个前臂的带驱动器被设计为使得当第一驱动轴1572和第二驱动轴1576在相反的方向上相等地旋转时左侧连接和右侧连接的腕部关节沿着彼此平行的直线路经运动。左侧上部连接1558的第三连接部/端部执行器1586由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1558来限制，其补偿了左侧上部连接1558的上臂1570和前臂1578的不相等长度的效应，以使得无论左侧上部连接1558的前两个连接部1570、1578的位置如何端部执行器1586都径向地指向。带驱动器的设计可以根据图1至图4。类似地，右侧上部连接1562的第三连接部/端部执行器1590由具有至少一个非圆形带轮的带驱动器1592来限制，其补偿了右侧上部连接的上臂和前臂的不相等长度的效应从而使得无论右侧上部连接的前两个连接部的位置如何端部执行器都径向地指向。在备选的方面，例如提供了等连接部长度时，可以使用圆形带轮。再次地，这种带驱动器可以根据图1至图4来设计。为了使得上部连接对旋转，第一驱动轴和第二驱动轴可以在上部连接对的所希望的旋转方向上同步旋转。为了使上部连接对的端部执行器沿着直线路经伸展和缩回，两个驱动轴可以在相反的方向上同步旋转。
图81A至图81C以及图82A至图82C描述了图79A和图79B的机器人的两个连接对的独立操作。特别地，图81A至图81C和图82A至图82C示出了两个连接对的独立旋转和伸展运动。图81A至图81C描述了机器人的上部连接对1554的旋转运动。图81A示出了具有处于其缩回位置的连接对的机器人的顶视图。图81B示出了具有顺时针方向上旋转了45deg的上部连接对1554的机器人的顶视图。图81C示出了具有旋转了180deg的上部连接对的机器人的顶视图。图82A到图82C示出了机器人的伸展运动。图82A示出了具有处于其缩回位置的两个连接对的机器人的顶视图。图82B示出了具有部分伸展的设备连接对的机器人的顶视图。在图82A中所示出的伸展大约对应于具有刚性联接的并列端部执行器的传动解决方案的最大伸展。如图82C中所示，本实施例允许连接(在这个特定的例子中为上部连接对)越过这个点而很好地伸展，由此提供来自相同容纳容积的更长的触及度。
备选地，可以根据图83A和83B来布置连接，其中示出了机器人1650的顶视图和侧视图。此处，机器人1650可以具有如参照具有上臂对1554和下部臂对1556’的图79A和图79B所描述的特征。然而在这个实施例中，下部臂对1556’的右侧上臂放置在下部臂对的左侧上臂下方。
在备选的实施例中，可以提供任何适合的四连接布置。作为示例，所述第一连接部可以由电动机直接驱动或者经由任何联接或传输布置驱动。此处，可以使用任何适合的传输比率。备选地，对第二连接部进行致动的带驱动器可以采用任何其他具有等同功能的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、齿轮驱动器、基于连接的机制或任何上述的组合。类似地，限制第三连接部的带驱动器可以由任何其他适合的布置来取代，例如传输带驱动器、线缆驱动器、非圆形齿轮、基于连接的机制或任何上述的组合。进一步，端部执行器可以以任何的偏移来被定位并且指向任何适合的方向。备选地，第三连接部可以承载多于一个端部执行器。任何连接的第三连接部可以承载任何适合数目的端部执行器和/或材料保持器。以示例方式，在图83至图86中描绘了适于制造太阳能电池的布置1700，其中多个基底由每个端部执行器来支撑。此处，可以使用任何顺序的个体连接部和端部执行器的垂直布置。例如，与夹在下部连接对和上部连接对之间相对地，由上部连接对承载的端部执行器可以被定位在上部连接对的上方。
上面所描述的双臂和四臂配置可以由具有四个同轴旋转轴的机器人驱动器单元来驱动，例如如上面以及在附图中所描述。机器人驱动器单元可以进一步包括公共垂直提升轴1750，如在图87A和图87B中用图解法所描述的。备选地，机器人驱动器单元可以包括两个独立的垂直提升轴1750A和1750B，如在图88A和图88B中用图解法所描述的。在这种情况下，每个垂直轴联接到双连接布置的两个连接中的一个，或者在四连接布置的两个连接对之上。在图88A到图88B中，提升轴1750A、1750B被独立地联接到旋转驱动器单元1806、1808，其中提升轴1750A、1750B具有独立可旋转的导螺杆。类似地，在图89A到图89B中，提升轴1750A’、1750B’独立地联接到旋转驱动器单元1806’、1808’，其中提升轴1750A’、1750B’共享公共固定的导螺杆。
图90A和图90B示出了具有由非同位配置的驱动器单元驱动的独立机器人臂1802、1904的真空腔室1900的顶视图和侧视图的示例性图解描绘。在图90A和图90B的示例中，每个驱动器单元可以提供三个旋转轴以及可选的垂直提升轴。每个机器人臂可以包括第一连接部(上臂)、第二连接部(前臂)以及具有端部执行器的第三连接部。如在附图中所描绘的，第二连接部的关节到关节长度可以小于第一连接部的关节到关节长度。三个连接部中的每一个可以由相对应的机器人驱动器单元的旋转轴中的一个来驱动。通常地，可以采用任何数目的旋转轴和连接部。图90A和图90B中的两个机器人臂和驱动器单元可以配置为使得两个臂彼此可以从上方和/或下方进行触及，并且访问任何附接到真空腔室的站点从而向/从站点发放/去除材料。备选地，如图91A和图91B中图解性地示出的，两个驱动器单元1902’、1904’中的每一个的特征可以是伸展组件，其可以从驱动器单元的旋转轴将旋转运动传输到在真空腔室中的给定点。虽然伸展组件可以在水平平面上固定，但当相对应的驱动器单元装备有垂直提升轴时其可以垂直运动。如在图91A和图91B的例子中所描述的，标准的机器人臂可以由伸展组件中的每一个驱动。例如，具有伸展组件的每个驱动器单元可以提供两个旋转轴以及可选的垂直提升轴。机器人臂中的每一个于是可以包括第一连接部(上臂)、第二连接部(前臂)以及具有端部执行器的第三连接部。在图91A和图91B的例子中，头两个连接部由相对应的驱动器单元的两个旋转轴来驱动，并且第三连接部机械地受限以使得端部执行器径向地保持定向。虽然在图91A和图91B中示出三个连接部的臂，但臂可以包括任何适合数目的连接部。在备选的实施例中，可以使用图90A和图90B以及图91A和图91B或其他的驱动器单元和臂布置的任何适合的组合。根据一个进一步的例子，可以提供一种可以由机器读取的非暂态程序存储设备，切实地实施有可以由机器执行用于执行操作的指令的程序，诸如存储器1951’，其中所述操作包括本文所描述的由控制器所执行的操作中的任意操作。上面所描述的方法可以至少部分地通过处理器1951、存储器1951’以及软件1951”来执行或控制。
应当看到前面的描述仅为说明性的。本领域的技术人员可以设计出各种替代和修改。相应地，本实施例旨在涵盖所有这些替代、修改和变形。例如，在各个从属权利要求中记载的特征可以以任何合适的组合来彼此进行组合。此外，来自上面所描述的不同的实施例的特征可以有选择地合并进入新的实施例。相应地，所述描述旨在涵盖所有这些落入所附权利要求的保护范围的替代、修改和变形。

Claims (20)

1.一种传送装置包括：
驱动器；
连接到所述驱动器的第一臂，其中所述第一臂包括与所述驱动器串联地连接的第一连接部、第二连接部和端部执行器，其中所述第一连接部和所述第二连接部具有不同的有效长度；以及
用于限制所述端部执行器相对于所述第二连接部的旋转的系统，用于当所述第一臂伸展或缩回时基本上仅提供所述端部执行器相对于所述驱动器的直线运动。
2.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述第一连接部的所述有效长度短于所述第二连接部的所述有效长度。
3.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述第一连接部的所述有效长度长于所述第二连接部的所述有效长度。
4.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述端部执行器包括在具有所述第二连接部的腕部关节和基底支撑部分的中心线之间的横向偏移，所述横向偏移约等于所述第一连接部和所述第二连接部的所述有效长度的差。
5.根据权利要求4所述的传送装置，其中用于限制旋转的所述系统被配置为在所述第一臂伸展或缩回时对所述端部执行器进行平移，并且所述腕部关节被保持在相对于所述驱动器的中心旋转轴的所述横向偏移处。
6.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述用于限制所述端部执行器的旋转的所述系统在所述第一臂伸展或缩回时提供所述端部执行器的相对于所述驱动器的基本上仅径向运动。
7.根据权利要求1所述的传送装置，其中用于限制所述端部执行器的旋转的所述系统被配置为限制所述端部执行器的定向，以使得无论所述第一连接部和所述第二连接部的位置如何所述端部执行器都相对于所述驱动器而径向地指向。
8.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述端部执行器被配置为支撑其上的至少两个相间隔的基底，并且其中当将所述第一臂伸展或缩回时，在具有第二连接部的所述端部执行器的腕部关节与所述端部执行器的直线运动的路径的中心之间提供有横向偏移，用于在所述第一臂伸展或缩回时所述端部执行器的基本上仅平移运动，并且所述腕部关节被保持在相对于所述驱动器的中心旋转轴的所述横向偏移处。
9.根据权利要求1所述的传送装置，其中用于限制旋转的所述系统包括包含带轮和带的带驱动器。
10.根据权利要求9所述的传送装置，其中所述带轮包括至少一个非圆形带轮。
11.根据权利要求9所述的传送装置，其中所述带轮包括至少一个固定地连接到所述第二连接部或所述端部执行器的带轮。
12.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述端部执行器包括基底支撑部分以及将所述基底支撑部分连接到具有所述第二连接部的所述端部执行器的腕部关节的腿，其中所述腿具有连接到所述腕部关节的第一部分，连接到所述基底支撑部分的第二部分，并且其中所述第一部分和所述第二部分以在约90度到约120度之间的角度彼此相连。
13.根据权利要求1所述的传送装置，其中所述端部执行器包括两个基底支撑部分以及将所述基底支撑部分连接到具有所述第二连接部的所述端部执行器的腕部关节的腿框架，其中所述腿框架基本上为U形，并具有基体和两个腿，其中每个腿被连接到所述基底支撑部分的单独的一个，并且其中所述腕部关节将所述端部执行器在距所述基体中心具有偏移的位置处连接到所述第二连接部。
14.一种方法，包括：
由驱动器旋转臂的第一连接部；
当所述第一连接部被旋转时旋转所述臂的第二连接部，其中所述第二连接部在所述第一连接部上旋转；并且
在所述第二连接部上旋转端部执行器，其中所述第一连接部和所述第二连接部具有不同的有效长度，并且其中在所述第二连接部上的所述端部执行器的旋转被限制，以使得当所述臂伸展或缩回时，所述端部执行器限于相对于所述驱动器的基本上仅直线运动。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述运动为相对于所述驱动器的中心轴的径向运动。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述端部执行器包括在具有所述第二连接部的腕部关节与基底支撑部分的中心线之间的横向偏移，所述横向偏移约等于所述第一连接部和所述第二连接部的所述有效长度的差。
17.根据权利要求14所述的方法，其中旋转所述第二连接部上的所述端部执行器导致在所述第一臂伸展或缩回时所述端部执行器的仅平移运动，而具有所述第二连接部的腕部关节被保持在相对于所述驱动器的中心旋转轴的横向偏移处。
18.根据权利要求14所述的方法，其中旋转所述端部执行器在所述第一臂伸展或缩回时提供所述端部执行器相对于所述驱动器的基本上仅径向运动。
19.根据权利要求14所述的方法，其中旋转所述端部执行器限制所述端部执行器的定向，以使得无论所述第一连接部和所述第二连接部的位置如何所述端部执行器都相对于所述驱动器而径向地指向。
20.一种传送装置，包括：
驱动器；以及
连接到所述驱动器的臂，其中所述臂包括在第一关节处连接到所述驱动器的第一连接部，在第二关节处连接到所述第一连接部的第二连接部，以及在第三关节处连接到所述第二连接部的端部执行器，其中所述第一连接部包括在所述第一关节和所述第二关节之间的第一长度，所述第一长度与在所述第二关节和所述第三关节之间的所述第二连接部的第二长度不同，其中在所述臂的伸展和缩回期间在所述第三关节处的所述端部执行器的运动被限制为以相对于所述驱动器的旋转的中心基本上直线的径向线为轨迹。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110505945A (zh) * 2017-02-15 2019-11-26 柿子技术公司 具有多个末端执行器的物料操纵机器人
CN111438695A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 伊利诺斯工具制品有限公司 具有用于操控阀的可移动臂的阀操作装置
CN112192795A (zh) * 2020-08-10 2021-01-08 李全 一种浸胶专用机器人以及手套浸胶系统
CN113263523A (zh) * 2021-04-25 2021-08-17 项淮智能科技(长兴)有限公司 一种计算scara机器人臂长方法
CN114126807A (zh) * 2019-05-21 2022-03-01 柿子技术公司 非对称双末端执行器机器人臂
CN116852339A (zh) * 2023-08-24 2023-10-10 上海广川科技有限公司 一种不等臂长的双臂机械手

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10224232B2 (en) 2013-01-18 2019-03-05 Persimmon Technologies Corporation Robot having two arms with unequal link lengths
KR20230080488A (ko) * 2015-02-06 2023-06-07 퍼시몬 테크놀로지스 코포레이션 동등하지 않은 링크 길이를 가진 아암을 구비한 로봇
CN107408526B (zh) 2015-03-12 2022-03-15 柿子技术公司 具有从动末端执行器运动的机器人
JP6492271B2 (ja) 2016-04-08 2019-04-03 株式会社安川電機 搬送システムおよびロボット
TWI707754B (zh) * 2016-06-28 2020-10-21 美商應用材料股份有限公司 包括間隔上臂與交錯腕部的雙機器人以及包括該者之方法
US10099377B2 (en) * 2016-06-29 2018-10-16 Applied Materials, Inc. Methods and systems providing misalignment correction in robots
JP6774276B2 (ja) * 2016-09-13 2020-10-21 川崎重工業株式会社 基板移載装置
US11850742B2 (en) 2019-06-07 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Dual robot including splayed end effectors and systems and methods including same
CN113459078B (zh) * 2021-06-28 2024-04-19 安徽工程大学 一种非圆齿轮关节机器人及其设计方法
WO2023102497A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-08 Lam Research Corporation Direct-pick robot for multi station semiconductor processing chambers

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0267233B1 (en) * 1986-04-28 1993-01-07 Varian Associates, Inc. Modular semiconductor wafer transport and processing system
US5096364A (en) * 1986-04-28 1992-03-17 Varian Associates, Inc. Wafer arm handler mechanism
GB8709064D0 (en) * 1986-04-28 1987-05-20 Varian Associates Wafer handling arm
JPS6456983U (zh) * 1987-10-02 1989-04-10
US4865577A (en) * 1988-09-08 1989-09-12 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Noncircular drive
JPH09285982A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Metsukusu:Kk 薄型ワーク搬送装置
JPH10217167A (ja) * 1997-02-03 1998-08-18 Hitachi Ltd スカラ形ロボット
US6126381A (en) * 1997-04-01 2000-10-03 Kensington Laboratories, Inc. Unitary specimen prealigner and continuously rotatable four link robot arm mechanism
JP3806812B2 (ja) * 1997-07-16 2006-08-09 株式会社ダイヘン ２アーム方式の搬送用ロボット装置
US6547510B1 (en) * 1998-05-04 2003-04-15 Brooks Automation Inc. Substrate transport apparatus with coaxial drive shafts and dual independent scara arms
US6960057B1 (en) * 1998-09-30 2005-11-01 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus
US6659939B2 (en) * 1998-11-20 2003-12-09 Intuitive Surgical, Inc. Cooperative minimally invasive telesurgical system
JP2000167792A (ja) 1998-12-04 2000-06-20 Daihen Corp 搬送装置
US6485250B2 (en) * 1998-12-30 2002-11-26 Brooks Automation Inc. Substrate transport apparatus with multiple arms on a common axis of rotation
JP3639764B2 (ja) * 2000-02-01 2005-04-20 タツモ株式会社 基板搬送装置
US6601468B2 (en) * 2000-10-24 2003-08-05 Innovative Robotic Solutions Drive system for multiple axis robot arm
US7891935B2 (en) * 2002-05-09 2011-02-22 Brooks Automation, Inc. Dual arm robot
JP2004288719A (ja) * 2003-03-19 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 基板搬送装置及び基板処理装置
JP4294984B2 (ja) * 2003-03-19 2009-07-15 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置及び基板処理装置
US6748293B1 (en) * 2003-03-24 2004-06-08 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and apparatus for high speed object handling
JP4513435B2 (ja) * 2003-07-16 2010-07-28 東京エレクトロン株式会社 搬送装置
EP1684951B1 (en) * 2003-11-10 2014-05-07 Brooks Automation, Inc. System for handling workpieces in a vacuum-based semiconductor handling system
JP4262064B2 (ja) * 2003-11-28 2009-05-13 株式会社ダイヘン 搬送ロボット
KR100583727B1 (ko) 2004-01-07 2006-05-25 삼성전자주식회사 기판 제조 장치 및 이에 사용되는 기판 이송 모듈
JP4852719B2 (ja) * 2005-12-05 2012-01-11 日本電産サンキョー株式会社 多関節型ロボット
US9248568B2 (en) * 2005-07-11 2016-02-02 Brooks Automation, Inc. Unequal link SCARA arm
KR200422315Y1 (ko) * 2006-04-28 2006-07-25 주식회사 싸이맥스 이중 아암 로봇
KR200436002Y1 (ko) * 2006-09-29 2007-04-04 주식회사 싸이맥스 이중 아암 로봇
US20120064949A1 (en) * 2007-03-06 2012-03-15 Kavounas Gregory T I-ringer for personal electronic device
TW200910505A (en) * 2007-05-08 2009-03-01 Brooks Automation Inc Substrate transport apparatus with multiple movable arms utilizing a mechanical switch mechanism
US8562271B2 (en) * 2007-05-18 2013-10-22 Brooks Automation, Inc. Compact substrate transport system
JP4684268B2 (ja) * 2007-08-30 2011-05-18 株式会社アルバック 真空処理装置、基板搬送方法
US8322963B2 (en) * 2008-04-18 2012-12-04 Applied Materials, Inc. End effector for a cluster tool
JP5480562B2 (ja) * 2009-08-26 2014-04-23 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
WO2012064949A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-18 Brooks Automation, Inc. Dual arm robot
WO2012129254A2 (en) * 2011-03-21 2012-09-27 Sri International Mobile robotic manipulator system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110505945A (zh) * 2017-02-15 2019-11-26 柿子技术公司 具有多个末端执行器的物料操纵机器人
CN110505945B (zh) * 2017-02-15 2024-01-19 柿子技术公司 具有多个末端执行器的物料操纵机器人
CN111438695A (zh) * 2019-01-17 2020-07-24 伊利诺斯工具制品有限公司 具有用于操控阀的可移动臂的阀操作装置
CN114126807A (zh) * 2019-05-21 2022-03-01 柿子技术公司 非对称双末端执行器机器人臂
CN112192795A (zh) * 2020-08-10 2021-01-08 李全 一种浸胶专用机器人以及手套浸胶系统
CN113263523A (zh) * 2021-04-25 2021-08-17 项淮智能科技(长兴)有限公司 一种计算scara机器人臂长方法
CN113263523B (zh) * 2021-04-25 2022-06-17 项淮智能科技(长兴)有限公司 一种测量scara机器人臂长方法
CN116852339A (zh) * 2023-08-24 2023-10-10 上海广川科技有限公司 一种不等臂长的双臂机械手

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