CN111093912B - 采用平行连杆机构的作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明的平行连杆机构适用于组合有连杆促动装置(7)和另一组合侧的促动器(71)的作业装置(1)。在控制装置(2)的存储多个作业坐标的存储部(3)存储有作业点移动速度与姿势变更速度，该作业点移动速度为终端执行器(6)的目标速度，该姿势变更速度为为了变更终端执行器(6)的姿势而设定的目标角速度。控制部(4)具有切换功能部(4a)，该切换功能部(4a)将在计算各姿势控制用的促动器(111、112、113)的移动速度和组合侧的促动器(71)的移动速度时所采用的目标速度切换到作业点移动速度和上述姿势变更速度。

Description

采用平行连杆机构的作业装置

相关申请

本申请要求申请日为2017年9月8日、申请号为JP特愿2017 －173158的申请；申请日为2018年2月26日、申请号为JP特愿 2018－031796的申请的优先权，通过参照其整体作为构成本申请 的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及采用平行连杆机构的作业装置，其用于必要产业装 置等的精密的广范围的动作范围的装置等。

背景技术

在形成紧凑的方案的同时，可进行精密的广范围的动作范围的 动作的连杆促动装置，人们提出有比如专利文献1所示的那样的方 案。另外，作为在连杆促动装置的前端装载终端执行器，连续地移 动终端执行器进行作业的作业空间上的多个作业点时的控制方法， 人们提出有专利文献2所示的方案。人们提出有专利文献3所示的 方案，其中，组合专利文献2的连杆促动装置和直线移动机构。

另外，在专利文献4中，提出有多关节的机器人的控制装置。 专利文献4的控制装置包括：参数存储部，该参数存储部存储监视 点信息；轨迹形成部，该轨迹形成部根据移动指令形成支柱、各关 节点等的动作；控制点速度控制部，该控制点速度控制部求出支柱、各关节点等的控制点的速度；监视点速度控制部，该监视点速度控 制部根据控制点的动作速度，求出所产生的监视点的速度；动作指 令部，该动作指令部从控制点的速度和监视点的速度中选择最大速 度，将其与指令速度进行比较，在最大速度超过指令速度的场合， 将控制点的速度变更控制为指令速度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特许5785055号公报

专利文献2：JP特开2015－155124号公报

专利文献3：JP特开2015－188945号公报

专利文献4：WO02/066210号公报

发明内容

发明要解决的课题

在由专利文献3所示的那样的在采用由连杆促动装置和1轴以 上的促动器组合的平行连杆机构的作业装置中，具有终端执行器的 作业点不移动，仅仅变更终端执行器的姿势的情况。但是，在由专 利文献2所示的控制方法中，连续地等速而移动多个终端执行器的作业点，不适用于终端执行器6的作业点不移动，仅仅变更终端执 行器的姿势的场合。

另外，在连续而等速地移动多个终端执行器的作业点的场合， 具有在线路的中途存在前端位置的移动量微小，仅仅大大地变更姿 势的区间的情况。在这样的场合，在给出前端位置的速度指令的场 合，具有在该区间移动时间短，由此，按照多关节机器人的特异姿 势的方式，作业装置的整体急剧而高速地动作，对马达造成恶劣影 响的可能性。

本发明的目的在于提供一种采用平行连杆机构的作业装置，该 作业装置在终端执行器的作业点不移动，仅仅变更终端执行器的姿 势的场合，防止即使在终端执行器的作业点的移动微小且大大地变 更终端执行器的姿势的情况下。作业装置的整体急剧而动作的情 况，即使对于作业经验少的作业人员，仍可容易地处理。

用于解决课题的技术方案

采用实施方式所采用的标号，对本发明的采用平行连杆机构 10的作业装置1进行说明。

本发明的采用平行连杆机构10的作业装置1包括：

连杆促动装置7，在该连杆促动装置7中，相对基端侧的连杆 枢毂12，前端侧的连杆枢毂13经由3组以上的连杆机构14以可 变更姿势的方式连接，上述各连杆机构14包括：基端侧和前端侧 的终端连杆部件，该基端侧和前端侧的终端连杆部件的一端分别以 可旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢 毂13上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以可旋转的 方式连接于该基端侧和前端侧的终端连杆部件的另一端上，在上述 3组以上的连杆机构14中的2组以上的连杆机构14上设置姿势控 制用的促动器(11－1、11－2、11－3)，该姿势控制用的促动器(11 －1、11－2、11－3)变更上述前端侧的连杆枢毂13相对上述基端 侧的连杆枢毂12的姿势；

终端执行器6，该终端执行器6安装于上述前端侧端的连杆枢 毂(13)上；

1轴以上的组合侧的促动器71～73、85～87、95～97，该组合 侧的促动器71～73、85～87、95～97与上述连杆促动装置7相组 合，相对地变更上述终端执行器6的作业点P与上述连杆促动装 置7的基准位置；

控制装置2，该控制装置2控制上述姿势控制用的促动器11 和上述组合侧的促动器71～73、85～87、95～97。

在采用平行连杆机构10的作业装置中，上述控制装置2包括：

存储部3，该存储部3存储上述终端执行器6进行作业的作业 空间上的各作业点Pi(i＝0，1，2，3，……)的坐标的多个作业坐 标(XPi、YPi、ZPi)；

控制部4，该控制部4根据存储于该存储部3中的上述作业坐 标(XPi、YPi、ZPi)计算上述各促动器11、71～73、85～87、95～ 97的移动量和作业坐标(XPi、YPi、ZPi)之间的距离，另外采用上 述终端执行器的规定的目标速度计算上述各促动器11、71～73、 85～87、95～97的移动速度，以已计算的上述各促动器11、71～ 73、85～87、95～97的移动量和移动速度，使上述各促动器71～ 73、85～87、95～97动作；

在上述存储部3中存储作为目标速度的规定的作业点移动速 度和姿势变更速度，该规定的作业点移动速度是为了连续而等速地 在上述作业坐标(XPi、YPi、ZPi)之间移动而设定的，该姿势变更 速度是为了以规定的角速度而变更上述终端执行器6的姿势而设定的；

上述控制部(4)包括切换功能部4a，该切换功能部4a将上述目 标速度切换到上述作业点移动速度和上述姿势变更速度。

在这里，“作业点移动速度”和“姿势变更速度”为通过设计 而任意地确定的值。

在终端执行器6的作业点P的移动微小，并且大大地变更终 端执行器6的姿势的场合，如果要以作为连续地使终端执行器6 的作业点P时的规定的目标速度的作业点移动速度而进行动作， 则具有用于变更终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置的整体 急剧而高速地动作的危险。但是，按照本方案的作业装置1，可通 过切换功能部，从作业点移动速度切换到姿势变更速度。通过像这 样，将终端执行器6的目标速度设定在比作业点移动速度慢的姿势 变更速度，可防止作业装置的整体急剧而高速地动作的情况。

比如，在由平行连杆机构10与1轴以上的组合侧的促动器 71～73、85～87、95～97组合的作业装置1的方案中，使姿势从 姿势A变更为姿势B，将组合侧的促动器71～73、85～87、95～ 97的位置从位置C变更为位置D。此时，装载于连杆促动装置7 的前端处的终端执行器6的作业点从P变更为Q。另外，作业点i 中的任意一点称为“P”，另一点称为“Q”。此外，具有没有指定 位置的作业点称为“作业点P”的情况。

在此过程中，终端执行器6的作业点P没有变化(P＝Q)，使平 行连杆机构10的姿势变更(A≠B)。此时，按照以作为规定的角速 度的上述姿势变更速度变更姿势的方式，控制平行连杆机构10所 具有的促动器11和组合侧的组合侧的促动器71～73、85～87、95～ 97的移动量。

具体来说，根据∠APB(＝∠AQB)与操作人员预先设定的姿势 变更速度计算姿势变更的时间1，分别求出将姿势从姿势A，变更 为姿势B(同时，从位置C移动到位置D)时的各促动器11、71～ 73、85～87、95～97的移动量2。根据这些时间1和移动量2，计 算各促动器11、71～73、85～87、95～97的移动速度(移动速度＝ 移动量÷时间＝(2)÷(1))。

由此，在即使在终端执行器6连续地移动作业点P的中途， 即使在具有终端执行器6的作业点P不移动，仅仅变更终端执行 器6的姿势的区间的情况下，仍可控制各促动器11、71～73、85～ 87、95～97的移动速度。

也可在本发明中，上述切换功能部4a在上述终端执行器6的 移动距离超过移动距离阈值的场合，将上述目标速度设定为上述作 业点移动速度，在上述终端执行器的移动距离小于移动距离阈值的 场合，将上述目标速度设定为上述姿势变更速度。超过或小于既可通过“以上、不超过”而判断，也可通过“超过、以下”而判断。 在这里，终端执行器6的作业点不移动、或移动微小这一点通过终 端执行器6的作业点P的移动距离是否在预定的“移动距离阈值” 的范围内而进行判断。

在终端执行器6的作业点P的移动微小，大大地变更终端执 行器6的姿势的场合，如果以连续地移动终端执行器6的作业点P 时的规定的目标速度(“作业点移动速度”)而动作，则具有用于变 更终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置的整体急剧而高速地 动作的危险。但是，通过采用该移动距离阈值，从作业点移动速度 自动地切换到姿势变更速度，即使在经验少的作业人员的情况下， 仍可防止作业装置的整体急剧而高速地动作的情况。

也可在本发明中，上述切换功能部4a在满足根据上述作业点 移动速度而计算的上述各促动器11、71～73、85～87、95～97的 移动速度中的至少一者超过速度阈值的速度条件的场合，将上述目 标速度设定为上述姿势变更速度，在不满足上述速度条件的场合，将上述目标速度设定为上述作业点移动速度。

比如，作为从作业点移动速度自动地切换到姿势变更速度的方 法，还可在从作业点移动速度而计算的各促动器11、71～73、85～ 87、95～97的移动速度要超过各促动器11、71～73、85～87、95～ 97的额定速度的场合，自动地切换。由此，不但可防止作业装置1 的整体急剧而高速地动作的情况，而且可防止各促动器11、71～ 73、85～87、95～97的不良状况。

还可在本发明中设置切换开关5，该切换开关5可通过操作人 员的操作，任意地切换作为上述目标速度的上述作业点移动速度和 上述姿势变更速度。按照该方案，即使在终端执行器6的作业点P 的移动在移动距离阈值的范围之外的情况下，仍可变更为姿势变更速度，由此，操作人员可任意地切换作业点移动速度和姿势变更速 度。

也可在本发明中，上述控制部4具有判断部4a，该判断部4a 判断采用上述目标速度而计算的上述各促动器11、71～73、85～ 87、95～97的移动速度能否进行动作。

上述控制装置2具有显示部5，该显示部5显示根据上述判断 部4a的判断结果，能否进行动作。

在连续而等速地移动多个终端执行器6的作业点P的场合， 如果在线路的中途，具有前端位置的移动量微小，仅仅大大地变更 姿势的区间，由于给出前端位置的速度的指令，故在该区间移动时 间短。由此，像多关节机器人的特异姿势那样，作业装置的整体急剧而高速地动作，马达等的促动器11(11－1、11－2、11－3)为过 大负荷。

在该方案中，控制部4包括判断部4a，该判断部4a判断采用 根据目标速度而计算的上述各促动器11、71～73、85～87、95～ 97的移动速度能否进行动作，在显示部5中显示根据该判断部4a 的判断结果，能否进行动作。于是，在不可动作的场合，可对操作 人员进行警告显示。操作人员观看该警告显示，可进行将目标速度 变更为慢的值或调整作业点P等的适合的操作。由此，终端执行 器6的作业点P没有移动，仅仅变更终端执行器6的姿势，可防 止作业装置1的整体急剧而高速地动作的情况。

另外，在终端执行器6的作业点P没有移动，仅仅变更终端 执行器6的姿势时，可容易控制各促动器11、71～73、85～87、 95～97，操作人员可通过警告显示而知晓切换目标速度的情况。

此外，组合侧的促动器71～73、85～87、95～97既可与连杆 促动装置7的基座连接，变更连杆促动装置7的位置，也可与连杆 促动装置7的前端连接，在其前端装载终端执行器6，另外还可移 动作业空间的原点。另外，“终端执行器6的规定的目标速度”为 下述的目标速度、被设定在任意的值，该目标速度是为了终端执行 器6连续而等速地移动作业空间上的坐标而设定的。

也可在本发明中，上述判断部4a判断根据上述目标速度而计 算的上述全部促动器的移动速度是否为规定的速度以下，在满足条 件的场合，判断可动作，在不满足条件的场合，判定不可动作。在 这里，“规定的速度”为通过试验等方式而任意地设定的阈值。按照该方案，通过判断根据全部促动器11、71～73、85～87、95～ 97的移动速度能否进行动作，进行作业装置1的整体的动作可否 的确实的判断。

还可在本发明中，上述判断部4a判断根据上述终端执行器6 的移动距离是否超过移动距离阈值，判断是否必要切换移动速度， 上述切换功能部4b在通过上述判断部4a而判定不必要求切换的场 合，切换到上述作业点移动速度，在判定必要切换的场合，切换到 上述姿势变更速度。

按照该方案，可通过采用移动距离阈值，从作业点移动速度自 动地切换到姿势变更速度，即使在经验少的作业人员的情况下，仍 防止作业装置1的整体急剧而高速地动作的情况。

也可在本发明中，上述判断部4a判断，根据上述作业点移动 速度而计算上述目标速度后的各促动器11、71～73、85～87、95～ 97的移动速度中的至少一者是否超过规定的速度阈值，在判定满 足条件的场合，上述切换功能部4b将计算上述各促动器11、71～ 73、85～87、95～97的移动速度的目标速度切换到上述姿势变更 速度。

按照该方案，不但可防止作业装置1的整体急剧而高速地动作 的情况，而且可防止各促动器11、71～73、85～87、95～97的不 良状况。

也可在这些方案的场合，在参数的设定完成时，进行是否必要 进行上述判断部的切换的判断以及判定必要的场合的上述切换功 能部的目标速度的切换。上述参数为在使该作业装置1实际动作之 前预先设定的各种的值，其为比如目标速度、作业点移动速度、姿势变更速度、规定的速度、移动距离阈值、作业坐标等。参数存储 于上述存储部3中。不将进行判断部4a的判断和切换功能部4b 的目标速度的切换的时刻限定在程序运行中，而是限定在参数设定 完成时，由此可在程序运行之前，对操作人员进行通知。由此，在 程序运行中进行判断，防止在不可动作的场合设备停止的情况。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的 任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利 要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理 解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用 于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中， 多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为在本发明的第1实施方式的采用平行连杆机构的作业装 置的立体图中组合控制装置的方框图的说明图；

图2为该作业装置的动作的说明图；

图3为该作业装置的另一动作的说明图；

图4为表示该作业装置中的控制装置所进行的控制的一个例 子的流程图；

图5为表示第2实施方式的作业装置中的控制装置所进行的控 制的例子的流程图；

图6为表示第3实施方式的作业装置中的控制装置所进行的控 制的例子的流程图；

图7为表示第4实施方式的作业装置中的控制装置所进行的控 制的例子的流程图；

图8为表示第5实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的立 体图；

图9为表示第6实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的立 体图；

图10为表示第7实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的 立体图；

图11为表示第8实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的 立体图；

图12为表示第9实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的 立体图；

图13为表示第10实施方式的采用平行连杆的作业装置的立体 图；

图14为表示第1实施方式的作业装置的连杆促动装置的一部 分的主视图；

图15为表示该连杆促动装置的一个的动作状态的立体图；

图16为表示该连杆促动装置的另一动作状态的立体图；

图17为沿图14中的XVII－XVII线的剖视图；

图18为通过直线而表示该连杆促动装置的模型图；

图19为在本发明的第11实施方式的采用平行连杆机构的作业 装置的立体图中，组合控制装置的方框图的说明图；

图20为该作业装置的动作的说明图；

图21为该作业装置的另一动作的说明图；

图22A为表示该作业装置中的控制装置所进行的控制的一个 例子的流程图；

图22B为表示图22A的判断步骤的具体内容的流程图；

图23为在第12实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的立 体图中，组合控制装置的方框图的说明图；

图24为在第13实施方式的采用平行连杆机构的作业装置的立 体图中，组合控制装置的方框图的说明图。

具体实施方式

根据附图，对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1～图4与图14～图18表示本发明的第1实施方式。该采 用平行连杆机构的作业装置1包括：连杆促动装置7；1轴的组合 侧的促动器71；终端执行器6；控制装置2。连杆促动装置7由平 行连杆机构10与其姿势控制用的促动器11(11－1、11－2、11－3)构成。组合侧的促动器71构成与连杆促动装置7组合的组合机 构70。在图1中，姿势控制用的促动器11以模式方式给出。

组合侧的促动器71为构成单独组合的机构70的1轴的直线移 动促动器。组合侧的促动器71具有构成驱动源的马达71a，架设 的导轨71b与移动台71c，该移动台71c沿导轨71b，向左右方向 (X轴方向)自由地进退。移动台71c通过马达71a而进退。马达71a 的旋转经由滚珠丝杠或齿条、小齿轮机构等的旋转·直线运动变换 机构(在图中没有示出)传递到移动台71c和导轨71b之间。马达71a 既可装载于移动台71c上，也可设置于导轨71b上。在移动台71c 的底面上设置连杆促动装置7。具体来说，连杆促动装置7的基端 侧连杆枢毂12固定于移动台71c的底面上。

具体地对连杆促动装置7进行说明。连杆促动装置7的平行连 杆机构10像图15、图16所示的那样，相对基端侧的连杆枢毂12， 前端侧的连杆枢毂13经由3组的连杆机构14，以可进行姿势变更 的方式连接。连杆机构14也可为4组以上。

在图14中示出各连杆机构14中的一个。像该图14所示的那 样，各连杆机构14由基端侧的终端连杆部件15、前端侧的终端连 杆部件16与中间连杆部件17构成，构成由4个旋转对偶构成4 节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的终端连杆部件15、16呈L 字形，其一端分别自由旋转地连接于基端侧的轮毂枢毂12和前端 侧的连杆枢毂13上。在中间连杆部件17的两端上，分别通过旋转 轴35、55(图15)而自由旋转地连接基端侧和前端侧的终端连杆部 件15、16的另一端。

平行连杆机构10为由2个球面连杆机构组合成的结构。基端 侧的连杆枢毂12和基端侧的终端连杆部件15的各旋转对偶、与基 端侧的终端连杆部件15和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴 在基端侧的球面连杆中心PA处交叉。同样地，前端侧的连杆枢毂 13和前端侧的终端连杆部件16的各旋转对偶、与前端侧的终端连 杆部件16和中间连杆部件17的各旋转对偶的中心轴在前端侧的球 面连杆中心PB处交叉。

另外，从基端侧的连杆枢毂12与基端侧的终端连杆部件15 的各旋转对偶到基端侧的球面连杆中心PA的距离相同，从基端侧 的终端连杆部件15与中间连杆部件17的各旋转对偶到基端侧端的 球面连杆中心PA的距离也相同。同样地，从前端侧的连杆枢毂13 与前端侧的终端连杆部件16的各旋转对偶到前端侧的球面连杆中 心PB的距离相同，从前端侧的终端连杆部件16与中间连杆部件 17的各旋转对偶，到前端侧的球面连杆中心PB的距离也相同。基 端侧的终端连杆部件15与中间连杆部件17的的旋转对偶的中心 轴，与前端侧的终端连杆部件16和中间连杆部件17的旋转对偶的 中心轴既可具有交叉角γ，也可平行。

图17为沿图14中的XVII－XVII线的剖视图。在该图中，示 出基端侧的连杆枢毂12与基端侧的终端连杆部件15的各旋转对偶 的旋转轴O1、和中间连杆部件17与基端侧的终端连杆部件15的 各旋转对偶的旋转轴O2、以及基端侧的球面连杆中心PA的关系。 中心轴O1与中心轴O2交叉的点为球面连杆中心PA。前端侧端的 连杆枢毂13和前端侧的终端连杆部件16的形状和位置关系也与图 17相同(在图中没有示出)。

图17为基端侧的连杆枢毂12(前端侧的连杆枢毂13)与基端侧 的终端连杆部件15(前端侧的终端连杆部件16)的各旋转对偶中心 轴O1、与基端侧的终端连杆部件15(前端侧的终端连杆部件16) 和中间连杆部件17的各旋转对偶中心轴O2之间的角度α为90°。 其中，角度α也可为90°以外的角度。

3组的连杆机构14从几何学的角度为同一形状。从几何学的 角度来说同一的形状指像图18所示的那样，通过直线而表示各连 杆部件15、16、17的几何学模型，即各旋转对偶与通过将这些旋 转对偶之间连接的直线表示的模型是中间连杆部件17中的相对中 间部C的基端侧部分和前端侧部分成对称的形状。图18为通过直 线而表示一组的连杆机构14的图。

本实施方式的平行连杆机构10为旋转对称型，即，由基端侧 的连杆枢毂12和基端侧的终端连杆部件15构成的基端侧部分、与 由前端侧的连杆枢毂13和前端侧的终端连杆部件16构成的前端侧 部分的位置关系相对中间连杆部件17的中心线C，是旋转对称的。 各中间连杆部件17的中间部C位于共同的轨道圆上。

通过基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂13与3组的连 杆机构14构成二自由度机构，在该二自由度机构中，相对基端侧 的连杆枢毂12，前端侧的连杆枢毂13围绕正交的2轴而自由旋转。 换言之，形成下述的机构，其中，相对基端侧的连杆枢毂12，前 端侧的连杆枢毂13的旋转为两个自由度，其姿势可自由变更。该 二自由度机构在紧凑的同时，扩大前端侧的连杆枢毂13相对基端 侧的连杆枢毂12的可活动范围。

比如，通过基端侧的球面连杆中心PA，与基端侧的连杆枢毂 12和基端侧的终端连杆部件15的各旋转对偶的中心轴O1(图18) 相垂直地交叉的直线称为基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA。同 样地，通过基端侧的球面连杆中心PB，与前端侧的连杆枢毂13 和前端侧的终端连杆部件16的各旋转对偶的中心轴O1(图18)相 垂直地交叉的直线称为前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB。在此 场合，可使基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB的折角θ的最大值为约±90°。另外，可将前端 侧的连杆枢毂13相对基端侧的连杆枢毂12的回转角φ(图7)设定 在0°～360°的范围内。

折角θ为相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的 连杆枢毂13的中心轴QB倾斜的垂直角度，回转角φ为相对基端 侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的连杆枢毂13的中心轴 QB倾斜的水平角度。

前端侧的连杆枢毂13相对基端侧的连杆枢毂12的姿势变更以 基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA和前端侧的连杆枢毂13的中心 轴QB的交点O为旋转中心而进行。在基端侧的连杆枢毂12的中 心轴QA与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB位于同一线上的原 点位置的状态(图15)，前端侧的连杆枢毂13朝向正下方。图1、 图16表示相对基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA，前端侧的连杆 枢毂13的中心轴QB取某动作角的状态。即使在姿势变化的情况下，基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PB之间的距离L(图18) 仍没有变化。

在各连杆机构14满足下述的条件1～5的场合，从几何学对称 性来说，由基端侧的连杆枢毂12和基端侧的终端连杆部件15构成 的基端侧部分，与由前端侧的连杆枢毂13和前端侧的终端连杆部 件16构成的前端侧部分相同地动作。于是，平行连杆机构10在进 行从基端侧向前端侧的旋转传递的场合，用作基端侧和前端侧为相 同的旋转角，等速地旋转的等速旋转接头。

条件1：各连杆机构14中的基端侧的连杆枢毂12(前端侧的 连杆枢毂13)和基端侧的终端连杆部件15(前端侧的终端连杆部件 16)的旋转对偶的中心轴O1的角度和长度相互相等。

条件2：基端侧的连杆枢毂12(前端侧的连杆枢毂13)和基端 侧的终端连杆部件15(前端侧的终端连杆部件16)的旋转对偶的中 心轴O1和基端侧的终端连杆部件15(前端侧的终端连杆部件16) 与中间连杆部件17的旋转对偶的中心轴O2于基端侧的球面连杆 中心PA(前端侧的球面连杆中心PB)处交叉。

条件3：基端侧的终端连杆部件15和前端侧的终端连杆部件 16的几何学的形状相等。

条件4：中间连杆部件17中的基端侧部分和前端侧部分的几 何学形状相等。

条件5：相对中间连杆部件17的对称面C，中间连杆部件17 和基端侧的终端连杆部件15的角度位置关系与中间连杆部件17 和前端侧的终端连杆部件16的角度位置关系相同。

像图15所示的那样，基端侧的连杆枢毂12由基终端件20与 3个旋转轴连接部件21构成，该3个旋转轴连接部件21一体地设 置于该基终端件20上。基终端件20在其中间部具有圆形的通孔 20a(参照图17)，在该通孔20a的周围，在圆周方向等间隔地设置 3个旋转轴连接部件21。通孔20a的中心位于基端侧的连杆枢毂 12的中心轴QA上(图14)。在各旋转轴连接部件21上，自由旋转 地连接有旋转轴22。旋转轴22的轴心与基端侧的连杆枢毂12的中心轴QA交叉。在该旋转轴22上连接有基端侧的终端连杆部件 15的一端。

像图15所示的那样，前端侧的连杆枢毂13包括平板状的前终 端件50与以在圆周方向均等配置的方式设置于该前终端件50的内 面上的3个旋转轴连接部件51。设置3个旋转轴连接部件51的圆 周的中心位于前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB上。在各旋转轴 连接部件51中，自由旋转地连接有旋转轴52。旋转轴52的轴心 与前端侧的连杆枢毂13的中心轴QB交叉。在前端侧的连杆枢毂 13的旋转轴52上，连接前端侧的终端连杆部件16的一端。

在前端侧的终端连杆部件16的另一端连接旋转轴55，该旋转 轴55自由旋转地连接于中间连杆部件17的另一端。前端侧的连杆 枢毂13的旋转轴52和中间连杆部件17的旋转轴55经由2个轴承 (在图中没有示出)，分别自由旋转地连接于旋转轴连接部件51和 中间连杆部件17的另一端上。

连杆动作装置7的姿势控制用促动器11为具有减速机构62 的旋转促动器。姿势控制用促动器11在基端侧的连杆枢毂12的基 终端件20的下面，设置于与上述旋转轴22相同的轴上。姿势控制 用促动器11和减速机构62一体地设置，通过马达固定部件63将 减速机构62固定于基终端件20上。在本例子中，在3组连杆机构14的全部上设置姿势控制用促动器11，但是，如果在3组连杆机 构14中的2组上设置姿势控制用促动器11，则可确定前端侧的连 杆枢毂13相对基端侧的连杆枢毂12的姿势。

在连杆动作装置7中，对各姿势控制用促动器11旋转驱动， 由此，平行连杆机构10动作。具体来说，如果旋转驱动姿势控制 用促动器11，则该旋转的速度经由减速机构62而减少，然后，该 旋转传递给旋转轴22。由此，变更基端侧的终端连杆15相对基端 侧的连杆枢毂12的角度，变更前端侧的连杆枢毂13相对基端侧的 连杆枢毂12的角度。

在图1中，终端执行器6为通过该作业装置1对对象(在图中 没有示出)进行作业的装置。终端执行器6为比如涂敷喷嘴、空气 喷嘴、焊炬、摄像头、持握机构等。在图1的例子中，终端执行器 6为在前端侧的连杆枢毂13上沿旋转轴QB突出而设置，前端为 作业点P的装置，比如为涂敷喷嘴。终端执行器6的作业点P也 可从该终端执行器6的前端，在中心轴QB的延长方向离开。

控制装置2为控制姿势控制用的促动器11(11－1～11－3)和 组合侧的促动器71的装置。控制装置2由计算机、在其中执行的 程序与电子电路等构成。控制装置2具有存储部3、控制部4与切 换开关5。控制部4具有切换功能部4a。

存储部3存储作为终端执行器6进行作业的作业空间S上的 作业点Pi(i＝0，1，2，3，……)的坐标的多个作业坐标(XPi、YPi、 ZPi)。存储部3不仅存储上述坐标，而且存储作业点移动速度和姿 势变更速度。作业点移动速度为为了连续而等速地移动终端执行器 6进行作业的作业空间S上的坐标(XPi、YPi、ZPi)而设定的规定 的目标速度，其设定在任意的值。姿势变更速度为为了以规定的速 度而变更终端执行器6的姿势而设定的规定的目标速度，其设定在 任意的值。

控制部4根据存储于存储部3中的作业坐标计算各姿势控制用 的促动器11和组装侧的促动器71的移动量和作业坐标之间的距 离，并且根据规定的目标速度计算各促动器11、71的移动速度。 控制部4也按照已计算的各促动器11、71的移动量和移动速度， 使各促动器11、71动作。

切换功能部4a对应于已确定的条件，将在各姿势控制用的促 动器11的移动速度和组合侧的促动器71的移动速度时所采用的规 定的目标速度，自动地切换到作业点移动速度和姿势变更速度。

切换功能部4a也可比如在终端执行器6的移动距离超过移动 距离阈值的场合，将目标速度设定为作业点移动速度，在终端执行 器6的移动距离小于移动距离阈值的场合，将目标速度设定为姿势 变更速度。在这里，“移动距离阈值”为作为判断基准距离而确定的值。

另外，切换功能部4a也可在满足速度条件的场合，将目标速 度设定为姿势变更速度，在不满足速度条件的场合，将目标速度设 定为作业点移动速度。在这里，“速度条件”指根据作业点移动速 度而计算的各促动器11、71的移动速度中的至少1者超过速度阈 值。另外，“速度阈值”为作为判断基准速度而确定的值。

切换开关5为输入操作机构，该输入操作机构用于可通过操作 人员的操作，任意地切换作为目标速度的作业点移动速度和姿势变 更速度。即，操作人员可通过对切换开关5进行操作，将目标速度 任意地切换到作业点移动速度或姿势变更速度。

下面对上述方案的动作例子与方案进行补充说明。

图1为将连杆促动装置7和组合侧的促动器71(另一直线移动 1轴的促动器)组合时的结构例子。在方案中，连杆促动装置7的 姿势(θa、φa)时的姿势变更用的3个的各促动器11(11－1～11－ 3)的位置为(β1a、β2a、β3a)。另外，组合侧的促动器71的位置C(图 2)的移动量为Mc。此时，设置于连杆促动装置7的前端处的终端 执行器6的作业点P的作业空间S的坐标为(Xp、Yp、Zp)。另外， 为了简化说明，将作业点Pi中的任意一者称为“P”，将另一者称 为“Q”，在图上示出。另外，在没有指定作业点Pi的场合，简称 为“作业点P”。

图2表示下述的场合，在该场合，在将连杆促动装置7的姿势 从姿势(θa、φa)变更为姿势B(θb、φb)，将组合侧的促动器71 的位置从C(Mc)变更为位置D(Md)时，终端执行器6的作业点P 从坐标(Xp、Yp、Zp)移动到(Xq、Yq、Zq)。如果此时的坐标移动 距离(作业点移动距离)为L，规定的作业点移动速度为V1，则移动 时的时间T1通过下述的(式1)而表示。

(数学公式1)

于是，如果各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动量为Δ β1、Δβ2、Δβ3、ΔM，则各促动器11－1、11－2、11－3、71的 移动速度通过下述的(式2)而表示。

(数学公式2)

图3表示下述的场合，其中，在将连杆促动装置7的姿势从姿 势A(θa、φa)变更为姿势B(θb、φb)，将组合侧的促动器71的 位置从位置C(Mc)变更为位置D(Md)时，在终端执行器6的作业 点没有移动到P(P与Q一致)。如果此时的姿势A与姿势B之间 的角度为γ、规定的姿势变更速度为V2，则移动时的时间T2以 下述的(式3)而表示。

(数学公式3)

于是，如果各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动量为Δ β1、Δβ2、Δβ3、ΔM，则各促动器11－1、11－2、11－3、71的 移动速度通过下述的(式4)而表示。

(数学公式4)

通过切换(式1)、(式2)、(式3)、(式4)，可在连续的动作中， 切换以规定的作业点移动速度而移动终端执行器6的作业点P的 动作、以规定的姿势变更速度而变更终端执行器6的姿势的动作。

图4～图7表示图1的控制部4采用切换功能部4a，切换各促 动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度的流程的例子。

在图4中，首先，判断是否以构成判断基准的规定的速度，即， 以超过速度阈值的速度而移动作业点(步骤R1)。在满足条件的场 合，作业点移动速度为目标速度(步骤R2)。在此场合，控制部4 根据作业点移动距离求出以作业点移动速度而移动的场合的时间 (步骤R3)，计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度(步 骤R4)。

在步骤R1的判断时，在没有以超过速度阈值的速度而移动作 业点P的场合，姿势变更速度为目标速度(步骤R5)。在此场合， 根据姿势变更速度，求出以姿势变更速度而进行姿势变更的场合的 时间(步骤R6)，计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速 度。

<第2实施方式、图5>

在这里，在即使在作业点P和作业点Q不严格地一致的情况 下，(式1)所示的作业点P和作业点Q之间的坐标移动距离L位于 规定的移动距离值Th1的范围内的场合，即，在满足(式5)的场合， 视为终端执行器6的作业点没有从P而移动，通过姿势变更速度 计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度。

(数学公式5)

L≤Th1…(式5)

在终端执行器6的作业点P的移动微小，并且大大地变更终 端执行器6的姿势的场合，如果要以连续地移动终端执行器6的作 业点P时的规定的作业点移动速度而进行动作，则具有用于变更 终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置1的整体急剧而高速地 动作的危险。但是，可通过设置该移动距离阈值，从作业点移动速 度自动地切换到姿势变更速度，可防止作业装置1的整体急剧而高 速地动作的情况。

图5表示采用移动距离阈值Th1，切换各促动器11－1、11－2、 11－3、71的移动速度的流程。计算作业点移动距离L(步骤U1)， 判断作业点移动距离L是否以下移动距离阈值Th1(步骤U2)。在 满足条件的场合，姿势变更速度为目标速度(步骤S3)。此时，根据 姿势变更角度，以姿势变更速度而动作的场合的时间(步骤U4)， 计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度。

在于步骤U2的判断中不满足条件的场合，作业点移动速度为 目标速度(步骤U6)。此时，根据作业点移动距离求出以作业点移 动速度而动作的场合的时间(步骤U7)，计算各促动器11－1、11 －2、11－3、71的移动速度(步骤U5)。

<第3实施方式、图6>

根据作业点P和作业点Q之间的坐标移动距离L，规定的作 业点移动速度V1与各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动量， 计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度。在该已计算 的促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度中的任意一者超过 规定的速度阈值Th2的场合，根据姿势变更速度计算各促动器11 －1、11－2、11－3、71的移动速度。

由此，即使在作业点P和作业点Q之间的坐标移动距离L在 规定的移动距离阈值Th1的范围之外的情况下，仍可防止各促动 器11－1、11－2、11－3、71的移动速度过大的情况。如果规定的 速度阈值为各促动器11－1、11－2、11－3、71的额定速度，则不 仅防止作业装置整体急剧而高速地动作的情况，而且还可防止促动 器的不良状况。

图6表示像上述那样，采用速度阈值Th2切换各促动器11－1、 11－2、11－3、71的移动速度的流程。如果作业点移动速度V1为 目标速度(步骤W1)，则根据作业点移动距离(坐标移动距离L)求出 以作业点移动速度V1而动作的场合的时间(步骤W2)。另外，计 算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度Vact(步骤W3)。

在全部的促动器11－1、11－2、11－3、71中，判断是否满足 移动速度Vact≤Th2(步骤W4)。在满足条件的场合，以移动速度 Vact而使各促动器11－1、11－2、11－3、71动作。

在于判断步骤W4中没有满足条件的场合，姿势变更速度为目 标速度(步骤W5)。在此场合，根据姿势变更角度求出以姿势变更 速度而动作的场合的时间(步骤W6)，计算各促动器11－1、11－2、 11－3、71的移动速度(步骤W7)。

<第4实施方式、图7>

也可设置可通过操作人员而操作的切换开关5，控制部4可通 过切换开关5任意地切换作业点移动速度和姿势变更速度，切换各 促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度。在此场合，也可针 对每个作业点Pi进行切换开关5的切换，存储各作业点Pi的切换 结果。由此，即使在打算于连续地移动作业点Pi的中途的区间， 以规定的角速度变更促动器6的姿势的情况下，仍可容易地变更。

图7表示采用切换开关5切换各促动器11－1、11－2、11－3、 71的移动速度。

首先，判断对以规定的角速度而变更姿势的情况进行选择吗， 即，处于对通过切换开关5而为姿势变更速度的情况进行了选择的 状态吗(步骤N1)。在满足条件的场合，姿势变更速度为目标速度(步 骤N2)。此时，根据姿势变更角度求出以姿势变更速度而动作的场 合的时间(步骤N3)，计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的 移动速度(步骤N4)。

在于步骤N1中判定为，没有对作为姿势变更速度的情况进行 选择的场合，使作业点移动速度作为目标速度(步骤N5)。此时， 根据作业点移动距离求出以目标速度而动作的场合的时间(步骤 N6)，计算各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度(步骤 N4)。

<作用、效果>

按照以上的第1～第4实施方式的作业装置1，获得下述的作 用、效果。

控制部4具有切换功能部4a，该切换功能部4a将在下述场合 所采用的目标速度切换到作业点移动速度和姿势变更速度，该场合 指计算各姿势控制用的促动器11－1、11－2、11－3的移动速度和 组合侧的促动器71的移动速度的场合。由此，即使在终端执行器 6的作业点P没有移动，仅仅变更终端执行器6的姿势的情况下， 仍可控制各促动器11－1、11－2、11－3、71的移动速度。

像第2实施方式那样，在预先规定移动距离阈值Th1，作业点 P的移动距离在移动距离阈值Th1的范围内的场合，可不根据作业 点移动速度，而根据姿势变更速度，计算各促动器11－1、11－2、 11－3、71的移动速度。在此场合，即使在终端执行器6的作业点 P的移动微小，并且大大地变更终端执行器6的姿势的情况下，用 于变更终端执行器6的姿势的速度仍不过大，可防止作业装置1 的整体急剧而高速地动作的情况。由此，即使在作业经验少的作业 人员的情况下，仍可操纵作业装置1。

像第3实施方式那样，在根据作业点移动速度而计算的各促动 器11－1、11－2、11－3、71的移动速度Vact超过这些促动器11 －1、11－2、11－3、71的额定速度Th2的场合，也可不根据作业 点移动速度，而根据姿势变更速度，计算各促动器11－1、11－2、 11－3、71的移动速度。在此场合，不仅可防止作业装置1的整体 急剧而高速地动作的情况，而且还可防止各促动器11－1、11－2、 11－3、71的不良状况。

像第4实施方式那样，通过设置操作人员可任意地操作的切换 开关5，即使在终端执行器6的作业点P的移动在移动距离阈值 Th1的范围之外的情况下，仍可变更到姿势变更速度。像这样，通 过操作人员可任意地切换作业点移动速度和姿势变更速度，即使在 作业点P连续地移动的情况下，仍可在某区间，使姿势变更速度 一定而进行动作。

下面根据图8～图12，对其它的各实施方式进行说明。在这些 实施方式中，特别说明的事项以外的其它方面与第1实施方式相 同。

<第5实施方式>

图8表示第5实施方式。在第1实施方式中，对组合机构70 由1轴的直线移动促动器构成的例子进行说明，但是，在图8中， 正交设置直线移动型的2个促动器71、72的2轴的组合机构70A 与连杆促动装置7相组合。第5实施方式的作业装置1也具有与第 1实施方式相同的控制装置2(图1)。但是，控制装置2按照对组 合机构70A中的各促动器71、72进行控制的方式构成。

如果在终端执行器6的作业点P的移动微小，并且大大地变 更终端执行器6的姿势的场合，要以连续地移动终端执行器6的作 业点P时的规定的作业点移动速度而进行动作，则具有用于变更 终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置1的整体急剧而高速地 动作的危险。但是，通过将目标速度从作业点移动速度切换到姿势 变更速度，计算各促动器11－1、11－2、11－3，71、72的移动速 度，由此，同样在第5实施方式中，仍可防止作业装置1的整体急 剧而高速地动作的情况。

<第6实施方式>

图9表示第6实施方式。在第6实施方式中，与连杆促动装置 7相组合的组合机构80为垂直多关节机器人。该组合机构80包括： 第1臂82，该第1臂82通过第1促动器85而驱动；第2臂83， 该第2臂83通过第2促动器86而驱动；第3臂84，该第3臂84 通过第3促动器87而驱动。

第1臂82按照向上方而垂直地延伸的方式设置于基座单元81 上，围绕垂直轴心(竖直轴心)而自由地旋转。第2臂83的基端以 围绕水平轴心而自由旋转的方式设置于第1臂82的前端(顶端)。 第3臂84的基端以围绕水平轴心而自由旋转的方式设置于第2臂 83的前端。在第6实施方式中，第2臂83和第3臂84的旋转轴 心是平行的。

在第3臂84的前端，设置连杆促动装置7。第1～第3促动器 85～87构成独立于连杆传动装置7的组合侧的促动器。同样在第6 实施方式中，设置与第1实施方式的作业装置1相同的控制装置2。 其中，控制装置2按照控制组合机构80中的各促动器85～87的方 式构成。

同样在本方案中，如果在终端执行器6的作业点P的移动微 小，并且大大地变更终端执行器6的姿势的场合，要以连续地移动 终端执行器6的作业点P时的规定的作业点移动速度而动作，则 具有用于变更终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置1的整体 急剧而高速地动作的危险。但是，可通过将目标速度从作业点移动 速度切换到姿势变更速度，计算各促动器11－1、11－2、11－3、 85－87的移动速度，防止作业装置1的整体急剧而高速地动作的 情况。

<第7实施方式>

图10表示第7实施方式。在第7实施方式中，与连杆促动装 置7相组合的组合机构90为水平多关节机器人。该组合机构90 包括第1臂92，该第1臂92通过促动器95而旋转驱动；第2臂 93，该第2臂93通过促动器96而旋转驱动；第3臂94，该第3 臂94通过直线移动促动器97而上下运动。该促动器95、96和直 线运动促动器97构成与连杆促动装置7的组合侧的促动器。

第1臂92按照向上方而垂直地延伸的方式设置于基座单元91 上，通过促动器95而自由水平旋转。第1臂92在其顶端(前端)具 有水平臂部92a。在水平臂部92a的前端连接第2臂93的基端(底 端)。第2臂93围绕垂直轴心而自由旋转地设置。第2臂93在其 顶端(前端)具有水平臂部93a。在水平臂部93a的前端，连接第3 臂94的基端(顶端)。第3臂94作为上下自由移动的直线移动机构 而构成。在第3臂94的前端(底端)安装连杆促动装置7。

控制装置2为与第1实施方式的作业装置1的控制装置2相同 的结构。其中，控制装置2按照控制组合机构90中的各促动器95～ 97的方式构成。

同样在本方案中，如果在终端执行器6的作业点P的移动微 小，并且大大地变更终端执行器6的姿势的场合，要以连续地移动 终端执行器6的作业点P时的规定的作业点移动速度而进行动作， 则具有用于变更终端执行器6的姿势的速度过大，作业装置1的整 体急剧而高速地动作的危险。但是，通过将目标速度从作业点移动 速度切换到姿势变更速度，计算各促动器11－1、11－2、11－3、 95～97的移动速度，由此，仍可防止作业装置1的整体急剧而高 速地动作的情况。

<第8实施方式>

图11表示第8实施方式。第8实施方式的作业装置1为外观 检查装置，作为终端执行器6，摄像头6A和透镜6B装载于连杆 促动装置7的前端。在第8实施方式中，采用3个直线移动型的促 动器71～73相互正交地组合的3维型的组合机构70B。连杆促动 装置7装载于该组合机构70B中的第3直线移动型的促动器73上。

在第8实施方式的场合，终端执行器6的作业点为透镜6B的 焦点PF。在于连续地对工件W的外观进行拍摄的中途，所检查的 点固定，从多个方向而进行拍摄的场合，不通过作业点移动速度， 而采用姿势变更速度，可进行一定速度的摄影。

<第9实施方式>

图12表示第9实施方式。第9实施方式的作业装置1为清洗 装置，作为终端执行器6的空气喷嘴6C装载于连杆促动装置的前 端。在第9实施方式中，与连杆促动装置7相组合的组合机构70B 与图11相同，由正交的第1～第3直线移动型的促动器71、72、 73构成。

在用于清洗装置的场合，作业点为清洗位置PW，其为空气喷 嘴6C的喷嘴口6Ca的轴心上的以规定的距离而离开的点。在作为 打算清洗的点的清洗位置PW是固定的，从多个方向而进行清洗的 场合，可不通过作业点移动速度，而采用姿势变更速度，由此，一 定的速度的清洗是可能的。在清洗位置PW移动的场合，形成作业 点移动速度，由此可有效地进行清洗。

<第10实施方式>

图13表示第10实施方式。第10实施方式的作业装置1为操 纵装置，作为终端执行器的持握机构6M装载于连杆促动装置7的 前端。持握机构6M具有从持握机构本体6Ma而突出的一对夹持 爪6Mb、6Mb，通过驱动源(在图中没有示)使这些夹持爪6Mb、6Mb 开闭。在第10实施方式中，与连杆促动装置7相组合的组合机构 70B由与图11、图12相同的正交的第1～第3直线移动型的促动 器71、72、73构成。

在这样的操纵装置的场合，作业点为持握机构6M的作业点 PM。在于持握工件W的状态，以作业点PM为中心，使工件W旋 转的场合，不通过作业点移动速度，而采用姿势变更速度，由此， 一定的速度的旋转是可能的。在移动工件W的场合，通过形成作 业点移动速度，可有效地移动。

<第11实施方式>

图19～图22B表示本发明的第11实施方式。采用该平行连杆 机构的作业装置101包括连杆促动装置71，1轴的组合侧的促动器 71、终端执行器106与控制装置102。连杆促动装置7由平行连杆 机构10、其姿势控制用的促动器11(11－1、11－2、11－3)构成。 组合侧的促动器71构成与连杆促动装置7相组合的组合机构70。

第11实施方式的组合侧的促动器71与通过图1～图3而描述 的第1实施方式的组合侧的促动器71相同。于是，第11实施方式 的组合侧的促动器71的具体的说明省略。

另外，第11实施方式的组合侧的连杆促动装置7与通过图 14～图18而描述的第1实施方式的组合侧的促动器7相同。于是， 第11实施方式的连杆促动装置7的具体的说明省略。

在图19中，终端执行器106与图1的例子相同，沿中心轴QB 突出而设置于前端侧的连杆枢毂13上，其前端构成作业点P的装 置为比如涂敷喷嘴。在终端执行器106中，作业点P也可从该终 端执行器106的前端向中心轴QB的延长方向而离开。

控制装置102控制姿势控制用的促动器11(11－1、11－2、11 －3)和组合侧的促动器171。控制装置102由计算机、在其中执行 的程序与电子电路等构成。控制装置102包括存储部103、控制部 104、显示部105与输入机构(在图中没有示出)。控制部104具有 判断部104a。通过上述输入机构，进行存储部103的存储内容的 设定、更新等的输入。输入机构既可为键盘、显示部105上的触摸 面板等的通过操作人员的操作而进行输入的类型，也可为通过存储 媒体的读入、数据通信而进行输入的机构。

存储部103存储作为终端执行器106进行作业的作业空间S 上的作业点Pi(i＝0，1，2，3，……)的坐标的多个作业坐标(XPi、 YPi、ZPi)，并且存储作业点移动速度和姿势变更速度。

控制部104根据存储于存储部103中的作业坐标计算各姿势控 制用的促动器11和组合侧的促动器171的移动量与作业坐标间的 距离，并且根据规定的目标速度计算促动器11、171的移动速度。 控制部104还通过已计算的各促动器11、171的移动量和移动速度， 使各促动器11、171动作。

判断部104a判断能否进行采用根据目标速度而计算的各促动 器11、171～173的移动速度而动作。判断部104a具体来说，判断 根据目标速度而计算的全部促动器11、171～173的移动速度是否 在规定的速度以下。判断部104a在满足该条件的场合，判定可动 作，在不满足该条件的场合，判定不可动作。在这里，“规定的速 度”为通过设计而适当设定的值。

显示部105显示根据判断判断部104a的判断结果，能否进行 动作。显示部105比如为在画面中显示显示内容的液晶显示器，进 行字符、标记等的图像的显示。另外，控制装置102不仅具有显示 部105，还包括通报机构(在图中没有示出)，该通报机构通过声音 等的方式，通报根据判断部104a的判断结果，能否进行动作。

第11实施方式的方案的动作例子与采用图1～图3和(式1)～ (式4)而描述的第1实施方式的动作例子相同。于是，第1实施方 式的方案的动作例子的具体的说明省略。

在第11实施方式的控制装置12中，在于教导时，操作人员设 定终端执行器106的作业点P、连杆促动装置7的姿势与作业点移 动速度时，通过判断部104a判断能否进行以规定的目标速度而进 行动作。在判断部104a判定不可以规定的目标速度而进行动作的 场合，在显示部105中显示警告。即，设置在不可以规定的目标速 度而进行动作时，对操作人员进行通知的功能。由此，通过操作人 员在教导时、参数设定时，调整作业点、连杆的姿势、目标速度， 可防止作业装置的整体急剧而高速地动作的情况。

图22A、图22B表示控制部104的判断部104a所进行的判断、 以及显示部105的显示的流程。

判断部104a判断作业装置101能否进行以规定的速度而移动 作业点P，即能否进行采用根据目标速度而计算的各促动器11、 71～73的移动速度，进行动作(步骤M1)。在可动作的场合，不进 行显示部105的警告的显示(步骤M2)。在不可动作的场合进行显 示部105的警告的显示(步骤M3)。

图22B表示图22A的判断步骤M1的具体内容。在动作开始 前，通过操作人员在上述输入机构(在图中没有示出)中进行输入， 将作业点移动速度作为规定的目标速度，而设定在存储部3中(步 骤Q1)。在动作开始后，控制部104也可根据已设定的作业点移动 速度求出到达下一作业点P的移动时间(步骤Q2)，求出各促动器 11－1、11－2、11－3、71的移动速度(步骤Q3)。

判断部104a针对全部的促动器11－1、11－2、11－3、71， 判断移动速度是否在规定的速度以下(步骤Q4)。另外，也可判断 仅仅姿势变更用的促动器11－1、11－2、11－3的移动速度是否在 规定的速度以下。在这里，“规定的速度”为在各促动器11－1、 11－2、11－3、71中任意地设定的阈值。在于规定的速度以下的 场合，判定可动作，即可以规定的速度而进行作业点移动(步骤Q5)。 在不于规定的速度以下的场合，判定不可动作，即不可以规定的速 度，进行作业点移动(步骤Q6)。

像这样，进行能否进行进行动作的判断，对应于判断结果，在 显示部105中进行警告的显示。由此，操作人员可对应于显示内容， 进行将目标速度变更为较慢值，或调整作业点P等的适合的操作。 其结果是，终端执行器106的作业点P不移动，仅仅变更终端执 行器106的姿势，可防止作业装置101的整体急剧而高速地动作的 情况。

如果在连续而等速地移动多个终端执行器的作业点的场合，在 线路的中途，具有前端位置的移动量微小，大大地变更仅仅姿势的 区间，由于给出前端位置的速度的指令，故在区间中，移动时间短。 由此，具有像关节机器人的特异姿势的那样，作业装置的整体急剧 而高速地动作，马达产生过大负荷的危险。

但是，在第11实施方式的控制部104中，通过判断部104a， 判断能否进行采用根据目标速度而计算的各促动器11、71～73的 移动速度而动作。在显示部105中显示根据该判断部104a的判断 结果，能否进行动作，在不可动作的场合，对操作人员显示警告。 由此，操作人员观看警告显示，进行适合的操作，借此，可防止作 业装置的整体急剧而高速地动作的情况。

<第12实施方式>

图23表示第12实施方式。第12实施方式针对第11实施方式， 在控制部104附加切换功能部104b，特别说明的事项以外的方面 与第11实施方式相同。切换功能部104b将目标速度切换到作业点 移动速度和上述姿势变更速度。第12实施方式的切换功能部104b 与第1实施方式的切换功能部4a相同，进行采用图4～图6的流 程而描述的处理。

<第13实施方式>

图24表示第13实施方式。第13实施方式在第12实施方式的 控制装置102中，设置切换开关108。特别说明的事项以外的方面 与第11、12实施方式相同。

切换开关108为输入操作机构，该输入操作机构用于可通过操 作人员的操作，任意地切换作为目标速度的作业点移动速度和姿势 变更速度。第13实施方式的切换开关108与第1实施方式的切换 开关5相同，进行采用图7的流程而描述的处理。

<第12和第13实施方式的作用、效果>

不但获得第11实施方式的作业装置1的效果，而且如果采用 第12实施方式和第13实施方式的作业装置101，则获得下述的作 用、效果。

通过控制部104的功能切换部104b，将计算各姿势控制用的 促动器11－1、11－2、11－3的移动速度和组合侧的促动器71的 移动速度时所采用的目标速度切换作业点移动速度和姿势变更速 度。由此，即使在终端执行器106的作业点P不移动，仅仅变更 终端执行器106的姿势的场合的情况下，仍可控制各促动器11－1、 11－2、11－3的移动速度。

可通过采用图5所示的第2实施方式的流程，实现与前述的第 2实施方式相同的效果。另外，可通过采用图6所示的第3实施方 式的流程，实现与前述的第3实施方式相同的效果。

另外，像第13实施方式那样，在通过设置操作人员可任意地 切换的切换开关108，终端执行器106的作业点P的移动在移动距 离阈值的范围之外的场合，可变更到姿势变更速度。通过像这样， 操作人员可任意地切换作业点移动速度和姿势变更速度，即使在作 业点P连续地移动的情况下，仍可在某区间，使姿势变更速度一 定而进行动作。

图19的第11实施方式的控制装置102、图23的第12实施方 式的控制装置102或图24的第13实施方式的控制装置102，还可 适用于在图8～图13中分别示出的第5～10实施方式的作业装置 1。在此场合，不仅实现第11～第13的实施方式的效果，而且实 现与第5～10的实施方式相同的效果。

图19～图24所示的本发明的应用例子包括下述的形态1～形 态7。

[形态1]

形态1的采用平行连杆机构10的作业装置101为下述的作业 装置，该作业装置包括：

连杆促动装置7，在该连杆促动装置7中，相对基端侧的连杆 枢毂12，前端侧的连杆枢毂13经由以上3组的连杆机构14，以可 变更姿势的方式连接，上述各连杆机构14包括基端侧和前端侧的 终端连杆部件，该基端侧和前端侧的终端连杆部件的一端分别以可 旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂12和前端侧的连杆枢毂 13上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以可旋转的方 式连接于该基端侧和前端侧的终端连杆部件的另一端上，在上述以 上3组的连杆机构14中的以上2组的连杆机构14上设置姿势控制 用的促动器11(11－1、11－2、11－3)，该姿势控制用的促动器11 (11－1、11－2、11－3)变更上述前端侧的连杆枢毂13相对上述基 端侧的连杆枢毂12的姿势；

终端执行器106，该终端执行器106安装于上述前端侧的连杆 枢毂13上；

1轴以上的组合侧的促动器71～73、83～87、95～97，该组合 侧的促动器71～73、83～87、95～97与上述连杆促动装置7相组 合，相对地变更上述终端执行器106的作业点P和上述连杆促动 装置7的基准位置；

控制装置102，该控制装置102控制上述姿势控制用的促动器 11和上述组合侧的促动器71～73、83～87、95～97。

在该作业装置101中，上述控制装置102包括：

存储部103，该存储部103存储作为上述终端执行器106进行 作业的作业空间上的各作业点Pi(i＝0，1，2，3，……)的坐标的 多个作业坐标(XPi、YPi、ZPi)；

控制部104，该控制部104根据存储于该存储部103中的上述 作业坐标(XPi、YPi、ZPi)，计算上述各促动器11、71～73、83～ 87、95～97的移动量和作业坐标(XPi、YPi、ZPi)之间的距离，另 外采用上述终端执行器106的规定的目标速度，计算上述各促动器 11、71～73、83～87、95～97的移动速度，以已计算的上述各促 动器11、71～73、83～87、95～97的移动量和移动速度，使上述 各促动器11、71～73、83～87、95～97动作；

上述控制部104包括判断部104a，该判断部104a判断能否进 行采用根据上述目标速度而计算的上述各促动器11、71～73、83～ 87、95～97的移动速度而动作；

上述控制装置102包括显示部105，该显示部105显示根据上 述判断部104a的判断结果，能否进行动作；

如果在连续而等速地移动多个终端执行器106的作业点P的 场合，在线路的中途，具有前端位置的移动量微小，仅仅大大地变 更姿势的区间，由于给出前端位置的速度的指令，故在该区间移动 时间短。由此，具有可像多关节机器人的特异姿势那样，作业装置 的整体急剧而高速地动作，马达等的促动器11(11－1、11－2、11 －3)过度负荷的危险。

按照形态1，通过控制部104的判断部104a，判断能否进行采 用根据目标速度而计算的各促动器11、71～73、83～87、95～97 的移动速度而动作。在显示部105中显示根据该判断部104a的判 断结果，能否进行动作，在不可动作的场合，对操作人员进行警告 显示。操作人员可观看该警告显示，进行将目标速度变更为慢的值 或调整作业点P等的适合的操作。由此，终端执行器106的作业 点P不移动，仅仅变更终端执行器106的姿势，可防止作业装置 101的整体急速而高速地动作的情况。

组合侧的促动器71～73、83～87、95～97也可与连杆促动装 置7的基座连接，变更连杆促动装置7的位置，还可与连杆促动装 置7的前端连接，在其前端，装载终端执行器106，也可移动作业 空间的原点。“终端执行器106的规定的目标速度”为目标速度， 该目标速度是为了连续而等速地移动终端执行器106进行作业的 作业空间上的坐标而设定的，其设定在任意的值。

[形态2]

也可针对形态1，上述判断部104a判断根据上述目标速度而 计算的上述全部促动器的移动速度是否在规定的速度以下，在满足 条件的场合，可判定动作，在没有满足条件的场合，可判定不动作。 在这里，“规定的速度”为通过试验等方式而任意地设定的阈值。按照形态2，通过判断能否进行根据全部促动器11、71～73、85～ 87、95～97的移动速度，进行动作，进行作业装置101的整体能 否进行动作的确实的判断。

[形态3]

也可针对形态1或形态2，于上述存储部103上存储作为上述 目标速度的作业点移动速度和姿势变更速度，该作业点移动速度是 为了连续而等速地在上述作业坐标(XPi、YPi、ZPi)之间移动而设 定的，该姿势变更速度是为了以规定的角速度而变更上述终端执行 器106的姿势而设定的，上述控制部104包括切换功能部104b， 该切换功能部104b将上述目标速度切换到上述作业点移动速度和 姿势变更速度。

按照形态3，通过设置上述切换功能部104b的目标速度的切 换功能，在终端执行器106的作业点P不移动，仅仅变更终端执 行器106的姿势时，可安全地控制各促动器11、71～73、85～87、 95～97，并且操作人员可知道通过警告显示而切换目标速度的情 况。

在这里，“作业点移动速度”和“姿势变更速度”为任意确定 的值。

[形态4]

也可针对形态3，上述判断部104a根据上述终端执行器106 的移动距离是否超过移动距离阈值，判断是否必要移动速度的切 换，上述切换功能部104b在通过上述判断部104a而判断不必要求 切换的场合，切换到上述作业点移动速度，在通过上述判断部104a而判定必要切换的场合，切换到上述姿势变更速度。是超过移动距 离阈值，还是小于移动距离阈值这一点既可通过“以上、不足”而 进行判断，也可根据“超过、以下”而进行判断。另外，终端执行 器106的作业点P不移动或移动微小这一点根据终端执行器106 的作业点P的移动距离是否在预定的“移动距离阈值”的范围内 的情况而进行判断。

如果在终端执行器106的作业点P的移动微小，并且大大地 变更终端执行器106的姿势的场合，要以连续地移动终端执行器 106的作业点P时的规定的目标速度(“作业点移动速度”)而进行 动作，则具有用于变更终端执行器106的姿势的速度过大，作业装 置的整体急剧而高速地动作的危险。按照形态4，可通过采用移动 距离阈值，从作业点移动速度，自动地切换到姿势变更速度，由此， 即使在经验少的作业人员的情况下，仍可防止作业装置101的整体 急剧而高速地动作的情况。

[形态5]

也可针对形态3，上述判断部104a判断根据上述作业点移动 速度而计算上述目标速度的各促动器11、71～73、85～87、95～ 97的移动速度中的至少一者是否超过规定的速度阈值，在判定满 足条件的场合，上述切换功能部104b将计算上述各促动器11、71～ 73、85～87、95～97的移动速度的目标速度切换到上述姿势变更 速度。

作为从作业点移动速度自动地切换到姿势变更速度的方法，也 可比如，在根据作业点移动速度而计算的各促动器11、71～73、 85～87、95～97的移动速度超过各促动器11、71～73、85～87、 95～97的额定速度的场合，自动地进行切换。由此，不仅防止作 业装置101的整体急剧而高速地动作的情况，而且可防止各促动器 11、71～73、85～87、95～97的不良情况。

[形态6]

也可针对形态4或形态5，在参数的设定完成时，进行是否必 须上述判断部104a的切换的判断以及判定为必要的场合的上述切 换功能部104b的目标速度的切换。在这里，“参数”为在使该作业 装置1实际动作之前设定的各种的值，比如，为目标速度、作业点 移动速度、姿势变更速度、规定的速度、移动距离阈值、作业坐标。 参数比如存储于存储部103中。

按照形态6，通过将进行判断部104a的判断与切换功能部104b 的目标速度的切换的时刻不限定在程序执行中，而限定在参数设定 完成时，可在程序运行之前通知操作人员。由此，在程序运行中进 行判断，防止在不可动作的场合设备停止的情况。

[形态7]

也可针对形态1～6中的任一者，在具有上述切换功能部104b 的场合设置切换开关108，该切换开关108可通过操作人员的操作， 任意地切换作为上述目标速度的上述作业点移动速度和上述姿势 变更速度。按照形态7，操作人员对切换开关108进行操作，由此，即使在终端执行器106的作业点P的移动距离在移动距离阈值范 围以外的情况下，操作人员仍可任意地变更为姿势变更速度。

如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施方式进行了说 明，但是，本发明不限于以上的实施方式，在不脱离本发明的实质 的范围内，可进行各种的追加、变更或删除。于是，这样的方式包 含在本发明的范围内。

标号的说明：

标号1、101表示作业装置；

标号2、102表示控制装置；

标号3、103表示存储部；

标号4、104表示控制部；

标号4a、104b表示切换功能部；

标号5、108表示切换开关；

标号6、106表示终端执行器；

标号6A摄像头(终端执行器)；

标号6B表示透镜(终端执行器)；

标号6C表示空气喷嘴(终端执行器)；

标号6M表示持握机构(终端执行器)；

标号7表示连杆促动装置；

标号10表示平行连杆机构；

标号11、11—1、11—2、11—3表示姿势控制用促动器；

标号12表示基端侧的连杆枢毂；

标号13表示前端侧的连杆枢毂；

标号14表示连杆机构；

标号15表示基端侧的终端连杆部件；

标号16表示前端侧的终端连杆部件；

标号17表示中间连杆部件；

标号70、70A、70B表示组合机构；

标号71、72、73表示组合侧的促动器；

标号76表示旋转中心；

标号80、90表示组合机构；

标号85～87、95～97表示组合侧的促动器；

标号104表示判断部；

标号105表示显示部；

符号O表示交点；

符号O1表示连杆枢毂与终端连杆部件的旋转对偶的中心轴；

符号O2表示终端连杆部件和中间连杆部件的旋转对偶的中心 轴；

符号Pi、P、Q表示作业点；

符号QA表示基端侧的连杆枢毂的中心轴；

符号QB表示前端侧的连杆枢毂的中心轴。

Claims (9)

1.一种采用平行连杆机构的作业装置，该作业装置为采用连杆促动装置的作业装置，该作业装置包括：

连杆促动装置，在该连杆促动装置中，相对基端侧的连杆枢毂，前端侧的连杆枢毂经由3组以上的连杆机构以能变更姿势的方式连接，上述各连杆机构包括：基端侧和前端侧的终端连杆部件，该基端侧和前端侧的终端连杆部件的一端分别以能旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂和前端侧的连杆枢毂上；中间连杆部件，该中间连杆部件的两端分别以能旋转的方式连接于该基端侧和前端侧的终端连杆部件的另一端上，在上述3组以上的连杆机构中的2组以上的连杆机构上设置姿势控制用的促动器，该姿势控制用的促动器变更上述前端侧的连杆枢毂相对上述基端侧的连杆枢毂的姿势；

终端执行器，该终端执行器安装于上述前端侧端的连杆枢毂上；

1轴以上的组合侧的促动器，该组合侧的促动器与上述连杆促动装置相组合，相对地变更上述终端执行器的作业点与上述连杆促动装置的基准位置，

控制装置，该控制装置控制上述姿势控制用的促动器和上述组合侧的促动器；

上述控制装置包括：

存储部，该存储部存储上述终端执行器进行作业的作业空间上的各作业点的坐标的多个作业坐标；

控制部，该控制部根据存储于该存储部中的上述作业坐标计算上述各促动器的移动量和作业坐标之间的距离，另外采用上述终端执行器的规定的目标速度计算上述各促动器的移动速度，以已计算的上述各促动器的移动量和移动速度，使上述各促动器动作；

在上述存储部中存储规定的作业点移动速度和姿势变更速度，该规定的作业点移动速度是为了连续而等速地在上述作业坐标之间移动而设定的，该姿势变更速度是为了以规定的角速度变更上述终端执行器的姿势而设定的，

上述控制部包括切换功能部，该切换功能部将上述目标速度切换到上述作业点移动速度或上述姿势变更速度。

2.根据权利要求1所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述切换功能部在上述终端执行器的移动距离超过移动距离阈值的场合，将上述目标速度设定在上述作业点移动速度，在上述终端执行器的移动距离小于移动距离阈值的场合，将上述目标速度设定在上述姿势变更速度。

3.根据权利要求1所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述切换功能部在满足根据上述作业点移动速度而计算的上述各促动器的移动速度中的至少一者超过速度阈值的速度条件的场合，将上述目标速度设定在上述姿势变更速度，在没有满足上述速度条件的场合，将上述目标速度设定在上述作业点移动速度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，还包括切换开关，该切换开关能通过操作人员的操作，任意地切换作为上述目标速度的上述作业点移动速度和上述姿势变更速度。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述控制部具有判断部，该判断部判断采用上述目标速度而计算的上述各促动器的移动速度能否进行动作。

6.根据权利要求5所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述判断部判断根据上述目标速度而计算的上述全部促动器的移动速度是否为规定的速度以下，在满足条件的场合，判定可动作，在不满足条件的场合，判定不可动作。

7.根据权利要求5所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述判断部判断根据上述终端执行器的移动距离是否超过移动距离阈值，判断是否必要切换目标速度，

上述切换功能部在通过上述判断部而判断没有必要切换的场合，设定为上述作业点移动速度，在判断必要切换的场合，切换到上述姿势变更速度。

8.根据权利要求5所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，上述判断部判断根据上述作业点移动速度而计算后的各促动器的移动速度中的至少一者是否超过规定的速度阈值，在判定满足条件的场合，上述切换功能部将计算上述各促动器的移动速度的目标速度切换到上述姿势变更速度。

9.根据权利要求7所述的采用平行连杆机构的作业装置，其中，在参数的设定完成时，进行是否必要进行上述判断部的切换的判断、以及判定必要的场合的上述切换功能部的目标速度的切换。

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