CN111692290A - 驱动传递装置、驱动装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动传递装置、驱动装置及机器人，能够通过驱动传递装置实现具有柔顺性的状态，与追加专用的装置的情况相比，还能够减轻成本的提高。将驱动源侧的一对齿轮(2A、B)和一对齿轮一起啮合的共同的输出侧(3)的齿轮，设为一对齿轮从输出侧的齿轮受到轴向力推力的齿轮的啮合，将一对齿轮在轴线方向上支承为自由移动，并在一对齿轮的互为不同的轴方向侧中的限制轴线方向上的移动的构件(21A、B)和一对齿轮之间设置弹性体(5A、B)。

Description

驱动传递装置、驱动装置及机器人

技术领域

本发明涉及一种驱动传递装置、驱动装置及机器人。

背景技术

以往，众所周知的是采用一种也被称为柔顺模块或误差吸收装置的调心装置，来将机器人臂的前端的机器人手，在具有柔顺(compliance)性的状态和具有刚性的状态之间进行切换。例如，在专利文献1中公开了这种调心装置。

为了能够对机器人手在使其具有合规性的状态和具有刚性的状态之间进行切换，如果追加以往的专用装置，则存在成本增加的问题。

【专利文献1】(日本)特开2000-94377号公报

发明内容

为了解决上述问题，本发明所涉及的驱动传递装置的特征在于：将驱动源侧的一对齿轮和所述一对齿轮一起啮合的共同的输出侧的齿轮，设为所述一对齿轮从所述输出侧的齿轮受到轴向力推力的齿轮的啮合，将所述一对齿轮在轴线方向上支承为自由移动，并在所述一对齿轮的互为不同的轴方向侧中的限制轴线方向上的移动的构件和所述一对齿轮之间设置弹性体。

根据本发明的驱动传递装置，能够通过驱动传递装置实现具有柔顺性的状态，与追加专用的装置的情况相比，还能够减轻成本的提高。

附图说明

图1的(a)、(b)所示是实施方式一所涉及的驱动传递装置的概要构成的说明图。

图2的(a)、(b)所示是在轴承一侧作用有轴向力推力时的说明图。

图3的(a)、(b)所示是在弹簧一侧作用有轴向力推力时的说明图。

图4所示是齿隙控制中的偏移转矩的大小与柔顺性的关系图。

图5所示是

实施方式二所涉及的控制部的框图。

图6的(a)、(b)所示是齿隙控制的一个模式的说明图。

图7所示是与图6对应的控制的说明图。

图8的(a)、(b)所示是齿隙控制的其他模式的说明图。

图9所示是与图8对应的控制的说明图。

图10所示是实施方式四所涉及的控制部的框图。

图11所示是本实施方式五所涉及的机器人的概要构成图。

图12的(a)、(b)所示是具体例所涉及的驱动装置的外观图。

图13所示是构成第一关节部的部分的剖视图。

具体实施方式

〔实施方式1〕

对于能够将本发明适用于具有双电动机控制方式的驱动装置的驱动传递装置的实施方式进行说明。图1所示是实施方式所涉及的驱动传递装置的概要构成的说明图，(a)所示是主视图，(b)所示是俯视图。如图1的(a)所示，驱动源侧的一对齿轮(以下称为小齿轮)2A、B和上述一对齿轮共同啮合的共同的输出侧的齿轮(以下称为输出齿轮)3啮合。各小齿轮2A、B分别通过电动机被旋转驱动。小齿轮2A、B和输出齿轮3是小齿轮2A、B从输出齿轮3受到轴向力推力的齿轮的啮合。具体来说就是，是斜齿轮的组合，在图示的例子中，如图2的(b)所示，小齿轮2A、B为右旋，输出齿轮3为左旋。

小齿轮2A、B在轴线方向上被支承为自由移动。例如，采用如下所述的支承结构。小齿轮2A、B具有两端通过轴承21A、B被转动自如地支承在支承板22A、B对上的轴部件23A、B。支承板22A、B的轴承21A、B作为限制轴线方向的移动的部件来发挥作用，间隔G与小齿轮2A、B的宽度W相比，后述的期望的滑动的在可能的程度上更大。

在该轴部件23A、B的外周面上形成有在轴线方向上延伸的导向槽，从小齿轮2A、B的轴孔一体地突出的键部件进入导向槽内，并且该键部件在槽内被导向的同时，与键部件一体的小齿轮2A、B也能够在轴线方向上移动。这是一例，也可以采用其它的支承结构。然后，在小齿轮2A、B相互不同的轴方向侧中的轴承21A、B和小齿轮2A、B之间，设定有作为弹性体的弹簧5A、B。

该弹簧5A、B与小齿轮2A、B的凸起端面接触，以弹性力在轴方向相反侧的轴承侧对小齿轮2A、B施力，并使另一侧的凸起端面与轴承接触。也可以放入弹性率不同的弹性体例如完全不收缩的弹簧来代替另一侧的凸起端面与轴承的直接接触。只要在轴向力方向上的移动容易程度里能够赋予差别即可。作为弹簧，只要相对于小齿轮2A、B的轴向力方向的移动能够发挥与变形对应的弹性力，其材质就没有限制。

具有双电动机控制方式的驱动装置进行齿隙控制或转矩控制，但在齿隙控制中，双电动机对小齿轮的旋转转矩的施加方式(电动机对各小齿轮的旋转驱动方向)有2种。在这2种之间，通过输出齿轮3施加在小齿轮2A、B上的轴向力推力的方向相反。

图2所示是在没有设定弹簧5A、B的轴承侧作用有轴向力推力时的说明图，图3所示是在设定弹簧5A、B的轴承侧(以下称为弹簧侧)作用有轴向力推力时的说明图。其中各(a)所示是主视图，(b)所示是俯视图。例如，在图2的(b)中以虚线表示相互啮合的小齿轮的啮合线(以下称为小齿啮合线)，以实线表示输出齿轮的啮合线(下文中称为输出齿啮合线)。

用箭头f1A、B来表示小齿轮从啮合对方的输出齿轮受到的负载的圆周方向的分力(以下称为圆周方向负载，另一分力为半径方向负载)。圆周方向负载f1A、B垂直于啮合线，从小齿啮合线朝向与之啮合的输出齿啮合线的相反侧。其轴方向的分力f2A、B是小齿轮从输出齿轮受到的轴向力推力，图2中，在左侧的小齿轮2A中是向下、在右侧的小齿轮2B中是向上。在图3的(b)中的朝向是相反的。

只要是图2的(a)、图3的(a)的齿的啮合状态，无论成为该状态的原因如何，都是图2的(b)、图3的(b)所示的轴向力推力的朝向。例如，如图2的(a)所示，在各小齿轮被反向驱动的情况中，各小齿轮的转矩相等，输出齿轮3停止时，以及一方的转矩大，另一方的齿轮经由输出齿轮被从动旋转时，齿的啮合状态也是相同的。另外，仅一方的小齿轮如图2的(a)所示那样地被驱动，另一方的小齿轮没有来自对应的电动机的驱动，而是经由输出齿轮3来被从动旋转时，齿的啮合状态也是相同的。

更进一步地，除此以外还从外部来对输出齿轮3施加有转矩时，只要是图2的(a)、图3的(a)所示的齿的啮合状态，也是图2的(b)、图3的(b)所示的轴向力推力的朝向。图2的(a)的剖面线箭头f3表示来自外部的逆时针方向的转矩，空心箭头f4表示来自外部的顺时针方向的转矩。图2的(b)中，用剖面线箭头f3A、f3B、实线空心箭头f4A、f4B来表示施加这些转矩时施加在小齿啮合线上的圆周方向负载f1、f2的增减方向。即使这样地增减，只要啮合状态不变，轴向力推力的方向也是不变的。

如图2所示，在没有设定弹簧5A、B的轴承侧作用有轴向力推力时，双方的小齿轮2A、B与没有设定弹簧5A、B的轴承21A、B触碰而不能移动。由于在轴向力方向上不发生偏离，所以成为无柔顺性(高刚性)的状态。相对于此，如图3所示，在受到朝向弹簧侧的轴向力推力时，双方的小齿轮2A、B能够一边使弹簧收缩变形一边移动。因此，根据力的大小，通过在输出轴上产生游隙，就成为具有柔顺性(低刚性)的状态。即，能够使该小齿轮和输出齿轮的驱动传动系具有柔顺性。

即使是正齿轮这样的在旋转方向以外的方向上不产生力的齿轮，可以进行无齿隙控制，但在斜齿轮中啮合时就会产生轴向力方向的力。因此，装轴承之间只要存在微小的间隙，在齿轮上施力时，齿轮就会在轴向力方向上偏离。由于该现象，即使通过双电动机来进行无齿隙控制，也会在输出轴上产生游隙，无法进行所期望的定位。

一般地，为了防止该情况，是使用轴向力轴承来固定以使得轴不会在轴向力方向上偏离，但在本实施方式中，是在利用该现象实现无齿隙控制的同时来使其具有柔顺性的。

图4所示是齿隙控制中的偏移转矩的大小与柔顺性的关系图。这是在图3所示啮合状态下进行了齿隙控制的情况。横轴是从外部施加到输出齿轮的轴上的转矩的大小，纵轴是从图3的f3、f4那样的外部施加了转矩时的输出轴的旋转角度。表示的是各偏移转矩时的两者的关系。大致为线性的关系，斜率为弹簧常数。

从该曲线图可知，偏移转矩越大，使输出旋转轴旋转而需要施加在输出轴上的转矩的大小就越大。另外还可知的是，即使是被输出旋转轴旋转的输出轴转矩，偏移转矩越大，能旋转的输出轴旋转角度也越小。由于输出轴旋转角度越大柔顺性越好，因此知道通过偏移转矩能够改变柔顺性的程度。通过如此地改变偏移转矩，就能够改变柔顺性发生为止的输出轴负载转矩。因此，也可以任意地设定在输出轴上产生柔顺所必要的负载转矩。

以上，根据本实施方式1的驱动传递装置，因为能够使小齿轮在轴向力方向上移动，来使其具有柔顺性，与追加专用的装置的情况相比，就能够减轻成本的增加。而且，能够以小齿轮的驱动方式切换小齿轮与输出齿轮的啮合状态来切换柔顺的有无(或者低刚性和高刚性)，或者是在小齿轮能够沿轴向力方向移动的小齿轮与输出齿轮的啮合状态下，例如能够通过齿隙控制中的偏移电压来切换柔顺性的程度(或者低刚性与高刚性)。更进一步地，可从一级齿轮结构使其具有柔顺性。另外更进一步地，由于是斜齿轮的构成，与平齿轮的结构相比，转矩变动小，静音性、耐久性、控制性比正齿轮的结构更优异。

〔实施方式2〕

接着，对本发明的其他实施方式(实施方式2)所涉及的驱动装置100进行说明。该驱动装置100具备实施方式1的驱动传递装置1和各小齿轮2A、B用的电动机6A、B，以及各电动机A、B的控制部。使驱动传递装置1的输出齿轮3的主力轴旋转以进行驱动的对象可以例举有机器人手臂，但并不限定于此。

图5所示是控制部的框图。控制部包括偏差计算部7、控制用控制器8、偏移控制部、输出检测器10。基本上，与现有的具有双电动机控制方式的驱动装置中的控制部的构成相同。在偏差计算部7中，作为目标信息，在从上位的装置输入目标位置、目标速度或其两者的信息的同时，还从输出检测器10来输入输出轴的旋转位置和旋转速度的信息。从该偏差计算部7计算的偏差信息被输入到控制用控制器8中。控制用控制器8计算与偏差对应的驱动量，并从内置的PID控制部输出与该驱动量对应的驱动电压。偏移控制部9进行使用了偏移电压的齿隙控制等。

在本实施方式2中，驱动双电动机方式和各小齿轮2A、2B。由此，就能够使得例如握持工件的臂的前端在水平方向上移动。为了使齿轮平滑地旋转，在齿轮中设定有齿隙。齿隙会影响动作对象的定位精度，并产生位置偏离。因此，就需要降低齿隙的控制(无齿隙控制)。

无齿隙控制所进行的控制是，在静止时，如图6的(a)和图8的(a)所示地，通过将电动机6A、6B的一方的齿轮的旋转方向设定为相反来施加反向的转矩，从而使得电动机6A、6B的齿轮的齿和输出轴的齿轮的齿紧紧地啮合不产生松动。

在旋转时，设想例如在电动机6A的旋转方向上旋转时，通过将驱动电压设定为使得电动机6A的输出超过电动机6B的输出，虽然电动机6A、6B都在电动机6A的旋转方向上旋转，但与静止时同样地，也是与输出轴的齿轮的齿紧紧啮合不产生松动。

通过进行图6的(a)和图8的(a)所示的控制，就能够减少齿隙。这是因为齿轮的齿彼此立即进入紧紧啮合的状态的缘故。但是，在该控制中，对于输出轴，只能施加电动机6A和电动机6b的差值的转矩。

于是，如图6的(b)及图8的(b)所示，使得相对于输出轴所希望的旋转方向施加有相反的转矩的一方的电动机(在图6的(a)中为电动机6A，在图8的(a)中为电动机6B)的旋转方向，改变为与在输出轴所希望的旋转方向上施加转矩的另一方的电动机6为相同的方向。由此，相对于输出轴就能够施加超过上述差值的转矩。

为了实现这种控制，如图5所示地设定有偏移控制部9。偏移控制部9向电动机6A、6B分别输出通过查找表或运算来为每个电动机预先决定的不同的映射样式。具体来说就是，偏移控制部9根据输入或预先设定的参数，来确定与控制用控制器8输入的输入值(drv_in)对应的各输出值(drv_out)，并将确定的各输出值对电动机6A、6B分别输出并设定。

在偏移控制部9中使用参数。参数既可以是每次来输入，也可以是在偏移控制部9中预先设定并由偏移控制部9保持。作为参数可以例举有drvlimit(PWM限制)、offset(PWM偏移量)、lim_mod(无设定，或有设定)、offset_sel(偏移样式切换)和offset_on(偏移控制有无的设定)。

PWM(脉冲宽度调制)是不改变频率而仅改变脉冲的宽度，来控制电流和电压的方式。drvlimit是电动机的输出的极限值(限值)，lim_mod的无设定表示以drvlimit为限值，有设定表示在drvlimit以上进行协调动作。协调动作是指施加相同的驱动电压，并使得电动机6A、6B以相同的旋转速度在相同的旋转方向上旋转。

offset是在开始输出轴的驱动时，为了施加相反方向的转矩而设定的电压等，该电压被称为偏移电压(offset voltage)。offset_on是在开始输出轴的驱动时，在对一方的电动机施加偏移电压的同时对另一方的电动机施加驱动电压，用来设定是否进行驱动输出轴的控制，当有控制时就为1，无控制时就为0。设定为无控制时，drv_out＝drv_in，将控制器的输出直接用于电动机驱动。offset_sel用于选择偏移控制时的电动机的drv_out的设定，将offset_sel＝1的drv_out和offset_sel＝0的drv_out的输出用于各个电动机驱动。0、1是成对设定的。

偏移控制部在开始输出轴的驱动时，当参数中设定offset_on＝1的情况下，基于参数的offset来设定偏移电压。开始输出轴的驱动后，偏移控制部根据由输出检测器10检测到的检测结果所得到的电动机轴的动作状况、即位置和速度等，将控制用控制器13提供的控制值drv_in作为输入值来输出对应的各输出值，并在各电动机6A、6B中设定。

另外，当控制用控制器8根据输出检测器10检测出的检测结果确认到动作的切换时，控制用控制器8或偏移控制部9对驱动输出轴的最后一级的齿轮，改变成为相反方向的偏移电压的大小。

可以根据作为检测结果的位置等是否已到达预先确定的动作的完成位置等来确认动作的切换。是否达到了动作完成位置等，可以根据偏差是否没有了来判断。在该判断中，考虑一定的误差范围，可以将偏差是否在一定的范围内来作为判断基准。

偏移控制部9也与控制用控制器8同样地具备处理器和存储器，存储器对于处理器能够存储用于执行向上述各电动机6A、6B输出各输出值的处理的程序。

参照图7来详细说明由偏移控制部9执行的处理。图7是与图6的(a)、(b)对应的图，是表示参数lim_mod为无设定、在offset_on＝1时进行偏移控制情况下的drv_in和drv_out的关系的图。该设定在将drvlimit设定在电动机最大PWM附近的情况下使用。

图7中的纵轴为偏移控制部9的输出值(drv_out)，横轴为偏移控制部9的输入值(drv_in)。

在offset_on＝0时不进行偏移控制的情况下，如虚线所示，用相同PWM来控制电动机6A、6B，并向电动机6A、6B输出相同的输出值。即，根据来自控制用控制器8的输入值，对电动机6A、6B施加相同的驱动电压，使电动机6A、6B以相同的旋转速度向相同的方向旋转，并对输出轴施加相同的转矩。由此，在不进行偏移控制的情况下，驱动电压的分配变得均等。

另一方面，在offset_on＝1时进行偏移控制的情况下，输入值为正值，当该值小时，在驱动输出轴时，不是使电动机6A、6B的驱动电压相同，而是使电动机6A具有稳定的反向的偏移电压。这是为了施加稳定的反向的转矩。相对于电动机6B，是根据输入值在驱动电压里加上仅用来消除电动机6A的偏移电压的多余的电压(图7中(1)的区域)。由此，由于输出轴以稳定的转矩从两侧被推压，就能够消除齿隙了。

另外，通过控制增加到电动机6B里的电压，就能够控制输出轴的驱动了。

当输入值在正的方向上变大，电动机6B的驱动电压达到限值时，就使在此之前施加有稳定的偏移电压的电动机6A减少该偏移电压，并改变为用于在与电动机6B相同的旋转方向上驱动的驱动电压(图7中(2)的区域)。即，减少施加在相反方向上的转矩。另外，在(2)的区域中，即使电动机6A变为与电动机6B相同的旋转方向时，由于旋转速度的不同，也是在相反方向上施加了转矩的状态。

表示对减少加在反方向上的转矩时的电动机6A施加的电压的增加比例的斜率，可以与对电动机6B加上多余的电压时的斜率相同。因此，如果将2个驱动电压相加，到达限值为止，变为2倍的斜率的驱动电压。

另外，电动机6B的驱动电压达到限值，使电动机6A的偏移电压减少的开始时的输入值，使用与输出值的限值同样的输入值的限值和偏移电压(offset)，可以是(drvlimit-offset)/2。由于(2)的区域的输入值的范围是从(drvlimit-offset)/2到限值的范围，所以其范围是(drvlimit+offset)/2。

当输入值在正的方向上进一步变大，施加给电动机6A、6B的驱动电压都达到限值时，输出值变为恒定，成为施加一定水平的电压的状态(图7中的(3)的区域)。

控制输出轴的驱动时，输入值不是只为正值，有时为负值。例如，有时会超过目标位置而需要返回所超过的量。在这种情况下，就进行与上述控制相反的控制。

在输入值较小时来驱动输出轴的情况下，就使电动机6B具有偏移电压，并根据输入值成为在电动机6A的驱动电压里加上仅用来消除电动机6B的偏移电压的多余的电压的电压(图7中(1)的区域)。当输入值在负的方向上变大，电动机6A的驱动电压达到限值时，就使在此之前施加有稳定的偏移电压的电动机6B减少该偏移电压，并改变为用于在与电动机6A相同的旋转方向上驱动的驱动电压(图7中(5)的区域)。当输入值在负的方向上进一步变大，施加给电动机6A、6B的驱动电压达到限值后，输出值变为恒定，成为施加一定水平的电压的状态(图7中的(6)的区域)。

如此一来，偏移控制部9在进行偏移控制的情况下，改变在各电动机6A、6B中设定的电压的分配方法。即，不是在输入值的任一个中都分配均等的电压，而是根据输入值来分配不同的电压。

顺便提及，偏移电压用于移动齿轮的齿隙的量。另外，仅在该移动中不施加外部负荷。由于只要移动齿隙量即可，所以例如能够将到限值为止的驱动电压的5％左右的电压作为偏移电压来施加。通过施加这种程度的偏移电压，能够获得充分减少齿隙的效果。

参照图7，对lim_mod为无设定时的处理进行了说明，但也可以对lim_mod进行有设定的处理。该设定是将drvlimit设定得较小，比起齿隙控制来，是用于希望提高转矩的场合。

施加给电动机6A、6B的驱动电压达到限值后，在(3)、(6)的区域中以相同的PWM来控制。这时，是对电动机6A、6B施加相同的电压，并成为协调动作的状态。

图9是与图8的(a)、(b)对应的图。与图7不同的是，将offset_sel＝1的drv_out用于电动机6A的驱动，将offset_sel＝0的drv_out的输出用于电动机6B的驱动。

然后，在本实施方式2的驱动装置100中，对于无柔顺性的模式和有柔顺性的模式，是以进行图6及图7的控制，还是进行图8及图9的控制来切换的。

以机器人手臂为例，考虑需要插入的工件的取放动作。在接近以及工件的握持动作时，通过以无柔顺性模式来动作而提高刚性，并通过提高控制性来预见定位精度的提高和稳定时间的缩短。拔出动作及插入动作时，通过以有柔顺性模式来动作使刚性变低，即使插拔位置有些偏离，也能够在不对减速机构施加负荷的情况下顺利地进行插拔动作。

根据该实施方式2，在具有双电动机控制方式的驱动装置中，在将减速器部分构成为斜齿轮，并在轴间组装弹性体之外，通过调整施加在输出轴上的力以及切换其方向，不需要对外力进行反馈控制，就能够容易地切换刚性(柔顺)的高低。

另外，在图6及图7的模式和图8及图9的模式之间的模式切换时，偏移的方向被切换，切换中必定进入齿隙区域。此时，会担心在输出轴里产生游隙，导致输出轴的位置会偏离。因此，在切换时，使用输出轴的编码器等的输出检测器10(参照图5)来反馈位置或速度。

另外，突然切换控制电压时，由于两个电动机突然动作，会担心在输出轴上发生松动，所以偏移是以一定的比例缓慢地变化来进行模式切换的。切换后，返回到通常的控制。这样，在动作中也不会使定位精度下降，能够实施柔顺性的模式切换。

〔实施方式3〕

接着，对本发明的其他实施方式(实施方式3)所涉及的驱动装置100进行说明。该驱动装置100相对于实施方式2的驱动装置100进行图6及图7的控制还是进行图8及图9的控制的切换，是仅在施加有图2所示朝向的轴向力推力的图8的具有柔顺性的模式下进行双电机方式的控制，并切换偏移电压的大小，或断开齿隙控制的。其它与实施方式2的驱动装置100相同。

通过切换偏移电压的大小，即使仅是有柔顺性模式，也可以进行与实施方式2同样的处理。即，只要是没有握持工件的状态那样的在输出轴上没有施加高负载转矩的状况，通过将偏移转矩变低，来得到良好的柔顺性。另一方面，在接近及工件的握持动作时，通过提高偏移转矩，能够提高柔顺性产生为止的负载转矩，在不降低定位精度和稳定时间的情况下使其动作。

在拔出动作及插入动作时，通过降低偏移转矩，能够降低柔顺性产生为止的负载转矩，即使存在一些位置偏差，也能够顺利地进行插拔动作。

另外，该偏移电压的切换导致的柔顺性的切换，也可以应用于实施方式2的驱动装置中的有柔顺性的模式。

〔实施方式4〕

接着，对本发明的其他实施方式(实施方式4)所涉及的驱动装置100进行说明。该驱动装置100用来估计与输出轴相关的负载转矩的值。图10是其框图。与实施方式2至3的驱动装置100的不同之处在于，在电动机6A、6B一侧有编码器等的位置检测器61A、B，并根据其以及输出轴的位置等的输出检测器10，来推定与输出轴相关的负载转矩的值。

在有柔顺性模式中，通过偏移转矩对输出轴施加一定以上的负载转矩时，输出轴旋转并产生柔顺。在该偏移转矩和输出轴所涉及的负荷转矩以及输出轴的旋转量之间，存在着通过图4所说明的关系。组装在小齿轮的轴承上的弹簧5因为弹性模量是固定的，所以能够预先求出。因此，通过预先在实验中求出这些关系，能够计算出在输出轴上施加负载转矩导致输出轴旋转时的输出轴的旋转角度和电动机的旋转角度之间的偏差量所引起的转矩的值。

因此，在本实施方式4中，由于在输出轴上存在编码器等的位置检测器61A、B，所以通过比较在输出轴上施加负载转矩导致输出轴旋转时的输出轴的旋转角度和电动机的旋转角度，来计算角度的偏离量。根据该计算出的偏离量，就能够推定在有柔顺性模式中施加在输出轴上的负载转矩。图10中的附图标记11表示推定部。使用来自该推定部11的推定值11a，如果推定值超过阈值，能够进行的控制例如是停止机器人手臂的动作，或切换到使输出轴所涉及的负载转矩变小的驱动等。

〔实施方式5〕

接着，对具备本发明的驱动装置的机器人的实施方式(实施方式5)进行说明。图11所示是作为本实施方式5所涉及的机器人的机械手(Manipulator)装置700的概要构成图。该机械手装置700是具有2个关节部的2自由度的机械手装置，安装在旋转载物台上等来使用。具有第一臂701和第二臂702，在第二臂702的前端具有作为末端执行器(end effector)的捡拾手(Picking Hand)703。第一臂701的底端能够旋转地被安装到固定在底座704上部的支撑体705的上端。两者的安装部构成了第一关节部706。第二臂702的底端可旋转地安装在该第一臂701的前端，两者的安装部构成了第二关节部707。使用实施方式2至4中任一项所涉及的驱动装置100的具体例来构成第一关节部706等。

图12所示是具体例所涉及的驱动装置100的外观图，(a)所示是主视图，(b)所示是右视图。壳体120由前壳体121和后壳体122构成。输出法兰109从形成在前壳体121中的开口露出。该输出法兰109与驱动装置100的输出齿轮3的轴成为一体。在前壳体121的前面安装有第一制动机构140和第二制动机构190。在后壳体122的背面一侧安装有第一电动机101和第二电动机151。

这些电动机101、151相当于上述实施方式的电动机6A、B。壳体120中还形成有多个用于将驱动装置100固定到其它装置上的固定用孔120A。然后，在壳体120内设有从第一电动机101和第二电动机151分别减速后用于向输出法兰109传递旋转力的第一驱动传递系统和第二驱动传递系统。该输出法兰109与实施方式2至4中任一个所涉及的驱动装置中的输出轴2成为一体。

图13所示是构成第一关节部706的部分的剖视图。作为将第一臂701主体即臂主体701A作为驱动对象的驱动装置100，是将驱动装置100固定在支撑体705上来使用的。臂主体701A经由一体化的旋转轴部件701B，通过轴承705A在支承体705上被安装为可以转动。驱动装置100以输出法兰109的旋转轴和臂主体701A的旋转轴730L一致的方式来配置在支承体705的内部。在该配置中，驱动装置100通过从支承体705的内表面突出的定位销712被嵌入到形成在前壳体121的前表面的凹部中，来容易地对支承体705进行旋转角度的定位。然后，驱动装置100通过多个固定螺钉731来固定到支承体705的内表面上。固定螺钉731的固定例如在3个部位进行。

通过驱动装置100进行的臂主体701A的驱动控制，作为控制机构的构成及其控制方法的具体例，也可以使用与实施方式2至4中的任一个驱动装置100为相同的偏移控制等。臂主体701A的旋转方向及旋转量(旋转角度)的控制，是从上位的控制器来控制电动机的旋转方向及旋转量(旋转角度)。由此，能够在通过制动机构对臂主体701A的旋转进行制动的同时，通过从上位的控制器来控制第一及第二的电动机101、151，就能够控制臂主体701A的旋转。另外，通过从上位的控制器来控制制动机构，能够对臂主体701A的旋转进行制动。

另外，使用图12及图13来说明的以上第一关节部706的构成也能够适用于第二关节部707。即，可以将驱动装置100安装到第一臂701，并将该输出法兰109固定到第二臂702作为驱动对象来驱动第二臂702。

另外，如图12及图13中所示的机器人手臂的关节部分，只要是具有这样的关节部分的机器人，则不限于图11中的机器人，工业用机器人和家庭用机器人等的具有机器人手臂的各种用途的机器人都可以是对象。

Claims (9)

1.一种驱动传递装置，其特征在于：

将驱动源侧的一对齿轮和所述一对齿轮一起啮合的共同的输出侧的齿轮，设为所述一对齿轮从所述输出侧的齿轮受到轴向力推力的齿轮的啮合，将所述一对齿轮在轴线方向上支承为自由移动，并在所述一对齿轮的互为不同的轴方向侧中的限制轴线方向上的移动的构件和所述一对齿轮之间设置弹性体。

2.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于：

所述一对齿轮和所述输出侧的齿轮为斜齿轮。

3.一种驱动装置，其特征在于包括：

权利要求1或2所述的驱动传递装置，和向所述一对齿轮分别提供驱动的驱动源。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于：

具有进行齿隙控制的所述驱动源的控制部来消除所述输出侧的齿轮和所述一对齿轮之间的齿隙，所述控制部能够切换控制所述轴向力推力的朝向为互不相同的2个齿隙控制的模式。

5.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于：

具有进行齿隙控制的所述驱动源的控制部来消除所述输出侧的齿轮和所述一对齿轮之间的齿隙，所述控制部进行齿隙控制以使得所述轴向力推力的朝向为设有所述弹性体的一侧。

6.根据权利要求4或5所述的驱动装置，其特征在于，

在所述轴向力推力的朝向为设有所述弹性体的一侧的所述齿隙控制中，具备所述轴向力推力互为不同的2个以上的模式。

7.根据权利要求4或5所述的驱动装置，其特征在于：

设有检测所述输出侧的齿轮的旋转位置或旋转速度的检测器。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于：

具有根据所述检测器的检测结果来推定所述一对齿轮的转矩的推定部。

9.一种机器人，其特征在于包括：

权利要求3至8中任一项所述的驱动装置，和由所述驱动装置驱动的驱动对象。

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