CN1293607A - 机器人装置用关节装置及脚式步行机器人装置 - Google Patents

机器人装置用关节装置及脚式步行机器人装置 Download PDF

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Abstract

即使脚式步行机器人的脚部受到外力,或输出端齿轮停止转动,也能够防止驱动该脚部的电机或齿轮的损坏。具体来说,大腿部3中具有滑动齿轮12,该滑动齿轮12配置在齿轮系内,当作为驱动机构的电机11与该大腿部3之间传递的力,达到规定值以上时,向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。

Description

机器人装置用关节装置及脚式步行机器人装置
技术领域
本发明涉及：由驱动机构通过关节驱动机器人装置动作部的机器人装置用关节装置，由驱动机构驱动机器人装置脚部的机器人装置用脚式步行装置，由驱动机构驱动机器人装置臂部的机器人装置用驱动装置，具有由驱动机构驱动的多支脚部的脚式步行机器人装置，以及传递驱动机构驱动力的驱动力传递装置。
背景技术
近年，具有2支脚的人类形状，或具有4支脚的动物形状的脚式步行机器人的开发取得了进展。例如，这些脚式步行机器人被制成产业上或娱乐用步行机器人，可进行人类不能到达的危险场所的作业，或作为实物动物，例如宠物等而进行处理。
脚式步行机器人的脚，例如用DC电机驱动。例如，将来自DC电机的驱动力，通过多个齿轮传递到脚。收纳DC电机和多个齿轮的所谓齿轮箱，虽然能够驱动这种脚，但要加大齿轮并提高材料强度等，以提高齿轮强度，从而防止外部冲击引起齿轮的破损。
然而，对于独立移动的机器人，具有从高处落下的危险性，此时的冲击可能引起齿轮的破损。
另外，对于小型的，外力可容易地活动其脚关节的机器人，外部施加的力可能引起驱动源破损。例如，强制关节活动时，由于该力传递到驱动源有时会使其破损。为防止外力引起驱动源破损，考虑设置冲击缓冲装置，但机器人关节等使用的齿轮箱总希望小型且重量轻，在齿轮内部设置冲击缓冲装置会使齿轮变大，从而使齿轮箱大型化。而在齿轮外部设置冲击缓冲装置也会使齿轮箱变大。
另外，当作为输出端的齿轮不能转动时，电机转动停止，电流仅流过1极因而发热，也可能引起驱动源破损。
并且，如上所述的问题，不仅限于机器人的脚关节，机器人电机驱动的动作部均有可能发生。
发明的概述
本发明是针对上述情况而开发的，其目的在于提供一种机器人装置用关节装置，机器人装置用脚式步行装置，机器人装置用臂部装置，脚式步行机器人装置及驱动力传递装置，即使是给从电机等驱动机构传递驱动力的动作部施加外力，或输出端齿轮停止转动的情况下，也能够防止驱动该动作部的驱动机构和齿轮的破损。
具体来说，本发明所述机器人装置用关节装置，是第一部件和第二部件轴支成能自由转动的机器人装置用关节装置，包括：通过齿轮系传递的驱动机构；滑动齿轮，配置在齿轮系内，当在驱动机构和第一部件或第二部件之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
具有这种结构的机器人装置用关节装置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，中止该力在驱动机构与第一部件或第二部件之间的传递。
另，本发明所述机器人装置用脚式步行装置，是通过齿轮系传递来自驱动机构的驱动力来驱动脚部的机器人装置用脚式步行装置，具有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构与脚部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
具有这种结构的机器人装置用脚式步行装置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，中止该力在驱动机构与脚部之间的传递。
另，本发明所述机器人装置用臂部装置，是通过齿轮系传递来自驱动机构的驱动力来驱动臂部的机器人装置用臂部装置，具有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构与臂部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
具有这种结构的机器人装置用臂部装置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，中止该力在驱动机构与臂部之间的传递。
另，本发明所述脚式步行机器人，具有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在将来自驱动机构的驱动力传递给脚部的齿轮系内，当驱动机构与脚部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
具有这种结构的脚式步行机器人装置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，中止该力在驱动机构与脚部之间的传递。
另，本发明所述驱动力传递装置具有滑动齿轮，该滑动齿轮当驱动机构与由该驱动机构驱动的驱动部件之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，该滑动齿轮配置在输入驱动机构的驱动力的输入端齿轮及将该驱动力传递到脚部的输出端齿轮不直接啮合的位置。
具有这种结构的驱动力传递装置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，中止该力在驱动机构与脚部之间的传递。
附图的简要说明如下：
图1是表示安装在本发明实施例的脚式步行机器人上的脚部结构的剖面图；
图2表示脚部结构，是表示小腿部相对于大腿部转动的状态的剖面图；
图3是表示用以使小腿部转动的膝部齿轮的图；
图4是表示用以使大腿部转动的传动系统结构的剖面图；
图5是表示第四大腿部齿轮与检测该第四大腿部齿轮转动角度的角度检测器的位置关系的剖面图；
图6是表示安装有上述脚部的4支脚型脚式步行机器人结构的侧面图；
图7是表示装在大腿部内的齿轮箱的结构的立体图；
图8是表示从另一个方向所见的安装在大腿部内的齿轮箱结构的立体图；
图9是表示具有滑动机构的齿轮具体例子的剖面图；
图10是表示相对于作为第一部件的躯干部，驱动作为第二部件的头部的情况的图。
用于实施发明的最佳形式
以下参照附图详细说明本发明的实施例。本实施例，适用于由电机驱动，具有多支脚部的脚式步行机器人装置。例如，脚式步行机器人用于产业上或娱乐用机器人等。
图1及图2表示脚式步行机器人装置所用的脚部。脚部2由大腿部3、小腿部4及足部5构成。且脚部2安装在脚转动操作部6上。例如，脚转动操作部6内置于机器人的躯干部分，例如作为腰部构成。
脚部2中，足部5能以支轴7为中心自由转动，小腿部4能以膝部8为中心自由转动，大腿部3能以脚部支撑部68为支撑自由转动。即，支轴7、膝部8及脚部支撑部68构成了关节部。
且大腿部3在齿轮系内具有滑动齿轮12，该滑动齿轮12当作为驱动装置的电机11与该大腿部3之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向转动。同时，小腿部4也具有同样功能的滑动齿轮27。该滑动齿轮12，27的结构，后面将详细说明。
下面详细说明构成脚部2的足部5，小腿部4，大腿部3，及使该脚部2转动操作的脚转动操作部6。
足部5安装在小腿部4的筐体23的前端部23a，例如由支轴21支撑成能自由转动。而在足部5的前端部，安装有爪部22，通过支轴21能够自由转动。
小腿部4如下构成，在略呈长方形箱状的筐体23内具有：电机24，电机输出轴齿轮25，第一至第三小腿部齿轮26，27，28。
电机24的输出轴31上安装有电机输出轴齿轮25，该电机输出轴齿轮25上卡合有第一至第三小腿部齿轮26，27，28，它们依次相连。这里，例如电机24，电机输出轴齿轮25，第一至第三小腿部齿轮26，27，28收纳在齿轮箱内。电机24例如是DC电机。
第一小腿部齿轮26，由成一体的大直径齿轮26A和小直径齿轮26B构成，与齿轮支轴32成一体同轴安装。第二小腿部齿轮27，由成一体的大直径齿轮27A和小直径齿轮27B构成，与齿轮支轴33成一体同轴安装。第三小腿部齿轮28，由成一体的大直径齿轮28A和小直径齿轮28B构成，与齿轮支轴34成一体同轴安装。且齿轮支轴32，33，34例如安装在前述的齿轮箱中，能够自由转动。
上述的电机输出轴齿轮25，与第一小腿部齿轮26的大直径齿轮26A啮合。而与大直径齿轮26A成一体的小直径齿轮26B，与第二小腿部齿轮27的大直径齿轮27A啮合。同样，与大直径齿轮27A成一体的小直径齿轮27B，与第三小腿部齿轮28的大直径齿轮28A啮合。进而，与大直径齿轮28A成一体的小直径齿轮28B，与如图3所示的用于使该小腿部4能够相对于大腿部3转动的齿轮8a啮合。这里，电机输出齿轮25，是齿轮系中最先输入电机24的驱动力的所谓输入端齿轮。而第三小腿部齿轮28，是齿轮系中由电机24的驱动力使小腿部4转动的所谓输出端齿轮。
这里，自输出端即第三小腿部齿轮28传递驱动力的膝部8，如图3所示，使膝部8内面的齿轮8a与第三小腿部齿轮28的小直径齿轮28B啮合。而且，齿轮8a与大腿部3的筐体13的支撑部13a成为一体。
在构成小腿部4的齿轮系中，第二小腿部齿轮27在一定大小的外力作用下滑动，从而不将该外部输入传递给其它齿轮。也就是说，例如，当小腿部4受到强制的外力或冲击力时，第三小腿部齿轮28会向齿轮箱内的齿轮系传递外力，但第二小腿部齿轮27，当所受外力大于规定值时，通过滑动而不向第一小腿部齿轮26传递上述外力。
上述这种结构，可使电机24的转动驱动力通过电机输出轴25，第一及第二小腿部齿轮26、27传递给第三小腿部齿轮28。通过这种转动驱动力的传递，如图1所示，小腿部4以构成关节部的膝部8的支轴8b为转动中心，向箭头A所示方向转动，例如达到如图2所示的位置。
而且，小腿部4在受到一定的外力时，通过第二小腿部齿轮27的滑动机构，能防止外力向驱动源即电机24传递。
大腿部3如下构成，如图1、图2及图4所示，在略呈长方形箱状的筐体13中具有电机11、电机输出轴齿轮14、第一至第四大腿部齿轮15，12，16，17。
电机输出轴齿轮14固定在电机11的图中未示出的输出轴上，在该电机输出轴齿轮14上依次连接着第一到第四大腿部齿轮15，12，16，17。这里，例如电机11、电机输出轴齿轮14、第一至第四大腿部齿轮15，l2，16，17安装在齿轮箱44内。电机11，例如是DC电机。
第一大腿部齿轮15，由成一体的大直径齿轮14A和小直径齿轮14B构成，与齿轮支轴41成一体同轴安装。第二大腿部齿轮12，由成一体的大直径齿轮12A和小直径齿轮12B构成，与齿轮支轴42成一体同轴安装。第三大腿部齿轮16，由成一体的大直径齿轮16A和小直径齿轮16B构成，与齿轮支轴43成一体同轴安装。第四大腿部齿轮17，与安装在脚部支撑部68的安装部件19成一体。而且，齿轮支轴41，42，43例如安装在齿轮箱44中，可以自由转动。
上述的电机输出轴齿轮14，与第一大腿部齿轮15的大直径齿轮15A啮合。而与大直径齿轮15A成一体的小直径齿轮15B，与第二大腿部齿轮12的大直径齿轮12A啮合。同样，与大直径齿轮12A成一体的小直径齿轮12B，与第三大腿部齿轮16的大直径齿轮16A啮合。进而，与大直径齿轮16A成一体的小直径齿轮16B，与第四大腿部齿轮17啮合。这里，电机输出轴齿轮14，是齿轮系中最先输入电机11的驱动力的所谓输入端齿轮，而第三大腿部齿轮16，是齿轮系中由电机11的驱动力带动大腿部3转动的所谓输出端齿轮。
在构成大腿部3的该齿轮系中，第二大腿部齿轮12，与上述的第二小腿部齿轮27同样，具有滑动功能，在一定大小的外力作用下滑动，从而不将该外部输入传递给其它齿轮。也就是说，例如，当大腿部3受到强制的外力或冲击力时，第三大腿部齿轮16会向齿轮箱44内的齿轮系传递外力，但第二大腿部齿轮12，当所受外力大于规定值时，通过滑动而不向第一大腿部齿轮15传递上述外力。
在大腿部3装有检测转动角度的角度检测器。例如，如图1及图2所示，安装有检测第四大腿部齿轮17转动量从而检测该大腿部3转动的角度的角度检测器18。例如，角度检测器18是电位计，如图5所示，用于检测转动的轴18a被压入第四大腿部齿轮18的侧面，用以检测第四大腿部齿轮17的转动角度，即大腿部3的转动角度。
根据如上所述的结构，电机11通过电机输出轴齿轮14及第一和第二大腿部齿轮15，12，将转动驱动力传递给与第四大腿部齿轮17连接的第三大腿部齿轮16。由于该转动驱动力的传递，大腿部3，例如在如图1及图2所示的状态，能够向与图面垂直的方向转动。
而且，大腿部3在受到一定的外力时，通过第二大腿部齿轮12的滑动机构，能防止外力向驱动源即电机11传递。
转动操作脚部2的脚部转动操作部6如下构成，如图1及图2所示，在筐体61中具有电机62、电机输出轴齿轮63、第一至第四支撑部齿轮64，65，66，67。
电机输出轴齿轮63固定在电机62的输出轴71上，在该电机输出轴齿轮63上依次连接着第一到第四支撑部齿轮64，65，66，67。这里，电机62、第一至第四支撑部齿轮64，65，66，67安装在齿轮箱内。电机62例如是DC电机。
第一支撑部齿轮64，由成一体的大直径齿轮64A和小直径齿轮64B构成，与齿轮支轴72成一体同轴安装。第二支撑部齿轮65，由成一体的大直径齿轮65A和小直径齿轮65B构成，与齿轮支轴73成一体同轴安装。第三支撑部齿轮66，由成一体的大直径齿轮66A和小直径齿轮66B构成，与齿轮支轴74成一体同轴安装。第四支撑部齿轮67，与图中未示出的齿轮支轴成一体安装。而且，在该第四支撑部齿轮部67的侧面67a，成一体设有安装脚部3的脚部支撑部68。脚部支撑部68通过轴承69支撑，能够自由转动，在端部安装有与上述第四支撑部齿轮67成一体的安装部件19。这里，齿轮支轴72，73，74，例如，安装在上述的齿轮箱中，可以自由转动。
上述的电机输出轴齿轮63，与第一支撑部齿轮64的大直径齿轮64A啮合。而与大直径齿轮64A成一体的小直径齿轮64B，与第二支撑部齿轮65的大直径齿轮65A啮合。同样，与大直径齿轮65A成一体的小直径齿轮65B，与第三小腿部齿轮66的大直径齿轮66A啮合。进而，与大直径齿轮66A成一体的小直径齿轮66B，与和脚部支撑部68成一体的第四支撑部齿轮67啮合。
根据如上所述的结构，电机62通过电机输出轴齿轮63及第一至第四支撑部齿轮64，65，66，67，将转动驱动力传递给脚部支撑部68。由于该转动驱动力的传递，使大腿部3以脚部支撑部68为轴心转动。
如上所述，脚部2由足部5、小腿部4及大腿部3构成。具有这种结构的脚部2的大腿部3，对于规定值以上的大的外力，通过第二大腿部齿轮12的滑动机构，能够切断向电机11的输入。这样，传递驱动力的齿轮中的一个齿轮是根据滑动机构原理所构成的滑动齿轮等，通过这种结构，当输出端即第三大腿部齿轮16不动时，例如，大腿部2由于外力等而锁定时，能够防止电源电机11停止转动，能够防止电机11因停止转动产生电机锁定而损坏。
由于具有滑动机构，即使在电机11使大腿部3转动的情况下，也可以使输出端向与该转动方向相反的方向转动。例如，受电机11驱动，在图1中，使大腿部3由纸面向外转动时，也可以施加与其反方向即由纸面向里方向的外力，而使大腿部3转动。
此外，通过使用于检测角度的那种齿轮以外的齿轮采用具有滑动结构的滑动齿轮，则不论电机11为何状态，都能检测出输出轴的角度，即能够检测出大腿部3的转动量。
另，将同样的功能设置在外部输出端以后，使零部件数量减少，能够实现小型化。
另，通过在齿轮系的中间点设置齿轮滑动机构，与最终输出端的力矩比较，使用小的滑动力矩即可，故能够使滑动机构小型化。
而且，不采用齿轮箱基本结构以外的零部件，就能够产生高力矩。而且，不必采用齿轮箱基本结构以外的零部件，就能够构成所谓冲击吸收机构，故实现了小型化且廉价。
另，滑动齿轮是造型制造的，不需要滑动结构的组装工时，故价格低廉。且因为滑动机构是造型制造的，能够减少废品率。
以上是针对大腿部3齿轮系内齿轮采用具有滑动齿轮等滑动结构的齿轮的效果进行的说明，对于小腿部4，由于第二小腿部齿轮27具有滑动结构，故显然可得到上述同样的效果。
图6表示作为脚式步行机器人装置的4脚型步行机器人100。该脚式步行机器人100是前2支脚安装了上述脚部2的例子。
该步行机器人100，由躯干部101、安装在该躯干部101上的头部102、脚部2及后脚部103构成。例如，躯干部101搭载有电池、控制部等。头部102搭载有CCD(Charge Ccoupled Device)照相机等。而后脚部103，与脚2同样由足部103a、小腿部103b、大腿部103c构成，其结构能够进行与脚2同样的转动。
该步行机器人100，通过控制脚部2、103，能够自行做步行动作、把脚伸开俯卧的动作等。例如，脚部2，如图所示，足部5可按箭头B-B方向自由转动，小腿部4按箭头A-A方向自由转动，大腿部3按箭头C-C方向及垂直纸面方向自由转动，其它脚部也可以做同样的动作，从而适当控制各脚部可自行进行步行动作。
该步行机器人100，脚部2安装有具有滑动结构的齿轮，故具有上述同样的效果，例如，即使有外力、冲击，也能够防止齿轮破损。具体来讲，即使步行机器人100从高处落下时，也能够防止此冲击使驱动大腿部3的齿轮破损。
另，大腿部3转动时，即使用户将手指伸到大腿部3的根部，通过滑动机构，也能够防止手指夹入大腿部3的根部。例如，如图2所示，即使在用户将手指X伸到大腿部3的根部的情况下，通过滑动机构，也能够防止手指夹入大腿部3的根部。
对于后脚部103，也可以在小腿部103b及大腿部103c内的齿轮系的一个齿轮，采用具有滑动结构的齿轮。这样，所有脚部就都具有上述同样的效果，例如，具有能够防止因外部冲击而损伤齿轮、动力源等的效果。
另外，本实施例中，针对小腿部4、大腿部43两处采用具有滑动结构的齿轮的情况进行了说明，也可以仅在一处，例如仅在大腿部3采用具有滑动结构的齿轮。
图7及图8表示将上述图1、图2及图4所示的大腿部3的结构应用于组装在步行机器人100的大腿部3的筐体内部的齿轮箱44的结构。
由于应用于步行机器人100的大腿部3而构成，故与上述图1、图2及图4所示的大腿部3的结构一部分不同，一部分是反方向。例如反方向的是自安装部件19突设的轴部19b(图1、图2及图3中为自安装部件19突设的轴部19a)。
如图7及图8所示，齿轮箱44中，电机11的一部分、电机输出轴齿轮14、第一大腿部齿轮15的大直径齿轮15A、第二大腿部齿轮的大直径齿轮12A、及第四大腿部齿轮17，以向外露出方式安装在齿轮箱44上。在安装部件19上突设的轴部19b，由图中未示出的轴承支撑，安装在齿轮箱44上。而且，在齿轮箱44的下端，设有与膝部8连接用的支板44a。而图8表示的齿轮箱44显示了在侧面安装有盖子的状态。
另外，上述小腿部4由与该大腿部3的齿轮箱44大体相同结构的齿轮箱构成，例如，图8所示的第四大腿部齿轮17与膝部8里面的齿轮8a相对应，而连接膝部8的支板44a，与用于安装足部5的连接用支板相对应。
图9给出了具有上述滑动结构的齿轮的具体实例。这里，说明第二大腿部齿轮12采用滑动结构的情况。
第二大腿部齿轮16作为具有滑动结构的所谓滑动齿轮构成，当电机11与大腿部3之间传递的力达到规定值以上时，由该力向与旋转方向相反的方向滑动。
第二大腿部齿轮16安装在齿轮支轴42上，它是由与该齿轮支轴42的转动轴呈垂直方向的外周截面为圆形的第一齿轮部件51，及可滑动地安装在第一齿轮部件外周面上、形成齿轮齿部的第二齿轮部件52构成。
第一齿轮部件51，设有向齿轮支轴42安装时的安装部51a与第二齿轮部件52卡合连接的卡合部51c。
安装部51a略成筒状，其内径与齿轮支轴42的外形大体相同。且在安装部51a的外周前端设有卡合部51c。在安装部51a的外周、没有形成卡合部51c的部分，设有与第三大腿部齿轮16的大直径齿轮16A啮合的小直径齿轮12B。
卡合部51c的外周面51b，形成与第二齿轮部件52卡合的V字形沟状摩擦卡合面。
第二齿轮部件52设有：与第一齿轮部件51卡合的卡合部52a，与第一大腿部齿轮15的小直径齿轮15B啮合的齿轮齿部52d。卡合部52a略成筒状，其内周面52b，与第一齿轮部件51卡合，形成V字形凸状摩擦卡合面。而卡合部52a的外周端部形成有圆盘状的齿轮部52c，即形成有大直径齿轮12A。该齿轮部52c外周形成有与第一大腿部齿轮15的小直径齿轮15B卡合的齿轮齿部52d。
例如，该第二大腿部齿轮12是注射成型的。
这样构成的第二大腿部齿轮12，在通常的驱动力作用下，依靠摩擦卡合面即面51b和面52b之间的摩擦力，使面52b不相对于面51b滑动，这样，第一齿轮部件51和第二齿轮部件52虽然都转动，但，对于第一齿轮部件51，当给予第二齿轮部件52规定值以上的力矩时，面52b就会相对于面51b滑动。即，对于规定值以上的力矩，第二大腿部齿轮12滑动。这样就会中止第一大腿部齿轮15与第三大腿部齿轮16之间的力的传递。
另外，具有滑动结构的齿轮，不仅限于采用图9所示的结构构成的滑动齿轮，也可以使用具有其它滑动结构的滑动齿轮。
另，在上述实施例中，针对将本发明应用于机器人装置脚部的情况进行了说明，但并不仅限于此。即，不仅限于应用于脚部关节，也可应用于驱动装置驱动的动作部的关节部。
具体来说，将本发明应用于第一部件和第二部件在轴支撑下自由转动的机器人装置用关节装置，则机器人装置用关节装置包括：具有通过齿轮系传递的驱动机构；滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当在驱动机构和第一部件或第二部件之间传递的力超过规定值时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
这样，机器人装置用关节装置，当滑动齿轮受到规定值以上的外力时，可相对于该外力引起的转动方向滑动，从而防止齿轮和驱动机构的损伤。
更具体地说，如图10所示，在例如作为第一部件的躯干部101和例如作为第二部件的头部102被轴支的机器人装置100中，头部102或相对躯干部101进行转动动作(按箭头D-D方向进行的动作)，或上下运动(按箭头E-E方向进行的动作)。
这种情况下，通过设置滑动齿轮，使得当躯干部101或头部102之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，从而当滑动齿轮承受规定值以上的外力时，可以相对于该力引起的转动方向滑动。
因此，即使在躯干部101或头部102受到外力的情况下，也能够防止用于驱动该躯干部101或头部102的齿轮或驱动机构的破坏。
另外，本发明也能适用于臂部关节。这时，将本发明应用于通过齿轮系传递的、由驱动机构的驱动力驱动臂部的机器人装置用臂部装置，机器人装置用臂部装置设有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构和臂部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
因此，对于机器人装置用臂部装置，当滑动齿轮承受规定值以上的外力时，相对于该力引起的转动方向滑动，故即使臂部受到外力，也能够防止齿轮或驱动机构的破坏。
另外，齿轮结构等也不仅限于上述结构，可以根据这种头部102等动作部的驱动方式进行适宜设计。
产业上利用的可能性
本发明所述，机器人装置用关节装置具有：通过齿轮系传递的驱动机构；滑动齿轮，配置在齿轮系内，当驱动机构和第一部件或第二部件之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动；因而，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，可相对于该力引起的转动方向滑动。
例如，即使第一部件或第二部件承受外力时，也能够防止齿轮或驱动机构的破坏。
另，通过在齿轮系内，例如在中间点设置滑动齿轮，以小的滑动力矩即可在输出端得到大的力矩，能够使滑动机构实现小型化。
本发明所述机器人装置用脚式步行装置，设有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构与脚部之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，这样，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，可相对于该力引起的转动方向滑动。
例如，即使脚部承受外力时，也能够由此防止齿轮或驱动机构的破坏。
另，通过在齿轮系内，例如在中间点设置滑动齿轮，以小的滑动力矩即可在输出端得到大的力矩，能够使滑动机构实现小型化。
本发明所述机器人装置用臂部装置，具有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构与臂部之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，这样，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，可相对于该力引起的转动方向滑动。
例如，即使臂部承受外力时，也能够由此防止齿轮或驱动机构的破坏。
另，通过在齿轮系内，例如在中间点设置滑动齿轮，以小的滑动力矩，即可在输出端得到大的力矩，能够使滑动机构实现小型化。
本发明所述脚式步行机器人，设有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在齿轮系内，当驱动机构与脚部之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动，这样，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，可相对于该力引起的转动方向滑动。
例如，即使脚部承受外力时，也能够由此防止齿轮或驱动机构的破坏。
另，通过在齿轮系内，例如在中间点设置滑动齿轮，以小的滑动力矩，即可在输出端得到大的力矩，能够使滑动机构实现小型化。
本发明所述驱动力传递装置，通过将滑动齿轮设置在驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮与使该驱动力传递到脚部的输出端齿轮不直接啮合的位置，当滑动齿轮承受规定值以上的力时，可相对于该力引起的转动方向滑动，所述滑动齿轮当驱动机构与由该驱动机构驱动的驱动部件之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
例如，即使脚部承受外力时，也能够由此防止齿轮或驱动机构的破坏。
另，通过在齿轮系内，例如在中间点设置滑动齿轮，以小的滑动力矩即可在输出端得到大的力矩，能够使滑动机构实现小型化。

Claims (24)

1．一种机器人装置用关节装置，第一部件和第二部件轴支成能自由转动，其特征在于，具有：
通过齿轮系传递的驱动机构，
滑动齿轮，配置在上述齿轮系内，当上述驱动机构和第一部件或第二部件之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
2．如权力要求1所述的机器人装置用关节装置，其特征在于，
上述滑动齿轮配置在：将来自上述驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮、和将该驱动力传递到上述第一部件或第二部件的输出端齿轮不直接啮合的位置。
3．如权力要求1所述的机器人装置用关节装置，其特征在于，上述滑动齿轮包括：
第一齿轮部件，安装在转动支轴上，相对于该转动轴的垂直方向的外周截面大体呈圆形；
第二齿轮部件，安装在上述第一齿轮部件的外周面上，形成有齿轮齿部，当与上述第一齿轮部件之间传递的力达到规定值以上时，可相对上述第一齿轮部件滑动。
4．如权力要求1所述的机器人装置用关节装置，其特征在于，
上述驱动机构安装在上述第一部件或第二部件的内部。
5．如权力要求1所述的机器人装置用关节装置，其特征在于，
上述驱动机构及上述齿轮系收纳在齿轮箱中。
6．一种机器人装置用脚式步行装置，通过齿轮系传递的来自驱动机构的驱动力驱动脚部，其特征在于，
设有滑动齿轮，该滑动齿轮配置在上述齿轮系内，当上述驱动机构与上述脚部之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
7．如权力要求6所述的机器人装置用脚式步行装置，其特征在于，
上述滑动齿轮配置在将来自上述驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮、和将该驱动力传递到上述脚部的输出端齿轮不直接啮合的位置。
8．如权力要求6所述的机器人装置用脚式步行装置，其特征在于，
上述滑动齿轮包括：
第一齿轮部件，安装在转动支轴上，相对于该转动轴的垂直方向的外周截面大体呈圆形；
第二齿轮部件，安装在上述第一齿轮部件的外周面上，形成有齿轮齿部，当与上述第一齿轮部件之间传递的力达到规定值以上时，可相对上述第一齿轮部件滑动。
9．如权力要求6所述的机器人装置用脚式步行装置，其特征在于，
上述驱动机构安装在上述脚部的内部。
10．如权力要求6所述的机器人装置用脚式步行装置，其特征在于，
上述驱动机构及上述齿轮系收纳在齿轮箱内。
11．一种机器人装置用臂部装置，通过齿轮系传递的来自驱动机构的驱动力驱动臂部，其特征在于，具有：
滑动齿轮，该滑动齿轮配置在上述齿轮系内，当上述驱动机构与上述臂部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
12．如权力要求11所述的机器人装置用臂部装置，其特征在于，
上述滑动齿轮配置在将来自上述驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮、和将该驱动力传递到上述臂部的输出端齿轮不直接啮合的位置。
13．如权力要求11所述的机器人装置用臂部装置，其特征在于，
上述滑动齿轮包括：
第一齿轮部件，安装在转动支轴上，相对于该转动轴的垂直方向的外周截面大体呈圆形；
第二齿轮部件，安装在上述第一齿轮部件的外周面上，形成有齿轮齿部，当与上述第一齿轮部件之间传递的力达到规定值以上时，可相对上述第一齿轮部件滑动。
14．如权力要求11所述的机器人装置用臂部装置，其特征在于，
上述驱动机构安装在上述臂部的内部。
15．如权力要求11所述的机器人装置用臂部装置，其特征在于，
上述驱动机构及上述齿轮系收纳在齿轮箱内。
16．一种脚式步行机器人装置，具有通过齿轮系传递的来自驱动机构的驱动力驱动的多支脚部，其特征在于，具有：
滑动齿轮，该滑动齿轮配置在上述齿轮系内，当上述驱动机构与上述脚部之间传递的力达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
17．如权力要求16所述的脚式步行机器人装置，其特征在于，
上述滑动齿轮配置在将来自上述驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮、和将该驱动力传递到上述脚部的输出端齿轮不直接啮合的位置。
18．如权力要求16所述的脚式步行机器人装置，其特征在于，
上述滑动齿轮包括：
第一齿轮部件，安装在转动支轴上，相对于该转动轴的垂直方向的外周截面大体呈圆形；
第二齿轮部件，安装在上述第一齿轮部件的外周面上，形成有齿轮齿部，当与上述第一齿轮部件之间传递的力达到规定值以上时，可相对上述第一齿轮部件滑动。
19．如权力要求16所述的脚式步行机器人装置，其特征在于，
上述驱动机构安装在上述脚部的内部。
20．如权力要求16所述的脚式步行机器人装置，其特征在于，
形成具有4支脚的动物形。
21．如权力要求16所述的脚式步行机器人装置，其特征在于，
上述驱动机构及上述齿轮系收纳在齿轮箱内。
22．一种驱动力传递装置，
通过齿轮系传递来自驱动机构的驱动力，其特征在于，
滑动齿轮配置在将来自上述驱动机构的驱动力输入的输入端齿轮、和将该驱动力传递到驱动部件的输出端齿轮不直接啮合的位置，该滑动齿轮当上述驱动机构与由该驱动机构驱动的上述驱动部件之间传递的力，达到规定值以上时，向与该力引起的转动方向相反的方向滑动。
23．如权力要求22所述的驱动力传递装置，其特征在于，上述滑动齿轮包括：
第一齿轮部件，安装在转动支轴上，相对于该转动轴的垂直方向的外周截面大体呈圆形；
第二齿轮部件，可滑动地安装在上述第一齿轮部件的外周面上，形成有齿轮齿部。
24．如权力要求22所述的驱动力传递装置，其特征在于，
上述驱动机构及上述齿轮系收纳在齿轮箱内。
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