IT201600105804A1

IT201600105804A1 - Articulated robot with multiple degrees of freedom with flexible shaft transmission.

Info

Publication number: IT201600105804A1
Application number: IT102016000105804A
Authority: IT
Inventors: Alberto Parmiggiani; Alessandro Scalzo; Luca Fiorio
Original assignee: Fondazione St Italiano Tecnologia
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-04-20

Description

"Robot articolato a gradi di libertà multipli con trasmissione ad albero flessibile" "Articulated robot with multiple degrees of freedom with flexible shaft transmission"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda in generale il settore dei robot articolati a gradi di libertà multipli. The present invention generally relates to the field of articulated robots with multiple degrees of freedom.

Con riferimento alla figura 1 dei disegni allegati, un robot articolato a gradi di libertà multipli è complessivamente indicato con 110 e comprende tipicamente un corpo 112 e almeno un arto 114 (in questo caso, un arto operante da braccio) collegato al corpo 112. L'arto comprende 114 una serie di segmenti o membri 116 collegati l'uno all'altro mediante giunti rotanti 118 che consentono a ciascun segmento 116 di ruotare rispetto al segmento 116 adiacente (o rispetto ai due segmenti adiacenti, nel caso di un segmento intermedio collegato a entrambe le estremità ad altri segmenti). With reference to Figure 1 of the accompanying drawings, a robot articulated with multiple degrees of freedom is generally indicated 110 and typically comprises a body 112 and at least one limb 114 (in this case, a limb operating as an arm) connected to the body 112. L The limb 114 comprises a series of segments or members 116 connected to each other by rotating joints 118 which allow each segment 116 to rotate with respect to the adjacent segment 116 (or with respect to the two adjacent segments, in the case of a connected intermediate segment at both ends to other segments).

I giunti rotanti 118 possono essere a un solo grado di libertà, nel qual caso essi consentono una rotazione relativa fra i due segmenti connessi tramite giunto intorno a un solo asse di rotazione, o a più gradi di libertà, nel qual caso essi consentono una rotazione relativa fra i due segmenti connessi tramite giunto intorno a più assi di rotazione, ad esempio intorno a due assi di rotazione perpendicolari l'uno all'altro. Ciascun grado di libertà del robot è controllato da un rispettivo attuatore, che comprende tipicamente un motore di attuazione 120, tipicamente un motore elettrico brushless, e un dispositivo riduttore 122 interposto fra il motore 120 e il rispettivo giunto 118 per ridurre la velocità in ingresso del giunto rispetto alla velocità dell'albero di uscita del motore e aumentare di conseguenza la coppia disponibile all'ingresso del giunto. Il motore 120 è tipicamente posizionato in prossimità del giunto 118, su uno dei due segmenti 116 connessi tramite il giunto stesso, mentre il dispositivo riduttore 122 è posizionato o anch'esso in prossimità del giunto 118 o sul giunto stesso. Il motore 120 è in genere connesso direttamente con il proprio albero di uscita a un organo d'ingresso (tipicamente un albero o una flangia) del rispettivo dispositivo riduttore 122. In questo caso, il motore 120 e il dispositivo riduttore 122 sono posizionati sul medesimo segmento 116 del robot. In alternativa, il motore può essere connesso all'organo d'ingresso del rispettivo giunto tramite meccanismo di trasmissione, quale ad esempio una trasmissione a cinghia o una trasmissione a ingranaggi, ma anche in questo caso il motore e il rispettivo dispositivo riduttore sono generalmente posizionati sul medesimo segmento di robot, dati i limiti meccanici delle trasmissioni. The rotary joints 118 can have a single degree of freedom, in which case they allow a relative rotation between the two segments connected by a joint around a single axis of rotation, or multiple degrees of freedom, in which case they allow a relative rotation. between the two segments connected by a joint around several rotation axes, for example around two rotation axes perpendicular to each other. Each degree of freedom of the robot is controlled by a respective actuator, which typically comprises an actuation motor 120, typically a brushless electric motor, and a reduction device 122 interposed between the motor 120 and the respective joint 118 to reduce the input speed of the coupling with respect to the speed of the motor output shaft and consequently increase the torque available at the coupling input. The motor 120 is typically positioned in proximity of the joint 118, on one of the two segments 116 connected through the joint itself, while the reduction device 122 is positioned either in proximity of the joint 118 or on the joint itself. The motor 120 is generally connected directly with its output shaft to an input member (typically a shaft or a flange) of the respective reduction device 122. In this case, the motor 120 and the reduction device 122 are positioned on the same. segment 116 of the robot. Alternatively, the motor can be connected to the input member of the respective coupling by means of a transmission mechanism, such as for example a belt drive or a gear drive, but also in this case the motor and the respective reduction device are generally positioned on the same robot segment, given the mechanical limitations of the transmissions.

Dal momento che i motori di attuazione sono tra le parti più pesanti di un robot, una tale configurazione è affetta dall'inconveniente dell'elevata inerzia delle parti mobili (arti) del robot. Since the actuation motors are among the heaviest parts of a robot, such a configuration suffers from the drawback of the high inertia of the moving parts (limbs) of the robot.

Per ovviare a tale inconveniente è stato proposto l'utilizzo di alberi flessibili per la trasmissione del moto dal motore di attuazione al rispettivo giunto. To obviate this drawback, the use of flexible shafts for the transmission of motion from the actuation motor to the respective joint has been proposed.

Con riferimento alla figura 2 dei disegni allegati, un albero flessibile è complessivamente indicato con 124 e comprende un cavo 126 a trefoli multipli, generalmente di acciaio, un terminale 128 rigidamente connesso (ad esempio mediante incollaggio o crimpatura) a ciascuna delle due estremità del cavo 126, e una guaina 130 in cui è accolto il cavo 126 in modo da evitare che il cavo possa andare a contatto con altre parti meccaniche. Alle opposte estremità della guaina 130 possono essere montati connettori 132, che possono eventualmente accogliere cuscinetti 134 per supportare a rotazione i terminali 128. With reference to Figure 2 of the accompanying drawings, a flexible shaft is indicated as a whole with 124 and comprises a cable 126 with multiple strands, generally of steel, a terminal 128 rigidly connected (for example by gluing or crimping) to each of the two ends of the cable 126, and a sheath 130 in which the cable 126 is received so as to prevent the cable from coming into contact with other mechanical parts. At the opposite ends of the sheath 130, connectors 132 can be mounted, which can optionally accommodate bearings 134 to support the terminals 128 in rotation.

Grazie alla sua flessibilità, un albero flessibile permette di trasmettere il moto rotatorio generato dal motore di attuazione a un giunto da controllare posto a una certa distanza dal motore, anche nel caso in cui l'asse di rotazione dell'albero di uscita del motore non coincida con l'asse di rotazione del giunto e/o non vi sia spazio a disposizione in linea retta fra il motore e l giunto. Il motore di attuazione non deve quindi più essere posizionato necessariamente sul segmento di corpo adiacente al giunto da controllare, ma può essere spostato in posizione remota rispetto al giunto. E' così possibile ottenere robot con arti più leggeri e dinamicamente più performanti. Thanks to its flexibility, a flexible shaft allows to transmit the rotary motion generated by the actuation motor to a joint to be controlled located at a certain distance from the motor, even in the case in which the rotation axis of the output shaft of the motor is not coincides with the rotation axis of the coupling and / or there is no space available in a straight line between the motor and the coupling. The actuation motor must therefore no longer necessarily be positioned on the body segment adjacent to the joint to be controlled, but can be moved in a remote position with respect to the joint. It is thus possible to obtain robots with lighter and more dynamically performing limbs.

Un esempio di robot articolato, in particolare robot manipolatore, a gradi di libertà multipli con trasmissione ad albero flessibile è descritto nell'articolo "Development of a 6-DOF Manipulator Driven by Flexible Shaft for Minimally Invasive Surgical Application", presentato alla 35a Conferenza Annuale Internazionale dell'IEEE EMBS a Osaka, Giappone, 3-7 luglio 2013. An example of an articulated robot, in particular a manipulator robot, with multiple degrees of freedom with flexible shaft transmission is described in the article "Development of a 6-DOF Manipulator Driven by Flexible Shaft for Minimally Invasive Surgical Application", presented at the 35th Annual Conference IEEE EMBS International in Osaka, Japan, July 3-7, 2013.

JP2010-069580 descrive un meccanismo di azionamento per una mano robotica in cui un albero flessibile comprendente un cavo e una guaina esterna viene utilizzato per trasmettere il moto rotatorio generato da un motore di attuazione a un albero d'ingresso di un riduttore associato a un giunto rotante della mano robotica. La mano robotica è collegata mediante giunto rotante all'estremità di un braccio robotico in modo da potere ruotare rispetto al braccio robotico intorno a un asse di rotazione. Il motore di attuazione è disposto a monte del giunto rotante che collega la mano robotica al braccio robotico e l'albero flessibile si estende attraverso tale giunto rotante, sostanzialmente lungo l'asse di rotazione del giunto stesso. Indicando come punto d'ingresso e punto di uscita rispettivamente il punto in cui l'albero flessibile entra nel giunto rotante e il punto in cui l'albero flessibile esce dal giunto rotante, e come piano d'ingresso e piano di uscita rispettivamente il piano passante per il punto d'ingresso e perpendicolare all'asse dell'albero flessibile in tale punto e il piano passante per il punto di uscita e perpendicolare all'asse dell'albero flessibile in tale punto, nella soluzione nota dal summenzionato documento anteriore l'angolo diedro fra il piano d'ingresso e il piano di uscita non varia a seguito della rotazione del giunto rotante intorno al suddetto asse di rotazione. JP2010-069580 describes a drive mechanism for a robotic hand in which a flexible shaft comprising a cable and an outer sheath is used to transmit the rotary motion generated by an actuation motor to an input shaft of a gearbox associated with a coupling rotating robotic hand. The robotic hand is connected by a rotary joint to the end of a robotic arm so that it can rotate relative to the robotic arm around a rotation axis. The actuation motor is arranged upstream of the rotary joint which connects the robotic hand to the robotic arm and the flexible shaft extends through this rotary joint, substantially along the axis of rotation of the joint itself. Indicating as the entry point and exit point respectively the point where the flexible shaft enters the rotating joint and the point where the flexible shaft exits the rotating joint, and as the input and output plane respectively the plane passing through the entry point and perpendicular to the axis of the flexible shaft at that point and the plane passing through the exit point and perpendicular to the axis of the flexible shaft at that point, in the solution known from the above mentioned prior document dihedral angle between the entry plane and the exit plane does not vary as a result of the rotation of the rotary joint around the aforementioned axis of rotation.

Scopo della presente invenzione è fornire un robot articolato a gradi di libertà multipli con trasmissione ad albero flessibile di tipo perfezionato rispetto alla tecnica nota. The object of the present invention is to provide an articulated robot with multiple degrees of freedom with flexible shaft transmission of an improved type with respect to the known art.

Questo e altri scopi sono pienamente raggiunti secondo la presente invenzione grazie a un robot articolato a gradi di libertà multipli avente le caratteristiche definite nell'annessa rivendicazione indipendente 1. This and other purposes are fully achieved according to the present invention thanks to an articulated robot with multiple degrees of freedom having the characteristics defined in the attached independent claim 1.

Forme di realizzazione vantaggiose della presente invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti, il cui contenuto è da intendersi come parte integrale e integrante della descrizione che segue. Advantageous embodiments of the present invention form the subject of the dependent claims, the content of which is to be understood as an integral and integral part of the following description.

In sintesi, l'invenzione si basa sull'idea di realizzare un robot articolato a gradi di libertà multipli comprendente un corpo, almeno un arto e un primo giunto rotante interposto fra il corpo e l'arto per consentire all'arto di ruotare rispetto al corpo intorno ad almeno un primo asse di rotazione, in cui l'arto comprende almeno un primo segmento, un secondo segmento e un secondo giunto rotante interposto fra il primo segmento e il secondo segmento per consentire al secondo segmento di ruotare rispetto al primo segmento di arto intorno ad almeno un secondo asse di rotazione, in cui il robot comprende inoltre un sistema di attuazione atto a controllare la rotazione del primo segmento rispetto al corpo tramite il primo giunto rotante, nonché la rotazione del secondo segmento rispetto al primo segmento tramite il secondo giunto rotante, in cui il sistema di attuazione comprende almeno un primo motore di attuazione operativamente associato al primo giunto rotante e almeno un secondo motore di attuazione operativamente associato al secondo giunto rotante, in cui il secondo motore di attuazione è collegato al secondo giunto rotante tramite almeno un albero flessibile, e in cui l'albero flessibile passa all'interno del primo giunto rotante estendendosi con il proprio asse, nel passaggio attraverso tale giunto, in maniera tale per cui l'angolo diedro fra un primo piano passante per il punto d'ingresso dell'albero flessibile nel primo giunto rotante e perpendicolare alla direzione dell'asse longitudinale dell'albero flessibile in tale punto e un secondo piano passante per il punto di uscita dell'albero flessibile dal primo giunto rotante e perpendicolare alla direzione dell'asse longitudinale dell'albero flessibile in tale punto varia a seguito della rotazione del primo giunto rotante di un certo angolo intorno al primo asse di rotazione. In summary, the invention is based on the idea of realizing an articulated robot with multiple degrees of freedom comprising a body, at least one limb and a first rotating joint interposed between the body and the limb to allow the limb to rotate with respect to the body around at least a first axis of rotation, in which the limb comprises at least a first segment, a second segment and a second rotating joint interposed between the first segment and the second segment to allow the second segment to rotate with respect to the first segment of limb around at least a second axis of rotation, in which the robot further comprises an actuation system adapted to control the rotation of the first segment with respect to the body through the first rotary joint, as well as the rotation of the second segment with respect to the first segment through the second rotary joint, in which the actuation system comprises at least one first actuation motor operatively associated with the first rotating joint and at least one second motor and of actuation operatively associated with the second rotary joint, in which the second actuation motor is connected to the second rotary joint by means of at least one flexible shaft, and in which the flexible shaft passes inside the first rotary joint extending with its own axis, in passing through such a joint, in such a way that the dihedral angle between a first plane passing through the entry point of the flexible shaft in the first rotary joint is perpendicular to the direction of the longitudinal axis of the flexible shaft at that point and a second plane passing through the exit point of the flexible shaft from the first rotary joint and perpendicular to the direction of the longitudinal axis of the flexible shaft at this point varies as a result of the rotation of the first rotary joint by a certain angle about the first axis of rotation.

Grazie a una tale configurazione è possibile trasmettere il moto a segmenti di robot posti a valle di un giunto rotante e a distanza rispetto ai motori di attuazione, e dunque in particolare è possibile spostare i motori di attuazione dove risulta più conveniente. Tutto ciò è ottenuto mantenendo gli organi di trasmissione (alberi flessibili) all'interno delle coperture del robot, il che consente di realizzare un robot che presenta dimensioni più compatte e occupa un volume inferiore rispetto a un robot con organi di trasmissioni posti all'esterno delle coperture. Inoltre, grazie alla configurazione del robot qui proposta gli alberi flessibili passano all'interno di un giunto rotante posto a monte del/i giunto/i da comandare senza impedire od ostacolare il normale funzionamento del giunto di monte. Thanks to such a configuration it is possible to transmit the motion to robot segments located downstream of a rotating joint and at a distance from the actuation motors, and therefore in particular it is possible to move the actuation motors where it is more convenient. All this is achieved by keeping the transmission parts (flexible shafts) inside the robot covers, which allows to create a robot that has more compact dimensions and occupies a smaller volume than a robot with transmission parts placed outside. of the covers. Moreover, thanks to the configuration of the robot proposed here, the flexible shafts pass inside a rotating joint placed upstream of the joint (s) to be controlled without impeding or hindering the normal operation of the upstream joint.

Preferibilmente, l'albero flessibile si estende all'interno del primo giunto passando con il proprio asse longitudinale per il, o in prossimità del, primo asse di rotazione quando il primo giunto rotante si trova in una posizione angolare intermedia, corrispondente alla metà dell'intervallo di rotazione di tale giunto intorno a tale asse di rotazione, nel senso che la distanza fra l'asse longitudinale dell'albero flessibile e il primo asse di rotazione è non superiore a tre volte il diametro dell'albero flessibile. Preferably, the flexible shaft extends inside the first joint passing with its longitudinal axis through or near the first axis of rotation when the first rotating joint is in an intermediate angular position, corresponding to half of the rotation interval of said joint about said axis of rotation, in the sense that the distance between the longitudinal axis of the flexible shaft and the first axis of rotation is not greater than three times the diameter of the flexible shaft.

Secondo una forma di realizzazione, l'albero flessibile si estende con il proprio asse longitudinale, nel passaggio attraverso il primo giunto rotante, in un piano non parallelo al primo asse di rotazione, preferibilmente un piano perpendicolare al primo asse di rotazione. According to an embodiment, the flexible shaft extends with its own longitudinal axis, in passing through the first rotary joint, in a plane not parallel to the first axis of rotation, preferably a plane perpendicular to the first axis of rotation.

Preferibilmente, la guaina dell'albero flessibile è fissata in un primo punto e in un secondo punto rispettivamente a una prima parte di giunto e a una seconda parte di giunto del primo giunto rotante girevoli l'una rispetto all'altra intorno al primo asse di rotazione. In questo modo, si evita che l'albero flessibile scorra nel primo giunto a seguito della rotazione di tale giunto intorno al primo asse di rotazione e si confina quindi lo spazio all'interno di tale giunto in cui si muove l'albero flessibile a seguito della rotazione intorno al primo asse di rotazione. Preferably, the flexible shaft sheath is fixed in a first point and in a second point respectively to a first joint part and a second joint part of the first rotary joint rotatable relative to each other about the first axis of rotation. . In this way, the flexible shaft is prevented from sliding in the first joint as a result of the rotation of this joint around the first axis of rotation and therefore confines the space inside this joint in which the flexible shaft moves as a result rotation around the first axis of rotation.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, data a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni allegati, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will clearly emerge from the detailed description that follows, given purely by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 mostra schematicamente un robot articolato a gradi di libertà multipli secondo la tecnica nota; Figure 1 schematically shows a robot articulated with multiple degrees of freedom according to the known art;

la figura 2 mostra un esempio di albero flessibile utilizzabile in un robot articolato secondo la presente invenzione; Figure 2 shows an example of a flexible shaft usable in an articulated robot according to the present invention;

la figura 3 mostra uno schema generale di robot articolato a gradi di libertà multipli secondo la presente invenzione; Figure 3 shows a general scheme of an articulated robot with multiple degrees of freedom according to the present invention;

la figura 4 mostra schematicamente la deformazione di un albero flessibile di un robot articolato secondo l'invenzione per effetto della rotazione relativa di due segmenti di arto del robot collegati mediante giunto rotante; Figure 4 schematically shows the deformation of a flexible shaft of an articulated robot according to the invention due to the relative rotation of two robot limb segments connected by means of a rotating joint;

la figura 5 è una vista prospettica di una forma di realizzazione di robot articolato a gradi di libertà multipli secondo la presente invenzione; Figure 5 is a perspective view of an embodiment of an articulated robot with multiple degrees of freedom according to the present invention;

la figura 6 è una vista frontale del robot articolato di figura 5; figure 6 is a front view of the articulated robot of figure 5;

la figura 7 è una vista dall'alto del robot articolato di figura 5; Figure 7 is a top view of the articulated robot of Figure 5;

la figura 8 è una vista in sezione secondo il piano di sezione indicato con VIII-VIII in figura 7; figure 8 is a section view according to the section plane indicated with VIII-VIII in figure 7;

la figura 9 è una vista in sezione secondo il piano di sezione indicato con IX-IX in figura 7; e la figura 10 è una vista in sezione secondo il piano di sezione indicato con X-X in figura 6. figure 9 is a section view according to the section plane indicated with IX-IX in figure 7; and Figure 10 is a sectional view according to the section plane indicated by X-X in Figure 6.

L'invenzione è mostrata nei disegni e verrà descritta qui di seguito con particolare riferimento alla sua applicazione a un robot manipolatore, comprendente un corpo destinato a essere fissato al suolo o a un telaio di supporto (che può essere indifferentemente un telaio fisso o un telaio mobile, ad esempio mobile su ruote) e uno o più arti collegati al corpo e funzionanti da braccia. Tuttavia, come risulterà chiaro dalla descrizione che segue, l'invenzione non è limitata a questa particolare applicazione, ma essere applicata più in generale a un qualsiasi robot a gradi di libertà multipli. The invention is shown in the drawings and will be described below with particular reference to its application to a manipulator robot, comprising a body intended to be fixed to the ground or to a support frame (which can be indifferently a fixed frame or a mobile frame , for example mobile on wheels) and one or more limbs connected to the body and functioning as arms. However, as will become clear from the following description, the invention is not limited to this particular application, but can be applied more generally to any robot with multiple degrees of freedom.

La figura 3 dei disegni allegati mostra lo schema generale di un robot articolato a gradi di libertà multipli secondo l'invenzione. Con riferimento a tale figura, il robot è complessivamente indicato con 10 e comprende un corpo 12, un arto 14 (o in alternativa più arti) comprendente una pluralità di segmenti (tre segmenti, nell'esempio di realizzazione mostrato), rispettivamente indicati con 161, 162e 163, e un organo terminale 17 (quale ad esempio un organo di presa) montato all'estremità libera dell'arto 14. L'arto 14 è collegato al corpo 12 tramite giunto rotante 181in modo da potere ruotare rispetto al corpo 12 intorno ad almeno un asse di rotazione x1. Il giunto rotante 181è qui mostrato per semplicità come giunto rotante a un solo grado di libertà, ma può in alternativa essere un giunto rotante a più gradi di libertà, e quindi consentire all'arto 14 di ruotare rispetto al corpo 12 intorno a più assi di rotazione. I segmenti 161, 162e 163dell'arto 14 sono collegati l'uno all'altro tramite giunti rotanti in modo da potere ruotare l'uno rispetto all'altro intorno ad almeno un asse di rotazione. Più precisamente, i segmenti 161e 162sono collegati l'uno all'altro tramite giunto rotante 182in modo da potere ruotare l'uno rispetto all'altro intorno a un asse di rotazione x2, mentre i segmenti 162e 163sono collegati l'uno all'altro tramite giunto rotante 183in modo da potere ruotare l'uno rispetto all'altro intorno a un asse di rotazione x3. Nell'esempio di realizzazione mostrato in figura 3 i giunti rotanti 182e 183sono entrambi giunti rotanti a un solo grado di libertà, ma potrebbero essere in alternativa giunti rotanti a più gradi di libertà. Inoltre, nell'esempio di realizzazione proposto gli assi di rotazione x2e x3sono orientati parallelamente all'asse di rotazione x1, ma potrebbero anche avere un orientamento diverso. Infine, l'organo terminale 17 è collegato al segmento 163tramite giunto rotante 184in modo da potere ruotare rispetto a tale segmento intorno a un asse di rotazione x4, che nell'esempio di realizzazione mostrato in figura 3 è orientato parallelamente agli assi di rotazione x1, x2e x3ma che potrebbe anche essere orientato diversamente. Il giunto rotante 184può essere un giunto a un solo grado di libertà, come nello schema mostrato in figura 3, o un giunto a più gradi di libertà. Figure 3 of the attached drawings shows the general scheme of a robot articulated with multiple degrees of freedom according to the invention. With reference to this figure, the robot is indicated as a whole with 10 and comprises a body 12, a limb 14 (or alternatively several limbs) comprising a plurality of segments (three segments, in the example of embodiment shown), respectively indicated with 161 , 162 and 163, and an end member 17 (such as for example a gripping member) mounted at the free end of the limb 14. The limb 14 is connected to the body 12 by means of a rotating joint 181 so as to be able to rotate with respect to the body 12 around to at least one axis of rotation x1. Rotary joint 181 is shown here for simplicity as a single degree-of-freedom rotary joint, but may alternatively be a multi-degree-of-freedom rotary joint, and thus allow limb 14 to rotate relative to body 12 about multiple axes of rotation. The segments 161, 162 and 163 of the limb 14 are connected to each other by means of rotating joints so as to be able to rotate relative to each other about at least one axis of rotation. More precisely, the segments 161 and 162 are connected to each other by means of a rotary joint 182 so as to be able to rotate relative to each other about an axis of rotation x2, while the segments 162 and 163 are connected to each other by means of rotary joint 183 so as to be able to rotate relative to each other about an axis of rotation x3. In the embodiment example shown in Figure 3, the rotary joints 182 and 183 are both rotary joints with a single degree of freedom, but they could alternatively be rotary joints with several degrees of freedom. Furthermore, in the proposed embodiment example, the rotation axes x2 and x3 are oriented parallel to the rotation axis x1, but could also have a different orientation. Finally, the terminal member 17 is connected to the segment 163 by means of a rotary joint 184 so as to be able to rotate with respect to this segment around a rotation axis x4, which in the embodiment shown in Figure 3 is oriented parallel to the rotation axes x1, x2 and x3ma which could also be oriented differently. The rotary joint 184 can be a single degree of freedom joint, as in the diagram shown in Figure 3, or a multiple degrees of freedom joint.

Il robot 10 comprende inoltre una pluralità di motori di attuazione (di seguito indicati semplicemente come motori), realizzati in particolare come motori elettrici, atti a controllare ciascuno un rispettivo grado di libertà del robot. Nello schema proposto, in cui il robot 10 ha quattro gradi di libertà, uno per ciascun giunto rotante, sono quindi previsti quattro motori, rispettivamente indicati con 201, 202, 203e 204. Il motore 201controlla<la rotazione intorno all'asse di rotazione x>1<del>giunto rotante 181, il motore 202controlla la rotazione intorno all'asse di rotazione x2del giunto rotante 182, il motore 203controlla la rotazione intorno all'asse di rotazione x3del giunto rotante 183e infine il motore 204controlla la rotazione intorno all'asse di rotazione x4del giunto rotante 184. I motori 201e 202sono posizionati in prossimità dei giunti rotanti 181e 182da essi controllati, e precisamente sul corpo 12 e rispettivamente sul segmento 161. I motori 203e 204sono invece posizionati in posizione remota rispetto ai giunti rotanti 183e 184da essi controllati. Più precisamente, nello schema proposto i motori 203e 204sono posizionati su un telaio di supporto su cui è montato il corpo 12, ma potrebbero anche essere montati ad esempio direttamente sul corpo 12. The robot 10 further comprises a plurality of actuation motors (hereinafter referred to simply as motors), made in particular as electric motors, each capable of controlling a respective degree of freedom of the robot. In the proposed scheme, in which the robot 10 has four degrees of freedom, one for each rotary joint, four motors are therefore provided, respectively indicated with 201, 202, 203 and 204. The motor 201 controls <the rotation around the rotation axis x > 1 <of the rotary joint 181, the motor 202 controls the rotation around the rotation axis x2 of the rotary joint 182, the motor 203 controls the rotation around the rotation axis x3 of the rotary joint 183 and finally the motor 204 controls the rotation around the axis rotation x4 of the rotating joint 184. The motors 201 and 202 are positioned in proximity to the rotating joints 181 and 182 they control, and precisely on the body 12 and respectively on the segment 161. The motors 203 and 204 are instead positioned in a remote position with respect to the rotating joints 183 and 184 controlled by them . More precisely, in the proposed scheme the motors 203 and 204 are positioned on a support frame on which the body 12 is mounted, but could also be mounted for example directly on the body 12.

Ai giunti rotanti 181, 182, 183e 184sono inoltre associati rispettivi dispositivi riduttori 221, 222, 223e 224per ridurre la velocità angolare, e aumentare quindi la coppia, all'ingresso del giunto rispetto alla velocità angolare e alla coppia in uscita dal rispettivo motore. I dispositivi riduttori 221, 222, 223e 224sono ad esempio posizionati ciascuno sul rispettivo giunto rotante 181, 182, 183e 184. The rotary joints 181, 182, 183 and 184 are also associated with respective reduction devices 221, 222, 223 and 224 to reduce the angular velocity, and therefore increase the torque, at the input of the joint with respect to the angular velocity and the output torque of the respective motor. The reducing devices 221, 222, 223 and 224 are for example each positioned on the respective rotary joint 181, 182, 183 and 184.

I motori 203e 204, che come detto sono posizionati in posizione remota rispetto ai rispettivi giunti rotanti 183e 184, sono collegati ai rispettivi dispositivi riduttori 223e 224mediante alberi flessibili 243e 244. Gli alberi flessibili 243e 244hanno una struttura analoga a quella descritta in precedenza con riferimento alla figura 2, e dunque in particolare comprendono ciascuno un cavo, quale organo di trasmissione del moto, e una guaina esterna a protezione del cavo. The motors 203 and 204, which as mentioned are positioned in a remote position with respect to the respective rotating joints 183 and 184, are connected to the respective reduction devices 223 and 224 by means of flexible shafts 243 and 244. The flexible shafts 243 and 244 have a structure similar to that described previously with reference to the figure 2, and therefore in particular they each comprise a cable, as a motion transmission member, and an outer sheath to protect the cable.

Più precisamente, ciascun albero flessibile 243e 244collega un albero di uscita (non mostrato) del rispettivo motore 203e 204con un organo d'ingresso (anch'esso non mostrato) del rispettivo dispositivo riduttore 223e 224. L'albero flessibile 243si estende lungo i segmenti 161e 162dell'arto 14, in particolare all'interno di coperture di protezione 251e 252poste intorno a tali segmenti, per collegare il motore 203al dispositivo riduttore 223. L'albero flessibile 244si estende lungo i segmenti 161, 162e 163dell'arto 14, in particolare all'interno delle summenzionate coperture di protezione 251e 252nonché di un'ulteriore coperture di protezione 253posta intorno al segmento 163, per<collegare il motore 20>4<al dispositivo riduttore>224. Inoltre, nel suo percorso dal motore 203al dispositivo riduttore 223associato al giunto rotante 183l'albero flessibile 243passa all'interno del giunto rotante 182immediatamente precedente, nonché all'interno del giunto rotante 181posto ancora più a monte. Allo stesso modo, nel suo percorso dal motore di attuazione 204al dispositivo riduttore 224associato al giunto rotante 184l'albero flessibile 244passa all'interno del giunto rotante 183immediatamente precedente, nonché all'interno dei due giunti rotanti 181e 182ancora più a monte. More precisely, each flexible shaft 243e 244 connects an output shaft (not shown) of the respective motor 203e 204 with an input member (also not shown) of the respective reduction device 223e 224. The flexible shaft 243 extends along the segments 161e 162 of the limb 14, in particular inside protective covers 251 and 252 placed around these segments, to connect the motor 203 to the reduction device 223. The flexible shaft 244 extends along the segments 161, 162 and 163 of the limb 14, in particular to the the interior of the aforementioned protective covers 251 and 252 as well as of a further protective cover 253 placed around the segment 163, to <connect the motor 20> 4 <to the reduction device> 224. Furthermore, in its path from the motor 203 to the reduction device 223 associated with the rotary joint 183, the flexible shaft 243 passes inside the rotary joint 182 immediately preceding it, as well as inside the rotary joint 181 located even further upstream. Similarly, in its path from the actuation motor 204 to the reduction device 224 associated with the rotary joint 184, the flexible shaft 244 passes inside the immediately preceding rotary joint 183, as well as inside the two rotary joints 181 and 182 still further upstream.

In termini più generali, almeno uno dei motori è disposto a monte del giunto rotante immediatamente precedente il giunto rotante controllato da tale motore e l'albero flessibile che collega tale motore con il relativo giunto rotante, o meglio con il dispositivo riduttore associato a tale giunto rotante, passa all'interno del giunto rotante immediatamente precedente (cioè all'interno del giunto rotante posto immediatamente a monte del giunto rotante cui l'albero flessibile trasmette il moto generato dal motore in questione). Inoltre, nel caso in cui il corpo e/o i segmenti dell'arto del robot siano protetti da coperture di protezione, gli alberi flessibili si estendono interamente all'interno di tali coperture di protezione. In more general terms, at least one of the motors is arranged upstream of the rotating joint immediately preceding the rotating joint controlled by this motor and the flexible shaft that connects this motor with the relative rotating joint, or rather with the reduction device associated with this joint. rotating, passes inside the immediately preceding rotating joint (i.e. inside the rotating joint immediately upstream of the rotating joint to which the flexible shaft transmits the motion generated by the motor in question). Furthermore, in the event that the body and / or the limb segments of the robot are protected by protective covers, the flexible shafts extend entirely within these protective covers.

La figura 4 dei disegni allegati mostra schematicamente il percorso di un albero flessibile, genericamente indicato con 24, all'interno di un giunto rotante, genericamente indicato con 18, nonché la deformazione di tale albero flessibile a seguito della rotazione del giunto. Il giunto rotante 18 comprende una prima parte di giunto 18a e una seconda parte di giunto 18b girevoli l'una rispetto all'altra intorno a un asse di rotazione x. L'albero flessibile 24 comprende un cavo 26 e una guaina 30 in cui è accolto il cavo 26. L'albero flessibile 24 si estende all'interno del giunto rotante 18 fra un primo punto P1, o punto d'ingresso, e un secondo punto P2, o punto di uscita, in maniera tale per cui l'angolo diedro fra un primo piano π1passante per il punto d'ingresso P1e perpendicolare alla direzione dell'asse longitudinale (indicato con z) dell'albero flessibile 24 in tale punto e un secondo piano π1passante per il punto di uscita P2e perpendicolare alla direzione dell'asse longitudinale z dell'albero flessibile 24 in tale punto varia a seguito della rotazione del giunto rotante 18 di un certo angolo intorno all'asse di rotazione x. L'albero flessibile 24 si può ad esempio estendere, nel suo passaggio attraverso il giunto rotante 18, in un piano, nel qual caso tale piano è non parallelo, preferibilmente perpendicolare, all'asse di rotazione x. Figure 4 of the attached drawings schematically shows the path of a flexible shaft, generally indicated with 24, inside a rotating joint, generally indicated with 18, as well as the deformation of this flexible shaft following the rotation of the joint. The rotary joint 18 comprises a first joint part 18a and a second joint part 18b rotatable relative to each other about an axis of rotation x. The flexible shaft 24 comprises a cable 26 and a sheath 30 in which the cable 26 is received. The flexible shaft 24 extends inside the rotary joint 18 between a first point P1, or entry point, and a second point P2, or exit point, in such a way that the dihedral angle between a first plane π1 passing through the entry point P1e perpendicular to the direction of the longitudinal axis (indicated by z) of the flexible shaft 24 at that point and a second plane π1 passing through the outlet point P2e perpendicular to the direction of the longitudinal axis z of the flexible shaft 24 at this point varies as a result of the rotation of the rotary joint 18 by a certain angle about the axis of rotation x. The flexible shaft 24 can for example extend, in its passage through the rotary joint 18, in a plane, in which case this plane is not parallel, preferably perpendicular, to the axis of rotation x.

Secondo una forma di realizzazione, la guaina 30 è fissata alla prima parte di giunto 18a in corrispondenza del punto d'ingresso P1e alla seconda parte di giunto 18b in corrispondenza del punto di uscita P2. Per effetto della rotazione relativa delle due parti di giunto 18a e 18b intorno all'asse di rotazione x, il tratto di albero flessibile 24 compreso fra i punti P1e P2si deforma. Per consentire tale deformazione è previsto all'interno del giunto rotante 18 uno spazio libero di volume adeguato intorno all'albero flessibile 24. According to an embodiment, the sheath 30 is fixed to the first joint part 18a at the entry point P1 and to the second joint part 18b at the exit point P2. As a result of the relative rotation of the two coupling parts 18a and 18b about the rotation axis x, the portion of flexible shaft 24 comprised between the points P1 and P2 is deformed. To allow this deformation, a free space of adequate volume is provided inside the rotating joint 18 around the flexible shaft 24.

Preferibilmente, al fine di minimizzare il volume di questo spazio libero i punti P1e P2sono disposti in maniera tale per cui in una posizione angolare del giunto rotante 18 (in particolare, in una posizione angolare corrispondente a metà dell'intervallo di rotazione di tale giunto intorno all'asse di rotazione x) l'asse di rotazione x interseca l'albero flessibile 24, come mostrato in figura 4 nella condizione operativa indicata con a), o più in generale la distanza fra l'asse di rotazione x e l'asse longitudinale z dell'albero flessibile 24 è minore di tre volte il diametro dell'albero stesso (diametro della guaina 26). Grazie al fatto che l'albero flessibile attraversa il giunto rotante passando in corrispondenza dell'asse di rotazione del giunto stesso, si limita la variazione della lunghezza libera del cavo, si minimizza il lavoro di deformazione dell'albero flessibile e della relativa guaina in conseguenza della rotazione relativa delle due parti del giunto e, come detto, si minimizza il volume dello spazio libero richiesto all'interno del giunto rotante per consentire all'albero flessibile di deformarsi. Preferably, in order to minimize the volume of this free space, the points P1 and P2 are arranged in such a way that in an angular position of the rotary joint 18 (in particular, in an angular position corresponding to half of the rotation range of this joint around at the rotation axis x) the rotation axis x intersects the flexible shaft 24, as shown in Figure 4 in the operating condition indicated with a), or more generally the distance between the rotation axis x and the longitudinal axis z of the flexible shaft 24 is less than three times the diameter of the shaft itself (diameter of the sheath 26). Thanks to the fact that the flexible shaft crosses the rotating joint passing in correspondence with the rotation axis of the joint itself, the variation of the free length of the cable is limited, the work of deformation of the flexible shaft and its sheath is minimized as a result of the relative rotation of the two parts of the joint and, as mentioned, the volume of free space required inside the rotating joint is minimized to allow the flexible shaft to deform.

Con riferimento ora alle figure dalla 5 alla 10, in cui a parti ed elementi identici o corri spondenti a quelli della figura 3 sono stati attribuiti i medesimi numeri di riferimento, si descriverà una forma di realizzazione di un robot articolato a gradi di libertà multipli secondo l'invenzione, nel presente caso un robot manipolatore. With reference now to Figures 5 to 10, in which parts and elements identical or corresponding to those of Figure 3 have been attributed the same reference numbers, an embodiment of an articulated robot with multiple degrees of freedom according to the invention, in the present case a manipulator robot.

Il robot è complessivamente indicato con 10 e comprende fondamentalmente un corpo 12 e una coppia di bracci 14 recanti ciascuno un rispettivo organo terminale (non mostrato). Nelle figure è mostrato, per semplicità, uno solo dei due bracci 14. Data la configurazione simmetrica dei due bracci, si descriverà qui di seguito la struttura di uno solo dei bracci, fermo restando che quanto detto per tale braccio è parimenti applicabile all'altro braccio. The robot is indicated as a whole with 10 and basically comprises a body 12 and a pair of arms 14 each carrying a respective terminal member (not shown). For the sake of simplicity, the figures show only one of the two arms 14. Given the symmetrical configuration of the two arms, the structure of only one of the arms will be described below, it being understood that what has been said for this arm is equally applicable to the other. arm.

Il braccio 14 comprende un primo segmento 161collegato al corpo 12 tramite un primo giunto rotante 181e un secondo segmento 162collegato al primo segmento 161tramite un secondo giunto rotante 182. Nell'esempio di realizzazione proposto, il primo giunto rotante 181è un giunto rotante a due gradi di libertà e consente la rotazione del primo segmento 161rispetto al corpo 12 intorno a una prima coppia di assi di rotazione x1e y1perpendicolari l'uno all'altro, mentre il secondo giunto rotante 182è un giunto rotante a un grado di libertà e consente la rotazione del secondo segmento 162rispetto al primo segmento 161intorno a un asse di rotazione x2. Il braccio 14 comprende inoltre un terzo giunto rotante 183tramite cui il secondo segmento 162può essere collegato a un ulteriore segmento od organo terminale (non mostrati) per ruotare rispetto a quest'ultimo intorno a un asse<di rotazione x>3<, in particolare un asse di rotazio->ne perpendicolare all'asse di rotazione x2. Il numero di gradi di libertà dei giunti rotanti dell'esempio di realizzazione qui proposto non è da considerare come essenziale ai fini dell'invenzione. I giunti rotanti potrebbero infatti avere un numero di gradi di libertà diverso da quanto mostrato nelle figure, come pure essere in numero diverso rispetto a quello previsto nell'esempio di realizzazione qui proposto. The arm 14 comprises a first segment 161 connected to the body 12 by means of a first rotating joint 181 and a second segment 162 connected to the first segment 161 by means of a second rotating joint 182. In the proposed embodiment example, the first rotary joint 181 is a rotating joint with two degrees of freedom and allows the rotation of the first segment 161 with respect to the body 12 around a first pair of axes of rotation x1 and y1 perpendicular to each other, while the second rotary joint 182 is a rotary joint with one degree of freedom and allows the rotation of the second segment 162 with respect to the first segment 161 around an axis of rotation x2. The arm 14 also comprises a third rotary joint 183 by which the second segment 162 can be connected to a further segment or terminal member (not shown) to rotate with respect to the latter about an axis <of rotation x> 3 <, in particular a axis of rotation-> perpendicular to the axis of rotation x2. The number of degrees of freedom of the rotary joints of the example of embodiment proposed here is not to be considered as essential for the purposes of the invention. The rotating joints could in fact have a number of degrees of freedom different from that shown in the figures, as well as be of a different number with respect to that envisaged in the example of embodiment proposed here.

Per controllare la rotazione del secondo giunto rotante 182e del terzo giunto rotante 183intorno ai rispettivi assi di rotazione x2e x3, il robot 10 comprende inoltre due motori di attuazione 201e 202, preferibilmente realizzati come motori elettrici brushless. Nelle figure sono inoltre visibili due ulteriori motori elettrici, rispettivamente indicati con 203e 204, predisposti per controllare i gradi di libertà del secondo e del terzo giunto rotante dell'altro braccio. I motori 201e 202, così come i motori 203e 204, sono montati in posizione remota rispetto ai giunti rotanti da essi controllati, in particolare sul corpo 12. To control the rotation of the second rotary joint 182 and of the third rotary joint 183 around the respective rotation axes x2 and x3, the robot 10 further comprises two actuation motors 201 and 202, preferably made as brushless electric motors. The figures also show two further electric motors, respectively indicated with 203 and 204, designed to control the degrees of freedom of the second and third rotating joint of the other arm. The motors 201 and 202, as well as the motors 203 and 204, are mounted in a remote position with respect to the rotating joints they control, in particular on the body 12.

I motori 201e 202sono collegati rispettivamente al secondo giunto rotante 182e al terzo<giunto rotante 18>3<, o meglio ai dispositivi ridut->tori (non indicati nelle figure) previsti su tali giunti, mediante rispettivi alberi flessibili 241e 242. Gli alberi flessibili 241e 242hanno ad esempio una struttura analoga a quella descritta in precedenza con riferimento alla figura 2. Analogamente, i motori 203e 204sono collegati a rispettivi giunti rotanti previsti sull'altro arto del robot mediante rispettivi alberi flessibili (non mostrati). The motors 201 and 202 are connected respectively to the second rotating joint 182 and to the third <rotating joint 18> 3 <, or better to the reduction devices (not indicated in the figures) provided on these joints, by means of respective flexible shafts 241 and 242. The flexible shafts 241 and 242, for example, have a structure similar to that described above with reference to Figure 2. Similarly, the motors 203 and 204 are connected to respective rotating joints provided on the other limb of the robot by means of respective flexible shafts (not shown).

Preferibilmente, al fine di minimizzare la curvatura degli alberi flessibili 241e 242, i motori 201e 202sono montati dal lato opposto dei giunti rotanti da essi controllati rispetto a un piano di mezzeria σ del robot. Con riferimento infatti alla figura 6, i motori 201e 202sono disposti a destra del piano σ rispetto al punto di vista dell'osservatore di tale figura, mentre i giunti rotanti 182e 183sono disposti a sinistra di tale piano. Analogo discorso vale anche per i motori 203e 204. Preferably, in order to minimize the curvature of the flexible shafts 241 and 242, the motors 201 and 202 are mounted on the opposite side of the rotary joints controlled by them with respect to a center plane σ of the robot. In fact, with reference to Figure 6, the motors 201 and 202 are arranged to the right of the plane σ with respect to the viewpoint of the observer of this figure, while the rotary joints 182 and 183 are arranged to the left of this plane. The same goes for the 203 and 204 engines.

Nel loro percorso dai motori 201e 202al secondo e al terzo giunto rotante 182e 183gli alberi flessibili 241e 242passano entrambi all'interno del primo giunto rotante 181, come osservabile in particolare nelle figure 8 e 10. Con riferimento a tali figure, i due alberi flessibili 241e 242si estendono all'interno del primo giunto rotante 181in modo da intersecare l'asse di rotazione x1, o comunque da passare in prossimità di tale asse, almeno nella posizione angolare del giunto corrispondente a metà dell'intervallo di rotazione del giunto intorno all'asse di rotazione x1. In termini più generali, i due alberi flessibili 241e 242si estendono all'interno del primo giunto rotante 181in maniera tale per cui la distanza fra i rispettivi assi longitudinali e l'asse di rotazione x1, nella suddetta posizione angolare del giunto, è pari al massimo a tre volte il diametro degli alberi flessibili (inteso come diametro della loro guaina). In their path from the motors 201 and 202 to the second and third rotary joint 182 and 183, the flexible shafts 241 and 242 both pass inside the first rotary joint 181, as can be observed in particular in Figures 8 and 10. With reference to these figures, the two flexible shafts 241e 242 extend inside the first rotary joint 181 so as to intersect the axis of rotation x1, or in any case to pass near this axis, at least in the angular position of the joint corresponding to half of the rotation range of the joint around the axis of rotation x1. In more general terms, the two flexible shafts 241 and 242 extend inside the first rotating joint 181 in such a way that the distance between the respective longitudinal axes and the axis of rotation x1, in the aforementioned angular position of the joint, is equal to the maximum to three times the diameter of flexible shafts (intended as the diameter of their sheath).

Secondo una forma di realizzazione, gli alberi flessibili 241e 242si estendono attraverso il primo giunto rotante 181in maniera tale per cui i loro assi longitudinali giacciono in rispettivi piani, ciascuno dei quali è non parallelo, preferibilmente perpendicolare, all'asse di rotazione x1del giunto. According to an embodiment, the flexible shafts 241 and 242 extend through the first rotary joint 181 in such a way that their longitudinal axes lie in respective planes, each of which is non-parallel, preferably perpendicular, to the axis of rotation x1 of the joint.

Come mostrato nelle figure 8 e 9, all'interno del primo giunto rotante 181è previsto uno spazio libero, indicato con 36, di forma e volume tali da permettere la libera deformazione di ciascuno dei tratti dei due alberi flessibili 241e 242che attraversano tale giunto. As shown in Figures 8 and 9, inside the first rotating joint 181 there is a free space, indicated with 36, of such shape and volume as to allow the free deformation of each of the portions of the two flexible shafts 241 and 242 which cross this joint.

Alla luce della descrizione sopra fornita risultano evidenti i vantaggi forniti da un robot secondo l'invenzione. In the light of the description provided above, the advantages provided by a robot according to the invention are evident.

Innanzitutto, l'utilizzo di alberi flessibili per la trasmissione del moto dai motori di attuazione ai giunti rotanti permette di posizionare i motori in posizione remota rispetto ai giunti rotanti, in particolare sul corpo del robot, con conseguente riduzione della massa degli arti del robot e dunque miglioramento delle prestazioni dinamiche del robot. First of all, the use of flexible shafts for the transmission of motion from the actuating motors to the rotating joints allows to position the motors in a remote position with respect to the rotating joints, in particular on the robot body, with a consequent reduction in the mass of the robot limbs and therefore improvement of the dynamic performance of the robot.

Inoltre, grazie al fatto che gli alberi flessibili vengono fatti passare attraverso giunti rotanti del robot, in particolare attraverso giunti rotanti con asse di rotazione non allineato con l'asse longitudinale dell'albero flessibile, è possibile fare passare gli alberi flessibili internamente alle coperture del robot. Di conseguenza si ottiene un notevole miglioramento in termini di funzionalità, sicurezza e aspetto estetico del robot. Per quanto riguarda la funzionalità, si realizza un passaggio obbligato degli alberi flessibili, che garantisce il posizionamento consistente e ripetibile degli stessi durante i movimenti del robot. Per quanto riguarda la sicurezza, si evita che gli alberi flessibili rimangano impigliati in elementi dell'ambiente circostante. Per quanto riguarda infine l'aspetto estetico, gli alberi flessibili rimangono nascosti all'interno della struttura del robot e non sono quindi visibili dall'esterno. Furthermore, thanks to the fact that the flexible shafts are passed through rotary joints of the robot, in particular through rotary joints with an axis of rotation not aligned with the longitudinal axis of the flexible shaft, it is possible to pass the flexible shafts inside the covers of the robot. As a result, a significant improvement is achieved in terms of functionality, safety and aesthetic appearance of the robot. As far as functionality is concerned, a forced passage of the flexible shafts is created, which guarantees consistent and repeatable positioning of the shafts during the movements of the robot. As far as safety is concerned, flexible shafts are prevented from getting entangled in elements of the surrounding environment. Finally, as regards the aesthetic aspect, the flexible shafts remain hidden inside the robot structure and are therefore not visible from the outside.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione e i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto e illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza con ciò fuoriuscire dall'ambito dell'invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the embodiments and construction details may be widely varied with respect to what has been described and illustrated purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Robot (10) articulated with multiple degrees of freedom comprising a body (12), a limb (14) connected to the body (12) and a first rotating joint (181) interposed between the body (12) and the limb ( 14) to allow the limb (14) to rotate with respect to the body (12) around a first axis of rotation (x1), wherein the limb (14) comprises a first segment (161), a second segment (162) and a second rotating joint (182) interposed between the first and second segments (161, 162) to allow the second segment (162 ) to rotate with respect to the first segment (161) around a second axis of rotation (x2), wherein the robot (10) further comprises an actuation system (201, 202, 241, 242) adapted to control the rotation of the first segment (161) with respect to the body (12) through the first rotating joint (161), as well as the rotation of the second segment (162) with respect to the first segment (161) by means of the second rotary joint (182), wherein the actuation system (201, 202, 241, 242) comprises an actuation motor (201) connected to the second rotary joint (182) via a flexible shaft (241) comprising a cable (26) and a sheath (30) in which the cable (26) is received, e in which the flexible shaft (241) passes inside the first rotary joint (181) extending with its own longitudinal axis (z), in the passage through the first rotary joint (181), in such a way that the dihedral angle between a first plane (π1) passing through an entry point (P1) of the flexible shaft (241) in the first rotary joint (181) and perpendicular to the longitudinal axis (z) direction of the flexible shaft (241) in this point (P1) and a second plane (π2) passing through an exit point (P2) of the flexible shaft (241) from the first rotary joint (181) and perpendicular to the direction of the longitudinal axis (z) of the flexible shaft (241) at this point (P2) varies as a result of the rotation of the first rotary joint (181) by a certain angle around the first rotation axis (x1).

Robot according to claim 1, wherein the flexible shaft (241) extends inside the first rotary joint (181) in such a way that when the first rotary joint (181) is in an intermediate angular position, corresponding to half of the rotation range of this joint (181) around the first rotation axis (x1) the distance between the longitudinal axis (z) of the flexible shaft (241) and the first rotation axis (x1) is no more than three times the diameter of the flexible shaft (241).

Robot according to claim 2, wherein the longitudinal axis (z) of the flexible shaft (241) lies, inside the first rotary joint (181), in a plane not parallel to the first axis of rotation (x1) .

Robot according to claim 3, wherein the longitudinal axis (z) of the flexible shaft (241) lies, inside the first rotary joint (181), in a plane perpendicular to the first axis of rotation (x1).

Robot according to any one of claims 2 to 4, the first rotary joint (181) comprises a first joint part (18a) and a second joint part (18b) rotatable relative to each other around the first axis rotation (x1), and in which the sheath (30) of the flexible shaft (241) is fixed in the entry point (P1) and in the exit point (P2) respectively to the first part of the coupling (18a) and to the second part of the joint (18b).

Robot according to any one of the preceding claims, in which a free space (36) is provided inside the first rotary joint (181) having a shape and volume such as to allow free deformation of the flexible shaft section (241) extending through this joint (181).

Robot according to any one of the preceding claims, wherein the first and / or second rotary joint (181, 182) have reached several degrees of freedom.