JP2005069342A

JP2005069342A - 駆動装置及びロボット装置

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Publication number: JP2005069342A
Application number: JP2003299115A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Machida; 祐一町田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】
本発明は、従来と比して一段と容易に制御し得る駆動装置を実現しようとするものである。
【解決手段】
チルト軸５０と、当該チルト軸５０を回転自在に保持する第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６と、チルト軸５０と直交し、当該チルト軸５０に回転自在に取り付けられたパン軸２３と、チルト軸５０に固定されたチルト歯車５１及び当該チルト軸５０に回転自在に取り付けられた第１のパン歯車５２と、当該第１のパン歯車５２に固定されると共に、上記第１のパン歯車５２と噛みあわされた第２のパン歯車５３とを設け、チルト歯車５１を回転させることによりチルト軸５０を回転させてパン軸２３をピッチ軸方向に回転させ、チルト歯車５１の回転とは独立して回転する第１のパン歯車５２を回転させることによりパン軸２３をロール軸方向に回転させるようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、駆動装置及びロボット装置に関し、例えばペット型のロボットに適用して好適なものである。

従来、ユーザからの指令や周囲の環境に応じて決まった動作を行う４足歩行型のペットロボットとして、一般家庭において飼育する犬や猫に似た形状を有したものがある。そしてかかるペットロボットとして、その尻尾部をピッチ軸方向及びヨー軸方向に駆動する（すなわち上下左右に振る）ようになされたものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−２３７９８７公報

また近年、かかるペットロボットにおいては、尻尾部をピッチ軸方向及びロール軸方向に駆動する（すなわち上下に振ると共に左右に回転する）ようになされたものが提案されている。

ところで、このようにピッチ軸方向及びロール軸方向に駆動する尻尾部を有するペットロボットの場合、当該尻尾部を駆動させる駆動装置の機構として、図８に示すように、対向する２つのかさ歯車Ｇ１及びＧ２と、これらかさ歯車Ｇ１及びＧ２の両方に噛み合わされたかさ歯車Ｇ３とを有する差動歯車機構６０が用いることが考えられ、この差動歯車機構６０においては、２つのかさ歯車Ｇ１及びＧ２を同方向又は逆方向に回転させることにより、これら２つのかさ歯車Ｇ１及びＧ２に噛み合わされたかさ歯車Ｇ３を矢印Ｙ２の示すピッチ軸方向及び矢印Ｘ２の示すロール軸方向に回転させるようになされている。

しかしながら、この差動歯車機構６０を用いた駆動装置で尻尾部を所定のピッチ軸方向及びロール軸方向に駆動させるためには、２つのかさ歯車Ｇ１及びＧ２の回転数をその都度計算してかさ歯車Ｇ３の回転を制御しなければならず、制御が複雑となる問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来と比して一段と容易に制御し得る駆動装置及びロボット装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、駆動装置において、第１の軸体と、第１の軸体を回転自在に保持する軸受けと、第１の軸体と直交し、当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の軸体と、第１の軸体に固定された第１の歯車及び当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の歯車と、第２の軸体に固定されると共に、上記第２の歯車と噛みあわされた第３の歯車とを設けるようにした。

この結果この駆動装置では、第１の歯車を回転させることにより第１の軸体を回転させて第２の軸体を当該第１の軸体を中心に回転させることができ、また第１の歯車の回転とは独立して回転する第２の歯車を回転させることにより、第２の軸体を当該第２の軸体を中心に回転させることができる。

また本発明においては、ロボット装置において、第１の軸体と、第１の軸体を回転自在に保持する軸受けと、第１の軸体と直交し、当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の軸体と、第１の軸体に固定された第１の歯車及び当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の歯車と、第２の軸体に固定されると共に、上記第２の歯車と噛みあわされた第３の歯車とを設けるようにした。

この結果このロボット装置では、第１の歯車を回転させることにより第１の軸体を回転させて第２の軸体を当該第１の軸体を中心に回転させることができ、また第１の歯車の回転とは独立して回転する第２の歯車を回転させることにより、第２の軸体を当該第２の軸体を中心に回転させることができる。

本発明によれば、駆動装置において、第１の歯車を回転させることにより第１の軸体を回転させて第２の軸体を当該第１の軸体を中心に回転させることができ、また第１の歯車の回転とは独立して回転する第２の歯車を回転させることにより、第２の軸体を当該第２の軸体を中心に回転させることができるので、第１の歯車及び第２の歯車をそれぞれ個別に回転させて第２の軸体の回転を容易に制御することができ、かくして従来と比して一段と容易に制御し得る駆動装置を実現できる。

また本発明によれば、ロボット装置において、第１の歯車を回転させることにより第１の軸体を回転させて第２の軸体を当該第１の軸体を中心に回転させることができ、また第１の歯車の回転とは独立して回転する第２の歯車を回転させることにより、第２の軸体を当該第２の軸体を中心に回転させることができるので、第１の歯車及び第２の歯車をそれぞれ個別に回転させて第２の軸体の回転を容易に制御することができ、かくして従来と比して一段と容易に制御し得るロボット装置を実現できる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態によるペットロボットの構成。
図１において、１は全体として本実施の形態によるペットロボットを示し、胴体部ユニット２の前後左右にそれぞれ脚部ユニット３Ａ〜３Ｄが連結されると共に、胴体部ユニット２の前端部及び後端部にそれぞれ頭部ユニット４及び尻尾部ユニット５が連結されることにより構成されている。なお、以降の説明においては、胴体部ユニット２の右側面から左側面への方向を矢印Ｘで示し、胴体部ユニット２の後端部から前端部への方向を矢印Ｙで示し、胴体部ユニット２の腹面から背面への方向を矢印Ｚで示すことにする。

この場合、胴体部ユニット２には、図２に示すように、このペットロボット１全体の動作を制御するコントローラ１０と、このペットロボット１の動力源となるバッテリ１１と、バッテリセンサ１２及び熱センサ１３からなる内部センサ部１４となどが収納されている。

また頭部ユニット４には、このペットロボット１の「耳」に相当するマイクロホン１５と、「目」に相当するＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ１６と、タッチセンサ１７と、「口」に相当するスピーカ１８となどがそれぞれ所定位置に配設されている。

さらに各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄの関節部分や、各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄ及び胴体部ユニット２の各連結部分、頭部ユニット４及び胴体部ユニット２の連結部分、並びに尻尾部ユニット５及び胴体部ユニット２の連結部分などにはそれぞれアクチュエータＡ_３Ａ１〜Ａ_３ＤＮ、Ａ_４１〜Ａ_４Ｎ、Ａ_５１及びＡ_５２が配設されている。

そして頭部ユニット４のマイクロホン１５は、ユーザから図示しないサウンドコマンダを介して音階として与えられる「歩け」、「伏せ」又は「ボールを追いかけろ」等の指令音を集音し、得られた音声信号Ｓ１をコントローラ１０に送出する。またＣＣＤカメラ１６は、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号Ｓ２をコントローラ１０に送出する。

さらにタッチセンサ１７は、図１において明らかなように、頭部ユニット４の上部に設けられており、ユーザからの「なでる」や「たたく」といった物理的な働きかけにより受けた圧力を検出し、検出結果を圧力検出信号Ｓ３としてコントローラ１０に送出する。

さらに胴体部ユニット２のバッテリセンサ１２は、バッテリ１１の残量を検出し、検出結果をバッテリ残量検出信号Ｓ４としてコントローラ１０に送出し、熱センサ１３は、ペットロボット１内部の熱を検出して検出結果を熱検出信号Ｓ５としてコントローラ１０に送出する。

コントローラ１０は、マイクロホン１５、ＣＣＤカメラ１６、タッチセンサ１７、バッテリセンサ１２及び熱センサ１３から与えられる音声信号Ｓ１、画像信号Ｓ２、圧力検出信号Ｓ３、バッテリ残量検出信号Ｓ４及び熱検出信号Ｓ５などに基づいて、周囲の状況や、ユーザからの指令及びユーザからの働きかけの有無などを判断する。

そしてコントローラ１０は、この判断結果と予めメモリ１０Ａに格納されている制御プログラムとに基づいて続く行動を決定し、決定結果に基づいて必要なアクチュエータＡ_３Ａ１〜Ａ_３ＤＮ、Ａ_４１〜Ａ_４Ｎ、Ａ_５１及びＡ_５２を駆動させることにより、頭部ユニット４及び尻尾部ユニット５を上下左右に振らせたり、各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄを駆動して歩行させるなどの行動を行わせる。

またこの際コントローラ１０は、必要に応じて所定の音声信号Ｓ６をスピーカ１８に与えることにより当該音声信号Ｓ６に基づく音声を外部に出力させたり、このペットロボット１の「目」の位置に設けられた図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点灯、消灯又は点滅させる。

このようにしてこのペットロボット１においては、周囲の状況及び制御プログラム等に基づいて自律的に行動し得るようになされている。

（２）ペットロボットの尻尾部ユニットの構成
ここで実際上、ペットロボット１の尻尾部ユニット５は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、胴体部ユニット２の後端外部に露出するほぼ環状の尻尾部５Ａと、胴体部ユニット２の後端内部に配設されたほぼ偏平直方体の駆動機構部１９とから構成される。

この駆動機構部１９は、その幅方向と矢印Ｘで示す方向とが平行、及びその厚さ方向と矢印Ｙで示す方向とが平行となるように配設されている。この駆動機構部１９は、第１のケース半体２０に対して第２のケース半体２１が蓋されることによりその外観が構成され、さらに当該第２のケース半体２１の上部には、矢印Ｚで示す方向に細長い形状の開口２２が穿設されており、当該開口２２から駆動機構部１９の内部に設けられた後述するパン軸２３が突出するようになされている。

そして、このパン軸２３の一端が胴体部ユニット２の外部にも突出するようになされており、当該パン軸２３の一端に尻尾部５Ａの一端が固着されていることにより、駆動機構部１９と尻尾部５Ａとが連結されている。

駆動機構部１９は、図４に示すように、その外観を構成する第１のケース半体２０の内側左下隅に第１のアクチュエータ保持部２４が設けられていると共に、内側右下隅に第２のアクチュエータ保持部２５が設けられており、当該第１のアクチュエータ保持部２４に対してアクチュエータＡ_５１が嵌合されて保持されると共に、当該第２のアクチュエータ保持部２５に対してアクチュエータＡ_５２が嵌合されて保持される。

またこの第１のアクチュエータ保持部２４及び第２のアクチュエータ保持部２５の上方（すなわち第１のケース半体２０の内側中央下部）には、その中央、左端及び右端に、それぞれ平行に第１の軸受け部２８Ａ、２８Ｂ及び２８Ｃが設けられ、当該第１の軸受け部２８Ａに対して、第１の歯車２９及び第２の歯車３０にそれぞれ中央一端側及び中央他端側を回転自在に挿通した第１の軸３１の中央部分が枢支されると共に、その一端及び他端が第１の軸受け部２８Ｂ及び２８Ｃに対してそれぞれ枢支され、当該第１の歯車２９及び第２の歯車３０がそれぞれアクチュエータＡ_５１及びアクチュエータＡ_５２と噛み合うようになされている。

さらにこの第１の軸受け部２８Ａ、２８Ｂ及び２８Ｃの上方（すなわち第１のケース半体２０の内側中央部）には、その中央、左端及び右端に、それぞれ平行に第２の軸受け部３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃが設けられ、当該第２の軸受け部３２Ａに対して、第３の歯車３３及び第４の歯車３４にそれぞれ中央一端側及び中央他端側を回転自在に挿通した第２の軸３５の中央部分が枢支されると共に、その一端及び他端が第２の軸受け部３２Ｂ及び３２Ｃに対してそれぞれ枢支され、当該第３の歯車３３及び第４の歯車３４がそれぞれ第１の歯車２９及び第２の歯車３０と噛み合うようになされている。

さらにこの第２の軸受け部３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃの上方（すなわち第１のケース半体２０の内側中央上部）には、その中央左側及び中央右側に、それぞれ平行に第３の軸受け部３６Ａ及び３６Ｂが設けられており、当該第３の軸受け部３６Ａ及び３６Ｂに対して、第５の歯車３７及び第６の歯車３８にそれぞれ一端及び他端を回転自在に挿通した第３の軸３９の中央一端側及び中央他端側が枢支されており、当該第５の歯車３７及び第６の歯車３８がそれぞれ第３の歯車３３及び第４の歯車３４と噛み合うようになされている。

そしてこの第３の軸受け部３６Ａ及び３６Ｂの上方（すなわち第１のケース半体２０の内側上部）には、その左端及び右端に、それぞれ平行にギア保持部４０Ａ及び４０Ｂが設けられており、当該ギア保持部４０Ａ及び４０Ｂに対してパン軸２３及び複数の歯車で構成されるギア部４１の両端が保持されており、当該ギア部４１の歯車が第５の歯車３７及び第６の歯車３８と噛み合うようになされている。

またギア部４１には、当該ギア部４１の歯車の回転数を検出してコントローラ１０（図２）に伝えるためのフレキシブル基板４２が取り付けられており、当該フレキシブル基板４２が第１のケース半体２０の所定位置に設けられた開口（図示せず）から駆動機構部１９の外部に引き出されてコントローラ１０と接続するようになされている。

かくして、図５に示すように第１のケース半体２０に対してアクチュエータＡ_５１、アクチュエータＡ_５２、第１の歯車２９、第２の歯車３０、第３の歯車３３、第４の歯車３４、第５の歯車３７、第６の歯車３８及びギア部４１が嵌め込まれ、アクチュエータＡ_５１の動力が、第１の歯車２９、第３の歯車３３及び第５の歯車３７を介してギア部４１に伝えられると共に、アクチュエータＡ_５２の動力が、アクチュエータＡ_５１の動力とは独立して、第２の歯車３０、第４の歯車３４及び第６の歯車３８を介してギア部４１に伝えられるようになされている。

また、第１の歯車２９及び第２の歯車３０が第１の軸３１を共用し、第３の歯車３３及び第４の歯車３４が第２の軸３５を共用し、第５の歯車３７及び第６の歯車３８が第３の軸３９を共有するようにし、実際に組み立てる際においては、まずアクチュエータＡ_５１及びＡ_５２を第１のケース半体２０に嵌め込み、その後、順に第１の歯車２９及び第２の歯車３０に挿通した第１の軸３１、第３の歯車３３及び第４の歯車３４に挿通した第２の軸３５、第５の歯車３７及び第６の歯車３８に挿通した第３の軸３９を第１のケース半体２０に嵌め込むだけでよいので、複雑な手順を踏まずに容易に組み立てることができる。

次に、ギア部４１の構成について図６を用いて説明する。ギア部４１は、チルト軸５０、チルト歯車５１、パン軸２３、第１のパン歯車５２、第２のパン歯車５３、第３のパン歯車５４、第１のチルト軸受け部５５、第２のチルト軸受け部５６及びパン軸抜け止５７から構成される。

チルト軸５０は所定長さの略円柱状で、その中央部分を境目として一端側の直径が他端側の直径よりも太く形成されており、中央部分に当該チルト軸５０の一端から他端へ向かう方向と垂直に円柱状のパン軸穴５０Ｂが穿設されていると共に、当該チルト軸５０の一端やや中央寄りの部分に切り欠け５０Ａが形成されている。

第３のパン歯車５４は、所定直径のかさ歯車形状で、その中央部分にチルト軸５０の一端側の直径よりも若干大きめの直径でなる回転穴５４Ａが穿設されている。またチルト歯車５１は、第３のパン歯車５４の直径よりも大きな直径でなる略円盤状で、その中央部分にチルト軸５０の一端やや中央寄りの部分に形成された切り欠け５０Ａとほぼ同じ大きさの嵌合穴５１Ａが穿設されている。

さらに第１のチルト軸受け部５５は、略板状で、その中央部分にチルト軸５０の一端やや中央寄りの部分に形成された切り欠け５０Ａとほぼ同じ大きさの嵌合穴５５Ａが穿設された回転自在の嵌合穴部５５Ｂが設けられている。

そして、チルト軸５０の一端側に第３のパン歯車５４の回転穴５４Ａが嵌め込まれることにより、当該第３のパン歯車５４がチルト軸５０の中央やや一端寄りの部分で回転自在に保持され、さらに当該チルト軸５０の一端やや中央寄りの部分に形成された切り欠け５０Ａに対して、チルト歯車５１の嵌合穴５１Ａ及び第１のチルト軸受け部５５の嵌合穴５５Ａがそれぞれ当該チルト歯車５１、第１のチルト軸受け部５５の順番に嵌合されることにより、チルト軸５０の一端やや中央寄りの部分でチルト歯車５１が固定されると共に、その外側に第１の軸受け部５５が回転自在に保持される。

また第１のパン歯車５２は、チルト歯車５１とほぼ同形状の歯車５２Ａ、第３のパン歯車５４とほぼ同形状の歯車５２Ｂ及びチルト軸５０の切り欠け５０Ａとほぼ同形状の略円柱状でなる切り欠け５２Ｃとで構成され、歯車５２Ａの一面に歯車５２Ｂが固着されていると共に、他面に切り欠け５２Ｃが固着されており、これら全ての中央部分（すなわち第１のパン歯車５２の中央部分）にチルト軸５０の他端側の直径よりも若干大きめの直径でなる回転穴５２Ｄが穿設されている。

さらに第２のチルト軸受け部５６は、第１のチルト軸受け部５５とほぼ同形状で、その中央部分に第１のパン歯車５２の切り欠け５２Ｃとほぼ同じ大きさの嵌合穴５６Ａが穿設された回転自在の嵌合穴部５６Ｂが設けられている。

そして、チルト軸５０の他端側に第１のパン歯車５２の回転穴５２Ｄを嵌め込むことにより、当該第１のパン歯車５２がチルト軸５０の他端側の中央部分で回転自在に保持され、さらに当該第１のパン歯車５２の切り欠け５２Ｃに対して、第２のチルト軸受け部５６の嵌合穴５６Ａを嵌合することにより、当該第２のチルト軸受け部５６が第１のパン歯車５２の外側に回転自在に保持される。

このようにチルト軸５０に対しては、チルト歯車５１のみが固定され、第１のパン歯車５２、第３のパン歯車５４、第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６がそれぞれ回転自在に保持される。

一方、パン軸２３は所定長さの略円柱状で、その中央部分に切り欠け２３Ａが形成されていると共に、当該切り欠け２３Ａを境目として一端側の直径が他端側の直径よりも太く形成されており、この他端側の直径がチルト軸５０のパン軸穴５０Ｂの直径よりも若干小さめに形成されている。また第２のパン歯車５３は、所定直径のかさ歯車形状で、その中央部分にパン軸２３の切り欠け２３Ａとほぼ同じ大きさでなる嵌合穴５３Ａが穿設されており、この嵌合穴５３Ａに対してパン軸２３の切り欠け２３Ａが嵌合されることにより、パン軸２３の中央部分にこの第２のパン歯車５３が固定される。

そして、このパン軸２３の他端側をチルト軸５０のチルト軸穴５０Ｂに挿通することにより、当該チルト軸５０に対してパン軸２３が回転自在に保持されると共に、当該パン軸２３の中央部分に固定された第２のパン歯車５３と、チルト軸５０の他端側及び一端側に回転自在に保持された第１のパン歯車５２の歯車５２Ｂ及び第３のパン歯車５４が噛み合わされ、さらにこのときパン軸２３がチルト軸穴５０Ｂから抜けないように、当該パン軸２３の他端に抜け止５７を嵌め込む。

かくして、この歯車部４１は、図７に示すように、チルト軸５０に固定されたチルト歯車５１を回転させることにより、当該チルト軸５０が矢印Ｙ１の示す方向に回転して当該チルト軸５０に挿通されたパン軸２３を矢印Ｙ１の示す方向に回転させることができ、またこの動作とは独立して第１のパン歯車５２を回転させることにより、当該第１のパン歯車５２と噛み合っている第２のパン歯車５３が回転し、当該第２のパン歯車５３と固定されたパン軸２３を矢印Ｘ１の示す方向に回転させることができる。

またこのとき、第２のパン歯車５３に対して、第１のパン歯車５２及び第３のパン歯車５４の２つの歯車を噛み合わせるようにしたことにより、第２のパン歯車５３を安定して回転させることができる。

実際上、ギア部４１は、図４に示すように、その両端の第１の軸受け部５５及び第２の軸受け部５６にフレキシブル基板４２が取り付けられ、第１のケース半体２０に設けられたギア保持部４０Ａ及び４０Ｂに対して、チルト軸５０の一端及び他端が枢支されると共に、第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６が固定されている。

そしてギア部４１のチルト歯車５１には、アクチュエータＡ_５１の動力が第１の歯車２９、第３の歯車３３及び第５の歯車３７を介して伝えられ、第１のパン歯車５２には、アクチュエータＡ_５２の動力が第２の歯車３０、第４の歯車３４及び第６の歯車３８を介して伝えられるようになされている。

また第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６には、フレキシブル基板４２が取り付けられており、当該チルト軸受け部５５に対する嵌合穴部５５Ｂの回転数を当該フレキシブル基板４２で検出することによりチルト歯車５１の回転数を検出し、またチルト軸受け部５６に対する嵌合穴部５６Ｂの回転数を当該フレキシブル基板４２で検出することにより第１のパン歯車５２の回転数を検出するようになされている。

そして、この検出結果が、フレキシブル基板４２を介してコントローラ１０（図２）に伝えられ、当該検出結果に基づいてコントローラ１０が尻尾部５Ａの位置を把握して駆動機構部１９のアクチュエータＡ_５１及びアクチュエータＡ_５２を制御することにより、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、駆動機構部１９に連結された尻尾部５Ａを、矢印Ｘ１の示す方向（すなわちペットロボット１におけるロール軸方向）及び矢印Ｙ１の示す方向（すなわちペットロボット１におけるピッチ軸方向）に駆動させることができるようになされている。

ここでコントローラ１０は、ロール軸方向への尻尾部５Ａの駆動をアクチュエータＡ_５１の回転を制御するだけで実行でき、またピッチ軸方向への尻尾部５Ａの駆動をアクチュエータＡ_５１とは独立したアクチュエータＡ_５２の回転を制御するだけで実行できるので、容易に尻尾部５Ａのピッチ軸方向及びロール軸方向への駆動を制御できる。

また、第１のケース半体２０に固定された第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６に取り付けられたフレキシブル基板４２でチルト軸５０及びパン軸２３の回転数を検出することができるので、例えばパン軸２３の他端のような可動部分にフレキシブル基板４２を取り付けた場合と比べて、当該フレキシブル基板４２が固定されている分、可動に必要なスペースを設ける必要がなく小スペース化できると共に、パン軸２３の可動角を制限する必要がなく、さらに当該フレキシブル基板４２における可動時の磨耗等を減らして耐久性を向上させることができる。

（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、このペットロボット１の尻尾部５Ａを駆動させる駆動機構部１９では、アクチュエータＡ_５１の動力を第１の歯車２９、第３の歯車３３及び第５の歯車３７を介してギア部４１のチルト歯車５１に伝え、当該チルト歯車５１を回転させることにより、当該チルト歯車５１に固定されたチルト軸５０を回転させる。この結果、チルト軸５０のチルト軸穴５０Ｂに挿通されたパン軸２３が、当該チルト軸５０の回転に応じてピッチ軸方向へ回転する。

また、この駆動機構部１９では、アクチュエータＡ_５２の動力を第２の歯車３０、第４の歯車３４及び第６の歯車３８を介してギア部４１の第１のパン歯車５２に伝え、当該第１のパン歯車５２を回転させることにより、当該第１のパン歯車５２と噛み合わされた第２のパン歯車５３を回転させて当該第２のパン歯車５３に固定されたパン軸２３をロール軸方向へ回転させる。

従って、この駆動機構部１９においては、チルト歯車５１を回転させることにより、パン軸２３をピッチ軸方向に回転させることができ、またこのチルト歯車５１の回転とは独立して回転する第１のパン歯車５２を回転させることにより、パン軸２３をロール軸方向に回転させることができる。

以上の構成によれば、このペットロボット１の尻尾部５Ａを駆動させる駆動機構部１９において、チルト歯車５１を回転させることにより、当該チルト歯車５１に固定されたチルト軸５０を回転させて当該チルト軸５０に挿通されたパン軸２３をピッチ軸方向に回転させることができ、またチルト歯車５１の回転とは独立して回転する第１のパン歯車５２を回転させることにより、当該第１のパン歯車５２と噛み合わされた第２のパン歯車５３を回転させて当該第２のパン歯車５２に固定されたパン軸２３をロール軸方向へ回転させることができるので、チルト歯車５１及び第１のパン歯車５２の回転をそれぞれ個別に制御してパン軸２３の回転を容易に制御することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明をペットロボット１の尻尾部５Ａを駆動させる駆動機構部１９に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々のロボット装置の関節部分等に広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、チルト軸５０に第３のパン歯車５４を挿通するようにした場合について述べたが、当該第３のパン歯車５４を省略した構成にしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、ペットロボット１の尻尾部５Ａの形状を環状とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の形状を広く適用することができる。

さらに上述の実施の形態においては、第１のパン歯車５２において、歯車５２Ａの一面に歯車５２Ｂが固着されると共に、他面に切り欠け５２Ｃが固着されるようにして、第１のパン歯車５２を３つのパーツで構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら全てを予め一体に成形するようにしてもよい。

さらに上述の実施の形態においては、第１の軸体としてのチルト軸５０、第１の軸体を回転自在に保持する軸受けとしての第１のチルト軸受け部５５及び第２のチルト軸受け部５６、第２の軸体としてのパン軸２３、第１の軸体に固定された第１の歯車としてのチルト歯車５１、第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の歯車としての第１のパン歯車５２、第２の軸体に固定されると共に第２の歯車と噛み合わされた第３の歯車としての第２のパン歯車５３、第１の軸体に回転自在に取り付けられた第４の歯車としての第３のパン歯車５４、第１の歯車及び第２の歯車の回転数を検出する検出手段としてのフレキシブル基板４２、第１の動力発生手段としてのアクチュエータＡ_５１、第２の動力発生手段としてのアクチュエータＡ_５２、第１の動力伝達手段としての第１の歯車２９と第３の歯車３３及び第５の歯車３７、第２の動力伝達手段としての第２の歯車３０と第４の歯車３４及び第６の歯車３８によって駆動装置を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の第１の軸体、軸受け、第２の軸体、第１の歯車、第２の歯車、第３の歯車、第４の歯車、検出手段、第１の動力発生手段、第２の動力発生手段、第１の動力伝達手段及び第２の動力伝達手段によって駆動装置を構成するようにしてもよい。

本発明は、ペットロボットに適用できる。

本実施の形態によるペットロボットの外観構成を示す略線図である。ペットロボットの内部構成を示す略線図である。尻尾部ユニットの構成を示す略線図である。駆動機構部の構成を示す略線図である。駆動機構部の構成を示す略線図である。ギア部の構成を示す略線図である。ギア部の回転を示す略線図である。従来の駆動装置における差動歯車機構を示す略線図である。

符号の説明

１……ペットロボット、２……胴体部ユニット、３Ａ〜３Ｄ……脚部ユニット、４……頭部ユニット、５……尻尾部ユニット、５Ａ……尻尾部、１０……コントローラ、１９……駆動機構部、２０……第１のケース半体、２１……第２のケース半体、２３……パン軸、２９……第１の歯車、３０……第２の歯車、３３……第３の歯車、３４……第４の歯車、３７……第５の歯車、３８……第６の歯車、４１……ギア部、４２……フレキシブル基板、５０……チルト軸、５１……チルト歯車、５２……第１のパン歯車、５３……第２のパン歯車、５４……第３のパン歯車、５５……第１のチルト軸受け部、５６……第２のチルト軸受け部、Ａ_５１、Ａ_５２……アクチュエータ。

Claims

第１の軸体と、
上記第１の軸体を回転自在に保持する軸受けと、
上記第１の軸体と直交し、当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の軸体と、
上記第１の軸体に固定された第１の歯車及び当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の歯車と、
上記第２の軸体に固定されると共に、上記第２の歯車に噛みあわされた第３の歯車と
を具えることを特徴とする駆動装置。
上記第１の軸体の上記第２の歯車と対向する位置に回転自在に取り付けられると共に、上記第２の歯車に噛み合わされた第４の歯車を具える
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
上記軸受けは、
上記第１の歯車の回転数及び上記第２の歯車の回転数を検出する検出手段を具える
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
印加電圧に応じて動力を発生する第１の動力発生手段及び第２の動力発生手段と、
上記第１の動力発生手段が発生した動力を上記第１の歯車に伝達する第１の動力伝達手段と、
上記第２の動力発生手段が発生した動力を上記第２の歯車に伝達する第２の動力伝達手段と、
上記第１の動力手段、上記第２の動力手段、上記第１の動力伝達手段、上記第２の動力伝達手段及び上記軸受けを収納するケースと
を具え、
上記ケースは、
第１のケース半体と第２のケース半体とを有し、当該第１のケース半体に上記第１の動力手段、上記第２の動力手段、上記第１の動力伝達手段、上記第２の動力伝達手段及び上記軸受けが嵌め込まれて当該第２のケース半体が蓋される
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
第１の軸体と、
上記第１の軸体を回転自在に保持する軸受けと、
上記第１の軸体と直交し、当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の軸体と、
上記第１の軸体に固定された第１の歯車及び当該第１の軸体に回転自在に取り付けられた第２の歯車と、
上記第２の軸体に固定されると共に、上記第２の歯車に噛みあわされた第３の歯車と
を具えることを特徴とするロボット装置。
上記第１の軸体の上記第２の歯車と対向する位置に回転自在に取り付けられると共に、上記第２の歯車に噛み合わされた第４の歯車を
具えることを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。
上記軸受けは、
上記第１の歯車の回転数及び上記第２の歯車の回転数を検出する検出手段
を具えることを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。
第１の動力発生手段と、
第２の動力発生手段と、
上記第１の動力発生手段の動力を上記第１の歯車に伝達する第１の動力伝達手段と、
上記第２の動力発生手段の動力を上記第２の歯車に伝達する第２の動力伝達手段と、
上記第１の動力手段、上記第２の動力手段、上記第１の動力伝達手段、上記第２の動力伝達手段及び上記軸受けを収納するケースと
を具え、
上記ケースは、
第１のケース半体と第２のケース半体とを有し、当該第１のケース半体に上記第１の動力手段、上記第２の動力手段、上記第１の動力伝達手段、上記第２の動力伝達手段及び上記軸受けが嵌め込まれて当該第２のケース半体が蓋される
ことを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。