JP2005131733A - Link for walking type robot - Google Patents

Link for walking type robot Download PDF

Info

Publication number
JP2005131733A
JP2005131733A JP2003370106A JP2003370106A JP2005131733A JP 2005131733 A JP2005131733 A JP 2005131733A JP 2003370106 A JP2003370106 A JP 2003370106A JP 2003370106 A JP2003370106 A JP 2003370106A JP 2005131733 A JP2005131733 A JP 2005131733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
joint
opening
maintenance
robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003370106A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Ishizaki
雅一 石崎
Tadaaki Osawa
忠明 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawada Industries Inc
Original Assignee
Kawada Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawada Industries Inc filed Critical Kawada Industries Inc
Priority to JP2003370106A priority Critical patent/JP2005131733A/en
Publication of JP2005131733A publication Critical patent/JP2005131733A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a link for a walking type robot in which maintenance can be executed in an operable state and by which the risk of causing new failures as a result of executing the maintenance can be avoided. <P>SOLUTION: A link body 70 constituting an outer shape of an upper arm part 7A is integrally molded by casting. An opening 70a, which is closed with a freely attachable/detachable lid body 71, is formed to a part of the link body 70. A motor 120 and a substrate 140 or the like, which can be taken out and put in from the opening 70a, are stored in the link body 70. The motor 120 and the substrate 140 or the like are fixed to the inner wall face of the link body 70 with bolts. When the interior components are subjected to the maintenance, the maintenance is executed from the opening 70a after removing the lid body 71. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、人型すなわち二足歩行型等の歩行可能なロボットに係り、特に、腕部や脚部等の可動部を構成するリンクの構造に関する。   The present invention relates to a humanoid robot, such as a biped walking type, and more particularly to a structure of a link constituting a movable part such as an arm part or a leg part.

近年、この種の歩行型ロボットの開発はめざましく、主にエンターテインメント性を重視したものや、人の補助をしたり作業を行ったりするワークロボット等、様々な種類のものが挙げられる。人型の歩行型ロボットは、人体の構成と同様に、胴体に対して腕部や脚部等が関節を介して連結されており、その腕部や脚部は、内部に収容された駆動装置およびこの駆動装置を制御するコンピュータ等で動かされる(例えば、特許文献1,2)。   In recent years, development of this type of walking robot has been remarkable, and there are various types such as a robot that mainly focuses on entertainment, and a work robot that assists and performs work. The humanoid walking robot has an arm and a leg connected to the torso via joints in the same manner as the structure of the human body, and the arm and the leg are housed inside the driving device. And it is moved by the computer etc. which control this drive device (for example, patent documents 1 and 2).

特開平7−205070号公報JP-A-7-205070 特開2002−154077号公報JP 2002-154077 A

上記従来のロボットにおける腕部や脚部等の可動部は、概ね、筒状を呈するケーシングのようなリンク本体で外形が形成されており、その中に、関節を駆動して可動部を動かすためのモータや駆動伝達系等からなる駆動装置や、制御用のコンピュータ、あるいはそれらに不随する配線ケーブル類といった各種内装部品が収容されている。リンク本体は、複雑な意匠を得ることが可能なことから、軽合金等の鋳造によって製造される場合が多く、一般には、径方向に分割される(縦割りにされる)一対の半割りパーツを合体させる構造である。この半割り構造により、各種内装部品を各半割りパーツに固定してから合体させ、リンクを組み立てている。   The movable parts such as arms and legs in the above conventional robot are generally formed by a link body such as a cylindrical casing, and in order to move the movable parts by driving the joints therein. Various interior parts such as a drive device including a motor, a drive transmission system, a control computer, and wiring cables not associated with them are housed. Since the link body can obtain a complicated design, it is often manufactured by casting light alloy or the like, and is generally a pair of halved parts that are divided in the radial direction (divided vertically). It is the structure which unites. With this halved structure, various interior parts are fixed to each halved part and then combined to assemble the link.

ところで、このようなリンクの構造では、内装部品の点検や修理といったメンテナンスを行う場合は、一対の半割りパーツの結合を外してリンクを分割し、内装部品を露出させるといった方法を採らざるを得ない。この方法では、作業スペースを広く取れるといった利点はあるものの、半割りパーツの脱着作業が繁雑であり、また、ロボットが稼働可能な状態で速やかにメンテナンスを済ますことができないといった不利な面がある。しかも、半割りパーツの脱着に伴い、全ての内装部品を動かすことになるので、メンテナンスを行ったことにより、修理不要の箇所が新たに故障してしまうといった不具合を招くことも懸念される。さらに、半割パーツの接合面にリブを設け、そのリブに接合用のねじ孔を形成する場合があるが、この形態ではリブの重量がリンク全体の重量増加を招き、また、リブの内側への突出があると、その突出部分がリンクの内部搭載容積を低減させてしまうという問題もあった。
よって本発明は、稼働可能な状態でメンテナンスを行うことができるとともに、メンテナンスを行ったことによって新たな故障を惹起するおそれを回避することができる歩行型ロボットのリンクを提供することを目的としている。
By the way, in such a link structure, when performing maintenance such as inspection and repair of interior parts, it is necessary to take a method in which a pair of halved parts are disconnected and the link is divided to expose the interior parts. Absent. Although this method has an advantage that a large work space can be obtained, it is disadvantageous in that the detaching work of the halved parts is complicated, and that the maintenance cannot be completed quickly while the robot is operable. Moreover, since all the interior parts are moved along with the detachment of the halved parts, there is a concern that the maintenance may cause a trouble that a part that does not require repair newly breaks down. Furthermore, a rib may be provided on the joining surface of the halved part, and a screw hole for joining may be formed in the rib. In this form, the weight of the rib causes an increase in the weight of the entire link, and the inside of the rib If there is a protrusion, there is also a problem that the protruding portion reduces the internal mounting volume of the link.
Therefore, an object of the present invention is to provide a link of a walking robot that can perform maintenance in an operable state and can avoid the possibility of causing a new failure by performing the maintenance. .

本発明は、歩行型ロボットの基体に直接あるいは間接的に連結されるリンクであって、該リンクの外形を形成し、一部に開口が形成された略筒状の一体物のリンク本体と、開口を覆ってリンク本体に着脱自在に取り付けられる蓋体と、開口からリンク本体内に対して出し入れ可能であり、該リンク本体の内壁面に固定される内装部品とを備えることを特徴としている。本発明のリンクは、例えば、ロボットの腕部、脚部、手部等の可動部を構成するものに好適とされる。   The present invention is a link that is directly or indirectly connected to the base of a walking robot, and forms an outer shape of the link, and is a substantially cylindrical integral link body in which an opening is formed in part, A lid that covers the opening and is detachably attached to the link main body, and an interior part that can be inserted into and removed from the link main body through the opening and is fixed to the inner wall surface of the link main body. The link of the present invention is suitable for, for example, one that constitutes a movable part such as an arm part, a leg part, or a hand part of a robot.

本発明のリンクによれば、リンク本体内の内装部品に対するメンテナンスは、リンク本体から蓋体を外し、開口から行うことができる。蓋体を外した状態でロボットを稼働可能な構成にすることは容易であるから、ロボットが稼働可能な状態のままで、リンク本体内の内装部品のメンテナンスを行うことができる。また、従来のように半割りパーツを外してリンクを分割させるといった手間を要さないので、この点からもメンテナンスは容易に行うことができ、しかも、新たな箇所に故障が起こるおそれがない。   According to the link of the present invention, the maintenance for the interior parts in the link body can be performed from the opening by removing the lid from the link body. Since it is easy to make the robot operable with the lid removed, maintenance of the interior components in the link body can be performed while the robot is still operable. Further, since there is no need to remove the half parts and divide the link as in the prior art, maintenance can be easily performed from this point of view, and there is no possibility that a failure will occur at a new location.

本発明では、蓋体が透明材質で形成されていることを好ましい形態としている。この形態によれば、蓋体をリンク本体から外さなくとも、リンク本体内の内装部品を蓋体を通して目視することができるので、内装部品の点検をある程度行うことができるといった利点がある。また、リンク本体は、従来のように半割りパーツを合体させるといった複数のパーツからなるものではなく、一体物であるからこそ、上記の作用ならびに効果を得るものである。そのようなリンク本体としては、複雑な意匠を得ることが可能な観点から、軽合金等の鋳造によって成形されたものが良い。   In the present invention, the lid is preferably made of a transparent material. According to this aspect, it is possible to visually check the interior parts in the link body through the lid body without removing the lid body from the link body. Therefore, there is an advantage that the interior parts can be inspected to some extent. Further, the link main body is not composed of a plurality of parts such as combining the half parts as in the prior art, but the link main body obtains the above-described operations and effects because it is an integral part. As such a link main body, what was shape | molded by casting light alloys etc. from a viewpoint which can obtain a complicated design is good.

本発明のリンクによれば、ロボットが稼働可能な状態のままで、リンク本体内の内装部品のメンテナンスを容易に行うことができるとともに、メンテナンスによって新たな箇所に故障が惹起するおそれがないといった効果を奏する。   According to the link of the present invention, it is possible to easily perform maintenance of interior parts in the link main body while the robot is operable, and there is no possibility of causing a failure at a new location due to the maintenance. Play.

以下、本発明を人型ロボットの上腕部(本発明で言うリンクに相当する)に適用した実施形態を説明する。
図1は実施形態の自立二足歩行が可能な人型ロボットRの全体図であり、(a)は正面図、(b)は左側面図である。このロボットRは、腰部1および胴体2を備え、腰部1には、先端に足部3を有する左右の脚部4が、また、胴体2には、頭部5と、先端に手部6を有する左右の腕部7が、それぞれ連結されている。以下の説明で上下左右、前後といった方向は、注釈しない限り、図1に示す基本姿勢、すなわち、手部6の掌が前方に向き、この手部6および腕部7が真っ直ぐ下方に伸び、脚部4も真っ直ぐに伸び、胴体2および頭部5が前方を向いている姿勢に基づくものとする。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an upper arm portion (corresponding to a link in the present invention) of a humanoid robot will be described.
FIG. 1 is an overall view of a humanoid robot R capable of walking on two legs according to an embodiment, where (a) is a front view and (b) is a left side view. The robot R includes a waist 1 and a torso 2. The waist 1 has left and right legs 4 having feet 3 at the tip, and the torso 2 has a head 5 and a hand 6 at the tip. The left and right arm portions 7 are connected to each other. In the following description, the directions such as up / down, left / right, and front / back are the basic postures shown in FIG. 1 unless otherwise noted, that is, the palm of the hand portion 6 faces forward, the hand portion 6 and the arm portion 7 extend straight downward, The part 4 also extends straight and is based on a posture in which the body 2 and the head 5 are facing forward.

胴体2は、腰部1の上に、左右方向に所定角度の範囲で水平回転し、かつ、前後方向に所定角度で傾倒するように取り付けられており、この胴体2の上に、頭部5が左右・前後に首振り可能に取り付けられている。また、胴体2の両肩には、肩関節部11を介して腕部7の上腕部7Aが連結されている。腕部7は、図2にも示すように(図2は左側の腕部7)、上腕部7Aと、上腕部7Aに肘関節部12を介して連結された下腕部7Bとからなり、下腕部7Bの先端に、手首関節部13を介して手部6が連結されている。肩関節部11は、前後方向、左右方向および上下方向に延びる3つの関節軸を有しており、左右方向の関節軸を中心として肩関節部11自体が回転自在に胴体2に取り付けられている。前後方向の関節軸は肩関節部11に回転自在に取り付けられ、その前後方向の関節軸に上下方向の関節軸が取り付けられている。そして、この上下方向の関節軸に、上腕部7Aが回転自在に取り付けられている。肘関節部12は左右方向に延びる関節軸を有し、この関節軸を中心に下腕部7Bが揺動自在とされている。手首関節部13は、上下方向および左右方向に延びる2つの関節軸を有し、上下方向の関節軸を介して下腕部7Bの先端に回転自在に取り付けられ、左右方向の関節軸を介して、手部6が揺動自在に取り付けられている。   The body 2 is mounted on the waist 1 so as to be horizontally rotated within a predetermined angle range in the left-right direction and tilted at a predetermined angle in the front-rear direction. It is attached to the left / right / front / back. Further, the upper arm portion 7 </ b> A of the arm portion 7 is connected to both shoulders of the body 2 via the shoulder joint portion 11. As shown in FIG. 2 (FIG. 2 shows the left arm portion 7), the arm portion 7 includes an upper arm portion 7A and a lower arm portion 7B connected to the upper arm portion 7A via an elbow joint portion 12, The hand part 6 is connected to the tip of the lower arm part 7B via the wrist joint part 13. The shoulder joint portion 11 has three joint axes extending in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, and the shoulder joint portion 11 itself is attached to the body 2 so as to be rotatable about the joint axis in the left-right direction. . The joint axis in the front-rear direction is rotatably attached to the shoulder joint portion 11, and the joint axis in the vertical direction is attached to the joint axis in the front-rear direction. The upper arm portion 7A is rotatably attached to the vertical joint shaft. The elbow joint portion 12 has a joint axis extending in the left-right direction, and the lower arm portion 7B is swingable about the joint axis. The wrist joint portion 13 has two joint shafts extending in the vertical direction and the left-right direction, is rotatably attached to the tip of the lower arm portion 7B via the vertical joint shaft, and is connected via the left-right joint shaft. The hand portion 6 is swingably attached.

左右の脚部4は、股関節部14を介して腰部1の下端に連結されている。股関節部14は、軸回りに回転自在に腰部1に取り付けられた前後方向に延びる関節軸に、左右方向に延びる関節軸が取り付けられた構成であり、左右方向の関節軸に、脚部4の上脚部4Aが揺動自在に取り付けられている。脚部4は、上脚部4Aと、上脚部4Aに膝関節部15を介して連結された下脚部4Bとからなり、下脚部4Bの先端に、足首関節部16を介して足部3が連結されている。膝関節部15は左右方向に延びる関節軸を有し、この関節軸を中心に下脚部4Bが揺動自在とされている。足首関節部16は、左右方向および前後方向に延びる2つの関節軸を有し、足部3は、これら関節軸を中心に揺動自在とされている。なお、上記各関節部11〜16を構成する関節軸は、内蔵されているため、図1では図示されていない。   The left and right legs 4 are connected to the lower end of the waist 1 via the hip joint 14. The hip joint portion 14 is configured such that a joint shaft extending in the left-right direction is attached to a joint shaft extending in the front-rear direction attached to the waist 1 so as to be rotatable around the axis, and the leg portion 4 is attached to the joint shaft in the left-right direction. The upper leg 4A is swingably attached. The leg portion 4 includes an upper leg portion 4A and a lower leg portion 4B connected to the upper leg portion 4A via a knee joint portion 15. The leg portion 3 is connected to the tip of the lower leg portion 4B via an ankle joint portion 16. Are connected. The knee joint portion 15 has a joint axis extending in the left-right direction, and the lower leg portion 4B is swingable about the joint axis. The ankle joint part 16 has two joint axes extending in the left-right direction and the front-rear direction, and the foot part 3 is swingable about these joint axes. In addition, since the joint axis which comprises each said joint part 11-16 is incorporated, it is not illustrated in FIG.

上記の各可動パーツ、すなわち胴体2、足部3、脚部4(上脚部4Aと下脚部4B)、頭部5、手部6、腕部7(上腕部7Aと下腕部7B)の回転あるいは揺動動作は、それぞれモータを駆動源とする駆動系と、これら駆動系を制御するコンピュータによってなされる。コンピュータおよびモータの電源であるバッテリは適宜な箇所に収容され、この場合は、コンピュータは胴体2内に、バッテリは腰部1内に収容されている。なお、図1および図2では、脚部4、腕部7および各関節部11〜16は、外観デザインを形成するとともに保護のためのカバーで覆われており、駆動されて実際に可動する主体すなわち被駆動要素は、カバー内に存在する。これら被駆動要素は、マグネシウム合金等の軽合金による鋳造によって成形される。   Each of the movable parts described above, that is, the body 2, the foot 3, the leg 4 (upper leg 4A and lower leg 4B), the head 5, the hand 6, and the arm 7 (upper arm 7A and lower arm 7B). The rotation or swing operation is performed by a drive system using a motor as a drive source and a computer for controlling these drive systems. A battery, which is a power source for the computer and the motor, is housed in an appropriate place. In this case, the computer is housed in the body 2 and the battery is housed in the waist 1. In FIG. 1 and FIG. 2, the leg 4, the arm 7, and the joints 11 to 16 form an appearance design and are covered with a cover for protection, and are driven and actually moved. That is, the driven element is present in the cover. These driven elements are formed by casting with a light alloy such as a magnesium alloy.

図3および図4は、そのようなカバーを外した状態の肩関節部11、上腕部7Aおよび肘関節部12を示しており、図5は、この部分の断面図である。肩関節部11は、被駆動要素としてケーシング110を備えており、このケーシング110の図中上面が、胴体2の側面に対向させられ、図示せぬ左右方向の関節軸を中心として胴体2に対し回転自在に取り付けられている。このケーシング110内には、円筒状を呈する前後方向の関節軸111が回転自在に取り付けられ、この関節軸111は、図示せぬ駆動装置によって回転させられる。図5に示すように、関節軸111には、この関節軸111に直交して下方に延びる上下方向の関節軸112が一体に形成されており、この関節軸112に、ハーモニックドライブ式の減速機ユニット80Aを介して、上腕部7Aが連結されている。これによって腕部7は、前後方向の関節軸111を中心として揺動する。なお、図3〜図5は、図1に示した状態から、上腕部7Aを、関節軸111回りに90°回転させて水平に上げ、かつ、関節軸112回りに内側(図1(b)で反時計方向)に90°回転させた状態を示している。   3 and 4 show the shoulder joint 11, the upper arm 7A, and the elbow joint 12 with such a cover removed, and FIG. 5 is a cross-sectional view of this portion. The shoulder joint portion 11 includes a casing 110 as a driven element. The upper surface of the casing 110 in the drawing is opposed to the side surface of the body 2, and the body 2 is centered on a joint axis in the left-right direction (not shown). It is attached so that it can rotate freely. A cylindrical joint shaft 111 in the longitudinal direction is rotatably mounted in the casing 110, and the joint shaft 111 is rotated by a driving device (not shown). As shown in FIG. 5, the joint shaft 111 is integrally formed with a vertical joint shaft 112 extending downward perpendicular to the joint shaft 111, and the harmonic drive type speed reducer is formed on the joint shaft 112. The upper arm portion 7A is connected via the unit 80A. As a result, the arm portion 7 swings about the joint shaft 111 in the front-rear direction. 3 to 5, from the state shown in FIG. 1, the upper arm portion 7 </ b> A is rotated 90 ° around the joint axis 111 to be raised horizontally, and the inner side around the joint axis 112 (FIG. 1B). , Counterclockwise (90 °).

減速機ユニット80Aは、図6に示すように、関節軸112にボルト81によって固定されるフレックススプライン支持軸82と、関節軸112およびフレックススプライン支持軸82の両者にクロスローラベアリング83を介して回転自在に支持されたギヤケース84と、ギヤケース84の下方にサーキュラスプライン85を挟んで重ねられるキャップ86と、ギヤケース84の上方に重ねられるカバーリング87とを備えている。フレックススプライン支持軸82には入力軸88が外装され、この入力軸88の下端に、従動プーリ89(タイミングプーリ)が一体に固定されている。入力軸88に対し、入力軸ベアリング90を介してキャップ86が回転自在に支持され、また、入力軸88にボルト91で固定されたウェブジェネレータ92と、ボルト81によってフレックススプライン支持軸82に共締めされたフレックススプライン93とが、サーキュラスプライン85と入力軸88との間に介在されている。   As shown in FIG. 6, the reduction gear unit 80 </ b> A is rotated via a cross roller bearing 83 on a flex spline support shaft 82 fixed to the joint shaft 112 by a bolt 81, and both the joint shaft 112 and the flex spline support shaft 82. A gear case 84 that is freely supported, a cap 86 that is stacked below the gear case 84 with a circular spline 85 interposed therebetween, and a cover ring 87 that is stacked above the gear case 84 are provided. An input shaft 88 is externally mounted on the flex spline support shaft 82, and a driven pulley 89 (timing pulley) is integrally fixed to the lower end of the input shaft 88. A cap 86 is rotatably supported with respect to the input shaft 88 via an input shaft bearing 90, and a web generator 92 fixed to the input shaft 88 with a bolt 91 and a flex spline support shaft 82 together with the bolt 81. The flex spline 93 is interposed between the circular spline 85 and the input shaft 88.

上腕部7Aは、主体となる被駆動要素として、図4に示すように、軸方向が上下方向に沿った円筒状のリンク本体70を備えている。このリンク本体70の側部には、適宜な大きさを有する矩形状の開口70aが形成されており、この開口70aは、リンク本体70にボルト72で着脱自在に固定される蓋体71によって塞がれるようになっている。この蓋体71には、放熱用兼軽量化のための多数のスリット71aが形成されている。また、図4(b)および図6に示すように、リンク本体70の上端開口縁には、フランジ部73が形成されている。図6に示すように、上記減速機ユニット80Aは、カバーリング87からギヤケース84、サーキュラスプライン85、キャップ86を貫通するボルト94を、フランジ部73にねじ込んで締結することにより、リンク本体70に固定され、これによって肩関節部11と上腕部7Aが連結される。   As shown in FIG. 4, the upper arm portion 7 </ b> A includes a cylindrical link body 70 whose axial direction extends in the vertical direction as a driven element that is a main body. A rectangular opening 70a having an appropriate size is formed in the side portion of the link body 70, and the opening 70a is closed by a lid 71 that is detachably fixed to the link body 70 with a bolt 72. It has come to come off. The lid 71 has a large number of slits 71a for heat dissipation and weight reduction. Further, as shown in FIGS. 4B and 6, a flange portion 73 is formed at the upper end opening edge of the link body 70. As shown in FIG. 6, the reduction gear unit 80A is fixed to the link body 70 by screwing bolts 94 that pass from the cover ring 87 through the gear case 84, the circular spline 85, and the cap 86 into the flange 73. Thus, the shoulder joint portion 11 and the upper arm portion 7A are connected.

図4および図5に示すように、リンク本体70内には、減速機ユニット80Aを駆動させて上腕部7Aを上下方向の関節軸112回りに回転させるための駆動源であるモータ120が収容されている。このモータ120は、図5に示すように、駆動プーリ(タイミングプーリ)121が上方に配され、その軸方向がリンク本体70のそれと平行な状態とされており、上部に固定されたブラケット122を介して、リンク本体70の内壁面に、ボルト123で固定されている。この固定状態で、モータ120の駆動プーリ121と、上記減速機ユニット80Aの従動プーリ89とが平行状態で近接し、これらプーリ89,121に、タイミングベルト124が巻回されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the link main body 70 houses a motor 120 that is a drive source for driving the reduction gear unit 80A to rotate the upper arm portion 7A around the joint shaft 112 in the vertical direction. ing. As shown in FIG. 5, the motor 120 has a drive pulley (timing pulley) 121 arranged upward, and its axial direction is parallel to that of the link main body 70. The bolts 123 are fixed to the inner wall surface of the link body 70. In this fixed state, the driving pulley 121 of the motor 120 and the driven pulley 89 of the speed reducer unit 80A are close to each other in a parallel state, and the timing belt 124 is wound around these pulleys 89 and 121.

モータ120が駆動されると、タイミングベルト124を介して回転力が減速機ユニット80Aの従動プーリ89に伝わり、これに追従して、入力軸88、フレックススプライン支持軸82が回転しようとするが、フレックススプライン支持軸82は肩関節部11の関節軸112を介して関節軸111に固定されているのでこれらは回転せず、その反力がモータ120側に伝わって、このモータ120が固定されているリンク本体70、すなわち上腕部7Aが、関節軸112回りに回転する。   When the motor 120 is driven, the rotational force is transmitted to the driven pulley 89 of the speed reducer unit 80A via the timing belt 124, and the input shaft 88 and the flex spline support shaft 82 try to rotate following this. Since the flex spline support shaft 82 is fixed to the joint shaft 111 via the joint shaft 112 of the shoulder joint portion 11, these do not rotate, and the reaction force is transmitted to the motor 120 side so that the motor 120 is fixed. The link main body 70, that is, the upper arm portion 7 </ b> A rotates around the joint shaft 112.

上記リンク本体70は、前述の如く軽合金の鋳造によって一体物に成形されているが、図4(b)および図5に示すように、その下端には、軸方向がリンク本体70のそれに直交する円筒状の肘関節軸ホルダ部74が一体に成形され、さらに、その上方(リンク本体70と肘関節軸ホルダ部74との境界部当たり)に、軸方向が肘関節軸ホルダ部74のそれと平行な円筒状のモータ挿入部75が一体に成形されている。モータ挿入部75からは、下腕部7Bを揺動させるモータ130がリンク本体70内に挿入され、その挿入方向の奥側の端部が、リンク本体70の内壁面に固定されている。肘関節軸ホルダ部74内には、上記減速機ユニット80Aと同様の減速機ユニット80Bが収容、固定されており、図5に示すように、この減速機ユニット80Bのフレックススプライン支持軸82bの一端に、出力軸95が固定されている。この出力軸95には、上記下腕部7Bが固定される。モータ130の駆動プーリ131および減速機ユニット80Bの従動プーリ89bは外部に露出し、これらプーリ89b、131に、タイミングベルト132が巻回されている。   The link body 70 is formed as a single body by casting a light alloy as described above. As shown in FIGS. 4B and 5, the axial direction is orthogonal to the link body 70 at the lower end. A cylindrical elbow joint shaft holder 74 is integrally formed, and further above (on the boundary between the link main body 70 and the elbow joint shaft holder 74), the axial direction is the same as that of the elbow joint shaft holder 74. A parallel cylindrical motor insertion portion 75 is integrally formed. A motor 130 that swings the lower arm portion 7 </ b> B is inserted into the link main body 70 from the motor insertion portion 75, and the end on the back side in the insertion direction is fixed to the inner wall surface of the link main body 70. A reduction gear unit 80B similar to the reduction gear unit 80A is housed and fixed in the elbow joint shaft holder 74. As shown in FIG. 5, one end of a flex spline support shaft 82b of the reduction gear unit 80B is accommodated. Further, the output shaft 95 is fixed. The lower arm portion 7B is fixed to the output shaft 95. The driving pulley 131 of the motor 130 and the driven pulley 89b of the reduction gear unit 80B are exposed to the outside, and a timing belt 132 is wound around the pulleys 89b and 131.

モータ130が駆動されると、タイミングベルト132を介して回転力が減速機ユニット80Bの従動プーリ89bに伝わり、これに追従して、減速機ユニット80Bの入力軸88b、フレックススプライン支持軸82b、出力軸95が回転し、これによって、下腕部7Bが揺動する。   When the motor 130 is driven, the rotational force is transmitted to the driven pulley 89b of the speed reducer unit 80B via the timing belt 132, and the input shaft 88b, the flex spline support shaft 82b, the output of the speed reducer unit 80B follows this. The shaft 95 rotates, and thereby the lower arm portion 7B swings.

リンク本体70内には、上記のように、上腕部7Aの上下方向の軸回りの回転用モータ120と、下腕部7Bの揺動用モータ130がそれぞれ収容、固定されるが、図4に示すように、リンク本体70内には、さらに、上記コンピュータに接続されるモータ制御用の複数の基板140と、その接続用の図示せぬ配線等が収容されている。基板140は、図4(b)に示すような、リンク本体70の内壁面に形成されたボス76に対し、ボルト141で固定される。モータ120および基板140は、開口70aからリンク本体70内に出し入れ可能であり、開口70aを利用してリンク本体70の内壁面に固定することができるようになっている。その固定作業が完了したら、蓋体71によって開口70aが塞がれる。   As described above, the rotation motor 120 around the vertical axis of the upper arm portion 7A and the swinging motor 130 of the lower arm portion 7B are housed and fixed in the link main body 70 as shown in FIG. As described above, the link main body 70 further accommodates a plurality of motor control boards 140 connected to the computer and wirings (not shown) for the connection. The substrate 140 is fixed with bolts 141 to a boss 76 formed on the inner wall surface of the link body 70 as shown in FIG. The motor 120 and the substrate 140 can be taken in and out of the link main body 70 through the opening 70a, and can be fixed to the inner wall surface of the link main body 70 using the opening 70a. When the fixing operation is completed, the opening 70 a is closed by the lid 71.

以上が本実施形態であるが、上記上腕部7Aによれば、リンク本体70内に収容される内装部品、すなわちモータ120、基板140および配線等に対して点検や修理といったメンテナンスの必要が生じた場合には、リンク本体70から蓋体71を外し、開口70aから容易に行うことができる。蓋体71を外した状態でも、当該ロボットRは稼働可能であるから、ロボットRが稼働可能な状態のままで、リンク本体70内の上記内装部品のメンテナンスを行うことができる。また、従来のようにリンク本体を分割するといった手間を要さないので、この点からもメンテナンスは容易に行うことができ、しかも、そのように分割させることによって新たな箇所に故障を惹起させるといった不具合も起こるおそれがない。   Although the present embodiment has been described above, according to the upper arm portion 7A, it is necessary to perform maintenance such as inspection and repair on the interior parts housed in the link body 70, that is, the motor 120, the board 140, the wiring, and the like. In such a case, the lid 71 can be removed from the link body 70 and the opening 70a can be easily performed. Even when the lid 71 is removed, the robot R can be operated, so that the interior parts in the link body 70 can be maintained while the robot R is still operable. In addition, since there is no need to divide the link body as in the prior art, maintenance can be easily performed from this point of view, and in addition, such a division causes a failure at a new location. There is no risk of malfunction.

リンク本体70の開口70aを塞ぐ蓋体71は、リンク本体70に固定された状態で、上腕部7Aの強度を増大させるようなものであることが望ましい。また、図3(b)に示すように、透明な材質の蓋体71Bを採用すると、蓋体71Bをリンク本体70から外さなくとも、リンク本体70内の内装部品を蓋体71Bを通して目視することができるので、内装部品の点検をある程度行うことができるといった利点がある。蓋体を透明なものにする場合には、強化プラスチック等、ある程度強度を有する材質で形成すると良い。   The lid 71 that closes the opening 70a of the link main body 70 is desirably one that increases the strength of the upper arm portion 7A while being fixed to the link main body 70. Further, as shown in FIG. 3B, when a transparent lid 71B is employed, the interior parts in the link body 70 can be visually observed through the lid 71B without removing the lid 71B from the link body 70. Therefore, there is an advantage that the interior parts can be inspected to some extent. In the case of making the lid transparent, it is preferable to form the lid with a material having some strength such as reinforced plastic.

なお、上記実施形態は、本発明を上腕部7Aに適用したものであるが、当該ロボットRでは、本発明を、下腕部7Bあるいは脚部4等にも適用することができることは、言うまでもない。   In the above embodiment, the present invention is applied to the upper arm portion 7A, but it goes without saying that the present invention can be applied to the lower arm portion 7B, the leg portion 4 or the like in the robot R. .

本発明の実施形態に係る二足歩行型ロボットの(a)正面図、(b)左側面図である。It is (a) front view and (b) left side view of a bipedal walking robot according to an embodiment of the present invention. 同ロボットの腕部の(a)正面図、(b)側面図、(c)斜視図である。It is (a) front view of the arm part of the robot, (b) side view, (c) perspective view. (a)は同ロボットのカバーを外した状態の上腕部および肩関節部の斜視図、(b)は同様の図で透明な蓋体が装着された変形例の斜視図である。(A) is a perspective view of an upper arm part and a shoulder joint part in a state where the cover of the robot is removed, and (b) is a perspective view of a modified example in which a transparent lid is mounted in the same figure. (a)は上腕部のリンク本体から蓋体を外した状態の斜視図、(b)は(a)の分解斜視図である。(A) is a perspective view of the state which removed the cover from the link main body of an upper arm part, (b) is an exploded perspective view of (a). 図3(a)で示した部分の断面図である。It is sectional drawing of the part shown to Fig.3 (a). 減速機ユニットの一部断面図である。It is a partial cross section figure of a reduction gear unit.

符号の説明Explanation of symbols

2…胴体(基体)、7A…上腕部(リンク)、70…リンク本体、70a…開口、
71,71B…蓋体、120…モータ(内装部品)、140…基板(内装部品)、
R…二足歩行型ロボット。
2 ... trunk (base), 7A ... upper arm (link), 70 ... link body, 70a ... opening,
71, 71B ... lid, 120 ... motor (interior part), 140 ... substrate (interior part),
R: Biped robot.

Claims (4)

歩行型ロボットの基体に直接あるいは間接的に連結されるリンクであって、
該リンクの外形を形成し、一部に開口が形成された略筒状の一体物のリンク本体と、
前記開口を覆って前記リンク本体に着脱自在に取り付けられる蓋体と、
前記開口から前記リンク本体内に対して出し入れ可能であり、該リンク本体の内壁面に固定される内装部品と
を備えることを特徴とする歩行型ロボットのリンク。
A link directly or indirectly connected to the base of the walking robot,
A link body of a substantially cylindrical one that forms the outer shape of the link and has an opening formed in part;
A lid that covers the opening and is detachably attached to the link body;
A walking robot link comprising: an interior part that can be inserted into and removed from the link body through the opening and is fixed to an inner wall surface of the link body.
前記蓋体が透明材質で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の歩行型ロボットのリンク。   The walking robot link according to claim 1, wherein the lid is made of a transparent material. 前記リンク本体は鋳造によって一体物に成形されていることを特徴とする請求項1または2に記載の歩行型ロボットのリンク。   The link of the walking robot according to claim 1 or 2, wherein the link main body is formed into an integral body by casting. ロボットの腕部、脚部、手部等の可動部を構成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の歩行型ロボットのリンク。

The link of the walking robot according to any one of claims 1 to 3, wherein a movable part such as an arm part, a leg part, or a hand part of the robot is configured.

JP2003370106A 2003-10-30 2003-10-30 Link for walking type robot Pending JP2005131733A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003370106A JP2005131733A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Link for walking type robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003370106A JP2005131733A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Link for walking type robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005131733A true JP2005131733A (en) 2005-05-26

Family

ID=34647213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003370106A Pending JP2005131733A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Link for walking type robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005131733A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016107355A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社安川電機 robot
CN106892016A (en) * 2017-02-15 2017-06-27 华南理工大学 A kind of waist structure for turning to for being applied to quadruped robot
CN107073725A (en) * 2014-06-05 2017-08-18 软银机器人欧洲公司 For pre-determined bit and removedly it is attached the device for being hinged limbs of humanoid robot
JP2019093501A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 川崎重工業株式会社 robot
KR20200056361A (en) 2020-05-04 2020-05-22 김용원 The Generator with Footboard
KR20200108392A (en) 2020-08-31 2020-09-18 김용원 A power generation motorcycle in which a rotor and a stator generator in a drip tray are installed on a motorcycle wheel that meets the rating of the electric(Generator) motorcycle motor. Aircraft propullor and drone propulsor are installed as options
KR20220016234A (en) 2022-01-14 2022-02-08 김용원 A 3wheeled bicycle equipped with an air thruster that combines an air pump and an air turbine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107073725A (en) * 2014-06-05 2017-08-18 软银机器人欧洲公司 For pre-determined bit and removedly it is attached the device for being hinged limbs of humanoid robot
CN107073725B (en) * 2014-06-05 2020-02-07 软银机器人欧洲公司 Device for pre-positioning and removably attaching articulated limbs of a humanoid robot
JP2016107355A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社安川電機 robot
CN106892016A (en) * 2017-02-15 2017-06-27 华南理工大学 A kind of waist structure for turning to for being applied to quadruped robot
JP2019093501A (en) * 2017-11-24 2019-06-20 川崎重工業株式会社 robot
JP7045170B2 (en) 2017-11-24 2022-03-31 川崎重工業株式会社 robot
KR20200056361A (en) 2020-05-04 2020-05-22 김용원 The Generator with Footboard
KR20200108392A (en) 2020-08-31 2020-09-18 김용원 A power generation motorcycle in which a rotor and a stator generator in a drip tray are installed on a motorcycle wheel that meets the rating of the electric(Generator) motorcycle motor. Aircraft propullor and drone propulsor are installed as options
KR20220016234A (en) 2022-01-14 2022-02-08 김용원 A 3wheeled bicycle equipped with an air thruster that combines an air pump and an air turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7206666B2 (en) Actuator unit and multi-axis robot
KR100749878B1 (en) Robot arm for humanoid robot
JP2591968B2 (en) Industrial robot wrist
JP5525751B2 (en) Walking robot
JP2009274202A (en) Humanoid robot and its shoulder joint assembly
JP2018528089A (en) Robot system and its housing parts
JP2007136657A (en) Parallel link mechanism and industrial robot
CN112046637B (en) Leg mechanism and humanoid robot
WO2020078158A1 (en) Robot dual-joint unit as well as legged robot and cooperative robot arm using same
US11192600B2 (en) Robot leg
US6897631B2 (en) Legged robot
JP2006167847A (en) Joint structure of robot
TWI598196B (en) Multi-joint robot and its module
JP2005131733A (en) Link for walking type robot
US20190381677A1 (en) Joint structure for robot
JP2002011679A (en) Multiped walking robot
JP2005131734A (en) Wiring structure for walking type robot
JP7339817B2 (en) robot joint structure
JP6850799B2 (en) Arm drive device
JP2015085446A (en) Robot
JP6069146B2 (en) Leg structure of legged mobile robot
TW201321148A (en) Robot arm assembly
JP7190689B2 (en) JOINT STRUCTURE AND JOINT DRIVING DEVICE, AND BIPED ROBOT
JP5672219B2 (en) Robot joint mechanism and robot
JP2006110641A (en) Machining and transferring device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081205

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090414

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02