JP2013543799A

JP2013543799A - 最大化された曲げ剛性を備える２つの連鎖を有する２自由度のパラレルロボット

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Publication number: JP2013543799A
Application number: JP2013540316A
Authority: JP
Inventors: ブリオ，セバスティアン; カロ，ステファン; ジェルマン，コラリー
Original assignee: セエヌエールエス; エコール・サントラル・ドゥ・ナント; エコール・ノルマル・シュペリウール・ドゥ・カシャン
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2031-11-21
Also published as: US20140020500A1; JP5871943B2; FR2967603A1; FR2967603B1; WO2012069430A1; EP2643127A1

Abstract

本発明は、基部を基部に対して運動するように意図されたプラットフォームに接続する２つの連鎖から構成された、２自由度のみを有する形式のパラレルロボットであって、プラットフォームは、方向ｘ、ｙ、ｚが互いに直交する空間（ｘ，ｙ，ｚ）の平面（ｘ，ｚ）内において、基部に対して移動可能になっており、連鎖の各々は、屈曲部を有しており、屈曲部は、それ自体が接続された近位副鎖を基部に接続しており、それ自体が接続された遠位副鎖をプラットフォームに接続しており、前記近位副鎖は、平面（ｘ、ｚ）内において屈曲部を直進駆動させるように意図されている、パラレルロボットにおいて、２つの連鎖の少なくとも１つの遠位副鎖は、方向（ｙ）において互いに離間した２つのロッドを備えており、各ロッドの第１の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記屈曲部に接続されており、ロッドの一方の接続システムの２つのピボットの軸は、各々、ロッドの他方の接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしており、各ロッドの第２の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記プラットフォームに接続されており、ロッドの一方の接続システムの２つのピボットの軸は、各々、ロッドの他方の接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしている、ことを特徴とするパラレルロボットに関する。
【選択図】図１

Description

本発明の分野は、マニピュレーティングロボットの設計および製造の分野である。さらに詳細には、本発明は、構成部品または対象物を高速度で載置することを含む用途に対して設計された２直動自由度のパラレルロボットに関する。これらの用途は、一般的に、「ピックアンドプレース」という用語で呼ばれている。

本発明の分野において、高速操縦用途に用いられているロボットは、それほど多くない。一方、この種のロボットは、
−一連の剛性要素および電動式関節から構成されており、これによって。開連鎖を形成しており、被制御部材は、単一の連鎖によって基部に接続されているシリアルロボットと、
−基部を一般的に「プラットフォーム」という用語で呼ばれている被制御部材に接続し、これによって、閉構造をなす少なくとも２つの連鎖から構成されたパラレルロボットと、
の２つの主な範疇に分類されている。

各範疇は、ロボットの自由度の数によって、下位範疇に分類されることもある。

シリアルロボットの範疇では、最も効率的なロボットは、０．４ｓのアデプトサイクルタイム（Δｚ＝０．０２５ｍ、Δｘ＝０．３ｍ）における８Ｇの加速度、および約１００分の１ｍｍの繰返し性を達成することができる。これらのロボットは、４自由度、具体的には、被制御部材の３直動および１回転を有している。

実際には、これらのロボットは、加速度に関して制約があることが見出されている。これは、主にそれらのシリアル構造に起因している。これは、シリアルロボットの要素が、負荷に加えて、基部と被制御部材とを接続する連鎖の要素の重量を支えているので、一般的に、運動質量が大きいからである。従って、これらのロボットは、大きい曲げ応力を受けるので、ロボットの良好な全体の剛性を保証するために、重くすると共に嵩張らせねばならない。その結果、これらのロボットの動的加速度能力は、著しく低下することになる。

逆に、パラレル構造のロボットは、特にモータが基部に固定されている場合、運動質量を最小限に抑え、これによって、動的性能を改良することができるという利点を有している。

さらに、閉構造が、本質的に、用いられる連鎖の剛性を高めることになる。

このような理由から、ピックアンドプレース式の用途に対する工業ロボットは、パラレル構造に基づいて開発されてきている。この種のロボットは、０．２５ｓから０．３３ｓの間にあるアデプトサイクルタイムにおいて、（１５Ｇから２５Ｇの範囲内にある）シリアルロボットよりも大きい加速度能力を有している。

全体として見ると、ピックアンドプレース用途に用いられるパラレルロボットの繰返し性（約０．１ｍｍ）は、同じ仕事に用いられるシリアルロボットの繰返し性（約０．００８ｍｍ）よりも劣っているにしても、パラレルロボットは、精度が支配的な基準でなければ、明らかに、生産性と共にサイクルタイムを改良することになる。

さらに、モータおよびそれらの制御装置に主に起因するロボットのコストを制限するために、より少ない自由度の被制御部材を有するロボットが、最近、提案されてきている。

これらのロボットは、多くの仕事、例えば、２つのコンベヤ間の取扱い作業または構成部品の組立作業に有用である。

これらのロボットは、より少ない自由度を有しているので、より少ないモータしか必要とせず、その結果、より安価である。２自由度を有するあらゆるロボットの中で、２直動自由度を有するものが最も広く用いられている。これらのロボットは、
−それらの要素の全ての運動が共平面にある平面ロボットと、
−いくつかの要素の運動が非平行平面にある空間構造ロボットと、
の２つの範疇に分類することが可能である。

最も一般的に用いられているロボットは、平面ロボットである。これらの内でも、図１，２に示されているようなロボットが知られている。これらのロボットでは、プラットフォームの一定の配向が、物と物との間の直進運動のみが可能になっている平面平行四辺形の使用によって維持されている。これらのロボットは、回転モータ、場合によっては、リニアモータによって作動されるようになっている。

特に、図１に示されているロボットに関して、このロボットは、１．７ｓのサイクルタイム、１８Ｇの加速度、および０．５ｍｍの繰返し性を達成することができる。このロボットの加速度能力は、運動の平面と直交する方向において受ける曲げ応力に対する剛性の低い平面構造のために制限されている。

この問題を解決するために、運動する要素の質量を大きくすることができる。しかし、これは、加速度能力およびサイクルタイムの不利益を伴うことになる。

最近、新しい形式の２直動自由度のパラレルロボットが提案されている。特許文献１に記載されているこのロボットは、空間的連鎖を有するという特徴を有している。すなわち、プラットフォームの運動は、１つの平面内にとどまっているが、連鎖を構成するいくつかの他の要素の運動は、この平面内において生じないようになっている。このロボットは、固定された基部を可動プラットフォームに接続する４つの脚から構成されている。各脚は、アームと、２つのロッドから構成された空間平行四辺形とからなっており、２つのロッドは、それらの両端において、プラットフォームおよびアームにボールジョイントによって接続されている。

このロボットの構造は、曲げ応力の多くを取り除き、ロボットの剛性を改良し、これによって、運動質量を低減させることを可能にするように、設計されている。このようなロボットは、５０Ｇを超える加速度および０．２５ｓのアデプトサイクルタイムを達成することができる。しかし、このようなロボットでは、残念なことだが、以下に述べるいくつかの要因によって、（１ｍｍを超える）精度の低下が生じることになる。

−ロボットの構造が（その４つの脚によって）複雑になっており、ロボットを制御するために用いられるモデルの同定の困難さが増すという傾向にあり、これによって、不正確さが生じ、その結果、ロボットの最終的な精度を損なうことがある。

−アームを連結するのにベルトを用いており、これによって、ロボットの剛性が低下している。

−較正を行うのが困難であり、その結果、プラットフォームの位置決めに誤差が生じることがある。

−空間平行四辺形に用いられるボールジョイントは、該ボールジョイントにおける遊びを制限するためにバネによって拘束されているが、このバネ拘束が、高摩擦をもたらし、制御モデルにおける同定を困難にし、これによって、不正確さが生じ、その結果、ロボットの最終的な精度を損なうことになる。さらに、これらのボールジョイントにおける摩擦は、高摩耗をもたらし、その結果、高価な保守を頻繁に行わればならない。

国際特許出願公開第２００９／０８９９１６号パンフレット

本発明の目的は、特に、先行技術の欠点を解消することにある。

さらに詳細には、本発明の目的は、加速度能力、従って、ロボットの生産率を改良し、および／または良好な最終精度を得ることができる、最大化された曲げ剛性を備える２直動自由度を有するパラレルロボットを提案することにある。

本発明の他の目的は、先行技術のいくつかのロボットと比較して、構造の複雑さを少なくすることにある。

本発明の他の目的は、保守作業を制限するこのようなロボットを提供することにある。

これらの目的および後述する他の目的は、本発明によって達成されることになる。本発明の主題は、基部を該基部に対して運動するように意図されたプラットフォームに接続する２つの連鎖から構成された、２自由度のみを有する形式のパラレルロボットである。プラットフォームは、方向ｘ、ｙ、ｚが互いに直交する空間（ｘ，ｙ，ｚ）の平面（ｘ，ｚ）内において、基部に対して移動可能になっており、連鎖の各々は、屈曲部を有しており、該屈曲部は、それ自体が接続された近位副鎖を基部に接続しており、それ自体が接続された遠位副鎖をプラットフォームに接続しており、前記近位副鎖は、平面（ｘ、ｚ）内において屈曲部を直進駆動させるように意図されている。本発明によれば、２つの連鎖の少なくとも１つの遠位副鎖は、方向（ｙ）において互いに離間した２つのロッドを備えており、各ロッドの第１の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記屈曲部に接続されており、ロッドの一方の接続システムの２つのピボットの軸は、各々、ロッドの他方の接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしており、各ロッドの第２の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記プラットフォームに接続されており、ロッドの一方の接続システムの２つのピボットの軸は、各々、ロッドの他方の接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしている。

従って、本発明によれば、最適化された設計を有するロボット、特に、
−その剛性、従って、その加速度、生産性能力、および／またはその精度を改良すること、および
−良好な最終精度を得るために、および／または摩耗に関する保守作業を低減させるために、その構造の複雑さを減らし、その種々の構成要素の制御を容易にすること、
に関して、最適化された設計を有するロボットが得られることになる。

これは、一方において遠位副鎖のロッドを屈曲部に接続し、他方において遠位副鎖をプラットフォームに接続する接続システムによって、遠位副鎖のロッドが圧縮および／または捩れの作用のみを行うことが可能になるからである。その結果、曲げ応力の全てが近位副鎖に伝達されることになる。これは、ロボット設計者が、従来、ロボットの精度および／または生産率を著しく変えることなく曲げ応力に耐えるために、諸特性を改変させることによって求めてきたものである。

換言すれば、要素の全てが運動面と直交する方向において曲げ応力を受ける２自由度の平面構造と比較して、本発明によるロボットは、これらの曲げ応力を受ける要素が著しく少ないことになる。従って、このロボットは、本質的に、既存の平面ロボットよりも高い剛性を有している。これによって、要素の運動質量を減少させ、加速度能力および／またはその精度を改良することが可能になる。

本発明によるロボットによれば、等価の剛性に対して、本発明による構造の重量は、図１に示されているロボットの重量の半分未満であることが分かっている。

加えて、被制御部材の運動を制限し、慣性を加える４本脚から構成されている国際特許出願公開第２００９／０８９９１６号パンフレットに記載のロボットと比較して、本発明によるロボットは、より大きい作業空間およびより小さい運動質量を有している。等価の剛性に対して、本発明によるロボットの構造は、国際特許出願公開第２００９／０８９９１６号パンフレットに記載のロボットよりも略１．５倍軽くなっている。

要約すれば、本発明によるロボットは、剛性を改良し、運動質量を減少させることによって、先行技術のロボットと比較して、その加速度能力の改良およびその精度の改良をもたらしている。加えて、本発明によるロボットでは、作業空間（デカルト空間における可動プラットフォームが掃引する領域）が大きくなる。

加えて、本発明によるロボットの構造は、２つの連鎖しか用いておらず、ボールジョイントを用いていない。それどころか、これらの接続部は、全て、軸受によって実施されることが可能になっている。軸受は、通常、機構における高速運動に適している。これらの利点によって、保守作業が少なくなり、極めて良好な精度を得るためのロボットの制御が容易になる。

好ましい実施形態によれば、ロッドの少なくとも１つにおいて、前記ロッドを屈曲部に接続する２つのピボットは、カルダン駆動装置内において一緒にグループ化されている。

他の好ましい態様によれば、ロッドの少なくとも１つにおいて、前記ロッドをプラットフォームに接続する２つのピボットは、カルダン駆動装置内において一緒にグループ化されている。

これらの特徴の一方、他方、または両方を用いることによって、より小型化したロボットを得ることができる。

加えて、同一のロッドに対して、該ロッドの一端における２つのピボットの軸は、該ロッドの他端における２つピボットの軸と平行になっている。

有利な解決策によれば、近位副鎖は、基部および屈曲部と一緒になって平行四辺形を画定する２つの互いに平行の側部を備えている。

この場合、各側部は、有利には、ピボットによって基部に接続されている。

優先的に、各連鎖は、少なくとも１つの電動ピボットによって、基部に接続されている。

加えて、各側部は、有利には、ピボットによって、屈曲部にも接続されている。

この場合、２つの側部を基部および屈曲部に接続するピボットは、全て、互いに平行である。

見込まれている１つの変形形態によれば、２つの側部の少なくとも１つは、２つの互いに平行のリンケージを備えている。

他の実施形態によれば、近位副鎖は、基部を屈曲部に接続する３つのリンケージの組を備えており、３つのリンケージの第１のものは、その端の各々において２つのピボットによって接続されるようになっており、３つのリンケージの他の２つは、各々、第１に互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって基部に接続されており、第２に互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって屈曲部に接続されている。

見込まれているさらに他の実施形態によれば、近位副鎖は、プリズム状接続部によって互いに接続された２つのセグメントを備えており、該セグメントの一方は、基部に接続されており、該セグメントの他方は、プラットフォームに接続されている。

本発明の他の特徴および他の利点は、添付の図面に基づき、単に非制限的な例として提示される本発明の５つの優先的な実施形態の以下の説明を読めば、より明らかになるだろう。

先行技術のロボットを示す図である。本発明の第１の実施形態によるロボットの略斜視図である。方向Ｘ_ｋｊｉ、Ｙ_ｋｊｉ、およびＺ_ｋｊｉの番号付けの規則を説明するための図である。図３に示されているロボットの部分的な運動を表す図である。本発明の第２の実施形態によるロボットの部分的な運動を表す図である。本発明の第３の実施形態によるロボットの部分的な運動を表す図である。本発明の第４の実施形態によるロボットの部分的な運動を表す図である。本発明の第５の実施形態によるロボットの部分的な運動を表す図である。

図３を参照すると、本発明によるパラレルロボットは、２つの連鎖１，２を備えている。連鎖１，２は、各々、（固定部材を構成する）基部３を該基部に対して運動するように意図された（制御される可動部材を構成する）プラットフォーム４に接続している。

このようなロボットは、２つの直動自由度のみを有しており、これによって、プラットフォーム４は、方向ｘ_０、ｙ_０、ｚ_ｏが互いに直交し、３次元空間を画定している空間（ｘ_０、ｙ_０、ｚ_ｏ）の面ｘ_０、ｚ_ｏ内において、基部に対して運動することが可能になっている。

各連鎖（２つの連鎖は、同一）は、
−近位副鎖１０と、
−屈曲部１１と、
−遠位副鎖１２と
を備えている。

屈曲部１１は、以下にさらに詳細に説明する接続システムによって、近位副鎖と遠位副鎖とを接続している。

具体的には、近位副鎖は、ここでは、ピボット式の接続部によって、その一端が屈曲部１１に接続されており、その他端が基部３に接続されている。

遠位副鎖は、以下にさらに詳細に説明する接続システムによって、第１にその一部が屈曲部１１に接続されており、第２にその一部がプラットフォームに接続されている。

本発明の原理によれば、ロボットの２つの連鎖の遠位副鎖は、ｙ方向において互いに離間した２つのロッド１２０，１２１を備えている。

図３から明らかなように、ロッド１２０，１２１は、互いに平行ではなく、ロッド１２０，１２１の底端と上端との間で屈曲部１１とプラットフォーム４とを繋ぐ中心軸に対して対称に延在している。

加えて、遠位副鎖のロッドと屈曲部との間の一方の関節、および遠位副鎖のロッドとプラットフォームとの間の他方の関節は、
−ロッド１２０の上端が、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、屈曲部１１に接続され、
−ロッド１２１の上端が、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、屈曲部１１に接続され、
−ロッド１２０の底端が、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、プラットフォーム４に接続され、
−ロッド１２１の底端が、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、プラットフォーム４に接続される、
ように設計されている。

加えて、ロッド１２０の上端を屈曲部１１に接続する接続システムの２つのピボットの軸は、それぞれ、ロッド１２１の上端を屈曲部１１に接続する接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしている。

同じことが、ロッド１２０，１２１の底端の接続システムにも当てはまる。さらに具体的には、ロッド１２０の底端をプラットフォーム４に接続する接続システムの２つのピボットの軸は、それぞれ、ロッド１２１の底端をプラットフォームに接続する接続システムの２つのピボットの軸と非ゼロ角をなしている。

同一ロッドに対して、該ロッドの一端における接続システムの２つのピボットは、該ロッドの他端における接続システムの２つのピボットの軸と平行であることに留意されたい。

これらの態様は、本発明の第１の実施形態によるロボットの連鎖の１つを運動学的に示す図６に表されている。

最初に、方向ｙ_ｋｊｉ、ｚ_ｋｊｉに関する以下の表記の規則に留意されたい。

この番号付けによれば、添え字ｉは、連鎖の番号に対応している（対象となる鎖に応じて、ｉ＝１または２である）。次に、記号ｙ_ｋｊｉまたはｚ_ｋｊｉについて、添え字ｊ（ｊ＝１または２）は、遠位副鎖の部分組立品の１つに対応している。部分組立品ｊ＝１は、図６において、要素５０，５１，１２０，５２，５３から構成されており、副鎖ｊ＝２は、要素６０，６１，１２１，６２，６３から構成されている。添え字ｋ（ｋ＝１または２）に関して、これは、基準座標系の変換の数、すなわち、（ｘ_ｏ、ｙ_ｏ、ｚ_ｏ）から（ｘ_ｋｊｉ、ｙ_ｋｊｉ、ｚ_ｋｊｉ）に移るのに必要な変換の数を規定している（図４および図５）。すなわち、ベクトルｙ_ｏからベクトルｙ_１ｊｉに移るには、ベクトルｙｏを中心として回転がなされることになるが、この場合、ｋ＝１である。ベクトルｚ_ｏからｚ_２ｊｉに移るには、２つの回転、すなわち、ベクトルｚ_ｏを中心とする回転（図４）およびベクトルｙ_１ｊｉを中心とする回転（図５）がなされることになる（従って、ｋ＝２である）。

図６に示されているように、遠位副鎖は、以下のように設計されている。

−ロッド１２０は、２つのピボット５０，５１の組によって、屈曲部１１に接続されている。ピボット５１は、ピボット軸ｙ_１１ｉを有しており、ピボット５０は、ピボット軸ｙ_１１ｉと直交するピボット軸ｚ_２１ｉを有している。

−ロッド１２０は、２つのピボット５２，５３によって、プラットフォーム４に接続されている。ピボット５２は、ピボット軸ｙ_１１ｉ（従って、ピボット５１のピボット軸と平行の軸）を有しており、ピボット５３は、ピボット軸ｙ_１１ｉと直交するピボット軸ｚ_２１ｉ（従って、ピボット５０のピボット軸と平行の軸）を有している。

−ロッド１２１は、２つのピボット６０，６１によって、屈曲部１１に接続されている。ピボット６１は、ピボット軸ｙ_１２ｉを有しており、ピボット６０は、ピボット軸ｙ_１２ｉと直交するピボット軸ｚ_２２ｉを有している。

−ロッド１２１は、２つのピボット６２，６３によって、プラットフォーム４に接続されている。ピボット６２は、ピボット軸ｙ_１２ｉ（従って、ピボット６１の軸と平行の軸）を有しており、ピボット６３は、ピボット軸ｚ_２２ｉ（従って、ピボット軸６０と平行の軸）を有している。

本発明の原理によれば、ピボット５１，６１のそれぞれのピボット軸ｙ_１１ｉ、ｙ_１２ｉは、平行でもないし、互いに交わることもない。同じことが、ピボット５２，６２のそれぞれのピボット軸ｙ_１１ｉ、ｙ_１２ｉにも当てはまる。

さらに、図６に示されている実施形態によれば、近位副鎖１０は、基部３および屈曲部１１と一緒になって平行四辺形を画定する２つの互いに平行の側部１０１，１０２によって形成されている。

ロッド１０１，１０２の上端は、各々、ピボット接続部７０，７１によって、基部３に接続されている。ピボット７０，７１は、基部３に関連する基準座標系ｘ_０，ｙ_０，ｚ_０の方向ｙ_０において互いに平行のピボット軸を有している。

ロッド１０１，１０２の底端は、各々、ピボット７２，７３によって屈曲部１１に接続されている。ピボット７２，７３は、方向ｙ_０において互いに平行のピボット軸を有している。

従って、この構成では、ピボット７０，７１の軸は、互いに平行であり、かつピボット７２，７３のピボット軸と平行である。

図６に示されている実施形態および以下に説明する実施形態において、ロボットは、以下の特徴も有していることに留意されたい。

−ロッド１２０，１２１は、非平行であり、点１２３，１２４を接続する中心軸の両側に対称的に延在している（点１２３は、プラットフォーム４におけるロッド１２０，１２１の底端間の中心点であり、点１２４は、屈曲部１１におけるロッド１２０，１２１の上端間の中心点である）。

−基部３は、基部３に関連する基準座標系ｘ_０，ｚ_０の方向ｘ_０、ｙ_０によって画定された面Ｐ_０内に位置しており、プラットフォーム４は、面Ｐ_０と平行の面Ｐ_２内に位置している。

−屈曲部１１は、方向ｙ_１１ｉ，ｙ_１２ｉが存在する、面Ｐ_０と平行の面Ｐ_１内に位置している。

加えて、図６に示されている実施形態では、ロッド１０１，１０２をそれぞれ基部３に接続するピボット７０，７１の１つは、基部３に固定されたモータによって作動されるようになっている。

図７は、本発明の第２の実施形態を示している。

前述の実施形態との違いは、以下の通りである。

―ロッド１２０を屈曲部１１に接続する接続システムのピボット５０，５１は、カルダン駆動装置５４内において一緒にグループ化されている。そのピボット軸は、互いに直交しており、ここでも、ピボット５０，５１の方向ｙ_１１ｉ，ｚ_２１ｉである。

―脚１２０をプラットフォーム４に接続する接続システムのピボット５２，５３は、カルダン駆動装置５５内において一緒にグループ化されている。その互いに直交する軸は、ここでも、ピボット５２，５３の方向ｙ_１１ｉ，ｚ_２１ｉである。

−ロッド１２１を屈曲部１１に接続する接続システムのピボット６０，６１は、カルダン駆動装置６４内において一緒にグループ化されている。その互いに直交する軸は、ここでも、ピボット６１，６２の方向ｙ_１２ｉ，ｚ_２２ｉである。

−ロッド１２１をプラットフォーム４に接続する接続システムのピボット６２，６３は、カルダン駆動装置６５内において一緒にグループ化されている。その互いに直交する軸は、ここでも、ピボット６２，６３の方向ｙ_１２ｉ，ｙ_２２ｉである。

図８は、図７に示されている連鎖の変更例の運動形態を示している。

図８に示されている変更例によれば、ロッド１２０，１２１を屈曲部１１およびプラットフォーム４に接続するそれぞれの接続システムは、維持されている。

一方、近位副鎖１０の平行四辺形は、プリズム状接続部１０５によって互いに接続された２つのセグメント１０３，１０４に置き換えられている。セグメント１０３は、基部３に接続されており、セグメント１０４は、屈曲部１１に接続されている。

図９および図１０によって示されている変更例では、近位副鎖は、屈曲部の運動（基部に対する直進運動）を変更することなく、その曲げ剛性を改良するために、修正されている。

図９に示されている実施形態によれば、近位副鎖１０によって形成される平行四辺形の部分組立品の１つが、その曲げ剛性を改良するために、重複されている。

具体的には、近位副鎖１０は、２つの平行四辺形を形成する２つの部分組立品、すなわち、
−リンケージ１０１によって形成された第１の部分組立品と、
−互いに平行の２つのリンケージ１０２０，１０２１から形成された第２の部分組立品と、
からなっている。

従って、これらの２つの部分組立品は、基部３および屈曲部１１と一緒になって平行四辺形を画定している。見込まれているさらに他の実施形態によれば、第１の部分組立品も互いに平行の２つのリンケージからなっていてもよいことに留意されたい。

図１０に示されている実施形態では、近位副鎖の平行四辺形は、３つのロッドの組に置き換えられて、配置されている。

ロッド１０６は、システムの作動ロッドであり、基部に配置されたモータに接続されている。ロッド１０６は、軸ｙ_０のピボットによって屈曲部に接続されている。また、基部は、ロッド１０７，１０８によって、それらの端に固定されたカルダン接続部（または互いに直交するピボット）１０７０，１０８０を介して、屈曲部に接続されている。ロッド１０７の２つのカルダン駆動装置１０７０，１０７１の軸は、互いに平行である。軸ｙ_１３，ｙ_１４は、互いに平行であってはならない。この種のシステムによって、屈曲部の円形直進運動が可能になる。しかし、その主な利点は、以下の通りである。すなわち、カルダン接続部の特定の配置によって、ロッド１０７，１０８は、牽引／圧縮／捩れの作用しか行わないことになる。従って、近位部の剛性は、このシステムによって、著しく向上する。一方、ロッド１０６は、常に曲げ応力を受けているが、この応力は、ロッド１０７，１０８によって構成された機構を用いることによって、可能な限り抑えられることになることに留意されたい。

Claims

基部を前記基部に対して運動するように意図されたプラットフォームに接続する２つの同一の連鎖から構成された、２自由度のみを有する形式のパラレルロボットであって、前記プラットフォームは、方向ｘ、ｙ、ｚが互いに直交する空間（ｘ，ｙ，ｚ）の平面（ｘ，ｚ）内において、前記基部に対して移動可能になっており、前記連鎖の各々は、屈曲部を有しており、前記屈曲部は、それ自体が接続された近位副鎖を前記基部に接続しており、それ自体が接続された遠位副鎖を前記プラットフォームに接続しており、前記近位副鎖は、前記平面（ｘ、ｚ）内において前記屈曲部を直進駆動させるように意図されている、パラレルロボットにおいて、
前記２つの連鎖の少なくとも１つの前記遠位副鎖は、方向（ｙ）において互いに離間した２つのロッドを備えており、各ロッドの第１の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記屈曲部に接続されており、前記ロッドの一方の前記接続システムの前記２つのピボットの前記軸は、各々、前記ロッドの他方の前記接続システムの前記２つのピボットの前記軸と非ゼロ角をなしており、各ロッドの第２の端は、互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって、前記プラットフォームに接続されており、前記ロッドの一方の前記接続システムの前記２つのピボットの前記軸は、各々、前記ロッドの他方の前記接続システムの前記２つのピボットの前記軸と非ゼロ角をなしており、前記近位副鎖は、前記基部および前記屈曲部と一緒になって平行四辺形を画定する２つの互いに平行の側部によって形成されており、各側部は、ピボットによって前記基部に接続されていることを特徴とする、パラレルロボット。
前記ロッドの少なくとも１つにおいて、前記ロッドを前記屈曲部に接続する前記２つのピボットは、カルダン駆動装置内において一緒にグループ化されていることを特徴とする、請求項１に記載のパラレルロボット。
前記ロッドの少なくとも１つにおいて、前記ロッドを前記プラットフォームに接続する前記２つのピボットは、カルダン駆動装置内において一緒にグループ化されていることを特徴とする、請求項１に記載のパラレルロボット。
各連鎖は、少なくとも１つの電動ピボットによって、前記基部に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載のパラレルロボット。
各側部は、ピボットによって、前記屈曲部に接続されていることを特徴とする、請求項４に記載のパラレルロボット。
前記２つの側部を前記基部および前記プラットフォームに接続する前記ピボットの前記軸は、全て、互いに平行になっていることを特徴とする、請求項４または５に記載のパラレルロボット。
前記側部の少なくとも１つは、２つの互いに平行のリンケージから構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のパラレルロボット。
前記近位副鎖は、前記基部を前記屈曲部に接続する３つのリンケージの組を備えており、前記３つのリンケージの第１のものは、その端の各々において２つのピボットによって接続されるようになっており、前記３つのリンケージの他の２つは、各々、第１に互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって前記基部に接続されており、第２に互いに直交する軸を有する２つのピボットから構成された接続システムによって屈曲部に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のパラレルロボット。
前記近位副鎖は、プリズム状接続部によって互いに接続された２つのセグメントを備えており、前記セグメントの一方は、前記基部に接続されており、前記セグメントの他方は、前記屈曲部に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のパラレルロボット。