JP2014083613A - Robot - Google Patents

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JP2014083613A
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Japan
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rotation
friction plate
electromagnet
encoder
output shaft
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Withdrawn
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JP2012232575A
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Inventor
Daisuke Kirihara
大輔 桐原
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot having a structure in which an encoder is hard to be influenced by the heat of a motor.SOLUTION: A robot includes: a motor 17 for rotating a rotation auxiliary shaft 18; a speed reducer 21 for decelerating the rotation auxiliary shaft 18 and rotating an output transmitting portion 23b; a brake portion 31 for stopping rotations of the rotation auxiliary shaft 18; and a right and left joint supporting portion 31 moved by the output transmitting portion 23b. The right and left joint supporting portion 30 has a recessed portion 30a, and at least a part of the brake portion 31 is positioned in the recessed portion 30a. The robot includes: the motor 17 for rotating the auxiliary shaft 18; the speed reducer 21 for decelerating the rotations of the rotation auxiliary shaft 18 and rotating the output transmitting portion 23b at rotation speed lower than the rotation auxiliary shaft 18; an encoder 32 installed on the opposite side to the motor 17 across the speed reducer 21 on the rotation auxiliary shaft 18 penetrating the speed reducer 21 and projecting out from the speed reducer 21, and detecting the rotations of the rotation auxiliary shaft 18; and the right and left joint supporting portion 30 rotated by the output transmitting portion 23b.

Description

本発明は、ロボットに関するものである。   The present invention relates to a robot.

ロボットハンド等のアクチュエーターを備え各種の作業を行うロボットやマニピュレーターが活用されている。ロボットやマニピュレーターは多関節のアームを備え、自在に姿勢を変えることが可能になっている。   Robots and manipulators that are equipped with actuators such as robot hands and perform various operations are used. Robots and manipulators are equipped with articulated arms and can freely change their posture.

関節にモーター、減速機構、ブレーキを備えたマニピュレーターが特許文献１に開示されている。それによると、マニピュレーターは円筒状のリンクケーシングを備え、リンクケーシング内にサーボモーター、クラッチ、ブレーキ、減速機構が直列に配置されている。そして、減速機構の出力軸は一対のかさ歯車を介してリンクと接続されている。モーターが出力軸を回動させるとき、かさ歯車が回動してリンクを回動させていた。   Patent Document 1 discloses a manipulator including a motor, a speed reduction mechanism, and a brake at a joint. According to this, the manipulator includes a cylindrical link casing, and a servo motor, a clutch, a brake, and a speed reduction mechanism are arranged in series in the link casing. The output shaft of the speed reduction mechanism is connected to the link via a pair of bevel gears. When the motor rotates the output shaft, the bevel gear rotates to rotate the link.

リンクの回動と停止はモーターの回動制御に加えクラッチ及びブレーキを駆動することにより制御されている。そして、ブレーキを作動させることにより、リンクの動作を急停止することが可能になっていた。   The rotation and stop of the link are controlled by driving the clutch and the brake in addition to the rotation control of the motor. And it was possible to stop the operation of the link suddenly by operating the brake.

サーボモーター等に用いられるエンコーダー付モーターが特許文献２に開示されている。それによると、モーターは出力軸が一方向に突出し、出力軸が突出する方向と反対の方向にはエンコーダーが設置されている。エンコーダーは出力軸に固定された円板と円板の回転を検出する磁界検出素子及び光学モジュールを備えている。円板には光を反射するパターンと円板状の磁石が設置されている。そして、磁界検出素子は磁石の回転を検出し、光学モジュールは光を反射するパターンを検出することにより出力軸の回転を検出していた。   A motor with an encoder used for a servo motor or the like is disclosed in Patent Document 2. According to this, the motor has an output shaft protruding in one direction, and an encoder is installed in a direction opposite to the direction in which the output shaft protrudes. The encoder includes a disk fixed to the output shaft, a magnetic field detection element for detecting rotation of the disk, and an optical module. The disk is provided with a light reflecting pattern and a disk-shaped magnet. The magnetic field detecting element detects the rotation of the magnet, and the optical module detects the rotation of the output shaft by detecting a pattern that reflects light.

特開昭６１−２９３７８３号公報JP 61-29383A 特開２０１２−１０５４００号公報JP2012-105400A

特許文献２のモーターは出力軸の軸方向にモーター電磁部、ブレーキ部、エンコーダーがこの順に配置されていた。モーターが回動と停止とを繰りかえすとき、モーター電磁部のコイルが加熱する。そして、コイルの熱がブレーキ部を経てエンコーダーに伝導する。コイルの熱がエンコーダーを加熱するとき、エンコーダーの円板が熱膨張する。これにより、エンコーダーが歪んで回動軸の検出精度が低下する。そこで、エンコーダーがモーターの熱の影響を受けにくい構造を有するロボットが望まれていた。   In the motor of Patent Document 2, a motor electromagnetic part, a brake part, and an encoder are arranged in this order in the axial direction of the output shaft. When the motor repeats turning and stopping, the coil of the motor electromagnetic part is heated. And the heat of a coil is conducted to an encoder through a brake part. When the heat of the coil heats the encoder, the encoder disk thermally expands. As a result, the encoder is distorted and the detection accuracy of the rotating shaft is lowered. Therefore, a robot having a structure in which the encoder is hardly affected by the heat of the motor has been desired.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.

［適用例１］
本適用例にかかるロボットは、第１出力軸を回動させるモーターと、前記第１出力軸の回動を減速し、前記第１出力軸より低い回動速度で第２出力軸を回動させる減速部と、前記減速部を貫通し前記減速部から突出する前記第１出力軸に前記減速部を挟んで前記モーターの反対側に設置され前記第１出力軸の回動を検出するエンコーダーと、前記第２出力軸によって回動される被駆動部と、を備えることを特徴とする。 [Application Example 1]
The robot according to this application example decelerates the rotation of the first output shaft and the motor that rotates the first output shaft, and rotates the second output shaft at a lower rotation speed than the first output shaft. A speed reducer, and an encoder that is installed on the opposite side of the motor with the speed reducer interposed between the first output shaft that penetrates the speed reducer and protrudes from the speed reducer, and detects the rotation of the first output shaft; And a driven part that is rotated by the second output shaft.

本適用例によれば、モーターが第１出力軸を回動する。第１出力軸は減速部に入力され、減速部が第１出力軸を減速して第２出力軸を回動している。第２出力軸が被駆動部を回動する。従って、モーターが回動することにより被駆動部が回動する。第１出力軸にはエンコーダーが設置され、エンコーダーは第１出力軸の回動を検出する。   According to this application example, the motor rotates the first output shaft. The first output shaft is input to the speed reducer, and the speed reducer decelerates the first output shaft and rotates the second output shaft. The second output shaft rotates the driven part. Therefore, the driven part rotates as the motor rotates. An encoder is installed on the first output shaft, and the encoder detects the rotation of the first output shaft.

第１出力軸は減速部を貫通し減速部から突出している。そして、減速部を挟んでモーターの反対側にエンコーダーが設置されている。従って、エンコーダーはモーターから離れた場所に位置する為、ロボットはエンコーダーがモーターの熱の影響を受けにくい構造にすることができる。   The first output shaft passes through the speed reduction portion and protrudes from the speed reduction portion. And the encoder is installed on the opposite side of the motor across the speed reduction part. Therefore, since the encoder is located away from the motor, the robot can have a structure in which the encoder is not easily affected by the heat of the motor.

［適用例２］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記第１出力軸の回動を制動させる制動部を備え、前記被駆動部は凹部を有し、前記制動部の少なくとも一部は前記凹部に位置することを特徴とする。 [Application Example 2]
The robot according to the application example includes a braking unit that brakes rotation of the first output shaft, the driven unit has a recess, and at least a part of the braking unit is located in the recess. And

本適用例によれば、ロボットは制動部を備え、制動部は第１出力軸の回動を制動させる。被駆動部は凹部を有し、制動部は凹部に位置している。第１出力軸の軸方向においてモーターの被駆動部側と反対側の端から被駆動部までの距離を関節距離とする。関節距離は第１出力軸の軸方向におけるモーターの長さと減速部の長さと制動部の長さと加算した距離から制動部が凹部に入っている距離を引いた距離となる。制動部が凹部に入っていないときの関節距離は第１出力軸の軸方向におけるモーターの長さと減速部の長さと制動部の長さと加算した距離となる。従って、本適用例のロボットは制動部が凹部に入っていないときに比べて関節距離を短くすることができる。   According to this application example, the robot includes the braking unit, and the braking unit brakes the rotation of the first output shaft. The driven part has a recess, and the braking part is located in the recess. The distance from the end of the motor opposite to the driven part side to the driven part in the axial direction of the first output shaft is defined as the joint distance. The joint distance is a distance obtained by subtracting the distance in which the braking portion is in the recess from the sum of the length of the motor, the length of the speed reduction portion, and the length of the braking portion in the axial direction of the first output shaft. The joint distance when the braking unit is not in the recess is a distance obtained by adding the length of the motor, the length of the deceleration unit, and the length of the braking unit in the axial direction of the first output shaft. Therefore, the robot of this application example can shorten the joint distance compared to when the braking unit is not in the recess.

［適用例３］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記制動部は、前記第１出力軸と同じ回動速度で回動する第１摩擦板と、前記第２出力軸と同じ回動速度で回動する第２摩擦板と、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との接触と離間とを制御する電磁石と、を備え、前記電磁石は前記被駆動部に接して設置されていることを特徴とする。 [Application Example 3]
In the robot according to the application example, the braking unit includes a first friction plate that rotates at the same rotation speed as the first output shaft, and a second friction that rotates at the same rotation speed as the second output shaft. And an electromagnet that controls contact and separation between the first friction plate and the second friction plate, and the electromagnet is disposed in contact with the driven portion.

本適用例によれば、制動部は電磁石、第１摩擦板及び第２摩擦板を備えている。第１摩擦板は第１出力軸と同じ回動速度で回動し、第２摩擦板は第２出力軸と同じ回動速度で回動する。電磁石は第１摩擦板と第２摩擦板とを接触または離間させる。電磁石が第１摩擦板と第２摩擦板とを接触させるとき、第１出力軸と第２出力軸との間に回動を制動させるトルクが作用する。これにより、制動部は第１出力軸と第２出力軸との間の回動を制動させることができる。   According to this application example, the braking unit includes the electromagnet, the first friction plate, and the second friction plate. The first friction plate rotates at the same rotation speed as the first output shaft, and the second friction plate rotates at the same rotation speed as the second output shaft. The electromagnet contacts or separates the first friction plate and the second friction plate. When the electromagnet brings the first friction plate and the second friction plate into contact, a torque that brakes rotation acts between the first output shaft and the second output shaft. As a result, the braking unit can brake the rotation between the first output shaft and the second output shaft.

そして、電磁石は被駆動部に接して設置されている。電磁石が第２摩擦板に力を作用させるとき電磁石には電流が流されるので、電磁石は発熱する。この発熱により減速部が加熱されるとき、減速部を構成する各部位の寸法が伸びる。減速部は複数の部位からなり各部位が伸びる量が異なる。そして、各部位の寸法が変化することにより第１出力軸の回動による各部位の動きが変わる。従って、第１出力軸の回動により第２出力軸が回動する角度に差が生じる為、減速部の温度変化は第２出力軸の回動角度の精度を低下させる。しかし、本適用例のロボットでは電磁石が被駆動部に接して設置されている為、電磁石の熱が被駆動部に伝熱する。従って、電磁石の熱が減速部に伝熱する熱量が小さくなる為、減速部を構成する部位が熱膨張することを防止することができる。その結果、エンコーダーが第２出力軸の回動角度を検出する精度の低下を防止することができる。   And the electromagnet is installed in contact with the driven part. When the electromagnet applies a force to the second friction plate, an electric current flows through the electromagnet, so that the electromagnet generates heat. When the speed reduction part is heated by this heat generation, the dimension of each part constituting the speed reduction part is increased. The deceleration part consists of a plurality of parts, and the amount of extension of each part is different. And the movement of each part by rotation of a 1st output shaft changes by the dimension of each part changing. Accordingly, a difference occurs in the angle at which the second output shaft rotates due to the rotation of the first output shaft. Therefore, the temperature change of the speed reducing portion reduces the accuracy of the rotation angle of the second output shaft. However, in the robot of this application example, since the electromagnet is installed in contact with the driven part, the heat of the electromagnet is transferred to the driven part. Therefore, since the amount of heat transferred from the electromagnet to the speed reduction portion is reduced, it is possible to prevent the portion constituting the speed reduction portion from thermally expanding. As a result, it is possible to prevent a decrease in the accuracy with which the encoder detects the rotation angle of the second output shaft.

［適用例４］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記制動部は、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを接触させるように付勢する付勢部を備え、前記電磁石に通電するときに前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とが離間し、前記電磁石に通電しないときに前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とが接触することを特徴とする。 [Application Example 4]
In the robot according to the application example, the braking unit includes an urging unit that urges the first friction plate and the second friction plate to contact each other, and the first friction is applied when the electromagnet is energized. The plate and the second friction plate are separated from each other, and the first friction plate and the second friction plate are in contact with each other when the electromagnet is not energized.

本適用例によれば、被駆動部を回動させるときに電磁石に通電し、電磁石が第１摩擦板と第２摩擦板とを離間させる。被駆動部の回動を制動させるときには電磁石に通電しないので、付勢部が第２摩擦板と第１摩擦板とを接触させる。従って、被駆動部が停止しているときにはモーターの温度上昇を抑制することができる。   According to this application example, the electromagnet is energized when the driven part is rotated, and the electromagnet separates the first friction plate and the second friction plate. Since the electromagnet is not energized when braking the rotation of the driven part, the urging part brings the second friction plate and the first friction plate into contact with each other. Therefore, the temperature rise of the motor can be suppressed when the driven part is stopped.

［適用例５］
上記適用例にかかるロボットにおいて、前記エンコーダーと前記電磁石との間に前記第１摩擦板及び前記第２摩擦板が位置することを特徴とする。 [Application Example 5]
In the robot according to the application example, the first friction plate and the second friction plate are located between the encoder and the electromagnet.

本適用例によれば、エンコーダーと電磁石との間に第１摩擦板及び第２摩擦板が存在している。従って、電磁石が発熱しても、エンコーダーに熱が伝わることを第１摩擦板及び第２摩擦板が抑制する。従って、エンコーダーの出力の精度が電磁石の発熱により低下することを抑制することができる。   According to this application example, the first friction plate and the second friction plate exist between the encoder and the electromagnet. Therefore, even if the electromagnet generates heat, the first friction plate and the second friction plate prevent heat from being transmitted to the encoder. Therefore, it is possible to prevent the output accuracy of the encoder from being lowered due to heat generated by the electromagnet.

ロボットの構成を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the structure of a robot. 肩関節部の構成を示す要部概略斜視図。The principal part schematic perspective view which shows the structure of a shoulder joint part. 肩関節部の構成を示す要部模式断面図。The principal part schematic cross section which shows the structure of a shoulder joint part. 肩関節部の構成を示す要部模式拡大断面図。The principal part model expanded sectional view which shows the structure of a shoulder joint part. 肩関節部の構成を示す模式分解図。The schematic exploded view which shows the structure of a shoulder joint part. ブレーキ部の動作を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating operation | movement of a brake part. 肩関節部の構成を示す要部模式断面図。The principal part schematic cross section which shows the structure of a shoulder joint part. 変形例における肩関節部の構造を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the structure of the shoulder joint part in a modification.

本実施形態では、特徴的な関節を備えるロボットの例について図に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかわるロボットについて図１〜図７に従って説明する。 In this embodiment, an example of a robot having a characteristic joint will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different scale for each member in order to make the size recognizable on each drawing.
(First embodiment)
The robot according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図１は、ロボットの構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、ロボット１は車体部２を備えている。車体部２は車体本体２ａを備え、車体本体２ａの地面側には４つの車輪２ｂが設置されている。そして、車体本体２ａには車輪２ｂを駆動する回動機構が内蔵されている。さらに、車体本体２ａにはロボット１の姿勢及び動作を制御し振動を解析する制御部３が内蔵されている。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the robot. As shown in FIG. 1, the robot 1 includes a vehicle body portion 2. The vehicle body 2 includes a vehicle body 2a, and four wheels 2b are installed on the ground side of the vehicle body 2a. The vehicle body 2a incorporates a turning mechanism that drives the wheels 2b. Further, the vehicle body 2a includes a control unit 3 that controls the posture and operation of the robot 1 and analyzes vibrations.

車体本体２ａ上には駆動部としての本体回動部４、本体部５がこの順に重ねて設置されている。本体回動部４には本体部５を回動させる回動機構が設置されている。これにより、本体部５は鉛直方向を回動中心として回動する。本体部５上には一対の撮像装置６が設置され、撮像装置６はロボット１の周囲を撮影する。そして、撮影した物と撮像装置６との距離を検出することができる。撮像装置６が撮影する向きを前方向１ａとする。   On the vehicle body 2a, a main body rotating part 4 and a main body part 5 as a driving part are installed in this order. The main body rotation unit 4 is provided with a rotation mechanism that rotates the main body unit 5. Thereby, the main-body part 5 rotates centering | focusing on a perpendicular direction. A pair of imaging devices 6 is installed on the main body 5, and the imaging device 6 captures the surroundings of the robot 1. Then, the distance between the photographed object and the imaging device 6 can be detected. The direction in which the imaging device 6 captures an image is defined as a forward direction 1a.

本体部５の側面のうち互いに逆側を向く２つの面には肩関節部７が設置されている。そして、一方の肩関節部７と接続して可動部としての左腕部８が設置され、他方の肩関節部７と接続して可動部としての右腕部９が設置されている。つまり、ロボット１は双腕ロボットとなっている。   Shoulder joints 7 are provided on two sides of the main body 5 that face away from each other. And the left arm part 8 as a movable part is installed by connecting with one shoulder joint part 7, and the right arm part 9 as a movable part is installed by connecting with the other shoulder joint part 7. That is, the robot 1 is a double-arm robot.

肩関節部７は本体部５に対して左腕部８及び右腕部９を回動させる。肩関節部７は前後回動部７ａ及び被駆動部としての左右回動部７ｂを備えている。前後回動部７ａはモーター及び減速機を備え、減速機の出力軸は左右回動部７ｂと接続している。そして、前後回動部７ａの減速機の出力軸は前方向１ａと直交する方向を向き、前後回動部７ａは左右回動部７ｂを前後に回動する。   The shoulder joint portion 7 rotates the left arm portion 8 and the right arm portion 9 with respect to the main body portion 5. The shoulder joint portion 7 includes a front / rear rotation portion 7a and a left / right rotation portion 7b as a driven portion. The front / rear rotation part 7a includes a motor and a reduction gear, and the output shaft of the reduction gear is connected to the left / right rotation part 7b. Then, the output shaft of the speed reducer of the front / rear rotation part 7a faces in the direction orthogonal to the front direction 1a, and the front / rear rotation part 7a rotates the left / right rotation part 7b back and forth.

左右回動部７ｂはモーター及び減速機を備え、減速機の出力軸は被駆動部としての腕接続部７ｃを介して左腕部８または右腕部９と接続している。そして、左右回動部７ｂの減速機の出力軸と直交する方向に左腕部８または右腕部９が接続されている。これにより、左右回動部７ｂは左腕部８または右腕部９を左右に回動する。さらに、左腕部８及び右腕部９は前後回動部７ａの減速機の出力軸と直交している。従って、肩関節部７は左腕部８及び右腕部９を前後左右に移動させることができる。   The left-right rotating part 7b includes a motor and a speed reducer, and the output shaft of the speed reducer is connected to the left arm part 8 or the right arm part 9 via an arm connecting part 7c as a driven part. And the left arm part 8 or the right arm part 9 is connected to the direction orthogonal to the output shaft of the reduction gear of the left-right rotation part 7b. Thereby, the left-right rotation part 7b rotates the left arm part 8 or the right arm part 9 right and left. Further, the left arm portion 8 and the right arm portion 9 are orthogonal to the output shaft of the speed reducer of the front / rear rotation portion 7a. Therefore, the shoulder joint portion 7 can move the left arm portion 8 and the right arm portion 9 back and forth and left and right.

左腕部８及び右腕部９は上腕部１０、下腕部１１、ハンド部１２を備えている。上腕部１０は捻り回動部７ｄを備えている。捻り回動部７ｄはモーター及び減速機を備え、減速機の出力軸は腕接続部７ｃと接続している。そして、捻り回動部７ｄは腕接続部７ｃに対して上腕部１０を捻るように回動する。上腕部１０と下腕部１１との間には肘関節部１３が設置され、肘関節部１３は上腕部１０に対して下腕部１１を回動または屈曲させる。   The left arm portion 8 and the right arm portion 9 include an upper arm portion 10, a lower arm portion 11, and a hand portion 12. The upper arm portion 10 includes a twist rotation portion 7d. The twist rotating part 7d includes a motor and a speed reducer, and the output shaft of the speed reducer is connected to the arm connection part 7c. Then, the twist rotation part 7d rotates so as to twist the upper arm part 10 with respect to the arm connection part 7c. An elbow joint 13 is installed between the upper arm 10 and the lower arm 11, and the elbow joint 13 rotates or bends the lower arm 11 with respect to the upper arm 10.

下腕部１１では第１下腕部１４、第２下腕部１５、第３下腕部１６がこの順に接続して設置させている。第１下腕部１４は駆動部としての回動機構１４ａを備え、回動機構１４ａは下腕部１１を捻る機能を備えている。第２下腕部１５は回動機構１５ａを備え、回動機構１５ａは下腕部１１を屈曲させる機能を備えている。第２下腕部１５は人体における手首に相当する部位である。第３下腕部１６は回動機構１６ａを備え、回動機構１６ａの出力軸はハンド部１２と接続されている。そして、回動機構１６ａはハンド部１２を回動させる機能を備えている。   In the lower arm part 11, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16 are connected and installed in this order. The first lower arm portion 14 includes a rotation mechanism 14 a as a drive unit, and the rotation mechanism 14 a has a function of twisting the lower arm portion 11. The second lower arm portion 15 includes a rotation mechanism 15a, and the rotation mechanism 15a has a function of bending the lower arm portion 11. The second lower arm portion 15 is a portion corresponding to the wrist in the human body. The third lower arm portion 16 includes a rotation mechanism 16 a and the output shaft of the rotation mechanism 16 a is connected to the hand portion 12. The rotation mechanism 16a has a function of rotating the hand unit 12.

ハンド部１２はハンド本体１２ａとハンド本体１２ａの先端に位置する一対の板状の可動部としての把持部１２ｂとを備えている。ハンド本体１２ａには把持部１２ｂを移動して把持部１２ｂの間隔を変更させる直動機構が内蔵されている。ハンド部１２は把持部１２ｂを開閉して被把持物を把持することができる。   The hand unit 12 includes a hand main body 12a and a grip portion 12b as a pair of plate-like movable parts located at the tip of the hand main body 12a. The hand main body 12a incorporates a linear motion mechanism that moves the grip portion 12b to change the interval between the grip portions 12b. The hand unit 12 can open and close the holding unit 12b to hold the object to be held.

図２は、肩関節部の構成を示す要部概略斜視図であり、本体部５と上腕部１０とが省略された右腕部９側の肩関節部７を示す図となっている。図２に示すように、前後回動部７ａの長手方向の一方となっている−Ｙ方向に左右回動部７ｂが設置されている。そして、前後回動部７ａはＹ方向を回動中心にして左右回動部７ｂを回動する。   FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part showing the configuration of the shoulder joint part, and shows the shoulder joint part 7 on the right arm part 9 side in which the main body part 5 and the upper arm part 10 are omitted. As shown in FIG. 2, the left / right rotation part 7b is installed in the −Y direction, which is one of the longitudinal directions of the front / rear rotation part 7a. The front / rear rotation unit 7a rotates the left / right rotation unit 7b with the Y direction as the rotation center.

左右回動部７ｂの長手方向の一方となっているＸ方向に腕接続部７ｃが設置されている。そして、左右回動部７ｂはＸ方向を回動中心にして腕接続部７ｃを回動する。捻り回動部７ｄの長手方向の一方となっているＺ方向に腕接続部７ｃが設置されている。そして、捻り回動部７ｄはＺ方向を回動中心にして腕接続部７ｃを回動する。捻り回動部７ｄには上腕部１０が接続されているので、捻り回動部７ｄは腕接続部７ｃに対して上腕部１０を捻ることができる。   The arm connection portion 7c is installed in the X direction, which is one of the longitudinal directions of the left / right rotation portion 7b. Then, the left / right rotation part 7b rotates the arm connection part 7c with the X direction as the rotation center. The arm connection portion 7c is installed in the Z direction, which is one of the longitudinal directions of the twist rotation portion 7d. Then, the twist rotation part 7d rotates the arm connection part 7c with the Z direction as the rotation center. Since the upper arm portion 10 is connected to the twist rotation portion 7d, the twist rotation portion 7d can twist the upper arm portion 10 with respect to the arm connection portion 7c.

つまり、肩関節部７の構造では前後回動部７ａが左右回動部７ｂを回動する回動中心と左右回動部７ｂが腕接続部７ｃを回動する回動中心は直交する。さらに、左右回動部７ｂが腕接続部７ｃを回動する回動中心と捻り回動部７ｄが腕接続部７ｃを回動する回動中心は直交する。前後回動部７ａが左右回動部７ｂを回動する回動中心と捻り回動部７ｄが腕接続部７ｃを回動する回動中心との角度は変動する。   That is, in the structure of the shoulder joint portion 7, the rotation center where the front / rear rotation portion 7a rotates the left / right rotation portion 7b is orthogonal to the rotation center where the left / right rotation portion 7b rotates the arm connection portion 7c. Further, the rotation center where the left and right rotation part 7b rotates the arm connection part 7c is orthogonal to the rotation center where the twist rotation part 7d rotates the arm connection part 7c. The angle between the rotation center at which the front / rear rotation portion 7a rotates the left / right rotation portion 7b and the rotation center at which the torsion rotation portion 7d rotates the arm connection portion 7c varies.

図３は肩関節部の構成を示す要部模式断面図であり、図２のＡ−Ａ’線に沿った図となっている。図４は肩関節部の構成を示す要部模式拡大断面図であり、図３の一部を拡大した図である。図５は肩関節部の構成を示す模式分解図である。図３〜図５に示すように、前後回動部７ａはモーター１７を備え、モーター１７には−Ｙ方向側に突出する回動軸１７ａが設置されている。モーター１７に通電するとき回動軸１７ａが回動する。モーター１７の種類は回動速度を制御可能なモーターであれば良く、サーボモーター、ステップモーター等を用いることができる。本実施形態では、例えば、直流サーボモーターを採用している。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the main part showing the configuration of the shoulder joint, and is a view taken along the line A-A ′ of FIG. 2. FIG. 4 is a schematic enlarged cross-sectional view of the main part showing the configuration of the shoulder joint, and is an enlarged view of a part of FIG. FIG. 5 is a schematic exploded view showing the configuration of the shoulder joint. As shown in FIGS. 3 to 5, the front / rear rotation portion 7 a includes a motor 17, and the motor 17 is provided with a rotation shaft 17 a protruding in the −Y direction side. When the motor 17 is energized, the rotation shaft 17a rotates. The type of the motor 17 may be any motor that can control the rotation speed, and a servo motor, a step motor, or the like can be used. In this embodiment, for example, a DC servo motor is employed.

回動軸１７ａと接続して第１出力軸としての回動補助軸１８が設置されている。回動補助軸１８は回動軸１７ａの軸方向の長さを延長して回動軸１７ａのトルクを伝達する部材である。モーター１７と接続して減速部としての減速機２１が設置され、回動補助軸１８は減速機２１を貫通する。減速機２１にはハーモニックドライブ（登録商標）が用いられている。   A rotation auxiliary shaft 18 serving as a first output shaft is installed in connection with the rotation shaft 17a. The rotation assist shaft 18 is a member that extends the axial length of the rotation shaft 17a and transmits the torque of the rotation shaft 17a. A speed reducer 21 serving as a speed reducing portion is connected to the motor 17, and the rotation auxiliary shaft 18 penetrates the speed reducer 21. A harmonic drive (registered trademark) is used for the speed reducer 21.

減速機２１の内部では回動補助軸１８に板カム２２が固定され、板カム２２の外周にはボールベアリング２２ａが設置されている。板カム２２の外周は楕円形となっており、ボールベアリング２２ａも楕円形となっている。そして、回動軸１７ａが回動するときボールベアリング２２ａの外輪は板カム２２に倣って変形する。   Inside the speed reducer 21, a plate cam 22 is fixed to the rotation auxiliary shaft 18, and a ball bearing 22 a is installed on the outer periphery of the plate cam 22. The outer periphery of the plate cam 22 is elliptical, and the ball bearing 22a is also elliptical. When the rotation shaft 17a rotates, the outer ring of the ball bearing 22a deforms following the plate cam 22.

板カム２２の外周から−Ｙ方向にかけてフレクスプライン２３が設置されている。フレクスプライン２３は薄肉の円板とこの円板の中心を軸とした薄肉の円筒とを組み合わせた形状の柔軟円筒部２３ａを有している。さらに、フレクスプライン２３には柔軟円筒部２３ａのトルクを出力するための円板状の第２出力軸としての出力伝達部２３ｂを有している。そして、フレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂの中心にはボールベアリング２４が設置されている。このボールベアリング２４の内輪は回動補助軸１８に設置され、外輪はフレクスプライン２３に設置されている。   A flexspline 23 is installed from the outer periphery of the plate cam 22 to the −Y direction. The flexspline 23 has a flexible cylindrical portion 23a having a shape obtained by combining a thin disk and a thin cylinder with the center of the disk as an axis. Furthermore, the flexspline 23 has an output transmission portion 23b as a disk-like second output shaft for outputting the torque of the flexible cylindrical portion 23a. A ball bearing 24 is installed at the center of the output transmission portion 23 b of the flexspline 23. An inner ring of the ball bearing 24 is installed on the rotation auxiliary shaft 18, and an outer ring is installed on the flexspline 23.

フレクスプライン２３の円筒部分の外周側には歯が形成され、この歯が設置されている部分は板カム２２の形状にならって楕円形となっている。フレクスプライン２３の外周には内歯車２５が設置され、内歯車２５の歯は回動補助軸１８の中心線を中心とした円に沿って配置されている。一方フレクスプライン２３の歯は楕円形に沿って配置され、フレクスプライン２３と内歯車２５とは２箇所で接触する。この接触する２箇所は板カム２２の外形形状である楕円形の長軸の延長線上に位置する。   Teeth are formed on the outer peripheral side of the cylindrical portion of the flexspline 23, and the portion where the teeth are installed has an elliptical shape following the shape of the plate cam 22. An internal gear 25 is installed on the outer periphery of the flexspline 23, and the teeth of the internal gear 25 are arranged along a circle centering on the center line of the auxiliary rotation shaft 18. On the other hand, the teeth of the flexspline 23 are arranged along an ellipse, and the flexspline 23 and the internal gear 25 are in contact with each other at two locations. The two places in contact are located on an extension line of an elliptical long axis which is the outer shape of the plate cam 22.

内歯車２５の歯数よりフレクスプライン２３の歯数は少なくなっている。例えば、内歯車２５の歯数が３６０枚でありフレクスプライン２３の歯数が３５８枚とする。そして、回動軸１７ａが１回転するときフレクスプライン２３は２度回転する。従って、減速機２１は回動補助軸１８を高い減速比で減速して出力伝達部２３ｂを回動することができる。   The number of teeth of the flex spline 23 is smaller than the number of teeth of the internal gear 25. For example, the number of teeth of the internal gear 25 is 360 and the number of teeth of the flex spline 23 is 358. When the rotation shaft 17a rotates once, the flex spline 23 rotates twice. Therefore, the speed reducer 21 can decelerate the rotation auxiliary shaft 18 at a high reduction ratio and rotate the output transmission portion 23b.

内歯車２５とモーター１７とは第１支持部２６により接続され固定されている。肩関節部７は肩関節支持部２７により本体部５に固定されている。そして、前後回動部７ａと肩関節支持部２７は第２支持部２８により接続され固定されている。従って、本体部５、肩関節支持部２７、第２支持部２８、内歯車２５、第１支持部２６、モーター１７は連結された構造体となっている。   The internal gear 25 and the motor 17 are connected and fixed by a first support portion 26. The shoulder joint portion 7 is fixed to the main body portion 5 by a shoulder joint support portion 27. The front / rear rotation part 7 a and the shoulder joint support part 27 are connected and fixed by a second support part 28. Therefore, the main body 5, the shoulder joint support 27, the second support 28, the internal gear 25, the first support 26, and the motor 17 are connected structures.

フレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂの外周と第２支持部２８との間にはボールベアリング２９が設置されている。ボールベアリング２９が設置されているにより出力伝達部２３ｂは回動トルクを伝達するとともに、出力伝達部２３ｂに加わる荷重を支えることが可能になっている。   A ball bearing 29 is installed between the outer periphery of the output transmission portion 23 b of the flexspline 23 and the second support portion 28. Since the ball bearing 29 is installed, the output transmission portion 23b can transmit a rotational torque and can support a load applied to the output transmission portion 23b.

フレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂと接続して左右関節支持部３０が設置されている。左右関節支持部３０は左右回動部７ｂを支持するとともに、出力伝達部２３ｂのトルクを左右回動部７ｂに伝達する。左右関節支持部３０は左右回動部７ｂ側の形状が円環状になっており、円環状の内側に左右回動部７ｂが設置されている。そして、左右関節支持部３０の前後回動部７ａ側はＹ方向に延在する円筒状になっており、左右関節支持部３０にはＹ方向側に開口する凹部３０ａが設置されている。   A left and right joint support part 30 is installed in connection with the output transmission part 23 b of the flexspline 23. The left and right joint support part 30 supports the left and right turning part 7b and transmits the torque of the output transmission part 23b to the left and right turning part 7b. The left and right joint support portion 30 has an annular shape on the left and right rotating portion 7b side, and the left and right rotating portion 7b is installed inside the annular shape. And the front-rear rotation part 7a side of the left and right joint support part 30 has a cylindrical shape extending in the Y direction, and the left and right joint support part 30 is provided with a recess 30a that opens to the Y direction side.

凹部３０ａの内部には制動部としてのブレーキ部３１とエンコーダー３２とが設置されている。ブレーキ部３１は回動する左右関節支持部３０を急停止させる機能と、左右関節支持部３０を停止したまま保持する機能とを備えている。   A brake part 31 and an encoder 32 as a braking part are installed inside the recess 30a. The brake part 31 has a function of suddenly stopping the rotating left and right joint support part 30 and a function of holding the left and right joint support part 30 while stopped.

ブレーキ部３１は電磁石３３を備え、電磁石３３はフレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂ及び左右関節支持部３０に固定されている。尚、左右関節支持部３０は出力伝達部２３ｂと固定されているので、電磁石３３は左右関節支持部３０と出力伝達部２３ｂとの一方とのみ固定されていても良い。   The brake unit 31 includes an electromagnet 33, and the electromagnet 33 is fixed to the output transmission unit 23 b and the left and right joint support unit 30 of the flexspline 23. Since the left and right joint support part 30 is fixed to the output transmission part 23b, the electromagnet 33 may be fixed to only one of the left and right joint support part 30 and the output transmission part 23b.

電磁石３３は左右関節支持部３０に接して配置されている。電磁石３３に電流が流されるとき、電磁石３３は発熱する。電磁石３３の熱がフレクスプライン２３に伝わるとき、柔軟円筒部２３ａや内歯車２５が熱膨張する。各部位の熱膨張係数は異なるので、熱膨張する量は各部位により異なる。そして、各部位の寸法が変化することにより回動補助軸１８の回動による柔軟円筒部２３ａと内歯車２５とが噛み合う動きが変わる。つまり、歯車のピッチのバラツキが大きくなると、ピッチが長くなった場所ではピッチが長くならない場所に比べて、出力伝達部２３ｂが回動する角度が大きくなる。   The electromagnet 33 is disposed in contact with the left and right joint support part 30. When a current is passed through the electromagnet 33, the electromagnet 33 generates heat. When the heat of the electromagnet 33 is transmitted to the flex spline 23, the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 are thermally expanded. Since the thermal expansion coefficient of each part is different, the amount of thermal expansion differs depending on each part. The movement of meshing between the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 due to the rotation of the rotation auxiliary shaft 18 is changed by changing the size of each part. In other words, when the variation in the pitch of the gears is increased, the angle at which the output transmission unit 23b rotates is greater in the place where the pitch is longer than in the place where the pitch is not increased.

従って、回動補助軸１８の回動により出力伝達部２３ｂが回動する角度に差が生じる為、減速機２１の温度変化は出力伝達部２３ｂの回動角度の精度を低下させる。しかし、前後回動部７ａでは電磁石３３が左右関節支持部３０に接して設置されている為、電磁石３３の熱が左右関節支持部３０に伝熱する。従って、電磁石３３の熱がフレクスプライン２３に伝熱する熱量が小さくなる為、柔軟円筒部２３ａや内歯車２５が熱膨張することを防止することができる。その結果、出力伝達部２３ｂの回動角度の精度低下を防止することができる。   Therefore, a difference occurs in the angle at which the output transmission portion 23b rotates due to the rotation of the rotation auxiliary shaft 18, and therefore, the temperature change of the speed reducer 21 reduces the accuracy of the rotation angle of the output transmission portion 23b. However, since the electromagnet 33 is installed in contact with the left and right joint support portion 30 in the front / rear rotation portion 7 a, the heat of the electromagnet 33 is transferred to the left and right joint support portion 30. Accordingly, since the amount of heat transferred from the electromagnet 33 to the flexspline 23 is reduced, it is possible to prevent the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 from being thermally expanded. As a result, it is possible to prevent a reduction in accuracy of the rotation angle of the output transmission unit 23b.

電磁石３３から−Ｙ方向に向けてガイド棒３４が立設されている。ガイド棒３４は電磁石３３の外周付近に設置され、ガイド棒３４の−Ｙ側には架橋板３５が設置されている。架橋板３５は中央に貫通孔が設置され、この貫通孔に回動補助軸１８が挿入されている。この貫通孔の直径は回動補助軸１８の直径より大きく、回動補助軸１８は架橋板３５に接触することなく回動する。   A guide bar 34 is erected from the electromagnet 33 in the −Y direction. The guide bar 34 is installed near the outer periphery of the electromagnet 33, and a bridging plate 35 is installed on the −Y side of the guide bar 34. The bridging plate 35 has a through hole in the center, and the rotation auxiliary shaft 18 is inserted into the through hole. The diameter of the through hole is larger than the diameter of the rotation auxiliary shaft 18, and the rotation auxiliary shaft 18 rotates without contacting the bridge plate 35.

回動補助軸１８はブレーキ部３１まで延在している。そして、電磁石３３と架橋板３５との間には回動補助軸１８に接続して円板状の第１摩擦板３６が設置されている。第１摩擦板３６は円筒と円板とが組み合わされた形状をしており、円筒の内側に回動補助軸１８が挿入され固定されている。そして、円筒の外周に円板が設置されている。従って、第１摩擦板３６は回動補助軸１８と同じ回動速度で回動する。   The rotation assist shaft 18 extends to the brake portion 31. A disc-shaped first friction plate 36 is installed between the electromagnet 33 and the bridging plate 35 so as to be connected to the rotation auxiliary shaft 18. The first friction plate 36 has a shape in which a cylinder and a disc are combined, and the rotation auxiliary shaft 18 is inserted and fixed inside the cylinder. And the disc is installed in the outer periphery of a cylinder. Therefore, the first friction plate 36 rotates at the same rotation speed as the rotation auxiliary shaft 18.

第１摩擦板３６と電磁石３３との間には第２摩擦板３７が設置されている。第２摩擦板３７の形状は円板状であり、中央に貫通孔が設置されている。この貫通孔の直径は回動補助軸１８の直径より大きく、回動補助軸１８は第２摩擦板３７に接触することなく回動する。さらに、第２摩擦板３７にはガイド棒３４が貫通する貫通孔が設置され、第２摩擦板３７はガイド棒３４と摺動してＹ方向に往復移動することができる。   A second friction plate 37 is installed between the first friction plate 36 and the electromagnet 33. The shape of the 2nd friction board 37 is disk shape, and the through-hole is installed in the center. The diameter of the through hole is larger than the diameter of the rotation auxiliary shaft 18, and the rotation auxiliary shaft 18 rotates without contacting the second friction plate 37. Further, the second friction plate 37 is provided with a through-hole through which the guide rod 34 penetrates, and the second friction plate 37 can reciprocate in the Y direction by sliding with the guide rod 34.

第２摩擦板３７と電磁石３３との間には付勢部としての圧縮バネ４０が設置されている。出力伝達部２３ｂの中央には圧縮バネ４０の一部を格納する凹部が設置され、圧縮バネ４０が付勢する力が調整されている。   A compression spring 40 as an urging portion is installed between the second friction plate 37 and the electromagnet 33. A recess for storing a part of the compression spring 40 is installed in the center of the output transmission portion 23b, and the force that the compression spring 40 biases is adjusted.

第２摩擦板３７の材質は金属等の磁性体を含んでいる。電磁石３３に通電するとき第２摩擦板３７は電磁石３３に吸着させられ接触する。そして、第２摩擦板３７は第１摩擦板３６と離れる。電磁石３３への通電を停止するとき第２摩擦板３７は電磁石３３から離れる。そして、第２摩擦板３７は圧縮バネ４０により第１摩擦板３６に押圧される。   The material of the second friction plate 37 includes a magnetic material such as metal. When the electromagnet 33 is energized, the second friction plate 37 is attracted to and contacts the electromagnet 33. Then, the second friction plate 37 is separated from the first friction plate 36. When the energization to the electromagnet 33 is stopped, the second friction plate 37 is separated from the electromagnet 33. The second friction plate 37 is pressed against the first friction plate 36 by the compression spring 40.

第１摩擦板３６は回動補助軸１８に固定されているので、回動補助軸１８の回動速度と第１摩擦板３６の回動速度とは同じ速度となっている。電磁石３３は出力伝達部２３ｂに固定され、ガイド棒３４は電磁石３３に固定されている。そして、第２摩擦板３７はガイド棒３４と摺動するので、第２摩擦板３７の回動速度は出力伝達部２３ｂの回動速度と同じ速度となっている。   Since the first friction plate 36 is fixed to the rotation auxiliary shaft 18, the rotation speed of the rotation auxiliary shaft 18 and the rotation speed of the first friction plate 36 are the same. The electromagnet 33 is fixed to the output transmission portion 23 b, and the guide bar 34 is fixed to the electromagnet 33. And since the 2nd friction board 37 slides with the guide rod 34, the rotational speed of the 2nd friction board 37 is the same speed as the rotational speed of the output transmission part 23b.

回動補助軸１８の−Ｙ側の端面と架橋板３５との間には回動板４１が設置され、回動板４１の中心は回動補助軸１８に固定されている。従って、回動板４１は回動補助軸１８と同じ回動速度で回動する。回動板４１は架橋板３５を向く面に反射膜のパターンが設置されている。そして、架橋板３５には受発光素子４２が設置されている。受発光素子４２は回動板４１に光を射出し、反射膜にて反射した光を受光する。反射膜のパターンは回動板４１の円周方向に等間隔に配置されている。回動板４１に照射された光が反射膜にて反射するときには強い光が反射され、反射膜のない場所にて反射するときには弱い光が反射される。そして、回動板４１が回動するとき、回動板４１に照射された光は反射膜がある場所とない場所とを交互に照射する。従って、受発光素子４２は受光する光の強弱の回数を検出することにより、回動板４１の回動角を検出することができる。   A rotation plate 41 is installed between the end surface on the −Y side of the rotation auxiliary shaft 18 and the bridge plate 35, and the center of the rotation plate 41 is fixed to the rotation auxiliary shaft 18. Therefore, the rotation plate 41 rotates at the same rotation speed as the rotation auxiliary shaft 18. The rotating plate 41 is provided with a reflective film pattern on the surface facing the bridge plate 35. A light emitting / receiving element 42 is installed on the bridging plate 35. The light emitting / receiving element 42 emits light to the rotating plate 41 and receives the light reflected by the reflecting film. The reflective film patterns are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating plate 41. Strong light is reflected when the light applied to the rotating plate 41 is reflected by the reflection film, and weak light is reflected when the light is reflected at a place without the reflection film. And when the rotation board 41 rotates, the light irradiated to the rotation board 41 irradiates the place with a reflecting film and the place without a reflection film alternately. Therefore, the light emitting / receiving element 42 can detect the rotation angle of the rotating plate 41 by detecting the number of times the received light is strong or weak.

左右関節支持部３０は凹部３０ａを有し、ブレーキ部３１及びエンコーダー３２は凹部３０ａに位置している。回動軸１７ａの軸方向においてモーター１７の回動軸１７ａ側の反対側の端から左右関節支持部３０までの距離を関節距離としての前後関節距離４３とする。前後関節距離４３は回動軸１７ａの軸方向におけるモーター１７の長さ、減速機２１の長さ、ブレーキ部３１の長さ、及びエンコーダー３２の長さを加算した距離からブレーキ部３１及びエンコーダー３２が凹部３０ａに入っている距離を引いた距離となる。従って、前後回動部７ａの関節構造は凹部３０ａにブレーキ部３１及びエンコーダー３２が入っていないときに比べて前後関節距離４３を短くすることができる。   The left and right joint support part 30 has a recessed part 30a, and the brake part 31 and the encoder 32 are located in the recessed part 30a. A distance from the opposite end of the motor 17 to the left and right joint support portions 30 in the axial direction of the rotation shaft 17a is a front-rear joint distance 43 as a joint distance. The front-rear joint distance 43 is a distance obtained by adding the length of the motor 17 in the axial direction of the rotating shaft 17a, the length of the speed reducer 21, the length of the brake unit 31, and the length of the encoder 32 to the brake unit 31 and the encoder 32. Is a distance obtained by subtracting the distance in the recess 30a. Therefore, the joint structure of the front / rear rotating part 7a can shorten the front / rear joint distance 43 as compared with the case where the brake part 31 and the encoder 32 are not contained in the recess 30a.

エンコーダー３２の回動板４１と電磁石３３との間には第１摩擦板３６及び第２摩擦板３７が設置されている。従って、電磁石３３が発熱しても、エンコーダー３２に熱が伝わることを第１摩擦板３６及び第２摩擦板３７が抑制する。従って、エンコーダー３２の出力の精度が熱により低下することを抑制することができる。   A first friction plate 36 and a second friction plate 37 are installed between the rotary plate 41 of the encoder 32 and the electromagnet 33. Therefore, even if the electromagnet 33 generates heat, the first friction plate 36 and the second friction plate 37 prevent heat from being transmitted to the encoder 32. Therefore, it is possible to prevent the output accuracy of the encoder 32 from being lowered by heat.

図６はブレーキ部の動作を説明するための模式図である。図６（ａ）はブレーキ部３１が回動補助軸１８の回転を制動している状態を示す図であり、図６（ｂ）はブレーキ部３１が回動補助軸１８の回転を制動していない状態を示す図である。図６（ａ）に示すように、ブレーキ部３１は電磁石３３、第１摩擦板３６及び第２摩擦板３７を備えている。第１摩擦板３６は回動補助軸１８に設置され、回動補助軸１８のトルクが第１摩擦板３６に伝達される。   FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the brake unit. FIG. 6A is a diagram showing a state where the brake unit 31 brakes the rotation of the rotation auxiliary shaft 18, and FIG. 6B shows a state where the brake unit 31 brakes the rotation of the rotation auxiliary shaft 18. FIG. As shown in FIG. 6A, the brake unit 31 includes an electromagnet 33, a first friction plate 36, and a second friction plate 37. The first friction plate 36 is installed on the rotation auxiliary shaft 18, and the torque of the rotation auxiliary shaft 18 is transmitted to the first friction plate 36.

出力伝達部２３ｂのトルクは電磁石３３及びガイド棒３４を介して第２摩擦板３７に伝達される。電磁石３３は第２摩擦板３７を±Ｙ方向に往復移動させることにより第１摩擦板３６と第２摩擦板３７とを接触または離間させる。   The torque of the output transmission portion 23b is transmitted to the second friction plate 37 via the electromagnet 33 and the guide rod 34. The electromagnet 33 causes the first friction plate 36 and the second friction plate 37 to contact or separate from each other by reciprocating the second friction plate 37 in the ± Y direction.

第２摩擦板３７が圧縮バネ４０により付勢されているので、電磁石３３に通電しないときには第２摩擦板３７が第１摩擦板３６に押圧される。これにより、第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との間に摩擦力が発生する。したがって、第１摩擦板３６の回動速度と第２摩擦板３７の回動速度とが同じ速度になるまで、第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との間にトルクが発生する。   Since the second friction plate 37 is biased by the compression spring 40, the second friction plate 37 is pressed against the first friction plate 36 when the electromagnet 33 is not energized. Thereby, a frictional force is generated between the first friction plate 36 and the second friction plate 37. Therefore, torque is generated between the first friction plate 36 and the second friction plate 37 until the rotation speed of the first friction plate 36 and the rotation speed of the second friction plate 37 become the same speed.

第１摩擦板３６にトルクを伝達する回動補助軸１８と第２摩擦板３７にトルクを伝達する出力伝達部２３ｂとの間には減速機２１が設置されている。これにより、第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との回動速度は異なっている。そして、第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との間で回動速度が同じくなるようにトルクが発生するとき、減速機２１は回動補助軸１８及び出力伝達部２３ｂを制動するように作用する。これにより、ブレーキ部３１は出力伝達部２３ｂが減速するようにブレーキをかけることができる。   A reduction gear 21 is installed between the auxiliary rotation shaft 18 that transmits torque to the first friction plate 36 and the output transmission portion 23 b that transmits torque to the second friction plate 37. Thereby, the rotational speed of the 1st friction board 36 and the 2nd friction board 37 differs. When the torque is generated so that the rotation speed is the same between the first friction plate 36 and the second friction plate 37, the speed reducer 21 brakes the rotation auxiliary shaft 18 and the output transmission portion 23b. Works. Thereby, the brake part 31 can apply a brake so that the output transmission part 23b may decelerate.

図６（ｂ）に示すように、電磁石３３に通電するとき、電磁石３３は第２摩擦板３７に引力を及ぼす。そして、引力が圧縮バネ４０により付勢される力より大きくなり、第２摩擦板３７は電磁石３３に向かって移動し電磁石３３と接触する。   As shown in FIG. 6B, when the electromagnet 33 is energized, the electromagnet 33 exerts an attractive force on the second friction plate 37. Then, the attractive force becomes larger than the force urged by the compression spring 40, and the second friction plate 37 moves toward the electromagnet 33 and contacts the electromagnet 33.

第２摩擦板３７は第１摩擦板３６と離間するので、第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との間に作用する制動トルクがなくなる。これにより、回動補助軸１８及び出力伝達部２３ｂは抵抗無く回動することができる。   Since the second friction plate 37 is separated from the first friction plate 36, there is no braking torque acting between the first friction plate 36 and the second friction plate 37. Thereby, the rotation auxiliary shaft 18 and the output transmission part 23b can rotate without resistance.

図７は肩関節部の構成を示す要部模式断面図であり、図２のＢ−Ｂ’線に沿った図となっている。図７に示すように、左右回動部７ｂは前後回動部７ａと同様の構造であり、モーター１７、減速機２１、ブレーキ部３１及びエンコーダー３２を備えている。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the main part showing the configuration of the shoulder joint, and is a view taken along the line B-B ′ of FIG. 2. As shown in FIG. 7, the left-right rotation part 7 b has the same structure as the front-rear rotation part 7 a, and includes a motor 17, a speed reducer 21, a brake part 31, and an encoder 32.

前後回動部７ａにおける第２支持部２８に換えて左右回動部７ｂでは左右関節支持部３０が設置されている。そして、左右関節支持部３０が第１支持部２６、内歯車２５、ボールベアリング２９と接続されている。   Instead of the second support part 28 in the front / rear rotation part 7a, a left / right joint support part 30 is installed in the left / right rotation part 7b. The left and right joint support part 30 is connected to the first support part 26, the internal gear 25, and the ball bearing 29.

フレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂと接続して腕接続部７ｃが設置されている。腕接続部７ｃは捻り回動部７ｄ及び上腕部１０を支持するとともに、出力伝達部２３ｂのトルクを捻り回動部７ｄ及び上腕部１０に伝達する。腕接続部７ｃに対して左右回動部７ｂが回動する軸方向と捻り回動部７ｄが回動する軸方向とが直交するように腕接続部７ｃに左右回動部７ｂと捻り回動部７ｄとが設置されている。   An arm connection portion 7c is installed in connection with the output transmission portion 23b of the flexspline 23. The arm connection portion 7 c supports the twist rotation portion 7 d and the upper arm portion 10, and transmits the torque of the output transmission portion 23 b to the twist rotation portion 7 d and the upper arm portion 10. The arm connecting portion 7c is twisted and rotated with the left and right rotating portion 7c so that the axial direction in which the left and right rotating portion 7b rotates with respect to the arm connecting portion 7c is orthogonal to the axial direction in which the torsion rotating portion 7d rotates. 7d is installed.

そして、腕接続部７ｃには左右回動部７ｂを向く−Ｘ方向側に開口する凹部４４が設置されている。ブレーキ部３１及びエンコーダー３２は凹部４４に位置している。回動軸１７ａの軸方向においてモーター１７の回動軸１７ａ側の反対側の端から腕接続部７ｃまでの距離を左右関節距離４５とする。左右関節距離４５は回動軸１７ａの軸方向におけるモーター１７の長さ、減速機２１の長さ、ブレーキ部３１の長さ、及びエンコーダー３２の長さを加算した距離からブレーキ部３１及びエンコーダー３２が凹部４４に入っている距離を引いた距離となる。従って、左右回動部７ｂの関節構造は凹部４４にブレーキ部３１及びエンコーダー３２が入っていないときに比べて左右関節距離４５を短くすることができる。   The arm connection portion 7c is provided with a recess 44 that opens toward the -X direction facing the left-right rotation portion 7b. The brake unit 31 and the encoder 32 are located in the recess 44. A distance from the end of the motor 17 opposite to the rotation shaft 17a side to the arm connection portion 7c in the axial direction of the rotation shaft 17a is a left-right joint distance 45. The left-right joint distance 45 is determined by adding the length of the motor 17 in the axial direction of the rotating shaft 17a, the length of the speed reducer 21, the length of the brake unit 31, and the length of the encoder 32 to the brake unit 31 and the encoder 32. Is a distance obtained by subtracting the distance in the recess 44. Therefore, the joint structure of the left / right turning part 7b can shorten the left / right joint distance 45 as compared to when the brake part 31 and the encoder 32 are not contained in the recess 44.

捻り回動部７ｄは前後回動部７ａと同様の構造であり、モーター１７、減速機２１、ブレーキ部３１及びエンコーダー３２を備えている。前後回動部７ａでは第２支持部２８が肩関節支持部２７に支持されることにより前後回動部７ａが本体部５に固定されていた。捻り回動部７ｄでは第１支持部２６が上腕部１０に固定されている。   The twist rotation part 7d has the same structure as the front / rear rotation part 7a, and includes a motor 17, a speed reducer 21, a brake part 31, and an encoder 32. In the front / rear rotation part 7 a, the second support part 28 is supported by the shoulder joint support part 27, so that the front / rear rotation part 7 a is fixed to the main body part 5. In the twist rotation part 7 d, the first support part 26 is fixed to the upper arm part 10.

フレクスプライン２３の出力伝達部２３ｂと接続して腕接続部７ｃが設置されている。そして、腕接続部７ｃには捻り回動部７ｄを向く−Ｚ方向側に開口する凹部４６が設置されている。ブレーキ部３１及びエンコーダー３２は凹部４６に位置している。回動軸１７ａの軸方向においてモーター１７の回動軸１７ａ側の反対側の端から腕接続部７ｃまでの距離を捻り関節距離４７とする。捻り関節距離４７は回動軸１７ａの軸方向におけるモーター１７の長さ、減速機２１の長さ、ブレーキ部３１の長さ及びエンコーダー３２の長さを加算した距離からブレーキ部３１及びエンコーダー３２が凹部４６に入っている距離を引いた距離となる。従って、捻り回動部７ｄの関節構造は凹部４６にブレーキ部３１及びエンコーダー３２が入っていないときに比べて捻り回動部７ｄを短くすることができる。   An arm connection portion 7c is installed in connection with the output transmission portion 23b of the flexspline 23. The arm connection portion 7c is provided with a recess 46 that opens toward the −Z direction and faces the twist rotation portion 7d. The brake part 31 and the encoder 32 are located in the recess 46. A distance from the end of the motor 17 opposite to the rotation shaft 17 a side to the arm connection portion 7 c in the axial direction of the rotation shaft 17 a is defined as a twisted joint distance 47. The torsional joint distance 47 is determined by the brake unit 31 and the encoder 32 from the distance obtained by adding the length of the motor 17, the length of the speed reducer 21, the length of the brake unit 31, and the length of the encoder 32 in the axial direction of the rotating shaft 17a. The distance obtained by subtracting the distance in the recess 46 is obtained. Therefore, the joint structure of the torsion rotating part 7d can shorten the torsion rotating part 7d as compared with the case where the brake part 31 and the encoder 32 are not contained in the recess 46.

肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６は内部に関節部を備え、この関節部は前後回動部７ａと同様な構造となっている。第１下腕部１４は肘関節部１３と接続する場所に凹部を備えている。その凹部に肘関節部１３のブレーキ部３１及びエンコーダー３２が位置している。同様に、第２下腕部１５は第１下腕部１４と接続する場所に凹部を備えている。その凹部に第１下腕部１４のブレーキ部３１及びエンコーダー３２が位置している。さらに、第３下腕部１６は第２下腕部１５と接続する場所に凹部を備えている。その凹部に第２下腕部１５のブレーキ部３１及びエンコーダー３２が位置している。さらに、ハンド部１２は第３下腕部１６と接続する場所に凹部を備えている。その凹部に第３下腕部１６のブレーキ部３１及びエンコーダー３２が位置している。従って、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６は回動軸の軸方向が短い構造となっている。   The elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15 and the third lower arm part 16 are provided with joint parts inside, and the joint parts have the same structure as the front / rear rotation part 7a. . The first lower arm portion 14 is provided with a recess at a location where it is connected to the elbow joint portion 13. The brake part 31 and the encoder 32 of the elbow joint part 13 are located in the recess. Similarly, the second lower arm portion 15 includes a recess at a location where it is connected to the first lower arm portion 14. The brake part 31 and the encoder 32 of the first lower arm part 14 are located in the recess. Further, the third lower arm portion 16 includes a recess at a location where it is connected to the second lower arm portion 15. The brake part 31 and the encoder 32 of the second lower arm part 15 are located in the recess. Further, the hand portion 12 includes a recess at a location where it is connected to the third lower arm portion 16. The brake part 31 and the encoder 32 of the third lower arm part 16 are located in the recess. Therefore, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16 have a structure in which the axial direction of the rotation axis is short.

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、左右関節支持部３０は凹部３０ａを有し、ブレーキ部３１は凹部３０ａに位置している。従って、前後回動部７ａの関節構造は凹部３０ａにブレーキ部３１が入っていないときに比べて前後関節距離４３を短くすることができる。尚、左右回動部７ｂ、捻り回動部７ｄ、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６は前後回動部７ａと同様な構造となっている。従って、左右回動部７ｂ、捻り回動部７ｄ、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６は前後関節距離４３を短くすることができる。 As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, the left and right joint support part 30 has the recessed part 30a, and the brake part 31 is located in the recessed part 30a. Therefore, the joint structure of the front / rear rotating part 7a can shorten the front / rear joint distance 43 as compared to the case where the brake part 31 is not contained in the recess 30a. The left / right turning part 7b, the twisting turning part 7d, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15 and the third lower arm part 16 have the same structure as the front / rear turning part 7a. It has become. Therefore, the front-rear joint distance 43 can be shortened in the left-right rotation part 7b, the twist rotation part 7d, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16. .

（２）本実施形態によれば、電磁石３３は左右関節支持部３０に接して配置されている。電磁石３３に電流が流されるとき、電磁石３３は発熱する。電磁石３３の熱がフレクスプライン２３に伝わるとき、柔軟円筒部２３ａや内歯車２５が熱膨張する。そして、柔軟円筒部２３ａや内歯車２５の寸法が変化することにより回動補助軸１８の回動による柔軟円筒部２３ａと内歯車２５とが噛み合う動きが変わる。従って、回動補助軸１８の回動により出力伝達部２３ｂが回動する角度に差が生じる為、減速機２１の温度変化は出力伝達部２３ｂの回動角度の精度を低下させる。しかし、前後回動部７ａでは電磁石３３が左右関節支持部３０に接して設置されている為、電磁石３３の熱が左右関節支持部３０に伝熱する。従って、電磁石３３の熱がフレクスプライン２３に伝熱する熱量が小さくなる為、柔軟円筒部２３ａや内歯車２５が熱膨張することを防止することができる。その結果、出力伝達部２３ｂの回動角度の精度低下を防止することができる。尚、この内容は左右回動部７ｂ、捻り回動部７ｄ、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６にも適用することができる。   (2) According to the present embodiment, the electromagnet 33 is disposed in contact with the left and right joint support portions 30. When a current is passed through the electromagnet 33, the electromagnet 33 generates heat. When the heat of the electromagnet 33 is transmitted to the flex spline 23, the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 are thermally expanded. Then, as the dimensions of the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 change, the meshing movement of the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 due to the rotation of the rotation auxiliary shaft 18 changes. Therefore, a difference occurs in the angle at which the output transmission portion 23b rotates due to the rotation of the rotation auxiliary shaft 18, and therefore, the temperature change of the speed reducer 21 reduces the accuracy of the rotation angle of the output transmission portion 23b. However, since the electromagnet 33 is installed in contact with the left and right joint support portion 30 in the front / rear rotation portion 7 a, the heat of the electromagnet 33 is transferred to the left and right joint support portion 30. Accordingly, since the amount of heat transferred from the electromagnet 33 to the flexspline 23 is reduced, it is possible to prevent the flexible cylindrical portion 23a and the internal gear 25 from being thermally expanded. As a result, it is possible to prevent a reduction in accuracy of the rotation angle of the output transmission unit 23b. This content can also be applied to the left / right rotation part 7b, the twist rotation part 7d, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16.

（３）本実施形態によれば、前後回動部７ａはエンコーダー３２を備えている。そして、エンコーダー３２は回動補助軸１８の回動を検出する。そして、エンコーダー３２が凹部３０ａに位置している。従って、エンコーダー３２が凹部３０ａに位置していないときに比べて、前後回動部７ａは前後関節距離４３を短くすることができる。尚、この内容は左右回動部７ｂ、捻り回動部７ｄ、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６にも適用することができる。   (3) According to the present embodiment, the front / rear rotation part 7 a includes the encoder 32. Then, the encoder 32 detects the rotation of the rotation auxiliary shaft 18. And the encoder 32 is located in the recessed part 30a. Therefore, the front / rear rotation part 7a can shorten the front / rear joint distance 43 as compared with the case where the encoder 32 is not positioned in the recess 30a. This content can also be applied to the left / right rotation part 7b, the twist rotation part 7d, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16.

（４）本実施形態によれば、前後回動部７ａは左右関節支持部３０を回動させるときに電磁石３３に通電し、左右関節支持部３０を停止させるときには電磁石３３に通電しない。従って、左右関節支持部３０を停止しているときには前後回動部７ａの温度上昇を抑制することができる。尚、この内容は左右回動部７ｂ、捻り回動部７ｄ、肘関節部１３、第１下腕部１４、第２下腕部１５及び第３下腕部１６にも適用することができる。   (4) According to the present embodiment, the front / rear rotation part 7 a energizes the electromagnet 33 when rotating the left and right joint support part 30, and does not energize the electromagnet 33 when stopping the left and right joint support part 30. Therefore, when the left and right joint support part 30 is stopped, the temperature rise of the front and rear rotation part 7a can be suppressed. This content can also be applied to the left / right rotation part 7b, the twist rotation part 7d, the elbow joint part 13, the first lower arm part 14, the second lower arm part 15, and the third lower arm part 16.

（５）本実施形態によれば、エンコーダー３２の回動板４１と電磁石３３との間に第１摩擦板３６及び第２摩擦板３７が存在している。従って、電磁石３３が発熱しても、エンコーダー３２に熱が伝わることを第１摩擦板３６及び第２摩擦板３７が抑制する。従って、エンコーダー３２の出力の精度が熱により低下することを抑制することができる。   (5) According to the present embodiment, the first friction plate 36 and the second friction plate 37 exist between the rotating plate 41 of the encoder 32 and the electromagnet 33. Therefore, even if the electromagnet 33 generates heat, the first friction plate 36 and the second friction plate 37 prevent heat from being transmitted to the encoder 32. Therefore, it is possible to prevent the output accuracy of the encoder 32 from being lowered by heat.

（６）本実施形態によれば、回動補助軸１８は減速機２１を貫通し減速機２１から突出している。そして、減速機２１を挟んでモーター１７の反対側にエンコーダー３２が設置されている。従って、エンコーダー３２はモーター１７から離れた場所に位置する為、ロボット１はエンコーダー３２がモーター１７の熱の影響を受けにくい構造にすることができる。   (6) According to the present embodiment, the rotation auxiliary shaft 18 penetrates the speed reducer 21 and protrudes from the speed reducer 21. An encoder 32 is installed on the opposite side of the motor 17 with the speed reducer 21 in between. Therefore, since the encoder 32 is located away from the motor 17, the robot 1 can have a structure in which the encoder 32 is hardly affected by the heat of the motor 17.

さらに、減速機２１とエンコーダー３２との間にはブレーキ部３１が設置されている。従って、エンコーダー３２はモーター１７から離れた場所に位置する為、ロボット１はエンコーダー３２がモーター１７の熱の影響を受けにくい構造にすることができる。   Further, a brake unit 31 is installed between the speed reducer 21 and the encoder 32. Therefore, since the encoder 32 is located away from the motor 17, the robot 1 can have a structure in which the encoder 32 is hardly affected by the heat of the motor 17.

（７）本実施形態によれば、減速機２１は肩関節支持部２７と接続されている。モーター１７が回転するときに発生する熱は減速機２１を介して肩関節支持部２７に伝導する。従って、エンコーダー３２にモーター１７の熱が伝導することを抑制することができる。   (7) According to the present embodiment, the speed reducer 21 is connected to the shoulder joint support portion 27. Heat generated when the motor 17 rotates is conducted to the shoulder joint support portion 27 via the speed reducer 21. Therefore, the heat of the motor 17 can be prevented from being transmitted to the encoder 32.

さらに、減速機２１及びブレーキ部３１は左右関節支持部３０と接続されている。モーター１７が回転するときに発生する熱は減速機２１及びブレーキ部３１を介して左右関節支持部３０に伝導する。従って、エンコーダー３２にモーター１７の熱が伝導することを抑制することができる。   Furthermore, the speed reducer 21 and the brake part 31 are connected to the left and right joint support part 30. Heat generated when the motor 17 rotates is conducted to the left and right joint support part 30 via the speed reducer 21 and the brake part 31. Therefore, the heat of the motor 17 can be prevented from being transmitted to the encoder 32.

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、エンコーダー３２は反射光を検出する光学式のエンコーダーを採用した。エンコーダー３２は回動角を検出可能であれば良い。この方式以外にも、例えば透過光式、磁気式のエンコーダーを用いることができる。 Note that the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be added by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. A modification will be described below.
(Modification 1)
In the first embodiment, the encoder 32 employs an optical encoder that detects reflected light. The encoder 32 only needs to detect the rotation angle. In addition to this method, for example, a transmitted light type or magnetic type encoder can be used.

（変形例２）
前記第１の実施形態では、ブレーキ部３１では第１摩擦板３６と第２摩擦板３７とを接触させてブレーキの作用をしていた。ブレーキの構造はこれに限らない。例えば、ブロック式ブレーキ、ドラムブレーキ、ディスクブレーキを用いても良い。要求される制動力とブレーキの大きさに合わせて選択しても良い。 (Modification 2)
In the first embodiment, in the brake part 31, the first friction plate 36 and the second friction plate 37 are brought into contact with each other to act as a brake. The structure of the brake is not limited to this. For example, a block brake, a drum brake, or a disc brake may be used. You may select according to the required braking force and the magnitude | size of a brake.

（変形例３）
前記第１の実施形態では、電磁石３３は第２摩擦板３７を移動させて第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との接触と離間とを制御した。これに限らず、電磁石３３は第１摩擦板３６を移動させるようにしても良い。この構造のときにも、電磁石３３は第１摩擦板３６と第２摩擦板３７との接触と離間とを制御することができる。 (Modification 3)
In the first embodiment, the electromagnet 33 controls the contact and separation between the first friction plate 36 and the second friction plate 37 by moving the second friction plate 37. Not limited to this, the electromagnet 33 may move the first friction plate 36. Even in this structure, the electromagnet 33 can control the contact and separation between the first friction plate 36 and the second friction plate 37.

（変形例４）
前記第１の実施形態では、減速機２１にはハーモニックドライブ（登録商標）が用いられたが他の構造の減速機を用いても良い。例えば、複数の歯車を組み合わせた減速機や、遊星歯車機構、サイクロ機構等を用いることができる。要求される減速比や角度の精度に合わせて選択しても良い。 (Modification 4)
In the first embodiment, a harmonic drive (registered trademark) is used as the speed reducer 21, but a speed reducer having another structure may be used. For example, a reduction gear combining a plurality of gears, a planetary gear mechanism, a cyclo mechanism, or the like can be used. You may select according to the required reduction ratio and the precision of an angle.

（変形例５）
前記第１の実施形態では、肩関節部７におけるブレーキ部３１の一部が凹部３０ａに設置されていた。凹部３０ａに位置するブレーキ部３１はこの形態に限らない。図８は変形例における肩関節部の構造を示す模式断面図である。図８（ａ）に示すように、肩関節部５０ではフレクスプライン５１の出力伝達部５１ｂが電磁石３３側に突出し、電磁石３３を半分覆っている。そして、左右関節支持部５２が電磁石３３を半分覆っている。この構造のときにも、ブレーキ部３１の一部が凹部５２ａに位置している。従って、前後関節距離４３を短くすることができる。この内容は左右回動部７ｂ及び捻り回動部７ｄにも適用することができる。 (Modification 5)
In the first embodiment, a part of the brake portion 31 in the shoulder joint portion 7 is installed in the recess 30a. The brake part 31 located in the recessed part 30a is not restricted to this form. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a shoulder joint portion in a modified example. As shown in FIG. 8A, in the shoulder joint portion 50, the output transmission portion 51 b of the flex spline 51 protrudes toward the electromagnet 33 and covers the electromagnet 33 half. The left and right joint support portions 52 cover the electromagnet 33 half. Even in this structure, a part of the brake portion 31 is located in the recess 52a. Therefore, the front-rear joint distance 43 can be shortened. This content can also be applied to the left-right rotation part 7b and the twist rotation part 7d.

図８（ｂ）に示すように、肩関節部５５ではフレクスプライン５６の出力伝達部５６ｂは電磁石５７側が平らになっている。電磁石５７ではフレクスプライン５６側の面が平らになっている。そして、電磁石５７、第１摩擦板３６、第２摩擦板３７を含む制動部としてのブレーキ部５８は総て被駆動部としての左右関節支持部５９に覆われている。この構造のときにはブレーキ部５８が総て凹部５９ａに位置している。従って、前後関節距離４３を短くすることができる。この内容は左右回動部７ｂ及び捻り回動部７ｄにも適用することができる。   As shown in FIG. 8B, in the shoulder joint portion 55, the output transmission portion 56b of the flexspline 56 is flat on the electromagnet 57 side. The electromagnet 57 has a flat surface on the flex spline 56 side. And the brake part 58 as a braking part including the electromagnet 57, the 1st friction board 36, and the 2nd friction board 37 is entirely covered with the left-right joint support part 59 as a driven part. In this structure, all the brake parts 58 are located in the recesses 59a. Therefore, the front-rear joint distance 43 can be shortened. This content can also be applied to the left-right rotation part 7b and the twist rotation part 7d.

１…ロボット、７ｂ…被駆動部としての左右回動部、７ｃ…被駆動部としての腕接続部、１７…モーター、１７ａ…第１出力軸としての回動軸、１８…第１出力軸としての回動補助軸、２１…減速部としての減速機、２３ｂ…第２出力軸としての出力伝達部、３０ａ，４４，４６…凹部、３０，５９…被駆動部としての左右関節支持部、３１，５８…制動部としてのブレーキ部、３２…エンコーダー、３３…電磁石、３６…第１摩擦板、３７…第２摩擦板、４０…付勢部としての圧縮バネ、４３…関節距離としての前後関節距離。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot, 7b ... Left-right rotation part as a driven part, 7c ... Arm connection part as a driven part, 17 ... Motor, 17a ... Rotary axis as a 1st output shaft, 18 ... As a 1st output axis , 21... Reduction gear as a speed reduction part, 23 b. Output transmission part as a second output shaft, 30 a, 44, 46... Concave part, 30, 59. 58 ... Brake part as a brake part, 32 ... Encoder, 33 ... Electromagnet, 36 ... First friction plate, 37 ... Second friction plate, 40 ... Compression spring as urging part, 43 ... Front and rear joints as joint distance distance.

Claims (5)

第１出力軸を回動させるモーターと、
前記第１出力軸の回動を減速し、前記第１出力軸より低い回動速度で第２出力軸を回動させる減速部と、
前記減速部を貫通し前記減速部から突出する前記第１出力軸に前記減速部を挟んで前記モーターの反対側に設置され前記第１出力軸の回動を検出するエンコーダーと、
前記第２出力軸によって回動される被駆動部と、を備えることを特徴とするロボット。 A motor for rotating the first output shaft;
A speed reducer that decelerates the rotation of the first output shaft and rotates the second output shaft at a lower rotation speed than the first output shaft;
An encoder that is installed on the opposite side of the motor with the speed reduction portion sandwiched by the first output shaft that penetrates the speed reduction portion and protrudes from the speed reduction portion; and
And a driven part rotated by the second output shaft. 請求項１に記載のロボットであって、
前記第１出力軸の回動を制動させる制動部を備え、
前記被駆動部は凹部を有し、前記制動部の少なくとも一部は前記凹部に位置することを特徴とするロボット。 The robot according to claim 1,
A braking portion for braking the rotation of the first output shaft;
The driven part has a recess, and at least a part of the braking part is located in the recess. 請求項２に記載のロボットであって、
前記制動部は、前記第１出力軸と同じ回動速度で回動する第１摩擦板と、
前記第２出力軸と同じ回動速度で回動する第２摩擦板と、
前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との接触と離間とを制御する電磁石と、を備え、
前記電磁石は前記被駆動部に接して設置されていることを特徴とするロボット。 The robot according to claim 2,
The braking unit includes a first friction plate that rotates at the same rotation speed as the first output shaft;
A second friction plate that rotates at the same rotation speed as the second output shaft;
An electromagnet that controls contact and separation between the first friction plate and the second friction plate;
The robot according to claim 1, wherein the electromagnet is installed in contact with the driven part. 請求項２または３に記載のロボットであって、
前記制動部は、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを接触させるように付勢する付勢部を備え、
前記電磁石に通電するときに前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とが離間し、前記電磁石に通電しないときに前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とが接触することを特徴とするロボット。 The robot according to claim 2 or 3, wherein
The braking portion includes a biasing portion that biases the first friction plate and the second friction plate to contact each other,
When the electromagnet is energized, the first friction plate and the second friction plate are separated from each other, and when the electromagnet is not energized, the first friction plate and the second friction plate are in contact with each other. robot. 請求項３または４に記載のロボットであって、
前記エンコーダーと前記電磁石との間に前記第１摩擦板及び前記第２摩擦板が位置することを特徴とするロボット。 The robot according to claim 3 or 4, wherein
The robot according to claim 1, wherein the first friction plate and the second friction plate are located between the encoder and the electromagnet.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017518194A (en) * 2014-06-05 2017-07-06 ソフトバンク・ロボティクス・ヨーロッパＳｏｆｔｂａｎｋ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ｅｕｒｏｐｅ Motor-driven fixed hinges installed on humanoid robots
JP2017215148A (en) * 2016-05-30 2017-12-07 セイコーエプソン株式会社 Encoder, motor, and robot
WO2018131758A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-19 한화테크윈주식회사 Power transmission apparatus
CN110345236A (en) * 2019-08-13 2019-10-18 遨博（北京）智能科技有限公司 A kind of deceleration device of integrated arrestor
JP2020015119A (en) * 2018-07-24 2020-01-30 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Joint structure and joint driving device, and bipedal walking robot
WO2023274015A1 (en) * 2021-06-29 2023-01-05 苏州艾利特机器人有限公司 Robot joint, collaborative robot, speed reducer assembly and brake

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4096766A (en) * 1975-06-13 1978-06-27 Sofermo Self-contained modular joint, notably for robots
JPH0595173U (en) * 1992-05-25 1993-12-24 株式会社安川電機 Motor with built-in electromagnetic brake
JPH06285785A (en) * 1993-03-31 1994-10-11 Yaskawa Electric Corp Arm retracting device and method for industrial robot
JP2009050971A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Honda Motor Co Ltd Joint structure for industrial robot
JP2012105400A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Yaskawa Electric Corp Motor with encoder and encoder for motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4096766A (en) * 1975-06-13 1978-06-27 Sofermo Self-contained modular joint, notably for robots
JPH0595173U (en) * 1992-05-25 1993-12-24 株式会社安川電機 Motor with built-in electromagnetic brake
JPH06285785A (en) * 1993-03-31 1994-10-11 Yaskawa Electric Corp Arm retracting device and method for industrial robot
JP2009050971A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Honda Motor Co Ltd Joint structure for industrial robot
JP2012105400A (en) * 2010-11-08 2012-05-31 Yaskawa Electric Corp Motor with encoder and encoder for motor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017518194A (en) * 2014-06-05 2017-07-06 ソフトバンク・ロボティクス・ヨーロッパＳｏｆｔｂａｎｋ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ｅｕｒｏｐｅ Motor-driven fixed hinges installed on humanoid robots
JP2017215148A (en) * 2016-05-30 2017-12-07 セイコーエプソン株式会社 Encoder, motor, and robot
WO2018131758A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-19 한화테크윈주식회사 Power transmission apparatus
JP2020015119A (en) * 2018-07-24 2020-01-30 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Joint structure and joint driving device, and bipedal walking robot
JP7190689B2 (en) 2018-07-24 2022-12-16 国立研究開発法人産業技術総合研究所 JOINT STRUCTURE AND JOINT DRIVING DEVICE, AND BIPED ROBOT
CN110345236A (en) * 2019-08-13 2019-10-18 遨博（北京）智能科技有限公司 A kind of deceleration device of integrated arrestor
WO2023274015A1 (en) * 2021-06-29 2023-01-05 苏州艾利特机器人有限公司 Robot joint, collaborative robot, speed reducer assembly and brake

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