JP2015123570A

JP2015123570A - ロボットの配線方法

Info

Publication number: JP2015123570A
Application number: JP2013271878A
Authority: JP
Inventors: 将弘土井; Masahiro Doi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP6036679B2

Abstract

【課題】配線による外乱トルクの影響をより抑制したロボットを提供すること。
【解決手段】本発明にかかるロボットの配線方法は、関節部分１０の回転軸方向内側に設けられた入力部１４３と、入力部１４３の外側に設けられた起歪部１４２と、前記起歪部１４２のさらに外側に設けられた出力部１４１と、を備えたトルクセンサ１４を有する。前記関節部分１０は、第１フレーム２１と第２フレーム２２とを接続するものであり、前記関節部分１０を駆動させるためのモータ１２を前記第１フレーム２１に接続し、前記トルクセンサの入力部１４３は、減速機１３に接続し、前記トルクセンサ１４の出力部１４１は、前記第２フレーム２２に接続し、前記ロボット１を駆動させるための配線１５を、前記第１フレーム２１と前記トルクセンサ１４の入力部１４３と前記トルクセンサ１４の出力部１４１と、留め具により留めるものである。
【選択図】図１

Description

本発明はロボットの配線方法に関する。

ロボットアームにおいては、複数のリンクを関節部分で接続し、リンクに信号ケーブル及び電源ケーブルといったケーブルを配線することにより稼働される。ケーブルはリンクのフレームに固定され、関節部分においては関節を跨ぐように配線される。

特許文献１には、シールド部材で覆われた画像信号・カメラ制御信号用ツイストペア信号ケーブル及びカメラ用電源ケーブルがケーブル保護チューブの外周部に対して螺旋状に取回しされていることを特徴とするロボットが記載されている。

特開２００４−１３６３７１号公報

ロボットアームにおいて、関節部分にトルクセンサを有するものが知られている。関節部分にトルクセンサが備えられている場合、関節を跨ぐようにケーブルが配線されると、ケーブルの張力や重さに起因した外乱トルクをトルクセンサが検出してしまう。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、関節部分に設けられたトルクセンサにケーブルが与える外乱トルクについては考慮されておらず、信頼性が低いという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、トルクセンサが設けられたロボットであって、配線による外乱トルクの影響をより抑制したロボットを提供することを課題とする。

本発明にかかるロボットの配線方法は、関節部分の回転軸方向内側に設けられた入力部と、入力部の外側に設けられた起歪部と、前記起歪部のさらに外側に設けられた出力部と、を備えたトルクセンサを有するロボットにおいて、前記関節部分は、第１フレームと第２フレームとを接続するものであり、前記関節部分を駆動させるためのモータを前記第１フレームに接続し、前記トルクセンサの入力部は、減速機に接続し、前記トルクセンサの出力部は、前記第２フレームに接続し、前記ロボットを駆動させるための配線を、前記第１フレームと前記トルクセンサの入力部と前記トルクセンサの出力部と、留め具により留めるものである。配線は留め具により、トルクセンサの入力部及びトルクセンサの出力部に接続されるため、起歪体に作用する配線の影響をより少なくすることができる。

本発明によれば、トルクセンサが設けられたロボットであって、配線による外乱トルクの影響をより抑制したロボットを提供することができる。

実施の形態にかかるロボットの概要を示す図である。実施の形態にかかるトルクセンサを示す図である。実施の形態にかかる関節部を示す斜視部である。実施の形態にかかる関節部を示す斜視部である。実施の形態にかかるモータと減速機とトルクセンサとを示す分解斜視図である。実施の形態にかかる関節部が伸長した場合と屈曲した場合を示す図である。

実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるロボットの概要を示す図である。ロボット１は、複数の関節を有する。図１（ｂ）は、ロボット１の関節の１つである関節部１０を示す図である。関節１０は、フレーム２１とフレーム２２との間を、モータ１２、減速機１３、トルクセンサ１４を介して接続するものである。

関節部１０は、関節の回転軸１１に沿って、モータ１２と、減速機１３と、トルクセンサ１４と、の順で配置される。配線１５は、ロボット１を駆動させるためのものである。本実施の形態にかかるロボット１は、配線１５の留める地点に特徴を有する。配線１５は、まずフレーム２１と地点１６で留められる。次に、配線１５は、トルクセンサ１４の入力側である地点１７で留められる。最後に、配線１５は、トルクセンサ１４の出力側であるフレーム２２と地点１８で留められる。本実施の形態にかかるロボット１５では、トルクセンサ１４の入力側と出力側とで配線を留めるので、関節部１０が屈曲したり伸長したりした場合でも配線の張力重さがトルクセンサ１４に影響しない。

本実施の形態にかかるロボットについて、さらに詳細に説明する。図２は、トルクセンサ１４を示す図である。トルクセンサ１４は、略円盤状の形状である。トルクセンサ１４は、出力部１４１と、起歪部１４２と、入力部１４３と、を備える。トルクセンサ１４は内側の円環形状の入力部１４３と、外側の円環形状の出力部１４１と、の間を起歪部１４２が接続しており、入力部１４３と出力部１４１との間にかかるトルクを、起歪部１４２のゆがみとして検出する。

図３及び図４は、本実施の形態にかかる関節部１０を示す斜視部である。モータ１２はフレーム２１に固定される。トルクセンサ１４の出力部１４１はフレーム２２に固定される。配線１５は、留め具１６１により地点１６でフレーム２１と留められ、留め具１７１により地点１７でトルクセンサ１４の入力側と留められ、留め具１８１により地点１８でトルクセンサ１４の出力側１４１（図５）と留められている。

モータ１２はフレーム２１に固定されている。トルクセンサ１４の出力側１４１（図５）はフレーム２２に固定されている。

図５は、モータ１２と減速機１３とトルクセンサ１４とを示す分解斜視図である。モータ１２の出力は、減速機１３に接続される。減速機１３はモータの回転を減速し、フレーム２２に伝達する。

減速機１３は、図示しない回転軸に沿って回転する回転子と、回転子の周り円筒状に形成され回転子とベアリングを介して接続された、固定枠と、を有する。トルクセンサ１４は減速機１３の固定枠と、フレーム２２との間に生じるトルクを検出するものである。ここで、固定枠とフレームとは、関節部１０の屈伸によりほぼ位置関係が変わらない（トルクセンサ１４の入力部１４３と出力部１４１との間のゆがみ分のみ）であるため、配線１５の張力や重さといった外乱の影響がトルクセンサ１４に影響しない。

図６は、本実施の形態にかかる関節部１０が伸長した場合と屈曲した場合を示す図である。図６に示すように、配線１５は関節部１０の状態により影響を受けずに取回されており、またトルクセンサ１４の入力部１４３と出力部１４１とに留められているために、トルクセンサに与える影響がより少なくなっている。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ロボット
１０関節部
１１回転軸
１２モータ
１３減速機
１４トルクセンサ
１５配線
１６、１７、１８地点
１６１、１７１、１８１留め具

Claims

関節部分の回転軸方向内側に設けられた入力部と、入力部の外側に設けられた起歪部と、前記起歪部のさらに外側に設けられた出力部と、を備えたトルクセンサを有するロボットにおいて、
前記関節部分は、第１フレームと第２フレームとを接続するものであり、
前記関節部分を駆動させるためのモータを前記第１フレームに接続し、
前記トルクセンサの入力部は、減速機に接続し、
前記トルクセンサの出力部は、前記第２フレームに接続し、
前記ロボットを駆動させるための配線を、前記第１フレームと前記トルクセンサの入力部と前記トルクセンサの出力部と、留め具により留める、ロボットの配線方法。