JP2016078160A - Robot arm mechanism - Google Patents

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眞二 栗原
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宗祐 ▲高▼▲瀬▼
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摩美 前田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize dissolution of interference between an electric cable and a peripheral component or the like, breakage of an interfered component, rupture of the electric cable and so on, and further, to realize downsizing of a storage space for the electric cable.SOLUTION: A robot arm mechanism is characterized by including: a stem 1; a robot arm part 2 which is attached to the stem 1 and has a direct-acting joint; a telescopic cable 30 which supplies at least one of an electric power and a signal to a tip part of the robot arm part 2 and has an elastic property; plural cable guides 51 which guide the telescopic cable 30 from a cable stationery part 33a on the tip part side to a cable stationery part 33b on the stem side; and a route extension part 40 which is interposed on a wiring path in order to extend the wiring path configured from the plural cable guides 51 from the tip part side cable stationery part 33a to the stem side cable stationery part 33b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の実施形態は、ロボットアーム機構に関する。   Embodiments described herein relate generally to a robot arm mechanism.

従来より多関節アーム機構が産業用ロボットなどさまざまな分野で用いられている。アーム機構に装備される関節としてはねじり関節、曲げ関節、さらに直動関節が組み合わされている。特に、直動関節を有する多関節アーム機構において、その伸縮軸方向に延びる伸縮軸ケース内には電気ケーブルが収容配置されている。電気ケーブルとして、一般には複数の電線を束ねたハーネスや、複数の配線の集合体である被覆付き配線が用いられる。この場合、電気ケーブルには、ロボットの伸縮動作を考慮して余長分があらかじめ付与される。   Conventionally, articulated arm mechanisms have been used in various fields such as industrial robots. As the joints equipped in the arm mechanism, a torsional joint, a bending joint, and a linear motion joint are combined. In particular, in an articulated arm mechanism having a linear motion joint, an electric cable is accommodated in a telescopic shaft case extending in the telescopic shaft direction. As an electric cable, generally, a harness in which a plurality of electric wires are bundled or a covered wiring that is an aggregate of a plurality of wires is used. In this case, an extra length is given to the electric cable in advance in consideration of the expansion and contraction operation of the robot.

電気ケーブルに余長分を設けることは、そのたるみに起因して、周囲の部品等との干渉、干渉した部品の破損、電気ケーブルの破断等を生じさせるおそれがある。さらに、電気ケーブルの余長分を収容する収容スペースをアーム機構内部に必要とする。   Providing the extra length in the electric cable may cause interference with surrounding parts, damage to the interfered parts, breakage of the electric cable, etc. due to the slack. Furthermore, an accommodation space for accommodating the extra length of the electric cable is required inside the arm mechanism.

目的は、電気ケーブルと周囲の部品等との干渉、干渉した部品の破損、電気ケーブルの破断等の軽減、さらに、電気ケーブルの収容スペースの縮小化を実現することにある。   The purpose is to reduce the interference between the electrical cable and the surrounding parts, damage to the interfered parts, breakage of the electrical cable, etc., and further reduce the accommodation space of the electrical cable.

一実施形態に係るロボットアーム機構は、基部と、前記基部に取り付けられる、直動関節を有するアームと、前記アームの先端部分へ電力と信号との少なくとも一方を供給するための伸縮性を有するケーブルと、前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部まで前記ケーブルをガイドするケーブルガイドと、前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部までの前記ケーブルガイドによる配線経路を延長するために、前記配線経路上に介在される経路延長部とを具備することを特徴とする。   A robot arm mechanism according to an embodiment includes a base, an arm having a linear joint attached to the base, and a stretchable cable for supplying at least one of electric power and a signal to a tip portion of the arm. A cable guide for guiding the cable from the cable fixing portion on the distal end side to the base side cable fixing portion, and a wiring path by the cable guide from the cable fixing portion on the distal end portion side to the base side cable fixing portion In order to extend the distance, a path extension portion interposed on the wiring path is provided.

図1は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view of a robot arm mechanism according to the present embodiment. 図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an internal structure of the robot arm mechanism of FIG. 図3は、図1のロボットアーム機構の内部構造を断面方向から見た図である。FIG. 3 is a view of the internal structure of the robot arm mechanism of FIG. 1 as viewed from the cross-sectional direction. 図4は、本実施形態に係るロボットアーム機構の直動伸縮関節を構成する第1連結コマ列の構造を示す図である。FIG. 4 is a view showing the structure of the first connected top row that constitutes the linear motion expansion joint of the robot arm mechanism according to the present embodiment. 図5は、図3の経路延長部の構造の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the structure of the path extension portion of FIG. 3. 図6は、本実施形態のロボットアーム機構で用いられる伸縮ケーブルの全長の決定方法を説明するための補足説明図である。FIG. 6 is a supplementary explanatory diagram for explaining a method for determining the total length of the telescopic cable used in the robot arm mechanism of the present embodiment. 図7は、図3の経路延長部により延長される配線経路長を説明するための補足説明図である。FIG. 7 is a supplementary explanatory diagram for explaining the wiring path length extended by the path extension portion of FIG. 3. 図8は、第1変形例に係る経路延長部の構造の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the structure of the path extension portion according to the first modification. 図9は、第2変形例に係る経路延長部の構造の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the structure of the path extension portion according to the second modification.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボットアーム機構を説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, the robot arm mechanism according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

図1は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。図2、図3はロボットアーム機構の内部構造を示している。ロボットアーム機構は、基部1とロボットアーム部2とを有する。ロボットアーム部2の先端にはエンドエフェクタと呼ばれる手先効果器3が取り付けられる。図1では手先効果器3として対象物を把持可能なハンド部16を図示している。手先効果器3としてはハンド部16に限定されず、他のツール、センサ、カメラ又はディスプレイであってもよい。ロボットアーム部2の先端には任意の種類の手先効果器3に交換することができるアダプタが設けられていてもよい。   FIG. 1 is an external perspective view of a robot arm mechanism according to the present embodiment. 2 and 3 show the internal structure of the robot arm mechanism. The robot arm mechanism has a base 1 and a robot arm 2. A hand effector 3 called an end effector is attached to the tip of the robot arm unit 2. In FIG. 1, a hand unit 16 capable of gripping an object is illustrated as the hand effector 3. The hand effector 3 is not limited to the hand unit 16 and may be another tool, a sensor, a camera, or a display. An adapter that can be replaced with any kind of hand effector 3 may be provided at the tip of the robot arm unit 2.

ロボットアーム部2は、複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部1から順番に配設される。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6の少なくとも一は直動関節である。ここでは第3関節部J3が直動関節、特に直動伸縮関節として構成される。第1関節部J1は第1回転軸RA1を中心としたねじり回転関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して直交する向きに配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ回転関節である。第3関節部J3は、第2回転軸RA2に対して直交する向きに配置される第3移動軸RA3を中心として直線的に伸縮する直動伸縮関節である。第4関節部J4は、第3移動軸RA3に一致する第4移動軸RA4を中心としたねじり回転関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する向きに配置される第5回転軸RA5を中心とした曲げ回転関節である。第6関節部J6は第5回転軸RA5に対して直交する向きに配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ回転関節である。一般的に、第1、第2、第3軸RA1,RA2,RA3はハンド部16の位置を変化させる根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6軸RA4,RA5,RA6はハンド部16の姿勢を変化させる手首3軸と呼ばれる。第1関節部J1のねじり回転によりロボットアーム部2がハンド部16とともに旋回する。第2関節部J2の曲げ回転によりロボットアーム部2がハンド部16とともに第2関節部J2の第2回転軸RA2を中心に第1関節部J1の第1回転軸RA1の方向に例えば上下に回動する。   The robot arm unit 2 has a plurality of joints J1, J2, J3, J4, J5, and J6. The plurality of joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6 are sequentially arranged from the base portion 1. At least one of the plurality of joint portions J1, J2, J3, J4, J5, and J6 is a linear joint. Here, the third joint portion J3 is configured as a linear motion joint, particularly as a linear motion telescopic joint. The first joint portion J1 is a torsional rotary joint centered on the first rotation axis RA1. The second joint portion J2 is a bending rotation joint centered on the second rotation axis RA2 arranged in a direction orthogonal to the first rotation axis RA1. The third joint portion J3 is a linear motion expansion / contraction joint that linearly expands and contracts around the third movement axis RA3 arranged in a direction orthogonal to the second rotation axis RA2. The fourth joint portion J4 is a torsional rotary joint centered on the fourth movement axis RA4 coinciding with the third movement axis RA3, and the fifth joint portion J5 is arranged in a direction orthogonal to the fourth rotation axis RA4. This is a bending rotary joint with the fifth rotation axis RA5 as the center. The sixth joint portion J6 is a bending rotation joint centered on the sixth rotation axis RA6 arranged in a direction orthogonal to the fifth rotation axis RA5. In general, the first, second, and third axes RA1, RA2, and RA3 are called the root three axes that change the position of the hand unit 16, and the fourth, fifth, and sixth axes RA4, RA5, and RA6 are the hands. This is referred to as a wrist three axis that changes the posture of the unit 16. The robot arm part 2 turns together with the hand part 16 by the torsional rotation of the first joint part J1. By bending and rotating the second joint portion J2, the robot arm portion 2 rotates together with the hand portion 16 around the second rotational axis RA2 of the second joint portion J2 in the direction of the first rotational axis RA1 of the first joint portion J1, for example, vertically. Move.

基部1を成すアーム支持体(第1支持部)11aは、第1関節部J1の回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、第1支持部11aはロボットアーム部2の旋回とともに軸回転する。なお、第1支持部11aは接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持部11aとは独立してロボットアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持部11aの上部には第2支持部11bが接続される。   The arm support body (first support portion) 11a forming the base portion 1 has a cylindrical hollow structure formed around the rotation axis RA1 of the first joint portion J1. The first joint portion J1 is attached to a fixed base (not shown). When the first joint portion J <b> 1 rotates, the first support portion 11 a rotates with the turning of the robot arm portion 2. In addition, the 1st support part 11a may be fixed to the grounding surface. In that case, it is provided in a structure in which the robot arm portion 2 turns independently of the first support portion 11a. The second support part 11b is connected to the upper part of the first support part 11a.

第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。ロボットアーム部2の直動関節を構成する第3関節部J3の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bと第3支持部11cの連続する中空構造の内部に収納される。   The second support portion 11b has a hollow structure that is continuous with the first support portion 11a. One end of the second support portion 11b is attached to the rotating portion of the first joint portion J1. The other end of the second support portion 11b is opened, and the third support portion 11c is rotatably fitted on the rotation axis RA2 of the second joint portion J2. The 3rd support part 11c has a scale-like hollow structure connected to the 1st support part 11a and the 2nd support part. The third support portion 11c is accommodated in the second support portion 11b and sent out as the second joint portion J2 is bent and rotated. The rear part of the third joint part J3 constituting the linear motion joint of the robot arm part 2 is housed in the hollow structure in which the first support part 11a, the second support part 11b, and the third support part 11c are continuous by contraction. .

第1関節部J1は円環形状の固定部と回転部とからなり、固定部において台座に固定される。回転部には第1支持部11aと第2支持部11bとが固定される。第1関節部J1が回転するとき、第1、第2、第3支持部11a、11b、11cが第1回転軸RA1を中心としてロボットアーム部2とハンド部16と共に旋回する。   The first joint portion J1 includes an annular fixed portion and a rotating portion, and is fixed to the pedestal at the fixed portion. The first support part 11a and the second support part 11b are fixed to the rotating part. When the first joint portion J1 rotates, the first, second, and third support portions 11a, 11b, and 11c rotate together with the robot arm portion 2 and the hand portion 16 about the first rotation axis RA1.

第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより回転軸RA2を中心とした曲げ関節としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動すると、第3支持部11cがロボットアーム部2及びハンド部16とともに第2関節部J2の回転軸RA2を中心に垂直方向に回動する。第2関節部J2の回転軸RA2は、ねじり回転関節としての第1関節部J1の第1回転軸RA1に直交する向きに設けられる。   The third support portion 11c is fitted to the lower end portion of the second support portion 11b so as to be rotatable about the rotation axis RA2 at the lower end portion of the second support portion 11b. Thus, a second joint portion J2 is formed as a bending joint with the rotation axis RA2 as the center. When the second joint portion J2 rotates, the third support portion 11c rotates together with the robot arm portion 2 and the hand portion 16 in the vertical direction around the rotation axis RA2 of the second joint portion J2. The rotation axis RA2 of the second joint portion J2 is provided in a direction orthogonal to the first rotation axis RA1 of the first joint portion J1 as a torsional rotation joint.

上記の通り直動伸縮関節としての第3関節部J3はロボットアーム部2の主要構成物を構成する。ロボットアーム部2の先端に上述のハンド部16が設けられる。第1乃至第6関節部J1−J6の回転、曲げ、伸縮によりハンド部16を任意の位置・姿勢に配置することが可能である。特に第3関節部J3の直動伸縮距離の長さは、基部1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にハンド部16で作用することを可能にする。   As described above, the third joint portion J3 serving as the linear motion expansion / contraction joint constitutes a main component of the robot arm portion 2. The above-described hand unit 16 is provided at the tip of the robot arm unit 2. It is possible to arrange the hand portion 16 in an arbitrary position / posture by rotation, bending, and expansion / contraction of the first to sixth joint portions J1-J6. In particular, the length of the linear motion expansion / contraction distance of the third joint portion J3 enables the hand portion 16 to act on a wide range of objects from the proximity position of the base 1 to the remote position.

本実施形態は第3関節部J3を構成する直動伸縮アーム機構により実現される直動伸縮距離の長さが特徴的である。直動伸縮距離の長さは、図2、図3に示す構造により達成される。直動伸縮アーム機構は第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とを有する。ロボットアーム部2が水平に配置される基準姿勢では、第1連結コマ列21は第2連結コマ列20の下部に位置し、第2連結コマ列20は第1連結コマ列21の上部に位置する。   This embodiment is characterized by the length of the linear motion extension / contraction distance realized by the linear motion extension / contraction arm mechanism constituting the third joint portion J3. The length of the linear expansion / contraction distance is achieved by the structure shown in FIGS. The direct acting telescopic arm mechanism has a first connecting frame row 21 and a second connecting frame row 20. In the reference posture in which the robot arm unit 2 is horizontally disposed, the first connection frame row 21 is positioned below the second connection frame row 20 and the second connection frame row 20 is positioned above the first connection frame row 21. To do.

図4に示すように第1連結コマ列21は、同一の断面コ字形状を有し、背面方向BDに屈曲可能であって表面方向FDに屈曲不可な状態で列状にピンにより背面箇所において連結される複数の第1連結コマ23からなる。第1連結コマ列21は連続する溝形状を有する。溝形状に電気ケーブルを通すための有用なスペースとして用いることが可能であり、第1連結コマ23の内面には複数のケーブルガイド51が列状に設けられている。第2連結コマ列20は、略平板形状を有し、背面方向に屈曲可能な状態で列状に連結される複数の第2連結コマ22からなる。   As shown in FIG. 4, the first connecting frame rows 21 have the same U-shaped cross-section, can be bent in the back direction BD, and cannot be bent in the surface direction FD. It consists of a plurality of first connecting pieces 23 to be connected. The first connection frame row 21 has a continuous groove shape. It can be used as a useful space for passing an electric cable in the groove shape, and a plurality of cable guides 51 are provided in a row on the inner surface of the first connecting piece 23. The 2nd connection top row | line | column 20 has a substantially flat plate shape, and consists of the some 2nd connection top | top | piece 22 connected in a row | line | column shape in the state which can be bent in a back direction.

第1連結コマ列21は第2連結コマ列20と先端部おいて接続コマ26により接続される。接続コマ26は、第1連結コマ23と第2連結コマ22とが一体的になった形状を有している。ロボットアーム部2が伸長されるときには、この接続コマ26が始端となって、連結コマ22と連結コマ23が連結され、1つの剛体を形成することになる。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは接合されたとき、第1連結コマ列21の屈曲は第2連結コマ列20により制限され、離反により屈曲の制限を解除される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは第3支持部11cから接合され、送り出される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは第2支持部11b、第1支持部11aに収容されるとき、第3支持部11cにおいて離反される。   The first linked frame row 21 is connected to the second linked frame row 20 by a connecting piece 26 at the tip. The connecting piece 26 has a shape in which the first connecting piece 23 and the second connecting piece 22 are integrated. When the robot arm unit 2 is extended, the connecting piece 26 becomes the starting end, and the connecting piece 22 and the connecting piece 23 are connected to form one rigid body. When the first connection piece row 21 and the second connection piece row 20 are joined, the bending of the first connection piece row 21 is restricted by the second connection piece row 20, and the restriction of the bending is released by separation. The 1st connection top row | line | column 21 and the 2nd connection top row | line | column 20 are joined from the 3rd support part 11c, and are sent out. When the first connection frame row 21 and the second connection frame row 20 are accommodated in the second support portion 11b and the first support portion 11a, they are separated from each other in the third support portion 11c.

図2に示すように各連結コマ22の内側にはリニアギア22aが形成されている。リニアギア22aは連結されている上部連結コマ22が直線状になったときに連続ギアを構成し、図3に示すように第3支持部11c内で位置固定されているドライブギア24aが噛み合う。モータM1によりドライブギア24aが順回転することにより第2連結コマ列20は第1連結コマ列21とともに第3支持部11cから上下ローラR1,R2,R4に挟まれ、相互に押し付けられ、接合された状態で第3軸RA3に沿って直線的に送り出される。モータM1によりドライブギア24aが逆回転することにより第2連結コマ列20と第1連結コマ列21とは上下ローラR1,R2,R4による接合状態を解除され、離反され、屈曲可能な状態で第3支持部11cから第2支持部11b、第1支持部11a内部に収容される。   As shown in FIG. 2, a linear gear 22 a is formed inside each connecting piece 22. The linear gear 22a forms a continuous gear when the connected upper connecting pieces 22 are linear, and the drive gear 24a fixed in position in the third support portion 11c meshes as shown in FIG. When the drive gear 24a rotates forward by the motor M1, the second connecting piece row 20 is sandwiched between the first connecting piece row 21 and the upper and lower rollers R1, R2, and R4 from the third support portion 11c, and is pressed against and joined to each other. In this state, it is sent out linearly along the third axis RA3. When the drive gear 24a is reversely rotated by the motor M1, the second connected top row 20 and the first connected top row 21 are released from the joined state by the upper and lower rollers R1, R2, R4, separated, and bendable. The three support portions 11c to the second support portion 11b and the first support portion 11a are accommodated.

ハンド部16は、図1に示すようにロボットアーム部2の先に配設されている。ハンド部16は、第4関節部J4、第5関節部J5、第6関節部J6により任意姿勢に配置され得る。ハンド部16は、開閉される2つの指部16a、16bを有している。第4関節部J4は、ロボットアーム部2の伸縮方向に沿ったロボットアーム部2の中心軸、つまり第3関節部J3の移動軸RA3に典型的には一致する回転軸RA4を有する回転関節である。第4関節部J4が回転すると、第4関節部J4から先端にかけてハンド部16が回転軸RA4を中心にねじり回動をする。   The hand unit 16 is disposed at the tip of the robot arm unit 2 as shown in FIG. The hand portion 16 can be arranged in an arbitrary posture by the fourth joint portion J4, the fifth joint portion J5, and the sixth joint portion J6. The hand portion 16 has two finger portions 16a and 16b that are opened and closed. The fourth joint portion J4 is a rotary joint having a rotation axis RA4 that typically coincides with the central axis of the robot arm portion 2 along the expansion / contraction direction of the robot arm portion 2, that is, the movement axis RA3 of the third joint portion J3. is there. When the fourth joint portion J4 rotates, the hand portion 16 twists and rotates about the rotation axis RA4 from the fourth joint portion J4 to the tip.

第5関節部J5は、直動伸縮関節としての第3関節部J3の移動軸(アーム軸)RA3に対して直交する回転軸RA5を有する曲げ関節である。第5回転関節が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてハンド部16とともに上下に回動する。第6関節部J6は、直動伸縮関節としての第3関節部J3の移動軸(アーム軸)RA3と第5関節部J5の回転軸RA5とに対して直交する回転軸RA6を有する曲げ回転関節である。第6関節部J6が回転するとハンド部16が左右に旋回する。   The fifth joint portion J5 is a bending joint having a rotation axis RA5 orthogonal to the movement axis (arm axis) RA3 of the third joint portion J3 as a linear motion expansion / contraction joint. When the fifth rotary joint rotates, it rotates up and down together with the hand portion 16 from the fifth joint portion J5 to the tip. The sixth joint portion J6 is a bending rotary joint having a rotation axis RA6 orthogonal to the movement axis (arm axis) RA3 of the third joint portion J3 and the rotation axis RA5 of the fifth joint portion J5 as a linear motion telescopic joint. It is. When the sixth joint portion J6 rotates, the hand portion 16 turns left and right.

図3に示すように、伸縮ケーブル30の配線機構は、伸縮ケーブル30と、複数のケーブルガイド51と、経路延長部40と、ハンド部側ケーブル固定部33aと、基部側ケーブル固定部33bとで構成される。   As shown in FIG. 3, the wiring mechanism of the extension cable 30 includes the extension cable 30, a plurality of cable guides 51, a path extension 40, a hand part side cable fixing part 33 a, and a base side cable fixing part 33 b. Composed.

伸縮ケーブル30は、伸縮性を有する複数種類の伝送線により構成される。例えば、伝送線には、電流を伝送する電力伝送線、電気信号を伝送する電気信号伝送線、光を伝送する光伝送線、および光信号を伝送する光信号伝送線等がある。伸縮ケーブル30は、その用途等に応じて、これらの伝送線を組み合わせて構成される。本実施形態に係る伸縮ケーブル30は、電流を伝送する電力伝送線と電気信号を伝送する電気信号伝送線により構成される。伸縮性を有する電力伝送線は、例えば、弾性体の周囲に銅線やアルミ線をらせん状に捲回させたものである。伸縮性を有する電気信号伝送線は、例えば、2本以上の導体線を弾性体の周囲に同一方向に捲回させたものである。なお、伸縮性を有する電気信号伝送線は、2本以上の導体線を弾性体の周囲に交差して捲回させたものであってもよい。   The elastic cable 30 is composed of a plurality of types of transmission lines having elasticity. For example, the transmission line includes a power transmission line for transmitting current, an electrical signal transmission line for transmitting electrical signals, an optical transmission line for transmitting light, and an optical signal transmission line for transmitting optical signals. The stretchable cable 30 is configured by combining these transmission lines according to the application and the like. The stretchable cable 30 according to the present embodiment includes a power transmission line that transmits current and an electrical signal transmission line that transmits electrical signals. The power transmission line having elasticity is, for example, a copper wire or an aluminum wire spirally wound around an elastic body. The electric signal transmission line having elasticity is, for example, one in which two or more conductor lines are wound around the elastic body in the same direction. The stretchable electric signal transmission line may be one in which two or more conductor wires are wound around the elastic body.

伸縮ケーブル30の一端は、ハンド部16を開閉するためのモータを制御するモータドライバ31に接続される。他端は、電力を発生する外部電源のコネクタと制御信号を発生する外部制御装置のコネクタとに接続される。モータドライバ31は、制御装置からの制御信号に従って、電源から伸縮ケーブル30を介して入力された電力を用いてモータを駆動するための駆動パルスを発生する。モータは、モータドライバ31から供給された駆動パルスに従って回転する。モータが回転するとき、モータのドライブシャフトに接続された図示しないギア等を介して、ハンド部16が開閉される。   One end of the elastic cable 30 is connected to a motor driver 31 that controls a motor for opening and closing the hand portion 16. The other end is connected to a connector of an external power source that generates power and a connector of an external control device that generates a control signal. The motor driver 31 generates a driving pulse for driving the motor using the power input from the power source via the telescopic cable 30 in accordance with a control signal from the control device. The motor rotates according to the drive pulse supplied from the motor driver 31. When the motor rotates, the hand unit 16 is opened and closed via a gear (not shown) connected to the drive shaft of the motor.

伸縮ケーブル30の一端部分は、ハンド部16内のモータドライバ31の直前に設けられたケーブル固定部33a(以下、ハンド部側ケーブル固定部33aと呼ぶ。)に固定される。伸縮ケーブル30の他端部分は、基部1内の底の位置に設けられたケーブル固定部33b(以下、基部側ケーブル固定部33bと呼ぶ。)に固定される。これにより、伸縮ケーブル30に張力がかけられた状態であっても、伸縮ケーブル30がコネクタから抜けてしまう等の断線のリスクを低減することができる。伸縮ケーブル30のハンド部側ケーブル固定部33aと基部側ケーブル固定部33bとの間の部分は、複数のケーブルガイド51によりガイドされる。複数のケーブルガイド51は、伸縮ケーブル30の配線経路を形成する。ケーブルガイド51は、例えば、断面が円弧状のリング構造を有する。伸縮ケーブル30は当該リングを通されることにより伸縮自在に保持される。   One end portion of the extension cable 30 is fixed to a cable fixing portion 33a (hereinafter referred to as a hand portion side cable fixing portion 33a) provided immediately before the motor driver 31 in the hand portion 16. The other end portion of the elastic cable 30 is fixed to a cable fixing portion 33b (hereinafter referred to as a base side cable fixing portion 33b) provided at the bottom position in the base portion 1. Thereby, even if the tension | tensile_strength is applied to the expansion-contraction cable 30, the risk of disconnection, such as the expansion-contraction cable 30 coming out of a connector, can be reduced. A portion between the hand portion side cable fixing portion 33 a and the base portion side cable fixing portion 33 b of the extension cable 30 is guided by a plurality of cable guides 51. The plurality of cable guides 51 form a wiring path for the telescopic cable 30. The cable guide 51 has, for example, a ring structure having a circular arc cross section. The stretchable cable 30 is held so as to be stretchable by passing through the ring.

経路延長部40は、ハンド部側ケーブル固定部33aから基部側ケーブル固定部33bまでの配線経路を延長するために、伸縮ケーブル30の配線経路上に介在する。経路延長部40の構造について図5を参照して説明する。   The path extension 40 is interposed on the wiring path of the telescopic cable 30 in order to extend the wiring path from the hand side cable fixing part 33a to the base side cable fixing part 33b. The structure of the path extension 40 will be described with reference to FIG.

図5は、図3の経路延長部40の構造の一例を示す図である。経路延長部40は、同一の半径rを有する複数のプーリー、ここでは第1プーリー41、第2プーリー42および第3プーリー43を有する。これらのプーリー41,42,43各々は、第1支持部11aの軸線(Z軸)と略平行な方向に関して分散配置される。例えばプーリー41,42はZ軸に関して同位置に配置される。プーリー43はプーリー41,42の下方に所定距離隔てた位置に配置される。プーリー41はその回転軸Rx1が第2関節部J2の第2回転軸RA2(X軸)に平行になるよう配置される。プーリー42、43はそれぞれの回転軸Rx2、Rx3がプーリー41の回転軸Rx1と平行になるよう配置される。プーリー41はプーリー42に対してX軸とZ軸とに直交するY軸に沿って半径r1よりも短い距離を隔てて配置される。プーリー43は、Y軸方向に関して、プーリー41とプーリー42との中央位置に配置される。伸縮ケーブル30は、プーリー41、プーリー43、プーリー42の順に掛け渡される。これにより複数のプーリー41,42,43は、伸縮ケーブル30を第1支持部11aの軸方向に沿って往復配線経路を形成する。往復配線経路は、ハンド部側ケーブル固定部33a、基部側ケーブル33bの間に配列される複数のケーブルガイド51のみによる配線経路を延長する。それにより伸縮ケーブル30の全長は、複数のケーブルガイド51のみにより誘導される伸縮ケーブル30の全長よりも延長される。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the structure of the path extension 40 of FIG. The path extension 40 includes a plurality of pulleys having the same radius r, here, a first pulley 41, a second pulley 42, and a third pulley 43. Each of these pulleys 41, 42, and 43 is dispersedly arranged in a direction substantially parallel to the axis (Z axis) of the first support portion 11a. For example, the pulleys 41 and 42 are disposed at the same position with respect to the Z axis. The pulley 43 is disposed below the pulleys 41 and 42 at a predetermined distance. The pulley 41 is disposed such that the rotation axis Rx1 thereof is parallel to the second rotation axis RA2 (X axis) of the second joint portion J2. The pulleys 42 and 43 are arranged so that the respective rotation axes Rx2 and Rx3 are parallel to the rotation axis Rx1 of the pulley 41. The pulley 41 is arranged at a distance shorter than the radius r1 along the Y axis perpendicular to the X axis and the Z axis with respect to the pulley 42. The pulley 43 is disposed at the center position between the pulley 41 and the pulley 42 in the Y-axis direction. The stretchable cable 30 is stretched over the pulley 41, the pulley 43, and the pulley 42 in this order. As a result, the plurality of pulleys 41, 42, 43 form a reciprocating wiring path along the axial direction of the first support portion 11a for the telescopic cable 30. The reciprocating wiring path extends a wiring path formed only by the plurality of cable guides 51 arranged between the hand part side cable fixing part 33a and the base part side cable 33b. Thereby, the total length of the elastic cable 30 is extended from the total length of the elastic cable 30 guided only by the plurality of cable guides 51.

経路延長部40には、プーリー44が設けられる。プーリー44はその回転軸Ryがプーリー42の回転軸Rx2と第1支持部11aの中心軸とに直交するよう配置される。プーリー44の配置は伸縮ケーブル30を第1支持部11aの中心軸付近からその半径方向に沿ってプーリー42に引き出す。   The path extension 40 is provided with a pulley 44. The pulley 44 is disposed such that the rotation axis Ry is orthogonal to the rotation axis Rx2 of the pulley 42 and the central axis of the first support portion 11a. As for the arrangement of the pulley 44, the telescopic cable 30 is pulled out from the vicinity of the central axis of the first support portion 11a to the pulley 42 along the radial direction thereof.

具体的には、図5に示すようにプーリー44の回転軸Ryは、他のプーリー41,42,43の回転軸Rx1、Rx2、Rx3に直交する。プーリー44は、他のプーリー41,42,43が配置されたYZ平面に対して、X軸方向にオフセットして配置される。これによりプーリー44は、他のプーリー41,42,43が配置されたYZ平面からX軸方向にオフセットしてガイドされた伸縮ケーブル30を、他のプーリー41,42,43が配置されたYZ平面にガイドするための配線経路部分を確保することができる。   Specifically, as shown in FIG. 5, the rotation axis Ry of the pulley 44 is orthogonal to the rotation axes Rx1, Rx2, and Rx3 of the other pulleys 41, 42, and 43. The pulley 44 is arranged offset in the X-axis direction with respect to the YZ plane on which the other pulleys 41, 42, and 43 are arranged. As a result, the pulley 44 moves the stretchable cable 30 guided by being offset in the X-axis direction from the YZ plane on which the other pulleys 41, 42, 43 are arranged, and the YZ plane on which the other pulleys 41, 42, 43 are arranged. Therefore, it is possible to secure a wiring path portion for guiding.

なお、経路延長部40の構造は、図5に図示した機構に限定されない。プーリー数、各プーリー間の距離および各プーリーの向きは、伸縮ケーブル30の全長、経路延長部40として占有可能な体積、および基部側ケーブル固定部33bとケーブルガイド51との間の位置関係等に応じて適宜変更が可能である。例えば、プーリー41,42,43各々は、伸縮ケーブル30を第1支持部11aの軸方向に直交する方向に沿って往復させるために必要な配線経路を形成するための位置関係に配置されてもよい。   In addition, the structure of the path | route extension part 40 is not limited to the mechanism illustrated in FIG. The number of pulleys, the distance between the pulleys, and the orientation of each pulley depend on the total length of the stretchable cable 30, the volume that can be occupied as the path extension 40, the positional relationship between the base cable fixing portion 33b and the cable guide 51, etc. Changes can be made accordingly. For example, each of the pulleys 41, 42, 43 may be disposed in a positional relationship for forming a wiring path necessary for reciprocating the telescopic cable 30 along a direction orthogonal to the axial direction of the first support portion 11a. Good.

また、プーリー41,42,43は、それぞれの回転軸が、第1支持部11aの軸を中心とした半径方向に略平行となるように配置されてもよい。これにより、プーリー41,42,43各々を第1支持部11aの軸を中心とした円周上に配置することができるため、円筒形を有する基部1の場合などにおいて、基部1内への経路延長部40の配置自由度を向上させることができる。   Further, the pulleys 41, 42, and 43 may be arranged such that their respective rotation axes are substantially parallel to a radial direction centered on the axis of the first support portion 11a. Accordingly, since each of the pulleys 41, 42, and 43 can be arranged on a circumference centered on the axis of the first support portion 11a, in the case of the base portion 1 having a cylindrical shape or the like, the path into the base portion 1 The degree of freedom of arrangement of the extension 40 can be improved.

次に、伸縮ケーブル30の全長の決定方法について、図6を参照して説明する。
図6は、本実施形態のロボットアーム機構で用いられる伸縮ケーブル30の全長の決定方法を説明するための補足説明図である。図6に示すように、アーム収縮時における、複数のケーブルガイド51のみで形成した場合の、ハンド部側ケーブル固定部33aから基部側ケーブル固定部33bまでの最短の配線経路長を最短経路長Lc1とする。アーム収縮時とは、直動関節J3の直動伸縮距離がゼロのとき、つまり、ロボットアーム部2が最も収縮した状態をいう。一方、アーム伸長時における、複数のケーブルガイド51のみで形成した場合の、ハンド部側ケーブル固定部33aから基部側ケーブル固定部33bまでの最短の配線経路長を最短経路長Lc2とする。アーム伸長時とは、直動関節J3が直動伸縮距離の最大まで伸ばされたときを指す。最長経路長Lc2と最短経路長Lc1との差を伸縮長Δdc1とする。
Next, a method for determining the total length of the elastic cable 30 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a supplementary explanatory diagram for explaining a method for determining the total length of the telescopic cable 30 used in the robot arm mechanism of the present embodiment. As shown in FIG. 6, when the arm is contracted, the shortest wiring path length from the hand part side cable fixing part 33a to the base part side cable fixing part 33b in the case of being formed by only the plurality of cable guides 51 is the shortest path length Lc1. And When the arm is contracted, the linear motion expansion / contraction distance of the linear motion joint J3 is zero, that is, the state where the robot arm unit 2 is contracted most. On the other hand, the shortest wiring path length from the hand part side cable fixing part 33a to the base part side cable fixing part 33b in the case of forming with only a plurality of cable guides 51 when the arm is extended is defined as the shortest path length Lc2. When the arm is extended, it means that the linear motion joint J3 is extended to the maximum of the linear motion expansion / contraction distance. A difference between the longest path length Lc2 and the shortest path length Lc1 is defined as an expansion / contraction length Δdc1.

収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、伸縮長Δdc1以上の伸縮長を確保するために必要とされる長さを有する。具体的には、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、以下のように決定されればよい。伸縮ケーブル30の伸縮率を伸縮率αとすると、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1と伸縮率αと伸縮長Δdc1との間には、以下の式(1)が成立する。つまり、伸縮長Δdc1は、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1に伸縮率αを乗算した長さ以下でなくてはならない。
Δdc1≦Lw1×α…(1)
したがって、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、以下の式(2)を満たす必要がある。
Lw1≧Δdc1/α…(2)
また、本実施形態に係るロボットアーム機構の経路延長部40は往復配線経路を形成するため、d1>0である。経路延長部40により延長される配線経路の延長部分の長さ(延長ケーブル長)d1は、最短経路長Lc1と、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1との差に略等価である。すなわち、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、以下の式(3)を満たす必要がある。式(3)により、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、最短経路長Lc1よりも長くなければならないことがわかる。
Lw1>Lc1…(3)
また、伸縮ケーブル30は、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1が、最長経路長Lc2よりも短いのが好適である。したがって、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、以下の式(5)を満たす必要がある。
The total length Lw1 of the expansion cable 30 at the time of contraction has a length necessary for securing an expansion / contraction length that is equal to or greater than the expansion / contraction length Δdc1. Specifically, the total length Lw1 of the telescopic cable 30 at the time of contraction may be determined as follows. When the expansion / contraction ratio of the expansion / contraction cable 30 is the expansion / contraction ratio α, the following formula (1) is established between the total length Lw1, the expansion / contraction ratio α, and the expansion / contraction length Δdc1 of the expansion / contraction cable 30 when contracted. That is, the expansion / contraction length Δdc1 must be equal to or less than the length obtained by multiplying the total length Lw1 of the expansion cable 30 at the time of contraction by the expansion / contraction rate α.
Δdc1 ≦ Lw1 × α (1)
Therefore, the total length Lw1 of the expansion cable 30 at the time of contraction needs to satisfy the following formula (2).
Lw1 ≧ Δdc1 / α (2)
Further, since the path extension portion 40 of the robot arm mechanism according to the present embodiment forms a reciprocal wiring path, d1> 0. The length (extension cable length) d1 of the extended portion of the wiring path extended by the path extension 40 is substantially equivalent to the difference between the shortest path length Lc1 and the total length Lw1 of the telescopic cable 30 when contracted. That is, the total length Lw1 of the stretchable cable 30 at the time of contraction needs to satisfy the following formula (3). From equation (3), it can be seen that the total length Lw1 of the telescopic cable 30 at the time of contraction must be longer than the shortest path length Lc1.
Lw1> Lc1 (3)
Moreover, it is suitable for the expansion-contraction cable 30 that the full length Lw1 of the expansion-contraction cable 30 at the time of contraction is shorter than the longest path | route length Lc2. Therefore, the total length Lw1 of the elastic cable 30 at the time of contraction needs to satisfy the following formula (5).

Lw1<Lc2…(4)
式(2)と式(3)と式(4)とから、収縮時の伸縮ケーブル30は、式(5)を満たす伸縮率αを有するとき、収縮時の伸縮ケーブル30全長Lw1を、最長経路長Lc2よりも短くすることができる。
Lw1 <Lc2 (4)
From Expression (2), Expression (3), and Expression (4), when the expansion cable 30 at the time of contraction has an expansion ratio α satisfying Expression (5), the expansion cable 30 full length Lw1 at the time of contraction is determined as the longest path. The length can be shorter than the length Lc2.

Δdc1/Lc2<α<Δdc1/Lc1…(5)
したがって、本実施形態に係る伸縮ケーブル30は、伸縮率αが式(5)を満たし、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1が式(3)と式(4)とを満たすように決定すればよい。これにより、伸長時の伸縮ケーブル30の全長Lw1´と収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1との差分が伸縮長Δdc1以上となるため、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、伸縮長Δdc1以上の伸縮長を確保することができる。また、従来、伸縮性を有さないケーブルを使用した場合において、ケーブルの全長は最長経路長Lc2以上である必要があった。一方、本実施形態では、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1を最長経路長Lc2よりも短くすることができる。その結果、経路延長部40での伸縮ケーブル30の収容スペースを縮小化することができる。
Δdc1 / Lc2 <α <Δdc1 / Lc1 (5)
Therefore, if the expansion / contraction cable 30 according to the present embodiment is determined so that the expansion / contraction ratio α satisfies Expression (5) and the total length Lw1 of the expansion / contraction cable 30 at the time of contraction satisfies Expression (3) and Expression (4). Good. As a result, the difference between the total length Lw1 ′ of the expansion cable 30 at the time of expansion and the total length Lw1 of the expansion cable 30 at the time of contraction is equal to or greater than the expansion length Δdc1. The expansion / contraction length can be ensured. Conventionally, when a cable having no elasticity is used, the total length of the cable needs to be equal to or longer than the longest path length Lc2. On the other hand, in the present embodiment, the total length Lw1 of the telescopic cable 30 at the time of contraction can be made shorter than the longest path length Lc2. As a result, the accommodation space for the elastic cable 30 in the path extension 40 can be reduced.

なお、本実施形態は式(5)の範囲の下限伸縮率(Δdc1/Lc2)以下の伸縮率αを有する伸縮ケーブル30の使用を否定するものではない。この場合、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、最長経路長Lc2より長くなることは避けられないかもしれない。しかし、伸縮ケーブル30の選択肢を拡大できる。例えば、より多くの電線が編みこまれた種類の伸縮ケーブル、または、防水機能を有する伸縮ケーブル等を選択することができるかもしれない。   In addition, this embodiment does not deny the use of the expansion / contraction cable 30 having an expansion / contraction ratio α equal to or lower than the lower limit expansion / contraction ratio (Δdc1 / Lc2) in the range of the formula (5). In this case, it may be unavoidable that the total length Lw1 of the telescopic cable 30 at the time of contraction is longer than the longest path length Lc2. However, the options for the telescopic cable 30 can be expanded. For example, it may be possible to select a type of stretchable cable in which more electric wires are braided or a stretchable cable having a waterproof function.

また、上述の説明では伸縮ケーブル30の収縮時の長さLw1は、最長経路長Lc2を越えないことが好適であると説明した。しかし本実施形態は伸縮ケーブル30の収縮時の長さLw1が、最長経路長Lc2を越えるほど長いことを否定するものではない。伸縮ケーブル30の保有する伸縮率(固有伸縮率)とその全長Lw1とにより決まる最大の伸縮長の一部を使って、構造上要求される伸縮長Δdc1を確保することができる。この場合の使用上の収縮率(実用伸縮率)は固有伸縮率よりも低く抑えることができる。このように実装上、伸縮ケーブル30を固有収縮率より低い実用伸縮率で伸縮させることは伸縮ケーブル30の耐久性を向上させる効果を奏する可能性を示唆している。さらに、実装上、伸縮ケーブル30を固有収縮率より低い実用伸縮率で伸縮させて、構造上要求される伸縮長Δdc1を確保するときに伸縮ケーブル30にかかる張力を、伸縮ケーブル30の固有収縮率を最大限使って、構造上要求される伸縮長Δdc1を確保するときに伸縮ケーブル30にかかる張力より低く抑えることを可能とし、それによりロボットアーム機構の伸縮に際してかかる構造上及び駆動上の負荷を低減させる効果を奏する可能性を示唆している。   In the above description, it has been described that it is preferable that the length Lw1 when the expansion cable 30 is contracted does not exceed the longest path length Lc2. However, this embodiment does not deny that the length Lw1 when the expansion cable 30 is contracted is long enough to exceed the longest path length Lc2. By using a part of the maximum expansion / contraction length determined by the expansion / contraction ratio (inherent expansion / contraction ratio) possessed by the expansion / contraction cable 30 and the total length Lw1, the expansion / contraction length Δdc1 required for the structure can be secured. In this case, the shrinkage ratio (practical stretch ratio) in use can be kept lower than the intrinsic stretch ratio. In this way, in terms of mounting, it is suggested that expanding / contracting the expansion / contraction cable 30 with a practical expansion / contraction ratio lower than the intrinsic contraction ratio may have an effect of improving the durability of the expansion / contraction cable 30. Furthermore, the tension applied to the stretchable cable 30 when the stretchable cable 30 is stretched at a practical stretch rate lower than the intrinsic shrinkage rate to secure the stretch length Δdc1 required for the structure is mounted. Can be kept lower than the tension applied to the extension cable 30 when securing the extension length Δdc1 required for the structure, thereby reducing the load on the structure and driving when the robot arm mechanism is extended and contracted. This suggests the possibility of reducing the effect.

次に、経路延長部40により延長される配線経路の全長について、図7を参照して説明する。   Next, the total length of the wiring route extended by the route extension 40 will be described with reference to FIG.

図7は、図3の経路延長部40により延長される配線経路長を説明するための補足説明図である。アーム収縮時における、経路延長部40により延長される配線経路の全長は、図6で説明したように、Δdc1以上の伸縮長を確保するために必要とされる収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1に略等価である。実際には、経路延長部40により延長される配線経路の全長が、Δdc1以上の伸縮長を確保するために必要とされる収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1よりもわずかに短いのが好適である。これにより、アーム収縮時においても、経路延長部40を構成する複数のプーリー41−44に掛け渡された伸縮ケーブル30にわずかなテンションがかかるため、伸縮ケーブル30のたるみを防止することができる。本実施形態で用いられる伸縮ケーブル30の全長Lw1は、最短経路長Lc1よりも長さd1分長い。したがって、配線経路上に介在される経路延長部40は、伸縮ケーブル30の余長d1分の配線経路を確保するために、例えば、図5で説明した往復配線経路を構成する。これにより、経路延長部40は、配線経路の全長を最短経路長Lc1からLw1(Lc1+d1)に延長する。経路延長部40により延長された配線経路に沿って、式(4)を満たす伸縮ケーブル30を配線することにより、伸長時の伸縮ケーブル30の全長がLw1´以上となり、伸縮長Δdc1を確保できる。   FIG. 7 is a supplementary explanatory diagram for explaining the wiring path length extended by the path extension unit 40 of FIG. 3. The total length of the wiring path extended by the path extension 40 when the arm contracts is the total length Lw1 of the expansion cable 30 at the time of contraction required to secure an expansion / contraction length of Δdc1 or more as described in FIG. Is approximately equivalent to Actually, it is preferable that the total length of the wiring path extended by the path extension portion 40 is slightly shorter than the total length Lw1 of the expansion / contraction cable 30 at the time of contraction, which is necessary for securing an expansion / contraction length of Δdc1 or more. is there. Thereby, even when the arm contracts, a slight tension is applied to the stretchable cable 30 spanned by the plurality of pulleys 41-44 constituting the path extending portion 40, so that the stretchable cable 30 can be prevented from sagging. The total length Lw1 of the stretchable cable 30 used in this embodiment is longer than the shortest path length Lc1 by a length d1. Therefore, the path extension 40 interposed on the wiring path constitutes the reciprocal wiring path described in FIG. 5, for example, in order to secure a wiring path for the extra length d1 of the telescopic cable 30. Thereby, the path extension unit 40 extends the entire length of the wiring path from the shortest path length Lc1 to Lw1 (Lc1 + d1). By routing the stretchable cable 30 satisfying the expression (4) along the wiring route extended by the route extending portion 40, the total length of the stretchable cable 30 at the time of extension becomes Lw1 ′ or more, and the stretchable length Δdc1 can be secured.

以上述べた、本実施形態に係るロボットアーム機構によれば、以下の効果を得られる。
本実施形態に係る伸縮ケーブル30は、ケーブル収縮時において、伸縮長Δdc1を確保するために必要な全長を有する。このように確保された収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1は、最短経路長Lc1よりも長い。そのため、本実施形態に係る経路延長部40は、配線経路を延長する機能と伸縮ケーブル30を収容する機能とを有する。経路延長部40は、アーム収縮時の配線経路の全長が、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1に略等価になるように構成される。これにより、経路延長部40により延長された配線経路の全長は、複数のケーブルガイド51のみで形成した配線経路に比べて、長さd1分延長される。これにより、アーム収縮時においても、伸縮ケーブル30がたるむことなく経路延長部40に収容されるため、ロボットアーム部2の伸縮動作等で、伸縮ケーブル30が周囲の部品等と干渉しない。その結果、部品の破損や伸縮ケーブル30の破断等を解消することができる。なお、経路延長部40により延長される、アーム収縮時の配線経路の全長は、収縮時の伸縮ケーブル30の全長Lw1よりもわずかに短いのが好適である。これにより、アーム収縮時においても、経路延長部40を構成する複数のプーリーに引き渡された伸縮ケーブル30にわずかなテンションがかかるため、伸縮ケーブル30が経路延長部40でたるむのを防止することができる。
According to the robot arm mechanism according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
The stretchable cable 30 according to the present embodiment has a total length necessary for securing the stretchable length Δdc1 when the cable is contracted. The total length Lw1 of the retractable expansion cable 30 thus secured is longer than the shortest path length Lc1. Therefore, the path extension unit 40 according to the present embodiment has a function of extending the wiring path and a function of accommodating the telescopic cable 30. The path extension 40 is configured such that the total length of the wiring path when the arm contracts is substantially equivalent to the total length Lw1 of the telescopic cable 30 when contracted. As a result, the entire length of the wiring path extended by the path extending portion 40 is extended by the length d1 as compared with the wiring path formed by only the plurality of cable guides 51. Thus, even when the arm contracts, the extension cable 30 is accommodated in the path extension 40 without sagging, so that the extension cable 30 does not interfere with surrounding parts and the like during the extension / contraction operation of the robot arm 2. As a result, breakage of parts, breakage of the extension cable 30 and the like can be solved. In addition, it is preferable that the total length of the wiring path extended by the path extension unit 40 when the arm contracts is slightly shorter than the total length Lw1 of the telescopic cable 30 when contracted. As a result, even when the arm is contracted, a slight tension is applied to the stretchable cable 30 delivered to the plurality of pulleys constituting the path extension portion 40, thereby preventing the stretchable cable 30 from sagging at the path extension portion 40. it can.

経路延長部40は、伸縮ケーブル30を第1支持部11aの軸方向に沿って往復配線経路を形成するように複数のプーリー41,42、43を配置した機構を有する。しかしながら、プーリー数、各プーリー間の距離および各プーリーの向きは、伸縮ケーブル30の全長、経路延長部40として占有可能な体積、および基部側ケーブル固定部33bとケーブルガイド51との間の位置関係等に応じて構成されればよい。したがって、本実施形態に係る経路延長部40は、伸縮ケーブル30の収容スペースを縮小化することができる。また、経路延長部40に、回転自在なプーリーを使用することで、プーリーが伸縮ケーブル30の伸長分の送り出し、また、収縮分の巻き取りとして機能するため、伸縮ケーブル30の伸縮時における経路延長部40と伸縮ケーブル30との間に発生する摩擦を低減することができる。   The path extension 40 has a mechanism in which a plurality of pulleys 41, 42, and 43 are arranged so as to form a reciprocal wiring path along the axial direction of the first support 11 a. However, the number of pulleys, the distance between the pulleys, and the orientation of each pulley are the total length of the telescopic cable 30, the volume that can be occupied as the path extension 40, and the positional relationship between the base-side cable fixing portion 33b and the cable guide 51. It suffices to be configured according to the above. Therefore, the path extension part 40 according to the present embodiment can reduce the accommodation space of the elastic cable 30. In addition, by using a rotatable pulley for the path extension portion 40, the pulley functions as an extension part for the extension cable 30 and a retracting part for the extension part. Friction generated between the portion 40 and the telescopic cable 30 can be reduced.

(変形例1)
本実施形態の第1変形例に係るロボットアーム機構は、本実施形態に係るロボットアーム機構とは異なる経路延長部40を有する。以下、本実施形態の第1変形例に係るロボットアーム機構の経路延長部40について図8を参照して説明する。
図8は、第1変形例に係る経路延長部40の構造の一例を示す図である。図8(a)は、第1変形例に係る経路延長部40の構造の一例を示す正面図である。図8(b)は、図8(a)の側面図であり、アーム収縮時に対応する。図8(b)は、図8(a)の側面図であり、アーム伸長時に対応する。
(Modification 1)
The robot arm mechanism according to the first modification of the present embodiment has a path extension 40 that is different from the robot arm mechanism according to the present embodiment. Hereinafter, the path extension unit 40 of the robot arm mechanism according to the first modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the structure of the route extension 40 according to the first modification. Fig.8 (a) is a front view which shows an example of the structure of the path | route extension part 40 which concerns on a 1st modification. FIG. 8B is a side view of FIG. 8A and corresponds to the time when the arm contracts. FIG. 8B is a side view of FIG. 8A and corresponds to when the arm is extended.

図8(a)に示すように、第1変形例に係る経路延長部40は、伸縮ケーブル30を巻き付けるためのスプール55を有する。当該スプール55に対して伸縮ケーブル30が巻き付けられることにより、第1変形例に係る経路延長部40は、配線経路を延長することができる。図8(b)および図8(c)に示すように、当該スプール55に巻き付けられている伸縮ケーブル30の巻き数は、アーム収縮時とアーム伸長時とで同一である。図8(b)に示すように、スプール55は、当該スプール55に巻きつけられた伸縮ケーブル30同士が接触しないための機構を有する。例えば、当該スプール55には、伸縮ケーブル30同士を接触させないためのガイド溝57がらせん状に形成されている。ガイド溝57に沿って伸縮ケーブル30が巻き付けられることにより、隣り合う伸縮ケーブル部分同士が接触しないため、伸縮により逆方向に伸び縮みする伸縮ケーブル部分同士の摩擦を抑えることができる。スプール55は、基部1に対して軸回転可能に支持される。これにより、伸縮ケーブル30の伸縮に併せて当該スプール55が自由回転するため、当該スプール55と伸縮ケーブル30との間の摩擦を小さくすることができる。これらにより、伸縮ケーブル30の断線のリスクは低減される。これらの効果により、伸縮ケーブル30の破断のリスクを小さくできる。   As shown in FIG. 8A, the path extension 40 according to the first modification has a spool 55 around which the telescopic cable 30 is wound. When the telescopic cable 30 is wound around the spool 55, the path extension unit 40 according to the first modification can extend the wiring path. As shown in FIG. 8B and FIG. 8C, the number of turns of the elastic cable 30 wound around the spool 55 is the same when the arm is contracted and when the arm is extended. As shown in FIG. 8B, the spool 55 has a mechanism for preventing the stretchable cables 30 wound around the spool 55 from contacting each other. For example, the spool 55 is formed with a guide groove 57 that prevents the elastic cables 30 from coming into contact with each other. By winding the stretchable cable 30 along the guide groove 57, adjacent stretchable cable portions do not come into contact with each other, so that friction between stretchable cable portions that expand and contract in the opposite direction due to stretching can be suppressed. The spool 55 is supported so as to be rotatable about the base 1. As a result, the spool 55 freely rotates in accordance with the expansion and contraction of the expansion cable 30, and therefore the friction between the spool 55 and the expansion cable 30 can be reduced. As a result, the risk of disconnection of the elastic cable 30 is reduced. Due to these effects, the risk of breakage of the elastic cable 30 can be reduced.

以上説明した変形例1に係る経路延長部40は、本実施形態に係る経路延長部40の複数のプーリーの代替として、スプール55を用いることにより、本実施形態に係る経路延長部40と同様の効果を得られる。   The path extension 40 according to the modified example 1 described above is similar to the path extension 40 according to the present embodiment by using the spool 55 as an alternative to the plurality of pulleys of the path extension 40 according to the present embodiment. The effect can be obtained.

(変形例2)
本実施形態の第2変形例に係るロボットアーム機構の経路延長部40は、本実施形態に係るロボットアーム機構の経路延長部40と同じように複数のプーリーにより構成される。本実施形態との差異は、第2変形例に係る経路延長部40が、実質的な伸縮ケーブル30の伸縮長を確保する機能を有する点にある。以下、本実施形態の第2変形例に係るロボットアーム機構の経路延長部40について図9を参照して説明する。
図9は、第2変形例に係る経路延長部40の構造の一例を示す図である。図9(a)は、第2変形例に係る経路延長部40の構造の一例を示す正面図であり、アーム収縮時に対応する。図9(b)は、第2変形例に係る経路延長部40の構造の一例を示す正面図であり、アーム伸長時に対応する。
(Modification 2)
The path extension part 40 of the robot arm mechanism according to the second modified example of the present embodiment is configured by a plurality of pulleys similarly to the path extension part 40 of the robot arm mechanism according to the present embodiment. The difference from the present embodiment is that the path extension 40 according to the second modification has a function of securing a substantial extension / contraction length of the extension / contraction cable 30. Hereinafter, the path extension 40 of the robot arm mechanism according to the second modification of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the structure of the route extension 40 according to the second modification. Fig.9 (a) is a front view which shows an example of the structure of the path | route extension part 40 which concerns on a 2nd modification, and respond | corresponds at the time of arm contraction. FIG. 9B is a front view showing an example of the structure of the path extension 40 according to the second modified example, and corresponds to when the arm is extended.

経路延長部40は、同一の半径を有する複数のプーリー、ここでは第1プーリー59と第2プーリー61とを有する。これらのプーリー59、61は、それぞれ付勢機構63、65により、第1支持部11aの軸線(Z軸)と略平行な方向に付勢される。図9に示すように、例えば、付勢機構には付勢バネが使用される。なお、付勢機構は、付勢可能であれば他の機構であってもよい。例えば、付勢機構は、入れ子型、蛇腹型およびゴム型等であってもよい。これらのプーリー59,61各々は、第1支持部11aの軸線(Z軸)と略平行な方向に関して分散配置される。プーリー59はプーリー61の下方に所定距離隔てた位置に配置される。プーリー59、61はそれぞれの回転軸が第2関節部J2の第2回転軸RA2(X軸)に平行になるよう配置される。これにより複数のプーリー59、61は、伸縮ケーブル30を第1支持部11aの軸方向に沿って往復配線経路を形成する。往復配線経路は、ハンド部側ケーブル固定部33a、基部側ケーブル33bの間に配列される複数のケーブルガイド51のみによる配線経路を延長する。それにより伸縮ケーブル30の全長は、複数のケーブルガイド51のみにより誘導される伸縮ケーブル30の全長よりも延長される。   The path extension 40 includes a plurality of pulleys having the same radius, here, a first pulley 59 and a second pulley 61. These pulleys 59 and 61 are urged by urging mechanisms 63 and 65 in a direction substantially parallel to the axis (Z axis) of the first support portion 11a. As shown in FIG. 9, for example, a biasing spring is used for the biasing mechanism. The urging mechanism may be another mechanism as long as urging is possible. For example, the urging mechanism may be a nesting type, a bellows type, a rubber type, or the like. Each of these pulleys 59 and 61 is dispersedly arranged in a direction substantially parallel to the axis (Z axis) of the first support portion 11a. The pulley 59 is disposed below the pulley 61 at a predetermined distance. The pulleys 59 and 61 are arranged so that the respective rotation axes are parallel to the second rotation axis RA2 (X axis) of the second joint portion J2. Accordingly, the plurality of pulleys 59 and 61 form a reciprocal wiring path for the telescopic cable 30 along the axial direction of the first support portion 11a. The reciprocating wiring path extends a wiring path formed only by the plurality of cable guides 51 arranged between the hand part side cable fixing part 33a and the base part side cable 33b. Thereby, the total length of the elastic cable 30 is extended from the total length of the elastic cable 30 guided only by the plurality of cable guides 51.

変形例2に係る経路延長部40は、実質的なケーブルの伸縮長を確保する機能を有する。具体的には、経路延長部40により延長される延長部分の長さが、伸縮ケーブル30の伸長前後で異なる。図9(a)に示すように、アーム収縮時において、付勢バネは収縮した状態である。一方、図9(b)に示すように、アーム伸長時において、伸縮ケーブル30には、第1支持部11aの軸方向への張力が発生し、付勢バネは第1支持部11aの軸方向に伸長される。このときの、付勢バネの伸びをΔd11とする。すると、アーム伸長時の、経路延長部40で延長される延長部分の長さは、アーム収縮時に比べて2×Δd11分短くなる。アーム伸長時における経路延長部40の付勢バネの伸長分(2×Δd11)は、伸縮長Δdc1に充当される。つまり、本実施形態では、伸縮ケーブル30の伸縮だけで、伸縮長Δdc1を確保する必要があったが、変形例2では、伸縮ケーブル30の伸縮と経路延長部40の配線経路の延長部分の伸縮とで、伸縮長Δdc1を確保することができる。これにより、変形例2に係るロボットアーム機構は、本実施形態の効果に加えて、本実施形態のロボットアーム機構に比べて、使用する伸縮ケーブル30の全長を、付勢バネの伸長分短くすることができる。また、変形例2に係るロボットアーム機構は、伸縮ケーブル30に第1支持部11aの軸方向への張力が発生したときに、付勢バネでその張力を吸収することができる。したがって、変形例2に係るロボットアーム機構は、本実施形態のロボットアーム機構に比べて、伸縮ケーブル30にかかる負担を小さくすることができる。
なお、図9で示した経路延長部40の構造は、ハンド部側ケーブル固定部33aと、基部側ケーブル固定部33bとの間を、伸縮性のないケーブルで配線した場合においても適用できる。例えば、2つの付勢バネの伸びの合計が、伸縮長Δdc1以上であればよい。これにより、伸縮ケーブル30を用いなくても、伸縮長Δdc1を付勢バネの伸びだけで確保することができる。
The path extension 40 according to the second modification has a function of securing a substantial cable expansion / contraction length. Specifically, the length of the extension part extended by the path extension part 40 differs before and after the extension of the telescopic cable 30. As shown in FIG. 9A, the urging spring is in a contracted state when the arm contracts. On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the arm is extended, tension is generated in the telescopic cable 30 in the axial direction of the first support portion 11a, and the biasing spring is in the axial direction of the first support portion 11a. Is expanded. At this time, the extension of the biasing spring is Δd11. Then, the length of the extension portion extended by the path extension portion 40 when the arm is extended is shorter by 2 × Δd11 than when the arm is contracted. The extension (2 × Δd11) of the biasing spring of the path extension 40 when the arm is extended is applied to the expansion / contraction length Δdc1. That is, in this embodiment, it is necessary to ensure the expansion / contraction length Δdc1 only by expansion / contraction of the expansion / contraction cable 30. However, in the second modification, the expansion / contraction of the expansion / contraction cable 30 and the expansion / contraction of the extension part of the wiring path of the path extension 40 are provided. Thus, the expansion / contraction length Δdc1 can be ensured. Thereby, in addition to the effect of this embodiment, the robot arm mechanism according to the second modification shortens the total length of the extension cable 30 to be used by the extension of the biasing spring, as compared with the robot arm mechanism of this embodiment. be able to. Further, the robot arm mechanism according to the modification 2 can absorb the tension by the biasing spring when the tension in the axial direction of the first support portion 11a is generated in the telescopic cable 30. Therefore, the robot arm mechanism according to the modified example 2 can reduce the burden on the extension cable 30 as compared with the robot arm mechanism of the present embodiment.
Note that the structure of the path extension 40 shown in FIG. 9 can also be applied when the hand portion side cable fixing portion 33a and the base portion side cable fixing portion 33b are wired with a non-stretchable cable. For example, the total elongation of the two biasing springs may be equal to or greater than the expansion / contraction length Δdc1. Thereby, even if it does not use the expansion-contraction cable 30, the expansion-contraction length (DELTA) dc1 is securable only by extension of a biasing spring.

また、図9に図示した機構に限定されない。プーリー数、各プーリー間の距離および各プーリーの向きは、伸縮ケーブル30の全長、経路延長部40として占有可能な体積、および基部側ケーブル固定部33bとケーブルガイド51との間の位置関係等に応じて適宜変更が可能である。例えば、複数のプーリーは、伸縮ケーブル30を第1支持部11aの軸方向に直交する方向に沿って往復させるために必要な配線経路を形成するための位置関係に配置されてもよい。   Moreover, it is not limited to the mechanism illustrated in FIG. The number of pulleys, the distance between the pulleys, and the orientation of each pulley depend on the total length of the stretchable cable 30, the volume that can be occupied as the path extension 40, the positional relationship between the base cable fixing portion 33b and the cable guide 51, etc. Changes can be made accordingly. For example, the plurality of pulleys may be arranged in a positional relationship for forming a wiring path necessary for reciprocating the telescopic cable 30 along a direction orthogonal to the axial direction of the first support portion 11a.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や趣旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものある。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and spirit of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

1…基部、2…ロボットアーム部、3…手先効果器、11a…第1支持部、11b…第2支持部、11c…第3支持部、J1、J2、J3、J4、J5、J6…関節部、16…ハンド部、20…第2連結コマ列、21…第1連結コマ列、22…第2連結コマ、22a…リニアギア、23…第1連結コマ、24a…ドライブギア、26…接続コマ、30…伸縮ケーブル、31…モータドライバ、33a…ハンド部側ケーブル固定部、33b…基部側ケーブル固定部、40…経路延長部、41、42、43、44…プーリー、51…ケーブルガイド、M1…モータ、R1,R2,R4…上下ローラ、RA1、RA2、RA4、RA5、RA6…回転軸、RA3…移動軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base part, 2 ... Robot arm part, 3 ... Hand effector, 11a ... 1st support part, 11b ... 2nd support part, 11c ... 3rd support part, J1, J2, J3, J4, J5, J6 ... Joint , 16... Hand part, 20... Second connection frame row, 21... First connection frame row, 22... Second connection frame, 22 a... Linear gear, 23. 30 ... telescopic cable, 31 ... motor driver, 33a ... hand side cable fixing part, 33b ... base side cable fixing part, 40 ... path extension part, 41, 42, 43, 44 ... pulley, 51 ... cable guide, M1 ... Motor, R1, R2, R4 ... Upper and lower rollers, RA1, RA2, RA4, RA5, RA6 ... Rotating shaft, RA3 ... Moving shaft

Claims (12)

基部と、
前記基部に取り付けられる、直動関節を有するアームと、
前記アームの先端部分へ電力と信号との少なくとも一方を供給するための伸縮性を有するケーブルと、
前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部まで前記ケーブルをガイドするケーブルガイドと、
前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部までの前記ケーブルガイドによる配線経路を延長するために、前記配線経路上に介在される経路延長部とを具備するロボットアーム機構。
The base,
An arm having a linear motion joint attached to the base;
A cable having elasticity for supplying at least one of electric power and signal to the tip portion of the arm;
A cable guide for guiding the cable from the cable fixing portion on the tip portion side to the base side cable fixing portion;
A robot arm mechanism comprising: a path extension portion interposed on the wiring path to extend a wiring path by the cable guide from the cable fixing section on the distal end portion side to the base side cable fixing section.
前記経路延長部により延長される配線経路の全長は、前記直動関節の伸縮距離を前記ケーブルの伸縮により確保するために必要とされる前記ケーブルの収縮時のケーブル長に略等価であることを特徴とする請求項1記載のロボットアーム機構。   The total length of the wiring path extended by the path extension portion is approximately equivalent to the cable length when the cable is contracted, which is required to secure the expansion / contraction distance of the linear motion joint by expansion / contraction of the cable. The robot arm mechanism according to claim 1, wherein: 前記経路延長部により延長される配線経路の延長部分の長さは、前記ケーブルガイドによる配線経路の長さと前記ケーブルの収縮時のケーブル長との差に略等価であることを特徴とする請求項2記載のロボットアーム機構。   The length of the extended portion of the wiring path extended by the path extending portion is substantially equivalent to the difference between the length of the wiring path by the cable guide and the cable length when the cable is contracted. 2. The robot arm mechanism according to 2. 前記ケーブルは、前記直動関節の伸縮距離以上に前記ケーブルの伸縮長を確保するために必要とされる収縮時のケーブル長を有することを特徴とする請求項1記載のロボットアーム機構。   2. The robot arm mechanism according to claim 1, wherein the cable has a cable length at the time of contraction required to secure an extension / contraction length of the cable more than an extension / contraction distance of the linear motion joint. 前記収縮時のケーブル長は、前記直動関節の収縮時における前記経路延長部により延長される配線経路の全長に略等価であることを特徴とする請求項4記載のロボットアーム機構。   5. The robot arm mechanism according to claim 4, wherein the cable length at the time of contraction is substantially equivalent to the entire length of the wiring path extended by the path extension portion when the linear motion joint contracts. 前記経路延長部は、前記ケーブルが掛け渡される複数のプーリーを有することを特徴とする請求項1記載のロボットアーム機構。   The robot arm mechanism according to claim 1, wherein the path extension portion includes a plurality of pulleys around which the cable is stretched. 前記複数のプーリーは、前記ケーブルを前記基部の軸方向に沿って往復させるために必要な配線経路を形成するための位置関係に配置されることを特徴とする請求項6記載のロボットアーム機構。   7. The robot arm mechanism according to claim 6, wherein the plurality of pulleys are arranged in a positional relationship for forming a wiring path necessary for reciprocating the cable along the axial direction of the base. 前記経路延長部は、前記ケーブルを前記基部の軸方向に略直交する方向への配線経路部分を確保するための他のプーリーを有することを特徴とする請求項7記載のロボットアーム機構。   8. The robot arm mechanism according to claim 7, wherein the path extension portion has another pulley for securing a wiring path portion in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the base portion. 前記複数のプーリーは同一半径を有し、前記複数のプーリーの幾つかは、前記軸方向に関して同一の位置に配置され、前記同一の位置に配置された幾つかのプーリーは互いに半径よりも短い距離を隔てて配置されることを特徴とする請求項7記載のロボットアーム機構。   The plurality of pulleys have the same radius, and some of the plurality of pulleys are arranged at the same position with respect to the axial direction, and the plurality of pulleys arranged at the same position are at a distance shorter than the radius from each other. The robot arm mechanism according to claim 7, wherein the robot arm mechanism is arranged with a space therebetween. 前記複数のプーリーは、前記基部の軸を中心とした半径方向に略平行な回転軸を有することを特徴とする請求項9記載のロボットアーム機構。   The robot arm mechanism according to claim 9, wherein the plurality of pulleys have a rotation axis substantially parallel to a radial direction centering on an axis of the base. 前記経路延長部は、前記プーリーを前記基部の軸方向に沿って付勢する付勢機構をさらに有することを特徴とする請求項7記載のロボットアーム機構。   8. The robot arm mechanism according to claim 7, wherein the path extension portion further includes a biasing mechanism that biases the pulley along the axial direction of the base portion. 基部と、
前記基部に取り付けられる、直動関節を有するアームと、
前記アームの先端部分に電力と信号との少なくとも一方を供給するケーブルと、
前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部まで前記ケーブルをガイドするケーブルガイドと、
前記先端部分側のケーブル固定部から前記基部側ケーブル固定部までの前記ケーブルガイドによる配線経路を延長するために、前記配線経路上に介在される経路延長部とを具備し、
前記経路延長部は、前記ケーブルを前記基部の軸方向に沿って往復させるために必要な配線経路を形成するための位置関係に配置される複数のプーリーと、前記プーリーを前記基部の軸方向に沿って付勢する付勢機構とを有することを特徴とするロボットアーム機構。
The base,
An arm having a linear motion joint attached to the base;
A cable for supplying at least one of electric power and a signal to the tip portion of the arm;
A cable guide for guiding the cable from the cable fixing portion on the tip portion side to the base side cable fixing portion;
In order to extend the wiring path by the cable guide from the cable fixing part on the tip part side to the base side cable fixing part, a path extension part interposed on the wiring path,
The path extension includes a plurality of pulleys arranged in a positional relationship for forming a wiring path necessary for reciprocating the cable along the axial direction of the base, and the pulleys in the axial direction of the base. A robot arm mechanism characterized by having an urging mechanism for urging along.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018001342A (en) * 2016-07-01 2018-01-11 ライフロボティクス株式会社 Pulley unit for telescopic cable and robot arm mechanism equipped with same
CN108214546A (en) * 2017-12-29 2018-06-29 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 Telescopic hoistway visits mirror
EP3369533A1 (en) 2017-03-03 2018-09-05 Omron Corporation Control system, controller, control method, and recording medium
KR20190062017A (en) * 2017-11-28 2019-06-05 중앙대학교 산학협력단 Structure for actuating twisted string and twisted string actuator using the same
CN109968364A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 核动力运行研究所 A kind of chain type flexible mechanical arm suitable for the underwater automatic video frequency inspection of in-pile component
CN111791262A (en) * 2020-06-24 2020-10-20 深圳市优必选科技股份有限公司 Hollow mechanical arm

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597598A (en) * 1982-06-30 1984-01-14 松下電器産業株式会社 Industrial robot
JPS60175595U (en) * 1984-04-28 1985-11-20 株式会社明電舎 cable support device
JPS612727U (en) * 1984-06-08 1986-01-09 株式会社明電舎 Wiring structure of expansion and contraction part
JP3154652U (en) * 2009-08-05 2009-10-22 株式会社島津製作所 X-ray imaging apparatus having wiring length adjustment mechanism
WO2010070915A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 株式会社川渕機械技術研究所 Linearly moving extendable mechanism and robot arm equipped with linearly moving extendable mechanism
JP2012195987A (en) * 2011-03-14 2012-10-11 Asahi Kasei Fibers Corp Apparatus equipped with shrinkable transmission path
JP2013071209A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Denso Wave Inc Robot
JP2014111294A (en) * 2012-12-05 2014-06-19 Asahi Kasei Fibers Corp Robot provided with flexible transmission line

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS597598A (en) * 1982-06-30 1984-01-14 松下電器産業株式会社 Industrial robot
JPS60175595U (en) * 1984-04-28 1985-11-20 株式会社明電舎 cable support device
JPS612727U (en) * 1984-06-08 1986-01-09 株式会社明電舎 Wiring structure of expansion and contraction part
WO2010070915A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 株式会社川渕機械技術研究所 Linearly moving extendable mechanism and robot arm equipped with linearly moving extendable mechanism
JP3154652U (en) * 2009-08-05 2009-10-22 株式会社島津製作所 X-ray imaging apparatus having wiring length adjustment mechanism
JP2012195987A (en) * 2011-03-14 2012-10-11 Asahi Kasei Fibers Corp Apparatus equipped with shrinkable transmission path
JP2013071209A (en) * 2011-09-28 2013-04-22 Denso Wave Inc Robot
JP2014111294A (en) * 2012-12-05 2014-06-19 Asahi Kasei Fibers Corp Robot provided with flexible transmission line

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018001342A (en) * 2016-07-01 2018-01-11 ライフロボティクス株式会社 Pulley unit for telescopic cable and robot arm mechanism equipped with same
EP3369533A1 (en) 2017-03-03 2018-09-05 Omron Corporation Control system, controller, control method, and recording medium
US10625418B2 (en) 2017-03-03 2020-04-21 Omron Corporation Control system, controller, control method, and recording medium
KR20190062017A (en) * 2017-11-28 2019-06-05 중앙대학교 산학협력단 Structure for actuating twisted string and twisted string actuator using the same
KR102450832B1 (en) * 2017-11-28 2022-10-06 중앙대학교 산학협력단 Structure for actuating twisted string and twisted string actuator using the same
CN109968364A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 核动力运行研究所 A kind of chain type flexible mechanical arm suitable for the underwater automatic video frequency inspection of in-pile component
CN109968364B (en) * 2017-12-27 2024-01-12 核动力运行研究所 Chain type flexible mechanical arm suitable for automatic underwater video inspection of in-pile components
CN108214546A (en) * 2017-12-29 2018-06-29 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 Telescopic hoistway visits mirror
CN111791262A (en) * 2020-06-24 2020-10-20 深圳市优必选科技股份有限公司 Hollow mechanical arm
CN111791262B (en) * 2020-06-24 2022-05-10 深圳市优必选科技股份有限公司 Hollow mechanical arm

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