JP2019063934A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、構成の簡素化が図れ、組み立て、メンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができるロボットを提供する。【解決手段】回動可能なアームと、回動可能な出力軸を有し、前記アームを回動させる駆動力を発生する駆動源と、前記出力軸とともに回動する出力部材と、前記出力軸とともに回動し、前記出力軸の軸方向に移動可能な摩擦板を有し、前記出力軸の回動を制動することが可能な制動機構とを備え、前記出力部材は、前記摩擦板を前記出力軸の軸方向に移動可能に支持し、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動を規制する支持部と、前記駆動力を伝達する動力伝達部とを有し、前記支持部は、前記出力軸の軸周りの方向において前記摩擦板に係合する係合部を有し、前記係合部が前記摩擦板に係合することにより、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動が規制され、前記動力伝達部と前記支持部とが一体的に形成されていることを特徴とするロボット。【選択図】図１

Description

本発明は、ロボットに関するものである。

基台と、複数のアーム（リンク）を有するロボットアームとを備えるロボットが知られている。ロボットアームの隣り合う２つのアームのうちの一方のアームは、関節部を介して、他方のアームに回動可能に連結され、最も基端側（最も上流側）のアームは、関節部を介して、基台に回動可能に連結されている。関節部はモーターにより駆動され、その関節部の駆動により、アームが回動する。また、最も先端側（最も下流側）のアームには、エンドエフェクターとして、例えば、着脱可能にハンドが装着される。そして、ロボットは、例えば、ハンドで対象物を把持し、その対象物を所定の場所へ移動させ、組立等の所定の作業を行う。

また、特許文献１には、スカラーロボットが開示されている。このようなスカラーロボットや、垂直多関節ロボット等のロボットには、アームを駆動する駆動機構として、モーターと、２つのプーリーと、その２つのプーリーに掛け渡されたベルトとを備える機構が設けられている。２つのプーリーのうちの一方は、モーターの出力軸に固定されたハブに固定されている。

特開２０１１−１７７８４５号公報

しかしながら、従来のロボットでは、プーリーとハブとが別体であるので、部品点数が多く、構成が複雑である。また、ロボットの組み立て（製造）、メンテナンス等に多大な労力と時間を要する。また、部品管理に負担がかかる。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部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。

本発明のロボットは、回動可能なアームと、
回動可能な出力軸を有し、前記アームを回動させる駆動力を発生する駆動源と、
前記出力軸とともに回動する出力部材と、
前記出力軸とともに回動し、前記出力軸の軸方向に移動可能な摩擦板を有し、前記出力軸の回動を制動することが可能な制動機構と、を備え、
前記出力部材は、前記摩擦板を前記出力軸の軸方向に移動可能に支持し、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動を規制する支持部と、前記駆動力を伝達する動力伝達部と、を有し、
前記支持部は、前記出力軸の軸周りの方向において前記摩擦板に係合する係合部を有し、前記係合部が前記摩擦板に係合することにより、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動が規制され、
前記動力伝達部と、前記支持部とが一体的に形成されていることを特徴とする。

このような本発明のロボットによれば、動力伝達部と支持部とが一体的に形成（一体化）されているので、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができる。また、ロボットの組み立て（製造）、メンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができる。また、部品管理の負担を軽減することができる。また、簡易な構成で適確に出力部材に対する摩擦板の回動を規制することができる。

本発明のロボットでは、前記動力伝達部は、プーリーであることが好ましい。
これにより、もう１つのプーリーと、その２つのプーリーに掛け渡されたベルトとを設けることで、駆動源で発生した駆動力をその駆動力の伝達先に伝達することができる。

本発明のロボットでは、前記出力部材は、前記出力軸に対して前記動力伝達部を位置決めする位置決め部を有することが好ましい。

これにより、組み立ての際、容易かつ迅速に、出力軸に対して動力伝達部を位置決めすることができる。これによって、出力部材の所定部と制動機構の所定部との間の距離の管理を省略することができ、組み立てを容易かつ迅速に行うことができる。

本発明のロボットでは、前記出力部材は、ネジが前記出力軸の先端から前記出力軸に螺合することにより、前記出力軸に連結されていることが好ましい。
これにより、出力軸に対して出力部材を容易かつ迅速に着脱することができる。

本発明のロボットでは、前記制動機構は、前記出力軸の軸方向に移動可能な可動板を有することが好ましい。

これにより、適確に出力軸を制動することができる、すなわち、適確に出力軸が停止した状態を保持することができる。

本発明のロボットでは、前記制動機構は、固定板を有し、前記出力軸の制動時は、前記可動板と前記固定板とで前記摩擦板を挟持することが好ましい。

これにより、適確に出力軸を制動することができる、すなわち、適確に出力軸が停止した状態を保持することができる。

本発明のロボットでは、前記制動機構は、電磁ブレーキであることが好ましい。
これにより、適確に出力軸を制動することができる、すなわち、適確に出力軸が停止した状態を保持することができる。

本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。 図１に示すロボットの概略図である。 図１に示すロボットの主要部を示すブロック図である。 図１に示すロボットの基台および第１アームを示す斜視図である。 図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。 図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。 図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。 図１に示すロボットの基台および第１アームを示す斜視図である。 図１に示すロボットの基台を示す断面図である。 図１に示すロボットの基台の一部を切断してなる切断図である。 図１に示すロボットの基台の一部を切断してなる切断図である。 図１に示すロボットの基台および第１アームの一部を切断してなる切断図である。 図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。 図１に示すロボットのモーターユニットを示す斜視図である。 図１に示すロボットのモーターユニットの出力部材を示す斜視図である。 図１に示すロボットのモーターユニットを模式的に示す部分断面図である。 図１に示すロボットのモーターユニットを模式的に示す部分断面図である。 図１に示すロボットのモーターユニットの出力部材の支持部および制動機構の摩擦板を模式的に示す断面図である。

以下、本発明のロボットを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示すロボットの概略図である。図３は、図１に示すロボットの主要部を示すブロック図である。図４は、図１に示すロボットの基台および第１アームを示す斜視図である。図５は、図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。図６は、図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。図７は、図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。図８は、図１に示すロボットの基台および第１アームを示す斜視図である。図９は、図１に示すロボットの基台を示す断面図である。図１０は、図１に示すロボットの基台の一部を切断してなる切断図である。図１１は、図１に示すロボットの基台の一部を切断してなる切断図である。図１２は、図１に示すロボットの基台および第１アームの一部を切断してなる切断図である。図１３は、図１に示すロボットの基台を示す斜視図である。図１４は、図１に示すロボットのモーターユニットを示す斜視図である。図１５は、図１に示すロボットのモーターユニットの出力部材を示す斜視図である。図１６および図１７は、それぞれ、図１に示すロボットのモーターユニットを模式的に示す部分断面図である。図１８は、図１に示すロボットのモーターユニットの出力部材の支持部および制動機構の摩擦板を模式的に示す断面図である。なお、図３には、代表的に、２つの制御基板のうちの１つを図示し、また、代表的に、２つの電源基板のうちの１つを図示している。また、図１４では、駆動基板にカバーが設けられた状態が図示されている。

また、以下では、説明の都合上、図１および図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図１および図２中の基台側を「基端」または「上流」、その反対側を「先端」または「下流」と言う。また、図１および図２中の上下方向が鉛直方向である。

また、図１に示すように、互いに直交する３つの軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が図示されている。各軸を示す矢印の先端側を「＋（正）」、基端側を「−（負）」とする。また、Ｚ軸方向を「鉛直方向」とする。また、Ｘ軸とＹ軸を含むＸ−Ｙ平面を「水平面」とし、Ｘ−Ｙ平面内の方向（Ｘ−Ｙ平面に沿った方向）を「水平方向」とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ方向（Ｘ軸方向）」とも言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ方向（Ｙ軸方向）」とも言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ方向（Ｚ軸方向）」とも言う。

また、本明細書において、「水平」とは、完全に水平な場合のみならず、水平に対して±５°以内で傾斜している場合も含む。同様に、本明細書において、「鉛直」とは、完全に鉛直な場合のみならず、鉛直に対して±５°以内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「平行」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに完全な平行である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「直交」とは、２つの線（軸を含む）または面が、互いに完全な直交である場合のみならず、±５°以内で傾斜している場合も含む。

図１に示すロボット１は、例えば、各種のワーク（対象物）の搬送、組立および検査等の各作業で用いることができる。

図１〜図３に示すように、ロボット１は、基台４と、基台４に変位可能に連結された（設けられた）ロボットアーム１０とを有するロボット本体２と、第１駆動機構４０１、第２駆動機構４０２、第３駆動機構４０３、第４駆動機構４０４、第５駆動機構４０５および第６駆動機構４０６と、制御基板８１と、電源基板８２と、駆動基板８３１、８３２、８３３、８３４、８３５、８３６とを備えている。

また、ロボットアーム１０は、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５および第６アーム１６を備えている。また、第５アーム１５および第６アーム１６によりリストが構成され、第６アーム１６の先端には、例えば、ハンド等のエンドエフェクター（図示せず）を着脱可能に取り付ける（接続する）ことができ、そのエンドエフェクターで対象物（図示せず）を把持（保持）することができる。エンドエフェクターで把持（保持）する対象物としては、特に限定されず、例えば、電子部品、電子機器等、各種のものが挙げられる。

また、エンドエフェクターとしては、対象物を保持することが可能なものであれば、特に限定されず、対象物を把持する（掴む）ことが可能なハンド、対象物を吸着することで保持する吸着ヘッド（吸着ハンド）等が挙げられる。

なお、第６アーム１６とエンドエフェクターとの間には、図示しない力検出部（力検出装置）が設けられていてもよい。力検出部は、エンドエフェクターに加わる力（並進力、モーメントを含む）を検出する。また、力検出部としては、特に限定されないが、例えば、互いに直交する３軸のそれぞれの軸方向の力成分（並進力成分）と、その３軸のそれぞれの軸周りの力成分（回転力成分）とを検出可能な６軸力覚センサー等が用いられる。

ロボット１は、基台４と、第１アーム１１と、第２アーム１２と、第３アーム１３と、第４アーム１４と、第５アーム１５と、第６アーム１６とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された単腕の６軸垂直多関節ロボットである。以下では、第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３、第４アーム１４、第５アーム１５、第６アーム１６をそれぞれ「アーム」とも言う。また、第１駆動機構４０１、第２駆動機構４０２、第３駆動機構４０３、第４駆動機構４０４、第５駆動機構４０５および第６駆動機構４０６をそれぞれ「駆動機構」とも言う。なお、アーム１１〜１６の長さは、それぞれ、特に限定されず、適宜設定可能である。

基台４と第１アーム１１とは、関節（ジョイント）１７１を介して連結されている。そして、第１アーム１１は、基台４に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸Ｏ１を回動中心とし、その第１回動軸Ｏ１周りに回動可能となっている。また、第１回動軸Ｏ１は、基台４の設置面である床１０１の上面の法線と一致している。また、第１回動軸Ｏ１は、ロボット１の最も上流側にある回動軸である。この第１アーム１１は、モーター（第１モーター）４０１Ｍおよび減速機６（図８参照）を有する第１駆動機構４０１の駆動により回動する。モーター４０１Ｍは、第１アーム１１を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０１Ｍは、駆動基板８３１（第１駆動基板）のモータードライバー３０１（第１モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機６が省略されていてもよい。

また、ロボット１は、モーター４０１Ｍの出力軸４１０（第１アーム１１）の回動を制動する制動機構２７を有している（図１４、図１６参照）。制動機構２７は、制御基板８１により制御される。この制動機構２７により、モーター４０１Ｍの出力軸４１０が回動することを阻止し、第１アーム１１の姿勢を適確に保持することができる。

第１アーム１１と第２アーム１２とは、関節（ジョイント）１７２を介して連結されている。そして、第２アーム１２は、第１アーム１１に対し、水平方向と平行な第２回動軸Ｏ２を回動中心として回動可能となっている。また、第２アーム１２は、第１アーム１１の先端部において片持ち支持されている。これにより、ロボット１の小型化、軽量化を図ることができる。また、第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１に直交する軸と平行である。この第２アーム１２は、モーター（第２モーター）４０２Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第２駆動機構４０２の駆動により回動する。モーター４０２Ｍは、第２アーム１２を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０２Ｍは、駆動基板８３２（第２駆動基板）のモータードライバー３０２（第２モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機が省略されていてもよい。また、第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１と直交していてもよい。

また、ロボット１は、モーター４０２Ｍの出力軸（第２アーム１２）の回動を制動する制動機構（図示せず）を有している。制動機構は、制御基板８１により制御される。この制動機構により、モーター４０２Ｍの出力軸が回動することを阻止し、第２アーム１２の姿勢を適確に保持することができる。

第２アーム１２と第３アーム１３とは、関節（ジョイント）１７３を介して連結されている。そして、第３アーム１３は、第２アーム１２に対して水平方向と平行な第３回動軸Ｏ３を回動中心とし、その第３回動軸Ｏ３周りに回動可能となっている。また、第３アーム１３は、第２アーム１２の先端部において片持ち支持されている。これにより、ロボット１の小型化、軽量化を図ることができる。また、第３回動軸Ｏ３は、第２回動軸Ｏ２と平行である。この第３アーム１３は、モーター（第３モーター）４０３Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第３駆動機構４０３の駆動により回動する。モーター４０３Ｍは、第３アーム１３を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０３Ｍは、駆動基板８３３（第３駆動基板）のモータードライバー３０３（第３モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機が省略されていてもよい。

また、ロボット１は、モーター４０３Ｍの出力軸（第３アーム１３）の回動を制動する制動機構（図示せず）を有している。制動機構は、制御基板８１により制御される。この制動機構により、モーター４０３Ｍの出力軸が回動することを阻止し、第３アーム１３の姿勢を適確に保持することができる。

第３アーム１３と第４アーム１４とは、関節（ジョイント）１７４を介して連結されている。そして、第４アーム１４は、第３アーム１３に対し、第３アーム１３の中心軸方向と平行な第４回動軸Ｏ４を回動中心とし、その第４回動軸Ｏ４周りに回動可能となっている。第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３と直交している。この第４アーム１４は、モーター（第４モーター）４０４Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第４駆動機構４０４の駆動により回動する。モーター４０４Ｍは、第４アーム１４を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０４Ｍは、駆動基板８３４（第４駆動基板）のモータードライバー３０４（第４モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機が省略されていてもよい。また、第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３に直交する軸と平行であってもよい。

また、ロボット１は、モーター４０４Ｍの出力軸（第４アーム１４）の回動を制動する制動機構（図示せず）を有している。制動機構は、制御基板８１により制御される。この制動機構により、モーター４０４Ｍの出力軸が回動することを阻止し、第４アーム１４の姿勢を適確に保持することができる。

第４アーム１４と第５アーム１５とは、関節（ジョイント）１７５を介して連結されている。そして、第５アーム１５は、第４アーム１４に対して第５回動軸Ｏ５を回動中心とし、その第５回動軸Ｏ５周りに回動可能となっている。また、第５アーム１５は、第４アーム１４の先端部において片持ち支持されている。これにより、ロボット１の小型化、軽量化を図ることができる。また、第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４と直交している。この第５アーム１５は、モーター（第５モーター）４０５Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第５駆動機構４０５の駆動により回動する。モーター４０５Ｍは、第５アーム１５を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０５Ｍは、駆動基板８３５（第５駆動基板）のモータードライバー３０５（第５モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機が省略されていてもよい。また、第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４に直交する軸と平行であってもよい。

また、ロボット１は、モーター４０５Ｍの出力軸（第５アーム１５）の回動を制動する制動機構（図示せず）を有している。制動機構は、制御基板８１により制御される。この制動機構により、モーター４０５Ｍの出力軸が回動することを阻止し、第５アーム１５の姿勢を適確に保持することができる。

第５アーム１５と第６アーム１６とは、関節（ジョイント）１７６を介して連結されている。そして、第６アーム１６は、第５アーム１５に対して第６回動軸Ｏ６を回動中心とし、その第６回動軸Ｏ６周りに回動可能となっている。また、第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５と直交している。この第６アーム１６は、モーター（第６モーター）４０６Ｍおよび減速機（図示せず）を有する第６駆動機構４０６の駆動により回動する。モーター４０６Ｍは、第６アーム１６を回動させる駆動力を発生する駆動源の１例である。また、モーター４０６Ｍは、駆動基板８３６（第６駆動基板）のモータードライバー３０６（第６モータードライバー）を介して制御基板８１により制御される。なお、前記減速機が省略されていてもよい。また、第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５に直交する軸と平行であってもよい。

また、ロボット１は、モーター４０６Ｍの出力軸（第６アーム１６）の回動を制動する制動機構（図示せず）を有している。制動機構は、制御基板８１により制御される。この制動機構により、モーター４０６Ｍの出力軸が回動することを阻止し、第５アーム１５の姿勢を適確に保持することができる。

駆動機構４０１〜４０６には、それぞれのモーターまたは減速機に、第１角度センサー４１１、第２角度センサー４１２、第３角度センサー４１３、第４角度センサー４１４、第５角度センサー４１５、第６角度センサー４１６が設けられている。以下では、第１角度センサー４１１、第２角度センサー４１２、第３角度センサー４１３、第４角度センサー４１４、第５角度センサー４１５、第６角度センサー４１６をそれぞれ「角度センサー」とも言う。これらの角度センサーとしては、特に限定されず、例えば、ロータリーエンコーダー等のエンコーダー等を用いることができる。これらの角度センサー４１１〜４１６により、それぞれ、駆動機構４０１〜４０６のモーターまたは減速機の出力軸（回転軸）の回転（回動）角度を検出する。

また、駆動機構４０１〜４０６のモーターとしては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、ＡＣサーボモーター、ＤＣサーボモーター等のサーボモーターが好ましい。

また、駆動機構４０１〜４０６の減速機としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、複数の歯車で構成された所謂「遊星ギア型」の減速機や、ハーモニックドライブ（「ハーモニックドライブ」は登録商標）と呼ばれる波動減速機（波動歯車装置）等が挙げられ、これらのうちでは、波動減速機が好ましい。

なお、モーター４０１Ｍ〜４０６Ｍを制動する６つの制動機構のうち、１つ以上、５つ以下の範囲内で、制動機構を省略さしてもよい。

また、駆動機構４０１〜４０６、角度センサー４１１〜４１６、各制動機構は、それぞれ、制御基板８１と電気的に接続されている。

そして、制御基板８１は、アーム１１〜１６をそれぞれ独立して作動させることができる、すなわち、モータードライバー３０１〜３０６を介して、駆動機構４０１〜４０６をそれぞれ独立して制御することができる。この場合、制御基板８１は、角度センサー４１１〜４１６、力検出部（図示せず）により検出を行い、その検出結果（検出情報）に基づいて、駆動機構４０１〜４０６の駆動、例えば、角速度や回転角度等をそれぞれ制御する。この制御プログラムは、制御基板８１のＲＯＭ等に予め記憶されている。

本実施形態では、基台４は、ロボット１の鉛直方向の最も下方に位置し、設置スペースの床１０１等に固定（設置）される部分である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法等が挙げられる。また、基台４が固定されている部分の床１０１は、水平面と平行な平面（面）であるが、これに限定されるものではない。

このようなロボット１の制御基板８１は、作業において、角度センサー４１１〜４１６、力検出部（図示せず）の出力、すなわち、角度センサー４１１〜４１６の検出結果（検出された角度）、力検出部の検出結果（検出された力）等に基づいて、ロボット１の駆動（動作）を位置制御、力制御等で制御する。

位置制御とは、ロボット１のエンドエフェクターの位置や姿勢に関する情報に基づいて、エンドエフェクターを目標の位置に目標の姿勢になるように移動させるロボット１の動作の制御である。前記エンドエフェクターに代えて、ロボットアーム１０の先端部やエンドエフェクターが把持した対象物等でもよい。また、エンドエフェクターの位置や姿勢に関する情報は、角度センサー４１１〜４１６の検出結果等に基づいて求めることが可能である。

また、力制御とは、力検出部の検出結果に基づいて、エンドエフェクターの位置や姿勢を変更したり、また、エンドエフェクターを押したり、引っ張ったり、回転させる等のロボット１の動作の制御である。力制御には、例えば、インピーダンス制御と、フォーストリガー制御とが含まれている。

フォーストリガー制御では、力検出部により検出を行い、その力検出部により所定の力を検出するまでロボットアーム１０を移動（姿勢の変更も含む）、すなわち、動作させる。

インピーダンス制御は、倣い制御を含む。まず、簡単に説明すると、インピーダンス制御では、ロボットアーム１０の先端部に加わる力を可能な限り所定の力に維持、すなわち、力検出部により検出される所定方向の力を可能な限り目標値（０も含む）に維持するようにロボットアーム１０（ロボット１）の動作を制御する。これにより、例えば、ロボットアーム１０に対してインピーダンス制御を行うと、ロボットアーム１０は、エンドエフェクターで把持した対象物（図示せず）が他の対象物（図示せず）に対し、前記所定方向について倣う動作を行う。
以上、ロボット１について簡単に説明した。以下、詳細に説明する。

図４〜図８に示すように、基台４は、箱状をなし、内部に、物を収納（配置）することが可能な収納空間４２を有している。この場合、基台４の内部空間（内部）の全体を収納空間４２と捉えてもよく、また、一部を収納空間４２と捉えてもよい。この基台４は、本体部４３と、蓋体４４とを備えており、蓋体４４は、本体部４３の後端面４３１（Ｙ方向の負側の面）に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、蓋体４４は、ネジ留めにより、本体部４３に着脱可能に取り付けられている。なお、蓋体４４を本体部４３に取り付ける方法は、ネジ留めに限定されず、例えば、嵌合等が挙げられる。

また、ロボット１は、ロボット本体２の駆動を制御する制御基板８１と、制御基板８１に電力を供給する電源基板８２（図１０参照）とを備えている。

制御基板８１の数は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、本実施形態では、２つであり、その２つの制御基板８１は、所定の間隔を隔てて、Ｘ方向から見て重なるように配置され、互いに電気的に接続されている。また、各制御基板８１は、同一の構成でもよく、また、異なる構成でもよいが、本実施形態では、互いに異なる機能を有している。以下の説明では、代表的に、２つの制御基板８１のうちの一方について説明する。なお、制御基板８１の数は、１つでもよく、また、３つ以上でもよい。

また、電源基板８２の数は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、本実施形態では、２つであり、その２つの電源基板８２は、所定の間隔を隔ててＺ方向に並んでおり、互いに電気的に接続されている。また、各電源基板８２は、同一の構成でもよく、また、異なる構成でもよい。以下の説明では、代表的に、２つの電源基板８２のうちの一方について説明する。なお、電源基板８２の数は、１つでもよく、また、３つ以上でもよい。

制御基板８１は、配線が設けられた基板と、その基板に設けられ、プロセッサーの１例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えている。本実施形態では、ＣＰＵにより各種のプログラムを実行することにより、ロボット本体２の駆動を制御する制御部の機能が達成され、また、ＲＡＭ、ＲＯＭにより、各種の情報（データやプログラム等を含む）を記憶する記憶部の機能が達成される。

また、電源基板８２は、配線が設けられた基板と、その基板に設けられ、外部から供給される電圧（電力）を所定の値に変換（例えば、降圧）する回路等を備えている。

また、駆動基板８３１は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０１Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０１等を備えている。

また、駆動基板８３２は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０２Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０２等を備えている。

また、駆動基板８３３は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０３Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０３等を備えている。

また、駆動基板８３４は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０４Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０４等を備えている。

また、駆動基板８３５は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０５Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０５等を備えている。

また、駆動基板８３６は、制御基板８１の指令に基づいてモーター４０６Ｍを駆動する回路基板であり、配線が設けられた基板と、その基板に設けられたモータードライバー３０６等を備えている。

また、図１０および図１１に示すように、制御基板８１と電源基板８２とは、配線９２１（第２配線）により電気的に接続（以下、単に「接続」とも言う）され、配線９２２（第２配線）により接続されている。配線９２１は、外部から制御基板８１に入力された電圧（電力）を制御基板８１から電源基板８２に送出するのに用いられる電源線である。また、配線９２２は、電源基板８２で変換された電圧（例えば、降圧された電圧）を電源基板８２から制御基板８１に送出するのに用いられる電源線である。配線９２１、９２２は、それぞれ、本実施形態では、例えば、絶縁性を有するチューブを備えるケーブルとして設けられる。

また、図１２に示すように、制御基板８１と駆動基板８３１とは、配線９１（第１配線）により接続されている。配線９１は、モーター４０１Ｍを駆動する電圧（指令）を制御基板８１から駆動基板８３１に送出するのに用いられる電源線である。また、制御基板８１と、各駆動基板８３２〜８３６のそれぞれとは、同様に、配線（図示せず）により接続されている。配線９１および前記駆動基板８３２〜８３６に接続される配線は、それぞれ、本実施形態では、例えば、絶縁性を有するチューブを備えるケーブルとして設けられる。

また、図４〜図６に示すように、ロボット１は、制御基板８１および電源基板８２をそれぞれ着脱可能に支持する支持部材５を備えている。支持部材５は、基台４に対して着脱可能に収納空間４２に設けられている。これにより、制御基板８１および電源基板８２は、それぞれ、収納空間４２に設けられる。また、本実施形態では、支持部材５は、ネジ留めにより、基台４に着脱可能に取り付けられている。なお、支持部材５を基台４に取り付ける方法は、ネジ留めに限定されず、例えば、嵌合等が挙げられる。

このように、ロボット１と、制御基板８１および電源基板８２（制御装置）とが一体化されているので、ロボット１の小型化（ロボットシステム全体の小型化）を図ることができる。また、支持部材５が基台４に対して着脱可能であるので、ロボット１の組み立て（製造）、制御基板８１および電源基板８２のメンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができる。なお、支持部材５は、他の構造を有していてもよく、また、基台４から取り外すことができなくてもよい。

また、支持部材５の全体形状は、板状をなしている。すなわち、支持部材５は、板状をなす主基板５１（板状部）を有している。主基板５１の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、主基板５１の平面視で、長方形（四角形）である。なお、主基板５１の形状としては、四角形の他、例えば、三角形、五角形、六角形等の多角形、円、楕円等が挙げられる。

また、主基板５１の後部（Ｙ方向の負側）には、後基板５２が設けられている。また、後基板５２は、主基板５１に対して、直角になるように配置されている。また、本実施形態では、主基板５１および後基板５２は、１つの基板を折り曲げて形成しているが、これに限らず、例えば、別部材で形成してもよい。

後基板５２は、基台４にネジ留めされる部材であり、後基板５２には、２つの貫通孔５２１が形成されている。

また、基台４の本体部４３の収納空間４２内の一方（Ｘ方向の正側）の側壁４１には、２つのリブ４５が形成されている。各リブ４５は、それぞれ、Ｙ方向に延在している。また、各リブ４５は、所定の間隔を隔ててＺ方向に並んでいる。

また、各リブ４５には、それぞれ、Ｙ方向の負側の端面に雌ネジ４５１が形成されている。支持部材５は、２つの雄ネジ（図示せず）が、それぞれ、対応する貫通孔５２１を挿通し、対応するリブ４５の雌ネジ４５１に螺合することで、基台４に対して着脱可能に取り付けられる。なお、支持部材５は、本体部４３に限らず、例えば、蓋体４４に着脱可能に取り付けられるようになっていてもよい。

また、支持部材５は、主基板５１が第１回動軸Ｏ１の軸方向（鉛直方向）に沿うように配置される。本実施形態では、主基板５１とＺ軸（鉛直線）とが平行、具体的には、主基板５１の短辺５１２とＺ軸とが平行で、長辺５１１とＹ軸とが平行になるように配置される。これにより、制御基板８１および電源基板８２を鉛直方向に沿うように配置することができ、これによって、制御基板８１および電源基板８２に粉塵等が溜まることを抑制することができる。

なお、支持部材５は、他の姿勢、例えば、主基板５１が鉛直方向に対して傾斜した姿勢、主基板５１とＸ−Ｙ平面（水平面）とが平行である姿勢等で配置されるようになっていてもよい。

また、図７および図９に示すように、基台４は、収納空間４２に取り付けられた（設けられた）支持部材５の姿勢を規制する姿勢規制部４７を有している。姿勢規制部４７は、本実施形態では、本体部４３の収納空間４２内の前壁４６に形成されたリブで構成されている。

この姿勢規制部４７は、収納空間４２の上部（Ｚ方向の正側）に配置され、Ｘ方向に延在している。また、姿勢規制部４７は、支持部材５の主基板５１の先端部が挿入される溝４７１を有している。また、溝４７１は、Ｚ方向に延在し、Ｙ方向の負側およびＺ方向の負側に開放している。したがって、姿勢規制部４７は、Ｘ方向の正側および負側と、Ｙ方向の正側と、Ｚ方向の正側から、支持部材５の主基板５１の先端部を支持し、これにより、支持部材５の姿勢を規制する。これにより、支持部材５の姿勢を安定させることができる。また、支持部材５を基台４に取り付ける際、支持部材５が溝４７１に挿入されることにより、支持部材５の姿勢が安定し、支持部材５の取り付け作業を容易かつ迅速に行うことができる。なお、溝４７１は、無底、すなわち、Ｙ方向の正側に開放していてもよく、また、Ｚ方向の正側に開放していてもよい。

また、支持部材５の構成材料としては、特に限定されないが、金属材料（合金を含む）が好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の熱伝導率の高い材料を用いることがより好ましい。熱伝導率の高い材料を用いることにより、制御基板８１および電源基板８２で発生した熱を支持部材５から基台４に効率良く逃がすことができる。

また、本実施形態では、制御基板８１および電源基板８２は、それぞれ、ネジ留めにより、支持部材５の主基板５１に着脱可能に取り付けられている。また、主基板５１の一方の面に、制御基板８１が取り付けられ、他方の面に、電源基板８２が取り付けられている。なお、制御基板８１および電源基板８２を支持部材５に取り付ける方法は、それぞれ、ネジ留めに限定されない。

また、支持部材５は、制御基板８１を図４、図９に示す第１位置（制御基板８１の各貫通孔８１１と、支持部材５の第１雌ネジ群５１３０の対応する各雌ネジ５１３とが一致する位置）と、第１位置とは異なる第２位置（制御基板８１の各貫通孔８１１と、支持部材５の第２雌ネジ群５１４０の対応する各雌ネジ５１４とが一致する位置）とにおいて支持可能に構成されている。すなわち、支持部材５における制御基板８１の位置（支持位置）は、第１位置と、第２位置とに変更可能である。本実施形態では、第１位置は、第２位置よりもＹ方向の負側に位置している。これより、目的や用途等に応じて、制御基板８１を第１位置と第２位置とのいずれか一方に配置すること（基台４における位置を変更すること）ができる。また、基台４における制御基板８１の位置を変更する場合に、基台４に対する支持部材５の位置を変更するのに比べて、支持部材５に対する制御基板８１の位置を変更するため、容易かつ迅速に作業を行うことができる。

具体的には、図５に示すように、支持部材５の主基板５１には、複数の雌ネジ５１３で構成された第１雌ネジ群５１３０と、複数の雌ネジ５１４で構成された第２雌ネジ群５１４０とが形成されている。

第１雌ネジ群５１３０における各雌ネジ５１３の配置と、第２雌ネジ群５１４０における各雌ネジ５１４の配置とは、同じであり、第１雌ネジ群５１３０は、第２雌ネジ群５１４０よりもＹ方向の負側に位置している。

一方、図４および図９に示すように、制御基板８１には、各雌ネジ５１３の位置と、各雌ネジ５１４の位置との一方に選択的に配置させることが可能な複数の貫通孔８１１で構成された貫通孔群８１１０が形成されている。

制御基板８１を支持部材５の第１位置に取り付ける場合は、制御基板８１の各貫通孔８１１と、支持部材５の第１雌ネジ群５１３０の対応する各雌ネジ５１３とを一致させ、複数の雄ネジ（図示せず）を、それぞれ、対応する貫通孔８１１に挿入し、対応する雌ネジ５１３に螺合させる。制御基板８１が第１位置に配置された場合は、制御基板８１のコネクターは、基台４の蓋体４４の開口から外部に突出する。

また、制御基板８１を支持部材５の第２位置に取り付ける場合は、制御基板８１の各貫通孔８１１と、支持部材５の第２雌ネジ群５１４０の対応する各雌ネジ５１４とを一致させ、複数の雄ネジ（図示せず）を、それぞれ、対応する貫通孔８１１に挿入し、対応する雌ネジ５１４に螺合させる。制御基板８１が第２位置に配置された場合は、制御基板８１のコネクターは、基台４の収納空間４２に配置される。

ここで、具体的な使用例について説明すると、制御基板８１を第１位置に配置する場合は、ロボット１は、通常に使用される。

また、制御基板８１を第２位置に配置する場合は、制御基板８１のコネクターに配線を介して防水コネクターを電気的に接続し、その防水コネクターを基台４の蓋体４４の開口から外部に突出させる。また、基台４の本体部４３と蓋体４４との間等の必要な箇所に封止部材（図示せず）を設け、収納空間４２を液密に封止する。また、ロボット１の他の必要な箇所にも封止部材（図示せず）を設け、対応する部分を液密に封止する。これにより、例えば、防水機能を有するロボット１を実現することができる。

なお、支持部材５に対する制御基板８１の位置は、第１位置および第２位置に限らず、例えば、３つ以上の位置に変更可能であってもよい。また、支持部材５に対する制御基板８１の位置は、変更不能であってもよい。

また、前述したように、第１アーム１１は、基台４に対し、第１回動軸Ｏ１を回動中心とし、その第１回動軸Ｏ１周りに回動可能となっている。

図８に示すように、この第１アーム１１を回動させる第１駆動機構４０１は、モーター４０１Ｍと、減速機６と、一体的に形成されたプーリー７２１（駆動プーリー）および支持部７２２を備える出力部材７２と、プーリー７３（従動プーリー）と、モーター４０１Ｍの駆動力を減速機６を介して基台４に伝達するベルト７１（タイミングベルト）とを有している。

出力部材７２を有するモーターユニット７（図１４参照）については後で詳述するが、出力部材７２は、モーター４０１Ｍの出力軸４１０（回転軸）に連結（接続）されている。また、プーリー７３は、減速機６の入力軸に連結されている。また、ベルト７１は、無端ベルトであり、プーリー７２１とプーリー７３とに掛け渡されている。また、減速機６の出力軸は、基台４に連結されている。そして、モーター４０１Ｍの駆動力（回転）は、プーリー７２１、７３およびベルト７１により、減速機６に伝達され、減速機６により、回転速度が減速され、基台４に伝達される。

このように、第１駆動機構４０１は、モーター４０１Ｍの駆動力を伝達するベルト７１を有しているので、基台４と第１アーム１１とを連結する関節から離間した位置にモーター４０１Ｍを配置することができ、これによって、モーター４０１Ｍを第１アーム１１の所望の位置に配置することができる。

また、第１駆動機構４０１は、第１アーム１１の内部に設けられている。具体的には、第１駆動機構４０１の第１モーター４０１Ｍ、ベルト７１、出力部材７２（プーリー７２１、支持部７２２）およびプーリー７３と、減速機６の一部とが、第１アーム１１の内部に設けられている。これにより、熱源となる第１駆動機構４０１が基台４の収納空間４２に設けられている場合に比べて、収納空間４２の温度を低下させることができ、これによって、制御基板８１の熱による影響を低減させることができる。なお、第１駆動機構４０１のうち、第１モーター４０１Ｍが第１アーム１１に設けられていればよく、ベルト７１、出力部材７２、プーリー７３および減速機６については、それぞれ、全部または一部が、例えば、基台４の収納空間４２に設けられていてもよい。

また、駆動基板８３１は、第１アーム１１の内部に設けられている。また、本実施形態では、駆動基板８３１は、モーター４０１Ｍのハウジングに取り付けられている。これにより、熱源となる駆動基板８３１が基台４の収納空間４２に設けられている場合に比べて、収納空間４２の温度を低下させることができ、これによって、制御基板８１の熱による影響を低減させることができる。

また、第１モーター４０１Ｍに供給される電圧は、特に限定されないが、１Ｖ以上、１００Ｖ以下であることが好ましく、１０Ｖ以上、１００Ｖ以下であることがより好ましく、５０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることがさらに好ましい。これにより、第１モーター４０１Ｍおよび電源基板８２を小型化することができ、これによって、ロボット１の小型化を図ることができる。

また、図１に示すように、駆動機構４０２〜４０６と、駆動基板８３２〜８３６（図３参照）とは、それぞれ、ロボットアーム１０の所定のアームの内部に設けられている。これにより、熱源となる駆動基板８３２〜８３６が基台４の収納空間４２に設けられている場合に比べて、収納空間４２の温度を低下させることができ、これによって、制御基板８１の熱による影響を低減させることができる。本実施形態では、第２モーター４０２Ｍ、第３モーター４０３Ｍは、第２アーム１２の内部に設けられている。また、第４モーター４０４Ｍは、第３アーム１３の内部に設けられている。また、第５モーター４０５Ｍ、第６モーター４０６Ｍは、第４アーム１４の内部に設けられている。なお、第２モーター４０２Ｍ〜第６モーター４０６Ｍは、それぞれ、他の位置に配置されていてもよい。

また、モーター４０２Ｍ〜４０６Ｍに供給される電圧は、それぞれ、特に限定されないが、１Ｖ以上、１００Ｖ以下であることが好ましく、１０Ｖ以上、１００Ｖ以下であることがより好ましく、５０Ｖ以上、６０Ｖ以下であることがさらに好ましい。これにより、モーター４０２Ｍ〜４０６Ｍ、電源基板８２を小型化することができ、これによって、ロボット１の小型化を図ることができる。

また、基台４には、ファン等の冷却装置は設けられていない。これにより、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができ、また、基台４を小型化することができ、これによって、ロボット１の小型化を図ることができる。なお、ロボット１では、前述したように、第１駆動機構４０１、駆動基板８３１〜８３６を収納空間４２に設けないことにより、収納空間４２の温度を低下させることができるので、基台４にファン等の冷却装置を設けなくても問題はない。

なお、第１モーター４０１Ｍ（第１駆動機構４０１）は、第１アーム１１に限らず、例えば、基台４に設けられていてもよい。また、駆動基板８３１は、第１アーム１１に限らず、例えば、基台４に設けられていてもよい。また、駆動基板８３２〜８３６の一部または全部は、ロボットアーム１０に限らず、例えば、基台４に設けられていてもよい。また、基台４に、ファン等の冷却装置が設けられていてもよい。

また、図１２に示すように、配線９１には、遊びの無い長さに対して、基台４に設けられた状態の支持部材５と、基台４から取り出された状態の支持部材５との距離Ｌ１（図１３参照）よりも長い余長が設けられている。この配線９１の余長は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、距離Ｌ１の１．２倍以上であることが好ましく、距離Ｌ１の１．５倍以上であることがより好ましく、距離Ｌ１の２倍以上、３倍以下であることがさらに好ましい。これにより、基台４に対して支持部材５を容易かつ迅速に着脱することができる。ここで、支持部材５が基台４から取り出された状態とは、図１３に示すように、支持部材５が基台４の本体部４３の後端面４３１に取り付けられていた蓋体４４の位置に位置している状態を言う。

また、図１０および図１１に示すように、配線９２１、９２２には、それぞれ、遊びの無い長さに対して、第１位置と第２位置との距離Ｌ２（雌ネジ５１３とその雌ネジ５１３に対応する雌ネジ５１４との中心間距離）（図１３参照）よりも長い余長が設けられている。この配線９２１、９２２の余長は、それぞれ、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、距離Ｌ２の１．２倍以上であることが好ましく、距離Ｌ２の１．５倍以上であることがより好ましく、距離Ｌ２の２倍以上、３倍以下であることがさらに好ましい。これにより、容易かつ迅速に、制御基板８１の位置を第１位置と第２位置との一方から他方に変更することができる。なお、配線９２１の余長と配線９２２の余長とは、同一でもよく、また、異なっていてもよい。

次に、第１駆動機構４０１、第２駆動機構４０２、第３駆動機構４０３、第４駆動機構４０４、第５駆動機構４０５および第６駆動機構４０６がそれぞれ有するモーターユニットについて説明する。

なお、各モーターユニットは同様であるので、以下では、代表的に、第１駆動機構４０１が有するモーターユニットについて説明する。

第１駆動機構４０１は、図１４に示すモーターユニット７を有している。図１４に示すように、モーターユニット７は、回動可能な出力軸４１０を有するモーター４０１Ｍ（図１６参照）と、出力部材７２と、制動機構２７と、駆動基板８３１とを備えている。駆動基板８３１は、モーター４０１Ｍのハウジングに取り付けられている。なお、駆動基板８３１は、モーターユニット７の構成要素から除外してもよい。

図１５に示すように、出力部材７２は、モーター４０１Ｍで発生した駆動力を伝達するプーリー７２１（動力伝達部）と、モーター４０１Ｍの出力軸に着脱可能に連結（固定）された支持部７２２とを有している。プーリー７２１と支持部７２２とは、一体的に形成されている。すなわち、出力部材７２は、１部材で構成されている。これにより、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができる。また、ロボット１の組み立て、駆動機構４０１のメンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができる。また、部品管理の負担を軽減することができる。

支持部７２２は、プーリー７２１の一方の面（図１５中の下側の面）に形成されている。この支持部７２２は、制動機構２７の摩擦板２７４（図１６参照）をモーター４０１Ｍの出力軸４１０の軸方向に移動可能に支持し、出力部材７２に対する摩擦板２７４の出力軸４１０の軸周りの回動を規制する。これにより、摩擦板２７４は、支持部７２２に沿って出力軸４１０の軸方向に移動することができ、また、出力軸４１０の軸周りに回動することは規制される。なお、摩擦板２７４の回動を規制するための構造については後で述べる。

支持部７２２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、支持部７２２の外形は、支持部７２２の平面視で、四角形をなしている（図１８参照）。また、その四角形の各角部は、面取りがなされている（図１５参照）。

また、図１６に示すように、支持部７２２のプーリー７２１と反対側の面（図１６中の下側の面）の中央部には、有底の穴７２２１が形成されている。穴７２２１は、本実施形態では、プーリー７２１まで延在しているが、これに限らず、例えば、支持部７２２のみに形成されていてもよい。この穴７２２１には、モーター４０１Ｍの出力軸４１０が挿入されている。なお、穴７２２１に出力軸４１０が嵌入していてもよい。組み立ての際は、穴７２２１に、モーター４０１Ｍの出力軸４１０を挿入してゆき、穴７２２１の底面７２２２に出力軸４１０の先端を当接させる。これにより、出力軸４１０に対してプーリー７２１が位置決めされる。より詳細には、穴７２２１の底面７２２２に出力軸４１０の先端が当接することで、プーリー７２１は、出力軸４１０に対し、出力軸４１０の軸方向に位置決めされる。したがって、穴７２２１の底面７２２２により位置決め部が構成される。このような構成により、組み立ての際、容易かつ迅速に、出力軸４１０に対してプーリー７２１を位置決めすることができる。これによって、出力部材７２の所定部（例えば、プーリー７２１）と制動機構２７の所定部（例えば、固定板２７５）との間の図１６中の上下方向の距離の管理を省略することができ、組み立てを容易かつ迅速に行うことができる。

また、プーリー７２１の支持部７２２と反対側の面（図１６中の上側の面）の中央部には、有底の穴７２１１が形成されている。穴７２１１は、本実施形態では、プーリー７２１のみに形成されているが、これに限らず、例えば、支持部７２２まで延在していてもよい。また、穴７２１１の底面７２１２には、穴７２２１に連通する貫通孔７２１３が形成されている。

また、モーター４０１Ｍの出力軸４１０の先端面には、雌ネジ４１０１が形成されている。そして、雄ネジ４２０（ネジ）が、貫通孔７２１３に挿入され、出力軸４１０の先端から雌ネジ４１０１（出力軸４１０）に螺合することにより、出力部材７２は、モーター４０１Ｍの出力軸４１０に連結（固定）される。これにより、出力部材７２は、出力軸４１０とともに回動する。このようにして、出力軸４１０に対して出力部材７２を容易かつ迅速に着脱することができる。

なお、出力部材７２をモーター４０１Ｍの出力軸４１０に連結する方法は、ネジ留めに限定されず、例えば、嵌合等が挙げられる。また、出力部材７２と出力軸４１０との一方に、出力軸４１０の軸周りの方向において他方に係合する係合部を設けてもよい。

次に、制動機構２７について説明する。
制動機構２７としては、摩擦板２７４を有していれば、特に限定されないが、本実施形態では、電磁ブレーキを採用している。また、電磁ブレーキとしては、例えば、無励磁動作型、励磁動作型等が挙げられ、本実施形態では、無励磁動作型を採用している。なお、励磁動作型を採用してもよい。

図１６に示すように、制動機構２７は、電磁石２７１と、可動板２７２と、複数のバネ２７３（付勢部材）と、摩擦板２７４と、固定板２７５と、複数のスペーサー２７６と、複数の雄ネジ２７７とを備えている。

この制動機構２７は、モーター４０１Ｍと出力部材７２との間に配置され、モーター４０１Ｍの図１６中の上側の面に連結（固定）されている。この場合、モーター４０１Ｍと制動機構２７との間に、他の部材、例えば、取り付け板（図示せず）等が介在していてもよい。以下、具体的に説明する。

まず、電磁石２７１は、モーター４０１Ｍの図１６中の上側の面に連結（固定）されている。

また、固定板２７５は、環状（枠状）をなしており、出力部材７２のプーリー７２１と電磁石２７１との間であって、出力部材７２の支持部７２２の外周部に配置されている。

また、固定板２７５と電磁石２７１との間には、複数のスペーサー２７６が配置されており、固定板２７５は、各スペーサー２７６を介して、各雄ネジ２７７により、電磁石２７１にネジ留めされている。これにより、固定板２７５と電磁石２７１との間には、所定の間隙が形成されている。また、固定板２７５とプーリー７２１との間には、所定の間隙が形成されている。また、固定板２７５の内周部と支持部７２２の外周部との間には、所定の間隙が形成されている。

また、可動板２７２は、環状をなしている。この可動板２７２は、出力軸４１０に挿入され、その出力軸４１０の軸方向に移動可能に、固定板２７５と電磁石２７１との間に配置されている。また、可動板２７２は、出力部材７２の支持部７２２の図１６中の下側に配置されている。また、可動板２７２と、固定板２７５および支持部７２２との間には、所定の間隙が形成されている。また、可動板２７２は、磁性体で構成されており、磁力で電磁石２７１に吸着することが可能になっている。

また、電磁石２７１には、可動板２７２を固定板２７５側に向けて付勢する複数のバネ２７３が設けられている。各バネ２７３の一方の端部は、電磁石２７１に連結され、他方の端部は、可動板２７２に連結されている。また、バネ２７３としては、特に限定されないが、例えば、コイルバネ等が挙げられる。

また、摩擦板２７４は、環状をなしており、出力軸４１０の軸方向に移動可能に、固定板２７５と可動板２７２との間であって、支持部７２２の外周部に配置されている。また、摩擦板２７４は、支持部７２２よりも可動板２７２側（図１６中の下側）に突出している。

また、摩擦板２７４の形状は、特に限定されないが、本実施形態では、摩擦板２７４は、環状をなし、摩擦板２７４の内形は、摩擦板２７４の平面視で、支持部７２２の外形に対応した形状、すなわち、四角形をなしている（図１８参照）。これにより、出力軸４１０の軸周りの方向（図１８中の矢印２１０の方向）において支持部７２２の外周部が摩擦板２７４の内周部に係合する。これによって、出力部材７２に対する摩擦板２７４の出力軸４１０の軸周りの回動が規制される。したがって、支持部７２２の外周部（特に、四角形の角部）により、係合部が構成される。なお、係合部は、前記の構成に限定されず、例えば、支持部７２２の外周部と摩擦板２７４の内周部との一方に溝（凹部）を設け、他方に、その溝に係合するリブ（凸部）を設けたものでもよい。また、前記溝およびリブの数は、それぞれ、１つでもよく、また、複数でもよい。

次に、制動機構２７の動作について説明する。
まず、制動機構２７の電磁石２７１に通電した状態が、制動機構２７の非作動状態（図１６参照）であり、電磁石２７１への通電を解除した状態が、制動機構２７の作動状態（図１７参照）である。

制動機構２７の電磁石２７１に通電すると、図１６に示すように、バネ２７３の付勢力に抗して、電磁石２７１に磁力で可動板２７２が吸着される。これにより、摩擦板２７４と固定板２７５との間に間隙が形成され、出力軸４１０の制動はなされない。すなわち、出力軸４１０は回動することが可能である。

一方、電磁石２７１への通電を解除すると、図１７に示すように、バネ２７３の付勢力により、可動板２７２が固定板２７５（摩擦板２７４）側に移動し、可動板２７２と固定板とで摩擦板２７４が挟持される。これにより、摩擦板２７４（出力軸４１０）が制動される。すなわち、出力軸４１０が停止した状態が保持される。

以上説明したように、ロボット１によれば、出力部材７２は、プーリー７２１と支持部７２２とが一体的に形成（一体化）されているので、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができる。また、ロボット１の組み立て（製造）、駆動機構４０１のメンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができる。また、部品管理の負担を軽減することができる。

なお、本実施形態では、すべてのモーター４０１Ｍ〜４０６Ｍについて、プーリー７２１と支持部７２２とが一体化されているが、これに限定されず、モーター４０１Ｍ〜４０６Ｍのうちの少なくとも１つについて、プーリー７２１と支持部７２２とが一体化されていればよい。

以上説明したように、ロボット１は、回動可能なアーム１１と、回動可能な出力軸４１０を有し、アーム１１を回動させる駆動力を発生するモーター４０１Ｍ（駆動源）と、出力軸４１０とともに回動する出力部材７２と、出力軸４１０とともに回動し、出力軸４１０の軸方向に移動可能な摩擦板２７４を有し、出力軸４１０の回動を制動することが可能な制動機構２７と、を備える。また、出力部材７２は、摩擦板２７４を出力軸４１０の軸方向に移動可能に支持し、出力部材７２に対する摩擦板２７４の回動を規制する支持部７２２と、モーター４０１Ｍの駆動力を伝達する動力伝達部の１例であるプーリー７２１と、を有する。また、支持部７２２は、出力軸４１０の軸周りの方向において摩擦板２７４に係合する係合部の１例として四角形の外周部を有し、その外周部（係合部）が摩擦板２７４に係合することにより、出力部材７２に対する摩擦板２７４の回動が規制される。また、プーリー７２１（動力伝達部）と、支持部７２２とが一体的に形成されている。

このようなロボット１によれば、プーリー７２１（動力伝達部）と支持部７２２とが一体的に形成（一体化）されているので、部品点数を削減することができ、構成を簡素化することができる。また、ロボット１の組み立て（製造）、メンテナンス等を容易かつ迅速に行うことができる。また、部品管理の負担を軽減することができる。また、簡易な構成で適確に出力部材７２に対する摩擦板２７４の回動を規制することができる。

また、前述したように、動力伝達部は、プーリー７２１である。これにより、もう１つのプーリー７３と、その２つのプーリー７２１、７３に掛け渡されたベルト７１とを設けることで、モーター４０１Ｍ（駆動源）で発生した駆動力をその駆動力の伝達先に伝達することができる。

また、出力部材７２は、出力軸４１０に対してプーリー７２１（動力伝達部）を位置決めする位置決め部の１例である穴７２２１の底面７２２２を有する。これにより、組み立ての際、容易かつ迅速に、出力軸４１０に対してプーリー７２１（動力伝達部）を位置決めすることができる。これによって、出力部材７２の所定部と制動機構２７の所定部との間の距離の管理を省略することができ、組み立てを容易かつ迅速に行うことができる。

また、出力部材７２は、雄ネジ４２０（ネジ）が出力軸４１０の先端から出力軸４１０に螺合することにより、出力軸４１０に連結されている。これにより、出力軸４１０に対して出力部材７２を容易かつ迅速に着脱することができる。

また、制動機構２７は、出力軸４１０の軸方向に移動可能な可動板２７２を有する。これにより、適確に出力軸４１０を制動することができる、すなわち、適確に出力軸４１０が停止した状態を保持することができる。

また、制動機構２７は、固定板２７５を有し、出力軸４１０の制動時は、可動板２７２と固定板２７５とで摩擦板２７４を挟持する。これにより、適確に出力軸４１０を制動することができる、すなわち、適確に出力軸４１０が停止した状態を保持することができる。

また、制動機構２７は、電磁ブレーキである。これにより、適確に出力軸４１０を制動することができる、すなわち、適確に出力軸４１０が停止した状態を保持することができる。

以上、本発明のロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、前記実施形態では、駆動源としてモーターを用いているが、本発明では、これに限定されず、駆動源としては、例えば、エンジン等が挙げられる。また、モーターとしては、電磁モーターに限定されず、例えば、圧電モーター（超音波モーター）、静電モーター等が挙げられる。

また、前記実施形態では、制動機構として電磁ブレーキを用いているが、本発明では、これに限定されず、制動機構の方式としては、例えば、油圧式、空圧式、機械式等が挙げられる。

また、前記実施形態では、制御基板および電源基板（制御装置）が基台の収納空間に配置されているが、本発明では、これに限定されず、制御基板および電源基板は、それぞれ、基台以外の位置に配置されていてもよい。また、ロボットと、制御基板の一部または全部が別体であってもよく、また、ロボットと、電源基板の一部または全部が別体であってもよく、また、ロボットと、制御基板および電源基板（制御装置）のうちの一部または全部が別体であってもよい。また、ロボットと制御装置との通信方式は、例えば、ケーブル等を有する有線方式でもよく、また、無線方式でもよい。

また、前記実施形態では、ロボットの基台の固定箇所は、例えば、設置スペースにおける床であるが、本発明では、これに限定されず、この他、例えば、天井、壁、作業台、地上等が挙げられる。また、基台自体が移動可能であってもよい。

また、本発明では、ロボットは、セル内に設置されていてもよい。この場合、ロボットの基台の固定箇所としては、例えば、セルの床部、天井部、壁部、作業台等が挙げられる。

また、前記実施形態では、ロボット（基台）が固定される平面（面）である第１面は、水平面と平行な平面（面）であるが、本発明では、これに限定されず、例えば、水平面や鉛直面に対して傾斜した平面（面）でもよく、また、鉛直面と平行な平面（面）であってもよい。すなわち、第１回動軸は、鉛直方向や水平方向に対して傾斜していてもよく、また、水平方向と平行であってもよく、鉛直方向と平行であってもよい。

また、前記実施形態では、ロボットアームの回動軸の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回動軸の数は、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上でもよい。すなわち、前記実施形態では、アーム（リンク）の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、アームの数は、例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または、７つ以上でもよい。この場合、例えば、前記実施形態のロボットにおいて、第２アームと第３アームとの間にアームを追加することにより、アームの数が７つのロボットを実現することができる。

また、前記実施形態では、ロボットアームの数は、１つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの数は、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、ロボット（ロボット本体）は、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。

また、本発明では、ロボットは、他の形式のロボットであってもよい。具体例としては、例えば、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボット、スカラーロボット等の水平多関節ロボット等が挙げられる。

１…ロボット、２…ロボット本体、４…基台、５…支持部材、６…減速機、７…モーターユニット、１０…ロボットアーム、１１…第１アーム、１２…第２アーム、１３…第３アーム、１４…第４アーム、１５…第５アーム、１６…第６アーム、２７…制動機構、４１…側壁、４２…収納空間、４３…本体部、４４…蓋体、４５…リブ、４６…前壁、４７…姿勢規制部、５１…主基板、５２…後基板、７１…ベルト、７２…出力部材、７３…プーリー、８１…制御基板、８２…電源基板、９１…配線、１０１…床、１７１…関節、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、２１０…矢印、２７１…電磁石、２７２…可動板、２７３…バネ、２７４…摩擦板、２７５…固定板、２７６…スペーサー、２７７…雄ネジ、３０１…モータードライバー、３０２…モータードライバー、３０３…モータードライバー、３０４…モータードライバー、３０５…モータードライバー、３０６…モータードライバー、４０１…第１駆動機構、４０１Ｍ…第１モーター、４０２…第２駆動機構、４０２Ｍ…第２モーター、４０３…第３駆動機構、４０３Ｍ…第３モーター、４０４…第４駆動機構、４０４Ｍ…第４モーター、４０５…第５駆動機構、４０５Ｍ…第５モーター、４０６…第６駆動機構、４０６Ｍ…第６モーター、４１０…出力軸、４１１…第１角度センサー、４１２…第２角度センサー、４１３…第３角度センサー、４１４…第４角度センサー、４１５…第５角度センサー、４１６…第６角度センサー、４２０…雄ネジ、４３１…後端面、４５１…雌ネジ、４７１…溝、５１１…長辺、５１２…短辺、５１３…雌ネジ、５１４…雌ネジ、５２１…貫通孔、７２１…プーリー、７２２…支持部、８１１…貫通孔、８３１…駆動基板、８３２…駆動基板、８３３…駆動基板、８３４…駆動基板、８３５…駆動基板、８３６…駆動基板、９２１…配線、９２２…配線、４１０１…雌ネジ、５１３０…第１雌ネジ群、５１４０…第２雌ネジ群、７２１１…穴、７２１２…底面、７２１３…貫通孔、７２２１…穴、７２２２…底面、８１１０…貫通孔群、Ｌ１…距離、Ｌ２…距離、Ｏ１…第１回動軸、Ｏ２…第２回動軸、Ｏ３…第３回動軸、Ｏ４…第４回動軸、Ｏ５…第５回動軸、Ｏ６…第６回動軸

Claims (7)

1. 回動可能なアームと、
   回動可能な出力軸を有し、前記アームを回動させる駆動力を発生する駆動源と、
   前記出力軸とともに回動する出力部材と、
   前記出力軸とともに回動し、前記出力軸の軸方向に移動可能な摩擦板を有し、前記出力軸の回動を制動することが可能な制動機構と、を備え、
   前記出力部材は、前記摩擦板を前記出力軸の軸方向に移動可能に支持し、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動を規制する支持部と、前記駆動力を伝達する動力伝達部と、を有し、
   前記支持部は、前記出力軸の軸周りの方向において前記摩擦板に係合する係合部を有し、前記係合部が前記摩擦板に係合することにより、前記出力部材に対する前記摩擦板の回動が規制され、
   前記動力伝達部と、前記支持部とが一体的に形成されていることを特徴とするロボット。
2. 前記動力伝達部は、プーリーである請求項１に記載のロボット。
3. 前記出力部材は、前記出力軸に対して前記動力伝達部を位置決めする位置決め部を有する請求項１または２のいずれか１項に記載のロボット。
4. 前記出力部材は、ネジが前記出力軸の先端から前記出力軸に螺合することにより、前記出力軸に連結されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
5. 前記制動機構は、前記出力軸の軸方向に移動可能な可動板を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のロボット。
6. 前記制動機構は、固定板を有し、前記出力軸の制動時は、前記可動板と前記固定板とで前記摩擦板を挟持する請求項５に記載のロボット。
7. 前記制動機構は、電磁ブレーキである請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボット。

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