JP2020003460A - トルクセンサの支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることを防止でき、トルクセンサの検出精度を向上させることが可能なトルクセンサの支持装置を提供する。【解決手段】 第１支持体２１は、ロボットの第１取り付け部としての基台３１に設けられる。第２支持体２２は、基台３１に設けられた第１構造体４１と、第２取り付け部としての第１アーム３２に連結された第２構造体４２と、第１構造体と第２構造体との間に設けられた第３構造体４３と、第１構造体と第２構造体との間に設けられた少なくとも２つのセンサ部４４、４５とを具備するトルクセンサ４０の第２構造体４２に連結される。回転体２３は、第１支持体２１と第２支持体２２との間に設けられている。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、例えばロボットアーム等に適用されるトルクセンサに係わり、トルクセンサを支持する支持装置に関する。

トルクセンサは、トルクが印加される第１構造体と、トルクが出力される第２構造体と、第１構造体と第２構造体とを連結する梁としての複数の起歪部とを有し、これら起歪部にセンサ素子としての複数の歪ゲージが配置されている。これら歪ゲージによりブリッジ回路が構成されている（例えば特許文献１、２、３参照）。

自動車のエンジン等の出力部に生じるトルクを測定するトルク量変換器において、トルク以外の曲げ応力の影響を低減する技術が開発されている（例えば特許文献４参照）。

特開２０１３−０９６７３５号公報 特開２０１５−０４９２０９号公報 特開２０１７−１７２９８３号公報 特開２０１０−１６９５８６号公報

円盤状のトルクセンサの第１構造体をロボットアーム（以下、単にアームとも言う）の例えばベース部に固定し、第２構造体をアームの例えば駆動部に固定して使用する場合、トルクセンサにはアームの搬送重量と負荷までの距離（トルクセンサの中心から搬送物までの距離）、動作加速度（アームや負荷の慣性モーメント）に伴う曲げモーメントが加わる。

一般に、円盤状のトルクセンサの直径方向に配置された例えば２つの起歪部(以下、起歪体とも言う)を通る第１軸線上の両側に均等で荷重の方向が互いに反対の負荷がある場合、トルクセンサに曲げモーメントが加わるが、２つの起歪体には、対称の歪しか生じないため、トルクセンサに対する曲げモーメントに伴うセンサ出力は、理論上、ゼロとなる。すなわち、トルクセンサは、トルク以外の他の軸の干渉（以下、他軸干渉と呼ぶ）を受けない。同様の負荷が、第１軸線と直交する第２軸線上に負荷がある場合、又は、第１軸線及び第２軸線から傾斜した位置にある場合においても、トルクセンサは、理論上、他軸干渉を受けない。

また、トルクセンサを中心として力点（又は作用点）がトルクセンサの直径方向の片側にある場合において、負荷が第１軸線上で０°又は１８０°の位置にある場合、及び第２軸線上で９０°又は２７０°の位置にある場合、トルクセンサに曲げモーメントが加わるが、２つの起歪体により相殺される。このため、トルクセンサは他軸干渉を受けず、センサ出力は、ゼロとなる。

トルクセンサがロボットアームに利用される場合において、アームの一端はトルクセンサ側に固定され、他端はトルクセンサから離れた位置にある。すなわち、トルクセンサ側が支点である場合、負荷としての力点（又は作用点）は、支点から離れた位置にある。しかも、負荷の位置が円盤状のトルクセンサの中心を通る直交した２つの軸線上にあるとは限らない。このため、トルクセンサは、曲げモーメントによる他軸干渉を受ける。この場合、特に第１軸線及び第２軸線上から４５°ずれた位置の負荷に対して、大きな他軸干渉が発生する。具体的には、アームの回転角が４５°、１３５°、２２５°、３１５°において、センサ出力のピークが発生する。センサ出力を正弦波と仮定した場合、１周期に２つのピークが発生するため、これをf２成分と呼ぶ。

このように、トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることにより、他軸干渉によって、ｆ２成分が生じる。このため、トルクセンサの検出精度が低下していた。
本発明の実施形態は、トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることを防止でき、トルクセンサの検出精度を向上させることが可能なトルクセンサの支持装置を提供する。

本実施形態のトルクセンサの支持装置は、第１取り付け部に設けられた第１支持体と、前記第１取り付け部に設けられた第１構造体と、第２取り付け部に連結された第２構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた第３構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた少なくとも２つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第２構造体に連結された第２支持体と、前記第１支持体と前記第２支持体との間に設けられた複数の回転体と、を具備する。

第１実施形態に係るトルクセンサの支持装置の一例を示す断面図。 第２実施形態に係るトルクセンサの支持装置の一例を示す断面図。 本実施形態が適用されるロボットアームの一例を示す斜視図。 本実施形態が適用されるトルクセンサの一例を示す平面図。 ロボットアームの回転角とセンサ出力との関係を示す図であり、本実施形態と比較例とを比較して示す図。 トルクセンサに生じる曲げモーメントを説明するために示す図。 第３実施形態に係るトルクセンサの支持装置の一例を示す断面図。 第４実施形態に係るトルクセンサの支持装置の一例を示す断面図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一符号を付している。
先ず、図３、図４を参照して、本実施形態が適用されるロボットアーム３０、及びトルクセンサ４０について説明する。
図３は、多関節ロボット、すなわち、ロボットアーム３０の一例を示している。ロボットアーム３０は、例えば基台３１、第１アーム３２、第２アーム３３、第３アーム３４、第４アーム３５、駆動源としての第１駆動部３６、第２駆動部３７、第３駆動部３８、第４駆動部３９を具備している。しかし、ロボットアーム３０の構成は、これに限定されるものではなく、変形可能である。

第１アーム３２は、第１関節Ｊ１に設けられた第１駆動部３６により、基台３１に対して回転可能とされている。第２アーム３３は、第２関節Ｊ２に設けられた第２駆動部３７により、第１アーム３２に対して回転可能とされている。第３アーム３４は、第３関節Ｊ３に設けられた第３駆動部３８により、第２アーム３３に対して回転可能とされている。第４アーム３５は、第４関節Ｊ４に設けられた第４駆動部３９により、第３アーム３４に対して回転可能に設けられている。第４アーム３５に図示せぬハンドや各種のツールが装着される。

第１駆動部３６〜第４駆動部３９は、例えば後述するモータと、減速機と、トルクセンサとを具備している。
図４は、本実施形態に適用される円盤状のトルクセンサ４０の一例を示している。トルクセンサ４０は、第１構造体４１と、第２構造体４２と、複数の第３構造体４３と、センサ部としての第１歪センサ４４及び第２歪センサ４５などを具備している。

第１構造体４１と、第２構造体４２は、環状に形成され、第２構造体４２の径は、第１構造体４１の径より小さい。第２構造体４２は、第１構造体４１と同心状に配置され、第１構造体４１と第２構造体４２は、放射状に配置された複数の梁部としての第３構造体４３により連結されている。複数の第３構造体４３は、第１構造体４１と第２構造体４２との間でトルクを伝達する。第２構造体４２は、中空部４２aを有しており、中空部４２aには、例えば図示せぬ配線が通される。

第１構造体４１、第２構造体４２、複数の第３構造体４３は、金属、例えばステンレス鋼により構成されるが、印加されるトルクに対して機械的に十分な強度を得ることができれば、金属以外の材料を使用することも可能である。第１構造体４１、第２構造体４２、複数の第３構造体４３は、例えば同じ厚みを有している。トルクセンサ４０の機械的な強度は、第３構造体４３の厚みや幅、長さにより設定される。

第１構造体４１と第２構造体４２との間には、第１歪センサ４４と第２歪センサ４５が設けられている。具体的には、第１歪センサ４４を構成する起歪体４４ａと、第２歪センサ４５を構成する起歪体４５ａの一端部は、第１構造体４１に接合され、起歪体４４ａ、４５ａの他端部は、第２構造体４２に接合されている。起歪体４４ａ、４５ａの厚みは、第１構造体４１、第２構造体４２、及び複数の第３構造体４３の厚みより薄い。

起歪体４４ａ、４５ａの表面には、センサ素子としての図示せぬ複数の歪ゲージがそれぞれ設けられている。起歪体４４ａに設けられたセンサ素子により第１ブリッジ回路が構成され、起歪体４５ａに設けられたセンサ素子により第２ブリッジ回路が構成される。すなわち、トルクセンサ４０は、２つのブリッジ回路を具備している。

また、第１歪センサ４４と第２歪センサ４５は、第１構造体４１及び第２構造体４２の中心（トルクの作用中心）に対して対称な位置に配置されている。換言すると、第１歪センサ４４と第２歪センサ４５は、環状の第１構造体４１及び第２構造体４２の直径上に配置されている。

第１歪センサ４４（起歪体４４ａ）はフレキシブル基板４６に接続され、第２歪センサ４５（起歪体４５ａ）はフレキシブル基板４７に接続されている。フレキシブル基板４６、４７は、カバー４８により覆われた図示せぬプリント基板に接続されている。プリント基板には、２つのブリッジ回路の出力電圧を増幅する演算増幅器などが配置されている。回路構成は、本実施形態の本質ではないため、説明は省略する。

本実施形態において、トルクセンサ４０は、トルク（Ｍｚ）に対して変形し、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対して、後述する支持装置により、変形が抑制される。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態を示している。
図１に示すように、例えば第１関節Ｊ１内には、第１駆動部３６と、トルクセンサ４０と、トルクセンサ４０を支持する支持装置としての転がり軸受け、例えばボールベアリング（以下、ベアリングと称す）２０が設けられている。

トルクセンサ４０は、第１取り付け部としての基台３１の上部に設けられている。具体的には、トルクセンサ４０の第１構造体４１は、図示せぬ複数のボルトにより、基台３１の上部に固定される。
第１駆動部３６は、第２取り付け部としての第１アーム３２の内部で、トルクセンサ４０の第１面（表面）に設けられる。第１駆動部３６は、例えばモータ３６ａと減速機３６ｂとにより構成される。減速機３６ｂは、例えばケース３６ｂ−１と、出力軸３６ｂ−２と、ベアリング３６ｂ−３と、図示せぬ複数のギヤなどを具備している。出力軸３６ｂ−２は、図示せぬ複数のギヤを介してモータ３６ａのシャフト３６ａ−１に連結され、ベアリング３６ｂ−３により、ケース３６ｂ−１に対して回転可能に設けられている。

トルクセンサ４０の第２構造体４２は、減速機３６ｂの出力軸３６ｂ−２に図示せぬ複数のボルトにより固定される。減速機３６ｂのケース３６ｂ−１は、第１アーム３２に固定される。
図１に示すように、ベアリング２０は、第１支持体としての外輪２１と、第２支持体としての内輪２２と、第３支持体としての複数のボール２３とを具備している。

ベアリング２０は、トルクセンサ４０の第１面（表面）側に設けられている。ベアリング２０の外輪２１は、基台３１に固定され、内輪２２は、減速機３６ｂのケース３６ｂ−１に固定される。
図１は、ベアリング２０として所謂ラジアル軸受を適用した場合を示している。しかし、これに限らず、例えばスラスト軸受などの他の構成のベアリングを適用することも可能である。

また、第３支持体はボール２３に限定されるものではなく、例えばローラのような回転体であってもよい。
ベアリング２０は、外輪２１に対して内輪２２が回転する方向の力を受けた場合、内輪２２は、外輪２１に対して回転する。一方、ベアリング２０は、回転方向以外の力を受けた場合、外輪２１、内輪２２、及びボール２３が有する剛性により、変形が抑制される。

回転体としてのボール２３やローラの材料は、鉄を含む材料、例えばステンレスなどの鋼材、鋳鉄、又はセラミックスである。
回転体としてのボール２３やローラの数は、４個以上であり、各回転体は、等間隔に配置される。これらボール２３やローラは、同一半径上にそれぞれ配置される。

回転体の数が４個である場合、各回転体は、図６に示すように、トルクセンサ４０の例えば第１歪センサ４４を基準として４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位置に配置される。
また、第１支持体２１、第２支持体２２、及びボール２３を含む支持装置としてのベアリング２０の剛性は、トルクセンサ４０の第３構造体４３の剛性と同等以上である。

上記構成において、モータ３６ａにより減速機３６ｂが駆動されると、ベアリング２０の内輪２２が外輪２１に対して回転し、第１アーム３２が回転する。これとともに、減速機３６ｂからトルク（Ｍｚ）がトルクセンサ４０に印加され、トルクセンサ４０の第２構造体４２は、第１構造体４１に対してトルク（Ｍｚ）方向に変位することにより、トルクが検出される。

一方、第１アーム３２乃至第４アーム３５が動作し、トルクセンサ４０に搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴い、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントが印加される場合、ベアリング２０は、外輪２１、内輪２２、及びボール２３が有する剛性により、変形が抑制される。このため、減速機３６ｂの変形が抑制され、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対して、トルクセンサ４０の第１構造体４１に対する第２構造体４２の変位が抑制される。したがって、トルクセンサ４０は、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
（第１実施形態の効果）
上記第１実施形態によれば、支持装置としてのベアリング２０の外輪２１をトルクセンサ４０の第１構造体４１が固定されたロボットアーム３０の基台３１に固定し、内輪２２をトルクセンサ４０の第２構造体４２が固定された減速機３６ｂと第１アーム３２に固定している。このため、ベアリング２０により、トルクセンサ４０に対するトルク以外の曲げモーメントによるトルクセンサ４０の変位を抑制することができる。したがって、トルクセンサ４０は、他軸干渉を抑制することができ、トルクセンサ４０によるトルクの検出精度を向上させることが可能である。

図５は、基台３１に対するロボットアーム３０の回転角（負荷の設置角度）とトルクセンサ４０の出力信号との関係を示すものであり、第１実施形態の場合Ａと、支持装置としてのベアリング２０を持たない比較例の場合Ｂとを示している。
第１実施形態のように、トルクセンサ４０がロボットアーム３０の例えば第１関節Ｊ１内に配置される場合において、ロボットアーム３０は、トルクセンサ４０を中心として３６０°回転可能とされている。

図６に示すように、トルクセンサ４０の第１歪センサ４４と第２歪センサ４５を通る第１軸線上をロボットアーム３０の力点（又は作用点）としての負荷が移動する場合、又は、第１軸線と直交する第２軸線上を負荷が移動する場合、曲げモーメントが生じるが、これらの軸線上であれば、他軸干渉は理論上ゼロとなる。しかし、第１軸線及び第２軸線以外に負荷が移動した場合、ロボットアーム３０の搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴う曲げモーメントがトルクセンサ４０に生じる。したがって、第１実施形態に係るベアリング２０が無い場合、トルクセンサ４０は、他軸の干渉を受け、大きなレベルのセンサ出力が発生する。

すなわち、図５にＢで示すように、第１軸線及び第２軸線上からずれた位置に負荷が移動した場合、トルクセンサ４０において他軸干渉が発生し、ロボットアーム３０の回転角が第１軸線を基準として４５°、１３５°、２２５°、３１５°において、大きなピークのセンサ出力が発生する。

これに対して、第１実施形態のように、ベアリング２０を設けた場合、ベアリング２０により、トルクセンサ４０に対するトルク以外の方向の力によるトルクセンサ４０の変位を抑制することができる。これにより、トルクセンサ４０において他軸干渉を抑制することができるため、図５のＡに示すように、第１軸線を基準として４５°、１３５°、２２５°、３１５°において、トルクセンサ４０からセンサ出力が発生することを抑制することができる。したがって、トルクセンサ４０によるトルクの検出精度を向上させることが可能である。
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態を示している。第２実施形態は、第１実施形態を変形したものである。第１実施形態において、支持装置としてのベアリング２０は、トルクセンサ４０の第１面（表面）側で、基台３１と減速機３６ｂ及び第１アーム３２との間に設けた。これに対して、第２実施形態において、ベアリング２０は、トルクセンサ４０の第２面（裏面）側に設けられている。

具体的には、トルクセンサ４０の第２面側に、第４支持体２４を介在してベアリング２０が設けられる。第４支持体２４は、例えばトルクセンサ４０の第２構造体４２とほぼ同等の直径を有する円形状で、トルクセンサ４０と同様の材料により構成されている。第４支持体２４は、トルクセンサ４０の第２構造体４２に例えば図示せぬボルトにより固定される。

ベアリング２０は、第４支持体２４の周囲と基台３１の内面との間に設けられる。すなわち、ベアリング２０の内輪２２は、第４支持体２４の周囲に固定され、外輪２１は、基台３１の内面に固定される。
尚、ベアリング２０は、ラジアル軸受に限らず、例えばスラスト軸受などの他の構成のベアリングを適用することも可能である。

また、第３支持体はボール２３の限定されるものではなく、例えばローラのような回転体であってもよい。
上記構成において、モータ３６ａにより減速機３６ｂが駆動されると、第１アーム３２が回転する。これとともに、減速機３６ｂからトルク（Ｍｚ）がトルクセンサ４０に印加され、トルクセンサ４０の第２構造体４２は、第４支持体２４と共に第１構造体４１に対してトルク（Ｍｚ）方向に変位する。すなわち、第４支持体２４は、ベアリング２０により、基台３１に対して、第２構造体４２と共に回転される。トルクセンサ４０の第２構造体４２が第１構造体４１に対してトルク（Ｍｚ）方向に変位することにより、トルクが検出される。

一方、第１アーム３２乃至第４アーム３５が動作し、トルクセンサ４０に搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴い、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントが印加される場合、トルクセンサ４０の第２構造体４２の変位が第４支持体２４と、ベアリング２０とにより抑制される。このため、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントにより、トルクセンサ４０の第２構造体４２が第１構造体４１に対して変位することが抑制される。したがって、トルクセンサ４０は、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
（第２実施形態の効果）
第２実施形態によれば、トルクセンサ４０の第２面側で、第２構造体４２と基台３１との間に第４支持体２４及びベアリング２０を設けている。このため、トルクセンサ４０は、他軸干渉を抑制することができ、トルクセンサ４０から図５のＡに示すように、センサ出力が発生することを抑制することができる。したがって、トルクセンサ４０によるトルクの検出精度を向上させることが可能である。

しかも、第４支持体２４をトルクセンサ４０の第２構造体４２とベアリング２０との間に設けているため、トルクセンサ４０に対するトルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対して、トルクセンサ４０の変位を確実に防止することが可能である。
（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態は、トルクセンサ４０の第１構造体４１が基台３１に連結され、第２構造体４２が減速機３６ｂの出力軸３６ｂ−２に連結されていた。これに対して、図７に示す第３実施形態は、トルクセンサ４０の第１構造体４１が減速機３６ｂの出力軸３６ｂ−２に連結され、第２構造体４２が基台３１に連結される。

図７において、トルクセンサ４０の第１構造体４１には、例えば円筒状のアタッチメント５１ａの一端が例えば図示せぬ複数のボルトにより固定される。アタッチメント５１ａの他端部に減速機３６ｂのケース３６ｂ−１が例えば図示せぬ複数のボルトにより固定される。減速機３６ｂの出力軸３６ｂ−２は、ベアリング３６ｂ−３を介してケース３６ｂ−１に設けられるとともに、第１アーム３２に固定される。さらに、出力軸３６ｂ−２は、図示せぬ複数のギヤを介してモータ３６ａのシャフト３６ａ−１に連結され、モータ３６ａは、ケース３６ｂ−１に設けられている。

一方、トルクセンサ４０の第２構造体４２は、基台３１に例えば図示せぬ複数のボルトにより固定される。基台３１は、支持体としてのベアリング２０を介して例えば円筒状のアタッチメント５１ｂに連結され、アタッチメント５１ｂの一端は、例えば図示せぬ複数のボルトによりトルクセンサ４０の第１構造体４１に固定されている。

上記構成において、モータ３６ａにより減速機３６ｂが駆動されると、第１アーム３２が回転する。これとともに、減速機３６ｂからトルク（Ｍｚ）がトルクセンサ４０の第１構造体４１に印加される。第１構造体４１は、ベアリング２０を介して第２構造体４２に対してトルク（Ｍｚ）方向に変位する。これにより、トルクが検出される。

一方、第１アーム３２乃至第４アーム３５が動作し、トルクセンサ４０に搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴い、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントが印加される場合、ベアリング２０は、外輪２１、内輪２２、及びボール２３が有する剛性により、変形が抑制される。このため、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対して、トルクセンサ４０の第２構造体４２に対する第１構造体４１の変位が抑制される。したがって、トルクセンサ４０は、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。

第３実施形態によっても、第１、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第４実施形態）
第１乃至第３実施形態は、支持装置としてのベアリング２０を設けた。これに対して、図８に示す第４実施形態は、第１実施形態を変形したものであり、支持装置として基台３１に設けられた溝３１ａと、溝３１ａ内に設けられた複数のボール又はローラを用いている。

図８において、トルクセンサ４０とモータ３６ａ、減速機３６ｂ、及び第１アーム３２の構成は、第１実施形態と同様である。すなわち、トルクセンサ４０の第２構造体４２は、減速機３６ｂの出力軸３６ｂ−２に図示せぬボルトにより固定されている。
一方、トルクセンサ４０の第１構造体４１は、基台３１に図示せぬ複数のボルトにより固定されている。基台３１の中央部には、トルクセンサ４０の第２構造体４２に対応して環状の溝３１ａが設けられ、この溝３１ａ内に回転体としての複数のボール６１が設けられている。ボール６１は、十分な剛性を有する例えば鋼球を適用することが可能であり、トルクセンサ４０の第２構造体４２に接触され、溝３１ａ内を回転可能とされている。

回転体は、ボール６１に限定されるものではなく、溝３１ａ内に回転可能で、トルクセンサ４０の第２構造体４２に接触可能なローラを適用することも可能である。
上記構成において、モータ３６ａにより減速機３６ｂが駆動されると、第１アーム３２が回転する。これとともに、減速機３６ｂからトルク（Ｍｚ）がトルクセンサ４０の第２構造体４２に印加される。第２構造体４２は、第１構造体４１に対してトルク（Ｍｚ）方向に変位する。これにより、トルクが検出される。

一方、第１アーム３２乃至第４アーム３５が動作し、トルクセンサ４０に搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴い、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントが印加される場合、トルクセンサ４０の第２構造体４２は、複数のボール６１が有する剛性により、変形が抑制される。このため、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対して、トルクセンサ４０の第１構造体４１に対する第２構造体４２の変位が抑制される。したがって、トルクセンサ４０は、トルク以外（Ｍｘ、Ｍｙ）の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。

第４実施形態によっても、第１乃至第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
尚、第１実施形態乃至第４実施形態において、ベアリング２０は、第１関節Ｊ１の基台３１に設けた。ベアリング２０を第１関節Ｊ１に設けることによる他軸干渉の除去効果は大きいが、第１関節Ｊ１に限定されるものではなく、ベアリング２０を第２関節Ｊ２乃至第４関節Ｊ４に適用することも可能である。ベアリング２０を第２関節Ｊ２乃至第４関節Ｊ４に適用した場合も第１関節Ｊ１に設けた場合と同様の効果を得ることが可能である。

また、トルクセンサ４０は、第１歪センサ４４と第２歪センサ４５との２つのセンサ部を有する場合について説明した。しかし、これに限らず、他軸干渉を抑制するために必要な、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚの３つの軸情報を得ることができる構成であればよい。したがって、３軸以下の情報を得ることができるトルクセンサに第１実施形態乃至第４実施形態を適用することが可能である。

その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

２０…ベアリング（支持装置）、２１…外輪（第１支持体）、２２…内輪（第２支持体）、２３…ボール（第３支持体）、３１…基台、３２…第１アーム、３６…第１駆動部、３６ａ…モータ、３６ｂ…減速機、２４…第４支持体、４０…トルクセンサ、４１…第１構造体、４２…第２構造体、４３…第３構造体、４４…第１歪センサ、４５…第２歪センサ、３１ａ…溝、６１…ボール。

Claims (14)

1. 第１取り付け部に設けられた第１支持体と、
   前記第１取り付け部に設けられた第１構造体と、第２取り付け部に連結された第２構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた第３構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた少なくとも２つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第２構造体に連結された第２支持体と、
   前記第１支持体と前記第２支持体との間に設けられた複数の回転体と、
   を具備するトルクセンサの支持装置。
2. 第２取り付け部に設けられた第１支持体と、
   前記第２取り付け部に設けられた第１構造体と、第1取り付け部に連結された第２構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた第３構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた少なくとも２つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第1取り付け部に連結された第２支持体と、
   前記第１支持体と前記第２支持体との間に設けられた複数の回転体と、
   を具備するトルクセンサの支持装置。
3. 第１構造体と、第２取り付け部に連結された第２構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた第３構造体と、前記第１構造体と前記第２構造体との間に設けられた少なくとも２つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第１構造体に設けられた第１取り付け部と、
   前記第１取り付け部の前記第２構造体に対応する位置に設けられた溝と、
   前記溝内に設けられ、前記第２構造体に接触された複数の回転体と、
   を具備するトルクセンサの支持装置。
4. 前記第２取り付け部は、駆動部を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクセンサの支持装置。
5. 前記第２支持体と前記第２構造体との間に設けられた第４支持体をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のトルクセンサの支持装置。
6. 前記回転体は、ボールであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクセンサの支持装置。
7. 前記回転体は、ローラであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトルクセンサの支持装置。
8. 前記第１支持体、前記第２支持体、及び複数の前記回転体を含む前記トルクセンサの支持装置は、転がり軸受けであることを特徴とする請求項１又は２記載のトルクセンサの支持装置。
9. 前記回転体の材料は、鉄を含む材料であることを特徴とする請求項６又は７記載のトルクセンサの支持装置。
10. 前記回転体の材料は、セラミックスであることを特徴とする請求項６又は７記載のトルクセンサの支持装置。
11. 前記回転体の数は、４個以上であり、各回転体は、等間隔に配置されることを特徴とする請求項６又は７記載のトルクセンサの支持装置。
12. 前記各回転体は、同一半径上に配置されることを特徴とする請求項６又は７記載のトルクセンサの支持装置。
13. 前記回転体の数が４個である場合、各回転体は、１つの前記センサ部を基準として４５°、１３５°、２２５°、３１５°の位置に配置されることを特徴とする請求項６又は７記載のトルクセンサの支持装置。
14. 前記第１支持体、前記第２支持体、前記回転体を含む支持装置の剛性は、前記第３構造体と同等以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のトルクセンサの支持装置。

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