JP2020192680A - 不等リンク長を有するアームを有するロボット - Google Patents

不等リンク長を有するアームを有するロボット Download PDF

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Abstract

【課題】搬送用途のために必要な設置面積および作業空間容積が最小限に抑えられ搬送時間が最小限に抑えられる基板搬送オートメーションを提供する。【解決手段】第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、第２の上腕は第１の回転軸から離間された第２の回転軸において駆動装置に接続され、第１および第２のロボットアームは第１および第２のエンドエフェクタを複数の基板を上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、第１の収縮位置から直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、上下に位置していない互いから離間された第２の経路に沿う第２の方向に第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、第１の上腕および第１の前腕は異なる有効長を有し第２の上腕および第２の前腕は異なる有効長を有する。【選択図】図６７Ａ−Ｂ

Description

開示される実施形態は、不等リンク長を有するアームを有するロボットに関し、より詳細には、１枚以上の基板をそれぞれが支持する、不等リンク長を有する１つ以上のアームを有するロボットに関する。
背景
半導体、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、太陽光、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）またはその他のデバイスの製造に関連するものなどの用途のための真空、大気、および制御環境処理は、基板、および基板に関連する運搬台を保管場所、処理場所、またはその他の場所へ、またはそこから搬送するために、ロボット技術および他の形態のオートメーションを利用する。基板のこのような搬送は、１枚以上の基板を搬送する単一のアームを用いて、または１枚以上の基板を各々搬送する複数のアームを用いて、個々の基板、基板の集団を動かしてもよい。製造の多くは、例えば、半導体製造に関連するもののように、設置面積および容積が重要である清浄または真空環境内で行われる。さらに、自動搬送の多くは、搬送時間の最小化によってサイクル時間の短縮ならびに関連設備のスループットおよび利用率の増大がもたらされる場合に実施される。したがって、所与の範囲の搬送用途のために必要な設置面積および作業空間容積が最小限に抑えられ、搬送時間が最小限に抑えられる基板搬送オートメーションを提供することが望まれている。
摘要
以下の摘要は単に、例示であることが意図される。本摘要は、特許請求の範囲を限定することを目的としていない。
例示的実施形態の一態様では、搬送装置は、少なくとも１つの駆動装置と、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームとを備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、前記１および第２のエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成される。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。前記第１の上腕および前記第１の前腕は異なる有効長を有する。前記第２の上腕および前記第２の前腕は異なる有効長を有する。
例示的実施形態の別の態様では、方法が提供され、当該方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕および前記第１の前腕が異なる有効長を有する、第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕および前記第２の前腕が異なる有効長を有する、第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続することと、を含む。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、方法が提供され、当該方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、を含む。
例示的実施形態の別の態様では、搬送装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備える。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の３つのみのモータの使用によって行われる。
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、を含む。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成される。前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備える。
例示的実施形態の別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備える。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させる。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の５つのモータの使用によって行われる。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、を含む。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成される。前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備える。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される。
例示的実施形態の別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備える。前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は４つのモータを備える。前記モータのうちの第１のモータは、第１の上腕に接続され、第２のモータは、前記第２の上腕に接続され、第３のモータは、第１の前腕に接続され、第４のモータは、前記第２の前腕に接続され、前記第３および第４のモータは、前記第１および第２の回転軸から離間された共通軸において整列される。前記第１のモータは、前記第１の回転軸に整列され、前記第２のモータは、前記第２の回転軸に整列される。前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
前述の態様や他の特徴は以降の記述で説明されるが、次の添付図面を参照している。
図１Ａは、搬送装置の上面図である。
図１Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２Ａは、搬送装置の上面部分概略図である。
図２Ｂは、搬送装置の側面部分概略図である。
図３Ａは、搬送装置の上面図である。
図３Ｂは、搬送装置の上面図である。
図３Ｃは、搬送装置の上面図である。
図４は、グラフ図である。
図５Ａは、搬送装置の上面図である。
図５Ｂは、搬送装置の側面図である。
図６Ａは、搬送装置の上面部分概略図である。
図６Ｂは、搬送装置の側面部分概略図である。
図７Ａは、搬送装置の上面図である。
図７Ｂは、搬送装置の上面図である。
図７Ｃは、搬送装置の上面図である。
図８は、グラフ図である。
図９は、搬送装置の側面部分概略図である。
図１０Ａは、搬送装置の上面図である。
図１０Ｂは、搬送装置の側面図である。
図１１Ａは、搬送装置の上面図である。
図１１Ｂは、搬送装置の側面図である。
図１２は、搬送装置の側面部分概略図である。
図１３は、搬送装置の側面部分概略図である。
図１４Ａは、搬送装置の上面図である。
図１４Ｂは、搬送装置の上面図である。
図１４Ｃは、搬送装置の上面図である。
図１５Ａは、搬送装置の上面図である。
図１５Ｂは、搬送装置の側面図である。
図１６Ａは、搬送装置の上面図である。
図１６Ｂは、搬送装置の側面図である。
図１７Ａは、搬送装置の上面図である。
図１７Ｂは、搬送装置の側面図である。
図１８は、搬送装置の側面部分概略図である。
図１９は、搬送装置の側面部分概略図である。
図２０Ａは、搬送装置の上面図である。
図２０Ｂは、搬送装置の上面図である。
図２０Ｃは、搬送装置の上面図である。
図２１Ａは、搬送装置の上面図である。
図２１Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２２Ａは、搬送装置の上面図である。
図２２Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２３は、搬送装置の側面部分概略図である。
図２４Ａは、搬送装置の上面図である。
図２４Ｂは、搬送装置の上面図である。
図２４Ｃは、搬送装置の上面図である。
図２５Ａは、搬送装置の上面図である。
図２５Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２６Ａは、搬送装置の上面図である。
図２６Ｂは、搬送装置の上面図である。
図２６Ｃは、搬送装置の上面図である。
図２７Ａは、搬送装置の上面図である。
図２７Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２８Ａは、搬送装置の上面図である。
図２８Ｂは、搬送装置の側面図である。
図２９Ａは、搬送装置の上面図である。
図２９Ｂは、搬送装置の上面図である。
図２９Ｃは、搬送装置の上面図である。
図３０Ａは、搬送装置の上面図である。
図３０Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３１Ａは、搬送装置の上面図である。
図３１Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３２Ａは、搬送装置の上面図である。
図３２Ｂは、搬送装置の上面図である。
図３２Ｃは、搬送装置の上面図である。
図３２Ｄは、搬送装置の上面図である。
図３３Ａは、搬送装置の上面図である。
図３３Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３４Ａは、搬送装置の上面図である。
図３４Ｂは、搬送装置の上面図である。
図３４Ｃは、搬送装置の上面図である。
図３５Ａは、搬送装置の上面図である。
図３５Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３６は、搬送装置の上面図である。
図３７Ａは、搬送装置の上面図である。
図３７Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３８Ａは、搬送装置の上面図である。
図３８Ｂは、搬送装置の側面図である。
図３９は、搬送装置の上面図である。
図４０Ａは、搬送装置の上面図である。
図４０Ｂは、搬送装置の側面図である。
図４１は、搬送装置の上面図である。
図４２は、搬送装置の上面図である。
図４３Ａは、搬送装置の上面図である。
図４３Ｂは、搬送装置の側面図である。
図４４は、搬送装置の上面図である。
図４５は、搬送装置の上面図である。
図４６Ａは、搬送装置の上面図である。
図４６Ｂは、搬送装置の側面図である。
図４７Ａは、搬送装置の上面図である。
図４７Ｂは、搬送装置の側面図である。
図４８は、搬送装置の上面図である。
図４９は、搬送装置の上面図である。
図５０Ａは、搬送装置の上面図である。
図５０Ｂは、搬送装置の側面図である。
図５１は、搬送装置の上面図である。
図５２Ａは、搬送装置の上面図である。
図５２Ｂは、搬送装置の側面図である。
図５３は、搬送装置の上面図である。
図５４Ａは、搬送装置の上面図である。
図５４Ｂは、搬送装置の側面図である。
図５５Ａは、搬送装置の上面図である。
図５５Ｂは、搬送装置の上面図である。
図５５Ｃは、搬送装置の上面図である。
図５６Ａは、搬送装置の上面図である。
図５６Ｂは、搬送装置の側面図である。
図５７Ａは、搬送装置の上面図である。
図５７Ｂは、搬送装置の上面図である。
図５７Ｃは、搬送装置の上面図である。
図５８Ａは、搬送装置の上面図である。
図５８Ｂは、搬送装置の側面図である。
図５９Ａは、搬送装置の上面図である。
図５９Ｂは、搬送装置の上面図である。
図５９Ｃは、搬送装置の上面図である。
図６０Ａは、搬送装置の上面図である。
図６０Ｂは、搬送装置の側面図である。
図６１Ａは、搬送装置の上面図である。
図６１Ｂは、搬送装置の上面図である。
図６１Ｃは、搬送装置の上面図である。
図６２は、搬送装置の上面図である。
図６３は、例示的なプーリを示す図である。
図６４は、搬送装置の上面図である。
図６５は、搬送装置の上面図である。
図６６Ａは、搬送装置の上面図である。
図６６Ｂは、搬送装置の等角図である。
図６６Ｃは、搬送装置の端面図である。
図６６Ｄは、搬送装置の側面図である。
図６７Ａは、搬送装置の上面図である。
図６７Ｂは、搬送装置の等角図である。
図６７Ｃは、搬送装置の端面図である。
図６７Ｄは、搬送装置の側面図である。
図６８Ａは、搬送装置の上面図である。
図６８Ｂは、搬送装置の上面図である。
図６９Ａ−Ｆは、搬送装置の上面図である。
図７０Ａ−Ｆは、搬送装置の上面図である。
図７１Ａ−Ｅは、搬送装置の上面図である。
図７２Ａは、搬送装置の上面図、図７２Ｂは、搬送装置の側面図である。
図７２Ｃは、搬送装置の上面図、図７２Ｄは、搬送装置の側面図である。
図７３Ａは、搬送装置の上面図、図７３Ｂは、搬送装置の側面図である。
図７３Ｃは、搬送装置の上面図、図７３Ｄは、搬送装置の側面図である。
図７４Ａは、搬送装置の上面図である。
図７４Ｂは、搬送装置の上面図である。
図７５Ａ−Ｆは、搬送装置の上面図である。
図７６Ａは、搬送装置の上面図である。
図７６Ｂは、搬送装置の上面図である。
図７６Ｃは、搬送装置の上面図である。
図７６Ｄは、搬送装置の上面図である。
図７７Ａは、搬送装置の上面図、図７７Ｂは、搬送装置の側面図である。
図７７Ｃは、搬送装置の上面図、図７７Ｄは、搬送装置の側面図である。
図７８Ａは、搬送装置の上面図、図７８Ｂは、搬送装置の側面図である。
図７９Ａは、搬送装置の上面図である。
図７９Ｂは、搬送装置の上面図である。
図８０Ａは、搬送装置の上面図である。
図８０Ｂは、搬送装置の上面図である。
例示的実施形態の詳細説明
以下に開示される実施形態のほかに、開示される実施形態は他の実施形態が可能であり、さまざまな方法で実施または実行することができる。それゆえ、開示される実施形態はその適用において、以下の記載に説明されているか、または図面に示されている構造の細部および構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。１つの実施形態のみが本明細書に記載されている場合には、これに関する請求項はその実施形態に限定されるべきではない。さらに、この請求項は、確実な除外、限定、または放棄を表明する明確で説得力のある証拠がないかぎり、限定的に読むべきではない。
次に、図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、駆動装置１２およびアーム１４を有するロボット１０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム１４は収縮位置に示されている。アーム１４は、駆動装置１２の中心回転軸１８の周りを回転可能な上腕または第１のリンク１６を有する。アーム１４は、肘回転軸２２の周りを回転可能な前腕または第２のリンク２０をさらに有する。アーム１４は、手首回転軸２６の周りを回転可能なエンドエフェクタまたは第３のリンク２４をさらに有する。エンドエフェクタ２４は基板２８を支持する。説明されるように、アーム１４は、駆動装置１２の中心回転軸１８と一致する線形経路３２と（図１Ａに見られるように）一致してもよい半径方向経路３０、または線形経路３２と平行な経路、例えば、経路３４、３６もしくは他のものに沿って基板２８が搬送されるように駆動装置１２と協働するように構成される。図示されている実施形態では、前腕または第２のリンク２０の関節間長さは上腕または第１のリンク１６の関節間長さよりも大きい。図示されている実施形態では、エンドエフェクタまたは第３のリンク２４の横方向オフセット３８は、前腕２０および上腕１４の関節間長さの差に相当する。以下においてさらに詳細に説明されるように、横方向オフセット３８はアーム１４の伸長および収縮の間に実質的に一定に維持され、それにより、基板２８は、線形経路に対する基板２８またはエンドエフェクタ２４の回転を伴うことなく、線形経路に沿って動かされる。これは、説明されるように、前腕２０に対する手首２６におけるエンドエフェクタ２４の回転を制御するための追加の制御軸を用いることなく、アーム１４の内部の構造を用いて達成される。図１Ａに関して開示されている実施形態の一態様では、第３のリンクまたはエンドエフェクタ２４の質量中心は手首中心線または回転軸２６に存在してもよい。代替的に、第３のリンクまたはエンドエフェクタ２４の質量中心は、中心回転軸１８からオフセットされた（３８）経路４０に沿って存在してもよい。このようにして、アームの伸長および収縮の間に質量が別様にオフセットされた結果として加えられるモーメントにより、エンドエフェクタ２４をリンク１６、２０に対して制約するバンドへの外乱を最小限に抑えることができる。ここで、質量中心は、基板がある状態もしくはない状態で決定されてもよいし、またはその中間で決定されてもよい。代替的に、第３のリンクまたはエンドエフェクタ２４の質量中心は任意の好適な場所に存在してもよい。図示されている実施形態では、基板搬送装置１０は、中心回転軸１８上で駆動部１２に結合された可動アームアセンブリ１４を用いて基板２８を搬送する。図３Ａ〜図３Ｃから分かるように、基板支持体２４は手首回転軸２６上のアームアセンブリ１４に結合され、アームアセンブリ１４は、伸長および収縮の間に、中心回転軸１８の周りを回転する。手首回転軸２６は伸長および収縮の間に、中心回転軸１８に対する半径方向経路、例えば、経路３０、３４、または３６と平行であり、そこからオフセット３８等された手首経路４０に沿って動く。基板支持体２４は同様に伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路３０と平行に動く。開示されている実施形態の他の態様においてより詳細に説明されるように、前腕の長さが上腕の長さよりも短い場合に、エンドエフェクタをほぼ純粋に半径方向の運動で動くように制約する原理および構造が適用されてもよい。さらに、複数枚の基板がエンドエフェクタによって扱われる場合に、この特徴が適用されてもよい。さらに、１枚以上の追加の基板を扱う第２のアームを駆動装置と接続して用いる場合に、この特徴が適用されてもよい。したがって、このような変形例は全て包含されてもよい。
図２Ａおよび図２Ｂを同様に参照すると、図１Ａおよび図１Ｂに示されるアーム１４の個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成を示すシステム１０の部分概略上面図および側面図がそれぞれ示されている。駆動装置１２は、ハウジング６０に結合され、第１および第２のシャフト６２、６４をそれぞれ駆動する、対応する第１および第２のエンコーダ５６、５８を有する第１および第２のモータ５２、５４を有する。ここで、シャフト６２はプーリ６６に結合されてもよく、シャフト６４は上腕１６に結合されてもよく、シャフト６２、６４は同心状であるか、または別様に配設されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な駆動装置が提供されてもよい。ハウジング６０はチャンバ６８と連通していてもよく、蛇腹７０、チャンバ６８、およびハウジング６０の内部部分は真空環境７２を大気環境７４から隔離する。ハウジング６０は可動台としてスライド７６上をｚ方向に摺動してもよく、ハウジング６０、およびそこに結合されたアーム１４をｚ（８０）方向に選択的に動かすために、親ねじまたはその他の好適な垂直もしくは線形ｚ駆動装置７８が提供されてもよい。図示されている実施形態では、上腕１６はモータ５４によって中心回転軸１８の周りに駆動される。同様に、前腕は、モータ５２によって、従来の円形プーリおよびバンド等のプーリ６６、８２およびバンド８４、８６を有するバンド駆動装置を通じて駆動される。代替的な態様では、前腕２０を上腕１６に対して駆動するための任意の好適な構造が提供されてもよい。プーリ６６と８２の比は１：１、２：１、または任意の好適な比であってもよい。エンドエフェクタを有する第３のリンク２４は、リンク１６に対して接地されるプーリ８８、エンドエフェクタもしくは第３のリンク２４に対して接地されるプーリ９０、ならびにプーリ８８およびプーリ９０を制約するバンド９２、９４を有するバンド駆動装置によって制約されてもよい。説明されるように、第３のリンク２４が、アーム１４の伸長および収縮の間に回転を伴うことなく半径方向経路をたどるために、プーリ８８、９０の間の比は一定でなくてもよい。これは、プーリ８８、９０は、２つの非円形プーリ等の、１つ以上の非円形プーリであってもよい場合、またはプーリ８８、９０の一方は円形であり、他方は非円形であってもよい場合に達成されてもよい。代替的に、第３のリンクまたはエンドエフェクタ２４の経路を説明されているように制約するために、任意の好適な連結装置またはリンケージが提供されてもよい。図示されている実施形態では、少なくとも１つの非円形プーリが上腕１６および前腕２０の不等長の影響を相殺し、それにより、最初の２本のリンク１６、２０の位置にかかわりなくエンドエフェクタ２４が半径方向３０に向くようにしている。本実施形態は、非円形であるプーリ９０および円形であるプーリ８８に関して説明する。代替的に、プーリ８８が非円形であってもよく、プーリ９０が円形であってもよい。代替的に、プーリ８８および９２が非円形であってもよく、またはアーム１４のリンクを説明されているように制約するための任意の好適な連結装置が提供されてもよい。例として、１９８９年９月１２日に発行され、「非円形駆動装置（Ｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒ Ｄｒｉｖｅ）」と題する米国特許第４，８６５，５７７号に、非円形プーリまたはスプロケットが説明されている。同特許は参照することによりその全体が本明細書に組み込まれている。代替的に、アーム１４のリンクを説明されているように制約するための任意の好適な連結装置が提供されてもよく、例えば、任意の好適な可変比駆動装置または連結装置、連結歯車またはスプロケット、カムまたはその他のものが、単独で、または好適なリンケージもしくはその他の連結装置と組み合わせて用いられてもよい。図示されている実施形態では、肘プーリ８８は上腕１６に結合され、丸形または円形で示され、手首または第３のリンク２４に結合された手首プーリ９０は、非円形で示されている。手首プーリの形状は非円形であり、半径方向軌道３０に対して垂直な線９６について対称であってもよい。線９６は同様に、例えば、図３Ｂに見られるように、手首軸２６が肩軸１８に最も接近した状態で前腕２０および上腕１６が互いに重なるときに、２つのプーリ８８、９０の間の線と一致するかまたはそれと平行になってもよい。プーリ９０の形状は、アーム１４が伸長および収縮する際にバンド９２、９４がぴんと張ったままになり、プーリ９０の対向する側面に、手首回転軸２６からの半径方向距離１０２、１０４が変化する接点９８、１００を確立するようなものになっている。例えば、図３Ｂに示される向きにおいては、プーリ上の２つのバンドの接点９８、１００の各々は、手首回転軸２６から等しい半径方向距離１０２、１０４にある。これは、それぞれの比を示す図４においてさらに説明する。アーム１４が回転するために、ロボットの駆動シャフト６２、６４は両方ともアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタ２４が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、２本の駆動シャフト６２、６４は、例えば、本セクションにおいて後に提示される例示的な逆運動学方程式に従って、協調して動く必要がある。ここで、基板搬送装置１０は、基板２８を搬送するように構成されている。前腕２０は上腕１６に回転可能に結合され、中心軸１８から上腕リンク長だけオフセットされた肘軸２２の周りに回転可能である。エンドエフェクタ２４は前腕２０に回転可能に結合され、肘軸２２から前腕リンク長だけオフセットされた手首軸２６の周りに回転可能である。手首プーリ９０はエンドエフェクタ２４に固定され、バンド９２、９４を用いて肘プーリ８８に結合される。ここで、前腕リンク長は上腕リンク長と異なり、エンドエフェクタは肘プーリ、手首プーリ、およびバンドによって上腕に対して制約され、それにより、基板は中心軸１８に対する線形半径方向経路３０に沿って動く。ここで、基板支持体２４は、基板支持体連結装置９２を用いて上腕１６に結合され、肘回転軸２２の周りの前腕２０と上腕１６との間の相対運動によって手首回転軸２６の周りに駆動される。図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは図１および図２のロボットの伸長運動を示す。図３Ａは、アーム１４がその収縮位置にある状態におけるロボット１０の上面図を示す。図３Ｂは、前腕２０が上腕１６の上に整列された状態における部分的に伸長したアーム１４を示し、エンドエフェクタの横方向オフセット３８は前腕２０および上腕１６の関節間長さの差に相当することを図解している。図３Ｃは、完全な伸長ではないが、伸長位置にあるアーム１４を示す。
例示的な順運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な順運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの位置をモータの位置の関数として求めるために用いられてもよい。
ｘ２＝ｌ１ｃｏｓθ１＋ｌ２ｃｏｓθ２ （１．１）
ｙ２＝ｌ１ｓｉｎθ１＋ｌ２ｓｉｎθ２ （１．２）
Ｒ２＝ｓｑｒｔ（ｘ２ ２＋ｙ２ ２） （１．３）
Ｔ２＝ａｔａｎ２（ｙ２，ｘ２） （１．４）
α３＝ａｓｉｎ（ｄ３／Ｒ２）ここで、ｄ３＝ｌ２−ｌ１ （１．５）
α１２＝θ１−θ２ （１．６）
α１２＜πであれば、Ｒ＝ｓｑｒｔ（Ｒ２ ２−ｄ３ ２）＋ｌ３、Ｔ＝Ｔ２＋α３、そうでない場合、Ｒ＝−ｓｑｒｔ（Ｒ２ ２−ｄ３ ２）＋ｌ３、Ｔ＝Ｔ２−α３＋π （１．７）
例示的な逆運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な逆運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの指定された位置を達成するためのモータの位置を求めるために利用されてもよい。
ｘ３＝ＲｃｏｓＴ （１．８）
ｙ３＝ＲｓｉｎＴ （１．９）
ｘ２＝ｘ３−ｌ３ｃｏｓＴ＋ｄ３ｓｉｎＴ （１．１０）
ｙ２＝ｙ３−ｌ３ｓｉｎＴ−ｄ３ｃｏｓＴ （１．１１）
Ｒ２＝ｓｑｒｔ（ｘ２ ２＋ｙ２ ２） （１．１２）
Ｔ２＝ａｔａｎ２（ｙ２，ｘ２） （１．１３）
α１＝ａｃｏｓ（（Ｒ２ ２＋ｌ１ ２−ｌ２ ２）／（２Ｒ２ｌ１）） （１．１４）
α２＝ａｃｏｓ（（Ｒ２ ２−ｌ１ ２＋ｌ２ ２）／（２Ｒ２ｌ２）） （１．１５）
Ｒ＞ｌ３であれば、θ１＝Ｔ２＋α１、θ２＝Ｔ２−α２、そうでない場合、θ１＝Ｔ２−α１、θ２＝Ｔ２＋α２ （１．１６）
運動学方程式においては以下の用語が用いられてもよい。
ｄ３＝エンドエフェクタの横方向オフセット（ｍ）
ｌ１＝第１のリンクの関節間長さ（ｍ）
ｌ２＝第２のリンクの関節間長さ（ｍ）
ｌ３＝手首関節からエンドエフェクタ上の基準点まで測定された、エンドエフェクタを有する第３のリンクの長さ（ｍ）
Ｒ＝エンドエフェクタの半径方向位置（ｍ）
Ｒ２＝手首関節の半径座標（ｍ）
Ｔ＝エンドエフェクタの角度位置（ｒａｄ）
Ｔ２＝手首関節の角座標（ｒａｄ）
ｘ２＝手首関節のｘ座標（ｍ）
ｘ３＝エンドエフェクタのｘ座標（ｍ）
ｙ２＝手首関節のｙ座標（ｍ）
ｙ３＝エンドエフェクタのｙ座標（ｍ）
θ１＝第１のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置（ｒａｄ）
θ２＝第２のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置（ｒａｄ）。
上記の例示的な運動学方程式は、好適な駆動装置、例えば、アーム１４の最初の２本のリンク１６、２０の位置にかかわりなくエンドエフェクタ２４が半径方向３０に向くように第３のリンク２４の向きを制約するバンド駆動装置を設計するために用いられてもよい。
図４を参照すると、第３のリンクの向きを制約するバンド駆動装置の伝達比ｒ３１ １２２のプロット１２０が、ロボットの中心からエンドエフェクタの根元まで測定されたアームの正規化された伸長の関数、すなわち、（Ｒ−ｌ３）／ｌ１として示されている。伝達比ｒ３１は、第３のリンクに取り付けられたプーリの角速度ω３２の、第１のリンクに取り付けられたプーリの角速度ω１２に対する比として定義される。いずれの角速度も第２のリンクに対して定義される。図は、異なるｌ２／ｌ１（０．１の増分で０．５〜１．０、および０．２の増分で１．０〜２．０）についての伝達比ｒ３１をグラフで示している。非円形プーリ（単数または複数）の外形は、図４に係る伝達比ｒ３１を達成するように算出されてもよく、外形の例は図２Ａ、図５４Ａ、および図５４Ｂに示されている。
開示されている実施形態では、エンドエフェクタの運動を制約するための１つ以上の非円形プーリまたはその他の好適なデバイスを用いつつ、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチが得られてもよい。代替的な態様では、第１のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動されてもよい。ここでは、任意の好適な伝達比を用いることができる。代替的に、第２のリンクを作動させるバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組合せ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。同様に、第３のリンクを制約するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組合せ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。ここで、エンドエフェクタは半径方向に向いていてもよいが、そうである必要はない。例えば、エンドエフェクタは第３のリンクに対して、任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向を向いていてもよい。さらに、代替的な態様では、第３のリンクは複数のエンドエフェクタまたは基板を支持してもよい。任意の好適な数のエンドエフェクタおよび／または材料ホルダが第３のリンクによって搬送されることができる。さらに、代替的な態様では、例えば、図４においてｌ２／ｌ１＜１によって表されることから分かるように、ならびに図２５〜図３４および図４３〜図５３から分かり、説明されているように、前腕の関節間長さは上腕の関節間長さよりも小さくなりうる。
次に、図５Ａおよび５Ｂを参照すると、ロボット１０のいくつかの特徴を組み込んだロボット１５０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット１５０は、駆動装置１２と収縮位置に示されたアーム１５２とを有するように示されている。アーム１５２は、ここにおける説明を除いて、アーム１４の特徴と同様の特徴を有する。例として、前腕または第２のリンク１５８の関節間長さは上腕または第１のリンク１５４の関節間長さよりも大きい。同様に、エンドエフェクタまたは第３のリンク１６２の横方向オフセット１６８は前腕１５８および上腕１５４の関節間長さの差に相当する。図６Ａおよび図６Ｂを同様に参照すると、アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成を有する駆動装置１５０が示されている。図示されている実施形態では、上腕１５４は、図１および図２のアーム１４に関して説明されたように、１つのモータによってシャフト６４を介して駆動される。同様に、エンドエフェクタまたは第３のリンク１６２は、図１および図２のアーム１４に関して説明されたように、非円形プーリ機構によって上腕１５４に対して制約される。アーム１５２とアーム１４との例示的な相違は、前腕１５８が、少なくとも１つの非円形プーリを有するバンド機構を介してシャフト６２および駆動装置１２の別のモータに結合されるところに見られる。ここで、連結装置またはバンド機構は、ここに説明されている通りの、または図１および図２のプーリ駆動装置８８、９０に関して説明されている通りの特徴を有してもよい。連結装置またはバンド機構は、駆動装置１２のシャフト６２に結合される非円形プーリ２０２を有し、シャフト６２とともに軸１８の周りに回転可能である。アーム１５２のバンド機構は、上腕リンク１５８に結合され、肘軸１５６の周りに回転可能な円形プーリ２０４をさらに有する。円形プーリ２０４はバンド２０６、２０８を介して非円形プーリ２０２に結合される。ここで、バンド２０６、２０８は非円形プーリ２０２の外形によってぴんと張ったままに保持されうる。代替的な態様では、プーリまたはその他の好適な伝達装置の任意の組合せが提供されてもよい。プーリ２０２および２０４ならびにバンド２０６、２０８は、プーリ２０２に対する上腕１５４の回転（例えば、プーリ２０２を静止した状態に保持し、その一方で、上腕１５４を回転させる）が、手首関節１６０を、エンドエフェクタの所望の半径方向経路１８０と平行で、経路１８０からオフセットされた（１６８）直線に沿って伸長および収縮させるように、協働する。ここで、エンドエフェクタを有する第３のリンク１６２は、例えば、少なくとも１つの非円形プーリを有する、アーム１４に関して説明された通りのバンド駆動装置によって、最初の２本のリンク１５４、１５８の位置にかかわりなくエンドエフェクタが半径方向１８０に向くように制約される。ここでは、アーム１４のリンクを説明されているように制約するための任意の好適な連結装置が提供されてもよく、例えば、１つ以上の好適な可変比駆動装置または連結装置、連結歯車またはスプロケット、カムまたはその他のものが、単独で、または好適なリンケージもしくはその他の連結装置と組み合わせて用いられてもよい。図示されている実施形態では、肘プーリ２０４は前腕１５８に結合され、丸形または円形に示され、シャフト６２に結合された肩プーリ２０２は、非円形に示されている。シャフトプーリの形状は非円形であり、半径方向軌道１８０に対して垂直な線２１８について対称であってもよい。線２１８は同様に、例えば、図７Ｂに見られるように、手首軸１６０が肩軸１８に最も接近した状態で前腕１５８および上腕１５４が互いに重なるときに、２つのプーリ２０２、２０４の間の線と一致するかまたはそれと平行になってもよい。プーリ２０２の形状は、アーム１５２が伸長および収縮する際にバンド２０６、２０８がぴんと張ったままになり、プーリ２０２の対向する側面に、肩回転軸１８からの半径方向距離２１４、２１６が変化する接点２１０、２１２を確立するようなものになっている。例えば、図７Ｂに示される向きにおいては、プーリ上の２つのバンドの接点２１０、２１２の各々は、肩回転軸１８から等しい半径方向距離２１４、２１６にある。これは、それぞれの比を示す図８においてさらに説明する。アーム１５２が回転するために、ロボットの駆動シャフト６２、６４は両方ともアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタ１６２が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、２本の駆動シャフト６２、６４は、例えば、本セクションにおいて後に提示される例示的な逆運動学方程式に従って、協調して動く必要がある。例えば、上腕に結合された駆動シャフトは、他方のモータは静止状態に保持されている一方で、以下に提示される逆運動学方程式に従って動く必要がある。図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃは図５および図６のロボット１５０の伸長運動を示す。図７Ａは、アーム１５２がその収縮位置にある状態におけるロボットの上面図を示す。図７Ｂは、前腕が上腕の上に整列された状態における部分的に伸長したアームを示し、エンドエフェクタ１６２の横方向オフセット１６８は前腕１５８および上腕１５４の関節間長さの差に相当することを図解している。図７Ｃは、完全な伸長ではないが、伸長位置にあるアームを示す。
例示的な順運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な順運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの位置をモータの位置の関数として求めるために用いられてもよい。
ｄ１＝ｌ１ｓｉｎ（θ１−θ２） （２．１）
（θ１−θ２）＜π／２であれば、θ２１＝θ２−ｌ２ａｓｉｎ（（ｄ１＋ｄ３）／ｌ２）、そうでない場合、θ２１＝θ２＋ｌ２ａｓｉｎ（（ｄ１＋ｄ３）／ｌ２）＋π （２．２）
ｘ２＝ｌ１ｃｏｓθ１＋ｌ２ｃｏｓθ２１ （２．３）
ｙ２＝ｌ１ｓｉｎθ１＋ｌ２ｓｉｎθ２１ （２．４）
Ｒ２＝ｓｑｒｔ（ｘ２ ２＋ｙ２ ２） （２．５）
Ｔ２＝ａｔａｎ２（ｙ２，ｘ２） （２．６）
（θ１−θ２）＜π／２であれば、Ｒ＝ｓｑｒｔ（Ｒ２ ２−ｄ３ ２）＋ｌ３、Ｔ＝θ２、そうでない場合、Ｒ＝−ｓｑｒｔ（Ｒ２ ２−ｄ３ ２）＋ｌ３、Ｔ＝θ２ （２．７）
例示的な逆運動学が提供されてもよい。代替的な態様では、任意の好適な逆運動学が、代替構造に対応するために提供されてもよい。以下の例示的な方程式は、エンドエフェクタの指定された位置を達成するためのモータの位置を求めるために利用されてもよい。
ｘ３＝ＲｃｏｓＴ （２．８）
ｙ３＝ＲｓｉｎＴ （２．９）
ｘ２＝ｘ３−ｌ３ｃｏｓＴ＋ｄ３ｓｉｎＴ （２．１０）
ｙ２＝ｙ３−ｌ３ｓｉｎＴ−ｄ３ｃｏｓＴ （２．１１）
Ｒ２＝ｓｑｒｔ（ｘ２ ２＋ｙ２ ２） （２．１２）
Ｔ２＝ａｔａｎ２（ｙ２，ｘ２） （２．１３）
α１＝ａｃｏｓ（（Ｒ２ ２＋ｌ１ ２−ｌ２ ２）／（２Ｒ２ｌ１）） （２．１４）
Ｒ＞ｌ３であれば、θ１＝Ｔ２＋α１、θ２＝Ｔ、そうでない場合、θ１＝Ｔ２−α１、θ２＝Ｔ （２．１５）
運動学方程式においては以下の用語が用いられてもよい。
ｄ３＝エンドエフェクタの横方向オフセット（ｍ）
ｌ１＝第１のリンクの関節間長さ（ｍ）
ｌ２＝第２のリンクの関節間長さ（ｍ）
ｌ３＝手首関節からエンドエフェクタ上の基準点まで測定された、エンドエフェクタを有する第３のリンクの長さ（ｍ）
Ｒ＝エンドエフェクタの半径方向位置（ｍ）
Ｒ２＝手首関節の半径座標（ｍ）
Ｔ＝エンドエフェクタの角度位置（ｒａｄ）
Ｔ２＝手首関節の角座標（ｒａｄ）
ｘ２＝手首関節のｘ座標（ｍ）
ｘ３＝エンドエフェクタのｘ座標（ｍ）
ｙ２＝手首関節のｙ座標（ｍ）
ｙ３＝エンドエフェクタのｙ座標（ｍ）
θ１＝第１のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置（ｒａｄ）
θ２＝第２のリンクに結合された駆動シャフトの角度位置（ｒａｄ）。
上記の運動学方程式は、バンド駆動装置を設計するために用いられてもよい。ここで、このバンド駆動装置は、上腕１５４の回転が手首関節１６０を、エンドエフェクタ１６２の所望の半径方向経路１８０と平行な直線に沿って伸長および収縮させるように、第２のリンク１５８を制御する。
次に、図８を参照すると、第２のリンクを駆動するバンド駆動装置の伝達比ｒ２０ ２７２を、ロボットの中心からエンドエフェクタの根元まで測定されたアームの正規化された伸長の関数、すなわち、（Ｒ−ｌ３）／ｌ１として示すグラフ２７０が示されている。伝達比ｒ２０は、第２のリンクに取り付けられたプーリの角速度ω２１の、第２のモータに取り付けられたプーリの角速度ω０１に対する比として定義される。いずれの角速度も第１のリンクに対して定義される。図は、異なるｌ２／ｌ１についての伝達比ｒ２０をグラフで示している。
第２のリンクを駆動するバンド駆動装置のための非円形プーリ（単数または複数）の外形は、図８に係る伝達比ｒ２０ ２７２を達成するように算出される。プーリ外形の一例が図６Ａに示されており、図５５Ａおよび図５５Ｂにおいて説明する。
第３のリンク１６２の向きを制約するバンド駆動装置の伝達比ｒ３１は、図１および図２の実施形態のために図４に示されている伝達比と同じであってもよい。伝達比ｒ３１は、第３のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω３２の、第１のリンクに取り付けられたプーリの角速度、ω１２に対する比として定義される。いずれの角速度も第２のリンクに対して定義される。図は、異なるｌ２／ｌ１（０．１の増分で０．５〜１．０、および０．２の増分で１．０〜２．０）についての伝達比ｒ３１をグラフで示している。第３のリンク１６２を制約するバンド駆動装置のための非円形プーリ（単数または複数）の外形は、図４に係る伝達比ｒ３１を達成するように算出されてもよい。プーリ外形の一例が図６Ａに示されている。
示されている実施形態では、説明されているように、エンドエフェクタを制約するための非円形プーリまたはその他の好適なメカニズムを用いつつ、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチが得られてもよい。図１および図２に開示されている実施形態と比べて、肩軸１８において、非円形プーリを有するもう１つのバンド駆動装置を従来のバンド駆動装置の代わりに設けてもよい。代替的な態様では、第１のリンクはモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動されてもよく、例えば、任意の好適な伝達比が用いられてよい。代替的に、第２のリンクを作動させ、第３のリンクを制約するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、非円形歯車、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組合せ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換されてもよい。さらに、第３のリンクは、図９に示されるように、第２のモータによって駆動されるプーリに第３のリンクを同期させる従来の２段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に保持するように制約されてもよい。代替的に、２段バンド機構は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組合せ等の、任意の他の好適な機構によって置換されてもよい。加えて、エンドエフェクタは半径方向に向いていてもよいが、そうである必要はない。例えば、エンドエフェクタは第３のリンクに対して、任意の好適なオフセットを有して位置付けられ、任意の好適な方向を向いていてもよい。代替的な態様では、第３のリンクは２つ以上のエンドエフェクタまたは基板を搬送してもよい。ここでは、任意の好適な数のエンドエフェクタおよび／または材料ホルダが第３のリンクによって支持されることができる。さらに、前腕の関節間長さは、例えば、図８においてｌ２／ｌ１＜１によって表されるように、上腕の関節間長さよりも小さくてもよい。
次に、図９を参照すると、代替的なロボット３００が示されている。ロボット３００では、第３のリンクは、第２のモータによって駆動されるプーリに第３のリンクを同期させる従来の２段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に保持するように制約されてもよい。ロボット３００は、駆動装置１２およびアーム３０２を有するように示されている。アーム３０２は、シャフト６４に結合され、中心軸または肩軸１８の周りに回転可能な上腕または第１のリンク３０４を有してもよい。アーム３０２は、肘軸３０６において上腕３０４に回転可能に結合される前腕または第２のリンク３０８を有する。リンク３０４、３０８は、上述されたように、長さが異なっていてもよい。第３のリンクまたはエンドエフェクタ３１２は手首軸３１０において第２のリンクまたは前腕３０８に回転可能に結合され、エンドエフェクタ３１２は、上述されたように不等リンク長を有するリンク３０４、３０８によって回転を伴うことなく半径方向経路に沿って基板２８を搬送できる。図示されている実施形態では、シャフト６２は２つのプーリ３１４、３１６に結合され、プーリ３１４は円形であってもよく、プーリ３１６は非円形であってもよい。ここで、円形プーリ３１４は、シャフト６２によって駆動されるプーリに第３のリンク３１２を同期させる従来の２段（３１８、３２０）円形バンド機構を介して、エンドエフェクタ３１２を半径方向に保持するように第３のリンク３１２を制約する。２段機構３１８、３２０は、バンド３２２によって肘プーリ３２４に結合されるプーリ３１４を有する。肘プーリ３２４は肘プーリ３２６に結合され、肘プーリ３２６はバンド３３０を介して手首プーリ３２８に結合される。前腕３０８は肘プーリ３３２をさらに有してもよく、肘プーリ３３２は円形であってもよく、バンド３３４を通じて肩プーリ３１６に結合されてもよい。肩プーリ３１６は非円形であってもよく、プーリ３１４およびシャフト６２に結合されてもよい。
開示されている実施形態は、追加の軸を有するロボット駆動装置を有するロボットであって、ロボット駆動装置に結合されたアームが、１枚以上の基板を搬送する能力を有する独立して動作可能な追加のエンドエフェクタを有してもよいロボットに関してさらに具体化されてもよい。例として、２つの独立して動作可能なアームリンケージまたは「デュアルアーム」構成を有するアームが提供されてもよく、各々の独立して動作可能なアームは、１枚、２枚、または任意の好適な数の基板を支持するように構成されているエンドエフェクタを有してもよい。ここで、また以下において説明されるように、各々独立して動作可能なアームは、異なるリンク長を有する第１および第２のリンクを有してもよく、リンクに結合されたエンドエフェクタおよび支持された基板は、上述されたように動作し、経路をたどる。ここで、基板搬送装置は第１および第２の基板を搬送し、共通回転軸上の駆動部に結合される独立して動作可能な第１および第２のアームアセンブリを有してもよい。第１および第２の基板支持体は、それぞれ第１および第２の手首回転軸上で第１および第２のアームアセンブリに結合される。第１および第２のアームアセンブリの一方または両方は、伸長および収縮の間に共通回転軸の周りに回転する。第１および第２の手首回転軸は伸長および収縮の間に、共通回転軸に対する半径方向経路と平行に、この半径方向経路からオフセットされた第１および第２の手首経路に沿って動く。第１および第２の基板支持体は伸長および収縮の間に、回転を伴うことなく半径方向経路と平行に動く。以下に、複数の独立して動作可能なアームを有する、開示されている実施形態の変形例が提供される。ここで、代替的な態様では、特徴の任意の好適な組合せが提供されてもよい。
次に、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、デュアルアーム機構を有するロボット３５０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット３５０は、共通の上腕３５４と、それぞれのエンドエフェクタ３６０、３６２を各々有する独立して動作可能な前腕３５６、３５８とを有するアーム３５２を有する。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット３６６は上腕３５４および前腕３５６、３５８の関節間長さの差に相当する。図示されている実施形態では、上腕は同じ長さを有し、前腕よりも長くてもよい。さらに、エンドエフェクタ３６０、３６２は前腕３５６、３５８の上方に位置付けられる。次に、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照すると、代替的な構成のアームを有するロボット３７５の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、アーム３７７は、図１０Ａおよび図１０Ｂに関して説明された通りの特徴を有してもよく、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。この構成では、上部リンケージのエンドエフェクタ３８２を有する第３のリンクは、２つのエンドエフェクタ３８２、３８４の間の垂直間隔を低減するために、前腕３８０の下に設けられる。ここでは、図１０Ａおよび図１０Ｂの構成の上部エンドエフェクタ３６２に段をつけて（３６８）低くすることによって、同様の効果が得られてもよい。図１２および図１３を同様に参照すると、図１０および図１１のアームの個々のリンクを駆動するためにそれぞれ用いられる、ロボット３５０、３７５の内部構成がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、駆動装置３９０は、同心シャフト３９８、４００、４０２をそれぞれ駆動し、位置エンコーダ４０４、４０６、４０８をそれぞれ有する回転子固定子機構であってもよい第１、第２および第３の駆動モータ３９２、３９４、３９６を有してもよい。Ｚ駆動装置４１０がモータを垂直方向に駆動してもよい。この場合には、モータはハウジング４１２内に部分的または完全に収容されてもよく、蛇腹４１４がハウジング４１２の内部容積をチャンバ４１６に封止し、内部容積およびチャンバ４１６の内部は真空またはその他のもの等の隔離された環境内で動作してもよい。図示されている実施形態では、共通の上腕３５４は１つのモータ３９６によって駆動される。２本の前腕３５６、３５８の各々は上腕３５４の肘における共通軸４２０上で枢動し、それぞれ、モータ３９４、３９６によって、それぞれ、従来のプーリを有してもよいバンド駆動装置４２２、４２４を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ３６０、３６２を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置４２６、４２８によってそれぞれ制約される。ここで、各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計されてもよく、図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフト３９８、４００、４０２は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタのうちの１つが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフト、およびアクティブなエンドエフェクタに関連した前腕に結合された駆動シャフトは、図１および図２のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなエンドエフェクタが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図１４Ａ、図１４Ｂ、および図１４Ｃを同様に参照すると、上部および下部リンケージが伸長する際の図１１Ａおよび図１１Ｂのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ３５８、３６２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ３５６、３６０が回転する。例として、下部リンケージ３５６、３６０が伸長するにつれて上部リンケージ３５８、３６２が回転し、上部リンケージ３５８、３６２が伸長するにつれて下部リンケージ３５６、３６０が回転する。図１０および図１１の開示されている実施形態では、組み立ておよび制御を単純化することができ、この場合には、アーム機構は、運動用シールを有しない同軸駆動装置上で用いられてもよく、その一方で、同じ格納容積を有する等リンク長アームと比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。図示されている実施形態では、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームが回転する。手首関節の一方は下部エンドエフェクタの上方を（等リンク機構の場合よりもウェハに接近して）移動する。
次に、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照すると、デュアルアーム機構を有するロボット４５０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。ロボット４５０は、共通の上腕４５４、およびそれぞれのエンドエフェクタ４６０、４６２を各々有する独立して動作可能な前腕４５６、４５８を有するアーム４５２を有する。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット４６６は上腕４５４および前腕４５６、４５８の関節間長さの差に相当する。図示されている実施形態では、上腕は同じ長さを有し、前腕よりも長くてもよい。さらに、エンドエフェクタ４６０は前腕４５６の上方、エンドエフェクタ４６２は前腕４５８の上方に位置付けられる。図１６Ａおよび図１６Ｂを同様に参照すると、代替的な構成のアームを有するロボット４７５の上面図および側面図がそれぞれ示されている。この場合も、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。この構成では、左側リンケージの第３のリンクおよびエンドエフェクタ４８２は、２つのエンドエフェクタ４８２、４８４の間の垂直間隔を低減するために、前腕４８０の下に設けられる。図１５Ａおよび図１５Ｂの構成の上部エンドエフェクタに段をつけて（４６８）低くすることによって、同様の効果を得ることができる。代替的に、エンドエフェクタの一方を支持するために、ブリッジを用いることができる。一体化された上腕リンク４５４は、図１５および図１６に示されるように、単一の部品であってもよく、または図１７Ａおよび図１７Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分４７０、４７２によって形成してもよい。ここで、２部分の設計は、より軽く、かつより少ない材料を用いるものとして提供されてもよく、左側４７２および右側４７０の部分は同一の構成要素であってもよい。ここで、２部分の設計は同様に、左側および右側部分の間の角度オフセットの調整のための設備を有してもよい。これらの設備は、異なる収縮位置がサポートされる必要がある場合に便利でありうる。図１８および図１９を同様に参照すると、図１５および図１６のアームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成がそれぞれ示されている。一体化された上腕４５４は、１つのモータによってシャフト４０２とともに駆動されるように示されている。２本の前腕４５６、４５８の各々は、１つのモータによって、各々、シャフト４００、３９８を介して、それぞれ、従来のプーリを有するバンド駆動装置４９０、４９２を通じて、独立して駆動される。ここで、リンク４５６、４５８は別個の軸４９４、４９６上でそれぞれ回転する。エンドエフェクタ４６０、４６２を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置４９８、５００によってそれぞれ制約される。ここで、各リンケージ４５６、４６０および４５８、４６２内のバンド駆動装置４９８、５００は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計される。ここで、図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージ４５６、４６０および４５８、４６２の各々のために用いられてもよい。アーム４５２が回転するために、ロボットの３本の駆動シャフト３９８、４００、４０２は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタのうちの１つが直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフトと、アクティブなエンドエフェクタに関連した前腕に結合された駆動シャフトとは、図１および図２に関して提示された逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなエンドエフェクタが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図２０Ａ、図２０Ｂ、および図２０Ｃを同様に参照すると、左側４５８、４６２および右側４５６、４６０のリンケージが伸長する際の図１６Ａおよび図１６Ｂのアームが示されている。アクティブなリンケージ４５８、４６２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ４５６、４６０は回転することに留意されたい。ここでは、左側リンケージ４５８、４６２が伸長するにつれて右側リンケージ４５６、４６０が回転し、右側リンケージ４５６、４６０が伸長するにつれて左側リンケージ４５８、４６２が回転する。図示されている実施形態は、立体的リンク設計は組み立ておよび制御が容易であるという利点、および、例えば、運動用シールを有しない、同軸駆動装置の利点を利用し、その一方で、同じ格納容積を有する等リンクアームと比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームが回転する。手首関節の一方は下部エンドエフェクタの上方を、等リンク機構の場合よりもウェハに接近して移動する。これは、上部エンドエフェクタを支持するためのブリッジ（不図示）を用いることによって回避することができる。この場合には、ブリッジの支持されない長さは等リンクアーム設計と比べてより長くなりうる。さらに、収縮角度は、例えば、図１０および図１１に見られる通りの共通の肘関節、および、例えば、図２１および図２２に見られる通りの独立したデュアルアームを有する構成と比べて、変化がより難しくなりうる。
次に、図２１Ａおよび図２１Ｂを参照すると、独立したデュアルアーム５２２、５２４を有するロボット５２０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、リンケージ５２２、５２４は両方ともそれらの収縮位置に示されている。アーム５２２は、独立して動作可能な上腕５２６、前腕５２８、およびエンドエフェクタ５３０を有する第３のリンクを有する。アーム５２４は、独立して動作可能な上腕５３２、前腕５３４、およびエンドエフェクタ５３６を有する第３のリンクを有する。図示されている実施形態では、前腕５２８、５３４は上腕５２６、５３２よりも長く示され、エンドエフェクタ５３０、５３６はそれぞれ前腕５２８、５３４の上方に位置付けられる。図２２Ａおよび図２２Ｂを同様に参照すると、代替的な構成のアームを有する、ロボット５２０のものと同様の特徴を有するロボット５５０の上面図および側面図が示されており、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。この構成では、左側リンケージの第３のリンクおよびエンドエフェクタ５５２は、２つのエンドエフェクタの間の垂直間隔を低減するために、前腕５５４の下に設けられる。図２１の構成の上部エンドエフェクタに段をつけて低くすることによって、同様の効果を得ることができる。代替的に、エンドエフェクタの一方を支持するために、ブリッジを用いることができる。図２１および図２２では、右側上腕５３２は左側上腕５２６の下方に配置される。代替的に、例えば、左側上腕が右側上腕の下方に配置されてもよく、この場合には、一方のリンケージは他方のリンケージ内に入れ子状に入れることができる。図２３を同様に参照すると、図２１Ａおよび図２１Ｂのアームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成が示されている。ここでは、図解の明瞭性のために、構成要素の重なりを回避するべく、リンクの高さが調整されている。２本の上腕５２６、５３２の各々は１つのモータによって、各々、それぞれのシャフト３９８、４０２を通じて独立して駆動される。前腕５２８、５３４は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構５７０、５７２を介して、シャフト４００を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタを有する第３のリンク５３０、５３６は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置５７４、５７６によって制約される。バンド駆動装置は、上腕５２６、５３２の一方の回転が、対応するリンケージ５２８、５３０および５３４、５３６をそれぞれ、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５および図６に関して説明された方法論を用いて設計されてもよく、図５および図６のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフト３９８、４００、４０２は全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなエンドエフェクタに関連した上腕の駆動シャフトは図５および図６のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の２本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図２４Ａ、図２４Ｂ、および図２４Ｃを同様に参照すると、左側５２２および右側５２４のリンケージが伸長する際の図２２のアームが示されている。アクティブなリンケージ５２２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ５２４は静止したままとどまることに留意されたい。すなわち、右側リンケージ５２４が伸長する間に左側リンケージ５２２は動かず、左側リンケージ５２２が伸長するときに右側リンケージ５２４は動かない。図示されている実施形態は、同じ格納容積を有する等リンクアーム設計と比べてより長いリーチを提供する。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためのブリッジも用いられず、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。アクティブなリンケージは荷重を伴わずにより高速に伸長または収縮しうるため、より高いスループットが潜在的にもたらされる。図示されている実施形態は、従来のものの代わりに非円形プーリを有するさらに２つのバンド駆動装置を有し、図１５および図１６に示されるのよりも複雑になりうる。手首関節の一方は、図２４に見られるように、下部エンドエフェクタの上方を移動する。これは、上部エンドエフェクタを支持するためのブリッジ（不図示）を用いることによって回避することができる。この場合には、ブリッジの支持されない長さは等リンクアーム設計と比べてより長くなる。
次に、図２５Ａおよび図２５Ｂを参照すると、アーム６０２を有するロボット６００の上面図および側面図がそれぞれ示されている。図示されている実施形態では、リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット６０４は上腕６０６および前腕６０８、６１２の関節間長さの差に相当する。ここで、この実施形態では、前腕６０８、６１２は共通の上腕６０６よりも短い。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、例えば、図１３の場合のように、図１０〜図１３と同様であってもよいが、本例における前腕は共通の上腕よりも短い。ここで、共通の上腕は１つのモータによって駆動される。２本の前腕の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第３のリンク６１４、６１６は、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図２６Ａ、図２６Ｂ、および図２６Ｃを同様に参照すると、上部リンケージ６１２、６１６が伸長する際の図２５Ａおよび図２５Ｂのアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット６０４は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージ６１２、６１６が伸長する間に、非アクティブなリンケージ６０８、６１４は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。ここで、図２６Ａは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図２６Ｂは、上部リンケージの手首関節が、下部リンケージによって搬送されるウェハに最も接近する位置における部分的に伸長された上部リンケージ６１２、６１６を示す。上部リンケージの手首関節は、（ウェハの上方の平面内を動くものの）ウェハの真上を移動しないことが観察される。図２６Ｃは上部リンケージ６１２、６１６のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態は組み立ておよび制御の容易さを提供することができ、運動用シールを有しない同軸もしくは３軸駆動装置、またはその他の好適な駆動装置上で用いられてもよい。ここでは、エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられなくてよい。上部リンケージの手首関節は、下部エンドエフェクタ上のウェハの真上を移動しないが、これは等リンク設計の場合である（この手首関節は下部エンドエフェクタ上のウェハの上方の平面内を動く）。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームが回転する。肘関節はより複雑になってもよく、これは、より大きな旋回半径、またはより短いリーチにつながりうる。ここでは、アームは、前腕６０８、６１２の重なりのために、図３０および図３１ならびに図３３に示されるアームよりも高くなってもよい。
次に、図２７Ａおよび図２７Ｂを参照すると、アーム６３２を有するロボット６３０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。前腕６３８、６４０が上腕６３６よりも短いリンク長を有するように示される点を除き、アーム６３２は、図１５〜図１９に関して開示されているものと同様の特徴を有してもよい。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタ６４２、６４６の横方向オフセット６３４は上腕６３６および前腕６３８、６４０の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク６３６は、図２７Ａおよび図２７Ｂに示されるように、単一の部品であってもよいか、または上腕リンクは、図２８Ａおよび図２８Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分６３６'、６３６"によって形成することができる。２部分の設計はより少ない材料を用いてより軽くなってもよく、左側６３６'および右側６３６"の部分は同一の構成要素であってもよい。例えば、異なる収縮位置がサポートされる必要がある場合には、左側６３６'および右側６３６"の部分の間の角度オフセットの調整のための余裕が提供されてもよい。アーム６３２の個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は図１５〜図１９におけるものと同様であってもよく、例えば、図１９に見られる通りであってもよい。共通の上腕６３６は１つのモータによって駆動される。２本の前腕６３８、６４０の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ６４２、６４６を有する第３のリンクは、上腕６３６および前腕６３８、６４０の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約されてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図２９Ａ、図２９Ｂ、および図２９Ｃを同様に参照すると、右側の上部リンケージ６４０、６４６が伸長する際の図２７Ａおよび図２７Ｂのアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット６３４は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。ここで、アクティブなリンケージ６４０、６４６が伸長する間に、非アクティブなリンケージ６３８、６４２が回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージは回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージは回転する。図２９Ａ、図２９Ｂ、および図２９Ｃのうち、図２９Ａは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図２９Ｂは、右側の上部リンケージ６４０、６４６の手首関節が、左側の下部リンケージ６３８、６４２によって搬送されるウェハに最も接近する位置における部分的に伸長された右側の上部リンケージ６４０、６４６を示す。ここで、右側の上部リンケージ６４０、６４６の手首関節はウェハの真上を移動しないが、この手首関節はウェハの上方の平面内を動く。図２９Ｃは右側の上部リンケージ６４０、６４６のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態は、立体的リンク設計、組み立ておよび制御の容易さ、ならびに、例えば、運動用シールを有しない同軸駆動装置の利点を利用する。エンドエフェクタのいずれを支持するためにもブリッジは用いられない。上部リンケージの手首関節は、下部エンドエフェクタ上のウェハの真上を移動しないが、これは等リンク設計の場合である。ただし、この手首関節は下部エンドエフェクタ上のウェハの上方の平面内を動く。アクティブなアーム６４０、６４６が伸長する間に、非アクティブなアーム６３８、６４２が回転する。収縮角度は、例えば、図２５Ａおよび図２５Ｂに見られる通りの共通の肘関節、および、例えば、図３３Ａおよび図３３Ｂに見られる通りの独立したデュアルアームを有する構成と比べて、変化がより難しくなる。さらに、前腕６４０が前腕６３８よりも高い位置に示されているため、図３０および図３１ならびに図３３Ａおよび図３３Ｂよりも、アームの位置が高く示されている。
次に、図３０Ａおよび図３０Ｂを参照すると、アーム６６２を有するロボット６６０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム６６２は、図２７〜図２９に関して説明された通りの特徴を有してもよいが、説明されるように、ブリッジを用い、２本の前腕を同じ高さの位置に有する。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット６６４は上腕６６６および前腕６６８、６７０の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク６６６は、図３０Ａおよび図３０Ｂに示されるように、単一の部品であることができるか、または上腕リンクは、図３１Ａおよび図３１Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分６６６'、６６６"によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１５〜図１９のために示されているものと同一であってもよいが、この場合には、前腕６６８、６７０は上腕６６６よりも短い。共通の上腕６６６は１つのモータによって駆動される。２本の前腕６６８、６７０の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ６７２、６７４を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図１および図２のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。第３のリンクおよびエンドエフェクタ６７４はブリッジ６８０を有する。ブリッジ６８０は、上部エンドエフェクタ部６８２、リンク６７０とリンク６７４との間の手首軸からオフセットされた側方オフセット支持部６８４を有し、手首軸をオフセット支持部６８４に結合する下部支持部６８６をさらに有する。ブリッジ６８０は、以下において図３２に関して見ることができるように、第３のリンクおよびエンドエフェクタ６７２（ウェハを含んでもよい）ならびにブリッジ６８０の交互配置部のための間隙を提供しつつ、前腕６６８および６７０が同じ高さに実装されることを可能にする。ブリッジ６８０は、例えば、２つの手首関節に関連した、あらゆる運動部分が、搬送の間にウェハ表面の下方に位置する機構をさらに提供する。図３２Ａ、図３２Ｂ、図３２Ｃ、および図３２Ｄを同様に参照すると、右側リンケージ６７０、６７４が伸長する際の図３０Ａおよび図３０Ｂのロボットアームの上面図が示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット６６４は上腕６６６および前腕６７０の関節間長さの差に相当し、手首関節６９０は、ウェハ６９２の中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージ６７０、６７４が伸長する間に、非アクティブなリンケージ６６８、６７２は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。図３２Ａ、図３２Ｂ、図３２Ｃ、および図３２Ｄのうち、図３２Ａは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図３２Ｂは、右側リンケージ６７０、６７４のブリッジ６８０と左側リンケージ６６８、６７２のエンドエフェクタ６７２との間の間隙が最も好ましくない（または最も好ましくない間隙に近い）場合に対応する位置において部分的に伸長された右側リンケージ６７０、６７４を示す。図３２Ｃは、前腕６７０が上腕６６"と整列したときの位置において部分的に伸長された右側リンケージ６７０、６７４を示す。エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕および前腕の関節間長さの差に相当する。手首関節６９０の軸は、ウェハ６９２の中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。図３２Ｄは右側リンケージ６７０、６７４のさらに遠くへの伸長を示す。図示されている実施形態には、並列デュアルスカラ機構（side-by-side dual scara arrangement）の利点、例えば、小さい容積を有する浅いチャンバをもたらす、スリムな外形と、立体的リンク設計の利点と、同軸駆動装置の利点とが組み合わされている。右側リンケージ６７０、６７４上のブリッジ６８０は、より低く、垂直部材６８４と手首６９０との間のブリッジ６８０の支持されない長さは従来技術の同軸のデュアルスカラアームの場合よりも短く、関節の全てはエンドエフェクタの下方にある。ここで、アクティブなアーム６７０、６７４が伸長する間に、非アクティブなアーム６６８、６７２が回転する。以下において説明されるように、開示されている実施形態の他の態様では、この挙動を呈しないアームに、ここに開示されている従来のものの代わりに非円形プーリを有する異なるバンド駆動装置を設けてもよい。代替的に、上部エンドエフェクタを支持するブリッジは、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２７、図２８のために上記で説明されたものと同様の機構を利用することによって、排除されてもよい。
次に、図３３Ａおよび図３３Ｂを参照すると、アーム７０２を有するロボット７００の上面図および側面図がそれぞれ示されている。アーム７０２は図２１〜２３に示されたアームの特徴と同様の特徴を有してもよいが、前腕長さは上腕長さよりも短く、例としてブリッジ６８０に関して説明された通りのブリッジを用い、前腕は同じ高さに配置される。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。図３３Ａおよび図３３Ｂでは、右側上腕７０８は左側上腕７０６の上方に配置される。代替的に、左側上腕７０６が右側上腕７０８の上方に配置されてもよい。同様に、右側リンケージ７１２、７１６の第３のリンクおよびエンドエフェクタ７１６は、左側リンケージ７１０、７１４の第３のリンクおよびエンドエフェクタ７１４の真上に延びるブリッジを特徴とする。代替的に、左側リンケージ７１０、７１４の第３のリンクおよびエンドエフェクタ７１４が、右側リンケージ７１２、７１６の第３のリンクおよびエンドエフェクタ７１６の真上に延びてもよいブリッジを特徴としてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図２１〜図２３に示された実施形態と同様であってもよい。２本の上腕７０６、７０８の各々は１つのモータによって独立して駆動される。前腕７１０、７１２は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタを有する第３のリンク７１４、７１６は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって制約される。バンド駆動装置は、上腕７０６、７０８の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５および図６に示される実施形態のために説明された方法論を用いて設計される。図５および図６に示される実施形態のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。図３４Ａ、図３４Ｂ、および図３４Ｃを同様に参照すると、右側リンケージ７０８、７１２、７１６が伸長する際の図３３Ａおよび図３３Ｂのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ７１２、７１６が伸長する間に、非アクティブなリンケージ７０６、７１０、７１４は静止したままとどまる。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。図示されている実施形態には、並列デュアルスカラ機構の利点、例えば、小さい容積を有する浅いチャンバをもたらす、スリムな外形と、および同軸駆動装置の利点とが組み合わされている。右側リンケージ上のブリッジは、より低く、ブリッジの支持されない長さは既存の同軸のデュアルスカラアームの場合よりも短く、関節の全てはエンドエフェクタの下方にある。アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。アクティブなリンケージは荷重を伴わずにより高速に伸長または収縮しうるため、より高いスループットが潜在的にもたらされる。代替的に、上部エンドエフェクタを支持するブリッジは、図２５、図２７、および図２８のために説明されたものと同様の機構を利用することによって、排除されてもよい。
次に、図３５Ａおよび図３５Ｂを参照すると、リンケージが両方ともそれらの収縮位置に示されているアーム７３２を有するロボット７３０の上面図および側面図が示されている。各リンケージは、デュアルホルダエンドエフェクタ（dual-holder end-effector）７４０、７４２を有する。互いにオフセットされた２枚の基板を各エンドエフェクタが支持することで、合計４枚の基板を支持可能である。アーム７３２の個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１０および図１１、例えば、図１３と同一であってもよい。共通の上腕７３４は１つのモータによって駆動される。２本の前腕７３６、７３８の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ７４０、７４２を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計される。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図３６を同様に参照すると、一方のリンケージ７３８、７４２が伸長する際の図３５Ａおよび図３５Ｂのアームが示されている。アクティブなリンケージ７３８、７４２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ７３６、７４０は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。図３７および図３８と比べて、エンドエフェクタは、反対側の肘との干渉を回避する形状に作られる必要がない。
次に、図３７Ａおよび図３７Ｂを参照すると、アーム７５０を有するロボットの上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタ７５８、７６０を有する。一体化された上腕リンク７５２は、図３７Ａおよび図３７Ｂに示されるように、単一の部品であってもよく、または上腕リンクは、図３８Ａおよび図３８Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分７５２'、７５２"によって形成してもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１５〜図１９、例えば、図１９と同一であってもよい。一体化された上腕７５２は１つのモータによって駆動される。２本の前腕７５４、７５６の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第３のリンク７５８、７６０は、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計される。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連した前腕に結合された駆動シャフトは、図１および図２のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図３９を同様に参照すると、一方のリンケージ７５６、７６０が伸長する際の図３７Ａおよび３７Ｂのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージ７５４、７５８が回転する。例えば、左側リンケージが伸長するにつれて右側リンケージが回転し、右側リンケージが伸長するにつれて左側リンケージが回転する。図示されている実施形態はブリッジを有しない。上部手首は下部エンドエフェクタ上のウェハの一方の真上を移動する。ここで、アームおよびエンドエフェクタは、上部肘が下部エンドエフェクタに触れずに通過するように設計される必要がある。
次に、図４０Ａおよび図４０Ｂを参照すると、アーム７５２を有するロボット７５０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタ７９２、７９４を有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は図２１〜図２３と同一であってもよい。２本の上腕７８４、７８６の各々は１つのモータによって独立して駆動される。前腕７８８、７９０は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタ７９２、７９４を有する第３のリンクは、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって制約される。バンド駆動装置は、上腕の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。図示されている実施形態は、上腕よりも長い前腕を有する。代替的に、前腕はより短くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５および図６のために説明された方法論を用いて設計される。図５および図６のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなリンケージに関連した上腕の駆動シャフトは図５および図６のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の２本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図４１を同様に参照すると、一方のリンケージ７８４、７８８、７９４が伸長する際の図４０Ａおよび図４０Ｂのアームが示されている。アクティブなリンケージ７８４、７８８、７９４が伸長する間に、非アクティブなリンケージ７８６、７９０、７９２は静止したままであってもよいことに留意されたい。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。代替的に、例えば、図４１と比べて右側リンケージが独立して若干伸長する図４２に見られるように、左側および右側リンケージは独立して半径方向に同時に動かされてもよい。上部リンケージの肘の運動は下部エンドエフェクタ上のウェハとの潜在的干渉のために制限されうる。これは、図４１に示されるように、ロボットのリーチを制限しうる。この制限は、図４２に示されるように、追加の間隙を提供し、完全なリーチを達成するために、下部リンケージを若干伸長させることによって緩和されてもよい。図示されている実施形態はブリッジを有しない。上部リンケージの手首は下部エンドエフェクタ上のウェハの上方を移動してもよい。
次に、図４３Ａおよび図４３Ｂを参照すると、アーム８１２を有するロボット８１０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタ８２０、８２２を有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は図１０〜１３と同一であってもよい。共通の上腕８１４は１つのモータによって駆動される。２本の前腕８１６、８１８の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ８２０、８２２を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計される。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。図４４および図４５を同様に参照すると、上部リンケージ８１８、８２２が伸長する際の図４３Ａおよび４３Ｂのアームが示されている。アクティブなリンケージ８１８、８２２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ８１６、８２０は回転することに留意されたい。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。図４４および図４５は、上部リンケージ８１８、８２２の手首関節８２４が、アームの下部リンケージ８１６、８２０によって搬送されるウェハ８２６の真上を移動しないことを示す。図示されている実施形態はブリッジを有しない。図４６および図４７と比べて、エンドエフェクタは、反対側の肘との干渉を回避する形状に作られる必要がない。
次に、図４６Ａおよび図４６Ｂを参照すると、アーム８４２を有するロボット８４０の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタ８５０、８５２を有する。一体化された上腕リンク８４４は、図４６Ａおよび図４６Ｂに示されるように、単一の部品であることができるか、または上腕リンクは、図４７Ａおよび図４７Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分８４４'、８４４"によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１５〜図１９、例えば、図１９と同一であってもよい。一体化された上腕８４４は１つのモータによって駆動される。２本の前腕８４６、８４８の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ８５０、８５２を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計される。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕８４４の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連した前腕に結合された駆動シャフトは、図１および図２のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図４８および図４９を同様に参照すると、上部リンケージ８４８、８５２が伸長する際の図４６Ａおよび図４６Ｂのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ８４８、８５２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ８４６、８５０が回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。図４８および図４９は、上部リンケージの手首関節８５４が、アームの下部リンケージによって搬送されるウェハ８５６の真上を移動しないことを示す。図示されている実施形態はブリッジを有せず、上部リンケージの手首関節は、下部リンケージによって搬送されるウェハの真上を移動しない。ここでは、非アクティブなアームはより少なく回転し、アクティブなアームが荷重を伴わずに伸長または収縮する際におけるより高速な運動を可能にする。
次に、図５０Ａおよび図５０Ｂを参照すると、アーム８７２を有するロボット８７０の上面図および側面図が示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタ８８０、８８２を有する。一体化された上腕リンク８７４は、図５０Ａおよび図５０Ｂに示されるように、単一の部品であることができるか、または上腕リンクは、図４７Ａおよび図４７Ｂの例に示されるように、２つ以上の部分によって形成することができる。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１５〜図１９、例えば、図１８と同一であってもよい。一体化された上腕８７４は１つのモータによって駆動される。２本の前腕８７６、８７８の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタを有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１および図２のために説明された方法論を用いて設計されてもよい。図１および図２のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、共通の上腕８７４の駆動シャフト、およびアクティブなリンケージに関連した前腕に結合された駆動シャフトは、図１および図２のための逆運動学方程式に従って協調して動く必要がある。同時に、他方の前腕に結合された駆動シャフトは、非アクティブなリンケージが収縮したままとどまるために、共通の上腕８７４の駆動シャフトと同期して回転する必要がある。図５１を同様に参照すると、一方のリンケージ８７８、８８２が伸長された状態における図５０Ａおよび５０Ｂのアームが示されている。ここで、アクティブなリンケージ８７８、８８２が伸長する間に、非アクティブなリンケージ８７６、８８０が回転する。例えば、下部リンケージが伸長するにつれて上部リンケージが回転し、上部リンケージが伸長するにつれて下部リンケージが回転する。図示されている実施形態は、より短い短バンドを用い、より剛性が高くなりうる短い前腕リンクを有し、前腕は並列に配置され、浅いチャンバを容易にする。ここで、短いリンクは、より長い上腕によって対処されてもよい図４６および４７と比べて、非アクティブなアームをより多く回転させうる。ブリッジ８８４が設けられており、アームおよびエンドエフェクタは、ブリッジ８８４が、伸長運動の間に、非アクティブなエンドエフェクタ８８０に触れずに通過するように設計されてもよい。ここでは、エンドエフェクタのベースは、図示されるように、角度がついた形状８８６を特徴とする。
次に、図５２Ａおよび図５２Ｂを参照すると、アーム９０２を有するロボット９００の上面図および側面図がそれぞれ示されている。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、各リンケージはデュアルホルダエンドエフェクタを有する。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は図２１〜図２３と同一であってもよい。２本の上腕９０４、９０６の各々は１つのモータによって独立して駆動される。前腕９０８、９１０は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタ９１２、９１４を有する第３のリンクは、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって制約される。バンド駆動装置は、上腕９０４、９０６の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよい。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５〜図６のために説明された方法論を用いて設計される。図５〜図６のために提示された運動学方程式が同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いられてもよい。アームが回転するために、ロボットの３本の駆動シャフトは全てアームの回転方向に同じ量だけ動く必要がある。エンドエフェクタアセンブリの一方が直線経路に沿って半径方向に伸長および収縮するために、アクティブなリンケージに関連した上腕の駆動シャフトは図５〜図６のための逆運動学方程式に従って回転される必要があり、他の２本の駆動シャフトは静止した状態に保持される必要がある。図５３を同様に参照すると、一方のリンケージ９０６、９１０、９１４が伸長された状態における図５２Ａおよび図５２Ｂのアームが示されている。アクティブなリンケージ９０６、９１０、９１４がブリッジ９１６とともに伸長する間に、非アクティブなリンケージ９０４、９０８、９１２は静止したままとどまることに留意されたい。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動く必要がなく、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動く必要がないが、リンケージは半径方向に独立して動かされてもよい。図示されている実施形態は、短いバンドを用い、より剛性が高くなりうるより短いリンク、および浅いチャンバを容易にする並列の前腕を有する。代替的に、前腕は、ブリッジを有する構成で上腕よりも長くてもよい。
次に、図５４〜図５５を参照すると、対向するエンドエフェクタ９３８、９４０を有する結合されたデュアルアーム９３０が示されている。図５４Ａおよび図５４Ｂはそれぞれ、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されており、エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕９３２および前腕９３４、９３６の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク９３２は、図５４に示されるように、単一の部品であることができるか、または上腕リンクは２つ以上の部分によって形成することができる。例として、２部分の設計はより少ない材料を用いてより軽くなってもよく、左側および右側部分は同一の構成要素であってもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１８および図１９に関して示されたもの、または別のものに基づいてもよい。共通の上腕９３２は１つのモータによって駆動される。２本の前腕９３４、９３６の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動される。エンドエフェクタ９３８、９４０を有する第３のリンクは、上腕９３２および前腕９３４、９３６の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１に関して説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図１のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。図５５Ａ〜図５５Ｃは、第１のリンケージ９３４、９３８および第２のリンケージ９３６、９４０が収縮位置から伸長する際の図５４のアームを示す。エンドエフェクタの横方向オフセットは上腕９３２および前腕９３４、９３６の関節間長さの差に相当し、手首関節９４２、９４６は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは回転することに留意されたい。例えば、第１のリンケージが伸長するにつれて第２のリンケージが回転し、第２のリンケージが伸長するにつれて第１のリンケージが回転する。図５５Ａは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図５５Ｂは、第１のリンケージ９３４、９３８が伸長された様子を示す。図５５Ｃは、第２のリンケージ９３６、９４０が伸長された様子を示す。前腕同士が同じ平面内を移動し、かつエンドエフェクタ同士が同じ平面内を移動するため、図示されているアームは薄型の外形を有し、小さい容積を有する浅い真空チャンバを可能にする。一方のリンケージの手首の収縮位置は他方のリンケージの手首によって制約されるため、アームの格納半径（containment radius）は大きくなってもよく、アームは、スロットバルブのサイズによってチャンバの直径が決定付けられる、多数のプロセスモジュールを用いる用途に特に適したものになる。外形が薄型であるため、アームは、対向するエンドエフェクタを有するフロッグレッグ形アームに取って代わりうる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、その場合、例えば、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。
図５６〜図５７を参照すると、対向するエンドエフェクタ９７０、９７２を有する独立したデュアルアーム９６０が示されている。図５６Ａおよび図５６Ｂは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。図５６では、第１のリンケージの上腕９６２は第２のリンケージの上腕９６４の上方に配置されている。代替的に、第２のリンケージの上腕が第１のリンケージの上腕の上方に配置されてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図２３に基づくか、または別様であってもよい。ここで、２本の上腕９６２、９６４の各々は１つのモータによって独立して駆動されてもよい。前腕９６６、９６８は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタ９７０、９７２を有する第３のリンクは、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって制約される。バンド駆動装置は、上腕の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５のために説明された方法論を用いて設計される。図５のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。図５７Ａ〜図５７Ｃは、第１のリンケージ９６２、９６６、９７０および第２のリンケージ９６４、９６８、９７２が収縮位置から伸長する際の図５６のアームを示す。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる（ただし、そうする必要があるわけではない）。すなわち、第１のリンケージが伸長する間に第２のリンケージは動かず、第２のリンケージが伸長するときに第１のリンケージは動かない。前腕同士が同じ平面内を移動し、かつエンドエフェクタ同士が同じ平面内を移動するため、アームは薄型の外形を有し、小さい容積を有する浅い真空チャンバを可能にする。一方のリンケージの手首の収縮位置は他方のリンケージの手首によって制約されるため、アームの格納半径は大きくなり、アームは、スロットバルブのサイズによってチャンバの直径が決定付けられる、多数のプロセスモジュールを用いる用途に特に適したものになる。外形が薄型であるため、アームは、対向するエンドエフェクタを有するフロッグレッグ形アームに取って代わることができる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、その場合、例えば、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。
次に、図５８を参照すると、角度方向にオフセットされたエンドエフェクタ９９８、１０００を有する結合されたデュアルアーム９９０が示されている。図５８Ａおよび図５８Ｂは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット１００２、１００４は上腕９９２および前腕９９４、９９６の関節間長さの差に相当する。一体化された上腕リンク９９２は、図５９に示されるように、単一の部品であってもよいし、２つ以上の部分によって形成してもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は、図１８および図１９に基づくか、または別様である。ここで、共通の上腕９９２は１つのモータによって駆動されてもよい。２本の前腕９９４、９９６の各々は１つのモータによって、従来のプーリを有するバンド駆動装置を通じて独立して駆動されてもよい。エンドエフェクタ９９８、１０００を有する第３のリンクは、上腕および前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを各々有する、バンド駆動装置によって制約される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図１のために説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図１のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。図５９Ａ〜図５９Ｃを同様に参照すると、左側リンケージ９９４、９９８および右側リンケージ９９６、１０００が伸長する際の図５８のアームが示されている。エンドエフェクタの横方向オフセット１００２、１００４は上腕および前腕の関節間長さの差に相当し、手首関節は、ウェハの中心の軌道に対してこの差だけオフセットされた直線に沿って移動する。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージが回転する。例えば、左側リンケージが伸長するにつれて右側リンケージが回転し、右側リンケージが伸長するにつれて左側リンケージが回転する。図５９Ａは、リンケージが両方とも収縮位置にある状態におけるアームを示す。図５９Ｂは、左側のリンケージ９９４、９９８が伸長された様子を示す。図５９Ｃは、右側のリンケージ９９６、１０００が伸長された様子を示す。ここで、アクティブなアームが伸長する間に、非アクティブなアームが回転する。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、その場合に、例えば、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。図示されている実施形態では、エンドエフェクタは９０度離れていてもよい。代替的に、任意の分離角度が提供されてもよい。
次に、図６０を参照すると、角度方向にオフセットされたエンドエフェクタ１０４０、１０４２を有する独立したデュアルアーム１０３０が示されている。ここで、図６０Ａおよび図６０Ｂは、アームを有するロボットの上面図および側面図を示す。リンケージは両方ともそれらの収縮位置に示されている。図６０では、右側上腕１０３４は左側上腕１０３２の下方に配置される。代替的に、左側上腕が右側上腕の下方に配置されてもよい。アームの個々のリンクを駆動するために用いられる内部構成は図２３に基づいてもよい。２本の上腕１０３２、１０３４の各々は１つのモータによって各々独立して駆動されてもよい。前腕は、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド機構を介して第３のモータに結合される。エンドエフェクタ１０４０、１０４２を有する第３のリンクは、少なくとも１つの非円形プーリを各々有するバンド駆動装置によって制約される。バンド駆動装置は、上腕１０３２、１０３４の一方の回転が、対応するリンケージを、他方のリンケージが静止したままとどまっている間に、直線に沿って伸長および収縮させるように設計される。各リンケージ内のバンド駆動装置は、図５のために説明された方法論を用いて、または別の方法で設計される。図５のために提示された運動学方程式を同様にデュアルアームの２つのリンケージの各々のために用いることができる。図６１Ａ〜図６１Ｃは、左側のリンケージ１０３２、１０３６、１０４０および次に右側のリンケージ１０３４、１０３８、１０４２が伸長する際の図６０のアームを示す。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる（ただし、そうする必要があるわけではない）。すなわち、右側リンケージが伸長する間に左側リンケージは動かず、左側リンケージが伸長するときに右側リンケージは動かない。ここで、アクティブなリンケージが伸長する間に、非アクティブなリンケージは静止したままとどまる。図示されている実施形態では、前腕は上腕よりも短い。代替的に、前腕はより長くてもよく、その場合、例えば、前腕は異なる高さにあり、重なり合う。図示されている実施形態では、エンドエフェクタは９０度離れていてもよい。代替的に、任意の分離角度が提供されてもよい。
図６２に関する例または別様の例として、第３のリンクアセンブリと各々呼ばれてもよい、第３のリンクおよびエンドエフェクタ１０６０、１０６２は、アームの対応するリンケージが伸長および収縮する際に、質量中心１０６４、１０６６がそれぞれ手首関節１０６８、１０７０の直線軌道上またはその近くにあるように設計されてもよい。これは、第３のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力および手首関節における反力によるモーメントを低減し、それゆえ、第３のリンクアセンブリを制約するバンド機構にかかる荷重を低減する。ここで、第３のリンクアセンブリは、その質量中心が、ペイロードが存在するときには手首関節軌道の一方の側にあり、ペイロードが存在しないときには軌道の他方の側にあるようにさらに設計されてもよい。代替的に、通常、最良の直線追跡性能は、ペイロードを載せた状態で要求されるため、第３のリンクアセンブリは、図６２に示されるように、その質量中心が、ペイロードが存在するときに実質的に手首関節軌道上にあるように設計されてもよい。図６２において、１Ｌは左側リンケージの手首関節の中心の直線軌道であり、２Ｌは左側リンケージの手首関節の中心１０７０であり、３Ｌは左側リンケージの第３のリンクアセンブリの質量中心１０６６であり、４Ｌは、左側リンケージが伸長運動の開始時に加速する際に（または収縮運動の終了時に減速する際に）、左側リンケージの第３のリンクアセンブリに作用する力であり、５Ｌは、左側リンケージが伸長運動の開始時に加速する際に（または収縮運動の終了時に減速する際に）、左側リンケージの第３のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力である。同様に、１Ｒは右側リンケージの手首関節の中心の直線軌道であり、２Ｒは右側リンケージの手首関節の中心１０６８であり、３Ｒは右側リンケージの第３のリンクアセンブリの質量中心１０６４であり、４Ｒは、右側リンケージが伸長運動の終了時に減速する際に（または収縮運動の開始時に加速する際に）、右側リンケージの第３のリンクアセンブリに作用する力であり、５Ｒは、右側リンケージが伸長運動の終了時に減速する際に（または収縮運動の開始時に加速する際に）、右側リンケージの第３のリンクアセンブリの質量中心において作用する慣性力である。図示されている実施形態では、デュアルウェハエンドエフェクタが提供されている。代替的な態様では、任意の好適なエンドエフェクタおよびアームもしくはリンクの幾何配置が提供されてもよい。
代替的な態様では、本実施形態の態様のいずれかにおける上腕はモータによって、直接か、または任意の種類の連結装置もしくは伝達機構を介するかのいずれかによって駆動することができる。任意の伝達比が用いられてよい。代替的に、第２のリンクを作動させ、第３のリンクを制約するバンド駆動装置は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、円形および非円形歯車、リンケージベースのメカニズムあるいは以上のものの任意の組合せ等の、同等の機能性を有する任意の他の機構によって置換することができる。代替的に、例えば、本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアーム（quad arm）の態様では、各リンケージの第３のリンクは、図９のシングルアームのコンセプトと同様に、第３のリンクを、第２のモータによって駆動されるプーリに同期させる従来の２段バンド機構を介して、エンドエフェクタを半径方向に維持するように制約することができる。代替的に、２段バンド機構は、ベルト駆動装置、ケーブル駆動装置、歯車駆動装置、リンケージベースのメカニズムまたは以上のものの任意の組合せ等の、任意の他の好適な機構によって置換することができる。代替的に、本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様における上腕は同軸状に配置されなくてもよい。上腕は別個の肩関節を有することができる。デュアルアームおよびクワッドアームの２つのリンケージは、同じ長さの上腕および同じ長さの前腕を有する必要はない。一方のリンケージの上腕の長さは他方のリンケージの上腕の長さと異なってもよく、一方のリンケージの前腕の長さは他方のリンケージの前腕の長さと異なってもよい。前腕対上腕の比が２つのリンケージについて異なっていてもよい。左側および右側リンケージのリンクの高さが異なる本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様では、左側および右側リンケージを相互交換することができる。デュアルアームおよびクワッドアームの２つのリンケージは同じ方向に沿って伸長する必要はない。アームは、各リンケージが異なる方向に伸長するように構成することができる。本実施形態の態様のいずれかにおける２つのリンケージは、３つよりも多いかまたは少ないリンク（第１のリンク＝上腕、第２のリンク＝前腕、第３のリンク＝エンドエフェクタを有するリンク）からなってもよい。本実施形態のデュアルアームおよびクワッドアームの態様では、各リンケージは異なる数のリンクを有してもよい。本実施形態のシングルアームの態様では、第３のリンクは複数のエンドエフェクタを搬送することができる。任意の好適な数のエンドエフェクタおよび／または材料ホルダが第３のリンクによって搬送されうる。同様に、本実施形態のデュアルアームの態様では、各リンケージは任意の好適な数のエンドエフェクタを搬送することができる。どちらの場合でも、エンドエフェクタ同士は、同じ平面内に位置付けられるか、上下に積み重ねられるか、その２つの組合せで配置されるか、または任意の他の好適な方法で配置されることができる。さらに、デュアルアームの構成については、例えば、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、２０１２年１１月６日の出願日を有し、「独立したアームを有するロボットシステム（Ｒｏｂｏｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ａｒｍｓ）」と題する出願番号第１３／６７０，００４号を有する係属中の米国特許出願に関して説明されているように、各アームは独立して動作可能であってもよく、例えば、回転、伸長および／またはｚ（垂直）において独立して動作可能であってもよい。したがって、このような変更、組合せ、および変形は全て包含される。
ここで図６３を参照すると、例示的なプーリのグラフ表示１１００が示されている。例示的なプーリの外形は、後述するように、不等リンク長を有するアーム用であってもよい。例として、グラフ１１００は、肘プーリが円形である手首プーリの外形を示してもよい。ここでは、以下の設計例を図に使用した。Ｒｅ／ｌ２＝０．２であり、ここで、Ｒｅは肘プーリの半径であり、ｌ２は前腕の関節間長さである。代替的に、任意の好適な比が提供されてもよい。明確さのために、グラフは等リンクアームのプーリと比較して極端な設計例を示す。最も外側の外形１１１０は、ｌ２／ｌ１＝２であり、ここで、ｌ２は前腕の関節間長さであり、ｌ１は上腕の関節間長さであり、例えば、この場合はより長い前腕を表している。例えば、等リンク長の場合の中間外形１１１２はｌ２／ｌ１＝１である。最も内側の外形１１１４は、ｌ２／ｌ１＝０．５であり、例えば、この場合はより短い前腕を表す。図示される実施形態では、極座標系１１２０が使用される。ここで、半径方向距離は、肘プーリの半径に対して正規化され、例えば、肘プーリの半径の倍数として表される。換言すれば、Ｒｗ／Ｒｅが示されており、ここで、Ｒｗは手首プーリの極座標を表し、Ｒｅは肘プーリを表す。角座標は度単位であり、ゼロはエンドエフェクタの方向１１２２に沿った方向を指し、例えば、エンドエフェクタは、図に対して右側を指している。
次に、図６４および図６５を参照すると、不等リンク長を有するアーム１１４０および１１６０の２つの追加の構成が示されている。アーム１１４０は、上腕１１４２よりも長い前腕１１４４を有して示されており、ここで、シングルアーム構成は、図１〜図４および図５〜図８または他のものに関して開示されるような特徴を利用してもよい。図示される実施形態では、それぞれの基板１１５０、１１５２を支持する２つのエンドエフェクタ１１４６、１１４８は、互いに強固に接続され、反対方向を向いている。基板は、図示されるように、ロボット１１４０の中心１１５６と一致し、手首からオフセット（１１５４）された半径方向経路を移動する。同様に、アーム１１６０は、上腕１１６２よりも短い前腕１１６４を有して示されており、ここで、シングルアーム構成は、図１〜図４および図５〜図８または他のものに関して開示されるような特徴を利用してもよい。図示される実施形態では、それぞれの基板１１７０、１１７２を支持する２つのエンドエフェクタ１１６６、１１６８は、互いに強固に接続され、反対方向を向いている。基板は、図示されるように、ロボット１１６０の中心１１７６と一致し、手首からオフセット（１１７４）された半径方向経路を移動する。ここで、開示された実施形態の特徴は、他の開示された実施形態のいずれかと同様に共有されてもよい。
ここで図６６および図６７を参照すると、本開示は、積み重ねられた並列エンドエフェクタ構成を有するデュアルアームロボット１３１０を説明する。この装置は、２０１２年９月１４日に出願された米国特許出願第１３／６１８，１１７号に基づく２０１３年３月２１日に公開された「低変動ロボット（Ｌｏｗ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ Ｒｏｂｏｔ）」と題する米国特許公開第２０１３／００７１２１８号または２０１５年１月２１日に出願された「基板搬送プラットフォーム（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｌａｔｆｏｒｍ）」と題する米国特許出願第１４／６０１，４５５号に開示されているような搬送メカニズムおよび装置と組み合わせて使用することができ、これらはいずれも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。代替的に、本実施形態は、任意の好適な装置または複数の用途において使用されてもよい。開示された装置は、（ｉ）狭いトンネル内を移動して回転できるような小さな設置面積を有し、（ｉｉ）両方のエンドエフェクタを独立してまたは同時に使用して同じステーションにアクセスすることができ、（ｉｉｉ）並列オフセットステーションに独立してまたは同時にアクセスすることができる、２つのエンドエフェクタをロボット１３１０に提供してもよい。
ロボット１３１０の例示的な実施形態が、図６６Ａ〜図６６Ｄおよび図６７Ａ〜図６７Ｄに模式的に示されている。ロボットは、軸１３３４を中心とする枢動ベース１３１４有するロボット駆動ユニット１３１２、およびロボットアーム１３１６からなってもよい。ロボットアーム１３１６は、２つのリンケージ、すなわち、左側リンケージ１３１８と右側リンケージ１３２０とを特徴としてもよい。図６６Ａ〜図６６Ｄは、両方のリンケージが収縮されているロボットを示し、図６７Ａ〜図６７Ｄは、左側リンケージ１３１８が伸長しているロボットを示す。
左側リンケージ１３１８は、左側上腕１３２２、左側前腕１３２４、および左側エンドエフェクタ１３２６からなってもよい。左側上腕１３２２は、回転関節または軸１３３６を介してベースに結合されてもよく、左側前腕１３２４は、別の回転関節または軸１３３８によって左側上腕１３２２に結合されてもよく、左側エンドエフェクタ１３２６は、さらに別の回転関節または軸１３４０によって左側前腕１３２４に結合されてもよい。
同様に、右側リンケージ１３２０は、右側上腕１３２８、右側前腕１３３０、および右側エンドエフェクタ１３３２からなってもよい。右側上腕１３２８は、回転関節または軸１３４２を介してベースに結合されてもよく、右側前腕１３３０は、別の回転関節または軸１３４４によって右側上腕１３２８に結合されてもよく、右側エンドエフェクタ１３３２は、さらに別の回転関節または軸１３４６によって右側前腕１３３０に結合されてもよい。
左側前腕の関節間長さは、左側上腕の関節間長さよりも長くてもよい。代替的に、左側前腕の関節間長さは、左側上腕の関節間長さに等しくてもよい。さらに別の代替例では、左側前腕および左側上腕は、任意の他の好適な長さを有してもよい。
同様に、右側前腕の関節間長さは、右側上腕の関節間長さよりも長くてもよい。代替的に、右側前腕の関節間長さは、右側上腕の関節間長さに等しくてもよい。さらに別の代替例では、右側前腕および右側上腕は、任意の他の好適な長さを有してもよい。
図６６Ａ〜図６６Ｄおよび図６７Ａ〜図６７Ｄの例では、左側上腕および右側上腕ならびに左側前腕および右側前腕の関節間長さが同じものとして示されている。同様に、長さおよび横方向のオフセットを含む、左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの寸法も同じものとして示されている。しかし、リンケージは、上腕、前腕およびエンドエフェクタの任意の好適な寸法を特徴としてもよい。
２つのエンドエフェクタが同時に並列オフセットステーションにアクセスできるようにするために、左側上腕および右側上腕をベースに結合する関節間の距離は、以下の関係を満たすように選択してもよい。
Ｄ＝２ｄ０ （１）
ここで、Ｄは並列オフセットステーション間の中心間距離（ｍ）であり、ｄ０は左側上腕および右側上腕をベースに結合する関節間の距離（ｍ）である。
さらに、２つのエンドエフェクタが同じステーションに同時にアクセスできるように、リンケージの寸法は、以下の関係を満たすように選択してもよい。
ｄ０＝ｌ２Ｌ−ｌ１Ｌ＋ｄ３Ｌ＋ｌ２Ｒ−ｌ１Ｒ＋ｄ３Ｒ （２）
以下の用語が上記方程式（２）で用いられる。ｄ３Ｌは左側エンドエフェクタの横方向オフセット（ｍ）であり、ｄ３Ｒは右側エンドエフェクタの横方向オフセット（ｍ）であり、ｌ１Ｌは左側上腕の関節間長さ（ｍ）であり、ｌ１Ｒは右側上腕の関節間長さ（ｍ）であり、ｌ２Ｌは左側前腕の関節間長さ（ｍ）であり、ｌ２Ｒは右側前腕の関節間長さ（ｍ）である。
ロボットアームが対称である場合、すなわち、左側リンケージおよび右側リンケージが同じ寸法を有する場合、方程式（２）は以下のように簡略化されうる。
ｄ０＝２（ｌ２−ｌ１＋ｄ３） （３）
ここで、ｄ３はエンドエフェクタの横方向オフセット（ｍ）であり、ｌ１は上腕の関節間長さ（ｍ）であり、ｌ２は前腕の関節間長さ（ｍ）である。
図６８Ａおよび図６８Ｂは、ロボットのベースおよび個々のリンク、すなわち、上腕、前腕、およびエンドエフェクタを駆動するために使用されてもよい例示的な機構１３９８、１４３８を模式的に示す。図６８Ａおよび図６８Ｂに示すように、ベースは、駆動シャフト１４００、１４４８、例えばＴ０によって駆動されてもよい。
左側上腕１４０２、１４５４は、駆動シャフトＴ１Ｌ １４２０、１４４０によって作動されてもよい。左側前腕１４０６、１４５６は、少なくとも１つの非円形プーリを有するバンド機構を介して、別の駆動シャフトＴ２Ｌ １４２２、１４４２に結合されてもよい。バンド機構は、左側上腕の回転により、左側手首関節、すなわち、左側エンドエフェクタを左側前腕に結合する関節を、左側エンドエフェクタの所望の直線経路に平行な直線に沿って伸長および収縮するように設計されてもよい。
左側エンドエフェクタ１４１０は、左側上腕および左側前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを有する、別のバンド機構によって制約されてもよく、その結果、左側エンドエフェクタは、所望の向きを維持しながら直線に沿って移動してもよい。
代替的に、ｌ１Ｌ＝ｌ２Ｌであれば、図６８Ｂに示すように、従来のプーリを利用してもよい。本実施形態では、左側前腕をシャフトＴ２Ｌに結合するバンド機構は、シャフトＴ２Ｌに結合されたプーリの直径が、左側前腕に結合されたプーリの直径の２倍になるように設計される。左側エンドエフェクタを制約するバンド機構は、左側上腕に取り付けられたプーリの直径が、左側エンドエフェクタに取り付けられたプーリの直径の半分になるように設計される。
同様に、右側上腕１４０４、１４５０は、駆動シャフトＴ１Ｒ １４２４、１４４４によって作動されてもよい。右側前腕１４０８、１４５２は、少なくとも１つの非円形プーリを有するバンド機構を介して、別の駆動シャフトＴ２Ｒ １４２６、１４４６に結合されてもよい。バンド機構は、右側上腕の回転により、右側手首関節、すなわち、右側エンドエフェクタを右側前腕に結合する関節を、右側エンドエフェクタ１４１２の所望の直線経路に平行な直線に沿って伸長および収縮するように設計されてもよい。
右側エンドエフェクタ１４１２は、右側上腕および右側前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを有する、別のバンド機構によって制約され、その結果、右側エンドエフェクタは、所望の向きを維持しながら直線に沿って移動してもよい。
代替的に、ｌ１Ｒ＝ｌ２Ｒであれば、図６８Ｂに示すように、従来のプーリを利用することができる。本実施形態では、右側前腕をシャフトＴ２Ｒに結合するバンド機構は、シャフトＴ２Ｒに結合されたプーリの直径が、右側前腕に結合されたプーリの直径の２倍になるように設計される。右側エンドエフェクタを制約するバンド機構は、右側上腕に取り付けられたプーリの直径が、右側エンドエフェクタに取り付けられたプーリの直径の半分になるように設計される。
ロボットアーム全体が回転するために、全ての駆動シャフト、すなわち、Ｔ０、Ｔ１Ｌ、Ｔ２Ｌ、Ｔ１Ｒ、およびＴ２Ｒは、固定基準フレームに対して同じ量だけアームの所望の回転方向に移動する必要がある（または駆動シャフトＴ０は移動する必要があるが、他の駆動シャフトはベースに対して静止していると見なすことができる）。これは、図６９Ａから図６９Ｃに模式的に示されている。この特定の例では、ロボットアーム全体が反時計方向に１８０度回転する。
左側エンドエフェクタが直線経路に沿って伸長および収縮するために、駆動シャフトＴ１Ｌは、シャフトＴ０およびＴ２Ｌが静止している間に、左側リンケージの逆運動学方程式に基づいて決定される角度だけ移動する必要がある。左側エンドエフェクタが図６９Ａの初期位置から伸長している左側アーム１５０２および右側アーム１５０４を有するロボット１５００が、図６９Ｄに模式的に示されている。
同様に、右側エンドエフェクタが直線経路に沿って伸長および収縮するために、駆動シャフトＴ１Ｒは、シャフトＴ０およびＴ２Ｒが静止している間に、右側リンケージの逆運動学方程式に基づいて決定される角度だけ移動する必要がある。右側エンドエフェクタが図６９Ａの初期位置から伸長しているロボットが、図６９Ｅに模式的に示されている。
ロボットの左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの両方は、駆動シャフトＴ１ＬおよびＴ１Ｒを反対方向に、かつ、左側および右側のリンケージが同じ寸法を特徴とする場合は、同じ量だけ回転させることによって直線経路に沿って同時に伸長および収縮してもよい。左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの両方が図６９Ａの初期位置から伸長しているロボットが、図６９Ｆに模式的に示されている。
図６９Ｄ〜図６９Ｆに関して上述した運動により、ロボットは、各エンドエフェクタを独立してまたは同時に、同じステーションに対して伸長および収縮させることができる。したがって、ロボットは、直線経路１５１０に沿って両方のエンドエフェクタを用いて、独立してまたは同時に、同じステーションに対して半導体ウェハなどの材料を持ち上げおよび載置することができる。
左側リンケージ１５０２および右側リンケージ１５０４は、個別に回転させることもできる。左側リンケージが回転するために、駆動シャフトＴ１ＬおよびＴ２Ｌは、同じ量だけ所望の回転方向に移動する必要がある。同様に、右側リンケージが回転するために、駆動シャフトＴ１ＲおよびＴ２Ｒは、同じ量だけ所望の回転方向に移動する必要がある。
左側リンケージおよび右側リンケージが個別に１８０度回転すると、図７０Ａ〜図７０Ｃに示す例示的な図に示すように、左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタは横方向にオフセットされる。この特定の例では、左側リンケージ１５０２が時計回り方向に回転すると同時に、右側リンケージ１５０４が反時計回り方向に回転する（左側手首関節と右側手首関節の衝突の危険を防止する）。しかし、左側リンケージおよび右側リンケージは、同じ方向に、または他の適切な方法で、順番に独立して回転してもよい。
上述の左側リンケージおよび右側リンケージの個々の回転の結果として、ロボットの寸法が方程式（１）および（２）の条件を満たすかぎり、アームは、左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの中心が距離Ｄだけ横方向にオフセットされているように再構成される。
左側リンケージおよび右側リンケージの個々の回転による上記のエンドエフェクタオフセットの再構成がアーム全体の回転の前または後に続く場合、それらの動きは、全体の持続時間を最小にするために簡便に調和されてもよい。
図７０Ｃの図の位置に来ると、シャフトＴ０およびＴ２Ｌを静止させたままで保持しながら駆動シャフトＴ１Ｌを移動することによって、左側エンドエフェクタを再び直線経路１５１２に沿って伸長および収縮させてもよい。同様に、シャフトＴ０およびＴ２Ｒを静止させたままで保持しながら駆動シャフトＴ１Ｒを移動させることによって、右側エンドエフェクタを直線経路に沿って伸長および収縮させてもよい。最後に、ロボットの左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの両方は、駆動シャフトＴ１ＬおよびＴ１Ｒを反対方向に、かつ、左側および右側のリンケージが同じ寸法を特徴とする場合、同じ量だけ回転させることによって、直線経路に沿って同時に伸長および収縮させてもよい。
左側エンドエフェクタが図７０Ｃの初期位置から伸長しているロボットが、図７０Ｄに模式的に示されている。右側エンドエフェクタが図７０Ｃの初期位置から伸長しているロボットが、図７０Ｅに模式的に示されている。左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの両方が図７０Ｃの初期位置から伸長しているロボットが、図７０Ｆに模式的に示されている。
図７０Ｅ〜図７０Ｆに関して上述した運動により、ロボットは、エンドエフェクタを、２つの並列オフセットステーションに対して伸長および収縮させることができる。したがって、ロボットは、独立してまたは同時に、２つの並列オフセットステーションに対して半導体ウェハなどの材料を持ち上げおよび載置することができる。
例えば、図７１の経路１５１４または１５１６のように並列オフセットステーションへのアクセス経路が平行でない場合、ロボットは、左側リンケージおよび右側リンケージを個別に回転させてもよく、それにより、その伸長／収縮経路の方向をステーションへのアクセス経路と整列させる。そのような状況の例は、図７１Ａ〜図７１Ｃの図で模式的に示されている。図７１Ａの初期位置を仮定すると、左側リンケージおよび右側リンケージを回転させてアームを再構成してもよく、それにより、図７１Ｂに示すように、エンドエフェクタを横方向および角度方向にオフセットする。この特定の例では、左側エンドエフェクタと右側エンドエフェクタの間の角度オフセットは３０度である。図７１Ｂの収縮位置から、図７１Ｃに示すように、左側リンケージを独立してまたは同時に伸長してもよい。
ロボットはまた、例示である図７１Ｄおよび図７１Ｅに示されるように１８０度離れたステーションに、独立してまたは同時にアクセスしてもよい。この特定の例では、図７１Ａの開始位置を仮定すると、まず、左側リンケージおよび右側リンケージを回転させて図７１Ｄの構成にしてから、図７１Ｅに示すように、左側エンドエフェクタおよび／または右側エンドエフェクタを独立してまたは同時に伸長してもよい。
図７１Ｅでは、左側リンケージおよび右側リンケージの両方が伸長している状態で示されているが、代替的な態様では、２つのリンケージのうちの一方のみが伸長していてもよい。ここで、図７１Ｅに示す構成では、リンケージのリーチ（駆動シャフトＴ０の軸によって表されるロボットの中心から測定される）は、より長いので、この構成は、ロボットから遠く離れて位置するステーションに利用されてもよい。
特定の用途において必要とされる自由度の数に応じて、３〜５軸の駆動機構を用いてロボットを駆動してもよい。
図７２Ａおよび図７２Ｂならびに図７２Ｃおよび図７２Ｄの２つの例１６００、１７００に示すように、３軸駆動機構は３つの独立して制御されるモータＭ０、Ｍ１、およびＭ２を備えてもよい。
図７２Ａ〜図７２Ｄのうち、図７２Ａおよび図７２Ｂは、それぞれ、ロボット駆動ユニットおよびアームベース１６１８の例示的な構成１６００の上面図および側面図を示す。ここで、モータＭ０はシャフトＴ０ １６０２に直接結合されてベース１６１８を作動させ、モータＭ１ １６０４はシャフトＴ１Ｌ １６１０に直接取り付けられて左側上腕を駆動し、モータＭ２ １６０６は右側前腕に結合されたシャフトＴ２Ｒ １６１６に直接取り付けられる。さらに、シャフトＴ１Ｌ １６１０およびＴ１Ｒ １６１４がそれぞれシャフトＴ２Ｌ １６１２およびＴ２Ｒ １６１６の反対方向に回転するように、２つのベルト機構１６２０、１６２２が利用される。これは、シャフトＴ１ＬとＴ１Ｒとの間のクロスオーバーバンド機構１６２０と、シャフトＴ２ＬとＴ２Ｒとの間の別のクロスオーバーバンド機構１６２２によって同様に達成される。
代替的に、駆動装置１７００は、駆動ユニットに配置されたモータＭ０ １７０２、Ｍ１ １７０４、およびＭ２ １７０６を有してもよく、図７２Ｃおよび図７２Ｄの例に示すように、バンド駆動装置１７２０、１７２２を使用して、モータＭ１およびＭ２からそれぞれシャフトＴ１Ｌ １７１０、Ｔ１Ｒ １７１４、およびＴ２Ｌ １７１２、Ｔ２Ｒ １７１６に運動が伝達されてもよい。
さらに別の代替例では、モータと駆動シャフトとの間の、直接の結合およびバンド機構の任意の好適な組合せを採用してもよい。一般に、所望の運動関係を提供するモータと駆動シャフトとの間の任意の好適な運動伝達手段を使用してもよい。
図７２Ａ〜図７２Ｄの実施例による３軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、左側リンケージおよび右側リンケージの独立した伸長および収縮（図６９Ｄ、図６９Ｅ、図７０Ｄ、図７０Ｅ）を除いて、図６９〜図７１に定義される全ての操作を実行してもよい。
４軸駆動機構は、図７３Ａおよび図７３Ｂの図の例１８００、１９００に示すように、独立して制御される４つのモータを備えてもよい。図７３Ａおよび図７３Ｂは、ロボット駆動ユニットおよびアームベース１８０２の上面図および側面図を示す。モータＭ０ １８０４、Ｍ１Ｌ １８０８、およびＭ１Ｒ １８１０を利用して、それぞれ独立してシャフトＴ０ １８０４、Ｔ１Ｌ １８０８、およびＴ１Ｒ １８１０を作動させてもよい。モータＭ２ １８０６を使用して、２本のシャフトが反対方向に回転するようにシャフトＴ２Ｌ １８１２およびＴ２Ｒ １８１４を作動してもよい。図７３Ａおよび図７３Ｂの図の特定の例では、これは、モータＭ２に結合されたプーリとシャフトＴ２Ｌとの間のストレートバンド機構１８２０、およびモータＭ２に結合された別のプーリとシャフトＴ２Ｒとの間のクロスオーバーバンド機構１８２２を介して達成される。
代替的に、シャフトＴ０、Ｔ１Ｌ、およびＴ１Ｒの独立した作動ならびにシャフトＴ２ＬおよびＴ２Ｒの結合された作動を容易にする、モータと駆動シャフトとの間の、直接の結合およびバンド機構または任意の他の好適な運動伝達手段の任意の組合せが採用される。
このような４軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、左側リンケージおよび右側リンケージの独立した伸長および収縮を含む、図６９〜図７１の全ての操作を実行してもよい。
５軸駆動装置１９００は、５つの独立して制御されるモータＭ０ １９０４、Ｍ１Ｌ １９０６、Ｍ２Ｌ １９０８、Ｍ１Ｒ １９１０、およびＭ２Ｒ １９１２を備えてもよい。これらのモータはそれぞれ、図７３Ｃおよび７３Ｄの図の例に示すように直接、図７２Ｃおよび図７２Ｄの図の例を拡張することによってバンド駆動装置を介して、直接の結合およびバンド機構の組合せを使用して、またはモータから駆動シャフトへの運動の伝達を容易にすることができる任意の他の好適な方法で、駆動シャフトＴ０、Ｔ１Ｌ、Ｔ２Ｌ、Ｔ１Ｒ、およびＴ２Ｒに結合されてもよい。図７３Ｃは駆動ユニット１９００およびベース１９０２の上面図を示し、図７３Ｄは側面図を示す。
５軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、図６９〜図７１の全ての操作を実行してもよい。加えて、左側リンケージおよび右側リンケージは、独立した回転を含む完全に独立した方法で操作することができ、これは３軸および４軸駆動機構では対応できない。
図６６のロボット２０１０のベースおよびリンケージの別の例の内部構成が、図７４Ａに模式的に示されている。ここでも、ベース２０１２は駆動シャフトＴ０によって駆動されてもよい。
左側上腕２０１４は、駆動シャフトＴ１Ｌによって作動されてもよい。左側前腕は、従来のプーリを有するバンド機構を介して別の駆動シャフトＴ２Ｌによって駆動されてもよい。左側エンドエフェクタは、左側上腕および左側前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを有する、別のバンド機構によって制約されてもよく、その結果、左側エンドエフェクタは、所望の向きを維持しながら直線に沿って移動してもよい。代替的に、ｌ１Ｌ＝ｌ２Ｌであれば、ベース２０３２、左腕２０３４、および右腕２０３６を有するアーム２０３０を有する図７４Ｂに示すように、従来のプーリを利用してもよい。
同様に、右側上腕２０１６は、駆動シャフトＴ１Ｒによって作動されてもよい。右側前腕は、従来のプーリを有するバンド機構を介して別の駆動シャフトＴ２Ｒによって駆動されてもよい。右側エンドエフェクタは、右側上腕および右側前腕の不等長の影響を相殺する少なくとも１つの非円形プーリを有する、別のバンド機構によって制約されてもよく、その結果、右側エンドエフェクタは、所望の向きを維持しながら直線に沿って移動してもよい。代替的に、ｌ１Ｒ＝ｌ２Ｒであれば、図７４Ｂに示すように、従来のプーリを利用してもよい。
ロボットアーム全体が回転するために、全ての駆動シャフト、すなわち、Ｔ０、Ｔ１Ｌ、Ｔ２Ｌ、Ｔ１ＲおよびＴ２Ｒは、固定基準フレームに対して同じ量だけアームの所望の回転方向に移動する必要がある（または駆動シャフトＴ０は移動する必要があるが、他の駆動シャフトはベースに対して静止している）。
左側エンドエフェクタが直線経路に沿って伸長および収縮するために、駆動シャフトＴ１ＬおよびＴ２Ｌは、左側リンケージの逆運動学方程式に基づいて協調して移動する必要がある。同様に、右側エンドエフェクタが直線経路に沿って伸長および収縮するために、駆動シャフトＴ１ＲおよびＴ２Ｒは、右側リンケージの逆運動学方程式に基づいて協調して移動する必要がある。運動学方程式の例は上記に見出すことができる。
ロボットの両方のエンドエフェクタは、左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタを独立して伸長させるための上記の方法で、駆動シャフトＴ１Ｌ、Ｔ２Ｌ、およびＴ１Ｒ、Ｔ２Ｒを同時に回転させることによって、直線経路に沿って伸長および収縮することができる。
左側リンケージおよび右側リンケージは、個別に回転させることもできる。左側リンケージが回転するために、駆動シャフトＴ１ＬおよびＴ２Ｌは、同じ量だけ所望の回転方向に移動する必要がある。同様に、右側リンケージが回転するために、駆動シャフトＴ１ＲおよびＴ２Ｒは、同じ量だけ所望の回転方向に移動する必要がある。図６８Ａおよび図６８Ｂと同様に、左側リンケージおよび右側リンケージが個別に１８０度回転すると、左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタは横方向にオフセットされる（図７０Ａ〜図７０Ｃ参照）。
上記の運動能力を考慮すると、図７４Ａおよび図７４Ｂによる内部構成を有するロボットは、図６９〜図７１に概説されるのと同じ操作を実行してもよい。
図７４Ａおよび図７４Ｂの内部構成を有するベースおよびリンケージは、それぞれ図７２および図７３Ｃ、図７３Ｄの３軸および５軸駆動機構によって駆動されてもよい。
ロボット２１００の別の例示的な実施形態が、図７５Ａおよび図７５Ｂの図に示されている。図７５Ａは両方のリンケージが収縮されたロボットの上面図を示し、図７５Ｂは両方のエンドエフェクタが伸長されたロボットを示す。
ロボットの内部構成の例２３３０を模式的に図７６Ａに示す。この図では、上腕および前腕の長さが等しいリンケージ２３３４、２３３６および円形プーリを有するベース２３３２が示されているが、不等長および非円形プーリを利用してもよい。
ロボットは、図７２および図７３を参照して先に説明した駆動機構によって作動されてもよい。
図７５Ａおよび図７５Ｂのロボットの代替的な内部構成２３６０が、図７６Ｂに模式的に示されている。この図では、ベース２３６２、ならびに上腕および前腕の長さが等しく、円形プーリを有するリンケージ２３６４、２３６６が示されているが、不等長の非円形プーリを利用してもよい。
ロボットは、図７２および図７３Ｃ、図７３Ｄによる駆動機構によって作動されてもよい。
ロボット２２００のさらに別の例示的な実施形態が、図７５Ｃおよび図７５Ｄに示されている。図７５Ｃは両方のリンケージが収縮されたロボットの上面図を示し、図７５Ｄは両方のエンドエフェクタが伸長されたロボットを示す。図７５Ｃおよび図７５Ｄは、左利き構成のロボットのリンケージを示す。代替的に、ロボット２３００と共に図７５Ｅおよび図７５Ｆに示すように、リンケージを右利き構成で構成してもよい。
図７５Ｃおよび７５Ｄによる実施形態の例示的な内部構成２３９０が、図７６Ｃに模式的に示されている。同様に、図７５Ｅおよび図７５Ｆによる実施形態の例示的な内部構成２４３０が、図７６Ｄに模式的に示されている。図７６Ｃおよび図７６Ｄでは、上腕および前腕の長さが等しく、円形プーリを有するリンケージ２３９４、２３９６、２４３４、２４３６が示されているが、不等長および非円形プーリを利用してもよい。
ロボットは、図７７Ａ〜図７７Ｄ、図７８Ａ〜図７８Ｂ、ならびに図７３Ｃおよび図７３Ｄによる駆動機構によって作動されてもよい。図７７Ａおよび図７７Ｂにおいて、駆動装置２５００は、モータＭ０ ２５０２によって駆動されるベース２５０４を有する。Ｍ１ ２５０６はＴ１ｌ ２５１０を駆動し、Ｍ２ ２５０８はＴ２ｒ ２５１６を駆動し、Ｔ１ｌ ２５１０およびｔ１ｒ ２５１４はバンドによって制約され、Ｔ２ｌ ２５１２およびＴ２ｒ ２５１６はバンドによって制約される。図７７Ｃおよび図７７Ｄにおいて、駆動装置２５６０は、モータＭ０ ２５６４によって駆動されるベース２５６２を有する。Ｍ１ ２５６６はＴ１ｌ ２５７０を駆動し、Ｍ２ ２５６８はＴ２ｒ ２５７６を駆動し、Ｔ１ｌ ２５７０およびｔ１ｒ ２５７４はバンドによって制約され、Ｔ２ｌ ２５７２およびＴ２ｒ ２５７６はバンドによって制約される。図７８Ａおよび図７８Ｂにおいて、駆動装置２７００は、モータＭ０ ２７０４によって駆動されるベース２７０２を有する。Ｍ１ｌ ２７０６はＴ１ｌを駆動し、Ｍ１ｒ ２７０８はＴ１ｒを駆動し、Ｍ２ ２７１０は、バンドによってＴ２ｒ ２７１４およびＴ２ｌ ２７１２を駆動する。
例えば、図７７の実施例による３軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、左側リンケージおよび右側リンケージの独立した伸長および収縮（図６９Ｄ、図６９Ｅ、図７０Ｄ、図７０Ｅ）を除いて、図６９および図７０に定義される全ての操作を実行してもよい。ロボットは、図７１の非平行かつ対向する経路に沿って同時に伸長および収縮を行うことはできない。
図７８の実施例等の４軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、左側リンケージおよび右側リンケージの独立した伸長および収縮を含む、図６９および図７０の全ての操作を実行してもよい。ロボットは、図７１の非平行かつ対向する経路に沿って同時に伸長および収縮を行うことはできない。
５軸駆動機構が利用される場合、ロボットは、図６９〜図７１の全ての操作を実行してもよい。加えて、左側リンケージおよび右側リンケージは、独立した回転を含む完全に独立した方法で操作することができ、これは３軸および４軸駆動機構では対応できない。
本開示は、リーチ対格納容積の好適な比を示す。図７７Ａおよび図７７Ｂの３軸駆動機構と組み合わせて、薄型の外形および低い複雑度も実現する。加えて、本開示は、４軸駆動機構と組み合わせて、左側リンケージおよび右側リンケージの独立した伸長に対応する。
図７５Ａ〜図７５Ｄの図の例示的な実施形態の代替的な内部構成２８００、２８３０が、それぞれ、図７９Ａおよび図７９Ｂに模式的に示されている。これらの図では、上腕および前腕の長さが等しいリンケージ２８０４、２８０６、２８３４、２８３６および円形プーリを有するベース２８０２、２８３２が示されているが、不等長および非円形プーリを利用してもよい。
ロボットは、図７７および図７３Ｃおよび図７３Ｄによる駆動機構によって作動されてもよい。
左側リンケージおよび右側リンケージは同じ寸法で図中に示されているが、左側リンケージは右側リンケージと異なる寸法を有してもよく、駆動ユニットは寸法の差異を反映するように構成されてもよい。
ロボットアームは、上腕および／または前腕などのそのリンクのいくつかがエンドエフェクタの一方または両方の下方にあり、他のリンクはエンドエフェクタの一方または両方の上方にあるように設計してもよい。
「バンド機構」および「バンド駆動装置」という用語が使用されるとき、これらは、バンド、ベルト、ケーブル、歯車、または任意の他の好適な機構を含む、運動、力、および／またはトルクを伝達する手段を総称する。
ロボットのモータは、本文を通して図中のシャフト、プーリ、および他の被駆動構成要素に直接取り付けられているように示されているが、追加のバンド、ベルト、ケーブル、歯車、または運動、力、および／もしくはトルクを伝達できる任意の好適な機構を介して、被駆動構成要素に結合されてもよい。
ロボットのモータは、本文を通して図面の駆動ユニットまたはベース内に描かれているが、モータは、例えば、上腕または前腕の一部として、ロボットアーム内に配置されてもよく、またはロボットの回転関節に組み込まれていてもよい。
ロボットの駆動ユニットは、ロボットアーム全体の高さを調整するための垂直リフトメカニズムをさらに備えてもよい。代替的に、駆動ユニットは、左側リンケージおよび右側リンケージの高さを独立して調整するために、一方は左側リンケージの、他方は右側リンケージのための２つの垂直リフトメカニズムを備えてもよい。ここで、エンドエフェクタは、積み重ねられてもまたは同じ高さに設定されてもよく、そうでなければｚ軸に独立して配置されてもよい。
代替的実施形態では、ロボットの左側エンドエフェクタおよび右側エンドエフェクタの高さを制御するために、任意の数および任意のタイプの好適な機構をロボット駆動装置および／またはロボットアーム内で使用してもよい。
ロボットは、例えば、該ロボットがトンネル内に設置される場合、該トンネルに沿って該ロボットを移動させることができるトラバーサメカニズムをさらに備えてもよい。
別の実施形態では、ロボットは、例えば、底部からではなく上部から設けられる支持部を用いて、逆さ構成で動作するように設計されてもよい。
迅速な材料交換に対応できる４つのエンドエフェクタを有するシステムを提供するために、ロボットは、同じまたは類似のタイプの別のロボットと、例えば逆さ構成で組み合わされてもよい。
ロボットは、例えば真空中などの特別な環境での動作のために設計されてもよい。この設計は、静的および／または動的シールならびにロボットの構成要素のいくつかを動作環境から隔離する他の手段の使用を含んでもよい。
図８０Ａは、ロボットを有するシステム２９００を示す。ロボット駆動ユニット２９０４は、矢印２９０６、２９０８によって示されるように、システムの静止部分２９０２に対して移動可能であるように構成されてもよい。一例として、ロボット駆動ユニットは、レール、リニア軸受、磁気軸受上にあってもよく、またはロボット駆動ユニットがシステムの静止部分に対して移動することを可能にする任意の好適な方法で、システムの静止部分に結合されてもよい。一例として、ロボット駆動ユニットは、駆動ユニット内の巻線を有する電気リニアモータによって、システムの静止部分内の巻線を有する電気リニアモータによって、磁気カップリングを介して、空気圧式または油圧式のアクチュエータを用いて、ボールねじを介して、ケーブルもしくはベルトを介して、またはシステムの静止部分に対してロボット駆動ユニットを作動させることができる任意の他の好適な機構を利用して、作動されてもよい。前述のように、ロボット駆動ユニットは、枢動ベースとロボットアームとを備えてもよい。図８０Ａでは、矢印で示すように、枢動ベースがロボット駆動ユニットに対して作動される。
図８０Ｂは、枢動ベース３００４が、枢動ベースの側部にて矢印３００６、３００８で示されるように、システムの静止部分３００２に対して直接作動する構成を有するシステム３０００を示す。枢動ベースの両側が同じ方向に同じ量だけ同期して作動されると、ロボット全体が対応する方向に並進する。枢動ベースの側部が反対方向に同じ量だけ同期して作動されると、枢動ベースはその中心が固定されたまま回転する。並進および回転の任意の組合せは、枢動ベースの側部をそれに応じて作動させることによって達成することができる。一例として、ベースは、枢動ベース内の巻線を有する電気リニアモータによって、システムの静止部分内の巻線を有する電気リニアモータによって、磁気カップリングを介して、ボールねじを介して、ケーブルもしくはベルトを介して、またはシステムの静止部に対して枢動ベースを作動させることができる任意の他の好適な機構を利用して、作動されてもよい。
例示的実施形態の一態様では、装置は、少なくとも１つの駆動装置と、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕が第１の回転軸で前記少なくとも１つの駆動装置に接続されている第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕が前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸で前記少なくとも１つの駆動装置に接続されている第２のロボットアームとを備え、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１の上腕および前記第１の前腕は異なる有効長を有し、前記第２の上腕および前記第２の前腕は異なる有効長を有する。
別の態様では、前記装置は、少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを備える。
別の態様では、前記装置は、第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および第２のエンドエフェクタがそれぞれ略Ｌ字形状を有する場合を含む。
別の態様では、前記装置は、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを備え、前記第１および第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記装置は、前記第１の経路が前記第１の収縮位置から直線に沿っている場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記少なくとも１つの駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラを備える。
別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕および前記第１の前腕が異なる有効長を有する、第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕および前記第２の前腕が異なる有効長を有する、第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続することと、を含み、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
別の態様では、前記方法は、前記第１の回転軸における少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを伴う。
別の態様では、前記方法は、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを伴う。
別の態様では、前記方法は、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と第１の前記前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを伴い、前記第１および前記第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１の収縮位置から直線に沿った前記第１の経路を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記少なくとも１つの駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラに前記駆動装置を接続することを含む。
別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含み、ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において少なくとも１つの駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記少なくとも１つの駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させることと、を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを伴う場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを伴う場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを伴い、前記第１および前記第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記方法は、前記少なくとも１つの駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるコントローラを伴う。
別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において駆動装置に接続され、前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備え、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
別の態様では、前記装置は、前記第１の上腕および前記第１の前腕が異なる有効長を有し、前記第２の上腕および前記第２の前腕が異なる有効長を有する場合を含む。
別の態様では、前記装置は、少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを備える。
別の態様では、前記装置は、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および第２のエンドエフェクタがそれぞれ略Ｌ字形状を有する場合を含む。
別の態様では、前記装置は、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において前記駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを備え、前記第１および前記第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記装置は、前記第１の経路が前記第１の収縮位置から直線に沿っている場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラを備える。
別の態様では、前記装置は、前記３つのモータが共通軸において整列している場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記３つのモータが３つの対応する離間された軸において配置される場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記駆動装置ならびに前記第１および第２のロボットアームを垂直に移動させるために前記駆動装置に接続されたｚ軸モータを備える。
別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含み、ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含み、前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、駆動装置の３つのみのモータの使用によって行われる。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを伴う場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを伴う場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームを移動させることが、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを伴い、前記第１および第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記方法は、第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように前記駆動装置の前記モータを制御するコントローラをさらに備える場合を含む。
別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を第１の回転軸において駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、を含み、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置は３つのみのモータを備える。
別の態様では、前記方法は、前記第１のロボットアームが異なる有効長を有する前記第１の上腕および前記第１の前腕を備える場合と、前記第２のロボットアームが異なる有効長を有する前記第２の上腕および前記第２の前腕を備える場合と、を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１の回転軸における少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを伴う。
別の態様では、前記方法は、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを伴う。
別の態様では、前記方法は、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において前記駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを伴い、前記第１および第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１の収縮位置から直線に沿った前記第１の経路を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記方法は、前記駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラに前記駆動装置を接続することを含む。
別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備え、前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させ、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
別の態様では、前記装置は、前記第１の上腕および前記第１の前腕が異なる有効長を有し、前記第２の上腕および前記第２の前腕が異なる有効長を有する場合を含む。
別の態様では、前記装置は、少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとを備える。
別の態様では、前記装置は、前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドを含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および前記第２のエンドエフェクタがそれぞれ略Ｌ字形状を有する場合を含む。
別の態様では、前記装置は、第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において前記駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとを備え、前記第１および前記第２のプーリは異なる直径を有する。
別の態様では、前記装置は、前記第１の経路が前記第１の収縮位置から直線に沿っている場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記第１および第２のロボットアームが、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される場合を含む。
別の態様では、前記装置は、前記駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラを備える。
別の態様では、前記装置は、前記駆動装置ならびに前記第１および第２のロボットアームを垂直に移動させるために前記駆動装置に接続されたｚ軸モータを備える。
別の態様では、方法は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含み、ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記方法はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の５つのモータの使用によって行われる。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとはそれぞれが独立して前記第２の上腕および第２の前腕を回転させる。
別の態様では、前記方法または装置は、前記第１のモータが前記第３の回転軸に整列され、前記第２および第３のモータが互いに前記第１の回転軸に整列され、前記第４および第５のモータが互いに前記第２の回転軸に整列される場合を含む。
別の態様では、方法は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、前記第１の上腕を前記第１の回転軸において駆動装置に接続することと、前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、を含み、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置が５つのモータを備え、前記モータのうちの第１のモータは、第１および第２のロボットアームに接続されて、第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および第２の前記前腕を回転させる。
別の態様では、装置は、第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、を備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は４つのモータを備え、前記モータのうちの第１のモータは、第１の上腕に接続され、第２のモータは前記第２の上腕に接続され、第３のモータは第１の前腕に接続され、第４のモータは前記第２の前腕に接続され、前記第３および第４のモータは、前記第１および第２の回転軸から離間された共通軸において整列され、前記第１のモータは前記第１の回転軸に整列され、前記第２のモータは前記第２の回転軸に整列され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される。
例示的な一実施形態において、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つの非一時的なメモリとを備えた装置が提供される。前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、前記第１および第２のエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットさせ、前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させ、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させ、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させ、前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の３つのみのモータの使用によって行われるように構成される。
例示的な一実施形態によれば、マシンによって読み取り可能な非一時的なプログラム格納デバイスを備え、操作を実行するために前記マシンによって実行可能な命令のプログラムを具体的に実施する装置が提供される。当該操作は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、前記第１および第２のエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記操作はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の３つのみのモータの使用によって行われる。
例示的な一実施形態において、少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つの非一時的なメモリとを備えた装置が提供される。前記少なくとも１つのメモリおよび前記コンピュータプログラムコードは、前記少なくとも１つのプロセッサとともに、前記装置に、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットさせ、前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において駆動装置に接続され、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させ、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させ、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させ、前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の５つのモータの使用によって行われ、前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される。
例示的な一実施形態によれば、マシンによって読み取り可能な非一時的なプログラム格納デバイスを備え、操作を実行するために前記マシンによって実行可能な命令のプログラムを具体的に実施する装置が提供される。当該操作は、第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含む。ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続される。前記操作はさらに、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、を含む。前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の５つのモータの使用によって行われる。前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される。
１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組合せがメモリとして利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読シグナル媒体または非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は伝搬シグナルを含まず、例えば、電子、磁気、光、電磁、赤外線、もしくは半導体システム、装置、もしくはデバイス、または以上のものの任意の好適な組合せであってもよいが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（非包括的リスト）としては、１本以上のワイヤを有する電気的接続、携帯可能なコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（Read-Only Memory：ＲＯＭ）、消去およびプログラム可能読取り専用記憶装置（Erasable Programmable Read-Only Memory：ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、携帯可能なコンパクトディスク読取り専用メモリ（Compact Disc Read-Only Memory：ＣＤ−ＲＯＭ）、光学記憶装置、磁気記憶装置、または以上のものの任意の好適な組合せが挙げられる。
上記記述は例示的なものに過ぎないことが分かるはずである。種々の代替物および変形物が当業者によって考案されうる。したがって、本実施形態は、このような代替物、変形物、および改変物を全て包含することが意図されている。例えば、種々の従属クレームに列挙される特徴は、任意の好適な組合せで互いに組み合わせることができる。加えて、上記のさまざまな実施形態の特徴は選択的に組み合わせて新たな実施形態としてもよい。したがって、当該記述は、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれるこのような代替物、変形物、および改変物を全て包含することが意図されている。

Claims (25)

  1. 少なくとも１つの駆動装置と、
    第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、
    第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、
    を備える装置であって、
    前記第１の上腕は、第１の回転軸において、前記少なくとも１つの駆動装置に接続され、
    前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において、前記少なくとも１つの駆動装置に接続され、
    前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、
    前記第１の上腕および前記第１の前腕は異なる有効長を有し、前記第２の上腕および前記第２の前腕は異なる有効長を有する、
    装置。
  2. 前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を前記第１の前腕に接続する機械駆動伝達部を備え、
    前記機械駆動伝達部は、少なくとも１つの非円形プーリと、第１のバンドとを備える、
    請求項１に記載の装置。
  3. 前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドをさらに備える、請求項２に記載の装置。
  4. 前記少なくとも１つの駆動装置は、前記第１および第２の上腕を回転させるために、４つのみのモータを備える、請求項１に記載の装置。
  5. 前記少なくとも１つの駆動装置は、前記第１および第２の上腕を回転させるために、５つのみのモータを備える、請求項１に記載の装置。
  6. 第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記少なくとも１つの駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとをさらに備え、
    前記第１および第２のプーリは異なる直径を有する、
    請求項１から５のいずれかに記載の装置。
  7. 前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される、請求項１から６のいずれかに記載の装置。
  8. 前記少なくとも１つの駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の装置。
  9. 前記第２の回転軸は、前記第１の回転軸に対して平行であり、且つ横方向にオフセットしている、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
  10. 前記第１のロボットアームの前記第２の経路及び前記第２のロボットアームの前記第２の経路は、相手に対して平行であり、且つ、相手に対して少なくとも一部は横方向にオフセットしている、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
  11. 前記第１のロボットアームの前記第２の経路及び前記第２のロボットアームの前記第２の経路は、相手に対して平行でなく、且つ、相手に対して少なくとも一部は横方向にオフセットしている、請求項１から９のいずれかに記載の装置。
  12. 第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、
    第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、
    前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、
    を備える装置であって、
    前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続され、
    前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、
    前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備え、
    前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させ、
    前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される、装置。
  13. 前記第１の上腕および前記第１の前腕は異なる有効長を有し、前記第２の上腕および前記第２の前腕は異なる有効長を有する、請求項１２に記載の装置。
  14. 少なくとも１つの非円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を前記第１の前腕に接続する第１のバンドとをさらに備える、請求項１２または１３に記載の装置。
  15. 前記第１の前腕に対する前記第１のエンドエフェクタの手首関節において、前記第１のエンドエフェクタを前記第１の関節に接続する第２のバンドをさらに備える、請求項１２から１４のいずれかに記載の装置。
  16. 前記第１および第２のエンドエフェクタはそれぞれ略Ｌ字形状を有する、請求項１２から１５のいずれかに記載の装置。
  17. 第１の円形プーリと、前記第１の上腕と前記第１の前腕との間の第１の関節において、前記駆動装置を第２の円形プーリに接続する第１のバンドとをさらに備え、
    前記第１および第２のプーリは異なる直径を有する、請求項１２に記載の装置。
  18. 前記第１の経路が前記第１の収縮位置から直線に沿っている、請求項１２から１７のいずれかに記載の装置。
  19. 前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された前記複数の基板が上下に積み重ねられないようにセットするために第２の収縮位置を設けるように構成される、請求項１２から１８のいずれかに記載の装置。
  20. 前記駆動装置を制御して、前記第１および第２のロボットアームを前記第１の収縮位置から前記第１の経路に沿って実質的に同時に移動させ、前記第１および第２のロボットアームを独立してまたは同時に前記第２の経路に沿って移動させるように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１２から１９のいずれかに記載の装置。
  21. 前記駆動装置ならびに前記第１および第２のロボットアームを垂直に移動させるために前記駆動装置に接続されたｚ軸モータをさらに備える、請求項１２から２０のいずれかに記載の装置。
  22. 方法であって、
    第１のロボットアームの第１のエンドエフェクタおよび第２のロボットアームの第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットすることを含み、
    ここで前記第１のロボットアームは、第１の上腕、第１の前腕および前記第１のエンドエフェクタを備え、前記第１の上腕は、第１の回転軸において駆動装置に接続され、前記第２のロボットアームは、第２の上腕、第２の前腕および前記第２のエンドエフェクタを備え、前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、
    前記方法はさらに、
    前記第１および第２のロボットアームを移動させて、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを移動させることと、
    前記第１および第２のロボットアームを移動させて、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるようにこれらのエンドエフェクタを移動させることと、
    前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを一緒に回転させることと、
    を含み、
    前記第１の収縮位置から前記第１の方向に前記移動させることと、前記少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記移動させることと、前記回転させることとは、前記駆動装置の５つのモータの使用によって行われ、
    前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される、
    方法。
  23. 前記第１のモータが前記第３の回転軸に整列され、前記第２および第３のモータが互いに前記第１の回転軸に整列され、前記第４および第５のモータが互いに前記第２の回転軸に整列される、請求項２２に記載の装置。
  24. 第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームを提供することと、
    第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームを提供することと、
    前記第１の上腕を第１の回転軸において駆動装置に接続することと、
    前記第２の上腕を前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続することと、
    を含む方法であって、
    前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように回転されるように構成され、
    前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、また前記第１および第２の回転軸から離間された第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させるために、前記駆動装置は５つのモータを備え、
    前記モータのうちの第１のモータは、前記第１および第２のロボットアームに接続されて、前記第３の回転軸の周りで前記第１および第２のロボットアームを回転させ、第２および第３のモータは、前記第１のロボットアームに接続されて、それぞれが前記第１の上腕および前記第１の前腕を回転させ、第４および第５のモータは、前記第２のロボットアームに接続されて、前記第１のロボットアームとは独立してそれぞれが前記第２の上腕および前記第２の前腕を回転させるように構成される、
    方法。
  25. 第１の上腕、第１の前腕および第１のエンドエフェクタを備えた第１のロボットアームと、
    第２の上腕、第２の前腕および第２のエンドエフェクタを備えた第２のロボットアームと、
    前記第１および第２のロボットアームに接続された駆動装置と、
    を備える装置であって、
    前記第１の上腕は、第１の回転軸において前記駆動装置に接続され、
    前記第２の上腕は、前記第１の回転軸から離間された第２の回転軸において前記駆動装置に接続され、
    前記第１および第２の上腕を回転させるために、前記駆動装置は４つのモータを備え、
    前記モータのうちの第１のモータは、第１の上腕に接続され、第２のモータは、前記第２の上腕に接続され、第３のモータは、第１の前腕に接続され、第４のモータは、前記第２の前腕に接続され、前記第３および第４のモータは、前記第１および第２の回転軸から離間された共通軸において整列され、前記第１のモータは、前記第１の回転軸に整列され、前記第２のモータは、前記第２の回転軸に整列され、
    前記第１および第２のロボットアームは、前記第１および第２のエンドエフェクタを、これらのエンドエフェクタ上に配置された複数の基板を少なくとも部分的に上下に積み重ねるために第１の収縮位置にセットするように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、前記第１の収縮位置から、少なくとも部分的に直接上下に位置する平行な第１の経路に沿う第１の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成され、前記第１および第２のロボットアームは、上下に位置していない、互いから離間された第２の経路に沿う少なくとも１つの第２の方向に前記第１および第２のエンドエフェクタを伸長させるように構成される、
    装置。
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