JP2021160077A - ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】小型化に有効なロボットを提供する。【解決手段】ロボット１は、旋回ベース１２１と、軸線Ａｘ１まわりに旋回ベース１２１を旋回させるように旋回ベース１２１に設けられたアクチュエータ１３０と、旋回ベース１２１のうち、アクチュエータ１３０から離れた第１部分Ｐ１に設けられたアーム接続部１４０と、を有する基部１００と、軸線Ａｘ２まわりに揺動するようにアーム接続部１４０に接続されたアーム２１０を有する多関節アーム２００と、を備え、基部１００は、旋回ベース１２１のうち、第１部分Ｐ１との間にアクチュエータ１３０を挟む第２部分Ｐ２に接続され、アクチュエータ１３０を跨いでアーム接続部１４０に接続されるリブ１５１を更に有する。【選択図】図１

Description

本開示は、ロボットに関する。

特許文献１には、長手方向の基端側が所定の部材に回転可能に連結されるリンク部を備えるロボットが開示されている。リンク部は、溶接鋼管から製作されて筒状に形成されるとともに、長手方向に対して垂直な方向の断面形状が、楕円形状、または矩形形状の角部のうちの少なくとも１箇所を曲線状にした形状とされている。溶接鋼管の溶接部は、リンク部の応力の大小を示す応力分布に基づいて設定された応力の小さい部位に形成される。

特許第５７２９４１０号公報

本開示は、小型化に有効なロボットを提供する。

本開示の一側面に係るロボットは、旋回部と、第１軸線まわりに旋回部を旋回させるように旋回部に設けられたアクチュエータと、旋回部のうち、アクチュエータから離れた第１部分に設けられたアーム接続部と、を有する基部と、第２軸線まわりに揺動するようにアーム接続部に接続されたアームを有する多関節アームと、を備え、基部は、旋回部のうち、第１部分との間にアクチュエータを挟む第２部分に接続され、アクチュエータを跨いでアーム接続部に接続されるリブを更に有する。

本開示によれば、小型化に有効なロボットを提供することができる。

ロボットの斜視図である。 旋回ベースと基台との接続部の構造を示す模式図である。 旋回ベースと基台との接続部の構造の変形例を示す模式図である。 基部のリブを取り外した状態を示す斜視図である。 図４とは別の方向からの、基部のリブを取り外した状態を示す斜視図である。 図４及び図５とは別の方向からの、基部のリブを取り外した状態を示す斜視図である。 リブの変形例を示す斜視図である。 図７とは別の方向からの、リブの変形例を示す斜視図である。 図７及び図８とは別の方向からの、リブの変形例を示す斜視図である。 リブの別の変形例を示す斜視図である。 リブの別の変形例を示す斜視図である。 図１１のリブをアクチュエータ収容部から取り外した状態を示す斜視図である。 図１２とは別の方向からの、リブをアクチュエータ収容部から取り外した状態を示す斜視図である。 図１２及び図１３とは別の方向からの、リブをアクチュエータ収容部から取り外した状態を示す斜視図である。 図１中のＸＶ−ＸＶ線による断面を部分的に示す図である。 外殻の構造の変形例を示す図である。 アームの斜視図である。 図１７とは別の方向からのアームの斜視図である。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔ロボット〕
図１に示すロボット１は、所謂垂直多関節ロボットであり、作業対象物に対し様々な作業を自動実行する。ロボット１の具体例としては、製品の生産ラインにおいて、部品又は組立体等に対し様々な搬送、加工、組立等を自動実行する産業用ロボットが挙げられるが、ロボットの用途は産業用に限られない。ロボット１は、基部１００と、多関節アーム２００とを備える。

基部１００は、基台１１０と、旋回ユニット１２０と、アクチュエータ１３０とを有する。基台１１０は、作業エリアの床面等に固定される。基台１１０は、ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の移動体上に固定されてもよい。旋回ユニット１２０は、軸線Ａｘ１（第１軸線）まわりに旋回するように基台１１０に取り付けられている。

以下、ロボット１の構造説明において、配置関係を示すために「上」、「下」を用いる。この「上」、「下」は、軸線Ａｘ１が鉛直となり、旋回ユニット１２０が基台１１０の上に位置した状態での「上」、「下」を意味するが、基部１００は必ずしもこのように配置されなくてもよい。例えば基部１００は、旋回ユニット１２０が基台１１０の下に位置するように配置されてもよいし、旋回ユニット１２０が基台１１０の側方に位置するように配置されてもよい。例えば基台１１０が作業エリアの天井面に固定されてもよいし、基台１１０が作業エリアの壁面に固定されてもよい。

アクチュエータ１３０は、モータと減速機とを含み、軸線Ａｘ１まわりに旋回ユニット１２０を旋回させる。

図１に示すように、多関節アーム２００はシリアルリンク型であり、アーム２１０，２２０，２３０と、ツール取付部２４０と、アクチュエータ２５１，２５２，２５３，２５４，２５５とを有する。

アーム２１０は旋回ユニット１２０に連結され、アーム２１０と旋回ユニット１２０との連結部を通る軸線Ａｘ２（第２軸線）まわりに揺動する。軸線Ａｘ２は、軸線Ａｘ１に交差（例えば直交）していてもよい。ここでの交差は、所謂立体交差のようにねじれの関係も含む。以下においても同様である。

アーム２２０（第２アーム）は、アーム２１０の先端部に連結され、アーム２２０とアーム２１０との連結部を通る軸線Ａｘ３（第３軸線）まわりに揺動する。軸線Ａｘ３は、軸線Ａｘ２に平行であってもよい。

アーム２２０は、アーム基部２２１と旋回アーム２２２とを有する。アーム基部２２１は、アーム２１０の先端部に連結され、軸線Ａｘ３まわりに揺動する。旋回アーム２２２は、アーム基部２２１の先端部に連結され、軸線Ａｘ３に交差（例えば直交）する軸線Ａｘ４に沿ってアーム基部２２１から延びており、軸線Ａｘ４まわりに旋回する。

アーム２３０は、アーム２２０の先端部に連結され、アーム２２０に沿った軸線Ａｘ４まわりに旋回し、軸線Ａｘ４に交差（例えば直交）する軸線Ａｘ５まわりに揺動する。例えばアーム２３０は、旋回アーム２２２の先端部に連結されており、アーム２３０と旋回アーム２２２との連結部を通る軸線Ａｘ５まわりに揺動する。

ツール取付部２４０は、アーム２３０の先端部に設けられている。ツール取付部２４０には作業用のツール（不図示）が取り付けられる。ツール取付部２４０は、軸線Ａｘ５に交差してアーム２３０に沿う軸線Ａｘ６まわりに旋回する。ツールの具体例としては、ワークを吸着する吸着ノズル、ワークを把持するハンド、溶接トーチ、ねじ締めツール（例えば電動ドライバ）、又は研磨ツール（例えばグラインダー）等が挙げられる。

アクチュエータ２５１，２５２，２５３，２５４，２５５のそれぞれは、例えばアクチュエータ１３０と同様にモータ及び減速機を含み、多関節アーム２００を駆動する。例えばアクチュエータ２５１は軸線Ａｘ２まわりにアーム２１０を揺動させ、アクチュエータ２５２は軸線Ａｘ３まわりにアーム２２０を揺動させ、アクチュエータ２５３は軸線Ａｘ４まわりにアーム２３０を旋回させ、アクチュエータ２５４は軸線Ａｘ５まわりにアーム２３０を揺動させ、アクチュエータ２５５は軸線Ａｘ６まわりにツール取付部２４０を旋回させる。

〔旋回部〕
続いて、旋回ユニット１２０の構造をより詳細に説明する。旋回ユニット１２０は、旋回ベース１２１（旋回部）と、アーム接続部１４０と、リブ１５１とを有する。旋回ベース１２１は、例えば金属材料により構成されており、軸線Ａｘ１まわりに旋回するように、アクチュエータ１３０を介して基台１１０の上に取り付けられている。

図２に示すように、アクチュエータ１３０は、本体１３１と、出力軸１３２とを有する。出力軸１３２は本体１３１から突出しており、アクチュエータ１３０は本体１３１に対して出力軸１３２を回転させる。本体１３１は、回転型のモータ１３３と、減速機１３４とを有する。減速機１３４は、モータ１３３の回転を減速して出力軸１３２に伝達する。

アクチュエータ１３０は、旋回ユニット１２０に設けられている。アクチュエータ１３０が旋回ユニット１２０に設けられるとは、本体１３１が旋回ユニット１２０に取り付けられることを意味する。例えば本体１３１は、出力軸１３２が軸線Ａｘ１に沿って鉛直下方に向いた状態で旋回ユニット１２０に取り付けられている。出力軸１３２は旋回ユニット１２０を貫通して基台１１０に取り付けられている。

図２の例において、本体１３１は出力軸１３２の直上に配置されているが、必ずしもこれに限られない。例えば本体１３１は、出力軸１３２に対して（軸線Ａｘ１に対して）偏心した位置において旋回ベース１２１に取り付けられていてもよい（図３参照）。

図１及び図２に示すように、旋回ベース１２１は、上方に開口してアクチュエータ１３０を受け入れるアクチュエータ収容部１２２を有してもよい。本体１３１は、アクチュエータ収容部１２２内に収容され、アクチュエータ収容部１２２の底部に固定されている。

図４〜図６に示すように、アーム接続部１４０は、旋回ベース１２１のうちアクチュエータ１３０から離れた第１部分Ｐ１に設けられている。例えば第１部分Ｐ１は、水平面内において上記軸線Ａｘ２に交差（例えば直交）する一方向に向かってアクチュエータ１３０から離れている。以下、説明の便宜上、当該一方向を「前方」とし、当該一方向の逆方向を「後方」とする。

例えば第１部分Ｐ１は、アクチュエータ収容部１２２の周囲のうちアクチュエータ１３０の前方に位置する部分である。アーム接続部１４０は、例えば金属材料により旋回ベース１２１と一体的に構成されており、第１部分Ｐ１から上方に突出している。アーム接続部１４０は、軸線Ａｘ２に垂直な主面１４３，１４４を有する。主面１４３，１４４は互いに逆向きである。

アーム接続部１４０には、軸線Ａｘ２まわりに揺動するようにアーム２１０が接続される。アーム２１０は、軸線Ａｘ２に沿ってアーム接続部１４０の片側（例えば主面１４４側）に重なる。アーム接続部１４０の主面１４３側には、上記アクチュエータ２５１が固定され、アーム２１０はアクチュエータ２５１を介してアーム接続部１４０に接続される。

リブ１５１（第１リブ）は、旋回ベース１２１のうち第１部分Ｐ１との間にアクチュエータ１３０を挟む第２部分Ｐ２に接続され、アクチュエータ１３０を跨いでアーム接続部１４０に接続される。例えば第２部分Ｐ２は、アクチュエータ収容部１２２の周囲のうちアクチュエータ１３０の後方に位置する部分である。リブ１５１は、アクチュエータ１３０の鉛直上方を経て、アーム接続部１４０の後部と旋回ベース１２１の第２部分Ｐ２とに接続されている。リブ１５１は、軸線Ａｘ２まわりのアーム２１０の動作領域ＭＲ外に設けられている。

図４〜図６に示すように、リブ１５１の下面１５１ａには、第２部分Ｐ２から第１部分Ｐ１に向かうにつれてアクチュエータ１３０から遠ざかるように傾斜又は湾曲した逃げ部１５１ｂが形成されている。これにより、リブ１５１の軽量化が図られている。逃げ部１５１ｂは、必ずしもリブ１５１の幅方向全域に形成されていなくてもよい。図４〜図６の例において、リブ１５１のうち動作領域ＭＲに面する一部分（以下、「外側部」という。）には、逃げ部１５１ｂが形成されておらず、外側部は逃げ部１５１ｂから下方に張り出している。

なお、アクチュエータ１３０の少なくとも一部が第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との間に位置していれば、第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１との間にアクチュエータ１３０を挟んでおり、リブ１５１はアクチュエータ１３０を跨いでいるといえる。例えば図３のように、本体１３１が出力軸１３２の鉛直上方にない場合であっても、少なくとも出力軸１３２が第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２との間に位置することとなるので、第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１との間にアクチュエータ１３０を挟んでおり、リブ１５１はアクチュエータ１３０を跨いでいる。なお、図３の構成においては、モータ１３３の出力軸１３５の回転が、歯車等の伝達要素１３６，１３７を介して減速機１３４の入力軸１３８に伝達され、入力軸１３８の回転に応じて出力軸１３２が回転する。

リブ１５１は、アーム接続部１４０及び旋回ベース１２１に対し着脱自在であってもよい。着脱自在とは、接続部の破壊を伴わずに取り付け、取外しを繰り返し行い得ることを意味する。例えばリブ１５１は、旋回ベース１２１とは別体の部材であり、旋回ユニット１２０は、リブ１５１を第２部分Ｐ２に着脱自在に取り付ける少なくとも１つの締結部材１５３（例えばボルト又はナット）と、リブ１５１をアーム接続部１４０に着脱自在に取り付ける少なくとも１つの締結部材１５４（例えばボルト又はナット）とを更に有する。リブ１５１により、アーム接続部１４０の剛性が高められる。

旋回ユニット１２０は、リブ１５２（第２リブ）を更に有してもよい。リブ１５２は、上記アーム２１０の動作領域ＭＲとの間にリブ１５１を挟む位置において旋回ベース１２１とリブ１５１とに接続される。リブ１５２は、アクチュエータ収容部１２２の周囲のうち、動作領域ＭＲとの間にリブ１５１を挟む部分（以下、「第３部分Ｐ３」という。）と、リブ１５１とに接続される。

リブ１５２は、リブ１５１に固定されていてもよく、旋回ベース１２１に対して着脱自在であってもよい。例えば旋回ユニット１２０は、旋回ベース１２１とは別体の１部材であり、旋回ベース１２１に対して着脱自在なリブユニット１５０を有し、リブユニット１５０がリブ１５１，１５２を含む。旋回ユニット１２０は、上記締結部材１５３，１５４に加え、リブ１５２を第３部分Ｐ３に着脱自在に取り付ける少なくとも１つの締結部材１５５（例えばボルト又はナット）を更に有してもよい。リブ１５２により、アーム接続部１４０の剛性が更に高められる。リブ１５１の下面１５１ａに逃げ部１５１ｂが形成されるのに合わせ、リブ１５２の下面１５２ａには、リブ１５１に向かうにつれてアクチュエータ１３０から遠ざかるように傾斜又は湾曲した逃げ部１５２ｂが形成されている。これにより、リブ１５２の軽量化が図られている。

旋回ユニット１２０は、リブ１５２との間にアクチュエータ２５１を挟む位置において旋回ベース１２１とアーム接続部１４０とに接続されるリブ１４２を更に有してもよい。リブ１４２により、アーム接続部１４０の剛性が更に高められる。リブ１４２は、アクチュエータ２５１を囲むように湾曲していてもよい。

旋回ユニット１２０は、旋回ベース１２１、及びリブ１５１，１５２を覆うカバー１６０を更に有してもよい（図１参照）。カバー１６０は、金属材料により構成されていてもよいし、樹脂材料により構成されていてもよい。

図４〜図６に示したリブユニット１５０の構成はあくまで一例であり、適宜変更可能である。例えば図７〜図９に示すリブユニット１５０Ａは、リブ１５１と、リブ１５２と、アクチュエータ収容部１２２の周囲とにより囲まれる開口を塞ぐ薄膜部１５６を更に有している。薄膜部１５６は、リブ１５１，１５２と一体的に形成されている。リブユニット１５０Ａにおいて、リブ１５１には逃げ部１５１ｂが形成されておらず、リブ１５２には逃げ部１５２ｂが形成されていない。図１０に示すリブユニット１５０Ｂは、リブユニット１５０Ａにおけるリブ１５１，１５２に逃げ部１５１ｂ，１５２ｂをそれぞれ形成したものである。図１１〜図１４に示すリブユニット１５０Ｃにおいて、リブ１５１は逃げ部１５１ｂを有しない。また、リブユニット１５０Ｃは、リブ１５２を有しない。リブユニット１５０Ｃは、リブ１５２に代えて、ブラケット１５７を有する。ブラケット１５７は、リブ１５１の下部から動作領域ＭＲの反対方向に張り出しており、アクチュエータ収容部１２２の周囲に接続されている。図７〜図１４では図示を省略しているが、リブユニット１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃも締結部材によってアーム接続部１４０及び旋回ベース１２１に対して着脱自在であってもよい。例えばブラケット１５７は、締結部材（不図示）によって第３部分Ｐ３に着脱自在に取り付けられる。

〔アーム〕
続いて、アーム２１０の構造をより詳細に説明する。アーム２１０は、基端部２１１と、先端部２１２と、外殻２１３とを有する。基端部２１１は、例えば金属材料により構成され、アーム接続部１４０に接続される。先端部２１２は、例えば金属材料により構成される。先端部２１２にはアーム２２０が接続される。

外殻２１３は、軸線Ａｘ２，Ａｘ３に交差（例えば直交）する軸線に沿って延び、基端部２１１と先端部２１２とをつなぐ中空部分である。外殻２１３は、複数の開口を有する本体部２１４と、本体部２１４を覆うカバー２１５とを有する。本体部２１４は、例えば金属材料により基端部２１１及び先端部２１２と一体的に構成されている。

カバー２１５は、金属材料により構成されていてもよいし、樹脂材料により構成されていてもよい。図１５に示すように、カバー２１５は、本体部２１４に比較して薄肉であり、複数の開口をそれぞれ塞ぐ複数の薄膜部２１５ａを構成する。なお、図１６に示すように、複数の薄膜部２１５ａは、本体部２１４と一体的に構成されていてもよい。

図１７に示すように、本体部２１４は、フレーム３１０，３２０と、少なくとも１つの接続フレーム３３０とを含む。フレーム３１０（第１フレーム）及びフレーム３２０（第２フレーム）は、軸線Ａｘ２，Ａｘ３を含む仮想平面ＶＰ１を挟んで互いに対向し、それぞれ基端部２１１と先端部２１２とを接続する。先端部２１２が基端部２１１の鉛直上方に位置する状態において、フレーム３１０は前方に面し、フレーム３２０は後方に面する。

上述した複数の開口は、フレーム３１０に形成された開口３１１を含んでもよく、フレーム３２０に形成された開口３２１を含んでもよい。上述した複数の開口は、開口３１１，３２１の両方を含んでもよい。

接続フレーム３３０は、軸線Ａｘ２と軸線Ａｘ３との間において、フレーム３１０とフレーム３２０とを接続する。少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０に斜交する筋交いフレームを含んでもよい。少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０と基端部２１１とに接続される基端接続フレームを含んでもよい。少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０と先端部２１２とに接続される先端接続フレームを含んでもよい。少なくとも１つの接続フレーム３３０は、互いに交わる２つの接続フレームを含んでもよい。

上述した複数の開口は、少なくとも部分的に少なくとも１つの接続フレーム３３０に囲まれる開口を含んでもよい。本体部２１４は、アーム２２０と重なる領域と、アーム接続部１４０と重なる領域とを接続フレーム３３０が通らないように構成されていてもよい。

以下、少なくとも１つの接続フレーム３３０の構成をより詳細に例示する。図１７及び図１８に示すように、本体部２１４は、軸線Ａｘ２に沿ってアーム接続部１４０に面する複数の接続フレーム３３１，３３２，３３３と、軸線Ａｘ２に沿ってアーム接続部１４０の反対に面する接続フレーム３３４，３３５，３３６，３３７とを有する。

接続フレーム３３１は、フレーム３１０と、フレーム３２０と、先端部２１２とに接続される。このため接続フレーム３３１は、上記先端接続フレームに相当する。また、接続フレーム３３１は、フレーム３１０とフレーム３２０とに斜交する。このため接続フレーム３３１は、上記筋交いフレームにも相当する。

接続フレーム３３１によって、２つの開口３５１，３５２が形成される。開口３５１は、先端部２１２と、フレーム３２０と、接続フレーム３３１とによって囲まれる。開口３５２は、先端部２１２と、フレーム３１０と、接続フレーム３３１とによって囲まれる。接続フレーム３３１と先端部２１２との接続部は、フレーム３１０とフレーム３２０との間においてフレーム３２０寄りに位置している。これにより、開口３５２は開口３５１よりも大きい。開口３５２の少なくとも一部は、アーム２１０のうちアーム２２０と重なる領域ＭＲ２に位置する。接続フレーム３３１は、フレーム３２０からフレーム３１０に向かうにつれて軸線Ａｘ３から遠ざかるように傾斜している。これにより、開口３５２が更に大きくなり、アーム２１０の軽量化に寄与するほか、アーム２１０に対するアーム２２０の可動範囲が大きく確保されている。

接続フレーム３３２は、フレーム３１０と、フレーム３２０と、基端部２１１とに接続される。このため接続フレーム３３２は、上記基端接続フレームに相当する。また、接続フレーム３３２は、フレーム３１０とフレーム３２０とに斜交する。このため接続フレーム３３２は、上記筋交いフレームにも相当する。

接続フレーム３３２によって、２つの開口３５３，３５４が形成される。開口３５３は、基端部２１１と、フレーム３２０と、接続フレーム３３２とによって囲まれる。開口３５４は、基端部２１１と、フレーム３１０と、接続フレーム３３２とによって囲まれる。接続フレーム３３２と基端部２１１との接続部は、フレーム３１０とフレーム３２０との間においてフレーム３２０寄りに位置している。これにより、開口３５４は開口３５３よりも大きい。

開口３５４の少なくとも一部は、アーム２１０のうちアーム接続部１４０と重なる領域に位置する。接続フレーム３３２は、フレーム３２０からフレーム３１０に向かうにつれて軸線Ａｘ２から遠ざかるように傾斜している。これにより、開口３５４が更に大きくなり、アーム２１０の軽量化に寄与するほか、アーム接続部１４０に対するアーム２１０の可動範囲が大きく確保されている。

接続フレーム３３３は、接続フレーム３３１と接続フレーム３３２との間において、フレーム３１０とフレーム３２０とに斜交する。このため、接続フレーム３３３は上記筋交いフレームに相当する。また、接続フレーム３３３は、フレーム３１０の近傍において接続フレーム３３２と交わっている。

接続フレーム３３３によって、２つの開口３５５，３５６が更に形成される。開口３５５は、接続フレーム３３１と、フレーム３１０と、接続フレーム３３３と、フレーム３２０とによって囲まれる。開口３５６は、接続フレーム３３２と、フレーム３１０と、接続フレーム３３３と、フレーム３２０とによって囲まれる。

接続フレーム３３４は、フレーム３１０と、フレーム３２０と、先端部２１２とに接続される。このため接続フレーム３３４は、上記先端接続フレームに相当する。接続フレーム３３４は、先端部２１２側に凸となるように屈曲して先端部２１２に接続されている。接続フレーム３３４によって、２つの開口３６１，３６２が形成される。開口３６１は、先端部２１２と、フレーム３２０と、接続フレーム３３４とによって囲まれる。開口３６２は、先端部２１２と、フレーム３１０と、接続フレーム３３４とによって囲まれる。

接続フレーム３３５は、接続フレーム３３４，３３５，３３６，３３７の中で最も基端部２１１寄りに位置している。接続フレーム３３５は、フレーム３１０とフレーム３２０とに斜交する。このため、接続フレーム３３５は上記筋交いフレームに相当する。

接続フレーム３３５は基端部２１１に接続されていないので、接続フレーム３３５と基端部２１１との間には１つの開口３６３が形成されている。開口３６３は、基端部２１１と、フレーム３２０と、接続フレーム３３５と、フレーム３１０とによって囲まれている。開口３６３は、ケーブルの配線等に利用可能である。

接続フレーム３３６は、接続フレーム３３４と接続フレーム３３５との間において、フレーム３１０とフレーム３２０とに斜交する。このため、接続フレーム３３６は上記筋交いフレームに相当する。また、接続フレーム３３６は、フレーム３２０の近傍において接続フレーム３３４と交わり、フレーム３１０の近傍において接続フレーム３３５と交わっている。

接続フレーム３３７は、接続フレーム３３５と接続フレーム３３６との間に位置している。接続フレーム３３７の一端はフレーム３２０に接続されている。接続フレーム３３７の他端は接続フレーム３３５に接続され、接続フレーム３３５を介してフレーム３１０に接続されている。

接続フレーム３３６，３３７によって、３つの開口３６４，３６５，３６６が形成されている。開口３６４は、接続フレーム３３４と、接続フレーム３３６と、フレーム３１０とによって囲まれている。開口３６５は、接続フレーム３３６と、フレーム３２０と、接続フレーム３３７と、接続フレーム３３５とによって囲まれている。開口３６６は、接続フレーム３３７と、フレーム３２０と、接続フレーム３３５とによって囲まれている。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、ロボット１は、旋回ベース１２１と、軸線Ａｘ１まわりに旋回ベース１２１を旋回させるように旋回ベース１２１に設けられたアクチュエータ１３０と、旋回ベース１２１のうち、アクチュエータ１３０から離れた第１部分Ｐ１に設けられたアーム接続部１４０と、を有する基部１００と、軸線Ａｘ２まわりに揺動するようにアーム接続部１４０に接続されたアーム２１０を有する多関節アーム２００と、を備え、基部１００は、旋回ベース１２１のうち、第１部分Ｐ１との間にアクチュエータ１３０を挟む第２部分Ｐ２に接続され、アクチュエータ１３０を跨いでアーム接続部１４０に接続されるリブ１５１を更に有する。

ロボット１の基部１００を小型化するためには、アーム接続部１４０とアクチュエータ１３０とを近接させる必要がある。しかしながら、アクチュエータ１３０との近接のためにアーム接続部１４０を小型化すると剛性が低くなる。これに対し、本ロボット１は、基部１００がリブ１５１を更に有し、リブ１５１は、旋回ベース１２１との間にアクチュエータ１３０を挟む位置を経てアーム接続部１４０と旋回ベース１２１とを繋ぐ。この構造により、アーム接続部１４０の剛性を保ちつつアーム接続部１４０とアクチュエータ１３０とを近接させ、基部１００を小型化することが可能となる。従って、小型化に有効である。

リブ１５１は、アーム接続部１４０及び旋回ベース１２１に対し着脱自在であってもよい。この場合、小型化とメンテナンス性とが両立する。

軸線Ａｘ２は軸線Ａｘ１に交差しており、アーム２１０は、軸線Ａｘ２に沿ってアーム接続部１４０の片側に重なっており、リブ１５１は軸線Ａｘ２まわりのアーム２１０の動作領域外に設けられていてもよい。この場合、アーム２１０の広い可動範囲とアーム接続部１４０の剛性とが両立する。

ロボット１は、アーム２１０の動作領域ＭＲとの間にリブ１５１を挟む位置において旋回ベース１２１とリブ１５１とに接続されるリブ１５２を更に有していてもよい。この場合、アーム２１０の広い可動領域を維持しつつ、アーム接続部１４０の更なる剛性向上を図ることができる。

リブ１５２はリブ１５１に固定されており、旋回ベース１２１に対して着脱自在であってもよい。この場合、小型化とメンテナンス性との両立を図ることができる。

アーム２１０は、アーム接続部１４０に接続される基端部２１１と、先端部２１２と、基端部２１１と先端部２１２とをつなぐ中空の外殻２１３とを有し、外殻２１３は、複数の開口を有する本体部２１４と、複数の開口をそれぞれ塞ぐ複数の薄膜部２１５ａとを有していてもよい。この場合、アーム２１０の剛性を保ちつつアーム２１０を軽量化することができる。また、アーム２１０の軽量化により、基部１００の更なる小型化が可能となる。従って、更なる小型化に有効である。

多関節アーム２００は、軸線Ａｘ２に平行な軸線Ａｘ３まわりに揺動するように先端部２１２に接続されたアーム２２０を更に有し、本体部２１４は、軸線Ａｘ２及び軸線Ａｘ３を含む仮想平面ＶＰ１を挟んで互いに対向し、それぞれ先端部２１２と基端部２１１とを接続するフレーム３１０及びフレーム３２０と、軸線Ａｘ２と軸線Ａｘ３との間において、フレーム３１０とフレーム３２０とを接続する少なくとも１つの接続フレーム３３０と、を含んでいてもよい。この場合、接続フレーム３３０の数と配置によって、軸線Ａｘ２まわりの揺動方向におけるアームの剛性を自在に調節することができる。

少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０に斜交する接続フレーム３３１，３３２，３３３，３３５，３３６（筋交いフレーム）を含んでいてもよい。この場合、軸線Ａｘ２まわりの揺動方向におけるアーム２１０の剛性が向上する。

少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０と基端部２１１とに接続される接続フレーム３３２（基端接続フレーム）を含んでいてもよい。この場合、アーム２１０のモーメントが集中する先端部２１２におけるアーム２１０の剛性が向上する。

少なくとも１つの接続フレーム３３０は、フレーム３１０とフレーム３２０と先端部２１２とに接続される接続フレーム３３１，３３４（先端接続フレーム）を含んでいてもよい。この場合、アーム２２０のモーメントが集中する先端部２１２におけるアーム２１０の剛性が向上する。

少なくとも１つの接続フレーム３３０は、互いに交わる２つの接続フレーム３３０を含んでいてもよい。この場合、軸線Ａｘ２まわりの揺動方向におけるアーム２１０の剛性が更に向上する。

本体部２１４は、アーム２２０と重なる領域と、アーム接続部１４０と重なる領域とを接続フレーム３３０が通らないように構成されていてもよい。この場合、アーム２１０の広い可動範囲とアーム２１０の剛性とが両立する。

複数の開口は、フレーム３１０に形成された開口３１１を含んでいてもよく、フレーム３２０に形成された開口３１２を含んでいてもよい。この場合、更なる軽量化を図ることができる。

以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

１…ロボット、１００…基部、１２１…旋回ベース（旋回部）、１３０…アクチュエータ、１４０…アーム接続部、１５１…リブ、１５２…リブ（第２リブ）、２００…多関節アーム、２１０…アーム、２１１…基端部、２１２…先端部、２１３…外殻、２１４…本体部、２１５ａ…薄膜部、２２０…アーム（第２アーム）、３１０…フレーム（第１フレーム）、３１１，３２１…開口、３２０…フレーム（第２フレーム）、３３０，３３１，３３２，３３３，３３４，３３５，３３６，３３７…接続フレーム、Ａｘ１…軸線（第１軸線）、Ａｘ２…軸線（第２軸線）、Ａｘ３…軸線（第３軸線）、ＭＲ…動作領域、ＭＲ２…アーム２１０のうちアーム２２０と重なる領域、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、ＶＰ１…仮想平面。

Claims (14)

1. 旋回部と、
   第１軸線まわりに前記旋回部を旋回させるように前記旋回部に設けられたアクチュエータと、
   前記旋回部のうち、前記アクチュエータから離れた第１部分に設けられたアーム接続部と、を有する基部と、
   第２軸線まわりに揺動するように前記アーム接続部に接続されたアームを有する多関節アームと、を備え、
   前記基部は、前記旋回部のうち、前記第１部分との間に前記アクチュエータを挟む第２部分に接続され、前記アクチュエータを跨いで前記アーム接続部に接続されるリブを更に有する、ロボット。
2. 前記リブは、前記アーム接続部及び前記旋回部に対し着脱自在である、請求項１記載のロボット。
3. 前記第２軸線は前記第１軸線に交差しており、
   前記アームは、前記第２軸線に沿って前記アーム接続部の片側に重なっており、
   前記リブは前記第２軸線まわりの前記アームの動作領域外に設けられている、請求項１又は２記載のロボット。
4. 前記アームの動作領域との間に前記リブを挟む位置において前記旋回部と前記リブとに接続される第２リブを更に有する、請求項３記載のロボット。
5. 前記第２リブは前記リブに固定されており、前記旋回部に対して着脱自在である、請求項４記載のロボット。
6. 前記アームは、前記アーム接続部に接続される基端部と、先端部と、前記基端部と前記先端部とをつなぐ中空の外殻とを有し、
   前記外殻は、
   複数の開口を有する本体部と、
   前記複数の開口をそれぞれ塞ぐ複数の薄膜部とを有する、請求項１〜５のいずれか一項記載のロボット。
7. 前記多関節アームは、
   前記第２軸線に平行な第３軸線まわりに揺動するように前記先端部に接続された第２アームを更に有し、
   前記本体部は、
   前記第２軸線及び前記第３軸線を含む仮想平面を挟んで互いに対向し、それぞれ前記先端部と前記基端部とを接続する第１フレーム及び第２フレームと、
   前記第２軸線と前記第３軸線との間において、前記第１フレームと前記第２フレームとを接続する少なくとも１つの接続フレームと、を含む、請求項６記載のロボット。
8. 前記少なくとも１つの接続フレームは、前記第１フレームと前記第２フレームに斜交する筋交いフレームを含む、請求項７記載のロボット。
9. 前記少なくとも１つの接続フレームは、前記第１フレームと前記第２フレームと前記基端部とに接続される基端接続フレームを含む、請求項７又は８記載のロボット。
10. 前記少なくとも１つの接続フレームは、前記第１フレームと前記第２フレームと前記先端部とに接続される先端接続フレームを含む、請求項７〜９のいずれか一項記載のロボット。
11. 前記少なくとも１つの接続フレームは、互いに交わる２つの接続フレームを含む、請求項７〜１０のいずれか一項記載のロボット。
12. 前記本体部は、前記第２アームと重なる領域と、前記アーム接続部と重なる領域とを前記接続フレームが通らないように構成されている、請求項７〜１１のいずれか一項記載のロボット。
13. 前記複数の開口は、前記第１フレームに形成された開口を含む、請求項７〜１２のいずれか一項記載のロボット。
14. 前記複数の開口は、前記第２フレームに形成された開口を含む、請求項１３記載のロボット。

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