JP2022107968A

JP2022107968A - Parallel link mechanism and link actuation device

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Publication number: JP2022107968A
Application number: JP2021002701A
Authority: JP
Inventors: 英樹松澤; Hideki Matsuzawa; 賢蔵野瀬; Kenzo Nose
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2022-07-25

Abstract

To provide a link mechanism which is small and increases a degree of freedom in movement of a tip side.SOLUTION: A link mechanism 4 includes: a linear motion body 5; a rotary member 8; an end link member 6; and a center link member 7. The linear motion body 5 may move in a first direction intersecting with a main surface of a base end link hub 2. First center axes 16a to 16c of first revolute pair parts R1 and second center axes 17a to 17c of second revolute pair parts R2 intersect at a tip link hub center point PB. In a first state where third center axes 18a to 18c of third revolute pair parts R3 are arranged so as to have a same angle relative to the main surface, the third center axes 18a to 18c of the third revolute pair parts R3 intersect at a base end link hub center point PA. Fourth center axes of fourth revolute pair parts R4 are orthogonal to the third center axes 18a to 18c and linear motion axes 19a to 19c. The link hub center points PA, PB are disposed on link hub center axes QA, QB which are an equal distance away from and extend parallel to the linear motion axes 19a to 19c.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、パラレルリンク機構およびリンク作動装置に関するものである。 The present disclosure relates to parallel link mechanisms and link actuation devices.

従来、医療機器や産業機器などの各種装置に用いられるパラレルリンク機構が知られている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。 2. Description of the Related Art Parallel link mechanisms used in various devices such as medical equipment and industrial equipment are conventionally known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２０００－９４２４５号公報JP-A-2000-94245 特許６２８９９７３号公報Japanese Patent No. 6289973

特許文献１のパラレルリンク機構は、構成が比較的簡単であるが、各リンクの作動角が小さい。このため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定すると、リンク長が長くなることにより、機構全体の寸法が大きくなって装置の大型化を招くという問題がある。 The parallel link mechanism of Patent Document 1 has a relatively simple configuration, but each link has a small operating angle. Therefore, if the operating range of the traveling plate is set to be large, the length of the link is increased, which causes the size of the entire mechanism to increase, resulting in an increase in the size of the device.

特許文献２のリンク作動装置は、基端側のリンクハブと先端側のリンクハブとを、４節連鎖の３組以上のリンク機構を介して連結した構成としている。特許文献２のリンク作動装置は、コンパクトでありながら、精密かつ広範な作動範囲の動作が可能である。 The link actuating device of Patent Document 2 has a configuration in which a link hub on the proximal side and a link hub on the distal side are connected via three or more sets of four-bar chain link mechanisms. The link actuating device of Patent Literature 2 is compact yet capable of precise and wide actuating range operations.

しかし、特許文献２のリンク作動装置では、３組以上のリンク機構に設けた姿勢制御用の駆動源に対して、先端側のリンクハブが回転２自由度で動作する。そのため、姿勢が変化しても、基端側と先端側との球面リンク中心間の距離は変化しない。つまり特許文献２のリンク作動装置に対して、球面リンク中心間の距離が変化するよう伸縮する方向の自由度を加えるには、リンク作動装置の外側にその全体を伸縮させる機構を必要とする。このためこのようにすれば回転軸の数が過剰に増加してリンク作動装置の構成が複雑となり、リンク作動装置全体が大型になるといった課題があった。 However, in the link actuating device of Patent Document 2, the link hub on the tip end side rotates in two degrees of freedom with respect to the drive source for attitude control provided in the three or more sets of link mechanisms. Therefore, even if the attitude changes, the distance between the centers of the spherical links on the proximal side and the distal side does not change. In other words, in order to add the degree of freedom in the direction of expansion and contraction to change the distance between the centers of the spherical links to the link actuating device of Patent Document 2, a mechanism for expanding and contracting the entire link actuating device is required outside the link actuating device. For this reason, if it does in this way, the number of rotating shafts will increase excessively, the structure of a link actuating device will become complicated, and the whole link actuating device will become large-sized.

本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、装置を複雑化および大型化させることなく、回転中心から一定の半径を有する球面上を先端部材が移動可能であるとともに、基端側と先端側との球面リンク中心間の距離を変更可能なパラレルリンク機構およびリンク作動装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above problems. The purpose is to enable the tip member to move on a spherical surface having a constant radius from the center of rotation without complicating and increasing the size of the device, and to reduce the distance between the centers of the spherical links on the proximal side and the distal side. To provide a variable parallel link mechanism and link actuation device.

本開示に従ったパラレルリンク機構は、基端側の基端リンクハブと、先端側の先端リンクハブと、基端リンクハブと先端リンクハブとを連結する少なくとも３つのリンク機構とを備えている。少なくとも３つのリンク機構の各々は、直動体と、回転部材と、端部リンク部材と、中央リンク部材とを含む。直動体は基端リンクハブから延びる。回転部材は直動体に対して回転可能に連結される。端部リンク部材は先端リンクハブに対して回転可能に連結される。中央リンク部材は端部リンク部材および回転部材の各々に対して回転可能に連結される。少なくとも３つのリンク機構において、直動体は、基端リンクハブの主表面に対して交差する第１方向に移動可能である。先端リンクハブと端部リンク部材との第１回転対偶部の少なくとも３つの第１中心軸および、端部リンク部材と中央リンク部材との第２回転対偶部の少なくとも３つの第２中心軸は、先端リンクハブ中心点で交わる。中央リンク部材と回転部材との第３回転対偶部の少なくとも３つの第３中心軸が主表面に対して同一の角度を有するように配置される第１状態において、第３回転対偶部の少なくとも３つの第３中心軸が基端リンクハブ中心点で交わる。回転部材と直動体との第４回転対偶部の少なくとも３つの第４中心軸が、第３回転対偶部の少なくとも３つの第３中心軸の基端リンクハブ中心点に向かうベクトル、および直動体の移動可能な第１方向に沿う直動軸の各々に直交する。少なくとも３つの直動軸の各々から等しい距離にあり直動軸に平行に延びる基端リンクハブ中心軸上に基端リンクハブ中心点が配置される。少なくとも３つの直動軸の各々から等しい距離にあり直動軸に平行に延びる先端リンクハブ中心軸上に先端リンクハブ中心点が配置される。 A parallel link mechanism according to the present disclosure includes a proximal proximal link hub, a distal distal link hub, and at least three linkages connecting the proximal and distal link hubs. . Each of the at least three link mechanisms includes a linear body, a rotating member, end link members, and a center link member. A linear body extends from the proximal link hub. The rotary member is rotatably connected to the linear motion body. The end link members are rotatably connected to the tip link hub. A central link member is rotatably connected to each of the end link members and the rotating member. In at least three linkages, the translator is movable in a first direction transverse to the major surface of the proximal link hub. At least three first central axes of first rotational pairs of the tip link hub and the end link members and at least three second central axes of second rotational pairs of the end link members and the central link member, Intersect at the tip link hub center point. In a first state in which at least three third central axes of the third rotational joints of the central link member and the rotary member are arranged to have the same angle with respect to the main surface, at least three of the third rotational joints The two third central axes meet at the proximal link hub center point. a vector in which at least three fourth central axes of the fourth rotational pair of the rotating member and the linear motion body are directed to the base end link hub center point of the at least three third central axes of the third rotational pair, and the linear motion body It is orthogonal to each linear motion axis along the movable first direction. A proximal link hub center point is located on the proximal link hub center axis that is equidistant from each of the at least three linear motion axes and extends parallel to the linear motion axes. A tip link hub center point is located on the tip link hub center axis that is equidistant from each of the at least three translation axes and extends parallel to the translation axes.

本開示によれば、装置を複雑化および大型化させることなく、回転中心から一定の半径を有する球面上を先端部材が移動可能であるとともに、基端側と先端側との球面リンク中心間の距離を変更可能なパラレルリンク機構およびリンク作動装置が得られる。 According to the present disclosure, the tip member can be moved on a spherical surface having a constant radius from the center of rotation without complicating and enlarging the device, and the distance between the centers of the spherical links on the proximal side and the distal side can be increased. A variable distance parallel link mechanism and link actuator is provided.

実施の形態１に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。4 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 1 in a state in which the base end link hub is horizontal; FIG. 実施の形態１に係るリンク作動装置のうち、１組のリンク機構に対応する構成を代表的に示した図である。FIG. 2 is a diagram representatively showing a configuration corresponding to one set of link mechanisms in the link actuating device according to Embodiment 1; 実施の形態１のパラレルリンク機構の先端側の端部リンク部材の１つを抽出して示した模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing one of the end link members on the tip end side of the parallel link mechanism of the first embodiment. 図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大図である。FIG. 3 is a schematic enlarged view of a region IV surrounded by a dotted line in FIG. 2; 図４で示す領域の概略拡大断面図である。Figure 5 is a schematic enlarged cross-sectional view of the area shown in Figure 4; 図４および図５に示される各軸の配置態様の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an arrangement of axes shown in FIGS. 4 and 5; FIG. 図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第１の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body protrudes above the base end link hub by a first dimension in the link actuating device of FIG. 1; 図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第２の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body protrudes above the base end link hub by a second dimension in the link actuating device of FIG. 1; 図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第３の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body projects above the base end link hub by a third dimension in the link actuating device of FIG. 1; 実施の形態１の直動体の構成を示す概略図である。2 is a schematic diagram showing the configuration of a linear motion body according to Embodiment 1; FIG. 図２の先端リンクハブが基端リンクハブに対して傾斜する態様を示す概略図である。3 is a schematic diagram showing how the distal link hub of FIG. 2 is tilted with respect to the proximal link hub; FIG. 実施の形態１のパラレルリンク機構の３つのリンク機構のうちの１つの一部を抽出して直線で表現した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram in which a part of one of the three link mechanisms of the parallel link mechanism of Embodiment 1 is extracted and expressed by a straight line; 実施の形態２に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。FIG. 10 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 2 in a state in which the base end link hub is horizontal; 実施の形態３に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。FIG. 11 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 3, in a state where the base end link hub is horizontal;

以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また説明の便宜上、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings below, the same reference numbers are given to the same or corresponding parts, and the description thereof will not be repeated. Also, for convenience of explanation, the X direction, Y direction, and Z direction are introduced.

（実施の形態１）
＜リンク作動装置の構成＞
図１は、実施の形態１に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。図１を参照して、本実施の形態に係るリンク作動装置５０は、パラレルリンク機構１と、パラレルリンク機構１の姿勢制御用の姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃとを備えている。パラレルリンク機構１は、Ｚ方向にたとえば伸縮するように移動（直動）可能な直動体５を備える。第１中心軸１６ａ～１６ｃおよび第２中心軸１７ａ～１７ｃは、先端側の球面リンク中心である先端リンクハブ中心点ＰＢで交わる。第３中心軸１８ａ～１８ｃがＸＹ平面となす角度が等しくなるように配置される第１状態にて、第３中心軸１８ａ～１８ｃが、基端側の球面リンク中心である基端リンクハブ中心点ＰＡで交わる。回転部材８と直動体５との第４中心軸が、第３中心軸１８ａ～１８ｃの基端リンクハブ中心点ＰＡに向かうベクトル、および直動体５の伸縮するように直動（移動）する方向すなわちＺ方向に沿う直動軸１９ａ～１９ｃの各々に直交する。直動軸１９ａ～１９ｃの各々から等しい距離にあり直動軸１９ａ～１９ｃに平行に延びる基端リンクハブ中心軸ＱＡ上に基端リンクハブ中心点ＰＡが配置される。直動軸１９ａ～１９ｃの各々から等しい距離にあり直動軸１９ａ～１９ｃに平行に延びる先端リンクハブ中心軸ＱＢ上に先端リンクハブ中心点ＰＢが配置される。以下、当該パラレルリンク機構１およびリンク作動装置５０について詳細に説明する。 (Embodiment 1)
<Configuration of Link Actuator>
FIG. 1 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 1 in a state where the base end link hub is horizontal. Referring to FIG. 1, a link actuating device 50 according to the present embodiment includes a parallel link mechanism 1 and attitude control drive sources 35a, 35b, and 35c for controlling the attitude of the parallel link mechanism 1. As shown in FIG. The parallel link mechanism 1 includes a linear motion body 5 that can move (linear motion) so as to expand and contract in the Z direction, for example. The first center shafts 16a to 16c and the second center shafts 17a to 17c intersect at the front end link hub center point PB, which is the center of the spherical link on the front end side. In the first state in which the third central shafts 18a to 18c are arranged so that the angles formed with the XY plane are equal, the third central shafts 18a to 18c are centered on the base end link hub, which is the center of the spherical link on the base end side. Intersect at point PA. A vector in which the fourth center axis of the rotary member 8 and the linear motion body 5 points toward the base end link hub center point PA of the third center shafts 18a to 18c, and a direction in which the linear motion body 5 moves linearly (moves) so as to expand and contract. That is, it is orthogonal to each of the linear motion axes 19a to 19c along the Z direction. A base end link hub center point PA is arranged on a base end link hub center axis QA that is equidistant from each of the linear motion shafts 19a to 19c and extends parallel to the linear motion shafts 19a to 19c. A front end link hub center point PB is arranged on a front end link hub center axis QB that is equidistant from each of the linear motion shafts 19a to 19c and extends parallel to the linear motion shafts 19a to 19c. The parallel link mechanism 1 and the link actuating device 50 will be described in detail below.

パラレルリンク機構１は、基端側の基端リンクハブ２に対し先端側の先端リンクハブ３を３組のリンク機構４を介して姿勢変更可能に連結したものである。なお、リンク機構４の数は、４組以上であっても良い。先端リンクハブ３には、図示されないエンドエフェクタが設置される。図１では３つのリンク機構４は周方向に１２０°ずつ空けて等間隔に設けられているが、このように３つのリンク機構４が周方向に等間隔に設けられなくてもよい。 The parallel link mechanism 1 connects a distal end link hub 3 on the distal end side to a proximal end link hub 2 on the proximal end side via three sets of link mechanisms 4 so that the posture can be changed. Note that the number of link mechanisms 4 may be four or more. An end effector (not shown) is installed on the tip link hub 3 . In FIG. 1, the three link mechanisms 4 are provided at equal intervals of 120° in the circumferential direction, but the three link mechanisms 4 may not be provided at equal intervals in the circumferential direction.

図２は、実施の形態１に係るリンク作動装置のうち、１組のリンク機構に対応する構成を代表的に示した図である。図２では一例として、姿勢制御用駆動源３５ａに繋がる直動体５に連結されたリンク機構４を抽出している。図２を参照して、各リンク機構４は、直動体５と、端部リンク部材６と、中央リンク部材７と、回転部材８とを含んでいる。これらにより、３つのリンク機構４のそれぞれは、４つの回転対偶部からなる４節連鎖となっている。 FIG. 2 is a diagram representatively showing a configuration corresponding to one set of link mechanisms in the link actuating device according to the first embodiment. In FIG. 2, as an example, the link mechanism 4 connected to the linear motion body 5 connected to the attitude control drive source 35a is extracted. Referring to FIG. 2 , each link mechanism 4 includes linear motion bodies 5 , end link members 6 , central link members 7 and rotary members 8 . As a result, each of the three link mechanisms 4 forms a four-bar chain consisting of four rotating pairs.

直動体５は、基端リンクハブ２からＺ方向に沿って延びている。より具体的には、基端リンクハブ２は、その主要な面である主表面がたとえばＸＹ平面に沿うように配置可能な平板状の土台１０からなる部材である。基端リンクハブ２には、その平面視における中央の基端リンクハブ中心軸ＱＡを通る（中心とする）ようにエンドエフェクタを貫通させることが可能なたとえば円形の貫通孔が形成されていてもよい。また基端リンクハブ２は、中央の上記貫通孔のたとえば周囲に少なくとも３つの貫通孔ｈを有していてもよい。貫通孔ｈは基端リンクハブ２の主表面と、これに対向する反対側の主表面との間をＺ方向に沿って貫通している。図２においては貫通孔ｈを貫通可能となるように、直動体５が配置されている。このような構成であってもよい。ただし基端リンクハブ２は貫通孔ｈを有さず、たとえば直動体５が基端リンクハブ２の外周の外側に隣接する位置に、Ｚ方向に沿って延びるように配置されてもよい。 The linear motion body 5 extends from the base end link hub 2 along the Z direction. More specifically, the base end link hub 2 is a member made up of a flat plate-like base 10 that can be arranged such that its main surface, which is the main surface, is along the XY plane. Even if the base end link hub 2 is formed with, for example, a circular through hole through which an end effector can pass through (centered on) the center base end link hub central axis QA in plan view. good. Also, the base end link hub 2 may have at least three through holes h around the central through hole, for example. The through hole h penetrates along the Z direction between the main surface of the base end link hub 2 and the main surface on the opposite side thereof. In FIG. 2, the linear motion body 5 is arranged so as to be able to pass through the through hole h. Such a configuration may be used. However, the base end link hub 2 does not have the through hole h, and for example, the linear motion body 5 may be arranged so as to extend along the Z direction at a position adjacent to the outside of the outer periphery of the base end link hub 2 .

端部リンク部材６は、一端が先端リンクハブ３に対して回転可能に連結されている。中央リンク部材７は、端部リンク部材６および回転部材８の各々に対して回転可能に連結されている。つまり中央リンク部材７の一端には端部リンク部材６の他端が回転自在に連結されている。中央リンク部材７の他端には回転部材８の一端が回転可能に連結されている。なお回転部材８の他端には直動体５の一端が、直動体５に対して回転部材８が回転可能となるように連結されている。このように以下では各部材の「一端」とは先端リンクハブ３側の端部を意味し、各部材の「他端」とは基端リンクハブ２側の端部を意味する。 One end of the end link member 6 is rotatably connected to the tip link hub 3 . The central link member 7 is rotatably connected to each of the end link members 6 and the rotating member 8 . That is, the other end of the end link member 6 is rotatably connected to one end of the central link member 7 . One end of a rotating member 8 is rotatably connected to the other end of the central link member 7 . One end of the linear motion body 5 is connected to the other end of the rotary member 8 so that the rotary member 8 can rotate with respect to the linear motion body 5 . Thus, hereinafter, "one end" of each member means the end on the front link hub 3 side, and "the other end" of each member means the end on the base end link hub 2 side.

以上より、先端リンクハブ３と基端リンクハブ２との間では、先端リンクハブ３側（Ｚ方向の上側）から基端リンクハブ２側（Ｚ方向の下側）へ、端部リンク部材６、中央リンク部材７、回転部材８、直動体５の順に並ぶように各部材が連結されている。 As described above, between the tip link hub 3 and the base end link hub 2, the end link member 6 moves from the tip link hub 3 side (upper side in the Z direction) to the base end link hub 2 side (lower side in the Z direction). , the central link member 7, the rotary member 8, and the linear motion member 5 are connected in this order.

図１、図２に示すように、先端リンクハブ３は、平板状の先端部材２０と、先端部材２０に円周方向に等間隔に配置された３個の回転軸連結部材２１とで構成される。各回転軸連結部材２１は、軸心が先端リンクハブ中心軸ＱＢと交差する回転軸体２２が回転自在に連結されている。このリンクハブ３の回転軸体２２に、端部リンク部材６の一端が連結される。端部リンク部材６の他端には、中央リンク部材７の一端に回転自在に連結された回転軸体２５が連結される。また中央リンク部材７の他端には、回転部材８の一端に回転可能に連結された回転軸体１５が連結される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tip link hub 3 is composed of a flat tip member 20 and three rotating shaft connecting members 21 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the tip member 20. be. Each rotating shaft connecting member 21 is rotatably connected to a rotating shaft body 22 whose axis intersects the tip link hub central axis QB. One end of the end link member 6 is connected to the rotating shaft body 22 of the link hub 3 . The other end of the end link member 6 is connected to a rotary shaft 25 that is rotatably connected to one end of the central link member 7 . The other end of the central link member 7 is connected to a rotary shaft 15 that is rotatably connected to one end of the rotary member 8 .

図１においては基端リンクハブ２の土台１０、および先端リンクハブ３の先端部材２０は八角形の平板形状であるがこれに限らず、たとえばこれらは六角形の平板形状であってもよい。 In FIG. 1, the base 10 of the proximal link hub 2 and the tip member 20 of the distal link hub 3 are octagonal flat plates, but they may be hexagonal flat plates, for example.

回転部材８と中央リンク部材７との回転対偶の中心軸Ｏ２（Ａ）と、端部リンク部材６と中央リンク部材７との回転対偶の中心軸Ｏ２（Ｂ）とは、点Ａにおいて交差角γで交差する。 The central axis O2 (A) of the rotational pair between the rotating member 8 and the central link member 7 and the central axis O2 (B) of the rotational pair between the end link member 6 and the central link member 7 form an intersection angle at point A. Intersect at γ.

図３は、実施の形態１のパラレルリンク機構の先端側の端部リンク部材の１つを抽出して示した模式図である。図３には、図１の姿勢のパラレルリンク機構の３つの端部リンク部材６のうちの１つ、およびこれに連結された回転軸体２２，２５が示されている。なお３つの端部リンク部材６のうち、図３では一例として、姿勢制御用駆動源３５ａに繋がる直動体５に連結された端部リンク部材６を抽出し示されている。 FIG. 3 is a schematic diagram showing one of the end link members on the tip end side of the parallel link mechanism of the first embodiment. FIG. 3 shows one of the three end link members 6 of the parallel link mechanism in the posture of FIG. 1 and the rotary shafts 22, 25 connected thereto. Of the three end link members 6, FIG. 3 shows, as an example, the end link member 6 connected to the linear motion body 5 connected to the attitude control drive source 35a.

図１および図３を参照して、端部リンク部材６は、Ｌ字形状を有する。端部リンク部材６は、１つの湾曲部材３０と、この湾曲部材３０の両端の外径側の側面と内径側の側面にそれぞれ固定された計４つの回転軸支持部材３１とで構成される。本実施例において、端部リンク部材６は、Ｌ字形状を有しているが必ずしもＬ字である必要はない。湾曲部材３０は、平面視にて湾曲するように延びるような外観態様を有する部材である。これにより端部リンク部材６の全体が湾曲するように延びている。一方、回転軸支持部材３１は直線状（板状）に延びる部材である。 1 and 3, end link member 6 has an L-shape. The end link member 6 is composed of one curved member 30 and a total of four rotating shaft support members 31 fixed to the outer diameter side and inner diameter side surfaces of both ends of the curved member 30 . In this embodiment, the end link member 6 has an L-shape, but it does not necessarily have to be L-shaped. The bending member 30 is a member having an external appearance that extends so as to be curved in plan view. As a result, the entire end link member 6 extends in a curved manner. On the other hand, the rotating shaft support member 31 is a member extending linearly (plate-like).

回転軸支持部材３１は、湾曲部材３０の一端と他端とに隣接する領域において、部分的に湾曲部材３０と重なっている。この重なった領域において、湾曲部材３０および回転軸支持部材３１の双方を一続きに、図３の外側から内側まで貫通するように、位置決めピン１１ｂが配置されている。湾曲部材３０および回転軸支持部材３１には図３の外側から内側まで貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔内に位置決めピン１１ｂが配置可能とされる。位置決めピン１１ｂは湾曲部材３０の一端と他端のそれぞれに隣接する領域に１対ずつ、湾曲部材３０の延びる方向に間隔をあけて配置されている。１対の位置決めピン１１ｂに挟まれた領域に、たとえば１対のボルト１１ａが配置されている。１対のボルト１１ａは、そのうち一方は頭部が図３の湾曲部材３０の外側を向き、他方は頭部が図３の湾曲部材３０の内側を向くように、言い換えればそれぞれの頭部が互いに反対側を向くように配置されることが好ましい。これら１対のボルト１１ａが全体として１対の位置決めピン１１ｂに挟まれた領域を貫通するように配置されている。なおそれぞれのボルト１１ａの頭部は１対の互いに対向する回転軸支持部材３１に挟まれた領域の外側に配置される。なお１対のボルト１１ａのそれぞれは湾曲部材３０および回転軸支持部材３１に形成され図３の外側から内側まで貫通する貫通孔内に配置可能とされる。位置決めピン１１ｂおよびボルト１１ａにより、湾曲部材３０の延びる方向の一方側および他方側に１対ずつの回転軸支持部材３１が固定される。こうして湾曲部材３０と合計４つの回転軸支持部材３１とが互いに固定された構成の図３の端部リンク部材６が形成されている。 The rotating shaft support member 31 partially overlaps the bending member 30 in regions adjacent to one end and the other end of the bending member 30 . In this overlapping region, the positioning pin 11b is arranged so as to continuously penetrate both the curved member 30 and the rotating shaft support member 31 from the outside to the inside in FIG. A through hole penetrating from the outside to the inside of FIG. 3 is formed in the bending member 30 and the rotating shaft supporting member 31, and the positioning pin 11b can be arranged in the through hole. A pair of positioning pins 11b are arranged in regions adjacent to one end and the other end of the bending member 30 at intervals in the direction in which the bending member 30 extends. A pair of bolts 11a, for example, are arranged in a region between the pair of positioning pins 11b. The pair of bolts 11a are arranged so that the head of one of them faces the outside of the bending member 30 in FIG. 3 and the head of the other faces the inside of the bending member 30 in FIG. They are preferably arranged to face opposite sides. The pair of bolts 11a as a whole are arranged so as to pass through the region sandwiched between the pair of positioning pins 11b. The head of each bolt 11a is arranged outside the region sandwiched between the pair of rotating shaft support members 31 facing each other. Each of the pair of bolts 11a can be arranged in a through hole which is formed in the curved member 30 and the rotary shaft support member 31 and penetrates from the outside to the inside in FIG. A pair of rotary shaft support members 31 are fixed on one side and the other side in the extending direction of the curved member 30 by the positioning pin 11b and the bolt 11a. In this way, the end link member 6 shown in FIG. 3 is formed in which the curved member 30 and a total of four rotating shaft support members 31 are fixed to each other.

また１対の回転軸支持部材３１のそれぞれには上記貫通孔の他に、その延びる方向についての湾曲部材３０と重なる領域の外側に、他の貫通孔が形成されている。 Each of the pair of rotating shaft support members 31 is formed with another through hole outside the region overlapping the curved member 30 in the extending direction, in addition to the through hole described above.

湾曲部材３０の延びる方向の一方の回転軸支持部材３１にある上記他の貫通孔と、これに連結される回転軸連結部材２１に形成される貫通孔とは、同心円状に並ぶように配置される。回転軸連結部材２１に形成される貫通孔には転がり軸受２６の外輪が嵌められている。また回転軸支持部材３１の上記他の貫通孔の内部および転がり軸受２６の内輪には回転軸体２２（の一部である小径部２２ｂ）が挿通されている。回転軸体２２は、大径部２２ａと、小径部２２ｂとにより構成されており、小径部２２ｂの雄ねじがナット２２ｃの雌ねじと嵌合する。これにより回転軸体２２は、先端リンクハブ３の回転軸連結部材２１と、端部リンク部材６の回転軸支持部材３１とを相対的に回転可能な状態で連結する。回転軸体２２と転がり軸受２６と、当該回転軸体２２および転がり軸受２６が挿入された回転軸連結部材２１と、上記他の貫通孔が形成された回転軸支持部材３１の部分とにより、第１回転対偶部Ｒ１が構成される。 The other through hole in one of the rotating shaft support members 31 in the direction in which the bending member 30 extends and the through hole formed in the rotating shaft connecting member 21 connected thereto are arranged so as to line up concentrically. be. An outer ring of a rolling bearing 26 is fitted in a through hole formed in the rotating shaft connecting member 21 . In addition, (a small diameter portion 22 b that is a part of) the rotating shaft body 22 is inserted through the inside of the other through hole of the rotating shaft support member 31 and the inner ring of the rolling bearing 26 . The rotary shaft 22 is composed of a large-diameter portion 22a and a small-diameter portion 22b, and the male thread of the small-diameter portion 22b is fitted to the female thread of the nut 22c. Thereby, the rotating shaft body 22 connects the rotating shaft connecting member 21 of the tip link hub 3 and the rotating shaft support member 31 of the end link member 6 in a relatively rotatable state. The rotating shaft body 22, the rolling bearing 26, the rotating shaft connecting member 21 into which the rotating shaft body 22 and the rolling bearing 26 are inserted, and the portion of the rotating shaft supporting member 31 in which the other through hole is formed form the second A one-rotation pair portion R1 is formed.

湾曲部材３０の延びる方向の他方の回転軸支持部材３１にある上記他の貫通孔と、これに連結される中央リンク部材７に形成される貫通孔とは、同心円状に並ぶように配置される。中央リンク部材７に形成される貫通孔には転がり軸受２７の外輪が嵌められている。また回転軸支持部材３１の上記他の貫通孔の内部および転がり軸受２７の内輪には回転軸体２５（の一部である小径部２５ｂ）が挿通されている。回転軸体２５は、大径部２５ａと、小径部２５ｂとにより構成されており、小径部２５ｂの雄ねじがナット２５ｃの雌ねじと嵌合する。これにより回転軸体２５は、中央リンク部材７と、端部リンク部材６の回転軸支持部材３１とを相対的に回転可能な状態で連結する。回転軸体２５と転がり軸受２７と、当該回転軸体２５および転がり軸受２７が挿入された中央リンク部材７と、上記他の貫通孔が形成された回転軸支持部材３１の部分とにより、第２回転対偶部Ｒ２が構成される。 The other through hole in the other rotating shaft support member 31 in the direction in which the bending member 30 extends and the through hole formed in the central link member 7 connected thereto are arranged so as to line up concentrically. . An outer ring of a rolling bearing 27 is fitted in a through hole formed in the central link member 7 . In addition, (the small diameter portion 25 b that is a part of) the rotating shaft body 25 is inserted through the inside of the other through hole of the rotating shaft support member 31 and the inner ring of the rolling bearing 27 . The rotary shaft 25 is composed of a large-diameter portion 25a and a small-diameter portion 25b, and the male thread of the small-diameter portion 25b is fitted to the female thread of the nut 25c. Thereby, the rotating shaft body 25 connects the center link member 7 and the rotating shaft support member 31 of the end link member 6 in a relatively rotatable state. The rotating shaft body 25, the rolling bearing 27, the central link member 7 into which the rotating shaft body 25 and the rolling bearing 27 are inserted, and the portion of the rotating shaft support member 31 in which the other through hole is formed form the second A rotational pair portion R2 is formed.

なお回転軸支持部材３１と回転軸連結部材２１との間、および回転軸支持部材３１と中央リンク部材７との間には、スペーサＳが配置されてもよい。 A spacer S may be arranged between the rotating shaft support member 31 and the rotating shaft connecting member 21 and between the rotating shaft supporting member 31 and the central link member 7 .

図４は、図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大図である。図５は、図４で示す領域の概略拡大断面図である。図４および図５を参照して、回転部材８は、湾曲部材３０および中央リンク部材７と同様の連結用の部材である。ただし回転部材８は、中央リンク部材７よりも、その延びる方向に沿う長さが短いことが好ましい。言い換えれば、回転部材８は、端部リンク部材６の一部（または中央リンク部材７の一部）と同様であるとみなされる。これにより回転部材８の占有するスペースを小さくできる。 FIG. 4 is a schematic enlarged view of a region IV surrounded by dotted lines in FIG. FIG. 5 is a schematic enlarged cross-sectional view of the area shown in FIG. 4 and 5, the rotating member 8 is a connecting member similar to the curved member 30 and the central link member 7. As shown in FIG. However, it is preferable that the rotating member 8 is shorter than the central link member 7 along its extending direction. In other words, the rotating member 8 is considered to be similar to part of the end link members 6 (or part of the central link member 7). As a result, the space occupied by the rotating member 8 can be reduced.

回転部材８の一端に隣接する領域には、その延びる方向に交差するように貫通孔が形成されている。また中央リンク部材７の他端に隣接する領域にも、回転部材８の上記貫通孔と同じ方向に沿って延びる貫通孔が形成されている。ただし中央リンク部材７の貫通孔は回転部材８の貫通孔よりも外径が大きい。中央リンク部材７に形成される貫通孔には転がり軸受２８の外輪が嵌められている。また回転部材８の上記貫通孔の内部および転がり軸受２８の内輪には回転軸体１５（の一部である小径部１５ｂ）が挿通されている。回転軸体１５は、大径部１５ａと、小径部１５ｂとにより構成されており、小径部１５ｂの雄ねじがナット１５ｃの雌ねじと嵌合する。これにより回転軸体１５は、中央リンク部材７と、回転部材８とを相対的に回転可能な状態で連結する。回転軸体１５と転がり軸受２８と、これらが挿入された貫通孔と、これらを貫通する貫通孔が形成された中央リンク部材７および回転部材８の部分とにより、第３回転対偶部Ｒ３が構成される。 A through-hole is formed in a region adjacent to one end of the rotary member 8 so as to intersect the direction in which it extends. A through hole extending in the same direction as the through hole of the rotating member 8 is also formed in a region adjacent to the other end of the central link member 7 . However, the through hole of the central link member 7 has a larger outer diameter than the through hole of the rotary member 8 . An outer ring of a rolling bearing 28 is fitted in a through hole formed in the central link member 7 . In addition, (the small diameter portion 15b that is a part of) the rotating shaft body 15 is inserted through the inside of the through hole of the rotating member 8 and the inner ring of the rolling bearing 28 . The rotary shaft 15 is composed of a large diameter portion 15a and a small diameter portion 15b, and the male thread of the small diameter portion 15b is fitted to the female thread of the nut 15c. Thereby, the rotating shaft body 15 connects the central link member 7 and the rotating member 8 in a relatively rotatable state. A third rotating pair R3 is composed of the rotating shaft 15, the rolling bearing 28, the through holes into which they are inserted, and the central link member 7 and the rotating member 8 having through holes extending therethrough. be done.

回転部材８の他端に隣接する領域には他の貫通孔が形成されている。この貫通孔は、回転部材８の一端に隣接する領域の上記貫通孔に交差するように形成されている。また直動体５（特に後述する最も断面の径が小さい直動体部５１）の一端に隣接する領域にも、回転部材８の他端の上記貫通孔と同じ方向に沿って延びる貫通孔が形成されている。これら２つの貫通孔の内部には１つの回転軸体１２が挿通されている。回転軸体１２はその外壁が各貫通孔の内壁に対向しながら滑るように配置されている。これにより回転軸体１２は、回転部材８を直動体５に対して相対的に回転可能な状態で連結する。たとえば回転部材８を回転させ、回転軸体１５のＺ方向に対する傾斜角度を変更できる。ただし回転部材８の貫通孔には他の回転対偶部と同様に転がり軸受が挿入され、当該転がり軸受により回転部材８が直動体５に対して回転可能であってもよい。また回転部材８の貫通孔には滑り軸受が設けられ、当該滑り軸受により回転部材８が直動体５に対して回転可能であってもよい。 Another through hole is formed in a region adjacent to the other end of the rotary member 8 . This through hole is formed so as to intersect with the through hole in the area adjacent to one end of the rotary member 8 . A through hole extending in the same direction as the through hole at the other end of the rotating member 8 is also formed in a region adjacent to one end of the linear moving body 5 (in particular, a linear moving body portion 51 having the smallest cross-sectional diameter, which will be described later). ing. One rotary shaft 12 is inserted through these two through holes. The rotating shaft 12 is arranged so that its outer wall faces the inner wall of each through-hole so as to slide. Thereby, the rotating shaft body 12 connects the rotating member 8 to the linear motion body 5 in a relatively rotatable state. For example, the rotation member 8 can be rotated to change the inclination angle of the rotation shaft 15 with respect to the Z direction. However, a rolling bearing may be inserted into the through-hole of the rotating member 8 in the same manner as the other rotating pair, and the rotating member 8 may be rotatable with respect to the linear motion body 5 by the rolling bearing. Further, a sliding bearing may be provided in the through hole of the rotating member 8 , and the rotating member 8 may be rotatable with respect to the linear motion body 5 by the sliding bearing.

回転軸体１２とこれが挿入された貫通孔と、当該貫通孔が形成された直動体５の部分および回転部材８とにより、第４回転対偶部Ｒ４が構成される。以上のように、３つのリンク機構４のそれぞれは、４つの回転対偶部（第１回転対偶部Ｒ１、第２回転対偶部Ｒ２、第３回転対偶部Ｒ３および第４回転対偶部Ｒ４）を有している。以上のように各回転対偶部には、転がり軸受または滑り軸受などの回転抵抗低減手段が設けられている。 The rotary shaft 12, the through hole into which it is inserted, the portion of the linear motion body 5 in which the through hole is formed, and the rotary member 8 constitute a fourth rotary pair portion R4. As described above, each of the three link mechanisms 4 has four rotary pairs (first rotary pair R1, second rotary pair R2, third rotary pair R3, and fourth rotary pair R4). is doing. As described above, each rotational pair portion is provided with rotational resistance reducing means such as a rolling bearing or a slide bearing.

図６は、図４および図５に示される各軸の配置態様の一例を示す概略図である。図６を参照して、第４回転対偶部Ｒ４の回転軸体１２の延びる方向に沿う軸としての第４中心軸２０ａは、第３回転対偶部Ｒ３の回転軸体１５の小径部１５ｂの延びる方向に沿う軸としての第３中心軸１８ａの基端リンクハブ中心点ＰＡ（図１、図２参照）に向かうベクトルに直交することができる。また第４中心軸２０ａは、直動体５（直動体部５１）の伸縮するように移動可能なＺ方向に沿う直動軸１９ａに直交することができる。図６では、第４中心軸２０ａはたとえばＹ方向に沿い、第３中心軸１８ａは基端リンクハブ中心点ＰＡに向かう図中矢印で示すベクトルがたとえばＸ方向よりもＺ方向下向きに傾斜している。ただし第３中心軸１８ａの延びる方向は基端リンクハブ中心点ＰＡの位置に応じて変化する。図６では一例として、３つのリンク機構４のうち姿勢制御用駆動源３５ａに繋がるリンク機構４の各軸について示している。しかしこれに限らず、姿勢制御用駆動源３５ｂ，３５ｃに繋がるリンク機構４の各軸についても上記と同様である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an arrangement of the axes shown in FIGS. 4 and 5. FIG. Referring to FIG. 6, a fourth central axis 20a as an axis along the extending direction of the rotating shaft body 12 of the fourth rotating pair portion R4 extends from the small diameter portion 15b of the rotating shaft body 15 of the third rotating pair portion R3. It can be orthogonal to the vector toward the proximal link hub center point PA (see FIGS. 1 and 2) of the third central axis 18a as an axis along the direction. Further, the fourth central axis 20a can be orthogonal to the linear motion axis 19a along the Z direction in which the linear motion body 5 (linear motion body portion 51) can move so as to expand and contract. In FIG. 6, the fourth central axis 20a extends, for example, in the Y direction, and the third central axis 18a has a vector indicated by an arrow pointing toward the base end link hub center point PA inclined downward in the Z direction, for example, rather than in the X direction. there is However, the direction in which the third center shaft 18a extends changes according to the position of the base end link hub center point PA. As an example, FIG. 6 shows each axis of the link mechanism 4 among the three link mechanisms 4 connected to the attitude control drive source 35a. However, not limited to this, the same applies to each axis of the link mechanism 4 connected to the attitude control drive sources 35b and 35c.

図７は、図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第１の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。図８は、図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第２の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。図９は、図１のリンク作動装置において、直動体が基端リンクハブの上方に第３の寸法分だけ突起した状態を示す概略図である。図７～図９を参照して、直動体５の長さは、第４回転対偶部Ｒ４から基端リンクハブ２の上側の主表面までのＺ方向の距離として定義することができる。この直動体５の長さは、第４回転対偶部Ｒ４と基端リンクハブ２との間において直動体５のどの部分がどの長さだけ露出しているか、その程度に応じて任意に調整できる。直動体５のうち、姿勢制御用駆動源３５ａに繋がる直動体５ａの露出する長さは、アクチュエータとしての姿勢制御用駆動源３５ａにより制御される。同様に、姿勢制御用駆動源３５ｂに繋がる直動体５ｂの露出する長さは、アクチュエータとしての姿勢制御用駆動源３５ｂにより制御される。姿勢制御用駆動源３５ｃに繋がる直動体５ｃの露出する長さは、アクチュエータとしての姿勢制御用駆動源３５ｃにより制御される。図７～図９に示すように、１つのパラレルリンク機構１に含まれる直動体５ａ，５ｂ，５ｃの露出長さを各々異なるようにすることもできる。たとえば図７～図９では３つの直動体のうち直動体５ｃが最も露出部が長く、直動体５ｂが露出部の長さが中間であり、直動体５ａが最も露出部が短い。以下では代表として露出部が中間の長さの直動体５ｂの長さをＨ１～Ｈ３として用いながら図７～図９の説明がなされる。 7 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body protrudes above the base end link hub by the first dimension in the link actuating device of FIG. 1. FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body protrudes above the base end link hub by the second dimension in the link actuating device of FIG. 1. FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the linear motion body projects above the base end link hub by a third dimension in the link actuating device of FIG. 1. FIG. 7 to 9, the length of the linear motion body 5 can be defined as the distance in the Z direction from the fourth rotary pair R4 to the upper main surface of the proximal link hub 2. As shown in FIG. The length of the linear motion body 5 can be arbitrarily adjusted according to the degree of which part of the linear motion body 5 is exposed between the fourth rotary pair R4 and the base end link hub 2. . Of the linear moving bodies 5, the exposed length of the linear moving body 5a connected to the attitude control drive source 35a is controlled by the attitude control drive source 35a as an actuator. Similarly, the exposed length of the linear motion body 5b connected to the attitude control drive source 35b is controlled by the attitude control drive source 35b as an actuator. The exposed length of the linear motion body 5c connected to the attitude control drive source 35c is controlled by the attitude control drive source 35c as an actuator. As shown in FIGS. 7 to 9, the linear motion bodies 5a, 5b, 5c included in one parallel link mechanism 1 may have different exposed lengths. For example, in FIGS. 7 to 9, of the three linear moving bodies, the linear moving body 5c has the longest exposed portion, the linear moving body 5b has the middle exposed portion, and the linear moving body 5a has the shortest exposed portion. 7 to 9 will be described below using the lengths H1 to H3 of the linear motion body 5b whose exposed portion has an intermediate length as a representative.

図７では直動体５ｂは、直動体５の一部である長さＨ１だけ、基端リンクハブ２と回転部材８との間にて露出している。図８での直動体５ｂは長さＨ２だけ、図９での直動体５ｂは長さＨ３だけ、基端リンクハブ２と回転部材８との間にて露出している。これらの長さの大小関係はＨ１＜Ｈ２＜Ｈ３である。 In FIG. 7, the linear motion body 5b is exposed between the base end link hub 2 and the rotary member 8 by the length H1, which is part of the linear motion body 5. As shown in FIG. The linear motion body 5b in FIG. 8 is exposed between the base end link hub 2 and the rotating member 8 by the length H2, and the linear motion body 5b in FIG. 9 is exposed by the length H3. The magnitude relationship between these lengths is H1<H2<H3.

図１０は、実施の形態１の直動体の構成を示す概略図である。なお図１０の直動体５の構成は、直動体５ａ，５ｂ，５ｃのすべてに共通である。図１０を参照して、Ｚ軸に延びる直動体５は、直動体部５１と、直動体部５２と、直動体部５３とを有している。直動体５の延びるＺ方向に交差する断面において、直動体部５１の外側にこれを囲むように直動体部５２が配置されている。また直動体部５２の外側にこれを囲むように直動体部５３が配置されている。したがって直動体部５１よりも直動体部５２の方が外径が大きく、直動体部５２よりも直動体部５３の方が外径が大きい。少なくとも直動体部５２および直動体部５３は、直動体部５１などを収納可能な筒状（円筒状）を有している。 FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the linear motion body of the first embodiment. 10 is common to all of the linear moving bodies 5a, 5b and 5c. With reference to FIG. 10 , a linear motion body 5 extending along the Z axis has a linear motion body portion 51 , a linear motion body portion 52 and a linear motion body portion 53 . In a cross section intersecting the Z direction in which the linear moving body 5 extends, the linear moving body part 52 is arranged outside the linear moving body part 51 so as to surround it. A linear motion body portion 53 is arranged outside the linear motion body portion 52 so as to surround it. Therefore, the linear motion body portion 52 has a larger outer diameter than the linear motion body portion 51 , and the linear motion body portion 53 has a larger outer diameter than the linear motion body portion 52 . At least the linear motion body portion 52 and the linear motion body portion 53 have a tubular shape (cylindrical shape) capable of accommodating the linear motion body portion 51 and the like.

直動体部５１は一端に隣接する領域が第４回転対偶部Ｒ４として回転部材８と連結されるため、少なくとも直動体部５１の一端を含む一部は常時、基端リンクハブ２の上方に露出する。たとえば直動体部５１の一部である長さＨ１だけ露出している状態が図７であり、直動体部５１の全部および直動体部５２の一部が、合計で図７よりも長いＨ２だけ露出している状態が図８であり、直動体部５１，５２の全部および直動体部５３の一部が、合計で図８よりも長いＨ３だけ露出している状態が図９である場合が考えられる。このようにして直動体５は、基端リンクハブ２の主表面に対して交差するＺ方向に（沿って）アンテナのように伸縮する。このため直動体５は少なくともその一端である、直動体部５１のＺ方向上側の端部などがＺ方向に移動可能である。 Since a region adjacent to one end of the linear moving body portion 51 is connected to the rotating member 8 as the fourth rotational pair R4, at least a portion of the linear moving body portion 51 including one end is always exposed above the base end link hub 2. do. For example, FIG. 7 shows a state in which a length H1, which is a part of the linear moving body portion 51, is exposed, and the total length of the linear moving body portion 51 and part of the linear moving body portion 52 is H2, which is longer than that shown in FIG. FIG. 8 shows the exposed state, and FIG. 9 shows the state where all of the linear motion body portions 51 and 52 and part of the linear motion body portion 53 are exposed by a total length H3 longer than that in FIG. Conceivable. In this manner, the linear motion body 5 expands and contracts in the Z direction intersecting (along) the main surface of the base end link hub 2 like an antenna. Therefore, at least one end of the linear moving body 5, such as the upper end in the Z direction of the linear moving body portion 51, can move in the Z direction.

直動体５ａは、その断面の中心の軸としての、Ｚ方向に沿う直動軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ（図１参照）が、第４回転対偶部Ｒ４から姿勢制御用駆動源３５ａ内まで延びている。したがって直動体５ａのうち基端リンクハブ２の上側に露出する部分以外の部分は、たとえば姿勢制御用駆動源３５ａを示す図７などの直方体状部材の内部に収納されてもよい。すなわちこの場合、直動体５の外部にこれを伸縮するように移動（直動）させる直動伝達機構が取り付けられている。直動伝達機構はたとえば姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃのアクチュエータである。アクチュエータはたとえば図１における姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃの内部に収納されている。本実施の形態では、姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃの直方体状部材は、Ｚ方向に長く延びる（すなわち縦長となる）ように配置されている。これにより姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃは、リンク作動装置５０全体をＺ方向上側から平面視したときに、直動体５（直動体５ａ～５ｃ）と重なるように配置されている。 In the linear motion body 5a, linear motion axes 19a, 19b, and 19c (see FIG. 1) extending in the Z direction as central axes of the cross section of the linear motion body 5a extend from the fourth rotational pair portion R4 into the attitude control drive source 35a. there is Therefore, the portion of the linear motion body 5a other than the portion exposed above the base end link hub 2 may be housed inside a rectangular parallelepiped member such as that shown in FIG. 7 showing the attitude control drive source 35a. That is, in this case, a linear motion transmission mechanism is attached to the outside of the linear motion body 5 to move (linearly move) the linear motion body 5 so as to expand and contract. The direct-acting transmission mechanism is, for example, the actuators of the attitude control drive sources 35a to 35c. The actuators are housed inside the attitude control drive sources 35a to 35c shown in FIG. 1, for example. In the present embodiment, the rectangular parallelepiped members of the attitude control drive sources 35a to 35c are arranged to extend in the Z direction (that is, to be vertically long). As a result, the attitude control drive sources 35a to 35c are arranged so as to overlap the linear moving bodies 5 (linear moving bodies 5a to 5c) when the entire link actuating device 50 is viewed from above in the Z direction.

直動体５の伸縮するように行なわれる移動（直動）は、たとえばリニアスライダ、ボールねじ、油圧シリンダ、およびエアシリンダのいずれかの部材により可能である。つまり上記いずれかの部材により多段伸縮機構（直動体部５１～５３）を有する直動体５が直動体部５１～５３を適宜露出することにより、直動体５が伸縮し、直動体５の一端などがＺ方向に移動（直動）できる。あるいは直動体５は、周囲に減速機を有するモータに接続された態様であってもよい。この場合、たとえばモータの減速された回転トルクが直動体５においてＺ方向の移動量に変換される構成であってもよい。 The telescopic movement (linear motion) of the linear motion body 5 can be performed by any one of a linear slider, a ball screw, a hydraulic cylinder, and an air cylinder, for example. That is, the linear motion body 5 having the multi-stage expansion/contraction mechanism (linear motion body portions 51 to 53) is appropriately exposed by any of the members described above, whereby the linear motion body 5 expands and contracts, and one end of the linear motion body 5, etc. can move (linearly move) in the Z direction. Alternatively, the linear motion body 5 may be connected to a motor having a speed reducer around it. In this case, for example, the decelerated rotational torque of the motor may be converted into the amount of movement in the Z direction by the linear motion body 5 .

再度図１、図２、図７～図９を参照して、本実施の形態の３つのリンク機構４の各々において、先端リンクハブ３と端部リンク部材６との第１回転対偶部Ｒ１の回転中心としての第１中心軸１６ａ，１６ｂ，１６ｃを考える。第１中心軸１６ａ，１６ｂ，１６ｃの各々は姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃに繋がるリンク機構４のものである。第１中心軸１６ａ，１６ｂ，１６ｃは回転軸体２２の中心軸である。 1, 2, and 7 to 9, in each of the three link mechanisms 4 of the present embodiment, the first rotational pair R1 between the tip link hub 3 and the end link member 6 is Consider first central shafts 16a, 16b, and 16c as centers of rotation. Each of the first central shafts 16a, 16b, 16c is of the link mechanism 4 connected to the attitude control drive sources 35a, 35b, 35c. The first central shafts 16 a , 16 b , 16 c are central shafts of the rotating shaft body 22 .

また端部リンク部材６と中央リンク部材７との第２回転対偶部Ｒ２の回転中心としての第２中心軸１７ａ，１７ｂ，１７ｃを考える。第２中心軸１７ａ，１７ｂ，１７ｃの各々は姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃに繋がるリンク機構４のものである。第２中心軸１７ａ，１７ｂ，１７ｃは回転軸体２５の中心軸である。このとき３つの第１中心軸１６ａ～１６ｃおよび３つの第２中心軸１７ａ～１７ｃは先端リンクハブ中心点ＰＢで交わっている。 Second central shafts 17a, 17b, and 17c as the center of rotation of the second rotational pair portion R2 between the end link member 6 and the central link member 7 are considered. Each of the second central shafts 17a, 17b, 17c is of the link mechanism 4 connected to the attitude control drive sources 35a, 35b, 35c. The second central shafts 17 a , 17 b , 17 c are central shafts of the rotating shaft body 25 . At this time, the three first center shafts 16a-16c and the three second center shafts 17a-17c intersect at the tip link hub center point PB.

３つのリンク機構４の各々において、中央リンク部材７と回転部材８との第３回転対偶部Ｒ３の回転中心としての第３中心軸１８ａ，１８ｂ，１８ｃを考える。第３中心軸１８ａ，１８ｂ，１８ｃの各々は姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃに繋がるリンク機構４のものである。第３中心軸１８ａ，１８ｂ，１８ｃは回転軸体１５の中心軸である。第３中心軸１８ａ～１８ｃが基端リンクハブ２の主表面に沿う平面に対して同一の角度αを有するように配置される第１状態を考える。この第１状態において、第３回転対偶部Ｒ３の３つの第３中心軸１８ａ～１８ｃが基端リンクハブ中心点ＰＡで交わる。 In each of the three link mechanisms 4, the third central shafts 18a, 18b, 18c as the rotation center of the third rotational pair portion R3 between the central link member 7 and the rotating member 8 are considered. Each of the third central shafts 18a, 18b, 18c is of the link mechanism 4 connected to the attitude control drive sources 35a, 35b, 35c. The third central shafts 18 a , 18 b , 18 c are central shafts of the rotating shaft body 15 . Consider a first situation in which the third central axes 18a-18c are arranged to have the same angle α with respect to a plane along the main surface of the proximal link hub 2. As shown in FIG. In this first state, the three third center shafts 18a to 18c of the third rotational pair portion R3 intersect at the base end link hub center point PA.

なお第１状態は、図２における第３中心軸１８ａのＸＹ平面に対する角度αが、図２に示されない第３中心軸１８ｂのＸＹ平面に対する角度、および図２に示されない第３中心軸１８ｃのＸＹ平面に対する角度に等しい状態である。言い換えれば第１状態は、図１に示す３つの第３中心軸１８ａ～１８ｃのそれぞれがＸＹ平面となす角度αがすべてほぼ等しい状態である。なおここでの角度αが等しい（主表面に沿う平面に対して同一の角度αを有する）とは、全く誤差のない場合に限らず、±０．１°程度以内の誤差を有する場合を含むものとする。 In the first state, the angle α of the third central axis 18a in FIG. 2 with respect to the XY plane is the angle of the third central axis 18b not shown in FIG. This state is equal to the angle with respect to the XY plane. In other words, the first state is a state in which the angles α formed between the three third central axes 18a to 18c shown in FIG. 1 and the XY plane are all substantially equal. Here, the equal angle α (having the same angle α with respect to the plane along the main surface) is not limited to the case where there is no error at all, but includes the case where there is an error within about ±0.1°. shall be taken.

図１においては、基端リンクハブ２の主表面と先端リンクハブ３の主表面とが互いに（ほぼ）平行となる（沿う）ように対向している第２状態である。直動体５ａ，５ｂ，５ｃの各々の直動軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、すべてＺ方向に沿うように延びている。このため直動軸１９ａ～１９ｃは互いに平行である。特に第２状態においては、直動軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃの各々からの距離が等しい位置に、基端リンクハブ中心軸ＱＡおよび先端リンクハブ中心軸ＱＢが配置されている。具体的には、少なくとも第２状態において、先端リンクハブ中心軸ＱＢは先端リンクハブ３の中心を通り、直動軸１９ａ～１９ｃに平行に（Ｚ方向に）延びている。また基端リンクハブ中心軸ＱＡは基端リンクハブ２の中心を通り、直動軸１９ａ～１９ｃに平行に（Ｚ方向に）延びている。図１の第２状態では、基端リンクハブ中心軸ＱＡ上に基端リンクハブ中心点ＰＡが配置され、先端リンクハブ中心軸ＱＢ上に先端リンクハブ中心点ＰＢが配置される。 FIG. 1 shows the second state in which the main surface of the proximal end link hub 2 and the main surface of the distal end link hub 3 face each other so as to be (substantially) parallel (along). Linear motion shafts 19a, 19b, 19c of linear motion bodies 5a, 5b, 5c all extend along the Z direction. Therefore, the linear motion shafts 19a to 19c are parallel to each other. Particularly in the second state, the base end link hub center axis QA and the tip link hub center axis QB are arranged at positions equidistant from each of the linear motion shafts 19a, 19b, 19c. Specifically, at least in the second state, the tip link hub center axis QB passes through the center of the tip link hub 3 and extends parallel to the linear motion shafts 19a to 19c (in the Z direction). A base end link hub central axis QA passes through the center of the base end link hub 2 and extends in parallel (in the Z direction) with the linear motion shafts 19a to 19c. In the second state of FIG. 1, the base end link hub center point PA is arranged on the base end link hub center axis QA, and the tip link hub center point PB is arranged on the tip link hub center axis QB.

＜パラレルリンク機構の動作＞
図１１は、図２の先端リンクハブが基端リンクハブに対して傾斜する態様を示す概略図である。図１１を参照して、本実施の形態のリンク作動装置５０（パラレルリンク機構１）は、基端リンクハブ２に対する先端リンクハブ３の姿勢が変更されている。すなわち図１１においては上記図１の第２状態とは異なり、基端リンクハブ２の主表面と先端リンクハブ３の主表面とが互いに平行とはなっていない。図１１においては先端リンクハブ中心軸ＱＢが基端リンクハブ中心軸ＱＡに対して角度を有するように傾斜している。このことは図７～図９においても同様である。図７～図９では１つのパラレルリンク機構１に含まれる直動体５ａ，５ｂ，５ｃの露出長さを各々異なるようにしているためである。つまり図７～図９では、露出長さの短い直動体５ａの真上で、露出長さの長い直動体５ｃの真上よりも下側に配置されるように、先端リンクハブ３が水平面に対して傾斜した姿勢となっている。このように直動体５ａ～５ｃの各々の露出長さを調整することにより、先端リンクハブ３の姿勢を変更できる。 <Operation of Parallel Link Mechanism>
11 is a schematic diagram showing how the distal link hub of FIG. 2 is tilted with respect to the proximal link hub; FIG. Referring to FIG. 11 , in link actuating device 50 (parallel link mechanism 1 ) of the present embodiment, the posture of tip end link hub 3 with respect to base end link hub 2 is changed. 11, the main surface of the base end link hub 2 and the main surface of the tip link hub 3 are not parallel to each other, unlike the second state shown in FIG. In FIG. 11, the tip link hub central axis QB is inclined with respect to the base end link hub central axis QA. This also applies to FIGS. 7-9. This is because the linear motion bodies 5a, 5b, and 5c included in one parallel link mechanism 1 have different exposed lengths in FIGS. That is, in FIGS. 7 to 9, the tip link hub 3 is placed on a horizontal plane so that it is positioned directly above the linear motion body 5a with a short exposed length and below the straight motion body 5c with a long exposed length. It is in a slanted posture. By adjusting the exposed length of each of the linear motion bodies 5a to 5c in this manner, the attitude of the tip link hub 3 can be changed.

先端リンクハブ中心軸ＱＢの基端リンクハブ中心軸ＱＡに対する方向を任意に変更することにより、基端リンクハブ２に対する先端リンクハブ３の姿勢を任意に変更できる。先端リンクハブ３の姿勢の変更は、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃが各リンク機構４のたとえば直動軸１９ａ，１９ｂ，１９ｃ周りの回転角度を変更することによってもなされる。先端リンクハブ３の姿勢を変更することによって、先端リンクハブ３に設置された図示されないエンドエフェクタの２自由度の角度を制御できる。 By arbitrarily changing the direction of the tip link hub center axis QB with respect to the base end link hub center axis QA, the posture of the tip link hub 3 with respect to the base end link hub 2 can be arbitrarily changed. The attitude of the tip link hub 3 is also changed by the attitude control drive sources 35a, 35b, 35c changing the rotation angles of the respective link mechanisms 4, for example, around the direct-acting shafts 19a, 19b, 19c. By changing the attitude of the tip link hub 3, the two-degree-of-freedom angle of the end effector (not shown) installed on the tip link hub 3 can be controlled.

図１２は、実施の形態１のパラレルリンク機構の３つのリンク機構のうちの１つの一部を抽出して直線で表現した模式図である。図１２においては、先端リンクハブ３と、リンク機構４の一部である端部リンク部材６および中央リンク部材７とを示している。図１２および図２を参照して、基端リンクハブ２の基端リンクハブ中心軸ＱＡと先端リンクハブ３の先端リンクハブ中心軸ＱＢとの折れ角θの最大値を約±９０°とすることができる。また、基端リンクハブ２に対する先端リンクハブ３の旋回角φを０°～３６０°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端リンクハブ中心軸ＱＡおよび先端リンクハブ中心軸ＱＢを含む垂直面において基端リンクハブ中心軸ＱＡに対して先端リンクハブ中心軸ＱＢが傾斜した角度のことであり、旋回角φは、基準位置に対して先端リンクハブ中心軸ＱＢの水平面への投影直線がなす角度のことである。また図１２に示されないが、直動体５ａ～５ｃがＺ軸に沿う方向に伸縮移動することにより、基端リンクハブ２と先端リンクハブ３とのＺ方向の距離ｒを任意に変更できる。 FIG. 12 is a schematic diagram in which a part of one of the three link mechanisms of the parallel link mechanism of Embodiment 1 is extracted and expressed by a straight line. In FIG. 12, the tip link hub 3 and the end link members 6 and the center link member 7 which are part of the link mechanism 4 are shown. 12 and 2, the maximum value of the bending angle θ between the base end link hub center axis QA of the base end link hub 2 and the tip link hub center axis QB of the tip link hub 3 is about ±90°. be able to. Further, the turning angle φ of the tip end link hub 3 with respect to the base end link hub 2 can be set within the range of 0° to 360°. The bending angle θ is an angle at which the front end link hub center axis QB is inclined with respect to the base end link hub center axis QA in a vertical plane including the base end link hub center axis QA and the front end link hub center axis QB. The angle φ is an angle formed by a straight line projected onto the horizontal plane of the tip link hub central axis QB with respect to the reference position. Also, although not shown in FIG. 12, the distance r in the Z direction between the proximal end link hub 2 and the distal end link hub 3 can be arbitrarily changed by telescoping the linear motion bodies 5a to 5c in the direction along the Z axis.

４節連鎖となるように繋がれた基端リンクハブ２および先端リンクハブ３と、３組のリンク機構４とによって、基端リンクハブ２に対し先端リンクハブ３が直交２軸周りに回転自在な２自由度機構が構成される。２自由度機構は、言い換えると、基端側のリンクハブ２に対して先端側のリンクハブ３の姿勢を、２自由度で自在に変更可能な機構である。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブ２に対する先端側のリンクハブ３の可動範囲を広くとれる。 The distal end link hub 3 is rotatable relative to the proximal end link hub 2 around two orthogonal axes by means of the proximal end link hub 2 and the distal end link hub 3 which are connected to form a four-bar chain, and three sets of link mechanisms 4. A two-degree-of-freedom mechanism is constructed. In other words, the two-degree-of-freedom mechanism is a mechanism that can freely change the posture of the link hub 3 on the distal end side with respect to the link hub 2 on the proximal end side with two degrees of freedom. This two-degrees-of-freedom mechanism is compact, but allows a wide movable range of the link hub 3 on the distal end side with respect to the link hub 2 on the proximal end side.

＜作用効果＞
本開示に従ったパラレルリンク機構１は、基端側の基端リンクハブ２と、先端側の先端リンクハブ３と、基端リンクハブ２と先端リンクハブ３とを連結する少なくとも３つのリンク機構４とを備えている。少なくとも３つのリンク機構４の各々は、直動体５と、回転部材８と、端部リンク部材６と、中央リンク部材７とを含む。直動体５は基端リンクハブ２から延びる。回転部材８は直動体５に対して回転可能に連結される。端部リンク部材６は先端リンクハブ３に対して回転可能に連結される。中央リンク部材７は端部リンク部材６および回転部材８の各々に対して回転可能に連結される。少なくとも３つのリンク機構４において、直動体５は、基端リンクハブ２の主表面に対して交差する第１方向（Ｚ方向）に移動可能である。先端リンクハブ３と端部リンク部材６との第１回転対偶部Ｒ１の少なくとも３つの第１中心軸１６ａ～１６ｃおよび、端部リンク部材６と中央リンク部材７との第２回転対偶部Ｒ２の少なくとも３つの第２中心軸１７ａ～１７ｃは、先端リンクハブ中心点ＰＢで交わる。中央リンク部材７と回転部材８との第３回転対偶部Ｒ３の少なくとも３つの第３中心軸１８ａ～１８ｃが主表面に対して同一の角度を有するように配置される第１状態において、第３回転対偶部Ｒ３の少なくとも３つの第３中心軸１８ａ～１８ｃが基端リンクハブ中心点ＰＡで交わる。回転部材８と直動体５との第４回転対偶部Ｒ４の少なくとも３つの第４中心軸２０ａ（～２０ｃ）が、第３回転対偶部Ｒ３の少なくとも３つの第３中心軸１８ａ～１８ｃの基端リンクハブ中心点ＰＡに向かうベクトル、および直動体５の移動可能な第１方向（Ｚ方向）に沿う直動軸１９ａ～１９ｃの各々に直交する（図６）。少なくとも３つの直動軸１９ａ～１９ｃの各々から等しい距離にあり直動軸１９ａ～１９ｃに平行に延びる基端リンクハブ中心軸ＱＡ上に基端リンクハブ中心点ＰＡが配置される。少なくとも３つの直動軸１９ａ～１９ｃの各々から等しい距離にあり直動軸１９ａ～１９ｃに平行に延びる先端リンクハブ中心軸ＱＢ上に先端リンクハブ中心点ＰＢが配置される。 <Effect>
The parallel link mechanism 1 according to the present disclosure includes a proximal link hub 2 on the proximal side, a distal link hub 3 on the distal side, and at least three link mechanisms connecting the proximal link hub 2 and the distal link hub 3. 4. Each of the at least three link mechanisms 4 includes a linear motion body 5 , a rotating member 8 , end link members 6 and a central link member 7 . Linear motion body 5 extends from base end link hub 2 . The rotary member 8 is rotatably connected to the linear motion body 5 . The end link member 6 is rotatably connected to the tip link hub 3 . The central link member 7 is rotatably connected to each of the end link members 6 and the rotating member 8 . In at least three link mechanisms 4 , linear motion bodies 5 are movable in a first direction (Z direction) that intersects the main surface of base end link hub 2 . At least three first central shafts 16a to 16c of the first rotational pair R1 between the tip link hub 3 and the end link member 6 and the second rotational pair R2 between the end link member 6 and the central link member 7 At least three second central axes 17a-17c intersect at the tip link hub central point PB. In the first state in which the at least three third central axes 18a to 18c of the third rotational pair R3 of the central link member 7 and the rotating member 8 are arranged to have the same angle with respect to the main surface, the third At least three third central axes 18a to 18c of the rotational pair portion R3 intersect at the base end link hub central point PA. At least three fourth central shafts 20a (to 20c) of the fourth rotational joint portion R4 between the rotary member 8 and the linear motion body 5 are proximal ends of at least three third central shafts 18a to 18c of the third rotational joint portion R3. It is orthogonal to a vector directed to the link hub center point PA and each of the linear motion axes 19a to 19c along the first direction (Z direction) in which the linear motion body 5 can move (FIG. 6). A base end link hub center point PA is arranged on a base end link hub center axis QA that is equidistant from each of the at least three direct motion shafts 19a-19c and extends parallel to the direct motion shafts 19a-19c. A front end link hub center point PB is arranged on a front end link hub center axis QB that is equidistant from each of the at least three direct motion shafts 19a to 19c and extends parallel to the direct motion shafts 19a to 19c.

第１回転対偶部Ｒ１から第４回転対偶部Ｒ４まで４つの回転対偶部を有し（４節連鎖）、基端リンクハブ２と先端リンクハブ３とを連結するリンク機構４を３つ以上有する。これにより、基端リンクハブ中心軸ＱＡと先端リンクハブ中心軸ＱＢとの交点ＰＣを回転中心として、基端リンクハブ中心軸ＱＡに対する先端リンクハブ中心軸ＱＢの姿勢を図１２の折れ角θと旋回角φとの回転２自由度で調整できる。このため基端リンクハブ２に対する先端リンクハブ３の姿勢を折れ角θと旋回角φとの回転２自由度で変更できる。また３つの直動体５ａ～５ｃをいずれも同じ長さ分だけ伸縮するようにＺ方向に移動させ、基端リンクハブ中心点ＰＡを第１方向に沿って移動させることで、基端リンクハブ中心点ＰＡと先端リンクハブ中心点ＰＢとの距離を変更できる。このため基端リンクハブ２と先端リンクハブ３との距離を変更できる。さらに３つの直動体５ａ～５ｃの長さを個別に調整することによっても、基端リンクハブ２に対する先端リンクハブ３の姿勢を折れ角θと旋回角φとの回転２自由度で変更できる。 It has four rotary pairs from the first rotary pair R1 to the fourth rotary pair R4 (four-bar linkage), and has three or more link mechanisms 4 that connect the proximal end link hub 2 and the distal end link hub 3. . As a result, with the intersection point PC between the base end link hub center axis QA and the tip link hub center axis QB as the center of rotation, the attitude of the tip end link hub center axis QB with respect to the base end link hub center axis QA is set to the bending angle θ in FIG. It can be adjusted with 2 degrees of freedom of rotation with turning angle φ. Therefore, the attitude of the tip end link hub 3 with respect to the base end link hub 2 can be changed with two rotational degrees of freedom, ie, the bending angle θ and the turning angle φ. Further, by moving the three translational bodies 5a to 5c in the Z direction so as to expand and contract by the same length, and by moving the base end link hub center point PA along the first direction, the base end link hub center The distance between the point PA and the tip link hub center point PB can be changed. Therefore, the distance between the proximal end link hub 2 and the distal end link hub 3 can be changed. Furthermore, by individually adjusting the lengths of the three linear moving bodies 5a to 5c, the posture of the tip link hub 3 with respect to the base end link hub 2 can be changed with two rotational degrees of freedom, ie, the bending angle θ and the turning angle φ.

以上の基端リンクハブ２に対して先端リンクハブ３が回転２自由度および伸縮方向１自由度で移動可能な構成は、上記のように第１中心軸１６ａ～１６ｃ、第２中心軸１７ａ～１７ｃ、第３中心軸１８ａ～１８ｃ、直動軸１９ａ～１９ｃおよび第４中心軸２０ａ，２０ｂ，２０ｃが交差することにより可能となる。 The configuration in which the distal end link hub 3 can move with respect to the proximal end link hub 2 with two degrees of freedom in rotation and one degree of freedom in the extension/retraction direction has the first central shafts 16a to 16c and the second central shafts 17a to 17a, as described above. 17c, the third center shafts 18a-18c, the linear motion shafts 19a-19c and the fourth center shafts 20a, 20b, 20c intersect.

以上より、本実施の形態によれば、装置全体の構成を複雑にしたり、装置全体を大型化させる必要はない。つまり比較的コンパクトなサイズを維持しつつ、回転中心としての交点ＰＣから一定の半径を有する球面上を先端リンクハブ３が移動可能であるとともに、基端リンクハブ２と先端リンクハブ３との距離を変更可能なパラレルリンク機構１が得られる。 As described above, according to the present embodiment, there is no need to complicate the configuration of the entire device or increase the size of the entire device. That is, while maintaining a relatively compact size, the tip link hub 3 can move on a spherical surface having a constant radius from the intersection point PC as the center of rotation, and the distance between the base end link hub 2 and the tip link hub 3 is A parallel link mechanism 1 capable of changing is obtained.

上記パラレルリンク機構１において、第１～第３回転対偶部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に転がり軸受を備えてもよい。このようにすれば、回転対偶部の摩擦を低減できる。 In the parallel link mechanism 1, rolling bearings may be provided in the first to third rotational pairs R1, R2 and R3. In this way, the friction of the rotating pair can be reduced.

本開示に従ったリンク作動装置５０は、上記パラレルリンク機構１の上記直動体５の外部に取り付けられた直動伝達機構をさらに備える。当該直動伝達機構は姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃである。アクチュエータなどの駆動源を外付けすることにより、当該駆動力を利用した直動体５のＺ方向の移動が容易となる。 The link actuating device 50 according to the present disclosure further includes a linear motion transmission mechanism attached to the outside of the linear motion body 5 of the parallel link mechanism 1 . The direct-acting transmission mechanism is attitude control drive sources 35a to 35c. By externally attaching a driving source such as an actuator, it becomes easy to move the linear motion body 5 in the Z direction using the driving force.

（実施の形態２）
図１３は、実施の形態２に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。図１３を参照して、本実施の形態に係るリンク作動装置５０は、基本的に図１の実施の形態１のリンク作動装置５０と同様の構成を有する。ただし本実施の形態では、姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃの直方体状部材は、直動体５ａ～５ｃとＸＹ平面に沿う方向において並ぶように、配置されている。つまり直動体５ａと並ぶように姿勢制御用駆動源３５ａが、直動体５ｂと並ぶように姿勢制御用駆動源３５ｂが、直動体５ｃと並ぶように姿勢制御用駆動源３５ｃが、それぞれ配置される。姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃの直方体状部材は、ＸＹ平面上に長く延びるように（すなわち横長となる）ように配置されている。 (Embodiment 2)
13 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 2, with the base end link hub being horizontal. FIG. Referring to FIG. 13, a link actuating device 50 according to this embodiment has basically the same configuration as the link actuating device 50 of Embodiment 1 shown in FIG. However, in the present embodiment, the rectangular parallelepiped members of the attitude control drive sources 35a to 35c are arranged so as to line up with the translational bodies 5a to 5c in the direction along the XY plane. That is, the attitude control drive source 35a is arranged so as to be aligned with the linear motion body 5a, the attitude control drive source 35b is arranged so as to be aligned with the linear motion body 5b, and the attitude control drive source 35c is arranged so as to be aligned with the linear motion body 5c. . The rectangular parallelepiped members of the attitude control drive sources 35a to 35c are arranged so as to extend long on the XY plane (that is, to be horizontally long).

本実施の形態でも実施の形態１と同様に、直動体５ａ～５ｃはＺ方向に移動（直動）する。ただし本実施の形態では、直動体５を移動させる直動伝達機構が、直動体５自身に含まれている。すなわち直動体５自体が直動伝達機構の少なくとも一部である。具体的には、たとえばＺ方向に延びる直動体５は、たとえばラックアンドピニオンのラックである。直動体５としてのラックの歯と、姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃ内から延びる回転軸３６に取り付けられたラックアンドピニオンに含まれるピニオンの歯とが、互いに噛み合いながらピニオンが回転する。これにより、ラックとしての直動体５がＺ方向に移動する。このようにして直動体５の一端が上下方向に移動する。ただしこのような機構に限らず、本実施の形態の直動体５も、実施の形態１の直動体５と同様に直動体部５１～５３からなる多段伸縮機構（図１０参照）であってもよい。また本実施の形態の直動体５も、実施の形態１と同様に、リニアスライダ、ボールねじ、油圧シリンダ、およびエアシリンダのいずれかにより駆動してもよい。 In the present embodiment, as in the first embodiment, the linear moving bodies 5a to 5c move (linearly move) in the Z direction. However, in this embodiment, the linear motion transmission mechanism for moving the linear motion body 5 is included in the linear motion body 5 itself. That is, the linear motion body 5 itself is at least part of the linear motion transmission mechanism. Specifically, for example, the linear motion body 5 extending in the Z direction is, for example, a rack and pinion rack. The teeth of the rack as the linear motion body 5 and the teeth of the pinion included in the rack and pinion attached to the rotary shaft 36 extending from the attitude control drive sources 35a to 35c mesh with each other while the pinion rotates. As a result, the linear motion body 5 as the rack moves in the Z direction. In this manner, one end of the linear motion body 5 moves vertically. However, the linear motion body 5 of the present embodiment is not limited to such a mechanism. good. As in the first embodiment, the linear motion body 5 of the present embodiment may also be driven by any one of a linear slider, ball screw, hydraulic cylinder, and air cylinder.

本開示に従ったリンク作動装置５０は、上記パラレルリンク機構１の上記直動体５の外部に取り付けられた直動伝達機構をさらに備える。当該直動伝達機構は直動体５ａ～５ｃに含まれる。アクチュエータなどの駆動源を直動体５そのものに含ませる（直動体５そのものがアクチュエータなどの駆動源の少なくとも一部である）ことにより、当該駆動力を利用した直動体５の構成が単純となる。 The link actuating device 50 according to the present disclosure further includes a linear motion transmission mechanism attached to the outside of the linear motion body 5 of the parallel link mechanism 1 . The linear motion transmission mechanism is included in the linear motion bodies 5a to 5c. By including a drive source such as an actuator in the linear motion body 5 itself (the linear motion body 5 itself is at least part of the drive source such as the actuator), the configuration of the linear motion body 5 using the driving force becomes simple.

（実施の形態３）
図１４は、実施の形態３に係るリンク作動装置の、基端リンクハブが水平である状態における正面図である。図１４を参照して、本実施の形態に係るリンク作動装置５０は、基本的に図１の実施の形態１のリンク作動装置５０と同様の構成を有する。ただし本実施の形態では、４組のリンク機構４を有している。これに伴い図１４では、４つの直動体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを備え、４つの直動伝達機構としての姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを備えている。ただし本実施の形態では、４つのリンク機構４および４つの直動体５ａ～５ｄを有しても、３つの姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｃのみを有し、姿勢制御用駆動源３５ｄを有さない構成であってもよい。また図１４での直動伝達機構は実施の形態１と同様の姿勢制御用駆動源３５ａ～３５ｄであるが、これに限らず実施の形態２と同様の直動体５自身に含まれるラックアンドピニオンのラックなどであってもよい。なお５本以上のリンク機構４および直動体５を有し、それらすべてに直動伝達機構が備えられてもよい。あるいは５本以上のリンク機構４および直動体５のうち３本のみに直動伝達機構が備えられてもよい。 (Embodiment 3)
FIG. 14 is a front view of the link actuating device according to Embodiment 3 in a state where the base end link hub is horizontal. Referring to FIG. 14, a link actuating device 50 according to this embodiment has basically the same configuration as the link actuating device 50 of Embodiment 1 shown in FIG. However, in this embodiment, four sets of link mechanisms 4 are provided. Accordingly, in FIG. 14, four linear motion bodies 5a, 5b, 5c, and 5d are provided, and four attitude control drive sources 35a, 35b, 35c, and 35d are provided as linear motion transmission mechanisms. However, in this embodiment, even though the four link mechanisms 4 and the four linear motion bodies 5a to 5d are provided, only the three attitude control drive sources 35a to 35c are provided, and the attitude control drive source 35d is provided. It may be a configuration without The linear motion transmission mechanism in FIG. 14 is the attitude control drive sources 35a to 35d similar to those in the first embodiment. rack or the like. It is also possible to have five or more link mechanisms 4 and linear motion bodies 5, all of which are provided with linear motion transmission mechanisms. Alternatively, only three of the five or more link mechanisms 4 and linear motion bodies 5 may be provided with linear motion transmission mechanisms.

本開示に従ったリンク作動装置５０は、リンク機構４および直動伝達機構を４つ備える。このようにすれば、たとえば当該４つの直動伝達機構を同期制御することにより、リンク機構４が３つの場合に比べて装置全体の剛性を高めることができる。また４つ目のリンク機構４は、先端リンクハブ３の姿勢を変更する駆動用に限らず、たとえば当該姿勢の制御の安定性を高めるために、パラレルリンク機構１の全体に予圧を印加する用途で設けることができる。 A link actuating device 50 according to the present disclosure includes four link mechanisms 4 and linear motion transmission mechanisms. In this way, for example, by synchronously controlling the four direct-acting transmission mechanisms, the rigidity of the entire device can be increased compared to the case where the link mechanism 4 is three. The fourth link mechanism 4 is not limited to driving to change the attitude of the tip link hub 3, but is used to apply preload to the entire parallel link mechanism 1 in order to improve the stability of the attitude control. can be set in

以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。 You may apply so that the feature described in each embodiment (each example included in) described above may be suitably combined in the technically consistent range.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and range of equivalents of the scope of the claims.

１パラレルリンク機構、２基端リンクハブ、３先端リンクハブ、４リンク機構、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ直動体、６端部リンク部材、７中央リンク部材、８回転部材、１０土台、１１ａボルト、１１ｂ位置決めピン、１２，１５，２２，２５回転軸体、１５ａ，２２ａ，２５ａ大径部、１５ｂ，２２ｂ，２５ｂ小径部、１５ｃ，２２ｃ，２５ｃナット、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ第１中心軸、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ第２中心軸、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ第３中心軸、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ直動軸、２０先端部材、２０ａ第４中心軸、２１回転軸連結部材、２２ａ，２５ａ大径部、２２ｂ，２５ｂ小径部、２２ｃ，２５ｃナット、２６，２７，２８転がり軸受、３０湾曲部材、３１回転軸支持部材、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ姿勢制御用駆動源、５０リンク作動装置、５１，５２，５３直動体部、ｈ貫通孔、ＰＡ基端リンクハブ中心点、ＰＢ先端リンクハブ中心点、ＰＣ交点、ＱＡ基端リンクハブ中心軸、ＱＢ先端リンクハブ中心軸、Ｒ１第１回転対偶部、Ｒ２第２回転対偶部、Ｒ３第３回転対偶部、Ｒ４第４回転対偶部、Ｓスペーサ。 1 parallel link mechanism, 2 base end link hub, 3 tip link hub, 4 link mechanism, 5, 5a, 5b, 5c, 5d direct acting body, 6 end link member, 7 central link member, 8 rotating member, 10 base, 11a bolt 11b positioning pin 12, 15, 22, 25 rotating shaft 15a, 22a, 25a large diameter portion 15b, 22b, 25b small diameter portion 15c, 22c, 25c nut 16a, 16b, 16c first center Shafts 17a, 17b, 17c Second central shafts 18a, 18b, 18c Third central shafts 19a, 19b, 19c Linear motion shafts 20 Tip member 20a Fourth central shaft 21 Rotating shaft connecting member 22a, 25a Large diameter portion 22b, 25b Small diameter portion 22c, 25c Nut 26, 27, 28 Rolling bearing 30 Curved member 31 Rotating shaft support member 35a, 35b, 35c, 35d Attitude control drive source 50 Link actuation device , 51, 52, 53 linear motion body portion h through hole PA base end link hub center point PB tip link hub center point PC intersection point QA base end link hub center axis QB tip link hub center axis R1 first Rotation pair part, R2 2nd rotation pair part, R3 3rd rotation pair part, R4 4th rotation pair part, S Spacer.

Claims

a proximal link hub on the proximal side;
a tip link hub on the tip side;
at least three link mechanisms connecting the proximal link hub and the distal link hub;
each of the at least three linkages,
a linear motion body extending from the base end link hub;
a rotating member rotatably connected to the linear motion body;
an end link member rotatably connected to the tip link hub;
a center link member rotatably connected to each of said end link members and said rotating member;
In the at least three link mechanisms,
the linear motion body is movable in a first direction intersecting the main surface of the proximal link hub;
At least three first central axes of first rotational pairs of the tip link hub and the end link members and at least three second axes of second rotational pairs of the end link members and the central link member The central axes intersect at the tip link hub center point,
In a first state in which at least three third central axes of third rotational pairs of the central link member and the rotating member are arranged to have the same angle with respect to the main surface, the third rotational pair at least three of the third central axes of the section intersect at a proximal link hub central point;
At least three fourth central axes of the fourth rotational pair of the rotating member and the linear motion body are vectors directed to the base end link hub center point of the at least three third central axes of the third rotational pair. , and perpendicular to each of the linear motion axes along the first direction in which the linear motion body can move,
the proximal link hub center point being located on a proximal link hub center axis that is equidistant from each of at least three of the linear motion axes and extends parallel to the linear motion axes;
A parallel link mechanism, wherein said tip link hub center point is located on a tip link hub center axis that is equidistant from each of said at least three linear motion axes and extends parallel to said linear motion axes.

2. The parallel link mechanism according to claim 1, wherein rolling bearings are provided in said first to third rotational pairs.

A link actuation device further comprising a linear motion transmission mechanism attached to the outside of the linear motion body of the parallel link mechanism according to claim 1 or 2,
A link operating device, wherein the linear motion transmission mechanism is a drive source for attitude control.

A link actuation device further comprising a linear motion transmission mechanism attached to the linear motion body of the parallel link mechanism according to claim 1 or 2,
A link actuator, wherein the linear motion transmission mechanism is included in the linear motion body.

The link actuating device according to claim 3 or 4, comprising four of said link mechanisms and said linear motion transmission mechanisms.