JP2022153812A - robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットに関する。 The present invention relates to robots.
従来、下記特許文献1に開示されているように、第1部材(例えば上腕)と、第2部材(例えば前腕)と、両部材を連結する関節部と、を備えたロボットが知られている。関節部には、モータ及び減速機が設けられ、モータの発生する駆動力によって減速機を介して第1部材に対する第2部材の回転動作を生じさせる。 Conventionally, as disclosed in Patent Literature 1 below, a robot is known that includes a first member (for example, an upper arm), a second member (for example, a forearm), and a joint that connects the two members. . A motor and a speed reducer are provided in the joint, and the driving force generated by the motor causes the second member to rotate with respect to the first member via the speed reducer.
前記特許文献1に開示されたロボットでは、第1部材及び第2部材間の回動を生じさせる駆動力を発生するモータが関節部に設けられているため、前腕である第2部材の先端に負荷がかかっている状態でモータを駆動するような場合には、大きなトルクを発生させる必要がある。つまり、第1部材及び第2部材の回転中心近傍でトルクを発生させるため、大きなトルクを生じさせる必要がある。したがって、特許文献1に開示されたロボットでは、前腕の先端にかかる負荷を想定して、大きなトルクを発生させるモータを用いる必要がある。 In the robot disclosed in Patent Literature 1, a motor that generates a driving force for rotating the first member and the second member is provided in the joint, so that the tip of the second member, which is the forearm, is provided with a motor. When driving a motor under load, it is necessary to generate a large torque. In other words, it is necessary to generate large torque in order to generate torque near the rotation center of the first member and the second member. Therefore, in the robot disclosed in Patent Literature 1, it is necessary to use a motor that generates a large torque in anticipation of the load applied to the tip of the forearm.
そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より小さなトルクで第1部材及び第2部材間の相対的な回動を生じさせることにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the prior art, and an object of the present invention is to cause relative rotation between the first member and the second member with a smaller torque.
前記の目的を達成するため、本発明は、第1部材と、第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、一方向に延びる形状であって前記第1部材に配置される長尺子と、前記長尺子に沿って移動可能な短尺子と、を有する直動電動機と、前記第2部材に対して回動可能に且つ直接的又は間接的に結合する一端部と、前記短尺子に対して回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、を備え、前記直動電動機への電力供給によって前記長尺子に対して前記短尺子を移動させることにより、前記リンク部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボットである。 In order to achieve the above object, the present invention has a first member, a second member, a joint portion that rotatably couples the first member and the second member to each other, and a shape extending in one direction. a linear motion motor having a long member arranged on the first member by a distance between the first member and a short member movable along the long member; and a link member having one end connected to the short element and the other end rotatably connected to the short element, and the short element is connected to the long element by power supply to the linear motion motor by moving the second member through the link member to generate a moment around the joint portion, thereby generating a relative rotational movement between the first member and the second member. be.
本発明では、第1部材に配置された長尺子を有する直動電動機に電力供給することによって、リンク部材を介して第2部材に関節部回りのモーメントを生じさせて第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる。このため、関節部近傍で回転トルクを発生する構成に比べて、より小さなトルクで第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作を生じさせることができる。しかも、直動電動機が第1部材に配置されていて、関節部内に収容される構成ではないため、関節部の大型化も回避できる。 In the present invention, by supplying power to the linear motion motor having the elongated element arranged in the first member, the second member is caused to generate a moment around the joint portion via the link member, thereby causing the first and second members to move. causing a relative pivoting motion between the Therefore, compared to a configuration that generates rotational torque in the vicinity of the joint portion, it is possible to cause relative rotational movement between the first member and the second member with smaller torque. Moreover, since the direct-acting motor is arranged in the first member and is not housed in the joint portion, it is possible to avoid an increase in the size of the joint portion.
前記第2部材には、一方向に延びる形状の固定部材が固定されてもよい。この場合、前記リンク部材の前記一端部は、前記固定部材に回動可能に結合していてもよい。 A fixing member having a shape extending in one direction may be fixed to the second member. In this case, the one end of the link member may be rotatably coupled to the fixed member.
この態様では、リンク部材が、一方向に延びる形状の固定部材に回動可能に結合しているため、例えば、第2部材がアームとして構成されたロボットに好適となる。 In this aspect, since the link member is rotatably coupled to the fixed member extending in one direction, it is suitable for, for example, a robot in which the second member is configured as an arm.
前記固定部材は、第2長尺子及び第2短尺子を有する第2直動電動機の前記第2長尺子によって構成されるか、前記第2長尺子に固定された第2長尺子部材によって構成されていてもよい。この場合、前記第2短尺子に回動可能に結合する一端部と、前記長尺子又は前記長尺子に固定された第1長尺子部材に回動可能に結合する他端部とを有する第2リンク部材が設けられ、前記直動電動機への電力供給によって、前記短尺子を前記長尺子に沿って移動させることにより、前記リンク部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせるとともに、前記第2直動電動機への電力供給によって、前記第2短尺子を前記第2長尺子に沿って移動させることにより、前記第2リンク部材を介して前記第1部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、それによって、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせてもよい。 The fixed member is composed of the second long element of the second linear motion motor having a second long element and a second short element, or is composed of a second long element fixed to the second long element. may be In this case, the second terminal has one end rotatably connected to the second short element and the other end rotatably connected to the long element or the first long element member fixed to the long element. A link member is provided, and by moving the short member along the long member by supplying power to the linear motion motor, a moment around the joint portion is generated in the second member via the link member. and moving the second short element along the second long element by supplying power to the second direct-acting motor to move the joint portion to the first member via the second link member. A rotational moment may be induced thereby causing relative pivotal movement between the first member and the second member.
この態様では、直動電動機及び第2直動電動機を用いて第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作を生じさせるため、各直動電動機のトルクをより抑えることができ、直動電動機をより小型化できる。 In this aspect, since the linear motion motor and the second linear motion motor are used to cause the relative rotational movement between the first member and the second member, the torque of each linear motion motor can be further suppressed, The dynamic motor can be made more compact.
前記短尺子が死点を通過するタイミングが、前記第2短尺子が死点を通過するタイミングからずれるように設定されていてもよい。 The timing at which the short element passes through the dead center may be set so as to deviate from the timing at which the second short element passes through the dead point.
この態様では、短尺子が死点を通過するタイミングでは第2短尺子は死点の位置にない。また、第2短尺子が死点を通過するタイミングでは短尺子は死点の位置にない。このため、短尺子が死点の位置にある場合でも、リンク部材を介した第1部材及び第2部材間の回動動作を継続でき、また、第2短尺子が死点の位置にある場合でも、第2リンク部材を介した第1部材及び第2部材間の回動動作を継続できる。したがって、第1部材及び第2部材間の回動動作を一連の連続した動きにできる。 In this aspect, the second short element is not at the dead point at the timing when the short element passes through the dead center. Also, the short element is not at the dead point at the timing when the second short element passes through the dead point. Therefore, even when the short member is at the dead center position, the rotation between the first member and the second member can be continued via the link member, and when the second short member is at the dead center position. However, the pivoting motion between the first member and the second member can be continued via the second link member. Therefore, the pivoting motion between the first member and the second member can be a series of continuous motions.
本発明は、第1部材と、第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、一方向に延びる形状の部位を有し前記第1部材に配置される第1長尺子と、前記第1長尺子における前記部位に沿って前記第1長尺子に対して相対的に移動可能な第1短尺子と、を有する第1直動電動機と、前記第2部材に沿って延びる部位を有する第2長尺子と、前記第2長尺子における前記部位に沿って前記第2長尺子に対して相対的に移動可能な第2短尺子と、を有する第2直動電動機と、前記第1短尺子に回動可能に結合する一端部と前記第2短尺子に回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、を備え、前記第1直動電動機及び前記第2直動電動機への電力供給によって、前記第1短尺子が前記第1長尺子に対して相対移動するとともに前記第2短尺子が前記第2長尺子に対して相対移動することにより、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボットである。 The present invention includes a first member, a second member, a joint portion that rotatably connects the first member and the second member, and a portion that extends in one direction, and the first member has a shape that extends in one direction. a first linear motion electric motor having a first long element arranged and a first short element relatively movable with respect to the first long element along the portion of the first long element; a second long element having a portion extending along a second member; and a second short element relatively movable with respect to the second long element along the portion of the second long element. 2 linear motor; and a link member having one end rotatably coupled to the first short element and the other end rotatably coupled to the second short element; By supplying electric power to the dynamic motor and the second direct-acting motor, the first short element moves relative to the first long element, and the second short element moves relative to the second long element. thereby causing a relative pivotal movement between the first member and the second member.
本発明では、第1直動電動機及び第2直動電動機に電力供給することによって、第1短尺子及び第2短尺子をスライドさせると、リンク部材によって第1部材及び第2部材間の開き角度を変える力が作用し、これにより、第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる。このため、関節部近傍で回転トルクを生じさせる構成に比べて、より小さなトルクで第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作を生じさせることができる。しかも、直動電動機が第1部材に配置されるとともに第2直動電動機が第2部材に配置されていて、2つの直動電動機が関節部内に収容される構成ではないため、関節部の大型化も回避できる。 In the present invention, when power is supplied to the first linear motion motor and the second linear motion motor to slide the first short member and the second short member, the opening angle between the first member and the second member is determined by the link member. A force acts to alter the , thereby causing relative pivotal movement between the first and second members. Therefore, compared to a configuration that generates rotational torque in the vicinity of the joint portion, it is possible to generate relative rotational movement between the first member and the second member with smaller torque. Moreover, since the linear motion motor is arranged in the first member and the second linear motion motor is arranged in the second member, and the two linear motion motors are not housed in the joint portion, the joint portion is large. can also be avoided.
前記ロボットは、前記第1短尺子を前記第1部材に固定された状態と固定されていない状態とを切り換え可能な第1短尺子ブレーキと、前記第2短尺子を前記第2部材に固定された状態と固定されていない状態とを切り換え可能な第2短尺子ブレーキと、をさらに備えてもよい。この場合、前記第1長尺子は、前記第1長尺子の延設方向に変位可能に支持され、前記第2長尺子は、前記第2長尺子の延設方向に変位可能に支持されてもよい。 The robot includes a first short element brake capable of switching between a state in which the first short element is fixed to the first member and a state in which it is not fixed, and a state in which the second short element is fixed to the second member. A second short member brake capable of switching between a fixed state and a non-fixed state may be further provided. In this case, the first elongated element may be supported displaceably in the extending direction of the first elongated element, and the second elongated element may be displacedly supported in the extending direction of the second elongated element. good.
この態様では、第1長尺子が長手方向にスライドすると、それに応じて第1短尺子の移動範囲を広げることができ、第2長尺子が長手方向にスライドすると、それに応じて第2短尺子の移動範囲を広げることができる。したがって、第1部材及び第2部材間の相対的な回動範囲を広げることができる。 In this aspect, when the first long element slides in the longitudinal direction, the movement range of the first short element can be expanded accordingly, and when the second long element slides in the longitudinal direction, the second short element can be moved accordingly. You can extend your range of movement. Therefore, the relative rotation range between the first member and the second member can be widened.
前記第1長尺子及び前記第2長尺子は、長手方向に並ぶ複数の歯部を有しもよい。この場合、前記第1長尺子の前記複数の歯部及び前記第2長尺子の前記複数の歯部に噛み合うピニオンが設けられていてもよい。 The first elongated element and the second elongated element may have a plurality of teeth arranged longitudinally. In this case, a pinion meshing with the plurality of teeth of the first elongated element and the plurality of teeth of the second elongated element may be provided.
この態様では、第1部材に対する第1長尺子のスライド量と第2部材に対する第2長尺子のスライド量との関係をピニオンによって規定することができる。 In this aspect, the relationship between the amount of sliding of the first elongated element with respect to the first member and the amount of sliding of the second elongated element with respect to the second member can be defined by the pinion.
本発明は、第1部材と、第2部材と、前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、前記第1部材に配置される第1短尺子と、一方向に長い形状で且つ前記一方向に配列された複数の歯部を有し且つ前記第1部材に配置される第1長尺子と、を有し、前記第1短尺子及び前記台1短尺子間の相対的な移動が許容されている第1直動電動機と、前記第2部材に沿って延びる部位を有し前記第2部材に配置される第2長尺子と、前記第2長尺子における前記部位に沿って前記第2長尺子に対して相対的に移動可能な第2短尺子と、を有する第2直動電動機と、前記第1短尺子の前記複数の歯部に噛み合うように前記関節部に設けられ、前記第1短尺子の移動によって回転するピニオンと、前記ピニオンに噛み合う歯部を有するとともに前記第2部材に固定された回動部材と、前記第1長尺子に回動可能に結合する一端部と前記第2短尺子に回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、を備え、前記第1短尺子が前記第1部材に固定された状態で前記第1直動電動機に電力が供給されたときには、前記第1長尺子を前記第1短尺子に対して移動させて、前記ピニオン及び前記回動部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせ、前記第1長尺子が前記第1部材に固定されるともに前記第2長尺子が前記第2部材に固定された状態で前記第1直動電動機及び第2直動電動機に電力が供給されたときには、前記第1短尺子を前記第1長尺子に対して移動させるとともに前記第2短尺子を前記第2長尺子に対して移動させて、前記リンク部材を介して前記第2部材に関節部回りのモーメントを生じさせて前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボットである。 The present invention includes a first member, a second member, a joint portion that rotatably couples the first member and the second member, and a first short member arranged on the first member. a first long member having a shape elongated in a direction and having a plurality of teeth arranged in the one direction, the first short member and the base 1 short member being disposed on the first member; a first linear motor allowing relative movement between; a second long element having a portion extending along the second member and arranged on the second member; a second linear motion motor having a second short element that is relatively movable along the portion with respect to the second long element; A pinion provided at the joint and rotated by the movement of the first short element, a rotating member having teeth meshing with the pinion and fixed to the second member, and rotatable to the first long element. and a link member having one end coupled to the second short element and the other end rotatably coupled to the second short element, wherein the first short element is fixed to the first member and the first When power is supplied to the linear motion motor, the first long member is moved with respect to the first short member, and a moment around the joint is applied to the second member via the pinion and the rotating member. to cause relative pivotal movement between the first member and the second member, the first elongated member being fixed to the first member and the second elongated member being coupled to the second member When power is supplied to the first linear motion motor and the second linear motion motor in a state fixed to the By moving with respect to the second elongated member, a moment around the joint portion is generated in the second member via the link member to generate a relative rotational movement between the first member and the second member. It is a robot that makes
本発明では、第1短尺子が第1部材に固定された状態で第1直動電動機に電力供給すると、ピニオン及び回動部材を介して第2部材に関節部回りのモーメントが生じて第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作が生じる。また、第1長尺子が第1部材に固定されるともに第1短尺子が固定されない状態で第1直動電動機及び第2直動電動機に電力供給すると、第1短尺子及び第2短尺子のスライドにより、リンク部材を介して第2部材に関節部回りのモーメントが生じ、これにより第1部材及び第2部材間の相対的な回動動作が生じる。第1直動電動機が第1部材に配置されていて、関節部内に収容される構成ではなく、また、第2直動電動機が第2部材に配置されていて、関節部内に収容される構成ではないため、関節部の大型化を回避できる。 In the present invention, when power is supplied to the first direct-acting motor while the first short element is fixed to the first member, a moment around the joint portion is generated in the second member via the pinion and the rotating member, causing the first A relative pivotal movement between the member and the second member occurs. Further, when the first long element is fixed to the first member and the first short element is not fixed, power is supplied to the first linear motion motor and the second linear motion motor. The sliding causes the second member to generate a moment about the joint via the link member, thereby causing relative pivotal movement between the first member and the second member. In a configuration in which the first linear motion motor is arranged in the first member and housed in the joint portion, or in which the second linear motion motor is arranged in the second member and housed in the joint portion, Therefore, it is possible to avoid an increase in the size of the joint.
以上説明したように、本発明によれば、より小さなトルクで第1部材及び第2部材間の相対的な回動を生じさせることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to cause relative rotation between the first member and the second member with a smaller torque.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates in detail, referring drawings for the form for implementing this invention.
(第1実施形態)
図1に示すように、第1実施形態に係るロボット10は、第1部材11と、第2部材12と、第1部材11及び第2部材12を互いに回動可能に結合する関節部13と、を備えている。第1部材11及び第2部材12は何れもアーム状の部材によって形成されているが、これに限られるものではない。ロボット10は、例えば、人型ロボットの一部分として構成されてもよく、あるいは多関節6軸ロボットの一部分として構成されてもよい。ロボット10が人型ロボットの一部分である場合には、例えば第1部材11が上腕を構成するとともに第2部材12が前腕を構成してもよい。また、第1部材11が前腕を構成するとともに第2部材12が上腕を構成してもよい。また、第1部材11が胴体を構成するとともに第2部材12が上腕を構成してもよい。また、第1部材11が上腕を構成するとともに第2部材12が胴体を構成してもよい。図1は、第1部材11が上腕を構成し、第2部材12が前腕を構成した場合を図示しており、第2部材12の先端にはエンドエフェクタ14が設けられている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
関節部13は、第1部材11に結合される第1部位(図示省略)と、第2部材12に結合される第2部位(第2部位)とを有し、第1部位と第2部位とは互いに回転可能に結合されている。
The
第1部材11には、直動電動機21が配置されている。直動電動機21は、第1部材11に固定された長尺子21aと、直動電動機21への電力供給に伴う電磁気力の作用によって長尺子21aに対して移動する短尺子21bと、を有する。長尺子21aは、一方向に直線状に延びる形状であり、この延びる方向は、関節部13の回転軸心13aからずれた位置を通過している。ただしこれに限られるものではなく、長尺子21aは、関節部13の回転軸心13aを通過するように、回転軸心13aの半径方向に延びるように配置されていてもよい。
A direct-acting
図2に示すように、長尺子21aが複数の電機子23によって構成され、短尺子21bは複数の磁極子24によって構成されてもよい。あるいは、図3に示すように、長尺子21aが複数の磁極子24によって構成され、短尺子21bは複数の電機子23によって構成されてもよい。
As shown in FIG. 2 , the
図2に示す構成では、図略のコイルを有する多数の電機子23が一方向に並ぶように配置されることにより、長尺子21aは第1部材11の延びる方向に沿って延びる形状に形成される。短尺子21bは、N極とS極が互い違いになるように配置された複数の磁極子24を有する構成となっている。電機子23への給電により、磁極子24及び短尺子21bを通る磁力線が生じ、これにより短尺子21bが長尺子21aにそってスライドする。図2に示す構成の直動電動機21は、例えばブラシレスモータや誘導モータ等によって構成される。
In the configuration shown in FIG. 2, a large number of
一方、図3に示す構成では、長尺子21aは、N極とS極が互い違いになった状態で、一方向に多数の磁極子24が並んだ構成となる。短尺子21bは、コイルを有する複数の電機子23を有する構成となる。電機子23への給電により、磁極子24及び短尺子21bを通る磁力線Mが生じ、これにより短尺子21bが長尺子21aにそってスライドする。図2に示す構成の直動電動機21は、例えば、図略のブラシを通して給電する直流モータ等によって構成される。
On the other hand, in the configuration shown in FIG. 3, the
図1に戻る。図1に示すように、第2部材12には、固定部材27が固定されており、ロボット10には、この固定部材27と短尺子21bとを連結するリンク部材29が設けられている。
Return to FIG. As shown in FIG. 1, a fixed
固定部材27は、関節部13の回転軸心13aから、回転軸心13aの半径方向に沿って延びる長尺部27aと、長尺部27aの外端から回動方向に突出した突出部27bと、を一体的に有する部材によって構成されている。なお、長尺部27aは、回転軸心13aの半径方向に直線状に延びる形状に限られるものではなく、半径方向からそれるように曲がった形状に形成されていてもよい。この場合、突出部27bは省略されてもよい。また、長尺部27aが直線状に形成される場合においても、突出部27bが省略されてもよい。
The fixed
リンク部材29は、直線状に延びる棒状の部材によって構成されており、リンク部材29の一端部(第2部材12側の端部である第2端部29b)は、固定部材27の突出部27bに回動可能に結合されている。すなわち、リンク部材29は間接的に第2部材12に結合されている。リンク部材29の他端部(第1部材11側の端部である第1端部29a)は、短尺子21bに回動可能に結合されている。なお、突出部27bが省略される場合には、リンク部材29の一端部は、固定部材27の長尺部27aに回動可能に結合される。
The
ここで、ロボット10の動きについて、図4(a)~(c)を参照しつつ、説明する。図4(a)では、12時の位置にある第1部材11では、長尺子21aの延長線が回転軸心13aに対して図の左側にずれており、第2部材12は、外端が長尺子21aの延長線に対して図の左側に位置する姿勢となっている(7時の位置)。このとき、短尺子21bは長尺子21aの内端部近傍に位置している。この状態で、長尺子21aに沿って短尺子21bを径方向の内側に移動させるように直動電動機21に電力供給が行われると、第1部材11と第2部材12のなす角度が180度に近くなる方向に、リンク部材29を介して第2部材12に関節部13回りのモーメントが生ずる。これにより、第2部材12は、図4(a)の状態から反時計回りの方向に回動する。
Here, the motion of the
短尺子21bが長尺子21aの内端に来たとき、第2部材12は第1部材11に対し約180度の方向となるが、このとき、短尺子21bが径方向の外側に移動するように、直動電動機21の電力供給が制御される。これにより、短尺子21bは長尺子21aに沿って径方向の外側にスライドし始める。このときも第2部材12は反時計回りの方向に回動し続ける。短尺子21bがさらにスライドすると、第2部材12は図4(b)に示す姿勢(4時の位置)及び図4(c)に示す姿勢(2時の位置)を取り得る。このとき、リンク部材29の第2端部29bは、回転軸心13aを中心とする円周状の軌跡t1(図1参照)を描き、リンク部材29の第1端部29aは、長尺子21aに沿う直線状の軌跡t2(図1参照)を描く。つまり、長尺子21a、短尺子21b、固定部材27及びリンク部材29は、往復直線運動と円運動との間で運動を変換するクランク機構を構成している。
When the
以上説明したように、本実施形態では、第1部材11に配置された長尺子21aを有する直動電動機21に電力供給することによって、リンク部材29を介して第2部材12に関節部13回りのモーメントを生じさせて第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせる。このため、関節部13近傍で回転トルクを生じさせる構成に比べて、より小さなトルクで第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせることができる。しかも、直動電動機21が第1部材11に配置されていて、関節部13内に収容される構成ではないため、関節部13の大型化も回避できる。
As described above, in the present embodiment, power is supplied to the direct-acting
なお、図1に示すロボット10は、第2部材12に固定部材27が固定され、リンク部材29の第2端部29bが固定部材27に結合されているが、この構成に限られない。例えば、固定部材27が省略され、リンク部材29の第2端部29bは、第2部材12に直接的に結合されてもよい。
In the
また、図5に示すように、固定部材27は、突出部27bから関節部13に近づく方向に延びる内向き延出部27cを備え、リンク部材29は、この内向き延出部27cの先端に回転可能に結合していてもよい。この場合、リンク部材29の第2端部29bが描く円周状の軌跡t1の半径を小さくできる。したがって、短尺子21bのスライド量に対する回動角度の比をより大きくできる。
As shown in FIG. 5, the fixing
なお、固定部材27が内向き延出部27cを有する構成に代え、突出部27bが長尺部27aの内端部又は内端部近傍から回動方向に突出した構成としてもよい。
Instead of the configuration in which the fixed
(第2実施形態)
図6(a)~(c)は本発明の第2実施形態を示す。尚、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
6(a)-(c) show a second embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
第1実施形態のロボット10では、固定部材27が、第2部材12に固定された部材によって構成されているのに対し、第2実施形態では、固定部材27が、第2部材12に設けられた第2直動電動機31の第2長尺子31aに固定された第2長尺子部材33として構成されている。
In the
第2直動電動機31は、第2部材12に固定された第2長尺子31aと、第2直動電動機31への電力供給に伴う電磁気力の作用によって第2長尺子31aに沿って移動する第2短尺子31bと、を有する。第2直動電動機31は、図1に示す直動電動機21と同様の構成であり、複数の電機子と複数の磁極子とを有する。
The second direct-acting
直動電動機21の長尺子21aは、関節部13の回転軸心13aを通過するように、回転軸心13aの半径方向に延びるように配置されており、長尺子21aの一端には、第1長尺子部材35が固定されている。なお、長尺子21aは、その延長線が回転軸心13aからずれた位置を通るように配置されてもよく、この場合には第1長尺子部材35を省略してもよい。
The
第2長尺子31aも長尺子21aと同様の構成である。すなわち、第2長尺子31aは、回転軸心13aの半径方向に延びるように配置されており、第2長尺子31aの一端には、第2長尺子部材33が固定されている。なお、第2長尺子31aは、その延長線が回転軸心13aからずれた位置を通るように配置されてもよく、この場合には第2長尺子部材33を省略してもよい。
The second
リンク部材29の第1端部29a(第1部材11側の端部)は、直動電動機21の短尺子21bに回動可能に結合され、リンク部材29の第2端部29b(第2部材12側の端部)は、第2長尺子部材33に回動可能に結合されている。リンク部材29の第1端部29aと短尺子21bとの結合位置は、短尺子21bのスライド時における変位軌跡t3の延長線が回転軸心13aからずれた位置を通るように配置されているが、変位軌跡t3の延長線が回転軸心13aを通るように配置されていてもよい。なお、リンク部材29の第2端部29bは、第2部材12に結合されてもよく、あるいは、第2直動電動機31の第2長尺子31aに結合されてもよい。第2端部29bは、第2長尺子31aの延長線からずれた位置に配置されているが、第2長尺子31aの延長線上に配置されていてもよい。
A
第2実施形態のロボット10には、リンク部材29に加えて第2リンク部材37が設けられている。第2リンク部材37の一端部(第2部材12側の端部である第2端部37b)は、第2短尺子31bに回動可能に結合している。なお、第2リンク部材37の第2端部37bと第2短尺子31bとの結合位置は、第2短尺子31bのスライド時における変位軌跡t4の延長線が回転軸心13aからずれた位置を通るように配置されているが、変位軌跡t4の延長線が回転軸心13aを通るように配置されていてもよい。
The
第2リンク部材37の他端部(第1部材11側の端部である第1端部37a)は、第1長尺子部材35に回動可能に結合している。なお、第2リンク部材37の第1端部37aは、第1部材11に結合されてもよく、あるいは、直動電動機21の長尺子21aに結合されてもよい。第1端部37aは、長尺子21aの延長線からずれた位置に配置されているが、長尺子21aの延長線上に配置されていてもよい。
The other end of the second link member 37 (the
直動電動機21と第2直動電動機31とは、連動している。すなわち、直動電動機21及び第2直動電動機31は、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を行うときに、同時に駆動される。ただし、短尺子21bがスライド方向を反転させるタイミングと、第2短尺子31bがスライド方向を反転させるタイミングとは、互いにずれている。つまり、リンク部材29と第2長尺子部材33とが一直線となるタイミング(第2短尺子31bが死点を通過するタイミング)と、第2リンク部材37と第1長尺子部材35とが一直線となるタイミング(短尺子21bが死点を通過するタイミング)とは、互いにずれている。このため、リンク部材29及び第2リンク部材37の一方が死点となるときでも、関節部13回りのモーメントを継続して生じさせることができる。
The
図6(a)は、第1部材11と第2部材12とがほぼ一直線(約180度)となる状態を示しており、この状態から、第1部材11に対して第2部材12を折り曲げるときには、短尺子21b及び第2短尺子31bを関節部13から遠ざかる方向にスライドさせる。これにより、長尺子21a及び第2長尺子31aのなす角度が小さくなる方向に、第1部材11及び第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じ、これにより、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じる。そして、図6(b)に示す姿勢となり、この姿勢からさらに回動すると、まず、第2リンク部材37と第1長尺子部材35とが直線状となるため、第2短尺子31bは死点の位置となる。このときも、リンク部材29と第2長尺子部材33とはまだ直線状になっていないため、引き続き、第1部材11及び第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じる。したがって、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が継続される。なお、第2直動電動機31は、第2リンク部材37及び第1長尺子部材35が一直線上になるタイミングで、第2短尺子31bのスライド方向を反転させるように電力制御されている。
FIG. 6A shows a state in which the
その後、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が継続されると、次に、リンク部材29と第2長尺子部材33とが直線状となるため、短尺子21bは死点の位置となる。このとき、第2リンク部材37と第1長尺子部材35とは直線状になっていないため、引き続き、第1部材11及び第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じる。したがって、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が継続される。なお、直動電動機21は、リンク部材29及び第2長尺子部材33が一直線上になるタイミングで、短尺子21bのスライド方向を反転させるように電力制御されている。そして、短尺子21b及び第2短尺子31bがそれぞれ関節部35に近づく方向にスライドすると、図6(c)に示す姿勢となる。
After that, when the relative rotation between the
第2実施形態では、直動電動機21及び第2直動電動機31を用いて第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせるため、各直動電動機21、31のトルクをより抑えることができ、直動電動機21をより小型化できる。
In the second embodiment, since the
また、短尺子21bが死点を通過するタイミングと第2短尺子31bが死点を通過するタイミングとが互いにずれている。すなわち、短尺子21bが死点を通過するタイミングでは第2短尺子31bは死点の位置にない。また、第2短尺子31bが死点を通過するタイミングでは短尺子21bは死点の位置にない。このため、短尺子21bが死点の位置にある場合でも、リンク部材29を介した第1部材11及び第2部材12間の回動動作を継続でき、また、第2短尺子31bが死点の位置にある場合でも、第2リンク部材37を介した第1部材11及び第2部材12間の回動動作を継続できる。したがって、第1部材11及び第2部材12間の回動動作を一連の連続した動きにできる。
Also, the timing at which the
(第3実施形態)
図7(a)(b)は本発明の第3実施形態を示す。尚、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
7(a) and 7(b) show a third embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
第3実施形態のロボット40は、第1直動電動機21と第2直動電動機31とリンク部材42とを備えている。第1直動電動機21は、第1部材11に固定された第1長尺子21aと、第1直動電動機21への電力供給に伴う電磁気力の作用によって第1長尺子21aに対して第1長尺子21aに沿って移動する第1短尺子21bと、を有する。第1直動電動機21は、図1に示す直動電動機21と同様の構成であり、複数の電機子23と複数の磁極子24とを有する。第1長尺子21aは、一方向に直線状に延びる形状であり、第1長尺子21aの延びる方向は、関節部13の回転軸心13aを通ってもよく、あるいは、回転軸心13aからずれていてもよい。
A
第2直動電動機31は、第2部材12に固定された第2長尺子31aと、第2直動電動機31への電力供給に伴う電磁気力の作用によって第2長尺子31aに対して第2長尺子31aに沿って移動する第2短尺子31bと、を有する。第2直動電動機31は、図1に示す直動電動機21と同様の構成であり、複数の電機子と複数の磁極子とを有する。第2長尺子31aは、一方向に直線状に延びる形状であり、第2長尺子31aの延びる方向は、関節部13の回転軸心13aを通ってもよく、あるいは、回転軸心13aからずれていてもよい。
The second
リンク部材42は、第1短尺子21bと第2短尺子31bとを連結している。すなわち、リンク部材42の第1端部42a(第1部材11側の端部)は、第1短尺子21bに回動可能に結合され、リンク部材42の第2端部42b(第2部材12側の端部)は、第2短尺子31bに回動可能に結合されている。
The
第1直動電動機21と第2直動電動機31とは、連動している。すなわち、第1直動電動機21及び第2直動電動機31は、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を行うときに、同時に駆動される。第1短尺子21b及び第2短尺子31bを関節部13から遠ざかる方向にスライドさせると、第1長尺子21a及び第2長尺子31aのなす角度が小さくなる方向に、第1部材11及び第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じる。これにより、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じ、図7(a)に示す姿勢から図7(b)に示す姿勢に変わる。
The first
一方、第1短尺子21b及び第2短尺子31bをそれぞれ関節部13に近づく方向にスライドさせると、第1長尺子21a及び第2長尺子31aのなす角度が大きくなる方向に、第1部材11及び第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じる。これにより、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じ、図7(b)に示す姿勢から図7(a)に示す姿勢に変わる。
On the other hand, when the first
第3実施形態では、第1直動電動機21及び第2直動電動機31に電力供給することによって、第1短尺子21b及び第2短尺子31bをスライドさせると、リンク部材42によって第1部材11及び第2部材12間の開き角度を変える力が作用し、これにより、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせる。このため、関節部13近傍で回転トルクを生じさせる構成に比べて、より小さなトルクで第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせることができる。しかも、直動電動機21が第1部材11に配置されるとともに第2直動電動機31が第2部材12に配置されていて、2つの直動電動機21が関節部13内に収容される構成ではないため、関節部13の大型化も回避できる。
In the third embodiment, when power is supplied to the first
なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、第1及び第2実施形態の説明を第3実施形態に援用することができる。 Although descriptions of other configurations, actions, and effects are omitted, the descriptions of the first and second embodiments can be incorporated into the third embodiment.
(第4実施形態)
図8(a)は本発明の第4実施形態を示す。尚、ここでは第3実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 8(a) shows a fourth embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals are given to the same components as in the third embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
第3実施形態のロボット40では、第1長尺子21aが第1部材11に対して変位しないように第1部材11に固定されるとともに、第2長尺子31aが第2部材12に対して変位しないように第2部材12に固定されている。これに対し、第4実施形態のロボット40では、第1長尺子21aが第1部材11に対してスライド可能に配置されるとともに、第2長尺子31aが第2部材12に対してスライド可能に配置されている。つまり、第1長尺子21aは、第1長尺子21aの延設方向に変位可能に第1部材11に支持され、第2長尺子31aは、第2長尺子31aの延設方向に変位可能に第2部材12に支持されている。
In the
第1部材11には、第1長尺子21aが、第1長尺子21aの延設方向と直交する方向に移動しないようにしつつ第1長尺子21aの延設方向に移動することを許容する第1案内部45が設けられ、また、第2部材12には、第2長尺子31aが、第2長尺子31aの延設方向と直交する方向に移動しないようにしつつ第2長尺子31aの延設方向に移動することを許容する第2案内部46が設けられている。
The
第1長尺子21a及び第2長尺子31aは、長手方向に並ぶ複数の歯部21c、31cを有している。関節部13には、第1長尺子21aの複数の歯部21c及び第2長尺子31aの複数の歯部31cに噛み合うピニオン47が、回転軸心13aと同心状に設けられている。ピニオン47はフリーに回転可能に設けられている。
The first
第1短尺子21bには、第1短尺子21bを第1部材11に対して一時的に固定する第1短尺子ブレーキ49が設けられ、第2短尺子31bには、第2短尺子31bを第2部材12に対して一時的に固定する第2短尺子ブレーキ50が設けられている。すなわち、第1短尺子ブレーキ49は、第1短尺子21bを第1部材11に固定された状態と固定されない状態とを切り換え可能に構成されている。第2短尺子ブレーキ50は、第2短尺子31bを第2部材12に固定された状態と固定されない状態とを切り換え可能に構成されている。
The first
第1長尺子21aには、第1長尺子21aを第1部材11に対して一時的に固定する第1長尺子ブレーキ51が設けられ、第2長尺子31aには、第2長尺子31aを第2部材12に対して一時的に固定する第2長尺子ブレーキ52が設けられている。すなわち、第1長尺子ブレーキ51は、第1長尺子21aを第1部材11に固定された状態と固定されない状態とを切り換え可能に構成されている。第2長尺子ブレーキ52は、第2長尺子31aを第2部材12に固定された状態と固定されない状態とを切り換え可能に構成されている。
The first
第1長尺子ブレーキ51が作動して第1長尺子21aが第1部材11に対して固定されるとともに第1長尺子ブレーキ49が作動せずに第1短尺子21bが固定されておらず、かつ第2長尺子ブレーキ52が作動して第2長尺子31aが第2部材12に対して固定されるとともに第2短尺子ブレーキ50が作動せずに第2短尺子31bが固定されていない状態では、第4実施形態のロボット40は第3実施形態のロボット40と同じ動作を行う。このため、第1短尺子21b及び第2短尺子31bがそれぞれ関節部13から遠ざかる方向にスライドする場合には、図8(a)及び図8(b)に示すように、第2部材12が第1部材11に対してより折れ曲がる方向に、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が生ずる。
The first
図8(a)に示す状態において、第1短尺子ブレーキ49が作動するとともに第2短尺子ブレーキ50が作動する一方で、第1長尺子ブレーキ51及び第2長尺子ブレーキ52が作動しない状態に切り換えられると、第1短尺子21bが第1部材11に対して固定されるとともに、第2短尺子31bが第2部材12に対して固定され、また、第1長尺子21a及び第2長尺子31aはスライド可能な状態となる。この状態で、第1直動電動機21及び第2直動電動機31に電力が供給されると、第1長尺子21aが第1短尺子21b及び第1部材11に対してスライド移動するとともに、第2長尺子31aが第2短尺子31b及び第2部材12に対してスライド移動する。これに伴い、第1部材11及び第2部材12には、リンク部材42を介して、関節部13回りに回動するモーメントが発生する。例えば、第1長尺子21a及び第2長尺子31aがそれぞれ関節部13側(ピニオン47側)にスライドすると、第2短尺子31bをリンク部材42に押さえ付ける力が働く。したがって、その反力として、第2長尺子31aを図8(a)の下向きに押す成分を含む力が発生する。このため、第2部材12は、図8(a)の状態から時計回りに回動する。これにより、ロボット40は、図9に示す状態となる。このとき、第1長尺子21a及び第2長尺子31aが図8(a)の状態に対してスライドしているため、第1短尺子21b及び第2短尺子31bの移動範囲が広がる。
In the state shown in FIG. 8(a), the first
したがって、第4実施形態では、第1長尺子21aが長手方向にスライドするとともに第2長尺子31aが長手方向にスライドすることにより、第1短尺子21bの移動範囲を広げることができる。したがって、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動範囲を広げることができる。
Therefore, in the fourth embodiment, the first
なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、第1~第3実施形態の説明を第4実施形態に援用することができる。 Although descriptions of other configurations, functions and effects are omitted, the descriptions of the first to third embodiments can be incorporated into the fourth embodiment.
(第5実施形態)
図10(a)(b)は本発明の第5実施形態を示す。尚、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
(Fifth embodiment)
10(a) and 10(b) show a fifth embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
第3実施形態のロボット40では、第1短尺子21bと第2短尺子31bとがリンク部材42で連結され、第1短尺子21b及び第2短尺子31bをスライドさせることによって、第2部材12に関節部13回りのモーメントを生じさせる。この動作は、第5実施形態のロボット60でも同様である。さらに、第5実施形態のロボット60では、第1直動電動機21の第1長尺子21aのスライドによって回動するピニオン62により、第2部材12に固定された回動部材64を回動させることによって、第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作を生じさせることもできる。
In the
具体的に、第1長尺子21aは、第3実施形態と異なり、第1部材11に固定されているわけではなく、第4実施形態と同様に、第1部材11に対して第1長尺子21aの延設方向にスライド可能に配置されている。そして、第1長尺子21aには、第1長尺子21aを第1部材11に対して一時的に固定する長尺子ブレーキ51が設けられている。また、第1長尺子21aには、延出方向に並ぶ複数の歯部21cが設けられている。一方、第1短尺子21bには、第1短尺子21bを第1部材11に対して一時的に固定する短尺子ブレーキ49が設けられている。
Specifically, unlike the third embodiment, the first
第1部材11には、第1長尺子21aの歯部21cに噛み合うようにピニオン62が設けられており、このピニオン62は、第1長尺子21aのスライドによって回転する。
A
関節部13には、円弧状の外周部を有する回動部材64が設けられ、回動部材64の外周部には、ピニオン62に噛み合う歯部64aが形成されている。
A rotating
したがって、短尺子ブレーキ49が作動し且つ長尺子ブレーキ51が作動していない状態で第1直動電動機21に電力が供給されると、第1長尺子21aが第1短尺子21bに対してスライドし、これに伴い、ピニオン62が回転する。なお、このとき、第2直動電動機31には給電しなくてよい。ピニオン62が回転すると、回動部材64が関節部13の回動軸心13a回りに回動するため、第2部材12は第1部材11に対して相対的に回動する。したがって、図10(a)の状態から図10(b)の状態に、第2部材12を回動させることができる。
Therefore, when power is supplied to the first direct-acting
一方、長尺子ブレーキ51が作動し且つ短尺子ブレーキ49が作動していない状態で第1直動電動機21及び第2直動電動機31に電力が供給されると、第1短尺子21bが第1長尺子21aに対してスライドするとともに、第2短尺子31bが第2長尺子31aに対してスライドする。この場合、第3実施形態と同様の原理で、第2部材12を第1部材11に対して相対的に回動させる。したがって、図10(a)の状態から図10(c)の状態に、第2部材12を回動させることができる。
On the other hand, when power is supplied to the first direct-acting
第5実施形態では、第1短尺子21bが第1部材に固定された状態で第1直動電動機21に電力が供給されたときには、ピニオン62及び回動部材64を介して第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じて第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が生じる。また、第1長尺子21aが第1部材11に固定されるともに第1短尺子21bが固定されない状態で第1直動電動機21及び第2直動電動機31に電力が供給されると、第1短尺子21b及び第2短尺子31bのスライドによってリンク部材42を介して第2部材12に関節部13回りのモーメントが生じ、これにより第1部材11及び第2部材12間の相対的な回動動作が生じる。第1直動電動機21が第1部材11に配置されていて、関節部13内に収容される構成ではなく、また、第2直動電動機31が第2部材12に配置されていて、関節部13内に収容される構成ではないため、関節部13の大型化を回避できる。
In the fifth embodiment, when power is supplied to the first direct-acting
なお、その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが、第1及び第2実施形態の説明を第5実施形態に援用することができる。 Although descriptions of other configurations, actions and effects are omitted, the descriptions of the first and second embodiments can be incorporated into the fifth embodiment.
10 :ロボット
11 :第1部材
12 :第2部材
13 :関節部
13a :回転軸心
21 :第1直動電動機
21 :直動電動機
21a :第1長尺子
21a :長尺子
21b :第1短尺子
21b :短尺子
21c :歯部
27 :固定部材
29 :リンク部材
29a :第1端部
29b :第2端部
31 :第2直動電動機
31a :第2長尺子
31b :第2短尺子
31c :歯部
37 :第2リンク部材
37a :第1端部
37b :第2端部
40 :ロボット
42 :リンク部材
42a :第1端部
42b :第2端部
47 :ピニオン
49 :第1可動ブレーキ
50 :第2可動ブレーキ
51 :第1固定ブレーキ
52 :第2固定ブレーキ
60 :ロボット
62 :ピニオン
64 :回動部材
64a :歯部
10: Robot 11: First member 12: Second member 13:
Claims (8)
第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、
一方向に延びる形状であって前記第1部材に配置される長尺子と、前記長尺子に沿って移動可能な短尺子と、を有する直動電動機と、
前記第2部材に対して回動可能に且つ直接的又は間接的に結合する一端部と、前記短尺子に対して回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、を備え、
前記直動電動機への電力供給によって前記長尺子に対して前記短尺子を移動させることにより、前記リンク部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボット。 a first member;
a second member;
a joint portion that rotatably couples the first member and the second member;
a linear motion motor having a long element extending in one direction and arranged on the first member; and a short element movable along the long element;
a link member having one end rotatably coupled directly or indirectly to the second member and the other end rotatably coupled to the short element;
By moving the short element with respect to the long element by supplying power to the linear motion motor, a moment around the joint portion is generated in the second member via the link member, and the first member and the A robot that causes a relative pivotal movement between the second members.
前記第2部材には、一方向に延びる形状の固定部材が固定され、
前記リンク部材の前記一端部は、前記固定部材に回動可能に結合している、ロボット。 The robot according to claim 1, wherein
A fixing member having a shape extending in one direction is fixed to the second member,
The robot, wherein the one end of the link member is rotatably coupled to the fixed member.
前記固定部材は、第2長尺子及び第2短尺子を有する第2直動電動機の前記第2長尺子によって構成されるか、前記第2長尺子に固定された第2長尺子部材によって構成されており、
前記第2短尺子に回動可能に結合する一端部と、前記長尺子又は前記長尺子に固定された第1長尺子部材に回動可能に結合する他端部とを有する第2リンク部材が設けられ、
前記直動電動機への電力供給によって、前記短尺子を前記長尺子に沿って移動させることにより、前記リンク部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせるとともに、前記第2直動電動機への電力供給によって、前記第2短尺子を前記第2長尺子に沿って移動させることにより、前記第2リンク部材を介して前記第1部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、それによって、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボット。 The robot according to claim 2,
The fixed member is composed of the second long element of the second linear motion motor having a second long element and a second short element, or is composed of a second long element fixed to the second long element. and
a second link member having one end rotatably coupled to the second short member and the other end rotatably coupled to the long member or the first long member fixed to the long member; provided,
By moving the short element along the long element by supplying power to the linear motion motor, a moment around the joint portion is generated in the second member via the link member, and the second By moving the second short element along the second long element by supplying power to the linear motion motor, a moment around the joint portion is generated in the first member via the second link member. , thereby causing a relative pivotal movement between said first member and said second member.
前記短尺子が死点を通過するタイミングが、前記第2短尺子が死点を通過するタイミングからずれるように設定されている、ロボット。 The robot according to claim 3,
The robot, wherein the timing at which the short element passes through the dead point is set so as to deviate from the timing at which the second short element passes through the dead point.
第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、
一方向に延びる形状の部位を有し前記第1部材に配置される第1長尺子と、前記第1長尺子における前記部位に沿って前記第1長尺子に対して相対的に移動可能な第1短尺子と、を有する第1直動電動機と、
前記第2部材に沿って延びる部位を有する第2長尺子と、前記第2長尺子における前記部位に沿って前記第2長尺子に対して相対的に移動可能な第2短尺子と、を有する第2直動電動機と、
前記第1短尺子に回動可能に結合する一端部と前記第2短尺子に回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、を備え、
前記第1直動電動機及び前記第2直動電動機への電力供給によって、前記第1短尺子が前記第1長尺子に対して相対移動するとともに前記第2短尺子が前記第2長尺子に対して相対移動することにより、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボット。 a first member;
a second member;
a joint portion that rotatably couples the first member and the second member;
a first elongated member having a portion extending in one direction and arranged on the first member; a first direct-acting motor having a short element;
a second long element having a portion extending along the second member; and a second short element relatively movable with respect to the second long element along the portion of the second long element. a second linear motor;
a link member having one end rotatably coupled to the first short element and the other end rotatably coupled to the second short element,
By supplying power to the first linear motion motor and the second linear motion motor, the first short member moves relative to the first long member, and the second short member moves relative to the second long member. relative movement between the first member and the second member to produce a relative pivoting motion between the first member and the second member.
前記第1短尺子を前記第1部材に固定された状態と固定されていない状態とを切り換え可能な第1短尺子ブレーキと、
前記第2短尺子を前記第2部材に固定された状態と固定されていない状態とを切り換え可能な第2短尺子ブレーキと、をさらに備え、
前記第1長尺子は、前記第1長尺子の延設方向に変位可能に支持され、
前記第2長尺子は、前記第2長尺子の延設方向に変位可能に支持されている、ロボット。 The robot according to claim 5,
a first short member brake capable of switching between a state in which the first short member is fixed to the first member and a state in which it is not fixed;
a second short member brake capable of switching between a state in which the second short member is fixed to the second member and a state in which it is not fixed;
The first elongated element is supported displaceably in the extending direction of the first elongated element,
The robot, wherein the second elongated element is displaceably supported in an extending direction of the second elongated element.
前記第1長尺子及び前記第2長尺子は、長手方向に並ぶ複数の歯部を有し、
前記第1長尺子の前記複数の歯部及び前記第2長尺子の前記複数の歯部に噛み合うピニオンが設けられている、ロボット。 The robot according to claim 6,
The first elongated element and the second elongated element have a plurality of teeth aligned in the longitudinal direction,
A robot provided with a pinion that meshes with the plurality of teeth of the first elongated element and the plurality of teeth of the second elongated element.
第2部材と、
前記第1部材及び前記第2部材を互いに回動可能に結合する関節部と、
前記第1部材に配置される第1短尺子と、一方向に長い形状で且つ前記一方向に配列された複数の歯部を有し且つ前記第1部材に配置される第1長尺子と、を有し、前記第1短尺子及び前記台1短尺子間の相対的な移動が許容されている第1直動電動機と、
前記第2部材に沿って延びる部位を有し前記第2部材に配置される第2長尺子と、前記第2長尺子における前記部位に沿って前記第2長尺子に対して相対的に移動可能な第2短尺子と、を有する第2直動電動機と、
前記第1短尺子の前記複数の歯部に噛み合うように前記関節部に設けられ、前記第1短尺子の移動によって回転するピニオンと、
前記ピニオンに噛み合う歯部を有するとともに前記第2部材に固定された回動部材と、
前記第1長尺子に回動可能に結合する一端部と前記第2短尺子に回動可能に結合する他端部とを有するリンク部材と、
を備え、
前記第1短尺子が前記第1部材に固定された状態で前記第1直動電動機に電力が供給されたときには、前記第1長尺子を前記第1短尺子に対して移動させて、前記ピニオン及び前記回動部材を介して前記第2部材に前記関節部回りのモーメントを生じさせ、前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせ、
前記第1長尺子が前記第1部材に固定されるともに前記第2長尺子が前記第2部材に固定された状態で前記第1直動電動機及び第2直動電動機に電力が供給されたときには、前記第1短尺子を前記第1長尺子に対して移動させるとともに前記第2短尺子を前記第2長尺子に対して移動させて、前記リンク部材を介して前記第2部材に関節部回りのモーメントを生じさせて前記第1部材及び前記第2部材間の相対的な回動動作を生じさせる、ロボット。 a first member;
a second member;
a joint portion that rotatably couples the first member and the second member;
a first short element disposed on the first member; a first long element having a shape elongated in one direction and having a plurality of teeth arranged in the one direction and disposed on the first member; and allowing relative movement between the first short element and the base 1 short element;
a second elongated member having a portion extending along the second member and disposed on the second member; and a second elongated member movable along the portion of the second elongated member relative to the second elongated member. a second linear motor having a second short element;
a pinion provided at the joint so as to mesh with the plurality of teeth of the first short element and rotated by movement of the first short element;
a rotating member having a tooth portion meshing with the pinion and fixed to the second member;
a link member having one end rotatably coupled to the first long element and the other end rotatably coupled to the second short element;
with
When power is supplied to the first direct-acting motor while the first short element is fixed to the first member, the first long element is moved relative to the first short element to move the pinion. and causing the second member to generate a moment around the joint portion via the rotating member, thereby generating a relative rotating motion between the first member and the second member,
When electric power is supplied to the first direct-acting motor and the second direct-acting motor in a state in which the first elongated element is fixed to the first member and the second elongated element is fixed to the second member. and moving the first short element with respect to the first long element and moving the second short element with respect to the second long element, and moving the second member around the joint portion via the link member. to create a relative pivotal motion between the first member and the second member.
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