JP6502115B2 - Articulated Robot with Link Actuator - Google Patents
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Description
この発明は、医療機器や産業機器等の高速、高精度、および広範な作動範囲を必要とする機器や人と共存するロボット等に用いられるリンク作動装置を用いた6自由度以上の多関節ロボットに関する。 The present invention relates to a multi-joint robot having six or more degrees of freedom using a link operating device used for a device requiring a high speed, high accuracy, and a wide operating range such as a medical device or an industrial device or a robot coexisting with a person. About.
医療機器や産業機器等の高速、高精度、および広範な作動範囲を必要とする機器や人と共存するロボット等に用いられる多関節ロボットが、特許文献1、2に提案されている。特許文献1の多関節ロボットは、回転1自由度の機構を組み合わせて構成されている。特許文献2の多関節ロボットは、回転2自由度のリンク作動装置が用いられている。
特許文献1の多関節ロボットは、すべての関節部が回転1自由度の構成であるため、例えば多関節ロボットが人や物に衝突した場合、その衝突を検知し難い方向があり、安全面で問題がある。また、先端に搭載するエンドエフェクタの姿勢を少し変更するだけでも複数のモータを駆動する必要があり、木目細かい作業が出来ないといった問題がある。
The articulated robot of
特許文献2の多関節ロボットは、滑らかな回転2自由度の動作が可能なリンク作動装置を設けたことにより、安全面の問題は解決できる。しかし、リンク作動装置の駆動機構部が外向きに突出しており、装置全体が大きくなり、また突出する部分と干渉して作動範囲が狭くなるといった問題がある。また、リンク作動装置の負荷が大きく、木目細かい作業が出来ないことが予想される。
The articulated robot of
この発明の目的は、可動範囲が広く、木目細かい素早い動作が可能で、動作の安全性が高く、人と共存する作業現場で使用するのに適したリンク作動装置を用いた多関節ロボットを提供することである。 The object of the present invention is to provide a multi-joint robot using a link operating device which has a wide range of motion, can be fine-grained quick motion, is highly safe in motion, and is suitable for use at work sites where people coexist It is to be.
この発明のリンク作動装置を用いた多関節ロボットは、ベースユニットと、このベースユニットに設置された多関節アームとを有し、この多関節アームは、基端側から先端側へ複数のアーム部が直列に並び、前記ベースユニットと最も基端側のアーム部、および隣合うアーム部同士がそれぞれ関節部を介して互いに相対変位可能に連結され、最も先端側のアーム部に搭載されたエンドエフェクタを用いて作業を行う6自由度以上の多関節ロボットであって、
前記複数の関節部のうちの少なくとも1つの関節部は、この関節部の両側のアーム部同士を互いに直交2軸回りに相対回転させるリンク作動装置からなり、
このリンク作動装置は、前記両側のアーム部のうちの基端側のアーム部に固定された基端側のリンクハブに対し先端側のアーム部に固定された先端側のリンクハブを、3組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記3組以上のリンク機構のうちの2組以上のリンク機構に前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させる姿勢制御用駆動源を設けてなり、
この姿勢制御用駆動源を、前記基端側のリンクハブが固定された前記アーム部の内部に収納状態で配置したことを基本構成とする。
An articulated robot using a link actuation device according to the present invention has a base unit and an articulated arm installed on the base unit, and the articulated arm includes a plurality of arm portions from the proximal side to the distal side. Are arranged in series, and the base unit and the most proximal arm, and the adjacent arms are mutually connected via a joint so as to be relatively displaceable, and the end effector mounted on the most distal arm A multi-joint robot with six or more degrees of freedom that performs tasks using
At least one joint unit of the plurality of joint units includes a link operating device that relatively rotates the arm units on both sides of the joint unit around two orthogonal axes,
This link actuation device comprises three sets of distal link hubs fixed to the distal end arm portion relative to the proximal end link hub fixed to the proximal end arm portion of the two arm portions. The posture is changeably connected via the above link mechanism, and each link mechanism is provided with a proximal end and a distal end whose one end is rotatably coupled to the proximal end link hub and the distal end link hub. An end link member on the side and a center link member whose both ends are rotatably connected to the other end of the end link members on the proximal end side and the distal end side, respectively, of the three or more sets of link mechanisms A drive source for attitude control that arbitrarily changes the attitude of the distal end side link hub with respect to the proximal end side link hub in the two or more sets of link mechanisms,
The basic configuration is that this attitude control drive source is disposed in a housed state inside the arm portion to which the link hub on the proximal end side is fixed.
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、3組以上のリンク機構とで、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが直交2軸回りに回転自在な2自由度機構を構成する。この2自由度機構は、コンパクトでありながら、先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブの中心軸と先端側のリンクハブの中心軸の折れ角の最大値は約±90°であり、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの旋回角を0°〜360°の範囲に設定できる。複数の関節部のうち少なくとも1つの関節部に上記リンク作動装置を用いることで、折れ角90°、旋回角360°の作動範囲において特異点を持たないスムーズな動作が可能となり、木目細かい動作を実現できる。 The link actuating device has a proximal end link hub, a distal end link hub, and three or more sets of link mechanisms, and the distal end link hub can rotate about two orthogonal axes with respect to the proximal end link hub. Constitute a two-degree-of-freedom mechanism. This two-degree-of-freedom mechanism can widen the movable range of the distal end side link hub while being compact. For example, the maximum bending angle of the central axis of the proximal link hub and the central axis of the distal link hub is about ± 90 °, and the pivot angle of the distal link hub relative to the proximal link hub is It can be set in the range of 0 ° to 360 °. By using the link actuating device for at least one joint of a plurality of joints, smooth operation without singularity is possible in the operation range of 90 ° in bending angle and 360 ° in turning angle, and fine motion of wood realizable.
前記リンク作動装置の姿勢制御用駆動源を、基端側のリンクハブが固定されたアーム部の内部に収納状態で配置したため、多関節ロボットの突出部が減り、コンパクトな構成を実現できる。また、多関節アームのアーム部同士の干渉を低減できるため、可動範囲を広くとれる。さらに、突出部が少なければ、装置全体の安全性が向上し、人と共存する作業現場で使用することができる。 Since the attitude control drive source of the link actuating device is disposed in the housed state inside the arm portion to which the link hub on the proximal end side is fixed, the protrusion of the articulated robot is reduced, and a compact configuration can be realized. Further, since the interference between the arms of the articulated arm can be reduced, the movable range can be widened. In addition, the fewer protrusions, the overall safety of the device is improved and can be used at work sites that coexist with people.
この発明において、前記姿勢制御用駆動源が回転力を発生させるロータリアクチュエータである場合、各姿勢制御用駆動源にこの姿勢制御用駆動源にかかるトルクを検出するトルク検出手段を設け、このトルク検出手段の検出結果から前記先端側のリンクハブに作用する荷重を推定する荷重推定手段を設けても良い。
これにより、多関節ロボットに不測の負荷がかかった場合、例えば人や物に衝突した場合にこれを検知することができる。各姿勢制御用駆動源にトルク検出手段を設けたため、様々な方向からの外力を検知できる。このため、不測の負荷がかかったときに、動作を停止する等の回避動作をとることができ、安全である。
姿勢制御用駆動源にトルク検出手段を設けることで、荷重検出用のセンサを別に設けることなく、先端側のリンクハブに作用する荷重を推定することができ、多関節ロボットのコンパクト化やコスト低減に繋がる。また、リンク作動装置の作動範囲内において、特異点がなく全方向にスムーズに動かせる構成であるため、先端側のリンクハブに様々な方向から荷重が作用した場合でも姿勢制御用駆動源に確実にトルクが伝達され、正確な荷重を推定することができる。
In the present invention, when the attitude control drive source is a rotary actuator that generates a rotational force, each attitude control drive source is provided with torque detection means for detecting the torque applied to the attitude control drive source, and this torque detection is performed. A load estimation means may be provided for estimating the load acting on the tip end side link hub from the detection result of the means.
Thereby, when an unexpected load is applied to the articulated robot, for example, when it collides with a person or a thing, this can be detected. Since each attitude control drive source is provided with torque detection means, external forces from various directions can be detected. Therefore, when an unexpected load is applied, it is possible to take an evasion operation such as stopping the operation, which is safe.
By providing torque detection means in the attitude control drive source, it is possible to estimate the load acting on the link hub on the tip side without separately providing a sensor for load detection, making the articulated robot compact and reducing the cost. Lead to In addition, since it is configured to move smoothly in all directions without singular points within the working range of the link actuation device, even when a load is applied to the link hub on the tip end side from various directions, it is assured that the attitude control drive source The torque is transmitted and an accurate load can be estimated.
この発明において、前記姿勢制御用駆動源は回転力を発生させるロータリアクチュエータである場合、前記姿勢制御用駆動源をその出力軸が前記基端側のリンクハブの中心軸と平行となるように設置し、入力側軸と出力側軸とが互いに直交した軸直交型減速機を介して前記姿勢制御用駆動源の回転力を前記基端側の端部リンク部材に伝達し、前記姿勢制御用駆動源および前記軸直交型減速機を前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材との回転対偶部よりも内径側に配置すると良い。
なお、リンクハブの中心軸は、前記リンクハブと前記端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点を前記リンクハブの球面リンク中心と称する場合に、この球面リンク中心を通り前記リンクハブと前記端部リンク部材の回転対偶の中心軸と直角に交わる直線のことである。
この構成であると、姿勢制御用駆動源、軸直交減速機等からなる駆動機構部を径方向にコンパクトな構成とすることができ、姿勢制御用駆動源をアーム部の内部に収納し易い。
In the present invention, when the attitude control drive source is a rotary actuator that generates a rotational force, the attitude control drive source is installed such that its output shaft is parallel to the central axis of the proximal end link hub. And the rotational force of the drive source for attitude control is transmitted to the end link member on the proximal end side via an axis orthogonal type reduction gear in which the input side axis and the output side axis are orthogonal to each other, and the drive for attitude control It is preferable that the source and the axially orthogonal type reduction gear be disposed on the inner diameter side of the rotational couple of the proximal end link hub and the proximal end link member.
The central axis of the link hub is the point at which the central axis of each rotational pair of the link hub and the end link member and the central axis of each rotational pair of the end link member and the central link member intersect When referred to as the spherical link center of the link hub, it is a straight line passing through the spherical link center and intersecting at right angles with the central axis of the rotation couple of the link hub and the end link member.
With this configuration, the drive mechanism portion including the attitude control drive source, the axis orthogonal reduction gear, and the like can be made compact in the radial direction, and the attitude control drive source can be easily accommodated inside the arm portion.
この発明において、前記複数のアーム部のうちの少なくとも1つのアーム部は、このアーム部の基端と先端にそれぞれ配置された基端エンド部材と先端エンド部材とを複数本のシャフトで連結したシャフト連結型のアーム部である。
シャフト連結型のアーム部は、内部に空間ができるため軽量化が可能である。また、シャフト連結型のアーム部にリンク作動装置を設置する場合、このリンク作動装置の姿勢制御用駆動源をシャフト連結型のアーム部の内部に配置し易い。
In the present invention, at least one arm portion of the plurality of arm portions is a shaft in which a proximal end member and a distal end member respectively disposed at the proximal end and the distal end of the arm portion are connected by a plurality of shafts. Ru arm portion der of-linked.
The shaft-connected arm portion can be reduced in weight because there is space inside. Further, when the link actuation device is installed in the shaft connection type arm portion, it is easy to dispose the attitude control drive source of the link actuation device inside the shaft connection type arm portion.
前記シャフト連結型のアーム部は、前記リンク作動装置からなる関節部の基端側のアーム部であっても良い。この場合に、前記シャフト連結型のアーム部の前記先端エンド部材が前記リンク作動装置の前記基端側のリンクハブであると、シャフト連結型のアーム部とリンク作動装置とで部材を共用することとなり、部品点数が減り、軽量・コンパクト化を実現できる。 The shaft-connected arm portion may be a proximal end side arm portion of a joint portion including the link actuation device. In this case, if the distal end member of the shaft-connected arm is the link hub on the proximal end side of the link actuator, the shaft-connected arm and the link actuator share members. Thus, the number of parts can be reduced, and lightness and compactness can be realized.
この発明において、前記シャフト連結型のアーム部は前記リンク作動装置からなる関節部の基端側のアーム部であり、前記シャフト連結型のアーム部の前記シャフトの個数と前記姿勢制御用駆動源の個数とが同じであり、隣合う前記姿勢制御用駆動源の間に前記シャフトを1つずつ配置する。
また、前記基端側のリンクハブの前記先端エンド部材となる基端部材に配線用の貫通孔を設ける。前記複数本のシャフトは、前記貫通孔の周囲に円周方向に並んでいてもよい。 この構成であると、重量的にバランスが取れるうえ、アーム部の中央部にできた空間に配線等を通すことができる。
In the present invention, the arm portion of the shaft coupling type is arm portion of the base end side of the joint portion consisting of the link actuator, the number and the attitude control drive source of the shaft of the arm portion of the shaft-linked number and are the same, you place the shaft one by one between adjacent said attitude control drive source.
In addition, a through hole for wiring is provided in the base end member which is the tip end member of the link hub on the base end side. The plurality of shafts may be circumferentially arranged around the through hole. With this configuration, it is possible to achieve balance in weight and to allow wiring and the like to pass through the space formed at the center of the arm portion.
この発明において、前記多関節アームが、基端側から先端側へ直列に並ぶn個の前記アーム部を有する場合、基端側から(n−1)のアーム部とn番目のアーム部とを連結する関節部、または基端側からn番目のアーム部と前記エンドエフェクタとを連結する関節部が、前記リンク作動装置からなる関節部であると良い。
この構成であると、この多関節ロボットの多関節アームを人間の腕と見做した場合、手首関節に相当する箇所に、手首関節に近い動作が可能な回転2自由度のリンク作動装置からなる関節部を配置したため、リンク作動装置に作用する負荷が小さく、より高速で木目細かい動作が可能となる。
In the present invention, in the case where the articulated arm has n arm units arranged in series from the proximal side to the distal side, an (n-1) arm unit and an n-th arm unit from the proximal side The joint to be connected or the joint to connect the n-th arm from the proximal side to the end effector may be a joint consisting of the link actuation device.
In this configuration, when the articulated arm of this articulated robot is regarded as a human arm, a link operation device with two degrees of freedom capable of movement close to the wrist joint is provided at a location corresponding to the wrist joint. Since the joints are arranged, the load acting on the link actuating device is small, and high-speed and fine-grained operation is possible.
この発明において、1つの前記ベースユニットに前記多関節アームを2つ設置すると良い。
これにより、人が両手で行うような作業が可能となる。
In the present invention, it is preferable to install two of the articulated arms on one base unit.
This makes it possible for a person to perform work with both hands.
前記2つの多関節アームは、前記ベースユニットの互いに対称となる面に最も基端側の前記アーム部が設置されていると良い。
この構成とすることで、人と同じような双腕型のロボットの形状となり、人と同じような作業を行うことができる。また、多関節ロボットが機能不全となった場合、多関節ロボットを撤去した跡のスペースに人が入って代替して作業を行うことができるため、生産性を大幅に下げることを防止できる。
It is preferable that the two proximal arms of the two articulated arms be disposed on the mutually symmetrical planes of the base unit.
With this configuration, it becomes a shape of a two-arm robot similar to a human, and can perform work similar to a human. In addition, when the articulated robot malfunctions, a person can enter the space where the articulated robot has been removed and substitutes for work, thereby preventing a significant reduction in productivity.
この発明のリンク作動装置を用いた多関節ロボットは、ベースユニットと、このベースユニットに設置された多関節アームとを有し、この多関節アームは、基端側から先端側へ複数のアーム部が直列に並び、前記ベースユニットと最も基端側のアーム部、および隣合うアーム部同士がそれぞれ関節部を介して互いに相対変位可能に連結され、最も先端側のアーム部に搭載されたエンドエフェクタを用いて作業を行う6自由度以上の多関節ロボットであって、前記複数の関節部のうちの少なくとも1つの関節部は、この関節部の両側のアーム部同士を互いに直交2軸回りに相対回転させるリンク作動装置からなり、このリンク作動装置は、前記両側のアーム部のうちの基端側のアーム部に固定された基端側のリンクハブに対し先端側のアーム部に固定された先端側のリンクハブを、3組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記3組以上のリンク機構のうちの2組以上のリンク機構に前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させる姿勢制御用駆動源を設けてなり、この姿勢制御用駆動源を、前記基端側のリンクハブが固定された前記アーム部の内部に収納状態で配置し、前記複数のアーム部のうちの少なくとも1つのアーム部は、このアーム部の基端と先端にそれぞれ配置された基端エンド部材と先端エンド部材とを複数本のシャフトで連結したシャフト連結型のアーム部であり、前記シャフト連結型のアーム部が前記リンク作動装置からなる関節部の基端側のアーム部であり、前記シャフト連結型のアーム部の前記シャフトの個数と前記姿勢制御用駆動源の個数とが同じであり、隣合う前記姿勢制御用駆動源の間に前記シャフトを1つずつ配置し、前記基端側のリンクハブの前記先端エンド部材となる基端部材に配線用の貫通孔を設けたため、可動範囲が広く、木目細かい素早い動作が可能で、動作の安全性が高く、人と共存する作業現場で使用するのに適する。 An articulated robot using a link actuation device according to the present invention has a base unit and an articulated arm installed on the base unit, and the articulated arm includes a plurality of arm portions from the proximal side to the distal side. Are arranged in series, and the base unit and the most proximal arm, and the adjacent arms are mutually connected via a joint so as to be relatively displaceable, and the end effector mounted on the most distal arm An articulated robot with six or more degrees of freedom that performs tasks using at least one joint of the plurality of joints, the arms on both sides of the joints are relative to each other around two orthogonal axes It consists of a link actuator which rotates, and this link actuator is an arm part by the side of the tip of a link hub by the side of a proximal end fixed to an arm by the side of a proximal end among the arms of the both sides The fixed distal link hub is changeably connected via three or more sets of link mechanisms, and each link mechanism has one end connected to the proximal link hub and the distal link hub. Proximal and distal end link members rotatably connected to each other, and a central link member whose both ends are rotatably connected to the other ends of the proximal and distal end end link members, respectively. An attitude control drive source for arbitrarily changing the attitude of the distal end side link hub with respect to the proximal end side link hub in at least two of the three or more sets of link mechanisms The drive source for attitude control is disposed in the housed state inside the arm portion to which the link hub on the proximal end side is fixed , and at least one arm portion of the plurality of arm portions is the arm portion. With the proximal end of It is a shaft connection type arm unit in which a proximal end member and a distal end member arranged at each end are connected by a plurality of shafts, and the shaft connection type arm is a base of a joint unit including the link actuation device. The arm portion on the end side, wherein the number of shafts of the shaft-connected arm portion is the same as the number of attitude control drive sources, and the shaft is interposed between the attitude control drive sources adjacent to each other. Since each through hole for wiring is provided in the base end member which becomes the tip end member of the link hub on the base end side , the movable range is wide, and the fine motion can be performed quickly, and the safety of operation is achieved. Suitable for use at work sites that coexist with people.
この発明の一実施形態に係るリンク作動装置を用いた多関節ロボットを図1〜図7と共に説明する。
図1はこの多関節ロボットの概略構成を示す図である。多関節ロボット1は、ベースユニット2と、このベースユニット2に設置された多関節アーム3とからなり、多関節アーム3の先端に、被作業体(図示せず)に対して作業を行うエンドエフェクタ4が搭載されている。この例では、ベースユニット2は、水平面からなる設置面5に設置されている。ベースユニット2内には、この多関節ロボット1の動作を制御するコントローラ6が内蔵されている。コントローラ6は、ベースユニット2の外部に設置しても良い。
An articulated robot using a link actuation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of this articulated robot. The articulated
多関節アーム3は、基端側から先端側へ複数(図の例では4つ)のアーム部11〜14が直列に並んでおり、前記ベースユニット2と最も基端側のアーム部11、および隣合うアーム部11〜14同士が、それぞれ関節部21〜24を介して互いに相対変位可能に連結されている。エンドエフェクタ4は、最も先端側のアーム部14に設置されている。以下の説明では、各アーム部11〜14を、基端側のものから順に「第1のアーム部11」、「第2のアーム部12」、…と称し、各関節部21〜24を、基端側のものから順に「第1の関節部21」、「第2の関節部22」、…と称することにする。
In the articulated
ベースユニット2と第1のアーム部11とを連結する第1の関節部21は、前記設置面5に対して直交する回転軸7回りにベースユニット2に対して第1のアーム部11を相対回転させる回転機構からなる。第1のアーム部11の回転駆動は、ベースユニット2に設けられたモータ等の駆動源21aにより行う。
The first
第1のアーム部11と第2のアーム部12とを連結する第2の関節部22は、前記設置面5と平行な回転軸8回りに第1のアーム部11に対して第2のアーム部12を相対回転させる回転機構からなる。第2のアーム部12の回転駆動は、第1のアーム部11に設けられたモータ等の駆動源22aにより行う。
A second joint 22 connecting the
第2のアーム部12と第3のアーム部13とを連結する第3の関節部23は、前記第2の関節部22の回転軸8と平行な回転軸9回りに第2のアーム部12に対して第3のアーム部13を相対回転させる回転機構からなる。第3のアーム部13の回転駆動は、第2のアーム部12に設けられたモータ等の駆動源23aにより行う。
A third joint 23 connecting the
第3のアーム部13と第4のアーム部14とを連結する第4の関節部24は、第3のアーム部13に対して第4のアーム部14を姿勢変更させる回転2自由度のリンク作動装置からなる。
The fourth
第4の関節部24であるリンク作動装置について説明する。
図2および図3に示すように、リンク作動装置は、パラレルリンク機構30と、このパラレルリンク機構30を作動させる姿勢制御用駆動源31とで構成される。図4および図5は、パラレルリンク機構30だけを取り出して表わした斜視図であり、互いに異なる状態を示している。これら図2〜図5に示すように、パラレルリンク機構30は、基端側のリンクハブ32に対し先端側のリンクハブ33を3組のリンク機構34を介して姿勢変更可能に連結してなる。なお、図2、図3では、1組のリンク機構34のみが示されている。リンク機構34の数は、4組以上であっても良い。
The link actuation device that is the fourth
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the link actuation device comprises a
各リンク機構34は、基端側の端部リンク部材35、先端側の端部リンク部材36、および中央リンク部材37で構成され、4つの回転対偶からなる4節連鎖のリンク機構をなす。基端側および先端側の端部リンク部材35,36はL字状をなし、一端がそれぞれ基端側のリンクハブ32および先端側のリンクハブ33に回転自在に連結されている。中央リンク部材37は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材35,36の他端がそれぞれ回転自在に連結されている。
Each
パラレルリンク機構30は、2つの球面リンク機構を組み合わせた構造であって、リンクハブ32,33と端部リンク部材35,36の各回転対偶、および端部リンク部材35,36と中央リンク部材37の各回転対偶の中心軸が、基端側と先端側においてそれぞれの球面リンク中心PA,PB(図3)で交差している。また、基端側と先端側において、リンクハブ32,33と端部リンク部材35,36の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心PA,PBからの距離も同じであり、端部リンク部材35,36と中央リンク部材37の各回転対偶とそれぞれの球面リンク中心PA,PBからの距離も同じである。端部リンク部材35,36と中央リンク部材37との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γ(図3)を持っていてもよいし、平行であってもよい。
The
図6は基端側のリンクハブ32、基端側の端部リンク部材35等の断面図であって、同図に、基端側のリンクハブ32と基端側の端部リンク部材35の各回転対偶の中心軸O1と、球面リンク中心PAとの関係が示されている。先端側のリンクハブ33および先端側の端部リンク部材36の位置関係も図6と同様である(図示せず)。図の例では、リンクハブ32,33と端部リンク部材35,36との各回転対偶の中心軸O1と、端部リンク部材35,36と中央リンク部材37との各回転対偶の中心軸O2とが成す角度αが90°とされているが、前記角度αは90°以外であっても良い。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the proximal end
3組のリンク機構34は、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、図7に示すように、各リンク部材35,36,37を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが、中央リンク部材37の中央部に対する基端側部分と先端側部分が対称を成す形状であることを言う。図7は、一組のリンク機構34を直線で表現した図である。この実施形態のパラレルリンク機構30は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ32および基端側の端部リンク部材35と、先端側のリンクハブ33および先端側の端部リンク部材36との位置関係が、中央リンク部材37の中心線Cに対して回転対称となる位置構成になっている。各中央リンク部材37の中央部は、共通の軌道円D上に位置している。
The three sets of
基端側のリンクハブ32と先端側のリンクハブ33と3組のリンク機構34とで、基端側のリンクハブ32に対し先端側のリンクハブ33が直交2軸回りに回転自在な2自由度機構が構成される。言い換えると、基端側のリンクハブ32に対して先端側のリンクハブ33を、回転が2自由度で姿勢変更自在な機構である。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32に対する先端側のリンクハブ33の可動範囲を広くとれる。
In the proximal end
例えば、球面リンク中心PA,PBを通り、リンクハブ32,33と端部リンク部材35,36の各回転対偶の中心軸O1(図6)と直角に交わる直線をリンクハブ32,33の中心軸QA,QBとした場合、基端側のリンクハブ32の中心軸QAと先端側のリンクハブ33の中心軸QBとの折れ角θ(図7)の最大値を約±90°とすることができる。また、基端側のリンクハブ32に対する先端側のリンクハブ33の旋回角φ(図7)を0°〜360°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端側のリンクハブ32の中心軸QAに対して先端側のリンクハブ33の中心軸QBが傾斜した垂直角度のことであり、旋回角φは、基端側のリンクハブ32の中心軸QAに対して先端側のリンクハブ33の中心軸QBが傾斜した水平角度のことである。
For example, a straight line passing through the spherical link centers PA, PB and intersecting at right angles with the central axis O1 (FIG. 6) of each rotational couple of the
基端側のリンクハブ32に対する先端側のリンクハブ33の姿勢変更は、基端側のリンクハブ32の中心軸QAと先端側のリンクハブ33の中心軸QBとの交点Oを回転中心として行われる。図4は、基端側のリンクハブ32の中心軸QAと先端側のリンクハブ33の中心軸QBが同一線上にある状態を示し、図5は、基端側のリンクハブ32の中心軸QAに対して先端側のリンクハブ33の中心軸QBが或る作動角をとった状態を示す。姿勢が変化しても、基端側と先端側の球面リンク中心PA,PB間の距離L(図7)は変化しない。
The posture change of the distal end
このパラレルリンク機構30において、各リンク機構34におけるリンクハブ32,33と端部リンク部材35,36の回転対偶の中心軸O1の角度および球面リンク中心PA,PBからの長さが互いに等しく、かつ各リンク機構34のリンクハブ32,33と端部リンク部材35,36の回転対偶の中心軸O1、および、端部リンク部材35,36と中央リンク部材37の回転対偶の中心軸O2が、基端側および先端側において球面リンク中心PA,PBと交差し、かつ基端側の端部リンク部材35と先端側の端部リンク部材36の幾何学的形状が等しく、かつ中央リンク部材37についても基端側の先端側とで形状が等しいとき、中央リンク部材37の対称面に対して、中央リンク部材37と端部リンク部材35,36との角度位置関係を基端側と先端側とで同じにすれば、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ32および基端側の端部リンク部材35と、先端側のリンクハブ33および先端側の端部リンク部材36とは同じに動く。
In this
図2〜図5に示すように、基端側のリンクハブ32は、基端部材40と、この基端部材40と一体に設けられた3個の回転軸連結部材41とで構成される。後で説明するように、基端部材40は第3のアーム部13の一部分を成す。基端部材40は中央部に円形の貫通孔40aを有し、この貫通孔40aの周囲に3個の回転軸連結部材41が円周方向に等間隔で配置されている。貫通孔40aの中心は、基端側のリンクハブ32の中心軸QA上に位置する。各回転軸連結部材41には、軸心が基端側のリンクハブ32の中心軸QAと交差する回転軸42(図4、図5)が回転自在に連結されている。この回転軸42に、基端側の端部リンク部材35の一端が連結される。
As shown in FIGS. 2 to 5, the
図6に示すように、前記回転軸42は、2個の軸受43を介して回転軸連結部材41に回転自在に支持されている。軸受43は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。これらの軸受43は、回転軸連結部材41に設けられた内径孔44に嵌合状態で設置され、圧入、接着、加締め等の方法で固定してある。他の回転対偶部に設けられる軸受の種類および設置方法も同様である。
As shown in FIG. 6, the
回転軸42には、この回転軸42と一体に回転するように、基端側の端部リンク部材35の一端と、後記軸直交型減速機77の一構成要素である扇形のかさ歯車45とが結合されている。詳しくは、基端側の端部リンク部材35の一端に切欠き部46が形成されており、この切欠き部46の両側部分である内外の回転軸支持部47,48間に回転軸連結部材41が配置される。かさ歯車45は、内側の回転軸支持部47の内側面に当接して配置される。そして、回転軸42を内側から、かさ歯車45に形成された貫通孔、内側の回転軸支持部47に形成された貫通孔、軸受43の内輪、外側の回転軸支持部48に形成された貫通孔の順に挿通し、回転軸42の頭部42aと回転軸42のねじ部42bに螺着したナット50とで、かさ歯車45、内外の回転軸支持部47,48、および軸受43の内輪をそれぞれ挟み込んでこれらを互いに結合する。内外の回転軸支持部47,48と軸受43との間にスペーサ51,52が介在させてあり、ナット50の螺着時に軸受43に予圧を付与する構成である。
The
基端側の端部リンク部材35の他端には、回転軸55が結合される。回転軸55は、2個の軸受53を介して中央リンク部材37の一端に回転自在に連結されている。詳しくは、基端側の端部リンク部材35の他端に切欠き部56が形成されており、この切欠き部56の両側部分である内外の回転軸支持部57,58間に中央リンク部材37の一端が配置される。そして、回転軸55を外側から、外側の回転軸支持部58に形成された貫通孔、軸受53の内輪、内側の回転軸支持部57に形成された貫通孔の順に挿通し、回転軸55の頭部55aと回転軸55のねじ部55bに螺着したナット60とで、内外の回転軸支持部57,58、および軸受53の内輪をそれぞれ挟み込んでこれらを互いに結合する。内外の回転軸支持部57,58と軸受53との間にスペーサ61,62が介在させてあり、ナット60の螺着時に軸受53に予圧を付与する構成である。
The rotating
図4、図5に示すように、先端側のリンクハブ33は、第4のアーム部14(図2)に固定される先端部材70と、この先端部材70の内面に円周方向等配で設けられた3個の回転軸連結部材71とで構成される。各回転軸連結部材71が配置される円周の中心は、先端側のリンクハブ33の中心軸QB上に位置する。各回転軸連結部材71には、軸心が先端側のリンクハブ33の中心軸QBと交差する回転軸73が回転自在に連結されている。この先端側のリンクハブ33の回転軸73に、先端側の端部リンク部材36の一端が連結される。先端側の端部リンク部材36の他端には、中央リンク部材37の他端に回転自在に連結された回転軸75が連結される。先端側のリンクハブ33の回転軸73および中央リンク部材37の回転軸75は、それぞれ前記回転軸42,55と同様に、2個の軸受(図示せず)を介して回転軸連結部材71および中央リンク部材37の他端にそれぞれ回転自在に連結されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図2、図3に示すように、パラレルリンク機構30を作動させる姿勢制御用駆動源31は、前記基端部材40に設置されて、第3のアーム部13の内部に配置されている。第3のアーム部13は、請求項で言う「基端側のリンクハブが固定されたアーム部」のことである。姿勢制御用駆動源31の出力軸31aは、基端側のリンクハブ32の中心軸QAと平行である。姿勢制御用駆動源31の数は、リンク機構34と同数の3個である。姿勢制御用駆動源31はロータリアクチュエータからなり、その出力軸31aに取り付けたかさ歯車76と基端側のリンクハブ32の前記回転軸42に取り付けられた前記扇形のかさ歯車45とが噛み合っている。これら一対のかさ歯車76,45は、入力側軸と出力側軸とが互いに直交した軸直交型減速機77を構成する。図6に示すように、姿勢制御用駆動源31および軸直交型減速機77は、基端側のリンクハブ32と基端側の端部リンク部材35との回転対偶部よりも内径側に配置されている。
なお、この例では、リンク機構34と同数の姿勢制御用駆動源31が設けられているが、3組のリンク機構34のうち少なくとも2組に姿勢制御用駆動源31が設けられていれば、基端側のリンクハブ32に対する先端側のリンクハブ33の姿勢を確定することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the attitude control drive
In this example, the attitude
リンク作動装置からなる第4の関節部24は、各姿勢制御用駆動源31を回転駆動することで、パラレルリンク機構30を作動させる。詳しくは、姿勢制御用駆動源31を回転駆動すると、その回転が一対のかさ歯車76,45からなる軸直交型減速機77を介して回転軸42に伝達されて、基端側のリンクハブ32に対する基端側の端部リンク部材35の角度が変更する。それにより、基端側のリンクハブ32に対する先端側のリンクハブ33の位置および姿勢が決まる。ここでは、軸直交型減速機77が一対のかさ歯車76,45からなるが、その他に、ウォームギヤとピニオンギヤを用いた機構、ハイポイドギヤ(商標名)を用いた機構等であっても良い。
The fourth
図1において、各姿勢制御用駆動源31には、この姿勢制御用駆動源31にかかるトルクを検出するトルク検出手段78が設けられている。このトルク検出手段78の検出信号は、コントローラ6内の荷重推定手段79に送られる。荷重推定手段79は、各トルク検出手段78の検出結果から先端側のリンクハブ33に作用する荷重を推定する。
In FIG. 1, each attitude control drive
図2、図3に示すように、第3のアーム部13は、基端と先端とにそれぞれ配置された基端エンド部材91と先端エンド部材92とを複数本のシャフト93で連結したシャフト連結型のアーム部である。先端エンド部材92は、リンク作動装置の基端側のリンクハブ32を構成する基端部材40と同一部材である。図6に示すように、シャフト93の本数は姿勢制御用駆動源31と同数(この実施形態では3)であり、隣合う姿勢制御用駆動源31の間にシャフト93が1つずつ配置されている。姿勢制御用駆動源31およびシャフト93は、共に円周方向に等配に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図1、図2において、第4のアーム部14には先端回転機構80が設けられ、この先端回転機構80を介してエンドエフェクタ4を支持する。先端回転機構80は、モータ等の回転駆動源80aの回転軸にエンドエフェクタ設置部材80bを取り付けたものであり、このエンドエフェクタ設置部材80bにエンドエフェクタ4が固定される。エンドエフェクタ4として、例えばハンド、溶接機、塗布機等が使用されるが、これらに限定されない。
In FIGS. 1 and 2, the
この多関節ロボット1は、回転機構からなる第1の関節部21の1自由度、回転機構からなる第2の関節部22の1自由度、回転機構からなる第3の関節部23の1自由度、リンク作動装置からなる第4の関節部24の2自由度、および第4のアーム部14に設けられた先端回転機構80の1自由度の、計6自由度の構成である。6自由度の構成であると、人間の手の動作に近いが可能である。
The articulated
特に、複数の関節部21〜24のうちの1つの関節部24にリンク作動装置を用いたことで、折れ角90°、旋回角360°の作動範囲内において特異点を持たないスムーズな動作が可能となり、木目細かい動作を実現できる。木目細かい動作とは、例えば、文字書き動作やスナップを利かせた動き等の、特に人間の手首関節を中心に動かす動作のことであるが、これらの動作に限定されない。リンク作動装置を用いることで、回転2自由度でありながらコンパクトな関節部24とすることができる。
In particular, by using the link actuating device for one
この実施形態では、最も先端側のアーム部(第4のアーム部)14と先端側から2番目のアーム部(第3のアーム部)13との間の第4の関節部24が、リンク作動装置からなる関節部である。言い換えると、基端側から先端側へ直列に並ぶn個のアーム部11〜14を有する多関節アーム3において、基端側から(n−1)のアーム部13とn番目のアーム部14とを連結する関節部24がリンク作動装置からなる関節部である。
この構成とすると、この多関節ロボット1の多関節アーム3を人間の腕と見做した場合、手首関節に相当する箇所に、手首関節に近い動作が可能な回転2自由度のリンク作動装置からなる関節部24を配置したため、各関節部21〜24の動きとエンドエフェクタ4の動きとの関係をイメージし易くなり、操作性が良い。また、リンク作動装置に作用する負荷が小さく、より高速で木目細かい動作が可能となる。
基端側からn番目のアーム部14とエンドエフェクタ4とを連結する関節部を、リンク作動装置からなる関節部としても、上記と同様な作用・効果が得られる。
In this embodiment, the fourth joint 24 between the most distal end arm (fourth arm) 14 and the second arm (third arm) 13 from the distal end side performs link operation. It is a joint consisting of a device. In other words, in the articulated
In this configuration, when the articulated
The same action and effect as described above can be obtained even when the joint that connects the n-
各姿勢制御用駆動源31にかかるトルクを検出するトルク検出手段78と、このトルク検出手段の78検出結果から先端側のリンクハブ33に作用する荷重を推定する荷重推定手段79とが設けられているため、多関節ロボット1に不測の負荷がかかった場合、例えば人や物に衝突した場合にこれを検知することができる。このため、不測の負荷がかかったときに、動作を停止する等の回避動作をとることができ、安全である。
A torque detection means 78 for detecting the torque applied to each attitude control drive
姿勢制御用駆動源31にトルク検出手段78を設けることで、荷重検出用のセンサを別に設けることなく、先端側のリンクハブ33に作用する荷重を推定することができ、多関節ロボット1のコンパクト化やコスト低減に繋がる。また、リンク作動装置からなる第4の関節部24の作動範囲内において、特異点がなく全方向にスムーズに動かせる構成であるため、先端側のリンクハブ33に様々な方向から荷重が作用した場合でも姿勢制御用駆動源31に確実にトルクが伝達され、正確な荷重を推定することができる。
By providing the torque detection means 78 in the attitude control drive
姿勢制御用駆動源31が、シャフト連結型のアーム部である第3のアーム部13の内部に収納状態で配置されているため、多関節ロボット1の突出部が少なく、コンパクトな構成を実現できる。また、突出部が少ないと、多関節アーム1のアーム部11〜14同士の干渉を低減できるため、可動範囲を広くとれる。さらに、突出部が少なければ、装置全体の安全性が向上し、人と共存する作業現場で使用することができる。
Since the attitude control drive
第3のアーム部13をシャフト連結型のアーム部としたことにより、第3のアーム部13の内部に姿勢制御用駆動源31を配置し易くなっている。加えて、姿勢制御用駆動源31の出力軸31aが基端側のリンクハブ32の中心軸QAと平行となるように姿勢制御用駆動源31を設置し、姿勢制御用駆動源31および軸直交型減速機77を、基端側のリンクハブ32と基端側の端部リンク部材35との回転対偶部よりも内径側に配置したことにより、姿勢制御用駆動源31、軸直交型減速機77等からなる駆動機構部を径方向にコンパクトな構成とすることができるとともに、姿勢制御用駆動源31を第3のアーム部13の内部に収納し易くなっている。
By forming the
シャフト連結型のアーム部である第3のアーム部13は、内部に空間ができるため軽量化が可能である。また、シャフト連結型のアーム部である第3のアーム部13の先端エンド部材92をリンク作動装置の基端側のリンクハブ32の基端部材40と同一部材としたため、部品点数が減り、軽量・コンパクト化を実現できる。
The
さらに、シャフト連結型のアーム部である第3のアーム部13のシャフト93の個数と姿勢制御用駆動源31の個数が同じであり、隣合う姿勢制御用駆動源31の間にシャフト93を1つずつ配置したことにより、重量的にバランスが取れるうえ、アーム部の中央部に空間ができるため、この空間に配線等を通すことができるという利点を有する。
Furthermore, the number of
図8は他の実施形態を示す。この多関節ロボット1は、4つのアーム部11〜14が直列に並ぶ多関節アーム3を有する点で第1の実施形態と同じであるが、以下の点で第1の実施形態と異なる。
FIG. 8 shows another embodiment. The articulated
すなわち、第3のアーム部13と第4のアーム部14とを連結する第4の関節部24が、第3のアーム部13に対して第4のアーム部14を回転軸10回りに相対回転させる回転機構からなる。第4のアーム部14の回転駆動は、第3のアーム部13に設けられたモータ等の駆動源24aにより行う。
That is, the fourth
また、第4のアーム4にリンク作動装置からなるエンドエフェクタ支持機構81が設けられ、このエンドエフェクタ支持機構81を介してエンドエフェクタ4が支持されている。第4のアーム部14は例えば前記シャフト連結型のアーム部からなり、この第4のアーム部14の内部にリンク作動装置の姿勢制御用駆動源31が内蔵されている。
Further, the
他は、第1の実施形態と同じである。この多関節ロボット1は、第1の実施形態と同様に、全体で6自由度の構成であり、可動範囲が広く、木目細かい素早い動作が可能で、動作の安全性が高く、人と共存する作業現場で使用するのに適する。
Others are the same as the first embodiment. As in the first embodiment, this articulated
図9はさらに他の実施形態を示す。この多関節ロボット1は、第1のアーム部11と第2のアーム部12とを連結する第2の関節部22をリンク作動装置で構成し、他の関節部21,23,24は回転機構で構成してある。また、第4のアーム部14に設けられた先端回転機構80によりエンドエフェクタ4が支持されている。この場合も、前記第1の実施形態と同様に、全体で6自由度の構成であり、可動範囲が広く、木目細かい素早い動作が可能で、動作の安全性が高く、人と共存する作業現場で使用するのに適する。
FIG. 9 shows still another embodiment. In this articulated
図10はさらに他の実施形態を示す。この多関節ロボット1は、1つのベースユニット2に多関節アーム3を2つ設置したものである。具体的には、ベースユニット2の互いに対称となる側面に、2つの多関節アーム3の各第1アーム部11が設置されている。各多関節アーム3は、図1の多関節ロボット1の多関節アーム3と同じ構成である。
FIG. 10 shows still another embodiment. The articulated
このように、多関節アーム3を2つ設けることにより、人が両手で行うような作業が可能となる。特に、2つの多関節アーム3をベースユニット2における対称となる面に配置することにより、人と同じような双腕型のロボットの形状となり、人と同じような作業を行うことができる。また、多関節ロボット1が機能不全となった場合、多関節ロボット1を撤去した跡のスペースに人が入り代替して作業を行うことができるため、生産性を大幅に下げることを防止できる。
As described above, by providing two articulated
以上、実施例に基づいて本発明を実施するための形態を説明したが、ここで開示し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。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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on the Example was demonstrated, the embodiment disclosed here is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all the modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
1…多関節ロボット
2…ベースユニット
3…多関節アーム
4…エンドエフェクタ
5…設置面
11…第1のアーム部
12…第2のアーム部
13…第3のアーム部(基端側のリンクハブが固定されたアーム部、シャフト連結型のアーム部)
14…第4のアーム部
21…第1の関節部(回転機構)
22…第2の関節部(回転機構)
23…第3の関節部(回転機構)
24…第4の関節部(リンク作動装置)
30…パラレルリンク機構
31…姿勢制御用駆動源
32…基端側のリンクハブ
33…先端側のリンクハブ
34…リンク機構
35…基端側の端部リンク部材
36…先端側の端部リンク部材
37…中央リンク部材
77…軸直交型減速機
78…トルク検出手段
79…荷重推定手段
91…基端エンド部材
92…先端エンド部材
93…シャフト
PA,PB…球面リンク中心
QA,QB…リンクハブの中心軸
1 ... articulated
14 ...
22 ... 2nd joint part (rotation mechanism)
23 ... 3rd joint part (rotation mechanism)
24 ... 4th joint part (link actuating device)
Claims (8)
前記複数の関節部のうちの少なくとも1つの関節部は、この関節部の両側のアーム部同士を互いに直交2軸回りに相対回転させるリンク作動装置からなり、
このリンク作動装置は、前記両側のアーム部のうちの基端側のアーム部に固定された基端側のリンクハブに対し先端側のアーム部に固定された先端側のリンクハブを、3組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結し、前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記3組以上のリンク機構のうちの2組以上のリンク機構に前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させる姿勢制御用駆動源を設けてなり、
この姿勢制御用駆動源を、前記基端側のリンクハブが固定された前記アーム部の内部に収納状態で配置し、
前記複数のアーム部のうちの少なくとも1つのアーム部は、このアーム部の基端と先端にそれぞれ配置された基端エンド部材と先端エンド部材とを複数本のシャフトで連結したシャフト連結型のアーム部であり、
前記シャフト連結型のアーム部が前記リンク作動装置からなる関節部の基端側のアーム部であり、前記シャフト連結型のアーム部の前記シャフトの個数と前記姿勢制御用駆動源の個数とが同じであり、隣合う前記姿勢制御用駆動源の間に前記シャフトを1つずつ配置し、
前記基端側のリンクハブの前記先端エンド部材となる基端部材に配線用の貫通孔を設けた、
リンク作動装置を用いた多関節ロボット。 A base unit and an articulated arm installed in the base unit, the articulated arm having a plurality of arm portions arranged in series from the proximal end side to the distal end side, and the proximal end side with the base unit The arm unit and the adjacent arm units are connected relative to each other via the joint unit so as to be relatively displaceable, and the articulated robot with six or more degrees of freedom that uses the end effector mounted on the most distal end arm unit And
At least one joint unit of the plurality of joint units includes a link operating device that relatively rotates the arm units on both sides of the joint unit around two orthogonal axes,
This link actuation device comprises three sets of distal link hubs fixed to the distal end arm portion relative to the proximal end link hub fixed to the proximal end arm portion of the two arm portions. The posture is changeably connected via the above link mechanism, and each link mechanism is provided with a proximal end and a distal end whose one end is rotatably coupled to the proximal end link hub and the distal end link hub. An end link member on the side and a center link member whose both ends are rotatably connected to the other end of the end link members on the proximal end side and the distal end side, respectively, of the three or more sets of link mechanisms A drive source for attitude control that arbitrarily changes the attitude of the distal end side link hub with respect to the proximal end side link hub in the two or more sets of link mechanisms,
The attitude control drive source is disposed in a state of being housed inside the arm portion to which the proximal end side link hub is fixed ,
At least one arm unit of the plurality of arm units is a shaft connection type arm in which a proximal end member and a distal end member arranged respectively at the proximal end and the distal end of the arm unit are connected by a plurality of shafts Is a department,
The arm unit of the shaft connection type is an arm unit on the proximal end side of the joint unit including the link actuation device, and the number of shafts of the arm unit of the shaft connection type is the same as the number of drive sources for attitude control. And one of the shafts is disposed between the posture control drive sources adjacent to each other,
A through hole for wiring is provided in a proximal end member which becomes the distal end end member of the proximal end side link hub,
Articulated robot using link actuator.
前記リンクハブと前記端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点を前記リンクハブの球面リンク中心と称し、この球面リンク中心を通り前記リンクハブと前記端部リンク部材の回転対偶の中心軸と直角に交わる直線をリンクハブの中心軸と称する場合、
前記姿勢制御用駆動源をその出力軸が前記基端側のリンクハブの中心軸と平行となるように設置し、入力側軸と出力側軸とが互いに直交した軸直交型減速機を介して前記姿勢制御用駆動源の回転力を前記基端側の端部リンク部材に伝達し、前記姿勢制御用駆動源および前記軸直交型減速機を前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材との回転対偶部よりも内径側に配置したリンク作動装置を用いた多関節ロボット。 The articulated robot according to claim 1 or 2, wherein the attitude control drive source is a rotary actuator that generates a rotational force,
The point at which the center axis of each rotation pair of the link hub and the end link member and the center axis of each rotation pair of the end link member and the center link member intersect is referred to as the spherical link center of the link hub When a straight line passing through the center of the spherical link and intersecting at right angles with the central axis of the rotation couple of the link hub and the end link member is referred to as the central axis of the link hub,
The attitude control drive source is installed such that the output shaft is parallel to the central axis of the proximal end link hub, and the input side shaft and the output side shaft are orthogonal to each other via an axis orthogonal type reduction gear The rotational force of the attitude control drive source is transmitted to the end link member on the base end side, and the attitude control drive source and the axis orthogonal type reduction gear are connected to the link hub on the base end side and the base end side. An articulated robot using a link actuation device disposed on the inner diameter side of a rotation pair with an end link member.
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