JP6578646B2 - ロボット - Google Patents
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Description
本発明は、このような問題を解決するために創作されたものであって、可動部材を移動させても特性インピーダンスを整合させることができるロボットを提供することを目的とする。
(1)全体構成:
(2)アームの先端部分の構成:
(3)伝送経路の構成:
(4)特性インピーダンスの測定方法:
(5)他の実施形態:
図1は、本発明の一実施形態にかかるロボットシステム1の正面図である。ロボットシステム1は、ロボット9と、制御装置40とを備える。制御装置40は、ロボット9と通信可能に接続されている。この接続は、例えば、イーサネット(登録商標)やUSB(Universal Serial Bus)等の有線通信規格、Wi−Fi(登録商標)等の無線通信規格に準じる。ロボット9は、撮像部10とハンドユニット20a、20bと胴体ユニット30とを備えている。すなわち、ロボット9は、2つのハンドユニット20a、20bを備える双腕ロボットである。
図2A,2Bは、アーム21の先端部分の内部を透視した斜視図である。アーム21の先端部分は、第1部材23と第2部材24とを有している。第2部材24の先端においてハンド22を回転可能に連結することができる。第2部材24は、第1部材23に対して移動可能に設けられている。具体的に、第1部材23に対して第2部材24は回転移動できるように連結されている。
次に、伝送経路Aのうち第1部材23と第2部材24との間を接続する部分について説明する。上述したように、第1部材23に対して第2部材24が回転移動するが、当該回転移動を許容できるように伝送経路Aが構成されている。図2Bは図2Aの反対側から第1部材23および第2部材24を見た状態を示す。第2部材24の側面に円形の貫通穴24aが形成されており、貫通穴24aを介して第1部材23の内部空間と第2部材24の内部空間とが連通している。第1部材23には略円柱状の巻芯23aが設けられており、巻芯23aが貫通穴24aを介して第2部材24の内部空間に挿入されている。巻芯23aの断面は回転軸242の断面と同心円を構成する。巻芯23aを直径方向に切り欠くことにより溝23a1が形成されており、溝23a1に基板束Fが挿入されている。基板束Fは、フレキシブルプリント基板の束であり、詳細については後述する。
図7Aは、特定インピーダンスを測定するための装置構成の説明図である。図7Aに示すように、基板束F(高周波信号線H)の特定インピーダンスを測定するために、方形波発生器GとオシロスコープOと標準ケーブルSCとを用いる。方形波発生器Gは、出力端子から電圧の方形波を出力する装置である。標準ケーブルSCは、特性インピーダンスZSC(例えば100Ω)が既知のケーブル(例えば同軸ケーブル)である。標準ケーブルSCの導線(一点鎖線)と基板束Fの高周波信号線H(破線)とが直列に接続されており、標準ケーブルSCの導線と接続していない高周波信号線Hの端は開放終端となっている。高周波信号線Hと接続していない標準ケーブルSCの導線の端は、方形波発生器Gの出力端子と、オシロスコープOの入力端子の双方に接続されている。以上の装置構成において、基板束Fの形状を図5B〜5Dに示す各回転角度θに対応した形状に変形させることにより、各回転角度θにおける高周波信号線Hの特性インピーダンスZ0を測定する。
Z0=(1+ρ)/(1−ρ)×ZSC ・・・(1)
なお、(1)式におけるρは、V2/V1である。
前記実施形態では高周波信号線Hの特性インピーダンスZ0が回転角度θに応じて単調増加したが、特性インピーダンスZ0は必ずしも回転角度θに応じて単調増加しなくてもよい。図7C,7Dは、他の実施形態における基板束Fを示す模式図である。図7C,7Dにおいてハッチングで示す領域は基板束Fが移動できない領域を意味する。すなわち、ハッチングで示す領域でない可動領域α内において基板束Fが移動可能となっている。巻芯23aと同心円状の壁面が第1部材23や第2部材24に形成された場合には、図7C,7Dに示すような円環状の可動領域αが形成される。図7Cのように回転角度θ=θmaxとなった場合に、可動領域αを区画する壁面と、基板束Fの最外周部分とが接触せず、これらの間にわずかな隙間が形成される。従って、0〜θmaxで回転角度θが増加する場合においては、可動領域αを区画する壁面の制約を受けることなく、回転角度θに応じて基板束Fの巻径が増大し、前記実施形態の図5B〜5Dと同様に基板間距離Yが単調増加する。そのため、0〜θmaxで回転角度θが増加する場合において、図6Bに示すように、高周波信号線Hの特性インピーダンスZ0も回転角度θの増加に応じて単調増加することとなる。
Claims (6)
- 第1部材と、
前記第1部材に連結され、前記第1部材に対して回転軸を中心に回転する第2部材と、
前記第1部材の内部において、前記回転軸と重なる位置に配置された巻芯と、
前記第1部材に配置された接続配線と、
一端が前記第1部材に接続され、他端が前記第2部材に接続され、前記巻芯の周りに巻き付けられ、可撓性を有する基板束と、を備え、
前記基板束は、
前記接続配線に接続する基板上配線を有する配線基板と、
第1導体を有する第1シールド基板と、
第2導体を有する第2シールド基板と、
第1スペーサーと、
第2スペーサーと、を有し、
前記第1シールド基板、前記第1スペーサー、前記配線基板、前記第2スペーサー、前記第2シールド基板の順に重なるように配置され、
前記第1シールド基板、前記第1スペーサー、前記配線基板、前記第2スペーサー、および前記第2シールド基板の前記巻芯の周りに巻き付けられている部分は、互いに固定されておらず、
前記配線基板の変形に応じた前記基板上配線の特性インピーダンスの変化範囲内に、前記接続配線の特性インピーダンスが含まれる、
ロボット。 - 前記接続配線の特性インピーダンスと前記変化範囲の中心値との差の絶対値は、前記変化範囲の全幅の25%以下である、
請求項1に記載のロボット。 - 前記接続配線の特性インピーダンスと前記変化範囲の中心値とが等しい、
請求項1または請求項2のいずれかに記載のロボット。 - 前記変化範囲は、前記接続配線の特性インピーダンスを含むように設定された許容範囲内に含まれる、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のロボット。 - 前記シールド基板の前記導体はグランドに接続される、
請求項1から4のいずれか一項に記載のロボット。 - 前記接続配線と前記基板上配線とは、減衰器を介して接続する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のロボット。
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