JP6910990B2 - トルクセンサの支持装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えばロボットアーム等に適用されるトルクセンサに係わり、トルクセンサを支持する支持装置に関する。
トルクセンサは、トルクが印加される第1構造体と、トルクが出力される第2構造体と、第1構造体と第2構造体とを連結する梁としての複数の起歪部とを有し、これら起歪部にセンサ素子としての複数の歪ゲージが配置されている。これら歪ゲージによりブリッジ回路が構成されている(例えば特許文献1、2、3参照)。
自動車のエンジン等の出力部に生じるトルクを測定するトルク量変換器において、トルク以外の曲げ応力の影響を低減する技術が開発されている(例えば特許文献4参照)。
円盤状のトルクセンサの第1構造体をロボットアーム(以下、単にアームとも言う)の例えばベース部に固定し、第2構造体をアームの例えば駆動部に固定して使用する場合、トルクセンサにはアームの搬送重量と負荷までの距離(トルクセンサの中心から搬送物までの距離)、動作加速度(アームや負荷の慣性モーメント)に伴う曲げモーメントが加わる。
一般に、円盤状のトルクセンサの直径方向に配置された例えば2つの起歪部(以下、起歪体とも言う)を通る第1軸線上の両側に均等で荷重の方向が互いに反対の負荷がある場合、トルクセンサに曲げモーメントが加わるが、2つの起歪体には、対称の歪しか生じないため、トルクセンサに対する曲げモーメントに伴うセンサ出力は、理論上、ゼロとなる。すなわち、トルクセンサは、トルク以外の他の軸の干渉(以下、他軸干渉と呼ぶ)を受けない。同様の負荷が、第1軸線と直交する第2軸線上に負荷がある場合、又は、第1軸線及び第2軸線から傾斜した位置にある場合においても、トルクセンサは、理論上、他軸干渉を受けない。
また、トルクセンサを中心として力点(又は作用点)がトルクセンサの直径方向の片側にある場合において、負荷が第1軸線上で0°又は180°の位置にある場合、及び第2軸線上で90°又は270°の位置にある場合、トルクセンサに曲げモーメントが加わるが、2つの起歪体により相殺される。このため、トルクセンサは他軸干渉を受けず、センサ出力は、ゼロとなる。
トルクセンサがロボットアームに利用される場合において、アームの一端はトルクセンサ側に固定され、他端はトルクセンサから離れた位置にある。すなわち、トルクセンサ側が支点である場合、負荷としての力点(又は作用点)は、支点から離れた位置にある。しかも、負荷の位置が円盤状のトルクセンサの中心を通る直交した2つの軸線上にあるとは限らない。このため、トルクセンサは、曲げモーメントによる他軸干渉を受ける。この場合、特に第1軸線及び第2軸線上から45°ずれた位置の負荷に対して、大きな他軸干渉が発生する。具体的には、アームの回転角が45°、135°、225°、315°において、センサ出力のピークが発生する。センサ出力を正弦波と仮定した場合、1周期に2つのピークが発生するため、これをf2成分と呼ぶ。
このように、トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることにより、他軸干渉によって、f2成分が生じる。このため、トルクセンサの検出精度が低下していた。
本発明の実施形態は、トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることを防止でき、トルクセンサの検出精度を向上させることが可能なトルクセンサの支持装置を提供する。
本発明の実施形態は、トルクセンサにトルク以外の曲げモーメントが生じることを防止でき、トルクセンサの検出精度を向上させることが可能なトルクセンサの支持装置を提供する。
本実施形態のトルクセンサの支持装置は、第1取り付け部に設けられた第1支持体と、前記第1取り付け部に設けられた第1構造体と、第2取り付け部に連結された第2構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた第3構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた少なくとも2つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第2構造体に接合された第2支持体と、前記第1支持体と前記第2支持体との間に設けられ、前記トルクセンサのトルク方向に移動可能でトルク以外の方向への移動が抑制された第3支持体と、を具備する。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図面において、同一部分には同一符号を付している。
先ず、図3、図4を参照して、本実施形態が適用されるロボットアーム30、及びトルクセンサ40について説明する。
図3は、多関節ロボット、すなわち、ロボットアーム30の一例を示している。ロボットアーム30は、例えば基台31、第1アーム32、第2アーム33、第3アーム34、第4アーム35、駆動源としての第1駆動部36、第2駆動部37、第3駆動部38、第4駆動部39を具備している。しかし、ロボットアーム30の構成は、これに限定されるものではなく、変形可能である。
先ず、図3、図4を参照して、本実施形態が適用されるロボットアーム30、及びトルクセンサ40について説明する。
図3は、多関節ロボット、すなわち、ロボットアーム30の一例を示している。ロボットアーム30は、例えば基台31、第1アーム32、第2アーム33、第3アーム34、第4アーム35、駆動源としての第1駆動部36、第2駆動部37、第3駆動部38、第4駆動部39を具備している。しかし、ロボットアーム30の構成は、これに限定されるものではなく、変形可能である。
第1アーム32は、第1関節J1に設けられた第1駆動部36により、基台31に対して回転可能とされている。第2アーム33は、第2関節J2に設けられた第2駆動部37により、第1アーム32に対して回転可能とされている。第3アーム34は、第3関節J3に設けられた第3駆動部38により、第2アーム33に対して回転可能とされている。第4アーム35は、第4関節J4に設けられた第4駆動部39により、第3アーム34に対して回転可能に設けられている。第4アーム35に図示せぬハンドや各種のツールが装着される。
第1駆動部36〜第4駆動部39は、例えば後述するモータと、減速機と、トルクセンサとを具備している。
図4は、本実施形態に適用される円盤状のトルクセンサ40の一例を示している。トルクセンサ40は、第1構造体41と、第2構造体42と、複数の第3構造体43と、センサ部としての第1歪センサ44及び第2歪センサ45などを具備している。
図4は、本実施形態に適用される円盤状のトルクセンサ40の一例を示している。トルクセンサ40は、第1構造体41と、第2構造体42と、複数の第3構造体43と、センサ部としての第1歪センサ44及び第2歪センサ45などを具備している。
第1構造体41と、第2構造体42は、環状に形成され、第2構造体42の径は、第1構造体41の径より小さい。第2構造体42は、第1構造体41と同心状に配置され、第1構造体41と第2構造体42は、放射状に配置された複数の梁部としての第3構造体43により連結されている。複数の第3構造体43は、第1構造体41と第2構造体42との間でトルクを伝達する。第2構造体42は、中空部42aを有しており、中空部42aには、例えば図示せぬ配線が通される。
第1構造体41、第2構造体42、複数の第3構造体43は、金属、例えばステンレス鋼により構成されるが、印加されるトルクに対して機械的に十分な強度を得ることができれば、金属以外の材料を使用することも可能である。第1構造体41、第2構造体42、複数の第3構造体43は、例えば同じ厚みを有している。トルクセンサ40の機械的な強度は、第3構造体43の厚みや幅、長さにより設定される。
第1構造体41と第2構造体42との間には、第1歪センサ44と第2歪センサ45が設けられている。具体的には、第1歪センサ44を構成する起歪体44aと、第2歪センサ45を構成する起歪体45aの一端部は、第1構造体41に接合され、起歪体44a、45aの他端部は、第2構造体42に接合されている。起歪体44a、45aの厚みは、第1構造体41、第2構造体42、及び複数の第3構造体43の厚みより薄い。
起歪体44a、45aの表面には、センサ素子としての図示せぬ複数の歪ゲージがそれぞれ設けられている。起歪体44aに設けられたセンサ素子により第1ブリッジ回路が構成され、起歪体45aに設けられたセンサ素子により第2ブリッジ回路が構成される。すなわち、トルクセンサ40は、2つのブリッジ回路を具備している。
また、第1歪センサ44と第2歪センサ45は、第1構造体41及び第2構造体42の中心(トルクの作用中心)に対して対称な位置に配置されている。換言すると、第1歪センサ44と第2歪センサ45は、環状の第1構造体41及び第2構造体42の直径上に配置されている。
第1歪センサ44(起歪体44a)はフレキシブル基板46に接続され、第2歪センサ45(起歪体45a)はフレキシブル基板47に接続されている。フレキシブル基板46、47は、カバー48により覆われた図示せぬプリント基板に接続されている。プリント基板には、2つのブリッジ回路の出力電圧を増幅する演算増幅器などが配置されている。回路構成は、本実施形態の本質ではないため、説明は省略する。
本実施形態において、トルクセンサ40は、トルク(Mz)に対して変形し、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対して、後述する支持装置により、変形が抑制される。
(第1実施形態)
図1及び図2は、第1実施形態を示している。
図1、図2に示すように、例えば第1関節J1内には、第1駆動部36と、トルクセンサ40と、トルクセンサ40を支持する支持装置10が設けられている。第1駆動部36は、第1アーム32の内部で、トルクセンサ40の第1面(表面)に設けられ、支持装置10は、基台31の内部で、トルクセンサ40の第2面(裏面)に設けられている。
(第1実施形態)
図1及び図2は、第1実施形態を示している。
図1、図2に示すように、例えば第1関節J1内には、第1駆動部36と、トルクセンサ40と、トルクセンサ40を支持する支持装置10が設けられている。第1駆動部36は、第1アーム32の内部で、トルクセンサ40の第1面(表面)に設けられ、支持装置10は、基台31の内部で、トルクセンサ40の第2面(裏面)に設けられている。
図2に示すように、第1駆動部36は、例えばモータ36aと減速機36bを含んでいる。減速機36bは、例えばケース36b−1と、出力軸36b−2と、ベアリング36b−3と、図示せぬ複数のギヤなどを具備している。出力軸36b−2は、図示せぬ複数のギヤを介してモータ36aのシャフト36a−1に連結され、ベアリング36b−3により、ケース36b−1に対して回転可能に設けられている。
トルクセンサ40の第1構造体41は、ロボットアーム30の第1取り付け部としての基台31の上部に図示せぬねじにより固定され、第2構造体42は、減速機36bの出力軸36b−2に図示せぬ複数のねじにより固定される。減速機36bのケース36b−1は、第2取り付け部としての第1アーム32に固定される。
支持装置10は、第1支持体11と、第2支持体12と、第1支持体11と第2支持体12との間に設けられた複数の第3支持体13を具備している。第1支持体11と第2支持体12は、環状であり、第1支持体11と第2支持体12は、厚み方向(Z軸方向)に所定間隔離間して平行に配置される。第2支持体12の外径は、第1支持体11の外径より小さく、基台31の内径とほぼ等しくされている。
各第3支持体13は、Z軸と平行に配置され、Z軸方向の一端部は、第1支持体11に設けられ、他端部は、第2支持体12に設けられている。各第3支持体13は、径方向と平行に配置されている。各支持体13の径方向と直交するZ軸方向の寸法(幅)は、円周方向の寸法(厚み)より大きくされている。
各第3支持体13は、第1支持体11及び第2支持体12の円周方向に等間隔に配置されている。
第3支持体13の数は、例えば4枚以上である。
支持装置10は、トルクセンサ40よりもヤング率(縦弾性係数)の高い材料、例えばセラミックスなどで構成されてもよい。或いは、支持装置10は、機械的性質が異なる異方性材料により構成されてもよい。
第3支持体13の数は、例えば4枚以上である。
支持装置10は、トルクセンサ40よりもヤング率(縦弾性係数)の高い材料、例えばセラミックスなどで構成されてもよい。或いは、支持装置10は、機械的性質が異なる異方性材料により構成されてもよい。
第1支持体11は、ロボットアーム30の基台31の底部に固定され、第2支持体12及び複数の第3支持体13は、基台31の内部に配置されている。トルクセンサ40の第2構造体42は、第2支持体12に図示せぬ複数のねじにより固定される。
後述するように、第1支持体11に対して第2支持体12にトルク(Mz)が印加された場合、トルク(Mz)は、第3支持体13の厚み方向に作用する。第3支持体13の厚みは、第3支持体13の幅方向の長さに比べて薄いため、第3支持体13は、トルク(Mz)により、厚み方向に変形(移動)する。このため、第2支持体12は、第1支持体11に対して回転する。
後述するように、第1支持体11に対して第2支持体12にトルク(Mz)が印加された場合、トルク(Mz)は、第3支持体13の厚み方向に作用する。第3支持体13の厚みは、第3支持体13の幅方向の長さに比べて薄いため、第3支持体13は、トルク(Mz)により、厚み方向に変形(移動)する。このため、第2支持体12は、第1支持体11に対して回転する。
一方、第1支持体11に対して第2支持体12にトルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加された場合、この曲げモーメントは、第3支持体13の幅方向に作用する。このため、第3支持体13は、この力により殆ど変形(移動)せず、第2支持体12は、第1支持体11に対して移動しない。
上記構成において、モータ36aにより減速機36bが駆動されると、トルク(Mz)がトルクセンサ40に印加される。トルクセンサ40の第2構造体42は、第1構造体41に対してトルク(Mz)方向に変位する。第2構造体42の変位に伴い、支持装置10の第2支持体12がトルク(Mz)方向に変位する。すなわち、複数の第3構造体43が変形することにより、第2支持体12が第2構造体42と共に変位する。
トルクセンサ40は、第2構造体42が第1構造体41に対して変位することにより、第1歪センサ44、第2歪センサ45から電気信号が出力され、トルクを検出することができる。
一方、第1アーム32乃至第4アーム35が動作し、トルクセンサ40に搬送重量と負荷までの距離、動作加速度に伴い、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加される場合、支持装置10の第3支持体13は、トルク以外(Mx、My)の方向に殆ど変形しない。このため、第1支持体11に対する第2支持体12の変位が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変位が抑制される。したがって、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、支持装置10は、ロボットアーム30の基台31に固定された第1支持体11と、トルクセンサ40の第2構造体42に固定された第2支持体12と、第1支持体11と第2支持体12との間に設けられた複数の第3支持体13とを具備し、トルクセンサ40にトルク(Mz)が印加された場合、複数の第3構造体43が変形することにより、第2支持体12及びトルクセンサ40の第2構造体42が変位する。このため、トルクセンサ40によりトルクを検出することができる。また、トルクセンサ40にトルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加された場合、支持装置10の第3支持体13により、第1支持体11に対する第2支持体12の変位が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変位が抑制される。このため、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力を抑制することが可能である。したがって、トルクセンサ40は、他軸干渉を抑制することができ、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
一方、第1アーム32乃至第4アーム35が動作し、トルクセンサ40に搬送重量と負荷までの距離、動作加速度に伴い、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加される場合、支持装置10の第3支持体13は、トルク以外(Mx、My)の方向に殆ど変形しない。このため、第1支持体11に対する第2支持体12の変位が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変位が抑制される。したがって、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、支持装置10は、ロボットアーム30の基台31に固定された第1支持体11と、トルクセンサ40の第2構造体42に固定された第2支持体12と、第1支持体11と第2支持体12との間に設けられた複数の第3支持体13とを具備し、トルクセンサ40にトルク(Mz)が印加された場合、複数の第3構造体43が変形することにより、第2支持体12及びトルクセンサ40の第2構造体42が変位する。このため、トルクセンサ40によりトルクを検出することができる。また、トルクセンサ40にトルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加された場合、支持装置10の第3支持体13により、第1支持体11に対する第2支持体12の変位が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変位が抑制される。このため、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力を抑制することが可能である。したがって、トルクセンサ40は、他軸干渉を抑制することができ、トルクの検出精度を向上させることが可能である。
図5は、基台31に対するロボットアーム30の回転角(負荷の設置角度)とトルクセンサ40の出力信号との関係を示すものであり、Aは、本実施形態の場合を示し、Bは、支持装置10を持たない比較例の場合を示している。
本実施形態のように、トルクセンサ40がロボットアーム30の例えば第1関節J1内に配置される場合において、ロボットアーム30は、トルクセンサ40を中心として360°回転可能とされている。
本実施形態のように、トルクセンサ40がロボットアーム30の例えば第1関節J1内に配置される場合において、ロボットアーム30は、トルクセンサ40を中心として360°回転可能とされている。
図6に示すように、トルクセンサ40の第1歪センサ44と第2歪センサ45を通る第1軸線上をロボットアーム30の力点(又は作用点)としての負荷が移動する場合、又は、第1軸線と直交する第2軸線上を負荷が移動する場合、曲げモーメントが生じるが、軸線上であれば、他軸干渉は理論上ゼロとなる。しかし、第1軸線及び第2軸線以外に負荷が移動した場合、ロボットアーム30の搬送重量と負荷までの距離、及び動作加速度に伴う曲げモーメントがトルクセンサ40に生じる。したがって、本実施形態に係る支持装置10が無い場合、トルクセンサ40は、他軸干渉を受け、大きなレベルのセンサ出力が発生する。
すなわち、図5にBで示すように、第1軸線及び第2軸線上からずれた位置に負荷が移動した場合、トルクセンサ40において他軸干渉が発生し、ロボットアーム30の回転角が第1軸線を基準として45°、135°、225°、315°において、大きなピークのセンサ出力が発生する。
これに対して、本実施形態のように、支持装置10を設けた場合、支持装置10により、トルクセンサ40に対するトルク以外の曲げモーメントによるトルクセンサ40の変位を抑制することができる。これにより、トルクセンサ40において他軸干渉を抑制することができるため、図5のAに示すように、第1軸線を基準として45°、135°、225°、315°において、トルクセンサ40からセンサ出力が発生することを抑制することができる。したがって、トルクセンサ40によるトルクの検出精度を向上させることが可能である。
また、支持装置10は、トルクセンサ40と別体に構成されている。このため、支持装置10の製造が容易である。
しかも、一般に、ロボットアームの関節部分は軸長が短いため、関節部分に組み込むトルクセンサ及び支持装置10も、できるだけ軸長の短い小型のものが好ましい。本実施形態のトルクセンサ40は、円盤状であるため、トルクセンサ40の中心を通る軸方向の厚みと支持装置10の厚みの合計の厚みを薄くすることが可能である。
しかも、一般に、ロボットアームの関節部分は軸長が短いため、関節部分に組み込むトルクセンサ及び支持装置10も、できるだけ軸長の短い小型のものが好ましい。本実施形態のトルクセンサ40は、円盤状であるため、トルクセンサ40の中心を通る軸方向の厚みと支持装置10の厚みの合計の厚みを薄くすることが可能である。
尚、上記実施形態において、支持装置10は、第1関節J1の基台31に設けた。支持装置10を第1関節J1に設けることによる他軸干渉の除去効果は大きいが、第1関節J1に限定されるものではなく、支持装置10を第2関節J2乃至第4関節J4に適用することも可能である。支持装置10を第2関節J2乃至第4関節J4に適用した場合も第1関節J1に設けた場合と同様の効果を得ることが可能である。
また、トルクセンサ40は、第1歪センサ44と第2歪センサ45との2つのセンサ部を有する場合について説明した。しかし、これに限らず、他軸干渉を抑制するために必要な、Mx、My、Mzの3つの軸情報を得ることができる構成であればよい。したがって、3軸以下の情報を得ることができるトルクセンサに本実施形態を適用することが可能である。
(第2実施形態)
図7、図8は、第2実施形態を示している。第2実施形態は、支持装置10を変形したものである。
(第2実施形態)
図7、図8は、第2実施形態を示している。第2実施形態は、支持装置10を変形したものである。
図7、図8において、支持装置10aは、トルクセンサ40と同様に円盤状とされており、環状の第1支持体11aと、環状の第2支持体12aと、第1支持体11aと第2支持体12aとの間に設けられた複数の第3支持体13aを具備している。
第1支持体11aと第2支持体12aは同心状に配置され、複数の第3支持体13aは、第1支持体11aと第2支持体12aの円周方向に等間隔に配置されている。
第1支持体11aと第2支持体12aは同心状に配置され、複数の第3支持体13aは、第1支持体11aと第2支持体12aの円周方向に等間隔に配置されている。
各第3支持体13aは、径方向と平行に配置され、径方向の一端部が第1支持体11aに接続され、他端部が第2支持体12aに接続されている。
各第3支持体13aのZ軸方向(径と直交する方向)の寸法(厚み)は、円周方向の寸法(幅)よりが大きくされている。
各第3支持体13aのZ軸方向(径と直交する方向)の寸法(厚み)は、円周方向の寸法(幅)よりが大きくされている。
各第3支持体13aは、第1支持体11a及び第2支持体12aの円周方向に等間隔に配置されている。
第3支持体13aの数は、例えば4枚以上である。
支持装置10は、トルクセンサ40よりもヤング率(縦弾性係数)の高い材料、例えばセラミックスなどで構成されてもよい。或いは、支持装置10は、異方性材料により構成されてもよい。
第3支持体13aの数は、例えば4枚以上である。
支持装置10は、トルクセンサ40よりもヤング率(縦弾性係数)の高い材料、例えばセラミックスなどで構成されてもよい。或いは、支持装置10は、異方性材料により構成されてもよい。
複数の第3支持体13aの幅は、第1支持体11a、第2支持体12a及び第3支持体13aの厚みより薄く、トルク(Mz)方向に変形可能で、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対して剛性を有している。
第1支持体11aは、トルクセンサ40の第1構造体41及びロボットアーム30の例えば図示せぬ基台31に固定され、第2支持体12aは、トルクセンサ40の第2構造体42及び減速機36bの出力軸36b−2に固定される。
第1支持体11aは、トルクセンサ40の第1構造体41及びロボットアーム30の例えば図示せぬ基台31に固定され、第2支持体12aは、トルクセンサ40の第2構造体42及び減速機36bの出力軸36b−2に固定される。
トルクセンサ40にトルク(Mz)が印加された場合、支持装置10aは、トルクセンサ40の変形と共に第3支持体13aが変形する。このため、トルクセンサ40は、トルクを検出することができる。
また、トルクセンサ40にトルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加された場合、支持装置10aは、第3支持体13aにより第1支持体11に対する第2支持体12の変形が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変形が抑制される。したがって、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
(第2実施形態の効果)
上記第2実施形態によっても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第2実施形態の場合、支持装置10aの形状がトルクセンサ40の形状とほぼ等しいため、形状の小型化が可能であるとともに、製造が容易となる利点を有している。
また、トルクセンサ40にトルク以外(Mx、My)の曲げモーメントが印加された場合、支持装置10aは、第3支持体13aにより第1支持体11に対する第2支持体12の変形が抑制され、トルクセンサ40の第1構造体41に対する第2構造体42の変形が抑制される。したがって、トルクセンサ40は、トルク以外(Mx、My)の曲げモーメントに対する検出信号の出力が抑制される。
(第2実施形態の効果)
上記第2実施形態によっても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第2実施形態の場合、支持装置10aの形状がトルクセンサ40の形状とほぼ等しいため、形状の小型化が可能であるとともに、製造が容易となる利点を有している。
その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
10、10a…支持装置、11、11a…第1支持体、12、12a…第2支持体、13、13a…第3支持体、31…基台(第1取り付け部)、32…第1アーム(第2取り付け部)、36…第1駆動部、36a…モータ、36b…減速機、40…トルクセンサ、41…第1構造体、42…第2構造体、43…第3構造体、44…第1歪センサ、45…第2歪センサ。
Claims (9)
- 第1取り付け部に設けられる第1支持体と、
前記第1取り付け部に設けられる第1構造体と、第2取り付け部に連結される第2構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた第3構造体と、前記第1構造体と前記第2構造体との間に設けられた少なくとも2つのセンサ部と、を具備するトルクセンサの前記第2構造体に連結される第2支持体と、
前記第1支持体と前記第2支持体との間に設けられ、前記トルクセンサのトルク方向に変形可能でトルク以外の方向への変形が抑制された第3支持体と、
を具備するトルクセンサの支持装置。 - 前記第1支持体及び前記第2支持体は環状であり、前記第1支持体及び前記第2支持体は平行に配置され、前記第3支持体の一端部は前記第1支持体に接続され、他端部は前記第2支持体に接続され、前記第3支持体の径と直交する方向の寸法は、円周方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第1支持体及び前記第2支持体は環状であり、前記第1支持体及び前記第2支持体は同心状に配置され、前記第3支持体の一端部は前記第1支持体に接続され、他端部は前記第2支持体に接続され、前記第3支持体の径と直交する方向の寸法は、円周方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項1記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第2支持体及び前記第3支持体は、前記第1取り付け部の内部に配置されることを特徴とする請求項2記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第3支持体の前記第1支持体と前記第2支持体との間の寸法は、径方向の寸法より大きいことを特徴とする請求項2記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第3支持体は、前記第1支持体と前記第2支持体の円周方向に等間隔に配置されることを特徴とする請求項2又は3記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第3支持体の数は、4個以上であることを特徴とする請求項2又は3記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第3支持体の材料は、前記トルクセンサよりもヤング率(縦弾性係数)の高い材料であることを特徴とする請求項2又は3記載のトルクセンサの支持装置。
- 前記第3支持体の材料は、セラミックス又は異方性材料であることを特徴とする請求項8記載のトルクセンサの支持装置。
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