JP7502472B2 - 線条体一体型アクチュエータ、ユニットおよびロボット - Google Patents
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Description
図1Aは本開示の線条体一体型アクチュエータを備えたロボットの部分拡大図である。図1Aには、ロボット1(後述する)の一つの関節軸が示されている。関節軸は線条体一体型アクチュエータ10により駆動される。
線条体一体型アクチュエータ10のモータアダプタ30が第二リンク12と一体的に動作し、線条体一体型アクチュエータ本体10の出力軸が第一リンク11と一体的に回動する構造でもよい。
サーボドライバ27と中空モータ31の間には図5Cに図示するように、中空モータ31を駆動するための電力供給や信号をやりとりするための追加の線条体が接続される。接続コネクタはサーボドライバ27と中空モータ31の双方に設けてもよいし、どちらか一方のみとして、他方はリード線のようにしてもよい。また、追加の線条体は可動用線条体である必要はなく、一体型アクチュエータの中空穴を通過させる必要もない。
サーボドライバ27には、例えば産業用イーサネット(登録商標)やフィールドバスといったデイジーチェーン接続が可能な通信方法で移動指令が通信される。またサーボドライバ27がインバータの場合、DCリンク電圧が接続される。これにより、コントローラとサーボドライバ27の間や、サーボドライバ27とサーボドライバの間は、デイジーチェーン接続が可能となって省配線化され、それらを接続する線条体が用いられる。
図2においては、サーボドライバ27のみを破線で示し、サーボドライバ27に接続されるべき線条体の図示を省略する。さらに、第一の実施形態において、サーボドライバ27がアクチュエータ10自体と一体化されていてもよい。サーボドライバ27が高温になるのを避けるために、サーボドライバ27の周囲はアクチュエータ10の表面に密着させない構造とするのが好ましい。
1番目の態様によれば、線条体一体型アクチュエータにおいて、前記アクチュエータの内部を貫通して延びる線条体(29)と、前記アクチュエータの一端側に位置していて前記線条体の一端が接続された少なくとも一つの第一中継部(25)と、前記アクチュエータの他端側に位置していて前記線条体の他端が接続された少なくとも一つの第二中継部(26)と、前記第一中継部と前記第二中継部との間で、前記線条体を前記アクチュエータに固定する第一固定部(23)と、前記線条体を前記アクチュエータに固定する第二固定部(24)を含み、前記第一固定部と前記第二固定部との間における前記線条体の長さは前記第一固定部と前記第二固定部との間の最短距離よりも長いようにした、線条体一体型アクチュエータ(10)が提供される。
2番目の態様によれば、1番目の態様において、前記アクチュエータの出力軸が時計回りまたは反時計回りに最大回転角度まで回転した状態において、前記第一固定部と前記第二固定部との間における前記線条体の長さは前記第一固定部と前記第二固定部との間の最短距離よりも長いようにした。
3番目の態様によれば、1番目または2番目の態様において、前記線条体は、前記アクチュエータの中心軸線上または該中心軸線に対して平行な直線上を少なくとも部分的に通るように配置される。
4番目の態様によれば、1番目から3番目のいずれかの態様において、前記アクチュエータの一端の角隅部に取付けられるモータ(28)を具備する。
5番目の態様によれば、4番目の態様において、前記モータを制御するサーボドライバ(27)が前記アクチュエータまたはその近傍に配置される。
6番目の態様によれば、1番目から3番目のいずれかの態様において、前記アクチュエータは、中空モータ(31)と該中空モータと同軸で連結された中空減速機(32)とを含む。
7番目の態様によれば、6番目の態様において、前記中空モータを制御するサーボドライバ(27)が前記アクチュエータまたはその近傍に配置される。
8番目の態様によれば、6番目の態様において、前記アクチュエータは、前記中空モータと同軸に配置される中空ブレーキ(37)を更に含む。
9番目の態様によれば、1番目から8番目のいずれかの態様において、前記アクチュエータの出力軸に作用する力を検出する力検出部(39)を含む。
10番目の態様によれば、1番目から9番目のいずれかの態様において、 前記アクチュエータは、該アクチュエータの内部を貫通していて前記線条体を取囲む保護管(49)を備え、該保護管は、前記アクチュエータの前記一端または前記他端においてのみ支持される。
11番目の態様によれば、1番目から10番目のいずれかの態様の第一の線条体一体型アクチュエータと、1番目から10番目のいずれかの態様の第二の線条体一体型アクチュエータとを具備し、前記第一の線条体一体型アクチュエータの回転軸の延びる方向と前記第二の線条体一体型アクチュエータの回転軸の延びる方向とが所定の角度をなしているユニットが提供される。
12番目の態様によれば、1番目から10番目のいずれかの態様の少なくとも一つのアクチュエータを含むロボットが提供される。
13番目の態様によれば、11番目の態様のユニットを含むロボットが提供される。
2 ユニット
9 ハウジング
10、10A、10B 線条体一体型アクチュエータ
11 第一リンク
12 第二リンク
20 アクチュエータ本体
21 固定部分
22 可動部分
23 第一固定部
23a、24a 取付部材
24 第二固定部
23b、24b 固定部材
23c、24c 第一固定部材
23d、24d 第二固定部材
23e、24e 段部
25 第一中継部
26 第二中継部
27 サーボドライバ
28 中実駆動モータ
29、29a 線条体
29a~29d 点
30 モータアダプタ
31 中空モータ
32 中空減速機
37 中空ブレーキ
39 トルクセンサ(力検出部)
40 中空部分
41、42 中空部分
48 フランジ
49 保護管
Claims (13)
- 線条体一体型アクチュエータにおいて、
該アクチュエータの中心軸線を含んでいて前記アクチュエータを貫通して延びる中空部分と、
該中空部分を通って延びる線条体と、
前記アクチュエータの一端側に位置していて前記線条体の一端が接続された少なくとも一つの第一中継部と、
前記アクチュエータの他端側に位置していて前記線条体の他端が接続された少なくとも一つの第二中継部と、
前記第一中継部と前記第二中継部との間で、前記線条体を前記アクチュエータに固定する第一固定部と、
前記線条体を前記アクチュエータに固定する第二固定部を含み、
前記線条体は前記アクチュエータの前記中心軸線上を少なくとも部分的に通るように配置されており、
前記第一固定部と前記第二固定部との間における前記線条体の長さは前記第一固定部と前記第二固定部との間の最短距離よりも長いようにした、線条体一体型アクチュエータ。 - 前記アクチュエータの出力軸が時計回りまたは反時計回りに最大回転角度まで回転した状態において、前記第一固定部と前記第二固定部との間における前記線条体の長さは前記第一固定部と前記第二固定部との間の最短距離よりも長いようにした請求項1に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記線条体は、前記アクチュエータの中心軸線上または該中心軸線に対して平行な直線上を少なくとも部分的に通るように配置される請求項1または2に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記アクチュエータの一端の角隅部に取付けられるモータを具備する請求項1から3のいずれか一項に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記モータを制御するサーボドライバが前記アクチュエータまたはその近傍に配置される請求項4に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記アクチュエータは、中空モータと該中空モータと同軸で連結された中空減速機とを含む請求項1から3のいずれか一項に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記中空モータを制御するサーボドライバが前記アクチュエータまたはその近傍に配置される請求項6に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記アクチュエータは、前記中空モータと同軸に配置される中空ブレーキを更に含む請求項6に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記アクチュエータの出力軸に作用する力を検出する力検出部を含む請求項1から8のいずれか一項に記載の線条体一体型アクチュエータ。
- 前記アクチュエータは、該アクチュエータの内部を貫通していて前記線条体を取囲む保護管を備え、
該保護管は、前記アクチュエータの前記一端または前記他端においてのみ支持される請求項1から9のいずれか一項に記載の線条体一体型アクチュエータ。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の第一の線条体一体型アクチュエータと、
請求項1から10のいずれか一項に記載の第二の線条体一体型アクチュエータとを具備し、前記第一の線条体一体型アクチュエータの回転軸の延びる方向と前記第二の線条体一体型アクチュエータの回転軸の延びる方向とが所定の角度をなしているユニット。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の少なくとも一つのアクチュエータを含むロボット。
- 請求項11に記載のユニットを含むロボット。
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