JPH10249758A - マニピュレータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 これまでは一度にただ一つのモータのみが使
用されるので複雑なギア装置及び制御装置が必要となっ
ていた。更に、リスト部分に取り付けられた重量物を移
動するためには大きな駆動モータが必要となっていた。 【解決手段】 １の位置から他の位置まで協働するツー
ルを運動させるためのマニピュレータ装置が提供され
る。第１モータがベースへ載置されかつ第１軸線周りに
第１アームを回転する。第２モータが第１アームへ載置
されかつ第２軸線周りに第２アームを回転する。ケーブ
ルシステムが使用され、第１アーム及び第２アームの位
置に関係なく第２アームの端部へ載置されたワークピー
スの角度方向性を維持している。ハーモニックギア減速
装置が使用され、第１アーム及び第２アームの回転を行
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１の位置から他の
位置まで、協働するツールの運動をもたらすロボットマ
ニピュレータアームに関する。より詳細には本件発明は
マニピュレータアームの一端に取り付けられた重い物体
の運動をもたらすために使用されるロボットマニピュレ
ータアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】ロボットマニピュレータアームは、溶
接、部品組立、物体搬送、バリ取り、パレットへの荷積
み等の作業を行うために産業界において使用されてい
る。通常、このようなロボットマニピュレータアーム
は、同一のワークピースへ上述の作業を繰り返し行って
いる。

【０００３】米国特許第５２２２４０９号は、上方アー
ムと、下方アームと、リストと、から成るロボットマニ
ピュレータアームを開示している。第１の駆動モータは
上方アームを枢動するために使用され、第２の駆動モー
タは上方アーム及び下方アームの双方を枢動するために
使用されている。これらの第１のモータ及び第２のモー
タは固定ベースへ固着されており、上方アーム及び下方
アームへ対して移動しない。第１の駆動モータは、上方
アーム及びこうして下方アームを上下に移動するために
使用される。第２の駆動モータは上方アーム及び下方ア
ームの双方を異なる速度で回転し、これにより下方アー
ムは上方アームの周りに折り込まれることが出来る。

【０００４】本件発明はブラウンの１９９７年３月２日
付の「２本の異なる長さのアームを有するマニピュレー
タ装置の端部へ取り付けられたツールへリニア運動をも
たらすための方法及び装置」に関する米国特許出願（代
理人ドケット番号：ＭＯＴ０２０ ＰＡ）に関連する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】残念なことに、このよ
うな機構においては一度にただ一つのモータのみが使用
されるので複雑なギア装置及び制御装置が必要となって
いる。更に、リスト部分に取り付けられた重量物を移動
するためには大きな駆動モータが必要となる。

【０００６】従って構造が簡単で比較的小さい寸法のモ
ータによって重量物を移動することが出来るロボットマ
ニピュレータアームの必要性が望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件発明のマニピュレー
タ装置は、ベースへ枢着された第１端部と、第２端部
と、を有する第１アームを有している。第２アームの第
１端部は第１アームの第２端部へ枢着されている。第１
モータが第１アームを回転するようにベースへ接続され
ており、第２モータが第２アームを回転するように第１
アームへ接続されている。第２アームの第２端部はワー
クピースホルダを有しており、このワークピースホルダ
は第１アーム及び第２アームの位置にかかわらず新規な
プーリ／ケーブルシステムによって画定された位置へ保
持されている。第２モータが第１アームの第１端部へ接
続されており、好ましくはマニピュレータ装置のための
カウンタウエイトとして作動するよう第１アームの枢動
点を越えて伸びている。

【０００８】本件発明の第１の観点によれば、このマニ
ピュレータ装置は、ベースと、第１端部及び第２端部を
有している第１アームと、を有している。第１アームの
第１端部が第１軸線の周りを回転するようにベースへ枢
動可能に接続されている。更に第２アームが第１端部と
第２端部とを有している。第２アームの第１端部は、第
２軸線周りを回転するように第１アームの第２端部へ枢
動可能に接続されている。第１モータがベースへ載置さ
れておりかつ第１アームへ接続されている。第１モータ
が第１軸線周りにおいて第１アームへ回転運動を付与し
ている。第２モータが第１アームへ載置されかつ第２ア
ームへ接続されており、第２軸線周りにおいて第２アー
ムへ回転運動を付与している。

【０００９】この装置は、更に、第２アームの第２端部
へ枢動可能に接続されているワークピースホールダと、
第１アーム及び第２アームへ接続されているケーブルシ
ステムと、を有しており、これにより該ワークピースホ
ールダが第１アーム及び第２アームの運動にかかわらず
第１位置へ保持されてるようになっている。このケーブ
ルシステムは、前記ベースへ剛着されかつ前記第１アー
ムの第１端部へ実質的に近接して位置付られている第１
プーリ組立体と、第１アームへ関して回転するよう第１
アームの第２端部へ回転可能に接続されている第２プー
リ組立体と、第１プーリ組立体と第２プーリ組立体とへ
接続されている第１ケーブル組立体と、第２アームへ関
して回転するよう第２アームの第１端部へ回転可能に接
続されている第３プーリ組立体と、第２アームへ関して
回転するよう第２アームの第２端部へ回転可能に接続さ
れている第４プーリ組立体と、第３プーリ組立体と第４
プーリ組立体とへ接続されている第２ケーブル組立体
と、を有している。第２プーリ組立体は第３プーリ組立
体へ対して剛着され、かつ第４プーリ組立体が前記ワー
クピースホールダへ対して剛着されている。

【００１０】好ましくは、第１プーリ組立体が第１プー
リと第２プーリとを有しており、第２プーリ組立体が第
３プーリと第４プーリとを有しており、第３プーリ組立
体が第５プーリと第６プーリとを有しており、第４プー
リ組立体が第７プーリと第８プーリとを有している。更
に、第１ケーブル組立体が第１ケーブルと第２ケーブル
とを有しており、第２ケーブル組立体が第３ケーブルと
第４ケーブルとを有している。第１ケーブルの第１端部
は第１プーリへ接続され、第１ケーブルの第２端部は第
３プーリへ接続され、第２ケーブルの第１端部は第２プ
ーリへ接続され、第２ケーブルの第２端部が第４プーリ
へ接続されている。第３ケーブルの第１端部は第５プー
リへ接続され、第３ケーブルの第２端部は第７プーリへ
接続されており、第４ケーブルの第１端部は第６プーリ
へ接続され、第４ケーブルの第２端部は第８プーリへ接
続されている。好ましくは、第３プーリは第４プーリに
関して回転可能となっており、それにより第１ケーブル
及び第２ケーブルの各々の張力は調整可能となってい
る。同様に、第７プーリは好ましくは第８プーリに関し
て回転可能となっており、それにより第３ケーブル及び
第４ケーブルの各々の張力は調整可能となっている。

【００１１】第１アームは更に第１アームの第１端部付
近へ位置付けられかつ第１軸線に沿って実質的に整合さ
れている第１主軸組立体を有している。第１モータはカ
プラーと第１軸線に沿って一般に整合している第１駆動
軸とを有している。第１主軸組立体は第２駆動軸を有し
ており、該第２駆動軸はモータカプラーによって第１駆
動軸へ接続されそれにより第１駆動軸が第１軸線周りを
回転するとき第１アームの第２駆動軸が第１軸線周りを
回転して第１アームを第１軸線周りを回転させる。好ま
しくは、第１主軸組立体はハーモニックギア減速装置を
有している。

【００１２】第２モータは第２軸線に対して実質的に直
交するように配置されかつ第４軸を有する直角駆動組立
体へ接続されている第３駆動軸を有し、これにより第３
駆動軸は第２軸線に対して直交する第３軸線周りを回転
し、直角駆動組立体の第４軸が第２軸線に対して実質的
に平行な第４軸周りを回転する。第２アームは、第２ア
ームの第１端部及び第１アームの第２端部と協働しかつ
第２軸線に沿って整合されている第２主軸組立体を有し
ている。この直角駆動組立体は、駆動ベルトによって第
２主軸駆動組立体の第５駆動軸へ接続されており、これ
により該直角駆動組立体の第４軸が第４軸線周りを回転
するとき第２アームの第２主軸組立体の第５駆動軸が第
２軸線周りに回転し、第２アームを第２軸線周りに回転
させる。好ましくは、第２主軸組立体はハーモニックギ
ア減速装置を有している。

【００１３】もし第１アームが所定の角度方向を通って
回転するならば第１モータ及び第２モータを停止するよ
うな位置センサを第１アームが含んでいる。もし第２ア
ームが所定の角度方向を通って回転するならば同様に第
１モータ及び第２モータを停止するような位置センサを
第２アームが含んでいる。これらの位置センサは光学位
置センサを有している。第２モータは第１アームの第１
端部付近へ載置されており、好ましくは第１アームの枢
動点を越えて伸びておりこのマニピュレータ装置のため
のカウンタウエイトとして機能している。

【００１４】本件発明の別の観点によれば、このマニピ
ュレータ装置は、ベースと、第１端部と第２端部とを有
している。第１アームの第１端部は第１軸線周りを回転
するようにベースへ枢動可能に接続されている。第１端
部と第２端部とを有している第２アームの第１端部は第
２軸線周りを回転するように第１アームの第２端部へ枢
動可能に接続されている。第１モータは第１アームへ第
１軸線周りの回転運動を与えるようになっており、第２
モータは第２アームへ第２軸線周りの回転運動を与える
ようになっている。ワークピースホールダが第２アーム
の第２端部へ枢動可能に接続されている。ケーブルシス
テムが、第１アーム及び第２アームへ接続されており、
これによりワークピースホールダが第１アーム及び第２
アームの運動にかかわらず第１位置へ保持されている。

【００１５】好ましくは、このケーブルシステムは、ベ
ースへ剛着されかつ実質的に第１アームの第１端部付近
へ位置付けられている第１プーリ及び第２プーリと、第
１アームの第２端部へ回転可能に接続されている第３プ
ーリ及び第４プーリと、第１プーリへ接続された第１端
部と第３プーリへ接続された第２端部とを有する第１ケ
ーブルと、第２プーリへ接続された第１端部と第４プー
リへ接続された第２端部とを有する第２ケーブルと、を
有している。このケーブルシステムは、更に、第２アー
ムの第１端部へ回転可能に接続されている第５プーリ及
び第６プーリと、第２アームの第２端部へ回転可能に接
続されている第７プーリ及び第８プーリと、第５プーリ
へ接続された第１端部と第７プーリへ接続された第２端
部とを有している第３ケーブルと、第６プーリへ接続さ
れた第１端部と第８プーリへ接続された第２端部とを有
している第４ケーブルと、を有している。好ましくは、
第３プーリ及び第４プーリは第５プーリ及び第６プーリ
へ接続され、第７プーリ及び第８プーリはワークピース
ホールダへ剛着されている。第３プーリは第４プーリに
関して回転可能となっており、それにより第１ケーブル
及び第２ケーブルの各々の張力が調整可能となってい
る。同様に、第７プーリは第８プーリに関して回転可能
となっており、それにより第３ケーブル及び第４ケーブ
ルの各々の張力が調整可能となっている。

【００１６】本件発明の更に別の観点によれば、このマ
ニピュレータ装置は、ベースと、第１端部と第２端部と
を有している第１アームと、を有しており、第１アーム
の第１端部は第１軸線周りを回転するようにベースへ枢
動可能に接続されている。第１端部と第２端部とを有し
ている第２アームの第１端部が第２軸線周りを回転する
ように第１アームの第２端部へ枢動可能に接続されてい
る。第１モータが第１アームへ第１軸線周りの回転運動
を付与するようになっており、第２モータが第２アーム
へ第２軸線周りの回転運動を付与するようになってい
る。ハーモニックギア減速装置を有している第１主軸組
立体が第１アーム及び第１モータへ接続されかつ第１軸
線に沿って実質的に整合されている。ハーモニックギア
減速装置を有している第２主軸組立体が第２アーム及び
第２モータへ接続されかつ第２軸線に沿って実質的に整
合されている。

【００１７】このように、本件発明の目的は、簡単な構
造を有しかつ比較的小さい寸法のモータで重量物を移動
することが出来るような改良されたロボットマニピュレ
ータ装置を提供し、第２アームを移動するためのモータ
が該装置の第１アームへ載置されている改良されたロボ
ットマニピュレータ装置を提供し、第２アームを移動す
るためのモータが該装置の第１アームへ載置されかつ第
１アームの枢動点を越えて伸び該装置のカウンタウエイ
トとして機能するような改良されたロボットマニピュレ
ータ装置を提供し、かつ新規なプーリ／ケーブルシステ
ムが装置の第１アーム及び第２アームの位置にかかわら
ず画定された位置へワークピースホルダを維持する改良
されたロボットマニピュレータ装置を提供することであ
る。

【００１８】本件発明のその他の目的及び利点は下記記
述から明確となろう。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照すると、ここ
にはマニピュレータ装置１０が示されている。このマニ
ピュレータ装置１０は、ベース１２と、第１アーム即ち
上方アーム１４と、第２アーム即ち下方アーム１６と、
ワークピースホルダー即ちリスト１８と、第１モータ２
０と、第２モータ２２と、を有している。ベース１２
は、種々の電気、真空及び空気接続部を有するインター
フェースモジュール２３を含んでいる。上方アーム１４
の第１端部１４ａは第１ピボット即ちショルダーピボッ
ト２４によってベース１２へピボット接続されている。
第１軸線２６の周りでの上方アーム１４の回転は、上方
アーム１４がショルダーピボット２４の周りで垂直面内
を回転するよう、ショルダージョイントを画定してい
る。下方アーム１６の第１端部１６ａはエルボーピボッ
ト２８によって上方アーム１４の第２端部１４ｂへピボ
ット接続されている。第２軸線３０の周りでの下方アー
ム１６の回転は、下方アーム１６がエルボーピボット２
８の周りで垂直面内を回転するよう、エルボージョイン
トを画定している。下方アーム１６の第２端部１６ｂは
リストピボット３２によってリスト即ちワークピースホ
ルダー１８へピボット接続されている。第３軸線３４の
周りでのリスト１８の回転は、リスト１８がリストピボ
ット３２の周りで垂直面内を回転するよう、リストジョ
イントを画定している。

【００２０】第１モータ２０はベース１２へ搭載され上
方アーム１４へ接続されている。ベース１２はプラット
ホーム、テーブル又はフロアのような固定の構造体へボ
ルト止め若しくは固着されている。第１モータ２０はベ
ース１２へボルト止め若しくは固着されており、これに
より第１モータ２０はベース１２へ対して運動不能に固
着されている。第１モータ２０は上方アーム１４が第１
軸線２６周りに回転運動するようにしている。図３に示
した実施例において、第１モータ２０は、第１軸線２６
に沿って概ね整合しているカプラー３５及び第１駆動軸
３６を有している。上方アーム１４は該上方アーム１４
の第１端部１４ａに位置付けられている第１主軸組立体
３８を有している。第１モータ２０はカップリングハウ
ジング４０へボルト止め若しくは固着されている。上方
アーム１４は、カップリングハウジング４０及び第１モ
ータ２０に関して第１軸線２６の周りを回転し、これら
のカップリングハウジング４０及び第１モータ２０は相
互に及びベース１２に関して固定した状態に保持されて
いる。ベース１２は固定物体へ固定されているので、ベ
ース１２はグランドリファレンスと考えられる。

【００２１】第１主軸組立体３８は第２駆動軸４２を有
している。第１モータ２０の第１駆動軸３６はカプラー
３５を介して第１主軸組立体３８の第２駆動軸４２へ接
続されている。図示の実施例において、第１軸線２６周
りの第１駆動軸３６の回転が第１軸線２６周りの第２駆
動軸４２の回転をもたらし、それにより第１軸線２６周
りの上方アーム１４の回転をもたらすように、第１モー
タ２０が第１主軸組立体３８と軸線方向に整合されてい
る。カプラー３５は、駆動軸３６、４２が完全に整合さ
れる必要無しに、互いに対して駆動軸３６、４２の回転
を可能としている。当業者に明らかなように、第１モー
タ２０は第２駆動軸４２に関してある角度に位置付けら
れ、適切な歯車装置によって、第１軸線２６周りに上方
アーム１４の回転をもたらしている。

【００２２】第２駆動軸４２の回転は第１主軸組立体３
８の第１ハーモニックギア減速装置４４を介して上方ア
ーム１４の回転をもたらしている。この第１ハーモニッ
クギア減速装置４４は、環状スプライン４６と、フレッ
クススプライン４８と、ウエーブゼネレータ５０と、を
有している。このようなハーモニックギア減速装置は、
ＨＤシステム社からＣＳＦ−２０−１００の製品名によ
り市販されており入手可能である。図示の実施例におい
て、環状スプライン４６は、固定具５２（１個のみを示
している）を介して上方アーム１４へボルト止め又は固
着されており、それによりこの環状スプライン４６は上
方アーム１４と共に回転する。フレックススプライン４
８はカップリングハウジング４０及びベース１２へ固定
されており、それにより該フレックススプライン４８は
回転しない。ウエーブゼネレータ５０は第２駆動軸４２
へ接続されかつ該第２駆動軸４２と共に回転する。

【００２３】環状スプライン４６は、円筒形を有し、非
可撓性の、厚壁を有している、内スプライン歯を備えた
剛性リングである。フレックススプライン４８は、円筒
形を有し、可撓性の、薄壁を有している、外スプライン
歯を備えた非剛性リングである。このフレックススプラ
イン４８は、環状スプライン４６よりも狭い周辺部と少
ない歯とを有している。ウエーブゼネレータ５０は、ア
ンチフリクションボールベアリング組立体５３に包囲さ
れた楕円形状のカムである。このウエーブゼネレータ５
０は、フレックススプライン４８の孔へ差し込まれてお
り、このフレックススプライン４８は環状スプライン４
６の孔へ差し込まれている。ウエーブゼネレータ５０の
楕円形状はフレックススプライン４８へ伝達され、フレ
ックススプライン４８の外歯が環状スプライン４６の内
歯へ各周辺にて１８０度離れた２つの等間隔部分にて、
即ち楕円形の長軸の交差部の点にて係合するようになっ
ている。これらの点での係合により確実なギアメッシュ
がもたらされている。更に楕円の短軸にて歯の全体的な
非係合が発生される。

【００２４】ウエーブゼネレータ５０が回転するとき、
環状スプライン４６の歯数とフレックススプライン４８
の歯数との違いが、一方を他方に対して回転させるので
ある。環状スプライン４６の回転はウエーブゼネレータ
５０の回転に比較して非常に遅い。例えば、標準的な環
状スプライン４６は２０２個の歯数を有しており、一
方、標準的なフレックススプライン４８は２００個の歯
数を有している。このような構造は、ウエーブゼネレー
タ５０が１回転する毎に環状スプライン４６が２歯分だ
け回転するように、１００：１の歯車減速をもたらして
いる。即ち、ウエーブゼネレータ５０が薄壁のフレック
ススプライン４８を回転し撓ませるときに、フレックス
スプライン４８と環状スプライン４６との歯が係合及び
非係合状態に移動するように回転ウエーブ運動が起こ
る。フレックススプライン４８又は環状スプライン４６
が所定位置に固定されているかぎり、環状運動は起こ
る。この環状スプライン４６はウエーブゼネレータ５０
の回転方向とは反対の方向に回転することを知るべきで
ある。

【００２５】第２モータ２２は上方アーム１４へ搭載さ
れかつ下方アーム１６へ接続されている。この第２モー
タ２２は、上方アーム１４と一緒に回転するように、該
上方アーム１４へ回転不能に取り付けてある。第２モー
タ２２は、下方アーム１６が第２軸線３０周りに回転運
動するように強制している。図３に示す実施例によれ
ば、この第２モータ２２は、第３駆動軸５４と、第４駆
動軸５８を有している直角駆動組立体５６と、を有して
いる。下方アーム１６は、上方アーム１４の第２端部１
４ｂと下方アーム１６の第１端部１６ａとに位置づけら
れている第２主軸駆動組立体６０を有している。この第
２主軸駆動組立体６０は第２軸線３０と整合している第
５駆動軸６２を有している。

【００２６】第２モータ２２は、直角駆動組立体５６及
び第２主軸駆動組立体６０を介して下方アーム１６へ回
転運動をもたらしている。第３駆動軸５４は直角駆動組
立体５６の第１ギア５６ａへ接続され、第３軸線６４周
りを回転する。この第３軸線６４は第２軸線３０に対し
て直交している。この第１ギア５６ａは直角駆動組立体
５６の第２ギア５６ｂに対応しこれに係合している。こ
の第２ギア５６ｂは第４駆動軸５８へ接続されており、
かつ第２軸線３０に対して実質的に平行な第４軸線６６
周りを回転する。第１ギア５６ａ及び第２ギア５６ｂは
スパイラルベベルギアを形成し、第３駆動軸５４の回転
運動を９０度第４駆動軸５８へ伝達している。

【００２７】第４駆動軸５８の回転運動は、ベルト駆動
組立体６８を介して第５駆動軸６２へ伝達される。この
ベルト駆動組立体６８は、第４駆動軸５８へ接続された
第１ベルトプーリ７０と、第５駆動軸６２へ接続された
第２ベルトプーリ７２と、第１ベルトプーリ７０及び第
２ベルトプーリ７２へ作動的に係合している駆動ベルト
７４と、を有している。第３駆動軸５４の回転運動は直
角駆動組立体５６を介して第４駆動軸５８へ伝達され
る。第４軸線６６周りを回転する第４駆動軸５８の回転
運動は、ベルト駆動組立体６８を介して第５駆動軸６２
及び第２軸線３０へ伝達される。第４駆動軸５８が回転
するとき、駆動ベルト７４は第５駆動軸６２の回転をも
たらすように回転する。第５駆動軸６２の回転は第２軸
線３０周りに下方アーム１６の回転をもたらす。

【００２８】第５駆動軸６２の回転は第２主軸駆動組立
体６０の第２ハーモニックギア減速装置７６を介して下
方アーム１６の回転をもたらしている。この第２ハーモ
ニックギア減速装置７６は、環状スプライン７８と、フ
レックススプライン８０と、ウエーブゼネレータ８２
と、を有している。第２ハーモニックギア減速装置７６
は、環状スプライン７８が固定されかつフレックススプ
ライン８０が回転することを除けば、第１ハーモニック
ギア減速装置４４と同様に作動する。環状スプライン７
８は、固定具（図示なし）によって上方アーム１４へ固
着されている。ウエーブゼネレータ８２は第５駆動軸６
２へ接続されかつ該第５駆動軸６２と共に回転する。ウ
エーブゼネレータ８２が回転するとき、フレックススプ
ライン８０が固定の環状スプライン７８に関して回転
し、これによりフレックススプライン８０が固定されて
いる下方アーム１６を回転する。フレックススプライン
８０の回転はウエーブゼネレータ８２の回転に比較して
非常に遅い。図示の実施例においては、第１ハーモニッ
クギア減速装置４４においては１００：１の歯車減速を
有し、第２ハーモニックギア減速装置７６においては８
０：１の歯車減速を有している。当業者において、これ
らの第１ハーモニックギア減速装置及び第２ハーモニッ
クギア減速装置の歯車減速は適切なレベルに設定されて
いるということが分かるであろう。

【００２９】図６に示すように、ワークピースホルダ即
ちリスト１８は、上方アーム１４及び下方アーム１６の
位置又は運動に関係なく、単一の回転方向位置に維持さ
れている。図３を参照すると、リスト１８はケーブルシ
ステム８４を介して単一の回転方向位置に維持されてい
る。このケーブルシステム８４は、第１プーリ８６と、
第２プーリ８８と、第３プーリ９０と、第４プーリ９２
と、第５プーリ９４と、第６プーリ９６と、第７プーリ
９８と、第８プーリ１００と、第１ケーブル１０２と、
第２ケーブル１０４と、第３ケーブル１０６と、第４ケ
ーブル１０８と、から構成されている。第１プーリ８６
と第２プーリ８８とは、ショルダーピボット２４と同軸
整合しかつカップリングハウジング４０を介してベース
１２へ剛着されている。図示の実施例においては、第１
プーリ８６と第２プーリ８８とは互いに一体をなしてい
る。第１プーリ８６及び第２プーリ８８は回転せず、ベ
ース１２へ固定されるようにグランドへ照合されてい
る。

【００３０】第３プーリ９０及び第４プーリ９２は上方
アーム１４の第２端部１４ｂへ対して回転可能に接続さ
れている。第５プーリ９４及び第６プーリ９６は下方ア
ーム１６の第１端部１６ａへ対して回転可能に接続され
ている。第３プーリ９０、第４プーリ９２、第５プーリ
９４及び第６プーリ９６はエルボーピボット２８と同軸
整合しかつ接続軸１１０を介して互いに固定されてい
る。この接続軸１１０は、第５駆動軸６２内へ位置付け
られており、該第５駆動軸６２から独立して回転してい
る。第３プーリ９０、第４プーリ９２、第５プーリ９
４、及び第６プーリ９６はユニットとして第２軸線３０
周りを自由に回転する。第３プーリ９０及び第４プーリ
９２はスプリットプーリであり、互いに対して回転可能
でありかつ３つの固定具１１２（図においては１個のみ
を示している）によって所望の位置へ固定されている。
第５プーリ９４及び第６プーリ９６は互いに一体をなし
ている。第７プーリ９８及び第８プーリ１００はリスト
ピボット３２と同軸整合しかつリスト１８へ固定されて
いる。第７プーリ９８及び第８プーリ１００はスプリッ
トプーリである。これらの第１プーリ８６〜第８プーリ
１００は、第１ケーブル１０２、第２ケーブル１０４、
第３ケーブル１０６、及び第４ケーブル１０８を介して
相互に連結されている。これらのケーブルとプーリとの
間の相互作用は図４及び図５を参照しながら述べる。

【００３１】図４及び図５は、第５プーリ９４、第６プ
ーリ９６、第７プーリ９８、第８プーリ１００と、第３
ケーブル１０６及び第４ケーブル１０８と、の間の相互
作用を示している。これらのプーリ８６、８８、９０、
９２とケーブル１０２、１０４とは同様の方法にて配置
されているので、これらの相互作用は明らかであり、こ
こでは記載しない。図４に示されるように、第３ケーブ
ル１０６の第１端部１０６ａはノッチ９４ａを介して第
５プーリ９４へ接続されており、一方、第３ケーブル１
０６の第２端部１０６ｂはノッチ９８ａを介して第７プ
ーリ９８へ接続されている。図５に示されるように、第
４ケーブル１０８の第１端部１０８ａはノッチ９６ａを
介して第６プーリ９６へ接続されており、一方、第４ケ
ーブル１０８の第２端部１０８ｂはノッチ１００ａを介
して第８プーリ１００へ接続されている。第３ケーブル
１０６は、その第１端部１０６ａが第５プーリ９４から
巻き戻されるときに、その第２端部１０６ｂが第７プー
リ９８へ巻かれるように配置されている。逆に、第４ケ
ーブル１０８は、その第２端部１０８ｂが第８プーリ１
００から巻き戻されるときに、その第１端部１０８ａが
第６プーリ９６へ巻かれるように配置されている。

【００３２】ケーブルシステム８４は、ケーブル１０
２、１０４、１０６、１０８がそれら自身の周りに巻か
れないように構成されている。図４及び図５は下方アー
ム１６の運動範囲の一端部における該下方アーム１６を
示している。下方アーム１６は、ケーブル１０６、１０
８がそれらの最終位置にあるので、更にこの方向即ち時
計方向に回転するということは出来ない。下方アーム１
６は、ケーブル１０６、１０８が各プーリへ巻かれかつ
そこから巻き戻されるので、反対方向には回転出来るで
あろう。ケーブル１０６、１０８は、それらケーブルの
端部がプーリへ接続されているので、プーリ９４、９
６、９８、１００と共に自由に運動する。更に、ケーブ
ル１０６、１０８は、滑りを起こさないであろう。なぜ
なら通常それは２つのプーリの周りに巻かれた単一のケ
ーブルにより起こるものだからである。第７プーリ９８
及び第８プーリ１００はスプリットプーリであるので、
第３ケーブル１０６及び第４ケーブル１０８の張力は第
７プーリ９８及び第８プーリ１００を互いに対して回転
し、次いでそれらを固定具１１４によって所定位置へ固
定することにより調整されるであろう。

【００３３】同様に、第１ケーブル１０２は、第１プー
リ８６及び第３プーリ９０へ接続され、一方、第２ケー
ブル１０４は、第２プーリ８８及び第４プーリ９２へ接
続されている。第１ケーブル１０２及び第２ケーブル１
０４への張力は、スプリットプーリ９０、９２を介して
調整される。第１プーリ８６及び第２プーリ８８はベー
ス１２を介してグランドへ固定されており、一方、第７
プーリ９８及び第８プーリ１００はリスト１８へ固定さ
れている。その他のプーリ９０、９２、９４、９６は自
由に回転し、それによりリスト１８はグランドへ参照し
やすく配列されかつ上方アーム１４及び下方アーム１６
の位置又は運動に関係なく単一の回転位置へ維持されて
いる。

【００３４】図示された実施例において、上方アーム１
４及び下方アーム１６は、それぞれ１８０゜と３３０゜
との間に運動範囲を有している。上述のように、複数の
ケーブルは、あるケーブルの一端が一つのプーリの周り
に巻かれるときに該ケーブルの他端が別のプーリから巻
ほどかれるように、配置されている。好ましくは、これ
らのケーブルは、周辺にプーリが巻かれている該プーリ
の有効半径を変動するように、いずれか一つのケーブル
の部分がそのケーブルの別の部分上に巻かれるような長
さを有している。そのようにして“デッドスポット”が
両方のアーム１４、１６の運動内に導入される。この
“デッドスポット”は、上方アーム１４及び／又は下方
アーム１６が更に回転することのないように、セットナ
ンバーの角度例えば３０゜をなしている。この“デッド
スポット”の位置は、プーリの相対角度方向を調整する
ことにより変動されるであろう。上方アーム１４のため
の“デッドスポット”はベース１２に対するプーリ８
８、８６の角度方向を調整することにより変動されるで
あろう。同様に、下方アーム１６のための“デッドスポ
ット”はプーリ９０、９２に対するプーリ９４、９６の
角度方向を調整することにより変動されるであろう。

【００３５】図３における上方アーム１４及び下方アー
ム１６の表示は、単に図示目的のために示したもので、
これらのアーム１４、１６の実際位置の真実の表示では
ない。第１モータ２０及び第２モータ２２は、エンコー
ダ部分２０ａ、２２ａ、ブレーキ部分２０ｂ、２２ｂ及
び駆動部分２０ｃ、２２ｃを有している市場にて入手可
能なサーボモータである（図２及び図３参照）。ブレー
キ部分２０ｂ、２２ｂは、本件発明の作動態様において
は、例えば９０ボルトｄｃ信号のような制御信号の付与
で分離される。この制御信号は、各上方アーム１４及び
下方アーム１６がその画定された運動範囲内に有る限
り、ブレーキ部分２０ｂ、２２ｂへ対して付与されてい
る。

【００３６】上方アーム１４及び下方アーム１６は、位
置センサ１１８、１２０によって、前記アームのそれぞ
れ画定された運動範囲を越えないように防止されている
（図１及び図３参照）。第２アーム１６のための位置セ
ンサ１２０は、光源１２０ａ、光デテクタ１２０ｂ及び
センサターゲット１２０ｃを有している。この光源１２
０ａ及び光デテクタ１２０ｂは上方アーム１４へ取り付
けてあり、一方、センサターゲット１２０ｃは下方アー
ム１６へ取り付けてある。

【００３７】図１に示すように、センサターゲット１２
０ｃは、下方アーム１６がその画定された運動範囲内に
有る限り、該センサターゲットが光源１２０ａと光デテ
クタ１２０ｂとの間の位置にあるように構成されてい
る。もし下方アーム１６がその画定された運動範囲を越
えて伸びるようにしたときには、光デテクタ１２０ｂ
は、センサターゲット１２０ｃが光デテクタ１２０ｂを
露光するときに、光源１２０ａによって発生された光を
検知するであろう。光デテクタ１２０ｂからの信号は、
第１モータ２０及び第２モータ２２を含んでいるマニピ
ュレータ装置１０を制御しているプロセッサ（図示な
し）へ伝達される。このプロセッサは、第１モータ２０
及び第２モータ２２の双方へ対する動力を断続し、ブレ
ーキ部分２０ｂ、２２ｂが該ブレーキ部分２０ｂ、２２
ｂへ対する９０ボルト制御信号を取り除くことにより係
合される。これらのブレーキ部分２０ｂ、２２ｂは、光
デテクタ１２０ｂが光源１２０ａによって発生される光
を受け入れる限り、係合状態を維持する。更に、下方ア
ーム１６はその画定された運動範囲内に戻されねばなら
ず、かつ前記プロセッサがモータ２０、２２へ動力を付
与し９０ボルト信号を付与することによりブレーキ部分
２０ｂ、２２ｂを断絶する前に、リセットスイッチがセ
ットされねばならない。

【００３８】上方アーム１４のための位置センサ１１８
は、下方アーム１６のための位置センサ１２０と同様に
構成されており、そのためここでは詳述しない。当業者
に明らかなように、その他のタイプの位置センサも本件
発明の範囲から出ることなく使用され得るのである。

【００３９】所望の仕事を行うために種々のツールがリ
スト１８へ接続されている。本件発明において参照して
いるコール等の「ツールへ回転運動をもたらすための装
置」についての米国特許出願第０８／７１９１７０号に
開示されているようなグリッパ装置が、あるワークステ
ーションから他のワークステーションへコンピュータデ
イスクを搬送するために使用されている。図７に示す実
施例においては、下方アーム１６は所望のツール及び真
空／空気供給とインターフェースするためのバルブ組立
体１２２を含んでいる。このバルブ組立体１２２は、ソ
レノイドバルブ組立体１２４と、バルブパック１２６
と、一対のインタコネクション１２８（１個のみ示す）
と、を有している。図３に示すように、バルブパック１
２６は、一対の真空出力管１３４（図７には１個のみ示
す）へ接続されている一対の真空入力管１３２（図７に
は１個のみ示す）を有している。これらの一対の真空入
力管１３２は、真空ポンプ（図示なし）へ接続されてお
り、一方、一対の真空出力管１３４は、グリッパ装置へ
接続されている。図７を参照すると、バルブパック１２
６は、真空入力管１３２と真空出力管１３４との間の真
空を制御するための一対の空気作動ピストン（図示な
し）を含んでいる。この空気作動ピストンは、各ピスト
ンのための一対の入力空気管１３６を介して制御されて
いる。バルブパック１２６は、空気源（図示なし）へ接
続されている空気入力コネクション１３８を有してい
る。この空気入力コネクション１３８は、空気出力コネ
クション１４０へ直接接続されている。

【００４０】空気出力コネクション１４０は、ソレノイ
ドバルブ組立体１２４の空気入力コネクション１４２へ
接続されている。このソレノイドバルブ組立体１２４は
４個の出力空気供給コネクション１４４、１４６（２個
のみ示している）を含んでいる。このソレノイドバルブ
組立体１２４は、各出力空気供給コネクションを独立的
に制御している。２個のコネクションはバルブパック１
２６の空気入力管１３６へフィードバックされている。
このため、ソレノイドバルブ組立体１２４は空気起動の
ピストンを制御している。他の２つの出力空気供給コネ
クションは、グリッパツールへ接続されている対のイン
タコネクション１２８へ接続されている。ソレノイドバ
ルブ組立体１２４は、グリッパへ対して供給される空気
の制御を介してグリッパを制御している。ソレノイドバ
ルブ組立体１２４は、マニピュレータ装置１０のプロセ
ッサによってそれ自身制御されている。当業者において
明らかなように、他方の空気／真空コネクションは、所
望のツール及びそれにより要求される機能に依存して作
られることが出来る。

【００４１】第２モータ２２は上方アーム１４に沿って
位置付けられており、そのためこれは下方アーム１６及
びリスト１８へ付与される荷重のためのカウンタウエイ
トとして作動している。図１に示すように、第１モータ
２０は、ショルダーピボット２４の周りに上方アーム１
４及び下方アーム１６を駆動する。上方アーム１４、下
方アーム１６、リスト１８、ツール及びワークピースの
均等荷重は、ショルダーピボット２４の一側即ち下方ア
ーム１６の方へ位置付けられている。この第１モータ２
０はショルダーピボット２４の周りに該均等荷重を駆動
する。そのような荷重を駆動するための必要動力は、シ
ョルダーピボット２４の他側へカウンタウエイトを加え
ることにより減少されるであろう。

【００４２】第２モータ２２のブレーキ部分２２ｂは第
２モータ２２の重量部分である。図３に示すように、エ
ンコーダ部分２２ａ、ブレーキ部分２２ｂ及び駆動部分
２２ｃの一部は、ショルダーピボット２４の他側へ位置
付けられている。このため第２モータ２２は、上記要素
の均等荷重のためのカウンタウエイトとして起動してい
る。こうして、第２モータ２２は、上述のように下方ア
ーム１６を駆動すること及び上方アーム１４のためのカ
ウンタウエイトとして起動することの二重の機能を有し
ている。ショルダーピボット２４の他側へカウンタウエ
イトを付加することは、第１モータ２０によって駆動さ
れる荷重を増加し及び／又はそのような荷重を駆動する
ために必要なモータの寸法を減少する。

【００４３】本件発明は、移動出来ないベース１２へ剛
着されているマニピュレータ装置１０に関して記載され
ている。しかしながら、当業者において明らかなよう
に、このベース１２は別の固定目的物へ回転可能に接続
され、それによりこのマニピュレータ装置１０が垂直軸
線周りに回転されるようにすることも出来る。更に、こ
のマニピュレータ装置１０は、所定の用途のために要求
されるような別の可動装置へ接続されることも出来る。
本件発明のマニピュレータ装置１０は、公知のマニピュ
レータ装置に比較して構成が容易であることが明らかで
ある。

【００４４】本件発明を、好ましい実施例を参照しなが
ら詳細に記載したが、添付の請求項によって画定される
本件発明の範囲から出ることなくその改良及び変更が可
能であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本件発明によるマニピュレータアームの側方立
面図である。

【図２】図１に示すマニピュレータアームの平面図であ
る。

【図３】図１に示すマニピュレータアームの断面上面図
である。

【図４】図３の線４−４に沿って見たマニピュレータア
ームの第２アームの断面側面図である。

【図５】図３の線５−５に沿って見たマニピュレータア
ームの第２アームの断面側面図である。

【図６】種々の位置状態にあるアームを示している図１
のマニピュレータアームの側方立面図である。

【図７】図３の線７−７に沿って見たマニピュレータア
ームの第２アームの断面側面図である。

【符号の説明】

１０：マニピュレータ装置 １２：ベース １４：第１（上方）アーム １６：第２（下
方）アーム １８：ワークピースホルダ（リスト）２０：第１モータ ２２：第２モータ ２３：インターフ
ェースモジュール ２４：第１ピボット（ショルダーピボット） ２６：
第１軸線 ２８：エルボーピボット ３０：第２軸線 ３２：リストピボット ３４：第３軸線 ３５：カプラー ３６：第１駆動軸 ３８：第１主軸組立体 ４０：カップリン
グハウジング ４２：第２駆動軸 ４４：第１ハーモ
ニックギア減速装置 ４６：環状スプライン ４８：フレック
ススプライン ５０：ウエーブゼネレータ ５２：固定具 ５３：アンチフリクションボールベアリング組立体 ５４：第３駆動軸 ５６：直角駆動組
立体 ５８：第４駆動軸 ６０：第２主軸組
立体 ６２：第５駆動軸 ６４：第３軸線 ６６：第４軸線 ６８：ベルト駆動
組立体 ７０：第１ベルトプーリ ７２：第２ベルト
プーリ ７４：駆動ベルト ７６：第２ハーモ
ニックギア減速装置 ７８：環状スプライン ８０：フレックス
スプライン ８２：ウエーブゼネレータ ８４：ケーブルシ
ステム ８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００：
プーリ １０２、１０４、１０６、１０８：ケーブル １１０：接続軸 １１２、１１４：
固定具 １１８、１２０：位置センサ １２０ａ：光源 １２０ｂ：光デテクタ １２０ｃ：センサ
ターゲット １２２：バルブ組立体 １２４：ソレノイ
ド組立体 １２６：バルブパック １２８：インタコ
ネクション １３２：真空入力管 １３４：真空出力
管 １３６：入力空気管 １３８：空気入力
コネクション １４０：空気出力コネクション １４２：空気入力
コネクション １４４、１４６：出力空気供給コネクション

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598012441 805 Ｌｉｂｅｒｔｙ Ｌａｎｅ，Ｗｅｓ ｔ Ｃａｒｒｏｌｌｔｏｎ，Ｏｈｉｏ 45449，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏ ｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 マイケル・ジェイ・オンドラセク アメリカ合衆国オハイオ州45458，センタ ーヴィル，ガーシュウィン・ドライブ 153

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニピュレータ装置であって、 ベースと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第１
   軸線周りを回転するように前記ベースへ枢動可能に接続
   されている第１アームと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第２
   軸線周りを回転するように前記第１アームの第２端部へ
   枢動可能に接続されている第２アームと、 前記ベースへ載置されかつ前記第１アームへ接続されて
   おり、前記第１軸線周りにおいて前記第１アームへ回転
   運動を強制出来る第１モータと、 前記第１アームへ載置されかつ前記第２アームへ接続さ
   れており、前記第２軸線周りにおいて前記第２アームへ
   回転運動を強制出来る第２モータと、 を有しているマニピュレータ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のマニピュレータ装置で
   あって、 更に、ワークピースホールダと、ケーブルシステムと、
   を有しており、該ワークピースホールダが前記第２アー
   ムの第２端部へ枢動可能に接続されており、該ケーブル
   システムが第１アーム及び第２アームへ接続されてお
   り、これにより該ワークピースホールダが第１アーム及
   び第２アームの運動にかかわらず第１位置へ保持されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のマニピュレータ装置で
   あって、 前記ケーブルシステムが、前記ベースへ剛着されかつ前
   記第１アームの第１端部へ実質的に近接して位置付られ
   ている第１プーリ組立体と、前記第１アームへ関して回
   転するよう該第１アームの第２端部へ回転可能に接続さ
   れている第２プーリ組立体と、該第１プーリ組立体と第
   ２プーリ組立体とへ接続されている第１ケーブル組立体
   と、前記第２アームへ関して回転するよう該第２アーム
   の第１端部へ回転可能に接続されている第３プーリ組立
   体と、前記第２アームへ関して回転するよう該第２アー
   ムの第２端部へ回転可能に接続されている第４プーリ組
   立体と、該第３プーリ組立体と第４プーリ組立体とへ接
   続されている第２ケーブル組立体と、を有しており、前
   記第２プーリ組立体が前記第３プーリ組立体へ対して剛
   着され、かつ前記第４プーリ組立体が前記ワークピース
   ホールダへ対して剛着されていることを特徴とする請求
   項２に記載のマニピュレータ装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のマニピュレータ装置で
   あって、前記第１プーリ組立体が第１プーリと第２プー
   リとを有しており、前記第２プーリ組立体が第３プーリ
   と第４プーリとを有しており、前記第３プーリ組立体が
   第５プーリと第６プーリとを有しており、前記第４プー
   リ組立体が第７プーリと第８プーリとを有しており、前
   記第１ケーブル組立体が第１ケーブルと第２ケーブルと
   を有しており、更に前記第２ケーブル組立体が第３ケー
   ブルと第４ケーブルとを有しており、 前記第１ケーブルの第１端部が前記第１プーリへ接続さ
   れ、前記第１ケーブルの第２端部が前記第３プーリへ接
   続されており、 前記第２ケーブルの第１端部が前記第２プーリへ接続さ
   れ、前記第２ケーブルの第２端部が前記第４プーリへ接
   続されている、 請求項３に記載のマニピュレータ装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のマニピュレータ装置で
   あって、 前記第３ケーブルの第１端部が前記第５プーリへ接続さ
   れ、前記第３ケーブルの第２端部が前記第７プーリへ接
   続されており、 前記第４ケーブルの第１端部が前記第６プーリへ接続さ
   れ、前記第４ケーブルの第２端部が前記第８プーリへ接
   続されている、 請求項４に記載のマニピュレータ装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のマニピュレータ装置で
   あって、前記第３プーリが前記第４プーリに関して回転
   可能となっており、それにより前記第１ケーブル及び第
   ２ケーブルの各々の張力が調整可能となっている請求項
   ４に記載のマニピュレータ装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載のマニピュレータ装置で
   あって、前記第７プーリが前記第８プーリに関して回転
   可能となっており、それにより前記第３ケーブル及び第
   ４ケーブルの各々の張力が調整可能となっている請求項
   ５に記載のマニピュレータ装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載のマニピュレータ装置で
   あって、前記第１アームが更に前記第１アームの第１端
   部付近へ位置付けられかつ前記第１軸線に沿って実質的
   に整合されている第１主軸組立体を有しており、前記第
   １モータがカプラーと前記第１軸線に沿って一般に整合
   している第１駆動軸とを有しており、前記第１主軸組立
   体が第２駆動軸を有しており、該第２駆動軸が前記モー
   タカプラーによって前記第１駆動軸へ接続されそれによ
   り該第１駆動軸が前記第１軸線周りを回転するとき該第
   １アームの第２駆動軸が前記第１軸線周りを回転して第
   １アームを第１軸線周りを回転させる、請求項１に記載
   のマニピュレータ装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のマニピュレータ装置で
   あって、前記第１主軸組立体がハーモニックギア減速装
   置を有している請求項８に記載のマニピュレータ装置。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載のマニピュレータ装置
    であって、前記第２モータが前記第２軸線に対して実質
    的に直交するように配置されかつ第４軸を有する直角駆
    動組立体へ接続されている第３駆動軸を有し、これによ
    り該第３駆動軸が前記第２軸線に対して直交する第３軸
    線周りを回転し、該直角駆動組立体の前記第４軸が前記
    第２軸線に対して実質的に平行な第４軸周りを回転し、
    前記第２アームが、前記第２アームの第１端部及び前記
    第１アームの第２端部と協働しかつ該第２軸線に沿って
    整合されている第２主軸組立体を有しており、前記直角
    駆動組立体が、駆動ベルトによって前記第２主軸駆動組
    立体の第５駆動軸へ接続されており、これにより該直角
    駆動組立体の前記第４軸が前記第４軸線周りを回転する
    とき前記第２アームの前記第２主軸組立体の前記第５駆
    動軸が前記第２軸線周りに回転し、前記第２アームを前
    記第２軸線周りに回転させる請求項１に記載のマニピュ
    レータ装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記第２主軸組立体がハーモニックギア減
    速装置を有している請求項１０に記載のマニピュレータ
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載のマニピュレータ装置
    であって、もし前記第１アームが所定の角度方向を通っ
    て回転するならば前記第１モータを停止するような位置
    センサを前記第１アームが含んでいる請求項１に記載の
    マニピュレータ装置。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載のマニピュレータ装置
    であって、もし前記第２アームが所定の角度方向を通っ
    て回転するならば前記第２モータを停止するような位置
    センサを前記第２アームが含んでいる請求項１に記載の
    マニピュレータ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記位置センサが光学位置センサを有して
    いる請求項１２に記載のマニピュレータ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記位置センサが光学位置センサを有して
    いる請求項１３に記載のマニピュレータ装置。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載のマニピュレータ装置
    であって、前記第２モータが前記第１アームの第１端部
    付近へ接続されている請求項１に記載のマニピュレータ
    装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記第２モータが前記第１アームの枢動点
    を越えて伸びておりかつ前記装置のためのカウンタウエ
    イトとして機能している請求項１５に記載のマニピュレ
    ータ装置。
18. 【請求項１８】 マニピュレータ装置であって、 ベースと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第１
    軸線周りを回転するように前記ベースへ枢動可能に接続
    されている第１アームと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第２
    軸線周りを回転するように前記第１アームの第２端部へ
    枢動可能に接続されている第２アームと、 前記第１アームへ前記第１軸線周りの回転運動を強制す
    る第１モータと、 前記第２アームへ前記第２軸線周りの回転運動を強制す
    る第２モータと、 前記第２アームの前記第２端部へ枢動可能に接続されて
    いるワークピースホールダと、 前記第１アーム及び第２アームへ接続されており、これ
    により該ワークピースホールダが前記第１アーム及び第
    ２アームの運動にかかわらず第１位置へ保持されてお
    り、前記ケーブルシステムが、 前記ベースへ剛着されかつ実質的に前記第１アームの前
    記第１端部付近へ位置付けられている第１プーリ及び第
    ２プーリと、 前記第１アームの前記第２端部へ回転可能に接続されて
    いる第３プーリ及び第４プーリと、 前記第１プーリへ接続された第１端部と前記第３プーリ
    へ接続された第２端部とを有する第１ケーブルと、 前記第２プーリへ接続された第１端部と前記第４プーリ
    へ接続された第２端部とを有する第２ケーブルと、 を有しているマニピュレータ装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記ケーブルシステムが、更に、 前記第２アームの前記第１端部へ回転可能に接続されて
    いる第５プーリ及び第６プーリと、 前記第２アームの前記第２端部へ回転可能に接続されて
    いる第７プーリ及び第８プーリと、 前記第５プーリへ接続された第１端部と前記第７プーリ
    へ接続された第２端部とを有している第３ケーブルと、 前記第６プーリへ接続された第１端部と前記第８プーリ
    へ接続された第２端部とを有している第４ケーブルと、 を有している請求項１８に記載のマニピュレータ装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記第３プーリ及び第４プーリが前記第５
    プーリ及び第６プーリへ接続され、前記第７プーリ及び
    第８プーリが前記ワークピースホールダへ剛着されてい
    る請求項１９に記載のマニピュレータ装置。
21. 【請求項２１】 請求項１８に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記第３プーリが前記第４プーリに関して
    回転可能となっており、それにより前記第１ケーブル及
    び第２ケーブルの各々の張力が調整可能となっている請
    求項１８に記載のマニピュレータ装置。
22. 【請求項２２】 請求項１９に記載のマニピュレータ装
    置であって、前記第７プーリが前記第８プーリに関して
    回転可能となっており、それにより前記第３ケーブル及
    び第４ケーブルの各々の張力が調整可能となっている請
    求項１９に記載のマニピュレータ装置。
23. 【請求項２３】 マニピュレータ装置であって、 ベースと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第１
    軸線周りを回転するように前記ベースへ枢動可能に接続
    されている第１アームと、 第１端部と第２端部とを有しており、該第１端部が第２
    軸線周りを回転するように前記第１アームの第２端部へ
    枢動可能に接続されている第２アームと、 前記第１アームへ前記第１軸線周りの回転運動を強制す
    る第１モータと、 前記第２アームへ前記第２軸線周りの回転運動を強制す
    る第２モータと、 ハーモニックギア減速装置を有し、前記第１アーム及び
    前記第１モータへ接続されかつ前記第１軸線に沿って実
    質的に整合されている第１主軸組立体と、 ハーモニックギア減速装置を有し、前記第２アーム及び
    前記第２モータへ接続されかつ前記第２軸線に沿って実
    質的に整合されている第２主軸組立体と、 を有しているマニピュレータ装置。