JPS6130394A - ロボツト関節駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明はロボットの関節駆動機構に係り、特に差動歯
車機構による駆動部の駆動部かさ歯車へのトルク伝達方
法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ロボットの関節駆動方法としてアクチヱエータと駆動歯
車の有効活用を実現し念ものに差動歯車機構がある。第
４図はそのその基本機成例を示したものであシ、駆動部
かさ歯車１，２および被駆動かさ歯車３によシ差動機構
を構成しておジ、歯車１，２は主軸４に回転自在に支承
されている。

また主軸に回転自在にし、て支承された副軸５には歯車
３が回転自在に支承されており、主軸４は第１７−ム６
に固着され、第２アーム７は歯車３に固着されている。

したがって駆動部かさ歯車１゜２′ｆ、同方向に回転す
ると被駆動かさ歯車３は自転せず、副軸５が主軸４の回
りに回転するので第２アーム７は第１アーム６に対して
屈曲する。ｔｆｃ駆動部かさ歯車１，２を逆方向に回転
すると被駆動かさ歯車３は自転するの′で第２アーム７
は第１アーム６に対して旋回する。すなわち差動歯車機
構では２１由度の動きができ、歯車１，２の駆動トルク
はそれぞれの動作に必要なトルクの半分でよいから、図
示しないアクチェエータの容量はそれぞれを単独に駆動
する場合よりも小さくて済む。

また被駆動歯車の接線荷重も半分でよいから歯車そのも
のも小さくできる利点がある。

第５図は駆動部かさ歯車１，２を駆動する従来の方法を
示したもので、８，９はそれぞれたとえばモータと減速
機からなるドライブユニットが関節にあるため自重トル
クが大きくなり、またドライブユニットが突出する難点
もある。

第６図はドライブユニットの重心を下方に位置させるた
めにスプロケット１０，１１，１２．１３とチェーン１
４．１５によシ歯車１，２を駆動する方法を示したもの
であるが、チェーンのロストモーシ冒ンと低剛性および
ドライブユニットの突出に難点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の不具合を解消するためになされたもので
、低重心かつ剛性の高いスマートな差動駆動機構を提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は駆動部かさ歯車を第１．第２の中間軸に固着し
た第４．第５のかさ歯車で駆動し、この中間軸の他端に
固着した第６．第７の歯車をアームの軸心方向に配置し
たドライブユニットの出力軸に固着した第８．第９の歯
車によって駆動することにより達成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば低重心かつ高剛性でスマートな差励歯車
駆動機府によるロボット関節を提供できる。また中間軸
を含む平面とドライブユニットの出力軸を含む平面を交
差さそることによって関節をオフセットさせることも容
易であシ、マたドライブユニットから差動歯車までの間
でさらに減速することができ１位置センサーやトルクセ
ンサーの取付が容易になるなどの効果がある。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示したものであり、駆動部か
さ歯車１，２をこれに直接かみ合う小歯車１６，１７で
駆動し、小歯車１６．１７　ｔ、支承する中間軸１８．
１９の他端には歯車２０．２１を固着する。またドライ
ブユニットの出力軸２２　、２３には歯車２０．２１に
かみ合う歯車２４，２５ｔ−固着している。このような
構成にすればドライブユニット８，９をアーム６の軸心
方向に配置できるので突出部が少なくなシ５重心を低く
することができる。また歯車１゜２を有効に活用でき、
歯車１６と１，１７と２の間で減速できる利点もある。

また第５．第６図の方法に比べると出力軸２２．２３の
周辺には広い空間があるので位置検出器の装着やトルク
検出器の装着を比較的容易に実施できる利点もある。

〔発明の他の実施例〕

第２図は第１７−ム６と第２７−ム７を予じめ屈曲させ
ておく場合であるが、この場合は歯車２０　、２１およ
び歯車２４．２５’に図示するようにたとえば、かさ歯
車を利用して中間軸１８．１９と出力軸２２．２３を交
差させれば良い。

また第３図は第１図において歯車１８と２０および１９
と２１ｔ−たわみ継手２６　、２７でおき換えた場合を
示してあシ、構造はよ）簡単になる。なお第１〜第６図
において一点鎖線は歯車のピッチ円錐を示したものであ
る。

【図面の簡単な説明】

を示す模式図％第４図は差動歯車機構の原理図、管５図
、第６図は従来の駆動方法を示す概略図である。 １．２・・駆動部かさ歯車、３・・被駆動がさ歯車、６
．７・・アーム、８，９・・・ドライブユニット、１６
゜１７・・・歯車１，２を駆動する小歯車、１８．１９
・・・中間軸、　　２２．２３・・・ドライブユニット
の出力軸、２０．２１，２４．２５山トルク伝達歯車、
　２６．２７・・・たわみ継手。 代理人　弁理士　則近憲佑（ほか１名）第　　１　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動部の第１、第２のかさ歯車にかみ合い、前記
   第１、第２のかさ歯車の回転軸である主軸に回転自在に
   支承された副軸に回転自在に支承された第３のかさ歯車
   と、主軸を支承する第１のアームと、第３のかさ歯車に
   固着された第２のアームとで構成されるロボット関節の
   差動歯車駆動機構において、第１、第２のかさ歯車にか
   み合う第４、第５のかさ歯車を第１、第２の中間軸に固
   着もしくは一体的に形成し、第１のアームのほぼ軸心方
   向に回転軸が向くように配置した第１、第２のドライブ
   ユニットの出力軸によって前記第１、第２の中間軸を直
   接もしくは間接的に駆動することを特徴とするロボット
   関節駆動機構。
2. （２）第１、第２の中間軸と第１、第２のドライブユニ
   ットの出力軸をたわみ継手で連結したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のロボット関節駆動機構。
3. （３）第１、第２のかさ歯車にかみ合う第４、第５のか
   さ歯車を第１、第２の中間軸に固着もしくは一体的に形
   成し、第１、第２の中間軸の他端には第６、第７の歯車
   を固着もしくは一体的に形成し、前記第６、第７の歯車
   とかみ合う第８、第９の歯車を第１、第２のドライブユ
   ニットの出力軸に固着もしくは一体的に形成し、第１、
   第２のドライブユニットの出力軸で第１、第２の中間軸
   を駆動し、第４、第５のかさ歯車で駆動ギアである第１
   、第２のかさ歯車を駆動することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のロボット関節駆動機構。