JPS6339782A - ロボツト関節駆動アクチユエ−タ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はロボットの関節を駆動するアクチュエータに
関するものである０ 〔従来の技術〕 第３図は従来の四ボット関節駆動アクチュエータを示す
断面図であり、図において、（１）はケース、（２ンは
回転子、（４ンはブラシ、（５月才永久磁石、（６）は
サーキュラ・スプライン、（′Ｔ）はウェーブ・ジェネ
レータ、（８）はフレクス・スプライン、（１０）はベ
アリング、（１１）は出力軸、（１２）は回転軸であご
。

次に動作について説明する。ブラシ（４）を通して回転
子（２）の巻線に電流が通されると、永久磁石（５）の
磁界との相互作用により回転子（２）にトルクが発生し
、回転軸（１２）が回転する。回転軸（１２）が回転す
るとハーモニック・ギアビ介して出力軸（１１）から強
い出力トルクが得られる。ハーモニックのギアは回転軸
（１２〕につながれたウェーブ・ジェネレータ（ｒ）、
ケース（１）に設けられたサーキュラ拳スプライン（６
）、および出力軸（１１）に固着されウェーブ・ジェネ
レータ（７）とサーキュラ・スプライン（６）との間に
介在するフレクス・スプライン（８）とで構成されてい
る。このハーモニック・ギアにより回転輪（１２）の回
転数は大きく減速されて出力軸（１１）には高トルクが
発生する。がくして得られた強いトルクを利用してロボ
ットの関節な駆動する。

このようなロボット関節駆動アクチュエータを複数個組
み合わせて構成されたロボット腕の一例を第２図に概略
的に示す。図において、（２１）〜（２６）はロボット
関節駆動アクチュエータ、（２７）は手先、（２８）は
手先センサ、（２９）〜（３４）は関節角度センサ、（
３５）は関節駆動アクチュエータ（２１）〜（２６）へ
電流を供給するワイヤ並びに関節角度センサ（２９）〜
（３４）と手先センサ（２８）の信号を取り出すための
ワイヤ群である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のロボット関節駆動アクチュエータは以上のように
構成されているので（第３図参照）、ロボット腕を構成
する際にワイヤ群（３５）を関節から関節に張って行く
時、関節の動きの妨げとならないように、各関節で、迂
回させて次の関節へつながなければならなかった。迂回
させて張られたワイヤ群（３５）は美観を損うのみなら
ず、他の機器等にひっががったりしてトラブルの原因と
なるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点ご解消するためになされ
たもので、ワイヤ群（３５）ごたるませることなく、関
節や手先に対して電力を供給できかつ信号を送受できる
ロボット関節駆動アクチュエータな得ることご目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るロボット関節駆動アクチュエータはモー
タの回転軸および減速機の出力軸ご中空とし、かつ−直
線状に配置したものである。

〔作用〕

この発明におけるロボット関ｍ駆動アクチュエータは中
空となされた回転軸および出力軸はその内部にワイヤ群
を適すことが出来る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例のロボット関節駆動アクチ
ュエータを示す断面図であり、（１）　。

（２）　、　（４）〜（１０）は上記従来装置と全く同
一のものである。（３）は中空の回転軸であり、従来の
回転軸（１２）がなきかえられている。また（９）は中
空の出力軸であり、従来の出力軸（１１）が置きかえら
れている。

上記のように構成されたロボット関節駆動アクチュエー
タにおいては、電磁力により回転トルクを受けた回転子
（２）は中空の回転軸（３）を介してウェーブ・ジェネ
レータ（７）を回転させる。すると、サーキュラ働スプ
ライン（６）との作用によりフレクス・スプライン（８
）は回転速度を減速されトルクを増幅されて回転Ｔる。

この結果フレクス・スプライン（８）に結合された中空
の出力軸（９）が高トルクで低速回転する。かくして出
力軸（９）にロボットの関節を結合することにより、ロ
ボットを動か丁ことができる。さて、回転軸（３）Ｓウ
ェーブ・ジェネレータ（′７）、フレクス・スプライン
（８）、および出力軸（９）は同一の共通軸線を持ち、
かつ中心が中空となっているため、内部にワイヤ等分連
子ことが可能である。そこで１かかる四ポット関節駆動
アクチュエータを使用したロボットにおいては、従来関
節部のまわりにたるませていたワイヤ群を前記中空部ご
通すことが出来る。そして関節が回転しても、その軸の
位置は変化しないからワイヤ群をたるませる必要がない
。

なお、この実施例ではブラシ付直流モータとハーモニッ
ク・ギアとを使眉したものを示して説明したが、交流モ
ータ、ブラシレス直流モータでも同様の効果ご達成でき
、また他の遊星ギアなどでも同様の効果を達成できる。

〔−発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、ロボット関節駆動アク
チュエータの中心部を中空としたので、この中をワイヤ
群などな通すことができ、ワイヤ群を関節部でたるませ
る必要がない。したがって外観が美しく、ワイヤがロボ
ットの作業のじゃまになったすせず、異物にひっかかっ
て断線したりすることがないので、操作性のよいロボッ
トが得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

′８１図はこの発明の一実施例ご示ア断面図、第２図は
従来のロボット関節駆動アクチュエーターを組み合せて
構成されたソボットの外観図、第３図は従来のモータと
減速機との組み合せによるロボット関節駆＠！ｌアクチ
ュエータを示す断面図である。 −において、（２）はモータの回転子、（３）は回転子
（２）の中空の回転軸、（６）　、　（７）　、　（８
）は減速機、（９）は減速機の中空の出力軸である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　　大　　岩　　増　　雄第１図 ７０；へ゛アリンフ” 第２図 第３図 ７２：回　ｋ　＠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータが発生するトルクを減速機によつて増幅し
   てロボット・アームの関節を駆動するロボット関節駆動
   アタチユエータにおいて、モータの回転子の回転軸と減
   速機の出力軸とを一直線状に配置し、前記回転子の回転
   軸と前記出力軸とを中空の構造となして前記モータと前
   記減速機とが共通の貫通孔を呈するようになしたことを
   特徴とするロボット関節駆動アクチュエータ。
2. （２）減速機はハーモニック・ギアである特許請求の範
   囲第１項記載のロボット関節駆動アクチュエータ。