WO2007037131A1

WO2007037131A1 - 多関節マニピュレータ

Info

Publication number: WO2007037131A1
Application number: PCT/JP2006/318284
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Haniya; Manabu Okahisa; Atsushi Ichibangase
Original assignee: Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-04-05
Also published as: KR101323918B1; US8413538B2; EP2113343A3; TW200732110A; EP1930129A1; CN101272886B; EP1930129A4; KR20080048055A; JPWO2007037131A1; US20110219906A1; JP2012056082A; US7971504B2; JP5004020B2; EP2113343A2; US20090114052A1; CN101272886A; JP5560260B2

Abstract

　教示方法を容易化するとともにアームの動作速度を向上させ、重量物を狭隘な空間で搭載可能なマニピュレータを提供する。　直列に設けられる複数のアーム体と、隣接する２つの前記アーム体を回転自在に連結する関節部と、隣り合う前記関節の回転軸の傾きが９０度である前記関節部と、前記関節部に回転軸と同軸に配設された少なくとも１つの線状体と、サーボモータ、及び減速機構で構成された前記関節部とを有する多関節マニピュレータであって、前記サーボモータと前記減速機構と前記前記関節の各回転軸が同軸とする。

Description

多関節マニピュレータ

技術分野

[0001] 本発明は、複数のアーム体と各アーム体を回転自在に連結する関節部を有する多関節マニピュレータに関し、特にその関節部が、隣接する 2つのアーム体を同軸回転自在に連結する同軸関節部と、一方のアーム体を他方のアーム体に対して回転自在に連結する直交関節部とによって構成される多関節マニピュレータに関する。背景技術

[0002] 従来の直立可能なマニピュレータは、斜交関節を折りたたみ、狭隘な空間であってもマニピュレータを配置することができている。斜交関節を中空で実現するため、中空形状の波動歯車減速機構を備えている (特許文献 1参照)。また斜交関節を駆動するために減速機構へのモータ回転軸は、関節回転軸と平行な場合は平歯車、傾斜の場合には傘歯車により伝達されてヽる（特許文献 2参照)。

図 4は特許文献 1のマニピュレータを示す図である。図 4において、 20は多関節マ -ピユレータであり、 C1は第 1のアーム体であり、 C2は第 2のアーム体であり、 C3は第 3のアーム体であり、 C4は第 4のアーム体であり、 C5は第 5のアーム体であり、 C6 は第 6のアーム体である。各アーム体は、各々 45度の角度を成して傾斜する回転軸線まわりに回転自在に連結されている。多関節マニピュレータ 20は、各アーム体 C1 〜C6を回転することによって、第 6のアーム体 C6に設けられる図示しない手先装置の位置および姿勢を変えることができる。第 1のアーム体 C1と第 2のアーム体 C2、第 2のアーム体 C2と第 3のアーム体 C3、第 3のアーム体 C3と第 4のアーム体 C4、第 5 のアーム体 C5と第 6のアーム体 C6とをそれぞれ互いに 90度屈曲姿勢から、第 2のァーム体 C2に対して第 3のアーム体 C3を回転させるとともに、第 3のアーム体 C3に対して第 4のアーム体 C4を回転させることによって、第 6のアーム体 C6の位置を第 1のアーム体 C1から横方向 Yに遠ざけるとともに、高さ方向 Zに小さくすることができる。これによって第 6のアーム体 C6の姿勢を保ち、第 6のアーム体 C6と基台 21との縦方向 Zの距離が短い状態で、第 6のアーム体 C6を横方向 Yに移動させることができる。このように、従来のマニピュレータは、斜交関節を折りたたみ狭隘な空間であってもマ -ピユレータを配置することができて、る。

また、図 5は特許文献 2によるロボットの関節機構を示す図である。図 5では、モータ 12の回転が傘歯車 40, 42を介し、斜交関節 6を駆動している。このように、従来のマニピュレータの斜交関節は、歯車装置を介してして関節を駆動して、る。

特許文献 1：特開 2004— 148449号公報

特許文献 2 :特開 2003— 025269号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

し力しながら、特許文献 1のような従来の直立可能なマニピュレータは、斜交関節となっていて、一般的な直交関節を有する産業用ロボットと軸動作が異なっており、従来の一般的な直交関節を有する産業用ロボットと同一の移動軸と移動量で軸操作を行った場合、意図しない方向へ動作し教示時間が伸びるという問題があった。

また、特許文献 2のように、斜交関節を実現するために歯車が用いられたが、回転数を上げると動作音が上昇し、ロボット動作速度を上げることが出来ないという問題があった。さらに、モータと駆動部が歯車結合されているため、アームを短くして狭隘な空間への設置することが困難であった。また、特許文献 2のような構成では、アーム外皮の円筒部材と関節部との間にモータを配設する必要がある（モータ 12の位置）ため、アーム外径を細くすることができな力つた。また、関節部の中空部にアプリケーシヨン上必要な線状体を多数敷設すると、さらにモータを設置する寸法が小さくなり、高出力のモータを採用できず、ロボットの動作速度ゃ可搬質量が上がらないというような問題もあった。逆に、高出力のモータを設置すると、アーム外形が大きくなり、かつ、中空径が確保できずアプリケーションケーブルが敷設できなヽと、う問題があつた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、教示方法を容易化するとともに、アームの動作速度を向上させ、重量物を狭隘な空間で搭載可能なマニピユレータを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。

請求項 1記載の発明は、概ね直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のァーム体のうち隣接する 2つのアーム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マニピュレータにおいて、隣合う前記関節部の回転軸どうしが、互いに直角で交差するように設けたもので、すなわち、従来の一般的な 6軸の多関節ロボットのように、 6 軸のうち一部の隣合う関節部の回転軸が、同じ方向を向くような構成としていない。請求項 2記載の発明は、概ね直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のァーム体のうち隣接する 2つのアーム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マニピュレータにおいて、隣合う前記関節部の回転軸どうしが、同一平面上において互いに直角で交差するように設けたもので、すなわち、複数のアーム体を回転させる関節部の回転軸が、全て同一平面上に整列することができるように構成している。請求項 3記載の発明は、前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータによって、前記アーム体を回転自在に駆動する請求項 1または 2記載の多関節マニピュレータとしているもので、従来の関節部のように、減速機とサーボモータとの間に歯車などの伝達機構を備えな、ように構成している。

請求項 4記載の発明は、前記サーボモータと前記減速機とがー体に形成されたァクチユエータで構成されて、る請求項 3記載の多関節マニピュレータとして、るもので、サーボモータと減速機とがー体に形成されたァクチユエータを採用した構成としている。

請求項 5記載の発明は、前記ァクチユエータは、前記サーボモータの回転軸と前記減速機の回転軸とに中空穴が形成されている請求項 3または 4記載の多関節マ-ピユレータとしているもので、サーボモータと減速機のそれぞれの回転軸に、軸方向に貫通して!/、る中空穴を形成し、ァクチユエ一タの軸方向に一貫した貫通穴を有してヽるァクチユエータとして、る。

請求項 6記載の発明は、前記中空穴に線状体が挿入されて、前記複数のアーム体及び前記関節部を順次通過するよう配設されている請求項 5記載の多関節マニピュレータとしているもので、ケーブルなどの線状体力多関節マニピュレータの外部（外回り）に這いまわされるのではなぐアーム体の内部の中空穴に挿入されていくようにして配設されるように構成して、る。

請求項 7記載の発明は、前記線状体は、前記サーボモータの動力線及び信号線である請求項 6記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体が、関節部を構成するサーボモータに必要な動力線及び信号線が含まれるように構成している。

請求項 8記載の発明は、前記線状体は、前記複数のアーム体の先端に連結されるエンドェフエクタの動力線、信号線及び流体用管である請求項 6記載の多関節マ- ピユレータとするもので、線状体が、アームの先端に連結されるエンドェフエクタ用の動力線、信号線、及び流体用の管が含まれるように構成している。

請求項 9記載の発明は、前記複数のアーム体の一端には、多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体が設けられ、該ベース体には前記線状体が中継されるパネルが設置されて、る請求項 7または 8記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体が、ベース体の中継パネルに接続され、マニピュレータのコントローラや、流体の流体源などに対して中継パネルを介して接続されるように構成している。

請求項 10記載の発明は、前記線状体は、前記複数のアーム体の内部において、少なくとも 1箇所で、コネクタによって接離可能に接続されている請求項 6記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体が、アーム体の内部の任意の位置でコネクタによって脱着可能に接続されるようにしてヽる。

請求項 11記載の発明は、前記線状体は、前記中空穴の前後で前記コネクタによつて接離可能に接続されている請求項 10記載の多関節マニピュレータとするもので、中空穴から出た線状体が、その中空穴の前後で、コネクタによって脱着可能となるように構成している。

請求項 12記載の発明は、直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のアーム体のうち隣接する 2つのアーム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マ -ピユレータにおいて、前記直列に設けられる複数のアーム体の一端には、前記多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体が連結されて、該べース体によって前記複数のアーム体の一端が回転可能に支持され、前記複数のァーム体は、隣合う前記関節部の回転軸どうし力同一平面上において互いに直角で交差するように設けられ、前記複数のアーム体が、前記設置面に対して全て直立した状態のとき、前記互!、に直角で交差する回転軸の群のうち前記設置面に対して平行な軸を構成する各々のァクチユエータの位置が、前記設置面に対して平行な軸の直前の軸が該ァクチユエータの長さの略中央付近を通過するような位置に設けられた多関節マニピュレータとするもので、設置面に固定されるベース体を設け、このべース体に複数のアーム体の一端を回転自在に連結し、また、複数のアーム体をそれぞれ回転自在に連結する関節部の回転軸が互いに直角で交差するように構成し、複数のアーム体を回転させる関節部の回転軸力全て同一平面上に整列することができるように構成しているため、複数のアーム体が、設置面に対して全て直立した状態のとき、設置面に対して平行になる回転軸を駆動するァクチユエータの位置を、その回転軸に隣合う回転軸（直前の軸）力仮想的にそのァクチユエータのほぼ中央を貫く位置に設置されるよう構成して、る。

請求項 13記載の発明は、前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータによって、前記アーム体を回転自在に駆動する請求項 12記載の多関節マニピュレータとするもので、従来の関節部のように、減速機とサーボモータとの間に歯車などの伝達機構を備えな、ように構成してヽる。

請求項 14記載の発明は、前記サーボモータと前記減速機とがー体に形成されたァクチユエータで構成されている請求項 13記載の多関節マニピュレータとするもので、サーボモータと減速機とがー体に形成されたァクチユエータを採用した構成としている。

請求項 15記載の発明は、前記ァクチユエータは、前記サーボモータの回転軸と前記減速機の回転軸とに中空穴が形成されている請求項 13または 14記載の多関節マニピュレータとするもので、サーボモータと減速機のそれぞれの回転軸に、軸方向に貫通している中空穴を形成し、ァクチユエ一タの軸方向に一貫した貫通穴を有して V、るァクチユエータとして!/、る。

請求項 16記載の発明は、前記中空穴に線状体が挿入されて、前記複数のアーム体及び前記関節部を順次通過するよう配設されている請求項 15記載の多関節マ二ピユレータとするもので、ケーブルなどの線状体力多関節マニピュレータの外部（外回り）に這いまわされるのではなぐアーム体の内部の中空穴に挿入されていくようにして配設されるように構成して、る。

請求項 17記載の発明は、前記線状体は、前記サーボモータの動力線及び信号線である請求項 16記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体が、関節部を構成するサーボモータに必要な動力線及び信号線が含まれるように構成している。請求項 18記載の発明は、前記線状体は、前記複数のアーム体の先端に連結されるエンドェフエクタの動力線、信号線及び流体用管である請求項 16記載の多関節マ -ピユレータとするもので、線状体が、アームの先端に連結されるエンドェフエクタ用の動力線、信号線、及び流体用の管が含まれるように構成している。

請求項 19記載の発明は、前記ベース体には前記線状体が中継されるパネルが設置されている請求項 17または 18記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体力ベース体の中継パネルに接続され、マニピュレータのコントローラや、流体の流体源などに対して中継パネルを介して接続されるように構成して、る。

請求項 20記載の発明は、前記線状体は、前記複数のアーム体の内部において、少なくとも 1箇所で、コネクタによって接離可能に接続されている請求項 16記載の多関節マニピュレータとするもので、線状体が、アーム体の内部の任意の位置でコネクタによって脱着可能に接続されるようにしている。

請求項 21記載の発明は、前記線状体は、前記中空穴の前後で前記コネクタによつて接離可能に接続されている請求項 16記載の多関節マニピュレータとするもので、中空穴から出た線状体が、その中空穴の前後で、コネクタによって脱着可能となるように構成している。

請求項 22記載の発明は、前記設置面に対して平行な一群の回転軸を各々構成するァクチユエータの中空穴において、前記線状体は、挿入された前記中空穴の前後でクランプ部材によって湾曲されるように固定されるとともに、前記設置面に対して平行な軸の直前の軸からの前記湾曲した部分の突出する距離が、前記中空穴の前後で略同等になるよう前記クランプ部材によって固定される請求項 16記載の多関節マ -ピユレータとするもので、線状体が、設置面に対して平行な回転軸のァクチユエ一タの中空穴の前後で、その回転軸に隣合う回転軸のァクチユエ一タに向力うように湾曲してクランプされていて、その中空穴の前後から突出したその湾曲部分の隣合う回転軸からの距離が、隣合う回転軸カゝら同等になるように構成されている。

請求項 23記載の発明は、前記複数のアーム体の各々は、その下部で前記隣合う関節部の直前の回転軸を駆動するァクチユエータに接続され、その内部空間が前記直前の回転軸力ー且離れるように蛇行して前記線状体の湾曲した部分を内包し、その上部で前記隣合う関節部の直後の回転軸を駆動するァクチユエータを保持するよう構成された請求項 22記載の多関節マニピュレータとするもので、アーム体の形状を蛇行した形状にすることにより、よりマニピュレータの幅を小さくするよう構成している。

請求項 24記載の発明は、前記複数のアーム体の各々は、前記関節部を内包する剛体部分と、前記線状体の湾曲した部分を内包するカバー部分と、に分離できる構成とされ、前記カバー部分が、前記剛体部分の素材よりも軽量な榭脂性材料で形成された請求項 22記載の多関節マニピュレータとするもので、各アーム体の強度に影響しない部分、すなわち線状体の湾曲した部分を覆う部分をカバー部として、関節部などを内包する強度が必要な剛体部分と分離し、カバー部分を剛体部分よりも軽量な榭脂性の材料で形成して!/ヽる。

請求項 25記載の発明は、前記複数のアーム体は、第 1乃至第 6からなる 6体のァーム体で構成され、前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータで構成され、前記第 1のアーム体の一端が、前記多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体に連結されるとともに、前記ベース体に設けられた第 1のァクチユエータによって前記第 1のアーム体が回転し、前記第 2のアーム体の一端が、前記第 1のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 1のアーム体に設けられた第 2のァクチユエータによって回転し、前記第 3のアーム体の一端力前記第 2のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 2 のアーム体に設けられた第 3のァクチユエータによって回転し、前記第 4のアーム体の一端が、前記第 3のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 3のアーム体に設けられた第 4のァクチユエータによって回転し、前記第 5のアーム体の一端が、前記第 4のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 4のアーム体に設けられた第 5のァクチユエータによって回転し、前記第 6のアーム体の一端が、前記第 5のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 5のアーム体に設けられた第 6のァクチユエ一タによって回転し、前記第 6のアーム体の他端に、第 7のァクチユエータが設けられ、該第 7のァクチユエータの減速機の出力軸に、エンドェフエクタを取り付ける機構が設けられた請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータとするもので、本多関節マニピュレータを、所謂 7軸のマニピュレータとして構成し、これら 7軸が互いに直交するよう構成するとともに、エンドェフエクタが取り付けられるようにして、る。請求項 26記載の発明は、前記第 1乃至第 7のァクチユエータにおいて、前記第 1のァクチユエ一タカ順にァクチユエータの形状及び容量が小さくなるよう構成した請求項 25記載の多関節マニピュレータとするもので、設置面に対して先端に向力ぅァクチユエータほど、より小さなァクチユエータとして、る。

請求項 27記載の発明は、前記第 1乃至第 7のァクチユエータにおいて、前記第 1と前記 2、前記第 3と前記 4、前記第 5と前記第 6と前記第 7、のそれぞれのァクチユエ一タを同一形状、同一容量のものとした請求項 25記載の多関節マニピュレータとするもので、できるだけこれらァクチユエータの共通化が図れるよう構成して、る。

請求項 28記載の発明は、前記第 2と前記第 4のァクチユエータの回転軸の間隔よりも、前記第 4と前記第 6のァクチユエータの回転軸の間隔を小さくした請求項 25記載の多関節マニピュレータとするもので、先端に近いアーム体がより短い間隔で構成されるようにしている。

請求項 29記載の発明は、請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータを制御するコントローラを備えたロボットシステムとするもので、マニピュレータとコントローラとが 1対 1のセットで構成されるようにしたものである。

請求項 30記載の発明は、前記複数のアーム体の先端に、溶接用のトーチ及びガン、塗装用の塗装ガン、ハンドリング用のハンド、シーリング用のガンのいずれ力 1つを搭載した請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータとするもので、本マニピュレータの動作が適用できるワークのエンドェフエクタをアーム体の先端に備えるよう構成したものである。

請求項 31記載の発明は、請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータ 1S 共通の筐体に 2体設置された双腕の多関節マニピュレータとするものであり、すなわち所謂人間型のマニピュレータを構成するものである。

請求項 32記載の発明は、前記筐体に、前記 2体の多関節マニピュレータを制御するコントローラが内蔵された請求項 31記載の双腕の多関節マニピュレータとするもので、筐体に備えた 1台の共通したコントローラによって 2体の本多関節マニピュレータが制御されるよう構成して、る。

発明の効果

請求項 1に記載の発明によると、概ね直列に設けられる複数のアーム体と、隣接する 2つの前記アーム体を回転自在に連結する関節部と、隣り合う前記関節の回転軸の傾きが 90度である前記関節部と、を有するため、ロボット教示方法を容易にすることがでさる。

請求項 2に記載の発明によると、隣合う関節部の回転軸どうしが、同一平面上において互いに直角で交差するように設けたので、関節部の回転軸が、全て同一平面上に整列することができるように構成されるので、アーム体が略直線状に並ぶように動かすことができ、狭い場所でも設置できるようになる。また、必要に応じてロボット高さ方向を低く抑えることができる。また、高速動作、高可搬質量とすることができる。請求項 3に記載の発明によると、従来の関節部のように減速機とサーボモータとの間に歯車などの伝達機構を備えないので、歯車部分の騒音が減り、この部分のスぺースも不要となる。

請求項 4に記載の発明によると、ァクチユエータが関節回転軸方向にコンパクトに扁平に構成されるので、アーム寸法を小さくすることができ、全体としてさらに狭隘な空間への設置が可能となる。

請求項 5及び 6に記載の発明によると、ケーブル等の線状体が中空穴を通過できるように構成できるので、ケーブル等をマニピュレータアームの外部に這いまわす必要が無ぐこれにより周囲のものと線状体との干渉の危険が少なくなり、線状体の断線の恐れが少なくなる。請求項 7記載の発明によると、マニピュレータ自身に必要なモータの電力線などのケーブルも、アーム内部を這いまわることになり、さらにこれらケーブルは、回転軸の中心を通過することになるため、回転軸力離れた位置で這い回ることに対してケーブルのひねりが小さくなるので、断線の恐れが小さくなる。

請求項 8記載の発明によると、アーム体の先端に連結されるエンドェフクタ用の動力線などもマニピュレータ内部に入れる構成としているので、マニピュレータの周囲のものとの干渉の危険性が少なくなる。

請求項 9記載の発明によると、ベース体の中継パネルを介して線状体がコントローラなどに接続されるので、例えば塗装ロボットとして使用するとき、危険雰囲気の塗装エリアにマニピュレータが設置され、コントローラが危険雰囲気から隔絶されている非危険雰囲気に設置されても、容易に構成することができる。

請求項 10記載の発明によると、アーム体の内部の任意の位置で線状体を分離できるようにして、るので、例えばメンテナンス時に必要な箇所で分離できるようにしておけば、作業性が容易になる。

請求項 11記載の発明によると、中空穴の前後で線状体を分離できるようにして、るので、コネクタが中空穴を通過できないような大きさであっても、線状体を分割することで、ァクチユエータゃアーム体を容易に分離できるようになる。また、中空部の大きさは線状体が占める断面径のみ考慮すればよぐコネクタサイズによらず最大限のケ一ブル本数を配設することが可能となる。

請求項 12記載の発明によると、設置面に対して平行な回転軸のァクチユエータが、隣合う回転軸 (すなわち設置面に対して垂直になり得る軸）に対してほぼ中央の位置にくるように設置されて、るので、設置面に対して平行な回転軸のァクチユエータの部分が、隣合う回転軸によって回転しても、回転時の旋回径が小さくなる。

請求項 13記載の発明によると、請求項 12記載の発明の効果に加えて、設置面に対してアーム体が略直線状に並ぶように動かすことができ、この状態でベース面に対してアーム体一式を回転したときの旋回径、すなわちマニピュレータの最小旋回径を /J、さく抑免ることができる。

請求項 14記載の発明によると、従来の関節部のように減速機とサーボモータとの間に歯車などの伝達機構を備えないので、歯車部分の騒音が減り、この部分のスぺースも不要となる。

請求項 15記載の発明によると、ァクチユエータが関節回転軸方向にコンパクトに扁平に構成されるので、アーム寸法を小さくすることができ、全体としてさらに狭隘な空間への設置が可能となる。

請求項 16記載の発明によると、ケーブル等の線状体が中空穴を通過できるように構成できるので、ケーブル等をマニピュレータアームの外部に這いまわす必要が無く、これにより周囲のものと線状体との干渉の危険が少なくなり、線状体の断線の恐れが少、なくなる。

請求項 17記載の発明によると、ケーブル等の線状体が中空穴を通過できるように構成できるので、ケーブル等をマニピュレータアームの外部に這いまわす必要が無く、これにより周囲のものと線状体との干渉の危険が少なくなり、線状体の断線の恐れが少、なくなる。

請求項 18記載の発明によると、マニピュレータ自身に必要なモータの電力線などのケーブルも、アーム内部を這いまわることになり、さらにこれらケーブルは、回転軸の中心を通過することになるため、回転軸力離れた位置で這い回ることに対してケ一ブルのひねりが小さくなるので、断線の恐れが小さくなる。

請求項 19記載の発明によると、アーム体の先端に連結されるエンドェフクタ用の動力線などもマニピュレータ内部に入れる構成としているので、マニピュレータの周囲のものとの干渉の危険性が少なくなる。

請求項 20記載の発明によると、ベース体の中継パネルを介して線状体がコントローラなどに接続されるので、例えば塗装ロボットとして使用するとき、危険雰囲気の塗装エリアにマニピュレータが設置され、コントローラが危険雰囲気から隔絶されている非危険雰囲気に設置されても、容易に構成することができる。

請求項 21記載の発明によると、アーム体の内部の任意の位置で線状体を分離できるようにして、るので、例えばメンテナンス時に必要な箇所で分離できるようにしておけば、作業性が容易になる。

請求項 22記載の発明によると、中空穴の前後で線状体を分離できるようにして、るので、コネクタが中空穴を通過できないような大きさであっても、線状体を分割することで、ァクチユエータゃアーム体を容易に分離できるようになる。また、中空部の大きさは線状体が占める断面径のみ考慮すればよぐコネクタサイズによらず最大限のケ一ブル本数を配設することが可能となる。

請求項 23記載の発明によると、設置面に対して平行な回転軸の中空穴を通過した線状体の湾曲した部分も、その回転軸と隣合う回転軸力もの距離が中空穴の前後でほぼ均等になるように構成できるので、さらに必要な旋回径を小さくできる。

請求項 24記載の発明によると、各アーム体の強度に大きく影響しない部分を別部品として、更に榭脂性材料を用いることで軽量ィ匕できるので、ァクチユエータへの負荷が軽減され、ァクチユエータが小型の容量のものが使用でき、これによりマ-ピユレータ全体を小さく設計することができる。

請求項 25記載の発明によると、マニピュレータの軸数を 7軸とすることで、 3次元空間において必要十分な 6軸のマニピュレータに冗長軸をカ卩えた軸数となっているので、狭、空間でもワークが行えるマニピュレータとすることができる。

請求項 26記載の発明によると、先端に向力ぅァクチユエータを次第に容量及び形状が小さいものとすることで、先端側のアーム体を小さく設計でき、これによりマ-ピュレータの先端側がより狭、空間に侵入できるようになる。

請求項 27記載の発明は、できるかぎりァクチユエータの共通化を図っているので、ァクチユエータのコストが削減でき、製作時にも簡単ィ匕できる。

請求項 28記載の発明は、さらに先端側のアーム体を小さく設計でき、これによりマ -ピユレータの先端側がより狭い空間に侵入できるようになる。

請求項 31記載の発明は、所謂人間型の構成とすることで、人間に近い作業状態を実現できる。

請求項 32記載の発明は、 2体のマニピュレータを協調動作させることができる。図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1実施例を示すマニピュレータ装置の側断面図

[図 2]本発明のマニピュレータの動作を示す斜視図

[図 3]本発明のマニピュレータの動作を示す斜視図 [図 4]従来のマニピュレータ装置の外観図

[図 5]従来のマニピュレータ装置の関節部の側断面図

[図 6]図 1における Jl、 J2軸の部分を拡大した詳細図符号の説明

CO ベース体

C1 第 1のアーム体

C2 第 2のアーム体

C3 第 3のアーム体

C4 第 4のアーム体

C5 第 5のアーム体

C6 第 6のアーム体

C7 第 7のアーム体

10 J2軸線状体

14 J2軸ァクチユエータ

15 J2軸中空穴

13 J2軸モータ部

12 J2軸減速機部

11a コネクタ

l ib コネクタ

J1 関節軸

J2 関節軸

J3 関節軸

J4 関節軸

J5 関節軸

J6 関節軸

J7 関節軸

101 J1軸サーボモータ

301 J3軸サーボモータ 401 J4軸サーボモ -タ

501 J5軸サーボモ -タ

601 J6軸サーボモ -タ

701 J7軸サーボモ -タ

102 J1軸減速機

202 J2軸減速機

302 J3軸減速機

402 J4軸減速機

502 J5軸減速機

602 J6軸減速機

702 J7軸減速機

103 J1軸中空穴

303 J3軸中空穴

403 J4軸中空穴

503 J5軸中空穴

603 J6軸中空穴

703 J7軸中空穴

104 J1軸線状体

204 J3軸線状体

304 J4軸線状体

404 J5軸線状体

504 J6軸線状体

604 J7軸線状体

802a クランプ

802b クランプ

901 カバー

902 カバー

発明を実施するための最良の形態 [0008] 以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

実施例 1

[0009] 図 1は、本発明の第 1実施例を示すマニピュレータ装置の側断面図である。図 1において、 C1は第 1のアーム体であり、 C2は第 2のアーム体であり、 C3は第 3のアーム体であり、 C4は第 4のアーム体であり、 C5は第 5のアーム体であり、 C6は第 6のァーム体である。 C7は第 7のアーム体である。 COは第 1のアーム体 C1を支持するベース体であり、図示しない設置面に対して、マニピュレータ装置を固定する部分である。各アーム体は、後述するように、関節部によって相対的に回転する。図 1では、ベース体 COが床面に設置されていて、上記各アーム体の長手方向が、それぞれ天地の方向を向いた直立状態を示している。また、ベース体 COには、後述するサーボモータゃエンドエフヱクタからの線状体が中継される、図示しな、パネルが設置されてヽる。さらに図示しないケーブルによって、パネルを介して、同じく図示しないマ-ピユレータ装置のコントローラとこれら線状体とが接続されて、マニピュレータ装置内のサーボモータやエンドェフエクタが制御動作される。このように接続されたマニピュレータ装置とコントローラとはロボットシステムとして構成されている。

[0010] 第 1のアーム C1は関節樹 1を中心に回転し、第 2のアーム C2は関節樹 2を中心に回転し、第 3のアーム C3は関節樹 3を中心に回転し、第 4のアーム C4は関節樹 4 を中心に回転し、第 5のアーム C5は関節樹 5を中心に回転し、第 6のアーム C6は関節樹 6を中心に回転し、第 7のアーム C7は関節樹 7を中心に回転する。なお、第 7 のアーム C7は、後述するエンドェフエクタを接続する部材でもある。

そして、関節樹 1に対し、関節樹 2が直交し、関節樹 2に対し関節樹 3が直交し、関節樹 3に対し関節樹 4が直交し、関節樹 4に対し関節樹 5が直交し、関節樹 5 に対し関節樹 6が直交し、関節樹 6に対し関節樹 7が直交するように構成されている。本軸構成によれば、動作軸を支持する軸に対し直交動作となるので、従来の一般的な 6軸の産業用ロボットと同一教示操作方法に近ぐ効率良くティーチングが可能となる。

また、本実施例では、関節樹1、関節樹3、関節樹 5、関節樹 7の夫々の回転中心が直立時に同一線上になるように構成されている。本軸構成によれば狭隘な空間に設置するために最小な寸法となる。すなわちマ-プレータ上面図力もの投影面積が最小になる。但し、関節樹 1、関節樹 3、関節樹 5、関節樹 7の夫々の回転中心にオフセット寸法を付与することも可能である。

関節樹 1はサーボモータ 101の回転を減速する減速機 102により駆動されており、サーボモータ 101と減速機 102の回転中心は関節樹 1の回転軸と一致している。また、サーボモータ 101と減速機 102の回転中心には中空穴 103が開口されており、線状体 104が中空穴 103を貫通するように配設されて、る。

関節樹 2はサーボモータ 14の回転を減速する減速機 12により駆動されており、サーボモータ 14と減速機 12の回転中心は関節樹 2の回転軸と一致している。また、サーボモータ 14と減速機 12の回転中心には中空穴 15が開口されており、線状体 10 が中空穴 15を貫通するように配設されて！/、る。

関節樹 3はサーボモータ 301の回転を減速する減速機 302により駆動されており、サーボモータ 301と減速機 302の回転中心は関節樹 3の回転軸と一致している。また、サーボモータ 301と減速機 302の回転中心には中空穴 303が開口されており、線状体 304が中空穴 303を貫通するように配設されて、る。

関節樹 4はサーボモータ 401の回転を減速する減速機 402により駆動されており、サーボモータ 401と減速機 402の回転中心は関節樹 4の回転軸と一致している。また、サーボモータ 401と減速機 402の回転中心には中空穴 403が開口されており、線状体 404が中空穴 403を貫通するように配設されて！/、る。

関節樹 5はサーボモータ 501の回転を減速する減速機 502により駆動されており、サーボモータ 501と減速機 502の回転中心は関節樹 5の回転軸と一致している。また、サーボモータ 501と減速機 502の回転中心には中空穴 503が開口されており、線状体 504が中空穴 503を貫通するように配設されて、る。

関節樹 6はサーボモータ 601の回転を減速する減速機 602により駆動されており、サーボモータ 601と減速機 602の回転中心は関節樹 6の回転軸と一致している。また、サーボモータ 601と減速機 602の回転中心には中空穴 603が開口されており、線状体 604が中空穴 603を貫通するように配設されて、る。

関節樹7はサーボモータ 701の回転を減速する減速機 702により駆動されており、サーボモータ 701と減速機 702の回転中心は関節樹 7の回転軸と一致している。また、サーボモータ 701と減速機 702の回転中心には中空穴 703が開口されており、線状体 704が中空穴 703を貫通するように配設されて、る。

上記の各線状体は、各サーボモータの電源線とエンコーダなどの信号線とを含んでいる。また、特に線状体 704はエンドェフエクタ用の動力線、信号線、エアなど流体を主とする管から構成される線状体である。

以上のように、本マニピュレータ装置は、ベース体 COに J1軸を駆動するサーボモータ 101と減速機 102とが設置され、減速機 102の出力軸に第 1のアーム体 C1の一端が接続されて回転する。そして、第 1のアーム体の他端にサーボモータ 14と減速機 1 2とが設置され、減速機 12の出力軸に第 2のアーム体 C2の一端が接続されて回転する。そして、第 2のアーム体 C2の他端にサーボモータ 301と減速機 302とが設置され、減速機 302の出力軸に第 3のアーム体 C3の一端が接続されて回転する。そして、第 3のアーム体 C3の他端にサーボモータ 401と減速機 402とが設置され、減速機 402の出力軸に第 4のアーム体 C4の一端が接続されて回転する。そして、第 4のァーム体 C4の他端にサーボモータ 501と減速機 502とが設置され、減速機 502の出力軸に第 5のアーム体 C5の一端が接続されて回転する。そして、第 5のアーム体 C 5の他端にサーボモータ 601と減速機 602とが設置され、減速機 602の出力軸に第 6のアーム体 C6の一端が接続されて回転する。そして、第 6のアーム体 C6の他端にサーボモータ 701と減速機 702とが設置され、減速機 702の出力軸には、図示しな V、エンドェフエクタが接続されるための第 7のアーム体 C7が設けられて!/、る。エンドェフエクタは、本マニピュレータ装置がワークを行うための、例えばハンドリング用のハンド、 Tig溶接やアーク溶接用の溶接トーチ、スポット溶接用のガン、そして流体塗料を噴射する塗装ガンなどである。

関節軸を駆動する各サーボモータと減速機とは、その回転軸が同一となるように、かつ一体的に形成され、扁平形のァクチユエータを構成している。勿論、これらが一体的に形成されることが必要ではないが、一体的に形成され、軸方向に扁平化されたものは、本多関節マニピュレータの小型化に寄与する。本ァクチユエータでは、減速機に波動歯車を用いて、る。減速機とサーボモータの概ねの構造は既知のものであり、説明は省略する。減速機とサーボモータが一体化されたものも既知であり、同じく説明を省略する。そして、 J1軸から J7軸を駆動するこれらァクチユエータは、モータ容量の違いはある力ほぼ同一構成である。

特に J2、 J4、 J6軸を構成するァクチユエータの配置にっ、て説明する。これらのァクチユエータは、図 1のように、各ァクチユエータの回転軸方向の長さにおいて、その略中央付近に Jl、 J3、 J5の各軸が通るように設置されてヽる。このことを図 6を用いて説明する。図 6は、図 1における J1、J2軸の部分を拡大した詳細図である。すなわち、例えば、 J2軸において、サーボモータ 14と減速機 12とで構成されたァクチユエータの長さのほぼ半分の位置を、 J1軸が通るようにァクチユエータが設置されて、る。これにより、中空穴 15の両端力 J1軸に関してほぼ均等の位置に設置されることになる。そして、 J2軸では、クランプ 802a、 802bによって、線状体 10は中空穴 15の両端で円弧を描くように湾曲させられている。また、この構成とするため、アーム体 Cl、 C3、 C5は、概ね中空形状をしており、図 1のようにそれら直下（直前）の軸 (Jl、 J3、 J5)の減速機の出力軸に対して下端面で接続され、アーム体の内部空間が直下の軸から一度離れるように蛇行して上記線状体の湾曲部を収納し、アーム体の上部にて、直下の軸に対して直角になるように、かつ直下の軸に対する J2、 J4、 J6軸のァクチユエータおよび線状体の突出する距離がほぼ同等となるようにこれらァクチユエ一タを保持している。一方、アーム体 C2、 C4、 C6も、これら Cl、 C3、 C5とほぼ同一形状をしているが、 C2、 C4、 C6とは反転した状態で接続されている。例えば C2は、 C1に対し上下反転した形態で J2軸によって接続されている。

従って、 J2、 J4、 J6軸の各ァクチユエータの中空穴を貫通して!/、る各線状体 10、 404 、 604は、それぞれの中空穴 15、 403、 603の両端力ら出されて湾曲させられたとき、各中空穴の両端において Jl、 J3、 J5軸に対してほぼ同一の距離で湾曲突出する。そうすれば、これら線状体を覆うように形成されているアームの、 J2、J4、J6軸での外形寸法を示す、図 1の A寸法、 B寸法、 C寸法が、それぞれ Jl、 J3、 J5軸を中心としてほぼ均等の寸法を保つことになり、 Jl、 J3、 J5軸をそれぞれ回転させたときに A寸法、 B寸法、 C寸法で決定される、回転時の旋回半径を小さくすることができる。また、例えば、図 1のようなアームのポーズ (直立時)の際、 J1軸を回転させたとき A寸法によって決定される最小旋回径を小さくすることができる。また、このときの設置面に対する面積も小さくなる。これにより、多関節マニピュレータの周囲に設置されている機器との干渉の危険性を減らせるのは言うまでもない。

[0014] また、本発明においては、全ての関節はサーボモータと減速機の間に特許文献 2 のような歯車機構を有しないので、モータが高速に回転しても静粛な運転が可能となつている。また、全軸ともに、扁平ァクチユエータを採用しているために、図 1に示す X 方向のアーム幅寸法 A, B, Cが短くできるので、狭隘な空間に設置可能となっている。また、各関節のモータは減速機外径に近い外形寸法にすることができたので、モータマグネットとコアの径を大幅に上げることが可能となったので、大出力のモータとなり、ァクチユエータの駆動負荷、速度、加速度を上げることが可能となった。

[0015] また、各関節の中空穴部に配設された線状体は、その隣り合う軸の中空穴に配設される前に、各コネクタで接続されている。例えば、 J2軸の場合、線状体 10の両端はコネクタ l la、 l ibによって、 J1軸を通過した線状体 104iJ3軸を通過する線状体 30 4とに夫々コネクタ接合されている。このため、大型のコネクタを通すために、中空部に配設できるケーブル本数に制約がでることを防いでいる。もちろん、アプリケーションケーブルが少な、場合はコネクタで中継する必要はな、し、任意の関節部で中継を行っても良い。これは、 J1軸 «J2から J7軸のケーブルが通過するため、ァクチユエータ駆動用のケーブルが多いが、先端軸ほどアプリケーションケーブルが占める割合が多くなるためである。

[0016] このように、ァクチユエータ中空部には必要なケーブルが配設されるため、減速機やモータの容量よりも、必要中空径で決定される場合がある。このような場合以外は、アームに軽量素材を採用するか、動作角度制限を設けることにより、少なくとも J1軸から J3軸までを同一容量の波動歯車装置で構成することが可能なため、アーム外形が小さぐさらに狭隘な空間に搭載可能なマニピュレータとすることができる。

図 6において、 901及び 902は、第 1のアーム体 C1及び第 2のアーム体 C2に接続されるカバーを示している。これらカバーは、第 3のアーム体 C3から第 6のアーム体 C 6までほぼ同様な構造で、上述の線状体の湾曲部分を覆うように、各アーム体に取り付けられている部分である。各アーム体は、上述のように、一端 (下端)がその直下の軸のァクチユエータの減速機に接続され、他端 (上部）に直上の軸を回転させるァクチユエータが設置されているため、各アーム体は概ね剛体である。よって各アーム体は、ステンレス、アルミニウム合金、铸鉄などによって製作される力線状体を覆うァーム体の側面部分はアーム体の強度に大きく寄与しない。従って、線状体の湾曲部を覆う部分をアーム体と別部材のカバー形状で構成し、さらにカバーを榭脂性の軽量素材とすることにより、アーム体を軽量化し、ァクチユエータへの負荷を軽減している。また、カバー構成とすれば、メンテナンスの容易性も向上する。

[0017] また、上述のように、例え «J1から J3軸のァクチユエータ図 1において、 J1軸に近い軸ほど、軸を駆動するァクチユエータのパワーが必要なことは無論だ力各軸において、できるだけァクチユエータを同一のものを使用することがよいのは、ァクチユエ一タ製作時の管理や、メンテナンス時の観点力言うまでもない。そのため、本発明では、例え «J1軸^ [2軸、 J3軸 iJ4軸、 J5軸^ [6軸^ [7軸のそれぞれのァクチユエータをほぼ同一形状、同一容量のものとしている。これに伴い、 J2軸 iJ4軸の間隔より、 J4 軸 iJ6軸の間隔が広くなるようにしている。また、このように構成することで、多関節マ -ピユレータの先端部（エンドェフエクタ側）に近いアーム体ほどアーム体の長さを短くでき、先端部が狭隘な空間へ侵入できる。

[0018] 以上のように構成した本発明の多関節マニピュレータは、産業用ロボットに用いられる。たとえば多関節マニピュレータの遊端部に各種手先装置、いわゆるエンドエフェクタを連結し、手先装置を目標位置に配置して手先装置を動作させることによって、狭隘な作業空間におけるハンドリング、シーリング、塗装またはアーク溶接などを行うことができる。

[0019] また、本発明の多関節マニピュレータを 2体用意し、これらのベース体 COを共通のものにして設置することで、所謂双腕マニピュレータを構成することができる。この場合、 1台のコントローラによって、これら 2体のマニピュレータが互いに干渉しないように制御すればよい。また、共通のベース体 COに対して 2体のマニピュレータを人間の腕に類似した設置とし、さらに共通のベース体 COにこれらを制御するコントローラを収納して一体ィ匕し、人間の両腕及び胴体のように双腕マニピュレータを構成することも考えられる。このようにすれば、上記のハンドリング、シーリング、塗装またはアーク溶接などの作業にぉ、て、人間の腕のように左右の腕を使った協調作業が行える。

[0020] また、本発明の他関節マニピュレータは、図 3に示すように、第 1のアーム体 C1と第 2のアーム体 C2、第 2のアーム体 C2と第 3のアーム体 C3、第 3のアーム体 C3と第 4 のアーム体 C4、第 5のアーム体 C5と第 6のアーム体 C6とをそれぞれ互いに 90度屈曲させ、その姿勢力第 3のアーム体 C3を第 2のアーム体 C2に対して鈍角方向に動作させると、第 6のアーム体 C6の位置を第 1のアーム体 C1から横方向 Yに遠ざけるとともに、高さ方向 Zに小さくすることができる。これによつて第 6のアーム体 C6の姿勢を保ち、第 6のアーム体 C6と基台 21との縦方向 Zの距離が短い状態で、第 6のアーム体 C6を横方向 Yに移動させることができる。

[0021] また、本発明の他関節マニピュレータは、加工機間のワークハンドリングに使用する場合、図 2に示すように、マニピュレータは力卩工機 1と力卩工機 2の間のデッドスペースに配置することができる。マニピュレータが可動していない場合、加工機の前面は作業者等が通行するスペース 3として確保されるので、マニピュレータを設置するにあたり新たなスペースを必要としない。この姿勢は図 3で示す姿勢において第 5のアーム体 C5の回転樹 5と第 3のアーム体 C3の回転樹 3とで成す角の間に障害物が存在する場合と等価な設置状態である。

Claims

請求の範囲

[1] 直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のアーム体のうち隣接する 2つのァ一ム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マニピュレータにおいて、隣合う前記関節部の回転軸どうしが、互いに直角で交差するように設けられたことを特徴とする多関節マニピュレータ。

[2] 直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のアーム体のうち隣接する 2つのァ一ム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マニピュレータにおいて、隣合う前記関節部の回転軸どうしが、同一平面上において互いに直角で交差するように設けられたことを特徴とする多関節マニピュレータ。

[3] 前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータによって、前記アーム体を回転自在に駆動することを特徴とする請求項 1または 2記載の多関節マニピュレータ。

[4] 前記サーボモータと前記減速機とがー体に形成されたァクチユエータで構成されていることを特徴とする請求項 3記載の多関節マニピュレータ。

[5] 前記ァクチユエータは、前記サーボモータの回転軸と前記減速機の回転軸とに中空穴が形成されていることを特徴とする請求項 3または 4記載の多関節マ-ピュレータ。

[6] 前記中空穴に線状体が挿入されて、前記複数のアーム体及び前記関節部を順次通過するよう配設されていることを特徴とする請求項 5記載の多関節マニピュレータ。

[7] 前記線状体は、前記サーボモータの動力線及び信号線であることを特徴とする請求項 6記載の多関節マニピュレータ。

[8] 前記線状体は、前記複数のアーム体の先端に連結されるエンドェフクタの動力線、信号線及び流体用管であることを特徴とする請求項 6記載の多関節マニピユレータ。

[9] 前記複数のアーム体の一端には、多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体が設けられ、該ベース体には前記線状体が中継されるパネルが設置されていることを特徴とする請求項 7または 8記載の多関節マニピュレータ。

[10] 前記線状体は、前記複数のアーム体の内部において、少なくとも 1箇所で、コネクタによって接離可能に接続されていることを特徴とする請求項 6記載の多関節マ-ピュレータ。

[11] 前記線状体は、前記中空穴の前後で前記コネクタによって接離可能に接続されていることを特徴とする請求項 10記載の多関節マニピュレータ。

[12] 直列に設けられる複数のアーム体と、前記複数のアーム体のうち隣接する 2つのァ一ム体を回転自在に連結する関節部とを備える多関節マニピュレータにおいて、前記直列に設けられる複数のアーム体の一端には、前記多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体が連結されて、該ベース体によって前記複数のアーム体の一端が回転可能に支持され、

前記複数のアーム体は、隣合う前記関節部の回転軸どうしが、同一平面上において互いに直角で交差するように設けられ、

前記複数のアーム体が、前記設置面に対して全て直立した状態のとき、前記互!、に直角で交差する回転軸の群のうち前記設置面に対して平行な軸を構成する各々のァクチユエータの位置力前記設置面に対して平行な軸の直前の軸が該ァクチユエータの長さの略中央付近を通過するような位置に設けられたことを特徴とする多関節マニピュレータ。

[13] 前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータによって、前記アーム体を回転自在に駆動することを特徴とする請求項 12記載の多関節マニピュレータ。

[14] 前記サーボモータと前記減速機とがー体に形成されたァクチユエータで構成されていることを特徴とする請求項 13記載の多関節マニピュレータ。

[15] 前記ァクチユエータは、前記サーボモータの回転軸と前記減速機の回転軸とに中空穴が形成されていることを特徴とする請求項 13または 14記載の多関節マ-ピユレータ。

[16] 前記中空穴に線状体が挿入されて、前記複数のアーム体及び前記関節部を順次通過するよう配設されていることを特徴とする請求項 15記載の多関節マニピュレータ

[17] 前記線状体は、前記サーボモータの動力線及び信号線であることを特徴とする請求項 16記載の多関節マニピュレータ。

[18] 前記線状体は、前記複数のアーム体の先端に連結されるエンドェフクタの動力線、信号線及び流体用管であることを特徴とする請求項 16記載の多関節マニピユレータ。

[19] 前記ベース体には前記線状体が中継されるパネルが設置されて、ることを特徴とする請求項 17または 18記載の多関節マニピュレータ。

[20] 前記線状体は、前記複数のアーム体の内部において、少なくとも 1箇所で、コネクタによって接離可能に接続されていることを特徴とする請求項 16記載の多関節マ-ピユレータ。

[21] 前記線状体は、前記中空穴の前後で前記コネクタによって接離可能に接続されていることを特徴とする請求項 16記載の多関節マニピュレータ。

[22] 前記設置面に対して平行な一群の回転軸を各々構成するァクチユエータの中空穴において、

前記線状体は、挿入された前記中空穴の前後でクランプ部材によって湾曲されるように固定されるとともに、前記設置面に対して平行な軸の直前の軸力の前記湾曲した部分の突出する距離が、前記中空穴の前後で略同等になるよう前記クランプ部材によって固定されることを特徴とする請求項 16記載の多関節マニピュレータ。

[23] 前記複数のアーム体の各々は、その下部で前記隣合う関節部の直前の回転軸を駆動するァクチユエータに接続され、その内部空間が前記直前の回転軸から一旦離れるように蛇行して前記線状体の湾曲した部分を内包し、その上部で前記隣合う関節部の直後の回転軸を駆動するァクチユエータを保持するよう構成されたことを特徴とする請求項 22記載の多関節マニピュレータ。

[24] 前記複数のアーム体の各々は、前記関節部を内包する剛体部分と、前記線状体の湾曲した部分を内包するカバー部分と、に分離できる構成とされ、前記カバー部分が、前記剛体部分の素材よりも軽量な榭脂性材料で形成されたことを特徴とする請求項 22記載の多関節マニピュレータ。

[25] 前記複数のアーム体は、第 1乃至第 6からなる 6体のアーム体で構成され、

前記関節部は、サーボモータの回転軸と減速機の回転軸とが同軸になって連結されたァクチユエータで構成され、

前記第 1のアーム体の一端が、前記多関節マニピュレータが設置される設置面に固定されるベース体に連結されるとともに、前記ベース体に設けられた第 1のァクチュエータによって前記第 1のアーム体が回転し、

前記第 2のアーム体の一端力前記第 1のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 1のアーム体に設けられた第 2のァクチユエータによって回転し、

前記第 3のアーム体の一端力前記第 2のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 2のアーム体に設けられた第 3のァクチユエータによって回転し、

前記第 4のアーム体の一端力前記第 3のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 3のアーム体に設けられた第 4のァクチユエータによって回転し、

前記第 5のアーム体の一端力前記第 4のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 4のアーム体に設けられた第 5のァクチユエータによって回転し、

前記第 6のアーム体の一端力前記第 5のアーム体の他端に連結されるとともに、前記第 5のアーム体に設けられた第 6のァクチユエータによって回転し、

前記第 6のアーム体の他端に、第 7のァクチユエータが設けられ、該第 7のァクチュエータの減速機の出力軸に、エンドェフエクタを取り付ける機構が設けられたことを特徴とする請求項 1または 2または 13または 14記載の多関節マニピュレータ。

[26] 前記第 1乃至第 7のァクチユエータにおいて、前記第 1のァクチユエ一タカ順にァクチユエータの形状及び容量が小さくなるよう構成したことを特徴とする請求項 25記載の多関節マニピュレータ。

[27] 前記第 1乃至第 7のァクチユエータにおいて、前記第 1と前記 2、前記第 3と前記 4、前記第 5と前記第 6と前記第 7、のそれぞれのァクチユエータを同一形状、同一容量のものとしたことを特徴とする請求項 25記載の多関節マニピュレータ。

[28] 前記第 2と前記第 4のァクチユエータの回転軸の間隔よりも、前記第 4と前記第 6のァクチユエータの回転軸の間隔を小さくしたことを特徴とする請求項 25記載の多関節マニピュレータ。

[29] 請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータを制御するコントローラを備えたことを特徴とするロボットシステム。

[30] 前記複数のアーム体の先端に、溶接用のトーチ及びガン、塗装用の塗装ガン、ハンドリング用のハンド、シーリング用のガンのいずれか 1つを搭載したことを特徴とする請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータ。

[31] 請求項 1または 2または 12記載の多関節マニピュレータ力共通のベース体に 2体設置されたことを特徴とする双腕の多関節マニピュレータ。

[32] 前記ベース体に、前記 2体の多関節マニピュレータを制御するコントローラが内蔵されたことを特徴とする請求項 31記載の双腕の多関節マニピュレータ。