WO2012017722A1 - パラレル機構 - Google Patents

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WO2012017722A1
WO2012017722A1 PCT/JP2011/061412 JP2011061412W WO2012017722A1 WO 2012017722 A1 WO2012017722 A1 WO 2012017722A1 JP 2011061412 W JP2011061412 W JP 2011061412W WO 2012017722 A1 WO2012017722 A1 WO 2012017722A1
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WO
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parallel
joint
movable plate
freedom
axis
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/061412
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English (en)
French (fr)
Inventor
張　文農
中村　裕司
Original Assignee
株式会社安川電機
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Publication date
Application filed by 株式会社安川電機 filed Critical 株式会社安川電機
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Priority to EP11814352.8A priority patent/EP2602068A4/en
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Priority to US13/756,554 priority patent/US20130142608A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0258—Two-dimensional joints
    • B25J17/0266—Two-dimensional joints comprising more than two actuating or connecting rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/003—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics
    • B25J9/0045—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics with kinematics chains having a rotary joint at the base
    • B25J9/0051—Programme-controlled manipulators having parallel kinematics with kinematics chains having a rotary joint at the base with kinematics chains of the type rotary-universal-universal or rotary-spherical-spherical, e.g. Delta type manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/04—Guiding mechanisms, e.g. for straight-line guidance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a parallel mechanism suitable for a high-speed and high-precision robot.
  • the above-described prior art requires that the four chains generate the force of the parallel motion and at the same time generate the torque of the rotational motion.
  • the torsion amount between the chains must be reduced so that the torsional torque is not applied to the parallel link, so that an amplifying device that greatly increases the rotational deformation of the movable platform is required.
  • the amplification device is made not to be a heavy burden on the movable platform, it is difficult to increase the output accuracy. That is, the conventional technique has a problem that it is difficult to achieve both high speed and high accuracy.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a parallel mechanism that can be driven with at least four degrees of freedom and can achieve both high speed and high accuracy.
  • a fixed plate, four rotary actuators, four peripheral driving mechanisms, and a movable plate are provided, and the four rotary actuators include the four rotary actuators.
  • the four rotary actuators In the parallel mechanism that drives the movable plate via the peripheral drive mechanism, the four rotary actuators have the rotation axes of the two adjacent rotary actuators orthogonal to each other and the rotation axes of the two opposing rotary actuators parallel to each other.
  • All the peripheral drive mechanisms are installed in four directions of the fixed plate, and the upper arm, the lower arm, the upper joint that connects the upper arm and the lower arm, the lower arm, and the movable Each of the upper arms is connected to the rotor of the corresponding rotary actuator. Consists of a reduction has been one bar, the movable plate is at least 4 parallel mechanism driven degrees of freedom including axis of rotation 1 degree of freedom along the surface direction of the movable plate is applied.
  • a parallel mechanism that can achieve both high speed and high accuracy and can be driven with at least 4 degrees of freedom can be realized.
  • the parallel mechanism 100 of the present embodiment includes a fixed plate 1, four rotary actuators 31, 32, 33, 34, four peripheral drive mechanisms 41, 42, 43, 44, and a movable plate. 2.
  • absolute coordinates xyzo
  • XYZO relative coordinates
  • the rotary actuators 31 and 33 are arranged on the x axis so that they are symmetrical with respect to the absolute coordinate origin o and the respective rotation axes are parallel to the y axis.
  • the rotary actuators 32 and 34 are arranged on the y axis so that they are symmetrical with respect to the absolute coordinate origin o and the respective rotation axes are parallel to the x axis.
  • All the peripheral drive mechanisms 41 to 44 include an upper arm 411, 421, 431, 441, a lower arm 412, 422, 432, 442, an upper arm 411, 421, 431, 441 and a lower arm 412, 422, 432, And upper joints 413, 423, 433, 443 that connect 442, and lower joints 414, 424, 434, 444 that connect the lower arms 412, 422, 432, 442 and the movable plate 2.
  • All of the upper arms 411, 421, 431, and 441 are composed of one bar integrated with the rotors of the rotary actuators 31, 32, 33, and 34, and are swung on a plane orthogonal to the xy plane.
  • all of the lower arms 412, 422, 432, and 442 are configured by parallel links each including two nodes that are connected in parallel by a rotating pair.
  • a node connected to the upper joint is referred to as an upper node
  • a node connected to the lower joint is referred to as a lower node.
  • all of the upper joints 413, 423, 433, and 443 are rotational pairs, and the paired axes are installed so as to be parallel to the upper nodes of the parallel links and the rotational axes of the corresponding rotational actuators 31, 32, 33, and 34.
  • the lower joints 424 and 444 are both constituted by a rotational pair, and are installed so that the respective pair axes are parallel to the lower joint of the parallel links 422 and 442 and the X axis.
  • the lower joints 414 and 434 are both composed of two-degree-of-freedom rotating pairs (for example, universal joints) in which two pair axes are orthogonal to each other.
  • the paired shafts on the movable plate side of the lower joint 414 and the paired shafts on the movable plate side of the lower joint 434 are both placed on the X axis (or a straight line parallel to the X axis).
  • the operation principle of the parallel mechanism 100 will be described. Assuming that the lower joints 414 and 434 of the peripheral drive mechanisms 41 and 43 have a rotational pair of one degree of freedom like the lower joints 424 and 444 of the peripheral drive mechanisms 42 and 44, all the peripheral drive mechanisms 41 to 44 are used. Since the even joint axis of the upper joint is installed so as to be parallel to the upper axis of the parallel link and the rotation axis of the corresponding rotary actuators 31 to 34, the movable plate 2 cannot change its posture and can move only in three degrees of translation. .
  • the lower joints 414 and 434 of the peripheral drive mechanisms 41 and 43 are both configured by two-degree-of-freedom rotating pairs, and the paired axes on the movable plate side of the two lower joints 414 and 434 are both on the X axis. Since the movable plate 2 is installed, the movable plate 2 can translate and simultaneously rotate with respect to the X axis that is an axis along the surface direction of the movable plate 2. Accordingly, by controlling the four rotary actuators 31 to 34, the movable plate 2 can be uniquely driven with four degrees of freedom with three degrees of freedom of translation and one degree of freedom of rotation around the X axis.
  • the movable plate 2 since the movable plate 2 is not rotated around the Z axis, it is not necessary to generate a torsional torque in the longitudinal direction on the parallel links, so that the torsional amount in the longitudinal direction of the parallel links that greatly affects the accuracy is reduced. Further, an amplifying device that imposes a burden on the movable plate as in the prior art described above is also unnecessary.
  • the movable plate 2 can be driven completely in parallel without generating a torsional torque in the longitudinal direction in the parallel link. It is possible to realize a 4-DOF parallel mechanism capable of achieving both of the above. Since the rotation of the movable plate 2 around the Y axis and the rotation around the Z axis can be restricted by the peripheral drive mechanism 42 and the peripheral drive mechanism 44, the lower joint 414 of the peripheral drive mechanism 41 and the lower joint 434 of the peripheral drive mechanism 43.
  • One or more of the above may be a spherical joint.
  • the parallel mechanism 100A is a lower joint of the peripheral drive mechanisms 42 and 44 in the first embodiment. Both 424 and 444 are replaced from a one-axis rotation pair to a two-degree-of-freedom rotation pair, and the center of the fixed plate 1 and the center of the movable plate 2 are connected by the restraint mechanism 5.
  • the lower joints 424 and 444 are both two-degree-of-freedom rotating pairs in which the two pair axes are orthogonal to each other, the pair axes on the parallel links are parallel to the lower section of the parallel links 422 and 442, and
  • the paired shaft on the movable plate side of the joint 424 and the paired shaft on the movable plate side of the lower joint 444 are both installed on the Y axis (or a straight line parallel to the Y axis).
  • the restraining mechanism 5 is composed of a central rod 51 composed of one bar, an upper central joint 52 that connects the central rod 51 to the central point o of the fixed plate 1, and the central rod 51 is connected to the central point O of the movable plate 2.
  • the upper center joint 52 and the lower center joint 53 are both spherical joints.
  • both the lower joints 424 and 444 are two-degree-of-freedom rotating pairs, and the paired shaft on the movable plate side of the lower joint 424 and the paired shaft on the movable plate side of the lower joint 444 are both installed on the Y axis,
  • the movable plate 2 can be rotated with respect to the Y axis.
  • the center O of the movable plate 2 since the center o of the fixed plate 1 and the center O of the movable plate 2 are connected by the restraint mechanism 5, the center O of the movable plate 2 has two degrees of freedom on the spherical surface centered on the center o of the fixed plate 1 (x Displacement only in the degree of freedom of rotation about the axis and the y-axis).
  • the movable plate 2 can be displaced with four degrees of freedom of rotation with respect to the x-axis and the y-axis and the X-axis and the Y-axis that are axes along the surface direction of the movable plate 2.
  • the translational motion of the movable plate 2 is limited as compared with the first embodiment, but many rotational motions can be realized. Further, since the rotation of the movable plate 2 around the Z-axis can be restricted by only one of the four peripheral drive mechanisms 41 to 44, any one or more of the lower joints of the remaining three peripheral drive mechanisms are spherical. It is good as a joint.
  • the peripheral drive mechanisms 42 and 44 are installed so that the paired axes of the upper joints 423 and 443 are parallel to the upper nodes of the parallel links 422 and 442 and the rotation axes of the rotary actuators 32 and 34, respectively. Since the kinematic axis is installed so as to be parallel to the lower joint of the parallel links 422 and 442 and the X axis, respectively, and the rotational axes of the rotary actuators 32 and 34 are installed so as to be parallel to the x axis, the X axis is always x The movable plate 2 is restrained so as to be parallel to the axis.
  • the movable plate 2 is not restricted in the degree of freedom. Therefore, like the first embodiment, the movable plate 2 has three degrees of freedom of translation and one degree of freedom of rotation around the X axis, which is an axis along the surface direction of the movable plate 2, by driving control of the four rotary actuators 31 to 34. It can be displaced with 4 degrees of freedom including.
  • the movable range is narrowed by using the spherical joint as compared with the first embodiment, but the mechanism is simplified because both the lower arms 412 and 432 are configured by one bar.
  • any one of the upper joint 413 and the lower joint 414 of the peripheral drive mechanism 41 may be a universal joint.
  • any one of the upper joint 433 and the lower joint 434 of the peripheral drive mechanism 43 may be a universal joint.
  • the parallel mechanism 100C of the present modification includes the peripheral drive mechanism 42 in the first embodiment. 44, the lower arms 422, 442 are replaced with a single bar from the parallel link, and the upper joints 423, 443 and the lower joints 424, 444 of the peripheral drive mechanisms 42, 44 are all replaced with spherical joints, The center and the center of the movable plate 2 are connected by a restraining mechanism 5.
  • the restraining mechanism 5 includes a center rod 51 that is one bar, an upper center joint 52 that connects the center rod 51 to the center point o of the fixed plate 1, and the center rod 51 at the center point O of the movable plate 2.
  • the upper center joint 52 and the lower center joint 53 are both spherical joints.
  • the center o of the fixed plate 1 and the center O of the movable plate 2 are connected to each other by the restraint mechanism 5, so that the center O of the movable plate 2 extends from the center o of the fixed plate 1. Only displacement with two degrees of freedom (rotational degrees of freedom about the x-axis and y-axis) on the spherical surface as the center can be performed.
  • the movable plate 2 has four degrees of freedom of rotation with respect to the x-axis and y-axis, and the X-axis and Y-axis that are along the surface direction of the movable plate 2 as in the modification (1-1) described above. Can be displaced.
  • any one of the upper joint 423 and the lower joint 424 of the peripheral drive mechanism 42 may be a universal joint.
  • any one of the upper joint 443 and the lower joint 444 of the peripheral drive mechanism 44 may be a universal joint.
  • the parallel mechanism 100D of the present modification is similar to the modification (1-3) described above.
  • the lower arms 412 and 432 of the peripheral drive mechanisms 41 and 43 are both replaced from a parallel link by one bar, and the upper joints 413 and 433 and the lower joints 414 and 434 of the peripheral drive mechanisms 41 and 43 are all replaced by spherical joints, and
  • the upper center joint 52 and the lower center joint 53 of the restraint mechanism 5 are both universal joints.
  • the movable plate 2 is not restricted in freedom.
  • the upper center joint 52 and the lower center joint 53 of the restraining mechanism 5 are both universal joints, the rotation around the axes that are simultaneously orthogonal to the two opposing axes of the universal joints, that is, the rotation around the Z axis is restrained.
  • the movable plate 2 rotates 4 with respect to the two pair axes of the upper center joint 52 and the two pair axes of the lower center joint 53 (that is, the X axis and the Y axis which are axes along the surface direction of the movable plate 2). Can be displaced with a degree of freedom.
  • the movable range is narrowed by using the spherical joint as compared with the above-described modified example (1-1), but the mechanism can be simplified because all of the lower arms 412 to 442 can be configured by one bar. Become. In all the peripheral drive mechanisms 41 to 44, any one of the upper joint and the lower joint may be a universal joint.
  • This embodiment constitutes a parallel mechanism 1000 of 6 degrees of freedom driving (the movable plate is driven with 5 degrees of freedom and the end effector is driven with 1 degree of freedom).
  • the parallel mechanism 1000 of the present embodiment includes a fixed plate 1001, four peripheral drive mechanisms 1041 to 1044, a central drive mechanism 1005, a movable plate 1002, and an end effector 1003, as shown in FIG.
  • the absolute coordinates are provided so that the XOY plane is parallel to the movable plate 1002 with the center of the movable plate 1002 as the origin O.
  • All of the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 include rotary actuators 1410 to 1440, upper arms 1411 to 1441, lower arms 1412 to 1442, upper arms 1411 to 1441, and upper arms 1413 to 1442. 1443 and lower arms 1412 to 1442 and lower joints 1414 to 1444 for connecting the movable plate 1002 to each other.
  • the rotary actuators 1410 and 1430 are arranged on the x axis so that they are symmetric with respect to the absolute coordinate origin o and the respective rotation axes are parallel to the y axis.
  • the rotary actuators 1420 and 1440 are arranged on the y axis so that they are symmetrical with respect to the absolute coordinate origin o and the respective rotation axes are parallel to the x axis.
  • All of the upper arms 1411, 1421, 1431, 1441 are configured by one bar integrated with the rotor of the rotary actuators 1410 to 1440, and are swung on a plane orthogonal to the xy plane.
  • all of the lower arms 1412, 1422, 1432, and 1442 are configured by parallel links each composed of four nodes that are connected in parallel by a rotating pair.
  • all of the upper joints 1413, 1423, 1433, and 1443 are rotational pairs, and the paired shafts are installed so as to be parallel to the upper nodes of the parallel links and the rotational axes of the corresponding rotational actuators 1410 to 1440.
  • all of the lower joints 1414, 1424, 1434, and 1444 are composed of two-degree-of-freedom rotating pairs (for example, universal joints) in which the two pair axes are orthogonal to each other.
  • the two movable plate side pairs of the lower joint 1424 and the lower joint 1444 are parallel to each other on the X axis (or a straight line parallel to the X axis), and the lower joint 1414 and the lower joint 1434 Are installed so that both of the paired axes on the two movable plates are on the Y axis (or a straight line parallel to the Y axis).
  • the center drive mechanism 1005 includes a turning actuator 1050, a linear motion actuator 1051, an upper center joint 1052, a lower center joint 1053, and a bearing 1054.
  • the turning actuator 1050 is installed at the center of the fixed plate 1001 so that the rotation axis thereof is orthogonal to the plane direction of the fixed plate 1001.
  • the linear actuator 1051 is connected to the movable element of the turning actuator 1050 via the upper center joint 1052 which is a two-degree-of-freedom rotational pair.
  • the end effector 1003 is constrained to the center of the movable plate 1002 by a bearing 1054 so that only the Z-axis can rotate, and is connected to the linear motion actuator 1051 via a lower center joint 1053 which is a two-degree-of-freedom rotation pair. .
  • the operation principle of the parallel mechanism 1000 will be described. If all of the lower joints 1414 to 1444 of the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 are configured with one-degree-of-freedom rotating pairs whose parallel axes are parallel to the lower nodes of the parallel links, the upper joints of all the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 Since the paired axes of 1413 to 1443 are installed so as to be parallel to the upper nodes of the parallel links and the rotation axes of the corresponding rotary actuators 1410 to 1440, the movable plate 1002 cannot change its posture and can move only in three degrees of translation. .
  • all of the lower joints 1414 to 1444 of the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 are configured by two-degree-of-freedom rotating pairs, and the paired shafts on the movable plate side of the two opposing lower joints are both on the X axis or the Y axis. Since the movable plate 1002 is installed in a certain manner, the movable plate 1002 can perform translational movement and rotational movement with respect to the X axis and the Y axis. That is, only the rotation of the movable plate 1002 around the Z axis is restricted. Further, the distance between the centers of the fixed plate 1001 and the movable plate 1002 is determined by controlling the linear actuator 1051.
  • the movable plate 1002 can be uniquely driven with five degrees of freedom.
  • the end effector 1003 is constrained to the movable plate 1002 so that it can be driven only by the rotation around the Z axis by the bearing 1054, and the rotation around the Z axis is uniquely determined by controlling the turning actuator 1050. Therefore, the end effector 1003 can be uniquely driven with six degrees of freedom by controlling the four rotary actuators 1410 to 1440, the linear actuator 1051, and the turning actuator 1050.
  • the movable plate 1002 can be driven completely in parallel without generating a torsional torque in the longitudinal direction in the parallel link, so that high speed and high accuracy are achieved.
  • a parallel mechanism of 5 degrees of freedom drive (6 degrees of freedom drive for the end effector 1003) can be realized.
  • the parallel mechanism 1000 can be reduced in weight.
  • the linear actuator 1051 is serial with the other five actuators 1410 to 1440 and 1050, but if the center of gravity is set as close to the fixed plate 1001 as possible, the burden on the four rotary actuators 1410 to 1440 can be reduced.
  • the turning actuator 1050 directly drives the end effector 1003 without rotating the movable plate 1002, since the original load is light, there is no problem in high-speed operation even if the amount of the direct acting actuator 1051 is added. Further, the rotation of the end effector 1003 around the Z axis is independently driven by the turning actuator 1050 to realize an arbitrary amount of rotation.
  • the range of rotation about the X axis and the Y axis can be achieved close to ⁇ 180 °. Since all the drives are parallel or orthogonal, the drive accuracy of each actuator 1410 to 1440, 1050, 1051 can be averaged and independent, compared to a serial mechanism in which the drive accuracy of each actuator is synergistic. High accuracy can be achieved. Therefore, the parallel mechanism 1000 can simultaneously achieve a wide movable range, high speed and high accuracy.
  • the parallel mechanism 1000A of the present modification includes an upper center joint 1052 and a lower center joint 1053 of the center drive mechanism 1005 in the second embodiment. And a swing actuator 1050 is provided on the movable plate 1002.
  • the center drive mechanism 1005 includes a turning actuator 1050, a linear motion actuator 1051, an upper center joint 1052, and a lower center joint 1053.
  • the swing actuator 1050 is installed on the lower surface of the movable plate 1002 so that the rotation axis is orthogonal to the plane direction of the movable plate 1002.
  • the linear actuator 1051 is connected to the center of the fixed plate 1001 via an upper center joint 1052 that is a spherical joint at the upper end, and is connected to the center of the movable plate 1002 via a lower center joint 1053 that is a spherical joint at the lower end.
  • the end effector 1003 is directly connected to the mover of the turning actuator 1050. Any one of the upper center joint 1052 and the lower center joint 1053 may be a universal joint.
  • the swing actuator 1050 since the swing actuator 1050 is installed on the movable plate 1002, the loads of the four rotary actuators 1410 to 1440 and the linear actuator 1051 become heavy, and the translation of the movable plate 1002 is increased. Although the acceleration of the motion and the rotational motion about the X-axis and the Y-axis is reduced, since the end effector 1003 is directly connected to the turning actuator 1050, the rotational acceleration and accuracy about the Z-axis are increased.
  • both the lower joint 1414 of the peripheral drive mechanism 1041 and the lower joint 1434 of the peripheral drive mechanism 1043 are configured with a rotational pair of one degree of freedom such that the even axis is parallel to the lower joint of the parallel link, the Y axis is always set to the y axis.
  • the movable plate 1002 is constrained to be parallel. That is, the movable plate 1002 is constrained to rotate with two degrees of freedom around the X axis and the Z axis.
  • both the lower joint 1414 of the peripheral drive mechanism 1041 and the lower joint 1434 of the peripheral drive mechanism 1043 are configured with two-degree-of-freedom rotational pairs, and are installed so that the paired axes on the movable plate side are both on the X axis. The restriction on the rotation of the movable plate 1002 around the X axis is released.
  • the peripheral drive mechanisms 1042 and 1044 since the upper joints 1423 and 1443 and the lower joints 1424 and 1444 are all spherical joints, the movable plate 1002 is not restricted in freedom.
  • the movable plate 1002 is unique in that it has three translational degrees of freedom and two rotational degrees of freedom around the X and Y axes by controlling the four rotary actuators 1410 to 1440 and the linear motion actuator 1051. Therefore, the end effector 1003 is uniquely driven with six degrees of freedom by controlling the four rotary actuators 1410 to 1440, the linear motion actuator 1051, and the turning actuator 1050.
  • the movable range is narrowed by using the spherical joint as compared with the second embodiment, but the mechanism is simplified because both the lower arms 1422, 1442 are configured by one bar.
  • any one of the upper joint 1423 and the lower joint 1424 of the peripheral drive mechanism 1042 may be a universal joint.
  • any one of the upper joint 1443 and the lower joint 1444 of the peripheral drive mechanism 1044 may be a universal joint.
  • the center drive mechanism 1005 includes a turning actuator 1050, a linear motion actuator 1051, an upper center joint 1052, and a lower center joint 1053.
  • the swing actuator 1050 is installed on the lower surface of the movable plate 1002 so that the rotation axis is orthogonal to the plane direction of the movable plate 1002.
  • the linear actuator 1051 is connected to the center of the fixed plate 1001 via an upper center joint 1052 that is a spherical joint at the upper end, and is connected to the center of the movable plate 1002 via a lower center joint 1053 that is a spherical joint at the lower end.
  • the end effector 1003 is directly connected to the mover of the turning actuator 1050. Any one of the upper center joint 1052 and the lower center joint 1053 may be a universal joint.
  • the parallel mechanism 1000D of the present modification includes the lower arms 1412 of the four peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 in the second embodiment. All of .about.1442 are replaced with one bar from the parallel link, and all of the upper joints 1413 to 1443 and the lower joints 1414 to 1444 are replaced with spherical joints, and the center drive mechanism 1005 is changed.
  • the center drive mechanism 1005 includes a turning actuator 1050, a linear motion actuator 1051, an upper center joint 1052, and a lower center joint 1053.
  • the turning actuator 1050 is installed at the center of the fixed plate 1001 so that the rotation axis is orthogonal to the plane direction of the fixed plate 1001.
  • the linear actuator 1051 is connected to the mover of the swing actuator 1050 via an upper center joint 1052 whose upper end is a two-degree-of-freedom rotary pair, and lower end via a lower center joint 1053 whose lower-end is a two-degree-of-freedom rotary pair. It is connected to the center of the movable plate 1002.
  • the end effector 1003 is directly installed on the lower surface of the movable plate 1002.
  • Peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 have all of the upper joints 1413 to 1443 and the lower joints 1414 to 1444 made of spherical joints.
  • the upper center joint 1052 and the lower center joint 1053 of the center driving mechanism 1005 constrain the movable plate 1002 so as to rotate around the two opposing axes of the universal joint.
  • any one of the upper joint and the lower joint in all the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 may be a universal joint.
  • the turning actuator 1050 is installed on the lower surface of the movable plate 1002 so that the rotation axis is orthogonal to the plane direction of the movable plate 1002.
  • the linear actuator 1051 is connected to the center of the fixed plate 1001 via an upper center joint 1052 whose upper end is a two-degree-of-freedom rotary pair, and via a lower center joint 1053 whose lower end is a two-degree-of-freedom rotary pair. It is connected to the center of the movable plate 1002.
  • the end effector 1003 is directly connected to the mover of the turning actuator 1050. Any one of the upper center joint 1052 and the lower center joint 1053 may be a universal joint.
  • any one of the upper joint and the lower joint in all the peripheral drive mechanisms 1041 to 1044 may be a universal joint.
  • This embodiment constitutes a parallel mechanism 2000 of 6-degree-of-freedom drive (a movable plate is driven with 4 degrees of freedom and an end effector is driven with 2 degrees of freedom).
  • the parallel mechanism 2000 of the present embodiment includes a fixed plate 2001, four peripheral drive mechanisms 2041 to 2044, a center drive mechanism 2005, a movable plate 2002, a differential mechanism 2100, and an end effector 2003.
  • the end effector 2003 is provided below the movable plate 2002 so as to be rotatable around the first rotation shaft 2104.
  • absolute coordinates (xyzo) are provided so that the center of the fixed plate 2001 is the origin o and the xy plane is parallel to the fixed plate 2001, and the center of the movable plate 2002 is the origin O and the XOY plane is the movable plate.
  • Relative coordinates (XYZO) are provided so as to be parallel to 2002.
  • the configuration of the peripheral drive mechanisms 2041 to 2044 is basically the same as that of the parallel mechanisms 100 and 1000 described above, but in this embodiment, the lower joints 2424 and 2444 facing the peripheral drive mechanisms 2042 and 2044 facing in the Y-axis direction are
  • the two joint axes are formed of two-degree-of-freedom rotation pairs (for example, universal joints) in which they are orthogonal to each other, and the lower joints 2414 and 2434 of the peripheral drive mechanisms 2041 and 2043 facing each other in the X-axis direction It consists of The description of other configurations of the peripheral drive mechanisms 2041 to 2044 is omitted.
  • the center drive mechanism 2005 includes two turning actuators 2050 installed on the fixed plate 2001, two transmission bars 2051 for transmitting the driving force of each turning actuator 2050 to the end effector 2003, two upper center joints 2052, and It has a lower center joint 2053, two first bearings 2055 installed on the movable plate 2002 along the x-axis direction, and two second rotation shafts 2054.
  • the two turning actuators 2050 are installed on the fixed plate 2001 along the x-axis direction so that the rotation axis thereof is orthogonal to the plane direction of the fixed plate 2001.
  • the transmission bar 2051 has a telescopic nesting structure, and has a structure capable of transmitting the rotational driving force of the turning actuator 2050 to the second rotating shaft 2054 by engaging a projection and a groove (not shown). Yes.
  • the upper end of the transmission bar 2051 is connected to the mover of the turning actuator 2050 via the upper center joint 2052 which is a two-degree-of-freedom rotation pair, and the lower end of the transmission bar 2051 is the lower center joint 2053 which is a two-degree-of-freedom rotation pair. It is connected to the second rotating shaft 2054 via the.
  • the second rotating shaft 2054 is constrained by the first bearing 2055 so that it can rotate with one degree of freedom around an axis parallel to the Z axis.
  • the differential mechanism 2100 has a pair of opposed bevel gears 2102 that are rotated via the worm gear 2101 by the rotation of the second rotation shaft 2054 and a bevel gear 2103 that meshes with both of the pair of bevel gears 2102. is doing.
  • the bevel gear 2103 is connected to the end effector 2003 by the first rotation shaft 2104.
  • the pair of bevel gears 2102 are rotated in the same direction by driving the turning actuator 2050
  • the bevel gear 2103 and the end effector 2003 are rotationally driven around an axis parallel to the X axis.
  • the differential mechanism 2100 drives the end effector 2003 with two degrees of freedom including one degree of freedom of rotation about the first rotation axis 2104 and one degree of freedom of rotation about an axis parallel to the X axis.
  • the movable plate 2002 can be uniquely driven with four degrees of freedom with three degrees of freedom of translation and one degree of freedom of rotation around the Y axis. it can.
  • the end effector 2003 is driven with two degrees of freedom with respect to the movable plate 2002 as described above. Therefore, by controlling the four rotary actuators 2410 to 2440 and the two swing actuators 2050, the end effector 2003 can be uniquely driven with six degrees of freedom.
  • the movable plate 2002 can be driven completely in parallel without generating a torsional torque in the longitudinal direction in the parallel link, so that high speed and high accuracy are achieved. It is possible to realize a 6-degree-of-freedom parallel mechanism capable of achieving both of the above.
  • the worm gear 2101 is used in the differential mechanism 2100, the driving torque of the end effector 2003 with two degrees of freedom of rotation can be increased. As a result, the speed reducer of the turning actuator 2050 can be omitted, and the turning actuator 2050 can be downsized, and thus the parallel mechanism 2000 can be downsized.
  • the rotation of the second rotation shaft 2054 is transmitted to the bevel gear 2102 using the worm gear 2101.
  • a hypoid gear or a bevel gear may be used instead of the worm gear.
  • the movable plate 2002 is driven with four degrees of freedom including one degree of freedom of rotation around the Y axis, and the end effector 2003 is driven with two degrees of freedom of rotation including an axis parallel to the X axis.
  • the correspondence relationship between the X axis and the Y axis is reversed, the movable plate 2002 is driven with four degrees of freedom including one degree of freedom of rotation around the X axis, and the end effector 2003 includes two degrees of rotation including an axis parallel to the Y axis.
  • the two turning actuators 2050, the transmission bar 2051, and the first bearing 2055 of the central drive mechanism 2005 are arranged along the y-axis (Y-axis) direction, respectively, and the lower joints 2414, 2041 and 2043 of the peripheral drive mechanisms 2041 and 2043 are arranged. What is necessary is just to comprise 2434 by a 2 degree-of-freedom rotation pair (for example, universal joint).
  • the end effector 2003 is driven with two degrees of freedom by using the differential mechanism 2100.
  • the 2nd movable plate which can be rotated with respect to a movable plate is provided, and it may be made to drive an end effector by two degrees of freedom by installing an end effector in this 2nd movable plate.
  • the parallel mechanism 3000 includes a fixed plate 3001, four peripheral driving mechanisms 3041 to 3044, a central driving mechanism 3005, a movable plate 3002, and an end effector 3003.
  • the end effector 3003 is provided below the movable plate 3002 so as to be rotatable around the rotation shaft 3054B.
  • the configuration of the peripheral drive mechanisms 3041 to 3044 is basically the same as that of the parallel mechanism 2000 described above.
  • the lower joints 3414 and 3434 facing the X-axis direction include two lower joints 3414 and 3434.
  • the pair of joints is composed of a two-degree-of-freedom rotating pair (for example, a universal joint) orthogonal to each other, and the lower joints 3424 and 3444 of the peripheral drive mechanisms 3042 and 3044 facing in the Y-axis direction are composed of a one-degree-of-freedom rotating pair.
  • a two-degree-of-freedom rotating pair for example, a universal joint
  • the lower joints 3424 and 3444 of the peripheral drive mechanisms 3042 and 3044 facing in the Y-axis direction are composed of a one-degree-of-freedom rotating pair.
  • the center drive mechanism 3005 includes two swing actuators 3050A and 3050B installed on the fixed plate 3001, two transmission bars 3051A and 3051B, two upper center joints 3052A and 3052B, which are two-degree-of-freedom rotating pairs, and a lower center joint.
  • the two turning actuators 3050A and 3050B are installed on the fixed plate 3001 along the x-axis direction so that the rotation axis thereof is orthogonal to the plane direction of the fixed plate 3001. It is installed in the center of 3001.
  • the transmission bars 3051A and 3051B are extendable and can transmit the rotational driving force of the turning actuators 3050A and 3050B to the rotary shafts 3054A and 3054B.
  • the rotary shaft 3054A is constrained by a first bearing 3055A so that it can rotate with one degree of freedom around an axis parallel to the Z axis, and has a ball screw 3056 at its lower part. .
  • a second movable plate 3008 is provided via a connecting plate 3006 and a rotating pair 3007 with one degree of freedom.
  • the second movable plate 3008 is provided with a slider 3009 so as to be movable on the plate.
  • the slider 3009 is connected to a ball screw 3056 via a rotating pair 3011 having one degree of freedom.
  • the one-degree-of-freedom rotation pairs 3007 and 3011 are both installed so as to be rotatable about an axis parallel to the Y-axis. Thereby, the second movable plate 3008 can be rotated around an axis parallel to the Y axis with respect to the movable plate 3002 by the rotation of the rotation shaft 3054A.
  • the second movable plate 3008 is provided with a second bearing 3055B, and is constrained so that the rotation shaft 3054B can be rotated around the axis perpendicular to the surface direction of the second movable plate 3008 with one degree of freedom.
  • the rotating shaft 3054B is provided through an opening 3010 provided at the center position of the movable plate 3002. With such a configuration, the end effector 3003 is driven with two degrees of freedom including one degree of freedom of rotation around the rotation axis 3054B and one degree of freedom of rotation around an axis parallel to the Y axis.
  • the movable plate 3002 can be uniquely driven with four degrees of freedom by controlling the four rotary actuators 3410 to 3440 with three degrees of freedom of translation and one degree of freedom of rotation around the X axis. it can.
  • the end effector 3003 is driven with two degrees of freedom with respect to the movable plate 3002 as described above. Therefore, the end effector 3003 can be uniquely driven with six degrees of freedom by controlling the four rotary actuators 3410 to 3440 and the two swing actuators 3050A and 3050B.
  • the differential mechanism 2100 having a worm gear or a bevel gear is not provided unlike the parallel mechanism 2000 described above, backlash due to the gear mechanism can be eliminated.
  • the movable plate 3002 is driven with four degrees of freedom including one degree of freedom of rotation about the X axis, and the end effector 3003 is driven with two degrees of freedom of rotation including the axis parallel to the Y axis.
  • the correspondence relationship between the X axis and the Y axis is reversed, the movable plate 3002 is driven with four degrees of freedom including one degree of freedom of rotation about the Y axis, and the end effector 3003 includes two degrees of rotation including an axis parallel to the X axis. It is good also as a structure driven by.
  • the two turning actuators 3050A and 3050B and the transmission bars 3051A and 3051B of the central drive mechanism 3005 are arranged along the y-axis (Y-axis) direction, respectively, and the lower joints 3424 and 3044 of the peripheral drive mechanisms 3042 and 3044 are arranged.
  • the second movable plate 3008 may be configured to be rotatable about an axis parallel to the X axis with respect to the movable plate 3002 with 3444 as a two-degree-of-freedom rotating pair (for example, a universal joint).
  • FIG. 14 is a diagram showing one peripheral drive mechanism 4043 out of the four peripheral drive mechanisms 4041 to 4044 in the parallel mechanism 4000 of the present modification.
  • the peripheral drive mechanism 4043 connects the upper arm 4431, the lower arm 4432, the upper joint 4433 that connects the upper arm 4431 and the lower arm 4432, the lower arm 4432, and the movable plate 4002.
  • the upper arm 4431 has a cylindrical hollow pipe structure having a bent portion 4435 in the middle, and is made of a highly rigid material such as metal.
  • the upper end of the upper arm 4431 is connected to the rotor 4436 of the rotary actuator 4430 and is swung around the axis of the rotor 4436 on the xz plane.
  • the lower arm 4432 is formed of a parallel link.
  • the transmission bar 4051 on the peripheral drive mechanism 4043 side includes a first bar 4056 and a second bar 4057 inserted into the upper arm 4431, and a lower arm. 4432 and a third bar 4058 arranged in parallel.
  • the upper end of the first bar 4056 is connected to the mover of the turning actuator 4050 installed on the fixed plate 4001 via the universal joint 4052, and the bevel gear 4201 is provided at the lower end.
  • the first bar 4056 is constrained by a bearing 4202 installed inside the upper arm 4431 so that the first bar 4056 can rotate around the cylinder axis of the upper arm 4431 (the portion above the bent portion 4435) with one degree of freedom.
  • the lower end of the second bar 4057 is connected to the third bar 4058 via a universal joint 4059, and a bevel gear 4203 that meshes with the bevel gear 4201 is provided at the upper end.
  • the second bar 4057 is constrained by a bearing 4204 installed inside the upper arm 4431 so that the second bar 4057 can rotate with one degree of freedom around the cylinder axis of the upper arm 4431 (the portion below the bent portion 4435).
  • the lower end of the third bar 4058 is connected to the second rotating shaft 4054 via a lower center joint 4053 that is a two-degree-of-freedom rotating pair.
  • the second rotating shaft 4054 is constrained by the first bearing 4055 so that it can rotate with one degree of freedom around an axis parallel to the Z axis.
  • the universal joint 4052 is arranged so that the center point thereof is on the rotation axis of the rotor 4436 of the rotary actuator 4430.
  • the universal joint 4059 has the center point of the upper link of the parallel link of the lower arm 4432. It arrange
  • the transmission bar 4051 is inserted into the upper arm 4431 and transmits the driving force of the turning actuator 4050 to the second rotating shaft 4054 via the bevel gears 4201 and 4203 provided in the bent portion 4435. It is possible.
  • the configuration of other parts of the parallel mechanism 4000 is the same as that of the parallel mechanism 2000 described above, though not shown. That is, the parallel mechanism 4000 of the present modification is shown in FIG. 14 with the peripheral drive mechanism 2043 in the parallel mechanism 2000 described above, and the corresponding turning actuator 2050, transmission bar 2051, upper center joint 2052, and lower center joint 2053. The configuration is replaced with the configuration. Therefore, the bevel gear 2102 is rotated by the rotation of the second rotation shaft 4054 via the worm gear 2101 of the differential mechanism 2100 shown in FIG.
  • the parallel mechanism 4000 described above the same effects as those of the third embodiment described above can be obtained. Further, since the transmission bar 4051 can be stored in the upper arm 4431, the appearance is improved. Furthermore, since the internal spaces of the four peripheral driving mechanisms 4041 to 4044 are emptied, the spaces can be used for other purposes.
  • the rotation of the first bar 4056 is transmitted to the second bar 4057 using a bevel gear, but a worm gear may be used instead of the bevel gear.
  • a worm gear may be used instead of the bevel gear.
  • the driving torque of the second rotating shaft 4054 can be increased, it is possible to omit the speed reducer of the turning actuator 4050, so that the turning actuator 4050 can be downsized and the parallel mechanism 4000 can be downsized.
  • the peripheral drive mechanism 2043 in the parallel mechanism 2000 described above is replaced with the structure shown in FIG. 14, but both of the peripheral drive mechanisms 2041 and 2043 arranged opposite to each other along the X axis are shown in FIG. It is good also as a structure replaced with the structure shown.
  • This embodiment constitutes a parallel mechanism 5000 of 6 degrees of freedom driving (the movable plate is driven with 3 degrees of freedom and the end effector is driven with 3 degrees of freedom).
  • FIG. 15 is a diagram showing one peripheral drive mechanism 5043 extracted from the three peripheral drive mechanisms 5041 to 5043 in the parallel mechanism 5000 of the present modification.
  • the parallel mechanism 5000 of the present embodiment includes a fixed plate 5001, three peripheral drive mechanisms 5041 to 5043 that are uniformly arranged at three places in the circumferential direction of the fixed plate 5001, a central drive mechanism 5005, and a movable plate. 5002, a wrist mechanism 5100, and an end effector 5003.
  • absolute coordinates are provided so that the xy plane is parallel to the fixed plate 5001 with the center of the fixed plate 5001 as the origin o, and the XOY plane is the movable plate with the center of the movable plate 5002 as the origin O.
  • Relative coordinates are provided so as to be parallel to 5002.
  • Peripheral drive mechanisms 5041 to 5043 are uniformly arranged at three locations in the circumferential direction of the fixed plate 5001 and the movable plate 5002, and all have the same configuration as the peripheral drive mechanism 4043 of the parallel mechanism 4000 described above.
  • the lower joints 5414 to 5434 of any of the peripheral drive mechanisms 5041 to 5043 are configured with a one-degree-of-freedom rotation pair. Description of other configurations of the peripheral drive mechanisms 5041 to 5043 is omitted.
  • the center drive mechanism 5005 includes three swing actuators 5050 installed on the fixed plate 5001, three transmission bars 5051 for transmitting the driving force of each swing actuator 5050 to the end effector 5003, three upper center joints 5052, and It has a lower center joint 5053, three first bearings 5055 that are uniformly arranged at three locations in the circumferential direction of the movable plate 5002, and three second rotating shafts 5054.
  • the transmission bar 5051 of the central drive mechanism 5005 has the same structure as the transmission bar 4051 of the parallel mechanism 4000 described above.
  • the transmission bar 5051 is inserted into the upper arm 5431 of the peripheral drive mechanism 5043 and is provided with a bend gear 5201 provided at the bent portion 5435. , 5203, the driving force of the turning actuator 5050 can be transmitted to the second rotating shaft 5054.
  • the other two peripheral drive mechanisms 5041 and 5042 have a structure in which the transmission bar 5051 is inserted into the upper arms 5411 and 5421 in the same manner.
  • the movable plate 5002 can be uniquely driven with three degrees of freedom of translation by controlling the three rotary actuators 5410 to 5430.
  • the end effector 5003 is driven with three degrees of freedom with respect to the movable plate 5002 by the wrist mechanism 5100.
  • the detailed structure of the wrist mechanism 5100 will be described with reference to FIG.
  • the wrist mechanism 5100 includes a first wrist member 5010, a second wrist member 5011, and a jig support portion 5013 that rotates the end effector 5003 around the F axis.
  • the wrist members 5010 and 5011 can rotate around the D axis or bend around the E axis by rotating relative to each other.
  • the first wrist member 5010, the second wrist member 5011, and the jig support portion 5013 are driven by three turning actuators 5050.
  • the rotational driving force of the three turning actuators 5050 is supplied to the first wrist member 5010 and the second wrist member via the three transmission bars 5051 and the second rotating shaft 5054 provided corresponding to the peripheral driving mechanisms 5041 to 5043, respectively. 5011 and the jig support 5013.
  • the three second rotating shafts 5054 are held by the first bearings 5055 provided on the movable plate 5002, and gears 5036 to 5038 are provided at the lower ends of the respective second rotating shafts 5054.
  • a support member 5041 is provided on the lower surface of the movable plate 5002, and a cylindrical shaft 5052 is supported inside the support member 5041 via a bearing 5051 so as to be rotatable around the D axis.
  • a gear 5053 provided at the upper end of the cylindrical shaft 5052 meshes with a gear 5036 of the second rotating shaft 5054.
  • a flange 5054 is provided at the lower end of the cylindrical shaft 5052.
  • a bearing 5055 is fitted inside the cylindrical shaft 5052, and a cylindrical shaft 5056 is supported on the inner peripheral side of the bearing 5055 so as to be rotatable around the D axis.
  • a gear 5057 is provided at the upper end of the cylindrical shaft 5056, and the gear 5037 of the second rotating shaft 5054 is engaged with the gear 5057.
  • a bevel gear 5058 is provided at the lower end of the cylindrical shaft 5056.
  • a bearing 5059 is fitted inside the cylindrical shaft 5056, and the cylindrical shaft 5060 is supported on the inner peripheral side of the bearing 5059 so as to be rotatable around the D axis.
  • a gear 5061 is provided at the upper end of the cylindrical shaft 5060, and the gear 5038 of the second rotating shaft 5054 is engaged with the gear 5061.
  • a bevel gear 5062 is provided at the lower end of the cylindrical shaft 5060.
  • a hollow member 5063 is inserted inside the cylindrical shaft 5060, and the upper end of the hollow member 5063 is fixed to the lower surface of the movable plate 5002.
  • a bevel gear 5046 is provided at the lower end of the hollow member 5063.
  • a case 5064 of the first wrist member 5010 is attached to the flange 5054 of the cylindrical shaft 5052.
  • the case 5064 supports the cylindrical shaft 5066 via an inner bearing 5065 so as to be rotatable around the E axis.
  • a bevel gear 5067 that meshes with the bevel gear 5058 is provided at the upper end of the cylindrical shaft 5066.
  • a flange 5068 is provided at the lower end of the cylindrical shaft 5066.
  • a bearing 5069 is fitted inside the cylindrical shaft 5066, and a cylindrical shaft 5070 is supported on the inner peripheral side of the bearing 5069 so as to be rotatable around the E axis.
  • a bevel gear 5071 that meshes with the bevel gear 5062 is provided at the upper end of the cylindrical shaft 5070.
  • a bevel gear 5072 is provided at the lower end of the cylindrical shaft 5070.
  • a bearing 5073 is fitted inside the cylindrical shaft 5070.
  • a hollow member 5074 is supported on the inner peripheral side of the bearing 5073 so as to be rotatable around the E axis.
  • a bevel gear 5075 that meshes with the bevel gear 5046 of the hollow member 5063 is provided.
  • a bevel gear 5076 is provided at the lower end of the hollow member 5074.
  • a case 5077 of the second wrist member 5011 is attached to the flange 5068 of the cylindrical shaft 5066.
  • the case 5077 supports the jig support portion 5013 through the inner bearing 5078 so as to be rotatable around the F axis.
  • a bevel gear 5080 that meshes with the bevel gear 5072 is provided at the upper end of the jig support portion 5013.
  • a flange 5081 is provided at the lower end of the jig support portion 5013.
  • An end effector 5003 is attached to the flange 5081.
  • a bearing 5082 is fitted inside the jig support 5013.
  • a hollow member 5083 is supported on the inner peripheral side of the bearing 5082 so as to be rotatable around the F axis.
  • a bevel gear 5084 that meshes with the bevel gear 5076 is provided at the upper end of the hollow member 5083.
  • the movable plate 5002 can be uniquely driven with three degrees of freedom of translation by controlling the three rotary actuators 5410 to 5430.
  • the end effector 5003 is driven with three degrees of freedom with respect to the movable plate 5002 as described above. Therefore, by controlling the three rotary actuators 5410 to 5430 and the three swing actuators 5050, the end effector 5003 can be uniquely driven with six degrees of freedom.
  • the movable plate 5002 can be driven completely in parallel without generating a torsional torque in the longitudinal direction in the parallel link. It is possible to realize a 6-degree-of-freedom parallel mechanism capable of achieving both of the above.

Abstract

【課題】高速化と高精度化を共に達成することができる少なくとも４自由度で駆動するパラレル機構を提供することを目的とする。【解決手段】固定プレート（１）に設置された４つの回転アクチュエータ（３１～３４）が、回転アクチュエータ（３１～３４）の回転子と一体化された上アーム（４１１，４２１，４３１，４４１）と、平行リンクで構成された下アーム（４１２，４２２，４３２，４４２）と、上アームと下アームとを連結する上ジョイント（４１３，４２３，４３３，４４３）及び下アームと可動プレート（２）とを連結する下ジョイント（４１４，４２４，４３４，４４４）とを有する４つの周辺駆動機構（４１～４４）を介し、可動プレート（２）を完全にパラレルで４自由度で駆動する。４つの下ジョイントのうち、２つの下ジョイント（４１４，４３４）は共に２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成されている。

Description

パラレル機構
　開示の実施形態は、高速高精度ロボットに好適であるパラレル機構に関する。
　近年、産業用ロボットの分野では、高速化及び高精度化が求められているため、パラレル機構の利用が注目されている。パラレル機構の従来技術としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この従来技術では、４つのアクチュエータがそれぞれ平行リンクを有する４つの連鎖を通して可動プラットフォームを並進３自由度移動させながら、可動プラットフォームに組み付けられた加工工具を垂直軸に対して回転させることによって、４自由度駆動を図っている。
特表２００８－５２９８１６号公報
　しかしながら、上記従来技術は、４つの連鎖が並行運動の力を発生すると同時に回転運動のトルクも発生する必要がある。ロボットに高速並行運動をさせるために、平行リンクにねじりトルクがあまり掛からないように連鎖間のねじり量を小さくしなければならないので、可動プラットフォームの回転変形を大きく拡大する増幅装置が必要になる。また、その増幅装置は可動プラットフォームの大きな負担にならないようにすると、出力精度を上げることが困難となる。すなわち、上記従来技術では、高速化と高精度化を両立させることが困難であるという問題があった。
　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、高速化と高精度化を共に達成することができる、少なくとも４自由度で駆動するパラレル機構を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、固定プレートと、４つの回転アクチュエータと、４つの周辺駆動機構と、可動プレートと、を備え、４つの前記回転アクチュエータが４つの前記周辺駆動機構を介して前記可動プレートを駆動するパラレル機構において、４つの前記回転アクチュエータは、隣接する２つの前記回転アクチュエータの回転軸が直交し、対向する２つの前記回転アクチュエータの回転軸が平行となるように前記固定プレートの４方向に設置され、全ての前記周辺駆動機構は、上アームと、下アームと、前記上アームと前記下アームとを連結する上ジョイントと、前記下アームと前記可動プレートとを連結する下ジョイントとを有し、全ての前記上アームは、対応する前記回転アクチュエータの回転子と一体化された１つのバーで構成され、前記可動プレートは、前記可動プレートの面方向に沿った軸回りの回転１自由度を含む少なくとも４自由度で駆動されるパラレル機構が適用される。
　高速化と高精度化を共に達成することができる、少なくとも４自由度で駆動するパラレル機構を実現できる。
第１実施形態のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第１実施形態の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第１実施形態の他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第１実施形態のさらに他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第１実施形態のさらに他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態の他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態のさらに他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態のさらに他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第２実施形態のさらに他の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第３実施形態のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第３実施形態の変形例のパラレル機構の全体構成を概念的に示す概念構成図である。 第３実施形態の他の変形例のパラレル機構の一部構成を抽出して概念的に示す概念構成図である。 第４実施形態のパラレル機構の一部構成を抽出して概念的に示す概念構成図である。 第４実施形態のパラレル機構の手首機構の詳細構造を表す縦断面図である。
　＜第1実施形態＞
　以下、第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態は、４自由度駆動のパラレル機構１００を構成するものである。
　本実施形態のパラレル機構１００は、図１に示すように、固定プレート１と、４つの回転アクチュエータ３１，３２，３３，３４と、４つの周辺駆動機構４１，４２，４３，４４と、可動プレート２とを有する。以下では、機構の配置などを説明しやすくするため、固定プレート１の中心を原点ｏとしてｘｏｙ平面が固定プレート１と平行するように絶対座標（ｘｙｚｏ）を設け、可動プレート２の中心を原点ＯとしてＸＯＹ平面が可動プレート２と平行するように相対座標（ＸＹＺＯ）を設ける。
　回転アクチュエータ３１，３３は、絶対座標原点ｏに対して対称となりそれぞれの回転軸がｙ軸と平行となるようにｘ軸上に配置される。また、回転アクチュエータ３２，３４は、絶対座標原点ｏに対して対称となりそれぞれの回転軸がｘ軸と平行となるようにｙ軸上に配置される。
　すべての周辺駆動機構４１～４４は、上アーム４１１，４２１，４３１，４４１と、下アーム４１２，４２２，４３２，４４２と、上アーム４１１，４２１，４３１，４４１と下アーム４１２，４２２，４３２，４４２とを連結する上ジョイント４１３，４２３，４３３，４４３及び下アーム４１２，４２２，４３２，４４２と可動プレート２とを連結する下ジョイント４１４，４２４，４３４，４４４とを備える。上アーム４１１，４２１，４３１，４４１のすべては、回転アクチュエータ３１，３２，３３，３４の回転子と一体化された１本のバーで構成されｘｏｙ平面と直交する平面上で振り回される。一方、下アーム４１２，４２２，４３２，４４２のすべては、回転対偶により連結される２本ずつが平行な４本の節により構成される平行リンクで構成される。以下、平行リンクを構成する４本の節のうち、上ジョイントと連結される節を上節、下ジョイントと連結される節を下節と称する。
　また、上ジョイント４１３，４２３，４３３，４４３のすべては、回転対偶であり、対偶軸が平行リンクの上節及び対応する回転アクチュエータ３１，３２，３３，３４の回転軸と平行するように設置される。また、下ジョイント４２４，４４４は、共に回転対偶で構成され、それぞれの対偶軸が平行リンク４２２，４４２の下節及びＸ軸と平行するように設置される。一方、下ジョイント４１４，４３４は共に２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）で構成され、それぞれの平行リンク側の対偶軸が平行リンク４１２，４３２の下節に平行し、そして下ジョイント４１４の可動プレート側の対偶軸と下ジョイント４３４の可動プレート側の対偶軸とが共にＸ軸（或いはＸ軸に平行する直線）上にあるように設置される。
　以下、パラレル機構１００の動作原理について説明する。仮に周辺駆動機構４１，４３の下ジョイント４１４，４３４を周辺駆動機構４２，４４の下ジョイント４２４，４４４と同じように１自由度の回転対偶をもつものとすると、すべての周辺駆動機構４１～４４の上ジョイントの対偶軸が平行リンクの上節及び対応する回転アクチュエータ３１～３４の回転軸と平行するように設置されているため、可動プレート２は姿勢が変えられず並進３自由度移動しかできない。ところが、周辺駆動機構４１，４３の下ジョイント４１４，４３４は共に２自由度回転対偶で構成され、そしてこの２つの下ジョイント４１４，４３４の可動プレート側の対偶軸が共にＸ軸上にあるように設置されたため、可動プレート２は並進運動すると同時に、可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸に対して回転運動もできるようになる。よって、４つの回転アクチュエータ３１～３４を制御することによって並進３自由度及びＸ軸まわりの回転１自由度で一意的に可動プレート２を４自由度で駆動することができる。また、可動プレート２をＺ軸まわりに回転させないため、平行リンクに長手方向のねじりトルクを発生させる必要がなくなるので、精度に大きく影響する平行リンクの長手方向のねじり量が小さくなる。また、前述した従来技術のように可動プレートの負担となる増幅装置も不要である。
　このように、本実施形態のパラレル機構１００を用いることによって、平行リンクに長手方向のねじりトルクを発生させることがなく可動プレート２を完全にパラレルで駆動することができるので、高速化と高精度化を共に達成させることができる４自由度駆動のパラレル機構を実現することができる。なお、可動プレート２のＹ軸まわりの回転及びＺ軸まわりの回転は、周辺駆動機構４２及び周辺駆動機構４４によって拘束できるので、周辺駆動機構４１の下ジョイント４１４と周辺駆動機構４３の下ジョイント４３４とのいずれか１つ以上を球面ジョイントとしても良い。
　なお、上記第１実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
　（１－１）全ての下ジョイントを２自由度回転対偶で構成する場合
　本変形例のパラレル機構１００Ａは、図２に示すように、上記第１実施形態における周辺駆動機構４２，４４の下ジョイント４２４，４４４を共に１軸回転対偶から２自由度回転対偶へ置き換え、また固定プレート１の中心と可動プレート２の中心とを拘束機構５で連結する構成となっている。
　図２において、下ジョイント４２４，４４４は共に２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶であり、それぞれの平行リンク側の対偶軸が平行リンク４２２，４４２の下節に平行し、そして下ジョイント４２４の可動プレート側の対偶軸と下ジョイント４４４の可動プレート側の対偶軸とが共にＹ軸（或いはＹ軸に平行する直線）上にあるように設置される。拘束機構５は、１つのバーで構成される中心ロッド５１と、中心ロッド５１を固定プレート１の中心点ｏに連結する上部中心ジョイント５２と、中心ロッド５１を可動プレート２の中心点Ｏに連結する下部中心ジョイント５３とで構成され、そして上部中心ジョイント５２と下部中心ジョイント５３とを共に球面ジョイントとする。
　下ジョイント４２４，４４４は共に２自由度回転対偶となり、そして下ジョイント４２４の可動プレート側の対偶軸と下ジョイント４４４の可動プレート側の対偶軸とが共にＹ軸上にあるように設置されたため、可動プレート２はＹ軸に対して回転できるようなる。一方、固定プレート１の中心ｏと可動プレート２の中心Ｏとが拘束機構５によって連結されたため、可動プレート２の中心Ｏが固定プレート１の中心ｏを中心とする球面上における２自由度（ｘ軸及びｙ軸回りの回転自由度）での変位しかできないようになる。よって、可動プレート２は、ｘ軸及びｙ軸、並びに、可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸及びＹ軸に対して回転４自由度で変位できる。
　本変形例によれば、上記第１実施形態と較べ、可動プレート２の並進運動が制限されたが、多くの回転運動が実現できるようになる。また、可動プレート２のＺ軸まわりの回転は、４つの周辺駆動機構４１～４４のいずれか１つだけによって拘束できるので、残りの３つの周辺駆動機構の下ジョイントのいずれか１つ以上を球面ジョイントとしても良い。
　（１－２）２つの周辺駆動機構の上下ジョイントを球面ジョイントで構成する場合
　本変形例のパラレル機構１００Ｂは、図３に示すように、上記第１実施形態における周辺駆動機構４１，４３の下アーム４１２，４３２を平行リンクから１つのバーに置き換え、また周辺駆動機構４１，４３の上ジョイント４１３，４３３と下ジョイント４１４，４３４を全て球面ジョイントに置き換えた構成となっている。
　周辺駆動機構４２，４４は、上ジョイント４２３，４４３の対偶軸がそれぞれ平行リンク４２２，４４２の上節及び回転アクチュエータ３２，３４の回転軸と平行するように設置され、そして下ジョイント４２４，４４４の対偶軸がそれぞれ平行リンク４２２，４４２の下節及びＸ軸と平行するように設置され、また、回転アクチュエータ３２，３４の回転軸がｘ軸と平行するように設置されたため、Ｘ軸が常にｘ軸に平行となるように可動プレート２が拘束される。一方、周辺駆動機構４１，４３は、上ジョイント４１３，４３３と下ジョイント４１４，４３４の全てが球面ジョイントであるため、可動プレート２に対して自由度の拘束がない。よって、上記第１実施形態と同じく可動プレート２は４つの回転アクチュエータ３１～３４の駆動制御によって並進３自由度及び可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸まわりの回転１自由度を含む４自由度で変位することができる。
　本変形例によれば、上記第１実施形態と較べ、球面ジョイントを用いたため可動範囲が狭くなるが、下アーム４１２，４３２が共に１つのバーで構成されたため機構が簡単になる。また、周辺駆動機構４１の上ジョイント４１３と下ジョイント４１４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。同じく、周辺駆動機構４３の上ジョイント４３３と下ジョイント４３４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　（１－３）固定・可動プレートを連結しつつ２つの周辺駆動機構に球面ジョイントを用いる場合
　本変形例のパラレル機構１００Ｃは、図４に示すように、上記第１実施形態における周辺駆動機構４２，４４の下アーム４２２，４４２を平行リンクから１つのバーに置き換え、そして周辺駆動機構４２，４４の上ジョイント４２３，４４３と下ジョイント４２４，４４４を全て球面ジョイントに置き換え、また、固定プレート１の中心と可動プレート２の中心とを拘束機構５で連結する構成となっている。
　図４において、拘束機構５は１つのバーである中心ロッド５１と、中心ロッド５１を固定プレート１の中心点ｏに連結する上部中心ジョイント５２と、中心ロッド５１を可動プレート２の中心点Ｏに連結する下部中心ジョイント５３とで構成され、そして上部中心ジョイント５２と下部中心ジョイント５３とを共に球面ジョイントとする。
　本変形例によれば、上記第１実施形態と較べ、周辺駆動機構４２，４４の上ジョイント４２３，４４３と下ジョイント４２４，４４４の全てが球面ジョイントであるため、可動プレート２に対してＹ軸まわりの回転の拘束が開放されるが、代わりに固定プレート１の中心ｏと可動プレート２の中心Ｏとが拘束機構５によって連結されたため、可動プレート２の中心Ｏが固定プレート１の中心ｏを中心とする球面上における２自由度（ｘ軸及びｙ軸回りの回転自由度）での変位しかできないようになる。よって、上述した変形例（１－１）と同じく可動プレート２はｘ軸及びｙ軸、並びに、可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸及びＹ軸に対して回転４自由度で変位できる。
　上述の変形例（１－１）と較べ、本変形例の技術を用いた場合は、球面ジョイントを用いたため可動範囲が狭くなるが、下アーム４２２，４４２が共に１つのバーになったため機構が簡単になる。また、周辺駆動機構４２の上ジョイント４２３と下ジョイント４２４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。同じく、周辺駆動機構４４の上ジョイント４４３と下ジョイント４４４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　（１－４）固定・可動プレートを連結しつつ全ての周辺駆動機構に球面ジョイントを用いる場合
　本変形例のパラレル機構１００Ｄは、図５に示すように、上述した変形例（１－３）における周辺駆動機構４１，４３の下アーム４１２，４３２を共に平行リンクから１つのバーに置き換え、そして周辺駆動機構４１，４３の上ジョイント４１３，４３３と下ジョイント４１４，４３４を全て球面ジョイントに置き換え、また、拘束機構５の上部中心ジョイント５２と下部中心ジョイント５３とを共にユニバーサルジョイントとした構成となっている。
　周辺駆動機構４１～４４は、上ジョイントと下ジョイントの全てが球面ジョイントで構成されているため、可動プレート２に対して自由度の拘束がなくなる。ところが、拘束機構５の上部中心ジョイント５２と下部中心ジョイント５３とを共にユニバーサルジョイントとしたため、ユニバーサルジョイントの２つの対偶軸に同時に直交する軸、すなわちＺ軸まわりの回転が拘束される。すなわち、可動プレート２は上部中心ジョイント５２の２つの対偶軸及び下部中心ジョイント５３の２つの対偶軸（すなわち可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸及びＹ軸）に対して回転４自由度で変位できる。
　本変形例によれば、前述した変形例（１－１）と較べ、球面ジョイントを用いたため可動範囲が狭くなるが、下アーム４１２～４４２の全てを１つのバーで構成できるため機構が簡単になる。また、全ての周辺駆動機構４１～４４では、上ジョイントと下ジョイントとのどれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態について図を参照して説明する。本実施形態は、６自由度駆動（可動プレートは５自由度駆動、エンドエフェクタは１自由度駆動）のパラレル機構１０００を構成するものである。
　本実施形態のパラレル機構１０００は、図６に示すように、固定プレート１００１、４つの周辺駆動機構１０４１～１０４４、中心駆動機構１００５、可動プレート１００２、及びエンドエフェクタ１００３を有する。本実施形態においても、前述の第１実施形態と同様に、機構の配置などを説明しやすくするため、固定プレート１００１の中心を原点ｏとしてｘｏｙ平面が固定プレート１００１と平行するように絶対座標（ｘｙｚｏ）を設け、可動プレート１００２の中心を原点ＯとしてＸＯＹ平面が可動プレート１００２と平行するように相対座標（ＸＹＺＯ）を設ける。
　すべての周辺駆動機構１０４１～１０４４は、回転アクチュエータ１４１０～１４４０と、上アーム１４１１～１４４１と、下アーム１４１２～１４４２と、上アーム１４１１～１４４１と下アーム１４１２～１４４２とを連結する上ジョイント１４１３～１４４３及び下アーム１４１２～１４４２と可動プレート１００２とを連結する下ジョイント１４１４～１４４４とを備える。回転アクチュエータ１４１０，１４３０は、絶対座標原点ｏに対して対称となりそれぞれの回転軸がｙ軸と平行となるようにｘ軸上に配置される。また、回転アクチュエータ１４２０，１４４０は、絶対座標原点ｏに対して対称となりそれぞれの回転軸がｘ軸と平行となるようにｙ軸上に配置される。上アーム１４１１，１４２１，１４３１，１４４１のすべては、回転アクチュエータ１４１０～１４４０の回転子と一体化された１本のバーで構成され、ｘｏｙ平面と直交する平面上で振り回される。一方、下アーム１４１２，１４２２，１４３２，１４４２のすべては、回転対偶により連結される２本ずつが平行な４本の節により構成される平行リンクで構成される。
　また、上ジョイント１４１３，１４２３，１４３３，１４４３のすべては、回転対偶であり、対偶軸が平行リンクの上節及び対応する回転アクチュエータ１４１０～１４４０の回転軸と平行するように設置される。また、下ジョイント１４１４，１４２４，１４３４，１４４４のすべては２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）で構成され、平行リンク側の対偶軸が平行リンクの下節に平行し、そして下ジョイント１４２４と下ジョイント１４４４との２つの可動プレート側の対偶軸が共にＸ軸（或いはＸ軸に平行する直線）上にあるように設置され、下ジョイント１４１４と下ジョイント１４３４との２つの可動プレート側の対偶軸が共にＹ軸（或いはＹ軸に平行する直線）上にあるように設置される。
　中心駆動機構１００５は、旋回アクチュエータ１０５０と、直動アクチュエータ１０５１と、上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３と、ベアリング１０５４とを備える。旋回アクチュエータ１０５０は、その回転軸が固定プレート１００１の平面方向に直交するように固定プレート１００１の中心に設置される。一方、直動アクチュエータ１０５１は、２自由度回転対偶である上部中心ジョイント１０５２を介して旋回アクチュエータ１０５０の可動子に連結される。また、エンドエフェクタ１００３は、Ｚ軸のみ回転できるようにベアリング１０５４によって可動プレート１００２の中心に拘束され、そして、２自由度回転対偶である下部中心ジョイント１０５３を介して直動アクチュエータ１０５１に連結される。
　以下、パラレル機構１０００の動作原理について説明する。仮に周辺駆動機構１０４１～１０４４の下ジョイント１４１４～１４４４のすべてを対偶軸が平行リンクの下節に平行するような１自由度の回転対偶で構成すると、すべての周辺駆動機構１０４１～１０４４の上ジョイント１４１３～１４４３の対偶軸が平行リンクの上節及び対応する回転アクチュエータ１４１０～１４４０の回転軸と平行するように設置されているため、可動プレート１００２は姿勢が変えられず並進３自由度移動しかできない。ところが、周辺駆動機構１０４１～１０４４の下ジョイント１４１４～１４４４のすべては、２自由度回転対偶で構成され、そして対向する２つの下ジョイントの可動プレート側の対偶軸が共にＸ軸又はＹ軸上にあるように設置されているため、可動プレート１００２は並進運動すると同時にＸ軸及びＹ軸に対して回転運動もできるようになる。すなわち、可動プレート１００２のＺ軸回りの回転のみは拘束されている。また、直動アクチュエータ１０５１を制御することによって固定プレート１００１と可動プレート１００２との中心間の距離が決められる。よって、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と１つの直動アクチュエータ１０５１を制御することによって、並進３自由度と可動プレート２の面方向に沿った軸であるＸ軸及びＹ軸回りの回転２自由度で一意的に可動プレート１００２を５自由度で駆動することができる。
　一方、エンドエフェクタ１００３は、ベアリング１０５４によってＺ軸まわりの回転のみで駆動できるように可動プレート１００２に拘束され、そして旋回アクチュエータ１０５０を制御することによってＺ軸まわりの回転が一意的に決められる。従って、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１及び旋回アクチュエータ１０５０を制御することによって６自由度で一意的にエンドエフェクタ１００３を駆動することができる。
　このように、本実施形態のパラレル機構１０００を用いることによって、平行リンクに長手方向のねじりトルクを発生させることがなく可動プレート１００２を完全にパラレルで駆動することができるので、高速化と高精度化を共に達成させることができる５自由度駆動（エンドエフェクタ１００３については６自由度駆動）のパラレル機構を実現することができる。
　また、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と旋回アクチュエータ１０５０とはパラレルになっているため、パラレル機構１０００を軽量化することができる。直動アクチュエータ１０５１は他の５つのアクチュエータ１４１０～１４４０，１０５０とシリアルになっているが、その重心をなるべく固定プレート１００１に近いところに設置すれば、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０の負担を軽減できる。一方、旋回アクチュエータ１０５０は可動プレート１００２を回すことがなく直接エンドエフェクタ１００３を駆動するので、もともとの負荷が軽いため、直動アクチュエータ１０５１の分を加えても高速運転には支障がない。また、エンドエフェクタ１００３のＺ軸まわりの回転は旋回アクチュエータ１０５０によって独立に駆動されて任意の回転量を実現できる。Ｘ軸まわりとＹ軸まわりとの回転可能範囲は共に±１８０°近く達成できる。なお、すべての駆動はパラレルか直交かになっているため、各アクチュエータ１４１０～１４４０，１０５０，１０５１の駆動精度を平均化及び独立化でき、各アクチュエータの駆動精度が相乗されるシリアル機構に比べて高精度化も実現できる。したがって、パラレル機構１０００は、広可動範囲、高速かつ高精度を同時に達成することができる。
　なお、上記第２実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
　（２－１）旋回アクチュエータを可動プレートに設けた場合
　本変形例のパラレル機構１０００Ａは、図７に示すように、上記第２実施形態における中心駆動機構１００５の上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３を変更すると共に、旋回アクチュエータ１０５０を可動プレート１００２に設けた構成となっている。
　中心駆動機構１００５は、旋回アクチュエータ１０５０と、直動アクチュエータ１０５１と、上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３とを備える。旋回アクチュエータ１０５０は、回転軸が可動プレート１００２の平面方向に直交するように可動プレート１００２の下面に設置される。一方、直動アクチュエータ１０５１は、上端が球面ジョイントである上部中心ジョイント１０５２を介して固定プレート１００１の中心に連結され、また下端が球面ジョイントである下部中心ジョイント１０５３を介して可動プレート１００２の中心に連結される。また、エンドエフェクタ１００３は、旋回アクチュエータ１０５０の可動子に直接連結される。なお、上部中心ジョイント１０５２と下部中心ジョイント１０５３のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　本変形例によれば、上記第２実施形態と較べ、旋回アクチュエータ１０５０が可動プレート１００２に設置されたため、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１の負荷が重くなり、可動プレート１００２の並進運動とＸ軸及びＹ軸まわりの回転運動の加速度が減るが、エンドエフェクタ１００３が直接旋回アクチュエータ１０５０に連結されたため、Ｚ軸まわりの回転加速度及び精度が高くなる。
　（２－２）２つの周辺駆動機構の上下ジョイントを球面ジョイントで構成する場合
　本変形例のパラレル機構１０００Ｂは、図８に示すように、上記第２実施形態における周辺駆動機構１０４２，１０４４の下アーム１４２２，１４４２を平行リンクから１つのバーに置き換え、そして周辺駆動機構１０４２，１０４４の上ジョイント１４２３，１４４３と下ジョイント１４２４，１４４４を全て球面ジョイントに置き換えた構成となっている。
　仮に周辺駆動機構１０４１の下ジョイント１４１４及び周辺駆動機構１０４３の下ジョイント１４３４を共に対偶軸が平行リンクの下節に平行するような１自由度の回転対偶で構成すると、Ｙ軸が常にｙ軸に平行となるように可動プレート１００２が拘束される。すなわち、可動プレート１００２はＸ軸まわりとＺ軸まわりの２自由度の回転運動が拘束される。ところが、周辺駆動機構１０４１の下ジョイント１４１４及び周辺駆動機構１０４３の下ジョイント１４３４は共に、２自由度回転対偶で構成され、可動プレート側の対偶軸が共にＸ軸上にあるように設置されたため、可動プレート１００２のＸ軸まわりの回転の拘束が開放される。一方、周辺駆動機構１０４２，１０４４は、上ジョイント１４２３，１４４３と下ジョイント１４２４，１４４４との全てが球面ジョイントであるため、可動プレート１００２に対して自由度の拘束がない。よって、上記第２実施形態と同じく、可動プレート１００２は４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１を制御することによって並進３自由度とＸ軸及びＹ軸まわりの回転２自由度で一意的に５自由度で駆動されるため、エンドエフェクタ１００３は４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１及び旋回アクチュエータ１０５０を制御することによって６自由度で一意的に駆動される。
　本変形例によれば、上記第２実施形態と較べ、球面ジョイントを用いたため可動範囲が狭くなるが、下アーム１４２２，１４４２が共に１つのバーで構成されたため機構が簡単になる。なお、周辺駆動機構１０４２の上ジョイント１４２３と下ジョイント１４２４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。同じく、周辺駆動機構１０４４の上ジョイント１４４３と下ジョイント１４４４のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　（２－３）旋回アクチュエータを可動プレートに設け、２つの周辺駆動機構に球面ジョイントを用いる場合
　本変形例のパラレル機構１０００Ｃは、図９に示すように、上記変形例（２－２）における中心駆動機構１００５の上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３を変更した構成となっている。
　中心駆動機構１００５は、旋回アクチュエータ１０５０と、直動アクチュエータ１０５１と、上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３とを備える。旋回アクチュエータ１０５０は、回転軸が可動プレート１００２の平面方向に直交するように可動プレート１００２の下面に設置される。一方、直動アクチュエータ１０５１は、上端が球面ジョイントである上部中心ジョイント１０５２を介して固定プレート１００１の中心に連結され、また下端が球面ジョイントである下部中心ジョイント１０５３を介して可動プレート１００２の中心に連結される。また、エンドエフェクタ１００３は、旋回アクチュエータ１０５０の可動子に直接連結される。なお、上部中心ジョイント１０５２と下部中心ジョイント１０５３のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　上記変形例（２－２）と較べ、本変形例のパラレル機構１０００Ｃは、旋回アクチュエータ１０５０が可動プレート１００２に設置されたため、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１との負荷が重くなり可動プレート１００２の並進運動とＸ軸及びＹ軸まわりの回転運動との加速度が減るが、エンドエフェクタ１００３が直接旋回アクチュエータ１０５０に連結されたため、Ｚ軸まわりの回転加速度及び精度が高くなる。
　（２－４）全ての周辺駆動機構に球面ジョイントを用いる場合
　本変形例のパラレル機構１０００Ｄは、図１０に示すように、上記第２実施形態における４つの周辺駆動機構１０４１～１０４４の下アーム１４１２～１４４２のすべてを平行リンクから１つのバーに置き換え、そして上ジョイント１４１３～１４４３及び下ジョイント１４１４～１４４４の全てを球面ジョイントに置き換え、また、中心駆動機構１００５を変更した構成となっている。
　中心駆動機構１００５は、旋回アクチュエータ１０５０と、直動アクチュエータ１０５１と、上部中心ジョイント１０５２及び下部中心ジョイント１０５３とを備える。旋回アクチュエータ１０５０は、回転軸が固定プレート１００１の平面方向に直交するように固定プレート１００１の中心に設置される。一方、直動アクチュエータ１０５１は、上端が２自由度回転対偶である上部中心ジョイント１０５２を介して旋回アクチュエータ１０５０の可動子に連結され、下端が２自由度回転対偶である下部中心ジョイント１０５３を介して可動プレート１００２の中心に連結される。また、エンドエフェクタ１００３は、直接可動プレート１００２の下面に設置される。
　周辺駆動機構１０４１～１０４４は、上ジョイント１４１３～１４４３と下ジョイント１４１４～１４４４の全てが球面ジョイントで構成されているため、可動プレート１００２に対して自由度の拘束がなくなるが、代わりにユニバーサルジョイントとした中心駆動機構１００５の上部中心ジョイント１０５２と下部中心ジョイント１０５３とは、ユニバーサルジョイントの２つの対偶軸のまわりに回転するように可動プレート１００２を拘束する。
　本変形例によれば、上述の第２実施形態と較べ、周辺駆動機構１０４１～１０４４の上ジョイント１４１３～１４４３と下ジョイント１４１４～１４４４に球面ジョイントを用いたため並進運動の可動範囲が狭くなるが、下アーム１４１２～１４４２のすべてが１つのバーになったため機構が簡単になる。なお、すべての周辺駆動機構１０４１～１０４４における上ジョイントと下ジョイントのいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　（２－５）旋回アクチュエータを可動プレートに設け、全ての周辺駆動機構に球面ジョイントを用いる場合
　本変形例のパラレル機構１０００Ｅは、図１１に示すように、上記変形例（２－４）の旋回アクチュエータ１０５０を可動プレート１００２に設けた構成となっている。
　旋回アクチュエータ１０５０は、回転軸が可動プレート１００２の平面方向に直交するように可動プレート１００２の下面に設置される。一方、直動アクチュエータ１０５１は、上端が２自由度回転対偶である上部中心ジョイント１０５２を介して固定プレート１００１の中心に連結され、また下端が２自由度回転対偶である下部中心ジョイント１０５３を介して可動プレート１００２の中心に連結される。また、エンドエフェクタ１００３は、旋回アクチュエータ１０５０の可動子に直接連結される。なお、上部中心ジョイント１０５２と下部中心ジョイント１０５３のいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　本変形例によれば、上述の変形例（２－４）と較べ、旋回アクチュエータ１０５０が可動プレート１００２に設置されたため、４つの回転アクチュエータ１４１０～１４４０と直動アクチュエータ１０５１の負荷が重くなり、可動プレート１００２の並進運動とＸ軸及びＹ軸まわりの回転運動の加速度が減るが、エンドエフェクタ１００３が直接旋回アクチュエータ１０５０に連結されたため、Ｚ軸まわりの回転加速度及び精度が高くなる。なお、すべての周辺駆動機構１０４１～１０４４における上ジョイントと下ジョイントのいずれか１つをユニバーサルジョイントとしても良い。
　＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態について図を参照して説明する。本実施形態は、６自由度駆動（可動プレートは４自由度駆動、エンドエフェクタは２自由度駆動）のパラレル機構２０００を構成するものである。
　図１２に示すように、本実施形態のパラレル機構２０００は、固定プレート２００１、４つの周辺駆動機構２０４１～２０４４、中心駆動機構２００５、可動プレート２００２、差動機構２１００、及びエンドエフェクタ２００３を有する。エンドエフェクタ２００３は、可動プレート２００２の下方に第１回転軸２１０４回りに回転可能に設けられている。なお、本実施形態においても、固定プレート２００１の中心を原点ｏとしてｘｏｙ平面が固定プレート２００１と平行するように絶対座標（ｘｙｚｏ）を設け、可動プレート２００２の中心を原点ＯとしてＸＯＹ平面が可動プレート２００２と平行するように相対座標（ＸＹＺＯ）を設ける。
　周辺駆動機構２０４１～２０４４の構成は、前述のパラレル機構１００，１０００と基本的に同様であるが、本実施形態ではＹ軸方向に対向する周辺駆動機構２０４２，２０４４の下ジョイント２４２４，２４４４が、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）で構成されており、Ｘ軸方向に対向する周辺駆動機構２０４１，２０４３の下ジョイント２４１４，２４３４が、１自由度回転対偶で構成されている。周辺駆動機構２０４１～２０４４のその他の構成については説明を省略する。
　中心駆動機構２００５は、固定プレート２００１に設置された２つの旋回アクチュエータ２０５０と、各旋回アクチュエータ２０５０の駆動力をエンドエフェクタ２００３に伝達するための２つの伝達バー２０５１と、２つの上部中心ジョイント２０５２及び下部中心ジョイント２０５３と、可動プレート２００２にｘ軸方向に沿って設置された２つの第１ベアリング２０５５と、２つの第２回転軸２０５４とを有している。
　２つの旋回アクチュエータ２０５０は、その回転軸が固定プレート２００１の平面方向に直交するように、この例ではｘ軸方向に沿って固定プレート２００１に設置される。伝達バー２０５１は、伸縮可能な入れ子構造となっており、且つ、図示しない突起と溝との係合等により、旋回アクチュエータ２０５０の回転駆動力を第２回転軸２０５４に伝達可能な構造となっている。この伝達バー２０５１の上端は、２自由度回転対偶である上部中心ジョイント２０５２を介して旋回アクチュエータ２０５０の可動子に連結され、伝達バー２０５１の下端は、２自由度回転対偶である下部中心ジョイント２０５３を介して第２回転軸２０５４に連結される。第２回転軸２０５４は、Ｚ軸に平行する軸回りに１自由度で回転できるように第１ベアリング２０５５によって拘束されている。
　差動機構２１００は、第２回転軸２０５４の回転によりウォームギア２１０１を介して回転される対向配置された一対の傘歯車２１０２と、これら一対の傘歯車２１０２の両方に噛合する傘歯車２１０３とを有している。傘歯車２１０３は、第１回転軸２１０４によりエンドエフェクタ２００３と連結されている。旋回アクチュエータ２０５０の駆動により、一対の傘歯車２１０２が同じ方向に回転された場合には、傘歯車２１０３及びエンドエフェクタ２００３はＸ軸に平行な軸回りに回転駆動される。一方、一対の傘歯車２１０２が互いに異なる方向に回転された場合には、エンドエフェクタ２００３は第１回転軸２１０４回りに回転駆動される。このように、差動機構２１００は、エンドエフェクタ２００３を第１回転軸２１０４回りの回転１自由度、及び、Ｘ軸に平行な軸回りの回転１自由度を含む２自由度で駆動させる。
　以上のパラレル機構２０００によれば、４つの回転アクチュエータ２４１０～２４４０を制御することによって並進３自由度及びＹ軸まわりの回転１自由度で一意的に可動プレート２００２を４自由度で駆動することができる。一方、エンドエフェクタ２００３は、上述したように可動プレート２００２に対し２自由度で駆動される。従って、４つの回転アクチュエータ２４１０～２４４０と２つの旋回アクチュエータ２０５０を制御することによって６自由度で一意的にエンドエフェクタ２００３を駆動することができる。このように、本実施形態のパラレル機構２０００を用いることによって、平行リンクに長手方向のねじりトルクを発生させることがなく可動プレート２００２を完全にパラレルで駆動することができるので、高速化と高精度化を共に達成させることができる６自由度駆動のパラレル機構を実現することができる。
　また、差動機構２１００でウォームギア２１０１を用いるため、エンドエフェクタ２００３の回転２自由度の駆動トルクを増大できる。その結果、旋回アクチュエータ２０５０の減速機を省略することが可能となり、旋回アクチュエータ２０５０の小型化、ひいてはパラレル機構２０００の小型化を図ることができる。
　なお、以上ではウォームギア２１０１を用いて第２回転軸２０５４の回転を傘歯車２１０２に伝えるようにしたが、ウォームギアに代えてハイポイドギアや傘歯車を用いてもよい。また、以上では可動プレート２００２がＹ軸回りの回転１自由度を含む４自由度で駆動し、エンドエフェクタ２００３がＸ軸に平行な軸回りを含む回転２自由度で駆動する構成としたが、Ｘ軸とＹ軸の対応関係を反対にし、可動プレート２００２がＸ軸回りの回転１自由度を含む４自由度で駆動し、エンドエフェクタ２００３がＹ軸に平行な軸回りを含む回転２自由度で駆動する構成としてもよい。この場合には、中心駆動機構２００５の２つの旋回アクチュエータ２０５０、伝達バー２０５１及び第１ベアリング２０５５をｙ軸（Ｙ軸）方向に沿ってそれぞれ配置し、周辺駆動機構２０４１，２０４３の下ジョイント２４１４，２４３４を２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）で構成すればよい。
　なお、上記第３実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
　（３－１）可動プレートに回動可能な第２可動プレートを設置する場合
　上記第３実施形態では、差動機構２１００を用いることでエンドエフェクタ２００３を２自由度で駆動させるようにしたが、これに限らず、可動プレートに対し回動可能な第２可動プレートを設け、この第２可動プレートにエンドエフェクタを設置することで、エンドエフェクタを２自由度で駆動させるようにしてもよい。
　図１３に示すように、本変形例のパラレル機構３０００は、固定プレート３００１、４つの周辺駆動機構３０４１～３０４４、中心駆動機構３００５、可動プレート３００２、及びエンドエフェクタ３００３を有する。エンドエフェクタ３００３は、可動プレート３００２の下方に回転軸３０５４Ｂ回りに回転可能に設けられている。周辺駆動機構３０４１～３０４４の構成は、前述のパラレル機構２０００と基本的に同様であるが、本変形例ではＸ軸方向に対向する周辺駆動機構３０４１，３０４３の下ジョイント３４１４，３４３４が、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）で構成されており、Ｙ軸方向に対向する周辺駆動機構３０４２，３０４４の下ジョイント３４２４，３４４４が、１自由度回転対偶で構成されている。
　中心駆動機構３００５は、固定プレート３００１に設置された２つの旋回アクチュエータ３０５０Ａ，３０５０Ｂと、２つの伝達バー３０５１Ａ，３０５１Ｂと、２自由度回転対偶である２つの上部中心ジョイント３０５２Ａ，３０５２Ｂ及び下部中心ジョイント３０５３Ａ，３０５３Ｂと、可動プレート３００２に設置された１つの第１ベアリング３０５５Ａと、２つの回転軸３０５４Ａ，３０５４Ｂとを有している。
　２つの旋回アクチュエータ３０５０Ａ，３０５０Ｂは、その回転軸が固定プレート３００１の平面方向に直交するように、この例ではｘ軸方向に沿って固定プレート３００１に設置されており、旋回アクチュエータ３０５０Ｂは、固定プレート３００１の中心に設置されている。伝達バー３０５１Ａ，３０５１Ｂは、伸縮可能且つ旋回アクチュエータ３０５０Ａ，３０５０Ｂの回転駆動力を回転軸３０５４Ａ，３０５４Ｂに伝達可能である。回転軸３０５４Ａ，３０５４Ｂのうち、回転軸３０５４Ａは、Ｚ軸に平行する軸回りに１自由度で回転できるように第１ベアリング３０５５Ａによって拘束されており、その下部にボールねじ３０５６を有している。
　一方、可動プレート３００２の下方には、連結板３００６及び１自由度の回転対偶３００７を介して第２可動プレート３００８が設けられている。この第２可動プレート３００８にはスライダ３００９がプレート上を移動可能に設けられており、このスライダ３００９が１自由度の回転対偶３０１１を介してボールねじ３０５６と連結されている。そして、１自由度の回転対偶３００７および３０１１は共にＹ軸に平行な軸回りに回動可能となるように設置されている。これにより、第２可動プレート３００８は、回転軸３０５４Ａの回転によって可動プレート３００２に対しＹ軸に平行な軸回りに回動可能となっている。また、第２可動プレート３００８には、第２ベアリング３０５５Ｂが設けられており、回転軸３０５４Ｂを第２可動プレート３００８の面方向に直交する軸回りに１自由度で回転できるように拘束する。なお、回転軸３０５４Ｂは、可動プレート３００２の中心位置に設けられた開口３０１０を貫通して設けられている。このような構成により、エンドエフェクタ３００３は、回転軸３０５４Ｂ回りの回転１自由度、及び、Ｙ軸に平行な軸回りの回転１自由度を含む２自由度で駆動される。
　以上のパラレル機構３０００によれば、４つの回転アクチュエータ３４１０～３４４０を制御することによって並進３自由度及びＸ軸まわりの回転１自由度で一意的に可動プレート３００２を４自由度で駆動することができる。一方、エンドエフェクタ３００３は、上述したように可動プレート３００２に対し２自由度で駆動される。従って、４つの回転アクチュエータ３４１０～３４４０と２つの旋回アクチュエータ３０５０Ａ，３０５０Ｂを制御することによって６自由度で一意的にエンドエフェクタ３００３を駆動することができる。また、前述のパラレル機構２０００のようにウォームギアや傘歯車を有する差動機構２１００を設けないため、ギア機構によるバックラッシュを無くすことができる。
　なお、以上では可動プレート３００２がＸ軸回りの回転１自由度を含む４自由度で駆動し、エンドエフェクタ３００３がＹ軸に平行な軸回りを含む回転２自由度で駆動する構成としたが、Ｘ軸とＹ軸の対応関係を反対にし、可動プレート３００２がＹ軸回りの回転１自由度を含む４自由度で駆動し、エンドエフェクタ３００３がＸ軸に平行な軸回りを含む回転２自由度で駆動する構成としてもよい。この場合には、中心駆動機構３００５の２つの旋回アクチュエータ３０５０Ａ，３０５０Ｂ及び伝達バー３０５１Ａ，３０５１Ｂ等をｙ軸（Ｙ軸）方向に沿ってそれぞれ配置し、周辺駆動機構３０４２，３０４４の下ジョイント３４２４，３４４４を２自由度回転対偶（例えば、ユニバーサルジョイント）とした上で、第２可動プレート３００８を可動プレート３００２に対しＸ軸に平行な軸回りに回動可能な構成とすればよい。
　（３－２）伝達バーを上アームの中に挿通させる場合
　以上では、伝達バーを４つの周辺駆動機構の内部空間に配設した構成としたが、これに限らず、伝達バーを上アームの中に挿通させた構成としてもよい。
　図１４は、本変形例のパラレル機構４０００における４つの周辺駆動機構４０４１～４０４４のうちの１つの周辺駆動機構４０４３を抽出して示した図である。この図１４に示すように、周辺駆動機構４０４３は、上アーム４４３１と、下アーム４４３２と、上アーム４４３１と下アーム４４３２とを連結する上ジョイント４４３３及び下アーム４４３２と可動プレート４００２とを連結する下ジョイント４４３４とを備える。上アーム４４３１は、途中に屈曲部４４３５を有する円筒状の中空パイプ構造となっており、金属等の剛性の高い材料で構成されている。この上アーム４４３１の上端部は回転アクチュエータ４４３０の回転子４４３６と連結されており、回転子４４３６の軸回りにｘ－ｚ平面上で振り回される。一方、下アーム４４３２は平行リンクで構成されている。
　本変形例の中心駆動機構４００５の２つの伝達バー４０５１のうち、周辺駆動機構４０４３側の伝達バー４０５１は、上アーム４４３１の内部に挿通された第１バー４０５６及び第２バー４０５７と、下アーム４４３２と平行して配設された第３バー４０５８とを有している。第１バー４０５６の上端は、ユニバーサルジョイント４０５２を介して固定プレート４００１に設置された旋回アクチュエータ４０５０の可動子に連結されており、下端には傘歯車４２０１が設けられている。この第１バー４０５６は、上アーム４４３１の内部に設置されたベアリング４２０２によって上アーム４４３１（屈曲部４４３５より上側の部分）の筒軸回りに１自由度で回転できるように拘束されている。また、第２バー４０５７の下端は、ユニバーサルジョイント４０５９を介して第３バー４０５８に連結されており、上端には傘歯車４２０１と噛合する傘歯車４２０３が設けられている。この第２バー４０５７は、上アーム４４３１の内部に設置されたベアリング４２０４によって上アーム４４３１（屈曲部４４３５より下側の部分）の筒軸回りに１自由度で回転できるように拘束されている。また、第３バー４０５８の下端は、２自由度回転対偶である下部中心ジョイント４０５３を介して第２回転軸４０５４に連結される。第２回転軸４０５４は、Ｚ軸に平行する軸回りに１自由度で回転できるように第１ベアリング４０５５によって拘束されている。
　なお、ユニバーサルジョイント４０５２は、その中心点が回転アクチュエータ４４３０の回転子４４３６の回転軸上となるように配置されており、ユニバーサルジョイント４０５９は、その中心点が下アーム４４３２の平行リンクの上節の回転軸上となるように配置されている。このような構造により、伝達バー４０５１は、上アーム４４３１の内部に挿通され、屈曲部４４３５に設けられた傘歯車４２０１，４２０３を介して旋回アクチュエータ４０５０の駆動力を第２回転軸４０５４に伝達することが可能となっている。
　パラレル機構４０００の他の部分の構成は、図示は省略するが、前述したパラレル機構２０００と同様である。すなわち、本変形例のパラレル機構４０００は、前述したパラレル機構２０００における周辺駆動機構２０４３と、対応する側の旋回アクチュエータ２０５０、伝達バー２０５１、上部中心ジョイント２０５２及び下部中心ジョイント２０５３を、図１４に示す構成に置き換えた構成となっている。したがって、第２回転軸４０５４の回転によって、図１２に示す差動機構２１００のウォームギア２１０１を介して傘歯車２１０２が回転されることになる。
　以上のパラレル機構４０００によれば、前述の第３実施形態と同様の効果を得ることができる。また、伝達バー４０５１を上アーム４４３１の内部に収納できるので、外観性が向上する。さらに、４つの周辺駆動機構４０４１～４０４４の内部空間が空になるので、当該空間を別の用途に使用することも可能である。
　なお、以上では傘歯車を用いて第１バー４０５６の回転を第２バー４０５７に伝えるようにしたが、傘歯車に代えてウォームギアを用いてもよい。この場合、第２回転軸４０５４の駆動トルクを増大できるので、旋回アクチュエータ４０５０の減速機を省略することが可能となり、旋回アクチュエータ４０５０の小型化、ひいてはパラレル機構４０００の小型化を図ることができる。また、以上では、前述したパラレル機構２０００における周辺駆動機構２０４３を図１４に示す構成に置き換えた構成としたが、Ｘ軸に沿って対向配置された周辺駆動機構２０４１，２０４３の両方について図１４に示す構成に置き換えた構成としてもよい。
　＜第４実施形態＞
　次に、第４実施形態について図を参照して説明する。本実施形態は、６自由度駆動（可動プレートは３自由度駆動、エンドエフェクタは３自由度駆動）のパラレル機構５０００を構成するものである。
　図１５は、本変形例のパラレル機構５０００における３つの周辺駆動機構５０４１～５０４３のうちの１つの周辺駆動機構５０４３を抽出して示した図である。図１５に示すように、本実施形態のパラレル機構５０００は、固定プレート５００１、この固定プレート５００１の周方向３箇所に均一配置された３つの周辺駆動機構５０４１～５０４３、中心駆動機構５００５、可動プレート５００２、手首機構５１００、及びエンドエフェクタ５００３を有する。なお、本実施形態においても、固定プレート５００１の中心を原点ｏとしてｘｏｙ平面が固定プレート５００１と平行するように絶対座標（ｘｙｚｏ）を設け、可動プレート５００２の中心を原点ＯとしてＸＯＹ平面が可動プレート５００２と平行するように相対座標（ＸＹＺＯ）を設ける。
　周辺駆動機構５０４１～５０４３は、固定プレート５００１及び可動プレート５００２の周方向３箇所に均一配置されており、いずれも前述のパラレル機構４０００の周辺駆動機構４０４３と同様の構成である。本実施形態では、いずれの周辺駆動機構５０４１～５０４３の下ジョイント５４１４～５４３４も、１自由度回転対偶で構成されている。周辺駆動機構５０４１～５０４３のその他の構成については説明を省略する。
　中心駆動機構５００５は、固定プレート５００１に設置された３つの旋回アクチュエータ５０５０と、各旋回アクチュエータ５０５０の駆動力をエンドエフェクタ５００３に伝達するための３つの伝達バー５０５１と、３つの上部中心ジョイント５０５２及び下部中心ジョイント５０５３と、可動プレート５００２の周方向３箇所に均一配置された３つの第１ベアリング５０５５と、３つの第２回転軸５０５４とを有している。
　中心駆動機構５００５の伝達バー５０５１は、前述したパラレル機構４０００の伝達バー４０５１と同様の構造であり、周辺駆動機構５０４３の上アーム５４３１の内部に挿通され、屈曲部５４３５に設けられた傘歯車５２０１，５２０３を介して旋回アクチュエータ５０５０の駆動力を第２回転軸５０５４に伝達することが可能となっている。図示は省略するが、他の２つの周辺駆動機構５０４１，５０４２においても同様に伝達バー５０５１が上アーム５４１１，５４２１の内部に挿通された構造となっている。
　上記構成により、３つの回転アクチュエータ５４１０～５４３０を制御することによって並進３自由度で一意的に可動プレート５００２を駆動することができる。一方、エンドエフェクタ５００３は、手首機構５１００によって、可動プレート５００２に対し３自由度で駆動される。この手首機構５１００の詳細構造について図１６を用いて説明する。
　図１６に示すように、手首機構５１００は、第１手首部材５０１０と、第２手首部材５０１１と、エンドエフェクタ５００３をＦ軸回りに回動させる治具支持部５０１３とを有する。手首部材５０１０，５０１１は、各々相対回転することによって、手首機構５１００をＤ軸回りに回転させたり、Ｅ軸回りに曲げることが可能である。第１手首部材５０１０、第２手首部材５０１１、及び治具支持部５０１３は、３つの旋回アクチュエータ５０５０により駆動される。３つの旋回アクチュエータ５０５０の回転駆動力は、各周辺駆動機構５０４１～５０４３に対応して設けられた３つの伝達バー５０５１及び第２回転軸５０５４を介して、第１手首部材５０１０、第２手首部材５０１１、及び治具支持部５０１３に伝達される。
　前述したように、３つの第２回転軸５０５４は可動プレート５００２に設けられた第１ベアリング５０５５に保持されており、各第２回転軸５０５４の下端部にはギア５０３６～５０３８が設けられている。また、可動プレート５００２の下面には支持部材５０４１が設けられており、この支持部材５０４１の内側には軸受５０５１を介して円筒軸５０５２がＤ軸回りに回転可能に支持されている。円筒軸５０５２の上端に設けられたギア５０５３は、第２回転軸５０５４のギア５０３６と噛合している。また、円筒軸５０５２の下端にはフランジ５０５４が設けられている。さらに、円筒軸５０５２の内側には、軸受５０５５が嵌合されており、この軸受５０５５の内周側には円筒軸５０５６がＤ軸回りに回転可能に支持されている。この円筒軸５０５６の上端にはギア５０５７が設けられており、このギア５０５７には第２回転軸５０５４のギア５０３７が噛合している。
　また、円筒軸５０５６の下端には、ベベルギア５０５８が設けられている。そして、円筒軸５０５６の内側には軸受５０５９が嵌合されており、この軸受５０５９の内周側には円筒軸５０６０がＤ軸回りに回転可能に支持されている。円筒軸５０６０の上端にはギア５０６１が設けられており、このギア５０６１には第２回転軸５０５４のギア５０３８が噛合している。また円筒軸５０６０の下端には、ベベルギア５０６２が設けられている。さらに、円筒軸５０６０の内側には中空部材５０６３が挿通されており、この中空部材５０６３の上端は可動プレート５００２の下面に固着されている。また、中空部材５０６３の下端にはベベルギア５０４６が設けられている。
　円筒軸５０５２のフランジ５０５４には、第１手首部材５０１０のケース５０６４が取り付けられている。このケース５０６４は、内側の軸受５０６５を介して円筒軸５０６６をＥ軸回りに回動可能に支持している。円筒軸５０６６の上端には、ベベルギア５０５８と噛合するベベルギア５０６７が設けられている。また、円筒軸５０６６の下端には、フランジ５０６８が設けられている。さらに、円筒軸５０６６の内側には軸受５０６９が嵌合されており、この軸受５０６９の内周側には円筒軸５０７０がＥ軸回りに回転可能に支持されている。また、円筒軸５０７０の上端には、ベベルギア５０６２と噛合するベベルギア５０７１が設けられている。さらに、円筒軸５０７０の下端には、ベベルギア５０７２が設けられている。そして、円筒軸５０７０の内側には軸受５０７３が嵌合されている。この軸受５０７３の内周側には中空部材５０７４がＥ軸回りに回転可能に支持されている。
　中空部材５０７４の上端には、中空部材５０６３のベベルギア５０４６と噛合するベベルギア５０７５が設けられている。さらに、中空部材５０７４の下端には、ベベルギア５０７６が設けられている。また、円筒軸５０６６のフランジ５０６８には、第２手首部材５０１１のケース５０７７が取り付けられている。このケース５０７７は、内側の軸受５０７８を介して治具支持部５０１３をＦ軸回りに回転可能に支持している。さらに、治具支持部５０１３の上端には、ベベルギア５０７２に噛合するベベルギア５０８０が設けられている。また、治具支持部５０１３の下端には、フランジ５０８１が設けられている。このフランジ５０８１にエンドエフェクタ５００３が取り付けられている。
　治具支持部５０１３の内側には軸受５０８２が嵌合されている。この軸受５０８２の内周側には中空部材５０８３がＦ軸回りに回転可能に支持されている。この中空部材５０８３の上端には、ベベルギア５０７６に噛合するベベルギア５０８４が設けられている。以上のような構成により、手首機構５１００は、エンドエフェクタ５００３をＤ軸回りの回転１自由度、Ｅ軸回りの回転１自由度、及びＦ軸回りの回転１自由度を含む３自由度で駆動させる。
　以上のパラレル機構５０００によれば、３つの回転アクチュエータ５４１０～５４３０を制御することによって並進３自由度で一意的に可動プレート５００２を駆動することができる。一方、エンドエフェクタ５００３は、上述したように可動プレート５００２に対し３自由度で駆動される。従って、３つの回転アクチュエータ５４１０～５４３０と３つの旋回アクチュエータ５０５０を制御することによって６自由度で一意的にエンドエフェクタ５００３を駆動することができる。このように、本実施形態のパラレル機構５０００を用いることによって、平行リンクに長手方向のねじりトルクを発生させることがなく可動プレート５００２を完全にパラレルで駆動することができるので、高速化と高精度化を共に達成させることができる６自由度駆動のパラレル機構を実現することができる。
　また、以上既に述べた以外にも、上記各実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
　その他、一々例示はしないが、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　固定プレート
２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　可動プレート
３１，３２，３３，３４　　　　　　　　　回転アクチュエータ
４１，４２，４３，４４　　　　　　　　　周辺駆動機構
１００，１００Ａ～１００Ｄ　　　　　　　パラレル機構
４１１，４２１，４３１，４４１　　　　　上アーム
４１２，４２２，４３２，４４２　　　　　下アーム
４１３，４２３，４３３，４４３　　　　　上ジョイント
４１４，４２４，４３４，４４４　　　　　下ジョイント
５１　　　　　　　　　　　　　　　　　　中心ロッド（バー）
５２　　　　　　　　　　　　　　　　　　上部中心ジョイント（球面ジョイント、ユニバーサルジョイント）
５３　　　　　　　　　　　　　　　　　　下部中心ジョイント（球面ジョイント、ユニバーサルジョイント）
１０００，１０００Ａ～１０００Ｅ　　　　パラレル機構
１００１　　　　　　　　　　　　　　　　固定プレート
１００２　　　　　　　　　　　　　　　　可動プレート
１００３　　　　　　　　　　　　　　　　エンドエフェクタ
１００５　　　　　　　　　　　　　　　　中心駆動機構
１０４１，１０４２，１０４３，１０４４　周辺駆動機構
１０５０　　　　　　　　　　　　　　　　旋回アクチュエータ
１０５１　　　　　　　　　　　　　　　　直動アクチュエータ
１０５２　　　　　　　　　　　　　　　　上部中心ジョイント
１０５３　　　　　　　　　　　　　　　　下部中心ジョイント
１０５４　　　　　　　　　　　　　　　　ベアリング
１４１０，１４２０，１４３０，１４４０　回転アクチュエータ
１４１１，１４２１，１４３１，１４４１　上アーム
１４１２，１４２２，１４３２，１４４２　下アーム
１４１３，１４２３，１４３３，１４４３　上ジョイント
１４１４，１４２４，１４３４，１４４４　下ジョイント
２０００　　　　　　　　　　　　　　　　パラレル機構
２００１　　　　　　　　　　　　　　　　固定プレート
２００２　　　　　　　　　　　　　　　　可動プレート
２００３　　　　　　　　　　　　　　　　エンドエフェクタ
２００５　　　　　　　　　　　　　　　　中心駆動機構
２０４１，２０４２，２０４３，２０４４　周辺駆動機構
２０５０　　　　　　　　　　　　　　　　旋回アクチュエータ
２０５２　　　　　　　　　　　　　　　　上部中心ジョイント
２０５３　　　　　　　　　　　　　　　　下部中心ジョイント
２４１０，２４２０，２４３０，２４４０　回転アクチュエータ
２４１１，２４２１，２４３１，２４４１　上アーム
２４１２，２４２２，２４３２，２４４２　下アーム
２４１３，２４２３，２４３３，２４４３　上ジョイント
２４１４，２４２４，２４３４，２４４４　下ジョイント
３０００　　　　　　　　　　　　　　　　パラレル機構
３００１　　　　　　　　　　　　　　　　固定プレート
３００２　　　　　　　　　　　　　　　　可動プレート
３００３　　　　　　　　　　　　　　　　エンドエフェクタ
３００５　　　　　　　　　　　　　　　　中心駆動機構
３０４１，３０４２，３０４３，３０４４　周辺駆動機構
３０５０Ａ，３０５０Ｂ　　　　　　　　　旋回アクチュエータ
３０５２Ａ，３０５２Ｂ　　　　　　　　　上部中心ジョイント
３０５３Ａ，３０５３Ｂ　　　　　　　　　下部中心ジョイント
３４１０，３４２０，３４３０，３４４０　回転アクチュエータ
３４１１，３４２１，３４３１，３４４１　上アーム
３４１２，３４２２，３４３２，３４４２　下アーム
３４１３，３４２３，３４３３，３４４３　上ジョイント
３４１４，３４２４，３４３４，３４４４　下ジョイント
４０００　　　　　　　　　　　　　　　　パラレル機構
４００１　　　　　　　　　　　　　　　　固定プレート
４００２　　　　　　　　　　　　　　　　可動プレート
４００５　　　　　　　　　　　　　　　　中心駆動機構
４０４１，４０４２，４０４３，４０４４　周辺駆動機構
４０５０　　　　　　　　　　　　　　　　旋回アクチュエータ
４０５２　　　　　　　　　　　　　　　　上部中心ジョイント
４０５３　　　　　　　　　　　　　　　　下部中心ジョイント
４４１０，４４２０，４４３０，４４４０　回転アクチュエータ
４４１１，４４２１，４４３１，４４４１　上アーム
４４１２，４４２２，４４３２，４４４２　下アーム
４４１３，４４２３，４４３３，４４４３　上ジョイント
４４１４，４４２４，４４３４，４４４４　下ジョイント

Claims (19)

  1. 　固定プレートと、４つの回転アクチュエータと、４つの周辺駆動機構と、可動プレートと、を備え、４つの前記回転アクチュエータが４つの前記周辺駆動機構を介して前記可動プレートを駆動するパラレル機構において、
    　４つの前記回転アクチュエータは、隣接する２つの前記回転アクチュエータの回転軸が直交し、対向する２つの前記回転アクチュエータの回転軸が平行となるように前記固定プレートの４方向に設置され、
    　全ての前記周辺駆動機構は、上アームと、下アームと、前記上アームと前記下アームとを連結する上ジョイントと、前記下アームと前記可動プレートとを連結する下ジョイントとを有し、
    　全ての前記上アームは、対応する前記回転アクチュエータの回転子と一体化された１つのバーで構成され、
    　前記可動プレートは、前記可動プレートの面方向に沿った軸回りの回転１自由度を含む少なくとも４自由度で駆動される
    ことを特徴とするパラレル機構。
  2. 　前記可動プレートは、前記可動プレートの面方向に沿ったＸ軸回りの回転１自由度、及び、前記可動プレートの面方向に沿い前記Ｘ軸に直交するＹ軸回りの回転１自由度のうち、いずれか一方を含む４自由度で駆動される
    ことを特徴とする請求項１記載のパラレル機構。
  3. 　すべての前記下アームは、平行リンクで構成され、
    　すべての前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、
    　４つの前記下ジョイントのうち、対向する２つの前記下ジョイントは、共に回転対偶で構成されてそれぞれ対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、
    　残りの２つの前記下ジョイントは、共に２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、それぞれ前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置される
    ことを特徴とする請求項２記載のパラレル機構。
  4. 　前記残りの２つの下ジョイントのうち、いずれか１つ以上を球面ジョイントとする
    ことを特徴とする請求項３記載のパラレル機構。
  5. 　４つの前記周辺駆動機構のうち、対向する２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの下アームは平行リンクで構成され、それぞれの前記上ジョイントと前記下ジョイントとは共に回転対偶で構成されて対偶軸が対応する回転アクチュエータの回転軸、連結する平行リンクの節に平行するように設置され、
    　残りの２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの下アームは１つのバーで構成され、それぞれの前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項２記載のパラレル機構。
  6. 　前記可動プレートは、前記可動プレートの面方向に沿ったＸ軸回りの回転１自由度、及び、前記可動プレートの面方向に沿い前記Ｘ軸に直交するＹ軸回りの回転１自由度の両方を含む４自由度で駆動される
    ことを特徴とする請求項１記載のパラレル機構。
  7. 　前記固定プレートの中心と前記可動プレートの中心とが、２つの球面ジョイントと１つのバーとで連結され、
    　すべての前記下アームは、平行リンクで構成され、
    　すべての前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、
    　すべての前記下ジョイントは、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、対向する２つの前記下ジョイントの前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置される
    ことを特徴とする請求項６記載のパラレル機構。
  8. 　前記全ての下ジョイントのうち、３つ以下を球面ジョイントとする
    ことを特徴とする請求項７記載のパラレル機構。
  9. 　前記固定プレートの中心と前記可動プレートの中心とが、２つの球面ジョイントと１つのバーとで連結され、
    　４つの前記周辺駆動機構のうち、対向する２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは平行リンクで構成され、それぞれの前記上ジョイントは回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節に平行するように設置され、それぞれの前記下ジョイントは２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、対向する２つの前記周辺駆動機構の前記下ジョイントの可動プレート側の対偶軸が隣接する回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置され、
    　残りの２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは１つのバーで構成され、それぞれの前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項６記載のパラレル機構。
  10. 　前記固定プレートの中心と前記可動プレートの中心とが、２つのユニバーサルジョイントと１つのバーとで連結され、
    　すべての前記下アームは、１つのバーで構成され、
    　すべての前記周辺駆動機構において、前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項６記載のパラレル機構。
  11. 　前記可動プレートは、前記可動プレートの面方向に沿ったＸ軸回りの回転１自由度、及び、前記可動プレートの面方向に沿い前記Ｘ軸に直交するＹ軸回りの回転１自由度の両方を含む５自由度で駆動される
    ことを特徴とする請求項１記載のパラレル機構。
  12. 　前記可動プレートに設けられたエンドエフェクタと、中心駆動機構と、をさらに備え、
    　前記中心駆動機構は、前記固定プレートの中心に設置された旋回アクチュエータと、直動アクチュエータと、前記直動アクチュエータの上端を前記旋回アクチュエータの可動子に連結する上部中心ジョイントと、前記直動アクチュエータの下端と前記エンドエフェクタとを連結する下部中心ジョイントと、前記可動プレートの中心に設置されて前記Ｘ軸及び前記Ｙ軸の両方に直交するＺ軸回りに１自由度で回転できるように前記エンドエフェクタを拘束するベアリングと、で構成され、
    　前記エンドエフェクタは、４つの前記回転アクチュエータと前記旋回アクチュエータ及び前記直動アクチュエータの駆動によって、６自由度で駆動される
    ことを特徴とする請求項１１記載のパラレル機構。
  13. 　すべての前記下アームは、平行リンクで構成され、
    　すべての前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、
    　すべての前記下ジョイントは、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、対向する２つの前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、共に２自由度回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１２記載のパラレル機構。
  14. 　４つの前記周辺駆動機構のうち、対向する２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは平行リンクで構成され、それぞれの前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、それぞれの前記下ジョイントは、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、２つの前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置され、
    　残りの２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは１つのバーで構成され、それぞれの前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、共に２自由度回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１２に記載のパラレル機構。
  15. 　すべての前記下アームは、１つのバーで構成され、
    　すべての前記周辺駆動機構において、前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、共に２自由度回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１２記載のパラレル機構。
  16. 　前記可動プレートに設けられたエンドエフェクタと、中心駆動機構と、をさらに備え、
    　前記中心駆動機構は、直動アクチュエータと、前記直動アクチュエータの上端を前記固定プレートの中心に連結する上部中心ジョイントと、前記直動アクチュエータの下端を前記可動プレートの中心に連結する下部中心ジョイントと、固定子が前記可動プレートの下面に設置され可動子が前記エンドエフェクタと連結する旋回アクチュエータと、で構成され、
    　前記エンドエフェクタは、４つの前記回転アクチュエータと前記旋回アクチュエータ及び前記直動アクチュエータの駆動によって、６自由度で駆動される
    ことを特徴とする請求項１１記載のパラレル機構。
  17. 　すべての前記下アームは、平行リンクで構成され、
    　すべての前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、
    　すべての前記下ジョイントは、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、対向する２つの前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１６に記載のパラレル機構。
  18. 　４つの前記周辺駆動機構のうち、対向する２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは平行リンクで構成され、それぞれの前記上ジョイントは、回転対偶で構成されて対偶軸が対応する前記回転アクチュエータの回転軸及び連結する前記平行リンクの節と平行するように設置され、それぞれの前記下ジョイントは、２つの対偶軸が互いに直交する２自由度回転対偶で構成され、前記平行リンク側の対偶軸が連結する前記平行リンクの節と平行し、２つの前記可動プレート側の対偶軸が隣接する前記回転アクチュエータの回転軸に平行する同一直線上にあるように設置され、
    　残りの２つの前記周辺駆動機構においては、それぞれの前記下アームは１つのバーで構成され、それぞれの前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１６に記載のパラレル機構。
  19. 　すべての前記下アームは、１つのバーで構成され、
    　すべての前記周辺駆動機構において、前記上ジョイントと前記下ジョイントとは、少なくとも１つの球面ジョイントを含む２自由度以上の回転対偶で構成され、
    　前記上部中心ジョイントと前記下部中心ジョイントとは、共に２自由度回転対偶で構成される
    ことを特徴とする請求項１６に記載のパラレル機構。
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