WO2015001602A1 - ロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置 - Google Patents

ロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置 Download PDF

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motor
arm
robot
driving device
drive device
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English (en)
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齋藤　洋
敦 一番ケ瀬
田中　謙太郎
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株式会社安川電機
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • 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
    • B25J9/104—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with cables, chains or ribbons

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a robot, a robot arm structure, and a driving device.
  • a robot having an arm portion composed of a plurality of arms rotatably connected via joints is known.
  • Some of such robots have a hollow arm structure in order to arrange a cable or the like in the arm portion, for example.
  • a rotation shaft of the arm and wrist In such a hollow arm, a rotation shaft of the arm and wrist, a rotation transmission mechanism, and the like are arranged.
  • a drive device having a motor as a drive source for rotating each arm or wrist is mounted on the joint or the like (see, for example, Patent Document 1).
  • the drive device mounted in the “industrial robot” disclosed in Patent Document 1 drives one axis of an arm using a plurality of motors.
  • the above-described hollow structure arm has a large space for arranging the rotation shafts and rotation transmission mechanisms for the cables, and so on. It is difficult to secure a hollow region for disposition.
  • One embodiment of the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a robot, a robot arm structure, and a driving device that can be slimmed while securing a hollow region in an arm portion.
  • the robot includes a driving body including a driving device that drives the driven body.
  • the drive device connects the first motor and the second motor, the brake unit, the first motor, the second motor, and the brake unit to transmit power to the final output shaft of the drive device.
  • the driving device is disposed along the inner wall of the casing of the driving body.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating the configuration of the robot according to the embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective transparent view of the drive device.
  • FIG. 2B is a schematic plan view of the driving device.
  • FIG. 2C is a schematic view of the drive device as viewed from an arrow C.
  • FIG. 3A is a plan transparent view of the second arm.
  • FIG. 3B is a side transparent view of the second arm.
  • FIG. 4A is a schematic perspective view of a drive device according to a first modification.
  • FIG. 4B is a side transparent view of the second arm on which the drive device according to the first modification is mounted.
  • FIG. 4C is a plan transparent view of the second arm on which the drive device according to the first modification is mounted.
  • FIG. 4A is a schematic perspective view of a drive device according to a first modification.
  • FIG. 4B is a side transparent view of the second arm on which the drive device according to the first modification is mounted.
  • FIG. 4C
  • FIG. 4D is a schematic cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 4C.
  • FIG. 4E is a schematic cross-sectional view of a second arm on which the drive device according to the second modification is mounted.
  • FIG. 4F is a schematic cross-sectional view of an arm portion on which a drive device according to a third modification is mounted.
  • FIG. 5A is a schematic perspective view of a drive device according to a fourth modification.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of a second arm on which the drive device according to the fourth modification is mounted.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the robot 1 according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional orthogonal coordinate system including the Z axis with the vertical upward direction as the positive direction for easy understanding. Such an orthogonal coordinate system may be shown in other drawings used in the following description.
  • the robot 1 is a single-arm multi-axis robot, and includes a base part 10, a turning part 11 that is pivotably connected to the base part 10, and an arm part 20.
  • the arm unit 20 includes a plurality of arms that are rotatably connected via joints, a wrist unit, a tip movable unit, and the like.
  • the arm part 20 includes a first joint part 21, a first arm 22, a second joint part 23, a second arm 24, a wrist part 25, a tip movable part 26, and a hollow part 27.
  • the drive device 28 is provided.
  • the first joint portion 21 and the second joint portion 23 are examples of joints.
  • the base 10 is fixed to the floor surface or the like.
  • the first arm 22 has a base end portion connected to the turning portion 11 via the first joint portion 21. Accordingly, the first arm 22 is supported at the base end portion thereof so as to be able to turn around the axis S and to be rotatable around the axis L (see arrows A1 and A2 in the figure).
  • the base end portion of the second arm 24 is connected to the distal end portion of the first arm 22 via the second joint portion 23. Thereby, the 2nd arm 24 is supported by the base end part so that rotation around the axis
  • the second arm 24 is provided so as to be rotatable around the axis R (see arrow A4 in the figure).
  • the second arm 24 supports the base end portion of the wrist portion 25 so as to be rotatable around the axis B at the distal end portion thereof (see arrow A5 in the figure).
  • the wrist portion 25 supports the tip movable portion 26 at the tip portion thereof so as to be rotatable around the axis T (see arrow A6 in the figure).
  • the end effector such as a robot hand, a welding torch, or a laser cutting device is attached to the distal end movable portion 26.
  • the hollow portion 27 is a hollow region provided inside the arm portion 20 for arranging a cable or the like.
  • the drive device 28 is one of drive devices serving as a drive source for rotating each link.
  • the drive device 28 mainly includes a first drive device 28-1 and a second drive device 28-2 disposed inside the second arm 24. I will give you an explanation.
  • the first drive device 28-1 and the second drive device 28-2 rotate the wrist portion 25 or the tip movable portion 26.
  • the second arm 24 in which the first driving device 28-1 or the second driving device 28-2 is disposed is used as a driving body, and the first driving device 28-1 or the second driving device 28-2 is used.
  • the wrist part 25 or the tip movable part 26 driven by the above is used as a driven body.
  • FIG. 2A is a perspective transparent view of the drive device 28.
  • FIG. 2B is a schematic plan view of the driving device 28.
  • FIG. 2C is a schematic view of the driving device 28 as viewed from the direction C.
  • the driving device 28 includes a casing 28a having a rectangular parallelepiped shape (including a substantially rectangular parallelepiped shape, the same applies hereinafter).
  • the drive device 28 has a final output shaft LO.
  • driving components constituting the driving device 28 are accommodated in parallel.
  • the drive device 28 includes a first motor M-1, a second motor M-2, a brake unit Br, an encoder unit En, and a power transmission unit Pc. Is provided.
  • the first motor M-1 and the second motor M-2 are not only electric motors but may be other types of motors such as hydraulic motors.
  • the first motor M-1 has an output shaft MO1.
  • the second motor M-2 has an output shaft MO2.
  • Each of the brake unit Br and the encoder unit En has a rotation shaft coaxially arranged with the final output shaft LO of the drive device 28 and is connected thereto.
  • the connected brake part Br and encoder part En may be collectively referred to as “brake encoder part”.
  • the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit that are separately provided are arranged side by side in parallel in the housing 28a as shown in FIG. 2B, for example.
  • the drive device 28 can be configured to have a low profile, that is, a thin profile.
  • first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit are separated from each other, they can be arranged according to the shape of the arrangement space, etc. For example, you may arrange
  • the power transmission unit Pc connects the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit, and transmits power to the final output shaft LO of the drive device 28.
  • the power transmission unit Pc includes a first pulley 28b, a second pulley 28c, a third pulley 28d, and a belt 28e.
  • the first pulley 28b is connected to the output shaft MO1 of the first motor M-1.
  • the second pulley 28c is connected to the output shaft MO2 of the second motor M-2.
  • the third pulley 28 d is connected to the final output shaft LO of the drive device 28.
  • the first pulley 28b, the second pulley 28c, and the third pulley 28d are connected by a belt 28e, for example, in the form shown in FIG. 2C.
  • a belt 28e for example, in the form shown in FIG. 2C.
  • the first motor M-1 and the second motor M-2 have the same rating and are each 50 W (watts)
  • an output of 100 W can be obtained from the final output shaft LO of the drive device 28.
  • a high output can be obtained while being thin and capable of being arranged according to the shape of the arrangement space.
  • the first motor M-1 and the second motor are reduced by reducing the pulley ratio of the third pulley 28d with respect to the first pulley 28b and the second pulley 28c.
  • the rotation of M-2 can be transmitted at an increased speed to the rotating shaft of the brake encoder unit.
  • the brake capacity of the brake part Br can be reduced, that is, the brake part Br can be configured compactly. Further, for the encoder unit En, it is possible to obtain the rotation of the first motor M-1 and the second motor M-2 with high resolution.
  • FIG. 3A is a plan transparent view of the second arm 24.
  • FIG. 3B is a side transparent view of the second arm 24.
  • the final output shaft LO thereof is the extending direction of the second arm 24 (X-axis direction in the drawing).
  • the first drive device 28-1 is disposed on the outer upper side of the hollow portion 27 along the inner wall of the housing of the second arm 24.
  • the second driving device 28-2 is disposed along the inner wall of the casing of the second arm 24, below the outer side of the hollow portion 27.
  • each final output shaft LO is transmitted from a pulley 24a connected to the final output shaft LO to a belt 24b stretched around the pulley 24a. Via the axis B or the axis T.
  • the drive device 28 is thin and thin, it can be disposed outside the hollow portion 27 along the inner wall of the housing of the second arm 24.
  • the housing of the second arm 24 can be narrowed down while securing the hollow portion 27 (see arrow A7 in the figure). That is, it is possible to achieve slimming while ensuring a hollow region in the second arm 24.
  • the shape of the casing 28a of the driving device 28 has been described as an example, but the shape of the casing 28a is not limited.
  • the shape may have a curved surface corresponding to the shape of the inner wall of the housing of the arm unit 20.
  • the shape of the inner wall of the casing of the second arm 24 is assumed to be a perfect circle in a cross-sectional view, but this is an example for convenience of description, and the inner wall of the casing of the second arm 24 The shape is not limited.
  • FIG. 4A is a schematic perspective view of a drive device 28A according to a first modification.
  • the drive device 28A has a shape of a divided body obtained by dividing a cylinder (including a substantially cylinder, the same applies hereinafter) in the axial direction, in other words, an arc shape (substantially arc shape) in a sectional view.
  • a housing 28f formed in a shape having a curved surface which is the same hereinafter.
  • the drive device 28A has a final output shaft LO at the center of the end surface orthogonal to the axial direction of the housing 28f.
  • FIG. 4B is a side transparent view of the second arm 24 on which the driving device 28A is mounted.
  • FIG. 4C is a transparent plan view of the second arm 24 on which the drive device 28A is mounted.
  • 4D is a schematic cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 4C.
  • the Y-axis direction in the figure is defined as the “left-right direction” of the arm unit 20.
  • the first driving device is denoted by reference numeral “28A-1”
  • the second driving device is denoted by reference numeral “28A-2”.
  • the first drive device 28A-1 and the second drive device 28A-2 for example, have their respective final output shafts LO extending in the extending direction of the second arm 24 (X-axis direction in the figure). And parallel to each other (including substantially parallel, hereinafter the same).
  • the first drive device 28A-1 and the second drive device 28A-2 are arranged so as to face each other in the left-right direction of the second arm 24 with the hollow portion 27 interposed therebetween. .
  • the outer curved surface of the housing 28f is in contact with the inner wall of the housing of the second arm 24. Further, the second arm 24 is disposed so as to be opposed in the left-right direction.
  • the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit are arranged in a substantially arc shape along the inner wall of the case of the second arm 24. ing.
  • Each final output shaft LO is connected to, for example, a transmission shaft 24c provided so as to be coaxially arranged with the final output shaft LO, and the power from the final output shaft LO is transferred to the axis B via the transmission shaft 24c. Alternatively, it is transmitted to the axis T.
  • the drive device 28A can accommodate the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit arranged in a substantially arcuate shape, A housing 28f having a curved surface corresponding to the shape of the inner wall of the housing of the two arms 24 is provided. For this reason, the driving device 28 ⁇ / b> A can be disposed outside the hollow portion 27 along the inner wall of the housing of the second arm 24.
  • the housing of the second arm 24 can be narrowed down while the hollow portion 27 is secured. That is, it is possible to achieve slimming while ensuring a hollow area in the arm.
  • the driving device 28A is arranged so that the curved surface on the outer side of the housing 28f is in contact with the inner wall of the housing of the second arm 24 has been described.
  • the arm 24 may not be in contact with the inner wall of the casing.
  • FIG. 4E is a schematic cross-sectional view of the second arm 24 on which the driving device 28B according to the second modification is mounted.
  • FIG. 4E corresponds to FIG. 4D.
  • the first driving device is denoted by reference numeral “28B-1”
  • the second driving device is denoted by reference numeral “28B-2”.
  • the drive device 28B has a substantially cylindrical housing 28g.
  • the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit are formed in an arc shape (including a substantially arc shape, the same applies hereinafter). It arrange
  • the drive device 28B according to the second modified example is arranged in the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder portion in a substantially arc shape, and the first drive device 28B-1.
  • FIG. 4F is a schematic cross-sectional view of the arm unit 20 on which the drive device 28C according to the third modification is mounted. 4F corresponds to FIG. 4E, and the housing of the driving device 28C is assumed to be cylindrical as in the case of FIG. 4E.
  • the first driving device is denoted by reference numeral “28C-1”, and the second driving device is denoted by reference numeral “28C-2”.
  • the drive device 28 ⁇ / b> C has a housing integrated with the housing of the second arm 24. That is, the housing of the second arm 24 also serves as the housing of the drive device 28C.
  • the drive device 28C according to the third modification has a cylindrical housing, and the housing is integrated with the housing of the second arm 24. And weight reduction. That is, it is possible to achieve slimming while securing a hollow region of the second arm 24.
  • the way of laying the belt 28e in the power transmission unit Pc is not limited to the example shown in FIG. 2C, and the relative relationship between the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder unit is not limited. What is necessary is just to correspond to a proper arrangement position.
  • the final output shaft LO is provided with a high degree of freedom in the output position depending on the relative arrangement positions of the first motor M-1, the second motor M-2, and the brake encoder section, and how the belt 28e is bridged. be able to.
  • An example thereof will be described as a fourth modification with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 5A is a schematic perspective view of a drive device 28D according to a fourth modification.
  • FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the second arm 24 on which the drive device 28D according to the fourth modification is mounted.
  • FIG. 5A corresponds to FIG. 4A
  • FIG. 5B corresponds to FIG. 4D
  • the first driving device is denoted by reference numeral “28D-1”
  • the second driving device is denoted by reference numeral “28D-2”.
  • the drive device 28D has a housing 28h formed in a shape having a curved surface that is arcuate in a cross-sectional view, as in the case of FIG. 4A.
  • the drive device 28D has a final output shaft LO near the end from the center of the end surface orthogonal to the axial direction of the housing 28h.
  • the drive device 28D is arranged as shown in FIG. 5B, for example. That is, the second arm so that the final output shaft LO can be connected to the transmission shaft 24c arranged in the left-right direction so as to be parallel to the extending direction of the arm portion 20 (including substantially parallel, hereinafter the same). It arrange
  • the drive device 28D According to the drive device 28D according to the fourth modified example, it is possible to obtain an advantage that the drive device 28D can be disposed without interfering with the other member 24d provided in the second arm 24, for example. . That is, while ensuring the hollow area of the 2nd arm 24, while being able to achieve slimming, high design freedom can be obtained.
  • the robot according to the embodiment includes a plurality of arms that are rotatably connected via joints, or an arm unit that includes a drive device that rotates the wrist.
  • the drive device includes a first motor and a second motor, a brake unit, a power transmission unit that couples the first motor, the second motor, and the brake unit, and transmits power to the final output shaft of the drive device. Is provided.
  • the driving device is disposed along the inner wall of the housing of the driving body.
  • the robot according to the embodiment it is possible to achieve slimming while securing a hollow region in the driving body.
  • three drive devices may be provided according to this, and each may be arranged along the inner wall of the housing of the drive body.
  • the second arm is mainly described as an example, but the arm constituting the arm portion is not limited. Therefore, the above-described embodiment may be applied to the first arm, for example.
  • the first arm is a driving body and the second arm is a driven body.
  • the turning unit is a driving body, and the first arm is a driven body.
  • a multi-axis robot having six axes per arm is illustrated, but the number of axes is not limited.
  • a 7-axis multi-axis robot may be used.
  • a single-arm robot is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • a double-arm robot or a multi-arm robot including three or more arms may be used. Good.

Abstract

　アーム内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることを課題とする。かかる課題を解決するために、実施形態の一態様に係るロボット（１）は、被駆動体（２５，２６）を駆動する駆動装置（２８）を備えた駆動体（２４）を有する。駆動装置（２８）は、第１のモータ（Ｍ－１）および第２のモータ（Ｍ－２）と、ブレーキ部（Ｂｒ）と、これら第１のモータ（Ｍ－１）、第２のモータ（Ｍ－２）およびブレーキ部（Ｂｒ）を連結して駆動装置（２８）の最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部（Ｐｃ）とを備える。また、駆動装置（２８）は、駆動体（２４）の筐体の内壁に沿って配設される。

Description

ロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置
　開示の実施形態は、ロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置に関する。
　従来、関節を介して回転可能に連結された複数のアームからなるアーム部を有するロボットが知られている。かかるロボットには、たとえばアーム部内にケーブルなどを配設するために、アームを中空構造としたものがある。
　かかる中空構造のアーム内には、アームや手首部の回転軸や回転伝達機構などが配設される。また、関節等には、各アームや手首部を回転させる駆動源となるモータを有する駆動装置が搭載される（たとえば、特許文献１参照）。
　なお、特許文献１に開示の「産業用ロボット」に搭載される駆動装置は、アームの１軸を複数のモータを用いて駆動するものである。
特許第４２９１３４４号公報
　しかしながら、上述した従来技術には、アーム内の中空領域を確保しつつ、ロボットのスリム化を図るうえで更なる改善の余地がある。
　具体的には、多軸を有する多軸ロボットが普及してきた昨今、上述の中空構造のアーム内は、かかる多軸分の回転軸や回転伝達機構の配設スペースが嵩むことによって、ケーブルなどを配設するための中空領域を確保しにくくなっている。
　また、多軸分の駆動源を要することから、駆動装置の配設スペースも嵩みがちであった。このため、アーム部、ひいては、ロボット全体の肥大化を招いていた。このようなロボットの肥大化は、ロボットの動作時における他機器等への干渉を招きやすくなるため、好ましくない。
　実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、アーム部内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができるロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置を提供することを目的とする。
　実施形態の一態様に係るロボットは、被駆動体を駆動する駆動装置を備えた駆動体を有する。前記駆動装置は、第１のモータおよび第２のモータと、ブレーキ部と、前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を連結して当該駆動装置の最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部とを備える。また、駆動装置は、前記駆動体の筐体の内壁に沿って配設される。
　実施形態の一態様によれば、駆動体内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
図１は、実施形態に係るロボットの構成を示す斜視模式図である。 図２Ａは、駆動装置の斜視透過図である。 図２Ｂは、駆動装置の平面模式図である。 図２Ｃは、駆動装置の矢視Ｃ模式図である。 図３Ａは、第２アームの平面透過図である。 図３Ｂは、第２アームの側面透過図である。 図４Ａは、第１の変形例に係る駆動装置の斜視模式図である。 図４Ｂは、第１の変形例に係る駆動装置を搭載する第２アームの側面透過図である。 図４Ｃは、第１の変形例に係る駆動装置を搭載する第２アームの平面透過図である。 図４Ｄは、図４Ｃに示すＡ－Ａ線略断面図である。 図４Ｅは、第２の変形例に係る駆動装置を搭載する第２アームの略断面図である。 図４Ｆは、第３の変形例に係る駆動装置を搭載するアーム部の略断面図である。 図５Ａは、第４の変形例に係る駆動装置の斜視模式図である。 図５Ｂは、第４の変形例に係る駆動装置を搭載する第２アームの略断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボット、ロボットのアーム構造および駆動装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
　図１は、実施形態に係るロボット１の構成を示す斜視模式図である。なお、図１には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
　また、以下では、説明の便宜上、ロボット１の旋回位置が図１に示す状態にあるものとして、ロボット１における各部位の位置関係を説明する。
　図１に示すように、ロボット１は、単腕型の多軸ロボットであり、基台部１０と、基台部１０に旋回可能に連結される旋回部１１と、アーム部２０とを備える。アーム部２０は、関節を介して回転可能に連結される複数のアームや、手首部、あるいは先端可動部等を有している。
　具体的には、アーム部２０は、第１関節部２１と、第１アーム２２と、第２関節部２３と、第２アーム２４、手首部２５と、先端可動部２６と、中空部２７と、駆動装置２８とを備える。第１関節部２１および第２関節部２３は関節の一例である。
　基台部１０は、床面などに固定される。第１アーム２２は、基端部が、旋回部１１と、第１関節部２１を介して連結される。これにより、第１アーム２２は、その基端部において、軸Ｓまわりに旋回可能に、かつ、軸Ｌまわりに回転可能に支持される（図中の矢印Ａ１および矢印Ａ２参照）。
　第２アーム２４は、基端部が、第１アーム２２の先端部と、第２関節部２３を介して連結される。これにより、第２アーム２４は、その基端部において、軸Ｕまわりに回転可能に支持される（図中の矢印Ａ３参照）。また、第２アーム２４は、軸Ｒまわりに回転可能に設けられる（図中の矢印Ａ４参照）。
　また、第２アーム２４は、その先端部において、手首部２５の基端部を軸Ｂまわりに回転可能に支持する（図中の矢印Ａ５参照）。
　また、手首部２５は、その先端部において、先端可動部２６を軸Ｔまわりに回転可能に支持する（図中の矢印Ａ６参照）。そして、図１には図示していないが、先端可動部２６には、ロボットハンドや溶接トーチ、あるいはレーザカット装置など、用途に合わせたエンドエフェクタが取り付けられる。
　中空部２７は、ケーブル等を配設するためにアーム部２０の内部に設けられた中空領域である。駆動装置２８は、各リンクを回転させる駆動源となる駆動装置の１つである。
　以下では、同種であり、かつ、複数個である構成要素については、符号に「－番号」の形式の付番を付してそれぞれを識別するが、これら構成要素を総称する場合には、かかる「－番号」の付番を用いずに符号のみを用いる場合がある。
　なお、本実施形態では、駆動装置２８については、図１に示すように、第２アーム２４の内部に配設される第１駆動装置２８－１および第２駆動装置２８－２を主たる例に挙げて説明することとする。また、第１駆動装置２８－１および第２駆動装置２８－２は、手首部２５あるいは先端可動部２６を回転させるものとする。
　また、ここで、第１駆動装置２８－１あるいは第２駆動装置２８－２を内部に配設する第２アーム２４を駆動体とし、第１駆動装置２８－１あるいは第２駆動装置２８－２で駆動される手首部２５あるいは先端可動部２６を被駆動体とする。
　次に、駆動装置２８の構成の一例について説明する。図２Ａは、駆動装置２８の斜視透過図である。図２Ｂは、駆動装置２８の平面模式図である。図２Ｃは、駆動装置２８の矢視Ｃ模式図である。
　図２Ａに示すように、駆動装置２８は、直方体状（略直方体状も含む、以下同じ）の筐体２８ａを備える。また、駆動装置２８は、最終出力軸ＬＯを有する。筐体２８ａには、駆動装置２８を構成する駆動部品が、たとえば、並設して収容される。
　具体的には、図２Ｂに示すように、駆動装置２８は、第１のモータＭ－１と、第２のモータＭ－２と、ブレーキ部Ｂｒと、エンコーダ部Ｅｎと、動力伝達部Ｐｃとを備える。第１のモータＭ－１と、第２のモータＭ－２は、電動モータだけでなく、例えば油圧モータなど他の種類のモータであってもよい。
　第１のモータＭ－１は、出力軸ＭＯ１を有する。第２のモータＭ－２は、出力軸ＭＯ２を有する。ブレーキ部Ｂｒおよびエンコーダ部Ｅｎはそれぞれ、回転軸が駆動装置２８の最終出力軸ＬＯに同軸配置され、連結される。なお、以下では、かかる連結されたブレーキ部Ｂｒおよびエンコーダ部Ｅｎをまとめて「ブレーキエンコーダ部」と記載する場合がある。
　このように、分離して設けられた第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部を、たとえば、図２Ｂに示すように、横並びに並設させて筐体２８ａに収容することで、駆動装置２８を低背に、すなわち薄型に構成することができる。
　また、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部は分離しているので、横並びに限らず、配設スペースの形状等に応じて配置させることが可能である。たとえば、駆動装置２８が配設される空間の内壁に沿わせて、これらを配置させてもよい。また、筐体２８ａの形状も、これに応じたものとすればよい。かかる駆動装置２８の配設の具体例については、図３Ａ以降を用いて後述する。
　動力伝達部Ｐｃは、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部を連結して、駆動装置２８の最終出力軸ＬＯへ動力伝達する。具体的には、図２Ｃに示すように、動力伝達部Ｐｃは、第１のプーリ２８ｂと、第２のプーリ２８ｃと、第３のプーリ２８ｄと、ベルト２８ｅとを備える。
　第１のプーリ２８ｂは、第１のモータＭ－１の出力軸ＭＯ１に連結される。第２のプーリ２８ｃは、第２のモータＭ－２の出力軸ＭＯ２に連結される。第３のプーリ２８ｄは、駆動装置２８の最終出力軸ＬＯに連結される。
　そして、これら第１のプーリ２８ｂ、第２のプーリ２８ｃ、第３のプーリ２８ｄは、たとえば、図２Ｃに示すような形態で、ベルト２８ｅによって連結される。これにより、第１のモータＭ－１および第２のモータＭ－２の動力を、駆動装置２８の最終出力軸ＬＯへ伝達し、かかる最終出力軸ＬＯから出力させることができる。
　たとえば、第１のモータＭ－１および第２のモータＭ－２が同一定格で、それぞれ５０Ｗ（ワット）である場合、駆動装置２８の最終出力軸ＬＯからは１００Ｗの出力を得ることができる。すなわち、薄型で、かつ、配置スペースの形状等に応じた配置が可能でありつつ、高い出力もまた得ることができる。
　また、図２Ｃに示すように、第１のプーリ２８ｂおよび第２のプーリ２８ｃに対して、第３のプーリ２８ｄのプーリ比を小さくすることによって、第１のモータＭ－１および第２のモータＭ－２の回転をブレーキエンコーダ部の回転軸に増速させて伝達することができる。
　したがって、ブレーキ部Ｂｒのブレーキ容量を小さく、すなわち、ブレーキ部Ｂｒをコンパクトに構成することができる。また、エンコーダ部Ｅｎについては、第１のモータＭ－１および第２のモータＭ－２の回転を高分解能に得ることが可能となる。
　つづいて、駆動装置２８の配設例について、図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、第２アーム２４の平面透過図である。また、図３Ｂは、第２アーム２４の側面透過図である。
　図３Ａに示すように、たとえば、第１駆動装置２８－１および第２駆動装置２８－２は、そのそれぞれの最終出力軸ＬＯが、第２アーム２４の延伸方向（図中のＸ軸方向）と直交（略直交も含む、以下同じ）するように配設することができる。
　かかる場合、図３Ｂに示すように、たとえば第１駆動装置２８－１は、中空部２７の外側上方に、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて配設される。また、たとえば第２駆動装置２８－２は、中空部２７の外側下方に、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて配設される。
　そして、それぞれの最終出力軸ＬＯから出力される動力は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、たとえば、最終出力軸ＬＯに連結されたプーリ２４ａから、かかるプーリ２４ａに張架されたベルト２４ｂを介して、軸Ｂあるいは軸Ｔへ伝達される。
　なお、かかる最終出力軸ＬＯからプーリ２４ａおよびベルト２４ｂを介して動力を伝達する手法はあくまで一例であるので、他の手法により動力を伝達することとしてもよい。
　このように、駆動装置２８は低背な薄型であるので、中空部２７の外側に、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて配設することができる。
　したがって、たとえば、図３Ｂに示すように、中空部２７を確保しつつも、第２アーム２４の筐体を絞り込んだ形状にすることが可能となる（図中の矢印Ａ７参照）。すなわち、第２アーム２４内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
　ところで、これまでは、駆動装置２８の筐体２８ａが直方体状である場合を例に挙げてきたが、筐体２８ａの形状を限定するものではない。たとえば、アーム部２０の筐体の内壁の形状に応じた曲面を有するような形状であってもよい。
　かかる場合の具体例を第１～第３の変形例として、図４Ａ～図４Ｆを用いて説明する。なお、以下の説明では、第２アーム２４の筐体の内壁の形状が断面視で真円であるものとするが、説明の便宜のための一例であり、第２アーム２４の筐体の内壁の形状を限定するものではない。
（第１の変形例）
　図４Ａは、第１の変形例に係る駆動装置２８Ａの斜視模式図である。図４Ａに示すように、駆動装置２８Ａは、円筒（略円筒も含む、以下同じ）を軸方向に縦割りして分割した分割体の形状に、言い換えれば、断面視で円弧状（略円弧状も含む、以下同じ）となる曲面を有する形状に形成された筐体２８ｆを有する。
　また、駆動装置２８Ａは、筐体２８ｆの軸方向に直交する端面の中央部に最終出力軸ＬＯを有する。
　かかる駆動装置２８Ａの配設例について、図４Ｂ～図４Ｄを用いて説明する。図４Ｂは、駆動装置２８Ａを搭載する第２アーム２４の側面透過図である。また、図４Ｃは、駆動装置２８Ａを搭載する第２アーム２４の平面透過図である。また、図４Ｄは、図４Ｃに示すＡ－Ａ線略断面図である。
　なお、以下では、図中のＹ軸方向を、アーム部２０の「左右方向」と規定する。また、この第１の変形例では、第１駆動装置には符号「２８Ａ－１」を、第２駆動装置には符号「２８Ａ－２」を、それぞれ付すこととする。
　図４Ｂに示すように、第１駆動装置２８Ａ－１および第２駆動装置２８Ａ－２は、たとえば、そのそれぞれの最終出力軸ＬＯが、第２アーム２４の延伸方向（図中のＸ軸方向）と平行（略平行も含む、以下同じ）となるように配設することができる。
　かかる場合、図４Ｃに示すように、たとえば第１駆動装置２８Ａ－１および第２駆動装置２８Ａ－２は、中空部２７を挟んで第２アーム２４の左右方向で対向するように配設される。
　具体的には、図４Ｄに示すように、第１駆動装置２８Ａ－１および第２駆動装置２８Ａ－２は、たとえば筐体２８ｆの外側の曲面が第２アーム２４の筐体の内壁に接するように、第２アーム２４の左右方向で対向配置される。
　また、筐体２８ｆそれぞれの内部では、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部が、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて略円弧状に配置されている。
　そして、それぞれの最終出力軸ＬＯは、たとえば、最終出力軸ＬＯと同軸配置するように設けられた伝達シャフト２４ｃに連結され、かかる伝達シャフト２４ｃを介して、最終出力軸ＬＯからの動力が軸Ｂあるいは軸Ｔへ伝達される。
　このように、第１の変形例に係る駆動装置２８Ａは、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部を略円弧状に配置して収容可能であるとともに、第２アーム２４の筐体の内壁の形状に応じた曲面を有する筐体２８ｆを備える。このため、駆動装置２８Ａは、中空部２７の外側に、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて配設することができる。
　したがって、たとえば、既に図３Ｂに示したように、中空部２７を確保しつつ、第２アーム２４の筐体を絞り込んだ形状にすることができる。すなわち、アーム内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
　なお、ここでは、筐体２８ｆの外側の曲面が第２アーム２４の筐体の内壁に接するように駆動装置２８Ａを配置する例を挙げたが、中空部２７を確保可能であれば、第２アーム２４の筐体の内壁に接していなくてもよい。
（第２の変形例）
　つづいて、第２の変形例に係る駆動装置２８Ｂについて説明する。図４Ｅは、第２の変形例に係る駆動装置２８Ｂを搭載する第２アーム２４の略断面図である。なお、図４Ｅは、図４Ｄに対応している。また、この第２の変形例では、第１駆動装置には符号「２８Ｂ－１」を、第２駆動装置には符号「２８Ｂ－２」を、それぞれ付す。
　図４Ｅに示すように、駆動装置２８Ｂは、略円筒形状の筐体２８ｇを有する。第１駆動装置２８Ｂ－１および第２駆動装置２８Ｂ－２は、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部を円弧状（略円弧状も含む、以下同じ）に配置しつつ、かかる筐体２８ｇにまとめて収容される。
　このように、第２の変形例に係る駆動装置２８Ｂは、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部略円弧状に配置しつつ、第１駆動装置２８Ｂ－１および第２駆動装置２８Ｂ－２をまとめて収容可能な円筒形状（略円筒形状も含む、以下同じ）の筐体２８ｇを備える。
　したがって、やはり中空部２７を確保しつつ、第２アーム２４の筐体を絞り込んだ形状にすることができる。すなわち、アーム内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
（第３の変形例）
　つづいて、第３の変形例に係る駆動装置２８Ｃについて説明する。図４Ｆは、第３の変形例に係る駆動装置２８Ｃを搭載するアーム部２０の略断面図である。なお、図４Ｆは図４Ｅに対応しており、駆動装置２８Ｃの筐体は、図４Ｅの場合と同様に円筒形状であるものとする。
　また、この第３の変形例では、第１駆動装置には符号「２８Ｃ－１」を、第２駆動装置には符号「２８Ｃ－２」を、それぞれ付す。
　図４Ｆに示すように、駆動装置２８Ｃは、筐体が第２アーム２４の筐体と一体化されている。すなわち、第２アーム２４の筐体は、駆動装置２８Ｃの筐体を兼ねている。
　このように、第３の変形例に係る駆動装置２８Ｃは、円筒形状の筐体を有し、かかる筐体が第２アーム２４の筐体と一体化されているので、第２アーム２４を薄肉化および軽量化することができる。すなわち、第２アーム２４の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
　ところで、これまでは、第１のモータＭ－１と第２のモータＭ－２との間にブレーキエンコーダ部を配置する例を示したが、これに限られるものではなく、たとえば、ブレーキエンコーダ部を端に配置してもよい。
　また、動力伝達部Ｐｃにおけるベルト２８ｅの架け渡し方も、図２Ｃに示した例に限られるものではなく、第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部の相対的な配置位置に応じたものであればよい。
　すなわち、最終出力軸ＬＯは、上記第１のモータＭ－１、第２のモータＭ－２およびブレーキエンコーダ部の相対的な配置位置やベルト２８ｅの架け渡し方によって、出力位置を自由度高く設けることができる。その一例を第４の変形例として、図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。
（第４の変形例）
　図５Ａは、第４の変形例に係る駆動装置２８Ｄの斜視模式図である。また、図５Ｂは、第４の変形例に係る駆動装置２８Ｄを搭載する第２アーム２４の略断面図である。
　なお、図５Ａは図４Ａに、図５Ｂは図４Ｄに、それぞれ対応している。また、この第４の変形例では、第１駆動装置には符号「２８Ｄ－１」を、第２駆動装置には符号「２８Ｄ－２」を、それぞれ付す。
　図５Ａに示すように、駆動装置２８Ｄは、図４Ａの場合と同様に、断面視で円弧状となる曲面を有する形状に形成された筐体２８ｈを有する。また、駆動装置２８Ｄは、筐体２８ｈの軸方向に直交する端面の中央部から端寄りに最終出力軸ＬＯを有する。
　かかる駆動装置２８Ｄは、たとえば図５Ｂに示すように配設される。すなわち、アーム部２０の延伸方向に平行（略平行も含む、以下同じ）となるように左右方向に配置された伝達シャフト２４ｃに対し、最終出力軸ＬＯが連結可能となるように、第２アーム２４の筐体の内壁に沿わせて配設される。
　このような第４の変形例に係る駆動装置２８Ｄによれば、たとえば、第２アーム２４の内部に設けられる他の部材２４ｄに干渉することなく配設することができるといったメリットを得ることができる。すなわち、第２アーム２４の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができるとともに、高い設計自由度を得ることができる。
　上述してきたように、実施形態に係るロボットは、関節を介して回転可能に連結される複数のアーム、あるいは手首部を回転させる駆動装置を含むアーム部を備える。駆動装置は、第１のモータおよび第２のモータと、ブレーキ部と、これら第１のモータ、第２のモータおよびブレーキ部を連結して駆動装置の最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部とを備える。また、駆動装置は、駆動体の筐体の内壁に沿って配設される。
　したがって、実施形態に係るロボットによれば、駆動体内の中空領域を確保しつつ、スリム化を図ることができる。
　なお、上述した実施形態では、第１駆動装置および第２駆動装置の２つの駆動装置を備え、２軸分の最終出力軸を得る場合を例示したが、最終出力軸の軸数を限定するものではない。
　たとえば、最終出力軸を３軸分得るのであれば、これに応じて３つの駆動装置を備えることとし、それぞれを駆動体の筐体の内壁に沿わせて配設する構成とすればよい。
　また、上述した実施形態では、ブレーキ部とエンコーダ部とが同軸配置される場合を例示したが、同軸配置されなくともよい。
　また、上述した実施形態では、主に第２アームを例に挙げて説明を行ったが、アーム部を構成するアームを限定するものではない。したがって、上述の実施形態が、たとえば第１アームに適用されてもよい。この場合は、第１アームが駆動体であり、第２アームが被駆動体になる。また、旋回部に適用されてもよい。この場合は、旋回部が駆動体であり、第１アームが被駆動体になる。
　また、上述した実施形態では、１つのアーム部につき、第１アームおよび第２アームの２つのアームを備える場合を例示したが、アーム数を限定するものではない。
　また、上述した実施形態では、１つのアーム部につき６軸を有する多軸ロボットを例示したが、軸数を限定するものではない。例えば、７軸の多軸ロボットでもよい。
　また、上述した実施形態では、単腕ロボットを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、双腕ロボットであってもよいし、３つ以上の腕を備える多腕ロボットであってもよい。
　さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
　　　１　　ロボット
　　１０　　基台部
　　１１　　旋回部
　　２０　　アーム部
　　２１　　第１関節部
　　２２　　第１アーム
　　２３　　第２関節部
　　２４　　第２アーム
　　２４ａ　プーリ
　　２４ｂ　ベルト
　　２４ｃ　伝達シャフト
　　２４ｄ　他の部材
　　２５　　手首部
　　２６　　先端可動部
　　２７　　中空部
　　２８、２８Ａ～２８Ｄ　駆動装置
　　２８ａ　筐体
　　２８ｂ　第１のプーリ
　　２８ｃ　第２のプーリ
　　２８ｄ　第３のプーリ
　　２８ｅ　ベルト
　　２８ｆ～２８ｈ　筐体
　　Ａ１～Ａ７　矢印
　　Ｂ　　　軸
　　Ｂｒ　　ブレーキ部
　　Ｅｎ　　エンコーダ部
　　Ｌ　　　軸
　　ＬＯ　　最終出力軸
　　Ｍ－１　第１のモータ
　　Ｍ－２　第２のモータ
　　ＭＯ１，ＭＯ２　出力軸
　　Ｐｃ　　動力伝達部
　　Ｒ　　　軸
　　Ｓ　　　軸
　　Ｔ　　　軸
　　Ｕ　　　軸

Claims (13)

  1. 　被駆動体を駆動する駆動装置を備えた駆動体を有し、
    　前記駆動装置は、
    　第１のモータおよび第２のモータと、
    　ブレーキ部と、
    　前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を連結して当該駆動装置の最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部と
    　を備え、
    　前記駆動体の筐体に配設されること
    　を特徴とするロボット。
  2. 　前記駆動装置は、
    　前記駆動体の筐体の内壁に沿って配設されること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  3. 　前記駆動装置は、
    　前記ブレーキ部に同軸配置されるエンコーダ部を有すること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  4. 　前記第１のモータおよび前記第２のモータは、
    　同一定格であること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  5. 　前記動力伝達部は、
    　プーリおよびベルトの組み合わせにより構成されること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  6. 　前記動力伝達部は、
    　前記第１のモータおよび前記第２のモータの回転を、前記ブレーキ部の軸に増速して伝達すること
    　を特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載のロボット。
  7. 　前記駆動装置は、
    　前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を並設して収容する直方体状の筐体
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
  8. 　前記駆動装置は、
    　前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を円弧状に配置して収容する円弧状の筐体
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のロボット。
  9. 　前記駆動体の筐体と、前記駆動装置の筐体とが一体であること
    　を特徴とする請求項７または８に記載のロボット。
  10. 　前記駆動装置は、
    　当該駆動装置の最終出力軸の向きが、前記駆動体の延伸方向と直交するように配設されること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  11. 　前記駆動装置は、
    　当該駆動装置の最終出力軸の向きが、前記駆動体の延伸方向と平行となるように配設されること
    　を特徴とする請求項１に記載のロボット。
  12. 　被駆動体を駆動する駆動装置を備えた駆動体を有し、
    　前記駆動装置は、
    　第１のモータおよび第２のモータと、
    　ブレーキ部と、
    　前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を連結して当該駆動装置の最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部と
    　を備え、
    　前記駆動体の筐体の内壁に沿って配設されること
    　を特徴とするロボットのアーム構造。
  13. 　第１のモータおよび第２のモータと、
    　ブレーキ部と、
    　前記第１のモータ、前記第２のモータおよび前記ブレーキ部を連結して最終出力軸へ動力伝達する動力伝達部と
    　を備えることを特徴とする駆動装置。
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