WO2017183505A1

WO2017183505A1 - 作業装置および双腕型作業装置

Info

Publication number: WO2017183505A1
Application number: PCT/JP2017/014683
Authority: WO
Inventors: 浩磯部; 賢蔵野瀬; 直樹丸井; 山田　裕之
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2016-04-20
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US11154994B2; EP3446836A1; JP2017193009A; EP3446836A4; CN109070341A; US20190047159A1; EP3446836B1; JP6719956B2

Abstract

作業装置（１）は、エンドエフェクタ（５）を用いて作業を行う６自由度の構成であって、３つの直動アクチュエータ（１１，１２，１３）を組み合わせた３自由度の直動ユニット（３）と、１自由度以上の回転自由度を持つ複数の回転機構（２１，２２，２３）を組み合わせた３自由度の回転ユニット（４）とを備える。直動ユニット（３）の基部が、架台（２）に固定されている。回転ユニット（４）の基部が、直動ユニット（３）の出力部（１３ａ）に固定されている。回転ユニット（４）の出力部（２３ａ）にエンドエフェクタ（５）が搭載されている。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　作業装置および双腕型作業装置

関連出願

　この出願は、２０１６年４月２０日出願の特願２０１６－０８４１７１の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　この発明は、医療機器や産業機器等の高速、高精度の作業を必要とする機器、組立てのようなきめ細かい作業を必要とする機器、人と共存するロボット等に用いられる作動装置および双腕型作動装置に関する。

　特許文献１、２に、６自由度の多関節ロボット型の作業装置が提案されている。特許文献１は単腕型の構成であり、特許文献２は双腕型の構成である。これらの作業装置は、回転１自由度の機構を６つ組み合わせることで、全体で６自由度の構成としている。

特開２００５－３２９５２１号公報特許第４５２８３１２号号公報

　特許文献１の作業装置は、すべて回転１自由度の機構の組合せで構成されているので、以下の課題１～６がある。
（課題１）先端に搭載するエンドエフェクタの姿勢を少し変更する場合や直線移動する場合、複数のモータを協調させて駆動する必要があり、きめ細かい作業を高速に行うことができない。

（課題２）エンドエフェクタの姿勢を少し変更するだけの場合でも、手首関節（エンドエフェクタに近い関節）だけでなく腕（エンドエフェクタから離れた部位）の移動量が大きくなってしまうので、作業装置の一部が周囲のものと接触し易い。接触を完全に避けるためには、大きな囲いを設ける必要があり、専有面積が広くなる。
（課題３）エンドエフェクタの１つの姿勢に対して複数の解が存在する場合があり、教示を行う際に各軸を動かしても先端がどのような方向に移動するかイメージし難い。このため、操作を行うには知識や経験が必要である。

（課題４）可動範囲が広いので、人や物との接触を想定して安全機能を充実させる必要があり、装置全体が高価になる。
（課題５）人や物との接触を避けるために、動作速度を落として作業を行ったり、動作範囲で能力以下に抑えて作業を行ったりする必要があり、能力を十分に発揮できない。
（課題６）安全機能が充実されていても、作業者は作業装置と接触することに対して抵抗があり、人と作業装置が共存することが難しい。

　特許文献２の作業装置も、特許文献１の作業装置と同様の課題がある。加えて、双腕型である特許文献２の作業装置には、以下の課題７，８がある。
（課題７）各アームの可動範囲が広いので、アーム同士が干渉する領域も広い。アーム同士が接触しないように動作を行うには知識や経験が必要である。
（課題８）可動範囲が広いアームを２つ有するので、囲いを設ける場合にはさらに専有面積が広くなる。

　この発明の目的は、細かい作業を行うときの装置全体の動作量が小さくて済み、人と共存することができ、人が行う手作業に近い作業を自動で行うことができる作業装置を提供することである。

　この発明の作業装置は、エンドエフェクタを用いて作業を行う６自由度の作業装置であって、３つの直動アクチュエータを組み合わせた３自由度の直動ユニットと、１自由度以上の回転自由度を持つ複数の回転機構を組み合わせた３自由度の回転ユニットとを備えている。前記直動ユニットの基部は、作業装置の架台に固定して設置されている。前記回転ユニットの基部が前記直動ユニットの出力部に固定され、かつ前記回転ユニットの出力部に前記エンドエフェクタが搭載されている。

　この構成によると、主に３自由度の直動ユニットによってエンドエフェクタの位置が決められ、かつ３自由度の回転ユニットによってエンドエフェクタの姿勢が決められる。直動ユニットの各直動アクチュエータおよび回転ユニットの各回転機構が、直交座標系で表現されるエンドエフェクタの位置、姿勢に対応する。これにより、エンドエフェクタの位置、姿勢に対する各直動アクチュエータおよび各回転機構の動作をイメージし易く、姿勢教示作業等の動作パターンの設定が容易である。また、エンドエフェクタの位置、姿勢に対して、各直動アクチュエータの動作位置および各回転機構の動作角度が一意に決まる。つまり、特異点を持たない。これらのことから、熟練した知識や経験が無くても、作業装置の操作を行うことができる。

　他に、以下の作用・効果（効果１～５）が得られる。
（効果１）組立て作業のようなきめ細かい作業を行う場合、主に回転ユニットだけを動かして作業を行うことができる。そのため、直動ユニットの動作量が小さくて済み、装置全体の可動範囲を小さくできる。また、囲いを設ける必要のある面積を狭くできる。
（効果２）可動範囲に大きく影響する部分に直動アクチュエータを使用しているので、作業内容や周囲の環境に応じて、メカストッパやリミットセンサを用いて容易に動作範囲を制限できる。

（効果３）直動ユニットと回転ユニットを別々に設けているので、作業装置を仕様変更する場合にどちらかのユニットのみを変更することが可能である。これにより、仕様が異なる作業装置間での部品の共通化を図れる。
（効果４）直動アクチュエータによってエンドエフェクタの位置を決めるので、エンドエフェクタの直線動作を高速かつ正確に行うことができる。
（効果５）直方体等の簡単な形状でカバー等の囲いを設置することができる。その場合、囲いの内部空間体積と装置の可動部が移動する領域の体積とがほぼ等しい。このため、囲いを含めてもコンパクトな構成を実現できる。

　この発明において、前記直動ユニットの前記各直動アクチュエータは、それぞれの進退部分からなるステージが、前記エンドエフェクタによって作業が行われる作業空間に対して外側を向くように配置されているとよい。各直動アクチュエータのステージを作業空間に対して外側を向くように配置することで、作業空間を広くすることができる。

　この発明において、前記回転ユニットは前記複数の回転機構のうちの少なくとも１つが２自由度のリンク作動装置であってもよい。このリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結され、前記各リンク機構は、前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させる姿勢制御用アクチュエータが設けられた構成とするとよい。

　リンク作動装置は、基端側のリンクハブと、先端側のリンクハブと、３組以上のリンク機構とで、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが直交２軸周りに回転自在な２自由度機構を構成する。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、先端側のリンクハブの可動範囲を広くとれる。例えば、基端側のリンクハブの中心軸と先端側のリンクハブの中心軸の折れ角の最大値は約±９０°であり、基端側のリンクハブに対する先端側のリンクハブの旋回角を０°～３６０°の範囲に設定できる。また、折れ角９０°、旋回角３６０°の作動範囲において特異点を持たないスムーズな動作が可能である。

　上記のように、可動範囲が広くスムーズな動作が可能なリンク作動装置を使用することで、高速できめ細かい作業を行うことができる。また、リンク作動装置はコンパクトな構成でありながら可動範囲が広いので、作業装置全体がコンパクトな構成になる。

　回転ユニットにリンク作動装置が含まれている場合、前記基端側のリンクハブの中心軸または前記先端側のリンクハブの中心軸と、前記リンク作動装置以外の他の回転機構の回転軸心とが同一線上に位置しているとよい。

　ここで、基端側のリンクハブの中心軸は、前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記基端側の端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点を基端側の球面リンク中心と称する場合に、この基端側の球面リンク中心を通り前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線のことである。また、先端側のリンクハブの中心軸は、前記先端側のリンクハブと前記先端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記先端側の端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点を先端側の球面リンク中心と称する場合に、この先端側の球面リンク中心を通り前記先端側のリンクハブと前記先端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線のことである。

　リンクハブの中心軸と他の回転機構の回転軸心とを同一線上に位置させると、座標計算が容易となる。また、作業者が作業装置の動作をイメージし易いので、簡単に操作できるようになる。例えば、直動ユニットで決定される３自由度の位置を固定し、かつ回転ユニットで決定される３自由度の角度のうち２自由度の角度を固定し、残りの１自由度の角度（例えば、先端側のリンクハブの中心軸周りの角度）だけを変更してエンドエフェクトの姿勢を変えながら作業を行うことができる。

　上記構成において、前記リンク作動装置の前記基端側のリンクハブに前記他の回転機構の回転部分が直接または間接に結合され、前記リンク作動装置の前記先端側のリンクハブに前記エンドエフェクタが搭載されていてもよい。
　このように、リンク作動装置の基端側に他の回転機構を配置し、かつ先端側にエンドエフェクタを配置した場合、リンク作動装置の姿勢制御用アクチュエータ用のケーブルについて考慮する必要があるので、回転角は制限されるが、リンク作動装置の負荷を軽減できるので、リンク作動装置のコンパクト化、軽量化を実現できる。

　リンク作動装置は、基端側から先端側へ回転伝達を行う場合に、基端側と先端側は同じ回転角になって等速で回転する等速自在継手の構成である。したがって、リンク作動装置と他の回転機構との協調制御により、エンドエフェクトの姿勢を先端側のリンクハブの中心軸周りの角度だけ変えながら行う作業が容易である。

　上記構成において、前記リンク作動装置の前記２つ以上の姿勢制御用アクチュエータはロータリアクチュエータであって、その回転出力軸が前記基端側のリンクハブの中心軸と平行となるように配置され、前記回転出力軸の回転駆動力が軸直交型の減速機を介して前記リンク機構に伝達される構成であり、前記各姿勢制御用アクチュエータの並びの中心部に前記他の回転機構が配置されていてもよい。この場合、回転ユニットがコンパクトな構成になる。

　上記構成において、前記他の回転機構は、少なくとも回転する部分に軸方向に貫通する配線用孔を有していてもよい。この場合、他の回転機構の配線用孔に配線を通すことにより、リンク機構と干渉させることなくリンク作動装置の内部空間側からエンドエフェクタに配線を繋げることができる。

　この発明において、前記直動ユニットの前記出力部に対する前記回転ユニットの前記基部の取付角度が変更可能であってもよい。この場合、作業内容や周囲の環境に応じて装置構成を容易に変更することができる。

　この発明の双腕型作業装置は、この発明の作業装置が、互いに幾何学的に対称となるように２つ並べて配置されている。作業装置を２つ並べた双腕型とすることで、人が両手で行うような作業が可能となる。これにより、人の代わりとなる作業、特に部品の組立てのような作業を行うことができる。

　前記２つの作業装置が門形の架台に設置されていてもよい。この構成であると、作業装置の下を作業対象の部品を通過させることができる。例えば、コンベアライン上に作業装置を設置することができる。また、作業装置の幅方向の可動範囲を架台の幅方向内に制限することができるので、作業装置の占有面積が小さくて済む。さらに、作業装置の可動範囲が制限されるので、作業者が作業装置の横に居ても安心して作業することができる。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。

　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の第１実施形態にかかる作業装置の概略構成を示す正面図である。同作業装置の直動ユニットの正面図である。同作業装置の直動ユニットの平面図である。同作業装置の回転ユニットの正面図である。同作業装置の回転ユニットの平面図である。この発明の第２実施形態にかかる作業装置の概略構成を示す正面図である。同作業装置の回転ユニットの一部を断面で表した正面図である。同回転ユニットのリンク作動装置のパラレルリンク機構の斜視図である。同パラレルリンク機構の異なる状態の斜視図である。図５のVIII－VIII線に沿った断面図である。同リンク作動装置の１つのリンク機構を直線で表現した図である。この発明の第３実施形態にかかる作業装置の回転ユニットの正面図である。この発明の第４実施形態にかかる作業装置の概略構成を示す図である。同作業装置の回転ユニットの要部の正面図である。図１２のXIII－XIII線に沿った断面図である。この発明の第５実施形態にかかる作業装置の回転ユニットの要部の正面図である。この発明の第６にかかる双腕型作業装置の概略構成を示す図である。同双腕型作業装置の斜視図である。同双腕型作業装置の直動ユニットの平面図である。この発明の第７実施形態にかかる双腕型作業装置の直動ユニットの平面図である。

　以下、図面と共にこの発明の実施形態を説明する。
　図１～図３は、この発明の第１実施形態に係る作業装置を示す。図１に概略構成を示すように、この作業装置１は、架台２と、この架台２に基部を固定して設置された直動ユニット３と、この直動ユニット３の出力部に基部を固定して設置された回転ユニット４と、この回転ユニット４の出力部に搭載されたエンドエフェクタ５とを備えている。エンドエフェクタ５は、ワーク載置台６の上に載置されたワーク７に対して作業を行う。エンドエフェクタ５は、ワーク７に対して接触して作業を行うものであってもよく、被接触で作業を行うものであってもよい。エンドエフェクタ５によるワーク７に対する作業は、架台２の水平部２ａの下方の作業空間Ｓの範囲内で可能である。

　直動ユニット３は、３つの直動アクチュエータを組み合わせた３自由度の構成である。回転ユニット４は、１自由度以上の回転自由度を持つ複数の回転機構を組み合わせた３自由度の構成である。よって、この作業装置１は、全体で６自由度の構成である。

　図２Ａ，図２Ｂは直動ユニット３の正面図と平面図である。直動ユニット３は、第１の直動アクチュエータ１１と、第２の直動アクチュエータ１２と、第３の直動アクチュエータ１３とを備える。第１の直動アクチュエータ１１は、架台２の水平部２ａに設置され、左右方向（Ｘ軸方向）に進退するステージ１１ａを有している。第２の直動アクチュエータ１２は、第１の直動アクチュエータ１１のステージ１１ａに設置され、前後方向（Ｙ軸方向）に進退するステージ１２ａを有している。第３の直動アクチュエータ１３は、第２の直動アクチュエータ１２のステージ１２ａに設置され、上下方向（Ｚ軸方向）に進退するステージ１３ａを有している。

　第１～３の直動アクチュエータ１１，１２，１３は、それぞれモータ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂを駆動源とする電動アクチュエータである。第１～３の直動アクチュエータ１１，１２，１３は、それぞれのステージ１１ａ，１２ａ，１３ａが、作業空間Ｓ（図１）に対して外側を向くように配置されている。第１の直動アクチュエータ１１における進退動作しない固定部分が、架台２に固定される直動ユニット３の基部を構成する。また、第３の直動アクチュエータ１３のステージ１３ａが、回転ユニット４の基部が固定される直動ユニット３の出力部を構成する。

　図３Ａ，図３Ｂは回転ユニット４の正面図と平面図である。回転ユニット４は、直動ユニット３（図１）の出力部に固定された回転ユニット取付部材２０と、この回転ユニット取付部材２０に取り付けられた第１の回転機構２１と、この第１の回転機構２１の回転部分２１ａに取り付けられた第２の回転機構２２と、この第２の回転機構２２の回転部分２２ａに取り付けられた第３の回転機構２３とを備える。第１～３の回転機構２１，２２，２３の回転軸心２１ｂ，２２ｂ，２３ｂは、互いに直交している。これら各回転機構２１，２２，２３の回転駆動源は、例えばモータ２１ｃ，２２ｃ，２３ｃである。

　回転ユニット取付部材２０が、直動ユニット３の出力部に固定される回転ユニット４の基部を構成する。また、第３の回転機構２３の回転部分２３ａが、エンドエフェクタ５が取り付けられる回転ユニット４の出力部を構成する。

　図２Ａに示すように、直動ユニット３の出力部である第３の直動アクチュエータ１３のステージ１３ａには、回転ユニット取付部材２０を固定するための第１ねじ孔１４、第２ねじ孔１５および位置決め孔１６が設けられている。第１ねじ孔１４は、ステージ１３ａにおける回転ユニット取付部材２０が固定される箇所の中心部に、１つだけ設けられている。第２ねじ孔１５は、ステージ１３ａにおける第１ねじ孔１４を中心とする円周上に複数（この実施形態では８個）設けられている。位置決め孔１６は、ステージ１３ａにおける第１ねじ孔１４を中心とする円周上であって、第２ねじ孔１５が設けられている円周よりも半径が小さい円周上に、第２ねじ孔１５と同数だけ設けられている。

　回転ユニット取付部材２０には、第１ねじ孔１４と２つの第２ねじ孔１５に対応する直線上に並ぶ３つのボルト挿通孔（図示せず）と、位置決め孔１６に挿通される２つの位置決め用突起（図示せず）とが設けられている。

　第３の直動アクチュエータ１３の出力部であるステージ１３ａに対する、回転ユニット取付部材２０の固定は、以下の手順で行われる。まず、回転ユニット取付部材２０の２つの位置決め用突起を、ステージ１３ａの２つの位置決め孔１６に係合させる。これにより、ステージ１３ａに対する回転ユニット取付部材２０の正面視の角度が決まる。

　この状態で、図１に示すように、回転ユニット取付部材２０の３つのボルト挿通孔に取付ボルト２４を挿通し、各取付ボルト２４をステージ１３ａの第１ねじ孔１４および２つの第２ねじ孔１５に螺合させる。これにより、ステージ１３ａに回転ユニット取付部材２０が固定される。回転ユニット取付部材２０の位置決め用突起が係合されるステージ１３ａの位置決め孔１６を変更することで、直動ユニット３の出力部に対する回転ユニット４の基部の取付角度が変更可能である。

　この作業装置１の作用を説明する。
　この構成によると、主に３自由度の直動ユニット３によってエンドエフェクタ５の位置が決められ、かつ３自由度の回転ユニット４によってエンドエフェクタ５の姿勢が決められる。直動ユニット３の第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３および回転ユニット４の第１～第３の回転機構２１，２２，２３が、直交座標系で表現されるエンドエフェクタ５の位置、姿勢に対応する。したがって、エンドエフェクタ５の位置、姿勢に対する第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３および第１～第３の回転機構１１，１２，１３の動作をイメージし易く、姿勢教示作業等の動作パターンの設定が容易である。

　また、エンドエフェクタ５の位置、姿勢に対して、第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３の動作位置および第１～第３の回転機構２１，２２，２３の動作角度が一意に決まる。つまり、特異点を持たない。これらのことから、教示を行う際に、各軸を動かすと先端がどのような方向に移動するかをイメージしやすい。そのため、熟練した知識や経験が無くても、作業装置１の操作を行うことができる。

　エンドエフェクタ５でワーク７に対して組立て作業のようなきめ細かい作業を行う場合、主に回転ユニット４だけを動かして作業を行うことができる。そのため、直動ユニット３の動作量が小さくて済み、装置全体の可動範囲を小さくできる。また、囲いを設ける必要のある面積を狭くできる。

　第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３によってエンドエフェクタ５の位置を決めるので、エンドエフェクタ５の直線動作を高速かつ正確に行うことができる。また、可動範囲に大きく影響する部分に第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３が使用されているので、作業内容や周囲の環境に応じて、メカストッパやリミットセンサ等を用いて容易に動作範囲を制限できる。

　直動ユニット３の第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３が作業空間Ｓに対して外側を向くように配置されているので、作業空間Ｓを広くすることができる。

　直動ユニット３と回転ユニット４を別々に設けているため、作業装置１を仕様変更する場合にどちらかのユニットのみを変更することが可能である。例えば、回転ユニット４を、図３に示す形態から、後述の図５に示す形態、図１２に示す形態、図１４に示す形態等に変更することができる。これにより、仕様が異なる作業装置１間での部品の共通化を図ることができる。

　また、直動ユニット３の出力部である第３の直動アクチュエータ１３のステージ１３ａに対して、回転ユニット４の基部である回転ユニット取付部材２０が、取付ボルト２４によって取付角度を変更可能に取り付けられている。このため、作業内容や周囲の環境に応じて装置構成を容易に変更することができる。

　以上に説明したように、この作業装置１は、細かい作業を行うときの装置全体の動作量が小さいので、人と共存することができる。つまり、人が行う手作業に近い作業を自動で行うことができる。また、段取り替え時間や調整時間の短縮が可能で、高速動作ができることから、生産性を向上させることができる。

　作業装置１を人と共存させる場合、作業装置１を覆うカバー等の囲い（図示せず）を設置することが望ましい。作業装置１の可動範囲は、主に第１～第３の直動アクチュエータ１１，１２，１３によって決定されるので、囲いは直方体等の簡単な形状とすることができる。その場合、囲いの内部空間体積と装置の可動部が移動する領域の体積とがほぼ等しい。このため、囲いを含めてもコンパクトな構成を実現できる。

　図４～図９はこの発明の第２実施形態を示す。図４に示すように、この作業装置１は、回転ユニット４が、１自由度の回転機構である第１の回転機構２１と、２自由度のリンク作動装置２９からなる第２の回転機構とで構成されている。つまり、図１の第１実施形態における第２の回転機構２２および第３の回転機構２３がリンク作動装置２９に置き換わっている。第１の回転機構２１が、「リンク作動装置２９以外の他の回転機構」を構成する。これ以外の構造は、図１の第１実施形態と同じである。

　図５に示すように、リンク作動装置２９は、パラレルリンク機構３０と、このパラレルリンク機構３０を作動させる姿勢制御用アクチュエータ３１とを有している。図６および図７は、パラレルリンク機構３０の斜視図であり、互いに異なる状態を示している。これら図５～図７に示すように、パラレルリンク機構３０は、基端側のリンクハブ３２と、先端側のリンクハブ３３と、基端側のリンクハブ３２に対して先端側のリンクハブ３３を姿勢変更可能に連結する３組のリンク機構３４とを有している。図５では、１組のリンク機構３４のみが示されている。リンク機構３４の数は、４組以上であっても良い。

　各リンク機構３４は、基端側の端部リンク部材３５、先端側の端部リンク部材３６、および中央リンク部材３７を有する、４つの回転対偶からなる４節連鎖のリンク機構である。基端側および先端側の端部リンク部材３５，３６はＬ字状である。基端側の端部リンク部材３５の一端は基端側のリンクハブ３２に回転自在に連結され、先端側の端部リンク部材３６の一端は先端側のリンクハブ３３に回転自在に連結されている。中央リンク部材３７は、両端に基端側および先端側の端部リンク部材３５，３６の他端がそれぞれ回転自在に連結されている。

　パラレルリンク機構３０は、２つの球面リンク機構を組み合わせた構造であって、基端側のリンクハブ３２と基端側の端部リンク部材３５の回転対偶、および基端側の端部リンク部材３５と中央リンク部材３７の回転対偶の中心軸が、基端側の球面リンク中心ＰＡ（図５）で交差している。一方、先端側のリンクハブ３３と先端側の端部リンク部材３６の回転対偶、および先端側の端部リンク部材３６と中央リンク部材３７の回転対偶の中心軸が、先端側の球面リンク中心ＰＢ（図５）で交差している。

　また、基端側のリンクハブ３２と基端側の端部リンク部材３５の各回転対偶から基端側の球面リンク中心ＰＡまでの距離は同じであり、基端側の端部リンク部材３５と中央リンク部材３７の各回転対偶から基端側の球面リンク中心ＰＡまでの距離も同じである。同様に、先端側のリンクハブ３３と先端側の端部リンク部材３６の各回転対偶から先端側の球面リンク中心ＰＢまでの距離も同じであり、先端側の端部リンク部材３６と中央リンク部材３７の各回転対偶から先端側の球面リンク中心ＰＢまでの距離も同じである。基端側および先端側の端部リンク部材３５，３６と中央リンク部材３７との各回転対偶の中心軸は、ある交差角γ（図５）を持っていてもよいし、平行であってもよい。

　図８は、図５のVIII－VIII断面図である。同図に、基端側のリンクハブ３２と基端側の端部リンク部材３５の各回転対偶の中心軸Ｏ１と、中央リンク部材３７と基端側の端部リンク部材３５の各回転対偶の中心軸Ｏ２と、基端側の球面リンク中心ＰＡとの関係が示されている。つまり、中心軸Ｏ１と中心軸Ｏ２とが交差する点が、基端側の球面リンク中心ＰＡである。

　先端側のリンクハブ３３および先端側の端部リンク部材３６の形状ならびに位置関係も図８と同様である（図示せず）。図８では、リンクハブ３２（３３）と端部リンク部材３５（３６）との各回転対偶の中心軸Ｏ１と、端部リンク部材３５（３６）と中央リンク部材３７との各回転対偶の中心軸Ｏ２とが成す角度αが９０°となっている。ただし、前記角度αは９０°以外であってもよい。

　３組のリンク機構３４は、幾何学的に同一形状をなす。幾何学的に同一形状とは、図９に示すように、各リンク部材３５，３６，３７を直線で表現した幾何学モデル、すなわち各回転対偶と、これら回転対偶間を結ぶ直線とで表現したモデルが、中央リンク部材３７の中央部に対する基端側部分と先端側部分が対称を成す形状であることを言う。図９は、一組のリンク機構３４を直線で表現した図である。

　この実施形態のパラレルリンク機構３０は回転対称タイプで、基端側のリンクハブ３２および基端側の端部リンク部材３５と、先端側のリンクハブ３３および先端側の端部リンク部材３６との位置関係が、中央リンク部材３７の中心線Ｃに対して回転対称となる位置関係になっている。中央リンク部材３７の中央部は、共通の軌道円上に位置している。

　基端側のリンクハブ３２と先端側のリンクハブ３３と３組のリンク機構３４とで、基端側のリンクハブ３２に対し先端側のリンクハブ３３が直交２軸回りに回転自在な２自由度機構を構成している。言い換えると、基端側のリンクハブ３２に対して先端側のリンクハブ３３を、回転が２自由度で姿勢変更自在な機構である。この２自由度機構は、コンパクトでありながら、基端側のリンクハブ３２に対する先端側のリンクハブ３３の可動範囲を広くとれる。

　例えば、球面リンク中心ＰＡ，ＰＢを通り、リンクハブ３２，３３と端部リンク部材３５，３６の各回転対偶の中心軸Ｏ１（図８）と直角に交わる直線をリンクハブ３２，３３の中心軸ＱＡ，ＱＢとする。この場合、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢとの折れ角θ（図９）の最大値を約±９０°とすることができる。また、基端側のリンクハブ３２に対する先端側のリンクハブ３３の旋回角φ（図９）を０°～３６０°の範囲に設定できる。折れ角θは、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢが傾斜した垂直角度のことである。旋回角φは、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢが傾斜した水平角度のことである。

　基端側のリンクハブ３２に対する先端側のリンクハブ３３の姿勢変更は、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢとの交点Ｏを回転中心として行われる。図６は、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢが同一線上にある状態を示す。一方、図７は、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡに対して先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢが或る作動角をとった状態を示す。姿勢が変化しても、基端側と先端側の球面リンク中心ＰＡ，ＰＢ間の距離Ｌ（図９）は変化しない。

　各リンク機構３４が以下の条件１～５を満たす場合、幾何学的対称性から基端側のリンクハブ３２および基端側の端部リンク部材３５と、先端側のリンクハブ３３および先端側の端部リンク部材３６とは同じに動く。これにより、パラレルリンク機構３０は、基端側から先端側へ回転伝達を行う場合、基端側と先端側は同じ回転角になって等速で回転する等速自在継手として機能する。

　条件１：各リンク機構３４におけるリンクハブ３２，３３と端部リンク部材３５，３６との回転対偶の中心軸Ｏ１の角度および長さが互いに等しい。
　条件２：リンクハブ３２，３３と端部リンク部材３５，３６との回転対偶の中心軸Ｏ１および端部リンク部材３５，３６と中央リンク部材３７との回転対偶の中心軸Ｏ２が、基端側および先端側において球面リンク中心ＰＡ，ＰＢで交差する。
　条件３：基端側の端部リンク部材３５と先端側の端部リンク部材３６の幾何学的形状が等しい。
　条件４：中央リンク部材３７における基端側部分と先端側部分の幾何学的形状が等しい。
　条件５：中央リンク部材３７の対称面に対して、中央リンク部材３７と端部リンク部材３５，３６との角度位置関係が基端側と先端側とで同じである。

　図５～図７に示すように、基端側のリンクハブ３２は、基端部材４０と、この基端部材４０と一体に設けられた３個の回転軸連結部材４１とを有している。図８に示すように、基端部材４０の中央部に円形の貫通孔４０が形成され、この貫通孔４０ａの周囲に３個の回転軸連結部材４１が円周方向に等間隔で配置されている。貫通孔４０ａの中心は、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡ（図５）上に位置する。各回転軸連結部材４１には、軸心が基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと交差する回転軸４２が回転自在に連結されている。この回転軸４２に、基端側の端部リンク部材３５の一端が連結されている。

　回転軸４２は、２個の軸受４３を介して回転軸連結部材４１に回転自在に支持されている。軸受４３は、例えば深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の玉軸受である。軸受４３は、筒状の回転軸連結部材４１の中空孔４４に嵌合状態で設置され、圧入、接着、加締め等の方法で固定されている。他の回転対偶部に設けられる軸受の種類および設置方法も同様である。

　回転軸４２には、基端側の端部リンク部材３５の一端と後述の扇形のかさ歯車４５とが結合されており、両者は回転軸４２と一体に回転する。詳しくは、基端側の端部リンク部材３５の一端に切欠き部４６が形成されており、この切欠き部４６の両側部分である内外の回転軸支持部４７，４８間に回転軸連結部材４１が配置されている。かさ歯車４５は、内側の回転軸支持部４７の内側面に当接して配置されている。

　回転軸４２を内側から、かさ歯車４５に形成された貫通孔、内側の回転軸支持部４７に形成された貫通孔、軸受４３の内輪、外側の回転軸支持部４８に形成された貫通孔の順に挿通する。その後、回転軸４２の頭部４２ａと回転軸４２のねじ部４２ｂに螺着したナット５０とで、かさ歯車４５、内外の回転軸支持部４７，４８、および軸受４３の内輪を挟み込んで結合する。内外の回転軸支持部４７，４８と軸受４３との間には、スペーサ５１，５２が介在されており、ナット５０の螺着時に軸受４３に予圧が付与される。

　基端側の端部リンク部材３５の他端には、回転軸５５が結合されている。回転軸５５は、２つの軸受５３を介して中央リンク部材３７の一端に回転自在に連結されている。詳しくは、基端側の端部リンク部材３５の他端に切欠き部５６が形成されており、この切欠き部５６の両側部分である内外の回転軸支持部５７，５８間に中央リンク部材３７の一端が配置されている。

　回転軸５５を外側から、外側の回転軸支持部５８に形成された貫通孔、軸受５３の内輪、内側の回転軸支持部５７に形成された貫通孔の順に挿通する。その後、回転軸５５の頭部５５ａと回転軸５５のねじ部５５ｂに螺着したナット６０とで、内外の回転軸支持部５７，５８、および軸受５３の内輪を挟み込んで結合する。内外の回転軸支持部５７，５８と軸受５３との間にスペーサ６１，６２が介在されており、ナット６０の螺着時に軸受５３に予圧が付与される。

　図６、図７に示すように、先端側のリンクハブ３３は、先端部材７０と、この先端部材７０の内面に円周方向等配で設けられた３個の回転軸連結部材７１とを有している。回転軸連結部材７１が配置される円周の中心は、先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢ上に位置する。各回転軸連結部材７１には、軸心がリンクハブ中心軸ＱＢと交差する回転軸７３が回転自在に連結されている。この先端側のリンクハブ３３の回転軸７３に、先端側の端部リンク部材３６の一端が連結されている。

　先端側の端部リンク部材３６の他端には、中央リンク部材３７の他端に回転自在に連結された回転軸７５が連結されている。先端側のリンクハブ３３の回転軸７３および中央リンク部材３７の回転軸７５は、上述の回転軸４２，５５と同様に、２個の軸受（図示せず）を介して回転軸連結部材７１および中央リンク部材３７の他端にそれぞれ回転自在に連結されている。

　図５に示すように、パラレルリンク機構３０は、基端部材４０を複数本のシャフト８１を介してベース部材８０と連結することで、第１の回転機構２１に設置されている。基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと、第１の回転機構２１の回転軸心２１ｂとは同一線上に位置する。ベース部材８０は、第１の回転機構２１の回転部分２１ａに固定されている。基端部材４０の外周縁とベース部材８０の外周縁間に、カバー８２が取り付けられている。基端部材４０とベース部材８０との間は、このカバー８２により外部から遮蔽された遮蔽空間８３となっている。

　パラレルリンク機構３０を作動させる姿勢制御用アクチュエータ３１は、遮蔽空間８３に配置され、基端部材４０に取り付けられている。姿勢制御用アクチュエータ３１の数は、リンク機構３４と同数の３個である。姿勢制御用アクチュエータ３１は、例えば、モータのようなロータリアクチュエータである。姿勢制御用アクチュエータ３１の回転出力軸３１ａに取り付けられたかさ歯車７６と、基端側のリンクハブ３２の回転軸４２に取り付けられた扇形のかさ歯車４５とが噛み合っている。つまり、かさ歯車７６と扇形のかさ歯車４５とで軸直交型の減速機７７を構成する。かさ歯車以外の機構（例えばウォーム機構）を用いて軸直交型の減速機を構成してもよい。

　第２実施形態では、リンク機構３４と同数の姿勢制御用アクチュエータ３１が設けられているが、３組のリンク機構３４のうち少なくとも２組に姿勢制御用アクチュエータ３１が設けられていればよい。これにより、基端側のリンクハブ３２に対する先端側のリンクハブ３３の姿勢を確定することができる。

　リンク作動装置２９は、各姿勢制御用アクチュエータ３１を回転駆動することで、パラレルリンク機構３０を作動させる。詳しくは、姿勢制御用アクチュエータ３１が回転駆動すると、その回転が軸直交型の減速機７７を介して減速されて回転軸４２に伝達され、基端側のリンクハブ３２に対する基端側の端部リンク部材３５の角度が変更する。これにより、基端側のリンクハブ３２に対する先端側のリンクハブ３３の位置および姿勢が決まる。基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと第１の回転機構２１の回転軸心２１ｂとが同一線上に位置するため、座標計算が容易である。

　また、基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと第１の回転機構２１の回転軸心２１ｂとが同一線上に位置すると、作業者が作業装置１の動作をイメージし易いので、簡単に操作できる。例えば、直動ユニット３で決定される３自由度の位置を固定し、かつ回転ユニット４で決定される３自由度の角度のうち２自由度の角度を固定し、残りの１自由度の角度（例えば、先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢ周りの角度）だけを変更してエンドエフェクト５の姿勢を変えながら作業を行うことができる。

　上述のように、リンク作動装置２９は可動範囲が広くスムーズな動作が可能であるので、回転ユニット４にリンク作動装置２９が含まれていると、高速できめ細かい作業を行うことができる。また、リンク作動装置２９はコンパクトな構成でありながら可動範囲が広いので、作業装置１の全体がコンパクトな構成になる。

　この第２実施形態のように、リンク作動装置２９の基端側に第１の回転機構２１を配置し、先端側のリンクハブ３３にエンドエフェクタ５を搭載した構成であると、リンク作動装置２９の負荷を軽減できる。このため、リンク作動装置２９のコンパクト化、軽量化を実現できる。リンク作動装置２９のパラレルリンク機構３０は等速自在継手の構成である。したがって、リンク作動装置２９と第１の回転機構２１との協調制御により、エンドエフェクト５の姿勢を、先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢ周りの角度のみ変えながら行う作業が容易である。ただし、姿勢制御用アクチュエータ３１に接続するケーブルについて考慮する必要があるので、回転角は制限される。

　図１０の第３実施形態は、第１の回転機構２１とリンク作動装置２９の並びとを図５の第２実施形態とは逆にした回転ユニット４を示す。第３実施形態の場合、リンク作動装置２９の先端側のリンクハブ３３の中心軸ＱＢと、第１の回転機構２１の回転軸心２１ｂとが同一線上に位置している。その他の構成は、図５の第２実施形態と同じである。

　第３実施形態の回転ユニット４によれば、姿勢制御用アクチュエータ３１に接続されるケーブルの配線が容易であり、回転角の制限を受け難い。反面、リンク作動装置２９の負荷が増大するという欠点がある。その他は、図５の第２実施形態と同じ作用・効果が得られる。

　図１１～図１３はこの発明の第４実施形態を示す。図１１に示すように、この作業装置１も、図４の第２実施形態と同様に、回転ユニット４が、１自由度の回転機構である第１の回転機構２１と、２自由度の回転機構であるリンク作動装置２９とを有している。第４実施形態の作業装置１が、図４の第２実施形態と異なる点は、リンク作動装置２９の各姿勢制御用アクチュエータ３１の中心部に、第１の回転機構２１が配置されていることである。

　図１２に示すように、第１の回転機構２１は、ベース部材８０に固定された固定部分９０と、リンク作動装置２９の基端部材４０に固定された回転部分９１と、固定部分９０に対して回転部分９１を回転自在に支持する２つの軸受９２と、固定部分９０に設置された駆動源であるモータ９３と、このモータ９３の回転を回転部分９１に伝達する一対の平歯車９４，９５とを備えている。

　ベース部材８０は、回転ユニット取付部材２０に固定されている。固定部分９０は、ベース部材８０に固定された断面馬蹄形の第１取付部材９６と、この第１取付部材９６に底部９７ａで固定された第２取付部材９７とを有している。第２取付部材９７は、底部９７ａの外周縁から図１２の上方に延びた筒状部９７ｂを有している。回転部分９１は、その回転軸心９１ａが基端側のリンクハブ３２の中心軸ＱＡと同軸上に位置するように、基端側のリンクハブ３２の基端部材４０に固定されている。２つの軸受９２は、第２取付部材９７の筒状部９７ｂの内周に配置されている。

　モータ９３は、断面馬蹄形の第１取付部材９６の凹部９６ａに配置され、第２取付部材９７の底部９７ａに固定されている。モータ９３の出力軸９３ａは、第２取付部材９７の底部９７ａを貫通して上方へ延び、その上端に駆動側の平歯車９４が取り付けられている。駆動側の平歯車９４は、回転部分９１に取り付けられた従動側の平歯車９５と噛み合っている。従動側の平歯車９５は、回転部分９１の外周に嵌合している。回転部分９１の下端に、ねじ部が設けられており、このねじ部に螺合したナット９８によって、平歯車９５が回転部分９１に締付け固定されている。

　第２取付部材９７の底部９７ａ、回転部分９１および基端部材４０には、回転部分９１の回転軸心９１ａに沿って貫通する配線用孔１００，１０１，１０２がそれぞれ設けられている。基端部材４０の外周縁には、ベース部材８０の外周縁近傍にかけて延びるカバー８２が取り付けられている。カバー８２とベース部材８０とは結合されていない。

　図５の第２実施形態と同様に、リンク作動装置２９の３つの姿勢制御用アクチュエータ３１は、基端部材４０における仮想の円周上に配置され、各姿勢制御用アクチュエータ３１の回転出力軸３１ａの回転駆動力は軸直交型の減速機７７を介してリンク機構３４に伝達される。このような姿勢制御用アクチュエータ３１の配置によれば、第４実施形態のように、各姿勢制御用アクチュータ３１の並びの中心部に第１の回転機構２１を配置することができる。これにより、回転ユニット４がコンパクトな構成になる。

　モータ９３が駆動すると、回転部分９１と共にリンク作動装置２９の全体およびカバー８２が回転する。配線用孔１００，１０１，１０２に配線を通すことで、リンク機構３４に干渉することなく、リンク作動装置２９の内部空間側からエンドエフェクタ５に配線を繋げることができる。このため、姿勢制御用アクチュエータ３１に接続されるケーブルの配線に関する制約が少なくなる。リンク作動装置２９の内部空間とは、基端側のリンクハブ３２、先端側のリンクハブ３３および各リンク機構３４で囲まれた空間を指す。

　図１４は、この発明の第５実施形態にかかる作業装置の回転ユニットの要部の正面図である。第５実施形態の回転ユニット４では、リンク作動装置２９の各姿勢制御用アクチュエータ３１の中心部に、第１の回転機構２１が配置されている。この点は図１２に示す第４実施形態と同じであるが、第１の回転機構２１の駆動源が中空軸モータ１１０である点が、図１２に示す第４実施形態と異なっている。

　中空軸モータ１１０は、そのモータ本体１１０ａがモータ取付部材１１１を介してベース部材８０に固定されている。中空軸モータ１１０の出力軸１１０ｂに、基端側のリンクハブ３２の基端部材４０が固定されている。中空軸モータ１１０は、モータ本体１１０ａおよび出力軸１１０ｂを軸方向に貫通する配線用孔１１２を有している。また、基端側のリンクハブ３２の基端部材４０にも、配線用孔１１２と同軸上に配線用孔１１３が設けられている。これ以外の構成は、図１２に示す第４実施形態と同じであり、第４実施形態と同様の作用、効果が得られる。

　図１５～図１７は、この発明の第６実施形態にかかる双腕型の作業装置の概略構成を示す。図１５の正面図、図１６の斜視図に示すように、この双腕型作業装置１２０では、図１１に示す第４実施形態の作業装置１が幾何学的に対称となるように２つ並べて配置されている。各作業装置１の架台２，２は、それぞれの水平部２ａ，２ａの先端同士が繋がっており、全体で門形の架台２Ａとなっている。この第６実施形態は、図１１に示す第４実施形態の作業装置１を使用しているが、他の実施形態の作業装置を用いてもよい。

　このように、作業装置１を２つ並べた双腕型とすることで、人が両手で行うような作業が可能となる。これにより、人の代わりとなる作業、特に部品の組立てのような作業を行うことができる。

　２つの作業装置１，１が門形の架台２Ａに設置されていると、作業装置１，１の下を作業対象のワーク７が通過することができる。例えば、ワーク載置台６を図１５における紙面と直交する方向にワーク７を搬送可能なコンベア装置とし、そのコンベアライン上に作業装置１，１を設置することができる。また、作業装置１，１の幅方向の可動範囲を架台２Ａの幅方向内に制限することができるので、作業装置１，１の占有面積が小さくて済む。さらに、作業装置１，１の可動範囲が制限されるので、作業者が作業装置１，１の横に居ても安心して作業することができる。

　図１７は、図１５、図１６に示す双腕型作業装置１２０の直動ユニット３，３の平面図である。これらの直動ユニット３，３は、図１、図４、図１１に示す各作業装置１の直動ユニット３と同様に、第１の直動アクチュエータ１１および第２の直動アクチュータ１２の各モータ１１ｂ，１２ｂが、直動アクチュエータ１１，１２の中心軸上に配置されている。

　図１８は、直動ユニット３，３の別の実施形態を示す平面図である。図１８の直動ユニット３，３は、第１の直動アクチュエータ１１および第２の直動アクチュータ１２の各モータ１１ｂ，１２ｂが、直動アクチュエータ１１，１２の中心軸からオフセットして配置されており、モータ１１ｂ，１２ｂの回転がチェーンのような動力伝達手段１２１を介して直動アクチュエータ１１，１２の駆動部へ伝達されている。このように、双腕型作業装置１２０の仕様に応じて、直動ユニット３を図１７の第６実施形態または図１８の第７実施形態に変更することが可能である。直動ユニット３と回転ユニット４が別々に設けられているので、このような変更が容易である。

　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１…作業装置
２…架台
２Ａ…門形の架台
３…直動ユニット
４…回転ユニット
５…エンドエフェクタ
１１…第１の直動アクチュエータ
１１ａ…ステージ
１２…第２の直動アクチュエータ
１２ａ…ステージ
１３…第３の直動アクチュエータ
１３ａ…ステージ（直動ユニットの出力部）
２０…回転ユニット取付部材（回転ユニットの基部）
２１…第１の回転機構
２２…第２の回転機構
２３…第３の回転機構
２３ａ…ステージ（回転ユニットの出力部）
２９…リンク作動装置
３１…姿勢制御用アクチュエータ
３２…基端側のリンクハブ
３３…先端側のリンクハブ
３４…リンク機構
３５…基端側の端部リンク部材
３６…先端側の端部リンク部材
３７…中央リンク部材
１００，１０１，１０２，１１２，１１３…配線用孔
１２０…双腕型作業装置
Ｏ１…リンクハブと端部リンク部材の回転対偶の中心軸
Ｏ２…端部リンク部材と中央リンク部材の回転対偶の中心軸
ＰＡ，ＰＢ…球面リンク中心
ＱＡ，ＱＢ…リンクハブの中心軸
Ｓ…作業空間

Claims

　エンドエフェクタを用いて作業を行う６自由度の作業装置であって、
　３つの直動アクチュエータを組み合わせた３自由度の直動ユニットと、
　１自由度以上の回転自由度を持つ複数の回転機構を組み合わせた３自由度の回転ユニットと、を備え、
　前記直動ユニットの基部が、前記作業装置の架台に固定され、
　前記回転ユニットの基部が前記直動ユニットの出力部に固定され、かつ前記回転ユニットの出力部に前記エンドエフェクタが搭載されている作業装置。
　請求項１に記載の作業装置において、前記直動ユニットの前記各直動アクチュエータは、それぞれの進退部分からなるステージが、前記エンドエフェクタによって作業が行われる作業空間に対して外側を向くように配置されている作業装置。
　請求項１または請求項２に記載の作業装置において、
　前記回転ユニットは、前記複数の回転機構のうちの少なくとも１つが２自由度のリンク作動装置であり、
　このリンク作動装置は、基端側のリンクハブに対し先端側のリンクハブが３組以上のリンク機構を介して姿勢を変更可能に連結され、
　前記各リンク機構は、それぞれ前記基端側のリンクハブおよび前記先端側のリンクハブに一端が回転可能に連結された基端側および先端側の端部リンク部材と、これら基端側および先端側の端部リンク部材の他端に両端がそれぞれ回転可能に連結された中央リンク部材とを有し、
　前記３組以上のリンク機構のうちの２組以上のリンク機構に、前記基端側のリンクハブに対する前記先端側のリンクハブの姿勢を任意に変更させる姿勢制御用アクチュエータが設けられている作業装置。
　請求項３に記載の作業装置において、
　前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記基端側の端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点が基端側の球面リンク中心と称され、
　この基端側の球面リンク中心を通り前記基端側のリンクハブと前記基端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線が基端側のリンクハブの中心軸と称され、
　前記先端側のリンクハブと前記先端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸、および前記先端側の端部リンク部材と前記中央リンク部材の各回転対偶の中心軸がそれぞれ交差する点が先端側の球面リンク中心と称され、
　この先端側の球面リンク中心を通り前記先端側のリンクハブと前記先端側の端部リンク部材の各回転対偶の中心軸と直角に交わる直線が先端側のリンクハブの中心軸と称され、
　前記基端側のリンクハブの中心軸または前記先端側のリンクハブの中心軸と、前記リンク作動装置以外の他の回転機構の回転軸心とが同一線上に位置する作業装置。
　請求項４に記載の作業装置において、前記リンク作動装置の前記基端側のリンクハブに前記他の回転機構の回転部分が直接または間接に結合され、
　前記リンク作動装置の前記先端側のリンクハブに、前記エンドエフェクタが搭載されている作業装置。
　請求項５に記載の作業装置において、前記リンク作動装置の前記２つ以上の姿勢制御用アクチュエータはロータリアクチュエータであって、
　前記ロータリアクチュエータの回転出力軸が、前記基端側のリンクハブの中心軸と平行となるように配置され、
　前記回転出力軸の回転駆動力が、軸直交型の減速機を介して前記リンク機構に伝達され、
　前記各姿勢制御用アクチュエータの並びの中心部に、前記他の回転機構が配置されている作業装置。
　請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の作業装置において、前記他の回転機構は、少なくとも回転する部分に軸方向に貫通する配線用孔を有する作業装置。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の作業装置において、前記直動ユニットの前記出力部に対する前記回転ユニットの前記基部の取付角度が変更可能である作業装置。
　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の作業装置が、互いに幾何学的に対称となるように２つ並べて配置された双腕型である作業装置。
　請求項９に記載の作業装置において、前記２つの作業装置が門形の前記架台に設置されている作業装置。