WO2020031772A1 - リンク構造 - Google Patents

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WO2020031772A1
WO2020031772A1 PCT/JP2019/029633 JP2019029633W WO2020031772A1 WO 2020031772 A1 WO2020031772 A1 WO 2020031772A1 JP 2019029633 W JP2019029633 W JP 2019029633W WO 2020031772 A1 WO2020031772 A1 WO 2020031772A1
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WO
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link
moving
housing
link structure
moving mechanism
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PCT/JP2019/029633
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康久 神川
川浪 康範
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ソニー株式会社
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    • B25J9/106Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B34/30Surgical robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/2062Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081Parallel arrangement of drive motor to screw axis

Definitions

  • the present disclosure relates to a link structure.
  • Patent Literature 1 discloses a medical support arm device including an arm portion including a plurality of links.
  • the present disclosure proposes a link structure that can reduce a load generated in accordance with driving of a link.
  • a link structure includes a first link, a moving target member provided inside the first link, and movable inside the first link, A moving mechanism fixed to the first link and configured to move the moving target member in a moving direction along the first link in accordance with the power of a power unit; and a moving mechanism provided on the moving target member and attached to the first link. And an operating portion acting on the movable second link.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a robot to which the technology according to the present disclosure is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure according to the first embodiment. It is a cross section of a link structure concerning a 1st embodiment. It is a schematic diagram which shows an example of the fixing structure of the link structure which concerns on 1st Embodiment. It is a figure showing an example of composition of a link structure concerning a modification (1) of a 1st embodiment. It is a figure showing an example of composition of a link structure concerning modification (2) of a 1st embodiment. It is a figure showing an example of composition of a link structure concerning modification (3) of a 1st embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a robot to which the technology according to the present disclosure is applied.
  • the robot 100 shown in FIG. 1 has a link structure 1 and a main body 200 provided with the link structure 1.
  • the robot 100 has two link structures 1 provided on the main body 200.
  • the link structure 1 functions as, for example, a rotary joint of the robot 100.
  • the link structure 1 is an example of a linear drive actuator for driving a rotary joint of the robot 100.
  • the rotating joints include, for example, joints of the robot 100 such as knees and elbows.
  • the main body 200 has a control device that controls driving of the link structure 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of the link structure 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the link structure 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a fixing structure of the link structure 1 according to the first embodiment.
  • the link structure 1 includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, a working unit 6, a power unit 7, and a second link 8.
  • the link structure 1 has a structure in which the second link 8 rotatably connected to the first link 2 is rotationally driven by linearly driving the action portion 6.
  • the first link 2 is fixed to the main body 200 of the robot 100.
  • the first link 2 is, for example, a hollow rod-shaped frame.
  • the first link 2 can be formed of a member such as a synthetic resin or a metal.
  • the first link 2 is a fixed link fixed to the main body 200, but is not limited to this.
  • the housing 3 is provided inside the first link 2.
  • the housing 3 can be formed of, for example, a member such as a synthetic resin or a metal.
  • the housing 3 is formed in a size and a shape that can move inside the first link 2.
  • the housing 3 is an example of a moving target member.
  • the housing 3 is moved in moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the movement direction M1 is, for example, a direction in which the housing 3 is moved to bend the second link 8 with respect to the first link 2.
  • the movement direction M2 is, for example, a direction in which the housing 3 is moved in order to extend the second link 8 with respect to the first link 2.
  • the moving mechanism 4 is fixed to the first link 2.
  • the moving mechanism 4 moves the housing 3 inside the first link 2 in the moving direction M1 and the moving direction M2 along the first link 2 according to the power of the power unit 7.
  • the moving mechanism 4 moves the housing 3 when rotating the second link 8 connected to the first link 2.
  • the moving mechanism 4 is a mechanism for driving linearly.
  • the moving mechanism 4 has a screw shaft 41, a nut 42, and a guide portion 43.
  • the screw shaft 41 is provided inside the housing 3 and extends along the moving direction M1 and the moving direction M2. As shown in FIG. 3, both ends of the screw shaft 41 are rotatably supported by the housing 3.
  • the screw shaft 41 is connected to an output shaft of the power unit 7.
  • the screw shaft 41 is rotated by the power of the power unit 7 while being supported by the housing 3.
  • a spiral screw groove is formed on the surface of the screw shaft 41.
  • the moving mechanism 4 may be a mechanism having the screw shaft 41 cantilevered.
  • the screw shaft 41 is inserted into the nut 42.
  • a screw groove is formed on the inner periphery of the nut 42 and meshes with the screw groove of the screw shaft 41.
  • the nut 42 is fixed to the first link 2 and is prevented from moving in the moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the nut 42 is a starting point of the link structure 1.
  • the guide part 43 is a guide member provided along the screw shaft 41.
  • the guide part 43 is parallel to the screw shaft 41 and moves the housing 3 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • a linear guide can be used as the guide portion 43.
  • the guide part 43 has a rail 43a and a block 43b.
  • the rail 43a is, for example, a linear rail.
  • the rail 43a is provided on the housing 3 so as to be parallel to the screw shaft 41.
  • the block 43b is fixed to the nut 42.
  • the block 43b is assembled to the rail 43a, and is configured to be slidable on the rail 43a.
  • the rigidity of the moving mechanism 4 that moves the housing 3 is improved by providing the moving mechanism 4 with the guide portion 43. Further, in the present embodiment, the case where the guide portion 43 has one rail 43a will be described.
  • the moving mechanism 4 has a connecting plate 44 fixed to a nut 42 as shown in FIG.
  • the connection plate 44 is a connection member that connects the nut 42 and the first link 2.
  • the connection plate 44 has a bearing 44 a that supports the rotating part 5 protruding from the first link 2.
  • the bearing portions 44a are formed at the upper and lower ends of the connecting plate 44 in the vertical direction.
  • the moving mechanism 4 prevents the nut 42 from moving in the moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2 by supporting the rotating portion 5 protruding from the first link 2 with the bearing portion 44a. I have.
  • the rotating part 5 is fixed to the first link 2 and protrudes toward the moving mechanism 4.
  • the rotating unit 5 is, for example, a rotating shaft formed in a columnar shape.
  • the rotating unit 5 functions as a rotation center of the housing 3 and the moving mechanism 4 by being supported by the bearing unit 44a of the connecting plate 44 of the moving mechanism 4. That is, as shown in FIG. 2, the casing 3 and the moving mechanism 4 are configured to be rotatable around the rotating unit 5 when rotating the second link 8.
  • the action section 6 is provided on the housing 3 and acts to move the second link 8 attached to the first link 2.
  • the action section 6 is a member that rotatably supports the second link 8.
  • the action section 6 includes, for example, a spherical bearing, a spherical slide bearing, and the like.
  • the action portion 6 is provided on the first end 3 a of the housing 3 in the longitudinal direction of the first link 2 via a mounting portion 61.
  • the action section 6 moves inside the first link 2 together with the housing 3 by the movement of the housing 3.
  • the action section 6 may be directly fixed to the first end 3 a of the housing 3.
  • the power unit 7 outputs power for rotating the screw shaft 41 of the moving mechanism 4.
  • the power unit 7 includes, for example, a motor.
  • the power unit 7 is provided at the second end 3 b of the housing 3 in the longitudinal direction of the first link 2.
  • the output shaft of the power unit 7 is connected to the screw shaft 41.
  • the power unit 7 is supplied with power from a power supply device (not shown), and is driven by control from a control device or the like of the main body 200.
  • the second link 8 is rotatably (movably) mounted on the first link 2.
  • the second link 8 is, for example, a hollow rod-shaped frame.
  • the second link 8 can be formed of, for example, synthetic resin, metal, or the like.
  • the second link 8 is a movable link that is movable by the first link 2.
  • the second link 8 is rotatably connected to the action section 6 provided on the housing 3. That is, the second link 8 is a link that is movable by the action of the action section 6.
  • the second link 8 is rotatably connected to a rotating joint 81 provided on the first link 2.
  • the second link 8 rotates about the rotary joint 81 as a rotation center by the movement of the action section 6 provided on the housing 3 of the first link 2. That is, the rotating joint 81 functions as an action point for rotating the second link 8.
  • the link structure 1 has the second link 8
  • the present invention is not limited to this.
  • the second link 8 may be a component of the robot 100 without using the second link 8 as a component.
  • the link structure 1 when the housing 3 moves in the movement direction M1, the action section 6 also moves in the movement direction M1, and moves the end 8a of the second link 8. Then, in the link structure 1, the second link 8 rotates about the rotary joint 81 as the rotation center in accordance with the movement of the action portion 6 of the first link 2.
  • the link structure 1 rotates the nut 42 as the nut 42 approaches the power unit 7. Rotate around.
  • the first end 3 a of the housing 3 approaches the inner surface of the first link 2 by rotating the housing 3 together with the nut 42.
  • the link structure 1 is in a state where the second link 8 is bent relative to the first link 2 as shown in a state S2 in FIG.
  • the link structure 1 is in a state in which the second link 8 extends with respect to the first link 2 as shown in a state S1 in FIG.
  • the ball screw is used as the moving mechanism 4 for transmitting the linear driving force
  • the nut 42 is fixed to the first link 2.
  • the nut 42 and the rotating part 5 at the starting point of the link structure 1 are integrally arranged in the vicinity.
  • the action section 6 is arranged at the first end 3 a of the housing 3
  • the power section 7 is arranged at the opposite second end 3 b of the housing 3.
  • the link structure 1 drives the second link 8 to rotate by moving the housing 3 in the moving directions M1 and M2 by rotating the screw shaft 41 of the moving mechanism 4.
  • the moving mechanism 4 is fixed to the first link 2, and the moving mechanism 4 serves as a starting point of the link structure 1 to move the housing 3 provided with the action section 6. Accordingly, in the link structure 1, since the stress from the second link 8 generated in the action section 6 is transmitted to the housing 3, the load generated on the moving mechanism 4 fixed to the first link 2 can be reduced. As a result, the link structure 1 can reduce the load on the moving mechanism 4 for linearly driving, so that the moving mechanism 4 can be reduced in size and simplified.
  • the rotating unit 5 is fixed to the first link 2, and the casing 3 and the moving mechanism 4 are rotated inside the first link 2 around the rotating unit 5 as a rotation center. be able to.
  • the movable section of the first link 2 allows the rotating section 5 to rotate the housing 3 and the moving mechanism 4, thereby expanding the movable range of the action section 6.
  • the link structure 1 can reduce the load generated on the moving mechanism 4 and extend the movable range of the second link 8 with respect to the first link 2.
  • the moving mechanism 4 allows the screw shaft 41 to be held by the housing 3 and the nut 42 to be fixed to the first link 2. Accordingly, the link structure 1 can reduce the buckling moment load generated on the nut 42, and thus can reduce the size and weight of the guide portion 43 for increasing rigidity. As a result, the link structure 1 can be reduced in size and weight. Further, in the link structure 1, the buckling moment generated in the nut 42 can be further reduced by arranging the nut 42 of the moving mechanism 4 serving as the starting point and the rotating part 5 integrally near each other. Furthermore, since the link structure 1 reduces the load generated on the nut 42, the occurrence of backlash between the screw shaft 41 and the nut 42 can be reduced.
  • the moving mechanism 4 allows the housing 3 to support both ends of the screw shaft 41.
  • the link structure 1 can move the housing 3 together with the screw shaft 41 inside the first link 2.
  • the link structure 1 can secure the durability of the screw shaft 41 even if the length of the screw shaft 41 supported by the housing 3 is increased, so that the movement range of the housing 3 can be extended. it can.
  • the moving mechanism 4 can be provided with the guide portion 43 parallel to the screw shaft 41. Thereby, the link structure 1 can move the housing 3 by the screw shaft 41 and the guide portion 43. As a result, the link structure 1 can improve the rigidity of the moving mechanism that moves the housing 3.
  • the power unit 7 can be provided in the housing 3 inside the first link 2.
  • the power unit 7 is provided in the housing 3 inside the first link 2, so that the power unit 7 does not need to be provided outside the main body 200 or the like.
  • applicable objects increase, and convenience can be improved.
  • the link structure 1 includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, a working unit 6, a power unit 7, and a second link 8.
  • the link structure 1 has a configuration including a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, an operating unit 6, and a power unit 7, and the second link 8 is a constituent element. May be deleted.
  • the second link 8 may be a component of the robot 100.
  • the rotating unit 5 can be omitted from the configuration requirements.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1 according to a modification (1) of the first embodiment.
  • the link structure 1 includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, an operating unit 6, a power unit 7, Having.
  • the power unit 7 is located between the housing 3 and the action unit 6. That is, the power unit 7 is provided at the first end 3 a of the housing 3 on the side of the movement direction M ⁇ b> 1 inside the first link 2.
  • the action section 6 is provided on the power section 7 fixed to the housing 3, so that the action section 6 is provided on the housing 3 via the power section 7.
  • the power unit 7 is disposed between the nut 42 of the moving mechanism 4 and the action unit 6.
  • the power unit 7 can be disposed between the power unit 7 and the nut 42 of the moving mechanism 4.
  • the power unit 7 is provided at the first end 3 a of the housing 3 rather than the power unit 7 is provided at the second end 3 b of the housing 3.
  • the amount by which the housing 3 swings can be reduced by, for example, the size of the housing 3.
  • the link structure 1 can reduce the load on the moving mechanism 4 for linearly driving, so that the moving mechanism 4 can be reduced in size and simplified.
  • the link structure 1 according to the modified example (1) can reduce the footprint of the housing 3 as compared with the case where the power unit 7 is provided at the second end 3 b of the housing 3. Can also be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1 according to a modification (2) of the first embodiment.
  • the link structure 1 includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, a working unit 6, a power unit 7, Having.
  • the power unit 7 is provided on the outer surface 3 c of the housing 3.
  • the outer surface 3c of the housing 3 is a side surface of the housing 3 that connects the first end 3a and the second end 3b.
  • the power unit 7 is arranged in parallel with the screw shaft 41 of the moving mechanism 4 and the inner surface of the first link 2 in the longitudinal direction.
  • the power unit 7 has an output shaft 71 and a transmission unit 72.
  • the output shaft 71 outputs power for rotating the screw shaft 41 of the moving mechanism 4.
  • the transmission unit 72 is connected to the output shaft 71 and transmits the power of the output shaft 71 to the screw shaft 41 of the moving mechanism 4.
  • a belt mechanism can be used for the transmission unit 72.
  • the transmission unit 72 connects the first gear provided on the output shaft 71 and the second gear provided on the screw shaft 41 by a belt, and rotates the screw shaft 41 of the moving mechanism 4 according to the rotation of the output shaft 71. Let it.
  • the first end 3a of the housing 3 has a protrusion 3d that rotatably supports the screw shaft 41.
  • the transmitting portion 72 is inserted into the convex portion 3d, and the transmitting portion 72 is connected to the screw shaft 41.
  • the power unit 7 can be provided on the outer surface 3 c of the housing 3. Accordingly, in the link structure 1, it is preferable that the power unit 7 is provided on the outer surface 3 c of the housing 3 than the power unit 7 is provided at the second end 3 b of the housing 3 due to, for example, the weight of the power unit 7. The amount by which the housing 3 swings can be reduced. As a result, the link structure 1 can reduce the load on the moving mechanism 4 for linearly driving, so that the moving mechanism 4 can be reduced in size and simplified. Furthermore, since the link structure 1 can reduce the footprint of the housing 3, it can be applied to the small first link 2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1 according to a modification (3) of the first embodiment.
  • the link structure 1 includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4, a rotating unit 5, a working unit 6, a power unit 7, Having.
  • the moving mechanism 4 has a screw shaft 41, a nut 42, a guide unit 43, and a detection unit 45.
  • the detector 45 is provided on the nut 42 and detects a force acting on the nut 42.
  • the detection unit 45 is provided, for example, at each end of the nut 42 on the moving direction M1 side and the moving direction M2 side.
  • a coil spring for distortion detection, a distance sensor, or the like can be used.
  • the detection unit 45 is mounted on both sides of the nut 42 in the longitudinal direction of the housing 3 by mounting members 46.
  • the detection unit 45 detects a force acting on the nut 42 and outputs the detection result to a control device or the like of the main body 200.
  • the link structure 1 will be described in the case where the detection unit 45 is used on both sides of the nut 42, but the detection unit 45 may be provided on one of the two.
  • the link structure 1 rotates the 2nd link 8 by the movement of the housing
  • the force acting on the nut 42 of the moving mechanism 4 can be detected by the detection unit 45.
  • the link structure 1 can detect that the nut 42 of the moving mechanism 4 has contacted the housing 3 by the detection unit 45.
  • the link structure 1 can perform movement control based on the positional relationship between the housing 3 and the nut 42, the housing 3 comes into contact with the nut 42 and the footprint of the housing 3 increases. Can be avoided.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1A according to the second embodiment.
  • the link structure 1A includes a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4A, a rotating unit 5, a working unit 6, and a power unit 7A.
  • the link structure 1A can rotationally drive the second link 8 connected to the first link 2 by linearly driving the action portion 6.
  • the moving mechanism 4A is fixed to the first link 2.
  • the moving mechanism 4A moves the housing 3 inside the first link 2 in the moving direction M1 and the moving direction M2 along the first link 2 according to the power of the power unit 7A.
  • the moving mechanism 4A moves the housing 3 when rotating the second link 8 connected to the first link 2.
  • the moving mechanism 4 is a mechanism for direct drive.
  • the moving mechanism 4A includes a rack 47, a pinion 48, and a guide portion 43.
  • the rack 47 is a member formed by cutting a flat bar.
  • the rack 47 is provided inside the housing 3 from the first end 3 a to the second end 3 b of the housing 3.
  • the rack 47 extends along the moving directions M1 and M2.
  • the pinion 48 is a circular gear.
  • the pinion 48 is connected to the output shaft 71 of the power unit 7A.
  • the pinion 48 is combined with the rack 47.
  • the guide unit 43 is a guide member provided along the rack 47.
  • the guide portion 43 is parallel to the rack 47, and moves the housing 3 along the movement direction M1 and the movement direction M2 along the first link 2.
  • a linear guide can be used as the guide portion 43.
  • the guide part 43 moves the rack 47 and the housing 3 in the moving directions M1 and M2.
  • the moving mechanism 4A moves the rack 47 and the housing 3 in the moving directions M1 and M2 in accordance with the rotation.
  • the power unit 7A outputs power for rotating the pinion 48 of the moving mechanism 4.
  • the power unit 7A includes, for example, a motor and the like.
  • the power unit 7A is, for example, fixed to the first link 2 and does not move inside the first link 2.
  • the output shaft 71 of the power unit 7A is connected to the pinion 48 of the moving mechanism 4.
  • the power unit 7A is provided on the first link 2 as a drive unit 70 integrated with the rotating unit 5 described above.
  • the power unit 7 ⁇ / b> A is supplied with power from a power supply device (not shown), and is driven by a control device of the main body 200 under control.
  • the above-described second link 8 is rotatably mounted on the first link 2. Then, the link structure 1A is configured to rotate the second link 8 by moving the action portion 6 provided on the housing 3 of the first link 2.
  • the moving mechanism 4A and the power unit 7A are fixed to the first link 2, and the moving mechanism 4A and the power unit 7A serve as the starting point of the link structure 1A, and The housing 3 provided with 6 can be moved.
  • the link structure 1A can be fixed to the first link 2 with the power unit 7A and the rotating unit 5 as starting points, and the housing 3 can be moved by the moving mechanism 4A. Accordingly, in the link structure 1A, since the stress from the action portion 6 is transmitted to the housing 3, the load generated on the moving mechanism 4A fixed to the first link 2 can be reduced. As a result, the link structure 1A can reduce the load generated on the moving mechanism 4A for linearly driving, so that the moving mechanism 4A can be reduced in size and simplified.
  • a link structure 1A according to the second embodiment will be described as having a first link 2, a housing 3, a moving mechanism 4A, a rotating unit 5, a working unit 6, and a power unit 7A.
  • the link structure 1A may include the above-described second link 8 as a component.
  • the rotating unit 5 can be omitted from the configuration requirements. .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1B according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a fixing structure of a link structure 1B according to the third embodiment.
  • the link structure 1B includes a first link 2, two moving bodies 31, 32, a moving mechanism 4B, a rotating section 5, an operating section 6, a power section 7B, Having.
  • the link structure 1 ⁇ / b> B can rotationally drive the second link 8 connected to the first link 2 by linearly driving the action portion 6.
  • the two moving bodies 31 and 32 are provided inside the first link 2 so as to sandwich the moving mechanism 4B.
  • the two moving bodies 31, 32 are moved in moving directions M1, M2 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the two moving bodies 31 and 32 are examples of a moving target member.
  • the moving body 31 is provided on the moving direction M1 side in the longitudinal direction of the first link 2.
  • the moving body 32 is provided on the side of the first link 2 in the moving direction M2 in the longitudinal direction.
  • the two moving bodies 31 and 32 are moved in the moving directions M1 and M2 by the moving mechanism 4B.
  • the link structure 1B includes the two moving bodies 31 and 32 provided inside the first link 2
  • the present invention is not limited to this.
  • the link structure 1B can be configured to provide only one of the two moving bodies 31 and 32, or can replace the moving bodies 31 and 32 with the rectangular casing 3 described above.
  • the moving mechanism 4B is fixed to the first link 2.
  • the moving mechanism 4B moves the two moving bodies 31, 32 in the first link 2 in the moving direction M1 and the moving direction M2 along the first link 2 according to the power of the power unit 7B.
  • the moving mechanism 4B moves the two moving bodies 31, 32 when rotating the second link 8 connected to the first link 2.
  • the moving mechanism 4B is a mechanism for direct drive.
  • the moving mechanism 4B has a wire 49a, a winding unit 49b, and a guide unit 43.
  • the wire 49a is provided along the moving directions M1 and M2, and one end is fixed to the moving body 31 and the other end is fixed to the moving body 32.
  • the wire 49a is a member for moving the moving bodies 31 and 32 in the moving directions M1 and M2 inside the first link 2.
  • the winding unit 49b is fixed to the first link 2 between the moving body 31 and the moving body 32.
  • the winding section 49b is connected to the output shaft 71 of the power section 7B.
  • the winding unit 49b winds the wire 49a in a direction corresponding to the driving of the power unit 7B, and moves the moving bodies 31, 32 in the moving directions M1, M2 by moving the moving bodies 31, 32 closer or farther away. Let it.
  • the power unit 7B outputs power for rotating the winding unit 49b of the moving mechanism 4B.
  • the power unit 7B includes, for example, a motor and the like.
  • the power unit 7B is, for example, fixed to the first link 2 and does not move inside the first link 2.
  • the output shaft 71 of the power unit 7B is connected to the winding unit 49b of the moving mechanism 4.
  • the power unit 7B is provided on the first link 2 as a drive unit 70 integrated with the rotating unit 5 described above.
  • the power unit 7B is supplied with power from a power supply device (not shown), and is driven by a control device of the main body 200 under control.
  • the above-described second link 8 is rotatably mounted on the first link 2.
  • the link structure 1B is configured to rotate the second link 8 by moving the action section 6 provided on the housing 3 of the first link 2.
  • the moving mechanism 4B is fixed to the first link 2, and the moving mechanism 4B serves as a starting point of the link structure 1B and includes the moving body 31 provided with the action section 6. Can be moved.
  • the link structure 1B can be fixed to the first link 2 with the power unit 7B and the rotating unit 5 as starting points, and the moving bodies 31 and 32 can be moved by the moving mechanism 4B.
  • the link structure 1B since the stress from the action section 6 is transmitted to the moving bodies 31 and 32, the load generated on the moving mechanism 4B fixed to the first link 2 can be reduced.
  • the link structure 1B can reduce the load generated on the moving mechanism 4B for linearly driving, so that the moving mechanism 4B can be reduced in size and simplified.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of a link structure 1C according to the fourth embodiment.
  • the link structure 1C includes the first link 2, the moving body 33, the moving mechanism 4C, the rotating unit 5, the operating unit 6, and the power unit 7C.
  • the link structure 1 ⁇ / b> C can rotationally drive the second link 8 connected to the first link 2 by linearly driving the action portion 6.
  • the moving body 33 has a base 33a and end portions 33b and 33c, and is integrally formed.
  • the moving body 33 is moved in moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the moving body 33 is an example of a moving target member.
  • the base 33a is formed in a bar shape along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the end 33b is provided at an end of the base 33a on the movement direction M1 side along a direction intersecting the base 33a.
  • the action part 6 is provided in the end part 33b.
  • the end 33c is provided at an end of the base 33a on the movement direction M2 side along a direction intersecting the base 33a.
  • the link structure 1C has the two ends 33b and 33c provided on the base 33a
  • the present invention is not limited to this.
  • the link structure 1C may be configured to have only the end 33b provided with the action portion 6.
  • the moving mechanism 4C is provided inside the first link 2.
  • the moving mechanism 4C moves the moving body 33 in the moving direction M1 and the moving direction M2 inside the first link 2 according to the power from the power unit 7C.
  • the power unit 7C has, for example, a configuration for sending fluid to the moving mechanism 4C or discharging fluid from the moving mechanism 4C. Then, the moving mechanism 4C moves the moving body 33 when rotating the second link 8 connected to the first link 2.
  • the moving mechanism 4C has a fixed portion 40a, a telescopic portion 40b, and a guide portion 40c.
  • the fixing portion 40a is fixed to the first link 2.
  • the fixing portion 40a is fixed to the first link 2, and is prevented from moving in the moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the fixing portion 40a is a starting point of the link structure 1.
  • the fixed portion 40a has a bearing portion 40d that supports the rotating portion 5 protruding from the first link 2.
  • the moving mechanism 4C prevents the fixed part 40a from moving in the moving directions M1 and M2 along the longitudinal direction of the first link 2 by supporting the rotating part 5 protruding from the first link 2 with the bearing part 40d. ing.
  • the telescopic part 40b is provided over the moving body 33 and the fixed part 40a.
  • the elastic portion 40b functions as, for example, an artificial muscle that expands and contracts by air pressure.
  • the elastic portion 40b is formed of, for example, rubber, carbon fiber, or the like.
  • the expansion and contraction portion 40b can be realized as, for example, an antagonistic pneumatic actuator having an expanding cell in the inner layer and a compressing cell in the outer layer.
  • the expansion and contraction portion 40b expands in a direction intersecting with the longitudinal direction of the first link 2 by injecting a fluid such as air, thereby moving the moving body 33 in the movement direction M1.
  • the expansion and contraction section 40b moves the moving body 33 in the movement direction M2 by contracting by discharging the fluid in the expanded state.
  • the guide portion 40c is a guide member provided along the longitudinal direction of the first link 2.
  • the guide part 43 is parallel to the first link 2 and moves the moving body 33.
  • a linear guide can be used as the guide portion 40c.
  • the guide section 40c moves the moving body 33 in the moving directions M1 and M2. Then, when the expansion and contraction section 40b expands and contracts in response to the power from the power section 7C, the moving mechanism 4C moves the moving body 33 in the moving directions M1 and M2 according to the expansion and contraction.
  • the link structure 1C operates by an output from the power unit 7C connected to the moving mechanism 4C.
  • the power unit 7C controls the injection of fluid into and out of the expansion and contraction unit 40b of the moving mechanism 4C.
  • the power unit 7C has pipes 73 and 74 connected to the expansion and contraction unit 40b.
  • the pipe 73 is a flow path through which the fluid to be injected into the expansion and contraction section 40b flows.
  • the pipe 74 is a flow path through which the fluid discharged from the expansion and contraction section 40b flows.
  • the power unit 7C expands and contracts the expansion and contraction unit 40b by controlling the opening and closing of valves and the like provided in the pipes 73 and 74. Note that, in the present embodiment, the case where the link structure 1C has the power unit 7C provided outside the first link 2 will be described.
  • the above-described second link 8 is rotatably mounted on the first link 2. Then, the link structure 1C is configured to rotate the second link 8 by moving the action portion 6 provided on the housing 3 of the first link 2.
  • the moving mechanism 4C is fixed to the first link 2, and the fixing portion 40a of the moving mechanism 4C serves as the starting point of the link structure 1C, and the action section 6 is provided.
  • the moving body 33 can be moved.
  • the link structure 1C can be fixed to the first link 2 with the fixing portion 40a and the rotating portion 5 as starting points, and the moving body 33 can be moved by the moving mechanism 4C.
  • the link structure 1C since the stress from the action portion 6 is transmitted to the moving body 33 and the expansion and contraction portion 40b, the load generated on the fixed portion 40a of the moving mechanism 4C fixed to the first link 2 can be reduced. .
  • the link structure 1C can reduce the load on the moving mechanism 4C for linearly driving, so that the moving mechanism 4C can be reduced in size and simplified.
  • the link structures 1, 1A, 1B, and 1C have been described on the assumption that the first link 2 is fixed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the link structures 1, 1A, 1B, and 1C may be movably provided in the robot 100.
  • the link structures 1, 1A, 1B, and 1C rotate the second link 8 with respect to the first link 2 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the link structures 1, 1 ⁇ / b> A, 1 ⁇ / b> B, and 1 ⁇ / b> C may be configured to expand and contract the second link with respect to the first link 2.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • the movement target member is a housing, The moving mechanism, A screw shaft supported by the housing and extending along the moving direction; A nut through which the screw shaft is inserted and fixed to the first link; Having, The link structure according to (1) or (2).
  • the housing supports both ends of the screw shaft, The link structure according to (3).
  • the moving mechanism further includes a guide unit that is provided along the screw axis and moves the housing.
  • the power supply unit is provided on the housing inside the first link, and further includes the power unit that applies the power for moving the housing.
  • the power unit is located between the housing and the action unit, The link structure according to (6).
  • the power unit is provided on an outer surface of the housing along the screw axis
  • the moving mechanism has a transmission mechanism that transmits the power of the power unit to the screw shaft.
  • the link structure according to (6).
  • the moving mechanism further includes a detection unit provided on the nut and detecting a force acting on the nut.
  • the link structure according to any one of (3) to (8).
  • the moving mechanism A rack provided on the movement target member and movable along the movement direction together with the movement target member; A pinion fixed to the first link and transmitting the power of the power unit to the rack; Having, The link structure according to (1) or (2).
  • the moving mechanism A wire that is provided from one end to the other end of the movement target member along the movement direction and moves the movement target member, A winding unit that is fixed to the first link between the one end and the other end of the movement target member and winds the wire to move the movement target member in the movement direction; Having, The link structure according to (1) or (2).
  • the moving mechanism A fixing portion fixed to the first link; A telescopic part that is provided over the moving target member and the fixed part and expands and contracts by air pressure; Has, The link structure according to (1) or (2), wherein the movement target member moves in the movement direction by expansion and contraction of the expansion and contraction portion.
  • the link structure is The first link, A movement target member provided inside the first link and movable inside the first link; A moving mechanism fixed to the first link, the moving mechanism moving the moving target member in a moving direction along the first link in accordance with the power of a power unit; An action unit provided on the movement target member and acting on the movement of a second link attached to the first link; Robot with.

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Abstract

リンク構造(1)は、第1リンク(2)と、第1リンク(2)の内部に設けられ、当該第1リンク(2)の内部を移動可能な移動対象部材(筐体)(3)と、第1リンク(2)に固定され、動力部の動力に応じて移動対象部材(3)を当該第1リンク(2)に沿った移動方向(M1,M2)に移動させる移動機構(4)と、移動対象部材(3)に設けられ、第1リンク(2)に装着される第2リンク(8)の可動に作用する作用部(6)と、を有する。

Description

リンク構造
 本開示は、リンク構造に関する。
 ロボットの膝、肘等の関節には、リンク構造が用いられている。特許文献1には、複数のリンクから構成されるアーム部を備える医療用支持アーム装置が開示されている。
特開2018-75121号公報
 しかしながら、上記の従来技術では、ロボットの膝や肘の回転関節へ用いるリンクを直動機構によって駆動させる場合、当該リンクに負荷が生じてしまう。このため、リンクの駆動に応じて生じる負荷を低減することが望まれている。
 そこで、本開示では、リンクの駆動に応じて生じる負荷を低減することができるリンク構造を提案する。
 上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態のリンク構造は、第1リンクと、前記第1リンクの内部に設けられ、当該第1リンクの内部を移動可能な移動対象部材と、前記第1リンクに固定され、動力部の動力に応じて前記移動対象部材を当該第1リンクに沿った移動方向に移動させる移動機構と、前記移動対象部材に設けられ、前記第1リンクに装着される第2リンクの可動に作用する作用部と、を有する。
 本開示によれば、リンクの駆動に応じて生じる負荷を低減することができるリンク構造を提供することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本開示に係る技術が適用されるロボットの一例を示す図である。 第1の実施形態に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態に係るリンク構造の断面模式図である。 第1の実施形態に係るリンク構造の固定構造の一例を示す模式図である。 第1の実施形態の変形例(1)に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(2)に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第1の実施形態の変形例(3)に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第2の実施形態に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第3の実施形態に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。 第3の実施形態に係るリンク構造の固定構造の一例を示す模式図である。 第4の実施形態に係るリンク構造の構成の一例を示す図である。
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
(第1の実施形態)
[本開示に係るリンク構造の適用例]
 図1は、本開示に係る技術が適用されるロボットの一例を示す図である。図1に示すロボット100は、リンク構造1と、リンク構造1が設けられた本体200と、を有する。図1に示す一例では、ロボット100は、2つのリンク構造1のそれぞれが本体200に設けられている。リンク構造1は、例えば、ロボット100の回転関節として機能している。リンク構造1は、ロボット100の回転関節駆動用の直動駆動アクチュエータの一例である。回転関節は、例えば、ロボット100の膝、肘等の関節を含む。本体200は、リンク構造1の駆動を制御する制御装置を有している。
[第1の実施形態に係るリンク構造の構成例]
 図2は、第1の実施形態に係るリンク構造1の構成の一例を示す図である。図3は、第1の実施形態に係るリンク構造1の断面模式図である。図4は、第1の実施形態に係るリンク構造1の固定構造の一例を示す模式図である。
 図2及び図3に示すように、リンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、第2リンク8と、を有する。例えば、リンク構造1は、作用部6を直動駆動することで、第1リンク2に回転可能に連結された第2リンク8を回転駆動させる構造となっている。
 第1リンク2は、ロボット100の本体200に固定されている。第1リンク2は、例えば、中空棒状のフレームである。第1リンク2は、例えば、合成樹脂、金属等の部材によって形成することができる。本実施形態では、第1リンク2は、本体200に固定された固定リンクとなっているが、これに限定されない。
 筐体3は、第1リンク2の内部に設けられている。筐体3は、例えば、合成樹脂、金属等の部材によって形成することができる。筐体3は、第1リンク2の内部を移動可能なサイズ及び形状で形成されている。筐体3は、移動対象部材の一例である。筐体3は、第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2に移動される。移動方向M1は、例えば、第1リンク2に対して第2リンク8を曲げるために筐体3を移動させる方向である。移動方向M2は、例えば、第1リンク2に対して第2リンク8を延ばすために筐体3を移動させる方向である。
 移動機構4は、第1リンク2に固定されている。移動機構4は、第1リンク2の内部において、動力部7の動力に応じて筐体3を、第1リンク2に沿った移動方向M1及び移動方向M2に移動させる。移動機構4は、第1リンク2に連結された第2リンク8を回転させる場合に、筐体3を移動させる。本実施形態では、移動機構4は、直動駆動用の機構である場合について説明する。
 図2及び図3に示す一例では、移動機構4は、ねじ軸41と、ナット42と、ガイド部43と、を有する。ねじ軸41は、筐体3の内部に設けられ、移動方向M1、移動方向M2に沿って延びている。図3に示すように、ねじ軸41は、筐体3によって回転可能に両端が支持されている。ねじ軸41は、動力部7の出力軸に連結されている。ねじ軸41は、筐体3によって支持された状態で、動力部7の動力によって回転する。ねじ軸41の表面には、螺旋状のねじ溝が形成されている。なお、本実施形態では、移動機構4は、ねじ軸41の両端が支持される場合について説明するが、これに限定されない。例えば、移動機構4は、ねじ軸41を片持ちとする機構としてもよい。
 ナット42は、ねじ軸41が挿通される。ナット42の内周には、ねじ溝が形成されており、ねじ軸41のねじ溝とかみ合っている。ナット42は、第1リンク2に固定されており、第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2への移動が阻止されている。ナット42は、リンク構造1の起点となっている。
 ガイド部43は、ねじ軸41に沿って設けられたガイド部材である。ガイド部43は、ねじ軸41に平行となっており、第1リンク2の長手方向に沿って筐体3を移動させる。ガイド部43は、例えば、リニアガイドを用いることができる。ガイド部43は、レール43aと、ブロック43bと、を有する。レール43aは、例えば、直線状のレールである。レール43aは、ねじ軸41に平行となるように、筐体3に設けられている。ブロック43bは、ナット42に固定されている。ブロック43bは、レール43aに組み付けられ、当該レール43aをスライド可能な構成となっている。本実施形態では、リンク構造1は、移動機構4にガイド部43を設けることにより、筐体3を移動させる移動機構4の剛性を向上させている。また、本実施形態では、ガイド部43は、レール43aが1本の場合について説明するが、例えば複数のレールを有する構成としてもよい。
 移動機構4は、図4に示すように、ナット42に固定された連結プレート44を有する。連結プレート44は、ナット42と第1リンク2と連結する連結部材である。連結プレート44は、第1リンク2から突出する回転部5を支える軸受け部44aを有する。図4に示す一例では、軸受け部44aは、鉛直方向における連結プレート44の上端及び下端に形成されている。移動機構4は、第1リンク2から突出する回転部5を軸受け部44aで支えることで、ナット42が第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2へ移動することを阻止している。
 回転部5は、第1リンク2に固定され、移動機構4に向かって突出している。回転部5は、例えば、円柱状に形成された回転軸である。回転部5は、移動機構4の連結プレート44の軸受け部44aに軸受けされることで、筐体3及び移動機構4の回転中心として機能する。すなわち、筐体3及び移動機構4は、図2に示すように、第2リンク8を回転させる場合に、回転部5を回転中心として回転可能な構成となっている。
 図2乃至図3に示すように、作用部6は、筐体3に設けられ、第1リンク2に装着される第2リンク8の可動に作用する。作用部6は、第2リンク8を回転可能に支持する部材である。作用部6は、例えば、球面軸受、球面滑り軸受等を含む。作用部6は、第1リンク2の長手方向における筐体3の第1端部3aに、取付部61を介して設けられている。作用部6は、筐体3が移動することで、筐体3とともに第1リンク2の内部を移動する。本実施形態では、作用部6は、取付部61を介して筐体3に設ける場合について説明するが、これに限定されない。例えば、作用部6は、筐体3の第1端部3aに直接固定してもよい。
 動力部7は、移動機構4のねじ軸41を回転させるための動力を出力する。動力部7は、例えば、モータ等を含む。動力部7は、第1リンク2の長手方向における筐体3の第2端部3bに設けられている。動力部7の出力軸は、ねじ軸41に連結されている。動力部7は、図示しない電源装置から電力を供給され、本体200の制御装置等からの制御によって駆動する。
 第2リンク8は、第1リンク2に回転可能(可動可能)に装着されている。第2リンク8は、例えば、中空棒状のフレームである。第2リンク8は、例えば、合成樹脂、金属等によって形成することができる。本実施形態では、第2リンク8は、第1リンク2によって可動される可動リンクとなっている。第2リンク8は、筐体3に設けられた作用部6に回転可能に連結されている。すなわち、第2リンク8は、作用部6の作用によって可動するリンクである。第2リンク8は、第1リンク2に設けられた回転関節81に回転可能に連結されている。第2リンク8は、第1リンク2の筐体3に設けられた作用部6の移動によって回転関節81を回転中心として回転する。すなわち、回転関節81は、第2リンク8を回転させる作用点として機能している。
 なお、本実施形態では、リンク構造1は第2リンク8を有する場合について説明するが、これに限定されない。例えば、リンク構造1は、第2リンク8を構成要件とせずに、第2リンク8をロボット100の構成要件としてもよい。
[第1の実施形態に係るリンク構造の動作]
 次に、第1の実施形態に係るリンク構造1の動作の一例について説明する。図2に示す状態S1において、リンク構造1は、動力部7によって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、移動機構4のねじ軸41が第1方向に回転する。リンク構造1は、移動機構4のナット42が第1リンク2に固定されているので、ねじ軸41が回転してもナット42が移動せずに、ねじ軸41を支持している筐体3がねじ軸41の回転に応じて移動方向M1に向かって移動する。リンク構造1は、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、第2リンク8の端部8aを移動させる。そして、リンク構造1は、第1リンク2の作用部6の移動に応じて、第2リンク8が回転関節81を回転中心に回転する。そして、リンク構造1は、第1リンク2の内部において、動力部7の駆動によって筐体3を移動方向M1に移動させる場合、ナット42が動力部7に近付くにしたがって、ナット42が回転部5を中心に回転する。その結果、リンク構造1は、筐体3がナット42とともに回転することで、筐体3の第1端部3aが第1リンク2の内面に近付いている。その結果、リンク構造1は、図2の状態S2に示すように、第1リンク2に対して第2リンク8が曲がった状態になる。
 また、図2に示す状態S2において、リンク構造1は、動力部7によって移動方向M2に移動させる動力が発生すると、移動機構4のねじ軸41が第1方向とは反対の第2方向に回転する。リンク構造1は、移動機構4のナット42が第1リンク2に固定されているので、ねじ軸41が回転してもナット42が移動せずに、ねじ軸41を支持している筐体3がねじ軸41の回転に応じて移動方向M2に向かって移動する。リンク構造1は、筐体3が移動方向M2に向かって移動することで、作用部6も移動方向M2に向かって移動し、第2リンク8の端部8aを移動させる。そして、リンク構造1は、第1リンク2の作用部6の移動に応じて、第2リンク8が回転関節81を回転中心に回転する。その結果、リンク構造1は、図2の状態S1に示すように、第1リンク2に対して第2リンク8が延びた状態になる。
 以上のように、第1の実施形態に係るリンク構造1は、直動駆動力を伝達する移動機構4としてボールねじを使用し、ナット42を第1リンク2に固定している。リンク構造1は、ナット42とリンク構造1の起点の回転部5とを近傍に一体として配置している。リンク構造1は、筐体3の第1端部3aに作用部6を配置し、その反対の筐体3の第2端部3bに動力部7を配置している。リンク構造1は、移動機構4のねじ軸41の回転によって筐体3を移動方向M1,M2に移動させることで、第2リンク8を回転駆動させる。すなわち、リンク構造1は、移動機構4を第1リンク2に固定し、当該移動機構4がリンク構造1の起点となって作用部6を設けた筐体3を移動させることができる。これにより、リンク構造1は、作用部6に生じる第2リンク8からの応力が筐体3に伝わるので、第1リンク2に固定された移動機構4に生じる負荷を低減させることができる。その結果、リンク構造1は、直動駆動させるための移動機構4に生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4の小型化及び簡単化を図ることができる。
 また、本実施形態に係るリンク構造1は、第1リンク2に回転部5を固定し、当該回転部5を回転中心として、筐体3及び移動機構4を第1リンク2の内部で回転させることができる。これにより、リンク構造1は、第1リンク2の内部で、回転部5が筐体3及び移動機構4を回転させることで、作用部6の可動範囲を広げることができる。その結果、リンク構造1は、移動機構4に生じる負荷を低減させ、かつ第1リンク2に対する第2リンク8の可動範囲を広げることができる。
 また、本実施形態に係るリンク構造1は、移動機構4がねじ軸41を筐体3に保持させ、ナット42を第1リンク2に固定させることができる。これにより、リンク構造1は、ナット42に生じる座屈モーメント負荷を低減できるので、剛性を上げるためのガイド部43の小型軽量化を図ることができる。その結果、リンク構造1は、小型軽量化を図ることができる。また、リンク構造1は、起点となる移動機構4のナット42と回転部5とを近傍に一体として配置することで、ナット42に生じる座屈モーメントをより一層低減させることができる。さらに、リンク構造1は、ナット42に生じる負荷を低減するので、ねじ軸41とナット42とのバックラッシュの発生を低減させることができる。
 また、本実施形態に係るリンク構造1は、移動機構4がねじ軸41の両端を筐体3に支持させることができる。これにより、リンク構造1は、ねじ軸41とともに筐体3を第1リンク2の内部で移動させることができる。その結果、リンク構造1は、筐体3によって支持されるねじ軸41の長さを伸ばしても、ねじ軸41の耐久性を確保することができるので、筐体3の移動範囲を伸ばすことができる。
 また、本実施形態に係るリンク構造1は、移動機構4がねじ軸41に対して平行なガイド部43を設けることができる。これにより、リンク構造1は、ねじ軸41とガイド部43とによって筐体3を移動させることができる。その結果、リンク構造1は、筐体3を移動させる移動機構の剛性を向上させることができる。
 また、本実施形態に係るリンク構造1は、第1リンク2の内部の筐体3に動力部7を設けることができる。これにより、リンク構造1は、第1リンク2の内部の筐体3に動力部7を設けることで、動力部7を本体200等の外部に設ける必要がなくなる。その結果、リンク構造1は、適用可能な対象が増加し、利便性を向上させることができる。
 なお、第1の実施形態に係るリンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、第2リンク8と、を有する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、リンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、を有する構成とし、第2リンク8を構成要件から削除してもよい。例えば、第2リンク8は、ロボット100の構成要件としてもよい。また、リンク構造1は、筐体3を第1リンク2の内部を直動させ、筐体3及び移動機構4を回転させない場合、回転部5を構成要件から削除することができる。
 上述の第1の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
[第1の実施形態の変形例(1)]
 例えば、第1の実施形態に係るリンク構造1は、動力部7の配置を変更することができる。図5は、第1の実施形態の変形例(1)に係るリンク構造1の構成の一例を示す図である。
 図5に示すように、変形例(1)に係るリンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、を有する。リンク構造1は、動力部7が筐体3と作用部6との間に位置している。すなわち、動力部7は、第1リンク2の内部における移動方向M1側の筐体3の第1端部3aに設けられている。そして、作用部6は、筐体3に固定された動力部7に設けられることで、当該動力部7を介して筐体3に設けられている。変形例(1)では、動力部7は、移動機構4のナット42と作用部6との間に配置されている。
 第1の実施形態の変形例(1)に係るリンク構造1は、動力部7によって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、移動機構4のねじ軸41が第1方向に回転する。リンク構造1は、移動機構4のナット42が第1リンク2に固定されているので、ねじ軸41が回転してもナット42が移動せずに、ねじ軸41を支持している筐体3がねじ軸41の回転に応じて移動方向M1に向かって移動する。リンク構造1は、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、第2リンク8の可動に作用する。そして、リンク構造1は、第1の実施形態と同様に、筐体3の移動によって第2リンク8を回転させる。
 変形例(1)に係るリンク構造1は、動力部7を移動機構4のナット42との間に配置するができる。これにより、リンク構造1は、動力部7を筐体3の第2端部3bに設けるよりも、動力部7を筐体3の第1端部3aに設ける方が、例えば動力部7の重さ等によって筐体3が振れる量を低減させることができる。その結果、リンク構造1は、直動駆動させるための移動機構4に生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4の小型化及び簡単化を図ることができる。さらに、変形例(1)に係るリンク構造1は、動力部7を筐体3の第2端部3bに設けるよりも、筐体3のフットプリントを小さくできるので、小型の第1リンク2にも適用することができる。
[第1の実施形態の変形例(2)]
 例えば、第1の実施形態に係るリンク構造1は、動力部7の配置をさらに変更することができる。図6は、第1の実施形態の変形例(2)に係るリンク構造1の構成の一例を示す図である。
 図6に示すように、変形例(2)に係るリンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、を有する。リンク構造1は、動力部7が筐体3の外面3cに設けられている。筐体3の外面3cは、第1端部3aと第2端部3bとを連結する筐体3の側面である。図6に示す一例では、動力部7は、移動機構4のねじ軸41と第1リンク2の長手方向の内面と平行に配置されている。動力部7は、出力軸71と、伝達部72と、を有する。出力軸71は、移動機構4のねじ軸41を回転させるための動力を出力する。伝達部72は、出力軸71に連結し、出力軸71の動力を移動機構4のねじ軸41に伝達する。
 伝達部72は、ベルト機構を用いることができる。例えば、伝達部72は、出力軸71に設けた第1歯車とねじ軸41に設けた第2歯車とをベルトによって連結し、出力軸71の回転に応じて移動機構4のねじ軸41を回転させる。また、筐体3の第1端部3aは、ねじ軸41を回転可能に支持する凸部3dを有する。凸部3dは、伝達部72が挿通され、当該伝達部72がねじ軸41と連結している。
 第1の実施形態の変形例(2)に係るリンク構造1は、動力部7によって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、伝達部72を介して移動機構4のねじ軸41が第1方向に回転する。リンク構造1は、移動機構4のナット42が第1リンク2に固定されているので、ねじ軸41が回転してもナット42が移動せずに、ねじ軸41を支持している筐体3がねじ軸41の回転に応じて移動方向M1に向かって移動する。リンク構造1は、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、第2リンク8の可動に作用する。そして、リンク構造1は、第1の実施形態と同様に、筐体3の移動によって第2リンク8を回転させる。
 変形例(2)に係るリンク構造1は、動力部7を筐体3の外面3cに設けることができる。これにより、リンク構造1は、動力部7を筐体3の第2端部3bに設けるよりも、動力部7を筐体3の外面3cに設ける方が、例えば動力部7の重さ等によって筐体3が振れる量を低減させることができる。その結果、リンク構造1は、直動駆動させるための移動機構4に生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4の小型化及び簡単化を図ることができる。さらに、リンク構造1は、筐体3のフットプリントを小さくできるので、小型の第1リンク2にも適用することができる。
[第1の実施形態の変形例(3)]
 例えば、第1の実施形態に係るリンク構造1は、移動機構4の構成をさらに変更することができる。図7は、第1の実施形態の変形例(3)に係るリンク構造1の構成の一例を示す図である。
 図7に示すように、変形例(3)に係るリンク構造1は、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4と、回転部5と、作用部6と、動力部7と、を有する。移動機構4は、ねじ軸41と、ナット42と、ガイド部43と、検出部45と、を有する。検出部45は、ナット42に設けられ、当該ナット42に作用する力を検出する。検出部45は、例えば、ナット42の移動方向M1側と移動方向M2側とのそれぞれの端部に設けられている。検出部45は、例えば、歪み検出用のコイルバネ、距離センサ等を用いることができる。検出部45は、筐体3の長手方向におけるナット42の両側に、装着部材46によって装着されている。検出部45は、ナット42に作用する力を検出し、当該検出結果を本体200の制御装置等に出力する。なお、図7に示す一例では、リンク構造1は、検出部45をナット42の両側に用いる場合について説明するが、いずれか一方に検出部45を設ける構成としてもよい。
 第1の実施形態の変形例(3)に係るリンク構造1は、動力部7によって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、伝達部72を介して移動機構4のねじ軸41が第1方向に回転する。リンク構造1は、移動機構4のナット42が第1リンク2に固定されているので、ねじ軸41が回転してもナット42が移動せずに、ねじ軸41を支持している筐体3がねじ軸41の回転に応じて移動方向M1に向かって移動する。リンク構造1は、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、第2リンク8の可動に作用する。そして、リンク構造1は、第1の実施形態と同様に、筐体3の移動によって第2リンク8を回転させる。また、リンク構造1は、検出部45によって筐体3に作用する力を検出すると、検出した結果を本体200の制御装置等に出力する。これにより、本体200の制御装置等は、移動機構4の検出部45の検出結果に基づいて動力部7を制御することができる。
 変形例(3)に係るリンク構造1は、移動機構4のナット42に作用する力を検出部45によって検出することができる。これにより、リンク構造1は、移動機構4のナット42が筐体3に接触したことを検出部45によって検出することができる。その結果、リンク構造1は、筐体3とナット42との位置関係に基づいた移動制御が可能となるので、筐体3とナット42とが接触して筐体3のフットプリントが大きくなることを回避できる。
(第2の実施形態)
[第2の実施形態に係るリンク構造の構成例]
 図8は、第2の実施形態に係るリンク構造1Aの構成の一例を示す図である。図8に示すように、リンク構造1Aは、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4Aと、回転部5と、作用部6と、動力部7Aと、を有する。例えば、リンク構造1Aは、作用部6を直動駆動することで、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転駆動させることができる。
 移動機構4Aは、第1リンク2に固定されている。移動機構4Aは、第1リンク2の内部において、動力部7Aの動力に応じて筐体3を、第1リンク2に沿った移動方向M1及び移動方向M2に移動させる。移動機構4Aは、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転させる場合に、筐体3を移動させる。本実施形態では、移動機構4は、直動駆動用の機構である。
 図8に示す一例では、移動機構4Aは、ラック47と、ピニオン48と、ガイド部43と、を有する。ラック47は、平板状の棒に歯切りをした部材である。ラック47は、筐体3の内部に、筐体3の第1端部3aから第2端部3bにわたって設けられている。ラック47は、移動方向M1,M2に沿って延びている。ピニオン48は、円形の歯車である。ピニオン48は、動力部7Aの出力軸71に連結されている。ピニオン48は、ラック47に組み合わさっている。
 ガイド部43は、ラック47に沿って設けられたガイド部材である。ガイド部43は、ラック47に平行となっており、第1リンク2に沿った移動方向M1及び移動方向M2筐体3を移動させる。ガイド部43は、例えば、リニアガイドを用いることができる。ガイド部43は、ラック47及び筐体3を移動方向M1,M2に移動させる。そして、移動機構4Aは、動力部7Aの駆動に応じてピニオン48が回転すると、当該回転に応じてラック47及び筐体3を移動方向M1,M2に移動させる。
 動力部7Aは、移動機構4のピニオン48を回転させるための動力を出力する。動力部7Aは、例えば、モータ等を含む。動力部7Aは、例えば、第1リンク2に固定されており、第1リンク2の内部を移動しない構成となっている。動力部7Aの出力軸71は、移動機構4のピニオン48に連結されている。動力部7Aは、上述した回転部5と一体の駆動ユニット70として第1リンク2に設けられている。動力部7Aは、図示しない電源装置から電力が供給され、本体200の制御装置から制御によって駆動する。
 リンク構造1Aは、上述した第2リンク8が第1リンク2に回転可能に装着される。そして、リンク構造1Aは、第1リンク2の筐体3に設けられた作用部6の移動によって第2リンク8を回転させる構成となっている。
[第2の実施形態に係るリンク構造の動作]
 次に、第2の実施形態に係るリンク構造1Aの動作の一例について説明する。リンク構造1Aは、動力部7Aによって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、移動機構4Aのピニオン48の回転に応じてラック47が移動方向M1へ移動する。そして、リンク構造1Aは、ラック47の移動に応じて筐体3も移動方向M1へ移動する。リンク構造1Aは、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、上述した第2リンク8を可動させる。
 また、リンク構造1Aは、動力部7Aによって移動方向M2に移動させる動力が発生すると、移動機構4のピニオン48の回転に応じてラック47が移動方向M2へ移動する。そして、リンク構造1Aは、ラック47の移動に応じて筐体3も移動方向M2へ移動する。リンク構造1Aは、筐体3が移動方向M2に向かって移動することで、作用部6も移動方向M2に向かって移動し、上述した第2リンク8を可動させる。
 以上のように、本実施形態に係るリンク構造1Aは、移動機構4A及び動力部7Aを第1リンク2に固定し、当該移動機構4A及び動力部7Aがリンク構造1Aの起点となって作用部6を設けた筐体3を移動させることができる。換言すると、リンク構造1Aは、第1リンク2に動力部7A及び回転部5を起点として固定し、移動機構4Aによって筐体3を移動させることができる。これにより、リンク構造1Aは、作用部6からの応力が筐体3に伝わるので、第1リンク2に固定された移動機構4Aに生じる負荷を低減させることができる。その結果、リンク構造1Aは、直動駆動させるための移動機構4Aに生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4Aの小型化及び簡単化を図ることができる。
 なお、第2の実施形態に係るリンク構造1Aは、第1リンク2と、筐体3と、移動機構4Aと、回転部5と、作用部6と、動力部7Aと、を有する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、リンク構造1Aは、上述した第2リンク8を構成要件として有してもよい。また、リンク構造1Aは、筐体3を第1リンク2の内部を直動させ、筐体3、移動機構4A及び動力部7Aを回転させない場合、回転部5を構成要件から削除することができる。
(第3の実施形態)
[第3の実施形態に係るリンク構造の構成例]
 図9は、第3の実施形態に係るリンク構造1Bの構成の一例を示す図である。図10は、第3の実施形態に係るリンク構造1Bの固定構造の一例を示す模式図である。
 図9及び図10に示すように、リンク構造1Bは、第1リンク2と、2つの移動体31,32と、移動機構4Bと、回転部5と、作用部6と、動力部7Bと、を有する。例えば、リンク構造1Bは、作用部6を直動駆動することで、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転駆動させることができる。
 2つの移動体31,32は、移動機構4Bを挟むように、第1リンク2の内部に設けられている。2つの移動体31,32は、第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2に移動される。2つの移動体31,32は、移動対象部材の一例である。本実施形態では、移動体31は、第1リンク2の長手方向における移動方向M1側に設けられている。そして、移動体32は、第1リンク2の長手方向における移動方向M2側に設けられている。2つの移動体31,32は、移動機構4Bによって移動方向M1,M2に移動される。
 なお、本実施形態では、リンク構造1Bは、2つの移動体31,32を第1リンク2の内部に設ける場合について説明するが、これに限定されない。例えば、リンク構造1Bは、2つの移動体31,32のうちの一方のみの移動体を設ける構成としたり、上述した方形状の筐体3に移動体31,32を置き換えたりすることができる。
 移動機構4Bは、第1リンク2に固定されている。移動機構4Bは、第1リンク2の内部において、動力部7Bの動力に応じて2つの移動体31,32を、第1リンク2に沿った移動方向M1及び移動方向M2に移動させる。移動機構4Bは、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転させる場合に、2つの移動体31,32を移動させる。本実施形態では、移動機構4Bは、直動駆動用の機構である。
 図9及び図10に示す一例では、移動機構4Bは、ワイヤ49aと、巻き取り部49bと、ガイド部43と、を有する。ワイヤ49aは、移動方向M1,M2に沿って設けられ、一端が移動体31、他端が移動体32に固定されている。ワイヤ49aは、第1リンク2の内部において、移動体31,32を移動方向M1,M2に移動させるための部材である。巻き取り部49bは、移動体31と移動体32との間において第1リンク2に固定されている。巻き取り部49bは、動力部7Bの出力軸71に連結されている。巻き取り部49bは、動力部7Bの駆動に応じた方向にワイヤ49aを巻き取り、移動体31,32を近付けたり、遠ざけたりすることで、移動体31,32を移動方向M1,M2に移動させる。
 ガイド部43は、第1リンク2の長手方向に沿って設けられたガイド部材である。ガイド部43は、その両端に移動体31,32が固定されている。ガイド部43は、第1リンク2に平行となっており、移動体31,32を移動させる。ガイド部43は、例えば、リニアガイドを用いることができる。ガイド部43は、移動体31,32を移動方向M1,M2に移動させる。ガイド部43は、移動体31に固定されたワイヤ49aを巻き取った場合、移動体32に固定されたワイヤ49aを送出することで、移動体32を移動方向M2に向かって移動させる。そして、ガイド部43は、移動体32に固定されたワイヤ49aを巻き取った場合、移動体31に固定されたワイヤ49aを送出することで、移動体31を移動方向M1に向かって移動させる。すなわち、移動機構4Bは、動力部7Bの駆動に応じて巻き取り部49bが回転すると、当該回転に応じて移動体31,32を移動方向M1,M2に移動させる。
 動力部7Bは、移動機構4Bの巻き取り部49bを回転させるための動力を出力する。動力部7Bは、例えば、モータ等を含む。動力部7Bは、例えば、第1リンク2に固定されており、第1リンク2の内部を移動しない構成となっている。動力部7Bの出力軸71は、移動機構4の巻き取り部49bに連結されている。動力部7Bは、上述した回転部5と一体の駆動ユニット70として第1リンク2に設けられている。動力部7Bは、図示しない電源装置から電力を供給され、本体200の制御装置から制御によって駆動する。
 リンク構造1Bは、上述した第2リンク8が第1リンク2に回転可能に装着される。そして、リンク構造1Bは、第1リンク2の筐体3に設けられた作用部6の移動によって第2リンク8を回転させる構成となっている。
[第3の実施形態に係るリンク構造の動作]
 次に、第3の実施形態に係るリンク構造1Bの動作の一例について説明する。リンク構造1Bは、動力部7Bによって移動方向M1に移動させる動力が発生すると、移動機構4Bの巻き取り部49bの回転に応じて、移動体32を近付けるようにワイヤ49aを巻き取る。その結果、リンク構造1Bは、移動体32及びガイド部43が移動方向M1へ移動することで、移動体31も移動方向M1へ移動する。リンク構造1Aは、筐体3が移動方向M1に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、上述した第2リンク8を可動させる。
 また、リンク構造1Bは、動力部7によって移動方向M2に移動させる動力が発生すると、移動機構4Bの巻き取り部49bの回転に応じて、移動体31を近付けるようにワイヤ49aを巻き取る。その結果、リンク構造1Bは、移動体31及びガイド部43が移動方向M2へ移動することで、移動体32も移動方向M2へ移動する。リンク構造1Bは、筐体3が移動方向M2に向かって移動することで、作用部6も移動方向M1に向かって移動し、上述した第2リンク8を可動させる。
 以上のように、本実施形態に係るリンク構造1Bは、移動機構4Bを第1リンク2に固定し、当該移動機構4Bがリンク構造1Bの起点となって作用部6を設けた移動体31を移動させることができる。換言すると、リンク構造1Bは、第1リンク2に動力部7B及び回転部5を起点として固定し、移動機構4Bによって移動体31,32を移動させることができる。これにより、リンク構造1Bは、作用部6からの応力が移動体31,32に伝わるので、第1リンク2に固定された移動機構4Bに生じる負荷を低減させることができる。その結果、リンク構造1Bは、直動駆動させるための移動機構4Bに生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4Bの小型化及び簡単化を図ることができる。
(第4の実施形態)
[第4の実施形態に係るリンク構造の構成例]
 図11は、第4の実施形態に係るリンク構造1Cの構成の一例を示す図である。
 図11に示すように、リンク構造1Cは、第1リンク2と、移動体33と、移動機構4Cと、回転部5と、作用部6と、動力部7Cと、を有する。例えば、リンク構造1Cは、作用部6を直動駆動することで、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転駆動させることができる。
 移動体33は、ベース33aと、端部33b,33cと、を有し、一体に形成されている。移動体33は、第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2に移動される。移動体33は、移動対象部材の一例である。ベース33aは、第1リンク2の長手方向に沿った棒状に形成されている。端部33bは、ベース33aの移動方向M1側の端部に、当該ベース33aと交わる方向に沿って設けられている。端部33bは、作用部6が設けられている。端部33cは、ベース33aの移動方向M2側の端部に、当該ベース33aと交わる方向に沿って設けられている。
 なお、本実施形態では、リンク構造1Cは、2つの端部33b,33cをベース33aに設ける場合について説明するが、これに限定されない。例えば、リンク構造1Cは、作用部6が設けられた端部33bのみを有する構成としてもよい。
 移動機構4Cは、第1リンク2の内部に設けられる。移動機構4Cは、第1リンク2の内部において、動力部7Cからの動力に応じて移動体33を移動方向M1及び移動方向M2に移動させる。動力部7Cは、例えば、移動機構4Cに流体を送出したり、移動機構4Cから流体を排出させたりする構成を有する。そして、移動機構4Cは、第1リンク2に連結される第2リンク8を回転させる場合に、移動体33を移動させる。
 移動機構4Cは、固定部40aと、伸縮部40bと、ガイド部40cと、を有する。固定部40aは、第1リンク2に固定されている。固定部40aは、第1リンク2に固定されており、第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2への移動が阻止されている。固定部40aは、リンク構造1の起点となっている。固定部40aは、第1リンク2から突出する回転部5を支える軸受け部40dを有する。移動機構4Cは、第1リンク2から突出する回転部5を軸受け部40dで支えることで、固定部40aが第1リンク2の長手方向に沿った移動方向M1,M2へ移動することを阻止している。
 伸縮部40bは、移動体33と固定部40aとにわたって設けられている。伸縮部40bは、例えば、空気圧によって伸縮する人工筋肉等として機能する。伸縮部40bは、例えば、ゴム、カーボン繊維等によって形成されている。伸縮部40bは、例えば、内層に伸展胞、外装に圧縮胞を有する拮抗筋型空気アクチュエータとして実現できる。伸縮部40bは、空気などの流体の注入によって第1リンク2の長手方向と交わる方向に膨張することで、移動体33を移動方向M1に移動させる。伸縮部40bは、膨張した状態での流体の排出により収縮することで、移動体33を移動方向M2に移動させる。
 ガイド部40cは、第1リンク2の長手方向に沿って設けられたガイド部材である。ガイド部43は、第1リンク2に平行となっており、移動体33を移動させる。ガイド部40cは、例えば、リニアガイドを用いることができる。ガイド部40cは、移動体33を移動方向M1,M2に移動させる。そして、移動機構4Cは、動力部7Cからの動力に応じて伸縮部40bが伸縮すると、当該伸縮に応じて移動体33を移動方向M1,M2に移動させる。
 リンク構造1Cは、移動機構4Cに接続された動力部7Cからの出力によって動作する。動力部7Cは、移動機構4Cの伸縮部40bへの流体の注入、伸縮部40bからの流体の排出を制御する。動力部7Cは、伸縮部40bに接続された配管73,74を有する。配管73は、伸縮部40bに注入する流体が流れる流路である。配管74は、伸縮部40bから排出する流体が流れる流路である。動力部7Cは、配管73,74に設けられた弁等の開閉を制御することで、伸縮部40bを膨張させたり、収縮させたりする。なお、本実施形態では、リンク構造1Cは、動力部7Cを第1リンク2の外部に設ける場合について説明するが、第1リンク2の内部に設けてもよい。
 リンク構造1Cは、上述した第2リンク8が第1リンク2に回転可能に装着される。そして、リンク構造1Cは、第1リンク2の筐体3に設けられた作用部6の移動によって第2リンク8を回転させる構成となっている。
[第4の実施形態に係るリンク構造の動作]
 次に、第4の実施形態に係るリンク構造1Cの動作の一例について説明する。状態S11では、リンク構造1Cは、動力部7Cによって配管73を介して移動機構4Cの伸縮部40bに流体が注入され、リンク構造1Cは、第1リンク2の短手方向に伸縮部40bが膨張することになる。その結果、リンク構造1Cは、伸縮部40bが第1リンク2の長手方向に収縮する収縮力が発生し、当該収縮力が移動体33を移動させる駆動力となる。すなわち、リンク構造1Cは、伸縮部40bの収縮により、移動体33が移動方向M1に向かって移動する。
 状態S12では、リンク構造1Cは、動力部7Cの制御によって、膨張した伸縮部40bから流体が配管74を介して排出されている。その結果、リンク構造1Cは、伸縮部40bが第1リンク2の短手方向に収縮し、伸縮部40bには第1リンク2の長手方向に膨張力が発生する。すなわち、リンク構造1Cは、収縮していた伸縮部40bが当該膨張力によって移動方向M2の方向に膨張することで、移動体33が移動方向M2に向かって移動する。そして、リンク構造1Cは、状態S13に示すように、伸縮部40bが膨張前の状態に戻ると、移動体33の移動が終了する。
 以上のように、本実施形態に係るリンク構造1Cは、移動機構4Cを第1リンク2に固定し、当該移動機構4Cの固定部40aがリンク構造1Cの起点となって作用部6を設けた移動体33を移動させることができる。換言すると、リンク構造1Cは、第1リンク2に固定部40a及び回転部5を起点として固定し、移動機構4Cによって移動体33を移動させることができる。これにより、リンク構造1Cは、作用部6からの応力が移動体33及び伸縮部40bに伝わるので、第1リンク2に固定された移動機構4Cの固定部40aに生じる負荷を低減させることができる。その結果、リンク構造1Cは、直動駆動させるための移動機構4Cに生じる負荷を低減することができるので、当該移動機構4Cの小型化及び簡単化を図ることができる。
 上述した本実施形態では、リンク構造1,1A,1B,1Cは、第1リンク2が固定されることを前提とした場合について説明したが、これに限定されない。例えば、リンク構造1,1A,1B,1Cは、ロボット100に可動可能に設けてもよい。
 上述した本実施形態では、リンク構造1,1A,1B,1Cは、第1リンク2に対して第2リンク8を回転させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、リンク構造1,1A,1B,1Cは、第1リンク2に対して第2リンクを伸縮させる構成としてもよい。
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 第1リンクと、
 前記第1リンクの内部に設けられ、当該第1リンクの内部を移動可能な移動対象部材と、
 前記第1リンクに固定され、動力部の動力に応じて前記移動対象部材を当該第1リンクに沿った移動方向に移動させる移動機構と、
 前記移動対象部材に設けられ、前記第1リンクに装着される第2リンクの可動に作用する作用部と、
 を有するリンク構造。
(2)
 前記第1リンクに固定され、前記移動対象部材及び前記移動機構の回転中心となる回転部をさらに有する、
 前記(1)に記載のリンク構造。
(3)
 前記移動対象部材は、筐体であり、
 前記移動機構は、
 前記筐体に支持され、前記移動方向に沿って延びるねじ軸と、
 前記ねじ軸が挿通され、前記第1リンクに固定されたナットと、
 を有する、
 前記(1)又は(2)に記載のリンク構造。
(4)
 前記筐体は、前記ねじ軸の両端を支持する、
 前記(3)に記載のリンク構造。
(5)
 前記移動機構は、前記ねじ軸に沿って設けられ、前記筐体を移動させるガイド部をさらに有する、
 前記(3)又は(4)に記載のリンク構造。
(6)
 前記第1リンクの内部の前記筐体に設けられ、当該筐体を移動させる前記動力を付与する前記動力部をさらに有する、
 前記(3)~(5)のいずれかに記載のリンク構造。
(7)
 前記動力部は、前記筐体と前記作用部との間に位置している、
 前記(6)に記載のリンク構造。
(8)
 前記動力部は、前記ねじ軸に沿った前記筐体の外面に設けられ、
 前記移動機構は、前記動力部の前記動力を前記ねじ軸に伝達する伝達機構を有する、
 前記(6)に記載のリンク構造。
(9)
 前記移動機構は、前記ナットに設けられ、当該ナットに作用する力を検出する検出部をさらに備える、
 前記(3)~(8)のいずれかに記載のリンク構造。
(10)
 前記移動機構は、
 前記移動対象部材に設けられ、当該移動対象部材とともに前記移動方向に沿って移動可能なラックと、
 前記第1リンクに固定され、前記動力部の前記動力を前記ラックに伝達するピニオンと、
 を有する、
 前記(1)又は(2)に記載のリンク構造。
(11)
 前記移動機構は、
 前記移動方向に沿って前記移動対象部材の一端から他端にわたって設けられ、前記移動対象部材を移動させるワイヤと、
 前記移動対象部材の前記一端と前記他端との間において前記第1リンクに固定され、前記ワイヤを巻き取って前記移動対象部材を前記移動方向に移動させる巻き取り部と、
 を有する、
 前記(1)又は(2)に記載のリンク構造。
(12)
 前記移動機構は、
 前記第1リンクに固定された固定部と、
 前記移動対象部材と前記固定部とにわたって設けられ、空気圧によって伸縮する伸縮部と、
 を有し、
 前記移動対象部材は、前記伸縮部の伸縮によって前記移動方向に移動する
 前記(1)又は(2)に記載のリンク構造。
(13)
 前記第1リンクに装着され、前記作用部の作用によって可動する前記第2リンクをさらに有する、
 前記(1)~(12)のいずれかに記載のリンク構造。
(14)
 リンク構造と、前記リンク構造によって可動される第2リンクと、を有し、
 前記リンク構造は、
 第1リンクと、
 前記第1リンクの内部に設けられ、当該第1リンクの内部を移動可能な移動対象部材と、
 前記第1リンクに固定され、動力部の動力に応じて前記移動対象部材を当該第1リンクに沿った移動方向に移動させる移動機構と、
 前記移動対象部材に設けられ、前記第1リンクに装着される第2リンクの可動に作用する作用部と、
 を有するロボット。
 1,1A,1B,1C リンク構造
 2 第1リンク
 3 筐体
 3a 第1端部
 3b 第2端部
 3c 外面
 4,4A,4B,4C 移動機構
 5 回転部
 6 作用部
 7,7A,7B,7C 動力部
 8 第2リンク
 31,32,33 移動体
 40a 固定部
 40b 伸縮部
 40c ガイド部
 41 ねじ軸
 42 ナット
 43 ガイド部
 43a レール
 43b ブロック
 44 連結プレート
 45 検出部
 47 ラック
 48 ピニオン
 49a ワイヤ
 49b 巻き取り部
 71 出力軸
 72 伝達部
 100 ロボット
 200 本体
 M1,M2 移動方向

Claims (12)

  1.  第1リンクと、
     前記第1リンクの内部に設けられ、当該第1リンクの内部を移動可能な移動対象部材と、
     前記第1リンクに固定され、動力部の動力に応じて前記移動対象部材を当該第1リンクに沿った移動方向に移動させる移動機構と、
     前記移動対象部材に設けられ、前記第1リンクに装着される第2リンクの可動に作用する作用部と、
     を有するリンク構造。
  2.  前記第1リンクに固定され、前記移動対象部材及び前記移動機構の回転中心となる回転部をさらに有する、
     請求項1に記載のリンク構造。
  3.  前記移動対象部材は、筐体であり、
     前記移動機構は、
     前記筐体に支持され、前記移動方向に沿って延びるねじ軸と、
     前記ねじ軸が挿通され、前記第1リンクに固定されたナットと、
     を有する、
     請求項2に記載のリンク構造。
  4.  前記筐体は、前記ねじ軸の両端を支持する、
     請求項3に記載のリンク構造。
  5.  前記移動機構は、前記ねじ軸に沿って設けられ、前記筐体を移動させるガイド部をさらに有する、
     請求項3に記載のリンク構造。
  6.  前記第1リンクの内部の前記筐体に設けられ、当該筐体を移動させる前記動力を付与する前記動力部をさらに有する、
     請求項3に記載のリンク構造。
  7.  前記動力部は、前記筐体と前記作用部との間に位置している、
     請求項6に記載のリンク構造。
  8.  前記動力部は、前記ねじ軸に沿った前記筐体の外面に設けられ、
     前記移動機構は、前記動力部の前記動力を前記ねじ軸に伝達する伝達機構を有する、
     請求項6に記載のリンク構造。
  9.  前記移動機構は、前記ナットに設けられ、当該ナットに作用する力を検出する検出部をさらに備える、
     請求項3に記載のリンク構造。
  10.  前記移動機構は、
     前記移動対象部材に設けられ、当該移動対象部材とともに前記移動方向に沿って移動可能なラックと、
     前記第1リンクに固定され、前記動力部の前記動力を前記ラックに伝達するピニオンと、
     を有する、
     請求項1に記載のリンク構造。
  11.  前記移動機構は、
     前記移動方向に沿って前記移動対象部材の一端から他端にわたって設けられ、前記移動対象部材を移動させるワイヤと、
     前記移動対象部材の前記一端と前記他端との間において前記第1リンクに固定され、前記ワイヤを巻き取って前記移動対象部材を前記移動方向に移動させる巻き取り部と、
     を有する、
     請求項1に記載のリンク構造。
  12.  前記移動機構は、
     前記第1リンクに固定された固定部と、
     前記移動対象部材と前記固定部とにわたって設けられ、空気圧によって伸縮する伸縮部と、
     を有し、
     前記移動対象部材は、前記伸縮部の伸縮によって前記移動方向に移動する
     請求項1に記載のリンク構造。
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