WO2021200556A1 - ロボットアーム - Google Patents

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WO2021200556A1
WO2021200556A1 PCT/JP2021/012576 JP2021012576W WO2021200556A1 WO 2021200556 A1 WO2021200556 A1 WO 2021200556A1 JP 2021012576 W JP2021012576 W JP 2021012576W WO 2021200556 A1 WO2021200556 A1 WO 2021200556A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
end effector
robot arm
connector
joint
compressor
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/012576
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一志 成相
明紀 谷
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Priority to JP2022512072A priority Critical patent/JP7331246B2/ja
Publication of WO2021200556A1 publication Critical patent/WO2021200556A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators

Definitions

  • This disclosure relates to a robot arm.
  • Patent Document 1 discloses a joint braking device for a robot.
  • the joint braking device uses compressed air stored in a compressed gas tank as a drive source.
  • the compressed gas tank is placed in a gap in the robot's components.
  • Patent Document 1 when the compressed gas tank is filled with compressed air, the compressor outside the robot is connected to the compressed gas tank, and after the compressed air is filled, the compressor is separated and separated from the robot.
  • the compressed gas tank of Patent Document 1 is used to supply the compressed air to the end effector using the compressed air as a drive source, it may be necessary to install a compressed gas tank corresponding to the consumption of the compressed air of the end effector. .. As a result, it is necessary to structurally change the robot arm corresponding to the end effector, which requires labor and cost.
  • the robot arm is a compressor that can be attached to and detached from the arm main body, the base portion that supports the arm main body, and the arm main body or the first attachment portion of the base portion.
  • the unit includes a gas transport member arranged on the arm body and extending from the first mounting portion to the second mounting portion of the arm body, and the gas transport member is an end effector connected to the second mounting portion.
  • the compressor unit, and the compressor unit includes a compressor, a storage tank for storing the compressed gas discharged by the compressor, and a support for supporting the compressor and the storage tank. And include.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a robot configuration.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the configuration of the end effector.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the wiring and piping configuration of the robot.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the compressor unit.
  • FIG. 5 is a top perspective view showing an example of the configuration of the compressor unit.
  • FIG. 6 is a top view showing an example of the configuration of the compressor unit.
  • FIG. 7 is a front view showing an example of the configuration of the compressor unit.
  • FIG. 8 is a top view showing an example of the attachment / detachment configuration of the compressor unit.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of the configuration of the robot 1000 according to the embodiment.
  • the robot 1000 includes a robot arm 1, an end effector E, and a compressor unit 100.
  • the robot arm 1 is fixedly arranged on the upper surface of the installation portion 2 formed on a support surface such as a floor surface.
  • the installation portion 2 is a table formed on the floor surface and having a horizontal upper surface, but the present invention is not limited to this, and may be a part of the floor surface, for example.
  • the installation location of the robot arm 1 is not limited to the floor surface, and may be any location.
  • the robot arm 1 may be installed on a table such as a shelf, a wall, or a ceiling.
  • the end effector E is a component that acts on the object to be processed by the robot 1000, and is attached to the tip of the robot arm 1.
  • the end effector E includes an end effector main body 40 and a wrist member 50.
  • the wrist member 50 is attached to the tip of the robot arm 1, and the end effector main body 40 is attached to the tip of the robot arm 1 via the wrist member 50.
  • the compressor unit 100 is a component that supplies compressed air to the end effector main body 40, and is attached to the base 20 of the robot arm 1, which will be described later.
  • the compressor unit 100 includes a pneumatic device that controls compressed air. Compressed air is an example of compressed gas, and pneumatic equipment is an example of gas control equipment.
  • the robot arm 1 is a component that freely moves the end effector E, and includes an arm body 10, a base 20, and a striatum 30.
  • the base portion 20 rotatably supports the arm body 10 and is fixed on the upper surface of the installation portion 2.
  • the base 20 includes a box-shaped connection accommodating portion 21, and the compressor unit 100 is detachably attached to the connection accommodating portion 21.
  • the connection accommodating unit 21 includes connection elements such as an electric connector and a piping joint for connecting to an external device which is an external device of the robot 1000.
  • the connection accommodating portion 21 may be integrated as a part of the base portion 20 or may be detachable.
  • the connection accommodating portion 21 and the base portion 20 are examples of the first mounting portion to which the compressor unit 100 is mounted.
  • the arm body 10 rotates the links 11 to 16 arranged in order from the base 20 toward the tip of the arm body 10, the joints JT1 to JT6 for sequentially rotatably connecting the links 11 to 16, and the joints JT1 to JT6.
  • the arm drive devices M1 to M6 for driving are provided.
  • the links 11 to 16 have a hollow structure, and have cavities extending along the extending direction of each of the links 11 to 16.
  • the joints JT1 to JT6 are rotary joints.
  • the arm body 10 has a hollow structure having a plurality of joints JT1 to JT6.
  • the fact that the arm body 10 has a hollow structure may include that the entire arm body 10 has a hollow structure and that a part of the arm body 10 has a hollow structure.
  • the fact that the entire arm body 10 has a hollow structure means that all of the links 11 to 16 and all of the joints JT1 to JT6 have a hollow structure, and that at least all of the links 11 to 16 have a hollow structure. May include.
  • at least some of the joints JT1 to JT6 may have a non-hollow structure.
  • the fact that a part of the arm body 10 has a hollow structure means that at least some of the links 11 to 16 and at least some of the joints JT1 to JT6 have a hollow structure, and that at least one of the links 11 to 16 is non-hollow. It includes the structure and at least some of the joints JT1 to JT6 having a hollow structure, and at least some of the links 11 to 16 having a hollow structure and all of the joints JT1 to JT6 having a non-hollow structure. But it may be.
  • the link 11 is connected to the base 20 via the joint JT1.
  • the link 16 is an example of the tip end portion of the arm body 10, and the interface surface 16a (see FIG. 2), which is the end surface of the link 16, constitutes a mechanical interface for connecting to the end effector E.
  • the interface surface 16a is connected to the wrist member 50 and indirectly connected to the end effector main body 40 via the wrist member 50.
  • the interface surface 16a may be directly connected to the end effector main body 40.
  • the operations of the arm drive devices M1 to M6 are controlled by the robot controller 500, which will be described later.
  • Each of the arm drive devices M1 to M6 uses electric power as a power source and has a servomotor as an electric motor for driving the arm drive devices M1 to M6, but the present invention is not limited thereto.
  • the number of joints of the arm body 10 is not limited to 6, and may be 7 or more or 5 or less.
  • the link 16, the interface surface 16a, and the wrist member 50 are examples of the second mounting portion.
  • the joint JT1 rotatably connects the base end portion of the link 11 to the base portion 20 about a rotation axis in the vertical direction perpendicular to the upper surface of the installation portion 2.
  • the joint JT2 rotatably connects the base end portion of the link 12 to the tip end portion of the link 11 about a horizontal rotation axis along the upper surface of the installation portion 2.
  • the joint JT3 rotatably connects the base end portion of the link 13 to the tip end portion of the link 12 about a rotation axis in the horizontal direction.
  • the joint JT4 rotatably connects the base end portion of the link 14 to the tip end portion of the link 13 about the rotation axis of the axial center of the link 13 in the longitudinal direction.
  • the joint JT5 rotatably connects the base end portion of the link 15 to the tip end portion of the link 14 about a rotation axis in a direction perpendicular to the rotation axis of the link 14.
  • the joint JT6 rotatably connects the base end portion of the link 16 to the tip end portion of the link 15 around a twisting rotation axis.
  • the arm body 10 as described above can freely move the position of the link 16 to an arbitrary three-dimensional position within the movable range of the arm body 10, and can move the posture of the link 16 to an arbitrary three-dimensional position. It can be freely moved to the posture.
  • the wrist member 50 is a cylindrical member and is connected to the end effector main body 40 at one end in the cylindrical axial direction, and constitutes an accessory part of the end effector E in the present embodiment.
  • the other end of the wrist member 50 in the cylindrical axial direction is configured to be connected to the link 16.
  • the wrist member 50 physically connects the end effector main body 40 and the link 16 in a state of being separated from each other.
  • the wrist member 50 has at least one opening 51 in the cylindrical side wall that communicates inside and outside the side wall.
  • the wrist member 50 is configured to correspond to the configuration of the end effector main body 40.
  • the wrist member 50 is removable from the end effector main body 40, but may be integrated with the end effector main body 40.
  • the striatum 30 includes a plurality of wirings and a plurality of pipes.
  • the striatum 30 does not include wiring and piping corresponding to only one end effector E connected to the link 16, but corresponds to a plurality of types of end effectors E that can be connected to the link 16. Includes wiring and plumbing.
  • the striatum 30 is arranged from the attachment location of the compressor unit 100 to the link 16, specifically, from the base 20 to the link 16 through the arm body 10. Specifically, the striatum 30 extends continuously from the base 20 to the link 16 through the inner cavity of the links 11 to 16 and the inside of the base 20.
  • the striatum 30 is arranged from the base 20 to the link 16 through the inside of the arm body 10, the striatum 30 is arranged through the inside of the entire arm body 10, and the striatum 30 is arranged. It may include being disposed through the interior of a portion of the arm body 10. For example, when the striatum 30 is arranged through the inside of the entire arm body 10, the striatum 30 is arranged through all the interiors of the links 11 to 16 and all the interiors of the joints JT1 to JT6. It may also include being placed through at least all the interiors of links 11-16. For example, the striatum 30 may be placed through at least some of the exteriors of joints JT1 to JT6.
  • the arrangement of the striatum 30 through the interior of a portion of the arm body 10 means that the striatum 30 is located inside at least some of the links 11-16 and at least some of the joints JT1 to JT6.
  • the striatum 30 is placed through at least one outside of links 11-16 and at least some inside of joints JT1-JT6, and the striatum 30 is placed through link 11. It may include being placed through at least some of the interiors of ⁇ 16 and all outside of the joints JT1 ⁇ JT6.
  • One end of the striatum 30 reaches the inside of the connection accommodating portion 21 and can be connected to wiring and piping extending from an external device.
  • the other end of the striatum 30 extends from the interface surface 16a of the link 16 to the outside of the link 16 and extends to the inside of the wrist member 50 and to the outside of the wrist member 50 through the opening 51 with the end effector body 40. It is possible to connect.
  • the striatum 30 extends to the outside of the wrist member 50 through a gap between the link 16 formed by the wrist member 50 and the end effector body 40.
  • the striatum 30 extending from the interface surface 16a hinders the connection between the link 16 and the end effector main body 40, and the connection between the link 16 and the end effector main body 40 hinders the extension of the striatum 30. Is suppressed.
  • the striatum 30 extends from the interface surface 16a to the outside of the link 16 through the center of the interface surface 16a, which is circular or the like, and is a wrist member from the center. It extends laterally with respect to the cylindrical axis of the wrist member 50 toward the opening 51 of the side wall of the 50. The wrist member 50 suppresses the lateral spread of the striatum 30 and enables the striatum 30 to be made compact.
  • FIG. 2 is a side view showing an example of the configuration of the end effector E according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the wiring and piping configuration of the robot 1000 according to the embodiment.
  • the end effector main body 40 of the end effector E is configured to grip the work W by using compressed air as a drive source.
  • the end effector main body 40 includes a main body 41, gripping claws 42 and 43, a claw driving device 44, a force sensor 45, a contact sensor 46, and an imaging device 47.
  • the main body 41 is configured to be detachably attached to the interface surface 16a of the link 16 or the wrist member 50.
  • the main body 41 supports the gripping claws 42 and 43.
  • the gripping claws 42 and 43 extend in the same direction from the main body 41, and the work W can be gripped between the gripping claws 42 and 43.
  • the claw driving device 44 movably supports the gripping claw 43.
  • the claw driving device 44 is configured to slide and move the gripping claw 43 in a direction approaching the gripping claw 42 and a direction away from the gripping claw 42.
  • the claw drive device 44 includes a pneumatic cylinder that drives the grip claw 43, and slides the grip claw 43 by expanding and contracting the pneumatic cylinder using compressed air as a drive source.
  • the claw driving device 44 may be configured to slide and move both the gripping claw 42 or the gripping claws 42 and 43.
  • the force sensor 45 is arranged at the connecting portion between the main body 41 and the wrist member 50, detects the force generated between the main body 41 and the wrist member 50, and outputs the detection result.
  • the force sensor 45 is a 6-axis force sensor that detects a force in three orthogonal axes and a moment around the three axes, but the detection axis is not limited thereto.
  • the force sensor 45 can detect the force received by the gripping claws 42 and 43 from an object outside the end effector main body 40 such as the work W.
  • the contact sensor 46 is arranged on the gripping claw 42, detects the contact between an object such as a work W and the gripping claw 42, and outputs the detection result.
  • the contact sensor 46 is configured to detect the force received from the contacting object in the same manner as the force sensor 45.
  • the contact sensor 46 can detect the presence or absence of contact between the gripping claw 42 and the work W and the gripping force of the gripping claws 42 and 43 with respect to the work W. This makes it possible to lift the work W without applying an excessive gripping force to the work W.
  • the contact sensor 46 may be arranged on the gripping claw 43 or both the gripping claws 42 and 43.
  • the image pickup device 47 is a device that captures images of the gripping claws 42 and 43 and the periphery of the gripping claws 42 and 43, and is, for example, a camera that captures a digital image.
  • the image pickup device 47 may be a camera such as a stereo camera that captures an image capable of detecting the distance to the subject.
  • the end effector main body 40 as described above works by the gripping claws 42 and 43 by moving the gripping claw 43 toward the gripping claw 42 with respect to the work W between the opened gripping claws 42 and 43. W can be gripped. Further, the end effector main body 40 can lift the gripped work W while adjusting the gripping force of the gripping claws 42 and 43.
  • the connector 410 and the joint 420 are provided so as to be exposed from the main body 41.
  • the connector 410 is connected to the wiring inside the main body 41, and is a connection portion for electrically connecting the wiring and the external wiring of the end effector main body 40.
  • the joint 420 is connected to the piping inside the main body 41, and is a connecting portion for connecting the piping to the external piping of the end effector main body 40 so that fluid can communicate with each other.
  • connectors 411 to 413 are provided as the connector 410, and one joint 420 is provided.
  • the connectors 410 to 413 are examples of the third connector, and the joint 420 is an example of the third joint.
  • the connector and “joint” in the present specification and claims may be any electrical connection and any fluid communication connection.
  • the structure and type of the connector and joint may be any structure and type.
  • the connector may be a terminal type such as a round terminal and a giboshi terminal, a socket type such as a plug, a jack and a receptacle, and an outlet type such as an outlet and a plug.
  • the joint may be a joint type such as a joint for connecting pipes and a one-touch joint, or an outlet type such as an outlet and an outlet plug.
  • Connector 411 is a connector capable of transmitting and receiving information, data, and the like, and is, for example, a connector that supports communication such as Ethernet (registered trademark).
  • the connector 411 is connected to the image pickup apparatus 47 via a communication line or the like to enable transmission / reception of image data or the like.
  • the connector 412 is a connector capable of transmitting and receiving signals, and is connected to the force sensor 45 via a signal line or the like.
  • the connector 413 is a connector capable of transmitting and receiving signals, and is connected to the contact sensor 46 via a signal line or the like.
  • the connectors 412 and 413 enable transmission and reception of detection signals such as force and contact, respectively.
  • the joint 420 is a joint that receives gas from the outside, and is connected to the claw drive device 44 via a pipe.
  • the joint 420 enables the supply of compressed air to the claw drive device 44.
  • the striatum 30 includes a plurality of wirings 310a to 310f and a plurality of pipes 320a to 320f.
  • Each of the wirings 310a to 310f includes a power line, a control line, a signal line, a communication line, or a combination thereof.
  • the power line, control line, signal line and communication line may be made of metal or optical fiber, respectively.
  • Each of the wirings 310a to 310f has an electric wire configuration, a cable configuration, a harness configuration, or a configuration in which these are combined.
  • the wiring 310a mainly includes a communication line corresponding to Ethernet (registered trademark) and the like.
  • the wirings 310b to 310d mainly include signal lines.
  • the wirings 310e and 310f mainly include a control line and a power line.
  • the pipes 320a to 320d are liquid pipes for circulating liquid, and the pipes 320e and 320f are gas pipes for circulating gas.
  • One end of the wiring 310a to 310f extends outward from the interface surface 16a of the link 16, and a connector 311 is attached to each end.
  • the connector 311 is an example of the first connector.
  • the other ends of the wirings 310a to 310f each extend into the connection accommodating portion 21, and a connector 312 is attached to each end.
  • the connector 312 is an example of the second connector.
  • One end of the pipes 320a to 320f extends outward from the interface surface 16a of the link 16, and a joint 321 is attached to each end.
  • the joint 321 is an example of the first joint.
  • the other ends of the pipes 320a to 320f each extend into the connection accommodating portion 21, and a joint 322 is attached to each end.
  • the joint 322 is an example of the second joint.
  • the connectors 311 of the wirings 310a to 310c are electrically connected to the connectors 411 to 413 of the end effector main body 40 by the first connecting member 70A, respectively.
  • the first connecting member 70A includes wiring and connectors 71A and 72A at both ends of the wiring.
  • the connector 71A of the three first connecting members 70A is configured to be connectable to the connector 311 of the wirings 310a to 310c, respectively, and is connected to the connector.
  • the connectors 72A of the three first connecting members 70A are configured to be connectable to the connectors 411 to 413, respectively, and are connected to the connectors.
  • the connectors 312 of the wirings 310a to 310c are electrically connected to an external device outside the arm body 10 by the second connecting member 70B, respectively.
  • the second connecting member 70B includes wiring and connectors 71B and 72B at both ends of the wiring.
  • the connector 71B of the three second connecting members 70B is configured to be connectable to the connector 312 of the wirings 310a to 310c, respectively, and is connected to the connector.
  • the connector 72B of the second connecting member 70B connected to the wiring 310a is configured to be connectable to the connector 91 of the image processing device 600, which is an example of the fourth connector, and is connected to the connector.
  • the image processing device 600 acquires the image data captured by the image pickup device 47 via the first connection member 70A, the wiring 310a, and the second connection member 70B, and executes preset image processing.
  • the image processing device 600 outputs the processed image data to the robot controller 500, the display device, and the like.
  • the image processing device 600 is a computer device such as a personal computer.
  • the connector 72B of the second connecting member 70B connected to the wirings 310b and 310c is configured to be connectable to the connector 91 of the robot controller 500, which is an example of the fourth connector, and is connected to the connector.
  • the robot controller 500 controls the operations of the force sensor 45 and the contact sensor 46 via the first connecting member 70A, the wiring 310b or 310c, and the second connecting member 70B.
  • the robot controller 500 includes a computer device, a power supply circuit, and the like.
  • the computer device of the robot controller 500 is composed of an arithmetic unit having a processor, a memory, and the like.
  • the memory is composed of a semiconductor memory such as a volatile memory and a non-volatile memory, a hard disk, and a storage device such as an SSD (Solid State Drive).
  • the memory stores a program executed by an arithmetic unit, various fixed data, and the like.
  • the function of the arithmetic unit is realized by a computer system consisting of a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory), and a non-volatile memory such as a ROM (Read-Only Memory). good.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit)
  • a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory)
  • a non-volatile memory such as a ROM (Read-Only Memory).
  • Some or all of the functions of the arithmetic unit may be realized by the CPU using the RAM as a work area to execute a program recorded in the ROM.
  • a part or all of the functions of the arithmetic unit may be realized by the above computer system, or may be realized by a dedicated hardware circuit such as an electronic circuit or an integrated circuit, and may be realized by the above computer system and the hardware circuit. It may be realized by a combination.
  • the robot controller 500 controls the operation of the arm body 10 by controlling the drive of the arm drive devices M1 to M6.
  • the wiring 330 of the arm driving devices M1 to M6 extends into the connection accommodating portion 21, and the connector 331 is attached to the end of the wiring 330 of the arm driving devices M1 to M6.
  • the connector of the wiring extending from the robot controller 500 is connected to the connector 331.
  • the first connection member 70A enables connection between the connectors 311 of the wirings 310a to 310c and the connectors 411 to 413 of the end effector main body 40 even if they are configured so as not to be directly connected.
  • the second connection member 70B enables the connection between the connector 312 of the wirings 310a to 310c and the connector 91 of the robot controller 500 and the image processing device 600 even if they are configured so as not to be directly connected. Further, when the end effector E according to the present embodiment is connected to the arm main body 10, the wirings 310d to 310f are not used.
  • the pipe 320e is connected to the joint 420 of the end effector main body 40 by the third connecting member 80A so that the fluid can communicate with each other.
  • the third connecting member 80A includes one joint 81A, one joint 82A, and one system of piping connecting the joint 81A and the joint 82A.
  • the joint 81A is configured to be connectable to the joint 321 of the pipe 320e, and is connected to the joint.
  • the joint 82A is configured to be connectable to the joint 420 of the end effector body 40 and is connected to the joint.
  • the pipe 320e is connected to the compressor unit 100 so as to be able to communicate with the compressor by the fourth connecting member 80B.
  • the fourth connecting member 80B includes one joint 81B, one joint 82B, and one system of piping connecting the joint 81B and the joint 82B.
  • the joint 81B of the fourth connecting member 80B is configured to be connectable to the joint 322 of the pipe 320e, and is connected to the joint.
  • the joint 82B of the fourth connecting member 80B is configured to be connectable to the joint 180 of the compressor unit 100, which is an example of the fourth joint, and is connected to the joint.
  • the third connection member 80A enables connection between the joint 321 of the pipe 320e and the joint 420 of the end effector main body 40 even if they are configured so as not to be directly connected.
  • the fourth connecting member 80B enables connection between the joint 322 of the pipe 320e and the joint 180 of the compressor unit 100 even if they are configured so as not to be directly connected to each other. Further, when the end effector E according to the present embodiment is connected to the arm main body 10, the liquid pipes 320a to 320d and the gas pipe 320f are not used.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of the compressor unit 100 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a top perspective view showing an example of the configuration of the compressor unit 100 according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a top view showing an example of the configuration of the compressor unit 100 according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a front view showing an example of the configuration of the compressor unit 100 according to the embodiment.
  • the compressor unit 100 is configured to be detachably mounted on the upper surface 21a of the connection accommodating portion 21.
  • the compressor unit 100 includes a support 110, a compressor 120, a storage tank 130, a gas-liquid separator 140, a regulator 150, a filter 160, a residual pressure discharge valve 170, and a joint 180.
  • the support 110 is composed of a plate-shaped member, and integrally includes a flat plate-shaped first support portion 111 and a flat plate-shaped second support portion 112 perpendicular to the first support portion 111.
  • the support 110 has an L-shaped bracket-like structure.
  • the first support portion 111 supports the compressor 120 and the storage tank 130 arranged on the upper surface of the first support portion 111, and is configured to be detachably attached to the upper surface 21a of the connection accommodating portion 21 by a bolt 103. ..
  • the second support portion 112 extends downward from the first support portion 111 and supports the gas-liquid separator 140, the regulator 150, the filter 160, the residual pressure discharge valve 170, and the joint 180 attached to the side surface of the second support portion 112. do.
  • the gas-liquid separator 140, the regulator 150, the filter 160, and the residual pressure discharge valve 170 are examples of pneumatic equipment.
  • the compressor 120 includes an intake unit 121.
  • the suction port of the compressor 120 communicates with the intake unit 121, and the discharge port of the compressor 120 communicates with the inside of the storage tank 130.
  • the compressor 120 sucks the outside air through the intake unit 121, compresses the sucked air, and then discharges the sucked air into the storage tank 130 as compressed air.
  • the intake unit 121 may include a filter that captures and removes foreign matter and moisture contained in the passing outside air.
  • the storage tank 130 communicates with the discharge port of the compressor 120.
  • the storage tank 130 functions as a buffer for temporarily storing the compressed air discharged by the compressor 120.
  • the gas-liquid separator 140 communicates with the storage tank 130 and receives the compressed air discharged from the storage tank 130.
  • the gas-liquid separator 140 separates and collects the liquid contained in the compressed air from the compressed air flowing through the gas-liquid separator 140.
  • the liquid may contain water and oil derived from the compressor 120.
  • the configuration of the gas-liquid separator 140 is not particularly limited, and a known gas-liquid separator that utilizes centrifugal force, collision, a hygroscopic agent, or the like is appropriately used.
  • the regulator 150 communicates with the gas-liquid separator 140 and adjusts the pressure of the compressed air flowing in from the gas-liquid separator 140.
  • the configuration of the regulator 150 is not particularly limited, but may be, for example, a configuration of a pressure control valve such as a pressure reducing valve that maintains the pressure of compressed air.
  • the filter 160 is arranged downstream of the regulator 150 and captures and removes foreign matter and liquid components contained in the compressed air discharged from the regulator 150.
  • the residual pressure discharge valve 170 is arranged downstream of the filter 160 and controls the input of the compressed air after passing through the filter 160 to the destination.
  • the destination of the residual pressure discharge valve 170 is a joint 180 connected to the residual pressure discharge valve 170 and a discharge port 170a.
  • the discharge port 170a communicates with the external surrounding space.
  • the residual pressure discharge valve 170 operates to discharge compressed air to a destination selected from the joint 180 and the discharge port 170a.
  • the configuration of the residual pressure discharge valve 170 is not particularly limited, but may be, for example, a three-way valve configuration.
  • the joint 180 is connected to the joint 322 of the pipe 320e in the arm body 10 via the fourth connecting member 80B.
  • the gas control device mounted on the compressor unit 100 is not limited to the gas-liquid separator 140, the regulator 150, the filter 160, and the residual pressure discharge valve 170.
  • the gas control device may include any device related to the control of the compressed gas.
  • the apparatus may be any sensor such as a flow sensor and a pressure sensor, any valve such as a check valve and a switching valve, and any processing apparatus for compressed gas such as a lubricator (oil sprayer) and a filter. ..
  • FIG. 8 is a top view showing an example of the attachment / detachment configuration of the compressor unit 100 according to the embodiment.
  • a plurality of holes 113 into which bolts 103 can be inserted are formed in the first support portion 111 of the support portion 110 of the compressor unit 100 through the first support portion 111. ..
  • a plurality of female screw holes 21b into which the bolt 103 can be screwed are formed in the same arrangement as the plurality of holes 113.
  • the support 110 of the compressor unit 100 is arranged on the upper surface 21a so as to align each of the plurality of holes 113 with each of the plurality of female screw holes 21b. Will be done. Further, the support 110 is fixed to the upper surface 21a by screwing the bolt 103 into each of the aligned hole 113 and the female screw hole 21b. Further, the joint 180 of the compressor unit 100 is connected to the joint 322 of the pipe 320e of the arm body 10 by using the fourth connecting member 80B. The compressor unit 100 can be attached to and detached from the connection accommodating portion 21 by fastening the screws and releasing the screws using the bolts 103.
  • connection accommodating unit 21 will be described. As shown in FIG. 7, a joint 322 of the pipe 320e and an accessory unit 200 are arranged on the side surface of the connection accommodating portion 21 on the back side of the arm main body 10 so as to be exposed from the side surface.
  • the joints 322 of the pipes 320a to 320d and 320f that are not used in the end effector main body 40 according to the present embodiment are housed in the connection accommodating portion 21.
  • the compressor unit 100 is configured to include one joint 180, only the joint 322 of the pipe 320e is exposed and arranged, but the compressor unit 100 has two or more joints.
  • the joint 322 connected to the joint may be exposed and arranged in the connection accommodating portion 21.
  • any of the pipes 320a to 320d is used.
  • the joints 322 of the used and used pipes may be exposed and arranged in the connection accommodating portion 21.
  • the attached unit 200 is configured to be detachably attached to the side surface of the connection accommodating portion 21.
  • the accessory unit 200 includes a plate-shaped main body 201 and a second connecting member 70B.
  • the accessory unit 200 includes three second connecting members 70B connected to the wirings 310a to 310c used in the end effector main body 40 according to the present embodiment.
  • the connectors 72Ba to 72Bc which are the connectors 72B of the three second connecting members 70B, are attached to the main body 201 and exposed to the outside of the connection accommodating portion 21.
  • the wiring of the three second connecting members 70B and the connector 71B are housed in the connection accommodating portion 21.
  • the connectors 312 of the wirings 310d to 310f which are not used in the end effector main body 40 according to the present embodiment, are housed in the connection accommodating portion 21.
  • the accessory unit 200 corresponding to the change is attached to the connection accommodating portion 21. It should be done. This enables the operation of the end effector main body 40 using an external device. Further, it is not necessary to change the structure of the arm body 10 for the above change. Further, the attached unit 200 can be easily attached / detached by connecting / disconnecting the connector 71B of the second connecting member 70B and the connector 312 of the wirings 310a to 310f and attaching / detaching the main body 201 to / from the connection accommodating portion 21. Is. As with the compressor unit 100, the attachment / detachment structure of the main body 201 is made to use screw fastening and screw fastening / release, so that the main body 201 can be attached / detached even more easily.
  • the attached unit 200 may be modified according to the end effector main body 40 used. Alternatively, for each of the various end effector main bodies 40 that can be used, an accessory unit 200 corresponding to the end effector main body 40 is prepared, and depending on the end effector main body 40 used, the corresponding accessory unit 200 is connected and accommodated. It may be attached to 21.
  • the accessory unit 200 is configured to include a second connecting member 70B for connecting the wirings 310a to 310f and the external device, but for connecting the pipes 320a to 320f and the external device. It may be configured to include the fourth connecting member 80B of the above. The accessory unit 200 may be configured to expose and arrange the joint 82B of the fourth connecting member 80B. The second connecting member 70B and the fourth connecting member 80B may be collectively arranged in one accessory unit 200, or may be divided and arranged in two or more accessory units 200.
  • a compressor 120, a storage tank 130, and a compressor unit 100 equipped with a pneumatic device are detachably arranged on the robot arm 1 as described above. Therefore, when the end effector E attached to the arm body 10 is changed, it is only necessary to change the compressor unit 100, and the striatum 30 in the arm body 10 and the connector and joint configuration of the striatum 30 are configured. No need to change. That is, it is not necessary to change the structure of the arm body 10. This reduces structural changes in the robot arm 1 due to the end effector E used. Then, the versatility of the arm body 10 is improved. Further, since the compressor unit 100 is arranged at the base 20, the pipe length can be reduced.
  • the types and quantities of wiring and piping arranged in the arm body 10 of the robot arm 1 are not limited to the description examples in the embodiment. More types of wiring and piping, fewer types of wiring and piping, a larger number of wiring and piping, and a smaller number of wiring and piping may be arranged within the arm body 10. For example, only gas piping may be arranged. Further, as the liquid piping, a water piping, an oil / fat piping, a paint piping, or the like may be arranged.
  • the compressor 120 is configured to compress and discharge the air which is the outside air, but it may be configured to compress a gas other than the air and discharge and supply the compressed gas. good.
  • the gas supplied to the end effector main body 40 is not limited to air, and may be a gas other than air.
  • the end effector E is configured to grip the work W by using two claws 42 and 43, but is not limited to this, and any end effector using compressed air can be used. good.
  • the end effector E may be an end effector that attracts the work W by a negative pressure, an end effector that performs painting, an end effector that includes other pneumatic tools, or the like.
  • the robot arm 1 is a vertical articulated robot arm, but the robot arm 1 is not limited to this.
  • the robot arm 1 may be configured as a horizontal articulated type, a polar coordinate type, a cylindrical coordinate type, a rectangular coordinate type, or another type of robot arm.
  • the wrist member 50 is a member included in the end effector E, but is not limited thereto.
  • the wrist member 50 may be a member included in the arm body 10, or may be a member separate from the end effector E and the arm body 10.
  • the wrist member 50 when included in the arm body 10, the wrist member 50 may be attached to or detached from the link 16 or may be integrated with the link 16.
  • the robot controller 500 and the image processing device 600 are exemplified as the external device of the arm main body 10, but the external device is not limited to these and is appropriately changed according to the end effector E used. obtain.
  • the external device includes a pump, a welding power supply device, a water supply device, a paint pumping device, and the like. It may be included.
  • the fourth connecting member 80B is configured to be provided separately from the connection accommodating portion 21 and the compressor unit 100, but is not limited thereto.
  • the fourth connection member 80B may be provided in the compressor unit 100, or may be housed in the connection housing unit 21.
  • the joint 82B of the fourth connecting member 80B may be arranged so as to be exposed to the outside from the connection housing section 21.
  • the compressor unit 100 is configured to include a compressor 120, a storage tank 130, and a pneumatic device, but the present invention is not limited to this.
  • the compressor unit 100 may include a control device that controls an end effector main body 40, a compressor 120, a pneumatic device, and the like.
  • the control device may include devices related to the control of currents, signals, and the like.
  • the above-mentioned device may be various electric devices, electronic devices, and the like.
  • the accessory unit 200 is configured to include connecting members 70B and 80B, but is not limited thereto.
  • the accessory unit 200 may include a control device for controlling the end effector main body 40 and a pneumatic device for controlling compressed air.
  • a part or all of the connecting members 70B and 80B may be provided between the accessory unit 200 and an external device of the arm body 10, and may connect the accessory unit 200 and the external device.
  • a part or all of the connecting members 70B and 80B may be arranged in the connection accommodating portion 21.
  • a striatum 30 including a plurality of wirings and a plurality of pipes is arranged in the arm main body 10, and the striatum 30 provides wirings and pipes corresponding to a plurality of types of end effectors E. It is configured to include, but is not limited to.
  • the striatum 30 may be configured to include wiring and piping corresponding to only one end effector E. Further, a part or all of the striatum 30 may be arranged outside the arm body 10.
  • the compressor unit 100 is configured to be detachably attached to the base 20 of the robot arm 1, but the present invention is not limited to this.
  • the compressor unit 100 may be configured to be detachably attached to the arm body 10.
  • the compressor unit 100 may be attached to any position on the arm body 10.
  • the connection accommodating portion 21 may be arranged in the arm body 10.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure is arranged on the arm main body, a base portion that supports the arm main body, a compressor unit that can be attached to and detached from the arm main body or the first attachment portion of the base portion, and the arm main body.
  • a gas transport member extending from the first mounting portion to the second mounting portion of the arm body is provided, and the gas transport member is connected to an end effector connected to the second mounting portion and the compressor unit.
  • the compressor unit includes a compressor, a storage tank for storing the compressed gas discharged by the compressor, and a support for supporting the compressor and the storage tank.
  • the compressor unit is equipped with a compressor and a storage tank, and can be attached to and detached from the arm body or the base so that the compressor and the storage tank can be attached and detached at once.
  • a compressor or the like suitable for the end effector is arranged on the robot arm.
  • the first mounting portion may be arranged at the base portion.
  • the compressor unit is arranged at the base, it is possible to reduce the length of the gas transport member or the like extending from the compressor unit to the outside of the robot arm.
  • the compressor unit may further include a gas control device that is supported by the support and controls the compressed gas.
  • the gas control device that controls the supply of the compressed gas to the end effector is mounted on the compressor unit together with the compressor and the storage tank, the gas control device can be easily attached and detached.
  • the compressor may be configured to suck in the outside air, compress the sucked outside air, and discharge it as the compressed gas.
  • the compressor unit can easily generate a compressed gas using outside air.
  • the robot arm includes a plurality of wires arranged on the arm body from the mounting portion to the end effector, and a plurality of wirings arranged on the arm body from the mounting portion to the end effector.
  • the plurality of wires and the plurality of pipes further include a pipe, and the plurality of wires and the plurality of pipes include wires and pipes corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body, and the plurality of wires are connected to the arm body.
  • the plurality of pipes can be connected to the end effector connected to the arm body and can be connected to the external wiring extending from the outside of the arm body, and the plurality of pipes can be connected to the end effector connected to the arm body.
  • the air transport member may include at least one of the plurality of pipes, which can be connected to an external pipe extending from the outside of the pipe.
  • wiring and piping corresponding to a plurality of types of end effectors that can be connected to the arm body are arranged in the arm body. Further, the wiring and piping of the arm body can be connected to the end effector, and can be connected to the wiring and piping outside the arm body. As a result, the arm body can be connected to a plurality of types of end effectors, a compressor unit for driving the end effectors, and an external device without changing the wiring and piping of the arm body. Therefore, the structural change of the robot arm caused by the end effector is reduced.
  • the plurality of wirings have a plurality of first connectors and a plurality of second connectors at the ends of the second mounting portion and the ends of the first mounting portion, respectively.
  • the plurality of pipes may have a plurality of first joints and a plurality of second joints at the end portion of the second mounting portion and the end portion of the first mounting portion, respectively.
  • the wiring and piping extending from the end effector are connected to the wiring and piping of the arm body by being connected to the first connector and the first joint.
  • the wiring and piping extending from the external device and the compressor unit are connected to the wiring and piping of the arm body by being connected to the second connector and the second joint. Therefore, the connection and disconnection between the end effector, the external device and the compressor unit, and the wiring and piping of the arm body are simplified.
  • the plurality of wirings include at least one of a power line, a control line, a signal line, and a communication line, and the first connector and the second connector are the power line. It may be provided corresponding to each of the control line, the signal line, and the communication line.
  • a first connector and a second connector may be provided for each power line, control line, signal line and communication line. It becomes easy to select the power line, control line, signal line and communication line required for the end effector, the external device and the compressor unit and connect them to the end effector, the external device and the compressor unit.
  • the plurality of pipes include at least a gas pipe of a liquid pipe and a gas pipe, and the first joint and the second joint are the liquid pipe and the gas. It may be provided corresponding to each of the pipes.
  • the first joint and the second joint may be provided for each of the liquid pipe and the gas pipe. It becomes easy to select the liquid piping and the gas piping required for the end effector, the external device and the compressor unit and connect them to the end effector, the external device and the compressor unit.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a first connecting member that electrically connects a third connector provided on the end effector and the first connector of the wiring corresponding to the end effector. good.
  • the first connector and the third connector can be connected via the first connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the connector already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include a second connecting member that electrically connects the second connector of the wiring corresponding to the end effector and the fourth connector of the external wiring.
  • the second connector and the fourth connector can be connected via the second connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the connector already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes a third connecting member for fluidly communicating between a third joint provided on the end effector and the first joint of the pipe corresponding to the end effector. May be good.
  • the first joint and the third joint can be connected via the third connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the joint already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure further includes a fourth connecting member for fluidly communicating between the second joint of the pipe corresponding to the end effector and the fourth joint provided in the external pipe. May be good.
  • the second joint and the fourth joint can be connected via the fourth connecting member even when their respective configurations are different and they cannot be directly connected to each other. Therefore, it is not necessary to change the configuration of the joint already provided for connection.
  • the robot arm according to one aspect of the present disclosure may further include at least one of the end effectors.
  • At least one end effector can be connected to the second mounting portion of the arm body according to the work performed by the robot arm. Furthermore, it is possible to connect the end effector and the compressor unit.
  • the numbers such as the ordinal number and the quantity used above are all examples for concretely explaining the technology of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the illustrated numbers.
  • the connection relationship between the components is illustrated for the purpose of specifically explaining the technique of the present disclosure, and the connection relationship for realizing the function of the present disclosure is not limited thereto.
  • Robot arm 10 Arm body 16 Link (2nd mounting part) 16a interface surface (second mounting part) 20 base (first mounting part) 21 Connection accommodating part (first mounting part) 30 Striatum 40 End effector body 50 Wrist member (second mounting part) 70A 1st connecting member 70B 2nd connecting member 80A 3rd connecting member 80B 4th connecting member 91 Connector (4th connector) 100 Compressor unit 120 Compressor 130 Storage tank 140 Gas-liquid separator (gas control equipment) 150 regulator (gas control equipment) 160 filter (gas control equipment) 170 Residual pressure discharge valve (gas control equipment) 180 joint (4th joint) 310a-310f Wiring 311 connector (first connector) 312 connector (second connector) 320a-320f Piping 321 joint (first joint) 322 joint (second joint) 410-413 connector (third connector) 420 joint (3rd joint) 1000 Robot E End Effector

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Abstract

ロボットアームは、アーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記アーム本体又は前記基部の第１取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、前記アーム本体に配置され且つ前記第１取付部から前記アーム本体の第２取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、前記気体輸送部材は、前記第２取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む。

Description

ロボットアーム 関連出願への相互参照
　本件出願は、２０２０年３月３０日に日本特許庁に出願された特願２０２０－６０１２１号の優先権を主張するものであり、その全体を参照することにより本件出願の一部をなすものとして引用する。
　本開示は、ロボットアームに関する。
　従来から、ロボットアームに取り付けられるエンドエフェクタの中に、圧縮気体を駆動源とするエンドエフェクタがある。例えば、特許文献１は、ロボットの関節制動装置を開示する。関節制動装置は、圧縮気体タンクに蓄えられた圧縮空気を駆動源とする。圧縮気体タンクは、ロボットの構成部品の中の空隙に配置される。
特開２００４－４２２３２号公報
　特許文献１では、圧縮気体タンクに圧縮空気を充填する場合、ロボットの外部のコンプレッサが圧縮気体タンクと接続され、圧縮空気の充填後、コンプレッサは切り離されロボットから分離される。圧縮空気を駆動源とするエンドエフェクタへの圧縮空気の供給に、特許文献１の圧縮気体タンクが用いられると、エンドエフェクタの圧縮空気の消費量に対応する圧縮気体タンクの設置が必要になり得る。これにより、エンドエフェクタに対応したロボットアームの構造的な変更が必要になり、手間とコストとがかかる。
　本開示は、エンドエフェクタに起因する構造的な変更を低減するロボットアームを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の一態様に係るロボットアームは、アーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記アーム本体又は前記基部の第１取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、前記アーム本体に配置され且つ前記第１取付部から前記アーム本体の第２取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、前記気体輸送部材は、前記第２取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む。
図１は、ロボットの構成の一例を示す側面図である。 図２は、エンドエフェクタの構成の一例を示す側面図である。 図３は、ロボットの配線及び配管の構成の一例を示すブロック図である。 図４は、圧縮機ユニットの構成の一例を示す斜視図である。 図５は、圧縮機ユニットの構成の一例を示す上面斜視図である。 図６は、圧縮機ユニットの構成の一例を示す上面図である。 図７は、圧縮機ユニットの構成の一例を示す正面図である。 図８は、圧縮機ユニットの着脱構成の一例を示す上面図である。
　（実施の形態）
　以下において、本開示の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
　実施の形態に係るロボット１０００の構成を説明する。図１は、実施の形態に係るロボット１０００の構成の一例を示す側面図である。図１に示すように、ロボット１０００は、ロボットアーム１と、エンドエフェクタＥと、圧縮機ユニット１００とを備える。ロボットアーム１は、床面等の支持面上に形成された設置部２の上面上に、固定して配置される。本実施の形態では、設置部２は、床面に形成され且つ水平な上面を有する台であるが、これに限定されず、例えば、床面の一部であってもよい。なお、ロボットアーム１の設置場所は、床面に限定されず、いかなる場所であってもよい。例えば、ロボットアーム１の設置場所は、棚などの台、壁又は天井等であってもよい。
　エンドエフェクタＥは、ロボット１０００の処理対象物に作用を加える構成要素であり、ロボットアーム１の先端に取り付けられる。これに限定されないが、本実施の形態では、エンドエフェクタＥは、エンドエフェクタ本体４０及びリスト部材５０を備える。リスト部材５０がロボットアーム１の先端に取り付けられ、エンドエフェクタ本体４０は、リスト部材５０を介してロボットアーム１の先端に取り付けられる。圧縮機ユニット１００は、圧縮空気をエンドエフェクタ本体４０に供給する構成要素であり、後述するロボットアーム１の基部２０に取り付けられる。圧縮機ユニット１００は、圧縮空気を制御する空圧機器を含む。圧縮空気は圧縮気体の一例であり、空圧機器は気体制御機器の一例である。
　ロボットアーム１の構成を説明する。図１に示すように、ロボットアーム１は、エンドエフェクタＥを自在に移動させる構成要素であり、アーム本体１０と、基部２０と、線条体３０とを備える。基部２０は、アーム本体１０を旋回可能に支持し、設置部２の上面上に固定される。基部２０は、箱状の接続収容部２１を含み、接続収容部２１には、圧縮機ユニット１００が着脱可能に取り付けられる。接続収容部２１は、ロボット１０００の外部の装置である外部装置と接続するための電気コネクタ及び配管ジョイント等の接続要素を含む。接続収容部２１は、基部２０の一部として一体化されてもよく、着脱可能であってもよい。接続収容部２１及び基部２０は、圧縮機ユニット１００が取り付けられる第１取付部の一例である。
　アーム本体１０は、基部２０からアーム本体１０の先端に向かって順に配置されたリンク１１～１６と、リンク１１～１６を順次回転可能に接続する関節ＪＴ１～ＪＴ６と、関節ＪＴ１～ＪＴ６それぞれを回転駆動するアーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６とを備える。リンク１１～１６は、中空構造であり、リンク１１～１６それぞれの延在方向に沿って延びる空洞を有する。関節ＪＴ１～ＪＴ６は回転関節である。アーム本体１０は、複数の関節ＪＴ１～ＪＴ６を有する中空構造である。
　アーム本体１０が中空構造であることは、アーム本体１０の全体が中空構造であること、及び、アーム本体１０の一部が中空構造であることを含み得る。例えば、アーム本体１０の全体が中空構造であることは、リンク１１～１６の全て及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の全てが中空構造であること、並びに、少なくともリンク１１～１６の全てが中空構造であることを含んでもよい。例えば、関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが非中空構造であってもよい。例えば、アーム本体１０の一部が中空構造であることは、リンク１１～１６の少なくともいくつか及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが中空構造であること、リンク１１～１６の少なくとも１つが非中空構造であり且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかが中空構造であること、並びに、リンク１１～１６の少なくともいくつかが中空構造であり且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の全てが非中空構造であることを含んでもよい。
　リンク１１は関節ＪＴ１を介して基部２０と接続される。リンク１６は、アーム本体１０の先端部の一例であり、リンク１６の端面であるインタフェース面１６ａ（図２参照）は、エンドエフェクタＥと接続するためのメカニカルインタフェースを構成する。本実施の形態では、インタフェース面１６ａは、リスト部材５０と接続され、リスト部材５０を介してエンドエフェクタ本体４０と間接的に接続される。なお、インタフェース面１６ａは、エンドエフェクタ本体４０と直接的に接続されてもよい。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の動作は、後述するロボットコントローラ５００によって制御される。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６はそれぞれ、電力を動力源とし、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６を駆動する電気モータとしてサーボモータを有するが、これに限定されない。なお、アーム本体１０の関節の数量は６つに限定されず、７つ以上又は５つ以下であってもよい。リンク１６、インタフェース面１６ａ及びリスト部材５０は、第２取付部の一例である。
　例えば、関節ＪＴ１は、リンク１１の基端部を基部２０に、設置部２の上面に垂直な鉛直方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ２は、リンク１２の基端部をリンク１１の先端部に、設置部２の上面に沿う水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ３は、リンク１３の基端部をリンク１２の先端部に、水平方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ４は、リンク１４の基端部をリンク１３の先端部に、リンク１３の長手方向の軸心の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ５は、リンク１５の基端部をリンク１４の先端部に、リンク１４の回転軸と垂直な方向の回転軸を中心に回動可能に連結する。関節ＪＴ６は、リンク１６の基端部をリンク１５の先端部に、捻じれ回転軸を中心に回動可能に連結する。
　上記のようなアーム本体１０は、アーム本体１０の動作可能な範囲内において、リンク１６の位置を任意の３次元の位置に自在に移動させることができ、リンク１６の姿勢を任意の３次元の姿勢に自在に移動させることができる。
　ここで、エンドエフェクタＥのリスト部材５０の構成を説明する。リスト部材５０は、円筒状の部材であり、円筒軸方向の一端でエンドエフェクタ本体４０と接続されており、本実施の形態ではエンドエフェクタＥの付属部品を構成する。リスト部材５０の円筒軸方向の他端は、リンク１６と接続されるように構成される。リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０とリンク１６とを互いから離れた状態で物理的に接続する。リスト部材５０は、円筒状の側壁に、側壁の内外を連通する少なくとも１つの開口部５１を有する。リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０の構成に対応するように構成される。本実施の形態では、リスト部材５０は、エンドエフェクタ本体４０に着脱可能であるが、エンドエフェクタ本体４０に一体化されてもよい。
　線条体３０は、複数の配線と複数の配管とを含む。本実施の形態では、線条体３０は、リンク１６に接続される１つのエンドエフェクタＥにのみ対応する配線及び配管を含むのではなく、リンク１６に接続され得る複数種類のエンドエフェクタＥに対応する配線及び配管を含む。線条体３０は、圧縮機ユニット１００の取付場所からリンク１６まで、具体的には、基部２０からリンク１６までアーム本体１０内を通って配置される。具体的には、線条体３０は、リンク１１～１６の内部の空洞と基部２０内とを通って、基部２０からリンク１６まで連続的に延びる。
　線条体３０が基部２０からリンク１６までアーム本体１０内を通って配置されることは、線条体３０がアーム本体１０全体の内部を通って配置されること、及び、線条体３０がアーム本体１０の一部の内部を通って配置されることを含み得る。例えば、線条体３０がアーム本体１０全体の内部を通って配置されることは、線条体３０がリンク１１～１６の全ての内部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の全ての内部を通って配置されること、並びに、少なくともリンク１１～１６の全ての内部を通って配置されることを含んでもよい。例えば、線条体３０は関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの外部を通って配置されてもよい。例えば、線条体３０がアーム本体１０の一部の内部を通って配置されることは、線条体３０がリンク１１～１６の少なくともいくつかの内部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、線条体３０がリンク１１～１６の少なくとも１つの外部及び関節ＪＴ１～ＪＴ６の少なくともいくつかの内部を通って配置されること、並びに、線条体３０がリンク１１～１６の少なくともいくつかの内部を通り且つ関節ＪＴ１～ＪＴ６の全ての外部を通って配置されることを含んでもよい。
　線条体３０の一方の端部は、接続収容部２１内に至り、外部装置から延びる配線及び配管と接続可能である。線条体３０の他方の端部は、リンク１６のインタフェース面１６ａからリンク１６の外部に延び、リスト部材５０の内側及び開口部５１を通ってリスト部材５０の外部に延び、エンドエフェクタ本体４０と接続可能である。線条体３０は、リスト部材５０によって形成されるリンク１６とエンドエフェクタ本体４０との間隙を通ってリスト部材５０の外部に延びる。よって、インタフェース面１６ａから延びる線条体３０がリンク１６とエンドエフェクタ本体４０との接続の支障となること、及び、リンク１６とエンドエフェクタ本体４０との接続が線条体３０の延在の支障となることが、抑えられる。これに限定されないが、本実施の形態では、線条体３０は、例えば、円形等であるインタフェース面１６ａの中心を通って、インタフェース面１６ａからリンク１６の外部に延出し、当該中心からリスト部材５０の側壁の開口部５１に向かって、リスト部材５０の円筒軸に対して側方へ延びる。リスト部材５０は、線条体３０の側方への広がりを抑え、線条体３０のコンパクト化を可能にする。
　エンドエフェクタＥの構成を説明する。図２は、実施の形態に係るエンドエフェクタＥの構成の一例を示す側面図である。図３は、実施の形態に係るロボット１０００の配線及び配管の構成の一例を示すブロック図である。図２及び図３に示すように、本実施の形態では、エンドエフェクタＥのエンドエフェクタ本体４０は、圧縮空気を駆動源として、ワークＷを把持するように構成される。
　エンドエフェクタ本体４０は、本体部４１と、把持爪４２及び４３と、爪駆動装置４４と、力覚センサ４５と、接触センサ４６と、撮像装置４７とを備える。本体部４１は、リンク１６のインタフェース面１６ａ又はリスト部材５０に着脱可能に取り付けられるように構成される。本体部４１は、把持爪４２及び４３を支持する。把持爪４２及び４３は、本体部４１から同様の方向に延び、把持爪４２及び４３の間でワークＷを把持することができる。
　爪駆動装置４４は、把持爪４３を移動可能に支持する。爪駆動装置４４は、把持爪４３を、把持爪４２に接近する方向及び把持爪４２から離れる方向にスライド移動させるように構成される。爪駆動装置４４は、把持爪４３を駆動する空気圧シリンダを含み、圧縮空気を駆動源として空気圧シリンダを伸縮させることで、把持爪４３をスライド移動させる。なお、爪駆動装置４４は、把持爪４２、又は、把持爪４２及び４３の両方をスライド移動させるように構成されてもよい。
　力覚センサ４５は、本体部４１とリスト部材５０との接続部分に配置され、本体部４１とリスト部材５０との間で発生する力を検出し、検出結果を出力する。力覚センサ４５は、直交する３軸方向の力と当該３軸周りのモーメントとを検出する６軸の力覚センサであるが、検出軸はこれらに限定されない。力覚センサ４５は、把持爪４２及び４３が、ワークＷ等のエンドエフェクタ本体４０の外部の物体から受ける力を検出することができる。
　接触センサ４６は、把持爪４２に配置され、ワークＷ等の物体と把持爪４２との接触を検出し、検出結果を出力する。本実施の形態では、接触センサ４６は、力覚センサ４５と同様に接触する物体から受ける力を検出するように構成される。接触センサ４６は、把持爪４２とワークＷとの接触の有無と、ワークＷに対する把持爪４２及び４３の把持力とを検出することができる。これにより、ワークＷに過度な把持力を与えずにワークＷを持ち上げることが可能になる。接触センサ４６は、把持爪４３、又は、把持爪４２及び４３の両方に配置されてもよい。
　撮像装置４７は、把持爪４２及び４３並びに把持爪４２及び４３の周辺の画像を撮像する装置であり、例えば、デジタル画像を撮像するカメラである。撮像装置４７は、被写体までの距離の検出が可能である画像を撮像する、ステレオカメラ等のカメラであってもよい。
　上述のようなエンドエフェクタ本体４０は、開かれた把持爪４２及び４３の間にあるワークＷに対して、把持爪４３を把持爪４２に向かって移動させることで、把持爪４２及び４３によってワークＷを把持することができる。さらに、エンドエフェクタ本体４０は、把持爪４２及び４３の把持力を調節しつつ、把持されたワークＷを持ち上げることができる。
　また、コネクタ４１０とジョイント４２０とが、本体部４１から露出して設けられている。コネクタ４１０は、本体部４１内の配線と接続されており、当該配線とエンドエフェクタ本体４０の外部の配線とを電気的に接続するための接続部である。ジョイント４２０は、本体部４１内の配管と接続されており、当該配管とエンドエフェクタ本体４０の外部の配管と流体連通可能に接続するための接続部である。本実施の形態では、図３に示すように、コネクタ４１０として、コネクタ４１１～４１３が設けられ、１つのジョイント４２０が設けられる。コネクタ４１０～４１３は第３コネクタの一例であり、ジョイント４２０は第３ジョイントの一例である。
　なお、本明細書及び請求の範囲における「コネクタ」及び「ジョイント」は、いかなる電気的な接続部、及び、いかなる流体連通可能な接続部であってもよい。例えば、コネクタ及びジョイントの構造及びタイプ等は、いかなる構造及びタイプであってもよい。例えば、コネクタは、丸形端子及びギボシ端子などの端子タイプ、プラグ、ジャック及びレセプタクルなどのソケットタイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。例えば、ジョイントは、配管同士を接続する継手及びワンタッチ継手などの継手タイプ、並びに、差込口及び差込プラグなどのコンセントタイプ等であってもよい。
　コネクタ４１１は、情報及びデータ等を送受信可能なコネクタであり、例えば、イーサネット（登録商標）等の通信に対応するコネクタである。コネクタ４１１は、通信線等を介して撮像装置４７と接続され、画像データ等の送受信を可能にする。
　コネクタ４１２は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して力覚センサ４５と接続される。コネクタ４１３は、信号を送受信可能なコネクタであり、信号線等を介して接触センサ４６と接続される。コネクタ４１２及び４１３はそれぞれ、力及び接触等の検出信号の送受信を可能にする。
　ジョイント４２０は、外部から気体を受け入れるジョイントであり、配管を介して爪駆動装置４４と接続される。ジョイント４２０は、爪駆動装置４４への圧縮空気の供給を可能にする。
　線条体３０の構成を説明する。図１～図３に示すように、線条体３０は、複数の配線３１０ａ～３１０ｆと、複数の配管３２０ａ～３２０ｆとを含む。配線３１０ａ～３１０ｆのそれぞれは、動力線、制御線、信号線、通信線又はこれらの組み合わせを含む。動力線、制御線、信号線及び通信線はそれぞれ、メタル又は光ファイバで構成されてよい。配線３１０ａ～３１０ｆのそれぞれは、電線の構成、ケーブルの構成、ハーネスの構成又はこれらを組み合わせた構成等を有する。本実施の形態では、配線３１０ａは、イーサネット（登録商標）等に対応する通信線を主体に含む。配線３１０ｂ～３１０ｄは、信号線を主体に含む。配線３１０ｅ及び３１０ｆは、制御線及び動力線を主体に含む。配管３２０ａ～３２０ｄは、液体を流通させる液体用配管であり、配管３２０ｅ及び３２０ｆは、気体を流通させる気体用配管である。
　配線３１０ａ～３１０ｆの一方の端部はそれぞれ、リンク１６のインタフェース面１６ａから外部に延び、各端部にはコネクタ３１１が取り付けられている。コネクタ３１１は第１コネクタの一例である。配線３１０ａ～３１０ｆの他方の端部はそれぞれ、接続収容部２１内に延び、各端部にはコネクタ３１２が取り付けられている。コネクタ３１２は第２コネクタの一例である。
　配管３２０ａ～３２０ｆの一方の端部はそれぞれ、リンク１６のインタフェース面１６ａから外部に延び、各端部にはジョイント３２１が取り付けられている。ジョイント３２１は第１ジョイントの一例である。配管３２０ａ～３２０ｆの他方の端部はそれぞれ、接続収容部２１内に延び、各端部にはジョイント３２２が取り付けられている。ジョイント３２２は第２ジョイントの一例である。
　配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１１はそれぞれ、第１接続部材７０Ａによって、エンドエフェクタ本体４０のコネクタ４１１～４１３と電気的に接続される。第１接続部材７０Ａは、配線と、当該配線の両端のコネクタ７１Ａ及び７２Ａとを含む。３つの第１接続部材７０Ａのコネクタ７１Ａはそれぞれ、配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。３つの第１接続部材７０Ａのコネクタ７２Ａはそれぞれ、コネクタ４１１～４１３と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
　配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１２はそれぞれ、第２接続部材７０Ｂによって、アーム本体１０の外部の外部装置と電気的に接続される。第２接続部材７０Ｂは、配線と、当該配線の両端のコネクタ７１Ｂ及び７２Ｂとを含む。３つの第２接続部材７０Ｂのコネクタ７１Ｂはそれぞれ、配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１２と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。
　配線３１０ａと接続される第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、第４コネクタの一例である画像処理装置６００のコネクタ９１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。画像処理装置６００は、撮像装置４７によって撮像された画像データを、第１接続部材７０Ａ、配線３１０ａ及び第２接続部材７０Ｂを介して取得し、予め設定された画像処理を実行する。画像処理装置６００は、処理後の画像データをロボットコントローラ５００及び表示装置等に出力する。例えば、画像処理装置６００は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置である。
　配線３１０ｂ及び３１０ｃと接続される第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂは、第４コネクタの一例であるロボットコントローラ５００のコネクタ９１と接続可能であるように構成され、当該コネクタと接続される。ロボットコントローラ５００は、第１接続部材７０Ａ、配線３１０ｂ又は３１０ｃ、及び第２接続部材７０Ｂを介して、力覚センサ４５及び接触センサ４６の動作を制御する。
　ここで、ロボットコントローラ５００は、コンピュータ装置及び電源回路等を含む。ロボットコントローラ５００のコンピュータ装置は、プロセッサ及びメモリ等を有する演算器で構成される。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリなどの半導体メモリ、ハードディスク及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置で構成される。例えば、メモリは、演算器が実行するプログラム、及び各種固定データ等を記憶する。
　演算器の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリ及びＲＯＭ（Read-Only Memory）などの不揮発性メモリ等からなるコンピュータシステムにより実現されてもよい。演算器の機能の一部又は全部は、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって実現されてもよい。なお、演算器の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。
　上記のようなロボットコントローラ５００は、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の駆動を制御することで、アーム本体１０の動作を制御する。アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の配線３３０は、接続収容部２１内に延び、アーム駆動装置Ｍ１～Ｍ６の配線３３０の端部にはコネクタ３３１が取り付けられている。ロボットコントローラ５００から延びる配線のコネクタは、コネクタ３３１と接続される。
　第１接続部材７０Ａは、配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１１とエンドエフェクタ本体４０のコネクタ４１１～４１３とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第２接続部材７０Ｂは、配線３１０ａ～３１０ｃのコネクタ３１２と、ロボットコントローラ５００及び画像処理装置６００のコネクタ９１とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタＥがアーム本体１０に接続される場合、配線３１０ｄ～３１０ｆが用いられない。
　配管３２０ｅは、第３接続部材８０Ａによってエンドエフェクタ本体４０のジョイント４２０と流体連通可能に接続される。第３接続部材８０Ａは、１つのジョイント８１Ａと、１つのジョイント８２Ａと、ジョイント８１Ａとジョイント８２Ａとを接続する１系統の配管とを含む。ジョイント８１Ａは、配管３２０ｅのジョイント３２１と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。ジョイント８２Ａは、エンドエフェクタ本体４０のジョイント４２０と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
　配管３２０ｅは、第４接続部材８０Ｂによって圧縮機ユニット１００と流体連通可能に接続される。第４接続部材８０Ｂは、１つのジョイント８１Ｂと、１つのジョイント８２Ｂと、ジョイント８１Ｂとジョイント８２Ｂとを接続する１系統の配管とを含む。第４接続部材８０Ｂのジョイント８１Ｂは、配管３２０ｅのジョイント３２２と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。第４接続部材８０Ｂのジョイント８２Ｂは、第４ジョイントの一例である圧縮機ユニット１００のジョイント１８０と接続可能であるように構成され、当該ジョイントと接続される。
　第３接続部材８０Ａは、配管３２０ｅのジョイント３２１とエンドエフェクタ本体４０のジョイント４２０とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。第４接続部材８０Ｂは、配管３２０ｅのジョイント３２２と圧縮機ユニット１００のジョイント１８０とが直接接続できないように構成されていても、両者の接続を可能にする。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタＥがアーム本体１０に接続される場合、液体用の配管３２０ａ～３２０ｄ及び気体用の配管３２０ｆが用いられない。
　圧縮機ユニット１００の構成を説明する。図４は、実施の形態に係る圧縮機ユニット１００の構成の一例を示す斜視図である。図５は、実施の形態に係る圧縮機ユニット１００の構成の一例を示す上面斜視図である。図６は、実施の形態に係る圧縮機ユニット１００の構成の一例を示す上面図である。図７は、実施の形態に係る圧縮機ユニット１００の構成の一例を示す正面図である。
　図４～図７に示すように、圧縮機ユニット１００は、接続収容部２１の上面２１ａ上に着脱可能に取り付けられるように構成される。圧縮機ユニット１００は、支持具１１０と、圧縮機１２０と、貯留タンク１３０と、気液分離器１４０と、レギュレータ１５０と、フィルタ１６０と、残圧排出弁１７０と、ジョイント１８０とを備える。
　支持具１１０は、板状の部材で構成され、平板状の第１支持部１１１と、第１支持部１１１と垂直である平板状の第２支持部１１２とを一体的に含む。支持具１１０は、Ｌ字形のブラケット状の構成を有する。第１支持部１１１は、第１支持部１１１の上面に配置される圧縮機１２０及び貯留タンク１３０を支持し、ボルト１０３によって接続収容部２１の上面２１ａに着脱可能に取り付けられるように構成される。第２支持部１１２は、第１支持部１１１から下方へ延び、第２支持部１１２の側面に取り付けられた気液分離器１４０、レギュレータ１５０、フィルタ１６０、残圧排出弁１７０及びジョイント１８０を支持する。気液分離器１４０、レギュレータ１５０、フィルタ１６０及び残圧排出弁１７０は、空圧機器の一例である。
　圧縮機１２０は、吸気部１２１を備える。圧縮機１２０の吸入口は吸気部１２１と連通し、圧縮機１２０の吐出口は貯留タンク１３０の内部と連通する。圧縮機１２０は、吸気部１２１を介して外気である空気を吸入し、吸入した空気を圧縮した後に圧縮空気として貯留タンク１３０内に吐出する。吸気部１２１は、通過する外気に含まれる異物及び水分等を捕捉し除去するフィルタを含んでもよい。
　貯留タンク１３０は、圧縮機１２０の吐出口と連通する。貯留タンク１３０は、圧縮機１２０によって吐出された圧縮空気を一時的に貯留するバッファとして機能する。
　気液分離器１４０は、貯留タンク１３０と連通し、貯留タンク１３０から排出される圧縮空気を受け入れる。気液分離器１４０は、気液分離器１４０を流れる圧縮空気から、圧縮空気に含まれる液体を分離し収集する。上記液体は、水分と、圧縮機１２０に由来する油分とを含み得る。気液分離器１４０の構成は特に限定されず、遠心力、衝突又は吸湿剤等を利用する公知の気液分離器が適宜用いられる。
　レギュレータ１５０は、気液分離器１４０と連通し、気液分離器１４０から流入する圧縮空気の圧力を調節する。レギュレータ１５０の構成は特に限定されないが、例えば、圧縮空気の圧力を維持する減圧弁等の圧力制御弁の構成であってもよい。
　フィルタ１６０は、レギュレータ１５０の下流に配置され、レギュレータ１５０から排出される圧縮空気に含まれる異物及び液体成分等を捕捉し除去する。
　残圧排出弁１７０は、フィルタ１６０の下流に配置され、フィルタ１６０を通過後の圧縮空気の送り先への入力を制御する。具体的には、残圧排出弁１７０の送り先は、残圧排出弁１７０と接続されるジョイント１８０と排出口１７０ａとである。排出口１７０ａが外部の周囲空間に連通する。残圧排出弁１７０は、動作することでジョイント１８０及び排出口１７０ａから選択された送り先に、圧縮空気を排出する。残圧排出弁１７０の構成は特に限定されないが、例えば、三方弁の構成であってもよい。
　上述したように、ジョイント１８０は、第４接続部材８０Ｂを介して、アーム本体１０内の配管３２０ｅのジョイント３２２と接続される。
　圧縮機ユニット１００に搭載される気体制御機器は、気液分離器１４０、レギュレータ１５０、フィルタ１６０及び残圧排出弁１７０に限定されない。例えば、気体制御機器は、圧縮気体の制御に関連するいかなる装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、流量センサ及び圧力センサなどのいかなるセンサ、逆止弁及び切替弁などのいかなるバルブ、並びに、ルブリケータ（油噴霧器）及びフィルタなどの圧縮気体のいかなる処理装置等であってもよい。
　図８は、実施の形態に係る圧縮機ユニット１００の着脱構成の一例を示す上面図である。図８に示すように、圧縮機ユニット１００の支持具１１０の第１支持部１１１には、ボルト１０３が挿入可能である複数の穴１１３が、第１支持部１１１を貫通して形成されている。さらに、接続収容部２１の上面２１ａには、複数の穴１１３と同じ配列で、ボルト１０３が螺合可能である複数の雌ネジ穴２１ｂが形成されている。
　圧縮機ユニット１００を接続収容部２１に取り付ける場合、圧縮機ユニット１００の支持具１１０が、複数の穴１１３のそれぞれと複数の雌ネジ穴２１ｂのそれぞれとを位置合わせするように上面２１ａ上に配置される。さらに、位置合わせされた穴１１３及び雌ネジ穴２１ｂのそれぞれにボルト１０３が捩じ込まれることによって、支持具１１０が上面２１ａに固定される。さらに、第４接続部材８０Ｂを用いて、圧縮機ユニット１００のジョイント１８０が、アーム本体１０の配管３２０ｅのジョイント３２２と接続される。圧縮機ユニット１００は、ボルト１０３を用いたネジ締結及びネジ締結の解除により、接続収容部２１に着脱され得る。
　接続収容部２１を説明する。図７に示すように、アーム本体１０の背面側の接続収容部２１の側面には、配管３２０ｅのジョイント３２２と、付属ユニット２００とが、当該側面から露出して配置されている。なお、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体４０に使用されない配管３２０ａ～３２０ｄ及び３２０ｆのジョイント３２２は、接続収容部２１内に収められている。
　本実施の形態に係る圧縮機ユニット１００は、１つのジョイント１８０を備えるように構成されるため、配管３２０ｅのジョイント３２２のみが露出して配置されるが、圧縮機ユニット１００が２つの以上のジョイントを備える場合、当該ジョイントに接続されるジョイント３２２が接続収容部２１に露出して配置され得る。
　また、エンドエフェクタ本体４０が、圧縮空気だけでなく、冷却又は噴射のための水、油圧機器のための油、及び塗装のための塗料等の液体を用いる場合、配管３２０ａ～３２０ｄのいずれかが用いられ、用いられる配管のジョイント３２２が接続収容部２１に露出して配置され得る。
　付属ユニット２００は、接続収容部２１の上記側面に着脱可能に取り付けられるように構成される。付属ユニット２００は、板状の本体２０１と、第２接続部材７０Ｂとを含む。付属ユニット２００は、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体４０に使用される配線３１０ａ～３１０ｃと接続される３つの第２接続部材７０Ｂを含む。３つの第２接続部材７０Ｂのコネクタ７２Ｂであるコネクタ７２Ｂａ～７２Ｂｃが、本体２０１に取り付けられ、接続収容部２１の外側に露出する。３つの第２接続部材７０Ｂの配線及びコネクタ７１Ｂは、接続収容部２１内に収められている。また、本実施の形態に係るエンドエフェクタ本体４０に使用されない配線３１０ｄ～３１０ｆのコネクタ３１２は、接続収容部２１内に収められている。
　アーム本体１０に取り付けられるエンドエフェクタＥが変更された場合、及び、ロボットコントローラ５００及び画像処理装置６００等の外部装置が変更された場合、当該変更に対応する付属ユニット２００が接続収容部２１に取り付けられればよい。これにより、外部装置を用いたエンドエフェクタ本体４０の動作が可能になる。さらに、上記変更のために、アーム本体１０の構造を変更する必要がない。また、付属ユニット２００の着脱は、第２接続部材７０Ｂのコネクタ７１Ｂと配線３１０ａ～３１０ｆのコネクタ３１２との接続及び接続解除と、接続収容部２１への本体２０１の着脱とにより可能であり、簡易である。本体２０１の着脱構造を、圧縮機ユニット１００と同様に、ネジ締結及びネジ締結の解除を用いる構造とすることで、本体２０１の着脱がさらに簡易になる。
　付属ユニット２００は、用いられるエンドエフェクタ本体４０に応じて変更が加えられてもよい。又は、用いられ得る様々なエンドエフェクタ本体４０それぞれに対して、当該エンドエフェクタ本体４０に対応する付属ユニット２００が用意され、用いられるエンドエフェクタ本体４０に応じて、対応する付属ユニット２００が接続収容部２１に取り付けられてもよい。
　本実施の形態に係る付属ユニット２００は、配線３１０ａ～３１０ｆと外部装置とを接続するための第２接続部材７０Ｂを備えるように構成されるが、配管３２０ａ～３２０ｆと外部装置とを接続するための第４接続部材８０Ｂを備えるように構成されてもよい。付属ユニット２００は、第４接続部材８０Ｂのジョイント８２Ｂを露出させて配置するように構成されてもよい。第２接続部材７０Ｂ及び第４接続部材８０Ｂは、１つの付属ユニット２００に一括して配置されてもよく、２つ以上の付属ユニット２００に分割して配置されてもよい。
　上述のようなロボットアーム１には、圧縮機１２０、貯留タンク１３０及び空圧機器を搭載する圧縮機ユニット１００が着脱可能に配置される。このため、アーム本体１０に取り付けられるエンドエフェクタＥが変更された場合、圧縮機ユニット１００を変更するだけでよく、アーム本体１０内の線条体３０並びに線条体３０のコネクタ及びジョイントの構成を変更する必要がない。つまり、アーム本体１０の構造を変更する必要がない。これにより、用いられるエンドエフェクタＥに起因するロボットアーム１の構造的な変更が低減される。そして、アーム本体１０の汎用性が向上する。さらに、圧縮機ユニット１００が基部２０に配置されるため、配管長の低減が可能である。
　（その他の実施の形態）
　以上、本開示の実施の形態の例について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
　例えば、ロボットアーム１のアーム本体１０内に配置される配線及び配管の種類及び数量は、実施の形態での記載例に限定されない。アーム本体１０内において、より多くの種類の配線及び配管、より少ない種類の配線及び配管、より多くの数量の配線及び配管、並びに、より少ない数量の配線及び配管が配置されてもよい。例えば、気体用配管のみが配置されてもよい。また、液体用配管として、水用配管、油脂用配管及び塗料配管等が配置されてもよい。
　また、実施の形態では、圧縮機１２０は、外気である空気を圧縮して吐出するように構成されるが、空気以外の気体を圧縮し、圧縮気体を吐出及び供給するように構成されてもよい。エンドエフェクタ本体４０に供給される気体も、空気に限定されず、空気以外の気体であってもよい。
　また、実施の形態では、エンドエフェクタＥは、２つの爪４２及び４３を用いてワークＷを把持するように構成されるが、これに限定されず、圧縮空気を用いるいかなるエンドエフェクタであってもよい。例えば、エンドエフェクタＥは、ワークＷを負圧により吸着するエンドエフェクタ、塗装を行うエンドエフェクタ、及びその他の空圧工具を備えるエンドエフェクタ等であってもよい。
　また、実施の形態では、ロボットアーム１は、垂直多関節型のロボットアームであるが、これに限定されない。例えば、ロボットアーム１は、水平多関節型、極座標型、円筒座標型、直角座標型、又はその他の型式のロボットアームとして構成されてもよい。
　また、実施の形態では、リスト部材５０は、エンドエフェクタＥに含まれる部材であるが、これに限定されない。例えば、リスト部材５０は、アーム本体１０に含まれる部材であってもよく、エンドエフェクタＥ及びアーム本体１０とは別個の部材であってもよい。例えば、アーム本体１０に含まれる場合、リスト部材５０は、リンク１６に着脱可能であってもよく、リンク１６に一体化されてもよい。
　また、実施の形態では、アーム本体１０の外部装置として、ロボットコントローラ５００及び画像処理装置６００が例示されているが、外部装置はこれらに限定されず、用いられるエンドエフェクタＥに応じて適宜変更され得る。例えば、エンドエフェクタＥが、油圧動作、溶接作業、洗浄作業又は塗装作業等をするように構成される場合、外部装置は、ポンプ、溶接用電源装置、水の供給装置及び塗料の圧送装置等を含んでもよい。
　また、実施の形態では、第４接続部材８０Ｂは、接続収容部２１及び圧縮機ユニット１００と、別個に設けられるように構成されるが、これに限定されない。例えば、第４接続部材８０Ｂは、圧縮機ユニット１００に備えられてもよく、接続収容部２１内に収容されてもよい。接続収容部２１内に収容される場合、第４接続部材８０Ｂのジョイント８２Ｂが、接続収容部２１から外部に露出して配置されてもよい。
　また、実施の形態では、圧縮機ユニット１００は、圧縮機１２０、貯留タンク１３０及び空圧機器を備えるように構成されるが、これに限定されない。例えば、圧縮機ユニット１００は、エンドエフェクタ本体４０、圧縮機１２０及び空圧機器等を制御する制御機器を備えてもよい。例えば、制御機器は、電流及び信号等の制御に関連する装置を含んでもよい。例えば、上記装置は、種々の電気機器及び電子機器等であってもよい。
　また、実施の形態では、付属ユニット２００は、接続部材７０Ｂ及び８０Ｂを含み得るように構成されるが、これに限定されない。例えば、付属ユニット２００は、エンドエフェクタ本体４０を制御するための制御機器、及び、圧縮空気を制御するための空圧機器を備えてもよい。例えば、接続部材７０Ｂ及び８０Ｂの一部又は全部は、付属ユニット２００とアーム本体１０の外部の装置との間に設けられ、付属ユニット２００と外部の装置とを接続してもよい。例えば、接続部材７０Ｂ及び８０Ｂの一部又は全部は、接続収容部２１内に配置されてもよい。
　また、実施の形態では、アーム本体１０内に、複数の配線と複数の配管とを含む線条体３０が配置され、線条体３０は、複数種類のエンドエフェクタＥに対応する配線及び配管を含むように構成されるが、これに限定されない。例えば、線条体３０は、１つのエンドエフェクタＥにのみ対応する配線及び配管を含むように構成されてもよい。また、線条体３０の一部又は全部は、アーム本体１０の外側に配置されてもよい。
　また、実施の形態では、圧縮機ユニット１００は、ロボットアーム１の基部２０に着脱可能に取り付けられるように構成されるが、これに限定されない。例えば、圧縮機ユニット１００は、アーム本体１０に着脱可能に取り付けられるように構成されてもよい。圧縮機ユニット１００は、アーム本体１０のいかなる位置に取り付けられてもよい。例えば、接続収容部２１がアーム本体１０に配置されてもよい。
　また、本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の一態様に係るロボットアームは、アーム本体と、前記アーム本体を支持する基部と、前記アーム本体又は前記基部の第１取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、前記アーム本体に配置され且つ前記第１取付部から前記アーム本体の第２取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、前記気体輸送部材は、前記第２取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む。
　上記態様によると、圧縮機ユニットは、圧縮機及び貯留タンクを搭載し、アーム本体又は基部に着脱されることで、圧縮機及び貯留タンクを一括して着脱させることができる。アーム本体に取り付けられる様々エンドエフェクタに対応して、圧縮機ユニットを変更することによって、当該エンドエフェクタに適した圧縮機等がロボットアームに配置される。これにより、アーム本体の構造の変更が抑えられる。よって、用いられるエンドエフェクタに起因するロボットアームの構造的な変更が低減される。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記第１取付部は、前記基部に配置されてもよい。
　上記態様によると、圧縮機ユニットが基部に配置されるため、圧縮機ユニットからロボットアームの外部へ延びる気体輸送部材等の長さの低減が可能である。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記圧縮機ユニットは、前記支持具によって支持され且つ前記圧縮気体を制御する気体制御機器をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、エンドエフェクタへの圧縮気体の供給を制御する気体制御機器が圧縮機及び貯留タンクと共に一括して圧縮機ユニットに搭載されるため、気体制御機器の着脱が簡易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記圧縮機は、外気を吸入し、吸入した外気を圧縮して前記圧縮気体として吐出するように構成されてもよい。
　上記態様によると、圧縮機ユニットは、外気を用いて圧縮気体を容易に生成することができる。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記取付部から前記エンドエフェクタにまで前記アーム本体に配置される複数の配線と、前記取付部から前記エンドエフェクタにまで前記アーム本体に配置される複数の配管とをさらに備え、前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、前記複数の配線は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、前記複数の配管は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能であり、前記空気輸送部材は、前記複数の配管のうちの少なくとも１つを含んでもよい。
　上記態様によると、アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管がアーム本体に配置される。さらに、アーム本体の配線及び配管は、エンドエフェクタと接続可能であり、アーム本体の外部の配線及び配管と接続可能である。これにより、アーム本体は、アーム本体の配線及び配管を変更することなく、複数種類のエンドエフェクタと当該エンドエフェクタを駆動する圧縮機ユニット及び外部装置とに接続され得る。よって、エンドエフェクタに起因するロボットアームの構造的な変更が低減される。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、前記第２取付部での端部及び前記第１取付部での端部にそれぞれ複数の第１コネクタ及び複数の第２コネクタを有し、前記複数の配管は、前記第２取付部での端部及び前記第１取付部での端部にそれぞれ複数の第１ジョイント及び複数の第２ジョイントを有してもよい。
　上記態様によると、エンドエフェクタから延びる配線及び配管は、第１コネクタ及び第１ジョイントと接続されることで、アーム本体の配線及び配管と接続される。外部装置及び圧縮機ユニットから延びる配線及び配管は、第２コネクタ及び第２ジョイントと接続されることで、アーム本体の配線及び配管と接続される。よって、エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットとアーム本体の配線及び配管との接続及び接続解除が簡易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配線は、動力線、制御線、信号線及び通信線の少なくとも１つを含み、前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられてもよい。
　上記態様によると、動力線、制御線、信号線及び通信線毎に、第１コネクタ及び第２コネクタが設けられ得る。エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットに必要な動力線、制御線、信号線及び通信線を選択してエンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットと接続することが容易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームにおいて、前記複数の配管は、液体用配管及び気体用配管の少なくとも気体用配管を含み、前記第１ジョイント及び前記第２ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられてもよい。
　上記態様によると、液体用配管及び気体用配管毎に、第１ジョイント及び第２ジョイントが設けられ得る。エンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットに必要な液体用配管及び気体用配管を選択してエンドエフェクタ、外部装置及び圧縮機ユニットと接続することが容易になる。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第３コネクタと前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第１コネクタとを電気的に接続する第１接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第１コネクタ及び第３コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第１接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第２コネクタと前記外部配線の第４コネクタとを電気的に接続する第２接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第２コネクタ及び第４コネクタは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第２接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているコネクタの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに設けられる第３ジョイントと前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第１ジョイントとを流体連通可能に接続する第３接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第１ジョイント及び第３ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第３接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第２ジョイントと前記外部配管に設けられる第４ジョイントとを流体連通可能に接続する第４接続部材をさらに備えてもよい。
　上記態様によると、第２ジョイント及び第４ジョイントは、それぞれの構成が異なり、互いに直接的に接続できない場合でも、第４接続部材を介して接続され得る。よって、接続のために、既に設けられているジョイントの構成を変更する必要がない。
　本開示の一態様に係るロボットアームは、少なくとも１つの前記エンドエフェクタをさらに備えてもよい。
　上記態様によると、ロボットアームが実行する作業に応じて、少なくとも１つのエンドエフェクタとアーム本体の第２取付部とを接続することができる。さらに、エンドエフェクタと圧縮機ユニットとの接続も可能である。
　また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
　本開示は、その本質的な特徴の精神から逸脱することなく、様々なかたちで実施され得るように、本開示の範囲は、明細書の記載よりも添付の請求項によって定義されるため、本実施の形態は、例示的なものであって限定的なものではない。請求項及びその範囲内にあるすべての変更、又は、請求項及びその範囲の均等物は、請求項によって包含されることが意図されている。
１　ロボットアーム
１０　アーム本体
１６　リンク（第２取付部）
１６ａ　インタフェース面（第２取付部）
２０　基部（第１取付部）
２１　接続収容部（第１取付部）
３０　線条体
４０　エンドエフェクタ本体
５０　リスト部材（第２取付部）
７０Ａ　第１接続部材
７０Ｂ　第２接続部材
８０Ａ　第３接続部材
８０Ｂ　第４接続部材
９１　コネクタ（第４コネクタ）
１００　圧縮機ユニット
１２０　圧縮機
１３０　貯留タンク
１４０　気液分離器（気体制御機器）
１５０　レギュレータ（気体制御機器）
１６０　フィルタ（気体制御機器）
１７０　残圧排出弁（気体制御機器）
１８０　ジョイント（第４ジョイント）
３１０ａ～３１０ｆ　配線
３１１　コネクタ（第１コネクタ）
３１２　コネクタ（第２コネクタ）
３２０ａ～３２０ｆ　配管
３２１　ジョイント（第１ジョイント）
３２２　ジョイント（第２ジョイント）
４１０～４１３　コネクタ（第３コネクタ）
４２０　ジョイント（第３ジョイント）
１０００　ロボット
Ｅ　エンドエフェクタ

Claims (13)

  1. 　アーム本体と、
    　前記アーム本体を支持する基部と、
    　前記アーム本体又は前記基部の第１取付部に着脱可能である圧縮機ユニットと、
    　前記アーム本体に配置され且つ前記第１取付部から前記アーム本体の第２取付部へ延びる気体輸送部材とを備え、
    　前記気体輸送部材は、前記第２取付部に接続されるエンドエフェクタと前記圧縮機ユニットとに接続可能であり、
    　前記圧縮機ユニットは、圧縮機と、前記圧縮機によって吐出される圧縮気体を貯留する貯留タンクと、前記圧縮機及び前記貯留タンクを支持する支持具とを含む
    　ロボットアーム。
  2. 　前記第１取付部は、前記基部に配置される
    　請求項１に記載のロボットアーム。
  3. 　前記圧縮機ユニットは、前記支持具によって支持され且つ前記圧縮気体を制御する気体制御機器をさらに備える
    　請求項１又は２に記載のロボットアーム。
  4. 　前記圧縮機は、外気を吸入し、吸入した外気を圧縮して前記圧縮気体として吐出するように構成される
    　請求項１～３のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  5. 　前記第１取付部から前記第２取付部にまで前記アーム本体に配置される複数の配線と、
    　前記第１取付部から前記第２取付部にまで前記アーム本体に配置される複数の配管とをさらに備え、
    　前記複数の配線及び前記複数の配管は、前記アーム本体に接続され得る複数種類のエンドエフェクタに対応する配線及び配管を含み、
    　前記複数の配線は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配線と接続可能であり、
    　前記複数の配管は、前記アーム本体に接続された前記エンドエフェクタと接続可能であり且つ前記アーム本体の外部から延びる外部配管と接続可能であり、
    　前記気体輸送部材は、前記複数の配管のうちの少なくとも１つを含む
    　請求項１～４のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  6. 　前記複数の配線は、前記第２取付部での端部及び前記第１取付部での端部にそれぞれ複数の第１コネクタ及び複数の第２コネクタを有し、
    　前記複数の配管は、前記第２取付部での端部及び前記第１取付部での端部にそれぞれ複数の第１ジョイント及び複数の第２ジョイントを有する
    　請求項５に記載のロボットアーム。
  7. 　前記複数の配線は、動力線、制御線、信号線及び通信線の少なくとも１つを含み、
    　前記第１コネクタ及び前記第２コネクタは、前記動力線、前記制御線、前記信号線及び前記通信線のそれぞれに対応して設けられる
    　請求項６に記載のロボットアーム。
  8. 　前記複数の配管は、液体用配管及び気体用配管の少なくとも気体用配管を含み、
    　前記第１ジョイント及び前記第２ジョイントは、前記液体用配管及び前記気体用配管のそれぞれに対応して設けられる
    　請求項６又は７に記載のロボットアーム。
  9. 　前記エンドエフェクタに設けられる第３コネクタと前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第１コネクタとを電気的に接続する第１接続部材をさらに備える
    　請求項６～８のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  10. 　前記エンドエフェクタに対応する前記配線の前記第２コネクタと前記外部配線の第４コネクタとを電気的に接続する第２接続部材をさらに備える
    　請求項６～９のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  11. 　前記エンドエフェクタに設けられる第３ジョイントと前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第１ジョイントとを流体連通可能に接続する第３接続部材をさらに備える
    　請求項６～１０のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  12. 　前記エンドエフェクタに対応する前記配管の前記第２ジョイントと前記外部配管に設けられる第４ジョイントとを流体連通可能に接続する第４接続部材をさらに備える
    　請求項６～１１のいずれか一項に記載のロボットアーム。
  13. 　少なくとも１つの前記エンドエフェクタをさらに備える
    　請求項１～１２のいずれか一項に記載のロボットアーム。
     
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