JP6277672B2 - ロボット - Google Patents

Description

この発明は、ロボット、特に、多関節アームを有するロボットに関するものである。

従来より、工場等の製造現場における工業製品の組み立て工程、あるいは溶接工程等の作業において、自動化や省力化のために産業用のロボットが多用されている。そして近年は、工業製品の小型化や高機能化に対応するための作業工程の複雑化に伴い、多数のリンクやジョイントなどのアーム部材が駆動軸（回転軸）により回動可能に組み合わされた多関節アームを有する多軸制御のロボットの需要が増えてきている。例えば特許文献１には、基体（胴体）の左右両側に６軸の多関節アームが連結されたロボットが開示されている。こうした６軸の多関節アームにおいては、人の腕の動きと同じような動きを実現すべく、例えば、肩部、上腕部、前腕部、手首部で構成されている。このような多関節アームの手首部となるリンクの先端側には、ロボットが行う所定の作業を実行するロボットハンドなどのエンドエフェクターが取り付けられる。
また、近年では、多関節アームの動作を人の腕の動きにさらに近づけるべく、捻り動作（ロール軸を回転軸として回転する動作）を行うための関節が上腕部に追加され、捻り動作を行うアームと屈伸動作（ロール軸と直交するヨー軸を回転軸として回転する動作）を行うアームとが交互に連結された７軸構成の多関節アームも開発されている。

このように、従来、人手で行っている作業を、産業用のロボットによって自動化しようとしたとき、既存のラインに導入可能とするためには人と同様なサイズのロボットであること、即ち小型化が求められる。上記したような６軸構成、あるいは７軸構成の多関節アームを有するロボットにおいて、多関節（多軸）アームの駆動によるエンドエフェクターの移動の自由度を大きくすることと、小型化とを同時に図るうえでは、ロボットの多関節アームにおいて隣り合うリンクどうしを回動可能に接続して駆動させる関節構造が支配的な要素となる。特に、多関節アームにおいてエンドエフェクターが取り付けられる最末端のリンクのコンパクト化が必要なのはもちろんのこと、その最末端のリンクの駆動軸が設置されるリンクの関節構造のコンパクト化がポイントになる。

例えば、最末端のリンクは、隣り合うリンクに対して屈伸動作を行うヨー軸により連結される。この第ｎリンクヨー軸として、駆動用回転源としての例えばモーターの回転軸を直接接続すると、モーターが第ｎリンク駆動軸の方向に迫り出すことになり、第ｎ−１リンクの関節構造の大型化を招いてしまう。
これを回避し得る関節構造として、第ｎリンクの駆動用回転源と、第ｎリンクのヨー軸回りに回動する駆動軸を介して駆動用回転源により回動する駆動輪（駆動プーリー）と、タイミングベルトなどの無縁の動力伝達索条を介して駆動輪に連結された従動輪（従動プーリー）と、を第ｎ−１リンクに配置した構成が有効であり、第ｎリンクと第ｎ−１リンクとの関節構造の小型化に有利であることを発明者は見出した。

特開２００８−１８８６９９号公報

しかしながら、上記のタイミングベルト駆動により第ｎ−１に対して第ｎリンクを屈伸動作させる関節構造では、ロボットの多関節アームの回動角度を大きく確保したい方向に対して駆動軸が近づく方向に在ると、第ｎ−１リンクが第ｎリンクの屈伸動作に干渉して、エンドエフェクターの移動の自由度が制約される虞があるという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るロボットは、基体と、複数のアーム部材と、前記複数のアーム部材を連結して回動させる関節駆動機構とを含む多関節アームと、を有し、前記多関節アームが、前記基体に対する肩軸回りに回動するように連結され、隣り合う前記アーム部材が、前記肩軸と平行なロール軸、または、前記ロール軸と直交なヨー軸のいずれかの軸回りに回動するように連結され、前記ヨー軸が、前記基体側から順に第１番目のヨー軸〜第ｎ番目のヨー軸とすると（ｎは３以上の整数）、前記第ｎ番目のヨー軸の前記関節駆動機構が、駆動源と、前記駆動源から伝達される動力によって回転する駆動輪と、無縁の動力伝達索条を介して前記駆動輪から動力を伝達されて前記第ｎ番目のヨー軸として回転する従動輪と、を備え、前記第ｎ番目のヨー軸の回転軸線と、前記第ｎ−１番目のヨー軸の回転軸線と、を結ぶ仮想の直線上に、前記駆動輪が配置されないことを特徴とする。

本適用例における「平行」とは、完全に平行である構成に加えて、１０°以内の範囲で交差している構成を含む意味であり、「直交」とは、完全に直交する構成に加えて、１０°以内の範囲で交差している構成を含む意味である。
また、本適用例における「肩軸」とは、基体表面と交差する回転軸のことをいい、「ヨー軸」とは、所望の面に沿ってアーム部材の長手軸を旋回させる回転軸のことをいい、「ロール軸」とは、前記した「ヨー軸」と直交する回転軸のことをいう。
本適用例によれば、第ｎ番目のヨー軸に駆動用回転源を直接接続する構造よりも、第ｎ番目のヨー軸を設置するアーム部材の小型化が図れるとともに、第ｎ番目のヨー軸の回転軸線と、第ｎ番目のヨー軸に隣接するヨー軸の回転軸線とを結んだ仮想の線上とは異なる位置に駆動軸が配置されていることにより、第ｎ番目のヨー軸が設置されたアーム部材において仮想の線を挟んで駆動軸とは反対側の領域に、第ｎ番目のヨー軸回りに回動するアーム部材の屈伸動作させるスペースを広く確保することができる。
また、第ｎ番目のヨー軸と、隣接するヨー軸とが一直線上に配置されているので、多関節アームの動作の特異点が抑えられ、エンドエフェクターの移動の連続性を高く確保できる。
したがって、高精度な作業を実行可能な小型・軽量のロボットを提供することができる。

［適用例２］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記駆動輪は、前記多関節アームの回動角度が大きくなる方向に前記仮想の直線から離して配置されることを特徴とする。

本適用例によれば、仮想の線に対して関節アームの回動角度を大きくする方向の多関節アームの移動の自由度が高いロボットを提供することができる。例えば、エンドエフェクターにより、被作業物を鉛直方向上方に持ち上げる方向のロボットの基体寄りの作業に好適なロボットを提供できる。

［適用例３］上記適用例に記載のロボットにおいて、前記基体に複数の前記多関節アームを連結したことを特徴とする。

本適用例によれば、上記適用例に示された、可動領域が大きく確保され、特異点が抑えられ、小型・軽量化に有利な多関節アームを複数備えているので、多様な作業を高精度にて行うことが可能な小型のロボットを提供することができる。

実施形態１に係るロボットの概略構成を模式的に示す斜視図。 実施形態１のロボットに係る関節駆動機構の一例としてのアクチュエーターの正面構造を模式的に示す一部断面図。 実施形態１のロボットの関節駆動機構の別の構造を模式的に示す斜視図。 （ａ）は、実施例の評価において水準を振った関節駆動機構の各部の距離や角度の設定位置を示す多関節アームの部分拡大模式図、（ｂ）は、本実施例の評価結果を示すグラフ。 実施形態２に係るロボットを模式的に示す説明図。

以下、本発明に係るロボットの一実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大又は縮小して表示している。

（実施形態１）
まず、本実施形態１に係るロボットの概略構成について説明する。図１は、実施形態１に係るロボットの概略構成を模式的に示す斜視図である。なお、実施形態における「回転」とは、正転及び逆転を意味する。

図１に示すロボット１０は、基本的な駆動軸である回転軸を６つ有する６軸の垂直型多関節ロボットであり、人間の腕の構造を模して高さ方向（Ｚ軸）に複数のアーム部材としてのリンク（腕木）が複数のアーム部材としてのジョイント（関節、継手）によって直列に接続された構成であるため、自由度が高く複雑な作業を行うことが可能である。

ロボット１０は、基体としての基底部７０および本体部７１と、制御部７２と、アーム部材としてのジョイント７３、リンク７４、ジョイント７５、リンク７６、ジョイント７７、リンク７８、ジョイント７９、リンク８０、およびエンドエフェクター（不図示）が取り付けられるリンク８１を有し、隣り合うリンクおよび／またはジョイント同士が関節駆動機構により回動可能に連結された多関節アームと、を有している。
基底部７０は、ロボット１０の台座であり、工場内の作業スペースの床や、作業台などの平面に複数本のボルト（ネジ）によって強固に固定される。なお、固定場所は、水平面（Ｘ軸及びＹ軸を含む面）に限定するものではなく、ロボット１０の重量、及び振動に耐え得る強度があれば、移動可能な台車上や、壁面、天井、あるいは後述するようなロボットユニットに設けられたアーム連結部などであっても良い。

制御部７２には、図示はしないが、ロボット１０を操作するための操作パネルに加えて、動作プログラムを入力するためのＲＳ２３２Ｃや、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などのインターフェイス端子が設けられている。または、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）端末や、赤外線送受信器などのインターフェイス装置を備えた構成であっても良い。
なお、制御部７２は、ロボット本体とは別体に設けられていても良い。

本体部７１の上には、ジョイント７３、リンク７４が、この順番に配置されている。
まず、ロボット１０のジョイント７３からリンク８０までの多関節アーム構造（腕から手まで）は、本体部７１をＺ軸方向に貫く肩軸９１を中心にして水平方向に旋回する。即ち、ジョイント７３は、本体部７１の表面と交差する回転軸である肩軸９１回りに回動するように本体部７１に連結されている。なお、本実施形態において「肩軸」とは、基体としての本体部７１表面と交差する回転軸のことをいう。
また、エンドエフェクターが取り付けられるリンク８１が、多関節アーム構造における一端（末端）であり、本体部７１（基底部７０側）に取り付けられたジョイント７３がロボットアーム構造における他端（根元）に相当する。なお、以降の説明において、ロボットアーム構造におけるリンク８１に近い側を「末端側」、基底部７０に近い側を「根元側」という表現も用いる。
また、本体部７１には、ロボットアーム構造を回転駆動するためのモーター、および複数のギヤを含む減速機構などが組み込まれている。また、以降説明する各回転軸の近傍にも、該当するリンクやエンドエフェクターを駆動するためのモーター、および減速機構などが組み込まれている。

ジョイント７３の末端側に延在するように配置されたリンク７４の末端側には、ジョイント７５が組み合わされている。ジョイント７５は、肩軸９１と直交する第１番目のヨー軸９２であって、リンク７４をＸ軸方向に貫く第１番目のヨー軸９２を中心にして回動するように駆動される。第１番目のヨー軸９２は、リンク７４の末端側に位置している。ここで、「直交」とは、完全に直交する構成に加えて、１０°以内の範囲で交差している構成を含むものと定義する。
なお、本実施形態１の多関節アームにおいて、第１番目のヨー軸９２と平行なヨー軸は、本体側から順に第１〜第ｎヨー軸と、追番にて名称を付す。
また、回転軸の延在方向は、ロボットが動作すると変化する（例えば、肩軸９１回りに回動した場合）ため、図１に示す、回動角度が初期状態の角度である状態を前提として説明する。また、本実施形態において「ヨー軸」とは、所望の面に沿ってアーム部材の長手軸を旋回させる回転軸のことをいう。

リンク７６は、ジョイント７５の末端側に延在するように配置されている。
リンク７６の末端側にはジョイント７７が組み合わされており、さらにこのジョイント７７の末端側にはリンク７８が組み付けられている。リンク７８は、ジョイント７７の末端側に延在するように配置されている。リンク７８が組み付けられたジョイント７７は、リンク７６の末端側をＸ軸方向に貫く第２番目のヨー軸９３を中心にして駆動される。

そして、リンク７８の末端側には、ジョイント７９が組み合わされている。ジョイント７９は、リンク７８の末端側をＸ軸方向に貫くロール軸９４を中心にしてジョイント７９がリンク７８に対して捻れ方向（ロール方向）に回動するように駆動される。
なお、本実施形態において「ロール軸」とは、前記した「ヨー軸」と直交する回転軸のことをいう。
また、ジョイント７９の末端側には、リンク８０が組み合わされており、このリンク８０は、ジョイント７９の末端側をＸ軸方向に貫く第３番目のヨー軸９５を中心にして駆動される。
リンク８０の末端側には、このリンク８０に延在するようにリンク８１が配置されている。リンク８１は、リンク８０の末端側をリンク８０からリンク８１の延在方向に沿うＹ軸方向、即ち、円柱状をなしたリンク８１の略中心を貫くロール軸９６を中心にしてリンク８１がリンク８０に対して捻れ方向に回動するように駆動される。

上述したように、多関節アームの末端側には、ロボット１０が行う所定の作業を実行する機構としてのエンドエフェクターが組み合わされる（不図示）。エンドエフェクターは、ロボット１０の用途により種々の形態のものを用いることができる。例えば、製造物の部品などを把持するロボットハンドなどの把持機構や、半田付けや溶接のような加工を行うツールをリンク８１の末端側に取り付けることにより、種々の作業を実施するロボット１０として用いることができる。

次に、上記した構成のロボット１０の多関節アームの関節駆動機構について説明する。において、隣り合うアーム部材（リンク、ジョイント）同士を回動可能に連結する関節駆動機構について説明する。
まず、多関節アームの最末端のヨー軸である第３番目のヨー軸９５とは異なる回転軸（関節）の関節駆動機構について図面を参照して説明する。図２は、関節駆動機構としてのアクチュエーター２の正面構造を模式的に示す一部断面図である。なお、図２では、多関節アームの各関節部において根元側のアーム部材（リンクまたはジョイント）を基本リンク１１０と呼び、その基本リンク１１０に対して回動させる末端側のアーム部材を回動リンク１１２として説明する。
図２において、アクチュエーター２は、モーター２２、減速機２４、減速機出力軸カラー２６、減速機出力軸３０、及び少なくとも一部としてモーター２２のモーターフレーム３２を有する動力伝達軸３４で構成されている。

モーター２２は、ローター３８とローターシャフト４０とステータ４２とモーターフレーム３２とを備えている。モーター２２のローターシャフト４０は、減速機２４の入力軸と減速機２４の内部で接続されている。ローター３８の外周に、ステータ４２とモーターフレーム３２とが設けられている。ローターシャフト４０の回転力は減速機２４に伝達され、減速機２４はこの回転力のトルクを増大させたトルク出力を出力する。

減速機２４のフレーム３６は、モーター２２のモーターフレーム３２（或いは動力伝達軸３４）と接続されている。減速機２４は、モーター２２からの回転を減速し、回転のトルク出力を増大させて出力する。減速機２４は、内部に入力軸の回転を減速する歯車機構（図省略）と、減速機出力軸３０を支持する関節軸受機構（図省略）とを内蔵する。減速機２４の歯車機構は波動歯車を用いてもよいが、他の減速機構を用いてもよい。

減速機出力軸カラー２６は、減速機出力軸３０に接続され、減速機２４若しくは動力伝達軸３４の外周に配置されている。減速機出力軸カラー２６は、線条体２８が減速機２４と接触することを防止する。ここで、線条体２８は、配線及び配管の少なくとも一方である。なお、線条体とは、電力線（電線）、信号線、気体を送る気体用配管、及び液体を送る液体用配管等を総称している。気体用配管には真空用配管も含まれる。

減速機出力軸３０は、トルク出力を減速機２４から回動リンク１１２に伝達する。減速機出力軸３０の外周には、減速機出力軸３０に接続される減速機出力軸外筒１６が配置されている。減速機出力軸３０には、回動リンク１１２、減速機出力軸外筒１６、及び減速機出力軸カラー２６が接続されている。減速機出力軸３０は増大したトルク出力を回動リンク１１２に伝達する。減速機出力軸３０とは、減速機２４が出力したトルク出力を回動リンク１１２に伝達する全ての部材を対象とする。

動力伝達軸３４は、減速機２４のフレーム３６と基本リンク１１０とを接続する部材である。動力伝達軸３４は、少なくとも一部としてモーターフレーム３２を有している。例えば、動力伝達軸３４はモーターフレーム３２と一体構造である。これにより、一体化による放熱特性向上で高負荷駆動ができる。動力伝達軸３４は、モーター２２のモーターフレーム３２を兼ね、この中にモーター２２を構成するローター３８、ローターシャフト４０、及びステータ４２が組み込まれている。動力伝達軸３４は、基本リンク１１０と接続されている。動力伝達軸３４は、トルク出力の反力を減速機２４のフレーム３６から基本リンク１１０に伝達することによって、回動リンク１１２と基本リンク１１０とを互いに回動させる。動力伝達軸３４の外周には、動力伝達軸３４に接続される動力伝達軸外筒１４が配置されている。
この他に、アクチュエーター２には、回転数検出部（位置検出器）４４及びメカニカルブレーキ４６が設けられるが、設ける位置は図示された位置以外でもよい。

回転数検出部４４は基本リンク１１０の内部に配置されてもよい。これにより、基本リンク１１０と回動リンク１１２との間の長さを短くすることができ、関節駆動装置としてのアクチュエーター２を小型化することができる。回転数検出部４４は、ユニット構造を使用してもよいし、モジュール構造を使用してもよい。

減速機出力軸３０は、中心部を中空構造で構成され、モーター２２の回転軸は、減速機出力軸３０の中空構造の中を貫通させてメカニカルブレーキ４６の入力軸に接続され、メカニカルブレーキ４６のフレームは、回動リンク１１２の内部に配置されていてもよい。これにより、基本リンク１１０と回動リンク１１２との間の長さを短くすることができ、関節駆動装置としてのアクチュエーター２を小型化することができる。

次に、本発明の特徴であるロボット１０の多関節アームにおける最末端側の関節駆動機構の詳細について図面を参照しながら説明する。図３は、ロボット１０のジョイント７９に対してリンク８０を屈伸させる（ヨー軸を回転軸として回動させる）関節駆動機構の構造を模式的に示す斜視図であって、当該関節駆動機構以外の部材を一部省略するとともに、ジョイント７９内部の関節駆動機構の構造を説明する便宜上、一部を透視して示す図である。

上記した複数のリンクやジョイントなどのアーム部材が、ロール軸およびヨー軸により連結された複数の関節駆動機構を有するロボット１０の多関節アームにおいて、最末端側のヨー軸である第３番目のヨー軸９５を回転軸とした関節駆動機構は、ジョイント７９に設置されている（図１を参照）。
その第３番目のヨー軸９５を含む関節駆動機構の詳細を示す図３において、ジョイント７９には、第３番目のヨー軸９５を回転軸として回動する従動輪としての従動プーリー８６と、第３番目のヨー軸９５の駆動回転源としてのモーター８０Ｍと、そのモーター８０Ｍにより第３番目のヨー軸９５と同じ回転軸回りに回動する駆動軸９７と、駆動軸９７を介してモーター８０Ｍ１により回動する駆動輪としての駆動プーリー８５とを有している。そして、駆動プーリー８５と従動プーリー８６とは無縁の動力伝達索条としてのタイミングベルト８７を介して連結されている。また、駆動プーリー８５と従動プーリー８６との間には、タイミングベルト８７のテンションを調整するためにタイミングベルト８７の動きに従って回動可能に接触させたプーリーを有するアイドラー８８が配置されている。
以上、説明した構成のロボット１０は産業用ロボットには限定されず、医療用ロボットや家庭用ロボットであっても良い。

上記したジョイント７９に設置された関節駆動機構において、第３番目のヨー軸９５の回転軸線と、多関節アームにおいて第３番目のヨー軸９５に隣接する第２番目のヨー軸９３の回転軸線とを結ぶ仮想の線Ｐ１上とは異なる位置に、駆動軸９７がその回転軸線を位置させて配置されている。
これにより、第３番目のヨー軸９５にも駆動用回転源としてのモーターを直接接続する構造よりも、第３番目のヨー軸９５を設置するアーム部材としてのジョイント７９の小型化が図れる。具体的には、第３番目のヨー軸９５の軸方向にモーターが配置されることによる多関節アームの延伸方向と直交するアーム幅方向へのジョイント７９の幅の増大が抑えられる。

しかも、第３番目のヨー軸９５の回転軸線と、隣接するヨー軸である第２番目のヨー軸９３の回転軸線とを結んだ仮想の線Ｐ１上とは異なる位置に回転軸線をずらして駆動軸９７が配置されていることにより、ジョイント７９において仮想の線Ｐ１を挟んで駆動軸９７とは反対側の領域に、第３番目のヨー軸９５回りに回動させたアーム部材としてのリンク８０およびその末端側に組み込まれたリンク８１や図示しないエンドエフェクターが干渉しないスペースを広く確保することができる。

また、第３番目のヨー軸９５と、隣接するヨー軸である第２番目のヨー軸９３とが一直線上に配置されているので、多関節アームの末端側に取り付けたエンドエフェクターにより所望の作業を実施すべく多関節アームを動作させてエンドエフェクターを所望の位置に移動させる制御を実施したときの特異点が抑えられ、エンドエフェクターの移動の連続性を高く確保することができる。

したがって、上記１のロボット１０によれば、多関節アームを備えたロボットにおいて、高精度な作業を実行可能な小型・軽量のロボット１０を提供することができる。

特に、上記実施形態１のロボット１０では、駆動軸９７が、仮想の線Ｐ１に対して多関節アームの回動角度を大きくする方向とは逆の方向にずらして配置されているので、多関節アームの回動角度を大きくする方向とは反対側の方向の多関節アームの移動の自由度が高いロボットを提供することができる。具体的には、多関節アームの最末端のリンク８１に取り付けたエンドエフェクターにより、ロボット１０の鉛直方向下方の本体部（基体）７１側、即ち、人でいうところの手元付近の細かい作業に好適なロボット１０を提供することができる。

次に、上記実施形態のロボット１０を用いた作業の実施例について説明する。
本実施例は、ロボット１０において、多関節アームの最末端側のヨー軸である第３番目のヨー軸９５と、その第３番目のヨー軸９５に隣接するヨー軸である第２番目のヨー軸９３とを結んだ仮想の線Ｐ１に対して、駆動軸９７を離した（ずらした）距離と、多関節アームを屈伸させたときのアーム各部が干渉し合う度合いとの関係について評価したものである。

図４（ａ）は、本実施例の評価において水準を振った各部の距離や角度の設定位置を示す多関節アームの部分拡大模式図であり、（ｂ）は、本実施例の評価結果を示すグラフである。なお、上記実施形態と同じ構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本実施例では、図４（ａ）において、第３番目のヨー軸９５と第２番目のヨー軸９３とを結んだ仮想の線Ｐ１から駆動軸９７までの距離を数水準振り、第３番目のヨー軸９５回り、および、第２番目のヨー軸９３回りのそれぞれに屈伸動作を行ったときに、多関節アームの各アーム部材どうしが干渉し合うまでの動作角を測定した。具体的には、仮想の線Ｐ１から駆動軸９７に引いた仮想の垂線Ｐ２の長さＬを数水準振り、第３番目のヨー軸９５を接点として、第３番目のヨー軸９５からリンク８０，８１の中心を貫く仮想の線Ｐ８０と仮想の線Ｐ１とが成す角である動作角Ｒ２、および、第２番目のヨー軸９３を接点として、第２番目のヨー軸９３からリンク７６の中心を貫く仮想の線Ｐ７６と仮想の線Ｐ１とが成す角である動作角Ｒ１をそれぞれ測定した。

本実施例の測定結果を図４（ｂ）に示す。この結果によれば、仮想の線Ｐ１から駆動軸９７に引いた仮想の垂線Ｐ２の長さＬが２０ｍｍのときに、動作角Ｒ１と動作角Ｒ２との和が最大になることがわかる。したがって、仮想の線Ｐ１から駆動軸９７までの距離を略２０ｍｍ離して（ずらして）配置すると、多関節アームの可動域をより大きくできるので好ましい。なお、略２０ｍｍとは、２０ｍｍを設計値若しくは希望値として狙った値を指すものであり、例えば、１０ｍｍ以内の範囲で２０ｍｍに近い長さを含む意味である。

（実施形態２）
次に、ロボットの実施形態２について、図面を参照して説明する。
図５は、実施形態２に係るロボットを模式的に示す説明図である。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
図５において、本実施形態２のロボット２００は、胴体部２１３に、実施形態１のロボット１０と同じ構成の２つの第１ロボットアーム１０Ａおよび第２ロボットアーム１０Ｂが設置されてなる双腕ロボットである。

ロボット２００は、このロボット２００を支持する架台２１１と、架台２１１に固設された円柱状の胴体部２１３と、胴体部２１３の架台２１１側とは反対側の上部に胴体部２１３から略直角に突設された第１アーム連結部２１５Ａおよび第２アーム連結部２１５Ｂとを有している。

第１アーム連結部２１５Ａの胴体部２１３側とは反対側の第１ロボットアーム１０Ａ設置面側は、第１アーム連結部２１５Ａの突設方向に貫く第０回転軸Ｊ０ＡＬ回りに回動可能な第１アーム固定部Ｊ０Ａを有している。そして、第１アーム固定部Ｊ０Ａには、上記実施形態のロボット１０と同一構成の第１ロボットアーム１０Ａの本体部７１が固定されている。
同様に、第２アーム連結部２１５Ｂの胴体部２１３側とは反対側の第２ロボットアーム１０Ｂ設置面側は、第２アーム連結部２１５Ｂの突設方向に貫く第０回転軸Ｊ０ＢＬ回りに回動可能な第２アーム固定部Ｊ０Ｂを有している。そして、第２アーム固定部Ｊ０Ｂには、上記実施形態１のロボット１０と同一構成の第２ロボットアーム１０Ｂの本体部７１が固定されている。

６軸制御の第１ロボットアーム１０Ａおよび第２ロボットアーム１０Ｂともに、第１アーム固定部Ｊ０Ａおよび第２アーム固定部Ｊ０Ｂが第０回転軸Ｊ０ＡＬおよび第０回転軸Ｊ０ＢＬをそれぞれ有していることにより、実質的に７軸制御のロボット２００として、第１ロボットアーム１０Ａおよび第２ロボットアーム１０Ｂのそれぞれを多彩な軌道にて自由度の高い移動を実現することができる。

本実施形態２に係るロボット２００によれば、上記実施形態１で説明したロボット１０と同一構成の第１ロボットアーム１０Ａおよび第２ロボットアーム１０Ｂを備えているので、多様な作業を高精度にて行うことが可能な、小型の双腕ロボット２００を提供することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

例えば、上記実施形態１では、駆動軸９７が、仮想の線Ｐ１に対して多関節アームの回動角度を大きくする方向とは逆の方向にずらして配置され、ロボット１０の鉛直方向下方の本体部（基体）７１側、即ち、人が作業する場合の手前側手元付近の細かい作業に好適なロボット１０を構成した例を説明した。
これに限らず、駆動軸９７を、仮想の線Ｐ１に対して多関節アームの回動角度を大きくする方向にずらして配置する構成としてもよい。
このようにすれば、仮想の線Ｐ１に対して関節アームの回動角度を大きくする方向の多関節アームの移動の自由度が高いロボットを提供することができ、例えば、エンドエフェクターにより、被作業物を鉛直方向上方に持ち上げる方向のロボットの本体部（基体）寄りの領域の作業に好適なロボットを提供することができる。

また、上記実施形態２のロボット２００は、第１ロボットアーム１０Ａおよび第２ロボットアーム１０Ｂの二つのロボットアームを有する双腕ロボットである構成を説明した。これに限らず、３つ以上のロボットアームを備える構成としてもよい。

１０，２００…ロボット、１０Ａ…第１ロボットアーム、１０Ｂ…第２ロボットアーム、７１…基体としての本体部、７２…制御部、７３，７５，７７，７９…アーム部材としてのジョイント、７４，７６，７８，８０，８１…アーム部材としてのリンク、８０Ｍ…駆動用回転源としてのモーター、８５…駆動輪としての駆動プーリー、８６…従動輪としての従動プーリー、８７…無縁の動力伝達索条としてのタイミングベルト、８８…アイドラー、９１…肩軸、９２…第１番目のヨー軸、９３…第２番目のヨー軸、９４，９６…ロール軸、９５…第３番目のヨー軸、９７…駆動軸、Ｐ１…仮想の線、Ｐ２…仮想の垂線。

Claims (3)

1. 基体と、複数のアーム部材と、前記複数のアーム部材を連結して回動させる関節駆動機構とを含む多関節アームと、を有し、
   前記多関節アームが、前記基体に対する肩軸回りに回動するように連結され、
   隣り合う前記アーム部材が、前記肩軸と平行なロール軸、または、前記ロール軸と直交なヨー軸のいずれかの軸回りに回動するように連結され、
   前記ヨー軸が、前記基体側から順に第１番目のヨー軸〜第ｎ番目のヨー軸とすると（ｎは３以上の整数）、
   前記第ｎ番目のヨー軸の前記関節駆動機構は、前記第ｎ番目のヨー軸と前記第ｎ−１番目のヨー軸とを結ぶ仮想の直線が延在する方向において前記第ｎ番目のヨー軸の回転軸線と前記第ｎ−１番目のヨー軸の回転軸線とによって挟まれる領域に配置された駆動源と、前記駆動源から伝達される動力によって回転する駆動輪と、無縁の動力伝達索条を介して前記駆動輪から動力を伝達されて前記第ｎ番目のヨー軸として回転する従動輪と、を備え、
   前記仮想の直線上に、前記駆動輪が配置されないことを特徴とするロボット。
2. 請求項１に記載のロボットにおいて、
   前記駆動輪は、前記多関節アームの回動角度が大きくなる方向に前記仮想の直線から離して配置されることを特徴とするロボット。
3. 請求項１または２に記載のロボットにおいて、
   前記基体に複数の前記多関節アームを連結したことを特徴とするロボット。

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