JPH03501709A - 手首関節継手用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 手首関節継手用アクチュエータ 発明の背景 技術分野 本発明は機械的な継手及びロボット手首関節継手に関し、特に、縦揺れ運動、横 揺れ運動、偏揺れの運動を同時に行うロボット手首関節継手に関する。

従来技術の説明 近年、ロボット工学に対する興味及び産業分野におけるロボットの使用が大幅に 増えてきている。ロボットを使用する場合は、人間の代わりにロボットが、溶接 、材料の取り扱い、塗料の散布、組立て等の作業を行う。これらの作業において は、狭い空間で仕事をしたり複雑な運動を遂行することが要求される。

これらの作業を遂行するためには、ロボット腕やロボット手首は、人間の手首と 同じ程度にしかも特定な作業に対して許容できる待ち時間で、回転運動できるも のでなければならない。

１９８２年の１０月７１１月に米国で発行された（著者は本願発明者）ｒロボテ ィック・エイジ」（Ｒｏｂｏ口ｃ　ＡＨｅ）なる書物の第１５−２２頁の「ロボ ット・リスト・アクチュエータ」という名称の章に、ロボット腕及びロボット手 首の発展経過が記載されている。この書物には、ロボット手首を有効にするいく つかの特徴が開示されている。１つの特徴は、ロボット手首を液圧アクチュエー タで作動させた場合に、機械的なロボット腕やロボット手首を爆発の危険性があ る場所で安全に使用できることである。しかし、従来のロボット腕やロボット手 首にはいくつかの欠点があり、これらの欠点は、この書物にも述べであるが、機 械的な継手が大型過ぎ、ある回転方向における待ち時間が長く、機械的な効率が 悪いこと等である。

１９７１年に米国ニューヨークのケミカル・パブリッシング社（Ｃｂｅｍｉｅａ ｌ　Ｐａｂｌｉｓｂｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｉｎｃ、）が発行したビート・グ ラフスティン氏（Ｆｅｔｅ　Ｇｒａｆｓｔｅｉｎ）及びオー・シュワルツ氏（０ ，５ｃｈｖａｒｘ）著の「ビクトリアル・ハンドブック・オブ・テクニカル・デ バイスイズＪ　（Ｐｉｅｔｏｒｉｘｌ　Ｅａｎｌｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｉ ｃａｌＤｅｖｉｃｅｓ）なる書物の第１６頁及び第１７頁には、種々の既知の自 在継手が開示されている。この書物の第１６．１７頁に示された自在継手を介し て回転運動を伝達できるが、自在継手は器具や工具へ縦揺れ（ピッチング）、横 揺れ（ローリング）、偏揺れ（ヨーイング）運動を伝達するような作動には使用 できない。

米国特許第４，００９，６４４号明細書には、回転アクチュエータ機構が開示さ れている。しかし、この回転アクチュエータは、縦揺れ、偏揺れ、横揺れ運動を 工具や器具へ伝達するには不向きである。

米国特許第３．４０５，４０６号及び同第４，０４６゜２６２号各朗細書はロボ ットａ手を開示している。これらの特許明細書は、宇宙服を着用した使用者が多 少拘束されずに動けるような硬質の宇宙服を開示している。

米国特許第３．９１２，１７２号明細書には、逆駆動可能な直接駆動型液圧作動 式の縦揺れ及び横揺れアクチュエータが開示されている。

米国特許第４，１９４，４３７号及び同第４，２９６゜６８１号各明細書には、 駆動すべき装置に回転運動を与える液圧サーボ機構が開示されている。

米国特許第４，０６８，５３６号明細書は遠隔駆動式の機械的なマニプレータを 開示している。このマニプレータは球面手首機構で終端する３つの同心駆動シャ フトにより制御される。

米国特許第３，７３９，９２３号及び同第３，７８４゜０３１号各明細書には、 駆動シャフトの回転運動を工具の曲げ縦揺れ運動及び回転横揺れ運動に変換する ベベルギヤ装置内で２つの平行な回転駆動シャフトを有するマニプレータアーム が開示されている。

西独特許第２，７５２，２３６号明細書に開示された機械的な手首は、縦揺れ、 横揺れ及び偏揺れを提供する３つの電気モータを開示しており、これらのモータ は中空のハウジングの外部に装着しである０手首は溶接トング（はさみ）を保持 するために使用し、ハウジングの中空内部に電気的な配線を施し、電力を手首へ 供給する。

米国特許第４，１０７，９４８号明細書には、一端を駆動手段に接続され他端を 回転させるべき工具に接続された多数の相互連結した剛直リンクを有する可撓性 のロボット腕が開示されている。米国特許第３，６３１，７３７号明細書にもロ ボット腕が開示されている。このロボット腕は関節付きアームを形成するために 可撓性の継手により端部で順次連結された複数個の剛直な管状部材を有する。こ れらの管状部材は、それぞれの管状部材に取り付けられ選択的に伸長又は収縮で きる細い制御ケーブルにより操作される。

発明の概要 本発明は、特異性のない運動で極めて正確にしかもウオークスルー（ｗａｌｋ− ｔｂｒｏＢｈ）プログラミングのために逆駆動できる状態で、縦揺れ運動、偏揺 れ運動、横揺れ運動を同時に行えるようにしたロボット手首関節継手用のアクチ ュエータを提供する。

このアクチュエータは、互いに同軸的に位置した第１及び第２ハウジング壁部分 を備えたハウジングと、ハウジングの内部に回転装着した第１及び第２のジンバ ル組立体とを有する。第１及び第２のリンク機構手段は第１及び第２のジンバル 組立体を可動な状態で接続し、第１及び第２のジンバル組立体間で運動を伝達す る。

第１及び第２の直線的に作動するロンドが第１及び第２リンク機構手段にそれぞ れ枢着してあり、これらのロッドが直線的に作動せしめられたときには、本発明 のロボット手首関節継手へ縦揺れ運動及び偏揺れ運動を提供する。横揺れ運動は 、一方のジンバル組立体に接続されハウジング内で両方のジンバル組立体を回転 運動させる中央支持シャフトにより、提供される。

一実施例においては、リニアモータが中央支持シャフトへ回転運動を提供し、可 撓性の電線を設けて、横揺れ運動を阻害することなくモータへ動力を供給する。

図面の簡単な説明 第１図は、図を明瞭にするため一部を破断して示す、本発明の継手の斜視図、 第２図は、伸長した縦揺れ軸位置にある状態でのジンバル組立体を示す、第１図 の継手の断面図、 第３図は第２図と同様の断面図であるが、回転した縦揺れ軸位置にある状態での ジンバル組立体を示す図、第４図は伸長した偏揺れ軸位置にある状態でのジンバ ル組立体を示す断面図、 第５図は第４図と同様の断面図であるが、回転した偏揺れ軸位置にある状態での ジンバル組立体を示す図、第６図１ま、ロボット手首関節継手用アクチュエータ へ運動を提供するｔ；めの本発明の駆動列の一実施例を示す、縦揺れ軸の平面に おける断面図、 第７図は偏揺れ軸の平面における第６図の駆動列の断面図、第８図は、駆動列の 別の実施例を示す、偏揺れ軸の平面における断面図、 第９図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第１０図は第９図の軸受組立体を示 す断面図、第１１図は第１区のジンバル組立体のペイルを示す断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 本発明のロボット手首関節継手用のアクチュエータを第１図に１０にて示す。図 面及び実施例の全体にわたって、同様の部材は同様の参照番号で示すことにする 。本発明のロボット手首関節継手用アクチュエータ１ｏは、ハウジング１２と、 第１ジンバル組立体１４と、第２ジンバル組立体１６と、駆動列機構１８と、工 具担持部材２０とを有する。

ハウジング１２は、第１即ち外側のハウジング壁部分２２と、第２即ち内側のハ ウジング壁部分２４とを有する。ハウジング壁部分２２．２４は中実軸２６に沿 って互いに同軸的に位置し、この中実軸は本発明のロボット手首関節継手用アク チュエータ１０を貫通して延びている。ハウジングセ部分２２．２４は、これら 壁部分２２．２４間に位置した軸受２８により中心軸２６のまわりで相対的に回 転できる。軸受２８は壁部分を相互に保持し、壁部分間の相対運動を許容する。

第１の即ち前方のジンバル組立体１４は回転軸３２に沿って中実軸２６に対して 実質上垂直に位置した回転シャフト３０を有する。前方のクレビス組立体３４は 前方のヨーク３６と、前方のクレビス３８とを有する。ヨーク３６はネジ４０の 如き手段によりクレビス３８に固定され、クレビス３８のアームがヨーク３６の アーム間に位置する状態で、ヨーク３６とクレビス３８とが直交して位置してい る。第２図に明示するように、クレビス３８のアームはその端部の近傍でピン４ ２によりシャフト３０に枢着されている。

ヨーク３６とクレビス３８との間に通路４４が画定される。

ペイル４６が通路４４内に位置している。ペイル４６は支質上弓形を旦しており 、シャフト３０のまわりでハウジング内部に対して凹状となるように湾曲してい る。ペイルは歯車端部分４７．４８を有する。歯車端部分４７．４８は平歯車を 有する。

第４図に明示するように、ペイル４６は軸受５０を介してジンバル組立体１４と 共働する。軸受５０は、ペイル４６の両側に位置したトラック５２と、ヨーク３ ６の対向内表面に位置したトラック５４との間に位置する。

ペイル４６はビン５６．５８を介して内側／＼ウジング壁部分２４に回転可能な 状態で接続され、これらのビンは、第１．２図に明示するように、歯車端部分４ ７．４８を内側壁部分２４に接続し、軸４９のまわりでのペイルの枢動を許容す る。ビン５６．５８は軸受５７．５９内でそれぞれ枢動する。

シャフト３０はハウジング１２内に回転装着され、内側壁部分のスロット（溝穴 ）６０．６２を貫通し、軸受６４．６６１；より外側壁部分２２に回転可能な状 態で接続されている。スロット６０，６２は内側壁部分２４の円周の約１／４に わたりこの内側壁部分に沿って延びている。

第２即ち後方のジンバル組立体７０がハウジング１２内に位置している。大半の 点に関して、第２ジンバル組立体は第１ジンバル組立体１４と鏡面対称形をして おり、軸２６に実質上垂直でシャフト３０に実質上平行なシャフト７２を有する 。このジンバル組立体は更に、後方のヨーク７６と後方のクレビス７８とを有す るクレビス組立体７４を具備する。ヨーク７６はネジ８０によりクレビス７８に 固定しである。第１，２図に明示するように、後方の即ち第２ジンバル７８はビ ン８２によりシャフト７２に枢着されている。

ヨーク７６及びクレビス７８は互いに直角に位置し、クレビス７８がヨーク７６ のアーム間に位置している。第２図に明示するように、クレビス７８とヨーク７ ６のアームとの間に通路８２が画定されている。ペイル８４が通路８４内に位置 する。

ペイル８４はペイル４６と類似のもので、実質上弓形を呈しており、シャフト７ ２のまわりでハウジングの内部に対して凹状となるように湾曲している。ペイル ８４は軸受８６．８８を介してヨーク７６と共働し、これらの軸受は、第１，４ 図に明示するように、ペイル８４の両側に位置しｔ；トラック９０．９２と、ヨ ーク７６のアームの対向内表面に位置しｆ−トラック９４．９６との間に位置し ている。

ペイル／ヨーク組立体の別の実施例を第１１図に示す。ペイル４６Ａはこのペイ ルの両側に位置しｔ；トラック５２Ａを有する。ヨーク３６Ａは軸受５０Ａを介 してペイル４６Ａと摺動共働し、これらの軸受は、ヨーク３６Ａ上のトラック５ １上に位置し、ヨークがペイルに関して摺動するときにトラック５１とトラック ５２Ａとの間で無端経路内を運行する。

第２図に明示するように、ペイル８４は軸１０２の回りで回転できるように軸受 ９９．１０１にそれぞれ支持されたビン９８．１００により内側壁部分２４に回 転可能な状態で取り付けられている。軸４９．１０２は互いに実質上平行に位置 する。

ペイル８４はペイル４６の歯車端部分４７．４Ｂと共働する歯車端部分１０４． １０６を有する。

シャフト３０に類似のシャフト７２は軸１０３に沿って／Ｘウジング１２内に回 転装着されている。シャフト７２は内側側壁部分２４のスロット１０ｇ、１１０ を貫通し、軸受１０９．１１１により外側壁部分２２に回転可能な状態で取り付 けられている。各スロット１０８．１１０は内側壁部分の円周の約１／４にわＩ ；って延びている。シャフト７２．３０は、シャフト３０に固定しｔ；歯車１１ ２．１１４及びシャフト７２に固定しＩ；歯車１１６．１１８を介して共働する 。

各ジンバル組立体１４，７０は、第２−５図に明示するように、それぞれの共通 中心点１２０，１２２を中心として枢動できる。中心点１２０，１２２は、本発 明の継手が伸長した位置にあるときには、軸２６に沿って位置する。

偏揺れ軸に沿っての本発明の手首関節継手用アクチュエータの運動を第２．３図 を参照して説明する。ヨーク３６が一側へ動いたとき、歯車１１２．１１６が共 働し、軸受５０．８６を介してジンバル組立体１４．７０をペイル４６．８４に 関してそれぞれ移動させる。更に、歯車１１２．１１６の共働により、ペイル４ ６．８４が回転し、工具担持部材２０が軸２６に沿った位置から軸２６に実質上 垂直な位置へ移動する。

縦揺れ軸に沿っての運動を第４．５図を参照して説明する。

ジンバル組立体１４が運動したとき、中心点１２０．１２２のまわりでのクレビ ス組立体の枢動により、縦揺れ軸に沿っての運動が生じ、この運動は歯車４８． １０６及び歯車４７．１０４を介して一方のジンバル組立体から他方のジンバル 組立体へ伝達される。第５図に示すように、工具担持部材は軸２６に沿った位置 から軸２６に実質上垂直な位置まで移動する。

縦揺れ／偏揺れの複合運動で本発明の手首関節継手用アクチュエータを運動させ るため、内側のハウジングが軸受２８のまわりで外側のハウジングに関して回転 せしめられ、シャフト３０．７２がその元の位置からデカップリングされる。こ のデカップリングは、シャフト３０．７２がスロット６２．１１０に沿って移動 することを意味する。

外側ハウジング壁部分２２は、ジンバル組立体１４．１６を共働関係に維持し機 能させるためには必要でないことに留意されたい。ジンバル組立体１４．１６は 、ビン５６．５８．９８．１００を介しての内側壁部分２４への枢着により、適 当な方法で機能する。外側壁部分２２は本発明の手首関節継手用アクチュエータ のための支持を提供し、特定の応用に対してこの種の支持が必要な場合に工具担 持部材が一層剛直な支持を行えるようにする。工具担持部材は半球に沿って任意 の位置へ移動でき、工具担持部材が移動する任意の位置で完全に支持される。

工具担持部材２０は任意の固定手段によりジンバル組立体１４に固定される。図 示のものにおいては、部材２０はヨーク３６に固定したナツト１３０とのネジ係 合によりジンバル組立体１４に固定される。部材２０はロボット手首関節継手に より位置決め可能な任意の所望の工具を担持する。このような工具は、例えば、 と石車、グリッパ、プローブ、塗装銃等である。

工具はヨーク３６の一部又はヨークと一体であってもよいことに留意されたい。

本発明の手首関節継手へ運動を提供する駆動列１８は、中央の手首関節継手支持 管状シャツ）１４２と、偏揺れ軸押し引きロッド１３４と、縦揺れ軸押し引きロ ッド１３６とを有する。

中央支持シャフト１４２は、手首関節継手のための支持部及び軸２６のまわりで の回転運動を提供する。押し引きロッド１３４はピボットビン１４０によりペイ ル８４に枢着され、偏揺れ軸のまわりでの運動に対する運動力を提供する。押し 引きロッド１３６はビン１４２によりシャフト７２に枢着され、縦・揺れ軸のま わりでの運動に対する運動力を提供する。

第６．７図において、駆動列１８は、頂板１３０と管状壁１４１とを備えたハウ ジング１４０を有する。軸受１４３が板１３９と！１４１との間に位置している 。中央支持シャフト１４２はハウジング１４０内で長手方向に延び、軸受け１４ ３により軸２６のまわりで回転できるように位置している。

第１の前方スリーブ１４４はシャフト１４２及び軸２６に同軸的に位置している 。スリーブ１４４は、ハウジング１４０の内側壁から内方へ延びたフランジ１４ ６との共働によりハウジング１４０内に保持されている。ハウジング１４０はフ ランジ１４６とスリーブ１４４との間に位置し、軸２６に沿ってのスリーブ１４ ４の運動を許容する。

押し引きロッド１３４はハウジング１４０の開口１５０を貫通し、クロスピン１ ５２によりスリーブ１４４上のクレビス１５４に接続している。第６図に明示す るように、軸受１５５がスリーブ１４４とクレビス１５４との間に位置していて 、押し引きロッド１３４と一緒のシャフト１４２の回転運動を許容する。

ロッド１５６はハウジングの後方底部分を貫通し、スリーブ１４４に剛直に連結 している。ロッド１５６は矢印１６８で示すように軸２６に平行な方向へ移動で き、その直線運動をスリーブ１４４、押し引きロッド１３４、ペイル８４へ伝達 し、前述の偏揺れ運動を提供する。

押し引きロッド１３６への直線運動力はスリーブ１４４と類イリの構造を有する スリーブ１６０により提供される。スリーブ１６０はシャフト１４２と同軸的に 位置する。スリーブ１６０はフランジ１６１によりシャフト１４２に同軸的に保 持される。

ブツシュ１６３がフランジ１６１とスリーブ１６０との間に位置し、軸２６に沿 ってのスリーブ１６０の運動を許容する。

押し引きロッド１３６は軸２６に実質上垂直に位置した部分１７４を有する。こ の部分７１４はシャフト１４２の開口１７２を貫通している。第２部分１７３は 、第６図に明示するように、シャフト１４２を長手方向に貫通している。押し引 きロッド１３６の第３部分１８６は軸２６にほぼ垂直に位置し、開口１７０を通 って管状シャフト１４２から突出し、ビン１６８によりクレビス１６４に取り付 けられている。クレビス１６４はスリーブ１６０に係合している。部分１７４． １７３．１６６は相互に一体であり、ロッド１３６に対しても一体である。軸受 １５５に類似の軸受（図示せず）がり１／ビス１６４とスリーブ１６０との間に 位置し、押し引きロッド１３６と一緒のシャフト１４２の回転運動を許容する。

第６図に明示するように、縦揺れ軸運動は、スリーブ１６０に剛直に取り付けら れた下方ロッド１７８により、矢印１８６に方向に沿って開始される。

以上に説明から理解できるように、軸受１４３．１５５及びスリーブ１６０とク レビス１６４との間の軸受（図示せず）を介して、ハウジング１４０をデカップ リングすることにより、横揺れ回転が、押し引きロッド１３４．１３６の運動と は独立に、手首関節継手用アクチュエータｌＯに伝達される。同様に、押し引き ロッド１３４の運動は、押し引きロッド１３６の運動又はシャフト１４２の回転 運動とは独立にしかもこれらの運動と抵触せずに、行われる。同様に、押し引き ロッド１３６の運動は、押し引きロッド１３４の運動又はシャフト１４２の回転 運動ど抵触せずに、行われる。

別の実施例に係る駆動列２００を第８図に示す。この駆動列２００は管状側壁２ ０４と、頂板２０６と、底板２０７とを備えたハウジング２０２を有する。軸受 ２０Ｂは頂板２０６と管状側壁２０４との間に位置し、軸受２０９は底板２０７ と管状側壁２０４との間に位置する。駆動列２００は、前述の駆動列１８と同様 の方法で、本発明の手首関節継手用アクチュエータ１０に取り付けられている。

中央シャフト２１０は回転運動でさる状態で後方ヨークに取り付けである。ロッ ド１３４に類似の押し引きロッド２１２は、偏揺れ軸のまわりで運動できる状態 で、ペイル８４に枢着されており、押し引きロッド２１４は後方シャツＩ・７２ に枢着されている。押し引きロッド２１２．２１４はモータ２１６．２１８によ りそれぞれ作動せしめられる。モータ２１６．２１８は整流子２２０．２２２を 介して動力を供給される電気モータとするのが好ましい。整流子２２ｏ１２２２ は中央の中空シャフト２１０に取り付ける。モータ２１６．２１８はそれぞれク レビス２２４．２２６によりシャフト２１０に取り付けである。

す方向にそれぞれ移動する。押し引きロッド２１２．２１４は、前述の押し引き ロッド１３４．１３６と実質上同じ方法で手首関節継手１０を作動させる。ロッ ド２１２．２１４は、モータ２１６．２１Ｂによりネジ端部２１４．２１５を螺 入、螺出さ仕ることによって、矢印２２８．２０４の方向へそれぞれ移動せしめ られる。

回転運動に対しては、中空シャフト２１０はモータ（図示せず）により軸２６の まわりで作動せしめられる。このシャフトの回転は、軸受２０８を介して中空側 壁２０４から頂板２０６をデカップリングし軸受２０９を介して底板２０７をデ カップリングすることにより、可能どなる。

第９図において、本発明の手首関節継手用アクチュエータの別の実施例を２５０ にて示す。手首関節継手用アクチュエータ２５０は本出願人に係る米国特許出願 第６００，０１６号明細書に記載された手首関節継手用アクチュエータと類似の ものである。

特に、手首関節継手用アクチュエータ２５０は、ハウジング２５６内に位置した 第１の前方の軸受組立体２５２と第２の後方の軸受組立体２５４とを有する。軸 受組立体２５２．２５４は同様に構成されており、軸受組立体２５２の断面図を 示す第１０図を参照して説明する。軸受組立体２５２は、外側レース部材２６２ と、内側レース部材２６４と、これらのＩメース部材間に位置し相対運動できる 軸受２６６とを有する軸受２６０を具備する。内側枢動部材２６８は、第１枢動 ロッド部材２７０ど、この部材２７０に固定されこれに垂直に位置する第２枢動 ロッド部材２７２とを有する。部材２７０はブツシュ２７４．２７６により内側 １／−ス部材２６４に枢着されている。部材２７２はブツシュ２７Ｂ（１つのみ を図示する）によりハウジングに枢着しである。外側レース部材２６２は、両側 で外側し−ス部材２６２に固定したビン２８０，２８２によりハウジングに取り 付けである。ビン２８０，２８２はブツシュ２８０（第９図には１つのみを示す ）によりハウジングに枢着されている。

ロッド部材２７２は軸２８６に沿って位置し、ロッド部材２７４は軸２８６に実 質上垂直な軸２８８に沿って位置している。

前述のように、軸受組立体２５４は軸受組立体２５２と構造が類似であり、軸２ ８６に実質上平行な軸２９０に沿って位置するロッド部材２７２及び軸２８８に 実質上平行な軸２９２に沿って位置するロッド部材２７４と同様の方法でハウジ ングに枢着されている。

共働する対の平歯車２９４．２９６（多対の一方のみを示す）及び対の平歯車２ ９８．３００　（多対の一方のみを示す）を介して、運動力が第１及び第２軸受 組立体２５２．２５４間で伝達される。一方の平歯車２９４はビン部材２８０に 固定され、他方の平歯車２９４（図示せず）はピン部材２８２（このビン部材は Ｍ２Ｏ図に示すが、第９図には示さない）に取り付けである。平歯車２９６は軸 受組立体２５４のビン２８０に固定され、平歯車２９４と共働する。同様に、他 方の平歯車２９６（図示せず）は軸受組立体２５４のビン２８２に固定され、他 方の平歯車２９４（図示せず）と共働する。

各平歯車２９８はシャフト２７２の両端即ち軸受組立体の両端近傍でシャフト２ ７２に固定されている。同様に、平歯車３００は軸受組立体２５４の両側のシャ フト２７２の両側でこの軸受組立体のシャフト２７２に固定されている。平歯車 ２９８．３００は相互に共働し、手首関節継手用アクチュエータ１０のシャフト ３０．７２に取り付けられた平歯真に関連して説明したのと同様の方法で、軸受 組立体２５２．２５４間で運動力を伝達する。

工具担持部材３０２は軸受２５２の内側レース部材２６２に固定されている。工 具担持部材３０２は、第１−５区の工具担持部材２０とは興なる形状で示しであ るが、その運動に関してはすべての点において同じである。

ハウジング２５６は第１−５図のハウジング１２と類似のものであり、外側ハウ ジング壁部分３０４と、内側ハウジング壁部分３０６とを有し、軸受３０Ｂがこ れらの壁部分間に位置していて、軸受組立体２５２．２５４の回転運動を許容す る。内側ハウジング壁部分３０６はその両側に一対の第１の前方のスロット３１ ０を有し、これらのスロットを通ってロッド部材２７２の端部が延びている。第 ２の後方の一対のスロット３１２も内側ハウジング壁部分３０６に形成され、こ れらのスロットを通って軸受組立体２５４のロッド部材２７２の両端が延びてい る。スロッｌ−３１０，３１２は、第１−５図の実施例のスロット６２．１１０ と同じ機能を果たす。即ち、縦ゆれ／偏揺れの複合運動を提供するために軸受組 立体２５２．２５４をデカップリングする。

軸３１６のまわりで回転する中央の支持回転シャ７）３１４と、クレビス３２０ 及びビン３２２の構造体によりロッド部材２７２に枢着された押し引きロッド３ １８と、クレビス３２６及びピボットビン３２８の構造体により軸受組立体２５ ４の外側レース部材に枢着された押し引きロッド３２４とを介して、運動力が手 首関節継手用アクチュエータ２５０へ供給される。

シャフト３１４、押し引きロッド３１８及び押し引きロッド３２４の運動は第１ −５図の！ｉ！施例のシャフト１８及び押し引きロッド１３６．１３４の運動と 同じであることを諒解されｊ；い。第６−９図に関連して説明した駆動装置は、 第１−５図に関連して説明した方法と同じ方法で関節継手用アクチュエータ２５ ０へ運動力を提供するのに適している。

好ましい実施例について本発明を説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく 種々の変更が可能であることは言うまでもない。

□２４ 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．機械的な継手において、 第１軸に沿って互いに同軸的に位置した第１及び第２ハウジング壁手段を有する ハウジング手段と；前記ハウジング壁部分を相互に保持し、同ハウジング壁部分 の相対回転運動を許容する軸受手段と；前記ハウジング手段に枢着され、第１位 置にあるときに第１軸上に位置する中心点をそれぞれ有する第１及び第２ジンバ ル組立体と； 前記第１及び第２ジンバル組立体を接続し、前記第１位置と第２位置との間で同 第１及び第２ジンバル組立体を回転させるように同第１及び第２ジンバル組立体 間で運動を伝達するための第１及び第２リンク機構手段と； を備え、前記第１及び第２ジンバル組立体が、前記第２ハウジング壁部分に関す る前記第１ハウジング壁部分の運動を介して前記第１軸のまわりで回転できるよ うになっていることを特徴とする機械的な継手。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の機械的な継手において、前記各ジンバル組立体が 、 前記ハウジング手段に回転装着され前記第１軸に垂直に位置したシャフトと； 前記ハウジング手段内に回転装着されており、他方のジンバル組立体の別のベイ ル手段へ運動を伝達するためのべイル手段と； 前記ベイル手段を通す通路を有し、前記シャフトに枢着されたクレビス組立体と ； を備え、該シャフトが、同シャフトの回転運動を他方のジンバル組立体の別のシ ャフトへ伝達し前記ベイルの回転運動を前記別のベイル手段へ伝達するように、 該別のシャフトへ回転運動を伝達するための手段を有する機械的な継手。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の継手において、前記名ベイル手段が２つの端部を 有し、該各端部が一方のベイル手段から他方のベイル手段へ回転運動を伝達する ための歯事端部分を有する継手。
4. ４．請求の範囲第２項に記載の継手において、前記一方のシヤフトから他方のシ ャフトへ回転運動を伝達するための手段を歯車シャフト部分とした継手。
5. ５．請求の範囲第２項に記載の継手において、前記クレビス組立体の前記通路内 で前記ベイル手段の両側に位置し、該ベイル手段を該クレビス組立体に摺動接続 する軸受手段を備えた継手。
6. ６．請求の範囲第２項に記載の継手において、前記各ジンバル組立体の前記各シ ャフトが、前記第１ハウジング壁部分のスロットを貫通しており、前記第２ハウ ジング壁部分に回転可能な状態で接続されている継手。
7. ７．請求の範囲第１項に記載の継手において、前記第１ジンバル組立体の前記ベ イル手段へ回転運動を供給するための第１手段と、該第１ジンバル組立体の前記 シャフトへ回転運動を供給するための第２手段と、前記第１軸のまわりでの該第 １ジンバル組立体の回転運動のために同第１ジンバル組立体へ回転運動を供給す るための第３手段とを有する駆動手段を備えた継手。
8. ８．請求の範囲第７項に記載の継手において、前記第１手段が前記第１ジンバル 組立体の前記ベイル手段に枢着した第１ロッド部材を有し、前記第２手段が該第 １ジンバル組立体の前記シヤフトに枢着した第２ロッド部材を有し、前記第３手 段が該第１ジンバル組立体へ回転運動を伝達するため同第１ジンバル組立体に枢 着した第３ロッド部材を有する継手。
9. ９．請求の範囲第８項に記載の継手において、前記駆動手段が、前記第３ロッド 部材に対して同軸的に位置し前記第１軸に沿って同第３ロッド部材に関して摺動 関係で位置した第１及び第２のスリーブを有し、前記第１ロッド部材及び第２ロ ッド部材は、該第１スリーブ又は第２スリーブの一方が前記第１軸に沿って動い たときに前記第１ロッド部材又は第２ロッド部材の一方が他方のロッド部材に関 してしかも前記第３ロッド部材に関して運動できるように、該第１スリーブ及び 第２スリーブにそれぞれ枢着されている継手。
10. １０．請求の範囲第８項に記載の継手において、前記駆動手段が、前記第１、第 ２及び第３ロッド部材をそれぞれ作動させるための第１、第２及び第３電気モー タを有する継手。
11. １１．第１及び第２ジンバル組立体を有する機械的な継手へ運動力を提供するた めの駆動機構であって、前記各ジンバル組立体が縦揺れ軸のまわりで同ジンバル 組立体を運動させるための手段と、偏揺れ軸のまわりで同ジンバル組立体を運動 させるための手段と、第１軸のまわりでの同ジンバル組立体の回転を許容するた めの手段とを有するような駆動機構において、前記縦揺れ軸のまわりで運動でき るように前記第１ジンバル組立体へ運動力を提供するための第１手段と；前記偏 揺れ軸のまわりで運動できるように前記第１ジンバル組立体へ運動力を提供する ための第２手段と；前記第１及び第２ジンバル組立体へ回転運動力を提供するた めの第３手段と； を備えたことを特徴とする駆動機構。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載の駆動機構において、前記第１手段が前記第１ ジンバル組立体に枢着された第１ロッド部材を有し、前記第２手段が該第１ジン バル組立体に枢着された第２ロッド部材を有し、前記第３手段が該第１ジンバル 組立体に枢着された第３ロッド部材を有する駆動機構。
13. １３．請求の範囲第１２項に記載の駆動機構において、前記第１手段が前記第３ ロッド部材に対して同軸的に位置した第１スリーブを有し、前記第２手段が前記 第３ロッド部材に対して同軸的に位置した第２スリーブを有し、該第１及び第２ スリーブが前記第１軸に沿って位置しており、前記第１ロッド部材及び第２ロッ ド部材は、該第１、第２及び第３ロッド部材が互いに干渉せずに独立的に運動で きるように、前記第１及び第２スリーブにそれぞれ枢着されている駆動機構。
14. １４．請求の範囲第１２項に記載の駆動機構において、前記第１手段が第１電気 モータを有し、前記第２手段が第２電気モータを有する駆動機構。