WO2001062448A1 - Unit set for robot - Google Patents

Unit set for robot Download PDF

Info

Publication number
WO2001062448A1
WO2001062448A1 PCT/JP2000/005775 JP0005775W WO0162448A1 WO 2001062448 A1 WO2001062448 A1 WO 2001062448A1 JP 0005775 W JP0005775 W JP 0005775W WO 0162448 A1 WO0162448 A1 WO 0162448A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
joint
casing
unit
robot
axis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2000/005775
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Keiichi Kazami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bandai Co Ltd
Original Assignee
Bandai Co Ltd
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 Bandai Co Ltd filed Critical Bandai Co Ltd
Priority to CA002401208A priority Critical patent/CA2401208A1/en
Priority to US10/220,027 priority patent/US7013750B1/en
Priority to EP00955049A priority patent/EP1273398A4/en
Publication of WO2001062448A1 publication Critical patent/WO2001062448A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0241—One-dimensional joints
    • B25J17/025—One-dimensional joints mounted in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/08—Program-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/10—Program-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/102—Gears specially adapted therefor, e.g. reduction gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20317—Robotic arm including electric motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20329—Joint between elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm
    • Y10T74/20329—Joint between elements
    • Y10T74/20335—Wrist

Definitions

  • the present invention relates to a robot unit set comprising a plurality of units for freely connecting to form a robot, and more particularly to a rotary driving means such as a built-in motor.
  • a rotary driving means such as a built-in motor.
  • the joint function can be realized by rotationally driving the rotary joint means facing the outside and rotating other external elements detachably connected to the rotary joint means.
  • the present invention relates to a robot unit set including the robot unit unit described above. Background art
  • the joint unit 1 is composed of an inner rotating casing 1a, an output rotary shaft 1c of a motor 1b with a built-in reducer, and a force coupling.
  • the peripheral part of the outer casing 1 e encloses the lower part of the inner casing 1 a in the figure in a rotatable manner, and the outer casing encloses the part.
  • the outer casing peripheral part ⁇ ⁇ arm mounting part 1 g is fixed on the lower surface in the figure of 1 e, and the inner casing peripheral part on the upper peripheral part of the inner casing sink 1 a in the figure.
  • the section arm mounting part 1 h is fixed, The motor on the right side in the figure opposite the output rotary shaft 1 c An end face 1b is provided with a feedback mounting arm mounting portion 1i, which is coaxially driven with the output rotary shaft 1c, and is fixed thereto.
  • the arm attachment portion 1f for the center portion of the outer casing and the arm for the feedback unit are provided around the output rotation shaft 1c indicated by the X axis in the figure as a central axis.
  • the mounting portion 1 i is driven to rotate by the motor 1 b in a relative relationship with the inner casing 1 a, and the outer caging peripheral arm mounting portion 1 g is temporarily connected to the outer casing by the output rotary shaft 1 c. It is driven to rotate by the motor 1b around the shaft, and is attached to the inner casing peripheral arm mounting part 1h fixed on the inner casing 1a so as to block the rotation trajectory along the peripheral part of the outer casing 1e.
  • a joint function that can be connected in two orthogonal directions by one axis drive is realized.
  • a typical example of a connection structure of this kind of control unit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-282886. According to this typical example, as shown in FIG. 21, a joint unit 2 equivalent to the configuration disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 63-501555 is disclosed.
  • a pair of mouth flanges 2a and 2b corresponding to the arm mounting part 1 ⁇ for the outer casing center and the arm mounting part 1i for the feedback unit, respectively, and the peripheral part of the outer casing.
  • Fig. 22 shows the connection mode of the joint unit itself with such a configuration.
  • Figure 2 shows the case of transmitting the rotational movement about the common central axis of 2b to the external element.
  • (C) the case where the relative rotational movement of the pitch flange 2d relative to the roll flange 2b with respect to the roll flange 2b about the common central axis of the pitch flange 2d is transmitted to the external element is sometimes not. Since it is assumed that various articulated units 2 are connected to each other in any of these connection modes and an articulated structure as shown in Fig. 23 is assembled, various articulated functions are realized. Is done.
  • the joint unit 3 has a motor 3a and a multi-stage reduction gear train 3b housed at high density in a cubic casing 3c. Both ends 3 e and 3 f of the output rotary shaft 3 d connected to the final stage reduction gear penetrate the opposing surfaces of the casing 3 c separately and face the outside, and the intermediate stage of the gear train 3 b.
  • the potentiometer 3h connected to 3 is also accommodated in the casing 3c.An articulation unit for connecting two long arms in a freely excavating manner is often used. Regarding this type of joint unit, Japanese Utility Model Publication No. 1-83308 discloses an approach to an improved configuration aiming at widening the excavation angle. In the improved configuration, as shown in FIG. 25, both arms 4 and 5 are interposed between the first long arm 4 and the second long arm 5. In the articulated unit 6, which is connected to be excavated freely, a drive gear 6a mounted on a drive motor and a first shaft pin 6b mounted on the first arm 4 are rotatable.
  • An intermediate gear 6c that is supported by the shaft and engages with the drive gear 6a; a first arm rotating gear 6d that rotates around the shaft pin 6b integrally with the intermediate gear 6c in the same direction;
  • the first arm rotating gear 6 f is rotatably supported by the second shaft pin 6 e implanted in the arm, and is formed around 180 ° around the first arm rotating gear 6 d. 180 ° Second arm rotating gear 6
  • the second arm rotating gear 6 h formed around 180 ° is accommodated therein. According to this improved configuration, when the drive gear 6a is rotated counterclockwise in the figure by the motor, the second arm rotation gear 6h moves around the first arm rotation gear 6d in the figure.
  • the joint unit 6 itself rotates in the counterclockwise direction in the drawing while rotating in the counterclockwise direction. Also, the second arm 5 rotates counterclockwise in the figure, and as a result, the rotation angle of the second arm 5 relative to the first arm 4 becomes the rotation angle of the joint unit 6 itself. Since it is the second place, the joint angle between the first arm rotating gear 6 f and the second arm rotating gear 6 g around 180 ° makes the rotation angle of the joint unit 6 itself 180 °. In this case, the relative rotation angle between the first and second arms 4 and 5 is 360 °, which is a wide angle of the digging angle. Reduction is achieved.
  • the present invention provides a surface contour of a joint unit for a robot, such as a dice-like cube or a single-axis with uniform distance of joint means.
  • a cylindrical body or an orthogonal two-axis cylindrical body-like cube, and the joint means are arranged at N positioning protrusions arranged at equal intervals and equiangularly around the axis and at a position rotated 360 ° Z 2 N around the axis.
  • N connecting ffl screw holes, and a plurality of rotary drive means such as motors and the like, which are cooperatively driven through one intermediate gear, and a single stay for the robot around the axis.
  • N fittings that can be fitted to the N positioning S projections of the joining means are provided at both ends as joint receiving means.
  • Double stay for robot and casing for joint unit The robot shall be provided with bearing means at both ends, such as bearing holes, which are rotatably fitted to pivot means, such as pivot pins, which are arranged opposite to the joint means on the surface.
  • the L-shaped stay is provided with joint receiving means on both sides, and the two-axis joint power transmission unit for the robot is connected to the joint means of the robot joint unit fixed to the casing. An output placed at a distance S of the joint unit apart from the rotation of the shaft is converted to the rotation of the joint rotation shaft and transmitted.
  • the joint power transmission unit is rotated by its own power with respect to the input joint fixed shaft fixed to the casing.
  • the pivot ffl The rotation of the joint unit is the rotation of the output joint rotation shaft located at the joint unit separation distance.
  • the robot unit set is composed of a robot joint unit, a robot single stay, a robot double stay, a robot L-shaped stay, and a robot two-axis joint.
  • Claims 1 to 3 below are claimed as a first aspect of the present invention for solving such a problem.
  • the joint casing 1 Oa having a surface contour has one axis orthogonal to the surface contour at an arbitrary opposing position.
  • An output rotating shaft 10b facing the outside is provided as a central axis Q1 penetrating one surface of the joint casing 10a, and a rotational driving means such as a motor is provided in the joint casing 10a.
  • the surface 10 f on the other central axis q 2 which is orthogonal to the surface 10 f and intersects the output rotation axis 10 b and the common center axis q 1, has the same form as the rotary joint means 10 e.
  • Fixed joint means l O g is fixed, and the rotation axis means 1 0 along the center axis Q 1 from the intersection q 0 of the center axis q 1 common to the output rotation axis 10 b and another center axis q 2
  • the distance d of the rotary joint means up to e and the distance d of the fixed joint means from the intersection q 0 to the fixed joint means 10 g along the central axis q 2 are evenly selected.
  • the joint casing 11 of the joint unit 1 1 has a cylindrical surface contour, and the central axis q 3 of the cylinder has an output rotation as shown in FIG. It is common with axis lie.
  • the surface contour of the joint casing 14 a of the joint unit 14 has an equiaxial length with each of the two orthogonal axes as the central axis. It is an orthogonal biaxial cylinder-like cube consisting of overlapping inclusions of two cylindrical parts, the central axis q6 of one cylindrical part is common to the central axis of the output rotation axis 14b, and the other cylindrical body The central axis q5 of the part is common to another central axis that intersects the central axis of the output rotary shaft 14b.
  • the rotary joint means 17 e has a common rotation axis q 12 with the output rotation axis 17 b as shown in FIG. N positioning projections 17 1 and 17 m arranged near the output rotary shaft 17 b at equal intervals along an arbitrary circumference surrounding 2 and N positioning around the center axis Q 12 It has N connecting screw holes 17 ⁇ and 17 ⁇ arranged near the output rotation shaft 17 b at the position where the projection 17 7 17 m is rotated by 360 ° / 2 N.
  • the fixed joint means 17 g force, the surface of the joint casing 17 a provided with the rotary joint means 17 e Has another center axis q 11 orthogonal to the surface 17 f at an arbitrary position on the surface 17 f orthogonal to the surface 7 c; It is arranged on the joint casing 17 a along an arbitrary circumference surrounding the axis q 11 1 in the same form as the rotary joint means 7 e, and is fixed to the joint casing 17 a. ing.
  • the configuration of the invention according to claim 5 is such that both the rotary joint means 7 e, the fixed joint means 17 g, the two positioning projections 17 1, 17 m, It is provided with two connecting screw holes 17 ⁇ and 17 ⁇ arranged at positions rotated by 90 ° from these positions.
  • the configuration of the invention according to claim 6 is the same as the configuration of the invention according to claim 1, except that the separation distance d of the rotary joint means and the separation distance d of the fixed joint means are selected to be equal values.
  • the structure of the invention according to claim 7 is the same as the structure of the invention according to claim 6, except that the distance d between the rotating joint means and the distance d between the fixed joint means is selected to be equal to ⁇ .
  • a rotary joint means 17 e having four positioning projections 17 m and 17 m and four connecting screw holes 17 ⁇ and 17 ⁇ in the configuration of the invention according to claim 5, and 17 g of fixed joint means of the same construction cooperate with.
  • the distance d between the two joint means in the configuration of the invention described in claim 6 is selected to be equal, and the N positioning projections 171, 17m and The rotary joint means 17 e having N connecting holes 17 n and 17 o cooperate with a fixed joint means 17 g having the same structure, or claim 7.
  • the distance d between the two joint means in the configuration of the invention of the invention is selected to be equal, and the four positioning projections 17 1 and 17 m and the four connecting holes 17 ⁇ and 17 ⁇ Equipped rotary joint means I 7 e,
  • the surface contour of the uniaxial cylinder in the configuration of the invention according to claim 2 is applied to the joint of the fixed joint means 17 g having the same structure.
  • the structure of the invention according to claim 9 is characterized in that the two joint means 17 e and 17 g of the N elements in the structure of the invention according to claim 6 or the invention according to claim 7
  • the surface contour of the orthogonal biaxial cylinder-like cube in the structure of the invention according to claim 3 is conditional on the characteristic of the joint means 17 e and 17 g of the four elements in the structure of It has become.
  • the configuration of the invention according to claim 10 is that, as shown in FIG.
  • the two or more drive rotating shafts 17q and 17qq are assembled and accommodated in the inner peripheral part of the joint casing 17a that is And a plurality of reduction gear trains, S7, S7, S7, S7, S7, S7 around the output rotation axis S7, b.
  • the gears are connected at a speed, and the rotation of the driving rotary shafts 17q, 17qq is reduced and transmitted to the output rotary shaft 17b.
  • the structure of the invention described in claim 12 is characterized in that a plurality of rotation driving means 17 p and 17 pp in the structure of the invention described in claim 10 are characterized in, or claim 11 Intermediate gear in the configuration of the invention described in the description] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the surface profile of the single-shaft cylinder in the configuration of the invention described in claim 2 is provided for a feature characterized by the sa point.
  • the structure of the invention according to claim 13 is characterized in that a plurality of rotation driving means 17 p and 17 pp in the structure of the invention according to claim 10 are characterized, or the structure according to claim 11
  • the surface profile of the orthogonal two-axis cylindrical cylinder in the structure of the invention described in claim 3 is conditioned.
  • the configuration of the invention according to claim 14 is characterized by a plurality of rotation driving means 17 p and 17 pp in the configuration of the invention described in claim 10.
  • the joint unit fixing means 19a, 19b, 19c, and 19d are fixed to one surface 10c through which the output rotating shaft 10b of the joint casing penetrates.
  • the invention according to claim 15, wherein the self-fixing means is capable of fixing itself to another unit such as a two-axis joint power transmission unit.
  • 2 1a is the center axis of the rotary joint means 10e on the surface 10d opposite to the surface 10c of the joint casing 10a provided with the rotary joint means 10e.
  • the single stay 22 includes the joint receiving means 22 a and 22 b at both ends.
  • the joint casing 17a is removably connected to the rotary joint means 7e or the fixed joint means 17g of the joint casing 17a.
  • the joint receiving means 2 2 a and 22 b are provided with N positioning projections 17 on each joint means 17 e and 17 g on the joint casing 17 a side.
  • each of the joint means 17 e, 17 has a central axis ⁇ 11, q 12 of 3 7, 360.
  • No. 2 N fitting holes 1 8 a 1, 1 8 a 2, 1 8 a 3, 1 8 a 4 are provided at the end so that they are aligned and fitted at every 2 N rotation position.
  • N fitting holes other than the N fitting holes that are aligned and fitted with the N positioning projections 17 Are aligned with the N connecting screw holes 17 ⁇ and 17 ⁇ on the joint means 17 e and 17 g of the joint means, and can be screwed in at least one fitting hole.
  • the configuration of the invention according to claim 19 is such that an L-shaped stay 25 made of a long L-shaped plate-like rigid body is provided with joint receiving means 25 a and 25 b. It is provided at the end so that it can be detachably connected to each of the other joint means 17 e and 17 g of the joint casing 17 a.
  • the joint receiving means having four fitting holes in the structure of the invention according to the seventeenth aspect is conditioned.
  • the structure of the invention according to claim 20 is such that one side 25 A of both sides 25 A and 25 B of the L-shaped stay 25 is provided.
  • the separation distance between the central axis q13 of each other joint means 17e, 17g to which the provided joint receiving means 25a is connected and the other one side 25B itself is: It is selected to be equal to the joint means separation distance d shown in Fig. 1.
  • the rotationally movable joint unit 17D causes the natural rotational movement around the common central axis q13 relative to the non-rotatable joint unit 17E. It is supposed to.
  • the joint receiving means 25 a provided on both sides 25 A and 25 B of the L-shaped stay 25 is configured as shown in FIG. It is conditioned by the features of the N fitting holes in the final configuration described in Item 17.
  • the structure of the invention of claim 22 is, as shown in FIG. 15, an input joint rotating shaft 26 b rotatably supported at one end of a long flat cubic casing 26 a.
  • Force The joint unit 17B of the joint unit 17B detachably connected via the input joint rotary shaft connecting means 26b, 26b1 provided there is driven to rotate by the joint means 17e of the joint unit 17B.
  • Rotation conversion means 26:, 26d, 26e converts the rotation of the input joint rotation 26b into a rotation of a predetermined rotation speed and rotation direction, and converts this to the input joint rotation axis 26b.
  • the output rotation shaft 26 f is detachably fixed to the output rotation shaft 26 f via the output joint rotation shaft connecting means 26, 26 f 1.
  • the other joint unit 17C connected by the fixed joint means 17g is adapted to rotate, thereby rotating the joint unit 17C as shown in Fig. 16.
  • the rotation of the joint unit 17B of the joint unit 17B around the central axis Q16 that is not orthogonal to the central axis Q18 of the joint means 17 e is orthogonal to the central axis Q18.
  • the ring operation and the pitching operation are performed on two orthogonal axes Q 17 and Q 18 .
  • the joint unitit separation distance is The minimum joint unit separation distance Do2 which is twice the value of the joint means separation distance d is provided, and in particular, in the configuration of the invention according to claim 24, the joint rotation conversion means 26c, 2 6d, 26e force
  • the rotation of the input joint rotation shaft 26d is converted into rotation in the same direction at a constant speed, and this is transmitted to the output rotation shaft 26f.
  • Claims 25 to 26 below are claimed as the seventh aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems.
  • the construction of the invention according to claim 25 is, as shown in FIG. 17, comprising an input joint fixed shaft 27 b fixed to one end of a long flat cubic casing 27 a.
  • the joint unit 17B of the joint unit 17B detachably connected via the input joint fixed shaft connecting means 27b, 27b1 provided there and the force joint casing 17a
  • the joint unit fixing means 19a, 19b, 19c, and 19d are relatively rotatably driven with the joint casing connecting means 28 detachably connected to the joint unit fixing means 19a, 19b, 19c, and 19d.
  • the annular external gear 28 of the joint casing connecting means 28 rotatably loosely inserted into the input joint fixed shaft 27 b is rotated relative to the input joint fixed shaft 27 b.
  • the relative rotation conversion means 27 c, 27 d, 27 f convert the relative rotation into a rotation in the opposite direction at a predetermined speed, and input this.
  • the casing 27 is rotatably supported at the other end of the casing 27 a at a predetermined joint unit separation distance along the longitudinal direction of the casing 27 a with respect to the joint fixed shaft 27 b. It is transmitted to the output joint rotation shaft 27 f and is detachably attached to the output joint rotation shaft 27 f via the output rotation shaft connection means 27 f and 27 f 1 with the fixed joint means 17 g.
  • the other connected articulation unit 17 C makes a rotational movement, so that the joint joint fixed shaft 27 b has a center axis q 19 around the center axis q 19.
  • the rotation of the joint unit 17 on B 17 B by 180 ° in the counterclockwise direction of 17 e is equivalent to another joint unit around the center axis q 20 of the output joint rotation axis 27 f.
  • a 180 ° rotation of 180 ° in the counterclockwise direction of 17C after all, based on the angular position of the rotary joint means 17E of the joint unit 17B, another joint unit 17C A counterclockwise rotation of 360 ° (0 °) is achieved.
  • the separation distance of the joint unit is determined by the separation distance of the joint means.
  • the minimum joint unit separation distance D o 2 is twice the value of d.
  • the robot unit set includes the joint units 17A, 17B, 17C, the single stay 22 and , A double stay 23, an L-shaped stay 25, a two-axis joint power transmission unit 26, and a zero-degree joint power transmission unit 27.
  • 1 to 6 relate to the invention of the first aspect.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cubic joint unit.
  • FIG. 2 is a perspective view of the joint unit of the shaft cylinder.
  • FIG. 3 (A) illustrates the rotational movement of the cubic joint unit.
  • FIG. 3 (B) is an explanatory view of the rotational movement of the joint unit of the single-axis cylindrical body.
  • FIG. 4 is a perspective view of the joint unit having a rectangular biaxial cylindrical cubic rest.
  • FIG. 5 (A) is an illustration of the rotational motion of the joint unit of a single-axis cylindrical body.
  • FIG. 5 (B) is an illustration of the rotational movement of the orthogonal two-axis cylindrical cube.
  • FIG. 6 (A) is a perspective explanatory view of an orthogonal biaxial cylinder.
  • FIG. 6 (B) is a perspective view of the surface profile of an orthogonal biaxial cylinder-like cube made of an overlapping inclusion of two cylindrical rests of the orthogonal biaxial cylinder.
  • FIG. 7 is a perspective view of the rotary joint means and the fixed joint means of the joint unit.
  • Figures 8 (A) to 8 (D) show the rotation joint means and the connecting bar of the joint unit.
  • FIG. 9 is a perspective explanatory view of a connection state with a rotary joint receiving means of FIG.
  • FIG. 9A is a plan sectional view of the joint unit.
  • FIG. 9B is a side cross-sectional view of the joint unit.
  • FIG. 10 is a perspective view of the inside of the joint unit.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part inside the joint unit.
  • FIG. 12 is a perspective view of the inside of the joint unit in a single mode.
  • FIG. 13 relates to the invention of the fourth aspect, and is a perspective view of a single stay and a double stay.
  • FIG. 14 relates to the invention of the fifth aspect, and is a perspective view of an L-shaped stay.
  • FIGS. 15 to 16 relate to the invention of the fifth aspect.
  • FIG. 15 (A) is an exploded perspective view of the two-axis joint power transmission unit.
  • FIG. 15 (B) is a perspective view of a two-axis joint power transmission unit.
  • FIG. 16 (A) to FIG. 16 (C) are perspective explanatory views of the rotary motion when the two-axis joint power transmission unit is used.
  • FIG. 16 (D) is a perspective explanatory view of the rotational movement when the connecting bar is used.
  • Figures 17 to 18 relate to the invention of the sixth aspect.
  • FIG. 17 (A) is an exploded perspective view of the zero-degree joint power transmission unit.
  • FIG. 17 (B) is a perspective view of the zero-degree joint power transmission unit.
  • FIGS. 18 (A) to 18 (B) are perspective explanatory views of the rotational movement when a zero-degree joint power transmission unit is used.
  • FIG. 18 (C) to FIG. 18 (D) are perspective explanatory views of the rotational motion when the connecting bar is used.
  • the joint unit 10 is housed in a cubic joint casing 10a having a dice-like appearance, and is a rotational drive means such as a motor fixed to the joint casing 10a.
  • the output rotation shaft 10b is provided in which the rotation of the drive rotation shaft is transmitted via a reduction gear such as a gear train and driven to rotate.
  • the output rotation axis 1 Ob is defined as a central axis q1 with one axis orthogonal to a pair of surfaces 10c and 10d at an arbitrary position facing the surface contour of the joint casing 10a.
  • a rotating joint means 10 e that rotates is provided.
  • Fixed joint means 10g having another central axis q2 orthogonal to the output rotational axis 10b at any position on the surface and intersecting with the central axis q1 common to the output rotational axis 10b, and
  • the same form as the joint means 10 e Force is fixed non-rotatably to one surface 1 ⁇ f of the joint casing 10 a.
  • the joint unit 11 is integrated into a single-axis cylindrical joint casing 11a having a central axis q3, and has a common center with the central axis q3.
  • Output shaft with shaft 1 1b is one end of a single cylinder
  • the output rotating shaft 11b is provided with a rotary joint 11e facing the outside on the surface 11c.
  • the rotary joint receiving means 12a provided at one end of the connecting bar 112 is detachably connected to the rotary joint means 1le.
  • the joint casing 13 a of the other joint unit 13 one end surface 13 c of the single-shaft cylindrical body provided with the rotary joint means 13 e and the other opposing face.
  • fixed joint means 13 g On the peripheral surface 13 ⁇ of the single-axis cylindrical body orthogonal to one end surface 13 d, fixed joint means 13 g having the same form as the rotary joint means i 1 e is fixed.
  • a fixed joint receiving means 12 b provided at the other end of the connection par 12 is detachably connected to the fixed joint means 13 of the joint unit 13.
  • the rotation of the receiving means 12a causes the connecting bar 12 itself to rotate around the center axis q3 of the output rotary shaft 11b, whereby the fixed joint receiving means 12b and the fixed joint means
  • the entire joint unit 13 of another single-shaft cylindrical body connected to the connection par 12 via 13 g is connected to the center axis q 4 of the output rotary shaft of the joint unit by the joint unit 11.
  • the joint unit 1.1 While maintaining a posture orthogonal to the central axis q3 of the single-axis cylindrical body, the joint unit 1.1 rotates around the central axis q3 of the output rotary shaft 11b of the joint unit 1.1. In this case, as shown in Fig.
  • the planar projection figure of the peripheral joint 13 on the fixed joint means 13g side of the joint casing 13a of the rotating movement 13a is Is a square 13 A, and such a square 13 A moves as the connecting bar 12 rotates about the central axis q 3, for example, as a square 13 B, 13 C, so that a series of squares 13 A, 13 B, 13 C
  • the joint casing 13 corresponds to one side facing the rotation center axis q 3 of 13 A.
  • the plane projection figure of the end face 11c on the side 11e of the joint casing 11a of the non-rotational movement is formed by the square with respect to the joint casing 13a of the rotation-moving side.
  • a square 20 A equivalent to 13 A, 13 B, and 13 C there is no rotational motion that appears in Figure 3 (A) as four corners 20 A a of a square 20 A
  • the four ridges parallel to the central axis q3 of the cube of the joint casing are inscribed in the cylindrical space 20R defined here. Therefore, the hatched portion in the cylindrical space 20 R that appears in Fig.
  • FIG. 3 (A) is a plan projection view corresponding to FIG. 3 (A). In the configuration shown in Fig.
  • the joint caging 13a does not rotate in the cylindrical space defined by the rotation locus of the peripheral surface 13 Fig. 3 (A) by asymptotically approaching the circular surface 11S, which is a planar projection figure of the end surface 11c on the side 11e, of the uniaxial cylindrical body of the joint casing 11a. It is possible to eliminate a space that is wasted and left outside the joint casing 11a, such as a hatched portion in the inside. Therefore, asymptotically approaching the cylindrical space defined by the rotation trajectory of the portion of the peripheral surface 13 f of the joint casing 13 a to the cylindrical body of the joint casing 11 a corresponds to the fixed state in Fig. 3 (A).
  • the joint unit 14 is combined into an orthogonal biaxial cylindrical joint casing 14 a having two orthogonal central axes q 5 and q 6,
  • a fixed joint means 14g having a common central axis with the central axis q5 is provided on one end surface 14f of the orthogonal biaxial cylinder so as to face the outside.
  • a rotary joint means 14e having the same form as the fixed joint means 14g is fixedly provided.
  • the rotary joint receiving means 15a provided at one end of the two-axis interlock unit 15 is detachably connected to the rotary joint means 14e.
  • the casing 14 a of the cut 14 is fixed to the casing 15 a of the two-axis interlock unit 15.
  • an orthogonal biaxial cylinder provided with rotary joint means 16e having a common central axis with the central axis q
  • a fixed joint means 16g having the same form as the rotary joint means 16e is provided, and the fixed joint means 16g is attached to the fixed joint means 16g.
  • a fixed joint receiving means 15b rotatably supported on the casing 15a of the two-axis interlocking unit 15 is detachably connected to the casing 15a.
  • 2-axis interlocking unit 15 Rotation joint receiving means 1 5 a Force a Center axis q About 6 turns, it rotates relative to caging 15 c, and in conjunction with this, the interlocking unit Since the fixed joint receiving means 15b of the nit 15 is driven to rotate, the joint unit 16 is positioned at the center in the relative relationship between the interlock unit 15 and the joint unit 14 fixed thereto. Make a circular motion around the axis q8. In this case, as shown in Fig.
  • the plane projection figure of the fixed joint means 16a of the rotating joint casing 16a and the end face 16f on the 16g side is The square projection 16 A as in the example of the single-axis cylindrical body in the configuration, and the joint projection that does not rotate is a plane projection view of the end face 14 c of the rotating joint means 14 e of the casing a.
  • a circle 14 A such as the example of a single-axis cylinder in the configuration of FIG. 2
  • such a square 16 A rotates as it rotates about the central axis q 8
  • FIG. 5 (A) The central axis of the single-axis cylindrical body of 16a q
  • the central axis of fixed joint means 16 orthogonal to 7 A cylindrical space 16R is defined so as to be surrounded by the rotation trajectory of the four ridges parallel to 8.
  • Squares 16 A, 16 A which are plane projection figures of the end face 16 f side of the fixed joint means 16 g of the rotating joint casing 16 a with respect to the cylindrical space 16 R here, 16 a B, is inscribed. Therefore, in FIG. 5 (A), the hatched portion in the cylindrical space 16R indicates the end face 1 of the joint casing 16a during the rotational movement of the uniaxial cylindrical body of the joint casing 16a.
  • FIG. 5 (B) is a plan projection view corresponding to FIG. 5 (A). In the configuration of Fig.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an extracted closed surface formed by joining the surface contours of an orthogonal biaxial cylinder-like cube formed by overlapping these two cylindrical bodies Q9 and Q10. B), and is also an example of the surface shape of the joint casings 14a and 16a of the two joint units 14 and 16 shown in FIG.
  • One end face 17c of the joint caging 17a of the joint unit 17 has an output rotary shaft 1
  • the rotary joint means 17 e is provided on the output rotary shaft 17 b, and the rotary joint means 17 e can rotate relative to one end face 17 c. Is supported by bearings 17k.
  • Rotating join hands Step 17 e has two positioning projections 17 1, 17 m arranged around the output rotation axis 17 b symmetrically with respect to the center axis q 12 of the output rotation axis 17 b, Positioned around the output rotation axis 17 b and rotated 90 ° from the position of the two positioning projections 17 1, 17 m above the same center axis q 12 It has two connection screw holes 1 ⁇ and 17 ⁇ .
  • a rotary joint receiving means 18a for connecting to the rotary joint means 17e, and the rotary joint receiving means 1 is provided. 8
  • the rotation joint receiving means 18a here is located at the center of one end on the connecting bar 18 at 90 around a central axis q13 orthogonal to the connecting bar. It has four fitting holes 18a1, 18a2, 18a3, 18a4 arranged at an angle difference of.
  • connection screw holes 17 ⁇ , 17 ⁇ facing each other as e can be attached via special connection screws 18 a 5, 18 a 6.
  • the rotating joint means 17 e 2 positioning protrusions 1 7 1 , 17 m are fitted separately into the two fitting holes 18 a 1, 18 a 3 of the rotary joint receiving means 18 a, and the two connecting screws of the rotary joint means 17 e are respectively fitted.
  • the two positioning projections 17 1 and 17 m of the rotary joint means 17 e can be connected to the two rotary joint receiving means 18 a
  • the fitting holes 18a2 and 18a4 are separately fitted, and the two connecting screw holes 17n and 17o of the rotary joint means 17e are connected to the rotary joint receiving means 18a.
  • the two fitting holes 18a3 and 18a1 may be aligned and screwed with the connecting screws 18a5 and 18a6.
  • Rotating joint means 1 7 e Center axis q 1 2 Other center axis orthogonal to q 1 2 Fixed joint means provided on end face 17 f on 1 1 7 f Fixed joint between connecting g 1 and connecting bar 18 Between the receiving means 18b (or between the rotating joint receiving means 18a of the same form). It goes without saying that the conclusion also holds.
  • the above description is made up of two positioning projections 1 and 17 m and two connection screw holes 17 ⁇ and 17 as shown in FIG. This is related to the so-called “fourth” structure rotary joint means 17 e or the fixed joint means 17 having the same position as the “fourth” structure. It is optional to transform the “eyes” structure into a “multiple eyes” structure.
  • the rotation joint means having a universal structure includes N positioning protrusions arranged near the output rotary shaft at equal intervals along an arbitrary circumference surrounding the center axis of the output rotary shaft; It is equipped with N connection screw holes arranged near the output rotation shaft at the position where the N positioning protrusions are rotated by 360 ° / 2N around the center axis.
  • the universal joint rotation receiving means which can be connected to the joint means, is provided for each of the N positioning projections by 360 ° Z 2 N rotations about the center axis of the output rotation shaft. It has 2 N fitting holes for aligning with and fitting to the N. Of the 2 N fitting holes, the N positioning protrusions are aligned and fitted.
  • the universally-structured fixed joint means is identical to the rotary joint means, except that it is arranged around another central axis orthogonal to the central axis of the output rotary axis.
  • the fixed joint receiving means having a universal structure connectable to the fixed joint means having the same form as the rotary joint means also has the same form as the rotary joint receiving means. It is self-evident if there is one.
  • the central axis q 1 2 of the final stage reduction gear 17 x is the central axis of the output rotation axis 17 b on the central axis of the orthogonal 2-axis cylindrical body of the joint casing 17 a.
  • the rotary joint means 17 e having a central axis q 12 as a common central axis is coupled to the rotary joint means 17 e.
  • the joint casing 11 may be housed in a single-shaft cylindrical joint casing 11a having a shaft length twice as long as the joint means separation distance d in the example of FIG. 1, or as shown in FIG. Fig. 6 (A) Two cylindrical bodies Q9 and Q10 having the same axial length twice as long as the distance d of the example joint means, with each of q5 and q6 as the central axes. Fig.
  • the illustrated orthogonal biaxial cylinder has the surface contour of a cubic cube, and the center axis q9 of one of the two cylindrical bodies Q9 and Q1.0 of the cylindrical body Q9 is fixed joint means 14 orthogonal so that the central axis q of g is common to the central axis q 5 and the central axis q 1 ⁇ of the other cylindrical body Q 1 ⁇ is common to the other central axis q 6 that intersects the central axis q 5 2 It may be housed in a joint casing 14 a of an axle-cylindrical cube. Further, in these example joint casings, as shown most clearly in FIG.
  • the output rotation shaft 1 ⁇ b faces the outside and penetrates there, and the rotary joint means 10 e is achieved.
  • the joint unit 1 ⁇ itself is connected to, for example, a two-axis joint power transmission unit described later.
  • the joint unit fixing means for fixing to an external element such as a zero-degree joint power transmission unit is constituted, and the center axis q1 of the rotary joint means 10e is connected to the rotary joint means 1 ⁇ e.
  • the joint pin corresponding to the rotary joint means 2 faces the outside at a position on the surface penetrating the surface 10 d of the joint casing 10 a facing the surface 10 c provided with the surface 10 c. 1a is protruded, and a double rotation joint pair for rotatably supporting a double stay, which will be described later, corresponding to a rotation joint means is provided on the joint unit 1 ⁇ itself.
  • the joint casing 1 O a constitutes a supporting shaft supporting means, and the center axis q 2 of the fixed joint means 10 g faces the surface 10 f on which the fixed joint means 10 g is provided.
  • a shaft support pin 21b corresponding to the fixed joint means is protruded, and a double stay, which will be described later, for the joint unit 10 itself, for example, is rotatably supported by a fixed joint means.
  • the fixed joint support means for double joint for supporting is configured.
  • the joint unit 17 shown in Fig. 7 is shown again, but it is provided in the joint units 17, 17A, 17B, and 17C in the figure.
  • the double-rotating joint supporting stay supporting means 21a and the double fixed-joint supporting supporting means 21b are provided for the double unit provided in the joint unit 10 illustrated in FIG. It corresponds to the rotating joint supporting means 21a and the double fixed joint supporting means 21b and has the same function in the same form for each different correspondence.
  • one end of the single stay 22 made of a long plate-like rigid body has a rotating joint receiving means on the connecting bar-18 illustrated in Fig. 7.
  • the rotary joint receiving means 2 which has the same function in the same form as 1 8a has 4 fitting holes as 2 2a, It is detachably connected to the joint unit 17 A by a connecting screw to the rotary joint means 1 ⁇ e.
  • the other end of the single stay 22 is provided with a fixed joint receiving means 18 having the same function as the fixed joint receiving means 18 b on the connecting bar 18 illustrated in FIG.
  • Four fitting holes as 2b are formed, and are removably connected to the fixed joint means 1 ⁇ of the joint unit 1 ⁇ B by connecting screws.
  • Fig. 13 (B) such a single stay 22 is assembled to two joint units 17A and 17B so that these joint units 17A and 17B are connected to each other.
  • a shaft support hole as a shaft support means 23a is formed at one end of the double stay 23 made of a long plate-like rigid body.
  • the unit 17A is detachably and rotatably fitted to a pivot pin as a pivot joint supporting means 21a of the rotary joint 21A.
  • the other end of the double stay 23 is also provided with a bearing hole as a bearing means 23 b, and the joint unit 17 A supports a fixed joint of the joint unit 21 b. It is detachably and rotatably fitted to the pivot pin as a pin. As shown in Fig.
  • the fixed joint means 17 g provided in one joint unit 17 D in the figure is shown again.
  • the fixed joint receiving means 25b provided at one end of the L-shaped stay 25 is detachably connected by a connecting screw 25b1.
  • the rotary joint receiving means 25a provided at the other end of 5 has a rotary joint means 17e provided at the other joint unit 17E at the joint screw 25. It is detachably connected by a1.
  • the L-shaped stay 25 itself is formed of a long L-shaped rigid body, and one side portion 25 extending including one end provided with the fixed joint receiving means 25 b is provided. B and another side 25 A extending including the other end provided with the rotation joint receiving means 25 a are coupled so as to be orthogonal to each other.
  • the fixed joint receiving means 25b of one side 25B and the rotary joint receiving means 25a of the other side 25A are of the same form, for example, both are shown in FIG.
  • the two connecting bars 18A and 18B in the figure are the same as those shown in FIG. 7, and the rotation joint receiving means 18a force of one connecting bar 18A s one joint Unit 17 D can be connected to rotating joint means 1 ⁇ e by connecting screw 18 a 1, and fixed joint receiving means 18 B of another connecting bar 18 B Force
  • the other joint unit 17 E can be connected to the fixed joint means 1 E by a connecting screw 18 b 1.
  • 14 (B) is a perspective view showing a state where the above-described various members are assembled. As shown by the auxiliary line in the figure, one side portion 25 of the L-shaped stay 25 is shown. A rotary joint receiving means 2 5a center axis q1 3 and the other side The separation distance from the part 25B itself is set so as to be the aforementioned joint means separation distance d based on FIG. By setting such a separation distance, as clearly shown in FIG. 14 (B), the two joint units 17 D, 17 interconnected via the L-shaped stay 25.
  • the distance between the central axis q15 of g and one side 25A of the L-shaped stay 25 may also be set to be the joint means separation distance d.
  • the two-axis joint power transmission unit 26 is arranged in a long flat cubic casing 26a.
  • the casing 26a is rotatably supported on the casing 26 on a central axis q16, and penetrates two surfaces of the casing, in the figure, both a top surface and a bottom surface.
  • the intermediate gear 26 that is rotatably supported by the casing 26 and is coupled to the drive gear 26 c around the input joint rotation shaft 26 b.
  • d and is rotatably supported by the casing 26 on the central axis q 17, and penetrates two surfaces of the casing, in the drawing, both the top surface and the bottom surface, and faces the outside.
  • the output joint rotary shaft 26 f in which the passive gear 26 e around the shaft is fitted with the intermediate gear 26 d is housed.
  • the rotation joint shown in Fig. 7 Four fitting holes 18 a as the receiving means 18 a have fitting holes of the same form as 18 a 1 to 18 a 4 penetrating through the shaft 26 b, and are provided between the top surface and the bottom surface of the casing 26 a.
  • the fitting hole in the input joint rotating shaft 26b and the connecting screw 26b1 constitute an input joint rotating shaft connecting means.
  • the output joint rotary shaft connecting means is constituted by the fitting hole in the output joint rotary shaft 26 f and the connecting screw 26 fl here.
  • FIG. 15 (A) is a perspective view showing a configuration in which the casing 26 a is closed with the screw 26 a 1, and the various elements illustrated in FIG.
  • the casing between the center axis q 16 of the input joint rotary shaft 26 b and the center ⁇ q 1 of the output joint rotary shaft 26 f The distance in the afraid direction of 26a can be reduced to the unit separation distance.
  • the joint unit 17B connected to the input joint rotation shaft 26b also The joint unit 1 C connected to the output joint rotary shaft 26 mm also has an equal joint means separation distance d, and if it is an orthogonal biaxial cylinder-like cube shown in FIG.
  • the minimum joint unit separation distance D o 2 is equal to twice the joint means separation distance d.
  • each separate joint unit connected to the input joint rotary shaft 26b and the output joint rotary shaft 26f has an equal joint means separation distance d.
  • the minimum joint unit separation distance D o1 here is twice the separation distance d of the joint means. It becomes a value larger than.
  • FIG. 16 is a perspective view showing two joint units 17B and 17C extracted from FIG. 13 and showing the rotation joint means 17 e force 2 of the joint unit 1B. It is connected to the input joint rotating shaft 26 b of the shaft joint power transmission unit 26, and the fixed joint means of the joint unit 17 C 17 g force The 2-axis joint power transmission unit 26 It is connected to the output joint rotation shaft 26 f.
  • the rotary joint means 17 e of the joint unit 1 C is driven to rotate clockwise in the figure around the central axis q 18 of the rotary joint means 17 e, FIG.
  • a tread plate 24 connected to the rotary joint means 17 e via a rotary joint receiving means 24 a, around the center axis q 1, 8
  • the rolling operation of the tread plate 24 is ensured such that the toe portion 24 b of the tread plate 24 is driven to rotate clockwise so as to rise.
  • the rotational joint means 17 e of the joint unit 17B is driven around the center axis q 16 of the rotational joint means 17 e in the clockwise direction in the figure, the two axes
  • the input joint rotary shaft 26 of the joint power transmission unit 26 rotates around the central axis q 16 clockwise in the figure, and the output joint rotary shaft 26 of the unit 26.
  • the distance between the rotational joint means 1 ⁇ e of the joint unit 1 B and the fixed joint means 17 g of the joint unit 17 c is Assuming that the joint is connected by a non-operating member such as the connecting bar 18 illustrated in FIG. 7, the connecting bar 18 is rotated as the joint unit 17B of the joint unit 17B rotates.
  • the joint unit 1 C force The joint unit 17 B is rotationally driven around the central axis q 16 of the rotary joint means 17 e of the B unit 17 e.
  • the rolling motion around the central axis q 18 of the tread plate 24 is the same as that shown in the example of FIG. 16 (B), and eventually the pitching operation of the tread plate 24 becomes the central axis q of the rolling motion. Since the rotation is performed around the central axis q 16 that is not orthogonal to 18, the rotation of the tread 24 is unnatural.
  • the zero-degree joint power transmission unit 27 is arranged in a long flat cubic casing 2a.
  • the casing 27a is provided on the central axis q19 with the casing so as to pass through the two surfaces of the casing, in the figure, both the top surface and the bottom surface, and to face the outside.
  • Input joint fixed shaft 27 b fixed in position and the first intermediate part which is rotatably supported by casing 27 a and faces annular groove 27 g provided on the outer periphery of input joint fixed shaft 27 b.
  • Gear 2 a second intermediate gear 27 d rotatably supported by the casing 27 a and coupled to the first intermediate gear 27 c, and a casing 27 on the central axis q 2 ⁇
  • a shaft rotatable to a Supported, and penetrates the two surfaces of the casing, in the figure, the top surface and the bottom surface, and faces the outside, and the output around which the passive gear 27 e around the shaft joins the second intermediate gear 27 d
  • the joint rotation shaft 27 f is housed.
  • the first intermediate gear 27c, the second intermediate gear 27d, and the passive gear 2e of the output joint rotary shaft 27 constitute a rotation reversal conversion means, which will be described later.
  • the rotation of the annular drive gear 28 e is converted into rotation in the opposite direction at a predetermined speed.
  • On the input joint fixed shaft 27 d there is a fitting hole of the same form as the four fitting holes on the input joint rotating shaft 26 b shown in FIG. Through the top and bottom of the caging 27a, and to the rotating joint means 17e on the joint unit 17B, which appears below in Fig. 17 (A).
  • On the other hand it is detachably connected by the connecting screw 27b1.
  • the fitting hole in the input joint fixed shaft 27d and the connecting screw 27b1 constitute an input joint fixed shaft connecting means.
  • the output joint rotary shaft 27 ⁇ also has fitting holes of the same form as the four fitting holes on the input joint rotary shaft 26b illustrated in FIG.
  • Fig. 17 (A) The fitting hole in the output joint rotation shaft 27 f and the connection screw 27 f 1 constitute output joint rotation shaft connection means.
  • Fig. 17 (A) four fixing screw holes 19 a, 19 b, 19 c, and 19 d as joint unit fixing means on the joint unit 17 B appearing below are shown.
  • the four connecting holes 28a, 28b, 28c, 28d drilled at the four corners of the connecting plate 28 made of a square plate-like rigid body as the joint casing connecting means can be aligned.
  • the connecting plate 28 can be attached to the end face of the joint unit 17B on which the rotary joint means 17e is provided by an ordinary method.
  • a ⁇ ⁇ -shaped drive gear 28 e is coupled to a central portion of the upper surface, and the annular drive gear 28 e is provided with annular external teeth.
  • a cylindrical space communicating between the upper and lower surfaces in the drawing of the binding plate 28 is formed.
  • the connecting plate 28 is provided with the rotary joint means 17 e at the inner central portion of the annular external teeth so that the rotary joint means 17 e can rotate relative to the annular gear 28 e. It is assembled to the joint unit 17B in such a posture as to be accommodated in the cylindrical space. In this way, the connecting plate 28 assembled to the joint unit 17B secures the relative rotation of the ring gear 28e with respect to the input joint fixed shaft 27b, and In order to secure the engagement between the annular external teeth of 28 e and the first intermediate gear, the annular gear 28 e is loosely inserted into the annular groove 27 g on the outer periphery of the input joint fixed shaft 27 b. In the posture, it is further assembled to the casing 27a.
  • the rotational joint means 17 e of the joint unit 17 B fixed to the casing 27 a 17 e force When rotated counterclockwise in the figure, the relative relationship with the connecting plate 28
  • the rotary joint means 17 e and the input joint fixed shaft 27 b of the casing 27 a physically rotate counterclockwise in the figure around the central axis q 19, and as this rotation proceeds,
  • the joint unit 17C on the central axis q20 of the casing 27a revolves around the central axis q19 in the counterclockwise direction in the figure.
  • the joint unit 17C rotates counterclockwise, and as a result, the joint unit 17C revolves around the central axis q19 in the figure, while revolving counterclockwise, and around the central axis q20. In the figure, it rotates counterclockwise.
  • the wheel 27 c, the second intermediate gear 27 d, and the passive gear 27 e around the center axis q 20 of the output joint rotation shaft 27 ⁇ form a joint rotation conversion means.
  • the rotation of the rotation joint means 17 e of the joint unit 17 B is converted into rotation at a constant speed and in the same direction and transmitted to the output joint rotation shaft 27 f.
  • the rotation of the joint means 17 e around the central axis q 19 by 180 ° in the counterclockwise direction of 17 e is the output rotation axis 27 around the central axis q 20.
  • FIG. 17 (B) is a perspective view showing a configuration in which the casing 27 a is closed with screws 27 a 1 and the various elements shown in FIG. 1 (A) are assembled in the casing 27 a. ).
  • the casing 27 between the center axis q 19 of the input joint fixed shaft 27 b and the center axis q 20 of the output joint rotary shaft 27 The minimum joint unit separation distance D o 2 here is the joint unit separation distance d only if the longitudinal separation distance a can be reduced to the minimum joint unit separation distance D o 2. It is a value equal to twice.
  • FIG. 18 is a perspective explanatory view showing a configuration of a usage example in which the configuration shown in FIG.
  • the rotational joint means 11g of the joint unit 17B is connected to the ⁇ joint fixed shaft 27b of the zero-degree joint power transmission unit.
  • the output joint rotating shaft 27 f of the zero-degree joint power transmission unit 27 is connected to a fixed joint means 1 g of the joint unit 17C.
  • the other joint force s is connected to the fixed joint means 17 g of the joint unit 17 B via a connecting bar 18 via the connecting bar 18, so that the rotary joint means 17 e of the joint unit 17 C is connected.
  • Other units are connected via an L-shaped stay 25.
  • Rotating joint means of joint unit 17 B 17 e force Rotating clockwise by 90 ° in the figure, the entire joint power transmission unit 27 for zero-degree joints turns joint joint B of joint unit 1 B As shown in Fig. 18 (B), the joint unit 17C rotates around the joint means 7e clockwise by 90 ° in the figure and revolves by that amount. In the figure, the output of the joint power transmission unit 27 is rotated by 90 ° clockwise, and the joint unit 17C is rotated by 90 ° in the figure. Since it rotates around 7 f, the joint unit 17 C can be determined based on the angular position of the connecting bar 18 connected to the fixed joint means 17 g of the joint unit 17 B.
  • the angular position of the L-shaped stay 25 connected to the rotary joint means 17 e of the member is 180 °, that is, both members 18 and 25 are flat. It can be rotated to the angular position that is the line attitude.
  • the joint unit 17C of the joint unit 17B which can be covered by the 90 ° counterclockwise rotation of the joint unit 17e of the joint unit 17B in the figure, has a counterclockwise direction of 9 °. Since a rotation of ° is also available, a rotation angle position of 360 ° (0 °) based on the angular position of the connecting bar 18 is obtained.
  • the connecting bar 1 Assuming that the joints are connected by non-operating members as shown in FIG. 8, as the rotational joint means 17 e of the joint unit 17 B rotates clockwise in the figure, the rotational joint means 17 Around e, the joint unit force remaining fixed on the connecting bar 18 only revolves clockwise in the diagram. Therefore, due to mutual interference between members as shown in FIG.
  • the best mode for carrying out the invention described in claim 27 as the eighth aspect of the present invention will be described below with reference to FIG.
  • the example structure shown in Fig. 19 was constructed by assembling a robot unit set.
  • the robot unit set illustrated in FIG. 1 includes the mouth unit joint units 10, 11, 13, 14, 16, and 1 in FIGS. 1, 2, 4, and 7.
  • the robot unit includes a tread plate 24, and by appropriately assembling the various units in the robot unit set, various types of robots having various functions in various forms can be constructed. It is possible.
  • the joint casing is formed by forming the surface contour of the joint unit into a dice-like cube, a single-axis cylinder, or an orthogonal two-axis cylinder-like cube having a uniform distance between the joint means. This is advantageous for downsizing of the components to be accommodated by high-density mounting, and at the same time, providing a joint unit having an improved rotational movement function by bringing the rotational trajectory of joint casing closer.
  • the joint means is positioned at N positions at equal intervals and equiangularly around the axis, and at a position where they are rotated 360 ° no 2N around the axis.
  • a plurality of small-sized divided driving means are provided by using a plurality of rotary driving means such as a motor for cooperatively driving via one intermediate gear.
  • the joint unit is advantageous in that it can be densely dispersed in the joint casing and is advantageous for downsizing the joint casing by high-density mounting.
  • the single stay is connected to N positioning projections of the joint means at every 360 ° Z 2 N rotation positions around the axis.
  • a double stay on a casing surface of the joint unit such as a pivot pin opposed to the joint means.
  • the provision of a bearing means such as a bearing hole rotatably fitted at both ends with respect to the bearing means facilitates connection to the joint unit.
  • Single stay and double stay that are convenient for assembly and construction work are provided.
  • the L-shaped stay is provided with joint receiving means on both sides, thereby facilitating connection to the opening unit. This provides an L-shaped stay that is very convenient for assembling and constructing the unit.
  • the rotation of the input joint rotating shaft connected to the joint means of the joint unit fixed to the casing is separated by the joint separation distance from the biaxial joint power transmission unit.
  • the joint unit can perform rolling and pitching operations on two orthogonal axes.
  • a two-axis joint power transmission unit that provides improved rotational motion function is provided.
  • the zero-degree joint power transmission unit is connected to the input joint fixed shaft fixed to the casing by the joint unit rotating independently by the joint unit.
  • the rotation movement of the joint unit is such that the joint unit can rotate 360 ° (0 °) relative to each other by converting it to the rotation of the output joint rotation axis arranged at a distance and transmitting it.
  • a zero-degree joint power transmission unit that improves function is provided.
  • the robot unit set includes a joint unit, a single stay, a double stay, an L-shaped stay, a two-axis joint power transmission unit, and a zero-degree joint.
  • a robot unit set that can express various forms and various functions as a robot structure is provided.
  • Such a mouth bot unit set has high industrial utility value.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

明 細 αボッ 卜闬ュニッ トセッ 卜
技術分野
この発明は、 自在に連結してロボッ トを構成するための複数種類のュニ ッ 卜から成るロボッ 卜用ュニッ トセッ 卜に関連し、 とく に、 内蔵されたモ —タなどの回転駆動手段によ り、 外部に臨む回転ジョイ ン 卜手段を回転駆 動して、 回転ジョイ ン 卜手段に対して着脱自在に連結された他の外部要素 を回転運動させることで、 関節の機能を実現するようにしたロボッ 卜用関 節ュニッ 卜を含んで成るロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜に関するものである。 背景技術
このようなロボッ 卜用関節ュニッ 卜に関しては、 すでに種々のものが実 用化されており、 特公昭 6 3— 5 0 1 5 5号公報に 1つの典型例が開示さ れている。 この典型例によれば、 図 2 υに示されるように、 関節ユニッ ト 1 は、 内側ケージング 1 a内部に組み付けられた減速機内蔵のモータ 1 b の出力回転軸 1 c力 カ ツプ リ ング機構 1 dを介して外側ケーシング丄 c の内面に連結され、 外側ケーシング 1 eの出力回転軸 1 c沿いの外側表面 上には、 外側ケーシング中心部用アーム取付部 1 ΐ力 出力回転軸 1 じの 軸周りで回転可能に固設されており、 外側ケーシング 1 eの周辺部分は、 内側ケーシング 1 aの図中下方の部分を相対回転運動可能に被包し、 その 部分を被包する外側ケーシング 1 eの図中下方の表面上には、 外側ケーシ ング周辺部闬アーム取付部 1 gが固設されており、 内側ケーシンク 1 aの 図中上方の周辺部分の表面上には、 内側ケーシング周辺'部用アーム取付部 1 hが固設されており、 出力回転軸 1 cの反対側である図中右方のモータ 1 bの端面には、 出力回転軸 1 c と同軸で回転駆動されるフィ一ドバッ ク ュニッ ト用ァ一ム取付部 1 iが固設されるようにして構成されている。 こ のような構成の従前の関節ュニッ 卜 1 では、 図中 X軸で示されている出力 回転軸 1 cを中心軸として、 外側ケーシング中心部用アーム取付部 1 f と フィー ドバッ クュニッ 卜用アーム取付部 1 i が内側ケ一シング 1 aとの相 対関係において、 モータ 1 bにより回転駆動され、 外側ケージング周辺部 用アーム取付部 1 gが、 外側ケーシングと一休的に出力回転軸 1 cの軸周 りでモータ 1 bにより回転駆動されて、 外側ケーシング 1 eの周辺部沿い の回転軌跡を遮るように内側ケーシング 1 a上に固設された内側ケーシン グ周辺部用アーム取付部 1 hに対して、 この回転軌跡上で近接 ·距離運動 を行うこ とで、 1軸駆動で直交 2軸方向に連結可能な関節機能が実現され る。
この種の閲節ュ二ッ 卜の連結構成の典型例が特開昭 6 2— 2 8 2 8 8 6号 公報に開示されている。 この典型例によれば、 図 2 1 に示されるように、 上記特公昭 6 3— 5 0 1 5 5号公報開示の構成と同等の関節ュニッ 卜 2は
、 外側ケ一シング中心部用ァ一ム取付部 1 ΐ とフィードバックュニッ 卜用 アーム取付部 1 i に対して各別に対応する 1対の口一ルフランジ 2 a、 2 bと、 外側ケージング周辺部用アーム取付部 1 gと内側ケーシング周辺部 用アーム取付部 1 hに対して各別に対応する 1対のピッチフラ ンジ 2 c、
2 dとを備えており、 1対のピッチフランジ 2 c、 2 dがロールフランジ
2 a、 2 bの共通中心軸周りで相対的に回動駆動されるように構成されて いる。 このような構成の関節ユニッ ト自体の連結態様に関しては、 図 2 2
( A ) に示されるように、 1対の口一ルフランジ 2 a、 2 b間における相 対的な回動運動を外部要素に伝達する場合と、 図 2 2 ( B ) に示されるよ うに、 ピッチフランジ 2 c、 2 d相互間におけるロールフランジ 2 a、
2 bの共通中心軸周りでの回動運動を外部要素に伝達する場合と、 図 2 2 ( C ) に示されるように、 ピッチフランジ 2 dのロールフランジ 2 bに対 するロールフラ ンジ 2 a 、 2 bの共通中心軸周りでの相対的な回動運動を 外部要素に伝達する場合とが想定されるので、 これらのうちの任意の連結 態様で複数の関節ュニッ 卜 2どうしを連結して、 図 2 3に示されるような 多関節構造物を組み立てることで、 多様な多関節機能が実現される。
この種の従前の関節ュニッ 卜では、 小形化指向の構造上の改善の取り組み も盛んであり、 特開平 1 0— 2 4 9 7 5 5号公報には、 改善構造の典型例 が開示されている。 この典型例によれば、 図 2 4に示されるように、 関節 ユニッ ト 3は、 モータ 3 aと多段の減速歯車列 3 bとが立方体のケーシン グ 3 c内に高密度に収容されて、 最終段の減速歯車に連結された出力回転 軸 3 dの両端部 3 e 、 3 f がケーシング 3 cの対向する両表面を各別に貫 通して外部に臨んでおり、 歯車列 3 bの中間段 3 に連結されたポテンシ ョメータ 3 hもケ一シング 3 c内に収容されるようにして構成されている 長尺の 2つのアームどうしを掘曲自在に連結するための関節ュニッ トも多 用されており、 この種の関節ユニッ トに関しては、 掘曲角度の広角度化を 指向する改良構成への取り組みが実公平 1 - 8 3 0 8号公報に開示されて いる。 ここでの改良構成では、 図 2 5に示されているように、 長尺の第 1 のアーム 4と長尺の第 2のアーム 5との間に介装されて、 両アーム 4 、 5 を掘曲自在に連結する関節ュニッ 卜 6内には、 駆動用のモータに軸着され た駆動歯車 6 aと、 第 1のアーム 4に植設された第 1の軸ピン 6 bで回転 自在に軸支され、 駆動歯車 6 aと嚙合する中間歯車 6 cと、 軸ピン 6 b周 りで中間歯車 6 cと一体的に同方向に回転する第 1のアーム回転歯車 6 d と、 第 2のアームに植設された第 2の軸ピン 6 eで回転自在に軸支され、 第 1 のアーム回転歯車 6 dの 1 8 0 ° 周囲に形成された第 1 のアーム回転 歯車 6 f に対して 1 8 0 ° 周囲の範囲で嚙合する第 2のアーム回転歯車 6 gが 1 8 0 ° 周囲に形成された第 2のアーム回転歯車 6 hとが収容されて いる。 この改良構成によれば、 モータにより駆動歯車 6 aが図中で反時計 方向に回転駆動されると、 第 2のアーム回転歯車 6 hが第 1 のアーム回転 歯車 6 dの周りを図中で反時計方向に公転し、 これにより、 関節ユニッ ト 6自体が図中で反時計方向に回転しながら、 その際の第 2のアーム回転歯 車 6 hの図中で反時計方向の自転によつても、 第 2のアーム 5が図中で反 時計方向に回転し、 その結果、 第 2のアーム 5の第 1のアーム 4に対する 相対的な回転角度は、 関節ュニッ 卜 6自体の回転角度の 2位になるので、 第 1のアーム回転歯車 6 f と第 2のアーム回転歯車 6 gとの間の 1 8 0 ° 周囲での嚙合により、 関節ユニッ ト 6自体の回転角度を 1 8 0 ° に選定す ると、 第 1、 第 2のアーム 4 、 5の間の相対的な回転角度は 3 6 0 ° とな り、 掘折角度の広角度化が実現される。
斗 こうした背景技術におけるロボッ 卜用関節ュニットゃこれらの関節ュニッ トを組み立てて構築されるロポッ ト構造体に関しては、 ュニッ ト自体での 諸要素の高密度実装による小形化の点や、 組立て構築作業上の利便性の確 保と回転運動機能上の自然さの確保という面から高品質化の点や、 ロポッ ト構造体として表現可能な形態と機能の多様化の点で不徹底であるという 問題点があった。
発明の開示
この発明は、 上記の背景技術に基づく小形化と高品質化と多様化の問題 点に鑑み、 ロボッ卜用関節ュニッ 卜の表面輪郭を、 ジョイント手段離隔距 離の均等なサイコロ様立方体や単軸円筒体や直交 2軸円筒体様立方体とし、 ジョイント手段を、 軸周り等間隔等角度配置の N個の位置決め用突起とこ れを軸周りで 3 6 0 ° Z 2 N回転させた位置に配置された N個の連結 fflネ ジ穴とを備えたものとし、 モー夕などの回転駆動手段を、 1個の中間歯車 を介して協調駆動する複数個のものとし、 ロボット用シングルスティを、 軸周りで 3 6 0 °Z 2 N回転位置ごとにジョイン卜手段の N個の位 S決め用 突起に対して嵌合可能な N個の嵌合六をジョイント受け手段として両端部 に備えたものとし、 ロボッ ト用ダブルスティを、 関節ユニッ トのケーシン グ表面上でジョイント手段に対して対向配置された軸支ピンなどの軸支手 段に対して回転自在に嵌合する軸支穴などの軸支受け手段を両端部に備え たものとし、 ロボット用 L字型スティを、 両辺部にジョイント受け手段を 備えたものとし、 ロボット用 2軸関節動力伝達ユニットを、 ケーシングに 固定されたロボット用関節ュニッ卜のジョイント手段に連結された入カジ ョイン卜回転軸の回転を関節ュニッ卜離隔距離だけ離れて S置された出力 ジョイント回転軸の回転に変換して伝達するものとし、 口ポッ ト用ゼロ度 関節動力伝達ュニッ 卜を、 ケーシングに固定された入力ジョイント固定軸 に対して自力で相対回転するロポッ 卜 ffl関節ュニッ トの回転を関節ュニッ ト離隔距離だけ離れて配置された出力ジョイント回転軸の回転に変換して 伝達するものとし、 ロボッ ト用ユニッ トセットを、 ロボット用関節ュニッ トと、 ロボット用シングルスティと、 ロボット用ダブルスティと、 ロボッ 卜用 L字型スティと、 ロボッ ト用 2軸関節動力伝達ユニットと、 ロボッ ト 用ゼロ度関節動力伝達ュニットとを含んで構成するものとすることにより、 高密度実装による小形化に有利で、 組み立て構築作業上の利便性に富み、 生物のそれに相通ずる自然な回転運動機能の確保にも有利で、 多様な形態 で多様な機能を呈する種々のロボッ 卜構造体の構築を可能にするロボッ ト 用ユニットセットを提供することを課題とするものである。
このような課題を解決するためのこの発明の第 1のアスペク トとして下記 請求項 1 〜 3記載の発明が主張される。
請求項 1記載の発明の構成は、 図 1及び図 1 1に示されるように、 表面輪 郭を有する関節ケーシング 1 O aには、 対向する任意の位置で表面輪郭と 直交する 1つの軸を中心軸 Q 1として関節ケーシング 1 0 aの 1つの表面 を貫通して、 外部に臨む出力回転軸 1 0 bが設けられており、 関節ケーシ ング 1 0 a内には、 モータなどの回転駆動手段 1 Ί pが固定されて収容さ れており、 回転駆動手段 1 7 pの駆動回転軸 1 7 qには、 減速手段 1 7 s、 1 7 t 、 1 7 u、 1 7 v、 1 7 w、 1 7 xが連結されていて、 駆動回転軸 1 7 qの回転を減速して、 出力回転軸 1 0 bに伝達し、 回転する出力回転 軸 1 0 bと中心軸共通の回転ジョイン卜手段 1 0 eがー体的に回転し、 出 力回転軸 1 0 bが外部に臨む関節ケ一シング 1 0 aの表面 1 0 cと直交し て対向する表面 1 0 f 上の任意の位置で、 その表面 1 0 f と直交し、 出力 回転軸 1 0 bと共通の中心軸 q 1に交わるもう 1つの中心軸 q 2上の表面 1 0 f には、 回転ジョイント手段 1 0 eと同一形態の固定ジョイント手段 ら l O gが固設されており、 出力回転軸 1 0 bと共通の中心軸 q 1と、 もう 1つの中心軸 q 2との交点 q 0から中心軸 Q 1沿いに回転ジョイン卜手段 1 0 eまでの回転ジョイント手段離隔距離 dと、 交点 q 0から中心軸 q 2 沿いに固定ジョイン卜手段 1 0 gまでの固定ジョイント手段離隔距離 dが 均等に選定されるようになっている。
請求項 2記戟の発明の構成は、 図 2に示されるように、 関節ユニッ ト 1 1 の関節ケ一シング 1 1 aの表面輪郭が円筒であり、 この円筒の中心軸 q 3 が出力回転軸 l i eと共通のものになっている。
請求項 3記載の発明の構成は、 図 4に示されるように、 関節ユニッ ト 1 4 の関節ケ一シング 1 4 aの表面輪郭が、 直交 2軸の各々を中心軸とする等 軸長の 2つの円筒部分の重複内包部位から成る直交 2軸円筒様立方体であ り、 1つの円筒体部分の中心軸 q 6が出力回転軸 1 4 bの中心軸と共通で あり、 もう 1つの円筒体部分の中心軸 q 5が出力回転軸 1 4 bの中心軸と 交わるもう 1つの中心軸と共通のものになっている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の第 2のァスぺクトとして下 記請求項 4〜 9記載の発明が主張される。
請求項 4記載の発明の構成は、 図 7に示されるように、 回転ジョイント手 段 1 7 eが、 出力回転軸 1 7 bと共通の回転軸 q 1 2を有し、 該中心軸 q 1 2を囲む任意の円周沿いに等間隔で出力回転軸 1 7 b近傍に配置された N個の位置決め用突起 1 7 1 、 1 7 mと、 中心軸 Q 1 2を中心として N個 の位置決め用突起 1 7 し 1 7 mの位置を 3 6 0 ° / 2 N回転させた位置 の出力回転軸 1 7 b近傍に配置された N個の連結用ネジ穴 1 7 η、 1 7 ο を備えていて、 出力回転軸 1 7 bと一体的に回転するようになっており、 固定ジョイント手段 1 7 g力、'、 回転ジョイント手段 1 7 eの設けられた関 節ケーシング 1 7 aの表面 1 7 cと直交して対向する表面 1 7 f 上の任意 の位置で該表面 1 7 f と直交するもう 1つの中心軸 q 1 1を有し、 該中心 軸 q 1 1を囲む任意の円周沿いの関節ケーシング 1 7 a上に回転ジョイン 卜手段 7 eと同一形態のものとして配置されていて、 関節ケーシング 1 7 aに対して固定されるようになっている。
請求項 5記載の発明の構成は、 図 7に一層具体的に示されるように、 回転 ジョイント手段 7 eも、 固定ジョイント手段 1 7 gも、 2つの位置決め用 突起 1 7 1、 1 7mと、 これらの位置を 9 0 ° 回転させた位置に配置され た 2つの連結用ネジ穴 1 7 η、 1 7 οを備えたものになっている。
請求項 6記載の発明の構成は、 請求項 1記載の発明の構成中の回転ジョイ ント手段離隔距離 dと固定ジョイント手段離隔距離 dとが均等の値に選定 されているものに対して、 請求項 4記載の究明の構成中の N個の位置決め 用突起 1 7 1、 1 7mと N個の連結用ネジ穴 1 7 η、 1 7 οとを備えた回 転ジョイント手段 1 7 eと、 これと同じ構造の固定ジョイント手段 1 7 g とが協働するようになっている。
請求項 7記載の発明の構成は、 請求項 6記載の発明の構成中の回転ジョィ ント手段離隔距離 dと固定ジョイン卜手段離隔距離 dが均等の ίώに選定さ れているものに対して、 請求項 5記載の発明の構成中の 4個の位置決め用 突起 1 7 し 1 7mと 4個の連結用ネジ穴 1 7 η、 1 7 οとを備えた回転 ジョイント手段 1 7 eと、 これと同じ構造の固定ジョイント手段 1 7 gと が協働するようになっている。
請求項 8記載の発明の構成は、 請求項 6記載の発明の構成中の両ジョイン ト手段離隔距離 dが均等の値に選択されていて、 N個の位置決め用突起 1 7 1、 1 7mと N個の連結用穴 1 7 n、 1 7 oとを備えた回転ジョイント 手段 1 7 eと、 これと同じ構造の固定ジョイント手段 1 7 gとが協働する ものか、 又は、 請求項 7記載の発明の構成中の両ジョイント手段離隔距離 dが均等の値に選択されていて、 4個の位置決め用突起 1 7 1、 1 7mと 4個の連結用穴 1 7 η、 1 7 οとを備えた回転ジョイント手段 I 7 eと、 これと同じ構造の固定ジョイント手段 1 7 gとが協働するものに対して、 請求項 2記載の発明の構成中の単軸円筒の表面輪郭が条付けになっている。 請求項 9記載の発明の構成は、 請求項 6記載の発明の構成中の N個要素の 両ジョイント手段 1 7 e 、 1 7 gの点を特徴とするもの、 又は、 請求項 7 記載の発明の構成中の 4個要素の両ジョイント手段 1 7 e 、 1 7 gの点を 特徴とするものに対して、 請求項 3記載の発明の構成中の直交 2軸円筒様 立方体の表面輪郭が条件付けになっている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の第 3のアスペクトとして下 記請求項 1 0 〜 1 5記載の発明が主張される。
請求項 1 0記載の発明の構成は、 図 1 0に示されるように、 2つ以上のモ 一夕などの回転駆動手段 1 7 p 、 1 7 p pが、 出力回転軸 1 7 bを中心と する関節ケーシング 1 7 aの内側周辺部に、 2本以上の駆動回転軸 1 7· q、 1 7 q qが出力回転軸 1 7 bに対して平行になるような姿勢で組み付けら れ収容されており、 出力回転軸 1 7 bの周りに S3置された複数の減速歯車 列である減速手段 1 7 t 、 1 7 u 、 1 7 v , 1 7 w、 1 7 x力 各別の回 転駆動手段 1 7 p、 1 7 p pの駆動回転軸 1 7 q 、 1 7 q qの各別の駆動 歯車 1 7 r 、 1 7 r rと出力回転軸 1 7 b上の受動歯車 1 7 との間を嚙 合速結し、 駆動回転軸 1 7 q 、 1 7 q qの回転を減速して出力回転軸.1 7 bに伝逹するようになつており、 とくに、 請求項 1 1記載の発明の構成に あっては、 中間歯車 1 7 sが、 2つ以上の回転駆動手段 1 7 p 、 1 7 p p の各別の駆動歯車 1 7 r 、 1 7 r rのすべてと 1つの歯列で嚙合し、 出力 回転軸 1 7 bの中心軸 Q 1 2の周りを回転して、 駆動歯車 1 7 Q 、 1 7 q qの回転を減速歯車列 1 7 t 、 1 7 u 、 1 7 v 、 1 7 w、 1 7 xに伝達す るようになっている。
請求項 1 2記載の発明の構成は、 請求項 1 0記載の発明の構成中の複数の 回転駆動手段 1 7 p、 1 7 p pの点を特徴とするもの、 又は、 請求項 1 1 記載の発明の構成中の中間歯車 ] Ί s a点を特徴とするものに対して、 請 求項 2記載の発明の構成中の単軸円筒の表面輪郭が条付けになっている。 請求項 1 3記載の発明の構成は、 請求項 1 0記載の発明の構成中の複数の 回転駆動手段 1 7 p、 1 7 p pの点を特徴とするもの、 又は、 請求項 1 1 記載の発明の構成中の中間歯車 1 7 sの点を特徴とするものに対して、 請 求項 3記載の発明の構成中の直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭が条件付け となっている。
請求項 1 4記載の発明の構成は、 図 1に示されるように、 請求項 1 0記載 の発明の構成中の複数の回転駆動手段 1 7 p、 1 7 p pの点を特徴とする ものに対して、 関節ュニッ 卜固定手段 1 9 a， 1 9 b、 1 9 c 、 1 9 dが、 関節ケーシングの出力回転軸 1 0 bの貫通する 1つの表面 1 0 cに固設さ れており、 2軸関節動力伝達ュニッ 卜などの他のュニッ 卜に対して自己を 固定できるようになつており、 請求項 1 5記載の発明の構成にあっては、 ダブル用回転ジョイント対応スティ軸支手段 2 1 aが、 回転ジョイン卜手 段 1 0 eの設けられている関節ケーシング 1 0 aの表面 1 0 cに対して対 向する表面 1 0 d上で、 回転ジョイント手段 1 0 eの中心軸 Q 1が貫通す る位置に外部に臨んで固設されており、 ダブル用固定ジョイント対応ステ ィ軸支手段 2 1 bが、 固定ジョイン卜手段 1 0 gの設けられている衷面 1 0 f に対して対向する表面 1 0 h上で、 固定ジョイント手段 1 0 gの中心 軸 Q 2が貫通する位置に外部に臨んで固設されており、 これにより、 図 1 3例示のダブルスティ 2 3が関節ケーシング 1 0 aに対して各別のスティ 軸支手段 2 1 a , 2 b上で回転自在に軸支されるようになっている。 上述のような課題を解決するためのこの発明の第 4のァスぺクトとして下 記請求項 1 6〜 1 8の発明が主張される。
請求項 1 6記載の発明の構成は、 図 1 3及び図 7に示されるように、 シン グルスティ 2 2が、 両端部にジョイン卜受け手段 2 2 a、 2 2 bを備えて
\ 〇 おり、 これにより、 関節ケーシング 1 7 aの回転ジョイント手段丄 7 e又 は固定ジョイント手段 1 7 gに対して、 着脱可能に連結するようになって おり、 とくに、 請求項 ] 7記載の発明の構成にあっては、 ジョイン ト受け 手段 2 2 a、 2 2 bが、 関節ケーシング 1 7 a側の各別のジョイント手段 1 7 e、 1 7 g上の N個の位置決め用突起 1 7 し 1 7mに対して、 各別 のジョイント手段 1 7 e、 1 7 の中心軸^ 1 1、 q 1 2を中心として 3 6 0。 ノ 2 N回転の位置ごとに整合して嵌合するような 2 N個の嵌合穴 1 8 a 1 , 1 8 a 2 , 1 8 a 3、 1 8 a 4を端部に備えていて、 これらの嵌 合穴のうちの、 N個の位置決め用突起 1 7 し 1 7 mに対して整合して嵌 合している N個の嵌合穴以外の N個の嵌合穴が、 各別のジョイント手段 1 7 e、 1 7 g上の N個の連結用ネジ穴 1 7 η、 1 7 οに対して整合して、 少なくとも、 1つの嵌合穴において螺着できるようになつている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の第 5のアスペク トとして下 記請求項 1 9〜 2 1記鉞の ^明が主張される。
請求項 1 9記載の発明の構成は、 図 1 4に示されるように、 長尺の L字型 板状剛体から成る L字型スティ 2 5が、 ジョイント受け手段 2 5 a、 2 5 bを端部に備えており、 これにより、 関節ケ一シング 1 7 aの各別のジョ イント手段 1 7 e、 1 7 gに対して着脱可能に連結するようになっており、 とくに、 請求項 2 1記載の発明の構成にあっては、 請求項 1 7記載の発明 の構成中の 4個の嵌合穴を備えたジョイント受け手段が条件付けになって いる。
請求項 2 0記載の発明の構成は、 図 1 4 (B) に示されるように、 L字型 スティ 2 5の両辺部 2 5 A、 2 5 Bのうちの 1つの辺部 2 5 Aに備えられ ているジョイント受け手段 2 5 aが連結する各別のジョイント手段 1 7 e、 1 7 gの中心軸 q 1 3と他の 1つの辺部 2 5 B自体との間の離隔距離が、 図 1に示されるジョイント手段離隔距離 dに等しくなるように選定されて おり、 これにより、 回転運動する方の関節ユニッ ト 1 7 Dが、 回転しない 方の関節ュニッ ト 1 7 Eとの相対で、 共通の中心軸 q 1 3周りで自然な動 きの回転運動をするようになっている。
請求項 2 1記載の発明の構成は、 図 1 4に示されるように、 L字型スティ 2 5の両辺部 2 5 A、 2 5 Bに備えられているジョイント受け手段 2 5 a が、 請求項 1 7記載の究明の構成の N個の嵌合穴の点の特徴で条件付けら れている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の第 6のアスペク トとして下 記請求項 2 2〜 2 4が主張される。
請求項 2 2の発明の構成は、 図 1 5に示されるように、 長尺の平板状立方 体のケーシング 2 6 aの一端部に回転自在に軸支された入力ジョイント回 転軸 2 6 b力 そこに設けられた入力ジョイン卜回転軸連結手段 2 6 b、 2 6 b 1を介して着脱可能に連結された関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイ ント手段 1 7 eにより回転駆動され、 ジョイント回転変換手段 2 6 ： 、 2 6 d、 2 6 eが、 入力ジョイント回転蚰 2 6 bの回転を所定の回転速度 · 回転方向の回転に変換して、 これを入力ジョイント回転軸 2 6 bに対して、 ケーシング 2 6 aの長手方 沿いに所定の関節ュニッ 卜離隔距離だけ離れ た位置のケ一シング 2 6 aの他端部に回転自在に軸支された出力回転軸 2 6 f に伝達し、 出力回軸 2 6 f に対して出力ジョイント回転軸連結手段 2 6、 2 6 f 1を介して着脱可能に固定ジョイント手段 1 7 gで連結された もう 1つの関節ュニッ ト 1 7 Cが回転運動をするようになっており、 これ により、 図 1 6に示されるように、 関節ユニッ ト 1 7 Cの回転ジョイント 手段 1 7 eの中心軸 Q 1 8とは直交することのない中心軸 Q 1 6周りの、 関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイント手段 1 7 eの回転を中心軸 Q 1 8と 直交する中心軸 1 7周りの、 出力ジョイント回転軸 2 7 f 、 ひいては、 関 節ュニッ ト 1 7 Cの回転に変換することで、 関節ュニッ ト 1 7 Cでのロー リング動作とピッチング動作を直交 2軸 Q 1 7 、 Q 1 8上で行なうように なっており、 とくに、 請求項 2 3記載の発明の構成にあっては、 関節ュニ ット離隔距離が、 ジョイント手段離隔距離 dの 2倍の値の最小関節ュニッ ト離隔距離 D o 2になっており、 とくに、 請求項 2 4記載の発明の構成に あっては、 ジョイント回転変換手段 2 6 c 、 2 6 d、 2 6 e力 入力ジョ ィント回転軸 2 6 dの回転を等速同方向の回転に変換して、 これを出力回 転軸 2 6 f に伝達するようになっている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の第 7のアスペク トとして下 記請求項 2 5〜 2 6記載の発明が主張される。
請求項 2 5記載の発明の構成は、 図 1 7に示されるように、 長尺の平板状 立方体のケーシング 2 7 aの一端部に対して固定された入力ジョイン卜固 定軸 2 7 bと、 そこに設けられた入力ジョイント固定軸連結手段 2 7 b、 2 7 b 1を介して着脱可能に連結された関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ント手段 1 7 eと力 関節ケーシング 1 7 aの関節ュニッ ト固定手段 1 9 a、 1 9 b、 1 9 c 、 1 9 dに対して着脱可能に連結された関節ケ一シン グ連結手段 2 8との間で相対的に回転駆動され、 入力ジョイント固定軸 2 7 bに対して回転自在に緩挿された関節ケーシング連結手段 2 8の環状外 歯歯車 2 8 e力、'、 入力ジョイント固定軸 2 7 bに対して相対回転し、 この 相対回転を回転反転変換手段 2 7 c ， 2 7 d , 2 7 f が、 所定速度で反対 方向の回転に変換して、 これを入力ジョイント固定軸 2 7 bに対してケー シング 2 7 aの長手方向沿いに所定の関節ュニッ卜離隔距離だけ離れた位 置のケ一シング 2 7 aの他端部に回転自在に軸支された出力ジョイン卜回 転軸 2 7 f に伝達し、 出力ジョイント回転軸 2 7 f に対して出力回転軸連 結手段 2 7 f 、 2 7 f 1を介して着脱可能に固定ジョイント手段 1 7 gで 連結されたもう 1つの関節ュニット 1 7 Cが、 回転運動をするようになつ ており、 これにより、 入力ジョイント固定軸 2 7 bの中心軸 q 1 9周りで の関節ュニット 1 7 B上の回転ジョイン卜手段 1 7 eの反時計方向の 1 8 0 ° の公転が、 出力ジョイン卜回転軸 2 7 f の中心軸 q 2 0周りでのもう 1つの関節ュニッ ト 1 7 Cの反時計方向の 1 8 0 ° の自転を伴って、 結局、 関節ュニット 1 7 Bの回転ジョイント手段 1 7 eの角度位置を基準にして、 もう 1つの関節ュニット 1 7 Cでの 3 6 0 ° (0 ° ) の反時計方向の回転 を達成するようになっており、 とくに、 請求項 2 6記載の発明の構成にあ つては、 関節ユニット離隔距離が、 ジョイント手段離隔距離 dの 2倍の値 の最小関節ュニッ 卜離隔距離 D o 2になっている。
上述のような課題を解決するためのこの発明の笫 8のァスぺク トとして請 求項 2 7記載の発明が主張される。
請求項 2 7記載の発明の構成は、 図 1 9に示されるように、 ロボッ ト用ュ ニットセッ トが、 関節ユニッ ト 1 7 A、 1 7 B、 1 7 Cと、 シングルステ ィ 2 2と、 ダブルスティ 2 3と、 L字型スティ 2 5と、 2軸関節動力伝達 ュニッ卜 2 6と、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ ト 2 7を含むようになってい る。 図面の簡単な説明
図 1〜図 6は、 第 1のアスペクトの発明に関するものである。
図 1は、 立方体の関節ユニッ トの斜視図である。
図 2は、 軸円筒体の関節ユニッ トの斜視図である。
図 3 (A) は、 立方体の関節ユニットの回転運動の説明である。
図 3 (B) は、 単軸円筒体の関節ユニッ トの回転運動の説明図である。 図 4は、 直交 2軸円筒様立方休の関節ュニッ卜の斜視図である。
図 5 (A) は、 単軸円筒体の関節ユニッ トの回転運動の説明である。
図 5 (B) は、 直交 2軸円筒様立方体の回転運動の説明である。
図 6 (A) は、 直交 2軸円筒体の斜視説明図である。 図 6 (B) は、 直交 2軸円筒体の 2つの円筒休部分の重複内包部位から成 る直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭の斜視図である。
図 7〜図 8は、 第 2のアスペクトの発明に関するものである。
図 7は、 関節ュニッ卜の回転ジョイント手段と固定ジョイント手段の斜視 図である。
図 8 (A) 〜図 8 (D) は、 関節ユニッ トの回転ジョイント手段と連結バ
—の回転ジョイント受け手段との連結状態の斜視説明図である。
図 9〜図 1 2は、 第 3のアスペク トの発明に関するものである。
図 9 (A) は、 関節ユニットの平面断面図である。
図 9 (B) は、 関節ユニットの側面断面である。
図 1 0は、 関節ユニッ トの内部の斜視図である。
図 1 1は、 関節ユニッ トの内部の主要部分の斜視図である。
図 1 2は、 単一モ一夕の場合の関節ュニッ 卜の内部の斜視図である。
図 1 3は、 第 4のアスペクトの発明に関するものであり、 シングルスティ と、 ダブルスティの斜視図である。
図 14は、 第 5のアスペクトの発明に関するものであり、 L字型スティの 斜視図である。
図 1 5〜図 1 6は、 第 5のアスペク トの発明に関するものである。
図 1 5 (A) は、 2軸関節動力伝達ユニッ トの分解斜視図である。
図 1 5 (B) は、 2軸関節動力伝達ユニッ トの斜視図である。
図 1 6 (A) 〜図 1 6 (C) は、 2軸関節動力伝達ユニットを使用した場 合の回転運動の斜視説明図である。
図 1 6 (D) は、 連結バーを使用した場合の回転運動の斜視説明図である。 図 1 7〜図 1 8は、 第 6のアスペク トの発明に関するものである。
図 1 7 (A) は、 ゼロ度関節動力伝達ユニッ トの分解斜視図である。
図 1 7 (B) は、 ゼロ度関節動力伝達ユニットの斜視図である。
ί5 図 1 8 (A) 〜図 1 8 (B) は、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ トを使用した 場合の回転運動の斜視説明図である。
図 1 8 (C) 〜図 1 8 (D) は、 連結バーを使用した場合の回転運動の斜 視説明図である。
発明を実施するための最良の形態
この発明の第 1のアスペクトとしての請求項 1〜 3記載の発明を実施す るための最良の形態を図 1〜図 6を参照しつつ以下に説明する。 関節ュニ ッ 卜 1 0は、 図 1に示されるように、 サイコロ様の外観を呈する立方体の 関節ケーシング 1 0 a内に収容され、 関節ケーシング 1 0 aに固定された モーター等の回転駆動手段の駆動回転軸の回転が歯車列などの減速手段を 介して伝達されて回転駆動される出力回転軸 1 0 b画設けられている。 出 力回転軸 1 O bは、 関節ケーシング 1 0 aの表面輪郭の対向する任意の位 置で 1対の表面 1 0 c， 1 0 dと直交する 1つの軸を中心軸 q 1 として、 該ケーシングの 1つの表面 1 0 cを貫通して外部に臨み、 該出力回転軸上 には、 これと一体的に回転することで、 関節ケーシング 1 0 aの表面 1 0 cに対して相対的に回転する回転ジョイン卜手段 1 0 eが設けられている 。 出力回転軸 1 ◦ bが外部に臨んでいる関節ケーシング 1 0 aの表面 1 0 cと直交して対向する 1対の表面 1 0 f , 1 0 hうちの 1つの表面 1 0 f には、 この表面上の任意の位置でこれと直交し、 出力回 云軸 1 0 bと共通 の中心軸 q 1に交わるもう 1つの中心軸 q 2を有する固定ジョイ ント手段 1 0 gであって、 回転ジョイント手段 1 0 eと同一形態のもの力 関節ケ 一シング 1 0 aの 1つの表面 1 ◦ f に対して回転不能に固定されている。 出力回:' I云軸 1 0 bと共通の中心軸 q 1 と、 もう iつの中心軸 q 2との交点 q◦を定義すると、 該交点 q 0から中心軸 q 1沿いに回転ジョイン卜手段 1 0 dまでの回転ジョイ ン卜手段離隔距離 dと、 該交点 q 0からもう 1つ の中心軸 q 2沿いに固定ジョイ ン卜手段 1 ◦ gまでの固定ジョイ ン卜手段 離隔距離 dとが均等に選定されている。
図 2に示される実施の形態においては、 関節ユニッ ト 1 1は、 中心軸 q 3を備えた単軸円筒体の関節ケーシング 1 1 aに纏められていて、 該中心 軸 q 3と共通の中心軸を有する出力回転軸 1 1 bが単独円筒体の 1つの端 面 1 1 c上で外部に臨み、 該出力回転軸 1 1 b上には、 回転ジョイ ン卜手 段 1 1 eが設けられている。 回転ジョイント手段 1 l eに対して、 連結バ 一 1 2の 1つの端部に設けられた回転ジョイント受け手段 1 2 aが着脱可 能に連結されている。 一方、 もう 1つの関節ュニッ 卜 1 3の関節ケーシン グ 1 3 aにおいて、 回転ジョイ ン卜手段 1 3 eの設けられている単軸円筒 体の 1つの端面 1 3 cと、 これに対向するもう 1つの端面 1 3 dとに直交 する単軸円筒体の周囲表面 1 3 ΐ上には、 回転ジョイ ン卜手段 i 1 eと同 一形態の固定ジョイント手段 1 3 gが固定されている。 関節ュニッ ト 1 3 の固定ジョイ ント手段 1 3 に対して、 連結パー 1 2のもう 1つの端部に 設けられた固定ジョイン卜受け手段 1 2 bが着脱可能に連結されている。 関節ュニッ 卜 1 1の回転ジョイ ント手段 1 1 eが出力回転軸 1 1 bにより 回転駆動されると、 出力回転軸 1 1 bの中心軸 q 3周りで、 連結バー 1 2 の回転ジョイ ン卜受け手段 1 2 aが回転することで、 連結バー 1 2自体が 出力回転軸 1 1 bの中心軸 q 3周りで回転運動し、 これにより、 固定ジョ ィント受け手段 1 2 bと固定ジョイン卜手段 1 3 gとを介して連結パー 1 2に連結されたもう 1つの単軸円筒体の関節ュニッ 卜 1 3全体が、 該関節 ュニッ 卜の出力回転軸の中心軸 q 4が関節ュニッ 卜 1 1の単軸円筒体の中 心軸 q 3に対して直交するような姿勢に保たれながら、 関節ュニッ 卜 1 .1 の出力回転軸 1 1 bの中心軸 q 3周りで回転運動する。 この場合、 図 3 ( A ) に示されるように、 回転運動する方の関節ケ一シング 1 3 aの固定ジ ョイ ン卜手段 1 3 g側の周囲表面 1 3 ΐの平面投影図形は、 正方形 1 3 A であり、 かかる正方形 1 3 Aが、 連結バー 1 2の中心軸 q 3周りでの回転 につれて、 例えば、 正方形 1 3 B， 1 3 C のように移動するの で、 一連の正方形 1 3 A， 1 3 B , 1 3 C の回転中心軸 q 3に 臨む一辺に相当する関節ケーシング 1 3 aの単軸円筒体の周囲表面 1 3 f の部分の回転軌跡に包囲されるようにして、 円筒空間 2 0 Rが画成される 。 一方、 回転運動しない方の関節ケ一シング 1 1 aの回転ジョイ ン ト手段 1 1 e側の端面 1 1 cの平面投影図形が、 回転運動する方の関節ケ一シン グ 1 3 aに関する正方形 1 3 A , 1 3 B , 1 3 C と同等の正方 形 2 0 Aであると想定すると、 正方形 2 0 Aの 4つの隅部 2 0 A aとして 図 3 ( A ) 中に現れる回転運動しない方の関節ケーシングの立方体の中心 軸 q 3と平行な 4つの陵は、 ここで画成される円筒空間 2 0 Rに対して内 接することになる。 そこで、 回転運動しない方の関節ケーシンクの立方体 外部の空間として図 3 ( A ) 中に現れる円筒空間 2 0 Rにおけるハツチン グの施された部分に関しては、 固定されている立方体の関節ケ一シングと 、 これに対して回転運動する方の単軸円筒体の関節ケーシング 1 3 aとの 間の回転軌跡上の相互干渉を回避する観点から、 固定されている関節ケー シング外部に無駄に残されてしまった空間であると言うことができる。 こ れに対して、 図 2に示されるように、 回転運動しない方の関節ケ一シング 1 1 aも回転運動する方の関節ケーシング 1 3 aも共に単軸円筒体に纏め られている場合における図 3 ( A ) 相当の平面投影図が図 3 ( B ) である 。 図 3 ( B ) の構成では、 関節ケージング 1 3 aの単軸円筒体の周囲表面 1 3 ΐの部分の回転軌跡に包囲されるようにして画成される円筒空間を回 転運動しない方の関節ケーシング 1 1 aの単軸円筒体の回車云ジョイント手 段 1 1 e側の端面 1 1 cの平面投影図形である円形 1 1 Sに対して漸近さ せることにより、 図 3 ( A ) 中でハッチングの施された部分のような、 関 節ケーシング 1 1 aの外部に無駄に残されてしまう空間を消滅させること ができる。 そこで、 関節ケーシング 1 3 aの周囲表面 1 3 f の部分の回転 軌跡で画成される円筒空間を関節ケーシング 1 1 aの円筒体に対して漸近 させるということは、 図 3 ( A ) における固定されている方の立方体の関 節ケーシングの出力回転軸上の中心軸 q 3の位置と、 もう 1つの円筒体の 関節ケーシング 1 3 aの出力回転軸上の中心軸 q 4の、 該ケーシング 1 3 aの固定ジョイ ン卜手段 1 3 gの位置での周囲表面 1 3 f に対する投影対 応の位置との間の関節ユニッ ト離隔距離 D 1に対応する図 3 ( B ) におけ る関節ュニッ 卜離隔距離が、 最小関節ュニッ 卜離隔距離 D O 1に最小化さ れるこを意味する。
次いで、 図 4に示される実施の形態においては、 関節ュニッ 卜 1 4は、 2つの直交中心軸 q 5 , q 6を備えた直交 2軸円筒体の関節ケーシング 1 4 aに纏められていて、 中心軸 q 5と共通の中心軸を有する固定ジョイ ン 卜手段 1 4 gが直交 2軸円筒体の 1つ端面 1 4 f 上で外部に臨んで設けら れている。 1つの端面 1 4 ΐと、 これに対向するもう 1つの端面 1 4 hと に平行な中心軸 q 6を備えた直交 2軸円筒体のうちの 1つの円筒体の周囲 表面上の端面 1 4 cの該中心軸 q 6周りには、 固定ジョイン卜手段 1 4 g と同一形態の回転ジョイ ン 卜手段 1 4 eが固設されている。 回転ジョイ ン 卜手段 1 4 eに対しては、 2軸連動ュニッ 卜 1 5の 1つの端部に設けられ た回転ジョイ ン ト受け手段 1 5 aが着脱可能に連結されており、 関節ュニ ッ 卜 1 4のケ一シング 1 4 aは、 2軸連動ュニッ ト 1 5のケージング 1 5 aに対して固定されている。 一方、 もう 1つの関節ュニッ 卜 1 6の直交 2 軸円筒体の関節ケーシング 1 6 aにおいて、 中心軸 q 了と共通の中心軸を 有する回転ジョイント手段 1 6 eの設けられている直交 2軸円筒体の 1つ の端面 1 6 cと、 これに対向するもう 1つの端面 1 6 dとに平行な中心軸 q 8を備えた直交 2軸円筒体のうちの 1つの円筒体の周囲表面上の端面 1 6 f の該中心軸 q 8周りには、 回転ジョイ ン卜手段 1 6 eと同一形態の固 定ジョイン卜手段 1 6 gが設けられており、 該固定ジョイン卜手段 1 6 g には、 2軸連動ュニッ ト 1 5のケーシング 1 5 aに対して相対回転可能に 軸支された固定ジョイ ン卜受け手段 1 5 bが着脱可能に連結されている。
2軸連動ュニッ 卜 1 5の回転ジョイ ン卜受け手段 1 5 a力 中心軸 q 6周 りで、 ケージング 1 5 cに対して相対回転し、 これに連動して、 該連動ュ ニッ ト 1 5の固定ジョイン卜受け手段 1 5 bが回転駆動されるので、 関節 ユニッ ト 1 6が該連動ュニッ 卜 1 5とこれに固定された関節ュニッ 卜 1 4 との相対関係において、 中心軸 q 8周りで、 回 ϋ云運動をする。 この場合図 5 ( Α ) に示されるように、 回転運動する方の関節ケ一シング 1 6 aの固 定ジョイ ン 卜手段 1 6 g側の端面 1 6 f の平面投影図形が、 図 2の構成で の単軸円筒体の例のような正方形 1 6 Aであり、 回転運動しない方の関節 ケーシング 1 4 aの回転ジョイ ン 卜手段 1 4 eの端面 1 4 cの平面投影図 形が、 同様に、 図 2の構成での単軸円筒体の例のような円形 1 4 Aである と想定すると、 かかる正方形 1 6 Aが中心軸 q 8周りでの回転につれて、 例えば、 正方形 1 6 A , 1 6 B のように移動するので、 正方形
1 6 Aの 4つの隅部 1 6 A aとして図 5 ( A ) 中に現れる関節ケージング 1 6 aの単軸円筒体の中心軸 q 7と直交する固定ジョイ ン卜手段 1 6 の 中心軸 q 8に平行な 4つの陵の部分の回転軌跡に包囲されるようにして、 円筒空間 1 6 Rが画成される。 ここでの円筒空間 1 6 Rに対して、 回転す る方の関節ケーシング 1 6 aの固定ジョイ ン卜手段 1 6 g側の端面 1 6 f の平面投影図形である正方形 1 6 A , 1 6 B , が内接すること になる。 そこで、 図 5 ( A ) において、 円筒空間 1 6 R中でハッチングの 施されている部分に関しては、 関節ケーシング 1 6 aの単軸円筒体の回転 運動に際して、 該関節ケーシング 1 6 aの端面 1 6 f の平面投影図形の正 方形 1 6 A， 1 6 B と、 回転運動しない方の関節ケーシング 1
4 aの端面 1 4 cの平面投影図形の円形 1 4 Aとの間の回転軌跡上の相互 干渉を回避する観点から、 該ケーシング 1 6 aの外部に無駄に残されてし まった空間であると言うことができる。 これに対して、 図 4に示されるよ うに、 回転運動しない方の関節ケーシング 1 4 aも、 回転運動する方の関 節ケーシング 1 6 aも共に直交 2軸の円筒体に纏められている場合におけ る図 5 ( A ) 相当の平面投影図が図 5 ( B ) である。 図 5 ( B ) の構成で は、 回転運動する方のケージング 1 6 aの単軸円筒体の中心軸 q 8に平行 な 4つの陵の部分の回転軌跡に包囲されるようにして画成される図 5 ( A ) 中の円筒空間 1 6 Rを関節ケーシング 1 6 aの直交 2軸円筒体中の 1つ の軸の円筒体の固定ジョイ ン卜手段 1 6 g側の端面 1 6 f の平面図形であ る円形 1 6 Sで表される円筒空間に対して漸近させることにより、 図 5 ( A ) 中でハッチングの施された部分のような、 関節ケ一シング 1 6 aの外 部に無駄に残されてしまう空間を消滅させることができる。 そこで、 円筒 空間 1 6 Rを円筒空間 1 6 Sに漸近させるということは、 図 5 ( A ) にお ける単軸円筒体の関節ケーシング 1 6 aの出力回転軸上の中心軸 q 8の位 置と、 もう 1つの単軸円筒体の関節ケーシング 1 4 aの中心軸 q 6の位置 との間の関節ユニッ ト離隔距離 D 2に対応する図 5 ( B ) における関節ュ ニッ ト離隔距離が最小関節ュニッ ト離隔距離 D o 2に最小化されることを 意味する。 この場合の直交 2軸を備えた円筒体を抽出して示す斜視図が図
6 ( A ) であり、 1つの中心軸 q 9を備えた円筒体 Q 9部分と、 中心軸 q 9に直交するもう 1つの中心軸 q 1 0を備えたもう 1つの円筒体 Q 1 0部 分とが合体されて構成されている。 そして、 これら 2つの円筒体 Q 9， Q 1 0部分の重複内包部位から成る直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭を繋ぎ 合わせて構成される閉じた表面を抽出して示す斜視図が図 6 ( B ) であり 、 図 4に示されている 2つの関節ュニッ 卜 1 4 , 1 6の関節ケ一シング 1 4 a , 1 6 aの表面形状の例示でもある。
この発明の第 2のァスぺク卜としての請求項 4〜 9記載の発明を実施す るための最良の形態を図 7〜図 8を参照しつつ以下に説明する。 関節ュニ ッ ト 1 7の関節ケージング 1 7 aの 1つの端面 1 7 cには、 出力回転軸 1
7 bが臨み、 出力回転軸 1 7 b上には、 回転ジョイント手段 1 7 eが設け られており、 回転ジョイ ン ト手段 1 7 eは、 1つの端面 1 7 cに対して相 対回転可能にベアリング 1 7 kにより軸支されている。 回転ジョイン卜手 段 1 7 eは、 出力回転軸 1 7 bの中心軸 q 1 2に対して軸対称に出力回転 軸 1 7 bの周りに配置された 2つの位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mと、 出 力回転軸 1 7 bの周りであって、 同じ中心軸 q 1 2を中心として、 上述の 2つの位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mの位置を 9 0 ° 回転させた位置に配 置された 2つの連結用ネジ穴 1 了 η， 1 7 οとを備えている。 連結バ一 1 8の 1つの端部には、 回転ジョイ ン 卜手段 1 7 eに対して連結するための 回転ジョイ ン卜受け手段 1 8 aが設けられており、 回転ジョイ ン卜受け手 段 1 8 aにより、 回転ジョイ ン 卜手段 1 了 eと連結することで、 出力回転 軸 1 7 bの中心 $!llq 1 2周りにおける 9 0° 単位の異なる相対的角度の姿 勢で、 連結バー 1 8が関節ケーシング 1 7 aに対して着脱可能に組み付け られる。 ここでの回転ジョイ ン ト受け手段 1 8 aは、 連結バー 1 8上の 1 つの端部の中央位置に、 該連結バーと直交する中心軸 q 1 3の周りに 9 0 。 の角度差で配置された 4つの嵌合穴 1 8 a 1， 1 8 a 2 , 1 8 a 3 , 1 8 a 4を備えている。 連結バー 1 8を関節ケ一シング 1 7 aに対して組み 付ける際には、 連結バー 1 8上の回転ジョイ ン 卜受け手段 1 8 aの中心軸 q 1 3と関節ケーシング 1 7上の回転ジョイン卜手段 1 7 e中心軸 q 1 2 とが整合するように位置付けられると、 回転ジョイント受け手段 1 8 aと しての 4つの嵌合穴 1 8 a 1 , 1 8 a 2 , 1 8 a 3 , 1 8 a 4のうちの対 向配置の 1対の嵌合穴 1 8 a 1， 1 8 a 3が回転ジョイ ント手段 1 7 eと しての対向配置の 1対の位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mに嵌合可能となり 、 該 4つの嵌合穴のうちの対向配置の別の 1対の嵌合穴 1 8 a 2 , 1 8 a 4と、 回転ジョイ ン ト手段 1 了 eとしての対向配置の 1対の連結用ネジ穴 1 7 η , 1 7 οとが格別の連結用ネジ 1 8 a 5， 1 8 a 6を介して、 蜾着 可能となる。 組み付けに際して、 連結バー 1 8の姿勢を関節ケージング 1 7 aに対する 9 0° 単位の相対角度で設定するためには、 図 8 (A) に示 されるように、 回転ジョイ ン卜手段 1 7 eの 2つの位置決め用突起 1 7 1 ， 1 7 mを回転ジョイ ン ト受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 1， 1 8 a 3に各別に嵌合し、 回転ジョイ ン卜手段 1 7 eの 2つの連結用ネジ穴 1 7 n， 1 7 οを回転ジョイ ン 卜受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 2， 1 8 a 4に各別に整合させて、 連結用ネジ 1 8 a 5 , 1 8 a 6で螺着して もよいし、 図 8 ( B ) に示されるように、 回転ジョイン 卜手段 1 7 eの 2 つの位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mを回転ジョイ ン卜受け手段 1 8 aの 2 つの嵌合穴 1 8 a 4， 1 8 a 2に各別に嵌合し、 回転ジョイ ン ト手段 1 7 eの 2つの連結用ネジ穴 1 7 n， 1 7 οを回転ジョイ ン卜受け手段 1 8 a の 2つの嵌合穴 1 8 a 1 , 1 8 a 3に各別に整合させて、 連結用ネジ 1 8 a 5 , 1 8 a 6で蜾着してもよいし、 図 8 ( C) に示されるように、 回転 ジョイ ン ト手段 1 7 eの 2つの位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mを回転ジョ ィント受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 3， 1 8 a 1に各別に嵌合し 、 回 $云ジョイ ン卜手段 1 7 eの 2つの連結用ネジ穴 1 了 n， 1 7 οを回転 ジョイン卜受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 4 , 1 8 a 2に各別に整 合させて、 連結用ネジ 1 8 a 5 , 1 8 a 6で螺着してもよいし、 図 8 ( D ) に示されるように、 回転ジョイ ン ト手段 1 7 eの 2つの位置決め用突起 1 7 1 , 1 7 mを回転ジョイ ン 卜受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 2 , 1 8 a 4に各別に嵌合し、 回転ジョイント手段 1 7 eの 2つの連結用ネ ジ穴 1 7 n， 1 7 oを回転ジョイン 卜受け手段 1 8 aの 2つの嵌合穴 1 8 a 3， 1 8 a 1に整合させて、 連結用ネジ 1 8 a 5 , 1 8 a 6で螺着して もよい。 以上の説明は、 図 7に示される関節ュニッ 卜 1 了の回転ジョイン 卜手段 1 了 eと連結バー 1 8の回転ジョイ ント受け手段 1 8 aとの間の連 結についてなされたものである力 回転ジョイ ン卜手段 1 7 eの中心軸 q 1 2に直交するもう 1つの中心軸 q 1 1上の端面 1 7 f に設けられた固定 ジョイン卜手段 1 了 gと連結バー 1 8の固定ジョイ ン卜受け手段 1 8 bと の間 （又はこれと同一形態の回転ジョイント受け手段 1 8 aとの間） の連 結についても成り立つのは勿論のことである。
さらに、 不遍的に敷衍するならば、 以上の説明は、 図 7に示されるよう に、 2つの位置決め用突起 1 了 1， 1 7 mと、 2つの連結用ネジ穴 1 7 η ， 1 7 0をと備えているところの、 所謂、 「四つ目」 構造の回転ジョイン 卜手段 1 7 eないし、 これと同一位置形態の固定ジョイント手段 1 7 に 関するものであるが、 例示の 「四つ目」 構造を 「複数目」 構造に変形して 実施するのは随意である。 普遍的構造の回転ジョイント手段は、 出力回転 軸の中心軸の周りを囲む任意の円周沿いに等間隔で、 出力回転軸近傍に配 置された N個の位置決め用突起と、 出力回転軸の中心軸を中心として、 N 個の位置決め用突起の位置を 3 6 0 ° / 2 N回転させた位置の出力回転軸 近傍に配置された N個の連結用ネジ穴を備えたものであり、 回転ジョイン 卜手段に対して連結可能な普遍的構造の回転ジョイン卜受け手段は、 N個 の位置決め用突起に対して、 出力回転軸の中心軸を中心として 3 6 0 ° Z 2 N回転の位置ごとに整合して嵌合するための 2 N個の嵌合穴を備えてい て、 これら 2 N個の嵌合穴のうちの、 上記の N個の位置決め用突起に対し て整合して嵌合している N個の嵌合穴以外の N個の嵌合穴が、 回転ジョイ ン卜手段上の N個の連結用ネジ穴に対して整合して、 少なく とも、 そのう ちの 1個の嵌合穴において、 連結用ネジにより螺着可能なものであれば足 りる。 同様に、 普遍的構造の固定ジョイ ン ト手段は、 出力回転軸の中心軸 と直交するもう 1つの中心軸の周りを囲むように配置されている点を除い て、 回転ジョイ ン ト手段と同一形態のものであり、 かかる回転ジョイン 卜 手段と同一形態の固定ジョイン卜手段に対して連結可能な普遍的構造の固 定ジョイ ン 卜受け手段も、 回転ジョイ ン卜受け手段と同一形態のものであ れば足りることは自明である。
この発明の第 3のァスぺク 卜としての請求項 1 0〜 1 5記載の発明を実 施するための最良の形態を図 9〜 1 2を参照しつつ以下に説明する。 関節 ユニッ ト 1 7の直交 2軸円筒体の関節ケーシング 1 7 a内には、 回転駆動 手段としての 2個のモータ 1 7 p， 1 7 p pが固定されており、 2個のモ 一夕の各別の駆動回転軸 1 7 q , 1 7 q q上の 2個の駆動歯車 1 7 r， 1 7 r rが格別に 1個の中間歯車 1 7 sの受動歯に嵌合し、 中間歯車 1 7 s の駆動歯が第 3段減速歯車 1 Ί tの受動歯に嵌合し、 該歯車 1 7 tの駆動 歯が第 4段減速歯車 1 Ί uの受動歯に嵌合し、 該歯車 1 7 uの駆動歯が第 5減速歯車 1 7 Vの受動歯に嵌合し、 該歯車 1 7 Vの駆動歯が第 6段減速 歯車 1 7 wの受動歯に嵌合し、 該歯車 1 7 wの駆動歯が第 7段の減速歯車 1 7 Xの受動歯に嵌合し、 このようにして、 回転駆動手段としてのモータ 1 7 p , 1 7 p Pの回転を減速して出力回転軸 1 7 eに伝達するように、 出力回転軸 1 7 eの中心軸 q 1 2の周りに配置されて、 関節ケーシング 1 7 a内に収容された複数段の減速歯車列により減速手段が構成されており 、 回転駆動手段としての 2個のモータ 1 7 p， 1 7 p p自体も、 同じ関節 ケーシング 1 7 a内に収容されていて、 該ケーシング 1 7 a内の出力回転 軸 1 7 bを中心とする内側周辺部に、 該出力回転軸 1 7 bに対して 2本の 駆動回転軸 1 7 q， 1 了 q qが平行となるような姿勢で組み付けられてい る。 最終段の減速歯車 1 7 xの中心軸 q 1 2は、 関節ケーシング 1 7 aの 直交 2軸円筒体の中心軸上の出力回転軸 1 7 bの中心軸であり、 該歯車 1 了 X上には、 中心軸 q 1 2を共通の中心軸とする回転ジョイ ント手段 1 7 eが連成されている。 2個のモータ 1 7 p , 1 7 p pの 2個の駆動歯車 1 T r , 1 7 r r力 回転駆動されると、 該駆動歯車 1 7 r， 1 7 t tが中 間歯車 1 7 sを協調駆動し、 これに連動して、 各段の減速歯車列が減速反 転回 を伝達することで、 最終段の減速歯 Hi i 7 X、 ひいては、 回 ジョ イ ン卜手段 1 7 e力 モータ 1 7 p , 1 7 p pの回転と同一方向に減速回 転駆動される。 図 9〜図 1 1に例示される構成にあっては、 1個の中間歯 車 1 7 sの受動歯の 1つの歯列に対して、 2個のモータ 1 7 p， 1 7 p p W
の 2個の駆動歯車 1 7 r , 1 7 r rが嚙合している力 図 1 2に例示され るように、 機械的な外部負荷に応じて、 2個のモータ 1 7 p， 1 7 p pの うちのいずれか一方のモータ、 図示の例では、 モータ 1 7 p pを欠いた構 成を採用することもできる。
以上の回転駆動手段としての 2個のモータ 1 7 p， 1 7 p pと、 減速手 段としての複数段の歯車列 1 7 r， 1 7 s， 1 7 t , 1 7 u , 1 7 ν , 1 了 w， 1 7 xのすベての構成要素は、 図 1 に例示されるように、 ジョイン 卜手段離隔距離 d分の 2倍の辺長のサイコ口様立方体の関節ケーシング 1 0 aに収容されてもよいし、 図 2に例示されるように、 円筒の表面輪郭を 有し、 該円筒の中心軸 q 3が出力回転軸 1 1 bのそれと共通の中心軸 q 3 であるところの、 図 1例のジョイン 卜手段離隔距離 d分の 2倍の軸長の単 軸円筒体の関節ケーシング 1 1 aに収容されてもよいし、 図 4に例示され るように、 直交する 2軸 q 5， q 6の各々を中心軸とするところの、 図 6 ( A) 例示のジョイン 卜手段離隔距離 d分の 2倍の等軸長の 2つの円筒体 Q9 , Q 1 0部分の重複内包部位から成る図 6 ( B) 例示の直交 2軸円筒 様立方体の表面輪郭を有し、 これら 2つの円筒体 Q9 , Q 1.0部分のうち の 1つの円筒体 Q 9の部分の中心軸 q 9が固定ジョイ ント手段 1 4 gの中 心軸 q 5と共通であり、 もう 1つの円筒体 Q 1 ◦部分の中心軸 q 1 ◦が該 中心軸 q 5と交わるもう 1つの中心軸 q 6と共通であるような直交 2軸円 筒様立方体の関節ケーシング 1 4 aに収容されていてもよい。 さらに、 こ れらの例示の関節ケーシングにあっては、 関節ケーシンクの基本的形状と してのサイコ口様の立方体を例示する図 1中で最も明瞭に表現されている ように、 出力回転軸 1 ◦ bが外部に臨んで貫通し、 そこに回転ジョイント 手段 1 0 eが達成されている 1つの表面 1 c上の 4つの隅部には、 各別に 4つの固定用ネジ穴 1 9 a， 1 9 b , 1 9 c , 1 9 dが穿設されていて、 関節ュニッ 卜 1 ◦自体を、 例えば、 後述の 2軸関節動力伝達ュニッ 卜、 な いし、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜などの外部要素に対して固定するため の関節ュニッ 卜固定手段を構成し、 回転ジョイント手段 1 0 eの中心軸 q 1 が、 回転ジョイ ン卜手段 1 ◦ eの設けられている表面 1 0 cに対して対 向する関節ケーシンク 1 0 aの表面 1 0 dを貫通する該表面上の位置に外 部に臨むように回転ジョイ ン卜手段対応軸支ピン 2 1 aが突設されていて 、 関節ュニッ 卜 1 ◦自体に対して、 例えば、 後述のダブルスティを回転ジ ョイ ン卜手段対応で回転自在に軸支するためのダブル用回転ジョイ ン 卜対 応スティ軸支手段を構成し、 固定ジョイン卜手段 1 0 gの中心軸 q 2が、 固定ジョイ ン卜手段 1 0 gの設けられている表面 1 0 f に対して対向する 関節ケーシング 1 O aの表而 1 0 hを貫通する該表面上の位置に外部に臨 むように、 固定ジョイ ン ト手段対応軸支ピン 2 1 bが突設されていて、 関 節ュニッ 卜 1 0自体に対しての、 例えば、 後述のダブルスティを固定ジョ ィン卜手段対応で回転自在に軸支するためのダブル用固定ジョイン卜対応 スティ軸支手段を構成している。
この発明の第 4のァスぺク 卜としての請求項 1 6〜 1 8記載の発明を実 施するための最良の形態を図 1 3を参照しつつ以下に説明する。 図 1 3に は、 再び、 図 7で例示された関節ュニッ 卜 1 7が現れているが、 図中の関 節ユニッ ト 1 7 , 1 7 A , 1 7 B , 1 7 Cに設けられたダブル用回転ジョ ィン卜対応スティ軸支手段 2 1 aと、 ダブル用固定ジョイン卜対応スティ 軸支手段 2 1 bは、 図 1で例示された関節ュニッ 卜 1 0に設けられたダブ ル用回転ジョイント対応スティ軸支手段 2 1 aとダブル用固定ジョイン卜 対応スティ軸支手段 2 1 bに対応し、 各別の対応ごとに同一形態で同一機 能を呈するものである。 図 1 3 ( A ) に示されるように、 長尺の板状剛体 から成るシングルスティ 2 2の 1つの端部には、 図 7で例示された連結バ ― 1 8上の回転ジョイ ント受け手段 1 8 aと同一形態で同一機能を呈する 回転ジョイン卜受け手段 2 2 aとしての 4つの嵌合穴が穿設されており、 関節ュニッ 卜 1 7 Aの回転ジョイ ン卜手段 1 Ί eに対して連結用ネジによ り着脱可能に連結される。 シングルスティ 2 2のもう 1つの端部には、 図 7で例示された連結バー 1 8上の固定ジョイ ン 卜受け手段 1 8 bと同一形 態で同一機能を呈する固定ジョイ ン卜受け手段 2 2 bとしての 4つの嵌合 穴が穿設されており、 関節ュニッ 卜 1 Ί Bの固定ジョイン卜手段 1 Ί に 対して連結用ネジにより着脱可能に連結される。 かかるシングルスティ 2 2を、 図 1 3 ( B ) に示されるように、 2個の関節ュニッ ト 1 7 A， 1 7 Bに組み付けることで、 これらの関節ユニッ ト 1 7 A， 1 7 Bどうしをシ ングルスティ 2 2だけで連結しもよいが、 機械的条件からの必要性に応じ て、 ダブルスティ 2 3も併せて組み付けることができる。 図 1 3 ( A ) に 戻って、 長尺の板状剛体から成るダブルスティ 2 3の 1つの端部には、 軸 支受け手段 2 3 aとしての軸支穴が穿設されており、 関節ュニッ ト 1 7 A の回転ジョイ ン卜対応軸支手段 2 1 aとしての軸支ピンに対して着脱可能 にかつ回 云自在に嵌合される。 ダブルスティ 2 3のもう 1つの端部にも、 軸支受け手段 2 3 bとしても軸支穴が穿設されており、 関節ュニッ 卜 1 7 Aの固定ジョイ ン卜対応軸支手段 2 1 bとしての軸支ピンに対して着脱可 能かつ回転自在に嵌合される。 かかるダブルスティ 2 3を、 図 1 3 ( B ) に示されるように、 2個の関節ユニッ ト 1 7 A， 1 7 Bに組み付けること で、 これらの関節ユニッ ト 1 7 A , 1 7 Bどうしをシングルスティ 2 2と ダブルスティ 2 3との双方で連結することもできる。 なお、 図示の例では 、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイ ン ト手段 1 7 eと、 関節ュニッ ト 1 7 Cの固定ジョイ ント手段 1 7 gとの間が、 後述の 2軸関節動力伝達ュニッ 卜を介して連結されており、 関節ュニッ 卜 1 了 Cの回転ジョイ ン卜手段 1 了 eには、 シングルスティ 2 2の回転ジョイン 卜受け手段 2 2 aと同等の 回転ジョイン卜受け手段 2 4 aを介して後述の踏板 2 4が連結されている この発明の第 5のァスぺク 卜としての請求項 1 9〜2 1記載の発明を実 施するための最良の形態を図 1 4を参照しつつ以下に説明する。 図 1 4 ( A ) にも、 再び、 図 7で例示された関節ュニッ 卜 1 7が現れているが、 図 中の 1つの関節ュニッ 卜 1 7 Dに設けられた固定ジョイン卜手段 1 7 gに は、 L字型スティ 2 5の 1つの端部に設けられた固定ジョイ ン卜受け手段 2 5 bが連結用ネジ 2 5 b 1により着脱可能に連結されており、 L字型ス ティ 2 5のもう 1つの端部に設けられた回転ジョイ ン卜受け手段 2 5 aに は、 もう 1つの関節ュニッ 卜 1 7 Eに設けられた回転ジョイ ン卜手段 1 7 eが連結用ネジ 2 5 a 1により着脱可能に連結されている。 L字型スティ 2 5自体は、 長尺の L字型状の剛体から成り、 固定ジョイン 卜受け手段 2 5 bの設けられている 1つの端部を含んで延在する 1つの辺部 2 5 Bと回 転ジョイン卜受け手段 2 5 aの設けられているもう 1つの端部を含んで延 在するもう 1つの辺部 2 5 Aとが直交するように連成されている。 1つの 辺部 2 5 Bの固定ジョイ ン卜受け手段 2 5 bと、 もう 1つの辺部 2 5 Aの 回転ジョイ ン ト受け手段 2 5 aは、 同一形態のもの、 例えば、 双方共に、 図 7で例示された連結バー 1 8上の回転ジョイント受け手段 1 8 aとして の 4つの嵌合穴 1 8 a l， 1 8 a 2 , 1 8 a 3 , 1 8 a 4と同等のもので あってもよい。 なお、 図中の 2つの連結バー 1 8 A， 1 8 Bは、 図 7例示 のものと同じであり、 1つの連結バー 1 8 Aの回転ジョイ ン卜受け手段 1 8 a力 s 1つの関節ュニッ ト 1 7 Dの回転ジョイ ン ト手段 1 Ί eに対して連 結用ネジ 1 8 a 1により連結可能であり、 もう 1つの連結バー 1 8 Bの固 定ジョイ ン 卜受け手段 1 8 b力 もう 1つの関節ュニッ 卜 1 7 Eの固定ジ ョイ ン卜手段 1 了 gに対して連結用ネジ 1 8 b 1により連結可能である。 上述の諸部材が組み付けられた状態を示す斜視図が、 図 1 4 ( B ) であり 、 図中の補助線で表現されているように、 L字型スティ 2 5の 1つの辺部 2 5 Aの回転ジョイ ン卜受け手段 2 5 aの中心軸 q 1 3と、 もう 1つの辺 部 2 5 B自体との間の離隔距離が、 図 1 に基づく既述のジョイ ン卜手段離 隔距離 dとなるように設定されている。 このような離隔距離の設定により 、 図 1 4 ( B ) に最も明瞭に現れているように、 L字型スティ 2 5を介し て相互に連結された 2つの関節ュニッ 卜 1 7 D， 1 7 Eの図中の頂部表面 どうしと、 底部表面どうしと、 中心軸 q 1 4， q 1 5と直交する 1対の側 面どうしと力 両関節ユニッ ト 1 5 D , 1 5 Eに共通の中心軸 q 1 3を中 心軸とする円筒の外周沿いで相対回転運動をすることになるので、 共通中 心軸上の違和感のない回転運動が実現される。 敷衍するならば、 1つの辺 部 2 5 Bの固定ジョイ ン ト受け手段 2 5 bの中心軸 q 1 4と、 もう 1つの 辺部 2 5 A自体との間の離隔距離も、 ジョイ ン 卜手段離隔距離 dとなるよ うに設定されていてもよいし、 連結バ一 1 8 Bの固定ジョイン卜受け手段 1 8 bに連結されている関節ュニッ ト 1 7 Eの固定ジョイ ン卜手段 1 7 g の中心軸 q 1 5と、 L字型スティ 2 5の 1つの辺部 2 5 Aとの間の離隔距 離も、 ジョイン卜手段離隔距離 dとなるように設定されていてもよい。 この発明の第 6のアスペク トとしての請求項 2 2〜2 4記載の発明を実 施するための最良の形態を図 1 5〜図 1 6を参照しつつ以下に説明する。
2軸関節動力伝達ュニッ 卜 2 6は、 長尺平板状立方体のケーシング 2 6 a に纏められている。 ケーシング 2 6 aには、 中心軸 q 1 6上で、 ケ一シン グ 2 6に回転自在に軸支されて、 該ケーシングの 2つの表面、 図中では、 頂面と底面の両表面を貫通して外部に臨む入カジョイ ント回転軸 2 6 bと 、 ケーシング 2 6に回転自在に軸支されて、 入力ジョイ ン ト回転軸 2 6 b 周りの駆動歯車 2 6 cと嚙合する中間歯車 2 6 dと、 中心軸 q 1 7上でケ 一シング 2 6に回転自在に軸支されて、 該ケーシングの 2つの表面、 図中 では、 頂面と底面の両表面を貫通して外部に臨み、 軸周りの受動歯車 2 6 eが中間歯車 2 6 dと嵌合する出カジョイ ン 卜回転軸 2 6 f とが収容され ている。 入力ジョイント回転軸 2 6 b上には、 図 7例示の回転ジョイント 受け手段 1 8 aとしての 4つの嵌合穴 1 8 a 1〜 1 8 a 4と同一形態の嵌 合穴が該軸 26 b中を貫通して、 ケーシング 2 6 aの頂面と底面の間を連 通し、 図 1 5 ( A) 中、 下方に現れている関節ュニッ ト 1 7 B上の回転ジ ョイ ント手段 1 7 eに対して、 連結用ネジ 2 6 b 1 により、 着脱可能に連 結される。 ここでの入カジョイ ン 卜回転軸 2 6 b中の嵌合穴と連結用ネジ 2 6 b 1 とにより、 入カジョイ ン 卜回転軸連結手段が構成されている。 出 力ジョイン 卜回転軸 26 f にも、 図 7例示め固定ジョイン卜受け手段 1 8 bとしての 4つの嵌合穴と同一形態の嵌合穴が該軸 26 f を貫通して、 ケ 一シング 2 S aの頂面と底面との間を連通し、 図 1 5 ( A) 中下方に現れ ている関節ュニッ 卜 1 7 C上の固定ジョイ ン 卜手段 1 7 gに対して、 連結 用ネジ 2 6 ΐ ΐ により、 着脱可能に連結される。 ここでの出力ジョイ ン ト 回転軸 2 6 f 中の嵌合穴と連結用ネジ 26 f l とにより、 出力ジョイ ン ト 回転軸連結手段が構成されている。 ケーシング 2 6 aの入カジョイ ン卜回 転軸 2 6 dの駆動歯車 2 6 cの外周には、 関節ュニッ 卜固定受け手段とし ての 4つの貫通孔 1 9 a l , 1 9 b 1 , 1 9 c 1 , 1 9 d l力 図 1 5 ( Α) 中、 下方に現れている関節ュニッ 卜 1 7 B上の関節ュニッ 卜固定手段 としての固定用ネジ穴 1 9 a， 1 9 b , 1 9 c , 1 9 dに対して、 整合可 能に穿設配置されており、 入力ジョイン 卜回転軸 26 bと回転ジョイン-卜 手段 1 7 eとが連結されている状態下で、 固定用ネジ 1 9 a 2， 1 9 b 2 , 1 9 c 2， 1 9 d 2を貫通孔 1 9 a 1 , 1 9 b 1 , 1 9 c 1 , 1 9 d 1 を介して固定用ネジ穴 1 9 a， 1 9 b , 1 9 c , 1 9 dに対して螺合させ ることで、 関節ュニッ 卜 1 了 Bがケ一シング 2 6 aに対して固定される。 ケーシング 2 6に固定されている関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ン 卜 1 7 e力 図中、 反時計方向に回転駆動されると、 入力ジョイン 卜回転舢2 6 bも、 一体的に中心軸 q 1 6周りで、 図中、 反時計方向に回転し、 これ に連動して、 中間歯車 26 dが、 図中、 時計方向に回転し、 さらに、 これ に連動して、 出力ジョイン卜回転軸 2 6 f 力 中心軸 q 1 7周りで、 図中 、 反時計方向に回転し、 これにより、 関節ユニッ ト 1 7 Cの固定ジョイン ト手段 1 7 が、 出カジョイ ン卜回転軸 2 6 f と一体的に回転するので、 関節ュニッ 卜 1 7 C全体が、 2軸関節動力伝達ュニッ 卜 2 6との相対関係 において、 中心軸 q 1 7周りで、 図中、 反時計方向に回転する。 図 1 5 ( A ) 例示の構成にあっては、 入力ジョイ ン ト回転軸 2 6 b周りの駆動歯車 2 6 cと、 中間歯車 2 6 dと、 出力ジョイ ン ト回転軸 2 6 ΐの中心軸 q 1 7周りの受動歯車 2 6 eとにより、 ジョイン卜回転変換手段が構成されて おり、 これらの歯車が同径、 同歯数のものであれば、 入力ジョイント回転 軸 2 6 bの回転が、 等速同方向の回転に変換されて、 出力ジョイ ン ト回転 軸 2 6 f に伝達される力 これらの歯車構成の選定により、 回転が変速さ れて伝達されるものであってもよいし、 回転方向が反転されるものであつ てもよい。 ケ一シング 2 6 aをネジ 2 6 a 1により閉じ合わせて、 図 1 5 ( A ) 例示の諸要素を該ケーシング 2 6 b内に組み付けた構成を示す斜視 図が、 図 1 5 ( B ) である。 同図中の補助線から明らかなように、 入カジ ョイ ン卜回転軸 2 6 bの中心軸 q 1 6と出力ジョイン卜回転軸 2 6 f の中 心轴 q 1 了との問のケーシング 2 6 aの畏手方向の 隔距 は、 ϋ小^ ίιί) ユニッ ト離隔距離まで短縮できるが、 この場合、 入力ジョイ ン ト回転軸 2 6 bに連結される関節ュニッ ト 1 7 Bも、 出力ジョイン卜回転軸 2 6 ΐに 連結される関節ュニッ 卜 1 了 Cも共に均等のジョイン卜手段離隔距離 dを 備えたもので、 図 4例示の直交 2軸円筒様立方体であれば、 ここでの最小 関節ュニッ 卜離隔距離 D o 2は、 ジョイ ン ト手段離隔距離 dの 2倍に等し い値となる。 一方、 別の場合、 入力ジョイ ン ト回転軸 2 6 bと出力ジョイ ン卜回転軸 2 6 f とに連結された各別の関節ュニッ 卜が均等のジョイン卜 手段離隔距離 dを備えたもので、 図 2例示の単軸円筒体であれば、 ここで の最小関節ュニッ 卜離隔距離 D o 1は、 ジョイ ン ト手段離隔距離 dの 2倍 よりも大きい値となる。
図 1 6は、 図 1 3中の 2つの関節ュニッ 卜 1 7 B， 1 7 Cを抽出して示 す斜視図であり、 関節ユニッ ト 1 了 Bの回転ジョイ ン ト手段 1 7 e力 2 軸関節動力伝達ュニッ ト 2 6の入カジョイ ン 卜回転軸 2 6 bに連結されて おり、 関節ユニッ ト 1 7 Cの固定ジョイ ン ト手段 1 7 g力 2軸関節動力 伝達ュニッ ト 2 6の出カジョイ ン 卜回転軸 2 6 f に連結されている。 関節 ユニッ ト 1 了 Cの回転ジョイ ン 卜手段 1 7 eが、 該回転ジョイ ン 卜手段 1 7 eの中心軸 q 1 8周りで、 図中、 時計方向に回転駆動されると、 図 1 6 ( B ) に示されるように、 該回転ジョイント手段 1 7 eに対して回転ジョ ィン 卜受け手段 2 4 aを介して連結された踏板 2 4力 該中心軸 q 1 , 8周 りで、 図中、 時計方向に回転駆動されて、 踏板 2 4の爪先部 2 4 bが上昇 するような踏板 2 4のローリ ング動作が確保される。 一方、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョィン 卜手段 1 7 e力 該回転ジョイ ン卜手段 1 7 eの中 心軸 q 1 6周りで、 図中、 時計方向に回転駆動されると、 2軸関節動力伝 達ュニッ 卜 2 6の入カジョイ ン 卜回転軸 2 6 bが該中心軸 q 1 6周りで、 図中、 時計方向に回転し、 該ュニッ 2一 6の出力ジョイン卜回転軸 2 6 f 力 中心軸 q 1 7周りで、 図中、 H寺計方向に回転し、 図 1 6 ( C ) に示さ れるように、 該回転軸 2 6 f に対して固定ジョイ ン卜手段 1 7 gを介して 連結された関節ュニッ ト 1 7 Cが、 該中心軸 q 1 7周りで、 図中、 時計方 向に回転し、 その結果、 踏板 2 4全体が該中心軸 q 1 7周りで、 時計方向 に回転するような踏板 2 4のピッチング動作が確保される。 このような 2 軸関節動力伝達ュニッ 卜 2 6利用の回転動作にあっては、 踏板 2 4のロー リング動作の中心軸 q 1 8と、 踏板 2 4のピツチング動作の中心軸 q 1 7 とが交点 q 0 0で直交している点に特徴があり、 その特徴故に、 踏板 2 4 の動き力 生物の足の動きに相通ずる自然なものとして表現される。 かか る特徴は、 関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ン 卜手段 1 7 eの中心軸 q 1 6周りの回転を 2軸関節動力伝達ュニッ ト 2 6により、 関節ュニッ ト 1 7 Cの固定ジョイ ン卜手段 1 Ί qの中心軸 q 1 7周りの回転に変換すること 、 換言すれば、 中心軸 1 8とは直交することのない回転動作の中心軸 q 1
6を中心軸 1 8と直交する回転動作の中心軸 q 1 7まで図中で引き下げた ことに由来するものであると言える。
これに反して、 図 1 6 ( D ) に示されるように、 関節ュニッ 卜 1 了 Bの 回転ジョイン卜手段 1 Ί eと関節ュニッ 卜 1 7 cの固定ジョイント手段 1 7 gとの間が、 図 7で例示されている連結バー 1 8のような非稼働部材で 連結されている場合を想定すると、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイ ン卜 手段 1 7 eの回転につれて、 連結バー 1 8を介して、 関節ュニッ ト 1 了 C 力 関節ュニッ 卜 1 7 Bの方の回転ジョイン卜手段 1 7 eの中心軸 q 1 6 周りで回転駆動される。 この場合、 踏板 2 4の中心軸 q 1 8周りでのロー リング動作は、 図 1 6 ( B ) 例示のものと同じであり、 結局、 踏板 2 4の ピッチング動作が、 ローリング動作の中心軸 q 1 8とは直交することのな い中心軸 q 1 6周りで行なわれるので、 踏板 2 4の回転動作が不自然なも のとなる。
この発明の第 7のァスぺク トとしての請求項 2 5〜2 6記載の発明を実 施するための最良の形態を図 1 7〜図 1 8を参照しつつ以下に説明する。 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 2 7は、 長尺の平板状立方体のケーシング 2 了 aに纏められている。 ケ一シング 2 7 aには、 中心軸 q 1 9上で、 該ケ 一シングの 2つの表面、 図中では、 頂面と底面の両表面を貫通して外部に 臨むように該ケーシングに対して固定された入カジョイント固定軸 2 7 b と、 ケーシング 2 7 aに回転自在に軸支されて、 入力ジョイント固定軸 2 7 bの外周に設けられた環状溝 2 7 gに臨む第 1中間歯車 2了 cと、 ケー シング 2 7 aに回転自在に軸支されて、 第 1中間歯車 2 7 cに嚙合する第 2中間齒車 2 7 dと、 中心軸 q 2 ◦上でケーシング 2 7 aに回転自在に軸 支されて、 該ケーシングの 2つの表面、 図中では、 頂面と底面の両表面を 貫通して外部に臨み、 軸周りの受動歯車 27 eが第 2中間歯車 2 7 dに嚙 合する出力ジョイン 卜回転軸 2 7 f とが収容されている。 ここでの第 1中 間歯車 27 cと、 第 2中間歯車 2 7 dと、 出力ジョイン 卜回転軸 27 の 受動歯車 2了 eにより、 回転反転変換手段が構成されており、 これにより 、 後述されるように、 環状駆動歯車 2 8 eの回転が所定速度で反対方向の 回転に変換される。 入力ジョイ ン ト固定軸 2 7 d上には'、 図 1 5例示の入 力ジョイン卜回転軸 2 6 b上の 4つの嵌合穴と同一形態の嵌合穴が、 該軸 2 7 b中を貫通して、 ケージング 2 7 aの頂面と底面の間を連通し、 図 1 7 ( A) 中、 下方に現れている関節ュニッ ト 1 7 B上の回転ジョイ ント手 段 1 7 eに対して、 連結用ネジ 2 7 b 1により、 着脱可能に連結される。 ここでの入力ジョイン卜固定軸 27 d中の嵌合穴と連結用ネジ 27 b 1と によ り、 入力ジョイ ン ト固定軸連結手段が構成されている。 出力ジョイン 卜回転軸 27 ΐにも、 図 1 5例示の入カジョイ ン 卜回転軸 26 b上の 4つ の嵌合穴と同一形態の嵌合穴が、 該軸 27 f 中を貫通して、 ケーシング 2 7 aの頂面と底面との間を連通し、 図 1 7 (A) 中、 下方に現れている関 節ュニッ ト 1 7 C上の固定ジョイ ン卜手段 1 7 gに対して、 迚結川ネジ 2 7 -f 1により、 着脱可能に連結される。 ここでの出力ジョイント回転軸 2 7 f 中の嵌合穴と連結用ネジ 2 7 f 1 とにより、 出力ジョイン卜回転軸連 結手段が構成されている。 図 1 7 (A) 中、 下方に現れている関節ュニッ ト 1 7 B上の関節ュニッ 卜固定手段としての 4つの固定用ネジ穴 1 9 a, 1 9 b, 1 9 c , 1 9 dに対しては、 関節ケーシング連結手段としての正 方形の板状剛体から成る連結板 28の 4つの隅部に穿設された 4つの連結 孔 28 a， 28 b , 28 c , 28 dが整合可能に配置されており、 該連結 板 28は、 該関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイント手段 1 7 eの設けられ ている端面上に、 常法により、 取り付け可能である。 連結板 28の図中で 上面の中央部分には、 璟状駆動歯車 2 8 eが連成されており、 該環状駆動 歯車 2 8 eは、 環状外歯を備えており、 環状外歯の内側中心部には、 該連 結板 2 8の図中で上下の面の間を連通する円筒状空間が形成されている。 連結板 2 8は、 回転ジョイン 卜手段 1 7 eを環状歯車 2 8 eに対して、 相 対回転可能となるように、 該回転ジョイ ン卜手段 1 7 eを環状外歯の内側 中心部の円筒状空間内に収容するような姿勢で、 該関節ュニッ 卜 1 7 Bに 組み付けられる。 こうして、 関節ュニッ 卜 1 7 Bに組み付けられた連結板 2 8は、 入力ジョイ ン ト固定軸 2 7 bに対して、 環状歯車 2 8 eの相対回 転を確保し、 かつ、 該璟状歯車 2 8 eの環状外歯と第 1中間歯車との嚙合 を確保すべく、 該環状歯車 2 8 eが、 入力ジョイ ン ト固定軸 2 7 b外周の 環状溝 2 7 gに緩挿されるような姿勢で、 ケーシング 2 7 aに対してさら に組み付けられる。 ケ一シング 2 7 aに固定されている関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ン ト手段 1 7 e力 図中、 反時計方向に回転駆動されると 、 連結板 2 8との相対関係において、 該回転ジョイント手段 1 7 eとケー シング 2 7 aの入力ジョイン卜固定軸 2 7 bがー体的に、 中心軸 q 1 9周 りで、 図中、 反時計方向に回転し、 この回転につれて、 ケーシング 2 7 a の中心軸 q 2 0上の関節ュニッ 卜 1 7 Cが中心軸 q 1 9の周りで、 図中、 反時計方向に公転運動をする。 この間、 関節ュニッ ト 1 7 B上に固定され ている環状齒車 2 8 eの環状外歯上を、 図中、 反時計方向に嚙み回る第 1 中間歯車 2 7 じが、 図中、 反時計方向に回転し、 これにより、 第 2中間歯 車 2 7 d力 図中、 時計方向に回転し、 さらに、 これにより、 出力ジョイ ン 卜回転軸 2 7 ΐ力 中心軸 q 2 0周りで、 図中、 反時計方向に回転し、 結果として、 関節ユニッ ト 1 7 Cは、 中心軸 q 1 9周りで、 図中、 反時計 方向に公転運動をしながら、 中心軸 q 2 0周りで、 図中、 反時計方向に自 転運動をすることになる。 図 1 7 ( A ) 例示の構成にあっては、 入力ジョ ィン卜固定軸 2 7 bの中心軸 q 1 9周りの環状歯車 1 8 eと、 第 1中間歯 車 2 7 cと、 第 2中間歯車 2 7 dと、 出力ジョイ ン ト回転軸 2 7 ΐの中心 軸 q 2 0周りの受動歯車 2 7 eとにより、 ジョイ ン ト回転変換手段が構成 されており、 図示の例では、 関節ユニッ ト 1 7 Bの回転ジョイント手段 1 7 eの回転が等速、 同方向の回転に変換されて、 出力ジョイン ト回転軸 2 7 f に伝達されるので、 例えば、 中心軸 q 1 9周りでの回転ジョイ ン ト手 段 1 7 eの反時計方向の 1 8 0 ° の公転は、 中心軸 q 2 0周りでの出カジ ョイ ン 卜回転軸 2 7 ΐの反時計方向の 1 8 0 ° の自転を伴うことになり、 結局、 回転ジョイ ン ト手段 1 了 eを基準にとれば、 出力ジョイ ン ト回転軸 2 7 f において、 3 6 0 ° ( 0 ° ) の反時計方向の回転が得られるもので ある。 但し、 これらの歯車構成の選定により、 回 ί!云が変速されて伝達され るものとするのは随意である。 '
ケ一シング 2 7 aをネジ 2 7 a 1 により閉じ合わせて、 図 1 了 （A ) 例 示の諸要素を該ケーシング 2 7 a内に組み付けた構成を示す斜視図が、 図 1 7 ( B ) である。 同図中の補助線から明らかなように、 入力ジョイ ン ト 固定軸 2 7 bの中心軸 q 1 9と、 出カジョイン 卜回転軸 2 7 ΐの中心軸 q 2 0との間のケーシング 2 7 aの長手方向のが離隔距離が、 最小関節ュニ ッ 卜離隔距離 D o 2まで短縮できる場合に限り、 ここでの最小関節ュニッ 卜離隔距離 D o 2は、 ジョイ ン卜手段離隔距離 dの 2倍に等しい値となる 。 図 1 8は、 図 1 了例示の構成をロボッ 卜アームに組み込んだ使用例の構 成を示す斜視説明図である。 図 1 8 ( A ) に示されるように、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイ ン 卜手段 1 1 gには、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 マの λカジョイ ン卜固定軸 2 7 bが連結されており、 該ゼロ度関節動力 伝達ュニッ ト 2 7の出カジョイ ン卜回転軸 2 7 f には、 関節ュニッ ト 1 7 Cの固定ジョイン 卜手段 1 Ί gが連結されている。 関節ュニッ 卜 1 7 Bの 固定ジョイン 卜手段 1 7 gには、 連結バー 1 8を介して、 他のュニッ 卜力 s 連結されており、 関節ュニッ ト 1 7 Cの回転ジョイン卜手段 1 7 eには、 L字型スティ 2 5を介して、 他のユニッ トが連結されている。 関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ント手段 1 7 e力 図中、 時計方向に 9 0 ° だけ回 転すると、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 2 7全体が、 関節ュニッ 卜 1 了 B の回転ジョイ ン ト手段 7 eの周りで、 図中、 時計方向に 9 0 ° だけ回転し て、 関節ュニッ ト 1 7 Cをその分だけ公転運動させる中で、 図 1 8 ( B ) に示されるように、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 2 7の出力ジョイン 卜回 転軸 2 7 f 力 図中、 時計方向に 9 0 ° だけ回転して、 関節ユニッ ト 1 7 Cをその分だけ、 該回転軸 2 7 f の周りで自転運動させるので、 関節ュニ ッ ト 1 7 Bの固定ジョイ ン卜手段 1 7 gに連結された連結バー 1 8の角度 位置を基準にとれば、 関節ュニッ 卜 1 7 Cの回転ジョイ ン卜手段 1 7 eに 連結された L字型スティ 2 5の角度位置を 1 8 0 ° 、 つまり、 両部材 1 8 ， 2 5が平行姿勢となる角度位置まで回転させることができる。 この場合 、 関節ュニッ ト 1 7 Bの回転ジョイ ン卜手段 1 7 eの、 図中、 反時計方向 9 0 ° の回転で賄われる関節ュニッ 卜 1 7 Cの、 図中、 反時計方向 9〇° の回転も、 利用可能であるので、 連結バー 1 8の角度位置を基準に 3 6 0 ° ( 0 ° ) の回転角度位置が得られるものである。
これに反して、 図 1 8 ( C ) に示されるように、 関節ュニッ ト 1 7 Bと 関節ュニッ ト 1 7 Cと力 ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 2 7ではなく、 例 えば、 連結バー 1 8のような非稼働部材で連結されている場合を想定する と、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの回転ジョイ ント手段 1 7 eの、 図中、 時計方向 の回転につれて、 該回転ジョイ ント手段 1 7 eの周りで、 連結バー 1 8上 に固定されたままの関節ュニッ 卜力 図中、 時計方向に公転運動するだけ である。 従って、 図 1 8 ( A ) に示されるような部材間の相互干渉により 、 関節ュニッ 卜 1 7 Bの固定ジョイ ン ト手段 1 7 gに連結された連結バー 1 8を基準とした場合における、 関節ュニッ ト 1 7 Cの回転ジョイ ント手 段 1 7 eに連結された L字型スティ 2 5の 3 6 0 ° (◦。 ） 回転が、 阻止 されるという不都合に遭遇する。
この発明の第 8のアスペク トとしての請求項 2 7記載の発明を実施する ための最良の形態を図 1 9を参照しつつ以下に説明する。 図 1 9例示の構 造物は、 ロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜の組み立てにより、 構築されたもので ある。 ここに例示されているロボッ 卜用ュニッ トセッ 卜は、 図 1、 図 2、 図 4及び図 7例示の口ボッ 卜用関節ュニッ ト 1 0， 1 1， 1 3， 1 4， 1 6 , 1 了と、 図 7例示の口ボッ 卜用連結バー 1 8と、 図 1 3例示のシング ルスティ 2 2、 ダブルスティ 2 3と、 図 1 4例示のロボッ ト用 L字型ステ ィ 2 5と、 図 1 5例示のロボッ ト用 2軸関節動力伝達ュニッ ト 2 6と、 図 1 7例示のロボッ 卜用ゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜 2 7と、 図 1 3及び図 1 6例示のロボッ ト用踏板 2 4とを含んでおり、 ここでのロボッ 卜用ュニ ッ 卜セッ 卜中の各種のュニッ トを適切に組み立てることで、 多様な形態で 多様な機能を呈する種々のロボッ 卜の構築が可能である。
産業上の利 ffl可能性
この発明の第 1のアスペクトによれば、 関節ユニッ トの表面輪郭を、 ジ ョイント手段離隔距離の均等なサイコロ様立方体や単軸円筒体や直交 2軸 円筒様立方体とすることにより、 関節ケーシングに収容される諸要素の高 密度実装による小形化に有利であり、 併わせて、 関節ケ一シングの回転軌 跡の近接化で、 回転運動機能の向上した関節ュニッ卜が提供される。
この発明の第 2のアスペクトによれば、 ジョイント手段を、 軸周り等間隔 等角度 £置の N個の位置決め用突起と、 これを軸周りで 3 6 0 ° ノ 2 N回 転させた位置に配置された N個の連結 fflネジ穴を備えたものとすることに より、 ジョイント手段への種々の角度での他部材の組付けが容易である点 で、 組立て構築作業上の利便性に富んだ関節ュニッ卜が提供される。
この発明の第 3のアスペクトによれば、 モータなどの回転駆動手段を、 1 個の中間歯車を介して協調駆動する複数個のものとすることにより、 小形 に分割された複数個の駆動手段が関節ケーシング内に高密度に分散 置で きる点で、 高密度実装による関節ケーシングの小形化に有利な関節ュニッ 卜が提供される。
この発明の第 4のアスペクトによれば、 シングルスティを、 軸周りで 3 6 0 ° Z 2 N回転位置ごとに、 ジョイント手段の N個の位置決め用突起に対 して嵌合可能な N個の嵌合穴をジョイント受け手段として両端部に備えた ものとすることにより、 また、 ダブルスティを、 関節ユニットのケ一シン グ表面上で、 ジョイント手段に対して対向配置された軸支ピンなどの軸支 手段に対して、 回転自在に嵌合する軸支穴などの軸支受け手段を両端部に 備えたものとすることにより、 関節ュニッ卜への連結が容易化する点で、 関節ュニットの組立て構築作業の利便性に富んだシングルスティとダブル スティが提供される。 この発明の第 5のアスペクトによれば、 L字型スティを、 両辺部にジョイ ント受け手段を備えたものとすることにより、 開節ュニッ 卜への連結が容 易化する点で、 関節ュニッ卜の組立て構築作業の利便性に富んだ L字型ス ティが提供される。
この発明の第 6のアスペクトによれば、 2軸関節動力伝達ユニッ トを、 ケ —シングに固定された関節ュニッ 卜のジョイント手段に連結された入カジ ョイント回転軸の回転を関節離隔距離だけ離れて E置された出力ジョイン ト回転軸の回転に変換して伝達することにより、 直交する 2軸上での関節 ユニッ トのローリング動作とピッチング動作が可能である点で、 関節ュニ ッ卜の回転運動機能を改善するような 2軸関節動力伝達ュニッ 卜が提供さ れる。
この発明の第 7のアスペクトによれば、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ卜を、 ケ一シングに固定された入力ジョイント固定軸に対して、 自力で相対回転 する関節ュニッ 卜の回転を関節ュニッ ト離隔距離だけ離れて配置された出 力ジョイント回転軸の回転に変換して伝達することにより、 関節ュニッ ト 相互の 3 6 0 ° ( 0 ° ) 回転が可能である点で、 関節ユニッ トの回転運動 機能を改善するようなゼロ度関節動力伝達ュニッ 卜が提供される。
この発明の笫 8のアスペクトによれば、 ロボッ ト用ユニッ トセッ トを、 関 節ユニットと、 シングルスティと、 ダブルスティと、 L字型スティと、 2 軸関節動力伝達ュニッ卜と、 ゼロ度関節動力伝達ュニッ トを含んだものと することにより、 ロポット構造体としての多様な形態と多様な機能を表現 することのできるロボット用ュニッ トセッ 卜が提供される。 このような口 ボット用ュニットセットは、 産業上の利用価値が高い。

Claims

請求の範囲
1 - 表面輪郭を有する関節ケーシングと、
上記関節ケーシングの対向する任意の位置で該表面輪郭と直交する 1つの軸を 中心軸として該関節ケ一シングの 1つの表面を貫通して、 該関節ケーシングの外 部に臨む出力回転軸と、
上記関節ケ一シング内に収容され、 該ケーシングに固定された回転駆動手段と 上記回転駆動手段の駆動回転軸に連結され、 該駆動回 軸の回転を減速して、 上記出力回転軸に伝達する減速手段と、
上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該出力回転軸と一体的に回転する回転 ジョイン ト手段と、
上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケージングの表面と直交して対向する表 面上の任意の位置で該表面と直交し、 上記出力回転軸と共通の中心軸に交わるも う 1つの中心軸を有し、 該表面上に固設されている、 上記回転ジョイン ト手段と 同一形態の固定ジョイン卜手段とを含み、
該出力回転軸と共通の中心軸と該もう 1つの中心軸との交点から各別の中心軸 沿いに各別の該ジョイン卜手段までの各別のジョイン卜手段離隔距離が均等であ ること
を特徴とするロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含むロボッ ト用ュニッ トセッ卜。
2 . 円筒の表面輪郭を有し、 該円筒の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通で ある関節ケ一シングを含んでいる請求項 1記載のロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含む ロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
3 . 直交する 2軸の各々を中心軸とする等軸長の 2つの円筒部分の重複内包部位 から成る直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭を有し、 該 2つの円筒部分のうちの 1 つの円筒部分の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通であり、 他の 1つの円筒 部分の中心軸が該出力回転軸と共通の中心軸と交わるもう 1つの中心軸と共通で ある関節ケ一シングを含んでいる請求項 1記載のロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含む ロボッ ト用ュニッ 卜セッ 卜。
4 . 表面輪郭を有する関節ケ一シングと、 上記関節ケーシングの対向する表面上の任意の位置で該表面と直交する 1つの 軸を中心軸として該関節ケ一シンクの 1つの表面を貫通して、 該関節ケ一シング の外部に臨む出力回転軸と、
上記関節ケーシング内に収容され、 該ケーシングに固定された回 15駆動手段と 上記回転駆動手段の駆動回転軸に連結され、 該駆動回転軸の回転を減速して上 記出力回転軸に伝達する減速手段と、
上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該中心軸を囲む任意の円周沿いに等間 隔で該出力回転軸近傍に配置された N個の位置決め用突起と、 該中心軸を中心と して該 N個の位置決め用突起の位置を 3 6 0 ° / 2 N回転させた位置の該出力回 転軸近傍に配置された N個の連結用ネジ穴を備え、 該出力回転軸と一体的に回転 する回転ジョイント手段と、
上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケーシングの表面と直交して対向する表 面上の任意の位置で該表面と直交するもう 1つの中心軸を有し、 該中心軸を囲む 任意の円周沿いに等間隔で該関節ケーシング上に固定的に配置された N個の位置 決め用突起と、 該中心軸を中心として該 N個の位置決め用突起の位置を 3 6 0 ° ノ 2 N回転させた位置の該関節ケ一シング上に固定的に配置された N個の連結用 ネジ穴を備えている固定ジョイント手段と
を含んでいることを特徴とするロボッ 卜用関節ュニツ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ ト。
5 . 上記回転ジョイ ン ト手段は、 上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該中心 軸に対して軸対称に該出力回転軸近傍に配置された 2つの位置決め用突起と、 該 中心軸を中心として、 該 2つの位置決め用突起の位置を 9 0 ° 回転させた位置の 該出力回転軸近傍に配置された 2つの連結用ネジ穴を備え、
上記固定ジョイン卜手段は、 上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケーシング の表面と直交して対向する表面上の任意の位置で該表面と直交するもう 1つの中 心軸を有し、 該中心軸に対して軸対称に該関節ケ一シング上に配置された 2つの 位置決め用突起と、 該中心軸を中心として、 該 2つの位置決め用突起の位置を 9 0 ° 回転させた位置の該関節ケーシング上に配置された 2つの連結用ネジ穴を備 O 01/62448 えている請求項 4記載のロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ卜セヅ 卜。
6 . 表面輪郭を有する関節ケーシングと、
上記関節ケーシングの対向する表面上の任意の位置で該表面と直交する 1つの 軸を中心軸として該関節ケーシングの 1つの表面を貫通して、 該関節ケーシンク の外部に臨む出力回転軸と、
上記関節ケーシング内に収容され、 該ケーシングに固定された回転駆動手段と 上記回転駆動手段の駆動回転軸に連結され、 該駆動回転軸の回転を減速して上 記出力回転軸に伝達する減速手段と、
上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該中心軸を囲む任意の円周沿いに等間 隔で該出力回転軸近傍に配置された N個の位置決め用突起と、 該中心軸を中心と して該 N個の位置決め用突起の位置を 3 6 0 ° ノ 2 N回転させた位置の該出力回 転軸近傍に配置された N個の連結用ネジ穴を備え、 該出力回転軸と一体的に回転 する回転ジョイン卜手段と、
上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケーシングの表面と直交して対向する表 面上の任意の位置で該表面と直交し、 上記出力回転軸と共通の中心軸と交わるも う 1つの中心軸を有し、 該中心軸を囲む任意の円周沿いに等間隔で該関節ケーシ ング上に配置された N個の位置決め用突起と、 該中心軸を中心として該 N個の位 置決め用突起の位置を 3 6 0 ° ノ 2 N回転させた位置の該関節ケーシング上に配 置された N個の連結用ネジ穴を備えている固定ジョイン卜手段とを含み、 該出力回転軸と共通の中心軸と該もう 1つの中心軸との交点から各別の中心軸 沿いに各別の該ジョイン卜手段までの各別のジョイン卜手段離隔距離が均等であ ること
を特徴とするロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
7 . 上記回転ジョイント手段は、 上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該中心 軸に対して軸対称に該出力回転軸近傍に配置された 2つの位置決め用突起と、 該 中心軸を中心として、 該 2つの位置決め用突起の位置を 9 0 ° 回転させた位置の 該出力回転軸近傍に配置された 2つの連結用ネジ穴を備え、 上記固定ジョイン卜手段は、 上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケーシング の表面と直交して対向する表面上の任意の位置で該表面と直交するもう 1つの中 心軸を有し、 該中心軸に対して軸対称に該関節ケーシング上に配置された 2つの 位置決め用突起と、 該中心軸を中心として、 該 2つの位置決め用突起の位置を 9
0 ° 回転させた位置の該関節ケーシング上に配置された 2つの連結用ネジ穴を備 えている請求項 6記載のロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含む口ボウ 卜用ュニットセッ 卜 Q
8 . 円筒の表面輪郭を有し、 該円筒の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通で ある関節ケーシングを含んでいる請求項 6又は 7記載のロボッ 卜用関節ュニツ 卜 を含むロボッ 卜用ユニッ トセッ ト。
9 . 直交する 2軸の各々を中心軸とする等軸長の 2つの円筒部分の重複内包部位 から成る直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭を有し、 該 2つの円筒部分のうちの 1 つの円筒部分の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通であり、 他の 1つの円筒 部分の中心軸が該出力回転軸と共通の中心軸と交わるもう 1つの中心軸と共通で ある関節ケーシンクを含んでいる請求項 6又は 7記載のロボッ 卜用関節ュニット を含むロボ'ソ 卜用ュニッ トセヅ 卜。
1 0 . 表面輪郭を有する関節ケーシングと、
上記関節ケーシングの対向する任意の位置で該表面と直交する 1つの軸を中心 軸として該関節ケーシングの 1つの表面を貫通して、 該関節ケーシングの外部に 臨む出力回転軸と、
上記関節ケーシング内に収容され、 上記関節ケージング内の上記出力回転軸を 中心とする内側周辺部に、 各別の駆動回転軸が該出力回転軸に対して平行になる ような姿勢で該関節ケージンクに組み付けられた 2つ以上の回転駆動手段と、 上記 2つ以上の回転駆動手段の各別の駆動回転軸上の各別の駆動歯車と上記出 力回転軸上の受動歯車との間を嚙合連結し、 該駆動回転軸の回転を減速して該出 力回転軸に伝達するように、 該出力回転軸の周りに配置された複数の減速歯車列 である減速手段と、
上記出力回転軸と共通の中心軸を有し、 該出力回転軸と一体的に回転する回転 ジョイン卜手段と、 上記出力回転軸が外部に臨む上記関節ケーシングの表面と直交して対向する表 面上の任意の位置で該表面と直交し、 上記出力回転軸と共通の中心軸に交わるも う 1つの中心軸を有し、 該表面上に固設された固定ジョイン卜手段と
を含み、
該出力回転軸と共通の中心軸と該もう 1つの中心軸との交点から各別の中心軸 沿いに各別の該ジョイン卜手段までの各別のジョイント手段離隔距離が均等であ ること
を特徴とするロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含む口ボ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
1 1 . 上記減速手段は、 上記 2つ以上の回転駆動手段の各別の駆動回転軸上の各 別の驱動歯車のすべてと 1つの歯列で嚙合し、 上記出力回転軸の中心軸と整合す る中心軸の周りを回転して、 該駆動歯車の回転を上記減速歯車列に伝達する中間 歯車を備えている請求項 1 0記載のロボッ 卜用関節ュニッ トを含むロボット用ュ ニッ 卜セツ 卜。
1 2 . 円筒の表面輪郭を有し、 該円筒の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通 である関節ケーシングを含んでいる請求項 1 0又は 1 1記載のロボット用関節ュ ニッ トを含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
1 3 . 直交する 2軸の各々を中心軸とする等軸長の 2つの円筒部分の重複内包部 位から成る直交 2軸円筒様立方体の表面輪郭を有し、 該 2つの円筒部分のうちの 1つの円筒部分の中心軸が上記出力回転軸の中心軸と共通であり、 他の 1つの円 筒部分の中心軸が該出力回転軸と共通の中心軸と交わるもう 1つの中心軸と共通 である関節ケ一シングを含んでいる請求項 1 0又は 1 1記載のロボッ 卜用関節ュ ニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
1 . 上記出力回転軸が外部に臨んで貫通する上記関節ケ一シングの 1つの表面 上に固設されたロボッ 卜用関節ュニッ 卜固定手段と
をさらに含んで成る関節ケーシングを備えている請求項 1又は 4又は 6又は 1 0 記載の口ボッ 卜用関節ュニッ 卜を含むロボッ ト用ュニッ 卜セッ 卜。
1 5 . 上記回転ジョイン ト手段の中心軸が、 該回転ジョイン ト手段の設けられて いる上記関節ケーシングの表面に対して対向する該関節ケーシングの表面を貫通 する該表面上の位置に該関節ケーシングの外部に臨むように固設されたダブル用 回転ジョイ ン 卜対応スティ軸支手段と、
上記固定ジョイン卜手段の中心軸が、 該固定ジョイン卜手段の設けられている 該関節ケ一シングの表面に対して対向する該関節ケーシンクの表面を貫通する位 置に該関節ケーシングの外部に臨むように、 固設されたダブル用固定ジョイン卜 対応スティ軸支手段とをさらに含んで成る関節ケーシングを備えている請求項 1 又は 4又は 6又は 1 0記載のロボッ 卜用関節ュニッ 卜を含むロボット用ユニット セッ ト。
1 6 . 長尺の板状剛体から成り、 上記ロボッ 卜用関節ュニッ ト上の、 上記回転ジ ョイ ン卜手段又は上記固定ジョイン卜手段に対して着脱可能に連結するためのジ ョイ ン卜受け手段を両端部に備えているロボッ ト用シングルスティを含むロボッ 卜用ュニ 'ソ 卜セッ 卜。
1 7 . 上記ジョイン ト受け手段は、 上記回転ジョイン ト手段上又は上記固定ジョ ィン卜手段上の N個の位置決め用突起に対して、 該回転ジョイン卜手段の中心軸 又は該固定ジョイン卜手段の中心軸を中心として 3 6 0 ° ノ 2 N回転の位置ごと に整合して嵌合するための 2 N個の嵌合穴を備え、 該嵌合穴のうちの、 該 N個の 位置決め用突起に対して整合して嵌合している N個の嵌合穴以外の N個の嵌合穴 は、 該回転ジョイン卜手段上又は該固定ジョイン卜手段上の N個の連結用ネジ穴 に対して整合して、 少なくとも 1つの嵌合穴において螺着可能である請求項 1 6 記載のロボ'ソ 卜用シングルスティを含む口ボウ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
1 8 - 長尺の板状剛体から成り、 上記ロボッ 卜用関節ュニッ 卜上の、 上記ダブル 用回転ジョイン卜対応スティ軸支手段又は上記ダブル用固定ジョイン卜対応ステ ィ軸支手段に対して着脱可能に軸支するための軸支受け手段を両端部に備えてい る口ボ 卜用ダブルスティを含むロボッ ト用ュニッ 卜セッ 卜。
1 9 . 長尺の L字型板状剛体から成り、 上記ロボッ 卜用関節ュニッ 卜の、 上記回 転ジョイン卜手段又は上記固定ジョイン 卜手段に対して着脱可能に連結するため の上記ジョイン卜受け手段を両辺部に備えているロボッ 卜用 L字型スティを含む 口ボッ 卜用ュニッ トセッ 卜。
2 0 . 上記両辺部のうちの 1つの辺部に備えられている上記ジョイン卜受け手段 が連結する上記回転ジョイン卜手段又は上記固定ジョイン卜手段の中心軸と上記 両辺部のうちの他の 1つの辺部との間の離隔距離が上記ジョイン卜手段離隔距離 である請求項 1 9記載のロボッ 卜用 L字型スティを含むロボッ 卜用ュニヅ 卜セッ 卜。
2 1 . 上記ジョイ ン ト受け手段は、 上記回転ジョイン ト手段上又は上記固定ジョ ィン卜手段上の N個の位置決め用突起に対して、 該回転ジョイン卜手段の中心軸 又は該固定ジョイン卜手段の中心軸を中心として 3 6 0 ° ノ 2 N回転の位置ごと に整合して嵌合するための 2 N個の嵌合穴を備え、 該嵌合穴のうちの、 該 N個の 位置決め用突起に対して整合して嵌合している N個の嵌合穴以外の N個の嵌合穴 は、 該回転ジョイン卜手段上又は該固定ジョイン卜手段上の N個の連結用ネジ穴 に対して整合して、 少なく とも 1つの嵌合穴において螺着可能である請求項 1 9 記載のロボッ 卜用 L字型スティを含むロボッ 卜用ュニッ トセッ 卜。
2 2 . 長尺の平板状立方体の 2軸関節動力伝達ュニツ ト用ケ一シングと、 上記 2軸関節動力伝達ュニッ 卜用ケーシング内に回転自在に軸支されて収容さ れ、 該ケーシングの一端部分の表面を貫通して該ケ一シングの外部に臨む入カジ ョイ ン 卜回転軸と、
上記入力ジョイ ン ト回転軸上に設けられ、 上記 1つのロボッ 卜用関節ュニッ 卜 の回転ジョイン卜手段に対して着脱可能に連結する入力ジョイン卜回転軸連結手 段と、
上記 2軸関節動力伝達ュニッ 卜用ケーシング内に回転自在に軸支されて収容さ れ、 上記入力ジョイ ン ト回転軸に対して、 該ケーシングの長手方向沿いに所定の 関節ュニッ 卜隔離距離を隔てた位置で、 該ケーシンクの他端部分の表面を貫通し て該ケ一シングの外部に臨む出力ジョイン卜回転軸と、
上記出力ジョイ ン ト回転軸上に設けられ、 上記他の 1つのロボッ 卜用関節ュニ ッ 卜の固定ジョイン卜手段に対して着脱可能に連結する出力ジョイン卜回転軸連 結手段と、
上記入力ジョイン卜回転軸と上記出力ジョイン卜回転軸との間の該ケ一シング 内に介装され、 該入力ジョイン卜回転軸の回転を所定の回転速度 ·回転方向の回 転に変換して該出力ジョイン卜回転軸に伝達するジョイン卜回転変換手段と を備えており、 上記入力ジョイン卜回転軸が外部に臨んで貫通する上記 2軸関節動力伝達ュニッ 卜用ケーシングの 1つの表面上には、 上記入力ジョイント回転軸連結手段に回転 ジョイ ン ト手段が連結される上記 1つのロボッ 卜用関節ュニッ 卜の上記関節ュニ ッ ト固定手段と結合して、 上記 1つのロボッ ト用関節ュニッ トを 2軸関節動力伝 達ュニッ 卜に対して固定する関節ュニッ 卜固定受け手段を備えているロボッ ト用 2軸関節動力伝達ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
2 3 . 上記所定の関節ュニッ 卜離隔距離は、 上記ロボッ 卜用関節ュニッ 卜の上記 ジョイン卜手段離隔距離の 2倍である請求項 2 2記載のロボッ 卜用 2軸関節動力 伝達ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
2 4 ..上記ジョイン卜回転変換手段は、 上記入カジョイン卜回転軸の回転を等速 同方向の回転に変換して上記出力ジョイン卜回転軸に伝達する請求項 2 2記載の ロボッ 卜用 2軸関節動力伝達ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ 卜。
2 5 . 長尺の平板状立方体のゼロ度関節動力伝達ュニッ ト用ケ一シングと、 上記ゼ口度関節動力伝達ュニッ 卜用ケーシングの一端部分の表面上に外部に臨 んで固設された入力ジョイ ン ト固定軸上に設けられ、 上記ロボッ 卜用関節ュニッ 卜の回転ジョイン卜手段に対して着脱可能に連結する入力ジョイン卜固定軸連結 手段と、
上記入カジョイン卜固定軸に対して回転自在に緩挿される環状外歯歯車を上記 関節ュニッ 卜固定手段に対して着脱可能に連結する関節ケーシング連結手段と、 上記ゼロ度関節動力伝達ュニツ 卜用ケーシングに収容され、 上記入力ジョイン 卜固定軸に対して、 該ケーシングの長手方向沿いに所定の関節ュニツ卜離隔距離 を隔てた位置で、 該ケージングの他端部分の表面を貫通して該ケージングの外部 に臨む出力ジョイン卜回転軸と、
上記出力ジョイント回転軸上に設けられ、 上記ロボッ 卜用関節ュニツ卜の固定ジ ョイン卜手段に対して着脱可能に連結する出力ジョイン卜回転軸連結手段と、 上記関節ケーシング連結手段と上記出力ジョイント回転軸との間の該ゼ口度関 節動力伝達ュニッ 卜用ケーシング内に介装され、 上記関節ケーシング連結手段の 上記環状外歯歯車の回転を所定速度で反対方向の回転に変換して該出力ジョイン 卜回転軸に伝達するジョイン卜回転反転変換手段と を備えているロボッ 卜用ゼロ度関節ュニッ 卜を含むロボッ 卜用ュニッ トセッ 卜。
2 6 . 上記所定の関節ュニッ 卜離隔距離は、 上記関節用ロボッ 卜ュニッ 卜の上記 ジョイン卜手段離隔距離の 2倍である請求項 2 5記載のロボッ 卜用ゼロ度関節ュ ニッ 卜を含む口ボウ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
2 7 . 上記ロボッ 卜用関節ュニッ 卜と、 上記ロボッ ト用シングルスティと、 上記 ロボッ ト用ダブルスティと、 上記ロボッ ト用 L字型スティと、 上記ロボッ ト用 2 軸関節動力伝達ュニッ 卜と、 上記口ボッ ト用ゼ口度関節動力伝達ュニッ 卜とを含 んで構成されていることを特徴とするロボッ 卜用ュニッ 卜セッ 卜。
5
PCT/JP2000/005775 2000-02-25 2000-08-25 Unit set for robot Ceased WO2001062448A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002401208A CA2401208A1 (en) 2000-02-25 2000-08-25 Unit set for robot
US10/220,027 US7013750B1 (en) 2000-02-25 2000-08-25 Unit set for robot
EP00955049A EP1273398A4 (en) 2000-02-25 2000-08-25 ELEMENT SET FOR A CALENDAR

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000008493 2000-02-25
JP2000-008493D 2000-02-25
JP2000010911 2000-03-02
JP2000-010911D 2000-03-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001062448A1 true WO2001062448A1 (en) 2001-08-30

Family

ID=26583676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/005775 Ceased WO2001062448A1 (en) 2000-02-25 2000-08-25 Unit set for robot

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7013750B1 (ja)
EP (1) EP1273398A4 (ja)
CN (1) CN1255253C (ja)
CA (1) CA2401208A1 (ja)
WO (1) WO2001062448A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692332B2 (en) 2002-02-25 2004-02-17 Stikfas Pte. Ltd. Toy figure having plurality of body parts joined by ball and socket joints
JP2008260089A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Toyota Motor Corp 関節機構
KR100925177B1 (ko) * 2008-02-20 2009-11-05 (주)로봇앤드디자인 로봇용 파워모듈 구조체
WO2011155320A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 ナブテスコ株式会社 ロボットアーム
CN102791439A (zh) * 2010-02-05 2012-11-21 加利福尼亚大学董事会 四自由度（4-dof）单个模块化机器人单元或关节
JP2013056419A (ja) * 2012-12-25 2013-03-28 Precision Machinery Research Development Center サーボ装置
CN105620574A (zh) * 2015-12-17 2016-06-01 常州大学 仿人机器人两自由度并联高频机械足
JP2018020422A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 ファナック株式会社 回転軸モジュールおよび多関節ロボット
JP2019155588A (ja) * 2016-08-05 2019-09-19 ファナック株式会社 回転軸モジュールおよび多関節ロボット
JP2020099665A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 ソウル大学校産学協力団Ｓｅｏｕｌ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒ＆Ｄｂ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ソフトグリッパおよびソフトロボットのための膨張ブロックおよび曲げブロックを含むソフト駆動ブロックユニット
JP2021130196A (ja) * 2020-02-20 2021-09-09 ファナック株式会社 ロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法およびロボットを製造する方法
WO2022071003A1 (ja) * 2020-10-02 2022-04-07 孝太 瀧上 ロボットモジュール及びモジュール型ロボットシステム

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902560B1 (en) 2000-07-27 2005-06-07 Intuitive Surgical, Inc. Roll-pitch-roll surgical tool
KR100578342B1 (ko) * 2003-01-03 2006-05-11 주식회사 메가로보틱스 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법
US8175747B2 (en) * 2003-12-22 2012-05-08 Irobou Co., Ltd. Joinable robot component for robot toy, modifiable robot toy using the joinable robot components, and control method thereof
CN100360288C (zh) * 2004-10-28 2008-01-09 浙江工业大学 机器人多自由度关节
US8573919B2 (en) 2005-07-11 2013-11-05 Brooks Automation, Inc. Substrate transport apparatus
EP3530420B1 (en) * 2006-03-03 2023-09-06 Universal Robots A/S Joint for a robot
JP4254804B2 (ja) * 2006-05-15 2009-04-15 双葉電子工業株式会社 ロボット用連結部材の結合機構と歩行型ロボット
DE202007019624U1 (de) 2007-04-16 2014-07-29 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Antriebseinheit und ein die Antriebseinheit umfassender Gelenkarm
KR100884274B1 (ko) 2007-11-30 2009-02-17 한국기계연구원 모듈형 로봇 구동부의 사용이 편리한 결합구조
US8234950B1 (en) * 2008-02-08 2012-08-07 University Of Southern California Homogeneous and single-side-operational connector mechanism for self-reconfigurable, self-assembly and self-healing systems
WO2009140396A2 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 University Of Utah Research Foundation Climbing robot using pendular motion
US8498741B2 (en) * 2009-09-22 2013-07-30 Gm Global Technology Operations Dexterous humanoid robotic wrist
CN102107434B (zh) * 2009-12-29 2013-10-09 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人臂部件
TWI461271B (zh) * 2010-02-01 2014-11-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 機器人臂部件
EP2444207B1 (en) * 2010-10-21 2014-05-28 Università di Pisa Variable stiffness actuator
TWI400150B (zh) * 2010-10-29 2013-07-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 機器人關節
US9186799B2 (en) 2011-07-13 2015-11-17 Brooks Automation, Inc. Compact direct drive spindle
DE102011108265A1 (de) * 2011-07-25 2013-01-31 Eisenmann Ag Betätigungsarm für eine Handhabungsvorrichtung
CN104768716B (zh) * 2012-10-31 2017-06-09 株式会社乐博特思 驱动器组件
WO2014138439A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 Massachusetts Institute Of Technology Discrete motion system
KR20150100165A (ko) * 2014-02-24 2015-09-02 주식회사 로보빌더 모듈러 액츄에이터 결합장치
JP5980984B1 (ja) * 2015-04-02 2016-08-31 ファナック株式会社 アームを揺動させるモータを備えたロボットの関節構造
CN106272398A (zh) * 2015-05-27 2017-01-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人的驱动组件、机器人及机器人系统
CN105082174B (zh) * 2015-08-14 2017-10-10 哈尔滨工大服务机器人有限公司 一种衣服模特机器人两自由度主动肘关节驱动装置
JP6507094B2 (ja) * 2015-12-28 2019-04-24 株式会社東芝 マニピュレータ
EP3419730B1 (en) * 2016-02-24 2020-08-05 Danmarks Tekniske Universitet A set of robotic building elements
CN106564067A (zh) * 2016-09-13 2017-04-19 苏州驱指自动化科技有限公司 调整金具支架
CN106737848B (zh) * 2016-12-29 2023-08-04 深圳市优必选科技有限公司 腿部结构及人形机器人
CN107238358A (zh) * 2017-04-25 2017-10-10 张州逸 一种旋转驱动机构的旋转中心标定装置及其标定方法
CN107234608B (zh) * 2017-06-15 2023-04-07 华东理工大学 一种欠驱动弹复性机器人模块
JP1607841S (ja) * 2017-07-12 2019-12-23
JP1605287S (ja) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605288S (ja) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605289S (ja) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605286S (ja) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605285S (ja) * 2017-07-18 2019-11-25
KR20190029367A (ko) * 2017-09-12 2019-03-20 (주)로보티즈 다축 액츄에이터
CN107696059B (zh) * 2017-09-19 2023-09-01 佛山博文机器人自动化科技有限公司 一种具有防脱出功能的模块化机器人接口
JP6698719B2 (ja) 2018-02-14 2020-05-27 ファナック株式会社 パラレルリンクロボット
JP1615133S (ja) * 2018-03-29 2020-03-30
JP1615134S (ja) * 2018-03-29 2020-03-30
JP1615136S (ja) * 2018-03-29 2020-03-30
JP1615135S (ja) * 2018-03-29 2020-03-30
JP1623231S (ja) * 2018-04-18 2020-07-13
JP1623232S (ja) * 2018-04-18 2020-07-13
CN108673474B (zh) * 2018-06-14 2023-11-07 深圳市傲顺精密科技有限公司 多轴机器人的扫描装置
JP6875348B2 (ja) * 2018-10-17 2021-05-26 ファナック株式会社 ロボットおよび第１アーム部材
CN111761573B (zh) * 2020-07-20 2022-02-15 上海微电机研究所(中国电子科技集团公司第二十一研究所) 一种液电混动七自由度机械臂
CN112276921A (zh) * 2020-10-19 2021-01-29 清华大学 一种模块组合式多自由度柔性机械臂
US11926048B2 (en) * 2021-05-26 2024-03-12 Amazon Technologies, Inc. Modular robotic linkages

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166982A (ja) * 1986-01-17 1987-07-23 株式会社日立製作所 ロボツトア−ム用着脱アダプタ
US5428713A (en) * 1991-11-25 1995-06-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Compound module type manipulator apparatus
JPH1163119A (ja) * 1997-08-13 1999-03-05 Japan Aviation Electron Ind Ltd ギア装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580099A (en) * 1969-09-24 1971-05-25 Gen Electric Articulating mechanism
US4561816A (en) * 1982-08-30 1985-12-31 Dingess Billy E Remote manipulator arm for nuclear generator repair
ES8502346A1 (es) 1983-03-30 1985-01-01 Mawdsley Brian Grupo motor, para juguetes y modelos, con su correspondiente aparato de control
JPS59201785A (ja) * 1983-04-27 1984-11-15 株式会社神戸製鋼所 関節機構
JPS60201892A (ja) 1984-03-23 1985-10-12 株式会社日立製作所 組立式ロボツト
US4685349A (en) * 1985-12-20 1987-08-11 Agency Of Industrial Science And Technology Flexibly foldable arm
JPS62282886A (ja) 1986-05-28 1987-12-08 株式会社日立製作所 モジユ−ル型マニピユレ−タ
JPS648308U (ja) 1987-07-03 1989-01-18
JP2646008B2 (ja) * 1988-07-15 1997-08-25 日本ビソー株式会社 壁面作業用ロボット
JPH03178788A (ja) * 1989-12-06 1991-08-02 Hitachi Ltd マニピュレータの制御方法
US5523662A (en) * 1994-05-02 1996-06-04 Engineering Services, Inc. Modular, expandable and reconfigurable robot
US5672924A (en) * 1996-10-15 1997-09-30 New York University Robots using modular direct drive motors
JPH10249755A (ja) 1997-03-14 1998-09-22 Sony Corp ロボツト装置
US6686717B2 (en) * 1997-04-01 2004-02-03 Charles Khairallah Modular articulated structure
GB9713765D0 (en) * 1997-07-01 1997-09-03 Engineering Services Inc Reconfigurable mudular drive system
US6605914B2 (en) * 2001-08-24 2003-08-12 Xerox Corporation Robotic toy modular system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62166982A (ja) * 1986-01-17 1987-07-23 株式会社日立製作所 ロボツトア−ム用着脱アダプタ
US5428713A (en) * 1991-11-25 1995-06-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Compound module type manipulator apparatus
JPH1163119A (ja) * 1997-08-13 1999-03-05 Japan Aviation Electron Ind Ltd ギア装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1273398A4 *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692332B2 (en) 2002-02-25 2004-02-17 Stikfas Pte. Ltd. Toy figure having plurality of body parts joined by ball and socket joints
JP2008260089A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Toyota Motor Corp 関節機構
KR100925177B1 (ko) * 2008-02-20 2009-11-05 (주)로봇앤드디자인 로봇용 파워모듈 구조체
CN102791439A (zh) * 2010-02-05 2012-11-21 加利福尼亚大学董事会 四自由度（4-dof）单个模块化机器人单元或关节
WO2011155320A1 (ja) * 2010-06-10 2011-12-15 ナブテスコ株式会社 ロボットアーム
JP2011258793A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Nabtesco Corp ロボットアーム
KR101423006B1 (ko) * 2010-06-10 2014-07-23 나부테스코 가부시키가이샤 로봇 아암
US8915693B2 (en) 2010-06-10 2014-12-23 Nabtesco Corporation Robot arm having lower arm link separable into two parts
JP2013056419A (ja) * 2012-12-25 2013-03-28 Precision Machinery Research Development Center サーボ装置
CN105620574A (zh) * 2015-12-17 2016-06-01 常州大学 仿人机器人两自由度并联高频机械足
JP2018020422A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 ファナック株式会社 回転軸モジュールおよび多関節ロボット
CN107685340A (zh) * 2016-08-05 2018-02-13 发那科株式会社 旋转轴组件和多关节机器人
JP2019155588A (ja) * 2016-08-05 2019-09-19 ファナック株式会社 回転軸モジュールおよび多関節ロボット
US10465768B2 (en) 2016-08-05 2019-11-05 Fanuc Corporation Rotary axis module and articulated robot
DE102017117283B4 (de) * 2016-08-05 2021-04-29 Fanuc Corporation Rotationsachsmodul und knickarmroboter
US11111984B2 (en) 2016-08-05 2021-09-07 Fanuc Corporation Rotary axis module and articulated robot
DE102017012328B3 (de) 2016-08-05 2022-01-05 Fanuc Corporation Rotationsachsmodul und Knickarmroboter
JP2020099665A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 ソウル大学校産学協力団Ｓｅｏｕｌ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒ＆Ｄｂ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ソフトグリッパおよびソフトロボットのための膨張ブロックおよび曲げブロックを含むソフト駆動ブロックユニット
JP2021130196A (ja) * 2020-02-20 2021-09-09 ファナック株式会社 ロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法およびロボットを製造する方法
JP7181345B2 (ja) 2020-02-20 2022-11-30 ファナック株式会社 ロボットの手首部の動作範囲の大きさを異ならせる方法およびロボットを製造する方法
WO2022071003A1 (ja) * 2020-10-02 2022-04-07 孝太 瀧上 ロボットモジュール及びモジュール型ロボットシステム

Also Published As

Publication number Publication date
US7013750B1 (en) 2006-03-21
CN1437523A (zh) 2003-08-20
EP1273398A4 (en) 2003-07-30
EP1273398A1 (en) 2003-01-08
CA2401208A1 (en) 2001-08-30
CN1255253C (zh) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7013750B1 (en) Unit set for robot
JP7325895B2 (ja) 外科用ロボットアーム
CA1210421A (en) Split-ball type wrist and manipulator assembly for robot
US11938624B2 (en) Parallel kinematic robot
US4805477A (en) Multiple joint robot part
CA1172286A (en) Three-axis wrist mechanism
EP0295244B1 (en) Compact robot wrist actuator
US7275332B2 (en) Multi-axis positioning apparatus
JPS6116599B2 (ja)
KR100749878B1 (ko) 휴머노이드 로봇용 로봇 암
JP2001293676A (ja) パラレルリンクロボット
CN113618703B (zh) 遥操作机械手及遥操作设备
JPS63245385A (ja) ロボットマニプレータの手首機構
JPH02198782A (ja) 多関節型ロボット
JPH0569351A (ja) 連接ロボツト
JPH1094985A (ja) ロボットアーム機構
JPS6238119B2 (ja)
US4637774A (en) Industrial robot
JPH0451314B2 (ja)
JP2007160482A (ja) 首部関節機構及びそれを具備するロボット
CN119589721A (zh) 机械臂关节、机械臂及机器人
CN220389439U (zh) 用于回转体工具的模块化机器人
JPS6130396A (ja) 工業用ロボツトの交換可能腕構造
JPWO2001062448A1 (ja) ロボット用ユニットセット
JPH0347995B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA CN JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 2001 561497

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2401208

Country of ref document: CA

Ref document number: 008191948

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000955049

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10220027

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000955049

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000955049

Country of ref document: EP