專利名稱：機械手用單元組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由自由連接、構(gòu)成機械手用的多個單元組成的機械手用單元組件，特別涉及包括機械手用關(guān)節(jié)單元等的機械手用單元組件，其關(guān)節(jié)單元通過內(nèi)置的電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，驅(qū)動露出于外部的旋轉(zhuǎn)接頭裝置旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動可自由脫卸地連接在旋轉(zhuǎn)接頭裝置上的其他外部要件旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)關(guān)節(jié)的功能。
背景技術(shù)：
關(guān)于這樣的機械手用關(guān)節(jié)單元，目前已有很多種，特公昭63～50155號公報公布了一種典型例。該典型例如圖20所示，關(guān)節(jié)單元1的構(gòu)成是，裝在內(nèi)側(cè)外殼1a內(nèi)部的內(nèi)置減速機的電動機1b的輸出旋轉(zhuǎn)軸1c通過連接裝置1d與外側(cè)外殼1c的內(nèi)面連接，外側(cè)外殼中心部用臂安裝部1f安裝在外側(cè)外殼1e沿輸出旋轉(zhuǎn)軸1c的外側(cè)表面上，可在輸出旋轉(zhuǎn)軸1c的軸周圍旋轉(zhuǎn)，外側(cè)外殼1e的外周部分將內(nèi)側(cè)外殼1a的圖中下方部分包覆成可相對旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在包覆該部分的外側(cè)外殼1e的圖中下方表面上，固定有外側(cè)外殼外周部用臂安裝部1g，在內(nèi)側(cè)外殼1a的圖中上方的外周部分表面，固定安裝有內(nèi)側(cè)外殼外周部用臂安裝部1h，在輸出旋轉(zhuǎn)軸1c的相反側(cè)、即圖中右方的電動機1b的端面上，固定安裝有與輸出旋轉(zhuǎn)軸1c同軸地被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的反饋單元用臂安裝部1i。在采用此種構(gòu)成的現(xiàn)有關(guān)節(jié)單元1中，以圖中X軸所示的輸出旋轉(zhuǎn)軸1c為中心軸，外側(cè)外殼中心部用臂安裝部1f和反饋單元用臂安裝部1i在與內(nèi)側(cè)外殼1a的相對關(guān)系下受電動機1b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，外側(cè)外殼外周部用臂安裝部1g與外側(cè)外殼一體地在輸出旋轉(zhuǎn)軸1c的軸周圍受電動機1b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，以遮斷沿外側(cè)外殼1e外周部的旋轉(zhuǎn)軌跡的狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)軌跡上相對固定安裝在內(nèi)側(cè)外殼1a上的內(nèi)側(cè)外殼外周部用臂安裝部1h作接近、遠離運動，由此，實現(xiàn)在1軸驅(qū)動下可與正交的雙軸方向連接的關(guān)節(jié)功能。
特開昭62～282886號公報公布了這種典型關(guān)節(jié)單元的連接構(gòu)成例。根據(jù)這一典型例，如圖21所示，與上述特公昭63～50155號公報公布的構(gòu)造相同的關(guān)節(jié)單元2設(shè)有分別對應(yīng)外側(cè)外殼中心部用臂安裝部1f和反饋單元用臂安裝部1i的1對輥凸緣2a、2b；分別對應(yīng)外側(cè)外殼外周部用臂安裝部1g與內(nèi)側(cè)外殼外周部用臂安裝部1h的一對節(jié)距凸緣2c、2d。一對節(jié)距凸緣2c、2d在輥凸緣2a、2b的共同中心軸周圍相對地被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。關(guān)于此種關(guān)節(jié)單元自體的連接形態(tài)，設(shè)想有如下幾種情況如圖22(A)所示，將1對輥凸緣2a、2b間的相對旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)將傳遞至外部要件；如圖22(B)所示，將節(jié)距凸緣2c、2d相互間在輥凸緣2a、2b的共同中心軸周圍的轉(zhuǎn)動運動傳遞至外部要件；如圖22(C)所示，將節(jié)距凸緣2d相對輥凸緣2b而在輥凸緣2a、2b的共同中心軸周圍的相對轉(zhuǎn)動運動傳遞至外部要件，所以按上述任意的連接形態(tài)連接多個關(guān)節(jié)單元2來組裝成圖23所示的多關(guān)節(jié)構(gòu)造，即可實現(xiàn)多樣化的多關(guān)節(jié)功能。
在現(xiàn)有這種關(guān)節(jié)單元中，人們不斷致力于改善其構(gòu)造以實現(xiàn)小型化，特開平10～249755號公報就公布了一種典型的改善構(gòu)造。根據(jù)該典型例，如圖24所示，關(guān)節(jié)單元3的構(gòu)成是，電動機3a與多極減速齒輪組3b高密度收容于立方體的外殼3c內(nèi)，連接在最后一級減速齒輪上的輸出旋轉(zhuǎn)軸3d的兩端部3e、3f分別穿過外殼3c的兩個互為相對的表面而露出于外部，連接在齒輪組3b的中間級3g上的電位器3h也收容于外殼3c內(nèi)。
目前多采用可自由彎曲狀態(tài)下連接2個長臂的關(guān)節(jié)單元，關(guān)于這種關(guān)節(jié)單元，實公平1～8308號公報公布了一種以增大彎曲角度范圍的改良構(gòu)造。在該改良構(gòu)造中，如圖25所示，安裝于第1長臂4與第2長臂5之間、將兩臂4、5連接成可自由彎曲狀態(tài)的關(guān)節(jié)單元6內(nèi)設(shè)有軸接于驅(qū)動用電動機上的驅(qū)動齒輪6a；由設(shè)于第1臂4上的第1軸銷6b旋轉(zhuǎn)自如地軸支承、與驅(qū)動齒輪6a嚙合的中間齒輪6c；在軸銷6b的周圍與中間齒輪6c一體地同方向旋轉(zhuǎn)的第1臂旋轉(zhuǎn)齒輪6d；用第2臂上所設(shè)的第雙軸銷6e旋轉(zhuǎn)自如地支承的旋轉(zhuǎn)齒輪6h，其上形成在180°的范圍內(nèi)與在第1臂旋轉(zhuǎn)齒輪6d的180°范圍形成的第1臂旋轉(zhuǎn)齒輪6f嚙合的第2臂旋轉(zhuǎn)齒輪6g。根據(jù)這種改良構(gòu)造，在電動機的作用下，驅(qū)動齒輪6a按圖中所示逆時針方向旋轉(zhuǎn)，第2臂旋轉(zhuǎn)齒輪6h在第1臂旋轉(zhuǎn)齒輪6d的周圍按圖中逆時針方向公轉(zhuǎn)，使關(guān)節(jié)單元6自身在圖中逆時針方向旋轉(zhuǎn)，而此時第2臂旋轉(zhuǎn)齒輪6h在圖中的逆時針方向自轉(zhuǎn)也會使第2臂5在圖中逆時針方向旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，第2臂5對第1臂4的相對旋轉(zhuǎn)角度變成關(guān)節(jié)單元6自身旋轉(zhuǎn)角度的2倍，因此一旦通過第1臂旋轉(zhuǎn)齒輪6f與第2臂旋轉(zhuǎn)齒輪6g在180°范圍的嚙合而將關(guān)節(jié)單元6自身的旋轉(zhuǎn)角度選定為180°，第1、第2臂4、5間的相對旋轉(zhuǎn)角度即為360°，實現(xiàn)彎曲角度的廣角化。
此種技術(shù)背景下的機械手關(guān)節(jié)單元以及將這些關(guān)節(jié)單元組裝而成的機械手結(jié)構(gòu)體存在下述問題，即無法充分通過裝置自身各要件的高密度安裝而實現(xiàn)小型化，不便于組裝作業(yè)，無法確保自然的旋轉(zhuǎn)運動功能，所以質(zhì)量不高，無法制成多樣化的、多功能化的機械手結(jié)構(gòu)體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述背景技術(shù)存在的小型化及高品質(zhì)化、多樣化等問題，提供了這樣一種機械手組件，機械手用關(guān)節(jié)單元的表面輪廓做成接頭裝置間隔距離均等的骰子狀立方體或單軸圓筒體或正交雙軸圓筒狀立方體，接頭裝置具有軸周圍等間隔等角度配置的定位用突起以及將其在軸周圍配置于360°/2N位置上的N個連接用螺孔，設(shè)有多個電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置并通過1個中間齒輪協(xié)調(diào)驅(qū)動，機械手單支桿在兩端部，在軸周圍每隔360°/2N的位置上設(shè)有N個嵌合孔作為接頭支承裝置，該嵌合孔可與接頭裝置的N個定位用突起嵌合，機械手用雙支桿在兩端部設(shè)有軸支孔等軸支座，可自由旋轉(zhuǎn)地與在關(guān)節(jié)單元的外殼表面上與接頭裝置互為相對地配置的支持銷等軸支裝置嵌合，機械手用L字形支桿在兩邊部設(shè)有接頭支承裝置，機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元將與固定在外殼上的機械手用關(guān)節(jié)單元的接頭裝置連接的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為與關(guān)節(jié)單元隔開一定距離配置的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)并傳遞，機械手用零度關(guān)節(jié)傳動單元將以自力相對固定于外殼上的輸入接頭固定軸而旋轉(zhuǎn)的機械手用關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為與關(guān)節(jié)單元隔開一定距離配置的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)并傳遞，通過使機械手用單元組件包括機械手用關(guān)節(jié)單元、機械手用單支桿、機械手用雙支桿、機械手用L字型支桿、機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元、機械手用零度關(guān)節(jié)傳動裝，有利于通過高密度安裝而實現(xiàn)小型化，便于組裝作業(yè)，有利于確保與生物相通的自然旋轉(zhuǎn)運動功能，可構(gòu)筑多種形態(tài)的、具有多種功能的機械手結(jié)構(gòu)體。
為解決上述課題，本發(fā)明的第1種創(chuàng)意，提出了下述技術(shù)方案1～3的發(fā)明。
技術(shù)方案1所述發(fā)明的構(gòu)成是，如

圖1及圖11所示，在具有表面輪廓的關(guān)節(jié)外殼10a上設(shè)有輸出旋轉(zhuǎn)軸10b，該旋轉(zhuǎn)軸10b以在互為相對的任意位置上正交于表面輪廓的1個軸為中心軸q1并貫穿關(guān)節(jié)外殼10a的1個表面后向外部露出，在關(guān)節(jié)外殼10a內(nèi)，固定收容有電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p的驅(qū)動軸17q上連接有減速裝置17s、17t、17u、17v、17w、17x，使驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至輸出旋轉(zhuǎn)軸10b并旋轉(zhuǎn)的輸出旋轉(zhuǎn)軸10bg與共同中心軸的旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e一體旋轉(zhuǎn)，在與輸出旋轉(zhuǎn)軸10b露出外部的關(guān)節(jié)外殼10a的表面10c正交且互為相對的表面10f上的任意位置上，在與表面10f正交且與輸出旋轉(zhuǎn)軸10b的共同中心軸q1相交的另一中心軸q2上的表面10f上，固定設(shè)有與旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e形態(tài)相同的固定接頭裝置10g，從輸出旋轉(zhuǎn)軸10b的共同中心軸q1與另一個中心軸q2的交點q0起沿中心軸q1至旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e止的旋轉(zhuǎn)接頭裝置間隔距離d、及從交點q0起沿中心軸q2至固定接頭裝置10g止的固定接頭裝置距離d相等。
技術(shù)方案2所述發(fā)明的構(gòu)成如圖2所示，關(guān)節(jié)單元11的關(guān)節(jié)外殼11a的表面輪廓為圓筒，該圓筒的中心軸q3即為輸出旋轉(zhuǎn)軸11e。
技術(shù)方案3所述發(fā)明的構(gòu)成如圖4所示，關(guān)節(jié)單元14的關(guān)節(jié)外殼14a的表面輪廓為正交雙軸圓筒狀立方體，由以正交雙軸的各軸為中心的等軸長2個圓筒部分的重復(fù)內(nèi)包構(gòu)成，1個圓筒體部分的中心軸q6即為輸出旋轉(zhuǎn)軸14b的中心軸，另一個圓筒部分的中心軸q5為與輸出旋轉(zhuǎn)軸14b的中心軸相交的另一個中心軸。
為解決上述課題，本發(fā)明的第2個創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案4～9的發(fā)明。
技術(shù)方案4所述發(fā)明的構(gòu)成如圖7所示，旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e設(shè)有與輸出旋轉(zhuǎn)軸17b共同的旋轉(zhuǎn)軸q12，沿包圍該中心軸q12的任意圓周以等間距在旋轉(zhuǎn)軸17b附近配置有N個定位突起17l、17m，在以中心軸q12為中心將N個定位突起17l、17m的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N的位置上的輸出旋轉(zhuǎn)軸17b附近配置有N個連接用螺孔17n、17o，與輸出旋轉(zhuǎn)軸17b一體旋轉(zhuǎn)；固定接頭裝置17g在與設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的關(guān)節(jié)外殼17a的表面17c正交地互為相對的表面17f上的任意位置上，具有與表面17f正交的另一個中心軸q11，在關(guān)節(jié)外殼17a上，在沿著包圍該中心軸q11的任意圓周上配置有與旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e形態(tài)相同的裝置，且相對關(guān)節(jié)外殼17a而固定。
技術(shù)方案5所述發(fā)明的構(gòu)成具體如圖7所示，旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e、固定接頭裝置17g均設(shè)有2個定位用突起17l、17m以及設(shè)在將該兩個突起部的位置旋轉(zhuǎn)90°的位置上的2個連接用螺孔17n、17o。
技術(shù)方案6所述發(fā)明的構(gòu)成是在技術(shù)方案1所述發(fā)明的構(gòu)成中旋轉(zhuǎn)接頭裝置間隔距離d與固定接頭裝置間隔距離d相等的結(jié)構(gòu)中，使技術(shù)方案4所述發(fā)明構(gòu)成中設(shè)有N個定位用突起17l、17m和N個連接用螺孔17n、17o的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與構(gòu)造相同的固定接頭裝置17g協(xié)調(diào)運動。
技術(shù)方案7所述發(fā)明的構(gòu)成，是在技術(shù)方案6所述發(fā)明構(gòu)成中旋轉(zhuǎn)接頭裝置間隔距離d與固定接頭裝置間隔距離d相等的結(jié)構(gòu)中，使技術(shù)方案5所述發(fā)明構(gòu)成中設(shè)有4個定位用突起17l、17m和4個連接用螺孔17n、17o的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與構(gòu)造相同的固定接頭裝置17g協(xié)調(diào)運動。
技術(shù)方案8所述發(fā)明的構(gòu)成是針對技術(shù)方案6所述發(fā)明的構(gòu)成，即兩個接頭裝置間隔距離d相等，且使設(shè)有N個定位用突起17l、17m和N個連接用孔17n、17o的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與構(gòu)造相同的固定接頭裝置17g協(xié)調(diào)運動，或是針對技術(shù)方案7所述發(fā)明的構(gòu)成，即兩個接頭裝置間隔距離d相等，且使設(shè)有4個定位用突起17l、17m和4個連接用孔17n、17o的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與構(gòu)造相同的固定接頭裝置17g協(xié)調(diào)運動，再附加技術(shù)方案2所述發(fā)明構(gòu)成中的單軸圓筒表面輪廓。
技術(shù)方案9所述發(fā)明的構(gòu)成是在技術(shù)方案6所述的兩個接頭裝置17e、17g具有N個要素的結(jié)構(gòu)中，或是在技術(shù)方案7所述的兩個接頭裝置17e、17g具有4個要素的結(jié)構(gòu)中，再附加技術(shù)方案3所述發(fā)明構(gòu)成中的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓。
為解決上述課題，本發(fā)明的第3個創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案10～15的發(fā)明。
技術(shù)方案10所述發(fā)明的構(gòu)成如圖10所示，2個以上的電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp安裝在以輸出旋轉(zhuǎn)軸17b為中心的關(guān)節(jié)外殼17a的內(nèi)側(cè)周邊部，2根以上的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q、17qq與輸出旋轉(zhuǎn)軸17b平行，配置于輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的周圍的多個減速齒輪組、即減速裝置17t、17u、17v、17w、17x將各旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q、17qq的各自驅(qū)動齒輪17r、17rr與輸出旋轉(zhuǎn)軸17b上的受動齒輪17x間嚙合連接，使驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q、17qq的旋轉(zhuǎn)減速后并傳遞至旋轉(zhuǎn)軸17b，特別在技術(shù)方案11所述發(fā)明的構(gòu)成中，中間齒輪17s以1組齒與2個以上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp各自的驅(qū)動齒輪17r、17rr嚙合，并在輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的中心軸q12的周圍旋轉(zhuǎn)，以將驅(qū)動齒輪17q、17qq的旋轉(zhuǎn)傳遞至減速齒輪組17t、17u、17v、17w、17x。
技術(shù)方案12所述發(fā)明是在技術(shù)方案10所述發(fā)明的具有多個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp的結(jié)構(gòu)中，或在技術(shù)方案11所述發(fā)明的具有中間齒輪17s的結(jié)構(gòu)中，附加技術(shù)方案2所述發(fā)明構(gòu)成中的單軸圓筒的表面輪廓。
技術(shù)方案13所述發(fā)明構(gòu)成是在技術(shù)方案10所述發(fā)明的具有多個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp的結(jié)構(gòu)中，或是在技術(shù)方案11所述發(fā)明的具有中間齒輪17s的構(gòu)成中，附加技術(shù)方案3所述發(fā)明的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓。
技術(shù)方案14所述發(fā)明的構(gòu)成如圖1所示，是在技術(shù)方案10所述發(fā)明的具有多個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置17p、17pp的構(gòu)成中，將關(guān)節(jié)單元固定裝置19a、19b、19c、19d固定設(shè)在關(guān)節(jié)外殼的輸出旋轉(zhuǎn)軸10b所貫穿的1個表面10C上，從而可將自身固定在雙軸關(guān)節(jié)傳動單元等其他裝置上；在技術(shù)方案15所述發(fā)明的構(gòu)成中，雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21a安裝在與設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e的關(guān)節(jié)外殼10a的表面10c互為相對的表面10d上，露出于外部固定在旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e的中心軸q1貫穿的位置，雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21b，安裝在與設(shè)有固定接頭裝置10g的表面10f互為相對的表面10h上，露出于外部固定在固定接頭裝置10g的中心軸q2所貫穿的位置，由此將圖13所示的雙支桿23軸支承在各支桿軸支裝置21a、21b而使之可相對關(guān)節(jié)外殼10a自由旋轉(zhuǎn)。
為解決上述課題，本發(fā)明的第4創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案16～18。
技術(shù)方案16所述發(fā)明的構(gòu)成如圖13及圖7所示，單支桿22兩端部設(shè)有接頭支承裝置22a、22b，由此可在關(guān)節(jié)外殼17a的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e或固定接頭裝置17g上自由裝拆連接，特別是技術(shù)方案17所述發(fā)明的構(gòu)成中，接頭支承裝置22a、22b針對關(guān)節(jié)外殼17a側(cè)的各接頭裝置17e、17g上的N個定位用突起17l、17m，在端部，在以各接頭裝置17e、17g的中心軸q11、q12為中心旋轉(zhuǎn)360°/2N的各位置上設(shè)有可與上述突起準確嵌合的2N個嵌合孔18a1、18a2、18a3、18a4，這些嵌合孔中，除了與N個定位用突起17l、17m準確嵌合的N個嵌合孔以外，另外N個嵌合孔與各接頭裝置17e、17g上的N個連接用螺孔17n、17o對齊，且至少可在1個嵌合孔中進行螺接。
為解決上述課題，本發(fā)明第5創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案19～21。
技術(shù)方案19所述發(fā)明的構(gòu)成如圖14所示，由長條L字形板狀剛體構(gòu)成的L字形支桿25的端部設(shè)有接頭支承裝置25a、25b，可關(guān)節(jié)外殼17a的各接頭裝置17e、17g上自由裝拆連接，特別是在技術(shù)方案21所述發(fā)明的構(gòu)成中，附加了技術(shù)方案17所述發(fā)明構(gòu)成中設(shè)有4個嵌合孔的接頭支承裝置。
技術(shù)方案20所述發(fā)明的構(gòu)成如圖14(B)所示，設(shè)于L型支桿25兩邊部25A、25B中一個邊部25A上的接頭支承裝置25a所連接的各接頭裝置17e、17g的中心軸q13與另一個邊部25B自體間的間隔距離與圖1所示的接頭裝置間隔距離d相等，這樣，作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)單元17D即可相對不作旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)單元17E而在共同的中心軸q13的周圍自然旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)。
技術(shù)方案21所述發(fā)明的構(gòu)成如圖14所示，設(shè)于L型支桿25的兩邊部25A、25B的接頭支承裝置25a具有技術(shù)方案17所述的N個嵌合孔。
為解決上述課題，本發(fā)明的第6個創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案22～24。
技術(shù)方案22所述發(fā)明的構(gòu)成如圖15所示，旋轉(zhuǎn)自如地軸支承于長條平板狀立方體的外殼26a一端部的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b通過設(shè)于此處的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置26b1、26b1而可脫卸地與關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e連接并受其的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，接頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置26c、26d、26e將輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)，并傳遞給在沿外殼26a的長度方向離開輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b一定距離的外殼26a另一端部旋轉(zhuǎn)自如地軸支的輸出旋轉(zhuǎn)軸26f，使通過輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置26f1、26f1而將輸出旋轉(zhuǎn)軸26f與固定接頭裝置17g可脫卸地連接的另一個關(guān)節(jié)單元17C進行旋轉(zhuǎn)運動，這樣，如圖16所示，通過將不與關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q18的中心q16周圍的關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為與中心軸q18正交的中心軸17周圍的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f，進而轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)，由此在正交的雙軸q17、q18上進行關(guān)節(jié)單元17C的滾動動作與俯仰運動，特別是在技術(shù)方案23所述發(fā)明的構(gòu)成中，關(guān)節(jié)單元間隔距離成為接頭裝置間隔距離d的2倍值的最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2，在技術(shù)方案24所述發(fā)明的構(gòu)成中，接頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置26c、26d、26e將輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26d的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為等速同方向的旋轉(zhuǎn)，并傳遞至輸出旋轉(zhuǎn)軸26f。
為解決上述課題，本發(fā)明的第7個創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案25～26。
技術(shù)方案25所述發(fā)明構(gòu)成如圖17所示，固定于長條平板狀立方體的外殼27a一端部的輸入接頭固定軸27b和通過設(shè)于此處的輸入接頭固定軸連接裝置27b1、27b1而可脫地連接的關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e，在與可脫卸地連接在關(guān)節(jié)外殼17a的關(guān)節(jié)單元固定裝置19a、19b、19c、19d上的關(guān)節(jié)外殼連接裝置28之間相對地被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)自由地輕柔插入輸入接頭固定軸27b的關(guān)節(jié)外殼連接裝置28的環(huán)狀外齒齒輪28e相對輸入接頭固定軸27b作相對旋轉(zhuǎn)，正反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置27c、27d、27f以規(guī)定速度將該相對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為相反方向的旋轉(zhuǎn)，并將其傳遞至在沿外殼27a的長度方向離開輸入接頭固定軸27b規(guī)定間隔距離的外殼27a另一端部旋轉(zhuǎn)自如地軸支承的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f，使通過輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置27f1、27f1而將輸出旋轉(zhuǎn)軸27f與固定接頭裝置17g可脫卸地連接的另一個關(guān)節(jié)單元17C進行旋轉(zhuǎn)運動，這樣，在輸入接頭固定軸27b的中心軸q19周圍的關(guān)節(jié)單元17B上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的逆時針方向180°的公轉(zhuǎn)就伴隨輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f的中心軸q20周圍的另一個關(guān)節(jié)單元17C的逆時針方向180°自轉(zhuǎn)，結(jié)果，就以關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的角度位置為基準，實現(xiàn)在另一個關(guān)節(jié)單元17C上的360°(0°)逆時針方向旋轉(zhuǎn)，特別是在技術(shù)方案26所述發(fā)明的構(gòu)成中，關(guān)節(jié)單元間隔距離成為接頭裝置間隔距離d的2倍值的最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2。
為解決上述課題，本發(fā)明的第8個創(chuàng)意提出了下述技術(shù)方案27。
技術(shù)方案27所述發(fā)明的構(gòu)成如圖19所示，機械手用單元組件包括關(guān)節(jié)單元17A、17B、17C；單支桿22；雙支桿23；L型支桿25；雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26；零度關(guān)節(jié)傳動單元27。
附圖的簡單說明圖1～圖6為第1創(chuàng)意的發(fā)明。
圖1為立方體的關(guān)節(jié)單元的立體圖；圖2為單軸圓筒體的關(guān)節(jié)單元的立體圖；圖3(A)為立方體的關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動的說明圖；圖3(B)為單軸圓筒體的關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)運動的說明圖；圖4為正交雙軸圓筒狀立方體的關(guān)節(jié)單元的立體圖；圖5(A)為單軸圓筒體的關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)運動的說明圖；圖5(B)為正交雙軸圓筒狀立方體的旋轉(zhuǎn)運動的說明圖；圖6(A)為正交雙軸圓筒體的立體說明圖；圖6(B)為由正交雙軸圓筒體的2個圓筒體部分的重復(fù)內(nèi)包部位構(gòu)成的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓的立體圖。
圖7～圖8為第2創(chuàng)意的發(fā)明。
圖7為關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)接頭裝置與固定接頭裝置的立體圖；圖8(A)～圖8(D)為關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)接頭裝置與連接桿的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置的連接狀態(tài)的立體說明圖。
圖9～圖12為第3創(chuàng)意的發(fā)明。
圖9(A)為關(guān)節(jié)單元的平面剖視圖；圖9(B)為關(guān)節(jié)單元的側(cè)面剖視圖；圖10為關(guān)節(jié)單元內(nèi)部的立體圖；圖11為關(guān)節(jié)單元內(nèi)部主要部分的立體圖；圖12為單一電動機的關(guān)節(jié)單元內(nèi)部的立體圖；圖13為第4創(chuàng)意的發(fā)明，是單支桿、雙支桿的立體圖；圖14為第5創(chuàng)意的發(fā)明，是L型支桿的立體圖；圖15～圖16為第5創(chuàng)意的發(fā)明。
圖15(A)為雙軸關(guān)節(jié)傳動單元的分解立體圖；圖15(B)為雙軸關(guān)節(jié)傳動單元的立體圖；圖16(A)～圖16(C)為使用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元時的旋轉(zhuǎn)運動的立體說明圖；圖16(D)為使用連接桿時的旋轉(zhuǎn)運動的立體說明圖；圖17～圖18為第6創(chuàng)意的發(fā)明，圖17(A)為零度關(guān)節(jié)傳動單元的分解立體圖；圖17(B)為零度關(guān)節(jié)傳動單元的立體圖；圖18(A)～圖18(B)為使用零度關(guān)節(jié)傳動單元時的旋轉(zhuǎn)運動的立體說明圖；圖18(C)～圖18(D)為使用連接桿時旋轉(zhuǎn)運動的立體說明圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)參照圖1～圖6說明一下作為本發(fā)明第1創(chuàng)意的技術(shù)方案1～3所述發(fā)明的最佳實施形態(tài)。關(guān)節(jié)單元10如圖1所示，收容于骰子狀外觀的立方體的關(guān)節(jié)外殼10a內(nèi)，設(shè)有輸出旋轉(zhuǎn)軸10b，通過齒輪組等減速裝置接受固定在關(guān)節(jié)外殼10a上的電動機等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。輸出旋轉(zhuǎn)軸10b以在關(guān)節(jié)外殼10a的表面輪廓上互為相對的任意位置上與1對表面10c、10d正交的1個軸為中心軸q1而穿過該外殼的1個表面10c且露出于外部，在該輸出旋轉(zhuǎn)軸上，設(shè)有通過與其一體旋轉(zhuǎn)而相對關(guān)節(jié)外殼10a的表面10c旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e。在關(guān)節(jié)外殼10a上的一對互為相對的表面10f、10h中的一個表面10f上，固定著不能旋轉(zhuǎn)的固定接頭裝置10g，該一對表面10f、10h與有輸出旋轉(zhuǎn)軸10b露出于外部的表面10c正交，固定接頭裝置10g具有在表面10f上與該表面正交且與輸出旋轉(zhuǎn)軸10b的共同中心軸q1相交的另一個中心軸q2且與旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e的形態(tài)相同。如果將與輸出旋轉(zhuǎn)軸10b共同的中心軸q1與另一個中心軸q2間的交點q0定義，則從該義點q0起沿中心軸q1至旋轉(zhuǎn)接頭裝置10d止的旋轉(zhuǎn)接頭裝置間隔距離d與從該交點q0起沿另一個中心軸q2至固定接頭裝置10g止的固定接頭裝置間隔距離d相等。
在圖2所示的實施形態(tài)中，關(guān)節(jié)單元11在設(shè)有中心軸q3的單軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼11a上，具有與該中心軸q3共同的中心軸的輸出旋轉(zhuǎn)軸11b在單獨圓筒體的一個端面11c上露出于外部，在該輸出旋轉(zhuǎn)軸11b上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e。設(shè)于連接桿12一端部的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置12a可脫卸地與旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e連接。在另一個關(guān)節(jié)單元13的關(guān)節(jié)外殼13a上，在與設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置13e的單軸圓筒體一個端面13c以及與此相對的另一個端面13d正交的單軸圓筒體的周圍表面13f上，固定有與旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e同一形態(tài)的固定接頭裝置13g。設(shè)于連接桿12另一端的固定接頭支承裝置12b可自由脫卸地與關(guān)節(jié)單元13的固定接頭裝置13g連接。一旦關(guān)節(jié)單元11的旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e在輸出旋轉(zhuǎn)軸11b的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，連接桿12的旋轉(zhuǎn)接頭裝置12a即在輸出旋轉(zhuǎn)軸11b的中心軸q3的周圍旋轉(zhuǎn)，使連接桿12自身在旋轉(zhuǎn)輸出軸11b的中心軸q3的周圍旋轉(zhuǎn)，由此使通過固定接頭支承裝置12b和固定接頭裝置13g而與連接桿12連接的另一個單軸圓筒體的關(guān)節(jié)單元13保持該關(guān)節(jié)單元的輸出旋轉(zhuǎn)軸的中心軸q4與關(guān)節(jié)單元11的單軸圓筒體的中心軸q3正交的狀態(tài)，同時在關(guān)節(jié)單元11的輸出旋轉(zhuǎn)軸11b的中心軸q3的周圍旋轉(zhuǎn)。此時，如圖3(A)所示，作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼13a上固定接頭裝置13g側(cè)的周圍表面13f的平面投影圖形為正方形13A，這一正方形13A隨著連接桿12在中心軸q3周圍的旋轉(zhuǎn)，如正方形13B、13C……所示那樣移動，所以一系列正方形13A、13B、13C……面對旋轉(zhuǎn)中心軸q3的一邊、即關(guān)節(jié)外殼13a的單軸圓筒體的周圍表面13f的部分的旋轉(zhuǎn)軌跡畫出一圓筒空間20R。另一方面，如將不作旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)外殼11a上旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e側(cè)的端面11c的平面投影圖形假設(shè)為與作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼13a的正方形13A、13B、13C……相等的正方形20A，則作為正方形20A的4個角部20Aa，與圖3(A)所示的不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼的立方體的中心軸q3平行的4個棱線與圓筒空間20R內(nèi)接。在此，關(guān)于不旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)外殼的立方體外部的空間、即圖3(A)中圓筒空間20R中的陰影線部分，可以說是為了避免固定的立方體的關(guān)節(jié)外殼與相對其作旋轉(zhuǎn)運動的單軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼13a之間在旋轉(zhuǎn)軌跡相互干擾而在固定的關(guān)節(jié)外殼外部白白浪費的空間。而如圖2所示，當(dāng)不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼11a和作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼13a均為單軸圓筒體時，與圖3(A)相當(dāng)?shù)钠矫嫱队皥D為圖3(B)。在圖3(B)的構(gòu)成中，通過使被關(guān)節(jié)外殼13a的單軸圓筒體的周圍表面13f部分的旋轉(zhuǎn)軌跡所畫出的圓筒空間逐漸接近不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼11a的單軸圓筒體上旋轉(zhuǎn)接頭裝置11e側(cè)的端面11c的平面投影圖形、即圓形11S，可以消除圖3(A)中陰影線部分那樣的在關(guān)節(jié)外殼11a外部白白浪費的空間。在此，使關(guān)節(jié)外殼13a的周圍表面13f部分的旋轉(zhuǎn)軌跡所畫出的圓筒空間逐漸接近關(guān)節(jié)外殼11a的圓筒體意味著，圖3(A)中固定的立方體的關(guān)節(jié)外殼的輸出旋轉(zhuǎn)軸上的中心軸q3的位置與在另一個圓筒體的關(guān)節(jié)外殼13a的輸出旋轉(zhuǎn)軸上的中心軸q4上對于該外殼13a的固定接頭裝置13g的位置上的周圍表面13f的投影對應(yīng)位置之間的關(guān)節(jié)單元間隔距離D1所對應(yīng)的圖3(B)中的關(guān)節(jié)單元間隔距離被最小化為最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do1。
在圖4所示的實施形態(tài)中，關(guān)節(jié)單元14是在設(shè)有2個正交中心軸q5、q6的正交雙軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼14a上，具有與中心軸q5共同的中心軸的固定接頭裝置14g在正交雙軸圓筒體的1個端面14f上露出于外部。在具有平行于1個端面14f及與之相對的另一端面14h的中心軸q6的正交雙軸圓筒體中一個圓筒體的周圍表面的端面14c上，在該中心軸q6的周圍固定設(shè)有與固定接頭裝置14g形態(tài)相同的旋轉(zhuǎn)接頭裝置14e。設(shè)于雙軸連動單元15的一個端部的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置15a可脫卸地與旋轉(zhuǎn)接頭裝置14e連接，關(guān)節(jié)單元14的外殼14a固定于雙軸連動單元15的外殼15a上。在另一個關(guān)節(jié)單元16的正交雙軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼16a上，中心軸q8平行于正交雙軸圓筒體的1個端面16c及與之相對的另一端面16d，端面16c上設(shè)有與中心軸q7同一中心軸的旋轉(zhuǎn)接頭裝置16e，在正交雙軸圓筒體中具有中心軸q8的一個圓筒體的周圍表面的端面16f上、在該中心軸q8的周圍，設(shè)有與旋轉(zhuǎn)接頭裝置16e形態(tài)相同的固定接頭裝置16g，在該固定接頭裝置16g上可脫卸地連接著可相對旋轉(zhuǎn)地軸支承于雙軸連動單元15的外殼15a上的固定接頭支承裝置15b。雙軸連動單元15的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置15a在中心軸q6的周圍相對外殼15c旋轉(zhuǎn)，與此連動，該連動單元15的固定接頭支承裝置15b被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所以關(guān)節(jié)單元16在該連動單元15與固定在連動單元上的關(guān)節(jié)單元14的相對關(guān)系中，在中心軸q8周圍作旋轉(zhuǎn)運動。此時，一旦如圖5(A)所示，作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼16a上固定接頭裝置16g側(cè)的端面16f的平面投影圖形為圖2中單軸圓筒體那樣的正方形16A，不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼14a的旋轉(zhuǎn)接頭裝置14e的端面14c的平面投影圖形同樣也為圖2的單軸圓筒體那樣的圓形14A，則隨著正方形16A在中心軸q8的周圍旋轉(zhuǎn)，就如同正方形16A、16B……那樣移動，所以，作為正方形16A的4個角部16Aa出現(xiàn)于圖5(A)的4個棱線的旋轉(zhuǎn)軌跡畫出了圓筒空間16R，該4個棱線平行于與關(guān)節(jié)外殼16a的單軸圓筒體的中心軸q7正交的固定接頭裝置16g的中心軸q8。作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼16a上固定接頭裝置16g側(cè)的端面16f的平面投影圖形、即正方形16A、16B與上述圓筒空間16R內(nèi)接。在圖5(A)中，圓筒空間16R中的陰影線部分是為避免在關(guān)節(jié)外殼16a的單軸圓筒體作旋轉(zhuǎn)運動時該關(guān)節(jié)外殼16a的端面16f的平面投影圖形的正方形16A、16B……與不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼14a的端面14c的平面投影圖形、即圓形14A之間在旋轉(zhuǎn)軌跡上相互影響而在該外殼16a的外部自白浪費的空間。而當(dāng)不作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼14a和作旋轉(zhuǎn)運動的關(guān)節(jié)外殼16a都是如圖4所示的正交雙軸圓筒體時，與圖5(A)相當(dāng)?shù)钠矫嫱队皥D為圖5(B)。在圖5(B)的構(gòu)成中，通過使由平行于作旋轉(zhuǎn)運動的外殼16a的單軸圓筒體的中心軸q8的4個棱線的旋轉(zhuǎn)軌跡所畫出的圖5(A)中的圓筒空間16R逐漸接近關(guān)節(jié)外殼16a的正交雙軸圓筒體中1個軸的圓筒體的固定接頭裝置16g側(cè)的端面16f的平面圖形、即用圖形16S表示的圓筒空間，可消除圖5(A)中陰影線部分所示的關(guān)節(jié)外殼16a的外部浪費的空間。在此，使圓筒空間16R逐漸接近圓筒空間16S意味著，圖5(A)中單軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼16a的輸出旋轉(zhuǎn)軸上的中心軸q8的位置與另一個單軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼14a的中心軸q6的位置之間的關(guān)節(jié)單元間隔距離D2所對應(yīng)的圖5(B)中的關(guān)節(jié)單元間隔距離被最小化為最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2。圖6(A)為這種場合的設(shè)有正交雙軸的圓筒體的立體圖，由設(shè)有1個中心軸q9的圓筒體Q9和設(shè)有與中心軸q9正交的另一個中心軸q10的另1個圓筒體Q10合體構(gòu)成。圖6(B)表示將由這兩個圓筒體Q9、Q10的重復(fù)內(nèi)包部分構(gòu)成的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓連接構(gòu)成封閉表面的立體圖，是圖4所示的2個關(guān)節(jié)單元14、16的關(guān)節(jié)外殼14a、16a的表面形狀例示。
以下參照圖7～圖8說明作為本發(fā)明第2創(chuàng)意的技術(shù)方案4～9的發(fā)明的最佳實施形態(tài)。在關(guān)節(jié)單元17的關(guān)節(jié)外殼17a的一個端面17c上，輸出旋轉(zhuǎn)軸17b露出，在輸出旋轉(zhuǎn)軸17b上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e，旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e由可相對一個端面17d旋轉(zhuǎn)的軸承17k軸支承。旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e設(shè)有相對輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的中心軸q12而軸對稱地配置于輸出旋轉(zhuǎn)軸17b周圍的2個定位用突起17l、17m；在輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的周圍，以同一中心軸q12為中心，配置于將上述2個定位用突起17l、17m旋轉(zhuǎn)90°的位置上的2個連接用螺孔17n、17o。在連接桿18的一個端部設(shè)有連接旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a，利用旋轉(zhuǎn)接頭裝置18a與旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e連接，由此在輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的中心軸q12周圍以90°為單位以不同角度將連接桿18可脫卸地安裝在關(guān)節(jié)外殼17a上。這里的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a在連接桿18上1個端部的中央位置，在與該連接桿正交的的中心軸q13周圍，以90°角度差配置有4個嵌合孔18a1、18a2、18a3、18a4。在將連接桿18組裝在關(guān)節(jié)外殼17a上時，如果使連接桿18上的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的中心軸q13與關(guān)節(jié)外殼17上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q12對齊，則作為旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的4個嵌合孔18a1、18a2、18a3、18a4中互為相對的1對嵌合孔18a1、18a3就可與作為旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的、互為相對配置的1對定位用突起17l、17m嵌合，4個嵌合孔中互為相對配置的另一對嵌合孔18a2、18a4和作為旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的、互為相對配置的1對連接用螺孔17n、17o可通過特別的連接用螺釘18a5、18a6進行螺接。組裝時，為了用針對關(guān)節(jié)外殼17a的以90°為單位的相對角度設(shè)定連接桿18姿勢，可以如圖8(A)所示，將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個定位用突起17l、17m分別嵌入旋轉(zhuǎn)接頭裝置18a的2個嵌合孔18a1、18a3，并使旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個連接用螺孔17n、17o分別對齊旋轉(zhuǎn)接頭裝置18a的2個嵌合孔18a2、18a4，再用連接用螺釘18a5、18a6螺接，也可如圖8(B)所示，將旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置17e的2個定位用突起17l、17m分別嵌入旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的2個嵌合孔18a4、18a2，并將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個連接用螺孔17n、17o分別對齊旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的2個嵌合孔18a1、18a3，并用連接用螺釘18a5、18a6螺接，也可圖8(C)所示，將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個定位用突起17l、17m分別嵌合于旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的2個嵌合孔18a3、18a1，將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個連接用螺孔17n、17o分別對齊旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的2個嵌合孔18a4、18a2，并用連接用螺釘18a5、18a6螺接。也可如圖8(D)所示，將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個定位用突起17l、17m分別嵌合旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的2個嵌合孔18a2、18a4，將旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的2個連接用螺孔17n、17o對齊旋轉(zhuǎn)接頭裝置18a的2個嵌合孔18a3、18a1，再用連接用螺釘18a5、18a6螺接。上述說明是關(guān)于圖7所示關(guān)節(jié)單元17的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與連接桿18的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a間的連接，當(dāng)然也適用于在與旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q12正交的另一個中心軸q11上的端面17f上所設(shè)的固定接頭裝置17g與連接桿18的固定接頭支承裝置18b之間(或與同一形態(tài)的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a之間)的連接。
具體地說，上述說明是如圖7所示的設(shè)有2個定位用突起17l、17m與2個連接用螺孔17n、17o的所謂“四點”構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e以及位置形態(tài)相同的固定接頭裝置17g，但例示的“四點”構(gòu)造也可任意變形為“多點”構(gòu)造。普通構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)接頭裝置只要具備如下結(jié)構(gòu)即可設(shè)有沿圍住輸出旋轉(zhuǎn)軸的中心軸的任意圓周以等距間隔配置于輸出旋轉(zhuǎn)軸附近的N個定位用突起，并在輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊，在以輸出旋轉(zhuǎn)軸的中心軸為中心將N個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上配置針對N個定位用突起，設(shè)有在以輸出旋轉(zhuǎn)軸的中心軸為中心旋轉(zhuǎn)360°/2N的各位置上對齊、嵌合用的2N個嵌合孔，在這些2N個嵌合孔中，除了與上述N個定位用突起對齊、嵌合的N個嵌合孔以外，另外N個嵌合孔與旋轉(zhuǎn)接頭裝置上的N個連接用螺孔對齊，且至少在其中1個嵌合孔中可通過連接用螺釘進行螺接。同樣，普通構(gòu)造的固定接頭裝置只要具備如下結(jié)構(gòu)即可除了是圍住與輸出旋轉(zhuǎn)軸的中心軸正交的另一個中心軸的周圍配置以外均與旋轉(zhuǎn)接頭裝置相同、且可連接于與上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置同一形態(tài)的固定接頭裝置的普通構(gòu)造的固定接頭支承裝置也與旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置形態(tài)相同。
下面參照圖9～圖12說明一下本發(fā)明第3創(chuàng)意的技術(shù)方案10～15所述發(fā)明的最佳實施形態(tài)。關(guān)節(jié)單元17的正交雙軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼17a內(nèi)固定有作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的2個電動機17p、17pp，2個電動機的各驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q、17qq上的2個驅(qū)動齒輪17r、17rr與1個中間齒輪17s的受動齒嵌合，中間齒輪17s的驅(qū)動齒與第3段減速齒輪17t的受動齒嵌合，該齒輪17t的驅(qū)動齒與第4段減速齒輪17u的受動齒嵌合，該齒輪17u的驅(qū)動齒與第5段減速齒輪17v的受動齒嵌合，該齒輪17v的驅(qū)動齒與第6段減速齒輪17w的受動齒嵌合，該齒輪17w的驅(qū)動齒與第7段的減速齒輪17x的受動齒嵌合，這樣，為了將作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的電動機17p、17pp的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至輸出旋轉(zhuǎn)軸17e而配置于輸出旋轉(zhuǎn)軸17e的中心軸q12的周圍，以通過收容于關(guān)節(jié)外殼17a內(nèi)的多個減速齒輪組構(gòu)成減速裝置，作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的2個電動機17p、17pp自身也收容于同一關(guān)節(jié)外殼17a內(nèi)，在以該外殼17a內(nèi)的輸出旋轉(zhuǎn)軸17b為中心的內(nèi)側(cè)周邊部，安裝有與該輸出旋轉(zhuǎn)軸17b平行的2根驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸17q、17qq。最終段的減速齒輪17x的中心軸q12是關(guān)節(jié)外殼17a的正交雙軸圓筒體的中心軸上的輸出旋轉(zhuǎn)軸17b的中心軸，在該齒輪17x上連著以中心軸q12為共同中心軸的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e。2個電動機17p、17pp的2個驅(qū)動齒輪17r、17rr如果受驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動齒輪17r、17tt即協(xié)調(diào)驅(qū)動中間齒輪17s，與此連動，最終段的減速齒輪17x、乃至旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e在與電動機17p、17pp的旋轉(zhuǎn)相同的方向受到減速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在圖9～圖11所示的構(gòu)成中，2個電動機17p、17pp的2個驅(qū)動齒輪17r、17rr與1個中間齒輪17s的受動齒的1個齒組嵌合，但也可如圖12所示，根據(jù)機械性外部負荷而可采用缺省2個電動機17p、17pp中任一個的(圖示中缺省電動機17pp)的構(gòu)造。
作為上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的2個電動機17p、17pp與作為減速裝置的多段齒輪組17r、17s、17t、17u、17v、17w、17x的全部構(gòu)成要素既可收容于圖1所示的接頭裝置間隔距離d的2倍邊長的骰子狀立方體的關(guān)節(jié)外殼10a內(nèi)，也可收容于圖2的設(shè)有圓筒的表面輪廓、該圓筒的中心軸q3為與輸出旋轉(zhuǎn)軸11b共同的中心軸q3、圖1中接頭裝置間隔距離d的2倍軸長的單軸圓筒體的關(guān)節(jié)外殼11a內(nèi)，也可收容于圖4所示的正交雙軸圓筒狀立方體的關(guān)節(jié)外殼14a內(nèi)，該關(guān)節(jié)外殼14a具有分別以正交雙軸q5、q6為中心軸、由圖6(A)所示的接頭裝置間隔距離d的2倍的等軸長的2個圓筒體Q9、Q10部分重復(fù)內(nèi)包部位構(gòu)成的、如圖6(B)所示的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓，這2個圓筒體Q9、Q10中的一個圓筒體Q9的中心軸q9與固定接頭裝置14g的中心軸q5通用，另一個圓筒體Q10的中心軸q10與該中心軸q5所交的另一個中心軸q6通用。在這些例示的關(guān)節(jié)外殼中，如圖1中清楚顯示的關(guān)節(jié)外殼的基本形狀、即骰子狀立方體所示，輸出旋轉(zhuǎn)軸10b貫通并露出于外部，在旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e所處的一個表面1c上的4個角部分別穿設(shè)有4個固定用螺孔19a、19b、19c、19d，構(gòu)成將關(guān)節(jié)單元10自身固定于后述的雙軸關(guān)節(jié)傳動單元以至零度關(guān)節(jié)傳動單元等外部要件上用的關(guān)節(jié)單元固定裝置，在旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e的中心軸q1穿過的、與設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置10e的表面10c互為相對的關(guān)節(jié)外殼10a的表面10d的位置上，以露出于外部的狀態(tài)突設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置對應(yīng)軸支銷21a，對關(guān)節(jié)單元10自身，構(gòu)成用旋轉(zhuǎn)接頭裝置旋轉(zhuǎn)自如地軸支承后述雙支桿的雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置，在固定接頭裝置10g的中心軸q2貫通的、與設(shè)有固定接頭裝置10g的表面10f互為相對的關(guān)節(jié)外殼10a的表面10h上，以露出于外部的狀態(tài)突設(shè)有固定接頭裝置對應(yīng)支持銷21b，對關(guān)節(jié)單元10自身，構(gòu)成用固定接頭裝置旋轉(zhuǎn)自如地軸支承后述雙支桿的雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置。
下面參照圖13說明一下本發(fā)明的第4創(chuàng)意、即技術(shù)方案16～18所述的發(fā)明的最佳實施形態(tài)。圖13中再次出現(xiàn)了圖7中的關(guān)節(jié)單元17，設(shè)于圖中的關(guān)節(jié)單元17、17A、17B、17C上的雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21a和雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21b對應(yīng)圖1的關(guān)節(jié)單元10上所設(shè)的雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21a和雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置21b，分別具有同一形態(tài)和相同的功能。如圖13(A)所示，在長條板狀剛體構(gòu)成的單支桿22的一個端部，穿設(shè)有4個嵌合孔，作為與圖7所示的連接桿18上的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a形態(tài)相同、功能一樣的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置22a，可通過連接用螺釘可拆卸地連接在關(guān)節(jié)單元17A的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上。單支桿22的另一端部穿設(shè)有2個嵌合孔，作為與圖7所示連接桿18上的固定接頭支承裝置18b形態(tài)相同、功能一樣的接頭支承裝置22b，可通過連接用螺釘可脫卸地連接在關(guān)節(jié)單元17B的固定接頭裝置17g上。如圖13(B)所示，通過將這樣的單支桿22組裝在2個關(guān)節(jié)單元17A、17B上，即可僅通過單支桿22將這些關(guān)節(jié)單元17A、17B之間連接，也可根據(jù)機械性條件的必要性，同時裝設(shè)雙支桿23。再來看圖13(A)，在由長條板狀剛體構(gòu)成的雙支桿23的一個端部穿設(shè)有作為軸支承裝置23a的軸支孔，可脫卸且可自由旋轉(zhuǎn)地與作為關(guān)節(jié)單元17A的旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)軸支裝置21a的軸支銷嵌合。如圖13(B)所示，通過將雙支桿23裝在2個關(guān)節(jié)單元17A、17B上，便可通過用單支桿22和雙支桿23雙方的連接而將關(guān)節(jié)單元17A、17B之間連接。并且，在圖示例中，關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與關(guān)節(jié)單元17C的接頭裝置17g之間通過后述的雙軸關(guān)節(jié)傳動單元連接，在關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上，通過與單支桿22的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置22a相同的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置24a連接著后面所述的踏板24。
下面參照圖14說明一下本發(fā)明第5創(chuàng)意的技術(shù)方案19～21所述發(fā)明的最佳實施形態(tài)。在圖14(A)中再次對圖7所示的關(guān)節(jié)單元17進行了圖示，在設(shè)于圖中1個關(guān)節(jié)單元17D上的固定接頭裝置17g上，通過連接用螺釘25b1可脫卸地連接設(shè)于L字形支桿25的1個端部的固定接頭裝置25b，在設(shè)于L字形支桿25的另一個端部的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置25a上，通過連接用螺釘25b1可脫卸連接設(shè)于另一個關(guān)節(jié)單元17E上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e。L字形支桿25自身由長條L字形的剛體構(gòu)成，包括設(shè)有固定接頭支承裝置25b的1個端部而延伸的一個邊部25B和包括設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置25a的另一個端部而延伸的另一邊部25A正交相連。1個邊部25B的固定接頭支承裝置25b與另一邊部25A的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置25a形態(tài)相同，譬如二者均可與圖7所示的作為連接桿18上的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的4個嵌合孔18a1、18a2、18a3、18a4同等。并且，圖中的2個連接桿18A、18B與圖7所示的相同，一個連接桿18A的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a可通過連接用螺釘18a1連接在1個關(guān)節(jié)單元17D的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上，另一個連接桿18B的固定接頭支承裝置18b可通過連接用螺釘18b1連接在另一個關(guān)節(jié)單元17E的固定接頭裝置17g上。圖14(B)為將上述各部件組裝后的立體圖，如圖中的輔助線所示，L字形支桿25的1個邊部25A的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置25a的中心軸q13與另一個邊部25B自身間的間隔距離設(shè)定為圖1所示接頭裝置間隔距離d。通過設(shè)定這樣的間隔距離，從圖14(B)便可清楚地知道，通過L字形支桿25相互連接的2個關(guān)節(jié)單元17D、17E在圖中的頂部表面之間、底部表面之間、與中心軸q14、q15正交的1對側(cè)面之間沿著以兩個關(guān)節(jié)單元15D、15E的共同中心軸q13為中心軸的圓筒的外圓周作相對旋轉(zhuǎn)運動，所以實現(xiàn)了在共同中心軸上的自然旋轉(zhuǎn)。具體一點說，1個邊部25B的固定接頭支承裝置25b的中心軸q14與另一個邊部25A自身間的間隔距離可設(shè)定為接頭裝置間隔距離d，與連接桿18B的固定接頭支承裝置18b連接的關(guān)節(jié)單元17E的固定接頭裝置17g的中心軸q15與L字形支桿25的1個邊部25A間的間隔距離可設(shè)定為接頭裝置間隔距離d。
下面參照圖15～圖16說明一下本發(fā)明的第6創(chuàng)意——技術(shù)方案22～24所述的發(fā)明最佳實施形態(tài)。雙軸關(guān)節(jié)傳動裝置26具有長條平板狀立方體的外殼26a。外殼26a收容有下述部件在中心軸q16上以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼26所支持、貫穿該外殼的2個表面(圖中的頂面與底面)而露出于外部的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b；以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼26支持、并與輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b嚙合的中間齒輪26d；在中心軸q17上以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼26所支持的、貫穿該外殼的2個表面(圖中為頂面與底面)而露出于外部、軸周圍的受動齒輪26e與中間齒輪26d嚙合的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f。在輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b上，與圖7所示的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18a的4個嵌合孔18a1～18a4形態(tài)相同的嵌合孔穿過該軸26b中心，連通外殼26a的頂面與底面，通過連接用螺釘26b1，可脫卸地與圖15(A)下方所示的關(guān)節(jié)單元17B上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e連接。通過這里的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b中的嵌合孔與連接用螺釘26b1構(gòu)成輸入接頭旋轉(zhuǎn)連接裝置。在輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f上，與圖7所示的旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置18b的4個嵌合孔形態(tài)相同的嵌合孔穿過該軸26f，將外殼26a的頂面與底面之間連通，通過連接用螺釘26f1而可脫卸地與圖15(A)下方所示的關(guān)節(jié)單元17C上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17g連接。通過這里的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26f中的嵌合孔與連接用螺釘26f1來構(gòu)成輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置。在外殼26a的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26d的驅(qū)動齒輪26c的四周，穿設(shè)配置有作為關(guān)節(jié)單元固定支承裝置的4個貫通孔19a1、19b1、19c1、19d1，可與圖15(A)中下方所示的關(guān)節(jié)單元17B上的關(guān)節(jié)單元固定裝置、即固定用用螺孔19a、19b、19c、19d配合，在輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b與旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e連接在一起的狀態(tài)下，通過將固定用螺釘19a2、19b2、19c2、19d2穿過貫通孔19a1、19b1、19c1、19d1螺入固定用螺孔19a、19b、19c、19d，而將關(guān)節(jié)單元17B固定在外殼26a上。固定在外殼26上的關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)軸接頭17e一旦在圖中受到逆時針方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b也一體地在中心軸16的周圍作逆時針方向旋轉(zhuǎn)，與此連動，中間齒輪26d作順時針方向旋轉(zhuǎn)，再與此連動，輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f在中心軸q17的周圍逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使關(guān)節(jié)單元17C的固定接頭裝置17g與輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f一體旋轉(zhuǎn)，所以關(guān)節(jié)單元17C整體在與雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26的相對關(guān)系下，在中心軸q17的周圍作逆時針方向旋轉(zhuǎn)。在圖15(A)所示的構(gòu)成中，通過輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b的周圍的驅(qū)動齒輪26c、中間齒輪26d、輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f的在中心軸q17周圍的受動齒輪26e而構(gòu)成接頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置，如果這些齒輪直徑、齒數(shù)相同，則輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成等速同方向的旋轉(zhuǎn)后傳至輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f，但也可通過這些齒輪構(gòu)成的選擇而將旋轉(zhuǎn)變速后傳遞。旋轉(zhuǎn)方向也可相反。圖15(B)為通過螺釘26a1關(guān)閉外殼26a、將圖15(A)所示的各部件裝在該外殼26b內(nèi)后的構(gòu)成的立體圖。從圖中的輔助線便可清楚地知道，輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b的中心軸q16與輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f的中心軸q17間的外殼26a的長度方向間隔距離可縮短至最小關(guān)節(jié)單元間隔距離，此時，連接在輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b上的關(guān)節(jié)單元17B、連接在輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f上的關(guān)節(jié)單元17C均具有均等的接頭裝置間隔距離d，只要是圖4所示的正交雙軸圓筒狀立方體，這里的最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2即為接頭裝置間隔距離d的2倍。而在另外的場合，與輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b和輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f連接的各關(guān)節(jié)單元具有均等的接頭裝置間隔距離d，只要是圖2所示的單軸圓筒體，這里的最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do1大于接頭裝置間隔距離d的2倍。
圖16為抽出圖13中的2個關(guān)節(jié)單元17B、17C后表示的立體圖，關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e連接在雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b上，關(guān)節(jié)單元17C的固定接頭裝置17g連接在雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26的接頭旋轉(zhuǎn)軸26f上。一旦關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e在旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q18的周圍受到圖中順時針方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，則如圖16(B)所示，通過旋轉(zhuǎn)接頭支承裝置24a連接在旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上的踏板24在中心軸q18的周圍在順時針方向受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，從而使踏板24作爪前部24b上升的滾動動作。另一方面，一旦關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e在該旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q16的周圍受到順時針方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b即在該中心軸q19的周圍作順時針方向旋轉(zhuǎn)，該裝置26的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸26f在中心軸q17的周圍順時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖16(C)所示，通過固定接頭裝置17g連接在該旋轉(zhuǎn)軸26f上的關(guān)節(jié)單元17C在該中心軸q17的周圍順時針方向旋轉(zhuǎn)，結(jié)果是整個踏板24在中心軸q17的周圍順時針方向旋轉(zhuǎn)，從而確保踏板24的俯仰運動。在利用上述雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26進行的轉(zhuǎn)動動作時，其特點是踏板24的滾動動作的中心軸q18與踏板24的俯仰運動的中心軸q17在交點q00處正交，正在是由于這一特征，踏板24的動作象動物的腳部動作一樣自然。這一特征的由來是，利用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26，將關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e在中心軸q16周圍的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為關(guān)節(jié)單元17c的固定接頭裝置17q在中心軸q17周圍的旋轉(zhuǎn)，換言之，將不與中心軸18正交轉(zhuǎn)動作的中心軸q16在圖中下拉至與中心軸18正交的旋轉(zhuǎn)動作的中心軸q17。
反之，如圖16(D)所示，如果關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與關(guān)節(jié)單元17c的固定接頭裝置17g之間通過圖7所示的連接桿18等非運動部件連接，則隨著關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)單元17C就通過連接桿18而在關(guān)節(jié)單元17B一方的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的中心軸q16的周圍受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。此時，踏板24在中心軸q18周圍的滾動動作與圖16(B)所示相同，其結(jié)果，踏板24的俯仰運動在不與滾動動作的中心軸q18正交的中心軸q16的周圍進行，所以踏板24的旋轉(zhuǎn)動作就不自然。
參照圖17～18說明一下本發(fā)明第7創(chuàng)意——技術(shù)方案25～26所述發(fā)明的最佳實施形態(tài)。零度關(guān)節(jié)傳動單元27設(shè)于長條平板狀立方體的外殼27a上。外殼27a內(nèi)收容有下述部件在中心軸q19上貫穿該外殼的2個表面、即圖中的頂面與底面兩表面且露出于外部、固定在該外殼上的輸入接頭固定軸27b；以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼27a支持、面向設(shè)于輸入接頭固定軸27b外圍的環(huán)狀溝27g的第1中間齒輪27c；以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼27a支持、與第1中間齒輪27c嚙合的第2中間齒輪27d；在中心軸q20上以自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)由外殼27a支持、貫穿該外殼的2個表面、即圖中的頂面與底面兩表面后露出于外部、軸周圍的受動齒輪27e與第2中間齒輪27d嚙合的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f。這里的第1中間齒輪27c、第2中間齒輪27d、輸出接頭旋轉(zhuǎn)車27f的受動齒輪27e構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置，通過該裝置，如后面所述，將環(huán)狀驅(qū)動齒輪28e的旋轉(zhuǎn)以規(guī)定速度轉(zhuǎn)換為反向旋轉(zhuǎn)。在輸入接頭固定軸27d上，與圖15所示輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b上的4個嵌合孔形態(tài)相同的嵌合孔穿過該軸27，將外殼27a的頂面與底面連通，并利用連接用螺釘27b1，可脫卸地連接在圖17(A)下方所示關(guān)節(jié)單元17b上的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上。這里的輸入接頭固定軸27d中的嵌合孔與連接用螺釘27b1構(gòu)成了輸入接頭固定軸連接裝置。在輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸27f上，與圖15所示輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸26b上的4個嵌合孔形態(tài)相同的嵌合孔穿過該軸27f，將外殼27a的頂面與底面連通，并利用連接用螺釘27f1可脫卸地連接在圖17(A)下方所示關(guān)節(jié)單元17C上的固定接頭裝置17g上。這里的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f中的嵌合孔與連接用螺釘27f1構(gòu)成了輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置。針對圖17(A)下方的作為關(guān)節(jié)單元17B上的關(guān)節(jié)單元固定裝置的4個固定用螺孔19a、19b、19c、19d，在作為關(guān)節(jié)外殼連接裝置的由正方形板狀剛體構(gòu)成的連接板28的4個角部對齊地穿設(shè)有4個連接孔28a、28b、28c、28d，該連接板28可利用普通方法安裝在該關(guān)節(jié)單元17B設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的端面上。在連接板28的在圖中上面的中央部，連接有環(huán)狀驅(qū)動齒輪28e，該環(huán)狀驅(qū)動齒輪28e設(shè)有環(huán)狀外齒，在環(huán)狀外齒的內(nèi)側(cè)中心部設(shè)有將該連接板28在圖中的上下面之間連通的圓筒狀空間。連接板28以旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e可相對環(huán)狀齒輪28e旋轉(zhuǎn)、且該旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e收容于環(huán)狀外齒的內(nèi)側(cè)中心部的圓筒狀空間內(nèi)的狀態(tài)安裝在該關(guān)節(jié)單元17B上。這樣，裝在關(guān)節(jié)單元17B上的連接板28就以確保環(huán)狀齒輪28e相對輸入接頭固定軸27b旋轉(zhuǎn)、且確保環(huán)狀齒輪28e的環(huán)狀外齒與第1中間齒輪的嚙合的狀態(tài)使該環(huán)狀齒輪28e緩慢插入輸入接頭固定軸27b外沿的環(huán)狀溝27g，以此狀態(tài)進一步組裝在外殼27a上。固定在外殼27a上的關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e一旦受到圖中逆時針方向的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，即在與連接板28的相對關(guān)系下，該旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e與外殼27a的輸入接頭固定軸27b一體地在中心軸q19的周圍作逆時針方向旋轉(zhuǎn)，隨著該旋轉(zhuǎn)，外殼27a的中心軸q20上的關(guān)節(jié)單元17C在中心軸q19的周圍向逆時針方向作公轉(zhuǎn)運動。在此期間，在固定于關(guān)節(jié)單元17B上的環(huán)狀齒輪28e的環(huán)狀外齒上作逆時針方向嚙合轉(zhuǎn)動的第1中間齒輪27c作逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f在中心軸q20的周圍逆時針方向旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，關(guān)節(jié)單元17c在中心軸q19的周圍逆時針方向公轉(zhuǎn)，同時，在中心軸q20的周圍逆時針方向自轉(zhuǎn)。在圖17(A)所示構(gòu)成中，輸入接頭固定軸27b的中心軸q19周圍的環(huán)狀齒輪18e、第1中間齒輪27c、第2中間齒輪27d、輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f的中心軸q20周圍的受動齒輪27e構(gòu)成了接頭旋轉(zhuǎn)裝置，在圖示例中，關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換為等速、同方向的旋轉(zhuǎn)后傳遞至輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸20f，所以，旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e在中心軸q19周圍的逆時針180°公轉(zhuǎn)伴隨有輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f在中心軸q20周圍的逆時針180°自轉(zhuǎn)，其結(jié)果，如果以旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e為基準，就在輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f上得到360°(0°)的逆時針方向旋轉(zhuǎn)。但是，也可通過設(shè)定這些齒輪構(gòu)成，任意改變旋轉(zhuǎn)速度并加以傳遞。
圖17(B)為通過螺釘27a1關(guān)閉外殼27a，將圖17(A)所示的各部件裝入外殼27a內(nèi)后的立體圖。從圖中輔助線便可清楚地知道，只要入接頭固定軸27b的中心軸q19與輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸27f的中心軸q20間的外殼27a的長度方向距離縮短至最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2，這里的最小關(guān)節(jié)單元間隔距離Do2就等于接頭裝置間隔距離d的2倍。圖18為將圖17所示的構(gòu)成裝入機械臂的使用例的立體說明圖。如圖18(A)所示，在關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17g上連接有零度關(guān)節(jié)傳動單元27的輸入接頭固定軸27b，在該零度關(guān)節(jié)傳動單元27的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f上連接有關(guān)節(jié)單元17C的固定接頭裝置17g。在關(guān)節(jié)單元17B的固定接頭裝置17g上，通過連接桿18連接其他裝置，在關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上，通過L型支桿25連接其他裝置。如果關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e只在圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，整個零度關(guān)節(jié)傳動單元27就在關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置7e的周圍只順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，并使關(guān)節(jié)單元17c相應(yīng)地公轉(zhuǎn)，在此期間，如圖18(B)所示，零度關(guān)節(jié)傳動單元27的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸27f只順時針旋轉(zhuǎn)90°，并使關(guān)節(jié)單元17C在旋轉(zhuǎn)軸27f的周圍相應(yīng)地自轉(zhuǎn)，所以，如果以關(guān)節(jié)單元17B的固定接頭裝置17g上所連接的連接桿18的角度位置為基準，則可使關(guān)節(jié)單元17C的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上所連接的L型支桿25的角度位置旋轉(zhuǎn)180°，即旋轉(zhuǎn)至兩構(gòu)件18、25平行的角度位置。此時，也可利用關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的逆時針方向90°旋轉(zhuǎn)而引起的關(guān)節(jié)單元17C的逆時針方向90°旋轉(zhuǎn)，所以可以以連接桿18的角度位置為基準得到360°(0°)的旋轉(zhuǎn)角度位置。
相反，如圖18(C)所示，如果關(guān)節(jié)單元17B與關(guān)節(jié)單元17C不是通過零度關(guān)節(jié)傳動單元27，而是通過連接桿18一類非動力部件連接，則隨著關(guān)節(jié)單元17B的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的順時針方向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e的周圍，固定在連接桿18上的關(guān)節(jié)單元只順時針方向公轉(zhuǎn)。因此，由于圖18(A)所示的構(gòu)件間相互干擾，在以連接在關(guān)節(jié)單元17B的固定接頭裝置17g上的連接桿18為基準時，連接在關(guān)節(jié)單元17c的旋轉(zhuǎn)接頭裝置17e上的L型支桿25的360°(0°)旋轉(zhuǎn)會被阻止。
下面參照圖19說明一下本發(fā)明第8創(chuàng)意——技術(shù)方案27所述發(fā)明的最佳實施形態(tài)。圖19所示結(jié)構(gòu)體通過機械手用單元組件組裝而成。這里例示的機械手用單元組件裝置包括圖1、圖2、圖4及圖7所示機械手用關(guān)節(jié)單元10、11、13、14、16、17；圖7所示的機械手用連接桿18；圖13所示的單支桿22、雙支桿23；圖14所示的機械手用L型支桿25；圖15所示的機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元26；圖17所示的機械手用零度關(guān)節(jié)傳動單元27；圖13及圖16所示的機械手用踏板24，通過適當(dāng)組裝這里所述機械手用單元組件中的各種裝置，可得到不同形態(tài)、不同功能的機械手。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的第1創(chuàng)意提供了這樣一種關(guān)節(jié)單元，即通過將關(guān)節(jié)單元的表面輪廓做成接頭裝置間隔距離均等的骰子狀立方體或單軸圓筒體或正交雙軸圓筒狀立方體，可通過收容于關(guān)節(jié)外殼內(nèi)的各部件的高密度安裝來實現(xiàn)小型化，同時，通過關(guān)節(jié)外殼旋轉(zhuǎn)軌跡的相互接近，可提高旋轉(zhuǎn)運動功能。
本發(fā)明的第2創(chuàng)意提供了這樣一種關(guān)節(jié)單元，即接頭裝置設(shè)有在軸四周以等間隔、等角度配置的N個定位用突起以及配置于軸四周將這些突起旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上的N個連接用螺孔，從而易于在各種角度將其他構(gòu)件裝在接頭裝置上，提高了組裝作業(yè)的便利性。
本發(fā)明的第3創(chuàng)意提供了這樣一種關(guān)節(jié)單元，即通過設(shè)置多個通過1個中間齒輪協(xié)調(diào)驅(qū)動電動機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，可將小形分散的多個驅(qū)動裝置高密度地分散配置于關(guān)節(jié)外殼內(nèi)，從而有利于通過高密度安裝來實現(xiàn)關(guān)節(jié)的小型化。
本發(fā)明第4創(chuàng)意提供了這樣一種單支桿和雙支桿，單支桿在兩端部在軸四周旋轉(zhuǎn)360°/2N的各位置上設(shè)有可嵌入接頭裝置的N個定位用突起的N個嵌合孔作為接頭支承裝置。雙支桿在兩端部設(shè)有可自由旋轉(zhuǎn)地與在關(guān)節(jié)單元的外殼表面上面對接頭裝置配置的軸支銷等軸支裝置嵌合的軸支孔等軸支承裝置，從而易于連接在關(guān)節(jié)單元上，提高了關(guān)節(jié)單元的組裝作業(yè)便利性。
本發(fā)明的第5創(chuàng)意提供了L型的支桿，即通過在L型支桿的兩邊部設(shè)有接頭支承裝置，易于連接在關(guān)節(jié)單元上，從而提高了關(guān)節(jié)單元的組裝作業(yè)便利性。
本發(fā)明第6創(chuàng)意提供了這樣一種雙軸關(guān)節(jié)傳動單元，即通過將固定在外殼上的關(guān)節(jié)單元的接頭裝置上所連接的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為隔開關(guān)節(jié)間隔距離配置的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)后加以傳遞，實現(xiàn)關(guān)節(jié)單元在正交雙軸上的滾動與前進動作，改善關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動功能。
本發(fā)明第7創(chuàng)意提供了這樣一種零度關(guān)節(jié)傳動單元。即相對固定在外殼上的輸入接頭固定軸，將通過自力相對旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為隔開關(guān)節(jié)間隔距離配置的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)后傳遞，實現(xiàn)關(guān)節(jié)單元相互間的360°(0°)旋轉(zhuǎn)，改善了關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)運動功能。
本發(fā)明第8創(chuàng)意提供了這樣一種機械手用單元組件，機械手用單元組件包括關(guān)節(jié)單元、單支桿、雙支桿、L型支桿、雙軸關(guān)節(jié)傳動單元、零度關(guān)節(jié)傳動單元，從而實現(xiàn)了機械手結(jié)構(gòu)體形態(tài)與功能的多樣化。這樣的機械手用單元組件在產(chǎn)業(yè)上具有很高的利用價值。
權(quán)利要求
1.一種裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，包括具有表面輪廓的關(guān)節(jié)外殼；在上述關(guān)節(jié)外殼的互為相對的任意位置上以與該表面輪廓正交的1個軸為中心軸穿過該關(guān)節(jié)外殼的1個表面而露出于關(guān)節(jié)外殼外部的輸出旋轉(zhuǎn)軸；收容于上述關(guān)節(jié)外殼內(nèi)、并固定在該外殼上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；與上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸連接、將該驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的減速裝置；具有與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸、與該輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭裝置；具有在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上與該表面正交、并與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一中心軸、固定在該表面上且與上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置形態(tài)相同的固定接頭裝置，從該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸與該另一個中心軸的交點起沿各中心軸至各接頭裝置止的各接頭裝置間隔距離相等。
2.如權(quán)利要求1所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有圓筒狀的表面輪廓，該圓筒的中心軸與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸為共同的中心軸。
3.如權(quán)利要求1所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有由分別以正交雙軸的各軸為中心軸的等軸長的2個圓筒部分的重復(fù)內(nèi)包部位構(gòu)成的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓，該2個圓筒部分中的1個圓筒部分的中心軸是與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸，另1個圓筒部分的中心軸則是和與該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一個中心軸共同的中心軸。
4.一種裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)有具有表面輪廓的關(guān)節(jié)外殼；在上述關(guān)節(jié)外殼的互為相對的任意位置上以與該表面輪廓正交的1個軸為中心軸穿過該關(guān)節(jié)外殼的1個表面而露出于關(guān)節(jié)外殼外部的輸出旋轉(zhuǎn)軸；收容于上述關(guān)節(jié)外殼內(nèi)、并固定在該外殼上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；與上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸連接、將該驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的減速裝置；具有與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸、在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊沿著包圍該中心軸的任意圓周而以等間隔配置N個定位用突起、在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在以該中心軸為中心將該N個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上配置N個連接用螺孔、與該輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭裝置；在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上具有與該表面正交的另一中心軸、在該關(guān)節(jié)外殼上沿著包圍該中心軸的任意圓周而以等間隔固定地配置N個定位用突起、在該關(guān)節(jié)外殼上在以該中心軸為中心將該N個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上固定地配置N個連接用螺孔的固定接頭裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的裝有機械手關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置具有與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸，并在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在相對該中心軸的軸對稱位置上設(shè)有2個定位用突起，在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在以該中心軸為中心將上述2個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)90°后的位置上設(shè)有2個連接用螺孔，所述固定接頭裝置具有在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上與該表面正交并與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一個中心軸，在該關(guān)節(jié)外殼上在相對該中心軸的軸對稱位置上設(shè)有2個定位用突起，在該關(guān)節(jié)外殼上在以該中心軸為中心將上述2個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)90°后的位置上設(shè)有2個連接用螺孔。
6.一種裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)有具有表面輪廓的關(guān)節(jié)外殼；在上述關(guān)節(jié)外殼的互為相對的任意位置上以與該表面輪廓正交的1個軸為中心軸穿過該關(guān)節(jié)外殼的1個表面而露出于關(guān)節(jié)外殼外部的輸出旋轉(zhuǎn)軸；收容于上述關(guān)節(jié)外殼內(nèi)、固定在該外殼上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；與上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸連接、將該驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至輸出旋轉(zhuǎn)軸的減速裝置；具有與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸、在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊沿著包圍該中心軸的任意圓周而以等間隔配置N個定位用突起、在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在以該中心軸為中心將該N個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上配置N個連接用螺孔、與該輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭裝置，具有在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上與該表面正交并與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一中心軸、在該關(guān)節(jié)外殼上沿著包圍該中心軸的任意圓周而以等間隔配置N個定位用突起、在該關(guān)節(jié)外殼上在以該中心軸為中心將該N個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上配置N個連接用螺孔的固定接頭裝置，從該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸與另一個中心軸的交點起沿各中心軸至各接頭裝置止的各接頭裝置間隔距離相等。
7.如權(quán)利要求6所述的裝有機械手關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置具有與輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸，在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在相對該中心軸的軸對稱位置上設(shè)有2個定位用突起，在該輸出旋轉(zhuǎn)軸旁邊在以該中心軸為中心將上述2個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)90°后的位置上設(shè)有2個連接用螺孔，所述固定接頭裝置具有在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上與該表面正交并與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一中心軸，在該關(guān)節(jié)外殼上在相對該中心軸的軸對稱位置上設(shè)有2個定位用突起，且在該關(guān)節(jié)外殼上在以該中心軸為中心將上述2個定位用突起的位置旋轉(zhuǎn)90°后的位置上設(shè)有2個連接用螺孔。
8.如權(quán)利要求6或7所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有圓筒狀的表面輪廓，該圓筒的中心軸與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸為共同的中心軸。
9.如權(quán)利要求6或7所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有由分別以正交雙軸的各軸為中心軸的等軸長的2個圓筒部分的重復(fù)內(nèi)包部位構(gòu)成的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓，該2個圓筒部分中的1個圓筒部分的中心軸是與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸，另1個圓筒部分的中心軸則是和與該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一個中心軸共同的中心軸。
10.一種裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)有具有表面輪廓的關(guān)節(jié)外殼；在上述關(guān)節(jié)外殼的互為相對的任意位置上以與該表面輪廓正交的1個軸為中心軸穿過該關(guān)節(jié)外殼的1個表面而露出于關(guān)節(jié)外殼外部的輸出旋轉(zhuǎn)軸；收容于關(guān)節(jié)外殼內(nèi)、在以上述關(guān)節(jié)外殼內(nèi)的上述輸出旋轉(zhuǎn)軸為中心的內(nèi)側(cè)周邊部以各驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸與該輸出旋轉(zhuǎn)軸平行的姿態(tài)安裝在該關(guān)節(jié)外殼上的2個以上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置；配置于該輸出旋轉(zhuǎn)軸的周圍、將上述2個以上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的各驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸上的各驅(qū)動齒輪與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸上的受動齒輪之間嚙合連接、并將該驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞至輸出旋轉(zhuǎn)軸的多個減速齒輪組、即減速裝置；具有與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸并與該輸出旋轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)接頭裝置；具有在與有所述輸出旋轉(zhuǎn)軸露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的表面正交且互為相對的表面上的任意位置上與該表面正交并與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一中心軸、并固定在該表面上的固定接頭裝置；從該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸與該另一個中心軸間的交點起沿各中心軸至各接頭裝置止的各接頭裝置間隔距離相等。
11.如權(quán)利要求10所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述減速裝置設(shè)有以1個齒組與上述2個以上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的各驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸上的全部驅(qū)動齒輪嚙合、在與上述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸一致的中心軸周圍旋轉(zhuǎn)、以將該驅(qū)動齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞至上述減速齒輪組的中間齒輪。
12.如權(quán)利要求10或11所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有圓筒狀的表面輪廓，該圓筒的中心軸與所述輸出旋轉(zhuǎn)軸為共同的中心軸。
13.如權(quán)利要求10或11所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼具有由分別以正交雙軸的各軸為中心軸的等軸長的2個圓筒部分的重復(fù)內(nèi)包部位構(gòu)成的正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓，該2個圓筒部分中的1個圓筒部分的中心軸是與上述輸出旋轉(zhuǎn)軸共同的中心軸，另1個圓筒部分的中心軸則是和與該輸出旋轉(zhuǎn)軸的共同中心軸相交的另一個中心軸共同的中心軸。
14.如權(quán)利要求1、4、6、10中任一項所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼在所述輸出旋轉(zhuǎn)軸貫通并露出于外部的上述關(guān)節(jié)外殼的1個表面上還設(shè)有機械手用關(guān)節(jié)單元固定裝置。
15.如權(quán)利要求1、4、6、10中任一項所述的裝有機械手用關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，其特征在于，所述關(guān)節(jié)外殼設(shè)有雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置和雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置，所述雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置在所述旋轉(zhuǎn)接頭裝置的中心軸貫穿與設(shè)有該旋轉(zhuǎn)接頭裝置的上述關(guān)節(jié)外殼的表面互為相對的該關(guān)節(jié)外殼表面的那個表面上的位置上露出于該關(guān)節(jié)外殼的外部而固定設(shè)置，所述雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置在所述固定接頭裝置的中心軸貫穿與設(shè)有該固定接頭裝置的上述關(guān)節(jié)外殼的表面互為相對的該關(guān)節(jié)外殼表面的那個表面上的位置上露出于該關(guān)節(jié)外殼的外部而固定設(shè)置。
16.一種具有機械手用單支桿的機械手用單元組件，其特征在于，所述機械手用單支桿由長條板狀剛體構(gòu)成，在兩端部設(shè)有可脫卸地與上述機械手用關(guān)節(jié)單元上的所述旋轉(zhuǎn)接頭裝置或所述固定接頭裝置連接用的接頭支承裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的具有機械手用單支桿的機械手用單元組件，其特征在于，上述接頭支承裝置針對所述旋轉(zhuǎn)接頭裝置或所述固定接頭裝置上的N個定位用突起，在以該旋轉(zhuǎn)接頭裝置的中心軸或該固定接頭裝置的中心軸為中心旋轉(zhuǎn)360°/2N的各位置上設(shè)有與所述突起對齊嵌合用的2N個嵌合孔，該嵌合孔中與該N個定位用突起對齊嵌合的N個嵌合孔以外的另外N個嵌合孔與該旋轉(zhuǎn)接頭裝置或該固定接頭裝置上的N個連接用螺孔對齊，并且至少可在1個嵌合孔中螺接。
18.一種具有機械手用雙支桿的機械手用單元組件，其特征在于，所述機械手用雙支桿由長條板狀剛體構(gòu)成，在兩端部設(shè)有可脫卸地軸支承于上述機械手用關(guān)節(jié)單元上的所述雙支桿用旋轉(zhuǎn)接頭對應(yīng)支桿軸支裝置或所述雙支桿用固定接頭對應(yīng)支桿軸支裝置用的軸支承裝置。
19.一種具有機械手用L型支桿的機械手用單元組件，其特征在于，所述機械手用L型支桿由長條L型板狀剛體構(gòu)成，在兩邊部設(shè)有可脫卸地與上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置或所述固定接頭裝置連接用的所述接頭支承裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的具有機械手用L型支桿的機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)于上述兩邊部中一個邊部上的上述接頭支承裝置所連接的上述旋轉(zhuǎn)接頭裝置或上述固定接頭裝置的中心軸與上述兩邊部中另一個邊部間的間隔距離即為上述接頭裝置間隔距離。
21.如權(quán)利要求19所述的具有機械手用L型支桿的機械手用單元組件，其特征在于，上述接頭支承裝置針對所述旋轉(zhuǎn)接頭裝置或所述固定接頭裝置上的N個定位用突起，在以該旋轉(zhuǎn)接頭裝置的中心軸或該固定接頭裝置的中心軸為中心旋轉(zhuǎn)360°/2N的各位置上設(shè)有與所述突起對齊嵌合用的2N個嵌合孔，該嵌合孔中與該N個定位用突起對齊嵌合的N個嵌合孔以外的另外N個嵌合孔與該旋轉(zhuǎn)接頭裝置或該固定接頭裝置上的N個連接用螺孔對齊，并且至少可在1個嵌合孔中螺接。
22.一種裝有機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元的機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)有長條平板狀立方體的雙軸關(guān)節(jié)傳動單元用外殼；旋轉(zhuǎn)自如地軸支承并收容于上述雙軸關(guān)節(jié)傳動單元用外殼中、貫通過該外殼一端部分的表面而露出于該外殼外部的的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)于所述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸上、可脫卸地與上述1個機械手用關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)接頭裝置連接的輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置；旋轉(zhuǎn)自如地軸支承并收容于上述雙軸關(guān)節(jié)傳動單元用外殼中、在沿該外殼的長度方向與上述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸隔開規(guī)定的關(guān)節(jié)單元間隔距離的位置上貫穿該外殼另一端部分的表面而露出于該外殼外部的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)于所述輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸上、可脫卸地與上述另一個機械手用關(guān)節(jié)單元的固定接頭裝置連接的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置；夾裝在上述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸與上述輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸之間的該外殼內(nèi)、將該輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度·旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)后傳遞至輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的接頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置，在有上述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸貫穿而露出于外部的上述雙軸關(guān)節(jié)傳動單元用外殼的一個表面上設(shè)有關(guān)節(jié)單元固定支承裝置，該關(guān)節(jié)單元固定支承裝置與旋轉(zhuǎn)接頭裝置連接在上述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置上的上述1個機械手用關(guān)節(jié)單元上的上述關(guān)節(jié)單元固定裝置結(jié)合，以將上述1個機械手用關(guān)節(jié)單元固定在雙軸關(guān)節(jié)傳動單元上。
23.如權(quán)利要求22所述的裝有機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述規(guī)定的關(guān)節(jié)單元間隔距離為上述機械手用關(guān)節(jié)單元的上述接頭裝置間隔距離的2倍。
24.如權(quán)利要求22所述的裝有機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述接頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置將上述輸入接頭旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為等速同方向的旋轉(zhuǎn)后傳遞至上述輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸。
25.一種裝有機械手用零度關(guān)節(jié)單元的機械手用單元組件，設(shè)有長條平板狀立方體的零度關(guān)節(jié)傳動單元用外殼；安裝在露出于外部地固設(shè)于上述零度關(guān)節(jié)傳動單元用外殼的一端部分的表面上的輸入接頭固定軸上、可脫卸地與上述機械手用關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)接頭裝置連接的輸入接頭固定軸連接裝置；將旋轉(zhuǎn)自如地緩慢插于上述輸入接頭固定軸上的環(huán)狀外齒齒輪可脫卸地與上述關(guān)節(jié)單元固定裝置連接的關(guān)節(jié)外殼連接裝置；收容于上述零度關(guān)節(jié)傳動單元用外殼內(nèi)、在沿該外殼的長度方向與上述輸入接頭固定軸隔開規(guī)定的關(guān)節(jié)單元間隔距離的位置上貫穿該外殼另一端部分的表面而露出于該外殼外部的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸；設(shè)于上述輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸上、可脫卸地與上述機械手用關(guān)節(jié)單元的固定接頭裝置連接的輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸連接裝置；夾裝在上述關(guān)節(jié)外殼連接裝置與上述輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸之間的該零度關(guān)節(jié)傳動單元用外殼內(nèi)、以規(guī)定速度將上述關(guān)節(jié)外殼連接裝置的上述環(huán)狀外齒齒輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為反方向的旋轉(zhuǎn)后傳遞至該輸出接頭旋轉(zhuǎn)軸的接頭旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置。
26.如權(quán)利要求25所述的裝有機械手用零度關(guān)節(jié)傳動單元的機械手用單元組件，其特征在于，上述規(guī)定的關(guān)節(jié)單元間隔距離為上述關(guān)節(jié)用機械手單元的上述接頭裝置間隔距離的2倍。
27.一種機械手用單元組件，其特征在于，設(shè)有上述機械手用關(guān)節(jié)單元；上述機械手用單支桿；上述機械手用雙支桿；上述機械手用L型支桿；上述機械手用雙軸關(guān)節(jié)傳動單元；上述機械手用零度關(guān)節(jié)傳動單元。
全文摘要
一種用單元組成的機械手，關(guān)節(jié)單元設(shè)有接頭裝置，關(guān)節(jié)外殼具有接頭裝置間隔距離均等的骰子狀立方體、或單軸圓筒體、或正交雙軸圓筒狀立方體的表面輪廓。接頭裝置在其中心軸周圍以等間隔、等角度配置N個定位用突起，并在中心軸四周，在將這些突起旋轉(zhuǎn)360°/2N后的位置上配置N個連接用螺孔。另外，零度關(guān)節(jié)傳動單元將相對固定在關(guān)節(jié)外殼上的輸入接頭固定軸而用自力相對旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)單元的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為隔開關(guān)節(jié)單元距離配置的輸出旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)后傳遞。
文檔編號B25J19/00GK1437523SQ00819194
公開日2003年8月20日 申請日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
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