機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)器人，其包括基座、臂部和腕部。臂部包括由肩部、上臂A部、上臂B部、下臂部、腕A部、腕B部和凸緣部構(gòu)成的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。臂部包括馬達(dá)、制動(dòng)裝置和減速裝置。馬達(dá)包括馬達(dá)軸并且被構(gòu)造為產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)上臂A部和下臂部中的預(yù)定一者的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。制動(dòng)裝置包括與馬達(dá)軸平行布置的制動(dòng)軸。減速裝置包括輸入軸并且被構(gòu)造為減小通過輸入軸輸入的馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)速度并且向上臂A部和下臂部傳遞旋轉(zhuǎn)。機(jī)器人還包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在制定軸上的帶輪、設(shè)置在馬達(dá)軸上的帶輪以及纏繞在這些帶輪之間的帶。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在制定軸上的帶輪、設(shè)置在減速裝置的輸入軸上的帶輪以及纏繞在這些帶輪之間的帶。
【專利說明】機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實(shí)施方式涉及機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專利特開2011-94749公開了一種機(jī)器人。在該機(jī)器人(多關(guān)節(jié)機(jī)器人)的基座上，設(shè)置有機(jī)器人主體，該機(jī)器人主體設(shè)置有由多個(gè)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的多個(gè)結(jié)構(gòu)部件。即，由回旋頭和多個(gè)臂元件(臂、腕單元)組成的臂部連接到基座。而且，腕部(腕單元)可擺動(dòng)地連接到臂部的前端側(cè)。在臂部內(nèi)，容納包括用于驅(qū)動(dòng)腕部的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(振動(dòng)馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá))在內(nèi)的馬達(dá)(第一馬達(dá)、第二馬達(dá))、減速裝置、制動(dòng)裝置(第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(環(huán)帶、帶輪)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的問題
[0004]在機(jī)器人的領(lǐng)域中，為了減小在機(jī)器人周圍安裝的安全護(hù)欄的尺寸、改善機(jī)器人與人類之間的親和性等，需要減小臂元件重量和尺寸或者還需要減小整個(gè)臂部的重量和尺寸。然而，在減小臂元件和臂部的重量和尺寸方面，上述現(xiàn)有技術(shù)是不令人滿意的。
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可以減小臂部的尺寸的機(jī)器人。
_6] 解決問題的手段
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供了一種包括基座和臂主體的機(jī)器人。所述臂主體包括由多個(gè)臂元件構(gòu)成的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。所述臂主體包括馬達(dá)、制動(dòng)裝置和減速裝置。所述馬達(dá)包括馬達(dá)軸并且被構(gòu)造為產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)預(yù)定臂元件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。所述制動(dòng)裝置包括與所述馬達(dá)軸平行布置的制動(dòng)軸。所述減速裝置包括輸入軸并且被構(gòu)造為減小通過所述輸入軸輸入的所述馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)速度并且向所述預(yù)定臂元件傳遞所述旋轉(zhuǎn)。所述機(jī)器人還包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:第一制動(dòng)帶輪，該第一制動(dòng)帶輪設(shè)置在所述制動(dòng)軸上；馬達(dá)帶輪，該馬達(dá)帶輪設(shè)置在所述馬達(dá)軸上；以及第一帶，該第一帶纏繞在所述第一制動(dòng)帶輪與所述馬達(dá)帶輪之間。所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:第二制動(dòng)帶輪，該第二制動(dòng)帶輪設(shè)置在所述制動(dòng)軸上；減速裝置帶輪，該減速裝置帶輪設(shè)置在所述減速裝置的所述輸入軸上；以及第二帶，該第二帶纏繞在所述第二制動(dòng)帶輪與所述減速裝置帶輪之間。
[0008]發(fā)明效果
[0009]根據(jù)本公開，可以減小臂部的尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是示出一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)器人裝置以及設(shè)置在該機(jī)器人裝置中的機(jī)器人的整體構(gòu)造的立體圖。
[0011]圖2是在省略構(gòu)成外殼的罩的狀態(tài)下示出機(jī)器人的整體構(gòu)造的立體圖。[0012]圖3是示出機(jī)器人的整體構(gòu)造的后視圖，用虛線示出構(gòu)成外殼的罩。
[0013]圖4是在省略構(gòu)成外殼的罩的狀態(tài)下示出機(jī)器人的整體構(gòu)造的仰視圖。
[0014]圖5是示出基座和軀干部的下端側(cè)的截面圖。
[0015]圖6A是從圖5中的箭頭A方向看時(shí)的向視圖。
[0016]圖6B是從圖5中的箭頭B方向看時(shí)的向視圖。
[0017]圖7是示出基座和軀干部的下端側(cè)的截面圖。
[0018]圖8A是從圖7中的箭頭C方向看時(shí)的向視圖。
[0019]圖8B是從圖7中的箭頭D方向看時(shí)的向視圖。
[0020]圖9是示出肩部、上臂A部和上臂B部的俯視圖。
[0021]圖10是示出肩部和上臂A部的側(cè)視圖。
[0022]圖11是示出肩部上設(shè)置的馬達(dá)、制動(dòng)裝置和減速裝置的概要構(gòu)造的示意圖。
[0023]圖12是示出上臂A部的截面圖。
[0024]圖13是示出上臂B部的俯視圖。
[0025]圖14是示出上臂B部的側(cè)視圖。
[0026]圖15是示出上臂B部上設(shè)置的馬達(dá)、制動(dòng)裝置和減速裝置的概要構(gòu)造的示意圖。
[0027]圖16是示出下臂部和腕部的側(cè)視圖。
[0028]圖17是用于說明下臂部上設(shè)置的致動(dòng)器的截面圖。
[0029]圖18是用于說明下臂部上設(shè)置的致動(dòng)器的截面圖。
[0030]圖19是用于說明腕A部上設(shè)置的致動(dòng)器的截面圖。
[0031]圖20是用于說明腕A部上設(shè)置的致動(dòng)器的截面圖。
[0032]圖21是圖1中的XX1-XXI截面的截面圖。
[0033]圖22是用于說明接觸開關(guān)的截面圖。
[0034]圖23是示出機(jī)器人控制器的功能構(gòu)造的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將參照附圖來描述一個(gè)實(shí)施方式。如果附圖中標(biāo)出諸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”等，則說明書中所解釋的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”是指標(biāo)出
的方向。
[0036]<機(jī)器人裝置>
[0037]首先，將描述本實(shí)施方式的機(jī)器人裝置的整體構(gòu)造。
[0038]如圖1所示，本實(shí)施方式的機(jī)器人裝置I具有機(jī)器人100和機(jī)器人控制器200(控制器)。機(jī)器人100和機(jī)器人控制器200由連接纜線2彼此連接，能夠相互通信。機(jī)器人100和機(jī)器人控制器200可以射頻連接。而且，機(jī)器人控制器200可以設(shè)置在機(jī)器人100內(nèi)部。
[0039]<機(jī)器人>
[0040]如圖1至圖4所示，機(jī)器人100具有基座101和機(jī)器人主體102。基座101安裝在機(jī)器人100的安裝地點(diǎn)(例如，在地板部、臺(tái)座等上)。機(jī)器人主體102設(shè)置在基座101的上端部。該機(jī)器人主體102是具有軀干部110、分別附接到軀干部110的兩個(gè)臂部120L和120R、以及兩個(gè)腕部130L和130R的所謂的雙臂機(jī)器人。
[0041]軀干部110可旋轉(zhuǎn)地連接到基座101的上端部。具體地，軀干部110以能繞與基座101的固定面(未示出)大致正交的擺動(dòng)軸線AxO擺動(dòng)的方式支撐在基座101的上端部。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在基座101上的致動(dòng)器AcO，來驅(qū)動(dòng)該軀干部110，使其相對于基座101的上端部繞擺動(dòng)軸線AxO擺動(dòng)。
[0042]臂部120L可旋轉(zhuǎn)地連接到軀干部110的一側(cè)(以各圖中示出的機(jī)器人主體102的姿勢為左側(cè))的前端部(下文中酌情稱作“左端部”)。該臂部120L設(shè)置有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)(多軸結(jié)構(gòu))，該多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)由肩部121L、上臂A部122L、上臂B部123L和下臂部124L組成。
[0043]肩部121L以能繞與擺動(dòng)軸線AxO大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線AxlL旋轉(zhuǎn)的方式支撐在軀干部Iio的左端部上。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在軀干部110上的致動(dòng)器AclL，來驅(qū)動(dòng)該肩部121L，使其相對于軀干部110的左端部繞旋轉(zhuǎn)軸線AxlL旋轉(zhuǎn)。
[0044]上臂A部122L以能繞與旋轉(zhuǎn)軸線AxlL大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax2L擺動(dòng)的方式支撐在肩部121L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在肩部121L上的致動(dòng)器Ac2L，來驅(qū)動(dòng)該上臂A部122L，使其相對于肩部121L的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax2L擺動(dòng)。
[0045]上臂B部123L以能繞與擺動(dòng)軸線Ax2L大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L旋轉(zhuǎn)的方式支撐在上臂A部122L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在上臂A部122L上的致動(dòng)器Ac3L，來驅(qū)動(dòng)該上臂B部123L，使其相對于上臂A部122L的前端側(cè)繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L旋轉(zhuǎn)。
[0046]下臂部124L以能繞與旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax4L擺動(dòng)的方式支撐在上臂B部123L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在上臂B部123L上的致動(dòng)器Ac4L，來驅(qū)動(dòng)該下臂部124L，使其相對于上臂B部123L的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax4L擺動(dòng)。
[0047]腕部130L以能相對于臂部120L的前端部(即，下臂部124L的前端側(cè))旋轉(zhuǎn)的方式連接。該腕部130L設(shè)置有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)(多軸結(jié)構(gòu))，該多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)由腕A部131L、腕B部132L和凸緣部133L組成。
[0048]腕A部131L以能繞與擺動(dòng)軸線Ax4L大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax5L擺動(dòng)的方式支撐在下臂部124L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在下臂部124L上的致動(dòng)器Ac5L，來驅(qū)動(dòng)該腕A部131L，使其相對于下臂部124L的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax5L擺動(dòng)。
[0049]腕B部132L以能繞與腕部130L的縱向大致垂直并且與擺動(dòng)軸線Ax5L大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax6L擺動(dòng)的方式支撐在腕A部131L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在腕A部131L上的致動(dòng)器Ac6L，來驅(qū)動(dòng)該腕B部132L，使其相對于腕A部131L的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax6L擺動(dòng)。
[0050]凸緣部133L以能繞與擺動(dòng)軸線Ax5L和擺動(dòng)軸線Ax6L這兩者大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L旋轉(zhuǎn)的方式支撐在腕B部132L的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在腕B部132L上的致動(dòng)器Ac7L，來驅(qū)動(dòng)該凸緣部133L，使其相對于腕B部132L的前端側(cè)繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L旋轉(zhuǎn)。這里，用于對機(jī)器人100的作業(yè)對象(未示出)執(zhí)行期望作業(yè)的各種工具(未示出)附接到凸緣部133L的前端部。利用凸緣部133L繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L的旋轉(zhuǎn)，來驅(qū)動(dòng)附接到凸緣部133L的前端部的工具，使其繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L旋轉(zhuǎn)。
[0051]這里，將繞沿著臂部120L和腕部130L的縱向(或材料延伸方向)的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行的轉(zhuǎn)動(dòng)稱作“旋轉(zhuǎn)”，而將繞與縱向大致垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線進(jìn)行的轉(zhuǎn)動(dòng)稱作“擺動(dòng)”，從而將它們彼此區(qū)分開。
[0052]而且，諸如“垂直”或“正交”等的描述并不嚴(yán)格，而是允許產(chǎn)生實(shí)質(zhì)公差/誤差。而且，“垂直”或“正交”并不意味著虛擬軸線的交叉，而是也包括位置的扭轉(zhuǎn)，只要由虛擬軸線形成的方向彼此交叉即可。
[0053]另一方面，臂部120R可相對于軀干部110的另一側(cè)(以各圖中示出的機(jī)器人主體102的姿勢為右側(cè))的前端部(下文中酌情稱作“右端部”)旋轉(zhuǎn)地連接，并且該臂部120R設(shè)置有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)(多軸結(jié)構(gòu))，該多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)由肩部121R、上臂A部122R、上臂B部123R和下臂部124R組成。
[0054]肩部121R以能繞與擺動(dòng)軸線AxO大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線AxlR旋轉(zhuǎn)的方式支撐在軀干部Iio的右端部上。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在軀干部110上的致動(dòng)器AclR，來驅(qū)動(dòng)該肩部121R，使其相對于軀干部110的右端部繞旋轉(zhuǎn)軸線AxlR旋轉(zhuǎn)。
[0055]上臂A部122R以能繞與旋轉(zhuǎn)軸線AxlR大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax2R擺動(dòng)的方式支撐在肩部121R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在肩部121R上的致動(dòng)器Ac2R，來驅(qū)動(dòng)該上臂A部122R，使其相對于肩部121R的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax2R擺動(dòng)。
[0056]上臂B部123R以能繞與擺動(dòng)軸線Ax2R大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線Ax3R旋轉(zhuǎn)的方式支撐在上臂A部122R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在上臂A部122R上的致動(dòng)器Ac3R，來驅(qū)動(dòng)該上臂B部123R，使其相對于上臂A部122R的前端側(cè)繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3R旋轉(zhuǎn)。
[0057]下臂部124R以能繞與旋轉(zhuǎn)軸線Ax3R大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax4R擺動(dòng)的方式支撐在上臂B部123R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在上臂B部123R上的致動(dòng)器Ac4R，來驅(qū)動(dòng)該下臂部124R，使其相對于上臂B部123R的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax4R擺動(dòng)。
[0058]腕部130R能相對于臂部120R的前端部(B卩，下臂部124R的前端側(cè))旋轉(zhuǎn)地連接并設(shè)置有與腕部130L對稱的結(jié)構(gòu)。S卩，該腕部130R設(shè)置有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)(多軸結(jié)構(gòu))，該多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)由腕A部131R、腕B部132R和凸緣部133R組成。
[0059]腕A部131R以能繞與擺動(dòng)軸線Ax4R大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax5R擺動(dòng)的方式支撐在下臂部124R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在下臂部124R上的致動(dòng)器Ac5R，來驅(qū)動(dòng)該腕A部131R，使其相對于下臂部124R的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax5R擺動(dòng)。
[0060]腕B部132R以能繞與腕部130R的縱向大致垂直并且與擺動(dòng)軸線Ax5R大致垂直的擺動(dòng)軸線Ax6R擺動(dòng)的方式支撐在腕A部131R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在腕A部131R上的致動(dòng)器Ac6R，來驅(qū)動(dòng)該腕B部132R，使其相對于腕A部131R的前端側(cè)繞擺動(dòng)軸線Ax6R擺動(dòng)。
[0061]凸緣部133R以能繞與擺動(dòng)軸線Ax5R和擺動(dòng)軸線Ax6R這兩者大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線Ax7R旋轉(zhuǎn)的方式支撐在腕B部132R的前端側(cè)。通過驅(qū)動(dòng)設(shè)置在腕B部132R上的致動(dòng)器Ac7R，來驅(qū)動(dòng)該凸緣部133R，使其相對于腕B部132R的前端側(cè)繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7R旋轉(zhuǎn)。這里，用于對機(jī)器人100的作業(yè)對象執(zhí)行期望作業(yè)的各種工具(未示出)附接到凸緣部133R的前端部。利用凸緣部133R繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7R的旋轉(zhuǎn)，來驅(qū)動(dòng)附接到凸緣部133R的前端部的工具，使其繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7R旋轉(zhuǎn)。
[0062]擺動(dòng)軸線Ax5L和Ax5R分別對應(yīng)于第一軸線，腕A部131L和131R分別對應(yīng)于第一腕元件。而且，擺動(dòng)軸線Ax6L和Ax6R分別對應(yīng)于第二軸線，并且腕B部132L和132R分別對應(yīng)于第二腕元件。而且，旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L和Ax7R分別對應(yīng)于第三軸線，并且凸緣部133L和133R分別對應(yīng)于第三腕元件。
[0063]而且，肩部121L、121R、上臂 A 部 122L、122R、上臂 B 部 123L、123R、下臂部 124L、124R、腕A部131L、131R、腕B部132LU32R以及凸緣部133L和133R均對應(yīng)于臂元件。[0064]而且，軀干部110、肩部 121L、121R、上臂 A 部 122L、122R、上臂 B 部 123L、123R、下臂部124L、124R、腕A部131L、131R、腕B部132LU32R以及凸緣部133L和133R均對應(yīng)于結(jié)構(gòu)部件。
[0065]而且，臂部120L、120R和腕部130L、130R構(gòu)成臂主體。而且，上臂A部122L、122R以及下臂部124LU24R均對應(yīng)于指定臂元件。
[0066]而且，例如，機(jī)器人控制器200由具有算術(shù)單元、存儲(chǔ)裝置、輸入裝置等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。該機(jī)器人控制器200控制機(jī)器人主體102的整體操作。后面將更詳細(xì)地描述機(jī)器人控制器200。
[0067]<機(jī)器人>
[0068]隨后，將順序描述機(jī)器人100各個(gè)部分的詳細(xì)構(gòu)造。
[0069]< 基座 >
[0070]如圖1至圖4所示，基座101具有構(gòu)成其外殼的大致圓筒狀殼體101a。例如，殼體IOla由鋁之類的鑄件形成。
[0071]而且，如上所述，在基座101上設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線AxO擺動(dòng)而驅(qū)動(dòng)軀干部110的致動(dòng)器AcO。致動(dòng)器AcO包括:馬達(dá)MO，該馬達(dá)MO產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)軀干部110的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力；制動(dòng)裝置BO (參見后面將描述的圖5和圖7)，該制動(dòng)裝置BO用于制動(dòng)或保持馬達(dá)MO的旋轉(zhuǎn)；以及減速裝置G0，該減速裝置GO用于減小馬達(dá)MO的轉(zhuǎn)速、將其傳遞到軀干部110并驅(qū)動(dòng)軀干部110。這里，減速裝置GO的軸(輸入軸、輸出軸等)具有中空結(jié)構(gòu)，并且后面將描述的控制纜線3插入穿過該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
[0072]從致動(dòng)器AcO、AclL_Ac7L和AclR_Ac7R(如果不加區(qū)分地進(jìn)行表示，則它們在下文中會(huì)酌情稱作“致動(dòng)器Ac”)引出用于控制這些致動(dòng)器AcO、AclL-Ac7L和AclR_Ac7R的驅(qū)動(dòng)(供電、信號(hào)發(fā)送/接收等)的控制纜線3。將拉出的控制纜線3在機(jī)器人主體102的各個(gè)部分中引回。在圖2中，未示出控制纜線3。引回的控制纜線3的前端側(cè)穿過布置在殼體IOla的上端部上的減速裝置GO的軸，并且最終被引入到殼體IOla中。在本實(shí)施方式中，根據(jù)用戶的用途或便利性，可以在基座101的下端部和后表面兩者之一上選擇性地進(jìn)行引入到殼體IOla中的控制纜線3的連接。
[0073]S卩，在殼體IOla中，在其下表面上設(shè)置有開口部IOa (第一開口部)(參見圖4)，并且在其側(cè)表面(該示例中是后表面)上設(shè)置有(開口部IOb (第二開口部)參見圖3)。開口部可以設(shè)置在除了殼體IOla的后表面之外的側(cè)表面(例如，前表面、左表面、右表面等)上。在這些開口部IOa和IOb中的各個(gè)開口部，可以選擇性地拆裝設(shè)置有連接器的連接器板和未設(shè)置有連接器的蓋部兩者中的任一者，所述連接器可供引入殼體IOla中的控制纜線3的前端部連接。圖3和圖4示出連接器板和蓋部都未附接到開口部IOa和IOb的狀態(tài)。
[0074]這里，如圖3所示，管P布置在殼體IOla的上端部所布置的減速裝置GO的軸的內(nèi)部。在上述引回的控制纜線3的前端側(cè)插在管P內(nèi)部的狀態(tài)下，將管P引入到殼體IOla中。而且，管P在殼體IOla內(nèi)部支撐控制纜線3的前端側(cè)，使得引入到殼體IOla中的控制纜線3的前端部能指向開口部IOa和IOb中的任意一個(gè)。控制纜線3的前端部如上所述由管P支撐，由此既可以在連接器板附接到開口部IOa時(shí)執(zhí)行連接器板與連接器的連接，又可以在連接器板附接到開口部IOb時(shí)執(zhí)行連接器板與連接器的連接。
[0075]圖5、圖6A和圖6B示出連接器板附接到開口部IOa并且蓋部附接到開口部IOb的情況。
[0076]在圖5、圖6A和圖6B示出的示例中，與開口部IOa對應(yīng)的連接器板Ila (第一連接器板)被附接到開口部10a，并且開口部IOa由該連接器板Ila閉合。連接器板Ila設(shè)置有連接器組13a，該連接器組13a包括可供控制纜線3的前端部附接的連接器。而且，與開口部IOb對應(yīng)的蓋部12b (第二蓋部)附接到開口部10b，并且開口部IOb由該蓋部12b閉合。在該情況下，在由管P支撐的同時(shí)指向開口部IOa (基座101的下端部)側(cè)的控制纜線3的前端部連接到連接器板Ila的連接器中的位于殼體IOla內(nèi)側(cè)的連接部。另一方面，來自殼體IOla外部的連接纜線的前端部(例如，來自機(jī)器人控制器200的連接纜線2等)連接到連接器板Ila的連接器中的位于殼體IOla外側(cè)的連接部。因此，在該情況下，可以通過基座101的下端部執(zhí)行至控制纜線3的連接，即，例如，機(jī)器人控制器200等與致動(dòng)器AcO、Ac 1L-Ac7L和Ac 1R-Ac7R之間的電連接。
[0077]圖7、圖8A和圖8B示出蓋部附接到開口部IOa并且連接器板附接到開口部IOb的情況。
[0078]在圖7、圖8A和圖8B示出的示例中，與開口部IOa對應(yīng)的蓋部12a (第一蓋部)附接到開口部10a，并且開口部IOa由該蓋部12a閉合。而且，與開口部IOb對應(yīng)的連接器板Ilb (第二連接器板)附接到開口部10b，并且開口部IOb由該連接器板Ilb閉合。連接器板Ilb設(shè)置有連接器組13b，該連接器組13b包括可供控制纜線3的前端部附接的連接器。在該情況下，在由管P支撐的同時(shí)指向開口部IOb (基座101的后表面)側(cè)的控制纜線3的前端部連接到連接器板Ilb的連接器中的位于殼體IOla內(nèi)側(cè)的連接部。另一方面，來自殼體IOla外部的連接纜線的前端部(例如，來自機(jī)器人控制器200的連接纜線2等)連接到連接器板Ilb的連接器中的位于殼體IOla外側(cè)的連接部。因此，在該情況下，可以通過基座101的后表面執(zhí)行至控制纜線3的連接，即，例如，機(jī)器人控制器200等與致動(dòng)器AC0、AclL-Ac7L和Ac 1R-Ac7R之間的電連接。
[0079]<軀干部>
[0080]如圖1至圖4所示，軀干部110具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件FrO和覆蓋強(qiáng)度部件FrO并且構(gòu)成軀干部110的外殼的罩CvO(后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件FrO由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，軀干部110設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩CvO覆蓋的強(qiáng)度部件FrO充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。軀干部110的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為使用外殼形成部件作為框架部件的外框架結(jié)構(gòu)。
[0081]〈肩部〉
[0082]如圖1至圖4所示，肩部121L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Frl和覆蓋強(qiáng)度部件Frl并且構(gòu)成肩部121L的外殼的罩Cvl (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Frl由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，肩部121L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cvl覆蓋的強(qiáng)度部件Frl充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。肩部121L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。
[0083]而且，如上所述，在肩部121L上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax2L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)上臂A部122L的致動(dòng)器Ac2L。如圖9至圖11所示，致動(dòng)器Ac2L包括馬達(dá)M2、制動(dòng)裝置B2以及減速裝置G2 (關(guān)節(jié)部)，該減速裝置G2將肩部121L與上臂A部122L連接，使得它們能相對于彼此移動(dòng)。
[0084]馬達(dá)M2向減速裝置G2產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)上臂A部122L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。作為該馬達(dá)M2的輸出軸的馬達(dá)軸52a與擺動(dòng)軸線Ax2L大致平行布置。而且，在馬達(dá)軸52a的位于后面將描述的第一軸向的一側(cè)的端部上，固定有設(shè)有帶附接部的帶輪6a (馬達(dá)帶輪)，從而使其與馬達(dá)軸52a —起旋轉(zhuǎn)。帶輪6a的旋轉(zhuǎn)中心與馬達(dá)軸52a的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0085]制動(dòng)裝置B2制動(dòng)或保持馬達(dá)軸52a的旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)軸52b作為該制動(dòng)裝置B2的軸，與擺動(dòng)軸線Ax2L大致平行(B卩，與馬達(dá)軸52a大致平行)地布置。而且，在制動(dòng)軸52b的位于軸向一側(cè)(以各附圖中示出的機(jī)器人主體102的姿勢為上側(cè)，下文中酌情稱作“第一軸向的一側(cè)”)的端部上，固定有設(shè)有兩個(gè)帶附接部的帶輪6b (第一制動(dòng)帶輪、第二制動(dòng)帶輪)，從而使其與制動(dòng)軸52b —起旋轉(zhuǎn)。帶輪6b的旋轉(zhuǎn)中心與制動(dòng)軸52b的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0086]這里,環(huán)帶(環(huán)形帶)7a (第一帶)纏繞在馬達(dá)M2側(cè)的帶輪6a的帶安裝部與制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b中的其中一個(gè)帶附接部之間。馬達(dá)軸52a和制動(dòng)軸52b通過帶輪6a、帶7a和帶輪6b連接。因此,馬達(dá)軸52a的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過帶輪6a、帶7a和帶輪6b傳遞給制動(dòng)軸52b。帶輪6a、帶7a和帶輪6b構(gòu)成第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0087]減速裝置G2布置在肩部121L的前端部。減速裝置G2的輸入軸52c大致沿著擺動(dòng)軸線Ax2L (即，與馬達(dá)軸52a和制動(dòng)軸52b大致平行)布置，并且以能相對于肩部121L的前端部旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。減速裝置G2的輸出軸52d通過合適的齒輪機(jī)構(gòu)連接到輸入軸52c，并且以能相對于肩部121L的前端部繞擺動(dòng)軸線Ax2L旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。而且，在輸入軸52c的位于第一軸向的一側(cè)的端部上，固定有設(shè)有帶附接部的帶輪6c (減速裝置帶輪)，從而使其與輸入軸52c —起旋轉(zhuǎn)。帶輪6c的旋轉(zhuǎn)中心與輸入軸52c的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0088]這里,環(huán)帶(環(huán)形帶)7b (第二帶)纏繞在制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b的另一帶附接部與減速裝置G2側(cè)的帶輪6c中的帶安裝部之間。制動(dòng)軸52b和輸入軸52c通過帶輪6b、帶7b和帶輪6c連接。因此，制動(dòng)軸52b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過帶輪6b、帶7b和帶輪6c傳遞給輸入軸52c。帶輪6b、帶7b和帶輪6c構(gòu)成第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0089]如上所述的減速裝置G2減小通過輸入軸52c輸入的馬達(dá)軸52a的轉(zhuǎn)速，通過輸出軸52d將其傳遞給上臂A部122L，并且驅(qū)動(dòng)上臂A部122L。這里，減速裝置G2的輸入軸52c和輸出軸52d設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入穿過該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。馬達(dá)軸52a和輸入軸52c的軸向尺寸比制動(dòng)軸52b的軸向尺寸大。
[0090]臂部120L和腕部130L分別構(gòu)成為與臂部120R和腕部130R具有類似形狀，并且肩部121L和肩部121R被附接到軀干部110，使得成為各個(gè)致動(dòng)器AclL和AclR的基點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)位置彼此相差180度。因此，臂部120L和腕部130L以及臂部120R和腕部130R的軸構(gòu)
造是對稱結(jié)構(gòu)。
[0091]如上所述，在肩部121R上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax2R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)上臂A部122R的致動(dòng)器Ac2R。關(guān)于致動(dòng)器Ac2R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的上臂A部122R具有與作為致動(dòng)器Ac2L的驅(qū)動(dòng)對象的上臂A部122L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略肩部121R和致動(dòng)器Ac2R的描述。
[0092]<上臂A部〉
[0093]如圖1至圖4所示，上臂A部122L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Fr2和覆蓋強(qiáng)度部件Fr2并且構(gòu)成上臂A部122L的外殼的罩Cv2 (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Fr2由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，上臂A部122L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cv2覆蓋的強(qiáng)度部件Fr2充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。上臂A部122L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。
[0094]而且，如上所述，在上臂A部122L上，設(shè)置有繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)上臂B部123L的致動(dòng)器Ac3L。如圖9、圖10和圖12所示，致動(dòng)器Ac3L包括馬達(dá)M3和減速裝置G3 (關(guān)節(jié)部)，該減速裝置G3將上臂A部122L與上臂B部123L連接，使得它們可相對于彼此移動(dòng)。
[0095]馬達(dá)M3向減速裝置G3產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)上臂B部123L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。該馬達(dá)M3是設(shè)置有大致圓筒狀定子8、轉(zhuǎn)子9、作為輸出軸的馬達(dá)軸53a、馬達(dá)框架10和制動(dòng)部60的所謂的帶制動(dòng)器的馬達(dá)。轉(zhuǎn)子9以可相對于定子8旋轉(zhuǎn)的方式被支撐，在徑向上面向定子8的外周面。馬達(dá)軸53a與旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L大致平行布置，并且耦接到轉(zhuǎn)子9的內(nèi)周面。馬達(dá)框架10設(shè)置在定子8的外周側(cè)，并且構(gòu)成馬達(dá)M3的外殼。制動(dòng)部60制動(dòng)或保持馬達(dá)軸53a的旋轉(zhuǎn)。雖然將省略詳細(xì)描述，但是馬達(dá)M2和后面將描述的馬達(dá)M4-M7也具有設(shè)置有與大致圓筒狀定子8、轉(zhuǎn)子9和馬達(dá)框架10類似的定子、轉(zhuǎn)子和馬達(dá)框架的構(gòu)造。
[0096]減速裝置G3由螺栓固定到強(qiáng)度部件Fr2，并且馬達(dá)框架10由螺栓固定到減速裝置G3。另一方面，馬達(dá)框架10還能夠傳遞應(yīng)力地連接到連接部件11。在本實(shí)施方式中，連接部件11具體由彎曲鋼板形成，并且被構(gòu)造為使得一側(cè)由螺栓固定到強(qiáng)度部件Fr2，而另一側(cè)沿著馬達(dá)框架10的端部接觸，使得由馬達(dá)框架10和連接部件11傳遞應(yīng)力和熱。即，馬達(dá)框架10形成強(qiáng)度部件(框架輔助部件)的一部分，與強(qiáng)度部件Fr2、連接部件11和減速裝置G3 —起承受機(jī)器人100及機(jī)器人100保持的工具的重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度。在圖9中，未示出連接部件11。即，馬達(dá)框架10除了充當(dāng)馬達(dá)M3的外殼之外還充當(dāng)上臂A部122L的框架輔助部件。這里，通過由能夠傳遞熱的部件構(gòu)成連接部件11，可以通過連接部件11將由馬達(dá)M3產(chǎn)生的熱傳遞給強(qiáng)度部件Fr2 (可以散去馬達(dá)M3產(chǎn)生的熱)。雖然將省略詳細(xì)描述，但是與上述類似，在馬達(dá)M2和后面將描述的馬達(dá)M4-M7中，馬達(dá)框架10同樣還充當(dāng)框架輔助部件。
[0097]減速裝置G3布置在上臂A部122L的前端部。減速裝置G3的輸入軸53b被固定到馬達(dá)軸53a并且以能相對于上臂A部122L的前端部旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。減速裝置G3的輸出軸53c通過齒輪12和13連接到輸入軸53b，并且以能相對于上臂A部122L的前端部繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3L旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。這里，例如，齒輪12和齒輪13中的至少一個(gè)由諸如熱固性塑料等的樹脂形成。因此，輸入軸53b和輸出軸53c可以不需要油脂，并且可以省略油封。齒輪12和齒輪13中的至少一個(gè)可以由合適的金屬而不是樹脂形成。這種減速裝置G3減小通過輸入軸53b輸入的馬達(dá)軸53a的轉(zhuǎn)速，通過輸出軸53c將其傳遞給上臂B部123L，并且驅(qū)動(dòng)上臂B部123L。這里，輸出軸53c設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入到該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0098]如上所述，在上臂A部122R上，設(shè)置有繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax3R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)上臂B部123R的致動(dòng)器Ac3R。關(guān)于致動(dòng)器Ac3R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的上臂B部123R具有與作為致動(dòng)器Ac3L的驅(qū)動(dòng)對象的上臂B部123L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略上臂A部122R和致動(dòng)器Ac3R的描述。
[0099]<上臂B部〉[0100]如圖1至圖4所示，上臂B部123L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Fr3和覆蓋強(qiáng)度部件Fr3并且構(gòu)成上臂B部123L的外殼的罩Cv3 (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Fr3由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，上臂B部123L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cv3覆蓋的強(qiáng)度部件Fr3充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。上臂B部123L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。
[0101]而且，如上所述，在上臂B部123L上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax4L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)下臂部124L的致動(dòng)器Ac4L。如圖9以及圖13至圖15所示，致動(dòng)器Ac4L包括馬達(dá)M4、制動(dòng)裝置B4和減速裝置G4 (關(guān)節(jié)部)，該減速裝置G4將上臂B部123L與下臂部124L連接，使得它們可相對于彼此移動(dòng)。
[0102]馬達(dá)M4向減速裝置G4產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)下臂部124L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。作為該馬達(dá)M4的輸出軸的馬達(dá)軸54a與擺動(dòng)軸線Ax4L大致平行布置。而且，在馬達(dá)軸54a中的位于后述的第二軸向上的一側(cè)的端部上，安裝有設(shè)有帶附接部的帶輪14a (馬達(dá)帶輪)，從而使其與馬達(dá)軸54a —起旋轉(zhuǎn)。帶輪14a的旋轉(zhuǎn)中心與馬達(dá)軸54a的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0103]制動(dòng)裝置B4制動(dòng)或保持馬達(dá)軸54a的旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)軸54b作為該制動(dòng)裝置B4的軸，與擺動(dòng)軸線Ax4L大致平行(B卩，與馬達(dá)軸54a大致平行)地布置。而且，在制動(dòng)軸54b的位于軸向一側(cè)(以各附圖中示出的機(jī)器人主體102的姿勢為上側(cè)，下文中酌情稱作“第二軸向的一側(cè)”)的端部上，固定有設(shè)有帶附接部的帶輪14b (第一制動(dòng)帶輪)，從而使其與制動(dòng)軸54b 一起旋轉(zhuǎn)。帶輪14b的旋轉(zhuǎn)中心與制動(dòng)軸52b的旋轉(zhuǎn)中心一致。而且，在制動(dòng)軸54b的位于軸向另一側(cè)(以各附圖中示出的機(jī)器人主體102的姿勢為下側(cè)，下文中酌情稱作“第二軸向的另一側(cè)”)的端部上，固定有設(shè)有帶附接部的帶輪14c (第二制動(dòng)帶輪)，從而使其與制動(dòng)軸54b —起旋轉(zhuǎn)。帶輪14c的旋轉(zhuǎn)中心與制動(dòng)軸54b的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0104]這里,環(huán)帶(環(huán)形帶)15a (第一帶)纏繞在馬達(dá)M4側(cè)的帶輪14a的帶安裝部與制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14b中的帶附接部之間。馬達(dá)軸54a和制動(dòng)軸54b通過帶輪14a、帶15a和帶輪14b連接。因此,馬達(dá)軸54a的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過帶輪14a、帶15a和帶輪14b傳遞給制動(dòng)軸54b。帶輪14a、帶15a和帶輪14b構(gòu)成第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0105]減速裝置G4布置在上臂B部123L的前端部。減速裝置G4的輸入軸54c大致沿著擺動(dòng)軸線Ax4L (即，與馬達(dá)軸54a和制動(dòng)軸54b大致平行)布置，并且以能相對于上臂B部123L的前端部旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。減速裝置G4的輸出軸54d通過合適的齒輪機(jī)構(gòu)連接到輸入軸54c，并且以能相對于上臂B部123L的前端部繞擺動(dòng)軸線Ax4L旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。而且，在輸入軸54c的位于第二軸向的另一側(cè)的端部上，固定有設(shè)有帶附接部的帶輪14d (減速裝置帶輪)，從而使其與輸入軸54c —起旋轉(zhuǎn)。帶輪6d的旋轉(zhuǎn)中心與輸入軸54c的旋轉(zhuǎn)中心一致。
[0106]這里,環(huán)帶(環(huán)形帶)15b (第二帶)纏繞在制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14c的帶附接部與該減速裝置G4側(cè)的帶輪14d中的帶安裝部之間。制動(dòng)軸54b和輸入軸54c通過帶輪14c、帶15b和帶輪14d連接。因此,制動(dòng)軸54b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過帶輪14c、帶15b和帶輪14d傳遞給輸入軸54c。帶輪14c、帶15b和帶輪14d構(gòu)成第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0107]如上所述的減速裝置G4減小通過輸入軸54c輸入的馬達(dá)軸54a的轉(zhuǎn)速,通過輸出軸54d將其傳遞給下臂部124L，并且驅(qū)動(dòng)下臂部124L。這里，減速裝置G4的輸入軸54c和輸出軸54d設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入穿過該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。馬達(dá)軸54a和輸入軸54c的軸向尺寸比制動(dòng)軸54b的軸向尺寸大。
[0108]如上所述，在上臂B部123R上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax4R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)下臂部124R的致動(dòng)器Ac4R。關(guān)于致動(dòng)器Ac4R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的下臂部124R具有與作為致動(dòng)器Ac4L的驅(qū)動(dòng)對象的下臂部124L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略上臂B部123R和致動(dòng)器Ac4R的描述。
[0109]〈下臂部〉
[0110]如圖1至圖4所示，下臂部124L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Fr4和覆蓋強(qiáng)度部件Fr4并且構(gòu)成下臂部124L的外殼的罩Cv4 (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Fr4由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，下臂部124L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cv4覆蓋的強(qiáng)度部件Fr4充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。下臂部124L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。
[0111]而且，如上所述，在下臂部124L上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax5L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)腕A部131L的致動(dòng)器Ac5L。如圖16至圖18所示，致動(dòng)器Ac5L包括馬達(dá)M5 (第一驅(qū)動(dòng)馬達(dá))和Hypoid (注冊商標(biāo))齒輪組G5 (第一傘齒輪組、關(guān)節(jié)部)，所述Hypoid齒輪組是包括兩個(gè)傘齒輪的傘齒輪組類型，并且連接上臂B部123L和腕A部131L，使得它們可相對于彼此移動(dòng)。Hypoid齒輪組G5被齒輪箱覆蓋。
[0112]馬達(dá)M5對Hypoid齒輪組G5產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)腕A部131L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。作為該馬達(dá)M5的輸出軸的馬達(dá)軸55a大致沿著臂部120L的縱向布置。
[0113]Hypoid齒輪組G5用于以預(yù)定減速比來減小馬達(dá)M5的轉(zhuǎn)速，并且與由軸線彼此交叉的兩個(gè)傘齒輪組成的普通傘齒輪組不同，Hypoid齒輪組G5由軸線彼此偏移的小齒輪G5a和環(huán)形齒輪G5b組成。小齒輪G5a連接到馬達(dá)軸55a，使得其軸線Axa大致沿著臂部120L的縱向延伸，并且以能相對于下臂部124L的前端部旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。在通過馬達(dá)軸55a從馬達(dá)M5輸入旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，該小齒輪G5a相對于下臂部124L的前端部繞軸線Axa旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪G5b與小齒輪G5a嚙合，使得其軸線Axb與臂部120L的縱向大致正交(換言之，與小齒輪G5a的軸線Axa大致正交)，并且環(huán)形齒輪G5b以能相對于下臂部124L的前端部繞擺動(dòng)軸線Ax5L旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。環(huán)形齒輪G5b的軸線Axb與擺動(dòng)軸線Ax5L —致。這里，在小齒輪G5a的前端側(cè)沿與軸線Axb大致正交的方向從軸線Axb偏移的狀態(tài)下，環(huán)形齒輪G5b與小齒輪G5a的前端側(cè)嚙合。該環(huán)形齒輪G5b減小通過小齒輪G5a輸入的馬達(dá)軸55a的轉(zhuǎn)速，通過齒輪16和17將其傳遞給腕A部131L并且驅(qū)動(dòng)腕A部131L。這里，齒輪16和17設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入穿過中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
[0114]如上所述，在下臂部124R上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax5R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)腕A部131R的致動(dòng)器Ac5R。關(guān)于致動(dòng)器Ac5R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的腕A部131R具有與作為致動(dòng)器Ac5L的驅(qū)動(dòng)對象的腕A部131L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略下臂部124R和致動(dòng)器Ac5R的描述。
[0115]〈腕A 部〉
[0116]如圖1至圖4所示，腕A部131L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Fr5和覆蓋強(qiáng)度部件Fr5并且構(gòu)成腕A部131L的外殼的罩Cv5 (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Fr5由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，腕A部131L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cv5覆蓋的強(qiáng)度部件Fr5充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。腕A部131L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。[0117]而且，如上所述，在腕A部13IL上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax6L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)腕B部132L的致動(dòng)器Ac6L。如圖16、圖19和圖20所示，致動(dòng)器Ac6L包括馬達(dá)M6 (第二驅(qū)動(dòng)馬達(dá))和Hypoid齒輪組G6 (第二齒輪組、關(guān)節(jié)部)，所述Hypoid齒輪組G6是由兩個(gè)傘齒輪組成的傘齒輪組的類型，并且連接腕A部131L和腕B部132L，使得它們可相對于彼此移動(dòng)。Hypoid齒輪組G6被齒輪箱62覆蓋。
[0118]馬達(dá)M6對Hypoid齒輪組G6產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)腕B部132L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。作為該馬達(dá)M6的輸出軸的馬達(dá)軸56a大致沿著腕A部131L的縱向布置。
[0119]Hypoid齒輪組G6用于以預(yù)定減速比來減小馬達(dá)M6的轉(zhuǎn)速，并且與由軸線彼此交叉的兩個(gè)傘齒輪組成的普通傘齒輪組不同，Hypoid齒輪組G6由軸線彼此偏移的小齒輪G6a和環(huán)形齒輪G6b組成。小齒輪G6a連接到馬達(dá)軸56a，使得其軸線Axc大致沿著腕A部131L的縱向延伸，并且以能相對于腕A部131L的前端部旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。在通過馬達(dá)軸56a輸入來自馬達(dá)G6的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力時(shí)，該小齒輪G6a相對于腕A部131L的前端部繞軸線Axc旋轉(zhuǎn)。環(huán)形齒輪G6b與小齒輪G6a嚙合，使得其軸線Axd與腕A部131L的縱向大致正交(換言之，與小齒輪G6a的軸線Axc大致正交)，并且環(huán)形齒輪G6b以能相對于腕A部131L的前端部繞擺動(dòng)軸線Ax6L旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。環(huán)形齒輪G6b的軸線Axd與擺動(dòng)軸線Ax6L —致。這里，在小齒輪G6a的前端側(cè)沿與軸線Axd大致正交的方向從軸線Axd偏移的狀態(tài)下，環(huán)形齒輪G6b與小齒輪G6a的前端側(cè)嚙合。該環(huán)形齒輪G6b減小通過小齒輪G6a輸入的馬達(dá)軸56a的轉(zhuǎn)速，通過齒輪18和19將其傳遞給腕B部132L，并且驅(qū)動(dòng)腕B部132L。這里，齒輪18和19設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入穿過該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
[0120]如上所述，在腕A部131R上，設(shè)置有繞擺動(dòng)軸線Ax6R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)腕B部132R的致動(dòng)器Ac6R。關(guān)于致動(dòng)器Ac6R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的腕B部132R具有與作為致動(dòng)器Ac6L的驅(qū)動(dòng)對象的腕B部132L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略腕A部131R和致動(dòng)器Ac6R的描述。
[0121]〈腕B 部〉
[0122]如圖1至圖4所示，腕B部132L具有一個(gè)或更多個(gè)強(qiáng)度部件Fr6和覆蓋強(qiáng)度部件Fr6并且構(gòu)成腕B部132L的外殼的罩Cv6 (后面將描述細(xì)節(jié))。例如，強(qiáng)度部件Fr6由諸如高強(qiáng)度鋼等的板形成。即，腕B部132L設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，其中，被罩Cv6覆蓋的強(qiáng)度部件Fr6充當(dāng)構(gòu)成承受重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件。腕B部132L的結(jié)構(gòu)不限于如該示例中的這種內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而是也可以構(gòu)成為外框架結(jié)構(gòu)。
[0123]而且，如上所述，在腕B部132L上，設(shè)置有繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)凸緣部133L的致動(dòng)器Ac7L。如圖16所示，致動(dòng)器Ac7L包括馬達(dá)M7和減速裝置G7 (關(guān)節(jié)部)，該減速裝置G7將腕B部132L與凸緣部133L連接，使得它們可相對于彼此移動(dòng)。馬達(dá)M7通過馬達(dá)軸(未示出)對減速裝置G7產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)凸緣部133L的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。減速裝置G7減小馬達(dá)M7的轉(zhuǎn)速，將其傳遞給凸緣部133L，并且驅(qū)動(dòng)凸緣部133L。這里，例如，設(shè)置在減速裝置G7中的齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪中的至少一個(gè)由諸如熱固性塑料等的樹脂形成。因此，減速裝置G7的軸(輸入軸、輸出軸等)可以不需要油脂，并且可以省略油封。設(shè)置在減速裝置G7中的齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪中的至少一個(gè)齒輪可以由合適金屬而不是樹脂形成。而且，這里，減速裝置G7的軸設(shè)置有中空結(jié)構(gòu)，并且控制纜線3插入穿過該中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
[0124]如上所述，在腕B部132R上，設(shè)置有繞旋轉(zhuǎn)軸線Ax7R擺動(dòng)并驅(qū)動(dòng)凸緣部133R的致動(dòng)器Ac7R。關(guān)于致動(dòng)器Ac7R，作為其驅(qū)動(dòng)對象的凸緣部133R具有與作為致動(dòng)器Ac7L的驅(qū)動(dòng)對象的凸緣部133L類似的結(jié)構(gòu)，由此，將省略腕B部132R和致動(dòng)器Ac7R的描述。
[0125]〈罩〉
[0126]隨后，將描述罩CvO_Cv6。下文中，將在機(jī)器人主體102中的均設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的軀干部110、肩部121L、121R、上臂A部122L、122R、上臂B部123L、123R、下臂部124L、124R、腕A部131L、131R、以及腕B部132LU32R適當(dāng)?shù)亟y(tǒng)稱為“設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的各部分”。而且，當(dāng)不加區(qū)分地提及機(jī)器人主體102中設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分中所設(shè)置的強(qiáng)度部件FrO-Fre時(shí)，適當(dāng)時(shí)將它們稱作“強(qiáng)度部件Fr”。而且，當(dāng)不加區(qū)分地提及機(jī)器人主體102中的設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分中所設(shè)置的罩Cv0-Cv6時(shí)，適當(dāng)時(shí)將它們稱作“罩 Cv”。
[0127]S卩，如上所述，機(jī)器人主體102中的均設(shè)置有內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的這些部分分別具有罩Cv0-Cv6，這些罩Cv0-Cv6覆蓋各個(gè)強(qiáng)度部件FrO_Fr6并且構(gòu)成各個(gè)部分的外殼。罩Cv0-Cv6具有彼此不同的形狀以符合待覆蓋的強(qiáng)度部件Fr的形狀，但是具有相同組成。將通過參照圖21來描述罩Cv0-Cv6之中的上臂A部122L的罩Cv2。
[0128]如圖21所示，上臂A部122L的罩Cv2設(shè)置有兩層層壓結(jié)構(gòu)。即，上臂A部122L的罩Cv2由作為內(nèi)層的樹脂層40a和作為外層的彈性外皮40b組成。樹脂層40a例如由諸如ABS (丙烯腈丁二烯苯乙烯)樹脂和聚碳酸酯樹脂之類的樹脂形成，并且覆蓋強(qiáng)度部件Fr2。彈性外皮40b例如由諸如硅橡膠等的彈性體形成，并且被結(jié)合到樹脂層40a的表面，以便形成上臂A部122L的表面外皮。
[0129]這里描述了上臂A部122L的罩Cv2，但是除了罩Cv2之外，軀干部110的罩CvO、肩部121L和121R的罩Cvl、上臂A部122R的罩Cv2、上臂B部123L和123R的罩Cv3、下臂部124L和124R的罩Cv4、腕A部131L和131R的罩Cv5以及腕B部132L和132R的罩Cv6也設(shè)置有作為內(nèi)層的樹脂層40a和作為外層的彈性外皮40b這樣的雙層層壓結(jié)構(gòu)。
[0130]〈接觸開關(guān)〉
[0131]而且，上臂A部122L、上臂B部123L、下臂部124L、腕A部131L和腕B部132L中的至少一個(gè)以及上臂A部122R、上臂B部123R、下臂部124R、腕A部131R和腕B部132R中的至少一個(gè)設(shè)置有接觸開關(guān)41 (傳感器。參見后面將描述的圖22等)，該接觸開關(guān)41用于檢測沿彼此正交的三個(gè)方向從外部與彈性外皮40b的接觸。下文中，將假定各個(gè)部分設(shè)置有接觸開關(guān)41來進(jìn)行描述。而且，在下文中，將通過參照圖21和圖22來描述各個(gè)部分之中在上臂A部122L中所設(shè)置的接觸開關(guān)41。
[0132]如圖21和圖22所示，上臂A部122L中設(shè)置的接觸開關(guān)41相對于連接到上臂A部122L的強(qiáng)度部件Fr2的板44豎直安裝，使得接觸開關(guān)41的前端側(cè)上的檢測部41a被容納在樹脂層40a的厚部42中所設(shè)置的凹部42a中。這里，在檢測部41a與其周邊的樹脂層40a之間形成適當(dāng)間隙，使得接觸開關(guān)41的檢測部41a不與其周邊的樹脂層40a接觸。
[0133]而且，在板44中在接觸開關(guān)41附近，由合適的彈性體(例如，橡膠等)形成的大致柱狀彈性部件43豎直安裝，使得其前端部與樹脂層40a的厚部42緊密接觸。
[0134]因此，如果使物品或人體與上臂A部122L的彈性外皮40b (或另一個(gè)部分的彈性外皮40b)接觸并且向彈性外皮40b施加負(fù)荷(壓縮力)，則該沖擊使樹脂層40a和彈性部件43移動(dòng)。這里，如果使樹脂層40a與檢測部41a接觸，則接觸開關(guān)41檢測到從外部彈性外皮40b進(jìn)行的接觸，并且向機(jī)器人控制器200輸出表示該接觸的檢測信號(hào)。[0135]這里描述了上臂A部122L中設(shè)置的接觸開關(guān)41，但是這同樣適用于設(shè)置在肩部121L、121R、上臂 A 部 122R、上臂 B 部 123L、123R、下臂部 124L、124R、腕 A 部 131L、131R 和腕B部132LU32R各個(gè)上的接觸開關(guān)41，并且將省略說明。
[0136]〈機(jī)器人控制器〉
[0137]隨后，將描述機(jī)器人控制器200的功能構(gòu)造。
[0138]如圖23所示，機(jī)器人控制器200具有檢測信號(hào)獲取部201和機(jī)器人控制部202。
[0139]檢測信號(hào)獲取部201獲取從肩部121L、121R、上臂A部122L、122R、上臂B部123L、123R、下臂部124L、124R、腕A部131L、131R和腕B部132L、132R的接觸開關(guān)41輸出的檢測信號(hào)。
[0140]機(jī)器人控制部202通過控制致動(dòng)器AC0、AC1L-AC7L、AC1R-AC7R中的每個(gè)致動(dòng)器的操作，來控制機(jī)器人主體102的整體操作。該機(jī)器人控制部202設(shè)置有操作控制部202a。
[0141]當(dāng)檢測信號(hào)獲取部201獲得檢測信號(hào)時(shí)，操作控制部202a停止驅(qū)動(dòng)機(jī)器人主體102的以下這樣的部分的各個(gè)致動(dòng)器(或所有致動(dòng)器AcO、AclL-Ac7L、AclR_Ac7R)的操作，所述部分是指設(shè)置有輸出了檢測信號(hào)的接觸開關(guān)41的各個(gè)部分。另選地，操作控制部202a可以將驅(qū)動(dòng)機(jī)器人主體102的各個(gè)部分的各個(gè)致動(dòng)器(或者所有致動(dòng)器AcO、AclL-Ac7L、AclR-Ac7R)的操作速度減小到預(yù)定速度(例如，即使物品或人體接觸，也是安全速度，或換言之基本停止的速度)或更低速度。
[0142]如上所述，在本實(shí)施方式中，開口部IOa在基座101中設(shè)置在殼體IOla的下表面中，并且開口部IOb類似地設(shè)置在殼體IOla的后表面中。連接器板I Ia和蓋部12a兩者之一可以選擇性地附接到開口部10a。連接器板Ila和蓋部12a兩者之一可以選擇性地附接到開口部10b。因此，根據(jù)用戶的用途或便利性，機(jī)器人控制器200等與致動(dòng)器AC0、AclL-Ac7L和AclR-Ac7R之間的電連接可以在基座101的下端部上或者基座101的后表面上執(zhí)行。因此，可以提高用戶的便利性，并且與針對各個(gè)部件制造單獨(dú)的基座101相比，通過提高公共產(chǎn)品的利用性而能降低制造成本。
[0143]這里，特別是如果將連接器板Ila附接到開口部IOa并且還將蓋部12b附接到開口部10b，則通過將控制纜線3的前端部連接到連接器板Ila的連接器并且還將來自基座101外部的連接纜線(例如，來自機(jī)器人控制器200等的連接纜線2)連接到連接器，可以通過基座101的下端部執(zhí)行機(jī)器人控制器200等與致動(dòng)器AcO、AclL-Ac7L和AclR_Ac7R之間的電連接。另一方面，如果將連接器板Ilb附接到開口部IOb并且還將蓋部12a附接到開口部10a，則通過將控制纜線3的前端部連接到連接器板Ilb的連接器并且還將來自基座101外部的連接纜線(例如，來自機(jī)器人控制器200等的連接纜線2)連接到連接器，可以通過基座101的后表面在機(jī)器人控制器200等與致動(dòng)器AC0、AclL-Ac7L和AclR_Ac7R之間執(zhí)行電連接。
[0144]而且，尤其在本實(shí)施方式中，在殼體IOla中支撐控制纜線3的管P(與支撐部對應(yīng))設(shè)置在機(jī)器人100中，使得可以使控制纜線3的前端部指向開口部IOa和IOb中任意一個(gè)。因此，既可以實(shí)現(xiàn)將連接纜線3連接到附接到開口部IOa的連接器板Ila的連接器，又可以實(shí)現(xiàn)將控制纜線3連接到附接到開口部IOb的連接器板Ilb的連接器。
[0145]而且，在本實(shí)施方式中，臂部120L和腕部130L以及臂部120R和腕部130R被構(gòu)造有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。這里，關(guān)于具有如上所述的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的臂部120L和腕部130L以及臂部120R和腕部130R，其前端側(cè)附接有用于對機(jī)器人100的作業(yè)對象執(zhí)行期望作業(yè)的工具，而其基座端側(cè)可旋轉(zhuǎn)地連接到基座101。S卩，臂部120L和腕部130L整體以及臂部120R和腕部130R整體具有自基座端側(cè)的懸臂支撐結(jié)構(gòu)。因此，臂部120L和腕部130L以及臂部120R和腕部130R需要在各部分上分別設(shè)置用于支撐各個(gè)部分的重力部和加/減速期間的負(fù)荷部等的支撐結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，上臂A部122L、122R上設(shè)置的馬達(dá)M3的馬達(dá)框架10能夠傳遞應(yīng)力地連接到強(qiáng)度部件Fr2，并且馬達(dá)M3也能夠傳遞應(yīng)力地連接到減速裝置G3和上臂B部123L、123R。S卩，上臂A部122L、122R上設(shè)置的馬達(dá)M3的馬達(dá)框架10還充當(dāng)上臂A部122LU22R的框架輔助部件。因此，上臂A部122L、122R的重力部和加/減速期間的負(fù)荷部也由各個(gè)馬達(dá)框架10來支撐。因此，可以使用于支承重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的強(qiáng)度部件和框架結(jié)構(gòu)變小，由此可以減小上臂A部122LU22R的重量和尺寸。
[0146]而且，尤其在本實(shí)施方式中，上臂A部122L、122R上設(shè)置的馬達(dá)M3被設(shè)置為使得馬達(dá)軸53a沿著臂部120L、120R的縱向延伸。因此，當(dāng)在上臂A部122L、122R中沿臂部120L、120R的縱向布置支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，通過使用也作為框架輔助部件的馬達(dá)框架10，可以可靠地減小重量和尺寸。
[0147]而且，在本實(shí)施方式中，馬達(dá)M2和減速裝置G2設(shè)置在肩部121L、121R上。從馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a輸出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被傳遞給減速裝置G2的輸入軸52c，在減速裝置G2中以預(yù)定減速比來減小速度，然后該速度被傳遞給上臂A部122LU22R，并且以預(yù)定模式驅(qū)動(dòng)上臂A部122LU22R。這里，從防止肩部121L、121R意外操作等的觀點(diǎn)看，設(shè)置有用于停止由馬達(dá)M2對上臂A部122L、122R進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)裝置B2。
[0148]這里，如果制動(dòng)裝置B2被構(gòu)造為一體結(jié)合在馬達(dá)M2中，則馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a和制動(dòng)裝置B2的制動(dòng)軸52b線性布置，這會(huì)引起馬達(dá)M2的尺寸增大。由此，在本實(shí)施方式中，馬達(dá)軸52a和制動(dòng)軸52b并排橫向布置(而不是線性布置)。為此，在馬達(dá)軸52a上設(shè)置帶輪6a，并且在制動(dòng)軸52b上也設(shè)置帶輪6b，并且通過纏繞在帶輪6a與帶輪6b之間的帶7a來傳遞驅(qū)動(dòng)力。因此，與制動(dòng)器和馬達(dá)成一體的結(jié)構(gòu)相比，可以減小尺寸。
[0149]而且，在本實(shí)施方式中，從如上所述防止沿軸向線性布置造成尺寸增大的觀點(diǎn)看，減速裝置G2的輸入軸52c還與馬達(dá)軸52a和制動(dòng)軸52b并排橫向布置。出于該原因，與上面所述類似，在減速裝置G2的輸入軸52c上還設(shè)置帶輪6c。即，帶輪分別設(shè)置在馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a、制動(dòng)裝置B2的制動(dòng)軸52b以及減速裝置G2的輸入軸52c上，并且各個(gè)帶輪由帶連接。在這種情況下，可以考慮在馬達(dá)軸52a與輸入軸52c之間纏繞一帶并且在馬達(dá)軸52a與制動(dòng)軸52b之間纏繞另一帶的結(jié)構(gòu)(以制動(dòng)軸52b、馬達(dá)軸52a和輸入軸52c的順序布置)和在馬達(dá)軸52a與制動(dòng)軸52b之間纏繞一帶并且在制動(dòng)軸52b與輸入軸52c之間纏繞另一帶的結(jié)構(gòu)(以馬達(dá)軸52a、制動(dòng)軸52b和輸入軸52c的順序布置)。
[0150]這里，如上所述，馬達(dá)軸52a和輸入軸52c的軸向尺寸大于制動(dòng)軸52b的軸向尺寸。因此，如果馬達(dá)軸52a的帶輪和輸入軸52c的帶輪由帶直接連接，則會(huì)限制馬達(dá)軸52a與輸入軸52c之間的相對位置關(guān)系(例如，使馬達(dá)軸52a的端部與輸入軸52c的端部匹配的需求增大)，并且馬達(dá)M2和減速裝置G2整體布置時(shí)難以節(jié)省空間。
[0151]由此，在本實(shí)施方式中，構(gòu)造成使得(馬達(dá)M2側(cè)的帶輪和減速裝置G2側(cè)的帶輪不直接連接)馬達(dá)M2側(cè)的帶輪6a和制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b由帶7a連接，并且制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b和減速裝置G2側(cè)的帶輪6c由帶7b連接。因此，馬達(dá)M2側(cè)的帶輪6a與制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b由帶7a連接的軸向位置和制動(dòng)裝置B2側(cè)的帶輪6b與減速裝置G2側(cè)的帶輪6c由帶7b連接的軸向位置可以彼此不同。因此，不再如上所述對馬達(dá)軸52a與輸入軸52c之間的相對位置關(guān)系進(jìn)行限制(馬達(dá)軸52a的端部不必與輸入軸52c的端部匹配)，并且通過適當(dāng)布置馬達(dá)M2和減速裝置G2中的每一個(gè)，可以減小整體布置馬達(dá)M2和減速裝置G2所需的軸向尺寸，并且可以節(jié)省空間。
[0152]而且，在本實(shí)施方式中，在上臂B部123L、123R上，設(shè)置馬達(dá)M4、減速裝置G4和制動(dòng)裝置B4。關(guān)于它們，與上述類似，帶輪分別設(shè)置在馬達(dá)M4的馬達(dá)軸54a、制動(dòng)裝置B4的制動(dòng)軸54b以及減速裝置G4的輸入軸54c上，并且各個(gè)帶輪由帶連接。在這種情況下，可以考慮在馬達(dá)軸54a與輸入軸54c之間纏繞一帶并且在馬達(dá)軸54a與制動(dòng)軸54b之間纏繞另一帶的結(jié)構(gòu)(以制動(dòng)軸54b、馬達(dá)軸54a和輸入軸54c的順序布置)和在馬達(dá)軸54a與制動(dòng)軸54b之間纏繞一帶并且在制動(dòng)軸54b與輸入軸54c之間纏繞另一帶的結(jié)構(gòu)(以馬達(dá)軸54a、制動(dòng)軸54b和輸入軸54c的順序布置)。
[0153]這里，如上所述，馬達(dá)軸54a和輸入軸54c的軸向尺寸大于制動(dòng)軸54b的軸向尺寸。因此，如果馬達(dá)軸54a的帶輪和輸入軸54c的帶輪由帶直接連接，則會(huì)限制馬達(dá)軸54a與輸入軸54c之間的相對位置關(guān)系(例如，使馬達(dá)軸54a的端部與輸入軸54c的端部匹配的需求增大)，并且馬達(dá)M4和減速裝置G4整體布置時(shí)難以節(jié)省空間。
[0154]由此，在本實(shí)施方式中，構(gòu)造成使得(馬達(dá)M4側(cè)的帶輪14a和減速裝置G4側(cè)的帶輪14d不直接連接)馬達(dá)M4側(cè)的帶輪14a和制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14b由帶15a連接，并且制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14c和減速裝置G4側(cè)的帶輪14d由帶15b連接。因此，馬達(dá)M4側(cè)的帶輪14a與制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14b由帶15a連接的軸向位置和制動(dòng)裝置B4側(cè)的帶輪14c與減速裝置G4側(cè)的帶輪14d由帶15b連接的軸向位置可以彼此不同。因此，不再如上所述對馬達(dá)軸54a與輸入軸54c之間的相對位置關(guān)系進(jìn)行限制(馬達(dá)軸54a的端部不再必須與輸入軸54c的端部匹配)，并且通過適當(dāng)布置馬達(dá)M4和減速裝置G4中的每一個(gè)，可以減小整體布置馬達(dá)M4和減速裝置G4所需的軸向尺寸，并且可以節(jié)省空間。
[0155]作為上述結(jié)果，可以減小布置有馬達(dá)M2、減速裝置G2和制動(dòng)裝置B2的肩部121L、121R、布置有馬達(dá)M4、減速裝置G4和制動(dòng)裝置B4的上臂B部123L、123R以及臂部120L、120R的整體尺寸。
[0156]而且，尤其在本實(shí)施方式中，肩部121L、121R上設(shè)置的馬達(dá)M2、減速裝置G2和制動(dòng)裝置B2被設(shè)置為使得馬達(dá)軸52a、制動(dòng)軸52b和輸入軸52c彼此平行。因此，可以可靠地實(shí)現(xiàn)如上所述的馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a、制動(dòng)裝置B2的制動(dòng)軸52b以及減速裝置G2的輸入軸52c的橫向布置，并且可以可靠地減小肩部121LU21R的尺寸。而且，上臂B部123L、123R上設(shè)置的馬達(dá)M4、制動(dòng)裝置B4和減速裝置G4被設(shè)置為使得馬達(dá)軸54a、制動(dòng)軸54b和輸入軸54c彼此平行。因此，可以可靠地實(shí)現(xiàn)如上所述的馬達(dá)M4的馬達(dá)軸54a、制動(dòng)裝置B4的制動(dòng)軸54b以及減速裝置G4的輸入軸54c的橫向布置，并且可以可靠地減小上臂B部123LU23R的尺寸。
[0157]而且，尤其在本實(shí)施方式中，肩部121L、121R上設(shè)置的馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a、制動(dòng)裝置B2的制動(dòng)軸52b以及減速裝置G2的輸入軸52c沿著與臂部120LU20R的縱向正交的方向布置。如果彼此平行的馬達(dá)M2的馬達(dá)軸52a、制動(dòng)裝置B2的制動(dòng)軸52b和減速裝置G2的輸入軸52c沿與臂部120LU20R的縱向正交的方向(換言之，沿臂部120LU20R的厚度方向)布置，則倘若各個(gè)軸的軸向尺寸較大，則臂部120LU20R的直徑增大。而且，上臂B部123LU23R上設(shè)置的馬達(dá)M4的馬達(dá)軸54a、制動(dòng)裝置B4的制動(dòng)軸54b和減速裝置G4的輸入軸54c沿與臂部120L、120R的縱向正交的方向布置。如果彼此平行的馬達(dá)M4的馬達(dá)軸54a、制動(dòng)裝置B4的制動(dòng)軸54b和減速裝置G4的輸入軸54c沿與臂部120LU20R的縱向正交的方向(換言之，沿臂部120L、120R的厚度方向)布置，則倘若各個(gè)軸的軸向尺寸較大，則臂部120LU20R的直徑增大。因此，通過將上述構(gòu)造應(yīng)用于這樣的布置，可以尤其有效地防止臂部120L、120R的直徑增大。
[0158]而且，尤其在本實(shí)施方式中，在上臂B部123L中設(shè)置的制動(dòng)裝置B4的制動(dòng)軸54b中，在第二軸方向上的一側(cè)設(shè)置的帶輪14b上執(zhí)行與馬達(dá)M4側(cè)的帶輪14a的帶連接，并且在軸方向上的另一側(cè)設(shè)置的帶輪14c上執(zhí)行與減速裝置G4側(cè)的帶輪14d的帶連接。通過如上所述在制動(dòng)軸54b上的不同位置處設(shè)置的帶輪14b和14c上執(zhí)行馬達(dá)M4側(cè)與減速裝置G4側(cè)之間的連接，可以可靠地消除對馬達(dá)軸54a與輸入軸54c之間的相對位置關(guān)系的上述限制，并且可以可靠地減小上臂B部123L和臂部120L、120R的整體尺寸。
[0159]而且，在本實(shí)施方式中，具有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的腕部130LU30R連接到臂部120L、120R的前端側(cè)。腕部130LU30R從臂部120LU20R側(cè)到前端側(cè)按照腕A部131L、131R、腕B部132LU32R以及凸緣部133LU33R的順序相對于彼此可旋轉(zhuǎn)地連接。
[0160]這里，在凸緣部133L、133R與腕B部132L、132R之間的連接結(jié)構(gòu)中，它們以能繞沿著腕部130LU30R的縱向的旋轉(zhuǎn)軸線Ax7L、Ax7R旋轉(zhuǎn)的方式連接。另一方面，在腕B部132LU32R與腕A部131L、131R之間的連接結(jié)構(gòu)(下文稱作“第二連接結(jié)構(gòu)”)中，它們以能繞沿著與腕部130LU30R的縱向正交的方向(換言之，腕部130LU30R的厚度方向)的擺動(dòng)軸線Ax6L、Ax6R旋轉(zhuǎn)的方式連接。類似地，在腕A部131L、131R與臂部120L、120R之間的連接結(jié)構(gòu)(下文稱作“第一連接結(jié)構(gòu)”)中，它們以能繞沿著與腕部130LU30R的縱向正交的方向(換言之，腕部130L、130R的厚度方向)的擺動(dòng)軸線Ax5L、Ax5R旋轉(zhuǎn)的方式連接。
[0161]如上所述,在第一連接結(jié)構(gòu)或第二連接結(jié)構(gòu)中，擺動(dòng)軸線Ax5L、Ax5R或擺動(dòng)軸線Ax6L、Ax6R沿腕部130L、130R的厚度方向布置。因此，在通過利用普通齒輪機(jī)構(gòu)來減小驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的構(gòu)造的情況下，齒輪機(jī)構(gòu)的各個(gè)齒輪的軸線和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)軸都沿著擺動(dòng)軸線Ax5L、Ax5R或擺動(dòng)軸線Ax6L、Ax6R布置，由此由于安裝而使腕部130LU30R或臂部120LU20R的厚度增大。
[0162]由此，在本實(shí)施方式中，使用Hypoid齒輪組G5和G6，而不是普通齒輪機(jī)構(gòu)。Hypoid齒輪組G5和G6具有這樣的齒輪布置，其中作為驅(qū)動(dòng)齒輪的小齒輪G5a和G6a的軸線Axa和Axc和作為從動(dòng)齒輪的環(huán)形齒輪G5b和G6b的軸線Axb和Axd彼此正交。關(guān)于第一連接結(jié)構(gòu)，環(huán)形齒輪G5b布置成使得軸線Axb沿著腕部130LU30R的厚度方向延伸，而小齒輪G5a和馬達(dá)軸55a布置成使得軸線Axa沿著腕部130LU30R或臂部120L、120R的縱向延伸。類似地，關(guān)于第二連接結(jié)構(gòu)，同樣，環(huán)形齒輪G6b布置成使得軸線Axd沿著腕部130L、130R的厚度方向延伸，而小齒輪G6a和馬達(dá)軸56a布置成使得軸線Axc沿著腕部130L、130R或臂部120LU20R的縱向延伸。
[0163]因此，在本實(shí)施方式中，抑制沿腕部130LU30R或臂部120L、120R的厚度方向的尺寸增大，可以使腕部130L、130R或臂部120L、120R更薄(扁平)。
[0164]而且，尤其在本實(shí)施方式中，腕B部132LU32R以能繞與腕部130LU30R的縱向正交并且與擺動(dòng)軸線Ax5L、Ax5R正交的擺動(dòng)軸線Ax6L、Ax6R擺動(dòng)的方式被支撐。因此，在腕A部131L、131R被可擺動(dòng)地支撐所繞的擺動(dòng)軸線Ax5L、Ax5R與腕B部132L、132R被可擺動(dòng)地支撐所繞的擺動(dòng)軸線Ax6L、Ax6R相對于彼此處于偏斜位置的構(gòu)造中，可以抑制沿腕部130L、130R或者臂部120L、120R的厚度方向的尺寸增大，可以使其更薄(扁平)。
[0165]而且，尤其在本實(shí)施方式中，馬達(dá)M5設(shè)置在臂部120L、120R的前端部上，并且馬達(dá)M6設(shè)置在腕A部131L、131R上。因此，防止了設(shè)置有馬達(dá)M5的臂部120L、120R的直徑增大，可以使其更薄(扁平)，并且可以防止設(shè)置有馬達(dá)M6的腕A部131L、131R的直徑增大，可以使其更薄(扁平)。
[0166]而且，尤其在本實(shí)施方式中，Hypoid齒輪組G5設(shè)置有:小齒輪G5a，向該小齒輪G5a輸入來自馬達(dá)M5的旋轉(zhuǎn)；以及環(huán)形齒輪G5b，該環(huán)形齒輪G5b與小齒輪G5a嚙合，用于驅(qū)動(dòng)腕A部131L、131R。而且，Hypoid齒輪組G6設(shè)置有:小齒輪G6a，向該小齒輪G6a輸入來自馬達(dá)M6的旋轉(zhuǎn)；以及環(huán)形齒輪G6b，該環(huán)形齒輪G6b與小齒輪G6a嚙合，用于驅(qū)動(dòng)腕B部132L、132R。通過向小齒輪G5a和G6a輸入來自馬達(dá)M5和M6的驅(qū)動(dòng)力并進(jìn)行傳遞，可以通過適當(dāng)使小齒輪G5a和G6a的直徑變小來防止臂部120L、120R或腕A部131L、131R的直徑增大。
[0167]而且，尤其在本實(shí)施方式中，馬達(dá)M5被設(shè)置為使得馬達(dá)軸55a沿著臂部120L、120R的縱向延伸，小齒輪G5a被設(shè)置為使得軸線Axa沿著臂部120L、120R的縱向延伸，并且環(huán)形齒輪G5b被設(shè)置為使得軸線Axb與臂部120L、120R的縱向正交。而且，馬達(dá)M6被設(shè)置為使得馬達(dá)軸56a沿著腕A部131L、13IR的縱向延伸，小齒輪G6a被設(shè)置為使得軸線Axc沿著腕A部131L、131R的縱向延伸，并且環(huán)形齒輪G6b被設(shè)置為使得軸線Axd與腕A部131L、131R的縱向正交。因此，可以可靠地防止由馬達(dá)M5和小齒輪G5a的布置造成臂部120L、120R的直徑增大，并且可靠地防止由馬達(dá)M6和小齒輪G6a的布置造成腕A部131L、131R的直徑增大。
[0168]而且，在本實(shí)施方式中，臂部120LU20R以及腕部130LU30R被構(gòu)造有多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。借助于傳遞來自基于機(jī)器人控制器200的控制進(jìn)行操作的致動(dòng)器AclL-Ac7L和AclR-Ac7R中的每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)臂部120L、120R和腕部130L、130R中的每一個(gè)。在臂部120L、120R和腕部130L、130R中的每一個(gè)中，作為重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的支撐結(jié)構(gòu)的框架部件Frl-Fr6被彈性外皮40b覆蓋，并且各個(gè)部分的表面外皮由該彈性外皮40b構(gòu)成。因此，即使假定臂部120LU20R在其操作期間與周邊的物品或人體干涉，干涉處的撞擊也會(huì)被構(gòu)成彈性外皮40b的彈性體的彈性力較大程度地吸收和緩解。因此，可以明顯減小作用于物品或人體的力，由此可以確保最大安全性并且可以進(jìn)一步提高安全性。因此，可以省略為確保安全而必須在機(jī)器人100周邊安裝的安全護(hù)欄。
[0169]而且，尤其在本實(shí)施方式中，臂部120LU20R和腕部130L、130R中的每一個(gè)設(shè)置有用于檢測從外部與彈性外皮40b的接觸的接觸開關(guān)41。因此，如果與臂部120LU20R周邊的物品或人體存在干涉，則可以由接觸開關(guān)41可靠地檢測干涉。
[0170]而且，尤其在本實(shí)施方式中，接觸開關(guān)41是能夠從彼此正交的三個(gè)方向檢測與彈性外皮40b的接觸的三向接觸開關(guān)。因此，在臂部120LU20R與周邊的物品或人體之間存在干涉的情況下，不論從什么方向與各個(gè)部分發(fā)生接觸，都可以可靠地檢測到接觸。
[0171]而且，尤其在本實(shí)施方式中，機(jī)器人控制器200設(shè)置有操作控制部202a，該操作控制部202a能夠基于從接觸開關(guān)41輸出的檢測信號(hào)，來減小驅(qū)動(dòng)設(shè)置有該接觸開關(guān)41的各個(gè)部分的致動(dòng)器的操作的速度或停止該致動(dòng)器的操作。因此，在與臂部120LU20R周邊的物品或人體出現(xiàn)干涉的情況下，臂部120L、120R的后續(xù)操作可以經(jīng)由機(jī)器人控制器200的控制來減速或停止。因此，可以進(jìn)一步確保安全性。
[0172]本實(shí)施方式不限于上述內(nèi)容，而是能夠在不偏離其主旨和技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變型。例如，在本實(shí)施方式中，上臂A部122LU22R上設(shè)置的馬達(dá)M3被設(shè)置為使得馬達(dá)軸53a沿著臂部120L、120R的縱向延伸。然而，這不是限制，而是，上臂A部122L、122R上設(shè)置的馬達(dá)M3可以被設(shè)置為使得馬達(dá)軸53a沿著與臂部120LU20R的縱向大致正交的方向延伸。在該情況下，即使在上臂A部122LU22R中用于重力部和加/減速期間的負(fù)荷部的支撐結(jié)構(gòu)需要沿與臂部120LU20R的縱向正交的方向(換言之，沿臂部120LU20R的厚度方向)布置，也可以通過將馬達(dá)框架10也用作框架輔助部件來可靠地減小重量和尺寸。
[0173]而且，在上述實(shí)施方式中，上臂A部122L、122R上設(shè)置的馬達(dá)M3的馬達(dá)框架10還充當(dāng)上臂A部122LU22R的框架輔助部件。然而，這不是限制，而是設(shè)置在除了上臂A部122LU22R之外的各個(gè)部分上的馬達(dá)的馬達(dá)框架也可以充當(dāng)該部的框架輔助部件。
[0174]而且，在上述實(shí)施方式中，馬達(dá)M2-M7中的每一個(gè)設(shè)置在與臂部120L、120R和腕部130LU30R中的被驅(qū)動(dòng)部分分開的部分上，但是這不是限制。例如，馬達(dá)M2-M7中的每一個(gè)可以設(shè)置在臂部120L、120R和腕部130L、130R中的被驅(qū)動(dòng)部分上。
[0175]而且，在本實(shí)施方式中，描述了所謂的雙臂機(jī)器人，即，具有兩個(gè)臂部120L和120R和兩個(gè)腕部130L和130R的機(jī)器人主體102，但這并非限制。例如，機(jī)器人主體可以是所謂的單臂機(jī)器人，即，具有一個(gè)臂部和一個(gè)腕部的機(jī)器人，或者是具有三個(gè)或更多個(gè)臂部和腕部的機(jī)器人。
[0176]而且，圖23中的箭頭示出信號(hào)流的示例，但并不對信號(hào)的流動(dòng)方向構(gòu)成限制。
[0177]而且，除了上面所述之外，上述實(shí)施方式和變型例的方法可以適當(dāng)?shù)亟M合使用。
[0178]盡管未單獨(dú)進(jìn)行例示，但在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，上述實(shí)施方式和變型例可以進(jìn)行各種變更而投入實(shí)踐。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)器人，該機(jī)器人的特征在于: 所述機(jī)器人包括: 基座；以及 臂主體，該臂主體包括由多個(gè)臂元件構(gòu)成的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)， 所述臂主體包括: 馬達(dá)，該馬達(dá)包括馬達(dá)軸并且被構(gòu)造為產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)預(yù)定臂元件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力； 制動(dòng)裝置，該制動(dòng)裝置包括與所述馬達(dá)軸平行布置的制動(dòng)軸；以及減速裝置，該減速裝置包括輸入軸并且被構(gòu)造為減小通過所述輸入軸輸入的所述馬達(dá)軸的旋轉(zhuǎn)速度并且向所述預(yù)定臂元件傳遞所述旋轉(zhuǎn)， 所述機(jī)器人還包括: 第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述制動(dòng)軸上的第一制動(dòng)帶輪、設(shè)置在所述馬達(dá)軸上的馬達(dá)帶輪、以及纏繞在所述第一制動(dòng)帶輪與所述馬達(dá)帶輪之間的第一帶；以及 第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述制動(dòng)軸上的第二制動(dòng)帶輪、設(shè)置在所述減速裝置的所述輸入軸上的減速裝置帶輪、以及纏繞在所述第二制動(dòng)帶輪與所述減速裝置帶輪之間的第二帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其中， 所述馬達(dá)、所述制動(dòng)裝置和所述減速裝置被布置為使得所述馬達(dá)軸、所述制動(dòng)軸和所述輸入軸彼此平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人，其中， 所述馬達(dá)軸、所述制動(dòng)軸和所述輸入軸沿著與所述臂主體的縱向正交的方向布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人，其中， 所述第一制動(dòng)帶輪設(shè)置在所述制動(dòng)軸的軸向一側(cè)， 所述馬達(dá)帶輪設(shè)置在所述馬達(dá)軸的所述軸向一側(cè)， 所述第一帶纏繞在所述軸向一側(cè)的所述第一制動(dòng)帶輪與所述馬達(dá)帶輪之間， 所述第二制動(dòng)帶輪設(shè)置在所述制動(dòng)軸的軸向另一側(cè)， 所述減速裝置帶輪設(shè)置在所述輸入軸的所述軸向另一側(cè)，并且 所述第二帶纏繞在所述軸向另一側(cè)的所述第二制動(dòng)帶輪與所述減速裝置帶輪之間。
【文檔編號(hào)】B25J17/02GK103817708SQ201310581120
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】野上和義, 宮內(nèi)信和 申請人:株式會(huì)社安川電機(jī)