專利名稱：機(jī)器人關(guān)節(jié)單元及機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小型輕量且高輸出的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元與使用該機(jī)器人關(guān)節(jié)單元的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
通常的多關(guān)節(jié)型機(jī)器人如下，對(duì)1個(gè)關(guān)節(jié)(可動(dòng)部)分配1個(gè)傳動(dòng)裝置(馬達(dá)等)， 在某個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)作中其他關(guān)節(jié)停止時(shí)，主要做工作的是只有在動(dòng)作中分配給關(guān)節(jié)的馬達(dá)， 存在停止的馬達(dá)不被有效利用的普遍的技術(shù)課題。為了解決該普遍的技術(shù)課題，公知有如下機(jī)器人的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1)， 使用差動(dòng)機(jī)構(gòu)，積極地使2個(gè)馬達(dá)的輸出發(fā)生干涉，能夠從2個(gè)輸出軸分別得到最大2倍的輸出轉(zhuǎn)矩。在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，不固定馬達(dá)定子而可旋轉(zhuǎn)地支撐，在定子與轉(zhuǎn)子雙方上安裝齒輪而將雙方作為輸出側(cè)來(lái)使用。如此，在馬達(dá)上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)，如果定子的負(fù)載大，則轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，如果轉(zhuǎn)子的負(fù)載大，則定子旋轉(zhuǎn)。使用2個(gè)這樣的馬達(dá)來(lái)作為通過(guò)齒輪使這些定子彼此干涉和轉(zhuǎn)子彼此干涉的浮動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了避免在已旋轉(zhuǎn)時(shí)定子線圈發(fā)生扭曲而使用滑動(dòng)環(huán)(slip ring)?；蛘?，也公開(kāi)有如下半浮動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，固定馬達(dá)，使齒輪的通常被固定的部分可旋轉(zhuǎn)而發(fā)生干涉。另外，也存在如下裝置，在利用錐齒輪的差動(dòng)機(jī)構(gòu)中，在錐齒輪的內(nèi)部配置馬達(dá)來(lái)進(jìn)行小型化(參照專利文獻(xiàn)2)。在圖7中，101至104是錐齒輪，分別通過(guò)軸承安裝在十字軸105上，構(gòu)成差動(dòng)機(jī)構(gòu)。錐齒輪103如下，在內(nèi)側(cè)固定有磁鐵107，兼?zhèn)渥鳛轳R達(dá)的外轉(zhuǎn)子的作用。線圈109與定子108固定在馬達(dá)殼116上，產(chǎn)生使錐齒輪103旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。錐齒輪101呈與錐齒輪103 相同的構(gòu)造。錐齒輪102根據(jù)錐齒輪101與錐齒輪103的旋轉(zhuǎn)量的平均而圍繞十字軸105 進(jìn)行擺動(dòng)，根據(jù)差而圍繞縱軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。輸出體106固定在錐齒輪102上，輸出圍繞十字軸 105的縱橫2個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。如此，現(xiàn)有的干涉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如下，或者做成可旋轉(zhuǎn)地支撐馬達(dá)定子的浮動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者做成使用十字軸的錐齒輪差動(dòng)機(jī)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)專利第3282966號(hào)公報(bào)(第7頁(yè)、圖2)專利文獻(xiàn)2 日本國(guó)特開(kāi)平6-197492號(hào)公報(bào)(第4頁(yè)、圖2)但是，專利文獻(xiàn)1、2的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元如下，任意一個(gè)都呈可旋轉(zhuǎn)地支撐馬達(dá)定子的浮動(dòng)差動(dòng)機(jī)構(gòu)，需要支撐馬達(dá)定子的軸承；用于使馬達(dá)輸出軸發(fā)生干涉的平齒輪或錐齒輪；及支撐該齒輪軸的軸承等，由于不能使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此實(shí)現(xiàn)小型輕量化比較困難。另外，如專利文獻(xiàn)2的技術(shù)，在像使用十字軸的錐齒輪差動(dòng)機(jī)構(gòu)這樣的情況下，由于在中央存在十字軸，因此不能使2個(gè)馬達(dá)或齒輪靠近縱軸的寬度以下，存在實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)單元的小型化、輕量化上受到局限的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的課題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種在小型、輕量地形成的同時(shí)能夠提高關(guān)節(jié)部的輸出轉(zhuǎn)矩的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元及機(jī)器人。為了解決上述課題，本發(fā)明如下構(gòu)成。技術(shù)方案1所記載的發(fā)明為，其特征為，其由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、罩兼支撐構(gòu)造與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)由相對(duì)的一組錐齒輪；用于使所述相對(duì)的一組錐齒輪分別獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的一組馬達(dá)；與所述相對(duì)的一組錐齒輪分別嚙合而自轉(zhuǎn)自如且在所述相對(duì)的一組錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向上擺動(dòng)自如地被支撐的輸出錐齒輪；及固定在所述輸出錐齒輪上的輸出體構(gòu)成，該罩兼支撐構(gòu)造為兼做從外側(cè)覆蓋所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)整體的罩的支撐構(gòu)件，該擺動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述罩兼支撐構(gòu)造在所述相對(duì)的一組錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向上擺動(dòng)自如地支撐。另外，優(yōu)選如下，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤，所述支撐圓盤在圓筒部的外面通過(guò)軸承來(lái)支撐所述罩兼支撐構(gòu)造(技術(shù)方案2)。另外，優(yōu)選如下，具有剛性齒輪與柔性齒輪，具備分別提高所述一組馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的一組波動(dòng)減速器，在所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都是轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子馬達(dá)， 所述波動(dòng)減速器在所述一組波動(dòng)減速器的輸入側(cè)即電波發(fā)生器內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部，所述電波發(fā)生器固定在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)，所述相對(duì)的一組錐齒輪固定在與構(gòu)成所述一組波動(dòng)減速器的輸出體的剛性齒輪或者柔性齒輪一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件上(技術(shù)方案3)。另外，優(yōu)選如下，所述電波發(fā)生器具備磁鐵，并兼做所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子而構(gòu)成(技術(shù)方案4)。另外，優(yōu)選如下，支撐所述剛性齒輪或柔性齒輪的第2軸承在內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部，所述第2軸承配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)轉(zhuǎn)子的同心圓外側(cè)(技術(shù)方案 5)。另外，優(yōu)選如下，所述一組錐齒輪分別在內(nèi)部具有收納所述馬達(dá)的中空部，并配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的同心圓外側(cè)(技術(shù)方案6)。另外，優(yōu)選如下，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤，所述支撐圓盤通過(guò)圓筒部的端面來(lái)支撐所述波動(dòng)減速器的固定部即剛性齒輪或柔性齒輪(技術(shù)方案7)。另外，優(yōu)選如下，在所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都是轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子馬達(dá)，具有旋轉(zhuǎn)自如地支撐所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的第3軸承，所述第3軸承在內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部，該軸承配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)定子的同心圓外側(cè)(技術(shù)方案8)。另外，優(yōu)選如下，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤，所述支撐圓盤在所述圓筒部的內(nèi)面通過(guò)所述第3軸承來(lái)支撐所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的轉(zhuǎn)子(技術(shù)方案9)。另外，優(yōu)選如下，在所述輸出錐齒輪及所述輸出體(在軸向上)中的任意一個(gè)都在內(nèi)部形成有可穿通配線的中空部(技術(shù)方案10)。另外，優(yōu)選如下，所述輸出體從自身的轉(zhuǎn)軸的外側(cè)開(kāi)始被輸出體支撐軸承旋轉(zhuǎn)自
6如地支撐，在所述輸出體支撐軸承與所述輸出錐齒輪之間具備滑動(dòng)環(huán)(技術(shù)方案11)。另外，優(yōu)選如下，在所述相對(duì)的一組錐齒輪及所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都在內(nèi)部形成有可穿通配線的中空部(技術(shù)方案12)。另外，優(yōu)選如下，具備用于向所述相對(duì)的一組錐齒輪及所述一組馬達(dá)的所述中空部送風(fēng)而冷卻所述一組馬達(dá)的冷卻風(fēng)扇(技術(shù)方案13)。另外，優(yōu)選如下，具備具有1個(gè)空洞空間的支撐座；及用于使分別穿通所述一組馬達(dá)的內(nèi)部而左右分開(kāi)的配線穿過(guò)所述支撐座的一組中空支撐臂(技術(shù)方案14)。另外，優(yōu)選如下，在所述支撐座內(nèi)部的空洞空間中配置有用于分別驅(qū)動(dòng)所述一組馬達(dá)的電路(技術(shù)方案15)。另外，優(yōu)選如下，具備用于分別檢測(cè)所述一組馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置的一組編碼器，在所述支撐座內(nèi)部的空洞空間中配置有處理所述一組編碼器的信號(hào)而發(fā)送到上一級(jí)控制器的編碼器電路(技術(shù)方案16)。另外，優(yōu)選如下，在所述支撐座的下面開(kāi)有孔，使配線穿過(guò)(技術(shù)方案17)。另外，優(yōu)選如下，在所述支撐座的下面與所述輸出體的上面，設(shè)有用于分別連結(jié)所述支撐座與所述輸出體或者彼此連結(jié)所述支撐座或者彼此連結(jié)所述輸出體的螺紋孔(技術(shù)方案18)。另外，優(yōu)選如下，在所述支撐座的下面與所述輸出體的上面，具備用于分別相互嚙合連接所述支撐座與所述輸出體或者相互彼此嚙合連接所述支撐座或者相互彼此嚙合連接所述輸出體的嚙合部(技術(shù)方案19)。另外，優(yōu)選如下，通過(guò)相互共用的軸承來(lái)支撐所述一組馬達(dá)的各轉(zhuǎn)子。(技術(shù)方案 20)。另外，優(yōu)選如下，通過(guò)相互共用的軸承來(lái)支撐一組波動(dòng)減速器的所述剛性齒輪或者所述柔性齒輪(技術(shù)方案21)。技術(shù)方案22所記載的發(fā)明(機(jī)器人)為，其特征為，具有；在權(quán)利要求1至21中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元；及用于將所述關(guān)節(jié)單元固定在地面上或者機(jī)器人主體部的機(jī)器人座。另外，優(yōu)選如下，具備3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，直列配置3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，在所述關(guān)節(jié)單元內(nèi)的2個(gè)以一方的所述支撐座與另一個(gè)所述輸出體連結(jié)的方式被定向，剩余的1個(gè)所述關(guān)節(jié)單元的所述支撐座與在所述2個(gè)關(guān)節(jié)單元中的任意一個(gè)的所述支撐座連結(jié)(技術(shù)方 ^ 23) ο另外，優(yōu)選如下，具備將一方的面固定在地面上或者機(jī)器人主體部并具備有用于使另一個(gè)面圍繞垂直于已固定的面的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)的帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座；及 3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，在所述3個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)單元中的任意一個(gè)都是所述支撐座與所述輸出體直列連結(jié)，將末端的所述關(guān)節(jié)單元的所述支撐座連結(jié)在所述帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座上 (技術(shù)方案24)。根據(jù)技術(shù)方案1所記載的發(fā)明，由于能夠在中央不配置十字軸等的情況下支撐輸出錐齒輪，因此可以使馬達(dá)靠近至極限位置而進(jìn)行小型化或者可以將編碼器配置在中央， 由于罩也兼做錐齒輪軸的支撐構(gòu)件因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化。并且，由于本申請(qǐng)發(fā)明(技術(shù)方案1及22)通過(guò)罩兼支撐構(gòu)造來(lái)覆蓋關(guān)節(jié)單元的內(nèi)部與外部，因此防止來(lái)自內(nèi)部的潤(rùn)滑油、金屬磨損粉末的飛濺，防止從外部接觸、干涉關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠確保安全性、耐久性。另外，根據(jù)技術(shù)方案2所記載的發(fā)明，能夠在一組馬達(dá)的外側(cè)不配置軸承等的情況下立刻配置支撐構(gòu)造，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案3所記載的發(fā)明，能夠?qū)⑼ǔＴ隈R達(dá)的周向上排列配置的波動(dòng)減速器配置在馬達(dá)的同心圓外側(cè)，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化，在用于機(jī)器人的關(guān)節(jié)等時(shí)不會(huì)發(fā)生手腕過(guò)于變粗或者關(guān)節(jié)干涉等情況，能夠使可動(dòng)范圍變寬。顯然，由于通過(guò)減速器來(lái)使關(guān)節(jié)單元做動(dòng)作，因此與不存在齒輪的直接傳動(dòng)相比， 在得到充分的轉(zhuǎn)矩的同時(shí)也能夠通過(guò)節(jié)省空間化來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案4所記載的發(fā)明，由于能夠減少部件個(gè)數(shù)，因此能夠降低成本，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案5所記載的發(fā)明，能夠?qū)⑼ǔＴ隈R達(dá)的軸向上排列配置的波動(dòng)減速器的支撐軸承配置在馬達(dá)的同心圓外側(cè)，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案6所記載的發(fā)明，能夠?qū)⑼ǔＴ隈R達(dá)的軸向上排列配置的錐齒輪配置在馬達(dá)的同心圓外側(cè)，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案7所記載的發(fā)明，即使將波動(dòng)減速器配置在馬達(dá)的同心圓外側(cè)時(shí)，也能夠容易地固定成為固定部的剛性齒輪或柔性齒輪。另外，根據(jù)技術(shù)方案8至9所記載的發(fā)明，能夠?qū)⑼ǔＴ隈R達(dá)的軸向上排列配置的馬達(dá)轉(zhuǎn)子的支撐軸承配置在馬達(dá)的同心圓外側(cè)，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案10所記載的發(fā)明，由于能夠使連接在輸出體前端的儀器的配線通過(guò)輸出體的轉(zhuǎn)軸附近，因此在使關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)難以產(chǎn)生配線的彎曲、扭曲，可以使斷線難以發(fā)生，由于能夠?qū)⑴渚€收納于內(nèi)部，因此能夠難以干涉作業(yè)空間，能夠容易進(jìn)行示教。也就是說(shuō)，與引出到外邊的情況相比，能夠防止容易與處在機(jī)器人作業(yè)區(qū)域的障礙物或臂的其他聯(lián)桿發(fā)生干涉而可動(dòng)范圍變窄的情況發(fā)生。另外，根據(jù)技術(shù)方案11所記載的發(fā)明，即使在使一組馬達(dá)或波動(dòng)減速器靠近極限位置的情況下，也可以使配線通過(guò)關(guān)節(jié)單元的內(nèi)部，因此能夠難以干涉作業(yè)空間，能夠容易進(jìn)行示教。另外，根據(jù)技術(shù)方案12所記載的發(fā)明，由于可以使配線通過(guò)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)軸附近， 因此在使關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)難以產(chǎn)生配線的彎曲、扭曲，可以使斷線難以發(fā)生，由于能夠?qū)⑴渚€收納于內(nèi)部，因此能夠難以干涉作業(yè)空間，能夠容易進(jìn)行示教。另外，根據(jù)技術(shù)方案13所記載的發(fā)明，能夠利用定子的中空來(lái)有效地冷卻馬達(dá)。另外，根據(jù)技術(shù)方案14所記載的發(fā)明，能夠用支撐構(gòu)造來(lái)蓋住配線，在與外部環(huán)境發(fā)生沖撞等時(shí)也能夠防止發(fā)生斷線，能夠難以干涉作業(yè)空間，能夠容易進(jìn)行示教。另外，根據(jù)技術(shù)方案15所記載的發(fā)明，能夠?qū)?個(gè)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路集中在1處進(jìn)行配置，能夠通過(guò)對(duì)電源電路進(jìn)行通用化等而實(shí)現(xiàn)電路的小型省電化，能夠降低成本。另外，根據(jù)技術(shù)方案16所記載的發(fā)明，能夠?qū)?個(gè)編碼器電路集中在1處進(jìn)行配置。另外，能夠通過(guò)對(duì)電源電路進(jìn)行通用化等而實(shí)現(xiàn)電路的小型省電化，能夠降低成本。顯然，由于通過(guò)編碼器來(lái)檢測(cè)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)位置，因此能夠通過(guò)反饋控制來(lái)進(jìn)行較高精度的動(dòng)作。
另外，根據(jù)技術(shù)方案17所記載的發(fā)明，能夠使來(lái)自連接在支撐座前端的儀器的配線通過(guò)關(guān)節(jié)單元的內(nèi)部，或者能夠相反地使來(lái)自關(guān)節(jié)單元的配線容易過(guò)渡到其他儀器上。另外，根據(jù)技術(shù)方案18至19所記載的發(fā)明，能夠連結(jié)支撐座與輸出體來(lái)構(gòu)成機(jī)械手(manipulator)。另外，根據(jù)技術(shù)方案20所記載的發(fā)明，能夠?qū)⒁唤M馬達(dá)配置在極其靠近的位置， 能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化。另外，根據(jù)技術(shù)方案21所記載的發(fā)明，能夠?qū)⒁唤M波動(dòng)減速器配置在極其靠近的位置，能夠在馬達(dá)軸向上實(shí)現(xiàn)小型化另外，根據(jù)技術(shù)方案23所記載的發(fā)明，能夠通過(guò)差動(dòng)關(guān)節(jié)單元來(lái)構(gòu)成小型輕量且可搬運(yùn)重量較大的普遍的6自由度構(gòu)成的機(jī)械手。另外，根據(jù)技術(shù)方案M所記載的發(fā)明，能夠通過(guò)差動(dòng)關(guān)節(jié)單元來(lái)構(gòu)成小型輕量且可搬運(yùn)重量較大的普遍的7自由度構(gòu)成的機(jī)械手。


圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的關(guān)節(jié)單元的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明第2實(shí)施例的關(guān)節(jié)單元的剖視圖(上半部)。圖3是表示本發(fā)明第3實(shí)施例的關(guān)節(jié)單元的剖視圖(上半部)。圖4是表示第1至第3實(shí)施例外觀的關(guān)節(jié)單元的外觀圖。圖5是表示第4實(shí)施例外觀的7自由度機(jī)器人臂的外觀圖。圖6是表示第5實(shí)施例外觀的6自由度機(jī)器人臂的外觀圖。圖7是現(xiàn)有的差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)的剖視圖。符號(hào)說(shuō)明Ia-錐齒輪；Ib-錐齒輪；2a_剛性齒輪；2b_柔性齒輪；2c_電波發(fā)生器；3a_馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯；3b-馬達(dá)磁鐵；3c-馬達(dá)線圈；4-旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒；5a-編碼器旋轉(zhuǎn)部；5b_編碼器固定部；6a-中空軸；6b-支撐圓盤；6c-中空支撐臂；6d-支撐座；6e_中央固定圓盤；6f-圓筒部；8a-其他機(jī)器配線；8b-編碼器信號(hào)線；8c-馬達(dá)電力線；9-輸出體；10-罩兼支撐構(gòu) it ；Ila-軸承；lib-軸承；12-軸承；13-軸承；14-輸出體支撐軸承；15-軸承；20-交叉滾柱軸承；21-滾柱軸承；22-滾柱軸承；23-滑動(dòng)環(huán)；Ma-旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒；Mb-旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒；25a-馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯；25b-馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯；30-手；31-關(guān)節(jié)單元a ；32-關(guān)節(jié)單元b ；33-關(guān)節(jié)單元c ；34-帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座；35-機(jī)器人座；36-關(guān)節(jié)單元；37-機(jī)器人座；50-機(jī)器人臂；51-固定面；52-機(jī)器人臂；101-錐齒輪；102-錐齒輪；103-錐齒輪；104-錐齒輪； 105-十字軸；106-輸出體；107-磁鐵；108-定子；109-線圈；116-馬達(dá)殼。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖4是本實(shí)施方式涉及的關(guān)節(jié)單元36的外觀圖。罩兼支撐構(gòu)造10以支撐圓盤6b為中心圍繞橫軸Al進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，輸出體9圍繞縱軸A2 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
圖1是本發(fā)明的差動(dòng)關(guān)節(jié)單元的剖視圖。在圖中，錐齒輪(輸出錐齒輪)Ia與輸出體9呈一體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)后述的一對(duì)馬達(dá)(外轉(zhuǎn)子馬達(dá))3的旋轉(zhuǎn)來(lái)分別驅(qū)動(dòng)(平行于軸Al的轉(zhuǎn)軸)對(duì)于縱軸A2對(duì)稱地設(shè)置的一對(duì)錐齒輪即錐齒輪Ib ( 一組錐齒輪)。在支撐圓盤6b上形成有如下圓筒部6e，圓筒部6e形成關(guān)節(jié)單元36的外輪廓的一部分，同時(shí)以?shī)A住一對(duì)馬達(dá)3的方式被配置，從圓板狀的部位開(kāi)始在橫軸Al方向(而且是關(guān)節(jié)單元36的內(nèi)側(cè)方向)上圓筒狀地延伸。該圓筒部6e接觸后述的軸承13及軸承15。由一組錐齒輪lb、lb與一組馬達(dá)3、3與輸出錐齒輪Ia與輸出體9形成用于進(jìn)行關(guān)節(jié)動(dòng)作的關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)。并且，馬達(dá)3及錐齒輪Ib如下，對(duì)于縱軸A2左右對(duì)稱地設(shè)有分別同樣構(gòu)成的一組馬達(dá)3與錐齒輪lb。各外轉(zhuǎn)子馬達(dá)3被連接成分別可獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的錐齒輪lb，組合錐齒輪Ia與一組錐齒輪Ib來(lái)形成差動(dòng)機(jī)構(gòu)1。即，輸出體9根據(jù)成對(duì)的錐齒輪Ib的旋轉(zhuǎn)差來(lái)圍繞轉(zhuǎn)軸 A2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。2a是剛性齒輪，2b是柔性齒輪，2c是電波發(fā)生器，波動(dòng)減速器2由這些形成。3a是馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯，3b是馬達(dá)磁鐵；3c是馬達(dá)線圈，外轉(zhuǎn)子馬達(dá)轉(zhuǎn)子3由這些構(gòu)成。 馬達(dá)線圈3c固定在圓筒形的中空軸6a的外周上。馬達(dá)磁鐵北與馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯3a —起構(gòu)成轉(zhuǎn)子，在馬達(dá)線圈3c之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過(guò)軸承12及13來(lái)將馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯3a支撐成可圍繞橫軸Al進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯3a與電波發(fā)生器2c固定在一起，使電波發(fā)生器 2c進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。并且，也可以將馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯3a與電波發(fā)生器2c原本就作為一體構(gòu)造來(lái)制造。如果這樣制造，則也可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。換言之，也可以將電波發(fā)生器2c與馬達(dá)磁鐵北直接粘接或者螺合固定。電波發(fā)生器2c的旋轉(zhuǎn)被減速而傳遞到剛性齒輪加。4是旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒，在馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯3a外周通過(guò)軸承Ila及l(fā)ib可旋轉(zhuǎn)地固定在馬達(dá)軸的同心圓外側(cè)。剛性齒輪加及錐齒輪Ib固定在旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒4上，以被減速的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，雖然將柔性齒輪2b固定在支撐圓盤6b上，將剛性齒輪加作為輸出側(cè)來(lái)使用，但是也可以對(duì)波動(dòng)減速器整體進(jìn)行左右反轉(zhuǎn)而將剛性齒輪加固定在支撐圓盤6b上，做成將柔性齒輪2b作為輸出側(cè)來(lái)使用的構(gòu)造。通過(guò)像這樣構(gòu)造的差動(dòng)關(guān)節(jié)單元，能夠使安裝在輸出體9前端的搬運(yùn)物圍繞橫軸及縱軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由于該2個(gè)輸出軸以成為干涉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的方式構(gòu)成，因此能夠通過(guò)各個(gè)軸來(lái)產(chǎn)生最大可成為馬達(dá)單體輸出的2倍的輸出。中空軸6a被固定在支撐圓盤6b上，支撐圓盤6b通過(guò)中空支撐臂6c來(lái)與支撐座6d相連。編碼器固定部恥被固定在馬達(dá)轉(zhuǎn)子3a的外側(cè)，讀取編碼器旋轉(zhuǎn)部fe的刻度。中空軸6a到支撐座6d的支撐構(gòu)造以中空方式相連，可以使配線在內(nèi)部通過(guò)。配線有向圖示的差動(dòng)關(guān)節(jié)單元的馬達(dá)線圈3c供給電力的馬達(dá)電力線8c ；及用于將來(lái)自圖示的差動(dòng)關(guān)節(jié)單元的編碼器固定部恥的信號(hào)傳遞給控制器的編碼器信號(hào)線8b等。另外，也包括來(lái)自連接在輸出體9前端的其他的差動(dòng)關(guān)節(jié)單元等儀器的配線即其他儀器配線8a。其他儀器配線8a通過(guò)輸出體9的中空部分及開(kāi)在中央固定圓盤6e上部的孔而通過(guò)中空軸6a 中。由于能夠使配線通過(guò)縱橫轉(zhuǎn)軸的附近，因此在使關(guān)節(jié)做動(dòng)作時(shí)不易產(chǎn)生配線的松弛或繃緊，能夠提高在重復(fù)做動(dòng)作時(shí)的耐久性。由于本發(fā)明的第1實(shí)施例涉及的機(jī)器人以及其關(guān)節(jié)單元如上構(gòu)成，因此通常通過(guò)將在馬達(dá)的軸向上與馬達(dá)分體配置的波動(dòng)減速器配置在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的同心圓外側(cè)，從而能夠使關(guān)節(jié)單元在馬達(dá)軸Al的方向上呈小型化。在錐齒輪Ib及處于與此對(duì)稱位置上的未圖示的錐齒輪在相同方向上以相同速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，錐齒輪Ia不圍繞縱軸A2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，與通過(guò)軸承15來(lái)支撐的罩兼支撐構(gòu)造10及輸出體9呈一體而圍繞橫軸Al進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在錐齒輪Ib及處于與此對(duì)稱位置上的未圖示的錐齒輪在旋轉(zhuǎn)速度上存在轉(zhuǎn)速差時(shí)，錐齒輪Ia圍繞縱軸A2進(jìn)行相當(dāng)于該差的旋轉(zhuǎn)。在圖1中，在傳遞圍繞橫軸Al的旋轉(zhuǎn)時(shí)，用錐齒輪Ia的齒來(lái)支撐全部的轉(zhuǎn)矩，但是也可以在與錐齒輪Ia對(duì)稱的下側(cè)或在錐齒輪Ia的圓周上的多處上具備自由旋轉(zhuǎn)的錐齒輪而用多個(gè)齒輪來(lái)分散并支撐轉(zhuǎn)矩。這樣，能夠減少錐齒輪的齒的損傷。另外，也可以減小齒輪的模塊(尺寸)來(lái)減少齒隙。另外，由于普遍地波動(dòng)減速器與馬達(dá)相比更容易制作成扁平狀，因此在本實(shí)施例中將錐齒輪Ib在軸向上與波動(dòng)減速器排列配置，但是也可以將電波發(fā)生器2c在軸向上與馬達(dá)3排列配置，將錐齒輪Ib配置在波動(dòng)減速器的剛性齒輪加的同心圓外側(cè)。此時(shí)，馬達(dá)也可以外轉(zhuǎn)子馬達(dá)以外的方式構(gòu)成。這樣，本實(shí)施例涉及的關(guān)節(jié)單元不使用十字軸而是通過(guò)兼做罩的支撐構(gòu)件即罩兼支撐構(gòu)造10來(lái)支撐錐齒輪la，在波動(dòng)減速器2的內(nèi)部設(shè)置可收納馬達(dá)3的大小的中空部， 在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)3的同心圓外側(cè)配置波動(dòng)減速器2，做成在內(nèi)部可進(jìn)入馬達(dá)的大小的孔的中空而配置在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)3的同心圓外側(cè)，將支撐轉(zhuǎn)子的軸承12及13做成在內(nèi)部可進(jìn)入馬達(dá)的大小的孔的中空而配置在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)定子的同心圓外側(cè)，將輸出體9及中空軸6a做成中空而使配線通過(guò)，由于固定中空軸6a，因此在通常的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元中，能夠?qū)⒃隈R達(dá)軸向上配置的減速器或錐齒輪以套管狀收納，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)節(jié)單元的小型化。另外，由于能夠使一組馬達(dá)3的各自的驅(qū)動(dòng)力集中在橫軸Al或縱軸A2而發(fā)揮作用，因此能夠提高對(duì)于關(guān)節(jié)單元尺寸的橫軸Al或縱軸A2的最大輸出轉(zhuǎn)矩。因此，例如與專利文獻(xiàn)2等的現(xiàn)有技術(shù)相比，由于在中央的十字軸與馬達(dá)之間不存在軸承，因此能夠使馬達(dá)靠近至極限位置而實(shí)現(xiàn)小型化。另外，由于在中央的十字軸與馬達(dá)之間不存在軸承，因此能夠在此配置編碼器。而且，由于將軸(輸出軸)做成中空，因此能夠使配線通過(guò)其中。由于罩也兼做支撐構(gòu)件，因此存在小型輕量的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例2下面，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例與上述的第1實(shí)施例具有較多的共同點(diǎn)，在本實(shí)施例中對(duì)于與第1實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)省略說(shuō)明并使用相同的符號(hào)。圖2是表示本發(fā)明的關(guān)節(jié)單元的其他實(shí)施例的剖視圖。在此，除了支撐臂、支撐座、輸出體，由于呈對(duì)于橫軸A2的對(duì)稱構(gòu)造，因此為了容易說(shuō)明只示出了上半部分。另外， 在圖2中，對(duì)于配置成左右對(duì)稱的一對(duì)構(gòu)件，將符號(hào)只標(biāo)注在左右任意一方上。在本實(shí)施例中，電波發(fā)生器2c與馬達(dá)轉(zhuǎn)子3a呈一體。2b是柔性齒輪，凸緣部與實(shí)施例1不同，使用向外開(kāi)啟狀的波動(dòng)減速器。20是交叉滾柱軸承，外側(cè)的環(huán)夾著柔性齒輪 2b而固定在支撐圓盤6b上。內(nèi)側(cè)的環(huán)固定在剛性齒輪上，與錐齒輪Ib—起旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，將電波發(fā)生器2c配置在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的同心圓外側(cè)，將錐齒輪Ib配置在波動(dòng)減速器的剛性齒輪加的更靠近同心圓外側(cè)的位置。編碼器固定部恥讀取固定在馬達(dá)轉(zhuǎn)子: 外側(cè)的編碼器旋轉(zhuǎn)部fe的刻度。實(shí)施例3下面，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例與上述的第1實(shí)施例具有較多的共同點(diǎn)，在本實(shí)施例中對(duì)于與第1實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)省略說(shuō)明并使用相同的符號(hào)。如圖3所示，除了支撐臂、支撐座、輸出體，由于呈對(duì)于軸的大致對(duì)稱構(gòu)造，因此只示出了上半部分。另外，在圖3中，對(duì)于配置成左右對(duì)稱的一對(duì)構(gòu)件，將符號(hào)只標(biāo)注在左右任意一方上。21是滾柱軸承，使左右的馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯2 及25b圍繞橫軸可相互相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地支撐軸向及徑向負(fù)載。22是滾柱軸承，同樣地使左右的旋轉(zhuǎn)中空?qǐng)A筒2 及24b圍繞橫軸可相互相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地支撐軸向及徑向負(fù)載。在本實(shí)施例中，21及22是滾柱軸承，但是也可以使用推力軸承或4點(diǎn)接觸軸承等， 只要做成可相互相對(duì)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)地支撐軸向及徑向負(fù)載的現(xiàn)有的公知的構(gòu)造即可。通過(guò)做成這樣的構(gòu)造，能夠使一組馬達(dá)3靠近至極限位置而進(jìn)行配置，能夠消除無(wú)信號(hào)區(qū)，能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)節(jié)單元36的小型化或者在相同的關(guān)節(jié)單元大小的情況下能夠提高輸出轉(zhuǎn)矩。能夠在馬達(dá)軸向上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。另外，在本實(shí)施例中，配置滑動(dòng)環(huán)23，在支撐圓盤6b上開(kāi)孔，將其他儀器配線8a穿通中空軸6a內(nèi)部。由此，能夠在不通過(guò)馬達(dá)3之間的間隙的情況下配設(shè)其他儀器配線8a。實(shí)施例4下面，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例對(duì)使用在第1至第3實(shí)施例中進(jìn)行說(shuō)明的關(guān)節(jié)單元而構(gòu)成的7自由度機(jī)器人(機(jī)器人臂)進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，機(jī)器人臂50由帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座34、關(guān)節(jié)單元a31、關(guān)節(jié)單元 b32、關(guān)節(jié)單元c33及手30構(gòu)成。帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座34為，在將機(jī)器人臂50固定在固定面(例如工廠等的地面)51上的同時(shí)具備用于使機(jī)器人臂50整體圍繞鉛錘方向軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)的座(基臺(tái))°關(guān)節(jié)單元a31、關(guān)節(jié)單元b32、關(guān)節(jié)單元c33分別直列連結(jié)。30是手，是被本機(jī)器人臂控制位置及姿勢(shì)而進(jìn)行搬運(yùn)、組裝、焊接等工作的作業(yè)部。由于本實(shí)施例如此構(gòu)成，因此在對(duì)機(jī)器人臂50進(jìn)行小型化(尤其是變細(xì))的同時(shí)也能夠構(gòu)成提高最大輸出的7自由度垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。實(shí)施例5下面，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例也是與第4實(shí)施例相同地將在第1至3實(shí)施例中進(jìn)行說(shuō)明的關(guān)節(jié)單元應(yīng)用于機(jī)器人(機(jī)器人臂)中的例子。圖6是使用本發(fā)明的關(guān)節(jié)單元來(lái)構(gòu)成的6自由度機(jī)器人臂的外觀圖。如圖6所示，機(jī)器人臂52由機(jī)器人座37、關(guān)節(jié)單元a31、關(guān)節(jié)單元b32、關(guān)節(jié)單元 c33及手30構(gòu)成。機(jī)器人座37為將機(jī)器人臂50固定在固定面(例如工廠等的地面)51上的臺(tái)座。
12
在本實(shí)施例中，關(guān)節(jié)單元c33的方向與第4實(shí)施例相反。即，關(guān)節(jié)單元a31的支撐座6d與關(guān)節(jié)單元b32的輸出體9連結(jié)，關(guān)節(jié)單元b32的支撐座6d與關(guān)節(jié)單元c33的支撐座6d連結(jié)，關(guān)節(jié)單元c33的輸出體9固定在機(jī)器人座37上。由于本實(shí)施例如此構(gòu)成，因此在對(duì)機(jī)器人臂50進(jìn)行小型化(尤其是變細(xì))的同時(shí)也能夠構(gòu)成提高最大輸出的6自由度垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。由于能夠通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)進(jìn)行單元化來(lái)構(gòu)成小型輕量的2自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因此能夠應(yīng)用在通過(guò)車輪或腳來(lái)移動(dòng)的寵物機(jī)器人、類人機(jī)器人等家庭用機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人中，之外也能夠應(yīng)用于機(jī)床、建筑機(jī)械、照相機(jī)或激光反射鏡等測(cè)定儀器的角度姿勢(shì)控制裝置等用途中。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，其由關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)、罩兼支撐構(gòu)造與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成， 該關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)由相對(duì)的一組錐齒輪；用于使所述相對(duì)的一組錐齒輪分別獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的一組馬達(dá)；與所述相對(duì)的一組錐齒輪分別嚙合而自轉(zhuǎn)自如且在所述相對(duì)的一組錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向上擺動(dòng)自如地被支撐的輸出錐齒輪；及固定在所述輸出錐齒輪上的輸出體構(gòu)成，該罩兼支撐構(gòu)造為兼做從外側(cè)覆蓋所述關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)整體的罩的支撐構(gòu)件， 該擺動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述罩兼支撐構(gòu)造在所述相對(duì)的一組錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向上擺動(dòng)自如地支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤， 所述支撐圓盤在圓筒部的外面通過(guò)軸承來(lái)支撐所述罩兼支撐構(gòu)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 具備分別提高所述一組馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩的一組波動(dòng)減速器，在所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都是轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子馬達(dá)， 所述波動(dòng)減速器在所述一組波動(dòng)減速器的輸入側(cè)即電波發(fā)生器內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部，所述電波發(fā)生器固定在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子的同心圓外側(cè)， 所述相對(duì)的一組錐齒輪固定在與構(gòu)成所述一組波動(dòng)減速器的輸出體的剛性齒輪或者柔性齒輪一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，所述電波發(fā)生器具備磁鐵，并兼做所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的所述轉(zhuǎn)子而構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，支撐所述剛性齒輪或柔性齒輪的第2軸承在內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部， 所述第2軸承配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)轉(zhuǎn)子的同心圓外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，所述一組錐齒輪分別在內(nèi)部具有收納所述馬達(dá)的中空部，并配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的同心圓外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤， 所述支撐圓盤通過(guò)圓筒部的端面來(lái)支撐所述波動(dòng)減速器的固定部即剛性齒輪或柔性齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 在所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都是轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子外側(cè)的外轉(zhuǎn)子馬達(dá)，具有旋轉(zhuǎn)自如地支撐所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的第3軸承，所述第3軸承在內(nèi)部具有收納所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的中空部，該軸承配置在所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)定子的同心圓外側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，具備以?shī)A住所述一組馬達(dá)的方式配置并且在內(nèi)側(cè)具有圓筒部的一組支撐圓盤，所述支撐圓盤在所述圓筒部的內(nèi)面通過(guò)所述第3軸承來(lái)支撐所述外轉(zhuǎn)子馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，在所述輸出錐齒輪及所述輸出體中的任意一個(gè)都在內(nèi)部形成有可穿通配線的中空部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 所述輸出體從自身的轉(zhuǎn)軸的外側(cè)開(kāi)始被輸出體支撐軸承旋轉(zhuǎn)自如地支撐， 在所述輸出體支撐軸承與所述輸出錐齒輪之間具備滑動(dòng)環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，在所述相對(duì)的一組錐齒輪及所述一組馬達(dá)中的任意一個(gè)都在內(nèi)部形成有可穿通配線的中空部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，具備用于向所述相對(duì)的一組錐齒輪及所述一組馬達(dá)的所述中空部送風(fēng)而冷卻所述一組馬達(dá)的冷卻風(fēng)扇。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，具備具有1個(gè)空洞空間的支撐座；及用于使分別穿通所述一組馬達(dá)的內(nèi)部而左右分開(kāi)的配線穿過(guò)所述支撐座的一組中空支撐臂。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，在所述支撐座內(nèi)部的空洞空間中配置有用于分別驅(qū)動(dòng)所述一組馬達(dá)的電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 具備用于分別檢測(cè)所述一組馬達(dá)的轉(zhuǎn)子位置的一組編碼器，在所述支撐座內(nèi)部的空洞空間中配置有處理所述一組編碼器的信號(hào)而發(fā)送到上一級(jí)控制器的編碼器電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 在所述支撐座的下面開(kāi)有孔，使配線穿過(guò)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，在所述支撐座的下面與所述輸出體的上面，設(shè)有用于分別連結(jié)所述支撐座與所述輸出體或者彼此連結(jié)所述支撐座或者彼此連結(jié)所述輸出體的螺紋孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為，在所述支撐座的下面與所述輸出體的上面，具備用于分別相互嚙合連接所述支撐座與所述輸出體或者相互彼此嚙合連接所述支撐座或者相互彼此嚙合連接所述輸出體的嚙合部。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 通過(guò)相互共用的軸承來(lái)支撐所述一組馬達(dá)的各轉(zhuǎn)子。
21.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元，其特征為， 通過(guò)相互共用的軸承來(lái)支撐一組波動(dòng)減速器的所述剛性齒輪或者所述柔性齒輪。
22.一種機(jī)器人，其特征為，具有；在權(quán)利要求1至21中的任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人關(guān)節(jié)單元； 及用于將所述關(guān)節(jié)單元固定在地面上或者機(jī)器人主體部的機(jī)器人座。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的機(jī)器人，其特征為， 具備3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，直列配置3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，在所述關(guān)節(jié)單元內(nèi)的2個(gè)以一方的所述支撐座與另一個(gè)所述輸出體連結(jié)的方式被定向，剩余的1個(gè)所述關(guān)節(jié)單元的所述支撐座與在所述2個(gè)關(guān)節(jié)單元中的任意一個(gè)的所述支撐座連結(jié)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的機(jī)器人，其特征為，具備將一方的面固定在地面上或者機(jī)器人主體部并具備有用于使另一個(gè)面圍繞垂直于已固定的面的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)的帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座； 及3個(gè)所述關(guān)節(jié)單元，在所述3個(gè)機(jī)器人關(guān)節(jié)單元中的任意一個(gè)都是所述支撐座與所述輸出體直列連結(jié)，將末端的所述關(guān)節(jié)單元的所述支撐座連結(jié)在所述帶有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)器人座上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種差動(dòng)關(guān)節(jié)單元與使用該差動(dòng)關(guān)節(jié)單元的機(jī)器人，該差動(dòng)關(guān)節(jié)單元通過(guò)干涉驅(qū)動(dòng)來(lái)有效利用2個(gè)馬達(dá)的輸出使可搬運(yùn)重量變大，同時(shí)能夠呈小型輕量化。具體而言，具備兼做從外側(cè)覆蓋相對(duì)的一組錐齒輪及輸出錐齒輪整體的罩的支撐構(gòu)件即罩兼支撐構(gòu)造，可旋轉(zhuǎn)地支撐輸出錐齒輪。波動(dòng)減速器的電波發(fā)生器固定在外轉(zhuǎn)子馬達(dá)轉(zhuǎn)子的同心圓外側(cè)，錐齒輪固定在作為輸出側(cè)的剛性齒輪或柔性齒輪上。將馬達(dá)、錐齒輪、波動(dòng)減速器做成中空而使配線通過(guò)。
文檔編號(hào)H02K7/116GK102341221SQ20108001087
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者萬(wàn)羽崇 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)