ロボット、搬送装置、及び電力供給方法
【課題】回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーに電力を供給するための、回動又は摺動自在に支持する支持部を経由して基体から移動部に達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構などを不要にすることができるロボット、搬送装置、及び電力供給方法を提供する。
【解決手段】ロボット２０は、一端に作業端末を支持しもう一端を回動自在に支持されたアーム２１と、アームを回動させるための駆動源と、アームに取り付けられておりアームが回動する角速度を検出してアームの角速度情報を出力する慣性センサー３２と、アームに取り付けられており慣性センサーに電力を供給する発電装置４０と、発電装置で発電した電力を蓄える二次電池５２と、を備える。発電装置は、アーム２１の運動エネルギーによって駆動される発電機、または太陽電池であり、センサの近傍に設ける。
【解決手段】ロボット２０は、一端に作業端末を支持しもう一端を回動自在に支持されたアーム２１と、アームを回動させるための駆動源と、アームに取り付けられておりアームが回動する角速度を検出してアームの角速度情報を出力する慣性センサー３２と、アームに取り付けられており慣性センサーに電力を供給する発電装置４０と、発電装置で発電した電力を蓄える二次電池５２と、を備える。発電装置は、アーム２１の運動エネルギーによって駆動される発電機、または太陽電池であり、センサの近傍に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させるロボット、移動部材に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させる搬送装置、及びアームの先端又は移動部材に取り付けられたセンサーに電力を供給する電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アームを回動などさせることによってアームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させて、当該位置において、端末装置を稼動させるロボットなどの装置が知られている。例えば、把持端末を備え、加工装置に対して被加工部材を給除材する給除材装置や、塗装端末を備えた塗装ロボットや、溶接端末を備えた溶接ロボットなどが知られている。
ロボットを駆動させる際には、ロボットのアームを駆動するモーターなどの駆動源の回転角度を測定し、測定した角度情報に基づいてアームの先端位置などを制御する制御方法が用いられている。しかし、駆動源からアームに駆動力を伝達する伝達機構やアームは剛体ではないことに起因して、伝達機構やアームが変形するために、角度情報に基づいて位置制御されたアームの先端側の位置が必ずしも実際の位置と一致しない場合があった。また、動作時に伝達機構やアームが変形することによって、振動を生ずるという問題があった。これらの問題に対し、アーム先端に慣性センサーを取り付けて先端の動きを測定し、得られた慣性センサーによる角速度情報を制御に用いる方法が考案されている。特許文献１には、慣性センサーの出力信号によってアームの動作を制御することによって、剛性が低い場合でも高精度の位置決めができると共に、振れによる精度低下を防止することができる多関節ロボットの制御方法及び多関節ロボットが開示されている。
【０００３】
しかし、慣性センサーをアームの先端に設けるため、慣性センサーを駆動するための電力を供給する必要があるため、ロボットの基体とアームの先端とが電気的に接続されている必要があり、水に濡れる可能性がある装置では不具合が発生する可能性があった。
特許文献２には、アームの先端に発電機を設け、アームを駆動するための動力軸から発電機に至る動力伝達機構を設けることによって、ロボットの基体とアームの先端とを電気的に接続することなく、アームの先端に電力を供給することができる配電工事用ロボットのセンサ用電源供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９３７４号公報
【特許文献２】特開２００１−２３３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置においては、慣性センサーをアームの先端に設けるため、慣性センサーを駆動するための電力を、アームを回動させるために変形する接続部分を経由して供給する必要がある。このため、上記した課題以外にも、接続部分では電力供給用のケーブルが屈曲されるため、断線などが発生する可能性があるという課題があった。断線などが発生し難い耐久性に優れるケーブルは、重くなり、体積も大きくなり、装置の小型化を損なう可能性があるという課題がある。また、装置の信頼性を維持するためには、頻繁にメンテナンスを実施する必要があり、メンテナンス費用が増大するという課題もあった。
特許文献２に開示された装置は、アームの先端近くまで達した動力軸が必要であり、そのような動力軸を持たない装置には適用できないという課題があった。アームの先端近くまで達した動力軸を備える装置であっても、動力軸から発電機に至る動力伝達機構を設ける必要があり、複雑な動力伝達機構を設ける必要があるという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかるロボットは、一端に作業端末を支持し、もう一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、前記アームに取り付けられており、前記慣性センサーに電力を供給する発電装置と、を備え、前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかるロボットによれば、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えている。これにより、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、ロボットの基体やアームを経て取得することが不要である。このため、ロボットの基体からアームに達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、ロボットの構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかるロボットは、前記エネルギー取得手段が、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１０】
このロボットによれば、エネルギー取得手段は、発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。アームが駆動源によって回動させられる際には、アームに取り付けられた発電装置を構成する部材にも慣性力が作用する。したがって、アームが回動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかるロボットは、前記エネルギー取得手段が、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１２】
このロボットによれば、エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用することができる状態にすることできる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかるロボットは、前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることが好ましい。
【００１４】
このロボットによれば、蓄電装置によって電力を蓄積しておくことができる。これにより、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【００１５】
［適用例５］本適用例にかかる搬送装置は、作業端末を支持し、摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に作用する慣性力を検出して前記移動部に作用する慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記移動部に取り付けられた発電装置と、を備え、前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
本適用例にかかる搬送装置によれば、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えている。これにより、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、搬送装置の基体や移動部を経て取得することが不要である。このため、搬送装置の基体から移動部に達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、搬送装置の構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる搬送装置は、前記エネルギー取得手段が、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１８】
この搬送装置によれば、エネルギー取得手段は、発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。移動部が駆動源によって移動させられる際には、移動部に取り付けられた発電装置を構成する部材にも慣性力が作用する。したがって、移動部が移動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる搬送装置は、前記エネルギー取得手段が、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２０】
この搬送装置によれば、エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用することができる状態にすることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる搬送装置は、前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
この搬送装置によれば、蓄電装置によって電力を蓄積しておくことができる。これにより、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例にかかる電力供給方法は、回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーに電力を供給する電力供給方法であって、前記移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーを取得するエネルギー取得工程と、前記エネルギー取得工程において取得したエネルギーを電力に変換することで発電する発電工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本適用例にかかる電力供給方法によれば、エネルギー取得工程において、移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーが取得される。発電工程では、エネルギー取得工程において取得されたエネルギーを電力に変換することで発電する。
これにより、発電工程において電力に変換するためのエネルギーを、回動又は摺動自在に支持された移動部の回動又は摺動自在である支持部を経て取得することが不要である。このため、回動又は摺動自在である支持部を経由して移動部に達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、移動部を備える装置の構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記エネルギー取得工程では、前記移動部が回動又は摺動される際に前記発電工程を実施する装置を構成する部材に作用する慣性力を、前記発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２６】
この電力供給方法によれば、エネルギー取得工程では、慣性力を、発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。したがって、移動部が移動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電工程を実施する装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記エネルギー取得工程では、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２８】
この電力供給方法によれば、エネルギー取得工程においてエネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。発電工程では、当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用できるようにすることができる。
【００２９】
［適用例１２］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記発電工程において発電された電力を蓄積する蓄電工程をさらに有することが好ましい。
【００３０】
この電力供給方法によれば、蓄電工程において電力が蓄積される。これにより、発電工程において発電された電力に加えて、蓄電工程において蓄積された電力も慣性センサーに供給することができるため、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図。
【図３】発電装置の主要な構成を示す模式図。
【図４】給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図５】（ａ）は、天吊搬送装置の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、印刷装置におけるヘッド搬送装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図６】発電装置の主要な構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、構成部材をわかり易く表示するために、部材又は部分の縦横の縮尺や部分ごとの縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３３】
（第一の実施形態）
ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である第一の実施形態について、説明する。本実施形態は、搬送装置の一例である、給除材装置を例にして説明する。本実施形態の給除材装置は、例えば、半導体装置の製造工程において、半導体装置を構成する複数の半導体チップが区画形成されたウェハーを取扱う給除材装置である。
【００３４】
＜給除材装置＞
最初に、給除材装置１０の機械的構成について、図１を参照して説明する。図１は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図１に示すように、給除材装置１０は、保持ハンド１２と、ロボット機構２０と、給除材装置制御部３０と、角速度センサー３２と、角度センサー３４（図２参照）と、電源装置５０と、を備えている。
【００３５】
ロボット機構２０は、ハンド保持機構２４と、給除材アーム２１と、アーム軸部２６と、機台２８と、を備えている。機台２８は、内蔵する軸受機構（図示省略）を介して、アーム軸部２６をアーム軸部２６の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部２６は、機台２８に内蔵されたアーム駆動モーター２２（図２参照）と、アーム駆動機構２３（図２参照）を介して接続されており、アーム駆動モーター２２によって回動させられる。アーム駆動モーター２２には角度センサー３４が接続されており、角度センサー３４によってアーム駆動モーター２２の回動角度が測定される。
アーム軸部２６の機台２８に支持された側と反対側の端には、給除材アーム２１の一端が固定されている。給除材アーム２１は、アーム駆動モーター２２によって、アーム軸部２６の回動軸を中心に回動させられる。給除材アーム２１の回動角度は、角度センサー３４によってアーム駆動モーター２２の回動角度を測定することによって測定される。
【００３６】
給除材アーム２１のアーム軸部２６に固定された反対側の端には、ハンド保持機構２４が固定されている。ハンド保持機構２４は、給除材アーム２１に固定された保持軸受２４ａと、保持軸受２４ａに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸２４ｂとを備えている。保持機構軸２４ｂは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂの軸方向に摺動可能である。保持機構軸２４ｂの軸方向は、アーム軸部２６の軸方向と略平行である。
保持機構軸２４ｂの自由端には、保持ハンド１２が取り付けられている。給除材アーム２１を回動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂを摺動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド１２によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
【００３７】
保持ハンド１２が取り付けられているハンド保持機構２４には、保持ハンド１２と反対側に角速度センサー３２が固定されている。すなわち、角速度センサー３２は、給除材アーム２１の先端近くの上面に固定されており、給除材アーム２１が回動させられる角速度を測定可能である。
電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備えている。二次電池５２は、給除材アーム２１の上面の角速度センサー３２に隣接する位置に配設されている。二次電池５２は、角速度センサー３２の電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４０は、給除材アーム２１の上面の二次電池５２に隣接する位置に配設されている。発電装置４０の出力端子は、二次電池５２及び角速度センサー３２の電源端子と接続されている。発電装置４０は、内蔵する摺動錘４１（図３参照）が、保持機構軸２４ｂの軸とアーム軸部２６の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。
給除材装置制御部３０は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置１０の各部の動作を統括制御する。
【００３８】
＜ロボット機構の機能的構成＞
次に、ロボット機構２０を駆動させる機能的構成について、図２を参照して説明する。図２は、ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図である。
上述したように、給除材アーム２１を回動させるために、給除材装置１０は、アーム駆動モーター２２と、アーム駆動機構２３と、角速度センサー３２と、角度センサー３４と、電源装置５０と、給除材装置制御部３０とを備えている。
角速度センサー３２としては、例えばジャイロセンサーを用いることができる。角度センサー３４としては、例えばエンコーダーを用いることができる。給除材アーム２１がアームに相当し、ロボット機構２０がロボットに相当し、アーム駆動モーター２２が駆動源に相当し、角速度センサー３２が慣性センサーに相当する。
【００３９】
図２に示すように、給除材装置制御部３０は、アーム駆動モーター２２を制御するためのロボット制御部３１を備えている。ロボット制御部３１は、制御指令発生部３６と、アーム動作制御部３８と、モータードライバー３９とを備えている。
制御指令発生部３６は、給材又は除材の稼動指令に基づくロボット機構２０の動作指令を実行するための給除材アーム２１の動作指令を出力する。稼動指令は、図示省略した入力装置から給除材装置１０に入力される。稼動指令に基づくロボット機構２０の動作指令は、給除材装置制御部３０が備える統括制御部（図示省略）から制御指令発生部３６に出力される。制御指令発生部３６が出力する給除材アーム２１の動作指令は、例えば、給除材アーム２１の先端の軌道が、時間ごとの給除材アーム２１の先端の位置として指令される。
【００４０】
アーム動作制御部３８は、制御指令発生部３６が出力する給除材アーム２１の動作指令を実行するためのアーム駆動モーター２２の制御信号を出力する。アーム動作制御部３８は、給除材アーム２１の動作指令を実行するために最適なアーム駆動モーター２２の制御信号を、角度センサー３４からの角度情報、及び角速度センサー３２からの角速度情報に拠って、生成して出力する。モータードライバー３９は、アーム動作制御部３８から出力された制御信号に従ってアーム駆動モーター２２に電力を供給して、アーム駆動モーター２２を駆動させる。アーム駆動モーター２２が駆動することによって、アーム駆動機構２３を介して給除材アーム２１が、アーム軸部２６を中心に回動させられる。
アーム駆動モーター２２が駆動することによるモーター軸の回動角度が、アーム駆動モーター２２のモーター軸に接続された角度センサー３４によって測定されて、給除材アーム２１の回動角度情報として、アーム動作制御部３８に送られる。給除材アーム２１が回動させられる角速度が、給除材アーム２１の先端近くの上面に固定された角速度センサー３２によって測定されて、給除材アーム２１の角速度情報として、アーム動作制御部３８に送られる。
【００４１】
角速度センサー３２には、電源装置５０の発電装置４０及び二次電池５２が接続されている。発電装置４０によって発電された電力、又は発電装置４０によって発電されて二次電池５２に蓄電された電力が、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。
【００４２】
＜発電装置＞
次に、発電装置４０の構成について、図３を参照して説明する。図３は、発電装置の主要な構成を示す模式図である。
図３に示すように、発電装置４０は、摺動錘４１と、摺動錘ばね４８と、伝達歯車４２と、中間歯車４３と、ローター４４と、ステーター４５と、磁心４６と、コイル４７と、整流回路５４とを備えている。
【００４３】
摺動錘４１は、略直方体形状を有している。摺動錘４１は、図３に矢印ａ又は矢印ｂで示した略直方体形状の長手方向に摺動自在であって、他の方向への移動を規制されて、図示省略した発電装置４０の基体に取り付けられている。上述したように、摺動錘４１の摺動可能な方向（矢印ａ又は矢印ｂで示した方向）は、保持機構軸２４ｂの軸とアーム軸部２６の軸とを結ぶ方向と、略一致している。
摺動錘４１のアーム軸部２６に近い側の端には、摺動錘ばね４８の一端が固定されている。摺動錘ばね４８のもう一端は、図示省略した発電装置４０の基体に形成された固定壁４９に固定されている。摺動錘４１が矢印ａ又は矢印ｂの方向に摺動すると、摺動錘ばね４８が伸縮して、摺動錘４１を元の位置に戻す方向の力が摺動錘４１に加えられる。
摺動錘４１の長手方向に延在する１面にはラックの歯（図示省略）が形成されている。ラックには、伝達歯車４２の小歯車４２ａがかみあっている。伝達歯車４２の大歯車４２ｂには、中間歯車４３の小歯車４３ａがかみあっており、中間歯車４３の大歯車４３ｂには、ローター４４のローター歯車４４ａがかみあっている。
【００４４】
ローター４４は、永久磁石で構成された円板形状を有するローター本体４４ｂの一面にローター歯車４４ａが突設されている。ローター本体４４ｂは、ステーター４５に形成された孔に遊嵌しており、ローター本体４４ｂの円板形状の円筒面が、ステーター４５の孔の壁面に対向している。ステーター４５は高透磁率材から成り、高透磁率材から成る磁心４６と一体に形成されている。磁心４６には、一対のコイル４７，４７が巻回されている。
【００４５】
給除材アーム２１が回動させられると、摺動錘４１に遠心力が作用するため、摺動錘４１は、給除材アーム２１の先端側である図３に矢印ａで示した方向に移動する。このとき摺動錘ばね４８は伸ばされる。給除材アーム２１が回動させられる角速度が遅くなると、摺動錘４１に作用する遠心力が減少して、摺動錘４１は、摺動錘ばね４８が元に戻ろうとする力で給除材アーム２１の回動中心側である図３に矢印ｂで示した方向に戻される。すなわち、給除材アーム２１が回動することによる遠心力と、摺動錘ばね４８の力によって、摺動錘４１が往復移動する。摺動錘ばね４８と摺動錘４１とが、慣性力である遠心力を摺動錘４１の運動エネルギーに変換するエネルギー取得手段に相当する。
【００４６】
摺動錘４１の矢印ａ又は矢印ｂ方向への往復移動運動は、摺動錘４１のラックと伝達歯車４２の小歯車４２ａとの組によって、伝達歯車４２の回動運動に変換される。伝達歯車４２の回動運動は、中間歯車４３を介して増速されて、ローター４４に伝えられる。
ローター４４が回転すると、ステーター４５及び磁心４６にローター４４の回転運動に応じて変化する磁束が誘導される。この磁束の変化により一対のコイル４７，４７にそれぞれ公知の電磁誘導作用によって交番電力が誘起される。
【００４７】
一対のコイル４７，４７は、整流回路５４に接続されており、整流回路５４で整流された電力は、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。または、一旦、二次電池５２に蓄電された後、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。
【００４８】
以下、第一の実施形態の効果を記載する。第一の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）発電装置４０は、摺動錘４１と、摺動錘ばね４８とを備えている。発電装置４０は、給除材アーム２１が回動させられると、慣性力によって摺動錘４１が摺動錘ばね４８に抗して移動する状態で、給除材アーム２１に固定されている。この構成により、給除材アーム２１が回動させられることによって摺動錘４１に作用する慣性力を、摺動錘４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４０では、電力に変換するためのエネルギーを、ロボット機構２０の給除材アーム２１などを経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００４９】
（２）電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備えている。発電装置４０によって発電された電力を二次電池５２に蓄積しておくことができる。これにより、角速度センサー３２に安定して電力を供給することができる。
【００５０】
（３）電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備え、二次電池５２は、給除材アーム２１の上面の角速度センサー３２に隣接する位置に配設され、発電装置４０は、二次電池５２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４０から角速度センサー３２に電力を送るための配線を、給除材アーム２１に配線を配設するだけで、形成することができる。配線はアーム軸部２６と機台２８とのように、互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００５１】
（４）回動可能な給除材アーム２１の先端近くには角速度センサー３２が配設されている。これにより、給除材アーム２１が回動する際の角速度を測定することができる。測定された角速度情報を用いて、給除材アーム２１の回動動作や停止時の動作を制御することができる。
【００５２】
（第二の実施形態）
次に、ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である第二の実施形態について、説明する。本実施形態では、第一の実施形態で説明した給除材装置とは異なるロボット又は搬送装置の例について説明する。
【００５３】
＜給除材装置＞
ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である給除材装置であって、第一の実施形態で説明した給除材装置１０とは異なる、給除材装置３１０について、図４を参照して説明する。図４は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図４に示すように、給除材装置３１０は、保持ハンド１２と、ロボット機構３２０と、給除材装置制御部３３０と、角速度センサー３３２と、角度センサー（図示省略）と、電源装置３５０と、を備えている。
【００５４】
ロボット機構３２０は、ハンド保持機構２４と、給除材アーム３２１と、アーム軸部３２６と、機台３２８と、を備えている。機台３２８は、内蔵する軸受機構（図示省略）を介して、アーム軸部３２６をアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部３２６は、機台３２８に内蔵されたアーム駆動モーター（図示省略）と、アーム駆動機構（図示省略）を介して接続されており、アーム駆動モーターによって回動させられる。アーム駆動モーターには角度センサーが接続されており、角度センサーによってアーム駆動モーターの回動角度が測定される。
【００５５】
アーム軸部３２６の機台３２８に支持された側と反対側の端には、給除材アーム３２１の一端が固定されている。給除材アーム３２１は、アーム部３２１ａと、アーム部３２１ｂと、アーム関節部３２３とを備えている。アーム部３２１ａの一端とアーム部３２１ｂの一端とは、アーム関節部３２３で接続されている。アーム部３２１ｂのアーム関節部３２３に接続された一端の反対側の一端が、アーム軸部３２６に固定されている。アーム軸部３２６は、機台３２８に対してアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在であるため、アーム軸部３２６に一端を固定されたアーム部３２１ｂは、機台３２８に対してアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在である。
【００５６】
アーム部３２１ｂは、アーム部３２１ａを、アーム関節部３２３を介して、アーム関節部３２３の回動軸を中心に回動可能に支持している。アーム関節部３２３のアーム部３２１ａが固定された部分は、アーム部３２１ｂに内蔵されたアーム部駆動モーター（図示省略）と、アーム部駆動機構（図示省略）を介して接続されており、アーム部駆動モーターによって回動させられる。アーム部３２１ａとアーム部３２１ｂとは、アーム関節部３２３において互いのなす角度を調整可能である。即ち、給除材アーム３２１は、アーム関節部３２３において屈伸可能である。アーム部駆動モーターにはアーム角度センサーが接続されており、アーム角度センサーによってアーム部駆動モーターの回動角度が測定される。アーム部駆動モーターの回動角度を測定することで、アーム部３２１ｂに対するアーム部３２１ａの回動角度を測定することができる。
アーム軸部３２６の回動軸の軸方向と、アーム関節部３２３の回動軸の軸方向とは、互いに略平行である。
【００５７】
アーム部３２１ａのアーム関節部３２３に固定された反対側の端には、ハンド保持機構２４が固定されている。ハンド保持機構２４は、アーム部３２１ａに固定された保持軸受２４ａと、保持軸受２４ａに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸２４ｂとを備えている。保持機構軸２４ｂは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂの軸方向に摺動可能である。保持機構軸２４ｂの軸方向は、アーム軸部３２６の回動軸の軸方向及びアーム関節部３２３の回動軸の軸方向と略平行である。
保持機構軸２４ｂの自由端には、保持ハンド１２が取り付けられている。給除材アーム３２１を回動及び屈伸させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂを摺動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド１２によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
【００５８】
保持ハンド１２が取り付けられているハンド保持機構２４には、保持ハンド１２と反対側に角速度センサー３３２ａが固定されている。すなわち、角速度センサー３３２ａは、アーム部３２１ａの先端に固定されており、アーム部３２１ａが回動させられる角速度を測定可能である。
アーム部３２１ｂのアーム関節部３２３に接続された一端の側面には、角速度センサー３３２ｂが固定されている。したがって、角速度センサー３３２ｂは、アーム部３２１ｂの先端に固定されており、アーム部３２１ｂが回動させられる角速度を測定可能である。
【００５９】
電源装置３５０は、上述した電源装置５０と基本的に同様の構成を備えている。アーム部３２１ａに配設された電源装置３５０を電源装置３５０ａと表記し、アーム部３２１ｂに配設された電源装置３５０を電源装置３５０ｂと表記する。
電源装置３５０ａは、発電装置３４０ａと二次電池３５２ａとを備えている。二次電池３５２ａは、アーム部３２１ａの上面に配設されている。二次電池３５２ａは、角速度センサー３３２ａの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置３４０ａは、アーム部３２１ａの上面の二次電池３５２ａに隣接する位置に配設されている。発電装置３４０ａの出力端子は、二次電池３５２ａ及び角速度センサー３３２ａの電源端子と接続されている。発電装置３４０ａは、摺動錘４１（図３参照）と同様の摺動錘を備えており、当該摺動錘が、保持機構軸２４ｂの軸とアーム関節部３２３の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。アーム部３２１ａが回動させられると、上述した発電装置４０と同様に、アーム部３２１ａが回動させられることによって摺動錘に作用する遠心力から電力が発電される。
発電装置３４０ａによって発電された電力、又は発電装置３４０ａによって発電されて二次電池３５２ａに蓄電された電力が、角速度センサー３３２ａを駆動するための電力として、角速度センサー３３２ａに供給される。
【００６０】
電源装置３５０ｂは、発電装置３４０ｂと二次電池３５２ｂとを備えている。二次電池３５２ｂは、アーム部３２１ｂの上面のアーム関節部３２３の近くに配設されている。二次電池３５２ｂは、角速度センサー３３２ｂの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置３４０ｂは、アーム部３２１ｂの上面の二次電池３５２ｂに隣接する位置に配設されている。発電装置３４０ｂの出力端子は、二次電池３５２ｂ及び角速度センサー３３２ｂの電源端子と接続されている。発電装置３４０ｂは、摺動錘４１と同様の摺動錘を備えており、当該摺動錘が、アーム関節部３２３の軸とアーム軸部３２６の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。アーム部３２１ｂが回動させられると、上述した発電装置４０と同様に、アーム部３２１ｂが回動させられることによって摺動錘に作用する遠心力から電力が発電される。
発電装置３４０ｂによって発電された電力、又は発電装置３４０ｂによって発電されて二次電池３５２ｂに蓄電された電力が、角速度センサー３３２ｂを駆動するための電力として、角速度センサー３３２ｂに供給される。
【００６１】
給除材装置制御部３３０は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置３１０の各部の動作を統括制御する。給除材装置制御部３３０は、角速度センサー３３２ｂによる角速度情報と機台３２８に内蔵された角度センサーによる角度情報とによって、アーム部３２１ｂの動作を制御可能である。同時に、角速度センサー３３２ａによる角速度情報とアーム部３２１ｂに内蔵されたアーム角度センサーによる角度情報とによって、アーム部３２１ａのアーム部３２１ｂに対する相対動作を制御可能である。すなわち、アーム部３２１ａの動作とアーム部３２１ｂを統括した給除材アーム３２１の動作を、角速度情報と角度情報とを用いて制御することができる。
【００６２】
＜搬送装置＞
次に、搬送対象物を保持する保持装置などが直交座標系に沿って平行移動する構成を備える搬送装置について、図５を参照して説明する。図５は、搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。図５（ａ）は、天吊搬送装置の概略構成を示す外観斜視図であり、図５（ｂ）は、印刷装置におけるヘッド搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００６３】
＜天吊搬送装置＞
最初に、天吊搬送装置４１０について説明する。図５（ａ）に示すように、天吊搬送装置４１０は、主走査方向移動機構４０２と、副走査方向移動機構４０３と、昇降移動機構４０４と、保持機構４１２と、距離センサーと、加速度センサー４３２と、電源装置４５０と、搬送装置制御部（図示省略）と、を備えている。
【００６４】
主走査方向移動機構４０２は、主走査方向に延在する一対の主走査ガイドレール４２１，４２１と、主走査ガイドレール４２１に形成された主走査リニアモーターと、走査プレート４２２に形成された主走査スライダーとを備えている。走査プレート４２２は、一対の主走査ガイドレール４２１，４２１の間に架け渡されて、主走査方向と略直交する副走査方向に延在している。走査プレート４２２は、主走査リニアモーターと主走査スライダーとによって、主走査方向に自在に移動させられる。一対の主走査ガイドレール４２１，４２１は、例えば天井などに懸吊されて固定されている。
副走査方向移動機構４０３は、走査プレート４２２に形成された副走査リニアモーターと、副走査枠４２３に形成された副走査スライダーとを備えている。副走査枠４２３は、副走査リニアモーターと副走査スライダーとによって、副走査方向に自在に移動させられる。
走査プレート４２２が移動部に相当し、主走査リニアモーターと主走査スライダーとが駆動源に相当する。
【００６５】
昇降移動機構４０４は、副走査枠４２３に配設されたボール軸受と、ボール軸受駆動モーターと、昇降軸４２４に固定されたボールねじとを備えている。昇降軸４２４は、ボール軸受とボール軸受駆動モーターとボールねじとによって、昇降させられる。
昇降軸４２４のボールねじと反対側に固定された保持機構４１２を、主走査方向移動機構４０２と、副走査方向移動機構４０３と、によって主走査方向及び副走査方向の任意の位置に移動し、昇降移動機構４０４によって、搬送対象物に対して離接させることができる。
搬送装置制御部は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、天吊搬送装置４１０の各部の動作を統括制御する。
【００６６】
主走査リニアモーターと、副走査リニアモーターとには、それぞれによる駆動距離を測定する距離センサーが接続されている。
副走査枠４２３の主走査方向に略平行な外面には、加速度センサー４３２ａが固定されている。加速度センサー４３２ａは、主走査方向の加速度を測定可能である。副走査枠４２３の副走査方向に略平行な外面には、加速度センサー４３２ｂが固定されている。加速度センサー４３２ｂは、副走査方向の加速度を測定可能である。
主走査リニアモーター、又は副走査リニアモーターに接続された距離センサーによる、それぞれの方向における移動距離情報と、加速度センサー４３２ａ、又は加速度センサー４３２ｂによる、それぞれの方向における加速度情報と、によって、保持機構４１２の移動を制御することができる。距離センサーとしては、例えばリニアエンコーダーを用いることができる。加速度センサー４３２ａ又は加速度センサー４３２ｂが、慣性センサーに相当し、加速度情報が、慣性力情報に相当する。
【００６７】
副走査枠４２３の主走査方向に略平行な外面に配設された電源装置４５０を電源装置４５０ａと表記し、副走査枠４２３の副走査方向に略平行な外面に配設された電源装置４５０を電源装置４５０ｂと表記する。
電源装置４５０ａは、発電装置４４０ａと二次電池４５２ａとを備えている。二次電池４５２ａは、加速度センサー４３２ａに隣接して副走査枠４２３の外面に配設されている。二次電池４５２ａは、加速度センサー４３２ａの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４４０ａは、副走査枠４２３の外面の二次電池４５２ａに隣接する位置に配設されている。発電装置４４０ａの出力端子は、二次電池４５２ａ及び加速度センサー４３２ａの電源端子と接続されている。発電装置４４０ａは、揺動錘４４１（図６参照）を備えており、発電装置４４０ａは、揺動錘４４１が主走査方向に略平行な面において揺動可能に配設されている。
【００６８】
走査プレート４２２が主走査方向に移動させられることに伴い副走査枠４２３が主走査方向に移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する慣性力が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４４０ａによって発電された電力、又は発電装置４４０ａによって発電されて二次電池４５２ａに蓄電された電力が、加速度センサー４３２ａを駆動するための電力として、加速度センサー４３２ａに供給される。
【００６９】
電源装置４５０ｂは、発電装置４４０ｂと二次電池４５２ｂとを備えている。二次電池４５２ｂは、加速度センサー４３２ｂに隣接して副走査枠４２３の外面に配設されている。二次電池４５２ｂは、加速度センサー４３２ｂの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４４０ｂは、副走査枠４２３の外面の二次電池４５２ｂに隣接する位置に配設されている。発電装置４４０ｂの出力端子は、二次電池４５２ｂ及び加速度センサー４３２ｂの電源端子と接続されている。発電装置４４０ｂは、揺動錘４４１を備えており、発電装置４４０ｂは、揺動錘４４１が副走査方向に略平行な面において揺動可能に配設されている。
【００７０】
副走査枠４２３が副走査方向に移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する加速度が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４４０ｂによって発電された電力、又は発電装置４４０ｂによって発電されて二次電池４５２ｂに蓄電された電力が、加速度センサー４３２ｂを駆動するための電力として、加速度センサー４３２ｂに供給される。
【００７１】
＜ヘッド搬送装置＞
次に、ヘッド搬送装置４６０について説明する。図５（ｂ）に示すように、ヘッド搬送装置４６０は、印刷装置の吐出ヘッド４６２を移動させるものであり、ヘッドキャリッジ４７６と、キャリッジ軸４７４と、駆動ベルト４７３と、駆動プーリー４７２と、駆動モーター４７１と、加速度センサー４８２と、エンコーダー４８４と、電源装置４９０と、を備えている。印刷装置は、印刷装置の各部の動作を統括制御する印刷装置制御部（図示省略）を備えている。
【００７２】
駆動モーター４７１は図示省略した装置枠に固定されており、駆動軸の一端に駆動プーリー４７２が固定されている。駆動プーリー４７２と図示省略した従動プーリーとに、駆動ベルト４７３が張渡されており、駆動ベルト４７３は、駆動モーター４７１によって駆動される。キャリッジ軸４７４は、駆動ベルト４７３の延在方向と平行に配設されている。キャリッジ軸４７４には、ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４の軸方向に摺動自在に嵌合して支持されている。ヘッドキャリッジ４７６は、駆動ベルト４７３と固定されており、駆動ベルト４７３が駆動されることによって、キャリッジ軸４７４に沿って移動させられる。ヘッドキャリッジ４７６に保持された吐出ヘッド４６２は、キャリッジ軸４７４の軸方向に移動させられ、任意の位置に保持される。
印刷装置制御部は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、印刷装置の各部の動作を統括制御する。
【００７３】
エンコーダー４８４は、駆動モーター４７１の駆動軸に接続されており、駆動モーター４７１の回動角度を測定することによって、吐出ヘッド４６２の移動距離を測定することができる。加速度センサー４８２はヘッドキャリッジ４７６に固定されており、ヘッドキャリッジ４７６が駆動されることによってヘッドキャリッジ４７６に作用する加速度を測定可能である。エンコーダー４８４による移動距離情報から求められる位置情報と、加速度センサー４８２による加速度情報と、によって、ヘッドキャリッジ４７６に保持された吐出ヘッド４６２の移動を制御することができる。
【００７４】
電源装置４９０は、発電装置４９１と二次電池４９２とを備えている。二次電池４９２は、加速度センサー４８２に隣接してヘッドキャリッジ４７６の外面に配設されている。二次電池４９２は、加速度センサー４８２の電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４９１は、ヘッドキャリッジ４７６の外面の二次電池４９２に隣接する位置に配設されている。発電装置４９１の出力端子は、二次電池４９２及び加速度センサー４８２の電源端子と接続されている。発電装置４９１は、揺動錘４４１を備えており、発電装置４９１は、揺動錘４４１がキャリッジ軸４７４に略平行な面において揺動可能に配設されている。
ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４に案内されて移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する慣性力が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４９１によって発電された電力、又は発電装置４９１によって発電されて二次電池４９２に蓄電された電力が、加速度センサー４８２を駆動するための電力として、加速度センサー４８２に供給される。
【００７５】
＜発電装置＞
次に、発電装置４４０及び発電装置４９１の構成について、図６を参照して説明する。図６は、発電装置の主要な構成を示す模式図である。なお、発電装置４４０の構成と発電装置４９１の構成は実質的に同一であるため、ここでは発電装置４４０について説明する。
図６に示すように、発電装置４４０は、揺動錘４４１と、伝達歯車４４２と、中間歯車４４３と、ローター４４４と、ステーター４４５と、磁心４４６と、コイル４４７と、整流回路４５４とを備えている。
【００７６】
揺動錘４４１は回転重錘であり、伝達歯車４４２の回動軸４４２ａに固定されている。伝達歯車４４２は回動軸４４２ａの軸芯回りに回動可能であって、揺動錘４４１は、回動軸４４２ａの軸芯回りに回動可能である。揺動錘４４１は、揺動錘４４１の重心の位置を回動軸４４２ａの軸芯から大きくずらした形状に形成されている。揺動錘４４１が回動することによって、伝達歯車４４２が回動する。
伝達歯車４４２の大歯車４４２ｂには、中間歯車４４３の小歯車４４３ａがかみあっている。中間歯車４４３の大歯車４４３ｂには、ローター４４４のローター本体４４４ｂの一面に突設されているローター歯車４４４ａがかみあっている。
ローター４４４、ステーター４４５、磁心４４６、コイル４４７、及び整流回路４５４の構成は、上述したローター４４、ステーター４５、磁心４６、コイル４７、及び整流回路５４の構成と実質的に同一である。
【００７７】
発電装置４４０が取り付けられた副走査枠４２３などが、揺動錘４４１の回動軸に略垂直な、例えば矢印ｃの方向に移動すると、移動に際しての加速又は減速に伴って、揺動錘４４１に慣性力が作用する。慣性力は揺動錘４４１の重心位置に作用するとみなせるため、揺動錘４４１は、図６に矢印ｄ又はｅで示したように、揺動する。揺動錘４４１を回動軸の軸方向が鉛直方向に対して交差する方向となるように配設することで、加速度が減少すると、揺動錘４４１は重力によって、元の位置に戻される。すなわち、副走査枠４２３などが移動することによる慣性力と重力とによって、揺動錘４４１が揺動する。揺動錘４４１が、慣性力を揺動錘４４１の運動エネルギーに変換するエネルギー取得手段に相当する。
【００７８】
ローター４４４、ステーター４４５、磁心４４６、コイル４４７、及び整流回路４５４の機能は、上述したローター４４、ステーター４５、磁心４６、コイル４７、及び整流回路５４の機能と実質的に同一である。上述した発電装置４０と同様に、揺動錘４４１に作用する慣性力が電力に変換され、加速度センサー４３２などを駆動するための電力として、加速度センサー４３２などに供給される。または、一旦、二次電池４５２などに蓄電された後、加速度センサー４３２などを駆動するための電力として、加速度センサー４３２などに供給される。
【００７９】
以下、第二の実施形態の効果を記載する。第二の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）発電装置４４０は、揺動錘４４１を備えている。発電装置４４０は、副走査枠４２３が主走査方向又は副走査方向に移動させられると、慣性力によって揺動錘４４１が揺動させられる状態で、副走査枠４２３に固定されている。この構成により、副走査枠４２３が移動させられることによって揺動錘４４１に作用する慣性力を、揺動錘４４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４４０では、電力に変換するためのエネルギーを、主走査ガイドレール４２１や走査プレート４２２など、互いに相対移動する部分を経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００８０】
（２）発電装置４９１は、揺動錘４４１を備えている。発電装置４９１は、ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４に沿って移動させられると慣性力によって揺動錘４４１が揺動させられる状態で、ヘッドキャリッジ４７６に固定されている。この構成により、ヘッドキャリッジ４７６が移動させられることによって揺動錘４４１に作用する慣性力を、揺動錘４４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４９１では、電力に変換するためのエネルギーを、ヘッドキャリッジ４７６が印刷装置の基体などと互いに相対移動する部分を経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００８１】
（３）電源装置４５０及び電源装置４９０は、発電装置４４０又は発電装置４９１と二次電池４５２又は二次電池４９２とを備えている。発電装置４４０又は発電装置４９１によって発電された電力を二次電池４５２又は二次電池４９２に蓄積しておくことができる。これにより、加速度センサー４３２又は加速度センサー４８２に安定して電力を供給することができる。
【００８２】
（４）電源装置４５０は、発電装置４４０と二次電池４５２とを備え、二次電池４５２は、加速度センサー４３２に隣接する位置に配設され、発電装置４４０は、二次電池４５２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４４０から加速度センサー４３２に電力を送るための配線を、副走査枠４２３に配線を配設するだけで、形成することができる。配線は主走査ガイドレール４２１や走査プレート４２２など、他の部材と互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００８３】
（５）電源装置４９０は、発電装置４９１と二次電池４９２とを備え、二次電池４９２は、加速度センサー４８２に隣接する位置に配設され、発電装置４９１は、二次電池４９２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４９１から加速度センサー４８２に電力を送るための配線を、ヘッドキャリッジ４７６に配線を配設するだけで、形成することができる。配線はヘッドキャリッジ４７６が印刷装置の基体などと互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００８４】
（６）移動させられる副走査枠４２３及びヘッドキャリッジ４７６には、加速度センサー４３２又は加速度センサー４８２が配設されている。これにより、副走査枠４２３及びヘッドキャリッジ４７６が移動させられる際の加速度を測定することができる。測定された加速度情報を用いて、副走査枠４２３又はヘッドキャリッジ４７６の移動動作や停止時の動作を制御することができる。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８６】
（変形例１）前記実施形態においては、給除材装置１０の電源装置５０における発電装置４０などの発電装置は、給除材アーム２１などが回動などされる際に摺動錘４１などに作用する慣性力を摺動錘４１などの運動エネルギーに変換し、当該運動エネルギーから電力を発電する装置であった。しかし、電力を発電するためのエネルギーを慣性力から得ることは必須ではない。太陽電池のように、光のエネルギーによって光電子を発生させて、当該光電子を取り出すことによって電力を発生させる装置であってもよい。
【００８７】
（変形例２）前記実施形態においては、給除材装置１０の電源装置５０などの電源装置は、電源装置５０が発電装置４０と二次電池５２とを備えるように、発電装置に加えて蓄電装置としての二次電池を備えていたが、発電装置が蓄電装置を備えることは必須ではない。慣性センサーを稼動させているときに並行して発電装置によって発電される電力によって、慣性センサーを稼動させるために必要な電力を供給できる場合には、電源装置は二次電池などの蓄電装置を備えない構成であってもよい。
【００８８】
（変形例３）前記実施形態においては、ロボット及び搬送装置の例として、ロボット機構２０を備える給除材装置１０、ロボット機構３２０を備える給除材装置３１０、天吊搬送装置４１０、印刷装置が備えるヘッド搬送装置４６０、などを例に説明した。しかし、上述した電力供給方法を用いて慣性センサーに好適に電力を供給できるロボット及び搬送装置は、これらの例示した装置に限らない。回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーを備える装置であれば、上述した電力供給方法を用いることで、慣性センサーに好適に電力を供給することができる。すなわち、慣性センサーに電力を供給するための、回動又は摺動自在に支持する支持部を経由してロボットの基体からアームに達する電力供給用のケーブルや、回動又は摺動自在に支持する支持部を経由して発電用の動力を伝達する動力伝達機構などを不要にすることができる。これにより、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、ロボットの構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０，３１０…給除材装置、２０，３２０…ロボット機構、２１，３２１…給除材アーム、２２…アーム駆動モーター、３０，３３０…給除材装置制御部、３２，３３２ａ，３３２ｂ…角速度センサー、４０，３４０ａ，３４０ｂ…発電装置、４１…摺動錘、４２…伝達歯車、４４…ローター、４５…ステーター、５０，３５０，３５０ａ，３５０ｂ…電源装置、５２，３５２ａ，３５２ｂ…二次電池、４０２…主走査方向移動機構、４０３…副走査方向移動機構、４１０…天吊搬送装置、４２３…副走査枠、４３２，４３２ａ，４３２ｂ…加速度センサー、４４０，４４０ａ，４４０ｂ…発電装置、４４１…揺動錘、４４２…伝達歯車、４４３…中間歯車、４４４…ローター、４４５…ステーター、４５０，４５０ａ，４５０ｂ…電源装置、４５２，４５２ａ，４５２ｂ…二次電池、４６０…ヘッド搬送装置、４７１…駆動モーター、４７６…ヘッドキャリッジ、４８２…加速度センサー、４９０…電源装置、４９１…発電装置、４９２…二次電池。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させるロボット、移動部材に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させる搬送装置、及びアームの先端又は移動部材に取り付けられたセンサーに電力を供給する電力供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アームを回動などさせることによってアームの先端に取り付けられた端末装置を所望の位置に移動させて、当該位置において、端末装置を稼動させるロボットなどの装置が知られている。例えば、把持端末を備え、加工装置に対して被加工部材を給除材する給除材装置や、塗装端末を備えた塗装ロボットや、溶接端末を備えた溶接ロボットなどが知られている。
ロボットを駆動させる際には、ロボットのアームを駆動するモーターなどの駆動源の回転角度を測定し、測定した角度情報に基づいてアームの先端位置などを制御する制御方法が用いられている。しかし、駆動源からアームに駆動力を伝達する伝達機構やアームは剛体ではないことに起因して、伝達機構やアームが変形するために、角度情報に基づいて位置制御されたアームの先端側の位置が必ずしも実際の位置と一致しない場合があった。また、動作時に伝達機構やアームが変形することによって、振動を生ずるという問題があった。これらの問題に対し、アーム先端に慣性センサーを取り付けて先端の動きを測定し、得られた慣性センサーによる角速度情報を制御に用いる方法が考案されている。特許文献１には、慣性センサーの出力信号によってアームの動作を制御することによって、剛性が低い場合でも高精度の位置決めができると共に、振れによる精度低下を防止することができる多関節ロボットの制御方法及び多関節ロボットが開示されている。
【０００３】
しかし、慣性センサーをアームの先端に設けるため、慣性センサーを駆動するための電力を供給する必要があるため、ロボットの基体とアームの先端とが電気的に接続されている必要があり、水に濡れる可能性がある装置では不具合が発生する可能性があった。
特許文献２には、アームの先端に発電機を設け、アームを駆動するための動力軸から発電機に至る動力伝達機構を設けることによって、ロボットの基体とアームの先端とを電気的に接続することなく、アームの先端に電力を供給することができる配電工事用ロボットのセンサ用電源供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９３７４号公報
【特許文献２】特開２００１−２３３５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された装置においては、慣性センサーをアームの先端に設けるため、慣性センサーを駆動するための電力を、アームを回動させるために変形する接続部分を経由して供給する必要がある。このため、上記した課題以外にも、接続部分では電力供給用のケーブルが屈曲されるため、断線などが発生する可能性があるという課題があった。断線などが発生し難い耐久性に優れるケーブルは、重くなり、体積も大きくなり、装置の小型化を損なう可能性があるという課題がある。また、装置の信頼性を維持するためには、頻繁にメンテナンスを実施する必要があり、メンテナンス費用が増大するという課題もあった。
特許文献２に開示された装置は、アームの先端近くまで達した動力軸が必要であり、そのような動力軸を持たない装置には適用できないという課題があった。アームの先端近くまで達した動力軸を備える装置であっても、動力軸から発電機に至る動力伝達機構を設ける必要があり、複雑な動力伝達機構を設ける必要があるという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかるロボットは、一端に作業端末を支持し、もう一端を回動自在に支持されたアームと、前記アームを回動させるための駆動源と、前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、前記アームに取り付けられており、前記慣性センサーに電力を供給する発電装置と、を備え、前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例にかかるロボットによれば、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えている。これにより、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、ロボットの基体やアームを経て取得することが不要である。このため、ロボットの基体からアームに達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、ロボットの構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかるロボットは、前記エネルギー取得手段が、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１０】
このロボットによれば、エネルギー取得手段は、発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。アームが駆動源によって回動させられる際には、アームに取り付けられた発電装置を構成する部材にも慣性力が作用する。したがって、アームが回動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかるロボットは、前記エネルギー取得手段が、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１２】
このロボットによれば、エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用することができる状態にすることできる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかるロボットは、前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることが好ましい。
【００１４】
このロボットによれば、蓄電装置によって電力を蓄積しておくことができる。これにより、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【００１５】
［適用例５］本適用例にかかる搬送装置は、作業端末を支持し、摺動自在に支持された移動部と、前記移動部を移動させるための駆動源と、前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に作用する慣性力を検出して前記移動部に作用する慣性力情報を出力する慣性センサーと、前記移動部に取り付けられた発電装置と、を備え、前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
本適用例にかかる搬送装置によれば、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えている。これにより、発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、搬送装置の基体や移動部を経て取得することが不要である。このため、搬送装置の基体から移動部に達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、搬送装置の構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例にかかる搬送装置は、前記エネルギー取得手段が、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００１８】
この搬送装置によれば、エネルギー取得手段は、発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。移動部が駆動源によって移動させられる際には、移動部に取り付けられた発電装置を構成する部材にも慣性力が作用する。したがって、移動部が移動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例にかかる搬送装置は、前記エネルギー取得手段が、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２０】
この搬送装置によれば、エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用することができる状態にすることができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例にかかる搬送装置は、前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
この搬送装置によれば、蓄電装置によって電力を蓄積しておくことができる。これにより、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【００２３】
［適用例９］本適用例にかかる電力供給方法は、回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーに電力を供給する電力供給方法であって、前記移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーを取得するエネルギー取得工程と、前記エネルギー取得工程において取得したエネルギーを電力に変換することで発電する発電工程と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本適用例にかかる電力供給方法によれば、エネルギー取得工程において、移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーが取得される。発電工程では、エネルギー取得工程において取得されたエネルギーを電力に変換することで発電する。
これにより、発電工程において電力に変換するためのエネルギーを、回動又は摺動自在に支持された移動部の回動又は摺動自在である支持部を経て取得することが不要である。このため、回動又は摺動自在である支持部を経由して移動部に達する電力供給用のケーブルや、発電用の動力を伝達する動力伝達機構など、が不要であり、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、移動部を備える装置の構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記エネルギー取得工程では、前記移動部が回動又は摺動される際に前記発電工程を実施する装置を構成する部材に作用する慣性力を、前記発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２６】
この電力供給方法によれば、エネルギー取得工程では、慣性力を、発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換する。したがって、移動部が移動させられる際に、部材の運動エネルギーが増加することで、発電工程を実施する装置の固定部に対して当該部材が相対移動している状態を形成することができる。固定部及び部材の一方に磁石を他方にコイルを配置することで、固定部に対して当該部材が相対移動することによって、電力を発生することができる。
【００２７】
［適用例１１］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記エネルギー取得工程では、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することが好ましい。
【００２８】
この電力供給方法によれば、エネルギー取得工程においてエネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させる。発電工程では、当該伝導電子を取り出すことで、電力として使用できるようにすることができる。
【００２９】
［適用例１２］上記適用例にかかる電力供給方法は、前記発電工程において発電された電力を蓄積する蓄電工程をさらに有することが好ましい。
【００３０】
この電力供給方法によれば、蓄電工程において電力が蓄積される。これにより、発電工程において発電された電力に加えて、蓄電工程において蓄積された電力も慣性センサーに供給することができるため、慣性センサーに安定して電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図２】ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図。
【図３】発電装置の主要な構成を示す模式図。
【図４】給除材装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図５】（ａ）は、天吊搬送装置の概略構成を示す外観斜視図。（ｂ）は、印刷装置におけるヘッド搬送装置の概略構成を示す外観斜視図。
【図６】発電装置の主要な構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する図面では、構成部材をわかり易く表示するために、部材又は部分の縦横の縮尺や部分ごとの縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００３３】
（第一の実施形態）
ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である第一の実施形態について、説明する。本実施形態は、搬送装置の一例である、給除材装置を例にして説明する。本実施形態の給除材装置は、例えば、半導体装置の製造工程において、半導体装置を構成する複数の半導体チップが区画形成されたウェハーを取扱う給除材装置である。
【００３４】
＜給除材装置＞
最初に、給除材装置１０の機械的構成について、図１を参照して説明する。図１は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図１に示すように、給除材装置１０は、保持ハンド１２と、ロボット機構２０と、給除材装置制御部３０と、角速度センサー３２と、角度センサー３４（図２参照）と、電源装置５０と、を備えている。
【００３５】
ロボット機構２０は、ハンド保持機構２４と、給除材アーム２１と、アーム軸部２６と、機台２８と、を備えている。機台２８は、内蔵する軸受機構（図示省略）を介して、アーム軸部２６をアーム軸部２６の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部２６は、機台２８に内蔵されたアーム駆動モーター２２（図２参照）と、アーム駆動機構２３（図２参照）を介して接続されており、アーム駆動モーター２２によって回動させられる。アーム駆動モーター２２には角度センサー３４が接続されており、角度センサー３４によってアーム駆動モーター２２の回動角度が測定される。
アーム軸部２６の機台２８に支持された側と反対側の端には、給除材アーム２１の一端が固定されている。給除材アーム２１は、アーム駆動モーター２２によって、アーム軸部２６の回動軸を中心に回動させられる。給除材アーム２１の回動角度は、角度センサー３４によってアーム駆動モーター２２の回動角度を測定することによって測定される。
【００３６】
給除材アーム２１のアーム軸部２６に固定された反対側の端には、ハンド保持機構２４が固定されている。ハンド保持機構２４は、給除材アーム２１に固定された保持軸受２４ａと、保持軸受２４ａに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸２４ｂとを備えている。保持機構軸２４ｂは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂの軸方向に摺動可能である。保持機構軸２４ｂの軸方向は、アーム軸部２６の軸方向と略平行である。
保持機構軸２４ｂの自由端には、保持ハンド１２が取り付けられている。給除材アーム２１を回動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂを摺動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド１２によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
【００３７】
保持ハンド１２が取り付けられているハンド保持機構２４には、保持ハンド１２と反対側に角速度センサー３２が固定されている。すなわち、角速度センサー３２は、給除材アーム２１の先端近くの上面に固定されており、給除材アーム２１が回動させられる角速度を測定可能である。
電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備えている。二次電池５２は、給除材アーム２１の上面の角速度センサー３２に隣接する位置に配設されている。二次電池５２は、角速度センサー３２の電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４０は、給除材アーム２１の上面の二次電池５２に隣接する位置に配設されている。発電装置４０の出力端子は、二次電池５２及び角速度センサー３２の電源端子と接続されている。発電装置４０は、内蔵する摺動錘４１（図３参照）が、保持機構軸２４ｂの軸とアーム軸部２６の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。
給除材装置制御部３０は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置１０の各部の動作を統括制御する。
【００３８】
＜ロボット機構の機能的構成＞
次に、ロボット機構２０を駆動させる機能的構成について、図２を参照して説明する。図２は、ロボット機構を駆動させる機能的構成を示す機能構成ブロック図である。
上述したように、給除材アーム２１を回動させるために、給除材装置１０は、アーム駆動モーター２２と、アーム駆動機構２３と、角速度センサー３２と、角度センサー３４と、電源装置５０と、給除材装置制御部３０とを備えている。
角速度センサー３２としては、例えばジャイロセンサーを用いることができる。角度センサー３４としては、例えばエンコーダーを用いることができる。給除材アーム２１がアームに相当し、ロボット機構２０がロボットに相当し、アーム駆動モーター２２が駆動源に相当し、角速度センサー３２が慣性センサーに相当する。
【００３９】
図２に示すように、給除材装置制御部３０は、アーム駆動モーター２２を制御するためのロボット制御部３１を備えている。ロボット制御部３１は、制御指令発生部３６と、アーム動作制御部３８と、モータードライバー３９とを備えている。
制御指令発生部３６は、給材又は除材の稼動指令に基づくロボット機構２０の動作指令を実行するための給除材アーム２１の動作指令を出力する。稼動指令は、図示省略した入力装置から給除材装置１０に入力される。稼動指令に基づくロボット機構２０の動作指令は、給除材装置制御部３０が備える統括制御部（図示省略）から制御指令発生部３６に出力される。制御指令発生部３６が出力する給除材アーム２１の動作指令は、例えば、給除材アーム２１の先端の軌道が、時間ごとの給除材アーム２１の先端の位置として指令される。
【００４０】
アーム動作制御部３８は、制御指令発生部３６が出力する給除材アーム２１の動作指令を実行するためのアーム駆動モーター２２の制御信号を出力する。アーム動作制御部３８は、給除材アーム２１の動作指令を実行するために最適なアーム駆動モーター２２の制御信号を、角度センサー３４からの角度情報、及び角速度センサー３２からの角速度情報に拠って、生成して出力する。モータードライバー３９は、アーム動作制御部３８から出力された制御信号に従ってアーム駆動モーター２２に電力を供給して、アーム駆動モーター２２を駆動させる。アーム駆動モーター２２が駆動することによって、アーム駆動機構２３を介して給除材アーム２１が、アーム軸部２６を中心に回動させられる。
アーム駆動モーター２２が駆動することによるモーター軸の回動角度が、アーム駆動モーター２２のモーター軸に接続された角度センサー３４によって測定されて、給除材アーム２１の回動角度情報として、アーム動作制御部３８に送られる。給除材アーム２１が回動させられる角速度が、給除材アーム２１の先端近くの上面に固定された角速度センサー３２によって測定されて、給除材アーム２１の角速度情報として、アーム動作制御部３８に送られる。
【００４１】
角速度センサー３２には、電源装置５０の発電装置４０及び二次電池５２が接続されている。発電装置４０によって発電された電力、又は発電装置４０によって発電されて二次電池５２に蓄電された電力が、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。
【００４２】
＜発電装置＞
次に、発電装置４０の構成について、図３を参照して説明する。図３は、発電装置の主要な構成を示す模式図である。
図３に示すように、発電装置４０は、摺動錘４１と、摺動錘ばね４８と、伝達歯車４２と、中間歯車４３と、ローター４４と、ステーター４５と、磁心４６と、コイル４７と、整流回路５４とを備えている。
【００４３】
摺動錘４１は、略直方体形状を有している。摺動錘４１は、図３に矢印ａ又は矢印ｂで示した略直方体形状の長手方向に摺動自在であって、他の方向への移動を規制されて、図示省略した発電装置４０の基体に取り付けられている。上述したように、摺動錘４１の摺動可能な方向（矢印ａ又は矢印ｂで示した方向）は、保持機構軸２４ｂの軸とアーム軸部２６の軸とを結ぶ方向と、略一致している。
摺動錘４１のアーム軸部２６に近い側の端には、摺動錘ばね４８の一端が固定されている。摺動錘ばね４８のもう一端は、図示省略した発電装置４０の基体に形成された固定壁４９に固定されている。摺動錘４１が矢印ａ又は矢印ｂの方向に摺動すると、摺動錘ばね４８が伸縮して、摺動錘４１を元の位置に戻す方向の力が摺動錘４１に加えられる。
摺動錘４１の長手方向に延在する１面にはラックの歯（図示省略）が形成されている。ラックには、伝達歯車４２の小歯車４２ａがかみあっている。伝達歯車４２の大歯車４２ｂには、中間歯車４３の小歯車４３ａがかみあっており、中間歯車４３の大歯車４３ｂには、ローター４４のローター歯車４４ａがかみあっている。
【００４４】
ローター４４は、永久磁石で構成された円板形状を有するローター本体４４ｂの一面にローター歯車４４ａが突設されている。ローター本体４４ｂは、ステーター４５に形成された孔に遊嵌しており、ローター本体４４ｂの円板形状の円筒面が、ステーター４５の孔の壁面に対向している。ステーター４５は高透磁率材から成り、高透磁率材から成る磁心４６と一体に形成されている。磁心４６には、一対のコイル４７，４７が巻回されている。
【００４５】
給除材アーム２１が回動させられると、摺動錘４１に遠心力が作用するため、摺動錘４１は、給除材アーム２１の先端側である図３に矢印ａで示した方向に移動する。このとき摺動錘ばね４８は伸ばされる。給除材アーム２１が回動させられる角速度が遅くなると、摺動錘４１に作用する遠心力が減少して、摺動錘４１は、摺動錘ばね４８が元に戻ろうとする力で給除材アーム２１の回動中心側である図３に矢印ｂで示した方向に戻される。すなわち、給除材アーム２１が回動することによる遠心力と、摺動錘ばね４８の力によって、摺動錘４１が往復移動する。摺動錘ばね４８と摺動錘４１とが、慣性力である遠心力を摺動錘４１の運動エネルギーに変換するエネルギー取得手段に相当する。
【００４６】
摺動錘４１の矢印ａ又は矢印ｂ方向への往復移動運動は、摺動錘４１のラックと伝達歯車４２の小歯車４２ａとの組によって、伝達歯車４２の回動運動に変換される。伝達歯車４２の回動運動は、中間歯車４３を介して増速されて、ローター４４に伝えられる。
ローター４４が回転すると、ステーター４５及び磁心４６にローター４４の回転運動に応じて変化する磁束が誘導される。この磁束の変化により一対のコイル４７，４７にそれぞれ公知の電磁誘導作用によって交番電力が誘起される。
【００４７】
一対のコイル４７，４７は、整流回路５４に接続されており、整流回路５４で整流された電力は、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。または、一旦、二次電池５２に蓄電された後、角速度センサー３２を駆動するための電力として、角速度センサー３２に供給される。
【００４８】
以下、第一の実施形態の効果を記載する。第一の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）発電装置４０は、摺動錘４１と、摺動錘ばね４８とを備えている。発電装置４０は、給除材アーム２１が回動させられると、慣性力によって摺動錘４１が摺動錘ばね４８に抗して移動する状態で、給除材アーム２１に固定されている。この構成により、給除材アーム２１が回動させられることによって摺動錘４１に作用する慣性力を、摺動錘４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４０では、電力に変換するためのエネルギーを、ロボット機構２０の給除材アーム２１などを経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００４９】
（２）電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備えている。発電装置４０によって発電された電力を二次電池５２に蓄積しておくことができる。これにより、角速度センサー３２に安定して電力を供給することができる。
【００５０】
（３）電源装置５０は、発電装置４０と二次電池５２とを備え、二次電池５２は、給除材アーム２１の上面の角速度センサー３２に隣接する位置に配設され、発電装置４０は、二次電池５２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４０から角速度センサー３２に電力を送るための配線を、給除材アーム２１に配線を配設するだけで、形成することができる。配線はアーム軸部２６と機台２８とのように、互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００５１】
（４）回動可能な給除材アーム２１の先端近くには角速度センサー３２が配設されている。これにより、給除材アーム２１が回動する際の角速度を測定することができる。測定された角速度情報を用いて、給除材アーム２１の回動動作や停止時の動作を制御することができる。
【００５２】
（第二の実施形態）
次に、ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である第二の実施形態について、説明する。本実施形態では、第一の実施形態で説明した給除材装置とは異なるロボット又は搬送装置の例について説明する。
【００５３】
＜給除材装置＞
ロボット、搬送装置、及び電力供給方法の一実施形態である給除材装置であって、第一の実施形態で説明した給除材装置１０とは異なる、給除材装置３１０について、図４を参照して説明する。図４は、給除材装置の概略構成を示す外観斜視図である。
図４に示すように、給除材装置３１０は、保持ハンド１２と、ロボット機構３２０と、給除材装置制御部３３０と、角速度センサー３３２と、角度センサー（図示省略）と、電源装置３５０と、を備えている。
【００５４】
ロボット機構３２０は、ハンド保持機構２４と、給除材アーム３２１と、アーム軸部３２６と、機台３２８と、を備えている。機台３２８は、内蔵する軸受機構（図示省略）を介して、アーム軸部３２６をアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持している。アーム軸部３２６は、機台３２８に内蔵されたアーム駆動モーター（図示省略）と、アーム駆動機構（図示省略）を介して接続されており、アーム駆動モーターによって回動させられる。アーム駆動モーターには角度センサーが接続されており、角度センサーによってアーム駆動モーターの回動角度が測定される。
【００５５】
アーム軸部３２６の機台３２８に支持された側と反対側の端には、給除材アーム３２１の一端が固定されている。給除材アーム３２１は、アーム部３２１ａと、アーム部３２１ｂと、アーム関節部３２３とを備えている。アーム部３２１ａの一端とアーム部３２１ｂの一端とは、アーム関節部３２３で接続されている。アーム部３２１ｂのアーム関節部３２３に接続された一端の反対側の一端が、アーム軸部３２６に固定されている。アーム軸部３２６は、機台３２８に対してアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在であるため、アーム軸部３２６に一端を固定されたアーム部３２１ｂは、機台３２８に対してアーム軸部３２６の回動軸回りに回動自在である。
【００５６】
アーム部３２１ｂは、アーム部３２１ａを、アーム関節部３２３を介して、アーム関節部３２３の回動軸を中心に回動可能に支持している。アーム関節部３２３のアーム部３２１ａが固定された部分は、アーム部３２１ｂに内蔵されたアーム部駆動モーター（図示省略）と、アーム部駆動機構（図示省略）を介して接続されており、アーム部駆動モーターによって回動させられる。アーム部３２１ａとアーム部３２１ｂとは、アーム関節部３２３において互いのなす角度を調整可能である。即ち、給除材アーム３２１は、アーム関節部３２３において屈伸可能である。アーム部駆動モーターにはアーム角度センサーが接続されており、アーム角度センサーによってアーム部駆動モーターの回動角度が測定される。アーム部駆動モーターの回動角度を測定することで、アーム部３２１ｂに対するアーム部３２１ａの回動角度を測定することができる。
アーム軸部３２６の回動軸の軸方向と、アーム関節部３２３の回動軸の軸方向とは、互いに略平行である。
【００５７】
アーム部３２１ａのアーム関節部３２３に固定された反対側の端には、ハンド保持機構２４が固定されている。ハンド保持機構２４は、アーム部３２１ａに固定された保持軸受２４ａと、保持軸受２４ａに摺動自在に、且つ精密に位置決め固定可能に支持された保持機構軸２４ｂとを備えている。保持機構軸２４ｂは、図示省略した上下駆動源によって、保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂの軸方向に摺動可能である。保持機構軸２４ｂの軸方向は、アーム軸部３２６の回動軸の軸方向及びアーム関節部３２３の回動軸の軸方向と略平行である。
保持機構軸２４ｂの自由端には、保持ハンド１２が取り付けられている。給除材アーム３２１を回動及び屈伸させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に臨む位置に位置させる。保持軸受２４ａに対して保持機構軸２４ｂを摺動させることによって、保持ハンド１２を搬送対象物に離接させると共に、保持ハンド１２によって保持した搬送対象物を、載置場所から持ち上げたり、載置場所に接近させたりする。
【００５８】
保持ハンド１２が取り付けられているハンド保持機構２４には、保持ハンド１２と反対側に角速度センサー３３２ａが固定されている。すなわち、角速度センサー３３２ａは、アーム部３２１ａの先端に固定されており、アーム部３２１ａが回動させられる角速度を測定可能である。
アーム部３２１ｂのアーム関節部３２３に接続された一端の側面には、角速度センサー３３２ｂが固定されている。したがって、角速度センサー３３２ｂは、アーム部３２１ｂの先端に固定されており、アーム部３２１ｂが回動させられる角速度を測定可能である。
【００５９】
電源装置３５０は、上述した電源装置５０と基本的に同様の構成を備えている。アーム部３２１ａに配設された電源装置３５０を電源装置３５０ａと表記し、アーム部３２１ｂに配設された電源装置３５０を電源装置３５０ｂと表記する。
電源装置３５０ａは、発電装置３４０ａと二次電池３５２ａとを備えている。二次電池３５２ａは、アーム部３２１ａの上面に配設されている。二次電池３５２ａは、角速度センサー３３２ａの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置３４０ａは、アーム部３２１ａの上面の二次電池３５２ａに隣接する位置に配設されている。発電装置３４０ａの出力端子は、二次電池３５２ａ及び角速度センサー３３２ａの電源端子と接続されている。発電装置３４０ａは、摺動錘４１（図３参照）と同様の摺動錘を備えており、当該摺動錘が、保持機構軸２４ｂの軸とアーム関節部３２３の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。アーム部３２１ａが回動させられると、上述した発電装置４０と同様に、アーム部３２１ａが回動させられることによって摺動錘に作用する遠心力から電力が発電される。
発電装置３４０ａによって発電された電力、又は発電装置３４０ａによって発電されて二次電池３５２ａに蓄電された電力が、角速度センサー３３２ａを駆動するための電力として、角速度センサー３３２ａに供給される。
【００６０】
電源装置３５０ｂは、発電装置３４０ｂと二次電池３５２ｂとを備えている。二次電池３５２ｂは、アーム部３２１ｂの上面のアーム関節部３２３の近くに配設されている。二次電池３５２ｂは、角速度センサー３３２ｂの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置３４０ｂは、アーム部３２１ｂの上面の二次電池３５２ｂに隣接する位置に配設されている。発電装置３４０ｂの出力端子は、二次電池３５２ｂ及び角速度センサー３３２ｂの電源端子と接続されている。発電装置３４０ｂは、摺動錘４１と同様の摺動錘を備えており、当該摺動錘が、アーム関節部３２３の軸とアーム軸部３２６の軸とを結ぶ方向に摺動する状態で配設されている。アーム部３２１ｂが回動させられると、上述した発電装置４０と同様に、アーム部３２１ｂが回動させられることによって摺動錘に作用する遠心力から電力が発電される。
発電装置３４０ｂによって発電された電力、又は発電装置３４０ｂによって発電されて二次電池３５２ｂに蓄電された電力が、角速度センサー３３２ｂを駆動するための電力として、角速度センサー３３２ｂに供給される。
【００６１】
給除材装置制御部３３０は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、給除材装置３１０の各部の動作を統括制御する。給除材装置制御部３３０は、角速度センサー３３２ｂによる角速度情報と機台３２８に内蔵された角度センサーによる角度情報とによって、アーム部３２１ｂの動作を制御可能である。同時に、角速度センサー３３２ａによる角速度情報とアーム部３２１ｂに内蔵されたアーム角度センサーによる角度情報とによって、アーム部３２１ａのアーム部３２１ｂに対する相対動作を制御可能である。すなわち、アーム部３２１ａの動作とアーム部３２１ｂを統括した給除材アーム３２１の動作を、角速度情報と角度情報とを用いて制御することができる。
【００６２】
＜搬送装置＞
次に、搬送対象物を保持する保持装置などが直交座標系に沿って平行移動する構成を備える搬送装置について、図５を参照して説明する。図５は、搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。図５（ａ）は、天吊搬送装置の概略構成を示す外観斜視図であり、図５（ｂ）は、印刷装置におけるヘッド搬送装置の概略構成を示す外観斜視図である。
【００６３】
＜天吊搬送装置＞
最初に、天吊搬送装置４１０について説明する。図５（ａ）に示すように、天吊搬送装置４１０は、主走査方向移動機構４０２と、副走査方向移動機構４０３と、昇降移動機構４０４と、保持機構４１２と、距離センサーと、加速度センサー４３２と、電源装置４５０と、搬送装置制御部（図示省略）と、を備えている。
【００６４】
主走査方向移動機構４０２は、主走査方向に延在する一対の主走査ガイドレール４２１，４２１と、主走査ガイドレール４２１に形成された主走査リニアモーターと、走査プレート４２２に形成された主走査スライダーとを備えている。走査プレート４２２は、一対の主走査ガイドレール４２１，４２１の間に架け渡されて、主走査方向と略直交する副走査方向に延在している。走査プレート４２２は、主走査リニアモーターと主走査スライダーとによって、主走査方向に自在に移動させられる。一対の主走査ガイドレール４２１，４２１は、例えば天井などに懸吊されて固定されている。
副走査方向移動機構４０３は、走査プレート４２２に形成された副走査リニアモーターと、副走査枠４２３に形成された副走査スライダーとを備えている。副走査枠４２３は、副走査リニアモーターと副走査スライダーとによって、副走査方向に自在に移動させられる。
走査プレート４２２が移動部に相当し、主走査リニアモーターと主走査スライダーとが駆動源に相当する。
【００６５】
昇降移動機構４０４は、副走査枠４２３に配設されたボール軸受と、ボール軸受駆動モーターと、昇降軸４２４に固定されたボールねじとを備えている。昇降軸４２４は、ボール軸受とボール軸受駆動モーターとボールねじとによって、昇降させられる。
昇降軸４２４のボールねじと反対側に固定された保持機構４１２を、主走査方向移動機構４０２と、副走査方向移動機構４０３と、によって主走査方向及び副走査方向の任意の位置に移動し、昇降移動機構４０４によって、搬送対象物に対して離接させることができる。
搬送装置制御部は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、天吊搬送装置４１０の各部の動作を統括制御する。
【００６６】
主走査リニアモーターと、副走査リニアモーターとには、それぞれによる駆動距離を測定する距離センサーが接続されている。
副走査枠４２３の主走査方向に略平行な外面には、加速度センサー４３２ａが固定されている。加速度センサー４３２ａは、主走査方向の加速度を測定可能である。副走査枠４２３の副走査方向に略平行な外面には、加速度センサー４３２ｂが固定されている。加速度センサー４３２ｂは、副走査方向の加速度を測定可能である。
主走査リニアモーター、又は副走査リニアモーターに接続された距離センサーによる、それぞれの方向における移動距離情報と、加速度センサー４３２ａ、又は加速度センサー４３２ｂによる、それぞれの方向における加速度情報と、によって、保持機構４１２の移動を制御することができる。距離センサーとしては、例えばリニアエンコーダーを用いることができる。加速度センサー４３２ａ又は加速度センサー４３２ｂが、慣性センサーに相当し、加速度情報が、慣性力情報に相当する。
【００６７】
副走査枠４２３の主走査方向に略平行な外面に配設された電源装置４５０を電源装置４５０ａと表記し、副走査枠４２３の副走査方向に略平行な外面に配設された電源装置４５０を電源装置４５０ｂと表記する。
電源装置４５０ａは、発電装置４４０ａと二次電池４５２ａとを備えている。二次電池４５２ａは、加速度センサー４３２ａに隣接して副走査枠４２３の外面に配設されている。二次電池４５２ａは、加速度センサー４３２ａの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４４０ａは、副走査枠４２３の外面の二次電池４５２ａに隣接する位置に配設されている。発電装置４４０ａの出力端子は、二次電池４５２ａ及び加速度センサー４３２ａの電源端子と接続されている。発電装置４４０ａは、揺動錘４４１（図６参照）を備えており、発電装置４４０ａは、揺動錘４４１が主走査方向に略平行な面において揺動可能に配設されている。
【００６８】
走査プレート４２２が主走査方向に移動させられることに伴い副走査枠４２３が主走査方向に移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する慣性力が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４４０ａによって発電された電力、又は発電装置４４０ａによって発電されて二次電池４５２ａに蓄電された電力が、加速度センサー４３２ａを駆動するための電力として、加速度センサー４３２ａに供給される。
【００６９】
電源装置４５０ｂは、発電装置４４０ｂと二次電池４５２ｂとを備えている。二次電池４５２ｂは、加速度センサー４３２ｂに隣接して副走査枠４２３の外面に配設されている。二次電池４５２ｂは、加速度センサー４３２ｂの電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４４０ｂは、副走査枠４２３の外面の二次電池４５２ｂに隣接する位置に配設されている。発電装置４４０ｂの出力端子は、二次電池４５２ｂ及び加速度センサー４３２ｂの電源端子と接続されている。発電装置４４０ｂは、揺動錘４４１を備えており、発電装置４４０ｂは、揺動錘４４１が副走査方向に略平行な面において揺動可能に配設されている。
【００７０】
副走査枠４２３が副走査方向に移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する加速度が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４４０ｂによって発電された電力、又は発電装置４４０ｂによって発電されて二次電池４５２ｂに蓄電された電力が、加速度センサー４３２ｂを駆動するための電力として、加速度センサー４３２ｂに供給される。
【００７１】
＜ヘッド搬送装置＞
次に、ヘッド搬送装置４６０について説明する。図５（ｂ）に示すように、ヘッド搬送装置４６０は、印刷装置の吐出ヘッド４６２を移動させるものであり、ヘッドキャリッジ４７６と、キャリッジ軸４７４と、駆動ベルト４７３と、駆動プーリー４７２と、駆動モーター４７１と、加速度センサー４８２と、エンコーダー４８４と、電源装置４９０と、を備えている。印刷装置は、印刷装置の各部の動作を統括制御する印刷装置制御部（図示省略）を備えている。
【００７２】
駆動モーター４７１は図示省略した装置枠に固定されており、駆動軸の一端に駆動プーリー４７２が固定されている。駆動プーリー４７２と図示省略した従動プーリーとに、駆動ベルト４７３が張渡されており、駆動ベルト４７３は、駆動モーター４７１によって駆動される。キャリッジ軸４７４は、駆動ベルト４７３の延在方向と平行に配設されている。キャリッジ軸４７４には、ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４の軸方向に摺動自在に嵌合して支持されている。ヘッドキャリッジ４７６は、駆動ベルト４７３と固定されており、駆動ベルト４７３が駆動されることによって、キャリッジ軸４７４に沿って移動させられる。ヘッドキャリッジ４７６に保持された吐出ヘッド４６２は、キャリッジ軸４７４の軸方向に移動させられ、任意の位置に保持される。
印刷装置制御部は、情報入出力装置（図示省略）を介して予め入力された制御プログラムに基づいて、印刷装置の各部の動作を統括制御する。
【００７３】
エンコーダー４８４は、駆動モーター４７１の駆動軸に接続されており、駆動モーター４７１の回動角度を測定することによって、吐出ヘッド４６２の移動距離を測定することができる。加速度センサー４８２はヘッドキャリッジ４７６に固定されており、ヘッドキャリッジ４７６が駆動されることによってヘッドキャリッジ４７６に作用する加速度を測定可能である。エンコーダー４８４による移動距離情報から求められる位置情報と、加速度センサー４８２による加速度情報と、によって、ヘッドキャリッジ４７６に保持された吐出ヘッド４６２の移動を制御することができる。
【００７４】
電源装置４９０は、発電装置４９１と二次電池４９２とを備えている。二次電池４９２は、加速度センサー４８２に隣接してヘッドキャリッジ４７６の外面に配設されている。二次電池４９２は、加速度センサー４８２の電源端子と電気的に接続されている。
発電装置４９１は、ヘッドキャリッジ４７６の外面の二次電池４９２に隣接する位置に配設されている。発電装置４９１の出力端子は、二次電池４９２及び加速度センサー４８２の電源端子と接続されている。発電装置４９１は、揺動錘４４１を備えており、発電装置４９１は、揺動錘４４１がキャリッジ軸４７４に略平行な面において揺動可能に配設されている。
ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４に案内されて移動させられることによって、移動の際の加速又は減速時に、揺動錘４４１に、加速又は減速する際の加速度に対応する慣性力が作用する。揺動錘４４１に作用する慣性力から電力が発電される。
発電装置４９１によって発電された電力、又は発電装置４９１によって発電されて二次電池４９２に蓄電された電力が、加速度センサー４８２を駆動するための電力として、加速度センサー４８２に供給される。
【００７５】
＜発電装置＞
次に、発電装置４４０及び発電装置４９１の構成について、図６を参照して説明する。図６は、発電装置の主要な構成を示す模式図である。なお、発電装置４４０の構成と発電装置４９１の構成は実質的に同一であるため、ここでは発電装置４４０について説明する。
図６に示すように、発電装置４４０は、揺動錘４４１と、伝達歯車４４２と、中間歯車４４３と、ローター４４４と、ステーター４４５と、磁心４４６と、コイル４４７と、整流回路４５４とを備えている。
【００７６】
揺動錘４４１は回転重錘であり、伝達歯車４４２の回動軸４４２ａに固定されている。伝達歯車４４２は回動軸４４２ａの軸芯回りに回動可能であって、揺動錘４４１は、回動軸４４２ａの軸芯回りに回動可能である。揺動錘４４１は、揺動錘４４１の重心の位置を回動軸４４２ａの軸芯から大きくずらした形状に形成されている。揺動錘４４１が回動することによって、伝達歯車４４２が回動する。
伝達歯車４４２の大歯車４４２ｂには、中間歯車４４３の小歯車４４３ａがかみあっている。中間歯車４４３の大歯車４４３ｂには、ローター４４４のローター本体４４４ｂの一面に突設されているローター歯車４４４ａがかみあっている。
ローター４４４、ステーター４４５、磁心４４６、コイル４４７、及び整流回路４５４の構成は、上述したローター４４、ステーター４５、磁心４６、コイル４７、及び整流回路５４の構成と実質的に同一である。
【００７７】
発電装置４４０が取り付けられた副走査枠４２３などが、揺動錘４４１の回動軸に略垂直な、例えば矢印ｃの方向に移動すると、移動に際しての加速又は減速に伴って、揺動錘４４１に慣性力が作用する。慣性力は揺動錘４４１の重心位置に作用するとみなせるため、揺動錘４４１は、図６に矢印ｄ又はｅで示したように、揺動する。揺動錘４４１を回動軸の軸方向が鉛直方向に対して交差する方向となるように配設することで、加速度が減少すると、揺動錘４４１は重力によって、元の位置に戻される。すなわち、副走査枠４２３などが移動することによる慣性力と重力とによって、揺動錘４４１が揺動する。揺動錘４４１が、慣性力を揺動錘４４１の運動エネルギーに変換するエネルギー取得手段に相当する。
【００７８】
ローター４４４、ステーター４４５、磁心４４６、コイル４４７、及び整流回路４５４の機能は、上述したローター４４、ステーター４５、磁心４６、コイル４７、及び整流回路５４の機能と実質的に同一である。上述した発電装置４０と同様に、揺動錘４４１に作用する慣性力が電力に変換され、加速度センサー４３２などを駆動するための電力として、加速度センサー４３２などに供給される。または、一旦、二次電池４５２などに蓄電された後、加速度センサー４３２などを駆動するための電力として、加速度センサー４３２などに供給される。
【００７９】
以下、第二の実施形態の効果を記載する。第二の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）発電装置４４０は、揺動錘４４１を備えている。発電装置４４０は、副走査枠４２３が主走査方向又は副走査方向に移動させられると、慣性力によって揺動錘４４１が揺動させられる状態で、副走査枠４２３に固定されている。この構成により、副走査枠４２３が移動させられることによって揺動錘４４１に作用する慣性力を、揺動錘４４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４４０では、電力に変換するためのエネルギーを、主走査ガイドレール４２１や走査プレート４２２など、互いに相対移動する部分を経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００８０】
（２）発電装置４９１は、揺動錘４４１を備えている。発電装置４９１は、ヘッドキャリッジ４７６がキャリッジ軸４７４に沿って移動させられると慣性力によって揺動錘４４１が揺動させられる状態で、ヘッドキャリッジ４７６に固定されている。この構成により、ヘッドキャリッジ４７６が移動させられることによって揺動錘４４１に作用する慣性力を、揺動錘４４１の運動エネルギーとして取り出すことができる。これにより、発電装置４９１では、電力に変換するためのエネルギーを、ヘッドキャリッジ４７６が印刷装置の基体などと互いに相対移動する部分を経て取得することを必要とせずに発電を実施することができる。
【００８１】
（３）電源装置４５０及び電源装置４９０は、発電装置４４０又は発電装置４９１と二次電池４５２又は二次電池４９２とを備えている。発電装置４４０又は発電装置４９１によって発電された電力を二次電池４５２又は二次電池４９２に蓄積しておくことができる。これにより、加速度センサー４３２又は加速度センサー４８２に安定して電力を供給することができる。
【００８２】
（４）電源装置４５０は、発電装置４４０と二次電池４５２とを備え、二次電池４５２は、加速度センサー４３２に隣接する位置に配設され、発電装置４４０は、二次電池４５２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４４０から加速度センサー４３２に電力を送るための配線を、副走査枠４２３に配線を配設するだけで、形成することができる。配線は主走査ガイドレール４２１や走査プレート４２２など、他の部材と互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００８３】
（５）電源装置４９０は、発電装置４９１と二次電池４９２とを備え、二次電池４９２は、加速度センサー４８２に隣接する位置に配設され、発電装置４９１は、二次電池４９２に隣接する位置に配設されている。これにより、発電装置４９１から加速度センサー４８２に電力を送るための配線を、ヘッドキャリッジ４７６に配線を配設するだけで、形成することができる。配線はヘッドキャリッジ４７６が印刷装置の基体などと互いに相対移動する部分には配設されていないため、配線が曲げられたり捻られたりすることを実質的になくすることができる。
【００８４】
（６）移動させられる副走査枠４２３及びヘッドキャリッジ４７６には、加速度センサー４３２又は加速度センサー４８２が配設されている。これにより、副走査枠４２３及びヘッドキャリッジ４７６が移動させられる際の加速度を測定することができる。測定された加速度情報を用いて、副走査枠４２３又はヘッドキャリッジ４７６の移動動作や停止時の動作を制御することができる。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。実施形態は、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００８６】
（変形例１）前記実施形態においては、給除材装置１０の電源装置５０における発電装置４０などの発電装置は、給除材アーム２１などが回動などされる際に摺動錘４１などに作用する慣性力を摺動錘４１などの運動エネルギーに変換し、当該運動エネルギーから電力を発電する装置であった。しかし、電力を発電するためのエネルギーを慣性力から得ることは必須ではない。太陽電池のように、光のエネルギーによって光電子を発生させて、当該光電子を取り出すことによって電力を発生させる装置であってもよい。
【００８７】
（変形例２）前記実施形態においては、給除材装置１０の電源装置５０などの電源装置は、電源装置５０が発電装置４０と二次電池５２とを備えるように、発電装置に加えて蓄電装置としての二次電池を備えていたが、発電装置が蓄電装置を備えることは必須ではない。慣性センサーを稼動させているときに並行して発電装置によって発電される電力によって、慣性センサーを稼動させるために必要な電力を供給できる場合には、電源装置は二次電池などの蓄電装置を備えない構成であってもよい。
【００８８】
（変形例３）前記実施形態においては、ロボット及び搬送装置の例として、ロボット機構２０を備える給除材装置１０、ロボット機構３２０を備える給除材装置３１０、天吊搬送装置４１０、印刷装置が備えるヘッド搬送装置４６０、などを例に説明した。しかし、上述した電力供給方法を用いて慣性センサーに好適に電力を供給できるロボット及び搬送装置は、これらの例示した装置に限らない。回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーを備える装置であれば、上述した電力供給方法を用いることで、慣性センサーに好適に電力を供給することができる。すなわち、慣性センサーに電力を供給するための、回動又は摺動自在に支持する支持部を経由してロボットの基体からアームに達する電力供給用のケーブルや、回動又は摺動自在に支持する支持部を経由して発電用の動力を伝達する動力伝達機構などを不要にすることができる。これにより、ケーブルや動力伝達機構を備えることで、ロボットの構成が複雑になることを抑制することができる。ケーブルや動力伝達機構の信頼性を確保するためのメンテナンスが不要であり、メンテナンスのための費用を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１０，３１０…給除材装置、２０，３２０…ロボット機構、２１，３２１…給除材アーム、２２…アーム駆動モーター、３０，３３０…給除材装置制御部、３２，３３２ａ，３３２ｂ…角速度センサー、４０，３４０ａ，３４０ｂ…発電装置、４１…摺動錘、４２…伝達歯車、４４…ローター、４５…ステーター、５０，３５０，３５０ａ，３５０ｂ…電源装置、５２，３５２ａ，３５２ｂ…二次電池、４０２…主走査方向移動機構、４０３…副走査方向移動機構、４１０…天吊搬送装置、４２３…副走査枠、４３２，４３２ａ，４３２ｂ…加速度センサー、４４０，４４０ａ，４４０ｂ…発電装置、４４１…揺動錘、４４２…伝達歯車、４４３…中間歯車、４４４…ローター、４４５…ステーター、４５０，４５０ａ，４５０ｂ…電源装置、４５２，４５２ａ，４５２ｂ…二次電池、４６０…ヘッド搬送装置、４７１…駆動モーター、４７６…ヘッドキャリッジ、４８２…加速度センサー、４９０…電源装置、４９１…発電装置、４９２…二次電池。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に作業端末を支持し、もう一端を回動自在に支持されたアームと、
前記アームを回動させるための駆動源と、
前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、
前記アームに取り付けられており、前記慣性センサーに電力を供給する発電装置と、を備え、
前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記エネルギー取得手段は、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項５】
作業端末を支持し、摺動自在に支持された移動部と、
前記移動部を移動させるための駆動源と、
前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に作用する慣性力を検出して前記移動部に作用する慣性力情報を出力する慣性センサーと、
前記移動部に取り付けられた発電装置と、を備え、
前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
前記エネルギー取得手段は、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項５に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項９】
回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーに電力を供給する電力供給方法であって、
前記移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーを取得するエネルギー取得工程と、
前記エネルギー取得工程において取得したエネルギーを電力に変換することで発電する発電工程と、を有することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１０】
前記エネルギー取得工程では、前記移動部が回動又は摺動される際に前記発電工程を実施する装置を構成する部材に作用する慣性力を、前記発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項９に記載の電力供給方法。
【請求項１１】
前記エネルギー取得工程では、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項９に記載の電力供給方法。
【請求項１２】
前記発電工程において発電された電力を蓄積する蓄電工程をさらに有することを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の電力供給方法。
【請求項１】
一端に作業端末を支持し、もう一端を回動自在に支持されたアームと、
前記アームを回動させるための駆動源と、
前記アームに取り付けられており、前記アームが回動する角速度を検出して前記アームの角速度情報を出力する慣性センサーと、
前記アームに取り付けられており、前記慣性センサーに電力を供給する発電装置と、を備え、
前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記エネルギー取得手段は、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項５】
作業端末を支持し、摺動自在に支持された移動部と、
前記移動部を移動させるための駆動源と、
前記移動部に取り付けられており、前記移動部が移動させられる際に作用する慣性力を検出して前記移動部に作用する慣性力情報を出力する慣性センサーと、
前記移動部に取り付けられた発電装置と、を備え、
前記発電装置は、電力に変換するためのエネルギーを、前記発電装置が配設された位置において取得するエネルギー取得手段を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
前記エネルギー取得手段は、前記発電装置を構成する部材に作用する慣性力の一部を前記発電装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記エネルギー取得手段は、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項５に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記発電装置によって発電された電力を蓄積する蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項９】
回動又は摺動自在に支持された移動部に取り付けられた慣性センサーに電力を供給する電力供給方法であって、
前記移動部に取り付けられたエネルギー取得手段によって、電力に変換するためのエネルギーを取得するエネルギー取得工程と、
前記エネルギー取得工程において取得したエネルギーを電力に変換することで発電する発電工程と、を有することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１０】
前記エネルギー取得工程では、前記移動部が回動又は摺動される際に前記発電工程を実施する装置を構成する部材に作用する慣性力を、前記発電工程を実施する装置を構成する部材の運動エネルギーに変換することで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項９に記載の電力供給方法。
【請求項１１】
前記エネルギー取得工程では、電子に光のエネルギーを吸収させて、伝導電子を発生させることで、電力に変換するためのエネルギーを取得することを特徴とする、請求項９に記載の電力供給方法。
【請求項１２】
前記発電工程において発電された電力を蓄積する蓄電工程をさらに有することを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の電力供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２８４７５７（Ｐ２０１０−２８４７５７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４０９０７（Ｐ２００９−１４０９０７）
【出願日】平成２１年６月１２日（２００９．６．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１２日（２００９．６．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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