ロボットの手首装置
【課題】ロボットの手を駆動させるための配線や配管の長さを短縮するとともに、当該配線または配管の破損等を防止することができるロボットの手首装置を提供する。
【解決手段】下腕部１０の先端側に設けられた手首部２０を備え、先端に手部３０が接続されるロボットの手首装置１であって、手首部２０が、第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源２１と、第１駆動源２１の回転駆動に合わせて回動する第１フレーム２２と、中空部２５ａを有する力覚センサ２５と、中空部２５ａ内に配置され、一端側に第１開口部２６ａを有し、他端側に第２開口部２６ｂを有し、配線・配管ＷＰが配設される筒状の配線・配管支持部材２６とを備え、配線または配管ＷＰが、第１駆動源２１の周囲の外径に沿って取り回しされ、配線・配管支持部材２６の第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂに結束部材２９を介して係止されている。
【解決手段】下腕部１０の先端側に設けられた手首部２０を備え、先端に手部３０が接続されるロボットの手首装置１であって、手首部２０が、第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源２１と、第１駆動源２１の回転駆動に合わせて回動する第１フレーム２２と、中空部２５ａを有する力覚センサ２５と、中空部２５ａ内に配置され、一端側に第１開口部２６ａを有し、他端側に第２開口部２６ｂを有し、配線・配管ＷＰが配設される筒状の配線・配管支持部材２６とを備え、配線または配管ＷＰが、第１駆動源２１の周囲の外径に沿って取り回しされ、配線・配管支持部材２６の第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂに結束部材２９を介して係止されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの手首装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの手首構造として、力覚センサを搭載したものが知られている。例えば特許文献１では、一対の把持片および当該一対の把持片を駆動させる複動シリンダが設けられた第１部材と、第２部材との間であって、人間の手首に相当する位置に力覚センサが設けられた手首構造が提案されている。また、特許文献１には、前記した複動シリンダに油圧を伝達するための管体が、力覚センサの外部に配設された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−１３１１４号公報（第１図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提案された手首構造は、油圧伝達のための管体が力覚センサを迂回するように外部に配設されているため、管体が無駄に長くなるという問題があった。また、特許文献１で提案された手首構造は、管体が力覚センサの外部に露出して配設されているため、手首の動作によって管体が破損または切断される可能性があった。
【０００５】
本発明は、前記した問題点に鑑み創案されたものであり、ロボットの手を駆動させるための配線や配管の長さを短縮するとともに、当該配線または配管の破損等を防止することができるロボットの手首装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係るロボットの手首装置は、下腕部と、当該下腕部の先端に設けられた手首部とを備え、先端に手部が接続されるロボットの手首装置であって、前記手首部が、第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源と、前記第１駆動源の回転駆動に合わせて回動する第１フレームと、一端側が前記第１フレームの先端に接続されるとともに、他端側が前記手部に接続され、前記一端側と前記他端側とを連通する中空部を有する力覚センサと、前記力覚センサの前記中空部内に配置され、一端側に第１開口部を有し、他端側に第２開口部を有する筒状の配線・配管支持部材と、前記配線・配管支持部材の内部に配設される配線または配管と、を備え、前記配線または配管が、前記第１駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされ、かつ、前記配線・配管支持部材の前記第１開口部および前記第２開口部に結束部材を介して係止されている構成とした。
【０００７】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、力覚センサに中空部を設け、当該中空部内に配線または配管を通すことで、先端に接続されたロボットの手部を駆動させるための配線または配管を最短距離で配設することができる。また、ロボットの手首装置は、前記した中空部内に配線または配管を通すことで、当該配線または配管を外部に露出させずに配設することができるため、手首装置の動作による破損または切断を防止することができる。また、ロボットの手首装置は、力覚センサの中空部内に配線・配管支持部材を配置し、当該配線・配管支持部材に配線または配管を係止することで、手首装置の動作に伴って、力覚センサの中空部内で配線または配管が動く（摺動する）ことを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係るロボットの手首装置は、前記手首部が、前記第１駆動源を内部に収容して支持する筒状の第２フレームを備え、前記第１駆動源と前記第２フレームの内周面との間に、前記配線または配管が配設される円環状の配線・配管路が形成され、前記配線または配管が、前記配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されることが好ましい。
【０００９】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、配線または配管が、配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されるため、手首部内部のスペースを最大限、効率よく利用することができる。
【００１０】
また、本発明に係るロボットの手首装置は、前記下腕部が、前記第１軸と直交する第２軸を中心に回転駆動する第２駆動源と、前記第２駆動源と前記第２フレームとを接続し、前記第２駆動源の駆動力を前記第２フレームに伝達する手首リンクと、を備え、前記配線または配管が、前記第２駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされていることが好ましい。
【００１１】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、配線または配管を第２駆動源の周囲に沿って配設することで、配線または配管の長さを極力短縮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るロボットの手首装置によれば、ロボットの手部を駆動させるための配線または配管の長さを極力短縮することができるとともに、当該配線または配管の破損等を防止することができる。また、本発明に係るロボットの手首装置によれば、力覚センサに中空部を設け、当該中空部内に配線または配管を配設した場合であっても、当該中空部内で配線または配管が動くことを防止することができるため、当該配線または配管の摺動によって不要な干渉値が発生し、当該干渉値が力覚センサの検出値に悪影響を与えることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置の全体構成を示す斜視図であって、下腕部および手首部の一部を切り欠いて示す斜視断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える力覚センサの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材内に配線・配管を配設した状態を示す概略図であって、力覚センサ、配線・配管支持部材および配線・配管等を側面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材内に配線・配管を配設した状態を示す概略図であって、（ａ）は、配線・配管支持部材および配線・配管等を手部側から見た断面図、（ｂ）は、配線・配管支持部材および配線・配管等を下腕側から見た断面図、である。
【図６】ロボットの手首装置の効果を示す概略図であって、（ａ）は、配線・配管支持部材を備えない手首装置の動作を示す断面図、（ｂ）は、配線・配管支持部材を備える本発明に係る手首装置の動作を示す断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るロボットの手首装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、各実施形態について、同一の構成については同一の名称及び符号を付し、詳細説明を適宜省略する。また、以下で参照する図面では、説明の便宜上、部材の大きさや形状を誇張、あるいは一部の構成の描写を省略している場合がある。
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るロボットの手首装置１について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。手首装置１は、人間の手首を模倣した装置であり、物をつかみ、持ち上げ、または運ぶためのものである。手首装置１は、図示を省略した自律移動型の２足移動ロボットの腕部に配置され、例えばロボットの胸部等に配置されたメイン制御部から入力される制御信号に従って、各部材の動作を制御する。ロボットの手首装置１は、ここでは図１に示すように、下腕部１０と、手首部２０と、手部３０と、を備えている。
【００１６】
下腕部１０は、人間の下腕に相当するものである。下腕部１０は、図示を省略した上腕部の先端に設けられている。なお、図１では、手首部２０付近における下腕部１０の一部のみを図示し、その他の構成は図示を省略している。下腕部１０は、図１に示すように、下腕フレーム部１１と、第２駆動源１２と、手首リンク１３と、フレーム支持部１４と、配線・配管通路部材１６と、を備えている。
【００１７】
下腕フレーム部１１は、下腕部１０の基材となるものである。下腕フレーム部１１は、図１に示すように、下腕部１０内の部材を包み込むような筒型の形状に形成される。下腕フレーム部１１の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ１によって、後記する手首リンク１３と締結されて固定されている。また、下腕フレーム部１１の下部には、図１に示すように、手部３０側に延出する延出部１１ａが形成されている。そして、この延出部１１ａの先端は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、後記する第２フレーム２３と回動自在に締結されている。また、下腕フレーム部１１の内部には、図１に示すように、第２駆動源１２と、配線・配管通路部材１６と、が配置されている。
【００１８】
第２駆動源１２は、手首部２０および手部３０を、ヨー軸を中心に（ヨー軸回りに）回転駆動するものである。なお、本発明では、このヨー軸を「第２軸」と定義する。第２駆動源１２の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ４によって、手首リンク１３と締結されて固定されている。また、第２駆動源１２の下部は、図１に示すように、図示を省略した締結部材によって、下腕フレーム部１１と締結されて固定されている。そして、第２駆動源１２の手首部２０側に位置する一端側は、図１に示すように、図示を省略した締結部材によって、フレーム支持部１４と締結されて固定されている。このような構成を備える第２駆動源１２を駆動させると、手首リンク１３を介して手首部２０に駆動力が伝達され、手首部２０および手部３０がヨー軸回りに回動する。
【００１９】
手首リンク１３は、第２駆動源１２と手首部２０とを連結し、第２駆動源１２の駆動力を手首部２０に伝達するものである。手首リンク１３は、図１に示すように、締結部材Ｂ１によって下腕フレーム部１１の上部と締結されているとともに、締結部材Ｂ４によって第２駆動源１２の上部と締結されている。また、手首リンク１３の先端は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、後記する第２フレーム２３と回動自在に締結されている。
【００２０】
フレーム支持部１４は、手首部２０の第１フレーム２２を支持するものである。フレーム支持部１４は、ここでは図示は省略してものの、Ｙ字状に形成される。フレーム支持部１４の手首部２０側に位置する一端側は、図１に示すように、締結部材Ｂ５によって、後記する第１フレーム２２と締結されている。また、フレーム支持部１４の下腕部１０側に位置する他端側は、図示しない締結部材によって、第２駆動源１２と締結される。このような構成を備えるフレーム支持部１４は、第２駆動源１２の駆動に伴って、第１フレーム２２とともにヨー軸を中心に回動する。
【００２１】
配線・配管通路部材１６は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）からの配線・配管ＷＰが内部に配設されるものである。ここで、配線・配管ＷＰにおける配線とは、例えば手部３０内に設けられたアクチュエータ等（図示省略）の駆動を制御するための制御信号を伝達するものであり、配管とは、手部３０内に設けられたシリンダ（図示省略）に油圧を伝達するものである。この配線・配管ＷＰは、図１に示すように、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から配線・配管通路部材１６を通って下腕部１０内に引き込まれ、後記するように、第２駆動源１２の周囲の外径（すなわち第２駆動源１２の外周）に沿って取り回しされるとともに、第１駆動源２１の周囲の外径（すなわち第１駆動源２１の外周）に沿って取り回しされる（図６（ｂ）参照）。そして、配線・配管ＷＰは、図１に示すように、配線・配管支持部材２６の内部に引き込まれ、手部３０内に設けられたアクチュエータやシリンダに接続される。このように、手首装置１は、配線・配管ＷＰを第１駆動源２１および第２駆動源１２の周囲に沿って配設することで、配線・配管ＷＰの長さを極力短縮することができる。
【００２２】
手首部２０は、人間の手首に相当するものである。手首部２０は、図１に示すように、下腕部１０の先端に設けられる。手首部２０は、図１に示すように、第１駆動源２１と、第１フレーム２２と、第２フレーム２３と、配線・配管路２４と、力覚センサ２５と、配線・配管支持部材２６と、を備えている。
【００２３】
第１駆動源２１は、手部３０を、ピッチ軸を中心に（ピッチ軸回りに）回転駆動するものである。なお、本発明では、このピッチ軸を「第１軸」と定義する。この第１軸は、第２軸と互いに直交する軸である。第１駆動源２１は、図１に示すように、第２フレーム２３の内部に収容され、第１フレーム２２と回動自在に締結されている。このような構成を備える第１駆動源２１を駆動すると、第１フレーム２２、力覚センサ２５および手部３０がピッチ軸回りに回動する。
【００２４】
第１フレーム２２は、手首部２０の最外部に露出する基材である。第１フレーム２２は、ここでは図示は省略したものの、全体の形状が内部を中空にした半球状に形成される。そして、第１フレーム２２は、半球の内壁に第１駆動源２１および当該第１駆動源２１を覆う第２フレーム２３が接続されることで、半球の内部に第１駆動源２１および第２フレーム２３が収容される。また、第１フレーム２２は、前記した半球の平面部分である先端に、力覚センサ２５の他端側２５ｂが接続される。このような構成を備える第１フレーム２２は、図１に示すように、第１駆動源２１と接続されているため、当該第１駆動源２１の回転駆動に合わせてピッチ軸（第１軸）を中心に回転駆動する。これにより、第１フレーム２２の先端と接続されている力覚センサ２５および手部３０もピッチ軸回りに回転駆動することになる。
【００２５】
第２フレーム２３は、第１駆動源２１を内部に収容して支持する基材である。第２フレーム２３は、ここでは図示は省略したものの、第１駆動源２１の形状に合わせて、全体の形状が円筒状に形成されている。第２フレーム２３の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、手首リンク１３と回動自在に締結されている。また、第２フレーム２３の下部は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、下腕フレーム部１１の延出部１１ａと回動自在に締結されている。また、第２フレーム２３の内周面と第１駆動源２１との間には、図１に示すように、配線・配管路２４が形成されている。
【００２６】
配線・配管路２４は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から引き込まれた配線・配管ＷＰを配設するものである。配線・配管路２４は、図１に示すように、円環状に形成され、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰが当該配線・配管路２４における円環の上側および下側に分岐されて配設される。なお、ここでの円環状とは、図１および図６（ｂ）に示すように、円環の一部が欠けている場合も含むものとする。このように、手首装置１は、配線・配管ＷＰが、配線・配管路２４における円環の上側および下側に分岐されて配設されるため、手首部２０内部のスペースを最大限、効率よく利用することができる。
【００２７】
力覚センサ２５は、外部からの圧力を検出するものである。力覚センサ２５は、具体的には、手部３０に作用する反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、モーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚと、を検出する６軸力センサで構成される。力覚センサ２５は、図２に示すように、略円柱状に形成されている。また、力覚センサ２５は、図１および図２に示すように、手部３０側の一端側２５ａと、下腕部１０側の他端側２５ｂと、を連通する中空部２５ｃを有しており、この中空部２５ｃ内に後記する配線・配管支持部材２６が配置される。また、力覚センサ２５には、手部３０（図１参照）を図示しない締結部材によって締結して接続するための貫通穴Ｈ１が形成されている。そして、力覚センサ２５は、図１および図２に示すように、手部３０側に位置する一端側２５ａが当該手部３０と接続されるとともに、下腕部１０側に位置する他端側２５ｂが第１フレーム２２の先端と接続される。
【００２８】
配線・配管支持部材２６は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から引き込まれた配線・配管ＷＰを支持するものである。配線・配管支持部材２６は、例えばアルミ等の材料から構成され、図３に示すように、円筒状に形成される。また、配線・配管支持部材２６は、図３に示すように、手部３０側に位置する一端側に複数の第１開口部２６ａを有し、下腕部１０側に位置する他端側に複数の第２開口部２６ｂを有している。この第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂは、後記するように、結束部材２９を介して配線・配管ＷＰが係止されるものである（図４および図５参照）。また、配線・配管支持部材２６には、力覚センサ２５の一端側２５ａ（図２参照）と、図示しない締結部材によって締結して接続するための貫通穴Ｈ２が形成されている。
【００２９】
配線・配管支持部材２６は、図１に示すように、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配置される。そして、この配線・配管支持部材２６には、図６（ｂ）に示すように、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から、配線・配管通路部材１６、第２駆動源１２の周囲および配線・配管路２４を通って、配線・配管ＷＰが引き込まれる。
【００３０】
以下、配線・配管支持部材２６内に配線・配管ＷＰを配設する場合の一例について、図４および図５を参照しながら説明する。なお、以下の例では、図３の二点鎖線で示すように、配線・配管支持部材２６の手部３０側における円筒の一部をカットしたものを用いることとする。
【００３１】
配線・配管ＷＰは、図４に示すように、下腕部１０側から２つに分岐した状態で、配線・配管支持部材２６の他端側（下腕部１０側）から内部に引き込まれる。その際、配線・配管ＷＰは、図４および図５（ａ）に示すように、分岐された束ごとにテフロン（登録商標）テープ等の被覆部材２７によってまとめられ、さらにスポンジ等の緩衝部材２８を間に巻いた状態で、束ごとに結束部材２９によって結束され、かつ、第２開口部２６ｂに係止される。
【００３２】
そして、配線・配管ＷＰは、図４および図５（ｂ）に示すように、配線・配管支持部材２６の内部でさらに被覆部材２７が被覆されて１本にまとめられ、さらにスポンジ等の緩衝部材２８を巻いた状態で、結束部材２９によって結束され、かつ、第１開口部２６ａに係止される。そして、配線・配管ＷＰは、図４に示すように、配線・配管支持部材２６の一端側（手部３０側）から外部に引き出される。このように配線・配管ＷＰは、図４および図５に示すように、配線・配管支持部材２６の内部に配設されているため、力覚センサ２５の中空部２５ｃと直接接触しないように構成されている。また、配線・配管ＷＰは、図４および図５に示すように、第１開口部２６ａと第２開口部２６ｂの２箇所で配線・配管支持部材２６に係止されているため、例えば手首装置１がヨー方向またはピッチ方向に可動したとしても、配線・配管支持部材２６内部の配線・配管ＷＰが固定されて動かない状態となっている。
【００３３】
手部３０は、人間の手指に相当するものである。手部３０は、図１に示すように、手首部２０の先端に接続される。手部３０は、図示は省略したが、人間の５本の指に相当する複数の指機構を備えており、配線・配管ＷＰを通じて伝達される制御信号および油圧に従って、当該複数の指機構を駆動させる。
【００３４】
以上のような構成を備えるロボットの手首装置１は、力覚センサ２５に中空部２５ｃを設け、当該中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを通すことで、先端に接続されたロボットの手部３０を駆動させるための配線・配管ＷＰを最短距離で配設することができる。また、ロボットの手首装置１は、前記した中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを通すことで、当該配線・配管ＷＰを外部に露出させずに配設することができるため、手首装置１の動作による破損または切断を防止することができる。また、ロボットの手首装置１は、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配線・配管支持部材２６を配置し、当該配線・配管支持部材２６に配線・配管ＷＰを係止することで、手首装置１の動作に伴って、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが動く（摺動する）ことを防止することができる。
【００３５】
従って、ロボットの手首装置１によれば、ロボットの手部３０を駆動させるための配線・配管ＷＰの長さを極力短縮することができるとともに、当該配線・配管ＷＰの破損等を防止することができる。また、ロボットの手首装置１によれば、力覚センサ２５に中空部２５ｃを設け、当該中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを配設した場合であっても、当該中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが動くことを防止することができるため、当該配線・配管ＷＰの摺動によって不要な干渉値が発生し、当該干渉値が力覚センサ２５の検出値に悪影響を与えることを防止することができる。
【００３６】
以下、本発明に係るロボットの手首装置１の効果について、図６を参照しながら説明する。以下の説明では、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１と、配線・配管支持部材２６を備える手首装置１と、のそれぞれの動作を比較することで、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の効果を説明する。
【００３７】
まず、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１の場合、図６（ａ）に示すように、配線・配管ＷＰは力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に直に配設され、動きが固定されない状態となる。このような構成を備える手首装置１０１は、図６（ａ）に示すように、第１駆動源２１によって力覚センサ２５およびその先端に接続された手部３０（図示省略）をピッチ方向（図６（ａ）では４０°）に可動させると、中空部２５ｃ内において、配線・配管ＷＰが配線・配管ＷＰ１と配線・配管ＷＰ２とに分かれて矢印の方向にそれぞれ摺動することになる。
【００３８】
すなわち、図６（ａ）に示すように力覚センサ２５および手部３０をピッチ方向における上側に可動させると、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ１と、配線・配管路２４の上側に配設された配線・配管ＷＰ１と、の間に角度が生じるとともに、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ２と、配線・配管路２４の下側に配設された配線・配管ＷＰ２と、の間に角度が生じるため、配線・配管ＷＰ１および配線・配管ＷＰ２が手部３０側または下腕部１０側に引っ張られ、摺動することになる。但し、図６（ａ）に示すように、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ１と配線・配管路２４内の配線・配管ＷＰ１との角度は、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ２と配線・配管路２４内の配線・配管ＷＰ２との角度よりも浅いため、配線・配管ＷＰ１は下腕部１０側に摺動し、配線・配管ＷＰ２は手部３０側に摺動する。
【００３９】
従って、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１の場合、力覚センサ２５および手部３０を可動させると、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰ１および配線・配管ＷＰ２が摺動することになり、これによって力覚センサ２５に不要な干渉値が発生して、当該干渉値が力覚センサ２５の検出値に悪影響を与えるという問題がある。
【００４０】
一方、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の場合、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰは力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配置された配線・配管支持部材２６内に配設され、かつ、当該の第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂに結束部材２９を介して係止された状態となる（図４および図５参照）。このような構成を備える手首装置１は、図６（ｂ）に示すように、第１駆動源２１によって力覚センサ２５およびその先端に接続された手部３０（図示省略）をピッチ方向（図６（ｂ）では４０°）に可動させたとしても、配線・配管ＷＰは配線・配管支持部材２６の内部に配設されているため、力覚センサ２５と直接接触することがない。また、手首装置１は、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰが結束部材２９によって配線・配管支持部材２６に係止されているため、力覚センサ２５および手部３０の可動に伴って、中空部２５ｃ内で摺動することもない。
【００４１】
従って、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の場合、力覚センサ２５および手部３０を可動させたとしても、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが摺動することもなく、力覚センサ２５に不要な干渉値が発生することもない。そのため、手首装置１の動作が力覚センサ２５の検出値に影響を与えることがなく、力覚センサ２５の検出精度が向上することになる。
【００４２】
以上、本発明に係るロボットの手首装置１について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１ 手首装置
１０ 下腕部
１１ 下腕フレーム部
１２ 第２駆動源
１３ 手首リンク
１４ フレーム支持部
１６ 配線・配管通路部材
２０ 手首部
２１ 第１駆動源
２２ 第１フレーム
２３ 第２フレーム
２４ 配線・配管路
２５ 力覚センサ
２５ａ 一端側
２５ｂ 他端側
２５ｃ 中空部
２６ 配線・配管支持部材
２６ａ 第１開口部
２６ｂ 第２開口部
２７ 被覆部材
２８ 緩衝部材
２９ 結束部材
３０ 手部
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５ 締結部材
Ｈ１，Ｈ２ 貫通穴
ＷＰ，ＷＰ１，ＷＰ２ 配線・配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの手首装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットの手首構造として、力覚センサを搭載したものが知られている。例えば特許文献１では、一対の把持片および当該一対の把持片を駆動させる複動シリンダが設けられた第１部材と、第２部材との間であって、人間の手首に相当する位置に力覚センサが設けられた手首構造が提案されている。また、特許文献１には、前記した複動シリンダに油圧を伝達するための管体が、力覚センサの外部に配設された構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−１３１１４号公報（第１図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で提案された手首構造は、油圧伝達のための管体が力覚センサを迂回するように外部に配設されているため、管体が無駄に長くなるという問題があった。また、特許文献１で提案された手首構造は、管体が力覚センサの外部に露出して配設されているため、手首の動作によって管体が破損または切断される可能性があった。
【０００５】
本発明は、前記した問題点に鑑み創案されたものであり、ロボットの手を駆動させるための配線や配管の長さを短縮するとともに、当該配線または配管の破損等を防止することができるロボットの手首装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係るロボットの手首装置は、下腕部と、当該下腕部の先端に設けられた手首部とを備え、先端に手部が接続されるロボットの手首装置であって、前記手首部が、第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源と、前記第１駆動源の回転駆動に合わせて回動する第１フレームと、一端側が前記第１フレームの先端に接続されるとともに、他端側が前記手部に接続され、前記一端側と前記他端側とを連通する中空部を有する力覚センサと、前記力覚センサの前記中空部内に配置され、一端側に第１開口部を有し、他端側に第２開口部を有する筒状の配線・配管支持部材と、前記配線・配管支持部材の内部に配設される配線または配管と、を備え、前記配線または配管が、前記第１駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされ、かつ、前記配線・配管支持部材の前記第１開口部および前記第２開口部に結束部材を介して係止されている構成とした。
【０００７】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、力覚センサに中空部を設け、当該中空部内に配線または配管を通すことで、先端に接続されたロボットの手部を駆動させるための配線または配管を最短距離で配設することができる。また、ロボットの手首装置は、前記した中空部内に配線または配管を通すことで、当該配線または配管を外部に露出させずに配設することができるため、手首装置の動作による破損または切断を防止することができる。また、ロボットの手首装置は、力覚センサの中空部内に配線・配管支持部材を配置し、当該配線・配管支持部材に配線または配管を係止することで、手首装置の動作に伴って、力覚センサの中空部内で配線または配管が動く（摺動する）ことを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係るロボットの手首装置は、前記手首部が、前記第１駆動源を内部に収容して支持する筒状の第２フレームを備え、前記第１駆動源と前記第２フレームの内周面との間に、前記配線または配管が配設される円環状の配線・配管路が形成され、前記配線または配管が、前記配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されることが好ましい。
【０００９】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、配線または配管が、配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されるため、手首部内部のスペースを最大限、効率よく利用することができる。
【００１０】
また、本発明に係るロボットの手首装置は、前記下腕部が、前記第１軸と直交する第２軸を中心に回転駆動する第２駆動源と、前記第２駆動源と前記第２フレームとを接続し、前記第２駆動源の駆動力を前記第２フレームに伝達する手首リンクと、を備え、前記配線または配管が、前記第２駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされていることが好ましい。
【００１１】
このような構成を備えるロボットの手首装置は、配線または配管を第２駆動源の周囲に沿って配設することで、配線または配管の長さを極力短縮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るロボットの手首装置によれば、ロボットの手部を駆動させるための配線または配管の長さを極力短縮することができるとともに、当該配線または配管の破損等を防止することができる。また、本発明に係るロボットの手首装置によれば、力覚センサに中空部を設け、当該中空部内に配線または配管を配設した場合であっても、当該中空部内で配線または配管が動くことを防止することができるため、当該配線または配管の摺動によって不要な干渉値が発生し、当該干渉値が力覚センサの検出値に悪影響を与えることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置の全体構成を示す斜視図であって、下腕部および手首部の一部を切り欠いて示す斜視断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える力覚センサの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材内に配線・配管を配設した状態を示す概略図であって、力覚センサ、配線・配管支持部材および配線・配管等を側面から見た断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るロボットの手首装置が備える配線・配管支持部材内に配線・配管を配設した状態を示す概略図であって、（ａ）は、配線・配管支持部材および配線・配管等を手部側から見た断面図、（ｂ）は、配線・配管支持部材および配線・配管等を下腕側から見た断面図、である。
【図６】ロボットの手首装置の効果を示す概略図であって、（ａ）は、配線・配管支持部材を備えない手首装置の動作を示す断面図、（ｂ）は、配線・配管支持部材を備える本発明に係る手首装置の動作を示す断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係るロボットの手首装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、各実施形態について、同一の構成については同一の名称及び符号を付し、詳細説明を適宜省略する。また、以下で参照する図面では、説明の便宜上、部材の大きさや形状を誇張、あるいは一部の構成の描写を省略している場合がある。
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るロボットの手首装置１について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。手首装置１は、人間の手首を模倣した装置であり、物をつかみ、持ち上げ、または運ぶためのものである。手首装置１は、図示を省略した自律移動型の２足移動ロボットの腕部に配置され、例えばロボットの胸部等に配置されたメイン制御部から入力される制御信号に従って、各部材の動作を制御する。ロボットの手首装置１は、ここでは図１に示すように、下腕部１０と、手首部２０と、手部３０と、を備えている。
【００１６】
下腕部１０は、人間の下腕に相当するものである。下腕部１０は、図示を省略した上腕部の先端に設けられている。なお、図１では、手首部２０付近における下腕部１０の一部のみを図示し、その他の構成は図示を省略している。下腕部１０は、図１に示すように、下腕フレーム部１１と、第２駆動源１２と、手首リンク１３と、フレーム支持部１４と、配線・配管通路部材１６と、を備えている。
【００１７】
下腕フレーム部１１は、下腕部１０の基材となるものである。下腕フレーム部１１は、図１に示すように、下腕部１０内の部材を包み込むような筒型の形状に形成される。下腕フレーム部１１の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ１によって、後記する手首リンク１３と締結されて固定されている。また、下腕フレーム部１１の下部には、図１に示すように、手部３０側に延出する延出部１１ａが形成されている。そして、この延出部１１ａの先端は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、後記する第２フレーム２３と回動自在に締結されている。また、下腕フレーム部１１の内部には、図１に示すように、第２駆動源１２と、配線・配管通路部材１６と、が配置されている。
【００１８】
第２駆動源１２は、手首部２０および手部３０を、ヨー軸を中心に（ヨー軸回りに）回転駆動するものである。なお、本発明では、このヨー軸を「第２軸」と定義する。第２駆動源１２の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ４によって、手首リンク１３と締結されて固定されている。また、第２駆動源１２の下部は、図１に示すように、図示を省略した締結部材によって、下腕フレーム部１１と締結されて固定されている。そして、第２駆動源１２の手首部２０側に位置する一端側は、図１に示すように、図示を省略した締結部材によって、フレーム支持部１４と締結されて固定されている。このような構成を備える第２駆動源１２を駆動させると、手首リンク１３を介して手首部２０に駆動力が伝達され、手首部２０および手部３０がヨー軸回りに回動する。
【００１９】
手首リンク１３は、第２駆動源１２と手首部２０とを連結し、第２駆動源１２の駆動力を手首部２０に伝達するものである。手首リンク１３は、図１に示すように、締結部材Ｂ１によって下腕フレーム部１１の上部と締結されているとともに、締結部材Ｂ４によって第２駆動源１２の上部と締結されている。また、手首リンク１３の先端は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、後記する第２フレーム２３と回動自在に締結されている。
【００２０】
フレーム支持部１４は、手首部２０の第１フレーム２２を支持するものである。フレーム支持部１４は、ここでは図示は省略してものの、Ｙ字状に形成される。フレーム支持部１４の手首部２０側に位置する一端側は、図１に示すように、締結部材Ｂ５によって、後記する第１フレーム２２と締結されている。また、フレーム支持部１４の下腕部１０側に位置する他端側は、図示しない締結部材によって、第２駆動源１２と締結される。このような構成を備えるフレーム支持部１４は、第２駆動源１２の駆動に伴って、第１フレーム２２とともにヨー軸を中心に回動する。
【００２１】
配線・配管通路部材１６は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）からの配線・配管ＷＰが内部に配設されるものである。ここで、配線・配管ＷＰにおける配線とは、例えば手部３０内に設けられたアクチュエータ等（図示省略）の駆動を制御するための制御信号を伝達するものであり、配管とは、手部３０内に設けられたシリンダ（図示省略）に油圧を伝達するものである。この配線・配管ＷＰは、図１に示すように、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から配線・配管通路部材１６を通って下腕部１０内に引き込まれ、後記するように、第２駆動源１２の周囲の外径（すなわち第２駆動源１２の外周）に沿って取り回しされるとともに、第１駆動源２１の周囲の外径（すなわち第１駆動源２１の外周）に沿って取り回しされる（図６（ｂ）参照）。そして、配線・配管ＷＰは、図１に示すように、配線・配管支持部材２６の内部に引き込まれ、手部３０内に設けられたアクチュエータやシリンダに接続される。このように、手首装置１は、配線・配管ＷＰを第１駆動源２１および第２駆動源１２の周囲に沿って配設することで、配線・配管ＷＰの長さを極力短縮することができる。
【００２２】
手首部２０は、人間の手首に相当するものである。手首部２０は、図１に示すように、下腕部１０の先端に設けられる。手首部２０は、図１に示すように、第１駆動源２１と、第１フレーム２２と、第２フレーム２３と、配線・配管路２４と、力覚センサ２５と、配線・配管支持部材２６と、を備えている。
【００２３】
第１駆動源２１は、手部３０を、ピッチ軸を中心に（ピッチ軸回りに）回転駆動するものである。なお、本発明では、このピッチ軸を「第１軸」と定義する。この第１軸は、第２軸と互いに直交する軸である。第１駆動源２１は、図１に示すように、第２フレーム２３の内部に収容され、第１フレーム２２と回動自在に締結されている。このような構成を備える第１駆動源２１を駆動すると、第１フレーム２２、力覚センサ２５および手部３０がピッチ軸回りに回動する。
【００２４】
第１フレーム２２は、手首部２０の最外部に露出する基材である。第１フレーム２２は、ここでは図示は省略したものの、全体の形状が内部を中空にした半球状に形成される。そして、第１フレーム２２は、半球の内壁に第１駆動源２１および当該第１駆動源２１を覆う第２フレーム２３が接続されることで、半球の内部に第１駆動源２１および第２フレーム２３が収容される。また、第１フレーム２２は、前記した半球の平面部分である先端に、力覚センサ２５の他端側２５ｂが接続される。このような構成を備える第１フレーム２２は、図１に示すように、第１駆動源２１と接続されているため、当該第１駆動源２１の回転駆動に合わせてピッチ軸（第１軸）を中心に回転駆動する。これにより、第１フレーム２２の先端と接続されている力覚センサ２５および手部３０もピッチ軸回りに回転駆動することになる。
【００２５】
第２フレーム２３は、第１駆動源２１を内部に収容して支持する基材である。第２フレーム２３は、ここでは図示は省略したものの、第１駆動源２１の形状に合わせて、全体の形状が円筒状に形成されている。第２フレーム２３の上部は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、手首リンク１３と回動自在に締結されている。また、第２フレーム２３の下部は、図１に示すように、締結部材Ｂ２によって、下腕フレーム部１１の延出部１１ａと回動自在に締結されている。また、第２フレーム２３の内周面と第１駆動源２１との間には、図１に示すように、配線・配管路２４が形成されている。
【００２６】
配線・配管路２４は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から引き込まれた配線・配管ＷＰを配設するものである。配線・配管路２４は、図１に示すように、円環状に形成され、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰが当該配線・配管路２４における円環の上側および下側に分岐されて配設される。なお、ここでの円環状とは、図１および図６（ｂ）に示すように、円環の一部が欠けている場合も含むものとする。このように、手首装置１は、配線・配管ＷＰが、配線・配管路２４における円環の上側および下側に分岐されて配設されるため、手首部２０内部のスペースを最大限、効率よく利用することができる。
【００２７】
力覚センサ２５は、外部からの圧力を検出するものである。力覚センサ２５は、具体的には、手部３０に作用する反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、モーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚと、を検出する６軸力センサで構成される。力覚センサ２５は、図２に示すように、略円柱状に形成されている。また、力覚センサ２５は、図１および図２に示すように、手部３０側の一端側２５ａと、下腕部１０側の他端側２５ｂと、を連通する中空部２５ｃを有しており、この中空部２５ｃ内に後記する配線・配管支持部材２６が配置される。また、力覚センサ２５には、手部３０（図１参照）を図示しない締結部材によって締結して接続するための貫通穴Ｈ１が形成されている。そして、力覚センサ２５は、図１および図２に示すように、手部３０側に位置する一端側２５ａが当該手部３０と接続されるとともに、下腕部１０側に位置する他端側２５ｂが第１フレーム２２の先端と接続される。
【００２８】
配線・配管支持部材２６は、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から引き込まれた配線・配管ＷＰを支持するものである。配線・配管支持部材２６は、例えばアルミ等の材料から構成され、図３に示すように、円筒状に形成される。また、配線・配管支持部材２６は、図３に示すように、手部３０側に位置する一端側に複数の第１開口部２６ａを有し、下腕部１０側に位置する他端側に複数の第２開口部２６ｂを有している。この第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂは、後記するように、結束部材２９を介して配線・配管ＷＰが係止されるものである（図４および図５参照）。また、配線・配管支持部材２６には、力覚センサ２５の一端側２５ａ（図２参照）と、図示しない締結部材によって締結して接続するための貫通穴Ｈ２が形成されている。
【００２９】
配線・配管支持部材２６は、図１に示すように、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配置される。そして、この配線・配管支持部材２６には、図６（ｂ）に示すように、ロボットの本体および上腕部（図示省略）から、配線・配管通路部材１６、第２駆動源１２の周囲および配線・配管路２４を通って、配線・配管ＷＰが引き込まれる。
【００３０】
以下、配線・配管支持部材２６内に配線・配管ＷＰを配設する場合の一例について、図４および図５を参照しながら説明する。なお、以下の例では、図３の二点鎖線で示すように、配線・配管支持部材２６の手部３０側における円筒の一部をカットしたものを用いることとする。
【００３１】
配線・配管ＷＰは、図４に示すように、下腕部１０側から２つに分岐した状態で、配線・配管支持部材２６の他端側（下腕部１０側）から内部に引き込まれる。その際、配線・配管ＷＰは、図４および図５（ａ）に示すように、分岐された束ごとにテフロン（登録商標）テープ等の被覆部材２７によってまとめられ、さらにスポンジ等の緩衝部材２８を間に巻いた状態で、束ごとに結束部材２９によって結束され、かつ、第２開口部２６ｂに係止される。
【００３２】
そして、配線・配管ＷＰは、図４および図５（ｂ）に示すように、配線・配管支持部材２６の内部でさらに被覆部材２７が被覆されて１本にまとめられ、さらにスポンジ等の緩衝部材２８を巻いた状態で、結束部材２９によって結束され、かつ、第１開口部２６ａに係止される。そして、配線・配管ＷＰは、図４に示すように、配線・配管支持部材２６の一端側（手部３０側）から外部に引き出される。このように配線・配管ＷＰは、図４および図５に示すように、配線・配管支持部材２６の内部に配設されているため、力覚センサ２５の中空部２５ｃと直接接触しないように構成されている。また、配線・配管ＷＰは、図４および図５に示すように、第１開口部２６ａと第２開口部２６ｂの２箇所で配線・配管支持部材２６に係止されているため、例えば手首装置１がヨー方向またはピッチ方向に可動したとしても、配線・配管支持部材２６内部の配線・配管ＷＰが固定されて動かない状態となっている。
【００３３】
手部３０は、人間の手指に相当するものである。手部３０は、図１に示すように、手首部２０の先端に接続される。手部３０は、図示は省略したが、人間の５本の指に相当する複数の指機構を備えており、配線・配管ＷＰを通じて伝達される制御信号および油圧に従って、当該複数の指機構を駆動させる。
【００３４】
以上のような構成を備えるロボットの手首装置１は、力覚センサ２５に中空部２５ｃを設け、当該中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを通すことで、先端に接続されたロボットの手部３０を駆動させるための配線・配管ＷＰを最短距離で配設することができる。また、ロボットの手首装置１は、前記した中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを通すことで、当該配線・配管ＷＰを外部に露出させずに配設することができるため、手首装置１の動作による破損または切断を防止することができる。また、ロボットの手首装置１は、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配線・配管支持部材２６を配置し、当該配線・配管支持部材２６に配線・配管ＷＰを係止することで、手首装置１の動作に伴って、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが動く（摺動する）ことを防止することができる。
【００３５】
従って、ロボットの手首装置１によれば、ロボットの手部３０を駆動させるための配線・配管ＷＰの長さを極力短縮することができるとともに、当該配線・配管ＷＰの破損等を防止することができる。また、ロボットの手首装置１によれば、力覚センサ２５に中空部２５ｃを設け、当該中空部２５ｃ内に配線・配管ＷＰを配設した場合であっても、当該中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが動くことを防止することができるため、当該配線・配管ＷＰの摺動によって不要な干渉値が発生し、当該干渉値が力覚センサ２５の検出値に悪影響を与えることを防止することができる。
【００３６】
以下、本発明に係るロボットの手首装置１の効果について、図６を参照しながら説明する。以下の説明では、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１と、配線・配管支持部材２６を備える手首装置１と、のそれぞれの動作を比較することで、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の効果を説明する。
【００３７】
まず、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１の場合、図６（ａ）に示すように、配線・配管ＷＰは力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に直に配設され、動きが固定されない状態となる。このような構成を備える手首装置１０１は、図６（ａ）に示すように、第１駆動源２１によって力覚センサ２５およびその先端に接続された手部３０（図示省略）をピッチ方向（図６（ａ）では４０°）に可動させると、中空部２５ｃ内において、配線・配管ＷＰが配線・配管ＷＰ１と配線・配管ＷＰ２とに分かれて矢印の方向にそれぞれ摺動することになる。
【００３８】
すなわち、図６（ａ）に示すように力覚センサ２５および手部３０をピッチ方向における上側に可動させると、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ１と、配線・配管路２４の上側に配設された配線・配管ＷＰ１と、の間に角度が生じるとともに、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ２と、配線・配管路２４の下側に配設された配線・配管ＷＰ２と、の間に角度が生じるため、配線・配管ＷＰ１および配線・配管ＷＰ２が手部３０側または下腕部１０側に引っ張られ、摺動することになる。但し、図６（ａ）に示すように、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ１と配線・配管路２４内の配線・配管ＷＰ１との角度は、中空部２５ｃ内の配線・配管ＷＰ２と配線・配管路２４内の配線・配管ＷＰ２との角度よりも浅いため、配線・配管ＷＰ１は下腕部１０側に摺動し、配線・配管ＷＰ２は手部３０側に摺動する。
【００３９】
従って、配線・配管支持部材２６を備えない手首装置１０１の場合、力覚センサ２５および手部３０を可動させると、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰ１および配線・配管ＷＰ２が摺動することになり、これによって力覚センサ２５に不要な干渉値が発生して、当該干渉値が力覚センサ２５の検出値に悪影響を与えるという問題がある。
【００４０】
一方、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の場合、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰは力覚センサ２５の中空部２５ｃ内に配置された配線・配管支持部材２６内に配設され、かつ、当該の第１開口部２６ａおよび第２開口部２６ｂに結束部材２９を介して係止された状態となる（図４および図５参照）。このような構成を備える手首装置１は、図６（ｂ）に示すように、第１駆動源２１によって力覚センサ２５およびその先端に接続された手部３０（図示省略）をピッチ方向（図６（ｂ）では４０°）に可動させたとしても、配線・配管ＷＰは配線・配管支持部材２６の内部に配設されているため、力覚センサ２５と直接接触することがない。また、手首装置１は、図６（ｂ）に示すように、配線・配管ＷＰが結束部材２９によって配線・配管支持部材２６に係止されているため、力覚センサ２５および手部３０の可動に伴って、中空部２５ｃ内で摺動することもない。
【００４１】
従って、配線・配管支持部材２６を備える本発明に係る手首装置１の場合、力覚センサ２５および手部３０を可動させたとしても、力覚センサ２５の中空部２５ｃ内で配線・配管ＷＰが摺動することもなく、力覚センサ２５に不要な干渉値が発生することもない。そのため、手首装置１の動作が力覚センサ２５の検出値に影響を与えることがなく、力覚センサ２５の検出精度が向上することになる。
【００４２】
以上、本発明に係るロボットの手首装置１について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１ 手首装置
１０ 下腕部
１１ 下腕フレーム部
１２ 第２駆動源
１３ 手首リンク
１４ フレーム支持部
１６ 配線・配管通路部材
２０ 手首部
２１ 第１駆動源
２２ 第１フレーム
２３ 第２フレーム
２４ 配線・配管路
２５ 力覚センサ
２５ａ 一端側
２５ｂ 他端側
２５ｃ 中空部
２６ 配線・配管支持部材
２６ａ 第１開口部
２６ｂ 第２開口部
２７ 被覆部材
２８ 緩衝部材
２９ 結束部材
３０ 手部
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５ 締結部材
Ｈ１，Ｈ２ 貫通穴
ＷＰ，ＷＰ１，ＷＰ２ 配線・配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下腕部と、当該下腕部の先端に設けられた手首部とを備え、先端に手部が接続されるロボットの手首装置であって、
前記手首部は、
第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源と、
前記第１駆動源の回転駆動に合わせて回動する第１フレームと、
一端側が前記第１フレームの先端に接続されるとともに、他端側が前記手部に接続され、前記一端側と前記他端側とを連通する中空部を有する力覚センサと、
前記力覚センサの前記中空部内に配置され、一端側に第１開口部を有し、他端側に第２開口部を有する筒状の配線・配管支持部材と、
前記配線・配管支持部材の内部に配設される配線または配管と、を備え、
前記配線または配管は、前記第１駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされ、かつ、前記配線・配管支持部材の前記第１開口部および前記第２開口部に結束部材を介して係止されていることを特徴とするロボットの手首装置。
【請求項２】
前記手首部は、前記第１駆動源を内部に収容して支持する筒状の第２フレームを備え、
前記第１駆動源と前記第２フレームの内周面との間には、前記配線または配管が配設される円環状の配線・配管路が形成され、
前記配線または配管は、前記配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されることを特徴とする請求項１に記載のロボットの手首装置。
【請求項３】
前記下腕部は、
前記第１軸と直交する第２軸を中心に回転駆動する第２駆動源と、
前記第２駆動源と前記第２フレームとを接続し、前記第２駆動源の駆動力を前記第２フレームに伝達する手首リンクと、を備え、
前記配線または配管は、前記第２駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされていることを特徴とする請求項２に記載のロボットの手首装置。
【請求項１】
下腕部と、当該下腕部の先端に設けられた手首部とを備え、先端に手部が接続されるロボットの手首装置であって、
前記手首部は、
第１軸を中心に回転駆動する第１駆動源と、
前記第１駆動源の回転駆動に合わせて回動する第１フレームと、
一端側が前記第１フレームの先端に接続されるとともに、他端側が前記手部に接続され、前記一端側と前記他端側とを連通する中空部を有する力覚センサと、
前記力覚センサの前記中空部内に配置され、一端側に第１開口部を有し、他端側に第２開口部を有する筒状の配線・配管支持部材と、
前記配線・配管支持部材の内部に配設される配線または配管と、を備え、
前記配線または配管は、前記第１駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされ、かつ、前記配線・配管支持部材の前記第１開口部および前記第２開口部に結束部材を介して係止されていることを特徴とするロボットの手首装置。
【請求項２】
前記手首部は、前記第１駆動源を内部に収容して支持する筒状の第２フレームを備え、
前記第１駆動源と前記第２フレームの内周面との間には、前記配線または配管が配設される円環状の配線・配管路が形成され、
前記配線または配管は、前記配線・配管路における円環の上側および下側に分岐されて配設されることを特徴とする請求項１に記載のロボットの手首装置。
【請求項３】
前記下腕部は、
前記第１軸と直交する第２軸を中心に回転駆動する第２駆動源と、
前記第２駆動源と前記第２フレームとを接続し、前記第２駆動源の駆動力を前記第２フレームに伝達する手首リンクと、を備え、
前記配線または配管は、前記第２駆動源の周囲の外径に沿って取り回しされていることを特徴とする請求項２に記載のロボットの手首装置。
【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２０１３−９４９３９（Ｐ２０１３−９４９３９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２７３５（Ｐ２０１１−２４２７３５）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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