接続構造及びフロッグレッグアームロボット
【課題】揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節を可能とする。
【解決手段】相対的に揺動可能に接続される第１部材２４と第２部材２３との接続構造１００であって、 上記第１部材２４と上記第２部材２３との間に配置される連結部材１１０と、上記第１部材２４に固定されると共に上記連結部材１１０を上記第１部材２４と上記第２部材２３との揺動中心とされる第１軸Ｌ１回りに回転可能に支持する第１ベアリング１２０と、上記第２部材２３に固定されると共に上記連結部材１１０を上記第１軸Ｌ１回りに対して平行に変位された第２軸Ｌ２回りに回転可能に支持する第２ベアリング１３０と、上記連結部材１１０を上記第２部材２３に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段１４０とを備える。
【解決手段】相対的に揺動可能に接続される第１部材２４と第２部材２３との接続構造１００であって、 上記第１部材２４と上記第２部材２３との間に配置される連結部材１１０と、上記第１部材２４に固定されると共に上記連結部材１１０を上記第１部材２４と上記第２部材２３との揺動中心とされる第１軸Ｌ１回りに回転可能に支持する第１ベアリング１２０と、上記第２部材２３に固定されると共に上記連結部材１１０を上記第１軸Ｌ１回りに対して平行に変位された第２軸Ｌ２回りに回転可能に支持する第２ベアリング１３０と、上記連結部材１１０を上記第２部材２３に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段１４０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に揺動可能に接続される部材同士の接続構造及び該接続構造を有するフロッグレッグアームロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フロッグレッグアームロボットは、一対のアーム部を備え、各アーム部が対称的に揺動されることによってアーム部に接続されたハンド部を直線方向に移動させている。そして、フロッグレッグアームロボットは、このような直線方向に移動されるハンド部にて搬送対象物を支持することによって搬送対象物を移動する。
【０００３】
このようなフロッグレッグアームロボットにおいては、ハンド部を滑らかに移動させるために、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離とを等しく合致させる必要がある。
ところが、アームの製作誤差やたわみ等を完全に無くすことはできないため、組み立てた段階で、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離とを等しく合致させることは難しい。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ハンド部に、リニアガイドや弾性体を備える誤差補正機構を設置し、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離との誤差をリニアガイドの移動と弾性体の変形とで吸収する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２１６６９１号公報
【発明の開示】
【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のように、ハンド部に対して誤差補正機構を設置した場合には、誤差補正機構が弾性体等を含むことからハンド部の剛性が低下し、ハンド部にて支持可能な重量が低下する。このためフロッグレッグアームロボットにおける可搬重量が低下する。また、ハンド部の重量増加にもなる。
このため、フロッグレッグアームロボットにおいては、組立て後に組立て部材の位置を調節することによって、一方のアーム部からハンド部に至る経路の距離と、他方のアーム部からハンド部に至る経路の距離とを調整する方法が望まれている。
【０００６】
また、フロッグレッグアームロボットに限られず、揺動可能に接続される部材同士を備える装置においては、組立てた際の機械的な誤差に起因する不具合を防止するために、組立て後に、組立て部材の位置を調節する方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能な接続構造、及び該接続構造を有するフロッグレッグアームロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の接続構造は、相対的に揺動可能に接続される第１部材と第２部材との接続構造であって、上記第１部材と上記第２部材との間に配置される連結部材と、上記第１部材に固定されると共に上記連結部材を上記第１部材と上記第２部材との揺動中心とされる第１軸回りに回転可能に支持する第１ベアリングと、上記第２部材に固定されると共に上記連結部材を上記第１軸回りに対して平行に変位された第２軸回りに回転可能に支持する第２ベアリングと、上記連結部材を上記第２部材に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような特徴を有する本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材が第１軸と平行に変位された第２軸回りに回転可能となり、連結部材が第２軸回りに回転することによって第１軸が第２軸回りに移動される。
また、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、連結部材は第２部材の揺動と完全に同期して回転される。
【００１０】
また、本発明の接続構造においては、上記連結部材を上記第２軸回りに強制回転可能な連結部材回転手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明の接続構造においては、上記第１ベアリングと上記第２ベアリングとが、相対的に回転移動可能な内輪と外輪とを有する転がり軸受であり、上記内輪と上記外輪とのいずれか一方が上記連結部材に対して固定されているという構成を採用する。
【００１２】
次に、本発明のフロッグレッグアームロボットは、本体部に対して基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の上腕部及び第２の上腕部と、上記第１の上腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の前腕部と、上記第２の上腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続される第２の前腕部と、上記第１の前腕部及び上記第２の前腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続されるハンド部と、を備えるフロッグレッグアームロボットであって、上記本体部と上記第１の上腕部との接続構造、上記本体部と上記第２の上腕部との接続構造、上記第１の上腕部と上記第１の前腕部との接続構造、上記第２の上腕部と上記第２の前腕部との接続構造、上記第１の前腕部と上記ハンド部との接続構造、及び、上記第２の前腕部と上記ハンド部との接続構造の少なくともいずれかの接続構造として、本発明の接続構造を用いることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明のフロッグレッグアームロボットによれば、揺動可能に接続される部材同士の接続構造として本発明の接続構造が用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材が第１軸と平行に変位された第２軸回りに回転可能となり、連結部材が第２軸回りに回転することによって第１軸が第２軸回りに移動される。ここで、第１軸は、第１部材と第２部材との揺動中心とされる。このため、連結部材を第２軸周りに回転することによって、第１部材と第２部材との揺動中心が変位させることが可能となる。
また、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、連結部材は第２部材の揺動と完全に同期して回転される。このため、連結部材が同じく第２部材に固定された第２ベアリングと完全に同期して回転し、連結部材と第２ベアリングとが相対的に回転移動することがなくなる。この結果、連結部材が第２軸回りに回転することがなくなり、連結部材が第１軸回りのみに回転可能となり、第１軸が第２軸回りに移動することがなくなる。したがって、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定することによって、第１軸である第１部材と第２部材との揺動中心を固定することが可能となる。
このような特徴を有する本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、第１部材と第２部材との揺動中心を変位させることが可能となり、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、第１部材と第２部材との揺動中心を固定することができきる。この結果揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能となる。
【００１４】
本発明のフロッグレッグアームロボットによれば、揺動可能に接続される部材同士の接続構造として本発明の接続構造が用いられる。このため、組立て後に揺動可能に接続される部材同士の位置調節が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明に係る接続構造及びフロッグレッグアームロボットの一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
図１及び図２は、本実施形態におけるフロッグレッグアームロボットＲの概略構成図であり、図１が平面図、図２が側面図である。
これらの図に示すように、フロッグレッグアームロボットＲは、本体部１とアーム部２とハンド部３とを備えている。
【００１７】
本体部１は、不図示の設置台上に旋回可能に設置されるものであり、アーム部２を揺動させることによってハンド部３を水平面（基準平面）に沿って前後に移動させるための駆動モータ５（５１，５２）が設置されている。
【００１８】
アーム部２は、ハンド部３の移動方向に対して左右対称とされる一対のアーム部２１，２２によって構成されており、ハンド部３を直線方向に移動可能に支持する。なお、以下の説明においては、アーム部２１を第１アーム部２１と称し、アーム部２２を第２アーム部２２と称する。
【００１９】
第１アーム部２１は、上腕部２３（第１の上腕部）と、前腕部２４（第１の前腕部）とによって構成されている。
上腕部２３は、本体部１に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。また、前腕部２４は、上腕部２３に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２０】
第２アーム部２２は、上腕部２５（第２の上腕部）と、前腕部２６（第２の前腕部）とによって構成されている。
上腕部２５は、本体部１に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。また、前腕部２６は、上腕部２５に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２１】
ハンド部３は、第１アーム部２１の前腕部２４と、第２アーム部２２の前腕部２６との各々に対して、水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２２】
続いて、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおける、本体部１と上腕部２３との接続構造、本体部１と上腕部２５との接続構造、上腕部２３と前腕部２４との接続構造、上腕部２５と前腕部２６との接続構造、前腕部２４とハンド部３との接続構造、及び前腕部２６とハンド部３との接続構造について、図３を参照して説明する。
なお、各接続構造は、接続対象が異なるのみで、構成が同一であるため、図３においては、上腕部２３と前腕部２４との接続構造１００のみを示し、以下の説明においても、上腕部２３（第２部材）と前腕部２４（第１部材）との接続構造１００を主として説明する。
【００２３】
図３に示すように、接続構造１００は、連結部材１１０と、第１ベアリング１２０と、第２ベアリング１３０と、パワーロック１４０（切替手段）とを備えている。
【００２４】
連結部材１１０は、上腕部２３と前腕部２４との間に配置されるものであり、第１ベアリング１２０の内輪１２２の内側に嵌め合わされる嵌合部１１１と、第１ベアリング１２０の内輪１２２と第２ベアリング１３０の内輪１３２との間に狭持され、内輪１２２及び内輪１３２に固定されるフランジ部１１２とを有しており、第１ベアリング１２０と第２ベアリング１３０との各々に接続しやすい形状を有している。
また、連結部材１１０は、下方に突出する突出部１１３を備えており、当該突出部１１３が中空とされた上腕部２３の内部まで延在されている。
【００２５】
第１ベアリング１２０は、外輪１２１と内輪１２２とが相対的に回転移動可能とされた、いわゆる転がり軸受であり、外輪１２１が環状の第１ベアリング座１５０を介して前腕部２４に対して固定されている。また、第１ベアリング１２０の内輪１２２は、上述のように連結部材１１０のフランジ部１１２に対して固定されている。
そして、本実施形態の接続構造１００において第１ベアリング１２０は、前腕部２４と上腕部２３との揺動中心とされる第１軸Ｌ１回りに連結部材１１０を回転可能に支持している。
なお、第１ベアリング１２０と、第１ベアリング座１５０及び連結部材１１０とは、例えばボルト等の締結手段によって固定される。
【００２６】
第２ベアリング１３０は、外輪１３１と内輪１３２とが相対的に回転移動可能とされた、第１ベアリング１２０と同様の転がり軸受であり、外輪１３１が環状の第２ベアリング座１６０を介して上腕部２３に対して固定されている。また、第２ベアリング１３０の内輪１３２は、上述のように連結部材１１０のフランジ部１１２に対して固定されている。
そして、本実施形態の接続構造１００において第２ベアリング１３０は、上記第１軸Ｌ１と平行に変位された第２軸Ｌ２回りに連結部材１１０を回転可能に支持している。
なお、第２ベアリング１３０と、第２ベアリング座１６０及び連結部材１１０とは、例えばボルト等の締結手段によって固定される。
【００２７】
パワーロック１４０は、上腕部２３の内部に上腕部２３に固定されて収容されており、連結部材１１０の突出部１１３と締結可能に構成されている。そして、このパワーロック１４０が突出部１１３と締結している場合には連結部材１１０が上腕部２３に対して固定され、パワーロック１４０が突出部１１３と締結されていない場合には連結部材１１０が上腕部２３に対して相対的に回転可能とされる。
【００２８】
なお、図３に示すように、上腕部２３には、内部に繋がる開口部２３ａが形成されており、作業者が、当該開口部２３ａを介してパワーロック１４０の調節及び連結部材１１０の回転を容易に行うことができるように構成されている。
【００２９】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材１１０が第１軸Ｌ１と平行に変位された第２軸Ｌ２回りに回転可能となり、連結部材１１０が第２軸Ｌ２回りに回転することによって、図４に示すように第１軸Ｌ１が第２軸Ｌ２回りに移動される。ここで、第１軸Ｌ１は、第１部材と第２部材との揺動中心である。このため、連結部材１１０を第２軸Ｌ２周りに回転することによって、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心が変位させることが可能となる。
【００３０】
また、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定した場合には、連結部材１１０は上腕部２３の揺動と完全に同期して回転される。このため、連結部材１１０が同じく上腕部２３に固定された第２ベアリング１３０と完全に同期して回転し、連結部材１１０と第２ベアリング１３０とが相対的に回転移動することがなくなる。この結果、連結部材１１０が第２軸Ｌ２回りに回転することがなくなり、連結部材１１０が第１軸Ｌ１回りのみに回転可能となり、第１軸Ｌ１が第２軸Ｌ２回りに移動することがなくなる。したがって、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定することによって、第１軸Ｌ１である上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を固定することが可能となる。
【００３１】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態としている場合には、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を変位させることが可能となり、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定した場合には、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を固定することができる。この結果揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能となる。
【００３２】
また、本実施形態における接続構造１００によれば、第１ベアリング１２０と第２ベアリング１３０とが転がり軸受であり、第１ベアリング１２０の内輪１２２及び第２ベアリング１３０の内輪１３２とが連結部材１１０に対して固定されている。
このような構成を採用することによって、上腕部２３と前腕部２４とが離間することが防止される。このため、例えばハンド部３にて重量物が支持されることによって、上腕部２３と前腕部２４とを離間する方向に大きなモーメントが作用した場合であっても、上腕部２３と前腕部２４とが離間することを防止することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおいては、本体部１及び上腕部２３と、本体部１及び上腕部２５と、上腕部２５及び前腕部２６と、前腕部２４及びハンド部３と、前腕部２６及びハンド部３とについても、上腕部２３と前腕部２４との接続構造１００と同様の接続構造にて揺動可能に接続されている。
【００３４】
このように構成されたフロッグレッグアームロボットＲにおいては、図５に示すように、上腕部２３の前腕部２４側の回転軸（揺動中心）から本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１１、上腕部２５の前腕部２６側の回転軸（揺動中心）から本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１２、及び上腕部２３の本体部１側の回転軸（揺動中心）から上腕部２５の本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１３との合算値が、前腕部２４の上腕部２３側の回転軸（揺動中心）からハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２１、前腕部２６の上腕部２５側の回転軸（揺動中心）からハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２２、及び前腕部２４のハンド部３側の回転軸（揺動中心）から前腕部２６のハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２３との合算値が等しくなることによって、いわゆる特異点姿勢（２つの姿勢に移行可能な姿勢）における振動を防止し、ハンド部３の滑らかな移動が実現される。
【００３５】
そこで、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおいては、一度フロッグレッグアームロボットＲを組立てた後、各接続構造によって、上腕部２３の前腕部２４側の回転軸から本体部１側の回転軸までの距離Ｌ１１、上腕部２５の前腕部２６側の回転軸から本体部１側の回転軸までの距離Ｌ１２、前腕部２４の上腕部２３側の回転軸からハンド部３側の回転軸までの距離Ｌ２１、前腕部２６の上腕部２５側の回転軸からハンド部３側の回転軸までの距離Ｌ２２を変化させることができる。
したがって、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように調節することが可能となる。このように本実施形態におけるフロッグレッグアームロボットＲによれば、組立て後に揺動可能に接続される部材同士の位置調節が可能となる。
【００３６】
なお、各接続構造のパワーロックを開放した状態（連結部材の突出部と締結していない状態）にて、駆動モータ５によってアーム部２を繰り返し揺動させることによって、各回転軸は、アーム部２が最も滑らかに動作可能となるように（すなわち、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように）移動する。
このため、各接続構造のパワーロックを開放した状態で、駆動モータ５によってアーム部２を繰り返し揺動させ、アーム部２の動作が滑らかになった時点でパワーロックを固定することによって、容易に、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように調節することが可能となる。
【００３７】
そして、このように構成されたフロッグレッグアームロボットＲは、駆動モータ５の駆動によって、アーム部２１，２２が左右対称に同期して揺動することによって、ハンド部３を直線方向（図１の左右方向）に移動する。そして、このようなハンド部３の移動によって、ハンド部３に支持された搬送対象物が搬送される。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００３９】
図６は、本実施形態における接続構造１００を示す断面図である。この図に示すように本実施形態における接続構造１００では、連結部材１１０が上記突出部１１３を備えておらず、この連結部材１１０に対してモータ１７０（連結部材回転手段）が接続されている。また、本実施形態における接続構造１００は、パワーロック１４０を備えておらず、モータ１７０にて連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態と固定状態とに切り替える。
【００４０】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、モータ１７０にて連結部材１１０を強制回転させることによって、連結部材１１０を第２軸Ｌ２回りに回転させて揺動中心を変位させることが可能となる。
【００４１】
なお、最適な揺動中心を探し出す方法としては、モータ１７０で揺動中心を変位させてから固定状態として駆動モータ５によってアーム部２を揺動させる作業を繰返し、駆動モータ５の駆動軸に作用するトルクが最も小さい位置（最もアーム部２が滑らかに移動する位置）を探し出す方法が考えられる。
【００４２】
なお、連結部材１１０を上腕部２３に対して固定してしまうと、モータ１７０を用いることがない。このため、連結部材１１０を上腕部２３に対して固定する場合には、別の機構にて連結部材１１０と上腕部２３とを固定し、モータ１７０を取り外しても良い。これによって、モータ１７０を再利用することが可能となる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４４】
図７は、本実施形態における接続構造１００を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態における接続構造１００では、第２ベアリング１３０が第２ベアリング座１６０と一体とされた滑り軸受とされている。
【００４５】
第２ベアリング１３０は、連結部材１１０が上腕部２３と固定された後は、機能することがない。このため、第２ベアリング１３０と連結部材１１０とが摺動することによって磨耗する等の心配がない。したがって本実施形態の接続構造１００のように、転がり軸受よりも安価な滑り軸受を用いても良い。
ただし、連結部材１１０が回転する際に、第２ベアリング１３０と連結部材１１０との位置ズレが生じないように、連結部材１１０は、第２ベアリング１３０の内側に嵌め合わされる嵌合部１１４を有している。
【００４６】
また、第２ベアリング１３０として滑り軸受を用いた場合には、上腕部２３と前腕部２４との離間を防止するためには、第２ベアリング１３０と連結部材１１０を別途固定する必要がある。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る接続構造及びフロッグレッグアームロボットの好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、第１ベアリング１２０の内輪１２２及び第２ベアリング１３０の内輪１３２が連結部材１１０に固定されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１ベアリング１２０の外輪１２１及び第２ベアリング１３０の外輪１３１が連結部材１１０に固定されるようにしても良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、本発明の連結部材回転手段としてモータ１７０を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、連結部材回転手段として、例えば油圧シリンダ等の他のアクチュエータを用いても良い。
【００５０】
また、上記実施形態においては、本発明の接続構造によって、フロッグレッグアームロボットＲにおける、上腕部２３及び前腕部２４と、本体部１及び上腕部２３と、本体部１及び上腕部２５と、上腕部２５及び前腕部２６と、前腕部２４及びハンド部３と、前腕部２６及びハンド部３とを揺動可能に接続する構成について説明した。
しかしながら、本発明の接続構造はこれに限定されるものではなく、スカラーアームロボット等の揺動可能に接続される部材同士の接続に対して好適に用いることができる。
【００５１】
また、フロッグレッグアームロボットＲにおける、上腕部２３及び前腕部２４の接続構造と、本体部１及び上腕部２３の接続構造と、本体部１及び上腕部２５の製造構造と、上腕部２５及び前腕部２６の接続構造と、前腕部２４及びハンド部３の接続構造と、前腕部２６及びハンド部３の接続構造とが本発明の接続構造である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、上記接続構造のいずれかの接続構造として本発明の接続構造を用いる構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における接続構造における第１軸の変位を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの調節方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１……本体部、２……アーム部、２３……上腕部（第２部材，第１の上腕部）、２４……前腕部（第１部材，第１の前腕部）、２５……上腕部（第２の上腕部）、２６……前腕部（第２の前腕部）、３……ハンド部、１００……接続構造、１１０……連結部材、１２０……第１ベアリング、１２１……外輪、１２２……内輪、１３０……第２ベアリング、１３１……外輪、１３２……内輪、１４０……パワーロック（切替手段）、１５０……第１ベアリング座、１６０……第２ベアリング座、１７０……モータ（連結部材回転手段）、Ｒ……フロッグレッグアームロボット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に揺動可能に接続される部材同士の接続構造及び該接続構造を有するフロッグレッグアームロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、フロッグレッグアームロボットは、一対のアーム部を備え、各アーム部が対称的に揺動されることによってアーム部に接続されたハンド部を直線方向に移動させている。そして、フロッグレッグアームロボットは、このような直線方向に移動されるハンド部にて搬送対象物を支持することによって搬送対象物を移動する。
【０００３】
このようなフロッグレッグアームロボットにおいては、ハンド部を滑らかに移動させるために、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離とを等しく合致させる必要がある。
ところが、アームの製作誤差やたわみ等を完全に無くすことはできないため、組み立てた段階で、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離とを等しく合致させることは難しい。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ハンド部に、リニアガイドや弾性体を備える誤差補正機構を設置し、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離と、一方のアーム部の中間に位置する回転軸からハンド部と反対側を経由して他方のアーム部の中間に位置する回転軸までの距離との誤差をリニアガイドの移動と弾性体の変形とで吸収する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２１６６９１号公報
【発明の開示】
【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のように、ハンド部に対して誤差補正機構を設置した場合には、誤差補正機構が弾性体等を含むことからハンド部の剛性が低下し、ハンド部にて支持可能な重量が低下する。このためフロッグレッグアームロボットにおける可搬重量が低下する。また、ハンド部の重量増加にもなる。
このため、フロッグレッグアームロボットにおいては、組立て後に組立て部材の位置を調節することによって、一方のアーム部からハンド部に至る経路の距離と、他方のアーム部からハンド部に至る経路の距離とを調整する方法が望まれている。
【０００６】
また、フロッグレッグアームロボットに限られず、揺動可能に接続される部材同士を備える装置においては、組立てた際の機械的な誤差に起因する不具合を防止するために、組立て後に、組立て部材の位置を調節する方法が望まれている。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能な接続構造、及び該接続構造を有するフロッグレッグアームロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の接続構造は、相対的に揺動可能に接続される第１部材と第２部材との接続構造であって、上記第１部材と上記第２部材との間に配置される連結部材と、上記第１部材に固定されると共に上記連結部材を上記第１部材と上記第２部材との揺動中心とされる第１軸回りに回転可能に支持する第１ベアリングと、上記第２部材に固定されると共に上記連結部材を上記第１軸回りに対して平行に変位された第２軸回りに回転可能に支持する第２ベアリングと、上記連結部材を上記第２部材に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような特徴を有する本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材が第１軸と平行に変位された第２軸回りに回転可能となり、連結部材が第２軸回りに回転することによって第１軸が第２軸回りに移動される。
また、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、連結部材は第２部材の揺動と完全に同期して回転される。
【００１０】
また、本発明の接続構造においては、上記連結部材を上記第２軸回りに強制回転可能な連結部材回転手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明の接続構造においては、上記第１ベアリングと上記第２ベアリングとが、相対的に回転移動可能な内輪と外輪とを有する転がり軸受であり、上記内輪と上記外輪とのいずれか一方が上記連結部材に対して固定されているという構成を採用する。
【００１２】
次に、本発明のフロッグレッグアームロボットは、本体部に対して基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の上腕部及び第２の上腕部と、上記第１の上腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の前腕部と、上記第２の上腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続される第２の前腕部と、上記第１の前腕部及び上記第２の前腕部に対して上記基準平面に沿って揺動可能に接続されるハンド部と、を備えるフロッグレッグアームロボットであって、上記本体部と上記第１の上腕部との接続構造、上記本体部と上記第２の上腕部との接続構造、上記第１の上腕部と上記第１の前腕部との接続構造、上記第２の上腕部と上記第２の前腕部との接続構造、上記第１の前腕部と上記ハンド部との接続構造、及び、上記第２の前腕部と上記ハンド部との接続構造の少なくともいずれかの接続構造として、本発明の接続構造を用いることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明のフロッグレッグアームロボットによれば、揺動可能に接続される部材同士の接続構造として本発明の接続構造が用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材が第１軸と平行に変位された第２軸回りに回転可能となり、連結部材が第２軸回りに回転することによって第１軸が第２軸回りに移動される。ここで、第１軸は、第１部材と第２部材との揺動中心とされる。このため、連結部材を第２軸周りに回転することによって、第１部材と第２部材との揺動中心が変位させることが可能となる。
また、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、連結部材は第２部材の揺動と完全に同期して回転される。このため、連結部材が同じく第２部材に固定された第２ベアリングと完全に同期して回転し、連結部材と第２ベアリングとが相対的に回転移動することがなくなる。この結果、連結部材が第２軸回りに回転することがなくなり、連結部材が第１軸回りのみに回転可能となり、第１軸が第２軸回りに移動することがなくなる。したがって、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定することによって、第１軸である第１部材と第２部材との揺動中心を固定することが可能となる。
このような特徴を有する本発明の接続構造によれば、切替手段によって連結部材を第２部材に対して回転可能な状態としている場合には、第１部材と第２部材との揺動中心を変位させることが可能となり、切替手段によって連結部材を第２部材に対して固定した場合には、第１部材と第２部材との揺動中心を固定することができきる。この結果揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能となる。
【００１４】
本発明のフロッグレッグアームロボットによれば、揺動可能に接続される部材同士の接続構造として本発明の接続構造が用いられる。このため、組立て後に揺動可能に接続される部材同士の位置調節が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明に係る接続構造及びフロッグレッグアームロボットの一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
図１及び図２は、本実施形態におけるフロッグレッグアームロボットＲの概略構成図であり、図１が平面図、図２が側面図である。
これらの図に示すように、フロッグレッグアームロボットＲは、本体部１とアーム部２とハンド部３とを備えている。
【００１７】
本体部１は、不図示の設置台上に旋回可能に設置されるものであり、アーム部２を揺動させることによってハンド部３を水平面（基準平面）に沿って前後に移動させるための駆動モータ５（５１，５２）が設置されている。
【００１８】
アーム部２は、ハンド部３の移動方向に対して左右対称とされる一対のアーム部２１，２２によって構成されており、ハンド部３を直線方向に移動可能に支持する。なお、以下の説明においては、アーム部２１を第１アーム部２１と称し、アーム部２２を第２アーム部２２と称する。
【００１９】
第１アーム部２１は、上腕部２３（第１の上腕部）と、前腕部２４（第１の前腕部）とによって構成されている。
上腕部２３は、本体部１に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。また、前腕部２４は、上腕部２３に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２０】
第２アーム部２２は、上腕部２５（第２の上腕部）と、前腕部２６（第２の前腕部）とによって構成されている。
上腕部２５は、本体部１に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。また、前腕部２６は、上腕部２５に対して水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２１】
ハンド部３は、第１アーム部２１の前腕部２４と、第２アーム部２２の前腕部２６との各々に対して、水平面に沿って揺動可能に接続されている。
【００２２】
続いて、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおける、本体部１と上腕部２３との接続構造、本体部１と上腕部２５との接続構造、上腕部２３と前腕部２４との接続構造、上腕部２５と前腕部２６との接続構造、前腕部２４とハンド部３との接続構造、及び前腕部２６とハンド部３との接続構造について、図３を参照して説明する。
なお、各接続構造は、接続対象が異なるのみで、構成が同一であるため、図３においては、上腕部２３と前腕部２４との接続構造１００のみを示し、以下の説明においても、上腕部２３（第２部材）と前腕部２４（第１部材）との接続構造１００を主として説明する。
【００２３】
図３に示すように、接続構造１００は、連結部材１１０と、第１ベアリング１２０と、第２ベアリング１３０と、パワーロック１４０（切替手段）とを備えている。
【００２４】
連結部材１１０は、上腕部２３と前腕部２４との間に配置されるものであり、第１ベアリング１２０の内輪１２２の内側に嵌め合わされる嵌合部１１１と、第１ベアリング１２０の内輪１２２と第２ベアリング１３０の内輪１３２との間に狭持され、内輪１２２及び内輪１３２に固定されるフランジ部１１２とを有しており、第１ベアリング１２０と第２ベアリング１３０との各々に接続しやすい形状を有している。
また、連結部材１１０は、下方に突出する突出部１１３を備えており、当該突出部１１３が中空とされた上腕部２３の内部まで延在されている。
【００２５】
第１ベアリング１２０は、外輪１２１と内輪１２２とが相対的に回転移動可能とされた、いわゆる転がり軸受であり、外輪１２１が環状の第１ベアリング座１５０を介して前腕部２４に対して固定されている。また、第１ベアリング１２０の内輪１２２は、上述のように連結部材１１０のフランジ部１１２に対して固定されている。
そして、本実施形態の接続構造１００において第１ベアリング１２０は、前腕部２４と上腕部２３との揺動中心とされる第１軸Ｌ１回りに連結部材１１０を回転可能に支持している。
なお、第１ベアリング１２０と、第１ベアリング座１５０及び連結部材１１０とは、例えばボルト等の締結手段によって固定される。
【００２６】
第２ベアリング１３０は、外輪１３１と内輪１３２とが相対的に回転移動可能とされた、第１ベアリング１２０と同様の転がり軸受であり、外輪１３１が環状の第２ベアリング座１６０を介して上腕部２３に対して固定されている。また、第２ベアリング１３０の内輪１３２は、上述のように連結部材１１０のフランジ部１１２に対して固定されている。
そして、本実施形態の接続構造１００において第２ベアリング１３０は、上記第１軸Ｌ１と平行に変位された第２軸Ｌ２回りに連結部材１１０を回転可能に支持している。
なお、第２ベアリング１３０と、第２ベアリング座１６０及び連結部材１１０とは、例えばボルト等の締結手段によって固定される。
【００２７】
パワーロック１４０は、上腕部２３の内部に上腕部２３に固定されて収容されており、連結部材１１０の突出部１１３と締結可能に構成されている。そして、このパワーロック１４０が突出部１１３と締結している場合には連結部材１１０が上腕部２３に対して固定され、パワーロック１４０が突出部１１３と締結されていない場合には連結部材１１０が上腕部２３に対して相対的に回転可能とされる。
【００２８】
なお、図３に示すように、上腕部２３には、内部に繋がる開口部２３ａが形成されており、作業者が、当該開口部２３ａを介してパワーロック１４０の調節及び連結部材１１０の回転を容易に行うことができるように構成されている。
【００２９】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態としている場合には、連結部材１１０が第１軸Ｌ１と平行に変位された第２軸Ｌ２回りに回転可能となり、連結部材１１０が第２軸Ｌ２回りに回転することによって、図４に示すように第１軸Ｌ１が第２軸Ｌ２回りに移動される。ここで、第１軸Ｌ１は、第１部材と第２部材との揺動中心である。このため、連結部材１１０を第２軸Ｌ２周りに回転することによって、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心が変位させることが可能となる。
【００３０】
また、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定した場合には、連結部材１１０は上腕部２３の揺動と完全に同期して回転される。このため、連結部材１１０が同じく上腕部２３に固定された第２ベアリング１３０と完全に同期して回転し、連結部材１１０と第２ベアリング１３０とが相対的に回転移動することがなくなる。この結果、連結部材１１０が第２軸Ｌ２回りに回転することがなくなり、連結部材１１０が第１軸Ｌ１回りのみに回転可能となり、第１軸Ｌ１が第２軸Ｌ２回りに移動することがなくなる。したがって、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定することによって、第１軸Ｌ１である上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を固定することが可能となる。
【００３１】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態としている場合には、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を変位させることが可能となり、パワーロック１４０によって連結部材１１０を上腕部２３に対して固定した場合には、上腕部２３と前腕部２４との揺動中心を固定することができる。この結果揺動可能に接続される部材同士の組立て後の位置調節が可能となる。
【００３２】
また、本実施形態における接続構造１００によれば、第１ベアリング１２０と第２ベアリング１３０とが転がり軸受であり、第１ベアリング１２０の内輪１２２及び第２ベアリング１３０の内輪１３２とが連結部材１１０に対して固定されている。
このような構成を採用することによって、上腕部２３と前腕部２４とが離間することが防止される。このため、例えばハンド部３にて重量物が支持されることによって、上腕部２３と前腕部２４とを離間する方向に大きなモーメントが作用した場合であっても、上腕部２３と前腕部２４とが離間することを防止することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおいては、本体部１及び上腕部２３と、本体部１及び上腕部２５と、上腕部２５及び前腕部２６と、前腕部２４及びハンド部３と、前腕部２６及びハンド部３とについても、上腕部２３と前腕部２４との接続構造１００と同様の接続構造にて揺動可能に接続されている。
【００３４】
このように構成されたフロッグレッグアームロボットＲにおいては、図５に示すように、上腕部２３の前腕部２４側の回転軸（揺動中心）から本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１１、上腕部２５の前腕部２６側の回転軸（揺動中心）から本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１２、及び上腕部２３の本体部１側の回転軸（揺動中心）から上腕部２５の本体部１側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ１３との合算値が、前腕部２４の上腕部２３側の回転軸（揺動中心）からハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２１、前腕部２６の上腕部２５側の回転軸（揺動中心）からハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２２、及び前腕部２４のハンド部３側の回転軸（揺動中心）から前腕部２６のハンド部３側の回転軸（揺動中心）までの距離Ｌ２３との合算値が等しくなることによって、いわゆる特異点姿勢（２つの姿勢に移行可能な姿勢）における振動を防止し、ハンド部３の滑らかな移動が実現される。
【００３５】
そこで、本実施形態のフロッグレッグアームロボットＲにおいては、一度フロッグレッグアームロボットＲを組立てた後、各接続構造によって、上腕部２３の前腕部２４側の回転軸から本体部１側の回転軸までの距離Ｌ１１、上腕部２５の前腕部２６側の回転軸から本体部１側の回転軸までの距離Ｌ１２、前腕部２４の上腕部２３側の回転軸からハンド部３側の回転軸までの距離Ｌ２１、前腕部２６の上腕部２５側の回転軸からハンド部３側の回転軸までの距離Ｌ２２を変化させることができる。
したがって、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように調節することが可能となる。このように本実施形態におけるフロッグレッグアームロボットＲによれば、組立て後に揺動可能に接続される部材同士の位置調節が可能となる。
【００３６】
なお、各接続構造のパワーロックを開放した状態（連結部材の突出部と締結していない状態）にて、駆動モータ５によってアーム部２を繰り返し揺動させることによって、各回転軸は、アーム部２が最も滑らかに動作可能となるように（すなわち、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように）移動する。
このため、各接続構造のパワーロックを開放した状態で、駆動モータ５によってアーム部２を繰り返し揺動させ、アーム部２の動作が滑らかになった時点でパワーロックを固定することによって、容易に、距離Ｌ１１、距離Ｌ１２及び距離Ｌ１３の合算値と、距離Ｌ２１、距離Ｌ２２及び距離Ｌ２３の合算値が等しくなるように調節することが可能となる。
【００３７】
そして、このように構成されたフロッグレッグアームロボットＲは、駆動モータ５の駆動によって、アーム部２１，２２が左右対称に同期して揺動することによって、ハンド部３を直線方向（図１の左右方向）に移動する。そして、このようなハンド部３の移動によって、ハンド部３に支持された搬送対象物が搬送される。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００３９】
図６は、本実施形態における接続構造１００を示す断面図である。この図に示すように本実施形態における接続構造１００では、連結部材１１０が上記突出部１１３を備えておらず、この連結部材１１０に対してモータ１７０（連結部材回転手段）が接続されている。また、本実施形態における接続構造１００は、パワーロック１４０を備えておらず、モータ１７０にて連結部材１１０を上腕部２３に対して回転可能な状態と固定状態とに切り替える。
【００４０】
このような本実施形態における接続構造１００によれば、モータ１７０にて連結部材１１０を強制回転させることによって、連結部材１１０を第２軸Ｌ２回りに回転させて揺動中心を変位させることが可能となる。
【００４１】
なお、最適な揺動中心を探し出す方法としては、モータ１７０で揺動中心を変位させてから固定状態として駆動モータ５によってアーム部２を揺動させる作業を繰返し、駆動モータ５の駆動軸に作用するトルクが最も小さい位置（最もアーム部２が滑らかに移動する位置）を探し出す方法が考えられる。
【００４２】
なお、連結部材１１０を上腕部２３に対して固定してしまうと、モータ１７０を用いることがない。このため、連結部材１１０を上腕部２３に対して固定する場合には、別の機構にて連結部材１１０と上腕部２３とを固定し、モータ１７０を取り外しても良い。これによって、モータ１７０を再利用することが可能となる。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本第３実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４４】
図７は、本実施形態における接続構造１００を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態における接続構造１００では、第２ベアリング１３０が第２ベアリング座１６０と一体とされた滑り軸受とされている。
【００４５】
第２ベアリング１３０は、連結部材１１０が上腕部２３と固定された後は、機能することがない。このため、第２ベアリング１３０と連結部材１１０とが摺動することによって磨耗する等の心配がない。したがって本実施形態の接続構造１００のように、転がり軸受よりも安価な滑り軸受を用いても良い。
ただし、連結部材１１０が回転する際に、第２ベアリング１３０と連結部材１１０との位置ズレが生じないように、連結部材１１０は、第２ベアリング１３０の内側に嵌め合わされる嵌合部１１４を有している。
【００４６】
また、第２ベアリング１３０として滑り軸受を用いた場合には、上腕部２３と前腕部２４との離間を防止するためには、第２ベアリング１３０と連結部材１１０を別途固定する必要がある。
【００４７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る接続構造及びフロッグレッグアームロボットの好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、第１ベアリング１２０の内輪１２２及び第２ベアリング１３０の内輪１３２が連結部材１１０に固定されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１ベアリング１２０の外輪１２１及び第２ベアリング１３０の外輪１３１が連結部材１１０に固定されるようにしても良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、本発明の連結部材回転手段としてモータ１７０を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、連結部材回転手段として、例えば油圧シリンダ等の他のアクチュエータを用いても良い。
【００５０】
また、上記実施形態においては、本発明の接続構造によって、フロッグレッグアームロボットＲにおける、上腕部２３及び前腕部２４と、本体部１及び上腕部２３と、本体部１及び上腕部２５と、上腕部２５及び前腕部２６と、前腕部２４及びハンド部３と、前腕部２６及びハンド部３とを揺動可能に接続する構成について説明した。
しかしながら、本発明の接続構造はこれに限定されるものではなく、スカラーアームロボット等の揺動可能に接続される部材同士の接続に対して好適に用いることができる。
【００５１】
また、フロッグレッグアームロボットＲにおける、上腕部２３及び前腕部２４の接続構造と、本体部１及び上腕部２３の接続構造と、本体部１及び上腕部２５の製造構造と、上腕部２５及び前腕部２６の接続構造と、前腕部２４及びハンド部３の接続構造と、前腕部２６及びハンド部３の接続構造とが本発明の接続構造である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、上記接続構造のいずれかの接続構造として本発明の接続構造を用いる構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における接続構造における第１軸の変位を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態における接続構造を採用するフロッグレッグアームロボットの調節方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態における接続構造を示すフロッグレッグアームロボットの要部断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１……本体部、２……アーム部、２３……上腕部（第２部材，第１の上腕部）、２４……前腕部（第１部材，第１の前腕部）、２５……上腕部（第２の上腕部）、２６……前腕部（第２の前腕部）、３……ハンド部、１００……接続構造、１１０……連結部材、１２０……第１ベアリング、１２１……外輪、１２２……内輪、１３０……第２ベアリング、１３１……外輪、１３２……内輪、１４０……パワーロック（切替手段）、１５０……第１ベアリング座、１６０……第２ベアリング座、１７０……モータ（連結部材回転手段）、Ｒ……フロッグレッグアームロボット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に揺動可能に接続される第１部材と第２部材との接続構造であって、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置される連結部材と、
前記第１部材に固定されると共に前記連結部材を前記第１部材と前記第２部材との揺動中心とされる第１軸回りに回転可能に支持する第１ベアリングと、
前記第２部材に固定されると共に前記連結部材を前記第１軸回りに対して平行に変位された第２軸回りに回転可能に支持する第２ベアリングと、
前記連結部材を前記第２部材に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段と
を備えることを特徴とする接続構造。
【請求項２】
前記連結部材を前記第２軸回りに強制回転可能な連結部材回転手段を備えることを特徴とする請求項１記載の接続構造。
【請求項３】
前記第１ベアリングと前記第２ベアリングとが、相対的に回転移動可能な内輪と外輪とを有する転がり軸受であり、前記内輪と前記外輪とのいずれか一方が前記連結部材に対して固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の接続構造。
【請求項４】
本体部に対して基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の上腕部及び第２の上腕部と、
前記第１の上腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の前腕部と、
前記第２の上腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続される第２の前腕部と、
前記第１の前腕部及び前記第２の前腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続されるハンド部と、
を備えるフロッグレッグアームロボットであって、
前記本体部と前記第１の上腕部との接続構造、前記本体部と前記第２の上腕部との接続構造、前記第１の上腕部と前記第１の前腕部との接続構造、前記第２の上腕部と前記第２の前腕部との接続構造、前記第１の前腕部と前記ハンド部との接続構造、及び、前記第２の前腕部と前記ハンド部との接続構造の少なくともいずれかの接続構造として、請求項１〜３いずれかに記載の接続構造を用いる
ことを特徴とするフロッグレッグアームロボット。
【請求項１】
相対的に揺動可能に接続される第１部材と第２部材との接続構造であって、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置される連結部材と、
前記第１部材に固定されると共に前記連結部材を前記第１部材と前記第２部材との揺動中心とされる第１軸回りに回転可能に支持する第１ベアリングと、
前記第２部材に固定されると共に前記連結部材を前記第１軸回りに対して平行に変位された第２軸回りに回転可能に支持する第２ベアリングと、
前記連結部材を前記第２部材に対して相対的に回転可能な状態と固定状態とに切替え可能な切替手段と
を備えることを特徴とする接続構造。
【請求項２】
前記連結部材を前記第２軸回りに強制回転可能な連結部材回転手段を備えることを特徴とする請求項１記載の接続構造。
【請求項３】
前記第１ベアリングと前記第２ベアリングとが、相対的に回転移動可能な内輪と外輪とを有する転がり軸受であり、前記内輪と前記外輪とのいずれか一方が前記連結部材に対して固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の接続構造。
【請求項４】
本体部に対して基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の上腕部及び第２の上腕部と、
前記第１の上腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続される第１の前腕部と、
前記第２の上腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続される第２の前腕部と、
前記第１の前腕部及び前記第２の前腕部に対して前記基準平面に沿って揺動可能に接続されるハンド部と、
を備えるフロッグレッグアームロボットであって、
前記本体部と前記第１の上腕部との接続構造、前記本体部と前記第２の上腕部との接続構造、前記第１の上腕部と前記第１の前腕部との接続構造、前記第２の上腕部と前記第２の前腕部との接続構造、前記第１の前腕部と前記ハンド部との接続構造、及び、前記第２の前腕部と前記ハンド部との接続構造の少なくともいずれかの接続構造として、請求項１〜３いずれかに記載の接続構造を用いる
ことを特徴とするフロッグレッグアームロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７４１９８（Ｐ２００９−２７４１９８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３０６６３（Ｐ２００８−１３０６６３）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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