(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022191017
(43)【公開日】2022-12-27
(54)【発明の名称】ロボット
(51)【国際特許分類】
B25J 18/06 20060101AFI20221220BHJP
【ＦＩ】
B25J18/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021099620
(22)【出願日】2021-06-15
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 澄玲
(72)【発明者】
【氏名】千葉 玄明
(72)【発明者】
【氏名】勅使河原 誠一
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS01
3C707AS06
3C707AS34
3C707AS35
3C707BS09
3C707CU01
3C707CU07
3C707CX01
3C707CY32
3C707HS27
(57)【要約】
【課題】可搬重量や可動範囲の影響および組立工数の増加を生じることなく、緩衝機能を得ると共に強度を確保すること。
【解決手段】ロボット１は、可動機構を構成する内骨格部２と、内骨格部２の周囲を覆う筒形状の外骨格部３と、内骨格部２と外骨格部３の間に形成された空間部４と、空間部４に配置され、筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部を組み合わせた緩衝部５と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】ロボット１は、可動機構を構成する内骨格部２と、内骨格部２の周囲を覆う筒形状の外骨格部３と、内骨格部２と外骨格部３の間に形成された空間部４と、空間部４に配置され、筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部を組み合わせた緩衝部５と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可動機構を構成する内骨格部と、
前記内骨格部の周囲を覆う筒形状の外骨格部と、
前記内骨格部と前記外骨格部の間に形成された空間部と、
前記空間部に配置され、前記筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部を組み合わせた緩衝部と、
を備える、ロボット。
前記内骨格部の周囲を覆う筒形状の外骨格部と、
前記内骨格部と前記外骨格部の間に形成された空間部と、
前記空間部に配置され、前記筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部を組み合わせた緩衝部と、
を備える、ロボット。
【請求項2】
前記緩衝部は、前記空間部の全体に充填される、請求項１に記載のロボット。
【請求項3】
前記緩衝部は、少なくとも前記内骨格部の外面との間、または前記外骨格部の内面との間に前記空間部を介して間隔を置いて設けられる、請求項１に記載のロボット。
【請求項4】
前記外骨格部は、多重の筒形状から構成されており、前記緩衝部は、多重の前記外骨格部の間、または、最も内側の前記外骨格部と前記内骨格部との間に配置される、請求項１に記載のロボット。
【請求項5】
前記緩衝部は、外表面が湾曲面で形成される、請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項6】
前記緩衝部は、外表面が平面で形成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項7】
前記緩衝部は、前記空洞部が三角形、四角形、または六角形による平面充填構造からなる、請求項１から６のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項8】
前記緩衝部は、筒形状に形成されて前記内骨格部を挿通可能に設けられる、請求項１から７のいずれか１項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１、２には、衝撃吸収構造を備えるロボットについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－１２５５３１号公報
【特許文献2】特開２００５－１０３７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的なロボットは、アクチュエータやリンク部を覆う外装材にも強度を維持するように剛性をもたせるため、人との衝突時において人に危害が生じるおそれがある。そこで、従来のロボットは、緩衝材が既存の外装材の表面に取り付けられる。このため、従来のロボットは、既存のロボットに緩衝材の重量が加わって可搬重量が増すことや、外装材の表面から突出する緩衝材の厚さにより可動範囲に影響を与える問題がある。しかも、従来のロボットは、緩衝材を取り付ける作業に手間がかかる。
【0005】
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、可搬重量や可動範囲の影響および組立工数の増加を生じることなく、緩衝機能を得ると共に強度を確保することのできる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】
【0006】
上記の目的を達成するための本開示の一態様のロボットは、可動機構を構成する内骨格部と、前記内骨格部の周囲を覆う筒形状の外骨格部と、前記内骨格部と前記外骨格部の間に形成された空間部と、前記空間部に配置され、前記筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部を組み合わせた緩衝部と、を備える。
【0007】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、前記空間部の全体に充填される。
【0008】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、少なくとも前記内骨格部の外面との間、または前記外骨格部の内面との間に前記空間部を介して間隔を置いて設けられる。
【0009】
上記ロボットの望ましい態様として、前記外骨格部は、多重の筒形状から構成されており、前記緩衝部は、多重の前記外骨格部の間、または、最も内側の前記外骨格部と前記内骨格部との間に配置される。
【0010】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、外表面が湾曲面で形成される。
【0011】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、外表面が平面で形成される。
【0012】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、前記空洞部が三角形、四角形、または六角形による平面充填構造からなる。
【0013】
上記ロボットの望ましい態様として、前記緩衝部は、筒形状に形成されて前記内骨格部を挿通可能に設けられる。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、可搬重量や可動範囲の影響および組立工数の増加を生じることなく、緩衝機能を得ると共に強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に図面を参照して、本開示に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【0017】
図１は、実施形態のロボットの構成例を表す斜視図である。図２は、実施形態のロボットの断面図である。図３は、実施形態のロボットの分解断面図である。図４は、実施形態のロボットの要部概略側断面図である。図５は、実施形態のロボットの要部概略平断面図である。図６は、実施形態のロボットの他の例の要部概略平断面図である。図７は、実施形態のロボットの他の例の要部概略平断面図である。図８は、実施形態のロボットの他の例の要部概略平断面図である。
【0018】
図１から図３において、ロボット１は、多関節のロボットアームの一部を示している。ロボット１は、例えば、主に公共空間や家庭などで働くサービスロボットや、主に工場などで働く産業用ロボットや、医療分野で働く医療ロボットや、人間と協力して働く協働ロボットに適用が可能である。
【0019】
実施形態のロボット１は、可動機構を構成する内骨格部２と、内骨格部２の周囲を覆う外骨格部３と、内骨格部２と外骨格部３の間に形成された空間部４と、緩衝部５と、を備える。
【0020】
内骨格部２は、本実施形態では、第一内骨格部２Ａ、第二内骨格部２Ｂ、第三内骨格部２Ｃ、第四内骨格部２Ｄ、および第五内骨格部２Ｅを有する。第一内骨格部２Ａ、第二内骨格部２Ｂ、第三内骨格部２Ｃ、第四内骨格部２Ｄ、および第五内骨格部２Ｅは、それぞれ可動部として構成される。
【0021】
第一内骨格部２Ａは、アクチュエータによって構成される。第一内骨格部２Ａは、実施形態ではサーボモータを有する本体部２Ａａを有する。本体部２Ａａは、軸Ｓ１を中心とした円柱形状に形成されている。第一内骨格部２Ａは、本体部２Ａａのサーボモータによって軸Ｓ１の廻りに回転可能に設けられた回転軸部２Ａｂを有する。第一内骨格部２Ａは、本体部２Ａａの側部に設けられて他の内骨格部（図示省略）に固定される固定部２Ａｃを有する。
【0022】
第二内骨格部２Ｂは、軸Ｓ１が延びる方向、および軸Ｓ１と交差（直交）する軸Ｓ２が延びる方向に延びるように折れ曲がって形成された円筒曲管状の本体部２Ｂａを有する。本体部２Ｂａは、アルミ合金やステンレス合金や炭素鋼などによって剛構造に構成される。本体部２Ｂａの各端部は、一方が第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂに固定される固定部２Ｂｂとして構成され、他方が第三内骨格部２Ｃに固定される固定部２Ｂｃとして構成される。固定部２Ｂｂは、複数のネジＲ２によって回転軸部２Ａｂに固定される。固定部２Ｂｃは、複数のネジＲ３によって第三内骨格部２Ｃに固定される。従って、第二内骨格部２Ｂは、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。
【0023】
第三内骨格部２Ｃは、軸Ｓ２が延びる方向に延びる円筒直管状の本体部２Ｃａを有する。本体部２Ｃａは、アルミ合金やステンレス合金や炭素鋼などによって剛構造に構成される。本体部２Ｃａの各端部は、一方が第二内骨格部２Ｂの固定部２Ｂｃに固定される固定部２Ｃｂとして構成され、他方が第四内骨格部２Ｄに固定される固定部２Ｃｃとして構成される。固定部２Ｃｂは、複数のネジＲ３によって第二内骨格部２Ｂの固定部２Ｂｃに固定される。固定部２Ｃｃは、複数のネジＲ６によって第四内骨格部２Ｄに固定される。従って、第三内骨格部２Ｃは、第二内骨格部２Ｂと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。
【0024】
第四内骨格部２Ｄは、アクチュエータによって構成される。第四内骨格部２Ｄは、実施形態ではサーボモータを有する円柱形状の本体部２Ｄａを有する。本体部２Ｄａは、軸Ｓ２と交差（直交）する軸Ｓ３を中心とした円柱形状に形成されている。第四内骨格部２Ｄは、本体部２Ｄａのサーボモータによって軸Ｓ３の廻りに回転可能に設けられた回転軸部２Ｄｂを有する。第四内骨格部２Ｄは、本体部２Ｄａの側部に設けられて第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｃに固定される固定部２Ｄｃを有する。回転軸部２Ｄｂは、第五内骨格部２Ｅに複数のネジＲ９によって固定される。固定部２Ｄｃは、複数のネジＲ６によって第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｃに固定される。従って、第四内骨格部２Ｄは、第二内骨格部２Ｂおよび第三内骨格部２Ｃと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。
【0025】
第五内骨格部２Ｅは、アクチュエータによって構成される。第五内骨格部２Ｅは、実施形態ではサーボモータを有する円柱形状の本体部２Ｅａを有する。本体部２Ｅａは、軸Ｓ３と交差（直交）する軸Ｓ４を中心とした円柱形状に形成されている。第五内骨格部２Ｅは、本体部２Ｅａのサーボモータによって軸Ｓ４の廻りに回転可能に設けられた回転軸部２Ｅｂを有する。第五内骨格部２Ｅは、本体部２Ｅａの側部に設けられて第四内骨格部２Ｄの回転軸部２Ｄｂに固定される固定部２Ｅｃを有する。回転軸部２Ｅｂは、他の内骨格部（図示省略）に固定される。固定部２Ｅｃは、複数のネジＲ９によって第四内骨格部２Ｄの回転軸部２Ｄｂに固定される。従って、第五内骨格部２Ｅは、第二内骨格部２Ｂ、第三内骨格部２Ｃおよび第四内骨格部２Ｄと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。しかも、第五内骨格部２Ｅは、第四内骨格部２Ｄの回転軸部２Ｄｂの回転に伴って軸Ｓ３の廻りに回転する。さらに、第五内骨格部２Ｅは、自身の回転軸部２Ｅｂの回転によって他の内骨格部（図示省略）を軸Ｓ４の廻りに回転させる。
【0026】
外骨格部３は、本実施形態では、第一外骨格部３Ａ、第二外骨格部３Ｂ、第三外骨格部３Ｃ、第四外骨格部３Ｄ、第五外骨格部３Ｅ、第六外骨格部３Ｆ、および第七外骨格部３Ｇを有する。第一外骨格部３Ａ、第二外骨格部３Ｂ、第三外骨格部３Ｃ、第四外骨格部３Ｄ、および第五外骨格部３Ｅは、筒状外骨格部ともいう。第六外骨格部３Ｆおよび第七外骨格部３Ｇは、連結外骨格部ともいう。
【0027】
第一外骨格部３Ａは、第一内骨格部２Ａの外周を覆う。第一外骨格部３Ａは、第一内骨格部２Ａにおいて円柱形状の本体部２Ａａの外周を覆うように、軸Ｓ１を中心とした円筒形状の筒本体部３Ａａを有する。筒本体部３Ａａは、円筒形状に限らず例えば多角形筒など筒形状であればよい。筒本体部３Ａａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。筒本体部３Ａａは、軸Ｓ１の延びる方向では形状を維持する一方で、軸Ｓ１に交差する径方向では変形することが可能に構成される。筒本体部３Ａａは、軸Ｓ１が延びる方向の一端が閉塞され、他端が開放して構成される。従って、筒本体部３Ａａは、第一内骨格部２Ａを軸Ｓ１に沿って挿入して内装する一方で、第一内骨格部２Ａを軸Ｓ１に沿って取り出して分離する。第一外骨格部３Ａは、筒本体部３Ａａの開放した他端に、第一筒固定部３Ａｂを有する。第一筒固定部３Ａｂは、環状に形成され、第一内骨格部２Ａにおいて回転軸部２Ａｂが設けられた本体部２Ａａの端部外周に複数のネジＲ１によって固定される。また、第一外骨格部３Ａは、筒本体部３Ａａの側部に設けられて第一内骨格部２Ａの固定部２Ａｃを表出する第二筒固定部３Ａｃを有する。第二筒固定部３Ａｃは、他の内骨格部（図示省略）の外周を覆う他の外骨格部（図示省略）が連結される。
【0028】
第二外骨格部３Ｂは、第二内骨格部２Ｂの外周を覆う。第二外骨格部３Ｂは、軸Ｓ１を中心とした円筒形状の筒本体部３Ｂａを有する。筒本体部３Ｂａは、円筒形状に限らず例えば多角形筒など筒形状であればよい。筒本体部３Ｂａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。筒本体部３Ｂａは、軸Ｓ１の延びる方向では形状を維持する一方で、軸Ｓ１に交差する径方向では変形することが可能に構成される。筒本体部３Ｂａは、軸Ｓ１が延びる方向の一端が閉塞され、他端が開放して構成される。従って、筒本体部３Ｂａは、第二内骨格部２Ｂを軸Ｓ１に沿って挿入して内装する一方で、第二内骨格部２Ｂを軸Ｓ１に沿って取り出して分離する。第二外骨格部３Ｂは、筒本体部３Ｂａの開放した他端に、第一筒固定部３Ｂｂを有する。第一筒固定部３Ｂｂは、環状に形成され、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂに対し、第二内骨格部２Ｂと共に複数のネジＲ２によって固定される。従って、第二外骨格部３Ｂは、第二内骨格部２Ｂと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。また、第二外骨格部３Ｂは、筒本体部３Ｂａの側部に、第二筒固定部３Ｂｃを有する。第二筒固定部３Ｂｃは、環状に形成され、第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｂに対して複数のネジＲ４によって固定される。
【0029】
第三外骨格部３Ｃは、第三内骨格部２Ｃの外周を覆う。第三外骨格部３Ｃは、軸Ｓ２を中心とした円筒形状の筒本体部３Ｃａを有する。筒本体部３Ｃａは、円筒形状に限らず例えば多角形筒など筒形状であればよい。筒本体部３Ｃａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。筒本体部３Ｃａは、軸Ｓ２の延びる方向では形状を維持する一方で、軸Ｓ２に交差する径方向では変形することが可能に構成される。筒本体部３Ｃａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成され、円筒形状を維持する一方で変形することが可能に設けられる。筒本体部３Ｃａは、軸Ｓ２が延びる方向の両端が開放して構成される。従って、筒本体部３Ｃａは、第三内骨格部２Ｃを軸Ｓ２に沿って挿入して内装する一方で、第三内骨格部２Ｃを軸Ｓ２に沿って取り出して分離する。第三外骨格部３Ｃは、筒本体部３Ｃａの開放した一端に、第一筒固定部３Ｃｂを有する。第一筒固定部３Ｃｂは、環状に形成され、第二外骨格部３Ｂの第二筒固定部３Ｂｃと共に、第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｂに対して複数のネジＲ４によって固定される。また、第三外骨格部３Ｃは、筒本体部３Ｃａの開放した他端に、第二筒固定部３Ｃｃを有する。第二筒固定部３Ｃｃは、環状に形成され、第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｃに対して複数のネジＲ５によって固定される。従って、第三外骨格部３Ｃは、第三内骨格部２Ｃ、第二内骨格部２Ｂ、および第二外骨格部３Ｂと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。
【0030】
第四外骨格部３Ｄは、第四内骨格部２Ｄの外周を覆う。第四外骨格部３Ｄは、軸Ｓ３を中心とした円筒形状の筒本体部３Ｄａを有する。筒本体部３Ｄａは、円筒形状に限らず例えば多角形筒など筒形状であればよい。筒本体部３Ｄａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。筒本体部３Ｄａは、軸Ｓ３の延びる方向では形状を維持する一方で、軸Ｓ３に交差する径方向では変形することが可能に構成される。筒本体部３Ｄａは、軸Ｓ３が延びる方向の一端が閉塞され、他端が開放して構成される。従って、筒本体部３Ｄａは、第四内骨格部２Ｄを軸Ｓ３に沿って挿入して内装する一方で、第四内骨格部２Ｄを軸Ｓ３に沿って取り出して分離する。第四外骨格部３Ｄは、筒本体部３Ｄａの開放した他端に、第一筒固定部３Ｄｂを有する。第一筒固定部３Ｄｂは、環状に形成され、第四内骨格部２Ｄにおいて回転軸部２Ｄｂが設けられた本体部２Ｄａの端部外周に複数のネジＲ７によって固定される。また、第四外骨格部３Ｄは、筒本体部３Ｄａの側部に設けられた第二筒固定部３Ｄｃを有する。第二筒固定部３Ｄｃは、環状に形成され、第四内骨格部２Ｄの固定部２Ｄｃに対して複数のネジＲ６で固定された第六外骨格部３Ｆに対して嵌め合いにより固定される。従って、第四外骨格部３Ｄは、第四内骨格部２Ｄ、第三外骨格部３Ｃ、第三内骨格部２Ｃ、第二内骨格部２Ｂ、および第二外骨格部３Ｂと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。
【0031】
第五外骨格部３Ｅは、第五内骨格部２Ｅの外周を覆う。第五外骨格部３Ｅは、軸Ｓ４を中心とした円筒形状の筒本体部３Ｅａを有する。筒本体部３Ｅａは、円筒形状に限らず例えば多角形筒など筒形状であればよい。筒本体部３Ｅａは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。筒本体部３Ｅａは、軸Ｓ４の延びる方向では形状を維持する一方で、軸Ｓ４に交差する径方向では変形することが可能に構成される。筒本体部３Ｅａは、軸Ｓ４が延びる方向の一端が閉塞され、他端が開放して構成される。従って、筒本体部３Ｅａは、第五内骨格部２Ｅを軸Ｓ４に沿って挿入して内装する一方で、第五内骨格部２Ｅを軸Ｓ４に沿って取り出して分離する。第五外骨格部３Ｅは、筒本体部３Ｅａの開放した他端に、第一筒固定部３Ｅｂを有する。第一筒固定部３Ｅｂは、環状に形成され、第五内骨格部２Ｅにおいて回転軸部２Ｅｂが設けられた本体部２Ｅａの端部外周に複数のネジＲ８によって固定される。また、第五外骨格部３Ｅは、筒本体部３Ｅａの側部に設けられた第二筒固定部３Ｅｃを有する。第二筒固定部３Ｅｃは、環状に形成され、第四内骨格部２Ｄの回転軸部２Ｄｂに対して複数のネジＲ９で固定される。従って、第五外骨格部３Ｅは、第五内骨格部２Ｅ、第四内骨格部２Ｄ、第三外骨格部３Ｃ、第三内骨格部２Ｃ、第二内骨格部２Ｂ、および第二外骨格部３Ｂと共に、第一内骨格部２Ａの回転軸部２Ａｂの回転に伴って軸Ｓ１の廻りに回転する。しかも、第五外骨格部３Ｅは、第五内骨格部２Ｅと共に、第四内骨格部２Ｄの回転軸部２Ｄｂの回転に伴って軸Ｓ３の廻りに回転する。
【0032】
第六外骨格部３Ｆは、第三外骨格部３Ｃと第四外骨格部３Ｄとの間に設けられ、第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｃおよび第四内骨格部２Ｄの固定部２Ｄｃの外周を覆う。第六外骨格部３Ｆは、軸Ｓ２を中心とした環状に形成される。第六外骨格部３Ｆは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。第六外骨格部３Ｆは、周方向で複数（少なくとも２つ）に分割して形成される。第六外骨格部３Ｆは、第三外骨格部３Ｃの第二筒固定部３Ｃｃと共に、第三内骨格部２Ｃの固定部２Ｃｃに対して複数のネジＲ５によって固定される。また、第六外骨格部３Ｆは、第四内骨格部２Ｄの固定部２Ｄｃに対して複数のネジＲ６によって固定される。さらに、第六外骨格部３Ｆは、第四内骨格部２Ｄの固定部２Ｄｃに固定された状態で、第四外骨格部３Ｄの第二筒固定部３Ｄｃが嵌め合いにより固定される。従って、第六外骨格部３Ｆは、第三外骨格部３Ｃと第四外骨格部３Ｄとを連結する。また、筒状外骨格部である第三外骨格部３Ｃと第四外骨格部３Ｄは、連結外骨格部である第六外骨格部３Ｆよりも外側に突出して設けられる。
【0033】
第七外骨格部３Ｇは、第四外骨格部３Ｄと第四内骨格部２Ｄとの間に設けられ、第四内骨格部２Ｄの一部を覆う。第七外骨格部３Ｇは、軸Ｓ３を中心とした環状に形成される。第七外骨格部３Ｇは、ポリエチレンテレフタレートなどによって構成される。第七外骨格部３Ｇは、周方向で複数（少なくとも２つ）に分割して形成される。第七外骨格部３Ｇは、第四外骨格部３Ｄの第一筒固定部３Ｄｂと共に、第四内骨格部２Ｄの本体部２Ｄａの外周に複数のネジＲ７によって固定される。従って、第七外骨格部３Ｇは、第四外骨格部３Ｄと第四内骨格部２Ｄとを連結する。また、筒状外骨格部である第四外骨格部３Ｄは、連結外骨格部である第七外骨格部３Ｇよりも外側に突出して設けられる。
【0034】
空間部４は、本実施形態では、第一空間部４Ａ、第二空間部４Ｂ、第三空間部４Ｃ、第四空間部４Ｄ、および第五空間部４Ｅを有する。第一空間部４Ａは、第一内骨格部２Ａの本体部２Ａａと第一外骨格部３Ａの筒本体部３Ａａとの間に形成された間隔により構成される。第一空間部４Ａは、第一外骨格部３Ａによって密閉された空間であってもよい。第二空間部４Ｂは、第二内骨格部２Ｂの本体部２Ｂａと第二外骨格部３Ｂの筒本体部３Ｂａとの間に形成された間隔により構成される。第二空間部４Ｂは、第二外骨格部３Ｂによって密閉された空間であってもよい。第三空間部４Ｃは、第三内骨格部２Ｃの本体部２Ｃａと第三外骨格部３Ｃの筒本体部３Ｃａとの間に形成された間隔により構成される。第三空間部４Ｃは、第三外骨格部３Ｃによって密閉された空間であってもよい。第四空間部４Ｄは、第四内骨格部２Ｄの本体部２Ｄａと第四外骨格部３Ｄの筒本体部３Ｄａとの間に形成された間隔により構成される。第四空間部４Ｄは、第四外骨格部３Ｄによって密閉された空間であってもよい。第五空間部４Ｅは、第五内骨格部２Ｅの本体部２Ｅａと第五外骨格部３Ｅの筒本体部３Ｅａとの間に形成された間隔により構成される。第五空間部４Ｅは、第五外骨格部３Ｅによって密閉された空間であってもよい。
【0035】
【0036】
組立状態から分解状態にするにあたり、ロボット１は、ネジＲ１を外すことで、第一内骨格部２Ａに対して第一外骨格部３Ａを軸Ｓ１が延びる方向に沿って取り外せる。また、ロボット１は、ネジＲ３およびネジＲ４を外すことで、第二内骨格部２Ｂと第三内骨格部２Ｃとを分離できると共に、第二外骨格部３Ｂと第三外骨格部３Ｃとを分離できる。そして、ロボット１は、ネジＲ２を外すことで、第二内骨格部２Ｂに対して第二外骨格部３Ｂを軸Ｓ１が延びる方向に沿って取り外せる。一方、ロボット１は、ネジＲ５を外すことで、第三内骨格部２Ｃに対して第三外骨格部３Ｃを軸Ｓ２が延びる方向に沿って取り外せる。また、ロボット１は、ネジＲ６およびネジＲ７を外すことで、第六外骨格部３Ｆおよび第七外骨格部３Ｇが分割して取り外され、同時に、第四内骨格部２Ｄに対して第四外骨格部３Ｄを軸Ｓ３が延びる方向に沿って取り外せる。また、ロボット１は、ネジＲ９を外すことで、第四内骨格部２Ｄと第五内骨格部２Ｅとを分離できる。そして、ロボット１は、ネジＲ８を外すことで、第五内骨格部２Ｅに対して第五外骨格部３Ｅを軸Ｓ４が延びる方向に沿って取り外せる。なお、分離状態から組立状態にするには、上記と逆の手順を行う。従って、ロボット１は、内骨格部２や外骨格部（筒状内骨格部）３を連結する外骨格部（連結外骨格部）３を分割し、内骨格部２に対して外骨格部（筒状内骨格部）３を軸が延びる方向に移動することで組立状態および分離状態にすることができる。
【0037】
緩衝部５は、図４から図８に示すように、空間部４に配置される。図４から図８では、内骨格部２、外骨格部３、および空間部４を概略的に示している。実施形態において、緩衝部５は、上述した空間部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅにそれぞれ配置される。または、緩衝部５は、上述した空間部４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅの少なくとも１つに配置される。図４から図８では、緩衝部５は、図２で示す第三内骨格部２Ｃと第三外骨格部３Ｃとの間の空間部４Ｃに配置された構成を一例として示している。
【0038】
緩衝部５は、内骨格部２の外周を囲むように形成され、外骨格部３の内側に配置される。緩衝部５は、外骨格部３の筒形状と同じく軸Ｓの延びる方向に沿って筒形状に配置される。緩衝部５は、図５から図８に示すように、筒形状の長さ方向である軸Ｓの延びる方向に沿って延びる複数の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを組み合わせた構造とされる。具体的に緩衝部５は、図５および図８で示すように、軸Ｓに直交する断面において六角形の空洞部５Ａによる平面充填構造（ハニカム構造）や、図６で示すように、軸Ｓに直交する断面において四角形の空洞部５Ｂによる平面充填構造や、図７で示すように、軸Ｓに直交する断面において三角形の空洞部５Ｃによる平面充填構造がある。緩衝部５は、複数の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを組み合わせた構造によって、軸Ｓの延びる方向では形状（強度）を維持する一方で、軸Ｓに交差する径方向では変形することが可能に構成される。
【0039】
このように、実施形態のロボット１は、可動機構を構成する内骨格部２と、内骨格部２の周囲を覆う筒形状の外骨格部３と、内骨格部２と外骨格部３の間に形成された空間部４と、空間部４に配置され、外骨格部３の筒形状の長さ方向に沿って延びる複数の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを組み合わせた緩衝部５と、を備える。
【0040】
実施形態のロボット１によれば、内骨格部２の周囲を覆う筒形状の外骨格部３との間の空間部４に複数の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを組み合わせた構造の緩衝部５を備えることで、外力が付与された場合に干渉機能が得られる。このため、実施形態のロボット１は、人とロボット１とが衝突しても、人に危害を与えることを防ぎ、かつロボット１の故障も防ぐ緩衝機能を得ることができる。しかも、実施形態のロボット１によれば、複数の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを組み合わせた構造の緩衝部５は、軸Ｓの延びる方向に沿う外力に対して強度を確保する強度部材として機能する。さらに、実施形態のロボット１によれば、可動機構を内骨格部２に委ね、緩衝機能を外骨格部３、空間部４および緩衝部５に委ねて機能分離することで、既存の可動部に後から緩衝部材を付けることと比較して可搬重量や可動範囲の影響や組立工数の増加を防ぐ。さらに、実施形態のロボット１によれば、緩衝部５は空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃを有する構成のため、緩衝機能を得つつ軽量化を図れる。
【0041】
実施形態のロボット１では、緩衝部５は、空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃが三角形、四角形、または六角形による平面充填構造からなる。
【0042】
緩衝部５は、平面充填の角数が少ないほど、軸Ｓの延びる方向に対して比較的強く、かつ軸Ｓに交差する径方向の曲げ応力に対して比較的強くなり、平面充填の角数が多いほど、軸Ｓの延びる方向に対して比較的弱く、かつ軸Ｓに交差する径方向の曲げ応力に対して比較的弱くなる。従って、実施形態のロボット１によれば、緩衝部５の空洞部５Ａ，５Ｂ，５Ｃの構造を、人との衝突の機会などのロボット１を使用する環境に応じて選択することができる。実施形態のロボット１では、空洞部５Ａが六角形の平面充填構造（ハニカム構造）は、強度向上および軽量化の双方が得られる好ましい形態である。
【0043】
実施形態のロボット１では、緩衝部５は、図５から図７に示すように、外表面５１が湾曲面で形成され、実施形態では、全体として円筒形状に形成される。また、実施形態のロボット１では、緩衝部５は、図８に示すように、外表面５１が平面で形成され、実施形態では、全体として角筒形状に形成される。
【0044】
緩衝部５は、外表面５１が湾曲面で形成されると、径方向の曲げ応力に対して比較的強く、外表面５１が平面で形成されると径方向の曲げ応力に対して強度が比較的弱い。また、緩衝部５は、図５から図７に示すように外表面５１全体が湾曲面で形成された円筒形状の場合、径方向の曲げ応力に対して強さが全周でほぼ均等になり、図８に示すように、外表面５１が平面で形成された角筒形状の場合は、径方向の曲げ応力に対して角部において比較的強く、平面部において比較的弱い。かかる緩衝部５の外表面５１の形状は、人との衝突の機会などのロボット１を使用する環境に応じて選択することができる。なお、緩衝部５は、図には明示しないが、例えば、円筒形状の外表面の一部が平坦に形成されているように、外表面が湾曲面および平面で形成されてもよい。
【0045】
【0046】
実施形態のロボット１によれば、空間部４の全体に緩衝部５を充填することで、径方向の曲げ応力に対して比較的強くなる。従って、実施形態のロボット１によれば、強度の向上を図れる。
【0047】
【0048】
実施形態のロボット１では、図９に示すように、緩衝部５は、外骨格部３の内面に取り付けられて内骨格部２の外面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けられる。または、実施形態のロボット１では、図１０に示すように、緩衝部５は、内骨格部２の外面に取り付けられて外骨格部３の内面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けられる。または、実施形態のロボット１では、図１１に示すように、緩衝部５は、内骨格部２の外面との間、および外骨格部３の内面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けられる。即ち、実施形態のロボット１では、緩衝部５は、少なくとも内骨格部２の外面との間、または外骨格部３の内面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けられる。
【0049】
実施形態のロボット１によれば、緩衝部５によって剛性を最低限確保しつつ空間部４を介した間隔によって衝撃を和らげる衝撃緩和機能を向上できる。例えば、図９に示すように、緩衝部５を外骨格部３の内面に取り付けて内骨格部２の外面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けると、衝撃があった直後に緩衝部５によって緩衝機能を生じ、その後空間部４によって衝撃を和らげる。また、図１０に示すように、緩衝部５を内骨格部２の外面に取り付け外骨格部３の内面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けると、衝撃があって外骨格部３２が押されて変形して衝撃を和らげた後に緩衝部５によって緩衝機能を生じる。また、図１１に示すように、緩衝部５を内骨格部２の外面との間、および外骨格部３の内面との間に空間部４を介して間隔を置いて設けると、衝撃があって外骨格部３２が押されて変形して衝撃を和らげた後に緩衝部５によって緩衝機能を生じ、その後空間部４によってさらに衝撃を和らげる。従って、実施形態のロボット１によれば、緩衝部５の配置を、人との衝突の機会などのロボット１を使用する環境に応じて選択することができる。なお、実施形態のロボット１によれば、図９および図１１に示すように、緩衝部５を内骨格部２の外面に取り付けないように構成することで、緩衝部５の分解および組立が容易であり、交換を容易に行える。
【0050】
【0051】
実施形態のロボット１では、図１２および図１３に示すように、外骨格部３は、多重（実施形態では２重）の筒形状の外骨格部３１，３２から構成されている。これにより、実施形態のロボット１では、複数に区画された空間部４（４１，４２）が形成される。そして、このロボット１では、緩衝部５は、図１２に示すように、多重の外骨格部３１，３２の間の空間部４１に配置される。または、このロボット１では、緩衝部５は、図１３に示すように、最も内側の外骨格部３２と内骨格部２との間の空間部４２に配置される。
【0052】
実施形態のロボット１によれば、図１２に示すように、緩衝部５を多重の外骨格部３１，３２の間の空間部４１に配置することで、衝撃があった直後に緩衝部５によって緩衝機能を生じ、その後空間部４２によって衝撃を和らげる。一方、実施形態のロボット１によれば、図１３に示すように、緩衝部５を最も内側の外骨格部３２と内骨格部２との間の空間部４２に配置することで、衝撃があって外骨格部３２が押されて変形して衝撃を和らげた後に緩衝部５によって緩衝機能を生じる。従って、実施形態のロボット１によれば、緩衝部５の配置を、人との衝突の機会などのロボット１を使用する環境に応じて選択することができる。なお、実施形態のロボット１によれば、図１２に示すように、緩衝部５を多重の外骨格部３１，３２の間の空間部４１に配置することで、外骨格部３１，３２と緩衝部５を一体の外骨格部として構成でき、緩衝部５の分解および組立が容易であり、交換を容易に行える。
【0053】
また、実施形態のロボット１では、緩衝部５は、筒形状に形成されて内骨格部２を挿通可能に設けられる。従って、実施形態のロボット１によれば、緩衝部５に内骨格部２を挿通して組立や分解を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【0054】
１ ロボット
２ 内骨格部
３（３１，３２） 外骨格部
４（４１，４２） 空間部
５ 緩衝部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 空洞部
５１ 外表面
２ 内骨格部
３（３１，３２） 外骨格部
４（４１，４２） 空間部
５ 緩衝部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 空洞部
５１ 外表面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】