特許 7469135 手首装置及びロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】手首装置及びロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/00 20060101AFI20240409BHJP

   B25J 17/02 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

B25J17/00 F

B25J17/02 E

B25J17/02 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020083805

(22)【出願日】2020-05-12

(65)【公開番号】P2021178373

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】芝田 武士

(72)【発明者】

【氏名】工藤 仁

【審査官】松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１２７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３１２３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－００９２９５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１２９１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１８６３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０７３２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１１６０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０４４２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０７６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２５９１３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の第１回転軸回りに回転可能にアームに連結された第１要素と、
所定の第２回転軸回りに回転可能に前記第１要素に連結された第２要素と、
前記アームに設けられ、前記第１要素を回転駆動する第１駆動部と、
前記アームに設けられ、前記第２要素を回転駆動する第２駆動部と、
前記アームに設けられ、前記第１駆動部の駆動力を前記第１要素に伝達する第１伝達部と、
前記アームから前記第１要素に亘って設けられ、前記第２駆動部の駆動力を前記第２要素に伝達する第２伝達部とを備え、
前記第２伝達部は、前記アームに前記第１回転軸回りに回転可能に支持された第１駆動歯車と、前記第１要素に回転可能に支持され且つ前記第１駆動歯車と噛合する第１被動歯車と、前記第１要素に回転可能に支持され且つ前記第１被動歯車の回転によって回転させられる第２駆動歯車と、前記第２要素に設けられ且つ前記第２駆動歯車と噛合する第２被動歯車とを有し、駆動力の伝達方向における前記第１駆動歯車以降において駆動力の回転数を減速させ、
前記第１駆動歯車及び前記第１被動歯車は、前記第１要素内に配置され、
前記第１駆動歯車及び前記第１被動歯車、並びに、前記第２駆動歯車及び前記第２被動歯車は、駆動力の回転数を減速させる手首装置。

【請求項2】

請求項１に記載の手首装置において、
前記第２被動歯車は、前記第２回転軸と同軸の軸心を有し、前記第２要素に回転不能に設けられている手首装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の手首装置において、
前記第１被動歯車と前記第２駆動歯車とは、互いに同軸に且つ回転不能に連結されている手首装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１つに記載の手首装置において、
前記第１駆動歯車及び前記第１被動歯車は、互いに平行な回転軸を有し、
前記第２駆動歯車及び前記第２被動歯車は、互いに交差する又はねじれの位置にある回転軸を有する手首装置。

【請求項5】

請求項４に記載の手首装置において、
前記第１駆動歯車及び前記第１被動歯車は、平歯車であり、
前記第２駆動歯車及び前記第２被動歯車は、ベベルギヤ又はハイポイドギヤである手首装置。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の手首装置において、
前記第１駆動歯車及び前記第１被動歯車の減速比は、前記第２駆動歯車及び前記第２被動歯車の減速比よりも大きい手首装置。

【請求項7】

請求項１乃至６の何れか１つに記載の手首装置において、
前記第２駆動部は、前記アームの長手方向に対して直交する方向に延びる出力軸を有している手首装置。

【請求項8】

請求項１に記載の手首装置において、
前記アームは、前記第１回転軸の方向に間隔を空けて配列された第１支持部及び第２支持部を有し、
前記第１要素は、前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置され、
前記第２駆動歯車及び前記第２被動歯車は、前記第１要素内に配置されている手首装置。

【請求項9】

互いに回転可能に連結された複数のリンクを有するアームと、
前記アームに連結された、請求項１乃至８の何れか１つに記載の手首装置とを備えたロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、手首装置及びロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ロボットのアームに連結される手首装置が知られている。例えば、特許文献１には、第１要素と第２要素とに分割された手首装置が開示されている。第１要素は、アームに回転可能に連結されている。第２要素は、第１要素に回転可能に連結されている。第１要素の駆動源及び第２要素の駆動源は共に、アームに設けられている。そのため、第１要素への駆動力の伝達部は、アームに設けられている。一方、第２要素への駆動力の伝達部は、アームから第１要素に亘って設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２１３４３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、前述のような手首装置においては、第２要素への伝達部がアームから第１要素に亘って設けられているため、第１要素が回転する際に、第２要素への伝達部がその影響を受ける。つまり、第２要素への伝達部のうち第１要素に設けられた部分が、第１要素と共に回転してしまう。その結果、第１要素の回転によって、第２要素の回転が誘起されてしまう場合がある。

【0005】

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１要素の回転によって誘起される第２要素の回転を低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された手首装置は、所定の第１回転軸回りに回転可能にアームに連結された第１要素と、所定の第２回転軸回りに回転可能に前記第１要素に連結された第２要素と、前記アームに設けられ、前記第１要素を回転駆動する第１駆動部と、前記アームに設けられ、前記第２要素を回転駆動する第２駆動部と、前記アームに設けられ、前記第１駆動部の駆動力を前記第１要素に伝達する第１伝達部と、前記アームから前記第１要素に亘って設けられ、前記第２駆動部の駆動力を前記第２要素に伝達する第２伝達部とを備え、前記第２伝達部は、前記アームに回転可能に支持された第１駆動歯車を有し、前記駆動力の伝達方向における前記第１駆動歯車以降において駆動力を減速させる。

【0007】

ここに開示されたロボットは、互いに回転可能に連結された複数のリンクを有するアームと、前記アームに連結された前記手首装置とを備えている。

【発明の効果】

【0008】

前記手首装置によれば、第１要素の回転によって誘起される第２要素の回転を低減することができる。

【0009】

前記ロボットによれば、第１要素の回転によって誘起される第２要素の回転を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、垂直多関節ロボットの側面図である。

【図2】図２は、垂直多関節ロボットの平面図である。

【図3】図３は、第５軸及び第６軸を含む平面における、第３リンクの第２端部及び手首装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0012】

図１は、垂直多関節ロボット１００の側面図である。図２は、垂直多関節ロボット１００の平面図である。垂直多関節ロボット（以下、単に「ロボット」ともいう）１００は、基台１と、水平方向に回転可能に基台１に連結されたアーム２と、アーム２の先端に設けられた手首装置４とを備えている。尚、図２では、基台１の図示を省略している。垂直多関節ロボット１００は、ロボットの一例である。

【0013】

アーム２は、水平方向に延びる軸回りに互いに回転可能に連結された複数のリンクを有している。具体的には、アーム２は、第１リンク２１と、第２リンク２２と、第３リンク２３とを有している。アーム２は、ベース２０をさらに有している。ベース２０は、基台１に取り付けられている。各リンクにおいて、長手方向の一端部を第１端部と称し、長手方向の他端部を第２端部と称する。

【0014】

第１リンク２１の第１端部２１ａは、第１関節Ｊ１を介して、鉛直方向に延びる第１軸Ｌ１回りに回転可能にベース２０に連結されている。第２リンク２２の第１端部２２ａは、第２関節Ｊ２を介して、水平方向に延びる第２軸Ｌ２回りに回転可能に第１リンク２１の第２端部２１ｂに連結されている。第３リンク２３の第１端部２３ａは、第３関節Ｊ３を介して、水平方向に延びる第３軸Ｌ３回りに回転可能に第２リンク２２の第２端部２２ｂに連結されている。第３リンク２３は、第１端部２３ａを含む後部２３ｃと、第２端部２３ｂを含む前部２３ｄとに分割されている。前部２３ｄは、第４関節Ｊ４を介して、第３リンク２３の長手方向に延びる第４軸Ｌ４回りに回転可能に後部２３ｃに連結されている。

【0015】

アーム２は、複数のモータによって駆動される。複数のモータには、図示を省略するが、第１リンク２１を回転駆動する第１モータと、第２リンク２２を回転駆動する第２モータと、第３リンク２３の後部２３ｃを回転駆動する第３モータと、第３リンク２３の前部２３ｄを回転駆動する第４モータとが含まれている。さらに、アーム２は、各モータの駆動力を伝達する伝達機構を有している。

【0016】

手首装置４は、第５軸Ｌ５回りに回転可能にアーム２に連結された第１要素５と、第６軸Ｌ６回りに回転可能に第１要素５に連結された第２要素６とを備えている。第２要素６には、ハンド又はガン等のエンドエフェクタが取り付けられる。第５軸Ｌ５は、第１回転軸の一例であり、第６軸Ｌ６は、第２回転軸の一例である。

【0017】

詳しくは、第１要素５は、第５関節Ｊ５を介して、第４軸Ｌ４と直交する第５軸Ｌ５回りに回転可能に第３リンク２３の第２端部２３ｂに連結されている。第２要素６は、第６関節Ｊ６を介して、第５軸Ｌ５と直交する第６軸Ｌ６回りに回転可能に第１要素５に連結されている。第６軸Ｌ６は、第４軸Ｌ４と一直線上に並んでいる。

【0018】

手首装置４は、アーム２に設けられ、第１要素４を回転駆動する第５モータＭ５と、アーム２に設けられ、第２要素６を回転駆動する第６モータＭ６と、アーム２に設けられ、第５モータＭ５の駆動力を第１要素５に伝達する第５伝達機構Ｔ５と、アーム２から第１要素５に亘って設けられ、第６モータＭ６の駆動力を第２要素６に伝達する第６伝達機構Ｔ６とをさらに備えている。第５モータＭ５及び第６モータＭ６は、例えば、サーボモータである。第５モータＭ５は第１駆動部の一例であり、第６モータＭ６は第２駆動部の一例である。第５伝達機構Ｔ５は第１伝達部の一例であり、第６伝達機構Ｔ６は第２伝達部の一例である。

【0019】

第３リンク２３の前部２３ｄは、中空状に形成され、内部空間を有している。第１要素５は、中空状に形成され、内部空間を有している。第５モータＭ５、第６モータＭ６及び第５伝達機構Ｔ５は、第３リンク２３の前部２３ｄの内部空間に収容されている。第６伝達機構Ｔ６は、第３リンク２３の前部２３ｄの内部空間及び第１要素５の内部空間に収容されている。第５モータＭ５の出力軸ｍ５及び第６モータＭ６の出力軸ｍ６は、アーム２の長手方向（詳しくは、第３リンク２３の長手方向）に対して直交する方向に延びている。さらに、第５モータＭ５の出力軸ｍ５及び第６モータＭ６の出力軸ｍ６は、第５軸Ｌ５と平行に延びている。

【0020】

続いて、手首装置４の構成について詳細に説明する。図３は、第５軸Ｌ５及び第６軸Ｌ６を含む平面における、第３リンク２３の第２端部２３ｂ及び手首装置４の断面図である。

【0021】

第３リンク２３の第２端部２３ｂは、二股状に形成されている。詳しくは、第２端部２３ｂには、第１支持部３Ａと第２支持部３Ｂとが設けられている。第１支持部３Ａと第２支持部３Ｂとは、第５軸Ｌ５の方向に間隔を空けて配列されている。第１支持部３Ａ及び第２支持部３Ｂは、第１要素５を第５軸Ｌ５回りに回転可能に支持している。

【0022】

第１要素５は、第１支持部３Ａを貫通して、第１支持部３Ａの内部まで延びる第１シャフト５１を有している。第１シャフト５１には、歯車５２が設けられている。歯車５２は、平歯車である。第１シャフト５１の軸心及び歯車５２の軸心は、第５軸Ｌ５と一致している。第１シャフト５１は、第１支持部３Ａに設けられた第１ベアリング３１によって、第５軸Ｌ５回りに回転可能に支持されている。歯車５２は、第１支持部３Ａの内部に配置されている。

【0023】

このようにして、第１要素５は、第５軸Ｌ５回りに回転可能に第１支持部３Ａによって支持されている。

【0024】

第１支持部３Ａの内部には、第５伝達機構Ｔ５が設けられている。第５伝達機構Ｔ５は、例えば、歯車列である。歯車５２は、第５伝達機構Ｔ５の歯車列の１つの歯車である。第５モータＭ５の駆動力は、第５伝達機構Ｔ５を介して歯車５２へ伝達する。これにより、第１要素５は、第１支持部３Ａに対して第５軸Ｌ５回りに回転する。

【0025】

第１要素５は、第２要素６が取り付けられる連結部５３を有している。連結部５３は、第６軸Ｌ６を軸心とする略円筒状に形成されている。

【0026】

第２要素６は、第６軸Ｌ６を軸心として延びる略円筒状に形成されている。第２要素６は、連結部５３において第１要素５を貫通して、第１要素５の内部まで延びている。第２要素６のうち、第１要素５の外部に露出する端部には、フランジ６１が設けられている。第２要素６は、第１要素５に設けられた第１ベアリング５４によって、第６軸Ｌ６回りに回転可能に支持されている。

【0027】

第６伝達機構Ｔ６は、第３リンク２３から第１要素５に亘って設けられている。第６伝達機構Ｔ６は、アーム２に回転可能に支持された第１歯車８４と、第１要素５に回転可能に支持され且つ第１歯車８４と噛合する第２歯車８５とを有し、駆動力の伝達方向における第１歯車８４以降において駆動力の回転数を複数回減速させる。第１歯車８４は第１駆動歯車の一例であり、第２歯車８５は第１被動歯車の一例である。

【0028】

第６伝達機構Ｔ６は、第１要素５に回転可能に支持され且つ第２歯車８５の回転によって回転させられる第３歯車８６と、第２要素６に設けられ且つ第３歯車８６と噛合する歯車６２とをさらに有している。第１歯車８４及び第２歯車８５、並びに、第３歯車８６及び歯車６２は、駆動力の回転数を減速させる。

【0029】

第６伝達機構Ｔ６は、第１プーリ（図示省略）、第２プーリ８２及びタイミングベルト８３をさらに有している。

【0030】

第１プーリは、第６モータＭ６の出力軸ｍ６に設けられている。タイミングベルト８３は、第１プーリ及び第２プーリ８２に券回されている。第１プーリ、第２プーリ８２及びタイミングベルト８３は、第３リンク２３の内部に配置されている。第２プーリ８２は、第２支持部３Ｂの内部に配置されている。

【0031】

第２プーリ８２には、シャフト８７を介して第１歯車８４が同軸に連結されている。第１歯車８４は、平歯車である。第２プーリ８２の軸心、第１歯車８４の軸心及びシャフト８７の軸心は、第５軸Ｌ５と一致している。第２プーリ８２及び第１歯車８４とは、第２支持部３Ｂに設けられた第２ベアリング３２及び第３ベアリング３３を介して、第５軸Ｌ５回りに回転可能に支持されている。第１歯車８４は、第１要素５の内部に配置されている。

【0032】

第２歯車８５は、第１歯車８４と噛合する。第２歯車８５は、平歯車である。第２歯車８５と第３歯車８６とは、互いに同軸に且つ回転不能に連結されている。第３歯車８６は、ピニオンギヤである。第２歯車８５及び第３歯車８６は、第１要素５に設けられた第２ベアリング５５及び第３ベアリング５６を介して、第５軸Ｌ５と平行な軸Ｌ７回りに回転可能に支持されている。つまり、第１歯車８４及び第２歯車８５は、互いに平行な回転軸を有している。

【0033】

歯車６２は、第６軸Ｌ６と同軸の軸心を有し、第２要素６に回転不能に設けられている。詳しくは、歯車６２は、第２要素６のうち、第１要素５の内部における端部に設けられている。歯車６２は、リングギヤである。

【0034】

第３歯車８６は、第２要素６の歯車６２と噛合している。第３歯車８６及び歯車６２は、ハイポイドギヤである。つまり、第３歯車８６及び歯車６２は、互いにねじれの位置にある回転軸を有している。

【0035】

このように構成された第６伝達機構Ｔ６において、第６モータＭ６の駆動力は、第１プーリ、タイミングベルト８３、第２プーリ８２、第１歯車８４、第２歯車８５、第３歯車８６、歯車６２の順に伝達される。これにより、第２要素６は、第１要素５に対して第６軸Ｌ６回りに回転する。このとき、第６モータＭ６の駆動力の回転数は、タイミングベルト８３を介して第１プーリ８１から第２プーリ８２へ伝わるときに減速され、第１歯車８４から第２歯車８５へ伝わるときに減速され、第３歯車８６から歯車６２へ伝わるときに減速される。第１歯車８４及び第２歯車８５の減速比は、第３歯車８６及び歯車６２の減速比よりも大きい。第３歯車８６及び歯車６２の減速比は、第１プーリ８１及び第２プーリ８２の減速比よりも大きい。

【0036】

第６伝達機構Ｔ６のうち第３リンク２３の側から第１要素５の側へ駆動力を伝達する第１歯車８４の軸心は、第１要素５の回転軸である第５軸Ｌ５と一致する。そのため、第１要素５が第５軸Ｌ５回りに回転する際に、第１歯車８４と第１要素５に支持される第２歯車８５との軸間距離が一定に維持される。つまり、第３リンク２３に支持される第１歯車８４が第１要素５の内部に配置されていても、第１要素５は、第１歯車８４と第２歯車８５との噛合を維持した状態で第５軸Ｌ５回りに回転することができる。

【0037】

ただし、第１要素５が回転すると、第２歯車８５が第５軸Ｌ５回りに回転する。仮に、第１歯車８４が回転しない場合には、第２歯車８５は、第１歯車８４に噛合した状態で第１歯車８４回りに回転するので、第２歯車８５は、軸Ｌ７回りに回転することになる。第２歯車８５が軸Ｌ７回りに回転すると、第２要素６が第６軸Ｌ６回りに回転してしまう。以下、この第１要素５の回転によって誘起される第２要素６の回転を「誘起回転」と称する。

【0038】

このように構成されたアーム２においては、第１要素５の回転軸である第５軸Ｌ５と同軸に配置された第１歯車８４よりも、第６モータＭ６の駆動力の伝達方向における後ろ側において、駆動力の回転数が２回減速される。具体的には、駆動力の回転数は、第１歯車８４から第２歯車８５へ伝わるときに１回減速され、第３歯車８６から歯車６２へ伝わるときにもう１回減速される。これにより、第１要素Ｌ５が回転する際に生じる第１歯車８４と第２歯車８５との相対的な回転は、大きく低減されて、第２要素６に伝わる。その結果、第２要素６の誘起回転を低減することができる。

【0039】

尚、第６モータＭ６は、第１要素５が回転する際に、第２要素６の誘起回転を打ち消すように第１歯車８４を回転させる。つまり、第６モータＭ６は、第５軸Ｌ５回りの第２歯車８５の回転に合わせて、第２歯車８５が軸Ｌ７回りに回転しないように第１歯車８４を回転させる。これにより、第６要素６の誘起回転が低減又は打ち消される。前述のように第１歯車８４から歯車６２までの間の減速比を大きくすることによって、第２要素６の誘起回転を打ち消す際の第２要素６の位置精度を向上させることができる。つまり、第６伝達機構Ｔ６においては、歯車のガタつき等によって誤差が生じ得る。第２要素６の誘起回転を打ち消すように第１歯車８４を回転させる際にもこの誤差は生じ得る。しかし、第１歯車８４と歯車６２との間の減速比が大きいので、第２要素６へ伝わる誤差が低減される。その結果、第２要素６の位置精度が向上する。

【0040】

以上のように、手首装置４は、所定の第５軸Ｌ５（第１回転軸）回りに回転可能にアーム２に連結された第１要素５と、所定の第６軸Ｌ６（第２回転軸）回りに回転可能に第１要素５に連結された第２要素６と、アーム２に設けられ、第１要素４を回転駆動する第５モータＭ５（第１駆動部）と、アーム２に設けられ、第２要素６を回転駆動する第６モータＭ６（第２駆動部）と、アーム２に設けられ、第５モータＭ５の駆動力を第１要素５に伝達する第５伝達機構Ｔ５（第１伝達部）と、アーム２から第１要素５に亘って設けられ、第６モータＭ６の駆動力を第２要素６に伝達する第６伝達機構Ｔ６（第２伝達部）とを備え、第６伝達機構Ｔ６は、アーム２に回転可能に支持された第１歯車８４（第１駆動歯車）と、第１要素５に回転可能に支持され且つ第１歯車８４と噛合する第２歯車８５（第１被動歯車）とを有し、駆動力の伝達方向における第１歯車８４以降において駆動力の回転数を減速させる。

【0041】

また、ロボット１００は、互いに回転可能に連結された複数のリンク、例えば、第１リンク２１、第２リンク２２及び第３リンク２３を有するアーム２と、アーム２に連結された手首装置４とを備えている。

【0042】

これらの構成によれば、第２要素６を回転駆動する第６モータＭ６がアーム２に設けられ、第６モータＭ６の駆動力を第２要素６に伝達する第６伝達機構Ｔ６がアーム２から第１要素５に亘って設けられているので、第１要素５が回転する際に、第６伝達機構Ｔ６のうち第１要素５に設けられた部分が第１要素５と共に回転する。具体的には、第６伝達機構Ｔ６において第１歯車８４がアーム２に回転可能に支持され、第２歯車８５が第１要素５に回転可能に支持されているので、第６伝達機構Ｔ６のうち第２歯車８５以降の部分が第１要素５と共に回転し得る。ここで、第６伝達機構Ｔ６は、第１歯車８４以降（即ち、第１歯車８４と第２歯車８５との噛合を含み得る）において駆動力の回転数を減速させる。そのため、第１要素５の回転に伴って、第６伝達機構Ｔ６のうち第２歯車８５以降の部分が回転したとしても、その回転が第２要素６に与える影響は、第１歯車８４以降の減速比に応じて低減される。その結果、第２要素６の誘起回転を低減することができる。

【0043】

第１歯車８４及び第２歯車８５は、駆動力の回転数を減速させる。

【0044】

この構成によれば、第１要素５の回転に伴って、第２歯車８５が第１歯車８４回りに回転しても、それに起因する第２歯車８５のその回転軸、即ち、軸Ｌ７回りの回転が低減される。第１要素５の回転によって引き起こされる、軸Ｌ７回りの第２歯車８５の回転が第２要素の誘起回転の原因である。この軸Ｌ７回りの第２歯車８５の回転が低減されるので、第２要素６の誘起回転を効果的に低減することができる。

【0045】

第６伝達機構Ｔ６は、駆動力の伝達方向における第１歯車８４以降において駆動力の回転数を複数回減速させる。

【0046】

この構成によれば、第６伝達機構Ｔ６は、第１歯車８４以降の減速比が大きい。そのため、第１要素５の回転に伴って、第６伝達機構Ｔ６のうち第２歯車８５以降の部分が回転したとしても、その回転が第２要素６に与える影響は、第１歯車８４以降の減速比に応じて大きく低減される。その結果、第２要素６の誘起回転をより一層低減することができる。

【0047】

また、第６伝達機構Ｔ６は、第１要素５に回転可能に支持され且つ第２歯車８５の回転によって回転させられる第３歯車８６と、第２要素６に設けられ且つ第３歯車８６と噛合する歯車６２とをさらに有し、第１歯車８４及び第２歯車８５、並びに、第３歯車８６及び歯車６２は、駆動力の回転数を減速させる。

【0048】

この構成によれば、駆動力の回転数は、第１歯車８４及び第２歯車８５と、第３歯車８６及び歯車６２とで少なくとも２回減速される。

【0049】

さらに、第１歯車８４は、第５軸Ｌ５回りに回転可能にアーム２に支持されている。

【0050】

この構成によれば、第１要素５が第５軸Ｌ５回りに回転する際に、第１歯車８４と第２歯車８５との軸間距離が一定に維持される。そのため、第１歯車８４と第２歯車８５とが適切に噛合した状態で、第１要素５が第５軸Ｌ５回りに回転することができる。

【0051】

歯車６２は、第６軸Ｌ６と同軸の軸心を有し、第２要素６に回転不能に設けられている。

【0052】

この構成によれば、第６モータＭ６の駆動力は、最後に回転数が減速されて第２要素６に伝達される。そのため、駆動力が第６伝達機構Ｔ６を伝達する間に生じた誤差は、最終的に低減されて第２要素６に伝達される。その結果、第２要素６の位置精度を向上させることができる。

【0053】

第２歯車８５と第３歯車８６とは、互いに同軸に且つ回転不能に連結されている。

【0054】

この構成によれば、第１歯車８４と歯車６２との間には、第２歯車８５及び第３歯車８６以外の歯車が存在しない。そのため、第１歯車８４以降において駆動力の回転数を複数回減速させる構成をできる限り少ない歯車で実現することができる。その結果、構成が簡略化されると共に、駆動力の伝達時に発生する誤差を低減することができる。

【0055】

具体的には、第１歯車８４及び第２歯車８５は、互いに平行な回転軸を有し、第３歯車８６及び歯車６２は、互いにねじれの位置にある回転軸を有している。

【0056】

この構成によれば、第６モータＭ６の駆動力を第２要素６へ伝える際に、駆動力の回転軸を柔軟に変更して伝えることができる。

【0057】

より具体的には、第１歯車８４及び第２歯車８５は、平歯車であり、第３歯車８６及び歯車６２は、ハイポイドギヤである。

【0058】

そして、第１歯車８４及び第２歯車８５の減速比は、第３歯車８６及び歯車６２の減速比よりも大きい。

【0059】

この構成によれば、ハイポイドギヤに比べて平歯車の構成は簡易なので、より大きな減速比の歯車対を容易に実現することができる。

【0060】

また、第６モータＭ６は、アーム２の長手方向に対して直交する方向に延びる出力軸ｍ６を有している。

【0061】

この構成によれば、第６モータＭ６の出力軸ｍ６を、第１要素５の回転軸である第５軸Ｌ５と平行に配置することができる。第５軸Ｌ５は、第１歯車８４の回転軸でもある。つまり、第６モータＭ６の出力軸ｍ６と第１歯車８４の回転軸とを平行に配置することができる。その結果、第６モータＭ６の駆動力を回転軸の方向を変えることなく、歯車やプーリを介して簡単な構成で第１歯車８４まで伝達することができる。

【0062】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0063】

例えば、第５伝達機構Ｔ５及び第６伝達機構Ｔ６は、前述の構成に限定されるものではない。第５伝達機構Ｔ５は、アームに設けられ、第１駆動部の駆動力を第１要素に伝達する限りは、任意の構成を採用することができる。第６伝達機構Ｔ６は、アームから第１要素に亘って設けられ、第２駆動部の駆動力を第２要素に伝達する限りは、任意の構成を採用することができる。例えば、第５伝達機構Ｔ５は、歯車列に限定されず、プーリ及びタイミングベルトによって駆動力をベルト伝達する構成であってもよく、プーリ及びタイミングベルトと歯車とを組み合わせた構成であってもよい。第６伝達機構Ｔ６は、プーリ及びタイミングベルトと歯車とを組み合わせた構成に限定されず、歯車列だけの構成であってもよい。

【0064】

また、第１歯車８４と第２歯車８５とは、第１要素５内で噛合しているが、これに限定されるものではない。第１歯車８４と第２歯車８５とは、アーム２の内部（例えば、第３リンク２３の内部）で噛合していてもよい。その場合、第１要素５の回転によって第２歯車８５が第５軸Ｌ５回りに回転できるように、アーム２には第２歯車８５との干渉を防止できる大きさの開口が形成される。あるいは、第１歯車８４と第２歯車８５とは、アーム２と第１要素５との間の隙間（即ち、アーム２の外部であって且つ第１要素５の外部）において噛合していてもよい。

【0065】

第１歯車８４及び第２歯車８５は、平歯車に限定されない。第１歯車８４及び第２歯車８５は、ベベルギヤ又はハイポイドギヤ等であってもよい。

【0066】

第３歯車８６及び歯車６２は、ハイポイドギヤに限定されない。第３歯車８６及び歯車６２は、ベベルギヤであってもよい。すなわち、第３歯車８６及び歯車６２は、互いに交差する回転軸を有していてもよい。あるいは、第３歯車８６及び歯車６２は、平歯車であってもよい。

【0067】

第１歯車８４と歯車６２との間には、第２歯車８５及び第３歯車８６以外の歯車が設けられていてもよい。

【0068】

第６モータＭ６の駆動力の伝達方向における第１歯車８４以降において、駆動力の回転数は、複数回減速されず、１回だけ減速されてもよい。例えば、第１歯車８４及び第２歯車８５によって駆動力が減速される場合には、第３歯車８６及び歯車６２は駆動力を等速で又は増速させて伝達してもよい。あるいは、第３歯車８６及び歯車６２によって駆動力が減速される場合には、第１歯車８４及び第２歯車８５は駆動力を等速で又は増速させて伝達してもよい。

【0069】

第５モータＭ５の出力軸ｍ５及び第６モータＭ６の出力軸ｍ６は、第５軸Ｌ５と平行でなくてもよい。例えば、第５モータＭ５の出力軸ｍ５及び第６モータＭ６の出力軸ｍ６は、第３リンク２３の長手方向と平行であってもよい。

【0070】

アーム２の構成は、前述の構成に限定されない。例えば、アーム２のリンクの個数は、３個に限定されない。リンクは、１個でもよいし、２個でも、４個以上であってもよい。

【0071】

また、ロボット１００は、垂直多関節ロボットに限定されない。例えば、ロット１００は、水平多関節ロボットであってもよい。

【符号の説明】

【0072】

１００ 垂直多関節ロボット（ロボット）
２ アーム
２１ 第１リンク（リンク）
２２ 第２リンク（リンク）
２３ 第３リンク（リンク）
４ 手首装置
５ 第１要素
６ 第２要素
６２ 歯車（第２被動歯車）
８４ 第１歯車（第１駆動歯車）
８５ 第２歯車（第１被動歯車）
８６ 第３歯車（第２駆動歯車）
Ｌ５ 第５軸（第１回転軸）
Ｌ６ 第６軸（第２回転軸）
Ｍ５ 第５モータ（第１駆動部）
Ｍ６ 第６モータ（第２駆動部）
Ｔ５ 第５伝達機構（第１伝達部）
Ｔ６ 第６伝達機構（第２伝達部）

【図1】

【図2】

【図3】