特許 7569555 ロボット及びロボットシステム

(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】2024-10-09

(45)【発行日】2024-10-18

(54)【発明の名称】ロボット及びロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/00 20060101AFI20241010BHJP

   B25J 17/00 20060101ALI20241010BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20241010BHJP

【ＦＩ】

B25J19/00 J

B25J17/00 A

B25J13/00 Z

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021034425

(22)【出願日】2021-03-04

(65)【公開番号】P2022134921

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2024-02-20

(73)【特許権者】

【識別番号】315014671

【氏名又は名称】東京ロボティクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098899

【弁理士】

【氏名又は名称】飯塚 信市

(74)【代理人】

【識別番号】100163865

【弁理士】

【氏名又は名称】飯塚 健

(72)【発明者】

【氏名】松尾 雄希

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 高志

(72)【発明者】

【氏名】高木 崇光

【審査官】牧 初

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５３２５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１４４９６９（ＷＯ，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】

複数の構造体を連結して構成され、前記構造体のうち少なくとも偶数個はそれぞれ奇数個の動作部を含む奇数構造体である、ロボットであって、
各前記奇数構造体内に配置され、前記動作部を２つずつそれぞれ制御する、１又は複数の制御回路基板と、
前記制御回路基板を２つの前記動作部に対して順に対応付けていくことにより各前記奇数構造体において余った１の余剰動作部を２つずつ制御する、１又は複数の余剰動作部用制御回路基板と、を備える、ロボット。

【請求項2】

前記余剰動作部用制御回路基板は、前記奇数構造体が連結される構造体内に配置される、請求項１に記載のロボット。

【請求項3】

前記構造体は、第１の構造体を含み、
前記奇数構造体は、第１の構造体と、前記第１の構造体と連結された第２の構造体を含み、
前記余剰動作部は、前記第１の構造体の連結部近傍の動作部と、前記第２の構造体の連結部近傍の動作部である、請求項１に記載のロボット。

【請求項4】

前記奇数構造体は、本体部構造体を中心として左右対称に設けられる一対の構造体であり、
前記余剰動作部用制御回路基板は、前記本体部構造体の内部に設けられる、請求項１に記載のロボット。

【請求項5】

前記一対の構造体は、前記本体部構造体から延びる一対の腕部を含み、
前記余剰動作部は、各前記腕部の付け根の関節に関する動作部である、請求項４に記載のロボット。

【請求項6】

ロボットコントローラからの制御信号を、少なくとも、前記本体部構造体内へと延び前記本体部構造体内の動作部への制御信号の通信を行う第１のバスと、前記腕部のうち左腕部の内部へと延び前記左腕部内の動作部への制御信号の通信を行う第２のバスと、前記腕部のうち右腕部の内部へと延び前記右腕部内の動作部への制御信号の通信を行う第３のバスへと分岐するハブを含み、
前記余剰動作部用制御回路基板は、前記第１のバスに連結される、請求項５に記載のロボット。

【請求項7】

各前記制御回路基板又は各余剰動作部用制御回路基板の間の通信は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ規格により行われる、請求項６に記載のロボット。

【請求項8】

各前記制御回路基板及び各余剰動作部用制御回路基板は、前記第１のバス、前記第２のバス又は前記第３のバスにおいて一連にデイジーチェーン接続される、請求項６に記載のロボット。

【請求項9】

前記制御回路基板及び前記余剰動作部用制御回路基板には、２つの動作部を動作させるＣＰＵが搭載される、請求項１に記載のロボット。

【請求項10】

複数の構造体を連結して構成され、前記構造体のうち少なくとも偶数個はそれぞれ奇数個の動作部を含む奇数構造体である、ロボットシステムであって、
各前記奇数構造体内に配置され、前記動作部を２つずつそれぞれ制御する、１又は複数の制御回路基板と、
前記制御回路基板を２つの前記動作部に対して順に対応付けていくことにより各前記奇数構造体において余った１の余剰動作部を２つずつ制御する、１又は複数の余剰動作部用制御回路基板と、を備える、ロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ロボット等の構成、特に、複数の動作部を含むロボットの構成に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、様々な多関節ロボットの開発が進められている。例えば、特許文献１には、小型化が容易な多関節ロボットアームが開示されている。

【0003】

特許文献１には、ロボットコントローラと接続される一連の複数のフォロワー（スレーブ）制御回路基板と、電源装置と接続される一連の複数の駆動回路基板と、をその内部に備えるロボットアームが開示されている。制御回路基板と駆動回路基板とは対となって、モータを制御する構成を有している。

【0004】

なお、制御回路基板は、エンコーダ等と接続されると共にマイコンを搭載し、駆動回路へとモータの制御信号を送信する。一方、駆動回路基板は、モータドライバ等を搭載し制御信号に応じてモータを駆動する。

【0005】

このように、制御回路基板と駆動回路基板とを別々に設けることで、発熱しやすい駆動回路基板と制御回路基板を分離することができ、熱対策等がより容易となると共にメンテナンス性等も向上する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０２０－２６０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１のロボットアームには、１対の制御回路基板と駆動回路基板とを用いて水平関節ユニットと垂直関節ユニットに係る２つのモータを制御する構成が開示されている。

【0008】

ところで、例えば、特許文献１に記載のロボットアームは、奇数個（７個）のモータを備えている。そのため、１つで２つのモータを制御する制御回路基板を使用して制御系統を構成しようとすると、制御対象となるモータが１つ余ってしまう。

【0009】

しかし、この余った１つのモータに対して２つのモータを制御可能な制御回路基板を対応させれば、構成が冗長となるばかりかロボットの小型化の妨げとなる可能性がある。一方、１つのモータ用の制御回路基板を新たに設計して搭載すれば、構成の複雑化や設計工数の増大へとつながり得る。

【0010】

本発明は上述の技術的背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、２つの動作部を制御可能な共通化された制御回路基板を利用しつつも、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボット等を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の技術的課題は、以下の構成を有するロボット等により解決することができる。

【0012】

すなわち、本発明に係るロボットは、複数の構造体を連結して構成され、前記構造体のうち少なくとも偶数個はそれぞれ奇数個の動作部を含む奇数構造体である、ロボットであって、各前記奇数構造体内に配置され、前記動作部を２つずつそれぞれ制御する、１又は複数の制御回路基板と、前記制御回路基板を２つの前記動作部に対して順に対応付けていくことにより各前記奇数構造体において余った１の余剰動作部を２つずつ制御する、１又は複数の余剰動作部用制御回路基板と、を備えている。

【0013】

このような構成によれば、２つの動作部を制御可能な共通化された制御回路基板を利用しつつも、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボットを提供することができる。

【0014】

前記余剰動作部用制御回路基板は、前記奇数構造体が連結される構造体内に配置される、ものであってもよい。

【0015】

このような構成によれば、奇数個の動作部を含む構造体内には、余剰動作部用制御回路基板が配置されないので奇数個の動作部を含む構造体を小型化することができる。

【0016】

前記構造体は、第１の構造体を含み、前記奇数構造体は、第１の構造体と、前記第１の構造体と連結された第２の構造体を含み、前記余剰動作部は、前記第１の構造体の連結部近傍の動作部と、前記第２の構造体の連結部近傍の動作部である、ものであってもよい。

【0017】

このような構成によれば、各構造体の連結部近傍の余剰動作部をまとめて制御することができるので、配線等の手間なく、ロボットの小型化を図ることができる。

【0018】

前記奇数構造体は、本体部構造体を中心として左右対称に設けられる一対の構造体であり、前記余剰動作部用制御回路基板は、前記本体部構造体の内部に設けられる、ものであってもよい。

【0019】

このような構成によれば、例えばロボットの四肢等に相当する構造体に比べて比較的に内部空間的な余裕があり、中心に存在する本体部内に左右の余剰動作部の制御回路基板を配置することができ、ロボットの小型化を図ることができる。

【0020】

前記一対の構造体は、前記本体部構造体から延びる一対の腕部を含み、前記余剰動作部は、各前記腕部の付け根の関節に関する動作部であってもよい。

【0021】

このような構成によれば、余剰動作部を構成する各腕部の付け根の関節に対してそれぞれ制御回路基板を設ける必要がなくなるので、２つの動作部を制御可能な制御回路基板を利用しつつも簡潔かつ小型化が可能な構成を有する双腕ロボット等を提供することができる。

【0022】

ロボットコントローラからの制御信号を、少なくとも、前記本体部構造体内へと延び前記本体部構造体内の動作部への制御信号の通信を行う第１のバスと、前記腕部のうち左腕部の内部へと延び前記左腕部内の動作部への制御信号の通信を行う第２のバスと、前記腕部のうち右腕部の内部へと延び前記右腕部内の動作部への制御信号の通信を行う第３のバスへと分岐するハブを含み、前記余剰動作部用制御回路基板は、前記第１のバスに連結される、ものであってもよい。

【0023】

このような構成によれば、中心にある本体部構造体内へと延びる第１のバス上に余剰動作部用制御回路基板が配置されるので、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボットを提供することができる。

【0024】

各前記制御回路基板又は各余剰動作部用制御回路基板の間の通信は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ規格により行われる、ものであってもよい。

【0025】

このような構成によれば、高速に各動作部の制御を行うことができる。

【0026】

各前記制御回路基板及び各余剰動作部用制御回路基板は、前記第１のバス、前記第２のバス又は前記第３のバスにおいて一連にデイジーチェーン接続される、ものであってもよい。

【0027】

このような構成によれば、デイジーチェーン接続により簡潔な通信構成とすることができる。

【0028】

前記制御回路基板及び前記余剰動作部用制御回路基板には、２つの動作部を動作させるＣＰＵが搭載される、ものであってもよい。

【0029】

このような構成によれば、基板の共通化により基板数を減らすことができ、構成の簡潔化及びロボットの小型化を図ることができる。

【0030】

また、本発明はロボットシステムとしても観念することができる。すなわち、本発明に係るロボットシステムは、複数の構造体を連結して構成され、前記構造体のうち少なくとも偶数個はそれぞれ奇数個の動作部を含む奇数構造体である、ロボットシステムであって、各前記奇数構造体内に配置され、前記動作部を２つずつそれぞれ制御する、１又は複数の制御回路基板と、前記制御回路基板を２つの前記動作部に対して順に対応付けていくことにより各前記奇数構造体において余った１の余剰動作部を２つずつ制御する、１又は複数の余剰動作部用制御回路基板と、を備えている。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、２つの動作部を制御可能な共通化された制御回路基板を利用しつつも、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボット等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、制御回路基板の配置に関する説明図である。

【図2】図２は、制御回路基板及び駆動回路基板の構成に関する説明図である。

【図3】図３は、ロボットの右腕部の構成図である。

【図4】図４は、第１の関節集合部の拡大図である。

【図5】図５は、変形例（その１）に係る制御回路基板の配置に関する説明図である。

【図6】図６は、変形例（その２）に係る制御回路基板の配置に関する説明図である。

【図7】図７は、移動ロボットの外観斜視図である。

【図8】図８は、移動ロボットにおける制御回路基板の配置に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の好適な実施の形態について添付の図を参照しつつ詳細に説明する。

【0034】

（１．第１の実施形態）
第１の実施形態として、本発明を双腕のロボット８００に適用した例について説明する。なお、本実施形態においては、双腕のロボット８００を例に説明するものの、本発明を他のロボットに適用してもよい。例えば、腕部を１本のみ備えるロボットであってもよいし、腕部ではなく他の構造体を備えるロボットであってもよい。また、ロボットシステムに対して適用してもよい。

【0035】

なお、本実施形態に係る双腕ロボット８００は、複数の構造体を連結して成り、すなわち、胴体部と、胴体部の両側面に左右対称に連結される一対の腕部と、胴体部の上端に首部を介して連結される頭部とを備えている。胴体部は２つの関節部（Ｊ１、Ｊ２）、左右の腕部はそれぞれ７つの関節部（Ｊ１～Ｊ７）、首部は２つの関節部（Ｊ１、Ｊ２）を備え、軸周りの回転や屈曲をもたらす。より詳細には、各関節部は、モータを備え、関節部の屈曲や長手方向の軸周りの回転をもたらす。

【0036】

図１は、制御回路基板３０の配置に関する説明図である。本実施形態において、制御回路基板３０は、１つのＣＰＵを含むマイコン等を搭載している。１つの制御回路基板３０は、ロボットコントローラからの指令や各関節に設けられるエンコーダ等のセンサからのセンサ値を処理し、ロボットコントローラ１のフォロワコントローラとして、２つの関節部に係る２つのモータを同時的に制御する。

【0037】

同図から明らかな通り、ロボット８００は、その胴体部の内部にロボットコントローラ１を備えている。ロボットコントローラ１は、第１のバス７００を介して胴体部内部のＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２に接続されている。

【0038】

ここで、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ規格の下に動作するハブであり、高速応答性を有している。ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２は、第１のバス７００を、胴体部、頭部の内部へと延びる第２のバス７０１、右腕の内部へと延びる第３のバス７０２、左腕の内部へと延びる第４のバス７０３へと分岐させる。すなわち、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２を中心としたスタートポロジーが形成される。

【0039】

なお、本実施形態においては、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２を例示するものの、他の規格の下に動作するハブを使用してもい。

【0040】

第２のバス７０１上において、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、左右の腕部の第１関節を制御する制御回路基板３０－３、胴体部の２つの関節部、すなわち、胴体部第１関節及び胴体部第２関節を制御する制御回路基板３０－２、頭部を支持する首部の２つの関節部、すなわち、首部第１関節、首部第２関節を制御する制御回路基板３０－１が、デイジーチェーン接続により接続される。

【0041】

第３のバス７０２上において、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、右腕第２関節、右腕第３関節を制御する制御回路基板３０－４、右腕第４関節、右腕第５関節を制御する制御回路基板３０－５、右腕第６関節、右腕第７関節を制御する制御回路基板３０－６がデイジーチェーン接続により接続される。

【0042】

第４のバス７０３上において、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、左腕第２関節、左腕第３関節を制御する制御回路基板３０－７、左腕第４関節、左腕第５関節を制御する制御回路基板３０－８、左腕第６関節、左腕第７関節を制御する制御回路基板３０－９がデイジーチェーン接続により接続される。

【0043】

同図から明らかな通り、腕部の関節部は７個であるものの、腕の付け根の関節に相当する第１関節は、第２のバス７０１に接続され胴体部内に配置された制御回路基板３０－３により左右まとめて制御されている。これにより、本実施形態においては、すべての制御回路基板３０は２つの関節を制御する制御回路基板となっている。

【0044】

このような構成によれば、左右の第１関節に対してそれぞれ基板を設ける必要がなく、また、第１関節用の基板等も設計等する必要がない。そのため、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボット等を提供することができる。

【0045】

また、左右の第１関節用の制御回路基板３０－３が腕部よりも相対的に空間的に余裕のある胴体部内に収容されるので、左右の腕部を小型化することができる。

【0046】

図２は、制御回路基板３０及び駆動回路基板４０の構成に関する説明図である。同図から明らかな通り、ロボット８００は、ロボットコントローラ１からの制御信号を処理する制御回路基板３０を一連にデイジーチェーン接続により接続した制御系統と、各前記制御回路基板３０に対応して並列に設けられる一連の駆動回路基板４０から成る駆動系統とを有している。

【0047】

各制御回路基板（３０－３～３０－１）は、第２のバス７０１で連結され、各制御回路基板（３０―３～３０－１）には、２つの関節に係るエンコーダ（５０－３～５０－１）が接続されている。各制御回路基板３０は、エンコーダの値とロボットコントローラからの指令値に基づいて、データ送受信用のワイヤハーネス９を介して、対応する各駆動回路基板４０へと制御信号を送信する。なお、ワイヤハーネスとは、その両端部に端子又はコネクタを有し複数の信号線を束ねて形成された可撓性を有する集合部品である。

【0048】

各駆動回路基板（４０－３～４０－１）は、ロボット８００に取り付けられた電源装置からの電源線８に一連に接続されると共に、対応する各制御回路基板（３０－３～３０－１）及びモータ（６０－３～６０－１）に対して電源を供給している。

【0049】

各駆動回路基板４０は、中心に孔部を有すると共に左右半分の領域のそれぞれに各モータに対応する回路素子を備えている。各駆動回路基板４０は、モータドライバ回路や直流電圧を交流電圧とするインバータ回路等を搭載し、各制御回路基板３０からの制御信号に応じて、２つの関節に係るモータ（６０－３～６０－１）をそれぞれ制御する。

【0050】

このような構成によれば、発熱し易い回路素子を備えた駆動回路基板４０と制御回路基板３０とを分けることができるので、熱対策等が容易となる。

【0051】

なお、図２では、第２のバス７０１に係る系統を例として説明したものの、第３のバス７０２及び第４のバス７０３に係る系統おいても、２つの関節に係る２つのモータに対して、一対の制御回路基板３０と駆動回路基板４０が一連に設けられている。

【0052】

図３は、７つの関節部を有するロボット８００の右腕部の構成図である。同図から明らかな通り、右腕部は、右腕部の付け根の側から順に、右腕第２関節（Ｊ２）及び右腕第３関節（Ｊ３）から成り人間の肩から上腕の辺りに相当する第１の関節集合部１１１と、右腕第４関節（Ｊ４）及び右腕第５関節（Ｊ５）から成り人間の肘乃至前腕の辺りに相当する第２の関節集合部１１２と、右腕第６関節（Ｊ６）及び右腕第７関節（Ｊ７）から成り人間の手首乃至手先の辺りに相当する第３の関節集合部１１３を備えている。

【0053】

なお、右腕第一関節は、腕の付け根に設けられている。また、同図において、各基板を保護するカバーは筐体から取り外された状態で示されている。

【0054】

また、第１の関節集合部１１１において、肩の正面側には、右腕第２関節及び右腕第３関節を駆動するための駆動回路基板４０－４が露出している。また、肩の側面側には、右腕第２関節及び右腕第３関節を制御するための制御回路基板３０－４が露出している。

【0055】

同様に、第２の関節集合部１１２の側面側には、右腕第４関節及び右腕第５関節を駆動するための駆動回路基板４０－５が露出している。なお、対応する制御回路基板３０－５は、同図背面側にあるため、不図示である。さらに、第３の関節集合部１１３にも、不図示ではあるものの、右腕第６関節及び右腕第７関節を制御する一対の制御回路基板３０－６と駆動回路基板４０－６が設けられている。

【0056】

図４は、第１の関節集合部１１１の拡大図である。同図から明らかな通り、右腕第１筐体に回動可能に連結される右腕第２筐体１０２の肩の正面に相当する面には、駆動回路基板４０―４が、その中心（本実施形態においては、円形の孔部の中心）を関節回動軸の中心と略同一とし、その裏面を筐体へと当接させるようにして固定されている。このような構成によれば、偏りが少なく駆動回路基板４０を配置することができるので、スムーズな関節の回動を実現することができる。また、当接させることで、駆動回路基板４０－４において発生する熱を筐体へと逃がすことができる。

【0057】

また、右腕第２筐体の腕の外側面に相当する面には、制御回路基板３０－４がボルトにより固定されている。制御回路基板３０－４と駆動回路基板４０－４とは、図示しないワイヤハーネスの一端を制御回路基板３０－４のコネクタ接続部３１に接続し、他端を駆動回路基板４０－４のコネクタ接続部４１に接続することで接続される。このとき、ワイヤハーネス９は、筐体内部を通すようにして配線される。

【0058】

このような構成によれば、制御回路基板３０－４と駆動回路基板４０－４とは、共に、右腕第２筐体２へと固定されているため、モータの動作により右腕第２筐体１０２が右腕第一筐体１０１に対して回動しても、制御回路基板３０－４と駆動回路基板４０－４との相対的位置関係が変化せず、基板間の安定的な接続を実現することができる。

【0059】

なお、本発明はこのような構成に限定されず、制御回路基板３０と駆動回路基板４０を関節を構成する異なる部品に対してそれぞれ固定してもよい。例えば、制御回路基板３０－４を右腕第２筐体１０２に固定し、駆動回路基板４０－４を右腕第一筐体１０１に固定してもよい。このような構成によれば、右腕第２関節の回動により右腕第一筐体１０１と右腕第２筐体１０２との相対的位置関係が変化しても、ワイヤハーネスの可撓性により制御回路基板３０－４と駆動回路基板４０－４とが安定的に接続される。

【0060】

また、このような構成によれば、ロボット８００の筐体カバーを取り外すことにより制御回路基板３０及び駆動回路基板４０の取り付け面に容易にアクセスすることができるので、組立工数が減少すると共に、メンテナンス性が向上する。

【0061】

さらに、このような構成によれば、可撓性を有するワイヤハーネス９により制御回路基板３０と駆動回路基板４０が接続されているので、ロボット８００の筐体内に制御回路基板３０と駆動回路基板４０を自在に配置することができる。

【0062】

以上の通り、第１の実施形態においては、腕部や胴体部を含む複数の構造体を連結して構成され、当該構造体のうち少なくとも偶数個、すなわち２つの腕部が、それぞれ奇数個（７個）の動作部（モータ６０）を含むロボット８００を例として説明した。より詳細には、奇数個の動作部をもつ構造体内に配置され動作部を２つずつそれぞれ制御する、複数の制御回路基板（３０－１、３０－２、３０－４～３０－９）と、前記制御回路基板を２つの前記動作部に対して順に対応付けていくことにより各前記奇数構造体において余った１の余剰動作部を２つ制御する、１の余剰動作部用制御回路基板３０－３と、を備えるロボット８００について説明した。しかしながら、本発明はこのような構成に限定されず、様々に変形して実施することができる。

【0063】

（２．変形例）
第１の実施形態においては、左右の第１関節を制御する制御回路基板３０－３は、第２のバス７０１に接続されたが、このような構成に限定されない。従って、例えば、他の通信系統上に配置してもよい。

【0064】

図５は変形例（その１）に係る制御回路基板３０の配置に関する説明図である。同図から明らかな通り、左右の第１関節を制御する制御回路基板３０－３は、この例にあっては、第４のバス７０３に接続されている。なお、この場合であっても、制御回路基板３０－３は胴体部内に配置される。また、第４のバス７０３に代えて第３のバス７０２に接続してもよい。

【0065】

第１の実施形態においては、奇数個の動作部（モータ）を備えた腕部に対して、２つのモータを制御する制御回路基板３０を適用し、余った１つのモータを左右の腕部分をまとめて胴体部内の制御回路基板３０－３により制御する構成について説明したが、本発明はそのような構成に限定されない。

【0066】

図６は、変形例（その２）に係る制御回路基板３０の配置に関する説明図である。同図の構成にあっては、胴体部が奇数個の関節部、すなわち、３つの関節部を備えると共に、首部が奇数個の関節部、すなわち、３つの関節部を備えている。なお、同図において、図１と同様の構成については同一の符号が付されている。

【0067】

同図から明らかな通り、同図の構成においても、左右の第１関節を制御する制御回路基板３０８は、第２のバス７０１上に配置されている。

【0068】

一方、同図の例にあっては、胴体部と首部はそれぞれ３つの関節部を備えているため、これらに対して、２つの関節部を制御する制御回路基板３０を適用すると、首部の２関節（J２／J３）に対応する制御回路基板３０５、胴体部の２関節（J１／J２）に対応する制御回路基板３０７を設けることとなる。また、首部の１関節（J1）と胴体部の１関節（J３）に対しては、２つの関節部を制御する制御回路基板３０６が接続される。このとき、制御回路基板３０６は、胴体部内に配置される。

【0069】

このような構成によれば、簡潔かつ小型化が可能な構成を有するロボット等を提供することができる。また、腕部に加えて首部を小型化することができる。

【0070】

第１の実施形態においては、本発明を双腕ロボット８００に適用する例について示したが、本発明はそのような構成に限定されない。従って、例えば、本発明を１つのロボットアームを備えた移動ロボット８５０に対して適用することもできる。

【0071】

図７は、移動ロボット８５０の外観斜視図である。同図から明らかな通り、移動ロボット８５０は、首部に２つの関節部（首部J１／J２）を有する頭部２０１と、上端に頭部２０１を備え頭部２０１と腕部２０３を上下にスライドさせる１つの関節部（胴部J１）を備える胴体部２０２と、独立駆動される４つの車輪２０５～２０８を有し胴体部２０２を支える台車部２０４と、胴体部２０２の正面に連結され７つの関節部（腕部J１～J７）を備える腕部とを備えている。

【0072】

図８は、移動ロボット８５０における制御回路基板２３０の配置に関する説明図である。同図から明らかな通り、移動ロボット８５０は、第１の実施形態と同様にロボットコントローラ１と、それから第１のバス２１１を介して接続されるＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２とを備えている。また、第１のバス２１１からの信号は、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２において、胴体部２０２の内部へと延びる第２のバス２１２と、腕部２０３の内部へと延びる第３のバス２１３と、台車部２０４の内部へと延びる第４のバス２１４とを備えている。

【0073】

第２のバス２１２上には、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、腕部２０３の第１関節（腕J１）と胴体部２０２の関節（胴J１）を制御する制御回路基板２３０－２と、首部の２つの関節部（首J１／J２）を制御する制御回路基板２３０－１が連結されている。

【0074】

また、第３のバス２１３上には、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、腕部２０３の第２関節及び第３関節（腕J２／Ｊ３）を制御する制御回路基板２３０―３と、腕部２０３の第４関節及び第５関節（腕J４／Ｊ５）を制御する制御回路基板２３０―４と、腕部２０３の第６関節及び第７関節（腕J６／Ｊ７）を制御する制御回路基板２３０―５が配置されている。

【0075】

さらに、第４のバス２１４上には、ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ２から近い順に、台車部２０４の右側の２つの車輪を制御する制御回路基板２３０－６と、台車部２０４の左側の２つの車輪を制御する制御回路基板２３０－７とが配置されている。

【0076】

このような構成によれば、腕部２０３の第一関節と胴部の関節とが、胴体部２０２内に設けられた一の制御回路基板２３０により制御されるので、腕部２０３の小型化を図ることができる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。また、上記の実施形態は、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本発明は、少なくともロボット等を製造する産業において利用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ ロボットコントローラ
２ ＥｔｈｅｒＣＡＴハブ
３０ 制御回路基板
４０ 駆動回路基板
５０ エンコーダ（センサ）
６０ モータ
７００ 第１のバス
７０１ 第２のバス
７０２ 第３のバス
７０３ 第４のバス
８ 電源線
９ ワイヤハーネス（通信線）
２０１ 頭部
２０２ 胴体部
２０３ 腕部
２０４ 台車部
２０５ 車輪部
２１１ 第１のバス
２１２ 第２のバス
２１３ 第３のバス
２１４ 第４のバス
８００ 双腕ロボット
８１０ 双腕ロボット（変形例）
８２０ 双腕ロボット（変形例）
８５０ 移動ロボット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】