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1、(10)申请公布号 CN 103817707 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103817707 A (21)申请号 201310579451.0 (22)申请日 2013.11.18 2012-253264 2012.11.19 JP B25J 17/02(2006.01) B25J 9/18(2006.01) (71)申请人 株式会社安川电机 地址 日本福冈县 (72)发明人 野上和义 宫内信和 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 党晓林 王小东 (54) 发明名称 机器人装置 (57) 摘要 本发明提供一种机器人装置。该机器人装置。
2、 包括机器人和控制器。机器人包括基座、 臂部、 腕 部和致动器。臂部和腕部包括由肩部、 上臂 A 部、 上臂 B 部、 下臂部、 腕 A 部、 腕 B 部和凸缘部构成 的多关节结构。致动器被构造为驱动肩部、 上臂 A 部、 上臂 B 部、 下臂部、 腕 A 部、 腕 B 部和凸缘部。 控制器被构造为控制致动器的操作。肩部、 上臂 A 部、 上臂 B 部、 下臂部、 腕 A 部、 腕 B 部和凸缘部均 包括强度部件和弹性外皮。强度部件被构造为构 成至少针对重力的支撑结构。弹性外皮由弹性体 构成并且被构造为在覆盖强度部件的同时形成肩 部、 上臂A部、 上臂 B 部、 下臂部、 腕 A 部、 腕 B。
3、 部和 凸缘部的表面外皮。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 18 页 附图 25 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书18页 附图25页 (10)申请公布号 CN 103817707 A CN 103817707 A 1/1 页 2 1. 一种机器人装置, 该机器人装置的特征在于 : 所述机器人装置包括 : 机器人 ; 以及 控制器, 所述机器人包括 : 基座 ; 臂主体, 该臂主体包括由多个臂元件构成的多关节结构 ; 以及 多个致动器, 这些致动器被构造为驱动所述多个臂元件, 所述控制器被构造为控制所述。
4、多个致动器的操作, 所述多个臂元件均包括 : 框架部件, 该框架部件被构造为构成至少针对重力的支撑结构 ; 以及 弹性外皮, 该弹性外皮由弹性体构成并且被布置为在覆盖所述框架部件的同时形成所 述臂元件的表面外皮。 2. 根据权利要求 1 所述的机器人装置, 其中, 所述多个臂元件中的至少一个包括传感器, 该传感器被布置在所述框架部件上并且被 构造为检测从外部与所述弹性外皮进行的接触。 3. 根据权利要求 2 所述的机器人装置, 其中, 所述传感器是能检测从彼此正交的三个方向与所述弹性外皮进行的接触的三向接触 开关。 4. 根据权利要求 3 所述的机器人装置, 其中, 所述控制器包括操作控制部,。
5、 该操作控制部能基于从所述传感器输出的检测信号减小 被构造为驱动设置有该传感器的臂元件的致动器的操作速度或停止该致动器的操作。 权 利 要 求 书 CN 103817707 A 2 1/18 页 3 机器人装置 技术领域 0001 所公开的实施方式涉及机器人装置。 背景技术 0002 对于由机器人进行人类手工作业的自动化需求正在逐渐增多, 并且例如, 日本专 利特开 2011-000669 号公报公开了一种用于由机器人自动进行打包作业的技术。 发明内容 0003 本发明要解决的问题 0004 在由机器人使人类手工作业自动化中, 假定在作业空间中人和机器人共存, 就需 要进一步提高防止人与机器人。
6、之间接触的安全性。 0005 本发明的目的是提供一种可以进一步提高安全性的机器人装置。 0006 解决问题的手段 0007 为了实现上述目的, 根据本公开的一个方面, 提供了一种机器人装置, 该机器人装 置包括机器人和控制器。所述机器人包括基座、 臂主体和多个致动器。所述臂主体包括由 多个臂元件构成的多关节结构。所述多个致动器被构造为驱动所述多个臂元件。所述控制 器被构造为控制所述多个致动器的操作。所述多个臂元件均包括框架部件和弹性外皮。所 述框架部件被构造为构成至少针对重力的支撑结构。 所述弹性外皮由弹性体构成并且被布 置为在覆盖所述框架部件的同时形成所述臂元件的表面外皮。 0008 发明效。
7、果 0009 根据本公开, 可以进一步提高安全性。 附图说明 0010 图 1 是示出一个实施方式的机器人装置以及设置在该机器人装置中的机器人的 整体构造的立体图。 0011 图 2 是在省略构成外壳的罩的状态下示出机器人的整体构造的立体图。 0012 图 3 是示出机器人的整体构造的后视图, 用虚线示出构成外壳的罩。 0013 图 4 是在省略构成外壳的罩的状态下示出机器人的整体构造的仰视图。 0014 图 5 是示出基座和躯干部的下端侧的截面图。 0015 图 6A 是从图 5 中的箭头 A 方向看时的向视图。 0016 图 6B 是从图 5 中的箭头 B 方向看时的向视图。 0017 图。
8、 7 是示出基座和躯干部的下端侧的截面图。 0018 图 8A 是从图 7 中的箭头 C 方向看时的向视图。 0019 图 8B 是从图 7 中的箭头 D 方向看时的向视图。 0020 图 9 是示出肩部、 上臂 A 部和上臂 B 部的俯视图。 0021 图 10 是示出肩部和上臂 A 部的侧视图。 说 明 书 CN 103817707 A 3 2/18 页 4 0022 图 11 是示出肩部上设置的马达、 制动装置和减速装置的概要构造的示意图。 0023 图 12 是示出上臂 A 部的截面图。 0024 图 13 是示出上臂 B 部的俯视图。 0025 图 14 是示出上臂 B 部的侧视图。。
9、 0026 图 15 是示出上臂 B 部上设置的马达、 制动装置和减速装置的概要构造的示意图。 0027 图 16 是示出下臂部和腕部的侧视图。 0028 图 17 是用于说明下臂部上设置的致动器的截面图。 0029 图 18 是用于说明下臂部上设置的致动器的截面图。 0030 图 19 是用于说明腕 A 部上设置的致动器的截面图。 0031 图 20 是用于说明腕 A 部上设置的致动器的截面图。 0032 图 21 是图 1 中的 XXI-XXI 截面的截面图。 0033 图 22 是用于说明接触开关的截面图。 0034 图 23 是示出机器人控制器的功能构造的框图。 具体实施方式 0035。
10、 下面将参照附图来描述一个实施方式。如果附图中标出诸如 “前” 、“后” 、“左” 、 “右” 、“上” 和 “下” 等, 则说明书中所解释的 “前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“上” 和 “下” 是指标出 的方向。 0036 0037 首先, 将描述本实施方式的机器人装置的整体构造。 0038 如图 1 所示, 本实施方式的机器人装置 1 具有机器人 100 和机器人控制器 200 (控 制器) 。 机器人100和机器人控制器200由连接缆线2彼此连接, 能够相互通信。 机器人100 和机器人控制器 200 可以射频连接。而且, 机器人控制器 200 可以设置在机器人 100 内部。 。
11、0039 0040 如图 1 至图 4 所示, 机器人 100 具有基座 101 和机器人主体 102。基座 101 安装 在机器人 100 的安装地点 (例如, 在地板部、 台座等上) 。机器人主体 102 设置在基座 101 的 上端部。该机器人主体 102 是具有躯干部 110、 分别附接到躯干部 110 的两个臂部 120L 和 120R、 以及两个腕部 130L 和 130R 的所谓的双臂机器人。 0041 躯干部 110 可旋转地连接到基座 101 的上端部。具体地, 躯干部 110 以能绕与基 座 101 的固定面 (未示出) 大致正交的摆动轴线 Ax0 摆动的方式支撑在基座 1。
12、01 的上端部。 通过驱动设置在基座 101 上的致动器 Ac0, 来驱动该躯干部 110, 使其相对于基座 101 的上 端部绕摆动轴线 Ax0 摆动。 0042 臂部 120L 可旋转地连接到躯干部 110 的一侧 (以各图中示出的机器人主体 102 的 姿势为左侧) 的前端部 (下文中酌情称作 “左端部” ) 。该臂部 120L 设置有多关节结构 (多轴 结构) , 该多关节结构由肩部 121L、 上臂 A 部 122L、 上臂 B 部 123L 和下臂部 124L 组成。 0043 肩部 121L 以能绕与摆动轴线 Ax0 大致垂直的旋转轴线 Ax1L 旋转的方式支撑在躯 干部 110。
13、 的左端部上。通过驱动设置在躯干部 110 上的致动器 Ac1L, 来驱动该肩部 121L, 使其相对于躯干部 110 的左端部绕旋转轴线 Ax1L 旋转。 0044 上臂 A 部 122L 以能绕与旋转轴线 Ax1L 大致垂直的摆动轴线 Ax2L 摆动的方式支 说 明 书 CN 103817707 A 4 3/18 页 5 撑在肩部 121L 的前端侧。通过驱动设置在肩部 121L 上的致动器 Ac2L, 来驱动该上臂 A 部 122L, 使其相对于肩部 121L 的前端侧绕摆动轴线 Ax2L 摆动。 0045 上臂 B 部 123L 以能绕与摆动轴线 Ax2L 大致垂直的旋转轴线 Ax3L。
14、 旋转的方式支 撑在上臂 A 部 122L 的前端侧。通过驱动设置在上臂 A 部 122L 上的致动器 Ac3L, 来驱动该 上臂 B 部 123L, 使其相对于上臂 A 部 122L 的前端侧绕旋转轴线 Ax3L 旋转。 0046 下臂部 124L 以能绕与旋转轴线 Ax3L 大致垂直的摆动轴线 Ax4L 摆动的方式支撑 在上臂 B 部 123L 的前端侧。通过驱动设置在上臂 B 部 123L 上的致动器 Ac4L, 来驱动该下 臂部 124L, 使其相对于上臂 B 部 123L 的前端侧绕摆动轴线 Ax4L 摆动。 0047 腕部 130L 以能相对于臂部 120L 的前端部 (即, 下臂。
15、部 124L 的前端侧) 旋转的方 式连接。该腕部 130L 设置有多关节结构 (多轴结构) , 该多关节结构由腕 A 部 131L、 腕 B 部 132L 和凸缘部 133L 组成。 0048 腕 A 部 131L 以能绕与摆动轴线 Ax4L 大致垂直的摆动轴线 Ax5L 摆动的方式支撑 在下臂部 124L 的前端侧。通过驱动设置在下臂部 124L 上的致动器 Ac5L, 来驱动该腕 A 部 131L, 使其相对于下臂部 124L 的前端侧绕摆动轴线 Ax5L 摆动。 0049 腕 B 部 132L 以能绕与腕部 130L 的纵向大致垂直并且与摆动轴线 Ax5L 大致垂直 的摆动轴线 Ax6。
16、L 摆动的方式支撑在腕 A 部 131L 的前端侧。通过驱动设置在腕 A 部 131L 上的致动器Ac6L, 来驱动该腕B部132L, 使其相对于腕A部131L的前端侧绕摆动轴线Ax6L 摆动。 0050 凸缘部 133L 以能绕与摆动轴线 Ax5L 和摆动轴线 Ax6L 这两者大致垂直的旋转轴 线 Ax7L 旋转的方式支撑在腕 B 部 132L 的前端侧。通过驱动设置在腕 B 部 132L 上的致动 器Ac7L, 来驱动该凸缘部133L, 使其相对于腕B部132L的前端侧绕旋转轴线Ax7L旋转。 这 里, 用于对机器人 100 的作业对象 (未示出) 执行期望作业的各种工具 (未示出) 附接。
17、到凸缘 部 133L 的前端部。利用凸缘部 133L 绕旋转轴线 Ax7L 的旋转, 来驱动附接到凸缘部 133L 的前端部的工具, 使其绕旋转轴线 Ax7L 旋转。 0051 这里, 将绕沿着臂部 120L 和腕部 130L 的纵向 (或材料延伸方向) 的旋转轴线进行 的转动称作 “旋转” , 而将绕与纵向大致垂直的转动轴线进行的转动称作 “摆动” , 从而将它 们彼此区分开。 0052 而且, 诸如 “垂直” 或 “正交” 等的描述并不严格, 而是允许产生实质公差 / 误差。 而且,“垂直” 或 “正交” 并不意味着虚拟轴线的交叉, 而是也包括位置的扭转, 只要由虚拟轴 线形成的方向彼此交。
18、叉即可。 0053 另一方面, 臂部 120R 可相对于躯干部 110 的另一侧 (以各图中示出的机器人主体 102 的姿势为右侧) 的前端部 (下文中酌情称作 “右端部” ) 旋转地连接, 并且该臂部 120R 设 置有多关节结构 (多轴结构) , 该多关节结构由肩部 121R、 上臂 A 部 122R、 上臂 B 部 123R 和 下臂部 124R 组成。 0054 肩部 121R 以能绕与摆动轴线 Ax0 大致垂直的旋转轴线 Ax1R 旋转的方式支撑在躯 干部 110 的右端部上。通过驱动设置在躯干部 110 上的致动器 Ac1R, 来驱动该肩部 121R, 使其相对于躯干部 110 的。
19、右端部绕旋转轴线 Ax1R 旋转。 0055 上臂 A 部 122R 以能绕与旋转轴线 Ax1R 大致垂直的摆动轴线 Ax2R 摆动的方式支 撑在肩部 121R 的前端侧。通过驱动设置在肩部 121R 上的致动器 Ac2R, 来驱动该上臂 A 部 说 明 书 CN 103817707 A 5 4/18 页 6 122R, 使其相对于肩部 121R 的前端侧绕摆动轴线 Ax2R 摆动。 0056 上臂 B 部 123R 以能绕与摆动轴线 Ax2R 大致垂直的旋转轴线 Ax3R 旋转的方式支 撑在上臂 A 部 122R 的前端侧。通过驱动设置在上臂 A 部 122R 上的致动器 Ac3R, 来驱动。
20、该 上臂 B 部 123R, 使其相对于上臂 A 部 122R 的前端侧绕旋转轴线 Ax3R 旋转。 0057 下臂部 124R 以能绕与旋转轴线 Ax3R 大致垂直的摆动轴线 Ax4R 摆动的方式支撑 在上臂 B 部 123R 的前端侧。通过驱动设置在上臂 B 部 123R 上的致动器 Ac4R, 来驱动该下 臂部 124R, 使其相对于上臂 B 部 123R 的前端侧绕摆动轴线 Ax4R 摆动。 0058 腕部 130R 能相对于臂部 120R 的前端部 (即, 下臂部 124R 的前端侧) 旋转地连接并 设置有与腕部 130L 对称的结构。即, 该腕部 130R 设置有多关节结构 (多轴。
21、结构) , 该多关节 结构由腕 A 部 131R、 腕 B 部 132R 和凸缘部 133R 组成。 0059 腕 A 部 131R 以能绕与摆动轴线 Ax4R 大致垂直的摆动轴线 Ax5R 摆动的方式支撑 在下臂部 124R 的前端侧。通过驱动设置在下臂部 124R 上的致动器 Ac5R, 来驱动该腕 A 部 131R, 使其相对于下臂部 124R 的前端侧绕摆动轴线 Ax5R 摆动。 0060 腕 B 部 132R 以能绕与腕部 130R 的纵向大致垂直并且与摆动轴线 Ax5R 大致垂直 的摆动轴线 Ax6R 摆动的方式支撑在腕 A 部 131R 的前端侧。通过驱动设置在腕 A 部 131。
22、R 上的致动器Ac6R, 来驱动该腕B部132R, 使其相对于腕A部131R的前端侧绕摆动轴线Ax6R 摆动。 0061 凸缘部 133R 以能绕与摆动轴线 Ax5R 和摆动轴线 Ax6R 这两者大致垂直的旋转轴 线 Ax7R 旋转的方式支撑在腕 B 部 132R 的前端侧。通过驱动设置在腕 B 部 132R 上的致动 器Ac7R, 来驱动该凸缘部133R, 使其相对于腕B部132R的前端侧绕旋转轴线Ax7R旋转。 这 里, 用于对机器人 100 的作业对象执行期望作业的各种工具 (未示出) 附接到凸缘部 133R 的 前端部。利用凸缘部 133R 绕旋转轴线 Ax7R 的旋转, 来驱动附接到。
23、凸缘部 133R 的前端部的 工具, 使其绕旋转轴线 Ax7R 旋转。 0062 摆动轴线 Ax5L 和 Ax5R 分别对应于第一轴线, 腕 A 部 131L 和 131R 分别对应于第 一腕元件。而且, 摆动轴线 Ax6L 和 Ax6R 分别对应于第二轴线, 并且腕 B 部 132L 和 132R 分 别对应于第二腕元件。 而且, 旋转轴线Ax7L和Ax7R分别对应于第三轴线, 并且凸缘部133L 和 133R 分别对应于第三腕元件。 0063 而且, 肩部 121L、 121R、 上臂 A 部 122L、 122R、 上臂 B 部 123L、 123R、 下臂部 124L、 124R、 腕。
24、 A 部 131L、 131R、 腕 B 部 132L、 132R 以及凸缘部 133L 和 133R 均对应于臂元件。 0064 而且, 躯干部 110、 肩部 121L、 121R、 上臂 A 部 122L、 122R、 上臂 B 部 123L、 123R、 下 臂部 124L、 124R、 腕 A 部 131L、 131R、 腕 B 部 132L、 132R 以及凸缘部 133L 和 133R 均对应于 结构部件。 0065 而且, 臂部 120L、 120R 和腕部 130L、 130R 构成臂主体。而且, 上臂 A 部 122L、 122R 以及下臂部 124L、 124R 均对应于。
25、指定臂元件。 0066 而且, 例如, 机器人控制器 200 由具有算术单元、 存储装置、 输入装置等的计算机 构成。该机器人控制器 200 控制机器人主体 102 的整体操作。后面将更详细地描述机器人 控制器 200。 0067 0068 随后, 将顺序描述机器人 100 各个部分的详细构造。 说 明 书 CN 103817707 A 6 5/18 页 7 0069 0070 如图 1 至图 4 所示, 基座 101 具有构成其外壳的大致圆筒状壳体 101a。例如, 壳体 101a 由铝之类的铸件形成。 0071 而且, 如上所述, 在基座 101 上设置有绕摆动轴线 Ax0 摆动而驱动躯干。
26、部 110 的致 动器 Ac0。致动器 Ac0 包括 : 马达 M0, 该马达 M0 产生用于驱动躯干部 110 的旋转驱动力 ; 制动装置 B0(参见后面将描述的图 5 和图 7) , 该制动装置 B0 用于制动或保持马达 M0 的旋 转 ; 以及减速装置 G0, 该减速装置 G0 用于减小马达 M0 的转速、 将其传递到躯干部 110 并驱 动躯干部 110。这里, 减速装置 G0 的轴 (输入轴、 输出轴等) 具有中空结构, 并且后面将描述 的控制缆线 3 插入穿过该中空结构的内部。 0072 从致动器 Ac0、 Ac1L-Ac7L 和 Ac1R-Ac7R (如果不加区分地进行表示, 则。
27、它们在下文 中会酌情称作 “致动器 Ac” ) 引出用于控制这些致动器 Ac0、 Ac1L-Ac7L 和 Ac1R-Ac7R 的驱 动 (供电、 信号发送 / 接收等) 的控制缆线 3。将拉出的控制缆线 3 在机器人主体 102 的各 个部分中引回。在图 2 中, 未示出控制缆线 3。引回的控制缆线 3 的前端侧穿过布置在壳体 101a的上端部上的减速装置G0的轴, 并且最终被引入到壳体101a中。 在本实施方式中, 根 据用户的用途或便利性, 可以在基座 101 的下端部和后表面两者之一上选择性地进行引入 到壳体 101a 中的控制缆线 3 的连接。 0073 即, 在壳体 101a 中, 。
28、在其下表面上设置有开口部 10a (第一开口部) (参见图 4) , 并 且在其侧表面 (该示例中是后表面) 上设置有 (开口部 10b(第二开口部) 参见图 3) 。开口 部可以设置在除了壳体 101a 的后表面之外的侧表面 (例如, 前表面、 左表面、 右表面等) 上。 在这些开口部 10a 和 10b 中的各个开口部, 可以选择性地拆装设置有连接器的连接器板和 未设置有连接器的盖部两者中的任一者, 所述连接器可供引入壳体101a中的控制缆线3的 前端部连接。图 3 和图 4 示出连接器板和盖部都未附接到开口部 10a 和 10b 的状态。 0074 这里, 如图 3 所示, 管 P 布置。
29、在壳体 101a 的上端部所布置的减速装置 G0 的轴的 内部。在上述引回的控制缆线 3 的前端侧插在管 P 内部的状态下, 将管 P 引入到壳体 101a 中。而且, 管 P 在壳体 101a 内部支撑控制缆线 3 的前端侧, 使得引入到壳体 101a 中的控制 缆线 3 的前端部能指向开口部 10a 和 10b 中的任意一个。控制缆线 3 的前端部如上所述由 管P支撑, 由此既可以在连接器板附接到开口部10a时执行连接器板与连接器的连接, 又可 以在连接器板附接到开口部 10b 时执行连接器板与连接器的连接。 0075 图5、 图6A和图6B示出连接器板附接到开口部10a并且盖部附接到开口。
30、部10b的 情况。 0076 在图 5、 图 6A 和图 6B 示出的示例中, 与开口部 10a 对应的连接器板 11a(第一连 接器板) 被附接到开口部 10a, 并且开口部 10a 由该连接器板 11a 闭合。连接器板 11a 设置 有连接器组 13a, 该连接器组 13a 包括可供控制缆线 3 的前端部附接的连接器。而且, 与开 口部 10b 对应的盖部 12b(第二盖部) 附接到开口部 10b, 并且开口部 10b 由该盖部 12b 闭 合。在该情况下, 在由管 P 支撑的同时指向开口部 10a(基座 101 的下端部) 侧的控制缆线 3 的前端部连接到连接器板 11a 的连接器中的位。
31、于壳体 101a 内侧的连接部。另一方面, 来 自壳体 101a 外部的连接缆线的前端部 (例如, 来自机器人控制器 200 的连接缆线 2 等) 连接 到连接器板 11a 的连接器中的位于壳体 101a 外侧的连接部。因此, 在该情况下, 可以通过 基座 101 的下端部执行至控制缆线 3 的连接, 即, 例如, 机器人控制器 200 等与致动器 Ac0、 说 明 书 CN 103817707 A 7 6/18 页 8 Ac1L-Ac7L 和 Ac1R-Ac7R 之间的电连接。 0077 图7、 图8A和图8B示出盖部附接到开口部10a并且连接器板附接到开口部10b的 情况。 0078 在图。
32、 7、 图 8A 和图 8B 示出的示例中, 与开口部 10a 对应的盖部 12a(第一盖部) 附 接到开口部 10a, 并且开口部 10a 由该盖部 12a 闭合。而且, 与开口部 10b 对应的连接器板 11b (第二连接器板) 附接到开口部 10b, 并且开口部 10b 由该连接器板 11b 闭合。连接器板 11b 设置有连接器组 13b, 该连接器组 13b 包括可供控制缆线 3 的前端部附接的连接器。在 该情况下, 在由管 P 支撑的同时指向开口部 10b(基座 101 的后表面) 侧的控制缆线 3 的前 端部连接到连接器板 11b 的连接器中的位于壳体 101a 内侧的连接部。另一。
33、方面, 来自壳体 101a 外部的连接缆线的前端部 (例如, 来自机器人控制器 200 的连接缆线 2 等) 连接到连接 器板11b的连接器中的位于壳体101a外侧的连接部。 因此, 在该情况下, 可以通过基座101 的后表面执行至控制缆线3的连接, 即, 例如, 机器人控制器200等与致动器Ac0、 Ac1L-Ac7L 和 Ac1R-Ac7R 之间的电连接。 0079 0080 如图 1 至图 4 所示, 躯干部 110 具有一个或更多个强度部件 Fr0 和覆盖强度部件 Fr0 并且构成躯干部 110 的外壳的罩 Cv0 (后面将描述细节) 。例如, 强度部件 Fr0 由诸如高 强度钢等的板。
34、形成。 即, 躯干部110设置有内框架结构, 其中, 被罩Cv0覆盖的强度部件Fr0 充当构成承受重力部和加 / 减速期间的负荷部的强度的支撑结构的框架部件。躯干部 110 的结构不限于如该示例中的这种内框架结构, 而是也可以构成为使用外壳形成部件作为框 架部件的外框架结构。 0081 0082 如图 1 至图 4 所示, 肩部 121L 具有一个或更多个强度部件 Fr1 和覆盖强度部件 Fr1 并且构成肩部 121L 的外壳的罩 Cv1(后面将描述细节) 。例如, 强度部件 Fr1 由诸如高 强度钢等的板形成。即, 肩部 121L 设置有内框架结构, 其中, 被罩 Cv1 覆盖的强度部件 F。
35、r1 充当构成承受重力部和加 / 减速期间的负荷部的强度的支撑结构的框架部件。肩部 121L 的结构不限于如该示例中的这种内框架结构, 而是也可以构成为外框架结构。 0083 而且, 如上所述, 在肩部 121L 上, 设置有绕摆动轴线 Ax2L 摆动并驱动上臂 A 部 122L 的致动器 Ac2L。如图 9 至图 11 所示, 致动器 Ac2L 包括马达 M2、 制动装置 B2 以及减速 装置 G2 (关节部) , 该减速装置 G2 将肩部 121L 与上臂 A 部 122L 连接, 使得它们能相对于彼 此移动。 0084 马达 M2 向减速装置 G2 产生用于驱动上臂 A 部 122L 的。
36、旋转驱动力。作为该马达 M2 的输出轴的马达轴 52a 与摆动轴线 Ax2L 大致平行布置。而且, 在马达轴 52a 的位于后面 将描述的第一轴向的一侧的端部上, 固定有设有带附接部的带轮 6a(马达带轮) , 从而使其 与马达轴 52a 一起旋转。带轮 6a 的旋转中心与马达轴 52a 的旋转中心一致。 0085 制动装置B2制动或保持马达轴52a的旋转。 制动轴52b作为该制动装置B2的轴, 与摆动轴线 Ax2L 大致平行 (即, 与马达轴 52a 大致平行) 地布置。而且, 在制动轴 52b 的位 于轴向一侧 (以各附图中示出的机器人主体 102 的姿势为上侧, 下文中酌情称作 “第一轴。
37、向 的一侧” ) 的端部上, 固定有设有两个带附接部的带轮 6b (第一制动带轮、 第二制动带轮) , 从 而使其与制动轴 52b 一起旋转。带轮 6b 的旋转中心与制动轴 52b 的旋转中心一致。 说 明 书 CN 103817707 A 8 7/18 页 9 0086 这里, 环带 (环形带) 7a(第一带) 缠绕在马达 M2 侧的带轮 6a 的带安装部与制动装 置 B2 侧的带轮 6b 中的其中一个带附接部之间。马达轴 52a 和制动轴 52b 通过带轮 6a、 带 7a 和带轮 6b 连接。因此, 马达轴 52a 的旋转驱动力通过带轮 6a、 带 7a 和带轮 6b 传递给制 动轴 5。
38、2b。带轮 6a、 带 7a 和带轮 6b 构成第一传动机构。 0087 减速装置 G2 布置在肩部 121L 的前端部。减速装置 G2 的输入轴 52c 大致沿着摆 动轴线 Ax2L(即, 与马达轴 52a 和制动轴 52b 大致平行) 布置, 并且以能相对于肩部 121L 的前端部旋转的方式被支撑。减速装置 G2 的输出轴 52d 通过合适的齿轮机构连接到输入 轴 52c, 并且以能相对于肩部 121L 的前端部绕摆动轴线 Ax2L 旋转的方式被支撑。而且, 在 输入轴 52c 的位于第一轴向的一侧的端部上, 固定有设有带附接部的带轮 6c(减速装置带 轮) , 从而使其与输入轴 52c 。
39、一起旋转。带轮 6c 的旋转中心与输入轴 52c 的旋转中心一致。 0088 这里, 环带 (环形带) 7b(第二带) 缠绕在制动装置 B2 侧的带轮 6b 的另一带附接部 与减速装置 G2 侧的带轮 6c 中的带安装部之间。制动轴 52b 和输入轴 52c 通过带轮 6b、 带 7b 和带轮 6c 连接。因此, 制动轴 52b 的旋转驱动力通过带轮 6b、 带 7b 和带轮 6c 传递给输 入轴 52c。带轮 6b、 带 7b 和带轮 6c 构成第二传动机构。 0089 如上所述的减速装置 G2 减小通过输入轴 52c 输入的马达轴 52a 的转速, 通过输出 轴 52d 将其传递给上臂 A。
40、 部 122L, 并且驱动上臂 A 部 122L。这里, 减速装置 G2 的输入轴 52c 和输出轴 52d 设置有中空结构, 并且控制缆线 3 插入穿过该中空结构的内部。马达轴 52a 和输入轴 52c 的轴向尺寸比制动轴 52b 的轴向尺寸大。 0090 臂部 120L 和腕部 130L 分别构成为与臂部 120R 和腕部 130R 具有类似形状, 并且 肩部121L和肩部121R被附接到躯干部110, 使得成为各个致动器Ac1L和Ac1R的基点的旋 转位置彼此相差 180 度。因此, 臂部 120L 和腕部 130L 以及臂部 120R 和腕部 130R 的轴构 造是对称结构。 0091。
41、 如上所述, 在肩部 121R 上, 设置有绕摆动轴线 Ax2R 摆动并驱动上臂 A 部 122R 的 致动器 Ac2R。关于致动器 Ac2R, 作为其驱动对象的上臂 A 部 122R 具有与作为致动器 Ac2L 的驱动对象的上臂 A 部 122L 类似的结构, 由此, 将省略肩部 121R 和致动器 Ac2R 的描述。 0092 0093 如图 1 至图 4 所示, 上臂 A 部 122L 具有一个或更多个强度部件 Fr2 和覆盖强度部 件 Fr2 并且构成上臂 A 部 122L 的外壳的罩 Cv2 (后面将描述细节) 。例如, 强度部件 Fr2 由 诸如高强度钢等的板形成。即, 上臂 A 。
42、部 122L 设置有内框架结构, 其中, 被罩 Cv2 覆盖的强 度部件 Fr2 充当构成承受重力部和加 / 减速期间的负荷部的强度的支撑结构的框架部件。 上臂 A 部 122L 的结构不限于如该示例中的这种内框架结构, 而是也可以构成为外框架结 构。 0094 而且, 如上所述, 在上臂 A 部 122L 上, 设置有绕旋转轴线 Ax3L 摆动并驱动上臂 B 部 123L 的致动器 Ac3L。如图 9、 图 10 和图 12 所示, 致动器 Ac3L 包括马达 M3 和减速装置 G3(关节部) , 该减速装置 G3 将上臂 A 部 122L 与上臂 B 部 123L 连接, 使得它们可相对于。
43、彼 此移动。 0095 马达 M3 向减速装置 G3 产生驱动上臂 B 部 123L 的旋转驱动力。该马达 M3 是设置 有大致圆筒状定子 8、 转子 9、 作为输出轴的马达轴 53a、 马达框架 10 和制动部 60 的所谓的 带制动器的马达。转子 9 以可相对于定子 8 旋转的方式被支撑, 在径向上面向定子 8 的外 说 明 书 CN 103817707 A 9 8/18 页 10 周面。马达轴 53a 与旋转轴线 Ax3L 大致平行布置, 并且耦接到转子 9 的内周面。马达框架 10 设置在定子 8 的外周侧, 并且构成马达 M3 的外壳。制动部 60 制动或保持马达轴 53a 的 旋转。
44、。虽然将省略详细描述, 但是马达 M2 和后面将描述的马达 M4-M7 也具有设置有与大致 圆筒状定子 8、 转子 9 和马达框架 10 类似的定子、 转子和马达框架的构造。 0096 减速装置G3由螺栓固定到强度部件Fr2, 并且马达框架10由螺栓固定到减速装置 G3。另一方面, 马达框架 10 还能够传递应力地连接到连接部件 11。在本实施方式中, 连接 部件 11 具体由弯曲钢板形成, 并且被构造为使得一侧由螺栓固定到强度部件 Fr2, 而另一 侧沿着马达框架 10 的端部接触, 使得由马达框架 10 和连接部件 11 传递应力和热。即, 马 达框架 10 形成强度部件 (框架辅助部件)。
45、 的一部分, 与强度部件 Fr2、 连接部件 11 和减速装 置 G3 一起承受机器人 100 及机器人 100 保持的工具的重力部和加 / 减速期间的负荷部的 强度。在图 9 中, 未示出连接部件 11。即, 马达框架 10 除了充当马达 M3 的外壳之外还充 当上臂 A 部 122L 的框架辅助部件。这里, 通过由能够传递热的部件构成连接部件 11, 可以 通过连接部件 11 将由马达 M3 产生的热传递给强度部件 Fr2 (可以散去马达 M3 产生的热) 。 虽然将省略详细描述, 但是与上述类似, 在马达M2和后面将描述的马达M4-M7中, 马达框架 10 同样还充当框架辅助部件。 00。
46、97 减速装置 G3 布置在上臂 A 部 122L 的前端部。减速装置 G3 的输入轴 53b 被固定 到马达轴 53a 并且以能相对于上臂 A 部 122L 的前端部旋转的方式被支撑。减速装置 G3 的 输出轴 53c 通过齿轮 12 和 13 连接到输入轴 53b, 并且以能相对于上臂 A 部 122L 的前端部 绕旋转轴线 Ax3L 旋转的方式被支撑。这里, 例如, 齿轮 12 和齿轮 13 中的至少一个由诸如 热固性塑料等的树脂形成。因此, 输入轴 53b 和输出轴 53c 可以不需要油脂, 并且可以省略 油封。齿轮 12 和齿轮 13 中的至少一个可以由合适的金属而不是树脂形成。这种。
47、减速装 置 G3 减小通过输入轴 53b 输入的马达轴 53a 的转速, 通过输出轴 53c 将其传递给上臂 B 部 123L, 并且驱动上臂 B 部 123L。这里, 输出轴 53c 设置有中空结构, 并且控制缆线 3 插入到 该中空结构内。 0098 如上所述, 在上臂A部122R上, 设置有绕旋转轴线Ax3R摆动并驱动上臂B部123R 的致动器Ac3R。 关于致动器Ac3R, 作为其驱动对象的上臂B部123R具有与作为致动器Ac3L 的驱动对象的上臂 B 部 123L 类似的结构, 由此, 将省略上臂 A 部 122R 和致动器 Ac3R 的描 述。 0099 0100 如图 1 至图 。
48、4 所示, 上臂 B 部 123L 具有一个或更多个强度部件 Fr3 和覆盖强度部 件 Fr3 并且构成上臂 B 部 123L 的外壳的罩 Cv3 (后面将描述细节) 。例如, 强度部件 Fr3 由 诸如高强度钢等的板形成。即, 上臂 B 部 123L 设置有内框架结构, 其中, 被罩 Cv3 覆盖的强 度部件 Fr3 充当构成承受重力部和加 / 减速期间的负荷部的强度的支撑结构的框架部件。 上臂 B 部 123L 的结构不限于如该示例中的这种内框架结构, 而是也可以构成为外框架结 构。 0101 而且, 如上所述, 在上臂 B 部 123L 上, 设置有绕摆动轴线 Ax4L 摆动并驱动下臂部。
49、 124L 的致动器 Ac4L。如图 9 以及图 13 至图 15 所示, 致动器 Ac4L 包括马达 M4、 制动装置 B4 和减速装置 G4(关节部) , 该减速装置 G4 将上臂 B 部 123L 与下臂部 124L 连接, 使得它 们可相对于彼此移动。 说 明 书 CN 103817707 A 10 9/18 页 11 0102 马达 M4 向减速装置 G4 产生驱动下臂部 124L 的旋转驱动力。作为该马达 M4 的输 出轴的马达轴 54a 与摆动轴线 Ax4L 大致平行布置。而且, 在马达轴 54a 中的位于后述的第 二轴向上的一侧的端部上, 安装有设有带附接部的带轮 14a (马达带轮) , 从而使其与马达轴 54a 一起旋转。带轮 14a 的旋转中心与马达轴 54a 的旋转中心一致。 0103 制动装置B4制动或保持马达轴54a的旋转。 制动轴54b作为该制动装。