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技術 ロボットアーム機構

出願人 ライフロボティクス株式会社
発明者 尹祐根
出願日 2018年11月27日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2018-221193
公開日 2019年2月14日 (1年10ヶ月経過) 公開番号 2019-022943
状態 特許登録済
技術分野 マニプレータ
主要キーワード アームロッド 基台面 伸縮距離 連結コマ アーム支持体 多関節アーム機構 ロボットアーム機構 円環形
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年2月14日)のものです。
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図面 (19)

課題

可動範囲内で特異点姿勢を構造上解消又は減少させることのできるロボットアーム機構を提供すること。

解決手段

ロボットアーム機構は複数の関節部J1−J3を有する。第1関節部J1は第1軸RA1を中心とした回転関節である。第2関節部J2は第1軸に垂直な第2軸RA2を中心とした回転関節である。第3関節部J3は第2軸に垂直な第3軸RA3を中心とした直動関節である。第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置される。第1関節部は第1軸が基台に垂直になるよう配置される。第2関節部は第1関節部に対して第1軸に平行な方向と、第1軸と第2軸とに垂直な方向と、第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされる。

概要

背景

図13には従来の垂直多関節部アーム機構を示している。垂直多関節部アーム機構には位置に関して3自由度(x,y,z)、姿勢に関して3自由度(φ,θ,ψ)が要求され、一般的には根元3軸と呼ばれる回転関節部J1,J2,J3と手首3軸と呼ばれる回転関節部J4,J5,J6とからそれを実現している。例えば関節部J1,J4,J6にはねじり関節部、関節部J2,J3,J5には曲げ関節部が適用される。

この種の多関節アーム機構では可動範囲内にも関わらず特異点というある特定方向の自由度が失われてしまう姿勢が無数に存在する。特異点姿勢では、直交座標と関節部角度の組との間の座標変換演算で解(ある座標位置満足する関節部角度の組)が無数に存在して制御不能に陥り、また関節部に無限大の角速度を要求して特異点近傍で関節部の動きが急激に早くなり「暴走」が生じる。そのため特異点を避けて使用するか、あるいは手先移動速度を犠牲にする等で対処しているのが現状である。特異点としては例えば図14(a)に示すように曲げ関節部J2,J3,J5を全てゼロ度とすることでねじり関節部J1,J4,J6の回転軸RA1,RA4,RA6が同軸となるいわゆる手首特異点と呼ばれる状況ではこれらねじり関節部J1,J4,J6の回転角を一義に決められない。この事態は少なくとも2つのねじり関節部が同軸に揃う状況で同様に発生する。その他特異点姿勢としては、図14(b)に示すように手首3軸のための関節部J4,J5,J6の回転軸RA4,RA5,RA6の交点が、アーム基部をなすねじり関節部J1の回転軸RA1上に位置するいわゆる肩特異点、図14(c)に示すように手首3軸のための関節部J4,J5,J6の回転軸RA4,RA5,RA6の交点が、根元3軸の曲げ関節部J2,J3の回転軸RA2,RA3を含む平面上に位置するいわゆる特異点などが知られている。

概要

可動範囲内で特異点姿勢を構造上解消又は減少させることのできるロボットアーム機構を提供すること。ロボットアーム機構は複数の関節部J1−J3を有する。第1関節部J1は第1軸RA1を中心とした回転関節である。第2関節部J2は第1軸に垂直な第2軸RA2を中心とした回転関節である。第3関節部J3は第2軸に垂直な第3軸RA3を中心とした直動関節である。第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置される。第1関節部は第1軸が基台に垂直になるよう配置される。第2関節部は第1関節部に対して第1軸に平行な方向と、第1軸と第2軸とに垂直な方向と、第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされる。

目的

目的は、可動範囲内で特異点姿勢を構造上解消又は減少させることのできるロボットアーム機構を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした直動関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第2関節部は前記第1関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項2

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした直動関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第3関節部は前記第2関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項3

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした直動関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第2関節部は前記第1関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項4

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした直動関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第3関節部は前記第2関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項5

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした直動関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に平行な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第2関節部は前記第1関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項6

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした直動関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に平行な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第3関節部は前記第2関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項7

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第2関節部は前記第1関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

請求項8

複数の関節部を有するロボットアーム機構において、前記複数の関節部うち第1関節部は第1軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第2関節部は前記第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節であり、前記複数の関節部うち第3関節部は前記第2軸に垂直な第3軸を中心とした回転関節であり、前記第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置され、前記第1関節部は前記第1軸が前記基台に垂直になるよう配置され、前記第3関節部は前記第2関節部に対して前記第1軸に平行な方向と、前記第1軸と前記第2軸とに垂直な方向と、前記第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされることを特徴とするロボットアーム機構。

技術分野

0001

本発明の実施形態はロボットアーム機構に関する。

背景技術

0002

図13には従来の垂直多関節部アーム機構を示している。垂直多関節部アーム機構には位置に関して3自由度(x,y,z)、姿勢に関して3自由度(φ,θ,ψ)が要求され、一般的には根元3軸と呼ばれる回転関節部J1,J2,J3と手首3軸と呼ばれる回転関節部J4,J5,J6とからそれを実現している。例えば関節部J1,J4,J6にはねじり関節部、関節部J2,J3,J5には曲げ関節部が適用される。

0003

この種の多関節アーム機構では可動範囲内にも関わらず特異点というある特定方向の自由度が失われてしまう姿勢が無数に存在する。特異点姿勢では、直交座標と関節部角度の組との間の座標変換演算で解(ある座標位置満足する関節部角度の組)が無数に存在して制御不能に陥り、また関節部に無限大の角速度を要求して特異点近傍で関節部の動きが急激に早くなり「暴走」が生じる。そのため特異点を避けて使用するか、あるいは手先移動速度を犠牲にする等で対処しているのが現状である。特異点としては例えば図14(a)に示すように曲げ関節部J2,J3,J5を全てゼロ度とすることでねじり関節部J1,J4,J6の回転軸RA1,RA4,RA6が同軸となるいわゆる手首特異点と呼ばれる状況ではこれらねじり関節部J1,J4,J6の回転角を一義に決められない。この事態は少なくとも2つのねじり関節部が同軸に揃う状況で同様に発生する。その他特異点姿勢としては、図14(b)に示すように手首3軸のための関節部J4,J5,J6の回転軸RA4,RA5,RA6の交点が、アーム基部をなすねじり関節部J1の回転軸RA1上に位置するいわゆる肩特異点、図14(c)に示すように手首3軸のための関節部J4,J5,J6の回転軸RA4,RA5,RA6の交点が、根元3軸の曲げ関節部J2,J3の回転軸RA2,RA3を含む平面上に位置するいわゆる特異点などが知られている。

発明が解決しようとする課題

0004

目的は、可動範囲内で特異点姿勢を構造上解消又は減少させることのできるロボットアーム機構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

0005

本実施形態に係るロボットアーム機構は複数の関節部を有する。第1関節部は第1軸を中心とした回転関節である。第2関節部は第1軸に垂直な第2軸を中心とした回転関節である。第3関節部は第2軸に垂直な第3軸を中心とした直動関節である。第1、第2、第3関節部は基台から順番に配置される。第1関節部は第1軸が基台に垂直になるよう配置される。第2関節部は第1関節部に対して第1軸に平行な方向と、第1軸と第2軸とに垂直な方向と、第2軸に平行な方向との3方向に関してオフセットされる。

図面の簡単な説明

0006

図1は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。
図2は、図1のロボットアーム機構の内部構造を示す斜視図である。
図3は、図1のロボットアーム機構の内部構造を断面方向から見た図である。
図4は、図1のロボットアーム機構を図記号表現により示す図である。
図5は、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RRP)を図記号表現により示す図である。
図6Aは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(PRR)を図記号表現により示す図である。
図6Bは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(PRR)を図記号表現により示す図である。
図7Aは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(PRR)を図記号表現により示す図である。
図7Bは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(PRR)を図記号表現により示す図である。
図8Aは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RP)を図記号表現により示す図である。
図8Bは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RPR)を図記号表現により示す図である。
図9Aは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RPR)を図記号表現により示す図である。
図9Bは、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RPR)を図記号表現により示す図である。
図10は、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸の構成(RRR)を図記号表現により示す図である。
図11は、本実施形態によるロボットアーム機構の手首3軸の構成を図記号表現により示す図である。
図12は、本実施形態によるロボットアーム機構の根元3軸と手首3軸との組み合わせ構成例を図記号表現により示す図である。
図13は、従来の典型的な垂直多関節部ロボットアーム機構を図記号表現により示す図である。
図14は、従来の典型的な特異点姿勢を示す図である。

実施例

0007

以下、図面を参照しながら本実施形態に係るロボットアーム機構を説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

0008

図1は、本実施形態に係るロボットアーム機構の外観斜視図である。図2図3図1のロボットアーム機構の内部構造を示している。図4図1のロボットアーム機構を図記号表現により示している。ロボットアーム機構は、略円筒形状の基部1と基部1に接続するアーム部2とを有する。ロボットアーム部2の先端にはエンドエフェクタと呼ばれる手先効果器3が取り付けられる。図1では手先効果器3として対象物把持可能なハンド部を図示している。手先効果器3としてはハンド部に限定されず、他のツール、またはカメラディスプレイであってもよい。ロボットアーム部2の先端には任意の種類の手先効果器3に交換することができるアダプタが設けられていてもよい。

0009

ロボットアーム部2は、複数、ここでは6つの関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6を有する。複数の関節部J1,J2,J3,J4,J5,J6は基部1から順番に配設される。一般的に、第1、第2、第3軸RA1,RA2,RA3は根元3軸と呼ばれ、第4、第5、第6軸RA4,RA5,RA6は手首3軸と呼ばれる。根元3軸を構成する関節部J1,J2,J3の少なくとも一つは直動関節である。ここでは第3関節部J3が直動関節、特に伸縮距離の比較的長い関節部として構成される。第1関節部J1は基台面に対して例えば垂直に支持される第1回転軸RA1を中心としたねじり関節である。第2関節部J2は第1回転軸RA1に対して垂直に配置される第2回転軸RA2を中心とした曲げ関節である。第3関節部J3は、第2回転軸RA2に対して垂直に配置される第3軸(移動軸)RA3を中心として直線的に伸縮する関節である。第4関節部J4は、第3移動軸RA3に一致する第4回転軸RA4を中心としたねじり関節であり、第5関節部J5は第4回転軸RA4に対して直交する第5回転軸RA5を中心とした曲げ関節である。第6関節部J6は第4回転軸RA4に対して直交し、第5回転軸RA5に対して垂直に配置される第6回転軸RA6を中心とした曲げ関節である。

0010

第1関節部J1のねじり回転によりアーム部2がハンド部3とともに旋回する。第2関節部J2の曲げ回転によりアーム部2がハンド部3とともに第2関節部J2の第2回転軸RA2を中心に起伏動をする。基部1を成すアーム支持体(第1支持体)11aは、第1関節部J1の回転軸RA1を中心に形成される円筒形状の中空構造を有する。第1関節部J1は図示しない固定台に取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、第1支持体11aはアーム部2の旋回とともに軸回転する。なお、第1支持体11aが接地面に固定されていてもよい。その場合、第1支持体11aとは独立してアーム部2が旋回する構造に設けられる。第1支持体11aの上部には第2支持部11bが接続される。

0011

第2支持部11bは第1支持部11aに連続する中空構造を有する。第2支持部11bの一端は第1関節部J1の回転部に取り付けられる。第2支持部11bの他端は開放され、第3支持部11cが第2関節部J2の回転軸RA2において回動自在に嵌め込まれる。第3支持部11cは第1支持部11a及び第2支持部に連通する鱗状の中空構造を有する。第3支持部11cは、第2関節部J2の曲げ回転に伴ってその後部が第2支持部11bに収容され、また送出される。アーム部2の直動関節部を構成する第3関節部J3の後部はその収縮により第1支持部11aと第2支持部11bの連続する中空構造の内部に収納される。

0012

第1関節部J1は円環形状の固定部と回転部とからなり、固定部において図示しない基台に固定される。回転部には第1支持部11aと第2支持部11bとが取り付けられる。第1関節部J1が回転するとき、第1、第2、第3支持体11a、11b、11cが第1回転軸RA1を中心としてアーム部2とハンド部3と共に旋回する。

0013

第3支持部11cはその後端下部において第2支持部11bの開放端下部に対して回転軸RA2を中心として回動自在に嵌め込まれる。それにより回転軸RA2を中心とした曲げ関節部としての第2関節部J2が構成される。第2関節部J2が回動すると、アーム部2がハンド部3とともに第2関節部J2の回転軸RA2を中心に垂直方向に回動、つまり起伏動作をする。

0014

上記の通り関節部としての第3関節部J3はアーム部2の主要構成物を構成する。アーム部2の先端に上述のハンド部3が設けられる。第1乃至第6関節部J1−J6の回転、曲げ、伸縮によりハンド部3の2指ハンド16を任意の位置・姿勢に配置することが可能である。特に第3関節部J3の直動伸縮距離の長さは、基部1の近接位置から遠隔位置までの広範囲の対象にハンド部3で作用することを可能にする。

0015

第3関節部J3はそれを構成する直動伸縮アーム機構により実現される直動伸縮距離の長さが特徴的である。直動伸縮距離の長さは、図2図3に示す構造により達成される。直動伸縮アーム機構は第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とを有する。アーム部2が水平に配置される基準姿勢では、第1連結コマ列21は第2連結コマ列20の下部に位置し、第2連結コマ列20は第1連結コマ列21の上部に位置する。

0016

第1連結コマ列21は、同一の断面コ字形状を有し、ピンにより背面箇所において列状に連結される複数の第1連結コマ23からなる。第1連結コマ23の断面形状及びピンによる連結位置により第1連結コマ列21はその背面方向BDに屈曲可能であるが逆に表面方向FDには屈曲不可な性質を備える。第2連結コマ列20は、第1連結コマ23と略等価な幅を有する略平板形状を有し、背面方向と表面方向とともに屈曲可能な状態でピンにより列状に連結される複数の第2連結コマ22からなる。第1連結コマ列21は第2連結コマ列20と先端部おいて結合コマ26により結合される。結合コマ26は、第1連結コマ23と第2連結コマ22とが一体的になった形状を有している。結合コマ26が始端となって、第3支持部11cから第2連結コマ列20が第1連結コマ列21とともに送り出されるときには、第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは互いに接合される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは先端部おいて結合コマ26により結合され、それぞれ後部において第3支持体11cの内部で堅持され引き抜き防止されることにより接合状態が保持される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とが接合状態が保持されたとき、第1連結コマ列21と第2連結コマ列20の屈曲は制限され、それにより第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とにより一定の剛性を備えた柱状体が構成される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とが互いに離反するとき、屈曲制限を解除され、それぞれが屈曲可能状態に復帰する。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは第3支持体11cの開口付近で接合され、送り出される。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは第3支持体11cの内部で離反され、それぞれが屈曲可能状態となる。第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは個々に屈曲され、第1支持体11aの内部に別体として収容される。

0017

図2に示すように第2連結コマ22の内側には個々にリニアギア22aが形成されている。リニアギア22aは第2連結コマ22が直線状になったときに連結され、連続的なリニアギアを構成する。図3に示すように第2連結コマ22は第3支持体11c内でローラR1とドライブギア24aとの間に挟まれる。リニアギア22aはドライブギア24aに噛み合わされる。モータM1によりドライブギア24aが順回転することにより第2連結コマ列20は第1連結コマ列21とともに第3支持体11cから送り出される。その際、第1連結コマ列21と第2連結コマ列20とは第3支持体11cの開口付近に設けられた一対の上下ローラR2,R4に挟まれ、相互に押圧され、接合された状態で第3移動軸RA3に沿って直線的に送り出される。モータM1によりドライブギア24aが逆回転することにより第2連結コマ列20と第1連結コマ列21とは第3支持体11cの内部であって上下ローラR2,R4の後方において接合状態を解除され、互いに離反される。離反された第2連結コマ列20と第1連結コマ列21とはそれぞれ屈曲可能な状態になり、第2、第3支持体11b、11cの内部に設けられたガイドレールガイドされて第1回転軸RA1に沿う方向に屈曲され、第1支持体11aの内部に収容される。

0018

ハンド部3は、図1に示すようにアーム部2の先に装備されている。ハンド部3は、第1、第2、第3関節部J1.J2.J3により任意位置に移動され、第4、第5、第6関節部J4、J5、J6により任意姿勢に配置される。ハンド部3は、開閉される2つの指部16a、16bを有している。第4関節部J4は、アーム部2の伸縮方向に沿ったアーム部2の中心軸、つまり第3関節部J3の移動軸RA3に典型的には一致する回転軸RA4を有するねじり関節である。第4関節部J4が回転すると、第4関節部J4から先端にかけてハンド部3が回転軸RA4を中心に回転する。

0019

第5関節部J5は、第4関節部J4の移動軸RA4に対して直交する回転軸RA5を有する曲げ関節部である。第5関節部が回転すると、第5関節部J5から先端にかけてハンド部16とともに上下に回動する。第6関節部J6は、第4関節部J4の回転軸RA4に直交し、第5関節部J5の回転軸RA5に垂直な回転軸RA6を有する曲げ関節である。第6関節部J6が回転するとハンド16が左右に旋回する。

0020

図4には図1のロボットアーム機構を図記号表現により示している。ロボットアーム機構は、根元3軸を構成する第1関節部J1と第2関節部J2と第3関節部J3、さらに手首3軸を構成する第4関節部J4と第5関節部J5と第6関節部J6とにより3つの位置自由度と3つの姿勢自由度を実現する。第1関節部J1は、第1支持部11aと第2支持部11bとの間に配設されており、回転軸RA1を中心としたねじり関節として構成されている。回転軸RA1は第1関節部J1の固定部が設置される基台の基準面BPに垂直に配置される。回転軸RA1に平行にZ軸を規定する。説明の便宜上、Z軸を中心とした直交3軸の空間座標系(XYZ)を規定する。

0021

第2関節部J2は回転軸RA2を中心とした曲げ関節として構成される。第2関節部J2の回転軸RA2は空間座標系上のX軸に平行に設けられる。第2関節部J2の回転軸RA2は第1関節部J1の回転軸RA1に対して垂直な向きに設けられる。さらに第2関節部J2は、第1関節部J1に対して、第1回転軸RA1の方向(Z軸方向)と第1回転軸RA1に垂直なY軸方向との2方向に関してオフセットされる。第1関節部J1と第2関節部J2とのZ軸方向に関する関節間距離関節中心間距離、リンク長又はオフセット距離ともいう)はd1、第1関節部J1と第2関節部J2とのY軸方向に関する関節間距離はL1で与えられる。なお回転関節部の関節中心は回転面上の構造中心をいい、直動関節部の関節中心はもっとも収縮した状態での構造中心をいうものとする。

0022

第2関節部J2が第1関節部J1に対して上記2方向にオフセットされるように、第2支持体11bは第1支持体11aに取り付けられる。第1関節部J1に第2関節部J2を接続する仮想的なアームロッド部分(リンク部分)は、先端が直角に曲がった2つの形状体が組み合わされたクランク形状を有している。この仮想的なアームロッド部分は、中空構造を有する第1、第2支持体11a、11bにより構成される。

0023

第3関節部J3は移動軸RA3を中心とした直動関節として構成される。第3関節部J3の移動軸RA3は第2関節部J2の回転軸RA2に対して垂直な向きに設けられる。第2関節部J2の回転角がゼロ度、つまりアーム部2の起伏角がゼロ度であってアーム部2が水平な基準姿勢においては、第3関節部J3の移動軸RA3は、第2関節部J2の回転軸RA2とともに第1関節部J1の回転軸RA1にも垂直な方向に設けられる。空間座標系上では、第3関節部J3の移動軸RA3はX軸及びZ軸に対して垂直なY軸に平行に設けられる。さらに、第3関節部J3は、第2関節部J2に対して、その回転軸RA2の方向(Y軸方向)と、移動軸RA3に直交するZ軸の方向との2方向に関してオフセットされる。第2関節部J2と第3関節部J3とのZ軸方向に関する関節間距離(オフセット距離)はd2、第2関節部J2と第3関節部J3とのY軸方向に関する関節間距離はL2で与えられる。第3関節部J3が第2関節部J2に対して上記2方向にオフセットされるように、第3支持体11cは第2支持体11bに取り付けられる。第2関節部J2に第3関節部J3を接続する仮想的なアームロッド部分(リンク部分)は、先端が垂直に曲がった鈎形状体を有している。この仮想的なアームロッド部分は、第2、第3支持体11b、11cにより構成される。

0024

上記第1関節部J1と第2関節部J2とのY軸方向に関する関節間距離L2と、第2関節部J2と第3関節部J3とのZ軸方向に関する関節間距離d2とは異なる値に設定される。

0025

第4関節部J4は回転軸RA4を中心としたねじり関節として構成される。第4関節部J4の回転軸RA4は第3関節部J3の移動軸RA3に略一致するよう配置される。第5関節部J5は回転軸RA5を中心とした曲げ関節として構成される。第5関節部J5の回転軸RA5は第3関節部J3の移動軸RA3及び第4関節部J4の回転軸RA4に略直交するよう配置される。第6関節部J6は回転軸RA6を中心としたねじり関節として構成される。第6関節部J6の回転軸RA6は第4関節部J4の回転軸RA4及び第5関節部J5の回転軸RA5に略直交するよう配置される。第6関節部J6は手先効果器としてのハンド部3を旋回するために設けられており、その回転軸RA6が第4関節部J4の回転軸RA4及び第5関節部J5の回転軸RA5に略直交する曲げ関節として実装されていてもよい。

0026

このように複数の関節部J1−J6の根元3軸のうちの一つの曲げ関節部を直動関節部に換装し、第1関節部J1に対して第2関節部J2を2方向にオフセットさせ、第2関節部J2に対して第3関節部J3を2方向にオフセットさせることにより、特異点姿勢を構造上解消することが実現される。

0027

以上の説明により特異点姿勢の解消又は特異点姿勢の数の減少は、「複数の関節部J1−J6のうちの隣り合う2つの関節部を2方向又は3方向にオフセットさせるように配置する」との技術的思想の創作により実現されることが理解され得る。この技術的思想の創作は複数の関節部J1−J6の関節の種類(ねじり回転、曲げ回転、直動)の組み合わせ、それらの組み合わせに応じたオフセットの方向に関して様々なバリエーションが存在する。以下、これらバリエーションについて個々に説明する。

0028

根元3軸のバリエーションと手首3軸のバリエーションとを個々に説明する。これら根元3軸の各バリエーションは手首3軸のバリエーションに対して個々に任意に組み合わせることができる。なお、根元3軸にかかる説明の便宜上、基台の基準面に垂直にZ軸を規定し、Z軸を中心とした直交3軸の空間座標系(XYZ)を規定する。以下説明では全ての回転関節の回転角がゼロ度にある基準姿勢の状態で説明する。また、根元3軸のバリエーションの表記上の区別として、回転関節(曲げ関節又はねじり関節)を「R」、直動関節を「P」と表記して、基台から順番に第1関節部、第2関節部、第3関節部として、例えば第1、第2関節部が回転関節であり、第3関節部が直動関節であるときには(RRP)と表記するものとする。また手首3軸のバリエーションの表記上の区別として、曲げ関節を「B」、ねじり関節を「R」と表記して、根元3軸側から順番に第4関節部、第5関節部、第6関節部として、例えば第4、第5関節部が曲げ関節であり、第6関節部がねじり関節であるときには(BBR)と表記するものとする。
(根元3軸)
図5を参照して、根元3軸の(RRP)について説明する。図5(a)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2が回転関節Rであり、第3関節部J3が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその移動軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図5(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関しもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0029

図5(c)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2が回転関節Rであり、第3関節部J3が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその移動軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図5(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0030

図5(e)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2が回転関節Rであり、第3関節部J3が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその移動軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図5(f)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0031

図5(g)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2が回転関節Rであり、第3関節部J3が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその移動軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図5(h)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0032

図5(i)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2が回転関節Rであり、第3関節部J3が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその移動軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図5(j)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0033

次に図6A図6Bを参照して、根元3軸の(PRR)について説明する。図6A(a)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0034

図6A(c)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0035

図6A(e)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(f)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0036

図6A(g)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(h)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0037

図6A(i)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(j)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0038

図6A(k)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6A(l)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0039

図6B(m)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6B(n)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0040

図6B(o)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6B(p)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0041

図6B(q)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図6B(r)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0042

次に図7A図7Bを参照して、根元3軸の(PRR)であって、第1関節部J1(直動関節P)の移動軸RA1がX軸に平行に配置される例について説明する。図7A(a)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0043

図7A(c)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0044

図7A(e)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(f)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0045

図7A(g)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(h)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0046

図7A(i)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(j)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0047

図7A(k)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(l)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0048

図7A(m)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(n)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0049

図7A(o)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7A(p)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0050

図7B(q)に示すように第1関節部J1が直動関節Pであり、第2関節部J2と第3関節部J3が回転関節Rである。第1関節部J1はその移動軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図7B(r)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0051

次に図8A図8Bを参照して、根元3軸の(RPR)について説明する。図8A(a)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0052

図8A(c)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0053

図8A(e)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(f)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0054

図8A(g)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(h)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0055

図8A(i)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(j)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0056

図8A(k)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(l)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0057

図8A(m)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(n)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0058

図8A(o)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8A(p)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0059

図8B(q)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図8B(r)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0060

次に図9A図9Bを参照して、根元3軸の(RPR)について説明する。図9A(a)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0061

図9A(c)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0062

図9A(e)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(f)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0063

図9A(g)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(h)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0064

図9A(i)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(j)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0065

図9A(k)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(l)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0066

図9A(m)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(n)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0067

図9A(o)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がY軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9A(p)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0068

図9B(q)に示すように第1関節部J1と第3関節部J3が回転関節Rであり、第2関節部J2が直動関節Pである。第1関節部J1はその回転軸RA1がX軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその移動軸RA2がZ軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図9B(r)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0069

次に図10を参照して、根元3軸の(RRR)について説明する。図10(a)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2、第3関節部J3の全てが回転関節Rである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がX軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図10(b)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0070

図10(c)に示すように第1関節部J1、第2関節部J2、第3関節部J3の全てが回転関節Rである。第1関節部J1はその回転軸RA1がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2はその回転軸RA2がY軸に平行になるよう配置される。第3関節部J3はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第2関節部J2は第1関節部J1に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図10(d)に示すように第2関節部J2は第1関節部J1に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第3関節部J3は第2関節部J2に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセットと第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。
(手首3軸)
次に図11を参照して、手首3軸について説明する。図11(a)に示すように第4関節部J4と第5関節部J5と第6関節部J6の全てが回転関節の曲げ関節Bである(BBB)。第4関節部J4はその回転軸RA4がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がX軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(b)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0071

図11(c)に示すように第4関節部J4が回転関節のねじり関節Rであり、第5関節部J5と第6関節部J6が曲げ関節Bである(RBB)。第4関節部J4はその回転軸RA4がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がX軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(d)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0072

図11(e)に示すように第4関節部J4が曲げ関節Bであり、第5関節部J5がねじり関節Rであり、第6関節部J6が曲げ関節Bである(BRB)。第4関節部J4はその回転軸RA4がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がZ軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(f)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0073

図11(g)に示すように第4関節部J4が曲げ関節Bであり、第5関節部J5が曲げ関節Bであり、第6関節部J6がねじり関節Rである(BBR)。第4関節部J4はその回転軸RA4がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がX軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(h)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0074

図11(i)に示すように第4関節部J4が曲げ関節Bであり、第5関節部J5がねじり関節Rであり、第6関節部J6がねじり関節Rである(BRR)。第4関節部J4はその回転軸RA4がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がZ軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(j)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0075

図11(k)に示すように第4関節部J4がねじり関節Rであり、第5関節部J5が曲げ関節Bであり、第6関節部J6がねじり関節Rである(RBR)。第4関節部J4はその回転軸RA4がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がX軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(l)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0076

図11(m)に示すように第4関節部J4がねじり関節Rであり、第5関節部J5がねじり関節Rであり、第6関節部J6が曲げ関節Bである(RRB)。第4関節部J4はその回転軸RA4がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がZ軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がX軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(n)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0077

図11(o)に示すように第4関節部J4と第5関節部J5と第6関節部J6の全てがねじり関節Rである(RRR)。第4関節部J4はその回転軸RA4がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5はその回転軸RA5がZ軸に平行になるよう配置される。第6関節部J6はその回転軸RA3がZ軸に平行になるよう配置される。第5関節部J5は第4関節部J4に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してY軸とZ軸との2方向に関してオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセットとの一方はゼロであってもよい。さらに図11(p)に示すように第5関節部J5は第4関節部J4に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。第6関節部J6は第5関節部J5に対してX軸の方向に関してもオフセットされる。なお第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセットと第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセットとの一方又は両方はゼロであってもよい。

0078

図12(a)に根元3軸と手首3軸との連結例として根元3軸(RRR)と手首3軸(BBB)の連結を正面から示している。図12(b)には図12(a)の構造を側面から示している。第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセット距離LF1、第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセット距離LF2、第4関節部J4の第3関節部J3に対するY軸方向に関するオフセット距離LF3、第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセット距離LF4、第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセット距離LF5、さらに第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセット距離LS1、第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセット距離LS2、第4関節部J4の第3関節部J3に対するX軸方向に関するオフセット距離LS3、第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセット距離LS4、第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセット距離LS5のうち少なくとも一がゼロでないとき、特定の種類の特異点姿勢を解消させることができる。

0079

さらに第2関節部J2の第1関節部J1に対するY軸方向に関するオフセット距離LF1、第3関節部J3の第2関節部J2に対するY軸方向に関するオフセット距離LF2、第4関節部J4の第3関節部J3に対するY軸方向に関するオフセット距離LF3、第5関節部J5の第4関節部J4に対するY軸方向に関するオフセット距離LF4、第6関節部J6の第5関節部J5に対するY軸方向に関するオフセット距離LF5のうち少なくとも一がゼロでなく、そして第2関節部J2の第1関節部J1に対するX軸方向に関するオフセット距離LS1、第3関節部J3の第2関節部J2に対するX軸方向に関するオフセット距離LS2、第4関節部J4の第3関節部J3に対するX軸方向に関するオフセット距離LS3、第5関節部J5の第4関節部J4に対するX軸方向に関するオフセット距離LS4、第6関節部J6の第5関節部J5に対するX軸方向に関するオフセット距離LS5のうち少なくとも一がゼロでないとき、さらに多くの種類の特異点姿勢を解消させることができる。

0080

以上のとおり本実施形態によれば可動範囲内での様々な特異点姿勢の発生を構造上の工夫により解消又は減少させることができる。

0081

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

0082

1…基部、2…アーム部、3…手先効果器、J1,J2,J4,J5,J6…回転関節部、J3…直動関節部、11a…第1支持体、11b…第2支持体、11c…第3支持体、20…第2連結コマ列、21…第1連結コマ列、22…第2連結コマ、23…第1連結コマ、26…結合コマ、L1,L2,L3…オフセット距離。

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