(57)【要約】【課題】重量の大きい作業体を取り付けて高速で高精度な動作を実現できるとともに、先端部材の回転移動と独立して当該先端部材の回転半径を制御できるリンク作動装置を提供する。【解決手段】リンク作動装置１０Ａは、基端部材１と、３つ以上のリンク機構１１とを備える。３つ以上のリンク機構１１は、基端部材１と先端部材８とを接続するように構成される。３つ以上のリンク機構１１において、第１回転対偶部の第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、第２回転対偶部の第２中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃとは球面リンク中心点３０で交わる。３つ以上のリンク機構１１のそれぞれにおける第５回転対偶部の第５中心軸は重なるとともに、球面リンク中心点３０と交わる。３つ以上のリンク機構のうち少なくとも３つのリンク機構１１に設置され、基端部材１に対する先端部材８の姿勢を任意に変更する姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃと、３つ以上の第４リンク部材８ａ〜８ｃのいずれかに固定された作業体取り付け部材１２１とをさらに備える。【選択図】図２
2020091026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部材と、
３つ以上のリンク機構とを備え、
前記３つ以上のリンク機構は、前記基端部材と先端部材とを接続するように構成され、
前記３つ以上のリンク機構は、前記先端部材の前記基端部材に対する姿勢を変更可能であり、
前記３つ以上のリンク機構のそれぞれは、
前記基端部材に第１回転対偶部において回転可能に接続された第１リンク部材と、
前記第１リンク部材に第２回転対偶部において回転可能に接続された第２リンク部材と、
前記第２リンク部材に第３回転対偶部において回転可能に接続された第３リンク部材と、
前記第３リンク部材に第４回転対偶部において回転可能に接続された第４リンク部材とを含み、
前記第４リンク部材は、前記先端部材に第５回転対偶部において回転可能に接続されるように構成され、
前記３つ以上のリンク機構において、前記第１回転対偶部の第１中心軸と、前記第２回転対偶部の第２中心軸とは球面リンク中心点で交わり、
前記３つ以上のリンク機構のそれぞれにおける前記第５回転対偶部の第５中心軸は重なるとともに、前記球面リンク中心点と交わり、
前記３つ以上のリンク機構のうち少なくとも３つのリンク機構に設置され、前記基端部材に対する前記先端部材の姿勢を任意に変更する姿勢制御用駆動源と、
前記３つ以上の前記第４リンク部材のいずれかに固定された作業体取り付け部材とをさらに備える、リンク作動装置。
【請求項２】
前記作業体取り付け部材には、作業を行なう作業体が取り付け可能であり、
前記作業体の重心が前記先端部材よりも前記基端部材側に配置されるように、前記作業体が前記作業体取り付け部材に取り付けられる、請求項１に記載のリンク作動装置。
【請求項３】
前記作業体取り付け部材は前記先端部材の前記基端部材側に面するように固定され、
前記作業体により作業がなされる被作業体を前記先端部材よりも前記基端部材側に配置可能な、請求項２に記載のリンク作動装置。
【請求項４】
前記被作業体は、前記先端部材と前記基端部材との間に配置可能である、請求項３に記載のリンク作動装置。
【請求項５】
前記基端部材には基端部材貫通孔が形成され、
前記被作業体は、前記基端部材に対して前記先端部材と反対側に配置可能であり、
前記作業体は、前記基端部材貫通孔を挟んで前記先端部材と反対側に配置される前記被作業体に対して作業可能である、請求項３に記載のリンク作動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リンク作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療機器や産業機器などの各種装置に用いられるパラレルリンク機構が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２および特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９４２４５号公報
【特許文献２】米国特許第５，８９３，２９６号明細書
【特許文献３】特開２０１５−１０２１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のパラレルリンク機構は、構成が比較的簡単であるが、各リンクの作動角が小さい。このため、トラベリングプレートの作動範囲を大きく設定すると、リンク長が長くなることにより、機構全体の寸法が大きくなって装置の大型化を招くという問題がある。
【０００５】
特許文献２のパラレルリンク機構は、基端部材としての基端側のリンクハブと先端部材としての先端側のリンクハブとを、４節連鎖の３組以上のリンク機構を介して連結した構成としている。特許文献２のパラレルリンク機構では、基端部材に対し先端部材の姿勢が変更可能になっている。特許文献２のパラレルリンク機構は、コンパクトでありながら、高速、高精度で、広範な作動範囲の動作が可能である。
【０００６】
しかし、特許文献２のパラレルリンク機構は、先端部材の位置により当該先端部材の移動経路の回転半径が変化するとともに、当該先端部材の回転移動における回転中心の位置を固定できない。すなわち、基端部材から見て、先端部材は固定された回転中心から一定の半径を有する球面上を移動できないため、先端部材の動作をイメージしにくいという課題があった。さらに、先端部材は基端部材に対して回転２自由度で動作するため、先端部材の回転移動と独立して当該先端部材の回転半径を制御することができないという課題もあった。
【０００７】
また特許文献３では、先端部材内の貫通孔を貫通するように、作業体が配置される。このため貫通孔よりも幅の広い作業体を先端部材に搭載することができない。すなわち特許文献３で用いられる作業体は比較的サイズが小さいものであり、重量の大きい作業体を取り付けることは想定されていない。このため重量の大きい作業体を取り付けてこれを高速および高精度条件下で被作業体に対し位置決めすることが困難である。
【０００８】
本発明は以上の課題に鑑みなされたものである。その目的は、重量の大きい作業体を取り付けて高速で高精度な動作を実現できるとともに、先端部材の回転移動と独立して当該先端部材の回転半径を制御できるリンク作動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に従ったリンク作動装置は、基端部材と、３つ以上のリンク機構とを備える。３つ以上のリンク機構は、基端部材と先端部材とを接続するように構成される。３つ以上のリンク機構は、先端部材の基端部材に対する姿勢を変更可能である。３つ以上のリンク機構のそれぞれは、第１〜第４リンク部材を含む。第１リンク部材は、基端部材に第１回転対偶部において回転可能に接続される。第２リンク部材は、第１リンク部材に第２回転対偶部において回転可能に接続される。第３リンク部材は、第２リンク部材に第３回転対偶部において回転可能に接続される。第４リンク部材は、第３リンク部材に第４回転対偶部において回転可能に接続される。第４リンク部材は、さらに、先端部材に第５回転対偶部において回転可能に接続されるように構成される。３つ以上のリンク機構において、第１回転対偶部の第１中心軸と、第２回転対偶部の第２中心軸とは球面リンク中心点で交わる。３つ以上のリンク機構のそれぞれにおける第５回転対偶部の第５中心軸は重なるとともに、球面リンク中心点と交わる。当該リンク作動装置は、姿勢制御用駆動源と、作業体取り付け部材とをさらに備える。姿勢制御用駆動源は、３つ以上のリンク機構のうち少なくとも３つのリンク機構に設置され、基端部材に対する先端部材の姿勢を任意に変更する。作業体取り付け部材は３つ以上の第４リンク部材のいずれかに固定されている。
【発明の効果】
【００１０】
上記によれば、重量の大きい作業体を取り付けて高速で高精度な動作を実現できるとともに、当該先端部材の回転半径を回転移動とは独立して制御可能なリンク作動装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着される前の状態を示す斜視模式図である。
【図２】実施の形態１に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。
【図３】図２に示したリンク作動装置の正面模式図である。
【図４】図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。
【図５】図４の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。
【図６】図５中の点線で囲まれた領域ＶＩの構成をより詳細に示す拡大断面模式図である。
【図７】図１に示したリンク作動装置において先端部材の姿勢を変更した状態を示す斜視模式図である。
【図８】図２のリンク作動装置の作業体取り付け部材に、作業体が取り付けられた態様を示す斜視模式図である。
【図９】図８に示す実施の形態１のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。
【図１０】実施の形態２に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。
【図１１】図１０に示す実施の形態２のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。
【図１２】実施の形態３に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。
【図１３】図１２に示す実施の形態３のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には、同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
＜リンク作動装置の構成＞
図１は、実施の形態１に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着される前の状態を示す斜視模式図である。図２は、実施の形態１に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。図３は、図２に示したリンク作動装置の正面模式図である。図４は、図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。図５は、図４の線分Ｖ−Ｖにおける断面模式図である。図６は、図５中の点線で囲まれた領域ＶＩの構成をより詳細に示す拡大断面模式図である。
【００１４】
図１〜図６に示したリンク作動装置１０Ａは、基端部材１と、先端部材８と、３つのリンク機構１１とを備える。基端部材１は平面形状が円形状の板状体である。なお、基端部材１の形状は任意の形状とすることができる。たとえば基端部材１の平面形状を四角形状、三角形状などの多角形状、あるいは楕円形状、半円形状などとしてもよい。また、リンク機構１１の数は３以上であればよく、たとえば４または５としてもよい。
【００１５】
３つのリンク機構１１は、先端部材８の基端部材１に対する姿勢を変更可能な状態で、基端部材１と先端部材８とを接続する。３つのリンク機構１１のそれぞれは、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃ、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃ、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃおよび第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃを含む。第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは、基端部材１に第１回転対偶部Ｒ１において姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃにより回転可能に接続される。なお、第１回転対偶部Ｒ１および姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃについては後述する。
【００１６】
第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは円弧状にのびる棒状の部材である。第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの一方端部に上記貫通孔４３が形成されている。図４に示すように、基端部材１の表面に垂直な方向から見た平面視において、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの内周側表面は曲面状になっている。上記平面視における当該内周側表面の曲率半径は、基端部材１の外周の曲率半径より小さい。なお、上記内周側表面の曲率半径は、基端部材１の外周の曲率半径と同じでもよく、当該外周の曲率半径より大きくてもよい。また、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの形状は円弧状以外の形状でもよい。たとえば、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの形状は直線状に延びる棒状であってもよいし、屈曲部を含む棒状であってもよい。図４に示すように、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは基端部材１の外周より内側に配置されている。しかし第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは基端部材１の外周より外側に配置されてもよい。
【００１７】
第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃにおいて貫通孔４３が形成された一方端部と反対側に位置する他方端部４１には、軸部４２が形成されている。軸部４２は基端部材１の外周から外側に向けて延びるように形成されている。軸部４２は第１リンク部材４ａ，４ｂ，４ｃの基端部材１に面する内周側側面と反対側の外周側側面に形成されている。軸部４２は第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの貫通孔６３に挿入されている。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの貫通孔６３から突出した軸部４２の先端部には固定部材の一例であるナット５ａ、５ｂ、５ｃが固定されている。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは軸部４２を中心に回転可能になっている。軸部４２と当該軸部４２が挿入された貫通孔６３が形成されている第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの部分とにより第２回転対偶部Ｒ２が構成される。つまり、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃに第２回転対偶部Ｒ２において回転可能に接続される。
【００１８】
中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃは第１回転対偶部Ｒ１の中心軸に相当する。第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの他方端部４１における軸部４２の中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃは第２回転対偶部Ｒ２の中心軸に相当する。図１および図４に示すように、後述する回転軸３７の中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと軸部４２の中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃとは球面リンク中心点３０において交差する。この交差は必要条件であり、球面リンク中心点３０に、上記第１回転対偶部Ｒ１の中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと第２回転対偶部Ｒ２の中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃが交差するならば、第１回転対偶部Ｒ１および第２回転対偶部Ｒ２の配置は任意に変更可能である。
【００１９】
第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは直線状に延びる棒状の部材である。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの一方端部に上記貫通孔６３が形成されている。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの形状は直線状に延びる棒状以外の任意の形状としてもよい。たとえば、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃを円弧状に延びる棒状体などとしてもよい。図１および図４に示すように、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃが基端部材１の表面に沿って延びるように配置された状態で、先端部材８側から見たときに第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは基端部材１の外周と重なる位置に配置される。なお、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは基端部材１の外周より内側のみに配置されてもよい。また第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは基端部材１の外周より外側のみに配置されてもよい。
【００２０】
第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃにおいて貫通孔６３が形成された一方端部と反対側に位置する他方端部には、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部を受け入れる凹部が形成されている。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの他方端部には、凹部に面する位置に貫通孔が形成されている。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部にも貫通孔が形成されている。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの他方端部における貫通孔と、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部における貫通孔７３とは直線状に並ぶように配置される。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの他方端部における貫通孔と、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部における貫通孔７３とには連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃが挿入されている。連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃは第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃと第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃとを相対的に回転可能な状態で連結する。連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃはたとえばボルトおよびナットである。連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃと第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃの他方端部と第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部とにより第３回転対偶部Ｒ３が構成される。つまり、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃと第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃとは第３回転対偶部Ｒ３において回転可能に接続される。
【００２１】
連結部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃの中心軸１７ａ、１７ｂ、１７ｃは第３回転対偶部Ｒ３における中心軸に相当する。中心軸１７ａ、１７ｂ、１７ｃはそれぞれ中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃと直交する方向に延びる。
【００２２】
なお中心軸１７ａ，１７ｂ，１７ｃと中心軸１６ａ，１６ｂ，１６ｃとが交差するように第２リンク部材６ａ，６ｂ，６ｃを構成する形態もある。その場合、第１リンク部材４ａ〜４ｃの構造と第２リンク部材６ａ〜６ｃの構造とが上記とは若干異なるものとなる。具体的には、当該形態においては、第１リンク部材４ａ〜４ｃの端部（回転対偶部Ｒ２の場所）に貫通孔が形成され、第２リンク部材６ａ〜６ｃの回転対偶部Ｒ２に対応する場所は軸状に形成されている。回転対偶部Ｒ２では第２リンク部材６ａ〜６ｃの軸状の部分が第１リンク部材４ａ〜４ｃの貫通孔に挿入される。第２リンク部材６ａ〜６ｃは回転対偶部Ｒ２での軸状の部分が棒状に延び、その端部が第３リンク部材７ａ〜７ｃを接続する凹部となる。つまり、たとえば球面リンク中心点３０と、回転対偶部Ｒ３と、回転対偶部Ｒ４との３点により形成される三角形は、回転対偶部Ｒ２で回転する幾何学的構造となる。そのようになるように、３つの回転対偶部Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４が配置される。
【００２３】
第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃは直線状に延びる棒状の部材である。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの一方端部に上記貫通孔７３が形成されている。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの形状は直線状に延びる棒状以外の任意の形状としてもよい。たとえば、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃを円弧状に延びる棒状体などとしてもよい。
【００２４】
第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃにおいて貫通孔７３が形成された一方端部と反対側に位置する他方端部には、貫通孔７４が形成されている。第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃには、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの他方端部を受け入れる凹部が形成されている。第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの上記凹部に面する壁部８３には、凹部に繋がる貫通孔が形成されている。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの他方端部における貫通孔７４と、第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの壁部８３に形成された貫通孔とは直線状に並ぶように配置される。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの他方端部における貫通孔７４と、第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの壁部８３における貫通孔とには連結部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃが挿入されている。連結部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃは第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃと第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃとを相対的に回転可能な状態で連結する。連結部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃはたとえばボルトおよびナットである。連結部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃと第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃの他方端部と第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの壁部８３とにより第４回転対偶部Ｒ４が構成される。つまり、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃと第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃとは第４回転対偶部Ｒ４において回転可能に接続される。
【００２５】
連結部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃの中心軸１８ａ、１８ｂ、１８ｃは第４回転対偶部Ｒ４における中心軸に相当する。中心軸１８ａ、１８ｂ、１８ｃはそれぞれ中心軸１７ａ、１７ｂ、１７ｃと平行な方向に延びる。
【００２６】
第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃは、それぞれ壁部８３に接続されたベース部材８１ａ〜８１ｃを含む。したがって第４リンク部材８ａは、ベース部材８１ａと、第３リンク部材７ａに連結される壁部８３とを含む。第４リンク部材８ｂは、ベース部材８１ｂと、第３リンク部材７ｂに連結される壁部８３とにより形成されている。第４リンク部材８ｃは、ベース部材８１ｃと、第３リンク部材７ｃに連結される壁部８３とにより形成されている。
【００２７】
ベース部材８１ａ〜８１ｃの平面形状は円形状である。ベース部材８１ａの中央には図５に示すように中心軸８２が設けられている。このため第４リンク部材８ａは、ベース部材８１ａと壁部８３とに加え、中心軸８２を含んでいる。第４リンク部材８ｂのベース部材８１ｂはベース部材８１ａに重なるように配置される。ベース部材８１ｂの中央には貫通孔が形成されている。第４リンク部材８ｃのベース部材８１ｃはベース部材８１ｂ上に重なるように配置されている。ベース部材８１ｃの中央には貫通孔が形成されている。ベース部材８１ｂ、８１ｃは、それぞれの貫通孔に中心軸８２が挿入された状態で、ベース部材８１ａ上に積層されている。中心軸８２の先端部には固定部材としてのナット９が設置されている。第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃは、中心軸８２を中心とした互いに独立に回転可能になっている。図１〜図６に示したパラレルリンク機構では、積層配置された第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの中心軸８２またはベース部材８１ａ〜８１ｃを先端部材８とみることができる。なお、先端部材として、別の部材を中心軸８２またはベース部材８１ａ〜８１ｃのいずれかと接続してもよい。上記のような構成において、ベース部材８１ａ〜８１ｃと中心軸８２とナット９とから第５回転対偶部Ｒ５が構成される。図５からわかるように、３つのリンク機構１１の第５回転対偶部Ｒ５の第５中心軸１９は重なるように配置される。つまり、複数のリンク機構１１の第５回転対偶部Ｒ５は１カ所に重なるように配置されている。なお、中心軸８２としてはベース部材８１ａと別部材であるボルトなどを用いてもよい。この場合、ベース部材８１ａの中央部に当該ボルトを挿入する貫通孔が形成される。
【００２８】
第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃにおいては、第４回転対偶部Ｒ４の第４中心軸１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、第５回転対偶部Ｒ５の第５中心軸１９とがねじれた配置になっている。より具体的には、第４回転対偶部Ｒ４の第４中心軸１８ａ、１８ｂ、１８ｃと、第５回転対偶部Ｒ５の第５中心軸１９とは互いに直交する方向に延びている。
【００２９】
図１および図４に示すように、第１回転対偶部Ｒ１の第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、第２回転対偶部Ｒ２の第２中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃとは球面リンク中心点３０で交わる。また、図５に示すように、リンク機構１１のそれぞれにおける第５回転対偶部Ｒ５の第５中心軸１９は重なるとともに、球面リンク中心点３０と交わる。なお、上記の関係を満たせば各対偶部Ｒ１〜Ｒ５の配置は任意に設定できる。
【００３０】
図１〜図４を参照して、リンク作動装置１０Ａは、以上の構成を有するパラレルリンク機構と、姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃとを備える。姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、３つのリンク機構１１のすべてに設置されている。姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃまわりの回転角度を変更することにより、基端部材１に対する先端部材８の姿勢を任意に変更する。なお図５においては、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃの図示が省略されている。
【００３１】
図１および図４に示すように、姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、それぞれ固定部３６ａ、３６ｂ、３６ｃに固定されることで基端部材１に接続されている。固定部３６ａ、３６ｂ、３６ｃは基端部材１の表面における外周部に設置されている。固定部３６ａ、３６ｂ、３６ｃの形状は任意の形状とできるが、たとえば板状である。
【００３２】
姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは電動モータなど回転駆動力を発生させることができれば任意の構成を採用できる。姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃはそれぞれ回転可能な回転軸３７を含む。回転軸３７が第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの貫通孔４３に挿入されナット３ａ、３ｂ、３ｃにより固定されている。つまり回転軸３７に第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃが固定されている。回転軸３７の回転により第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃ周りに回転する。ここで、第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、図４に示すように回転軸３７の中心軸である。回転軸３７と当該回転軸３７が挿入された貫通孔４３が形成された第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの部分とにより第１回転対偶部Ｒ１が構成される。
【００３３】
姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと重なる位置に配置している。また、姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、基端部材１の先端部材８側の表面側であって、基端部材１の外周より外側に突出した状態で配置されている。
【００３４】
このような構成により、先端部材８の基端部材１に対する姿勢を各リンク機構１１（図１参照）の状態によって一意に決定できる。すなわち、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの基端部材１に対する姿勢、あるいは第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃまわりの第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの回転角度、を制御することで、先端部材８の姿勢を制御することができる。
【００３５】
なお、リンク作動装置においてリンク機構１１（図１参照）が３つ以上設置されている場合、当該３つ以上のリンク機構１１のうち少なくとも３つのリンク機構に姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設置すればよい。
【００３６】
図２，３，５，６に示すように、リンク作動装置１０Ａには、作業体取り付け部材１２１が固定されている。作業体取り付け部材１２１には、後述する作業体が取り付け可能である。作業体はリンク作動装置１０Ａが行なうべき作業を行なう部材である。作業体取り付け部材１２１は、たとえば平面視において円形状を有し、図３の上下方向に沿う厚みを有する円盤形状である。作業体取り付け部材１２１の平面視における中心を含む中央部には、厚み方向に延びる貫通孔１２２が形成されている。貫通孔１２２内には第４リンク部材８ａの中心軸８２およびナット９が収納される。作業体取り付け部材１２１には、ボルト収納用孔部１２３が形成されている。ボルト収納用孔部１２３は固定部材としてのボルト１２４を収納することにより、ボルト１２４が作業体取り付け部材１２１を、先端部材８に固定している。
【００３７】
作業体取り付け部材１２１は、３つの第４リンク部材８ａ，８ｂ，８ｃのいずれかに固定されている。図６に示すように、ここでは一例として、積層されたベース部材８１ａ，８１ｂ，８１ｃのうち最上層であるベース部材８１ｃの上面上にボルト１２４により、作業体取り付け部材１２１が固定されている。ボルト収納用孔部１２３は作業体取り付け部材１２１の厚み方向に延びこれを貫通している。ボルト収納用孔部１２３はボルト１２４を貫通可能な貫通孔であってもよいが、図６のようにいわゆるザグリ加工がなされた形状であってもよい。あるいはボルト収納用孔部１２３の代わりに、作業体取り付け部材１２１の表面には作業体を接着剤により固定するための平面部が設けられてもよい。
【００３８】
ベース部材８１ｃには、ボルト１２４のネジ部が挿入され締結可能な雌ねじを有する孔部１２５が形成されていてもよい。ボルト収納用孔部１２３およびこれに隣接する上記孔部１２５に挿入されるように、ボルト１２４が配置され締結される。これにより作業体取り付け部材１２１は、ベース部材８１ｃすなわち第４リンク部材８ｃに固定されている。
【００３９】
また貫通孔１２２よりも平面視での外側には、後述する作業体を取り付けるための孔部として厚み方向に延びる取り付け部１２６が形成されている。取り付け部１２６は、貫通孔１２２と間隔をあけて形成されている。取り付け部１２６はボルトを貫通可能な貫通孔であってもよいが、図６のようにいわゆるザグリ加工がなされた形状であってもよい。また取り付け部１２６は取り付け部１２６の外周に近い位置に形成されてもよい。あるいは取り付け部１２６の代わりに、作業体取り付け部材１２１の表面には作業体を接着剤により固定するスペースとしての平面部が設けられてもよい。
【００４０】
＜リンク作動装置の動作＞
図７は、図１に示したリンク作動装置において先端部材の姿勢を変更した状態を示す斜視模式図である。図７に示すように、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃの第１回転対偶部Ｒ１における第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃまわりの回転角度をそれぞれ変更することにより、先端部材８の位置を任意に変更することができる。図７では、第１リンク部材４ｂの第１中心軸１５ｂまわりの回転角度を相対的に大きくすることで、先端部材８において第４リンク部材８ｂ側が上方に持上げられるとともに、先端部材中心３１から見て第４リンク部材８ｂが位置する側と反対側に先端部材８全体が移動している。
【００４１】
図１〜図７に示したリンク作動装置１０Ａでは、上述のような構成とすることにより、球面リンク中心点３０を中心とした球面上を先端部材８が動作する。すなわち、先端部材８の姿勢は、図７に示すように球面リンク中心点３０を原点とした３次元の極座標（ｒ，θ，φ）で表すことができる。ここでいう折れ角θとは、先端部材中心３１から垂直方向に降ろした線が、基端部材１と第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃとの接続部である第１回転対偶部Ｒ１の第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃを含む平面と交わる点と球面リンク中心点３０とを通る直線と、先端部材中心軸である第５中心軸１９とが成す角度である。旋回角φとは、先端部材中心３１から垂直方向に降ろした線が、第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃを含む平面と交わる点と球面リンク中心点３０とを通る直線と、第１のリンク機構１１に第１回転対偶部Ｒ１の第１中心軸１５ａとが成す角度である。また、中心間距離ｒとは、球面リンク中心点３０と先端部材中心３１との距離である。
【００４２】
なお図７においては、説明の便宜のため、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃを有さないパラレルリンク機構が図示されている。図７では基端部材１に接続された、上記の回転軸３７に相当する軸部２２に第１リンク部材４ａ，４ｂ，４ｃが回転可能に接続されている。軸部２２の先端にはナット３ａ，３ｂ，３ｃが固定されている。
【００４３】
＜作業体の取り付け例＞
図８は、図２のリンク作動装置の作業体取り付け部材に、作業体が取り付けられた態様を示す斜視模式図である。図８に示すように、本実施の形態に係るリンク作動装置１０Ａの作業体取り付け部材１２１の上に、エンドエフェクタとも呼ばれる作業体１２７が取り付けられている。作業体１２７は、上記の取り付け部１２６に収納された図示されないボルトなどにより取り付けられている。なお図８では作業体１２７の直方体状の本体部分から上方に軸が突出している。この軸はたとえば作業体１２７に作業体部品としてのたとえばドリルを取り付ける場合の回転中心軸であり、取り付けられたドリルに回転動力を伝えるための軸である。ただし作業体１２７にはこのような軸が含まれていなくてもよい。
【００４４】
図９は、図８に示す実施の形態１のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。図９に示すように、図８のリンク作動装置は、図８の状態に対して上下反転させた状態で、基端部材１が天井ＣＬＧの下側を向く面に固定される。これにより、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃおよび固定部３６ａ，３６ｂ，３６ｃが天井ＣＬＧの下側を向く面に隣接するように配置される。
【００４５】
図９において、図６のようにベース部材８１ｃ上に作業体取り付け部材１２１が取り付けられ、その基端部材１と反対側すなわち図９の下側の面上に作業体１２７が取り付けられる。作業体１２７は図９においては物体を把持するハンドであるがこれに限られない。作業体１２７であるハンドは、その下側の先端部が２つの部分に分かれている。この２つの部分の間に被作業体１２８を挟み把持することが可能となっている。図９においては作業体１２７であるハンドは、被作業体１２８であるコネクタを把持している。ただし被作業体１２８はコネクタに限られない。このように作業体１２７を設置することで、被作業体１２８に対して任意の作業がなされる。作業体１２７が把持する被作業体１２８は、作業台１２９であるたとえばコネクタ挿入口に対向している。作業体１２７はリンク作動装置１０Ａにより上下方向に移動される。このため作業体１２７は、被作業体１２８を作業台１２９に挿入したり、作業台１２９から被作業体１２８を抜き取ったりすることができる。図９において、球面リンク中心点３０と先端部材８との距離を変更することにより、リンク作動装置１０Ａは任意の方向を向いた作業台１２９に対して被作業体１２８を取り付けおよび取り外しできる。
【００４６】
＜作用効果＞
本開示に従ったリンク作動装置１０Ａは、基端部材１と、３つ以上のリンク機構１１とを備える。３つ以上のリンク機構１１は、基端部材１と先端部材８とを接続するように構成される。３つ以上のリンク機構１１は、先端部材８の基端部材１に対する姿勢を変更可能である。３つ以上のリンク機構１１のそれぞれは、第１〜第４リンク部材を含む。第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃは、基端部材１に第１回転対偶部Ｒ１において回転可能に接続される。第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃは、第１リンク部材４ａ、４ｂ、４ｃに第２回転対偶部Ｒ２において回転可能に接続される。第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃは、第２リンク部材６ａ、６ｂ、６ｃに第３回転対偶部Ｒ３において回転可能に接続される。第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃは、第３リンク部材７ａ、７ｂ、７ｃに第４回転対偶部Ｒ４において回転可能に接続される。第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃは、さらに、先端部材８に第５回転対偶部Ｒ５において回転可能に接続されるように構成される。３つ以上のリンク機構１１において、第１回転対偶部Ｒ１の第１中心軸１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、第２回転対偶部Ｒ２の第２中心軸１６ａ、１６ｂ、１６ｃとは球面リンク中心点３０で交わる。３つ以上のリンク機構１１のそれぞれにおける第５回転対偶部Ｒ５の第５中心軸１９は重なるとともに、球面リンク中心点３０と交わる。リンク作動装置１０Ａは、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃと、作業体取り付け部材１２１とをさらに備える。姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、３つ以上のリンク機構１１のうち少なくとも３つのリンク機構１１に設置され、基端部材１に対する先端部材８の姿勢を任意に変更する。作業体取り付け部材１２１は３つ以上の第４リンク部材８ａ，８ｂ，８ｃのいずれかに固定されている。
【００４７】
このようにすれば、３つ以上のリンク機構１１のそれぞれが第１回転対偶部Ｒ１〜第５回転対偶部Ｒ５を有する５節連鎖構造となっているので、基端部材１に対して先端部材８を、球面リンク中心点３０を中心とした回転２自由度と、第５中心軸１９に沿った方向の１自由度という合計３自由度で移動させることができる。このため、基端部材１に対して先端部材８を、上記球面リンク中心点３０を中心とした球面に沿って移動させることができるとともに、当該球面に沿った移動とは独立して第５中心軸１９に沿った方向にも移動させることができる。この結果、先端部材８を上記球面に沿って移動させるとともに、先端部材８が沿って移動する球面の半径を調整できるので、先端部材８が一定半径の球面に沿ってしか移動できない場合よりも先端部材８の可動範囲を大きくできる。なお、ここで第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃが、先端部材８に第５回転対偶部Ｒ５において回転可能に接続されるように構成される、とは、第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃにおいて別部材としての先端部材を接続可能な部分が存在していることを意味し、第４リンク部材８ａ、８ｂ、８ｃの一部が先端部材として機能する場合も含む。第５中心軸１９に沿った方向の先端部材８の移動を利用して、図９のようにコネクタを所望の箇所に抜き差しするなどの動作が容易になされる。
【００４８】
本開示に従ったリンク作動装置１０Ａは、少なくとも３つの姿勢制御用駆動源３５ａ、３５ｂ、３５ｃがリンク機構１１を個別に制御することで、先端部材８を広範囲かつ精密に動作させることができる。また、上記の構成を用いることで、軽量かつコンパクトなリンク作動装置を実現できる。
【００４９】
リンク作動装置１０Ａには、作業体取り付け部材１２１が固定される。これによりリンク作動装置１０Ａは、作業体取り付け部材１２１に作業体１２７を取り付けて、当該作業体を安定に動作させることができる。したがってリンク作動装置１０Ａは、作業対象物となる被作業体１２８すなわちワークに対して作業を行なうことが可能な作業装置として機能できる。また作業体取り付け部材１２１を有すれば、これを有さない場合に比べて、重量の大きい作業体１２７であっても、作業体取り付け部材１２１の表面に固定することにより容易に取り付けできる。このため重量の大きい作業体１２７を取り付けてこれを高速および高精度に安定して動作させることができる。また被作業体に対し加工等を行なうための位置決めが精密に行なえる。
【００５０】
（実施の形態２）
＜リンク作動装置の構成＞
図１０は、実施の形態２に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。図１１は、図１０に示す実施の形態２のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。図１０および図１１に示すように、本実施の形態のリンク作動装置１０Ｂは、リンク作動装置１０Ａと比較して、作業体取り付け部材１２１および作業体１２７の配置される位置において異なっている。なお図１０および図１１におけるリンク作動装置１０Ｂは図１と同様に基端部材１が下側に、先端部材８が上側に配置されており、図９のように上下逆転されてはいない。
【００５１】
図１１に示すように、作業体取り付け部材１２１は、先端部材８の基端部材１側に、すなわち図１１の先端部材８の下側に、固定されている。作業体１２７は、作業体取り付け部材１２１の図１１の下側の表面に取り付けられている。このため作業体１２７は、その重心が先端部材８よりも基端部材１側すなわち図の下側に配置されるように、作業体取り付け部材１２１に取り付けられている。作業体１２７は、その高さ方向の位置が第３リンク部材７ａ〜７ｃとほぼ同じとなるように配置されている。
【００５２】
作業体１２７により作業がなされる被作業体１２８は、先端部材８よりも基端部材１側に配置可能である。本実施の形態においては、被作業体１２８は、図１０および図１１の上下方向に関して、先端部材８よりも基端部材１側に配置可能である。つまり被作業体１２８は、作業体１２７の図１１の下側の領域にてたとえば把持され、先端部材８と基端部材１との間に配置されている。被作業体１２８は、その高さ方向の位置が第１リンク部材４ａ〜４ｃとほぼ同じとなるように配置されている。また基端部材１上には作業台１２９が図示されている。
【００５３】
つまり図１０および図１１において、作業体取り付け部材１２１、作業体１２７、被作業体１２８および作業台１２９は、平面視において３つ以上のリンク機構１１に囲まれる位置に配置されている。言い換えれば作業体取り付け部材１２１、作業体１２７、被作業体１２８および作業台１２９は、先端部材８と平面視において重なる領域であり、基端部材１と平面視において重なる領域の中央部に配置される。
【００５４】
なお図１１は動作の説明の便宜のため、図１０に示す本実施の形態の本来のリンク作動装置１０Ｂとは構成の異なるリンク作動装置を示している。具体的には、図１１に示すリンク作動装置には、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃが描かれていない。また図１１に示すリンク作動装置には、内部の作業を見やすくするために省略している部材がある。当該部材は、たとえば第１のリンク部材４ｃおよび第２のリンク部材６ｃなどである。また図１１に示すリンク作動装置においては、第１リンク部材４ａ，４ｂが基端部材１を先端部材８側から見たときの外側に配置されている。このため図１１の第１リンク部材４ａ〜４ｃは、図１０の第１リンク部材４ａ〜４ｃよりも基端部材１よりも下側すなわち先端部材８と反対側へ下げやすくなる。すなわち図１１では図１０よりも、作業体１２７を図１１の下側へ移動させやすくなる。
【００５５】
＜作業体の取り付け例＞
図１１において、作業体１２７は物体を把持するハンドであるがこれに限られない。作業体１２７である把持部としてのハンドは、その下側の先端部が２つの部分に分かれている。この２つの部分の間に被作業体１２８を挟み把持することが可能となっている。図１１においては作業体１２７であるハンドは、被作業体１２８であるピンを把持している。ただし被作業体１２８はピンに限られない。基端部材１の中央部の上には、作業台１２９が載置されている。作業体１２７が把持する被作業体１２８は、たとえば作業台１２９に形成されたピン挿入口に対向している。作業体１２７はリンク作動装置１０Ａにより第５中心軸１９に沿う上下方向に移動される。このため作業体１２７は、被作業体１２８を作業台１２９のピン挿入口に挿入したり、作業台１２９から被作業体１２８を抜き取ったりすることができる。図示されない荷重センサ等を適切に配置し、当該荷重センサの出力を参照しながら作業体１２７の位置決め制御がされることが好ましい。このようにすれば、図１１に示す状態で作業体１２７を微小に動作させ、作業台１２９のピン挿入口にピンを位置ずれせず抜き差しするなどの細かい動作ができる。なお図１０に示すように球面リンク中心点３０に重なる位置に作業体１２７の平面視での中心が配置されることがより好ましい。このようにすれば、作業がより容易に行なえる。
【００５６】
＜作用効果＞
本実施の形態では、実施の形態１のリンク作動装置１０Ａの作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。本開示に従ったリンク作動装置１０Ｂにおいて、作業体取り付け部材１２１には、作業を行なう作業体１２７が取り付け可能である。作業体１２７の重心が先端部材８よりも基端部材１側に配置されるように、作業体１２７が作業体取り付け部材１２１に取り付けられる。
【００５７】
このようにすれば、たとえばベース部材８１ｃの上面上に固定された作業体取り付け部材１２１の上に作業体１２７が取り付けられた実施の形態１に比べ、作業体１２７の重心と球面リンク中心点３０との距離が小さくなる。このため、実施の形態１のリンク作動装置１０Ａに比べて、作業体１２７の球面リンク中心点３０まわりの慣性モーメントを小さくできる。そのため本実施の形態では、実施の形態１に比べて、位置決め動作中の作業体１２７の振動を低減できる。その結果、本実施の形態の作業体１２７は、高速で高精度な動作を実現できる。
【００５８】
仮に実施の形態１のように作業体１２７が３つ以上のリンク機構１１に囲まれた領域の外側である先端部材８の上側に配置されれば、作業体１２７の重心と球面リンク中心点３０との距離が図１０に示した構成における当該距離より大きくなる。このため実施の形態１では作業体１２７の位置決め動作時の慣性モーメントが大きくなる。本実施の形態によれば、このような不具合が解消できる。
【００５９】
本開示に従ったリンク作動装置１０Ｂは、姿勢制御用駆動源３５ａ〜３５ｃを低出力化すなわち省エネルギ化できる。その結果、リンク作動装置１０Ｂをコンパクト化できる。このような効果は、特にたとえば第５中心軸１９の方向に長い作業体１２７、またはより先端部材８側に重心を有する作業体１２７を図１１にて用いる場合に有効となる。これらの作業体１２７を用いる場合に特に作業体１２７の慣性モーメントが大きくなるためである。
【００６０】
なお本実施の形態では作業体１２７の重心が先端部材８よりも基端部材１側に配置されるように作業体１２７が作業体取り付け部材１２１に取り付けられれば十分である。つまり図１０および図１１のように作業体１２７の基端部材１側に被作業体１２８および作業台１２９が配置されてもよい。しかし図示されないが、作業体１２７の重心が先端部材８よりも基端部材１側に配置される限り、被作業体１２８および作業台１２９の配置は任意に選択できる。
【００６１】
リンク作動装置１０Ｂにおいては、作業体取り付け部材１２１は先端部材８の基端部材１側に面するように固定される。作業体１２７により作業がなされる被作業体１２８は、先端部材８よりも基端部材１側に配置可能である。特に被作業体１２８は、先端部材８と基端部材１との間に配置可能であることが好ましい。
【００６２】
上記のように作業体１２７の重心が先端部材８よりも基端部材１側に配置される。このため被作業体１２８が先端部材８よりも基端部材１側に配置されても、作業体１２７は３つ以上のリンク機構１１に囲まれた領域内で、被作業体１２８との距離が近い態様とすることができる。被作業体１２８が先端部材８と基端部材１との間に配置可能であれば、特に作業体１２７と被作業体１２８との距離を近くし、たとえば被作業体１２８の受け渡しなどの動作をより確実に行なうことができる。
【００６３】
（実施の形態３）
＜リンク作動装置の構成＞
図１２は、実施の形態３に係るリンク作動装置の、作業体取り付け部材が装着された状態を示す斜視模式図である。図１３は、図１２に示す実施の形態３のリンク作動装置の使用例を示す正面模式図である。図１２および図１３に示すように、本実施の形態のリンク作動装置１０Ｃは、リンク作動装置１０Ｂと比較して、基端部材１の態様において異なっている。なお図１２および図１３のリンク作動装置１０Ｃは図１０および図１１のリンク作動装置１０Ｂと同様に、基端部材１が下側に、先端部材８が上側に配置されており、図９のように上下逆転されてはいない。
【００６４】
具体的には、図１２に示すように、基端部材１には基端部材貫通孔１３０が形成されている。基端部材貫通孔１３０はたとえば基端部材１の平面視における中央であり球面リンク中心点３０と重なる位置を中心とする円形状を有するよう、基端部材１の中央部に形成されている。ただしこれに限らず、基端部材貫通孔１３０は基端部材１の中央部に形成されている限り、たとえば矩形状など他の平面形状であってもよい。
【００６５】
図１３に示すように、本実施の形態では、被作業体１２８は、基端部材１に対して先端部材８と反対側に配置可能である。すなわち被作業体１２８は、基端部材１よりも下側に配置されている。これにより図１３の上側から下側へ、作業体１２７、基端部材１（基端部材貫通孔１３０）、被作業体１２８の順に並んでいる。作業体１２７は、基端部材貫通孔１３０を挟んで先端部材８と反対側に配置される被作業体１２８に対して作業可能である。すなわち本実施の形態においては、被作業体１２８は第１リンク部材４ａ〜４ｃよりも図１３の下側に配置されている。被作業体１２８は基端部材１と、第５中心軸１９に沿う方向について間隔をあけて配置されている。被作業体１２８は作業台１２９に搭載されていることが好ましい。
【００６６】
なお図１０および図１１と同様に、図１３は動作の説明の便宜のため、図１２に示す本実施の形態の本来のリンク作動装置１０Ｂとは構成の異なるリンク作動装置を示している。具体的には、図１３に示すリンク作動装置には、姿勢制御用駆動源３５ａ，３５ｂ，３５ｃが描かれていない。また図１３に示すリンク作動装置には、内部の作業を見やすくするために省略している部材がある。当該部材は、たとえば第１のリンク部材４ｃおよび第２のリンク部材６ｃなどである。また図１３に示すリンク作動装置においては、第１リンク部材４ａ，４ｂが基端部材１を先端部材８側から見たときの外側に配置されている。このため図１３の第１リンク部材４ａ〜４ｃは、図１２の第１リンク部材４ａ〜４ｃよりも基端部材１よりも下側すなわち先端部材８と反対側へ下げやすくなる。すなわち図１３では図１２よりも、作業体１２７を図１３の下側へ移動させやすくなる。
【００６７】
＜作業体の取り付け例＞
図１３において、作業体１２７は塗布用の液体を供給するディスペンサである。作業体１２７の最下部に設けられた軸状の突起は当該液体を放出するノズルである。ノズルは作業体１２７の最下面の平面視における中央部から、たとえば第５中心軸１９に沿う方向に延びており、その最下部から液体が放出可能な態様であることが好ましい。被作業体１２８は作業体１２７のディスペンサが放出する塗布用の液体を塗布される加工部材である。被作業体１２８はたとえば作業台１２９としてのベルトコンベア上に載置されている。つまり被作業体１２８はベルトコンベアで搬送されることにより、たとえば基端部材貫通孔１３０の真下に配置可能な構成となっている。
【００６８】
作業台１２９としてのベルトコンベアで基端部材貫通孔１３０の真下に被作業体１２８が搬送され、作業体１２７のノズルと、被作業体１２８の表面の液体を塗布したい領域とが、基端部材貫通孔１３０の内部の空間部分を挟んで一直線上に並ぶ。このときにたとえばリンク作動装置１０Ｃにより作業体１２７が第５中心軸１９に沿う上下方向に移動されてもよい。これにより作業体１２７のノズルはたとえば基端部材貫通孔１３０を通り抜けてその下側に移動することもできる。その状態で作業体１２７が液体を放出することにより、被作業体１２８の所望の箇所に当該液体が塗布される。なお球面リンク中心点３０に重なる位置に基端部材１の中心でありかつ基端部材貫通孔１３０の中心が配置されることがより好ましい。このようにすれば、作業がより容易に行なえる。
【００６９】
＜作用効果＞
本実施の形態では、実施の形態１のリンク作動装置１０Ａ、および実施の形態２のリンク作動装置１０Ｂの作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。本開示に従ったリンク作動装置１０Ｃは、基端部材１には基端部材貫通孔１３０が形成される。被作業体１２８は、基端部材１に対して先端部材８と反対側に配置可能である。作業体１２７は、基端部材貫通孔１３０を挟んで先端部材８と反対側に配置される被作業体１２８に対して作業可能である。
【００７０】
これにより、図１３のように基端部材１よりも下側にある被作業体１２８に対しても、基端部材貫通孔１３０を形成することにより、作業体１２７が被作業体１２８に対して作業を行なうことができる。たとえばリンク作動装置１０Ｃで作業体１２７を上下方向に移動させることで、作業体１２７を被作業体１２８と至近距離になるよう配置することができる。これにより作業体１２７は、被作業体１２８に対して所望の動作ができる。
【００７１】
上記の他、たとえば図示しないが、軸方向に長い作業体１２７を搭載した場合には、作業体１２７を基端部材貫通孔１３０に通し、作業体１２７の一部を基端部材１よりも下側に突出させて、被作業体１２８に対して作業を行なうこともできる。
【００７２】
また本実施の形態では、実施の形態２と同様に作業体１２７の慣性モーメントを小さくしながら、リンク作動装置１０Ｃの３つ以上のリンク機構１１に囲まれた領域の外側に配置される被作業体１２８に対して作業を行なうことができる。
【００７３】
なお、各実施の形態においてリンク機構１１の数が３の場合を示しているが、リンク機構１１の数は４以上の任意の数、たとえば５、６、８などであってもよい。
【００７４】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【００７５】
１  基端部材、２ａ，２ｂ，２ｃ  基端接続部、３ａ，３ｂ，３ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃ，９  ナット、４ａ，４ｂ，４ｃ  第１リンク部材、６ａ，６ｂ，６ｃ  第２リンク部材、７ａ，７ｂ，７ｃ  第３リンク部材、８  先端部材、８ａ，８ｂ，８ｃ  第４リンク部材、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  リンク作動装置、１１  リンク機構、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ  連結部材、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  第１中心軸、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  第２中心軸、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  第３中心軸、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  第４中心軸、１９  第５中心軸、２２，４２  軸部、２５，２６，２７，２８，２９  軸受、３０  球面リンク中心点、３１  先端部材中心、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ  姿勢制御用駆動源、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ  固定部、３７  回転軸、３８，３９  歯車、４１  他方端部、４３，６３，７３，７４  貫通孔、４５  開口部、８１ａ，８１ｂ，８１ｃ  ベース部材、８２  中心軸、８３  壁部、１２１  作業体取り付け部材、１２２  貫通孔、１２３  ボルト収納用孔部、１２４  ボルト、１２５  孔部、１２６  取り付け部、１２７  作業体、１２８  被作業体、１２９  作業台、１３０  基端部材貫通孔。
【図１】
2020091026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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