(57)【要約】【課題】  人型ロボットの四肢【解決手段】  五節回転連鎖、および、四節回転連鎖のリンク装置を主体とする。第１リンク（１）を四肢の大腿、または、上腕とし第４リンク（４）に設置した腕（１７）を四肢の下腿、または、前腕とし、それらを支持装置（１８）で身体部位（２２）に連結することで構成する人型ロボットの四肢。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
五節回転連鎖、および、四節回転連鎖のリンク装置を基本とし、第１リンク（１）を四肢の大腿、または、上腕とし、第４リンク（４）に設置した腕（１７）を四肢の下腿、または、前腕とする人型ロボットの四肢。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は人間の四肢の動作をするロボットの四肢に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の人型ロボットの四肢は、各関節部に設置された電気モーター、または、油圧か空気圧等で駆動することによって上肢にあっては上腕と前腕と身体部位、下肢にあっては大腿と下腿と身体部位が連動するように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  従来の人型ロボットの四肢と全く異なった機構の四肢を開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  その目的のために、本発明の構成は身体部位と四肢を連結するための支持装置と大腿と上腕の働きをする五節回転連鎖、または、四節回転連鎖のリンク装置（以下、リンク装置と称する）と前腕、または、下腿の働きをする四番目に長いリンクに設置した腕からなっている。そして、この装置を適当な身体部位に上肢として２基、下肢として２基設置することで人間の四肢の働きを行わせるのである。【０００５】  本発明のリンク装置は等長で最も長い２本のリンク（以下、第１リンク、第２リンクと称する）と、その長さの１０分の３から１０分の５の長さの２番目に長い１本のリンク（以下、第３リンクと称する）と、最も長いリンクの１０分の１から１０分の３の長さの１本のリンク（以下、第４リンクと称する）と、最も長いリンクの２０分の１から１０分の２の長さの１本のリンク（以下、第５リンクと称する）の５本によって構成されている。また第５リンクの両端の連結軸を一致させることで四節回転連鎖とすることができる。【０００６】  本発明のリンク装置のリンクの連結は、それぞれ回り対偶で連結しており、第１リンクの一端と第４リンクの一端が連結し、第４リンクの他端と第２リンクの一端が連結し、第２リンクの他端と第３リンクの一端が連結し、第３リンクの他端と第５リンクの一端が連結し、第５リンクの他端と第１リンクの他端が連結することで構成されている。【０００７】  リンク装置の第１リンクは上肢にあっては上腕となり、下肢にあっては大腿となる。【０００８】  リンク装置の第４リンクにおいて、その両端のいずれかに腕を設けることで上肢にあっては前腕とし、下肢にあっては下腿とする。【０００９】  第５リンクは本発明のリンク装置を身体部位に連結する支持装置を兼ねている。その内部には第１リンクの一端、および第３リンクの一端と連結して四肢の動作を行わせる原動軸があり、それに動力源として電気モーターとウォームギャがそれぞれ設置されている。
【発明の効果】
【００１０】  支持装置の動力軸の回転によって、第１リンクは角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をし、第３リンクは角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をする。【００１１】  上記、動作を確実にするために、第１リンクには動作を制御するストッパーが設置してある。【００１２】  身体部位と支持装置を連結する軸は支持装置を角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をすることができる動力軸となっている。
【発明の効果】
【００１３】  支持装置の動力軸に結合する第１リンクが動作することで、下肢では大腿と下腿が屈伸して身体を垂直方向に上下に動作させることができる。また、上肢にあっては上腕と前腕を直線的に屈伸させることができる。【００１４】  支持装置の動力軸に結合する第３リンクが動作することで第４リンクに設置してある腕が下肢にあっては下腿として、上肢にあっては前腕として、第１リンクと第４リンクの連結軸を中心に角度で０°から１８０°の範囲で弧を描いて、振動動作をすることができる。【００１５】  以上の諸動作を組み合わせることで人間の四肢の動作を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示す部分断面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１８】  図において、四肢の構成を説明する。第１リンク１は支持装置１８を兼ねた第５リンク５と連結軸６で連結している。第１リンクは支持装置１８内に設置した電気モーター８とウォームギャ９で角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をする。第１リンク１は上肢にあっては上腕、下肢にあっては大腿となる。
【００１９】  第３リンク３は第５リンク５の他端と連結軸７で連結している。第３リンクは支持装置１８内に設置した電気モーター１０とウォームギャ１１で、角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をする。
【００２０】  第１リンクの多端は第４リンク４と連結軸１２で連結し、第４リンク４の多端は第２リンクと連結軸１３で連結し、第２リンクの多端は第３リンク３と連結軸１４で連結することで五節回転連鎖のリンクを構成する。
【００２１】  連結軸６と連結軸７の回転中心を一致させることで、四節回転連鎖のリンク装置となる。
【００２２】  第１リンク１と第３リンク３の回転範囲を確実にするために第１リンク１にストッパー１５、および、ストッパー１６が設置してある。
【００２３】  第４リンク４には腕１７が設置してある。この腕は上肢にあっては前腕、下肢にあっては下腿となる。図１では、腕１７が連結軸１３の延長方向に設置されているが、連結軸１２の延長方向に設置することもできる。
【００２４】  支持装置１８は連結軸１９で身体部位２２に連結しており、電気モーター２０と、ウォームギャ２１によって角度で０°から１８０°の範囲で往復回転運動をする。
【００２５】  次に動作を説明する。第３リンク３を固定し第１リンク１を往復回転運動させると腕１７の先端２３を直線的に往復運動させることができる。
【００２６】  第１リンク１を固定し第３リンク３を往復回転運動させると、腕１７は連結軸１２を中心に振動運動をさせることができる。
【００２７】  連結軸１９を中心に支持装置１８を回転させるとことで、上肢または下肢を振動運動をさせることができる。
【００２８】  このように動作する本発明の機構を上肢として２基、下肢として２基、身体部位の適当な位置に設置することで、人間の四肢の動作をさせることができる。
【００２９】  手、または、足は腕１７の先端部２３に、目的に合致した形状、および、機能を持たせたものを設置すればよい。
【００３０】  本発明の構成を動作させる動力源として電気モーター、および、ウォームギャを用いたが、油圧、水圧、空気圧等の動力源とすることもできる。
【符号の説明】
【００３１】  １、  第１リンク
２、  第２リンク
３、  第３リンク
４、  第４リンク
５、  第５リンク
６、  連結軸
７、  連結軸
８、  電気モーター
９、  ウォームギャ
１０、電気モーター
１１、ウォームギャ
１２、連結軸
１３、連結軸
１４、連結軸
１５、ストッパー
１６、ストッパー
１７、腕
１８、支持装置
１９、連結軸
２０、電気モーター
２１、ウォームギヤ
２２、身体部位
２３、腕の先端部
【図１】
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