(57)【要約】【課題】小さな力で関節回りの回動動作に適用できる電動アクチュエーターを実現する。【解決手段】電動アクチュエーターは、電動モーターと、電動モーターの回転軸であって、電動モーターを貫通する回転軸と、回転軸の一方の端部に設けられた第１のネジ軸であって、雄ネジを有する第１のネジ軸と、回転軸に他方に設けられた第２のネジ軸であって雄ネジを有する第２のネジ軸と、第１のネジ軸の雄ネジに咬み合う第１の雌ネジを有する第１の係合部材と、第２のネジ軸の雄ネジに咬み合う第２の雌ネジを有する第２の係合部材と、第１の係合部材に接続され、電動モーターの回転により回転軸に沿って移動する第１の移動部材と、第２の係合部材に接続され、電動モーターの回転により回転軸に沿って移動する第２の移動部材と、電動モーター、回転軸、第１の係合部材、第２の係合部材、第１の移動部材の一部及び第２の移動部材の一部を収納するケーシングと、を備える。【選択図】図１
2014148028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動アクチュエーターであって、
電動モーターと、
前記電動モーターの回転軸であって、前記電動モーターを貫通する回転軸と
前記回転軸の一方の端部に設けられた第１のネジ軸であって、雄ネジを有する第１のネジ軸と、
前記回転軸に他方に設けられた第２のネジ軸であって雄ネジを有する第２のネジ軸と、
前記第１のネジ軸の雄ネジに咬み合う第１の雌ネジを有する第１の係合部材と、
前記第２のネジ軸の雄ネジに咬み合う第２の雌ネジを有する第２の係合部材と、
前記第１の係合部材に接続され、前記電動モーターの回転により前記回転軸に沿って移動する第１の移動部材と、
前記第２の係合部材に接続され、前記電動モーターの回転により前記回転軸に沿って移動する第２の移動部材と、
前記電動モーター、前記回転軸、前記第１の係合部材、前記第２の係合部材、前記第１の移動部材の一部及び前記第２の移動部材の一部を収納するケーシングと、
を備える電動アクチュエーター。
【請求項２】
請求項１に記載の電動アクチュエーターにおいて、
前記第１と第２の係合部材の少なくとも一方は、
前記第１の雌ネジを有するインナーローター部と、
前記第１の移動部材が接続され、前記電動モーターに対して回転運動をしないアウターステーター部と、
を有するインナーローター型電動モーターを備える、
電動アクチュエーター。
【請求項３】
請求項１に記載の電動アクチュエーターにおいて、
前記第１と第２の係合部材の少なくとも一方は、
前記第１の雌ネジを有するインナーステーター部と、
前記第１の移動部材が接続され、前記第１の電動モーターに対して回転運動をしないアウターローター部と、
を有するアウターローター型電動モーターを備える、
電動アクチュエーター。
【請求項４】
ロボットであって、
第１のアームと、
第２のアームと、
前記第１のアームの端部と前記第２のアームの端部を接続する関節部と、
請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエーターと、
を備え、
前記電動アクチュエーターの前記第１の移動部材は、前記第１のアームに接続され、
前記電動アクチュエーターの前記第２の移動部材は、前記第２のアームに接続されている、
ロボット。
【請求項５】
請求項４に記載のロボットにおいて、
前記第１のアームと前記第２のアームとを、前記第１のアームの中心軸に沿って一直線となるように配置したときに、
前記電動アクチュエーターの少なくとも一方の移動部材は、前記中心軸からズレた位置に接続されている、ロボット。
【請求項６】
請求項４に記載のロボットにおいて、
前記電動アクチュエーターを３つ以上備え、
前記３つ以上の電動アクチュエーターは、
前記第１のアームと３つ以上の前記第１の移動部材との３つ以上の接続部が一直線にならないように、前記第１のアームに接続され、
前記第２のアームと３つ以上の前記第２の移動部材との３つ以上の接続部が一直線にならないように、前記第２のアームに接続されている、
ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエーター及び電動アクチュエーターを備えたロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
関節を有するロボットにおいて、ロボットの関節に電動モーターを配置し、電動モーターの回転軸周りにアームを回動させるロボットが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ロボットはアームの先端に重量物を持つ場合があり、かかる場合、アームの回転軸周りの慣性モーメントが大きくなる。この大きな慣性モーメントに対応するために、ロボットは、大トルクの電動モーターを備えていた。しかしながら、このような大トルクの電動モーターは、外観、重量、振動、騒音、価格面で不利であった。また、電動モーターの回転軸周りにアームを回動させるロボットでは、アームの慣性モーメントが大きいと、アームの回動動作を速くし難いという問題もあった。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、小さな力で関節の回動動作を実行できるロボット及び、電動アクチュエーター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】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、電動アクチュエーターが提供される。この電動アクチュエーターは、電動モーターと、前記電動モーターの回転軸の両側に設けられ、それぞれが雄ネジを有する第１と第２のネジ軸と、前記第１のネジ軸の雄ネジに咬み合う第１の雌ネジを有する第１の係合部材と、前記第２のネジ軸の雄ネジに咬み合う第２の雌ネジを有する第２の係合部材と、前記第１の係合部材に接続され、前記電動モーターの回転により前記回転軸に沿って移動する第１の移動部材と、前記第２の係合部材に接続され、前記電動モーターの回転により前記回転軸に沿って移動する第２の移動部材と、前記電動モーターと、前記回転軸と、前記第１の係合部材と、前記第２の係合部材と、を収納し、さらに、前記第１の移動部材の一部と、前記第２の移動部材の一部と、を収納するケーシングと、を備える。この形態の電動アクチュエーターによれば、ネジ軸と係合部材とは、いわゆるボールねじ構造を構成しており、ボールねじ機構は、電動モーターの回転運動を第１の移動部材と第２の移動部材の直線運動に変えることが可能となる。また。電動モーターの回転トルクを直線運動のトルクに変換するので、比較的小さなトルクの電動モーターを用いて大きなトルクを発生させることが可能である。この電動アクチュエーターは様々な応用が可能であり、この電動アクチュエーターを例えば、ロボットの関節まわりのアームの回動に用いた場合、ロボットの関節の回転軸周りにアームを直接電動モーターで回動させるよりも小さな力で、アームの回動が可能となる。
【０００８】
（２）上記形態の電動アクチュエーターにおいて、前記第１と第２の係合部材の少なくとも一方は、前記第１の雌ネジを有するインナーローター部と、前記第１の移動部材が接続され、前記電動モーターに対して回転運動をしないアウターステーター部と、を有するインナーローター型電動モーターを備えてもよい。この形態の電動アクチュエーターによれば、インナーローター型電動モーターを動作させない（回転させない）場合には、上記形態の電動アクチュエーターと同様の動作をする。また、インナーローター型電動モーターを動作させる場合には、ネジ軸の回転により係合部材を動かす動作に加えて、インナーローター型電動モーターの回転によって係合部材を動かす動作が加わるので、係合部材をより素早く動かすことが可能となる。
【０００９】
（３）上記形態（１）の電動アクチュエーターにおいて、前記第１と第２の係合部材の少なくとも一方は、前記第１の雌ネジを有するインナーステーター部と、前記第１の移動部材が接続され、前記第１の電動モーターに対して回転運動をしないアウターローター部と、を有するアウターローター型電動モーターを備えてもよい。この形態の電動アクチュエーターによれば、アウターローター型電動モーターを動作させない（回転させない）場合には、上記形態の電動アクチュエーターと同様の動作をする。また、アウターローター型電動モーターを動作させる場合には、係合部材を移動させるとともに、電動モーター１００に対して、移動部材を捻ることが可能となる。
【００１０】
（４）本発明の一形態によれば、ロボットが提供される。この形態のロボットは、第１のアームと、第２のアームと、前記第１のアームの端部と前記第２のアームの端部を接続する関節部と、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエーターと、を備え、前記電動アクチュエーターの前記第１の移動部材は、前記第１のアームに接続され、前記電動アクチュエーターの前記第２の移動部材は、前記第２のアームに接続されている。この形態のロボットによれば、電動アクチュエーターが、電動モーターの回転運動を直線運動に変える。また、ネジ軸と係合部材とは、いわゆるボールねじ構造を構成しており、ボールねじ機構は、電動モーターの回転運動を第１の移動部材と第２の移動部材の直線運動に変える。さらに、この電動アクチュエーターをロボットの関節まわりのアームの回動に用いた場合、ロボットの関節の回転軸周りにアームを直接電動モーターで回動させるよりも小さな力で、アームの回動が可能となる。また、第１のアームに対する第２のアームの回動動作を速くすることが可能となる。
【００１１】
（５）上記形態のロボットにおいて、前記第１のアームと前記第２のアームとを、前記第１のアームの中心軸に沿って一直線となるように配置したときに、前記電動アクチュエーターの少なくとも一方の移動部材は、前記中心軸からズレた位置に接続されていてもよい。この形態のロボットによれば、電動アクチュエーターの少なくとも一方の移動部材は、中心軸からズレた位置に接続されるので、第１のアームに対する第２のアームの回動方向を一方向にすることが可能となる。
【００１２】
（６）上記形態のロボットにおいて、前記電動アクチュエーターを３つ以上備え、前記３つ以上の電動アクチュエーターは、前記第１のアームと３つ以上の前記第１の移動部材との３つ以上の接続部が一直線にならないように、前記第１のアームに接続され、前記第２のアームと３つ以上の前記第２の移動部材との３つ以上の接続部が一直線にならないように、前記第２のアームに接続されていてもよい。この形態のロボットによれば、第１のアームに対して、第２のアームを様々な方向に回動させることが可能となる。
【００１３】
本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、電動アクチュエーターの他、ロボット等様々な形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る電動アクチュエーターを模式的に示す説明図である。
【図２】電動アクチュエーターを用いたロボットの一部を示す説明図である。
【図３】第３の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図４】第４の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図５】第５の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図６】第６の実施形態にかかるパラレルリンクロボットを示す説明図である。
【図７】第７の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図８】第８の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図９】第９の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。
【図１０】第９の実施形態におけるロボットの制御部の一例を示す説明図である。
【図１１】第１０の実施形態に係る電動アクチュエーターを示す説明図である。
【図１２】第１１の実施形態係る電動アクチュエーターを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の実施形態：
図１は、第１の実施形態に係る電動アクチュエーター１０を模式的に示す説明図である。図１（Ａ）は、電動アクチュエーター１０の中心軸Ｑを通る線（図１（Ｂ）の１Ａ−１Ａ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。図１（Ｂ）は、電動アクチュエーター１０の中心軸Ｑに垂直な線（図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。電動アクチュエーター１０は、電動モーター１００と、ネジ軸１６０、１６５と、係合部材２００、２０５と、移動部材３００、３０５と、ケーシング４００と、を備える。電動モーター１００の回転軸１５０は、電動モーター１００の左右両側に出ている。回転軸１５０の両端部は、ネジ軸１６０、１６５が固定されており、回転軸１５０が回転すると、ネジ軸１６０、１６５も回転する。ネジ軸１６０、１６５の表面には、雄ネジが切られている。本実施形態では、ネジ軸１６０の雄ネジは正ネジ（右ネジ）であり、ネジ軸１６５の雄ネジは逆ネジ（左ネジ）である。ただし、電動アクチュエーター１０の用途により、ネジ軸１６０、１６５の雄ネジの向きのいずれをも、正ネジとしてもよい。なお、本実施形態の電動アクチュエーター１０は、回転軸１５０とネジ軸１６０、１６５とを別部材として備えている。但し、ネジ軸１６０、１６５が備えられる代わりに、回転軸１５０の長さが大きくされ、回転軸１５０の表面に雄ネジが切られる構成が採用されてもよい。
【００１６】
第１の係合部材２００は、第１のネジ軸１６０の外周に嵌め込まれる部材であり、第１のネジ軸１６０の雄ネジと咬み合う雌ネジが切られている。また、第１の係合部材２００は、第１の移動部材３００を取り付けるための取り付け板２１０を備える。取り付け板２１０は孔２１５を備えており、第１の移動部材３００は、ネジ３１０により取り付け板２１０に固定される。第２の係合部材２０５についても同様の構成であり、第２の移動部材３０５が取り付けられている。ネジ軸１６０、１６５と、係合部材２００、２０５の雌ネジは、いわゆるボールねじを構成することが好ましい。なお、ネジ軸１６０に対して係合部材２００が滑らかに移動できるように、ケーシング４００に、取り付け板２１０を案内するリニアガイドを設けても良い。
【００１７】
第１の移動部材３００は、剛性の高い棒状部材であり、両端に取り付け孔３０１、３０２を備える。上述したように、一方の端部の取り付け孔３０１は、第１の係合部材２００への取り付けに用いられる。他方の端部の取り付け孔３０２は、他の部材との取り付けに用いられる。第２の移動部材３０５ついても同様の構成である。
【００１８】
ケーシング４００は、電動モーター１００と、係合部材２００、２０５と、第１の移動部材３００の一部と、第２の移動部材３０５の一部と、を覆うケースであり、電動モーター１００と固定されている。ケーシング４００は、孔４０５を有している。移動部材３００、３０５の一部は、孔４０５を通ってケーシング４００の外に突き出ている。電動モーター１００の回転軸１５０が回転すると、ネジ軸１６０、１６５も同時に回転する。一方、係合部材２００、２０５には、それぞれ移動部材３００、３０５が取り付けられており、移動部材３００、３０５は、孔４０５を貫通している。そのため、移動部材３００、３０５は、孔４０５によって、回転軸１５０周りに回転しないように規制される。その結果、ネジ軸１６０、１６５が回転しても、係合部材２００、２０５は、回転しない。係合部材２００、２０５は、それぞれネジ軸１６０、１６５に沿って移動する。なお、本実施形態では、第１のネジ軸１６０の雄ネジは正ネジ（右ネジ）であり、第２のネジ軸１６５の雄ネジは逆ネジ（左ネジ）であるので、係合部材２００、２０５の移動方向は互いに逆である。その結果、電動モーター１００の回転向きにより、係合部材２００、２０５は互いに近づき、あるいは互いに遠ざかる。すなわち、移動部材３００、３０５の両端の間隔の長さが小さくなり、あるいは、大きくなる。このように、ネジ軸１６０、１６５と係合部材２００、２０５とは、いわゆるボールねじ構造を構成している。ボールねじ構造は、一般に、（１）回転と直線の運動を相互に変換する機能と、（２） 大きな変位を小さな変位に変換する減速機構と、とを有している。本実施形態では、電動モーター１００の回転運動（ネジ軸１６０、１６５の回転運動）を移動部材３００、３０５の直線運動（ネジ軸１６０、１６５に沿った方向の直線運動）に変換する。ここで、電動モーター１００の回転軸１５０の外周の回転速度に比べて移動部材３００、３０５の移動速度は小さく、電動アクチュエーター１０は、減速機構としても機能する。
【００１９】
以上、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０によれば、ネジ軸１６０、１６５と、係合部材２００、２０５とを用いて、電動モーター１００の回転力を、直線方向の力に変換することができる電動アクチュエーターを実現することが可能となる。また、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０によれば、電動モーター１００の回転運動を減速して移動部材３００、３０５に伝達することが可能となる。また、小さな回転力で、移動部材３００、３０５を移動させることが可能となる。このような電動アクチュエーター１０は、後述するように、ロボットの関節に用いることが可能である。
【００２０】
第２の実施形態：
図２は、電動アクチュエーター１０を用いたロボット５００の一部を示す説明図である。図２（Ａ）のロボット５００は、第１のアーム５１０と、第２のアーム５２０と、電動アクチュエーター１０と、を備える。第１のアーム５１０の端部５１５は、第２のアーム５２０の端部５２５とピン５３０により接続されている。第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とは、ピン５３０を中心として互いに回動可能であり、第１のアーム５１０の端部５１５と、第２のアーム５２０の端部５２５と、ピン５３０と、は、いわゆる関節部を形成している。電動アクチュエーター１０は、第１の実施形態で説明された電動アクチュエーターである。
【００２１】
図２（Ａ）の上図では、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とを一直線となるように配置している。ここで、この一直線と平行な直線であって、ピン５３０と直交する仮想直線を中心軸Ｏとする。電動アクチュエーター１０の第１の移動部材３００の取り付け孔３０２は、第１のアーム５１０の中央付近に取り付けられており、第２の移動部材３０５の取り付け孔３０７は、第２のアーム５２０の端部５２５に取り付けられている。なお、ピン５３０の軸方向に沿った方向から見たときにおいて、取り付け孔３０７は、端部５２５上であって、仮想直線である中心軸Ｏの延長上からズレた位置に取り付けられている。なお、電動アクチュエーター１０の第１の移動部材３００の取り付け孔３０２は、ピン５３０の軸方向に沿った方向から見た場合において、第１のアーム５１０上であって、仮想直線である中心軸Ｏと重なる位置、あるいは、仮想直線である中心軸Ｏからズレた位置のいずれであっても良い。なお、取り付け孔３０２が仮想直線である中心軸Ｏからズレた位置の場合には、取り付け孔３０２は、仮想直線である中心軸Ｏに対して、取り付け孔３０７と同じ側にあることが好ましい。
【００２２】
上述したように、電動アクチュエーター１０の電動モーター１００（図１）が回転すると、電動モーター１００の回転方向により、移動部材３００、３０５の両端の間隔（例えば、取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔、以下「電動アクチュエーター１０の長さ」と呼ぶ。）の長さが小さくなり、あるいは、大きくなる。図２（Ａ）の上図に示す第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とが一直線となる直線状態から、電動アクチュエーター１０の長さが小さくなると、図２（Ａ）の上図の矢印Ｙ２１に示すように、第２のアーム５２０は、ピン５３０を中心として、時計回りに回動し、図２（Ａ）の下図の状態に遷移する。一方、図２の下図に示す状態から、電動アクチュエーター１０の長さが大きくなると、図２（Ａ）の下図の矢印Ｙ２２に示すように、第２のアーム５２０は、ピン５３０を中心として、反時計回りに回動し、図２（Ａ）の上図の状態に遷移する。図２の中抜きの矢印ＹＳ２は、図２（Ａ）の上図と下図との間のロボット５００の形状の遷移を意味し、中抜きでない矢印Ｙ２１、Ｙ２２は、第１のアーム５１０に対する第２のアーム５２０の回動方向を示している。なお、上述したように、取り付け孔３０７が中心軸Ｏ上からズレた位置の場合において、取り付け孔３０７が、中心軸Ｏに対して、取り付け孔３０２と同じ側にあると、第２のアーム５２０の回動方向を一方向（本実施形態では、直線状態から時計回り方向）に規制することが可能となる。
【００２３】
図２（Ｂ）は、ロボット５００に用いられる電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２近傍を示す説明図である。電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２近傍は、取り付け孔３０２と、軸受部３３０と、緩衝材３３１と、固定部３３２と、が設けられている。取り付け孔３０２にピンが挿入されることにより、電動アクチュエーター１０は、ピン周りに回動自在に第１のアーム５１０に取り付けられる。軸受部３３０は、ピン周りの回動を滑らかにする。緩衝材３３１は、電動アクチュエーター１０の第１の移動部材３００と、第１のアーム５１０との接続部との接合を和らげる。固定部３３２は、取り付け孔３０２と、軸受部３３０と、緩衝材３３１と、を移動部材３０５の端部に固定する。なお、この電動アクチュエーター１０の端部の構成は、第２の移動部材３０５の端部及び以降に説明する各実施形態の電動アクチュエーター端部においても適用可能である。
【００２４】
以上、第２の実施形態のロボット５００によれば、第１のアーム５１０、第２のアーム５２０の回動中心に電動モーターを備えず、電動アクチュエーター１０を用いて第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とを互いに回動させる。電動アクチュエーター１０は上述したように、減速機能を有する。その結果、ロボット５００は、大トルクの電動モーターを用いなくても、第１のアーム５１０に対して第２のアーム５２０を回動させることが出来る。また、電動アクチュエーター１０の第２の移動部材３０５の取り付け孔３０７は、第２のアーム５２０の端部５２５のピン５３０（回動中心）から少しズレた位置に取り付けられているので、回動中心を電動モーターで回す場合に比べて、小さな力で、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とを互いに回動させることが出来る。なお、第２のアーム５２０への第２の移動部材３０５の取り付け位置は、端部５２５ではなく、第２のアーム５２０の中央付近に設けても良い。この場合には、さらに小さな力で第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とを互いに回動させることが可能となり、第２アーム５２０をさらに高速に回動させることが可能となる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、第２の移動部材３０５は、第２のアーム５２０の端部５２５に取り付けられているので、図２の下図のように、第２のアーム５２０が第１のアーム５１０に対してほぼ直角に回動しても、電動アクチュエーター１０は、第１のアーム５１０にほぼ沿った方向に向いたままである。そのため、電動アクチュエーター１０は第１のアーム５１０から離間し難く、外観的に人間の腕に近い構成とすることが可能となる。
【００２６】
第３の実施形態：
図３は、第３の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。ロボット５５０は、第１のアーム５６０と、第２のアーム５７０と、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂと、を備える。電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂは、上述した電動アクチュエーター１０と同様の構成である。第１のアーム５６０の端部５６５は、第２のアーム５７０の端部５７５とピン５８０により接続されている。第１のアーム５６０と第２のアーム５７０とは、ピン５８０を中心として互いに回動可能である。
【００２７】
電動アクチュエーター１０Ａの第１の移動部材３００Ａの取り付け孔３０２Ａは、第１のアーム５６０の端部５６７に取り付けられており、電動アクチュエーター１０Ａの第２の移動部材３０５Ａの取り付け孔３０７Ａは、第２のアーム５７０の端部５７５に取り付けられている。電動アクチュエーター１０Ｂについても同様である。なお、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０とを図３の上図に示すように中心軸Ｏに平行となるように一直線に配置して、ピン５８０の軸方向に沿った方向から見たときにおいて、電動アクチュエーター１０Ａと１０Ｂは、いずれも中心軸Ｏと重ならず、中心軸Ｏを挟むように配置されている。なお、電動アクチュエーター１０Ａは、第１のアーム５６０と第２のアーム５７０に対して表面（紙面の手前側）に配置され、電動アクチュエーター１０Ｂは第１のアーム５６０と第２のアーム５７０に対して裏面（紙面の奥側）に接続されていることが好ましい。このように構成されていれば、図３下図のように、第２のアーム５７０が第１のアーム５６０に対して回動したときに、電動アクチュエーター１０Ａと１０Ｂとが互いに干渉しない。
【００２８】
上述したように、電動アクチュエーター１０Ａの電動モーター１００（図１）が回転すると、電動モーター１００の回転方向により、電動アクチュエーター１０Ａの長さが小さくなり、あるいは、大きくなる。電動アクチュエーター１０Ｂについても同様である。ここで、図３の上図に示すような、第１のアーム５６０と第２のアーム５７０とが一直線となる直線状態から、電動アクチュエーター１０Ａの長さが大きくなり、電動アクチュエーター１０Ｂの長さが小さくなると、第２のアーム５７０は、図３の上図の矢印Ｙ３１に示すように、時計周りに回動する。一方、図３の下図に示す状態から、電動アクチュエーター１０Ａの長さが小さくなり、電動アクチュエーター１０Ｂの長さが大きくなると、第２のアーム５７０は、図３の下図の矢印Ｙ３２に示すように、反時計周りに回動する。なお、図３では遷移後の状態を図示していないが、図３の上図に示す状態から、電動アクチュエーター１０Ａの長さが小さくなり、電動アクチュエーター１０Ｂの長さが大きくなると、第２のアーム５７０は、図３の上図から、矢印Ｙ３３に示すように、反時計回りに回動する。図３の中抜きの矢印ＹＳ３は、図２の矢印ＹＳ２と同様に、図３の上図と図３の下図との間のロボット５５０の形状の遷移を意味し、中抜きでない矢印Ｙ３１、Ｙ３１、Ｙ３３は、第１のアーム５６０に対する第２のアーム５７０の回動方向を示している。第３の実施形態によれば、図３の上図に示す直線状態から、第２のアーム５７０を時計回り、反時計回りのいずれの方向にも回動させることが可能となる。
【００２９】
第４の実施形態：
図４は、第４の実施形態にかかるロボット６００の一部を示す説明図である。ロボット６００は、第１のアーム６１０と、第２のアーム６２０と、電動アクチュエーター１０と、を備える。第１のアーム６１０の端部６１５は、第２のアーム６２０の端部６２５とピン６３０により接続されている。第１のアーム６１０と第２のアーム６２０とは、ピン６３０を中心として互いに回動可能である。図４の左図では、第１のアーム６１０と第２のアーム６２０とを一直線となるように配置している。ここで、この一直線と平行な直線であって、ピン６３０と直交する仮想直線を中心軸Ｏとする。第１のアーム６１０は、側片６１８を備える。側片６１８は、仮想直線である中心軸Ｏからズレた位置にある。電動アクチュエーター１０は、第１のアーム６１０の側片６１８及びと、第２のアーム６２０の端部６２５とに接続されている点が、第２の実施形態のロボット５００と異なる。なお、電動アクチュエーター１０が接続される端部６２５上の位置は、図４の左図のように第１のアーム６１０と第２のアーム６２０とを一直線としたときに、仮想直線である中心軸Ｏからズレた位置である。第４の実施形態のロボット６００の動作は、第２の実施形態のロボット５００の動作と同じである。第４の実施形態のロボット６００では、電動アクチュエーター１０は、第１のアーム６１０の側片６１８に接続されているので、第２のアーム６２０を回動させるときに、第２のアーム６２０を側片６１８方向（第４の実施形態では、図４の左図を基準として反時計周り方向）に確実に回動させることが可能となる。なお、図４の矢印ＹＳ４の意味は図２の矢印ＹＳ２の意味と同様に、図４の左図と図４の右図との間のロボット６００の形状の遷移を意味し、中抜きでない矢印Ｙ４１、Ｙ４２は、第１のアーム６１０に対する第２のアーム６２０の回動方向を示している。
【００３０】
第５の実施形態：
図５は、第５の実施形態にかかるロボット６５０の一部を示す説明図である。ロボット６５０は、第１のアーム６６０と、第２のアーム６７０と、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと、を備える。電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、第１のアーム６６０の端部６６５に、３つの接続部６６５Ａ、６６５Ｂ、６６５Ｃが一直線にならないように取り付けられ、ている。第２のアーム６７０の端部６７５に、３つの接続部が一直線にならないように取り付けられている。電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと第２のアーム６７０の端部６７５との接続部６７５Ａ、６７５Ｂ、６７５Ｃには、例えば、図に示すようなボールジョイント９００のような、自在継手を用いることが可能である。ボールジョイント９００は、ボール部９０１と、受皿部９０２とを備えている。ボール部９０１は、電動アクチュエーター１０Ａの移動部材３００Ａに接続されており、受皿部９０２は、第２のアーム６７０の端部６７５に接続されている。なお、ボールジョイント９００に変えてユニバーサルジョイントを用いてもよい。
【００３１】
第５の実施形態において、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの長さを独立して変更することが可能である。図５の左図では、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの長さはほぼ同じ長さである。図５の左図に示す状態から、第１の電動アクチュエーター１０Ａの長さを大きくし、第２の電動アクチュエーター１０Ｂの長さを小さくすると、図５の左図の矢印Ｙ５１に示すように、第２のアーム６７０は図面の右方向に回動して図５の中図の状態に遷移する。図５の中図に示す状態から、第１の電動アクチュエーター１０Ａの長さを小さくし、第２の電動アクチュエーター１０Ｂの長さを大きくして、第１の電動アクチュエーター１０Ａの長さと、第２の電動アクチュエーター１０Ｂの長さを等しくし、第３の電動アクチュエーター１０Ｃの長さを第１の電動アクチュエーター１０Ａの長さよりも小さくすると、図５の中図の矢印Ｙ５２に示すように、第２のアーム６７０は図面の左方向に回動しながら奥方向に回動して、図５の右図の状態に遷移する。なお、図５の左図の状態から図５の右図の状態に直接遷移させることも可能である。以上、第５の実施形態にかかるロボット６５０によれば、第１のアーム６６０に対して、第２のアーム６７０を様々な方向に回動させることが可能となる。図５の矢印ＹＳ５１、ＹＳ５２の意味は図２の矢印ＹＳ２の意味と同様に、図５の左図と中図と右図の間のロボット６５０の形状の遷移を意味している。図５の左図の中抜きでない矢印Ｙ５１は、ロボット６５０が図５の左図から中図に形状が遷移するときに第１のアーム６６０に対する第２のアーム６７０の回動方向を示している。図５の中図の中抜きでない矢印Ｙ５２は、ロボット６５０が図５の中図から右図に形状が遷移するときに第１のアーム６６０に対する第２のアーム６７０の回動方向を示している。
【００３２】
第６の実施形態：
図６は、第６の実施形態にかかるパラレルリンクロボット７００を示す説明図である。この第６の実施形態は、上述した電動アクチュエーター１０をパラレルリンクロボット７００に適用したものである。なお、パラレルリンクロボットの「パラレル」は、「平行」ではなく「並列」の意である。
【００３３】
パラレルリンクロボットは、３つのリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃと、上部支持体７５０と、下部支持体７６０と、マニピュレーター部７９０と、を備える。３つのリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃと、上部支持体７５０とは、それぞれユニバーサルジョイント７７０Ａ、７７０Ｂ、７７０Ｃにより接続され、３つのリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃと、下部支持体７６０とは、それぞれユニバーサルジョイント７８０Ａ、７８０Ｂ、７８０Ｃにより接続されている。なお、パラレルリンクロボットの「パラレル」は、上述したように「平行」ではなく「並列」の意であるので、３つのリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃは平行でなくても良い。また、本実施形態ではユニバーサルジョイント７８０Ａ、７８０Ｂ、７８０Ｃを用いたが、代わりにボールジョイントを用いても良い。
【００３４】
第１のリンク７１０Ａは、第１の電動アクチュエーター１０Ａと、第１のワイヤー受部７３０Ａと、第１のアーム部７４０Ａと、を備える。第１の電動アクチュエーター１０Ａの第１の移動部材３００Ａは、第１のユニバーサルジョイント７７０Ａに接続され、第１の電動アクチュエーター１０Ａの第２の移動部材３０５Ａは、第１のワイヤー受部７３０Ａに接続されている。第１のワイヤー受部７３０Ａは、第１のアーム部７４０Ａに接続されている。なお、第１のワイヤー受部７３０Ａと、第１のアーム部７４０Ａは、一体であってもよい。第２のリンク７１０Ｂ、第３の７１０Ｃについても同様の構成である。
【００３５】
このパラレルリンクロボット７００では、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを制御することにより、３本のリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃの長さを制御し、マニピュレーター部７９０の位置決めを行うことが出来るので、従前のパラレルリンクロボットに比べ、リンク数が少なくて済む。また、従前は、多数のリンクの回転を計算していたたが、本実施形態では、リンク数が３個と少なくなることにより計算量が少なくなることに加えて、リンクの回転の計算ではなくリンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃの長さによる計算を行うため、計算速度を向上させることが可能となる。その結果、リンク７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃの応答速度が向上させることができ、パラレルリンクロボット７００の制御が容易となる。また、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおける減速度が大きいため、このパラレルリンクロボット７００は、電源が遮断しても、停止時の状態を維持し易く、マニピュレーター部７９０が落下することを発生し難くできる。
【００３６】
第７の実施形態：
図７は、第７の実施形態にかかるロボット６０１の一部を示す説明図である。第７の実施形態のロボット６０１は、第４の実施形態のロボット６００に、弾性体による覆い６０２を設けたものである。第７の実施形態のロボット６０１の動作については、第４の実施形態のロボット６００の動作と同様であるので、説明を省略する。図７の矢印ＹＳ７、Ｙ７１、Ｙ７２の意味は、それぞれ図４の矢印ＹＳ４、Ｙ４１、Ｙ４２の意味と同様である。
【００３７】
第８の実施形態：
図８は、第８の実施形態にかかるロボット８００の一部を示す説明図である。ロボット８００は、第１のアーム８１０と、第２のアーム８２０と、第３のアーム８３０と、電動アクチュエーター１０Ａ、１０Ｂと、を備える。第２のアーム８２０は、側片８２８を備え、第３のアーム８３０は、側片８３８を備える。第１のアーム８１０の２つの端部８１５、８１７のうち端部８１５は、第２のアーム８２０の端部８２７とピン８４０により接続されており、第１のアーム８１０と第２のアーム８２０とは、ピン８４０を中心として互いに回動可能である。なお、他方の端部８１７は、例えば基部（図示せず）との接続に用いられてもよい。また、第２のアーム８２０の端部８２５は、第３のアーム８３０の２つの端部８３５、８３７のうち一方の端部８３７とピン８５０により接続されており、第２のアーム８２０と第３のアーム８３０とは、ピン８５０を中心として互いに回動可能である。なお、第３のアーム８３０の他方の端部８３５には、例えば物を掴むための把持部（図示せず）が取り付けられても良い。
【００３８】
第２のアーム８２０の側片８２８は、ピン８４０とピン８５０とを結ぶ中心軸Ｏからズレた位置にある。また、第１のアーム８１０から第３のアーム８３０までを図８の左図のように一直線にしたときに、第３のアーム８３０の側片８３８は、中心軸Ｏを延長した直線上からズレた位置にある。第１の電動アクチュエーター１０Ａは、第１のアーム８１０の端部８１５と、第２のアーム８２０の側片８２８とに接続されている。第２の電動アクチュエーター１０Ｂは、第２のアーム８２０の端部８２５と、第３のアーム８３０の側片８３８とに接続されている。なお、電動アクチュエーター１０Ａが接続される端部８２７上の位置は、第１のアーム８１０と第２のアーム８２０とを一直線としたときに、中心軸Ｏからズレた位置である。電動アクチュエーター１０Ｂが接続される端部８３７上の位置についても同様である。
【００３９】
第８の実施形態のロボット８００は、第１のアーム８１０に対して第２のアーム８２０を回動させ、第２のアーム８２０に対して第３のアーム８３０を回動させることが可能であり、第２〜４、７の実施形態で説明したロボット５００、５５０、６００、６０１より複雑な動作を実行させることが可能となる。なお、図８の矢印ＹＳ８の意味は図２の矢印ＹＳ２の意味と同様に、図８の左図と図８の右図との間のロボット８００の形状の遷移を意味している。ここでは、第３のアーム８３０を第２のアーム８２０に対して回動させている。中抜きでない矢印Ｙ８１、Ｙ８２は、第２のアーム８２０に対する第３のアーム８３０の回動方向を示している。
【００４０】
第９の実施形態：
図９は、第９の実施形態にかかるロボットの一部を示す説明図である。第９の実施形態のロボット５００は、第２の実施形態の構成に加え、第１のアーム５１０の端部５１５に圧力センサー３２０を備える。また、第１のアーム５１０の第２のアーム５２０との反対側は、基部５０５に取り付けられており、基部５０５と、第１のアーム５１０との間には、圧力センサー３２５が設けられている。図９の矢印ＹＳ９、Ｙ９１、Ｙ９２の意味は、それぞれ図２の矢印ＹＳ２、Ｙ２１、Ｙ２２の意味と同様である。
【００４１】
電動アクチュエーター１０が縮んで第２のアーム５２０が時計回り方向に回動していくと、第２のアーム５２０は、圧力センサー３２０に接触する。この第２のアーム５２０が圧力センサー３２０に接触したときの第１のアーム５１０と第２のアーム５２０との為す角θ０及び電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔Ｌａ０（点Ｐ１と点Ｐ２との間隔）を予め計測しておけば、ここを基準位置として、第２のアーム５２０の動きを制御することが可能となる。
【００４２】
電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔（点Ｐ１と点Ｐ２との間隔）をＬａ（＝Ｌａ０＋ｄＬａ、ｄＬａは、基準位置からの変化量）、取り付け孔３０２とピン５３０との間隔（点Ｐ１と点Ｐ０との間隔）をＬｂ、取り付け孔３０７とピン５３０との間隔（点Ｐ２と点Ｐ０との間隔）をＬｃ、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０との為す角をθ（＝θ０＋ｄθ、ｄθは、基準位置からの変化量）とすると、以下の余弦定理が成り立つ。
Ｌａ2＝Ｌｂ2＋Ｌｃ2−２×Ｌｂ×Ｌｃ×Ｃｏｓθ
あるいは、
（Ｌａ０＋ｄＬａ）2＝Ｌｂ2＋Ｌｃ2−２×Ｌｂ×Ｌｃ×Ｃｏｓ（θ０＋ｄθ）
ここで、Ｌｂ、Ｌｃの大きさは、ロボット５００の第１のアーム５１０、第２のアーム５２０の設計時のデータに基づいて所定の値に固定されている。したがって、電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔Ｌａの大きさが決まれば、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０との為す角をθが求まる。なお、電動アクチュエーター１０の電動モーター１００が基準位置からどれだけ回転したかによって、電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔Ｌａの大きさを容易に求めることが可能である。逆に、第１のアーム５１０と第２のアーム５２０との為す角θから電動アクチュエーター１０の取り付け孔３０２と取り付け孔３０７の間隔Ｌａの大きさを目標として算出し、電動モーター１００をどれだけ回転させればよいかを求めることも可能である。
【００４３】
また、第１のアーム５１０に対して第２のアーム５２０が回動すると、基部５０５を中心とした第１のアームと第２のアーム５２０の慣性モーメントが変わる。圧力センサー３２５は、この慣性モーメントの変化を圧力の変化として検知する。これにより、アーム（第１のアーム５１０あるいは第２のアーム）上に外部圧力が生じた際には、その外部圧力を検知することが可能となる。また、アームの先端には、エンドエフェクター（ハンド等）が設けられる場合があり、エンドエフェクターで物体を保持した場合には、保持された物体の荷重を算出することが可能である。
【００４４】
図１０は、第９の実施形態におけるロボット５００の制御部の一例を示す説明図である。ロボット制御部９００は、ロボット制御用ＣＰＵ９１０と、通信部９２０と、アクチュエーター制御部９３０と、アクチュエーター制御部９３０は、通信部９４０と、アクチュエーター制御用ＣＰＵ９５０と、駆動制御部９６０と、を備える。ロボット制御用ＣＰＵ９１０は、アクチュエーター制御部９３０からの信号を用いて、ロボット５００の動作を制御する。アクチュエーター制御部９３０からの信号には、ロボット５００の第１のアーム５１０及び第２のアーム５２０の状態（位置、角度）を示す信号が含まれる。これらに信号は、通信部９２０及び通信部９４０を介してやり取りされる。アクチュエーター制御用ＣＰＵ９５０は、圧力センサー３２０、３２５からの信号を用いて、電動アクチュエーター１０を制御する。駆動制御部９６０は、アクチュエーター制御用ＣＰＵ９５０からの信号を用いて、電動アクチュエーター１０の電動モーター１００（図１）を駆動する。以上、第９の実施形態によれば、ロボット５００の第１のアーム５１０と第２のアームの動作を容易に制御することが可能となる。
【００４５】
第１０の実施形態：
図１１は、第１０の実施形態に係る電動アクチュエーター１１を示す説明図である。図１１（Ａ）は、電動アクチュエーター１１の中心軸Ｑを通る線（図１１（Ｂ）の１１Ａ−１１Ａ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。図１１（Ｂ）は、電動アクチュエーター１１の中心軸Ｑに垂直な線（図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。電動アクチュエーター１１は、係合部材２００がインナーローター型電動モーター２０３を有する点で、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０と異なる。一般に電動モーターは、回転軸回りに回転するローターと、回転しないステーターとを備える。インナーローター型電動モーターとは、中心側（インナー側）に回転するローターを有し、その外縁側（アウター側）に回転しないステーターを有する電動モーターである。以下、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０と異なる点を説明する。なお、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０は、電動モーター１００を挟んだ両側に２つの移動部材３００、３０５を備えているが、第１０の実施形態の電動アクチュエーター１１についても同様である。但し、図１１では、図示の関係上、電動モーター１００の一部と、１つの移動部材３００のみ図示し、電動モーター１００の残部と、他の移動部材３０５については図示を省略している。
【００４６】
係合部材２００は、インナーローター部２０１と、アウターステーター部２０２と、を有するインナーローター型電動モーター２０３を備える。アウターステーター部２０２は、電動モーター１００の回転軸１５０の回転に対して回転運動をしないことから、本実施形態では、アウターステーター部２０２を「ステーター」と呼んでいる。インナーローター部２０１は、係合部２２０と、磁石２３０とを備える。係合部２２０は、内側に、ネジ軸１６０と嵌合する雌ネジを有する。磁石２３０は、係合部２２０の外周に６個設けられている。６個の磁石２３０は、ネジ軸１６０の中心から外部に向かう方向（放射方向）に磁化された磁石と、外部から中心に向かう方向（中心方向）に磁化された磁石とを含んでおり、磁化方向が中心方向である磁石２３０と、磁化方向が放射方向である磁石２３０は、円周方向に沿って交互に配置されている。６つの磁石２３０の全体は、略円筒形を形成している。なお、図９の磁石２３０に付与されているＮ、Ｓの符号は、放射方向外側の磁極を示している。なお、係合部２２０と磁石２３０との間に磁石バックヨークが設けられても良い。
【００４７】
アウターステーター部２０２は、電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂと、コイルバックヨーク２５０と、案内板２８０と、を備える。電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂは、磁石２３０が形成する円筒形と対向するように、磁石２３０の外周側に円筒形に並べられている。電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂの外周側には、コイルバックヨーク２５０が設けられている。コイルバックヨーク２５０の外側には、案内板２８０が設けられている。電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂとコイルバックヨーク２５０とは、樹脂２６０により一体に固定されている。なお、案内板２８０についても、樹脂２６０により、一体に形成されていても良い。
【００４８】
インナーローター部２０１の両端部とアウターステーター部２０２との間には、それぞれベアリング２７０、２７１が設けられている。電動モーター１００と反対側のベアリング２７１のネジ軸１６０に沿った外側には、ベアリング２７１を押さえるための押さえ部材２６５が設けられている。
【００４９】
移動部材３００の端部は、直角に曲げられている。移動部材３００の曲げられた部分は、ネジ３１１により樹脂２６０に取り付けられる。このとき、移動部材３００の曲げられた部分は、押さえ部材２６５を電動モーター１００の方向に押さえつける。
【００５０】
ケーシング４００は、アウターステーター部２０２の案内板２８０に対応する位置にレール４１０を備える。レール４１０は、アウターステーター部２０２がネジ軸１６０の回転によって回転しないようにすると共に、案内板２８０を案内し、アウターステーター部２０２がレール４１０に沿って移動するようにアウターステーター部２０２の動きを規制する。案内板２８０と、レール４１０との間には、ベアリング２７２が設けられていても良い。なお、図１の電動アクチュエーター１０にも、このようなレール４１０と案内板２８０とを設けても良い。
【００５１】
第１０の実施形態に係る電動アクチュエーター１１は、係合部材２００のインナーローター型電動モーター２０３を動作させない（回転させない）場合には、第１の実施形態と同様の動作をする。また、係合部材２００のインナーローター型電動モーター２０３を動作させる場合には、インナーローター型電動モーター２０３でインナーローター部２０１を回転させることにより、係合部材２００をより素早く動かし、移動部材３００をより速く動かすことが可能となる。
【００５２】
第１０の実施形態では、第１の係合部材２００及び第２の係合部材２０５の両方にインナーローター型電動モーター２０３を備えるとしたが、インナーローター型電動モーター２０３が第１の係合部材２００または第２の係合部材２０５のいずれか一方にみに設けられている構成であってもよい。
【００５３】
第１１の実施形態：
図１２は、第１１の実施形態係る電動アクチュエーター１２を示す説明図である。図１２（Ａ）は、電動アクチュエーター１２の中心軸Ｑを通る線（図１２（Ｂ）の１２Ａ−１２Ａ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。図１２（Ｂ）は、電動アクチュエーター１２の中心軸Ｑに垂直な線（図１２（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ切断線）で切ったときの断面を示す説明図である。電動アクチュエーター１２は、係合部材２００がアウターローター型電動モーター２０９を有する点で、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０と異なる。上述したように、一般に電動モーターは、回転軸回りに回転するローターと、回転しないステーターとを備える。アウターローター型電動モーターとは、中心側（インナー側）に回転しないステーターを有し、その外縁側（アウター側）に回転するローターを有する電動モーターである。以下、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０と異なる点を説明する。なお、第１の実施形態の電動アクチュエーター１０は、電動モーター１００を挟んだ両方に２つの移動部材３００、３０５を備えているが、第１１の実施形態の電動アクチュエーター１２についても同様である。但し、図１２では、図示の関係上、電動モーター１００の一部と、１つの移動部材３００のみ図示し、電動モーター１００の残部と、他の移動部材３０５については図示を省略している。
【００５４】
係合部材２００は、インナーステーター部２０７と、アウターローター部２０８と、を有するアウターローター型電動モーター２０９を備える。インナーステーター部２０７は、電動モーター１００の回転軸１５０の回転に対して回転運動をしないことから、本実施形態では、インナーステーター部２０７を「ステーター」と呼ぶ。インナーステーター部２０７は、係合部２２０と、電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂと、コイルバックヨーク２５０と、を備える。係合部２２０は、内側に、ネジ軸１６０と嵌合する雌ネジと、案内孔２２１とを有する。係合部２２０の外周側には、コイルバックヨーク２５０が設けられ、さらにその外側に電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂが円筒形に並べられている。電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂとコイルバックヨーク２５０とは、樹脂２６０により一体に固定されている。係合部２２０の案内孔２２１には、案内棒２２２が貫通している。案内棒２２２は、係合部２２０がネジ軸１６０の回転に回転しないように係合部２２０の動きを制限すると共に、係合部２２０がネジ軸１６０に沿って移動できるように案内する。
【００５５】
アウターローター部２０８は、磁石２３０と、ケーシング部材４２０と、を備える。磁石２３０は、６個あり、６個の磁石２３０は、ネジ軸１６０の中心から外部に向かう方向（放射方向）に磁化された磁石と、外部から中心に向かう方向（中心方向）に磁化された磁石とを含んでおり、磁化方向が中心方向である磁石２３０と、磁化方向が放射方向である磁石２３０は、円周方向に沿って交互に配置されている。６つの磁石２３０の全体は、電磁コイル２４０Ａ、２４０Ｂと対向するように、略円筒形を形成している。なお、図１２の磁石２３０に付与されているＮ、Ｓの符号は、放射方向外側の磁極を示している。ケーシング部材４２０は、磁石２３０の外周に設けられている。なお、磁石２３０とケーシング部材４２０との間に磁石バックヨークが設けられても良い。
【００５６】
インナーステーター部２０７の両端部とアウターローター部２０８との間には、それぞれベアリング２７０、２７１が設けられている。ベアリング２７０は、樹脂２６０と、押さえ部材２６７と、ネジ２６９により固定されている。また、ベアリング２７１は、ケーシング部材４２０と、押さえ部材２６５と、ネジ２６８と、により固定されている。また、移動部材３００の端部は、直角に曲げられている。移動部材３００の曲げられた部分は、ネジ３１２によりケーシング部材４２０に取り付けられる。このとき、移動部材３００の曲げられた部分は、ベアリング２７１のうちアウターローター部２０８側の部分を電動モーター１００の方向に押さえつける。
【００５７】
第１１の実施形態係る電動アクチュエーター１２では、係合部材２００のアウターローター型電動モーター２０９を動作させない（回転させない）場合には、第１の実施形態と同様の動作をする。また、係合部材２００のアウターローター型電動モーター２０９を動作させる場合には、アウターローター型電動モーター２０９でアウターローター部２０８を回転させることができる。その結果、電動アクチュエーター１２の移動部材３００、３０５の両端の長さを変えるだけでなく、電動アクチュエーター１２の移動部材３００、３０５を捻る（回転させる）ことが可能となる。
【００５８】
第１１の実施形態では、第１の係合部材２００及び第２の係合部材２０５の両方にアウターローター型電動モーター２０９を備えるとしたが、アウターローター型電動モーター２０９が第１の係合部材２００または第２の係合部材２０５のいずれか一方にみに設けられている構成であってもよい。
【００５９】
また、一方の係合部材２００がインナー型ローター型電動モーターを有し、他方の係合部材２０５がアウターローター型モーターを備える構成であっても良い。一方の係合部材２００にインナー型ローター型電動モーター２０３を備え、他方の係合部材２０５にアウターローター型電動モーター２０９を備える電動アクチュエーターをロボットの関節の動作に用いる場合には、ロボットの第１のアームと第２のアームとの接続部をピンではなく、ボールジョイントのような自在継手で構成してもよい。この場合、インナー型ローター型電動モーターを有する係合部材２００を移動させることにより電動アクチュエーターの長さ、すなわち、ロボットの第１のアームに対する第２のアームの回動する角度を調製できる。また、アウター型ローター型電動モーターを有する係合部材２０５をネジ軸１６５回りに回動させることにより、一定の範囲内（例えば±６０度）ではあるが、ロボットの第１のアームに対して第２のアームを捻ることが可能となる。その結果、３次元極座標において、第１のアームを原点に関節が位置するように真下方向に配置し、第２のアームを原点からの動径とすれば、電動アクチュエーターを用いて第２のアームを仰俯角方向に回動させるとともに、第２のアームを一定の範囲内（例えば±６０度）ではあるが、方位角方向に回動させることが可能となる。
【００６０】
以上、いくつかの実施形態に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１１、１２…電動アクチュエーター    １００…電動モーター    １５０…回転軸    １６０、１６５…ネジ軸    １６５…ネジ軸    ２００…係合部材    ２０１…インナーローター部    ２０２…アウターステーター部    ２０３…インナーローター型電動モーター    ２０５…係合部材    ２０７…インナーステーター部    ２０８…アウターローター部    ２０９…アウターローター型電動モーター    ２１０…取り付け板    ２１５…孔    ２２０…係合部    ２２１…案内孔    ２２２…案内棒    ２３０…磁石    ２４０Ａ、２４０Ｂ…電磁コイル    ２５０…コイルバックヨーク    ２６０…樹脂    ２６５…押さえ部材    ２６７…押さえ部材    ２６８…ネジ    ２６９…ネジ    ２７０、２７１、２７２…ベアリング    ２８０…案内板    ３００…移動部材    ３００Ａ…移動部材    ３０１、３０２、３０２Ａ…取り付け孔    ３０５、３０５Ａ…移動部材    ３０５Ａ…移動部材    ３０７、３０７Ａ…取り付け孔    ３１０、３１１、３１２…ネジ    ３２０、３２５…圧力センサー    ３３０…軸受部    ３３１…緩衝材    ３３２…固定部    ４００…ケーシング    ４０５…孔    ４１０…レール    ４２０…ケーシング部材    ５００…ロボット    ５０５…基部    ５１０…第１のアーム    ５１５…端部    ５２０…第２のアーム    ５２５…端部    ５３０…ピン    ５５０…ロボット    ５６０…第１のアーム    ５６５…端部    ５６７…端部    ５７０…第２のアーム    ５７５…端部    ５８０…ピン    ６００…ロボット    ６０１…ロボット    ６１０…第１のアーム    ６１５…端部    ６１８…側片    ６１８方向…側片    ６２０…第２のアーム    ６２５…端部    ６３０…ピン    ６５０…ロボット    ６６０…第１のアーム    ６６５…端部    ６６５Ａ、６６５Ｂ、６６５Ｃ…接続部    ６７０…第２のアーム    ６７５…端部    ６７５Ａ、６７５Ｂ、６７５Ｃ…接続部    ７００…パラレルリンクロボット    ７１０Ａ、７１０Ｂ、７１０Ｃ…リンク    ７３０Ａ…ワイヤー受部    ７４０Ａ…アーム部    ７５０…上部支持体    ７６０…下部支持体    ７７０Ａ、７７０Ｂ、７７０Ｃ、７８０Ａ、７８０Ｂ、７８０Ｃ…ユニバーサルジョイント    ７９０…マニピュレーター部    ８００…ロボット    ８１０…第１のアーム    ８１５…端部    ８２０…第２のアーム    ８２５…端部    ８２８…側片    ８３０…第３のアーム    ８３５…端部    ８３８…側片    ８４０…ピン    ８５０…ピン    ９００…ロボット制御部    ９１０…ロボット制御用ＣＰＵ    ９２０…通信部    ９３０…アクチュエーター制御部    ９４０…通信部    ９５０…アクチュエーター制御用ＣＰＵ    ９６０…駆動制御部  ＹＳ２、ＹＳ３、ＹＳ４、ＹＳ５１、ＹＳ５２、ＹＳ７、ＹＳ８、ＹＳ９、Ｙ２１、Ｙ２２、Ｙ３１、Ｙ３２、Ｙ３３、Ｙ４１、Ｙ４２、Ｙ５１、Ｙ５１、Ｙ７１、Ｙ７２、Ｙ８１、Ｙ８２、Ｙ９１、Ｙ９２…矢印
【図１】
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【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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