(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手首部から先にハンドを持つ単一または二本の腕を有するロボット本体と、
前記腕の作動を制御するロボット制御装置と、
前記腕の中間部に設けられてその中間部に対し前記腕の手首部側に位置する手首部側部分をその中間部に対し前記腕の基部側に位置する基部側部分に脱着可能に装着する手首部側部分脱着機構と、
を具え、
前記手首部側部分脱着機構が、
前記基部側部分と前記手首部側部分とを脱着可能に機械的に接続する機械的接続機構を有し、
前記機械的接続機構は、前記基部側部分に設けられた操作リングの操作に連動して前記手首部側部分を前記基部側部分に対し掛止および解放する掛合構造を有するものであり、
前記掛合構造は、前記基部側部分に設けられるとともに外周フランジを有する円筒状の機構基部と、前記手首部側部分に設けられるとともに円筒状の嵌合部を有する着脱部と、を有し、
前記機構基部は、同一軸線上で前記嵌合部を収容するとともに、前記外周フランジの外側に回動可能かつ軸線方向移動可能に配置された操作リングを有し、
前記操作リングは、同一軸線上で前記着脱部を収容するとともに、前記外周フランジとの間に介挿されたスプリングで当該操作リングの後端方向へ常時付勢される内周フランジを有し、
前記操作リングはその内周面に、当該操作リングの前端から奥に向かって一旦軸線方向に延在した後周方向にかつ僅かに傾斜して延在し、最奥部で僅かに戻る掛合溝を有し、
前記着脱部は、軸線上から外れた位置で軸線方向に突出して前記外周フランジのピン孔に挿入される周方向位置決めピンと、半径方向外方に突出して前記掛合溝と掛合する掛合ピンと、を有し、
前記手首部側部分脱着機構がさらに、電気回路を脱着可能に接続する電気回路接続機構と流体回路を脱着可能に接続する流体回路接続機構との少なくとも一方を有し、
前記電気回路と前記流体回路との少なくとも一方を介して前記腕の前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の作動を前記ロボット制御装置で制御可能とすることを特徴とする多関節型ロボット。
【請求項２】
前記手首部側部分は、前記手首部側部分脱着機構を介して前記基部側部分に装着されたその手首部側部分に関して、前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の制御に必要な制御情報またはその制御情報を識別する識別情報を保持し、前記手首部側部分の装着時に前記電気回路接続機構を介して前記ロボット制御装置に前記制御情報または前記識別情報を伝達するものであることを特徴とする、請求項１記載の多関節型ロボット。
【請求項３】
前記ロボット制御装置は、前記手首部側部分脱着機構を介して前記基部側部分に装着された前記手首部側部分に関して、前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の作動を制御するソフトウェア並びに、電気制御系および流体圧制御系の少なくとも一方を制御するハードウェアを装備するものであることを特徴とする、請求項１または２記載の多関節型ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、前腕部が交換可能な多関節型ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多関節型ロボットとしては、例えば本願出願人が先に特許文献１にて開示した双腕ロボットが知られており、この双腕ロボットは、ロボット制御装置を内蔵した台車上に搭載された上半身が、頭部と胴部と双腕すなわち左右二本の腕部とを具える人型のもので、その頭部に二台のカメラを有してそれらのカメラの画像から作業対象物や工具等の位置や向きを認識し、それら作業対象物や工具等の認識に基づき、二本の腕部の手首部に装着したハンドとしてのエンドエフェクタで作業対象物や工具等を保持し、適宜に移動させて組立作業や検査作業等を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０６４１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の如き従来の多関節型ロボットは軸構成が決まっているため、得意な作業や不得意な作業があり、場合によっては、実行できない作業や、不得意なため実行に時間がかかる作業が存在している。
【０００５】
すなわち、従来の多関節型ロボットの腕部は、手首部の先のハンドまで可動軸の配置が決まっていて、可動軸の配置を現場で簡単に変更することはできず、あえて変更する場合は、改造工事が必要となり、多大なコストや時間およびソフトウェアの変更が必要となっていた。そのため、必要な作業毎に最適な可動軸の配置のロボットを用意して作業を行ったり、場合によっては手首部の先のハンドにツールチェンジャをつけ、ハンドで保持する使用工具を交換するのみで対応できる作業を行ったりしていた。
【０００６】
それゆえ本発明は、ロボットの腕の中間部から先を脱着可能にし、作業に適した可動軸構成の、腕の中間部からハンド（エンドエフェクタを含む）までの手首部側部分を腕の基部側部分に装着できるようにすることにより、作業に最適な動作ができ、必要な駆動力を出し、作業時間を最短化できる効率のよい多関節型ロボットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を有利に解決するものであり、この発明の多関節型ロボットは、
手首部から先にハンドを持つ単一または二本の腕を有するロボット本体と、
前記腕の作動を制御するロボット制御装置と、
前記腕の中間部に設けられてその中間部に対し前記腕の手首部側に位置する手首部側部分をその中間部に対し前記腕の基部側に位置する基部側部分に脱着可能に装着する手首部側部分脱着機構と、
を具え、
前記手首部側部分脱着機構が、
前記基部側部分と前記手首部側部分とを脱着可能に機械的に接続する機械的接続機構を有し、
前記機械的接続機構は、前記基部側部分に設けられた操作リングの操作に連動して前記手首部側部分を前記基部側部分に対し掛止および解放する掛合構造を有するものであり、
前記手首部側部分脱着機構がさらに、電気回路を脱着可能に接続する電気回路接続機構と流体回路を脱着可能に接続する流体回路接続機構との少なくとも一方を有し、
前記電気回路と前記流体回路との少なくとも一方を介して前記腕の前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の作動を前記ロボット制御装置で制御可能とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の多関節型ロボットにあっては、ロボット本体の腕の中間部に設けられてその中間部に対し腕の手首部側に位置する手首部側部分をその中間部に対し腕の基部側に位置する基部側部分に脱着可能に装着する手首部側部分脱着機構が、基部側部分と手首部側部分とを脱着可能に機械的に接続する機械的接続機構を有するのに加えて、電気回路を脱着可能に接続する電気回路接続機構と流体回路を脱着可能に接続する流体回路接続機構との少なくとも一方を有し、それら電気回路と流体回路との少なくとも一方を介して腕の中間部からハンドまでの全ての可動軸の作動をロボット制御装置で制御可能とする。
【０００９】
従って、この発明の多関節型ロボットによれば、作業に適した可動軸構成の、腕の中間部からハンド（エンドエフェクタを含む）までの手首部側部分を腕の基部側部分に装着でき、その手首部側部分によって作業に最適な動作ができ、必要な駆動力を出し、作業時間を最短化することができる。
【００１０】
なお、この発明の多関節型ロボットにおいては、前記手首部側部分脱着機構は、その手首部側部分脱着機構を介して前記基部側部分に装着された前記手首部側部分に関して、前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の構成や機械的寸法等、制御に必要な制御情報またはその制御情報を識別する識別情報を保持し、前記手首部側部分の装着時に前記電気回路接続機構を介して前記ロボット制御装置に前記制御情報または前記識別情報を伝達するものであると好ましい。
【００１１】
また、この発明の多関節型ロボットにおいては、前記ロボット制御装置は、前記手首部側部分脱着機構を介して前記基部側部分に装着された前記手首部側部分に関して、前記中間部から前記ハンドまでの全ての可動軸の作動を制御するソフトウェア並びに、電気制御系および流体圧制御系の少なくとも一方を制御するモータドライバや空気圧電磁弁等のハードウェアを装備するものであると好ましい。
【００１２】
そして、この発明の多関節型ロボットにおいては、
前記掛合構造は、前記基部側部分に設けられるとともに外周フランジを有する円筒状の機構基部と、前記手首部側部分に設けられるとともに円筒状の嵌合部を有する着脱部と、を有し、
前記機構基部は、同一軸線上で前記嵌合部を収容するとともに、前記外周フランジの外側に回動可能かつ軸線方向移動可能に配置された前記操作リングを有し、
前記操作リングは、同一軸線上で前記着脱部を収容するとともに、前記外周フランジとの間に介挿されたスプリングで当該操作リングの後端方向へ常時付勢される内周フランジを有し、
前記操作リングはその内周面に、当該操作リングの前端から奥に向かって一旦軸線方向に延在した後周方向にかつ僅かに傾斜して延在し、最奥部で僅かに戻る掛合溝を有し、
前記着脱部は、軸線上から外れた位置で軸線方向に突出して前記外周フランジのピン孔に挿入される周方向位置決めピンと、半径方向外方に突出して前記掛合溝と掛合する掛合ピンと、を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、この発明の多関節型ロボットの一実施例の上半身を前腕部脱着機構の分離状態で示す正面図および側面図である。
【図２】上記実施例の多関節型ロボットの前腕部脱着機構を分離状態で示す一部切欠き側面図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す前腕部脱着機構を分離状態で示す前腕側から見た斜視図であり、（ｂ）は、その前腕部脱着機構を分離状態で示す肘部側から見た斜視図である。
【図４】上記実施例の多関節型ロボットのロボット制御装置と前腕部との間の前腕部脱着機構を介する電気系統の接続状態を示すブロック線図である。
【図５】上記実施例の多関節型ロボットのロボット制御装置と前腕部との間の前腕部脱着機構による前腕部装着時の信号のやり取りを示す説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部の一例としての図１の多関節型ロボットにおける前腕部を示す正面図、平面図および側面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部の他の一例を示す正面図、平面図および側面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部のさらに他の一例を示す正面図、平面図および側面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部に代えて用い得る参考例を示す正面図、平面図および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１（ａ）および図１（ｂ）は、この発明の多関節型ロボットの一実施例の上半身を前腕部脱着機構の分離状態で示す正面図および側面図である。
【００１５】
この実施例の多関節型ロボットは、例えば本願出願人が先に特開２０１０−０６４１９８号公報（特許文献１）にて開示した如き多関節型双腕ロボットもしくは本願出願人が市販している多関節型双腕ロボット「ＮＥＸＴＡＧＥ（商標名）」を用いて構成されていて、図１に示すように、ロボット制御装置を内蔵した図示しない手押し型または自走型の台車上に搭載されたロボット本体としての上半身１を具え、その上半身１が、頭部２と胴部３と双腕すなわち左右二本の腕部４とを具える人型のものであり、上記台車内のロボット制御装置が有する通常のコンピュータが、あらかじめ与えられたプログラムに基づき、頭部２が有する二台のカメラ５や他の補助カメラの画像から作業対象物や工具等の位置や向きを認識し、その認識に基づいて二本の腕部４を作動させることにより、二本の腕部４の手首部に装着した図示しないハンド（エンドエフェクタを含む）で作業対象物や工具等を保持し、それら作業対象物や工具等を適宜に移動させて組立作業や検査作業等を行う。
【００１６】
しかしてこの実施例の多関節型ロボットでは、各腕部４が、胴部３に肩部６の軸線Ｃ１，Ｃ２周りの二つの駆動軸を介して概ね前後方向および上下方向に揺動可能に上端部を接続された上腕部７と、その上腕部７の下端部に肘部８の軸線Ｃ３，Ｃ４周りの二つの駆動軸を介して概ね上下方向に揺動可能かつ腕ひねり（ロール）方向に回動可能に接続された前腕部９とを有し、腕部４の中間部としての、その肘部８と前腕部９との間の位置に、その位置に対し腕部４の手首部側に位置する手首部側部分としての前腕部９を、その位置に対し腕部４の反対側である基部側に位置する基部側部分としての肘部８に脱着可能に装着する、手首部側部分脱着機構としての前腕部脱着機構１０が設けられている。
【００１７】
図２は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部脱着機構を分離状態で示す一部切欠き側面図、図３（ａ）は、図２に示す前腕部脱着機構を分離状態で示す前腕側から見た斜視図、図３（ｂ）は、その前腕部脱着機構を分離状態で示す肘部側から見た斜視図であり、図示のように、前腕部脱着機構１０は、肘部８と前腕部９とを脱着可能に機械的に接続する機械的接続機構１１に加えて、電気回路を脱着可能に接続する電気回路接続機構１２を有しており、その電気回路接続機構１２が接続する電気回路を介して、前腕部９からハンドまでの全ての可動軸の作動を上記台車内のロボット制御装置で制御可能とする。
【００１８】
ここで、機械的接続機構１１は、肘部８に設けられた概略円筒状の基部１１ａと、前腕部９に設けられた概略円盤状の着脱部１１ｂとを有しており、基部１１ａは、外周フランジ１１ｃを一体に有するとともに、その外周フランジ１１ｃの外側に軸線Ｃ４方向に移動可能かつ軸線Ｃ４周りに回動可能に配置された操作リング１１ｄを有し、操作リング１１ｄは着脱部１１ｂを収容可能な内周面を有するとともに内周フランジ１１ｅを一体に有し、外周フランジ１１ｃと内周フランジ１１ｅとの間には操作リング１１ｄを肘部８側へ常時付勢するスプリング１１ｆが介挿されている。
【００１９】
また、外周フランジ１１ｃには図では一箇所のピン孔１１ｇが形成され、操作リング１１ｄの内周面には操作リング１１ｄの前端から一旦軸線Ｃ４と平行に延在した後、操作リング１１ｄの周方向に沿って奥に向かって僅かに傾斜しつつ延在し、最奥部で操作リング１１ｄの前端側に僅かに戻る図では三本の掛合溝１１ｈが形成されている。
【００２０】
一方、着脱部１１ｂは、基部１１ａの内側に嵌合可能な円筒状の嵌合部１１ｉと、その嵌合部１１ｉの外側で軸線Ｃ４と平行に突出した図では一本の周方向位置決めピン１１ｊと、着脱部１１ｂの外周面から半径方向外方に突出した、各々操作リング１１ｄの掛合溝１１ｈと掛合可能な図では三本の掛合ピン１１ｋとを有している。
【００２１】
これにより機械的接続機構１１は、着脱部１１ｂ側の周方向位置決めピン１１ｊを基部１１ａ側のピン孔１１ｇに挿入するとともに着脱部１１ｂ側の嵌合部１１ｉを基部１１ａ内に嵌入し、併せて着脱部１１ｂ側の操作リング１１ｄの三本の掛合溝１１ｈ内に基部１１ａ側の三本の掛合ピン１１ｋをそれぞれ嵌入してから、図３中に矢印で示すように操作リング１１ｄを基部１１ａに対して概略１２０度回動させると、三本の掛合ピン１１ｋがスプリング１１ｆを圧縮しつつ操作リング１１ｄを着脱部１１ｂ側へ引き寄せながら三本の掛合溝１１ｈ内をそれぞれ奥に進んで最奥部で操作リング１１ｄの前端側に僅かに戻ることでロックされ、掛合溝１１ｈと掛合ピン１１ｋとの掛合構造により基部１１ａと着脱部１１ｂとを機械的に接続する。また、操作リング１１ｄを上記と逆方向へ回動させると、スプリング１１ｆの反発力による助力下で三本の掛合ピン１１ｋが三本の掛合溝１１ｈ内からそれぞれ離脱して、基部１１ａからの着脱部１１ｂの抜き取りが可能になる。
【００２２】
電気回路接続機構１２は、例えばプリント配線基板１２ａ上に搭載されて基部１１ａ内に配置された雌コネクタ１２ｂと、例えばプリント配線基板１２ｃ上に搭載されて着脱部１１ｂ内に配置された雄コネクタ１２ｄとを有しており、これら雌コネクタ１２ｂと雄コネクタ１２ｄとは、例えば基板対基板用の多ピン型の電気コネクタを構成するもので、機械的接続機構１１が基部１１ａと着脱部１１ｂとを機械的に接続すると、雄コネクタ１２ｄが雌コネクタ１２ｂに挿入されてそれら雄コネクタ１２ｄと雌コネクタ１２ｂとが互いに電気的に接続される。また、プリント配線基板１２ａおよびプリント配線基板１２ｃ上はそれぞれ、上記ロボット制御装置と前腕部９との間の信号のやり取りのための図示しない通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）用ＩＣチップも搭載されている。
【００２３】
図４は、上記実施例の多関節型ロボットのロボット制御装置と前腕部との間の前腕部脱着機構を介する電気系統の接続状態を示すブロック線図、また図５は、上記実施例の多関節型ロボットのロボット制御装置と前腕部との間の前腕部脱着機構による前腕部装着時の信号のやり取りを示す説明図であり、図中符号１２ｅは、上記雌コネクタ１２ｂと雄コネクタ１２ｄとで構成される電気コネクタ、１３は上記ロボット制御装置をそれぞれ示している。
【００２４】
ロボット制御装置１３は、前腕制御部を有する他、動力用電源部と制御用電源部とを有しており、前腕制御部は、プリント配線基板１２ａ上のＩＣチップの通信Ｉ／Ｆ回路およびプリント配線基板１２ｃ上のＩＣチップの通信Ｉ／Ｆ回路を介して前腕部９内の前腕部以先制御部との間で信号のやり取りを行い、前腕部以先制御部は、前腕部以先の手首部やハンド等の各可動軸の角度制御部との間で信号のやり取りを行い、角度制御部はアンプに駆動信号を送り、アンプはその駆動信号を増幅して可動軸のモータを駆動し、角度センサは可動軸の動作角度を検出してその動作角度を角度制御部にフィードバックする。前腕部以先制御部はまた、ハンドに加わる反力を検出する力センサからの信号と、ハンドに設けられて作業対象物や工具等を撮像するハンドカメラからの画像とを受け取って、上記通信Ｉ／Ｆ回路を介したやり取りによりロボット制御装置１３へ送る。なお、ロボット本体側の通信は、ロボット制御装置１３の前腕制御部または前腕制御部近傍に通信Ｉ／Ｆ回路を配置して行っても良い。
【００２５】
また、動力用電源部と制御用電源部とは、前腕部以先の各可動軸のための前腕部９内の配電基板に動力用電源と制御用電源とを供給し、電気コネクタ１２ｅは、それら前腕制御部と前腕部以先制御部との間の通信Ｉ／Ｆ回路を介した信号回路（通信バス）と、動力用電源を供給する動力用電源回路と、制御用電源を供給する制御用電源回路とを一括して接続および分離する。
【００２６】
ロボット制御装置１３は、定期的に通信バスを監視しており、その監視によって電気回路接続機構１２が前腕制御部と前腕部以先制御部との間の通信Ｉ／Ｆ回路を接続したことを知ると、図５に示すようにして初期化処理を行う。
【００２７】
すなわち、電気回路接続機構１２が前腕制御部と前腕部以先制御部との間の通信Ｉ／Ｆ回路を接続すると、前腕部９の前腕部以先制御部は、ロボット制御装置１３の前腕制御部へ向けて接続要請を行い、接続要請を受けるとロボット制御装置１３の前腕制御部は、前腕部９の前腕部以先制御部へ当該前腕部９を特定するためのＩＤ（識別情報）を要求し、前腕部９の前腕部以先制御部は、ロボット制御装置１３の前腕制御部へ当該前腕部９を特定するためにあらかじめ記憶しているＩＤを応答し、ロボット制御装置１３の前腕制御部は、あらかじめ記憶している各種前腕部の情報の中からこのＩＤに対応する前腕部９の情報を読み出してコンフィギュレーション（各種設定）を行う。なお、このコンフィギュレーションには、各可動軸の配置情報や可動制限、各センサの種別やセンサ信号から物理量への変換式情報、センサ取付け位置情報等の設定の他、その可動軸の制御に適した制御ソフトウェアの設定も含まれる。
【００２８】
次いでロボット制御装置１３の前腕制御部は、前腕部９の前腕部以先制御部へ原点出し指令を送り、前腕部９の前腕部以先制御部は、制御対象の各可動軸の原点出しを行う。各可動軸の原点出しが終了すると、前腕部９の前腕部以先制御部はその旨を示す信号をロボット制御装置１３の前腕制御部に送る。ロボット制御装置１３の前腕制御部は、図示しないが同様にして前腕部９の前腕部以先制御部に、制御対象の各センサのキャリブレーションを行わせる。これによりロボット制御装置１３の前腕制御部は、前腕部以先制御部を介して前腕部以先の各可動軸の制御を行うことができる。
【００２９】
なお、前腕部脱着機構１０は、肘部８と前腕部９とを脱着可能に機械的に接続する機械的接続機構１１に加えて、電気回路を脱着可能に接続する電気回路接続機構１２の他にあるいは代りに、空圧回路や油圧回路等の流体回路を脱着可能に接続し、分離すると内蔵する弁で流体回路を自動的に閉止して流体の漏出を防止する図示しない通常のいわゆるワンタッチ着脱型のカプラや、その流体回路の流体圧制御用の電磁弁等の制御手段を有していても良い。またロボット制御装置１３が、その前腕部脱着機構１０のカプラを介してハンド（エンドエフェクタを含む）等に接続する流体回路の流体圧制御用の電磁弁等の制御手段を有していても良い。
【００３０】
従って、この実施例の多関節型ロボットによれば、作業に適した可動軸構成の前腕部９からハンド（エンドエフェクタを含む）までの構造体を装着でき、その構造体によって作業に最適な動作ができ、必要な駆動力を出し、作業時間を最短化することができる。
【００３１】
図６（ａ），図６（ｂ）および図６（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部の一例としての図１の多関節型ロボットにおける前腕部９を示す正面図、平面図および側面図であり、この前腕部９は、機械的接続機構１１の着脱部１１ｂを有する他、その着脱部１１ｂに配置された電気回路接続機構１２の図示しない雄コネクタ１２ｄを有して、肘部８側と脱着可能にされている。またこの前腕部９は、内蔵する二つの駆動機構により、図では前向きの手首部９ａの、軸線Ｃ５周りの図では上下方向への揺動Ｍ１と軸線Ｃ６周りの捻り方向への回動Ｍ２とを行う二つの可動軸を有している。
【００３２】
図７（ａ），図７（ｂ）および図７（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部の他の一例を示す正面図、平面図および側面図であり、この前腕部９も、機械的接続機構１１の着脱部１１ｂを有する他、その着脱部１１ｂに配置された電気回路接続機構１２の図示しない雄コネクタ１２ｄと上述した空圧回路用の図示しないカプラとを有して、肘部８側と脱着可能にされている。またこの前腕部９は、ハンド１４を軸線Ｃ７周りに図では上下方向へ揺動可能に支持するとともに、内蔵する電磁制御弁による三本のエアシリンダ１４ａの伸縮作動によりハンド１４の三本の指１４ｂの互いに独立の揺動Ｍ３を行う三つの可動軸を有しており、これにより、三本の指１４ｂの間に作業対象物を挟持したり、三本の指１４ｂを揃えて作業対象物を引き寄せたりすることができる。なお、ハンド１４の三本の指１４ｂの互いに独立の揺動Ｍ３を行う三つの可動軸は、エアシリンダ１４ａの代わりに電気回路接続機構１２を介してロボット制御装置１３の前腕制御部に接続される前腕部９内の前腕部以先制御部で制御される通常の電動リニアアクチュエータを用いたものでも良い。
【００３３】
図８（ａ），図８（ｂ）および図８（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部のさらに他の一例を示す正面図、平面図および側面図であり、この前腕部９も、機械的接続機構１１の着脱部１１ｂを有する他、その着脱部１１ｂに配置された電気回路接続機構１２の図示しない雄コネクタ１２ｄと上述した空圧回路用の図示しないカプラとを有して、肘部８側と脱着可能にされている。またこの前腕部９は、内蔵する二つの駆動機構により、図では下向きの手首部９ａの、軸線Ｃ５周りの図では上下方向への揺動Ｍ１と軸線Ｃ６周りの捻り方向への回動Ｍ２とを行う二つの可動軸を有する他、その手首部９ａに装着されるエンドエフェクタを空圧回路で作動させるための複数のカプラ９ｂを有している。
【００３４】
図９（ａ），図９（ｂ）および図９（ｃ）は、上記実施例の多関節型ロボットの前腕部に代えて用い得る参考例を示す正面図、平面図および側面図であり、この前腕部９は、機械的接続機構１１の着脱部１１ｂを有して肘部８側と脱着可能にされている。またこの前腕部９はロッド状をなしており、その前腕部９の先端部にハンドとして弾性変形可能な樹脂製のヘラ１５を有し、このヘラ１５で作業対象物を集めたり接着剤や塗料等を延ばし拡げたりすることができる。
【００３５】
なお、機械的接続機構１１は、参考例としては、着脱部１１ｂの外周面に形成された雄ねじと操作リング１１ｄの内周面に形成された雌ねじとの螺合によって基部１１ａと着脱部１１ｂとを分離可能に接続して肘部８と前腕部９とを脱着可能に機械的に接続するものであっても良い。
【００３６】
また、機械的接続機構１１は、参考例としては、上述したワンタッチカップリングのボールロック機構のように、着脱部１１ｂの外周面に形成された外周溝に掛合する複数のボールを基部１１ａの複数の半径方向孔で半径方向移動可能に保持し、操作リング１１ｄの内周面に設けた小径部でそれらのボールを着脱部１１ｂの外周溝との掛合位置に保持することで着脱部１１ｂを基部１１ａに掛止（ロック）し、操作リング１１ｄの内周面の小径部よりも先端側に設けた大径部でそれらのボールを上記掛合位置から解放して半径方向外方へ移動可能にすることで着脱部１１ｂを基部１１ａから分離可能にしても良い。
【００３７】
そして、この発明においては、腕の基部側部分に対する前腕部等の手首部側部分の交換作業を、双腕ロボットの他方の腕部等の、ロボット本体が有する二本の腕の他方で機械的接続機構１１の操作リング１１ｄを回動操作することで、自動的に行うようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
かくしてこの発明の多関節型ロボットによれば、作業に適した可動軸構成の、腕の中間部からハンド（エンドエフェクタを含む）までの手首部側部分を腕の基部側部分に装着でき、その手首部側部分によって作業に最適な動作ができ、必要な駆動力を出し、作業時間を最短化することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  上半身
２  頭部
３  胴部
４  腕部
５  カメラ
６  肩部
７  上腕部
８  肘部
９  前腕部
９ａ  手首部
９ｂ  カプラ
１０  前腕部脱着機構
１１  機械的接続機構
１１ａ  基部
１１ｂ  着脱部
１１ｃ  外周フランジ
１１ｄ  操作リング
１１ｅ  内周フランジ
１１ｆ  スプリング
１１ｇ  ピン孔
１１ｈ  掛合溝
１１ｉ  嵌合部
１１ｊ  周方向位置決めピン
１１ｋ  掛合ピン
１２  電気回路接続機構
１２ａ  プリント配線基板
１２ｂ  雌コネクタ
１２ｃ  プリント配線基板
１２ｄ  雄コネクタ
１２ｅ  電気コネクタ
１３  ロボット制御装置
１４  ハンド
１４ａ  エアシリンダ
１４ｂ  指
１５  ヘラ
【図１】
0006032825.tif 000002
【図２】
0006032825.tif 000003
【図３】
0006032825.tif 000004
【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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