(57)【要約】【課題】外付け式人間型手のためのアクチュエータおよび電子機器のパッケージングを提供すること。【解決手段】人間型ロボット用の下腕アセンブリは、第１の側および第２の側を有する腕サポートと、腕サポートの第１の側に取り付けられる複数の手首アクチュエータと、腕サポートの第２の側に取り付けられる複数の指アクチュエータと、腕サポートの第１の側にやはり配置される複数の電子機器とを備える。【選択図】図３
2011067932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側および第２の側を有する腕サポートと、
前記腕サポートの前記第１の側に取り付けられる複数の手首アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる複数の指アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第１の側に配置される複数の電子機器と
を備える、人間型ロボット用の下腕アセンブリ。
【請求項２】
前記複数の指アクチュエータは、
半円形状ハウジング内に組み付けられ、前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる、第１の複数の指アクチュエータと、
半円形状アーチに構成され、前記第１の複数の指アクチュエータの周囲において前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる、第２の複数の指アクチュエータと
を備える、請求項１に記載の下腕アセンブリ。
【請求項３】
前記腕サポートの前記第１の側は、サポートリブを備え、前記複数の手首アクチュエータのそれぞれが、前記サポートリブの各側に取り付けられる、請求項１に記載の下腕アセンブリ。
【請求項４】
前記複数の電子機器は、リングボード、複数のモータドライバ、下腕制御装置、および複数の電力調整器を含む、請求項３に記載の下腕アセンブリ。
【請求項５】
前記複数の電力調整器のそれぞれが、前記サポートリブと前記各手首アクチュエータとの間において、前記サポートリブの各側に取り付けられる、請求項４に記載の下腕アセンブリ。
【請求項６】
複数のモータをさらに備え、前記複数のモータのそれぞれが、前記複数の指アクチュエータおよび手首アクチュエータのそれぞれと関連付けられ、前記モータドライバのそれぞれが、前記複数のモータの中の少なくとも３つと関連付けられる、請求項４に記載の下腕アセンブリ。
【請求項７】
前記複数の指アクチュエータは、少なくとも１６個の指アクチュエータを含む、請求項４に記載の下腕アセンブリ。
【請求項８】
前記下腕から延在する手をさらに備え、前記手は、手のひら側を備え、前記腕サポートの前記第２の側は、前記手の手のひら側に関連付けられる、請求項１に記載の下腕アセンブリ。
【請求項９】
第１の側および第２の側を有する腕サポートと、
前記腕サポートの前記第１の側に取り付けられる複数の手首アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる第１の複数の指アクチュエータと、
前記第１の複数の指アクチュエータの周囲において前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる第２の複数の指アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第１の側に配置される複数の電子機器と
を備える、人間型ロボット用の下腕アセンブリ。
【請求項１０】
前記腕サポートの前記第１の側は、サポートリブを備え、前記複数の手首アクチュエータのそれぞれが、前記サポートリブの各側に取り付けられる、請求項９に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１１】
前記複数の電子機器は、リングボード、複数のモータドライバ、下腕制御装置、および複数の電力調整器を含む、請求項９に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１２】
複数のモータをさらに備え、前記複数のモータのそれぞれが、前記第１の複数の指アクチュエータ、前記第２の複数の指アクチュエータ、および前記複数の手首アクチュエータのそれぞれと関連付けられ、前記モータドライバのそれぞれが、前記複数のモータの中の少なくとも３つと関連付けられる、請求項１１に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１の複数の指アクチュエータは、少なくとも６つの指アクチュエータを含み、前記第２の複数の指アクチュエータは、少なくとも１０個の指アクチュエータを含む、請求項１２に記載の人間型ロボット用の下腕。
【請求項１４】
前記下腕から延在する手をさらに備え、前記手は、手のひら側を備え、前記腕サポートの前記第２の側は、前記手の手のひら側に関連付けられる、請求項１に記載の人間型ロボット用の下腕。
【請求項１５】
第１の側および第２の側を有する腕サポートと、
前記腕サポートの前記第１の側に取り付けられる複数の手首アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる複数の指アクチュエータと、
前記腕サポートの前記第１の側に配置されるサポートリブであって、前記複数の手首アクチュエータのそれぞれがこのサポートリブの各側に取り付けられる、サポートリブと、
前記腕サポートの前記第１の側に配置される複数の電子機器と
を備える、人間型ロボット用の下腕アセンブリ。
【請求項１６】
前記複数の指アクチュエータは、
半円形状ハウジング内に組み付けられ、前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる、第１の複数の指アクチュエータと、
半円形状アーチ内で構成され、前記第１の複数の指アクチュエータの周囲において前記腕サポートの前記第２の側に取り付けられる、第２の複数の指アクチュエータと
を備える、請求項１５に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１７】
前記複数の電子機器は、リングボード、複数のモータドライバ、下腕制御装置、および複数の電力調整器を含む、請求項１５に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１８】
前記複数の電力調整器のそれぞれが、前記サポートリブと前記各手首アクチュエータとの間において、前記サポートリブの各側に取り付けられる、請求項１７に記載の下腕アセンブリ。
【請求項１９】
複数のモータをさらに備え、前記複数のモータはそれぞれ、前記複数の指アクチュエータおよび手首アクチュエータのそれぞれに関連付けられ、前記モータドライバはそれぞれ、前記複数のモータの中の少なくとも３つに関連付けられる、請求項１７に記載の下腕アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（連邦政府の支援を受けた研究または開発に関する陳述）
[0001]本発明は、ＮＡＳＡ宇宙活動協定（ＮＡＳＡ  Ｓｐａｃｅ  Ａｃｔ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）第ＳＡＡ−ＡＴ−０７−００３号の下において政府支援によりなされた。政府は、本発明において一定の権利を有し得る。
【０００２】
[0002]本発明は、人間型ロボットに関し、より詳細には、人間型ロボットの下腕のための作動システム用のパッケージングに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]ロボットは、関節部またはモータ駆動型ロボット関節を介して相互連結される一連の剛体リンクを使用して、物体を操作することが可能な、自動型デバイスである。典型的なロボットにおける各関節は、自由度（ＤＯＦ：ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｆｒｅｅｄｏｍ）とも呼ばれる、独立した制御変数を呈する。エンドエフェクタは、例えば作業工具または物体を把持するなど、手元の作業を実施するために使用される特定のリンクである。したがって、ロボットの正確な動作制御は、タスクレベルの指定により調整され得て、すなわち、物体レベル制御（すなわちロボットの片手または両手の中に保持された物体の挙動を制御する能力）、エンドエフェクタ制御、および関節レベル制御によって、調整され得る。集合的に、種々の制御レベルが協働して、所要のロボット動作性、器用さ、および作業タスク関連機能性を達成する。
【０００４】
[0004]人間型ロボットは、とりわけ、全身、胴部、および／または付属物であるか否かに関わらず、ほぼ人間の構造または外観を有するロボットであり、人間型ロボットの構造的複雑さは、実施される作業タスクの性質に大きく左右される。人間型ロボットの使用は、特に人間が使用するように作製されたデバイスまたはシステムと直接的に相互にやり取りすることが必要な場合に、好ましい場合がある。幅広い範囲の作業タスクが人間型ロボットに期待され得ることにより、異なる制御モードが、同時に必要とされる場合がある。例えば、正確な制御が、加えられるトルクまたは力、動作、および種々の把持タイプに対する制御と並び、上述の様々な空間内において与えられなければならない。
【０００５】
[0005]人間の動作に近づけるために、ロボット内の各関節は、ＤＯＦごとに少なくとも１つのアクチュエータを要する。さらに、これらのアクチュエータは、人間の構造および外観にほぼ相当する構成体の中にパッケージングされなければならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]したがって、本明細書においては、器用な人間型ロボット用の下腕アセンブリをパッケージングするための一構成が提示される。人間型ロボット用の下腕アセンブリは、第１の側および第２の側を有する腕サポートと、腕サポートの第１の側に取り付けられる複数の手首アクチュエータと、腕サポートの第２の側に取り付けられる複数の指アクチュエータと、腕サポートの第１の側にやはり配置される複数の電子機器とを備える。
【０００７】
[0007]複数の指アクチュエータは、第１の複数の指アクチュエータと、腕サポートの第２の側に取り付けられる第２の複数の指アクチュエータとを含む。サポートリブが、腕サポートの第１の側に配置される。１つの手首アクチュエータが、サポートリブの各側に取り付けられる。
【０００８】
[0008]添付の図面と関連させて理解することにより、本発明を実施するための最良の形態の以下の詳細な説明から、本発明の上述の特徴および利点ならびに他の特徴および利点が、容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による器用な人間型ロボットの概略斜視図である。
【図２】図１の器用な人間型ロボット用の上腕の概略斜視図である。
【図３】図１および図２の器用な人間型ロボット用の下腕の概略斜視図である。
【図３Ａ】図１から図３の器用な人間型ロボット用の下腕の別の概略斜視図である。
【図３Ｂ】図１から図３Ａの器用な人間型ロボット用の下腕の一部分の拡大概略斜視図である。
【図４】図１から図３Ｂの器用な人間型ロボット用の下腕サポートの第１の側の概略斜視図である。
【図４Ａ】図１から図４の器用な人間型ロボット用の、下腕サポートの第１の側および複数の電子機器の拡大概略斜視図である。
【図５】図１から図４の器用な人間型ロボット用の下腕サポートの第２の側の概略斜視図である。
【図６】図１から図５の器用な人間型ロボット用の、下腕サポートの第２の側および第１の複数の指アクチュエータの概略斜視図である。
【図６Ａ】図１から図６の器用な人間型ロボット用の、下腕サポートの第２の側および第２の複数の指アクチュエータの概略斜視図である。
【図７】図１から図６Ｂの器用な人間型ロボット用の、下腕サポートの第１の側および複数の手首アクチュエータおよび電子機器の概略斜視図である。
【図８】図１から図７の器用な人間型ロボット用の１つの手首アクチュエータの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0021]同様の参照番号が複数の図面にわたって同一または類似の構成要素を指す図面を参照すると、図１は、多自由度（ＤＯＦ）により１つまたは複数のタスクを実施するように適合化された器用な人間型ロボット１０を示す。
【００１１】
[0022]この人間型ロボット１０は、頭部１２、胴部１４、腰部１５、腕１６、手１８、指１９、および親指２１を備えてよく、それらの中またはそれらの間に、多様な関節が配設される。さらに、ロボット１０は、脚部、トレッド、または、ロボットの特定の用途もしくは意図される用途に応じた別の可動式または固定式ベースなどの、タスクに適した固定具またはベース（図示せず）を備えてもよい。例えば胴部１４の背の上に担持または着用される再充電式電池パックまたは別の適切なエネルギー供給部などの電源部１３が、様々な関節を作動させるように様々な関節に十分な電気エネルギーを供給するために、ロボット１０に一体的に設置されてよい。
【００１２】
[0023]一実施形態によれば、ロボット１０は、肩関節アセンブリ（矢印Ａ）、肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）、手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）、首関節アセンブリ（矢印Ｄ）、および腰部関節アセンブリ（矢印Ｅ）、さらには各ロボット指１９の指骨間に位置する様々な指関節アセンブリ（矢印Ｆ）などの（それらに限定されない）、複数の独立的に可動なロボット関節および相互依存的に可動なロボット関節によって、構成される。
【００１３】
[0024]各ロボット関節は、１つまたは複数のＤＯＦを有し得る。例えば、肩関節アセンブリ（矢印Ａ）および肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）などのいくつかの関節は、ピッチおよびロールの形式の少なくとも２つのＤＯＦを有し得る。同様に、首関節アセンブリ（矢印Ｄ）は、少なくとも３つのＤＯＦを有することができ、腰部アセンブリおよび手首アセンブリ（それぞれ矢印ＥおよびＣ）は、１つまたは複数のＤＯＦを有し得る。タスクの複雑性に応じて、ロボット１０は、４０以上のＤＯＦによる動作が可能である。単純化のため図１には図示されないが、各ロボット関節は、例えば関節モータ、リニアアクチュエータ、およびロータリアクチュエータ等々の、１つまたは複数のアクチュエータを含み、この１つまたは複数のアクチュエータにより駆動される。
【００１４】
[0025]腕１６は、上腕２２および下腕（または前腕）２４に区分される。上腕２２は、肩関節アセンブリ（矢印Ａ）から肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）まで延在する。肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）から延在するのは、下腕２４、手１８、指１９、および親指２１である。単純化のため、本明細書において説明されるように、上方は頭部１２の方向であり、下方は腰部１５の方向である。ロボット１０は、人間の形を模するように意図されるため、例えば上腕２２、下腕２４、および手１８等々を含む腕１６などの様々な四肢は、対称的であり、左側および右側の両側に同一の対称的な骨格構造を基本的に備えることが、当業者には理解されよう。したがって、図１のように正面から見た場合に、右腕１６および右手１８は、実際には図面の左側に位置することになる。
【００１５】
[0026]図２を参照すると、上腕２２が図示されている。複数の腕１６に対して一方の上腕２２のみが図示されているが、左腕および右腕１６は共に、以下に説明するように同一の態様で作動する。上腕２２は、第１のＤＯＦを実現する第１の肩関節Ｓ１、第２のＤＯＦを実現する第２の肩関節Ｓ２、および第３の自由度を実現する第３の肩関節Ｓ３を含む、肩関節アセンブリ（矢印Ａ）を有する。第１から第３の肩関節Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は共に、人間の肩が行うことが可能な動作に相当する動作を行う。具体的には、第１の肩軸Ａ１を中心とした第１の肩関節Ｓ１の回転により、第２の肩関節Ｓ２に関する第２の肩軸Ａ２が、所望の位置へと移動する。第１の肩関節Ｓ１の位置に基づき、次いで、第２の肩軸Ａ２を中心とする第２の肩関節Ｓ２の回転により、腕１６が、胴部１４に対して上下に、または胴部１４に対して前後に、またはそれらのある組合せにて移動する。第３の肩関節Ｓ３は、第３の肩軸Ａ３を中心として上腕２２を回転させる。第３の肩関節Ｓ３の回転により、上腕２２は、軸方向に回転し、すなわち、第３の肩関節Ｓ３の回転により、肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）が回転されて、上方または下方に向けられる。したがって、第１の肩関節Ｓ１、第２の肩関節Ｓ２、および第３の肩関節Ｓ３が共に、肩関節アセンブリ（矢印Ａ）の動作を行う。
【００１６】
[0027]さらに、上腕２２は、第１の肘関節Ｌ１および第２の肘関節Ｌ２を含む肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）を備える。第１の肘関節Ｌ１および第２の肘関節Ｌ２はそれぞれ、１自由度を実現する。第１の肘関節Ｌ１および第２の肘関節Ｌ２が共に、人間の肘が行うことが可能な動作に相当する動作を行う。第１の肘軸Ｂ１を中心とする第１の肘関節Ｌ１の回転により、肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）の下方の上腕２２の部分が、屈曲する、および直線状になる。さらに、第２の肘軸Ｂ２を中心とする第２の肘関節Ｌ２の回転により、肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）の下方の上腕２２の部分が、軸方向に回転し、すなわち、第２の肘軸Ｂ２を中心とする第２の肘関節Ｌ２の回転により、下腕２４および手１８（図１）が回転されて、手のひらが上方または下方に向けられる。
【００１７】
[0028]図３は、手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）、手１８、指１９、および親指２１を含む、下腕２４を図示する。下腕２４は、複数の指（および親指）アクチュエータ２６と、複数の手首アクチュエータ２８とを備える。さらに、指アクチュエータ２６および手首アクチュエータ２８のための複数の電子機器３０が、下腕２４上に支持される。下腕２４は、下腕２４を上腕２２に連結するために使用されるロードセル３２（図３Ａに図示される）に装着される。ロードセル３２により、下腕２４から離れて位置するロボット１０上の電子機器は、下腕２４が被る全荷重をモニタリングすることが可能となる。
【００１８】
[0029]指アクチュエータ２６は、親指２１のためのアクチュエータを含む。多数の指アクチュエータ２６が、各指１９および親指２１に対応し得る。一般的には、ＤＯＦごとに１つの指アクチュエータ２６に加えて、各指１９または親指２１ごとに１つの追加の指アクチュエータ２６が使用可能でなければならない。したがって、３つのＤＯＦを有する各指１９は、４つの指アクチュエータ２６を要し、２つのＤＯＦを有する各指１９は、３つの指アクチュエータ２６を要する、等々となる。
【００１９】
[0030]手１８は、４ＤＯＦを有する親指２１と、それぞれが３ＤＯＦを有する２つの指１９と、それぞれが１ＤＯＦを有する２つの指１９（それぞれが１ＤＯＦを有するこれら２つの指１９は、必要な１つの追加の指アクチュエータ２６を共有する）とを備える。さらに、手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）は、２ＤＯＦを有する。したがって、下腕２４は、１４ＤＯＦを実現し、１６個の指アクチュエータ２６と、２個の手首アクチュエータ２８とを要する。下腕２４内に指アクチュエータ２６、手首アクチュエータ２８、および関連付けされる電子機器３０をパッケージングすることにより、下腕２４用の自己充足型作動／制御システムが形成される。この下腕２４アセンブリは、１つのモジュールとして組み立てられて、人間型ロボット１０用の上腕２２などの適切な装置に取り付けられ得る。
【００２０】
[0031]図示される実施形態においては、下腕２４は、幅９．１４ｃｍ（３．６インチ）および長さ２０．１ｃｍ（７．９インチ）の手１８を有する。手１８のこの幅は、人間の男性の手のほぼ６０パーセンタイルであり、手１８のこの長さは、人間の男性の手のほぼ８０パーセンタイルである。手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）は、直径７．６２ｃｍ（３インチ）である。下腕２４の手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）までの長さは、２２．９ｃｍ（９インチ）であり、最大直径は、１２．７ｃｍ（５インチ）であり、中間地点の直径は、１０．２ｃｍ（４インチ）であり、これは、人間の男性の前腕の８０パーセンタイルである。したがって、下腕２４は、ほぼ人間の前腕のサイズおよび外観からなる。
【００２１】
[0032]図４および図５は、下腕２４用の下腕サポート４０の概略斜視図である。下腕サポート４０は、概して平坦である。図４は、サポート４０の第１の側４２、すなわち甲側を図示し、これは、手１８が手のひらを下方に向けている場合に上方に向く。図５は、サポート４０の第２の側４４、すなわち手のひら側を図示し、これは、手１８が手のひらを上方に向けている場合に上方に向く。サポート４０は、第１の側４２からサポート４０の中心の下方に突出するサポートリブ４６を備える。サポート４０は、サポート４０上に組み付けられる構成要素へのアクセスを与えるために、および、サポート４０の重量を軽減するために、複数の開口４８を画成してよい。さらに、サポート４０は、以下において説明されるように、サポート４０に対して様々な下腕２４構成要素を装着するための複数の装着孔５０を画成してよい。
【００２２】
[0033]図６および図６Ａは、第１の複数の指アクチュエータ２６Ａおよび第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂが上に取り付けられる、サポート４０の第２の（手のひらの）側４４を図示する。第１の複数の指アクチュエータ２６Ａは、共通ハウジング５２内に組み付けられる。ハウジング５２は、サポート４０の第２の（手のひらの）側４４の上に取り付けられる。ハウジング５２は、概して半円形状を有し、５つの指アクチュエータ２６が、ハウジング５２内に半円状にパッケージングされ、１つの指アクチュエータ２６が、この半円状部の中心にパッケージングされる。第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂは、さらに１０個の指アクチュエータ２６を備える。第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂは、個別に収容される。第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂは、サポート４０の上に個別に取り付けられる。強度をさらに高めるために、サポートアーチ（図示せず）が、第１の複数の指アクチュエータ２６Ａを覆って配置され、サポート４０に固定されてよい。第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂが、次いで、このサポートアーチに固定されてよい。第１の複数の指アクチュエータ２６Ａおよび第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂは、概して半円形状を形成して、下腕２４の第２の（手のひらの）側４４を形成する。
【００２３】
[0034]個別に収容される指アクチュエータ２６はそれぞれ、概して台形の断面形状を有するハウジングを有し、それにより、指アクチュエータ２６を第２の複数の指アクチュエータ２６Ｂからなる概して半円状／アーチ状の構成でパッケージングするのを補助する。さらに、指アクチュエータ２６はそれぞれ、一方の端部に固定されるモータ５４と、他方の端部５３に装着される腱（図示せず）とを備える。アクチュエータ２６は、モータ５４から指アクチュエータ２６の腱端部５３まで、内方へとテーパ形状をなす。いったん組み付けられると、指アクチュエータ２６は、人間の前腕と同様のテーパ状の外観をなす。
【００２４】
[0035]図７は、下腕２４の第１の側（甲側）４２を図示する。第１の手首アクチュエータ２８Ａおよび第２の手首アクチュエータ２８Ｂは、サポート４０の第１の側４２の上に取り付けられる。第１および第２の手首アクチュエータ２８Ａおよび２８Ｂは、互いに対して鏡像関係で、サポートリブ４６の両側に取り付けられる。
【００２５】
[0036]図８は、手首アクチュエータ２８の概略斜視図を示す。手首アクチュエータ２８はそれぞれ、サポート４０の第１の（甲の）側４２（図７に図示される）に固定されるスライダサポート５５を有する。モータ５４は、ボールナット５７を回転させる。ボールナットは、ボールねじ５６に螺合し、ボールねじ５６は、手首アクチュエータスライダ５８に連結される。ボールナット５７は、モータ５４により回転されるが、ボールねじ５６は、手首アクチュエータスライダ５８に連結されることにより回転を妨げられる。ボールねじ５６は、手首アクチュエータ軸Ｗを画定する。モータ５４が、ボールナット５７を回転させると、ボールねじ５６は、手首アクチュエータ軸Ｗに沿って並進される。ボールねじ５６の軸方向移動により、手首アクチュエータスライダ５８が動かされる。手首リンク６０（図３において図示される）が、リンク装着部６２にてスライダ５８に装着される。手首リンク６０は、アクチュエータスライダ５８から延在し、手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）に装着される。手首アクチュエータスライダ５８が、サポート４０に対して並進されると、手首リンク６０もまた並進して、手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）の作動を開始させる。
【００２６】
[0037]図３から図３Ｂおよび図４に戻り参照すると、複数の電子機器３０が、サポート４０に固定される。図示される実施形態においては、電子機器３０は、リングボード６４、下腕制御装置６６、複数のモータドライバ６８、および複数のＤＣ電力調整器７０を備える。
【００２７】
[0038]リングボード６４は、サポート４０に取り付けられ、ロードセル３２の周囲に同心状に配置される。リングボード６４およびロードセル３２は、上腕２２に対する下腕２４のコンパクトなパッケージングを実現しつつ、必要な配線を考慮した、概して平坦な構成を有する。リングボード６４は、指アクチュエータ２６と、手首アクチュエータ２８と、モータドライバ６８と、下腕制御装置６６と、ＤＣ電力調整器７０との間に接続回路を提供する。さらに、リングボード６４は、ロボット１０の残りの部分に対する電気的インターフェースを提供し、ロボット１０からモータ電力、プロセッサ電力、およびデータ通信を受領する。
【００２８】
[0039]下腕制御装置６６は、モータドライバ６８にモータコマンドを配信する。モータコマンドは、ロボット１０に関連付けされ下腕２４の上流に位置する他の制御装置から発せられる。
【００２９】
[0040]モータドライバ６８はそれぞれ、指アクチュエータ２６および手首アクチュエータ２８においてモータ５４のための整流を行う。モータドライバ６８はそれぞれ、指アクチュエータ２６および手首アクチュエータ２８用の少なくとも３つのモータ５４と接続される。下腕２４内の指アクチュエータ２６および手首アクチュエータ２８の全てを制御するために、合計で６つのモータドライバ６８が存在する。必要なモータドライバ６８の全てが、下腕２４上にパッケージングされる。モータドライバ６８はそれぞれ、下腕２４のテーパ形状を考慮して、概して台形形状を有する。モータドライバ６８は、リングボード６４に対して概して垂直方向の関係にて配置される。したがって、モータドライバ６８はそれぞれ、この配置に対応するために、可撓性回路基板部分７６を備える。可撓性回路基板部分７６により、モータドライバ６８は、下腕２４の概してテーパ状の全体形状に倣って、手首に近づくにしたがって内方へとテーパ形状をなすことが可能となる。
【００３０】
[0041]モータドライバ６８の挿抜を容易にするために、各モータドライバ６８は、挿入孔７４を備える。挿入孔７４は、共通の保持リングプライヤと共に使用するように設計される。保持リングプライヤは、可撓性部分７２に対する損傷を防ぎつつ、モータドライバ６８の挿抜のいずれかを容易にするように、挿入孔７４内に嵌入する。
【００３１】
[0042]ＤＣ電力調整器７０は、サポートリブ４６の両側に取り付けられ、下腕制御装置６６に、および手１８内に配置された他のデバイスに、電圧制御電力を供給する。ＤＣ電力調整器７０は、サポートリブ４６と手首アクチュエータ４８との間に配置される。サポートリブ４６に対して直に電力調整器７０を取り付けることにより、サポート４０は、電圧調整器７０により生成される熱を放散するためのヒートシンクとしての役割を果たすことが可能である。
【００３２】
[0043]下腕ハウジング７２（図１に図示される）が、指アクチュエータ２６、手首アクチュエータ２８、および電子機器３０の周囲にて、下腕２４の外部に取り付けられる。下腕ハウジング７２は、概して円形形状を有し、これは、肘関節アセンブリ（矢印Ｂ）から手首関節アセンブリ（矢印Ｃ）にかけてテーパ形状をなす。したがって、下腕２４は、人間の前腕と同様の外観を有する。
【００３３】
[0044]本発明を実施するための最良の実施形態を詳細に説明したが、この発明が関係する技術の当業者には、添付の特許請求の範囲内において本発明を実施するための様々な代替の設計および実施形態が認識されよう。
【図１】
2011067932.tif 000003
【図２】
2011067932.tif 000004
【図３】
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【図３Ａ】
2011067932.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図４】
2011067932.tif 000008
【図４Ａ】
2011067932.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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