(57)【要約】【課題】６自由度の動きを持ち、また、構造が簡単である６自由度関節および６自由度関節を備える装置を提供すること。【解決手段】この発明は、第１剛性部材２１および第２剛性部材２２と、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２と、を備える。第１弾性部材３１および第２弾性部材３２は、線形状をなし、線方向に弾性を有し、張力が作用している状態で、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に直交する３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ回りにそれぞれ回転可能に、連結する。この結果、この発明は、６自由度の動きを持ち、また、構造が簡単である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１剛性部材および第２剛性部材と、
第１弾性部材および第２弾性部材と、
を備え、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、前記第１剛性部材と前記第２剛性部材とを、相互に直交する３本の軸方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の前記軸回りにそれぞれ回転可能に、連結する、
ことを特徴とする６自由度関節。
【請求項２】
第１剛性部材および第２剛性部材と、
第１弾性部材および第２弾性部材と、
を備え、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、前記第１剛性部材と前記第２剛性部材とを、相互に直交する３本の軸方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の前記軸回りにそれぞれ回転可能に、連結し、
前記第１弾性部材のうち、前記第１剛性部材に支持されている箇所と前記第２剛性部材に支持されている箇所との間の部分は、線形状をなしていて、線方向に弾性を有し、張力を作用させていて、
前記第２弾性部材のうち、前記第１剛性部材に支持されている箇所と前記第２剛性部材に支持されている箇所との間の部分は、線形状をなしていて、線方向に弾性を有し、張力を作用させている、
ことを特徴とする６自由度関節。
【請求項３】
前記第１剛性部材と前記第２剛性部材とは、３本の前記軸のうちの１本の軸であるＺ軸方向に間隔を置いて配置されていて、
前記第１剛性部材には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれ前記Ｚ軸回りに設けられていて、
前記第２剛性部材には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれ前記Ｚ軸回りに設けられていて、
前記第１弾性部材は、前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部とを、交互に連結し、
前記第２弾性部材は、前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第２連結部と前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第２連結部とを、交互に連結する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の６自由度関節。
【請求項４】
前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と少なくとも３個の前記第２連結部とは、前記Ｚ軸方向にかつ前記Ｚ軸に対して垂直方向に、それぞれずれていて、
前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と少なくとも３個の前記第２連結部とは、前記Ｚ軸方向にかつ前記Ｚ軸に対して垂直方向に、それぞれずれている、
ことを特徴とする請求項３に記載の６自由度関節。
【請求項５】
前記第１剛性部材および前記第２剛性部材は、
３本の前記軸のうちの１本の軸であるＺ軸方向に間隔を置いて配置されていて、
前記Ｚ軸に対して放射状に設けられている少なくとも３本の腕部と、
少なくとも３本の前記腕部の端部から前記腕部に対して交差する方向に延長して設けられている少なくとも３本の延長部と、
を有し、
前記第１剛性部材の少なくとも３本の前記延長部と前記第２剛性部材の少なくとも３本の前記延長部とは、前記第１弾性部材および前記第２弾性部材により、それぞれ連結されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の６自由度関節。
【請求項６】
前記第１剛性部材の少なくとも３本の前記腕部の中央部分および前記第２剛性部材の少なくとも３本の前記腕部の中央部分には、透孔がそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項５に記載の６自由度関節。
【請求項７】
前記第１剛性部材の少なくとも３本の前記延長部には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれ前記Ｚ軸回りに設けられていて、
前記第２剛性部材の少なくとも３本の前記延長部には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれ前記Ｚ軸回りに設けられていて、
前記第１弾性部材は、前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部とを、交互に連結し、
前記第２弾性部材は、前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第２連結部と前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第２連結部とを、交互に連結する、
ことを特徴とする請求項５または６に記載の６自由度関節。
【請求項８】
前記第１剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と少なくとも３個の前記第２連結部とは、前記Ｚ軸方向にかつ前記Ｚ軸に対して垂直方向に、それぞれずれていて、
前記第２剛性部材の少なくとも３個の前記第１連結部と少なくとも３個の前記第２連結部とは、前記Ｚ軸方向にかつ前記Ｚ軸に対して垂直方向に、それぞれずれている、
ことを特徴とする請求項７に記載の６自由度関節。
【請求項９】
前記第１弾性部材の張力および前記第２弾性部材の張力は、それぞれ調整可能である、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の６自由度関節。
【請求項１０】
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材には、センサがそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の６自由度関節。
【請求項１１】
前記の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節を１個の６自由度関節ユニットとし、
１個の前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材、前記第２剛性部材のいずれか一方と、１個の前記６自由度関節ユニットに隣り合う他の１個の前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材、前記第２剛性部材のいずれか一方とは、相互に固定されていて、
複数個の前記６自由度関節ユニットは、直列に接続されている、
ことを特徴とする６自由度関節を備える装置。
【請求項１２】
複数個の前記６自由度関節ユニットは、脊椎に倣って湾曲している、
ことを特徴とする請求項１０に記載の６自由度関節を備える装置。
【請求項１３】
前記の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節を１個の６自由度関節ユニットとし、  
固定面に固定される固定台と、
載置物を載置する載置台と、
前記固定台と前記載置台との間に配置されている１個もしくは複数個の前記６自由度関節ユニットと、
を備え、
前記固定台には、前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材または前記第２剛性部材のいずれか一方が固定されていて、
前記載置台には、前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材または前記第２剛性部材のいずれか他方が固定されている、
ことを特徴とする６自由度関節を備える装置。
【請求項１４】
前記６自由度関節ユニットは、前記固定面の振動を吸収して、前記載置物への振動の影響を抑制する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の６自由度関節を備える装置。
【請求項１５】
前記の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節を１個の６自由度関節ユニットとし、
相互に対向して配置されている一対の保持部材と、
一対の前記保持部材にそれぞれ配置されている１個もしくは複数個の前記６自由度関節ユニットと、
を備え、
一対の前記保持部材のうち少なくともいずれか一方は、一対の前記保持部材の対向方向に移動可能であり、
一対の前記保持部材の対向面には、１個もしくは複数個の前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材または前記第２剛性部材のいずれか一方がそれぞれ固定されている、
ことを特徴とする６自由度関節を備える装置。
【請求項１６】
一対の前記保持部材の１個もしくは複数個の前記６自由度関節ユニットの前記第１剛性部材または前記第２剛性部材のいずれか他方は、被挟持部材を挟持する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の６自由度関節を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、６自由度関節に関する。また、本発明は、６自由度関節を備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３自由度関節もしくは６自由度関節として以下の特許文献１、特許文献２がある。特許文献１のステージ可動機構は、基部と、ステージと、２つ以上の板バネまたは曲げ棒バネなどのバネ材と、を備え、基部に対するステージ面を上下方向とピッチ方向、ロール方向に稼働可能である。また、特許文献２の駆動装置は、ベースプレートと、エンドエフェクタと、６本の直動アクチュエータと、受動的球関節と、を備え、エンドエフェクタがベースプレートに対して６自由度の動きを持つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６５７４９公報
【特許文献２】特開平８−１１０８０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、特許文献１のステージ可動機構は、基部に対するステージ面が３自由度の動きを持つものであるが、６自由度の動きを持つものではない。また、特許文献２の駆動装置は、エンドエフェクタはベースプレートに対して６自由度の動きを持つが、６本の直動アクチュエータおよび受動的球関節により構造が複雑になる。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、６自由度の動きを持ち、また、構造が簡単である６自由度関節および６自由度関節を備える装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材および第２剛性部材と、第１弾性部材および第２弾性部材と、を備え、第１弾性部材および第２弾性部材が、第１剛性部材と第２剛性部材とを、相互に直交する３本の軸方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の前記軸回りにそれぞれ回転可能に、連結する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材および第２剛性部材と、第１弾性部材および第２弾性部材と、を備え、第１弾性部材および第２弾性部材が、第１剛性部材と第２剛性部材とを、相互に直交する３本の軸方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の前記軸回りにそれぞれ回転可能に、連結し、第１弾性部材のうち、第１剛性部材に支持されている箇所と第２剛性部材に支持されている箇所との間の部分が、線形状をなしていて、線方向に弾性を有し、張力を作用させていて、第２弾性部材のうち、第１剛性部材に支持されている箇所と第２剛性部材に支持されている箇所との間の部分が、線形状をなしていて、線方向に弾性を有し、張力を作用させている、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材と第２剛性部材とが、３本の軸のうちの１本の軸であるＺ軸方向に間隔を置いて配置されていて、第１剛性部材には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれＺ軸回りに設けられていて、第２剛性部材には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれＺ軸回りに設けられていて、第１弾性部材が、第１剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と第２剛性部材の少なくとも３個の第１連結部とを、交互に連結し、第２弾性部材が、第１剛性部材の少なくとも３個の第２連結部と第２剛性部材の少なくとも３個の第２連結部とを、交互に連結する、ことが好ましい。
【０００９】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と少なくとも３個の第２連結部とが、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向に、それぞれずれていて、第２剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と少なくとも３個の第２連結部とが、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向に、それぞれずれている、ことが好ましい。
【００１０】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材および第２剛性部材が、３本の軸のうちの１本の軸であるＺ軸方向に間隔を置いて配置されていて、Ｚ軸に対して放射状に設けられている少なくとも３本の腕部と、少なくとも３本の腕部の端部から腕部に対して交差する方向に延長して設けられている少なくとも３本の延長部と、を有し、第１剛性部材の少なくとも３本の延長部と第２剛性部材の少なくとも３本の延長部とが、第１弾性部材および第２弾性部材により、それぞれ連結されている、ことが好ましい。
【００１１】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材の少なくとも３本の腕部の中央部分および第２剛性部材の少なくとも３本の腕部の中央部分には、透孔がそれぞれ設けられている、ことが好ましい。
【００１２】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材の少なくとも３本の延長部には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれＺ軸回りに設けられていて、第２剛性部材の少なくとも３本の延長部には、少なくとも３個の第１連結部および少なくとも３個の第２連結部がそれぞれＺ軸回りに設けられていて、第１弾性部材が、第１剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と第２剛性部材の少なくとも３個の第１連結部とを、交互に連結し、第２弾性部材が、第１剛性部材の少なくとも３個の第２連結部と第２剛性部材の少なくとも３個の第２連結部とを、交互に連結する、ことが好ましい。
【００１３】
本発明の６自由度関節は、第１剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と少なくとも３個の第２連結部とが、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向に、それぞれずれていて、第２剛性部材の少なくとも３個の第１連結部と少なくとも３個の第２連結部とが、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向に、それぞれずれている、ことが好ましい。
【００１４】
本発明の６自由度関節は、第１弾性部材の張力および第２弾性部材の張力が、それぞれ調整可能である、ことが好ましい。
【００１５】
本発明の６自由度関節は、第１弾性部材および第２弾性部材には、センサがそれぞれ設けられている、ことが好ましい。
【００１６】
本発明の６自由度関節を備える装置は、前記の６自由度関節（特許請求の範囲の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節）を１個の６自由度関節ユニットとし、１個の６自由度関節ユニットの第１剛性部材、第２剛性部材のいずれか一方と、１個の６自由度関節ユニットに隣り合う他の１個の６自由度関節ユニットの第１剛性部材、第２剛性部材のいずれか一方とが、相互に固定されていて、複数個の６自由度関節ユニットが、直列に接続されている、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の６自由度関節を備える装置は、複数個の６自由度関節ユニットが、脊椎に倣って湾曲している、ことが好ましい。
【００１８】
本発明の６自由度関節を備える装置は、前記の６自由度関節（特許請求の範囲の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節）を１個の６自由度関節ユニットとし、固定面に固定される固定台と、載置物を載置する載置台と、固定台と載置台との間に配置されている１個もしくは複数個の６自由度関節ユニットと、を備え、固定台には、６自由度関節ユニットの第１剛性部材または第２剛性部材のいずれか一方が固定されていて、載置台には、６自由度関節ユニットの第１剛性部材または第２剛性部材のいずれか他方が固定されている、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の６自由度関節を備える装置は、６自由度関節ユニットが、固定面の振動を吸収して、載置物への振動の影響を抑制する、ことが好ましい。
【００２０】
本発明の６自由度関節を備える装置は、前記の６自由度関節（特許請求の範囲の請求項１〜１０のいずれか１項に記載の６自由度関節）を１個の６自由度関節ユニットとし、相互に対向して配置されている一対の保持部材と、一対の保持部材にそれぞれ配置されている１個もしくは複数個の６自由度関節ユニットと、を備え、一対の保持部材のうち少なくともいずれか一方が、一対の保持部材の対向方向に移動可能であり、一対の保持部材の対向面には、１個もしくは複数個の６自由度関節ユニットの第１剛性部材または第２剛性部材のいずれか一方がそれぞれ固定されている、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の６自由度関節を備える装置は、一対の保持部材の１個もしくは複数個の６自由度関節ユニットの第１剛性部材または第２剛性部材のいずれか他方が、被挟持部材を挟持する、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、６自由度の動きを持ち、また、構造が簡単である６自由度関節および６自由度関節を備える装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る６自由度関節を示す正面図である。
【図２】図２は、６自由度関節を示す平面図（図１におけるＩＩ矢視図）である。
【図３】図３は、第１剛性部材を示す正面図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１剛性部材を示す平面図（図３におけるＡ矢視図）である。図４（Ｂ）は、第１剛性部材を示す底面図（図３におけるＢ矢視図）である。
【図５】図５は、第２剛性部材を示す正面図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２剛性部材を示す平面図（図５におけるＡ矢視図）である。図６（Ｂ）は、第２剛性部材を示す底面図（図５におけるＢ矢視図）である。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、第１弾性部材の張力および第２弾性部材の張力を調整して第１剛性部材と第２剛性部材との相対位置関係を調整した状態を示す概略正面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態１に係る６自由度関節を備える装置を示す説明図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態２に係る６自由度関節を備える装置を示す説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態３に係る６自由度関節を備える装置を示す説明図である。図１０（Ａ）は、チャック前の状態を示す説明図である。図１０（Ｂ）は、チャック後の状態を示す説明図である。
【図１１】図１１は、同じく本発明の実施形態３に係る６自由度関節を備える装置を示す説明図である。図１１（Ａ）は、チャック前の状態を示す説明図である。図１１（Ｂ）は、チャック後の状態を示す説明図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態２に係る６自由度関節を示す平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態３に係る６自由度関節を示す正面図である。
【図１４】図１４は、６自由度関節を示す平面図（図１３おけるＸＩＶ矢視図）である。
【図１５】図１５（Ａ）は、第１剛性部材を示す平面図である。図１５（Ｂ）は、第１剛性部材を示す正面図（図１５（Ａ）におけるＢ矢視図）である。
【図１６】図１６（Ａ）は、第２剛性部材を示す平面図である。図１６（Ｂ）は、第２剛性部材を示す正面図（図１６（Ａ）におけるＢ矢視図）である。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態４に係る６自由度関節を示す正面図である。
【図１８】図１８は、作動状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る６自由度関節の実施形態（実施例）の４例について、また、本発明に係る６自由度関節を備える装置の実施形態（実施例）の３例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、符号「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」は、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す。
【００２５】
（６自由度関節の実施形態１の構成の説明）
図１〜図７は、本発明に係る６自由度関節の実施形態１を示す。以下、この実施形態１に係る６自由度関節１の構成について説明する。
【００２６】
（６自由度関節１の説明）
この実施形態１に係る６自由度関節１は、図１、図２、図７に示すように、第１剛性部材２１および第２剛性部材２２と、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２と、を備える。
【００２７】
（第１剛性部材２１および第２剛性部材２２の説明）
第１剛性部材２１および第２剛性部材２２は、この例では、樹脂部材や金属部材からなる。第１剛性部材２１および第２剛性部材２２は、図１〜図７に示すように、４本の腕部２１０、２２０と、４本の延長部２１３、２２３と、を有する。第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とは、同一形状をなす。第１剛性部材２１および第２剛性部材２２は、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚのうちの１本の軸であるＺ軸方向に間隔を置いて配置されている。
【００２８】
４本の腕部２１０、２２０は、Ｚ軸に対して放射状、この例では、十字状（クロス状）に設けられている。４本の延長部２１３、２２３は、４本の腕部２１０、２２０の端部から４本の腕部２１０、２２０に対して交差する方向、この例では、直交する方向（Ｚ軸方向）に延長して設けられている。
【００２９】
ここで、第１剛性部材２１の４本の腕部２１０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に放射状に設けられている。第１剛性部材２１の４本の延長部２１３は、下向きのＺ軸方向に設けられている。一方、第２剛性部材２２の４本の腕部２２０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対してそれぞれ４５度の方向に放射状に設けられている。第２剛性部材２２の４本の延長部２２３は、上向きのＺ軸方向に設けられている。
【００３０】
第１剛性部材２１の４本の腕部２１０の上面と外面とは、それぞれ平面をなしていて、直角に交わっている。また、第１剛性部材２１の４本の腕部２１０の下面および内面は、４分の１円の曲面をなしている。同じく、第２剛性部材２２の４本の腕部２２０の下面と外面とは、それぞれ平面をなしていて、直角に交わっている。また、第２剛性部材２２の４本の腕部２２０の上面および内面は、４分の１円の曲面をなしている。
【００３１】
第１剛性部材２１の４本の延長部２１３の下面と外面とは、それぞれ平面をなしていて、角において４分の１円の曲面をなしている。また、第１剛性部材２１の４本の延長部２１３の下面と内面とは、それぞれ平面をなしていて、直角に交わっている。同じく、第２剛性部材２２の４本の延長部２２３の上面と外面とは、それぞれ平面をなしていて、角において４分の１円の曲面をなしている。また、第２剛性部材２２の４本の延長部２２３の上面と内面とは、それぞれ平面をなしていて、直角に交わっている。
【００３２】
第１剛性部材２１の４本の延長部２１３には、４個の第１連結部２１１および４個の第２連結部２１２がそれぞれＺ軸回りに設けられている。第１連結部２１１は、延長部２１３の外面からＸ軸方向およびＹ軸方向に設けられ、かつ、下向きのＺ軸方向に設けられている溝からなる。第２連結部２１２は、延長部２１３の下面から上向きのＺ軸方向に設けられている溝からなる。
【００３３】
同じく、第２剛性部材２２の４本の延長部２２３には、４個の第１連結部２２１および４個の第２連結部２２２がそれぞれＺ軸回りに設けられている。第１連結部２２１は、延長部２２３の外面からＸ軸方向およびＹ軸方向に対してそれぞれ４５度の方向に設けられ、かつ、上向きのＺ軸方向に設けられている溝からなる。第２連結部２２２は、延長部２２３の上面から下向きのＺ軸方向に設けられている溝からなる。
【００３４】
第１剛性部材２１の４個の第１連結部２１１と４個の第２連結部２１２とは、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に、それぞれ寸法Ｓ１１、Ｓ１２分ずれている。同じく、第２剛性部材２２の４個の第１連結部２２１と４個の第２連結部２２２とは、Ｚ軸方向にかつＺ軸に対して垂直方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対してそれぞれ４５度の方向）に、それぞれ寸法Ｓ２１、Ｓ２２分ずれている。
【００３５】
なお、図３〜図６中の二点鎖線に示すように、第１剛性部材２１の４本の腕部２１０の中央部分および第２剛性部材２２の４本の腕部２２０の中央部分に、透孔２１４、２２４を設けても良い。
【００３６】
（第１弾性部材３１および第２弾性部材３２の説明）
第１弾性部材３１および第２弾性部材３２は、この例では、ゴム部材や樹脂部材からなる。第１弾性部材３１および第２弾性部材３２は、図１、図２、図７に示すように、環状形状をなし、弾性を有する。第１弾性部材３１および第２弾性部材３２は、張力Ｔ１、Ｔ２（図１、図２中の実線矢印を参照）を作用させている状態で、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に直交する３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ回りにそれぞれ回転可能に、連結する。
【００３７】
すなわち、第１弾性部材３１は、第１剛性部材２１の４個の第１連結部２１１と第２剛性部材２２の４個の第１連結部２２１とを、交互に連結する。同じく、第２弾性部材３２は、第１剛性部材２１の４個の第２連結部２１２と第２剛性部材２２の４個の第２連結部２２２とを、交互に連結する。
【００３８】
ここで、第１弾性部材３１は、第１剛性部材２１の４箇所および第２剛性部材２２の４箇所、計８箇所において支持されている。すなわち、第１弾性部材３１は、第１剛性部材２１の４個の第１連結部２１１をなす溝の壁面および第２剛性部材２２の４個の第１連結部２２１をなす溝の壁面において支持されている。同じく、第２弾性部材３２は、第１剛性部材２１の４箇所および第２剛性部材２２の４箇所、計８箇所において支持されている。すなわち、第２弾性部材３２は、第１剛性部材２１の４個の第２連結部２１２をなす溝の壁面および第２剛性部材２２の４個の第２連結部２２２をなす溝の壁面において支持されている。
【００３９】
第１弾性部材３１のうち、第１剛性部材２１に支持されている第１連結部２１１と第２剛性部材２２に支持されている第１連結部２２１との間の部分は、弾性体であって、線形状をなしている。この弾性体の部分は、図２に示すように、８本である。この８本の弾性体の部分は、それぞれ、線方向に弾性を有し、張力Ｔ１を作用させている。また、第２弾性部材３２のうち、第１剛性部材２１に支持されている第２連結部２１２と第２剛性部材２２に支持されている第２連結部２２２との間の部分は、弾性体であって、線形状をなしている。この弾性体の部分は、図２に示すように、８本である。この８本の弾性体の部分は、それぞれ、線方向および曲げ方向（せん断方向）に弾性を有し、張力Ｔ２を作用させている。
【００４０】
第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、それぞれ調整可能である。すなわち、図７（Ａ）の状態を基準として、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第１剛性部材２１に対して第２剛性部材２２をＹ軸回りに回動させた状態（傾斜させた状態）とすることができる。また、図７（Ａ）の状態を基準として、図７（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、第１剛性部材２１に対して第２剛性部材２２をＺ軸方向に移動させた状態（伸縮させた状態）とすることができる。
【００４１】
（６自由度関節の実施形態１の作用の説明）
この実施形態１に係る６自由度関節１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００４２】
第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とは、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２のバランスが取れた時点で安定している。すなわち、図１において、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１を第２剛性部材２２側に下向きのＺ軸方向に引く力として作用し、かつ、第２剛性部材２２を第１剛性部材２１側に上向きのＺ軸方向に引く力として作用する。この結果、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に、Ｚ軸方向に支える力として作用する。
【００４３】
また、図１において、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１を第２剛性部材２２側にＸ軸回りおよびＹ軸回りに引く力として作用し、かつ、第２剛性部材２２を第１剛性部材２１側にＸ軸回りおよびＹ軸回りに引く力として作用する。この結果、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に、Ｘ軸回りおよびＹ軸回りに支える力として作用する。
【００４４】
さらに、図２において、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１を第２剛性部材２２側にＺ軸回りに引く力として作用し、かつ、第２剛性部材２２を第１剛性部材２１側にＺ軸回りに引く力として作用する。この結果、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に、Ｚ軸回りに支える力として作用する。
【００４５】
さらにまた、図２において、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１を第２剛性部材２２側にＸ軸方向およびＹ軸方向に引く力として作用し、かつ、第２剛性部材２２を第１剛性部材２１側にＸ軸方向およびＹ軸方向に引く力として作用する。この結果、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、相互に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に支える力として作用する。
【００４６】
ここで、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とは、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２を介して、相互に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ移動可能となり、かつ、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りにそれぞれ回転可能となる。
【００４７】
（６自由度関節の実施形態１の効果の説明）
この実施形態１に係る６自由度関節１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００４８】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２により、相互に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ移動可能となり、かつ、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りにそれぞれ回転可能に、連結するものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、特許文献１では得られなかった６自由度の動きが得られる。
【００４９】
また、この実施形態１に係る６自由度関節１は、環状の線形状をなし、線方向および曲げ方向（せん断方向）に弾性を有する第１弾性部材３１および第２弾性部材３２を使用するものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、６本の直動アクチュエータおよび受動的球関節を使用する特許文献２と比較して、構造が簡単である。
【００５０】
さらに、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを第１弾性部材３１および第２弾性部材３２により連結するものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とが相互に摺動する摺動箇所（摺動面）を持たないものである。これにより、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との相互の摩耗が無いので、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２が疲労破壊するまでの長い時間使用することができる。
【００５１】
しかも、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との６自由度の動きが第１弾性部材３１および第２弾性部材３２を介して行われるものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との滑らかな６自由度の動きを得ることができる。しかも、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２の強弱を調整することにより、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との６自由度の動きをコントロールすることができる。
【００５２】
その上、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを使用目的に応じて任意に設計することができる。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、歩行ロボットの足首関節や手術用チェアに応用することができる。
【００５３】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とをＺ軸方向に間隔を置いて配置し、第１剛性部材２１に４個の第１連結部２１１および４個の第２連結部２１２をそれぞれＺ軸回りに設け、第２剛性部材２２に４個の第１連結部２２１および４個の第２連結部２２２をそれぞれＺ軸回りに設け、第１弾性部材３１により第１剛性部材２１の４個の第１連結部２１１と第２剛性部材２２の４個の第１連結部２２１とを交互に連結し、第２弾性部材３２により第１剛性部材２１の４個の第２連結部２１２と第２剛性部材２２の４個の第２連結部２２２とを交互に連結するものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２により、相互に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ確実に移動させることができ、かつ、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りにそれぞれ確実に回転させることができる。
【００５４】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１の４個の第１連結部２１１と４個の第２連結部２１２とをＺ軸方向に寸法Ｓ１１分かつＺ軸に対して垂直方向に寸法Ｓ１２分それぞれずらし、第２剛性部材２２の４個の第１連結部２２１と４個の第２連結部２２２とをＺ軸方向に寸法Ｓ２１分かつＺ軸に対して垂直方向に寸法Ｓ２２分それぞれずらすものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とを、第１弾性部材３１および第２弾性部材３２により、相互に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれさらに確実に移動させることができ、かつ、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りにそれぞれさらに確実に回転させることができる。
【００５５】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、Ｚ軸方向に間隔を置いて配置されている第１剛性部材２１および第２剛性部材２２が、Ｚ軸に対して放射状に設けられている４本の腕部２１０、２２０と、４本の腕部２１０、２２０の端部からＺ軸方向に延長して設けられている４本の延長部２１３、２２３と、を有し、第１剛性部材２１の４本の延長部２１３と第２剛性部材２２の４本の延長部２２３とが第１弾性部材３１および第２弾性部材３２によりそれぞれ連結されているものである。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１および第２剛性部材２２の４本の腕部２１０、２２０および４本の延長部２１３、２２３により、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とがＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ移動する際に、かつ、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りにそれぞれ回転する際に、相互に干渉するのを防ぐことができる。
【００５６】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１の４本の腕部２１０の中央部分および第２剛性部材２２の４本の腕部２２０の中央部分に、透孔２１４、２２４を設けることにより、その透孔２１４、２２４中に任意の部材を挿通配置することができる。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、汎用範囲を広げることができる。
【００５７】
この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１弾性部材３１の張力Ｔ１および第２弾性部材３２の張力Ｔ２がそれぞれ調整可能である。この結果、この実施形態１に係る６自由度関節１は、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との状態を図７に示すように相対的に任意に調整することができ、しかも、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との６自由度の動きを制御することができる。これにより、この実施形態１に係る６自由度関節１は、汎用範囲を広げることができる。
【００５８】
（６自由度関節を備える装置の実施形態１の構成、作用、効果の説明）
図８は、本発明に係る６自由度関節を備える装置の実施形態１を示す。以下、この実施形態１に係る６自由度関節１を備える装置１０について説明する。図８中、図１〜図７と同符号は、同一物を示す。
【００５９】
この実施形態１に係る６自由度関節１を備える装置１０は、前記の実施形態１に係る６自由度関節１を１個の６自由度関節ユニットとする。そして、この装置１０は、１個の６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１、第２剛性部材２２のいずれか一方と、その１個の６自由度関節ユニット１に隣り合う他の１個の６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１、第２剛性部材２２のいずれか一方とを、相互に固定して、複数個、この例では、１０個の６自由度関節ユニット１を、直列に接続している。この装置１０は、複数個の６自由度関節ユニット１を、脊椎に倣って湾曲するように第１弾性部材３１、第２弾性部材３２の弾性を調節したものである。
【００６０】
このように、この実施形態１に係る６自由度関節１を備える装置１０は、脊椎として応用することができる。なお、図８においては、隣り合う６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とが相互に固定されているものである。しかしながら、本発明においては、隣り合う６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１と第２剛性部材２２とが相互に固定されているものであっても良いし、隣り合う６自由度関節ユニット１の第２剛性部材２２と第２剛性部材２２とが相互に固定されているものであっても良い。
【００６１】
この実施形態１に係る６自由度関節１を備える装置１０は、第１弾性部材３１、第２弾性部材３２の張力を調節して、複数個の６自由度関節ユニット１を脊椎に倣って湾曲させたものである。ここで、第１剛性部材２１、第２剛性部材２２の形状を異なる形状とすれば、第１弾性部材３１、第２弾性部材３２の張力の調節を行わなくとも、複数個の６自由度関節ユニット１を脊椎に倣って湾曲させることができる。なお、第１弾性部材３１、第２弾性部材３２の張力調節と、第１剛性部材２１、第２剛性部材２２の異形状との双方を実施しても良い。
【００６２】
（６自由度関節を備える装置の実施形態２の構成、作用、効果の説明）
図９は、本発明に係る６自由度関節を備える装置の実施形態２を示す。以下、この実施形態２に係る６自由度関節１を備える装置１０Ａについて説明する。図９中、図１〜図８と同符号は、同一物を示す。
【００６３】
この実施形態２に係る６自由度関節１を備える装置１０Ａは、前記の実施形態１に係る６自由度関節１を１個の６自由度関節ユニットとする。そして、この装置１０Ａは、固定台１１と、載置台１２と、複数個の６自由度関節ユニット１と、を備えるものであって、振動を吸収し、振動の伝達を防止する機能を有する。
【００６４】
固定台１１は、床面などの固定面（図示せず）に固定される。載置台１２には、精密機器や美術品などの載置物（図示せず）が載置される。複数個の６自由度関節ユニット１は、固定台１１と載置台１２との間に配置されている。なお、図９においては、６自由度関節ユニット１が３個図示されているが、６自由度関節ユニット１は、必要に応じて任意の個数配置されている。
【００６５】
固定台１１の固定面に対向する面と反対側の面には、６自由度関節ユニット１の第２剛性部材２２が固定されている。また、載置台１２の固定台１１に対向する面には、６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１が固定されている。なお、本発明においては、固定台１１に６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１を固定し、また、載置台１２に６自由度関節ユニット１の第２剛性部材２２を固定しても良い。
【００６６】
この装置１０Ａの６自由度関節ユニット１は、固定第１１が固定されている固定面の振動を吸収して、載置台１２に載置されている載置物への振動の影響を抑制することができる。このように、この装置１０Ａは、免振台として、または、アクチュエータを追加することでアクティブ除振台として応用することができる。
【００６７】
（６自由度関節を備える装置の実施形態３の構成、作用、効果の説明）
図１０、図１１は、本発明に係る６自由度関節を備える装置の実施形態３を示す。以下、この実施形態３に係る６自由度関節１を備える装置１０Ｂについて説明する。図１０、図１１中、図１〜図９と同符号は、同一物を示す。
【００６８】
この実施形態３に係る６自由度関節１を備える装置１０Ｂは、前記の実施形態１に係る６自由度関節１を１個の６自由度関節ユニットとする。そして、この装置１０Ｂは、一対の保持部材１３、１４と、複数個の６自由度関節ユニット１と、を備える。
【００６９】
一対の保持部材１３、１４は、相互に対向して配置されていて、相互に対向方向に移動可能である（図中、実線矢印を参照）。一対の保持部材１３、１４の対向面には、複数個の６自由度関節ユニット１の第２剛性部材２２がそれぞれ固定されている。この結果、複数個の６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１は、相互に対向している。
【００７０】
なお、図１０、図１１においては、一対の保持部材１３、１４の６自由度関節ユニット１がそれぞれ３個図示されているが、６自由度関節ユニット１は、必要に応じて任意の個数、たとえば、１個、２個、４個以上配置されている。また、一対の保持部材１３、１４の対向面に６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１を固定しても良い。この場合、６自由度関節ユニット１の第２剛性部材２２が対向することとなる。さらに、一対の保持部材１３、１４のうちいずれか一方が移動可能であれば良い。
【００７１】
この装置１０Ｂにおいて、一対の保持部材１３、１４を、相互に対向する方向（実線矢印方向）に移動させる。すると、一対の保持部材１３、１４に固定されている複数個の６自由度関節ユニット１の第１剛性部材２１は、被挟持部材１５、１６を挟持することができる。ここで、被挟持部材１５は、側面が凸曲面をなし、被挟持部材１６は、側面が凹曲面をなすものである。このように、この装置１０Ｂは、側面（外面）が複雑な形状をなす食品物や加工品などを挟持することができるフレキシブルチャックとして応用することができる。
【００７２】
（６自由度関節の実施形態２の構成、作用、効果の説明）
図１２は、本発明に係る６自由度関節の実施形態２を示す。以下、この実施形態２に係る６自由度関節１Ａについて説明する。図１２中、図１〜図１１と同符号は、同一物を示す。
【００７３】
この実施形態２に係る６自由度関節１Ａは、前記の実施形態１に係る６自由度関節１において、第１弾性部材３１に第１センサ３１０を設け、また、第２弾性部材３２に第２センサ３２０を設けたものである。すなわち、第１弾性部材３１のうち、第１剛性部材２１の第１連結部２１１と第２剛性部材２２の第１連結部２２１との間の８箇所の部分に、８個の第１センサ３１０を設ける。また、第２弾性部材３２のうち、第１剛性部材２１の第２連結部２１２と第２剛性部材２２の第２連結部２２２との間の８箇所の部分に、８個の第２センサ３２０を設ける。
【００７４】
８個の第１センサ３１０および８個の第２センサ３２０を演算装置（図示せず）にそれぞれ接続する。第１センサ３１０および第２センサ３２０としては、例えば、歪センサ、光学的センサ、磁気センサなどを使用する。
【００７５】
この実施形態２に係る６自由度関節１Ａは、以上のごとき構成からなるので、８個の第１センサ３１０および８個の第２センサ３２０で検出した検出値を演算装置に読み込んで演算することにより、第１剛性部材２１と第２剛性部材２２との６自由度の動き量（移動量、回転角）を算出することができる。
【００７６】
このように、この実施形態２に係る６自由度関節１Ａは、以上のごとき構成、作用からなるので、６軸の位置センサあるいは６軸の力学センサとして応用することができる。
【００７７】
（６自由度関節の実施形態３の構成、作用、効果の説明）
図１３〜図１６は、本発明に係る６自由度関節の実施形態３を示す。以下、この実施形態３に係る６自由度関節１Ｂについて説明する。図中、図１〜図１２と同符号は、同一物を示す。
【００７８】
この実施形態３に係る６自由度関節１Ｂは、前記の実施形態１、２に係る６自由度関節１、１Ａと、同様に、第１剛性部材２１Ｂおよび第２剛性部材２２Ｂと、第１弾性部材３１Ｂおよび第２弾性部材３２Ｂと、を備える。
【００７９】
前記の実施形態１、２に係る６自由度関節１、１Ａの第１剛性部材２１および第２剛性部材２２は、４本の腕部２１０、２２０と、４本の延長部２１３、２２３と、を有するものである。これに対して、この実施形態３に係る６自由度関節１Ｂの第１剛性部材２１Ｂおよび第２剛性部材２２Ｂは、３本の腕部２１０、２２０と、３本の延長部２１３、２２３と、を有するものである。
【００８０】
この実施形態３に係る６自由度関節１Ｂは、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態１、２に係る６自由度関節１、１Ａと、同様の作用効果を達成することができる。
【００８１】
（６自由度関節の実施形態４の構成、作用、効果の説明）
図１７、図１８は、本発明に係る６自由度関節の実施形態４を示す。以下、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃについて説明する。
【００８２】
この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃは、前記の実施形態１、２、３に係る６自由度関節１、１Ａ、１Ｂと、同様に、第１剛性部材２１Ｃおよび第２剛性部材２２Ｃと、第１弾性部材３１Ｃおよび第２弾性部材３２Ｃと、を備える。
【００８３】
第１剛性部材２１Ｃ、第２剛性部材２２Ｃは、それぞれ、３本または４本の腕部２１０Ｃ、２２０Ｃと、３本または４本の延長部２１３Ｃ、２２３Ｃと、を有する。延長部２１３Ｃ、２２３Ｃには、第１連結部２１１Ｃ、２２１と、第２連結部２１２Ｃ、２２２Ｃとがそれぞれ設けられている。
【００８４】
第１弾性部材３１Ｃ、第２弾性部材３２Ｃは、それぞれ、６本または８本の弾性体３１１、３２１と、６本または８本のヒータ３１２、３２２と、を有する。弾性体３１１、３２１は、形状記憶合金からなり、コイル形状をなしている。ヒータ３１２、３２２は、円筒形状をなしていて、弾性体３１１、３２１に外側から嵌合されている。ヒータ３１２、３２２は、電源に接続されていて、電流が供給されると発熱し、電流供給（通電）が遮断されると常温となる。
【００８５】
弾性体３１１、３２１の両端は、それぞれ、第１連結部２１１Ｃ、２２１、第２連結部２１２Ｃ、２２２Ｃに固定されている。これにより、第１弾性部材３１Ｃ、第２弾性部材３２Ｃの弾性体３１１、３２１は、第１剛性部材２１Ｃと第２剛性部材２２Ｃとを、相互に直交する３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ移動可能に、かつ、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ回りにそれぞれ回転可能に、連結する。また、第１弾性部材３１Ｃ、第２弾性部材３２Ｃの弾性体３１１、３２１は、それぞれ、コイルの中心線（図示せず）方向に弾性を有し、張力Ｔ１、Ｔ２を作用させている。
【００８６】
この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃは、以上のごとき構成からなるので、前記の実施形態１、２、３に係る６自由度関節１、１Ａ、１Ｂと、同様の作用効果を達成することができる。すなわち、図１７において、複数本のヒータ３１２、３２２の全部が通電オフ（ＯＦＦ）状態の時、複数本の弾性体３１１、３２１は、前記の実施形態１、２、３に係る６自由度関節１、１Ａ、１Ｂの第１弾性部材３１、３１Ｂのう第１連結部２１１と第１連結部２２１との間の部分の弾性体、および、第２弾性部材３２、３２Ｂの第２連結部２１２と第２連結部２２２との間の部分の弾性体と同様の作用をなす。この結果、同様の効果を達成することができる。
【００８７】
特に、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃは、第１弾性部材３１Ｃ、第２弾性部材３２Ｃが、それぞれ、複数本の弾性体３１１、３２１と、複数本のヒータ３１２、３２２と、を有するものであるから、以下の作用効果を達成することができる。
【００８８】
すなわち、複数本のヒータヒータ３１２、３２２のうち任意のヒータ、たとえば、図１８中の右側の第２弾性部材３２Ｃのヒータ３２２に通電する（図１８中の符号「３２２（ＯＮ）」を参照）。すると、そのヒータ３２２が発熱し、図１８中の右側の第２弾性部材３２Ｃの弾性体３２１が加熱されて収縮する。この結果、第１剛性部材２１Ｃが、第２剛性部材２２Ｃに対して、Ｙ軸回りに反時計方向に回転する。このように、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃは、能動的（アクティブ）に、第１剛性部材２１Ｃと第２剛性部材２２Ｃとを、相互に、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ移動させることができ、かつ、３本の軸Ｘ、Ｙ、Ｚ回りにそれぞれ回転させることができる。すなわち、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃは、アクチュエータとして使用することができる。
【００８９】
なお、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃにおいて、形状記憶合金からなる弾性体３１１、３２１は、コイル形状以外の形状であっても良い。また、ヒータ３１２、３２２も、同様に、円筒形状以外の形状であっても良い。
【００９０】
また、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃにおいて、ヒータ３１２、３２２ではなく、クーラを使用しても良い。この場合においては、クーラにより弾性体３１１、３２１が冷却されることによって収縮するものである。ヒータ３１２、３２２やクーラとしては、たとえば、シートヒータ、ペルチェ素子などを使用する。
【００９１】
さらに、この実施形態４に係る６自由度関節１Ｃにおいて、ヒータ３１２、３２２を使用せずに、形状記憶合金からなる弾性体３１１、３２１自体をヒータとすることができる。
【００９２】
（実施形態以外の例の説明）
なお、前記の実施形態においては、第１剛性部材２１、２１Ｂおよび第２剛性部材２２、２２Ｂが、３本または４本の腕部２１０、２２０と、３本または４本の延長部２１３、２２３と、を有するものである。しかしながら、この発明においては、腕部２１０、２２０および延長部２１３、２２３の本数は、５本以上であっても良い。
【００９３】
すなわち、第１剛性部材２１、２１Ｂと第１弾性部材３１、３１Ｂとの連結箇所（第１剛性部材２１、２１Ｂの第１連結部２１１）、第１剛性部材２１、２１Ｂと第２弾性部材３２、３２Ｂとの連結箇所（第１剛性部材２１、２１Ｂの第２連結部２１２）、第２剛性部材２２、２２Ｂと第１弾性部材３１、３１Ｂとの連結箇所（第２剛性部材２２、２２Ｂの第１連結部２２１）、第２剛性部材２２、２２Ｂと第２弾性部材３２、３２Ｂとの連結箇所（第２剛性部材２２、２２Ｂの第２連結部２２２）が、それぞれ、少なくとも３箇所有するものであれば良い。
【００９４】
また、前記の実施形態においては、第１剛性部材２１、２１Ｂおよび第２剛性部材２２、２２Ｂが腕部２１０、２２０と延長部２１３、２２３とを有するものである。しかしながら、この発明においては、第１剛性部材２１、２１Ｂおよび第２剛性部材２２、２２Ｂが腕部や延長部を有さなくても良い。すなわち、第１剛性部材２１、２１Ｂおよび第２剛性部材２２、２２Ｂの形状を特に限定しない。
【００９５】
さらに、前記の実施形態においては、第１弾性部材３１、３１Ｂおよび第２弾性部材３２、３２Ｂが環状の線形状をなすものである。しかしながら、この発明においては、第１弾性部材３１、３１Ｂおよび第２弾性部材３２、３２Ｂが環状の線形状でなくても良い。すなわち、第１弾性部材３１、３１Ｂおよび第２弾性部材３２、３２Ｂは、ただ単なる線形状であっても良い。この場合においては、線形状の第１弾性部材３１、３１Ｂの両端が、第１剛性部材２１、２１Ｂの第１連結部２１１と第２剛性部材２２、２２Ｂの第１連結部２２１とにそれぞれ連結し、また、第２弾性部材３２、３２Ｂの両端が、第１剛性部材２１、２１Ｂの第２連結部２１２と第２剛性部材２２、２２Ｂの第２連結部２２２とにそれぞれ連結する。
【００９６】
さらにまた、前記の弾性体として、前記の実施形態１、２、３においては、ゴム部材や樹脂部材を使用し、前記の実施形態４においては、形状記憶合金からなる弾性体３１１、３２１を使用するものである。しかしながら、この発明においては、前記の弾性体として、ゴム部材や樹脂部材および形状記憶合金からなる弾性体３１１、３２１以外のものを使用しても良い。たとえば、人工筋肉、エアアクチュエータ、エアダンパー、弾性体の一部にアクチュエータを組み込んだものなどである。
【００９７】
なお、この発明は、前記の実施形態により限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…６自由度関節（６自由度関節ユニット）
２１、２１Ｂ、２１Ｃ…第１剛性部材
２２、２２Ｂ、２２Ｃ…第２剛性部材
２１０、２２０、２１０Ｃ、２２０Ｃ…腕部
２１１、２２１、２１１Ｃ、２２１Ｃ…第１連結部
２１２、２２２、２１２Ｃ、２２２Ｃ…第２連結部
２１３、２２３、２１３Ｃ、２２３Ｃ…延長部
２１４、２２４…透孔
３１、３１Ｂ、３１Ｃ…第１弾性部材
３２、３２Ｂ、３２Ｃ…第２弾性部材
３１０、３２０…センサ
３１１、３２１…弾性体
３１２、３２２…ヒータ
１０、１０Ａ、１０Ｂ…６自由度関節を備える装置
１１…固定台
１２…載置台
１３、１４…一対の保持部材
１５、１６…被挟持部材
Ｓ１１…第１剛性部材２１の第１連結部２１１と第２連結部２１２とのＺ軸方向のずれ寸法
Ｓ１２…第１剛性部材２１の第１連結部２１１と第２連結部２１２とのＺ軸方向に対して垂直方向のずれ寸法
Ｓ２１…第２剛性部材２２の第１連結部２２１と第２連結部２２２とのＺ軸方向のずれ寸法
Ｓ２２…第２剛性部材２２の第１連結部２２１と第２連結部２２２とのＺ軸方向に対して垂直方向のずれ寸法
Ｔ１…第１弾性部材３１の張力
Ｔ２…第２弾性部材３２の張力
Ｘ…Ｘ軸
Ｙ…Ｙ軸
Ｚ…Ｚ軸
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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