(57)【要約】【課題】脚体をスリム化した脚式移動ロボットの脚体構造を提供する。【解決手段】脚式移動ロボットＡｓは、足部３０を下腿部１０に対して揺動させる揺動機構１を有する脚体Ｆｔを備えている。揺動機構１は、駆動モータＭと、駆動プーリ２と、駆動プーリ２が連結された駆動軸１７と、駆動プーリ２により従動する従動プーリ４と、従動プーリ４が連結された従動軸１８と、従動軸１８を軸心として回動するロッカーアーム５と、ロッカーアーム５に連結されたロッド７とを有する。駆動プーリ２は、支持フレーム１５の内側において、駆動軸１７の内側端部に固定されている。従動プーリ４は、支持フレーム１５の内側で、従動軸１８の内側端部に第１締結部材Ｔ１により締結され、さらに、支持フレーム１５の外側で、従動軸１８の外側端部に第２締結部材Ｔ２により回り止めされている。【選択図】図５
2015054372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大腿部の下端に膝関節を介して連結された下腿部と、前記下腿部の下端に足首関節を介して連結された足部と、下端が前記足首関節に連結され前記下腿部側に延びるロッドを進退させることにより前記足部を前記下腿部に対して揺動させる揺動機構と、を有する脚体を備える脚式移動ロボットの脚体構造において、
前記揺動機構は、下腿部外装内に設置した支持フレームの外側に沿って設けた駆動モータと、
前記支持フレームの内側に沿って設けられ前記駆動モータの駆動軸により駆動する駆動プーリと、
前記支持フレームの内部に設けられ前記駆動プーリにより従動する従動プーリと、
前記従動プーリが連結された従動軸を軸心として回動するロッカーアームと、
前記ロッカーアームに連結された前記ロッドと、を有し、
前記駆動プーリは、前記支持フレームの内側において、駆動軸の内側端部に固定されており、
前記従動プーリは、前記支持フレームの内側において、前記従動軸の内側端部に第１締結部材によって締結され、さらに、前記支持フレームの外側において、前記従動軸の外側端部に第２締結部材によって回り止めされている
ことを特徴とする脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項２】
前記支持フレームは、前記駆動プーリ及び前記従動プーリを配置するための空洞部を形成する外枠部と、前記駆動軸の内側端部が挿入される面に形成された第１開口部と、前記従動軸に平行な前記外枠部の面に形成された第２開口部と、を有し、
前記駆動プーリは、前記駆動軸の内側端部とともに、前記第１開口部から前記空洞部内に挿入されており、
前記従動プーリ及び前記第１締結部材は、前記第２開口部から前記空洞部内に挿入されて組み付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項３】
前記支持フレームは、前記駆動プーリ及び前記従動プーリを含む前記駆動モータの回転駆動力の伝達機構を２組備え、
一方の伝達機構の前記駆動プーリ及び前記従動プーリは、他方の伝達機構の前記駆動プーリ及び前記従動プーリに対して、対面するように前記支持フレームに配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項４】
前記駆動軸及び前記従動軸は、基端側外周面にそれぞれ形成されたテーパ軸部を有し、
前記駆動プーリ及び前記従動プーリは、前記テーパ軸部が嵌入されてテーパ結合される軸孔がそれぞれ形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項５】
前記従動プーリは、前記軸孔の周部に前記第１締結部材の頭部が挿入されるボスが突出形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項６】
前記駆動軸及び前記従動軸は、一端部側及び他端部側にそれぞれ設けたベアリングにより支持され、
前記従動軸は、前記駆動プーリの駆動に従動して回転する前記従動プーリの回転速度を減速させて前記ロッカーアームに伝達する減速機構の一部を構成している
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項７】
前記減速機構は、波動歯車装置から構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【請求項８】
前記ロッカーアームに形成された軸筒部と前記支持フレームとの間には、クロスローラベアリングが設けられている
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の脚式移動ロボットの脚体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大腿部と下腿部とが膝関節により連結され、足部が下腿部の下方に足首関節を介して連結された脚体を備える脚式移動ロボットの脚体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、二足歩行をする脚式移動ロボットは、大腿部に設けられた駆動モータから駆動プーリ、無端ベルト、従動プーリ、減速機構、ロッカーアーム、及び、ロッドを介して駆動力を足部に伝達して、足部を下腿部に対してピッチ方向に揺動する揺動機構を備える構成となっている。
【０００３】
その脚式移動ロボットは、大腿部と下腿部とが膝関節を介して連結されているとともに、足部が下腿部の下方に足首関節を介して連結されている。脚式移動ロボットは、足首関節が回動あるいは揺動し、これに伴って、足部が所定角度回動することにより、足部の裏面が地面に対する離間と当接とを繰り返す。これによって、脚式移動ロボットは、２足歩行を行う。
【０００４】
このような脚式移動ロボットの揺動機構は、例えば、足部を駆動する駆動モータや駆動プーリ等が脚体の上方である大腿部に配置され、従動プーリや減速機構、ロッカーアーム等が下腿部の膝関節の周囲に配置された構成になっている。脚式移動ロボットは、揺動機構がこのような構成になっているため、大腿部の太さが大きくなり、これに伴って、脚体全体が大型化する傾向にあった。
【０００５】
そこで、特許文献１に開示された脚式移動ロボットが開発された。特許文献１に開示された脚式移動ロボット（以下、「従来の脚式移動ロボット」と称する）は、駆動モータや駆動プーリ等が下腿部に移動配置された揺動機構を用いることによって、大腿部の太さを小さくし、もって、脚体全体を小型化している。その揺動機構は、減速機構とロッカーアームとを、下腿部に内蔵された支持フレームの両サイドの膝関節近傍の位置に配置し、減速機構とロッカーアームとの外側に従動プーリや無端ベルト等を配置する構成になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−９４９４３号公報（図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の脚式移動ロボットは、支持フレームの両サイドに減速機構とロッカーアームとを配置し、さらに、その外側に従動プーリや無端ベルト等を配置する構成になっているため、脚体の幅が比較的広くなっていた。そのため、従来の脚式移動ロボットは、脚体をスリム化することが望まれていた。
【０００８】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、脚体をスリム化した脚式移動ロボットの脚体構造を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、脚式移動ロボットの脚体構造であって、大腿部の下端に膝関節を介して連結された下腿部と、前記下腿部の下端に足首関節を介して連結された足部と、下端が前記足首関節に連結され前記下腿部側に延びるロッドを進退させることにより前記足部を前記下腿部に対して揺動させる揺動機構と、を有する脚体を備える脚式移動ロボットの脚体構造において、前記揺動機構は、下腿部外装内に設置した支持フレームの外側に沿って設けた駆動モータと、前記支持フレームの内側に沿って設けられ前記駆動モータの駆動軸により駆動する駆動プーリと、前記支持フレームの内部に設けられ前記駆動プーリにより従動する従動プーリと、前記従動プーリが連結された従動軸を軸心として回動するロッカーアームと、前記ロッカーアームに連結された前記ロッドと、を有し、前記駆動プーリは、前記支持フレームの内側において、駆動軸の内側端部に固定されており、前記従動軸は、前記支持フレームの内側において、前記従動プーリが第１締結部材によって内側端部に締結され、さらに、前記支持フレームの外側において、外側端部が第２締結部材によって前記従動軸を覆うカバー部材に回り止めされている構成とする。
【００１０】
係る構成によれば、脚式移動ロボットの脚体構造は、駆動プーリが支持フレームの内側で駆動軸の内側端部に固定された状態となる。そして、従動プーリが、支持フレームの内側で従動軸に第１締結部材によって締結され、さらに、支持フレームの外側で従動軸に第２締結部材によって回り止めされた状態となることにより、従動プーリを支持フレーム内に容易に組み付けることができる。脚式移動ロボットは、駆動プーリ及び従動プーリが支持フレームの内側に配置されることにより、スペースを有効に活用することができ、その分だけ、下腿部全体の太さ（特に幅）を小さくすることができるため、脚体をスリム化することができる。
【００１１】
また、前記支持フレームは、前記駆動プーリ及び前記従動プーリを配置するための空洞部を形成する外枠部と、前記駆動軸の内側端部が挿入される面に形成された第１開口部と、前記従動軸に平行な前記外枠部の面に形成された第２開口部と、を有し、前記駆動プーリは、前記駆動軸の内側端部とともに、前記第１開口部から前記空洞部内に挿入されており、前記従動プーリ及び前記第１締結部材は、前記第２開口部から前記空洞部内に挿入されて組み付けられていることが好ましい。
【００１２】
係る構成によれば、支持フレームは、空洞部を形成する外枠部が形成されていることにより、（軽量で）強度と剛性を向上させることができる。また、脚式移動ロボットの下腿部は、駆動プーリ、従動プーリ及び第１締結部材が、支持フレームに形成された空洞部に内設されていることによって、支持フレームよりも外側の設置スペースを削減することができるため、従動プーリ及び第１締結部材を支持フレームに内設した分だけ下腿部全体の太さ（特に幅）を小さくすることができる。また、駆動プーリ、従動プーリ及び無端ベルトは、支持フレームの外枠部内の空洞部に内設したことにより、それらに外力が負荷されるのを抑制することができる。また、空洞部を有する中空形状の支持フレームは、開口部を有することによって、内設する部品や、第１締結部材を締結するための工具等を開口部から出し入れして締結したり、分解したりすることができる。
【００１３】
また、前記支持フレームは、前記駆動プーリ及び前記従動プーリを含む前記駆動モータの回転駆動力の伝達機構を２組備え、一方の伝達機構の前記駆動プーリ及び前記従動プーリは、他方の伝達機構の前記駆動プーリ及び前記従動プーリに対して、対面するように前記支持フレームに配置されていることが好ましい。
【００１４】
係る構成によれば、一方の組の駆動プーリ及び従動プーリと、他方の組の駆動プーリ及び従動プーリは、対面配置されていることによって、一方の組と他方の組との間に他の部材が設置されていないため、支持フレームを細くして、下腿部全体をスリム化することができるとともに、駆動プーリ及び従動プーリの組付構造を簡素化することができる。
【００１５】
また、前記駆動軸及び前記従動軸は、基端側外周面にそれぞれ形成されたテーパ軸部を有し、前記駆動プーリ及び前記従動プーリは、前記テーパ軸部が嵌入されてテーパ結合される軸孔がそれぞれ形成されていることが好ましい。
【００１６】
係る構成によれば、駆動軸及び従動軸は、それぞれのテーパ軸部を、駆動プーリ及び従動プーリの軸孔に嵌入してテーパ結合されることによって、テーパ軸部を軸孔に押し込むだけで容易に結合させることができるため、軸の結合作業が容易である。また、駆動軸及び従動軸のテーパ軸部と、駆動プーリ及び従動プーリの軸孔とは、結合部位がテーパ形状であるため、テーパの楔効果で、締結力が得られる。これにより、駆動軸及び従動軸は、キー等の組み込み難い部材を用いなくても、駆動プーリ及び従動プーリに締結することができる。
【００１７】
また、前記従動プーリは、前記軸孔の周部に前記第１締結部材の頭部が挿入されるボスが突出形成されていることが好ましい。
【００１８】
係る構成によれば、従動プーリは、第１締結部材の頭部が挿入されるボスが形成されていることにより、第１締結部材を従動プーリに締結する際に、第１締結部材が落下するのを防止することができる。また、作業者は、第１締結部材の締結作業が軸孔を視認できない場所での手探による作業であっても、軸孔が設けられている位置の目印及び落下防止部としてボスを利用することができるため、第１締結部材の締結作業を容易に行うことができる。
【００１９】
また、前記駆動軸及び前記従動軸は、一端部側及び他端部側にそれぞれベアリングが設けられ、前記従動軸は、前記駆動プーリの駆動に従動して回転する前記従動プーリの回転速度を減速させて前記ロッカーアームに伝達する減速機構の一部を構成していることが好ましい。
【００２０】
係る構成によれば、駆動軸及び従動軸は、一端部側及び他端部側にそれぞれベアリングが設けられていることにより、軸を正確かつ滑らかに回転させることができる。また、減速機構は、従動軸の回転を減速させてロッカーアームを回動させることができる。
【００２１】
また、前記減速機構は、波動歯車装置から構成されていることが好ましい。
【００２２】
係る構成によれば、減速機構は、例えばハーモニックドライブ（登録商標）によって代表される波動歯車装置から成ることにより、軽量でコンパクトな減速機構を下腿部に設けることができるので、下腿部に減速機構を設けても、下腿部が大型化することを抑制することができる。
【００２３】
また、前記ロッカーアームに形成された軸筒部と前記支持フレームとの間には、クロスローラベアリングが設けられていることが好ましい。
【００２４】
係る構成によれば、支持フレームは、ロッカーアームの軸筒部との間にクロスローラベアリングが設けられていることによって、ロッカーアームの曲げモーメント荷重や、ロッカーアームのラジアル荷重、ロッカーアームのスラスト荷重等に対する強さと剛性とを確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る脚式移動ロボットの脚体構造によれば、脚体をスリム化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態に係る脚体構造を適用する脚式移動ロボットの構成を示す図であり、（ａ）は左方向から見た脚体構造の構成を示しており、（ｂ）は正面（前）方向から見た脚体構造の構成を示している。
【図２】実施形態に係る脚体構造の主要部の構成を示す図であり、下腿部外装を取り外して、左斜め方向から見た場合の下腿部の構成を示している。
【図３】実施形態に係る脚体構造の主要部の構成を示す図であり、下腿部外装の一部を切断して、左方向から見た場合の下腿部の構成を示している。
【図４】実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の主要部の構成を示す背面図であり、下腿部外装の一部を切断して、背面（後）方向から見た場合の揺動機構の主要部の構成を示している。
【図５】実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の主要部の構成を示す背面拡大図であり、下腿部外装の一部を切断して、背面（後）方向から見た場合の揺動機構の主要部の構成を拡大して示している。
【図６】実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の主要部の構成を示す側面図である。
【図７】実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の部品の組み付け例を示す要部分解斜視図である。
【図８】実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の従動プーリと従動軸との連結部分の構成を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００２８】
［実施形態］
以下、まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る脚体構造の構成を説明し、次に、図４〜図８を参照して、本実施形態に係る脚体構造に用いる揺動機構の詳細な構成を説明する。
【００２９】
＜脚体構造の構成＞
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る脚体構造の構成につき説明する。なお、以下の説明では、前後左右の方向は、本実施形態に係る脚体構造が用いられる脚式移動ロボットＡｓ（図１参照）の機体を基準にしている。
【００３０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る脚体構造が用いられる脚式移動ロボットＡｓは、大腿部１００、膝関節１１０、下腿部１０、足首関節２０、足部３０、及び、揺動機構１を有する脚体Ｆｔを備えている。なお、脚体Ｆｔは、右脚と左脚とで、左右が逆の構成になっている。以下、各脚体Ｆｔを区別する場合に、右脚を構成する脚体Ｆｔを「脚体ＲＦ」と称し、左脚を構成する脚体Ｆｔを「脚体ＬＦ」と称する。
【００３１】
大腿部１００は、下端が膝関節１１０を介して下腿部１０の上端に連結されている。
下腿部１０は、上端が膝関節１１０を介して大腿部１００の下端に連結されているとともに、下端が足首関節２０を介して足部３０に連結されている。下腿部１０は、内部に揺動機構１を有しており、揺動機構１を含む各種の部材を下腿部外装１１で覆っている。
【００３２】
揺動機構１は、下腿部１０に対して足部３０を揺動させる機構である。図２に示すように、揺動機構１は、ロッカーアーム５と、ロッド７とを有している。ロッカーアーム５は、回動することによって、ロッド７を上下方向に進退させる部材である。ロッド７は、ロッカーアーム５の回動に伴って、上下方向に進退することにより、下腿部１０に対して足部３０を揺動させる部材である。ロッド７は、長尺な棒状の部材として構成されており、下腿部１０の延びる方向に沿って配置され、上端がロッカーアーム５に連結され、下端が足首関節２０を介して足部３０に連結されている。
【００３３】
図２及び図３に示すように、下腿部１０は、各種の部材が組み付けられる支持フレーム１５を備えている。揺動機構１は、支持フレーム１５の外側に組み付けられる部品と支持フレーム１５の内側に組み付けられる部品とを有している。
【００３４】
揺動機構１は、前記したロッカーアーム５とロッド７に加え、さらに、駆動モータＭ、駆動プーリ２、無端ベルト３、従動プーリ４、及び、減速機構４０（図４参照）を有している。前記したロッカーアーム５、前記したロッド７、駆動モータＭ、及び、減速機構４０は、支持フレーム１５の外側に組み付けられている。また、駆動プーリ２、無端ベルト３、及び、従動プーリ４は、支持フレーム１５の内側に組み付けられている。
【００３５】
駆動モータＭは、足部３０を揺動させる駆動力の基となる回転駆動力を生成する駆動源である。駆動モータＭは、膝関節１１０から離間するように、膝関節１１０の下方の位置（例えば、膝関節１１０と足首関節２０との中間の位置）に配置されている。駆動モータＭをこのように配置する理由は、膝関節１１０の周囲の空間が各種の部材によって密な状態になっており、各種の部材を設置する自由度が低いからである。換言すると、その理由は、駆動モータＭを膝関節１１０から離間させることにより、膝関節１１０の周囲に各種の部材を設置する設置スペースを確保するためである。
【００３６】
駆動プーリ２は、無端ベルト３を介して駆動モータＭの回転駆動力を従動プーリ４に伝達する部材である。駆動プーリ２は、駆動モータＭの駆動軸１７（図４参照）の先端部に組み付けられており、駆動軸１７を中心にして回転する。
【００３７】
駆動軸１７は、先端部が支持フレーム１５の内側に配置され、また、本体が支持フレーム１５の外側に配置されるように、支持フレーム１５の外側から支持フレーム１５に回転自在に組み付けられている（図４及び図５参照）。駆動軸１７は、駆動プーリ２が後記する第３締結部材Ｔ３によって先端部（以下、「内側端部」と称する場合がある）に組み付けられている。駆動軸１７の本体の外側の端部（以下、「外側端部」と称する場合がある）には、駆動モータＭが配置されている。駆動モータＭは、後記する第４締結部材Ｔ４によってモータシャフトにエンコーダが締結されている。
【００３８】
無端ベルト３は、駆動プーリ２から伝達された駆動モータＭの回転駆動力を従動プーリ４に伝達する部材である。無端ベルト３は、駆動プーリ２と従動プーリ４との間に張架されており、駆動プーリ２の回転と同じ方向に走行することによって、駆動モータＭの回転駆動力を従動プーリ４に伝達する。無端ベルト３は、弛みが発生しないように、テンションローラ５１（図６及び図７参照）によって内周方向に押し付けられている。
【００３９】
従動プーリ４は、無端ベルト３から伝達された駆動モータＭの回転駆動力を減速機構４０（図４参照）に伝達する部材である。従動プーリ４は、駆動モータＭよりも膝関節１１０に近い位置に配置されている。従動プーリ４は、減速機構４０の従動軸１８（図４参照）の内側端部に組み付けられており、従動軸１８を中心にして回転する。
【００４０】
従動軸１８は、先端部が支持フレーム１５の内側に配置され、また、本体が支持フレーム１５の外側に配置されるように、支持フレーム１５の外側から支持フレーム１５に回転自在に組み付けられている（図４及び図５参照）。従動軸１８の本体の外側の端部（以下、「外側端部」と称する場合がある）は、フランジ状に形成されている。従動軸１８のフランジ状の外側端部と支持フレーム１５との間には、ロッカーアーム５が配置されている。ロッカーアーム５には、従動軸１８を通すための挿通孔が設けられている。従動軸１８は、ロッカーアーム５の挿通孔に挿入された状態で、支持フレーム１５の外側から支持フレーム１５に組み付けられている。従動軸１８は、後記する第１締結部材Ｔ１を取り付けるための雌ねじ部１８ａ（図５参照）が先端部（以下、「内側端部」と称する場合がある）に設けられているとともに、後記する第２締結部材Ｔ２を取り付けるための雌ねじ部１８ｃ（図５参照）が外側端部に設けられている。従動軸１８は、例えば、第２締結部材Ｔ２が従動軸１８の外側端部を覆うカバー部材１９（図５参照）を介して雌ねじ部１８ｃに取り付けられることによって、支持フレーム１５に回転自在に組み付けられる。ただし、第２締結部材Ｔ２は、カバー部材１９を介することなく締結される構成にしてもよい。
【００４１】
減速機構４０は、従動プーリ４の回転速度を減速させてロッカーアーム５に伝達する機構である。減速機構４０の周囲には、ロッカーアーム５が従動軸１８のフランジ状の外側端部の外周側に配置されている。減速機構４０は、従動軸１８が回転することによってロッカーアーム５を回動させる。
【００４２】
揺動機構１は、駆動モータＭが回転駆動することにより、駆動プーリ２及び従動プーリ４が同方向に回転する。すると、減速機構４０（図４参照）が、従動プーリ４の回転速度よりも低速で、ロッカーアーム５を回動させる。これにより、足首関節２０が、回動あるいは揺動する。その結果、例えば、図３に示すように、足部３０が、所定角度に揺動する。
【００４３】
揺動機構１は、１本の脚体Ｆｔに対し、脚体Ｆｔの左側と右側とに同様の部材を備えている。ここでは、「脚体Ｆｔの左側」及び「脚体Ｆｔの右側」とは、１本の脚体Ｆｔの鉛直方向に延在する仮想的な中心線（例えば、図４に示す一点鎖線（図５に示すＸ−Ｘ線））を基準にしているものとして説明する。
【００４４】
以下、左側と右側とに設けられた同様の部材をそれぞれ区別する場合に、右側に設けられた部材に対して、各部材に与えられた符号の末尾に英大文字「Ａ」を付し、また、左側に設けられた部材に対して、各部材に与えられた符号の末尾に英大文字「Ｂ」を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００４５】
＜揺動機構の詳細な構成＞
次に、図４〜図８を参照して、揺動機構１の詳細な構成につき説明する。ここでは、まず、図４〜図６を参照して、揺動機構１の主要部の構成を説明し、次に、図７を参照して、揺動機構１の部品の組み付け方法を説明し、その次に、図８を参照して、揺動機構１の従動プーリ４と従動軸１８との連結部分の構成を説明する。
【００４６】
（揺動機構の主要部の構成）
まず、図４〜図６を参照して、駆動モータＭや駆動プーリ２、無端ベルト３、従動プーリ４、減速機構４０、ロッカーアーム５等の、揺動機構１の主要部の構成を説明する。
【００４７】
図４及び図５に示すように、揺動機構１は、１本の脚体Ｆｔの鉛直方向に延在する仮想的な中心線（例えば、図４に示す一点鎖線（図５に示すＸ−Ｘ線））を中心にして、脚体Ｆｔの左側と右側とに、前記した駆動モータＭ、駆動軸１７、駆動プーリ２、無端ベルト３、従動プーリ４、従動軸１８、減速機構４０、及び、ロッカーアーム５をそれぞれ２つずつ有している。なお、図４及び図５には図示されていないが、揺動機構１は、ロッド７（図２参照）も２つ有している。
【００４８】
駆動モータＭ及び駆動軸１７は、支持フレーム１５の外側に配置されている。なお、駆動軸１７は、先端部（内側端部）が支持フレーム１５の内側に挿入されている。駆動プーリ２は、駆動軸１７の内側端部に組み付けられており、支持フレーム１５の内側に配置されている。駆動モータＭ及び駆動軸１７は、膝関節１１０から離間するように、膝関節１１０の下方の位置（例えば、膝関節１１０と足首関節２０との中間の位置）に配置されている。
【００４９】
駆動モータＭ、駆動軸１７、及び、駆動プーリ２の上方には、従動プーリ４、従動軸１８、減速機構４０、及び、ロッカーアーム５が、配置されている。従動軸１８、減速機構４０、及び、ロッカーアーム５は、支持フレーム１５の外側に配置されている。なお、従動軸１８は、先端部（内側端部）が支持フレーム１５の内側に挿入されている。従動プーリ４は、従動プーリ４の内側端部に組み付けられており、支持フレーム１５の内側に配置されている。
【００５０】
駆動プーリ２（２Ａ，２Ｂ）と従動プーリ４（４Ａ，４Ｂ）と無端ベルト３とは、駆動モータＭの回転駆動力の伝達機構を構成している。支持フレーム１５は、その伝達機構を２組備えている。すなわち、揺動機構１は、駆動プーリ２Ａと無端ベルト３と従動プーリ４Ａとからなる伝達機構と、駆動プーリ２Ｂと無端ベルト３と従動プーリ４Ｂとからなる伝達機構とを備えている。一方の伝達機構の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ａは、他方の伝達機構の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂに対して、対面するように支持フレーム１５に配置されている。
【００５１】
従動プーリ４は、支持フレーム１５の内側において、第１締結部材Ｔ１によって従動軸１８の内側端部に締結される構成になっている。本実施形態では、第１締結部材Ｔ１は、六角ボルトによって構成されている。
【００５２】
なお、従動軸１８は、支持フレーム１５の内側において、従動プーリ４が内側端部に締結された後に、支持フレーム１５の外側において、外側端部が第２締結部材Ｔ２によってカバー部材１９に締結されて回り止めされる構成になっている。第２締結部材Ｔ２は、第１締結部材Ｔ１と同様の六角ボルトでもよいし、六角ボルト以外のボルトであってもよい。
【００５３】
一方、駆動プーリ２は、支持フレーム１５の内側において、第３締結部材Ｔ３によって駆動軸１７の内側端部に締結される構成になっている。本実施形態では、第３締結部材Ｔ３は、第１締結部材Ｔ１と同様の六角ボルトによって構成されているものとして説明する。
【００５４】
駆動軸１７は、外側端部が第４締結部材Ｔ４によって駆動モータＭに締結される構成になっている。第４締結部材Ｔ４は、駆動モータＭＢの内部に設置されており、その先端部（雄ねじ部）が駆動モータＭＢの回転軸として駆動モータＭＢの外部に突出する構成になっている。第４締結部材Ｔ４は、第１締結部材Ｔ１と同様の六角ボルトでもよいし、六角ボルト以外のボルトであってもよい。
【００５５】
駆動モータＭは、フランジ５３（図７参照）が第５締結部材Ｔ５（図７参照）によって支持フレーム１５に締結される構成になっている。本実施形態では、第５締結部材Ｔ５は、第１締結部材Ｔ１と同様の六角ボルトによって構成されているものとして説明する。
【００５６】
駆動軸１７及び従動軸１８は、一端部側及び他端部側にそれぞれ設けたベアリングＢ１，Ｂ２により支持されている。従動軸１８は、駆動プーリ２の回転に従動して回転する従動プーリ４の回転速度を減速させてロッカーアーム５に伝達する減速機構４０の一部を構成している。
【００５７】
ここでは、減速機構４０は、例えばハーモニックドライブ（登録商標）によって代表される波動歯車装置（Ｓｔｒａｉｎ  Ｗａｖｅ  Ｇｅａｒｉｎｇ）から構成されているものとして説明する。波動歯車装置は、楕円と真円の差動を利用した減速機構である。波動歯車装置は、サーキュラ・スプライン、ウェーブ・ジェネレータ、フレクスプラインから構成される歯車装置である。波動歯車装置は、高減速比、軽量、コンパクト、バックラッシュが少ない等の特徴がある。これらの特徴により波動歯車装置は、多くのロボットに使用されている。
【００５８】
ロッカーアーム５に形成された軸筒部５ａと支持フレーム１５との間には、従動軸１８を中心にして、クロスローラベアリングＢ４が設けられている。これにより、ロッカーアーム５は、従動軸１８を中心にして、回動する。
【００５９】
図６に示すように、支持フレーム１５は、駆動プーリ２及び従動プーリ４を配置するための空洞部１５ｂを形成する外枠部１５ｃと、駆動軸１７の内側端部が挿入される面に形成された開口部１５ｅと、従動軸１８に平行な外枠部１５ｃの面に形成された開口部１５ｄと、を有している。以下、開口部１５ｅと開口部１５ｄとを区別する場合に、開口部１５ｅを「第１開口部１５ｅ」と称し、開口部１５ｄを「第２開口部１５ｄ」と称する。なお、図６は、図５に示すＸ−Ｘ線に沿って切断した揺動機構１の構成を示している。駆動プーリ２は、駆動軸１７の内側端部とともに、第１開口部１５ｅから空洞部１５ｂ内に挿入されている。一方、従動プーリ４及び第１締結部材Ｔ１は、第２開口部１５ｄから空洞部１５ｂ内に挿入されて組み付けられている。なお、第２開口部１５ｄは、蓋部材５２が装着されることによって、閉鎖される。
【００６０】
駆動プーリ２と従動プーリ４との間には、無端ベルト３が張架されている。無端ベルト３の周囲には、テンションローラ５１が設けられている。テンションローラ５１は、無端ベルト３が弛まないように、無端ベルト３にテンションをかけている。テンションローラ５１は、他の部材と同様に、第２開口部１５ｄから空洞部１５ｂ内に挿入されて組み付けられている。テンションローラ５１は、回動軸によって軸支されており、回動する構成になっている。
【００６１】
図６に示す例では、従動プーリ４Ｂは、軸孔４Ｂａの周部に、第１締結部材Ｔ１の頭部Ｔ１ｂが挿入されるボス４Ｂｂが、突出して形成されている。同様に、従動プーリ４Ｂに対向して配置される従動プーリ４Ａは、軸孔４Ａａ（図７参照）の周部に、第１締結部材Ｔ１の頭部Ｔ１ｂが挿入されるボス４Ａｂ（図８参照）が、突出して形成されている。なお、本実施形態では、駆動プーリ２Ａ，２Ｂには、ボス４Ａｂ，４Ｂｂのようなボスが設けられていないが、ボスを設けるようにしてもよい。
【００６２】
これらのボス４Ａｂ（図８参照），４Ｂｂ（図６及び図８参照）は、以下の（１）及び（２）の理由によって設けられている。
【００６３】
（１）第１締結部材Ｔ１を従動プーリ４Ａ，４Ｂに組み付ける作業は、狭い空間内での手探りによる作業である。そのため、脚体Ｆｔを製造する作業者は、仮に、ボス４Ａｂ，４Ｂｂが設けられていなければ、組み付け時に、誤って第１締結部材Ｔ１を落としてしまう可能性がある。仮に、作業者が第１締結部材Ｔ１を落とした場合に、第１締結部材Ｔ１は、例えば、駆動プーリ２Ａ，２Ｂと無端ベルト３との間に引っ掛かったり、又は、駆動プーリ２Ａ，２Ｂよりも下方に落下したりする。そのため、作業者は、第１締結部材Ｔ１を見つけ難くなる。そこで、本実施形態では、ボス４Ａｂ，４Ｂｂは、組み付け時の第１締結部材Ｔ１の落下を防止するために設けられている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、第１締結部材Ｔ１が落下して見つけ難くなることを抑制することができる。
【００６４】
（２）作業者は、第１締結部材Ｔ１の締結時に、視認できない場所で、手探りによって、第１締結部材Ｔ１の雄ねじ部Ｔ１ａ（図８参照）を雌ねじ部１８ａに螺合する際に、従動プーリ４Ａ，４Ｂに設けられた軸孔４Ａａ，４Ｂａ（図８参照）を従動軸１８の後記するテーパ軸部１８ｂ（図８参照）に嵌合する必要がある。そこで、本実施形態では、ボス４Ａｂ，４Ｂｂは、第１締結部材Ｔ１の締結作業が軸孔４Ａａ，４Ｂａを視認できない場所での手探による作業であっても、軸孔４Ａａ，４Ｂａが設けられている位置の目印として利用できるようにするために設けられている。つまり、本実施形態では、ボス４Ａｂ，４Ｂｂが軸孔４Ａａ，４Ｂａの周囲に設けられている。そのため、作業者は、第１締結部材Ｔ１の締結時に、指先でボス４Ａｂ，４Ｂｂを触ることによって、軸孔４Ａａ，４Ｂａが設けられている位置を認識することができ、第１締結部材Ｔ１の締結作業を容易に行うことができる。したがって、作業者は、軸孔４Ａａ，４Ｂａが設けられている位置の目印としてボス４Ａｂ，４Ｂｂを利用することによって、第１締結部材Ｔ１の締結作業を容易に行うことができる。
【００６５】
（揺動機構の部品の組み付け方法）
次に、図７を参照して、揺動機構１の部品の組み付け方法を説明する。
【００６６】
揺動機構１は、駆動プーリ２や無端ベルト３、従動プーリ４等の部材が支持フレーム１５の内側に配置されることによって、これらの部材が近接配置される。そのため、揺動機構１は、市販のトルクレンチでは、特に、従動プーリ４と従動軸１８との締結を規定のトルクで行うことができなくなる。
【００６７】
そこで、揺動機構１は、締結用の第１締結部材Ｔ１と回り止め用の第２締結部材Ｔ２とを用いて、従動プーリ４と従動軸１８との締結を行う構成になっている。
【００６８】
以下、駆動プーリ２及び従動プーリ４の組み付け方法を説明する。ここでは、左側の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂを組み付ける場合を想定して説明する。また、ロッカーアーム５、減速機構４０、及び、従動軸１８が支持フレーム１５の外側に予め取り付けられているものとして説明する。ただし、従動軸１８は、支持フレーム１５に仮留めされた状態になっている。また、駆動モータＭＢは、第４締結部材Ｔ４Ｂが内部に設置されており、第４締結部材Ｔ４Ｂの雄ねじ部が駆動モータＭＢの回転軸として外部に突出する構成になっているものとして説明する。
【００６９】
脚体Ｆｔを製造する作業者は、駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂを組み付ける場合に、まず、第３締結部材Ｔ３と、駆動プーリ２Ｂと、駆動軸１７Ｂと、スパナレンチとを手に持ち、第３締結部材Ｔ３の雄ねじ部を駆動プーリ２Ｂの軸孔２Ｂａ及び駆動軸１７Ｂの内側端部に設けられた雌ねじ部１７ａ（図５参照）に挿入し、駆動軸１７Ｂを固定した状態でスパナレンチによって第３締結部材Ｔ３Ｂを締め付ける。これにより、駆動プーリ２Ｂが、駆動軸１７Ｂに組み付けられる。
【００７０】
次に、作業者は、駆動プーリ２Ｂが組み付けられた駆動軸１７Ｂと、駆動モータＭＢとを手に持ち、駆動モータＭＢから突出している第４締結部材Ｔ４Ｂの雄ねじ部を駆動軸１７Ｂの雌ねじ部１７ｃ（図５参照）に挿入し、駆動軸１７Ｂを外側から回転させることによって、第４締結部材Ｔ４Ｂの雄ねじ部と駆動軸１７Ｂの雌ねじ部１７ｃとを締め付ける。これにより、駆動軸１７Ｂが駆動モータＭＢに締結される。
【００７１】
次に、作業者は、第５締結部材Ｔ５と、駆動モータＭＢと、トルクレンチとを手に持ち、駆動モータＭＢの駆動軸１７Ｂの内側端部に組み付けられた駆動プーリ２Ｂを支持フレーム１５に設けられた第１開口部１５ｅ（図６参照）に挿入する。そして、作業者は、第５締結部材Ｔ５の雄ねじ部を駆動モータＭＢのフランジ５３に設けられた挿通孔（図示せず）及び支持フレーム１５に設けられた取付孔（図示せず）に挿入し、トルクレンチによって第５締結部材Ｔ５Ｂを締め付ける。これにより、駆動モータＭＢが、支持フレーム１５の外側に組み付けられる。同時に、駆動プーリ２Ｂが、支持フレーム１５の内部に設けられた空洞部１５ｂ（図６参照）の所定の位置に組み付けられる。
【００７２】
次に、作業者は、第１締結部材Ｔ１（Ｔ１Ｂ）と、無端ベルト３と、従動プーリ４Ｂと、ベアリングＢ１とを手に持ち、無端ベルト３を従動プーリ４Ｂに架け、第１締結部材Ｔ１（Ｔ１Ｂ）を従動プーリ４Ｂの軸孔４Ｂａ及びベアリングＢ１の軸孔に挿入する。そして、作業者は、右手にこれらの部材（第１締結部材Ｔ１Ｂ、無端ベルト３、従動プーリ４Ｂ、及び、ベアリングＢ１）と薄型スパナレンチとを持ち、第２開口部１５ｄを介して、これらを支持フレーム１５の内部に挿入する。なお、第１締結部材Ｔ１Ｂは、六角ボルトによって構成されている。
【００７３】
次に、作業者は、右手で、従動プーリ４Ｂに架けられている無端ベルト３を駆動プーリ２Ｂにも架ける。そして、作業者は、右手で、第１締結部材Ｔ１Ｂの雄ねじ部Ｔ１ａ（図８参照）を従動軸１８Ｂの内側端部に設けられた雌ねじ部１８ａ（図５参照）に挿入し、第１締結部材Ｔ１Ｂの頭部Ｔ１ｂ（図８参照）を薄型スパナレンチで横から挟んで、従動軸１８Ｂを外側から回転させることによって締め付ける。これにより、従動プーリ４Ｂが、従動軸１８Ｂに締結される。
【００７４】
次に、作業者は、左手（又は両手）で、支持フレーム１５の外側から、第２締結部材Ｔ２Ｂの雄ねじ部をカバー部材１９（図５参照）に設けられた挿入孔（図示せず）及び従動軸１８Ｂの外側端部に設けられた雌ねじ部１８ｃ（図５参照）に挿入する。カバー部材１９（図５参照）は、従動軸１８の外側端部を覆う部材であり、ロッカーアーム５を介して支持フレーム１５によって支持されている。
【００７５】
そして、作業者は、右手に薄型スパナレンチを持つとともに、左手にトルクレンチを持ち、右手に持った薄型スパナレンチで第１締結部材Ｔ１Ｂの頭部Ｔ１ｂ（図８参照）を押さえ付けながら、左手に持ったトルクレンチで第２締結部材Ｔ２Ｂを締め付ける。これにより、従動軸１８Ｂが、第２締結部材Ｔ２Ｂによって規定のトルクでカバー部材１９（図５参照）に締結される。その結果、従動プーリ４Ｂが、回り止めされる。
【００７６】
次に、作業者は、テンショローラ５１を取り付けるために、右手に薄型スパナレンチを持った状態で、右手を支持フレーム１５の外部に出す。そして、作業者は、右手にテンショローラ５１と図示せぬねじと薄型スパナレンチとを持ち、第２開口部１５ｄを介して、これらを支持フレーム１５の内部に挿入して、テンショローラ５１を支持フレーム１５の所定の箇所に組み付ける。これにより、左側の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂの組み付けが完了する。
【００７７】
この後、作業者は、右側の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ａを組み付ける。なお、右側の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ａの組み付け作業は、左側の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂの組み付け作業と同様であるため、ここでは、同様の説明を省略する。ただし、右側の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ａの組み付け作業は、左側の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂの組み付けに用いた部材が駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ａの組み付けに用いる部材に変更される。また、作業を行う手が逆となる。
【００７８】
この後、作業者は、蓋部材５２を支持フレーム１５に組み付ける。これによって、第２開口部１５ｄが閉鎖される。
【００７９】
このようにして、駆動プーリ２が支持フレーム１５の内側で駆動軸１７の内側端部に固定された状態となる。また、従動プーリ４は、支持フレーム１５の内側において、第１締結部材Ｔ１によって従動軸１８の内側端部に締結されるとともに、支持フレーム１５の外側において、第２締結部材Ｔ２によって従動軸１８の外側端部に回り止めされた状態となる。
【００８０】
（従動プーリと従動軸との連結部分の構成）
次に、図８を参照して、揺動機構１の従動プーリ４と従動軸１８との連結部分の構成を説明する。
【００８１】
図８に示すように、従動軸１８は、第１締結部材Ｔ１の雄ねじ部Ｔ１ａが螺合される雌ねじ部１８ａと、テーパ状に形成されたテーパ軸部１８ｂとを有している。雌ねじ部１８ａは、従動軸１８の基端側端面に形成されている。テーパ軸部１８ｂは、従動軸１８の基端側外周面に形成されている。
【００８２】
同様に、駆動軸１７は、第１締結部材Ｔ１の雄ねじ部Ｔ２ａ（図示せず）が螺合される雌ねじ部１７ａ（図５参照）と、テーパ状に形成されたテーパ軸部１７ｂ（図５参照）とを有している。雌ねじ部１７ａ（図５参照）は、駆動軸１７の基端側端面に形成されている。テーパ軸部１７ｂ（図５参照）は、駆動軸１７の基端側外周面に形成されている。
【００８３】
従動プーリ４は、従動軸１８のテーパ軸部１８ｂが嵌入されて、従動軸１８とテーパ結合される軸孔４Ａａ（又は、４Ｂａ）が端面に形成されている。同様に、駆動プーリ２は、駆動軸１７のテーパ軸部１７ｂ（図５参照）が嵌入されて、駆動軸１７とテーパ結合される軸孔（図示せず）が端面に形成されている。
【００８４】
このように、従動プーリ４と従動軸１８との締結及び駆動プーリ２と駆動軸１７との締結は、テーパ締結構造となっている。これによって、作業者は、支持フレーム１５の内部で、駆動プーリ２及び従動プーリ４の組み付けや取り外しを容易に行うことができる。
【００８５】
＜脚体構造の特徴＞
本実施形態に係る脚体構造は、従来の脚式移動ロボットに用いられていた脚体構造（以下、「従来の脚体構造」と称する）と比較すると、以下に説明する特徴を有している。
【００８６】
（従来の脚体構造の特徴）
従来の脚体構造は、下腿部に内蔵された支持フレームの両サイドの膝関節近傍の位置に減速機構とロッカーアームとを配置し、さらに、その外側に従動プーリや無端ベルト等を配置する構成になっていた。そのため、従来の脚体構造は、下腿部の幅が比較的広くなっていた。このような従来の脚体構造は、脚体と周囲の物体との接触や左右の脚体同士の接触が発生しないようにする必要があるため、脚体の可動範囲が狭くなっていた。
【００８７】
（実施形態に係る脚体構造の特徴）
一般に、脚式移動ロボットの脚体構造は、大腿部と胴体との接触や左右の大腿部同士の接触を避けるために、股関節の可動角度を損なわないように、大腿部を正面側にオフセットすることができない、というレイアウト上の制約がある。本発明は、前記したレイアウト上の制約を満たしつつ、脚体Ｆｔ全体をスリム化した脚体構造を提供することを技術思想としている。
【００８８】
この技術思想を実現するために、本実施形態に係る脚体構造は、大腿部１００の太さを小さくするために、駆動モータＭや駆動プーリ２等を下腿部１０に移動配置された構成となっている。
【００８９】
また、本実施形態に係る脚体構造は、駆動モータＭが、膝関節１１０から離間するように、膝関節１１０の下方の位置に配置されている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、膝関節１１０周りに各種の部材を配置するための設置スペースが確保された構成になっている。また、本実施形態に係る脚体構造は、下腿部１０の太さ（特に幅）を小さくするために、従来の脚体構造のような減速機構とロッカーアームとの外側に従動プーリや無端ベルト等を配置する構成と異なり、駆動プーリ２や無端ベルト３、従動プーリ４等を支持フレーム１５の内側に配置する構成となっている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、下腿部１０内部のスペースを有効利用することができ、脚体Ｆｔ全体の太さ（特に幅）をする小さくすることができる。
【００９０】
ただし、脚体構造は、駆動モータＭや従動プーリ４等を下腿部１０に移動配置すると、脚体Ｆｔの慣性モーメントが増加して、機敏な動作を損なう可能性がある。そこで、本実施形態に係る脚体構造は、例えばハーモニックドライブ（登録商標）によって代表される波動歯車装置で減速機構４０を構成することにより、減速機構４０を小型化及び軽量化し、その減速機構４０を支持フレーム１５の外側に配置した構成となっている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、従来の脚体構造と同等以上の脚体Ｆｔの低慣性モーメントを実現している。
【００９１】
また、脚体構造は、駆動プーリ２や無端ベルト３、従動プーリ４等の部材を支持フレーム１５の内部に組み付けるための開口部を複数設けると、脚体Ｆｔの剛性が低下する。そこで、本実施形態に係る脚体構造は、脚体Ｆｔの剛性が低下しないように、複数の開口部を設ける代わりに、１つの開口部１５ｄだけを設けるとともに、駆動プーリ２や無端ベルト３、従動プーリ４等の部材を近接配置し、１つの開口部１５ｄを介してこれらの部材を支持フレーム１５の内部に組み付ける構成となっている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、比較的高い脚体Ｆｔの剛性を確保しつつ、下腿部１０の太さを小さくすることができる。
【００９２】
また、本実施形態に係る脚体構造は、締結用の第１締結部材Ｔ１と回り止め用の第２締結部材Ｔ２とを用いて、従動プーリ４と従動軸１８との締結を行う構成になっている。これによって、本実施形態に係る脚体構造は、無端ベルト３や、従動プーリ４等の部材が支持フレーム１５の内側で近接配置され、その結果、市販のトルクレンチでは規定のトルクでの締結ができない状態であっても、規定のトルクで従動プーリ４と従動軸１８との締結を容易かつ確実に行うことができる。
【００９３】
また、本実施形態に係る脚体構造は、空洞部１５ｂ（図６参照）を形成する外枠部１５ｃ（図６参照）が支持フレーム１５に形成されている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、強度を向上させることができる。また、下腿部１０は、駆動プーリ２、従動プーリ４、及び、第１締結部材Ｔ１が支持フレーム１５に形成された空洞部１５ｂに内設されていることによって、支持フレーム１５よりも外側の設置スペースを削減することができるため、従動プーリ４及び第１締結部材Ｔ１を支持フレーム１５に内設した分だけ下腿部１０全体の太さ（特に幅）を小さくすることができる。また、駆動プーリ２、従動プーリ４及び無端ベルト３は、支持フレーム１５の外枠部１５ｃ内の空洞部１５ｂに内設したことにより、それらに外力が負荷されるのを抑制することができる。また、空洞部１５ｂを有する中空形状の支持フレーム１５は、開口部１５ｄ（図６参照）を有することによって、内設する部品や、第１締結部材Ｔ１を締結するための工具等を開口部１５ｄから出し入れして締結したり、分解したりすることができる。
【００９４】
また、本実施形態に係る脚体構造は、伝達機構を２組備えている。各伝達機構は、駆動プーリ２（２Ａ，２Ｂ）と従動プーリ４（４Ａ，４Ｂ）と無端ベルト３とによって構成されている。一方の伝達機構の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ｂは、他方の伝達機構の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂに対して対面するように、支持フレーム１５に配置されている。本実施形態に係る脚体構造は、一方の組の駆動プーリ２Ａ及び従動プーリ４Ｂと他方の組の駆動プーリ２Ｂ及び従動プーリ４Ｂとが対面配置されていることによって、一方の組と他方の組との間に他の部材が設置されていないため、支持フレーム１５を細くして、下腿部１０全体をスリム化することができるとともに、駆動プーリ２及び従動プーリ４の組付構造を簡素化することができる。
【００９５】
また、本実施形態に係る脚体構造は、テーパ軸部１７ｂ，１８ｂ（図５参照）が駆動軸１７の基端側外周面及び従動軸１８の基端側外周面のそれぞれに形成されている。また、駆動プーリ２及び従動プーリ４は、テーパ軸部１７ｂ，１８ｂが嵌入されてテーパ結合される軸孔２Ｂａ，４Ｂａ（図６参照）がそれぞれ形成されている。駆動軸１７及び従動軸１８は、それぞれのテーパ軸部１７ｂ，１８ｂを、駆動プーリ２及び従動プーリ４の軸孔２Ｂａ，４Ｂａに嵌入してテーパ結合されることによって、テーパ軸部１７ｂ，１８ｂを軸孔２Ｂａ，４Ｂａに押し込むだけで容易に結合させることができる。そのため、本実施形態に係る脚体構造は、軸の結合作業が容易である。また、駆動軸１７及び従動軸１８のテーパ軸部１７ｂ，１８ｂと、駆動プーリ２及び従動プーリ４の軸孔２Ｂａ，４Ｂａとは、結合部位がテーパ形状であるため、テーパの楔効果で、締結力が得られる。これにより、駆動軸及び従動軸は、キー等の組み込み難い部材を用いなくても、駆動プーリ及び従動プーリに締結することができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る脚体構造は、ボス４Ａｂ，４Ｂｂ（図８参照）が従動プーリ４Ａ，４Ｂに設けられた構成となっている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、第１締結部材Ｔ１を従動プーリ４Ａ，４Ｂに締結する際に、第１締結部材Ｔ１が落下するのを防止することができる。また、作業者は、第１締結部材Ｔ１の締結作業が軸孔４Ａａ，４Ｂａ（図８参照）を視認できない場所での手探による作業であっても、軸孔４Ａａ，４Ｂａが設けられている位置の目印及び落下防止部としてボス４Ａｂ，４Ｂｂを利用することができるため、第１締結部材Ｔ１の締結作業を容易に行うことができる。
【００９７】
また、本実施形態に係る脚体構造は、ベアリングＢ１，Ｂ２（図５参照）が駆動軸１７の一端部側及び他端部側並びに従動軸１８の一端部側及び他端部側のそれぞれに設けられているとともに、従動軸１８が従動プーリ４の回転速度を減速させてロッカーアーム５に伝達する減速機構４０の一部を構成している。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、駆動軸１７及び従動軸１８を正確かつ滑らかに回転させることができる。また、減速機構４０は、従動軸１８の回転を減速させてロッカーアーム５を回動させることができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る脚体構造は、減速機構４０が、例えばハーモニックドライブ（登録商標）によって代表される波動歯車装置から構成されている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、軽量でコンパクトな減速機構４０を下腿部１０に設けることができるので、下腿部１０に減速機構４０を設けても、下腿部１０が大型化することを抑制することができる。
【００９９】
また、本実施形態に係る脚体構造は、クロスローラベアリング（図５参照）が、ロッカーアーム５に形成された軸筒部５ａ（図５参照）と支持フレーム１５との間に設けられた構成となっている。これにより、本実施形態に係る脚体構造は、ロッカーアーム５の曲げモーメント荷重や、ロッカーアーム５のラジアル荷重、ロッカーアーム５のスラスト荷重等に対する強さと剛性とを支持フレーム１５に確保することができる。
【０１００】
このような本実施形態に係る脚体構造は、脚体Ｆｔ全体の太さ（特に幅）をスリム化することができる。また、本実施形態に係る脚体構造は、膝関節１１０の可動範囲を拡大することができる。また、本実施形態に係る脚体構造は、減速機構４０を小型化及び軽量化して、支持フレーム１５の外側に配置することにより、従来の脚体構造と同等以上の脚体Ｆｔの低慣性モーメントを実現することができる。
【０１０１】
以上の通り、本実施形態に係る脚式移動ロボットＡｓの脚体構造によれば、脚体Ｆｔをスリム化することができる。
【０１０２】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【符号の説明】
【０１０３】
１    揺動機構
２（２Ａ，２Ｂ）    駆動プーリ
２Ａａ，２Ｂａ，４Ａａ，４Ｂａ    軸孔
４Ａｂ，４Ｂｂ    ボス
３    無端ベルト
４（４Ａ，４Ｂ）    従動プーリ
５    ロッカーアーム
５ａ    軸筒部
７    ロッド
１０    下腿部
１１    下腿部外装
１５    支持フレーム
１５ｂ    空洞部
１５ｃ    外枠部
１５ｄ，１５ｅ    開口部
１７（１７Ａ，１７Ｂ）    駆動軸
１７ａ，１８ａ，１７ｃ，１８ｃ    雌ねじ部
１７ｂ，１８ｂ    テーパ軸部
１８（１８Ａ，１８Ｂ）    従動軸
１９    カバー部材
２０    足首関節
３０    足部
４０    減速機構
５１    テンションローラ
５２    蓋部材
５３    フランジ
１００    大腿部
１１０    膝関節
Ａｓ    脚式移動ロボット
Ｂ１，Ｂ２    ベアリング
Ｂ４    クロスローラベアリング
Ｆｔ（ＬＦ，ＲＦ）    脚体
Ｍ（ＭＡ，ＭＢ）    駆動モータ
Ｔ１    第１締結部材
Ｔ２    第２締結部材
Ｔ３    第３締結部材
Ｔ４    第４締結部材
Ｔ１ａ    雄ねじ部
Ｔ１ｂ    頭部
【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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