(57)【要約】【課題】レーザ測距センサの測定精度が高くなくても精度よく関節角の原点を調整することができる多関節ロボットの原点調整システムを提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る多関節ロボットの原点調整システムは、レーザ測距センサ（例えば、第１のレーザ測距センサ５８）と、多関節ロボットにおける調整対象の関節を挟んでレーザ測距センサからのレーザ光の入射位置に対して逆側に配置され、山形面（例えば、山形面５３ａ１）と透過部（例えば、貫通部５３ｃ）とを有し、調整対象の関節における関節角が正規の原点に配置されると、レーザ測距センサからのレーザ光が透過部を透過するガイド（例えば、第１のガイド５３）と、山形面で反射したレーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続ける又は減少し続けるように調整対象の関節を制御する制御部（例えば、制御部５６）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多関節ロボットの原点調整システムであって、
前記多関節ロボットの外部に配置されたレーザ測距センサと、
前記多関節ロボットにおける調整対象の関節によって回動可能に接続されたリンクと、
前記調整対象の関節を挟んで前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置に対して逆側に配置された前記リンクに設けられ、前記調整対象の関節側の面に形成された山形面と、前記山形面の頂部に配置された前記レーザ光の透過部と、を有し、前記調整対象の関節における関節角が正規の原点に配置されると、前記レーザ測距センサからのレーザ光が前記透過部を透過するガイドと、
前記山形面で反射した前記レーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続ける又は減少し続けるように前記調整対象の関節を制御して、前記ガイドの透過部に前記レーザ光を透過させる制御部と、
を備える多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項２】
前記ガイドとして、第１のガイドと第２のガイドとを有し、
前記調整対象の関節として、前記多関節ロボットにおける前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置と前記第１のガイドとの間に配置された第１の調整対象の関節と、前記多関節ロボットにおける前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間に配置された第２の調整対象の関節と、を有し、
前記制御部は、前記第１の調整対象の関節を制御して前記第１のガイドの透過部に前記レーザ光を透過させ、さらに前記第２の調整対象の関節を制御して前記第２のガイドの透過部に前記第１のガイドの透過部を透過した前記レーザ光を透過させる請求項１に記載の多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項３】
前記多関節ロボットは、歩行ロボットの左右の脚部であり、
前記左右の脚部が乗せられ、各関節の関節角が調整前の原点に配置された略直立状態の前記左右の脚部における足裏から夫々レーザ光が入射されるように前記レーザ測距センサが設けられた第１のステーションを備える請求項１又は２に記載の多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項４】
前記ガイドの山形面は、凸状の二等辺三角形又は円錐形である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項５】
前記調整対象の関節が二軸の自由度を有する場合、前記関節の関節角を調整するための前記ガイドの山形面は、円錐形である請求項４に記載の多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項６】
前記多関節ロボットは、人型ロボットの左右の腕部であり、
前記左右の腕部における手のひらが当てられ、各関節の関節角が調整前の原点に配置された略伸ばした状態の左右の腕部における前記手のひらから夫々レーザ光が入射されるように前記レーザ測距センサが設けられた第２のステーションを備える請求項１又は２に記載の多関節ロボットの原点調整システム。
【請求項７】
多関節ロボットの原点調整方法であって、
前記多関節ロボットの外部にレーザ測距センサを配置する工程と、
山形面と、前記山形面の頂部に配置されたレーザ光の透過部と、を有するガイドを、前記多関節ロボットにおける調整対象の関節を挟んで前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置に対して逆側に配置された、前記調整対象の関節によって回動可能に接続されたリンクに設け、前記調整対象の関節の関節角が正規の原点に配置されると前記レーザ測距センサからのレーザ光が透過する位置に前記透過部を配置すると共に、前記ガイドにおける前記調整対象の関節側の面に前記山形面を配置する工程と、
前記山形面で反射した前記レーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続ける又は減少し続けるように前記調整対象の関節を制御して、前記ガイドの透過部に前記レーザ光を透過させる工程と、
を備える多関節ロボットの原点調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、多関節ロボットは、介護や生活支援などの現場で多用されている。このような多関節ロボットは、通例、関節を駆動するモータにエンコーダなどの角度検出センサを内蔵しているが、当該角度検出センサの原点位置（即ち、角度０°の位置）は様々な原因でずれることがあるため、関節角の原点調整を行う必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の原点調整方法は、手先から順に１乃至６軸を有する６軸ロボットの先端に計測板を設け、６軸ロボットの姿勢を変えて、レーザ測距センサで計測板との距離を複数回測定し、その差分に基づいて１軸の原点位置を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３５３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の原点調整方法は、レーザ測距センサで計測板との距離を計測し、その計測結果に基づいて１軸の原点位置を調整するので、レーザ測距センサの精度に大きく依存してしまう。つまり、レーザ測距センサの測定誤差が直接に関節角の原点調整誤差に反映されるため、測定精度の高いレーザ測距センサを用いる必要がある。
【０００６】
本発明は、上記を鑑みなされたものであって、レーザ測距センサの測定精度が高くなくても精度よく関節角の原点を調整することができる多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法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】
【０００７】
本発明の一態様に係る多関節ロボットの原点調整システムは、
前記多関節ロボットの外部に配置されたレーザ測距センサと、
前記多関節ロボットにおける調整対象の関節によって回動可能に接続されたリンクと、
前記調整対象の関節を挟んで前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置に対して逆側に配置された前記リンクに設けられ、前記調整対象の関節側の面に形成された山形面と、前記山形面の頂部に配置された前記レーザ光の透過部と、を有し、前記調整対象の関節における関節角が正規の原点に配置されると、前記レーザ測距センサからのレーザ光が前記透過部を透過するガイドと、
前記山形面で反射した前記レーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続ける又は減少し続けるように前記調整対象の関節を制御して、前記ガイドの透過部に前記レーザ光を透過させる制御部と、
を備える。
これにより、従来のような精度の高いレーザ測距センサを用いなくても関節角の原点調整を行うことができる。そのため、従来に比べて精度の低いレーザ測距センサを用いても、精度良く関節角の原点調整を行うことができる。
【０００８】
上述の多関節ロボットの原点調整システムは、前記ガイドとして、第１のガイドと第２のガイドとを有し、
前記調整対象の関節として、前記多関節ロボットにおける前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置と前記第１のガイドとの間に配置された第１の調整対象の関節と、前記多関節ロボットにおける前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間に配置された第２の調整対象の関節と、を有し、
前記制御部は、前記第１の調整対象の関節を制御して前記第１のガイドの透過部に前記レーザ光を透過させ、さらに前記第２の調整対象の関節を制御して前記第２のガイドの透過部に前記第１のガイドの透過部を透過した前記レーザ光を透過させることが好ましい。
これにより、複数の関節における関節角の原点調整を簡単に行うことができる。
【０００９】
上述の多関節ロボットの原点調整システムは、前記多関節ロボットは、歩行ロボットの左右の脚部であり、
前記左右の脚部が乗せられ、各関節の関節角が調整前の原点に配置された略直立状態の前記左右の脚部における足裏から夫々レーザ光が入射されるように前記レーザ測距センサが設けられた第１のステーションを備えることが好ましい。
これにより、歩行ロボットの脚部における関節の関節角の原点調整を簡単に行うことができる。
【００１０】
上述の多関節ロボットの原点調整システムは、前記ガイドの山形面は、凸状の二等辺三角形又は円錐形であることが好ましい。
これにより、調整対象の関節を制御すると、ガイドの山形面で反射するレーザ光に基づいて導かれる距離を増大し続ける又は減少し続けさせることができる。
【００１１】
上述の多関節ロボットの原点調整システムは、前記調整対象の関節が二軸の自由度を有する場合、前記関節の関節角を調整するための前記ガイドの山形面は、円錐形であることが好ましい。
これにより、調整対象の関節が二軸の自由度を有する場合も良好に関節角の原点調整を行うことができる。
【００１２】
上述の多関節ロボットの原点調整システムは、前記多関節ロボットは、人型ロボットの左右の腕部であり、
前記左右の腕部における手のひらが当てられ、各関節の関節角が調整前の原点に配置された略伸ばした状態の左右の腕部における前記手のひらから夫々レーザ光が入射されるように前記レーザ測距センサが設けられた第２のステーションを備えることが好ましい。
これにより、人型ロボットの腕部における関節の関節角の原点調整を簡単に行うことができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る多関節ロボットの原点調整方法は、
前記多関節ロボットの外部にレーザ測距センサを配置する工程と、
山形面と、前記山形面の頂部に配置された前記レーザ光の透過部と、を有するガイドを、前記多関節ロボットにおける調整対象の関節を挟んで前記レーザ測距センサからのレーザ光の入射位置に対して逆側に配置された、前記調整対象の関節によって回動可能に接続されたリンクに設け、前記調整対象の関節の関節角が正規の原点に配置されると前記レーザ測距センサからのレーザ光が透過する位置に前記透過部を配置すると共に、前記ガイドにおける前記調整対象の関節側の面に前記山形面を配置する工程と、
前記山形面で反射した前記レーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続ける又は減少し続けるように前記調整対象の関節を制御して、前記ガイドの透過部に前記レーザ光を透過させる工程と、
を備える。
これにより、従来のような精度の高いレーザ測距センサを用いなくても関節角の原点調整を行うことができる。そのため、従来に比べて精度の低いレーザ測距センサを用いても、精度良く関節角の原点調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザ測距センサの測定精度が高くなくても精度よく関節角の原点を調整することができる多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１で用いられる多関節ロボット及び当該多関節ロボットの原点調整システムを示す上方斜視図である。
【図２】実施の形態１で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す上方斜視図である。
【図３】実施の形態１で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す異なる上方斜視図である。
【図４】実施の形態１で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す下方斜視図である。
【図５】実施の形態１の多関節ロボットの原点調整システムの制御系を示すブロック図である。
【図６】第１のステーションを示す上方斜視図である。
【図７】第１のガイドを示す上方斜視図である。
【図８】第１のガイドを示す下方斜視図である。
【図９】第２のガイドを示す上方斜視図である。
【図１０】第２のガイドを示す下方斜視図である。
【図１１】第３のガイドを示す上方斜視図である
【図１２】第３のガイドを示す下方斜視図である。
【図１３】実施の形態１の原点調整方法の流れを示すフローチャートである。
【図１４】脚部の第６の関節における関節角の原点がずれた際のレーザ光の経路を示す第２のリンク部以下の断面図である。
【図１５】脚部の第６の関節における関節角の原点が調整された後のレーザ光の経路を示す第２のリンク部以下の断面図である。
【図１６】脚部の第１乃至第６の関節における関節角の原点が調整された後の第１のガイドの貫通部及び第２のガイドの貫通部の配置関係を示す上面図である。
【図１７】脚部の第１乃至第６の関節における関節角の原点が調整された後のレーザ光の経路を示す図である。
【図１８】実施の形態２で用いられる多関節ロボット及び当該多関節ロボットの原点調整システムを示す上方斜視図である。
【図１９】実施の形態２で用いられる多関節ロボットである腕部及び当該腕部に設けられたガイドを示す上方斜視図である。
【図２０】実施の形態２で用いられる多関節ロボットである腕部及び当該腕部に設けられたガイドを示す下方斜視図である。
【図２１】実施の形態２で用いられる多関節ロボットの関節における関節角の原点調整を行う様子を示す図である。
【図２２】実施の形態２で用いられる多関節ロボットの関節における関節角の原点調整を行う様子を示す異なる図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１７】
＜実施の形態１＞
以下に、本実施の形態に係る多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法について説明する。先ず、本実施の形態で用いられる多関節ロボットを説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態で用いられる多関節ロボット及び当該多関節ロボットの原点調整システムを示す上方斜視図である。図２は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す上方斜視図である。図３は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す異なる上方斜視図である。図４は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットである脚部及び当該脚部に設けられたガイドを示す下方斜視図である。図５は、本実施の形態の多関節ロボットの原点調整システムの制御系を示すブロック図である。
【００１９】
図１乃至図５に示すように、本実施の形態で用いられる多関節ロボットは、自立歩行又は外部からの操作によって歩行する歩行ロボット１の左右の脚部２である。これらの左右の脚部２は夫々、第１のベース部３に支持されている。そして、左右の脚部２は夫々、記憶部(図示を省略)から読み出した倒立歩行を実行するためのプログラムなどに基づいて制御部４によって制御される。なお、図５は、一方の脚部２の制御系のみを示している。
【００２０】
なお、以下の説明における脚部２の前後方向、左右方向及び上下方向は、脚部２が直立状態を基準として規定しており、脚部２の各関節における関節角が正規の原点に配置されると当該脚部２が直立状態になる。ここで、正規の原点とは、調整後に設定された原点又は初期設定された原点をいう。また、以下の説明では、直立状態の右側の脚部２の構成を説明し、左側の脚部２の構成は右側の脚部２と略同様であるので説明は省略する。
【００２１】
脚部２は、レーザ光が通過する通過部を有し、上腿部５、下腿部６及び足部７を備えている。上腿部５は、第１の関節８、第１のリンク部９、第２の関節１０及び第３の関節１１を備えている。
【００２２】
第１の関節８は、図１に示すように、歩行ロボット１の第１のベース部３と脚部２の上腿部５とを連結する。本実施の形態の第１の関節８は、第１のベース部３、第１の連結部材１２、第１の関節軸１３及び第１の駆動機構（図示を省略）を備えている。
【００２３】
第１の連結部材１２は、図２に示すように、脚部２の左右方向から見て逆Ｕ字形に形成されており、開口部が脚部２の左右方向及び下方に配置されている。第１の連結部材１２におけるＵ字形の底部には、第１のベース部３に回転可能に通され、且つ脚部２の上下方向に延在する第１の関節軸１３の一端部が連結されている。第１の関節軸１３は、第１の駆動機構に連結されている。第１の駆動機構は、モータの駆動力を無端ベルト及び減速器を介して第１の関節軸１３に伝達する。
【００２４】
第１のリンク部９は、脚部２の上下方向から見て略四角形の筒状部材であり、当該筒状部材を成す前側部、右側部、後側部及び左側部は夫々トラス構造に形成されている。
【００２５】
第１のリンク部９の上端部からは、脚部２の左右方向に間隔を開けて突出部９ａが当該脚部２の上方に向かって突出している。第１のリンク部９の下端部からは、脚部２の左右方向に間隔を開けて突出部９ｂが当該脚部２の下方に向かって突出している。
【００２６】
第２の関節１０も、図１乃至図４に示すように、歩行ロボット１の第１のベース部３と脚部２の上腿部５とを連結する。本実施の形態の第２の関節１０は、第１の関節８と共通の部材である第１の連結部材１２、第２の連結部材１４、第２の関節軸１５、及び第２の駆動機構１６を備えている。
【００２７】
第２の連結部材１４は、脚部２の上下方向から見て、略四角形の筒状部材である。第２の連結部材１４は、第１の連結部材１２内に配置され、第１の連結部材１２によって脚部２の前後方向から挟み込まれている。
【００２８】
第２の連結部材１４における脚部２の前後方向で向かい合う側部には、第１の連結部材１２におけるＵ字形の立ち上がり部に夫々回転可能に通され、且つ脚部２の前後方向に延在する第２の関節軸１５の一端部が連結されている。
【００２９】
第２の駆動機構１６は、モータ１７、無端ベルト１８及び減速器１９を備えている。モータ１７は、図５に示すように、制御部４からの制御信号に基づいて動作する。無端ベルト１８は、モータ１７の出力軸と減速器１９の入力軸とに渡され、モータ１７の駆動力を減速器１９に伝達する。
【００３０】
減速器１９は、モータ１７からの駆動力を増幅する。減速器１９の出力軸は、第２の関節軸１５の他端部に連結されており、増幅した駆動力を当該第２の関節軸１５に伝達する。
【００３１】
第３の関節１１も、図１乃至図４に示すように、歩行ロボット１の第１のベース部３と脚部２の上腿部５とを連結する。本実施の形態の第３の関節１１は、第１のリンク部９の突出部９ａ、第２の関節１０と共通の部材である第２の連結部材１４、第３の関節軸２０及び第３の駆動機構２１を備えている。
【００３２】
第１のリンク部９の突出部９ａは、脚部２の左右方向から第２の連結部材１４を挟み込んでいる。第１のリンク部９の突出部９ａには夫々、脚部２の左右方向に延在する第３の関節軸２０が回転可能に通され、当該第３の関節軸２０の一端部が第２の連結部材１４における脚部２の左右方向で向かい合う側部に連結されている。
【００３３】
第３の駆動機構２１は、モータ２２、無端ベルト２３及び減速器２４を備えている。モータ２２は、図５に示すように、制御部４からの制御信号に基づいて動作する。無端ベルト２３は、モータ２２の出力軸と減速器２４の入力軸とに渡され、モータ２２の駆動力を減速器２４に伝達する。
【００３４】
減速器２４は、モータ２２からの駆動力を増幅する。減速器２４の出力軸は、第３の関節軸２０の他端部に連結されており、増幅した駆動力を当該第３の関節軸２０に伝達する。
【００３５】
下腿部６は、図２乃至図４に示すように、第２のリンク部２５及び第４の関節２６を備えている。第２のリンク部２５は、脚部２の上下方向から見て略四角形の筒状部材であり、当該筒状部材を成す前側部、右側部、後側部及び左側部は夫々トラス構造に形成されている。
【００３６】
第２のリンク部２５の上端部からは、脚部２の左右方向に間隔を開けて当該脚部２の上方に向かって突出部２５ａが突出している。第２のリンク部２５の下端部からは、脚部２の左右方向に間隔を開けて当該脚部２の下方に向かって突出部２５ｂが突出している。
【００３７】
第４の関節２６は、図２乃至図４に示すように、上腿部５と下腿部６とを連結する。本実施の形態の第４の関節２６は、第１のリンク部９の突出部９ｂ、第２のリンク部２５の突出部２５ａ、第４の関節軸２７及び第４の駆動機構２８を備えている。
【００３８】
第１のリンク部９の突出部９ｂは、脚部２の左右方向から第２のリンク部２５の突出部２５ａを挟み込んでいる。第１のリンク部９の突出部９ｂには夫々、脚部２の左右方向に延在する第４の関節軸２７が回転可能に通され、当該第４の関節軸２７の一端部が第２のリンク部２５の突出部２５ａに連結されている。
【００３９】
第４の駆動機構２８は、モータ２９、無端ベルト３０及び減速器３１を備えている。モータ２９は、図５に示すように、制御部４からの制御信号に基づいて動作する。無端ベルト３０は、モータ２９の出力軸と減速器３１の入力軸とに渡され、モータ２９の駆動力を減速器３１に伝達する。
【００４０】
減速器３１は、モータ２９からの駆動力を増幅する。減速器３１の出力軸は、第４の関節軸２７の他端部に連結されており、増幅した駆動力を当該第４の関節軸２７に伝達する。
【００４１】
足部７は、図１乃至図４に示すように、第５の関節３２、第６の関節３３及び接地部３４を備えている。第５の関節３２は、下腿部６と足部７とを連結する。本実施の形態の第５の関節３２は、第３の連結部材３５、第４の連結部材３６、第５の関節軸３７及び第５の駆動機構３８を備えている。
【００４２】
第３の連結部材３５は、脚部２の左右方向から見て、Ｕ字形に形成されており、開口部が脚部２の左右方向及び上方に配置されている。第３の連結部材３５におけるＵ字形の底部は、接地部３４に連結されている。また、第３の連結部材３５におけるＵ字状の底部には、貫通部３５ａが形成されている。
【００４３】
第４の連結部材３６は、脚部２の上下方向から見て、略四角形の筒状部材である。第４の連結部材３６は、第３の連結部材３５の内部に配置されており、第３の連結部材３５によって脚部２の前後方向から挟み込まれている。
【００４４】
第４の連結部材３６における脚部２の前後方向で向かい合う側部には、第３の連結部材３５の上端部に夫々回転可能に通され、且つ脚部２の前後方向に延在する第５の関節軸３７の一端部が連結されている。
【００４５】
第５の駆動機構３８は、モータ３９、無端ベルト４０及び減速器４１を備えている。モータ３９は、図５に示すように、制御部４からの制御信号に基づいて動作する。無端ベルト４０は、モータ３９の出力軸と減速器４１の入力軸とに渡され、モータ３９の駆動力を減速器４１に伝達する。
【００４６】
減速器４１は、モータ３９からの駆動力を増幅する。減速器４１の出力軸は、第５の関節軸３７の他端部に連結されており、増幅した駆動力を当該第５の関節軸３７に伝達する。
【００４７】
第６の関節３３も、図１乃至図４に示すように、下腿部６と足部７とを連結する。本実施の形態の第６の関節３３は、第２のリンク部２５の突出部２５ｂ、第５の関節３２と共通の部材である第４の連結部材３６、第６の関節軸４２及び第６の駆動機構４３を備えている。
【００４８】
第２のリンク部２５の突出部２５ｂは、脚部２の左右方向から第４の連結部材３６を挟み込んでいる。第２のリンク部２５の突出部２５ｂには夫々、脚部２の左右方向に延在する第６の関節軸４２が回転可能に通され、当該第６の関節軸４２の一端部が第４の連結部材３６における脚部２の左右方向で向かい合う側部に連結されている。
【００４９】
第６の駆動機構４３は、モータ４４、無端ベルト４５及び減速器４６を備えている。モータ４４は、図５に示すように、制御部４からの制御信号に基づいて動作する。無端ベルト４５は、モータ４４の出力軸と減速器４６の入力軸とに渡され、モータ４４の駆動力を減速器４６に伝達する。
【００５０】
減速器４６は、モータ４４からの駆動力を増幅する。減速器４６の出力軸は、第６の関節軸４２の他端部に連結されており、増幅した駆動力を当該第６の関節軸４２に伝達する。
【００５１】
接地部３４は、脚部２の上下方向から見て略矩形状の板状部材である。接地部３４の裏面（即ち、脚部２の足裏）には、脚部２の上下方向から見て第３の連結部材３５の貫通部３５ａと略重なるように貫通部３４ａが形成されている。
【００５２】
このような構成の脚部２は、図示を省略したモータが回転すると第１のベース部３と上腿部５との第１の関節軸１３を中心として当該脚部２が回転する。そして、モータ１７が回転すると第１のベース部３と上腿部５との第２の関節軸１５を中心として第１のリンク部９が回転する。また、モータ２２が回転すると第１のベース部３と上腿部５との第３の関節軸２０を中心として第１のリンク部９が回転する。そのため、第１乃至第３の関節８、１０、１１は、脚部２の股関節を構成する。
【００５３】
また、モータ２９が回転すると上腿部５と下腿部６との第４の関節軸２７を中心として第２のリンク部２５が回転する。そのため、第４の関節２６は、脚部２の膝関節を構成する。
【００５４】
さらに、モータ３９が回転すると下腿部６と足部７との第５の関節軸３７を中心として接地部３４が回転する。また、モータ４４が回転すると下腿部６と足部７との第６の関節軸４２を中心として接地部３４が回転する。つまり、第５及び第６の関節３２、３３は、脚部２の足首関節を構成する。
【００５５】
要するに、脚部２は、第１乃至第６の関節軸１３、１５、２０、２７、３７、４２を有する６軸ロボットである。そして、脚部２は、第１のリンク部９、第２の連結部材１４、第２のリンク部２５、及び第４の連結部材３６は内部が中空の構成であり、しかも第３の連結部材３５及び接地部３４は夫々貫通部３５ａ、３４ａを備えている。そのため、脚部２が略直立状態になると、脚部２の上下方向にレーザ光が通過する通過部が形成されることになる。これにより、脚部２が略直立状態になると、当該脚部２の下端部から入射したレーザ光が脚部２の上端部まで到達する。
【００５６】
次に、本実施の形態の原点調整システムを説明する。本実施の形態の原点調整システム５１は、図１乃至図５に示すように、第１のステーション５２、第１のガイド５３、第２のガイド５４、第３のガイド５５及び制御部５６を備えている。
【００５７】
図６は、第１のステーションを示す上方斜視図である。図７は、第１のガイドを示す上方斜視図である。図８は、第１のガイドを示す下方斜視図である。図９は、第２のガイドを示す上方斜視図である。図１０は、第２のガイドを示す下方斜視図である。図１１は、第３のガイドを示す上方斜視図である。図１２は、第３のガイドを示す下方斜視図である。
【００５８】
第１のステーション５２は、図１、図５及び図６に示すように、載置部５７、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９を備えている。載置部５７は、筺体であって、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９などが搭載されている。載置部５７は、床面に載置された際に上面が略水平に配置され、当該上面に左右の脚部２が乗せられる。
【００５９】
ここで、第１のステーション５２上の所定の位置に左右の脚部２を配置できる構成であることが好ましい。そこで、本実施の形態では、左右の脚部２における接地部３４の裏面に夫々、凹部３４ｂが形成されている。また、載置部５７に上面には、左右の脚部２の凹部３４ｂと夫々嵌合される凸部５７ａが形成されている。
【００６０】
さらに、第１のステーション５２の凸部５７ａが夫々左右の脚部２の凹部３４ｂに嵌め込まれると、左右の脚部２の第２の関節１０の関節角（即ち、脚部２の第２の関節軸１５回りの関節角）が原点に配置されるように、当該凸部５７ａが間隔を開けて配置されていることが好ましい。これにより、歩行ロボット１が第１のステーション５２の載置部５７に乗って、左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合するだけで、左右の脚部２の第２の関節１０の関節角の原点調整を行うことができる。
【００６１】
また、第１のステーション５２の凸部５７ａが夫々左右の脚部２の凹部３４ｂに嵌め込まれると、左右の脚部２の第１の関節８の関節角（即ち、脚部２の第１の関節軸１３回りの関節角）が原点に配置されるように、脚部２の凹部３４ｂが当該脚部２の上下方向から見て多角形（図示例では四角形）に形成され、第１のステーション５２の凸部５７ａが当該凹部３４ｂに対応するように多角形（図示例でに四角形）に形成されていることが好ましい。これにより、歩行ロボット１が第１のステーション５２の載置部５７に乗り、左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合するだけで、左右の脚部２の第１の関節８の関節角の正規の原点に配置することができる。
【００６２】
第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９としては、一般的なレーザ測距センサを用いることができ、レーザ光を出射する出射部及び反射したレーザ光を受光する受光部を備えており、反射したレーザ光に基づいて距離を導く。この第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９は、制御部５６によって制御される。なお、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９は、出射部と受光部との位置が略等しいことが好ましい。
【００６３】
本実施の形態の第１のレーザ測距センサ５８と第２のレーザ測距センサ５９とは、直立状態の右側の脚部２と左側の脚部２との間隔と略等しい間隔を開けて載置部５７に設けられており、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９は夫々載置部５７に脚部２が乗せられた状態で当該脚部２の上方に向かってレーザ光を出射する。
【００６４】
そのため、右側の脚部２が略直立状態で第１のレーザ測距センサ５８と接地部３４の貫通部３４ａとが当該脚部２を上下方向から見て略重なるように載置部５７に乗ると、第１のレーザ測距センサ５８から出射されるレーザ光は脚部２におけるレーザ光の通過部に入射し、反射したレーザ光が当該通過部を介して第１のレーザ測距センサ５８で受光される。
【００６５】
また、左側の脚部２が略直立状態で第２のレーザ測距センサ５９と接地部３４の貫通部３４ａとが当該脚部２を上下方向から見て略重なるように載置部５７に乗ると、第２のレーザ測距センサ５９から出射されるレーザ光は脚部２におけるレーザ光の通過部に入射し、反射したレーザ光が当該通過部を介して第２のレーザ測距センサ５９で受光される。
【００６６】
ここで、第１のレーザ測距センサ５８は、第１のステーション５２における右側の脚部２の凹部３４ｂと嵌合される凸部５７ａの頂部に設けられ、それに対応するように当該凹部３４ｂの底部に貫通部３４ａが設けられていることが好ましい。
【００６７】
また、第２のレーザ測距センサ５９は、第１のステーション５２における左側の脚部２の凹部３４ｂと嵌合される凸部５７ａの頂部に設けられ、それに対応するように当該凹部３４ｂの底部に貫通部３４ａが設けられていることが好ましい。
【００６８】
これにより、左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合して、左右の脚部２を略直立状態にすると、第１のレーザ測距センサ５８から出射されるレーザ光は右側の脚部２におけるレーザ光の通過部に入射可能になり、第２のレーザ測距センサ５９から出射されるレーザ光は左側の脚部２におけるレーザ光の通過部に入射可能になる。
【００６９】
第１のガイド５３は、脚部２における調整対象の関節である第５の関節３２及び第６の関節３３を挟んでレーザ光の入射位置（即ち、接地部３４の貫通部３４ａ）に対して逆側に配置されている。本実施の形態の第１のガイド５３は、図１などに示すように、下腿部６における第２のリンク部２５内に設けられている。
【００７０】
第１のガイド５３は、図７及び図８に示すように、反射部５３ａ、リブ部５３ｂ及び貫通部５３ｃを備えている。反射部５３ａは、脚部２の上下方向で対向する面を有する板状部材であり、脚部２の下方側の面に山形面５３ａ１を備えている。山形面５３ａ１は、脚部２の上方に向かって凸状の円錐形の面である。つまり、山形面５３ａ１は、逆漏斗形に形成されている。
【００７１】
リブ部５３ｂは、反射部５３ａの周縁部に設けられており、第２のリンク部２５の内周面に連結されている。そのため、反射部５３ａは、下腿部６における第２のリンク部２５の内部を上下に分断するように配置されている。
【００７２】
貫通部５３ｃは、山形面５３ａ１の頂部に形成された孔であり、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角が正規の原点に配置されると、接地部３４の貫通部３４ａから入射するレーザ光が通過する位置に配置されている。
【００７３】
そのため、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角（即ち、第５の関節軸３７及び第６の関節軸４２回りの関節角）が正規の原点に配置されていないと、第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９から出射されたレーザ光は山形面５３ａ１で反射して第２のリンク部２５の内部、第４の連結部材３６の内部、第３の連結部材３５の貫通部３５ａ、及び接地部３４の貫通部３４ａを介して第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９で受光される。
【００７４】
このとき、第１のガイド５３は上述の形状の山形面５３ａ１を有するので、当該山形面５３ａ１で反射したレーザ光に基づいて第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離は、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角が原点から離れるに従って短くなる。したがって、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離が最も長くなるように第５の関節３２及び第６の関節３３を動作させると、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角を正規の原点に配置することができる。
【００７５】
第２のガイド５４は、脚部２における調整対象の関節である第４の関節２６を挟んでレーザ光の入射位置に対して逆側に配置されている。本実施の形態の第２のガイド５４は、図１などに示すように、第１のリンク部９内に設けられている。
【００７６】
第２のガイド５４は、図９及び図１０に示すように、反射部５４ａ、リブ部５４ｂ及び貫通部５４ｃを備えている。反射部５４ａは、脚部２の上下方向で対向する面を有する板状部材であり、脚部２の下方側の面に山形面５４ａ１を備えている。
【００７７】
山形面５４ａ１は、脚部２の左右方向から見て当該脚部２の上方に向かって凸状の二等辺三角形に形成されており、当該二等辺三角形が脚部２の左右方向に連続している。つまり、山形面５４ａ１は、長方形を底辺に有する四角錐を内部に形成する。
【００７８】
リブ部５４ｂは、第１のリンク部９の内周面に連結されている。そのため、反射部５４ａは、第１のリンク部９の内部を上下に分断するように配置されている。
【００７９】
貫通部５４ｃは、山形面５４ａ１の頂部に形成されたスリットであり、貫通部５４ｃの長手方向が脚部２の左右方向に配置されている。つまり、貫通部５４ｃは、第４の関節２６の可動方向には狭く、他の方向には広い形状とされており、第４の関節２６の関節角が正規の原点に配置されると、接地部３４の貫通部３４ａから入射するレーザ光が通過する位置に配置されている。
【００８０】
そのため、第４の関節２６の関節角（即ち、第４の関節軸２７回りの関節角）が正規の原点に配置されていないと、第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９から出射されたレーザ光は山形面５４ａ１で反射して第１のリンク部９の内部、第２のリンク部２５の内部、第１のガイド５３の貫通部５３ｃ、第４の連結部材３６の内部、第３の連結部材３５の貫通部３５ａ、及び接地部３４の貫通部３４ａを介して第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９で受光される。
【００８１】
このとき、第２のガイド５４は上述の形状の山形面５４ａ１を有するので、当該山形面５４ａ１で反射したレーザ光に基づいて第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離は、第４の関節２６の関節角が正規の原点から離れるに従って短くなる。したがって、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離が最も長くなるように第４の関節２６を動作させると、第４の関節２６の関節角を正規の原点に配置することができる。但し、本実施の形態の第２のガイド５４は、第１のガイド５３と等しい構成としてもよい。
【００８２】
第３のガイド５５は、脚部２における調整対象の関節である第３の関節１１を挟んでレーザ光の入射位置に対して逆側に配置されている。本実施の形態の第３のガイド５５は、図１などに示すように、第２の連結部材１４に設けられている。
【００８３】
第３のガイド５５は、図１１及び図１２に示すように、反射部５５ａ、リブ部５５ｂ及び貫通部５５ｃを備えている。反射部５５ａは、脚部２の上下方向で対向する面を有する板状部材であり、脚部２の下方側の面に山形面５５ａ１を備えている。
【００８４】
山形面５５ａ１は、脚部２の左右方向から見て当該脚部２の上方に向かって凸状の二等辺三角形に形成されており、当該二等辺三角形が脚部２の左右方向に連続している。つまり、山形面５５ａ１は、長方形を底辺に有する四角錐を内部に形成する。
【００８５】
リブ部５５ｂは、第２の連結部材１４の内周面に連結されている。そのため、反射部５５ａは、第２の連結部材１４の内部を上下に分断するように配置されている。
【００８６】
貫通部５５ｃは、山形面５５ａ１の頂部に形成されたスリットであり、貫通部５５ｃの長手方向が脚部２の左右方向に配置されている。つまり、貫通部５５ｃは、第３の関節１１の可動方向には狭く、他の方向には広い形状とされており、第３の関節１１の関節角が正規の原点に配置されると、接地部３４の貫通部３４ａから入射するレーザ光が通過する位置に配置されている。
【００８７】
そのため、第３の関節１１の関節角（第３の関節軸２０回りの関節角）が正規の原点に配置されていないと、第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９から出射されたレーザ光は山形面５５ａ１で反射して第２の連結部材１４の内部、第２のガイド５４の貫通部５４ｃ、第１のリンク部９の内部、第１のガイド５３の貫通部５３ｃ、第２のリンク部２５の内部、第４の連結部材３６の内部、第３の連結部材３５の貫通部３５ａ、及び接地部３４の貫通部３４ａを介して第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９で受光される。
【００８８】
このとき、第３のガイド５５は上述の形状の山形面５５ａ１を有するので、当該山形面５５ａ１で反射したレーザ光に基づいて第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離は、第３の関節１１の関節角が正規の原点から離れるに従って短くなる。したがって、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９が導く距離が最も長くなるように第３の関節１１を動作させると、第３の関節１１の関節角を正規の原点に配置することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態の第３のガイド５５は、脚部２における足裏の凹部３４ｂを夫々第１のステーション５２の凸部５７ａと嵌合することで第１の関節８及び第２の関節１０の関節角が正規の原点に配置されていることを前提としているため、山形面５５ａ１及び貫通部５５ｃを上述の形状としたが、第１のガイド５３と等しい構成としてもよい。
【００９０】
制御部５６は、第１のガイド５３の山形面５３ａ１、第２のガイド５４の山形面５４ａ１、又は第３のガイド５５の山形面５５ａ１で反射したレーザ光に基づいて第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９が導いた距離が増大し続けるように第２の関節１１、第４の関節２６、又は第５の関節３２及び第６の関節３３を制御して、第１のガイド５３の貫通部５３ｃ、第２のガイド５４の貫通部５４ｃ、及び第３のガイド５５の貫通部５５ｃに当該レーザ光を通過させる。
【００９１】
本実施の形態の制御部５６は、第１のステーション５２に搭載されており、第１のステーション５２に搭載された通信部６０と歩行ロボット１に搭載された通信部４７とを介して脚部２の各モータを制御可能である。
【００９２】
ここで、歩行ロボット１が第１のステーション５２の載置部５７に乗って、左右の脚部２の凹部３４ｂ夫々を載置部５７の凸部５７ａと嵌合すると、第１及び第２のレーザ測距センサ５８、５９夫々からレーザ光が出射して、上述の制御が行われることが好ましい。そこで、本実施の形態では、載置部５７の凸部５７ａの近傍に夫々第１の接触センサ６１及び第２の接触センサ６２を備え、当該第１及び第２の接触センサ６１、６２夫々の検出結果に基づいて歩行ロボット１が第１のステーション５２の載置部５７に乗って、左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合したことを検出している。但し、歩行ロボット１の位置情報に基づいて当該歩行ロボット１が第１のステーション５２の載置部５７に乗って、左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合したことを検出してもよく、検出方法は特に限定されない。
【００９３】
次に、本実施の形態の原点調整方法を説明する。なお、以下の説明では、右側の脚部２の各関節における関節角の原点調整方法を説明し、左側の脚部２の関節における関節角の原点調整方法は右側の脚部２の各関節における関節角の原点調整方法と同様であるため説明を省略する。また、以下の原点調整方法では、上述のように左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合するだけで、左右の脚部２の第１の関節８及び第２の関節１０における関節角の原点調整を行うことができる第１のステーション５２を用いることを前提とする。
【００９４】
図１３は、本実施の形態の原点調整方法の流れを示すフローチャートである。図１４は、脚部の第６の関節における関節角の原点がずれた際のレーザ光の経路を示す第２のリンク部以下の断面図である。図１５は、脚部の第６の関節における関節角の原点が調整された後のレーザ光の経路を示す第２のリンク部以下の断面図である。図１６は、脚部の第１乃至第６の関節における関節角の原点が調整された後の第１のガイドの貫通部及び第２のガイドの貫通部の配置関係を示す上面図である。図１７は、脚部の第１乃至第６の関節における関節角の原点が調整された後のレーザ光の経路を示す図である。
【００９５】
先ず、図１に示すように、歩行ロボット１は、例えば通常歩行モードから原点調整モードに変更して第１のステーション５２の載置部５７に乗って左右の脚部２の凹部３４ｂを夫々載置部５７の凸部５７ａと嵌合し、左右の脚部２における各関節の関節角を現状の原点に配置して当該左右の脚部２を略直立状態とする（Ｓ１）。これにより、上述のように、左右の脚部２の第１の関節８及び第２の関節１０における関節角の原点調整を行うことができる。
【００９６】
次に、第１のステーション５２の制御部５６は、第１の接触センサ６１の検出結果に基づいて、脚部２の凹部３４ｂが第１のステーション５２の凸部５７ａと嵌合されたことを検出すると、当該制御部５６は、歩行ロボット１の通信部４７と第１のステーション５２の通信部６０との通信を確立する（Ｓ２）。
【００９７】
次に、第１のステーション５２の制御部５６は、脚部２の下方から上方に向かって順に関節における関節角の原点を調整するべく、先ず、第５の関節３２及び第６の関節３３を原点調整対象の関節に設定する（Ｓ３）。
【００９８】
次に、第１のステーション５２の制御部５６は、第１のレーザ測距センサ５８を制御してレーザ光を上方に向かって出射させる（Ｓ４）。そして、制御部５６は、当該レーザ光の反射光に基づいて第１のレーザ測距センサ５８が導いた距離が閾値以上か否かを判定する（Ｓ５）。このとき、例えば、図１４に示すように、第６の関節３３の関節角が正規の原点に配置されていないと、レーザ光が第１のガイド５３の山形面５３ａ１で反射するので、当該距離が閾値より短くなる。
【００９９】
そのため、第１のレーザ測距センサ５８が導いた距離が閾値以上でない場合、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角が正規の原点に配置されていないので（Ｓ５のＮＯ）、第１のステーション５２の制御部５６は当該距離が増大し続けるように、歩行ロボット１の通信部４７及び第１のステーション５２の通信部６０を介して第５の関節３２のモータ３９及び第６の関節３３のモータ４４を制御する（Ｓ６）。
【０１００】
例えば、図１４の場合、制御部５６は、第２のリンク部２５が第６の関節軸４２回りに脚部２の後方に向かって（図１４の矢印方向）回転するように、第６の関節３３のモータ４４を制御する。
【０１０１】
このとき、第２のリンク部２５を脚部２の前方に回転させればよいのか、又は脚部２の後方に回転させればよいのか、を判別できないため、制御部５６は、一度、第２のリンク部２５をいずれの方向にも回転させ、その際に第１のレーザ測距センサ５８が導いた距離が増大し続ける方向に第２のリンク部２５を回転させるとよい。
そして、第１のステーション５２の制御部５６は、Ｓ４の工程に戻る。
【０１０２】
一方、図１５に示すように、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角が正規の原点に配置されていると、レーザ光が第１のガイド５３の貫通部５３ｃを通過するので、第１のレーザ測距センサ５８が導いた距離は閾値以上になる。
【０１０３】
そのため、第１のステーション５２の制御部５６が導いた距離が閾値以上の場合、第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角は正規の原点に配置されているので（Ｓ５のＹＥＳ）、当該制御部５６は全ての関節の関節角の原点調整が完了したか否かを判定する（Ｓ７）。上述の工程では、未だ第５の関節３２及び第６の関節３３の関節角の原点調整のみであるため（Ｓ７のＮＯ）、次に第４の関節２６の関節角の原点調整を行うべく（Ｓ８）、Ｓ４乃至Ｓ７の工程を繰り返し、第４の関節２６の関節角の原点調整が完了すると、さらに第３の関節１１の関節角の原点調整を行うべく、Ｓ４乃至Ｓ７の工程を繰り返す。
【０１０４】
このように脚部２の下方から上方に向かって、全ての関節の関節角の原点調整が完了すると（Ｓ７のＹＥＳ）、第１のステーション５２の制御部５６は、現在の関節角を原点に設定する（Ｓ９）。
【０１０５】
このとき、図１６に示すように、第１のガイド５３の貫通部５３ｃと第２のガイド５４の貫通部５４ｃとは脚部２の上下方向から見て重なるように配置され、さらに第３のガイド５５の貫通部５５ｃも脚部２の上下方向から見て重なるように配置される。
【０１０６】
そのため、図１７に示すように、第１のレーザ測距センサ５８から出射されるレーザ光は、脚部２におけるレーザ光の通過部、第１のガイド５３の貫通部５３ｃ、第２のガイド５４の貫通部５４ｃ及び第３のガイド５５の貫通部５５ｃを通過する。
【０１０７】
全ての関節における関節角の原点の設定が完了すると、第１のステーション５２の制御部５６は、歩行ロボット１との通信を切断する（Ｓ１０）。
【０１０８】
このような多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法は、レーザ測距センサからのレーザ光がガイドの貫通部を通過したか否かに基づいて関節角の原点調整を行うので、従来のような精度の高いレーザ測距センサを用いなくても関節角の原点調整を行うことができる。そのため、従来に比べて精度の低いレーザ測距センサを用いても、精度良く関節角の原点調整を行うことができる。
【０１０９】
しかも、制御部が導いた距離が増大し続けるように関節を制御すれば、簡単に当該関節の関節角の原点調整を行うことができる。
【０１１０】
ここで、上述のように、レーザ測距センサの出射部と受光部とを略等しい位置に配置すると、精度よく距離を導くことができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、第１のステーション５２が制御部５６を備えているが、歩行ロボット１の制御部４が制御部５６の機能を実現してもよい。
【０１１２】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法について説明する。なお、本実施の形態の多関節ロボットの原点調整システムは、実施の形態１の多関節ロボットの原点調整システムと略等しいため、重複する説明は省略し、また、等しい部材には等しい符号を用いる。
【０１１３】
図１８は、本実施の形態で用いられる多関節ロボット及び当該多関節ロボットの原点調整システムを示す上方斜視図である。図１９は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットである腕部及び当該腕部に設けられたガイドを示す上方斜視図である。図２０は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットである腕部及び当該腕部に設けられたガイドを示す下方斜視図である。図２１は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットの関節における関節角の原点調整を行う様子を示す図である。図２２は、本実施の形態で用いられる多関節ロボットの関節における関節角の原点調整を行う様子を示す異なる図である。
【０１１４】
なお、以下の説明における腕部７１の前後方向、左右方向及び上下方向は、腕部７１を人型ロボット７０の前方に向かって伸ばした状態を基準として規定しており、腕部７１の各関節における関節角が正規の原点に配置されると、当該腕部７１は人型ロボット７０の前方に向かって伸ばした状態で手のひらが当該人型ロボット７０の前方に配置される（なお、以下の説明では、腕部７１を人型ロボット７０の前方に向かって伸ばして手のひらを当該人型ロボット７０の前方に配置した状態を、単に腕部７１を人型ロボット７０の前方に伸ばした状態と省略する。）。
【０１１５】
図１８などに示すように、本実施の形態の多関節ロボットは、自立歩行又は外部からの操作によって歩行する人型ロボット７０の左右の腕部７１である。腕部７１は、脚部２と略同様の構成とされており、腕部７１を前方に向かって伸ばした形態は、脚部２を人型ロボット７０の前方に向かって伸ばした形態と略等しい。そして、腕部７１は、図１８乃至図２１に示すように、レーザ光が通過する通過部を有し、上腕部７３、下腕部７４及び手部７５を備えている。
【０１１６】
つまり、腕部７１は、上腕部７３が脚部２の上腿部５に対応し、下腕部７４が脚部２の下腿部６に対応し、手部７５が脚部７５の足部７に対応しており、脚部２の第３の関節１１が省略され、脚部２の第２の関節１０の第１の連結部材１２が脚部２の第１の関節８を介して人型ロボット７０の第２のベース部７２の肩口に連結された形態である。
【０１１７】
その結果、本実施の形態の腕部７１は、当該腕部７１を前方に伸ばした形態で、腕部７１の左右方向に延在する第１の関節軸を有する第１の関節７６、腕部７１の上下方向に延在する第２の関節軸を有する第２の関節７７、腕部７１の左右方向に延在する第３の関節軸を有する第３の関節７８、腕部７１の上下方向に延在する第４の関節軸を有する第４の関節７９、及び腕部７１の左右方向に延在する第５の関節軸を有する第５の関節８０を備える５軸ロボットである。そして、腕部７１は、脚部２と同様に内部にレーザ光が通過する通過部が形成されている。これにより、腕部７１を前方に向かって伸ばした状態になると、手部７５の貫通部７５ａから入射したレーザ光が当該腕部７１の肩まで到達する。
【０１１８】
次に、本実施の形態の原点調整システムを説明する。本実施の形態の原点調整システム１２０は、図１８乃至図２０に示すように、第２のステーション１２１、第１のガイド１２２、第２のガイド１２３及び制御部５６を備えている。
【０１１９】
第２のステーション１２１は、実施の形態１の第１のステーション５２を立てた形態と略等しい。これにより、左右の腕部７１を夫々前方に向かって伸ばした状態で、左右の腕部７１における手部７５の凹部７５ｂを夫々第２のステーション１２１の凸部１２１ａと嵌合すると、第１のレーザ測距センサ５８から出射されるレーザ光は右側の腕部７１におけるレーザ光の貫通部７５ａから入射し、第２のレーザ測距センサ５９から出射されるレーザ光は左側の腕部７１におけるレーザ光の貫通部７５ａから入射する。
【０１２０】
第１のガイド１２２は、腕部７１における調整対象の関節である第４の関節７９及び第５の関節８０を挟んでレーザ光の入射位置（手部７５の貫通部７５ａ）に対して逆側に配置されている。本実施の形態の第１のガイド１２２は、図１９及び図２０に示すように、腕部７１のリンク部８１内に設けられている。第１のガイド１２２は、脚部２に設けた第１のガイド５３と略等しい形状とされている。
【０１２１】
第２のガイド１２３は、腕部７１における調整対象の関節である第３の関節７８を挟んでレーザ光の入射位置に対して逆側に配置されている。本実施の形態の第２のガイド１２３は、図１９及び図２０に示すように、第２の関節７７の連結部材８２内に設けられている。第２のガイド１２３は、脚部２に設けた第２のガイド５４と略等しい形状とされている。
【０１２２】
制御部５６は、実施の形態１の脚部２の各関節における関節角の原点調整と同様の要領で、第１のレーザ測距センサ５８及び第２のレーザ測距センサ５９を制御してレーザ光を出射させ、第１のガイド１２２の山形面又は第２のガイド１２３の山形面で反射した当該レーザ光に基づいて導かれた距離が増大し続けるように第３の関節７８のモータ、第４の関節７９のモータ及び第５の関節８０のモータを制御して、第１のガイド１２２の貫通部及び第２のガイド１２３の貫通部に第１のレーザ測距センサ５８又は第２のレーザ測距センサ５９から出射されたレーザ光を通過させる。
【０１２３】
このような原点調整システム１２０を用いると、図２１及び図２２に示すように、左右の腕部７１を前方に伸ばした状態とし、左右の腕部７１における手部７５の凹部７５ｂを夫々第２のステーション１２１の凸部１２１と嵌合すると、実施の形態１の原点調整方法と同様に各関節の関節角の原点調整を行うことができる。
【０１２４】
上述の多関節ロボットの原点調整システム及び原点調整方法も、レーザ測距センサからのレーザ光がガイドの貫通部を通過したか否かに基づいて関節角の原点調整を行うので、従来のような精度の高いレーザ測距センサを用いなくても関節角の原点調整を行うことができる。そのため、従来に比べて精度の低いレーザ測距センサを用いても、精度良く関節角の原点調整を行うことができる。
【０１２５】
しかも、レーザ測距センサが導いた距離が増大し続けるように関節を制御すれば、簡単に当該関節の関節角の原点調整を行うことができる。
【０１２６】
ここで、上述のように、レーザ測距センサの出射部と受光部とを略等しい位置に配置すると、精度よく距離を導くことができる。
【０１２７】
また、図１８などに示すように、実施の形態１の原点調整システム５１と組み合わせると、人型ロボット７０が載置部５７に乗って、左右の脚部２における足部７の凹部３４ｂを夫々第１のステーション５２の凸部５７ａに夫々嵌め込み、左右の腕部７１における手部７５の凹部７５ｂを第２のステーション１２１の凸部１２１ａに夫々嵌め込むと、左右の脚部２の各関節の関節角の原点調整、及び左右の腕部７１の各関節の関節角の原点調整を同時に行うことができる。しかも、人型ロボット７０は一般的にカバー部材で覆われるが、当該カバー部材にレーザ光の入射部を形成すれば、簡単に上述の原点調整を行うことができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、第２のステーション１２１が制御部５６を備えているが、人型ロボット７０の制御部が制御部５６の機能を実現してもよい。
【０１２９】
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【０１３０】
例えば上記実施の形態の多関節ロボットは、５軸又は６軸ロボットであったが、軸の数は複数であれば特に限定されず、レーザ光の通過部を有する多関節ロボットであればよい。
【０１３１】
例えば上記実施の形態のガイドは、脚部の上方又は腕部の後方に向かって凸状の山形面を備えているが、逆山形面であっても略同様に実施できる。このとき、制御部は、ガイドの貫通部にレーザ光を通過させるべく、レーザ測距センサが導いた距離が減少し続けるように関節のモータを制御する。勿論、山形面を有するガイドと逆山形面を有するガイドとを組み合わせて多関節ロボットに設けてもよい。また、山形面及び逆山形面の形状は、調整対象の関節における関節角が正規の原点から離れるに従って、レーザ測距センサが導く距離が略減少又は略増大し続ける形状であればよい。
【０１３２】
例えば上記実施の形態のガイドは、貫通部を備えているが、レーザ光を通過させることができれば例えばフィルタなどで覆われた透過部でもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１  歩行ロボット
２  脚部
３  第１のベース部
４  制御部
５  上腿部
６  下腿部
７  足部
８  第１の関節
９  第１のリンク部、９ａ、９ｂ  突出部
１０  第２の関節
１１  第３の関節
１２  第１の連結部材
１３  第１の関節軸
１４  第２の連結部材
１５  第２の関節軸
１６  第２の駆動機構、１７  モータ、１８  無端ベルト、１９  減速器
２０  第３の関節軸
２１  第３の駆動機構、２２  モータ、２３  無端ベルト、２４  減速器
２５  第２のリンク部、２５ａ、２５ｂ  突出部
２６  第４の関節
２７  第４の関節軸
２８  第４の駆動機構、２９  モータ、３０  無端ベルト、３１  減速器
３２  第５の関節
３３  第６の関節
３４  接地部、３４ａ  貫通部、３４ｂ  凹部
３５  第３の連結部材、３５ａ  貫通部
３６  第４の連結部材
３７  第５の関節軸
３８  第５の駆動機構、３９  モータ、４０  無端ベルト、４１  減速器
４２  第６の関節軸
４３  第６の駆動機構、４４  モータ、４５  無端ベルト、４６  減速器
４７  通信部
５１  原点調整システム
５２  第１のステーション
５３  第１のガイド、５３ａ  反射部、５３ａ１  山形面、５３ｂ  リブ部、５３ｃ  貫通部
５４  第２のガイド、５４ａ  反射部、５４ａ１  山形面、５４ｂ  リブ部、５４ｃ  貫通部
５５  第３のガイド、５５ａ  反射部、５５ａ１  山形面、５５ｂ  リブ部、５５ｃ  貫通部
５６  制御部
５７  載置部、５７ａ  凸部
５８  第１のレーザ測距センサ、５９  第２のレーザ測距センサ
６０  通信部
６１  第１の接触センサ、６２  第２の接触センサ
７０  人型ロボット
７１  腕部
７２  第２のベース部
７３  上腕部
７４  下腕部
７５  手部
７６  第１の関節
７７  第２の関節
７８  第３の関節
７９  第４の関節
８０  第５の関節
８１  リンク部
８２  連結部材
１２１  第２のステーション
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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