(57)【要約】【課題】  単一の弾性構造体によって、ロボットの複数の関節の負荷を軽減する産業用ロボットを提供する。【解決手段】  基台１と、鉛直方向に延在する旋回軸線Ｌｒ１周りに回動可能なように、基台に連結されている旋回体２と、水平方向に延在する第１軸線Ｌｒ２周りに回動可能なように、基端部３ａが旋回体に連結されている第１アーム３と、水平方向に延在する第２軸線Ｌｒ３周りに回動可能なように、第１所定部分４ｃが第１アームに連結されている第２アーム４と、第２アームと基台又は旋回体とを連結し且つ重力によって第２アームに作用する第２軸線を中心とするトルクとは反対方向の第２軸線を中心とするトルク及び重力によって第１アームに作用する第１軸線を中心とするトルクとは反対方向の第１軸線を中心とするトルクを発生させるように構成された弾性構造体５と、を備える。【選択図】      図１
2015123516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
鉛直方向に延在する旋回軸線周りに回動可能なように、前記基台に連結されている旋回体と、
水平方向に延在する第１軸線周りに回動可能なように、基端部が前記旋回体に連結されている第１アームと、
水平方向に延在する第２軸線周りに回動可能なように、第１所定部分が前記第１アームに連結されている第２アームと、
前記第２アームと前記基台又は前記旋回体とを連結し且つ重力によって前記第２アームに作用する前記第２軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第２軸線を中心とするトルク及び重力によって前記第１アームに作用する前記第１軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第１軸線を中心とするトルクを発生させるように構成された弾性構造体と、を備える産業用ロボット。
【請求項２】
前記弾性構造体は、一方の端部が前記第２アームの前記第１所定部分よりも基端側の部分に連結されている、請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記旋回軸線周りに回動自在なように、前記基台に連結されている回動体を更に備え、
前記旋回体は、軸受部材を介して前記基台に連結され、
前記弾性構造体は、一方の端部が前記第２アームの前記第１所定部分よりも基端側の部分に連結され、他方の端部が前記回動体に連結され、重力によって前記軸受部材に作用する前記軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメントを更に発生させる請求項１に記載の産業用ロボット。
【請求項４】
前記第２アームは、第１角度位置と、前記第２アームの前記第１所定部分よりも先端側の部分と前記第１アームとがなす角度が前記第１角度位置よりも大きく、且つ、１８０度未満である第２角度位置との間を回動するように構成され、前記第１角度位置において、前記弾性構造体の一方の端部と他方の端部との距離が最大となるように構成されている、請求項２又は３に記載の産業用ロボット。
【請求項５】
基台と、
鉛直方向に延在する旋回軸線周りに回動可能なように、軸受部材を介して前記基台に連結されている旋回体と、
水平方向に延在する第１軸線周りに回動可能なように、基端部が前記旋回体に連結されている第１アームと、
水平方法に延在する第２軸線周りに回動可能なように、第１所定部分が前記第１アームに連結されている第２アームと、
前記第１アームと前記基台とを連結し且つ重力によって前記軸受部材に作用する前記軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメント及び重力によって前記第１アームに作用する前記第１軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第１軸線を中心とするトルクを発生させるように構成された弾性構造体と、を備える産業用ロボット。
【請求項６】
前記旋回軸線周りに回動自在なように、前記基台に連結されている回動体を更に備え、
前記旋回体は、軸受部材を介して前記基台に連結され、
前記弾性構造体は、一方の端部が前記第１アームに連結され、他方の端部が前記回動体に連結されている、請求項５に記載の産業用ロボット。
【請求項７】
前記第１アームは、先端部が基端部よりも下方に位置する第３角度位置と先端部が前記第３角度位置における先端部の高さ位置よりも上方に位置する第４角度位置との間を回動する、請求項１乃至６の何れかに記載の産業用ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用ロボットに関し、特に、バランサを備える産業用ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からロボットアームの回動によって生じる重力トルクの変動を相殺するためのバランサ装置を備えるロボットが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された産業用ロボットは、ベースに支持され前後に傾動して作業を行う下部アームと、下部アームを傾動させる下部アーム駆動用モータと、下部アームの傾動負荷を補助するバランサとを備えている。これによって、バランサが下部アームの傾動動作を補助し、下部アーム駆動用モータの負荷を軽減する。
【０００４】
また、特許文献２に開示された産業用ロボットは、水平回転可能な旋回胴部に対し水平な第１軸線の周りに回転可能に設けられた下腕と、下腕に対し水平な第２軸線の周りに回転可能に設けられた上腕と、旋回胴部に対して回転可能であって、第２軸線周りの上腕の回転に連動する回転板と、第１スプロケット及び第２スプロケットを介して回転板に重力作用によるモーメントと反対方向のモーメントを与える引張ばね装置とを備えている。これによって、上腕駆動用のモータ等に対する負荷を軽減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９‐２６２２９７号公報
【特許文献２】特開昭６１‐１４８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、例えば、下腕及び上腕の回転軸線にバランス力を作用させるために、特許文献１に記載のバランサ及び特許文献２に記載の引張ばね装置をロボットに設けると、ロボットの重量が増加し、ロボットの駆動部の動力を大きくしなければならない場合があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、単一の弾性構造体によってロボットの複数の関節の負荷を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のある態様に係る産業用ロボットは、基台と、鉛直方向に延在する旋回軸線周りに回動可能なように、前記基台に連結されている旋回体と、水平方向に延在する第１軸線周りに回動可能なように、基端部が前記旋回体に連結されている第１アームと、水平方向に延在する第２軸線周りに回動可能なように、第１所定部分が前記第１アームに連結されている第２アームと、前記第２アームと前記基台又は前記旋回体とを連結し且つ重力によって前記第２アームに作用する前記第２軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第２軸線を中心とするトルク及び重力によって前記第１アームに作用する前記第１軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第１軸線を中心とするトルクを発生させるように構成された弾性構造体と、を備える。
【０００９】
この構成によれば、弾性構造体によって、第１アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルク及び第２アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを発生させることができ、これによって、第１アーム及び第２アームを駆動する動力を低減させることができる。すなわち、単一の弾性構造体によって、ロボットの複数の関節の負荷を軽減することができる。よって、ロボットの重量を減少させることができ、ロボットの駆動部の動力を低減することができる。
【００１０】
前記弾性構造体は、一方の端部が前記第２アームの前記第１所定部分よりも基端側の部分に連結されていてもよい。
【００１１】
この構成によれば、簡素な構成で、弾性構造体によって、第１アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルク及び第２アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを発生させることができる。
【００１２】
前記旋回軸線周りに回動自在なように、前記基台に連結されている回動体を更に備え、前記旋回体は、軸受部材を介して前記基台に連結され、前記弾性構造体は、一方の端部が前記第２アームの前記第１所定部分よりも基端側の部分に連結され、他方の端部が前記回動体に連結され、重力によって前記軸受部材に作用する前記軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメントを更に発生させてもよい。
【００１３】
この構成によれば、弾性構造体によって、第１アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを発生させることができ、且つ第２アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを発生させることができる。さらに、弾性構造体によって、重力によって軸受部材に作用する軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメントを発生させることができる。
【００１４】
前記第２アームは、第１角度位置と、前記第２アームの前記第１所定部分よりも先端側の部分と前記第１アームとがなす角度が前記第１角度位置よりも大きく、且つ、１８０度未満である第２角度位置との間を回動するように構成され、前記第１角度位置において、前記弾性構造体の一方の端部と他方の端部との距離が最大となるように構成されていてもよい。
【００１５】
この構成によれば、第１アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルク及び第２アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを好適に発生させることができる。
【００１６】
上記課題を解決するため、本発明の他の態様に係る産業用ロボットは、基台と、鉛直方向に延在する旋回軸線周りに回動可能なように、軸受部材を介して前記基台に連結されている旋回体と、水平方向に延在する第１軸線周りに回動可能なように、基端部が前記旋回体に連結されている第１アームと、水平方法に延在する第２軸線周りに回動可能なように、第１所定部分が前記第１アームに連結されている第２アームと、前記第１アームと前記基台とを連結し且つ重力によって前記軸受部材に作用する前記軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメント及び重力によって前記第１アームに作用する前記第１軸線を中心とするトルクとは反対方向の前記第１軸線を中心とするトルクを発生させるように構成された弾性構造体と、を備える。
【００１７】
この構成によれば、弾性構造体によって、第１アームに作用する重力によって発生するトルクに抗するトルクを発生させることができ、これによって、第１アーム及び第２アームを駆動する動力を低減させることができる。さらに、弾性構造体によって、重力によって軸受部材に作用する軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメントを発生させることができる。これによって、許容曲げモーメントが小さな軸受部材を用いることができる。すなわち、単一の弾性構造体によって、ロボットの複数の関節の負荷を軽減することができる。よって、ロボットの重量を減少させることができ、ロボットの駆動部の動力を低減することができる。
【００１８】
前記旋回軸線周りに回動自在なように、前記基台に連結されている回動体を更に備え、前記旋回体は、軸受部材を介して前記基台に連結され、前記弾性構造体は、一方の端部が前記第１アームに連結され、他方の端部が前記回動体に連結されていてもよい。
【００１９】
この構成によれば、簡素な構成で重力によって軸受部材に作用する軸受部材を変形させようとする曲げモーメントとは反対方向の曲げモーメントを発生させることができる。
【００２０】
前記第１アームは、先端部が基端部よりも下方に位置する第３角度位置と先端部が前記第３角度位置における先端部の高さ位置よりも上方に位置する第４角度位置との間を回動してもよい。
【００２１】
この構成によれば、所謂棚置き型産業用ロボットの第１アーム及び第２アームを駆動する動力を好適に低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、単一の弾性構造体によって、ロボットの複数の関節の負荷を軽減することによって、ロボットの重量を減少させ、ロボットの駆動部の動力を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る産業用ロボットの構成例を示す側面図である。
【図２】図１の産業用ロボットの構成例を概略的に示す図である。
【図３】図１の産業用ロボットの構成例を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る産業用ロボットの構成例を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る産業用ロボットの構成例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るロボット１００の構成例を示す側面図である。
【００２６】
図１に示すように、ロボット１００は、多関節型ロボットであり、基台１、旋回体２と、第１アーム３と、第２アーム４と、弾性構造体５と、を含む。なお、ロボット１００は多関節型ロボットに限定されない。
【００２７】
図１に示すように、基台１は、例えば、床等の載置面に対して固定され、基台１の上部構造を支持する。
【００２８】
旋回体２は、基台１に対し、第１軸受部材７１を介して、回動自在に連結されている。第１軸受部材７１は、中心軸が鉛直方向に延在する旋回軸線Ｌｒ１に一致するように配設されている。よって、旋回体２は、旋回軸線Ｌｒ１周りに回動するように構成されている。そして、旋回体２は、図示しない旋回駆動装置によって回転駆動される。そして、旋回体２は、弾性構造体５の後述する他端５ｂが連結される連結部２１を有する。
【００２９】
図２は、ロボット１００の構成例を概略的に示す図であり、（ａ）は、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１に位置する状態を示す図であり、（ｂ）は、第１アーム３が倒伏角度位置Ｐθ２に位置する状態を示す図である。
【００３０】
第１アーム３は、腕状に形成され、水平方向に延在する第１軸線Ｌｒ２周りに回動可能なように、基端部３ａが旋回体２に対し、回動自在に連結されている。そして、基端部３ａから先端部３ｂに向かって延在する仮想線が第１アーム伸延軸線Ｌｅ１を構成する。
【００３１】
そして、第１アーム３は、図２（ａ）に示す起立角度位置Ｐθ１と、図２（ｂ）に示す鉛直方向に対する傾斜が起立角度位置Ｐθ１よりも大きい倒伏角度位置Ｐθ２との間を回動するように構成されている。
【００３２】
そして、第１アーム３は、図示しない第１アーム駆動装置によって回転駆動される。
【００３３】
図３は、ロボット１００の構成例を概略的に示す図であり、（ａ）は、第２アーム４が第１角度位置Ｐθ３に位置する状態を示す図であり、（ｂ）は、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４に位置する状態を示す図である。
【００３４】
第２アーム４は、図１に示すように、腕状に形成され、水平方向に延在する第２軸線Ｌｒ３周りに回動可能なように、第２アーム４の基端部４ａよりも先端部４ｂ側の部分が第１アーム３の先端部３ｂに対し、回動自在に連結されている。第２アーム４の第１アーム３と第２アーム４とが連結されている部分が第１所定部分４ｃを構成する。そして、第２アーム４の第１所定部分４ｃから先端部４ｂに向かって延在する部分が第２アーム本体部４１を構成し、第１所定部分４ｃから基端部４ａに向かって延在する部分が第２アーム延長部４２を構成する。そして、第２アーム本体部４１の中心軸の延在方向に延在する仮想線が第２アーム本体部伸延軸線Ｌｅ２を構成し、第２アーム延長部４２の中心軸の延在方向に延在する仮想線が第２アーム延長部伸延軸線Ｌｅ３を構成する。
【００３５】
第２アーム４の基端部には、詳細は後述する弾性構造体５が連結されている。本実施の形態において、第２アーム本体部伸延軸線Ｌｅ２と第２アーム延長部伸延軸線Ｌｅ３とは同軸に構成されているがこれに限られるものではなく、第２アーム本体部伸延軸線Ｌｅ２と第２アーム延長部伸延軸線Ｌｅ３が交差するように構成されていてもよい。
【００３６】
そして、第２アーム４は、図示しない第２アーム駆動装置によって回転駆動される。
【００３７】
また、本実施の形態において、第２アーム本体部４１と第２アーム延長部４２とは一体に形成されているが、これに限定されるものではなく、第２アーム延長部４２は、第２アーム本体部４１に固定された別体の部材であってもよい。
【００３８】
そして、第２アーム４は、図３（ａ）に示す第１角度位置Ｐθ３と図３（ｂ）に示す第２角度位置Ｐθ４との間を回動するように構成されている。そして、第２角度位置Ｐθ４は、第１軸線Ｌｒ２の延在方向から見て、第２角度位置Ｐθ４における第１アーム伸延軸線Ｌｅ１と第２アーム本体部伸延軸線Ｌｅ２とがなす角の角度θ２が、第１角度位置Ｐθ３における第１アーム伸延軸線Ｌｅ１と第２アーム本体部伸延軸線Ｌｅ２とがなす角の角度θ１よりも大きくなる角度位置である。また、角度θ２は、１８０度未満となるように構成されている。
【００３９】
弾性構造体５は、所謂バランサ装置であり、弾性構造体伸延軸線Ｌｅ４の延在方向に沿って弾性的に収縮及び伸長する弾性体５１を含む。弾性体５１は、伸長することによって、短縮する方向に反力を発生するように構成されている。弾性体５１は、例えばコイルスプリング、又はガススプリングであるがこれに限定されるものではない。そして、弾性構造体伸延軸線Ｌｅ４上に位置する弾性構造体５の一端（一方の端部）５ａは、水平方向に延在する第３軸線Ｌｒ４周りに回動可能なように第２アーム延長部伸延軸線Ｌｅ３上の第２アーム４の基端部４ａに連結されている。また、弾性構造体伸延軸線Ｌｅ４上に位置する弾性構造体５の他端（他方の端部）５ｂは、水平方向に延在する第４軸線Ｌｒ５周りに回動可能なように旋回体２の連結部２１に連結されている。したがって、第１〜第４軸線は、何れも水平方向に延在し、互いに平行に延在している。
【００４０】
そして、弾性構造体５の一端５ａが連結されている第２アーム４の基端部４ａ及び弾性構造体５の他端５ｂが連結されている旋回体２の連結部２１は、図２に示すように、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１から倒伏角度位置Ｐθ２に向かって回動することによって間隔が拡がり、しかも図３に示すように、第１アーム３が所定の角度位置に位置する状態において、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４から第１角度位置Ｐθ３に向かって回動することによって間隔が拡がるように位置決めされている。
【００４１】
［動作例］
次に、ロボット１００の動作例を説明する。
【００４２】
まず、第１アーム３を回動させる場合の動作例を説明する。
【００４３】
図２に示すように、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１から倒伏角度位置Ｐθ２に向かって回動し、鉛直方向に対する第１アーム３の傾斜が大きくなるに従って、第１アーム３に作用する重力によって発生する第１軸線Ｌｒ２を中心とする重力トルクＴ１は増大する。そして、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１から倒伏角度位置Ｐθ２に向かって回動することによって、弾性構造体５の一端５ａが連結されている第２アーム４の基端部４ａ及び弾性構造体５の他端５ｂが連結されている旋回体２の連結部２１の間隔が拡がると、弾性体５１は伸長し、弾性構造体伸延軸線Ｌｅ４の延在方向において、弾性構造体５を短縮させる方向の反力を発生させる。弾性構造体５を短縮させる方向の反力は、重力トルクＴ１とは反対方向の第１軸線Ｌｒ２を中心とするバランストルクＴ２を発生させる。このバランストルクＴ２は、重力トルクＴ１に抗するトルクであり、重力トルクＴ１の少なくとも一部を相殺する。これによって、第１アーム駆動装置の負荷を低下させることができ、ロボット１００の電力消費の増大を防止することができる。
【００４４】
次に、第２アーム４を回動させる場合の動作例を説明する。なお、本実施の形態において第１アーム３は、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４から第１角度位置Ｐθ３に向かって回動すると第２アーム４の鉛直方向に対する傾斜が大きくなる角度位置に位置している。
【００４５】
図３に示すように、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４から第１角度位置Ｐθ３に向かって回動し、このとき鉛直方向に対する第２アーム４の傾斜が大きくなるに従って、第２アーム４に作用する重力によって発生する第２軸線Ｌｒ３を中心とする重力トルクＴ３は増大する。そして、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４から第１角度位置Ｐθ３に向かって回動することによって、弾性構造体５の一端５ａが連結されている第２アーム４の基端部４ａ及び弾性構造体５の他端５ｂが連結されている旋回体２の連結部２１の間隔が拡がると、弾性体５１は伸長し、弾性構造体伸延軸線Ｌｅ４の延在方向において、弾性構造体５を短縮させる方向の反力を発生させる。弾性構造体５を短縮させる方向の反力は、重力トルクＴ３とは反対方向の第２軸線Ｌｒ３を中心とするバランストルクＴ４を発生させる。このバランストルクＴ４は、重力トルクＴ３に抗するトルクであり、重力トルクＴ３の少なくとも一部を相殺する。これによって、第２アーム駆動装置の負荷を低下させることができ、ロボット１００の電力消費の増大を防止することができる。
【００４６】
以上に説明したように、本発明のロボット１００は、弾性構造体５によって、第１アーム３に作用する重力によって発生する重力トルクＴ１に抗するバランストルクＴ２を発生させ、且つ第２アーム４に作用する重力によって発生する重力トルクＴ３に抗するバランストルクＴ４を発生させることができる。これによって、弾性構造体５によって、第１アーム３及び第２アーム４を駆動する動力を低減させることができる。
【００４７】
すなわち、本実施の形態に係るロボット１００は、単一の弾性構造体５によって、旋回体２と第１アーム３とを接続する関節、及び第１アーム３と第２アーム４とを接続する関節の負荷を軽減することができる。よって、各関節の負荷を軽減するために複数の弾性構造体を設けた場合と比較してロボットの重量を減少させることができ、ロボットの駆動部の動力、特に旋回体２を回動させる旋回駆動装置の動力を低減することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るロボット２００の構成例を示す側面図である。
【００４９】
上記実施の形態１において、旋回体２は連結部２１を有し、弾性構造体５の他端５ｂは、水平方向に延在する第３軸線Ｌｒ４周りに回動可能なように連結部２１に連結されている。これに対し、本実施の形態において、ロボット２００は、回動体２１０及び連結部２２１を更に備える。
【００５０】
回動体２１０は、基台１の周囲を取り囲む環状体であり、軸線が旋回軸線Ｌｒ１に一致するように配設されている。そして、回動体２１０は、基台１に対し、第２軸受部材２７２を介して、回動自在に連結されている。よって、回動体２１０は、旋回軸線Ｌ１周りに回動するように構成されている。
【００５１】
連結部２２１は、剛性が高い材料で構成され、基端部２２１ａが回動体２１０に固定されている。そして、基端部２２１ａから先端部２２１ｂに向かう部分は、旋回軸線Ｌｒ１を通り延びている。したがって、先端部２２１ｂは、旋回軸線Ｌｒ１を介して基端部２２１ａの反対側に位置している。また、先端部２２１ｂは、第１アーム３及び第２アーム４が所定の角度位置範囲に位置している状態において、旋回軸線Ｌｒ１の延在方向から見て、第１軸線Ｌｒ２及び第２軸線Ｌｒ３よりも径方向内側に位置している。
【００５２】
そして、弾性構造体５の他端５ｂは、水平方向に延在する第３軸線Ｌｒ４周りに回動可能なように連結部２２１に連結されている。よって、旋回体２が旋回軸線Ｌｒ１周りに回動すると、旋回体２の回動動作に従動して、連結部２２１及び回動体２１０が旋回軸線Ｌｒ１周りに回動する。
【００５３】
そして、弾性構造体５の一端５ａが連結されている第２アーム４の基端部４ａ及び弾性構造体５の他端５ｂが連結されている連結部２２１の先端部２２１ｂは、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１から倒伏角度位置Ｐθ２に向かって回動することによって間隔が拡がり、しかも第１アーム３が所定の角度位置範囲に位置する状態において、第２アーム４が第２角度位置Ｐθ４から第１角度位置Ｐθ３に向かって回動することによって間隔が拡がるように位置決めされている。
【００５４】
これ以外は実施の形態１と同様である。
【００５５】
このように構成されたロボット２００は、旋回軸線Ｌｒ１の延在方向から見て、弾性構造体５の一端５ａが他端５ｂよりも径方向外側に延在するように第１アーム３及び第２アーム４が所定の角度位置範囲に位置しているときは、重力によって第１軸受部材７１に作用する第１軸受部材７１を変形させようとする曲げモーメントＢ１とは反対方向の曲げモーメントＢ２を弾性構造体５が発生させる。
【００５６】
すなわち、弾性構造体５は、短縮する方向に反力を発生するように構成されているため、第１アーム３及び第２アーム４を旋回軸線Ｌｒ１の延在方向から見て径方向内側に付勢する。これによって、重力によって第１軸受部材７１に作用する第１軸受部材７１を変形させようとする曲げモーメントＢ１とは反対方向の曲げモーメントＢ２を発生させることができる。
【００５７】
そして、第１アーム３及び第２アーム４は、旋回軸線Ｌｒ１の延在方向から見て径方向外側に延在しているため、第１軸受部材７１には、第１軸受部材７１を変形させようとする曲げモーメントＢ１が作用している。曲げモーメントＢ２は、第１軸受部材７１に作用する曲げモーメントＢ１の少なくとも一部を相殺する。これによって、第１アーム３及び第２アーム４に作用する重力によって発生する第１軸受部材７１を変形させようとする曲げモーメントＢ１を小さくすることができる。したがって、許容曲げモーメントが小さな軸受部材を用いることができる。
【００５８】
以上に説明したように、本実施の形態に係るロボット２００は、単一の弾性構造体５によって、旋回体２と第１アーム３とを接続する関節、及び第１アーム３と第２アーム４とを接続する関節の負荷を軽減することができ、更に基台１と旋回体２を接続する関節の負荷を軽減することができる。よって、各関節の負荷を軽減するために複数の弾性構造体を設けた場合と比較してロボットの重量を減少させることができ、ロボットの駆動部の動力、特に、特に旋回体２を回動させる旋回駆動装置の動力を低減することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るロボット３００の構成例を示す側面図である。
【００６０】
上記実施の形態２において、第２アーム４は基端部４ａが位置する第２アーム延長部４２を有し、弾性構造体５の一端５ａは、第３軸線Ｌｒ４周りに回動可能なように旋回体２の基端部４ａに連結されている。これに対し、本実施の形態において、ロボット３００は、第１アーム３は、弾性構造体５の一端５ａが連結される連結部３３１を有する。そして、弾性構造体５の一端５ａは、第５軸線Ｌｒ６周りに回動可能なように第１アーム３の連結部３３１に連結されている。
【００６１】
そして、弾性構造体５の一端５ａが連結されている第１アーム３の連結部３３１及び弾性構造体５の他端５ｂが連結されている旋回体２の連結部２２１の先端部２２１ｂは、第１アーム３が起立角度位置Ｐθ１から倒伏角度位置Ｐθ２に向かって回動することによって間隔が拡がるように位置決めされている。
【００６２】
これ以外は上記実施の形態２と同様である。
【００６３】
このように構成されたロボット３００は、弾性構造体５によって、第１アーム３に作用する重力によって発生する重力トルクＴ１に抗するバランストルクＴ２を発生させる。これによって、弾性構造体５によって第１アーム３を駆動する動力を低減させることができる。
【００６４】
更に、ロボット３００は、上記実施の形態２と同様に、弾性構造体５が、短縮する方向に反力を発生するように構成されているため、第１アーム３及び第２アーム４を旋回軸線Ｌｒ１の延在方向から見て径方向内側に付勢するように構成されている。これによって、第１アーム３及び第２アーム４に作用する重力によって発生する第１軸受部材７１を変形させようとする曲げモーメントＢ１を小さくすることができる。したがって、許容曲げモーメントが小さな軸受部材を用いることができる。
【００６５】
以上に説明したように、本実施の形態に係るロボット３００は、単一の弾性構造体５によって、旋回体２と第１アーム３とを接続する関節の負荷を軽減することができ、更に基台１と旋回体２を接続する関節の負荷を軽減することができる。よって、各関節の負荷を軽減するために複数の弾性構造体を設けた場合と比較してロボットの重量を減少させることができ、ロボットの駆動部の動力、特に旋回体２を回動させる旋回駆動装置の動力を低減することができる。
【００６６】
（実施の形態４）
上記実施の形態において、倒伏角度位置（第３角度位置）Ｐθ２は、第１アーム３の先端部３ｂが基端部３ａよりも下方に位置するように構成し、起立角度位置（第４角度位置）Ｐθ１は、倒伏角度位置Ｐθ２における第１アーム３の先端部３ｂの高さ位置よりも上方に位置するように構成してもよい。これによって、所謂棚置き型産業用ロボットの第１アーム３及び第２アーム４を駆動する動力を好適に低減することができる。
【００６７】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本件発明は、産業用ロボットに適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｌｅ１  第１アーム伸延軸線
Ｌｅ２  第２アーム本体部伸延軸線
Ｌｅ３  第２アーム延長部伸延軸線
Ｌｅ４  弾性構造体伸延軸線
Ｌｒ１  旋回軸線
Ｌｒ２  第１軸線
Ｌｒ３  第２軸線
Ｌｒ４  第３軸線
Ｌｒ５  第４軸線
Ｐθ１  起立角度位置
Ｐθ２  倒伏角度位置
Ｐθ３  第１角度位置
Ｐθ４  第２角度位置
１  基台
２  旋回体
３  第１アーム
３ａ  基端部
３ｂ  先端部
４  第２アーム
４ａ  基端部
４ｂ  先端部
４ｃ  第１所定部分
５  弾性構造体
５ａ  一端
５ｂ  他端
２１  連結部
４１  第２アーム本体部
４２  第２アーム延長部
５１  弾性体
７１  第１軸受部材
７２  第２軸受部材
７３  第３軸受部材
１００  ロボット
【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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