(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸を有する出力部材と、
固定部材に支持され所定の空間内で前記出力部材を移動させる複数の移動アクチュエータと、
前記出力軸と前記複数の移動アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた複数のリンク機構と、
前記出力部材に接続され、前記出力部材の位置決めの基準となる基準軸に対して交差する方向の制御軸を有する制御軸ユニットと、
前記制御軸ユニットに接続され、一端にツール部を有し、前記制御軸ユニットが前記制御軸に対して回動することにより前記出力軸に対する姿勢が変更されるエンドエフェクタと、
前記基準軸、前記制御軸及び前記ツール部の中心軸のそれぞれに対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御する姿勢制御手段と、を備え、
前記制御軸ユニットは、前記姿勢制御手段が前記制御軸に対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御し前記中心軸を前記基準軸と同一方向に向けた場合に、前記中心軸が前記基準軸の同一軸上となる位置に前記出力軸と前記エンドエフェクタとを接続し、
前記姿勢制御手段は、
前記基準軸に対する前記制御軸ユニットの姿勢を制御する第１姿勢制御手段と、
前記制御軸に対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御する第２姿勢制御手段と、
前記中心軸に対する前記ツール部の姿勢を制御する第３姿勢制御手段と、を有し、
前記第２姿勢制御手段は、
前記制御軸ユニットに内蔵された第２姿勢制御アクチュエータと、
前記第２姿勢制御アクチュエータの駆動により前記エンドエフェクタの前記制御軸に対する姿勢を駆動する第１伝達機構と、を有し、
前記第３姿勢制御手段は、
前記エンドエフェクタに内蔵された第３姿勢制御アクチュエータと、
前記第３姿勢制御アクチュエータの駆動により前記ツール部の前記中心軸に対する姿勢を駆動する第２伝達機構と、を有し、
前記ツール部は、前記第２伝達機構に接続される一対の爪部であり、
前記第２伝達機構は、
前記一対の爪部を接触及び離隔させる方向に移動する移動部材と、
前記一対の爪部を接触させる方向に前記移動部材を付勢する付勢部材と、
前記一対の爪部、前記移動部材及び前記付勢部材を支持し、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力により前記中心軸に対して回動可能な支持部材と、
前記第３姿勢制御アクチュエータが一方向に駆動した場合に、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力を前記支持部材に伝達して前記支持部材を回動させる第１ワンウェイクラッチと、
前記第３姿勢制御アクチュエータが他方向に駆動した場合に、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力を前記移動部材に伝達して前記一対の爪部を離隔させる方向に移動させる第２ワンウェイクラッチと、を有する、
ことを特徴とするパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記第１姿勢制御手段は、
前記出力軸に対して回動し前記制御軸ユニットの前記基準軸に対する姿勢と連動する第１回動部と、
前記固定部材に設けられた第１姿勢制御アクチュエータと、
前記固定部材に対して支持され、前記第１姿勢制御アクチュエータの駆動により回動する第２回動部と、
前記第１回動部と前記第２回動部とを駆動連結し、前記第２回動部の回動により前記第１回動部を回動させるワイヤ部材と、を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項３】
前記制御軸ユニットは、前記出力軸が接続される出力軸接続部と、前記エンドエフェクタが接続されるエンドエフェクタ接続部と、を有し、
前記制御軸ユニットは、前記姿勢制御手段が前記エンドエフェクタ接続部に接続される前記エンドエフェクタの前記ツール部の前記制御軸に対する姿勢を制御し前記中心軸を前記基準軸と同一方向に向けた場合に、前記出力軸接続部及び前記エンドエフェクタ接続部が前記基準軸及び前記中心軸と同一軸上になる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
前記制御軸ユニットは、前記制御軸と前記基準軸とがなす角度と同一の角度を前記制御軸に対してなす位置に複数の前記エンドエフェクタ接続部のそれぞれが設けられ、前記制御軸の回動により複数の前記エンドエフェクタ接続部を前記制御軸を中心に回動させる回転部材を有する、
ことを特徴とする請求項３に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項５】
中心軸を有し姿勢制御アクチュエータの駆動が伝達される一対の爪部を備えた把持装置であって、
前記一対の爪部を接触及び離隔させる方向に移動する移動部材と、
前記一対の爪部を接触させる方向に前記移動部材を付勢する付勢部材と、
前記一対の爪部、前記移動部材及び前記付勢部材を支持し、前記姿勢制御アクチュエータの動力により前記中心軸に対して回動可能な支持部材と、
前記姿勢制御アクチュエータが一方向に駆動した場合に、前記姿勢制御アクチュエータの動力を前記支持部材に伝達して前記支持部材を回動させる第１ワンウェイクラッチと、
前記姿勢制御アクチュエータが他方向に駆動した場合に、前記姿勢制御アクチュエータの動力を前記移動部材に伝達して前記一対の爪部を離隔させる方向に移動させる第２ワンウェイクラッチと、を有する、
ことを特徴とする把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアクチュエータとリンク機構とを組み合わせて構成され、物品の加工や組立等の作業に用いられるパラレルリンクロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
パラレルリンクロボットは、基礎部となる固定部材に支持された複数のアクチュエータと出力部材との間に、それぞれアームとしてのリンク機構を設けている。そして、複数のアクチュエータをそれぞれ駆動して、各リンクの先端に接続された出力部材及び出力部材に装着されたエンドエフェクタの位置、姿勢を制御する。また、エンドエフェクタの姿勢を変更する自由度を増やすために、エンドエフェクタの位置、姿勢を制御する複数のアクチュエータとは別の駆動機構を設け、エンドエフェクタの姿勢を変更する構造が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６５９０９８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、上述の特許文献１に記載された構成の場合、特定の軸としてエンドエフェクタの中心軸に対してエンドエフェクタを回動する駆動機構が、パラレルリンクロボットの可動部の中心からオフセットした位置に配設されている。このような構成においては、エンドエフェクタを回動する駆動機構を構成する各部材の位置決めの誤差が、エンドエフェクタの位置決め精度に大きく影響し、エンドエフェクタの位置決め精度が低下してしまう。また、上述の特許文献１に記載された構成においては、エンドエフェクタの中心軸を可動部の中心軸と同一方向に向けた場合に特異点が発生することを回避するために、エンドエフェクタを取り付けるフランジ面に所定の角度をつけている。このため、特許文献１に記載された構成においては、エンドエフェクタの中心軸を可動部の中心軸と同一方向に向けた状態で、エンドエフェクタのみを可動部の中心軸に対して回動することが困難になっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、簡易な構成でエンドエフェクタの姿勢を高い精度で制御可能な構造を実現するパラレルリンクロボットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、出力軸を有する出力部材と、固定部材に支持され所定の空間内で前記出力部材を移動させる複数の移動アクチュエータと、前記出力軸と前記複数の移動アクチュエータとの間にそれぞれ設けられた複数のリンク機構と、前記出力部材に接続され、前記出力部材の位置決めの基準となる基準軸に対して交差する方向の制御軸を有する制御軸ユニットと、前記制御軸ユニットに接続され、一端にツール部を有し、前記制御軸ユニットが前記制御軸に対して回動することにより前記出力軸に対する姿勢が変更されるエンドエフェクタと、前記基準軸、前記制御軸及び前記ツール部の中心軸のそれぞれに対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御する姿勢制御手段と、を備え、前記制御軸ユニットは、前記姿勢制御手段が前記制御軸に対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御し前記中心軸を前記基準軸と同一方向に向けた場合に、前記中心軸が前記基準軸の同一軸上となる位置に前記出力軸と前記エンドエフェクタとを接続し、前記姿勢制御手段は、前記基準軸に対する前記制御軸ユニットの姿勢を制御する第１姿勢制御手段と、前記制御軸に対する前記エンドエフェクタの姿勢を制御する第２姿勢制御手段と、前記中心軸に対する前記ツール部の姿勢を制御する第３姿勢制御手段と、を有し、前記第２姿勢制御手段は、前記制御軸ユニットに内蔵された第２姿勢制御アクチュエータと、前記第２姿勢制御アクチュエータの駆動により前記エンドエフェクタの前記制御軸に対する姿勢を駆動する第１伝達機構と、を有し、前記第３姿勢制御手段は、前記エンドエフェクタに内蔵された第３姿勢制御アクチュエータと、前記第３姿勢制御アクチュエータの駆動により前記ツール部の前記中心軸に対する姿勢を駆動する第２伝達機構と、を有し、前記ツール部は、前記第２伝達機構に接続される一対の爪部であり、前記第２伝達機構は、前記一対の爪部を接触及び離隔させる方向に移動する移動部材と、前記一対の爪部を接触させる方向に前記移動部材を付勢する付勢部材と、前記一対の爪部、前記移動部材及び前記付勢部材を支持し、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力により前記中心軸に対して回動可能な支持部材と、前記第３姿勢制御アクチュエータが一方向に駆動した場合に、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力を前記支持部材に伝達して前記支持部材を回動させる第１ワンウェイクラッチと、前記第３姿勢制御アクチュエータが他方向に駆動した場合に、前記第３姿勢制御アクチュエータの動力を前記移動部材に伝達して前記一対の爪部を離隔させる方向に移動させる第２ワンウェイクラッチと、を有する、ことを特徴とするパラレルリンクロボットである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エンドエフェクタの一端に設けられたツール部の中心軸が出力部材の位置決めの基準となる基準軸と同一方向を向く場合に、ツール部の中心軸が基準軸と同一軸上となる。これにより、エンドエフェクタの位置決め精度に対する姿勢制御手段を構成する部品の位置決め誤差の影響を抑えることができ、簡易な構成でエンドエフェクタの姿勢を高い精度で制御可能な構造を実現するパラレルリンクロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパラレルリンクロボットの斜視図。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態に係るパラレルリンクロボットの正面図、（ｂ）は、パラレルリンクロボットの側面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態に係るパラレルリンクロボットの出力部材の概略斜視図。
【図４】第１の実施形態に係る出力部材に第５軸駆動ユニット及びチャックユニットを取り付ける方法を示す概略斜視図。
【図５】（ａ）は、第１の実施形態に係る駆動プーリハウジングの概略正面図、（ｂ）は、駆動プーリハウジングの概略側面図。
【図６】第１の実施形態の従動プーリハウジングの概略断面図。
【図７】第１の実施形態に係るチャックユニットの概略正面図。
【図８】（ａ）は、第１の実施形態に係る第５軸駆動ユニットの概略正面図、（ｂ）は、第５軸駆動ユニットの概略断面図。
【図９】（ａ）は、第２の実施形態に係る第５軸駆動ユニットを示す概略正面図、（ｂ）は、第５軸駆動ユニットを示す概略斜視図。
【図１０】（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るチャックユニットを示す概略平面図、（ｂ）は、チャックユニットを示す概略断面図。
【図１１】（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るパラレルリンクロボットの概略斜視図、（ｂ）は、パラレルリンクロボットの概略正面図。
【図１２】第４の実施形態に係るパラレルリンクロボットの出力部材の拡大斜視図のうち、（ａ）は、チャックユニットを第４軸と同一軸上に取り付ける方法を示す拡大斜視図、（ｂ）は、チャックユニットを第５軸に対して回動した状態を示す拡大斜視図。
【図１３】第４の実施形態に係る出力部材及びチャックユニットの概略断面図。
【図１４】第４の実施形態に係る回動手段の構造を示す概略斜視図。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る回動手段を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。図１、図２に示すように、パラレルリンクロボット１００は、固定部材としてのベース部１００Ａと、所定の空間内で移動する出力部材１００Ｂと、複数のモータ１０７，１０８，１１１と、複数のアーム１０９，１１０，１１２と、を備える。ここで、モータ１０７は、第１アクチュエータに、モータ１０８は、第２アクチュエータに、モータ１１１は、第３アクチュエータに、それぞれ相当する。そして、モータ１０７，１０８，１１１は、本実施形態における移動アクチュエータを構成する。また、アーム１０９は、第１アームに、アーム１１０は、第２アームに、アーム１１２は、第３アームに、それぞれ相当する。また、以下の記載において、モータ１０７を第１モータ１０７、モータ１０８を第２モータ１０８、モータ１１１を第３モータ１１１とも記載する。
【００１０】
ベース部１００Ａは、略水平方向（実質的に水平方向）に配置された水平板１０１と、水平板１０１から略鉛直方向（実質的に鉛直方向）に設けられた鉛直板１０２と、から構成され、第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１を支持する。第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１は、それぞれ鉛直板１０２の所定位置に固定されている。本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、鉛直板１０２の幅方向中央の鉛直方向上側に第３モータ１１１を、鉛直板１０２の鉛直方向中間部で、幅方向中央を挟んだ両側に、それぞれ第１モータ１０７、第２モータ１０８を配置している。水平板１０１上には、ワークや組立用の治具などが配置される。
【００１１】
出力部材１００Ｂは、ワークの把持や移動を行うロボットハンド等のエンドエフェクタであるチャックユニット６００を装着するためのマニピュレータである。出力部材１００Ｂは、複数のアームを構成するリンク機構が結合される出力軸１０５と、後述する従動プーリハウジング４００を介して第５軸駆動ユニット２００及びチャックユニット６００を支持するエンドエフェクタ支持部材１０３と、を有する。なお、リンク機構の詳細については、後述する。また、エンドエフェクタ支持部材１０３は、本実施形態における第１接続部を構成し、出力軸１０５の中心軸である第４軸１２０と同一軸上に設けられている。
【００１２】
出力軸１０５の所定位置には、それぞれ、複数の第１突出部としてのジョイント軸１３４，１３５、複数の第２突出部としてのジョイント軸１３６，１３７が、圧入などにより装着固定されている。なお、ジョイント軸１３４〜１３７は、出力軸１０５と一体に形成しても良い。
【００１３】
第１突出部としてのジョイント軸１３４，１３５は、それぞれ出力軸１０５に直交する方向で、かつ、互いに平行に突出するように設けられている。ジョイント軸１３４，１３５は、それぞれ同一の長さに形成されており、かつ、同じ方向に突出している。第２突出部としてのジョイント軸１３６，１３７は、それぞれ出力軸１０５に直交する方向で、かつ、互いに平行に突出するように設けられている。ジョイント軸１３６，１３７は、それぞれ同一の長さに形成されており、かつ、同じ方向に突出している。ここで、ジョイント軸１３４，１３５とジョイント軸１３６，１３７とは、いずれも同一の長さに形成され、出力軸１０５の軸方向においてそれぞれ同じ位置に形成されている。また、ジョイント軸１３４，１３５とジョイント軸１３６，１３７とは、それぞれのなす角度が９０°で互いに直交するように形成されている。
【００１４】
第１アーム１０９は、平行リンク機構を形成する２本の第１リンク１０９ａから構成されている。２本の第１リンク１０９ａの一端は、それぞれ第１のジョイント部としてのジョイント部１０９Ｂを介して出力軸１０５と平行な仮想軸上でジョイント軸１３４，１３５に接続される。２本の第１リンク１０９ａの他端は、ジョイント部１０９Ｃを介してモータ１０７に駆動される第１回転アーム１０７ａに設けられた第１リンク軸１０７ｂに接続される。これにより、第１アーム１０９は、２本の第１リンク１０９ａが平行状態を維持したまま、２本の第１リンク１０９ａが接続される軸とリンクの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。
【００１５】
第２アーム１１０は、平行リンク機構を形成する２本の第２リンク１１０ａから構成されている。２本の第２リンク１１０ａの一端は、それぞれ第２のジョイント部としてのジョイント部１１０Ｂを介して出力軸１０５と平行な仮想軸上でジョイント軸１３６，１３７に接続される。２本の第２リンク１１０ａの他端は、ジョイント部１１０Ｃを介してモータ１０８に駆動される第２回転アーム１０８ａに設けられた第２リンク軸１０８ｂに接続される。これにより、第２アーム１１０は、２本の第２リンク１１０ａが平行状態を維持したまま、２本の第２リンク１１０ａが接続される軸とリンクの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。
【００１６】
出力軸１０５の上端部には、出力軸１０５と直交するジョイント軸１３８，１３９が、出力軸１０５と一体に形成されている。ジョイント軸１３８，１３９は、出力軸１０５を中心に対向し、同軸上に突出している。なお、ジョイント軸１３８，１３９は、別の部材として形成し、出力軸１０５に圧入などにより装着固定しても良い。また、ジョイント軸１３８，１３９は、１本の軸形状の部材が出力軸１０５に装着される構成であってもよい。
【００１７】
第３アーム１１２は、平行リンク機構を形成する２本の第３リンク１１２ａから構成されている。２本の第３リンク１１２ａの一端は、それぞれ第３のジョイント部としてのジョイント部１１２Ｂを介してジョイント軸１３８，１３９に接続される。２本の第３リンク１１２ａの他端は、ジョイント部１１２Ｃを介してモータ１１１に駆動される第３回転アーム１１１ａに設けられた第３リンク軸１１１ｂに接続される。これにより、第３アーム１１２は、２本の第３リンク１１２ａが平行状態を維持したまま、２本の第３リンク１１２ａが接続される軸とリンクの配設方向とに直交する軸を中心とする回動が可能である。なお、上述のジョイント部は、それぞれ３自由度を有するロッドエンドベアリング又は自在継手のような接続部材によって構成されており、その構成は特に限定されない。
【００１８】
このように、本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００は、第１アーム１０９及び第２アーム１１０の形成する平行リンク機構と、第３アーム１１２の形成する平行リンク機構と、によって、出力軸１０５が一定の姿勢を保つように支持される。ここで、出力軸１０５の姿勢とは、出力軸１０５の傾きと、出力軸１０５の向きと、の両方を意味する。
【００１９】
次に、パラレルリンクロボット１００の動作について説明する。本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、第１モータ１０７による第１回転アーム１０７ａの駆動と、第２モータ１０８による第２回転アーム１０８ａの駆動と、を行うことで、出力部材１００Ｂを略水平方向に移動させる。また、パラレルリンクロボット１００は、第３モータ１１１による第３回転アーム１１１ａの駆動を行うことで、出力部材１００Ｂを略垂直方向に移動させる。出力部材１００Ｂを並進運動させる場合には、パラレルリンクロボット１００は、第１モータ１０７と、第２モータ１０８と、第３モータ１１１の回転量を協調させて制御する。例えば、出力部材１００Ｂの位置を現在位置Ｘｎから目標位置Ｘｎ＋１に移動させる場合、パラレルリンクロボット１００は、第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１の各モータを必要量駆動する。各モータの駆動により、第１〜第３アーム１０９，１１０，１１２は、協調して出力部材１００Ｂの位置を移動させる。そして、パラレルリンクロボット１００は、出力部材１００Ｂの位置が目標位置Ｘｎ＋１に到達すると同時に各モータの駆動量が０となるように制御する。このように、本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００は、第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１の各駆動量を協調させて制御することで、所定の空間内で出力部材１００Ｂをベース部１００Ａに対して、３軸並進運動させることができる。
【００２０】
なお、出力部材１００Ｂを垂直方向に移動させた場合、第１アーム１０９及び第２アーム１１０は、水平から外れて垂直方向に傾斜する。このため、出力部材１００Ｂの３次元空間内（所定の空間内）の位置は、第１、第２アーム１０９、１１０の傾斜量と、第１〜第３回転アーム１０７ａ，１０８ａ，１１１ａの駆動量と、から幾何学的に算出することができる。また、逆運動学の計算を用いた場合には、出力部材１００Ｂの空間座標位置から第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１の駆動量を算出することができる。本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００は、出力軸１０５の中心軸である第４軸１２０を、出力部材１００Ｂの位置の基準軸として用いて、３次元空間内における出力部材１００Ｂの位置を算出している。
【００２１】
次に、出力部材１００Ｂに接続されるチャックユニット６００の姿勢のうち、第４軸１２０に対する姿勢を制御する第１姿勢制御手段１００Ｃについて、図１〜図６を用いて説明する。図１、図２に示すように、第１姿勢制御手段１００Ｃは、ベース部１００Ａの鉛直板１０２の鉛直方向上方に設けられた駆動プーリハウジング３００を備える。また、第１姿勢制御手段１００Ｃは、出力軸１０５に設けられエンドエフェクタ支持部材１０３が接続する従動プーリハウジング４００を備える。また、第１姿勢制御手段１００Ｃは、駆動プーリハウジング３００と従動プーリハウジング４００とを駆動連結するコントロールケーブル５００を備える。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）は、駆動プーリハウジング３００の概略構成図を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動プーリハウジング３００は、鉛直板１０２に支持されるハウジングプレート３０１と、ハウジングプレート３０１に支持されるモータ３０２と、モータ３０２の回転軸に固定される駆動プーリ３０３と、を備えている。なお、本実施形態において、ハウジングプレート３０１は、第２固定部を構成する。また、モータ３０２は、第１姿勢制御アクチュエータを構成する。また、モータ３０２の回転軸に固定されることで、鉛直板１０２に対してハウジングプレート３０１及びモータ３０２を介して固定される駆動プーリ３０３は、第２回動部を構成する。
【００２３】
図６は、従動プーリハウジング４００の概略構成図を示している。図６に示すように、従動プーリハウジング４００は、出力軸１０５のフランジ部１０５ａにネジ止め固定されるハウジングプレート４０１と、出力軸１０５と同軸上にベアリング４０２を介して回転自在に支持される従動プーリ４０３と、を備えている。従動プーリ４０３は、Ｅリング４０４によって軸方向の移動が規制されている。なお、本実施形態において、ハウジングプレート４０１は、第１固定部を構成する。また、従動プーリ４０３は、第１回動部を構成する。
【００２４】
図１〜図６に示すように、コントロールケーブル５００は、ハウジングプレート３０１，４０１に両端部が固定される可撓性を有し変形自在で中空形状の一対のアウターケーブル５０１を有する。また、コントロールケーブル５００は、各アウターケーブル５０１の内部に摺動自在に配設された１本のインナーワイヤ５０２を有する。また、コントロールケーブル５００は、アウターケーブル５０１の各端部とハウジングプレート３０１，４０１との間に設けられ、アウターケーブル５０１の端部が固定される位置としての固定位置を調整する調整部材としてのアジャスター部材５０４を有する。なお、本実施形態において、アジャスター部材５０４は、アウターケーブル５０１の両端部に設けられているが、これに限らず、少なくともいずれか一方の端部に設けられていればよい。
【００２５】
アウターケーブル５０１は、出力部材１００Ｂが所定の空間内のいずれに位置する場合においても、ハウジングプレート３０１，４０１の間で単一の湾曲部５０１ａが形成されるように構成されている。また、可撓性を有し変形自在のアウターケーブル５０１は、第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１の駆動により出力部材１００Ｂが移動する場合、出力部材１００Ｂの作動領域を制限することなく出力部材１００Ｂの移動に追従して変形する。
【００２６】
インナーワイヤ５０２は、両端部及び中央部に球形のボール端子５０３が挿通されカシメ固定されている。インナーワイヤ５０２は、両端部のボール端子５０３を、駆動プーリ３０３の各フランジ部３０３ａに形成された端子穴３０３ｂに嵌合する。ここで、端子穴３０３ｂは、１つが駆動プーリ３０３のフランジ部３０３ａに形成されており、１つがフランジ部３０３ａに形成された端子穴３０３ｂと駆動プーリ３０３の中心軸に対して線対称の位置に形成されている。インナーワイヤ５０２は、駆動プーリ３０３の端子穴３０３ｂから、それぞれ２回転半ずつ駆動プーリ３０３の周方向に巻き付けられている。このようにして、インナーワイヤ５０２は、駆動プーリ３０３に対して固定されている。
【００２７】
また、インナーワイヤ５０２は、従動プーリ４０３に巻き付けられ、中央部に固定されたボール端子５０３が従動プーリ４０３の外周面に形成された端子穴４０３ａに嵌合されている。これにより、第１姿勢制御手段１００Ｃは、インナーワイヤ５０２と従動プーリ４０３の位置出しを実行できるとともに、インナーワイヤ５０２が従動プーリ４０３の外周面上を滑って摺動してしまうことを防止している。
【００２８】
また、従動プーリ４０３に巻き付けられたインナーワイヤ５０２は、ガイドローラ４０６により９０°方向を変換されアジャスター部材５０４からアウターケーブル５０１に挿通される。ここで、ガイドローラ４０６は、ハウジングプレート４０１にカシメ等により固定されたガイドローラ軸４０５に回転自在に支持されている。また、ガイドローラ４０６は、外周面にインナーワイヤ５０２に接触してインナーワイヤ５０２をアウターケーブル５０１に案内するＶ溝が形成されている。
【００２９】
このように、インナーワイヤ５０２は、駆動プーリ３０３と従動プーリ４０３とに張架されることで、駆動プーリ３０３と従動プーリ４０３とを駆動連結し、アウターケーブル５０１内に配設されている。
【００３０】
アジャスター部材５０４には、ネジ部５０４ａが形成されており、ハウジングプレート３０１，４０１に、それぞれ一対のナット５０５によって固定されている。アジャスター部材５０４は、ナット５０５の位置を調整することにより、アウターケーブル５０１の端部の固定位置を調整し、アウターケーブル５０１の取り付け長さを調整可能に構成されている。また、図５に示すように、ハウジングプレート３０１に固定されているアジャスター部材５０４のネジ部５０４ａには、圧縮コイルバネ５０６がハウジングプレート３０１とナット５０５との間に付勢状態で挿入されている。なお、本実施形態において、圧縮コイルバネ５０６は、駆動プーリハウジング３００側に設けられているが、従動プーリハウジング４００側に設けてもよい。また、圧縮コイルバネ５０６は、駆動プーリハウジング３００側と、従動プーリハウジング４００側と、の両方に設けてもよい。
【００３１】
本実施形態において、従動プーリ４０３には、出力軸１０５と同軸上にエンドエフェクタ支持部材１０３がネジ止めされ固定されている。このため、パラレルリンクロボット１００は、出力軸１０５に対して従動プーリ４０３を回動することにより、エンドエフェクタ支持部材１０３が回動される。つまり、従動プーリ４０３を回動した場合、エンドエフェクタ支持部材１０３に接続される後述する第５軸駆動ユニット２００及び第５軸駆動ユニット２００に接続されるチャックユニット６００は、出力軸１０５の中心軸である第４軸１２０に対して回動される。
【００３２】
なお、本実施形態において、駆動プーリ３０３と従動プーリ４０３の各プーリ径は、それぞれ同一径に構成されている。これにより、本実施形態に係る第１姿勢制御手段１００Ｃは、駆動プーリ３０３と従動プーリ４０３の回転角度が等しく、モータ３０２の回転角度を制御することで、チャックユニット６００の第４軸１２０に対する回転角度を制御することができる。
【００３３】
次に、第１姿勢制御手段１００Ｃの動作について説明する。第１姿勢制御手段１００Ｃにおいては、まず、駆動プーリハウジング３００のモータ３０２の駆動により駆動プーリ３０３が一方向に回動する。そして、駆動プーリ３０３と従動プーリ４０３とに巻き付けられているインナーワイヤ５０２の一方が駆動プーリ３０３に巻き取られることで、インナーワイヤ５０２に張力が発生し、該張力によって従動プーリ４０３が一方向に回動する。従動プーリ４０３の回動によって従動プーリ４０３から繰り出されるインナーワイヤ５０２の一方は、駆動プーリ３０３に巻き取られる。また、駆動プーリ３０３の回動によって駆動プーリ３０３から繰り出されるインナーワイヤ５０２の他方は、従動プーリ４０３に巻き取られる。
【００３４】
従動プーリ４０３が一方向に回動することにより、第１姿勢制御手段１００Ｃは、従動プーリ４０３に連結されたエンドエフェクタ支持部材１０３を回動し、エンドエフェクタ支持部材１０３に接続される第５軸駆動ユニット２００も一方向に回動する。すなわち、従動プーリ４０３が一方向に回動することにより、第５軸駆動ユニット２００に接続されるチャックユニット６００も一方向に回動する。このようにして、第１姿勢制御手段１００Ｃは、駆動プーリ３０３の回動をコントロールケーブル５００によって従動プーリ４０３に伝達し、従動プーリ４０３を回動させ、チャックユニット６００の第４軸１２０に対する姿勢を制御することができる。
【００３５】
また、第１〜第３モータ１０７，１０８，１１１のそれぞれの駆動により、出力部材１００Ｂが所定の空間内で移動した場合、第１姿勢制御手段１００Ｃは、出力部材１００Ｂの動作に追従して、コントロールケーブル５００が変形する。具体的には、コントロールケーブル５００のうち変形自在なアウターケーブル５０１の湾曲部５０１ａが湾曲形状を維持しながら変形し、アウターケーブル５０１の変形に伴いインナーワイヤ５０２も所定の張力を維持しながら変形する。第１姿勢制御手段１００Ｃは、コントロールケーブル５００が出力部材１００Ｂの移動に伴い変形することにより、出力部材１００Ｂの作動領域を制限することなく駆動プーリ３０３の回転を従動プーリ４０３に伝達することができる。なお、駆動プーリ３０３が他方向に回動した場合には、同様の動作によって従動プーリ４０３も他方向に回動し、チャックユニット６００も他方向に回動する。
【００３６】
また、駆動プーリハウジング３００が鉛直板１０２の鉛直方向上側に設けられているため、アウターケーブル５０１は、ハウジングプレート３０１から湾曲部５０１ａまで鉛直方向に延在する姿勢を形成する。そして、アウターケーブル５０１は、単一の湾曲部５０１ａを有し、ハウジングプレート４０１に接続される姿勢を形成するように配設される。つまり、第１姿勢制御手段１００Ｃは、出力部材１００Ｂと一体に移動する従動プーリハウジング４００よりも垂直方向上方にアウターケーブル５０１が配設されている。この構成により、パラレルリンクロボット１００は、稼働時においてアウターケーブル５０１が作業エリアに配置されたワークや組立治具に干渉することを防ぐことができる。
【００３７】
次に、チャックユニット６００と、出力部材１００Ｂに接続されるチャックユニット６００の姿勢のうち、チャックユニット６００の有する第６軸１２２に対する姿勢を制御する第３姿勢制御手段１００Ｅと、について説明する。図３、図４、図７に示すように、本実施形態における第６軸１２２は、チャックユニット６００の有するツール部としての一対の爪部６１０ａ，６１０ｂの開閉動作の中心となる中心軸である。また、第６軸１２２は、チャックユニット６００の中心基準軸とも一致する。なお、本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００において、チャックユニット６００の中心基準軸は、必ずしも第６軸１２２と一致する必要はない。また、以下の記載において、一対の爪部６１０ａ，６１０ｂを総称して爪部６１０とも記載する。
【００３８】
図７に示すように、チャックユニット６００は、上部に配設され第６軸１２２と同一軸上の装着ホルダ６０１が、後述する第５軸駆動ユニット２００に設けられたエンドエフェクタ支持部材２０５と嵌合する。チャックユニット６００は、装着ホルダ６０１がエンドエフェクタ支持部材２０５に嵌合された状態でボルト６０２により固定されることで、第５軸駆動ユニット２００に接続される。また、チャックユニット６００は、第３姿勢制御手段１００Ｅを内蔵する固定フレーム６０３と、第６軸１２２に対して回転自在に支持される支持部材としての回転フレーム６０４と、を備えている。回転フレーム６０４は、回転軸６０４ａが固定フレーム６０３にベアリング６１３を介して軸支され、ワーク６１１を把持するための一対の爪部６１０ａ，６１０ｂが接続されている。また、回転フレーム６０４の内部には、爪部６１０を互いに接触及び離隔させる方向に移動させる開閉機構（不図示）が設けられている。ここで、装着ホルダ６０１は、本実施形態における第４接続部を構成する。
【００３９】
第３姿勢制御手段１００Ｅは、第３姿勢制御アクチュエータとしてのステッピングモータ６０５を有している。ステッピングモータ６０５は、第６軸１２２と同一軸上に回転駆動軸６０５ａを有し、回転フレーム６０４の回転軸６０４ａとカップリング６１２を介して連結している。ステッピングモータ６０５を駆動し第６軸１２２と同一軸上の回転駆動軸６０５ａを回転させることにより、第３姿勢制御手段１００Ｅは、回転駆動軸６０５ａに連結する回転フレーム６０４を回転させる。これにより、第３姿勢制御手段１００Ｅは、回転フレーム６０４に接続される爪部６１０を、第６軸１２２に対して回転させ、第６軸１２２に対する爪部６１０の姿勢を制御することができる。ここで、第６軸１２２に対する爪部６１０の姿勢とは、爪部６１０の向きを含むものである。また、回転フレーム６０４は、本実施形態における第２伝達機構を構成する。また、開閉機構及びステッピングモータ６０５は、第５軸駆動ユニット２００を介して出力部材１００Ｂに配線され、ベース部１００Ａに設けられた制御装置（不図示）に電気的に接続している。
【００４０】
次に、第４軸１２０に対して交差する方向の第５軸１２１を有する第５軸駆動ユニット２００と、出力部材１００Ｂに接続されるチャックユニット６００の姿勢のうち、第５軸１２１に対する姿勢を制御する第２姿勢制御手段１００Ｄについて説明する。図３、図４、図８に示すように、第５軸１２１は、第４軸１２０となす角度が９０°、つまり第４軸１２０に直交する軸であり、本実施形態における制御軸を構成する。また、第５軸駆動ユニット２００は、本実施形態における制御軸ユニットを構成する。
【００４１】
第５軸駆動ユニット２００は、上部に配設された出力軸接続部としての装着ホルダ２０１が従動プーリ４０３を介して出力軸１０５に設けられたエンドエフェクタ支持部材１０３と嵌合し、ボルト２０２により固定されることで、出力軸１０５に接続される。このため、第５軸駆動ユニット２００は、出力軸１０５に接続された状態において、第４軸１２０と装着ホルダ２０１とが同一軸上となる。また、第５軸駆動ユニット２００は、第２姿勢制御手段１００Ｄを内蔵する固定フレーム２０３と、第５軸１２１に対して回転自在に支持される回転部材２０４と、を備えている。ここで、装着ホルダ２０１は、本実施形態における第２接続部を構成する。
【００４２】
固定フレーム２０３に内蔵される第２姿勢制御手段１００Ｄは、第２姿勢制御アクチュエータとしてのステッピングモータ２０６を有している。ステッピングモータ２０６は、第５軸１２１と同一軸上に回転軸２０６ａを有し、回転軸２０６ａに太陽歯車２０７が固定されている。太陽歯車２０７は、回転部材２０４に等分配置及び装着固定された４つの歯車軸２１１に回転自在に軸支された遊星歯車２１０と噛合している。また、遊星歯車２１０は、固定フレーム２０３に支持されたリング状の内歯車２１２とも噛合している。なお、本実施形態において、回転軸２０６ａと、太陽歯車２０７、遊星歯車２１０及び内歯車２１２から構成される遊星歯車機構と、は、第１伝達機構を構成する。また、ステッピングモータ２０６は、出力部材１００Ｂに配線され、ベース部１００Ａに設けられた制御装置（不図示）に電気的に接続している。
【００４３】
回転部材２０４は、一方がステッピングモータ２０６の回転軸２０６ａにベアリング２０８ａを介して軸支され、他方が固定フレーム２０３に固定され第５軸１２１と同一軸上の軸２０９にベアリング２０８ｂを介して軸支されている。また、回転部材２０４には、チャックユニット６００が接続されるエンドエフェクタ接続部及び第３接続部としてのエンドエフェクタ支持部材２０５が設けられている。ここで、エンドエフェクタ支持部材２０５は、回転部材２０４が回転しチャックユニット６００の有する第６軸１２２と第４軸１２０とが同一方向に向く場合に、第６軸１２２及び第４軸１２０と同一軸上となる位置に設けられている。つまり、第５軸駆動ユニット２００は、第６軸１２２が第４軸１２０と同一方向に向いた場合に、装着ホルダ２０１及びエンドエフェクタ支持部材２０５が同一軸上となる。これにより、第５軸駆動ユニット２００は、第６軸１２２が第４軸１２０の同一軸上になる位置に出力軸１０５とチャックユニット６００とを接続する。ここで、第６軸１２２が第４軸１２０と同一方向を向く場合には、チャックユニット６００が鉛直方向下向きの姿勢である場合が含まれる。本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００においては、ワーク６１１のピックアンドプレイスやペグインホール作業等の頻度の高い動作を実行する場合に、チャックユニット６００を鉛直方向下向きの姿勢に制御する。
【００４４】
次に、第５軸駆動ユニット２００及び第２姿勢制御手段１００Ｄの動作について説明する。本実施形態において、第２姿勢制御手段１００Ｄは、ステッピングモータ２０６を駆動することにより、太陽歯車２０７を駆動する。上述したとおり、第２姿勢制御手段１００Ｄは、内歯車２１２が固定フレーム２０３に固定されていることから、太陽歯車２０７の駆動により、遊星歯車２１０を歯車軸２１１に対して自転させ、かつ遊星歯車２１０を太陽歯車２０７に対して公転させる。遊星歯車２１０の公転により、第５軸駆動ユニット２００は、歯車軸２１１が装着固定された回転部材２０４を、回転軸２０６ａ及び軸２０９、つまり第５軸１２１に対して回転する。これにより、第５軸駆動ユニット２００は、回転部材２０４に接続されるチャックユニット６００の出力軸１０５に対する姿勢を変更することができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、第６軸１２２が第４軸１２０と同一方向を向く場合（図３（ａ））に、第６軸１２２が第４軸１２０と同一軸上になる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、第１〜第３姿勢制御手段１００Ｃ〜１００Ｅを構成する各部品の位置決め誤差がチャックユニット６００の位置決め精度に与える影響を抑えることができる。つまり、パラレルリンクロボット１００は、第６軸１２２が第４軸１２０と同一方向を向く場合として、作業頻度の高いチャックユニット６００が鉛直方向下方を向く場合においても、高い位置決め精度でチャックユニット６００の姿勢を制御できる。また、パラレルリンクロボット１００は、第６軸１２２が第４軸１２０と同一方向を向く場合に、第６軸１２２の場所が特定できなくなるいわゆる特異点が発生することを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、第２、第３姿勢制御手段１００Ｄ，１００Ｅをそれぞれユニット化し、第５軸駆動ユニット２００及びチャックユニット６００に内蔵している。つまり、パラレルリンクロボット１００は、第２、第３姿勢制御手段１００Ｄ，１００Ｅが出力部材１００Ｂに着脱自在に設けられている。また、出力部材１００Ｂのエンドエフェクタ支持部材１０３は、上述した第５軸駆動ユニット２００の装着ホルダ２０１に加えて、チャックユニット６００の装着ホルダ６０１とも接続可能に構成されている。つまり、パラレルリンクロボット１００は、第５軸駆動ユニット２００をエンドエフェクタ支持部材１０３から外し、チャックユニット６００の装着ホルダ６０１をエンドエフェクタ支持部材１０３に接続可能に構成されている。また、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００を出力部材１００Ｂに取り付けた場合、エンドエフェクタ支持部材１０３と装着ホルダ６０１が同一軸上となる。つまり、パラレルリンクロボット１００は、第６軸１２２が第４軸１２０の同一軸上となる位置に出力軸１０５とチャックユニット６００とが接続されるように構成されている。このため、パラレルリンクロボット１００は、作業に応じてエンドエフェクタに求められる自由度を選択することができ、エンドエフェクタの制御設計を簡易にできるとともに、位置決め精度を向上させることができる。また、パラレルリンクロボット１００は、出力部材１００Ｂに第２、第３姿勢制御手段１００Ｄ，１００Ｅを設ける必要がなく、出力部材１００Ｂの部品点数を削減し製造コストを低減できるとともに、軽量化することができる。
【００４７】
なお、本実施形態において、第１〜第３姿勢制御手段１００Ｃ〜１００Ｅは、複数の姿勢制御手段を構成する。また、パラレルリンクロボット１００は、第４軸１２０と第６軸１２２とが同一軸上となる場合、第１姿勢制御手段１００Ｃと第３姿勢制御手段１００Ｅとのいずれか一方を優先的に駆動することを予め設定しておけばよい。
【００４８】
また、本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、エンドエフェクタとしてチャックユニット６００を備えているが、これに限らず、例えば、作業に適用する各種工具やセンサ、カメラ等を備えたユニットでもよい。この場合、パラレルリンクロボット１００は、各種工具やセンサ、カメラ等のうち動作を実行する部分の中心軸を第６軸１２２に設定すればよい。
【００４９】
また、本実施形態において、第２姿勢制御手段１００Ｄは、第５軸１２１と同一軸上に設けられた遊星歯車機構を用いることで、ステッピングモータ２０６の駆動を減速し、かつ省スペース化を実現しているが、これに限定されない。第２姿勢制御手段１００Ｄは、ステッピングモータ２０６の駆動を減速する機構を有することが好ましい。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図９を用いて説明する。本実施形態では、第５軸１２１を第４軸１２０と所定の角度Ａとして、例えば４５°で交差する軸から構成している。なお、本実施形態におけるパラレルリンクロボットの構成及び動作は、特に言及しない限り第１の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５１】
図９に示すように、第２姿勢制御手段１００Ｄは、回転軸２０６ａに設けられたウォームギア２１３と、第５軸１２１と同一軸上に設けられた第５駆動軸２１５と、を有する。また、第２姿勢制御手段１００Ｄは、第５駆動軸２１５に設けられウォームギア２１３に噛合するウォームホイール２１４を有する。ここで、第５駆動軸２１５は、固定フレーム２０３にベアリングを介して回転自在に支持され、端部に回転部材２０４が接続されている。回転部材２０４には、第５軸１２１と第４軸１２０とがなす角度Ａと同一の角度Ａを第５軸１２１に対してなす位置にエンドエフェクタ支持部材２０５が設けられている。なお、回転部材２０４は、本実施形態における回動部材を構成する。また、ウォームギア２１３と、ウォームホイール２１４と、第５駆動軸２１５は、本実施形態における第１伝達機構を構成する。
【００５２】
本実施形態における第２姿勢制御手段１００Ｄは、ステッピングモータ２０６を駆動し、回転軸２０６ａに設けられたウォームギア２１３を回転することで、ウォームギア２１３に噛合するウォームホイール２１４を回転する。そして、ウォームホイール２１４が回転することにより、ウォームホイール２１４が設けられた第５駆動軸２１５が第５軸１２１上で回転し、第５駆動軸２１５に接続する回転部材２０４が第５軸１２１に対して回転する。この構成において、第５軸駆動ユニット２００は、回転部材２０４が第５軸１２１に対して回動することにより、エンドエフェクタ支持部材２０５に接続されるチャックユニット６００の姿勢を鉛直方向から水平方向に制御することができる。
【００５３】
なお、本実施形態において、回転部材２０４は、第５軸１２１と第４軸１２０とがなす角度Ａと同一の角度Ａを第５軸１２１に対してなす位置に複数のエンドエフェクタ支持部材２０５のそれぞれが設けられていてもよい。この場合、パラレルリンクロボット１００は、複数のエンドエフェクタを装着することが可能となり、作業用途に応じて、エンドエフェクタを切り替えることができるため、エンドエフェクタの交換作業を行うことなく作業を継続でき、作業効率が向上する。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について図１０を用いて説明する。上述の第１、第２の実施形態では、チャックユニット６００は、第６軸１２２に対する爪部６１０の姿勢を制御する第３姿勢制御手段１００Ｅとは別に、爪部６１０の開閉動作を実行する開閉機構を必要とした。このような構成の場合、チャックユニット６００は、複数の動力源を有するため、重量及び製造コストを低減することが困難である。したがって、本実施形態では、第３姿勢制御手段１００Ｅによって、第６軸１２２に対するチャックユニットの爪部の姿勢の制御と、爪部の開閉動作と、を実行できる構成とした。なお、本実施形態におけるパラレルリンクロボットの構成及び動作は、特に言及しない限り第１、第２の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略又は簡略にし、以下、第１、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５５】
図１０に示すように、本実施形態において、第６軸１２２は、エンドエフェクタとしてのチャックユニット７００の有するツール部としての一対の爪部７１０ａ，７１０ｂの開閉動作の中心となる中心軸である。また、第６軸１２２は、チャックユニット７００の中心基準軸とも一致する。なお、本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００において、チャックユニット７００の中心基準軸は、必ずしも第６軸１２２と一致する必要はない。また、以下の記載において、一対の爪部７１０ａ，７１０ｂを総称して爪部７１０とも記載する。
【００５６】
チャックユニット７００は、上部に配設され第６軸１２２と同一軸上の装着ホルダ７０１が、第５軸駆動ユニット２００に設けられたエンドエフェクタ支持部材２０５と嵌合する。チャックユニット７００は、装着ホルダ７０１がエンドエフェクタ支持部材２０５に嵌合された状態でボルト（不図示）により固定されることで、第５軸駆動ユニット２００に接続される。また、チャックユニット７００は、第３姿勢制御手段１００Ｅを内蔵する固定フレーム７０３と、第６軸１２２と同一軸上に設けられ第６軸１２２に対して回転可能に支持される支持部材としての回転フレーム７０４と、を備えている。ここで、チャックユニット７００は、装着ホルダ７０１を第６軸１２２と同一軸上に設けているため、装着ホルダ７０１と回転フレーム７０４とが同一軸上に配置される。ここで、装着ホルダ７０１は、本実施形態における第４接続部を構成する。
【００５７】
回転フレーム７０４は、後述するステッピングモータ７０５の回転駆動軸７０５ａにワンウェイクラッチ７０６ａを介して設けられている。回転フレーム７０４の内周側には、図示しないガイド部材を介して一対のラックギア７０９ａ，７０９ｂが設けられ、ラックギア７０９ａ，７０９ｂに爪部７１０が接続されている。回転フレーム７０４の外周側には、複数のＶ字溝形状のノッチ部７０４ａが形成されている。ノッチ部７０４ａは、例えば９０°間隔で４か所設けられている。ここで、固定フレーム７０３には、ボールと押圧バネからなるボールロック機構７０８が設けられており、ボールロック機構７０８のボールが１つのノッチ部７０４ａと係合する。ボールロック機構７０８がノッチ部７０４ａと係合することにより、回転フレーム７０４は、第６軸１２２に対する回転がロックされ、固定フレーム７０３に対して位置決め保持される。
【００５８】
第３姿勢制御手段１００Ｅは、第３姿勢制御アクチュエータとしてのステッピングモータ７０５を有している。ステッピングモータ７０５は、第６軸１２２と同一軸上に回転駆動軸７０５ａを有し、回転フレーム７０４と第１ワンウェイクラッチとしてのワンウェイクラッチ７０６ａを介して連結している。また、ステッピングモータ７０５の回転駆動軸７０５ａには、ワンウェイクラッチ７０６ａとは回転伝達方向が異なる第２ワンウェイクラッチとしてのワンウェイクラッチ７０６ｂが設けられている。ワンウェイクラッチ７０６ａは、外周面が回転フレーム７０４に圧入固定されており、内周面が回転駆動軸７０５ａに固定されている。回転駆動軸７０５ａが一方向に回転した場合に、ワンウェイクラッチ７０６ａは、回転駆動軸７０５ａの動力を回転フレーム７０４に伝達し、回転フレーム７０４を回動させる。ワンウェイクラッチ７０６ｂは、外周面がピニオンギア７０７に圧入固定されており、内周面が接続回転駆動軸７０５ａに固定されている。回転駆動軸７０５ａが他方向に回転した場合に、ワンウェイクラッチ７０６ｂは、回転駆動軸７０５ａの動力をピニオンギア７０７に伝達して、ピニオンギア７０７を回動しラックギア７０９ａ，７０９ｂを爪部７１０が離隔する方向に移動させる。ピニオンギア７０７は、一対のラックギア７０９ａ，７０９ｂと噛合している。一対のラックギア７０９ａ，７０９ｂは、回転駆動軸７０５ａの動力によりピニオンギア７０７が回転した場合に、一対の爪部７１０ａ，７１０ｂが互いに離隔する方向にガイド部材上を直線移動する。また、ラックギア７０９ｂには、一端が回転フレーム７０４と接続する付勢部材としての引張りバネ７１２が接続している。引張りバネ７１２の付勢力により、一対のラックギア７０９ａ，７０９ｂは、一対の爪部７１０ａ，７１０ｂが互いに接触する方向にガイド部材上を直線移動する。ラックギア７０９ａ，７０９ｂが爪部７１０を接触させる方向に移動する場合、ワンウェイクラッチ７０６ｂは、係合することなく空転する。このため、爪部７１０には、引張りバネ７１２による把持トルクが発生する。ここで、ピニオンギア７０７及びラックギア７０９ａ，７０９ｂは、本実施形態における移動部材を構成する。
【００５９】
次に、チャックユニット７００及び第３姿勢制御手段１００Ｅの動作のうち、第６軸１２２に対する爪部７１０の姿勢を制御する動作について説明する。本実施形態において、第３姿勢制御手段１００Ｅは、第６軸１２２に対する爪部７１０の姿勢を制御する場合、ステッピングモータ７０５を一方向に駆動する。ステッピングモータ７０５が一方向に駆動した場合、第３姿勢制御手段１００Ｅは、ワンウェイクラッチ７０６ａが係合し回転駆動軸７０５ａの動力が回転フレーム７０４に伝達され、回転フレーム７０４が第６軸１２２に対して回転する。回転フレーム７０４が回転することにより、ノッチ部７０４ａに係合しているボールロック機構７０８は、係合状態が解除される。そして、ボールロック機構７０８は、回転フレーム７０４が９０°回動するごとに、バネによって回転フレーム７０４方向に付勢されるボールがノッチ部７０４ａに係合する。これにより、回転フレーム７０４は、９０°回動するごとにボールロック機構７０８と係合し、固定フレーム７０３に対して位置決めされる。また、回転フレーム７０４にガイド部材及びラックギア７０９ａ，７０９ｂを介して接続されている爪部７１０は、回転フレーム７０４の回転に連動して第６軸１２２に対する姿勢が制御される。このとき、ワンウェイクラッチ７０６ｂは、係合せずに空転するため、回転駆動軸７０５ａの動力がピニオンギア７０７に伝達されない。つまり、チャックユニット７００は、引張りバネ７１２の把持トルクを爪部７１０に維持しワーク７１１を把持した状態で、第６軸１２２に対する爪部７１０の姿勢を制御することができる。
【００６０】
次に、チャックユニット７００及び第３姿勢制御手段１００Ｅの動作のうち、爪部７１０を開閉させる動作について説明する。本実施形態において、第３姿勢制御手段１００Ｅは、爪部７１０を開閉させる動作を実行する場合、ステッピングモータ７０５を他方向に駆動する。ステッピングモータ７０５が他方向に駆動した場合、第３姿勢制御手段１００Ｅは、ワンウェイクラッチ７０６ａを係合させずに空転させるため、回転フレーム７０４にステッピングモータ７０５の動力を伝達させず回転させない。また、第３姿勢制御手段１００Ｅは、ワンウェイクラッチ７０６ｂが係合し、ステッピングモータ７０５の動力がピニオンギア７０７に伝達され、ピニオンギア７０７を回転させる。ピニオンギア７０７が回転することにより、ピニオンギア７０７と噛合するラックギア７０９ａ，７０９ｂは、それぞれ一対の爪部７１０ａ，７１０ｂが互いに離隔する方向にガイド部材上を直線移動する。そして、第３姿勢制御手段１００Ｅは、ステッピングモータ７０５の駆動を停止した場合に、引張りバネ７１２の付勢力によりラックギア７０９ａ，７０９ｂのそれぞれが一対の爪部７１０ａ，７１０ｂが互いに接触する方向にガイド部材上を直線移動する。このとき、ワンウェイクラッチ７０６ｂは、係合せずに空転するため、ラックギア７０９ａ，７０９ｂの移動によるピニオンギア７０７の回転が回転駆動軸７０５ａに伝達されない。これにより、チャックユニット７００は、爪部７１０を開いた後に引張りバネ７１２の付勢力により爪部７１０を閉じる場合に、第６軸１２２に対する爪部７１０の姿勢が変更されることが防止される。
【００６１】
以上により、本実施形態におけるパラレルリンクロボット１００は、第３姿勢制御手段１００Ｅが有するステッピングモータ７０５の回転駆動方向を切り替えることにより、爪部７１０の開閉動作と、第６軸１２２に対する姿勢の制御と、を実行できる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、爪部７１０の開閉動作と、第６軸１２２に対する爪部７１０の姿勢の制御と、を単一の駆動機構によって実現することができ、部品点数を削減し製造コスト及び重量を低減することができる。また、チャックユニット７００が単一の駆動機構によって構成されるため、複数のアクチュエータを同期することなく簡易な制御によってチャックユニット７００の動作をより精確に制御することができ、設計コストを低減できる。
【００６２】
また、本実施形態におけるパラレルリンクロボット１００は、第３姿勢制御手段１００Ｅを出力部材１００Ｂから分離することができる。このため、パラレルリンクロボット１００は、出力部材１００Ｂの部品点数を削減し、出力部材１００Ｂの製造コスト及び重量を低減することができる。
【００６３】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について図１１〜図１４を用いて説明する。本実施形態では、第２姿勢制御手段１００Ｄを構成する第２姿勢制御アクチュエータを、固定部材に設ける構成とした。なお、本実施形態におけるパラレルリンクロボットの構成及び動作は、特に言及しない限り第１〜第３の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略または簡略にし、以下、第１〜第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６４】
図１１、図１２に示すように、本実施形態に係るパラレルリンクロボット１００は、第１姿勢変更部４５０と、第２姿勢変更部４６０と、を備える。また、出力軸１０５には、第１姿勢変更部４５０及び第２姿勢変更部４６０を介して、エンドエフェクタ支持部材２０５が第４軸１２０と同軸上に配設されている。
【００６５】
図１３に示すように、第１姿勢変更部４５０は、第４軸１２０と同一軸上に配置された第４駆動軸４７２（後述）に対して、一対のベアリング４５１を介して第１回動部としての第１従動プーリ４５２が回転自在に支持されている。また、第１従動プーリ４５２には、ハウジング部材４５３が連結固定されており、第１従動プーリ４５２の回動とともにハウジング部材４５３も回動する。ハウジング部材４５３には、軸受ホルダ４５３ａが固定されており、後述する第５駆動軸４７３が出力軸１０５に対して所定の角度（本実施形態においては４５°）を有するように、一対のベアリング４５４を介して第５駆動軸４７３を回転自在に支持している。第２姿勢変更部４６０は、出力軸１０５に対して、ベアリング４６１を介して第３回動部としての第２従動プーリ４６２が回転自在に支持されている。すなわち、第１従動プーリ４５２及び第２従動プーリ４６２は、ともに第４軸１２０と同軸上に設けられている。
【００６６】
さらに、出力軸１０５には、一対のベアリング４７１を介して第４駆動軸４７２が回転自在に支持されている。そして、軸受ホルダ４５３ａに回転自在に支持され第５軸１２１と同一軸上に配置された第５駆動軸４７３は、一端にエンドエフェクタ支持部材２０５を複数有する回動部材としての回転ブロック４７４がピン４７５などによって固定されている。ここで、回転ブロック４７４は、第４軸１２０と同軸上にエンドエフェクタ支持部材２０５が配置され固定されている。また、第５駆動軸４７３の他端には、第４駆動軸４７２に設けられたかさ歯車４７６と軸角４５°で噛み合うかさ歯車４７７が設けられている。つまり、第５駆動軸４７３は、一端にチャックユニット６００が接続されるとともに、他端に設けられたかさ歯車４７７と第４駆動軸４７２に設けられたかさ歯車４７６により、第４駆動軸４７２の回動が伝達され回動される。
【００６７】
次に、第１姿勢変更部４５０及び第２姿勢変更部４６０に動力を伝達する構成について説明する。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１姿勢変更部４５０は、第１駆動プーリハウジング４５５を鉛直板１０２の鉛直方向下方に設けている。また、第２姿勢変更部４６０は、第２駆動プーリハウジング４６３を、第１モータ１０７及び第２モータ１０８と、第３モータ１１１と、の間に設けている。
【００６８】
ここで、第１駆動プーリハウジング４５５及び第２駆動プーリハウジング４６３の構成は、ともに第１、第２の実施形態における駆動プーリハウジング３００と同一である。つまり、第１駆動プーリハウジング４５５は、第２固定部としてのハウジングプレート４５６と、第１姿勢制御アクチュエータとしてのモータ４５７と、第２回動部としての第１駆動プーリ４５８と、を備えている。また、第２駆動プーリハウジング４６３は、第２固定部としてのハウジングプレート４６４と、鉛直板１０２に支持された第２姿勢制御アクチュエータとしてのモータ４６５と、を備えている。そして、第２駆動プーリハウジング４６３は、鉛直板１０２に対してハウジングプレート４６４を介して支持され、モータ４６５の駆動により回動する第４回動部としての第２駆動プーリ４６６を備えている。ここで、第２駆動プーリ４６６は、モータ４６５に設けられることで、鉛直板１０２に対してハウジングプレート４６４及びモータ４６５を介して支持されている。
【００６９】
また、第１従動プーリ４５２及び第１駆動プーリ４５８と、第２従動プーリ４６２及び第２駆動プーリ４６６と、は、それぞれコントロールケーブル５００によって駆動連結している。すなわち、各コントロールケーブル５００は、アウターケーブル５０１の一端がハウジングプレート４０１に接続され、他端がハウジングプレート４５６又はハウジングプレート４６４に接続されている。第１、第２姿勢変更部４５０，４６０は、第１、第２駆動プーリ４５８，４６６の回動がコントロールケーブル５００によって伝達されることにより、第１、第２従動プーリ４５２，４６２が回動するように構成されている。ここで、本実施形態において、コントロールケーブル５００は、ワイヤ部材、第１ワイヤ部材及び第２ワイヤ部材を構成する。
【００７０】
次に、出力部材１００Ｂに設けられている、第１従動プーリ４５２の回動と、第２従動プーリ４６２の回動と、に基づいて第４駆動軸４７２を第１従動プーリ４５２に対して回動可能な回動手段４８０の構成について説明する。
【００７１】
図１３、図１４に示すように、回動手段４８０は、第４駆動軸４７２と一体に形成され第４駆動軸４７２の回転軸上に配置された太陽歯車４８１と、第２従動プーリ４６２の内面に形成され第４駆動軸４７２の回転軸上に配置された内歯車４８２と、を備える。また、回動手段４８０は、第１従動プーリ４５２に圧入などによって固定された歯車軸４８３に回転可能に支持される遊星歯車４８４を備えている。遊星歯車４８４は、複数（本実施形態においては４個）設けられており、太陽歯車４８１及び内歯車４８２と噛合するように構成されている。このように、回動手段４８０は、いわゆる遊星歯車機構であり、第１従動プーリ４５２が複数の遊星歯車４８４を回転可能に保持するキャリアを形成している。つまり、回動手段４８０のキャリアは、第１従動プーリ４５２に回動伝達可能に接続されている。
【００７２】
次に、回動手段４８０の動作について説明する。例えば、チャックユニット６００を第４軸１２０に対して回動させる場合、パラレルリンクロボット１００は、第１従動プーリ４５２と第２従動プーリ４６２とを同時に同方向かつ等速で回動させる。この場合、第１従動プーリ４５２の回動により、第１従動プーリ４５２と連結するハウジング部材４５３が第４軸１２０に対して回動する。また、ハウジング部材４５３に固定された軸受ホルダ４５３ａに支持されている第５駆動軸４７３も、ハウジング部材４５３の回動に伴い第４軸１２０に対して回動する。ここで、第５駆動軸４７３が第４軸１２０に対して回動する場合、第４駆動軸４７２に設けられたかさ歯車４７６と噛合するかさ歯車４７７が、第５駆動軸４７３の回動に伴いかさ歯車４７６上を回動する。この場合、第５駆動軸４７３が回動し、チャックユニット６００が第５駆動軸４７３に対して回動してしまう。
【００７３】
そこで、回動手段４８０は、第１従動プーリ４５２と第２従動プーリ４６２との回動により、第２従動プーリ４６２の内面に形成された内歯車４８２と、キャリアである第１従動プーリ４５２と、を同方向に回動させる。回動手段４８０は、内歯車４８２及び第１従動プーリ４５２を同方向に回動させることにより、太陽歯車４８１、内歯車４８２及び遊星歯車４８４を第１従動プーリ４５２と一体に回動させる。そして、回動手段４８０は、第４駆動軸４７２と一体に形成された太陽歯車４８１を回動させることで、第４駆動軸４７２を第１従動プーリ４５２と同方向に回動させる。これにより、第４駆動軸４７２に設けられているかさ歯車４７６の回動と、第５駆動軸４７３の回動によるかさ歯車４７７の回動と、が相殺される。このように、回動手段４８０は、第１従動プーリ４５２の回動と、第２従動プーリ４６２回動と、により第４駆動軸４７２を第１従動プーリ４５２に対して相対的に回動させないことで、回転ブロック４７４が第５駆動軸４７３に対して回動することを防いでいる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００を第４軸１２０に対してのみ回動させることができる。ここで、第５駆動軸４７３を有し出力軸１０５及びチャックユニット６００が接続されるハウジング部材４５３は、本実施形態における制御軸ユニットを構成する。また、第４軸１２０に対するハウジング部材４５３の姿勢を制御する第１姿勢変更部４５０と、は、本実施形態における第１姿勢制御手段１００Ｃを構成する。
【００７４】
次に、図１２（ｂ）に示すように、チャックユニット６００を第５駆動軸４７３に対して回動させ、チャックユニット６００の姿勢を垂直方向から水平方向に変化させる場合について説明する。この場合、パラレルリンクロボット１００は、第１従動プーリ４５２の回動を固定し、第２従動プーリ４６２を回動させる。第１従動プーリ４５２の回動が固定されることにより、ハウジング部材４５３の第４軸１２０に対する回動が防がれる。回動手段４８０は、遊星歯車４８４のキャリアである第１従動プーリ４５２が固定され、かつ内面に内歯車４８２が形成された第２従動プーリ４６２が回動されるため、内歯車４８２が入力歯車となり、遊星歯車４８４を介して太陽歯車４８１が出力歯車となる。つまり、回動手段４８０は、所定の速比で太陽歯車４８１を回動するため、太陽歯車４８１が形成されている第４駆動軸４７２を回動させる。このように、回動手段４８０は、第１従動プーリ４５２の回動を固定し、第２従動プーリ４６２を回動させることで、第４駆動軸４７２を第１従動プーリ４５２に対して相対的に回動させる。第４駆動軸４７２が回動されることにより、第４駆動軸４７２に設けられたかさ歯車４７６と噛合するかさ歯車４７７を他端に有する第５駆動軸４７３も回動される。第５駆動軸４７３の回動により、第５駆動軸４７３の一端に設けられている回転ブロック４７４は、第５駆動軸４７３に対して回動する。回転ブロック４７４が回動されることにより、回転ブロック４７４にエンドエフェクタ支持部材２０５を介して接続されるチャックユニット６００は、第５駆動軸４７３に対して回動される。このように、回動手段４８０は、第２従動プーリ４６２のみを回動させることで、ハウジング部材４５３を回動させることなく回転ブロック４７４を第５駆動軸４７３に対して回動させ、チャックユニット６００を回動させることができる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００の姿勢を第５駆動軸４７３に対して回動することで、垂直方向から水平方向に変化させることができる。ここで、第５軸１２１に対するチャックユニット６００の姿勢を制御する第２姿勢変更部４６０、第４駆動軸４７２、第５駆動軸４７３及び回動手段４８０は、本実施形態における第２姿勢制御手段を構成する。また、モータ４６５の駆動によりチャックユニット６００の第５軸１２１に対する姿勢を制御する各構成は、本実施形態における第１伝達機構を構成する。なお、第１伝達機構には、第２従動プーリ４６２、第２駆動プーリ４６６、コントロールケーブル５００、かさ歯車４７６，４７７、第４駆動軸４７２、第５駆動軸４７３及び回動手段４８０が含まれる。
【００７５】
以上のように、本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、第１姿勢変更部４５０と、第２姿勢変更部４６０と、回動手段４８０と、を備えている。この構成により、パラレルリンクロボット１００は、出力部材１００Ｂの作動領域を制限することなく、チャックユニット６００の姿勢を第４軸１２０に対して制御できることに加えて、第４軸１２０とは異なる第５軸１２１に対しても制御することができる。つまり、パラレルリンクロボット１００は、簡易な構成によりチャックユニット６００の姿勢をより高い自由度で制御することができる。
【００７６】
なお、本実施形態において、回転ブロック４７４は、第４軸１２０と同一軸上にエンドエフェクタ支持部材２０５が取り付けられているが、これに限定されない。例えば、回転ブロック４７４は、第４軸１２０と同一軸上と、第５駆動軸４７３に対して１８０°回転対称の位置と、のそれぞれにエンドエフェクタ支持部材２０５が取り付けられていてもよい。このように構成することで、パラレルリンクロボット１００は、複数のエンドエフェクタを回転ブロック４７４に接続することができる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、作業用途に応じて、エンドエフェクタを切り替えることができるため、エンドエフェクタの交換作業を行うことなく作業を継続でき、作業効率が向上する。
【００７７】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について図１５を用いて説明する。第４の実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００の第４軸１２０に対する姿勢を制御する場合に、第１、第２従動プーリ４５２，４６２を回動させる。このような構成においては、第４、第５モータ４５７，４６５を同期させる必要があり、制御が煩雑になることが懸念される。そこで、本実施形態においては、回動手段を差動機構によって構成し、第４、第５モータ４５７，４６５を同期させることなくチャックユニット６００の姿勢を制御できる構成とした。なお、本実施形態におけるパラレルリンクロボットの構成及び動作は、特に言及しない限り第１〜第４の実施形態と同様であるため、重複する説明を省略または簡略にし、以下、第１〜第４の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７８】
図１５に示すように、本実施形態における回動手段４９０は、第１従動プーリ４５２とともに回動し第１従動プーリ４５２の回転軸上に設けられた第１かさ歯車４９１を備えている。第１かさ歯車４９１は、第１従動プーリ４５２に連結固定されている。また、回動手段４９０は、第２従動プーリ４６２に連結固定され第２従動プーリ４６２とともに回動し第２従動プーリ４６２の回転軸上に設けられた第２かさ歯車４９２を備えている。第２従動プーリ４６２及び第２かさ歯車４９２は、一対のベアリング４６１を介して出力軸１０５に対して回転自在に支持されている。また、回動手段４９０は、第４駆動軸４９３（後述）の中心軸から垂直方向に突出した垂直軸４９３ａに設けられ、回転可能に支持されている第３かさ歯車４９４を備えている。第３かさ歯車４９４は、垂直軸４９３ａのそれぞれに設けられており、第１かさ歯車４９１と、第２かさ歯車４９２と、に噛合している。
【００７９】
本実施形態において、第４駆動軸４９３は、ベアリング４７１を介して出力軸１０５に対して回転可能に支持されており、一端に第５駆動軸４７３のかさ歯車４７７に軸角４５°で噛み合うかさ歯車４７６が設けられている。なお、本実施形態において、第４駆動軸４９３は、２つの垂直軸４９３ａを有しているが、これに限らず、少なくとも１つの垂直軸４９３ａを有していればよい。
【００８０】
次に、回動手段４９０の動作について説明する。例えば、チャックユニット６００を第４軸１２０に対して回動させる場合、パラレルリンクロボット１００は、第１従動プーリ４５２を回動し、第２従動プーリ４６２を固定する。この場合、第１従動プーリ４５２の回動により、第１従動プーリ４５２と連結するハウジング部材４５３が第４軸１２０に対して回動する。また、ハウジング部材４５３に固定された軸受ホルダ４５３ａに支持されている第５駆動軸４７３も、ハウジング部材４５３の回動に伴い第４軸１２０に対して回動する。ここで、第５駆動軸４７３が第４軸１２０に対して回動する場合、第４駆動軸４９３に設けられたかさ歯車４７６と噛合するかさ歯車４７７が、第５駆動軸４７３の回動に伴いかさ歯車４７６上を回動する。この場合、第５駆動軸４７３が回動し、チャックユニット６００が第５駆動軸４７３に対して回動してしまう。
【００８１】
そこで、回動手段４９０は、第１従動プーリ４５２の回動により、第１かさ歯車４９１を第１従動プーリ４５２と同方向に回動させる。そして、回動手段４９０は、第１かさ歯車４９１の回動により、第１かさ歯車４９１と噛合する第３かさ歯車４９４を垂直軸４９３ａに対して自転させ、第３かさ歯車４９４を第４駆動軸４９３に対して公転させる。回動手段４９０は、第３かさ歯車４９４が第４駆動軸４９３に対して公転することにより、第４駆動軸４９３を第１従動プーリ４５２と同方向に回動させる。これにより、第４駆動軸４９３に設けられているかさ歯車４７６の回動と、第５駆動軸４７３の回動によるかさ歯車４７７の回動と、が相殺される。このように、回動手段４９０は、第１従動プーリ４５２を回動し、第２従動プーリ４６２を停止し、第４駆動軸４９３を第１従動プーリ４５２に対して相対的に回動させないことで、回転ブロック４７４が第５駆動軸４７３に対して回動することを防いでいる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００を第４軸１２０に対してのみ回動させることができる。
【００８２】
次に、チャックユニット６００を第５駆動軸４７３に対して回動させ、チャックユニット６００の姿勢を垂直方向から水平方向に変化させる場合について説明する。この場合、パラレルリンクロボット１００は、第１従動プーリ４５２の回動を固定し、第２従動プーリ４６２を回動させる。第１従動プーリ４５２の回動が固定されることにより、ハウジング部材４５３の第４軸１２０に対する回動が防がれる。回動手段４９０は、第２従動プーリ４６２の回動により、第２かさ歯車４９２を第２従動プーリ４６２と同方向に回動させる。そして、回動手段４９０は、第２かさ歯車４９２の回動により、第２かさ歯車４９２と噛合する第３かさ歯車４９４を垂直軸４９３ａに対して自転させ、第３かさ歯車４９４を第４駆動軸４９３に対して公転させる。回動手段４９０は、第３かさ歯車４９４が第４駆動軸４９３に対して公転することにより、第４駆動軸４９３を第２従動プーリ４６２と同方向に回動させる。第４駆動軸４９３が回動することにより、第４駆動軸４９３に設けられているかさ歯車４７６と噛合するかさ歯車４７７を他端に有する第５駆動軸４７３も回動する。第５駆動軸４７３の回動により、第５駆動軸４７３の一端に設けられている回転ブロック４７４は、第５駆動軸４７３に対して回動する。回転ブロック４７４が回動されることにより、回転ブロック４７４にエンドエフェクタ支持部材２０５を介して接続されるチャックユニット６００は、第５駆動軸４７３に対して回動される。このように、回動手段４９０は、第２従動プーリ４６２のみを回動させることで、ハウジング部材４５３を回動させることなく回転ブロック４７４を第５駆動軸４７３に対して回動させ、チャックユニット６００を回動させることができる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００の姿勢を第５駆動軸４７３に対して回動することで、垂直方向から水平方向に変化させることができる。
【００８３】
このように、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００を第４軸１２０に対して回動させる場合において、第１従動プーリ４５２のみを回動させることでチャックユニット６００の第４軸１２０に対する姿勢を制御することができる。また、パラレルリンクロボット１００は、チャックユニット６００を第５駆動軸４７３に対して回動させる場合において、第２従動プーリ４６２のみを回動させることでチャックユニット６００の姿勢を制御することができる。なお、本実施形態において、第４軸１２０に対するチャックユニット６００の回動駆動量は、第１従動プーリ４５２の回動駆動量と一致する。また、第５駆動軸４７３に対するチャックユニット６００の回動駆動量は、第２従動プーリ４６２の回動駆動量と一致する。また、第５軸１２１に対するチャックユニット６００の姿勢を制御する第２姿勢変更部４６０、第４駆動軸４９３、第５駆動軸４７３及び回動手段４９０は、本実施形態における第２姿勢制御手段を構成する。また、モータ４６５の駆動によりチャックユニット６００の第５軸１２１に対する姿勢を制御する各構成は、本実施形態における第１伝達機構を構成する。なお、第１伝達機構には、第２従動プーリ４６２、第２駆動プーリ４６６、コントロールケーブル５００、かさ歯車４７６，４７７、第４駆動軸４９３、第５駆動軸４７３及び回動手段４９０が含まれる。
【００８４】
以上のように、本実施形態において、パラレルリンクロボット１００は、第１姿勢変更部４５０と、第２姿勢変更部４６０と、回動手段４９０と、を備え、第４、第５モータ４５７，４６５を同期させることなくチャックユニット６００の姿勢を制御できる。これにより、パラレルリンクロボット１００は、簡易な制御設計によってチャックユニット６００を所望の姿勢に制御することができ、より安定したチャックユニット６００の姿勢制御を実現することができる。
【００８５】
＜他の実施形態＞
上述した各実施形態に係る第１〜第３姿勢制御手段１００Ｃ〜１００Ｅと、第５軸駆動ユニット２００と、は、各実施形態で説明したリンク構成のパラレルリンクロボットに限らず、従来例のリンク構成のパラレルリンクロボットにも適用してもよい。更に、シリアルリンクロボットに適用してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００…パラレルリンクロボット：１００Ａ…ベース部（固定部材）：１００Ｂ…出力部材（マニピュレータ）：１００Ｃ…第１姿勢制御手段（姿勢制御手段）：１００Ｄ…第２姿勢制御手段（姿勢制御手段）：１００Ｅ…第３姿勢制御手段（姿勢制御手段）：１０３…エンドエフェクタ支持部材（第１接続部）：１０５…出力軸：１０７…第１モータ（移動アクチュエータ）：１０８…第２モータ（移動アクチュエータ）：１０９ａ…第１リンク（リンク機構）：１１０ａ…第２リンク（リンク機構）：１１１…第３モータ（移動アクチュエータ）：１１２ａ…第３リンク（リンク機構）：１２０…第４軸（基準軸）：１２１…第５軸（制御軸）：１２２…第６軸（中心軸）：２００…第５軸駆動ユニット（制御軸ユニット）：２０１…装着ホルダ（出力軸接続部、第２接続部）：２０４…回転部材：２０５…エンドエフェクタ支持部材（エンドエフェクタ接続部、第３接続部）：２０６…ステッピングモータ（第２姿勢制御アクチュエータ）：２０６ａ…回転軸（第１伝達機構）：２０７…太陽歯車（第１伝達機構）：２１０…遊星歯車（第１伝達機構）：２１２…内歯車（第１伝達機構）：２１３…ウォームギア（第１伝達機構）：２１４…ウォームホイール（第１伝達機構）：２１５…第５駆動軸（第１伝達機構）：３０２，４５７…モータ（第１姿勢制御アクチュエータ）：３０３…駆動プーリ（第２回動部）：４０３…従動プーリ（第１回動部）：４５０…第１姿勢変更部（第１姿勢制御手段）：４５２…第１従動プーリ（第１回動部）：４５３…ハウジング部材（軸受部材）：４５８…第１駆動プーリ（第２回動部）：４６０…第２姿勢変更部（第２姿勢制御手段）：４６２…第２従動プーリ（第１伝達機構、第３回動部）：４６５…モータ（第２姿勢制御アクチュエータ）：４６６…第２駆動プーリ（第１伝達機構、第４回動部）：４７２，４９３…第４駆動軸（第２姿勢制御手段、第１伝達機構）：４７３…第５駆動軸（第２姿勢制御手段、第１伝達機構）：４７４…回転ブロック（回転部材）：４８０，４９０…回動手段（第２姿勢制御手段、第１伝達機構）：５００…コントロールケーブル（ワイヤ部材、第１ワイヤ部材、第２ワイヤ部材、第１伝達機構）：６００，７００…チャックユニット（エンドエフェクタ）：６０１，７０１…装着ホルダ（第４接続部）６０４，７０４…回転フレーム（支持部材、第２伝達機構）：６０５，７０５…ステッピングモータ（第３姿勢制御アクチュエータ）：６１０ａ，６１０ｂ，７１０ａ，７１０ｂ…爪部（ツール部）：７０６ａ…ワンウェイクラッチ（第１ワンウェイクラッチ）：７０６ｂ…ワンウェイクラッチ（第２ワンウェイクラッチ）：７０７…ピニオンギア（移動部材）：７０９ａ，７０９ｂ…ラックギア（移動部材）：７１２…引張りバネ（付勢部材）
【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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