(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵（６０）と、ヒューマノイド型ロボット（１０’）の外部から作動させることができるいくつかの機構（７０、１２、１３）を含む前記ヒューマノイド型ロボット（１０’）とを含む設備機器において、前記機構（７０、１２、１３）の各々が、前記鍵（６０）を中に挿入できる接続インターフェース（７２、８２、９２）であって、前記機構（７０、１２、１３）の各々の前記接続インターフェース（７２、８２、９２）が前記鍵（６０）の挿入により前記機構（７０、１２、１３）を作動させるように構成される、前記接続インターフェース（７２、８２、９２）を含み、
・前記鍵（６０）が、互いに実質的に平行な軸線（Ｚａ、Ｚｂ）を有する２つの細長い指部（６１ａ、６１ｂ）を含み、
・前記機構（７０）の前記接続インターフェース（７２）が、前記機構（７０）を作動させるために２つのオリフィス（７３ａ、７３ｂ）への前記鍵（６０）の前記２つの指部（６１ａ、６１ｂ）の同時挿入を可能にするように構成された、互いに実質的に平行な軸線を有する２つの筒状オリフィス（７３ａ、７３ｂ）を含み、
前記指部（６１ａ、６１ｂ）および前記オリフィス（７３ａ、７３ｂ）が、各指部（６１ａ、６１ｂ）を前記２つのオリフィス（７３ａ、７３ｂ）の一方または他方に挿入できるように対称に構成され、
前記機構の１つが、クリップ（７１）により前記ロボット（１０’）に対して保持された取り外し可能な外殻（７０）であり、前記殻（７０）の前記接続インターフェース（７２）が、前記オリフィス（７３ａ、７３ｂ）への前記指部（６１ａ、６１ｂ）の挿入により前記クリップの変形要素（７４ａ、７４ｂ、７５）を変位させて前記殻（７０）を前記ロボット（１０’）から解放するように構成され、
・前記鍵（６０）の前記指部（６１ａ、６１ｂ）が前記指部（６１ａ、６１ｂ）の端部に側方傾斜部（６６ａ、６６ｂ）を含み、
・前記クリップ（７１）が、側方変形要素（７４ａ、７４ｂ）と軸方向変形要素（７５）とを含み、
・前記殻（７０）の前記接続インターフェース（７２）は、前記接続インターフェース（７２）ヘの前記鍵（６０）の挿入時に、指部（６１ａ）の側方傾斜部（６６ａ）が前記側方変形要素（７４ａ）を変位させ、次いで前記軸方向変形要素（７５）を変位させるように構成される、
設備機器。
【請求項２】
前記機構の１つが、電動関節（１２、１３）であって、ばね効果により前記電動関節（１２、１３）を適所に保持するように構成されたブレーキ（２２）を含む前記電動関節（１２、１３）であり、前記関節（１２、１３）の前記接続インターフェース（８２、９２）が、筒状オリフィス（８３ｂ、９３ｂ）への指部（６１ｂ）の挿入によって前記ばね効果に対抗することにより前記ブレーキ（２２）を変位させて適所での前記関節（１２、１３）の前記保持を解放するように構成される、請求項１に記載の設備機器。
【請求項３】
・前記鍵（６０）の前記指部（６１ａ、６１ｂ）が前記指部（６１ａ、６１ｂ）の端部に長手方向傾斜部（６７ａ、６７ｂ）を含み、
・前記ブレーキ（２２）が傾斜平面（４１）を含み、
・前記関節（１２）の前記接続インターフェース（８２）は、前記オリフィス（８３ａ、８３ｂ）の前記軸線に平行な前記鍵（６０）の挿入軸線に沿って挿入される力を前記ブレーキ（２２）の変位軸線に戻すために、前記接続インターフェース（８２）への前記鍵（６０）の挿入時に前記指部（６１ｂ）の前記長手方向傾斜部（６７ｂ）が前記傾斜平面（４１）に接触するように構成される、
請求項２に記載の設備機器。
【請求項４】
・前記鍵（６０）の前記指部（６１ａ、６１ｂ）が切り欠き（６５ａ、６５ｂ）を含み、
・前記接続インターフェース（９２）は、前記接続インターフェース（９２）に挿入された前記鍵（６０）を所定の力閾値で適所に保持するために、前記鍵（６０）が挿入されたときに前記指部（６１ａ、６１ｂ）の前記切り欠き（６５ａ、６５ｂ）と協働するように構成されたラグ（９４ａ、９４ｂ）であって、前記所定の閾値よりも大きい抜去力が前記鍵（６０）に加えられたときに前記ラグ（９４ａ、９４ｂ）が前記切り欠き（６５ａ、６５ｂ）を前記ラグ（９４ａ、９４ｂ）から解放するように変形可能である、前記ラグ（９４ａ、９４ｂ）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の設備機器。
【請求項５】
前記指部（６１ａ、６１ｂ）および前記オリフィス（７３ａ、７３ｂ）の横断面が卵形である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の設備機器。
【請求項６】
前記指部（６１ａ、６１ｂ）が、アルミニウム系材料からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の設備機器。
【請求項７】
前記鍵（６０）が、前記鍵（６０）の把持を容易にするように意図された開口部（６３）を備えた、前記２つの指部（６１ａ、６１ｂ）を連結する中央部（６２）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の設備機器。
【請求項８】
前記鍵（６０）の前記中央部（６２）が、シリコーン系材料からなる、請求項７に記載の設備機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの外部から作動させることができるいくつかの機構を含むロボットと、ロボットの機構の各々を作動させることを可能にする単一の鍵とにより形成される設備機器に関する。本発明は、ヒューマノイド型ロボットのメンテナンスおよび搬送に特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
ヒューマノイドロボット工学は、１つの機械において、最大数の人間らしい特徴を組み合わせることを目指している。第１の目的は、外観、形態、または動きで人間に近づけることである。ヒューマノイドロボットは一般に、電気モータによって１つの肢部を別の肢部に対して移動させることが可能ないくつかの電動関節を含む。したがって、最先端のヒューマノイドロボットは、脚部、腕部または手部を含む。それらヒューマノイドロボットは、人間と同じように歩行することまたは踊ることが可能である。ヒューマノイドロボットは、それらの手部で、種々の形状の物体を操作することが可能である。別の目的は、ヒューマノイドロボットの行動および知能で人間に近づけることである。ロボットの人工知能は、ますます成功を収めており、人間である使用者とのますます複雑な相互作用を可能にする。
【０００３】
ヒューマノイドロボットには考えられる多くの用途がある。例えば、人々に危険をもたらす汚染地帯にアクセスするための、工業分野での用途が想定されている。例えば、障害を持つ人々の世話をするための、健康分野での数多くの用途も想定される。家庭用のより幅広い大衆による使用も想定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最も幅広い大衆を対象とした大規模展開を仮定すると、新しい制約、例えば、産業上の制約、規制上の制約または依存度に関する制約が生じる。最新世代のロボットの設計には、新たな規制を満たすための一連の制約が組み込まれる。例えば、消費者を対象とするロボットは、通常動作の場合と故障の場合の両方において、いかなる安全上のリスクをももたらしてはならない。経験豊富な操作者がまたは単に使用者がメンテナンス作業を実施できなければならない。例えば、容易な診断および簡単で迅速な修理を可能にするために、ロボットの設計において販売後関連の制約を考慮する目的がある。ロボットはまた、例えば、ロボットの製造場所から動作させる場所に搬送され、その間、損傷のリスクなしに機械的応力または振動応力に耐えることができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のために、本発明の主題は、鍵と、ヒューマノイド型ロボットの外部から作動させることができるいくつかの機構を含むロボットとを含む設備機器であって、機構の各々が、鍵を中に挿入できる接続インターフェースであって、機構の各々の接続インターフェースが鍵の挿入により機構を作動させるように構成される、接続インターフェースを含むことを特徴とする、設備機器である。
【０００６】
機器アイテムの特定の構成では、鍵が、互いに実質的に平行な軸線を有する２つの細長い指部を含み、かつ機構の各々の接続インターフェースが、機構を作動させるために２つのオリフィスへの鍵の２つの指部の同時挿入を可能にするように構成された、互いに実質的に平行な軸線を有する２つ筒状オリフィスを含む。
【０００７】
指部およびオリフィスは、各指部を２つのオリフィスの一方または他方に挿入できるように対称に構成される。
【０００８】
有利には、機構の１つは、クリップによりロボットに対して保持された取り外し可能な外殻であり、殻の接続インターフェースは、オリフィスへの指部の挿入によりクリップの変形要素を変位させて、殻をロボットから解放するように構成される。
【０００９】
設備機器の特定の構成では、
・鍵の指部がそれら指部の端部に傾斜部を含み、
・クリップが、側方変形要素と軸方向変形要素とを含み、かつ
・殻の接続インターフェースは、接続インターフェースヘの鍵の挿入時に、指部の傾斜部が、側方変形要素を変位させ、次いで軸方向変形要素を変位させるように構成される。
【００１０】
有利には、機構の１つは、ばね効果により電動関節を適所に保持するように構成されたブレーキを含む電動関節であり、関節の接続インターフェースは筒状オリフィスへの指部の挿入によってばね効果に対抗することによりブレーキを変位させて適所での関節の保持を解放するように構成される。
【００１１】
設備機器の特定の構成では、
・鍵の指部がそれら指部の端部に傾斜部を含み、
・ブレーキが傾斜平面を含み、かつ
・関節の接続インターフェースは、オリフィスの軸線に平行な鍵の挿入軸線に沿って及ぼされる力をブレーキの変位軸線に戻すために、接続インターフェースへの鍵の挿入時に指部の傾斜部が傾斜平面に接触するように構成される。
【００１２】
設備機器の特定の構成では、
・鍵の指部が切り欠きを含み、かつ
・接続インターフェースは、接続インターフェースに挿入された鍵を所定の力閾値で適所に保持するために、鍵が挿入されたときに指部の切り欠きと協働するように構成されたラグであって、所定の閾値よりも大きい抜去力が鍵に加えられたときにラグが切り欠きをラグから解放するように変形可能である、ラグを含む。
【００１３】
有利には、指部およびオリフィスの横断面は卵形である。
【００１４】
有利には、指部は、アルミニウム系材料からなる。
【００１５】
有利には、鍵は、鍵の把持を容易にするように意図された開口部を備えた、２つの指部を連結する中央部を含む。
【００１６】
有利には、鍵の中央部は、シリコーン系材料からなる。
【００１７】
以下の図において例として与えられた実施形態の詳細な説明を読むことで、本発明がより良く理解され、かつ他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】図１ａおよび図１ｂは、本発明による鍵により作動させることができるいくつかの機構を含むヒューマノイドロボットの２つの例を示す。
【図１ｂ】図１ａおよび図１ｂは、本発明による鍵により作動させることができるいくつかの機構を含むヒューマノイドロボットの２つの例を示す。
【図２ａ】図２ａおよび図２ｂは、本発明による鍵により解放できるブレーキを含む電動関節の例を示す。
【図２ｂ】図２ａおよび図２ｂは、本発明による鍵により解放できるブレーキを含む電動関節の例を示す。
【図３】図３は、ヒューマノイドロボット用の本発明による鍵の例を３つの図で示す。
【図４ａ】図４ａおよび図４ｂは、ヒューマノイドロボットの頭部に取り付けられた取り外し可能な外殻を解放することを可能にする、本発明による第１の実装形態における鍵を示す。
【図４ｂ】図４ａおよび図４ｂは、ヒューマノイドロボットの頭部に取り付けられた取り外し可能な外殻を解放することを可能にする、本発明による第１の実装形態における鍵を示す。
【図５】図５は、ヒューマノイドロボットの電動関節のブレーキを解放することを可能にする、本発明による第２の実装形態における鍵を示す。
【図６】図６は、ヒューマノイドロボットの電動関節のブレーキを解放することを可能にする、本発明による第３の実装形態における鍵を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
明確にするために、異なる図において同じ要素には同じ参照番号が付される。
【００２０】
図１ａおよび１ｂは、Ａｌｄｅｂａｒａｎ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ（商標）社により開発されたヒューマノイドロボットの２つの例を示している。図１ａに示すヒューマノイドロボット１０は、頭部１と、胴部２と、２つの腕部３と、２つの手部４と、２つの脚部５と、２つの足部６とを含む。図１ｂに示すヒューマノイドロボット１０’は、頭部１と、胴部２と、２つの腕部３と、２つの手部４と、スカート７とを含む。これらの２つのロボットは、人間の形態および人間の動きを再現するためにロボットの異なる肢部の相対的な動きを可能にするいくつかの関節を含む。ロボット１０および１０’は、例えば、胴部２と腕部３の各々との間に関節１１を含む。関節１１は、人間の肩部により可能な動きのように腕部３を胴部２に対して移動させることを可能にするために、２つの回転軸線を中心に電動駆動される。
【００２１】
ヒューマノイドロボット１０はまた、ロボットの脚部を移動させて歩行動作を再現するためのいくつかの関節、特に、胴部と大腿部との間の腰部に、大腿部と脚部との間の膝部に、および脚部と足部との間の足首部に連結できる関節を含む。いくつかの形状の電動関節が実装され、１つまたは複数の回転自由度の周りで肢部の１つを移動させる。
【００２２】
ヒューマノイドロボット１０’は、異なるアーキテクチャを有する。安定性を改善し、ロボットの重心を低くするために、ロボットは、脚部を有さず、ロボットをあちこちに移動させることが可能な三脚部１４をスカート７の基部に含むスカート７を含む。スカートはまた、脚部７ａと大腿部７ｂとの間に、膝部のような第１の関節１２を含む。腰部のような第２の関節１３が、胴部２と大腿部７ｂとの間に取り付けられる。これらの２つの関節１２および１３は、回転軸線を中心に電動駆動されるピボットリンクである。関節１２の回転軸線Ｘａおよび関節１３の回転軸線Ｘｂは、ロボットを前方または後方に傾斜させることを可能にする、ロボットの２つの肩部を結ぶ軸線に実質的に平行である。図２ａおよび図２ｂは、ヒューマノイドロボット１０’に実装された電動関節の例を詳細に説明する。
【００２３】
ヒューマノイドロボットがロボットに美的外観を与えるある特定の数の外部部品を含むことにも留意するべきである。これらの部品は、ロボットの種々のシステムおよび機構へのアクセスを可能にするために、内部構造に確実にまたは取り外し可能に固定することができる。ヒューマノイドロボット１０’は、例えば、取り外し可能な外殻（図１ｂでは視認できない）を頭部１の後部に含む。その殻は頭部に対して保持され、この殻をクリップ型の装置により分離することができる。
【００２４】
本発明の一般的な概念は、ヒューマノイドロボットのいくつかの機構を作動させるための単一の鍵を実現することにある。以下に説明するように、例えば、ロボットの関節を機械的にロックまたはロック解除するかまたは更には外殻をロック解除してロボットの内部へのアクセスを自由にできるようにするために、鍵を使用することが想定される。鍵の細部および鍵により作動させる機構の接続インターフェースの細部は、機構へのアクセスを鍵の保有者のみに制限するように特有のものである。
【００２５】
以下、取り外し可能な外殻と、単一の鍵によって作動させることができる、自由度を有するピボットリンク型の電動関節とを含むヒューマノイドロボット１０’と同様の大型のヒューマノイドロボットに関して本発明を説明する。言うまでもなく、本発明は、ヒューマノイドロボットまたはこの種類の作動可能機構に限定されるものではない。より一般に、本発明は、鍵と、鍵を中に挿入できるとともに鍵の挿入により機構を作動させるように構成された接続インターフェースを備えた、ロボットの外側から作動させることができるいくつかの機構を含むロボットとからなる設備機器に関する。ロボットはヒューマノイドロボットまたは動物型ロボットであってもよく、全てが移動ロボットという一般名により包含される。本発明はまた、産業用ロボットにも適用可能である。
【００２６】
図２ａおよび図２ｂは、それぞれ固定位置および動作位置にある、電動関節の例を示している。関節２０は、図に示されていない第１の肢部と第２の肢部との間に取り付けられるように意図されている。関節２０は、
・第２の肢部を第１の肢部に対して移動させることが可能なモータ２１であって、第１の肢部に連結されるように意図された固定部と、固定部に対して移動させることができる可動部であって、第２の肢部に連結されるように意図された可動部とを含む、モータ２１と、
・固定部に対する可動部の動きを防止するために、ばね効果によりモータ２１の可動部に力を及ぼすことが可能なブレーキ２２と、
・モータ２１の可動部をブレーキの力から解放するとともにモータ２１が可動部を固定部に対して移動させることを可能にするために、ばね効果に対抗することによりブレーキ２２を変位させることが可能なアクチュエータ２３と
を含む。
【００２７】
モータ２１は、好ましくは、モータ基板２５と、軸線Ｘを中心に基板２５に対して回転駆動させることができるシャフトとを含む、回転電気モータである。モータ基板２５は、モータの固定部を形成するとともに、基板の基部を中心としてある角度で分配配置された６つの固定用タブ２５ａによってロボットの第１の肢部に固定されるように意図された円盤形状の基部を含む。シャフト（図では視認できない）は、モータの可動部を形成するとともに、モータの略円筒形状のベルハウジング２６に固定される。シャフトは、モータの基板を貫通するとともに、好ましくはギヤ装置（図示せず）を介して第２の肢部に連結されるように意図されている。このようして構成された電気モータ２１は、シャフトを基板に対して回転駆動することを可能にして、第２の肢部を第１の肢部に対して回転駆動させる。
【００２８】
関節２０はまた、ブレーキ２２を含む。図２ａにおいて、関節は、シャフトが回転駆動されるのを防止するためにブレーキがモータの可動部に力を及ぼす、固定位置にある状態で示されている。図２ｂにおいて、関節は、モータをブレーキ力から解放するとともにシャフトを回転駆動すること可能にするためにブレーキを変位させる、動作位置にある状態で示されている。固定位置において、ブレーキ２２は、円筒状のベルハウジングにその径方向部分に沿って接触する、好ましくは弾性材料からなるシューを介して、好ましくは金属材料からなるモータのベルハウジング２１に力を及ぼす。シューは、基板に対するシャフトの回転を摩擦により防止するためにモータのベルハウジングに力を及ぼす。
【００２９】
図示の例において、ブレーキ２２は、モータ基板２５に固定された固定腕部２７と、可動腕部２８とを含む。可動腕部２８は、第１の端部５０ａと第２の端部５０ｂとの間に半月形状を有し、モータのベルハウジングを部分的に覆う半カバーを形成する。可動腕部２８は、シャフトの回転軸線Ｘに実質的に平行な軸線Ｘ’を有するピボットリンク２９によって第１の端部５０ａにより固定腕部２７に連結される。シューは、軸線Ｘ’を中心とした可動腕部の回転時に、ベルハウジング２６の径方向表面に接触するように、可動腕部の内表面に固定される。シューは、可動腕部２８の第１の端部５０ａおよび第２の端部５０ｂから実質的に等距離の位置に固定される。ブレーキ２２はまた、好ましくは、軸線Ｘ’に巻回されたコイルばね４５であって、可動腕部と固定腕部とを分離しようとする力を及ぼすように固定腕部２７と可動腕部２８とに当接するコイルばねを備えた、ばね機構を含む。可動腕部と固定腕部との間のばねにより及ぼされる力は、ベルハウジングと接触するシューに伝達され、シャフトの回転を阻止することを可能にする。初期設定では、関節の回転は阻止される。
【００３０】
関節はまた、モータをブレーキの力から解放するとともにモータがシャフトを回転駆動することを可能にするために、ばね効果に対抗することによりブレーキを変位させることが可能なアクチュエータ２３を含む。図示の例において、リニアアクチュエータ（図示せず）は、固定腕部２７と可動腕部２８の第２の端部５０ｂとの間に取り付けられる。リニアアクチュエータは、シース内で、軸線Ｙに沿った２つの位置間を並進移動可能であるロッドを含む。シースは、固定腕部２７に固定された支持体３１に固定される。ロッドは、その端部に、可動腕部２８に形成された球形刻印３２と協働する球形状を有する。ロッドの２つの位置間での移動は、固定位置と動作位置との間での可動腕部の移動を規定する。初期設定では、例えば、関節に電力が供給されていないときに、ロッドは、ばねの効果により最伸長位置に保持される。逆に、関節に動力が供給されたときに、ばね効果に抗する力を及ぼすことによりロッドをシース内に後退させるようにアクチュエータを制御することができる。リニアアクチュエータの種々の実施形態、特に電磁石により駆動することができるリニアアクチュエータを想定することができる。
【００３１】
関節はまた、２つの肢部の回転動作を自由にするためにブレーキを手動で変位させるための手段を含む。特に、傾斜平面４０は、可動腕部の第２の端部５０ｂに近接して、可動腕部上に形成され、その結果、この傾斜平面４０に対してシャフトの回転軸線Ｘに平行に変位させた工具が、ばね効果に抗することにより、可動腕部を固定位置から動作位置に変位させることができる。第２の傾斜平面４１もまた、可動腕部の半月形状の中心に近接して形成される。実際には、図に示す電動関節は、ロボットに美的外観を与える図１ａおよび図１ｂに示す外側ジャケット内において、ロボットに組み込まれる。
【００３２】
以下の図は２つまたは３つの自由度に関して電動駆動される関節の特定の例を詳述しているが、本発明が原則として任意の種類の関節、例えば、１つ、２つまたは３つの回転自由度を有する関節、または更には１つもしくは複数の並進自由度を有する関節に適用できることが理解されることにも留意するべきである。
【００３３】
したがって、電動関節２０は、ばね機構によって初期設定で起動させるブレーキと、ばねの力に抗することによりブレーキのグリップからモータを解放するための手段とを備えたモータを設けることにより固定される。ブレーキ機構を不作動にするための手段は、アクチュエータの役割である、電子的に駆動させることができる手段と、傾斜平面の役割である、手動手段とを含む。このような電動関節を、特に、図１ｂで説明したヒューマノイドロボット１０’の膝部１２および腰部１３の関節用に実装することができる。
【００３４】
図３は、ヒューマノイドロボット用の本発明による鍵の例を３つの図により示している。鍵６０は、中央部６２により連結された２つの細長い指部６１ａおよび６１ｂを含む。２つの指部６１ａおよび６１ｂは、互いに実質的に平行な２つの軸線ＺａおよびＺｂに沿って延びる。中央部６２は、２つの指部６１ａおよび６１ｂを支持する端部とは反対側の端部に形成された開口部６３を含む。開口部６３は、鍵の把持を容易にするように意図されている。鍵を、例えば、周知の鍵保持具のようにリングにより鍵リングに連結することができる。本発明の好ましい実装形態において、指部６１ａおよび６１ｂは、アルミニウムを主体とする材料からなり、かつ中央部６２は、シリコーンを主体とする材料からなる。
【００３５】
指部の横断面は、円形または好ましくは卵形とすることができる。指部６１ａおよび６１ｂは、鍵を一方向または他方向に個別に挿入できるように互いに対称である。以下の図で詳述するように、鍵の２つの指部は、ロボットの機構を作動させるために接続インターフェースの２つの筒状オリフィスに挿入されるように意図されている。そのため、筒状オリフィスの軸線間の間隔は、指部６１ａの軸線Ｚａと指部６１の軸線Ｚｂとの間の間隔に実質的に等しい。同様に、筒状オリフィスの横断面は、鍵の指部の各々の挿入を可能にするようになされる。換言すれば、軸線の間隔および指部とオリフィスの断面は、鍵の挿入を可能にするように構成されるとともに、機構へのアクセスを防止するかまたは少なくとも制限することを可能にするポカよけとしての役割を果たす。中心間距離および断面を規定することは、機構へのアクセスを確保する簡単でかつ効果的な方法である。非円形の卵形断面を選択することにより、特に使用者が一般的な設計のスクリュードライバを用いて機構を作動させるのを防止することが可能となる。有利には、指部およびオリフィスは、各指部を２つのオリフィスの一方または他方に挿入できるように対称に構成される。
【００３６】
２つの指部６１ａおよび６１ｂの各々はまた、中央部に近接して上部長手方向部分に形成された、それぞれ６５ａおよび６５ｂで参照される、切り欠きを含む。
【００３７】
切り欠き６５ａおよび６５ｂの目的は、以下に説明するように、鍵が接続インターフェース内で適所に保持されることを確実にすることである。
【００３８】
指部６１ａおよび６１ｂの各々はまた、その端部に、それぞれ６６ａおよび６６ｂで参照される、側方傾斜部と、それぞれ６７ａおよび６７ｂで参照される、長手方向傾斜部とを含む。これらの傾斜部の機能を以下の図で詳述する。
【００３９】
図４ａおよび図４ｂは、ヒューマノイドロボットの頭部に取り付けられた取り外し可能な外殻を解放することを可能にする、本発明による第１の実装形態における鍵を示している。図４ａに断面図で示すロボットの頭部は、図１ｂで説明したロボットの頭部１と同様のものである。頭部は、クリップ型の取り外し可能な固定手段７１によりロボットに対して保持された取り外し可能な外殻７０を後部に含む。クリップ位置では、殻は頭部に固定され、非クリップ位置では、殻は種々の機能装置へのアクセスを自由にできるようにする。ロボットの頭部はまた、鍵の挿入により機構を作動させることを可能にするように、すなわち、殻を外してロボットの頭部から殻を解放するように意図された接続インターフェース７２を含む。接続インターフェース７２は、互いに実質的に平行な軸線を有する２つの筒状オリフィス７３ａおよび７３ｂを含む。オリフィスの断面およびそれらオリフィスの軸線間の間隔は、鍵の２つの指部の同時挿入を可能にするように構成される。図４ａおよび４ｂは、鍵６０が接続インターフェース７２に部分的に挿入される状況を示している。
【００４０】
本発明の特定の実装形態において、クリップ７１は、それぞれ７３ａおよび７３ｂで参照される、筒状オリフィスを少なくとも部分的に閉塞して位置決めされた、それぞれ７４ａおよび７４ｂで参照される、２つの側方変形要素を含む。クリップはまた、２つの筒状オリフィスの各々の端部を閉塞するように位置決めされた軸方向変形要素７５を含む。インターフェースヘの鍵の挿入時に、指部６１ａおよび６１ｂの側方傾斜部６６ａおよび６６ｂが側方変形要素７４ａおよび７４ｂに接触し、操作者により及ぼされた挿入力がそれらの側方要素を変位させる。次いで、指部の端部は、軸方向側方要素７５に接触してこの要素７５を変位させる。クリップの変形要素の弾性変形による変位は、取り外し可能な殻を解放することを可能にする。クリップは、数ミリメートルだけ殻を変位させるように構成される。次いで、操作者の側での手動介入により、殻を取り外すことが可能となる。
【００４１】
図５は、ヒューマノイドロボットの電動関節のブレーキを解放することを可能にする、本発明による第２の実装形態における鍵を示している。図５は、図１ｂで説明したヒューマノイドロボット１０’の関節１２の一部を断面図で示している。関節１２は、図２ａおよび図２ｂで説明したものと同様の電動関節２０を実装する。関節は、固定腕部と可動腕部との間のばね機構によってモータのベルハウジング２６にブレーキ力を及ぼす、固定腕部および可動腕部２８により形成されたブレーキ２２を含む。傾斜平面４１は、図２ｂに示すように、可動腕部２８上に形成される。
【００４２】
関節１２は、ブレーキのグリップから関節を解放するために鍵の挿入を可能にするように意図された接続インターフェース８２を含む。先のとおり、接続インターフェース８２は、鍵６０の２つの指部６１ａおよび６１ｂの同時挿入を可能にするように構成された２つの筒状オリフィス８３ａおよび８３ｂを含む。接続インターフェース８２は、関節が固定位置にあるときに、すなわち、ブレーキがモータのベルハウジングに接触しているときに傾斜平面４１が筒状オリフィス８３ａおよび８３ｂの一方を少なくとも部分的に閉塞するように構成される。鍵の挿入時に、指部６１ａおよび６１ｂの長手方向傾斜部６７ａおよび６７ｂの少なくとも一方が傾斜平面４１に接触する。操作者により及ぼされる挿入力は、ばねの復帰力に抗することにより可動腕部の変位を生じさせる。図５は、鍵６０が接続インターフェース８２に挿入され、関節がブレーキのグリップから解放される状況を示している。したがって、インターフェースへの鍵の挿入により、肢部の相対的な向きを修正するために関節を解放することが可能となる。ロボットの肢部を、例えば、搬送段階または保管段階で折り畳むことができる。この第２の実装形態において、接続インターフェースは、筒状オリフィスの軸線が関節の回転軸線に実質的に平行となるように構成される。傾斜平面４１および長手方向傾斜部は、ブレーキの可動腕部を変位させるために挿入力を回転軸線に対して直角に戻すことを可能にする。換言すれば、関節の接続インターフェースは、オリフィスの軸線に平行な鍵の挿入軸線に沿って及ぼされる力をブレーキの変位軸線に向けて戻すために、インターフェースへの鍵の挿入時に指部の傾斜部が傾斜平面に接触するように構成される。
【００４３】
図６は、ヒューマノイドロボットの電動関節のブレーキを解放することを可能にする、本発明による第３の実装形態における鍵を示している。図６は、図１ｂで説明したヒューマノイドロボット１０’の関節１３の一部を断面図で示している。関節１３は、図２ａおよび図２ｂで説明したものと同様の電動関節２０を実装する。先のとおり、関節は、固定腕部と可動腕部との間のばね機構によってモータのベルハウジング２６にブレーキ力を及ぼす、固定腕部および可動腕部２８により形成されたブレーキ２２を含む。平面４０は、図２ｂに示すように、可動腕部２８の端部５０ｂに近接して可動腕部２８上に形成される。
【００４４】
関節１３は、ブレーキのグリップから関節を解放するために鍵の挿入を可能にするように意図された接続インターフェース９２を含む。接続インターフェース９２は、２つの筒状オリフィス９３ａおよび９３ｂを含み、それら筒状オリフィス９３ａおよび９３ｂの中心間距離および断面は、鍵６０の２つの指部６１ａおよび６１ｂの同時挿入を可能にするように構成される。接続インターフェース９２は、関節が固定位置にあるときに、すなわち、ブレーキがモータのベルハウジングに接触しているときにブレーキ平面４０が筒状オリフィス９３ａおよび９３ｂの一方を少なくとも部分的に閉塞するように構成される。鍵の挿入時に、指部６１ｂの側方傾斜部６６ｂが傾斜平面４０に接触する。操作者により及ぼされる挿入力は、ばねの復帰力に抗することにより可動腕部２８の変位を生じさせる。図６は、鍵６０が接続インターフェース９２に挿入され、関節がブレーキのグリップから解放される状況を示している。先のとおり、インターフェースに鍵を挿入することにより、肢部の相対的な向きを修正するために関節を解放することが可能となる。
【００４５】
この第３の実装形態において、接続インターフェース９２はまた、筒状オリフィス９３ａおよび９３ｂを部分的に閉塞する２つのラグ９４ａおよび９４ｂであって、指部６１ａおよび６１ｂの切り欠き６５ａおよび６５ｂと協働するように構成された２つのラグ９４ａおよび９４ｂを含む。したがって、接続インターフェース９２に鍵を挿入することで、ラグが弾性変形により押し戻される。指部の側方傾斜部６６ａおよび６６ｂは、有利には、指部の挿入およびラグの漸進的な変位を容易にすることを可能にする。鍵が完全に挿入されたときに、ラグがラグの元の位置に戻ることにより切り欠き内に係合し、鍵を挿入位置に保持することを可能にする。鍵の取り外しには、ラグを変形させるためにより大きな力が及ぼされる必要がある。換言すれば、接続インターフェースは、接続インターフェースに挿入された鍵を所定の力閾値までの適所に保持するように構成され、所定の閾値よりも大きい抜去力が鍵に加えられたときに、ラグが切り欠きをラグから解放するように変形可能である。この閾値を、切り欠きとラグの設計、特に材料の選択およびラグと切り欠きの間の面取り角度の選択により決定することができる。
【００４６】
鍵が適所に保持されることにより、操作者の介入なしに関節を回転移動可能に保つことが可能となる。この機能性は、特にロボットの搬送段階において利用することができる。関節は、回転自在のまま保たれた状態で、例えば、搬送に関連する大きな振動応力に耐えることができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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