(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回動軸周りに回動する第１アームと、前記第１アームに設けられ、前記第１回動軸の軸方向と異なる軸方向である第２回動軸周りに回動する第２アームと、前記第２アームに設けられ、第３回動軸周りに回動する第３アームと、を有するマニピュレーターを備え、
前記第２回動軸の軸方向から見て、前記第１アームと前記第２アームとが重なること、および、前記第２アームと前記第３アームとが重なること、が可能であり、
前記第２回動軸の軸方向から見て、前記第２回動軸は、前記第１回動軸と離間しており、
前記第２回動軸の軸方向から見て、前記第２アームと前記第３アームとが重なっており、前記第２回動軸と前記第３回動軸とを結ぶ第１線分が前記第１回動軸に直交し、前記第３回動軸が、前記第２回動軸が前記第１回動軸から離間する方向に対して、反対側に配置されており、前記マニピュレーターの先端が前記第３回動軸から最も離間している第一状態において、前記マニピュレーターの外形は、前記第１回動軸の軸方向から見て、前記第１回動軸を中心とし、前記マニピュレーターの先端と前記第１回動軸との間の第１長さを半径とした第１円の内側または前記第１円上に位置していることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記マニピュレーターは、前記第１アーム、前記第２アームおよび前記第３アームを有するロボットアームと、前記ロボットアームに設けられたエンドエフェクターと、を備え、
前記第一状態において、前記ロボットアームの外形は、前記第１回動軸の軸方向から見て、前記第１回動軸を中心とし、前記ロボットアームの先端と前記第１回動軸との間の第２長さを半径とした第２円の内側または前記第２円上に位置している請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記第１アームの長さは、前記第２アームの長さよりも長い請求項１または２に記載のロボット。
【請求項４】
前記第１アームが接続される基台を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記第２回動軸の軸方向から見たときの前記第２回動軸と、前記第１アームと前記基台との接続部分とを結ぶ第２線分と、前記第１回動軸とのなす角度は、０°よりも大きく、４５°よりも小さい請求項４に記載のロボット。
【請求項６】
前記角度は、５°よりも大きく、３０°よりも小さい請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記第２回動軸は、前記第３回動軸と平行である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のロボットと、前記ロボットの作動を制御する制御装置とを備えることを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット、制御装置およびロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロボットアームを備えたロボットが知られている。ロボットアームは複数のアームが関節部を介して連結され、最も先端側のアームには、エンドエフェクターとして、例えばハンドが装着される。関節部はモーターにより駆動され、その関節部の駆動により、アームが回動する。そして、ロボットは、例えば、ハンドで対象物を把持し、その対象物を所定の場所へ移動させ、組立等の所定の作業を行う。
【０００３】
このようなロボットとして、特許文献１には、垂直多関節ロボットが開示されている。特許文献１に記載のロボットは、基台に対してハンドを、最も基端側の回動軸（鉛直方向に延びる回動軸）である第１回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる際、基台に対して最も基端側（基台側）のアームである第１アームを第１回動軸周りに回動させることにより行う構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のロボットでは、ハンドを基台に対して第１回動軸周りに１８０°異なる位置に移動させる場合に、ロボットが干渉しないようにするための大きな空間を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題は、下記の本発明により達成される。
【０００７】
本発明のロボットは、第ｎ（ｎは１以上の整数）回動軸周りに回動可能な第ｎアームと、前記第ｎアームに前記第ｎ回動軸の軸方向と異なる軸方向である第（ｎ＋１）回動軸周りに回動可能に設けられた第（ｎ＋１）アームと、前記第（ｎ＋１）アームに第（ｎ＋２）回動軸周りに回動可能に設けられた第（ｎ＋２）アームとを有するマニピュレーターを備え、
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第ｎアームと前記第（ｎ＋１）アームとが重なること、および、前記第（ｎ＋１）アームと前記第（ｎ＋２）アームとが重なることが可能であり、
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第（ｎ＋１）回動軸は、前記第ｎ回動軸と離間しており、
前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、前記第（ｎ＋１）アームと前記第（ｎ＋２）アームとが重なっており、前記第（ｎ＋１）回動軸と前記第（ｎ＋２）回動軸とを結ぶ第１線分が前記第ｎ回動軸に直交している第一状態において、前記マニピュレーターの外形は、前記第ｎ回動軸の軸方向から見て、前記第ｎ回動軸を中心とし、前記マニピュレーターの先端と前記第ｎ回動軸との間の第１長さを半径とした第１円の内側または前記第１円上に位置していることを特徴とする。
このような本発明のロボットによれば、ロボットが干渉しないようにするための空間を小さくすることができ、比較的狭い空間であっても、ロボット自身（例えば第ｎアーム）や周辺機器との干渉を回避しつつ、各種作業を効率良く行うことができる。
【０００８】
本発明のロボットでは、前記マニピュレーターは、前記第ｎアーム、前記第（ｎ＋１）アームおよび前記第（ｎ＋２）アームを有するロボットアームと、前記ロボットアームに設けられたエンドエフェクターと、を備え、
前記第一状態において、前記ロボットアームの外形は、前記第ｎ回動軸の軸方向から見て、前記第ｎ回動軸を中心とし、前記ロボットアームの先端と前記第１回動軸との間の第２長さを半径とした第２円の内側または前記第２円上に位置していることが好ましい。
これにより、マニピュレーターの種類や形状等によらず、ロボット自身や周辺機器との干渉を回避しつつ、各種作業を効率良く行うことができる。
【０００９】
本発明のロボットでは、前記第ｎアームの長さは、前記第（ｎ＋１）アームの長さよりも長いことが好ましい。
これにより、第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て第ｎアームと第（ｎ＋１）アームとが重なったとき、第（ｎ＋１）アームが第ｎアームに干渉することを回避することができる。
【００１０】
本発明のロボットでは、前記第ｎアーム（ｎは１である）は基台に設けられていることが好ましい。
これにより、第ｎアームを基台に対して回動させることができる。また、重なることが可能な第ｎアームおよび第（ｎ＋１）アームが、基台に設けられている第１アームおよび第１アームに接続された第２アームであることで、ロボットが干渉しないようにするための空間を特に小さくすることができる。
【００１１】
本発明のロボットでは、前記第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見たときの前記第（ｎ＋１）回動軸と、前記第ｎアームと前記基台との接続部分とを結ぶ第２線分と、前記第ｎ回動軸とのなす角度は、０°よりも大きく、４５°よりも小さいことが好ましい。
これにより、マニピュレーターを安定して動作させることができるとともに、ロボット自身（例えば、基台や第ｎアーム）や周辺機器との干渉を回避しつつ、基台近傍においてマニピュレーターの先端が移動できる範囲を広くすることができる。
【００１２】
本発明のロボットでは、前記角度は、５°よりも大きく、３０°よりも小さいことが好ましい。
これにより、マニピュレーターをより安定して動作させることができるとともに、ロボット自身（例えば、第ｎアーム）との干渉を回避しつつ、基台近傍においてマニピュレーターの先端が移動できる範囲をより広くすることができる。
【００１３】
本発明のロボットでは、前記第（ｎ＋１）回動軸は、前記第（ｎ＋２）回動軸と平行であることが好ましい。
これにより、第（ｎ＋１）回動軸の軸方向から見て、第（ｎ＋１）アームと第（ｎ＋２）アームとを効率良く重ねることができ、ロボットの干渉を回避しつつ各種作業をより効率良く行うことができる。
【００１４】
本発明の制御装置は、本発明のロボットの作動を制御することを特徴とする。
このような本発明の制御装置によれば、本発明のロボットが、比較的狭い空間であってもロボット自身や周辺機器との干渉を回避しつつ各種作業を効率良く行うことができる構成であることで、制御し易いため、制御装置を比較的簡単な構成とすることができる。
【００１５】
本発明のロボットシステムは、本発明のロボットと、前記ロボットの作動を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
このような本発明のロボットシステムによれば、本発明のロボットを備えているため、比較的狭い空間であってもロボット自身や周辺機器との干渉を回避しつつ各種作業を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを示す概略斜視図である。
【図２】図１に示すロボットシステムの概略正面図である。
【図３】図１に示すロボットの模式図である。
【図４】図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっていない状態の概略側面図である。
【図５】図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっている状態の概略側面図である。
【図６】図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっていない状態の概略側面図である。
【図７】図４〜図６に示すロボットの動作におけるロボットアームの先端の移動経路を示す図である。
【図８】図１に示すロボットの第一状態を示す概略側面図である。
【図９】図１に示すロボットの第一状態を示す概略上面図である。
【図１０】図１に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【図１１】図１に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【図１２】図１に示すロボットが作業領域を説明するための概略側面図である。
【図１３】参考例のロボットを示す概略側面図である。
【図１４】図１３に示す参考例のロボットの概略上面図である。
【図１５】図１３に示す参考例のロボットの概略側面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係るロボットの第一状態を示す概略側面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態に係るロボットの第一状態を示す概略上面図である。
【図１８】図１６に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【図１９】図１６に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のロボット、制御装置およびロボットシステムを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
≪ロボットシステム≫
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボットシステムを示す概略斜視図である。図２は、図１に示すロボットシステムの概略正面図である。図３は、図１に示すロボットの模式図である。図４は、図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっていない状態の概略側面図である。図５は、図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっている状態の概略側面図である。図６は、図１に示すロボットの第１アーム、第２アームおよび第３アームが重なっていない状態の概略側面図である。
【００１９】
なお、以下では、説明の都合上、図２〜図６中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図２〜図６中の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。また、図１〜図６中の基台側を「基端」、その反対側（ハンド側）を「先端」と言う。なお、後述する図８、図１０〜図１３、図１５、図１６、図１８および図１９についても同様である。また、図１、図３〜図６ではハンド９１の図示を省略している。後述する図８、図１０〜図１３、図１５、図１６、図１８および図１９についても同様にハンド９１の図示を省略している。
【００２０】
また、本明細書において、２つの軸が互いに「平行」とは、当該２つの軸のうちの一方の軸が他方の軸に対して５°以下の範囲内で傾斜している場合も含む。また、本明細書において、「回動軸」とは、その延長線を含む意味である。
【００２１】
図１に示すロボットシステム１００は、例えば、腕時計のような精密機器等を製造する製造工程等で用いることができる。
【００２２】
ロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボット制御装置５０（制御部）と、を備えている。
【００２３】
［ロボット制御装置］
ロボット制御装置５０は、ロボット１の各部の作動を制御する。ロボット制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）等で構成することができる。そして、ロボット制御装置５０は、例えば、予め決定されたプログラムにしたがって、ロボット１の各部の作業をシーケンシャルに制御することができる。
【００２４】
本実施形態では、ロボット制御装置５０は、後述するロボット１の基台１１に内蔵されている。なお、ロボット制御装置５０は、ロボット１の基台１１以外に設けられていてもよいし、また、ロボット１とは別体であってもよい。
【００２５】
このような本発明の制御装置の一例であるロボット制御装置５０は、本発明のロボットの一例であるロボット１の作動を制御する。このロボット制御装置５０によれば、後述するロボット１を適正に制御することができる。しかも、ロボット１が制御し易い構成であるため、ロボット制御装置５０の構成を比較的簡単なものとすることができる。
【００２６】
［ロボット］
ロボット１は、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の各種作業を行うことができる。
【００２７】
図２に示すように、ロボット１は、基台１１と、マニピュレーター１１０と、を備える。マニピュレーター１１０は、ロボットアーム１０と、ロボットアーム１０の先端に設けられたエンドエフェクターとしてのハンド９１と、を有する。
【００２８】
ロボットアーム１０は、第１アーム１２（第ｎアーム）、第２アーム１３（第（ｎ＋１）アーム）、第３アーム１４（第（ｎ＋２）アーム）、第４アーム１５、第５アーム１６および第６アーム１７を備えている。すなわち、ロボット１は、基台１１と、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４と、第４アーム１５と、第５アーム１６と、第６アーム１７とが基端側から先端側に向ってこの順に連結された垂直多関節（６軸）ロボットである。なお、以下では、第１アーム１２、第２アーム１３、第３アーム１４、第４アーム１５、第５アーム１６および第６アーム１７をそれぞれ「アーム」とも言う。
【００２９】
（基台）
本実施形態では、ロボット１は、設置面としての床面に設置され、基台１１がロボット１の最も下方に位置している。すなわち、ロボット１は、基台１１がロボットアーム１０よりも鉛直方向下方に位置している床置き型の垂直多関節ロボットである。
【００３０】
図１に示すように、基台１１は、ロボット１の取り付け部材６０に固定される部分（取り付けられる部材）である。取り付け部材６０は、複数の板状または棒状の支持部材を組み合わせて構成されている。本実施形態では、この取り付け部材６０の上部に、基台１１の上部に設けられた板状のフランジ１１１が固定されている。これにより、ロボット１は、床面に設置されている。
【００３１】
なお、基台１１の取り付け部材６０に固定される部分は、フランジ１１１に限定されず、例えば、基台１１の下面であってもよい。また、取り付け部材６０への固定方法としては、特に限定されず、例えば、複数本のボルトによる固定方法等を採用することができる。また、基台１１の固定箇所は、床面に限定されず、例えば、天井、壁等であってもよい。ロボット１は、床置き型の垂直多関節ロボットであるが、例えば、天吊りの垂直多関節ロボットであってもよい。
【００３２】
（マニピュレーター）
マニピュレーター１１０は、前述したように、ロボットアーム１０と、ハンド９１と、を有する。
【００３３】
図２に示すように、ロボットアーム１０は、基台１１に対して回動可能に支持されている。アーム１２〜１７は、それぞれ、基台１１に対し独立して変位可能に支持されている。
【００３４】
図２に示すように、第１アーム１２は、屈曲した形状をなす。また、図４に示すように、第１アーム１２は、後述する第１回動軸Ｏ１に対して傾斜した部分を有している。
【００３５】
第１アーム１２は、基台１１に設けられ、水平方向（第１方向）に延びる第１部分１２１と、第２アーム１３に設けられ、水平方向および垂直方向に対して傾斜した方向（第１方向とは異なる第２方向）に延びる第２部分１２２と、第１部分１２１と第２部分１２２との間に位置し、水平方向および垂直方向に対して傾斜した方向（第１方向および第２方向とは異なる方向）に延びる第３部分１２３と、を有している。より具体的には、第１アーム１２は、基台１１に接続され、基台１１から鉛直方向上方に延出してから水平方向に延出した第１部分１２１と、第１部分１２１の基台１１との接続部とは反対側の端部から第１部分１２１と遠ざかる方向へ傾斜しながら第１部分１２１よりも上方側に延出した第３部分１２３と、第３部分１２３の先端から第３部分１２３よりも上方側で、第１回動軸Ｏ１に対して傾斜した方向に延出した第２部分１２２と、を有している。なお、これら第１部分１２１、第２部分１２２および第３部分１２３は、一体で形成されている。また、第１部分１２１と第２部分１２２とは、図２の紙面手前から見て（後述する第１回動軸Ｏ１および第２回動軸Ｏ２の双方と直交する正面視で）、ほぼ直交（交差）している。
【００３６】
図２に示すように、第２アーム１３は、長手形状をなし、第１アーム１２の先端部（第２部分１２２の第３部分１２３とは反対の端部）に接続されている。
【００３７】
第３アーム１４は、長手形状をなし、第２アーム１３の第１アーム１２が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第３アーム１４は、第２アーム１３に接続され、第２アーム１３から水平方向に延出した第１部分１４１と、第１部分１４１から鉛直方向に延出した第２部分１４２と、を有している。なお、これら第１部分１４１および第２部分１４２は、一体で形成されている。また、第１部分１４１と第２部分１４２とは、図２の紙面手前から見て（後述する第３回動軸Ｏ３および第４回動軸Ｏ４の双方と直交する正面視で）、ほぼ直交（交差）している。
【００３８】
第４アーム１５は、第３アーム１４の第２アーム１３が接続されている端部とは反対の端部に接続されている。第４アーム１５は、互いに対向する１対の支持部１５１、１５２を有している。支持部１５１、１５２は、第５アーム１６との接続に用いられる。
【００３９】
第５アーム１６は、支持部１５１、１５２の間に位置し、支持部１５１、１５２に接続されることで第４アーム１５と連結している。なお、第４アーム１５は、この構造に限らず、例えば、支持部が１つ（片持ち）であってもよい。
【００４０】
第６アーム１７は、平板状をなし、第５アーム１６の先端部に接続されている。
ハンド９１は、第６アーム１７の先端部（第５アーム１６と反対側の端部）に着脱可能に装着されている。ハンド９１としては、特に限定されず、例えば、複数本の指部（フィンガー）を有する構成のものが挙げられる。また、本実施形態では、エンドエフェクターの一例としてハンド９１を用いているが、エンドエフェクターとしては、これに限定されず、例えば、部品等を吸着する機構を有する構成等であってもよい。
【００４１】
なお、前述した各アーム１２〜１７の外装（外形を構成する部材）は、それぞれ、１つの部材で構成されていてもよいし、複数の部材で構成されていてもよい。
【００４２】
このような各アーム１２〜１７同士は、関節１７１〜１７６（関節部）を介して接続されている。
【００４３】
図３に示すように、基台１１と第１アーム１２とは、関節１７１を介して連結されている。関節１７１は、第１アーム１２を基台１１に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第１アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な第１回動軸Ｏ１（第ｎ回動軸）を中心にして第１回動軸Ｏ１周りに回動可能となっている。
【００４４】
第１アーム１２と第２アーム１３とは、関節１７２を介して連結されている。関節１７２は、互いに連結された第１アーム１２と第２アーム１３のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第２アーム１３は、第１アーム１２に対し、水平方向と平行な第２回動軸Ｏ２（第（ｎ＋１）回動軸）を中心にして第２回動軸Ｏ２周りに回動可能となっている。また、第２回動軸Ｏ２と第１回動軸Ｏ１とは、ねじれの位置にある。それゆえ、図４に示すように、第２回動軸Ｏ２は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１回動軸Ｏ１から距離Ｄ０だけ離間している。
【００４５】
図３に示すように、第２アーム１３と第３アーム１４とは、関節１７３を介して連結されている。関節１７３は、互いに連結された第２アーム１３と第３アーム１４のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第３アーム１４は、第２アーム１３に対して、水平方向と平行な第３回動軸Ｏ３を中心にして第３回動軸Ｏ３周りに回動可能となっている。また、本実施形態では、第３回動軸Ｏ３と第２回動軸Ｏ２とは平行である。
【００４６】
第３アーム１４と第４アーム１５とは、関節１７４を介して連結されている。関節１７４は、互いに連結された第３アーム１４と第４アーム１５のうちの一方を他方に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第４アーム１５は、第３アーム１４に対し、第３アーム１４の中心軸方向と平行な第４回動軸Ｏ４を中心にして第４回動軸Ｏ４周りに回動可能となっている。なお、第４回動軸Ｏ４は、第３回動軸Ｏ３と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００４７】
第４アーム１５と第５アーム１６とは、関節１７５を介して連結されている。関節１７５は、互いに連結された第４アーム１５と第５アーム１６の一方を他方に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第５アーム１６は、第４アーム１５に対し、第４アーム１５の中心軸方向と直交する第５回動軸Ｏ５を中心にして第５回動軸Ｏ５周りに回動可能となっている。なお、第５回動軸Ｏ５は、第４回動軸Ｏ４と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００４８】
第５アーム１６と第６アーム１７とは、関節１７６を介して連結されている。関節１７６は、互いに連結された第５アーム１６と第６アーム１７の一方を他方に対し回動可能に支持する機構（回動軸部材）を有している。これにより、第６アーム１７は、第５アーム１６に対し、第５回動軸Ｏ５と直交している第６回動軸Ｏ６を中心にして第６回動軸Ｏ６周りに回動可能となっている。なお、第６回動軸Ｏ６は、第５回動軸Ｏ５と直交していなくても、軸方向が互いに異なっていればよい。
【００４９】
また、各関節１７１〜１７６には、図示はしないが、それぞれ、サーボモーター等のモーターおよび減速機を有する駆動部が設けられている。すなわち、ロボット１は、アーム１２〜１７に対応した数（本実施形態では６つ）の駆動部を有している。そして、各アーム１２〜１７は、図示はしないが、それぞれ、対応する駆動部に電気的に接続された複数（本実施形態では６つ）のモータードライバーを介してロボット制御装置５０により制御されている。なお、モータードライバー（図示せず）は、例えば基台１１に内蔵されている。
【００５０】
以上、ロボット１の基本的な構成について説明した。このような構成のロボット１は、前述したように、６つ（複数）のアーム１２〜１７を有する垂直多関節ロボットであるため、駆動範囲が広く、高い作業性を発揮することができる。また、ロボット１は、前述したように、床置き型の垂直多関節ロボットであるため、ロボット１よりも鉛直下方側である床面側および側面側において、特に高い作業性を発揮することができる。
【００５１】
次に、図４〜図１２を参照しつつ、ロボットアーム１０の構成についてより具体的に説明する。
【００５２】
図７は、図４〜図６に示すロボットの動作におけるロボットアームの先端の移動経路を示す図である。図８は、図１に示すロボットの第一状態を示す概略側面図である。図９は、図１に示すロボットの第一状態を示す概略上面図である。図１０、図１１および図１２は、それぞれ、図１に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【００５３】
図４に示すように、第１アーム１２の長さは、第２アーム１３の長さよりも長く設定されている。ここで、第１アーム１２の長さは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と、第１アーム１２と基台１１との接続面（接続部分）と第１回動軸Ｏ１との交点Ｐ１との間の距離である。また、第２アーム１３の長さは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３との間の距離である。したがって、ロボット１では、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と交点Ｐ１とを結ぶ線分である第２線分Ｌ１の長さは、第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３とを結ぶ線分である第１線分Ｌ２の長さよりも長く設定されているとも言える。
【００５４】
なお、第１アーム１２の長さを、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２と、第１アーム１２を回動可能に支持する軸受部６１（関節１７１が有する部材）の図４中の左右方向に延びる中心線６１１との間の距離と捉えてもよい。また、第１アーム１２の長さを、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２の先端面（基台１１とは反対側の端面）と、第１アーム１２と基台１１との接続面との間の距離と捉えてもよい。また、第２アーム１３の長さを、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３の先端面と第２アーム１３の基端面との間の距離と捉えてもよい。
【００５５】
図５に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と第２アーム１３とが重なることが可能なように構成されている。すなわち、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、図４に示す第１アーム１２と第２アーム１３とのなす角度θ１を０°にすることが可能なように構成されている。ここで、角度θ１とは、第２回動軸Ｏ２から見たときの第１線分Ｌ２と第２線分Ｌ１のなす角度である。また、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２から見た場合の第２アーム１３の中心軸Ａ１３と、第２回動軸Ｏ２から見た場合の第１アーム１２が有する第２部分１２２の中心軸Ａ１２とのなす角度θ１２を０°にすることが可能である。
【００５６】
図５に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３と、第３アーム１４とが重なることが可能なように構成されている。すなわち、ロボット１は、図４に示す第２回動軸Ｏ２の軸方向から見た場合の第２アーム１３の中心軸Ａ１３と、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見た場合の第３アーム１４の中心軸Ａ１４とのなす角度を０°にすることが可能なように構成されている。したがって、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と、第２アーム１３と、第３アーム１４とが同時に重なることが可能である。
【００５７】
図４に示すように、第３アーム１４、第４アーム１５および第５アーム１６の合計の長さは、第２アーム１３の長さよりも長く設定されている。ここで、第３アーム１４、第４アーム１５および第５アーム１６の合計の長さは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第３回動軸Ｏ３と第５回動軸Ｏ５との間の距離である。したがって、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第３回動軸Ｏ３と第５回動軸Ｏ５とを結ぶ線分である第３線分Ｌ３は、第１線分Ｌ２よりも長く設定されているとも言える。なお、第３アーム１４、第４アーム１５および第５アーム１６の合計の長さ、および、第３線分Ｌ３の長さは、それぞれ、図４に示すように、第４回動軸Ｏ４と第６回動軸Ｏ６とが一致している状態における長さである。
【００５８】
このようなロボットアーム１０を有するロボット１は、前述したように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４が重なることが可能である。このため、図４〜図６に示すように、第１アーム１２を回動させずに、第２アーム１３、第３アーム１４を回動させることにより、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させることができる。具体的には、ロボット１は、図４に示すように、第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４が重なっていない状態から、図５に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て第１アーム１２と第２アーム１３とが重なる状態を経て、図６に示すように、第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４が重なっていない状態へと、ロボットアーム１０を駆動させることができる。これより、ロボット１は、図７に示すように、ロボットアーム１０の先端を矢印６２、６３で示すように移動させる動作を行わずに、ロボットアーム１０の先端を矢印６４で示すように移動させる動作を行うことができる。すなわち、ロボット１は、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、ロボットアーム１０の先端を直線上に移動させる動作を行うことができる。そのため、ロボット１の各部が干渉しないようにするための空間を小さくすることができる。
【００５９】
このように、ロボット１の各部が干渉しないようにするための空間を小さくすることができるため、ロボットシステム１００を設置するための設置スペースの面積Ｓ（設置面積）を従来の設置スペースの面積ＳＸ（二点鎖線で示す）よりも小さくすることができる。具体的には、図７に示すように、ロボットシステム１００の設置スペースの幅Ｗを、従来の設置スペースの幅ＷＸより小さく、例えば、幅ＷＸの８０％以下、特に７０％以下にすることができる。このため、ロボットシステム１００の幅方向（生産ラインの方向）の稼働領域を小さくすることができる。これにより、ロボットシステム１００を生産ラインに沿って単位長さ当たりに多く配置することができ、生産ラインを短縮することができる。また、同様に、ロボットシステム１００の設置スペースの高さ（鉛直方向の長さ）を従来の高さより低く、具体的には、例えば従来の高さの８０％以下にすることができる。
【００６０】
また、前述したとおり、第３アーム１４、第４アーム１５および第５アーム１６の合計の長さは、第２アーム１３の長さよりも長く設定されている。このため、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、アーム１２〜１４が重なった状態で、第２アーム１３からロボットアーム１０の先端を突出させることができる。これによって、ハンド９１が、第１アーム１２および第２アーム１３と干渉することを防止することができる。
【００６１】
また、前述したように、第１アーム１２（第ｎアーム）の長さは、第２アーム１３（第（ｎ＋１）アーム）の長さよりも長い。このため、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て第１アーム１２と第２アーム１３とが重なったとき、第２アーム１３が第１アーム１２に干渉することを回避することができる。
【００６２】
また、前述したように、第１アーム１２（第ｎアーム（ｎは１である））は基台１１に設けられていて、第１アーム１２と基台１１とは接続されている。これにより、第１アームを基台１１に対して回動させることができる。また、重なることが可能なアーム同士が、基台１１に設けられている第１アーム１２および第１アーム１２に接続された第２アーム１３であることで、ロボット１が干渉しないようにするための空間を特に小さくすることができる。
【００６３】
また、図８に示すように、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３と第３アーム１４とが重なり、第１線分Ｌ２が第１回動軸Ｏ１と直交している状態をとることができる。この図８に示す状態を第一状態とする。
【００６４】
図９に示すように、ロボット１では、第一状態において、マニピュレーター１１０が第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て第１円Ｓ１０の内側に位置している。第１円Ｓ１０は、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、第１回動軸Ｏ１を中心とし、マニピュレーター１１０の先端（本実施形態ではハンド９１の２つの指の間）と第１回動軸Ｏ１との間の第１長さＡ１を半径とした円である。
【００６５】
したがって、第一状態において、第１回動軸Ｏ１から見て、第１アーム１２の最外径（第１アーム１２の外形のうちの第１回動軸Ｏ１から最も離れた箇所）と、第２アーム１３の最外径（第２アーム１３の外形のうちの第１回動軸Ｏ１から最も離れた箇所）と、第３アーム１４の最外径（第３アーム１４の外形のうちの第１回動軸Ｏ１から最も離れた箇所）とは、それぞれ、第１円Ｓ１０の内側に位置している。それゆえ、図９に示すように、第一状態において、第１回動軸Ｏ１から見て、第１回動軸Ｏ１と第１アーム１２の最外径との間の第３長さＢと、第１回動軸Ｏ１と第２アーム１３の最外径との間の第４長さＣと、第１回動軸Ｏ１と第３アーム１４の最外径との間の第５長さＤとは、それぞれ、第１長さＡ１よりも短い。
【００６６】
このように、第一状態においてマニピュレーター１１０が、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、第１円Ｓ１０の内側に位置していることで、例えば第１アーム１２を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°回動させても、マニピュレーター１１０が周辺機器等に干渉することを回避できる。そのため、ロボットアーム１０の干渉を考慮することなく、比較的狭い空間であっても効率良く各種作業を行うことができる。また、ロボットアーム１０の干渉を回避できるため、ロボット１の設置位置や第１アーム１２の回動範囲等によらず、ロボット１と周辺機器等のレイアウトを容易に行うことができる。
【００６７】
なお、第一状態において、第２回動軸Ｏ２から見て、マニピュレーター１１０の外形が、第１円Ｓ１０の内側または第１円Ｓ１０上に位置していれば、マニピュレーター１１０が周辺機器等に干渉することを回避できる効果を顕著に発揮することができる。言い換えると、マニピュレーター１１０が、第１円Ｓ１０の内側に位置しているか、第１円Ｓ１０に接していれば、上記効果を顕著に発揮することができる。
【００６８】
また、前述したように、マニピュレーター１１０は、第１アーム１２（第ｎアーム）、第２アーム１３（第（ｎ＋１）アーム）および第３アーム１４（第（ｎ＋２）アーム）を有するロボットアーム１０と、ロボットアーム１０に設けられたエンドエフェクターとしてのハンド９１、を備えている。そして、本実施形態では、図９に示すように、第一状態において、マニピュレーター１１０が有するロボットアーム１０の外形は、第１回動軸Ｏ１（第ｎ回動軸）の軸方向から見て、第２円Ｓ１上および第２円Ｓ１の内側に位置している。第２円Ｓ１は、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、第１回動軸Ｏ１を中心とし、ロボットアーム１０の先端（本実施形態では第６アーム１７の先端面の中心）と第１回動軸Ｏ１との間の第２長さＡを半径とした円である。
【００６９】
具体的には、本実施形態では、第一状態において、第１回動軸Ｏ１から見て、第１アーム１２の最外径および第２アーム１３の最外径が、それぞれ第２円Ｓ１上に位置し、第３アーム１４の最外径が、第２円Ｓ１の内側に位置している。そのため、第一状態において、第１回動軸Ｏ１から見て、第３長さＢおよび第４長さＣは、それぞれ第２長さＡと等しく、第５長さＤは、第２長さＡよりも短い。
【００７０】
このように、ロボットアーム１０の外形が、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、第２円Ｓ１上および第２円Ｓ１の内側に位置していることで、ハンド９１等のエンドエフェクターの種類や形状等に関わらず、第１アーム１２を回動させたときに、マニピュレーター１１０が周辺機器等に干渉することを回避できる。言い換えると、ロボットアーム１０が、第２円Ｓ１の内側に位置しているか、第２円Ｓ１に接していれば、上記効果を顕著に発揮することができる。
【００７１】
特に、第３長さＢが第２長さＡとほぼ等しいため、例えば第１アーム１２を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°回動させても、マニピュレーター１１０が周辺機器等に干渉することを回避できる。また、ロボットアーム１０の可動範囲を広くすることができ、ロボットアーム１０の先端を広範囲に移動させることができる。さらに、ロボットアーム１０の可動範囲を把握しやすく、ロボット１と周辺機器等とのレイアウトを容易に設定することができる。なお、第３長さＢが第２長さＡ以下であれば、前述した効果を顕著に発揮することができる。また、ロボット１と周辺機器等とのレイアウトを容易に設定したり、ロボットアーム１０の可動範囲を広くするという観点から、第３長さＢ≧０．５×第２長さＡを満足することが好ましく、第３長さＢ≧０．７×第２長さＡを満足することがより好ましい。また、前述した第１長さＡ１との関係においても、第３長さＢ≧０．５×第１長さＡ１を満足することが好ましく、第３長さＢ≧０．７×第１長さＡ１を満足することがより好ましい。
【００７２】
また、前述したように、第４長さＣが第２長さＡとほぼ等しいため、周辺機器等との干渉を回避しつつ、第２アーム１３の長さを長くすることができ、ロボットアーム１０の先端が移動できる範囲をより広くすることができる。また、ロボットアーム１０の可動範囲を把握しやすく、ロボット１と周辺機器等とのレイアウトを容易に設定することができる。なお、第４長さＣが第２長さＡ以下であれば、前述した効果を顕著に発揮することができる。また、ロボットアーム１０の先端が移動できる範囲をより広くするという観点から、第４長さＣ≧０．５×第２長さＡを満足することが好ましく、第４長さＣ≧０．７×第２長さＡを満足することがより好ましい。また、前述した第１長さＡ１との関係においても、第４長さＣ≧０．５×第１長さＡ１を満足することが好ましく、第４長さＣ≧０．７×第１長さＡ１を満足することがより好ましい。
【００７３】
また、前述したように、第５長さＤが第２長さＡよりも短いため、周辺機器等との干渉を回避しつつ、第３アーム１４の長さを長くすることができ、ロボットアーム１０の先端が移動できる範囲をより広くすることができる。ただし、本実施形態では、第２アーム１３を長くすることでロボットアーム１０の先端が移動できる範囲をより広くしているので、第３アーム１４の長さを必要以上に長くしなくても、ロボットアーム１０の先端が移動できる範囲を十分に広くすることができる。なお、第５長さＤが第２長さＡ以下であれば、前述した効果を顕著に発揮することができる。また、ロボットアーム１０の先端が移動できる範囲をより広くする観点から、第５長さＤ≧０．５×第２長さＡを満足することが好ましく、第５長さＤ≧０．７×第２長さＡを満足することがより好ましい。また、前述した第１長さＡ１との関係においても、第５長さＤ≧０．５×第１長さＡ１を満足することが好ましく、第５長さＤ≧０．７×第１長さＡ１を満足することがより好ましい。
【００７４】
また、前述したように、第１回動軸Ｏ１と第２回動軸Ｏ２とはねじれの位置にある。そのため、図４に示すように、第２回動軸Ｏ２は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１回動軸Ｏ１から距離Ｄ０だけ離間している。このため、ロボット１の側方およびロボット１の設置面側（基台１１側）へのアクセスを特に容易に行うことができる。そのため、ロボット１を用途や目的等に応じた多種多様な作業に用いることができる。
【００７５】
ここで、第２線分Ｌ１と第１回動軸Ｏ１（第ｎ回動軸）とのなす角度θは、０°よりも大きく、４５°よりも小さいことが好ましく、５°よりも大きく、３０°よりも小さいことがより好ましい。これにより、マニピュレーター１１０を安定して動作させることができるとともに、ロボット１自身（例えば、基台１１や第１アーム１２）や周辺機器との干渉を回避しつつ、ロボット１の側方および基台１１近傍においてマニピュレーター１１０の先端が移動できる範囲を広くすることができる。なお、第２線分Ｌ１とは、前述したように、第２回動軸Ｏ２（第（ｎ＋１）回動軸）の軸方向から見たときの第２回動軸Ｏ２と、第１アーム１２（第ｎアーム）と基台１１との接続面（接続部分）とを結ぶ線分であり、本実施形態では、特に、第２線分Ｌ１とは、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見たときの第２回動軸Ｏ２と、交点Ｐ１とを結ぶ線分である。
【００７６】
また、図８に示すように、第２アーム１３は、第一状態から、第２回動軸Ｏ２を中心にして第２回動軸Ｏ２周りに、矢印Ｒ１１方向に（図８中において反時計周りに）１８０°回動可動であり、かつ、矢印Ｒ１２方向に（図８中において時計周りに）１８０°回動可動に設定されている。ここで、円Ｒ１は、第２回動軸Ｏ２を中心とした第３回動軸Ｏ３の可動範囲を示している。したがって、第２アーム１３は、円Ｒ１の内側の範囲を移動することができる。
【００７７】
このように、ロボット１では、第一状態の第２アーム１３の位置を基準として、第２アーム１３を第２回動軸Ｏ２を中心に、矢印Ｒ１１方向および矢印Ｒ１２方向にそれぞれ１８０°回動可動に設定されている。このため、図８に示す第一状態から、図１０に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２に第３アーム１４が交差した状態をとることができる。また、図１０に示す状態から、図１１に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４が重なっていない状態をとることができる。さらに、図１１に示す状態から、第２アーム１３を図８中の矢印Ｒ１１方向に回動させることで、図１２に示すように、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２の第２部分１２２およびアーム１３〜１５が一直線上に位置している状態をとることができる。
【００７８】
このような各状態をとることができるため、例えば、ロボットアーム１０の先端を図１０〜図１２に示すようなロボット１の側方における作業領域７１内で移動させることができる。図１０〜図１２に示すような作業領域７１は、図８に示す第一状態におけるロボットアーム１０の先端の位置を基準として決定することができ、この決定方法によれば、ロボット１の側方においてロボットアーム１０の先端が移動できる範囲である作業領域７１をより広くすることができる。
【００７９】
図１３〜図１５に、参考例としてのロボット１Ｘを示す。
図１３は、参考例のロボットを示す概略側面図である。図１４は、図１３に示す参考例のロボットの概略上面図である。図１５は、図１３に示す参考例のロボットの概略側面図である。図１３は、図８に対応し、図１４は、図９に対応し、図１５は、図１２に対応している。
【００８０】
参考例としてのロボット１Ｘは、第１アーム１２Ｘ、第２アーム１３Ｘ、第３アーム１４Ｘ、第４アーム１５、第５アーム１６および第６アーム１７を有する垂直多関節（６軸）ロボットである。このロボット１Ｘは、第２回動軸Ｏ２から見て第１アーム１２Ｘが傾いている部分を有しておらず、第２回動軸Ｏ２と第１回動軸Ｏ１とが交差している。それゆえ、ロボット１Ｘでは、第２回動軸Ｏ２から見て、第１回動軸Ｏ１上に第２回動軸Ｏ２が位置していて、第２回動軸Ｏ２から見て、第１回動軸Ｏ１と第２回動軸Ｏ２とが離間していない。
【００８１】
このような構成のロボット１Ｘにおいて、図１４に示すように、第１回動軸Ｏ１から見てマニピュレーター１１０Ｘを第１円Ｓ１０Ｘ（第１円Ｓ１０に対応する円）の内側に位置させようとすると、第１線分Ｌ２Ｘ（第１線分Ｌ２に対応する長さ）は、第１円Ｓ１０Ｘの半径以下になる。同様に、第２回動軸Ｏ２から見てロボットアーム１０Ｘを第２円Ｓ１Ｘ（第２円Ｓ１に対応する円）の内側に位置させようとすると、第１線分Ｌ２Ｘは、第２円Ｓ１Ｘの半径以下になる。そのため、図９と図１４とを比較して分かるように、第１線分Ｌ２Ｘは、第１線分Ｌ２よりも短く、ロボット１Ｘの第２アーム１３Ｘの長さは、ロボット１の第２アーム１３の長さよりも短い。
【００８２】
したがって、本実施形態におけるロボット１によれば、ロボット１Ｘよりも、ロボットアーム１０の可動範囲を広くすることができる。そのため、作業領域７１を、図１５に示すロボット１Ｘにおける作業領域７２（ロボット１Ｘの側方においてロボットアーム１０Ｘの先端が移動できる範囲）よりも広くすることができる。特に、作業領域７２よりも上側の領域Ｘ１および下側の領域Ｘ２を広くすることができる。上側の領域Ｘ１は、第２アーム１３の長さと第２アーム１３Ｘの長さとの差よりも大きい。これは、ロボット１が第２アーム１３の長さだけでなく、第１アーム１２が第１回動軸Ｏ１に対して傾いている部分を有していることによる。すなわち、下側の領域Ｘ２は、第２アーム１３の長さが長いことに加え、図１２に示すロボット１の第２回動軸Ｏ２と作業領域７１との距離Ｄ１が、図１５に示すロボット１Ｘの第２回動軸Ｏ２と作業領域７２との距離Ｄ２よりも短いことによる。また、下側の領域Ｘ２は、ロボット１が有する第１アーム１２が第１回動軸Ｏ１に対して傾いている部分を有していることによる。ロボット１では、第１アーム１２が第１回動軸Ｏ１に対して傾いている部分を有しているため、下側の領域Ｘ２（基台１１側の領域）においても、ロボットアーム１０の干渉を回避しつつ、作業を行うことができる。
以上、本発明のロボット１について説明した。
【００８３】
以上説明した本発明のロボットの一例であるロボット１は、第１回動軸Ｏ１（第ｎ（ｎは１以上の整数）回動軸）周りに回動可能な第１アーム１２（第ｎアーム）と、第１アーム１２に第１回動軸Ｏ１の軸方向と異なる軸方向である第２回動軸Ｏ２（第（ｎ＋１）回動軸）周りに回動可能に設けられた第２アーム１３（第（ｎ＋１）アーム）と、第２アーム１３に第３回動軸Ｏ３（第（ｎ＋２）回動軸）周りに回動可能に設けられた第３アーム１４（第（ｎ＋２）アーム）とを有するマニピュレーター１１０を備える。また、ロボット１は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２と第２アーム１３とが重なること、および、第２アーム１３と第３アーム１４とが重なることが可能である。また、ロボット１では、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２回動軸Ｏ２は、第１回動軸Ｏ１と離間している。そして、ロボット１では、第一状態において、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見たマニピュレーター１１０の外形は、第１回動軸Ｏ１を中心とし、マニピュレーター１１０の先端と第１回動軸Ｏ１との間の第１長さＡ１を半径とした第１円Ｓ１０の内側または第１円Ｓ１０上に位置している。なお、前述したように、第一状態は、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第２アーム１３と第３アーム１４とが重なり、第１線分Ｌ２が第１回動軸Ｏ１と直交している状態である。また、第１線分Ｌ２は、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見たときの第２アーム１３上における第２回動軸Ｏ２と第３回動軸Ｏ３とを結ぶ線分である。
【００８４】
このようなロボット１によれば、ロボット１が干渉しないようにするための空間を小さくすることができ、比較的狭い空間であってもマニピュレーター１１０の干渉を回避しつつ、効率良く各種作業を行うことができる。
【００８５】
また、前述したように、第２回動軸Ｏ２（第（ｎ＋１）回動軸）は、第３回動軸Ｏ３（第（ｎ＋２）回動軸）と平行である。これにより、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４を効率良く重なることができ、ロボット１の干渉を回避しつつ、各種作業をより効率良く行うことができる。
【００８６】
また、ロボット１は、前述したように、ハンド９１を矢印６４で示すように移動させる動作を行うことが可能であるため、ハンド９１を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる際、例えば、第１アーム１２を回動させないか、または、第１アーム１２の回動角（回動量）を小さくすることができる。第１アーム１２の第１回動軸Ｏ１周りの回動角を小さくすることで、第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て、基台１１よりも外側に張り出している部分（第２部分１２２および第３部分１２３）を有する第１アーム１２の回動を小さくすることができるため、ロボット１の周辺機器との干渉を少なくすることができる。
【００８７】
また、ロボット１は、前述したように、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て直線上に移動させる動作を行うことができるため、ロボット１の動きを少なくすることができ、よって、ロボット１を効率良く駆動することができる。そのため、タクトタイムを短縮することができ、作業効率を向上させることができる。また、ロボットアーム１０の先端を直線上に移動させることができるため、ロボット１の動きを把握し易い。
【００８８】
ここで、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる動作を、従来のロボットのように単純に第１アーム１２を第１回動軸Ｏ１周りに回動させて実行しようとすると、ロボット１が周辺装置（周辺機器）に干渉する虞があるので、その干渉を回避するための退避点をロボット１に教示する必要がある。例えば、第１アーム１２のみを第１回動軸Ｏ１周りに９０°回動させるとロボット１が周辺装置にも干渉する場合には、周辺装置に干渉しないよう、多数の退避点をロボット１に教示する必要がある。このように従来のロボットでは、多数の退避点を教示することが必要であり、膨大な数の退避点が必要になり、教示に多くの手間および長い時間を要する。
【００８９】
これに対し、ロボット１では、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１周りに１８０°異なる位置に移動させる動作を実行する場合、ロボットアーム１０の先端を第１回動軸Ｏ１の軸方向から見て直線上に移動させる動作を行うことができるため、干渉する虞がある領域や部分を非常に少なくすることができる。このため、教示する退避点の数を低減することができ、教示に要する手間および時間を低減することができる。すなわち、ロボット１では、教示する退避点の数は、例えば、従来のロボットの１／３程度になり、飛躍的に教示が容易になる。
【００９０】
また、ロボット１では、第３アーム１４および第４アーム１５の図２中の左側の二点鎖線で囲まれた領域（部分）１０５は、ロボット１がロボット１自身および他の部材と干渉しないか、または干渉し難い領域（部分）である。このため、前記領域１０５に、所定の部材を搭載した場合、その部材は、ロボット１および周辺装置等に干渉し難い。このため、ロボット１では、領域１０５に、所定の部材を搭載することが可能である。
【００９１】
領域１０５に搭載可能なものとしては、例えば、ハンド、ハンドアイカメラ等のセンサーの駆動を制御する制御装置、吸着機構の電磁弁等が挙げられる。
【００９２】
具体例としては、例えば、ハンドに吸着機構を設ける場合、領域１０５に電磁弁等を設置すると、ロボット１が駆動する際に前記電磁弁が邪魔にならない。このように、領域１０５は、利便性が高い。
【００９３】
また、ロボット１では、床面と第１アーム１２との間において、図２中の右下側の二点鎖線で囲まれた領域（部分）１０６も、前述した領域１０５と同様、ロボット１がロボット１自身および他の部材と干渉しないか、または干渉し難い領域（部分）である。この領域１０６は、第１アーム１２が、第３部分１２３を有する構成であることによる。したがって、ロボット１では、領域１０６にも領域１０５と同様に、所定の部材を搭載することが可能である。
【００９４】
以上、ロボットシステム１００について説明した。本発明のロボットシステムの一例であるロボットシステム１００は、前述したように、本発明のロボットの一例であるロボット１と、ロボット１の作動を制御する制御装置の一例であるロボット制御装置５０とを備える。このようなロボットシステム１００によれば、前述した構成のロボット１を備えているため、比較的狭い空間であってもロボット１自身や周辺機器との干渉を回避しつつ各種作業を効率良く行うことができる。
【００９５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９６】
図１６は、本発明の第２実施形態に係るロボットの第一状態を示す概略側面図である。図１７は、本発明の第２実施形態に係るロボットの第一状態を示す概略上面図である。図１８および図１９は、それぞれ、図１６に示すロボットの作業領域を説明するための概略側面図である。
【００９７】
本実施形態に係るロボットは、ロボットアームの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９８】
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１６〜図１９では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
【００９９】
図１６に示すロボット１Ａが有するロボットアーム１０Ａは、第１アーム１２Ａ、第２アーム１３Ａおよび第３アーム１４Ａが、対応する第１実施形態におけるロボット１が有する第１アーム１２、第２アーム１３および第３アーム１４よりも長い。
【０１００】
第１アーム１２Ａは、第１部分１２１、第２部分１２２Ａおよび第３部分１２３を有し、第２部分１２２Ａが、第１実施形態における第２部分１２２よりも長い。また、第２回動軸Ｏ２の軸方向から見て、第１回動軸Ｏ１と第２回動軸Ｏ２との間の距離Ｄ０は、第１実施形態における距離Ｄ０よりも長い。これにより、第一状態において第１円Ｓ１０内にマニピュレーター１１０Ａを位置させつつ、第２アーム１３Ａの長さを長く（第１線分Ｌ２の長さを長く）することができる。そのため、図１６に示すように、第２回動軸Ｏ２を中心とした第３回動軸Ｏ３の可動範囲を示している円Ｒ１Ａの大きさを、参考例のロボット１Ｘにおける円Ｒ１Ｘよりも大きく、また、第１実施形態のロボット１における円Ｒ１よりも大きくすることができる。すなわち、第２アーム１３Ａの可動範囲を、参考例のロボット１Ｘの第２アーム１３Ｘの可動範囲よりも大きく、さらには、第１実施形態のロボット１の第２アーム１３の可動範囲よりも広くすることができる。それゆえ、ロボットアーム１０Ａの可動範囲をより広くすることができ、よって、ロボットアーム１０Ａの先端が移動できる範囲をより広くすることができる。
【０１０１】
加えて、図１７に示すように、ロボット１Ａによっても、第１回動軸Ｏ１から見て、マニピュレーター１１０Ａが第１円Ｓ１０内に位置している。このため、比較的狭い空間であってもマニピュレーター１１０Ａの干渉を回避しつつ、ロボットアーム１０Ａの先端が移動できる範囲をより広くすることができる。特に、本実施形態においても、第１回動軸Ｏ１から見て、ロボットアーム１０Ａの外形が第２円Ｓ１上または第２円Ｓ１の内側に位置しているため、ハンド９１等のエンドエフェクターの種類や形状等に関わらず、上記効果を顕著に発揮することができる。
【０１０２】
また、第２アーム１３Ａの長さを長くできることで、第３アーム１４Ａの長さを第１実施形態における第３アーム１４よりも長くすることができる。そのため、ロボットアーム１０の可動範囲をより広くすることができる。
【０１０３】
また、ロボット１Ａでは、図１７に示すように、第１回動軸Ｏ１から見て、第１アーム１２Ａと第２アーム１３Ａとの接続面（接続部分）は、基台１１と重なっておらず、基台１１の外側に位置している。このため、図１８に示すように、ロボット１Ａの設置面側（基台１１側）へのアクセスを特に容易に行うことができる。
【０１０４】
また、図１８に示す状態から図１６に示す第一状態に戻る際、図１９に示すように、第２アーム１３Ａおよび第３アーム１４Ａを同時に回動させても、第１アーム１２Ａが第１回動軸Ｏ１に対して傾いている部分を有しているため、第２アーム１３Ａおよび第３アーム１４Ａが第１アーム１２Ａに干渉することを回避できる。そのため、第２アーム１３Ａおよび第３アーム１４Ａを効率良く重ねることができる。
【０１０５】
このような構成のロボット１Ａによっても、比較的狭い空間であってもマニピュレーター１１０Ａの干渉を回避しつつ、効率良く各種作業を行うことができる。
【０１０６】
以上、本発明のロボット、制御装置およびロボットシステムを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１０７】
また、前記実施形態では、ロボットが有するロボットアームの回動軸の数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットアームの回動軸の数は、例えば、２つ、３つ、４つ、５つまたは７つ以上でもよい。また、前記実施形態では、ロボットが有するアームの数は、６つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するアームの数は、例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、または、７つ以上でもよい。
【０１０８】
また、前記実施形態では、ロボットが有するマニピュレーターの数は、１つであるが、本発明では、これに限定されず、ロボットが有するマニピュレーターの数は、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、ロボットは、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。
【０１０９】
また、前記実施形態では、第ｎ回動軸、第ｎアーム、第（ｎ＋１）回動軸、第（ｎ＋１）アームの条件（関係）について、ｎが１の場合、すなわち、第１回動軸、第１アーム、第２回動軸、第２アームにおいて、その条件を満たす場合について説明したが、本発明では、これに限らず、ｎは、１以上の整数であり、ｎが１以上の任意の整数において、前記ｎが１の場合と同様の条件を満たしていればよい。したがって、例えば、ｎが２の場合、すなわち、第２回動軸、第２アーム、第３回動軸、第３アームにおいて、前記ｎが１の場合と同様の条件を満たしていてもよく、また、ｎが３の場合、すなわち、第３回動軸、第３アーム、第４回動軸、第４アームにおいて前記ｎが１の場合と同様の条件を満たしていてもよく、また、ｎが４の場合、すなわち、第４回動軸、第４アーム、第５回動軸、第５アームにおいて前記ｎが１の場合と同様の条件を満たしていてもよく、また、ｎが５の場合、すなわち、第５回動軸、第５アーム、第６回動軸、第６アームにおいて前記ｎが１の場合と同様の条件を満たしていてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…ロボット、１Ａ…ロボット、１Ｘ…ロボット、１０…ロボットアーム、１０Ａ…ロボットアーム、１０Ｘ…ロボットアーム、１１…基台、１２…第１アーム、１２Ａ…第１アーム、１２Ｘ…第１アーム、１３…第２アーム、１３Ａ…第２アーム、１３Ｘ…第２アーム、１４…第３アーム、１４Ａ…第３アーム、１４Ｘ…第３アーム、１５…第４アーム、１６…第５アーム、１７…第６アーム、５０…ロボット制御装置、６０…取り付け部材、６１…軸受部、６２…矢印、６３…矢印、６４…矢印、７１…作業領域、７２…作業領域、９１…ハンド、１００…ロボットシステム、１０５…領域、１０６…領域、１１０…マニピュレーター、１１０Ａ…マニピュレーター、１１０Ｘ…マニピュレーター、１１１…フランジ、１２１…第１部分、１２２…第２部分、１２２Ａ…第２部分、１２３…第３部分、１４１…第１部分、１４２…第２部分、１５１…支持部、１５２…支持部、１７１…関節、１７２…関節、１７３…関節、１７４…関節、１７５…関節、１７６…関節、６１１…中心線、Ａ１２…中心軸、Ａ１３…中心軸、Ａ１４…中心軸、Ｄ０…距離、Ｄ１…距離、Ｄ２…距離、Ｌ１…第２線分、Ｌ２…第１線分、Ｌ３…第３線分、Ｏ１…第１回動軸、Ｏ２…第２回動軸、Ｏ３…第３回動軸、Ｏ４…第４回動軸、Ｏ５…第５回動軸、Ｏ６…第６回動軸、Ｐ１…交点、Ｒ１…円、Ｒ１１…矢印、Ｒ１２…矢印、Ｒ１Ａ…円、Ｒ１Ｘ…円、Ｓ…面積、Ｓ１…第２円、Ｓ１Ｘ…第２円、Ｓ１０…第１円、Ｓ１０Ｘ…第１円、Ｘ１…領域、Ｘ２…領域、θ…角度、θ１…角度、θ１２…角度、Ａ１…第１長さ、Ａ…第２長さ、Ｂ…第３長さ、Ｃ…第４長さ、Ｄ…第５長さ、Ｌ２Ｘ…第１線分、Ｗ…幅、ＷＸ…幅、ＳＸ…面積
【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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