(57)【要約】      （修正有）【課題】手首関節の構造に拘わらず、解析的な逆変換を可能にし、かつアームの遊端部の大きな可動範囲を得ることができる産業用ロボットを提供する。【解決手段】第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が一点Ｐで交差しており、解析的な逆変換によって、アームの遊端部の位置から各関節部４１〜４６の角度位置を求めることが可能になる。手首関節２９を構成する第４〜第６関節部４４〜４６の旋回軸である第４〜第６軸Ｌ４４〜Ｌ４６の互いの配置関係に影響を与えないので、手首関節２９の構造に拘わらず、解析的な逆変換を可能にする。第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が単に一点Ｐで交差するように構成されるのではなく、第３および第４軸Ｌ４３，Ｌ４４が互いに垂直であり、第２軸Ｌ４２が第１、第３および第４軸Ｌ４１，Ｌ４３，Ｌ４４に対して傾斜するように構成される。これによってアームの遊端部の可動範囲を大きくすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
基台から順に並んで直列に設けられる第１〜第６アーム体を含むアームと、
第１アーム体を基台に、第１軸まわりに旋回自在に連結する第１関節部、および第２〜第６アーム体を基台側に隣接するアーム体に、第２〜第６軸まわりに旋回自在に連結する第２〜第６関節部を含み、第３および第４軸は互いに垂直であり、第２軸は第３および第４軸に対して傾斜し、第２〜第４軸は、一点で交差する複数の関節部とを含むことを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
第５軸は、第４軸に対して傾斜し、第６軸は、第５軸に対して傾斜し、
第４〜第６関節部が、近接して配置されることを特徴とする請求項１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、複数の関節部で旋回可能な多関節の産業用ロボットに関する。
【０００２】
本発明において、用語「旋回」は、３６０度以上の角変位である回転および３６０度未満の角変位を含み、用語「傾斜」は、２つの軸線の成す角度が０度を超え９０度未満の範囲にある状態を意味する。
【背景技術】
【０００３】
図７は、第１の従来の技術の産業用ロボット９を示す正面図である。図８は、産業用ロボット９を模式的に示すスケルトン図である。産業用ロボット９は、スリーロール手首ロボットと呼ばれる塗装用ロボットとして用いられるロボットであり、第１〜第６軸Ｌ１〜Ｌ６まわりにそれぞれ旋回自在な第１〜第６関節部１〜６を有し、手首関節を構成する第４〜第６関節部４〜６が近接して配置されている。第１軸Ｌ１は鉛直であり、第２軸Ｌ２は第１軸Ｌ１に対して垂直であり、第３軸Ｌ３は第２軸Ｌ２に対して平行であり、第４軸Ｌ４は第３軸Ｌ３に対して垂直であり、第５軸Ｌ５は第４軸Ｌ４に対して傾斜し、第６軸Ｌ６は第５軸Ｌ５に対して傾斜している。
【０００４】
このような産業用ロボット９は、手首関節がスリーロール手首関節であり、この手首関節をエアホースなどのケーブルが挿通可能な中空構造とし、かつ外径を小さくして小形に形成することができる利点がある。さらに産業用ロボット９は、第１〜第３軸Ｌ１〜Ｌ３が前述のような関係にあるので、アームの遊端部８の大きな可動範囲Ｓ９を得ることができる。図７には、第１軸Ｌ１まわりの旋回をしない場合の可動範囲を示して下り、実際には、アームの遊端部８は、この可動範囲Ｓ９を第１軸Ｌ１まわりに旋回して得られる回転体に相当する範囲で移動することができる。このような利点を生かして、産業用ロボット９は、塗装用のロボットとして好適に用いられている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
図９は、第２の従来の技術の産業用ロボット９Ａを模式的に示すスケルトン図である。第１の従来の技術と対応する部分は、同一の符号を付す。産業用ロボット９Ａは、産業用ロボット９と、第４〜第６関節部４〜６の構成が異なり、第５軸Ｌ５が第４および第６軸Ｌ４，Ｌ６に対して垂直であり、第４〜第６軸Ｌ４〜Ｌ６が一点で交差している。
【０００６】
図１０は、第３の従来の技術の産業用ロボット９Ｂを模式的に示すスケルトン図である。第１の従来の技術と対応する部分は、同一の符号を付す。産業用ロボット９Ｂは、産業用ロボット９と、第１〜第３関節部１〜３の構成が異なり、第２軸Ｌ２が第１および第３Ｌ１，Ｌ３に対して垂直であり、第１〜第３軸Ｌ１〜Ｌ３が一点で交差している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２７７４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１の従来の技術の産業用ロボット９は、前述のスリーロール手首関節による効果を確保し、かつアームの遊端部８の大きな可動範囲を得ることができるが、解析的な逆変換が実行できないという課題を有する。したがってアームの遊端部８の位置を各関節部１〜６の角度位置によって表す式を用いて、アームの遊端部８の位置から、各関節部１〜６の角度位置を解析的に求めることができない。スリーロール手首関節を有する垂直多関節ロボットにおいては、隣り合う３軸が一点で交わる構成ではないので、逆変換解を解析的に求めることができないことは、周知の事実である。垂直多関節ロボットとは、一般的に、図７において、第１〜第３軸Ｌ１〜Ｌ３のような軸構成の関節を有するロボットである。
【０００９】
したがって産業用ロボット９では、収束演算機能を有する制御装置を用いなければならず、制御装置が高コスト化するとともに、高速で高精度な位置決めをすることができない。さらに特異点の把握が困難になるので、開発に時間を要するうえ、実用においても扱いにくくなってしまう。また噴射器などのツールを第６軸と平行に配置し、第４および第６軸を同一角度逆方向へ旋回させるような限定的な動作で使用する場合には、特別に、解析的な逆変換を実行することが可能であるが、このような限定的動作では、産業用ロボット９を十分に活用することができない。
【００１０】
第２の従来の技術の産業用ロボット９Ａのように、隣接する３つの旋回軸、具体的には、第４〜第６軸Ｌ４〜Ｌ６が、一点で交差する構成では、解析的な逆変換が可能であることが周知であり、産業用ロボット９Ａでは、解析的な逆変換が可能になることによる効果を達成できる。したがって制御装置の低コスト化を図るとともに、高速で高精度な位置決めをすることができるし、さらに特異点の把握が容易になるので、開発に要する時間を短縮し、かつ実用において扱いやすいロボットを実現することができる。産業用ロボット９Ａでは、このような利点はあるが、スリーロール手首関節による効果が得られなくなってしまう。
【００１１】
そこで第３の従来の技術の産業用ロボット９Ｂのように、スリーロール手首関節を残し、第１〜第３軸Ｌ１〜Ｌ３が、一点で交差する構成とすることが考えられる。このような構成にすれば、スリーロール手首関節の効果を達成し、かつ解析的な逆変換が可能になる効果を達成することができるが、可動範囲Ｓ９Ｂが極めて小さくなってしまう。図１０には、可動範囲Ｓ９Ｂの一部だけを示すが、可動範囲Ｓ９Ｂは、略楕円体面状の領域であり、薄肉の殻のような領域である。可動範囲のＳ９Ｂの厚み寸法Ｔ９は、第４および第６関節部４，６間の距離Ｄ９に依存し、この距離Ｄ９を大きくすれば、厚み寸法Ｔ９を大きくして、可動範囲を大きくすることができるが、スリーロール手首関節の効果を達成しようとすれば、距離Ｄ９を小さくしなければならないので、大きな可動範囲を得ることができない。
【００１２】
したがって本発明の目的は、手首関節の構造に拘わらず、解析的な逆変換を行ってアームの遊端部の位置から各関節部の角度位置を求めることができ、かつアームの遊端部の大きな可動範囲を得ることができる産業用ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基台と、
基台から順に並んで直列に設けられる第１〜第６アーム体を含むアームと、
第１アーム体を基台に、第１軸まわりに旋回自在に連結する第１関節部、および第２〜第６アーム体を基台側に隣接するアーム体に、第２〜第６軸まわりに旋回自在に連結する第２〜第６関節部を含み、第３および第４軸は互いに垂直であり、第２軸は第３および第４軸に対して傾斜し、第２〜第４軸は、一点で交差する複数の関節部とを含むことを特徴とする産業用ロボットである。
【００１４】
本発明に従えば、隣接する３つの旋回軸である第２〜第４軸が一点で交差しており、解析的な逆変換によって、アームの遊端部の位置から第１〜第６関節部の角度位置、具体的には各関節部で接続される２つの部材の相対的な角度位置を求めることが可能になる。このような解析的な逆変換を可能にするために、一点で交差するように配置される３つの旋回軸、具体的には第２〜第４軸の相互の配置は、手首関節を構成する第４〜第６関節部の旋回軸である第４〜第６軸の互いの配置関係に影響を与えることない。したがって第４〜第６関節部によって構成される手首関節の構造に拘わらず、解析的な逆変換を可能にすることができる。さらに第２〜第４軸が単に一点で交差するように構成されるのではなく、第３および第４軸が互いに垂直であり、第２軸が第３および第４軸に対して傾斜するように構成される。これによってアームの遊端部の可動範囲を大きくすることができる。
【００１５】
また本発明は、第５軸は、第４軸に対して傾斜し、第６軸は、第５軸に対して傾斜し、
第４〜第６関節部が、近接して配置されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、第５軸は、第４軸に対して傾斜し、第６軸は、第５軸に対して傾斜し、第４〜第６関節部が、近接して配置される。このような構成とすることによって、手首関節を、スリーロール手首関節とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第２〜第４軸が一点で交差するように構成されるので、手首関節の構造に拘わらず、解析的な逆変換を行って、アームの遊端部の位置から各関節部の角度位置を求めることができる。したがって制御装置の低コスト化を図るとともに、高速で高精度な位置決めをすることができ、さらに特異点の把握を容易にして、開発に要する時間を短縮し、かつ実用において扱いやすいロボットを実現することができる。さらに第３および第４軸が互いに垂直であり、第２軸が第３および第４軸に対して傾斜するように構成されるので、手首関節の構造に拘わらず、アームの遊端部の可動範囲を大きくすることができる。
【００１８】
また本発明によれば、手首関節を、スリーロール手首関節とし、スリーロール手首関節の効果を達成したうえで、前述の優れた効果を併せて達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施の一形態の産業用ロボット３０を部分的に内部構造が現る状態で示す断面図である。図２は、産業用ロボット３０の手首関節２９を示す正面図である。図３は、産業用ロボット３０を模式的に示すスケルトン図である。産業用ロボット３０は、基台３７と、複数、本実施の形態では第１〜第６アーム体３１〜３６と、複数、本実施の形態では第１〜第６関節部４１〜４６と、エンドエフェクタ４０とを有する、多関節ロボットである。
【００２０】
この産業用ロボット３０は、手首関節２９がスリーロール手首関節であるロボットであって、たとえば塗装用ロボットとして好適に用いることができるが、ワークなどの物品を保持または搬送するロボット、溶接などの他の加工を施すロボットなど、各種の用途に適用することができる。本実施の形態では、産業用ロボット３０は、塗装用ロボットである。手首関節２９は、第３アーム体３３の第４アーム体３４寄りの端部３３ａ、第４〜第６アーム体３４〜３６および第４〜第６関節部４４〜４６を含んで構成される。
【００２１】
基台３７は、たとえば工場の床などの設置対象物３８に固定される。各アーム体３１〜３６は、第１アーム体３１から第６アーム体３６に直列に並んで設けられ、これら各アーム体３１〜３６によってアーム３９が構成される。このアーム３９は、アーム３９の基端部となる第１アーム体３１の一端部で基台３７に連結される。
【００２２】
各関節部４１〜４６は、各アーム体３１〜３６を第１〜第６軸Ｌ４１〜Ｌ４６まわりに旋回自在に連結する。各関節部４１〜４６は、たとえばベアリングなどを用いて構成される。第１〜第６軸Ｌ４１〜Ｌ４６は、旋回軸である。
【００２３】
第１アーム体３１は、その一端部が、第１関節部４１によって基台３７に、第１軸Ｌ４１まわりに旋回自在に連結される。第１軸Ｌ４１は、床面などの設置対象物３８の表面に垂直であり、本実施の形態では鉛直な軸線である。第１アーム体３１は、第１関節部４１から第１軸Ｌ１に対して傾斜する方向へ延びる。
【００２４】
第２アーム体３２は、その一端部が、第２関節部４２によって第１アーム体３１の他端部に、第２軸Ｌ４２まわりに旋回自在に連結される。第２軸Ｌ４２は、第１軸Ｌ４１に対して傾斜する軸線である。第１軸Ｌ４１に対する第２軸Ｌ４２の傾斜角度（以下「第２軸角度」という）θ４２は、たとえば０度を超え４５度以下の範囲の角度であり、本実施の形態では、２２．５度である。第２アーム体３２は、第２関節部４２から第２軸Ｌ４２に対して第２軸角度θ４２と同一角度傾斜した方向へ延びる。
【００２５】
第３アーム体３３は、その一端部が、第３関節部４３によって第２アーム体３２の他端部に、第３軸Ｌ４３まわりに旋回自在に連結される。第３軸Ｌ４３は、第２軸Ｌ４２に対して傾斜する軸線である。第２軸Ｌ４２に対する第３軸Ｌ４３の傾斜角度（以下「第３軸角度」という）θ４３は、たとえば９０度から第２軸角度θ４２を減算した角度であり、本実施の形態では、６７．５度である。第３アーム体３３は、第３関節部４３から第３軸Ｌ４３に対して垂直な方向へ延びる。
【００２６】
第４アーム体３４は、その一端部が、第４関節部４４によって第３アーム体３３の他端部に、第４軸Ｌ４４まわりに旋回自在に連結される。第４軸Ｌ４４は、第３軸Ｌ４３に対して垂直な軸線である。したがって第３軸Ｌ４３に対する第４軸Ｌ４４の成す角度（以下「第４軸角度」という）θ４４は、本実施の形態では、たとえば９０度である。第４アーム体３４は、第４関節部４４から第４軸Ｌ４４に対して傾斜する方向へ延びる。
【００２７】
第５アーム体３５は、その一端部が、第５関節部４５によって第４アーム体３４の他端部に、第５軸Ｌ４５まわりに旋回自在に連結される。第５軸Ｌ４５は、第４軸Ｌ４４に対して傾斜する軸線である。第４軸Ｌ４４に対する第５軸Ｌ４５の傾斜角度は、本実施の形態では、たとえば６０度である。
【００２８】
第６アーム体３６は、その一端部が、第６関節部４６によって第５アーム体３５の他端部に、第６軸Ｌ４６まわりに旋回自在に連結される。第６軸Ｌ４６は、第５軸Ｌ４５に対して傾斜する軸線である。第６軸Ｌ４６の第５軸Ｌ４５に対する傾斜角度は、第５軸Ｌ４５の第４軸Ｌ４４に対する傾斜角度と同一である。
【００２９】
産業用ロボット３０では、第４〜第６関節部４４〜４６によって、手首関節２９が構成される。この手首関節２９は、第４〜第６関節部４４〜４６が近接して配置され、かつ第４〜第６軸が互いに前述のように傾斜しており、スリーロール手首関節を構成する。このスリーロール手首関節は、中空筒状で外径が小さい手首関節を実現することができる。
【００３０】
また産業用ロボット３０では、第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が、一点Ｐで交差する構成である。また、第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４を前述のような第２〜第４軸角度θ４２〜θ４４として、具体的には第３および第４軸Ｌ４３，Ｌ４４を垂直とし、第２軸Ｌ４２を、第３および第４軸Ｌ４３，Ｌ４４に対して傾斜する構成とすることによって、第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が一点Ｐで交差する構成としたうえで、第２および第３アーム体３２，３３の軸長、換言すれば第２関節部４２と第３関節部４３との距離Ｄ３２および第３関節部４３と第４関節部４４との距離Ｄ３３を、長くすることができる。
【００３１】
エンドエフェクタ４０は、アーム３９の遊端部となる第６アーム体３６の他端部に、固定される。エンドエフェクタ４０は、産業用ロボット３０の用途に応じた機器であって、たとえば溶接用トーチおよびハンドリング装置であってもよい。本実施の形態では、産業用ロボット３０は塗装用ロボットであり、エンドエフェクタ４０は、ワークに塗装用の流体を噴射する噴射器である。
【００３２】
産業用ロボット３０は、各アーム体３１〜３６を、各関節部４１〜４６で相対的に旋回駆動するための駆動手段を有する。駆動手段は、１または複数の駆動源４８、本実施の形態では複数の電動モータを有する。駆動源４８は、各関節部４１〜４６毎に１つずつ設けられてもよいし、複数の関節部に関して１つの駆動源を共用する構成であってもよい。本実施の形態では、各関節部４１〜４６毎に、駆動源４８がそれぞれ設けられる構成である。図１には、第１〜第３関節部４１〜４３での旋回駆動のための駆動源４８だけを示す。他のモータについては図解を容易にするために省略するが、同様にアーム３９内に内蔵されている。
【００３３】
基台３７および各アーム体３１〜３６は、中空筒状に形成されており、駆動手段は、基台および各アーム体３１〜３６のうちの少なくともいずれか１つに内蔵される。また各アーム体３１〜３６内を挿通するようにして、１またたは複数のケーブルが設けられる。ケーブルは、産業用ロボットを動作させるために必要な動力および指令信号を伝達するためのケーブルであって、たとえばサーボモータである電動モータに電力を供給するケーブル、センサ信号を受信するケーブル、エンドエフェクタに電力および指令信号を与えるケーブル、エンドエフェクタで利用される流体を導くためのケーブルである。
【００３４】
各アーム体３１〜３６を駆動手段によって旋回させる旋回機構は、図１０に示すような従来の技術の傾斜関節部を有するロボットの機構と、同様の機構であってもよい。具体的一例を挙げると、中空形状の波動歯車機構、たとえばハーモニックドライブ（登録商標）を用いてもよい。波動歯車機構は、入力側部材と出力側部材とを備え、それらが相対的に回転する。入力側部材は、各関節部４１〜４６によって連結する２つの部材（基台およびアーム体）の一方に連結され、出力側部材は、前記２つの部材のうちの他方に連結される。駆動源からの回転が入力側部材に与えられると、入力側部材と出力側部材とが相対的に回転し、前記２つの部材が相対的に回転される。したがって各アーム体３１〜３６が旋回される。
【００３５】
駆動手段および駆動のための機構は、種々の構成をとり得るので、前述の具体例の構成に限定されるものではない。
【００３６】
産業ロボット３０は、このような基台３７、アーム３９、各関節部４１〜４６、および駆動源４８を有する駆動手段を含んでロボット本体４９が構成され、このロボット本体４９を制御する制御装置５０をさらに含む。制御装置５０は、入力部５１および中央演算処理部５２を備える。入力部５１は、キーボードなどによって実現され、操作者の操作によってアーム３９の遊端部の位置および姿勢のいずれか一方を指示する指示情報が入力され、入力される指示情報を中央演算処理部５２に与える。中央演算処理部５２は、たとえばＣＰＵおよびメモリなどによって実現され、入力される指示情報に基づいて、アーム３９の遊端部を移動させるために必要な本体４９の動作、具体的には指示情報が表す位置および姿勢となる場合の各関節部４１〜４６における角度位置およびこの角度位置まで旋回させるための旋回角度を演算して求め、その演算結果を表す情報を、動作指令として多関節ロボット１の駆動手段に与える。
【００３７】
ここで各関節部４１〜４６における角度位置は、各関節部４１〜４６によって連結される２つの部材のうち、基台３７側の部材に対する第６アーム体３６側の部材の基準位置からの角変位角度である。基準位置は、たとえば図１に示すように、アーム３９の遊端部が最も設置対象物３８から離れた位置にある状態での位置である。
【００３８】
中央演算処理部５２における制御動作は、入力部５１の操作によって指示情報が入力されると開始される。次にアーム３９の遊端部を指示情報の表す位置に変位させた状態の各関節部４１〜４６の角度位置を演算し、その角度位置に旋回させるために必要な旋回角度を演算する。このとき、第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が、一点Ｐで交差する構成であるので、解析的な逆変換によって、各関節部４１〜４６の角度位置を演算することができる。このような演算が終了すると、その演算結果に基づいて、各関節部４１〜４６において必要な旋回角度だけ旋回駆動するように、駆動手段に動作指令を与えて駆動手段を制御し、制御動作を終了する。ロボット本体４９では、動作指令に従って動作し、アーム３９の遊端部を移動させる。
【００３９】
図４は、産業用ロボット３０を図１の状態からアーム３９の遊端部を移動させた状態で示す断面図である。図５は、産業用ロボット３０を図１の状態からアーム３９の遊端部を移動させた、図４とは異なる他の状態で示す断面図である。図６は、産業用ロボット３０の可動範囲Ｓ３０を示すグラフである。図６の縦軸は、第１軸Ｌ４１に平行なアーム３９の伸縮方向であり、横軸は、第１軸Ｌ４１に垂直な一方向であって、設置対象物３８の表面に一致する。図６には、可動範囲Ｓ３０の輪郭を破線で示す。図６には、第１軸Ｌ４１を含む平面での断面をしめしており、実際の可動範囲Ｓ３０は、図６に示すような形状の面を、図６の縦軸と一致する第１軸Ｌ４１まわりに回転させた回転体と同様の範囲である。
【００４０】
このように産業用ロボット３０は、図４に示すように、第３軸Ｌ４３まわりに旋回させることによって、アーム３９の遊端部を設置対象物３８付近に移動させることができる。また産業用ロボット３０は、図５に示すように、第２軸Ｌ４２まわりに旋回させることによって、アーム３９の遊端部を第１軸Ｌ１に対して垂直な方向へ第１軸Ｌ４１から遠ざかる位置に移動させることができる。このような産業用ロボット３０は、各旋回軸Ｌ４１〜Ｌ４６のまわりの旋回動作を組合せることによって、図６に示すような可動範囲を得ることができる。
【００４１】
本実施の形態の産業用ロボット３０の可動範囲Ｓ３０と、図７に示す産業用ロボット９の可動範囲Ｓ９とを比較した場合、一見すると、本実施の形態の産業用ロボット３０の可動範囲Ｓ３０は、図７の産業用ロボット９の可動範囲Ｓ９より小さいように見受けられるが、本実施の形態の産業用ロボット３０は、実質的に利用できる可動範囲としては、図７の産業用ロボット９とほぼ同一の大きな可動範囲Ｓ３０を得ることができる。つまり、図７の産業用ロボット９では、可動範囲Ｓ９のうち、設置対象物と干渉する領域Ｓ９ａは利用できないし、第１軸Ｌ１まわりに旋回させた場合に重複する領域Ｓ９ｂは、可動範囲を大きくすることに寄与しない。したがって利用できる実質的な可動範囲としては、本実施の形態の産業用ロボット３０は、図７に示す可動範囲の大きな産業用ロボット９に匹敵するおおきな可動範囲Ｓ３０を得ることができる。
【００４２】
本実施の形態の産業用ロボット３０によれば、隣接する３つの旋回軸である第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が一点Ｐで交差しており、解析的な逆変換によって、アーム３９の遊端部の位置から各関節部４１〜４６の角度位置、具体的には各関節部４１〜４６で接続される２つの部材の相対的な角度位置を求めることが可能になる。したがって制御を容易にし、制御装置５０の低コスト化を図るとともに、高速で高精度な位置決めをすることができ、さらに特異点の把握を容易にして、開発に要する時間を短縮し、かつ実用において扱いやすいロボットを実現することができる。
【００４３】
このような解析的な逆変換を可能にするために、一点で交差するように配置される３つの旋回軸、具体的には第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４の相互の配置は、手首関節２９を構成する第４〜第６関節部４４〜４６の旋回軸である第４〜第６軸Ｌ４４〜Ｌ４６の互いの配置関係に影響を与えることない。したがって第４〜第６関節部４４〜４６によって構成される手首関節２９の構造に拘わらず、解析的な逆変換を可能にすることができる。したがって手首関節２９をスリーロール手首関節として、小形でケーブルなどを挿通可能とし、このようなスリーロール手首関節の利点を生かして、塗装用ロボットとして好適に用いることができる。
【００４４】
さらに第２〜第４軸Ｌ４２〜Ｌ４４が単に一点Ｐで交差するように構成されるのではなく、第３および第４軸Ｌ４３，Ｌ４４が互いに垂直であり、第２軸Ｌ４２が第１、第３および第４軸Ｌ４３，Ｌ４４に対して傾斜するように構成される。これによって第２および第３アーム体３２，３３の軸長を大きくして、アーム３９の遊端部の可動範囲Ｓ３０を大きくすることができる。前述のように従来の技術の大きな可動範囲が得られるロボットに匹敵する大きな可動範囲Ｓ３０を得ることができる。
【００４５】
また第２〜第４軸角度θ４２〜θ４４は、前述のような角度にすることが好ましい。第２〜第４軸角度θ４２〜θ４４を、前述のような角度にすることによって、可動範囲Ｓ３０をより大きくすることができる。
【００４６】
また第５軸は、第４軸に対して傾斜し、第６軸は、第５軸に対して傾斜し、第４〜第６関節部が、近接して配置される。このような構成とすることによって、手首関節を、スリーロール手首関節とすることができる。
【００４７】
前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば、産業用ロボットは、塗装用ロボットに代えて、ワークを保持する治具ロボット、またはワークを搬送する搬送ロボットとして用いるようにしてもよいし、ワークを溶接するなどワークに他の加工をするためのロボットとして用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の一形態の産業用ロボット３０を部分的に内部構造が現る状態で示す断面図である。
【図２】産業用ロボット３０の手首関節２９を示す正面図である。
【図３】産業用ロボット３０を模式的に示すスケルトン図である。
【図４】産業用ロボット３０を図１の状態からアーム３９の遊端部を移動させた状態で示す断面図である。
【図５】産業用ロボット３０を図１の状態からアーム３９の遊端部を移動させた、図４とは異なる他の状態で示す断面図である。
【図６】産業用ロボット３０の可動範囲Ｓ３０を示すグラフである。
【図７】第１の従来の技術の産業用ロボット９を示す正面図である。
【図８】産業用ロボット９を模式的に示すスケルトン図である。
【図９】第２の従来の技術の産業用ロボット９Ａを模式的に示すスケルトン図である。
【図１０】第３の従来の技術の産業用ロボット９Ｂを模式的に示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００４９】
３０  産業用ロボット
３１  第１アーム体
３２  第２アーム体
３３  第３アーム体
３４  第４アーム体
３５  第５アーム体
３６  第６アーム体
４１  第１関節部
４２  第２関節部
４３  第３関節部
４４  第４関節部
４５  第５関節部
４６  第６関節部
４８  駆動源
５０  制御装置
５２  中央演算処理部
Ｌ４１  第１軸
Ｌ４２  第２軸
Ｌ４３  第３軸
Ｌ４４  第４軸
Ｌ４５  第５軸
Ｌ４６  第６軸
Ｓ３０  可動範囲
【図１】
2005199375.tif 000003
【図２】
2005199375.tif 000004
【図３】
2005199375.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005199375.tif 000007
【図６】
2005199375.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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