(57)【要約】物体を支持するために設計された台、台に配置されたアウタージョイントと第一のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第一のアクチュエータとを備える第一の運動による影響を台に与えるための第一のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第二のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第二のアクチュエータとを備える第二の運動による影響を台に与えるための第二のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第三のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する１つのリンクと第三のアクチュエータとを備える第三の運動による影響を台に与えるための第三のアームとを具備する、空間において物体を移動させるための産業ロボット。該第一のアクチュエータは、第一のモータ、第一の平面上に配置された第一の経路、および第一の経路に沿って直線状に移動可能な第一のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第二のアクチュエータは、第二のモータ、第二の平面上に配置された第二の経路、および第二の経路に沿って直線状に移動可能な第二のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第三のアクチュエータは、第三のモータ、第三の平面上に配置された第三の経路、および第三の経路に沿って直線状に移動可能な第三のキャリッジを具備し、これによって１つのインナージョイントを平行に移動可能とさせる。【選択図】図１０
2004512187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を支持するために設計された台、台に配置されたアウタージョイントと第一のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第一のアクチュエータとを備える第一の運動による影響を台に与えるための第一のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第二のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第二のアクチュエータとを備える第二の運動による影響を台に与えるための第二のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第三のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する１つのリンクと第三のアクチュエータとを備える第三の運動による影響を台に与えるための第三のアームとを具備する、空間において物体を移動させるための産業ロボットであって、
第一のアクチュエータは、第一のモータ、第一の平面上に配置された第一の経路、および第一の経路に沿って直線状に移動可能な第一のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第二のアクチュエータは、第二のモータ、第二の平面上に配置された第二の経路、および第二の経路に沿って直線状に移動可能な第二のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第三のアクチュエータは、第三のモータ、第三の平面上に配置された第三の経路、および第三の経路に沿って直線状に移動可能な第三のキャリッジを具備し、これによって１つのインナージョイントを平行に移動可能とさせることを特徴とする産業ロボット。
【請求項２】
第一のアームのリンク、第一のキャリッジおよび台が第一の平行四辺形を形成し、第二のアームのリンク、第二のキャリッジおよび台が第二の平行四辺形を形成することを特徴とする、請求項１に記載の産業ロボット。
【請求項３】
全アウタージョイントが直線上に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の産業ロボット。
【請求項４】
第一のアームが第一のキャリッジに配置されたインナージョイントと台に配置されたアウタージョイントを有するさらなるリンクを具備し、これによって第一のアームのリンクが全て平行に配置されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項５】
第一のアームのジョイントと第二のアームのジョイントが３つの自由度を有して配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項６】
少なくとも２つの平面が平行に配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項７】
少なくとも２つの平面が一致することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項８】
少なくとも１つの平面がその他の平面と角度をなすことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項９】
経路のうちの２つが１つの同一経路に統合され、これによってキャリッジの２つが該統合経路に沿って独立して可動であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項１０】
該産業ロボットが、第四の運動において台に影響するために配置され、第四のモータを有する第四のアクチュエータを具備する第四のアーム、第四の平面に配置された第四の経路、第四の経路に沿って直線的に可動な第四のキャリッジ、および、台に配置されたアウタージョイントと第四のキャリッジに配置されたインナージョイントを有するリンクを具備することを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の産業ロボット。
【請求項１１】
第四の経路は他の経路の１つと一致することを特徴とする、請求項１０に記載の産業ロボット。
【請求項１２】
第四の運動が台の回転運動であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の産業ロボット。
【請求項１３】
空間において物体を移動させるための産業ロボットの製造方法であって、該産業ロボットは、物体を支持するために設計された台、台に配置されたアウタージョイントと第一のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第一のアクチュエータとを備える第一の運動による影響を台に与えるための第一のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第二のアクチュエータに配置されたインナージョイントとをそれぞれが有する２つのリンクと第二のアクチュエータとを備える第二の運動による影響を台に与えるための第二のアームと、台に配置されたアウタージョイントと第三のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する１つのリンクと第三のアクチュエータとを備える第三の運動による影響を台に与えるための第三のアームとを具備し、第一のアクチュエータに、第一のモータ、第一の平面上に配置された第一の経路、および第一の経路に沿って直線状に移動可能な第一のキャリッジを設け、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第二のアクチュエータに、第二のモータ、第二の平面上に配置された第二の経路、および第二の経路に沿って直線状に移動可能な第二のキャリッジを設け、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第三のアクチュエータに、第三のモータ、第三の平面上に配置された第三の経路、および第三の経路に沿って直線状に移動可能な第三のキャリッジを設け、これによって１つのインナージョイントを平行に移動可能とさせることを特徴とする産業ロボットの製造方法。
【請求項１４】
第一のアームのリンク、第一のキャリッジおよび台が第一の平行四辺形を形成するようにし、第二のアームのリンク、第二のキャリッジおよび台が第二の平行四辺形を形成するようにすることを特徴とする、請求項１３に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項１５】
全アウタージョイントが直線上に配置されることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項１６】
第一のアームに、第一のキャリッジに配置されたインナージョイントと台に配置されたアウタージョイントを有するさらなるリンクを設け、これによって第一のアームのリンクが全て平行に配置されるようにすることを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項１７】
第一のアームのジョイントと第二のアームのジョイントが３つの自由度を有して配置されることを特徴とする、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項１８】
少なくとも２つの平面が平行に配置されることを特徴とする、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項１９】
少なくとも２つの平面を一致させることを特徴とする、請求項１３から１８のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの平面がその他の平面と角度をなすように配置されることを特徴とする、請求項１３から１９のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２１】
経路のうちの２つが１つの同一経路に統合され、これによってキャリッジの２つが該統合経路に沿って独立して可動であることを特徴とする、請求項１３から２０のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２２】
各経路に対してキャリッジを移動させるためのモータを経路の端に配置することによって、該経路にケーブルが存在しないようにすることを特徴とする、請求項１３から２１のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２３】
該産業ロボットが、第四の運動において台に影響するために配置され、第四のモータを有する第四のアクチュエータを具備する第四のアーム、第四の平面に配置された第四の経路、第四の経路に沿って直線的に可動な第四のキャリッジ、および、台に配置されたアウタージョイントと第四のキャリッジに配置されたインナージョイントを有するリンクを具備するようにすることを特徴とする、請求項１３から２２のいずれか１項に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２４】
第四の経路を他の経路の１つと一致させることを特徴とする、請求項２３に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２５】
第四の運動が台の回転運動を含むようになっていることを特徴とする、請求項２３に記載の産業ロボット製造方法。
【請求項２６】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の産業ロボットの使用方法、または、製造業での組立てのための請求項１３から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の産業ロボットの使用方法、または、輸送産業での物体の輸送のための請求項１３から２５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間で物体物体を動かすための制御装置とマニピュレータを具備する産業ロボットに関する。マニピュレータは、リンクを具備する複数のアームによって連結的に支持された台を具備する。各アームには、台が移動するようにアームのリンクを平行に移動させるためのアクチュエータが取り付けられている。台の役割は、大小の工具または物体を、移動、測定、加工、作業、連結等のために直接的または間接的に支持することである。特に、マニピュレータは、製造業で使用されることを念頭としているが、商品の輸送や港と空港における旅客のための通路を視野にいれてもよい。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
１以上のアームを具備し、少なくとも２つのアームのそれぞれが、マニピュレータのアクチュエータと操作される台との間でジョイントの鎖を形成する、マニピュレータは平行なキネマティックマニピュレータと呼ばれる。（例えば、デカルト座標系でのｘ、ｙ、ｚ方向における）３つの自由度を有する台を移動させる平行なキネマティックマニピュレータを完全に組み立てるためには、３つの平行作業するアームが必要であり、台の全６つの自由度が操作されるべき場合には、６つの平行作業するアームが必要である。現在いわゆるガントリータイプの直線経路マニピュレータが使用される多くの産業利用の分野においては、４つの自由度が通常必要であり、これは、対応する平行なキネマティックマニピュレータが４つの平行アームを有さなくてはならないことを意味する。
【０００３】
負荷能力が大きく軽量な頑丈なアームシステムを得るためには、操作される台に最も近い平行なキネマティックマニピュレータの下部のアームには、圧縮応力と引張応力のみを伝達する全部で６つのリンクがなくてはならない。４つの自由度と４つのアームを有するマニピュレータの場合、４つの下部のアームが相互に６つのリンクを共有しなくてはならないことを意味し、これは、例えば２／２／１／１または３／１／１／１等の一定の組み合わせによってのみなしうる。該リンクの１つが圧縮応力と引張応力に加えてトルクを伝動するために使用される場合には、４つの自由度を有する平行なキネマティックマニピュレータのために、以下の組み合わせが可能である：３／２／１、２／２／２。これらの組み合わせは、３つの自由度のみが操作される台において操作されるべき場合にも使用できる。
【０００４】
三角形の作業範囲がマニピュレータ使用において求められている場合、いわゆるガントリーマニピュレータが今日使用されている。これらは、通常４つの自由度（ｘ、ｙ、ｚとｚ軸回転）を有する台を操作する。このために、これらのマニピュレータは、３つの連続的に接続された直線経路と１つの回転軸からなり、該軸と該経路上を可動ユニットがｘ、ｙ、ｚ方向に移動させられる。アクチュエータの第一の直線経路に沿って移動させられる第一の可動ユニットは、該第一の直線経路に垂直に取り付けられた第二の直線経路を支持する。第二の直線経路には第二の可動ユニットがあり、第一と第二の直線経路の双方に対して垂直に取り付けられた第三の直線経路を支持する。第三の直線経路には第三の可動ユニットがあり、マニピュレータが４つの自由度を有する場合に回転軸を支持する。
【０００５】
直線経路が、関連する可動ユニットとアクチュエータとに連続接続されていることは、現在のガントリーマニピュレータに多くの制限を課す。
・　マニピュレータが非常に重くなるため、その作動速度が制限され、その結果、高価でエネルギーを消費するアクチュエータ（モータ）が必要になる。
・　マニピュレータが弱くなり、物体または工具を動かした時、移動されるべき経路に沿って移動された場合はマニピュレータが望まずして振動し、特に移動が停止した場合はいわゆるオーバーシュートが発生する。
・　直線経路について非常に高価で複雑な解決手段が使用されない限り、台が工具と物体との間に力を発生させる時に、マニピュレータが弾力的になる。
・　可動アクチュエータがそれに関連する測定センサを有する場合、可動ケーブルが必要となるため、ガントリーマニピュレータの信頼性が非常に低下する。
・　例えば空気ベアリング等を必要とする高価な解決手段を提供することなしに高精度なマニピュレータを得ることは困難であり、同時に該空気ベアリング等はマニピュレータの作動速度を制限する。
・　連続的なキネマティック鎖で第二の直線経路を支持するために、２つの平行な直線経路が通常使用される。これにより、押されて動きがとれなくなった箪笥の中の引き出しと同様の効果が生じ、これを処理するために特別の費用のかかる解決手段が必要となる。
【０００６】
ガントリーマニピュレータを使用するときのこれらの制限の全ては、平行な作業直線経路によって駆動される平行なキネマティックマニピュレータによって除去することが可能であり、該経路は、互いを支持しあう必要はないが、全ての経路を固定されたフレーム構造に取り付けてもよい。そのような平行なキネマティックロボットの一例は、チューリッヒのＴｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＥＴＨで開発された、Ｈｅｘａｇｌｉｄｅである。該ロボットの運動学は、図１から明らかであり、「発明の実施の形態」に記載されている。ここで、６つの平行リンクを利用して操作される台の６つの自由度を誘導するために、３つの直線経路上にある６つの可動ユニットが使用される。このマニピュレータは、非常に軽量のアームシステムを有し、剛性があり、伸縮することなく非常に大きな工具力（ｔｏｏｌ ｆｏｒｃｅｓ）を得られ、可動ケーブルを有さず、非常に高精度が得られうる。しかし、このマニピュレータは、様々な産業分野で現在使用されているガントリーマニピュレータの代わりとなるには作業範囲が狭すぎる。さらに、この平行キネマティックロボットは、４つの自由度のみが操作されるべき場合にも、６つのアクチュエータが必要になり、その結果、マニピュレータが必要以上に高価になる。最後に、マニピュレータの運動を処理することができる制御プログラムが高価になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、直線的に駆動されるアクチュエータに基づく平行なキネマティックマニピュレータのための新規な基本構造であって、上記に記載の平行なキネマティックマニピュレータで発生する問題を解決するものである。本発明で説明される新規な基本構造に基づく平行なキネマティックマニピュレータのための実施態様によると、平行四辺形の作業範囲を有するマニピュレータに対する現在の産業界の要求を、現在の連続キネマティックガントリー構造と比較してより低いコスト且つより高い性能で解決することができる。本発明の平行なキネマティックガントリー構造が取って代わりうるガントリーマニピュレータの例は：
・　エンジニアリング産業での部品と既成製品を高い精度で測定する座標測定手段。
・　研磨、ドリリング、ミリング、デバリングその他の機械加工のための機械工具。
・　半導体材料の品質を測定するために、半導体板を精査地点に移動させ、大きな力でマトリクス状の接続部に押圧する、半導体製造におけるテスト機械。
・　電気部品を、例えばプリント基板上の適切な位置に高速且つ高精度で移動させなくてはならない、電気機器のための組立て機械。
・　例えばスクリーニングの間にマイクロプレートを移動させるための、製薬分野で利用するハンドリングロボット。
・　エンジニアニング産業で、例えば車を組み立てる間に、部品と製品を移動させるためのハンドリングロボット。
【０００８】
本発明は、平行な直線経路上を可動ユニットによって駆動される平行なキネマティックアームシステムを具備するマニピュレータを構成する。直線経路を平行とする必要があるのは、マニピュレータの産業範囲が平行四辺形で拡大縮小可能でなければならないためである。平行な直線経路の様々な長さを選択することによって、様々な長さの産業範囲が得られ、平行な直線経路間の様々な距離を選択することによって、様々な幅の産業範囲が得られる。直線経路は、床取り付け、壁取り付け、屋根取り付け、またはこれらの取り付け方法を組み合わせて取り付けられてよい。これら全ての場合で、直線経路に強固に取り付けられたアクチュエータを含み可動ケーブルを含まない駆動システムは、可動ユニットを直線経路に沿って移動させた時該ユニットに伴って移動する必要がある。
【０００９】
従って、本発明は、物体を支持するために設計された台、第一のアクチュエータと２つのリンク（該リンクのそれぞれは台に配置されたアウタージョイントと第一のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する）を具備する、第一の運動による影響を台に与えるための第一のアーム、第二のアクチュエータと２つのリンク（該リンクのそれぞれは台に配置されたアウタージョイントと第二のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する）を具備する、第二の運動による影響を台に与えるための第二のアーム、および、第三のアクチュエータと１つのリンク（該リンクは台に配置されたアウタージョイントと第二のアクチュエータに配置されたインナージョイントとを有する）を具備する、第三の運動による影響を台に与えるための第三のアームを具備する、空間において物体を移動させるためのマニピュレータを構成し、ここで、第一のアクチュエータは、第一のモータ、第一の平面上に配置された第一の経路、および第一の経路に沿って直線状に移動可能な第一のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第二のアクチュエータは、第二のモータ、第二の平面上に配置された第二の経路、および第二の経路に沿って直線状に移動可能な第二のキャリッジを具備し、これによって２つのインナージョイントを平行に移動可能とさせ、第三のアクチュエータは、第三のモータ、第三の平面上に配置された第三の経路、および第三の経路に沿って直線状に移動可能な第三のキャリッジを具備し、これによって１つのインナージョイントを平行に移動可能とさせる。
【００１０】
本発明の好適な実施態様によると、全てのアウタージョイントは、台の１つの同一の直線に沿って配置される。
【００１１】
さらなる好適な実施態様では、第一のアームは、第一のキャリッジに配置されたインナージョイントと台に配置されたアウタージョイントとを有するさらなるリンクを具備し、これによって第一のアームの全リンクが平行に配置される。
【００１２】
他の実施態様では、経路は異なる方法で配置される。従って、それらは、同一平面、異なる平面または異なる角度の平面に配置される。経路はまた、幾つかのキャリッジのために統合的に配置される。
【００１３】
またさらなる実施態様では、マニピュレータはマニピュレータの第四の運動を影響させるための第四のアームを備える。この運動は、台の回転であってよい。
【００１４】
直線経路での平行な直線運動とともに移動する可動ユニット、キャリッジは、平行なキネマティックアームシステムを支持する。高い剛性、高い精度および軽量のアームシステムを得るために、操作される台が６つのリンク（連接ロッド）のジョイント（１連接ロッドあたり１つのジョイント）を利用して取り付けられるように、このシステムを設計する。各ジョイントは、２または３つの自由度を有し、連接ロッドは、台の６つの自由度のそれぞれを操作またはロックできるように構成される。それらの他端では、連接ロッドは、ジョイントを介して、可動ユニットに直接装着されるか、または１または複数の可動ユニットに順に取り付けられる一種のアームに直接装着される。また、その他端では、連接ロッドは、２または３つの自由度を有し、連接ロッドは、１つを除く全ての場合、圧縮応力または引張応力を伝達する必要のみがあるように構成される。例外は、連接ロッドの１つが操作される台に回転運動を伝達するために使用される場合であり、この場合、当該連接ロッドは、ユニバーサルトランスミッションとして機能する。
【００１５】
本発明の主要な目的は、操作される台の位置決め（ｘ、ｙ、ｚ）のために４つの自由度を有するマニピュレータを製造する方法と手段を提案することである。他の軸（ｘまたはｚ軸）での回転が同時に生じることを防止しつつ、操作される台を（ｚ軸）軸回転させることによって、さらなる利点が得られる。この操作は、平行な直線経路でのわずか４つの可動ユニットで実行され、操作される台を直接または間接的に可動ユニットへ接続する６つの連接ロッドでの圧縮応力と引張応力のみで行われなければならない。
【００１６】
従って、本発明によると、２組のリンクが形成されるように、ジョイントを利用して、操作される台に連接ロッドを取り付ける。それぞれの組について、該リンクの組のジョイントの中心を通る数学的直線が形成される。当該中心は、（リンクを回転させるための）ジョイントの回転軸が相互に交差する、ジョイントの数学的な地点により定まる。本発明の主要な目的を達成するため、２組のリンクのジョイントのための２つの数学的直線の双方が平行である必要がある。特に望まれるのは、さらにこれらの数学的直線が一致する場合である。
【００１７】
本発明は、ガントリー形の作業範囲を有する平行なキネマティックマニピュレータの基本構造から始まり、多くの有利な実施態様を具備する。
【００１８】
本発明概念は、少なくとも１つの可動ユニットを６つの連接ロッドのうちのわずか１つのロッドを介して操作される台に接続することからなる。このように、当該リンクがジョイントを介して取り付けられるアームのいかなる方向での配向のためにも条件が付くことがない。これによって、回転可能な下部アームを導入し、ｚ方向でのマニピュレータの作業範囲を増加できる。３つの自由度（ｘ、ｙ、ｚ）しか有さないマニピュレータを設計する場合には、このことは特に重要である。
【００１９】
ｘｙ平面、つまり少なくとも２つの直線経路が設けられる平面で大きな作業範囲を得るために、本発明の有利な実施態様によると、関連する可動ユニットを有する２つの直線経路が、６つのリンクが該２つの直線経路の間を自由に移動できるように設けられる。これによって、直線経路の間の作業範囲の中央のアームシステムは全方向での最大可動度を有するので、リンクは、ｙ方向で大きく運動しながら同時にｚ方向で大きく運動できる。直線経路の１つのための可動ユニットの取り付け表面へのノーマルベクトルが他方の直線経路のための可動ユニットの取り付け表面に対して平行であるが反対方向を向くように直線経路が設けられている場合、マニピュレータの強度の観点から見ても、この直線経路の構成は最適である。
【００２０】
本発明概念は、また、可動ユニットの１つに接続された連接ロッドによって、１つの且つわずか１つの回転軸の周りで操作される台を回転させることからなる。そしてこの場合、関連リンクの直進運動を台の回転運動に転換するために、台の配置にレバーアームを使用してもよい。操作される台を大きな角度で回転させるために、本発明は、ユニバーサルトランスミッションにおいて連接ロッドの１つを使用することも含む。ここで、当該連接ロッドの両端にはユニバーサルジョイントが取り付けられ、直線経路における２つの可動ユニットの間相対移動をユニバーサルトランスミッションの回転運動に転換するために、ギアホイールとラックが使用される。さらに、本発明は、ｚ方向の台の回転と移動を操作するための可動ユニットを有する、他の２つの直線経路の間に設けられた第三の直線経路を使用することを含み、この場合、台の回転運動を発生させるための上記に記載の両方の実施態様を使用できる。
【００２１】
本発明には、操作される台の作業範囲をレバーアームを利用して拡張するために様々な設計が含まれる。これらの設計は、可動ユニットに装着されたアームを傾斜させる、可動ユニットの間の連接カップリングを利用した、２または複数の可動ユニットの相対移動に基づく。このように、可動ユニットの直線移動により、連接ロッドを傾斜しているアームに接続させるこれらのジョイントに大きな円運動が生じ、操作される台が大きく運動する。
【００２２】
本発明の有利な実施態様では、操作される台と６つの連接ロッドの間の少なくとも４つのジョイントが共通の対称線に沿って取り付けられ、該対称線は、上記で述べた一致した数学的直線に対応する。さらに、ｚ方向で台を操作するための第五のジョイントがこの対称線上に取り付けられた場合、台はロッドまたはシャフトにより構成され、レバーアームまたはユニバーサルトランスミッションを介して第六の連接ロッドによって回転させることができる。これにより、高精度で製造が容易な、非常に小型の台が得られる。さらに、この台の場合、一般的なボールまたはローラーベアリングを使用するだけで当該ジョイントを実現できる。
【００２３】
以下においては、図面を参照しながら実施例を記載し本発明について詳述する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、圧縮応力と引張応力のみを伝達するリンク１３−１８によって、直線経路１０、１１および１５上で台１を操作するための従来技術を図示する。６つのリンク１３―１８の各端には、ジョイント１３ａ−１８ａおよび１３ｂ−１６ｂがそれぞれ取り付けられている。ジョイントは、２または３つの自由度を有し、リンクは、操作される台１にジョイント１３ａ−１８ａを介して取り付けられている。リンクは、ジョント１３ｂ−１８ｂによって、１つのリンクについて１つの可動ユニットを取り付ける形で、可動ユニット２、３、４、５、２６、２７に取り付けられている。可動ユニットは、アクチュエータ６、７、８、９、２９および２８によって制御され、直線経路１０、１１、２５に沿ってそれぞれに対して独立に配置できる。マニピュレータの運動学によって与えられたパターンでこの配置を行うことによって、台はｘ、ｙおよびｚ方向に移動可能、そしてｚ軸のまわりに回転（Ｖｚ）可能となる。ｘ軸およびｙ軸まわりに回転させることも可能であるが、今日使用されているほとんどのガントリー適用においてはその必要はない。
【００２５】
図２は、３つの直線アクチュエータを有するマニピュレータを、物体１２の位置を操作するためにどのように使用できるのかが図示されており、最大移動は、ｙ方向（図中に示された座標系におけるｙ方向）で得られる。物体１２は、６つのリンク１３−１８によって保持される台１に載せられる。リンク１３−１５の下方端は、可動ユニット２に取り付けられており、該ユニット２は、駆動装置７を利用して直線経路１１に沿って移動させることができる。これに対応する方法で、リンク１６の下方端がユニット３に取り付けられており、該ユニット３は、経路１０上で駆動装置６に接続されている。さらに、リンク１７と１８は、駆動装置８を有するユニット４に取り付けられている。各リンクは、その両端にそれぞれジョイント１３ａ−１８ａおよび１３ｂ−１８ｂを有し、２つの自由度（例えば、ユニバーサルジョイント）または３つの自由度（例えば、ボールジョイント）を有する。リンク１３、１４および１５は、同一の長さを有し、相互に平行であり、ジョイント１３ａ、１４ａ、１５ａと１３ｂ、１４ｂ、１５ｂがそれぞれ三角形を形成するように取り付けられている。リンク１７と１８もまた相互に平行で同一の長さを有する。他方で、リンク１３、１４、１５は、リンク１７、１８および１６と同一の長さである必要はなく、リンク１６は、リンク１７と１８と同一の長さである必要はない。高い精度と剛性を得るためには、リンクが炭素繊維強化エポキシ管から製造されることが適しており、この管をジョイントのためのホルダに接着する。ユニット２、３、４は、直線経路１０と１１の端でモータ６、７、８を有するボールスクリューによって駆動されてよい。あるいは、ベルト転送を使用してもよく、非常に高い剛性と正確性が要求されている場合には、リニアモータを使用することもできる。リニアモータの場合、可動ケーブルの使用を避けるために固定部分に巻きつけをなすべきであるが、これは、２つの可動ユニットを有する直線経路１０には２つの平行なリニアモータが必要であることを意味する。図示された実施態様での直線経路１０と１１は、（ｘ方向に）相互に隣接し、（ｚ方向に）異なる高さにある点を指摘する。経路１０が経路１１より高い位置にある理由は、可動ユニット３と４の間の距離がより短くなり、台１を移動させる程度にこれらのユニットを同一方向に移動させる必要がなく、従って、直線経路１０は、全てのリンクが同一の長さを有する場合よりも短くできる。
【００２６】
いわゆるガントリーマニピュレータが現在使用されているほとんどの適用においては、ｚ軸周りに台１を回転させるために第四の自由度が要求されている。ベースとして図２にかかる構造を用いてこれを行うことは、リンク１７と１８を異なる可動ユニットに接続させることにより可能であり、これは図３に図示されている。このように、ここでリンク１８は、ロッド６を介して新しい可動ユニット５に接続されているので、リンク１７と１８は互いに対して独立して操作できる。可動ユニット５は、駆動ユニット９によって直線経路１１上を移動させられる。図２のマニピュレータを元にしたこの変更例では、可動ユニット４と５の位置関係を調整することによって、台１を回転させることができる。これにより、リンク１３、１４、１５が可動ユニット１に対して垂直である時には、ｚ方向のまわりで純回転（Ｖｚ）が生じるが、可動ユニット１に対するこれらのリンクの角度が９０度から離れると、台１は回転に伴い傾斜が変化する。９０度からの逸脱が大きくなる程、台の回転に応じた傾斜の変化も大きくなる。従って、図３のマニピュレータの使用は限定されている。
【００２７】
図４は、台１が回転することにより台の傾斜が変化する難点を伴わない構造を示す。ここで、台１は、垂直台ロッド１（１ａ−１ｆ）上に取り付けられており、該ロッドには、ジョイント１３ａ、１４ａ、１７ａ、１５ａと１６ａが取り付けられている。台ロッドはまた、一端にジョイント１８が取り付けられた水平のレバーアーム１ｇを含む。ジョイント１３ａ、１４ａは、平行且つ同一の長さのリンク１３と１４を垂直台ロッドに接続し、これらのリンクは、その他端で、ジョイント１３ｂと１４ｂを介してロッド２Ｂに接続されている。ロッド２Ｂは、台ロッドと平行であり、可動ユニット２に取り付けられている。同様に、ジョイント１５ａと１６ａは、平行且つ同一長さを有するリンク１５と１６を台ロッドに接続する。平行リンク１５と１６は、この他端でジョイント１５ｂと１６ｂを介してロッド３Ｂに取り付けられている。ロッド３Ｂは、台ロッドに平行で、可動ユニット３に取り付けられている。ジョイント１７ｂは、ジョイント１７ｂを介して可動ユニット５によって操作されるリンク１７のために使用される。リンク１３−１７は、対称軸のまわりでの回転を除く台ロッドの全自由度をロックする。この自由度をロック（および操作）するために、ジョイント１８ａとレバーアーム１ｇを介してレバーアームロッド従って台１を回転できるリンク１８が使用される。リンク１８は、他端で、可動ユニット４にジョイント１８ｂを介して取り付けられており、これによって、台の傾斜（傾斜はリンク１３、１４、１５および１６を介してロッド２Ｂと３Ｂによって決定される）に影響を及ぼすことなく、台１を位置決めできる。
【００２８】
台ロッドのジョイントは、ユニバーサルジョイント、ボールジョイントによってまたは適当に配置されたボールベアリングであってよい。図５ａはボールジョイントを使用した実現例である。ジョイント１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａのボールは、台１をレバーアーム１ｇに接続させるシャフト２０が通る垂直の貫通孔を有する。ジョイント１３ａのボールと台１との間にはスリーブ１ａが装着され、ジョイント１４ａ−１６ａのボールと台１との間にはスリーブ１ａ−１ｅが装着され、ジョイント１６ａのボールの下にはスリーブ１ｆが装着されている。シャフト２０にナット２１を締めることにより、中間スリーブを有するボール１３ａ−１７ａが台１に留められ、このようにして台ロッドが形成される。シャフト２０には、レバーアーム１ｇが固定して装着されているので、リンク１８が移動すると、台ロッドは回転し、ジョイント１３ａ−１７ａでジャーナルされる。ジョイント１３ａ−１７ａの設計は、ジョイント１７ａを例として図５ｂに図示されている。該図でジョイントは、シャフト２０が貫通穴の内側に存在する状態で断面図で示されている。リンク１７に、ジョイントホルダ２２が取り付けられている。ジョイントホルダは、ボールの一側に対して角部２３を当て、ボールの他方の側に対してプレート２４を当てる。角部２３はボールと少なくとも３表面で接し、プレート２４は少なくとも１表面で接する。これに相当するジョイント設計を図４のロッド２Ｂおよび３Ｂでも実現できる。
【００２９】
図５ａと図５ｂの実施態様は、台１に過剰な負荷がかからない適用に適している。より大きな力が台１にかかる場合には、図６の角度調節されたボールまたはローラーベアリングまたはユニバーサルジョイントを使用できる。図は、リンク１５と１６を有するジョイントの配置を例示している。ジョイント自体の実現についてジョイント１６ｂから説明する。ロッド３Ｂにはベアリング１６ｂＩＩＩが取り付けられ、該ベアリングの両側に他の２つのベアリング１６ｂＩＩと１６ｂＩが取り付けられる。図では、ベアリング１６ｂＩＩＩの回転軸は垂直であり、ベアリング１６ｂＩＩと１６ｂＩの回転軸は水平である。ベアリング１６ｂＩと１６ｂＩＩには、ブリッジ１６Ｂが取り付けられており（リンク１６の他端のブリッジ１６Ａがより明確に図示されている）、このブリッジには、リンク１６が取り付けられている。この設計では、台ロッドは、垂直の回転軸を有するベアリングをロッドに単に取り付けるだけでジョイントを相互接続しており、この場合のロッドの部分１ｄ、１ｅ等は、連続シャフトである。
【００３０】
図４のマニピュレータは、４つの自由度を有する台１を操作する。完璧さのために、図７に、３つの自由度を有する操作のためのベース構造を図示する。リンク１３、１４、１５、１６および１７は、図４における場合と全く同一の方法で装着されている。唯一の違いは、リンク１８が可動ユニット３に取り付けられており、関連するアクチュエータ９を有する可動ユニット４が除去されている点である。リンク１８は、リンク１５と１６と同一の長さを有するように選択され、これらのリンクと平行するように取り付けられる。このために、可動ユニット３には、レバーアーム１ｇとともにリンク１８がリンク１５および１６と平行になることを確実にするアーム３Ｃが装着される。あるいは、リンク１８は可動ユニット２または５に取り付けられ、リンク１３、１４および１７とそれぞれ平行となる。ユニット２、３および５を移動させることにより、台１のｘ、ｙ、ｚ方向での位置を制御できる。
【００３１】
図４と図７では、台ロッドは、直線経路１０と１１によって定められた表面に対して垂直である。しかし、台ロッドは、ロッド２Ｂと３Ｂが平行なままであっても、ロッド２Ｂと３Ｂを傾斜させることによって、直線経路に対して異なる角度をなしうる。極端な場合、ロッド２Ｂと３Ｂは、直線経路によって定められた平面と平行するように選択され、そのような構成が図８に図示されている。ここで、直線経路は、縦一列に並べて壁面に、（必要ではないが）ほぼ同一の平面に取り付けられている。台１の傾斜角度は、ｘｙ平面上の台の移動も実質的に調整する、リンク１３、１４、１５、１６によって固定される。リンク１７は、ｚ方向における台の移動をほぼ制御し、リンク１８は、ｚ軸のまわりの台の回転（Ｖｚ）を制御する。図７と同様に、ｚ軸のまわりの台の回転は、ユニット２または３または５にリンク１８を取り付けることによって一定に維持される。全ての３つの場合では、リンク１８は、当該台にすでに存在する１または複数のリンクに平行して取り付けられ、この／これらのリンクと同一の長さで作られる。
【００３２】
図９は、直線経路１０と１１の長さに対してより大きな作業範囲がマニピュレータに与えられるという利点を有する配置を示す。このために、マニピュレータにさらなるアームセット６２、６８および７２が装着される。該アームセットは、それぞれリンク１３、１４および１５、１６および１７が直接的に直線経路の可動ユニットに取り付けられていた前の実施態様の場合よりも、より大きく運動できるようにするものである。しかし、この利点は、機械がより複雑になり、マニピュレータの機械的な剛性が低下するという難点を伴う。ここで、リンク１３と１４は、スイングアーム６２に固定されることによって水平面で旋回できる垂直ビーム６１に、ジョイント１３ｂと１４ｂを介して取り付けられる。このスイングアームは、可動ユニット３に取り付けられるブロック６６に、ジョイント６５（１つの自由度）を介して取り付けられる。これと同様な方法で、リンク１５と１６はスイングアーム６８に固定されたビーム６７に取り付けられる。このスイングアームは、ジョイント７０とブロック７１を介して可動ユニット２に取り付けられる。スイングアーム６２と６８の間には、ジョイント６３と６９を介してスイングアームに連接された棒６４がある。この棒があることにより、可動ユニット２と３の相対移動からスイングアーム６８と６９の旋回運動が生じ、これによって、台１がｙ方向へ移動する。台１を上方または下方へ移動させるために、垂直面で実質的に旋廻可能なスイングアーム７２へ、リンク１７がジョイント１７ａを介して取り付けられる。アーム７２は、可動ユニット２上のブロック７４へジョイント７３を介して接続される。アーム７２は、可動ユニット２と可動ユニット４の相対移動によって旋廻される。これは、可動ユニット４をジョイント７５ｂと７５ａによってスイングアーム７２に接続するリンク７５を通じて可能となる。台１の回転は、図８の場合と同様の方法で、レバーアーム１ｅとリンク１８を利用して可能となる。
【００３３】
図１０は、より大きな作業範囲を得るためのさらなる構成を図示する。この直線経路１０と１１は、側方に相互に対面して配置されており、相互に平行である（図の斜視図では歪んでいる）。リンクの組１３、１４、および１５、１６はそれぞれ、可動ユニット２および３に取り付けられており、単独リンク１７は可動ユニット５に取り付けられており、台１をｚ軸のまわりに回転させるためのリンク１８は、ユニット４に取り付けられている。リンク１８を上記に説明したようにユニット２、３または５のいずれかに接続させることによって、台１を一定の角度または回転下で位置決めできる。
【００３４】
リンク組１３、１４および１５、１６が直線経路１０と１１の間で操作される構成によって、非常に大きな作業範囲を有する平行キネマティックガントリーマニピュレータを得ることができる。しかし、首尾よくこれをなすには、リンク１７を図１０とは異なる配置にする必要がある。そのような配置の一例が図１１に図示されている。リンク１７は、ここでは、ジョイント１７ｂ、リンク１７Ｄおよびジョイント１７ｅを介して可動ユニット４によって操作される。ジョイント１７ｅが可動ユニット４によって直線経路１１に沿って移動させられると、ジョイント１７ｂは、ジョイント１７ｃとジョイント１７ｄの間に通る軸のまわりで旋廻する。この振動により、ジョイント１７ａが大きく垂直方向に移動することになり、その結果、台１をｚ方向の大きな作業範囲で操作できる。ジョイント１７ｂは、リンク１７Ｂと１７Ｃを利用してジョイント１７ｃとジョイント１７ｄに接続されており、台１は、可動ユニット２、３、４のいずれかが互いに対して移動されると直ちにｚ方向に操作される。他の点については、図１１のマニピュレータは図１０に図示のものと同様である。
【００３５】
上記に記載のように、直線経路の間を作動する平行リンクを有する平行なキネマティックガントリーロボットには、非常に大きな作業範囲が与えられる。これは図１２に図示されており、先に示した、図１１のマニピュレータ図を単純化したものである。ｘｙ平面上の作業範囲を決定する可動ユニット２および３のみが、関連する上部リンク１３と１５、および台ロッドのジョイント（１３ａ）と該可動ユニットのジョイント１３ｂと１５ｂとともに、図示されている。リンク１３と１５のそれぞれが平行直線経路の間の距離よりも長く作られている場合には、ｘｙ平面におけるマニピュレータの作業範囲は、直線経路の間の表面とほぼ同じ広さの表面をカバーすることができるであろう。ｚ方向における台１の操作に適した配置にすれば、ｘｙ平面における該作業範囲は、直線経路１０と１１により形成された平面の上下ではより狭くなってはしまうが、ｚ方向における比較的大きな深さにも当てはまるだろう。
【００３６】
ｚ方向の広い作業範囲を得るための配置をいくらか単純化したものが図１３に図示されている。ここで、リンク１７は、ジョイント１７ｂ（２または３つの自由度を有する）を介してアーム３６に取り付けられており、次に、アーム３６は、ジョイント３５（１つの自由度を有する）を介して可動ユニット４に接続されている。アーム３６は、可動ユニット３と４が互いに対して移動するとジョイント３５の軸のまわりで旋廻するような仕組みとなっている。この機能は、アーム３６が、アーム３２を中継ぎにジョイント３３を介して可動ユニット３に接続された、レバーアーム３４を有することにより得られる。アーム３２は、ジョイント３１に支持されながら可動ユニット３に固定されており、該ジョイント３１によってアーム３２が垂直面上で旋廻できる。リンク１３−１６は、図１０および１１と同じ方法で配置されている。他方で、リンク１８は、台１が一定角度を維持して回転するように作られている。これはリンク１８とリンク１３および１４とで平行四辺形を形成することで得られ、このためには、アーム２Ａを可動ユニット２に固定する必要がある。あるいは、リンク１８をこれに対応する方法で、可動ユニット３に取り付けてもよい。
【００３７】
ある場合には、台１をｚ軸のまわりで少なくとも一回転させることが望ましい。図１４は、このための一例を図示する。リンク１７は、各端にユニバーサルジョイントを有し、これによって該リンクは、ユニバーサルドライビングシャフトトランスミッションとして機能する。ユニバーサルジョイント１７ｂは、シャフト３７を介してギアホイール３８に接続されている。シャフト３７は、アーム３６と単軸連接して維持されており、該アーム３６はラック３９のためのスライド４０も保持する。ラック３９は、次に、ジョイント４１、フォーク４２、アーム４３およびジョイント４４を介して可動ユニット５に取り付けられている。アーム３６を制御するための装置は図１３におけるものと同一である。可動ユニット５が可動ユニット４に対して移動されると、ラック３９は、スライド４０の中を移動し、ギアホイール３８上を回転し、この結果、ユニバーサルトランスミッション１７ｂ、１７および１７ａが、ｚ軸のまわりの回転運動を、台ロッド１ａ‐１ｅ、そして台１に伝動する。
【００３８】
図１４のアーム３６と４３を具備する配置では、ｚ軸のまわりの回転力とｚ方向の力に対する台１の剛性に関して問題が生じるかもしれない。これらの要素に対する剛性を強化するための一つの方法が、図１５に記載のように、直線経路４７をさらに導入することである。今、直線経路１０と１１は可動ユニット２と３のみを有し、可動ユニット４と５は直線経路４７に配置されている。直線経路は、２つの独立したトラック（各可動ユニットにつき１トラック）からなってもよい点を指摘しておく。しかし、可動ユニットが互いに通過しあう必要はないので、最も経済的な解決手段によって、２つのユニットは、同一のトラックを共有しつつ、ボールスクリューとベルト等の異なる伝動装置を有することができる。直線経路４７は、台１のｚ方向での移動と、ｚ軸のまわりでの回転を担う。ｚ方向での移動は、可動ユニット４の移動によって得られ、これによって、リンク１７は台ロッド１ａ−１ｅを上下に移動させる。ｚ軸のまわりの回転は、可動ユニット５を可動ユニット４に対して移動させることによって得られる。これは、ラック３９がギアホイール３８を回転させ、次に、ユニバーサルトランスミッション１７ｂ、１７、１７ａを回転させ、この結果、台ロッド従って台１が回転する。ギアホイール３８は、可動ユニット４に固定的にジャーナルされ、ラック３９はジョイント４１によって可動ユニット５に固定される。ギアホイール３８に対してラック３９を保持するためのスライド４０は、可動ユニット４上に取り付けられている。
【００３９】
原則として、台１に回転運動を伝動するためのユニバーサルトランスミッションは、マニピュレータに含まれる任意のリンクによって実現してよい。図１６はこれを図示している。ここで、リンク１６は、ユニバーサルトランスミッションのために使用され、台１へ回転運動を適切に方向付けるためには、ホイール４８と４９を有する１組のかさ歯車が使用されている。ここで台１は、ギアホイールホルダ５８のベアリングに装着されたシャフト１ａに取り付けられている。ギアホイールホルダ５８の配向と位置は、リンク１３−１８によって決定され、同時にリンク１６が、回転運動を伝動するために使用される。ユニバーサルジョイント１６ａは、ギアホイールホルダ５８に固定的にジャーナルされるシャフト５０を介してかさ歯車４９と直接接続されており、該かさ歯車４９は、次にかさ歯車４８従って台１を駆動させる。リンク１６の他端は、ユニバーサルジョイント１６ｂを介して、シャフト３７によってギアホイール３８と直接接続され、該ギアホイール３８は、可動ユニット３でジャーナルされている。図１５の場合と同様に、ギアホイールは、ジョイント４１によって可動ユニット４に固定されるラック３９によって回転駆動させられる。可動ユニット３では、ラック３９がベアリング４０によってギアホイールに圧接されていることにより、可動ユニット３と４の相対移動がギアホイール３８を回転させる。ｚ方向で操作をするために、リンク１７の他端は、可動ユニット２上の角ホルダ５１にジョイント５２によって取り付けられているアーム５３にジョイント１７ｂを介して接続されている。可動ユニット５が可動ユニット２に対して移動すると、アーム５３は、リンク５６によってジョイント５２のまわりで旋廻する。
【００４０】
図１６はさらに数学的直線８０と８１を図示する。これらは、ジョイント１３ａ、１４ａおよび１５ａ、１６ａのそれぞれの中心点によって決定される。上記に記載され、本発明を特徴付けるマニピュレータに共通するのは、これらの数学的直線（８０、８１）が平行な点である。さらに、図４、５、７、８、９、１０、１１、１３、１４、１５では、これらの直線は一致している。
【００４１】
数学的直線８０と８１は、傾斜を変化させることなく台１が回転できるようにするためには、平行でなくてはならない。これが図１７と１８に図示されている。図１７では、直線８０と８１は平行であり、可動ユニット４が可動ユニット３に対して移動した時、台１には純回転運動が生じる。しかし、図１８では、直線８０と８１は平行ではなく、この状態で可動ユニット４が可動ユニット３に対して移動した場合には、回転と同時に台１の傾斜が変化する。これは、ほとんどの使用において好ましくない。
【００４２】
図１７は、図１６の基本構造の変形例である。図１７において、台１は、図１６のユニバーサルトランスミッションとかさ歯車の組によってではなく、リンク１８によって回転する。これによると、マニピュレータの設計を単純化できるが、台の回転数が少なくなる難点がある。
【００４３】
図１８では、台１は、枠の形態をしており、数学的直線８０は垂直に、数学的直線８１は水平になる。リンク１７と１８は、ジョイント１７ａと１８ａが、直線８１と平行でなくてもよい水平面に数学的直線を形成するように取り付けられる。リンク１７と１８は、作業範囲上に水平方向に取り付けられた直線経路４７の可動ユニット４によって操作される。リンク１５は、可動ユニット４により操作され、リンク１６は可動ユニット３により操作され、両ユニットは、垂直方向に曲げられた経路１１上に存在する。リンク１３と１４は、垂直方向に曲げられた反対の経路１０の可動ユニット２によって操作される。リンク１７と１８の取り付け位置の間の幾何学的関係が所望のものとなるように、可動ユニット４に角ビーム４Ｂが使用される。リンク１５と１６が同一の長さであって平行に維持される場合には、台１を一定の傾斜を有したまま操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に従い設計されたマニピュレータであって、該マニピュレータの直線経路は６つの可動ユニットを具備し、該ユニットと該マニピュレータが回転または移動させる台との間には６つの平行なリンクがある。
【図２】６つリンクを介してわずか２つの平行な直線経路上のわずか３つの可動ユニットを使用して一定の傾斜と方向下で台の位置を操作するための本発明に係るマニピュレータである。
【図３】わずか２つの直線経路上のさらなる可動ユニットを使用して、台の位置に加えて台の方向を操作するための、図２に記載のマニピュレータの変形例である。
【図４】わずか２つの直線経路のわずか４つの可動ユニットがわずか１つの軸のまわりで台の位置と方向を操作する、図３に記載のマニピュレータの好適な実施態様である。
【図５】図５ａと図５ｂは、図４のマニピュレータのジョイントの配置に関する好適な実現例である。
【図６】特に台が大きな力とトルクを受ける場合の、図４に記載のマニピュレータのジョイントの配置に関するさらなる好適な実現例である。
【図７】台の傾斜と方向を一定に維持しながら台の位置のみを操作するための、３つの可動ユニットを有する図４に記載のマニピュレータの変形例である。
【図８】図４に記載のマニピュレータと同様の種類の、壁に取り付けられるマニピュレータである。
【図９】台の位置決めのためのより大きな作業範囲を得るための、壁に取り付けられるマニピュレータである。
【図１０】床取り付けの場合に、水平面でマニピュレータのより大きな作業範囲を得るための、直線経路の好適な構成である。
【図１１】垂直面においても大きな作業範囲を得るための、図１０の直線経路の構成を有するマニピュレータの好適な構成である。
【図１２】図１０と図１１の直線経路の構成によって得られる水平面の作業範囲である。
【図１３】垂直面でも大きな作業範囲を得るための、図１１のマニピュレータの実施態様の変更例である。
【図１４】台が軸回転する場合にも大きな作業範囲を得るための、図１３に記載のマニピュレータの実施態様である。
【図１５】台が回転する場合にも大きな作業範囲を得るための、第三の直線経路を有するさらなる実施態様である。
【図１６】２つの直線経路と４つの可動ユニットを使用して、軸回転と位置決めの両方に関する、操作される台の大きな作業範囲を得るための、マニピュレータのさらなる好適な実施態様である。
【図１７】台の回転のための大きな作業範囲よりも単純な設計がより重要である場合の、図１６のマニピュレータの実施態様の変更例である。
【図１８】本発明の主要な目的が実現した時に生じる問題を図示するための、マニピュレータのさらなる実施態様である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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