(57)【要約】【課題】パラレルリンクロボットの出力部材の位置を変える操作を操作者の手の力で容易に行える構造を実現する。【解決手段】出力部材を位置決めするための各アクチュエータは、それぞれ、回転駆動モータと、リンク機構を介して出力部材に接続される移動子との間にクラッチを有する。操作者の手で力を加えて行う直接教示の際に、各アクチュエータのクラッチを切断状態に切り替えれば、回転駆動モータが切り離されて負荷が少なくなるため、小さい力で出力部材の位置を変えられる。【選択図】図３
2013132711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力部材と、
前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータと、
前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ、及び、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を移動させる第１リンク機構、第２リンク機構及び第３リンク機構と、を備え、
前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ及び前記第３アクチュエータの駆動により、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であり、
前記第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータは、それぞれ前記第１リンク機構、第２リンク機構及び第３リンク機構への動力の断接を行うクラッチを有する、
ことを特徴とするパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記出力部材の位置を検知する位置検知手段と、
前記位置検知手段により検知した位置を記憶する記憶手段と、
前記第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータの前記各クラッチの断接を切り替える切替手段と、
前記切替手段にて前記各クラッチを切断する制御、又は、前記各クラッチの切断、接続を繰り返す制御を実行しながら、前記出力部材の移動位置を前記位置検知手段により検知し、検知した位置を順次、目標位置として前記記憶手段に記憶させる教示動作の制御と、前記出力部材を前記記憶手段に記憶した目標位置に順次移動させる制御とを実行する制御手段と、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】
前記各クラッチは、第１クラッチ部材と、第２クラッチ部材と、前記第１クラッチ部材と前記第２クラッチ部材との間での動力の断接を切り替える前記切替手段と、をそれぞれ有し、
前記第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータは、それぞれ、回転駆動モータと、前記各回転駆動モータから前記第１リンク機構、第２リンク機構及び第３リンク機構にそれぞれ動力を伝達する動力伝達部材と、前記回転駆動モータと前記動力伝達部材との間に配置された前記クラッチと、を有し、
前記第１クラッチ部材は前記回転駆動モータの回転軸に連動し、前記第２クラッチ部材は前記動力伝達部材の入力部に連動し、
前記位置検知手段は、前記動力伝達部材の入力部の回転量を検知する、
ことを特徴とする、請求項２に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項４】
前記制御手段は、前記教示動作を実行した後に、前記クラッチを切断状態から接続状態とした場合に、前記切断状態と前記接続状態との前記位置検知手段により検知される前記動力伝達部材の入力部の回転量の差を求め、前記接続状態で前記出力部材を移動させたときに前記位置検知手段により検知した回転量の値に前記回転量の差を加えた値を、前記位置検知手段により検知した位置とする、
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】
前記クラッチは、電気式のクラッチであり、通電時に動力を切断する、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項６】
前記クラッチは、歯形リングの噛み合いにより動力を伝達する、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項７】
前記出力部材は所定の回転軸線を中心に回転可能であり、前記第１リンク機構、第２リンク機構、及び第３リンク機構のうち少なくとも２つのリンク機構は、前記回転軸線をｚ軸に略平行に保つように平行リンク機構により構成されている、
ことを特徴とする、請求項１ないし６のうちの何れか１項に記載のパラレルリンクロボット。
【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、物品の加工や組み立て等の作業に用い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として、例えば、図８に示すような構造が知られている（特許文献１参照）。図８のパラレルリンクロボット１は、３組の平行リンク機構２と、３個のモータ３と、工具などが装着される出力部材４とを有する。そして、３個のモータ３の回転駆動によりそれぞれ平行リンク機構２を介して、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動を行えるようにしている。また、伝動部材５を不図示のモータで回転駆動することにより、出力部材４を回動可能にしている。
【０００３】
このようなパラレルリンクロボットにおいては、例えば不図示の操作ユニットを用いて目標位置の指定や任意の位置へのジョグ動作を実行させることにより、所望する一連の動作の教示を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７３０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された構造の場合、出力部材等に手で力を加えて出力部材の位置を変えることは難しい。即ち、各モータ３が負荷となるため、手で加える力では出力部材を動かしにくい。ここで、所望する一連の動作の教示を操作者の手で出力部材に力を加えることにより行う直接教示（手伝え教示）が知られているが、上述のような構成の場合、この直接教示が困難である。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、手で力を加えて出力部材の位置を変える操作を容易に行える構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、出力部材と、前記出力部材の移動を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータと、前記出力部材と前記第１アクチュエータとの間、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間、及び、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ、及び、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を移動させる第１リンク機構、第２リンク機構及び第３リンク機構と、を備え、前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ及び前記第３アクチュエータの駆動により、ｘｙｚ空間内で前記出力部材を位置決め可能であり、前記第１アクチュエータ、第２アクチュエータ及び第３アクチュエータは、それぞれ前記第１リンク機構、第２リンク機構及び第３リンク機構への動力の断接を行うクラッチを有する、ことを特徴とするパラレルリンクロボットにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各アクチュエータにクラッチを設けているため、クラッチを切断することにより、手で出力部材の位置を変える操作を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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を示す概略構成斜視図。
【図２】同じく概略構成断面図。
【図３】第１の実施形態に係るリニアアクチュエータの一部切断側面図。
【図４】２自由度のジョイント部の１例を示す拡大斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るパラレルリンクロボットを示す概略構成斜視図。
【図６】第２の実施形態に係るロータリーアクチュエータの一部切断側面図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るロータリーアクチュエータの一部切断側面図。
【図８】従来構造の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜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４を用いて説明する。図１及び図２に示すように、パラレルリンクロボット１００は、ケース１０１と、出力部材１０２と、複数のリニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８と、複数のリンク機構１０６、１０７、１０９と、を有する。なお、１０４は第１アクチュエータに、１０５は第２アクチュエータに、１０８は第３アクチュエータにそれぞれ相当する。また、１０６は第１リンク機構、１０７は第２リンク機構、１０９は第３リンク機構である。
【００１１】
［ケース］
ケース１０１内には、第１リニアアクチュエータ１０４、第２リニアアクチュエータ１０５、第３リニアアクチュエータ１０８を、それぞれの可動部が出力部材側に突出しないように収納する。ケース１０１はベース部材を兼ねており、複数のリニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８が、ケース１０１を構成する略鉛直方向に配設された支持壁１０１ｂのそれぞれの所定の位置に直接又は取付部材などを介して固定されている。
【００１２】
また、各リニアアクチュエータの駆動力を後述するリンク機構１０６、１０７、１０９を介して出力部材１０２に伝達するようにしている。そして、各リニアアクチュエータにより駆動されて各リンク機構を駆動する可動部がケース１０１内に収まるようにしている。更に、ケース１０１の複数個所に開口部１０１ａを設け、開口部１０１ａを介して、各リニアアクチュエータにより各リンク機構をそれぞれ駆動可能としている。なお、ケース１０１は一体の構成でなくてもよく、複数の筐体を連結させた構成でもよい。
【００１３】
［出力部材］
出力部材１０２は、ワークの移動や加工などを行うフィンガーやドリルなどの工具を取り付けるものである。このような出力部材１０２は、所定のｚ軸方向に配設された出力軸１０３の先端部（下端部）に結合されている。すなわち出力軸１０３は出力部材の一部である。後述するように、出力部材１０２は、出力軸１０３を回転軸としてｚ軸回りの回転自在である。言い換えれば、出力部材１０２は、回転軸線がｚ軸と略平行である。本実施形態では、ｚ軸方向を鉛直方向としている。
【００１４】
なお、出力軸１０３は軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくても良い。後述するように、平行リンク等のリンク部材が結合されるジョイント部（連結部）が略直線上（出力軸線上）に並べられれば良く、本発明の出力部材はこのような場合も含むものとする。また、出力軸１０３だけを出力部材としてもよい。
【００１５】
［第１アクチュエータ及び第２アクチュエータ］
第１アクチュエータ及び第２アクチュエータである第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５は、それぞれが出力部材１０２をｘｙｚ空間内で移動させるための駆動源となる直動型のアクチュエータの一例である。これら第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５は、それぞれレール（固定子）１０４Ａ、１０５Ａをｚ軸方向（鉛直方向）に配置している。レール１０４Ａ、１０５Ａは、それぞれケース１０１の支持壁１０１ｂの鉛直方向中間部ないし下端寄りに固定されている。そして、第１リニアアクチュエータ１０４のレール１０４Ａに第１移動子１０４ａを、第２リニアアクチュエータ１０５のレール１０５Ａに第２移動子１０５ａを、それぞれレールに沿って移動自在に配置している。
【００１６】
第１移動子１０４ａ、第２移動子１０５ａには、それぞれレール１０４Ａ、１０５Ａと反対側に、ｚ軸方向と略平行な第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂがそれぞれ固定されている。このような第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂは、第１移動子１０４ａ、第２移動子１０５ａから突設したそれぞれが一対のアーム１０４Ｂ、１０５Ｂの先端に支持固定されている。したがって、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂは、それぞれ第１移動子１０４ａ、第２移動子１０５ａと共に、ｚ軸方向に移動する。第１軸１０４ｂの中心軸線と第２軸１０５ｂの中心軸線はｚ軸に平行な共通の平面内に位置するように配置されている。即ち、第１軸１０４ｂと第２軸１０５ｂとは、ｚ軸に平行な共通の平面内を移動する。言い換えれば第１移動子１０４ａと第２移動子１０５ａは、ｚ軸に平行な所定の平面内を移動する。これら第１移動子１０４ａ及び第２移動子１０５ａのそれぞれの移動量は、制御部Ｃにより制御される。制御部Ｃは、ＣＰＵやハードウエア回路又はそれらの組合せからなる。
【００１７】
［第３アクチュエータ］
第３アクチュエータである第３リニアアクチュエータ１０８は、出力部材１０２をｘｙｚ空間内の概ねｚ軸方向に移動させるための駆動源となる直動型アクチュエータの一例である。この第３リニアアクチュエータ１０８も、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５と同様に、レール（固定子）１０８Ａをｚ軸方向（鉛直方向）に配置している。レール１０８Ａは、ケース１０１の支持壁１０１ｂの鉛直方向上端寄りで、水平方向に関してレール１０４Ａとレール１０５Ａとの間に固定されている。そして、第３リニアアクチュエータ１０８のレール１０８Ａに第３移動子１０８ａをレールに沿って移動自在に配置している。第３移動子１０８ａの移動量は制御部Ｃにより制御される。
【００１８】
上述の第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８は、回転型アクチュエータの一例であるモータの回転運動を、変換機構の一例であるボールねじ機構により直線運動に変換したものである。なお、回転型アクチュエータは、サーボモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等の電動アクチュエータ以外に、油圧などの他の動力により駆動されるものでも良い。
【００１９】
［リニアアクチュエータの構造］
第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の構造は略同一とすることが好適である。本実施形態ではそのようになっているので、第１リニアアクチュエータ１０４を例にとって、その構造を図３を用いて説明する。他のリニアアクチュエータの各部分の参照番号は、移動子とレールを除き同一とする。
【００２０】
第１リニアアクチュエータ１０４は、回転駆動モータＭと、ボールねじ機構１１００と、クラッチ１１０１とを有する。回転駆動モータＭは、支持壁１０１ｂに支持固定された取付部材１１００Ａに固定されている。ボールねじ機構１１００は、回転駆動モータＭから第１リンク機構１０６に動力を伝達する動力伝達部材であり、ねじ軸１１０２と、ねじ軸１１０２に螺合されているナット部材１１０３とを有する。クラッチ１１０１は、電気式のクラッチである電磁ツースクラッチであり、回転駆動モータＭとボールねじ機構１１００との間に配置され、取付部材１１００Ａに固定されている。このクラッチ１１０１は、ボールねじ機構１１００への動力の断接を行うことにより、第１リンク機構１０６への動力の断接を行う。本実施形態では、第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８は、それぞれ第１リンク機構１０６、第２リンク機構１０７及び第３リンク機構１０９への動力の断接を行うクラッチを有するように構成している。
【００２１】
ボールねじ機構１１００のねじ軸１１０２は、ｚ軸と平行に配設され、一端部が取付部材１１００Ａに固定の軸受１１００Ｂに回転自在に支持され、他端部をクラッチ１１０１を介して回転駆動モータＭの回転軸１１００Ｃに接続されている。軸受１１００Ｂは、ねじ軸１１０２のラジアル方向の支持とスラスト方向の支持とを行える構成としている。このようなねじ軸１１０２は、回転駆動モータＭの回転がクラッチ１１０１を介して伝達されて回転し、ナット部材１１０３をねじ軸１１０２に沿って移動させる。
【００２２】
ナット部材１１０３には、第１移動子１０４ａが固定され、この第１移動子１０４ａはナット部材１１０３と共にねじ軸１１０２に沿って移動する。また、第１移動子１０４ａは、ねじ軸１１０２と平行に配置され、取付部材１１００Ａに固定のレール１０４Ａに沿って移動可能としている。このために、一対のレール１０４Ａを、ねじ軸１１０２及び第１移動子１０４ａを挟むように配置し、第１移動子１０４ａの両側に形成された突条１１０４ａを、一対のレール１０４Ａにそれぞれ形成されたガイド溝１１０４ｂに係合させている。そして、突条１１０４ａとガイド溝１１０４ｂとの係合により第１移動子１０４ａをレール１０４Ａに沿って移動可能としている。また、第１移動子１０４ａが一対のレール１０４Ａに挟持されることにより、ナット部材１１０３の回り止めを図っている。したがって、ナット部材１１０３は、ねじ軸１１０２が回転すると、連れまわることなくねじ軸１１０２との螺合に基づき、このねじ軸１１０２に沿って移動する。
【００２３】
クラッチ１１０１は、第１クラッチ部材１１０１ａと、第２クラッチ部材１１０１ｂと、第１クラッチ部材１１０１ａと第２クラッチ部材１１０１ｂとの間での動力の断接を切り替える切替手段である励磁コイル１１０１ｃとを有する。第１クラッチ部材１１０１ａ及び第２クラッチ部材１１０１ｂは、互いに対向する側を歯型リングとし、これら歯型リングの噛み合いにより動力を伝達する。また、第１クラッチ部材１１０１ａと第２クラッチ部材１１０１ｂとは、励磁コイル１１０１ｃへの通電、非通電により噛み合い、非噛み合い状態が切り替え可能である。本実施形態では、励磁コイル１１０１ｃへの通電時に第１クラッチ部材１１０１ａと第２クラッチ部材１１０１ｂとが非噛み合い状態となり、動力が切断される。一方、非通電時に不図示のバネ等で第１クラッチ部材１１０１ａと第２クラッチ部材１１０１ｂとが互いに押し付けられるようになっており、両者が噛み合い状態となって動力が伝達される。
【００２４】
第１クラッチ部材１１０１ａは、回転駆動モータＭの回転軸１１００Ｃに連動し、第２クラッチ部材１１０１ｂは動力伝達部材の入力部であるねじ軸１１０２に連動するようになっている。したがって、上述のような噛み合い状態では回転駆動モータＭの回転がねじ軸１１０２に伝達され、非噛み合い状態ではねじ軸１１０２と回転駆動モータＭとの間で動力が伝達されない。
【００２５】
また、本実施形態の場合、出力部材１０２の位置を検知するために、ねじ軸１１０２には、エンコーダ１１０５を設けている。エンコーダ１１０５は、円周方向複数個所にスリットが形成されたスリット円板１１０５ａと、スリット円板１１０５ａの一部を挟持するように発光部と受光部とを配置した光学センサ１１０５ｂとから構成される。光学センサ１１０５ｂは、スリット円板１１０５ａの回転によりパルス状の出力信号を発し、その信号は制御手段である制御部Ｃ（図２及び図３）に入力される。スリット円板１１０５ａは、ねじ軸１１０２に固定されているため、エンコーダ１１０５の出力信号により制御部Ｃはねじ軸１１０２の回転量を検知できる。
【００２６】
上述のように、ねじ軸１１０２の回転量を検知できれば、第１移動子１０４ａの移動量（移動距離）が分かる。本実施形態の場合、上述のようなエンコーダを第２、第３各リニアアクチュエータ１０５、１０８のねじ軸にも配置しているため、第２、第３移動子１０５ａ、１０８ａの移動量が分かる。全ての移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａの移動量が分かれば、各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａとリンク機構を介して接続されている出力部材１０２の位置を、後述するように検知できる。したがって、本実施形態の場合、全てのリニアアクチュエータに設けられたエンコーダにより、出力部材１０２の位置を検知する位置検知手段を構成している。
【００２７】
具体的には、制御部Ｃは、各リニアアクチュエータのエンコーダの出力信号により、それぞれのねじ軸の回転量を求め、各回転量の関係などから出力部材１０２の位置を算出するか、ルックアップテーブル等により求めることが好適である。また、制御部Ｃは、励磁コイル１１０１ｃを非通電に切り替えて、クラッチ１１０１を接続状態に制御し、上述のように出力部材１０２を所望の位置に移動するために各移動子の位置を制御すべく、回転駆動モータＭの回転量を制御する。
【００２８】
なお、ねじ軸１１０２のピッチを１０ｍｍ以上とし、後述する直接教示の際に、操作者の手により加えられる外力で、容易に各移動子を移動可能とすることが望ましい。クラッチ１１０１の歯数を２００とすると、標準的な１ステップ１．８°のステッピングモータに適応することが容易となる。また、クラッチ１１０１の歯数を４００とすると、１ステップ０．９°のステッピングモータに適応することが容易となる。
【００２９】
［第１リンク機構及び第２リンク機構］
第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７は、出力部材１０２と第１移動子１０４ａとの間、及び、出力部材１０２と第２移動子１０５ａとの間に、それぞれ設けられている。そして、後述するように出力部材１０２の回転軸（出力軸１０３）をｚ軸に略平行に保つように保持する機能を有するとともに、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５の駆動により出力部材１０２を移動する機能を有している。
【００３０】
出力部材１０２の出力軸１０３とｚ軸との略平行を保つための平行リンク機構の一例である第１リンク機構１０６は、第１軸１０４ｂと、出力軸１０３と、複数の第１リンク部材である２本の第１リンクバー１０６ａとを有する構成になっている。また、平行リンク機構の一例である第２リンク機構１０７は、第２軸１０５ｂと、出力軸１０３と、複数の第２リンク部材である２本の第２リンクバー１０７ａとを有する構成になっている。なお、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとは、それぞれ３本以上としても良い。
【００３１】
第１軸１０４ｂは、上述のようにｚ軸と平行に配置され、第１リニアアクチュエータ１０４の駆動によりｚ軸方向に沿って移動させられる。また、第２軸１０５ｂも、上述のようにｚ軸と平行に配置され、第２リニアアクチュエータ１０５の駆動によりｚ軸方向に沿って移動させられる。なお、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂは軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくてもよく、平行リンクのリンク部材であるリンクバーが結合されるジョイントをｚ軸（鉛直線）に略平行な直線上に並べてあれば良い。
【００３２】
第１リンク機構１０６の２本の第１リンクバー１０６ａは、同じ実効長（後述する両端のジョイント部の可動中心位置間距離）を有し、互いに平行に配置された状態で、第１軸１０４ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第１軸１０４ｂ、出力軸１０３、２本の第１リンクバー１０６ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第１軸１０４ｂと出力軸１０３との平行及び、２本の第１リンクバー１０６ａの平行がそれぞれ保持される。
【００３３】
第２リンク機構１０７の２本の第２リンクバー１０７ａは、同じ実効長（後述する両端のジョイント部の中心間距離）を有し、互いに平行に配置された状態で、第２軸１０５ｂと出力軸１０３とを接続する。本実施形態では、第２軸１０５ｂ、出力軸１０３、２本の第２リンクバー１０７ａで平行リンク機構を構成している。このため、出力部材１０２の位置に拘らず、第２軸１０５ｂと出力軸１０３との平行及び、２本の第２リンクバー１０７ａの平行がそれぞれ保持される。
【００３４】
また、本実施形態の場合、出力部材１０２がｘ、ｙ、ｚ軸の何れの方向にも移動できるように、第１リンク機構１０６及び第２リンク機構１０７の各ジョイント部（連結部）を構成している。まず、第１リンク機構１０６は、出力軸１０３と２本の第１リンクバー１０６ａの一端部とを、複数の（２個の）第１出力側ジョイント部１０６ｂによりそれぞれ連結している。また、第１軸１０４ｂと２本の第１リンクバー１０６ａの他端部とを、複数の（２個の）第１駆動側ジョイント部１０６ｃによりそれぞれ連結している。
【００３５】
第２リンク機構１０７は、出力軸１０３と２本の第２リンクバー１０７ａの一端部とを、複数の（２個の）第２出力側ジョイント部１０７ｂによりそれぞれ連結している。また、第２軸１０５ｂと２本の第２リンクバー１０７ａの他端部とを、複数の（２個の）第２駆動側ジョイント部１０７ｃによりそれぞれ連結している。
【００３６】
２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対して第１リンクバー１０６ａを、ｚ軸回りの回動、及び、出力軸１０３及び第１リンクバー１０６ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも、出力軸１０３に対する第２リンクバー１０７ａの、ｚ軸回りの回動、及び、出力軸１０３及び第２リンクバー１０７ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心として回動自在である。即ち、第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び第２出力側ジョイント部１０７ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００３７】
２個の第１駆動側ジョイント部１０６ｃは、少なくとも、第１軸１０４ｂに対して第１リンクバー１０６ａを、ｚ軸回りの回動、及び、第１軸１０４ｂ及び第１リンクバー１０６ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心として回動自在である。２個の第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも、第２軸１０５ｂに対して第２リンクバー１０７ａを、ｚ軸回りの回動、及び、第２軸１０５ｂ及び第２リンクバー１０７ａの配設方向に直交する直交軸を中心として回動自在である。即ち、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃも、少なくとも２自由度を有する。なお、第１軸１０４ｂと第２軸１０５ｂを軸受等により回転自在に支持すれば、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃは１自由度のジョイントに変更できる。
【００３８】
［出力部材のｚ軸に交差する方向への移動］
上述のように、第１リニアアクチュエータ１０４と出力軸１０３との間、及び、第２リニアアクチュエータ１０５と出力軸１０３との間に、それぞれ平行リンク機構を設けている。そして、これら２個のリニアアクチュエータにより出力軸１０３に固定の出力部材１０２をｚ軸に交差する方向（即ち、概ね水平方向）に移動可能としている。即ち、制御部Ｃが第３移動子１０８ａの位置を固定したまま、第１移動子１０４ａ及び第２移動子１０５ａを、ｚ軸方向にそれぞれ任意の量移動させる。これにより出力部材１０２のｚ軸方向の位置は概ね変化しない一方で、第１軸１０４ｂ及び第２軸１０５ｂと出力軸１０３との間のｚ軸に交差する方向の距離が変化して、出力部材１０２が概ね水平方向に移動させられる。
【００３９】
このとき、第１軸１０４ｂ及び第２軸１０５ｂはｚ軸方向に対して略平行を保ちながら移動される。このため、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５の駆動により、出力軸１０３のｚ軸方向（鉛直方向）に対する略平行の姿勢を保ちながら、出力部材１０２をｚ軸に交差する概ね水平の方向に移動させることができる。
【００４０】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３側の２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂと、出力軸１０３側の２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上、即ち出力軸１０３上に配置されている。これにより、第１リニアアクチュエータ１０４から出力部材１０２におよぼす位置決め力の作用する位置と、第２リニアアクチュエータ１０５から出力部材１０２におよぼす位置決め力の作用する位置とが、上方から見て必ず一致する。このため、両リニアアクチュエータからの位置決め力の作用する位置の食い違いがある場合に生じる出力部材１０２の位置決め誤差を回避できる。なお、複数の第１出力側ジョイント部１０６ｂを結ぶ直線と、複数の第２出力側ジョイント部１０７ｂを結ぶ直線とを実質的に一致させていればよく、構造上の要求から僅かにずらして配置してもよい。
【００４１】
なお、図２に丸印で示した２自由度のジョイント部１０６ｂ、１０７ｂ等としては、例えば図４に例示する構造のジョイントを適用できる。図４のジョイントは、矢印Ａに示すような支持軸の周りに１回転以上回転する自由度と、矢印Ｂに示すような支持軸に略直角な軸周りに所定の振れ角度範囲内で回動する自由度を有する。後述する他の２自由度のジョイントも、この図４に例示する構造を有するものが好適である。このような２自由度のジョイントを用いれば、リンクバーの配設方向回りの回転の自由度を有さないので、平行リンク機構のねじれを防止することができる。
【００４２】
［第３リンク機構］
第３リンク機構１０９は、出力部材１０２と第３移動子１０８ａとの間に設けられ、第３リニアアクチュエータ１０８の駆動により出力部材１０２を概ねｚ軸方向に移動可能としている。このような第３リンク機構１０９は、リンク部材である第３リンクバー１０９ａと、出力軸１０３とにより構成される。
【００４３】
第３リンクバー１０９ａは、１本のみにより構成され、一端部を出力軸１０３の上端部に第３出力側ジョイント部１０９ｂにより連結している。一方、他端部を第３移動子１０８ａに固定された第３軸１０８ｂの先端部（下端部）に第３駆動側ジョイント部１０９ｃにより連結している。なお、第３リンク機構を２本以上の平行なリンクバーを有する構成とし、第３リンク機構にも出力軸１０３をｚ軸方向（鉛直方向）に対して略平行に保つ機能を持たせることもできる。すなわち、各平行リンクの捩れを防止し、より正確に出力軸１０３をｚ軸方向に対して略平行に保つためには、第１リンク機構、第２リンク機構、及び第３リンク機構のうち少なくとも２つのリンク機構を平行リンクにすることが望ましい。
【００４４】
本実施形態の場合、第３駆動側ジョイント部１０９ｃ、第３出力側ジョイント部１０９ｂは、それぞれ図４に示すような２自由度のジョイントを用いて出力軸１０３のｚ軸回りの回転を可能としており、何等かの機構により出力軸１０３のｚ軸周りの角度を制御することが好適である。ただし、出力軸１０３のｚ軸回りの角度の意図しない変化を許容可能な場合は、第３出力側ジョイント部１０９ｂはｚ軸回りの自由度を有さない１自由度のジョイントで十分である。
【００４５】
［出力部材の上下移動］
制御部Ｃにより第３リニアアクチュエータ１０８を駆動すると、第３移動子１０８ａがｚ軸方向に沿って移動し、第３軸１０８ｂの先端に第３リンクバー１０９ａを介して接続された出力部材１０２が概ね鉛直方向に移動する。厳密には、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５の移動子１０４ａ、１０５ａを固定のまま、第３リニアアクチュエータ１０８のみ駆動すると出力部材１０２は仮想的な円弧上を移動する。
【００４６】
したがって、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５の駆動による出力部材１０２のｚ軸に交差する方向への移動に対応させて、第３リニアアクチュエータ１０８を駆動すれば出力部材１０２を概ねｚ軸方向へ移動することができる。これにより、ｘｙｚ空間内で出力部材１０２を位置決め可能である。具体的には、第１リニアアクチュエータ１０４及び第２リニアアクチュエータ１０５の駆動による出力部材１０２の概ね水平方向への移動と共に、第３リニアアクチュエータ１０８の駆動による概ねｚ軸方向への移動を併用すれば、所定の範囲内の所望の位置に出力部材１０２を移動することができる。
【００４７】
また、前述のように、第１リニアアクチュエータ１０４と出力部材１０２の出力軸１０３との間、及び、第２リニアアクチュエータ１０５と出力軸１０３との間に、それぞれ平行リンク機構を設けている。このため、出力部材１０２の水平方向及び鉛直方向の任意の移動に拘らず、出力軸１０３を鉛直方向と略平行な状態に維持できる。
【００４８】
また、第３リニアアクチュエータ１０８の駆動により、出力部材１０２を上下方向に移動すると、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａの水平からの傾斜の角度が変化する。このため、出力部材１０２の３次元空間内の移動位置は、第１、第２、第３各リンクバー１０６ａ、１０７ａ、１０９ａの傾斜を考慮して、第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の駆動量から幾何学的に算出できる。ここで、リニアアクチュエータの駆動量（ねじ軸の回転量）は、移動子の移動距離（移動量）に相当する。
【００４９】
なお、第１、第２リニアアクチュエータ１０４、１０５の駆動量から概略の位置を算出し、それを第３リニアアクチュエータ１０８の駆動量に応じて補正することで、出力部材１０２のｘｙｚ空間内の正確な移動位置を算出するようにしても良い。また、算出値を予め制御部Ｃ内の数値テーブルに格納しておき、目標とする移動位置に基づいて第１、第２、第３リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の駆動量をこの数値テーブルから求めることが好適である。また、移動位置から第１、第２、第３リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の駆動量を逆算する算出式を用いても良い。以上のようにして出力部材１０２の移動位置と第１、第２、第３リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の駆動量を関係付けることで、出力部材１０２に固定の出力部材１０２の３次元位置（ｘｙｚ位置）の位置決めが可能となる。
【００５０】
本実施形態の場合、第１軸１０４ｂ、第２軸１０５ｂのそれぞれの中心軸線がｚ軸に平行な共通の平面内にあり、第３駆動側ジョイント部１０９ｃの中心がその平面内又はその平面に概ね沿って移動するため、上述のように出力部材の位置を幾何学的に算出することは容易である。
【００５１】
また、本実施形態の場合は第３リンクバー１０９ａの出力部材１０２側の第３出力側ジョイント部１０９ｂは、上述のように出力軸１０３の上端部に設けられている。第３出力側ジョイント部１０９ｂを設ける位置は、出力軸１０３の中央部等に変更しても良い。そして、この第３出力側ジョイント部１０９ｂと、２個の第１出力側ジョイント部１０６ｂ及び２個の第２出力側ジョイント部１０７ｂとを、ｚ軸と略平行な同一軸上（出力部材１０２の回転軸上）に配置している。これにより、第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８によってそれぞれ出力部材１０２に対して力を作用させる位置が、上方から見ていつでも一致する。このため、３つのリニアアクチュエータを協働させて行う出力部材１０２の位置決めの誤差を低減できる。
【００５２】
［第１、第２、第３各リニアアクチュエータの配置］
本実施形態の場合、第１移動子１０４ａと、第２移動子１０５ａと、第３移動子１０８ａとは、ｘｙ平面に直交する略同一平面内を移動するように配置されている。また、出力部材１０２は、これら各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａに対してｘｙ平面に関して外れた位置に位置決めされる。
【００５３】
即ち、出力部材１０２と、同一平面内を移動する第１、第２、第３各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａとの間に、それぞれ第１、第２、第３リンク機構１０６、１０７、１０９を設けている。そして、出力部材１０２を第１、第２、第３各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａ、に対して水平方向に外れた位置に位置決めするようにしている。このように全ての移動子が同一平面内を移動するため、出力部材１０２の位置を幾何学的に算出することが容易となる。
【００５４】
なお、各移動子の位置関係は、上述の位置に限らない。例えば、第１リニアアクチュエータ１０４と第２リニアアクチュエータ１０５とは、次のような関係を満たすように配置されていれば、それぞれの互いの移動子が同一平面上に位置しなくても良い。即ち、装置の上方から眺めた場合に、第１軸１０４ｂと出力部材１０２の中心とを結ぶ線分と、第２軸１０５ｂと出力部材１０２とを結ぶ線分との成す角度が、０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さくなるような位置であれば、ケース１０１に略平行な平面から逸脱した位置に配置しても良い。言い換えれば、第１軸１０４ｂと第２軸１０５ｂとは、装置の上方から眺めた場合に出力部材１０２とそれぞれの中心を結ぶ２つの線が直線となるような位置、及び、互いの中心が重なる位置を避けるように配置する。このように構成することにより、出力部材１０２の位置決めの計算が、各移動子のｘｙ平面での非対称な位置関係を考慮する分複雑になるが、設計時の自由度が高くなる。
【００５５】
本実施形態の場合、第１リニアアクチュエータ１０４と第２リニアアクチュエータ１０５とは、鉛直方向の位置はほぼ同じ（多少鉛直方向にずれている場合も含む）とし、互いに水平方向にずれた位置に配置している。また、第１リンクバー１０６ａと第２リンクバー１０７ａとは、長さを同じとしても良いし、異ならせても良い。
【００５６】
また、第３リニアアクチュエータ１０８は、水平方向に関し、第１リニアアクチュエータ１０４と第２リニアアクチュエータ１０５との間に配置することが好適である。但し、第１リニアアクチュエータ１０４と概ね同じ位置又は、第２リニアアクチュエータ１０５と概ね同じ位置としても良い。本実施形態では、第３リニアアクチュエータ１０８は、第１リニアアクチュエータ１０４と第２リニアアクチュエータ１０５との間で、これら２個のリニアアクチュエータ及び出力部材１０２よりも鉛直方向上方に配置されている。また、第３リニアアクチュエータ１０８の水平方向の位置は、出力部材１０２から外れた位置で、且つ、第１リニアアクチュエータ１０４と第２リニアアクチュエータ１０５との中央としている。
【００５７】
［教示動作］
パラレルリンクロボットに所望の一連の動作を教示し、その一連の動作を自動実行させることが行われている。本実施形態のパラレルリンクロボットは、操作者が自分の手でパラレルリンクロボットに力を加えて、一連の動作を手動で教示する直接教示が可能である。以下、このような直接教示を行う動作を教示動作と言う。教示動作では、操作者が出力部材１０２を手で移動させると、制御部Ｃは位置検知手段である各エンコーダの情報などによりその位置を検知し、当該位置を順次出力部材１０２の移動目標位置として、メモリＣ１に記憶する。制御部Ｃは、このような教示動作を実行可能である。
【００５８】
不図示の操作ユニット等を操作者が操作して教示動作を実行するモードに切り替えると、制御部Ｃは教示動作を実行し、切替手段である励磁コイル１１０１ｃを制御して各リニアアクチュエータのクラッチ１１０１を切断させる。具体的には、制御部Ｃは、クラッチ１１０１の励磁コイル１１０１ｃに励磁電流を流し、クラッチ１１０１をトルク伝達の行われない切断状態に切り替える。又は、クラッチ１１０１の切断、接続を繰り返す。
【００５９】
なお、クラッチ１１０１の励磁コイル１１０１ｃに励磁電流を流さないとき切断状態に切り替わるようにしてもよいが、パラレルリンクロボットでは非通電状態で電磁クラッチをトルク伝達状態にすることが望ましい。なぜなら、上記とは逆に励磁コイルに励磁電流が流れない状態になると、電磁クラッチが切断状態に切り替わるよう構成した場合、停電時等にパラレルリンクロボットの姿勢を保つことが困難になるからである。
【００６０】
次に、操作者が出力部材１０２に対して手で力を加えて所望の位置に移動させようとすると、各リンクバー１０６ａ、１０７ａ、１０９ａを介して各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａにｚ軸方向に移動させようとする力が加わる。すると、第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の各ねじ軸１１０２にナット部材１１０３を介して回転トルクが発生する。ここで、クラッチ１１０１は切断状態になっており、回転駆動モータＭは負荷になることがないので、各ねじ軸１１０２は容易に回転する。この結果、各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａは小さい力で移動し、出力部材１０２は操作者の所望の位置に移動する。なお、出力部材１０２に加える操作者の力だけで各ねじ軸１１０２を回転させにくい場合は、各移動子１０４ａ、１０５ａ、１０８ａに操作者が手で力を加えて、出力部材１０２を所望の位置に移動させても良い。
【００６１】
次に、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して現在の位置を第１の位置（初期位置）Ｐ１として制御部ＣのメモリＣ１に記憶させる。現在の位置は、制御部Ｃがエンコーダ１１０５の出力信号を常時監視して認識可能となっている。再び、操作者が出力部材１０２に対して手で力を加えて第２の所望の位置（目標位置）に移動させ、その位置を第２の位置Ｐ２として制御部ＣのメモリＣ１に記憶させる。これを繰り返し、第３の位置Ｐ３、・・・、第ｎの位置Ｐｎまで記憶させる。なお、各位置から次の位置までの移動速度等の詳細設定情報は、必要に応じて入力操作等により制御部Ｃに記憶させておく。
【００６２】
次に、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して運転モードに切り換えると、制御部Ｃはクラッチ１１０１の励磁コイルの励磁電流を止め、クラッチ１１０１をトルク伝達の行われる接続状態に切り替える。この切り替えの際に噛み合う歯形リング対の間の位置のくい違いにより、各ねじ軸１１０２に多少の回転が引き起こされると考えられる。高価なアブソリュートエンコーダを使用していれば、このような回転が発生しても問題はない。しかし、安価なインクリメンタルエンコーダを使用している場合は対策が必要となる場合がある。
【００６３】
したがって本実施形態の場合、制御部Ｃは、教示動作を実行した後にクラッチ１１０１を切断状態から接続状態とした場合に、切断状態と接続状態との各エンコーダ１１０５により検知される各ねじ軸１１０２の回転量の差を求める。そして、接続状態で出力部材１０２を移動させたときに各エンコーダ１１０５により検知した回転量の値に上述の回転量の差を加えた値を、各エンコーダ１１０５により検知した出力部材１０２の位置とする。
【００６４】
具体的には、各ねじ軸１１０２の回転量の差Δθ１、Δθ２、Δθ３をエンコーダ１１０５の出力信号の変化に基づいて把握しておく。その上で、クラッチ１１０１の接続状態への切り替え後に、各ねじ軸１１０２の現在の回転量（回転位置）θ０１、θ０２、θ０３をエンコーダ１１０５の出力信号に基づいて再設定する。すなわち、出力部材１０２の位置Ｐへの位置決めに対応する各ねじ軸１１０２の回転位置は、次の関数ｆ１（Ｐ）、ｆ２（Ｐ）、ｆ３（Ｐ）で表される。
θ０１＝ｆ１（Ｐｎ）＋Δθ１
θ０２＝ｆ２（Ｐｎ）＋Δθ２
θ０３＝ｆ３（Ｐｎ）＋Δθ３
【００６５】
この状態で、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して自動運転を開始させると、制御部Ｃは現在の回転位置θ０１、θ０２、θ０３を出発点として、エンコーダ１１０５の出力信号に基づいて各モータＭを制御して、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎへの出力部材１０２の位置決めを順次実行する。即ち、出力部材１０２をメモリＣ１に記憶した目標位置に順次移動させる。
【００６６】
本実施形態によれば、各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８にクラッチ１１０１を設けているため、クラッチ１１０１を切断することにより、手動で出力部材１０２の位置を変える動作を容易に行える。このため、パラレルリンクロボットの直接教示を簡単に行うことができる。また、リニアアクチュエータ内部の駆動源の一例である回転駆動モータＭの回転と同一の回転数の回転をクラッチ１１０１によりエンコーダ１１０５に伝達しているので、エンコーダ１１０５を利用してモータ制御が可能となる。また、位置決め精度が良好であるとともに、直接教示時のエンコーダによる位置検出精度が良好である。
【００６７】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。本実施形態の上述の第１の実施形態に対する主要な相違点は、第１、第２、第３アクチュエータを回転型のアクチュエータに変更したことである。以下、詳細に説明する。
【００６８】
パラレルリンクロボット２００は、ケース（図示省略）と、出力部材２０２と、複数のロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８と、複数のリンク機構２０６、２０７、２０９と、を有する。第１ロータリーアクチュエータ２０４は第１アクチュエータに、第２ロータリーアクチュエータ２０５は第２アクチュエータに、第３ロータリーアクチュエータ２０８は第３アクチュエータに、それぞれ相当する。また、２０６は第１リンク機構に、２０７は第２リンク機構に、２０９は第３リンク機構に、それぞれ相当する。
【００６９】
不図示のケース内には、第１ロータリーアクチュエータ２０４、第２ロータリーアクチュエータ２０５、第３ロータリーアクチュエータ２０８を、それぞれの可動部が出力部材側に突出しないように収納する。不図示のケースはベース部材を兼ねており、複数のロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８が、不図示のケース内のそれぞれの所定の位置に直接又は取付部材などを介して固定されている。
【００７０】
また、第１ロータリーアクチュエータ２０４、第２ロータリーアクチュエータ２０５、第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動力は、後述するリンク機構２０６、２０７、２０９を介して出力部材２０２に伝達するようにしている。そして、各ロータリーアクチュエータにより駆動されて各リンク機構を駆動する可動部がケース内に収まるようにしている。更に、不図示のケースの複数個所に開口部を設け、開口部から突き出す各リンク機構を各ロータリーアクチュエータによりそれぞれ駆動可能としている。なお、ケースは一体の構成でなくてもよく、複数の筐体を連結させた構成でもよい。
【００７１】
出力部材２０２は、ワークの移動や加工などを行う工具を取り付けるものである。このような出力部材２０２は、ｚ軸方向に略平行に配置された出力軸２０３の先端部（下端部）に結合されている。後述するように、出力部材２０２は、出力軸２０３を回転軸として回転可能である。言い換えれば、出力部材２０２は、回転軸線がｚ軸と略平行である。本実施形態では、ｚ軸方向を鉛直方向としている。
【００７２】
なお、出力軸２０３は軸状の形態を有することが好適であるが、実際に軸状の形態を有さなくても良い。後述するように、平行リンク等のリンク部材が結合されるジョイント部が略直線上に並べられれば良く、本発明の出力軸はこのような場合も含むものとする。
【００７３】
［第１ロータリーアクチュエータ及び第２ロータリーアクチュエータ］
第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５は、それぞれが出力部材２０２を概ねｘｙ平面に沿って（水平方向に）移動させるための駆動源となっている。なお、厳密に言えば第３ロータリーアクチュエータ２０８の回転を停止している場合は、第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５の回転によって出力部材２０２は仮想的な球面上を移動することになる。このような第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５は、回転軸の方向がｚ軸方向（鉛直方向）に略平行に配置されている。そして、第１ロータリーアクチュエータ２０４の回転軸に第１アーム２０４ａを、第２ロータリーアクチュエータ２０５の回転軸に第２アーム２０５ａをそれぞれ固定又は一体的に形成している。これら第１アーム２０４ａ及び第２アーム２０５ａは、ｘｙ平面（水平面）に略平行に配置される。したがって、第１アーム２０４ａは第１ロータリーアクチュエータ２０４の駆動により、第２アーム２０５ａは第２ロータリーアクチュエータ２０５により、それぞれ略水平方向に揺動する。第１、第２ロータリーアクチュエータ２０４、２０５の駆動量（回転軸の回転量）は制御部Ｃにより制御される。
【００７４】
［第３ロータリーアクチュエータ］
第３ロータリーアクチュエータ２０８は、出力部材２０２を概ねｚ軸方向に移動させるための駆動源となっている。このような第３ロータリーアクチュエータ２０８は、回転軸がｚ軸方向に対して略直交する方向を向くように、すなわち回転軸が略水平となるように配置されている。そして、第３ロータリーアクチュエータ２０８の回転軸に、回動腕部である第３アーム２０８ａを固定又は一体的に形成している。この第３アーム２０８ａは、第３ロータリーアクチュエータ２０８の回転軸に直交する平面（水平面に略直交する平面）上に配置される。したがって、第３アーム２０８ａは第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動により、第３ロータリーアクチュエータ２０８の回転軸を中心として、この回転軸に直交する平面に沿って揺動する。そして、第３アーム２０８ａの先端部に結合された後述の第３リンク機構２０９を介して、出力部材２０２を概ねｚ軸方向に移動することができる。厳密に言えば、第１ロータリーアクチュエータ２０４と第２ロータリーアクチュエータ２０５の回転を停止している場合は、第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動により出力部材２０２は仮想的な円弧上を移動することになる。なお、第３ロータリーアクチュエータ２０８を駆動方向がｚ軸に略平行なリニアアクチュエータに変更してもよい。第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動量（回転軸の回転量）は制御部Ｃにより制御される。
【００７５】
後述するように、第１、第２、第３ロータリーアクチュエータは、それぞれ電動のモータを使用するユニットとして実現できる。このようなロータリーアクチュエータは、サーボモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等の電動アクチュエータ、更には、電動以外に、油圧などの他の動力により駆動されるものでも良い。
【００７６】
［第１リンク機構及び第２リンク機構］
第１リンク機構２０６及び第２リンク機構２０７は、出力軸２０３と第１ロータリーアクチュエータ２０４の第１アーム２０４ａとの間、及び、出力軸２０３と第２ロータリーアクチュエータ２０５の第２アーム２０５ａとの間に、それぞれ設けられている平行リンク機構である。そして、第１の実施形態と同様に、出力部材２０２の出力軸（回転軸）２０３をｚ軸に略平行に保つように保持しつつ、第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５の駆動により出力部材２０２をｚ軸に交差する方向に移動可能としている。
【００７７】
即ち、第１リンク機構２０６は、第１軸２０４ｂと、出力軸２０３と、複数の第１リンク部材である２本の第１リンクバー２０６ａとを有する。また、平行リンク機構の一例である第２リンク機構２０７は、第２軸２０５ｂと、出力軸２０３と、複数の第２リンク部材である２本の第２リンクバー２０７ａとを有する。なお、第１リンクバー２０６ａと第２リンクバー２０７ａとは、それぞれ３本以上としても良い。
【００７８】
第１軸２０４ｂは、出力軸２０３と平行に配置され、第１ロータリーアクチュエータ２０４の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。また、第２軸２０５ｂは、出力軸２０３と平行に配置され、第２ロータリーアクチュエータ２０５の駆動によりｘｙ平面に沿って移動させられる。このために、第１軸２０４ｂの中間部は、軸受２０４ｃを介して第１アーム２０４ａに、第２軸２０５ｂの中間部は、軸受２０５ｃを介して第２アーム２０５ａに、それぞれ接続されている。また、第１軸２０４ｂは第１アーム２０４ａに、第２軸２０５ｂは第２アーム２０５ａに、それぞれｚ軸に対して略平行を保つように支持されている。
【００７９】
第１リンク機構２０６の２本の第１リンクバー２０６ａは、同じ長さ（後述する両端のジョイント部の中心間距離）を有し、互いに平行に配置された状態で、第１軸２０４ｂと出力軸２０３とを接続する。第２リンク機構２０７の２本の第２リンクバー２０７ａは、同じ長さ（後述する両端のジョイント部の中心間距離である実効長）を有し、互いに平行に配置された状態で、第２軸２０５ｂと出力軸２０３とを接続する。
【００８０】
また、本実施形態の場合、出力部材２０２がｘ、ｙ、ｚ軸の何れの方向にも移動できるように、第１リンク機構２０６及び第２リンク機構２０７の各ジョイント部（連結部）を構成している。まず、第１リンク機構２０６は、出力軸２０３と２本の第１リンクバー２０６ａの一端部とを、複数の（２個の）第１出力側ジョイント部２０６ｂによりそれぞれ連結している。また、第１軸２０４ｂと２本の第１リンクバー２０６ａの他端部とを、複数の（２個の）第１駆動側ジョイント部２０６ｃによりそれぞれ連結している。
【００８１】
第２リンク機構２０７は、出力軸２０３と２本の第２リンクバー２０７ａの一端部とを、複数の（２個の）第２出力側ジョイント部２０７ｂによりそれぞれ連結している。また、第２軸２０５ｂと２本の第２リンクバー２０７ａの他端部とを、複数の（２個の）第２駆動側ジョイント部２０７ｃによりそれぞれ連結している。
【００８２】
２個の第１出力側ジョイント部２０６ｂは、少なくとも、出力軸２０３に対する第１リンクバー２０６ａの、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第１リンクバー２０６ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。２個の第２出力側ジョイント部２０７ｂは、少なくとも、出力軸２０３に対する第２リンクバー２０７ａの、出力軸回りの回動、及び、出力軸及び第２リンクバー２０７ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１出力側ジョイント部２０６ｂ及び第２出力側ジョイント部２０７ｂは、少なくとも２自由度を有する。
【００８３】
２個の第１駆動側ジョイント部２０６ｃは、少なくとも、第１軸２０４ｂに対する第１リンクバー２０６ａの、第１軸２０４ｂ及び第１リンクバー２０６ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。２個の第２駆動側ジョイント部２０７ｃは、少なくとも、第２軸２０５ｂに対する第２リンクバー２０７ａの、第２軸２０５ｂ及び第２リンクバー２０７ａの配設方向の両方に直交する直交軸を中心とした回動を可能とする。即ち、第１駆動側ジョイント部１０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部１０７ｃは、少なくとも１自由度を有する。
【００８４】
このように、第１駆動側ジョイント部２０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部２０７ｃを１自由度にできるのは、第１軸２０４ｂと第２軸２０５ｂを軸受２０４ｃ、２０５ｃにより回転自在に支持しているためである。本実施形態においても、第１軸２０４ｂと第２軸２０５ｂを第１の実施形態の移動子に相当する可動部材である第１アーム２０４ａ、第２アーム２０５ａにそれぞれ固定しても良い。そして、第１駆動側ジョイント部２０６ｃ及び第２駆動側ジョイント部２０７ｃを、図４に示したような２自由度のジョイントに変更しても良い。
【００８５】
［出力部材の出力軸に交差する方向への移動］
上述のように、第１ロータリーアクチュエータ２０４と出力部材２０２との間、及び、第２ロータリーアクチュエータ２０５と出力部材２０２との間に、それぞれ平行リンク機構を設け、これら２個のロータリーアクチュエータにより出力部材２０２を出力軸に交差する方向に移動させている。このとき、第１軸２０４ｂ及び第２軸２０５ｂはｚ軸方向に対して略平行を保ちながら移動される。このため、第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５の駆動により、出力部材２０２の回転軸（出力軸２０３）のｚ軸方向（鉛直方向）に対する略平行の姿勢を保ちながら、この出力部材２０２を出力軸に交差する概ね水平の方向に移動させることができる。
【００８６】
また、本実施形態の場合、出力軸２０３側の２個の第１出力側ジョイント部２０６ｂと、出力軸２０３側の２個の第２出力側ジョイント部２０７ｂとが、ｚ軸と略平行な同一軸上、即ち出力軸２０３上に配置されている。これにより、第１ロータリーアクチュエータ２０４から出力部材２０２におよぼす位置決め力の作用する位置と、第２ロータリーアクチュエータ２０５から出力部材２０２におよぼす位置決め力の作用する位置とが上方から見て必ず一致する。このため、両ロータリーアクチュエータからの位置決め力の作用する位置の食い違いがある場合に生じる出力軸２０３の位置決め誤差の発生を回避できる。なお、複数の第１出力側ジョイント部２０６ｂを結ぶ直線と、複数の第２出力側ジョイント部２０７ｂを結ぶ直線とを実質的に一致させていればよく、構造上の要求からわずかにずらして配置してもよい。
【００８７】
更に、２個の第１出力側ジョイント部２０６ｂを結ぶ線分の中点と、２個の第２出力側ジョイント部２０７ｂを結ぶ線分の中点とが略一致するように、２本の第１リンクバー２０６ａ及び２本の第２リンクバー２０７ａをそれぞれ配置している。図示の例では、２個の第２出力側ジョイント部２０７ｂの間に２個の第１出力側ジョイント部２０６ｂを配置している。そして、隣接する第１出力側ジョイント部２０６ｂと第２出力側ジョイント部２０７ｂの上側の一対の間隔と下側の一対の間隔とを、互いに同じとしている。
【００８８】
これにより、第１ロータリーアクチュエータ２０４の駆動により出力軸２０３を移動させる力と、第２ロータリーアクチュエータの駆動により出力軸２０３を移動させる力とを釣り合わせ易くできる。即ち、出力軸２０３を２個のロータリーアクチュエータにより出力軸２０３に交差する方向に移動させても、出力軸２０３にバランス良く力を作用させることができる。この結果、出力軸２０３の移動の際に出力軸２０３に傾くような力が作用せず、位置決め精度を向上させることができる。
【００８９】
［第３リンク機構］
第３リンク機構２０９は、出力部材２０２に固定された出力軸２０３と第３ロータリーアクチュエータ２０８の第３アーム２０８ａとの間に設けられ、第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動により出力部材２０２を概ねｚ軸方向に移動可能としている。このような第３リンク機構２０９は、第３リンク部材である第３リンクバー２０９ａと、出力軸２０３とにより構成される。
【００９０】
第３リンクバー２０９ａは、一端部を出力軸２０３の上端部に第３出力側ジョイント部２０９ｂにより連結されている。また、他端部を第３アーム２０８ａの先端部に第３駆動側ジョイント部２０９ｃにより連結されている。第３出力側ジョイント部２０９ｂは、出力軸２０３の回転角度を一定に保つ必要がなければ、１自由度のジョイントで十分である。図５では部品の共通化のため第３出力側ジョイント部２０９ｂは、第１出力側ジョイント部２０６ｂ、第２出力側ジョイント部２０７ｂと同一の２自由度のジョイントとしている。第３駆動側ジョイント部２０９ｃは、第３リンクバー２０９ａの軸線回りの自由度と、第３アーム２０８ａの軸線回りの自由度と、屈曲の自由度を有する３自由度のジョイントである。
【００９１】
［出力部材の上下移動］
第３ロータリーアクチュエータ２０８を駆動すると、（第３アーム２０８ａの運動により）第３アーム２０８ａの先端が水平面に略直交する平面に沿って揺動する。そして、この第３アーム２０８ａの先端に第３リンクバー２０９ａを介して接続された出力部材２０２が概ね鉛直方向に移動する。厳密には第３アーム２０８ａのみ駆動すると出力部材２０２は仮想的な円弧上を移動する。第１ロータリーアクチュエータ２０４及び第２ロータリーアクチュエータ２０５の駆動による、出力軸２０３に交差する概ね水平の方向への出力軸２０３の移動とともに、第３ロータリーアクチュエータ２０８を駆動すれば、出力軸２０３の水平方向と鉛直方向への移動が可能となる。したがって、第１、第２ロータリーアクチュエータ２０４、２０５の駆動による出力部材２０２の水平方向への移動に対応させて、第３ロータリーアクチュエータ２０８の駆動により出力部材２０２を概ね鉛直方向へ移動させることにより、第１の実施形態と同様にｘｙｚ空間内で出力部材２０２を所定の範囲内の所望の位置に位置決め可能である。
【００９２】
［各ロータリーアクチュエータの配置］
また、本実施形態では、上述のように、出力部材２０２と、第１、第２、第３ロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８との間に、それぞれ第１、第２、第３リンク機構２０６、２０７、２０９を設けている。そして、第１、第２、第３ロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８を、出力部材２０２の移動領域に対して水平方向に外れた位置に配置している。即ち、出力部材２０２がどの位置に移動しても、出力部材２０２が何れかのロータリーアクチュエータの鉛直方向下側に位置することはない。
【００９３】
特に、第１ロータリーアクチュエータ２０４と第２ロータリーアクチュエータ２０５とは、装置の上方から眺めた場合に、次のような関係を満たすように配置される。即ち、第１ロータリーアクチュエータ２０４の中心（回転軸）と出力部材２０２の中心（出力軸２０３）とを結ぶ線分と、第２ロータリーアクチュエータ２０５の中心（回転軸）と出力軸２０３とを結ぶ線分との成す角度が、０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さくなるように配置される。言い換えれば、第１ロータリーアクチュエータ２０４と第２ロータリーアクチュエータ２０５とは、装置の上方から眺めた場合に出力軸２０３とそれぞれの中心を結ぶ２つの線が直線となるような位置、及び、両方のロータリーアクチュエータの中心が重なる位置のそれぞれを避けるように配置する。
【００９４】
［ロータリーアクチュエータの構造］
第１、第２各ロータリーアクチュエータ２０４、２０５の構造は略同一とすることが好適である。本実施形態ではそのようになっているので、第１ロータリーアクチュエータを例にとって、その構造を図６を用いて構造を説明する。また、第３ロータリーアクチュエータ２０８も、アームより先の部分を除き略同一とする。第１、第２、第３各ロータリーアクチュエータの各部分の参照番号は、アームより先の部分を除き同一番号を付与するものとする。
【００９５】
第１ロータリーアクチュエータ２０４は、回転駆動モータＭと、クラッチ１２０１と、減速機１２０２と、第１アーム２０４ａとを有する。回転駆動モータＭは、支持壁に支持固定された取付部材１２００Ａに固定されている。減速機１２０２及び第１アーム２０４ａは、回転駆動モータＭから第１リンク機構２０６に動力を伝達する動力伝達部材である。クラッチ１２０１は、電気式のクラッチである電磁ツースクラッチであり、回転駆動モータＭと減速機１２０２との間に配置され、取付部材１２００Ａに固定されている。このクラッチ１２０１は、第１リンク機構２０６への動力の断接を行う。本実施形態では、第１、第２、第３各ロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８は、それぞれ第１リンク機構２０６、第２リンク機構２０７及び第３リンク機構２０９への動力の断接を行うクラッチを有するように構成している。
【００９６】
減速機１２０２は、例えば、複数の歯車により構成され、回転駆動モータＭの回転を減速して第１アーム２０４ａに伝達する。クラッチ１２０１は、第１の実施形態と同様に、第１クラッチ部材１２０１ａと、第２クラッチ部材１２０１ｂと、第１クラッチ部材１２０１ａと第２クラッチ部材１２０１ｂとの間での動力の断接を切り替える切替手段である励磁コイル１２０１ｃとを有する。第１クラッチ部材１２０１ａ及び第２クラッチ部材１２０１ｂは、互いに対向する側を歯型リングとし、これら歯型リングの噛み合いにより動力を伝達する。また、第１クラッチ部材１２０１ａと第２クラッチ部材１２０１ｂとは、励磁コイル１２０１ｃへの通電、非通電により噛み合い、非噛み合い状態となる。本実施形態では、励磁コイル１２０１ｃへの通電時に第１クラッチ部材１２０１ａと第２クラッチ部材１２０１ｂとが非噛み合い状態となり、動力が切断される。一方、非通電時に噛み合い状態となって動力が伝達される。
【００９７】
第１クラッチ部材１２０１ａは、回転駆動モータＭの回転軸１２００Ｂに連動し、第２クラッチ部材１２０１ｂは動力伝達部材の入力部である減速機１２０２の入力軸１２０２ａに連動するようになっている。したがって、上述のような噛み合いで回転駆動モータＭの回転が減速機１２０２の入力軸１２０２ａに伝達され、非噛み合い状態で入力軸１２０２ａと回転駆動モータＭとの間で動力が伝達されない。第１アーム２０４ａは、基端部を減速機１２０２の出力軸１２０２ｂに相対回転不能に固定されている。したがって、第１アーム２０４ａは、出力軸１２０２ｂの回転中心を中心として、この出力軸１２０２ｂと共に揺動する。したがって、回転駆動モータＭの回転は、減速機１２０２により減速されて第１アーム２０４ａに伝達される。第１アーム２０４ａの先端には第１軸２０４ｂが軸受２０４ｃを介して回転自在に支持されている。
【００９８】
また、本実施形態の場合、出力部材２０２の位置を検知するために、減速機１２０２の入力軸１２０２ａには、エンコーダ１２０３を設けている。エンコーダ１２０３は、円周方向複数個所にスリットが形成されたスリット円板１２０３ａと、スリット円板１２０３ａの一部を挟持するように発光部と受光部とを配置した光学センサ１２０３ｂとから構成される。光学センサ１２０３ｂは、スリット円板１２０３ａの回転によりパルス状の出力信号を発し、その信号は制御手段である制御部Ｃ（図５及び図６）に入力される。スリット円板１２０３ａは、入力軸１２０２ａに固定されているため、エンコーダ１２０３の出力信号の検知により制御部Ｃは減速機１２０２の入力軸１２０２ａの回転量を検知できる。
【００９９】
上述のように、入力軸１２０２ａの回転量を検知できれば、減速機１２０２の減速比を考慮することにより、第１アーム２０４ａの移動量（回転角度）が分かる。本実施形態の場合、上述のようなエンコーダを第２、第３各ロータリーアクチュエータ２０５、２０８の減速機の入力軸にも配置しているため、第２、第３アーム２０５ａ、２０８ａの移動量が分かる。全てのアーム２０４ａ、２０５ａ、２０８ａの移動量が分かれば、各アーム２０４ａ、２０５ａ、２０８ａとリンク機構を介して接続されている出力部材２０２の位置を、後述するように検知できる。したがって、本実施形態の場合、全てのロータリーアクチュエータに設けられたエンコーダにより、出力部材２０２の位置を検知する位置検知手段を構成している。
【０１００】
具体的には、制御部Ｃは、各ロータリーアクチュエータのエンコーダの出力信号により、それぞれの減速機の入力軸の回転量を求め、各回転量の関係などから出力部材２０２の位置を算出するか、ルックアップテーブル等により求めることが好適である。また、制御部Ｃは、励磁コイル１２０１ｃを非通電に切り替えて、クラッチ１２０１を接続状態に制御し、上述のように出力部材２０２を所望の位置に移動するために各アームの位置を制御すべく、回転駆動モータＭの回転量を制御する。
【０１０１】
なお、第１アーム２０４ａのホームポジションの検出のために、別途ホームポジションセンサを設けることが好適である。または、機械的な動作限界にて、エンコーダ１２０３の光学センサ１２０３ｂの出力から入力軸１２０２ａの回転位置を検出しホームポジションを決定してもよい。
【０１０２】
［教示動作］
本実施形態における直接教示のやり方について説明する。不図示の操作ユニット等を操作者が操作して教示動作を実行するモードに切り替えると、制御部Ｃは教示動作を実行し、切替手段である励磁コイル１２０１ｃを制御して各ロータリーアクチュエータのクラッチ１２０１を切断させる。具体的には、制御部Ｃは、クラッチ１２０１の励磁コイル１２０１ｃに励磁電流を流し、クラッチ１２０１をトルク伝達の行われない切断状態に切り替える。
【０１０３】
なお、クラッチ１２０１の励磁コイル１２０１ｃに励磁電流を流さないとき切断状態に切り換わるようにしてもよいが、パラレルリンクロボットでは非通電状態で電磁クラッチをトルク伝達状態にすることが望ましい。なぜなら、停電時等で励磁コイルに励磁電流が流れない状態になった場合、電磁クラッチが切断状態に切り換わるとパラレルリンクロボットの姿勢を保つことが困難になるからである。
【０１０４】
次に、操作者が出力部材２０２に対して手で力を加えて所望の位置に移動させようとすると、各リンクバー２０６ａ、２０７ａ、２０９ａを介して第１アーム２０４ａ、第２アーム２０５ａ、第３アーム２０８ａに回転させようとする力が加わる。すると、第１、第２、第３各ロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８の各入力軸１２０２ａに減速機１２０２を介して回転トルクが発生する。ここで、クラッチ１２０１は切断状態になっており、回転駆動モータＭは負荷になることがないので、各入力軸１２０２ａは容易に回転する。この結果、第１アーム２０４ａ、第２アーム２０５ａ、第３アーム２０８ａは小さい力で回転し、出力部材２０２は操作者の所望の位置に移動する。なお、出力部材２０２に加える操作者の力だけで各アームを回転させにくい場合は、各アームに操作者が手で力を加えて、出力部材２０２を所望の位置に移動させてもよい。なお、出力部材２０２は操作者が手を離しても所望の位置に停止するように、適度な機械的負荷を有する減速機１２０２を選定することが望ましい。または、摩擦や粘性抵抗等により機械的負荷を増加させる制動手段を常時あるいは教示動作時に用いるようにしても良い。
【０１０５】
次に、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して現在の位置を第１の位置（初期位置）Ｐ１としてメモリＣ１に記憶させる。出力部材２０２の現在の位置は、制御部Ｃが各ロータリーアクチュエータの各エンコーダ１２０３の出力信号を常時監視して認識可能となっている。再び、操作者が出力部材２０２に対して手で力を加えて第２の所望の位置に移動させると、制御部Ｃはその位置を第２の位置Ｐ２としてメモリＣ１に記憶させる。これを繰り返し、第３の位置Ｐ３、・・・、第ｎの位置Ｐｎまで記憶させる。なお、各位置から次の位置までの移動速度等の詳細設定情報は、必要に応じてメモリＣ１等に記憶させておく。
【０１０６】
次に、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して運転モードに切り換えると、制御部Ｃはクラッチ１２０１の励磁コイルの励磁電流を止め、クラッチ１２０１をトルク伝達の行われる接続状態に切り替える。この切り替えの際に噛み合う歯形リング対の間の位置のくい違いにより、各入力軸１２０２ａに多少の回転が引き起こされると考えられる。第１の実施形態と同様に、安価なインクリメンタルエンコーダを使用している場合は対策が必要となる場合がある。
【０１０７】
したがって本実施形態の場合、制御部Ｃは、教示動作を実行した後にクラッチ１２０１を切断状態から接続状態とした場合に、切断状態と接続状態との各エンコーダ１２０３により検知される各入力軸１２０２ａの回転量の差を求める。そして、接続状態で出力部材２０２を移動させたときに各エンコーダ１２０３により検知した回転量の値に上述の回転量の差を加えた値を、各エンコーダ１２０３により検知した出力部材２０２の位置とする。
【０１０８】
具体的には、各入力軸１２０２ａの回転量の差Δθ１、Δθ２、Δθ３をエンコーダ１２０３の出力信号の変化に基づいて把握しておく。また、クラッチ１２０１の接続状態への切り替え後に、各入力軸１２０２ａの現在の回転量（回転位置）θ０１、θ０２、θ０３をエンコーダ１２０３の出力信号に基づいて再設定する。すなわち、出力部材２０２の位置Ｐへの位置決めに対応する各入力軸１２０２ａの回転位置は、次の関数ｇ１（Ｐ）、ｇ２（Ｐ）、ｇ３（Ｐ）で表される。
θ０１＝ｇ１（Ｐｎ）＋Δθ１
θ０２＝ｇ２（Ｐｎ）＋Δθ２
θ０３＝ｇ３（Ｐｎ）＋Δθ３
と再設定する。
【０１０９】
この状態で、不図示の操作ユニット等を操作者が操作して自動運転を開始させると、制御部Ｃは現在の回転位置θ０１、θ０２、θ０３を出発点として、エンコーダ１２０３の出力信号に基づいて各モータＭを制御して、Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐｎへの出力部材２０２の位置決めを順次実行する。
【０１１０】
本実施形態によれば、各ロータリーアクチュエータ２０４、２０５、２０８にクラッチ１２０１を設けているため、クラッチ１２０１を切断することにより、手動で出力部材２０２の位置を変える動作を容易に行える。このため、パラレルリンクロボットの直接教示を簡単に行うことができる。また、ロータリーアクチュエータ内部の駆動源の一例である回転駆動モータＭの回転と同一の回転数の回転をクラッチによりエンコーダ１２０３に伝達しているので、エンコーダ１２０３を利用してモータ制御が可能となる。また、減速機前に配置されたエンコーダに基づいて位置決めするため精度が良好であるとともに、直接教示時のエンコーダによる位置検出精度が良好である。
【０１１１】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態は、上述の第２の実施形態に対し、減速機をモータと一体に構成した減速機内蔵モータＭＧに変更したものである。また、第１アーム２０４ａの基端部に固定の回転軸（入力部）１３０１には、ギヤ１３０２Ａを取り付け、このギヤ１３０２Ａとエンコーダ１２０３のスリット円板１２０３ａに取り付けたギヤ１３０２Ｂとを噛合させている。そして、回転軸１３０１の回転を増速してスリット円板１２０３ａに伝えることで、第２の実施形態と同等のエンコーダによる位置決め精度を確保したものである。
【０１１２】
即ち、本実施形態の場合、減速機内蔵モータＭＧは、モータの回転を減速してクラッチ１２０１に伝達する。このため、この速度の回転をそのままスリット円板１２０３ａに伝達すると、回転速度が遅い分、光学センサ１２０３ｂによる検知精度が低下する。このため本実施形態では、スリット円板１２０３ａへの回転伝達の際に、回転速度を増速して伝達することにより、検知精度の低下を抑制している。
【０１１３】
本実施形態によれば、クラッチの切断状態では、モータ及び減速機の負荷がなくなるため、より少ない操作者の手の力による直接教示が可能となる。また、ロータリーアクチュエータ内部の駆動源の一例である減速機内蔵モータＭＧの減速後の回転をクラッチにより伝達した後、ギヤで増速してエンコーダに伝達しているので、エンコーダに基づく位置決め精度が良好であるとともに、直接教示時のエンコーダによる位置検出精度が良好である。なお、減速機内蔵モータＭＧの減速比が１／ｋ倍のとき、ギヤ１３０２Ａとギヤ１３０２Ｂによる増速比をｋ倍にすると、エンコーダによる減速機内蔵モータＭＧの制御を容易に行うことができる。その他の構造及び作用は、上述の第２の実施形態と同様である。
【０１１４】
上述の各実施形態において、電磁ツースクラッチを摩擦クラッチに変更しても良い。その場合、電磁ツースクラッチの有する接続状態での歯形リングの噛み合いによるズレ防止の機能はなくなるので、所定の頻度でホームポジション等の再調整を行う必要がある。
【０１１５】
上述の各実施形態において、教示動作の中でアクチュエータによるジョグ送りを併用してもよい。すなわち、クラッチの切断状態で目標位置の近傍まで操作者が手で出力部材を移動させ、その後にクラッチを接続状態に戻し不図示の操作部のジョグボタン等を操作者が操作して、目標位置にジョグ送りにて移動させることも可能である。これらを繰り返して一連の教示を実行するようにしてもよい。
【０１１６】
なお、上述の各実施形態の任意の構成要素を他の実施形態に組み合わせて用いても良く、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１７】
１００、２００      パラレルリンクロボット
１０２、２０２      出力部材
１０４      第１リニアアクチュエータ（第１アクチュエータ）
２０４      第１モータ（第１アクチュエータ）
１０５      第２リニアアクチュエータ（第２アクチュエータ）
２０５      第２ロータリーアクチュエータ（第２アクチュエータ）
１０６、２０６      第１リンク機構
１０７、２０７      第２リンク機構
１０８      第３リニアアクチュエータ（第３アクチュエータ）
２０８      第３ロータリーアクチュエータ（第３アクチュエータ）
１０９、２０９      第３リンク機構
２０４ａ      第１アーム（動力伝達部材）
２０５ａ      第２アーム（動力伝達部材）
２０８ａ      第３アーム（動力伝達部材）
１１００      ボールねじ機構（動力伝達部材）
１１０１、１２０１      クラッチ
１１０１ａ、１２０１ａ      第１クラッチ部材
１１０１ｂ、１２０１ｂ      第２クラッチ部材
１１０１ｃ、１２０１ｃ      励磁コイル（切替手段）
１１０２      ねじ軸（入力部）
１１０５、１２０３      エンコーダ（位置検知手段）
１２０２      減速機（動力伝達部材）
１２０２ａ      入力軸（入力部）
１３０１      回転軸（入力部）
Ｃ      制御部（制御手段）
Ｃ１      メモリ（記憶手段）
Ｍ      回転駆動モータ
ＭＧ      減速機内蔵モータ（回転駆動モータ）
【図１】
2013132711.tif 000003
【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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