(57)【要約】【課題】簡単な構成で出力部材１０２の回転を行える構造を実現する。【解決手段】第３リニアアクチュエータ１０８と出力部材１０２との間に第３リンクバー１０９ａを設け、この第３リンクバー１０９ａを介して出力部材１０２の概ね鉛直方向の移動を行う。第３リニアアクチュエータ１０８の第３移動子１０８ａにはモータ１１０を支持し、モータ１１０の回転軸１１０ａの先端に、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃを介して第３リンクバー１０９ａの一端部を連結する。第３リンクバー１０９ａの他端部には第２ユニバーサルジョイント１０ｂを介して出力部材１０２の出力軸１０３を連結する。モータ１１０の回転は、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃ、第３リンクバー１０９ａ、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂを介して出力軸１０３に伝達される。【選択図】図２
2013013991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のｚ軸と略平行な回転軸線を有する出力部材と、
前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４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、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸線を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、
前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間を連結するリンク部材を有し、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、
前記第４アクチュエータの駆動により生じる回転を前記リンク部材に伝達する第１回転伝達機構と、
前記リンク部材からの回転を前記出力部材に伝達する第２回転伝達機構と、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回転伝達機構及び前記第２回転伝達機構は、前記出力部材の位置決め位置に拘らず、前記第４アクチュエータの駆動による回転を前記リンク部材を介して前記出力部材に伝達可能である、
ことを特徴とするパラレルリンクロボット。
【請求項２】
前記第１回転伝達機構は、前記第４アクチュエータの駆動により回転する回転部材と前記リンク部材とを接続する第１ユニバーサルジョイントを有し、
前記第２回転伝達機構は、前記リンク部材と前記出力部材とを接続する第２ユニバーサルジョイントを有する、
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】
前記第１ユニバーサルジョイント及び前記第２ユニバーサルジョイントは、それぞれ不等速ジョイントである、
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】
前記第４アクチュエータは、回転型アクチュエータであり、前記第１回転伝達機構は、前記第４アクチュエータの駆動により回転する回転部材に、前記第４アクチュエータの駆動による回転を減速して伝達する減速機構を有する、
ことを特徴とする、請求項１ないし３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５】
前記第４アクチュエータは、回転型アクチュエータであり、前記第３アクチュエータの可動部に支持固定されている、
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】
前記第４アクチュエータは、固定の部分に支持固定され、
前記第１回転伝達機構は、前記回転部材の位置に拘らず、前記第４アクチュエータの駆動による回転を前記回転部材に伝達する第３回転伝達機構を有する、
ことを特徴とする、請求項２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７】
前記第１回転伝達機構は、前記出力部材の回転軸線と略平行に配置され、前記第３回転伝達機構により回転が伝達される前記回転部材である平行軸と、前記平行軸と前記リンク部材とを接続するユニバーサルジョイントと、を有し、
前記第３アクチュエータは回転型アクチュエータで、その回転軸が前記ｚ軸方向に対して略直交する方向に配置されるとともに、その回転軸に固定されるか又は一体に形成され、先端が前記平行軸に連結されたアーム部を有し、
一端が前記固定の部分又は前記第４アクチュエータの回転軸に回転自在に連結されるとともに、他端が前記平行軸に回転自在に連結される他のリンク部材を有し、
前記第３アクチュエータの前記アーム部と前記他のリンク部材を平行に保つ平行リンク機構が構成され、該平行リンク機構により前記平行軸が前記出力部材の回転軸線と略平行に保持されている、
ことを特徴とする、請求項６に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項８】
前記他のリンク部材の前記一端は、前記第４アクチュエータの回転軸に回転自在に連結され、
前記第４アクチュエータは、前記ｚ軸と略平行な回転軸を有する回転型アクチュエータであり、
前記第４アクチュエータの回転軸及び前記平行軸は、それぞれ略同形状のクランク部を有し、
前記第３回転伝達機構は、前記第４アクチュエータの回転軸の前記クランク部と、前記平行軸の前記クランク部と、これら両クランク部との間を連結する第３のリンク部材と、を有するリンク機構である、
ことを特徴とする、請求項７に記載のパラレルリンクロボット。
【請求項９】
前記第４アクチュエータは、前記第３アクチュエータの回転軸に略平行な回転軸を有する回転型アクチュエータであり、
前記他のリンク部材の前記一端は、前記固定の部分に回転自在に連結され、
前記第３回転伝達機構は、前記第４アクチュエータの回転軸と平行に配置された伝達軸と、前記第４アクチュエータの回転軸と前記伝達軸との間で回転を伝達する第１中間伝達部と、前記伝達軸の回転を前記平行軸に伝達する第２中間伝達部と、前記第４アクチュエータの回転軸と前記伝達軸との距離を一定に規制する規制部材と、を有する、
ことを特徴とする、請求項７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９に示すような構造が知られている（特許文献１参照）。図９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を回動させられるようにしている。この伝動部材５は、出力部材４の鉛直方向及び水平方向の移動に追従しつつ、回転伝達が行えるように支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
上述の特許文献１に記載された構造の場合、出力部材４を回動させるために、専用の伝動部材５を設ける必要があり、構造が複雑になることが避けられない。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構成で出力部材の回転を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】
【０００６】
本発明は、所定のｚ軸と略平行な回転軸線を有する出力部材と、前記出力部材の移動及び回転を行う第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、第３アクチュエータ、及び、第４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、及び、前記出力部材と前記第２アクチュエータとの間にそれぞれ設けられ、前記出力部材の回転軸線を前記ｚ軸に対し略平行に保持しつつ、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に交差する方向に移動させる第１リンク機構及び第２リンク機構と、前記出力部材と前記第３アクチュエータとの間を連結するリンク部材を有し、前記第３アクチュエータの駆動により前記出力部材を前記ｚ軸に概ね平行な方向に移動させる第３リンク機構と、前記第４アクチュエータの駆動により生じる回転を前記リンク部材に伝達する第１回転伝達機構と、前記リンク部材からの回転を前記出力部材に伝達する第２回転伝達機構と、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回転伝達機構及び前記第２回転伝達機構は、前記出力部材の位置決め位置に拘らず、前記第４アクチュエータの駆動による回転を前記リンク部材を介して前記出力部材に伝達可能である、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】
【０００７】
本発明によれば、第３リンク機構を構成するリンク部材を介して、第４アクチュエータにより出力部材を回転させることができるため、出力部材を回転させるための専用の伝動部材が必要ない。このため、簡単な構成で出力部材の回転を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】２自由度のジョイント部の１例を示す拡大斜視図。
【図４】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断面図。
【図５】本発明の第３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】本発明の第４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７】本発明の第５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８】本発明の第６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９】従来構造の第１例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜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３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、モータ１１０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、１１０は第４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。
【００１０】
［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。
【００１１】
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。
【００１２】
［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。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。
【００１３】
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。
【００１４】
［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。
【００１５】
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。
【００１６】
［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。
【００１７】
上述の第１、第２、第３各リニアアクチュエータとしては、リニアモータ、リニアステッピングモータなどが使用可能である。但し、リニアアクチュエータは、回転型アクチュエータの一例であるモータ等の回転運動をボールネジ等の変換機構により直線運動に変換したものであっても良い。また、これら回転型、リニア型等のアクチュエータは、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。
【００１８】
［第４アクチュエータ］
第４アクチュエータであるモータ１１０は、出力部材１０２をｚ軸回り（鉛直軸回り）に回動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このようなモータ１１０は、回転軸１１０ａの方向を出力軸１０３と平行にするべく、回転軸１１０ａがｚ軸方向（鉛直方向）に対して略平行となるように第３移動子１０８ａに固定されている。モータ１１０の駆動量（回転軸１１０ａの回転量）は制御部Ｃにより制御される。
【００１９】
［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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、２本の第１リンクバー１０６ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２３】
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、２本の第２リンクバー１０７ａの平行がそれぞれ保持される。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、出力部材１０２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、出力部材１０２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。
【００２７】
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。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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３に例示する構造のジョイントを適用できる。図３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３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。
【００３２】
［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、モータ１１０の回転軸１１０ａに連結された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。
【００３３】
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である第２ユニバーサルジョイント１０９ｂにより連結している。一方、他端部を回転軸１１０ａの先端部（下端部）に第３駆動側ジョイント部である第１ユニバーサルジョイント１０９ｃにより連結している。
【００３４】
本実施形態の場合、第１、第２ユニバーサルジョイント１０９ｃ、１０９ｂは、それぞれフックジョイント（カルダンジョイント）であり、後述するように、回転の伝達を行う。したがって、回転軸１１０ａと第３リンクバー１０９ａとの角度、及び、第３リンクバー１０９ａと出力軸１０３との角度が４５度以下の範囲で、第３リンクバー１０９ａが可動可能である。そして、この可動範囲で出力部材１０２のｘｙｚ空間内での位置決めが可能で、かつ出力部材１０２のｚ軸周りの回動が可能である。なお、第１、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂ、１０９ｃとして不等速のフックジョイントではなく、ツェッパ型、バーフィールド型などの等速ジョイントを使用しても良い。これにより、出力部材１０２の可動範囲を上述よりも大きくできる。
【００３５】
［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、モータ１１０の回転軸１１０ａ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。
【００３６】
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１０３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。
【００３７】
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。
【００３８】
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は、移動子の移動距離に相当する。
【００３９】
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。
【００４０】
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１ユニバーサルジョイント１０９ｂ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。
【００４１】
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となる第２ユニバーサルジョイント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２ユニバーサルジョイント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２ユニバーサルジョイント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。
【００４２】
［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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、互いにの中心が重なる位置のそれぞれから外れるように配置する。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。
【００４５】
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。
【００４６】
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と同じ位置又は、第２リニアアクチュエータ１０５と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。
【００４７】
［第１回転伝達機構及び第２回転伝達機構］
リンク部材である第３リンクバー１０９ａと第４アクチュエータであるモータ１１０との間には、モータ１１０の駆動により生じる回転を第３リンクバー１０９ａに伝達する第１回転伝達機構１０９１が設けられている。第１回転伝達機構１０９１は、回転部材である回転軸１１０ａと第３リンクバー１０９ａとを接続する、上述した第１ユニバーサルジョイント１０９ｃを有する。
【００４８】
一方、出力部材１０２の出力軸１０３と第３リンクバー１０９ａとの間には、第３リンクバー１０９ａの回転を出力軸１０３に伝達する第２回転伝達機構１０９２が設けられている。第２回転伝達機構１０９２は、第３リンクバー１０９ａと出力軸１０３とを接続する第２ユニバーサルジョイント１０９ｂを有する。
【００４９】
本実施形態の場合、図２に示す様に、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃと第２ユニバーサルジョイント１０９ｂとは、不等速性が打ち消されるように、互いの回転方向の位相をずらしている。即ち、入力側の位相を、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃと第２ユニバーサルジョイント１０９ｂとで９０°ずらしている。言いかえると、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃの上側の部分の折り曲げ回動軸が図示のようにｙ軸方向に向いているとき、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂの上側の部分の折り曲げ回動軸が、図示のようにｘ軸方向に向くようになっている。これら第１、第２ユニバーサルジョイント１０９ｃ、１０９ｂは、上述したように、それぞれフックジョイントであり、角速度が不等速で伝達される不等速ジョイントである。但し、上述のように、出力軸１０３は出力部材１０２の位置に拘らずｚ軸に対する平行が維持される。回転軸１１０ａは第３移動子１０８ａにｚ軸と平行に配置されている。このため、回転軸１１０ａと出力軸１０３とはｚ軸に対する平行が常に維持される。したがって、回転軸１１０ａと第３リンクバー１０９ａとの角度と、第３リンクバー１０９ａと出力軸１０３との角度がほぼ同じとなる。
【００５０】
このように第３リンクバー１０９ａの両端部の第１、第２ユニバーサルジョイント１０９ｃ、１０９ｂが、入出力の位相を９０°ずらして配置されるため、不等速性が打ち消される。この結果、回転軸１１０ａの回転は、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃ、第３リンクバー１０９ａ、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂを介して、出力軸１０３にほぼ等速で伝達される。言い換えれば、モータ１１０の駆動により回転軸１１０ａを回転させれば、第３リンクバー１０９ａも回転し、出力軸１０３も回転軸１１０ａと同量の回転をさせられることになる。
【００５１】
［出力部材の回動］
したがって、第１、第２ユニバーサルジョイント１０９ｃ、１０９ｂにより、出力部材１０２の位置決め位置に拘らず、モータ１１０の回転を第３リンクバーを介して出力部材１０２に伝達可能である。即ち、モータ１１０を回転させると第３リンクバー１０９ａは第１ユニバーサルジョイント１０９ｃにより回転を伝達されモータ１１０と同期して回転する。この回転は第２ユニバーサルジョイント１０９ｂにより出力軸１０３に伝達されるため、モータ１１０の駆動量を制御することにより出力部材１０２の回転を制御可能である。しかも、出力部材１０２の回動量は第４アクチュエータであるモータ１１０の駆動量により一意に決まり、第１、第２、第３各リニアアクチュエータ１０４、１０５、１０８の駆動量に影響を受けることなく、制御を簡単に行える。
【００５２】
また、モータ１１０を保持励磁や電磁ブレーキ等により停止し、回転軸１１０ａの回転角度を固定しておけば、出力軸１０３及び出力部材１０２をｘｙｚ空間内で任意の位置に移動しても、出力軸１０３の回転角度が保持されたままとなる。即ち、出力部材１０２の回転角度が維持される。
【００５３】
なお、上述のように、モータ１１０の回転軸１１０ａは、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃにより第３リンクバー１０９ａに結合されている。また、第３リンクバー１０９ａは、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂによって出力軸１０３に結合されている。但し、モータ１１０の回転軸に加わるスラスト方向の負荷が許容値を超える場合は、モータ１１０の回転軸１１０ａと第１ユニバーサルジョイント１０９ｃとを直結せずに、軸受を介するようにしても良い。即ち、第１回転伝達機構１０９１として、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃに加えて、回転軸１１０ａとこの第１ユニバーサルジョイント１０９ｃとの間に軸受を追加して、この軸受によってスラスト方向の負荷を受ける構造等に変更しても良い。
【００５４】
本実施形態によれば、第３リンク機構１０９を構成する第３リンクバー１０９ａを介して、モータ１１０により出力部材１０２を回転させることができるため、出力部材１０２を回転させるための専用の伝動部材が必要ない。このため、簡単な構成で出力部材の回転を行える。即ち、出力部材１０２を概ね鉛直方向に移動させるためのリンクバー１０９ａにより、出力部材１０２の回転も行わせることができるので、出力部材１０２の回転のための駆動バー等を別途設けなくてもよく、機構をシンプルに構成することができる。
【００５５】
また、出力部材１０２の、概ね水平方向の移動を第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により制御し、概ね鉛直方向の移動を第３リニアアクチュエータ１０８により制御し、回動をモータ１１０により制御している。このため、制御を簡単に行える。即ち、位置決めの目標位置に対して第１、第２、第３の各リニアアクチュエータの駆動量（制御量）は互いに関係があるものの、それぞれ制御する方向（移動方向）が概ね水平方向か、概ね鉛直方向かに決まっているため、それぞれの駆動量の算出を簡単に行える。また、第４アクチュエータであるモータに関しては第１、第２、第３の各リニアアクチュエータの駆動量に無関係に駆動量を簡単に決定できる。
【００５６】
また、本実施形態の場合、出力軸１０３の軸線上に各リンクバーから接続されるジョイント部を配列したので、リンクバーからの力が作用する作用点は出力軸１０３の軸線方向から見たときに一致する。このため、出力軸１０３や出力部材１０２の位置決めに対して作用点のずれによる偏差を生じることがない。従って、位置決め誤差の少ないパラレルリンクロボットが提供できるとともに、位置決め位置に対して各アクチュエータの駆動量の算出が容易となる。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図４を用いて説明する。本実施形態は、上述の第１の実施形態に対し、第１回転伝達機構１０９１にモータ１１０と第１ユニバーサルジョイント１０９ｃとの間の減速機構１１０Ａを追加している。この減速機構１１０Ａは、ウォームギヤ１１１及びウォームホイール１１２から構成され、モータ１１０の回転を減速して伝達する。ウォームホイール１１２には回転部材である回転軸１１０ｂを固定している。即ち、ウォームホイール１１２と回転軸１１０ｂとは一緒に回転する。回転軸１１０ｂは、ｚ軸方向と略平行になるように第３移動子１０８ａに回転自在に支持されている。回転軸１１０ｂの先端部（下端部）には、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃを介して第３リンクバー１０９ａを連結している。
【００５８】
また、本実施形態の場合、モータ１１０の設置位置の自由度を持たせるために、第１回転伝達機構１０９１に２つのプーリ１１３、１１４と、それらの間に掛け渡されたベルト１１５を追加している。なお、２つのプーリ１１３、１１４と、それらの間に掛け渡されたベルト１１５の動力伝達機構は複数のギヤを有する機構に変更しても良い。このようなプーリによる動力伝達機構及び減速機構１１０Ａは、第３移動子１０８ａに支持されている。
【００５９】
このような本実施形態の場合、モータ１１０の回転はプーリ１１３、ベルト１１５、プーリ１１４を介してウォームギヤ１１１に伝達される。そして、ウォームギヤ１１１からウォームホイール１１２に回転が減速して伝達され、回転軸１１０ｂが回転する。更に、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃを介して第３リンクバー１０９ａが回転し、第２ユニバーサルジョイント１０９ｂを介して出力部材１０２が回転する。
【００６０】
本実施形態によれば、モータ１１０の回転を減速して出力部材１０２に伝達できるため、出力部材１０２の回転制御をより精密に行える。また、モータ１１０からの回転トルクは、減速して伝達されることにより増強される。その他の構造及び作用は、上述の第１の実施形態と同様である。
【００６１】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態の上述の第１、第２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。
【００６２】
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、複数のモータ２０４、２０５、２０８、２１０と、複数のリンク機構２０６、２０７、２０９と、を有する。第１モータ２０４は第１アクチュエータに、第２モータ２０５は第２アクチュエータに、第３モータ２０８は第３アクチュエータに、第４モータ２１０は第４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。
【００６３】
不図示のケース内には、第１モータ２０４、第２モータ２０５、第３モータ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。ケースはベース部材を兼ねており、複数のモータ２０４、２０５、２０８が、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。
【００６４】
また、第１モータ２０４、第２モータ２０５、第３モータ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、各モ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、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モ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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
［第１モータ及び第２モータ］
第１モータ２０４及び第２モータ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る回転型アクチュエータの一例である。なお、厳密に言えば第３モータ２０８の回転を停止している場合は、第１モータ２０４及び第２モータ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モータ２０４及び第２モータ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モータ２０４の回転軸に第１アーム２０４ａを、第２モータ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モータ２０４の駆動により、第２アーム２０５ａは第２モータ２０５により、それぞれ略水平方向に揺動する。第１、第２モータ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。
【００６８】
［第３モータ］
第３モータ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る回転型アクチュエータの一例である。このような第３モータ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モータ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モータ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モータ２０８の駆動により、第３モータ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モータ２０４と第２モータ２０５の回転を停止している場合は、第３モータ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モータ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モータ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。
【００６９】
［第４モータ］
第４モータ２１０は、出力部材２０２をｚ軸回り（鉛直軸回り）に回動させるための駆動源となる回転型アクチュエータの一例である。このような第４モータは、第３モータ２０８の駆動により揺動される可動部である第３アーム２０８ａ、又は、第３モータ２０８の回転軸の何れかに固定されており、第３アーム２０８ａと共に回動する。第４モータ２１０の駆動量（回転軸の回転量）は制御部Ｃにより制御される。
【００７０】
なお、上述の説明では、第１、第２、第３、第４アクチュエータは、それぞれ電動の回転型アクチュエータ（モータ）とした。このような回転型のアクチュエータは、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。
【００７１】
［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モータ２０４の第１アーム２０４ａとの間、及び、出力軸２０３と第２モータ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モータ２０４及び第２モータ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。
【００７２】
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。
【００７３】
第１軸２０４ｂは、出力軸２０３と平行に配置され、第１モータ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モータ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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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に対して第１リンクバー２０６ａを、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て回動自在である。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。
【００７８】
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に対して第１リンクバー２０６ａを、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て回動自在である。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。
【００７９】
このように、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３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。
【００８０】
［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モータ２０４と出力部材２０２との間、及び、第２モータ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個のモ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モータ２０４及び第２モータ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。
【００８１】
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モータ２０４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モータ２０５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、両モ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。
【００８２】
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。
【００８３】
これにより、第１モータ２０４の駆動により出力軸２０３を移動させる力と、第２モ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個のモータにより出力軸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１０３に傾くような力が作用せず、位置決め制度を向上させられる。
【００８４】
［第３リンク機構］
第３リンク機構２０９は、出力部材２０２の出力軸２０３と第３モータ２０８の第３アーム２０８ａとの間に設けられ、第３モータ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軸２０８ｃと、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。第３軸２０８ｃは、回動腕部（可動部材）である第３アーム２０８ａの先端にｚ軸と略平行に軸受２０８ｂにより回転自在に支持されている。
【００８５】
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である第２ユニバーサルジョイント１０９ｂにより連結されている。また、他端部を第３軸２０８ｃの先端部に第３駆動側ジョイント部である第１ユニバーサルジョイント２０９ｃにより連結されている。これら第１、第２ユニバーサルジョイント２０９ｃ、２０９ｂは、第１の実施形態と同様である。
【００８６】
［出力部材の上下移動］
第３モータ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軸２０８ｃ及び第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モータ２０４及び第２モータ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モータ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モータ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モータ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、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。この位置決めに関しては、第１の実施形態とほぼ同様である。
【００８７】
［各モータの配置］
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モータ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モータ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が何れかのモータの鉛直方向下側に位置することはない。
【００８８】
特に、第１モータ２０４と第２モータ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モータ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モータ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モータ２０４と第２モータ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、互いにの中心が重なる位置のそれぞれから外れるように配置する。
【００８９】
［第１回転伝達機構及び第２回転伝達機構］
リンク部材である第３リンクバー２０９ａと第４アクチュエータである第４モータ２１０との間には、第４モータ２１０の駆動により生じる回転を第３リンクバー２０９ａに伝達する第１回転伝達機構２０９１が設けられている。第１回転伝達機構２０９１は、減速機構２１０Ａ、及び、回転部材である第３軸（回転軸）２０８ｃと第３リンクバー２０９ａとを接続する第１ユニバーサルジョイント２０９ｃを有する。
【００９０】
一方、出力部材２０２の出力軸２０３と第３リンクバー２０９ａとの間には、第３リンクバー２０９ａの回転を出力軸２０３に伝達する第２回転伝達機構２０９２が設けられている。第２回転伝達機構２０９２は、第３リンクバー２０９ａと出力軸２０３とを接続する第２ユニバーサルジョイント２０９ｂを有する。
【００９１】
第１回転伝達機構２０９１の減速機構２１０Ａは、プーリ２１３、２１４及びベルト２１５から構成される。プーリ２１３は、第４モータ２１０の回転軸に固定され、プーリ２１４は、第３軸２０８ｃに固定されている。そして、これら両プーリ２１３、２１４との間にベルト２１５が掛け渡されている。プーリ２１３はプーリ２１４よりも小径であるため、これらのプーリとベルトにより減速機構２１０Ａが構成されている。
【００９２】
［出力部材の回動］
減速機構２１０Ａにより第４モータ２１０の回転は減速されて第３軸２０８ｃに伝達される。第３軸２０８ｃの回転は第１ユニバーサルジョイント２０９ｃにより第３リンクバー２０９ａに伝達される。更に、第３リンクバー２０９ａの回転は第２ユニバーサルジョイント２０９ｂにより出力軸２０３に伝達されるので、第４モータ２１０を回転させれば出力軸２０３及び出力部材２０２をｚ軸回り（鉛直軸回り）に回動させることができる。なお、２つのプーリ２１３、２１４と、それらの間に掛け渡されたベルト２１５の動力伝達機構は、複数のギヤを有する機構に変更してもよい。
【００９３】
本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、第１ユニバーサルジョイント１０９ｃと第２ユニバーサルジョイント１０９ｂとは、それぞれフックジョイントであり、不等速性が打ち消されるように、互いの回転方向の位相をずらしている。即ち、入力側の位相を、第１ユニバーサルジョイント２０９ｃと第２ユニバーサルジョイント２０９ｂとで９０°ずらしている。但し、本実施形態では第３軸２０８ｃは出力軸２０３に対して平行に保たれてはいない。このため、第１、第２ユニバーサルジョイント２０９ｃ、２０９ｂの不等速性を打ち消すようにこれらの位相を上述のようにずらしているものの、第３軸２０８ｃと出力軸２０３の回転角度を厳密には一致させることができない。
【００９４】
このため、第４モータ２１０の回転を停止させていても、出力軸２０３の位置決め位置を変更すると出力軸２０３の回転角度は変化する。したがって、本実施形態の場合、この回転角度の変化を考慮して、第４モータ２１０の回転を制御することが好適である。なお、第３軸２０８ｃと出力軸２０３の回転角度を一致させるために、図示のフックジョイント型のユニバーサルジョイント２０９ｂ、２０９ｃに代えて、等速ボールジョイント等の等速ジョイントを使用しても良い。
【００９５】
なお、本実施形態の場合、第４モータ２１０を、第３モータ２０８の回転軸及び第３アーム２０８ａの少なくとも一方に取り付けているため、第４モータ２１０は第３アーム２０８ａの揺動とともに回動する。したがって、第３モータ２０８の負荷を増加させる慣性モーメントを抑えるために、第４モータ２１０の重心位置を第３モータ２０８の回転軸に接近させるように、第４モータ２１０の取り付け位置を決めることが好適である。
【００９６】
但し、第３モータ２０８の許容できる負荷の慣性モーメントが十分大きい場合は、第４モータ２１０の重心位置を第３モータ２０８の回転軸よりも第３リンクバー２０９ａと反対側寄りにずらしても良い。そして、第４モータ２１０の自重によって第３リンクバー２０９ａが上側に移動するような向きにモーメントが働くようにする。このようにすると、出力部材２０２、出力軸２０３、複数のリンクバー、第３軸２０８ｃ、軸受２０８ｂ等の自重によって第３モータ２０８の回転軸に働く図示の反時計回りの向きのモーメントの一部または全てを相殺できる。
【００９７】
本実施形態によれば、第１、第２、第３モータ２０４、２０５、２０８の回転を制御することにより、出力部材２０２のｘｙｚ空間内での位置決めを行える。また、第４モータ２１０の回転を制御することで出力部材２０２の回転を行える。特に、この出力部材２０２の回転を行わせるための第４モータ２１０の駆動力の伝達を、出力軸２０３の概ね鉛直方向の移動を行わせるための第３リンクバー２０９ａを介して行わせている。このため、シンプルな構造のパラレルリンクロボットが実現できる。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。
【００９８】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態は、上述の第３の実施形態に対し、減速機構２１０Ｂをウォーム減速機に変更している。このために第４モータ２１０を回転軸が第３アーム２０８ａの配設方向と平行となるように配置している。そして、第４モータ２１０の回転軸にウォームギヤ２１６を設け、このウォームギヤ２１６を、第３アーム２０８ａの先端に回転自在に支持された第３軸２０８ｃに設けられたウォームホール２１７に噛合させている。これにより、第４モータ２１０の回転が減速されて第３軸２０８ｃに伝達される。その他の構造及び作用は、第３の実施形態と同様である。
【００９９】
＜第５の実施形態＞
本発明の第５の実施形態について、図７を用いて説明する。上述したように、第３の実施形態、第４の実施形態においては、フックジョイントのような単純なユニバーサルジョイントを使用すると出力軸の回転角度を第３軸の回転角度に一致させることができなかった。この点を改良すべく、本実施形態では第３軸２２１の向きを出力軸２０３の向きに一致させられる機構を採用した。また、第４アクチュエータの一例である第４モータ２１０をベース部材等の固定の部分に支持固定して、第４モータ２１０が第３モータ２０８の回転軸の負荷とならないようにした。
【０１００】
本実施形態のパラレルリンクロボット２００について、第１ユニバーサルジョイント２０９ｃ及びそれよりも下方に図示されている部材及び構成は第３の実施形態、第４の実施形態と同様である。第１ユニバーサルジョイント２０９ｃは第３軸２２１に結合されている。第３軸２２１は２自由度のジョイント部２０８ｄにより第３モータ２０８の可動部である第３アーム２０８ａに結合され、自身の軸回りに回転自在となっている。
【０１０１】
本実施形態の場合、第１回転伝達機構２０９１ａは、第３リンクバー２０９ａの位置に拘らず、第４モータ２１０の駆動による回転を第３リンクバー２０９ａに伝達する第３回転伝達機構２０９３を有する。第３回転伝達機構２０９３は、出力部材２０２の出力軸２０３の回転軸線と略平行に配置された平行軸（回転部材）である第３軸２２１に回転を伝達する。
【０１０２】
まず、第３回転伝達機構２０９３について説明する。第４モータ２１０は、ｚ軸と略平行な回転軸２２０を有する回転型アクチュエータである。即ち、第４モータ２１０は、回転軸２２０がｚ軸方向と略平行となるように配置されている。また、第４モータ２１０の回転軸２２０及び平行軸である第３軸は、それぞれ同形状のクランク部２２０ａ、２２０ｂ、２２１ａ、２２１ｂを有する。第３回転伝達機構２０９３は、第４モータ２１０の回転軸２２０のクランク部２２０ａ、２２０ｂと、第３軸のクランク部２２１ａ、２２１ｂと、これら両クランク部との間を連結する第３のリンク部材である駆動リンクバー２２３と、を有するリンク機構である。そして、このリンク機構により回転軸２２０の回転を第３軸２２１に伝達している。
【０１０３】
より具体的に説明する。第４モータ２１０の回転軸２２０には、２つのクランク部２２０ａ、２２０ｂが形成されている。また、第３軸２２１にも、２つのクランク部２２１ａ、２２１ｂが形成されている。クランク部２２０ａとクランク部２２１ａとの間及び、クランク部２２０ｂとクランク部２２１ｂとの間には、それぞれ同じ長さ（両端のジョイントの中心間の距離である実効長）の駆動リンクバー２２３が４個の２自由度のジョイント２２３ａによって連結されている。第４モータ２１０の駆動により回転軸２２０を回転させると、クランク部２２０ａ、２２０ｂの回転は２本の駆動リンクバー２２３によってクランク部２２１ａ、２２１ｂに伝達され、第３軸２２１を回転させる。
【０１０４】
２つのクランク部２２０ａ、２２０ｂの間の上方から見た角度と、２つのクランク部２２１ａ、２２１ｂの間の上方から見た角度は等しくする。それらの角度θは略９０度が最適であるが４０度〜１４０度の範囲内にすることも可能である。このような構成では、クランク部の一方の対（例えば２２０ａと２２１ａ）が死点にあるとき、クランク部の他方の対（例えば２２０ｂと２２１ｂ）は死点にないため、任意の回転位置において動力の伝達が可能となる。そして、出力軸２０３及び出力部材２０２の３６０度以上の回転が可能である。
【０１０５】
また、本実施形態の場合、回転型アクチュエータである第３モータ２０８の駆動により第３軸２２１の位置が移動しても、第３軸２２１と第４モータ２１０の回転軸２２０との平行を維持できるように構成している。即ち、第３モータ２０８は、その回転軸がｚ軸と略直交する方向（水平方向）に配置されている。第４モータ２１０の回転軸２２０は、その延長線が第３モータ２０８の回転軸又はこの回転軸の延長線と交差するように配置されている。なお、第４モータ２１０の回転軸２２０は、第４モータ２１０を介してベース部材などの固定の部分にｚ軸と略平行に支持された軸に相当する。
【０１０６】
また、第４モータ２１０の回転軸２２０と第３軸２２１との間を、リンク部材であるリンクバー２２２により連結している。リンクバー２２２の両端には、２自由度のジョイント部２２２ａ、２２２ｂを設け、リンクバー２２２の両端を第３軸２２１及び回転軸２２０にそれぞれ連結している。また、第３モータ２０８の回転軸と第３軸２２１とは、アーム部である第３アーム２０８ａにより連結されている。第３アーム２０８ａの先端には、２自由度のジョイント部２０８ｄを設け、この先端を第３軸２２１に連結している。
【０１０７】
上述のように、第４モータ２１０の回転軸２２０は、その延長線が第３モータ２０８の回転軸上に存在する。このため、リンクバー２２２の長さ（両端のジョイントの中心間の距離である実効長）と、第３アーム２０８ａの長さ（第３モータ２０８の回転中心とジョイント部２０８ｄの中心との距離である実効長）とは同じとなる。したがって、第３軸２２１と、回転軸２２０と、リンクバー２２２と、第２アーム２０８ａとで平行リンク機構を構成する。
【０１０８】
より具体的に説明する。リンクバー２２２は一端に２自由度のジョイント部２２２ａを有し他端に２自由度のジョイント部２２２ｂを有している。第４モータ２１０は他のモータと同様にベース部材を兼ねる不図示のベース部材を兼ねるケース等に直接又は取付部材等を介して間接的に取り付けられており、その回転軸２２０が略鉛直方向を向き、出力軸２０３と平行となっている。第３軸２２１と第４モータ２１０の回転軸２２０にリンクバー２２２が、それぞれ２自由度のジョイント部２２２ａ、２２２ｂによって結合されている。
【０１０９】
リンクバー２２２の実効長（両端のジョイント部２２２ａ、２２２ｂの中心間の距離）は、第３アーム２０８ａの実効長（ジョイント部２０８ｄの中心から第３アーム２０８ａの図示の屈曲点までの距離）に等しい。また、２自由度のジョイント部２２２ａ、２２２ｂ、２０８ｄの位置及び、第３アーム２０８ａの図示の屈曲点が平行四辺形の４つの頂点に相当する擬似的な平行リンク機構を構成する。したがって、第３軸２２１は、第４モータ２１０の回転軸２２０に対して平行となるように規制されながら、第３モータ２０８の駆動による第３アームの回転により、概ね上下方向に移動する。
【０１１０】
このように第３軸２２１は、回転軸２２０と平行に、即ちｚ軸と略平行に維持されながら移動するため、出力軸２０３に対しても平行に保たれる。したがって、第１、第２ユニバーサルジョイント２０９ｃ、２０９ｂとして、フックジョイント等の単純で安価なものを使用しても、位相を図示のようにしておくことで、ユニバーサルジョイントの不等速性は相殺される。そして、第１、第２の実施形態と同様に、第３軸２２１の回転と出力軸２０３の回転を一致させられる。なお、動力の伝達効率の面から駆動リンクバー２２３の傾斜を４５度程度までに抑えることが好適である。
【０１１１】
また、本実施形態において、２自由度のジョイント部２０８ｄ、２２２ａ、２２２ｂ、２２３ａとしては図３に示したものが使用可能であり、このように部品の共通化をすることは装置を安価にでき好適である。このような本実施形態の構成により、第１〜第３モータの駆動量に影響されず、出力部材２０２の回転角度は第４モータ２１０の駆動量により独立して制御が可能である。本実施形態のパラレルリンクロボットにおけるその他の動作及び作用効果は第３の実施形態と同様である。
【０１１２】
＜第６の実施形態＞
本発明の第６の実施形態について、図８を用いて説明する。本実施形態では、第５の実施形態と同様に、第３軸２２１の向きを出力軸２０３の向きに一致させる機構を採用した。また、第３軸２２１に減速ギヤユニットを装着し、減速ギヤユニットと第４アクチュエータである第４モータ２１０との間の動力伝達をベルト等で行うようにした。
【０１１３】
本実施形態の場合、第４モータ２１０は、ｚ軸方向の線分と略直交する回転軸２１０ｂを有する回転型アクチュエータである。本実施形態の第３回転伝達機構２０９３ａは、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂと平行に配置された伝達軸２３１ｂと、第１中間伝達部２３２Ａと、第２中間伝達部２３１と、規制部材２３３と、を有する。
【０１１４】
第１中間伝達部２３２Ａは、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂと伝達軸２３１ｂとの間で回転を伝達する。本実施形態の場合、回転軸２１０ｂにプーリ２１０ｃを、伝達軸２３１ｂにプーリ２３１ａをそれぞれ設け、両プーリ２１０ｃ、２３１ａにベルト２３２を掛け渡してなる。第２中間伝達部２３１は、伝達軸２３１ｂの回転を第３軸２２１に伝達するもので、減速ギヤユニット（減速機構）により構成している。規制部材２３３は、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂと伝達軸２３１ｂとの距離を一定に規制するものである。
【０１１５】
また、本実施形態の場合も、第１回転伝達機構２０９１ｂは、出力部材２０２の出力軸２０３と略平行に配置され、第３回転伝達機構２０９３ａにより回転が伝達される第３軸２２１と、第１ユニバーサルジョイント２０９ｃと、を有する。また、第３モータ２０８は回転型アクチュエータで、その回転軸がｚ軸方向の線分と略直交する方向（水平方向）に配置されている。
【０１１６】
より具体的に説明する。第３軸２２１には減速ギヤユニットである第２中間伝達部２３１が取り付けられている。第２中間伝達部２３１の入力軸の延長線は第３軸２２１の中心軸に略直交するようになっている。また、第２中間伝達部２３１の入力軸である伝達軸２３１ｂにはプーリ２３１ａが取り付けられている。そして、プーリ２３１ａの回転が不図示の傘歯ギヤ、フェースギヤ、ウォームギヤ等を用いた任意の減速ギヤにより減速されて、第３軸２２１を回転させるようになっている。
【０１１７】
一方、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂにはプーリ２１０ｃが取り付けられ、ベルト２３２がプーリ２１０ｃ、２３１ａに掛け回されて、第１中間伝達部２３２Ａを構成している。これにより、第４モータ２１０の回転がプーリ２１０ｃ、ベルト２３２、プーリ２３１ａ、伝達軸２３１ｂ、第２中間伝達部２３１を介して、第３軸２２１に伝達される。そして、第３軸２２１、第１ユニバーサルジョイント２０９ｃ、第３リンクバー２０９ａ、第２ユニバーサルジョイント２０９ｂを介して、出力軸２０３に回転が伝達される。出力軸２０３の回転角度を正確に制御したい場合は、ベルト２３２はタイミングベルト等のすべりの起こらないものを使用することが好適である。なお、プーリ２１０ｃ、２３１ａは実質的に同径のものを使用する。
【０１１８】
また、ベース部材などの固定の部分には、支持軸２３０が、ｚ軸と略平行に支持され、その延長線が第３モータ２１０の回転軸又はこの回転軸の延長線と交差するように配置されている。そして、第３モータ２０８の駆動により第３軸２２１の位置が移動しても、第３軸２２１と支持軸２３０との平行を維持できるように構成している。即ち、第３モータ２０８は、その回転軸がｚ軸方向の線分と略直交する方向（水平方向）に向くように配置されている。支持軸２３０は、その延長線が第３モータ２０８の回転軸又はこの回転軸と交差するように配置されている。
【０１１９】
また、支持軸２３０と第３軸２２１との間を、リンク部材であるリンクバー２２２により連結している。リンクバー２２２の両端には、２自由度のジョイント部２２２ａと１自由度のジョイント部２２２ｂを設け、リンクバー２２２の両端を第３軸２２１及び支持軸２３０にそれぞれ連結している。また、第３モータ２０８の回転軸と第３軸２２１とは、第３アーム２０８ａにより連結されている。第３アーム２０８ａの先端には、２自由度のジョイント部２０８ｄを設け、この先端を第３軸２２１に連結している。
【０１２０】
上述のように、支持軸２３０は、その延長線が第３モータ２０８の回転軸線上に存在する。このため、リンクバー２２２の長さ（両端のジョイントの中心間の距離）と、第３アーム２０８ａの長さ（第３モータ２０８の回転中心とジョイント部２０８ｄの中心との距離）とは同じとなる。したがって、第３軸２２１と、支持軸２３０と、リンクバー２２２と、第２アーム２０８ａとで平行リンク機構が構成される。
【０１２１】
より具体的に説明する。第４モータ２１０は他のモータと同様にベース部材を兼ねる不図示のケース等に直接又は取付部材等を介して間接的に取り付けられており、その回転軸２１０ｂが略水平方向を向き、第３モータ２０８の回転軸と平行となっている。また、略鉛直の支持軸２３０が出力軸２０３に対し平行になるように不図示のケース等に固定して設置されている。支持軸２３０の延長線は第３アーム２０８ａの図示の屈曲部を通過するようになっている。
【０１２２】
なお、支持軸２３０は軸状の形態でなくてもよいが、後述の擬似的な平行リンク機構の説明を理解しやすくするために軸状にしたものである。第３軸２２１と支持軸２３０にリンクバー２２２が、それぞれ２自由度のジョイント部２２２ａと１自由度のジョイント部２２２ｃによって結合されている。リンクバー２２２の実効長（ジョイント部２２２ａの中心からジョイント部２２２ｃの中心までの距離）は第３アーム２０８ａの実効長（ジョイント部２０８ｄの中心から第３アーム２０８ａの屈曲点までの距離）と等しい。
【０１２３】
また、第３軸２２１上のジョイント部２０８ｄの中心からジョイント部２２２ａの中心までの距離は、支持軸２３０上のジョイント部２２２ｃの中心から第３アーム２０８ａの屈曲点までの距離に等しい。このように、２自由度のジョイント部２２２ａ、２０８ｄ、１自由度のジョイント部２２２ｃの位置及び、第３アーム２０８ａの屈曲点が平行四辺形の４つの頂点に相当する擬似的な平行リンク機構を構成している。そして、第３軸２２１は支持軸２３０に対して平行となるように規制されながら、第３モータ２０８の駆動での第３アーム２０８ａの回転により、概ね上下方向に移動する。
【０１２４】
このように第３軸２２１は、支持軸２３０と平行に、即ちｚ軸と平行に維持されながら移動するため、出力軸２０３に対しても平行に保たれる。したがって、第１、第２ユニバーサルジョイント２０９ｃ、２０９ｂとして、フックジョイント等の単純で安価なものを使用しても、入力側の位相を図示のようにずらしておくことで、ユニバーサルジョイントの不等速性は相殺される。そして、第１、第２の実施形態と同様に、第３軸２２１の回転と出力軸２０３の回転を一致させられる。
【０１２５】
また、本実施形態の場合、第２中間伝達部２３１の伝達軸２３１ｂ（入力軸）の中心線と、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂの中心線との間の距離が、リンクバー２２２の実効長と同一になるように、第４モータ２１０の取付け位置を定めている。また、掛け渡されたベルト２３２の直線部がリンクバー２２２に対して平行になるように第４モータ２１０の取付け位置を定めている。このため、第３モータ２０８の駆動により第３軸２２１を移動しても、電磁ブレーキや保持励磁等で第４モータ２１０の回転を停止しておけば、プーリ２１０ｃ、２３１ａは実質的に同径であるためプーリ２３１ａは回転しない。この結果、第３軸２２１の回転角度は変化しない。
【０１２６】
また、本実施形態の場合、規制部材２３３により、第２中間伝達部２３１の伝達軸２３１ｂの中心線と第４モータ２１０の回転軸２１０ｂの中心線との間の距離を一定に保つようにしている。そして、第２中間伝達部２３１の姿勢を保つことで、伝達軸２３１ｂの中心線を、第４モータ２１０の回転軸２１０ｂの中心線に対して平行に保つようにしている。このために規制部材２３３は、両端に軸受を有しリンクバー２２２と同一の実効長（両方の軸受の中心間の距離）を有している部材であり、一例として棒状の形態としている。また、リンクバー２２２に対して平行になるように配置される。このように伝達軸２３１ｂと回転軸２１０ｂとの平行が保たれれば、ベルトテンション等で不用意に第３軸２２１が回転することを防止でき、回転角度制御をより精密に行える。
【０１２７】
このような本実施形態の場合も、第１〜第３モータの駆動量に影響されず、出力部材２０２の回転角度は第４モータ２１０の駆動量により独立して制御が可能である。なお、プーリ２１０ｃ、２３１ａとベルト２３２による動力伝達機構は３個以上のギヤを用いた機構で置き換えても良い。その他の構造及び作用は、上述の第５の実施形態と同様である。
【符号の説明】
【０１２８】
１００、２００      パラレルリンクロボット
１０１      ケース
１０２、２０２      出力部材
１０３、２０３      出力軸（回転軸）
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モータ（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モータ（第３アクチュエータ）
１０９、２０９      第３リンク機構
１０９ａ、２０９ａ      第３リンクバー（リンク部材）
１０９ｂ、２０９ｂ      第２ユニバーサルジョイント
１０９ｃ、２０９ｃ      第１ユニバーサルジョイント
１０９１、２０９１、２０９１ａ、２０９１ｂ      第１回転伝達機構
１０９２、２０９２      第２回転伝達機構
１１０      モータ（第４アクチュエータ）
２１０      第４モータ（第４アクチュエータ）
１１０ａ、１１０ｂ      回転軸（回転部材）
１１０Ａ、２１０Ａ、２１０Ｂ      減速機構
２０８ａ      第３アーム（アーム部）
２２０      回転軸（軸）
２２０ａ、２２０ｂ、２２１ａ、２２１ｂ      クランク部
２２１      第３軸（平行軸）
２２２      リンクバー
２２３      駆動リンクバー（リンクバー）
２３０      支持軸（軸）
２３１      第２中間伝達部（減速機構）
２３２Ａ      第１中間伝達部
２３３      規制部材
２０９３、２０９３ａ      第３回転伝達機構
Ｃ      制御部
【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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