(57)【要約】【課題】線状体がアームの駆動範囲の制限要因となりにくい構造を提供すること。【解決手段】所定の回転軸を回転中心として回転するアームと、前記アームの内部の線状体と前記アームの外部の線状体とを接続可能な線状体接続部と、を備え、前記線状体接続部は、前記アームに設けられ、前記回転軸の軸方向から見て、前記回転軸から最も遠い前記アームの部位と前記回転軸との距離を半径とし、前記回転軸を中心とした円内に存在する、ロボットを構成する。【選択図】図１
2016068199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転軸を回転中心として回転するアームと、
前記アームの内部の線状体と前記アームの外部の線状体とを接続可能な線状体接続部と、を備え、
前記線状体接続部は、
前記アームに設けられ、前記回転軸の軸方向から見て、前記回転軸から最も遠い前記アームの部位と前記回転軸との距離を半径とし、前記回転軸を中心とした円内に存在する、
ロボット。
【請求項２】
前記線状体接続部は、
前記線状体の接続対象が存在する方向から前記線状体を接続可能であり、前記線状体の前記線状体接続部への接続方向の前記回転軸に対する傾斜角は４５度以下である、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記傾斜角は１０度以下である、
請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記線状体接続部は、
前記線状体の接続対象が存在する方向から前記線状体を接続可能であり、前記線状体の前記線状体接続部への接続方向と、前記回転軸とは平行である、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のロボット。
【請求項５】
前記アームに対して回転可能に設けられる第１回転アームと、
前記第１回転アームに回転可能に設けられ、エンドエフェクターを取り付け可能な第２回転アームと、をさらに備える、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のロボット。
【請求項６】
前記線状体接続部は、
前記回転軸に対して回転対称な位置に複数ある、
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のロボット。
【請求項７】
複数の前記線状体接続部は同一形状である、
請求項６に記載のロボット。
【請求項８】
所定の回転軸を回転中心として回転するアームと、
前記アームの内部の線状体と前記アームの外部の線状体とを接続可能な線状体接続部と、を備え、
前記線状体接続部は、
前記アームに設けられるとともに、前記線状体の接続対象が存在する方向から前記線状体を接続可能であり、前記線状体の前記線状体接続部への接続方向の前記回転軸に対する傾斜角は４５度以下である、
ロボット。
【請求項９】
前記傾斜角は１０度以下である、
請求項８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記接続方向と、前記回転軸とは平行である、
請求項８または請求項９のいずれかに記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アームが駆動されるロボットにおいては、通常、アームを駆動するためのモーター等に電力を供給するためのケーブルや各種のセンサや制御のための通信線、流体を利用した駆動を行うための配管等の線状体（cable routing）がアームの内部または外部に存在する。このような線状体をアームの内部から外部に引き出して使用する構成として、特許文献１に開示された技術が知られている。すなわち、特許文献１に開示された技術においては、アームの筐体に対して垂直な方向にアームの内部の線状体を外部へ引き出し、さらに、線状体を略垂直に曲げて次のアーム方向に引き回す構成が開示されている。また、特許文献２においては、アームの内部で線状体を引き回す構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７４６２４４号公報
【特許文献２】特許第５１５９９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術のように、アームの内部の線状体が外部へ引き出される方向がアームの回転軸に対して垂直である場合、線状体がアームの回転に伴って回転軸から遠い領域に達しやすくなる。また、回転軸に対して垂直に延びる線状体を曲げてエンドエフェクターに向けるための固定部（特許文献１の線状体固定部１１'等）が必要となり、当該固定部がアームの可動円を大きくしてしまう。このため、特許文献１に開示された従来技術では、線状体が他の部位へ接触することを避けるなどのためにアームの駆動範囲が制限され得る。さらに、特許文献２に開示された技術においては、アームの外形の大きさが大きくなり、アームの駆動範囲が制限され得る。
本発明は、線状体がアームの駆動範囲の制限要因となりにくい構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためのロボットは、所定の回転軸を回転中心として回転するアームと、アームの内部の線状体とアームの外部の線状体とを接続可能な線状体接続部と、を備え、線状体接続部が、アームに設けられるとともに、回転軸から最も遠いアームの部位と回転軸との距離を半径とし、回転軸を中心とした円内に存在する。
【０００６】
すなわち、回転軸の軸方向から見て、回転軸から最も遠いアームの部位と回転軸との距離を半径とし、回転軸を中心とした円は、当該アームが回転軸を中心として回転した場合（他の部位は固定）に当該アームが達する最大の範囲である可動円である。そして、線状体接続部が当該可動円内（可動円を回転軸に沿って移動させた軌跡によって形成される円筒内）に存在すれば、アームがどのように回転したとしても線状体接続部が可動円の外部に達することはない。従って、当該アームが回転などによって駆動するに際して、線状体接続部が周囲の物体（ロボットの他の部位やロボットの周囲に存在する部材等）と干渉する可能性を高めることはない。このため、当該ロボットは、線状体がアームの駆動範囲の制限要因となりにくい構造である。
【０００７】
ここで、アームは、所定の回転軸を回転中心として回転する部位であればよく、ロボットはアームを１個以上備えていればよい。また、アームの形状は限定されず、回転軸方向に延びるアームであってもよいし、回転軸と異なる方向（例えば回転軸に垂直な方向）に延びるアームであってもよい。ただし、回転軸方向に延びるアーム、例えば、筐体が筒状であり筒の内部に回転軸が存在するような、いわゆる捻転が可能なアームであれば、線状体接続部に接続された線状体がアームの回転とともに回転し、線状体が当該回転を阻害しにくい方向に延びる構成になるため、好ましい構成例となる。
【０００８】
線状体接続部は、アームの内部の線状体とアームの外部の線状体とを接続可能な部位である。すなわち、本ロボットにおいては、線状体接続部が設けられるアームの内部と外部に存在する線状体が、線状体接続部を介して接続される。線状体接続部は、伝達対象を伝達できる状態で線状体同士を接続できるように構成されていれば良く、線状体が伝導体（伝達対象が電力や信号等）である場合、線状体接続部は線状体の導通を確保するコネクターである。また、線状体が配管（伝達対象が流体等）である場合、線状体接続部は流体を配管同士で流通させ得る継手である。
【０００９】
線状体接続部は、さらに、回転軸から最も遠いアームの部位と回転軸との距離を半径とし、回転軸を中心とした円（可動円）内に存在する。すなわち、線状体接続部は、アームの内外の線状体を接続できるように、アームの外周から外側に突出するため、当該線状体接続部の高さと回転軸に対する向きとが調整され、当該調整の結果、線状体接続部が可動円内に含まれるように設計されている。
【００１０】
なお、可動円は、回転軸から最も遠いアームの部位と回転軸との距離によって定義される円であり、当該アームが回転軸を中心として回転した場合（他の部位は固定）に当該アームが達する最大の範囲である。従って、当該円を回転軸に沿って任意距離移動させた場合における円の外側は、アームが達し得ない領域である。従って、線状体接続部が可動円内に存在するとは、線状体接続部とアームとを回転軸に垂直な面に投影した場合において当該円内に線状体接続部が存在することを意味する。
【００１１】
さらに、線状体接続部が、線状体の接続対象が存在する方向から線状体を接続可能であり、線状体の線状体接続部への接続方向の回転軸に対する傾斜角は４５度以下である構成であってもよい。すなわち、アームの外部に存在する線状体の一方の端部に接続対象が接続され、他方の端部に線状体接続部が接続される。さらに、当該アームの外部に存在する線状体の線状体接続部への接続方向は、回転軸に垂直な方向と回転軸とを比較すると、前者ではなく後者寄りに向けられている。従って、当該アームの外部に存在する線状体がアームの回転に伴って半径方向に広がりにくく、アーム付近に当該線状体が存在する状態でアームを回転させることができる。このため、線状体がアームの駆動範囲の制限要因にはなりにくい状態でアームを回転させることができる。
【００１２】
なお、線状体接続部は、線状体の接続対象が存在する方向からアームの外部の線状体を接続できるように構成されている。すなわち、線状体接続部は、線状体の接続対象方向に向けられており、接続対象に対して逆方向に向いている線状体を曲げた上で接続対象に向ける必要はない。このため、線状体に過度の応力を与えることなく内部から外部に線状体を引き回し、接続対象に接続できるように構成されている。
【００１３】
線状体の接続対象が存在する方向から線状体を線状体接続部に接続可能であるという意味は、回転軸に平行な線分における接続対象の逆側からの接続を排除する意味であり、これにより、線状体が過度に曲げられることなく線状体接続部に接続できるように構成されていれば良い。線状体の接続対象は、線状体によって伝達される対象が利用される部位であればよく、例えば、線状体によって伝達される対象である電力や信号を利用して動作するエンドエフェクターや各種のアーム等が想定される。
【００１４】
なお、線状体接続部への線状体の接続方向が、回転軸に対して傾斜している角度が４５度以下であれば、線状体が回転軸から離れる方向に向くことが抑制されるため、傾斜角が４５度以下となるように構成されていればよい。従って、当該傾斜角は、線状体が回転軸から離れる方向に向くことが抑制され、アームの駆動範囲を制限しにくい角度であればよく、例えば、１０度以下であってもよい。なお、傾斜角は、接続方向と回転軸との角度であるため常に正の値であり、線状体接続部の先端はアームの可動円の円周方向に向いていることが好ましいが、線状体接続部の先端が回転軸方向に向いている構成であってもよい。この構成によれば、線状体のアームへの衝突が発生することを抑制しながらも、アームの可動範囲が線状体接続部によって制限されることをより効果的に抑制することができる。
【００１５】
さらに、線状体接続部が、線状体の接続対象が存在する方向から線状体を接続可能であり、線状体の線状体接続部への接続方向と、回転軸とが平行である構成としてもよい。すなわち、線状体接続部は、当該線状体接続部が設けられるアーム自体の回転軸に対して平行な方向に向けてアームの外部の線状体を接続できるように構成される。この構成においては、アームの外部に存在する線状体が線状体接続部に接続されることで、当該線状体がアームの回転に伴って半径方向に広がりにくい状態となり、アーム付近に当該線状体が存在する状態でアームを回転させることができる。このため、線状体がアームの駆動範囲の制限要因にはなりにくい状態でアームを回転させることができる。
【００１６】
さらに、アームに対して回転可能に設けられる第１回転アームと、第１回転アームに回転可能に設けられ、エンドエフェクターを取り付け可能な第２回転アームと、を備える構成であってもよい。すなわち、エンドエフェクターから数えて３番目のアームに線状体接続部が設けられる構成としてもよい。線状体接続部が取り付けられるアームとエンドエフェクターとの間に存在する２個のアーム（第１回転アームと第２回転アーム）は、エンドエフェクターの動作を阻害しないために、通常、外形の大きさが充分に小型になるように設計される。従って、エンドエフェクターの近くに存在するこれらのアームにはできるだけ線状体が内蔵されないことが好ましい。
【００１７】
一方、エンドエフェクターから数えて３番目のアーム（線状体接続部が設けられるアーム）においても、むろん、外形の大きさは小さい方が好ましい。そこで、本発明の一実施形態として、エンドエフェクターから数えて３番目のアームにおいて内部に存在する線状体を外部に引き回すために、線状体接続部を設ける構成としてもよい。この構成によれば、エンドエフェクターの近傍においてアームに線状体を内蔵するスペースを確保する必要がなく、エンドエフェクターの近傍におけるアームの外形の大きさを小さくすることができる。
【００１８】
さらに、線状体接続部が、回転軸に対して回転対称な位置に複数ある構成であってもよい。例えば、線状体接続部が２個であれば、回転軸を中心とした円のある直径上に線状体接続部が配置される。線状体接続部が３個であれば、回転軸を中心とした円の円周上に線状体接続部が配置されるとともに各線状体接続部と回転軸とを結ぶ半径同士の角度が１２０度（＝３６０／３）である構成とされる。この構成によれば、回転軸を中心とした円上で線状体接続部が偏在することはなく、アームの回転角がどのような角度であったとしても、複数の線状体接続部において特定の線状体接続部が線状体の引き回しに有利であり、他の線状体接続部が不利であるという優劣が発生することを抑制することができる。
【００１９】
なお、線状体接続部が回転軸に対して回転対称な位置に複数ある構成においては、当該線状体接続部の周囲の部材も線状体接続部と同一の回転対称性を有するように構成することができる。この構成によれば、各部材を回転対称性に応じて共通化することができる（例えば、２回対称の場合、２個の共通の部品で線状体接続部の周囲のアームの筐体等を構成することができる）。
【００２０】
さらに、複数の線状体接続部が同一形状である構成としてもよい。この構成によれば、共通の部品で複数の線状体接続部を構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【００２１】
さらに、所定の回転軸を回転中心として回転するアームと、アームの内部の線状体とアームの外部の線状体とを接続可能な線状体接続部と、を備えるロボットであって、線状体接続部が、アームに設けられるとともに、線状体の接続対象が存在する方向から線状体を接続可能であり、線状体の線状体接続部への接続方向の回転軸に対する傾斜角は４５度以下であるロボットを構成しても良い。すなわち、線状体接続部がアームの可動円内であるか否かにかかわらず、線状体の線状体接続部への接続方向の回転軸に対する傾斜角は４５度以下であるロボットを構成しても良い。傾斜角は、上述のように１０度以下であってもよいし、０度（平行）であってもよい。
【００２２】
さらに、本発明が適用されたロボットは、ロボットの制御や各種の機器との連携を行う制御部等を含むロボットシステムとして提供されても良く、種々の構成を採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（１Ａ）は本発明の実施形態にかかるロボットを示す図であり、（１Ｂ）（１Ｃ）は第４アームを示す図である。
【図２】（２Ａ）（２Ｂ）は第４アームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ロボットの構成：
（２）線状体接続部の構成：
（３）他の実施形態：
【００２５】
（１）ロボットの構成：
図１Ａは、本発明の一実施形態であるロボット１０の構成を示す図である。本実施形態にかかるロボット１０は、複数のアーム１１〜１６および基台２０を備えている。本明細書においては、基台２０側から順にアームに番号を付して区別する。すなわち、基台２０には第１アーム１１が回転可能に支持され、第１アーム１１には第２アーム１２が回転可能に支持される。さらに、第２アーム１２には第３アーム１３が回転可能に支持され、第３アーム１３には第４アーム１４が回転可能に支持され、第４アーム１４には第５アーム１５が回転可能に支持され、第５アーム１５には第６アーム１６が回転可能に支持される。各アームの回転は、基台２０やアームの内部に備えられた図示しないモーター等によって実現される。なお、本実施形態において、第６アーム１６には図示しないエンドエフェクターを取り付けることが可能である。
【００２６】
図１Ａにおいてロボット１０は、基台２０を設置場所に置き、ボルト等で設置場所に締結することで設置される。本明細書においては、基台２０が設置された平面に垂直な方向が上下であり、基台２０が設置された平面において各アームの主な駆動範囲が存在する方向が前方であるとして方向を対応付け、図１Ａに記入している。以下、上下、前後左右という方向は図１Ａに示す方向に準拠している。
【００２７】
基台２０は、略円筒形の本体２０ａと略矩形の矩形部２０ｂとが連結されたような概略形状であり、図１Ａにおいては、本体２０ａが前方、矩形部２０ｂが後方に配置されている。本体２０ａの上方には、第１アーム１１が図１Ａの上下方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように本体２０ａに支持される。第１アーム１１は、本体１１ａと支持部１１ｂとを備えており、本体１１ａが基台２０の本体２０ａの上方に配置された状態で基台２０に支持される。支持部１１ｂは、第２アーム１２を挟んで支持する部位である。第２アーム１２は、本体１２ａと支持部１２ｂとを備えており、本体１２ａが支持部１１ｂに挟まれた状態で図１Ａの左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１１ｂに支持される。支持部１２ｂは、第３アーム１３を挟んで支持する部位である。
【００２８】
第３アーム１３は、略直方体であり、当該第３アームが支持部１２ｂに挟まれた状態で図１Ａに示す左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１２ｂに支持される。第３アームの端面（図１Ａに示す状態では前方側の端面）には、第３アーム１３の回転軸（図１Ａに示す状態では左右方向）に垂直な方向（図１Ａに示す状態では前後方向）に平行な回転軸で第４アーム１４が回転できるように、当該第４アーム１４が支持される。
【００２９】
第４アーム１４は、本体１４ａと支持部１４ｂとを備えており、本体１４ａが図１Ａの前後方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように第３アーム１３に支持される。すなわち、本実施形態において第４アーム１４が延びる方向と回転軸が延びる方向は平行であり、第４アーム１４は捻転可能であるといえる。支持部１４ｂは、第５アーム１５を挟んで支持する部位である。第５アーム１５は、支持部１４ｂに挟まれた状態で図１Ａの左右方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように支持部１４ｂに支持される。また、第６アーム１６は、図１Ａの前後方向に延びる回転軸を回転中心にして回転できるように第５アームに支持される。すなわち、第６アーム１６も捻転可能に構成されている。
【００３０】
基台２０には、電力、信号、流体（空気）を他の部位に伝達するための複数の線状体を接続可能である。すなわち、基台２０には、これらの線状体が接続されるとともに基台２０の内部において線状体が引き回され、基台２０や第１アーム１１〜第６アーム１６の中の任意のアームに電力、信号、流体等が伝達され、利用される。
【００３１】
（２）線状体接続部の構成：
これらの線状体は、基台２０の内部から第１アーム１１の内部に引き回されるが、任意のアームの筐体から線状体を外部に引き回すことにより、当該筐体より先のアーム（番号が大きいアーム）を小型化することができる。そこで、本実施形態においては、第４アーム１４に、第４アーム１４の内部の線状体と第４アーム１４の外部の線状体とを接続可能な線状体接続部１４ｃが設けられている。
【００３２】
図１Ｂ、図１Ｃは、ロボット１０から第４アーム１４より先（第４アーム１４〜第６アーム１６）を抜き出して示した図であり、図１Ｂは、上方から下方に向けて第４アーム１４を眺めた図、図１Ｃは、前方から後方に向けて第４アーム１４を眺めた図である。従って、図１Ｃは、回転軸に垂直な平面に第４アーム１４を投影した図と見なすこともできる。
【００３３】
図１Ｂ、図１Ｃにおいては、第４アーム１４の回転軸をＡｘ4として示している。図１Ｂ、図１Ｃに示されるように、第４アーム１４は、回転軸Ａｘ4方向における第４アーム１４の中央付近において、第３アーム１３側から第６アーム１６側（エンドエフェクター側）に向けて突出する線状体接続部１４ｃを備えている。線状体接続部１４ｃは、線状体の伝達対象を伝達できるように線状体同士を接続するための部材である。本実施形態において線状体は流体を伝達する配管であるため、線状体接続部１４ｃは、流体を相互に流通させることができるように第４アーム１４の内外の配管を接続するための継手である。
【００３４】
すなわち、本実施形態においては、基台２０から第１アーム１１、第２アーム１２、第３アーム１３を経て第４アームの内部まで線状体としての配管が引き回されている。線状体接続部１４ｃは、当該第４アーム１４の内部の当該線状体（図示せず）を、第４アームの外部に存在する線状体１４ｄと接続することができる。線状体１４ｄにおいて、線状体接続部１４ｃと逆側の端部は、エンドエフェクターに接続される。なお、図１Ｃにおいて、線状体１４ｄは示されていない。
【００３５】
本実施形態における線状体接続部１４ｃは、当該線状体接続部１４ｃが延びる方向に対して平行な方向に線状体１４ｄを接続することができる。図１Ｂにおいては、当該線状体１４ｄを線状体接続部１４ｃに接続する方向である接続方向Ｄcを破線によって示している。本実施形態においては、線状体接続部１４ｃが第４アーム１４の可動円内に存在するように、線状体接続部１４ｃの接続方向Ｄcと、接続方向Ｄcにおける線状体接続部１４ｃの高さとが設計されている。
【００３６】
すなわち、回転軸Ａｘ4から最も遠い第４アームの部位Ｐ4（図１Ｃ参照）と回転軸Ａｘ4との距離Ｒmを半径とし、回転軸Ａｘ4を中心とした円は、回転によって第４アーム１４が達し得る最大の範囲を示す可動円となる。図１Ｃにおいては、可動円Ｃm、距離Ｒmおよび半径を破線によって示している。本実施形態において線状体接続部１４ｃの接続方向Ｄcの高さは、所定の高さであり既知である。線状体接続部１４ｃの接続方向Ｄcは、図１Ｂに示すように回転軸Ａｘ4に対してわずかに（約３度）傾斜しているが、当該傾斜角で線状体接続部１４ｃが第４アーム１４から突出した状態において、線状体接続部１４ｃが可動円内に含まれるように傾斜角が規定されている。このため、図１Ｃに示すように、線状体接続部１４ｃが第４アーム１４の可動円内に存在する。
【００３７】
図１Ｃに示すように、可動円内に線状体接続部１４ｃが存在すれば（可動円を回転軸に沿って移動させた軌跡によって形成される円筒内に線状体接続部１４ｃが存在すれば）、第４アーム１４がどのように回転したとしても、線状体接続部１４ｃが可動円の外部に達することはない。従って、各アームが回転などによって駆動するに際して、周囲の物体（ロボット１０の他の部位やロボット１０の周囲に存在する部材等）と干渉する可能性を高めることはない。このように、本実施形態においては、線状体がアームの駆動範囲の制限要因となりにくい構造を提供することができる。
【００３８】
また、以上の構成において、接続方向Ｄcの回転軸Ａｘ4に対する傾斜角は約３度である。ここで、傾斜角は正の値のみとしており、２カ所の線状体接続部１４ｃにおいて、各線状体接続部１４ｃは回転円の円周に向いている。従って、各線状体接続部１４ｃが回転軸Ａｘ4方向に向いている場合と比較して、線状体１４ｄを線状体接続部１４ｃに対して容易に接続することが可能である。
【００３９】
さらに、３度の傾斜角は、傾斜角は４５度以下であるとともに１０度以下である。従って、回転軸Ａｘ4に垂直な方向と回転軸Ａｘ4に平行な方向とを比較すると、線状体接続部１４ｃは、前者ではなく後者寄りに向けられている。従って、当該第４アーム１４の外部に存在する線状体１４ｄが第４アーム１４の回転に伴って半径方向に広がりにくく、第４アーム１４付近に当該線状体１４ｄが存在する状態で第４アーム１４を回転させることができる。このため、線状体が第４アーム１４の駆動範囲の制限要因にはなりにくい状態で第４アーム１４を回転させることができる。
【００４０】
なお、第４アーム１４は、回転軸方向に長い部材であるとともに第３アーム１３に回転可能に支持されて捻転する。ロボットにおいて捻転するアームは、アーム自体の全長が長い場合であっても回転軸を中心とした半径を小さくすることが可能であり、可動円を小さくすることが容易である。しかし、例えば、特許文献１のように、アームの回転軸に垂直な方向に線状体が延びる構成においては、アームの可動円が大きくなってしまい、小型化が容易であるという捻転アームの利点が減殺されてしまう。一方、本実施形態では、線状体接続部１４ｃの傾斜角が４５度以下、好ましくは１０度以下であり、また、線状体接続部１４ｃがアームの可動円に含まれるように構成されているため、小型化が容易であるという捻転アームの利点が減殺することはない。
【００４１】
さらに、本実施形態においては、第４アーム１４に対して第１回転アームである第５アーム１５が回転可能に設けられ、エンドエフェクターを取り付け可能な第２回転アームである第６アーム１６が、第５アーム１５に対して回転可能に設けられる。すなわち、エンドエフェクターから数えて３番目の第４アーム１４に線状体接続部１４ｃが設けられる構成である。線状体接続部１４ｃが取り付けられる第４アーム１４とエンドエフェクターとの間に存在する２個のアーム（第５アーム１５と第６アーム１６）は、エンドエフェクターの動作を阻害しないために、通常、外形の大きさが充分に小型になるように設計される。従って、エンドエフェクターの近くに存在するこれらのアームにはできるだけ線状体が内蔵されないことが好ましい。
【００４２】
一方、エンドエフェクターから数えて３番目の第４アーム１４においても、むろん、外形の大きさは小さい方が好ましい。そこで、本実施形態においては、第４アーム１４の内部に存在する線状体を線状体接続部１４ｃから外部に引き回す構成が採用されている。この構成により、第４アーム１４において、エンドエフェクターの近傍（第５アーム１５，第６アーム１６および第４アームの一部）に線状体を内蔵するスペースを確保する必要がなく、エンドエフェクターの近傍における第４アーム１４の外形の大きさを小さくすることができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、線状体接続部１４ｃが、回転軸Ａｘ4に対して回転対称な位置に２個設けられている。すなわち、線状体接続部１４ｃは、回転軸Ａｘ4に対して対称である。この構成によれば、回転軸を中心とした円上で線状体接続部１４ｃが偏在することはなく、第４アーム１４の回転角がどのような角度であったとしても、２個の線状体接続部１４ｃのいずれかが線状体の引き回しに有利であり、他の線状体接続部１４ｃが不利であるという優劣が発生することを抑制することができる。
【００４４】
なお、線状体接続部１４ｃが回転軸に対して回転対称な位置に複数ある構成においては、当該線状体接続部１４ｃの周囲の部材も線状体接続部１４ｃと同一の回転対称性を有するように構成することができる。例えば、本実施形態においては、第４アーム１４の筐体や内部の構成要素の一部または全部が、回転軸Ａｘ4を含む平面に対して対称な形状の部材で構成される構成とすれば、当該平面に対して対称な各部材を共通化することができる。さらに、本実施形態においては、２個の線状体接続部１４ｃが同一形状であるため、共通の部品で複数の線状体接続部１４ｃを構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【００４５】
さらに、本実施形態においては、前方から後方に向けて第４アーム１４を眺めた場合、図１Ｃに示すように、第４アーム１４の本体１４ａの外周が略長方形であり、線状体接続部１４ｃは、当該長方形の２個の角の近傍に配置されている。従って、当該長方形を上下に分割することを想定した場合に、分割後には左右方向に長い２個の長方形の空間が形成される。本実施形態においては、当該左右方向に長い２個の長方形の部分のそれぞれにモーターを内蔵することによって第５アーム１５および第６アーム１６を回転できるように構成されている。
【００４６】
図２Ａは、本体１４ａの筐体を切断し、前方から後方に向けて本体１４ａの内部を眺めた状態を示す図である。同図に示すように、本実施形態においては、上方の線状体接続部１４ｃ１の右側（紙面では左側、図１Ａに示す方向に準拠すると右側）の空間にモーター１４ｅが配置され、下方の線状体接続部１４ｃ２の左側の空間にモーター１４ｇが配置される。モーター１４ｅ，１４ｇは、出力軸が線状体接続部１４ｃ側に延びるような向きで本体１４ａの内部に配置される。モーター１４ｅ，１４ｇの各出力軸にはプーリー１４ｆ，１４ｈが取り付けられる。各プーリー１４ｆ，１４ｈにはベルトが掛けられ、図１Ｂに示された支持部１４ｂの内部に向けて前後方向に延びるとともに、プーリーやギア、減速機等（図示せず）を介して第５アーム１５および第６アーム１６のそれぞれにモーター１４ｅ，１４ｇの回転駆動力が伝達され、回転する。
【００４７】
このように、本実施形態においては、本体１４ａの筐体の外形がほぼ長方形であり、その角に線状体接続部１４ｃ（１４ｃ１，１４ｃ２）が配置されているため、図２Ａにおける左右方向に長い長方形の空間が２個本体１４ａの内部に形成される。そこで、プーリー１４ｆ，１４ｈが線状体接続部１４ｃ１，１４ｃ２とモーター１４ｅ，１４ｇとに挟まれるように、出力軸の延長方向に長いモーター１４ｅ，１４ｇを本体１４ａの内部の長方形の空間に配置した。この構成によれば、プーリー１４ｆ，１４ｈと線状体接続部１４ｃ１，１４ｃ２との間にモーター１４ｅ，１４ｇが挟まれる構成と比較して、両プーリー１４ｆ，１４ｈ間の距離Ｌを短くすることができる。従って、第５アーム１５を挟むことができるように前後方向に延びる２本の支持部１４ｂ（図１Ｂ参照）の距離を短くすることができる。この結果、第４アーム１４，第５アーム１５，第６アーム１６を小型化することができる。
【００４８】
以上においては、線状体としての配管を第４アーム１４の内部の配管と接続可能な線状体接続部１４ｃを説明したが、むろん、配管以外の線状体、例えば、電力や信号を伝達するための配線がアームの内外で接続できるように構成されていても良い。上述の実施形態においては、線状体としての配線を接続可能なコネクター１４ｉが第４アーム１４に備えられている。すなわち、本実施形態において、本体１４ａを前方から後方に眺めた場合の形状は、図１Ｃに示されるように左右方向に長い長方形である。このため、図１Ｃに示されるように、本体１４ａの上方と下方において、可動円内に大きなスペースが形成される。
【００４９】
そこで、本実施形態においては、本体１４ａにおける上述の長方形の長辺部分にコネクター１４ｉが形成されている。本体１４ａの内部の配線の少なくとも一部は当該コネクター１４ｉに接続されているため、図１Ａに示されるコネクター１４ｊに外部の線状体を接続し、当該コネクター１４ｊをコネクター１４ｉに接続することにより、第４アーム１４の内外の配線を接続することが可能である。なお、当該コネクター１４ｉは、第４アーム１４の可動円内に存在するため、各アームが回転などによって駆動するに際して、周囲の物体（ロボット１０の他の部位やロボット１０の周囲に存在する部材等）と干渉する可能性を高めることはない。
【００５０】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、アームの可動円内に線状体接続部を設ける構成や、線状体の線状体接続部への接続方向の回転軸に対する傾斜角を４５度以下とする構成を採用する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、ロボット１０の態様は、図１Ａに示す態様に限定されず、双腕ロボットや人型ロボット、スカラーロボットなど、他のいかなるロボットであっても良い。むろん、アームの構成も図１Ａに示す態様に限定されず、７個のアームを備える７軸ロボットであってもよいし、アームの数は限定されない。
【００５１】
さらに、上述の実施形態において、任意のアームの任意の位置に線状体接続部が設けられてもよい。例えば、図１Ｃに示す第４アーム１４の下側に線状体接続部が設けられてもよいし、他のアームに線状体接続部が設けられてもよい。
【００５２】
さらに、接続方向Ｄcの回転軸Ａｘ4に対する傾斜角が０度、すなわち、接続方向Ｄcと回転軸Ａｘ4とが平行である構成であってもよい。図２Ｂは、図１Ｂに示す上述の実施形態とほぼ同様であるが、線状体接続部１４０ｃの角度が異なる実施形態を示す図である。同図２Ｂは、図１Ａに示すロボットの第４アーム１４に線状体接続部１４０ｃが取り付けられているとともに、上方から下方を眺めた状態で示す図である。同図２Ｂにおいて、図１Ｂと同様の構成については同一の符号を付して示している。
【００５３】
図２Ｂに示すように、線状体接続部１４０ｃに対する線状体の接続方向Ｄcは、回転軸Ａｘ4と平行である。従って、図２Ｂに示す実施形態においては、第４アーム１４の回転軸Ａｘ4に対して平行な方向に向けて第４アーム１４の外部の線状体を接続することができる。この構成においては、第４アーム１４の外部に存在する線状体が線状体接続部１４０ｃに接続されることで、当該線状体が第４アーム１４の回転に伴って半径方向に広がりにくい状態となり、第４アーム１４付近に当該線状体が存在する状態で第４アーム１４を回転させることができる。なお、接続方向Ｄcと回転軸Ａｘ4とが平行である場合、任意の高さの線状体接続部１４０ｃを第４アーム１４に取り付けたとしても、線状体接続部１４０ｃは第４アーム１４の可動円内に含まれる。従って、線状体接続部１４０ｃの選択の自由度が高くなる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ロボット、１１…線状体固定部、１１〜１６…第１アーム〜第６アーム、１１ａ…本体、１１ｂ…支持部、１２ａ…本体、１２ｂ…支持部、１４ａ…本体、１４ｂ…支持部、１４ｃ…線状体接続部、１４ｃ１，１４ｃ２…線状体接続部、１４ｄ…線状体、１４ｅ，１４ｇ…モーター、１４ｆ，１４ｈ…プーリー、１４ｉ，１４ｊ…コネクター、２０…基台、２０ａ…本体、２０ｂ…矩形部
【図１】
2016068199.tif 000003
【図２】
2016068199.tif 000004