(57)【要約】【課題】  人間の多様な動作とジェスチャーを自然に摸倣できるようにした人間型ロボットとその肩関節アセンブリーを提供する。【解決手段】  この人間型ロボットは、胴体と腕との間に配置されて腕を動かす第１肩関節装置を備える。第１肩関節装置は、胴体に対して全体として相対運動でき、このために、胴体と第１肩関節装置との間には第１肩関節装置を動かすための第２肩関節装置が設置されることができる。【選択図】      図３
2009274202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴体と、
腕と、
前記胴体と腕との間に配置され、前記腕を動かす第１肩関節装置と、
を備え、
前記第１肩関節装置は、前記胴体に対して全体として相対運動可能であることを特徴とする人間型ロボット。
【請求項２】
前記胴体と前記第１肩関節装置との間に配置され、前記第１肩関節装置を動かす第２肩関節装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の人間型ロボット。
【請求項３】
前記第１肩関節装置は、３自由度を有することを特徴とする、請求項１に記載の人間型ロボット。
【請求項４】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の回転自由度を有することを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項５】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の並進自由度を有することを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項６】
前記第２肩関節装置は、３自由度を有することを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項７】
前記第２肩関節装置は、２回転自由度と１並進自由度を有することを特徴とする、請求項６に記載の人間型ロボット。
【請求項８】
前記第２肩関節装置は、ロール（ｒｏｌｌ）方向の回転関節を含むことを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項９】
前記第２肩関節装置は、ヨー（yａｗ）方向の回転関節を含むことを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項１０】
前記第２肩関節装置は、前記胴体に上下方向に移動可能に設置されることを特徴とする、請求項２に記載の人間型ロボット。
【請求項１１】
胴体と、
腕に連結され、３自由度を有する第１肩関節装置と、
前記胴体と前記第１肩関節装置とを連結し、前記第１肩関節装置を動かす第２肩関節装置と、
を備えることを特徴とする、人間型ロボット。
【請求項１２】
胴体と、
腕に連結される第１肩関節装置と、
前記第１肩関節装置に連結され、前記第１肩関節装置を並進運動させる並進関節を含む第２肩関節装置と、
を備えることを特徴とする人間型ロボット。
【請求項１３】
前記並進関節は、前記第１肩関節装置を上下方向に動かすことを特徴とする、請求項１２に記載の人間型ロボット。
【請求項１４】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の回転関節をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の人間型ロボット。
【請求項１５】
前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置をロール方向に回転させるための第１回転関節をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の人間型ロボット。
【請求項１６】
前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置と前記第１回転関節をヨー方向に回転させるための第２回転関節をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の人間型ロボット。
【請求項１７】
前記並進関節は、前記第１回転関節と第２回転関節を並進運動させることを特徴とする、請求項１６に記載の人間型ロボット。
【請求項１８】
少なくとも４自由度を有することを特徴とする人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【請求項１９】
人間型ロボットの腕に連結され、３回転自由度を有する第１肩関節装置と、
人間型ロボットの胴体に連結され、前記第１肩関節装置を動かす第２肩関節装置と、
を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【請求項２０】
前記第２肩関節装置は、前記胴体に対して上下方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１９に記載の人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【請求項２１】
前記第２肩関節装置は、２回転自由度と１並進自由度を有することを特徴とする、請求項１９に記載の人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【請求項２２】
前記第２肩関節装置は、ロール方向の第１回転関節及びヨー方向の第２回転関節を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【請求項２３】
人間型ロボットの腕に連結される第１肩関節装置と、
人間型ロボットの胴体及び前記第１肩関節装置に連結される第２肩関節装置と、
を備え、
前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置をロール方向とヨー方向にそれぞれ回転させる第１回転関節と第２回転関節、及び前記第１肩関節装置を並進運動させる並進関節を含むことを特徴とする、人間型ロボットの肩関節アセンブリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間型ロボットに係り、特に、多様な動作が行えるように肩関節の自由度を向上させた人間型ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットは、ある作業や操作を自動で行う機械装置で、様々な分野で人の代わりをしたり人を補助するのに用いられている。
【０００３】
ロボットの中でも活用度の高いのが産業用ロボットである。産業用ロボットは、生産ラインを自動化、無人化して生産性を向上させ、人間の代わりに危険な作業を行うことによって産業災害から人間を保護するのに寄与している。
【０００４】
最近では、人間に似た外観を持ち、人間に似た行動をする人間型（ｈｕｍａｎｏｉｄ）ロボットが開発されてきている。人間型ロボットは、一般的な産業用ロボットと同様に、各種産業現場に投入され、人間には難しい作業を代行するのに用いられることができる。しかしながら、人間型ロボットが持つ最大の利点は、人間の代わりをするという側面よりは、日常生活の中で人間と共存しながら多様で親近感あるサービスを提供することができるという側面にあるといえよう。
【０００５】
日常生活でのロボットと人間との円滑な交流及び協業のためには、ロボットが人間の多様な動作とジェスチャーを模倣できるようにすることが好ましい。人間の動作とジェスチャーにおいて相当部分が腕によって行われるので、ロボットの腕動作を人間のそれと類似にすることは、ロボットの人間との親和性を向上させる側面で重要な課題とされている。
【０００６】
そこで、肩関節部、ヒジ関節部及び手首関節部がそれぞれ３、１、３自由度を持つようにし、人間の腕動作をある程度摸倣できるようにした人間型ロボットのロボットアームが開示されたことがある（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】大韓民国登録特許第７４９８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような既存のロボットアームは、肩関節部が３回転自由度しか持っていないから、人間の多様な動作とジェスチャーを自然に表現するのには限界があった。
【０００８】
なお、上記のような構造を有するロボットアームは、肩関節部がロボットの胴体に固定された状態で動くので、ロボットの胴体を動かさない限りアームの可動範囲を大きくすることができないという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、人間の多様な動作とジェスチャーを自然に摸倣できるようにした人間型ロボットとその肩関節アセンブリーを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、腕の可動範囲を広げることができるように改善された人間型ロボットとその肩関節アセンブリーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明による人間型ロボットは、胴体と、腕と、前記胴体と腕との間に配置され、前記腕を動かす第１肩関節装置と、を備え、前記第１肩関節装置は、前記胴体に対して全体として相対運動可能であることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記人間型ロボットは、前記胴体と前記第１肩関節装置との間に配置され、前記第１肩関節装置を動かす第２肩関節装置をさらに備えることができる。
【００１３】
前記第１肩関節装置は、３自由度を有することができる。
【００１４】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の回転自由度を有することができる。
【００１５】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の並進自由度を有することができる。
【００１６】
前記第２肩関節装置は、３自由度を有することができる。
【００１７】
前記第２肩関節装置は、２回転自由度と１並進自由度を有することができる。
【００１８】
前記第２肩関節装置は、ロール（ｒｏｌｌ）方向の回転関節を含むことができる。
【００１９】
前記第２肩関節装置は、ヨー（yａｗ）方向の回転関節を含むことができる。
【００２０】
前記第２肩関節装置は、前記胴体に上下方向に移動可能に設置されることができる。
【００２１】
また、本発明による人間型ロボットは、胴体と、腕に連結され、３自由度も有する第１肩関節装置と、前記胴体と前記第１肩関節装置とを連結し、前記第１肩関節装置を動かす第２肩関節装置と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明による人間型ロボットは、胴体と、腕に連結される第１肩関節装置と、
前記第１肩関節装置に連結され、前記第１肩関節装置を並進運動させる並進関節を含む第２肩関節装置と、を備える構成とすることができる。
【００２３】
前記並進関節は、前記第１肩関節装置を上下方向に動かすことができる。
【００２４】
前記第２肩関節装置は、少なくとも１個の回転関節をさらに含むことができる。
【００２５】
前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置をロール方向に回転させるための第１回転関節をさらに含むことができる。
【００２６】
前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置と前記第１回転関節をヨー方向に回転させるための第２回転関節をさらに含むことができる。
【００２７】
前記並進関節は、前記第１回転関節と第２回転関節を並進運動させることができる。
【００２８】
また、本発明による人間型ロボットの肩関節アセンブリーは、少なくとも４自由度を有することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明による人間型ロボットの肩関節アセンブリーは、人間型ロボットの腕に連結される第１肩関節装置と、人間型ロボットの胴体及び前記第１肩関節装置に連結される第２肩関節装置と、を備え、前記第２肩関節装置は、前記第１肩関節装置をロール方向とヨー方向にそれぞれ回転させる第１回転関節と第２回転関節、及び前記第１肩関節装置を並進運動させる並進関節を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、腕を動かす肩関節装置が胴体に対して全体として相対運動できるように構成されるため、肩関節が胴体に固定された既存の人間型ロボットに比べてより多様で自然な人間の動作とジェスチャーを表現することが可能になる。
【００３１】
また、本発明によれば、ロボットの胴体を動かさなくても腕の可動範囲を大きくすることができ、肩関節アセンブリーに設けられた回転関節を適切に組み合わせて腕を動かすことによって腕の末端をより速く移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例による人間型ロボットの外観を示す図である。
【図２】図１の人間型ロボットの構成を概略的に示す図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】第２肩関節装置の第１回転関節と並進関節を用いたロボットの動作例を示す図である。
【図５】第２肩関節装置の第２回転関節を用いたロボットの動作例を示す図である。
【図６】本発明で第２肩関節装置の具体的な実施例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す第２肩関節装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例による人間型ロボットの外観を示す図であり、図２は、図１の人間型ロボットの構成を概略的に示す図である。
【００３４】
図１及び図２に示すように、人間型ロボット（以下、‘ロボット’と略す。）１は、胴体１０と、胴体１０の下部両側に連結される脚２０Ｒ，２０Ｌと、胴体１０の上部両側に連結される腕３０Ｒ，３０Ｌと、胴体１０の上端部に連結される頭４０と、を備える。両腕３０Ｒ，３０Ｌは、肩５０Ｒ，５０Ｌを介して胴体１０に連結され、頭４０は、首６０を介して胴体１０に連結される。参照符号において“Ｒ”、“Ｌ”はそれぞれ、右側と左側を表す。
【００３５】
胴体１０の内部はカバー１１によって保護される。胴体１０には、制御ユニット１２、バッテリー１３及び傾斜センサー１４（図２参照）が組み込まれている。傾斜センサー１４は、鉛直軸に対する胴体１０の傾斜角度とその角速度などを検出する。
【００３６】
胴体１０は、胸部１０ａと腰部１０ｂとに分割されることができ、胸部１０ａと腰部１０ｂとの間には、胸部１０ａが腰部１０ｂに対して回転できるように関節１５が設置されることができる。図２では、胴体１０を胴体リンクとして簡略に示した。
【００３７】
両側脚２０Ｒ，２０Ｌはそれぞれ、大腿リンク２１、下腿リンク２２及び足２３を備える。大腿リンク２１は、大腿関節部２１０を介して胴体１０に連結される。大腿リンク２１と下腿リンク２２とは、ひざ関節部２２０を介して互いに連結され、下腿リンク２２と足２３とは、足首関節部２３０を介して互いに連結される。
【００３８】
大腿関節部２１０は、３自由度も有する。具体的に、大腿関節部２１０は、ヨー（ｙａｗ）方向（Ｚ軸周囲の回転）の回転関節２１１と、ピッチ（ｐｉｔｃｈ）方向（Ｙ軸周囲の回転）の回転関節２１２と、ロール（ｒｏｌｌ）方向（Ｘ軸周囲の回転）の回転関節２１３を有することができる。
【００３９】
ひざ関節部２２０は、ピッチ方向の回転関節２２１を含み、１自由度を有する。足首関節部２３０は、ピッチ方向とロール方向の回転関節２３１，２３２を含み、２自由度を有する。
【００４０】
このように、それぞれの脚２０Ｒ，２０Ｌには３個の関節部に対して６個の回転関節が設けられるので、脚全体では１２個の回転関節が設けられる。図示してはいないが、それぞれの脚２０Ｒ，２０Ｌには、各回転関節を駆動するモーターが取り付けられる。制御ユニット１２は、脚２０Ｒ，２０Ｌに取り付けられたモーターを適切に制御することによって、ロボット１の歩行をはじめ、脚２０Ｒ，２０Ｌの様々な動作を実現することができる。
【００４１】
一方、両側脚２０Ｒ，２０Ｌで足２３と足首関節部２３０との間には、多軸Ｆ／Ｔセンサー（Ｍｕｌｔｉ−Ａｘｉｓ  Ｆｏｒｃｅ  ａｎｄ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）２４がそれぞれ装着される。多軸Ｆ／Ｔセンサー２４は、足２３から伝達される力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとモーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚを測定することによって、足２３が着地されたか否か及び足２３に加えられる荷重を検出する。
【００４２】
頭４０には、ロボット１の目として機能するカメラ４１と、耳として機能するマイクロホン４２が設置されることができる。
【００４３】
頭４０は、首関節部４１０を介して胴体１０に連結される。首関節部４１０は、ヨー方向の回転関節４１１、ピッチ方向の回転関節４１２及びロール方向の回転関節４１３を含み、３自由度を有することができる。
【００４４】
首関節部４１０のそれぞれの回転関節４１１，４１２，４１３には、頭回転用モーター（図示せず）がそれぞれ連結される。制御ユニット１２はそれぞれのモーターを制御し、回転関節４１１，４１２，４１３を適正角度で駆動することによって、頭４０を所望の方向に動かすことができる。
【００４５】
両側腕３０Ｒ，３０Ｌは、上腕リンク３１、下腕リンク３２及び手３３を備える。上腕リンク３１は肩関節アセンブリー３１０を介して胴体１０に連結される。上腕リンク３１と下腕リンク３２はヒジ関節部３２０を介して互いに連結され、下腕リンク３２と手３３は手首関節部３３０を介して互いに連結される。
【００４６】
ヒジ関節部３２０は、ピッチ方向の回転関節３２１及びヨー方向の回転関節３２２を含み、２自由度を有し、手首関節部３３０は、ピッチ方向の回転関節３３１及びロール方向の回転関節３３２を含み、２自由度を有することができる。
【００４７】
手３３には、５本の指３３ａが備えられる。それぞれの指３３ａには、モーターによって駆動される複数の関節（図示せず）が設けられることができる。指３３ａは腕３０の動きに連動して物を把持したり、特定方向を指すなどの様々な動作を行う。
【００４８】
肩関節アセンブリー３１０Ｒ，３１０Ｌは、胴体１０の両側に装着され、両腕３０Ｒ，３０Ｌを胴体１０に連結する役割を果たす。両側の肩関節アセンブリー３１０Ｒ，３１０Ｌは同一の構成を有するので、以下では右側の肩関節アセンブリー３１０Ｒを取り上げて説明する。
【００４９】
図３は、図２の部分拡大図である。図３に示すように、肩関節アセンブリー３１０Ｒは、第１肩関節装置５００を含む。第１肩関節装置５００は、ロボット１の胴体１０と腕３０Ｒとの間に配置され、腕３０Ｒを動かす。
【００５０】
第１肩関節装置５００は、ロボット胴体１０に対して全体として相対運動できるようにロボット１に装着される。ここで、“全体として相対運動できる”ということは、腕を動かす第１肩関節装置５００の特定部分のみが胴体１０に対して相対運動できるという意味ではなく、第１肩関節装置５００の部分全体が一緒に動きつつ胴体１０に対して相対運動できるという意味である。
【００５１】
第１肩関節装置５００とこれに連結された腕３０Ｒを全体として移動させた状態で第１肩関節装置５００を介して腕３０Ｒを動かすと、肩関節が胴体に固定されている既存のロボットに比べて多様な動作とジェスチャーを表現でき、かつ、胴体１０を動かなくても腕３０Ｒの可動範囲を大きくすることができる。
【００５２】
第１肩関節装置５００が胴体１０に対して全体として相対運動できるように、第１肩関節装置５００と胴体１０との間には、第１肩関節装置５００を動かす第２肩関節装置６００が設置されることができる。
【００５３】
第１肩関節装置５００及び第２肩関節装置６００を含む肩関節アセンブリー３１０Ｒは、少なくとも４自由度を有するように構成されることができる。例えば、第１肩関節装置５００が３自由度を有し、第２肩関節装置６００が少なくとも１個の回転自由度を有したり少なくとも１個の並進自由度を有するように構成されることができる。
【００５４】
図３には、第１肩関節装置５００及び第２肩関節装置６００がそれぞれ３自由度を有し、肩関節アセンブリー３１０Ｒが合計６自由度を有する例が示されている。図３に示すように、第１肩関節装置５００は、ピッチ方向の回転関節５０１、ロール方向の回転関節５０２及びヨー方向の回転関節５０３を含み、３回転自由度を有することができる。
【００５５】
第１肩関節装置５００の各回転関節５０１，５０２，５０３はモーター（図示せず）によってそれぞれ駆動される。制御ユニット１２は、第１肩関節装置５００に取り付けられたモーターを適切に制御することによって、腕３０Ｒを所望の位置に移動させたり腕３０Ｒを用いて多様な動作及びジェスチャーを表現することができる。
【００５６】
第２肩関節装置６００は、２回転自由度と１並進自由度を有するように構成されることができる。具体的に、第２肩関節装置６００は、第１肩関節装置５００を回転させるためのロール方向の第１回転関節６０１及びヨー方向の第２回転関節６０２と、第１肩関節装置５００を並進運動させるための並進関節６０３とを含んで構成されることができる。
【００５７】
第１肩関節装置５００と腕３０Ｒは、第１回転関節６０１を介して全体としてロール方向に回転できる。第１回転関節６０１、第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒは、第２回転関節６０２を介して全体としてヨー方向に回転できる。また、第２回転関節６０２、第１回転関節６０１、第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒは、並進関節６０３を介して上下方向に並進運動できる。
【００５８】
図４は、第２肩関節装置の第１回転関節及び並進関節を用いたロボットの動作例を示す図であり、図５は、第２肩関節装置の第２回転関節を用いたロボットの動作例を示す図である。
【００５９】
図４に示すように、ロボット１は第１回転関節６０１を用いて第１肩関節装置５００と腕３０Ｒを上側に所定角度回転させてから元来の位置に復帰させる動作を行うことができる。これと同時にロボット１は、並進関節６０３を用いて第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒを全体として相側に若干移動させてから元来の位置に復帰させる動作を行うことができる。このようなロボット１の動作は、人間が肩をすぼめる動作に非常に似ている。
【００６０】
他の例として、図４に示す例とは逆に、第１回転関節６０１を用いて第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒを下側に所定角度回転させ、並進関節６０３を用いて第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒを下側に若干移動させることで、肩の垂れているジェスチャーを表現することができる。
【００６１】
さらに他の例として、ロボット１は、図５に示すように、第２回転関節６０２を用いて第１肩関節装置５００及び腕３０Ｒを胴体１０の方に回転させることによって、ロボット１の上腕が胴体１０の前方にこさせることができる。このような動作を用いてロボット１は腕組みや抱擁動作をまねることができる。
【００６２】
図４及び図５は、本発明によるロボット１が行える動作を例示したものに過ぎない。したがって、第１肩関節装置５００が胴体１０に対して相対運動できるようにする第２肩関節装置６００の動きを適切に制御することによって、既存のロボットが表現できなかった様々な人間のジェスチャーを表現することができる。
【００６３】
また、第２肩関節装置６００に設けられた回転関節と第１肩関節装置５００に設けられた回転関節を同時に駆動すると、ロボット１の手をより速く所望の位置に移動させることができる。例えば、図５で、第２肩関節装置６００の第２回転関節６０２と第１肩関節装置５００のロール方向の回転関節５０２を同時に駆動すると、ロボット１の手が装着されている腕３０Ｒの末端を胴体１０の方に速く回転させることができる。
【００６４】
図６は、本発明による第２肩関節装置の具体的な実施例を示す斜視図であり、図７は、図６に示す肩関節装置の分解斜視図である。
【００６５】
図６及び図７に示すように、第２肩関節装置６００は、ロール方向に回転可能に設置される第１ジョイントブラケット６１０と、ヨー方向に回転可能に設置される第２ジョイントブラケット６４０と、ロボット１の胴体１０（図２及び図３参照）に並進運動可能に設置される第３ジョイントブラケット６７０とを備える。
【００６６】
第１ジョイントブラケット６１０は、第１肩関節装置５００（図３参照）に対向する支持パネル６１１を有し、この支持パネル６１１には第１肩関節装置５００が連結される。したがって、第１肩関節装置５００は、第１ジョイントブラケット６１０に連動することができる。
【００６７】
また、第１ジョイントブラケット６１０は、支持パネル６１１の前後両側でロボットの胴体１０に向かって延在する第１ヒンジパネル６１２と第２ヒンジパネル６１３を有する。第１ヒンジパネル６１２と第２ヒンジパネル６１３にはそれぞれ、軸結合部６１２ａ，６１３ａが備えられる。
【００６８】
第２ジョイントブラケット６４０は、第１ジョイントブラケット６１０の第１ヒンジパネル６１２と第２ヒンジパネル６１３との間に配置される。第２ジョイントブラケット６４０は、第３ヒンジパネル６４１、第４ヒンジパネル６４２、前面パネル６４３及び後面パネル６４４を備える。第３ヒンジパネル６４１には軸結合部６４１ａが設けられる。
【００６９】
第３ヒンジパネル６４１と第４ヒンジパネル６４２は上下に並んで配置され、前面パネル６４３と後面パネル６４４はそれぞれ、第１ジョイントブラケット６１０の第１ヒンジパネル６１２と第２ヒンジパネル６１３に対向して配置される。
【００７０】
第２ジョイントブラケット６４０には、第１ジョイントブラケット６１０を回転させるための第１駆動モーター６２０が装着され、第１ヒンジパネル６１２の軸結合部６１２ａには、第１駆動モーター６２０によって駆動される第１回転軸６３１が結合する。第１回転軸６３１は、第２ジョイントブラケット６４０の前面パネル６４３を貫通して第１ヒンジパネル６１２に固定される。したがって、第１回転軸６３１が回転することによって第１ジョイントブラケット６１０はロール方向に回転することができる。
【００７１】
第２ヒンジパネル６１３の軸結合部６１３ａには、第１回転軸６３１と同軸に配置される第２回転軸６３２が結合する。第２回転軸６３２は第２ジョイントブラケット６４０の後面パネル６４４に設けられ、第１ジョイントブラケット６１０が第２ジョイントブラケット６４０に対して相対回転できるようにする。
【００７２】
第３ジョイントブラケット６７０は、ロボット１の胴体１０に上下方向に移動可能に結合する支持パネル６７１と、この支持パネル６７１の上下両側に並んで配置される上面パネル６７２及び下面パネル６７３と、を備える。上面パネル６７２は、第２ジョイントブラケット６４０の第３ヒンジパネル６４１の上部に配置され、下面パネル６７３は第４ヒンジパネル６４２の下部に配置される。
【００７３】
上面パネル６７２の上部には、第２ジョイントブラケット６４０を回転させるための第２駆動モーター６５０が装着され、第３ヒンジパネル６４１の軸結合部６４１ａには、第２駆動モーター６５０によって駆動される第３回転軸６６１が結合する。第３回転軸６６１は、第３ジョイントブラケット６７０の上面パネル６７２を貫通して第３ヒンジパネル６４１に固定される。したがって、第３回転軸６６１が回転すると、第２ジョイントブラケット６４０がヨー方向に回転し、第１回転軸６３１及び第２回転軸６３２を介して第２ジョイントブラケット６４０に連結された第１ジョイントブラケット６１０もヨー方向に回転する。
【００７４】
一方、第２ジョイントブラケット６４０の第４ヒンジパネル６４２には、第３回転軸６６１と同軸をなす第４回転軸６６２が設けられ、この第４回転軸６６２は、第３ジョイントブラケット６７０の下面パネル６７３に設けられた軸結合部６７３ａに回転可能に結合する。
【００７５】
第３ジョイントブラケット６７０は、第３駆動モーター６８０によって上下方向に駆動される。第３駆動モーター６８０によって第３ジョイントブラケット６７０が駆動されると、第３ジョイントブラケット６７０に連結された第２ジョイントブラケット６４０と、第２ジョイントブラケット６４０に連結された第１ジョイントブラケット６１０が一緒に上下方向に動く。
【００７６】
第３ジョイントブラケット６７０は、支持パネル６７１からロボット１の胴体１０に向かって延在する結合パネル６７４を有する。結合パネル６７４にはナット部６７４ａが設けられ、このナット部６７４ａには、ロボット１の胴体１０に設置される駆動スクリュー６９１が締め付けられる。
【００７７】
第３駆動モーター６８０は、ロボット１の胴体１０に装着され、プーリ６９２，６９３及びベルト６９４を介して駆動スクリュー６９１に動力を伝達する。
【００７８】
一方、ロボット１の胴体１０にはガイドシャフト６９５が設置される。ガイドシャフト６９５は、結合パネル６７４に形成されたガイド穴６７４ｂに挿入されて第３ジョイントブラケット６７０の動きをガイドする。
【００７９】
図６及び図７では、スクリュー−ナットメカニズムを用いて第３ジョイントブラケット６７０を駆動する例を示したが、第３ジョイントブラケット６７０を並進運動させうるものであれば、いずれの形態の駆動メカニズムも利用可能である。例えば、ラックギアを用いたり線形モーターを用いて第３ジョイントブラケットを並進運動させても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１      人間型ロボット
１０    胴体
１０ａ  胸部
１０ｂ  腰部
１１    カバー
１２    制御ユニット
１３    バッテリー
１４    傾斜センサー
１５    関節
２０Ｒ，２０Ｌ  脚
２１    大腿リンク
２２    下腿リンク
２３    足
２４    多軸Ｆ／Ｔセンサー
３０Ｒ，３０Ｌ    腕
３１    上腕リンク
３２    下腕リンク
３３    手
３３ａ  指
４０    頭
４１    カメラ
４２    マイクロホン
５０Ｒ，５０Ｌ  肩
６０    首
２１０  大腿関節部
２１１、２１２、２１３、２２１、２３０、２３１、２３２、３２１、３２２、３３１、３３２、４１１、４１２、４１３、５０１、５０２、５０３、６０１、６０２  回転関節
２２０  ひざ関節部
３１０Ｒ，３１０Ｌ    肩関節アセンブリー
３２０  ヒンジ関節部
４１０  首関節部
５００  第１肩関節装置
６００  第２肩関節装置
６０１  第１回転関節
６０２  第２回転関節
６０３  並進関節
６１０  第１ジョイントブラケット
６１１、６７１  支持パネル
６１２  第１ヒンジパネル
６１２ａ，６１３ａ，６４１ａ，６７３ａ  軸結合部
６１３  第２ヒンジパネル
６２０  第１駆動モーター
６３２  第２回転軸
６４０  第２ジョイントブラケット
６４１  第３ヒンジパネル
６４２  第４ヒンジパネル
６４３  前面パネル
６４４  後面パネル
６５０  第２駆動モーター
６６１  第３回転軸
６７０  第３ジョイントブラケット
６７２  上面パネル
６７３  下面パネル
６７４  結合パネル
６７４ａ  ナット部
６７４ｂ  ガイド穴
６８０  第３駆動モーター
６９１  駆動スクリュー
６９２，６９３  プーリ
６９５  ガイドシャフト
【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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