(57)【要約】【課題】配線が複雑化することを防止することができるユニット搭載装置及びロボットを提供すること。【解決手段】本発明に係るユニット搭載装置は、所望の機能を有し動作の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット１１ｘｎ、及び複数の電気ユニット１１ｘｎにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニット１２を有する複数の基板１０ｎと、複数の基板１０ｎに共通に接続され、電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０とを有する。また、基板１０ｎは、電源ユニット１２に当該基板１０ｎの外部から電源を供給する電源線３０と接続される電源用コネクタ１３、及び基板間のデータを送受信する信号線４０と接続される信号用コネクタ１４をさらに有する。【選択図】図１
2009095942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の機能を有し動作の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット、及び前記複数の電気ユニットにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、
前記複数の基板に共通に接続され、前記電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器とを有するユニット搭載装置。
【請求項２】
前記基板は、前記電源ユニットに当該基板の外部から電源を供給する電源線と接続される電源用コネクタ、及び前記基板間のデータを送受信する信号線と接続される信号用コネクタをさらに有する
ことを特徴とする請求項１記載のユニット搭載装置。
【請求項３】
前記基板は、前記駆動に用いられる複数の電気ユニットを有する駆動アッシー、前記駆動アッシーを制御する複数の電気ユニットを有する制御アッシー、及び外部環境を把握するために用いられる複数の電気ユニットを有するセンサアッシーの少なくとも１以上を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載のユニット搭載装置。
【請求項４】
前記ユニット搭載装置はロボットに用いられる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のユニット搭載装置。
【請求項５】
前記基板は、一又は複数の部分基板からなり、
前記基板が前記一の部分基板からなる場合、当該一の部分基板は平板状に形成され、又はコの字形状若しくはＬの字形状に折り曲げられ、
前記基板が前記複数の部分基板からなる場合、前記部分基板を組み合わせて立体的に配置することにより、前記基板がコの字形状又はＬの字形状に配置される
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のユニット搭載装置。
【請求項６】
動作部と、
前記動作部を駆動及び制御するユニット搭載装置とを有し、
前記ユニット搭載装置は、
所望の機能を有し前記動作部の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット、及び前記複数の電気ユニットにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、
前記複数の基板に共通に接続され、前記電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器とを有するロボット。
【請求項７】
前記基板は、前記電源ユニットに当該基板の外部から電源を供給する電源線と接続される電源用コネクタ、及び前記基板間のデータを送受信する信号線と接続される信号用コネクタをさらに有する
ことを特徴とする請求項６記載のロボット。
【請求項８】
前記基板は、前記駆動に用いられる複数の電気ユニットを有する駆動アッシー、前記駆動アッシーを制御する複数の電気ユニットを有する制御アッシー、及び外部環境を把握するために用いられる複数の電気ユニットを有するセンサアッシーの少なくとも１以上を有する
ことを特徴とする請求項６又は７記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の機能を有し動作の駆動及び制御に用いられる電気ユニット等のユニット搭載装置及びロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばロボット等に搭載され、所望の機能を有し動作の駆動及び制御に用いられる電気ユニット等の搭載構造が研究されている。例えば、モータ駆動回路であるドライバ及び動作制御を行うコンピュータ等の制御系電装機器のユニットが搭載された人型ロボットの電装機器搭載構造が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の人型ロボットの電装機器搭載構造では、人型ロボットの胴体上半部内に機能毎に纏められた制御系電装機器のユニットが集中搭載されている。例えば、モータドライバ基板が纏められたモータドライバユニット、無線ＬＡＮユニット、及び姿勢センサユニット等が集中搭載されている。これにより、ロボットの運動性能を高めると共に、ロボットの組み立て及びメンテナンスの際の労力を低減している。さらに、ノイズ等の影響による不具合の発生を低減している。
【特許文献１】特開２００５−１６１４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の人型ロボットの電装機器搭載構造では、例えばロボットに新たに機能を追加及び拡張する場合、搭載するユニット数が増大するため配線数が増大し、配線が複雑化するという問題点がある。すなわち、各ユニットは電源が必要であり当該電源とユニットとを接続するための配線、及び各ユニット間を接続する信号線が必要となり配線が複雑化するという問題点がある。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、配線が複雑化することを防止することができるユニット搭載装置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】
本発明の第１の態様にかかるユニット搭載装置は、所望の機能を有し動作の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット、及び前記複数の電気ユニットにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、前記複数の基板に共通に接続され、前記電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器とを有することを特徴とする。
【０００６】
本発明においては、複数の電気ユニット及びそれぞれの電気ユニットに供給される電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、当該複数の基板の電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器を共通に接続することにより、配線が複雑化することを防止することができる。
【０００７】
本発明の第２の態様にかかるユニット搭載装置において、前記基板は、前記電源ユニットに当該基板の外部から電源を供給する電源線と接続される電源用コネクタ、及び前記基板間のデータを送受信する信号線と接続される信号用コネクタをさらに有することを特徴とする。これにより、基板の着脱を簡単に行うことができる。
【０００８】
本発明の第３の態様にかかるユニット搭載装置において、前記基板は、前記駆動に用いられる複数の電気ユニットを有する駆動アッシー、前記駆動アッシーを制御する複数の電気ユニットを有する制御アッシー、及び外部環境を把握するために用いられる複数の電気ユニットを有するセンサアッシーを有することを特徴とする。これにより、電気ユニット間の配線長を短くすることができ、配線が複雑化することを防止することができる。
【０００９】
本発明の第４の態様にかかるユニット搭載装置において、前記ユニット搭載装置はロボットに用いられることを特徴とする。これにより、ロボット内の配線の複雑化を防止することができる。
【００１０】
本発明の第５の態様にかかるユニット搭載装置において、前記基板は、一又は複数の部分基板からなり、前記基板が前記一の部分基板からなる場合、当該一の部分基板は平板状に形成され、又はコの字形状若しくはＬの字形状に折り曲げられ、前記基板が前記複数の部分基板からなる場合、前記部分基板を組み合わせて立体的に配置することにより、前記基板がコの字形状又はＬの字形状に配置されることを特徴とする。これにより、各基板がコネクタを有する場合において、アッシー間を接続する配線のコネクタを最適な場所に配置することができ、また、形状にとらわれないことにより、ロボットの重量バランスを保つことができる。
【００１１】
本発明の第６の態様にかかるロボットは、動作部と、前記動作部を駆動及び制御するユニット搭載装置とを有し、前記ユニット搭載装置は、所望の機能を有し前記動作部の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット、及び前記複数の電気ユニットにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、前記複数の基板に共通に接続され、前記電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器とを有することを特徴とする。複数の電気ユニット及びそれぞれの電気ユニットに供給される電圧を生成する電源ユニットを有する複数の基板と、当該複数の基板の電源ユニットに電源電圧を供給する電源分配器を共通に接続することにより、配線が複雑化することを防止することができる。
【００１２】
本発明の第７の態様にかかるロボットにおいて、前記基板は、前記電源ユニットに当該基板の外部から電源を供給する電源線と接続される電源用コネクタ、及び前記基板間のデータを送受信する信号線と接続される信号用コネクタをさらに有することを特徴とする。これにより、基板の着脱を簡単に行うことができる。
【００１３】
本発明の第８の態様にかかるロボットにおいて、前記基板は、前記駆動に用いられる複数の電気ユニットを有する駆動アッシー、前記駆動アッシーを制御する複数の電気ユニットを有する制御アッシー、及び外部環境を把握するために用いられる複数の電気ユニットを有するセンサアッシーの少なくとも１以上を有することを特徴とする。これにより、電気ユニット間の配線長を短くすることができ、配線が複雑化することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、配線が複雑化することを防止することができるユニット搭載装置及びロボットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、ロボットに搭載されるユニット搭載装置に適用したものである。ロボットは、例えば、種々の動作を行う動作部、及び当該ロボットを移動させる移動手段等を有する。
【００１６】
図１に本実施の形態にかかるユニット搭載装置の概略図を示す。図１に示すように、ユニット搭載装置は、所望の機能を有しロボットが動作する際の駆動及び制御に用いられる複数の電気ユニット１１ｘｎ（ｘは英字、ｎは整数を示す）、及び電気ユニット１１ｘｎにそれぞれ供給する電圧を生成する電源ユニット１２を有する複数の基板１０ｎ（ｎは整数を示す）を有する。また、複数の基板１０ｎに共通に接続され、基板１０ｎの外部から電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０とを有する。
【００１７】
基板１０ｎ上に配置された電気ユニット１１ｘｎ及び電源ユニット１２はそれぞれ後述するユニット間配線（図示せず）を介して接続されている。また、複数の基板１０ｎは、電源分配器２０に電源線３０を介して共通に接続されている。そして、複数の基板１０ｎは、当該基板１０ｎ間のデータを送受信する信号線４０を介してそれぞれ接続されている。さらに、基板１０ｎは電源線３０と接続される電源用コネクタ１３を有している。また、基板１０ｎは信号線４０と接続される信号用コネクタ１４を有している。
【００１８】
本実施の形態におけるユニット搭載装置は、基板１０ｎ上に複数の電気ユニット１１ｘｎが纏めて配置されることでアッシー化されたアッシーを有する。このアッシー化について以下に説明する。アッシー化の際、基板１０ｎには、複数の電気ユニット１１ｘｎが配置される。このとき、例えばロボットの駆動を制御する一のコントローラに接続される複数の電気ユニット１１ｘｎを同一基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置する。本実施の形態では、本発明のユニット搭載装置が搭載されるロボットにおいて、種々の動作を行う動作部を、例えば、上半身、下半身、ハンド部、及び当該ロボットの外部環境を把握するためのセンサ部に分ける。上半身、下半身、及びセンサ部は、当該上半身、下半身、及びセンサ部の駆動をそれぞれ制御する一のコントローラを有する。この一のコントローラに接続される電気ユニット１１ｘｎは相互に配線を介して接続される。このため、当該上半身、下半身、及びセンサ部をそれぞれ駆動及び制御するために必要となる電気ユニット１１ｘｎを基板１０ｎ上に纏めて配置する。なお、本実施の形態では、ハンド部は例えば上半身のコントローラによって制御することとする。
【００１９】
まず、上半身、下半身、及びハンド部をそれぞれ駆動するために必要となる電気ユニット１１ｘｎを纏めて基板１０ｎに配置する（以下、駆動アッシーという。）。駆動アッシーのうち、上半身を駆動する駆動アッシーを駆動アッシー１、下半身を駆動する駆動アッシーを駆動アッシー２、及びハンド部を駆動する駆動アッシーを駆動アッシー３とする。駆動アッシー１は基板１０１上に、電気ユニット１１ｘ１として、例えばセンサ１１ａ１、Ａ／Ｄ１１ｃ１、及びドライバ１１ｆ１が配置される。駆動アッシー２は基板１０２上に、例えば、センサ１１ａ２、Ａ／Ｄ１１ｃ２、及びドライバ１１ｆ２が配置される。駆動アッシー３は基板１０３上に、例えば、センサ１１ａ３、Ａ／Ｄ１１ｃ３、及びドライバ１１ｆ３が配置される。
【００２０】
次に、上半身、ハンド部、及び下半身の駆動アッシーをそれぞれ制御するために必要となる電気ユニット１１ｘｎを纏めて基板１０ｎに配置する（以下、制御アッシーという）。制御アッシーのうち、上半身及びハンド部の駆動アッシーを制御する制御アッシーを制御アッシー１、下半身の駆動アッシーを制御する制御アッシーを制御アッシー２とする。制御アッシー１は基板１０４上に、電気ユニット１１ｘ４として、例えば、センサ１１ａ４、Ｉ／Ｏ（Input／Output）１１ｂ４、Ａ／Ｄ（ＡＤコンバータ）１１ｃ４、無線１１ｄ４、及びコントローラ１１ｅ４が配置される。制御アッシー２は基板１０５上に、例えば、センサ１１ａ５、Ｉ／Ｏ１１ｂ５、Ａ／Ｄ１１ｃ５、及びコントローラ１１ｅ５が配置される。
【００２１】
そして、センサ部の駆動及び制御を行うために必要となる電気ユニット１１ｘ６を纏めて基板１０６に配置する（以下、センサアッシー１という。）。センサアッシー１は、基板１０６に、電気ユニット１１ｘ６として、例えば、センサ１１ａ６、無線１１ｄ６、及びコントローラ１１ｅ６が配置される。これらの駆動アッシー１乃至３、制御アッシー１及び２、並びにセンサアッシー１では、基板１０ｎに配置された電気ユニット１１ｘｎはそれぞれ基板１０ｎ内でユニット間配線を介して接続される。また、基板１０ｎ内の各電気ユニット１１ｘｎは、当該電気ユニット１１ｘｎが配置された基板１０ｎに配置された電源ユニット１２からそれぞれの動作に必要となる電圧が供給される。なお、各基板１０ｎに配置される電気ユニット１１ｘｎの詳細な説明は後述する。
【００２２】
本実施の形態では、例えば一のコントローラに接続される電気ユニット１１ｘｎを同一の基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に纏めて配置する。例えば、ロボットの動作部を複数に分け、当該動作部の駆動及び制御に必要となる複数の電気ユニット１１ｘｎを同一の基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置する。同一動作部を駆動及び制御するために必要となる電気ユニット１１ｘｎは相互に配線を介して接続される。このため、同一基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に当該電気ユニット１１ｘｎを配置することにより、接続が必要な電気ユニット１１ｘｎを近接して配置することができる。そして、電気ユニット１１ｘｎ間の配線長を短くすることができる。さらに、基板１０ｎは、当該基板１０ｎ上に配置された電気ユニット１１ｘｎにそれぞれ供給される電圧を生成する電源ユニット１２を有する。また、当該電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０が複数の基板１０ｎに共通に接続されている。すなわち、複数の電気ユニット１１ｘｎが纏めて配置された基板１０ｎへの電源分配器２０を１系統とすることができる。これにより、配線数を低減することができる。さらに、電気ユニット１１ｘｎにはそれぞれ、基板１０ｎ上に配置された電源ユニット１２から電圧が供給されるため、電源線３０を長く引き回すことを防止することができる。以上から、配線が複雑化することを防止することができる。
【００２３】
従来、各電気ユニットはそれぞれ電圧を供給する電源が必要であり、電気ユニットと電源とをそれぞれ配線を介して接続していたため、電源と各電気ユニットとを接続する複数本の電源線が形成されていた。例えば、各電気ユニットに接続される電源を１つにする場合、当該電源と各電気ユニットとを接続する配線を長く引き回す必要があった。さらに、各電気ユニット間を接続する信号線も必要であった。この場合、多くの配線及び信号線が必要であり、配線及び信号線が複雑化していた。そして、配線及び信号線の増大によりノイズが発生する場合があった。そこで、本実施の形態では、例えば、同一動作部を駆動及び制御するために必要となる電気ユニット１１ｘｎは相互に接続されるため、当該電気ユニット１１ｘｎを同一基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置する。これにより、電気ユニット１１ｘｎ間の配線長を短くすることができ、配線が複雑化することを防止することができる。また、複数の電気ユニット１１ｘｎが纏めて配置された基板１０ｎは、当該電気ユニット１１ｘｎに電圧を供給する電源ユニット１２を有する。これにより、電気ユニット１１ｘｎ毎ではなく基板１０ｎ毎に電源分配器２０と接続する電源線３０を形成すればよいため、電源線３０を長く引き回さなくてもよく、配線が複雑化することを防止することができる。さらに、各基板１０ｎに共通に電源分配器２０を接続するため、より配線が複雑化することを防止できる。
【００２４】
また、電源線３０を長く引き回すことを防止することができるため、電源線３０と、例えばロボットの上半身等を駆動するモータ等を離隔して配置することができる。これにより、モータノイズを低減することができる。さらに、基板１０ｎは、電源線３０と接続される１個の電源用コネクタ１３、及び信号線４０と接続される信号用コネクタ１４を有するため、各基板１０ｎはユニット搭載装置から着脱可能である。これにより、基板１０ｎをユニット搭載装置から取り外す際、電源用コネクタ１３及び信号用コネクタ１４の着脱を行うだけでよく、着脱を簡単に行うことなうことができる。
【００２５】
後述するが、一の基板１０ｎ上に配置された複数の電気ユニット１１ｘｎのうち、いくつかの電気ユニット１１ｘｎから、他の基板１０ｎの電気ユニット１１ｘｎに信号が送信される。このため、他の基板１０ｎに信号を送信する電気ユニット１１ｘｎと、信号線４０とを接続するために、基板１０ｎ上に複数本の後述する出力配線が形成される場合がある。これに伴い、基板１０ｎ間を接続する信号線４０が複数本形成される場合がある。この複数本の出力配線と信号線４０とを、１個又は複数個の信号用コネクタ１４を介して接続する。これにより、基板１０ｎの着脱をより簡単に行うことができる。また、従来、搭載する電気ユニットが増大すると、当該電気ユニットを重ねて配置等する場合があり、電気ユニットを重ねる際の搭載順序が決められている場合があった。このため、メンテナンスを行う電気ユニットを取り外す際、別の電気ユニットを取り外す場合があり、メンテナンスの際の労力が増大し、メンテナンス後の配線ミス等の２次的災害が発生する場合があった。一方、本実施の形態では、複数の電気ユニット１１ｘｎを纏めて基板１０ｎ上に配置することにより、メンテナンスを行う電気ユニット１１ｘｎが配置された基板１０ｎを外し、その後、基板１０ｎ上に配置された電気ユニット１１ｘｎを外すことができる。これにより、メンテナンスを必要としない電気ユニット１１ｘｎを外す等しなくてもよいため、メンテナンスの際の労力を低減できると共に、配線ミス等を低減することができる。
【００２６】
さらに、複数の電気ユニット１１ｘｎを基板１０ｎ上に配置する際、例えば一のコントローラに接続される電気ユニット１１ｘｎを同一の基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置してアッシー化する。そして、基板１０ｎ上に各電気ユニット１１ｘｎに供給される電圧を生成する電源ユニット１２を配置する。これにより、電気ユニット１１ｘｎをロボットに搭載する前にアッシー毎に、当該基板１０ｎに配置された電気ユニット１１ｘｎの動作確認及び評価を行うことができるため、初期不良等の発見を早く行うことができる。
【００２７】
また、従来、電気ユニットをロボットに搭載して配線を行った後にロボットの動作確認及び評価を行う場合があった。すなわち、ロボットに電気ユニットを搭載することにより、実際に発生するノイズ等の評価等を行っていた。これにより、動作確認等に時間を要し、ロボットの生産性が低下していた。
【００２８】
一方、本実施の形態では、動作部の駆動及び制御に必要となる複数の電気ユニット１１ｘｎを同一の基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置してアッシー化し、当該基板１０ｎに電源ユニット１２を配置する。そして、各基板１０ｎに共通に接続され電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０を有する。これにより、電気ユニット１１ｘｎをロボットに搭載する前にユニット搭載装置内で当該ユニット搭載装置の動作確認を行うことができる。このため、動作確認及び評価の際に電気ユニット１１ｘｎをロボットに搭載する必要がなく、動作確認等の際にロボットを必要としない。また、動作確認の際、各アッシーにそれぞれ電源電圧が供給される電源電圧器等を接続し、アッシー毎に動作確認を行うこともできる。そして、ロボットに搭載される複数の基板１０ｎとロボットの組み立てを平行して生産することができる。これにより、ロボットの生産性を向上させることができる。
【００２９】
以下に、図２を用いて、本発明によりロボットの生産性が向上する理由を説明する。図２に従来のロボットの生産工程と本発明のユニット搭載装置を用いたロボットの生産工程を示す。図２に示すように、従来は、ロボットを組立てた後、ロボットに電気ユニットを搭載して配線を行い、動作確認、及び不具合修正を行っていた。一方、本実施の形態にかかるユニット搭載装置を用いたロボットの生産工程においては、ロボットの組立て、基板１０ｎへの電気ユニット１１ｘｎの配置、及び各アッシーの動作確認を同時に行うことができる。その後、各アッシーをユニット搭載装置に搭載し、当該ユニット搭載装置をロボットに搭載する。そして、再度動作確認を行う。これにより、ロボットの生産効率を向上させることができる。
【００３０】
ここで、図３を用いて上述のアッシーの構成について詳細に説明する。図３に、図１に示すアッシーのうち、例えば、上半身制御アッシーである制御アッシー１の構成を示す概略図を示す。ここでは、例として制御アッシー１について説明するが、上述したように、各アッシーは異なる構成を有する。なお、後述する制御アッシー１の基板１０４の構成及び形状については、他のアッシーにも適用される。図３に示すように、制御アッシー１の基板１０４には電気ユニット１１ｘｎとして、例えば、センサ１１ａ４、Ｉ／Ｏ１１ｂ４、Ａ／Ｄ１１ｃ４、無線１１ｄ４、及びコントローラ１１ｅ４が配置される。また、制御アッシー１の基板１０４には、それぞれの電気ユニット１１ｘｎに電源を供給する電源ユニット１２が配置される。この電源ユニット１２は、ユニット間配線１５を介して各電気ユニット１１ｘｎに接続されている。さらに、当該基板１０４の外部から電源を供給する電源分配器２０と電源線３０を介して接続される電源用コネクタ１３、及び基板１０４と他の基板１０ｎとの間のデータを送受信する信号線４０と接続される信号用コネクタ１４を有する。
【００３１】
制御アッシー１では、コントローラ１１ｅ４及びＩ／Ｏ１１ｂ４と、信号線４０とを接続する２本の出力配線１６ａ、及びＩ／Ｏ１１ｂ４と信号線４０とを接続する１本の出力配線１６ｂが、基板１０４上に形成されている。このため、３本の出力配線に接続される３本の信号線４０が形成される。この３本の出力配線と３本の信号線４０とを１個の信号用コネクタ１４によって接続する。これにより、基板１０４を着脱する際、３本の出力配線の着脱を出力配線毎に行うのではなく、１個の信号用コネクタ１４の着脱により行うことができる。このため、基板１０４の着脱を簡単に行うことができる。また、基板１０４は、一又は複数の部分基板からなり、基板１０４が一の部分基板からなる場合、当該一の部分基板は平板状に形成され、又はコの字形状若しくはＬの字形状に折り曲げられ、基板１０４が複数の部分基板からなる場合、当該部分基板を組み合わせて立体的に配置することにより、基板１０４がコの字形状又はＬの字形状に配置される。ここで、部分基板を組み合わせて立体的に配置することについて以下に説明する。基板１０４が複数の部分基板を有し当該部分基板を組み合わせて配置する際、複数の部分基板を平面的に配置するのではなく、複数の部分基板を立体的に配置する。すなわち、基板が複数の部分基板を有する場合、当該部分基板において電気ユニット１１ｘｎ及び電源ユニット１２が配置される面を側面に有するように、複数の部分基板が組み合わされて、基板１０４がコの字形状又はＬの字形状に配置される。これにより、各アッシー間を接続する配線のコネクタを最適な場所に配置することが可能となり、また、形状にとらわれないアッシーとすることにより、アッシーの重量バランス、更にはロボットの前後・左右の重量バランスを保つことができる。
【００３２】
ここで、図４にロボットの骨格に、上述した制御アッシー、駆動アッシー、及びセンサアッシーのうち任意のアッシー（例えば、アッシーａ及びアッシーｂとする。）を配置する一例を示す。図４に示すように、ロボットの骨格は、例えば上半身の骨格６１ａと、下半身の骨格６１ｂからなる。アッシーａは、一の部分基板からなり平板状に形成された基板１０ｎを有する。アッシーｂは、複数の部分基板からなり、当該部分基板を組み合わせて立体的に配置することにより、コの字形状に配置された基板１０ｎを有する。このアッシーｂの基板１０ｎは、一の部分基板からなり当該部分基板が折り曲げられてコの字形状に形成されてもよい。これらのアッシーａ及びアッシーｂをロボットの骨格に配置する際、当該アッシーａとアッシーｂとをロボットの骨格の周囲に配置する。これにより、アッシーの重量バランス、ロボットの前後・左右の重量バランスを保つことができる。
【００３３】
以下に、図３に示した制御アッシー１が有する電気ユニット１１ｘ４及び電源ユニット１２について詳細に説明する。制御アッシー１のセンサ１１ａ４は、例えば上半身等の姿勢角を測定する姿勢角センサ又は上半身が動作する際の速度を検出する角速度センサ等である。Ｉ／Ｏ１１ｂ４は、信号線４０を介して送受信されるデータの入出力を行う。無線１１ｄ４は、基板１０４の外部と無線通信でデータの送受信を行う。Ａ／Ｄ１１ｃ４は、無線１１ｄ４が送受信した信号又はＩ／Ｏ１１ｂ４が入出力した信号等をアナログ信号からデジタル信号に変換する。そして、コントローラ１１ｅ４は、センサ１１ａ４又はＩ／Ｏ１１ｂ４等に入力されたデータを読み込み、各種演算を行い、例えば駆動アッシー１のドライバ１１ｆ１等に演算結果を送信する。また、電源ユニット１２は、電源線３０を介して電源分配器２０から供給される電源を供給先の電気ユニット１１ｘ４に応じて分配する。本実施の形態では、電源ユニット１２には、例えば略４８Ｖの電圧が供給される。そして、センサ１１ａ４には電源ユニット１２から例えば略±１２Ｖが供給され、Ｉ／Ｏ１１ｂ４、Ａ／Ｄ１１ｃ４、及びコントローラ１１ｅ４には例えば略１２Ｖが供給され、無線１１ｄ４には例えば略５Ｖが供給される。なお、ドライバ１１ｆｎを有するアッシーでは、電源ユニット１２から当該ドライバ１１ｆｎに、例えば略４８Ｖの電圧が供給される。このとき、電源ユニット１２から出力される略４８Ｖの電圧は、電源用コネクタ１３から入力される電源電圧を単に分配してドライバ１１ｆｎに供給しているだけで、ＤＣ／ＤＣ等の変圧器は介していない。ここでは、電源ユニット１２に供給される電源電圧を略４８Ｖとしたが、基板１０４が必要とする電源電圧に応じて適宜変更可能である。
【００３４】
また、ここでは詳細な説明は省略するが、図１に示すセンサアッシー１は、例えばカメラ又は音声を認識するセンサ等の駆動及び制御を行う電気ユニットｘ６を有する。センサアッシー１のセンサ１１ａ６は、カメラ等に用いられ、例えば光を電荷に変換するセンサである。そして、図１に示す駆動アッシー１乃至３が有するドライバｆ１乃至３は、それぞれ基板１０１乃至３の外部に搭載されているモータ５０に接続されている。このモータ５０は、それぞれ制御アッシー１、２及びセンサアッシー１のコントローラ１１ｅ４乃至６等から送信される演算結果に応じて駆動する。これにより、上半身、下半身、及びハンド部が駆動する。
【００３５】
本実施の形態では、例えば、一のコントローラに接続される複数の電気ユニット１１ｘｎを同一の基板１０ｎ又は近傍の基板１０ｎ上に配置しアッシー化し、基板１０ｎに、電気ユニット１１ｘｎにそれぞれ供給される電圧を生成する電源ユニット１２を配置する。そして、電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０が、複数の基板１０ｎに共通に接続されている。これにより、電気ユニット１１ｘｎ間の配線長を短くすることができると共に、配線数を低減することができる。そして、基板１０ｎはそれぞれ電源ユニット１２を有するため、電気ユニット１１ｘｎと電源分配器２０とを接続する電源線３０を長く引き回すことを防止することができる。以上により、配線が複雑化することを防止することができる。
【００３６】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、本実施の形態では、電源ユニット１２に電源電圧を供給する電源分配器２０を１つ配置することとしたが、２以上配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるユニット搭載装置の構成を示す概略図である。
【図２】従来のロボット生産工程と、本発明の実施の形態１にかかるユニット搭載装置を用いたロボット生産工程を示す図である。
【図３】図１に示す基板の詳細な構成を示す概略図である。
【図４】ロボットの骨格に任意のアッシーを配置する一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ｎ・・・基板
１１ｘｎ・・・電気ユニット
１１ａｎ・・・センサ
１１ｂｎ・・・Ｉ／Ｏ
１１ｃｎ・・・Ａ／Ｄ
１１ｄｎ・・・無線
１１ｅｎ・・・コントローラ
１１ｆｎ・・・ドライバ
１２・・・電源ユニット
１３・・・電源用コネクタ
１４・・・信号用コネクタ
１５・・・ユニット間配線
１６ａ、ｂ・・・出力配線
２０・・・電源分配器
３０・・・電源線
４０・・・信号線
５０・・・モータ
６１ａ・・・ロボットの上半身の骨格
６１ｂ・・・ロボットの下半身の骨格
【図１】
2009095942.tif 000003
【図２】
2009095942.tif 000004
【図３】
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【図４】
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