(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上体と、前記上体にそれぞれ関節を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される複数本の脚部を備えた脚式歩行ロボットにおいて、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記脚部側に配置したことを特徴とする脚式歩行ロボット。
【請求項２】
前記駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて配置し、動力伝達手段を介して前記関節に接続したことを特徴とする請求項１項記載の脚式歩行ロボット。
【請求項３】
前記駆動源をケースで被覆すると共に、前記ケースの前記上体と対面する位置に開口部を穿設したことを特徴とする請求項１項または２項記載の脚式歩行ロボット。
【請求項４】
少なくとも上体と、前記上体にそれぞれ関節を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される２本の脚部を備えた２足歩行の脚式歩行ロボットにおいて、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて前記脚部の外側に配置し、よって前記２本の脚部を相対変位させるときの干渉を防止するようにしたことを特徴とする脚式歩行ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は脚式歩行ロボットに関し、より具体的には上体と脚部を容易に着脱できるようにした２足歩行の脚式歩行ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から脚式歩行ロボットに関する技術としては種々のものが提案されており、例えば特開平３−１８４７８２号公報に記載された技術が知られている。
【０００３】
特開平３−１８４７８２号公報においては、脚部（リンク）の慣性質量を減少させるために、上体と脚部を連結する関節を駆動するための駆動源（モータ）をロボットの上体の一部である腰板に配置している。脚式歩行ロボットにおいて駆動源の出力（回転）を減速させて関節に伝達するには、高い減速比とスペース効率を上げるために、通例、ハーモニックドライブ（ハーモニック減速機。商品名）などの入力と出力が同軸上にある高減速比の減速機が用いられる。
【０００４】
前記した技術にあっては、脚部を取外すには、腰板における減速機の構成要素（ハーモニック減速機にあってはフレクスプラインとサーキュラ・スプライン）を分解する必要があり、また組立の際は、逆の手順で行う必要があり煩瑣であった。
【０００５】
特に、フレクスプラインはサーキュラ・スプラインにギアが噛合されて嵌込まれており、分解は比較的容易であるものの、組立はギアを噛み合わせて行う必要があり、メンテナンス性で必ずしも満足できるものではなかった。さらには、駆動源から減速機に駆動力を伝達するベルトの張力を調整するときもロボットの上体から腰板を取り外す必要があって煩瑣であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は上記した不都合を解消し、脚式歩行ロボットにおいて脚部の着脱を容易にしてメンテナンス性を向上するようにした脚式歩行ロボットを提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明の第２の目的は、上体と脚部を連結する関節を駆動する駆動源から駆動力を伝達する動力伝達手段へ容易にアクセスすることができ、必要に応じてその調整を可能とした脚式歩行ロボットを提供することにある。
【０００８】
さらに、本発明の第３の目的は、脚部を相対変位させるときの干渉を防止して旋回動作などを容易とし、よって歩容設計の自由度を拡大するようにした脚式歩行ロボットを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、請求項１項においては、少なくとも上体と、前記上体にそれぞれ関節を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される複数本の脚部を備えた脚式歩行ロボットにおいて、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記脚部側に配置するように構成した。
【００１０】
上体と脚部を連結する関節を鉛直軸まわりに駆動する駆動源を脚部側に配置するので、ロボットの上体から脚部を着脱するのが容易となり、脚式歩行ロボットの脚部のメンテナンス性を向上することができる。
【００１１】
請求項２項にあっては、前記駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて配置し、動力伝達手段を介して前記関節に接続するように構成した。
【００１２】
上体と脚部を連結する関節を駆動する駆動源を関節の回転軸線からオフセットし、より詳しくは駆動源（電動モータ）の出力軸から減速機の入力軸（即ち、関節の回転軸）を離間した平行軸とすると共に、駆動源をロボットの進行方向に対し脚部の外側の後方に配置した。また、駆動源と関節を動力伝達手段、より詳しくはベルトを介して接続した。
【００１３】
このように構成したので、請求項１項と同様の作用効果を奏すると共に、脚部を任意の角度に回転させることができ、旋回動作などが容易となって歩容設計の自由度を拡大することができる。
【００１４】
請求項３項にあっては、前記駆動源をケースで被覆すると共に、前記ケースの前記上体と対面する位置に開口部を穿設するように構成した。
【００１５】
駆動源をケースで被覆すると共に、ケースの上体と対面する位置、より具体的には脚部の上端付近に開口部、さらに具体的にはドライバなどの調整器具挿入孔を穿設したので、上体と脚部を連結する関節を駆動するベルトなどの伝達手段に容易にアクセスすることができ、同様にメンテナンス性を向上することができる。
【００１６】
請求項４項にあっては、少なくとも上体と、前記上体にそれぞれ関節を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される２本の脚部を備えた２足歩行の脚式歩行ロボットにおいて、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて前記脚部の外側に配置し、よって前記２本の脚部を相対変位させるときの干渉を防止するように構成した。
【００１７】
２足歩行の脚式歩行ロボットにおいて、関節を鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて前記脚部の外側に配置し、即ち、２本の脚部に備えられた駆動源をロボットの進行方向に対し、右脚部にあっては右側方、左脚部にあっては左側方、より詳しくは左右側方の後方側に配置し、よって前記２本の脚部を相対変位させるときの干渉を防止するように構成したので、脚部を任意の角度に回転させることができ、旋回動作などが容易となって歩容設計の自由度を拡大することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一つの実施の形態に係る脚式歩行ロボットを説明する。
【００１９】
図１は本発明の一つの実施の形態に係る脚式歩行ロボット（以下「ロボット」という）１の正面図、図２はその側面図である。尚、脚式歩行ロボットとして、２足歩行のロボットを例にとる。
【００２０】
図１に示すように、ロボット１は、２本の脚部（脚部リンク）２を備えると共に、その上方には上体（基体）３が設けられる。上体３の上部には頭部４が設けられると共に、上体３の両側には２本の腕リンク５が連結される。また、図２に示すように、上体３の背部には格納部６が設けられ、その内部には制御ユニット（後述）およびロボット１の関節を駆動する電動モータ（駆動源。後述）のバッテリ電源（図示せず）などが収容される。尚、図１および図２に示すロボット１は、内部構造を保護するためのカバーが取着されたものを示す。
【００２１】
図３を参照して上記したロボット１の内部構造を関節を中心に説明する。
【００２２】
図示の如く、ロボット１は、左右それぞれの脚部２に６個の関節を備える。
【００２３】
１２個の関節は、腰部の脚回旋用の鉛直軸（Ｚ軸あるいは重力軸）まわりの関節１０Ｒ，１０Ｌ（右側をＲ、左側をＬとする。以下同じ）、股（腰部）のロール方向（Ｘ軸まわり）の関節１２Ｒ，１２Ｌ、股（腰部）のピッチ方向（Ｙ軸まわり）の関節１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ方向（Ｙ軸まわり）の関節１６Ｒ，１６Ｌ、足首のピッチ方向（Ｙ軸まわり）の関節１８Ｒ，１８Ｌ、および同ロール方向（Ｘ軸まわり）の関節２０Ｒ，２０Ｌから構成される。脚部リンク２Ｒ（Ｌ）の下部には足平（足部）２２Ｒ，２２Ｌが取着される。
【００２４】
即ち、脚部２は、股関節（腰関節）１０Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）、膝関節１６Ｒ（Ｌ）、および足関節１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）から構成される。股関節と膝関節は大腿リンク２４Ｒ（Ｌ）で、膝関節と足関節は下腿リンク２６Ｒ（Ｌ）で連結される。
【００２５】
脚部（脚部リンク）２は股関節を介して上体３に連結されるが、図３では上体３を上体リンク２８として簡略的に示す。前記したように、上体３には腕リンク５が連結される。
【００２６】
腕リンク５は、肩部のピッチ方向の関節３０Ｒ，３０Ｌ、同ロール方向の関節３２Ｒ，３２Ｌ、腕の回旋用の鉛直軸まわりの関節３４Ｒ，３４Ｌ、肘部のピッチ軸まわりの関節３６Ｒ，３６Ｌ、手首回旋用の鉛直軸まわりの関節３８Ｒ，３８Ｌから構成される。手首の先にはハンド（エンドエフェクタ）４０Ｒ，４０Ｌが取着される。
【００２７】
即ち、腕リンク５は、肩関節３０Ｒ（Ｌ），３２Ｒ（Ｌ），３４Ｒ（Ｌ）、肘関節３６Ｒ（Ｌ），手首関節３８Ｒ（Ｌ）から構成される。また肩関節と肘関節とは上腕リンク４２Ｒ（Ｌ）で、肘関節とハンドとは下腕リンク４４Ｒ（Ｌ）で連結される。
【００２８】
頭部４は、鉛直軸まわりの首関節４６およびそれと直交する軸で頭部４を回転させる頭部揺動機構４８から構成される。頭部４の内部には、ＣＣＤなどからなる視覚センサ（図示せず）が外界センサとして収容される。
【００２９】
上記の構成により、脚部２は左右の足について合計１２の自由度を与えられ、歩行中にこれらの１２個の関節を適宜な角度で駆動することで、足全体に所望の動きを与えることができ、任意に３次元空間を歩行させることができる。また、腕リンク５も左右の腕についてそれぞれ５つの自由度を与えられ、これらの関節を適宜な角度で駆動することで所望の作業を行わせることができる。
【００３０】
尚、足関節の下方の足部２２Ｒ（Ｌ）には公知の６軸力センサ５０が取着され、ロボットに作用する外力の内、接地面からロボットに作用する床反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚとモーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚとを検出する。
【００３１】
また、上体３には傾斜センサ５４が設置され、鉛直軸に対する傾きとその角速度を検出する。さらに、各関節の電動モータはその出力を減速・増力する減速機（後述）を介して前記したリンク２４，２６Ｒ（Ｌ）などを相対変位させると共に、その回転量を検出するロータリエンコーダ（図３で図示省略）が設けられる。
【００３２】
前記したとおり、格納部６の内部にはマイクロコンピュータからなる制御ユニット６０などが収納され、６軸力センサ５０などの出力（図示の便宜のためロボット１の右側についてのみ図示する）は、制御ユニット６０に送られる。
【００３３】
図４は制御ユニット６０の構成を詳細に示すブロック図である。
【００３４】
図示の如く、制御ユニット６０はマイクロ・コンピュータから構成される。そこにおいて傾斜センサ５４などの出力はＡ／Ｄ変換器（「図にＡ／Ｄ）と示す）６２でデジタル値に変換され、その出力はバス６４を介してＲＡＭ６６に送られる。また各関節において電動モータに隣接して配置されるエンコーダの出力は、カウンタ６８を介してＲＡＭ６６内に入力される。
【００３５】
制御ユニット６０内にはＣＰＵからなる演算装置７０が設けられ、演算装置７０は、ＲＯＭ７２に格納されているデータおよびセンサ出力に基づいて各関節の駆動に必要な制御値（操作量）を算出してＤ／Ａ変換器（「図にＤ／Ａ）と示す）７４と各関節に設けられたアクチュエータ駆動装置（アンプ）７６を介して各関節を駆動する電動モータに出力する。
【００３６】
この実施の形態に係るロボット１において特徴的なことは、上体３に、股関節におけるそれぞれの脚部回旋用の鉛直軸まわりの関節１０Ｒ（Ｌ）を介して回転自在に連結される複数本、より具体的には２本の脚部２Ｒ（Ｌ）を備えたものにおいて、関節１０Ｒ（Ｌ）を駆動する駆動源（電動モータ。後述）を脚部２Ｒ（Ｌ）側に配置することにより、上体３から脚部２Ｒ（Ｌ）を容易に着脱可能とする如く構成したことにある。
【００３７】
以下、右側の脚部２Ｒを示す図５から図７を参照して、関節１０Ｒの構成を説明する。
【００３８】
図５は、図１に示すロボット１の脚部２Ｒの部分断面図であるＶ−Ｖ線断面図、図６は上体３から取外された脚部２Ｒを上方から見た上面図、図７は図６のＶII−ＶII線で切断した説明断面図である。尚、図６および図７においては説明の簡略化のために、関節１０Ｒの周辺のみ図示した。
【００３９】
図５および図６に示すように、脚部２Ｒの上端付近には、腰部の脚回旋用の鉛直軸まわりの関節１０Ｒが配置される。関節１０Ｒは、上体３に固定されるべきボルト孔（後述）が穿設された上体固定部８０と、関節１０Ｒと関節１２Ｒ間を連結するフレーム部材８２を備える。
【００４０】
上体固定部８０およびフレーム部材８２は、ベアリング８３を介して相対回転可能に連結されると共に、その相対回転の駆動力は、減速機、具体的にはハーモニックドライブ８４から付与される。フレーム部材８２にはモータ取付部材（ケース）８６が一体的に設けられ、その内部に駆動源、具体的には電動モータ８８（図６に想像線で示す）が収容される。電動モータ８８の回転量はロータリエンコーダ８９により検出されると共に、その駆動力はベルト（動力伝達手段）９０を介してハーモニックドライブ８４に伝達される。
【００４１】
次いで図７を参照して、関節１０Ｒの構成をさらに詳しく説明する。
【００４２】
モータ取付部材８６内の適宜位置に収容された電動モータ８８の出力軸９４には、プーリ（動力伝達手段）９６が固定されると共に、プーリ９６にはベルト９０が適宜な張力で巻掛られる。ベルト９０の他端は、ハーモニックドライブ８４の入力軸側のプーリ（動力伝達手段）９８に巻掛られる。プーリ９８はウェーブ・ジェネレータ１００にそれと同軸で回転するように固定される。よって、電動モータ８８の駆動力はベルト９０を介してハーモニックドライブ８４に伝達される。
【００４３】
ウェーブ・ジェネレータ１００はフレクスプライン１０２に嵌込まれ、フレクスプライン１０２の出力部１０２ａは上体固定部８０側に固定され、他方、サーキュラ・スプライン１０４の出力部１０４ａは、フレーム部材８２側に固定される。フレクスプライン１０２は、サーキュラ・スプライン１０４に、それぞれのギアが噛合されて嵌込まれる。
【００４４】
関節１０Ｒにおいて、電動モータ８８から出力された駆動力が、ベルト９０を介してハーモニックドライブに入力されると、周知の如くフレクスプライン１０２（即ち上体固定部８０）とサーキュラ・スプライン１０４（即ちフレーム部材８２）との間に相対運動が生じる。
【００４５】
図６のように上方から見た場合を例に、より具体的に説明すると、電動モータ８８が時計まわりに駆動されると、その駆動力は、プーリ９６、ベルト９０およびプーリ９８を介して伝達されて、ウェーブ・ジェネレータ１００を時計まわりに駆動する。フレクスプライン１０２が反時計まわりに、サーキュラ・スプラインがそれぞれ時計まわりに駆動されると、それらの出力部１０２ａ，１０４ａが固定された上体固定部８０が反時計まわりに、フレーム部材８２が時計回りに駆動されて相対回転運動が生じ、よって、脚部２Ｒは上体３に対して時計まわりに回転される。
【００４６】
尚、脚部２Ｒの関節１０Ｒ以外の関節１２，１４などの構成は、特開平３−１８４７８２号公報に記載したものと略同様であるため、説明を省略すると共に、図５などにおける図示を省略する。また、脚部２Ｒ（Ｌ）は左右対称に形成されるため、左側の脚部２Ｌの説明を省略する。
【００４７】
次いで、図８および図９を参照して脚部２Ｒ（Ｌ）の上体３への着脱について説明する。
【００４８】
図８は上体３を斜め下方から見た底面斜視図、図９は脚部２Ｒを斜め上方から見た上面斜視図である。尚、図８以降で上体３を図示する場合、説明の簡略化のために頭部４および腕リンク５Ｒ（Ｌ）の図示を省略した。
【００４９】
図８に示す如く、上体３底面側の腰板１１０の脚部取付面１１２には、脚部２Ｒ（Ｌ）をボルト止めするためのボルト孔１１４Ｒ（Ｌ）が穿設されると共に、スタッドボルト１１６Ｒ（Ｌ）が突出するように形成される。脚部取付面１１２の適宜位置には、位置決め孔１１８が穿設される。
【００５０】
図９に示す如く、脚部２Ｒの上体固定部８０において、ボルト孔１１４Ｒ（Ｌ）、スタッドボルト１１６Ｒ（Ｌ）に対応する位置には、脚部２Ｒを上体に固定するためのボルト孔１２０が穿設される。また、上体固定部８０の上面（脚部取付面１１２と向かい合う面）において、位置決め孔１１８に対応する位置には、突起部１２１が設けられる。
【００５１】
脚部２Ｒを上体３に取り付ける手順を説明すると、先ず上体３側のスタッドボルト１１６Ｒを図８および図９に示す破線８ａおよび８ｂに沿ってボルト孔１２０に挿入し、突起部１２１を位置決め孔１１８に挿入し位置決めが完了し、次いでスタッドボルト１１６Ｒに上体固定部８０の下方からナット（図示せず）を締着する。次いで、ボルト１２２を上体固定部８０の下方から破線８ｃおよび８ｄに沿ってボルト孔１２０に挿通し、次いでボルト孔１１４Ｒに挿入して締着する。このようにして脚部２の上体３への取り付けが完了する。
【００５２】
前記したとおり従来技術にあっては、駆動源が腰板に配置されていたため、脚部を腰板に取り付けるときはフレクスプラインとサーキュラ・スプラインのそれぞれのギアを噛み合わせつつ組立する必要があり、作業が煩瑣となっていたが、本発明に係るロボット１にあっては、電動モータ８８が脚部２Ｒ（Ｌ）側に配置されるので、ロボット１の上体３から脚部Ｒ（Ｌ）を着脱するとき、ハーモニックドライブ８４の構成要素を分解する必要がなく、よって脚部２Ｒ（Ｌ）の取り付けはボルト止めを行うだけで良いため、メンテナンス性を向上することができる。
【００５３】
尚、上体３からの脚部２Ｒを取り外す場合は、位置決めなどを考慮する必要がないので、スタッドボルト１１６に締着されたナット、およびボルト１２２を取り外すだけで良い。
【００５４】
図６の説明に戻ると、電動モータ８８は、関節１０Ｒの回転軸線９２からオフセットして配置される。より詳しくは電動モータ８８の出力軸（線）とハーモニックドライブ８４の入力軸線（即ち、関節の回転軸線９２）を離間した平行軸とすると共に、電動モータ８８をロボット１の進行方向に対し脚部の外側の後方に配置した。また、電動モータ８８は、ロボット１の進行方向（Ｘ軸方向）に対して脚部２Ｒの右外側後方に配置され、ベルト９０を介して関節１０Ｒに接続される。
【００５５】
次いで、図６および図１０（ａ）（ｂ）を参照してロボット１の旋回動作について説明する。
【００５６】
図１０（ａ）（ｂ）は、両脚部２Ｒ（Ｌ）を図１および図２のＸ−Ｘ線で切断した断面図である。尚、図示は関節１０Ｒ（Ｌ）を焦点とし、その周辺のみ図示すると共に、足平２２Ｒ（Ｌ）などの図示は省略した。
【００５７】
ロボット１の旋回動作を容易にして歩容設計の自由度を拡大するために、関節１０Ｒ（Ｌ）は、脚部２Ｒ（Ｌ）および図示しない足平２２Ｒ（Ｌ）を図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）に示すような任意の角度に回転できるように構成される必要がある。
【００５８】
そこで、この実施の形態にあっては前記した通り、電動モータ８８を関節１０Ｒ（Ｌ）の回転軸線９２からオフセットして配置するようにした。より具体的には、電動モータ８８は、脚部２Ｒ（Ｌ）の外側において進行方向（Ｘ軸方向）に対して後方に配置され、ベルト９０動力伝達手段を介して関節１０Ｒに接続するようにした。
【００５９】
これによって、図１０（ｂ）に示すように、左右の脚部２Ｒ（Ｌ）が相互に干渉しないよう、脚部２Ｒ（Ｌ）を任意の角度に回転させることができ、上記した目的を実現することができる。
【００６０】
再度図６の説明に戻ると共に、図１１および図１２を参照して、電動モータ８８からハーモニックドライブ８４へ駆動力を伝達するベルト９０の張力の調整について説明する。
【００６１】
ベルト９０は、経年変化などによってその張力が減少することがあり、その場合にはプーリ９６とウェーブ・ジェネレータ１００の間に滑りが生じる。電動モータ８８側にエンコーダ８９が設けられているため、そのような滑りが生じると、伝達力の低下に加え、電動モータ８８への指令値とウェーブ・ジェネレータ１００に実際に入力される回転数に誤差が生じ、制御性が低下する恐れがある。
【００６２】
電動モータ８８を被覆するモータ取付部材８６の上体３と対面する位置に開口（開口部）１２４が形成される。より具体的には、図６に符号ＸI で示した周辺の部分拡大図である図１１に示すように、モータ取付部材８６の上体３と対面する位置に開口１２４が形成され、さらに電動モータ８８の位置調節用の調節器具挿入孔（開口部）１２５が穿設される。
【００６３】
電動モータ８８は、ボルト１２６ａ，１２６ｂによってモータ取付部材８６の上面側に係止される。尚、実際には開口部１２４上には蓋（図示せず）が取り付けられて、ベルト９０の調節を行うときに開閉可能とされる。
【００６４】
ここで、ボルト１２６ａは図示しない係止孔に挿入されると共に、ボルト１２６ｂは想像線で示す溝部１２８に沿って可動可能に構成される。即ち、ベルト９０の張力を調整するときは、先ずボルト１２６ａ，ｂを緩め、次いで調節器具挿入孔１２５に例えばドライバ１３０などの調整器具を挿入し、電動モータ８８の位置を移動する。電動モータ８８は、ボルト１２６ａを係止する軸をピボット（中心軸）として回転させられ、例えば（８８）と示す位置まで移動され、よってベルト９０の張力が調整される。
【００６５】
開口１２４は、上体３と対面する位置に形成されるので、脚部２（Ｒのみ図示）を図１２に示すような位置に回転することにより、上体３から脚部２Ｒ（Ｌ）を着脱することなくベルト９０にアクセスし、その張力を調整することができる。
【００６６】
この実施の形態に係るロボット１にあっては、前記したとおり、電動モータ８８を脚部２Ｒ（Ｌ）側に配置したので、上体３から脚部２Ｒ（Ｌ）を着脱するのが容易となる。即ち、例えば脚部を調整する場合などにおいてロボット１の脚部２Ｒ（Ｌ）のメンテナンス性を向上することができる。
【００６７】
また、電動モータ８８を関節１０Ｒ（Ｌ）の回転軸線９２からオフセットし、より詳しくはロボットの進行方向（Ｘ軸方向）に対し脚部の外側の後方に配置すると共に、ベルト９０を介して関節１０Ｒ（Ｌ）に接続したので、脚部２Ｒ（Ｌ）を任意の角度に回転させることができ、旋回動作などが容易となって歩容設計の自由度を拡大することができる。
【００６８】
さらに、電動モータ８８を被覆するモータ取付部材８６の上体３と対面する位置に開口部１２４を穿設したので、上体３から腰板７８を取り外すことなく、即ちロボット１を直立させた状態、あるいはスタンド（図示せず）などに掛止した状態でベルト９０の張力を調整することができる。
【００６９】
この実施の形態では上記の如く、少なくとも上体３と、前記上体にそれぞれ関節１０Ｒ（Ｌ）を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される複数本の脚部２Ｒ（Ｌ）を備えた脚式歩行ロボット１において、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源（電動モータ８８）を前記脚部側に配置するように構成した。
【００７０】
また、前記駆動源を前記関節の回転軸線９２からオフセットさせて配置し、動力伝達手段（ベルト９０）を介して前記関節に接続するように構成した。
【００７１】
また、前記駆動源をケース（モータ取付部材８６）で被覆すると共に、前記ケースの前記上体と対面する位置に開口部（開口１２４、調節器具挿入孔１２５）を穿設するように構成した。
【００７２】
また、少なくとも上体３と、前記上体にそれぞれ関節を介して鉛直軸まわりに回転自在に連結される２本の脚部２を備えた２足歩行の脚式歩行ロボット１において、前記関節を前記鉛直軸まわりに駆動する駆動源（電動モータ８８）を前記関節の回転軸線９２からオフセットさせて前記脚部の外側に配置し、よって前記２本の脚部を相対変位させるときの干渉を防止する（図１０（ｂ））ように構成した。
【００７３】
尚、腰部の脚回旋用の関節を鉛直軸（Ｚ軸あるいは重力軸）まわりの関節としたが、それに限られず、要は上体と脚部を連結する関節において、駆動源を脚部側に配置した構成であれば、例えば鉛直軸に対して回転中心軸が傾斜した関節であっても良い。
【００７４】
また、本発明において動力伝達手段としてベルトおよびプーリを用いたが、ギア機構など、他の伝達手段を用いても良い。
【００７５】
また、本発明を２足の脚式歩行ロボットに関して説明したが、２足歩行以外の多脚ロボットにも妥当する。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、上体と脚部を連結する関節を鉛直軸まわりに駆動する駆動源を脚部側に配置するので、ロボットの上体から脚部を着脱するのが容易となり、脚式歩行ロボットの脚部のメンテナンス性を向上することができる。
【００７７】
請求項２項にあっては、上体と脚部を連結する関節を駆動する駆動源を関節の回転軸線からオフセットし、より詳しくは駆動源（電動モータ）の出力軸から減速機の入力軸（即ち、関節の回転軸）を離間した平行軸とすると共に、駆動源をロボットの進行方向に対し脚部の外側の後方に配置した。また、駆動源と関節を動力伝達手段、より詳しくはベルトを介して接続した。このように構成したので、請求項１項と同様の作用効果を奏すると共に、脚部を任意の角度に回転させることができ、旋回動作などが容易となって歩容設計の自由度を拡大することができる。
【００７８】
請求項３項にあっては、駆動源をケースで被覆すると共に、ケースの上体と対面する位置、より具体的には脚部の上端付近に開口部、さらに具体的にはドライバなどの調整器具挿入孔を穿設したので、上体と脚部を連結する関節を駆動するベルトなどの伝達手段に容易にアクセスすることができ、同様にメンテナンス性を向上することができる。
【００７９】
請求項４項にあっては、２足歩行の脚式歩行ロボットにおいて、関節を鉛直軸まわりに駆動する駆動源を前記関節の回転軸線からオフセットさせて前記脚部の外側に配置し、即ち、２本の脚部に備えられた駆動源をロボットの進行方向に対し、右脚部にあっては右側方、左脚部にあっては左側方、より詳しくは左右側方の後方側に配置し、よって前記２本の脚部を相対変位させるときの干渉を防止するように構成したので、脚部を任意の角度に回転させることができ、旋回動作などが容易となって歩容設計の自由度を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一つの実施の形態に係る脚式歩行ロボットの正面図である。
【図２】  図１に示す脚式歩行ロボットの右側面図である。
【図３】  図１に示す脚式歩行ロボットの内部構造を関節を中心に全体的に示す概略図である。
【図４】  図３に示す制御ユニットの詳細を示すブロック図である。
【図５】  図１のＶ−Ｖ線で切断した部分断面図である。
【図６】  上体から取り外された右側の脚部を上方から見た上面図である。
【図７】  図６のＶII−ＶII線断面図である。
【図８】  図１などに示す脚式歩行ロボットの上体を斜め下方から見た底面斜視図である。
【図９】  図６に示すロボットの右側の脚部を斜め上方から見た上面斜視図である。
【図１０】  図１および図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】  図６に符号ＸI で示した部分の部分拡大図である。
【図１２】  ベルト（動力伝達手段）の張力を調整する際のロボットの上体と脚部の間の位置関係を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１  ロボット（２足歩行の脚式歩行ロボット）
２  脚部（脚部リンク）
３  上体（基体）
５  腕リンク
１０，１２，１４Ｒ，Ｌ  股関節
１６Ｒ，Ｌ  膝関節
１８，２０Ｒ，Ｌ  足関節
２２Ｒ，Ｌ  足部（足平）
２８  上体リンク
３０，３２，３４Ｒ，Ｌ  肩関節
６０  制御ユニット
８０  上体固定部
８２  フレーム部材
８４  ハーモニックドライブ（減速機）
８６  モータ取付部材（ケース）
８８  電動モータ（駆動源）
９０  ベルト（動力伝達手段）
９２  （関節１０Ｒ（Ｌ）の）回転軸線
９６，９８  プーリ（動力伝達手段）
１２４  開口（開口部）
１２５  調整器具挿入孔（開口部）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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