(57)【要約】本発明は、各々の回動部を各々の複動式シリンダで回動させるので制御性に優れ、作動流体として水を使用するので、安全性に優れると共に環境に悪影響を与えないマニピュレータを提供することを目的とする。ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、一のアーム部材と、一のアーム部材にに固定された固定軸と、固定軸を軸支する他のアーム部材と、シリンダ部が一のアーム部材に配設されピストン部が他のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダ、又は、シリンダ部が他のアーム部材に配設されピストン部が一のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダと、を備えている構成を有する。
2002043931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．一のアーム部材と、
ｂ．前記一のアーム部材に固定された固定軸と、
ｃ．前記固定軸を軸支する他のアーム部材と、
ｄ．シリンダ部が前記一のアーム部材に配設されピストン部が前記他のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダ、又は、シリンダ部が前記他のアーム部材に配設されピストン部が前記一のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項２】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．一のアーム部材と、
ｂ．前記一のアーム部材に固定された固定軸と、
ｃ．前記固定軸を軸支する他のアーム部材と、
ｄ．前記固定軸に固定された回動側ギアと、
ｅ．前記一のアーム部材又は前記他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、
ｆ．前記回動側ギアと前記従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、
ｇ．ピストン部が前記チェーンに固定されシリンダ部が前記一のアーム部材と前記他のアーム部材の内前記従動側ギアが配設されている方に配設された複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項３】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．一のアーム部材と、
ｂ．前記一のアーム部材に固定された固定軸と、
ｃ．前記固定軸を軸支する他のアーム部材と、
ｄ．前記固定軸に固定された固定軸側ウォームギアと、
ｅ．前記他のアーム部材に前記固定軸の軸線方向と垂直に軸支された回動軸と、
ｆ．前記回動軸に固定され前記固定軸側ウォームギアに歯合する回動軸側ウォームギアと、
ｇ．前記回動軸に固定された回動側ギアと、
ｈ．前記他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、
ｉ．前記回動側ギアと前記従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、
ｊ．ピストン部が前記チェーンに固定されシリンダ部が前記他のアーム部材に配設された複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項４】
前記複動式シリンダが水圧駆動式であることを特徴とする請求項２又は３に記載のマニピュレータ。
【請求項５】
前記複動式シリンダのシリンダ部が、前記一のアーム部材又は前記他のアーム部材に回動自在に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４の内何れか一項に記載のマニピュレータ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ロボットの胴部等の支持体に配設されるマニピュレータに関する。
背景技術
近年、発電所や工場等の特に危険性の高い場所において、無人化が推し進められており、これに伴い、作業員に代わって作業を行うマニピュレータが種々開発されている。
従来のマニピュレータとしては、モータ等の駆動部が各関節に組み込まれた駆動部組み込み方式，ワイヤロープを引き回し単数のモータ等の駆動部で複数の関節を駆動させるワイヤロープ方式，油圧シリンダや空気圧シリンダを用いて各関節を駆動させる油圧シリンダ方式，空気圧シリンダ方式等が知られている。
しかしながら、上記従来のマニピュレータは以下の課題を有していた。
（１）駆動部組み込み方式のマニピュレータは、駆動部が各関節に組み込まれるので、マニピュレータ全体の重量が大きくなり、マニピュレータを支えている部材（例えば、マニピュレータの根元部のモータや装置全体を移動させるためのモータ）のトルクを大きくする必要がある。よって、装置全体の重量も大きくなり、生産性に欠けると共に作業性に欠けるという問題点を有していた。
（２）ワイヤロープ方式のマニピュレータは、単数のモータ等の駆動部を駆動させることによって、複数の関節が連動して動作してしまうので、複雑な動作をさせることが困難であり、作業性に欠けるという問題点を有していた。
（３）ワイヤロープ方式のマニピュレータは、マニピュレータで扱える物の重量が、ワイヤロープの引っ張り強度に依存するので、シリンダ駆動方式のものに比べて重量の大きい物を扱うことができず、作業性に欠けるという問題点を有していた。
（４）油圧シリンダ方式のマニピュレータは、作動流体がオイルであるため、液体が漏れた場合、有害物質が環境に悪影響を及ぼす、また火災を引き起こす可能性があるという問題点を有していた。
（５）空気圧シリンダ方式のマニピュレータは、作動流体が気体であるため、液体と比較して体積の変動が大きく、関節の所定状態の保持が困難であるという問題点を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、各々の回動部を各々の複動式シリンダで回動させるので制御性に優れ、作動流体として水を使用するので、安全性に優れると共に環境に悪影響を与えないマニピュレータを提供することを目的とする。
発明の開示
上記課題を解決するために本発明のマニピュレータは、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．一のアーム部材と、ｂ．一のアーム部材に固定された固定軸と、ｃ．固定軸を軸支する他のアーム部材と、ｄ．シリンダ部が一のアーム部材に配設されピストン部が他のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダ、又は、シリンダ部が他のアーム部材に配設されピストン部が一のアーム部材に配設された水圧駆動式の複動式シリンダと、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、複動式シリンダのピストン部が一のアーム部材を押圧・牽引し、一のアーム部材が固定軸を中心として回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（４）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
ここで、アーム部材としては、２枚の板状体を平行にして端部同士を連結させたもの、中空状の角柱体、棒状体等の種々のものが用いられる。
本発明の請求項２に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．一のアーム部材と、ｂ．一のアーム部材に固定された固定軸と、ｃ．固定軸を軸支する他のアーム部材と、ｄ．固定軸に固定された回動側ギアと、ｅ．一のアーム部材又は他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、ｆ．回動側ギアと従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、ｇ．ピストン部がチェーンに固定されシリンダ部が一のアーム部材と他のアーム部材の内従動側ギアが配設されている方に配設された複動式シリンダと、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
ここで、複動式シリンダとしては、油圧駆動式、空気圧駆動式、水圧駆動式のもの等が用いられる。
また、アーム部材としては、２枚の板状体を平行にして端部同士を連結させたもの、中空状の角柱体、棒状体等の種々のものが用いられる。
本発明の請求項３に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．一のアーム部材と、ｂ．一のアーム部材に固定された固定軸と、ｃ．固定軸を軸支する他のアーム部材と、ｄ．固定軸に固定された固定軸側ウォームギアと、ｅ．他のアーム部材に固定軸の軸線方向と垂直に軸支された回動軸と、ｆ．回動軸に固定され固定軸側ウォームギアに歯合する回動軸側ウォームギアと、ｇ．回動軸に固定された回動側ギアと、ｈ．他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、ｉ．回動側ギアと従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、ｊ．ピストン部がチェーンに固定されシリンダ部が他のアーム部材に配設された複動式シリンダと、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている回動軸，回動軸に固定されている回動軸側ウォームギアが回動し、回動軸側ウォームギアに歯合している固定軸側ウォームギアが回動し、固定軸側ウォームギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
（３）ウォームギアを介して一のアーム部材を回動させるので、チェーンの回動方向を変化させて駆動力を伝達することができる。
ここで、複動式シリンダとしては、油圧駆動式、空気圧駆動式、水圧駆動式のもの等が用いられる。
また、アーム部材としては、２枚の板状体を平行にして端部同士を連結させたもの、中空状の角柱体、棒状体等の種々のものが用いられる。
また、固定軸側ウォームギア及び回動軸側ウォームギアとしては、ウォームとウォームホイールや一対のマイタギア等のかさ歯車等が用いられる。
本発明の請求項４に記載の発明は請求項２又は３に記載のマニピュレータであって、複動式シリンダが水圧駆動式である構成を有している。
この構成により、請求項２又は３の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（２）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
本発明の請求項５に記載の発明は請求項１乃至４の内何れか一項に記載のマニピュレータであって、複動式シリンダのシリンダ部が、一のアーム部材又は他のアーム部材に回動自在に配設されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内何れか一項の作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）複動式シリンダが伸縮に応じて回動することにより、ピストン部が配設されているチェーンやアーム部材までの距離が自動的に調節され、複動式シリンダの配設位置が限定されないので、マニピュレータを設計する際の自由度が向上する。
発明を実施するための最良の形態
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるマニピュレータについて、以下図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部正面図であり、第２図はその要部側面図であり、第３図は第１図のＨ部の要部拡大図であり、第４図は第２図のＨ部の要部拡大図であり、第５図は第１図のＭ部の要部拡大図であり、第６図は第２図のＭ部の要部拡大図であり、第７図は第１図のＬ部の要部拡大図であり、第８図は第２図のＬ部の要部拡大図である。
第１図〜第８図において、１は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータ、１ａはロボットの胴部等を構成する支持体、１ｂは支持体１ａを左右方向に回動自在又は固定して軸支する軸部、２は固定軸２ａが支持体１ａに矢印Ａ方向に回動自在に軸支された肩アーム部材、２ｂは固定軸２ａの先端部に固定された肩用回動側ギア、２ｃはロボットの胴部等の支持体１ａに回動自在に配設された肩用従動側ギア、２ｄは肩用回動側ギア２ｂ及び肩用従動側ギア２ｃに巻回されたエンドレス状のチェーン、２ｅはシリンダ部がロボットの胴部等の支持体（図示せず）に配設されピストン部の先端側がチェーン２ｄに固定された水圧駆動式の肩用複動式シリンダである。
肩用複動式シリンダ２ｅを伸縮させることにより、肩用複動式シリンダ２ｅのピストン部に固定されているチェーン２ｄが回動し、これに歯合している肩用回動側ギア２ｂが回動する。これに伴い、固定軸２ａに肩用回動側ギア２ｂが固定されている肩アーム部材２が矢印Ａ方向に回動される。
３は第１図乃至第４図に示すように、固定軸３ａが肩アーム部材２の前後壁に矢印Ｂ方向に回動自在に軸支された上腕アーム部材、３ｂは上腕アーム部材３内の固定軸３ａに固定された上腕用回動側ギア、３ｃは肩アーム部材２の上部側内部に回動自在に配設された上腕用従動側ギア、３ｄは上腕用回動側ギア３ｂ及び上腕用従動側ギア３ｃに巻回されたエンドレス状のチェーン、３ｅはシリンダ部が肩アーム部材２内部に配設されピストン部の先端側がチェーン３ｄに固定された水圧駆動式の上腕用複動式シリンダである。
上腕用複動式シリンダ３ｅを伸縮させることにより、上腕用複動式シリンダ３ｅのピストン部に固定されているチェーン３ｄが回動し、これに歯合している上腕用回動側ギア３ｂが回動する。これにより、上腕用回動側ギア３ｂが固定軸３ａに固定されている上腕アーム部材３が矢印Ｂ方向に回動される。
４は第１図乃至第４図に示すように、上部に固定された固定軸４ａが上腕アーム部材３の下部に矢印Ｃ方向に回動自在に軸支された第１中腕アーム部材、４ｂは固定軸４ａの上端部に固定された固定軸側ウォームギア、４ｃは上腕アーム部材３の下部に回動自在に軸支された回動軸、４ｄは上腕アーム部材３内の回動軸４ｃに固定され固定軸側ウォームギア４ｂに歯合する回動軸側ウォームギア、４ｅは上腕アーム部材３の後方の回動軸４ｃに固定された第１中腕用回動側ギア、４ｆは上腕アーム部材３上部の後方に回動自在に配設された第１中腕用従動側ギア、４ｇは第１中腕用回動側ギア４ｅ及び第１中腕用従動側ギア４ｆに巻回されたエンドレス状のチェーン、４ｈはシリンダ部が上腕アーム部材３に配設されピストン部の先端側がチェーン４ｇに固定された水圧駆動式の第１中腕用複動式シリンダである。
第１中腕用複動式シリンダ４ｈを伸縮させることにより、第１中腕用複動式シリンダ４ｈのピストン部に固定されているチェーン４ｇが回動し、これに歯合している第１中腕用回動側ギア４ｅが回動する。これにより、第１中腕用回動側ギア４ｅが固定されている回動軸４ｃが回動し、回動軸４ｃに固定されている回動軸側ウォームギア４ｄが回動し、回動軸側ウォームギア４ｄに歯合している固定軸側ウォームギア４ｂが回動する。これに伴い、固定軸４ａに固定軸側ウォームギア４ｂが固定されている第１中腕アーム部材４が矢印Ｃ方向に回動される。
５は第１図、第２図、第５図、第６図に示すように、上部に固定された固定軸５ａが第１中腕上腕アーム部材４の下部に矢印Ｄ方向に回動自在に軸支された第２中腕アーム部材、５ｂは第２中腕アーム部材５内の固定軸５ａに固定された第２中腕用回動側ギア、５ｃは第１中腕アーム部材４の後方に回動自在に配設された第２中腕用従動側ギア、５ｄは第２中腕用回動側ギア５ｂ及び第２中腕用従動側ギア５ｃに巻回されたチェーン、５ｅはシリンダ部が第１中腕アーム部材４内に配設されピストン部の先端側がチェーン５ｄに固定された水圧駆動式の第２中腕用複動式シリンダである。
第２中腕用複動式シリンダ５ｅを伸縮させることにより、第２中腕用複動式シリンダ５ｅが固定されているチェーン５ｄが回動し、これに歯合している第２中腕用回動側ギア５ｂが回動する。これに伴い、固定軸５ａに第２中腕用回動側ギア５ｂが固定されている第２中腕アーム部材５が矢印Ｄ方向に回動される。
６は第１図、第２図、第５図、第６図に示すように、上部に固定された固定軸６ａが第２中腕アーム部材５の下部に矢印Ｅ方向に回動自在に軸支された下腕アーム部材、６ｂは固定軸６ａの上端部に固定された固定軸側ウォームギア、６ｃは第２中腕アーム部材５の下部に回動自在に軸支された回動軸、６ｄは第２中腕アーム部材５内の回動軸６ｃに固定され固定軸側ウォームギア６ｂに歯合する回動軸側ウォームギア、６ｅは第２中腕アーム部材５の側方の回動軸６ｃに固定された下腕用回動側ギア、６ｆは第２中腕アーム部材５上部の側方に回動自在に配設された下腕用従動側ギア、６ｇは回動側ギア６ｅ及び従動側ギア６ｆに巻回されたエンドレス状のチェーン、６ｈはシリンダ部が第２中腕アーム部材５に配設されピストン部の先端側がチェーン６ｇに固定された水圧駆動式の下腕用複動式シリンダである。
下腕用複動式シリンダ６ｈを伸縮させることにより、下腕用複動式シリンダ６ｈのピストン部に固定されているチェーン６ｇが回動し、これに歯合している下腕用回動側ギア６ｅが回動する。これにより、下腕用回動側ギア６ｅが固定されている回動軸６ｃが回動し、回動軸６ｃに固定されている回動軸側ウォームギア６ｄが回動し、回動軸側ウォームギア６ｄに歯合している固定軸側ウォームギア６ｂが回動する。これに伴い、固定軸６ａに固定軸側ウォームギア６ｂが固定されている下腕アーム部材６が矢印Ｅ方向に回動される。
７は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、上部に固定された固定軸７ａが下腕アーム部材６の下部に矢印Ｆ方向に回動自在に軸支された手首アーム部材、７ｂは固定軸７ａに固定された卵形状のレバー部、７ｃはシリンダ部が下腕アーム部材６内に軸支されピストン部の先端側がレバー部７ｂの先端部に軸支された水圧駆動式の手首用複動式シリンダである。
手首用複動式シリンダ７ｃを伸縮させることにより、手首用複動式シリンダ７ｃのピストン部に固定されているレバー部７ｂが回動する。これに伴い、固定軸７ａにレバー部７ｂが固定されている手首アーム部材７が矢印Ｆ方向に回動される。
８は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、上部に固定された固定軸８ａが手首アーム部材７の下部に矢印Ｇ方向に回動自在に軸支された掌アーム部材、８ｂは手首アーム部材７の側方の固定軸８ａに固定された卵形状のレバー部、８ｃはシリンダ部が手首アーム部材７に軸支されピストン部の先端側がレバー部８ｂの先端部に軸支された水圧駆動式の掌用複動式シリンダである。
掌用複動式シリンダ８ｃを伸縮させることにより、掌用複動式シリンダ８ｃのピストン部に固定されているレバー部８ｂが回動する。これに伴い、固定軸８ａにレバー部８ｂが固定されている掌アーム部材８が矢印Ｇ方向に回動される。
９は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、掌アーム部材８の下部に固定された固定軸９ａに端部が軸支された第１指アーム部材、９ｂはシリンダ部が掌アーム部材８の前部側に軸支されピストン部の先端部が第１指アーム部材９に軸支された水圧駆動式の第１指用複動式シリンダである。
第１指用複動式シリンダ９ｂを伸縮させることにより、第１指アーム部材９は固定軸９ａを中心にして回動される。
１０は第１指アーム部材９と同様に固定軸９ａに端部が軸支された第２指アーム部材、１０ｂはシリンダ部が掌アーム部材８の後部側に軸支されピストン部の先端部が第２指アーム部材１０に軸支された水圧駆動式の第２指用複動式シリンダである。
第２指用複動式シリンダ１０ｂを伸縮させることにより、第２指アーム部材１０は固定軸９ａを中心にして回動される。
１１は第１指アーム部材９に固定された固定軸１１ａに前後方向に摺動自在に配設された摺動板、１１ｂはシリンダ部が掌アーム部材８に固定されピストン部が摺動板１１に固定された水圧駆動式の摺動板用複動式シリンダである。
１２は摺動板１１に固定された固定軸１２ａに軸支された第３指アーム部材、１２ｂはシリンダ部が摺動板１１に軸支されピストン部が第３指アーム部材１２ｂに軸支された水圧駆動式の第３指用複動式シリンダである。
摺動板用複動式シリンダ１１ｂを伸縮させることにより、摺動板１１は固定軸１１ａにガイドされながら前後に移動する。一方、第３指用複動式シリンダ１２ｂを伸縮させることにより、第３指アーム部材１２は固定軸１２ａを中心にして回動される。よって、第３指アーム部材１２は、前後方向の動作及び固定軸１２ａを中心とした回動方向の動作を行うことができる。
次に、上記各複動式シリンダに水を供給する水圧回路について説明する。
第９図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの水圧回路図である。
第９図において、２ｅは肩用複動式シリンダであり、第１図及び第３図と同様のものである。
２１は肩用複動式シリンダ２ｅの伸長側ポート、２２は肩用複動式シリンダ２ｅの収縮側ポート、２３は肩用複動式シリンダ２ｅの作動流体である水が貯留された水タンク、２４は上流側開口部が水タンク２３に浸水された往路、２５は往路２４の下流側と伸長側ポート２１に連通された伸長側往路、２６は往路２４の下流側と収縮側ポート２２に連通された収縮側往路、２７は下流側開口部が水タンク２３に浸水された復路、２８は下流側が復路２７に連通された大径側復路、２９は大径側復路２８と並列になるように下流側が復路２７に連通された小径側復路、３０は上流側が大径側復路２８及び小径側復路２９の下流側に連通する連結復路、３１は伸長側往路２５の所定部と連結復路３０の上流側とに連通する収縮側復路、３２は収縮側復路２６の所定部と連結復路３０の上流側とに連通する伸長側復路、３３は往路２４の上流部に配設されたストレーナ、３４はストレーナ３３の下流側の往路２４に配設されたポンプ、３５は伸長側往路２５に配設された伸長側往路用弁、３６は収縮側往路２６に配設された収縮側往路用弁、３７は大径側復路２８に配設された大径弁、３８は小径側復路２９に配設された開口径が大径弁３７より小さい小径弁、３９は収縮側復路３１に配設された収縮側復路用弁、４０は伸長側復路３２に配設された伸長側復路用弁、４１は復路２７に配設された圧力保持のためのリリーフ弁である。
以上のように構成された本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの水圧回路について、肩用複動式シリンダ２ｅを伸長させる場合と、肩用複動式シリンダ２ｅを収縮させる場合について、以下図面を参照しながら説明する。
肩用複動式シリンダ２ｅを伸長させる場合は、ポンプ３４を駆動させた状態で、伸長側往路用弁３５，大径弁３７，小径弁３８，伸長側復路用弁４０を開弁し、収縮側復路用弁３９，収縮側往路用弁３６を閉弁する。これにより、水タンク２３内の水は往路２４，伸長側往路２５を経て伸長側ポート２１から肩用複動式シリンダ２ｅ内に進入する。これにより、ピストン部は伸長方向に押圧され、ピストン側の水は、収縮側ポート２２から伸長側復路用弁４０，大径弁３７，小径弁３８，復路２７を経て水タンク２３に貯留される。これにより、肩用複動式シリンダ２ｅが伸長する。
肩用複動式シリンダ２ｅを収縮させる場合は、収縮側復路用弁３９，収縮側往路用弁３６，大径弁３７，小径弁３８を開弁し、伸長側往路用弁３５，伸長側復路用弁４０を閉弁する。これにより、水タンク２３内の水は、往路２４，収縮側往路２６を経て収縮側ポート２２から肩用複動式シリンダ２ｅに進入する。これにより、ピストン部は収縮方向に押圧され伸長側ポート２１側の水は伸長側ポート２１から収縮側復路３１，連結復路３０，大径側復路２８，小径側復路２９，復路２７を経て水タンク２３に流出する。これにより、肩用複動式シリンダ２ｅが収縮する。
尚、肩用複動式シリンダ２ｅ内の水を水タンク２３に戻す際、大径弁３７，小径弁３８は同時に開弁させる必要は無く、所望の流量に応じて、大径弁３７のみ開弁、小径弁３８のみ開弁、大径弁３７及び小径弁３８を開弁の３パターンから適宜選択される。
また、本実施の形態１においては、肩用複動式シリンダ２ｅの水圧回路についてのみ説明したが、他の複動式シリンダも各々肩用複動式シリンダ２ｅと同様の水圧回路を有しており、各複動式シリンダの水圧回路同士は、復路２７及び収縮側往路２６が互いに接続されている。
また、各複動式シリンダの制御方法としては、マニピュレータ１の回動部にポテンショメータを設け、ポテンショメータの値を操作部（図示せず）にフィードバックし、操作部からの指示値とポテンショメータとの偏差から各複動式シリンダの伸長，収縮を決定する方法等を用いる。
また、本実施の形態１において説明した伸長側往路用弁３５、収縮側往路用弁３６、大径弁３７、小径弁３８、収縮側復路用弁３９、伸長側復路用弁４０の代わりに、サーボ弁を用いてもよい。特に、各複動式シリンダを制御する大径弁３７、小径弁３８の代わりにサーボ弁を用いた場合は、複動式シリンダに流入する水の流量を無段階的に変化させることができるので、アームの動作を滑らかにすることができる。
以上のように構成された本発明の実施の形態１おけるマニピュレータによれば、以下のような作用が得られる。
（１）各々のアーム部材に対して、各々の複動式シリンダが配設されているので、各々のアーム部材を単独で回動させることができ、操作性に優れる。
（２）各々の複動式シリンダの作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（３）各々の複動式シリンダの作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（４）各々の複動式シリンダの作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２におけるマニピュレータについて、以下図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態２におけるマニピュレータは、水圧回路において上述の実施の形態１で示した伸長側往路用弁、収縮側往路用弁、伸長側復路用弁、収縮側復路用弁、大径弁、小径弁の代わりにサーボ弁を用いた点以外は実施の形態１と同様であるので、水圧回路以外の構成及び動作については説明を省略する。
第１０図は本発明の実施の形態２におけるマニピュレータの水圧回路図である。
第１０図において、２ｅは肩用複動式シリンダ、２１は肩用複動式シリンダ２ｅの伸長側ポート、２２は肩用複動式シリンダ２ｅの収縮側ポート、２３は水タンク、２４は往路、２７は復路、３３はストレーナ、３４はポンプ、４１はリリーフ弁であり、これらは第９図において説明したものと同様のものである。５０はサーボ弁、５１は伸長路、５２は収縮路である。
以上のように構成された本発明の実施の形態２におけるマニピュレータの水圧回路について、以下その動作を図を用いて説明する。
肩用複動式シリンダ２ｅを伸長させる場合は、ポンプ３４を駆動させた状態で、サーボ弁５０を駆動する。これにより、水タンク２３内の水は往路２４，サーボ弁５０，伸長路５１を経て伸長側ポート２１から肩用複動式シリンダ２ｅ内に進入する。これにより、ピストン部は伸長方向に押圧され、ピストン側の水は、収縮側ポート２２から収縮路５２，サーボ弁５０，復路２７を経て水タンク２３に貯留される。これにより、肩用複動式シリンダ２ｅが伸長する。
肩用複動式シリンダ２ｅを収縮させる場合は、サーボ弁５０を駆動する。これにより、水タンク２３内の水は、往路２４，サーボ弁５０，収縮路５２を経て収縮側ポート２２から肩用複動式シリンダ２ｅに進入する。これにより、ピストン部は収縮方向に押圧され伸長側ポート２１側の水は伸長側ポート２１から伸長路５１，サーボ弁５０，復路２７を経て水タンク２３に流出する。これにより、肩用複動式シリンダ２ｅが収縮する。
本実施の形態２においては、肩用複動式シリンダ２ｅの水圧回路についてのみ説明したが、他の複動式シリンダも各々肩用複動式シリンダ２ｅと同様の水圧回路を有しており、各複動式シリンダの水圧回路同士は、往路２４及び復路２７が互いに接続されている。
また、各複動式シリンダの制御方法としては、マニピュレータ１の回動部にポテンショメータを設け、ポテンショメータの値を操作部（図示せず）にフィードバックし、操作部からの指示値とポテンショメータとの偏差から各複動式シリンダの伸長，収縮を決定する方法等を用いる。
以上のように構成された本発明の実施の形態２おけるマニピュレータによれば、以下のような作用が得られる。
（１）サーボ弁５０により、肩用複動式シリンダ２ｅに流入する水の流量を無段階的に変化させることができるので、肩用複動式シリンダ２ｅを滑らかに伸長及び収縮させることができ、アームの動作を滑らかにすることができる。
産業上の利用可能性
以上のように本発明のマニピュレータによれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、複動式シリンダのピストン部が一のアーム部材を押圧・牽引し、一のアーム部材が固定軸を中心として回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（４）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
請求項２に記載の発明によれば、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
請求項３に記載の発明によれば、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている回動軸，回動軸に固定されている回動軸側ウォームギアが回動し、回動軸側ウォームギアに歯合している固定軸側ウォームギアが回動し、固定軸側ウォームギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
（３）ウォームギアを介して一のアーム部材を回動させるので、チェーンの回動方向を変化させて駆動力を伝達することができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３の効果に加え、以下の効果を有する。
（１）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（２）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内何れか一項の効果に加え、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダが伸縮に応じて回動することにより、ピストン部が配設されているチェーンやアーム部材までの距離が自動的に調節され、複動式シリンダの配設位置が限定されないので、マニピュレータを設計する際の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部正面図である。
第２図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部側面図である。
第３図は第１図のＨ部の要部拡大図である。
第４図は第２図のＨ部の要部拡大図である。
第５図は第１図のＭ部の要部拡大図である。
第６図は第２図のＭ部の要部拡大図である。
第７図は第１図のＬ部の要部拡大図である。
第８図は第２図のＬ部の要部拡大図である。
第９図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの水圧回路図である。
第１０図は本発明の実施の形態２におけるマニピュレータの水圧回路図である。
【図１】
2002043931.tif 000003
【図２】
2002043931.tif 000004
【図３】
2002043931.tif 000005
【図４】
2002043931.tif 000006
【図５】
2002043931.tif 000007
【図６】
2002043931.tif 000008
【図７】
2002043931.tif 000009
【図８】
2002043931.tif 000010
【図９】
2002043931.tif 000011
【図１０】
2002043931.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月12日(2002.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．手首アーム部材と、
ｂ．前記手首アーム部材の上部に固定された手首アーム固定軸と、
ｃ．前記手首アーム固定軸を下部に回動自在に軸支する下腕アーム部材と、
ｄ．前記手首アーム固定軸に固定された手首アームレバー部と、
ｅ．シリンダ部が前記下腕アーム部材に回動自在に軸支されピストン部の先端側が前記手首アームレバー部の先端部に軸支された水圧駆動式の手首用複動式シリンダと、
ｆ．掌アーム部材と、
ｇ．前記掌アーム部材の上部に固定された掌アーム固定軸と、
ｈ．前記掌アーム固定軸を下部に回動自在に軸支する前記手首アーム部材と、
ｉ．前記掌アーム固定軸に固定された掌アームレバー部と、
ｊ．シリンダ部が前記手首アーム部材に回動自在に軸支されピストン部の先端側が前記掌アームレバー部の先端部に軸支された水圧駆動式の掌用複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項２】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．一のアーム部材と、
ｂ．前記一のアーム部材に固定された固定軸と、
ｃ．前記固定軸を軸支する他のアーム部材と、
ｄ．前記固定軸に固定された回動側ギアと、
ｅ．前記他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、
ｆ．前記回動側ギアと前記従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、
ｇ．ピストン部が前記チェーンに固定されシリンダ部が前記他のアーム部材に配設された複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項３】
ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、
ａ．一のアーム部材と、
ｂ．前記一のアーム部材に固定された固定軸と、
ｃ．前記固定軸を軸支する他のアーム部材と、
ｄ．前記固定軸に固定された固定軸側ウォームギアと、
ｅ．前記他のアーム部材に前記固定軸の軸線方向と垂直に軸支された回動軸と、
ｆ．前記回動軸に固定され前記固定軸側ウォームギアに歯合する回動軸側ウォームギアと、
ｇ．前記回動軸に固定された回動側ギアと、
ｈ．前記他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、
ｉ．前記回動側ギアと前記従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、
ｊ．ピストン部が前記チェーンに固定されシリンダ部が前記他のアーム部材に配設された複動式シリンダと、
を備えていることを特徴とするマニピュレータ。
【請求項４】
前記複動式シリンダが水圧駆動式であることを特徴とする請求項２又は３に記載のマニピュレータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
性があるという問題点を有していた。
（５）空気圧シリンダ方式のマニピュレータは、作動流体が気体であるため、液体と比較して体積の変動が大きく、関節の所定状態の保持が困難であるという問題点を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、各々の回動部を各々の複動式シリンダで回動させるので制御性に優れ、作動流体として水を使用するので、安全性に優れると共に環境に悪影響を与えないマニピュレータを提供することを目的とする。
発明の開示
上記課題を解決するために本発明のマニピュレータは、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．手首アーム部材と、ｂ．前記手首アーム部材の上部に固定された手首アーム固定軸と、ｃ．前記手首アーム固定軸を下部に回動自在に軸支する下腕アーム部材と、ｄ．前記手首アーム固定軸に固定された手首アームレバー部と、ｅ．シリンダ部が前記下腕アーム部材に回動自在に軸支されピストン部の先端側が前記手首アームレバー部の先端部に軸支された水圧駆動式の手首用複動式シリンダと、ｆ．掌アーム部材と、ｇ．前記掌アーム部材の上部に固定された掌アーム固定軸と、ｈ．前記掌アーム固定軸を下部に回動自在に軸支する前記手首アーム部材と、ｉ．前記掌アーム固定軸に固定された掌アームレバー部と、ｊ．シリンダ部が前記手首アーム部材に回動自在に軸支されピストン部の先端側が前記掌アームレバー部の先端部に軸支された水圧駆動式の掌用複動式シリンダと、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）手首用複動式シリンダを伸縮させることにより、手首用複動式シリンダのピストン部が手首アーム部材を押圧・牽引し、手首アーム部材が手首アーム固定軸を中心として回動するので、手首用複動式シリンダの伸縮を調節することによって、下腕アーム部材に対する手首アーム部材の角度を調節することができる。
（２）掌用複動式シリンダを伸縮させることにより、掌用複動式シリンダのピストン部が掌アーム部材を押圧・牽引し、掌アーム部材が掌アーム固定軸を中心として回動するので、掌用複動式シリンダの伸縮を調節することによって、手首アーム部材に対する掌アーム部材の角度を調節することができる。
（３）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（４）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（５）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができ


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
る。
（６）複動式シリンダが伸縮に応じて回動することにより、ピストン部が配設されているチェーンやアーム部材までの距離が自動的に調節され、複動式シリンダの配設位置が限定されないので、マニピュレータを設計する際の自由度が向上する。
ここで、アーム部材としては、２枚の板状体を平行にして端部同士を連結させたもの、中空状の角柱体、棒状体等の種々のものが用いられる。
本発明の請求項２に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．一のアーム部材と、ｂ．一のアーム部材に固定された固定軸と、ｃ．固定軸を軸支する他のアーム部材と、ｄ．固定軸に固定された回動側ギアと、ｅ．前記他のアーム部材に回動自在に配設された従動側ギアと、ｆ．回動側ギアと従動側ギアとに巻回されたエンドレス状のチェーンと、ｇ．ピストン部が前記チェーンに固定されシリンダ部が前記他のアーム部材に配設された複動式シリンダと、を備えている構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
ここで、複動式シリンダとしては、油圧駆動式、空気圧駆動式、水圧駆動式のもの等が用いられる。
また、アーム部材としては、２枚の板状体を平行にして端部同士を連結させたもの、中空状の角柱体、棒状体等の種々のものが用いられる。
本発明の請求項３に記載のマニピュレータは、ロボットの胴部や工場の作業現場等の架台等の支持体に配設されるマニピュレータであって、ａ．一のアーム部材と、ｂ．一のアーム部材に固定された固定軸と、ｃ．固定軸を軸支する他のアーム部材と、ｄ．固定軸に固定された固定軸側ウォームギアと、ｅ．他のアーム部材に固定軸の軸線方向と垂直に軸支された回動軸と、ｆ．回動軸に固定され固定軸側ウォームギアに歯合する回動軸側ウォームギアと、ｇ．回動軸に固定され


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
図面の簡単な説明
第１図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部正面図である。
第２図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部側面図である。
第３図は第１図のＨ部の要部拡大図である。
第４図は第２図のＨ部の要部拡大図である。
第５図は第１図のＭ部の要部拡大図である。
第６図は第２図のＭ部の要部拡大図である。
第７図は第１図のＬ部の要部拡大図である。
第８図は第２図のＬ部の要部拡大図である。
第９図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの水圧回路図である。
第１０図は本発明の実施の形態２におけるマニピュレータの水圧回路図である。
発明を実施するための最良の形態
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるマニピュレータについて、以下図面を参照しながら説明する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
第１図は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータの要部正面図であり、第２図はその要部側面図であり、第３図は第１図のＨ部の要部拡大図であり、第４図は第２図のＨ部の要部拡大図であり、第５図は第１図のＭ部の要部拡大図であり、第６図は第２図のＭ部の要部拡大図であり、第７図は第１図のＬ部の要部拡大図であり、第８図は第２図のＬ部の要部拡大図である。
第１図〜第８図において、１は本発明の実施の形態１におけるマニピュレータ、１ａはロボットの胴部等を構成する支持体、１ｂは支持体１ａを左右方向に回動自在又は固定して軸支する軸部、２は固定軸２ａが支持体１ａに矢印Ａ方向に回動自在に軸支された肩アーム部材、２ｂは固定軸２ａの先端部に固定された肩用回動側ギア、２ｃはロボットの胴部等の支持体１ａに回動自在に配設された肩用従動側ギア、２ｄは肩用回動側ギア２ｂ及び肩用従動側ギア２ｃに巻回されたエンドレス状のチェーン、２ｅはシリンダ部がロボットの胴部等の支持体１ａに配設されピストン部の先端側がチェーン２ｄに固定された水圧駆動式の肩用複動式シリンダである。
肩用複動式シリンダ２ｅを伸縮させることにより、肩用複動式シリンダ２ｅのピストン部に固定されているチェーン２ｄが回動し、これに歯合している肩用回動側ギア２ｂが回動する。これに伴い、固定軸２ａに肩用回動側ギア２ｂが固定されている肩アーム部材２が矢印Ａ方向に回動される。
３は第１図乃至第４図に示すように、固定軸３ａが肩アーム部材２の前後壁に矢印Ｂ方向に回動自在に軸支された上腕アーム部材、３ｂは上腕アーム部材３内の固定軸３ａに固定された上腕用回動側ギア、３ｃは肩アーム部材２の上部側内部に回動自在に配設された上腕用従動側ギア、３ｄは上腕用回動側ギア３ｂ及び上腕用従動側ギア３ｃに巻回されたエンドレス状のチェーン、３ｅはシリンダ部が肩アーム部材２内部に配設されピストン部の先端側がチェーン３ｄに固定された水圧駆動式の上腕用複動式シリンダである。
上腕用複動式シリンダ３ｅを伸縮させることにより、上腕用複動式シリンダ３ｅのピストン部に固定されているチェーン３ｄが回動し、これに歯合している上腕用回動側ギア３ｂが回動する。これにより、上腕用回動側ギア３ｂが固定軸３ａに固定されている上腕アーム部材３が矢印Ｂ方向に回動される。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
４は第１図乃至第４図に示すように、上部に固定された固定軸４ａが上腕アーム部材３の下部に矢印Ｃ方向に回動自在に軸支された第１中腕アーム部材、４ｂは固定軸４ａの上端部に固定された固定軸側ウォームギア、４ｃは上腕アーム部材３の下部に回動自在に軸支された回動軸、４ｄは上腕アーム部材３内の回動軸４ｃに固定され固定軸側ウォームギア４ｂに歯合する回動軸側ウォームギア、４ｅは上腕アーム部材３の後方の回動軸４ｃに固定された第１中腕用回動側ギア、４ｆは上腕アーム部材３上部の後方に回動自在に配設された第１中腕用従動側ギア、４ｇは第１中腕用回動側ギア４ｅ及び第１中腕用従動側ギア４ｆに巻回されたエンドレス状のチェーン、４ｈはシリンダ部が上腕アーム部材３に配設されピストン部の先端側がチェーン４ｇに固定された水圧駆動式の第１中腕用複動式シリンダである。
第１中腕用複動式シリンダ４ｈを伸縮させることにより、第１中腕用複動式シリンダ４ｈのピストン部に固定されているチェーン４ｇが回動し、これに歯合している第１中腕用回動側ギア４ｅが回動する。これにより、第１中腕用回動側ギア４ｅが固定されている回動軸４ｃが回動し、回動軸４ｃに固定されている回動軸側ウォームギア４ｄが回動し、回動軸側ウォームギア４ｄに歯合している固定軸側ウォームギア４ｂが回動する。これに伴い、固定軸４ａに固定軸側ウォームギア４ｂが固定されている第１中腕アーム部材４が矢印Ｃ方向に回動される。
５は第１図、第２図、第５図、第６図に示すように、上部に固定された固定軸５ａが第１中腕アーム部材４の下部に矢印Ｄ方向に回動自在に軸支された第２中腕アーム部材、５ｂは第２中腕アーム部材５内の固定軸５ａに固定された第２中腕用回動側ギア、５ｃは第１中腕アーム部材４の後方に回動自在に配設された第２中腕用従動側ギア、５ｄは第２中腕用回動側ギア５ｂ及び第２中腕用従動側ギア５ｃに巻回されたチェーン、５ｅはシリンダ部が第１中腕アーム部材４内に配設されピストン部の先端側がチェーン５ｄに固定された水圧駆動式の第２中腕用複動式シリンダである。
第２中腕用複動式シリンダ５ｅを伸縮させることにより、第２中腕用複動式シリンダ５ｅが固定されているチェーン５ｄが回動し、これに歯合している第２中腕用回動側ギア５ｂが回動する。これに伴い、固定軸５ａに第２中腕用回動側ギ


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ア５ｂが固定されている第２中腕アーム部材５が矢印Ｄ方向に回動される。
６は第１図、第２図、第５図、第６図に示すように、上部に固定された固定軸６ａが第２中腕アーム部材５の下部に矢印Ｅ方向に回動自在に軸支された下腕アーム部材、６ｂは固定軸６ａの上端部に固定された固定軸側ウォームギア、６ｃは第２中腕アーム部材５の下部に回動自在に軸支された回動軸、６ｄは第２中腕アーム部材５内の回動軸６ｃに固定され固定軸側ウォームギア６ｂに歯合する回動軸側ウォームギア、６ｅは第２中腕アーム部材５の側方の回動軸６ｃに固定された下腕用回動側ギア、６ｆは第２中腕アーム部材５上部の側方に回動自在に配設された下腕用従動側ギア、６ｇは回動側ギア６ｅ及び従動側ギア６ｆに巻回されたエンドレス状のチェーン、６ｈはシリンダ部が第２中腕アーム部材５に配設されピストン部の先端側がチェーン６ｇに固定された水圧駆動式の下腕用複動式シリンダである。
下腕用複動式シリンダ６ｈを伸縮させることにより、下腕用複動式シリンダ６ｈのピストン部に固定されているチェーン６ｇが回動し、これに歯合している下腕用回動側ギア６ｅが回動する。これにより、下腕用回動側ギア６ｅが固定されている回動軸６ｃが回動し、回動軸６ｃに固定されている回動軸側ウォームギア６ｄが回動し、回動軸側ウォームギア６ｄに歯合している固定軸側ウォームギア６ｂが回動する。これに伴い、固定軸６ａに固定軸側ウォームギア６ｂが固定されている下腕アーム部材６が矢印Ｅ方向に回動される。
７は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、上部に固定された手首アーム固定軸７ａが下腕アーム部材６の下部に矢印Ｆ方向に回動自在に軸支された手首アーム部材、７ｂは手首アーム固定軸７ａに固定された卵形状の手首アームレバー部、７ｃはシリンダ部が下腕アーム部材６内に軸支されピストン部の先端側が手首アームレバー部７ｂの先端部に軸支された水圧駆動式の手首用複動式シリンダである。
手首用複動式シリンダ７ｃを伸縮させることにより、手首用複動式シリンダ７ｃのピストン部に固定されている手首アームレバー部７ｂが回動する。これに伴い、手首アーム固定軸７ａに手首アームレバー部７ｂが固定されている手首アーム部材７が矢印Ｆ方向に回動される。
８は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、上部に固定された掌アーム固定軸


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
８ａが手首アーム部材７の下部に矢印Ｇ方向に回動自在に軸支された掌アーム部材、８ｂは手首アーム部材７の側方の掌アーム固定軸８ａに固定された卵形状の掌アームレバー部、８ｃはシリンダ部が手首アーム部材７に軸支されピストン部の先端側が掌アームレバー部８ｂの先端部に軸支された水圧駆動式の掌用複動式シリンダである。
掌用複動式シリンダ８ｃを伸縮させることにより、掌用複動式シリンダ８ｃのピストン部に固定されている掌アームレバー部８ｂが回動する。これに伴い、掌アーム固定軸８ａに掌アームレバー部８ｂが固定されている掌アーム部材８が矢印Ｇ方向に回動される。
９は第１図、第２図、第７図、第８図に示すように、掌アーム部材８の下部に固定された固定軸９ａに端部が軸支された第１指アーム部材、９ｂはシリンダ部が掌アーム部材８の前部側に軸支されピストン部の先端部が第１指アーム部材９に軸支された水圧駆動式の第１指用複動式シリンダである。
第１指用複動式シリンダ９ｂを伸縮させることにより、第１指アーム部材９は固定軸９ａを中心にして回動される。
１０は第１指アーム部材９と同様に固定軸９ａに端部が軸支された第２指アーム部材、１０ｂはシリンダ部が掌アーム部材８の後部側に軸支されピストン部の先端部が第２指アーム部材１０に軸支された水圧駆動式の第２指用複動式シリンダである。
第２指用複動式シリンダ１０ｂを伸縮させることにより、第２指アーム部材１０は固定軸９ａを中心にして回動される。
１１は第１指アーム部材９に固定された固定軸１１ａに前後方向に摺動自在に配設された摺動板、１１ｂはシリンダ部が掌アーム部材８に固定されピストン部が摺動板１１に固定された水圧駆動式の摺動板用複動式シリンダである。
１２は摺動板１１に固定された固定軸１２ａに軸支された第３指アーム部材、１２ｂはシリンダ部が摺動板１１に軸支されピストン部が第３指アーム部材１２ｂに軸支された水圧駆動式の第３指用複動式シリンダである。
摺動板用複動式シリンダ１１ｂを伸縮させることにより、摺動板１１は固定軸１１ａにガイドされながら前後に移動する。一方、第３指用複動式シリンダ１２ｂを伸縮させることにより、第３指アーム部材１２は固定軸１２ａを中心にして回動される。よって、第３指アーム部材１２は、前後方向の動作及び固定軸１２


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（１）手首用複動式シリンダを伸縮させることにより、手首用複動式シリンダのピストン部が手首アーム部材を押圧・牽引し、手首アーム部材が手首アーム固定軸を中心として回動するので、手首用複動式シリンダの伸縮を調節することによって、下腕アーム部材に対する手首アーム部材の角度を調節することができる。
（２）掌用複動式シリンダを伸縮させることにより、掌用複動式シリンダのピストン部が掌アーム部材を押圧・牽引し、掌アーム部材が掌アーム固定軸を中心として回動するので、掌用複動式シリンダの伸縮を調節することによって、手首アーム部材に対する掌アーム部材の角度を調節することができる。
（３）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（４）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（５）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。
（６）複動式シリンダが伸縮に応じて回動することにより、ピストン部が配設されているチェーンやアーム部材までの距離が自動的に調節され、複動式シリンダの配設位置が限定されないので、マニピュレータを設計する際の自由度が向上する。
請求項２に記載の発明によれば、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
請求項３に記載の発明によれば、以下の効果を有する。
（１）複動式シリンダを伸縮させることにより、チェーンが回動し、これに歯合している回動側ギアが回動し、回動ギアが固定されている回動軸，回動軸に固定されている回動軸側ウォームギアが回動し、回動軸側ウォームギアに歯合している固定軸側ウォームギアが回動し、固定軸側ウォームギアが固定されている固定軸が回動する。これに伴い、固定軸を中心として一のアーム部材が回動するので、複動式シリンダの伸縮を調節することによって、他のアーム部材に対する一のアーム部材の角度を調節することができる。
（２）チェーンを介して一のアーム部材を回動させるので、歯車の径を調節することにより、一のアーム部材の重量に応じてトルクを調節することができる。
（３）ウォームギアを介して一のアーム部材を回動させるので、チェーンの回動


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
方向を変化させて駆動力を伝達することができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３の効果に加え、以下の効果を有する。
（１）作動流体が水であるので、油圧駆動式のものに比べ、火災等が起きにくく安全性に優れる。
（２）作動流体が水であるので、液漏れを生じても周囲の環境に悪影響を与えず、また、液を廃棄する際も環境を汚染しないので安全性に優れる。
（３）作動流体が水であるので、空気圧駆動式より大きな出力を得ることができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】第１図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2002043931.tif 000013
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】第３図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2002043931.tif 000014
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】第５図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2002043931.tif 000015
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】第６図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【国際調査報告】
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