CN101804631B - 具备3自由度的手腕部的并联机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具备3自由度的手腕部的并联机器人。并联机器人具备使可动部相对基部进行3轴平移运动的并联机械装置形式的可动部驱动机构、和使手腕部相对可动部进行3轴姿势变更动作的手腕部驱动机构。手腕部具备：以与可动部的3轴平移运动的轴不同的第四旋转轴为中心可旋转地支撑于可动部的第一旋转部件；以正交于第四旋转轴的第五旋转轴为中心可旋转地与第一旋转部件连接的第二旋转部件；以及以正交于第五旋转轴的第六旋转轴为中心可旋转地与第二旋转部件连接的第三旋转部件。在第三旋转部件上设有用于安装工具的安装面，该安装面相对于第六旋转轴以规定的角度倾斜。

Description

具备3自由度的手腕部的并联机器人
技术领域
本发明涉及具备3自由度的手腕部的并联机器人。
背景技术
已知各种方式的并联机器人在作为基部的固定部件上安装多个驱动器(例如伺服马达)，并分别驱动与这些驱动器的输出部连接的连杆，从而控制安装在各连杆的前端上的可动部的位置及姿势。并联机器人具有用并联配置的多组连杆来连接基部与可动部的构造，因此具有高精度、高刚性、高速及高输出的特征。根据这种特征，有时并联机器人用作高速搬运和组装用的机器人。
图11表示日本特公平4-45310号公报(JP4-45310B)所记载的并联机器人。图示的并联机器人采用了被称为三角型的构造，具备一个基体部件200和一个可动部件208。
在基体部件200上设有三个旋转驱动器213。各旋转驱动器213具有一体地设在基体部件200上的一个固定部分203，三个旋转驱动器213的旋转轴202配置在彼此相同的平面上。三个驱动连杆204分别以其一端215固定安装在各旋转轴202上。各驱动连杆204的另一端216利用万向节型的两个双重接头部206a、206b与两个从动连杆205a、205b连接。
各组的两个从动连杆205a、205b利用万向节型的两个双重接头部207a、207b与可动部件208连接。由此，能够伴随着驱动连杆204的工作来控制可动部件208的运动，从而使可动部件208进行3轴平移运动。在可动部件208上可以配置手部209等作业用部件(以下，称之为工具)。
在可动部件208上设定用于变更手部209等工具的姿势的正交于可动部件208的主表面的姿势变更轴(称之为第四轴)200A。手部209等工具通过嵌套式臂214，并利用设在基体部件200上的旋转马达211进行旋转驱动。三个驱动器213及旋转马达211利用控制装置212进行控制。
JP4-45310B所公开的并联机器人具备用于变更配置在可动部件208上的手部209等工具的姿势的被称为第四轴的姿势变更轴200A。然而，仅用一个姿势变更轴(第四轴)难以进行在倾斜面上安装工件的作业。
发明内容
本发明作为一个方案，提供一种在增加了姿势变更轴的自由度的并联机器人中，能够避免发生不能一义地决定用于将设在可动部上的工具配置在目标位置及姿势的机器人的动作的异常状态的并联机器人。
根据本发明的一个方案，并联机器人具备：基部；相对基部可移动的可动部；设在基部与可动部之间，且使可动部相对基部进行3轴平移运动的并联机械装置形式的可动部驱动机构；可变更姿势地设置在可动部的手腕部；以及使手腕部相对可动部进行3轴姿势变更动作的手腕部驱动机构。手腕部具备：以与可动部的3轴平移运动的轴不同的第四旋转轴为中心可旋转地支撑于可动部的第一旋转部件；以正交于第四旋转轴的第五旋转轴为中心可旋转地与第一旋转部件连接的第二旋转部件；以及以正交于第五旋转轴的第六旋转轴为中心可旋转地与第二旋转部件连接的第三旋转部件。在第三旋转部件上设有用于安装工具的安装面，该安装面相对于第六旋转轴以规定的角度倾斜。
附图说明
通过结合附图进行的以下实施方式的说明，本发明的目的、特征及优点将更加明确。该附图如下。
图1是具备3轴的手腕部的并联机器人的立体图。
图2是图1的并列机器人的一部分的概略纵剖视图。
图3是表示图1的并联机器人的可动部及手腕部的放大剖视图。
图4是图1的并联机器人的手腕部的主视图。
图5是根据本发明的一个实施方式的并联机器人的手腕部的主视图。
图6是根据本发明的一个实施方式的并联机器人的立体图。
图7A及图7B是说明在图5的手腕部安装工具的状态的图。
图8A及图8B是说明图5的手腕部的构造的图，图8B是沿着图8A的VIII-VIII的剖视图。
图9A是图6的并联机器人的手腕部驱动机构的主要部分放大剖视图，是表示支架组装体的纵剖视图。
图9B是表示支架组装体的其他纵剖视图。
图10是图9A的手腕部驱动机构的主要部分放大图。
图11是现有技术的并联机器人的概略立体图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。附图中，在相同或类似的结构要素上标注共同的附图标记。
参照附图，图1～图4概略地表示具备记载在本申请的在先申请中的3自由度的手腕部的并联机器人PR的结构。并联机器人PR具备：基部12；相对基部12可移动的可动部100；配置在基部12与可动部100之间，并使可动部100相对基部12进行3轴平移运动的并联机械装置形式的可动部驱动机构16；可变更姿势地设置在可动部100的手腕部102′；以及使手腕部102′相对可动部100进行3轴姿势变更动作的手腕部驱动机构20。并联机器人PR具有可动部100相对基部12只进行3轴平移运动(即具备3自由度的并联机械装置)的结构。
基部12由在放置于并联机器人PR的设置面上的圆弧壁状的台架22的上端，以向侧方水平伸出的方式固定设置的板状构造体构成。基部12是承载后述的可动部驱动机构16及手腕部驱动机构20的结构要素组的静止部件。在基部12，在基部12的上侧装卸自如地固定安装覆盖驱动用的马达和动力传递机构等的罩24。
可动部驱动机构16具备彼此并联配置的三组连杆构造26和分别驱动这些连杆构造26的3台伺服马达28(图2中仅表示一台)。各组连杆构造26具备通过多个旋转运动副(铰链接合)及辅助连杆与基部12及对应的伺服马达28的输出部铰接的驱动连杆30、和通过旋转运动副与驱动连杆30的末端铰接的一对平行从动连杆32。平行从动连杆32在其末端通过旋转运动副与可动部100铰接。更详细地说，在驱动连杆30与从动连杆32之间以及从动连杆32与可动部100之间，设有万向接头(例如具有一对旋转运动副)。
驱动连杆30被伺服马达28驱动，并且相对基部12沿着铅垂的虚拟平面进行各种摆动。平行从动连杆32伴随着驱动连杆30的摆动进行位移。此时，由于一组连杆构造26的平行从动连杆32通过可动部100与其他2组连杆构造26的平行从动连杆32连接，因此三组连杆构造26的平行从动连杆32根据三个驱动连杆30的摆动状态以从动方式进行各种摆动。
三组连杆构造26各个驱动连杆30在基部12上在彼此各分离中心角120度的三处固定位置与基部12连接，并且各个从动连杆32在可动部100上在彼此各分离中心角120度的三处固定位置与可动部100连接。其结果，通过可动部驱动机构16的动作，可动部100相对基部12只进行3轴平移运动。
手腕部驱动机构20分别设在使手腕部102′进行姿势变更动作的三个控制轴上(图2中仅表示一个)。各个手腕部驱动机构20是安装在手腕部102′并用于控制设在可动部100上的手部等工具的姿势的驱动机构，并且具备：将三个空心圆筒状的支架44、46、48彼此可旋转地且以三重嵌套方式组合而构成的支架组装体50；旋转驱动支架组装体50的外侧支架44的伺服马达(未图示)；以及可直线移动(即直动)地容纳在支架组装体50的内侧支架48中的棒状的传动部件54。在基部12上形成有向罩24侧突出的空心圆筒状的支座部56，支架组装体50的外侧支架44通过旋转轴承装置安装在支座部56。
图3及图4表示并联机器人PR的可动部100及手腕部102′。可动部100由具有未图示的空腔部的圆筒状部件构成，在其外周的三处形成有连接可动部驱动机构16的三组连杆构造26的平行从动连杆32的连接部104。在可动部100的空腔部容纳未图示的旋转轴承装置和动力传递机构，在可动部100的图中下侧可旋转地支撑手腕部102′。
手腕部102′具备：以与用于可动部100的3轴平移运动的控制轴不同的第四旋转轴106a为中心可旋转地支撑在可动部100上的第一旋转部件106；以正交于第四旋转轴106a的第五旋转轴108a为中心可旋转地与第一旋转部件106连接的第二旋转部件108；以及以正交于第五旋转轴108a的第六旋转轴110a为中心可旋转地与第二旋转部件108连接的第三旋转部件110。而且，在第三旋转部件110上设有用于安装手部等工具即手端操作装置(未图示)的安装面112。安装面112作为实质上的平坦面形成为与第六旋转轴110a正交。
使手腕部102′进行3轴姿势变更动作的三个手腕部驱动机构之中，第一手腕部驱动机构20具备通过第一万向接头80-1及未图示的齿轮组等动力传递要素与第一旋转部件106连接的第一传动部件54-1。第一传动部件54-1将利用第一伺服马达旋转驱动的第一外侧支架44的旋转传递给第一旋转部件106，使第一旋转部件106绕第四旋转轴106a进行旋转运动。
三个手腕部驱动机构20之中，第二手腕部驱动机构20具备通过第二万向接头80-2及未图示的齿轮组等动力传递要素与第二旋转部件108连接的第二传动部件54-2。第二传动部件54-2将利用第二伺服马达旋转驱动的第二外侧支架44的旋转传递给第二旋转部件108，使第二旋转部件108绕第五旋转轴108a进行旋转运动。
三个手腕部驱动机构20之中，第三手腕部驱动机构20具备通过第三万向接头80-3及未图示的齿轮组等动力传递要素与第三旋转部件110连接的第三传动部件54-3。第三传动部件54-3将利用第三伺服马达旋转驱动的第三外侧支架44的旋转传递给第三旋转部件110，使第三旋转部件110绕第六旋转轴110a进行旋转。
具备3自由度的手腕部102′的并联机器人PR能够使安装在手腕部102′的安装面112上的工具(未图示)适当组合3轴平移运动和3轴旋转运动而进行运动。由此，能够进行在倾斜面上安装工件等各种作业。
在具备图3及图4所示的手腕部102′的并联机器人PR中，例如，用安装在手腕部102′的安装面112上的工具保持或松开放置于托盘或输送机上的工件的作业那样，比较频繁进行使手腕部102′采取第四旋转轴106a与第六旋转轴110a互相平行的姿势(将并联机器人PR放置在地板上的场合，第四旋转轴106a及第六旋转轴110a均垂直于地板面并且安装面112与地板面水平的姿势)。在手腕部102′中，在第四旋转轴106a与第六旋转轴110a互相平行的状态下，安装面112相对于可动部100的旋转位置通过第四旋转轴106a的旋转位置与第六旋转轴110a的旋转位置的组合来决定，另一方面，安装面112相对于可动部100的旋转姿势与第四旋转轴106a及第六旋转轴110a的旋转位置无关而总是保持一定(将并联机器人PR放置在地板上的场合与地板面水平的姿势)。从而，该状态就是不能一义地决定用于将设在可动部100上的工具配置在目标位置及姿势的机器人的动作(即机器人的位置及姿势的运算的解)的异常状态(以下，称之为异常点)。
对此，图5所示的手腕部102是本发明的一个实施方式的并联机器人的一个结构要素，并且如图所示，相对于第六旋转轴110a以规定角度倾斜的安装面114(图中，正交于安装面114的轴线112a与第六旋转轴110a成规定角度α)设在第三旋转部件110上。通过做成这种构造，在第四旋转轴106a与第六旋转轴110a互相平行的状态(即异常点)下，如图所示安装面114相对于两旋转轴106a、110a倾斜而配置。另一方面，在将安装面114配置成上述的比较频繁使用的姿势(将并联机器人放置在地板上的场合，安装面114与地板面水平的姿势)时，如后所述，能够避免成为第四旋转轴106a与第六旋转轴110a成为互相平行的状态(异常点)。另外，就图示的规定角度α而言，例如在安装面114上安装手部122(图7A)并使手部122进行作业的场合，适合设置成例如30度以上60度以下。
这样，利用在第三旋转部件110上设置相对于第六旋转轴110a以规定角度倾斜的安装面114的这种简单的构造，在将安装面114配置成比较频繁使用的姿势(将并联机器人放置在地板上的场合安装面114与地板面水平的姿势)时，能够避免手腕部102的状态成为异常点。由此，能够实现具有廉价且紧凑的结构并容易理解各个控制轴的动作的手腕部102，并且进一步提高并联机器人的使用方便性。而且，由于在手部等工具一侧不需要采取使工具自身具有规定的倾斜角度等用于避免异常点的对策，因此能够容易且廉价地制造工具。
图6概略地表示具备手腕部102的本发明的一个实施方式的并联机器人10的整体结构。并联机器人10除了手腕部102的结构以外，具有与图1～图4所示的并联机器人PR实质上相同的结构，因此在对应的结构要素上标注共同的附图标记并省略其说明。在并联机器人10的手腕部102的安装面114上，能够安装进行把持工件(未图示)并使其移动等作业的手部122(参照图7A及图7B)。该场合，将设在手部122的安装部120安装在安装面114上。
例如，在将并联机器人10放置在地板上的***结构中，当把持放置在与地板面水平的托盘或输送机的工件支撑面上的工件时，一般使手部122的指尖朝向正下方。在具备手腕部102的并联机器人10中，为了使安装面114与地板面平行并使手部122的指尖朝向正下方，从第四旋转轴106a与第六旋转轴110a互相平行的状态(图5)，使第五旋转轴108a仅旋转规定角度(相当于上述规定角度α)，并且使第六旋转轴110a旋转规定角度(图7A及图7B)。其结果，在手部122的指尖朝向正下方的姿势下，第四旋转轴106a与第六旋转轴110a彼此不平行，从而能够避免手腕部102的状态成为异常点。
参照图8A及图8B，进一步详细说明手腕部102的构造。如参照图3所说明的那样，旋转驱动手腕部102的驱动力从彼此独立的三个手腕部驱动机构20的伺服马达52，利用这些手腕部驱动机构20的传动部件54-1、54-2、54-3传递到手腕部102。手腕部102具有通过旋转轴承装置可旋转地支撑于圆筒状的可动部100上的三个输入轴部件101。这些输入轴部件101均绕平行于第四旋转轴106a的轴线进行旋转。旋转驱动手腕部102的驱动力从三个手腕部驱动机构20的传动部件54-1、54-2、54-3，通过万向接头80-1、80-2、80-3分别传递到三个输入轴部件101。
在这些输入轴部件101的前端，分别固定有齿轮4-1、5-1、6-1(齿轮5-1、齿轮6-1未图示)。在第一旋转部件106上固定有空心筒状的第一从动齿轮4-2。第一从动齿轮4-2(从而第一旋转部件106)与第一输入轴部件101齿轮连接，并且通过旋转轴承装置可旋转地支撑在可动部100上。齿轮4-1与第一从动齿轮4-2啮合、传递到第一输入轴部件101的齿轮4-1的旋转驱动力传递到第一从动齿轮4-2，从而第一旋转部件106以第四旋转轴106a为中心旋转。
在第一旋转部件106的第一从动齿轮4-2的内侧，通过旋转轴承装置可旋转地支撑有空心筒状的两个齿轮5-2、5-3。齿轮5-2和齿轮5-3一体固定成能够彼此传递驱动力，并构成第一中间齿轮。在第二旋转部件108上固定有空心筒状的第二从动齿轮5-4。第二从动齿轮5-4(从而第二旋转部件108)通过第一中间齿轮(齿轮5-2、5-3)与第二输入轴部件101齿轮连接，并且通过旋转轴承装置可旋转地支撑在第一旋转部件106上。传递到第二输入轴部件101的齿轮5-1(未图示)的旋转驱动力通过第一中间齿轮(齿轮5-2、5-3)传递到第二从动齿轮5-4，由此第二旋转部件108以第五旋转轴108a为中心旋转。
在第一中间齿轮(齿轮5-2、5-3)的内侧，通过旋转轴承装置可旋转地支撑有第二中间齿轮6-3，该第二中间齿轮6-3具有在前端固定齿轮6-2的轴部。而且，在第二从动齿轮5-4的内侧，通过旋转轴承装置可旋转地支撑有第三中间齿轮6-4，该第三中间齿轮6-4具有在前端固定齿轮6-5的轴部。在第三旋转部件110上固定有第三从动齿轮6-6。第三从动齿轮6-6(从而第三旋转部件110)通过第二中间齿轮6-3以及第三中间齿轮6-4与第三输入轴部件101齿轮连接。第三旋转部件110及第三从动齿轮6-6通过旋转轴承装置可旋转地支撑在第二旋转部件108上。传递到第三输入轴部件101的齿轮6-1(未图示)的旋转驱动力通过齿轮6-2及第二中间齿轮6-3及齿轮6-5及第三中间齿轮6-4传递到第三从动齿轮6-6，由此第三旋转部件110以第六旋转轴110a为中心旋转。另外，齿轮彼此的固定方法及齿轮与各旋转部件之间的固定方法只要能够在彼此之间传递动力即可，可以从螺栓结合、键结合、粘接结合等各种固定方法中适当选择而采用。
图9A～图10表示手腕部驱动机构20的主要部分。手腕部驱动机构20是安装在手腕部102上用于控制设置于可动部100的手部(图7A及图7B)等工具的姿势的驱动机构。根据本发明的实施方式的并联机器人10具备能够彼此独立而动作的三个手腕部驱动机构20。在基部12，与图2所示的支座部56相同的三个支座部56形成于包围三组连杆构造26的大致中心的适当位置上，各个支架组装体50的外侧支架44安装在对应的支座部56上。由此，三个手腕部驱动机构20彼此平行地配置各个支架组装体50的第一旋转轴44a而构成。
各手腕部驱动机构20具备：将三个空心圆筒状的支架44、46、48彼此可旋转地且以3重的嵌套方式组装而构成的支架组装体50；旋转驱动支架组装体50的外侧支架44的伺服马达52；以及可直线移动地(即直动)地容纳在支架组装体50的内侧支架48内的棒状的传动部件54。
支架组装体50的外侧支架44通过旋转轴承装置58安装在支座部56上。在图示的实施方式中，旋转轴承装置58的内圈固定在外侧支架44的外周面的轴线方向一端(图中下端)区域，并且旋转轴承装置58的外圈固定在空心圆筒状的安装部件60的内周面，安装部件60固定在支座部56的轴线方向一端(图中上端)(图10)。在该状态下，外侧支架44将其内部空间以同心状连接配置在支座部56的内部空间，并且以相对基部12(进而相对并联机器人10的设置面)铅垂延伸的第一旋转轴44a为中心可旋转地与基部12连接。在图示的实施方式中，第一旋转轴44a与圆筒状的外侧支架44的几何学中心轴线一致。而且，也可以不使用安装部件60，而是将旋转轴承装置58的外圈直接固定在支座部56上。
如图9A所示，支架组装体50的中间支架46具有直径尺寸比外侧支架44的内周面还小的外周面，在该外周面的彼此分隔180度的相反侧的规定处，形成有向径向外侧突出的一对支轴62。这些支轴62配置成使各自的几何学中心轴线彼此一致且正交于中间支架46的几何学中心轴线。另一方面，在外侧支架44，在内周面的彼此分隔180度的相反侧的规定处，形成有向径向贯通的一对轴孔64。这些轴孔64配置成使各自的几何学中心轴线彼此一致且正交于外侧支架44的几何学中心轴线。
中间支架46将各个支轴62***外侧支架44的对应的轴孔64中，并通过设置在这些轴孔64的一对旋转轴承装置66安装在外侧支架44上。详细来讲，各旋转轴承装置66的内圈固定在中间支架46的各支轴62的外周面，并且各旋转轴承装置66的外圈固定在外侧支架44的各轴孔64的内周面。在该状态下，中间支架46以正交于其自身的几何学中心轴线及第一旋转轴44a的双方的第二旋转轴46a为中心可旋转地内设在外侧支架44内。
如图9B所示，支架组装体50的内侧支架48具有直径尺寸比中间支架46的内周面还小的外周面，在该外周面的彼此分隔180度的相反侧的规定处，形成有向径向外侧突出的一对支轴68。这些支轴68配置成使各自的几何学中心轴线彼此一致且正交于内侧支架48的几何学中心轴线。另一方面，在中间支架46，在从一对支轴62偏离中心角90度的位置且彼此分隔180度的相反侧的规定处，形成有向径向贯通的一对轴孔70。这些轴孔70配置成使各自的几何学中心轴线彼此一致且正交于中间支架46的几何学中心轴线。
内侧支架48将各个支轴68***中间支架46的对应的轴孔70中，并通过设置在这些轴孔70的一对旋转轴承装置72安装在中间支架46上。详细来讲，各旋转轴承装置72的内圈固定在内侧支架48的各支轴68的外周面，并且各旋转轴承装置72的外圈固定在中间支架46的各轴孔70的内周面。在该状态下，内侧支架48以正交于其自身的几何学中心轴线及第二旋转轴46a的双方的第三旋转轴48a为中心可旋转地内设在中间支架46内。
外侧支架44在其外周面的轴线方向另一端(图中上端)，固定作为动力传递要素的齿轮74，伺服马达52的输出轴76与齿轮74连接(图10)。伺服马达52通过齿轮74绕第一旋转轴44a旋转驱动外侧支架44。另外，也可以代替齿轮74，将带及带轮作为动力传递要素使用。
传动部件54是具有直径尺寸比支架组装体50的内侧支架48的内周面还小的外周面的一体件的棒状要素，并通过设置在内侧支架48的内部的直动轴承部件78安装在内侧支架48上。在该状态下，传动部件54沿着与其自身及内侧支架48的几何学中心轴线的双方平行且正交于第三旋转轴48a的直动轴54a，遍及全长以旋转约束状态可直动地容纳在内侧支架48内。在图示的实施方式中，直动轴54a与传动部件54及内侧支架48的几何学中心轴线一致。
就以旋转约束状态引导传动部件54的直动轴承部件78而言，从提高工具姿势控制的精度的观点，要求将伺服马达52的输出尽量无损失地传递给传动部件54。作为这种直动轴承部件78，适合使用球形花键装置的花键螺母。此时，传动部件54具有球形花键装置的花键轴的构造。由于球形花键装置的详细结构是公知的，因此省略其说明。
支架组装体50在基部12及伺服马达52的输出轴76与传动部件54之间，作为能够向传动部件54的几何学中心轴线(直动轴54a)的方向相对移动的特殊构造的万向接头起作用。换言之，外侧支架44为万向接头的原动侧结构部件，内侧支架48为万向接头的从动侧结构部件。从而，传动部件54在其直动轴54a相对于外侧支架44的第一旋转轴44a平行及斜交的任何位置关系下，与被伺服马达52驱动的外侧支架44旋转同步，以直动轴54a为中心与内侧支架48一体旋转。
在支架组装体50中，传动部件54相对于外侧支架44(即直动轴54a相对于第一旋转轴44a)的允许倾斜角度，根据外侧支架44、中间支架46及内侧支架48的相对的位置及尺寸关系来决定。在利用并联机器人10的一般的作业(例如装卸作业)中，最好传动部件54能够在0度～40度左右的范围内倾斜。另外，将三个空心圆筒状的支架44、46、48以3重嵌套方式组合而构成的支架组装体50如图所示，构成为中间支架46及内侧支架48实质上不向外侧支架44的外侧突出，因此能比较容易地缩小支架组装体50的整体尺寸而不损害所要求的万向接头能力。
如参照图3所说明的那样，传动部件54(54-1、54-2、54-3)在从支架组装体50的内侧支架48隔离的一端(图中下端)，通过一般构造的万向接头80(80-1、80-2、80-3)，可摆动地与手腕部102连接。根据这种结构，传动部件54将外侧支架44以支架组装体50的第一旋转轴44a为中心的旋转顺利传递给手腕部102，使手腕部102的第一旋转部件106绕正交于支架组装体50的第三旋转轴48a的第四旋转轴106a进行旋转运动。
尤其在并联机器人10中，传动部件54能够顺利追随利用并联机械装置形式的可动部驱动机构16的可动部100及手腕部102的3轴平移运动，相对于基部12及伺服马达输出轴76与传动部件54之间的作为万向接头的支架组装体50，被动地向直动轴54a的方向移动。由此，在可动部100及手腕部102位于其工作区域内的任意(即被指令)的空间位置时，伺服马达52的转矩可靠地传递到手腕部102。
在此，如上所述，可动部驱动机构16驱动可动部100使其相对基部12只进行3轴平移运动，因此在可动部驱动机构16动作期间，手腕部102的第四旋转轴106a总是相对支架组装体50的第一旋转轴44a平行配置。其结果，与传动部件54相对基部12的倾斜角度无关，外侧支架44的角速度与手腕部102的输入轴部件101的角速度彼此一致。
在上述结构中，传动部件54追随可动部100及手腕部102的3轴平移运动，向承载于基部12的支架组装体50的外侧支架44的上方，以各种角度和各种长度延伸。从而，手腕部驱动机构20的伺服马达52在与外侧支架44邻接的位置，承载于基部12上而没有比外侧支架44更向远离可动部100的方向(图中上方)突出，这在避免伺服马达52与传动部件54的相互干涉的观点上是有利的(参照图10)。
从以上说明可知，根据图示的实施方式的并联机器人10，通过将手腕部102的姿势变更轴的自由度增加为3自由度，能够进行在倾斜面上安装工件等各种作业，而且，在将手腕部102的安装面114配置成比较频繁使用的姿势(将并联机器人10放置在地板上的场合安装面114与地板面水平的姿势)时，能够防止发生不能一义地决定用于将设在手腕部102(可动部100)上的工具配置在目标位置及姿势的机器人的动作的异常状态(异常点)。
以上结合适当的实施方式说明了本发明，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离本发明的公开范围的情况下可以进行各种修正及变更。

Claims (3)

1.一种并联机器人(10)，具备：基部(12)；相对该基部可移动的可动部(100)；设在该基部与该可动部之间，且使该可动部相对该基部进行3轴平移运动的并联机械装置形式的可动部驱动机构(16)；可变更姿势地设置在该可动部的手腕部(102)；以及使该手腕部相对该可动部进行3轴姿势变更动作的手腕部驱动机构(20)，其特征在于，
上述手腕部具备：以与上述可动部的上述3轴平移运动的轴不同的第四旋转轴(106a)为中心可旋转地支撑于上述可动部的第一旋转部件(106)；
以正交于该第四旋转轴的第五旋转轴(108a)为中心可旋转地与该第一旋转部件连接的第二旋转部件(108)；以及
以正交于该第五旋转轴的第六旋转轴(110a)为中心可旋转地与该第二旋转部件连接的第三旋转部件(110)，
在该第三旋转部件上设有用于安装工具的安装面(114)，该安装面相对于该第六旋转轴以规定的角度倾斜，
具备能够彼此独立动作的三个手腕部驱动机构，这些手腕部驱动机构的各个具备：
以第一旋转轴(44a)为中心可旋转地与上述基部连接的空心的外侧支架(44)；
以正交于该第一旋转轴的第二旋转轴(46a)为中心可旋转地内设于该外侧支架内的空心的中间支架(46)；
以正交于该第二旋转轴的第三旋转轴(48a)为中心可旋转地内设于该中间支架内的空心的内侧支架(48)；
绕该第一旋转轴旋转驱动该外侧支架的伺服马达(52)；以及
沿着正交于该第三旋转轴的直动轴(54a)以旋转约束状态可直动地容纳在该内侧支架内，并且在从该内侧支架隔离的一端通过万向接头(80)与上述手腕部连接的棒状的传动部件(54)。
2.根据权利要求1所述的并联机器人，其特征在于，
第一上述手腕部驱动机构具备通过第一万向接头(80-1)与上述第一旋转部件连接的第一传动部件(54-1)，该第一传动部件将被第一伺服马达旋转驱动的第一外侧支架的旋转传递给上述第一旋转部件，使上述第一旋转部件绕正交于上述第三旋转轴的上述第四旋转轴进行旋转运动，
第二上述手腕部驱动机构具备通过第二万向接头(80-2)与上述第二旋转部件连接的第二传动部件(54-2)，该第二传动部件将被第二伺服马达旋转驱动的第二外侧支架的旋转传递给上述第二旋转部件，使上述第二旋转部件绕上述第五旋转轴进行旋转运动，
第三上述手腕部驱动机构具备通过第三万向接头(80-3)与上述第三旋转部件连接的第三传动部件(54-3)，该第三传动部件将被第三伺服马达旋转驱动的第三外侧支架的旋转传递给上述第三旋转部件，使上述第三旋转部件绕上述第六旋转轴进行旋转运动。
3.根据权利要求2所述的并联机器人，其特征在于，
上述手腕部具备：可旋转地支撑于上述可动部的三个输入轴部件(101)；与第一输入轴部件齿轮连接并且固定在上述第一旋转部件上的空心筒状的第一从动齿轮(4-2)；可旋转地支撑于该第一从动齿轮的内侧的空心筒状的第一中间齿轮(5-2、5-3)；通过该第一中间齿轮与第二输入轴部件齿轮连接，并且固定在上述第二旋转部件上的空心筒状的第二从动齿轮(5-4)；可旋转地支撑于该第一中间齿轮的内侧的第二中间齿轮(6-3)；可旋转地支撑于该第二从动齿轮的内侧的第三中间齿轮(6-5)；以及通过该第二中间齿轮及该第三中间齿轮与第三输入轴部件齿轮连接，并且固定在上述第三旋转部件上的第三从动齿轮(6-6)，
旋转驱动上述手腕部的驱动力从上述第一～第三传动部件通过上述第一～第三万向接头，分别传递到上述三个输入轴部件。
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