CN109996655A - 机器人的关节构造体 - Google Patents

Abstract

本发明的机器人的关节构造体具备第1连杆(10)以及第2连杆(20)，上述第1连杆(10)以及第2连杆(20)经由关节部(40)以能够转动的方式连结，关节部(40)具有：第1转动部件(41)，配置为其轴心朝向第1方向，并与第1连杆(10)连接；和一对第2转动部件(42A)、(42B)，配置为其轴心朝向第2方向，对于第1直动促动器(30A)而言，其基端部连接于第2连杆(20)，其前端部连接于第2转动部件(42A)，对于第2直动促动器(30B)而言，其基端部连接于第2连杆(20)，其前端部连接于第2转动部件(42B)，第1转动部件(41)通过第2转动部件(42A)、(42B)摆动而相对摆动。

Description

机器人的关节构造体

技术领域

本发明涉及机器人的关节构造体。

背景技术

公知有使第2部件相对于第1部件绕成直角的二轴相对旋转的机器人的关节构造(例如参照专利文献1)。另外，已知有使人型机器人躯体的上半部相对于其躯体的下半部相对左右转动的腰部偏转轴驱动装置(例如参照专利文献2)。

专利文献1:日本专利5872846号

专利文献2:日本特开2005-161436号公报

发明内容

本发明人想到与上述专利文献1等公开的机器人的关节构造不同的新的构造的机器人的关节构造。本发明目的在于提供具备新的构造的机器人的关节构造体。

本发明所涉及的机器人的关节构造体具备：第1连杆以及第2连杆，经由关节部以能够转动的方式连结；和第1直动促动器以及第2直动促动器，具有主体和相对于上述主体在轴心方向上相对直线运动的轴部件，上述关节部具有：第1转动部件，配置为其轴心朝向第1方向，并与上述第1连杆连接；和一对第2转动部件，配置为其轴心朝向作为与上述第1方向垂直的方向的第2方向、并且与上述第1转动部件卡合，上述第1直动促动器构成为，其基端部连接于上述第2连杆，其前端部连接于一方的上述第2转动部件，并通过上述轴部进行直线运动，使上述第2转动部件摆动，上述第2直动促动器构成为，其基端部连接于上述第2连杆，其前端部连接于另一方的上述第2转动部件，并通过上述轴部进行直线运动，使上述第2转动部件摆动，上述第1转动部件构成为通过上述第2转动部件摆动而相对摆动。

由此，能够使第1连杆和第2连杆的连接方向(配置有第1连杆和第2连杆的方向)与第1直动促动器以及第2直动促动器的轴部件的轴心方向大致一致，因此能够缩小相对于第1直动促动器和第2直动促动器的排列方向而垂直的方向(具体而言，机器人的厚度方向)的长度。因此，能够实现机器人的小型化。

根据本发明的机器人的关节构造体，能够实现机器人的小型化。

附图说明

图1是表示本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的立体图。

图2是表示本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的立体图。

图3是表示本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的立体图。

图4是表示图1所示的机器人的关节构造体的概略结构的主视图。

图5是图1所示的机器人的关节构造体的左侧视图。

图6是图1所示的机器人的关节构造体的左侧视图。

图7是图5所示的A-A线剖视图。

图8是概略地表示图1所示的机器人的关节构造体的控制装置的结构的功能框图。

图9是表示本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的后视图。

图10是图9所示的机器人的关节构造体的左侧视图。

图11是图10所示的机器人的关节构造体的B-B线剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在所有附图中，对相同或者相当部分标注相同附图标记，省略重复的说明。另外，在所有附图中，摘出并图示用于对本发明进行说明的构成要素，有时对其他的构成要素省略图示。并且，本发明不限定于以下的实施方式。

(实施方式1)

本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体具备：第1连杆以及第2连杆，经由关节部以能够转动的方式连结；和第1直动促动器以及第2直动促动器，具有主体和相对于主体在轴心方向上相对直线运动的轴部件，关节部具有：第1转动部件，配置为其轴心朝向第1方向，并与第1连杆连接；和一对第2转动部件，配置为其轴心朝向作为与第1方向垂直的方向的第2方向、并且与第1转动部件卡合，第1直动促动器构成为，其基端部连接于第2连杆，其前端部连接于一方的第2转动部件，并通过轴部进行直线运动，使第2转动部件摆动，第2直动促动器构成为，其基端部连接于第2连杆，其前端部连接于另一方的第2转动部件，并通过轴部进行直线运动，使第2转动部件摆动，第1转动部件构成为通过第2转动部件摆动而相对摆动。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以构成为，第1直动促动器以及第2直动促动器中的一方的直动促动器进行伸长运动，另一方的直动促动器进行退缩运动，由此第1连杆相对于第2连杆绕第1方向相对摆动。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是构成为，通过第1直动促动器以及第2直动促动器双方的直动促动器进行伸长运动，或者双方的直动促动器进行退缩运动，使第2连杆相对于第1连杆绕第2方向相对摆动。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是，第1转动部件以及第2转动部件由锥齿轮构成。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是，第1转动部件与第2转动部件的齿数相同。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是，第1转动部件的齿数比第2转动部件的齿数多。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是，第2转动部件的齿数比第1转动部件的齿数多。

并且，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，也可以是，第1直动促动器以其基端部能够绕第2方向转动的方式连接于第2连杆，以其前端部能够绕第2方向转动的方式连接于一方的第2转动部件，第2直动促动器以其基端部能够绕第2方向转动的方式连接于第2连杆，以其前端部能够绕第2方向转动的方式连接于另一方的第2转动部件。

以下，参照图1～图8对本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体的一个例子进行说明。

[机器人的结构]

图1～图3是表示本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的立体图，图1表示第2连杆直立的状态，图2表示第2连杆绕第2方向(前方)摆动的状态，图3表示第2连杆绕第1方向(右方向)摆动的状态。

图4是表示图1所示的机器人的关节构造体的概略结构的主视图。图5以及图6是图1所示的机器人的关节构造体的左侧视图，图5表示第2连杆直立的状态，图6表示第2连杆绕第2方向(前方)摆动的状态。图7是图5所示的A-A线剖视图。

此外，在图1～图3中，将机器人的关节构造体中的上下方向、前后方向以及左右方向表示为图中的上下方向、前后方向以及左右方向。在图4中，将机器人的关节构造体中的上下方向以及左右方向表示为图中的上下方向以及左右方向。另外，在图5以及图6中，将机器人的关节构造体中的上下方向以及前后方向表示为图中的上下方向以及前后方向。并且，在图7中，将机器人的关节构造体中的上下方向以及左右方向表示为图中的上下方向以及左右方向。

如图1～图7所示那样，本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100具备第1连杆10、第2连杆20、第1直动促动器30A、第2直动促动器30B、关节部40以及控制装置101，第1连杆10和第2连杆20经由关节部40以能够转动的方式连结。而且，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，构成为，通过第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B进行进退动作，使第2连杆20相对于第1连杆10相对摆动。

此外，本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100例如也可以是以下形式，第1连杆10构成机器人的躯体的下半身部分，第2连杆20构成机器人的躯体的上半身部分，关节部40构成机器人的腰关节。另外，关节构造体100例如也可以是以下形式，第1连杆10构成机器人的手的部分，第2连杆20构成机器人的前臂部分，关节部40构成手臂的关节。并且，关节构造体100例如也可以是以下形式，第1连杆10构成机器人的脚的部分，第2连杆20构成机器人的小腿部分，关节部40构成脚踝的关节。

另外，控制装置101可以配置于第1连杆10，也可以配置于第2连杆20，还可以配置于后述的第1直动促动器30A的第3壳体33A或者第2直动促动器30B的第3壳体33B内。

第1连杆10以箱状形成，并经由设置于上端面的突起部10a而与关节部40连结。更详细而言，第1连杆10的突起部10a通过螺纹件51固定于关节部40的第1转动部件41的下端部(参照图7)。由此，第1连杆10伴随着第1转动部件41的转动，能够相对于第2连杆20绕第1轴部11相对转动。此外，第1轴部11配置为其轴心1A朝向第1方向(此处，上下方向)。

第2连杆20经由一对第2转动部件42A、42B，以能够绕第2轴部12转动的方式与关节部40连结(参照图7)。另外，第2连杆20具有箱状的第1部件21、一对第2部件22A、22B以及第3部件23。第2部件22A、22B配置为从第1部件21的下端面向下方延伸并且夹着关节部40。另外，在第2部件22A、22B的下端部分别设置有贯通孔。第3部件23以横跨第2部件22A、22B的方式配置，通过螺纹件24而固定于第2部件22A、22B。

另外，第1直动促动器30A的基端部以能够绕第1轴部件61A转动的方式连接于第2连杆20的第1部件21的右侧面。同样，第2直动促动器30B的基端部以能够绕第1轴部件61B转动的方式连接于第2连杆20的第1部件21的左侧面。此外，第1轴部件61A、61B配置为，各自轴心朝向作为与第1方向垂直的方向的第2方向(这里为左右方向)。

第1直动促动器30A的前端部经由第1连接部件51A而与关节部40的第2转动部件42A连接。具体而言，第1直动促动器30A的前端部以能够绕第2轴部件62A转动的方式连接于第1连接部件51A的前端部。第1连接部件51A的基端部通过适当的单元而固定于第2转动部件42A的外周面。由此，第1直动促动器30A的前端部与第2转动部件42A连接，第1直动促动器30A的轴部进行直线运动(进退运动)，由此使第2转动部件42A摆动。

另外，在第2连杆20的第2部件22A的下端部的适当位置设置有销状的第1卡止部件55A和销状的第2卡止部件56A(参照图2以及图3)。第1卡止部件55A以及第2卡止部件56A对第1连接部件51A的摆动范围进行规定。

同样，第2直动促动器30B的前端部经由第1连接部件51B而与关节部40的第2转动部件42B连接。具体而言，第2直动促动器30B的前端部以能够绕第2轴部件62B转动的方式与第1连接部件51B的前端部连接。第1连接部件51B的基端部通过适当的单元而固定于第2转动部件42B的外周面。由此，第2直动促动器30B的前端部与第2转动部件42B连接，通过第2直动促动器30B的轴部进行直线运动(进退运动)，使第2转动部件42B摆动。

另外，在第2连杆20的第2部件22B的下端部的适当位置设置有销状的第1卡止部件55B和销状的第2卡止部件56B。第1卡止部件55B以及第2卡止部件56B对第1连接部件51B的摆动范围进行规定。

关节部40具有轴部件1、第1转动部件41、第2转动部件42A、42B、覆盖它们的罩部件43、以及板部件44，罩部件43通过螺纹件45而固定于板部件44。另外，关节部40构成为，使第2连杆20相对于第1连杆10绕第2方向相对摆动，使第1连杆10相对于第2连杆20绕第1方向相对摆动。

图7所示，轴部件1以大致十字状形成，并在其上部以大致U字状形成有凹部。另外，如上述那样，轴部件1具有：以轴心1A朝向第1方向的方式配置的第1轴部11、和以轴心2朝向第2方向的方式配置的第2轴部12。此外，以下，为了方便，将配置于左侧的第2轴部12称为第2轴部12A，将配置于右侧的第2轴部12称为第2轴部12B。

在第1轴部11经由轴承部件3而嵌插有第1转动部件41。第1转动部件41由锥齿轮构成，在第1转动部件41的基端部(下端部；齿的背侧)嵌插有轴承部件4。而且，第1轴部11(轴部件1)和第1转动部件41经由轴承部件4而载置于板部件44。此外，轴承部件3载置于第1连杆10的突起部10a的上端面。作为轴承部件3，例如也可以是滚珠轴承，作为轴承部件4，例如也可以是滚珠轴承。

在第2轴部12A经由轴承部件5A而嵌插有第2转动部件42A。第2转动部件42A由锥齿轮构成，在第2转动部件42A的基端部(右端部；齿的背侧)嵌插有轴承部件6A。在轴承部件6A的右周面配置有盖部件7A，盖部件7A通过螺纹件8A而固定于第2部件22A。此外，作为轴承部件5A，例如也可以是滚珠轴承。另外，作为轴承部件6A，例如也可以是滚珠轴承。

更详细而言，第2转动部件42A的基端部插通在第2部件22A的下端部设置的贯通孔。在第2部件22A的贯通孔，以该贯通孔的外周面与轴承部件6A的外周面嵌合的方式配置有轴承部件6A。另外，第2转动部件42A的基端部以嵌合的方式配置于轴承部件6A。而且，盖部件7A以横跨轴承部件6A的右周面和第2部件22A的右侧面的方式配置，通过螺纹件8A而固定于第2部件22A。

同样，在第2轴部12B经由轴承部件5B而嵌插有第2转动部件42B。第2转动部件42B由锥齿轮构成，在第2转动部件42B的基端部(左端部；齿的背侧)嵌插有轴承部件6B。在轴承部件6B的左周面配置有盖部件7B，盖部件7B通过螺纹件8B而固定于第2部件22B。此外，作为轴承部件5B，例如也可以是滚珠轴承。另外，作为轴承部件6B，例如也可以是滚珠轴承。

更详细而言，第2转动部件42B的基端部插通在第2部件22B的下端部设置的贯通孔。在第2部件22B的贯通孔，以该贯通孔的外周面与轴承部件6B的外周面嵌合的方式配置有轴承部件6B。另外，第2转动部件42B的基端部以嵌合的方式配置于轴承部件6B。而且，盖部件7B以横跨轴承部件6B的左周面与第2部件22B的左侧面的方式配置，通过螺纹件8B而固定于第2部件22B。

而且，第1转动部件41和第2转动部件42A以相互啮合(卡合)的方式配置，同样，第1转动部件41和第2转动部件42B配置为相互啮合(卡合)。

此外，第1转动部件41和第2转动部件42A、42B也可以构成为各自齿数相同。另外，第1转动部件41和第2转动部件42A、42B也可以构成为第1转动部件41的齿数比第2转动部件42A、42B的齿数多。并且，第1转动部件41和第2转动部件42A、42B也可以构成为第2转动部件42A、42B的齿数比第1转动部件41的齿数多。

另外，在本实施方式1中，采用第1转动部件41以及第2转动部件42A、42B由锥齿轮构成的形式，但不限定于此。以通过第2转动部件42A、42B摆动使第1转动部件41摆动的方式构成即可，例如也可以是，第1转动部件41以及第2转动部件42A、42B由通过摩擦而摆动的摩擦传递机构构成。

具体而言，例如也可以构成为，第1转动部件41以及第2转动部件42A、42B以圆锥台状形成，第1转动部件41的周面和第2转动部件42A、42B的周面接触，通过第2转动部件42A、42B的摆动，通过遍及周面的摩擦使第1转动部件41摆动。

另外，第1直动促动器30A构成为，具备：第1壳体(主体)31A、第2壳体32A、第3壳体、收纳于第3壳体的驱动马达(未图示)、旋转传递机构、以及具有螺纹轴(轴部件)和螺母部件的滚珠丝杠机构(未图示)，驱动马达的旋转经由旋转传递机构而向螺纹轴传递，通过螺纹轴的旋转而使螺母部件进退。

同样，第2直动促动器30B构成为，具备：第1壳体31B、第2壳体32B、第3壳体33B、收纳于第3壳体33B的驱动马达(未图示)、旋转传递机构34B、以及具有螺纹轴(轴部件)35B和螺母部件36B的滚珠丝杠机构(参照图5)，驱动马达的旋转经由旋转传递机构34B向螺纹轴35B传递，通过螺纹轴35B的旋转使螺母部件36B进退。

以下，参照图5对第2直动促动器30B的构造详细地进行说明。此外，第1直动促动器30A与第2直动促动器30B同样地构成，因此省略其详细的说明。

在本实施方式1中，第1壳体31B～第3壳体33B以长方体状形成。第1壳体31B和第3壳体33B以其延伸方向平行的方式并设。第2壳体32B配设为其外周面与第1壳体31B的内周面滑动。

在第1壳体31B中的内周面的上端部固定有固定部件37B～39B。固定部件37B～39B分别设置有轴心一致的贯通孔，在该贯通孔嵌插有螺纹轴35B的基端部。由此，螺纹轴35B能够转动地固定于第1壳体31B。

在螺纹轴35B的前端部的外表面设置有螺纹槽(未图示)。而且，以与该螺纹槽旋合的方式配设有螺母部件36B。此外，螺母部件36B与公知的滚珠丝杠机构的螺母部件同样地构成，因此省略其详细的说明。

在螺母部件36B固定有第2壳体32B的基端部。第2壳体32B的基端开口而插通有螺纹轴35B的前端部。另外，第2壳体32B的前端部关闭而设置有沿左右方向延伸的贯通孔。在该贯通孔如上述那样嵌插有第2轴部件62B。

在第3壳体33B的上端面设置有贯通孔，在该贯通孔插通有未图示的驱动马达的输出轴。驱动马达例如可以是由控制装置101伺服控制的伺服马达。另外，在第3壳体33B设置有对驱动马达的旋转位置进行检测的旋转传感器(未图示)、和对控制驱动马达的旋转的电流进行检测的电流传感器(未图示)。旋转传感器例如可以是编码器。此外，通过与配置于机器人内的电池、配置于房屋的插座(均未图示)等连接的布线，对驱动马达(电动马达)供给电力。

另外，螺纹轴35B的基端部和驱动马达的输出轴通过旋转传递机构34B而连接。旋转传递机构34B若能够将驱动马达的旋转向螺纹轴35B传递，则也可以采用任意形式。

作为旋转传递机构34B，例如也可以采用以下形式，即，在螺纹轴35B的基端部和驱动马达的输出轴分别安装带轮而在该带轮卷绕带，由此使驱动马达的旋转向螺纹轴35B传递。另外，作为旋转传递机构34B，例如也可以采用以下形式，即，在螺纹轴35B的基端部和驱动马达的输出轴分别安装齿轮而使这些齿轮啮合，由此使驱动马达的旋转向螺纹轴35B传递。

接下来，参照图8对控制装置101的结构进行说明。

图8是概略地表示图1所示的机器人的关节构造体中的控制装置的结构的功能框图。

如图9所示，控制装置101具备CPU等运算部101a、ROM、RAM等存储部101b、以及伺服控制部101c。控制装置101例如是具备微控制器等计算机的机器人控制器。

此外，控制装置101可以由进行集中控制的单独的控制装置101构成，也可以通过相互配合而进行分散控制的多个控制装置101构成。另外，在本实施方式1中，采用存储部101b配置于控制装置101内的形式，但并不局限于此，也可以采用存储部101b与控制装置101分开独立设置的形式。

在存储部101b存储有基本程序和各种固定数据等信息。运算部101a通过读出并执行存储于存储部101b的基本程序等软件，控制机器人的各种动作。即，运算部101a生成机器人的控制指令，并将其向伺服控制部101c输出。伺服控制部101c构成为，基于由运算部101a生成的控制指令，控制设置于各关节的伺服马达的驱动。

[机器人的关节构造体的动作以及作用效果]

接下来，对本实施方式1所涉及的关节构造体100的动作以及作用效果进行说明。此外，以下的动作通过控制装置101的运算部101a读出储存于存储部101b的规定的程序来执行。

首先，如图1所示，成为第2连杆20处于立起(直立)的状态。而且，控制装置101的运算部101a以第1直动促动器30A的螺母部件向螺纹轴的前端部侧移动的方式使第1直动促动器30A的驱动马达驱动，以第2直动促动器30B的螺母部件36B向螺纹轴35B的前端部侧移动的方式使第2直动促动器30B的驱动马达驱动。

这样，第1直动促动器30A的第2壳体32A朝向第1壳体31A移动，第1直动促动器30A缩退。同样，第2直动促动器30B的第2壳体32B朝向第1壳体31B移动，第2直动促动器30B缩退。

由此，第1轴部件61A与第2轴部件62A之间的距离、以及第1轴部件61B与第2轴部件62B之间的距离变小，第2连杆20相对于第1连杆10绕轴部件1的第2轴部12朝向前方摆动，如图2所示，第2连杆20成为倾斜的状态。

另一方面，如图2所示，在第2连杆20处于倾斜的状态时，控制装置101以第1直动促动器30A的螺母部件向螺纹轴的基端部侧移动的方式使第1直动促动器30A的驱动马达驱动，以第2直动促动器30B的螺母部件36B向螺纹轴35B的基端部侧移动的方式使第2直动促动器30B的驱动马达驱动。

这样，第1直动促动器30A的第2壳体32A以从第1壳体31A分离的方式移动，第1直动促动器30A伸长。同样，第2直动促动器30B的第2壳体32B以从第1壳体31B分离的方式移动，第2直动促动器30B伸长。

由此，第1轴部件61A与第2轴部件62A之间的距离、以及第1轴部件61B与第2轴部件62B之间的距离变大，第2连杆20相对于第1连杆10，绕轴部件1的第2轴部12朝向后方摆动，如图1所示，第2连杆20成为直立的状态。

另外，如图1所示，在第2连杆20处于直立的状态时，对于控制装置101而言，在第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B中的一方的直动促动器以螺母部件向螺纹轴的基端部侧移动的方式使驱动马达驱动，另一方的直动促动器以螺母部件向螺纹轴的前端部侧移动的方式使驱动马达驱动的情况下，两个直动促动器的长度不同。即，第1轴部件61A与第2轴部件62A之间的距离、和第1轴部件61B与第2轴部件62B之间的距离不同。例如，如图3所示，和第1轴部件61A与第2轴部件62A之间的距离相比，第1轴部件61B与第2轴部件62B之间的距离更大。

伴随于此，第1连接部件51A和第1连接部件51B相互向不同方向摆动。例如，如图3所示，第1连接部件51A以将基端部作为轴并使前端部朝向上方的方式摆动，第1连接部件51B以将基端部作为轴并使前端部朝向下方的方式摆动。

另外，伴随着第1连接部件51A和第1连接部件51B的摆动，第2转动部件42A和第2转动部件42B也相互向不同方向摆动。具体而言，例如，如图3所示，第2转动部件42A以从下方朝向上方的方式摆动，第2转动部件42B以从上方朝向下方的方式摆动。

而且，通过第2转动部件42A和第2转动部件42B的摆动，从而第1转动部件41绕轴部件1的第1轴部11摆动。由此，第1连杆10伴随着第1转动部件41的摆动而绕第1轴部11摆动。具体而言，例如，如图3所示，从上方观察时，第1连杆10绕第1轴部11向逆时针方向摆动。

此外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，采用以下形式，即，第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B一起进行伸长运动、或者进行退缩运动，由此第2连杆20相对于第1连杆10而绕第2方向摆动，但不限定于此。也可以采用以下形式，即，第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B一起进行伸长运动、或者进行退缩运动，由此第1连杆10相对于第2连杆20绕第2方向摆动。

在这样构成的本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，第1直动促动器30A构成为通过螺纹轴进行直线(伸缩)运动，从而使第2转动部件42A摆动，第2直动促动器30B构成为通过螺纹轴35B进行直线(伸缩)运动，从而使第2转动部件42B摆动。而且，第1转动部件41构成为通过第2转动部件42A、42B的摆动而相对摆动。

由此，与第1转动部件41连接的第1连杆10能够相对于第2连杆20绕第1方向(第1轴部11)相对摆动，第2连杆20能够相对于第1连杆10绕第2方向(第2轴部12)相对摆动。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，配置为第1连杆10和第2连杆20的连接方向(配置有第1连杆10和第2连杆20的方向；上下方向)与第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B的轴部件的轴心方向大致一致。由此，能够缩小与第1直动促动器30A和第2直动促动器30B的排列方向垂直的方向(具体而言，机器人的厚度方向；前后方向)的长度。因此，能够实现机器人的小型化。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，在以使第1转动部件41的齿数比第2转动部件42A、42B的齿数多的方式构成第1转动部件41以及第2转动部件42A、42B的情况下，能够相对于第2连杆20而增大第1连杆10的摆动动作的速度。

另外，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，在以使第2转动部件42A、42B的齿数比第1转动部件41的齿数多的方式构成第1转动部件41以及第2转动部件42A、42B的情况下，能够与第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B的伸缩动作对应地缩小进行摆动动作的第1连杆10的摆幅。

因此，不需要在第3壳体内配置高价的高精度的旋转传感器或者电流传感器，实现关节构造体100的低成本化，进而实现机器人的低成本化。并且，基于控制装置101的驱动马达的控制变容易。

并且，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，对于第1直动促动器30A而言，其基端部以能够绕第1轴部件61A转动的方式与第2连杆20连接，其前端部以能够绕第2轴部件62A转动的方式经由第1连接部件51A而与第2转动部件42A连接。

同样，对于第2直动促动器30B而言，其基端部以能够绕第1轴部件61B转动的方式与第2连杆20连接，其前端部以能够绕第2轴部件62B转动的方式经由第1连接部件51B而与第2转动部件42B连接。

而且，第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B进行进退运动，由此第1连杆10能够相对于第2连杆20而相对绕第1方向或者第2方向摆动。

即，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，通过由1轴(自由度1)连接的第1直动促动器30A以及第2直动促动器30B的进退运动，能够使第1连杆10相对于第2连杆20而相对绕2轴(2自由度)摆动。

因此，在本实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100中，能够通过简单的结构，使第1连杆10相对于第2连杆20而相对绕2轴摆动。

(实施方式2)

对于本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体而言，在实施方式1所涉及的机器人的关节构造体中，还具备配置有布线用***连接器的连接部件，第2连杆具有：以各自主面相互对置的方式配置的一对板部件，第1直动促动器以及/或者第2直动促动器具有：设置于其布线的前端部的插塞与布线用***连接器连接的电动马达，连接部件配置为插塞位于一对板部件的主面之间。

另外，在本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体中，连接部件也可以配置为横跨一对板部件。

以下，参照图9～图11对本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体的一个例子进行说明。

图9是表示本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体的概略结构的后视图。图10是图9所示的机器人的关节构造体的左侧视图。图11是通过B-B线切断图10所示的机器人的关节构造体的剖视图。

如图9～图11所示，本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体100与实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100基本结构相同，不同在于还具备配置有插座(布线用***连接器)71A～71D的连接部件70。

具体而言，连接部件70配设为，横跨第1部件21的一对板部件21A、21B而位于各自的主面之间。更详细而言，连接部件70以大致U字状形成，由一对腿部70A、70B和底部70C构成。在腿部70A、70B的前端部分别形成有凸缘700A、700B。凸缘700A、700B分别与板部件21A、21B的后表面抵接，通过螺纹件72而固定于板部件21A、21B。

在连接部件70的底部70C的后表面配置有插座71A、71B，在底部70C的前表面配置有插座71C、71D。在插座71A连接有插塞302A，在插塞302A经由线缆301A而与驱动马达(电动马达)300A连接。同样，在插座71B连接有插塞302B，在插塞302B经由线缆301B而与驱动马达(电动马达)300B连接。

另外，在插座71C连接有插塞302C，在插塞302C连接有线缆301C。同样，在插座71D连接有插塞302D，在插塞302D连接有线缆301D。此外，线缆301C以及线缆301D也可以分别与例如配置于机器人的内部的电池、除驱动马达300A、300B以外的电动马达、或者配置于房屋的插座(均未图示)等连接。另外，线缆301C以及线缆301D也可以分别与例如控制装置101连接。

这样构成的本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体100也起到与实施方式1所涉及的机器人的关节构造体100相同的作用效果。

另外，在本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体100中，连接部件70配设为，横跨第1部件21的一对板部件21A、21B而位于各自的主面之间。由此，插塞302A～302D能够位于板部件21A、21B之间。因此，与插座71A～71D配设于板部件21A、21B的外表面(整个面或者后表面)、插塞302A～302D位于外侧的机器人相比，能够实现机器人的小型化。

此外，在本实施方式2所涉及的机器人的关节构造体100中，采用在第2连杆20的第1部件21配设有连接部件70的形式，但不限定于此。例如，也可以采用在第2连杆20的第2部件22A、22B的主面之间配设有连接部件70的形式。

根据上述说明，对于本领域技术人员而言，可清楚知道本发明的较多的改进或者其他实施方式。因此，上述说明仅作为例示而进行解释，将执行本发明的最好的方式以向本领域技术人员提示的目的提供。能够以不脱离本发明的精神的方式实质上变更其构造以及/或者功能的详情。

工业上的可利用性

本发明的机器人的关节构造体能够实现机器人的小型化，因此在工业机器人的领域中适用。

附图标记说明

1...轴部件；1A...轴心；2...轴心；3...轴承部件；4...轴承部件；5A...轴承部件；5B...轴承部件；6A...轴承部件；6B...轴承部件；7A...盖部件；7B...盖部件；8A...螺纹件；8B...螺纹件；10...第1连杆；10a...突起部；11...第1轴部；12...第2轴部；12A...第2轴部；12B...第2轴部；20...第2连杆；21...第1部件；21A...板部件；21B...板部件；22A...第2部件；22B...第2部件；23...第3部件；24...螺纹件；30A...第1直动促动器；30B...第2直动促动器；31A...第1壳体；31B...第1壳体；32A...第2壳体；32B...第2壳体；33A...第3壳体；33B...第3壳体；34B...旋转传递机构；35B...螺纹轴；36B...螺母部件；37B...固定部件；38B...固定部件；39B...固定部件；40...关节部；41...第1转动部件；42A...第2转动部件；42B...第2转动部件；43...罩部件；44...板部件；45...螺纹件；51...螺纹件；51A...第1连接部件；51B...第1连接部件；52A...第2连接部件；52B...第2连接部件；53A...螺纹件；53B...螺纹件；54A...螺纹件；54B...螺纹件；55A...第1卡止部件；55B...第1卡止部件；56A...第2卡止部件；56B...第2卡止部件；61A...第1轴部件；61B...第1轴部件；62A...第2轴部件；62B...第2轴部件；70...连接部件；70A...腿部；70B...腿部；70C...底部；71A...插座；71B...插座；71C...插座；71D...插座；72...螺纹件；100...关节构造体；101...控制装置；101a...运算部；101b...存储部；101c...伺服控制部；300A...驱动马达；300B...驱动马达；301A...线缆；301B...线缆；301C...线缆；301D...线缆；302A...插塞；302B...插塞；302C...插塞；302D...插塞；700A...凸缘；700B...凸缘。

Claims (10)

1.一种机器人的关节构造体，其中，具备：

第1连杆以及第2连杆，经由关节部以能够转动的方式连结；和

第1直动促动器以及第2直动促动器，具有主体和相对于所述主体在轴心方向上相对直线运动的轴部件，

所述关节部具有第1转动部件和一对第2转动部件，所述第1转动部件配置为其轴心朝向第1方向，并与所述第1连杆连接，所述一对第2转动部件配置为其轴心朝向作为与所述第1方向垂直的方向的第2方向，并且与所述第1转动部件卡合，

所述第1直动促动器构成为，其基端部连接于所述第2连杆，其前端部连接于一方的所述第2转动部件，并通过所述轴部进行直线运动，使所述第2转动部件摆动，

所述第2直动促动器构成为，其基端部连接于所述第2连杆，其前端部连接于另一方的所述第2转动部件，并通过所述轴部进行直线运动，使所述第2转动部件摆动，

所述第1转动部件构成为通过所述第2转动部件摆动而相对摆动。

2.根据权利要求1所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第1直动促动器以及所述第2直动促动器中的一方的直动促动器进行伸长运动，另一方的直动促动器进行退缩运动，由此所述第1连杆相对于所述第2连杆绕所述第1方向相对摆动。

3.根据权利要求1或2所述的机器人的关节构造体，其中，

通过所述第1直动促动器以及所述第2直动促动器双方的直动促动器进行伸长运动、或者双方的直动促动器进行退缩运动，使所述第2连杆相对于所述第1连杆绕所述第2方向相对摆动。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第1转动部件以及所述第2转动部件由锥齿轮构成。

5.根据权利要求4所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第1转动部件与所述第2转动部件的齿数相同。

6.根据权利要求4所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第1转动部件的齿数比所述第2转动部件的齿数多。

7.根据权利要求4所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第2转动部件的齿数比所述第1转动部件的齿数多。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的机器人的关节构造体，其中，

所述第1直动促动器以其基端部能够绕所述第2方向转动的方式连接于所述第2连杆，并以其前端部能够绕所述第2方向转动的方式连接于一方的所述第2转动部件，

所述第2直动促动器以其基端部能够绕所述第2方向转动的方式连接于所述第2连杆，并以其前端部能够绕所述第2方向转动的方式连接于另一方的所述第2转动部件。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的机器人的关节构造体，其中，

所述机器人的关节构造体还具备配置有布线用***连接器的连接部件，

所述第2连杆具有一对板部件，一对板部件以各自的主面相互对置的方式配置，

所述第1直动促动器以及/或者所述第2直动促动器具有电动马达，在电动马达的布线的前端部设置的插塞与所述布线用***连接器连接，

所述连接部件配设为使所述插塞位于一对所述板部件的主面之间。

10.根据权利要求9所述的机器人的关节构造体，其中，

所述连接部件横跨一对所述板部件配设。