JP2015174175A - Joint structure of humanoid robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は人型ロボットの関節構造に関する。 The present invention relates to a joint structure of a humanoid robot.
近年、人型のロボットの開発が盛んに行われている。人型ロボットの関節部分は、より人間の動きに近づけることが求められる。 In recent years, humanoid robots have been actively developed. The joint portion of the humanoid robot is required to be closer to human movement.
特許文献1には、ロボットの関節構造であって、第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとの伸縮運動により、第1部材に対して回転出力軸を軸線の周りに相対的に回転させる関節構造が記載されている。
ところで、人型ロボットの肩関節を通る配線は、人型ロボットの手首や肘を稼働させるための配線を含むために太くなる。また、肩関節は、複数の関節が直交し、また可動域も非常に大きいため、配線を遊ばせるための広い空間が必要となる。配線を遊ばせるための空間は、肩関節のフレームとカバーとの間に設けられるために、ロボットのコンパクト化の大きな妨げとなっている。 By the way, the wiring passing through the shoulder joint of the humanoid robot becomes thick because it includes wiring for operating the wrist and elbow of the humanoid robot. In addition, since a plurality of joints are orthogonal to each other and the movable range is very large, a wide space for playing wiring is necessary. Since the space for allowing the wiring to play is provided between the frame of the shoulder joint and the cover, this greatly hinders the downsizing of the robot.
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、よりコンパクトな人型ロボットの関節構造を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a more compact joint structure of a humanoid robot.
本発明にかかる人型ロボットの関節構造は、腕部フレームと、胴体フレームと、前記腕部フレームと胴体フレームとを接続する関節部とを具備し、前記腕部フレームは、関節部に隣接する位置に穴を有する略筒状の形状であって、筒形状が双曲面を有するガイド部材である腕部配線ガイドを備え、前記胴部フレームは、中央部分が細くなっている円筒形状であり、前記腕部フレームが、胴部配線ガイドに沿った位置にあるとき、腕部配線ガイド12の穴121と連通する位置になるように配置された、胴部配線ガイドを備え、前記腕部配線ガイドの穴と、前記胴部配線ガイドの穴と、を貫通するように配線が配置されたものである。これにより、フレームの内部に配線の遊びを収納することができる。
A joint structure of a humanoid robot according to the present invention includes an arm part frame, a torso frame, and a joint part that connects the arm part frame and the torso frame, and the arm part frame is adjacent to the joint part. It is a substantially cylindrical shape having a hole at a position, and is provided with an arm part wiring guide that is a guide member having a hyperboloid, and the trunk frame has a cylindrical shape with a thin central portion, A body wiring guide disposed so as to be in a position communicating with the
本発明によれば、よりコンパクトな人型ロボットの関節構造を提供することができる。 According to the present invention, a more compact joint structure of a humanoid robot can be provided.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる関節部分1を示す図である。関節部分1は、腕部フレーム10と、関節部20と、胴体フレーム30と、を有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a
腕部フレーム10は、関節部20に連結された腕本体部11と、腕部配線ガイド12と、を有する。腕部配線ガイド12は、穴121を有する略筒状の形状であるが、筒形状が双曲面を有するガイド部材である。腕部配線ガイド12は、関節部20隣接して設けられる。
The
関節部20は、腕部フレーム10と胴体フレーム30とを連結し、胴体部30に対して、相対的に腕部フレーム10を、ピッチ・ロール・ヨーの3つの軸に対して回動可能に連結する。
The
胴体フレーム30は、人型ロボット(不図示)の胴体部のフレームである。胴体フレーム30は、胴本体部31と、胴部配線ガイド32とを有する。胴部配線ガイド32は、略円筒形の形状であり、円筒の高さの中央部分が細くなっている。胴部配線ガイド32は、腕部フレーム10が、胴部配線ガイド20に沿った位置である基準位置(図2(a)参照)にある場合に、腕部配線ガイド12の穴121と、胴部配線ガイド32の穴321とが連通する位置になるように配置されている。
The
図2は、本実施の形態にかかる関節部分1を示す斜視図である。図2(a)は腕部フレーム10が基準位置にある場合を示し、図2(b)は腕部フレーム10がロール方向に駆動している状態、図2(c)は腕部フレーム10がロール・ピッチ方向に駆動している状態、図2(d)は腕部フレーム10がロール・ピッチ・ヨー方向に駆動している状態を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing the
図2に示されるように、配線35は、腕部フレーム10の先端部分に設けられた固定器具13を通り、腕部配線ガイド12の穴部121と、胴部配線ガイド32の穴321を通るように配線される。また、配線35は、図示されていない配線を胴体側に引くテンション機構により、たるみが出ないように、胴体部方向に引っ張られている。
As shown in FIG. 2, the
図3(a)は、関節部分1をロール軸周りに腕部フレーム10を大きく回転させた状態を示す図である。図3(b)は、関節部分1の断面を示す図である。図に示されるように、関節部分1の配線はコンパクトに収まっていることが確認できる。
FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which the
本実施の形態にかかるロボットの関節部分1は、腕部配線ガイド12と胴部配線ガイド32とを備え、ガイド部分に配線を貫通することにより、フレーム内部に配線の遊びを収納することができ、よりコンパクトな関節部分1を構成することができる。また、胴体部分方向に配線35を引くテンション機構を設けることにより、さらに配線35のたるみを減らすことができる。また更に、配線35を滑らかに引き込むことが可能であるため、関節のトルク制御に与える影響をより低減することができる。
The
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではない。 The present invention is not limited to the above embodiment.
1 関節部分
10 腕部フレーム
11 腕本体部
12 腕部配線ガイド
121 穴
13 固定器具13
20 関節部
30 胴体フレーム
31 胴本体部
32 胴部配線ガイド
321 穴
DESCRIPTION OF
20
Claims (1)
胴体フレームと、
前記腕部フレームと胴体フレームとを接続する関節部とを具備し、
前記腕部フレームは、関節部に隣接する位置に穴を有する略筒状の形状であって、筒形状が双曲面を有するガイド部材である腕部配線ガイドを備え、
前記胴部フレームは、中央部分が細くなっている円筒形状であり、前記腕部フレームが、胴部配線ガイドに沿った位置にあるとき、腕部配線ガイド12の穴121と連通する位置になるように配置された、胴部配線ガイドを備え、
前記腕部配線ガイドの穴と、前記胴部配線ガイドの穴と、を貫通するように配線が配置された、ロボットの関節構造。 An arm frame,
A fuselage frame,
A joint for connecting the arm frame and the torso frame;
The arm part frame has a substantially cylindrical shape having a hole adjacent to the joint part, and includes an arm part wiring guide that is a guide member having a hyperboloid.
The trunk frame has a cylindrical shape with a thin central portion, and when the arm frame is positioned along the trunk wiring guide, the trunk frame is in a position communicating with the hole 121 of the arm wiring guide 12. Equipped with a trunk wiring guide,
The joint structure of the robot, wherein the wiring is disposed so as to penetrate the hole of the arm part wiring guide and the hole of the trunk part wiring guide.
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