TWI603824B - 機器人之滾轉構造 - Google Patents

Description

機器人之滾轉構造 發明領域

本發明是有關於一種用於驅動機器人的臂部而使其滾轉之旋轉構造。

發明背景

近年來，不只是產業用機器人，連作為民生用在內而擔負各種任務之機器人的研發盛行。在機器人當中，可做直立行走之人型機器人(仿人型機器人：humanoid robot)也被期待能作為替代人的行動者。在如此之人型機器人，為了模仿人的動作，而設有很多關節部，又，在該關節部中具有複數個自由度，以謀求多樣化的動作。為此，在人型機器人的關節部中，對應於對該關節所付與的自由度，而增加伺服馬達等之致動器的載置數量，藉此，使得關節部的小型化變得困難，亦使致動器的構造或配置等等變得複雜。

在此，在例如專利文獻1(尤其是圖3)中揭示一種用於驅動機器人的臂部使其以滾轉軸為中心旋轉之構造。具體來說，在鄰接於機器人本體且臂部所連接之肩部之殼 體內部配置滾轉用之伺服馬達，伺服馬達的輸出經由皮帶而連繫於滾轉軸。藉此，使伺服馬達之輸出軸的旋轉變成為以滾轉軸為中心之旋轉來傳遞。

先行技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本發明專利申請案公開公報第2006-198703號

發明概要

在上述之習知臂部的滾轉構造中，在肩部內配置有以滾轉軸為中心之旋轉驅動用之致動器(伺服馬達)。在如此的配置構造中，用以收容致動器之空間對肩部乃為必要，因此不得不將肩部擴大。又，將致動器一配置在肩部內，連接於肩部之臂部之滾轉軸與該致動器之輸出軸間之距離短，來自臂部之負荷就容易傳遞至致動器。為此，對致動器，要求很大的剛性，結果造成致動器的大型化，而要求肩部更進一步的大型化。

又，若在肩部內配置致動器時，亦會有在臂部的滾轉軸或俯仰軸的旋轉驅動時之旋轉負荷的增加之可能性，還是會讓各軸的旋轉驅動致動器大型化，無法避免肩部的大型化。致動器或肩部的大型化不只是將機器人的外觀印象變差，還會導致因機器人的重量增加所造成之消費能源的增加，或特別是造成肩部(肩關節)周圍的機器人的可 動範圍之限制，因此不佳。

本發明是有鑑於上述問題點而所創建成者，其目的是在於提供一種構造，即，該構造是用以迴避機器人的肩部之大型化，且有關於臂部之滾轉驅動。

在本發明中，為解決上述課題，而採用直動式致動器，作為機器人的臂部的滾轉軸周圍的旋轉驅動用之致動器，並且採用配置該直動式致動器使其位於肩部的外側。藉此，可抑制肩部的大小，能銷解肩部變大而所造成之上述的缺失。

詳細來說，本發明是一種滾轉構造，是用以驅動臂部使其相對於機器人之肩部而往該機器人的滾轉方向旋轉之滾轉構造，該臂部是安裝成經由滾轉支撐部而往前述機器人的滾轉方向旋轉自如之狀態，前述機器人之滾轉構造包含有：直動式致動器，具有直動式的輸出軸；安裝部，相對於該肩部安裝該直動式致動器，使前述直動式致動器的本體位於鄰接於前述肩部的前述機器人的本體側，且，可使該直動式致動器的前述輸出軸進出前述肩部內；及，連接部，連接該輸出軸與該臂部，使來自前述直動式致動器之前述輸出軸之輸出產生前述臂部之在前述滾轉支撐部之滾轉方向之旋轉力矩。

本發明之滾轉構造是藉使直動式致動器之輸出傳遞至臂部，而將臂部的滾轉方向之旋轉驅動附諸實現者。另，在本發明中之機器人的滾轉軸是沿機器人的行進 方向(前後方向)之軸，滾轉方向之旋轉是以該滾轉軸為中心之旋轉，以下稱之為滾轉。另，在該機器人中，除了滾轉軸外還有俯仰(pitch)軸、及偏轉(yaw)軸存在，俯仰軸是沿機器人的側邊(左右方向之軸)，偏轉軸是機器人的上下方向(從機器人的腳部延伸至頭部的方向)。又，以俯仰軸為中心之旋轉稱為俯仰旋轉，以偏轉軸為中心之旋轉稱為偏轉。

在機器人中，為使臂部可相對於肩部進行滾轉，而安裝在滾轉支撐部。其次，該肩部是連接到機器人的本體側。又，該臂部的滾轉是藉來自直動式致動器之輸出而附諸實現。在此，藉安裝部之將直動式致動器安裝到肩部之安裝，是將直動式致動器的本體位在機器人的本體側，而非肩部，在該狀態下，直動式致動器的輸出軸可進出肩部而附諸實現。換言之，進行安裝部所進行直動式致動器的安裝，使直動式致動器將其輸出軸由肩部的外部而對於內部進出，使該臂部的滾轉驅動用之輸出傳遞至臂部。

另，從肩部的外部而***至內部的直動式致動器之輸出軸是經由連接部而與臂部連接。藉以該連接部之連接，使直動式致動器之輸出傳到臂部，則使藉以滾轉支撐部之支撐點為中心之臂部之滾轉附諸實現。在此，藉連接部之連接只要是能實施臂部之滾轉，可直接進行輸出軸與臂部之連接，亦可經由連桿機構或減速機構等預定的動力傳遞機構來進行。

在如此構成之機器人之滾轉構造中，安裝在肩部之臂部之滾轉乃是經由將來自配置於肩部外側之直動式致 動器之輸出經由進出肩部內部之輸出軸而傳遞至臂部而附諸實現。為此，有關於臂部的滾轉之動力源，在肩部內需要收容空間之構成部則成為直動式致動器之輸出軸及連接部，直動式致動器的本體本身不用收容在肩部內，如此而可抑制肩部的大小。又，一般來說，直動式致動器之輸出軸在直動時所佔的空間容積，比起具有旋轉軸之伺服馬達等之旋轉致動器之形態相比，縮小許多，如本發明，將直動式致動器配置於肩部外部之安裝形態乃對於肩部的大小抑制是極為有利。

其次，如上述，由於能抑制肩部的大小，因此就能銷解因肩部大型化所引起之缺失，諸如機器人外觀設計的惡化、因機器人重量增加所造成之消費能源的增加、肩部周圍之機器人可動範圍的限制等。

可提供一種用以迴避機器人的肩部的大型化之與臂部的滾轉驅動有關之構造。

10‧‧‧機器人

11‧‧‧頭部

12‧‧‧照相機

13‧‧‧頸部

14‧‧‧背骨部

14a‧‧‧前方鎖骨部

14b‧‧‧背面鎖骨部

14c‧‧‧前方胸骨部

14d‧‧‧背面胸骨部

15‧‧‧腰骨部

16‧‧‧骨盤部

17‧‧‧傳遞連桿部

18‧‧‧擺動連桿部

19‧‧‧彈簧

19a‧‧‧連接位置

20‧‧‧驅動單元

21‧‧‧外側基板

22‧‧‧內側基板

23‧‧‧間隔件

24,25,26‧‧‧致動器

24a‧‧‧本體部

24b‧‧‧輸出軸

26a‧‧‧輸出軸

26b‧‧‧連接部位

27‧‧‧附屬配件

27a‧‧‧旋轉軸

27b‧‧‧基座部

27c‧‧‧貫通孔

28‧‧‧支撐件

30‧‧‧連桿機構

31‧‧‧第1俯仰連桿部

31a‧‧‧壁部

31b‧‧‧橋部

31c‧‧‧基部

31d‧‧‧尾部

31e‧‧‧連接點

32‧‧‧第2俯仰連桿部

33‧‧‧第1支撐點

34‧‧‧第2支撐點

35‧‧‧第3支撐點

50‧‧‧臂部

50a‧‧‧連接板

51‧‧‧平板

52‧‧‧彈簧安裝部

55‧‧‧肩部

56‧‧‧第1滾轉連桿部

57‧‧‧第2滾轉連桿部

61‧‧‧滾轉支撐軸

62、63、64‧‧‧支撐部

R28‧‧‧領域

圖1是運用本發明之滾轉構造之機器人的前視圖。

圖2是圖1所示之機器人的側視圖。

圖3是圖1所示之機器人的後視圖。

圖4是顯示圖1所示之機器人中卸下肩部、臂部、驅動單元之狀態之圖。

圖5是顯示圖4中所卸下之驅動單元之圖。

圖6是顯示與臂部之滾轉驅動有關之滾轉構造之外觀之第1圖。

圖7是顯示與臂部之滾轉驅動有關之滾轉構造之外觀之第2圖。

圖8是顯示臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構之構成之第1圖。

圖9是顯示臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構之構成之第2圖。

圖10是顯示臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構之構成之第3圖。

圖11是顯示臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構之構成之第4圖。

圖12(a)(b)是說明臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構所包括之連桿機構之動作之第1圖。

圖13是說明臂部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構所包括之連桿機構之動作之第2圖。

圖14A是顯示圖6、圖7所示之滾轉構造所包括之連桿機構之動作之第1圖。

圖14B是顯示圖6、圖7所示之滾轉構造所包括之連桿機構之動作之第2圖。

圖14C是顯示圖6、圖7所示之滾轉構造所包括之連桿機構之動作之第3圖。

圖15是顯示另一態樣之滾轉構造之圖。

較佳實施例之詳細說明

以下根據附圖，說明本發明具體的實施形態。本實施例所記載之構成零件之尺寸、材質、形狀、該相對位置等，只要沒有特別記載，其旨趣並不是將發明的技術性範圍只限定於該等者。

(實施例1)

<機器人10之構成>

根據圖1至圖3，針對載設有本發明之臂部50滾轉用之滾轉構造之機器人10之概略構成予以說明。該臂部50是經由肩部55而連接於後述之驅動單元20，進而安裝在機器人10之本體側(後述之上半身骨骼的骨骼構造側)。圖1是機器人10之前視圖，圖2是機器人10之左側視圖，圖3是機器人10的後視圖。另，在本實施例中，當令機器人10之行進方向為x軸正向，從機器10觀看之反重力方向為z軸正向時，x軸為滾轉(roll)軸，y軸為俯仰(pitch)軸，z軸為偏轉(yaw)軸。因此，繞x軸的左手方向(逆時針方向)為y軸正向，機器人10之旋轉成為滾轉，繞y軸的旋轉成為俯仰旋轉，繞z軸的旋轉成為偏轉。又，本實施例中之上方方向是指z軸正向，即反重力方向，另一方面，下方方向是指z軸負向，即重力方向，左右方向是從機器人10來看時之左右方向，且y軸正向為左方向，y軸負向為右方向。

機器人10為人型機器人，具有模仿人的骨骼構造之機體。大概是由以下部分，即，由在圖1中沿z軸方向延伸形成之背骨部14及以後述之板金所形成之各種骨部14a 至14d、連結於背骨部14而支撐背骨部14之腰骨部15，進而，支撐腰骨部15且連接有未示於圖中之機器人10之一對腳部之骨盤部16，來形成機器人10之上半身的骨骼構造(以下簡稱為「上半身骨骼構造」)。其次，在背骨部14，連接有機器人10之頸部13，更在其上配置有頭部11。另，在頭部11載設有用以攝影外部之照相機12。經由該頸部13之頭部11與背骨部14之連接，藉此，頭部11可相對於背骨部14進行滾轉及偏轉，不過該等旋轉動作用之機器人內部構造並不是構成本發明核心所在，因此在本說明書省略該詳細的說明。

又，在機器人10，對應於右半身及左上身而分別配置掌管該上半身驅動之驅動單元20。在此，如圖4所示，在背骨部14，於位於機器人10之肩部分之部位，連接有機器人前面側之前方鎖骨部14a及機器人背面側之背面鎖骨部14b，而朝機器人10之側邊延伸形成。進而，在背骨部14，於為於機器人10之胸部分(較肩部分下方之部位)之部位，連接有機器人前面側之前方胸骨部14c及機器人背面側之背面胸骨部14d，同樣，朝機器人10的側邊延伸形成。藉該等骨部14a至14d及背骨部14，構成為在將背骨部14夾於其中之機器人10之上半身內之左右形成有預定的空間，在該左右的預定的空間分別收容配置驅動單元20，相對於各骨部14a至14d而連接有驅動單元20。藉此，形成為2個驅動單元20安裝在機器人10內。骨部14a至14d是相對於背骨部14的厚度來得薄之平板狀的板金形成，因此驅動單元20相對於 背骨部14之安裝能較為彈性地實施。該等骨部14a至14d是相當於本發明之上半身支撐部。另，容後詳述驅動單元20之安裝。

<有關於臂部50之旋轉驅動之構成>

圖4顯示著：機器人10之左側的臂部50經由肩部55而連接於與此對應之左上半身用之驅動單元20，成為一體狀態，而從機器人10之上半身骨骼構造卸下之狀態。如此，驅動單元20是構成為與對應的臂部50及肩部55一起從機器人10之上半身骨骼構造卸下，以此適於保持機器人10之安裝性或維修性。在該驅動單元20內，載設有由連桿機構所構成之臂部50之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構，藉該旋轉驅動機構，而將來自俯仰旋轉用之致動器24之輸出傳到臂部50，而成為進行該俯仰旋轉驅動。又，在驅動單元20上配置有臂部60之滾轉驅動用之致動器26。

在此，根據圖5至圖8，針對臂部50之具體構成，以及與俯仰旋轉驅動及滾轉驅動有關之構成予以說明。在圖5中，揭示了機器人10之左上半身用之驅動單元20及安裝在此之臂部50。其次，圖6是一立體圖，從圖5所示之構成之中，顯示移除驅動單元20等記載之臂部50之構成，具體來說是對於安裝有臂部50之肩部55，安裝有臂部50之滾轉用之致動器26之構成。其次，圖7是圖6所示之臂部50等之上視圖。又，在圖8中揭示有機器人10之右上半身用之驅動單元20之詳細構造。另，在圖8中，為了顯示驅動單元20之內部，省略了一部分的構成(後述之外側基板21等之構成)。 又，在本說明書中，左上半身用之驅動單元20及右上半身用之驅動單元20具有相同的構成，根據圖5及圖8所進行之說明是適用在兩側的驅動單元20及其內部之俯仰旋轉用之旋轉驅動機構。

在此，如圖6、圖7所示，臂部50是將形成在該端部之厚板狀連接板50a以滾轉支撐軸61而被支撐地旋轉，形成相對於肩部55滾轉自如之狀態。藉該滾轉支撐軸61之支撐是相當於藉本發明之滾轉支撐部之支撐。其次，肩部55之與安裝有臂部50之端部相反側之端部設有平板51。該平板51是相當於本發明之固定板，如後述，是一種傳遞臂部50之俯仰旋轉驅動用之旋轉力矩之構成，也是安裝臂部50之滾轉驅動用之致動器26之構成。另，肩部55之端部與鄰接於此之平板51之端部之領域R28，是構成後述之支撐件28支撐臂部50使其俯仰旋轉自如時接觸之支撐面。

其次，針對有關於臂部50之俯仰旋轉驅動及滾轉驅動之構成進行說明。驅動單元20具有藉連接於機器人10之上半身骨骼構造之外側基板21及內側基板22、及配置在兩基板間之間隔件23所圍成之收容空間。外側基板21是在經由肩部55而將臂部50連接在驅動單元20之狀態下，配置在機器人10之外側，即靠近臂部50之側之基板。又，內側基板22是配置在機器人10之內側之基板。另，在外側基板21設有支撐件28，該支撐件28是用以支撐臂部50與肩部55一同進行俯仰旋轉自如。支撐件28，形成接觸於如圖6、圖7所示之領域R28之狀態，來支撐肩部55及臂部50旋轉。因 此，構成為透過支撐件28而使臂部50連接到驅動單元20側。就該支撐件28而言，考慮在有限的空間容積內支撐力矩較大之機器人10之臂部50之事項，宜採用能以1個軸承支撐徑向負荷、軸向負荷等全部方向的荷重之支撐件。例如，可採用日商THK株式會社製造的交叉滾柱軸承。

又，間隔件23是具有限定兩基板之間隔之長度之棒狀構件。該等之外側基板21、內側基板22、間隔件23所形成之構成，比方說是形成驅動單元20之盒體之物，該盒體是固定在機器人10之上半身骨骼構造，在那裡配置有與三個致動器24、25、26及致動器24有關聯之連桿機構30。致動器24是臂部50之俯仰旋轉用致動器，致動器25是腰骨部驅動用致動器。致動器26是臂部50之滾轉用致動器，相當於本發明之直動式致動器。與致動器26有關連之預定之連桿機構(以後述之第1滾轉連桿部56、第2滾轉連桿部57所構成之連桿機構)是配置在肩部55內，容後詳述其中構成。

首先，說明致動器24。致動器24是具有伺服馬達、本體部24a、及沿致動器之軸向直線性移動之輸出軸24b之直動式致動器，固定在外側基板21及內側基板22。在輸出軸24b之外周面形成有螺旋狀的螺紋，在本體部24a，螺合於輸出軸24b之螺紋之球型螺栓(未示於圖中)以只容許繞軸線旋轉之狀態收容在本體部24a。又，伺服馬達是在讓該球型螺栓旋轉之狀態下而與本體部24a連接，在本體部24a內限制了球型螺栓之軸線方向之移動，藉伺服馬達之驅動，使輸出軸24b做軸向直線性運動，即直動。

致動器24之輸出軸24b，在構成連桿機構30之第1俯仰連桿部31與第2俯仰連桿部32之中連接於第1俯仰連桿部31。另，該連桿機構30是相當於俯仰旋轉用之旋轉驅動機構。又，第1俯仰連桿部31，如後述之圖10、圖11所示，具有由基部31c之兩端朝相同方向延伸形成之2個壁部31a，又，設有與基部31c平行且連結兩壁部31a之橋部31b。該基部31c是以軸承支撐而形成為相對於外側基板21與內側基板22旋轉自如之狀態，形成有第1支撐點33。又，在橋部31b連接有致動器24之輸出軸24b，使與第1俯仰連桿部31之方位形成為可變之狀態，令該連接點為31e。進而，夾著基部31c且與橋部31b相反側設有由基部31c延伸形成之尾部31d。尾部31d之延伸方向，不是在連結橋部31b上之連接點31e與第1支撐點33之直線上，而是成為相對於該直線未配置致動器24之方向，即後述之第3支撐點35所在之方向。又，在尾部31d之端部(是和與基部31c連接之連接點相反側之端部)中，第2俯仰連桿部32以軸承所支撐，形成為旋轉自如之狀態，形成有第2支撐點34。

如此第1俯仰連桿部31是將壁部31a、橋部31b、基部31c、尾部31d作為連桿本體所形成。又，第1俯仰連桿部31以支撐該連桿本體使其形成為旋轉自如之狀態的第1支撐點33為基準時，致動器24之輸出軸24b所連接之橋部31b位置該一邊側，而第2俯仰連桿部32所連接之尾部31d則位於另一邊側。為此，具有相關性，也就是說，致動器24之輸出所作用之點，即致動器24之輸出輸入於第1俯仰連桿 部31之連接點31e，經由第1俯仰連桿部31之力往第2俯仰連桿部32側傳遞之點，即將來自致動器24之輸出輸出至第2俯仰連桿部32側之第2支撐點34，該等兩點是以第1支撐點33為基準，像蹺蹺板般擺動，因此第1俯仰連桿部31是作為擺動連桿而形成。更具體來說，是構成為若連接點31e移動到上方時，第2支撐點34移動到下方，反之，若連接點31e移動到下方時，第2支撐點34移動到上方之狀態，而形成第1俯仰連桿部31。如此將第1俯仰連桿部31形成為擺動連桿，以此能抑制致動器24之輸出傳遞所要求之機器之大小，尤其是能抑制該長度尺寸。又，利用第1俯仰連桿部31之蹺蹺板形狀，亦可謀求致動器24之輸出的放大，該點亦有助於致動器24之小型化。

其次，第2俯仰連桿部32，在其一邊的端部上，如上述，以第2支撐點34旋轉自如地連接第1俯仰連桿部31之尾部31d，進而，在另一邊的端部上，以軸承所支撐，成為相對於連接到肩部55之端部之平板51旋轉自如，而形成第3支撐點35。如此，第2俯仰連桿部32形成為具有，具有包括第2支撐點34及第3支撐點35之板狀本體，又，第2俯仰連桿部32是將從第1俯仰連桿部31所傳遞過來的力傳遞至平板51。該平板51是連接到經由支撐件28而安裝成旋轉自如之肩部55之端部之板，隨著該俯仰方向之旋轉，與連結到肩部55之臂部50一起進行俯仰旋轉。又，支撐點35是位於由該臂部50之俯仰方向之旋轉中心偏離預定距離之地方，使得經由第1俯仰連桿部31及第2俯仰連桿部32而從致 動器24傳遞至平板51之力，成為驅動臂部50使其朝俯仰方向旋轉之驅動力。

如此，致動器24之驅動力藉由第1俯仰連桿部31及第2俯仰連桿部32所構成之連桿機構30而傳遞至臂部50，以此而產生臂部50之俯仰方向之旋轉動作。又，臂部50是藉外側基板21上之支撐件28所支撐，又，第1俯仰連桿部31被支撐在外側基板21及內側基板22上而旋轉，因此第1俯仰連桿部31及第2俯仰連桿部32之旋轉方向成為與臂部50之俯仰旋轉方向相同的方向。

又，如圖6、圖7所示，設有從平板51上沿機器人10的肩寬方向延伸形成之彈簧安裝部52(另，後述之圖9亦請參考)。在該彈簧安裝部52，如圖9所示，設有2條對與背面胸骨部14d之間付與勢能之彈簧19。在背面胸骨部14d中之彈簧19之連接位置是以19a表示。彈簧安裝部52是和臂部50一起位在進行俯仰旋轉之平板51上，又，連接位置19a是位在機器人10之上半身骨骼構造之背面胸骨部14d側，因此依彈簧19之勢能便產生出有助於臂部50俯仰旋轉之扭力(torque)。容後詳述該彈簧19之勢能。

另，未直接與臂部50之旋轉驅動有所關聯，但針對收容在驅動單元20內之致動器25亦作簡單說明。致動器25與致動器24同樣，亦為直動式致動器，固定在外側基板21及內側基板22。致動器25之輸出軸是連接在擺動連桿部18之一端側，擺動連桿部18是經由支撐點18a而安裝成在外側基板21及內側基板22旋轉自如。另，在擺動連桿部18之 另一端側，經由支撐點18b而連接傳遞連桿部17，且使其旋轉自如，該傳遞連桿部17進而連接於腰骨部15。該擺動連桿部18，和上述的第1俯仰連桿部31相同，具有蹺蹺板形狀，為此，能抑制致動器25之輸出傳遞所需之機構的大小，尤其是能抑制該長度尺寸，進而，亦能謀求致動器25之輸出放大，該點亦有助於致動器25之小型化。

機器人10之左右的上半身中，致動器25之輸出傳到腰骨部15，以此藉未示於圖中之腰骨部15之構成，驅動機器人10之上半身對於骨盤部16於滾轉方向及俯仰方向。另，對於該骨盤部16之旋轉驅動用之構成，不是形成本發明之核心所在，因此省略其詳細說明。

又，在驅動單元20包括致動器25，但與致動器25有關聯之連桿即擺動連桿部18及傳遞連桿部17並不包括在驅動單元20(參考圖4所示之卸下驅動單元之狀態)。這是因為在卸下驅動單元20時將傳遞連桿部17及腰骨部15之連接拆下時，會使擺動連桿部18及傳遞連桿部17跑出驅動單元20之殼體，變成很難處理。當然亦可將擺動連桿部18及傳遞連桿部17包括在驅動單元20，而從上半身骨骼構造卸下驅動單元20。

其次，針對致動器26予以說明。致動器26，和致動器24同樣，亦為直動式致動器。致動器26，其輸出軸經由後述之第1滾轉連桿部56、第2滾轉連桿部57所構成之連桿機構而連接於臂部50，形成臂部50之滾轉構造。致動器26，如圖6所示，相對於平板51而經由附屬配件27安裝。具 體來說，附屬配件27，在沿致動器26之兩側面延伸之壁部中，藉旋轉軸27a支撐致動器26之本體，而成為滾轉自如之狀態，並相對於平板51予以固定，以將連接該壁部之基座部27b配置在平板51上。如此，附屬配件27支撐致動器26使其滾轉自如之情況是因為，如後述，在臂部50之滾轉之際，能調整相對於肩部55之致動器26之姿勢。

接著，在附屬配件27之基座部27b的大概中央設有可將致動器26之輸出軸26a插通之貫通孔27c。該貫通孔27c是相當於本發明之中空部。再者，輸出軸26a經過該貫通孔27c，更經過設在平板51且未示於圖中之貫通孔，而插通於肩部55內，在肩部55內對著後述之第1滾轉連桿部56連接。如此，致動器26之經由附屬配件27而對著平板51之安裝，是在肩部55之外部配置致動器26之本體，並在肩部55內使輸出軸26a進出者，相當於本發明之安裝部所進行之安裝。再者，在臂部50於領域R28中被支撐成俯仰旋轉自如之狀態下，該平板51隨著該旋轉而進行俯仰旋轉。為此，藉平板51及附屬配件27所安裝之致動器26本身成為隨著臂部50及肩部55之俯仰旋轉進行俯仰旋轉之配置。另，針對包括致動器26之臂部50之滾轉構造容後詳述。

<依驅動單元20之支撐構造>

如上述，驅動單元20，在其上部前方部位、上部背面部位，在於藉外側基板21及內側基板22所圍成之收容空間收容有致動器24、25之狀態下，分別連接於前方鎖骨部14a及背面鎖骨部14b。進而，驅動單元20，在其中央前方部位、 中央背面部位，分別連接於前方胸骨部14c及背面胸骨部14d，在驅動單元20之下方，經由致動器25之輸出軸、擺動連桿部18、傳遞連桿部17而與腰骨部15連接。

藉與如此之驅動單元20之上半身骨骼構造之連接態樣，對著相當於上半身支撐部之各骨部14a至14d連接，以使驅動單元20從下方支撐。再者，從圖也可以知道，相當於第1連接點之驅動單元20與各骨部14a至14d之連接點是在從背骨部14靠近機器人10之側邊離開相當於機器人機器人10之肩寬之距離之位置，較支撐點17a更位於機器人10之側邊。又，相當於第2連接點之支撐點17a，考量是背骨部14連接之腰骨部15上之連接點，藉第1連接點、第2連接點、及各骨部14a至14d與背骨部14之連接點，而形成略呈三角形之支撐框架。即，驅動單元20本身成為是包括在該支撐框架之一邊。此時，臂部50之滾轉驅動用之致動器26，就好像也能從圖1、圖4等能理解到，成為配置在以由背骨部14或各骨部14a至14d所構成之上半身骨骼構造及驅動單元20所圍成之機器人10之本體內之空間內。

在此，從圖也可知道，在該支撐框架中，驅動單元20是將外側基板21及內側基板22延伸在該等的長向上第1連接點與第2連接點之間之狀態。外側基板21及內側基板22也是致動器24、25被固定之基板，因此為了作為驅動單元20之殼體之作用，兩基板之厚度要相對地做得比較厚。因此，外側基板21及內側基板22之剛性設定較高。

在此，驅動單元20之各基板21、22包括在上述支 撐框架的一邊時，可將各基板21、22之剛性原封不動地利用在機器人10之上半身骨骼構造，尤其是利用在為了支撐骨部14a至14d。這意味著為了上半身骨骼構造之支撐，不設置特別的支撐構造，亦可謀求機器人10之上半身之強度提昇，換言之，就算為了機器人10之上半身之強度上昇，也能抑制上半身之重量之增加。

又，臂部50不直接連接到骨部14a至14d，是經由肩部55而安裝在驅動單元20之外側基板21。再者，骨部14a至14d，如上述，以板金所構成，彈性地支撐驅動單元20。像這樣驅動單元20被彈性地支撐，以此可藉骨部14a至14d之彈性力吸收來自臂部50之荷重之一部分。為此，能減輕應以安裝在外側基板21之支撐件28支撐臂部50之荷重，因此能使在容許荷重較低之支撐件28，例如可使用予以容許之徑向負荷或軸向負荷較低之交叉滾柱軸承。藉此能做到支撐件28之小型化，從該點來看也可抑制機器人10之上半身之重量增加。

進而，從機器人10之上半身之重量增加之抑制的觀點也可說到，對於驅動單元20所形成之上述收容空間收容有用以驅動臂部50做俯仰旋轉之致動器24之狀態下，連接到上半身骨骼構造之構成也有用。致動器24配置在臂部50或肩部55之外部，以此與配置在臂部50等之內部之形態相比，能減輕臂部50等之重量。臂部50等是旋轉驅動之構件，因此這減輕重量之形態是歸於臂部50等之力矩降低、以及旋轉驅動時之荷重降低所致。這能想到的是結果沒有 必要大大提高上半身骨骼構造之耐荷重性，且，有助於上半身之重量增加之抑制。另，先將致動器24配置在臂部50等之外部，來驅動臂部50俯仰旋轉，為此，藉後述之連桿機構30之動作而將來自致動器24之直動式的輸出軸之輸出傳遞至臂部50之構成乃極為有用。

<依連桿機構30之俯仰旋轉動作>

連桿機構30，如上述，藉第1俯仰連桿部31及第2俯仰連桿部32所構成，將致動器24之驅動力傳遞至與臂部50連接之平板51，以此驅動臂部50往俯仰方向旋轉。接著，根據圖10、圖11、圖12，詳細說明藉該連桿機構30之俯仰旋轉動作。

圖10呈現在俯仰旋轉方向上臂部50沿垂直向下方向延伸形成之狀態，即，在藉支撐件28支撐臂部50使其旋轉自如之狀態下，臂部50處於在俯仰旋轉方向上仿照重力成分往最下方延伸形成之最下方位置之狀態中以連桿機構30為中心之驅動單元20內之狀態。另一方面，圖11呈現在俯仰旋轉方向上臂部50沿水平方向延伸形成之狀態，即，在藉支撐件28支撐臂部50使其旋轉自如之狀態下，臂部50處於從最下方位置與重力成分反向藉俯仰旋轉而上升之水平上昇位置之狀態中以連桿機構30為中心之驅動單元20內之狀態。即，圖10呈現依臂部50之自己重量之相對於致動器24之重力負荷成為最小之狀態，圖11呈現該重力負荷成為最大之狀態。

又，圖12，為了容易掌握構成連桿機構30之各連 桿部之狀態，而將各連桿部投射於zy平面之狀態來呈現。因此，第1俯仰連桿部31是以連結連接點31e與第1支撐點33之直線、連結第1支撐點33與第2支撐點34之直線彎折之ㄑ字形狀來呈現。另，具體來說，圖12之左圖(a)，如圖10所示，呈現臂部50處於最下方位置時之連桿機構30之狀態，圖12之右圖(b)，如圖11所示，呈現臂部50處於水平上昇位置時之連桿機構30之狀態。

在此，針對在機器人10中臂部50被驅動而藉俯仰旋轉，從最下方位置上昇到水平上昇位置時之連桿機構30之動作予以說明。在機器人10中臂部50處於最下方位置時，如圖10所示，致動器24之輸出軸24b在驅動單元20內處於最上方之狀態。為此，如圖12(a)所示，第2支撐點34成為在可獲得該第2支撐點34之位置之中位於最下方之狀態。為此，被該第2支撐點34之位置所影響，而成為第2俯仰連桿部32將平板51拉到下方之狀態，藉此，得於經由圖12(a)所示之平板51之狀態下決定臂部50之最下方位置。

如此，從圖12(a)所示之狀態，藉致動器24之驅動而將輸出軸24b拉進去本體部24a時(即，在機器人10中，輸出軸24b往下方直動)，在圖12(a)中，第1俯仰連桿部31成為以第1支撐點33為中心而往逆時針方向旋轉。即，藉輸出軸24b之往下方直動，連接點31e往下方移動，並且第2支撐點34往上方移動。結果第2俯仰連桿部32成為將平板51往順時針方向推出，藉此，在圖12中，使得臂部50隨著平板51之旋轉而朝順時針方向旋轉上昇，到達圖12(b)所示之水平 上昇位置。

在此，在該臂部50之俯仰旋轉上昇之過程中，連結第1支撐點33與第2支撐點34之直線(以下稱為「第1直線」)、及連結第2支撐點34與第3支撐點35之直線(以下稱為「第2直線」)所形成之角度θ(以下稱為「連桿間角度」)。由於第1支撐點33是形成在外側基板21及內側基板22與第1俯仰連桿部31之間，因此第1支撐點33的位置，不管第1俯仰連桿部31之狀態，相對於外側基板21等是不變的。接著，從圖12(a)所示之狀態，第1俯仰連桿部31一往逆時針方向旋轉，第2支撐點34以該第1支撐點33為中心上昇，使得當初為銳角之連桿間角度θ超過90度，成為鈍角，在最後的圖12(b)所示之狀態中，形成為近接180度的角度。即，藉第一連桿部31之逆時針方向的旋轉，連桿間角度θ接近180度地慢慢展開，使得第3支撐點35更加離開第1支撐點33而上昇。

結果成為，如圖12(b)所示之在臂部50水平上昇之狀態下，連結第1支撐點33與第2支撐點34之第1直線、及連結第2支撐點34與第3支撐點35之第2直線大致上在一直線上，且沿著z軸似地延伸。此時，依臂部50之重力成分之重力負荷變成最大，但連桿機構30中之3個支撐點33、34、35在第1支撐點33上大致排列成一直線上。為此，從臂部50所傳遞之重力負荷大多是可以被外側基板21等支撐之第1支撐點33來支撐，因此可減輕經由連接點31e而傳遞至致動器24側之負荷。

又，在連桿機構30中，在臂部50處於水平上昇位 置近旁之位置時，與臂部50位於最下方位置近旁的位置的時候相比，相對於致動器24之輸出軸24b之位移量之連結於臂部50之平板51之旋轉量的比例變小，依此決定第1俯仰連桿部31與第2俯仰連桿部32的形狀、尺寸。結果成為：相對於搭載於致動器24之伺服馬達之位置改變量之臂部50之位置改變量的比例即減速比，臂部50愈靠近水平上昇位置，就設定愈大。為此，在臂部50位於最下方位置近旁時，減速比較小，但臂部50之重力負荷較小，因此可將相對於致動器24之影響程度保持在很小的狀態。另一方面，在臂部50之重力負荷相對地變大之水平上昇位置近旁時，將減速比更為提高，以此能盡可能地減輕臂部50之重力負荷之對致動器24的影響程度，藉此能謀求致動器24之小型化。

又，在機器人10中，如圖9所示，進行依彈簧19之勢能之付與。針對該點，根據圖13來說明。圖13是以線L1、L2分別呈現相對於臂部50之旋轉角度之臂部50之重力負荷之變遷、及彈簧19之勢能之變遷。另，圖13之橫軸是對於臂部50位於最下方位置時(圖12(a)所示之狀態的時候)，將旋轉角度為0度，以及臂部50位於水平上昇位置時(圖12(b)所示之狀態的時候)，將旋轉角度為90度。又，彈簧19之勢能，在圖13所示之旋轉角度之範圍內，是付與在產生使臂部50上昇旋轉之扭力之方向上。

在此，從線L1可知，當臂部50從最下方位置旋轉上昇到水平上昇位置，該重力負荷也是漸次地上昇上去。此時，彈簧19之勢能，從線L2可知，在臂部50到達水平上 昇位置之前的領域(大概是在旋轉角度從50度變成為75度之位置，稱為「預定負荷領域」)上，決定該安裝位置或彈簧常數，以使勢能成為大於以線L1所示之重力負荷者。藉如此之彈簧19之設計，在臂部50之重力負荷變成較大之領域上，藉彈簧19之勢能，能有效地支撐臂部50，能減輕致動器24所負擔之負荷。另，在臂部50之重力負荷變得較預定負荷領域更大之領域(臂部50之旋轉角度大概從75度變成為90度之位置)，如上述，藉連桿機構30所得到之減速比相對地變大，因此如圖13所示，彈簧19之勢能與負荷重力相比降低時，也能減輕致動器24所負擔之重力負荷。

又，如圖13所示，在依臂部50之重力負荷變得較預定負荷領域更小之領域(成為臂部50之旋轉角度大致成為0度到50度之位置)，如上述，依連桿機構30之減速比相對地來得小，但依臂部50之重力負荷本身變得相對地小，因此如圖13所示，就算彈簧19之勢能與負荷重力相比降低，但施加在致動器24之重力負荷並不是具有能阻礙致動器24小型化之程度者。

如此，考慮與依連桿機構30之減速比之相關，來設定依彈簧19之勢能，以此在臂部50之旋轉驅動範圍整體上，能減輕施加在致動器24之重力負荷，能謀求致動器24之小型化。

在此，回到圖12，再言及連桿機構30。如圖12(b)所示，在臂部50位於水平上昇位置時，以第1支撐點33為基準，第2支撐點34、第3支撐點35大致沿著z軸排列成直線 狀，如上述，能以第1支撐點33有效率地支撐臂部50之重力負荷。此時，第1俯仰連桿部31，如上述，是形成為偏向第3支撐點35側彎折之形狀(ㄑ字形狀)。為此，在第1俯仰連桿部31之連接點31e從圖12(a)所示之狀態改變位置到圖12(b)所示之狀態時，藉第1俯仰連桿部31之彎折形狀，使得連結第1支撐點33與第2支撐點34之第1直線、以及連結第2支撐點34與第3支撐點35之第2直線更容易接近直線狀。在連桿機構30中，在臂部50位於水平上昇位置時，藉第1直線與第2直線成為更近於直線之狀態，能容易享有第1支撐點33之重力負荷之支撐之效果。因此，第1俯仰連桿部31中之上述彎折形狀，只要考慮藉該第1支撐點33之重力負荷之支撐來設計即可。

又，第1俯仰連桿部31中之上述彎折形狀，從由第1直線及第2直線形成為直線狀之狀態之第1俯仰連桿部31之旋轉驅動之容易度之觀點也可決定者為佳。在第1直線與第2直線成為直線狀時，假設連結連接點31e與第1支撐點33之直線已位在第1直線等之延長上時，從圖12(b)所示之狀態回到圖12(a)所示之狀態時，很難對第1俯仰連桿部31很難付與這目的的扭力。在此，考慮到第1俯仰連桿部31之旋轉驅動的容易度，宜決定第1俯仰連桿部31之彎折形狀。

另，在本實施例中，對於臂部50之旋轉支撐用之支撐件28，如上述，可使用交叉滾柱軸承。該交叉滾柱軸承是能支撐來自多方面的荷重之支撐件。為此，針對與臂部50有關之負荷的支撐，該交叉滾柱能適宜地發生作用， 藉此作用，能縮小對掌控臂部50之俯仰旋轉之致動器24所要求之剛性，從該點，也可謀求致動器24之小型化。

<臂部50之滾轉動作>

如上述，臂部50之滾轉驅動是藉致動器26之輸出而使臂部50以滾轉支撐軸61為中心旋轉來進行。在此，針對為驅動臂部50滾轉，在肩部55內所形成之連桿機構之構成及該連桿機構之動作，根據圖14A至圖14C予以說明。圖14A至圖14C是圖7所示之AA線剖面之剖視圖，圖14A呈現臂部50在滾轉方向上朝鉛直下方延伸之狀態，圖14C呈現臂部50在滾轉方向上朝略水平方向延伸之狀態，圖14B呈現圖14A所示之狀態與圖14C所示之狀態之中間的狀態，即，在滾轉方向上臂部50滾轉到下方略45度之位置之狀態。

如上述，滾轉驅動用之致動器26是經由附屬配件27而固定於平板51。藉該附屬配件27之固定，致動器26之本體本身是位於肩部55之外部，並可將該輸出軸26a通過附屬配件27之貫通孔27c，而進出平板51及肩部55之內部。在此，如圖14A至圖14C所示，為使來自致動器26之輸出產生臂部50之滾轉用之旋轉力矩，而在致動器26之輸出軸26a與臂部50之連接板50a之間形成有由第1滾轉連桿部56與第2滾轉連桿部57所構成之連桿機構(以下稱為「滾轉連桿機構」)。該滾轉連桿機構，為了臂部50之滾轉，是連接致動器26之輸出軸26a與臂部50之要素，相當於本發明之連接部。

構成滾轉連桿機構之第1滾轉連桿部56具有略呈 L字形狀，在該L字形狀中其中一邊的延伸部之前端側之連接部位26b，連接有致動器26之輸出軸26a。又，在第1滾轉連桿部56之L字形狀之另一邊的延伸部之前端側，是藉支撐部62支撐而使第1滾轉連桿部56旋轉且相對於肩部55處於滾轉自如之狀態。具體來說，支撐部62是藉軸承而支撐第1滾轉連桿部56使其旋轉，該支撐部62是相當於本發明之第1肩支撐部。接著，在具有L字形狀之第1滾轉連桿部56之基端部，即2個延伸部所連接之部位上，構成滾轉連桿機構之第2滾轉連桿部57是藉支撐部63支撐而使其成為滾轉自如之狀態。具體來說，支撐部63是藉軸承支撐第1滾轉連桿部56及第2滾轉連桿部57使其等旋轉，該支撐部63是相當於本發明之第2肩支撐部。再者，該第2滾轉連桿部57是具有直線形狀，在該一端側配置有支撐部63。

進而，在第2滾轉連桿部57之另一端側，藉支撐部64支撐第2滾轉連桿部57與臂部50之連接板50a使其等旋轉，且其等成為相互滾轉自如之狀態。具體來說，支撐部64是藉軸承支撐而成為旋轉的狀態，藉支撐部64之旋轉支撐位置也是滾轉連桿機構連接到臂部50之部位，相當於本發明之連接部位。

如此所構造之滾轉連桿機構，藉使致動器26之輸出軸26a進出肩部55內，第1滾轉連桿部56與第2滾轉連桿部57連動地改變位置，在第2滾轉連桿部57與連接板50a之旋轉支撐部位(連接部位)中，從第2滾轉連桿部57傳遞致動器26之輸出。如圖14A等所示，該旋轉支撐部位在滾轉面上， 從滾轉支撐軸61之支撐部位離開預定距離，因此從第2滾轉連桿部57所傳遞之輸出，結果是對臂部50之連接板50a產生以滾轉支撐軸61為中心滾轉之旋轉力矩之作用。

在此，根據圖14A至圖14C，說明滾轉連桿機構之具體動作。如圖14A所示，在臂部50於滾轉方向上朝鉛直下方延伸之狀態下，處於致動器26之輸出軸26a位於最靠近致動器26之本體側之狀態，換言之，輸出軸26a之朝肩部55內之***量處於最少之狀態。此時，L字形狀之第1滾轉連桿部56成為支撐部62及支撐部63大致沿著鉛直方向排列之狀態，又，輸出軸26a之連接部位26b是位於支撐部63的旁邊。從該狀態，致動器26的輸出軸26a往肩部55方向直動，第1滾轉連桿部56以支撐部62為中心而往逆時針方向旋轉，到達圖14B所示之狀態。此時，支撐部63移動到較圖14A所示之位置更左側，因此結果經由第2滾轉連桿部57而將臂部50之連接板50a往圖14B之左側推出。連接板50a是支撐在肩部55，成為經由滾轉支撐軸61而朝滾轉方向旋轉自如之狀態，因此如上述，藉第2滾轉連桿部57而被推出之結果，而使臂部50之滾轉附諸實現。

接著，從圖14B所示之狀態，進而致動器26之輸出軸26a朝向肩部55內直動，使第1滾轉連桿部56以支撐部62為中心，更往逆時針方向旋轉，到達圖14C所示之狀態。此時，支撐部63，在臂部50之滾轉之範圍內，移動在圖中最左側的位置。結果成為藉第2滾轉連桿部57，將臂部50之連接板50a推到最左側，使得臂部50在滾轉方向上於略水平 方向延伸之狀態。

依上述滾轉連桿機構，在臂部50經由滾轉，而從圖14A所示之狀態到圖14C所示之狀態的時候，以支撐部62為中心而往逆時針方向旋轉，且形成為支撐部63描繪圓弧的樣子，隨此，使得依第2滾轉連桿部57之連接板50a之擠壓量有所變化。結果，臂部50在於略水平方向延伸的形態，與於鉛直方向延伸之形態相比，相對於直動式致動器26之位置改變量之臂部55之滾轉量之比率較小，即，相對於直動式致動器26之位置改變之減速比變大。這是因此隨著臂部50接近水平狀態，使得用以支撐該狀態之旋轉扭力變大，因此如上述，減速比漸漸地變大，以此能迴避對致動器26所要求之輸出變得過大之情況，能謀求致動器26之小型化。

又，為實現如此之滾轉連桿機構之動作，有必要讓第1滾轉連桿部56以支撐部62為中心旋轉，結果使得輸出軸26a之連接部位26b之高度位置始終不會成為一致。在此，為對應於該連接部位26b之高度位置之變動，致動器26在藉旋轉軸27a成為滾轉自如地支撐而旋轉之狀態下，藉附屬配件27而相對於肩部55連接，該姿勢能被適當地予以調整。

在如此所構成之臂部50之滾轉驅動之構成上，配置成經由附屬配件27而將致動器26位於肩部55之外部。結果，不會像習知技術所揭示，沒有必要將致動器26收容在肩部55之內部，可將肩部55小型化。藉此，在驅動臂部50 俯仰旋轉或滾轉之時，使肩部55很難干預到其他的構成構件，能確保廣大的作為機器人10之肩周圍的可動範圍。又，藉肩部55之小型化，亦能謀求機器人10之重量減輕，且可抑制機器人驅動上所需要的消耗能量。

(實施例2)

針對與臂部50之滾轉驅動有關之滾轉構造之實施例2，根據圖15予以說明。圖15是實施例2之滾轉構造，對應於圖14A。具體來說，在圖15所示之滾轉構造中，與上述實施例1相同，藉附屬配件27而將致動器26安裝成位於肩部55之外部，但做為連接該輸出軸26a與臂部50之連接部之構成，將致動器26之輸出軸26a直接連接到臂部50之連接板50a，而部設置相當於上述滾轉連桿機構之構成。即，形成為輸出軸26a之連接部位26b設在連接板50a上。為此，在實施例中，在連接部位26b之輸出軸26a與連接板50a之直接的連接是相當於本發明之連接部所進行之連接。

在具有如此構成之滾轉構造中，雖不能享有起因於上述滾轉連桿機構之減速比所致之利益，卻能圖謀肩部55之小型化，藉此便能解決因肩部55大型化所造成之缺失。

21‧‧‧外側基板

26‧‧‧致動器

26a‧‧‧輸出軸

26b‧‧‧連接部位

27‧‧‧附屬配件

27b‧‧‧基座部

28‧‧‧支撐件

50a‧‧‧連接板

51‧‧‧平板

55‧‧‧肩部

56‧‧‧第1滾轉連桿部

57‧‧‧第2滾轉連桿部

61‧‧‧滾轉支撐軸

62、63、64‧‧‧支撐部

Claims (8)

1. 一種機器人之滾轉構造，是用以驅動臂部往該機器人的滾轉方向旋轉之滾轉構造，該臂部是透過滾轉支撐部而對於前述機器人之肩部安裝成往前述機器人的滾轉方向旋轉自如，前述機器人之滾轉構造包含有：直動式致動器，具有直動式的輸出軸；安裝部，對於該肩部安裝該直動式致動器，使前述直動式致動器的本體位於鄰接於前述肩部的前述機器人的本體側，且使該直動式致動器的前述輸出軸可進出前述肩部內；及連接部，連接該輸出軸與該臂部，使來自前述直動式致動器之前述輸出軸之輸出產生前述臂部之在前述滾轉支撐部之滾轉方向之旋轉力矩，前述安裝部具有固定板，前述固定板是用以對於前述肩部固定前述直動式致動器，前述固定板是位在前述肩部與前述直動式致動器的本體之間，前述直動式致動器是對於前述固定板安裝成朝滾轉方向旋轉自如。
2. 如請求項1之機器人之滾轉構造，其中前述肩部與前述臂部構成為一起朝前述機器人的俯仰方向旋轉，前述直動式致動器是對於前述固定板安裝成與前述肩部及前述臂部一起進行俯仰旋轉。
3. 如請求項2之機器人之滾轉構造，其中前述固定板具有讓前述直動式致動器的前述輸出軸貫穿之中空部，前述連接部是將通過前述中空部而到達前述肩部內之前述直動式致動器之輸出軸、與前述臂部連接。
4. 如請求項1至3中任一項之機器人之滾轉構造，其中前述連接部在根據前述滾轉方向之旋轉力矩所造成之滾轉面上，在從前述滾轉支撐部離開預定距離之連接位置，透過由一個或複數個連桿構件所構成之預定的連桿機構，而將前述直動式致動器的前述輸出軸連接到前述臂部。
5. 如請求項4之機器人之滾轉構造，其中前述預定的連桿機構具有：第1滾轉連桿部，透過第1肩支撐部而連接成相對於前述肩部朝前述滾轉方向旋轉自如之狀態，且連接前述直動式致動器之輸出軸；及第2滾轉連桿部，透過第2肩支撐部而連接成相對於前述第1滾轉連桿部朝前述滾轉方向旋轉自如之狀態，且在前述連接位置連接於前述臂部。
6. 如請求項4之機器人之滾轉構造，其中前述預定的連桿機構是形成為：在於前述臂部之前述滾轉方向中之滾轉移動範圍內，從該臂部相對於前述肩部成為最接近朝下方延伸之狀態的最下方位置到達該臂部成為最接近水平狀態之水平上昇位置時，該臂部位於包括該水平上昇位置之預定的上方位置時，與位於包括該最下方位置之 預定的下方位置時相比，該臂部之滾轉量相對於該直動式致動器之位置改變量的比率變小。
7. 如請求項1之機器人之滾轉構造，其中前述連接部是在根據前述滾轉方向之旋轉力矩所造成之滾轉面上，在從前述滾轉支撐部離開預定距離之連接位置，對於前述臂部直接連接前述直動式致動器的前述輸出軸。
8. 如請求項1、2、3、7中任一項之機器人之滾轉構造，其中前述機器人具有：柱狀的背骨部，從前述機器人的腰骨部朝上方延伸；上半身支撐部，連接於前述背骨部，從該背骨部朝前述機器人的側邊延伸；及驅動單元，透過前述肩部而安裝前述臂部，且以從前述上半身支撐部與前述背骨部之連接點往側邊離開預定距離之該上半身支撐部上之第1連接點、與前述腰骨部上之第2連接點來連接；藉前述安裝部而對於前述肩部安裝之前述直動式致動器，是配置在以前述背骨部、前述上半身支撐部與前述驅動單元所包圍之空間內。