[發(fā)明專利]傳動(dòng)器設(shè)備、多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及機(jī)器人設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280025205.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN103561919B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中章愛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): B25J19/00
• 分類號(hào): B25J19/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 馬景輝

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書中所公開的技術(shù)涉及諸如多軸操縱器、機(jī)器人手臂、腿結(jié)構(gòu)，以及蛇形機(jī)器人之類的多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中所使用的傳動(dòng)器設(shè)備、多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及機(jī)器人設(shè)備，具體來說，涉及多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的多個(gè)位置所使用的傳動(dòng)器設(shè)備、多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及機(jī)器人設(shè)備。

背景技術(shù)

傳動(dòng)器設(shè)備只由傳動(dòng)器馬達(dá)構(gòu)成或與外圍電路、線路、連接器、安裝框架等等模塊化。可以通過在諸如多軸操縱器、機(jī)器人手臂、腿結(jié)構(gòu)，以及蛇形機(jī)器人之類的多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的多個(gè)位置使用相同傳動(dòng)器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)、降低成本，部件的類型的減少，以及改善的可維護(hù)性。例如，有人提出了由相同模塊化驅(qū)動(dòng)設(shè)備構(gòu)成的工業(yè)機(jī)器人的操縱器(例如，參考專利文件1)。

模塊化的傳動(dòng)器設(shè)備的基本上的外形是柱體(例如，參考專利文件2)、立方體，柱體和立方體的組合(半圓柱體)(例如，參考專利文件3)，橢球體等等。

在多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，其中另一個(gè)傳動(dòng)器被安裝到傳動(dòng)器的輸出軸的結(jié)構(gòu)是常見的。圖18示出了多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)造示例，其中，第二傳動(dòng)器被安裝到第一傳動(dòng)器的輸出軸，以便其輸出軸彼此正交，并且一個(gè)框架被安裝到第二傳動(dòng)器的輸出軸。在多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，第一傳動(dòng)器和第二傳動(dòng)器分別對(duì)應(yīng)于前級(jí)和后級(jí)。根據(jù)所示出的機(jī)構(gòu)，第二傳動(dòng)器的姿勢(shì)(輸出軸的方向)隨著第一傳動(dòng)器的輸出軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而改變，框架圍繞第二傳動(dòng)器的輸出軸而旋轉(zhuǎn)，以改變姿勢(shì)。

在圖18中所示出的多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，第二傳動(dòng)器的占據(jù)的空間是由旋轉(zhuǎn)體形成的空間，該旋轉(zhuǎn)體最外面的直徑包括第二傳動(dòng)器和框架，如圖19所示。換言之，當(dāng)?shù)诙鲃?dòng)器被第一傳動(dòng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，其占據(jù)的空間取決于安裝到第二傳動(dòng)器的輸出軸和第二傳動(dòng)器的端部的框架的形狀，實(shí)質(zhì)占據(jù)的空間大于第二傳動(dòng)器的原始體積。還可說，當(dāng)框架被安裝到第二傳動(dòng)器時(shí)，占據(jù)的空間增大。

當(dāng)傳動(dòng)器的實(shí)質(zhì)占據(jù)的空間變大時(shí)，與環(huán)境的干擾的可能性相應(yīng)地增大，用戶的手指頭，線路等等被碰到的風(fēng)險(xiǎn)增大。球狀的外殼(蓋)可以置于，例如，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外側(cè)，以便避免這樣的風(fēng)險(xiǎn)。然而，被外殼覆蓋的結(jié)構(gòu)體具有不用于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)器的初始目的(部件、轉(zhuǎn)矩生成、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換等等)的浪費(fèi)的空間(真空或只包含空氣)，以致于傳動(dòng)器設(shè)備的輸出密度和部件的安裝密度下降。結(jié)果，這使得在多個(gè)位置處所使用的傳動(dòng)器設(shè)備構(gòu)成的多關(guān)節(jié)機(jī)器人變大，并限制整個(gè)多關(guān)節(jié)機(jī)器人可以移動(dòng)的范圍以及其可操作的范圍，或減小每一個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 11-123676 A

專利文獻(xiàn)2：JP 2008-180382 A

專利文獻(xiàn)3：JP 2005-297081 A

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題

本說明書所公開的技術(shù)的目的是提供可以用于諸如多軸操縱器、機(jī)器人手臂、腿結(jié)構(gòu)，以及蛇形機(jī)器人之類的多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的多個(gè)位置的極好的傳動(dòng)器設(shè)備、多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及機(jī)器人設(shè)備。

本說明書所公開的技術(shù)的進(jìn)一步的目的是提供甚至在用于多軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的多個(gè)位置的情況下也能夠維持高輸出密度和安裝密度而不會(huì)實(shí)質(zhì)上占據(jù)較大空間的極好的傳動(dòng)器設(shè)備、多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，以及機(jī)器人設(shè)備。

問題的解決方案

本申請(qǐng)是在考慮到上文所描述的問題的情況下實(shí)現(xiàn)的，所述的技術(shù)是

一種傳動(dòng)器設(shè)備，包括：

馬達(dá)；

減小所述馬達(dá)的輸出的減速器；

由外環(huán)相對(duì)于所述馬達(dá)的固定部件驅(qū)動(dòng)以測(cè)量來自所述減速器的輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器；以及

置于相對(duì)于所述轉(zhuǎn)矩傳感器的端部偏移的位置處的輸出軸框架安裝部分。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備的轉(zhuǎn)矩傳感器的端部具有近似于球面的形狀。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備的輸出軸框架安裝部分置于轉(zhuǎn)矩傳感器的外周部分。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備還包括：位于與所述馬達(dá)的減速器相對(duì)的一側(cè)的旋轉(zhuǎn)編碼器。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備的旋轉(zhuǎn)編碼器的端部具有近似于球面的形狀。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備在中央的附近具有凹部。

根據(jù)本申請(qǐng)所述的技術(shù)，所述的傳動(dòng)器設(shè)備的轉(zhuǎn)矩傳感器是應(yīng)變儀型扭矩傳感器。

本申請(qǐng)所述的技術(shù)是

一種多軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括：

由相同傳動(dòng)器設(shè)備構(gòu)成的位于前級(jí)的第一傳動(dòng)器和位于后級(jí)的第二傳動(dòng)器，其中

每個(gè)所述傳動(dòng)器設(shè)備都在兩端具有近似于球面的形狀，在中央附近具有凹部，以及