[發明專利]驅動機構、機器人裝置、方法、可讀介質及支承構件

有效

• 申請號: 202111180464.1
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN113787538B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 尾形勝
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B25J17/02
• 分類號: B25J17/02;B25J13/00;B25J19/00
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍;齊文文

本發明提供驅動機構、機器人裝置、方法、可讀介質及支承構件，所述驅動機構包括：第一聯接部；第二聯接部，其相對于第一聯接部進行相對擺動或相對旋轉；驅動部分，其由第一聯接部支承并且施加用于驅動第二聯接部的驅動力；傳感器，其被布置在驅動部分和第二聯接部之間并且輸出驅動部分的位移和第二聯接部的位移；和配線構件，其由第一聯接部、第二聯接部和驅動部分來支承。

本申請是申請日為2017年1月5日，申請號為201780006771.3(國際申請號為PCT/JP2017/000129)，發明名稱為“驅動機構、機器人臂、機器人系統和制造產品的方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及使第二聯接部(link)相對于第一聯接部進行相對擺動或相對旋轉的驅動機構、包括驅動機構的機器人臂、以及包括用于控制機器人臂的控制單元的機器人系統。

背景技術

近年來，關節型機器人(操縱器)的使用有所增加，并且對于機器人需要靈活操作的領域(諸如與人類的合作工作或者工廠中的組裝工作)，關節型機器人具有較寬的應用范圍。

這種機器人需要跟隨外力的穩定且較寬的力控制(順應控制)。為了進行力控制，優選地形成基于關節的扭矩控制(扭矩伺服)的系統，來替代已被廣泛使用并且基于關節的位置控制(位置伺服)的系統。因此，需要驅動機構利用檢測扭矩的傳感器(扭矩傳感器)準確地檢測作用在各個關節的扭矩。

典型的機器人的結構包括，通過關節彼此連接的聯接部，使得機器人能夠做出各種運動。在機器人臂的近端部分和遠端部分之間需要布置如下配線構件，諸如用于將動力或電信號傳送至布置在各個關節上的致動器或傳感器的電線、以及用于驅動被安裝在機器人臂的遠端部分上的末端執行器的電線或管道。以跨移動較大距離的關節的方式來布置配線構件。例如，PTL?1公開了一種包括線纜保持器的機器人臂，線纜保持器用于固定在整個線纜保持器上基本上線性延伸的配線構件。

引用列表

專利文獻

PTL?1:日本特開昭58-211888號公報

發明內容

技術問題

然而，由于機器人臂的操作而變形的配線構件的反作用力是，對被驅動的各個關節的阻力。通過傳統結構，由于配線構件的變形而產生的反作用力直接作用在機器人臂的各個聯接部上。布置扭矩傳感器以檢測各個聯接部和驅動部分之間的扭矩。當由于配線構件的反作用力而產生的扭矩(力矩)作用在各個聯接部上時，不能以高靈敏度和高精度檢測由于外力而作用在聯接部上的扭矩。

如上所述，由于扭矩的檢測靈敏度降低，因此無法以高靈敏度在機器人臂中控制扭矩，并且存在扭矩控制的響應度降低的問題。由于扭矩檢測的準確性降低，因此無法在機器人臂中準確地控制扭矩，并且存在機器人臂的遠端部分處的力控制的準確性降低的問題。

鑒于以上，本發明的目的在于，降低由配線構件施加的反作用力的影響，從而以高靈敏度和高精度檢測由于外力而作用于各個聯接部的扭矩。

解決方案

本發明的驅動機構包括：第一聯接部；第二聯接部，其相對于第一聯接部進行相對擺動或相對旋轉；驅動部分，其由第一聯接部支承并且施加用于驅動第二聯接部的驅動力；傳感器，其被布置在驅動部分和第二聯接部之間并且輸出驅動部分的位移和第二聯接部的位移；和配線構件，其由第一聯接部、第二聯接部和驅動部分來支承。

根據本發明，由于配線構件的變形而產生的反作用力作用在輸出構件上。因此，能夠阻止配線構件的反作用力影響與通過檢測部分檢測的扭矩相對應的物理量。因此，能夠以高靈敏度和高精度來檢測由于外力而作用在各個聯接部的扭矩。

附圖說明

圖1是根據第一實施例的機器人系統的立體圖。

圖2是根據第一實施例的驅動機構的立體圖。