[发明专利]并联机器人

说明书

技术领域

本发明涉及并联机器人。

背景技术

并联机器人在机械手上具备利用并联配置的多个组的连杆构造连接基部 (静止节)与可动部(输出节)而成的所谓并联机械装置，并且与关节机器人 等串联机器人相比，能够比较容易地实现高速、高输出、高精度、高刚性等特 性。尤其是，已知在可动部相对基部仅进行三轴平移运动的形式的并联机器人 中，将用于控制设在可动部的手部等工具(也称之为手端操作装置)的姿势的 辅助性的驱动机构与包括并联连杆的可动部驱动机构分别设置。

日本特公平4-45310号公报(JP4-45310B)所记载的并联机器人不同 于配置在底座部件与可动部件之间的并联机械装置形式的可动部件驱动机构 (并联连杆及连杆驱动马达)，作为用于使设在可动部件上的作业部件旋转的 辅助性的驱动机构，具备配置在底座部件上的马达和将马达的转矩传递给作业 部件的嵌套式的臂。另外，在日本特表2002-532269号公报(JP2002- 532269A)中，记载了与JP4-45310B的并联机器人类似的并联机器人。JP2002 -532269A的并联机器人中的构成辅助性的驱动机构的可伸缩的轴具有组合 了外管与内轴的嵌套式构造。作为在外管内直动式引导内轴的轴承，在外管的 内侧设有“筒状的硬的套筒”。

日本特许4109062号公报(JP4109062B)所记载的并联机器人不同于配 置在基本要素与承载要素之间的并联机械装置形式的承载要素驱动机构(并联 连杆及连杆驱动马达)，作为用于使设在承载要素上的把持要素旋转的辅助性 的驱动机构，具备配置在基本要素上的马达和将马达的转矩传递给把持要素的 可变长度轴。可变长度轴与JP4-45310B及JP2002-532269A记载的嵌套式 构造的方案不同，具备彼此平行偏移而邻接配置的一对杆，并且在这些杆分别 设置的“滑动轴承要素”的引导下在维持平行状态的同时相对进行直线移动。

而且，JP4109062B中明确公开了可变长度轴的各个杆通过万向接头分别与基 本要素上的马达和把持要素连接的结构。

如上所述，就用于控制设在并联机器人的可动部上的工具的姿势的辅助驱 动机构而言，作为将马达的转矩传递给工具的传动部件，使用嵌套式构造(JP4 -45310B及JP2002-532269A)或平行直动式构造(JP4109062B)的其自身 可伸缩的棒状体。由此，传动部件顺利追随根据并联机械装置的可动部的3 轴平移运动而进行伸缩及摆动，在可动部位于其工作区域内的任意(即被指令) 的空间位置时，能够将马达的转矩传递给可动部上的工具。

在上述现有的并联机器人中，工具姿势控制用的辅助驱动机构所具有的由 可伸缩的棒状体构成的传动部件通过万向接头，直接或间接与基部上的马达和 可动部上的工具分别连接。从而，当传动部件伸缩时，通过呈嵌套式构造或平 行直动式构造的一对棒状要素之间的直动轴承部件(JP2002-532269A的“筒 状的硬的套筒”、JP4109062B的“滑动轴承要素”)与设在各个棒状要素的末 端上的万向接头构成部件的相互干涉，限制传动部件的伸缩行程，结果有时可 动部本来所具有的工作区域受到限制。另外，组合一对棒状要素而构成的传动 部件由于存在惯性力变大的倾向，因此担心传动部件的惯性力对可动部的运动 造成影响。若为控制惯性力而缩小各棒状要素的直径尺寸，则恐怕传动部件的 刚性降低或动作精度恶化。

发明内容

本发明作为一个方案，提供一种在具备用于控制设在可动部的工具的姿势 的辅助驱动机构的并联机器人中，能够解决根据并联机械装置规定的可动部的 本来的工作区域受到辅助驱动机构的结构所带来的限制的问题，而且能够提高 辅助驱动机构的刚性及动作精度的并联机器人。