连杆操作装置的诊断装置的制作方法

本申请要求申请日为2015年9月25日、申请号为JP特愿2015—187735号；申请日为2015年12月16日、申请号为JP特愿2015—244948；申请日为2016年9月21日、申请号为JP特愿2016—184573号的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及针对医疗设备、产业设备等的必须要求精密的宽广的操作范围的连杆操作装置等，可诊断部件的劣化、损伤，维护性优良的连杆操作装置的诊断装置。

背景技术：

在过去，作为用于医疗设备、产业设备等的可进行宽广范围的动作的连杆操作装置，提出有下述的装置，其中，经由3组以上的连杆机构，以可变更姿势的方式连接前端侧和基端侧的连杆枢毂(比如，专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平10—14300号公报

专利文献2：JP特开2000—134716号公报

专利文献3：JP特开2000—94245号公报

专利文献4：US第5893296号说明书

技术实现要素：

发明要解决的课题

在这种连杆操作装置中，人们提出有关于它的各种控制方法。但是，在作为连杆操作装置的结构部件的齿轮、轴承等劣化的场合，人们没有提出关于将该劣化状态通知给使用者的方面的方案。在齿轮、轴承等劣化的场合，如果破损，则连杆操作装置不动作，维护所必须要求的时间长。由此，最好，在破损等导致的装置不可使用之前，诊断部件的劣化，将其通知给使用者。

本发明的目的在于解决上述课题，提供一种连杆操作装置的诊断装置，其中，即使在于驱动传递系统中具有齿隙等的游隙的情况下，仍可在破损等导致的装置不可使用之前，以良好的精度而诊断部件的劣化状态，通知使用者，可提高维护性。

发明的公开方案

本发明的连杆操作装置1的诊断装置51涉及下述结构，在该结构中，相对基端侧的连杆枢毂14，前端侧的连杆枢毂15经由3组以上的连杆机构11～13，以可变更姿势的方式连接，上述各连杆机构11～13由基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c与中间连杆部件11b、12b、13b构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c中的一端分别可旋转地连接于上述基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15上，该中间连杆部件11b、12b、13b的两端分别可旋转地连接于该基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c中的另一端，在上述3组以上的连杆机构11～13的全部中设置姿势控制用的促动器30，该姿势控制用的促动器30任意地变更作为上述前端侧的连杆枢毂15相对上述基端侧的连杆枢毂14的姿势的前端姿势；

针对该结构，包括：预压施加部52，该预压施加部52驱动上述各促动器30，对上述连杆操作装置1施加预压；转矩检测部53，该转矩检测部53检测上述各促动器30的驱动转矩；判断部54，该判断部54判断上述连杆操作装置1在规定的条件下进行规定的动作时的上述各促动器30的驱动转矩是否在规定范围内；通知部56，该通知部56将该判断部54的判断结果通知给通知内容显示部58。另外，上述“姿势”包括位置和方向，在下面的说明中，包括称为“位置”的情况。

上述结构的连杆操作装置1通过上述3组以上的连杆机构11～13的促动器30同步地动作的方式定位，但是，比如在正常时(结构部件正常时)，在规定的条件下，使连杆操作装置1进行规定的动作，预先测定而存储动作中的驱动转矩，对在相同条件下实现相同的动作的过程中的驱动转矩与已存储的正常时转矩进行比较，通过判断部54而判断该差值是否在上述规定范围内，通过通知部56而将该判断部54的判断结果通知给通知内容显示部58。通知部56还可仅仅在不在上述规定范围内的场合而进行通知。

在由上述3组以上的连杆机构11～13构成的连杆操作装置1中，姿势变更的范围宽，进行复杂的动作，另外齿轮或其它的旋转对偶、机构部等具有齿隙、晃动等，齿隙、晃动对转矩的影响伴随检测时或检测前的各连杆的姿势等而大大地变动。由此，即使在仅仅监视电动机转矩的情况下，难以良好的精度而判定部件的劣化状态。

于是，在本发明中，设置对连杆操作装置1施加预压的预压施加部52，在此方面，通过转矩检测部53而检测上述连杆操作装置在规定条件进行规定的动作时的各促动器30的驱动转矩。通过判断部54而判断这些驱动转矩是否在规定范围内。可通过施加预压降低齿隙或晃动对转矩的影响。另外，在于连杆操作装置1中具有异常发生部的场合，与正常时相比较，在多个轴中同时产生转矩差的倾向强。由于像这样而进行判断，将该判断结果通知给通知内容显示部58，故可以良好的精度而检测构成该连杆操作装置1的部件的劣化状态。

另外，由于适用于在全部的连杆机构11～13中设置促动器30的连杆操作装置1，故能以更加良好的精度而进行劣化状态的判断。即，这种连杆操作装置1还可通过2个促动器30而进行，但是如果具有2个促动器30，则即使在检测该转矩的情况下，仍难以判断哪个部件产生劣化。但是，如果形成针对每个连杆机构11～13设置促动器30的结构，则可判断设置该促动器30的连杆机构11～13的结构部件的劣化，以更加良好的精度简单地进行劣化状态的判断。

在像这样，即使在驱动传递系统具有齿隙等的游隙的情况下，在破损等导致的装置不可使用之前，仍以良好的精度而判断部件的劣化状态，通知使用者。由此，可在装置不可使用之前，更换部件，维护性提高。

也可在本发明中，上述规定的条件和规定的动作为任意地确定的条件、动作，但是，比如上述规定的条件还可包括下述情况中的至少一者，该情况分别为，施加上述预压；作用于上述连杆操作装置1的前端侧的端部连杆部件上的负荷在已确定的范围内；该端部连杆部件的移动速度在已确定的范围内，上述规定的动作还可指上述连杆操作装置1在规定的线路上移动或相对规定的位置而移动。即使在上述连杆操作装置1处于动作中的情况下，仍像上述那样，在结构部件正常时，以规定的条件使连杆操作装置1进行规定的动作，预先测定而存储动作过程中的驱动转矩，如果比较在相同条件下而进行相同动作的过程中的驱动转矩和正常时转矩，则进行是否异常的正确的判断。

还可在本发明中，上述规定的条件还为施加规定的预压，上述规定的动作指上述连杆操作装置1处于定位状态。该结构的连杆操作装置1通过上述3组以上的连杆机构11～13的促动器30同步地动作的方式而定位，但是如果预先对连杆操作装置1施加预压，则在作为结构部件的齿轮、轴承等产生磨耗等的场合，预压量降低，使连杆机构11a～11c运动的促动器30的电动机30a等的转矩降低。

另外，在异物进入齿轮部等中时，在定位的场合，与上述情况相反，转矩上升。在施加上述预压的定位的状态，通过转矩检测部53而检测各促动器30的驱动转矩。由此，可在平时于相同条件下而检测转矩。该权利要求所述的发明的诊断装置利用该情况，监视促动器30的电动机30a等的驱动转矩，检测定位时的规定范围之外的转矩降低或转矩增加，在此场合，比如将转矩降低或转矩上升等的警告等通知给比如触摸面板等的通知内容显示部58。

也可在本发明中，上述各促动器30包括电动的伺服电动机。比如，上述各促动器30也可为旋转促动器，其由电动的伺服电动机与减速机构31构成，该减速机构31减小该伺服电动机所输出的旋转速度。如果各促动器30为具有电动的伺服电动机的旋转促动器，则不仅驱动以良好的控制性而进行，而且上述异常的判断也以良好的精度而进行。

还可在本发明中，通过上述预压施加部52而施加上述连杆操作装置1的上述预压的动作指，使该连杆操作装置1处于初始姿势，针对通过构成上述连杆操作装置1的元件中的通过上述促动器30的驱动而相对地运动的元件构成的各对偶部，施加在该对偶部的游隙内而靠向一侧的力的动作。如果像这样，使该连杆操作装置1处于初始姿势，针对各对偶部，施加在其游隙内而靠向一侧的力、检测驱动转矩，则可在平时于相同状态检测驱动转矩，以更加良好的精度而进行劣化状态的诊断。

也可在本发明中包括存储部55，该存储部55存储通过上述判断部54而判定相对上述规定范围，在规定范围之外的次数，上述通知部56在判定处于上述规定范围之外的次数超过阈值的场合，进行独立于上述通知的通知。即使在上述转矩检测部53检测驱动转矩的情况下，仍具有因某种一时的主要因素而转矩大的情况。但是，在已检测的转矩频繁地位于规定范围之外的场合，在许多场合，结构部件产生磨耗等的劣化。由此，在判定在规定范围之外的次数超过阈值的场合，进行独立上述通知的通知，比如进行让人知晓属于部件更换时期的通知，由此，可以较高的可靠性而识别不是单纯的临时的异常，而是具有部件更换的紧急性高的情况。借此，可在装置不可使用之前，更换部件，维护性提高。

还可在本发明中包括存储部55，该存储部存储55通过上述判断部54而判定相对上述规定范围，在规定范围之外的周期，上述通知部56在判定处于上述规定范围之外的周期小于阈值的场合，进行独立于上述通知的通知。像前述那样，即使在通过上述转矩检测部53而检测驱动转矩的情况下，仍具有因某种临时的主要因素，转矩增加的情况。但是，在已检测的转矩在小的周期，在规定范围之外的场合，在许多场合，结构部件产生磨耗等的劣化。由此，在判定在规定范围之外的周期小于阈值的场合，进行独立于上述通知的通知，比如让人知晓属于部件更换时期的通知，由此，可以较高的可靠性而识别不是单纯的临时的异常，而是具有部件更换的紧急性高的情况。借此，可在装置不可使用之前更换部件，维护性提高。

也可在本发明中，上述通知内容显示机构58为操作面板57，该操作面板57设置于对该连杆操作装置1进行操作的操作盘59上。按照该方案，由于在操作盘59的操作面板57中给出部件的劣化的通知，故采用该连杆操作装置1的使用者容易注意到部件的劣化的通知。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为表示本发明的一个实施方式的连杆操作装置的诊断装置的构思方案的方框图和连杆操作装置的水平剖面的说明图；

图2为表示变更该实施方式的一部分的连杆操作装置的诊断装置的构思方案的方框图和连杆操作装置的水平剖面的说明图；

图3为表示变更独立于该实施方式的图2的部位的连杆操作装置的诊断装置的构思方案的方框图和连杆操作装置的水平剖面的说明图；

图4为仅仅表示该连杆操作装置的1个连杆机构的主视图；

图5为以不同于图4的动作状态而表示该连杆操作装置的主视图；

图6为表示该连杆操作装置的连杆机构部的立体图；

图7为表示该连杆操作装置的一个连杆机构的模式图；

图8为该连杆操作装置的部分放大剖视图；

图9为该连杆操作装置的诊断装置所进行的处理动作的流程图；

图10为表示该连杆操作装置的诊断装置的初始化处理后的处理动作的例子的流程图；

图11为表示该连杆操作装置的诊断装置的初始化处理后的处理动作的另一例子的流程图；

图12为表示构成该诊断对象的控制对象的连杆操作装置的另一例子的水平剖视图；

图13为针对该连杆操作装置而表示1个连杆机构的主视图；

图14为该连杆操作装置的立体图；

图15为表示构成该诊断对象的控制对象的平行连杆机构的还一例子的水平剖视图；

图16为该平行连杆机构的部分放大水平剖视图；

图17为表示包括该连杆操作装置的异常发生部的场合的各轴的电动机转矩变动的曲线图。

具体实施方式

根据图1～图11，对本发明的一个实施方式进行说明。该连杆操作装置的诊断装置51为诊断构成连杆操作装置1的部件的劣化状态、损伤的装置。构成诊断对象的连杆操作装置1包括：平行连杆机构1A与控制该平行连杆机构1A的控制器50，上述平行连杆机构1A构成诊断对象。

在平行连杆机构1A中，相对基端侧的连杆枢毂14，前端侧的连杆枢毂15经由3组连杆机构11、12、13而以可变更姿势的方式连接，上述各连杆机构11、12、13由基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c与中间连杆部件11b、12b、13b构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c中的一端分别以可旋转的方式连接于上述基端侧的连杆枢毂14与前端侧的连杆枢毂15上，该中间连杆机构11b、12b、13b的两端分别以可旋转的方式连接于基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c的另一端上。在上述3组连杆机构11、12、13的全部中设置电动式促动器30，其任意地变更作为上述前端侧的连杆枢毂15相对上述基端侧的连杆枢毂14的姿势的前端姿势。

在图1中，上述促动器30为比如旋转促动器，更具体地说，为由电动机30a和减速机30b构成的伺服电动机，该促动器30通过电动机固定部件32而固定于基座2上。减速机构31由促动器30的上述减速机30b与齿轮式的减速部33构成。

上述控制器50为下述的装置，其通过来自高级控制机构(在图中未示出)的位置指令等或按照来自操作盘59的位置指令等的输入操作，通过控制部50a而控制平行连杆机构1A的上述各促动器30的电动机30a。上述位置指令为比如表示前端侧连杆枢毂15的移动方的指标值等的指令。上述控制部50a构成具有位置反馈的功能的各轴(各促动器30)的伺服机构。

对上述诊断装置51进行说明。该诊断装置51设置于上述控制器50中。另外，在后面对平行连杆机构1A的更具体的结构进行说明。上述诊断装置51通过预压施加部52、转矩检测部53、判断部54与通知部56构成。

预压施加部52为下述的机构，该机构由上述各促动器30的电动机30a驱动，定位于初始姿势，对上述连杆操作装置1施加预压。该预压施加的指令提供给上述控制部50a，由控制部50a执行。上述初始姿势可任意地确定，通过选择适合于连杆操作装置1的诊断的姿势，即，比如容易施加预压的姿势等而确定。通过预压施加部52而施加预压的动作为下述的动作，使该连杆操作装置1为上述初始姿势，针对由构成上述连杆操作装置1的元件中的通过上述促动器30的驱动而相对地运动的元件(比如齿轮、轴承)而构成的各旋转对偶等的对偶部，施加在该对偶部的游隙内靠向一侧的力。

上述转矩检测部53为下述的机构，该机构在施加上述预压的上述定位的状态，检测上述各促动器30的电动机30a的驱动转矩。驱动转矩的检测比如，通过检测电流值等的方式进行，该电流值通过设置于各电动机30a的驱动电路上的电流计(在图中未示出)而检测。

上述判断部54为下述的机构，该机构判断下述转矩是否在规定范围内，该转矩指上述连杆操作装置1在规定的条件下进行规定的动作时的上述各促动器30的驱动转矩中的通过上述转矩检测部53而检测的转矩。上述规定范围通过试验、设计而适当地确定。上述规定范围通过设计等而适当地确定。上述规定范围也可仅仅通过表示上限的阈值而确定。上述判断部54既可在下述场合仅仅存储动作种类数量，该场合指上述规定的动作、规定的条件、测定结果的组合为多种，比如该连杆操作装置1以确定的形态而动作的场合，另外上述判断部54还可在进行转矩测定的异常判断的场合的动作为已确定的1个或多个的场合，仅仅存储该数量。在判断时，通过适合的方法而选定相应的动作的种类，采用该动作的测定值而用于判断。

上述规定的条件与规定的动作还可为任意地确定的条件、动作，比如上述规定的条件包括：施加上述预压；作用于上述连杆操作装置1的前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c上的负荷在已确定的范围内；以及该端部连杆部件的移动速度在已确定的范围内的情况中的至少一者，上述规定的动作也可指上述连杆操作装置1沿规定的路线而运动。即使在上述连杆操作装置1处于动作中的情况下，仍像前述的那样，在结构部件正常时，连杆操作装置1于规定的条件下而进行规定的动作，预先测定而存储动作中的驱动转矩，如果比较在相同条件下进行相同动作的过程中的驱动转矩和正常时的转矩，则进行是否为异常的正确的判断。另外，在这里所说的“规定的动作的动作过程中”包括定位动作。

另外，上述规定的条件也可指施加上述预压，上述规定的动作也可指上述连杆操作装置1处于定位状态。

上述通知部56为将上述判断部54的判断结果通知给通知内容显示部58，对其进行显示的机构。上述通知部56不仅仅进行通知，而且像在后面而说明的那样，包括进行是否对应于条件而进行通知的判断或执行初始化等的指令的功能。通知内容显示部58由比如附属于上述控制器50的操作盘59的操作面板57等构成。上述操作面板57还可为下述的类型，其由液晶显示器等的触摸面板等构成，进行图像的显示和控制部50a等的输入操作。

还可在该结构的连杆操作装置的诊断装置51中，像图2所示的那样设置存储部55，通过该判断部54，在上述存储部55中存储通过上述判断部54而判定相对上述规定范围而在规定范围之外的“次数”，上述通知部56在判定处于上述规定范围之外的“次数”超过阈值的场合，进行不同于上述通知的通知，比如督促部件的更换的通知。

另外，作为判断对象，不但包括上述“次数”，而且还可将“周期”用作判断对象。即，还将通过上述判断部54而判定相对上述规定范围，在规定范围之外的“周期”存储于上述存储部55中，上述通知部56在判定在上述规定范围之外的“周期”小于阈值的场合，进行不同于上述通知的通知，比如督促部件的更换的通知。换言之，上述通知部56还可在判定在上述规定范围之外的“周期”小于阈值的场合，进行不同于上述通知的通知。

上述通知内容显示部58还可像图3所示的那样，设置于离开控制器50的位置。比如，还可设置于，独立于设置该连杆操作装置1的房间的集中管理室等处，另外，也可为经由广域的通信网络而链接的计算机等的图像显示器。

对上述结构的诊断装置51的作用进行概述。在连杆操作装置1中，如果预先对连杆操作装置1施加预压，则在作为结构部件的齿轮、轴承等产生磨耗等的劣化的场合，预压量降低，使连杆机构11～13运动的促动器30的电动机30a的转矩下降。即，由于上述连杆操作装置1通过3个电动机的同步动作，进行定位，故如果结构部件劣化，则在定位时，电动机转矩下降。另外，在异物进入齿轮部等中时，在定位的场合，转矩上升。

利用该情况，该连杆操作装置的诊断装置51通过转矩检测部53监视电动机30a的转矩，在通过判断部54而检测到超过定位时的规定范围的转矩降低或转矩增加的场合，在触摸面板等的通知内容显示部58中进行转矩降低警告或转矩增加警告等的通知。在转矩降低、增加频发的场合，像后述的那样，在通知内容显示部58中进行属于部件更换时期的通知。

该连杆操作装置1的诊断装置51在于连杆操作装置1的组装后而最初动作之前，进行在初始位置设定构成基准的转矩的初始化处理。比如，按照连杆操作装置1的前端侧的连杆枢毂15的姿势固定的方式，比如按照按压于器物上的状态的方式，定位于规定位置。在通过此后的使用，电动机30a的转矩相对上述规定范围而上升或下降的场合，再次进行初始化处理，由此可重新设定规定转矩。

在相对规定的动作时间，电动机转矩的上升/下降频发，以一定程度以上的程度而进行初始化处理的场合，判断为部件的劣化/异常，进行属于部件更换时期的通知，由此向使用者催促部件的更换。在齿轮等破损之前，向使用者通知属于部件更换时期，由此，可在装置不可使用之前更换部件，维护性提高。上述通知在连杆操作装置1的操作盘59的操作面板57上进行，由此，使用者容易注意到。

下面结合图9～图11，对上述结构的诊断装置51的具体的动作例子进行说明。在图9中，根据来自图1的预压施加部52的指令，启动控制部50a的电动机伺服(步骤R1)，进行规定的动作(步骤R2)。规定的动作既可为在已确定的区间，连杆操作装置1的前端侧的连杆枢毂15运动的动作，也可为定位于规定位置的动作。如果通过上述控制部50a等而检测到该规定的动作的完成，比如运动到上述已确定的区间的终端或定位的完成，则通过转矩检测部53而测定全部电动机30a的转矩(步骤R3)。

判断部54针对全部的电动机30a，判断转矩是否在规定范围外(步骤R4)，在任意的数量以上的电动机30a的转矩在规定范围之外时，对转矩异常的检测次数进行计数的计数器(在图中未示出)使计数值递增1(步骤R5)，通知部56进行转矩异常的通知，将其显示于通知内容显示部58(步骤R6)。其原因在于：在该阶段，连杆操作装置1的正常的动作仍在进行的可能性高。在上述电动机转矩的判断步骤R4，在规定范围内的电动机大于等于任意的数量时，不进行转矩异常的通知(R7)。

图10表示具有图2的存储部55，以检测频度而进行部件更换时期的通知的场合的流程。在转矩异常通知的显示中(步骤S1)，进行初始化处理(步骤S2)，该初始化处理为构成初始位置的基准的转矩的再次设定。测定全部电动机30a的转矩(步骤S3)，判断任意的数量以上的电动机30a的转矩是否在规定范围之外(步骤S4)。在判断任意的数量以上的电动机30a的转矩在规定范围之内的场合，删除转矩异常的通知(步骤S8)。

在判断任意的数量以上的电动机30a的转矩在规定范围之外的场合，使对转矩异常的检测次数进行计数的计数器(在图中未示出)的计数值递增1(步骤S5)。判断该递增的转矩检测次数是否超过规定数量(步骤S6)，在没有超过的场合，显示转矩异常通知(步骤S9)。在于判断步骤S6而判断超过的场合，在上述通知内容显示部58中显示部件更换的通知(步骤S7)。

可通过这样的一系列的处理，判断构成连杆操作装置1的部件(齿轮、轴承等)是否在部件更换时期，适当地进行部件更换时期的通知。

图11表示通过转矩异常周期的长度而判断部件更换时期通知的场合。首先，进行初始化处理(构成初始位置的基准的转矩的再次设定)(步骤T1)。然后，开始转矩异常周期的计量(步骤T2)，启动控制部50a的电动机伺服(步骤T3)。由此，进行规定的动作(规定区间的运动或定位等)(步骤T4)，如果规定的动作完成，则进行全部的电动机30a的转矩测定(步骤T5)。

在于连杆操作装置1中具有异常发生部的场合，像图17表示试验例的3轴的转矩变动的那样，在许多场合，与正常时相比较，在多轴中同时地产生转矩差。于是，判断上述全部电动机30a中的任意数量以上的电动机30a的转矩是否在规定范围之外(步骤T6)，在任意数量以上的电动机30a的转矩在规定范围之内的场合，继续转矩异常周期的计量(步骤T11)，返回到上述电动机伺服启动的步骤T3。

另外，图17为将具有上述异常发生部的场合的电动机30a(电动机1～3)的转矩的变化的一个例子与正常的转矩变化一起地表示的曲线图。

在任意数量以上的电动机30a的转矩在规定范围之外的场合，显示转矩异常通知(步骤T7)，存储转矩异常周期(步骤T8)，然后判断转矩异常周期是否小于规定周期(步骤T9)。上述规定周期通过设计确定在适当的值。在大于等于规定周期的场合，重新设定转矩异常周期的计量(步骤T12)，返回到初始化处理的步骤T1。在小于规定周期的场合，显示部件更换时期的通知(步骤T10)。

在进行这些图10或图11所示的处理的场合，在齿轮或齿轮这样的部件等破损之前，可以高的可靠度，向使用者通知处于部件更换时期，由此，可在装置可不使用之前更换部件，维护性更进一步地提高。

下面对上述连杆操作装置1的具体的结构例子进行说明。像图1和图4所示的那样，在该连杆操作装置1中，相对基座2，经由连杆机构部3以可变更姿势的方式而连接安装有医疗用器具等的前端安装部件4(图4)。连杆机构部3包括：基端侧的连杆枢毂14，该基端侧的连杆枢毂14经由间隔件5而固定于基座2上；前端侧的连杆枢毂15，该前端侧的连杆枢毂15固定于前端安装部件4上；3组连杆机构11、12、13(具有在下面记载为“11～13”的情况)，其将该基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15连接。另外，在图4中仅仅示出1组连杆机构11。

图6为连杆操作装置1的连杆机构部3的立体图。构成该连杆机构部3的各连杆机构11、12、13由基端侧的端部连杆部件11a、12a、13a(在下面记载为“11a～13a”)、中间连杆部件11b、12b、13b(在下面记载为“11b～13b”)与前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c(在下面记载为“11c～13c”)构成，构成由4个旋转对偶构成的3节连锁的连杆机构。基端侧和前端侧的端部连杆部件11a～13a、11c～13c呈L形，其基端自由旋转地连接于相应的基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15。在中间连杆部件11b～13b的两端分别自由旋转地连接基端侧和前端侧的端部连杆部件11a～13a、11c～13c的前端。

基端侧和前端侧的端部连杆部件11a～13a、11c～13c为球面连杆结构，3组连杆机构11～13中的球面连杆中心PA、PC(图4、图5)一致，另外，距该球面连杆中心PA、PC的距离均相同。构成端部连杆部件11a～13a、11c～13c与中间连杆部件11b～13b的连接部的旋转对偶轴既可具有某交叉角，也可是平行的。

即，3组连杆机构11～13从几何学上说为同一形状。从几何学上说，呈同一形状指通过直线而表示各连杆部件11a～13a、11b～13b、11c～13c的几何学模型为相对中间连杆部件11b～13b的中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状。图7为通过直线而表示1组的连杆机构11的图。

本实施方式的连杆机构11～13为旋转对称型，基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a～13a、与前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c～13c的位置关系为相对中间连杆部件11b～13b的中心轴A(图6)而旋转对称的位置结构。图4表示基端侧的连杆枢毂14的中心轴B与前端侧的连杆枢毂15的中心轴C位于同一线上的状态，图5表示相对基端侧的连杆枢毂14的中心轴B，前端侧的连杆枢毂15的中心轴C具有规定的动作角的状态。即使在各连杆机构11～13的姿势变化的情况下，基端侧和前端侧的球面连杆中心PA、PC之间的距离D仍没有变化。

基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15呈六棱柱形状，在构成外周面的6个侧面16(图6)中的每隔1个离开的3个侧面16上，分别自由旋转地连接基端侧和前端侧的端部连杆部件11a～13a、11c～13c。

图1的下部为表示基端侧的连杆枢毂14和端部连杆部件11a～13a的连接部的横向剖视图，图8为其部分的放大图。轴部18(图8)从基端侧的连杆枢毂14的侧面16(图6)而突出，在该轴部18上外嵌多列的轴承17(图6)的内圈(在图中未示出)，在基端侧的端部连杆部件11a～13a的基端侧的连杆枢毂侧的端部内嵌有轴承17的外圈(在图中未示出)。即，形成内圈固定于基端侧的连杆枢毂14上，外圈与基端侧的端部连杆部件11a～13a一起地旋转的结构。轴承17为比如深槽滚珠轴承、角接触滚珠轴承等的滚珠轴承，通过螺母19的紧固而施加规定的预压量，进行固定。轴承17除了像图示例子那样，按照多列而排列滚珠轴承的方式以外，还可采用滚柱轴承、滑动轴承。前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c～13c的连接部也为相同的结构。

此外，基端侧的端部连杆部件11a～13a和中间连杆部件11b～13b的连接部也经由多列的轴承20，相互自由旋转地连接。即，在基端侧的端部连杆部件11a～13a上，内嵌有轴承20的外圈(在图中未示出)，在设置于中间连杆部件11b～13b上的轴部21上外嵌有轴承20的内圈(在图中未示出)。另外，在图1和图8中，仅仅示出基端侧的端部连杆部件11a和中间连杆部件11b的连接部。轴承20为比如，深槽滚珠轴承、角接触滚珠轴承等的滚珠轴承，通过螺母22的紧固而施加规定的预压量，进行固定。轴承20除了像图示例子那样，按照多列而排列滚珠轴承的方式以外，还可采用滚柱轴承或滑动轴承。前端侧的端部连杆部件11c～13c与中间连杆部件11b～13b的连接部也为相同的结构。

在图6所示的上述连杆机构11～13中，基端侧和前端侧的连杆枢毂14、15的轴部18(图8)的角度、长度与端部连杆部件11a～13a、11c～13c的几何学的形状在基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15中相同，另外，同样关于中间连杆部件11b～13b，基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15的形状相同时，如果相对中间连杆部件11b～13b的对称面，中间连杆部件11b～13b与和基端侧和前端侧的连杆枢毂14、15连接的端部连杆部件11a～13a、11c～13c的角度位置关系在基端侧和前端侧相同，则从几何学的对称性来说，基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a～13a、前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c～13c相同地动作。比如，分别在基端侧和前端侧的连杆枢毂14、15上，与中心轴B、C相同的轴地设置旋转轴，在将旋转从基端侧的连杆枢毂14向前端侧的连杆枢毂15而传递的场合，基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15构成相同的旋转角，等速地旋转的自由等速接头。进行该等速旋转时的中间连杆部件11b～13b的对称面称为等速二等分面。

由此，通过在圆周上按照多个而设置共用基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15的相同的几何学形状的连杆机构11～13，多个连杆机构11～13位于没有矛盾地动作的位置，中间连杆部件11b～13b仅仅限于等速二等分面上的动作，由此，即使在基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15取任意的动作角的情况下，仍获得等速旋转。

各连杆机构11～13中的4个旋转对偶的旋转部，即基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a～13a的连接部分、前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c～13c的连接部分与基端侧和前端侧的端部连杆部件11a～13a、11c～13c和中间连杆部件11b～13b的2个连接部分为轴承结构，由此，可抑制该连接部分的摩擦阻力，谋求旋转阻力的减轻，可确保顺利的动力传递，并且可提高耐久性。

按照该连杆机构部3的结构，使前端侧的连杆枢毂15相对基端侧的连杆枢毂14的活动范围扩大。比如，可使基端侧的连杆枢毂14的中心轴B(图6)和前端侧的连杆枢毂15的中心轴C的折角θ的最大值(最大折角)约为±90°。另外，前端侧的连杆枢毂15相对基端侧的连杆枢毂14的回转角可设定在0°～360°的范围内。折角θ为相对基端侧的连杆枢毂14的中心轴B，前端侧的连杆枢毂15的中心轴C倾斜的垂直角度，回转角为相对基端侧的连杆枢毂14的中心轴B，前端侧的连杆枢毂15的中心轴C倾斜的水平角度。

在上述3组连杆机构11～13中的全部中设置促动器30和减速机构31。在下面，根据图1和图8，对设置于连杆机构11上的促动器30和减速机构31进行说明，但是，关于设置于连杆机构12、13上的机构，也为相同的结构。

像图1所示的那样，促动器30为旋转促动器，更具体地说，为带有减速机30b的伺服电动机30a，通过电动机固定部件32而固定于基座2上。减速机构31由促动器30的减速机30b与齿轮式的减速部33构成。

像图8所示的那样，齿轮式的减速部33由小齿轮36与大齿轮37构成，该小齿轮36经由联轴器35而可以旋转传递的方式连接于促动器30的输出轴30c上，该大齿轮37固定于基端侧的端部连杆部件11a上，与上述小齿轮36啮合。在图示例子中，小齿轮36和大齿轮37为正齿轮，大齿轮37为仅仅在扇形的周面上形成齿的扇形齿轮。大齿轮37的节距圆半径大于小齿轮36，促动器30的输出轴30c的旋转经过减速而变为围绕基端侧的连杆枢毂14与基端侧的端部连杆部件11a的旋转对偶轴O1的旋转，传递给基端侧的端部连杆部件11a。该减速比大于等于10。

大齿轮37的节距圆半径大于等于基端侧的端部连杆部件11a的臂长度L的1/2。上述臂长度L为从点P1到点P3的距离，该点P1指基端侧的连杆枢毂14与基端侧的端部连杆部件11a的旋转对偶轴O1的轴向中心点，该点P3指基端侧的端部连杆部件11a与中间连杆部件11b的旋转对偶轴O2的轴向中心点P2投影于与基端侧的连杆枢毂14与基端侧的端部连杆部件11a的旋转对偶轴O1相垂直、通过其轴向中心点P1的平面上而得到的点P3。在该实施方式的场合，大齿轮37的节距圆半径大于等于上述臂长度L。由此，对于获得高的减速比来说是有利的。

小齿轮36包括轴部36b，该轴部36b向与大齿轮37啮合的齿部36a的两侧而突出，该2个轴部36b通过多列的轴承40，分别自由旋转地支承，该轴承40设置于，设在基座上的旋转支承部件39上。轴承40为比如深槽滚珠轴承、角接触滚珠轴承等的滚珠轴承。除了像图示例子那样，按照多列而排列滚珠轴承的方式以外，还可采用滚柱轴承或滑动轴承。形成下述的结构，其中，在多列的轴承40的各外圈(在图中未示出)之间设置垫片(在图中未示出)，通过紧固与轴部36b螺合的螺母41对轴承40施加预压。轴承40的外圈与旋转支承部件39压配合。

大齿轮37为独立于基端侧的端部连杆部件11a的部件，通过螺栓等的紧固件42，以可装卸的方式安装于基端侧的端部连杆部件11a上。

促动器30的旋转轴心O3和小齿轮36的旋转轴心O4位于相同轴上。这些旋转轴心O3、O4与基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a的旋转对偶轴O1平行，并且相对基座2的高度相同。

在图1中，控制器50为计算机的数值控制式，上述控制器50的控制部50a通过规定比如折角θ(图6)和回转角(图6)，设定前端侧的连杆枢毂15的姿势。另外，比如，通过编码器(在图中未示出)等检测基端侧的端部连杆部件11a～13a的旋转角βn(图6中的β1、β2)。或者，也可将促动器30的编码器(在图中未示出)用于前端侧的连杆枢毂15的姿势检测。折角θ和回转角与各旋转角βn具有相互关系，可根据一者的值导出另一者的值。

在相对基端侧的连杆枢毂14，使前端侧的连杆枢毂15的姿势变更的场合，对应于设定在控制部50a中的前端侧的连杆枢毂15的姿势(或坐标位置)，计算基端侧的端部连杆部件11a～13a的旋转角βn的控制目标值。上述旋转角βn指促动器30的动作位置。旋转角βn的计算通过对下述式(1)进行逆变换的方式进行。逆变换指根据折角θ和回转角计算基端侧的端部连杆部件11a～13a的旋转角βn的变换。

在这里，γ(图6)为基端侧的端部连杆部件11a～13a与中间连杆部件11b～13b的旋转对偶轴O2、和前端侧的端部连杆部件11c～13c与中间连杆部件11b～13b的旋转对偶轴O5之间的角度。δn(图6中的δ1、δ2、δ3)为各基端侧的端部连杆部件11a～13a相对构成基准的基端侧的端部连杆部件11a的圆周方向的偏离角。

如果计算旋转角βn的控制目标值，则通过利用姿势检测机构(在图中未示出)的信号的反馈控制，按照实际的旋转角βn为控制目标值的方式控制各促动器30的输出。由此，全部的连杆机构11～13的基端侧的端部连杆部件11a～13a以已确定的旋转角βn而旋转，前端侧的连杆枢毂15变更为通过姿势设定机构51而设定的姿势。

图12～图14表示构成上述诊断装置51的诊断对象的平行连杆机构1A(图1)的另一具体例子。对于该图的平行机构1B以及根据图1～图8而说明的上述平行连杆机构1A，基本的结构相同。即，相对基端侧的连杆枢毂14，前端侧的连杆枢毂15经由3组连杆机构11～13，以可变更姿势的方式连接，上述各连杆机构11～13由基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、11c、12a、12c、13a、13c与中间连杆部件11b、12b、13b构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、11c、12a、12c、13a、13c的一端分别以可旋转的方式连接于基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15上，该中间连杆部件11b、12b、13b的两端分别以可旋转的方式连接于基端侧和前端侧的端部连杆部件的另一端上，在上述3组以上的连杆机构11～13的全部中设置电动式的促动器30，该电动式的促动器30任意地变更作为上述前端侧的连杆枢毂15相对上述基端侧的连杆枢毂14的姿势的前端姿势，关于该结构以及通过直线表示上述连杆机构11、12、13的几何学模型为，上述中间连杆部件11b、12b、13b中的相对中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状结构，是相同的。

另外，特别说明的其它的事项与图1～图8所示的平行连杆机构1A相同。

像图14所示的那样，前端侧的连杆枢毂15由平板状的前端部件60与3个旋转轴连接部件64构成，在该前端部件60的中间部具有圆形的通孔60a，该3个旋转轴连接部件64在圆周方向均等配置地设置于该前端部件60的通孔60a的周围。通孔60a的中心位于前端侧的连杆枢毂中心轴QB上。在各旋转轴连接部件64上自由旋转地连接有旋转轴72，该旋转轴72的轴心与连杆枢毂中心轴QB交叉。在连杆枢毂15的旋转轴72上，连接前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c的一端。在前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c的另一端连接旋转轴75，该旋转轴75自由旋转地连接于中间连杆部件11b的另一端。连杆枢毂15的旋转轴72和中间连杆部件11b的旋转轴75经由2个轴承(在图中未示出)，分别自由旋转地连接于旋转轴连接部件64和中间连杆部件11b、12b、13b的另一端。

根据图12～图14，对端部连杆部件11a、12a，13a、11c、12c、13c的结构进行说明。由于基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、1c、13c为相同的结构，故在这里，作为例子对基端侧的端部连杆部件11a进行说明。像图12所示的那样，在平行连杆机构1B中，端部连杆部件11a由1个弯曲部件61与共计4个的旋转支承部件62构成，4个旋转支承部件62分别固定于该弯曲部件61的两端的外径侧的侧面与内径侧的侧面上。4个旋转支承部件62为相同形状。

在通过端部连杆部件11a的一端的2个旋转支承部件62而支承的旋转轴75上自由旋转地连接中间连杆部件11b，在通过另一端的2个旋转支承部件62而支承的旋转轴72上，自由旋转地连接基端侧的连杆枢毂14。在该各自由旋转的连接部位，分别夹设有滚动轴承等的轴承。

姿势变更用的促动器30与上述实施方式相同，由电动机30a和减速器30b构成，该减速器30b的输出轴30c包括与该输出轴30c的中心轴相正交的平面状的凸缘面63。输出轴30c经由间隔件65，借助上述凸缘面，通过螺栓而连接于基端侧的端部连杆部件11a的外径侧的旋转轴支承部件62上。

图15和图16表示构成上述诊断对象51的诊断对象的平行连杆机构1A(图1)的还一具体例子。对于该图的平行连杆机构1C，与结合图1～图8而描述的上述平行连杆机构1A，基本的结构相同。即，相对基端侧的连杆枢毂14，前端侧的连杆枢毂15经由3组以上的连杆机构11～13以可变更姿势的方式连接，上述各连杆机构11～13由基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c与中间连杆部件11b、12b、13b构成，该基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c中的一端分别可旋转地连接于上述基端侧的连杆枢毂14和前端侧的连杆枢毂15，该中间连杆部件11b、12b、13b的两端分别可旋转地连接于基端侧和前端侧的端部连杆部件11a、12a、13a、11c、12c、13c中的另一端。关于在上述3组以上的连杆机构11～13的全部中设置电动式的促动器30，该电动式的促动器30任意地变更作为上述前端侧的连杆枢毂15相对上述基端侧的连杆枢毂14的姿势的前端姿势的结构、以及通过直线表示上述连杆机构11、12、13的几何学模型为上述中间连杆部件11b、12b、13b中的相对中间部的基端侧部分和前端侧部分对称的形状结构，是相同的。另外，特别说明的其它的事项与图1～图8所示的平行连杆机构1A相同。

图16为表示基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a、12a、13a的旋转对偶部、与基端侧的端部连杆部件11a、12a、13a与中间连杆部件11b、12b、13b的旋转对偶部的剖视图。在基端侧的连杆枢毂14中，将上述轴向的通孔95和外周侧连通的径向的连通孔81形成于圆周方向的3个部位，通过设置于各连通孔81内的2个轴承82，分别自由旋转地支承轴部件83。轴部件83的外侧端部相对基端侧的连杆枢毂14而突出，在该突出螺纹部83a上连接基端侧的端部连杆部件11a，其通过螺母84而紧固。

上述轴承82为比如深槽滚珠轴承等的滚动轴承，其外圈(在图中没有示出)嵌合于上述连通孔81的内周，其内圈(在图中没有示出)嵌合于上述轴部件83的外周。通过止动圈85防止外圈的抽出。另外，在内圈与基端侧的端部连杆部件11a之间夹设有间隔件86，螺母84的紧固力经由基端侧的端部连杆部件11a和间隔件86传递给内圈，对轴承82施加规定的预压。

在基端侧的端部连杆部件11a与中间连杆部件11b的旋转对偶部中，在形成于中间连杆部件11b的两端上的连通孔88中设置2个轴承89，通过这些轴承89，自由旋转地支承基端侧的端部连杆部件11a的前端的轴部。轴承89经由间隔件91，借助螺母92而紧固。

上述轴承89为比如深槽滚珠轴承等的滚动轴承，其外圈(在图中没有示出)嵌合于上述连通孔88的内周，其内圈(在图中没有示出)嵌合于上述轴部90的外周。通过止动圈93防止外圈的抽出。与轴部90的前端螺纹部90a螺合的螺母92的紧固力经由间隔件91传递给内圈，对轴承89施加规定的预压。

以上对基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a的旋转对偶部、与基端侧的端部连杆部件11a和中间连杆部件11b的旋转对偶部进行了说明，而前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c的旋转对偶部、以及前端侧的端部连杆部件11c和中间连杆部件11b的旋转对偶部也为相同的结构(图示省略)。

像这样，形成下述的结构，其中，在各连杆机构11、12、13的4个旋转对偶部，即基端侧的连杆枢毂14和基端侧的端部连杆部件11a、12a、13a的旋转对偶部、前端侧的连杆枢毂15和前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c的旋转对偶部、基端侧的端部连杆部件11a、12a、13a和中间连杆部件11b、12b、13b的旋转对偶部、与前端侧的端部连杆部件11c、12c、13c和中间连杆部件11b、12b、13b的旋转对偶部上，设置轴承82、89，由此，可抑制各旋转对偶的摩擦阻力，谋求旋转阻力的减轻，可确保顺利的动力传递，并且可提高耐久性。

在促动器30旋转驱动时，其旋转经由一对伞齿轮96、97(图15)传递给轴部件83、基端侧的端部连杆部件11a、12a，13a相对基端侧的连杆枢毂14的角度变更。由此，前端侧的连杆枢毂15相对基端侧的连杆枢毂14的姿势(在下面称为“前端姿势”)确定。

通过上述实施方式给出的平行连杆机构1A～1C均在传递促动器30的驱动的线路上产生齿隙或其它的游隙。由此，有效地发挥下述优点，即，通过上述实施方式的诊断装置51而进行诊断，在破损等的装置不可使用之前，可以良好的精度而诊断部件的劣化状态，通知使用者，可提高维护性。

如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施方式进行了说明，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书而确定的本发明的范围内的方式。

标号的说明：

标号1表示连杆操作装置；

标号1A、1B、1C表示平行连杆机构；

标号11、12、13表示连杆机构；

标号11a、12a、13a表示基端侧的端部连杆部件；

标号11b、12b、13b表示中间连杆部件；

标号11c、12c、13c表示前端侧的端部连杆部件；

标号14表示基端侧的连杆枢毂；

标号15表示前端侧的连杆枢毂；

标号30表示促动器；

标号31表示减速机构；

标号50表示控制装置；

标号52表示预压施加部；

标号53表示转矩检测部；

标号54表示判断部；

标号55表示存储部；

标号56表示通知部；

标号57表示操作面板；

标号59表示操作盘。