机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人及机器人系统。

背景技术：

以往，已知一种执行保持对象物的作业等的工业用机器人。这样的工业用机器人是例如具备有多个臂的机械臂，通常在机械臂的前端，安装有保持对象物的手等末端执行器。

此处，用于驱动末端执行器的布线或布管优选配置为能够从末端执行器容易地绕至机械臂，并且不会妨碍末端执行器的作业。另外，期望该布线或布管不易损伤且可保证长期可靠性。

例如，专利文献1中公开了一种具备臂、双臂支承于臂的升降部以及连接于升降部的末端执行器的机器人，在升降部及臂上，分别形成有用于插入布线的贯通孔。而且，在专利文献1所述的机器人中，为了使连接于末端执行器的布线不会妨碍作业，布线穿过形成于升降部的贯通孔，绕至臂与升降部之间的空间，穿过形成于臂的贯通孔，引出至臂的侧壁部。

专利文献1：日本特开2015-160305号公报

然而，在专利文献1所述的机器人中，虽然布线不会妨碍作业，但是由于升降部是双臂支承于臂，因此难以将布线从末端执行器绕至臂的侧壁部。另外，在所涉及的机器人中，布线可能会随着升降部或臂的动作而被形成于臂的贯通孔摩擦导致受损。

另外，通常在机器人上，设置有限制臂的动作范围的机械止挡件，但是可能会由于布线夹在该机械止挡件中，而导致布线损伤。

技术实现要素：

本发明是为了解决上课题中的至少一部分而做出的，可以作为以下的应用示例或方式来实现。

本应用示例的机器人，其特征在于，具备包括机械臂的机器人主体部，该机械臂具有：a臂，可绕a转动轴转动；b臂，悬臂支承于所述a臂，可绕b转动轴转动；以及c臂，连接于所述b臂，且能够安装末端执行器，并且可绕c转动轴转动，所述a臂具有第一卡合部，所述b臂具有：固定部，对具有连接于所述末端执行器的布线及布管中的至少一个的可挠性部件的位置进行限制；以及第二卡合部，可与所述第一卡合部卡合，所述c臂具有能够插入所述可挠性部件且沿着所述c转动轴的轴线方向贯通的贯通孔，所述机械臂具有限制部，该限制部构成为包括所述第一卡合部及所述第二卡合部，通过所述第一卡合部与所述第二卡合部卡合而对所述b臂相对于所述a臂的转动进行限制，所述限制部在所述a臂与所述b臂连接的状态下，不会暴露在所述机械臂的外部。

根据这样的机器人，通过c臂具有能够插入可挠性部件的贯通孔，b臂具有限制可挠性部件的位置的固定部，从而能够防止因机械臂的动作而造成的可挠性部件的晃动以及对可挠性部件和外围设备的干扰。另外，b臂悬臂支承于a臂，从而能够容易地进行可挠性部件的绕线，也能够减少可挠性部件的损伤。进而，发挥作为所谓机械止挡件的功能的限制部以不暴露在机械臂的外部的方式设置在机械臂的内部，因此也能够减少限制部对可挠性部件的损伤。

在本应用示例的机器人中，优选的是，所述b臂具有能够插入所述可挠性部件且连通于所述c臂具有的所述贯通孔的孔，所述c臂具有的所述贯通孔、所述b臂具有的所述孔以及所述固定部沿着所述c转动轴的轴线方向排列设置。

由此，能够容易地进行可挠性部件的绕线。

在本应用示例的机器人中，优选的是，所述b臂具备连接于所述a臂的第一部分以及具有所述孔的第二部分，所述第一部分与所述第二部分以所述孔的两端朝外部敞开的方式连接。

由此，能够容易地进行可挠性部件的绕线。

在本应用示例的机器人中，优选的是，所述固定部设置于所述第一部分。

由此，能够适当地限制(固定)从贯通孔引出的可挠性部件的位置，从而能够更有效地减少可挠性部件的晃动。

在本应用示例的机器人中，优选的是，所述第二卡合部是设置于所述b臂的内表面的凸部。

由此，能够以比较简单的结构构成不会暴露在机械臂的外部的限制部。

在本应用示例的机器人中，优选的是，所述第一卡合部是设置于所述a臂的外表面的凸部。

由此，能够以比较简单的结构构成不会暴露在机械臂的外部的限制部。

在本应用示例的机器人中，优选的是，具备设置于所述机器人主体部内的控制基板以及电源基板，所述电源基板对所述控制基板供给电力。

由此，具有作为控制器的功能的控制基板及电源基板与机器人主体部形成为一体，因此，相比于机器人主体部与控制器分开设置的情况，能够提高机器人的配置的自由度。

本应用示例的机器人系统，其特征在于，具备包括机械臂的机器人以及控制装置，所述机械臂具有：a臂，可绕a转动轴转动；b臂，悬臂支承于所述a臂且可绕b转动轴转动；以及c臂，连接于所述b臂，且能够安装末端执行器，并且可绕c转动轴转动，所述控制装置具有与所述机器人分开设置的控制基板以及电源基板，所述电源基板对所述控制基板供给电力，所述a臂具有第一卡合部，所述b臂具有：固定部，对具有连接于所述末端执行器的布线及布管中的至少一个的可挠性部件的位置进行限制；以及第二卡合部，可与所述第一卡合部卡合，所述c臂具有能够插入所述可挠性部件、沿着所述c转动轴的轴线方向贯通的贯通孔，所述机械臂具有限制部，该限制部包括所述第一卡合部及所述第二卡合部而构成，通过所述第一卡合部与所述第二卡合部卡合而对所述b臂相对于所述a臂的转动进行限制，所述限制部在所述a臂与所述b臂连接的状态下，不会暴露到所述机械臂的外部。

根据这样的机器人系统，能够防止因机械臂的动作而造成的可挠性部件的晃动以及对可挠性部件和外围设备的干扰。另外，能够容易地进行可挠性部件的绕线，也能够减少可挠性部件的损伤。

附图说明

图1是示出第一实施方式的机器人的立体图。

图2是从与图1不同的方向观察图1所示的机器人的立体图。

图3是图1所示的机器人的框图。

图4是从-x轴侧观察图1所示的机器人的图。

图5是从-y轴侧观察图1所示的机器人的图。

图6是从+z轴侧观察图1所示的机器人的图。

图7是用于说明机器人具有的多个壳体及盖体的图。

图8是示意性地示出机器人具有的机器人主体部的内部的立体图。

图9是示意性地示出机械臂的前端部的图。

图10是示意性地示出第五驱动部及第六驱动部的剖视图。

图11是示出设置于第四臂的第一卡合部的图。

图12是示出设置于第五臂的第二卡合部的图。

图13是用于说明限制第五臂的转动的图。

图14是用于说明限制第五臂的转动的图。

图15是示意性地示出第二实施方式的机器人系统的一部分的图。

图16是图15所示的机器人系统的框图。

附图标记说明

1…机器人主体部；5…控制单元；5a…控制单元；10…机械臂；11…第一臂；12…第二臂；13…第三臂；14…第四臂；15…第五臂；16…第六臂；20…基座；21…主体部；22…突出部；30…驱动部；31…第一驱动部；32…第二驱动部；33…第三驱动部；34…第四驱动部；35…第五驱动部；36…第六驱动部；40…位置传感器；50…外部连接部；51…控制基板；52…电源基板；53…驱动基板；63…螺丝；70…限制部；71…第一卡合部；72…第二卡合部；80…末端执行器；81…可挠性部件；90…固定部；91…固定孔；100…机器人；100a…机器人；115…壳体；116…盖体；121…平坦部；122…突出部；125…壳体；126…盖体；135…壳体；136…盖体；141…部分；142…部分；145…壳体；146…盖体；147…盖体；151…第一部分；152…第二部分；153…孔；155…外壳；160…贯通孔；161…贯通孔；165…部件；205…壳体；206…盖体；301…电机单元；301a…电机单元；301b…电机单元；302…减速器；302a…减速器；302b…减速器；304a…第一带轮；304b…第一带轮；305a…第二带轮；305b…第二带轮；306a…带；306b…带；307…转换机构；500…控制装置；531…第一驱动基板；532…第二驱动基板；533…第三驱动基板；534…第四驱动基板；535…第五驱动基板；536…第六驱动基板；721…端面；722…端面；1000…机器人系统；1410…外表面；1451…连接部分；1510…内表面；1511…外壁部；1512…内壁部；3024a…外圈；3024b…外圈；3021a…波发生器；3021b…波发生器；3022a…柔性齿轮；3022b…柔性齿轮；3023a…刚性齿轮；3023b…刚性齿轮；3071…伞齿轮；3072…伞齿轮；o1…转动轴；o2…转动轴；o3…转动轴；o4…转动轴；o5…转动轴；o6…转动轴；s1…内部空间；s10…内部空间；s15…空间；s20…内部空间；+r…转动界限；-r…转动界限。

具体实施方式

以下，根据附图所示的优选实施方式，对本发明的机器人及机器人系统进行详细说明。

《第一实施方式》

图1是示出第一实施方式的机器人的立体图。图2是从与图1不同的方向观察图1所示的机器人的立体图。图3是图1所示的机器人的框图。图4是从-x轴侧观察图1所示的机器人的图。图5是从-y轴侧观察图1所示的机器人的图。图6是从+z轴侧观察图1所示的机器人的图。图7是用于说明机器人具有的多个壳体及盖体的图。图8是示意性地示出机器人具有的机器人主体部的内部的立体图。

此外，以下为了方便说明，在图1、图2、图4～图8中，作为彼此正交的三个轴分别图示了x轴、y轴及z轴，将表示各轴的箭头的前端侧设为“+”，将基端侧设为“-”。另外，将与x轴平行的方向称作“x轴方向”，将与y轴平行的方向称作“y轴方向”，将与z轴平行的方向称作“z轴方向”。另外，将图1中所示的机器人100的基座20侧称作“基端”，将其相反侧(第六臂16侧)称作“前端”。另外，将图4中的上侧称作“上”，将下侧称作“下”。另外，将图4中的上下方向作为“铅垂方向”，将左右方向作为“水平方向”。

另外，在本说明书中，“水平”也包括相对于水平方向在±5°以下的范围内倾斜的情况。同样地，“铅垂”也包括相对于铅垂方向在±5°以下的范围内倾斜的情况。另外，“平行”不仅包括两条线(包括轴)或者两个面彼此完全平行的情况，也包括在±5°以内倾斜的情况。另外，“正交”不仅包括两条线(包括轴)或者两个面以90°的角度彼此相交的情况，也包括相对于90°在±5°以内倾斜的情况。

图1及图2所示的机器人100是所谓的六轴垂直多关节机器人。例如，该机器人100例如能够在制造如手表的精密设备等的制造工序等中使用。以下，首先，对机器人100的基本结构进行说明。

机器人100具有机器人主体部1、内置于机器人主体部1的多个驱动部30、位置传感器40以及控制单元5(控制装置)(参照图1～图3)。

此外，在本说明书中，将图1所示的机器人100的姿势(图2、图4～图8也是同样的姿势)作为“基本姿势”。另外，以下，为了方便说明，除非另有说明，否则在关于机器人100的各部的配置关系等的说明中，对基于以基本姿势处于静止状态的机器人100进行说明。

[机器人主体部]

如图1及图2所示，机器人主体部1具有基座20以及连接于基座20的机械臂10。

此外，稍后会进行详细说明，机器人主体部1构成为包括多个外装部件，且具有收容多个驱动部30、多个位置传感器40及控制单元5的内部空间s1。内部空间s1具有基座20的内部即内部空间s20以及机械臂10的内部即内部空间s10，内部空间s10与内部空间s20连通。

〈基座〉

基座20是将机器人100安装到任意设置地点的部分。基座20的设置地点没有特别限定，例如，可以是地板、墙壁、天花板、工作台、可移动的板车等。基座20具有外形呈长方体状的主体部21，以及设于主体部21的+z轴侧且外形为圆柱状的突出部22。

〈机械臂〉

机械臂10可转动地支承于基座20，具有第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16(前端臂)。这些第一臂11、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16从基端侧朝向前端侧依次连结，并且构成为相对于相邻基端侧的臂或者基座20可相对转动。此外，在本实施方式中，第四臂14构成“a臂”，第五臂15构成“b臂”，第六臂16构成“c臂”。

如图4所示，第一臂11连接于基座20的突出部22，并且可相对于基座20沿铅垂方向绕转动轴o1转动。该第一臂11形成为从基座20朝着上方侧倾斜且延伸的形状，从z轴方向观察，第一臂11的前端部自基座20向外侧突出。

如图4及图5所示，第二臂12连接于第一臂11的前端部的+x轴侧的部分，并且可相对于第一臂11，沿水平方向绕转动轴o2转动。从x轴方向观察，该第二臂12形成为中央部弯曲的纵长形状，具有形成为从第一臂11朝着第三臂13延伸的形状的平坦部121以及从平坦部121的中央部朝向-x轴方向突出的突出部122。突出部122相对于第一臂11分离，以使即便第二臂12即使转动也不会接触第一臂11。

如图4、图5及图6所示，第三臂13连接到与设置平坦部121的第一臂11的面相同的-x轴侧的面(部分)，并且可相对于第二臂12沿水平方向绕转动轴o3转动。第三臂13形成为从第二臂12朝向-x轴方向突出的形状。另外，第三臂13以不与突出部122接触的方式连接于第二臂12。

如图4所示，第四臂14连接于第三臂13的前端部，并且可相对于第三臂13，绕着垂直于转动轴o3的转动轴o4(a转动轴)转动。如图6所示，第四臂14形成为从第三臂13朝向+y轴方向延出的形状，其中途从基端侧朝向前端侧，并且朝着+x轴方向(第四臂14的宽度方向的一侧)，x轴方向上的长度(宽度)逐渐减小。这样的第四臂14具有基端侧的部分141以及在x轴方向上比部分141的长度短的前端侧的部分142。

如图4所示，第五臂15连接于前端侧的部分142的-x轴侧的部分，且能够相对于第四臂14绕与转动轴o4正交的转动轴o5(b转动轴)转动。如图4及图6所示，第五臂15具有从第四臂14的前端部朝着-x轴方向突出的第一部分151以及连接于第一部分151的第二部分152。第二部分152的相比其中心线更靠近+x轴侧的部分与第一部分151的基端部连接。

第六臂16连接于第五臂15的基端部，并且能够相对于第五臂15绕着正交于转动轴o5的转动轴o6(c转动轴)转动。这样的第六臂16例如构成为能够安装由可保持作业对象物(未图示)的手等构成的末端执行器80(参照图4)。另外，向末端执行器80传递驱动力的布线或布管具有可挠性，由布线或布管构成的可挠性部件81从末端执行器80绕至机械臂10。此外，稍后将详细描述可挠性部件81对于机械臂10的绕线。

另外，虽然未图示，第六臂16也可以构成为能够安装用于检测施加到末端执行器80的力(包括力矩)的力检测装置(未图示)。这样的情况下，优选为在末端执行器80与第六臂16之间设置力检测装置，从而能够很好地检测施加到末端执行器80的力。此外，末端执行器80不限定于手，可以是能够对作业对象物执行某种作业的任意结构。

这样的机器人主体部1构成为包括多个外装部件(壳体205及盖体206等)，并通过该多个外装部件构成内部空间s1(参照图7及图8)。

具体地，如图7所示，基座20具有作为外装部件的壳体205及盖体206，盖体206相对于壳体205通过螺丝63而固定。另外，第一臂11具有作为外装部件的壳体115及盖体116，第二臂12具有作为外装部件的壳体125及盖体126，第三臂13具有作为外装部件的壳体135及盖体136，第四臂14具有作为外装部件的壳体145、盖体146及盖体147。此外，各盖体116、126、136、146、147通过螺丝63固定到对应的各壳体115、125、135、145。另外，第五臂15具有作为外装部件的外壳155。

另外，通过在各外装部件之间设置由填料等构成的密封部件，能够将机器人主体部1的内部(内部空间s1)气密性地密封。例如，在壳体115与盖体116之间、壳体115与壳体125之间设置密封部件。由此，机器人主体部1能够发挥优异的防水性能及防尘性能。因此，即使在诸如粉尘、水、切削油等飞溅的环境中，也可以适当地使用机器人100。

以上，对机器人主体部1的基本结构进行了简单说明。如上所述，具有这样的结构的机器人主体部1的机器人100是具有六个(多个)第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16的垂直多关节机器人。即，机器人100具有六个转动轴o1～o6，是6自由度的机器人。因此，机械臂10的前端部的驱动范围较大，由此，能够发挥较高操作性。此外，在本实施方式中，机器人100具有的臂的数目为六个，但臂的数目既可以是三～五个，也可以是七个以上。但是，为了使机械臂10的前端所设置的末端执行器80准确地位于三维空间内的目标地点，臂的数目(转动轴的数目)优选为至少六个以上。

另外，如上所述，第五臂15连接于第四臂14的部分142的-x轴侧的部分。这样，第五臂15不是按照由第四臂14夹持的方式的双臂支承的结构，而是悬臂支承于第四臂14。由此，相比第五臂15双臂支承于第四臂14的情况，能够简化第四臂14及第五臂15的结构，从而能够削减成本。进而，如上所述，第二臂12连接于第一臂11的前端部的+x轴侧的部分。这样，第二臂12不是按照由第一臂11夹持的方式的双臂支承结构，而是悬臂支承于第一臂11。由此，相比第二臂12双臂支承于第一臂11的情况，能够简化第一臂11及第二臂12的各结构，从而能够削减成本。这样，在本实施方式中，具有多个(两个)悬臂支承臂。因此，能够实现机械臂10的结构简化，从而能够大幅度削减成本。

另外，在本实施方式中，基座20内的容积与机械臂10的容积相同或者比其更小。因此，能够提高基座20的设置自由度。

[驱动部]

如图3所示，机器人100具有与第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16相同数量(本实施方式中为六个)的驱动部30。多个驱动部30分别具有使对应臂相对于位于其基端侧的臂(或基座20)转动的功能，具备包括作为动力源的电机及制动器的电机单元301、减速器302以及包括带(未图示)和带轮(未图示)等的动力传递机构(未图示)。作为电机，例如可以使用ac(交流)伺服电机、dc(直流)伺服电机等的伺服电机。作为减速器302，例如可以使用波动齿轮装置等。

另外，在本实施方式中，一个驱动部30负责驱动一个臂。因此，机器人100具有：使第一臂11驱动的第一驱动部31、使第二臂12驱动的第二驱动部32、使第三臂13驱动的第三驱动部33、使第四臂14驱动的第四驱动部34、使第五臂15驱动的第五驱动部35以及使第六臂16驱动的第六驱动部36。此外，以下，当第一驱动部31、第二驱动部32、第三驱动部33、第四驱动部34、第五驱动部35及第六驱动部36不作区分时，分别将其称作驱动部30。

如图8所示，第一驱动部31具有的电机单元301及减速器302分别设置于第一臂11内。虽然没有详细图示，第一驱动部31具有：电机单元301；减速器302；第一带轮(未图示)，连结于电机单元301的轴部；第二带轮(未图示)，与第一带轮分离地配置且连结于减速器302的轴部；以及带(未图示)，架设于第一带轮与第二带轮。此外，后述的第二驱动部32、第三驱动部33、第四驱动部34、第五驱动部35及第六驱动部36也大致相同，通过所谓的带驱动使对应臂驱动。

如图8所示，第二驱动部32具有的电机单元301设置于突出部122内，第二驱动部32具有的减速器302设置于第二臂12与第一臂11的连接部(关节部)。另外，第三驱动部33具有的电机单元301设置于突出部122内，第三驱动部33具有的减速器302设置于第二臂12与第三臂13的连接部(关节部)。另外，第四驱动部34具有的电机单元301及减速器302分别设置于第三臂13内。另外，第五驱动部35具有的电机单元301设置于第四臂14的基端侧的部分141内，第五驱动部35具有的减速器302设置于第五臂15的第一部分151内。另外，第六驱动部36具有的电机单元301设置于第四臂14的基端侧的部分141内，第六驱动部36具有的减速器302设置于第五臂15的第二部分152内(参照图8)。

[位置传感器]

如图3所示，机器人100具有与驱动部30相同数量的位置传感器40，相对于一个驱动部30设置一个位置传感器40(角度传感器)。位置传感器40检测电机单元301(具体为电机)或者减速器302的旋转轴(轴部)的旋转角度。由此，能够获得前端侧的臂相对于基端侧的臂的角度(姿势)等信息。作为上述各位置传感器40，例如可以使用旋转编码器等。另外，各位置传感器40电连接到后述控制单元5具有的控制基板51。

[控制单元]

如图3所示，控制单元5包括：控制基板51；电源基板52，对控制基板51供给电力；以及多个驱动基板53，根据控制基板51的指令驱动各驱动部30。此外，由控制基板51和电源基板52构成供给驱动机器人100的电力并且控制机器人100的驱动的控制装置(控制器)。

〈控制基板〉

如图8所示，控制基板51设置于内部空间s20，且具有用于控制机器人100的各部的驱动的控制电路(未图示)。控制电路包括：cpu(centralprocessingunite：中央处理器)等处理器、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)等易失性存储器以及rom(readonlymemory：只读存储器)等非易失性存储器等，执行机器人100各部的驱动的控制、各种运算以及判断等的处理。例如，控制电路可执行预定的控制程序，通过按照该控制程序对各驱动基板53输出控制信号，使机器人100(具体为机械臂10)执行预定的动作。

〈电源基板〉

如图8所示，电源基板52设置于内部空间s20，具有用于生成分别对控制基板51及各驱动基板53供给电力的电源电路(未图示)。电源电路具备变压器或噪声滤波器，例如对供给自商用电源等的外部电源(未图示)的电力的频率及电压进行转换，供给到控制基板51及各驱动基板53。特别是，在本实施方式中，电源电路中具备转换器，该转换器用于将从外部电源输出的交流电压转换为52v的直流电压(驱动电压)并输出到各驱动基板53等。

另外，上述控制基板51及电源基板52例如由金属板等构成的支承部件(未图示)支承，该支承部件相对于基座20可装卸。因此，控制基板51及电源基板52能够与该支承部件一起取出到基座20的外部。由此，例如，能够容易地进行控制基板51或电源基板52的维护。

〈驱动基板〉

如图8所示，各驱动基板53分散配置于内部空间s10，具有驱动电路(未图示)，该驱动电路接收来自控制基板51的控制信号，并转换(生成)为用于供给到驱动部30的电力。驱动电路例如具备从直流电力(电流)转换为交流电力(电流)的逆变器电路。

另外，在本实施方式中，相对于一个驱动部30设置一个驱动基板53，与各驱动部30对应的驱动基板53执行用于供给到该驱动部30的电力的转换(生成)。因此，机器人100具有：与第一驱动部31对应的第一驱动基板531、与第二驱动部32对应的第二驱动基板532、与第三驱动部33对应的第三驱动基板533、与第四驱动部34对应的第四驱动基板534、与第五驱动部35对应的第五驱动基板535以及与第六驱动部36对应的第六驱动基板536。此外，以下，当第一驱动基板531、第二驱动基板532、第三驱动基板533、第四驱动基板534、第五驱动基板535及第六驱动基板536不作区分时，分别将其称作驱动基板53。

如图8所示，第一驱动基板531设置于第一臂11内，并且设置在第一驱动部31具有的电机单元301的附近。第二驱动基板532设置于第二臂12的突出部122内，并且设置在第二驱动部32具有的电机单元301的附近。第三驱动基板533设置于第二臂12的突出部122内，并且设置在第三驱动部33具有的电机单元301的附近。第四驱动基板534设置于第三臂13内，并且设置在第四驱动部34具有的电机单元301的附近。第五驱动基板535设置于第四臂14内，并且设置在第五驱动部35具有的电机单元301的附近。第六驱动基板536设置于第四臂14内，并且设置在第六驱动部36具有的电机单元301的附近。

另外，在基座20上，例如设置有由连接器构成的多个外部连接部50(参照图7等)。外部连接部50相对于控制基板51或电源基板52电连接。例如，外部连接部50是一个用于连接电连接到外部电源的外部电源插头(非连接部)的电源连接器，通过将外部电源插头连接至其外部连接部50，对机器人100供给电力。由此，能够使机器人100驱动。

此外，作为外部连接部50的具体例，除上述电源连接器以外，还可列举：用以与操作者为了对机器人100执行动作指示而使用的示教盒等各种设备进行信号的输入输出的连接器、用以对末端执行器80输出信号的连接器、用以输入输出与控制程序等相关的数据的连接器等。

以上，对机器人100的基本结构进行了说明。如上所述，具有控制器的功能的控制单元5收容于内部空间s1内。即，机器人100具有设置于机器人主体部1内的控制基板51和电源基板52，所述电源基板52对控制基板51供给电力。

由此，具有控制器的功能的控制单元5与机器人主体部1形成一体，无需像以往那样考虑控制器及机器人主体部1的各配置，能够提高机器人100的配置的自由度。另外，相比控制器分开设置的情况，能够减少总设置面积，另外，能够节省连接控制器等的劳力。

另外，如上所述，控制基板51及电源基板52设置于机器人主体部1中的基座20内。由此，容易进行对连接控制基板51及电源基板52与各驱动基板53的各种布线(未图示)的配置的设计。另外，相比控制基板51和电源基板52设置在机械臂10内的情况，能够稳定配置控制基板51和电源基板52，另外，也能够防止机械臂10的前端部的可移动重量的增加。

另外，如上所述，机械臂10具有可转动地连接于基座20的第一臂11，在第一臂11内，设置有驱动第一臂11的第一驱动部31。由此，与第一驱动部31配置于基座20内的方式相比，能够使第一驱动部31远离设置在基座20内的控制基板51等。因此，可以减少因从第一驱动部31产生的热量以及从控制基板51等产生的热量而导致的热失控，能够长时间稳定地驱动机器人100。进而，如上所述，机械臂10具有可转动地连接于第一臂11的第二臂12，在第二臂12内，设置有驱动第二臂12的第二驱动部32。由此，能够更有效地排除从第一驱动部31及第二驱动部32产生的热量。

另外，如上所述，机械臂10具有第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16，在机械臂10内，设置有分别独立驱动第一臂11、第二臂12、第三臂13、第四臂14、第五臂15及第六臂16(多个臂)的多个驱动部30。而且，多个驱动部30在机械臂10内分散设置(参照图8)。由此，能够分散从驱动部30产生的热量，从而能够减少热失控，由此，能够长时间稳定地驱动机器人100。此外，多个驱动部30的配置不限于图示的配置。另外，上述“分散”不仅包括多个驱动部30均松散地分开配置，也包括多个驱动部30分为至少两组进行配置。

另外，如上所述，在第一臂11内，设置有驱动第一驱动部31的第一驱动基板531，在第二臂12内，设置有驱动第二驱动部32的第二驱动基板532。由此，能够将第一驱动基板531与第一驱动部31的连接以及第二驱动基板532与第二驱动部32的连接分别形成为简单的结构。另外，能够分散从第一驱动基板531及第二驱动基板532产生的热量，从而能够长时间稳定地驱动机器人100。

进而，如上所述，在机械臂10内，设置有分别独立地驱动多个驱动部30的多个驱动基板53。而且，多个驱动基板53在机械臂10内分散设置。由此，相比于例如多个驱动部30由一个驱动基板53驱动的结构，能够将驱动基板53与相对应的驱动部30的连接形成为简单的结构。另外，多个驱动基板53分散地设置，由此能够分散从驱动基板53产生的热量，从而能够长时间稳定地驱动机器人100。此外，多个驱动基板53的配置不限于图示的配置。上述“分散”不仅包括多个驱动基板53均松散地分开配置，也包括多个驱动基板53分为至少两组进行配置。

另外，如图所示，各驱动基板53特别优选为设置在对应的驱动部30的附近。由此，相比多个驱动基板53集中配置于基座20内的情况，能够大幅度削减电源系统的布线及信号系统的布线的数量。

此处，在本实施方式中，为了能够将连接于末端执行器80的可挠性部件81容易地绕至机械臂10，适当地设计第四臂14、第五臂15及第六臂16的结构。以下，对其进行说明。

＜第四臂、第五臂、第六臂及末端执行器＞

图9是示意性地示出机械臂的前端部的图。图10是示意性地示出第五驱动部及第六驱动部的剖视图，示出了第四臂(a臂)、第五臂(b臂)及第六臂(c臂)的连结结构。图11是示出设置于第四臂的第一卡合部的图。图12是示出设置于第五臂的第二卡合部的图。图13及图14是分别用以说明限制第五臂的转动的图。

如图9所示，第六臂16(c臂)呈圆盘状，构成为能够安装末端执行器80。另外。在第六臂16的中央部，形成有沿y轴方向贯通的贯通孔161。该贯通孔161沿着转动轴o6，尤其在本实施方式中，贯通孔161的中心轴与转动轴o6一致。

第五臂15(b臂)具有呈圆柱状的外形的第一部分151以及呈圆筒状的第二部分152(参照图10及图12)。另外，第二部分152具有沿y轴方向贯通的孔153(参照图9)。

第一部分151连接于第四臂14，第二部分152连接于第六臂16。此外，在本实施方式中，第一部分151与第二部分152以其中心轴彼此正交的方式一体地形成，但也可以单体部件连结而成。另外，第二部分152构成为孔153的两端部(两个开口)不会被第一部分151堵塞。

另外，形成于第二部分152的孔153沿着转动轴o6，尤其在本实施方式中，孔153的中心轴与转动轴o6一致。该孔153与上述贯通孔161连通，且由孔153与贯通孔161构成贯通孔160。该贯通孔160作为可挠性部件用孔发挥功能，用以插入由对末端执行器80传递驱动力的布线或布管而构成的可挠性部件81。

此处，如上所述，在第一部分151配置第五驱动部35具有的减速器302a(减速器302)，在第二部分152配置第六驱动部36具有的减速器302b(减速器302)(参照图10)。此外，第五驱动部35具有：电机单元301a(电机单元301)；减速器302a；第一带轮304a，连结于电机单元301a的轴部；第二带轮305a，与第一带轮304a分离地配置，连结于减速器302a的轴部；以及带306a，架设于第一带轮304a与第二带轮305a。同样地，第六驱动部36与第五驱动部35同样具有电机单元301b(电机单元301)、减速器302b、第一带轮304b、第二带轮305b及带306b。进而，第六驱动部36具有转换机构307，该转换机构307由相互啮合的两个伞齿轮3071、3072构成，对驱动力的传递方向进行90°转换。

减速器302a构成为包括波动齿轮装置，所述减速器302a具有：波发生器3021a(波动发生器)；柔性齿轮3022a(外齿轮)，配置于波发生器3021a的外侧；以及刚性齿轮3023a(内齿轮)，配置于柔性齿轮3022a的外侧。此外，在本实施方式中，交叉滚子轴承的内圈与刚性齿轮3023a一体地构成，交叉滚子轴承的外圈3024a位于刚性齿轮3023a的外侧。波发生器3021a连接于第二带轮305a，作为输入轴发挥功能。柔性齿轮3022a连接于交叉滚子轴承的外圈3024a，作为输出轴发挥功能。刚性齿轮3023a连接于第四臂14的壳体145，作为固定轴发挥功能。

减速器302b也与减速器302a同样地，构成为包含波动齿轮装置，所述减速器302b具有波发生器3021b(波动发生器)、柔性齿轮3022b(外齿轮)及刚性齿轮3023b(内齿轮)。另外，交叉滚子轴承的内圈与刚性齿轮3023b一体地构成，交叉滚子轴承的外圈3024b位于刚性齿轮3023b的外侧。波发生器3021b与连接于第二带轮305b的转换机构307连接，作为输入轴发挥功能。柔性齿轮3022b连接于交叉滚子轴承的外圈3024b，作为固定轴发挥功能。刚性齿轮3023b连接于第六臂16，作为输出轴发挥功能。这样，减速器302b构成为包含波动齿轮装置，由此，在将减速器302b配置于第二部分152的状态下，能够将第五臂15的内部设为中空结构。因此，能够简单地实现具有上述孔153的第五臂15。此外，在本实施方式中，在孔153及贯通孔161中，插入固定于第五臂15的筒状的部件165，通过该部件165形成贯通孔160。

另外，在第一部分151的外表面的-x轴侧，设置有将可挠性部件81固定于第一部分151的固定部90(参照图9及图10)。固定部90具有的固定孔91(用以插入可挠性部件81的孔)沿着转动轴o6，尤其在本实施方式中，固定孔91的中心轴与转动轴o6一致。

这样的固定孔91与上述贯通孔160配置在一条直线上，即转动轴o6上。因此，能够容易地将可挠性部件81从末端执行器80引出至第五臂15的外部，而不会不得已弯曲可挠性部件81。

此外，固定部90只要能够限制可挠性部件81相对于第五臂15的位置即可，并没有特别限定，固定部90的具体结构例如可列举由金属材料或树脂材料构成的环状构件。

另外，如图10所示，在第一部分151与第四臂14的连接部设置有限制部70，该限制部70作为限制第五臂15相对于第四臂14的转动的机械止挡件发挥功能。

限制部70构成为包括第一卡合部71及第二卡合部72，该第一卡合部71设置在第四臂14的面向第五臂15(第一部分151)的外表面1410上，该第二卡合部72设置在第五臂15具有的第一部分151的内部(参照图11及图12)。第一卡合部71与第二卡合部72在第四臂14与第五臂15连接的状态下，通过第五臂15相对于第四臂14转动而相互卡合(参照图13及图14)。由此，能够限制第五臂15的转动(尤其转动角度范围)。此外，在图13及图14中，为易于理解，第二卡合部72带有阴影表示。

如图11所示，第一卡合部71形成在外表面1410中的-x轴侧的部分(面向第一部分151的部分)，由从外表面1410朝向-x轴方向突出的凸部构成。另外，第一卡合部71在第四臂14相对于第五臂15的连接部分1451的附近，且设置于连接部分1451的+x轴侧，在第四臂14与第五臂15连接的状态下设置在能够与第二卡合部72相互卡合的位置。

另一方面，如图12所示，第二卡合部72由从外壁部1511的内表面1510朝向第一部分151的内部侧突出设置的凸部构成。具体地，第二卡合部72由肋部构成，该肋部以填补第一部分151的外壁部1511和与其分离设置的内壁部1512之间的圆环状的空间s15的一部分的方式设置。在本实施方式中，第二卡合部72配置在空间s15中的第二部分152侧(+y轴侧)的部分。另外，由肋部构成的第二卡合部72具有增强外壁部1511与内壁部1512的机械强度的功能。但是，第二卡合部72不限于肋部，例如也可以是至少一个突起。

构成为包括这样的第一卡合部71及第二卡合部72的限制部70在第四臂14与第五臂15连接的状态下，不会暴露到第四臂14及第五臂15的外部。即，限制部70配置在第四臂14及第五臂15的内部侧。在本实施方式中，在第四臂14与第五臂15连接的状态下，第一卡合部71插入(容纳)到空间s15内，由此，限制部70由第五臂15的外壁部1511及第四臂14的外表面1410覆盖，不会暴露于外部。

以下，简单地通过限制部70对限制第五臂15的转动进行说明。图9所示状态的(基本姿势下的)第五臂15以转动轴o5为中心在图9中沿顺时针转动，成为图13所示的状态，若末端执行器80的前端部接近第四臂14的基端侧的部分141，则随之，第一卡合部71在空间s15内相对地移动，与由肋部构成的第二卡合部72的一个端面721接触。由此，第一卡合部71与第二卡合部72卡合，第五臂15的以转动轴o5为中心在图13中沿顺时针的转动被限制。即，图13所示的状态成为第五臂15的顺时针转动界限+r。由此，能够防止末端执行器80的前端部与第四臂14的基端侧的部分141碰撞。

另外，图9所示状态的第五臂15以转动轴o5为中心在图9中沿逆时针转动，成为图14所示的状态，若末端执行器80的前端部接近第四臂14的基端侧的部分141，则随之，第一卡合部71在空间s15内相对地移动，与由肋部构成的第二卡合部72的一个端面722接触。由此，第一卡合部71与第二卡合部72卡合，第五臂15的以转动轴o5为中心在图14中沿逆时针的转动被限制。即，图14所示的状态成为第五臂15的逆时针转动界限-r。由此，能够防止末端执行器80的前端部与第四臂14的基端侧的部分141碰撞。

此外，第五臂15的转动角度范围(转动界限+r、-r)可以适当地变更和调整。另外，圆环状的空间s15内的第二卡合部72(肋部)的形成角度范围没有特别限定，例如，可以设为15°以上且小于180°。在图示的结构中，第二卡合部72(肋部)的形成角度范围为80°～90°左右。因此，第五臂15相对于第四臂14的转动角度范围并没有特别限定，例如，可以设为180°以上且345°以下。在图示的结构中，为240°～270°左右。

在基于控制单元5的第五臂15的控制中产生故障等的情况下，这样的基于限制部70的第五臂15的转动(转动角度范围)的限制特别有效。另外，如上所述，由于设置有固定部90，即使第五臂15转动，也能够减少可挠性部件81的晃动。

此处，如上所述，机器人100具备包括机械臂10的机器人主体部1(参照图4及图9)，该机械臂10具有：第四臂14(a臂)，可绕转动轴o4(a转动轴)转动；第五臂15(b臂)，悬臂支承于第四臂14(a臂)且可绕转动轴o5(b转动轴)转动；以及第六臂16(c臂)，连接于第五臂15(b臂)，且能够安装末端执行器80，并且可绕转动轴o6(c转动轴)转动。另外，第四臂14(a臂)具有第一卡合部71。另外，第五臂15(b臂)具有：固定部90，对具有连接于末端执行器80的布线及布管中的至少一个的可挠性部件81的位置进行限制；以及第二卡合部72，能够与第一卡合部71卡合。另外，第六臂16(c臂)具有能够插入可挠性部件81且沿着转动轴o6(c转动轴)的轴方向贯通的贯通孔161。另外，机械臂10具有限制部70，该限制部70构成为包括第一卡合部71及第二卡合部72，且通过第一卡合部71与第二卡合部72卡合(抵接)而对第五臂15(b臂)相对于第四臂14(a臂)的转动进行限制。而且，限制部70在第四臂14(a臂)与第五臂15(b臂)连接的状态下，不会暴露到机械臂10的外部。

根据这样的机器人100，第六臂16具有能够插入可挠性部件81的贯通孔161，第五臂15具有限制可挠性部件81的位置的固定部90，由此，能够防止因机械臂10(特别是连接于末端执行器80的第六臂16以及连接于第六臂16的第五臂15)的动作而造成的可挠性部件81的晃动以及对可挠性部件81的外围设备的干扰。

另外，第五臂15悬臂支承于第四臂14，由此，能够容易地进行可挠性部件81的绕线，也能够减少可挠性部件81的损伤。进而，作为所谓机械止挡件发挥功能的限制部70以不会暴露到机械臂10的外部的方式设置在机械臂10的内部，由此，也能够减少限制部70对可挠性部件81的损伤。因此，可挠性部件81不易发生诸如断线或布管堵塞等麻烦。

另外，在机器人100中，第五臂15(b臂)具有孔153，该孔153能够插入可挠性部件81，且与第六臂16(c臂)具有的贯通孔161连通。而且，第六臂16(c臂)具有的贯通孔161、第五臂15(b臂)具有的孔153以及固定部90(更具体为固定部90具有的固定孔91)沿着转动轴o6(c转动轴)的轴方向排列设置。进而，贯通孔161、孔153及固定部90按照该顺序配置。

由此，安装于第六臂16的末端执行器80具有的可挠性部件81能够简单地插入到贯通孔161、孔153及固定部90的固定孔91，因而能够容易地进行可挠性部件81的绕线。

此外，孔153及固定部90也可不分别沿着转动轴o6(c转动轴)的轴方向。另外，贯通孔161、孔153及固定部90在图示中分别为一个，但也可以是两个以上。另外，其形状和配置并不仅限于图示。

进而，第五臂15(b臂)具有：第一部分151，连接于第四臂14(a臂)；以及第二部分152，具有孔153。而且，第一部分151与第二部分152以孔153的两端(两个开口)朝外部(第五臂15的外部)敞开的方式连接。在本实施方式中，孔153的一个开口与贯通孔161连通，孔153的另一个开口朝向第四臂14的基端侧的部分141。

通过具备这样的第一部分151与第二部分152，能够以比较简单的结构实现悬臂支承于第四臂14且具备与第六臂16具有的贯通孔161连通的孔153的第五臂15。因此，可挠性部件81能够穿过贯通孔161而从孔153容易地引出至外部，由此，能够容易地将可挠性部件81朝着第六臂16、第五臂15及第四臂14绕线。

另外，如上所述，固定部90设置于第一部分151。

由此，能够比较简单地将贯通孔161、孔153及固定孔91沿着转动轴o6的轴方向排列配置。另外，通过固定部90，能够适当地对穿过贯通孔161而从孔153引出的可挠性部件81的位置进行限制(固定)，从而能够更有效地减少第五臂15转动时的可挠性部件81的晃动。

此外，固定部90例如也可以设置于第二部分152。但是，在该情况下，为了容易地对可挠性部件81进行绕线，固定孔91优选为沿着转动轴o6(c转动轴)的轴方向设置。

另外，如上所述，在第四臂14与第五臂15的连接部设置限制部70。而且，限制部70具有第一卡合部(第一限制部件)71及第二卡合部(第二限制部件)72，第二卡合部72是设置于第五臂15(b臂)的内表面1510的凸部。具体地，为了增强第一部分151的外壁部1511与内壁部1512，第二卡合部72由设置于其间的肋部构成。

由此，能够以比较简单的结构构成未暴露到机械臂10的外部的限制部70。也就是说，即使不另行添加限制部70用的部件，也可以通过设计用于增强第一部分151的机械强度的肋部，简单地形成限制部70的一部分。

进而，如上所述，第一卡合部71是设置于第四臂14(a臂)的外表面1410的凸部。

由此，能够容易地(设计上可行)形成能够与第二卡合部72卡合的第一卡合部71，由此，能够比较简单的结构构成未暴露到机械臂10的外部的限制部70。

此外，“限制部”只要能够限制第五臂15(b臂)相对于第四臂14(a臂)的转动即可，并不限定于图示的限制部70的结构。即，“第一卡合部”及“第二卡合部”各自不限定于图示的第一卡合部71及第二卡合部72的结构。例如，“第一卡合部”可以是设置于第四臂14的内表面的凸部，“第二卡合部”可以是设置于第五臂15的外表面的凸部。另外，“第一卡合部”也可以是设置于第四臂14的内表面的凸部，“第二卡合部”也可以是设置于第五臂15的内表面的凸部。

另外，“限制部”也可以设置在第四臂14及第五臂15以外的臂。该情况下，“限制部”可以采用以下结构：以不暴露到机械臂10的外部的方式，由构成机械臂10的第一臂11、第二臂12、第三臂13，第四臂14、第五臂15及第六臂16中的任一外装部件(外壁部)覆盖。具体而言，“限制部”只要构成为能够限制前端侧的臂相对于基端侧的臂的转动即可，可以通过在任一个臂上设置“第一卡合部”，在另一个臂上设置“第二卡合部”而形成“限制部”。

另外，如上所述，控制基板51、电源基板52及多个驱动基板53分别配置于机器人主体部1内，虽然没有图示，用于驱动机械臂10的各种布线(驱动系统及信号系统的布线)配置于机器人主体部1内。因此，可以仅将末端执行器80用的可挠性部件81配置在外部，能够防止可挠性部件81与用于驱动机械臂10的各种布线混在一起，从而减少其缠绕等。因此，能够进一步减少可挠性部件81的损伤。

以上，对本实施方式的机器人100进行了说明。此外，以上说明的结构的机器人100是无风扇结构。即，机器人主体部1未设置用于在内部空间s1产生气流的风扇。由此，例如能够实现具有优异的密封性能的机器人100。如上所述，电源基板52具有将输出自外部电源的交流电压转换为直流电压(较低的驱动电压)的转换器，由此能够实现无风扇结构。此外，机器人100也可以具备风扇(未图示)。

《第二实施方式》

接着，对本发明的第二实施方式进行说明。

图15是示意性地示出第二实施方式的机器人系统的一部分的图。图16是图15所示的机器人系统的框图。

在本实施方式中，主要除了构成为包括控制基板及电源基板的控制装置(控制器)与机器人主体部(机器人)分开设置以外，与上述实施方式(机器人100)相同。此外，在以下的说明中，关于第二实施方式，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，对相同的事项省略其说明，或者使用相同符号进行简单的说明。

如图15及图16所示，在本实施方式中，机器人100a与控制装置500(控制器)分开设置。在本实施方式中，对具备机器人100a以及与其分开设置的控制装置500(控制器)的机器人系统1000进行说明。

机器人系统1000具备：具有机器人主体部1、多个驱动部30、多个位置传感器40及多个驱动基板53的机器人100a；以及具有控制基板51及电源基板52的控制装置500。此外，机器人100a与控制装置500可以是有线连接，也可以是无线连接。另外，由控制装置500与多个驱动基板53构成控制单元5a。该控制单元5a发挥与第一实施方式的控制单元5相同的功能。

这样的机器人系统1000具备包括机械臂10的机器人100a以及与机器人100a分开设置的控制装置500，所述机械臂10具有：第四臂14(a臂)，可绕转动轴o4(a转动轴)转动；第五臂15(b臂)，悬臂支承于第四臂14(a臂)且可绕转动轴o5(b转动轴)转动；以及第六臂16(c臂)，连接于第五臂15(b臂)，且能够安装末端执行器80，并且可绕转动轴o6(c转动轴)转动，所述控制装置500具有控制基板51以及对控制基板51供给电力的电源基板52。另外，第四臂14(a臂)具有第一卡合部71。另外，第五臂15(b臂)具有：固定部90，对具有连接于末端执行器80的布线及布管中的至少一个的可挠性部件81的位置进行限制；以及第二卡合部72，能够与第一卡合部71卡合。另外，第六臂16(c臂)具有能够插入可挠性部件81且沿着转动轴o6(c转动轴)的轴方向贯通的贯通孔161。另外，机械臂10具有限制部70，该限制部70构成为包括第一卡合部71及第二卡合部72，所述限制部通过第一卡合部71与第二卡合部72卡合而对第五臂15(b臂)相对于第四臂14(a臂)的转动进行限制。而且，限制部70在第四臂14(a臂)与第五臂15(b臂)连接的状态下，不会暴露到机械臂10的外部。

与第一实施方式同样地，通过这样的机器人系统1000能够防止因机械臂10(特别是第五臂15第六臂16)的动作而造成的可挠性部件81的晃动以及对可挠性部件81和外围设备的干扰。另外，能够容易地进行可挠性部件81的绕线，也能够减少可挠性部件81的损伤。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人及机器人系统进行了说明，但本发明不仅限于此，各部的结构可以置换为具有相同功能的任意结构。另外，也可以对本发明添加其他任意结构物。另外，也可以对各实施方式进行适当的组合。

另外，在上述实施方式中，作为本发明的机器人举例示出了单臂机器人，但该机器人不限定于单臂机器人，例如也可以是双臂机器人等其他机器人。即，也可以相对于基座设置两个以上的机械臂。

另外，在上述实施方式中，第四臂构成a臂，第五臂构成b臂，第六臂16构成c臂，但是a臂、b臂及c臂不限定于此。