机器人的制作方法

文档序号:9776004阅读:489来源:国知局
机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人。
【背景技术】
[0002]以往,存在通过电磁马达驱动臂的机器人(例如参照专利文献I)。
[0003]如专利文献I的机器人装置那样,提出了具有多关节的机器人臂的机器人。在该机器人装置中,通过具有电磁马达(也称为“电气马达”)与减速机的驱动装置而执行各关节的驱动。
[0004]专利文献1:日本特开2014 - 84989号公报
[0005]但是,对于电磁马达,由于存在其安装空间变大的趋势,所以在作为机器人臂的关节的驱动装置利用了基于电磁马达的驱动装置的情况下,存在以下问题。即,存在如下问题:若优先机器人臂内的驱动装置的安装空间,则机器人臂的粗细等尺寸变大,相反,若优先机器人臂的粗细等尺寸,则难以确保驱动装置和与其相关的布线等的空间。特别是在形成为朝向机器人臂的前端侧使臂的粗细变细的构造的情况下,上述问题特别显著。另外,在利用了基于电磁马达的驱动装置的情况下,机器人臂的自重变大,因此越是机器人臂的根部(基体)侧的驱动装置,越需要利用大型且大输出的电磁马达的驱动装置,因此希望机器人臂轻型化,特别希望将前端(手腕)侧轻型化。

【发明内容】

[0006]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而产生的,能够作为以下方式来实现。
[0007](I)根据本发明的一个方式,提供具备第一臂部以及第二臂部的机器人。该机器人具备:第一驱动部,其设置于上述第一臂部内,并且使上述第一臂部绕第一轴转动;以及第二驱动部,其设置于上述第一臂部内,并且使上述第二臂部绕第二轴转动,上述第一驱动部以及上述第二驱动部的至少一方包含压电体。根据这种方式的机器人,能够通过将第一驱动部与第二驱动部的至少一方形成为包含压电体的驱动部而小型化。因此,能够抑制机器人的臂内布线空间不足的情况。
[0008](2)在上述方式的机器人中,也可以在沿着与上述第一轴以及上述第二轴正交的第三轴观察上述第一驱动部与上述第二驱动部时,上述第一驱动部与上述第二驱动部存在重叠的部分。若是这种方式的机器人,则能够在第一臂部内高效地配置第一驱动部与第二驱动部,因此能够抑制臂内布线空间不足的情况。
[0009](3)在上述方式的机器人中,也可以在沿着上述第二轴观察上述第一驱动部与上述第二驱动部时,上述第一驱动部与上述第二驱动部存在重叠的部分,并且在沿着上述第一轴观察上述第二驱动部时,被上述第一驱动部驱动的被驱动部与上述第二驱动部存在重叠的部分。若是这种方式的机器人,则能够在第一臂部内高效地配置第一驱动部与第二驱动部,因此能够抑制臂内布线空间不足的情况。
[0010](4)在上述方式的机器人中,上述被驱动部也可以具有开口。若是这种方式的机器人,则能够使布线穿过被驱动部内的开口。
[0011 ] (5)在上述方式的机器人中,上述第一轴与上述第二轴也可以正交。若是这种方式的机器人,则能够将第一臂部构成为能够绕正交的2个轴转动的臂部。
[0012](6)在上述方式的机器人中,上述第一驱动部以及上述第二驱动部也可以分别包含压电体。若是这种方式的机器人,则能够在第一臂部内更加高效地配置第一驱动部与第二驱动部,因此能够抑制臂内布线空间不足的情况。
[0013](7)在上述方式的机器人中,上述第一驱动部也可以由包含上述压电体的I个或者多个第一压电驱动装置构成。若是这种方式的机器人,则能够与第一压电驱动装置的数量对应地提高第一驱动部的驱动力。
[0014](8)在上述方式的机器人中,上述第二驱动部也可以由包含上述压电体的I个或者多个第二压电驱动装置构成。若是这种方式的机器人,则能够与第二压电驱动装置的数量对应地提高第二驱动部的驱动力。
[0015](9)在上述方式的机器人中,构成上述第二驱动部的上述第二压电驱动装置的数量也可以比构成上述第一驱动部的上述第一压电驱动装置的数量少。若是这种方式的机器人,则能够将使第二臂部转动的部分的机构小型化。
[0016](10)上述方式的机器人也可以具备设置于上述第二臂部的末端执行器。若是这种方式的机器人,则由于将第一臂部小型化,所以能够提高使用末端执行器的作业性。
[0017](11)根据本发明的一个方式,提供具备具有多个关节的臂的机器人。对于该机器人而言,上述多个关节中的至少一个关节的驱动装置是压电驱动装置,上述多个关节中的至少一个关节的驱动装置是电气马达。根据该方式的机器人,由压电驱动装置构成的驱动装置与由电气马达构成的驱动装置相比,能够小型化、轻薄化、轻型化,能够扩展内部空间,能够抑制布线空间等的内部空间不足的情况。
[0018](12)在上述方式的机器人中,能够安装末端执行器,使上述臂的前端部分转动的关节的驱动装置也可以是上述压电驱动装置。根据该方式的机器人,在臂的前端部分,能够扩展臂的内部空间,能够抑制用于电缆等的配置的空间不足。另外,能够使臂的前端部分轻型化。
[0019](13)在上述方式的机器人中,上述末端执行器也可以由上述压电驱动装置驱动。根据该方式的机器人,还能够使臂的前端轻型化。
[0020](14)在上述方式的机器人中,上述压电驱动装置也可以具有:振动板,其具有第一面以及第二面;以及振动构造体,其配置于上述振动板的上述第一面以及第二面中的至少一方的面,上述振动构造体具有压电体、以及夹持上述压电体的第一电极以及第二电极。根据该方式的机器人,能够实现驱动装置的小型化、轻薄化、轻型化。
[0021]除作为机器人的方式以外,本发明也能够通过各种方式来实现。例如,能够通过机器人臂、驱动机器人的驱动装置等的方式来实现。
【附图说明】
[0022]图1是作为第一实施方式的机器人的立体图。
[0023]图2是表示第一臂部的内部结构的图。
[0024]图3是表示图2中的第二驱动部以及第二转子的立体图。
[0025]图4是表示压电驱动装置的内部结构的说明图。
[0026]图5是表示压电驱动装置的动作原理的说明图,其中,(A)是将相互位于对角线的位置的2个压电元件作为I组并施加特定频率的电压的图,(B)是对另外一组压电元件施加特定频率的电压的图。
[0027]图6是表示第一驱动部以及第二驱动部的配置的图,其中,(A)是第三臂部的一部分的侧视图,⑶是(A)的B — B剖视图,(C)是(B)的C — C剖视图,⑶是⑶的D — D剖视图。
[0028]图7是表示第二实施方式中的第一驱动部以及第二驱动部的配置的图,其中,(A)是第三臂部的一部分的侧视图,(B)是(A)的B — B剖视图,(C)是(B)的C 一 C剖视图,(D)是⑶的D — D剖视图。
[0029]图8是表示第一驱动部以及第二驱动部的变形例的图。
[0030]图9是作为第三实施方式示出具有机器人臂的机器人的一个例子的说明图。
[0031]图10是放大表示安装有机器人手的机器人臂的手腕部分的说明图。
[0032]图11是放大表示图10的第八关节的部分的简要立体图。
[0033]图12是表不压电驱动装置的一个例子的说明图。
[0034]图13是表示压电驱动装置的动作原理的说明图,其中,㈧是将相互位于对角线的位置的2个压电元件作为I组并施加特定频率的电压的图,(B)是对另外一组压电元件施加特定频率的电压的图。
[0035]图14是放大表示安装有其他例子的机器人手的机器人臂的手腕部分的说明图。
【具体实施方式】
[0036]A.第一实施方式:
[0037]图1是作为本实施方式的机器人的立体图。本实施方式的机器人2构成为垂直多关节机器人。机器人2具备包含第一臂部110与第二臂部120的臂100。第一臂部110具备第一轴AXl与第二轴AX2。第一轴AXl是沿水平方向延伸的轴。另外,第一轴AXl是第一臂部110相对于第三臂部130在铅垂方向转动的轴。第二轴AX2是第二臂部120相对于第一臂部110转动的轴。在本实施方式中,第一轴AXl与第二轴AX2正交。
[0038]第一臂部110具备主体部111与突出部112。主体部111是沿第一轴AXl延伸的圆筒状部件。突出部112设置于主体部111的侧面的一部分,是沿第二轴AX2的圆筒状部件。以下,从第一臂部110观察,将突出部112侧称为前端侧,将主体部111侧称为后端侧。
[0039]主体部111以被第三臂部130具备的第一支承部131与第二支承部132从第一轴AXl上的对置的两个方向夹持的方式被支承。在第三臂部130的第一支承部131以及第二支承部132与第一臂部110的主体部111之间,分别固定有圆环状的第一转子213。
[0040]在第一臂部110的突出部112的前端侧设置有第二臂部120。第二臂部120是沿第一轴AXl延伸的圆筒状部件。在第二臂部120与第一臂部110之间固定有圆环状的第二转子223。
[0041]在第二臂部120的前端设置有末端执行器150。末端执行器150与第二臂部120一起绕第二轴AX2转动。末端执行器150具备用于把持工件的把持部151。在末端执行器150内,具备用于驱动把持部151的促动器。该促动器被与机器人2连接的控制装置(省略图示)控制。促动器与控制装置通过在各臂部内插通的布线(省略图示)连接。作为用于驱动把持部151的促动器,能够使用后述压电驱动装置、电磁马达等。
[0042]图2是表示第一臂部110的内部结构的图。第一臂部110在内部具备第一驱动部210与第二驱动部220。在本实施方式中,第一驱动部210由多个第一压电驱动装置211构成。另外,第二驱动部220也由多个第二压电驱动装置221构成。此外,在图2中,为了便于图示,仅示出第一压电驱动装置211的一部分。第一驱动部210配置于主体部111内。对于第二驱动部220,一部分配置于突出部112内,其他部分配置于主体部111内。
[0043]第一驱动部210通过驱动在第三臂部130的内侧面固定的第一转子213而使第一臂部110相对地绕第一轴AXl转动。在第一转子213
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