[发明专利]旋转构造、辅助系统以及机器人

说明书

旋转构造(10)在轴体(12)周围形成有基部部件(11)和旋转部件(13)相对的空心部(X)。设置在空心部(X)中的编码器(20)具有被检测物(21)和检测部(22)。其中，被检测物(21)与旋转部件(13)和基部部件(11)中的一部件一体旋转，物理量在圆周方向上发生变化，检测部(22)能够检测被检测物(21)的物理量，与旋转部件(13)和基部部件(11)中的另一部件一体旋转。

技术领域

本发明涉及一种用于机器人的关节构造等的旋转构造、采用了该旋转构造的辅助系统以及机器人。

背景技术

专利文献1中公开了以下机械手用编码器的构成例，该编码器用在具有由马达驱动转动的活动部的机器人的手上，能够检测活动部的旋转状态。该机器人手用编码器包括：与马达的旋转轴一体旋转的圆盘部；设置在马达和圆盘部之间的第一罩；以及电路基板，在该电路基板的主表面上安装有光传感器，该光传感器在它和圆盘部之间接收或发送用于检测圆盘部的旋转状态的光。而且，光传感器插在通孔内，该通孔形成在第一罩的支撑部的一部分上。这样一来，光传感器就会在马达的旋转轴方向上与第一罩相重，因此能够使编码器变薄，变薄的量相当于光传感器的厚度。

在专利文献2中公开了一种采用了所谓的T型槽的框架的紧固件。

在专利文献3中公开了一种可分离的关节构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报特开2015-127638号公报

专利文献2：实用新型公开公报实开平7-16007号公报

专利文献3：日本公开专利公报特开2011-258793号公报

专利文献4：日本公开专利公报特开2007-309352号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所公开的结构下，编码器设置在机器人手关节构造的活动部的外部。因此，在冲击等外力从关节构造的外部施来的情况下，编码器出故障的可能性很高。特别是，在是护理型机器人、外骨骼型机器人的情况下，人、环境会频繁地接触关节构造，这是我们能够预测到的。因此，相对于关节构造的轴承布置在外部的编码器出故障的可能性就会更高。这会使保修作业更加麻烦，故不理想。与现有的工业用机器人不同，在是护理型机器人、外骨骼型机器人的情况下，为减轻使用者的负担，需要将机器人本身轻量化且紧凑化，因此无法提高刚性的时候很多。为实现机器人的轻量化，常常用轻金属、工程塑料树脂以及纤维强化尼龙等制成构成机器人的连杆(link)和关节。通过有意地降低刚性，在施加来了过剩负荷的情况下也能够借助机器人一侧变形来确保安全性等，关节构造的内部会大幅度地变形，这是能够想到的。但是，另一方面，要想安全地控制外骨格型机器人，则需要可靠地获取编码器的信息，这些矛盾就是存在的技术问题。

在专利文献1所公开的结构下，尽管能够使编码器的厚度变薄，但因为设置有编码器，所以关节构造在轴向上的尺寸会变大这一点却是不变的。为了承受加在编码器上的应力，除了关节构造的轴承以外，还设置了用在编码器上的轴承部件。这样一来，部件数量和组装工时都增加，关节构造的重量也会增加。因此，难以实现整个关节构造的紧凑化和轻量化。

而且，要求机器人的关节构造具有以下连结构造，该连结构造容易与框体等其它部件分离或连结，且已连结好的其它部件不会乱晃，而是被以良好的定位精度固定好。

在专利文献3所公开的结构下，尽管关节构造能够与框体分离或连结，但为准确地定位，却需要使用定位销等部件。这样一来，加工和组装工时会增加，不理想。