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公開番号2025043977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023151610
出願日2023-09-19
発明の名称駆動装置、制御方法、ロボット、プログラム、記録媒体、物品の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類B25J 17/00 20060101AFI20250325BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】複数の軸受を介して出力リンクを支持する関節機構において、出力リンクに印加されるトルクを、高い精度で検出できる技術が求められていた。
【解決手段】第1のリンクに対して第2のリンクを変位させる駆動装置であって、前記第2のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、力に関する情報を取得するセンサと、前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、第1軸受と第2軸受と、を備え、前記センサは前記第2のリンクと接続され、前記第1軸受および前記第2軸受は、前記駆動部から前記第2のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されている、ことを特徴とする駆動装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のリンクに対して第２のリンクを変位させる駆動装置であって、
前記第２のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、
力に関する情報を取得するセンサと、
前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、
第１軸受と第２軸受と、
を備え、
前記センサは前記第２のリンクと接続され、
前記第１軸受および前記第２軸受は、前記駆動部から前記第２のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されている、
ことを特徴とする駆動装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記第１軸受は、前記第１のリンクと、前記出力部または前記センサ接続部材と、を支持し、
前記第２軸受は、前記第１のリンクと、前記センサ接続部材と、を支持している、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第２のリンクの少なくとも一部は、前記第１軸受と前記第２軸受の間に位置している、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動部は電動モータを備え、前記第１軸受は、前記電動モータの回転子と前記第１のリンクとを支持している、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記駆動部は減速機を備え、前記第１軸受は、前記減速機の前記出力部と前記第１のリンクとを支持している、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記センサ接続部材は、前記第１のリンクから前記第２のリンクに延在する配線を固定する固定部を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記センサ接続部材は筒状であり、前記第２のリンクの側の固定位置に前記固定部を設け、前記固定部により前記配線を固定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記センサ接続部材と前記第２のリンクの間に設けられたシール部材を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記第１軸受および／または前記第２軸受は、ローラ軸受または玉軸受のいずれかを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第２のリンクは回転軸を中心に変位し、
前記回転軸の方向に沿って見て、前記第１軸受と前記第２軸受とは距離をおいて配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット等で用いられるトルクセンサを備えた駆動装置等に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、多関節型のロボットマニピュレータの用途が拡大しており、人間との協働作業や、工場内の組み立て作業など、柔軟な動作を行うことが要求される分野への応用が広がっている。このようなロボットには、外力にならうための安定で広帯域な力制御機能が必要とされるため、関節の位置制御（位置サーボ）をベースとした運動制御系に代わり、関節レベルのトルク制御（トルクサーボ）をベースとした制御系を構成することが望ましい。そのため、出力するトルクを正確に検出できる関節機構が求められる。
【０００３】
出力トルクの計測機構（トルクセンサ）は、モータや減速機構からなる駆動部の出力側と、出力リンクの間に設置する構成が一般的である。トルクセンサは、印加されるトルクに応じて変形する弾性部材によって構成され、その変形量や歪み量を検出することで、出力トルクを計測する。また、関節の機械的な堅牢性や動作安定性を担保するため、出力リンクを複数の軸受を介して支持することが行われる。
【０００４】
特許文献１には、駆動部が出力するトルクを計測するためのトルクセンシング機構を備えた関節機構が記載されている。この関節機構は、基端側リンクである第１リンクと、末梢側リンクである第２リンクを備え、第２リンクは複数の軸受を介して支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－２４２１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、出力リンクである第２リンクは複数の軸受を介して支持されているが、駆動部が出力するトルクを高い精度でトルクセンサが測定できない場合があった。そのため、トルク制御（トルクサーボ）で関節を駆動する際に制御の精度を十分に高めることができず、例えば精密な組み立て作業を遂行するロボットを実現することは困難であった。
そこで、複数の軸受を介して出力リンクを支持する場合において、出力リンクに印加されるトルクを、高い精度で検出できる技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、第１のリンクに対して第２のリンクを変位させる駆動装置であって、前記第２のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、力に関する情報を取得するセンサと、前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、第１軸受と第２軸受と、を備え、前記センサは前記第２のリンクと接続され、前記第１軸受および前記第２軸受は、前記駆動部から前記第２のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されている、ことを特徴とする駆動装置である。
【０００８】
また、本発明の第２の態様は、第１のリンクに対して第２のリンクを変位させる駆動装置の制御方法であって、前記駆動装置は、前記第２のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、力に関する情報を取得するセンサと、前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、第１軸受と第２軸受と、を備え、前記センサは前記第２のリンクと接続され、前記第１軸受および前記第２軸受は、前記駆動部から前記第２のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されており、前記センサが取得した力に関する情報に基づいて、制御部が前記駆動部を制御する、ことを特徴とする制御方法である。
【０００９】
また、本発明の第３の態様は、第１のリンクに対して第２のリンクを変位させるロボットであって、前記第２のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、力に関する情報を取得するセンサと、前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、第１軸受と第２軸受と、を備え、前記センサは前記第２のリンクと接続され、前記第１軸受および前記第２軸受は、前記駆動部から前記第２のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されている、ことを特徴とするロボットである。
【００１０】
また、本発明の第４の態様は、第１のリンクに対して第２のリンクを変位させるロボットの制御方法であって、前記ロボットは、前記第２のリンクを変位させる駆動力を出力する出力部を備える駆動部と、力に関する情報を取得するセンサと、前記出力部と、前記センサと、を接続するセンサ接続部材と、第１軸受と第２軸受と、を備え、前記センサは前記第２のリンクと接続され、前記第１軸受および前記第２軸受は、前記駆動部から前記第２のリンクまでの力の伝達経路において、前記センサよりも前記駆動部の側に配置されており、前記センサが取得した力に関する情報に基づいて、制御部が前記駆動部を制御する、ことを特徴とする制御方法である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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