本發明的實施方式涉及一種機械臂機構。
背景技術:
圖13中表示以往的垂直多關節部臂機構。垂直多關節部臂機構針對位置要求3自由度(x、y、z)、針對姿勢要求3自由度(φ、θ、ψ),通常是利用被稱為根部3軸的旋轉關節部j1、j2、j3及被稱為腕部3軸的旋轉關節部j4、j5、j6而實現。例如關節部j1、j4、j6應用扭轉關節部,關節部j2、j3、j5應用彎曲關節部。
這種多關節臂機構中,即便在可動范圍內也存在無數奇點姿勢,該姿勢失去某個特定方向的自由度。奇點姿勢下,正交坐標與關節部角度的組之間的坐標轉換運算存在無數個解(滿足某個坐標位置的關節部角度的組)而無法控制,關節部要求無限大的角速度,奇點附近關節部的活動急速加快而產生「失控」。因此,現狀的應對方法為避開奇點使用、或者犧牲末端移動速度等。作為奇點,例如如圖14(a)所示,通過將彎曲關節部j2、j3、j5全部設為零度而扭轉關節部j1、j4、j6的旋轉軸ra1、ra4、ra6變得同軸,在該被稱為腕部奇點的狀況下,無法明確地決定這些扭轉關節部j1、j4、j6的旋轉角。這種情形在至少2個扭轉關節部變得同軸的狀況下同樣會發生。作為其他奇點姿勢,已知有:如圖14(b)所示,腕部3軸的關節部j4、j5、j6的旋轉軸ra4、ra5、ra6的交點位于形成臂基部的扭轉關節部j1的旋轉軸ra1上的所謂肩奇點;如圖14(c)所示,腕部3軸的關節部j4、j5、j6的旋轉軸ra4、ra5、ra6的交點位于包含根部3軸的彎曲關節部j2、j3的旋轉軸ra2、ra3的平面上的所謂肘奇點等。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種在可動范圍內能夠從構造上消除或減少奇點姿勢的機械臂機構。
本實施方式所涉及的機械臂機構具有多個關節部。多個關節部中,第1關節部是以第1軸為中心的旋轉關節,第2關節部是以第2軸為中心的旋轉關節,第3關節部是以第3軸為中心的直動關節。第1、第2、第3關節部從基座依序配置。第1關節部以第1軸垂直于基座的方式配置。第2關節部相對于第1關節部而在第1軸的方向及與第1軸垂直的方向上偏移(offset)。
附圖說明
圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖;
圖2是表示圖1的機械臂機構的內部構造的立體圖;
圖3是從剖面方向觀察圖1的機械臂機構的內部構造的圖;
圖4是通過圖中符號表現來表示圖1的機械臂機構的圖;
圖5是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rrp)的圖;
圖6a是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(prr)的圖;
圖6b是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(prr)的圖;
圖7a是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(prr)的圖;
圖7b是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(prr)的圖;
圖8a是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rpr)的圖;
圖8b是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rpr)的圖;
圖9a是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rpr)的圖;
圖9b是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rpr)的圖;
圖10是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸的構成(rrr)的圖;
圖11是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的腕部3軸的構成的圖;
圖12是通過圖中符號表現來表示本實施方式的機械臂機構的根部3軸與腕部3軸的組合構成例的圖;
圖13是通過圖中符號表現來表示以往的典型的垂直多關節部機械臂機構的圖;
圖14是表示以往的典型的奇點姿勢的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本實施方式所涉及的機械臂機構進行說明。在以下的說明中,對具有大致相同功能及構成的構成要素標注相同的標號,只在必要情形時進行重復說明。
圖1是本實施方式所涉及的機械臂機構的外觀立體圖。圖2、圖3表示圖1的機械臂機構的內部構造。圖4是通過圖中符號表現來表示圖1的機械臂機構。機械臂機構具有大致圓筒形狀的基部1及連接在基部1的臂部2。在機械臂部2的前端安裝有被稱為末端執行器的末端效應器3。圖1中圖示可把持對象物的手部作為末端效應器3。末端效應器3并不限定于手部,也可為其他工具、或相機、顯示器。也可在機械臂部2的前端設置可更換為任意種類的末端效應器3的轉接器。
機械臂部2具有多個、此處為6個關節部j1、j2、j3、j4、j5、j6。多個關節部j1、j2、j3、j4、j5、j6從基部1依序配設。一般而言,第1、第2、第3軸ra1、ra2、ra3被稱為根部3軸,第4、第5、第6軸ra4、ra5、ra6被稱為腕部3軸。構成根部3軸的關節部j1、j2、j3的至少一個為直動關節。這里,第3關節部j3構成為直動關節、尤其是伸縮距離相對較長的關節部。第1關節部j1是以例如被基座面垂直支撐的第1旋轉軸ra1為中心的扭轉關節。第2關節部j2是以與第1旋轉軸ra1垂直配置的第2旋轉軸ra2為中心的彎曲關節。第3關節部j3是以與第2旋轉軸ra2垂直配置的第3軸(移動軸)ra3為中心而直線伸縮的關節。第4關節部j4是以與第3移動軸ra3一致的第4旋轉軸ra4為中心的扭轉關節。第5關節部j5是以與第4旋轉軸ra4正交的第5旋轉軸ra5為中心的彎曲關節。第6關節部j6是以與第4旋轉軸ra4正交、且與第5旋轉軸ra5垂直配置的第6旋轉軸ra6為中心的彎曲關節。
通過第1關節部j1扭動旋轉,臂部2與手部3一起旋轉。通過第2關節部j2的彎曲旋轉,臂部2與手部3一起以第2關節部j2的第2旋轉軸ra2為中心進行起伏移動。形成基部1的臂支撐體(第1支撐體)11a具有以第1關節部j1的旋轉軸ra1為中心形成的圓筒形狀的中空構造。第1關節部j1安裝在未圖示的固定臺。當第1關節部j1旋轉時,第1支撐體11a與臂部2的旋轉一起進行軸旋轉。另外,第1支撐體11a也可固定在接地層。在這種情形時,設為與第1支撐體11a分開而臂部2獨立旋轉的構造。在第1支撐體11a的上部連接有第2支撐體11b。
第2支撐體11b具有與第1支撐體11a連續的中空構造。第2支撐體11b的一端安裝在第1關節部j1的旋轉部。第2支撐體11b的另一端開放,第3支撐體11c在第2關節部j2的旋轉軸ra2自由旋轉地嵌入。第3支撐體11c具有與第1支撐體11a及第2支撐體11b連通的鱗片狀的中空構造。第3支撐體11c伴隨第2關節部j2的彎曲旋轉而其后部收納或送出至第2支撐體11b。構成臂部2的直動關節部的第3關節部j3的后部是通過其收縮而被收納在第1支撐體11a與第2支撐體11b連續的中空構造的內部。
第1關節部j1包含圓環形狀的固定部及旋轉部。固定部固定在基座(未圖示)。在旋轉部安裝有第1支撐體11a及第2支撐體11b。當第1關節部j1旋轉時,第1、第2、第3支撐體11a、11b、11c以第1旋轉軸ra1為中心而與臂部2及手部3一起旋轉。
第3支撐體11c是其后端下部以旋轉軸ra2為中心自由旋轉地嵌入至第2支撐體11b的開放端下部。由此,構成作為以旋轉軸ra2為中心的彎曲關節部的第2關節部j2。當第2關節部j2旋轉時,臂部2與手部3一起以第2關節部j2的旋轉軸ra2為中心朝垂直方向轉動、即起伏。
如上所述,作為關節部的第3關節部j3是構成臂部2的主要構成部分。在臂部2的前端設有所述手部3。通過第1至第6關節部j1-j6的旋轉、彎曲、伸縮,可將手部3的2指手16配置為任意的位置·姿勢。尤其是,第3關節部j3的直動伸縮距離的長度可實現手部3對基部1的附近位置至遠距離位置的大范圍的對象的作用。
第3關節部j3的特征為通過構成的直動伸縮臂機構而實現直動伸縮距離的長度。直動伸縮距離的長度通過圖2、圖3所示的構造達成。直動伸縮臂機構具有第1連結鏈節排21及第2連結鏈節排20。在臂部2水平配置的基準姿勢下,第1連結鏈節排21位于第2連結鏈節排20的下部,第2連結鏈節排20位于第1連結鏈節排21的上部。
第1連結鏈節排21具有相同的剖面コ字形狀,包含通過銷而在背面部位排狀連結的的多個第1連結鏈節23。具備如下性質:因利用第1連結鏈節23的剖面形狀及銷實現的鏈接位置,而第1鏈接鏈節排21可向其背面方向bd彎曲但無法反過來朝表面方向fd彎曲。第2連結鏈節排20具有寬度與第1連結鏈節23大致相等的大致平板形狀,包含以在背面方向及表面方向均可彎曲的狀態利用銷排狀連結的多個第2連結鏈節22。第1連結鏈節排21是通過結合鏈節26而與第2連結鏈節排20在前端部結合。結合鏈節26具有第1連結鏈節23與第2連結鏈節22成為一體的形狀。結合鏈節26為始端,第2連結鏈節排20與第1連結鏈節排21一起從第3支撐體11c被送出時,第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20相互接合。第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20是通過結合鏈節26而在前端部結合,各自的后部被保持在第3支撐體11c的內部防止脫出,由此保持接合狀態。當第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20保持接合狀態時,第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20的彎曲被限制,由此由第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20構成具備一定剛性的柱狀體。當第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20相互分離時,彎曲限制被解除,分別恢復成可彎曲的狀態。第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20在第3支撐體11c的開口附近接合并被送出。第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20在第3支撐體11c的內部分離,分別變成可彎曲的狀態。第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20單獨地彎曲,且在第1支撐體11a的內部單獨地收納。
如圖2所示,在第2連結鏈節22的內側形成線性齒輪22a。線性齒輪22a在第2連結鏈節排20成直線狀時鏈接,而構成連續的線性齒輪。如圖3所示,第2連結鏈節22在第3支撐體11c內被夾持在輥r1與驅動齒輪24a之間。線性齒輪22a嚙合在驅動齒輪24a。驅動齒輪24a通過馬達m1而正向旋轉,由此第2連結鏈節排20與第1連結鏈節排21一起從第3支撐體11c被送出。這時,第1連結鏈節排21與第2連結鏈節排20被設在第3支撐體11c的開口附近的一對上下輥r2、r4夾持,相互擠壓而接合,在該狀態下沿著第3移動軸ra3直線地被送出。驅動齒輪24a通過馬達m1而逆向旋轉,由此第2連結鏈節排20與第1連結鏈節排21在第3支撐體11c的內部在上下輥r2、r4的后方解除接合狀態而相互分離。分離后的第2連結鏈節排20與第1連結鏈節排21分別恢復為可彎曲的狀態,被設在第2、第3支撐體11b、11c的內部的導軌(未圖示)引導,朝沿著第1旋轉軸ra1的方向彎曲,并收納至第1支撐體11a的內部。
如圖1所示,手部3裝配在臂部2的前端。手部3通過第1、第2、第3關節部j1、j2、j3而移動至任意位置,通過第4、第5、第6關節部j4、j5、j6而配置成任意姿勢。手部3具有開閉的2個指部16a、16b。第4關節部j4是具有與沿著臂部2的伸縮方向的臂部2的中心軸、即第3關節部j3的移動軸ra3典型一致的旋轉軸ra4的扭轉關節。如果第4關節部j4旋轉,則手部3從第4關節部j4朝前端以旋轉軸ra4為中心旋轉。
第5關節部j5是具有與第4關節部j4的移動軸ra4正交的旋轉軸ra5的彎曲關節部。如果第5關節部旋轉,則手部16從第5關節部j5朝前端上下轉動。第6關節部j6是具有與第4關節部j4的旋轉軸ra4正交、與第5關節部j5的旋轉軸ra5垂直的旋轉軸ra6的彎曲關節。如果第6關節部j6旋轉則手部16左右旋轉。
圖4利用圖中符號表現來表示圖1的機械臂機構。機械臂機構通過構成根部3軸的第1關節部j1、第2關節部j2及第3關節部j3、以及構成腕部3軸的第4關節部j4、第5關節部j5及第6關節部j6,實現3個位置自由度及3個姿勢自由度。第1關節部j1配設在第1支撐體11a與第2支撐體11b之間,構成以旋轉軸ra1為中心的扭轉關節。旋轉軸ra1與設置有第1關節部j1的固定部的基座的基準面bp垂直地配置。規定z軸與旋轉軸ra1平行。為了便于說明,規定以z軸為中心的正交3軸的空間坐標系(xyz)。
第2關節部j2構成為以旋轉軸ra2為中心的彎曲關節。第2關節部j2的旋轉軸ra2設為與空間坐標系上的x軸平行。第2關節部j2的旋轉軸ra2設為與第1關節部j1的旋轉軸ra1垂直的朝向。再者,第2關節部j2相對于第1關節部j1而朝第1旋轉軸ra1的方向(z軸方向)及與第1旋轉軸ra1垂直的y軸方向的2方向偏移。第1關節部j1與第2關節部j2的在z軸方向的關節間距離(也稱為關節中心間距離、鏈路長或偏移距離)為d1,第1關節部j1與第2關節部j2的在y軸方向的關節間距離為l1。另外,將旋轉關節部的關節中心稱為旋轉面上的構造中心,將直動關節部的關節中心稱為最收縮狀態下的構造中心。
以第2關節部j2相對于第1關節部j1朝所述2方向偏移的方式,將第2支撐體11b安裝在第1支撐體11a。在第1關節部j1連接第2關節部j2的虛設的臂桿部分(鏈路部分)具有前端彎成直角的2個鉤形狀體組合而成的曲柄形狀。該虛設的臂桿部分是由具有中空構造的第1、第2支撐體11a、11b構成。
第3關節部j3構成為以移動軸ra3為中心的直動關節。第3關節部j3的移動軸ra3設為與第2關節部j2的旋轉軸ra2垂直的朝向。在第2關節部j2的旋轉角為零度、即臂部2的起伏角為零度且臂部2水平的基準姿勢下,第3關節部j3的移動軸ra3設在與第2關節部j2的旋轉軸ra2垂直且與第1關節部j1的旋轉軸ra1也垂直的方向。在空間坐標系上,第3關節部j3的移動軸ra3設為與和x軸及z軸垂直的y軸平行。再者,第3關節部j3相對于第2關節部j2而朝向其旋轉軸ra2的方向(y軸方向)、及與移動軸ra3正交的z軸的方向的2方向偏移。第2關節部j2與第3關節部j3的在z軸方向的關節間距離(偏移距離)設為d2,第2關節部j2與第3關節部j3的在y軸方向的關節間距離設為l2。以第3關節部j3相對于第2關節部j2朝所述2方向偏移的方式,將第3支撐體11c安裝在第2支撐體11b。在第2關節部j2連接第3關節部j3的虛設的臂桿部分(鏈路部分)具有前端垂直彎曲的鉤形狀體。該虛設的臂桿部分是由第2、第3支撐體11b、11c構成。
所述第1關節部j1與第2關節部j2的在y軸方向的關節間距離l2、及第2關節部j2與第3關節部j3的在z軸方向的關節間距離d2設定為不同的値。
第4關節部j4構成為以旋轉軸ra4為中心的扭轉關節。第4關節部j4的旋轉軸ra4以與第3關節部j3的移動軸ra3大致一致的方式配置。第5關節部j5構成以旋轉軸ra5為中心的彎曲關節。第5關節部j5的旋轉軸ra5以與第3關節部j3的移動軸ra3及第4關節部j4的旋轉軸ra4大致正交的方式配置。第6關節部j6構成以旋轉軸ra6為中心的扭轉關節。第6關節部j6的旋轉軸ra6以與第4關節部j4的旋轉軸ra4及第5關節部j5的旋轉軸ra5大致正交的方式配置。第6關節部j6是用于使作為末端效應器的手部3旋轉而設置,可作為其旋轉軸ra6與第4關節部j4的旋轉軸ra4及第5關節部j5的旋轉軸ra5大致正交的彎曲關節而安裝。
這樣,將多個關節部j1-j6的根部3軸中的一個彎曲關節部換成直動關節部,使第2關節部j2相對于第1關節部j1朝2方向偏移,并使第3關節部j3相對于第2關節部j2朝2方向偏移,由此實現從構造上消除奇點姿勢。
根據以上說明可理解,奇點姿勢的消除或奇點姿勢的數量的減少,是通過「以使多個關節部j1-j6中相鄰的2個關節部朝2方向或3方向偏移的方式配置」的技術思想的創作而實現。該技術思想的創作關于多個關節部j1-j6的關節的種類(扭動旋轉、彎曲旋轉、直動)的組合、對應它們的組合的偏移的方向存在各種變化。以下,逐個說明它們的變化。
逐個說明根部3軸的變化及腕部3軸的變化。這些根部3軸的各變化可相對于腕部3軸的變化分別任意地組合。另外,為了便于說明根部3軸,規定z軸與基座的基準面垂直,并規定以z軸為中心的正交3軸的空間坐標系(xyz)。以下,說明所有旋轉關節的旋轉角均為零度的基準姿勢的狀態。另外,作為根部3軸的變化的表述上的區別,將旋轉關節(彎曲關節或扭轉關節)表述為「r」,將直動關節表述為「p」,從基座依序為第1關節部、第2關節部、第3關節部,例如第1、第2關節部為旋轉關節,第3關節部為直動關節時表述為(rrp)。另外,作為腕部3軸的變化的表述上的區別,將彎曲關節表述為「b」,將扭轉關節表述為「r」,從根部3軸側依序為第4關節部、第5關節部、第6關節部,例如第4、第5關節部為彎曲關節,第6關節部為扭轉關節時表述為(bbr)。
(根部3軸)
參照圖5,對根部3軸的(rrp)進行說明。如圖5(a)所示,第1關節部j1、第2關節部j2是旋轉關節r,第3關節部j3是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其移動軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖5(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向的偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖5(c)所示,第1關節部j1、第2關節部j2為旋轉關節r,第3關節部j3為直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其移動軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖5(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖5(e)所示,第1關節部j1、第2關節部j2是旋轉關節r,第3關節部j3是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其移動軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖5(f)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖5(g)所示,第1關節部j1、第2關節部j2是旋轉關節r,第3關節部j3是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其移動軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖5(h)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖5(i)所示,第1關節部j1、第2關節部j2是旋轉關節r,第3關節部j3是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其移動軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖5(j)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
其次,參照圖6a、圖6b對根部3軸的(prr)進行說明。如圖6a(a)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6a(c)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6a(e)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(f)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6a(g)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(h)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6a(i)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(j)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6a(k)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6a(l)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6b(m)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6b(n)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6b(o)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6b(p)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖6b(q)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖6b(r)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
其次,參照圖7a、圖7b對根部3軸的(prr)且第1關節部j1(直動關節p)的移動軸ra1與x軸平行配置的例子進行說明。如圖7a(a)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(c)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(e)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(f)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(g)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(h)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(i)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(j)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(k)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(l)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(m)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(n)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7a(o)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7a(p)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖7b(q)所示,第1關節部j1是直動關節p,第2關節部j2及第3關節部j3是旋轉關節r。第1關節部j1是以其移動軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖7b(r)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
其次,參照圖8a、圖8b對根部3軸的(rpr)進行說明。如圖8a(a)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(c)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(e)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(f)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(g)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(h)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(i)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(j)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(k)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(l)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(m)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(n)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8a(o)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8a(p)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖8b(q)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖8b(r)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
其次,參照圖9a、圖9b對根部3軸的(rpr)進行說明。如圖9a(a)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(c)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(e)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(f)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(g)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(h)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(i)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(j)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(k)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(l)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(m)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(n)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9a(o)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與y軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9a(p)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖9b(q)所示,第1關節部j1及第3關節部j3是旋轉關節r,第2關節部j2是直動關節p。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與x軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其移動軸ra2與z軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖9b(r)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
其次,參照圖10對根部3軸的(rrr)進行說明。如圖10(a)所示,第1關節部j1、第2關節部j2、第3關節部j3均是旋轉關節r。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與x軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖10(b)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖10(c)所示,第1關節部j1、第2關節部j2、第3關節部j3均是旋轉關節r。第1關節部j1是以其旋轉軸ra1與z軸平行的方式配置。第2關節部j2是以其旋轉軸ra2與y軸平行的方式配置。第3關節部j3是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第2關節部j2相對于第1關節部j1朝y軸及z軸的2方向偏移。第3關節部j3相對于第2關節部j2朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖10(d)所示,第2關節部j2也相對于第1關節部j1朝x軸的方向偏移。第3關節部j3也相對于第2關節部j2朝x軸的方向偏移。此外,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移、與第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
(腕部3軸)
其次,參照圖11對腕部3軸進行說明。如圖11(a)所示,第4關節部j4、第5關節部j5及第6關節部j6均為旋轉關節的彎曲關節b(bbb)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與x軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與x軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(b)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(c)所示,第4關節部j4是旋轉關節的扭轉關節r,第5關節部j5及第6關節部j6是彎曲關節b(rbb)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與z軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與x軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(d)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(e)所示,第4關節部j4是彎曲關節b,第5關節部j5是扭轉關節r,第6關節部j6是彎曲關節b(brb)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與x軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與z軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(f)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(g)所示,第4關節部j4是彎曲關節b,第5關節部j5是彎曲關節b,第6關節部j6是扭轉關節r(bbr)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與x軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與x軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(h)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(i)所示,第4關節部j4是彎曲關節b,第5關節部j5是扭轉關節r,第6關節部j6是扭轉關節r(brr)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與x軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與z軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(j)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(k)所示,第4關節部j4是扭轉關節r,第5關節部j5是彎曲關節b,第6關節部j6是扭轉關節r(rbr)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與z軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與x軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(l)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(m)所示,第4關節部j4是扭轉關節r,第5關節部j5是扭轉關節r,第6關節部j6是彎曲關節b(rrb)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與z軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與z軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與x軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,圖11(n)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
如圖11(o)所示,第4關節部j4、第5關節部j5及第6關節部j6均是扭轉關節r(rrr)。第4關節部j4是以其旋轉軸ra4與z軸平行的方式配置。第5關節部j5是以其旋轉軸ra5與z軸平行的方式配置。第6關節部j6是以其旋轉軸ra3與z軸平行的方式配置。第5關節部j5相對于第4關節部j4朝y軸及z軸的2方向偏移。第6關節部j6相對于第5關節部j5朝y軸及z軸的2方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移的一方也可為零。再者,如圖11(p)所示,第5關節部j5也相對于第4關節部j4朝x軸的方向偏移。第6關節部j6也相對于第5關節部j5朝x軸的方向偏移。此外,第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移、與第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移的一方或兩方也可為零。
圖12(a)中作為根部3軸與腕部3軸的連結例子而從正面表示根部3軸(rrr)與腕部3軸(bbb)的連結。圖12(b)是從側面表示圖12(a)的構造。當第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移距離lf1、第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移距離lf2、第4關節部j4相對于第3關節部j3的y軸方向偏移距離lf3、第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移距離lf4、第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移距離lf5、再者,第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移距離ls1、第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移距離ls2、第4關節部j4相對于第3關節部j3的x軸方向偏移距離ls3、第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移距離ls4、第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移距離ls5中的至少一者不是零時,便可消除特定種類的奇點姿勢。
再者,當第2關節部j2相對于第1關節部j1的y軸方向偏移距離lf1、第3關節部j3相對于第2關節部j2的y軸方向偏移距離lf2、第4關節部j4相對于第3關節部j3的y軸方向偏移距離lf3、第5關節部j5相對于第4關節部j4的y軸方向偏移距離lf4、第6關節部j6相對于第5關節部j5的y軸方向偏移距離lf5中的至少一者不是零,且第2關節部j2相對于第1關節部j1的x軸方向偏移距離ls1、第3關節部j3相對于第2關節部j2的x軸方向偏移距離ls2、第4關節部j4相對于第3關節部j3的x軸方向偏移距離ls3、第5關節部j5相對于第4關節部j4的x軸方向偏移距離ls4、第6關節部j6相對于第5關節部j5的x軸方向偏移距離ls5中的至少一者并不是零時,便可消除更多種類的奇點姿勢。
如上所述根據本實施方式,可通過構造上的處理消除或減少可動范圍內的各種奇點姿勢的產生。
雖然對本發明的幾個實施方式進行了說明,但是這些實施方式只是作為例子而提出的,并非用于限定本發明的范圍。對于這些新的實施方式,能夠以其他各種方式進行實施,在不脫離本發明要旨的范圍內,能夠進行各種省略、置換、及變更。這些實施方式和其變形,包含于本發明的范圍和要旨的同時,也包含于權利要求書中記載的發明及其均等范圍內。
【符號說明】
1:基部
2:臂部
3:末端效應器
j1、j2、j4、j5、j6:旋轉關節部
j3:直動關節部
11a:第1支撐體
11b:第2支撐體
11c:第3支撐體
20:第2連結鏈節排
21:第1連結鏈節排
22:第2連結鏈節
23:第1連結鏈節
26:結合鏈節
l1、l2、l3:偏移距離