电动装置的制作方法

本公开涉及具备臂的电动装置。

背景技术：

已开发了一种使用与一个或多个臂的前端连接的末端执行器(endeffector)进行各种动作的电动装置(例如机器手装置)。这样的电动装置例如利用于工厂中的物品搬运等各种作业。

专利文献1公开了一种经由能够旋转的多个关节将多个臂串联连接而成的垂直多关节型机器人装置。在该机器人装置中，经由缆线向各关节中的旋转机构和臂的前端的末端执行器供给电力。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-104764号公报

技术实现要素：

在现有技术中，由于在臂的可动部分存在缆线，所以限制了末端执行器的可动区域。

本公开提供一种具备能够解决相关的问题的新颖构造的电动装置。

为了解决上述问题，本公开的一个技术方案涉及的电动装置具备：

在第一方向上延伸的第一臂；

由所述第一臂支撑的第二臂；以及

第一线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有第一送电天线，

所述第二臂具有第一受电天线，

所述第一送电天线以非接触方式向所述第一受电天线供给电力，

所述第一受电天线向与所述第一受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

本公开的其他技术方案涉及的电动装置具备：

在第一方向上延伸的臂；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述臂；以及

线性致动器，设置于所述支撑体和所述臂中的至少一方并使所述臂在所述第二方向上移动，

所述支撑体具有送电天线，

所述臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

这些总括或具体的技术方案可以用系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质来实现。或者，也可以用系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。

根据本公开的一个技术方案，在第一臂与第二臂之间或支撑体与臂之间，进行使用了送电天线和受电天线的无线电力传输。因此，能够削减末端执行器的可动区域的限制。

附图说明

图1a是示意地表示垂直多关节型机器人的一例(比较例1)的图。

图1b是表示在比较例1中折叠臂210而手270接近支撑体250的状态的例子的图。

图1c是示出比较例1的问题的图。

图2a是示意地表示具备使臂伸缩的机构的机器人的一例(比较例2)的图。

图2b是示出比较例2的问题的图。

图3a是示意地表示具备使臂210在支撑体250延伸的方向上移动的机构的机器人的一例(比较例3)的图。

图3b是示出比较例3的问题的图。

图4是示意地表示本公开的实施方式1中的电动装置100的构成的图。

图5是表示本公开的实施方式1中的电动装置100的其他配置例的图。

图6是更详细地表示第一臂10和第二臂20的构成的图。

图7a是表示线性致动器30的构成例的图。

图7b是表示线性致动器30的其他构成例的图。

图8a是表示实施方式1中的送电线圈12a和受电线圈22a的配置关系的图。

图8b是表示送电线圈12a的送电面和受电线圈22a的受电面与水平面平行(即，与重力方向垂直)的例子的图。

图9a是示意地表示在图8a所示的构成中伸长第二臂20时的影响的图。

图9b是表示由载荷产生的力的力矩方向的第一图。

图9c是表示由载荷产生的力的力矩方向的第一图。

图9d是示意地表示在图8b所示的构成中伸长第二臂20时的影响的图。

图10是表示相对于图9a和图9d各自的构成中的第二臂20的拉出量的耦合系数的变化的例子的图。

图11是表示电动装置100的其他例的图。

图12a是表示电动装置100的电路构成的一例的框图。

图12b是表示电动装置100的电路构成的其他例的图。

图13是表示送电天线12和受电天线22的等效电路的图。

图14a是表示逆变电路14a的构成例的图。

图14b是表示逆变电路14a的其他构成例的图。

图15是表示整流电路24a的构成例的图。

图16是表示本公开的实施方式2中的电动装置100的构成的图。

图17是表示本公开的实施方式2中的电动装置100的其他配置例的图。

图18是更详细地表示实施方式2中的支撑体50和臂10的构成的图。

图19a是表示在实施方式2的构成中施加至臂10的载荷发生变化时的影响的图。

图19b是表示在实施方式2的变形例的构成中施加至臂10的载荷发生变化时的影响的图。

图20是表示实施方式2的变形例的图。

图21是表示图20所示的电动装置100的构成的框图。

图22是表示具有第二旋转机构60a的电动装置100的一例的图。

图23a是表示第二臂20包含经由关节(旋转机构)60b、60c连接的多个部分的例子的图。

图23b是表示第二臂20包含经由关节60b连接的多个部分，并在前端部具有伸缩机构的例子的图。

图23c是表示第二臂20包含经由关节60b、60c连接的多个部分的其他例的图。

图23d是表示没有第一臂与第二臂20之间的伸缩机构，第二臂20具有关节60b、60c的例子的图。

图24是示意地表示本公开的实施方式3中的电动装置100的构成的图。

图25是示意地表示实施方式3中的动作的示意图。

图26是表示在实施方式3中控制电路150向电动装置100发出的指示的步骤的流程图。

图27是示意地表示本公开的实施方式4中的电动装置100的构成的图。

图28是表示本公开的其他实施方式的图。

图29a是表示变更了实施方式3中的电动装置100的配置方向的例子的图。

图29b是表示图29a的构成例中的由载荷产生的力的力矩方向的图。

图30a是表示变更了实施方式4中的电动装置100的配置方向的例子的图。

图30b是表示图30a的构成例中的由载荷产生的力的力矩方向的图。

具体实施方式

(成为本公开的基础的见解)

在说明本公开的实施方式前，说明成为本公开的基础的见解。

本发明人发现，在背景技术一栏中说明的以往的机器人装置会产生以下问题。

图1a是示意地表示垂直多关节型机器人的一例(比较例1)的图。该机器人具备支撑体250、由支撑体250支撑的两个臂210以及与臂210的前端连接的手(末端执行器)270。支撑体250、两个臂210以及手270经由能够旋转的多个关节230串联连接。支撑体250由旋转机构260支撑，并能够绕铅垂方向的轴旋转。经由缆线从未图示的电源向各关节230和手270中的马达供给电力。

这样的垂直多关节型机器人能够通过使各关节230旋转而折叠臂210，从而使手270移动。图1b示出了折叠臂210而手270接近支撑体250的状态的例子。此时，产生折叠了的臂210形成的折叠区域。由此，具有以下问题：设置所需的空间变大，其结果，手270的可动区域可能会受到限制。

图1c是示出该问题的图。在图示的例子中，手270抓住位于架子之中的物品并移动至其他位置。当要使手270侵入架子的内部时，臂210的折叠区域与架板发生干涉。由于该干涉，无法使手270到达架子的最深部。这样的话，无法充分地利用臂210的长度。

为了解决这样的问题，可考虑如下构成：不利用旋转机构，而是利用直线移动机构使手270在前后方向上移动。

图2a是示意地表示具有这样的构成的机器人的一例(比较例2)的图。该机器人的两个臂210不是经由关节(旋转机构)，而是经由线性致动器(直线移动机构)连接。由此，能够使臂210伸缩，并使手270在前后方向上移动。利用从未图示的电源延伸的缆线280，向臂210内的线性致动器和前端的手270供给电力。除了电力以外，缆线280例如也传输用于控制线性致动器和手270内的马达的控制信号。

通过导入这种能够伸缩的臂的机构，能够使手270到达架子的最深部，而不使臂210与架板干涉。但是，在该比较例的构造中，如图2b所示，在缩短臂210时，缆线280与架板有可能干涉。进而，由于反复进行缆线280的弯曲，缆线280有可能劣化或断线。

在图3a所示的构成中也会产生同样的问题。

图3a是示意地表示具备使臂210在支撑体250延伸的方向上移动的机构的机器人的一例(比较例3)的图。该机器人具有使臂210在支撑体250延伸的方向上移动的线性致动器，所述臂210由支撑体250支撑。由此，能够使臂210在上下方向上移动。在该例子中，也设置有从未图示的电源向线性致动器和手270供给电力的缆线280。

通过导入这样的直线移动型的臂机构，能够使手270平行于架子的开口面移动。即，能够在保持与架子的距离的状态下，以一个自由度进行手270的定位。但是，在该例子中，如图3b所示，也会产生缆线280与地面之间的干涉。伴随着反复进行缆线280的干涉和弯曲，可能会产生缆线280的劣化和断线的问题。

本发明人发现了比较例1～3中的上述问题，并研究了用于解决这些问题的构成。本发明人发现：通过从连接两个臂210的位置或连接支撑体250与臂210的位置排除缆线，能够解决上述问题。

基于以上考察，本发明人想到了以下说明的本公开的各技术方案。

本公开的一个技术方案涉及的电动装置具备：

在第一方向上延伸的第一臂；

由所述第一臂支撑的第二臂；以及

第一线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有第一送电天线，

所述第二臂具有第一受电天线，

所述第一送电天线以非接触方式向所述第一受电天线供给电力，

所述第一受电天线向与所述第一受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

根据上述技术方案，

所述第一臂具有第一送电天线，

所述第二臂具有第一受电天线，

所述第一送电天线以非接触方式向所述第一受电天线供给电力，

所述第一受电天线向与所述第一受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

由此，能够排除在第一臂与第二臂之间传输电力的缆线。结果，能够削减末端执行器的可动区域的限制。另外，能够解决如参照图2a和图2b说明的那样，由于在臂的可动部分存在缆线，缆线与其他物体(例如架子、地面等)干涉，或者，缆线劣化或断线的问题。因此，能够使得定期地更换缆线等维护变得不需要，或者，能够减少其频率。

本公开的其他技术方案涉及的电动装置具备：

在第一方向上延伸的臂；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述臂；以及

线性致动器，设置于所述支撑体和所述臂中的至少一方并使所述臂在所述第二方向上移动，

所述支撑体具有送电天线，

所述臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

根据上述技术方案，

所述支撑体具有送电天线，

所述臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

由此，能够排除在支撑体与臂之间传输电力的缆线。结果，能够削减末端执行器的可动区域的限制。另外，能够解决参照图3a和图3b说明的缆线的劣化或断线的问题。因此，能够使得定期地更换缆线等维护变得不需要，或者，能够减少其频率。

本公开的其他技术方案涉及的电动装置具备：

在第一方向上延伸的第一臂；

由所述第一臂支撑的第二臂；

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述第一臂；以及

旋转机构，使所述支撑体绕与所述第二方向平行的旋转轴旋转，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

使所述支撑体旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述支撑体旋转。

根据上述技术方案，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

由此，能够排除在第一臂与第二臂之间传输电力的缆线。结果，能够削减末端执行器的可动区域的限制。另外，能够避免参照图2a和图2b说明的缆线的劣化或断线的问题。因此，能够使得定期地更换缆线等维护变得不需要，或者，能够减少其频率。

并且，根据上述技术方案，

使所述支撑体旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述支撑体旋转。

由此，由于旋转所需的加减速转矩变小，所以能够减小对旋转机构(马达等)的负载。另外，能够减小第二臂和设置于其前端的末端执行器的旋转所需的空间。

本公开的其他技术方案涉及的电动装置具备：

支撑体；

旋转机构，由所述支撑体支撑并绕旋转轴旋转；

第一臂，在第一方向上延伸，与所述旋转机构连接，并绕所述旋转轴旋转；

由所述第一臂支撑的第二臂；以及

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

使所述第一臂旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述第一臂旋转。

根据上述技术方案，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

由此，能够排除在第一臂与第二臂之间传输电力的缆线。结果，能够削减末端执行器的可动区域的限制。另外，能够解决参照图2a和图2b说明的缆线的劣化或断线的问题。因此，能够使得定期地更换缆线等维护变得不需要，或者，能够减少其频率。

并且，根据上述技术方案，

使所述第一臂旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述第一臂旋转。

由此，由于旋转所需的加减速转矩变小，所以能够减小对旋转机构(马达等)的负载。另外，能够减小第二臂和设置于其前端的末端执行器的旋转所需的空间。

以下，说明本公开的更具体的实施方式。但是，有时省略过度详细的说明。例如，有时省略已经熟知的事项的详细说明、对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，使本领域技术人员容易理解。此外，为了让本领域技术人员充分地理解本公开，发明人们提供附图和以下说明，并无意用它们来限定权利要求书记载的主题。在以下说明中，对于相同或类似的构成要素赋予相同的参照符号。

(实施方式1)

图4是示意地表示本公开的实施方式1中的电动装置100的构成的图。电动装置100例如是在工厂内用于物品的搬运的机器人装置。

在以下说明中，使用表示相互正交的x、y、z方向的xyz坐标。与水平面平行地设定x轴和y轴，在铅垂方向上设定z轴。为了便于说明而设定图示的坐标系，不限制实际使用本公开的实施方式中的装置时的配置和方向。另外，附图所示的构造物的整体或一部分的形状和大小也并非限制现实的形状和大小。

本实施方式的电动装置100具备在第一方向(在图4的例子中为y方向)上延伸的第一臂10、由第一臂10支撑的第二臂20以及未图示的线性致动器(直线移动机构)。如后所述，线性致动器设置在第一臂10或第二臂20上。线性致动器使第二臂20相对于第一臂10在第一方向(y方向)上移动。由此，能够使臂10、20的整个长度(全长)伸缩。在以下的说明中，有时将第一臂称为“固定臂”，将第二臂称为“移动臂”。

第一臂10具有送电天线12，第二臂20具有受电天线22。以非接触方式从送电天线12向受电天线22供给电力。在本实施方式中，第一臂10与第二臂20之间没有用缆线连接。

电动装置100还具备支撑第一臂10的支撑体50。支撑体50在与第一方向(y方向)不同的第二方向(在图4的例子中为z方向)上延伸。第一方向与第二方向可以不正交。支撑体50由旋转机构60支撑。旋转机构60包含马达，利用马达的旋转力，使支撑体50围绕与第二方向(z方向)平行的轴旋转。由此，能够使末端执行器90以支撑体50为中心旋转移动。

在第二臂20的前端安装有末端执行器90。末端执行器90与第二臂20中的受电天线22电连接。本实施方式中的末端执行器90为机器人，具有抓住物品的机构。除了抓住物品的机构以外，末端执行器90也可以具有其他机构，例如，使末端执行器90旋转的机构或使之伸缩的机构。末端执行器90不限于手，例如也可以是钻头。除了马达等动力装置以外，末端执行器90也可以包含例如相机、传感器、光源等其他装置。末端执行器90只要是利用电力进行动作的设备，则可以是任意的设备。能够从第二臂20拆下末端执行器90并更换为其他末端执行器。

末端执行器90是本公开中的负载的一例。在本说明书中，“负载”是指利用电力进行动作的所有设备。在“负载”中，例如包含马达、相机(拍摄元件)、光源、二次电池以及电子电路(例如电力转换电路或微控制器)等设备。在本说明书中，“与受电天线电连接的负载”是指与受电天线的后级(前端侧)连接，且能够接受来自受电天线的电力的设备的整体或其一部分。

电动装置100还具备送电电路14和受电电路24。送电电路14经由缆线80连接在未图示的电源与送电天线12之间。受电电路24经由缆线80连接在受电天线22与末端执行器90之间。送电电路14包含向送电天线12供给交流电力的逆变电路。受电电路24包含将从受电天线22供给的交流电力转换成直流电力并向末端执行器90输出的整流电路(整流器)。将在后面说明送电电路14和受电电路24的构成。

本实施方式中的送电天线12和受电天线22是以非接触方式传输电力的元件。送电天线12包含送电线圈，受电天线22包含受电线圈。利用送电线圈与受电线圈之间的电磁耦合，以非接触方式从送电线圈向受电线圈传输电力。更具体而言，利用送电线圈与受电线圈之间的磁场耦合(电磁感应或谐振磁场耦合)，以非接触方式从送电线圈向受电线圈传输电力。从送电电路14内的逆变电路向送电线圈供给交流电力。利用磁场向受电线圈传输电力，所述磁场利用该交流电力从送电线圈产生。

此外，送电天线和受电天线也可以利用电场耦合(电容耦合)取代磁场耦合，以非接触方式传输电力。在由电场耦合实现的无线电力传输中，各天线可具备：一对平板状电极、和包含电感器和电容器的谐振电路。通过使一对送电电极与一对受电电极相对，并向一对送电电极供给交流电力，从而能够以非接触方式向一对受电电极传输电力。

受电天线22经由受电电路24，将从送电天线12供给的电力供给至末端执行器90。由此，驱动末端执行器90内的多个马达，并能够进行动作。

在图4所示的电动装置100中，臂10、20延伸的方向(第一方向)与水平面平行，支撑体50延伸的方向(第二方向)与水平面垂直，但不限定于这样的构成。例如，如图5所示，也可以是第一方向与水平面垂直，第二方向与水平面平行。

图6是更详细地表示第一臂10和第二臂20的构成的图。在以下说明中，有时将第一臂10和第二臂20一起称为伸缩臂110。伸缩臂110可独立于末端执行器90和支撑体50而单独流通。即，本公开的电动装置也可以不具备支撑体50、旋转机构60以及末端执行器90。

如图6所示，本实施方式中的第一臂10具有送电电路14和与送电电路14连接的送电线圈12a。第二臂20具有受电线圈22a和与受电线圈22a连接的受电电路24。送电线圈12a具有在第一方向(y方向)和第二方向(z方向)上比受电线圈22a长的形状的绕组。由于送电线圈12a具有在y方向上比受电线圈22a长的绕组，所以即使第二臂20在y方向上移动，也能维持送电线圈12a与受电线圈22a的相向状态。由此，在进行臂10、20的伸缩动作期间也能够进行电力传输。此外，在图6中，第一方向(y方向)上的受电线圈22a的长度比第一方向(y方向)上的送电线圈12a的长度短，但也可以是相同长度。

虽然在图6中未示出，但是第一臂10或第二臂20具有使第二臂20相对于第一臂10在y方向上移动的线性致动器。以下，说明线性致动器的构成例。

图7a是表示线性致动器30的构成例的图。该例子中的线性致动器30设置在第一臂10上。线性致动器30具有马达32和滚珠丝杆34。滚珠丝杆34的前端与第二臂20的一端连接。马达的旋转力经由多个齿轮传递给滚珠丝杆34，滚珠丝杆34旋转。伴随着滚珠丝杆34的旋转，第二臂20在第一方向上移动。这样的线性致动器30也可以设置在第二臂20上。

图7b是表示线性致动器30的其他构成例的图。该例子中的线性致动器30具有马达32、齿条齿轮(齿条36和小齿轮38)。齿条36设置在第一臂10的内侧侧面上，马达32和小齿轮38设置在第二臂20的一端。通过马达32的旋转力传递给小齿轮38，小齿轮38旋转，由此第二臂20相对于齿条36在第一方向上移动。如图7b所示的例子那样，也可以是，构成线性致动器30的多个部件的一部分设置在第一臂10上，其他部分设置在第二臂20上。这样的方式也相当于第一臂10或第二臂20具有线性致动器30的方式。

除了这些构造以外，例如也能够使用马达和带来实现同样的功能。线性致动器30不限定于特定的构造，可以具有任意的构造。

图8a是表示本实施方式中的送电线圈12a和受电线圈22a的配置关系的图。在图8a中，送电线圈12a的尺寸比受电线圈22a的尺寸大。此外，在图8a中，虽然设为送电线圈12a的尺寸比受电线圈22a的尺寸大，但送电线圈12a的尺寸和受电线圈22a的尺寸的关系不限定于上述关系。在这里，将用送电线圈12a的外周包围的面称为“送电面”，将用受电线圈22a的外周包围的面称为“受电面”。在本实施方式中，送电线圈12a和受电线圈22a配置成送电面和受电面与施加至第二臂20的载荷的方向(在图8a的例子中为z轴的负方向)平行。载荷的方向根据电动装置100的设置方案而不同。例如，在图4的配置中，载荷的方向与第二方向一致，但在图5的配置中，载荷的方向与第一方向一致。

在通常的环境中，载荷的方向与重力方向(铅垂向下)一致。但是，在重力场以外的外场(例如电场或磁场)工作的环境下，将这些外力合成得到的力的方向是载荷的方向。在将本实施方式的构成应用于在重力几乎不起作用且电场或磁场起作用的宇宙空间中使用的机器人的情况下，配置各线圈以使得由该电场或磁场产生的力的方向与送电面和受电面平行。

图8b是表示送电线圈12a的送电面和受电线圈22a的受电面与水平面平行(即，与重力方向垂直)的例子的图。此外，在图8b中，对于第一臂10和第二臂20，仅示出了设置有线圈的侧面。可以按该例子这样配置线圈12a、22a，但通过如图8a所示配置线圈12a、22a，能够更稳定地进行电力传输。参照图9a～图10，说明该效果。

图9a是示意地表示在图8a所示的构成中伸长第二臂20时的影响的图。图9a左侧的图示出了从y轴的负方向侧观察第一臂10和第二臂20时的情形。图9a右侧的图示出了伸长第二臂20时的线圈12a、22a的配置关系的变化。当第二臂20在y方向上移动时，由于施加至第二臂20的载荷，第二臂20倾斜。第二臂20越伸长，末端执行器90保持的物品越重，则该倾斜变得越大。

图9b和图9c示出了由载荷产生的力的力矩方向。图9b示出了从x轴的正方向观察伸缩臂时的情形。图9c示出了从z轴的正方向观察伸缩臂时的情形。力矩方向由从产生该力矩的点到施加载荷的位置的位置矢量与载荷的矢量的外积确定。当载荷施加于位于臂20的前端的末端执行器90时，如图9b和图9c所示，力的力矩在-x方向上产生。在本实施方式中，以送电线圈12a的送电面和受电线圈22a的受电面与上述力矩方向垂直的方式配置各线圈。换句话说，以送电面和受电面与载荷(重力)的方向平行的方式配置各线圈。通过按这种方式配置，由载荷产生的力的力矩以使受电线圈22a围绕垂直于受电面的轴旋转的方式起作用。其结果，不会对线圈间的相对状态产生那么大的影响。

这样，在图9a所示的构成中，即使在第二臂20倾斜的情况下，送电线圈12a与受电线圈22a的距离也几乎不变化。因此，能够抑制线圈12a、22a间的耦合系数的变动。

图9d是示意地表示在图8b所示的构成中伸长第二臂20时的影响的图。图9d左侧的图示出了从y轴的负方向侧观察第一臂10和第二臂20时的情形。图9d右侧的图示出了伸长第二臂20时的线圈12a、22a的配置关系的变化。在该构成中，当伸长第二臂20时，由于施加至第二臂20的载荷，送电线圈12a与受电线圈22a之间的距离部分地发生变化。伴随于此，送电线圈12a与受电线圈22a之间的耦合系数发生变化。

图10是表示相对于图9a和图9d各自的构成中的第二臂20的拉出量的耦合系数的变化的例子的图。在图10中，虚线表示图9d所示的构成中的耦合系数的变化，实线表示图9a所示的构成中的耦合系数的变化。在图9d的构成中，由于当臂20的拉出量变大时，线圈12a、22a之间的距离整体变小，所以耦合系数增加。与该例子相反地，也存在臂20的拉出量越大，则线圈间的距离越大，耦合系数越下降的情况。与此相对，在图9a的构成中，即使臂20的拉出量变大，耦合系数也几乎不变化。

这样，如图9a所示，送电面和受电面配置成与第二臂20的载荷的方向平行，由此能够抑制伴随着臂20的伸缩的耦合系数的变化。因此，能够进行更稳定的电力传输。

在图9a和图9d所示的构成例中，送电线圈12a位于外侧，受电线圈22a位于内侧。由于在送电线圈12a的外侧存在金属屏蔽罩，所以能够抑制电磁噪声的辐射。与这些构成相反地，也可以是，受电线圈22a位于外侧，送电线圈12a位于内侧。

图11是表示具有这样的构成的电动装置100的例子的图。在该例子中，第二臂20具有与第一臂10的外侧表面相对的部分，在该部分设置有受电线圈22a。因此，受电线圈22a在送电线圈12a的外侧与送电线圈12a相对。在图11的例子中，与图9d的例子同样地，送电面和受电面与水平面平行(与载荷的方向垂直)。但是，在该情况下，也能够通过将送电面和受电面配置成与水平面垂直(与载荷的方向平行)来进行更稳定的电力传输。

接着，说明本实施方式中的电动装置100的电路构成。

图12a是表示电动装置100的电路构成的一例的框图。能够认为本实施方式的电动装置100是具备送电装置和受电装置的无线电力传输系统。第一臂10相当于送电装置，第二臂20相当于受电装置。在图12a的例子中，第一臂10具有线性致动器30中的马达。在以下说明中，有时将线性致动器30的马达仅称为线性致动器30。

第一臂10具有送电电路14、送电天线12以及线性致动器30。送电电路14具有：逆变电路14a、脉冲输出电路14b、送电控制电路14c以及送电侧接收器14d。脉冲输出电路14b例如是栅极驱动电路，响应于来自送电控制电路14c的指示，向逆变电路14a的多个开关元件供给脉冲信号。送电控制电路14c例如是微控制器(microcontroller)等具有存储器和处理器的集成电路。通过处理器执行存储在存储器中的计算机程序，进行脉冲输出电路14b和线性致动器30等的控制。

逆变电路14a和线性致动器30与外部的电源5连接，并从电源5接受直流电力。逆变电路14a将被供给的直流电力转换成交流电力并输出。线性致动器30由供给的直流电力驱动，并使第二臂20移动。

第二臂20中的受电电路24具有：整流电路24a、受电控制电路24b以及受电侧发送器24c。整流电路24a例如是单相全波整流电路或单相半波整流电路等公知的整流电路。整流电路24a将从受电天线22输出的交流电力转换成直流电力并输出。受电控制电路24b测量从整流电路24a输出的直流电压的值，向受电侧发送器24c发出发送的指示。

受电侧发送器24c向送电侧接收器14d发送电力传输所需的信息。这样的信息例如可以是表示供给至末端执行器90的电力或电压的值的信息。送电控制电路14c接受该信息，例如进行维持的反馈控制以向末端执行器90供给一定的电压。受电侧发送器24c与送电侧接收器14d之间的通信例如能够以振幅调制或无线lan等公知的方法来进行。在进行基于振幅调制的通信的情况下，受电侧发送器24c可包含与整流电路24a的前级或后级连接的负载调制电路。送电侧接收器14d可具有解调电路，所述解调电路例如基于逆变电路14a与送电天线12之间的电压的振幅的变化读取信息。

在该例子中，末端执行器(负载)90具有蓄电装置91和动力装置92。蓄电装置91是二次电池或电容器，存储供给的电力。动力装置92包含一个或多个马达。如果不需要蓄电装置91，也可以省略。

图12b是表示电动装置100的其他构成例的图。在该例子中，线性致动器30的马达搭载于第二臂20。向线性致动器30供给从整流电路24a输出的直流电力。由此，线性致动器30使第二臂20相对于第一臂10移动。

以下，更详细地说明各构成要素。

图13是表示送电天线12和受电天线22的等效电路的图。送电天线12和受电天线22分别具有图13所示的包含线圈和电容器的谐振电路的构成。各天线不限于串联谐振电路，也可以是并联谐振电路。线圈12a、22a例如可以是形成在电路基板上的平面线圈或层叠线圈或使用了铜线、李兹线或绞合线等的绕线线圈。各电容器例如能够利用具有薄片(chip)形状或引线(lead)形状的所有类型的电容器。也能够使隔着空气的两条布线间的电容作为各电容器发挥功能。也可以使用各线圈具有的自谐振特性来取代这些电容器。

谐振电路的谐振频率f0典型地设定为与电力传输时的传输频率f一致。谐振电路各自的谐振频率f0可以不与传输频率f严格地一致。谐振频率f0例如也可以设定为传输频率f的50～150％左右的范围内的值。电力传输的频率f例如可设定在50hz～300ghz，更优选可设定在20khz～10ghz，进一步优选可设定在20khz～20mhz，更进一步优选可设定在20khz～1mhz。

直流电源5例如可以是商用电源、一次电池、二次电池、太阳能电池、燃料电池、usb(universalserialbus：通用串行总线)电源、高电容的电容器(例如双电层电容器)、与商用电源连接的电压转换器等任意的电源。

图14a是表示逆变电路14a的构成例的图。逆变电路14a具有多个开关元件s1～s4，所述多个开关元件s1～s4根据从脉冲输出电路14b供给的脉冲信号使导通/非导通的状态变化。通过使各开关元件的导通/非导通的状态变化，能够将所输入的直流电力变换成交流电力。在图14a所示的例子中，使用了包含四个开关元件s1～s4的全桥型逆变电路。在该例子中，各开关元件是igbt(insulated-gatebipolartransistor：绝缘栅双极型晶体管)，但也可以使用mosfet(metaloxidesemiconductorfield-effecttransistor：金属氧化物半导体场效电晶体)等其他种类的开关元件。

在图14a所示的例子中，四个开关元件s1～s4中的开关元件s1和s4(称为第一开关元件对)在导通时输出与供给的直流电压相同极性的电压。另一方面，开关元件s2和s3(称为第二开关元件对)在导通时输出与供给的直流电压相反极性的电压。脉冲输出电路14b按照来自送电控制电路14c的指示，向四个开关元件s1～s4的栅极供给脉冲信号。此时，通过调整向第一开关元件对(s1和s4)供给的两个脉冲信号的相位差和向第二开关元件对(s2和s3)供给的两个脉冲信号的相位差，能够控制输出的电压的振幅。

图14b是表示逆变电路14a的其他构成例的图。该例子中的逆变电路14a是半桥型逆变电路。在使用半桥型逆变电路的情况下，不能应用上述相位控制。在该情况下，通过控制向各开关元件输入的脉冲信号的占空比，能够控制输出电压的振幅。

图14b所示的逆变电路14a是包含两个开关元件s1、s2和两个电容器的半桥型逆变电路。两个开关元件s1、s2与两个电容器c1、c2并联连接。送电天线12的一端与两个开关元件s1、s2之间的点连接，另一端与两个电容器c1、c2之间的点连接。

送电控制电路14c和脉冲输出电路14b将脉冲信号供给至各开关元件以交替地将开关元件s1、s2设为导通。由此，将直流电力变换成交流电力。

在该例子中，通过调整脉冲信号的占空比(即，一个周期中的设为导通的期间的比例)，能够调整输出电压v的输出时间比(即，一个周期中的取不是零的值的期间的比例)。由此，能够调整输入至送电天线12的交流电力的电压的振幅。这样的占空比控制也同样能够应用于使用了图14a所示的全桥型逆变电路的情况。

图15是示意地表示整流电路24a的构成例的图。在该例子中，整流电路24a是包含二极管桥和平滑电容器的全波整流电路。整流电路24a也可以具有其他整流器的构成。整流电路24a将接受到的交流能量变换成作为负载的末端执行器90可利用的直流能量并输出。

根据本实施方式，在第一臂10与第二臂20之间的可动部，以非接触方式传输电力。因此，能够排除传输电力的缆线。其结果，能够削减末端执行器的可动区域的限制。另外，能够解决参照图2a和图2b说明的缆线的劣化或断线的问题。

(实施方式2)

图16是表示本公开的实施方式2中的电动装置100的构成的图。本实施方式的电动装置100与实施方式1的不同之处在于：具备使臂10沿着支撑体50延伸的方向移动的机构来取代使臂伸缩的机构。

电动装置100具备：在第一方向(在图示的例子中为y方向)上延伸的臂10、在与第一方向不同的第二方向上延伸并支撑臂10的支撑体50以及设置在支撑体50或臂10上并使臂10在第二方向上移动的线性致动器40。支撑体50具有送电天线52和与送电天线52连接的送电电路54。送电电路54包含将交流电力供给至送电天线52的逆变电路。臂10具有受电天线13和与受电天线13连接的受电电路16。受电电路16具有将受电天线13接受到的交流电力变换成直流电力并供给至末端执行器(负载)90的整流电路。受电天线13和末端执行器90用缆线80连接。

在本实施方式中，支撑体50中的送电天线52以非接触方式向臂10中的受电天线13供给电力。受电天线13经由受电电路16，将供给的电力向与受电天线13电连接的末端执行器90供给。

送电天线52包含送电线圈52a，受电天线13包含受电线圈13a。送电天线52和受电天线13的构成与实施方式1中的送电天线12和受电天线22的构成相同。即，送电线圈52a与受电线圈13a电磁耦合而以非接触方式向受电线圈13a供给电力。用送电线圈52a的外周包围的送电面和用受电线圈13a的外周包围的受电面与施加至臂10的载荷的方向平行。

与送电天线52连接的送电电路54和与受电天线13连接的受电电路16的构成分别与实施方式1中的送电电路14和受电电路24的构成相同。送电电路54具有连接在外部的电源与送电天线52之间的逆变电路。从逆变电路向送电天线52供给交流电力。受电电路16具有连接在受电天线13与末端执行器90之间的整流电路。经由缆线80，从整流电路向末端执行器90供给直流电力。

在本实施方式中，臂10延伸的方向(第一方向)与水平方向平行，支撑体50延伸的方向(第二方向)与铅垂方向平行。但是，不限定于这样的构成，例如，如图17所示，也可以是，第一方向与铅垂方向平行，第二方向与水平方向平行。

图18是更详细地表示支撑体50和臂10的构成的图。如图所示，支撑体50中的送电线圈52a具有在第二方向(在该例子中为z方向)上比臂10中的受电线圈13a长的形状的绕组。由此，即使线性致动器40使臂10在第二方向上移动，也能够维持送电线圈52a与受电线圈13a的相对状态。

线性致动器40可以设置于支撑体50，也可以设置于臂10。也可以是，构成线性致动器40的多个部件的一部分设置于支撑体50，其他部分设置于臂10。在线性致动器40中的马达设置于支撑体50的情况下，从外部的直流电源输出的直流电力不仅供给至送电电路54，也供给至线性致动器40。在线性致动器40中的马达设置于臂10的情况下，从受电电路16输出的直流电力不仅供给至末端执行器90，也供给至线性致动器40。

与实施方式1同样地，本实施方式中的送电线圈52a和受电线圈13a配置成：送电线圈52a的送电面和受电线圈13a的受电面与施加至臂10的载荷的方向平行。由此，能够抑制耦合系数的变动。

图19a和图19b是用于说明该效果的图。图19a示出了在本实施方式的构成中施加至臂10的载荷发生变化时的影响。图19b示出了在本实施方式的变形例的构成中施加至臂10的载荷发生变化时的影响。如图19a的例子所示，如果送电面和受电面垂直于由载荷产生的力的力矩方向，则即使在末端执行器90保持有重的物品的情况下，由于线圈间的相对状态难以破坏，所以能够抑制耦合系数的变化。另一方面，如图19b的例子所示，在送电面和受电面平行于由载荷产生的力的力矩方向的情况下，当末端执行器90保持重的物品时，由于线圈间的相对状态容易破坏，所以耦合系数的变化比较大。

接着，说明本实施方式的变形例。

图20是表示本实施方式的变形例的图。图示的电动装置100除了图16所示的构成以外，如实施方式1那样，还具备臂伸缩的机构。该电动装置100与实施方式1同样地，具备：在前端设置有末端执行器90的第二臂20和使第二臂20相对于第一臂10在第一方向(在该例子中为y方向)上移动的线性致动器30。由此，不仅能够使末端执行器90在第二方向(z方向)上移动，也能够使之在第一方向(y方向)上移动。

在本实施方式中，第一臂10具有：受电天线13、送电天线12以及连接在它们之间的受电电路16和送电电路14。第二臂20具有连接在受电天线22与末端执行器90(负载)之间的受电电路24。

图21是表示图20所示的电动装置100的构成的框图。在该例子中，第一臂10具备受电电路16和送电电路14这两方。受电电路16具有连接在受电天线13与线性致动器30之间的整流电路16a、受电控制电路16b以及受电侧发送器16c。受电电路16的构成与第二臂20中的受电电路24相同。送电电路14具有：连接在整流电路16a与送电天线12之间的逆变电路14a、脉冲输出电路14b、送电控制电路14c以及送电侧接收器14d。送电电路14的构成与支撑体50中的送电电路54的构成相同。在该例子中，第一臂10中的线性致动器30的马达利用从整流电路16a输出的直流电力进行动作，并使第二臂20在y方向上移动。

在图21的构成例中，使第二臂20在第一方向(y方向)上移动的线性致动器30设置于第一臂10，但如参照图12b说明的那样，第二臂20也可以具有线性致动器30。在该情况下，在受电天线22与线性致动器30之间且受电天线22与负载(末端执行器90)之间连接有整流电路24a。同样地，使第一臂10在第二方向(z方向)上移动的线性致动器40也可以设置于第一臂10。在该情况下，与线性致动器30同样地，线性致动器40与整流电路16a的后级连接，并利用来自整流电路16a的直流电力进行动作。

从图21可知，本实施方式的电动装置100可以说是多级连接的无线电力传输系统。支撑体50相当于送电装置，第一臂10相当于进行送电和受电的中继装置，第二臂20相当于受电装置。

如图20所示，本实施方式的电动装置100具备旋转机构60，所述旋转机构60使支撑体50、第一臂10、第二臂20以及末端执行器90围绕与第二方向(z方向)平行的轴旋转。在图21中省略了该旋转机构60的图示，但旋转机构60也可应用经由送电天线和受电天线的无线电力传输。旋转机构60也利用来自电源5的电力而被驱动。

电动装置100除了旋转机构60以外，还可以具备由支撑体50支撑的第二旋转机构，或者具备第二旋转机构来取代旋转机构60。这样的第二旋转机构具备例如使第一臂10绕与第二方向(在图20的例子中为z方向)平行的轴和与第一、第二方向这两方垂直的轴(在图20的例子中为x方向)中的至少一方轴旋转的马达。由此，能够进一步提高末端执行器90的移动的自由度。

图22是示意地表示具有这样的第二旋转机构60a的电动装置100的一例的图。该例子中的电动装置100具有第二旋转机构60a，所述第二旋转机构60a使第一臂10绕x方向的旋转轴旋转。由此，能够使臂10、20以及末端执行器90也在上下方向上移动。

在以上实施方式中，第二臂20为一级的臂，但也可以将连接的多级的臂设为第二臂20。这样的第二臂20附加了用于决定位置和姿势的一个以上关节。为了增大自由度，也能够构成为6轴或7轴这样的设置了许多关节的结构。以下，说明这样的构成的例子。

图23a示出了第二臂20包含经由关节(旋转机构)60b、60c连接的多个部分的例子。图23b示出了第二臂20包含经由关节60b连接的多个部分，并在前端部具有伸缩机构的例子。图23c示出了第二臂20包含经由关节60b、60c连接的多个部分的其他例。在图23c的例子中，关节60c的轴的方向与图23a的例子不同。图23d示出了没有第一臂与第二臂20之间的伸缩机构但第二臂20具有关节60b、60c的例子。在它们中的任一构成中都能够使末端执行器90的移动的自由度增大并提高。在这些例子中，能够在第二臂20的内部进行多级无线电力传输。多级无线电力传输具有使多个例如图21所示的第一臂10这样的中继装置连续而成的构造。

这样，末端执行器90无需连接到与第一臂10直接连接的臂的部分，可设置于构成第二臂20的多个臂部分的前端。

(实施方式3)

接着，说明本公开的实施方式3。与实施方式1同样地，本实施方式的电动装置具备使臂相对于支撑体旋转的旋转机构和使臂伸缩的直线移动机构。在本实施方式中，在使臂的前端的末端执行器旋转移动时，首先将臂缩短后进行旋转移动。由此，能够减小旋转所需的转矩，并抑制消耗电力。

物体进行旋转动作时的惯性力矩是在整个物体范围内将该物体的各部分的质量与该部分到旋转轴的距离的平方之积进行积分得到的值。因此，在伸长臂的状态下使之旋转的情况下，与将臂缩短的状态下使之旋转的情况相比，惯性力矩变大。其结果，臂的重心越远离中心，则越需要大的加减速转矩，对马达的负载变大。另外，为了旋转，需要大的空间。

为了解决这种问题，在本实施方式中，进行使臂的重心接近中心轴后开始旋转的控制。由此，能够减小对马达的负载，进行空间上也紧凑的移动。

图24是示意地表示本实施方式中的电动装置100的构成的图。该电动装置100具有与实施方式1中的电动装置100同样的构造。即，电动装置100具备：在第一方向上延伸的第一臂10；由第一臂10支撑的第二臂20；线性致动器30，设置于第一臂10或第二臂20，并使第二臂20相对于第一臂10在第一方向上移动；支撑体50，在与第一方向不同的第二方向上延伸并支撑第一臂10；以及旋转机构60，使支撑体50绕与第二方向平行的旋转轴旋转。旋转机构60具有马达，利用马达的旋转使支撑体50旋转。第一臂10具有送电天线，第二臂具有受电天线。送电天线以非接触方式向受电天线供给电力。受电天线将被供给的电力向与受电天线电连接的负载供给。

本实施方式的电动装置100与实施方式1的电动装置100的不同之处在于，旋转机构60和线性致动器30的动作。电动装置100在使支撑体50旋转时，首先，线性致动器30使第二臂20的重心接近上述旋转轴。即，在图24所示的配置中，线性致动器30使第二臂20在-y方向上移动。之后，旋转机构60使支撑体50旋转期望的角度。之后，线性致动器30使第二臂20的重心从该旋转轴远离并使末端执行器90到达期望的位置。

为了实现上述动作，电动装置100具有与线性致动器30和旋转机构60中的每一个马达电连接的控制电路150。控制电路150输出控制各马达的控制信号，并使线性致动器30和旋转机构60执行上述动作。控制电路150例如可以是微控制器等具备存储器和处理器的集成电路。此外，控制电路150也可以设置于与电动装置100独立的其他装置。也可以是，以有线或无线方式从这样的外部的控制电路150向线性致动器30和旋转机构60发送该控制信号。

图25是示意地表示本实施方式中的上述动作的示意图。图中的o点表示旋转轴的位置，a点表示末端执行器90的初始位置。图25示出了使末端执行器90从a点移动到以旋转轴为中心的同一半径的圆周上的b点的情况下的末端执行器90的轨迹。当然，在a点和b点，距o点的距离可以不同。在图25中，黑圆表示末端执行器90的位置。在初始状态下，通过缩短臂20，位于a点的末端执行器90移动至a’点。接着，绕o点旋转，移动至b’点。然后，通过伸长臂20，移动至b点。

图26是表示在上述动作中控制电路150向电动装置100发出的指示的步骤的流程图。在这里，对末端执行器90是手，且手抓住物品后移动至预定的位置并离开该物品的动作进行说明。该动作可通过处理器执行存储在控制电路150的存储器中的计算机程序来实现。

控制电路150首先向末端执行器90发出抓住物品的指示(步骤s101)。该指示例如利用以有线或无线方式从控制电路150向末端执行器90内的各马达发送的控制信号来进行。当末端执行器90抓住物品时，控制电路150指示线性致动器30将移动臂20缩短预定量。缩短移动臂20的量根据所要求的动作速度、旋转机构60的马达的性能以及设置场所的空间余裕来适当决定。接着，控制电路150指示旋转机构60以使臂10、20旋转预定的角度(步骤s103)。旋转量设定为由o点至a点的线段与o点至b点的线段形成的角度。接着，控制电路150指示线性致动器30以使移动臂20伸长到目的长度(步骤s104)。当末端执行器90到达b点时，控制电路150指示末端执行器90离开物品(步骤s105)。

通过以上动作，本实施方式的电动装置100能够减小对旋转机构60中的马达的负载，并空间紧凑地使末端执行器90移动。

如本实施方式那样，在进行将前端缩短后使之旋转并再次伸长这样的控制的情况下，由线性致动器30实现的伸缩动作的频率变高。如图2a和图2b所示的比较例那样，在进行伸缩动作的位置存在缆线的情况下，需要设置保持伸缩时的缆线的线缆承载管(注册商标)等。但是，在这样的构成中，每当伸缩时缆线反复弯曲，会导致缆线的劣化和断线。因此，需要进行定期地更换缆线等维护。与之相对，在本实施方式中，能够在伸缩部应用无线电力传输系统，排除缆线。因此，能够解决缆线的劣化和断线的问题。

(实施方式4)

图27是示意地表示本公开的实施方式4中的电动装置100的构成的图。该电动装置100与实施方式3的电动装置的不同之处在于，旋转机构60不设置于支撑体50的根部，而是设置于支撑体50与第一臂10的连接部。本实施方式中的电动装置100具备：支撑体50；旋转机构60，由支撑体50支撑并绕旋转轴旋转；第一臂10，在第一方向上延伸，与旋转机构60连接，并绕上述旋转轴旋转；由第一臂10支撑的第二臂20；以及线性致动器30，设置于第一臂10或第二臂20，并使第二臂20相对于第一臂10在第一方向上移动。各构成要素的构造与实施方式3中的各构成要素相同。

在本实施方式中，如图27所示，能够利用旋转机构60使末端执行器90上下旋转移动。

在本实施方式中，在进行臂10、20的旋转动作时，也会产生在实施方式3中说明的问题。因此，在本实施方式中也进行与实施方式3相同的控制。即，在使第一臂旋转时，首先，线性致动器30使第二臂20的重心接近旋转轴，之后，旋转机构60使第一臂10旋转。然后，线性致动器30使第二臂20的重心从旋转轴远离。这样的动作通过控制电路150控制旋转机构60和线性致动器30的马达来实现。

在本实施方式中，在进行旋转动作时，也暂时缩短第二臂20后进行旋转。因此，能够减小对旋转机构60中的马达的负载，并空间紧凑地使末端执行器90移动。

此外，也可以是，与实施方式3同样地，在本实施方式中设置使支撑体50旋转的旋转机构60。在该情况下，通过在进行各旋转机构60的旋转动作时进行上述控制，对于任何旋转动作，都能够进行低负载且省空间的动作。

接着，例示本公开的其他实施方式。

图28是表示本公开的其他实施方式的图。该实施方式中的电动装置具备：在第一方向上延伸的臂10；支撑体50，在与第一方向不同的第二方向上延伸并支撑臂10；以及旋转机构60，使支撑体50围绕与第二方向平行的旋转轴旋转；以及线性致动器30，使臂10的重心在第一方向上移动。线性致动器30设置于支撑体50或臂10。在该实施方式中，支撑体50与臂10之间也进行利用送电天线和受电天线的无线电力传输。

在该实施方式中，也在使臂10旋转时，首先，线性致动器30使臂10的重心接近旋转机构60的旋转轴。然后，旋转机构60使支撑体50旋转。之后，线性致动器30使臂10的重心从旋转机构60的旋转轴远离。

通过这样的动作，在本实施方式中，也能够减小对旋转机构60的马达的负载，并进行省空间的移动。

图29a是表示变更了实施方式3中的电动装置100的配置方向的例子的图。在该例子中，电动装置100设置于壁面，能够使臂10、20围绕与y轴平行的旋转轴旋转，所述y轴与水平面平行。

图29b是表示该例子中的由载荷产生的力的力矩方向的图。如图29b的左侧所示，当臂10、20向x轴的正方向侧摆动时，由载荷产生的力的力矩方向是+y方向。相反地，如图29b的右侧所示，当臂10、20向x轴的负方向侧摆动时，由载荷产生的力的力矩方向是-y方向。为了抑制由该力矩导致的对送电线圈与受电线圈的耦合系数的影响，在该例子中，送电线圈的送电面和受电线圈的受电面配置成与xz面平行。

图30a是表示变更了实施方式4中的电动装置100的配置方向的例子的图。在该例子中，电动装置100设置于壁面，能够使臂10、20绕与x轴平行的旋转轴旋转，所述x轴与水平面平行。

图30b是表示该例子中的由载荷产生的力的力矩方向的图。如图30b的左侧所示，当臂10、20向y轴的负方向侧摆动时，由载荷产生的力的力矩方向是+x方向。相反地，如图30b的右侧所示，当臂10、20向y轴的正方向侧摆动时，由载荷产生的力的力矩方向是-x方向。为了抑制由该力矩导致的对送电线圈与受电线圈的耦合系数的影响，在该例子中也将送电线圈的送电面和受电线圈的受电面配置成与zy面平行。

如上所述，本公开包含在以下项目中记载的电动装置和控制方法。

[项目1]一种电动装置，具备：

在第一方向上延伸的第一臂；

由所述第一臂支撑的第二臂；以及

第一线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有第一送电天线，

所述第二臂具有第一受电天线，

所述第一送电天线以非接触方式向所述第一受电天线供给电力，

所述第一受电天线向与所述第一受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

[项目2]项目1所述的电动装置，

所述第一送电天线包含第一送电线圈，

所述第一受电天线包含第一受电线圈，

所述第一送电线圈与所述第一受电线圈电磁耦合，并以非接触方式向所述第一受电线圈供给所述电力。

[项目3]项目2所述的电动装置，

所述第一送电线圈具有用所述第一送电线圈的外周包围的第一送电面，

所述第一受电线圈具有用所述第一受电线圈的外周包围的第一受电面，

所述第一送电面和所述第一受电面与施加至所述第二臂的载荷的方向平行。

[项目4]项目1至3中任一项所述的电动装置，

还具备支撑体，所述支撑体在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述第一臂。

[项目5]项目4所述的电动装置，

还具备第二线性致动器，所述第二线性致动器设置于所述支撑体或所述第一臂，并使所述第一臂在所述第二方向上移动，

所述支撑体具有第二送电天线，

所述第一臂还具有第二受电天线，

所述第二送电天线以非接触方式向所述第二受电天线供给电力。

[项目6]项目5所述的电动装置，

所述第二送电天线包含第二送电线圈，

所述第二受电天线包含第二受电线圈，

所述第二送电线圈与所述第二受电线圈电磁耦合，并以非接触方式向所述第二受电线圈供给电力。

[项目7]项目6所述的电动装置，

所述第二送电线圈具有用所述第二送电线圈的外周包围的第二送电面，

所述第二受电线圈具有用所述第二受电线圈的外周包围的第二受电面，

所述第二送电面和所述第二受电面与施加至所述第一臂的载荷的方向平行。

[项目8]项目5至7中任一项所述的电动装置，

所述第一臂具有所述第一线性致动器，

所述第一臂还具有：

第一整流电路，连接在所述第二受电天线与所述第一线性致动器之间；和

第一逆变电路，连接在所述第一整流电路与所述第一送电天线之间，

所述第二臂还具有连接在所述第一受电天线与所述负载之间的第二整流电路。

[项目9]项目5至7中任一项所述的电动装置，

所述第二臂具有所述第一线性致动器，

所述第二臂还具有整流电路，所述整流电路连接在所述第一受电天线与所述第一线性致动器之间且所述第一受电天线与所述负载之间。

[项目10]项目5至9中任一项所述的电动装置，

还具有第一旋转机构，所述第一旋转机构使所述支撑体绕与所述第二方向平行的轴旋转。

[项目11]项目5至10中任一项所述的电动装置，

还具备第二旋转机构，所述第二旋转机构由所述支撑体支撑，并使所述第一臂绕与所述第二方向平行的轴和垂直于所述第一方向和所述第二方向这两方的轴中的至少一方的轴旋转。

[项目12]项目1至11中任一项所述的电动装置，

还具备末端执行器，所述末端执行器配置在第二臂的前端，

所述负载是所述末端执行器。

[项目13]一种电动装置，具备：

在第一方向上延伸的臂；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述臂；以及

线性致动器，设置于所述支撑体和所述臂中的至少一方并使所述臂在所述第二方向上移动，

所述支撑体具有送电天线，

所述臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力。

[项目14]项目13所述的电动装置，

所述送电天线包含送电线圈，

所述受电天线包含受电线圈，

所述送电线圈与所述受电线圈电磁耦合，并以非接触方式向所述受电线圈供给电力。

[项目15]项目14所述的电动装置，

所述送电线圈具有用所述送电线圈的外周包围的送电面，

所述受电线圈具有用所述受电线圈的外周包围的受电面，

所述送电面和所述受电面与施加至所述臂的载荷的方向平行。

[项目16]项目13至15中任一项所述的电动装置，

所述支撑体还具有逆变电路，所述逆变电路与所述送电天线连接，

所述臂还具有整流电路，所述整流电路连接在所述受电天线与所述负载之间。

[项目17]项目13至16中任一项所述的电动装置，

还具备第一旋转机构，所述第一旋转机构使所述支撑体绕与所述第二方向平行的轴旋转。

[项目18]项目13至17中任一项所述的电动装置，

还具有第二旋转机构，所述第二旋转机构由所述支撑体支撑，并使所述臂绕与所述第二方向平行的轴和垂直于所述第一方向和所述第二方向这两方的轴中的至少一方的轴旋转。

[项目19]项目13至18中任一项所述的电动装置，

还具备末端执行器，所述末端执行器配置在所述臂的前端，

所述负载是所述末端执行器。

[项目20]一种电动装置，具备：

第一臂，在第一方向上延伸；

第二臂，由所述第一臂支撑；

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸并支撑所述第一臂；以及

旋转机构，使所述支撑体绕与所述第二方向平行的旋转轴旋转，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

在使所述支撑体旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述支撑体旋转。

[项目21]项目20所述的电动装置，

在使所述支撑体旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述支撑体旋转，

之后，所述线性致动器使所述第二臂的所述重心从所述旋转轴远离。

[项目22]项目20或21所述的电动装置，

还具备控制电路，所述控制电路控制所述线性致动器和所述旋转机构，

在使所述支撑体旋转时，

所述控制电路进行如下控制：

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述支撑体旋转。

[项目23]项目22所述的电动装置，

在使所述支撑体旋转时，

所述控制电路进行如下控制：

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述支撑体旋转，

之后，控制所述线性致动器，使所述第二臂的所述重心从所述旋转轴远离。

[项目24]项目20至23中任一项所述的电动装置，

所述旋转机构具有马达，利用所述马达的旋转使所述支撑体旋转。

[项目25]一种电动装置，具备：

支撑体；

旋转机构，由所述支撑体支撑并绕旋转轴旋转；

第一臂，在第一方向上延伸，与所述旋转机构连接，并绕所述旋转轴旋转；

第二臂，由所述第一臂支撑；以及

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

在使所述第一臂旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述第一臂旋转。

[项目26]项目25所述的电动装置，

在使所述第一臂旋转时，

首先，所述线性致动器使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，所述旋转机构使所述第一臂旋转，

之后，所述线性致动器使所述第二臂的所述重心从所述旋转轴远离。

[项目27]项目25或26所述的电动装置，

还具备控制电路，所述控制电路控制所述线性致动器和所述旋转机构，

在使所述第一臂旋转时，

所述控制电路进行如下控制：

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述第一臂旋转。

[项目28]项目27所述的电动装置，

在使所述第一臂旋转时，

所述控制电路进行如下控制：

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述第一臂旋转，

之后，控制所述线性致动器，使所述第二臂的所述重心从所述旋转轴远离。

[项目29]项目25至28中任一项所述的电动装置，

所述旋转机构具有马达，利用所述马达的旋转使所述第二臂旋转。

[项目30]项目20至29中任一项所述的电动装置，

所述送电天线包含送电线圈，

所述受电天线包含受电线圈，

所述送电线圈与所述受电线圈电磁耦合，并以非接触方式向所述受电线圈供给电力。

[项目31]项目30所述的电动装置，

所述送电线圈具有用所述送电线圈的外周包围的送电面，

所述受电线圈具有用所述受电线圈的外周包围的受电面，

所述送电面和所述受电面与施加至所述第二臂的载荷的方向平行。

[项目32]项目20至31中任一项所述的电动装置，

所述第一臂还具有逆变电路，所述逆变电路与所述送电天线连接，

所述第二臂还具有整流电路，所述整流电路连接在所述受电天线与所述负载之间。

[项目33]项目20至32中任一项所述的电动装置，

还具备末端执行器，所述末端执行器配置在第二臂的前端，

所述负载是所述末端执行器。

[项目34]一种电动装置的控制方法，所述电动装置具备：

第一臂，具有送电天线，并在第一方向上延伸；

第二臂，具有受电天线，并由所述第一臂支撑；

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动；

支撑体，在与所述第一方向不同的第二方向上延伸，并支撑所述第一臂；以及

旋转机构，使所述支撑体绕与所述第二方向平行的旋转轴旋转，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

在使所述支撑体旋转时，

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述支撑体旋转。

[项目35]一种电动装置的控制方法，所述电动装置具备：

支撑体；

旋转机构，由所述支撑体支撑并绕旋转轴旋转；

第一臂，在第一方向上延伸，与所述旋转机构连接，并绕所述旋转轴旋转；

第二臂，由所述第一臂支撑；以及

线性致动器，设置于所述第一臂或所述第二臂，并使所述第二臂相对于所述第一臂在所述第一方向上移动，

所述第一臂具有送电天线，

所述第二臂具有受电天线，

所述送电天线以非接触方式向所述受电天线供给电力，

所述受电天线向与所述受电天线电连接的负载供给所述供给的电力，

在使所述第一臂旋转时，

首先，控制所述线性致动器，使所述第二臂的重心接近所述旋转轴，

之后，控制所述旋转机构，使所述第一臂旋转。

[项目36]项目34或35所述的电动装置的控制方法，

在使所述支撑体旋转之后，控制所述线性致动器，使所述第二臂的所述重心从所述旋转轴远离。

产业上的可利用性

本公开的技术能够利用于例如在工厂等中使用的机器人等电动装置。标号说明

5电源

10第一臂(固定臂)

12第一送电天线

12a第一送电线圈

13第二受电天线

13a第二送电线圈

14送电电路

14a逆变电路

14b脉冲输出电路

14c送电控制电路

14d送电侧接收器

16受电电路

16a整流电路

16b受电控制电路

16c受电侧发送器

20第二臂(移动臂)

22第一受电天线

22a第一受电线圈

24受电电路

24a整流电路

24b受电控制电路

24c受电侧发送器

30第一线性致动器

32马达

34滚珠丝杆

40第二线性致动器

50支撑体

52第二送电天线

52a第二送电线圈

54送电电路

60、60a、60b、60c旋转机构

80缆线

90末端执行器(负载)

100电动装置

110伸缩臂

120直线移动臂

150控制电路

210臂

230关节

250支撑体

260旋转机构

270手(末端执行器)

280缆线