柔软致动器以及使用了该柔软致动器的关节驱动单元的制作方法

专利名称：柔软致动器以及使用了该柔软致动器的关节驱动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种容易控制力且动作效率优越的柔软致动器以及使用 了该柔软致动器的关节驱动单元。
背景技术：
近年来，对于医疗用机器人、家庭用服务机器人、工厂内的作业支援 机器人等在靠近人的区域动作的机器人的期待有所提高。与产业用机器人 不同，对于上述机器人而言，确保与人接触时的安全性是重要的。为了缓 和接触时的冲击，需要减小作用于接触点的力，因此，必须控制关节处的 转矩以获取从机器人臂侧看来为柔软的关节。但是，在使用了驱动关节的 致动器的力(转矩)控制中，不能无限提高响应频率，因此无法应对诸如 机器人臂与人碰撞这样的高频区域的力作用的情况。通常，在关节驱动中 使用电动机和减速器的组合，从机器人臂侧看到的惯性是将电动机的固有 惯性设为减速比的平方倍而获得的。因此，在力控制没有有效作用的状态 下，由于极大的力作用于接触点，因此仅凭力控制不能确保充分的安全性。
针对上述课题，提出有通过称作串联弹性致动器(Series elastic actuators (SEA))的弹性体来连接致动器和负载的方式(例如参照专利文 献l)。所述SEA是一种柔软致动器，对于该柔软致动器而言，由于致动 器产生的不能进行控制的高频区域的力也能够通过弹性体的柔性来进行 控制，因此能够实现从臂侧看来始终为柔软的关节，能够确保比较高的安 全性。另一方面，由于在SEA通过弹性体与负载连接，因此，可控制的 频带与以往相比有所降低。为了弥补该缺点，提出了通过追加而具有高频 用致动器的分布式宏-微结构致动器(Distributed macro-mini actuation (DM2))的方式(例如参照非专利文献1)或将弹性体的刚性设为可变 的变刚度传动装置(Variable stiffoess Transmission (VST))的方式(例如 参照非专利文献2)。专利文献h美国专利5650704号公报；
非专利文献1: IEEE Robotics & Automation Magazine, Volume 11, Issue 2的12 21页；
非专利文献2: IEEE Robotics & Automation Magazine, Volume 11 ， Issue 2的22~33页。
在所述SEA、 DM2、 VST等柔软致动器中，试图通过经由弹性体连 接机器人臂和电动机，将电动机侧的惯性的影响相对于来自机器人臂侧的 输入大幅降低。如果逆向思考上述情况，则从机器人臂侧输入的能量不会 直接传递到电动机侧，难以进行电力能量的再生。对于在靠近人的区域进 行动作的机器人而言，与人的协调作业或放下物品的动作等从柔软致动器 的外部做功的机会很多。但是，在以往的不进行能量再生的柔软致动器中， 存在下述课题，即即使在从柔软致动器的外部做功的状态下，致动器侧 消耗能量，动作整体的效率大幅恶化。

发明内容
因此，本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种容易控制力 且动作效率优越的柔软致动器以及使用了该柔软致动器的关节驱动单元。 为了实现上述目的，本发明如下构成。
根据本发明的第一方式，提供一种柔软致动器，能够进行直动动作，
包括
基体部件；
直动部件，其保持为能够相对于所述基体部件直线往复移动； 变位部件，其能够在与所述直动部件的移动方向大致垂直的方向上变
位；
弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄 积或释放弹性能；
变速部件，其通过两个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件 之间的距离的方式与所述变位部件连接；
突起部件，其突出设置在所述直动部件上，并在由所述弹性机构的能 量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部件；控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所 述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。
根据本发明的第二方式，提供一种柔软致动器，能够进行摆动以及旋 转动作，包括
基体部件；
旋转部件，其保持为相对于所述基体部件旋转自如；
变位部件，其能够在与所述旋转部件的旋转轴方向大致相同的方向上
变位；
弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄
积或释放弹性能；
变速部件，其通过三个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件 之间的距离的方式与所述变位部件连接；
突起部件，其突出设置在偏离所述旋转部件的旋转中心的位置处，并 在由所述弹性机构的能量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部 件；
控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所 述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。
根据本发明的第九方式，提供一种由第1~8方式中任一方式所述的柔 软致动器驱动的关节驱动单元。
因此，根据本发明，能够获得动作效率优越的柔软致动器以及使用了 该柔软致动器的关节驱动单元。即，根据本发明，能够获得以下所述的柔 软致动器以及使用了该柔软致动器的关节驱动单元，在所述柔软致动器 中，由于以根据变速部件的倾斜大小而变速的状态将由弹性机构的能量释 放而产生的力输出给直动部件，因此，能够利用变速部件的倾斜大小的控 制容易地进行力的控制，并且，即使在作用高频带的力时，也能够通过弹 性机构的弹性抑制产生力。另外，由于直动部件的变位与弹性机构的变位 连动，因此，在从致动器外部做功时，输入给致动器的能量蓄积在弹性机 构中，从而还能够实现动作效率的提高。


本发明的上述及其他目的和特征根据与针对附图的优选实施方式相 关联的下述记载而明确。
图1A是示出本发明第一实施方式的直动致动器的概况的立体图。 图1B是示出本发明第一实施方式的直动致动器的概况的图1A的X-X
线剖面图。
图1C是示出本发明第一实施方式的直动致动器的概况的图IB的Y-Y 线剖面图。
图1D是示出本发明第一实施方式的直动致动器的驱动时概况的图1A 的X-X线剖面图。
图1E是示出本发明第一实施方式的直动致动器的概况的图IB的A-A 线剖面图。
图2A是示出本发明第二实施方式的旋转致动器的概况的剖面图。 图2B是示出本发明第二实施方式的旋转致动器的概况的俯视图。 图2C是示出本发明第二实施方式的旋转致动器的概况的图2A的A-A 线剖面图。
图2D是示出本发明第二实施方式的旋转致动器的驱动时概况的剖面图。
图2E是作为本发明第二实施方式的变形例而示出旋转致动器的不同 结构例的概况的剖面图。
图2F是本发明第二实施方式的旋转致动器中图2A的变速板附近的放 大图。
图3A是示出本发明第三实施方式的旋转致动器的概况的剖面图。 图3B是示出本发明第三实施方式的旋转致动器的概况的图3A的A-A
线剖面图。
图3C是示出本发明第三实施方式的旋转致动器的驱动时概况的剖面图。
图4是示出使用了本发明第一实施方式的直动致动器的关节驱动单元 的概况的立体图。
图5A是示出使用了本发明第一实施方式的直动致动器的关节驱动单 元的概况的主视图。图5B是示出使用了本发明第一实施方式的直动致动器的关节驱动单 元的概况的主视图。
图6是示出使用了本发明第二实施方式的旋转致动器的关节驱动单元
的概况的立体图。
图7A是示出使用了本发明第二实施方式的旋转致动器的关节驱动单 元的概况的侧视图。
图7B是示出使用了本发明第二实施方式的旋转致动器的关节驱动单 元的概况的侧视图。
具体实施例方式
下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。 在参照附图对本发明的实施方式进行详细说明之前，对本发明的各种 方式进行说明。
根据本发明的第一方式，提供一种柔软致动器，能够进行直动动作，
包括基体部件；
直动部件，其保持为能够相对于所述基体部件直线往复移动； 变位部件，其能够在与所述直动部件的移动方向大致垂直的方向上变
位；
弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄 积或释放弹性能；
变速部件，其通过两个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件 之间的距离的方式与所述变位部件连接；
突起部件，其突出设置在所述直动部件上，并在由所述弹性机构的能 量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部件；
控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所 述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。
根据该结构，能够获得以下所述的柔软致动器，在所述柔软致动器中， 由于以根据变速部件的倾斜大小而变速的状态将弹性机构的产生力输出 给直动部件，因此，能够利用变速部件的倾斜大小的控制容易地进行力的 控制，并且，即使在作用高频带的力时，也能够通过弹性机构的弹性抑制产生力。另外，由于直动部件的变位与弹性机构的变位连动，因此，在从 柔软致动器外部做功时，输入给致动器的能量蓄积在弹性机构中，从而还 能够实现动作效率的提高。因而能够获得动作效率优越的柔软致动器。根据本发明的第二方式，提供一种柔软致动器，能够进行摆动以及旋 转动作，包括基体部件；旋转部件，其保持为相对于所述基体部件旋转自如；变位部件，其能够在与所述旋转部件的旋转轴方向大致相同的方向上变位；弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄积或释放弹性能；变速部件，其通过三个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件 之间的距离的方式与所述变位部件连接；突起部件，其突出设置在偏离所述旋转部件的旋转中心的位置处，并 在由所述弹性机构的能量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部 件；控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所 述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。根据该结构，能够获得以下所述的柔软致动器，在所述柔软致动器中， 由于以根据变速部件的倾斜大小而变速的状态将弹性机构的产生力输出 给旋转部件，因此，能够利用变速部件的倾斜大小的控制容易地进行转矩 控制，并且，即使在作用高频带的力时，也能够通过弹性机构的弹性抑制 产生力。另外，由于旋转部件的旋转与弹性机构的变位连动，因此，在从 柔软致动器外部做功时，输入给致动器的能量蓄积在弹性机构中，从而还 能够实现动作效率的提高。因而能够获得动作效率优越的柔软致动器。根据本发明的第三方式，提供一种第二方式所述的柔软致动器，其特 征在于，所述连接机构以等间隔配置成圆周状。根据上述结构，由旋转部件的角度引起的控制性的不均最少，能够获 得控制性更为优越的柔软致动器。根据本发明的第四方式，提供一种第二或第三方式所述的柔软致动 器，其特征在于，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包括所述连接机构和所述变速部件的接触点或连接部的旋转中心并具有向所述变位 部件的变位方向的高度的椭圆柱的侧面位于大致同一面上。根据该结构，能够减小使变速部件以突起部件和变速部件的接触点为 中心向旋转部件的半径方向倾斜所需的连接机构的做功量。从而，能够获 得动作效率更高的柔软致动器。根据本发明的第五方式，提供一种第一 第四方式中任一方式所述的 柔软致动器，其特征在于，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包 括所述连接机构和所述变速部件的接触点或连接部的旋转中心的平面位 于大致同一面上。根据该结构，能够减小使变速部件以突起部件和变速部件的接触点为 中心向突起部件的移动方向倾斜所需的连接机构的做功量。从而，能够获 得动作效率更高的柔软致动器。根据本发明的第六方式，提供一种第一 第五方式中任一方式所述的 柔软致动器，其特征在于，所述弹性机构是柱塞缸或是流体能够在活塞两 侧的压力室间移动的单杆缸。根据该结构，由与变位部件的距离变化而引起的弹性机构的产生力变 化减小，因此，能够获得力的控制更容易的柔软致动器。根据本发明的第七方式，提供一种第一 第六方式中任一方式所述的 柔软致动器，其特征在于，所述连接机构能够从所述变位部件与所述变位 部件的变位方向大致平行地调节所述变位部件和所述变速部件之间的距 离，在所述弹性机构的产生力的作用下相对于所述变速部件被按压。根据该结构，由于连接机构的保持仅考虑一个自由度的动作即可，因 此高刚性的保持变得容易。由于减少了给控制性带来不良影响的不必要的 动作，因此能够获得力的控制更容易的柔软致动器。根据本发明的第八方式，提供一种第一 第六方式中任一方式所述的 柔软致动器，其特征在于，所述连接机构旋转自如地与所述变位部件和所 述变速部件分别连接，并能够可变调节两连接点之间的距离。根据该结构，连接机构相对于变速部件，不仅产生伸长方向的力，还 产生收縮方向的力，因此，使用了连接机构的伸缩的变速部件的位置以及 角度的控制变得容易。从而能够获得力的控制更容易的柔软致动器。根据本发明的第九方式，提供一种由第1 8方式中任一方式所述的柔 软致动器驱动的关节驱动单元。根据该结构，能够构成由上述第1 8方式中任一方式所述的柔软致动 器驱动的关节驱动单元，因此能够获得可以发挥所述柔软致动器的作用效 果的关节驱动单元。以下，根据附图对本发明的各种实施方式进行详细说明。 (第一实施方式)图1A是示出作为本发明第一实施方式的柔软致动器的一例的直动致动器l的概况的立体图，图1B示出图1A的X-X线的剖面图，图1C示出 图1B的Y-Y线的剖面图。另外，图1E示出图1B的A-A线的剖面图。 图1A 图1C中的沿上下方向长的长方体箱状框架12a是基体部件的一例。 在框架12a的上表面的内侧，以沿与所述上下方向正交的横向延伸的方式 固定有一对相互平行的导轨13a、 13b。板状的直动部件11以沿图1B的横 向往复移动自如(左右方向移动自如)的方式与导轨13a、 13b连接。直 线的导轨13a、 13b滑动自如地嵌入直动部件11的上表面的一对相互平行 的引导槽部llg、 llg，并被引导为能够沿所述横向直线地往复移动。在框 架12a的上部的前后侧面形成有直动部件11出入自如的贯通口 12p。另外， 在直动部件11的下表面，在相对于宽度方向中心对称的位置处固定有作 为向下延伸的突起部件的一例的棒状突起14a、 14b的上端，棒状突起14a、 14b的下端的半球面部与作为变速部件的一例的四边形板状(例如正方形) 的变速板15a的上表面滚动接触。变速板15a的板面配置在与上下方向交 叉的方向上，在与直动部件11的移动方向正交的宽度方向上，形成中央 部15p相对于两端部15q凹陷的带台阶形状，棒状突起14a、 14b的下端 的半球面部与中央部15p的上表面滚动接触。如后所述，变速板15a的中 央部15p的上表面和两端部15q的下表面位于同一平面上(大致同一平面 上)。该变速板15a也可以作为摆动板或摆动部件的一例发挥作用。在直动部件11的中央形成有沿直动部件11的移动方向细长的贯通口 llp，使下述的支承棒16不会妨碍直动部件11的移动。在框架12a的上表面的内面中央固定支承棒16的上端，支承棒16从 框架12a的上表面向下延伸配置并贯通直动部件11的中央的贯通口 llp。在该支承棒16的中间部的外周面上保持有外筒26a，该外筒26a仅图IB 的上下方向的移动是自由的。相对于该外筒26a，变速板15a被轴保持为 绕图IB的纸面垂直轴的旋转是自由的。另一方面，在框架12a的底面，沿上下方向固定有作为弹性机构一例 的气筒17。气筒17在内部蓄有高压，并保持有槌形(，厶形)的活塞18， 该活塞18可沿图IB的上下方向移动。对活塞18在图IB的上方向上施加 相当于活塞18的截面面积和高压气体的压力之积的力(以后称为"产生 力")。另外，在活塞18的前端连接有四边形状(例如长方形)的板状部 件19a，该板状部件19a作为能够在与直动部件11的移动方向大致垂直的 方向上变位的变位部件的一例，且其板面配置在与上下方向交叉的方向 上。10个滚珠丝杠螺母20a 20j成两列固定在板状部件19a上。具体而言， 滚珠丝杠螺母20a 20e、滚珠丝杠螺母20f 20j分别以等间隔形成一列，各 列配置在相对于板状部件19a的中心线线对称的位置。滚珠丝杠螺母 20a 20j分别与作为连接机构的一例的10个滚珠丝杠机构21a 21j连接。 图1B中仅示出了滚珠丝杠螺母20a 20e和滚珠丝杠机构21a 21e。滚珠丝 杠螺母20f 20j以及滚珠丝杠机构21f 21j分别表示图1B中位于与滚珠丝 杠螺母20a 20e以及滚珠丝杠机构21a 21e相对的位置的要素。另外，滚 珠丝杠机构21a 21j分别由电动机22a 22j、沿上下方向配置的丝杠轴 23a 23j、沿上下方向配置的保持部件24a 24j构成。电动机22a 22j分别 固定在保持部件24a 24j上，电动机22a 22j的旋转轴分别与丝杠轴 23a 23j的下端连接。另外，丝杠轴23a 23j分别通过轴承部等旋转自如地 保持在保持部件24a 24j上，并分别被拧入贯通于滚珠丝杠螺母20a 20j。 根据上述结构，通过电动机22a 22j的旋转轴的正反转，与电动机22a 22j 的旋转轴连接的丝杠轴23a 23j分别正反转。这样，拧入丝杠轴23a 23j 的滚珠丝杠螺母20a 20j的位置在丝杠轴23a 23j上分别沿丝杠轴23a 23j 的轴向(换言之，沿所述下方向)往复移动。丝杠轴23a 23j的上端的半 球面部与变速板15a的两端部15q的下表面滚动接触。作为控制装置一例的控制计算机101分别与电动机22a 22j连接。通 过控制计算机101分别控制电动机22a 22j的驱动，使板状部件19a和变 速板15a的相对位置以及相对角度发生变化。进而，保持部件24a 24j以沿图1B的上下方向移动自如的方式与在 框架12a上沿上下方向固定的导轨25a 25j连接。这样，对于滚珠丝杠机 构21a 21j的伸縮方向(换言之，能够对滚珠丝杠螺母20a 20j的沿上下 方向的移动方向上的板状部件19a和变速板15a的距离进行调节(可长短) 的方向)以外的自由度能够保持高刚性。下面，对在控制计算机101的控制下进行的该直动致动器1的作用进 行说明。作用于直动致动器1的直动部件11的力由气筒17的产生力和变速板 15a的倾斜大小来决定。艮口，当气筒17产生的力(产生力)向图1B的上 方向作用时，该力传递给活塞18、板状部件19a、滚珠丝杠螺母20a 20j、 滚珠丝杠机构21a 21j的丝杠轴23a 23j、变速板15a。其结果是，将变速 板15a向棒状突起14a、 14b按压。此时，如图1B所示，在变速板15a处 于水平状态(沿着与上下方向正交的方向的状态)的情况下，气筒17的 产生力经由棒状突起14a、 14b、直动部件ll、导轨13a、 13b传递给框架 12a，取得平衡。另一方面，如图1D所示，当变速板15a处于从所述水平 状态倾斜的倾斜状态(在图1D中，以变速板15a的左端处于下方且右端 处于上方的方式向右上方倾斜的状态)时，在变速板15a和棒状突起14a、 14b的接触点作用向横向(在图1D中为左方向)的力。作用于变速板15a 的向右方向的力由支承棒16承受，而作用于直动部件11的向左方向的力 则被直接输出。如果是忽略由滑动等引起的损失的静态状况，则该向左方 向的力由气筒17的产生力和对于变速板15a的从水平状态的角度变化的 正切之积来表示。因此，以变速板15a成为与控制计算机101欲输出的力 相对应的倾斜角度的方式来驱动电动机22a 22j，由此能够控制直动致动 器l的力。另外，对于不是控制计算机101的控制所能及的高频带的扰动，由于 在气筒17的弹性作用下保持柔性，因此直动致动器1是相对于接触为安 全的柔软致动器。气筒17的产生力由活塞18的截面积和高压气体的压力之积来表示， 虽然高压气体的压力根据活塞18插入气筒17中的量而变化，但是，通过 使气筒17的内径大于活塞18的直径，能够减小其变化量。g卩，诸如该第一实施方式这样的气筒17能够减小相对于活塞18的变位的产生力的变化。进而，从能够减小相对于活塞18的变位的产生力的变化这点来说， 诸如在活塞18上设置贯通孔以消除活塞18的两侧压力室之间的压力差的 单杆缸18这样的能够取得与该第一实施方式的气筒17相同效果的弹性机 构也是优选的。另外，在图1D中，当直动致动器1处于直动部件11向左方向移动的 状况时，直动致动器l对柔软致动器的外部做功。即，当控制计算机101 使电动机22a 22j的驱动静止时，随着直动部件11向左方向的移动，保持 部件24a 24j沿导轨25a 25j相对于框架12a向图1D的上方向移动。这样， 通过与支承于保持部件24a 24j的滚珠丝杠机构21a 21j的丝杠轴23a 23j 连接的滚珠丝杠螺母20a 20j，板状部件19a向图1D的上方向移动。此时， 在气筒17失去的势能的作用下，直动致动器1对直动致动器1的外部做 功。相反，当直动致动器1处于直动部件11向右方向移动的状况时，直 动致动器1被从直动致动器1的外部做功。即，当控制计算机101使电动 机22a 22j的驱动静止时，随着直动部件11向右方向的移动，保持部件 24a 24j沿导轨25a 25j相对于框架12a向图1D的下方向移动。这样，通 过与支承于保持部件24a 24j的滚珠丝杠机构21a 21j的丝杠轴23a 23j 连接的滚珠丝杠螺母20a 20j，板状部件19a向图1D的下方向移动。此时， 在直动致动器1的外部对直动致动器1做的功的作用下，在气筒17蓄积 势能。这样，直动致动器1不仅对直动致动器1的外部做功，还通过来自直 动致动器1的外部的功进行在直动致动器1的内部蓄积能量的再生动作。 因此，与不进行再生的致动器相比，所述第一实施方式的直动致动器1能 够实现动作效率的提高。进而，由于直动致动器l的驱动力由变速板15a的倾斜大小控制，因 此，通过在短时间内释放气筒17的势能，能够获得大的输出。当要补充 气筒17的势能时，可以通过控制计算机101使滚珠丝杠机构21a 21j动作， 将板状部件19a压下。当直动致动器1的输出所要求的峰值功率与平均功 率有比较大的差时，可以花费时间来补充短时间内释放的势能，因此电动机22a 22j所要求的功率可以比峰值功率小。另外，多个滚珠丝杠机构 21a 21j在控制计算机101的控制下协力进行板状部件19a的压下，由此， 能够进一步降低电动机22a 22j的每一个所要求的功率。下面，对改变直动致动器l的驱动力的情况进行说明。在该第一实施 方式中，作为滚珠丝杠机构，使用参照符号21a 21j表示的IO个滚珠丝杠 机构。变速板15a由于被长度不变的棒状突起14a、 14b按压，因此相对 于支承棒16进行上下位置和角度的两自由度的动作。因此，所需最小限 度的滚珠丝杠机构是两个。但如图1C所示，当在与棒状突起14a、 14b相 同的位置、即相对于支承棒16的左右方向的位置处有丝杠轴23b、 23g时， 能够由具有所述丝杠轴23b、 23g的滚珠丝杠机构21b、 21g承受气筒17 的产生力。因此，其他滚珠丝杠机构不受气筒17的产生力的影响，仅通 过滚珠丝杠机构21b、 21g就能够改变变速板15a的角度，从而能够容易 地改变直动致动器1的驱动力。另外，当仅进行变速板15a的角度变化时，由于滚珠丝杠机构21b、 21g可以不变位，因此只要能保持变速板15a即可。由于在更多的地点能 够获得上述状态，因此优选将滚珠丝杠机构多余(冗長的O配置。另外，在该第一实施方式中，将变速板15a形成为其中央部15p相对 于其两端部15q凹陷的带台阶形状，且棒状突起14a、 14b所接触的面(中 央部15p的上表面)和丝杠轴23a 23j所接触的面(两端部15q的下表面) 处于同一平面上(大致同一平面上)。与之相对，在不具有台阶的变速板 中，例如当从图1B的状态改变变速板15a的倾斜大小时，变速板15a和 棒状突起14a、 14b的接触点与变速板15a和丝杠轴23b、 23g的接触点的 上下方向的距离在变速板厚度的影响下而改变。因此，需要使板状部件19a 下降相应量，并且为了使倾斜大小改变而需要势能增加量的能量。因而， 由于能够排除变速板15a的厚度带来的影响，因此，将变速板15a形成为 第一实施方式那样的带台阶形状，并使变速板15a和棒状突起14a、 14b 的接触点与变速板15a和丝杠轴23b、 23g的接触点位于同一平面上(大 致同一平面上)是优选的。另外，在该第一实施方式中，作为连接机构的一例使用了滚珠丝杠机 构21a 21j，但作为连接机构的结构不限于此，只要能实现相同的作用，可以使用所有公知技术的组合。
进而，图4示出了使用了第一实施方式的直动致动器1的关节驱动单 元的结构例。直动致动器1的直动部件11上连接有具有C字形状的侧面
的输出传递部件51，并且在输出传递部件51上固定有齿条52。另一方面， 在配置于框架12d的上方的臂54a的下端固定有小齿轮53，与齿条52啮 合。另外，臂54a的下端和框架12a的上端通过轴55旋转自如地连接。
通过上述结构，当从图5A的状态使直动致动器1动作，使直动部件 11向右方向移动时，臂54a通过齿条52以及小齿轮53相对于框架12d绕 轴55进行顺时针旋转动作，成为图5B的状态。同样地，通过使直动部件 11向左方向移动，能够使臂54a相对于框架12d向反方向(即绕轴55的 逆时针方向)旋转。
因此，通过上述结构，能够获得直接继承了直动致动器l所具有的动 作效率优越且柔软的特征的关节驱动单元，并能够实现尤其适于家庭用的 机器人臂中的关节驱动单元。
作为关节驱动单元的构成方法，不限于使用齿条结合小齿轮的机构， 只要能实现相同的作用，就可以使用所有公知技术的组合。 (第二实施方式)
图2A是示出作为本发明第二实施方式的柔软致动器的一例的旋转致 动器2a的概况的剖面图。另外，图2B示出了旋转致动器2a的俯视图， 图2C示出了图2A的A-A线的剖面图。图2F是图2A的变速板15b附近 的放大图。对于发挥与上述第一实施方式相同作用的部分标以相同符号并 省略重复说明。在该第二实施方式的柔软致动器中，坐标轴的Z轴定义为 上下方向的朝上方向。X轴定义为沿与Z轴正交的方向且在厚度方向上贯 通作为基体部件的一例的长方体箱状的框架12b的一个侧面的方向。另外， Y轴定义为沿与Z轴及X轴分别正交的方向且在厚度方向上贯通长方体箱 状的框架12b的与所述侧面正交邻接的侧面的方向。
在该第二实施方式中，作为相当于第一实施方式的变速板15a的部件， 使用作为变速部件一例的圆板状的变速板15b来输出旋转运动。变速板 15b通过轴承等保持为相对于具有在X轴方向上突出的轴部的环状部件33 绕X轴旋转自如。同时，环状部件33通过轴承等保持为相对于朝下固定在框架12a的上表面的内面中央的花键轴即支承棒16，仅Z轴方向(支 承棒16的轴向)的往复移动是自由的，并且，相对于具有在Y轴方向上 突出的轴部的外筒26b，绕Y轴旋转自如。进而，作为旋转部件一例的锥 齿轮31通过轴承等保持为相对于支承棒16绕Z轴旋转自如。另外，在锥 齿轮31的下表面，作为突起部件一例的一条棒状突起14c在离开旋转中 心的位置询下延伸设置，下端的半球面部与变速板15b的圆形中央部15r 的上表面滚动接触。另外，丝杠轴23a 23j的上端的半球面部与绕变速板 15b的圆形中央部15r的圆环状的外周部15s的下表面滚动接触。基于与 之前第一实施方式相同的理由，变速板15b的圆形中央部15r的上表面与 圆环状的外周部15s的下表面位于同一平面上(大致同一平面上)。 变速板15b还作为摆动板或摆动部件的一例发挥作用。 通过带锥齿轮的旋转轴(固定有锥齿轮31的旋转轴)32，将锥齿轮 31的旋转输出作为绕Y轴的正反向旋转输出而取出到旋转致动器2a的外 部，所述带锥齿轮的旋转轴32通过轴承部等保持为相对于一对轴承部12r 旋转自如，该一对轴承部12r形成在作为基体部件一例的框架12b的上表 面的开口部12q。带锥齿轮的旋转轴32的锥齿轮32a固定于旋转轴32并 与锥齿轮31啮合，通过锥齿轮31的正反向旋转，锥齿轮32a与旋转轴32 一起进行正反向旋转。
下面，对在控制计算机101的控制下进行的该旋转致动器2a的作用 进行说明。
作用于旋转致动器2a的锥齿轮31的力由气筒17的产生力的大小和 变速板15b的倾斜大小来决定。即，当气筒17产生的力(产生力)向图 2A的上方向作用时，该力(产生力)传递给活塞18、圆板状的板状部件 19b、在相对于板状部件1%的中心旋转对称的位置(具体而言，绕板状 部件19b的中心的同一圆周上每隔90度的位置)固定的滚珠丝杠螺母 20a 20d、与滚珠丝杠螺母20a 20d对应配置的滚珠丝杠机构21a 21d的 丝杠轴23a 23d、变速板15b，将变速板15b向棒状突起14c按压。此时， 如图2A所示，在变速板15b处于水平状态的情况下，气筒17a的产生力 经由棒状突起14c、锥齿轮31、支承棒16传递给框架12b，取得平衡。另 一方面，如图2D所示，在变速板15b处于从水平状态倾斜的倾斜状态(作为一例，为向左下倾斜的倾斜状态)的情况下，当从变速板15b向棒状突 起14c传递力时，在变速板15b和棒状突起14c的接触点向圆周方向作用 力、即向锥齿轮31作用绕Z轴顺时针的转矩。对于作为反作用而作用于 变速板15b的绕Z轴逆时针的转矩，由支承棒16承受。另外，在向与图 2D相反方向倾斜的倾斜状态(向右下方倾斜的倾斜状态)下，向锥齿轮 31作用绕Z轴逆时针的转矩，对于作为反作用而作用于变速板15b的绕Z 轴顺时针的转矩，由支承棒16承受。在忽略由滑动等引起的损失的静态 状况下，在图2D中作用于锥齿轮31的顺时针的转矩由气筒17的产生力 和对于变速板15a的从水平状态向倾斜状态的角度变化的正切之积来表 示。这里所述的角度变化是指从变速板15b和棒状突起14c的接触点向锥 齿轮31的旋转轴的绕垂线的角度变化。因此，以变速板15b成为与控制 计算机101欲输出的力的大小相对应的倾斜大小(倾斜角度)的方式来驱 动电动机22a 22d，由此能够控制旋转致动器2a的力。
另外，对于不是控制计算机101的控制所能及的高频带的扰动，由于 在气筒17的弹性作用下保持柔性，因此旋转致动器2a是相对于接触为安 全的柔软致动器。
在图2D中，当旋转致动器2a处于锥齿轮31绕Z轴顺时针旋转的状 况时，旋转致动器2a对旋转致动器2a的外部做功。即，当控制计算机101 使电动机22a 22d的驱动静止时，随着锥齿轮31绕Z轴顺时针旋转，板 状部件1%向图2D的上方向移动。此时，在气筒17失去的势能的作用下， 旋转致动器2a对旋转致动器2a的外部做功。
相反，当旋转致动器2a处于锥齿轮31绕Z轴逆时针旋转的状况时， 旋转致动器2a被从旋转致动器2a的外部做功。即，当控制计算机101使 电动机22a 22d的驱动静止时，随着锥齿轮31绕Z轴逆时针旋转，板状 部件19b向图2D的下方向移动，通过旋转致动器2a的外部对旋转致动器 2a做功，在气筒17蓄积势能。
这样，旋转致动器2a不仅对旋转致动器2a的外部做功，还通过来自 旋转致动器2a的外部的功进行在旋转致动器2a的内部蓄积能量的再生动 作。因此，与不进行再生的致动器相比，所述第二实施方式的旋转致动器 2a能够实现动作效率的提高。进而，由于旋转致动器2a的驱动力由变速板15b的倾斜大小控制， 因此，通过在短时间内释放气筒17的势能，能够获得大的输出。当要补 充气筒17的势能时，可以通过控制计算机101使滚珠丝杠机构21a 21d 动作，将板状部件19b压下。当旋转致动器2a的输出所要求的峰值功率 与平均功率有比较大的差时，可以花费时间来补充短时间内释放的势能， 因此电动机22a 22d所要求的功率可以比峰值功率小。另外，多个滚珠丝 杠机构21a 21d在控制计算机101的控制下协力进行板状部件19b的压下， 由此，能够进一步降低电动机22a 22d的每一个所要求的功率。
下面，对改变旋转致动器2a的驱动转矩的情况进行说明。在该第二 实施方式中，作为滚珠丝杠机构，使用由参照符号21a 21d表示的4个滚 珠丝杠机构。但是，由于变速板15b被长度不变的棒状突起14c按压，因 此相对于支承棒16进行Z轴方向的变位、绕X轴的旋转以及绕Y轴的旋 转三个自由度的动作。因此，所需最小限度的滚珠丝杠机构是三个。但如 图2D所示，当在与棒状突起14c相同的Y方向位置有丝杠轴23b、 23d 时，能够由滚珠丝杠机构21b、 21d承受气筒17的产生力。因此，滚珠丝 杠机构21a、 21c不受气筒17的产生力的影响，仅通过滚珠丝杠机构21b、 21d就能够绕X轴改变变速板15b的角度，从而能够容易地改变旋转致动 器2a的驱动转矩。另外，当仅进行变速板15b的角度变化时，滚珠丝杠 机构21b、 21d可以不变位。因此，只要能保持变速板15b即可。由于能 够在更多的地点获得上述状态，因此优选将滚珠丝杠机构多余配置成圆周 状。另外，将滚珠丝杠机构等间隔配置成圆周状，使上述状态没有因锥齿 轮31的旋转角引起的不均而周期性分布。因此，容易计算作为目标的各 滚珠丝杠机构的伸缩量(换言之，滚珠丝杠螺母20a 20j的沿上下方向的 移动方向上的板状部件19a和变速板15a的距离的调节量)，对特定的滚 珠丝杠机构不施加负担，带来整体的控制性提高，从而优选。
另外，在该第二实施方式中，如图2F放大所示，将变速板15b形成 为其中央部15r相对于其外周部15s凹陷的带台阶形状，且棒状突起14c 所接触的面(中央部15r的上表面)和丝杠轴23a 23d所接触的面(外周 部15s的下表面)处于同一平面上(大致同一平面上)。与之相对，在不 具有台阶的变速板中，例如当从图2A的状态改变变速板15b的倾斜大小时，变速板15b和棒状突起14c的接触点与变速板15b和丝杠轴23b、 23d 的接触点的上下方向的距离在变速板厚度的影响下而改变。因此，需要使 板状部件19b下降相应量，并且为了使倾斜大小改变而需要势能增加量的 能量。因而，由于能够排除变速板15b的厚度带来的影响，因此，将变速 板15b形成为第二实施方式那样的带台阶形状，并使变速板15b和棒状突 起14c的接触点与变速板15b和丝杠轴23b、 23d的接触点位于同一平面 上(大致同一平面上)是优选的。
另一方面，作为本发明第二实施方式的变形例如图2E所示，可以将 变速板15b形成无台阶的平板变速板15c进行配置，使棒状突起14c和变 速板15c的接触点取得的圆周和包括丝杠轴23a 23d与变速板15c的接触 点的圆周形成仅沿Z轴方向往复移动的同一圆周。即，如图2E所示，作 为所述突起部件的一例的棒状突起14c和作为所述变速部件的一例的变速 板15c的接触点，与包括作为所述连接机构的一例的滚珠丝杠机构和所述 变速板15c的接触点或连接部的旋转中心、并具有向作为所述变位部件的 一例的板状部件19b的变位方向的高度的椭圆柱的侧面位于大致同一面 上。这样，例如当在图2E中使变速板15c绕X轴旋转时，滚珠丝杠机构 21c承受气筒17的产生力。因此，虽然存在因变速板15c的厚度带来的影 响，但能够减小滚珠丝杠机构21a做的功。并且，变速板15c还作为摆动 板或摆动部件的一例发挥作用。
另外，在该第二实施方式中，作为连接机构也使用了滚珠丝杠机构， 但作为连接机构的结构不限于此，只要能实现相同的作用，可以使用所有 公知技术的组合。
进而，图6示出了使用了第二实施方式的旋转致动器2a的关节驱动 单元的结构例。在旋转致动器2a的上方配置臂54b，且臂54b直接固定在 旋转致动器2a的旋转轴32上。
通过上述结构，从图7A的状态使旋转致动器2a动作，使旋转轴32 逆时针旋转，由此臂54a进行逆时针旋转动作，成为图7B的状态。同样 地，通过使旋转轴32顺时针旋转，也能够使臂54b向反方向(即顺时针) 旋转。
因此，通过上述结构，能够获得直接继承了旋转致动器2a所具有的动作效率优越且柔软的特征的关节驱动单元，并能够实现尤其适于家庭用的机器人臂中的关节驱动单元。(第三实施方式)
图3A是示出作为本发明第三实施方式的柔软致动器的一例的旋转致
动器2b的概况的剖面图。另外，图3B示出了图3A的A-A线的剖面图。对于发挥与上述第二实施方式相同作用的部分标以相同符号并省略重复说明。在该第三实施方式的柔软致动器中，坐标轴的Z轴也定义为上下方向的朝上方向。X轴定义为沿与Z轴正交的方向且在厚度方向上贯通作为基体部件的一例的长方体箱状的框架12c的一个侧面的方向。另外，Y轴定义为沿与Z轴及X轴分别正交的方向且在厚度方向上贯通长方体箱状的框架12c的与所述侧面正交邻接的侧面的方向。
在该第三实施方式中，不是通过按压，而是通过作为连接机构的一例的四个钢丝机构42a 42d的拉伸来传递气筒17的产生力。在图3A中，气筒17通过四根支承部件(例如支柱)41a 41d固定在框架12c的中间部。将气筒17的产生力传递给配置在框架12c内的气筒17的下方并固定活塞18的下端的圆板状的板状部件19d。在该圆板状的板状部件19d上，以绕板状部件19d的中心间隔90度且各自的直径方向沿着X轴方向或Y轴方向的方式配置四个钢丝盘43a 43d。四个钢丝盘43a 43d分别通过轴承部等旋转自如地保持在板状部件19d上，各钢丝盘43a 43d的旋转角度根据由控制计算机101驱动控制的电动机44a 44d的旋转轴的正反旋转而变化。钢丝45a 45d的一端分别与钢丝盘43a 43d连接，钢丝45a 45d分别贯通通过球面轴承摆动自如地保持在板状部件19d上的下侧的球状部件46a 46d，钢丝45a 45d的另一端分别与通过球面轴承保持在圆板状的变速板15d上的上侧的球状部件47a 47d连接。即，当电动机44a 44d的旋转轴在控制计算机101的指示下分别旋转时，钢丝盘43a 43d也分别同时旋转，钢丝45a 45d的长度(换言之，上侧的球状部件47a 47d和下侧的球状部件46a一6d之间的长度、即变速板15d和板状部件19d之间的长度)分别变化。另外，在经由钢丝45a 45d传递的气筒17的产生力的作用下，变速板15d被按压在后述的棒状突起14c的上端的半球面部。变速板15d还作为摆动板或摆动部件的一例发挥作用。另一方面，变速板15d通过轴承等保持为相对于具有在X轴方向上突出的轴部的环状部件33绕X轴旋转自如，同时，环状部件33通过轴承等保持为相对于具有在Y轴方向上突出的轴部的外筒26b绕Y轴旋转自如。另外，外筒26b保持为，相对于朝下固定在框架12c的上表面的内面中央的圆筒状的花键轴即支承棒16，仅Z轴方向(支承棒16的轴向)的往复移动是自由的。进而，将旋转轴部49a的下端固定于作为旋转部件一例的旋转圆板48上的旋转轴49在旋转轴部49a贯通圆筒状的支承棒16的中心部以及框架12c的上表面的贯通孔12z的状态下，通过轴承部等保持为相对于支承棒16绕Z轴旋转自如。另外，通过棒状突起14c而施加给旋转圆板48的旋转输出经由旋转轴部49a以及固定在其上端的圆板部49b而作为绕Z轴的旋转输出被取出到旋转致动器2b的外部。旋转轴部49a在框架12c的贯通孔12z为小径部，而在贯通孔12z的外部配置直径比小径部大的大径部。因此，当旋转轴部49a承受向下的力时，旋转轴部49a的大径部与框架12c的贯通孔12z的周围抵接，能够由框架12c来承受力。
下面，对在控制计算机101的控制下进行的该旋转致动器2b的作用进行说明。
作用于旋转致动器2b的旋转轴49的力由气筒17的产生力的大小和变速板15d的倾斜大小来决定。即，当气筒17产生的力(产生力)向图3A的下方向作用时，该力(产生力)传递给活塞18、板状部件19d、在相对于板状部件19d的中心旋转对称的位置(具体而言，绕板状部件19d的中心的同一圆周上每隔90度的位置)固定的钢丝盘43a 43d、钢丝45a 45d、上侧的球状部件47a 47d、变速板15d，将变速板15d向棒状突起14c按压。此时，如图3A所示，在变速板15d处于水平状态的情况下，气筒17的产生力经由棒状突起14c、旋转圆板48、旋转轴49传递给框架12c，取得平衡。另一方面，如图3C所示，在变速板15d处于从水平状态倾斜的倾斜状态(作为一例，为向左下倾斜的倾斜状态)的情况下，当从变速板15d向棒状突起14c传递力时，在变速板15d和棒状突起14c的接触点向圆周方向作用力、即向旋转圆板48作用绕Z轴逆时针的转矩。对于作为反作用而作用于变速板15d的绕Z轴顺时针的转矩，由支承棒16承受。另外，在向与图3C相反方向倾斜的倾斜状态(向右下方倾斜的倾斜状态)下，对旋转圆板48作用绕Z轴顺时针的转矩，对于作为反作用
而作用于变速板15d的绕Z轴逆时针的转矩，由支承棒16承受。在忽略由滑动等引起的损失的静态状况下，该顺时针的转矩由气筒17的产生力和对于变速板15d的从水平状态向倾斜状态的角度变化的正切之积来表示。这里所述的角度变化是指从变速板15d和棒状突起14c的接触点向旋转轴49的旋转轴部49a的绕垂线的角度变化。因此，以变速板15d成为与控制计算机101欲输出的力的大小相对应的倾斜大小(倾斜角度)的方式来驱动电动机44a 44d，由此能够控制旋转致动器2b的力。
另外，对于不是控制计算机101的控制所能及的高频带的扰动，由于在气筒17的弹性作用下保持柔性，因此旋转致动器2b是相对于接触为安全的柔软致动器。另外，与第二实施方式相同，在从旋转致动器2b的外部做功的情况下，对于气筒17再生能量。
下面，对改变旋转致动器2b的驱动转矩的情况进行说明。在该第三实施方式中，作为钢丝机构，使用由参照符号42a 42d表示的4个钢丝机构。但是，由于变速板15d被长度不变的棒状突起14c按压，因此相对于支承棒16进行Z轴方向的变位、绕X轴的旋转以及绕Y轴的旋转三个自由度的动作。因此，所需最小限度的钢丝机构是三个。但如图3A所示，当在与棒状突起14c相同的X方向位置有钢丝45a、 45c时，能够由钢丝机构42a、 42c承受气筒17的产生力。因此，钢丝机构42b、 42d不受气筒17的产生力的影响，仅通过钢丝机构42a、 42c就能够绕Y轴改变变速板15d的角度，从而能够容易地改变旋转致动器2b的驱动转矩。另外，当仅进行变速板15d的角度变化时，钢丝机构42a、 42c可以不变位，因此，只要能保持变速板15d即可。由于能够在更多的地点获得上述状态，因此优选将钢丝机构多余配置成周圆状。另外，将钢丝机构等间隔配置成圆周状，使上述状态没有因旋转轴49的旋转角引起的不均而周期性分布。因此，容易计算作为目标的各钢丝机构的伸縮量(换言之，钢丝机构42a 42d的沿上下方向的移动方向上的板状部件19d和变速板15d的距离的调节量)，对特定的钢丝机构不施加负担，带来整体的控制性提高，从而优选。
另外，在该第三实施方式中，上侧的球状部件47a 47d的旋转中心(连接部的旋转中心的一例)与变速板15d和棒状突起14c接触的面位于同一平面上(大致同一平面上)。由于能够排除由变速板15d的厚度带来的影响，因此上述结构是优选的。
另外，在该第三实施方式中，作为连接机构使用了钢丝机构，但作为连接机构的结构不限于此，只要能实现相同的作用，可以使用所有公知技术的组合。.
另外，作为所述弹性机构的一例例举气筒17进行了说明，但不限于
此，只要能实现相同的作用，也可以通过弹簧来构成。
另外，通过适当组合上述各种实施方式中的任意实施方式，可以发挥各实施方式分别具有的效果。
工业实用性
本发明的柔软致动器以及使用了该柔软致动器的关节驱动单元容易控制力且动作效率优越，作为机器人的关节驱动用致动器等以及使用其的关节驱动单元等是有用的。
本发明参照附图对优选实施方式进行了充分记载，但熟悉该技术的人们知晓其各种变形或修改。这种变形或修改只要不超出本发明范围，则应该理解为包含在其中。
权利要求
1.一种柔软致动器，能够进行直动动作，包括基体部件；直动部件，其保持为能够相对于所述基体部件直线往复移动；变位部件，其能够在与所述直动部件的移动方向大致垂直的方向上变位；弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄积或释放弹性能；变速部件，其通过两个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件之间的距离的方式与所述变位部件连接；突起部件，其突出设置在所述直动部件上，并在由所述弹性机构的能量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部件；控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。
2. —种柔软致动器，能够进行摆动以及旋转动作，包括 基体部件；旋转部件，其保持为相对于所述基体部件旋转自如； 变位部件，其能够在与所述旋转部件的旋转轴方向大致相同的方向上 变位；弹性机构，其固定在所述基体部件上且根据与所述变位部件的距离蓄 积或释放弹性能；变速部件，其通过三个以上的连接机构，以能够调节与所述变位部件 之间的距离的方式与所述变位部件连接；突起部件，其突出设置在偏离所述旋转部件的旋转中心的位置处，并 在由所述弹性机构的能量释放而产生的力的作用下被按压于所述变速部 件；控制装置，其通过控制所述连接机构的所述距离的调节动作，改变所 述变位部件和所述变速部件的相对位置以及相对角度。
3. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述连接机构以等间隔配置成圆周状。
4. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包括所述连接机构和所述 变速部件的接触点或连接部的旋转中心并具有向所述变位部件的变位方 向的高度的椭圆柱的侧面位于大致同一面上。
5. 根据权利要求3所述的柔软致动器，其中，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包括所述连接机构和所述 变速部件的接触点或连接部的旋转中心并具有向所述变位部件的变位方 向的高度的椭圆柱的侧面位于大致同一面上。
6. 根据权利要求1所述的柔软致动器，其中，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包括所述连接机构和所述 变速部件的接触点或连接部的旋转中心的平面位于大致同一面上。
7. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述突起部件和所述变速部件的接触点，与包括所述连接机构和所述 变速部件的接触点或连接部的旋转中心的平面位于大致同一面上。
8. 根据权利要求1所述的柔软致动器，其中，所述弹性机构是柱塞缸或是流体能够在活塞两侧的压力室间移动的 单杆缸。
9. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述弹性机构是柱塞缸或是流体能够在活塞两侧的压力室间移动的 单杆缸。
10. 根据权利要求1所述的柔软致动器，其中，所述连接机构能够从所述变位部件与所述变位部件的变位方向大致 平行地调节所述变位部件和所述变速部件之间的距离，在所述弹性机构的 产生力的作用下相对于所述变速部件被按压。
11. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述连接机构能够从所述变位部件与所述变位部件的变位方向大致 平行地调节所述变位部件和所述变速部件之间的距离，在所述弹性机构的 产生力的作用下相对于所述变速部件被按压。
12. 根据权利要求1所述的柔软致动器，其中，所述连接机构旋转自如地与所述变位部件和所述变速部件分别连接， 并且能够可变调节两连接点之间的距离。
13. 根据权利要求2所述的柔软致动器，其中，所述连接机构旋转自如地与所述变位部件和所述变速部件分别连接， 并且能够可变调节两连接点之间的距离。
14. 一种关节驱动单元，其由权利要求l所述的柔软致动器驱动。
15. —种关节驱动单元，其由权利要求2所述的柔软致动器驱动。
全文摘要
本发明提供一种柔软致动器及使用了该柔软致动器的关节驱动单元。在所述柔软致动器中，变位部件(19a)能够在与直动部件(11)的移动方向大致垂直的方向上变位，所述直动部件(11)保持为能够相对于基体部件(12a)直线往复移动，固定在基体部件上的弹性机构(17)根据与变位部件的距离蓄积或释放弹性能。直动部件的突起部件(14a、14b)在由弹性机构的能量释放而产生的力的作用下被按压于变速部件(15a)，由控制装置(101)控制连接变速部件和变位部件的连接机构(21a～21j)的距离调节动作，改变变位部件和变速部件的相对位置以及相对角度。
文档编号F16H21/10GK101678553SQ200980000300
公开日2010年3月24日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年1月28日
发明者浅井胜彦 申请人:松下电器产业株式会社