CN108603772A - 旋转构造、辅助系统以及机器人 - Google Patents

Abstract

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。

Description

旋转构造、辅助系统以及机器人

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。

本发明正是为解决上述问题而完成的。其目的之一在于：在作为例如机器人的关节构造使用且具有编码器的旋转构造中，事先防止外力导致编码器出故障，且能够用较少的部件实现紧凑化与轻量化。本发明的另一目的在于：针对旋转构造，能够以良好的精度很容易且可靠地分离或连结其它部件。

用于解决问题的方案

本发明的第一方面是一种旋转构造，其包括基部部件、轴体、旋转部件以及编码器。所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转，所述编码器检测所述旋转部件的旋转角。在该旋转构造内部的所述轴体周围形成有所述基部部件和所述旋转部件相对的空心部。所述编码器具有被检测物和检测部，所述被检测物设置在所述空心部中且所述轴体周围，所述被检测物与所述旋转部件和所述基部部件中之一部件一体旋转，所述被检测物的物理量在圆周方向上发生变化，所述检测部能够检测所述被检测物的物理量，所述检测部设置在所述空心部中且能够检测所述被检测物的物理量的位置处，所述检测部与所述旋转部件和所述基部部件中的另一部件一体旋转。

根据该构成方式，在旋转构造内部的旋转轴的外周侧圆周方向上，形成有基部部件和旋转部件相对的空心部。编码器具有：物理量在圆周方向上发生变化的被检测物和能够检测被检测物的物理量的检测元件。被检测物设置在空心部中且轴体周围，与旋转部件和基部部件中之一部件一体旋转，检测部能够检测设置在能够检测被检测物的物理量的位置处，与旋转部件和基部部件中的另一部件一体旋转。这样一来，因为被检测物或检测部随着旋转部件旋转而绕轴体旋转，所以能够从检测部的输出检测旋转部件的旋转角。因为能够这样将编码器设置在形成在旋转构造内部的空心部中，所以即使冲击等外力从旋转构造的外部施来，编码器出故障的可能性也极低。不需要保护编码器的壳体。因为编码器设置在旋转构造的内部，所以能够实现旋转构造的紧凑化。能够实现用于编码器的轴承与旋转构造的轴承共用化，由旋转构造部件实现编码器用壳体的功能，故能够减少部件数量，从而能够减少组装工时并实现轻量化。

本发明的第二方面是这样的，在第一方面的基础上，在所述基部部件和所述旋转部件之间具有被设置成环绕所述轴体且呈环状的推力轴承，所述空心部形成在所述推力轴承的内周面和所述轴体的外周面之间。

根据该构成方式，编码器设置在空心部中，该空心部形成在基部部件和旋转部件之间的推力轴承的内周面和轴体的外周面之间。这样一来，无需重新形成用于设置编码器的空心部，即能够可靠地实现旋转构造的紧凑化。

本发明的第三方面是这样的，在第一或第二方面的基础上，所述编码器是光学式编码器，所述被检测物是带有刻度以保证光反射率在圆周方向上周期性地变化的反射式刻度盘，或者所述被检测物是带有刻度以保证光透射率在圆周方向上周期性地变化的透射式刻度盘，所述检测部是检测元件，该检测元件用光照射所述反射式刻度盘或所述透射式刻度盘，接收反射光或透射光，输出与反射光或透射光相对应的电信号。

根据该构成方式，无需使用皮带、齿轮等传递要素，即能够测量旋转角度，故不会因间隙而产生误差，能够准确地检测旋转部件的旋转角。

本发明的第四方面是这样的，在第一或第二方面的基础上，所述编码器是光学式编码器，所述被检测物是带有刻度以保证光反射率在圆周方向上周期性地变化的反射式刻度盘，或者所述被检测物是带有刻度以保证光透射率在圆周方向上周期性地变化的透射式刻度盘，所述检测部包括用光照射所述反射式刻度盘或所述透射式刻度盘的送光用光纤和接收反射光或者透射光的受光用光纤。

根据该构成方式，无需使用皮带、齿轮等传递要素，即能够测量旋转角度，故不会因间隙而产生误差，能够准确地检测旋转部件的旋转角。在该旋转构造的内部能够仅用光学回路构成编码器而不用电子电路，因此当在例如fMRI(functional magnetic resonanceimaging)扫描器等的内部使用该旋转构造而出现了以下情况时，也都能够让编码器起作用。例如，产生强磁场，电子电路的噪音成为问题时；在水中或者高温多湿的环境下无法使用电子电路时。

本发明的第五方面是这样的，在第二方面的基础上，所述被检测物和所述检测部沿轴向相对，所述被检测物和所述检测部二者间的空间与设置有所述推力轴承的范围在轴向上相重。

根据该构成方式，在被检测物和检测部需要规定宽度的情况下，因为在轴向上布置推力轴承所需要的宽度的至少一部分与编码器共有，所以能够使轴体在轴向上较短。

本发明的第六方面是这样的，在第二方面的基础上，所述推力轴承是遮蔽式轴承或带密封件的轴承。

根据该构成方式，就是在例如粉尘较多的环境下使用，也能够阻止异物进入编码器，从而能够减小垃圾、灰尘等的影响。

本发明的第七方面是这样的，在第一方面的基础上，所述空心部相对于该旋转构造的外部呈密闭状态。

根据该构成方式，就是在水中、高温多湿的环境下或者高压环境下，也都能够让编码器起作用。

本发明的第八方面是这样的，在第一方面的基础上，所述编码器是光学式编码器，所述空心部被遮光，以保证光不从该旋转构造的外部进入该空心部。

根据该构成方式，在用编码器检测旋转角的过程中，能够防止来自外部的光引起噪声。

本发明的第九方面是这样的，在第一到第八方面中任一方面的基础上，所述轴体具有贯通轴向的空心构造。

根据该构成方式，能够实现所谓的轴内布线，即让布线通过轴体的空心构造。

本发明的第十方面这样的，在第一到第九方面任一方面的基础上，所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在沿着所述轴体的圆周方向的外周面上形成有用于连结其它部件的平面即连结面，在所述连结面上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部。

根据该构成方式，在基部部件或旋转部件的连结面上，形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部。利用该槽部与用了“T”字形楔部件的楔连结方式，很容易地就能够将其它部件连结在旋转构造上。

本发明的第十一方面是这样的，在第十方面的基础上，所述其它部件利用具有突出部分的头部和形成有通孔的躯干部而呈“T”字形的楔部件连结在所述连结面上。在进行连结之际，将所述楔部件的所述头部插入所述槽部中，将所述躯干部插入形成在所述其它部件的端面上的孔内而呈所述楔部件利用穿过所述通孔且具有锥形部分的螺钉固定在所述其它部件上的状态。所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在所述连接面的表面上形成有突起部，在进行连结之际所述突起部顶在所述其它部件的侧面上。

根据该构成方式，在将其它部件连结到旋转构造上之际，因为形成在连结面的表面上的突起部顶在其它部件的侧面上，所以能够防止已连结上的其它部件晃动，而且还能够准确地对旋转构造和部件定位。

本发明的第十二方面是一种旋转构造，其特征在于：其包括基部部件、轴体、旋转部件、推力轴承以及编码器。所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转，所述推力轴承呈环状，所述推力轴承被设置成环绕所述轴体，所述旋转部件顶在所述推力轴承的内周面上，所述基部部件顶在所述推力轴承的外周面上，所述编码器检测所述旋转部件的旋转角。在该旋转构造内部的所述轴体周围形成有所述基部部件和所述旋转部件相对的空心部。所述编码器具有被检测物和检测部，所述被检测物设置在所述空心部中且所述轴体周围，所述被检测物与所述旋转部件和所述基部部件中之一部件一体旋转，所述被检测物的物理量在圆周方向上发生变化，所述检测部能够检测所述被检测物的物理量，所述检测部设置在所述空心部中且能够检测所述被检测物的物理量的位置处，所述检测部与所述旋转部件和所述基部部件中的另一部件一体旋转。

根据该结构，在旋转构造内部的旋转轴周围形成有基部部件和旋转部件相对的空心部。编码器具有：物理量在圆周方向上发生变化的被检测物和能够检测被检测物的物理量的检测元件。被检测物设置在空心部中且轴体周围，与旋转部件和基部部件中之一部件一体旋转，检测部能够检测设置在能够检测被检测物的物理量的位置处，与旋转部件和基部部件中的另一部件一体旋转。这样一来，因为被检测物或检测部随着旋转部件旋转而绕轴体旋转，所以能够从检测部的输出检测旋转部件的旋转角。因为能够这样将编码器设置在形成在旋转构造内部的空心部中，所以即使冲击等外力从旋转构造的外部施来，编码器出故障的可能性也极低。不需要保护编码器的壳体。因为编码器设置在旋转构造的内部，所以能够实现旋转构造的紧凑化。通过使用除了能够承受轴向载荷以外还能够承受径向载荷的交叉滚子轴承，就能够减少部件数量，从而能够实现旋转构造的进一步紧凑化。使其构成为旋转部件顶在交叉滚子轴承的内周面上，基部部件顶在交叉滚子轴承的外周面上，故除了旋转部件能够承受更大的力以外，还能够将编码器布置在外周上更靠外的位置上。结果是能够提高编码器的分辨率。

本发明的第十三方面是一种旋转构造。其包括基部部件、轴体、旋转部件。所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转。所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在沿着所述轴体的圆周方向的外周面上形成有用于连结其它部件的平面即连结面，在所述连结面上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部。所述其它部件用具有突出部分的头部和形成有通孔的躯干部而呈“T”字形的楔部件连结在所述连结面上，在进行连结之际，将所述楔部件的所述头部插入所述槽部中，将所述躯干部插入形成在所述其它部件的端面上的孔内而呈所述楔部件利用穿过所述通孔且具有锥形部分的螺钉固定在所述其它部件上的状态。所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在所述连接面的表面上形成有突起部，在进行连结之际所述突起部顶在所述其它部件的侧面上。

根据该构成方式，基部部件或旋转部件的连结面上，形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部。利用该槽部与用了“T”字形楔部件的楔连结方式，很容易地就能够将其它部件连结在旋转构造上。在将其它部件连结到旋转构造上之际，因为形成在连结面的表面上的突起部顶在其它部件的侧面上，所以能够防止已连结上的其它部件晃动。

本发明的第十四方面是一种辅助系统，其包括基部、旋转构造、支承体、气动式气缸以及控制部。所述旋转构造具有基部部件、一端固定在所述基部部件上的轴体、经轴承安装在所述轴体上且能够绕所述轴体旋转的旋转部件以及检测所述旋转部件的旋转角的编码器，所述基部部件连结在所述基部上；所述支承体，其具有连接在所述旋转部件上的框体，用于支承利用者的手臂；所述气动式气缸，其被设置成能够根据供来的气压调节所述支承体相对于所述基部的位置；所述控制部，其根据所述旋转构造中的所述编码器检测到的旋转角控制所述气动式气缸内的气压。

根据该构成方式，旋转构造的基部部件被连结在基部上。用于支承利用者的手臂的支承体具有连结在旋转构造的旋转部件上的框体。气动式气缸根据供来的气压调节支承体相对于基部的位置。控制部根据由旋转构造的编码器检测到的旋转角控制气动式气缸内的气压。因此，由控制部进行控制，就能够让支承体移动到与基部成需要角度的位置处。

本发明的第十五方面是这样的，在第十四方面的基础上，该辅助系统包括第一到第十二方面中任一方面所述的旋转构造作所述旋转构造。

根据该构成方式，就旋转构造而言，编码器承受外力而出现故障的可能性极低，而且能够实现旋转构造的紧凑化。

本发明的第十六方面是一种机器人，其包括第一到第十三方面中任一方面所述的旋转构造作关节构造。

发明的效果

根据本发明，针对具有编码器的旋转构造，能够事先防止外力导致编码器出故障，对编码器的读取不良，且能够用较少的部件实现紧凑化。而且，根据本发明，能够以较高的刚性且良好的精度很容易且可靠将其它部件连结在旋转构造上。

附图说明

图1A是旋转构造的外形简图。

图1B是连结面的构造图。

图2是图1A中的旋转构造的示意剖面立体图。

图3是示出图1A中的旋转构造的分解状态的图

图4是示出旋转构造的其它例的示意剖面立体图。

图5A是示出楔连结方式的详情的示意剖视图。

图5B是示出楔连结方式的详情的示意剖视图。

图6是示出框体端面和旋转部件的连结状态的图。

图7是示出肩膀辅助系统的构成例的立体图。

图8是示出肩膀辅助系统的实际应用状态的图。

图9是示出肩膀辅助系统的几何模型的图。

图10是示出肩膀辅助系统的控制系之一例的方框图。

图11示出使用了具有物理滑块构造的控制器之例。

图12是示出步行辅助系统的构成例的立体图。

图13是示出步行辅助系统的实际应用状态的图。

图14是示出步行辅助系统的旋转构造周围的情况的分解立体图。

图15是将旋转构造用作关节构造的机器人的构成例。

图16是示意剖视图，示出使用了交叉滚子轴承的旋转构造之例。

图17示出使用了交叉滚子轴承的旋转构造的分解状态图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式做详细的说明。

图1A是实施方式所涉及的旋转构造10的外形简图。本实施方式中说明的旋转构造被用作机器人的关节构造。需要说明的是，本实施方式中说明的旋转构造还可以用在机器人以外的其它用途上。旋转构造10包括：基部部件11、轴体12以及旋转部件13。其中，轴体12沿旋转构造10的轴向延伸且其一端固定在基部部件11上；在旋转部件13上形成有供轴体12通过的孔13A，旋转部件13经轴承安装在轴体12上。旋转部件13能够绕轴体12转动。这里，轴体12具有贯通轴向的空心构造。如后所述，在旋转构造10的内部内置有检测旋转部件13的旋转角的编码器。基板18从旋转构造10输出编码器的检测信号。基板18可以是柔性基板(FPC：Flexible Printed Circuit)。

框体14连结在基部部件11上，框体15连结在旋转部件13上。框体14、15例如是机器人的手臂。这里，框体14、15利用后述的楔连结方式分别连结在基部部件11和旋转部件13上。楔连结方式的详细情况后述。旋转构造10可以这样使用：将基部部件11一侧固定下来，让旋转部件13旋转，或者将旋转部件13一侧固定下来，让基部部件11和轴体12旋转。

图2是图1A中的旋转构造10的示意剖面立体图。基部部件11用例如螺钉等固定在轴体12上。基部部件11和轴体12可以是一体化的部件。轴体12是空心构造，贯通轴向。旋转部件13经轴承16安装在轴体12上。也就是说，轴体12插在旋转部件13上的孔13A中，在轴体12的外周面12A和孔13A的内周面之间设置有环状的轴承16。而且，在基部部件11和旋转部件13之间设置有环状的推力轴承17。推力轴承17由套轨道盘17A、轴轨道盘17B以及滚动轴承17C构成。推力轴承17设置在基部部件11的与旋转部件13相对一侧的表面上，套轨道盘17A顶在旋转部件13的靠基部部件11一侧的表面上。旋转部件13绕轴体12旋转时，套轨道盘17A在滚动轴承17C上滑动。

于是，在环状的推力轴承17的内周面17D和轴体12的外周面12A之间形成有基部部件11和旋转部件13相对的空心部X。这里，空心部X形成为环绕轴体12的环状。在该空心部X中设置有检测旋转部件13的旋转角的编码器20。

这里，编码器20是光学反射式编码器。编码器20包括被检测物之一例即反射式刻度盘21、检测部之一例即检测元件22。反射式刻度盘21呈环状，在空心部X内，固定在与构成推力轴承17的套轨道盘17A形成为一体的部件17A‘的表面上。反射式刻度盘21与轴体12同心地设置在旋转部件13上。检测元件22布置在空心部X内且基部部件11的表面上与反射式刻度盘21的一部分相对的位置处。在反射式刻度盘21的表面上形成有刻度，以保证光的反射率在圆周方向上周期性地变化。检测元件22对光进行投射，接收反射式刻度盘21的反射光，将与反射光相对应的电信号送给基板18。这里，基板18布置在基部部件11上，基板18上设置有用于获取电信号的连接器18A。在轴体12的顶端形成有外螺纹部12B，由螺帽23支承旋转构造10。

图3是示出旋转构造10的分解状态的图。图3中，为易于理解编码器20的结构，示出的是卸下旋转部件13后的状态。需要说明的是，用虚线表示反射式刻度盘21的设置位置。检测元件22设置在推力轴承17的内周面17D和轴体12的外周面12A之间，其朝向保证将光投向旋转部件13一侧。检测元件22的布线23通过推力轴承17的下侧连接在基板18上。例如，只要在基部部件11上形成用于进行安装的槽来对检测元件22和布线23进行定位即可。反射式刻度盘21用例如定位销等进行定位即可。

根据上述结构，在旋转构造10内部的轴体12的外周侧圆周方向上形成有基部部件11和旋转部件13相对的环状空心部X。编码器20具有环状的反射式刻度盘21和检测元件22。在空心部X，反射式刻度盘21与轴体12同心地设置在旋转部件13上，检测元件22设置在基部部件11的与反射式刻度盘21的一部分相对的位置处。因为设置在旋转部件13上的反射式刻度盘21伴随着旋转部件13旋转而绕轴体12旋转，所以能够由检测元件22的检测信号检测出旋转部件13的旋转角。因为能够这样将编码器20设置在形成在旋转构造10内部的空心部X中，所以不使用壳体，就能够防止编码器20与外部接触。即使从旋转构造10的外部施加来了冲击等外力，编码器20出现故障的可能性也极低。构成旋转构造的推力轴承17被用作固定编码器20的部件，从而能够减少部件数量，节省组装工时。因为编码器20设置在旋转构造10的内部，所以能够实现旋转构造10的紧凑化。也就是说，就具有编码器20的旋转构造10而言，能够使编码器20承受外力而出现故障的可能性极低，能够减少部件数量，节省组装工时且实现紧凑化。

在上述结构下，编码器20设置在旋转构造10内部的供推力轴承17滑动的两个表面之间且轴承16附近。因此，就是在基部部件11例如承受外力而相对于轴体12等发生应变的情况下，旋转角的测量误差也会比将编码器设置在旋转构造外部的情况小。而且，刻度盘21和检测元件22与轴轨道盘17B和套轨道盘17A相邻，就是在对基部部件11和旋转部件13施加外力，推力轴承17承受应力的状况下，刻度盘21和检测元件22之间的相对距离也几乎不发生变化。因此，就是在施加了外力的状况下，也能够稳定地检测旋转部件13相对于轴体12的旋转角。也就是说，根据本实施方式中的构成方式，能够收到旋转角的测量精度提高这样的效果。

而且，在上述结构下，刻度盘21和检测元件22在轴向上相对，刻度盘21和检测元件22二者间在轴向上的空间与设置有推力轴承17的范围相重。这样一来，在刻度盘21和检测元件22需要规定宽度的情况下，因为在轴向上布置推力轴承17所需要的宽度的至少一部分与编码器20共有，所以能够使轴体12在轴向上较短。结果是，能够使旋转构造1紧凑化。

在上述结构下，编码器20设置在空心部X中，该空心部X形成在基部部件11和旋转部件13之间的推力轴承17的内周面17D与轴体12的外周面12A之间。这样一来，无需重新形成用于设置编码器20的空心部，即能够可靠地实现旋转构造10的紧凑化。

在上述结构下，作为编码器20使用的是光学式编码器，刻度盘21被设置成与旋转部件13一体旋转，检测元件22被设置成与基部部件11和轴体12一体旋转。因此，与通过带齿联轴器(belt gear coupling)等传递部件且用外置的编码器等测量旋转角度的方式相比，不会因间隙(back lash)、滑动等而产生误差，能够准确地检测旋转部件13相对于轴体12的旋转角。

在上述结构下，因为能够使内置有编码器20的旋转构造10的轴体12是空心构造，所以能够实现所谓的轴内布线，即让布线通过轴体12的空心构造。需要说明的是，当然也可以使用不具有空心构造的轴体。

需要说明的是，在上述结构下，就编码器20而言，其中的反射式刻度盘21设置在旋转部件13一侧，检测元件22设置在基部部件11一侧，但是反射式刻度盘21和检测元件22的位置可以调换。也就是说，反射式刻度盘21可以设置在基部部件11一侧，检测元件22可以设置在旋转部件13一侧。在该情况下，因为基板18布置在旋转部件13一侧，所以能够在旋转部件13一侧将编码器20的布线抽出来。

而且，在上述结构下，编码器20是光学反射式编码器，但并不限于此。例如，还可以是光学透过式编码器。在该情况下可以这样做：作为被检测物之一例，使用光透射率在圆周方向上周期性地变化的透射式刻度盘，将具有发光部和受光部的检测元件布置成：该检测元件在透射式刻度盘的另一面侧接收从透射式刻度盘的一面侧发出的光。除此以外，编码器例如还可以使用磁性编码器或者电阻式编码器。例如，磁性编码器能够由磁力沿圆周方向变化的刻度盘和检测磁力的霍尔元件等检测元件构成。例如，作为磁性编码器，能够使用AVAGO公司生产的磁性编码器(型号：AEAT-6600-T16等)。而且，作为磁性编码器，还能够使用旋转变压器(resolver)(例如，多摩川精机公司生产：Singlsyn(注册商标)等)。也就是说，构成编码器的被检测物只要物理量会在圆周方向上发生变化即可，检测元件只要能够检测被检测物的物理量即可。

在上述结构下，在空心部X中，构成编码器20的刻度盘21和检测元件22在推力面相对，除此以外，例如，还可以让刻度盘21和检测元件22在轴体12的外周面12A和推力轴承17的内周面17D相对。

空心部X只要是能够确保构成编码器20的刻度盘21和检测元件22相对的空间即可，例如，还可以是环状的一部分空间。也就是说，空心部可以构成为扇形。

在编码器20是光学式编码器的情况下，优选，空心部X被遮蔽住或者被密封住，以保证光或者垃圾、灰尘等不从旋转构造10的外部进入空心部X。例如，在图2所示的结构下，如果推力轴承17使用遮蔽式轴承，那么，就是在粉尘较多的环境下使用，也能够阻止异物进入编码器20，从而能够减小垃圾、灰尘等的影响。而且，如果轴承16和推力轴承17使用带密封件的轴承，将基板18和推力轴承17之间的间隙密封起来，并将基部部件11和轴体12之间的间隙密封起来，就是一种空心部X相对于外部呈密闭状态的构造。这样一来，除了能够收到减小垃圾、灰尘等的而影响的效果以外，在水中、高温多湿的环境下或者高压环境下，都能够让编码器20起作用。需要说明的是，在专利文献4等中公开有带密封件的推力轴承。

在对轴承16或推力轴承17使用润滑油的情况下，通过使用遮蔽式轴承或带密封件的轴承，则能够避免发生以下问题：轴承内部的润滑油附着在反射式刻度盘21、检测元件22上，编码器20不再起作用。在编码器是磁性编码器或者电感应式编码器的情况下，能够减少在轴承内部产生的磁性体粉对电磁电路的影响。由旋转构造10本身对空心部X遮光，在用编码器20检测旋转角的过程中，能够防止来自外部的光引起噪声。而且，通过使用遮蔽式轴承或带密封件的轴承，与开放式轴承相比，能够实现更高的遮光率。

在是反射式或透过式光学编码器的情况下，将基板、检测元件和布线布置在旋转构造的外部，将光纤布置在旋转构造的内部，也能够将光投向刻度盘或者由刻度盘接收光。在该情况下，内置在旋转构造内的编码器的构成部件可以用金属以外的材料制成。这样一来，通过用基部部件11、树脂轴承、轴套等作轴承部件，不使用金属就能够构成整个旋转构造10。通过由非磁性体构成编码器，就是在fMRI(functional magnetic resonanceimaging)装置等强磁场中，也能够检测旋转构造10的角度信息。

图4是使用了透过式的光学式编码器和光纤的旋转构造的示意剖视图。用与图2一样的符号表示与图2相同的构成要素，这里，省略详细说明。在图4所示的结构下，透射式刻度盘即槽26与构成推力轴承17的套轨道盘17A构成为一体。送光用光纤24设置在槽26的靠基部部件11一侧，受光用光纤25设置在槽26的靠旋转部件13一侧。送光用光纤24和受光用光纤25由固定在轴体12的外周面上的支承部件27支承住。也就是说，在图4所示的结构下，检测部包括送光用光纤24和受光用光纤25。其中，送光用光纤24用光照射被检测物之一例即透射式刻度盘；该受光用光纤25接受透射光。需要说明的是，还可以将送光用光纤24设置在槽26的靠旋转部件13一侧，将受光用光纤25设置在槽26的靠基部部件11一侧。在用反射式刻度盘作被检测物的情况下，只要使检测部包括用光照射反射式刻度盘的送光用光纤和接收反射光的受光用光纤即可。

也能够利用无线模块进行检测元件22的信号的收发。在该情况下，不需要布线23。

在上述结构下，编码器20设置在空心部X，该空心部X形成在推力轴承17的内周面17D和轴体12的外周面12A之间，但并不限于此。也就是说，只要在旋转构造的内部，基部部件和旋转部件是相对的空心部，就能够与上述结构一样设置编码器。例如，还可以另外形成用于设置编码器20的空心部。

在上述结构下，旋转构造10的平面形状(沿轴向看去的形状)大致为圆形，但是旋转构造的平面形状并不限于此。例如，旋转构造的平面形状既可以是六边形等多边形，又可以是椭圆形。

<楔连结方式>

对旋转构造10和框体14、15的连结构造做说明。需要说明的是，下面说明的连结构造对于上述旋转构造10以外的旋转构造也适用。

返回图1A，旋转部件13和框体15通过T字形的楔部件31(粗虚线所示)连结在一起。如图1B所示，在沿着轴体12的圆周方向的旋转部件13的外周面上形成有用于连结框体15的平面即连结面32，在连结面32上形成有沿着与轴向垂直的方向延伸的槽部32A。槽部32A的断面形状呈倒“T”字形。螺钉33具有以下功能：将楔部件31固定到框体15上，且插入框体15内而将楔部件31拉到框体15一侧。

图5A和图5B是示出楔连结方式的详情的示意剖视图。在5A和图5B中，用“T”字形的楔部件31连结部件A和部件B。例如，图1A中，旋转部件13相当于部件A，另一部件之一例即框体15相当于部件B。楔部件31具有突出部分的头部31a和躯干部31b。在部件A的连结面32上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部32A。楔部件31的头部31a插在该槽部32A中。楔部件31的躯干部31b上形成有通孔31A，该通孔31A贯通与楔部件31的轴向垂直的方向。在部件B上形成有孔35A，供楔部件31插入。在部件B上还形成有孔35B、35C，这些孔35B、35C与孔35A连通且贯通与插入楔部件31的方向垂直的方向。螺钉33插在这些该孔35B、35C内。例如，孔35C内形成有与螺钉33配合的螺纹牙。

如图5B所示，将头部31a插在部件A的槽部32A中的楔部件31插入部件B的孔35A内，将螺钉33插入部件B的孔35B内。螺钉33的锥形部分33A顶在楔部件31的孔31A的靠部件B一侧的锥形内周面31B上，拧紧螺钉33，楔部件31即被拉到部件B上。这样一来，部件A和部件B靠较强的力彼此压紧，部件A和部件B即连结固定在一起。这里，进行设定而使部件A的连结面32和孔31A的中心线之间的间距WA比顶在连结面32上的部件B的面与孔35C的中心线之间的间距WB稍微短一些。

也就是说，部件B利用具有突出部分的头部31a和形成有通孔31A的躯干部31b而呈“T”字形的楔部件31连结在连结面32上。在进行连结之际，将楔部件31的头部31a插入槽部32A中，将躯干部31b插入形成在部件B的端面上的孔35A内，而呈楔部件31利用通过通孔31A且具有锥形部分33A的螺钉33固定在部件B上的状态。根据上述连结构造，很容易地就能够将旋转构造10和框体14、15连结在一起。而且，很容易地就能够将多个旋转构造10连结在一起。

图6示出框体15的端面15A的形状以及端面15A连结在旋转部件13上的状态。在框体15的端面15A上形成有供楔部件31插入的孔35A。在旋转部件13的连结面32的表面上形成有突起部36。图6中，突起部36由平面形状呈矩形的四个突起构成。突起部36形成为：当将框体15连结到旋转部件13上时，该突起部36会顶在框体15的侧面上。这样一来，能够防止在将框体15连结到旋转部件13之际，框体15晃动。

需要说明的是，图6所示的框体15的端面形状只不过是一例而已，端面形状还可以呈其它形状。图6示出的是突起部36由平面呈矩形的四个突起构成的情况，但形成在连结面32表面上的突起部的形状、个数并不限于此。也就是说，只要是进行连结之际顶在框体的侧面上的突起部即可，什么形态都可以。毋容置疑，这里说明的楔连结方式，对于包括以上说明的编码器构造的旋转构造以外的旋转构造也适用。

如图1A和图6所示，在框体15的侧面上也形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部15B。利用该槽部15B且采用上述楔连结方式，很容易地就能够将其它部件连结在框体15上。通过调节楔部件在槽部15B的长边方向上的位置，很容易地就能够调节其它部件相对于框体15的连结位置。

<旋转构造的利用例>

下面，说明采用了上述旋转构造的系统结构之一例。

(其一：肩膀辅助系统)

图7是示出肩膀辅助系统的构成例的立体图。图7的肩膀辅助系统1包括上述旋转构造10。辅助系统之一例即肩膀辅助系统1包括支柱2、固定在支柱2上的平板3以及用于支承利用者的手臂的支承体4。支柱2和平板3相当于辅助系统的基部。上述旋转构造10固定在平板3上。旋转构造10的基部部件11连结在平板3上，构成支承体4的框体41连结在旋转构造10的旋转部件13上。

具有自由伸缩的连杆6的气动式气缸(pneumatic cylinder)5安装在支柱2上。气动式气缸5能够以安装在支柱2上的位置为中心轴，平行于支承体4的旋转平面旋转。气动式气缸5根据供来的气压让内置活塞工作，让连杆6做往返运动。连杆6的顶端可转动地安装在构成支承体4的部件42上。支承体4通过连杆6做往返运动而绕旋转构造10的轴体12旋转。能够利用内置在旋转构造10中的编码器20检测支承体4的旋转角。这里，从基板18输出显示支承体4的旋转角的电信号。控制部(未图示)接收从基板18输出的电信号，根据由编码器20检测到的旋转角，控制气动式气缸5内的气压。

图8是示出肩膀辅助系统1的实际应用状态的图。在图8所示的状态下，由支承体4支承利用者H的手臂。需要说明的是，为保持美观，由盖子7挡住旋转构造10这一部分。

根据该结构，旋转构造10的基部部件11连结在固定在支柱2上的平板3上。用于支承利用者的手臂的支承体4具有连接在旋转构造10的旋转部件13上的框体41。气动式气缸5根据供来的气压调节支承体4相对于支柱2的位置。控制部根据由旋转构造10的编码器20检测到的旋转角控制气动式气缸6内的气压。因此，由控制部进行控制，就能够让支承体4移动到与支柱2成需要角度的位置处。

需要说明的是，这里说明的辅助系统所辅助的对象并不限于肩膀，还能够构成为辅助例如手臂肘、手腕等。在图7所示的结构下，气动式气缸5本体安装在支柱2上，连杆6的顶端安装在构成支承体4的部件42上，但气动式气缸5的设置形态并不限于此。

在图7所述的辅助系统下，为将构成支承体4的框体41与部件42、43连结起来而采用了上述楔连结方式。在框体41的侧面(图7中的上下面)上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部，用于连结框体41和部件42、43的楔部件的头部插在该槽部中。因此，在将螺钉45、46松开的状态下，能够调节部件42、43在框体41的长边方向上的位置。这样一来，例如，利用者很容易地就能够从自己落座的一侧对支承体4的长度进行调节。

这里，为了让支承体4工作而使用气动式气缸5，故旋转构造10是可反向驱动(backdrivable)构造。因此，该系统对人是安全的。如果关闭供给气压的阀，气动式气缸5则能够维持输出，能够继续支承支承体4，故耗能少。需要说明的是，还可以使用其它方式的执行元件取代气动式气缸5。例如，使用将气压驱动与电磁力驱动结合起来的气缸也无妨。

图9是示出肩膀辅助系统1的几何模型的图。图9是主视图，设旋转构造10的轴体12的位置为P1，设气动式气缸5的旋转轴的位置为P2，设气动式气缸5的连杆6端部的位置为P3。设位置P1－P3之间的长度为a，设位置P1－P2之间的长度为b，设位置P2－P3之间的长度为c。长度a、b固定不变，长度c通过连杆6伸缩而可变。假定支承体4延伸的方向与铅直方向所成的角度θ能够由内置在旋转构造10中的编码器20检测。角度θ0、θ1是已知的。

支承体4将利用者H的手臂抬起来的扭矩τ，用气动式气缸5的输出f来表示的话，则如下式所示。

【式1】

τ＝df

d表示连杆6的有效力矩臂，由下式表示。

【式2】

c由下式求出。

【式3】

就这样，能够从支承体4的角度θ求出连杆的长度c，再求出连杆6的有效力矩臂d。因此，通过检测支承体4的角度θ，即使不直接检测连杆6的伸缩长度，也能够求出连杆6的有效力矩臂d。而且，很容易地就能够从支承体4的角度θ求出重力补偿扭矩。

图10是示出肩膀辅助系统的控制系之一例的方框图。这里，假定气动式气缸5是双阀式气缸。图10中，PD控制器61根据支承体4当前的角度θ与所需要的角度θ＊之差，求出运动扭矩。重力补偿部62根据支承体4当前的角度θ求出重力补偿扭矩。气缸控制部63从通过施加运动扭矩和重力补偿扭矩得到的所需要的扭矩τ＊求施加给气动式气缸5的压力p1＊，p2＊的输出。需要说明的是，能够用例如笔记本电脑等实现PD控制器61、重力补偿部62以及气缸控制部63的功能。

还可以如图11所示，用具有物理性质的滑块构造的控制器73实现对肩膀辅助系统1的控制。例如，用例如MIDI驱动器72让笔记本电脑等的图形用户界面(GUI：Graphic UserInterface)71与控制器73的滑移动作同步。这样一来，利用者、利用者的辅助者就容易对肩膀辅助系统1进行操作。

需要说明的是，毋容置疑，即使使用实施方式所涉及的旋转构造以外的带编码器的旋转构造，也能够实现这里说明的肩膀辅助系统1。

(其二：步行辅助系统)

图12是示出步行辅助系统的构成例的立体图，图13是示出步行辅助系统的实际应用状态的图，图14是示出步行辅助系统中的旋转构造周围的情况的分解立体图。图12的步行辅助系统50包括上述旋转构造10。步行辅助系统50包括用具51、鞋部52以框体53。其中，该用具51用于固定利用者的脚腕，该鞋部52能够朝前后方向转动；该用具51固定在该框体53上。框体53连结在旋转构造10的基部部件11上，旋转构造10的旋转部件13连结在较短的框体54上。框体54固定在鞋部52的侧面上。用具51也固定在旋转构造10的轴体12上。

55表示鲍登线(bowden cable)，该鲍登线的一端固定在设置在框体54上的固定部56上。57表示线套(cable cover)。如图14所示，在旋转构造10中，如上所述，构成编码器20的反射式刻度盘21和检测元件22设置在推力轴承17的内周面17B和轴体12的外周面12A之间。编码器20的检测信号从基板18输出。

这里，原装备物中的关节用螺钉部件58固定，实施方式所涉及的旋转构造10很容易安装，无需对该螺钉部件58做任何改变。也就是说，如图14所示，因为旋转构造10的轴体12是空心构造，所以能够将圆筒状的部件59插入这里。该部件59从旋转部件13一侧用螺钉部件58固定好，并且还从基部部件11一侧的外侧用螺钉(未图示)紧固固定好。这样做以后，通过安装旋转构造10，很容易地就能够实现步行辅助系统。驱动源是例如气动式执行元件、马达等。

需要说明的是，毋容置疑，即使使用实施方式所涉及的旋转构造以外的带编码器的旋转构造，也能够实现这里说明的步行辅助系统50。

(其它)

图15是将上述旋转构造用作关节构造的机器人的构成例。在图15所示之例中，示出具有三个自由度的机器人手臂的结构。三个关节构造81、82、83分别包括上述旋转构造。关节构造81由具有内线91a的鲍登线91驱动。关节构造82由具有内线92a的鲍登线92驱动。关节构造83由具有内线93a的鲍登线93驱动。能够用鲍登线91、92、93朝着两个旋转方向驱动关节构造81、82、83。

除此以外，上述旋转构造还能够用到例如量角器(Goniometer)的旋转轴部分中，或者用到像线圈绕组机的旋转部分那样连续旋转的机构中。

<用了交叉滚子轴承的旋转构造>

在上述实施方式中所公开的结构对于用了交叉滚子轴承的旋转构造也适用。交叉滚子轴承除了能够承受轴向载荷以外，还能够承受径向载荷，且结构紧凑。通过使用交叉滚子轴承，能够实现包括编码器的旋转构造的进一步紧凑化。

图16是示意剖视图，示出使用了交叉滚子轴承的旋转构造10A之例。基部部件11用例如螺钉等固定在轴体12上。基部部件11和轴体12可以是一体化的部件。轴体12是空心构造，贯通轴向。旋转部件13经轴承16安装在轴体12上。也就是说，轴体12插在旋转部件13上的孔13A中，在轴体12的外周面12A和孔13A的内周面之间设置有环状的轴承16。

而且，在基部部件11和旋转部件13之间设置有环状的交叉滚子轴承101。在图16所示的旋转构造10A下，旋转部件13顶在交叉滚子轴承101的内周面101A上，基部部件11顶在交叉滚子轴承101的外周面上。环绕轴体12形成有基部部件11和旋转部件13相对的空心部X1。这里，空心部X1形成为环状。检测旋转部件13的旋转角的编码器20设置在该空心部X1且交叉滚子轴承101的内周面101A的内侧。

这里，编码器20是光学反射式编码器。编码器20包括被检测物之一例即反射式刻度盘21、检测部之一例即检测元件22。反射式刻度盘21呈环状，在空心部X1内固定在旋转部件13的表面上。检测元件22布置在空心部X内且基部部件11的表面上与反射式刻度盘21的一部分相对的位置处。检测元件22对光进行投射，接收反射式刻度盘21的反射光，将与反射光相对应的电信号送给基板18。在轴体12的顶端形成有外螺纹部12B，由螺帽23支承旋转构造10。

在旋转构造10A中，旋转部件13顶在交叉滚子轴承101的内周面101A上，基部部件11顶在交叉滚子轴承101的外周面上，故与旋转部件13顶在交叉滚子轴承101的外周面上构成空心部的情况相比，能够增大编码器20可利用的空心部X1的空间。根据上述结构，能够使用直径较大的交叉滚子轴承101。通过将反射式刻度盘21布置在外周上更靠外的位置上，就能够提高编码器20的分辨率。

在图16所示的结构下，也能够收到与图2所示的旋转构造10一样的作用和效果。与图2所示的旋转构造一样，反射式刻度盘21和检测元件22的位置可以调换。也就是说，反射式刻度盘21可以设置在基部部件11一侧，检测元件22可以设置在旋转部件13一侧。与图2所示的旋转构造一样，编码器20并不限于光学反射式编码器，还可以例如是光学透过式编码器。编码器例如还可以使用磁性编码器或者电阻式编码器。也就是说，构成编码器的被检测物只要物理量会在圆周方向上发生变化即可，检测元件只要能够检测被检测物的物理量即可。

需要说明的是，在图16所示的旋转构造10A中，可以将编码器20的位置设定在交叉滚子轴承101的内侧。也就是说，还可以使相对的刻度盘21和检测元件22二者间的空间与设置有交叉滚子轴承101的范围在轴向上相重。这样一来，在刻度盘21和检测元件22需要规定宽度的情况下，共有轴向上布置交叉滚子轴承17的宽度的至少一部分，故能够使轴体12在轴向上较短。结果是，能够使旋转构造10A紧凑。

图17是立体图，示出旋转构造10A构造的将旋转部件13卸下来以后的状态。图17中，用虚线表示布置反射式刻度盘21的位置。检测元件22设置在交叉滚子轴承101的内侧，其朝向保证将光投向旋转部件13一侧。检测元件22的布线穿过交叉滚子轴承101的下侧连接在基板18上。基板18上设置有用于获取电信号的连接器18A。例如，只要通过在基部部件11上形成用于进行安装的槽来对检测元件22定位即可。反射式刻度盘21用例如定位销等进行定位即可。

图17中，示出连结基部部件11和框体14的连结面32的形状。连结面32上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部32A，还形成有顶在框体14的侧面上的突起部36。连结面32的中央部分37朝外鼓出。框体14端面的中央部分14A具有凹陷，以便与该朝外鼓出的该中央部分37相配合。通过让连结面32的中央部分37朝外鼓出，就能够将直径更大的交叉滚子轴承101设置在旋转构造10A中，故能够提高旋转构造10A所承受的载荷。

附图标记说明

1肩膀辅助系统(辅助系统)；2支柱(基部)；3平板(基部)；4支承体；5气动式气缸；6连杆；10旋转构造；10A旋转构造；11基部部件；12轴体；12A外周面；13旋转部件；16轴承；17推力轴承；17D内周面；20编码器；21反射式刻度盘(被检测物)；22检测元件(检测部)；24送光用光纤；25受光用光纤；26槽(透射式刻度盘、被检测物)；31楔部件；31a头部；31b躯干部；31A通孔；32连结面；32A槽部；33螺钉；33A锥形部分；35A孔；36突起部；41框体；42部件；101交叉滚子轴承；101A内周面；101B内周面；X空心部；X1空心部。

Claims (16)

1.一种旋转构造，其特征在于：其包括基部部件、轴体、旋转部件以及编码器，

所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，

所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转，

所述编码器检测所述旋转部件的旋转角，

在该旋转构造内部的所述轴体周围形成有所述基部部件和所述旋转部件相对的空心部，

所述编码器具有被检测物和检测部，

所述被检测物设置在所述空心部中且所述轴体周围，所述被检测物与所述旋转部件和所述基部部件中之一部件一体旋转，所述被检测物的物理量在圆周方向上发生变化，

所述检测部能够检测所述被检测物的物理量，所述检测部设置在所述空心部中且能够检测所述被检测物的物理量的位置处，所述检测部与所述旋转部件和所述基部部件中的另一部件一体旋转。

2.根据权利要求1所述的旋转构造，其特征在于：

在所述基部部件和所述旋转部件之间具有被设置成环绕所述轴体且呈环状的推力轴承，

所述空心部形成在所述推力轴承的内周面和所述轴体的外周面之间。

3.根据权利要求1或2所述的旋转构造，其特征在于：

所述编码器是光学式编码器，

所述被检测物是带有刻度以保证光反射率在圆周方向上周期性地变化的反射式刻度盘，或者所述被检测物是带有刻度以保证光透射率在圆周方向上周期性地变化的透射式刻度盘，

所述检测部是检测元件，该检测元件用光照射所述反射式刻度盘或所述透射式刻度盘，接收反射光或透射光，输出与反射光或透射光相对应的电信号。

4.根据权利要求1或2所述的旋转构造，其特征在于：

所述编码器是光学式编码器，

所述被检测物是带有刻度以保证光反射率在圆周方向上周期性地变化的反射式刻度盘，或者所述被检测物是带有刻度以保证光透射率在圆周方向上周期性地变化的透射式刻度盘，

所述检测部包括用光照射所述反射式刻度盘或所述透射式刻度盘的送光用光纤和接收反射光或者透射光的受光用光纤。

5.根据权利要求2所述的旋转构造，其特征在于：

所述被检测物和所述检测部沿轴向相对，

所述被检测物和所述检测部二者间的空间与设置有所述推力轴承的范围在轴向上相重。

6.根据权利要求2所述的旋转构造，其特征在于：

所述推力轴承是遮蔽式轴承或带密封件的轴承。

7.根据权利要求1所述的旋转构造，其特征在于：

所述空心部相对于该旋转构造的外部呈密闭状态。

8.根据权利要求1所述的旋转构造，其特征在于：

所述编码器是光学式编码器，

所述空心部被遮光，以保证光不从该旋转构造的外部进入该空心部。

9.根据权利要求1到8中任一项权利要求所述的旋转构造，其特征在于：

所述轴体具有贯通轴向的空心构造。

10.根据权利要求1到9中任一项权利要求所述的旋转构造，其特征在于：

所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在沿着所述轴体的圆周方向的外周面上形成有用于连结其它部件的平面即连结面，

在所述连结面上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部。

11.根据权利要求10所述的旋转构造，其特征在于：

所述其它部件利用具有突出部分的头部和形成有通孔的躯干部而呈“T”字形的楔部件连结在所述连结面上，

在进行连结之际，将所述楔部件的所述头部插入所述槽部中，将所述躯干部插入形成在所述其它部件的端面上的孔内而呈所述楔部件利用穿过所述通孔且具有锥形部分的螺钉固定在所述其它部件上的状态，

所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在所述连结部的表面上形成有突起部，在进行连结之际所述突起部顶在所述其它部件的侧面上。

12.一种旋转构造，其特征在于：其包括基部部件、轴体、旋转部件、推力轴承以及编码器，

所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，

所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转，

所述推力轴承呈环状，所述推力轴承被设置成环绕所述轴体，所述旋转部件顶在所述推力轴承的内周面上，所述基部部件顶在所述推力轴承的外周面上，

所述编码器检测所述旋转部件的旋转角，

在该旋转构造内部的所述轴体周围，形成有所述基部部件和所述旋转部件相对的空心部，

所述编码器具有被检测物和检测部，

所述被检测物设置在所述空心部中且所述轴体周围，所述被检测物与所述旋转部件和所述基部部件中之一部件一体旋转，所述被检测物的物理量在圆周方向上发生变化，

所述检测部能够检测所述被检测物的物理量，所述检测部设置在所述空心部中且能够检测所述被检测物的物理量的位置处，所述检测部与所述旋转部件和所述基部部件中的另一部件一体旋转。

13.一种旋转构造，其特征在于：其包括基部部件、轴体、旋转部件，

所述轴体沿着该旋转构造的轴向延伸，所述轴体的一端固定在所述基部部件上，

所述旋转部件经轴承安装在所述轴体上，能够绕所述轴体旋转，

所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在沿着所述轴体的圆周方向的外周面上形成有用于连结其它部件的平面即连结面，在所述连结面上形成有断面形状呈倒“T”字形的槽部，

所述其它部件用具有突出部分的头部和形成有通孔的躯干部而呈“T”字形的楔部件连结在所述连结面上，

在进行连结之际，将所述楔部件的所述头部插入所述槽部中，将所述躯干部插入形成在所述其它部件的端面上的孔内而呈所述楔部件利用穿过所述通孔且具有锥形部分的螺钉固定在所述其它部件上的状态，

所述基部部件和所述旋转部件中的至少一部件在所述连结部的表面上形成有突起部，在进行连结之际所述突起部顶在所述其它部件的侧面上。

14.一种辅助系统，其特征在于：其包括基部、旋转构造、支承体、气动式气缸以及控制部，

所述旋转构造具有基部部件、一端固定在所述基部部件上的轴体、经轴承安装在所述轴体上且能够绕所述轴体旋转的旋转部件以及检测所述旋转部件的旋转角的编码器，所述基部部件连结在所述基部上；

所述支承体，其具有连接在所述旋转部件上的框体，用于支承利用者的手臂；

所述气动式气缸，其被设置成能够根据供来的气压调节所述支承体相对于所述基部的位置；

所述控制部，其根据所述旋转构造中的所述编码器检测到的旋转角控制所述气动式气缸内的气压。

15.根据权利要求14所述的辅助系统，其特征在于：

该辅助系统包括权利要求1到12中任一项权利要求所述的旋转构造作为所述旋转构造。

16.一种机器人，其特征在于：其包括权利要求1到13中任一项权利要求所述的旋转构造作为关节构造。