JP2003305681A - Robot hand - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はロボットハンドに関
し、複数本の単一アームを連結して構成される多関節の
ロボットハンドのアームを１つの駆動源で駆動し、シン
プルで小型軽量な構造として把持対象物を正確に把持で
きるようにしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a robot hand, in which a single drive source drives the arm of a multi-joint robot hand constituted by connecting a plurality of single arms, and has a simple, compact and lightweight structure. The object to be grasped can be grasped accurately.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、宇宙での作業や各種プラントに用
いられる作業ロボットのマニプレータとして各種の多関
節形のハンドが提案されているが、これら従来提案され
ているものは１個の多関節のハンドに多数のモータを装
備し、大がかりな構造となっている。この種のハンドは
多関節の連結部を屈曲させ複雑な動きを必要とし、その
ために小型のモータやアクチュエータ、それらの配線、
歯車、リンク機構、等の精密な部品を多く必要としてい
る。そこでワイヤ・プーリ系で構成し多関節のアームを
屈折させるタイプのハンドも提案されているが、ワイヤ
のゆるみ、滑り、等が発生し、正確な把持を行うために
対策が望まれていた。2. Description of the Related Art In recent years, various articulated hands have been proposed as manipulators for work robots used in space work and various plants. The hand is equipped with a large number of motors, resulting in a large-scale structure. This kind of hand requires complicated movements by bending the joints of articulated joints, so small motors and actuators, their wiring,
Many precision parts such as gears and linkages are needed. Therefore, a hand of a type configured by a wire / pulley system to bend an articulated arm has also been proposed, but loosening, slipping, etc. of the wire occurs, and a measure has been desired for accurate grasping.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述のようなロボット
ハンドは、把持対象物を正確に把持するために、１個の
ロボットハンドに多くのモータやアクチュエータ、各種
機構部品が組込まれており、大がかりなものとなり、軽
量、簡潔な構造で小型化されたハンドの開発が望まれて
いた。特に小型のハンドでは単純化した機構にすること
が望まれており、できるだけ単純化すると共に、正確な
把持をし、脱落、等をしない精度の高い構造のハンドの
開発が望まれていた。In the robot hand as described above, many motors, actuators, and various mechanical parts are incorporated in one robot hand in order to accurately grasp an object to be grasped. Therefore, it has been desired to develop a hand that is lightweight, has a simple structure, and is miniaturized. Particularly for a small hand, it is desired to have a simplified mechanism, and it has been desired to develop a hand having a highly accurate structure that is as simple as possible and that is accurately gripped and does not fall off.
【０００４】そこで本発明は、ワイヤとプーリで多関節
の単一アームを駆動する方式に回転するシャフトとを組
合せることにより各アーム間の動力の伝達を正確に行
い、ワイヤのゆるみや滑りを少くして正確な把持対象物
の把持が可能なロボットハンドを提供することを課題と
してなされたものである。Therefore, in the present invention, by combining a wire and a shaft that rotates in a manner of driving a multi-joint single arm with a pulley, power is accurately transmitted between the arms to prevent loosening or slipping of the wire. An object of the present invention is to provide a robot hand capable of gripping an object to be gripped with a small amount of accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。The present invention provides the following means for solving the above-mentioned problems.
【０００６】（１）複数本の単一アームを関節で回動可
能に連結した多関節アームを本体に連結して構成される
ロボットハンドにおいて、前記単一アームの両端部には
前記関節の軸に取付けられた第１のプーリ、同第１のプ
ーリとアームの間に配設され同第１プーリと共に前記ア
ームを回動させると共に、摩擦面に所定値を超える回転
摩擦力が加わると前記アームとの間に滑りが生じ、前記
第１のプーリのみを回転させるクラッチ板、前記第１の
プーリに隣接し回転自在な第２のプーリ及び前記第１，
第２プーリ間に巻回されたワイヤからなるワイヤプーリ
系を備え、前記両端のワイヤプーリ系の間には回転駆動
力を伝達するシャフトを連結した構成とし、前記本体に
設けられた駆動源からの動力を前記第１のプーリに伝達
して前記各単一アームへ動力を順次伝達することを特徴
とするロボットハンド。(1) In a robot hand constituted by connecting a multi-joint arm in which a plurality of single arms are rotatably connected by joints to a main body, a shaft of the joint is provided at both ends of the single arm. A first pulley attached to the arm, and the arm is rotated between the first pulley and the arm and is rotated between the first pulley and the arm, and when a rotational frictional force exceeding a predetermined value is applied to the friction surface, the arm is rotated. And a clutch plate that rotates only the first pulley, a second pulley that is adjacent to the first pulley and is rotatable, and
A wire pulley system including a wire wound between second pulleys is provided, and a shaft for transmitting a rotational driving force is connected between the wire pulley systems at both ends, and power from a drive source provided in the main body is used. Is transmitted to the first pulley to sequentially transmit power to each of the single arms.
【０００７】（２）前記ワイヤプーリ系のワイヤは、交
差して両プーリ間に巻回するワイヤと、交差せずに平行
に巻回されるワイヤとからなることを特徴とする（１）
記載のロボットハンド。(2) The wire of the wire pulley system comprises a wire that intersects and is wound between both pulleys, and a wire that is wound in parallel without intersecting (1).
The described robot hand.
【０００８】（３）前記シャフトの両端にはカサ歯車を
設け、前記第２のプーリにはカサ歯車を取付け、前記シ
ャフトのカサ歯車と第２プーリのカサ歯車とを連結する
ことを特徴とする（１）記載のロボットハンド。(3) Bevel gears are provided at both ends of the shaft, a bevel gear is attached to the second pulley, and the bevel gear of the shaft and the bevel gear of the second pulley are connected to each other. The robot hand described in (1).
【０００９】（４）前記ワイヤはすべて交差させずに平
行に両プーリ間に巻回させると共に、前記シャフト間に
はシャフトの回転方向を逆転させる伝達機構を介在させ
各アーム間の動力伝達過程における回転方向を調整する
ことを特徴とする（１）記載のロボットハンド。(4) All the wires are wound in parallel between both pulleys without intersecting each other, and a transmission mechanism for reversing the rotation direction of the shaft is interposed between the shafts in the power transmission process between the arms. The robot hand according to (1), characterized in that the rotation direction is adjusted.
【００１０】（５）前記シャフトの途中には弾性接続体
を介在させたことを特徴とする請求項１から４のいずれ
かに記載のロボットハンド。(5) The robot hand according to any one of claims 1 to 4, wherein an elastic connecting member is interposed in the middle of the shaft.
【００１１】本発明の（１）においては、本体内には１
つの駆動源、例えばモータを備え、このモータからの回
転駆動力は本体に連結される多関節アームの基部の関節
の第１プーリに伝達され、第１のプーリで単一アームを
内側に回動させ、単一アームは把持対象物に当接し、停
止する。第１のプーリがこの状態で更に回転すると、第
１のプーリはクラッチ板とアーム間が滑ることにより更
に回転し、その回転は一端のワイヤプーリ系からシャフ
トに伝達され、シャフトから他端のワイヤプーリ系に伝
達される。他端のワイヤプーリ系の第１のプーリは関節
において連結する次の単一アーム（第２の単一アーム）
をクラッチ板の接触を介して内側に回動させ、次の単一
アームは把持対象物へ当接し、更に他端の第１プーリが
回転するとクラッチ板とアーム間に滑りが生じ、第１プ
ーリは回転を継続して更に次の単一アーム（第３の単一
アーム）のワイヤプーリ系に回転駆動力を伝達する。こ
のようにして、複数の単一アームに１つの駆動源のモー
タから回転駆動力を順次供給し、各アームを回動させる
共に、順次回転駆動力が、第１のプーリのクラッチ板の
滑りにより一端のワイヤプーリ系、シャフト、他端のワ
イヤプーリ系を介して次の単一アームへ順次伝達され複
数の単一アームで把持対象物を挟み込むように把持する
ことができ、簡単な機構で、軽量、小型のロボットハン
ドが実現できる。In (1) of the present invention, 1 is provided in the main body.
One driving source, for example, a motor, and the rotational driving force from this motor is transmitted to the first pulley of the joint at the base of the multi-joint arm connected to the main body, and the first pulley rotates the single arm inward. Then, the single arm comes into contact with the object to be grasped and stops. When the first pulley further rotates in this state, the first pulley further rotates due to sliding between the clutch plate and the arm, and the rotation is transmitted from the wire pulley system at one end to the shaft and the wire pulley system at the other end from the shaft. Be transmitted to. The first pulley of the wire pulley system at the other end is the next single arm connecting at the joint (second single arm)
Is rotated inward through the contact of the clutch plate, the next single arm contacts the object to be gripped, and when the first pulley at the other end rotates further, slippage occurs between the clutch plate and the arm, and the first pulley Keeps rotating and further transmits the rotation driving force to the wire pulley system of the next single arm (third single arm). In this way, the rotation driving force is sequentially supplied to the plurality of single arms from the motor of one driving source to rotate each arm, and the rotation driving force is sequentially changed by the slip of the clutch plate of the first pulley. It is sequentially transmitted to the next single arm via the wire pulley system at one end, the shaft, and the wire pulley system at the other end, and it is possible to grip the object to be gripped by a plurality of single arms, and with a simple mechanism, lightweight, A small robot hand can be realized.
【００１２】本発明の（２）では、ワイヤプーリ系がワ
イヤを交差させるものと、平行に巻回するものからな
り、本発明の（４）では、平行に巻回する方式のみにし
て伝達機構とを組合せて回転駆動力をアーム間に伝達す
るようにしており、各種のワイヤの掛け方によって回転
駆動力の伝達過程において回転方向を調整する手段がア
ームの構成に合わせて選択し、採用することができる。In (2) of the present invention, the wire pulley system is composed of a wire that crosses the wires and a wire that is wound in parallel. In (4) of the present invention, only the parallel winding method is used as the transmission mechanism. The rotation drive force is transmitted between the arms by combining the above, and the means for adjusting the rotation direction in the transmission process of the rotation drive force by hanging various wires should be selected and adopted according to the configuration of the arm. You can
【００１３】本発明の（３）では、シャフトの第２プー
リ間の連結はシャフト両端のカサ歯車、第２プーリのカ
サ歯車により伝達されるので、回転駆動力の伝達が確実
になされ、ワイヤの滑り、たるみ、ねじれ、伸び、等の
悪影響が少くなり、正確な回転動力伝達がなされる。In the third aspect of the present invention, since the connection between the second pulleys of the shaft is transmitted by the bevel gears at both ends of the shaft and the bevel gears of the second pulley, the rotational driving force is surely transmitted and the wire Accurate rotational power transmission is achieved with less adverse effects such as slippage, sagging, twisting, and stretching.
【００１４】本発明の（５）では、シャフトの途中に弾
性接続体が介在しているので、シャフトに急激な回転力
や振動が加わった場合には、両端のカサ歯車と第２プー
リのカサ歯車との噛み合い部に加わる衝撃を弾性接続体
で吸収して、この影響を回避することができる。In (5) of the present invention, since the elastic connection body is interposed in the middle of the shaft, when a sudden rotational force or vibration is applied to the shaft, the bevel gears at both ends and the bevel of the second pulley are arranged. This effect can be avoided by absorbing the impact applied to the meshing portion with the gear by the elastic connecting body.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施
の第１形態に係るロボットハンドの平面図である。図に
おいて、１は本体であり、２，３，４は単一のアームで
あり、それぞれ関節１６ａ，１６ｂ，１６ｃで連結され
て多関節アームを構成している。このような多関節アー
ムは図示の例では２本が本体１に関節１６ａで連結して
いる。各２本の多関節アームは本体１内のモータ５によ
り、それぞれプーリと巻取り装置４３を介して駆動され
て回転駆動力を関節１６に伝達し、２本の多関節アーム
で把持対象物を挟み込むように把持するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a robot hand according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a main body, and 2, 3 and 4 are single arms, which are connected by joints 16a, 16b and 16c, respectively, to form a multi-joint arm. In the illustrated example, two such articulated arms are connected to the main body 1 by a joint 16a. Each of the two articulated arms is driven by the motor 5 in the main body 1 via the pulley and the winding device 43 to transmit the rotational driving force to the joint 16, and the two articulated arms move the gripping target object. It is gripped so as to be sandwiched.
【００１６】１１はワイヤプーリ系で１０はシャフトで
あり、ワイヤからの回転をシャフト１０に連結してシャ
フト１０を回転させる。１２，１３はワイヤプーリ系、
１４はシャフトであり、関節１６ｂを介して回転力がワ
イヤプーリ系１２から１３に伝えられ、ワイヤプーリ系
１３の回転はシャフト１４に伝えられ、シャフト１４の
回転はワイヤプーリ系１５へ伝えられ、ワイヤプーリ系
１５の回転は関節１６ｃに伝えられる。Reference numeral 11 is a wire pulley system, and 10 is a shaft. The rotation from the wire is connected to the shaft 10 to rotate the shaft 10. 12 and 13 are wire pulley systems,
Reference numeral 14 denotes a shaft, the rotational force of which is transmitted to the wire pulley systems 12 to 13 via the joint 16b, the rotation of the wire pulley system 13 is transmitted to the shaft 14, and the rotation of the shaft 14 is transmitted to the wire pulley system 15 and the wire pulley system 15 Is transmitted to the joint 16c.
【００１７】上記の構成において、詳細は後述するが、
モータ５により関節１６ａを回転駆動させると、各アー
ム２，３，４はそれぞれ関節１６ａ，１６ｂ，１６ｃを
中心として内側に回転し、左右２本の多関節アームで把
持対象物を挟むように巻き付け、正確に把持することが
できる。In the above structure, details will be described later, but
When the joint 16a is rotationally driven by the motor 5, the arms 2, 3 and 4 rotate inwardly around the joints 16a, 16b and 16c, respectively, and are wound so that the gripping target object is sandwiched by the left and right multi-joint arms. , Can be grasped accurately.
【００１８】図２は上記に説明した多関節アームの詳細
な平面図である。図において、多関節アームは単一のア
ーム２，３，４からなり、それぞれ関節１６ａ，１６
ｂ，１６ｃで回転可能に連結されている。２ａはアーム
基部であり、後述するようにアーム２の基部である。２
１はプーリであり、クラッチ板４１を介して基部２ａに
接している。２２は軸であり、プーリ２１とアーム２と
は、軸２２を介して回転可能に連結されている。２３は
ワイヤであり、２４はカサ歯車付プーリ、２５は軸であ
る。軸２５はアーム２に固定され、カサ歯車付プーリ２
４を回転可能に支持し、ワイヤ２３はプーリ２１とカサ
歯車付プーリ２４にたすき掛けにクロスして掛けられて
いる。従って、プーリ２１が回転すると、この回転はク
ラッチ板の摩擦力による接触によりアーム２を回転させ
ると共に、クラッチ板４１が滑るとワイヤ２３によって
カサ歯車付プーリ２４をプーリ２１とは逆方向に回転さ
せる。FIG. 2 is a detailed plan view of the articulated arm described above. In the figure, the multi-joint arm is composed of a single arm 2, 3, 4 and has joints 16a, 16 respectively.
It is rotatably connected by b and 16c. Reference numeral 2a denotes an arm base portion, which is a base portion of the arm 2 as described later. Two
Reference numeral 1 denotes a pulley, which is in contact with the base portion 2a via the clutch plate 41. Reference numeral 22 denotes a shaft, and the pulley 21 and the arm 2 are rotatably connected via the shaft 22. Reference numeral 23 is a wire, 24 is a pulley with bevel gears, and 25 is a shaft. The shaft 25 is fixed to the arm 2 and has a pulley 2 with bevel gears.
4 is rotatably supported, and the wire 23 is hung across the pulley 21 and the pulley 24 with bevel gears in a crossed manner. Therefore, when the pulley 21 rotates, this rotation causes the arm 2 to rotate due to the contact due to the frictional force of the clutch plate, and when the clutch plate 41 slips, the wire 23 causes the bevel gear pulley 24 to rotate in the opposite direction to the pulley 21. .
【００１９】２６もカサ歯車付プーリであり、２７はア
ーム２に固定された軸であり、カサ歯車付プーリ２６を
回転可能に支持している。カサ歯車付プーリ２４とカサ
歯車付プーリ２６との間には両端にカサ歯車１０ａ，１
０ｂを有するシャフト１０が連結している。シャフト１
０はアーム２に取付けられた支持ブラケット２９に回転
自在に支持されており、カサ歯車１０ａはカサ歯車付プ
ーリ２４のカサ歯車に、カサ歯車１０ｂはカサ歯車付プ
ーリ２６のカサ歯車に、それぞれ噛み合っている。従っ
て、カサ歯車付プーリ２４の回転はシャフト１０により
カサ歯車付プーリ２６を逆方向に回転させる。Reference numeral 26 is also a bevel gear pulley, and 27 is a shaft fixed to the arm 2, and rotatably supports the bevel gear pulley 26. Between the pulley 24 with bevel gears and the pulley 26 with bevel gears, bevel gears 10a, 1 are provided at both ends.
Shaft 10 having 0b is connected. Shaft 1
0 is rotatably supported by a support bracket 29 attached to the arm 2. The bevel gear 10a meshes with the bevel gear of the bevel gear pulley 24, and the bevel gear 10b meshes with the bevel gear of the bevel gear pulley 26. ing. Therefore, rotation of the bevel gear pulley 24 causes the shaft 10 to rotate the bevel gear pulley 26 in the opposite direction.
【００２０】２８はワイヤであり、３０はプーリであ
り、クラッチ板４２を介してアーム３の基部３ａに接し
ている。３１は軸であり、基部３ａと一体的に結合し、
アーム２とは回転可能に連結して関節１６ｂを構成して
いる。ワイヤ２８はカサ歯車付プーリ２６とプーリ３０
との間に平行に掛けられ、カサ歯車付プーリ２６の回転
と同方向の回転をプーリ３０へ伝達する。従って、プー
リ３０が回転すると、プーリ３０の回転はクラッチ板４
２の摩擦力によりアーム３の基部３ａを一体的に回転さ
せるので、アーム３を関節１６ｂを中心としてアーム２
に対して回転させることができる。Reference numeral 28 is a wire and 30 is a pulley, which is in contact with the base portion 3a of the arm 3 via the clutch plate 42. 31 is a shaft, which is integrally connected to the base portion 3a,
The arm 2 is rotatably connected to form a joint 16b. The wire 28 includes a pulley 26 with a bevel gear and a pulley 30.
And are parallel to each other and transmit the rotation in the same direction as the rotation of the bevel gear pulley 26 to the pulley 30. Therefore, when the pulley 30 rotates, the rotation of the pulley 30 causes the clutch plate 4 to rotate.
Since the base portion 3a of the arm 3 is integrally rotated by the frictional force of the arm 2, the arm 3 is rotated about the joint 16b.
Can be rotated against.
【００２１】３２はワイヤ、３３はカサ歯車付プーリ、
３４はアーム３に固定された軸であり、カサ歯車付プー
リ３３を回転自在に支持している。ワイヤ３２はプーリ
３０とカサ歯車付プーリ３３との間にクロスして掛けら
れており、クラッチ板４２が滑ることによりプーリ３０
の回転方向と逆方向の回転をカサ歯車付プーリ３３へ伝
達する。３５は支持ブラケットであり、アーム３に取付
けられシャフト１４を回転可能に支持している。３６は
３３と同じくカサ歯車付プーリであり、３７はアーム３
に固定された軸でありカサ歯車付プーリ３６を回転可能
に支持している。32 is a wire, 33 is a pulley with a bevel gear,
Reference numeral 34 is a shaft fixed to the arm 3, and rotatably supports the bevel gear pulley 33. The wire 32 is hung across the pulley 30 and the bevel gear pulley 33, and the clutch plate 42 slides to allow the pulley 30 to move.
The rotation in the direction opposite to the rotation direction of (1) is transmitted to the bevel gear pulley 33. A support bracket 35 is attached to the arm 3 and rotatably supports the shaft 14. 36 is a pulley with bevel gears like 33, and 37 is an arm 3
And a bevel gear pulley 36 rotatably supported.
【００２２】シャフト１４の両端にはカサ歯車１４ａ，
１４ｂが取付けられ、カサ歯車１４ａはカサ歯車付プー
リ３３に、カサ歯車１４ｂはカサ歯車付プーリ３６に、
それぞれ噛み合い、従って、シャフト１４はカサ歯車付
プーリ３３の回転と逆方向の回転をカサ歯車付プーリ３
６へ伝達する。３８はワイヤ、３９はプーリで関節１６
ｂと同じ構造であり、クラッチ板４７を介して軸４０と
でアーム４の基部４ａに連結しており、軸４０とアーム
４とは一体的にアーム３に対して関節１６ｃにおいて回
転可能としている。ワイヤ３８はカサ歯車付プーリ３６
とプーリ３９との間に平行に掛けられ、クラッチ板が滑
るとカサ歯車付プーリ３６の回転と同じ方向の回転をプ
ーリ３９へ伝達する。プーリ３９が回転すると、プーリ
３９はクラッチ板の摩擦力によりアーム基部４ａ、即
ち、アーム４と一体となって回転し、アーム４を回転さ
せる。At both ends of the shaft 14, bevel gears 14a,
14b is attached, the bevel gear 14a is attached to the bevel gear pulley 33, the bevel gear 14b is attached to the bevel gear pulley 36,
Therefore, the shaft 14 rotates in the opposite direction to the rotation of the pulley 33 with bevel gears.
6 is transmitted. 38 is a wire, 39 is a pulley, and the joint 16
It has the same structure as b, and is connected to the base portion 4a of the arm 4 with the shaft 40 via the clutch plate 47, and the shaft 40 and the arm 4 are integrally rotatable with respect to the arm 3 at the joint 16c. . The wire 38 is a pulley 36 with a bevel gear.
When the clutch plate slides in parallel with the pulley 39, the rotation in the same direction as the rotation of the bevel gear pulley 36 is transmitted to the pulley 39. When the pulley 39 rotates, the pulley 39 rotates integrally with the arm base 4a, that is, the arm 4 by the frictional force of the clutch plate, and rotates the arm 4.
【００２３】図３は図２のＡ−Ａ矢視図であり、アーム
２はアーム基部２ａを有し、アーム基部２ａはクラッチ
板４１を介してプーリ２１に接しており、プーリ２１は
巻取り装置４３によりワイヤで連結され、変速機５ａを
介してモータ５で回転する。通常はプーリ２１が回転す
ると、クラッチ板４１の摩擦力によりアーム２も共に回
転する。カサ歯車付プーリ２４はアーム２に固定されて
いる軸２５に回転自在に支持されており、そのプーリ部
とプーリ２１との間には、図２で説明したように、ワイ
ヤ２３が掛けられている。FIG. 3 is a view as seen from the direction of arrow AA in FIG. 2. The arm 2 has an arm base portion 2a, and the arm base portion 2a is in contact with the pulley 21 via the clutch plate 41, and the pulley 21 is wound up. It is connected by a wire by the device 43 and is rotated by the motor 5 via the transmission 5a. Normally, when the pulley 21 rotates, the arm 2 also rotates due to the frictional force of the clutch plate 41. The bevel gear pulley 24 is rotatably supported by a shaft 25 fixed to the arm 2, and a wire 23 is hung between the pulley portion and the pulley 21 as described with reference to FIG. There is.
【００２４】カサ歯車付プーリ２４の上部のカサ歯車に
はシャフト１０のカサ歯車１０ａが噛み合い、他方のカ
サ歯車１０ｂはカサ歯車付プーリ２６の上部のカサ歯車
に噛み合っている。シャフト１０はアーム２の面に支持
された支持ブラケット２９に回転自在に支持され両カサ
歯車付プーリ２４，２６間に回転を伝達する。カサ歯車
付プーリ２６の回転は、図２で説明したように、アーム
基部３ａのプーリ３０にワイヤ２８により伝達される。The bevel gear 10a of the shaft 10 meshes with the bevel gear above the pulley 24 with bevel gear, and the other bevel gear 10b meshes with the bevel gear above the pulley 26 with bevel gear. The shaft 10 is rotatably supported by a support bracket 29 supported on the surface of the arm 2, and transmits the rotation between the pulleys 24 and 26 with bevel gears. The rotation of the bevel gear pulley 26 is transmitted by the wire 28 to the pulley 30 of the arm base 3a, as described in FIG.
【００２５】プーリ３０の下面にはクラッチ板４２が接
しており、アーム基部３ａと軸３１とは一体的に固定さ
れている。クラッチ板４２の摩擦力により通常はプーリ
３０の回転と共にアーム基部３ａは一体的に回転し、従
って、関節１６ｂはアーム３をアーム２に対して軸３１
を中心として回転させることになる。A clutch plate 42 is in contact with the lower surface of the pulley 30, and the arm base 3a and the shaft 31 are integrally fixed. Due to the frictional force of the clutch plate 42, the arm base 3a normally rotates integrally with the rotation of the pulley 30, so that the joint 16b moves the arm 3 relative to the arm 2 by the shaft 31.
Will be rotated around.
【００２６】図４は図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。
図において、プーリ３０は図３で説明したように、クラ
ッチ板４２を介してアーム基部３ａに接しており、アー
ム基部３ａと軸３１とは一体的に結合してアーム２に対
して一体的に回転可能な構造であり、プーリ３０の回転
はクラッチ板４２が滑ることにより、ワイヤ３２でカサ
歯車付プーリ３３に回転を伝達する。プーリ３０の回転
は、又、クラッチ板４２の摩擦力によりアーム基部３ａ
を回転させ、アーム３が回転する。カサ歯車付プーリ３
３はアーム３に固定された軸３４に回転自在に支持され
ており、図３で説明したようにシャフト１４のカサ歯車
１４ａがこれに噛み合い、これによりプーリ３０の回転
はカサ歯車付プーリ３３に伝えられ、この回転力は更に
シャフト１４を回転させ、シャフトの回転で次段のカサ
歯車付プーリ３６（図示省略）に伝えられる。FIG. 4 is a view on arrow BB in FIG.
In the figure, the pulley 30 is in contact with the arm base 3a via the clutch plate 42 as described in FIG. 3, and the arm base 3a and the shaft 31 are integrally coupled to each other to be integrated with the arm 2. The pulley 30 has a rotatable structure, and the rotation of the pulley 30 is transmitted to the bevel gear pulley 33 by the wire 32 due to the slip of the clutch plate 42. The rotation of the pulley 30 is also caused by the frictional force of the clutch plate 42.
And the arm 3 rotates. Pulley with bevel gear 3
3 is rotatably supported by a shaft 34 fixed to the arm 3, and the bevel gear 14a of the shaft 14 meshes with the shaft 34 as described with reference to FIG. 3, whereby rotation of the pulley 30 is caused by the bevel gear pulley 33. This rotational force is further transmitted to rotate the shaft 14, and is transmitted to the pulley 36 with a bevel gear (not shown) at the next stage by the rotation of the shaft.
【００２７】図５は図３におけるＣ−Ｃ断面図であり、
支持ブラケット２９を示し、シャフト１０は部材４５ａ
と４５ｂとで支持された軸受部４４により回転可能に支
持されており、部材４５ａ，４５ｂはアーム２の面にボ
ルト４６で固定されている。シャフト１０は、このよう
に両端のカサ歯車１０ａ，１０ｂが、それぞれカサ歯車
付プーリ２４，２６に噛み合う位置に支持ブラケット２
９で支持されている。なお、アーム３に取付けられた支
持ブラケット３５も同様な構造である。FIG. 5 is a sectional view taken along line CC of FIG.
Shows the support bracket 29, the shaft 10 is a member 45a
And 45b are rotatably supported by a bearing portion 44, and the members 45a and 45b are fixed to the surface of the arm 2 by bolts 46. In this manner, the shaft 10 has the support bracket 2 at the positions where the bevel gears 10a and 10b at both ends mesh with the bevel gear pulleys 24 and 26, respectively.
Supported by 9. The support bracket 35 attached to the arm 3 has the same structure.
【００２８】次に、上記の構造の多関節アームの作動を
図２〜図５に基いて説明する。多関節アームを内側に曲
げる場合には、モータ５を駆動させ、変速機５ａで適切
な速度に設定されて巻取り装置４３で関節１６ａのプー
リ２１を図２に示すように反時計方向に回転させると、
プーリ２１はクラッチ板４１でアーム基部２ａに接して
その摩擦力によりアーム２を回転させ、アーム２は図示
のように関節１６ａの軸２２を中心としてＲ１方向へ回
動する。Next, the operation of the multi-joint arm having the above structure will be described with reference to FIGS. When the multi-joint arm is bent inward, the motor 5 is driven, the transmission 5a is set to an appropriate speed, and the winding device 43 rotates the pulley 21 of the joint 16a counterclockwise as shown in FIG. And let
The pulley 21 contacts the arm base 2a with the clutch plate 41 and rotates the arm 2 by the frictional force, and the arm 2 rotates in the R 1 direction about the shaft 22 of the joint 16a as shown in the drawing.
【００２９】アーム２が回動して把持対象物に当接し、
プーリ２１が更に回転しようとすると、プーリ２１の回
転はクラッチ板４１が滑ることにより交差して掛けられ
たワイヤ２３によりカサ歯車付プーリ２４を逆方向（時
計方向）に回転させる。この回転はカサ歯車１０ａを有
するシャフト１０を回転させ、カサ歯車１０ｂと噛み合
うカサ歯車付プーリ２６を反時計方向に回転させる。カ
サ歯車付プーリ２６と関節１６ｂのプーリ３０間にはワ
イヤ２８が交差せず平行に掛けられているので、カサ歯
車付プーリ２６の回転はプーリ３０を同じ方向、即ち反
時計方向へ回転させる。The arm 2 rotates to contact the object to be grasped,
When the pulley 21 further tries to rotate, the rotation of the pulley 21 causes the wire 23, which is crossed by the slip of the clutch plate 41, to rotate the bevel gear pulley 24 in the reverse direction (clockwise direction). This rotation causes the shaft 10 having the bevel gear 10a to rotate and the bevel gear pulley 26 meshing with the bevel gear 10b to rotate counterclockwise. Since the wire 28 is hung in parallel between the bevel gear pulley 26 and the pulley 30 of the joint 16b without intersecting, the bevel gear pulley 26 rotates the pulley 30 in the same direction, that is, counterclockwise.
【００３０】関節１６ｂのプーリ３０はクラッチ板４２
でアーム基部３ａに接し、アーム基部３ａと軸３１とは
一体的に結合しているので、プーリ３０の反時計方向の
回転はアーム３を図示のようにＲ２方向へ回動させる。
更に、アーム３が回動し、把持対象物に当接し、プーリ
３０が更に回転しようとすると、プーリ３０の回転は、
クラッチ板４２が滑ることによりカサ歯車付プーリ３３
に交差して掛けられたワイヤ３２により、カサ歯車付プ
ーリ３３を時計方向に回転させ、この回転はカサ歯車１
４ａによりシャフト１４に伝えられ、カサ歯車１４ｂに
よりカサ歯車付プーリ３６を反時計方向へ回転させる。The pulley 30 of the joint 16b is a clutch plate 42.
Since the arm base 3a is in contact with the arm base 3a and the arm base 3a and the shaft 31 are integrally connected, the counterclockwise rotation of the pulley 30 causes the arm 3 to rotate in the R 2 direction as shown in the drawing.
Further, when the arm 3 rotates, comes into contact with the object to be grasped, and the pulley 30 tries to rotate further, the rotation of the pulley 30 is
When the clutch plate 42 slides, the pulley 33 with bevel gears
The bevel gear pulley 33 is rotated in the clockwise direction by the wire 32 that is crossed with the bevel gear 1.
4a transmits to the shaft 14, and the bevel gear 14b causes the bevel gear pulley 36 to rotate counterclockwise.
【００３１】カサ歯車付プーリ３６と関節１６ｃのプー
リ３９とはワイヤ３８が交差せずに平行に掛けられてい
るので、カサ歯車付プーリ３６はプーリ３９を同じ方
向、即ち反時計方向へ回転させる。プーリ３９は下面の
クラッチ板４７を介しアーム基部４ａに接しており、ア
ーム基部４ａ、軸４０とは一体的に固定されているの
で、プーリ３０の回転は、クラッチ板４７の摩擦力によ
り、アーム４を回転させ、アーム４は図示のようにＲ３
方向へ回動する。このようにアーム２はＲ１方向へ、ア
ーム３はＲ２方向へ、アーム４はＲ３方向へ、それぞれ
内側に向って回動し、２本の多関節アームを、それぞれ
内側へ向って回動させ、物体を２本の多関節アームで挟
み込んで把持することができる。Since the wire 38 is hung parallel to the pulley 36 with the bevel gear and the pulley 39 of the joint 16c without intersecting each other, the pulley 36 with the bevel gear rotates the pulley 39 in the same direction, that is, counterclockwise. . The pulley 39 is in contact with the arm base 4a via the clutch plate 47 on the lower surface, and is fixed integrally with the arm base 4a and the shaft 40. Therefore, the rotation of the pulley 30 is caused by the frictional force of the clutch plate 47. 4 and the arm 4 moves to R 3 as shown.
Rotate in the direction. In this way, the arm 2 rotates in the R 1 direction, the arm 3 rotates in the R 2 direction, the arm 4 rotates in the R 3 direction, and the two articulated arms rotate inward. The object can be moved and pinched by two articulated arms to be grasped.
【００３２】図６は上記に説明の実施の第１形態に係る
ロボットハンドの全体の作用を説明する図であり、
（ａ）は把持対象物５０に接近した状態、（ｂ）は２本
の多機能アームで把持対象物５０を挟み込んだ状態、
（ｃ）は把持対象物を完全に把持完了した状態を、それ
ぞれ示す。FIG. 6 is a view for explaining the overall operation of the robot hand according to the first embodiment described above,
(A) is a state in which the object to be grasped 50 is approached, (b) is a state in which the object to be grasped 50 is sandwiched by two multifunctional arms,
(C) shows the state where the gripping target is completely gripped.
【００３３】（ａ）においては、まず、把持対象物５０
を２本の多関節アームの間に入れた位置にロボットの本
体１を移動させた状態を示す。次に、（ｂ）において、
（ａ）の状態から関節部１６ａを回動させて把持対象物
５０をアーム２に当接するまで回動させ、アーム２で挟
んだ状態である。（ｂ）の状態では完全に把持対象物を
把持していないので、（ｃ）に示すように、アーム３，
４を関節１６ｂ，１６ｃにおいて、まず、アーム３を把
持対象物５０に当接するまで回動させ、次にアーム３を
同様に回動させて、把持対象物５０を包み込むようにし
て完全に把持することができる。In (a), first, the object to be grasped 50
The robot main body 1 is moved to a position where is inserted between two articulated arms. Next, in (b),
In the state of (a), the joint portion 16a is rotated to rotate the gripping target object 50 until it abuts on the arm 2 and is sandwiched by the arm 2. In the state of (b), since the object to be grasped is not completely grasped, as shown in (c), the arm 3,
In the joints 16b and 16c, first, the arm 3 is rotated until it comes into contact with the gripping target 50, and then the arm 3 is similarly rotated to completely grip the gripping target 50 so as to wrap it. be able to.
【００３４】上記の（ｃ）の状態において、アーム２が
把持対象物５０に接すると、関節１６ａのプーリ２１は
図２、図３に示すようにクラッチ板４１を介してアーム
基部２ａに接しており、プーリ２１はこれ以上回転しな
いことになる。プーリ２１が回転しないと、それより先
のアーム３、アーム４の関節１６ｂ，１６ｃには回転力
が伝わらず、アーム３，４は（ｂ）の状態で停止してし
まい、完全な把持が不可能となる。そこで本発明におい
てはクラッチ板４１，４２，４７を関節１６ａ，１６
ｂ，１６ｃに、それぞれ配設し、所定値以上の回転力が
クラッチ板のプーリとの摩擦面に加わると、この摩擦面
に滑りが生じプーリが自由に回転する構成としている。In the above state (c), when the arm 2 comes into contact with the object 50 to be grasped, the pulley 21 of the joint 16a comes into contact with the arm base 2a via the clutch plate 41 as shown in FIGS. Therefore, the pulley 21 will not rotate any more. If the pulley 21 does not rotate, the rotational force will not be transmitted to the joints 16b and 16c of the arm 3 and the arm 4 beyond that, the arms 3 and 4 will stop in the state of (b), and perfect gripping will be impossible. It will be possible. Therefore, in the present invention, the clutch plates 41, 42, 47 are connected to the joints 16a, 16
b and 16c are respectively arranged, and when a rotational force of a predetermined value or more is applied to the friction surface of the clutch plate with the pulley, the friction surface slips and the pulley is freely rotated.
【００３５】従って、（ｂ）においてアーム２が把持対
象物５０に当り、更に関節１６ａのプーリ２１が回転力
を受け、この回転力が所定の値以上となると、プーリ２
１はクラッチ板４１が滑り、自由に回転可能となり、ア
ーム３，４の関節１６ｂ，１６ｃへ回転の駆動力を伝達
することができ、同様に関節１６ｂ，１６ｃを作動して
（ｃ）のように把持対象物５０をアーム３，４で完全に
包み込むように把持することができるものである。Therefore, in (b), the arm 2 hits the object 50 to be gripped, the pulley 21 of the joint 16a further receives a rotational force, and when this rotational force exceeds a predetermined value, the pulley 2
The clutch plate 41 of FIG. 1 slips freely so that the clutch plate 41 can freely rotate, and the driving force for rotation can be transmitted to the joints 16b and 16c of the arms 3 and 4. In addition, the object 50 to be grasped can be grasped so as to be completely wrapped by the arms 3 and 4.
【００３６】以上説明の実施の第１形態のロボットハン
ドによれば、アーム２，３，４間の回転力の伝達をワイ
ヤプーリ系１１，１２，１３，１５とシャフト１０，１
４による組合せにより行う構成としたので１つの駆動源
のモータ５のみにより回転の駆動力をアーム２，３，４
に関節１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介して正確に行い、ア
ーム２，３，４をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３のように内
側に回動させて把持対象物５０を確実に把持することが
でき、小型、軽量で簡単な機構のロボットハンドが実現
できるものである。According to the first embodiment of the robot hand described above, the transmission of the rotational force between the arms 2, 3 and 4 is performed by the wire pulley systems 11, 12, 13, 15 and the shafts 10, 1.
Since the configuration is performed by the combination of four, the driving force for rotation is generated by only the motor 5 of one driving source.
Accurately through the joints 16a, 16b, and 16c, and the arms 2, 3 and 4 are rotated inwardly like R 1 , R 2 and R 3 , respectively, so that the gripping target object 50 can be securely gripped. It is possible to realize a robot hand that is compact, lightweight, and has a simple mechanism.
【００３７】図７は本発明の実施の第２形態に係るロボ
ットアームを示す平面図である。本実施の第２形態で
は、図２に示す実施の第１形態の多機能アームにおい
て、関節１６ａの交差して掛けたワイヤ２３に代えて、
平行で順方向に掛けたワイヤ１２３とし、又、関節１６
ｂの交差したワイヤ３２に代えて、平行で順方向に掛け
たワイヤ１３２としたものであり、ワイヤはすべて交差
させずに平行に掛けたものである。更に、回転方向を調
整するために、シャフト１１０，１１４の途中に伝達機
構６０，６１を介在させ、それぞれ支持ブラケット６
３，６４で支持した構成であり、その他の構成、作用は
実施の第１形態と同じである。FIG. 7 is a plan view showing a robot arm according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, in the multifunctional arm of the first embodiment shown in FIG. 2, instead of the wire 23 hung across the joint 16a,
The wire 123 is parallel and hung in the forward direction.
Instead of the intersecting wires 32 of b, a parallel and hung wire 132 is used, and all the wires are hung in parallel without intersecting each other. Furthermore, in order to adjust the rotation direction, the transmission mechanisms 60 and 61 are interposed in the middle of the shafts 110 and 114, and the support brackets 6 are provided.
The structure is supported by 3, 64, and other structures and operations are the same as those of the first embodiment.
【００３８】即ち、図７において、プーリ２１の回転は
アーム基部２ａを回転させ、アーム２をＲ１方向に回動
させると共に、ワイヤ１２３でカサ歯車付プーリ２４を
同方向に回転させる。カサ歯車付プーリ２４の反時計方
向の回転はカサ歯車１０ａでシャフト１１０へ伝えられ
るが、伝達機構６０でその回転方向を逆方向に変換し、
カサ歯車１０ｂによりカサ歯車付プーリ２６に２４と同
じ方向に回転を伝える。カサ歯車付プーリ２６と関節１
６ｂのプーリ３０との間もワイヤ２８が平行に掛けられ
ているのでプーリ３０には同じく反時計方向の回転が伝
えられ、これによりアーム３がＲ２方向に回動する。更
に、プーリ３０の反時計方向の回転はカサ歯車付プーリ
３３に平行に掛けられたワイヤ１３２により伝えられ
る。カサ歯車付プーリ３３の回転はカサ歯車１４ａによ
りシャフト１１４に伝達されるが、伝達機構６１により
逆方向の回転に変換され、カサ歯車１４ｂによりカサ歯
車付プーリ３６を同方向の反時計方向に回転させる。That is, in FIG. 7, the rotation of the pulley 21 rotates the arm base 2a to rotate the arm 2 in the R 1 direction, and the wire 123 rotates the bevel gear pulley 24 in the same direction. The counterclockwise rotation of the bevel gear pulley 24 is transmitted to the shaft 110 by the bevel gear 10a, but the transmission mechanism 60 converts the rotation direction to the opposite direction.
The bevel gear 10b transmits rotation to the bevel gear pulley 26 in the same direction as 24. Pulley 26 with bevel gear and joint 1
Since the wire 28 is also hung in parallel with the pulley 30 of 6b, the counterclockwise rotation is similarly transmitted to the pulley 30, whereby the arm 3 rotates in the R 2 direction. Further, the counterclockwise rotation of the pulley 30 is transmitted by the wire 132 hung in parallel with the bevel gear pulley 33. The rotation of the pulley with bevel gear 33 is transmitted to the shaft 114 by the bevel gear 14a, but is converted into rotation in the opposite direction by the transmission mechanism 61, and the bevel gear pulley 36 is rotated counterclockwise in the same direction by the bevel gear 14b. Let
【００３９】カサ歯車３６と関節１６ｃのプーリ３９と
の間にもワイヤ３８が平行に掛けられているので、カサ
歯車付プーリ３６の回転はプーリ３９に伝えられ、プー
リ３９を同方向、即ち反時計方向に回転させ、この回転
はアーム基部４ａに伝えられ、アーム４をＲ３方向へ回
動させる。Since the wire 38 is also hung in parallel between the bevel gear 36 and the pulley 39 of the joint 16c, the rotation of the bevel gear pulley 36 is transmitted to the pulley 39, and the pulley 39 is rotated in the same direction, that is, in the opposite direction. The arm 4 is rotated clockwise, and this rotation is transmitted to the arm base 4a to rotate the arm 4 in the R 3 direction.
【００４０】図８（ａ）は図７におけるＤ−Ｄ矢視図で
あり、伝達機構６０の詳細を示し、（ｂ）は（ａ）のＥ
−Ｅ矢視図である。シャフト１１０は１１０ａと１１０
ｂとからなり、カサ歯車付プーリ２４にはカサ歯車１０
ａが噛み合い、カサ歯車１０ａはシャフト１１０ａの一
端に取付けられて、他端部は支持ブラケット６３に回転
可能に支持されている。シャフト１１０ａには、歯車６
２ａが取付けられ、歯車６２ａは歯車６２に噛み合って
おり、歯車６２はシャフト１１０ｂに取付けられ、シャ
フト１１０ｂの一端は支持ブラケット６３に回転可能に
支持されて他端にカサ歯車１０ｂが取付けられてカサ歯
車付プーリ２６に噛み合っている。このような構成は伝
達機構６１においても同じであるので６１については説
明を省略する。FIG. 8A is a view taken in the direction of arrows D--D in FIG. 7, showing the details of the transmission mechanism 60, and FIG. 8B is an E of FIG.
FIG. Shaft 110 is 110a and 110
b, and the pulley 24 with bevel gears has a bevel gear 10
a is engaged, the bevel gear 10a is attached to one end of the shaft 110a, and the other end is rotatably supported by the support bracket 63. The shaft 110a has a gear 6
2a is attached, the gear 62a is meshed with the gear 62, the gear 62 is attached to the shaft 110b, one end of the shaft 110b is rotatably supported by the support bracket 63, and the bevel gear 10b is attached to the other end. It meshes with the geared pulley 26. Since such a configuration is the same in the transmission mechanism 61, the description of 61 will be omitted.
【００４１】上記に説明の実施の第２形態においては、
ワイヤは交差してプーリに掛けることなくすべて平行で
順方向となるようなワイヤ１２３，２８，１３２，３８
として構成し、各ワイヤとシャフト１１０，１１４とに
よりアーム３，４の回転の駆動力を伝達する構成とし、
各アーム間の回転伝達の過程において、回転力の方向の
調節をシャフト１１０，１１４の途中に伝達機構６０，
６１を設けて調整するようにしたので、ワイヤの交差に
よるねじれや摩擦を少くし、ワイヤによる回転力の伝達
を良好にすることができる。In the second embodiment described above,
The wires 123, 28, 132, 38 are all parallel and forward without crossing the pulleys.
And each wire and the shafts 110 and 114 transmit the rotational driving force of the arms 3 and 4,
In the process of transmission of rotation between the arms, the transmission mechanism 60, which adjusts the direction of the rotational force, is provided in the middle of the shafts 110 and 114.
Since the adjustment is made by providing 61, it is possible to reduce twisting and friction due to the crossing of the wires and to improve the transmission of the rotational force by the wires.
【００４２】図９は本発明の実施の第３形態に係るロボ
ットハンドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に
おけるＦ−Ｆ断面図、（ｃ）は弾性接続体の詳細な側面
図である。図において、本発明の実施の第３形態におい
ては、図２に示す実施の第１形態において、シャフト１
０，１４の途中に弾性接続体７０を介在させたシャフト
とした構成であり、その他の構成は図１に示す実施の第
１形態と同じものである。9A and 9B show a robot hand according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a plan view, FIG. 9B is a sectional view taken along line FF in FIG. 9A, and FIG. It is a detailed side view. In the figure, in the third embodiment of the present invention, in the first embodiment shown in FIG.
The shaft has a structure in which the elastic connecting body 70 is interposed between 0 and 14, and the other structures are the same as those of the first embodiment shown in FIG.
【００４３】即ち、図９において、シャフト２１０の途
中にはフランジ７１ａ，７１ｂが形成され、両フランジ
間には弾性接続体７０が取付けられ、シャフト２１０を
構成している。又、シャフト２１４も図示省略したと同
様にフランジ７１ａ，７１ｂが形成され、弾性接続体７
０が取付けられている。弾性接続体７０の材料としては
ゴム、バネ材、等が用いられ、両端のカサ歯車１０ａ，
１０ｂ、又は１４ａ，１４ｂ間で伝達するシャフトの回
転力にある程度のねじれに対する弾性力を与え、急激な
回転力や振動が加わった時のカサ歯車とプーリ側との噛
合部衝撃を吸収する効果を持たせ、カサ歯車１０ａ，１
０ｂとカサ歯車付プーリ２４，２６、又、カサ歯車１４
ａ，１４ｂとカサ歯車付プーリ３３，３６間の噛み合い
の衝撃を吸収するものである。その他の構成、作用効果
は実施の第１形態と同じである。That is, in FIG. 9, the flanges 71a and 71b are formed in the middle of the shaft 210, and the elastic connection body 70 is attached between both flanges to form the shaft 210. Further, the shaft 214 is also formed with flanges 71a and 71b in a manner similar to that shown in the drawing, and the elastic connector 7
0 is attached. Rubber, spring material, or the like is used as the material of the elastic connection body 70, and the bevel gears 10a at both ends are
The effect of absorbing elastic force against torsion to some extent to the rotational force of the shaft transmitted between 10b or 14a, 14b, and absorbing the impact of the meshing portion between the bevel gear and the pulley side when a sudden rotational force or vibration is applied. Hold, bevel gears 10a, 1
0b and pulleys 24 and 26 with bevel gears, and bevel gear 14
The impact of the meshing between a and 14b and the bevel gear pulleys 33 and 36 is absorbed. The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明のロボットハンドは、（１）複数
本の単一アームを関節で回動可能に連結した多関節アー
ムを本体に連結して構成されるロボットハンドにおい
て、前記単一アームの両端部には前記関節の軸に取付け
られた第１のプーリ、同第１のプーリとアームの間に配
設され同第１プーリと共に前記アームを回動させると共
に、摩擦面に所定値を超える回転摩擦力が加わると前記
アームとの間に滑りが生じ、前記第１のプーリのみを回
転させるクラッチ板、前記第１のプーリに隣接し回転自
在な第２のプーリ及び前記第１，第２プーリ間に巻回さ
れたワイヤからなるワイヤプーリ系を備え、前記両端の
ワイヤプーリ系の間には回転駆動力を伝達するシャフト
を連結した構成とし、前記本体に設けられた駆動源から
の動力を前記第１のプーリに伝達して前記各単一アーム
へ動力を順次伝達することを特徴としている。According to the robot hand of the present invention, (1) a robot hand constructed by connecting a multi-joint arm to a main body, wherein a plurality of single arms are rotatably connected by joints, A first pulley attached to the shaft of the joint at both ends of the arm, and the arm is rotated with the first pulley disposed between the first pulley and the arm, and a predetermined value is set on the friction surface. When a rotational friction force exceeding the above is applied, slippage occurs between the arm and the clutch plate that rotates only the first pulley, a second pulley that is adjacent to the first pulley and is rotatable, and the first and the first pulleys. A wire pulley system composed of a wire wound between two pulleys is provided, and a shaft for transmitting a rotational driving force is connected between the wire pulley systems at both ends, and power from a drive source provided in the main body is supplied. The first Is transmitted to the over Li is characterized by sequentially transmitting power said each single arm.
【００４５】上記の構成により、複数の単一アームに１
つの駆動源から回転駆動力を順次供給し、各単一アーム
を回動させると共に、回転駆動力が、第１のプーリのク
ラッチ板の滑りにより一端のワイヤプーリ系、シャフ
ト、他端のワイヤプーリ系を介して次の単一アームへ順
次伝達され複数の単一アームで把持対象物を挟み込むよ
うに把持することができ、簡単な機構で軽量、小型のロ
ボットハンドが実現できる。With the above-mentioned structure, one single arm can be provided.
Rotational driving force is sequentially supplied from one driving source to rotate each single arm, and the rotational driving force is generated by the slipping of the clutch plate of the first pulley to the wire pulley system at one end, the shaft, and the wire pulley system at the other end. It is sequentially transmitted to the next single arm via the single arm, and the plurality of single arms can grip the object to be sandwiched, and a lightweight and small robot hand can be realized with a simple mechanism.
【００４６】（２）本発明の（２）では、ワイヤプーリ
系がワイヤを交差させるものと、平行に巻回するものか
らなり、本発明の（４）では、平行に巻回する方式のみ
にして伝達機構とを組合せて回転駆動力をアーム間に伝
達するようにしており、各種のワイヤの掛け方によって
回転駆動力の伝達過程において回転方向を調整する手段
がアームの構成に合わせて選択し、採用することができ
る。(2) In (2) of the present invention, the wire pulley system includes one in which the wires intersect each other and one in which the wires are wound in parallel. In (4) of the present invention, only the method of winding in parallel is adopted. The transmission mechanism is combined to transmit the rotation driving force between the arms, and the means for adjusting the rotation direction in the transmission process of the rotation driving force by the various wires are selected according to the configuration of the arm, Can be adopted.
【００４７】本発明の（３）では、シャフトの第２プー
リ間の連結はシャフト両端のカサ歯車、第２プーリのカ
サ歯車により伝達されるので、回転駆動力の伝達が確実
になされ、ワイヤの滑り、たるみ、ねじれ、伸び、等の
悪影響が少くなり、正確な回転動力伝達がなされる。In (3) of the present invention, since the connection between the second pulleys of the shaft is transmitted by the bevel gears at both ends of the shaft and the bevel gears of the second pulley, the rotational driving force is surely transmitted and the wire Accurate rotational power transmission is achieved with less adverse effects such as slippage, sagging, twisting, and stretching.
【００４８】本発明の（５）では、シャフトの途中に弾
性接続体が介在しているので、シャフトに急激な回転力
や振動が加わった場合には、両端のカサ歯車と第２プー
リのカサ歯車との噛み合い部に加わる衝撃を弾性接続体
で吸収して、この影響を回避することができる。In (5) of the present invention, since the elastic connection body is interposed in the middle of the shaft, when a sudden rotational force or vibration is applied to the shaft, the bevel gears at both ends and the bevel of the second pulley are arranged. This effect can be avoided by absorbing the impact applied to the meshing portion with the gear by the elastic connecting body.
【図１】本発明の実施の第１形態に係るロボットハンド
の全体の平面図である。FIG. 1 is an overall plan view of a robot hand according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の第１形態に係るロボットハンド
の多関節アームの平面図である。FIG. 2 is a plan view of an articulated arm of the robot hand according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。FIG. 3 is a view on arrow AA in FIG.
【図４】図２におけるＢ−Ｂ矢視図である。FIG. 4 is a view on arrow BB in FIG.
【図５】図２におけるＣ−Ｃ断面図である。5 is a sectional view taken along line CC of FIG.
【図６】本発明の実施の第１形態に係るロボットハンド
の作用を説明する図であり、（ａ）は把持対象物への接
近、（ｂ）は把持開始の状態、（ｃ）は把持の完了、を
それぞれ示す。6A and 6B are views for explaining the operation of the robot hand according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 6A is an approach to an object to be gripped, FIG. 6B is a gripping start state, and FIG. , Respectively, respectively.
【図７】本発明の実施の第２形態に係るロボットハンド
の平面図である。FIG. 7 is a plan view of a robot hand according to a second embodiment of the present invention.
【図８】図７における矢視図であり（ａ）はＤ−Ｄ矢視
図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視図である。8A is a view on arrow in FIG. 7, FIG. 8A is a view on arrow DD, and FIG. 8B is a view on arrow EE in FIG. 8A.
【図９】本発明の実施の第３形態に係るロボットハンド
を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−
Ｆ断面図、（ｃ）は弾性接続体の側面図である。9A and 9B show a robot hand according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a plan view and FIG.
F sectional drawing, (c) is a side view of an elastic connection body.
１ 本体
２，３，４ アーム
２ａ，３ａ，４ａ アーム基部
５ モータ
１０，１４，１１０，１１４，２１０，２１４ シャ
フト
１０ａ，１０ｂ，１４ａ，１４ｂ カサ歯車
１１，１２，１３，１５ ワイヤプーリ系
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ 関節
２１，３０，３９ プーリ
２２，２５，２７，３１，３４，３７，４０ 軸
２３，２８，３８ ワイヤ
２４，２６，３３，３６， カサ歯車付プーリ
２９，３５，６３，６４ 支持ブラケット
４１，４２，４７ クラッチ
４３ 巻取り装置
４４ 軸受部
４５ａ，４５ｂ 部材
５０ 把持対象物
６０，６１ 伝達機構
６２，６２ａ 歯車
７０ 弾性接続体
７１ａ，７１ｂ フランジ1 main body 2,3,4 arm 2a, 3a, 4a arm base 5 motor 10,14,110,114,210,214 shaft 10a, 10b, 14a, 14b bevel gear 11,12,13,15 wire pulley system 16a, 16b , 16c Joints 21, 30, 39 Pulleys 22, 25, 27, 31, 34, 37, 40 Shafts 23, 28, 38 Wires 24, 26, 33, 36, pulleys with bevel gears 29, 35, 63, 64 Support brackets 41, 42, 47 Clutch 43 Winding device 44 Bearing part 45a, 45b Member 50 Object to be gripped 60, 61 Transmission mechanism 62, 62a Gear wheel 70 Elastic connection body 71a, 71b Flange
Claims (5)
連結した多関節アームを本体に連結して構成されるロボ
ットハンドにおいて、前記単一アームの両端部には前記
関節の軸に取付けられた第１のプーリ、同第１のプーリ
とアームの間に配設され同第１プーリと共に前記アーム
を回動させると共に、摩擦面に所定値を超える回転摩擦
力が加わると前記アームとの間に滑りが生じ、前記第１
のプーリのみを回転させるクラッチ板、前記第１のプー
リに隣接し回転自在な第２のプーリ及び前記第１，第２
プーリ間に巻回されたワイヤからなるワイヤプーリ系を
備え、前記両端のワイヤプーリ系の間には回転駆動力を
伝達するシャフトを連結した構成とし、前記本体に設け
られた駆動源からの動力を前記第１のプーリに伝達して
前記各単一アームへ動力を順次伝達することを特徴とす
るロボットハンド。1. A robot hand constituted by connecting a multi-joint arm, in which a plurality of single arms are rotatably connected by joints, to a main body, wherein both ends of the single arm are connected to an axis of the joint. The attached first pulley, and the arm is rotated between the first pulley and the first pulley which are arranged between the first pulley and the arm, and when a rotational frictional force exceeding a predetermined value is applied to the friction surface, Slippage occurs between the first
Clutch plate for rotating only the first pulley, a second pulley adjacent to the first pulley and rotatable, and the first and second pulleys.
A wire pulley system made up of a wire wound between pulleys is provided, and a shaft for transmitting a rotational driving force is connected between the wire pulley systems at both ends, and power from a drive source provided in the main body is A robot hand characterized by transmitting power to a first pulley to sequentially transmit power to each of the single arms.
て両プーリ間に巻回するワイヤと、交差せずに平行に巻
回されるワイヤとからなることを特徴とする請求項１記
載のロボットハンド。2. The robot according to claim 1, wherein the wire of the wire pulley system includes a wire that intersects and is wound between both pulleys, and a wire that is wound in parallel without intersecting. hand.
け、前記第２のプーリにはカサ歯車を取付け、前記シャ
フトのカサ歯車と第２プーリのカサ歯車とを連結するこ
とを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。3. A bevel gear is provided at both ends of the shaft, a bevel gear is attached to the second pulley, and the bevel gear of the shaft and the bevel gear of the second pulley are connected to each other. The robot hand according to item 1.
両プーリ間に巻回させると共に、前記シャフト間にはシ
ャフトの回転方向を逆転させる伝達機構を介在させ各ア
ーム間の動力伝達過程における回転方向を調整すること
を特徴とする請求項１記載のロボットハンド。4. The wire is wound in parallel between both pulleys without intersecting each other, and a transmission mechanism for reversing the rotation direction of the shaft is interposed between the shafts to rotate in a power transmission process between the arms. The robot hand according to claim 1, wherein the direction is adjusted.
在させたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに
記載のロボットハンド。5. The robot hand according to claim 1, wherein an elastic connecting body is interposed in the middle of the shaft.
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