JP5284066B2

JP5284066B2 - Robot hand

Info

Publication number: JP5284066B2
Application number: JP2008309848A
Authority: JP
Inventors: 雅幸掃部; 裕規高山
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP2010131703A

Description

本発明は、複数の関節を有するフィンガーが複数の駆動軸により夫々駆動されるロボットハンドに関するものである。 The present invention relates to a robot hand in which fingers having a plurality of joints are respectively driven by a plurality of drive shafts.

従来より、製造現場等においてワーク保管場所から目的とするワークを把持して取り出すためのロボットハンドが知られている。このロボットハンドには様々な機構のものがあり、例えば、一対のフィンガーを単一のモータで駆動する連動駆動ハンドや、１つのフィンガーに対して１つの駆動軸が設けられた単軸平行リンクハンドなどが存在する。しかし、連動駆動ハンドでは、重量のあるワークが一対のフィンガーの間の中央に位置されていない場合には、ワークが先に片方のフィンガーにのみ当接すると、その抗力でモータが動けなくなり、ワークを確実に把持することができない。また、単軸平行リンクハンドは、フィンガーが平行を保ったまま近接／離反する構成であるため、角型ワークを安定して把持することはできるが、丸型ワーク等は安定して把持することができない。 Conventionally, a robot hand for grasping and taking out a target workpiece from a workpiece storage place at a manufacturing site or the like is known. There are various types of robot hands, for example, an interlocking driving hand that drives a pair of fingers with a single motor, and a single-axis parallel link hand in which one driving shaft is provided for each finger. Etc. exist. However, in the interlocking drive hand, if the heavy workpiece is not positioned at the center between the pair of fingers, if the workpiece first contacts only one of the fingers, the motor cannot move due to the drag, and the workpiece Cannot be securely gripped. In addition, the single-axis parallel link hand has a configuration in which fingers are close to and away from each other while keeping the fingers parallel, so that a square workpiece can be stably gripped, but a round workpiece or the like must be gripped stably. I can't.

そのような問題に鑑みて、近年は、１つのフィンガーに対して複数のモータで夫々制御される複数の駆動軸が設けられた多軸平行リンクハンドのニーズが高まっている。この多軸平行リンクハンドによれば、フィンガーをワーク形状に倣うように形状変化させることができ、多様な形状のワークを安定保持することが可能となる。しかし、ワーク形状に応じて複数の駆動軸の動作を個別に制御する必要があり、制御が複雑となるという問題が残っている。そこで、フィンガーを構成する複数の関節を夫々駆動する複数の駆動軸を機械的に連動させ、１つのモータで複数の関節を動作させるシリアル型のロボットハンドが提供されている（例えば、特許文献１参照）。このようなロボットハンドによれば、複雑な制御を伴うことなく、フィンガーをワーク形状に倣うように形状変化させることが可能となる。
特許第３１７９４６４号公報 In view of such a problem, in recent years, there has been an increasing need for a multi-axis parallel link hand provided with a plurality of drive shafts that are respectively controlled by a plurality of motors with respect to one finger. According to this multi-axis parallel link hand, it is possible to change the shape of the fingers so as to follow the shape of the workpiece, and it is possible to stably hold workpieces of various shapes. However, it is necessary to individually control the operations of the plurality of drive shafts according to the workpiece shape, and there remains a problem that the control becomes complicated. Therefore, a serial type robot hand is provided in which a plurality of drive shafts that respectively drive a plurality of joints constituting a finger are mechanically linked to operate a plurality of joints with a single motor (for example, Patent Document 1). reference). According to such a robot hand, it is possible to change the shape of the finger so as to follow the shape of the workpiece without complicated control.
Japanese Patent No. 3179464

ところで、バラ積みされたワークや、仕切板で区切られた箱に収容されたワークを取り出す場合には、その僅かな隙間にフィンガーの指先を挿入してワークを把持しなければならない。しかしながら、シリアル型のロボットハンドでは、フィンガーが挟持動作を行う際に、指根元側の関節の動作に機械的に連動して指先側の関節も動作することとなる。そうすると、指先が曲がった状態でフィンガーを隙間に挿入しなければならず、ロボット操作が困難になる場合が生じてしまう。よって、１つのモータで複数の関節を駆動しながらも、指根元側の関節と指先側の関節とを互いに連動させずに個別に駆動可能とし、指根元側の関節の動作時に指先が曲がらないようにすることが望まれる。 By the way, when taking out a work stacked in bulk or a work housed in a box partitioned by a partition plate, it is necessary to insert a fingertip of a finger into the slight gap to grip the work. However, in the serial type robot hand, when the finger performs a clamping operation, the fingertip side joint is also mechanically interlocked with the operation of the finger base side joint. If it does so, a finger | toe must be inserted in a clearance gap in the state where the fingertip was bent, and the case where robot operation becomes difficult will arise. Therefore, while driving a plurality of joints with one motor, the joints on the finger base side and the finger tip side joints can be individually driven without being interlocked with each other, and the finger tip does not bend when the finger base side joint is operated. It is desirable to do so.

そこで本発明は、簡素な構成でフィンガーが指根元から指先にかけて順に曲がるような動作を実現可能とすることを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to realize an operation in which a finger bends in order from a finger base to a finger tip with a simple configuration.

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係るロボットハンドは、動力源からの回転動力が入力される遊星歯車ユニットと、前記遊星歯車ユニットから出力される回転動力が伝達される第１及び第２駆動軸と、前記第１駆動軸に駆動される第１関節と、前記第１関節の指先側に設けられて前記第１関節の動作によりワークに対して接離する第１指要素と、前記第１指要素の指先側に設けられて前記第２駆動軸に駆動される第２関節と、前記第２関節の指先側に設けられて前記第２関節の動作により前記第１指要素に対して傾動する第２指要素とを有するフィンガーと、を備え、前記遊星歯車ユニットは、太陽歯車と、前記太陽歯車の外歯に噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車の公転に連動するように前記遊星歯車に接続された遊星腕と、前記遊星歯車の自転に連動するように前記遊星歯車の外歯に噛み合う内歯歯車と、を有し、前記太陽歯車、前記遊星腕及び前記内歯歯車のいずれか１つを動力入力部とし、他の２つをそれぞれ第１動力出力部及び第２動力出力部とし、前記動力入力部が、前記動力源に動力伝達可能に接続され、前記第１動力出力部が、前記第１駆動軸に動力伝達可能に接続され、前記第２動力出力部が、前記第２駆動軸に動力伝達可能に接続され、前記第２動力出力部の運動抵抗を前記第１動力出力部の運動抵抗よりも大きくする抵抗発生手段が設けられ、前記運動抵抗は、前記第１動力出力部が動作可能なとき前記第２動力出力部が動作不可となり、前記第１動力出力部が動作不可となった後に前記第２動力出力部が動作可能となるように設定され、前記動力入力部に回転動力が伝達された際、前記第１指要素にワークからの抗力が働くまでは、前記遊星歯車ユニットからの回転動力が前記第１駆動軸に伝達される一方で前記第２駆動軸には伝達されず、それにより前記第１指要素に対する前記第２指要素の姿勢を変えずに前記第１指要素が駆動され、前記第１指要素がワークからの抗力で移動不可になると、前記遊星歯車ユニットからの回転動力が前記第２駆動軸に伝達される一方で前記第１駆動軸には伝達されず、それにより前記第２指要素がワークに向かうように傾動することを特徴とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a robot hand according to the present invention receives a planetary gear unit to which rotational power from a power source is input and rotational power output from the planetary gear unit. First and second drive shafts, a first joint driven by the first drive shaft, and a first joint that is provided on a fingertip side of the first joint and is moved toward and away from the workpiece by the operation of the first joint . A first finger element; a second joint provided on a fingertip side of the first finger element and driven by the second drive shaft; and a second joint provided on a fingertip side of the second joint by the operation of the second joint. The planetary gear unit includes a sun gear, a planetary gear meshing with external teeth of the sun gear, and a revolution of the planetary gear. Connected to the planetary gear to interlock A star arm and an internal gear that meshes with the external teeth of the planetary gear so as to interlock with the rotation of the planetary gear, and powers any one of the sun gear, the planetary arm, and the internal gear. The other two are a first power output unit and a second power output unit, the power input unit is connected to the power source so as to be able to transmit power, and the first power output unit is connected to the first power output unit. Power is transmitted to one drive shaft so that power can be transmitted, and the second power output unit is connected to the second drive shaft so that power can be transmitted, and the movement resistance of the second power output unit is determined by the movement of the first power output unit. Resistance generating means for making the resistance larger than the resistance is provided, and the movement resistance is such that when the first power output unit is operable, the second power output unit becomes inoperable and the first power output unit becomes inoperable. After that, the second power output unit is set to be operable When the rotational power is transmitted to the power input unit, the rotational power from the planetary gear unit is transmitted to the first drive shaft until the drag from the workpiece acts on the first finger element. The first finger element is not transmitted to the second drive shaft, thereby driving the first finger element without changing the posture of the second finger element relative to the first finger element, and the first finger element is driven by a drag force from the workpiece. When the movement becomes impossible, the rotational power from the planetary gear unit is transmitted to the second drive shaft, but not transmitted to the first drive shaft, thereby tilting the second finger element toward the workpiece. vinegar Rukoto and features.

前記構成によれば、遊星歯車ユニットの動力入力部に入力された回転動力が、第１動力出力部と第２動力出力部とに分流され、第１動力出力部及び第２動力出力部のうち何れか一方の回転が不可となっても、何れか他方が回転可能であるので、第１駆動軸と第２駆動軸とが個別に回転しうる。そして、第２動力出力部の運動抵抗は第１動力出力部の運動抵抗よりも大きいので、第１動力出力部の回転運動が第２動力出力部の回転運動よりも優先して行われる。そうすると、動力源からの回転動力を動力入力部に伝達するだけで、第１関節が第２関節よりも優先して動き、第１指要素が第２指要素よりも優先して動くこととなる。したがって、特別な制御を行うことなく、フィンガーが指根元から指先にかけて順に曲がるような動作を実現することが可能となる。 According to the above configuration, the rotational power input to the power input unit of the planetary gear unit is divided into the first power output unit and the second power output unit, and the first power output unit and the second power output unit. Even if any one of them cannot be rotated, the other can rotate, so that the first drive shaft and the second drive shaft can rotate individually. And since the movement resistance of the 2nd power output part is larger than the movement resistance of the 1st power output part, the rotation movement of the 1st power output part is performed with priority over the rotation movement of the 2nd power output part. Then, only by transmitting the rotational power from the power source to the power input unit, the first joint moves with priority over the second joint, and the first finger element moves with priority over the second finger element. . Therefore, it is possible to realize an operation in which the finger is bent in order from the finger base to the finger tip without performing special control.

また、第１関節が駆動されて指根元側の第１指要素が移動しても、第２関節は駆動されず指先側の第２指要素は移動しないので、フィンガーによるワークの把持動作の際にフィンガーを僅かな隙間に挿入しやすくなる。よって、バラ積みされたワークや、仕切板で区切られた箱に収容されたワークも容易に把持して取り出すことが可能となる。また、指根元側の第１指要素でワークを挟持した後には、指先側の第２指要素がワークを挟持し、フィンガーがワーク形状に倣うように形状変化するので、多様な形状のワークを安定保持することが可能となる。Further, even if the first joint is driven and the first finger element on the finger base side moves, the second joint is not driven and the second finger element on the fingertip side does not move. It becomes easy to insert a finger into a slight gap. Therefore, it is possible to easily grip and take out workpieces stacked in bulk or workpieces housed in boxes partitioned by a partition plate. In addition, after holding the work with the first finger element on the finger base side, the second finger element on the fingertip side holds the work, and the shape changes so that the finger follows the work shape. It becomes possible to hold stably.

前記フィンガーが、指根元側でケーシングに回転可能に支持され且つ指先側で前記第１指要素に前記第１関節を介して回転可能に連結される指根元部材を更に有し、前記遊星歯車ユニットからの回転動力が前記第１駆動軸に伝達されると、前記指根元部材が前記ケーシング側の回転軸周りに回転する一方、前記第１指要素は前記ケーシングに対する姿勢を変えずに平行移動してもよい。The planetary gear unit further includes a finger base member that is rotatably supported by the casing on the finger base side and rotatably connected to the first finger element on the finger tip side via the first joint. Is transmitted to the first drive shaft, the finger base member rotates around the casing-side rotation shaft, while the first finger element moves in parallel without changing the posture with respect to the casing. May be.

前記抵抗発生手段は、前記第２動力出力部から前記第２駆動軸までの第２動力伝達機構における動力伝達抵抗を、前記第１動力出力部から前記第１駆動軸までの第１動力伝達機構における動力伝達抵抗よりも大きくすることで構成されてもよい。 The resistance generating means includes a power transmission resistance in a second power transmission mechanism from the second power output unit to the second drive shaft, and a first power transmission mechanism from the first power output unit to the first drive shaft. It may be constituted by making it larger than the power transmission resistance in.

前記構成によれば、第１動力伝達機構における動力伝達抵抗と第２動力伝達機構における動力伝達抵抗との間に差をつけるだけで（例えば、動力伝達機構として用いられるギアの数を第１動力伝達機構と第２動力伝達機構との間で異ならせる等）、容易に第２動力出力部の運動抵抗を第１動力出力部の運動抵抗よりも大きくすることが可能となる。 According to the above configuration, it is only necessary to make a difference between the power transmission resistance in the first power transmission mechanism and the power transmission resistance in the second power transmission mechanism (for example, the number of gears used as the power transmission mechanism is set to the first power transmission mechanism). For example, the movement resistance of the second power output unit can be made larger than the movement resistance of the first power output unit.

前記抵抗発生手段は、前記第２動力出力部から前記第２駆動軸までの動力伝達経路に存在する部材に接触抵抗を付与するボールプランジャであってもよい。 The resistance generating means may be a ball plunger that applies contact resistance to a member existing in a power transmission path from the second power output unit to the second drive shaft.

前記構成によれば、ボールプランジャのボールを第２動力出力部から前記第２駆動軸までの動力伝達経路に存在する部材に接触させることで、第２動力出力部に所定の運動抵抗を容易に付与することが可能となる。しかも、ボールプランジャのボールは転動するため、前記動力伝達経路に存在する部材の磨耗も抑止することが可能となる。 According to the above configuration, the ball of the ball plunger is brought into contact with a member existing in the power transmission path from the second power output unit to the second drive shaft, so that a predetermined movement resistance can be easily applied to the second power output unit. It becomes possible to grant. In addition, since the ball of the ball plunger rolls, it is possible to suppress wear of members existing in the power transmission path.

前記抵抗発生手段は、前記第２動力出力部から前記第２駆動軸までの動力伝達経路に存在する部材に回転抵抗を付与するバネであってもよい。 The resistance generating means may be a spring that imparts rotational resistance to a member existing in a power transmission path from the second power output unit to the second drive shaft.

前記構成によれば、バネの弾性力により第２動力出力部から前記第２駆動軸までの動力伝達経路に存在する部材に回転抵抗を付与することで、第２動力出力部に運動抵抗を容易かつ安価に付与することが可能となる。 According to the above configuration, the rotational resistance is easily imparted to the second power output unit by applying rotational resistance to the member existing in the power transmission path from the second power output unit to the second drive shaft by the elastic force of the spring. In addition, it can be applied at low cost.

前記第１動力出力部又は第２動力出力部と前記第１駆動軸又は第２駆動軸との間に、第２の遊星歯車ユニットが介設され、前記第２の遊星歯車ユニットの動力入力部に、前記第１動力出力部又は第２動力出力部が動力伝達可能に接続され、前記第２の遊星歯車ユニットの第１動力出力部に、前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸が動力伝達可能に接続され、前記第２の遊星歯車ユニットの第２動力出力部に、第３駆動軸が動力伝達可能に接続されていてもよい。 A second planetary gear unit is interposed between the first power output unit or the second power output unit and the first drive shaft or the second drive shaft, and the power input unit of the second planetary gear unit. The first power output unit or the second power output unit is connected to the first power output unit of the second planetary gear unit so that the first power output unit or the second power output unit can transmit power. The third drive shaft may be connected so as to be able to transmit power, and connected to the second power output portion of the second planetary gear unit.

前記構成によれば、遊星歯車ユニットが２つ連なって設けられているので、１つの動力源からの回転動力が３つに分流されることとなる。よって、１つの動力源からの回転動力で第１〜第３駆動軸をそれぞれ独立して駆動することが可能となる。 According to the above configuration, since two planetary gear units are provided in series, the rotational power from one power source is divided into three. Therefore, the first to third drive shafts can be independently driven by the rotational power from one power source.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特別な制御を行うことなく、フィンガーが指根元から指先にかけて順に曲がるような動作を実現することが可能となる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to realize an operation in which the finger bends in order from the finger base to the fingertip without performing special control.

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るロボットハンド１の平面図である。図２は図１のII-II線断面図である。図３は図１のIII-III線断面図である。図１に示すように、ロボットハンド１は、ケーシング２と、そのケーシング２に設けられた左右一対のフィンガーＦ１，Ｆ２とを有し、ケーシング２を産業用ロボット（図示せず）のアーム先端に取り付けて使用するものである。なお、図１では見易さのために、図中右側においてフィンガーＦ１の駆動軸３，４より動力伝達下流のリンク構造を主に図示し、図中左側においてフィンガーＦ２の駆動軸３，４より動力伝達上流のギア構造を主に図示しているが、左右のフィンガーＦ１，Ｆ２は左右対称の略同一構成である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of a robot hand 1 according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. As shown in FIG. 1, the robot hand 1 has a casing 2 and a pair of left and right fingers F1, F2 provided on the casing 2, and the casing 2 is attached to the arm tip of an industrial robot (not shown). It is used by attaching. For the sake of clarity, FIG. 1 mainly shows the link structure downstream of power transmission from the drive shafts 3 and 4 of the fingers F1 on the right side of the drawing, and from the drive shafts 3 and 4 of the fingers F2 on the left side of the drawing. Although a gear structure upstream of power transmission is mainly illustrated, the left and right fingers F1 and F2 have substantially the same configuration with left-right symmetry.

まず、フィンガーＦ１，Ｆ２のリンク構造について説明する。図１及び２に示すように、ケーシング２には、第２駆動軸４が軸受６を介して回動自在に支持されており、その第２駆動軸４に指根元部材８の一端部が軸受７を介して回動自在に支持されている。指根元部材８の他端部には、第１関節軸９（第１関節）が軸受１０を介して回動自在に支持されている。第１関節軸９には、指腹部材１２（第１指要素）が軸受１１を介して回動自在に支持されている。指腹部材１２は、指根元側の一端部がもう一方のフィンガーＦ２から離反するように斜めに屈曲した形状であり、その屈曲部１２ａに第１関節軸９が支持されている。指腹部材１２の他端部には、第２関節軸１３（第２関節）が軸受１４を介して回動自在に支持されている。第２関節軸１３には、指先部材１５（第２指要素）の一端部が回動自在に支持されている。 First, the link structure of the fingers F1 and F2 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a second drive shaft 4 is rotatably supported on the casing 2 via a bearing 6, and one end portion of a finger base member 8 is a bearing on the second drive shaft 4. 7 is rotatably supported via 7. A first joint shaft 9 (first joint) is rotatably supported on the other end portion of the finger base member 8 via a bearing 10. A finger pad member 12 (first finger element) is rotatably supported on the first joint shaft 9 via a bearing 11. The finger pad member 12 has a shape that is bent obliquely so that one end portion on the finger base side is separated from the other finger F2, and the first joint shaft 9 is supported by the bent portion 12a. A second joint shaft 13 (second joint) is rotatably supported on the other end portion of the finger pad member 12 via a bearing 14. One end of a fingertip member 15 (second finger element) is rotatably supported on the second joint shaft 13.

図１及び３に示すように、ケーシング２には、第２駆動軸４に対してフィンガーＦ１の指先から離れた側で且つもう一方のフィンガーＦ２から離れた側において、第２駆動軸４と平行な軸線を有する第１駆動軸３が軸受５を介して回動自在に支持されている。第１駆動軸３には、帯板状のリンク部材１６の一端部が回動自在に支持されている。リンク部材１６の他端部には、回転軸１７が軸受１８を介して回動自在に支持されている。回転軸１７には、指腹部材１２の一端部が回動自在に支持されている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the casing 2 is parallel to the second drive shaft 4 on the side away from the fingertip of the finger F <b> 1 and the side away from the other finger F <b> 2 with respect to the second drive shaft 4. A first drive shaft 3 having an arbitrary axis is rotatably supported via a bearing 5. One end of a strip-like link member 16 is rotatably supported on the first drive shaft 3. A rotating shaft 17 is rotatably supported on the other end portion of the link member 16 via a bearing 18. One end of the finger pad member 12 is rotatably supported on the rotary shaft 17.

図１及び２に示すように、第２駆動軸４には、リンク部材１９の一端部が一体的に接続されている。リンク部材１９の他端部には、回転軸２０が軸受２１を介して回動自在に支持されている。回転軸２０には、リンク部材２２の一端部が回動自在に支持されている。リンク部材２２の他端部には、回転軸２３が回動自在に支持されている。回転軸２３には、リンク部材２５の一端部が軸受２４を介して回動自在に支持されている。リンク部材２５の他端部は第１関節軸９に回動自在に支持されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, one end of a link member 19 is integrally connected to the second drive shaft 4. A rotating shaft 20 is rotatably supported on the other end of the link member 19 via a bearing 21. One end of a link member 22 is rotatably supported on the rotary shaft 20. A rotating shaft 23 is rotatably supported at the other end of the link member 22. One end of a link member 25 is rotatably supported on the rotating shaft 23 via a bearing 24. The other end of the link member 25 is rotatably supported by the first joint shaft 9.

図１及び３に示すように、リンク部材２５の中間部には、回転軸２６が軸受２７を介して回動自在に支持されている。回転軸２６には、リンク部材２８の一端部が回動自在に支持されている。リンク部材２８の他端部は、指先部材１５が回転軸２９を介して回動自在に支持されている。指先部材１５は、もう一方のフィンガーＦ２から離れるように突出した突出部１５ａを有し、回転軸２９はその突出部１５ａに支持されている。 As shown in FIGS. 1 and 3, a rotation shaft 26 is rotatably supported via a bearing 27 at an intermediate portion of the link member 25. One end of a link member 28 is rotatably supported on the rotation shaft 26. At the other end of the link member 28, the fingertip member 15 is rotatably supported via a rotation shaft 29. The fingertip member 15 has a protruding portion 15a that protrudes away from the other finger F2, and the rotation shaft 29 is supported by the protruding portion 15a.

以上のリンク構造によれば、例えば、右側のフィンガーＦ１の第１駆動軸３が図１において時計回りに回転すると、リンク部材１６が時計回りに傾動し、第１関節軸９のある第１関節を屈曲させながら、指腹部材１２が右方に平行移動する。そして、フィンガーＦ１の第２駆動軸４が図１において反時計回りに回転すると、リンク部材１９が反時計回りに傾動し、リンク部材２２，２５，２８を介して指先部材１５が反時計回りに傾動する。 According to the above link structure, for example, when the first drive shaft 3 of the right finger F1 rotates clockwise in FIG. 1, the link member 16 tilts clockwise, and the first joint with the first joint shaft 9 exists. The finger pad member 12 translates to the right while bending. When the second drive shaft 4 of the finger F1 rotates counterclockwise in FIG. 1, the link member 19 tilts counterclockwise, and the fingertip member 15 rotates counterclockwise via the link members 22, 25, 28. Tilt.

次に、フィンガーＦ１，Ｆ２のギア構造について説明する。図１及び２に示すように、ケーシング２には、第１及び第２駆動軸３，４と略平行の出力軸３２を有するモータ３１（動力源）が取り付けられている。このモータ３１には、コントローラ（図示せず）が接続されており、当該コントローラからの指令でモータ３１が駆動されるようになっている。モータ３１の出力軸３２には、ケーシング３３に軸受３４を介して回動自在に支持された第１ギア３５が固定されている。第１ギア３５には、ケーシング３３に軸受３８を介して回動自在に支持された第２ギア４０が噛み合っている。第２ギア４０の中心にはギア軸３７が固定されており、そのギア軸３７はケーシング３６に軸受３９を介して回動自在に支持されている。 Next, the gear structure of the fingers F1 and F2 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a motor 31 (power source) having an output shaft 32 substantially parallel to the first and second drive shafts 3 and 4 is attached to the casing 2. A controller (not shown) is connected to the motor 31 and the motor 31 is driven by a command from the controller. A first gear 35 that is rotatably supported by a casing 33 via a bearing 34 is fixed to the output shaft 32 of the motor 31. The first gear 35 is engaged with a second gear 40 that is rotatably supported by the casing 33 via a bearing 38. A gear shaft 37 is fixed to the center of the second gear 40, and the gear shaft 37 is rotatably supported by the casing 36 via a bearing 39.

図１及び３に示すように、第２ギア４０には、ケーシング３３に軸受４２を介して回動自在に支持された第３ギア４１が噛み合っている。第３ギア４１の中心には、ギア軸４３が固定されている。ギア軸４３は、ケーシング２，３６に支持された遊星歯車ユニット４４に入力軸として接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the second gear 40 meshes with a third gear 41 that is rotatably supported by a casing 33 via a bearing 42. A gear shaft 43 is fixed at the center of the third gear 41. The gear shaft 43 is connected as an input shaft to the planetary gear unit 44 supported by the casings 2 and 36.

図４は図１に示すロボットハンド１の遊星歯車ユニット４４の模式図である。図５は図４に示す遊星歯車ユニット４４の模式断面図である。図４及び５に示すように、遊星歯車ユニット４４は、ギア軸４３が入力軸として一体的に接続される太陽歯車６５と、太陽歯車６５の外歯に噛み合う複数の遊星歯車６６と、遊星歯車６６の公転に連動するように遊星歯車６６に接続された遊星腕６８と、遊星歯車６６の自転に連動するように遊星歯車６６の外歯に噛み合う内歯歯車６７とを有している。そして、太陽歯車６５を動力入力部とし、遊星腕６８を第１動力出力部とし、内歯歯車６７を第２動力出力部としている。 FIG. 4 is a schematic diagram of the planetary gear unit 44 of the robot hand 1 shown in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the planetary gear unit 44 shown in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the planetary gear unit 44 includes a sun gear 65 to which the gear shaft 43 is integrally connected as an input shaft, a plurality of planetary gears 66 meshing with the external teeth of the sun gear 65, and the planetary gears. A planetary arm 68 connected to the planetary gear 66 so as to interlock with the revolution of the planetary gear 66; and an internal gear 67 meshing with the external teeth of the planetary gear 66 so as to interlock with the rotation of the planetary gear 66. The sun gear 65 is a power input unit, the planetary arm 68 is a first power output unit, and the internal gear 67 is a second power output unit.

再び図３に戻って、遊星歯車ユニット４４の遊星腕６８には、第１波動歯車減速機４８の入力部４９が一体的に接続されている。第１波動歯車減速機４８の出力部５０は第１駆動軸３に一体的に接続されている。遊星歯車ユニット４４の内歯歯車６７（図４及び５参照）には、ケーシング３６に軸受４５を介して回動自在に支持された第４ギア４６が一体的に外嵌されている。第４ギア４６には、第５ギア５１（図２参照）が噛み合っている。図２に示すように、第５ギア５１の中心にはギア軸５３が固定されており、そのギア軸５３はケーシング３６に軸受５２を介して回動自在に支持されている。ギア軸５３には、第２波動歯車減速機５５の入力部５６が一体的に接続されている。第２波動歯車減速機５５の出力部５７は第２駆動軸４に一体的に接続されている。 Returning to FIG. 3 again, the input portion 49 of the first wave gear reducer 48 is integrally connected to the planetary arm 68 of the planetary gear unit 44. The output unit 50 of the first wave gear reducer 48 is integrally connected to the first drive shaft 3. A fourth gear 46 that is rotatably supported on the casing 36 via a bearing 45 is integrally fitted onto the internal gear 67 (see FIGS. 4 and 5) of the planetary gear unit 44. The fourth gear 46 is engaged with the fifth gear 51 (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, a gear shaft 53 is fixed to the center of the fifth gear 51, and the gear shaft 53 is rotatably supported by the casing 36 via a bearing 52. An input portion 56 of the second wave gear reducer 55 is integrally connected to the gear shaft 53. The output portion 57 of the second wave gear reducer 55 is integrally connected to the second drive shaft 4.

以上のギア構造によれば、モータ３１からの回転動力が、第１〜第３ギア３５，４０，４１及びギア軸４３を介して遊星歯車ユニット４４の太陽歯車６５に入力され、その回転動力が遊星歯車ユニット４４において遊星腕６８と内歯歯車６７との２つに分流出力される。そして、遊星腕６８の回転動力が第１波動歯車減速機４８を含む第１動力伝達機構６１を介して第１駆動軸３を回転駆動し、内歯歯車６７の回転動力が第４ギア４６、第５ギア５１及び第２波動歯車減速機４８を含む第２動力伝達機構６２を介して第２駆動軸４を回転駆動する。つまり、第２動力伝達機構６２には、第１動力伝達機構６１に比べて、動力伝達抵抗となるギア（例えば、第４ギア４６等）が多く設けられることで、第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗が第１動力伝達機構６１の動力伝達抵抗よりも大きくなっており、これにより内歯歯車６７の運動抵抗を遊星腕６８の運動抵抗よりも大きくする抵抗発生手段が構成されている。 According to the above gear structure, the rotational power from the motor 31 is input to the sun gear 65 of the planetary gear unit 44 via the first to third gears 35, 40, 41 and the gear shaft 43, and the rotational power is In the planetary gear unit 44, a shunt current is output to the planetary arm 68 and the internal gear 67. The rotational power of the planetary arm 68 rotationally drives the first drive shaft 3 via the first power transmission mechanism 61 including the first wave gear reducer 48, and the rotational power of the internal gear 67 is the fourth gear 46, The second drive shaft 4 is rotationally driven via a second power transmission mechanism 62 including a fifth gear 51 and a second wave gear reducer 48. That is, the second power transmission mechanism 62 is provided with more gears (for example, the fourth gear 46 and the like) that serve as power transmission resistance than the first power transmission mechanism 61, so that the second power transmission mechanism 62 The power transmission resistance is larger than the power transmission resistance of the first power transmission mechanism 61, thereby constituting resistance generating means for making the movement resistance of the internal gear 67 larger than the movement resistance of the planetary arm 68.

よって、遊星腕６８に負荷が掛かっていない状態（例えば、遊星腕６８に動力伝達可能に接続された指腹部材１２にワークからの反力等が掛かっていない状態）では、太陽歯車６５の回転動力は全て遊星腕６８に伝達され、内歯歯車６７は回転しない。即ち、第２駆動軸４が回転せず指先部材１５が傾動しない状態で、第１駆動軸３が回転して指腹部材１２が平行移動する。一方、遊星腕６８に負荷が掛かった状態（例えば、遊星腕６８に動力伝達可能に接続された指腹部材１２にワークからの反力等が掛かった状態）では、当該負荷が第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗を超えることで、内歯歯車６７が回転し始めて、太陽歯車６５の回転動力が内歯歯車６７に分流され、第２駆動軸４が回転駆動して指先部材１５が傾動する。 Therefore, in a state where no load is applied to the planetary arm 68 (for example, a reaction force or the like from the workpiece is not applied to the finger pad member 12 connected to the planetary arm 68 so that power can be transmitted), the rotation of the sun gear 65 is performed. All power is transmitted to the planetary arm 68 and the internal gear 67 does not rotate. That is, in the state where the second drive shaft 4 does not rotate and the fingertip member 15 does not tilt, the first drive shaft 3 rotates and the finger pad member 12 moves in parallel. On the other hand, in a state in which a load is applied to the planetary arm 68 (for example, a state in which a reaction force or the like from the workpiece is applied to the finger pad member 12 connected to the planetary arm 68 so as to be able to transmit power), the load causes the second power transmission. By exceeding the power transmission resistance of the mechanism 62, the internal gear 67 begins to rotate, the rotational power of the sun gear 65 is diverted to the internal gear 67, the second drive shaft 4 is rotationally driven, and the fingertip member 15 tilts. To do.

次に、ロボットハンド１のワーク把持動作について説明する。図６は図１に示すロボットハンド１の右半分のみを表した動作図である。図６（ａ）に示すように、ロボットハンド１は、初期状態において、フィンガーＦ１の指根元部材８、指腹部材１２及び指先部材１５が一直線上に並んだ指閉じ状態となっている。次いで、図６（ｂ）に示すように、コントローラ（図示せず）によりモータ３１（図１等参照）に指開き動作が指令されると、ボールプランジャ６０（図３参照）による運動抵抗で第２駆動軸４は回転せず、第１駆動軸３が時計回りに回転する。そうすると、指腹部材１２と指先部材１５とが、一直線上に並んだまま、もう一方のフィンガーＦ２（図１参照）から離れるように平行移動し、指腹部材１２と指根元部材８とが直交する状態となった最大開き位置で停止する。 Next, the workpiece gripping operation of the robot hand 1 will be described. FIG. 6 is an operation diagram showing only the right half of the robot hand 1 shown in FIG. As shown in FIG. 6A, in the initial state, the robot hand 1 is in a finger-closed state in which the finger base member 8, the finger pad member 12, and the fingertip member 15 of the finger F1 are aligned. Next, as shown in FIG. 6B, when a finger opening operation is commanded to the motor 31 (see FIG. 1 and the like) by a controller (not shown), the movement resistance by the ball plunger 60 (see FIG. 3) is increased. 2 The drive shaft 4 does not rotate, and the first drive shaft 3 rotates clockwise. Then, while the finger pad member 12 and the fingertip member 15 are aligned, the finger pad member 12 and the finger base member 8 are orthogonally moved in parallel to move away from the other finger F2 (see FIG. 1). Stops at the maximum opening position where it is in a state of being engaged.

次いで、図６（ｃ）に示すように、コントローラ（図示せず）によりモータ３１（図１等参照）に指閉じ動作が指令されると、第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗が第１動力伝達機構６１の動力伝達抵抗よりも大きいことで第２駆動軸４は回転せず、第１駆動軸３が反時計回りに回転する。そうすると、指腹部材１２と指先部材１５とが、一直線上に並んだまま、もう一方のフィンガーＦ２（図１参照）に近づくように平行移動して、指腹部材１２がワークＷに当接する。この際、図６では図示していないが、もう一方のフィンガーＦ２（図１参照）の指腹部材１２もワークＷの反対側に当接する。 Next, as shown in FIG. 6C, when a finger closing operation is commanded to the motor 31 (see FIG. 1 and the like) by a controller (not shown), the power transmission resistance of the second power transmission mechanism 62 is the first. By being larger than the power transmission resistance of the power transmission mechanism 61, the second drive shaft 4 does not rotate, and the first drive shaft 3 rotates counterclockwise. Then, the finger pad member 12 and the fingertip member 15 are moved in parallel so as to approach the other finger F2 (see FIG. 1) while being aligned, so that the finger pad member 12 contacts the workpiece W. At this time, although not shown in FIG. 6, the finger pad member 12 of the other finger F <b> 2 (see FIG. 1) also contacts the opposite side of the workpiece W.

次いで、図６（ｄ）に示すように、指腹部材１２がワークＷからの抗力でそれ以上動けなくなると、第４ギア４６（図３参照）のトルクが第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗に打ち勝ち、第２駆動軸４が反時計回りに回転できるようになる。そうすると、指先部材１５が、もう一方のフィンガーＦ２（図１参照）に向けて傾動（即ち、ワークＷに向って移動）して、ワークＷに当接し、フィンガーＦ１がワークＷの形状に倣うようにワークＷを把持することとなる。この把持状態で、ロボットハンド１が取り付けられた産業用ロボットのアームを動作させ、ワークＷを所要の場所に移動させる。 Next, as shown in FIG. 6 (d), when the finger pad member 12 can no longer move due to the drag force from the workpiece W, the torque of the fourth gear 46 (see FIG. 3) causes the power transmission of the second power transmission mechanism 62. The resistance is overcome and the second drive shaft 4 can rotate counterclockwise. Then, the fingertip member 15 tilts toward the other finger F2 (see FIG. 1) (that is, moves toward the workpiece W) and comes into contact with the workpiece W so that the finger F1 follows the shape of the workpiece W. The workpiece W will be gripped. In this gripping state, the arm of the industrial robot to which the robot hand 1 is attached is operated to move the workpiece W to a required location.

次いで、図６（ｅ）に示すように、コントローラ（図示せず）によりモータ３１（図１等参照）に指開き動作が指令されると、第１駆動軸３が時計回りに回転し、指腹部材１２及び指先部材１５がもう一方のフィンガーＦ２（図１参照）から離れるように平行移動し、指腹部材１２と指根元部材８とが直交する状態となった最大開き位置で停止する。その際、第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗で第２駆動軸４は回転しにくいが、リンク干渉により指先部材１５がある程度開いた状態となる。 Next, as shown in FIG. 6E, when a finger opening operation is commanded to the motor 31 (see FIG. 1 or the like) by a controller (not shown), the first drive shaft 3 rotates clockwise, The abdominal member 12 and the fingertip member 15 move in parallel so as to be separated from the other finger F2 (see FIG. 1), and stop at the maximum opening position where the finger abdominal member 12 and the finger base member 8 are orthogonal to each other. At this time, the second drive shaft 4 is difficult to rotate due to the power transmission resistance of the second power transmission mechanism 62, but the fingertip member 15 is opened to some extent due to link interference.

次いで、図６（ｆ）に示すように、モータ３１（図１参照）が開き方向に駆動され続けることで、指腹部材１２は最大開き位置ではそれ以上動けないため、第４ギア４６（図３参照）のトルクが増大して第２動力伝達機構６２の動力伝達抵抗に打ち勝ち、第２駆動軸４が時計回りに回転し、指先部材１５が指腹部材１２と一直線上に並んだ位置まで開く。次いで、図６（ｇ）に示すように、コントローラ（図示せず）によりモータ３１（図１等参照）に指閉じ動作が指令され、初期状態に戻る。 Next, as shown in FIG. 6 (f), the motor 31 (see FIG. 1) continues to be driven in the opening direction, so that the finger pad member 12 cannot move any more at the maximum opening position. 3) and the power transmission resistance of the second power transmission mechanism 62 is overcome, the second drive shaft 4 rotates clockwise, and the fingertip member 15 reaches a position aligned with the finger pad member 12 in a straight line. open. Next, as shown in FIG. 6G, a finger closing operation is commanded to the motor 31 (see FIG. 1 etc.) by a controller (not shown), and the initial state is restored.

以上に説明した構成によれば、遊星歯車ユニット４４の太陽歯車６５に入力された回転動力が遊星腕６８と内歯歯車６７とに分流され、遊星腕６８が回転不可となっても、内歯歯車６７が回転可能であるので、第１駆動軸３と第２駆動軸４とが個別に回転しうる。そして、内歯歯車６７から第２駆動軸４までの第２動力伝達機構６２における動力伝達抵抗は、遊星腕６８から第１駆動軸３までの第１動力伝達機構６１における動力伝達抵抗よりも大きいので、遊星腕６８の回転運動が内歯歯車６７の回転運動よりも優先して行われる。そうすると、モータ３１からの回転動力を太陽歯車６５に伝達するだけで、指腹部材１２が指先部材１５よりも優先して動かされる。よって、特別な制御を行うことなく、第１関節軸９を第２関節軸１３よりも優先して動かすことができ、フィンガーＦ１、Ｆ２が指根元から指先にかけて順に曲がるような動作を実現することが可能となる。 According to the configuration described above, even if the rotational power input to the sun gear 65 of the planetary gear unit 44 is diverted to the planetary arm 68 and the internal gear 67 and the planetary arm 68 is unable to rotate, the internal teeth Since the gear 67 is rotatable, the first drive shaft 3 and the second drive shaft 4 can rotate individually. The power transmission resistance in the second power transmission mechanism 62 from the internal gear 67 to the second drive shaft 4 is larger than the power transmission resistance in the first power transmission mechanism 61 from the planetary arm 68 to the first drive shaft 3. Therefore, the rotational movement of the planetary arm 68 is performed with priority over the rotational movement of the internal gear 67. Then, the finger pad member 12 is moved with priority over the fingertip member 15 only by transmitting the rotational power from the motor 31 to the sun gear 65. Therefore, the first joint shaft 9 can be moved with priority over the second joint shaft 13 without performing special control, and the operation in which the fingers F1 and F2 bend in order from the finger base to the fingertip is realized. Is possible.

また、第１関節軸９が駆動されて指腹部材１２が移動しても、第２関節軸１３は駆動されず指先部材１５は移動しないので、フィンガーＦ１，Ｆ２によるワークＷの把持動作の際にフィンガーＦ１、Ｆ２を僅かな隙間に挿入しやすくなる。よって、バラ積みされたワークや、仕切板で区切られた箱に収容されたワークも容易に把持して取り出すことが可能となる。そして、指腹部材１２でワークＷを挟持した後には、指先部材１５がワークＷを挟持し、フィンガーＦ１，Ｆ２がワーク形状に倣うように形状変化するので、多様な形状のワークＷを安定保持することが可能となる。 Further, even if the first joint shaft 9 is driven and the finger pad member 12 moves, the second joint shaft 13 is not driven and the fingertip member 15 does not move. Therefore, the gripping operation of the workpiece W by the fingers F1 and F2 is performed. It becomes easy to insert the fingers F1 and F2 into a slight gap. Therefore, it is possible to easily grip and take out workpieces stacked in bulk or workpieces housed in boxes partitioned by a partition plate. After the workpiece W is clamped by the finger pad member 12, the fingertip member 15 clamps the workpiece W, and the fingers F1 and F2 change in shape so as to follow the workpiece shape, so that the workpiece W having various shapes can be stably held. It becomes possible to do.

（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態に係るロボットハンド１０１の図３相当の図面である。図８は図７に示すロボットハンド１０１のボールプランジャ７０の断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図７及８に示すように、本実施形態では、内歯歯車６７の運動抵抗を遊星腕６８の運動抵抗よりも大きくする抵抗発生手段としてボールプランジャ７０が設けられている。ボールプランジャ７０は第４ギア４６に押し付けられ、第４ギア４６に連動する内歯歯車６７に接触抵抗を付与している。 (Second Embodiment)
FIG. 7 is a drawing corresponding to FIG. 3 of the robot hand 101 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a sectional view of the ball plunger 70 of the robot hand 101 shown in FIG. In addition, about the structure which is common in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, a ball plunger 70 is provided as resistance generating means for making the movement resistance of the internal gear 67 larger than the movement resistance of the planetary arm 68. The ball plunger 70 is pressed against the fourth gear 46 and imparts contact resistance to the internal gear 67 interlocked with the fourth gear 46.

ボールプランジャ７０は、バネ収容空間７３を有するハウジング７１と、ハウジング７１の先端に設けられた開口部７１ａと、開口部７１ａの内径よりも大きい外径を有するボール７２と、バネ収容空間７３に配置されてボール７２の一部を開口部７１ａから突出させるように付勢するコイルバネ７４とを備えている。ボール７２は、回動自在に設けられており、開口部７１ａから出没可能となっている。このボールプランジャ７０は、ハウジング７１がケーシング３３，３６に固定されており、ボール７２がコイルバネ７４の弾性力により第４ギア４６の回転軸線に垂直な表面に押し付けられている。これにより、第４ギア４６にはボール７２からの圧力により回転抵抗が生じ、内歯歯車６７の運動抵抗が遊星腕６８の運動抵抗よりも大きくなっている。 The ball plunger 70 is disposed in a housing 71 having a spring accommodating space 73, an opening 71a provided at the tip of the housing 71, a ball 72 having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening 71a, and the spring accommodating space 73. And a coil spring 74 that urges a part of the ball 72 to protrude from the opening 71a. The ball 72 is provided so as to be rotatable, and can be projected and retracted from the opening 71a. In the ball plunger 70, the housing 71 is fixed to the casings 33 and 36, and the ball 72 is pressed against the surface perpendicular to the rotation axis of the fourth gear 46 by the elastic force of the coil spring 74. Thereby, rotation resistance is generated in the fourth gear 46 by the pressure from the ball 72, and the movement resistance of the internal gear 67 is larger than the movement resistance of the planetary arm 68.

遊星腕６８に負荷が掛かっていない状態（例えば、遊星腕６８に動力伝達可能に接続された指腹部材１２にワークからの反力等が掛かっていない状態）では、太陽歯車６５の回転動力は全て遊星腕６８に伝達され、内歯歯車６７は回転しない。即ち、第２駆動軸４が回転せず指先部材１５が傾動しない状態で、第１駆動軸３が回転して指腹部材１２が平行移動する。一方、遊星腕６８に負荷が掛かった状態（例えば、遊星腕６８に動力伝達可能に接続された指腹部材１２にワークからの反力等が掛かった状態）では、当該負荷がボールプランジャ７０のボール７２の第４ギア４６への押付力を超えることで、第４ギア４６が回転し始めて、太陽歯車６５の回転動力が内歯歯車６７に分流され、第２駆動軸４が回転駆動して指先部材１５が傾動する。この際、ボールプランジャ７０のボール７２は第４ギア４６に接触しながら転がるので、第４ギア４６の磨耗が抑止される。 In a state where no load is applied to the planetary arm 68 (for example, a state where no reaction force or the like from the workpiece is applied to the finger pad member 12 connected to the planetary arm 68 so that power can be transmitted), the rotational power of the sun gear 65 is All are transmitted to the planetary arm 68 and the internal gear 67 does not rotate. That is, in the state where the second drive shaft 4 does not rotate and the fingertip member 15 does not tilt, the first drive shaft 3 rotates and the finger pad member 12 moves in parallel. On the other hand, in a state in which a load is applied to the planetary arm 68 (for example, a state in which a reaction force or the like from the workpiece is applied to the finger pad member 12 connected to the planetary arm 68 so that power can be transmitted), the load is applied to the ball plunger 70. When the pressing force of the ball 72 against the fourth gear 46 is exceeded, the fourth gear 46 begins to rotate, the rotational power of the sun gear 65 is diverted to the internal gear 67, and the second drive shaft 4 is rotationally driven. The fingertip member 15 tilts. At this time, the ball 72 of the ball plunger 70 rolls in contact with the fourth gear 46, so that wear of the fourth gear 46 is suppressed.

なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。また、本実施形態では、抵抗発生手段であるボールプランジャ６０は、第４ギア４６に当接して接触抵抗を付与しているが、内歯歯車６７から第２駆動軸４までの動力伝達機構に存在する部材であれば、他の部材（例えば、第５ギア５１等）にボールプランジャを当接させて接触抵抗を付与するようにしてもよい。また、ボールプランジャ６０を設ける代わりに、内歯歯車６７から第２駆動軸４までの動力伝達経路に存在する回転部材（例えば、第５ギア５１の中心に固定されたギア軸５３）に抵抗発生手段としてコイルバネ１１５を設け、その弾性力により前記部材（例えば、ギア軸５３）に回転抵抗を付与することで、ギア軸５３に連動する内歯歯車６７の運動抵抗を遊星腕６８の運動抵抗よりも大きくしてもよい。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment described above, description thereof is omitted. Further, in this embodiment, the ball plunger 60 which is a resistance generating means abuts against the fourth gear 46 to provide contact resistance. However, in the power transmission mechanism from the internal gear 67 to the second drive shaft 4. If it is a member that exists, the ball plunger may be brought into contact with another member (for example, the fifth gear 51 or the like) to provide contact resistance. Further, instead of providing the ball plunger 60, resistance is generated in the rotating member (for example, the gear shaft 53 fixed to the center of the fifth gear 51) existing in the power transmission path from the internal gear 67 to the second drive shaft 4. A coil spring 115 is provided as a means, and rotational resistance is applied to the member (for example, the gear shaft 53) by its elastic force, so that the movement resistance of the internal gear 67 interlocked with the gear shaft 53 is determined by the movement resistance of the planetary arm 68. May be larger.

（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態に係るロボットハンドの遊星歯車ユニット４４，２４４の模式断面図である。図９に示すように、本実施形態のロボットハンドは、遊星歯車ユニット４４，２４４を二段に繋げて回転動力を３つに分流する構成となっている。具体的には、第１の遊星歯車ユニット４４の遊星腕６８が、第２の遊星歯車ユニット２４４の太陽歯車２６５に入力軸として接続されている。そして、第１の遊星歯車ユニット４４の内歯歯車６７に第１駆動軸（図示せず）が動力伝達可能に接続され、第２の遊星歯車ユニット２４４の遊星腕２６８に第２駆動軸（図示せず）が動力伝達可能に接続され、第２の遊星歯車ユニット２４４の内歯歯車２６７に第３駆動軸（図示せず）が動力伝達可能に接続されている。 (Third embodiment)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the planetary gear units 44 and 244 of the robot hand according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the robot hand according to the present embodiment has a configuration in which the planetary gear units 44 and 244 are connected in two stages to divide the rotational power into three. Specifically, the planetary arm 68 of the first planetary gear unit 44 is connected to the sun gear 265 of the second planetary gear unit 244 as an input shaft. A first drive shaft (not shown) is connected to the internal gear 67 of the first planetary gear unit 44 so that power can be transmitted, and the second drive shaft (see FIG. 5) is connected to the planetary arm 268 of the second planetary gear unit 244. The third drive shaft (not shown) is connected to the internal gear 267 of the second planetary gear unit 244 so as to be able to transmit power.

これら第１〜第３駆動軸は、１本のフィンガーが有する第１〜第３関節（図示せず）をそれぞれ駆動するもので、第１関節、第２関節、第３関節の順番で指先側に向けて配置されている。第１の遊星歯車ユニット４４の内歯歯車６７が第１関節を駆動する第１駆動軸に接続され、第２の遊星歯車ユニット２４４の遊星腕２６８が第２関節を駆動する第２駆動軸に接続され、第２の遊星歯車ユニット２４４の内歯歯車２６７が第３関節を駆動する第３駆動軸に接続されている。そして、第１の遊星歯車ユニット４４の内歯歯車６７、第２の遊星歯車ユニット２４４の遊星腕２６８、第２の遊星歯車ユニット２４４の内歯歯車２６７の順で、運動抵抗が大きくなるように設定されている。なお、運動抵抗の調整は、前述したように、ギア数やボールプランジャやバネにより容易に実施可能である。 These first to third drive shafts drive the first to third joints (not shown) of one finger, respectively, and the first joint, the second joint, and the third joint in this order. It is arranged toward the. The internal gear 67 of the first planetary gear unit 44 is connected to the first drive shaft that drives the first joint, and the planetary arm 268 of the second planetary gear unit 244 serves as the second drive shaft that drives the second joint. The internal gear 267 of the second planetary gear unit 244 is connected to a third drive shaft that drives the third joint. The movement resistance increases in the order of the internal gear 67 of the first planetary gear unit 44, the planetary arm 268 of the second planetary gear unit 244, and the internal gear 267 of the second planetary gear unit 244. Is set. The movement resistance can be easily adjusted by the number of gears, a ball plunger, or a spring as described above.

このような構成によれば、遊星歯車ユニット４４，２４４が２つ連なって設けられているので、１つのモータからの回転動力が３つに分流され、１つのモータからの回転動力で第１〜第３駆動軸をそれぞれ独立して駆動することができる。そして、分流される各動力に対する抵抗を調整することで、１本のフィンガーに３つ以上の関節がある場合でも、特別な制御を行うことなく、指根元から指先にかけて順に曲がるような動作を実現することが可能となる。 According to such a configuration, since the two planetary gear units 44 and 244 are provided in series, the rotational power from one motor is divided into three, and the first to the first are driven by the rotational power from one motor. The third drive shafts can be driven independently. And by adjusting the resistance to each power to be diverted, even if there are 3 or more joints in one finger, it realizes an operation that bends in order from the finger base to the fingertip without performing special control It becomes possible to do.

以上のように、本発明に係るロボットハンドは、特別な制御を行うことなくフィンガーが指根元から指先にかけて順に曲がる動作を実現可能とする優れた効果を有し、産業用ロボットのアーム先端に取り付けるロボットハンドに広く適用すると有益である。 As described above, the robot hand according to the present invention has an excellent effect that enables the finger to bend in order from the finger base to the fingertip without performing special control, and is attached to the arm tip of the industrial robot. It is beneficial to apply widely to robot hands.

本発明の第１実施形態に係るロボットハンドの平面図である。It is a top view of the robot hand concerning a 1st embodiment of the present invention. 図１のII-II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図１のIII-III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図１に示すロボットハンドの遊星歯車ユニットの模式図である。It is a schematic diagram of the planetary gear unit of the robot hand shown in FIG. 図４に示す遊星歯車ユニットの模式断面図である。It is a schematic cross section of the planetary gear unit shown in FIG. 図１に示すロボットハンドの右半分を表した動作図である。It is an operation | movement figure showing the right half of the robot hand shown in FIG. 本発明の第２実施形態に係るロボットハンドの図３相当の図面である。It is drawing equivalent to FIG. 3 of the robot hand which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図７に示すロボットハンドのボールプランジャの断面図である。It is sectional drawing of the ball plunger of the robot hand shown in FIG. 本発明の第３実施形態に係るロボットハンドの遊星歯車ユニットの模式断面図である。It is a schematic cross section of the planetary gear unit of the robot hand according to the third embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１，１０１ロボットハンド
３第１駆動軸
４第２駆動軸
８指根元部材
９第１関節軸（第１関節）
１２指腹部材（第１指要素）
１３第２関節軸（第２関節）
１５指先部材（第２指要素）
３１モータ（動力源）
４４，２４４遊星歯車ユニット
６０ボールプランジャ
６５太陽歯車
６６遊星歯車
６７内歯歯車
６８遊星腕
２４４第２の遊星歯車ユニット 1,101 Robot hand 3 First drive axis 4 Second drive axis 8 Finger base member 9 First joint axis (first joint)
12 finger pad (first finger element)
13 Second joint axis (second joint)
15 Fingertip member (second finger element)
31 Motor (Power source)
44,244 Planetary gear unit 60 Ball plunger 65 Sun gear 66 Planetary gear 67 Internal gear 68 Planetary arm 244 Second planetary gear unit

Claims

A planetary gear unit to which rotational power from a power source is input;
First and second drive shafts to which rotational power output from the planetary gear unit is transmitted;
A first joint that is driven by the first drive shaft; a first finger element that is provided on a fingertip side of the first joint and contacts and separates from a work by the operation of the first joint; and the first finger element A second joint provided on the fingertip side and driven by the second drive shaft, and a second joint provided on the fingertip side of the second joint and tilted with respect to the first finger element by the operation of the second joint . A finger having a two-finger element;
The planetary gear unit includes a sun gear, a planetary gear meshing with external teeth of the sun gear, a planetary arm connected to the planetary gear so as to interlock with the revolution of the planetary gear, and the rotation of the planetary gear. An internal gear that meshes with the external teeth of the planetary gear,
Any one of the sun gear, the planetary arm, and the internal gear is a power input unit, and the other two are a first power output unit and a second power output unit, respectively.
The power input unit is connected to the power source so as to be able to transmit power, the first power output unit is connected to the first drive shaft so as to be able to transmit power, and the second power output unit is connected to the second drive. Connected to the shaft to transmit power,
Resistance generating means for making the movement resistance of the second power output section larger than the movement resistance of the first power output section is provided, and the movement resistance is generated when the first power output section is operable. The output unit is disabled and the second power output unit is set to be operable after the first power output unit is disabled.
When rotational power is transmitted to the power input unit,
Until the drag from the workpiece acts on the first finger element, the rotational power from the planetary gear unit is transmitted to the first drive shaft while not transmitted to the second drive shaft, thereby the first finger element. The first finger element is driven without changing the posture of the second finger element with respect to the one finger element;
When the first finger element cannot move due to a drag force from the workpiece, the rotational power from the planetary gear unit is transmitted to the second drive shaft while not transmitted to the first drive shaft, thereby robot hand second finger element characterized that you tilts toward the workpiece.

The finger further includes a finger base member rotatably supported by the casing on the finger base side and rotatably connected to the first finger element on the finger tip side via the first joint,
When the rotational power from the planetary gear unit is transmitted to the first drive shaft, the finger base member rotates around the rotation shaft on the casing side, while the first finger element does not change the attitude with respect to the casing. The robot hand according to claim 1, wherein the robot hand moves in parallel .

The resistance generating means includes a power transmission resistance in a second power transmission mechanism from the second power output unit to the second drive shaft, and a first power transmission mechanism from the first power output unit to the first drive shaft. The robot hand according to claim 1, wherein the robot hand is configured to have a power transmission resistance larger than that of the robot hand.

The said resistance generation means is a ball plunger which provides contact resistance to the member which exists in the power transmission mechanism from the said 2nd power output part to the said 2nd drive shaft, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Robot hand.

3. The robot according to claim 1, wherein the resistance generating unit is a spring that imparts rotational resistance to a member existing in a power transmission mechanism from the second power output unit to the second drive shaft. hand.

A second planetary gear unit is interposed between the first power output unit or the second power output unit and the first drive shaft or the second drive shaft,
The power input unit of the second planetary gear unit is connected to the first power output unit or the second power output unit so that power can be transmitted,
The first drive shaft or the second drive shaft is connected to the first power output portion of the second planetary gear unit so that power can be transmitted,
The robot hand according to any one of claims 1 to 5, wherein a third drive shaft is connected to the second power output portion of the second planetary gear unit so that power can be transmitted.