CN103917338B - 机器人手和机器人 - Google Patents

机器人手和机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN103917338B
CN103917338B CN201180074670.2A CN201180074670A CN103917338B CN 103917338 B CN103917338 B CN 103917338B CN 201180074670 A CN201180074670 A CN 201180074670A CN 103917338 B CN103917338 B CN 103917338B
Authority
CN
China
Prior art keywords
connecting rod
rod parts
linkage component
parts
rotate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180074670.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103917338A (zh
Inventor
坛洋一郎
山口刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Publication of CN103917338A publication Critical patent/CN103917338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103917338B publication Critical patent/CN103917338B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0009—Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0206—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers
    • B25J15/022—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising articulated grippers actuated by articulated links
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/086—Gripping heads and other end effectors having finger members with means for synchronizing the movements of the fingers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/10—Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
    • B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/31—Gripping jaw
    • Y10S901/32—Servo-actuated
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/31—Gripping jaw
    • Y10S901/39—Jaw structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明提供欠驱动的机器人手和机器人。机器人手包括：框架；以及设置在框架上并对把持对象物进行把持的手指单元(22)，手指单元(22)具有：斯科特-拉塞尔机构(SRM)，其由摆动杠杆部件(SL)和转换连杆部件(41)构成，所述转换连杆部件(41)通过位于中间部的连接部以能够旋转的方式连接在所述摆动杠杆部件的另一端部；第一平行连杆机构，其至少由所述摆动杠杆部件(SL)和通用连杆部件(CL)构成，所述通用连杆部件(CL)以能够旋转的方式连接在所述连接部上；以及第二平行连杆机构，其由所述通用连杆部件(CL)、所述转换连杆部件(41)、前端部连杆部件(42)和对置转换连杆部件(41f)构成。

Description

机器人手和机器人
技术领域
本发明涉及机器人手和机器人。
背景技术
专利文献1公开了一种具有多个手指机构的把持型机械手，所述多个手指机构分别包括：手指关节；驱动手指关节的致动器；以及由手指关节进行支承并在致动器的驱动力下做动作的连杆。把持型机械手还具有动作控制部、位置检测部和应变检测部，所述动作控制部能够相互独立地控制多个手指机构的各个致动器；所述位置检测部对多个手指机构的各个手指关节的工作位置进行检测；所述应变检测部被分别设置在多个手指机构上，并检测因施加于手指机构的力而使连杆产生的应变。动作控制部基于位置检测部检测出的手指关节的工作位置、以及应变检测部检测出的连杆的应变，对多个手指机构的致动器进行协调控制，并调节多个手指机构的把持力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-183716号公报
发明内容
在这里，一般而言，在具有多个手指机构的机械手中，为了驱动这些手指机构，而设置有与各手指机构的自由度相对应的数量的电机。
本发明的目的是，提供一种欠驱动的机器人手以及具有该机器人手的机器人。
为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，可以应用一种如下的机器人手，所述机器人手包括：框架；以及设置在所述框架上、并对把持对象物进行把持的至少两个手指单元，
所述各手指单元具有：
手指框架，其设置在所述框架上；
斯科特-拉塞尔机构(Scott-Russellmechanism)，其至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述摆动杠杆部件的一端部以能够旋转的方式连接在所述手指框架上；所述转换连杆部件通过位于中间部的连接部以能够旋转的方式连接在所述摆动杠杆部件的另一端部，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
第一平行连杆机构，其至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成，所述通用连杆部件以能够旋转的方式连接在所述连接部上；
以及第二平行连杆机构，其至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件的另一端部，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式分别连接在所述通用连杆部件和所述前端部连杆部件上。
另外，根据其他观点，可以应用一种如下的机器人手，所述机器人手包括：框架；设置在所述框架上、并对把持对象物进行把持的第一～第三手指单元；用于驱动所述第一～第三手指单元的罗伯威尔单元；以及设置在所述框架上、并驱动所述罗伯威尔单元的伺服电机，
所述第一～第三手指单元分别具有手指框架、斯科特-拉塞尔机构、第一平行连杆机构和第二平行连杆机构：
所述手指框架设置在所述框架上；
所述斯科特-拉塞尔机构至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述摆动杠杆部件的一端部以能够旋转的方式固定在所述手指框架上；所述转换连杆部件通过位于中间部的连接部以能够旋转的方式连接在所述摆动杠杆部件的另一端部，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
所述第一平行连杆机构至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成，所述通用连杆部件以能够旋转的方式连接在所述连接部上；
所述第二平行连杆机构至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件的另一端部，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式分别连接在所述通用连杆部件和所述前端部连杆部件上，
所述罗伯威尔单元具有第一罗伯威尔机构和第二罗伯威尔机构：
所述第一罗伯威尔机构将所述伺服电机的输出分割成中间输出和用于驱动所述第一手指单元的第一输出；
所述第二罗伯威尔机构将所述中间输出分割成用于驱动所述第二手指单元的第二输出和用于驱动所述第三手指单元的第三输出。
另外，根据其他观点，可以应用一种如下的机器人，所述机器人包括机器人手，所述机器人手具有框架以及设置在所述框架上并对把持对象物进行把持的至少两个手指单元，
所述各手指单元具有：
手指框架，其设置在所述框架上；
斯科特-拉塞尔机构，其至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述摆动杠杆部件的一端部以能够旋转的方式固定在所述手指框架上；所述转换连杆部件通过位于中间部的连接部以能够旋转的方式连接在所述摆动杠杆部件的另一端部，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
第一平行连杆机构，其至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成，所述通用连杆部件以能够旋转的方式连接在所述连接部上；
以及第二平行连杆机构，其至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件的另一端部，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，并以能够旋转的方式分别连接在所述通用连杆部件和所述前端部连杆部件上。
发明的效果
根据本发明，机器人手通过欠驱动能够做动作。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的机器人手的结构的立体图。
图2A是表示本发明的一个实施例的机器人手的结构的主视图。
图2B是表示本发明的一个实施例的机器人手的结构的侧视图。
图2C是表示本发明的一个实施例的机器人手的结构的俯视图。
图3是该机器人手所具有的手指单元的立体图。
图4是表示该机器人手所具有的手指单元的动作的说明图。
图5A是该机器人手捏住把持对象物品的立体图。
图5B是该机器人手握紧把持对象物品的立体图。
图6A是表示该机器人手所具有的手指单元的结构的主视图。
图6B是表示该机器人手所具有的手指单元的结构的侧视图。
图6C是表示该机器人手所具有的手指单元的结构的后视图。
图6D是表示该机器人手所具有的手指单元的结构的俯视图。
图7A是从正面观察该机器人手所具有的手指单元的立体图。
图7B是从背面观察该机器人手所具有的手指单元的立体图。
图7C是该机器人手所具有的手指单元，也是从正面观察拆除了一部分连杆后的手指单元的立体图。
图7D是该机器人手所具有的手指单元，也是从背面观察拆除了一部分连杆后的手指单元的立体图。
图8是表示该机器人手所具有的手指单元的动作机构的示意图。
图9A是表示该机器人手的手指单元所具有的斯科特-拉塞尔机构的说明图。
图9B是表示该机器人手的手指单元所具有的第一和第二平行连杆机构的说明图。
图10是该机器人手的手指单元所具有的斯科特-拉塞尔机构的示意图。
图11A是该机器人手的设置在手指单元上的第一止挡部的说明图。
图11B是该机器人手的设置在手指单元上的第二止挡部的说明图。
图12是该机器人手所具有的罗伯威尔单元的立体图。
图13是该机器人手所具有的罗伯威尔单元和手指单元的立体图。
图14A是俯视观察了该机器人手所具有的第一罗伯威尔机构的状态的示意图。
图14B是表示俯视观察了该机器人手所具有的第一罗伯威尔机构的动作状态的说明图。
图15A是该机器人手所具有的第二罗伯威尔机构的示意图。
图15B是表示该机器人手所具有的第二罗伯威尔机构的动作的说明图。
图16是表示该机器人手所具有的第二罗伯威尔机构的输出部的配置的说明图。
具体实施方式
接下来，边参照附图，边说明具体实施本发明的实施例，以便理解本发明。此外，在各图中，对于与说明不相关的部分(例如电源线或信号线)，有时会省略图示。
如图1所示，例如，将本发明的一个实施例的机器人手10设置在机器人12的机器人臂14的凸缘16上。例如，机器人12是工业用机器人或仿人机器人。
此外，虽然机器人手10的朝向因机器人12的姿态而发生变化，但为了便于说明，将机器人手10的前端方向作为上方向进行说明。
如图2A～图2C所示，机器人手10包括：框架20；设置在框架20上的第一～第三手指单元22a、22b、22c；驱动各手指单元22a、22b、22c的罗伯威尔单元30(参照图12和图13)；以及设置在框架20上并成为罗伯威尔单元30的驱动源的一个伺服电机SVM1(参照图12)。
当俯视观察机器人手10时，即、从前端侧观察第一～第三手指单元22a、22b、22c时，第一手指单元22a配置在一侧，第二手指单元22b和第三手指单元22c并列配置在另一侧(参照图2C)。优选在俯视观察时、第二手指单元22b和第三手指单元22c夹着中心线C而配置成左右相互对称，所述中心线C穿过第一手指单元22a。
如图2A所示，各手指单元22a、22b、22c具有转换连杆部件41和前端部连杆部件42，所述转换连杆部件41作为能够与把持对象物相接触的第一把持部；所述前端部连杆部件42被设置在转换连杆部件41的前端侧，并且作为能够与把持对象物相接触的第二把持部。虽然各手指单元22a、22b、22c存在例如镜像等的不同，但其结构实质上相同。因此，以下，有时不对各手指单元22a、22b、22c进行区分，而仅作为“手指单元22”进行说明。如图3和图4所示，手指单元22由连杆机构进行驱动，所述连杆机构是在对输入部INP施加力Fin时、做动作。
如图4所示，当对输入部INP施加力Fin时，机器人手10进行关闭动作，即关闭手指单元22的转换连杆部件41(第一把持部)(参照状态A～C)。此时，如图4的虚线所示，机器人手10是在前端部连杆部件42(第二把持部)的前端方向的位置P(从包含在机器人12的机器人臂14的前端部所设的凸缘16的安装面在内的面、到前端部连杆部件42的前端之间的距离L)的变动受到抑制的状态下做动作。同时，机器人手10也是在前端部连杆部件42的姿态变动受到抑制的状态下做动作。当从状态C开始，进一步对输入部INP施加力Fin时，前端侧的前端部连杆部件42向内侧弯曲(状态D)。即、机器人手10通过状态A～C的关闭动作，并使用前端侧的前端部连杆部件42(第二把持部)，能够进行拿捏动作、即对把持对象物进行把持。例如如图5A所示，通过该拿捏动作，机器人手10能够对长方体状的把持对象物OBJa进行把持。
并且，还能够进行握紧动作：即如状态D那样，使用前端部连杆部件42压住由转换连杆部件41把持的把持对象物。例如如图5B所示，通过该握紧动作，机器人手10能够对圆柱状的把持对象物OBJb进行把持。
像这样，机器人手10仅通过一个伺服电机SVM1，就能够进行拿捏动作和握紧动作这两种把持动作。
此外，如图5A和图5B所示，还能够在手指单元22的基端侧的部分上设置盖50。
如图12所示，罗伯威尔单元30具有：与滑块52一起移动的第一罗伯威尔机构RM1；以及由第一罗伯威尔机构RM1驱动的第二罗伯威尔机构RM2，罗伯威尔单元30能够将伺服电机SVM1的输出分割成总计为三个的输出(第一～第三输出)。
罗伯威尔单元30的第一～第三输出分别成为第一～第三手指单元22a、22b、22c的输入(驱动力)。也就是说，采用了如下结构：即伺服电机SVM1的输出经由罗伯威尔单元30而对手指单元22的输入部INP施加力Fin。
伺服电机SVM1经由齿轮齿条机构RP1来驱动滑块52，所述齿轮齿条机构RP1具有：固定在电机轴上的小齿轮62；以及与小齿轮62啮合的齿条64。
即、当由伺服电机SVM1输入驱动力时，与滑块52一起来驱动第一罗伯威尔机构RM1，通过第一罗伯威尔机构RM1来驱动第二罗伯威尔机构RM2。其结果为，通过罗伯威尔单元30来驱动各手指单元22a、22b、22c，由此进行图4所示的动作，即进行拿捏动作或握紧动作。
此外，图12示出了在手指单元22沿关闭方向做动作时的罗伯威尔单元30的动作。通过使伺服电机SVM1反转，从而使图12所示的输入以及第一～第三输出的方向也反向，手指单元22沿打开方向做动作。
(手指单元)
接下来，对手指单元22(各手指单元22a、22b、22c)进行详细说明。
图6A～图6D以及图7A～图7D所示的手指单元22，分别具有如图8所示的斯科特-拉塞尔机构SRM、第一平行连杆机构PLM1、第二平行连杆机构PLM2和输入连杆部件IL。
如图7C、图9A和图10所示，斯科特-拉塞尔机构SRM至少由摆动杠杆部件SL和转换连杆部件41构成。
摆动杠杆部件SL的一端部，通过连接部J10以能够旋转的方式连接在手指框架21上。此外，由于通过后述的调整单元而使手指框架21相对于框架20进行平移移动，但不进行旋转移动，所以摆动杠杆部件SL的一端部通过连接部J10以能够旋转的方式不仅连接在手指框架21上、而且还连接在框架20上。
转换连杆部件41(第一把持部)通过位于转换连杆部件41的中间部的连接部J11，以能够旋转的方式连接在摆动杠杆部件SL的另一端部。转换连杆部件41的一端部通过连接部J12，以能够旋转的方式连接在滑块76上，所述滑块76能够沿上下方向移动(参照图6A～图6C)。因此，位于转换连杆部件41的另一端部的连接部J13，能够沿与位于一端部的连接部J12的移动方向交叉的方向进行移动。即、当位于转换连杆部件41的一端部的连接部J12沿上下方向移动时，位于另一端部的连接部J13能够沿对转换连杆部件41(第一把持部)进行开闭的方向移动。此时，因斯科特-拉塞尔机构的特征，如图4所示的状态A～C那样，在前端部连杆部件42(第二把持部)的前端方向的位置(从包含机器人12的机器人臂14的凸缘16的安装面在内的面、到另一端部之间的距离)和姿态的变动都受到抑制的状态下，使位于该另一端部的连接部J13移动。
此外，如图7B所示，将转换连杆部件41分别设置在正面侧和背面侧，并通过两端能够支承前端部连杆部件42。
在斯科特-拉塞尔机构SRM中设置有第一止挡部55，所述第一止挡部55从手指框架21向供滑块76通过的一侧突出、并能够与滑块76的上侧侧面相接触(参照图11A)。因此，滑块76的上方向的动作被第一止挡部55限制。即、在不存在把持对象物的情况下，当手指单元22关闭到预先规定的位置(图4所示的状态C)时，由连接部J12连接在第一止挡部55上的转换连杆部件41的动作受到限制。
如图9B所示，第一平行连杆机构PLM1具有：斯科特-拉塞尔机构SRM的摆动杠杆部件SL；通用连杆部件CL；配置在与摆动杠杆部件SL对置的位置上的对置摆动杠杆部件SLf；以及对置通用连杆部件CLf。
如图7B～图7D或图8所示，通用连杆部件CL例如是三角形的板部件。通用连杆部件CL以能够旋转的方式连接在连接部J11上。
对置摆动杠杆部件SLf的一端部通过连接部J22，以能够旋转的方式连接在通用连杆部件CL上，对置摆动杠杆部件SLf的另一端部通过连接部J21以能够旋转的方式连接在对置通用连杆部件CLf上。
对置通用连杆部件CLf的一端部通过连接部J10，以能够旋转的方式连接在摆动杠杆部件SL上，对置通用连杆部件CLf的另一端部通过连接部J21，以能够旋转的方式连接在对置摆动杠杆部件SLf的另一端部。
如图11B所示，在对置通用连杆部件CLf的连接部J10一侧的端部上，设置有切口45。该切口45与固定在手指框架21上的第二止挡部57抵接，对置通用连杆部件CLf围绕连接部J10的旋转就被限制在预先规定的范围内。
在手指单元22捏住或握紧把持对象物的过程(图4所示的状态A～D)中，第一平行连杆机构PLM1的各连杆以不通过死点的角度进行配置。
但是，也能够以第一平行连杆机构PLM1通过死点的方式来设定各连杆的角度配置。在该情况下，如果追加用于避开死点的连杆，则即使第一平行连杆机构PLM1通过死点、其动作也不会变得不稳定。
如图9B所示，第二平行连杆机构PLM2具有通用连杆部件CL；转换连杆部件41；配置在与通用连杆部件CL对置的位置上的前端部连杆部件42；以及配置在与转换连杆部件41对置的位置上的对置转换连杆部件41f。
前端部连杆部件42(第二把持部)分别通过连接部J13、J23而以能够旋转的方式连接在转换连杆部件41的另一端部(前端侧端部)以及对置转换连杆部件41f的另一端部(前端侧端部)上。如图4的状态D和图5B所示，前端部连杆部件42从前端部连杆部件42的基部向内侧弯曲，并能够与把持对象物接触并握紧把持对象物。
对置转换连杆部件41f分别通过连接部J22、J23而以能够旋转的方式连接在通用连杆部件CL以及前端部连杆部件42上。
如图3和图4所示，在第二平行连杆机构PLM2上，设置有拉伸弹簧SP。拉伸弹簧SP例如是盘簧。拉伸弹簧SP的一端部被固定在转换连杆部件41上，拉伸弹簧SP的另一端部被固定在对置转换连杆部件41f上。拉伸弹簧SP的长度方向，就成为与转换连杆部件41延伸的方向相交叉的方向。拉伸弹簧SP能够以对置通用连杆部件CLf的切口45与第二止挡部57抵接的方式，使拉伸力作用于转换连杆部件41与对置转换连杆部件41f之间，直到对把持对象物进行把持或者滑块76与第一止挡部55接触为止。
在手指单元22对把持对象物进行把持的过程中，第二平行连杆机构PLM2的各连杆以不通过死点的角度进行配置。
但是，还能够以第二平行连杆机构PLM2通过死点的方式来设定各连杆的角度配置。在该情况下，如果追加用于避开死点的连杆，则即使第二平行连杆机构PLM2通过死点、其动作也不会变得不稳定。
输入连杆部件IL以能够旋转的方式分别连接在通用连杆部件CL和前端部连杆部件42上。在图9B所示的手指单元22打开的状态下，从正面观察手指单元22，输入连杆部件IL的前端部通过连接部J32与前端部连杆部件42连接，所述连接部J32位于比对置转换连杆部件41f的前端部的连接部J23更靠前端侧。另外，如图8所示，在手指单元22打开的状态下，从正面观察手指单元22，输入连杆部件IL的基端部通过连接部J31与通用连杆部件CL连接，所述连接部J31位于由第二平行连杆机构PLM2的各连杆部件41、41f、CL、42形成的平行四边形(由连接部J11、J22、J23、J13形成的平行四边形)的内侧。
另外，输入连杆部件IL的对连接部J31和连接部J32进行连接的线段，与转换连杆部件41(对连接部J11和连接部J13进行连接的线段)进行平行延伸。此外，这里所谓的“平行”不是严格意义上的平行。即、“平行”是指，允许在设计上、制造上有误差的、“实质上平行”的意思(以下相同)。
转换连杆部件41(第一把持部)对把持对象物进行把持的同时，用于使前端部连杆部件42(第二把持部)握紧把持对象物的力Fin朝向一个方向施加在输入连杆部件IL上。对设置在输入连杆部件IL上的输入部INP施加该力(参照图4)。
具体而言，通过设置在手指单元22上的凸轮板CP(参照图6A和图7A)，来驱动输入连杆部件IL。凸轮板CP被设置在滑块83上，并能够沿手指单元22的开闭方向(与位于转换连杆部件41的一端部的连接部J12的移动方向相交叉的方向)移动，所述滑块83在图7C所示的导向件82上进行移动。另外，如图7A所示，在凸轮板CP上，形成沿上下方向较长的长孔H1，输入部INP嵌入该长孔H1中。
此外，用于驱动手指单元22的力也可以不施加于输入连杆部件IL的输入部INP上，而施加于构成斯科特-拉塞尔机构SRM、第一平行连杆机构PLM1和第二平行连杆机构PLM2的任意的连杆上。但是，由于通过向一个方向持续施力，而使手指单元22做动作，因此，优选将力施加于输入连杆部件IL上。
然而，当从其他的观点来说明手指单元22时，手指单元22也可以具有第三平行连杆机构而代替第二平行连杆机构PLM2，所述第三平行连杆机构至少由转换连杆部件41、以及配置在与转换连杆部件对置的位置上的输入连杆部件IL所构成。
在该情况下，在手指单元22握紧把持对象物的过程中，第三平行连杆机构通过死点。构成一部分第二平行连杆机构PLM2的对置转换连杆部件41f，也可以被视为用于避开死点的连杆，所述用于避开死点的连杆是，即使第三平行连杆机构到达死点也能够稳定地继续做动作的连杆。
(罗伯威尔单元)
以下，对罗伯威尔单元30进行详细说明。
如上所述，罗伯威尔单元30具有：第一罗伯威尔机构RM1和第二罗伯威尔机构RM2(参照图12)。
第一罗伯威尔机构RM1能够将伺服电机SVM1的驱动力、分割成中间输出和用于驱动第一手指单元22a的第一输出。
例如如图14A所示，第一罗伯威尔机构RM1具有：对伺服电机SVM1的驱动力进行输入的输入连杆RaIL；对所输入的伺服电机SVM1的驱动力的一部分进行输出的第一输出连杆ROL1；以及对所输入的伺服电机SVM1的驱动力的剩余部分进行输出的中间输出连杆ML。图14A和图14B是从上方观察第一罗伯威尔机构RM1的状态的示意图。
将输入连杆RaIL配置成，沿着图2C所示的中心线C而与凸轮板CP的移动方向平行。在图12中，滑块52作为输入连杆RaIL发挥功能，伺服电机SVM1的驱动力经由齿轮齿条机构RP1而被输入到输入连杆RaIL。
如图14A所示，输入连杆RaIL的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL11的中间部上，所述连杆RL11在俯视观察时的与凸轮板CP的移动方向交叉的方向上延伸。输入连杆RaIL的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL12的中间部上，所述连杆RL12在俯视观察时与凸轮板CP的移动方向交叉、并且与连杆RL11平行延伸。
第一输出连杆ROL1具有与输入连杆RaIL相同的长度，并且被配置成与凸轮板CP的移动方向平行。第一输出连杆ROL1的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL11上，第一输出连杆ROL1的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL12上。
如图13所示，第一输出连杆ROL1的输出部OUT1嵌入长孔H2中，所述长孔H2形成在连接部件88a上。
在连接部件88a的侧面上设置有齿条92，并与旋转轴固定在框架20上的小齿轮94啮合。小齿轮94进一步与齿条96啮合。
因此，第一输出连杆ROL1经由连接部件88a以及具有齿轮齿条机构的反向单元100，能够沿着与第一输出连杆ROL1的输出部OUT1的移动方向相反的方向来驱动凸轮板CP。换言之，第一输出通过反向单元100而成为方向相反的反向输出(参照图13所示的箭头)，通过该反向输出来驱动凸轮板CP。
中间输出连杆ML具有与输入连杆RaIL相同的长度，并且被配置成与凸轮板CP的移动方向平行。中间输出连杆ML的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL11上，中间输出连杆ML的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL12上。
但是，如图12所示，还能够省略中间输出连杆ML。在该情况下，可以认为连杆RL11的与第一输出连杆ROL1相反侧的端部J91、以及连杆RL12的与第一输出连杆ROL1相反侧的端部J92均输出中间输出。
在第一罗伯威尔机构RM1中，当将伺服电机SVM1的驱动力输入到输入连杆RaIL时，例如如图14B所示，即使阻碍中间输出连杆ML移动的力Fr1施加于中间输出连杆ML，也能够使输入连杆RaIL和第一输出连杆ROL1继续移动。
第二罗伯威尔机构RM2能够将由第一罗伯威尔机构RM1的中间输出连杆ML输出的中间输出，分割成用于驱动第二手指单元22b的第二输出以及用于驱动第三手指单元22c的第三输出。
例如如图15A所示，第二罗伯威尔机构RM2具有：将中间输出作为驱动力进行输入的输入连杆RbIL；对输入的驱动力的一部分进行输出的第二输出连杆ROL2；对输入的驱动力的剩余部分进行输出的第三输出连杆ROL3。图15A和图15B是从上方观察第二罗伯威尔机构RM2的状态的示意图。
将输入连杆RbIL配置成，与凸轮板CP的移动方向平行。在图12中，第一罗伯威尔机构RM1的连杆RL11、作为输入连杆RaIL的滑块52、以及连杆RL12，均作为输入连杆RbIL发挥功能。
将由第一罗伯威尔机构RM1的中间输出连杆ML(连杆RL11和连杆RL12的与第一输出连杆ROL1相反侧的端部J91、J92)输出的中间输出，输入到输入连杆RbIL(参照图14A)。
如图15A所示，输入连杆RbIL的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL21的中间部上，所述连杆RL21在俯视观察时的与凸轮板CP的移动方向交叉的方向上延伸。输入连杆RbIL的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL22的中间部上，所述连杆RL22在俯视观察时与凸轮板CP的移动方向交叉、并且与连杆RL21平行延伸。
第二输出连杆ROL2具有与输入连杆RbIL相同的长度，并且被配置成与凸轮板CP的移动方向平行。第二输出连杆ROL2的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL21上，第二输出连杆ROL2的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL22上。
第二输出连杆ROL2的输出部OUT2嵌入长孔H12中，所述长孔H12形成在连接杠杆88b上(参照图2C)。即、第二输出连杆ROL2经由连接杠杆88b能够驱动凸轮板CP。
如图15A所示，第三输出连杆ROL3具有与输入连杆RbIL相同的长度，并且被配置成与凸轮板CP的移动方向平行。第三输出连杆ROL3的一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL21上，第三输出连杆ROL3的另一端部以能够旋转的方式连接在连杆RL22上。
第三输出连杆ROL3的输出部OUT3嵌入长孔H13中，所述长孔H13形成在连接杠杆88c上(参照图2C)。即、第三输出连杆ROL3经由连接杠杆88c能够驱动凸轮板CP。
在将中间输出输入到输入连杆RbIL时，例如如图15B所示，即使对第三输出连杆ROL3施加阻碍其移动的力Fr2，第二罗伯威尔机构RM2也能够使输入连杆RbIL和第二输出连杆ROL2继续移动。
此外，优选设定为，从输入连杆RaIL到第一输出连杆ROL1的距离D1与从输入连杆RaIL到中间输出连杆ML的距离DM之比为1：1(参照图14A)。像这样，通过设定距离D1与距离DM之比，对伺服电机SVM1的驱动力进行均等分割，并将第一输出与中间输出的大小之比设定为1：1。
另外，还优选设定为，从输入连杆RbIL到第二输出连杆ROL2的距离D2与从输入连杆RbIL到第三输出连杆ROL3的距离D3之比为1：1(参照图15A)。像这样，通过设定距离D2与距离D3之比，对中间输出进行均等分割，并将第二输出与第三输出的大小之比设定为1：1。
也就是说，通过将第一输出与中间输出的大小之比设定为1：1，第二输出与第三输出的大小之比设定为1：1，由此，用于驱动第一手指单元22a的第一输出、用于驱动第二手指单元22b的第二输出、以及用于驱动第三手指单元22c的第三输出的大小之比成为1.0：0.5：0.5，并将第一手指单元22a对把持对象物进行把持的力的大小、与第二手指单元22b和第三手指单元22c对把持对象物进行把持的总的力的大小设定为相平衡。
另外，优选为，在俯视观察时，将第二输出连杆ROL2的输出部OUT2偏置设置在与输入连杆RbIL相反的一侧，同时将第三输出连杆ROL3的输出部OUT3偏置设置在输入连杆RbIL这一侧(第二输出连杆ROL2这一侧)。更优选为，如图16所示，将输出部OUT2和输出部OUT3夹着中心线C而配置成左右对称。以从输出部OUT2到中心线C的距离Lb、与从输出部OUT3到中心线C的距离Lc变得相同的方式，来配置各输出部OUT2、OUT3，由此，能够使施加于第二手指单元22b和第三手指单元22c上的驱动力与力学条件匹配，所述第二手指单元22b和第三手指单元22c夹着中心线C而被配置成左右对称。
以下，对机器人手10的动作进行说明。
当从机器人手10打开的状态开始驱动伺服电机SVM1时，经由齿轮齿条机构RP1来驱动罗伯威尔单元30。即、驱动第一罗伯威尔机构RM1和第二罗伯威尔机构RM2，伺服电机SVM1的输出被分割成第一～第三输出。
第一输出经由连接部件88a和反向单元100，而使其方向成为反向，即成为图13所示的反向输出，并被输入到用于驱动第一手指单元22a的凸轮板CP。第二输出经由连接杠杆88b而被输入到用于驱动第二手指单元22b的凸轮板CP。第三输出经由连接杠杆88c而被输入到用于驱动第三手指单元22c的凸轮板CP。
通过凸轮板CP，对输入部INP施加一个方向的力Fin。随着凸轮板CP的移动，输入部在沿着上下方向延伸的长孔H1(参照图6A)中、向上方向移动，手指单元22a、22b、22c分别进行关闭动作(参照图4)。
其结果为，在前端部连杆部件42(第二把持部)把持了把持对象物的情况下，各手指单元22a、22b、22c进行如图5A所示的拿捏动作。另外，在转换连杆部件41(第一把持部)把持了把持对象物的情况或者滑块76已经与第一止挡部55接触的情况下，前端部连杆部件42(第二把持部)弯曲，各手指单元22a、22b、22c进行如图5B所示的握紧动作。
详细而言，输入连杆部件IL驱动第二平行连杆机构PLM2、以及与第二平行连杆机构PLM2共同具有通用连杆部件CL的第一平行连杆机构PLM1。
此时，由于由转换连杆部件41和摆动杠杆部件SL构成斯科特-拉塞尔机构SRM，所以如图4所示，前端部连杆部件42在其前端方向的位置P的变动受到抑制的状态下进行移动，所述转换连杆部件41构成第二平行连杆机构PLM2的一部分；所述摆动杠杆部件SL构成第一平行连杆机构PLM1的一部分。
另外，由于根据拉伸弹簧SP的拉伸力的作用，将对置通用连杆部件CLf的切口45维持在与第二止挡部57抵接的状态，所以可以维持与对置通用连杆部件CLf对置的通用连杆部件CL的姿态。其结果为，由于前端部连杆部件42与通用连杆部件CL对置，所以，前端部连杆部件42在其姿态的变动受到抑制的状态下进行移动。即、进行拿捏动作。
在转换连杆部件41(第一把持部)把持了把持对象物的情况下，转换连杆部件41的移动受到把持对象物的限制。另外，在滑块76已经与第一止挡部55接触的情况下，转换连杆部件41的移动受到第一止挡部55的限制。即、在任意情况下，斯科特-拉塞尔机构SRM的动作都受到限定，在摆动杠杆部件SL和转换连杆部件41的移动受到限制的状态下，第一平行连杆机构PLM1和第二平行连杆机构PLM2都做动作。
具体而言，由于通过输入连杆部件IL，通用连杆部件CL以连接部J11为中心旋转，所以位于对置位置上的前端部连杆部件42也在维持与通用连杆部件CL平行的同时进行旋转。即、进行握紧动作。
在这里，由于在机器人手10对把持对象物进行把持的过程中，即使在第一～第三手指单元22a、22b、22c中的任一个手指单元首先已经与把持对象物接触的情况下，剩余的手指单元也被罗伯威尔单元30驱动，所以能够继续做动作。例如，由于第三手指单元22c首先与把持对象物接触，即使如图15B所示的力Fr2施加于第三输出连杆ROL3，输入连杆RbIL和第二输出连杆ROL2也能够持续移动，所以第一手指单元22a和第二手指单元22b能够继续做动作。
像这样，由于机器人手10通过罗伯威尔单元30将伺服电机SVM1的输出分割成三个，所以使用一个伺服电机SVM1能够分别驱动第一～第三手指单元22a、22b、22c，并能够以捏住或握紧把持对象物的方式进行把持。
另外，如上所述，通过使伺服电机SVM1反转，机器人手10能够使已经关闭的手指单元22在打开的方向上做动作，并能够放开所把持的把持对象物。
机器人手10还能够包括调整单元，所述调整单元用于调整第二手指单元22b与第三手指单元22c之间的距离Dp(参照图2B)。
由于通过调整单元来调整第二手指单元22b与第三手指单元22c之间的距离Dp，所以，机器人手能够对大小不同的把持对象物进行把持。
如图16所示，调整单元具有伺服电机SVM2、驱动机构109(仅图示了一部分)、滑块110b、110c。
伺服电机SVM2被固定在框架20上，电机轴的旋转轴配置在沿中心线C的方向上。在伺服电机SVM2的上方载置有罗伯威尔单元30。
驱动机构109例如由齿轮齿条机构构成，所述齿轮齿条机构具有小齿轮和分别与小齿轮啮合的两个齿条，所述小齿轮与电机轴连接，驱动机构109能够将伺服电机SVM2的驱动力在方向彼此相反的方向上进行分割并输出。
滑块110b、110c分别由驱动机构109的一方的输出以及另一方的输出进行驱动，在分别与中心线C交叉的方向上，滑块110b和滑块110c能够向相互接近或远离的方向移动。在滑块110b、110c的上方，分别载置有第二手指单元22b和第三手指单元22c(在图16中未图示)。
因此，当伺服电机SVM2旋转时，伺服电机SVM2的驱动力由驱动机构109分割成方向彼此相反的方向，通过被分割后的驱动力来驱动滑块110b、110c。即、当伺服电机SVM2旋转时，对第二手指单元22b和第三手指单元22c之间的距离Dp进行调整。
本发明并不限于上述的实施例，在不改变本发明主旨的范围内能够进行变更。例如，对上述实施例或变形例的一部分或者全部进行组合而构成发明的情况，也包含于本发明的技术范围内。
在上述的实施例中，机器人手使用罗伯威尔单元来分割一个电机的驱动力，并驱动了所有的手指单元。也可以代替罗伯威尔单元，而设置与各手指单元相对应的用于驱动手指单元的电机。
机器人手并不限于具有三个手指单元的实施方式。例如，机器人手也可以采用具有对置设置的两个手指单元的实施方式。也就是说，只要机器人手至少具有两个手指单元即可。
拉伸弹簧并不限于使拉伸力作用于转换连杆部件与对置转换连杆部件之间的弹簧。作为第一例，拉伸弹簧能够采用使拉伸力作用于转换连杆部件与输入连杆部件之间的弹簧。另外，作为第二例，也可以代替拉伸弹簧，而采用使压缩力作用于对置转换连杆部件与输入连杆部件之间的压缩弹簧。即、只要能够使得用于进行预先规定动作的力作用于各机构，直到转换连杆部件(第一把持部)对把持对象物进行把持或者与第一止挡部接触为止即可。并且，拉伸弹簧和压缩弹簧还可以设置在除了第二平行连杆机构以外的机构。也就是说，只要设置了施加力而使转换连杆部件关闭的弹簧即可。
虽然将第二止挡部设置成与对置通用连杆部件相接触，并将对置通用连杆部件的旋转限制在预先规定的范围，但并不仅限于此。例如，也可以将第二止挡部设置成与通用连杆部件相接触，并将通用连杆部件的旋转限制在预先规定的范围，由此，在进行拿捏动作时，能够抑制前端部连杆部件的姿态变动。
附图标记的说明
10：机器人手；12：机器人；14：机器人臂；16：凸缘；20：框架；21：手指框架；22：手指单元；22a：第一手指单元；22b：第二手指单元；22c：第三手指单元；30：罗伯威尔单元；41：转换连杆部件；41f：对置转换连杆部件；42：前端部连杆部件；45：切口；50：盖；52：滑块；55：第一止挡部；57：第二止挡部；62：小齿轮；64：齿条；76：滑块；82：导向件；83：滑块；88a：连接部件；88b：连接杠杆；88c：连接杠杆；92：齿条；94：小齿轮；96：齿条；100：反向单元；109：驱动机构；110b、110c：滑块；CL：通用连杆部件；CP：凸轮板；IL：输入连杆部件；ML：中间输出连杆；SL：摆动杠杆部件；SLf：对置摆动杠杆部件；SP：拉伸弹簧；CLf：对置通用连杆部件；INP：输入部；J10、J11、J12、J13：连接部；J21、J22、J23：连接部；J31、J32：连接部；J91、J92：端部；RM1：第一罗伯威尔机构；RM2：第二罗伯威尔机构；RP1：齿轮齿条机构；SRM：斯科特-拉塞尔机构；SVM1、SVM2：伺服电机；OBJa、OBJb：把持对象物；OUT1、OUT2、OUT3：输出部；PLM1：第一平行连杆机构；PLM2：第二平行连杆机构；RL11、RL12、RL21、RL22：连杆；ROL1：第一输出连杆；ROL2：第二输出连杆；ROL3：第三输出连杆；RaIL：输入连杆；RbIL：输入连杆；H1、H2：长孔；H12、H13：长孔。

Claims (8)

1.一种机器人手，包括：框架；以及设置在所述框架上、并对把持对象物进行把持的至少两个手指单元，
所述各手指单元具有：
手指框架，其设置在所述框架上；
斯科特-拉塞尔机构，其至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
第一平行连杆机构，其至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成；
第二平行连杆机构，其至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，
以及输入连杆部件，用于驱动所述手指单元的力朝向作为一个方向的第一方向施加在所述输入连杆部件上，
所述转换连杆部件和所述对置转换连杆部件平行延伸，
所述摆动杠杆部件的一端部经由第一连接部以能够旋转的方式连接在所述手指框架上，
所述摆动杠杆部件的另一端部经由位于所述转换连杆部件的中间部的第二连接部以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件，
所述通用连杆部件经由所述第二连接部以能够旋转的方式将所述摆动杠杆部件的另一端部以及所述转换连杆部件的中间部相互连接，
所述对置转换连杆部件的一端部经由第三连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述对置转换连杆部件的另一端部经由第四连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述转换连杆部件的一端部经由第五连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述输入连杆部件的一端部经由第六连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述输入连杆部件的另一端部经由第七连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述前端部连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述前端部连杆部件与所述通用连杆部件对置，而使所述前端部连杆部件在其姿态的变动受到抑制的状态下进行移动，从而进行由所述各手指单元进行的拿捏动作，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述转换连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述通用连杆部件以所述第二连接部为中心旋转，而使与该通用连杆部件对置的所述前端部连杆部件在维持与所述通用连杆部件平行的同时进行旋转，从而进行由所述各手指单元进行的握紧动作。
2.如权利要求1所述的机器人手，其特征在于，
还包括在所述第一方向移动时对所述输入连杆部件施加力的凸轮板。
3.如权利要求1或2所述的机器人手，其特征在于，
还包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧使拉伸力作用于所述转换连杆部件与所述对置转换连杆部件之间。
4.如权利要求3所述的机器人手，其特征在于，
所述拉伸弹簧是盘簧，所述拉伸弹簧的长度方向成为与所述转换连杆部件延伸的方向交叉的方向。
5.如权利要求1或2所述的机器人手，其特征在于，
还包括弹簧，所述弹簧施加力而使所述转换连杆部件关闭。
6.一种机器人手，包括：框架；设置在所述框架上、并对把持对象物进行把持的第一～第三手指单元；用于驱动所述第一～第三手指单元的罗伯威尔单元；以及设置在所述框架上、并驱动所述罗伯威尔单元的伺服电机，
所述第一～第三手指单元分别具有手指框架、斯科特-拉塞尔机构、第一平行连杆机构、第二平行连杆机构和输入连杆部件：
所述手指框架设置在所述框架上；
所述斯科特-拉塞尔机构至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
所述第一平行连杆机构至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成；
所述第二平行连杆机构至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，
用于驱动所述手指单元的力朝向作为一个方向的第一方向施加在所述输入连杆部件上，
所述罗伯威尔单元具有第一罗伯威尔机构和第二罗伯威尔机构：
所述第一罗伯威尔机构将所述伺服电机的输出分割成中间输出和用于驱动所述第一手指单元的第一输出；
所述第二罗伯威尔机构将所述中间输出分割成用于驱动所述第二手指单元的第二输出和用于驱动所述第三手指单元的第三输出，
所述转换连杆部件和所述对置转换连杆部件平行延伸，
所述摆动杠杆部件的一端部经由第一连接部以能够旋转的方式连接在所述手指框架上，
所述摆动杠杆部件的另一端部经由位于所述转换连杆部件的中间部的第二连接部以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件，
所述通用连杆部件经由所述第二连接部以能够旋转的方式将所述摆动杠杆部件的另一端部以及所述转换连杆部件的中间部相互连接，
所述对置转换连杆部件的一端部经由第三连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述对置转换连杆部件的另一端部经由第四连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述转换连杆部件的一端部经由第五连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述输入连杆部件的一端部经由第六连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述输入连杆部件的另一端部经由第七连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述前端部连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述前端部连杆部件与所述通用连杆部件对置，而使所述前端部连杆部件在其姿态的变动受到抑制的状态下进行移动，从而进行由所述各手指单元进行的拿捏动作，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述转换连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述通用连杆部件以所述第二连接部为中心旋转，而使与该通用连杆部件对置的所述前端部连杆部件在维持与所述通用连杆部件平行的同时进行旋转，从而进行由所述各手指单元进行的握紧动作。
7.如权利要求6所述的机器人手，其特征在于，
当从前端侧观察所述第一～第三手指单元时，所述第一手指单元配置在一侧，所述第二手指单元和第三手指单元并列配置在另一侧，
以所述第一手指单元对所述把持对象物进行把持的力、与所述第二手指单元和第三手指单元对所述把持对象物进行把持的总的力相平衡的方式，设定所述第一～第三输出。
8.一种机器人，包括机器人手，所述机器人手具有框架以及设置在所述框架上并对把持对象物进行把持的至少两个手指单元，
所述各手指单元具有：
手指框架，其设置在所述框架上；
斯科特-拉塞尔机构，其至少由摆动杠杆部件和转换连杆部件构成，所述转换连杆部件的一端部沿与另一端部的移动方向交叉的方向移动，并能够与所述把持对象物接触；
第一平行连杆机构，其至少由所述摆动杠杆部件和通用连杆部件构成；
第二平行连杆机构，其至少由所述通用连杆部件、所述转换连杆部件、前端部连杆部件和对置转换连杆部件构成，所述前端部连杆部件被配置在与所述通用连杆部件对置的位置上，且能够与所述把持对象物接触；所述对置转换连杆部件被配置在与所述转换连杆部件对置的位置上，
以及输入连杆部件，用于驱动所述手指单元的力朝向作为一个方向的第一方向施加在所述输入连杆部件上，
所述转换连杆部件和所述对置转换连杆部件平行延伸，
所述摆动杠杆部件的一端部经由第一连接部以能够旋转的方式连接在所述手指框架上，
所述摆动杠杆部件的另一端部经由位于所述转换连杆部件的中间部的第二连接部以能够旋转的方式连接在所述转换连杆部件，
所述通用连杆部件经由所述第二连接部以能够旋转的方式将所述摆动杠杆部件的另一端部以及所述转换连杆部件的中间部相互连接，
所述对置转换连杆部件的一端部经由第三连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述对置转换连杆部件的另一端部经由第四连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述转换连杆部件的一端部经由第五连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
所述输入连杆部件的一端部经由第六连接部以能够旋转的方式连接在所述通用连杆部件，
所述输入连杆部件的另一端部经由第七连接部以能够旋转的方式连接在所述前端部连杆部件，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述前端部连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述前端部连杆部件与所述通用连杆部件对置，而使所述前端部连杆部件在其姿态的变动受到抑制的状态下进行移动，从而进行由所述各手指单元进行的拿捏动作，
当用于驱动所述手指单元的力朝向所述第一方向施加在所述输入连杆部件上时，在所述转换连杆部件把持了所述把持对象物的情况下，通过使所述通用连杆部件以所述第二连接部为中心旋转，而使与该通用连杆部件对置的所述前端部连杆部件在维持与所述通用连杆部件平行的同时进行旋转，从而进行由所述各手指单元进行的握紧动作。
CN201180074670.2A 2011-11-09 2011-11-09 机器人手和机器人 Expired - Fee Related CN103917338B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/075853 WO2013069118A1 (ja) 2011-11-09 2011-11-09 ロボットハンド及びロボット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103917338A CN103917338A (zh) 2014-07-09
CN103917338B true CN103917338B (zh) 2016-01-20

Family

ID=48288710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180074670.2A Expired - Fee Related CN103917338B (zh) 2011-11-09 2011-11-09 机器人手和机器人

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9089976B2 (zh)
EP (1) EP2777895A4 (zh)
JP (1) JP5892173B2 (zh)
KR (1) KR20140066246A (zh)
CN (1) CN103917338B (zh)
WO (1) WO2013069118A1 (zh)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6468871B2 (ja) * 2015-02-03 2019-02-13 キヤノン株式会社 ロボットハンド制御方法及びロボット装置
JP1546802S (zh) * 2015-06-17 2016-03-28
CN105252527A (zh) * 2015-09-29 2016-01-20 扬中中科维康智能科技有限公司 一种气动柔性中医推拿捏法手法机械操作装置
WO2017116953A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Baxter Corporation Englewood Syringe gripping apparatus and method
CN105522587B (zh) * 2016-02-03 2017-06-13 中国科学院自动化研究所 仿生三指机械手
JP6373288B2 (ja) * 2016-02-04 2018-08-15 Thk株式会社 ハンド機構
CN107214715A (zh) * 2016-03-07 2017-09-29 温州市科泓机器人科技有限公司 柔性超高速机械手
CN105583830B (zh) * 2016-03-17 2018-04-10 清华大学 连杆齿轮平夹自适应机器人手指装置
CN106393163B (zh) * 2016-11-22 2018-12-11 绍兴市华锐汽车零部件有限公司 膜片盘簧上料机的膜片盘簧上料机械手
CN106393162B (zh) * 2016-11-22 2018-11-16 无锡市东日昌轴承制造有限公司 轴承自动上料机的轴承抓取组件
CN106672611A (zh) * 2017-02-25 2017-05-17 中信戴卡股份有限公司 一种移栽轮毂地链托盘的装置
USD829249S1 (en) * 2017-07-11 2018-09-25 Intel Corporation Robotic finger
JP1605294S (zh) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605291S (zh) * 2017-07-18 2019-11-25
USD846615S1 (en) * 2017-07-18 2019-04-23 Mitsubishi Electric Corporation Manipulator for robot
USD852859S1 (en) * 2017-07-18 2019-07-02 Mitsubishi Electric Corporation Manipulator for robot
USD847243S1 (en) * 2017-07-18 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Manipulator for robot
JP1605292S (zh) * 2017-07-18 2019-11-25
USD852858S1 (en) * 2017-11-08 2019-07-02 Guangdong Kang Yun Technologies Limited Autonomous indoor scanning robot
CN107824747B (zh) * 2017-11-10 2023-09-29 连云港杰瑞自动化有限公司 一种盐芯柔性抓取机构
JP6946964B2 (ja) 2017-11-20 2021-10-13 トヨタ自動車株式会社 ロボットの関節構造
CN108189053B (zh) * 2017-11-22 2020-02-11 清华大学 杠杆式末端精确直线复合抓取机器人手指装置
JP6924129B2 (ja) * 2017-11-24 2021-08-25 川崎重工業株式会社 人型ロボット
JP6995602B2 (ja) * 2017-12-14 2022-01-14 キヤノン株式会社 ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法、ロボット装置、物品の製造方法、制御プログラムおよび記録媒体
JP6680757B2 (ja) * 2017-12-28 2020-04-15 ファナック株式会社 把持用ハンド
JP1613980S (zh) * 2018-03-29 2020-03-09
JP1613032S (zh) * 2018-03-29 2020-03-02
CN108524197B (zh) * 2018-05-08 2023-10-31 合肥工业大学 一种手功能康复指节训练装置
JP2021127771A (ja) * 2018-05-14 2021-09-02 ソニーグループ株式会社 リンク機構
CN108621116B (zh) * 2018-05-25 2024-04-23 中科产业控股（深圳）有限公司 一种物品取放智能机器人
WO2020024728A1 (zh) * 2018-08-01 2020-02-06 北京因时机器人科技有限公司 机械手及机械手指
KR102138853B1 (ko) 2018-08-13 2020-07-28 한국원자력연구원 전동 그립핑 장치
CN109605404B (zh) * 2018-11-27 2022-05-03 安徽工业大学 滑槽并联连杆直线平夹自适应机器人手指装置
CN109807915A (zh) * 2019-01-29 2019-05-28 东北大学 一种基于变胞原理的可变刚度的欠驱动仿生机械手
CN110394784B (zh) * 2019-07-18 2022-07-05 天津大学 一种应用于钢琴教学的机械手欠驱动结构及设计方法
CN110561467B (zh) * 2019-08-06 2023-09-08 张嘉伟 多传感器反馈控制直线平夹自适应机器人手指装置
CN111302153A (zh) * 2020-03-12 2020-06-19 青岛铱薪工业自动化有限公司 一种自动割纱设备
CN111285191B (zh) * 2020-03-12 2023-09-26 青岛铱薪工业自动化有限公司 一种纱管夹具及割纱设备
JP7194946B2 (ja) * 2020-09-25 2022-12-23 国立大学法人東北大学 ロボットハンド
US11345050B2 (en) * 2020-10-20 2022-05-31 Phd, Inc. Articulating gripper tooling
KR20240030765A (ko) * 2022-08-31 2024-03-07 네이버랩스 주식회사 그리퍼

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2549716A (en) * 1946-01-31 1951-04-17 Simpson John Harold Mechanical artifical hand
JPS5269152A (en) * 1975-12-08 1977-06-08 Hitachi Ltd Clamping device
JPS5640549Y2 (zh) * 1978-03-08 1981-09-22
DE2937061C2 (de) * 1979-09-13 1981-11-12 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Handhabungsgerät mit einer Greifvorrichtung
US4303269A (en) * 1979-12-10 1981-12-01 Douglas Faughnan Lifting and material handling apparatus
US4456293A (en) * 1982-08-24 1984-06-26 International Business Machines Corporation Article gripping apparatus
JPS6076986A (ja) * 1983-09-30 1985-05-01 株式会社東芝 ロボツト
US4593820A (en) * 1984-03-28 1986-06-10 International Business Machines Corporation Robotic, in-transit, device tester/sorter
JPS63312090A (ja) * 1987-06-12 1988-12-20 三菱電機株式会社 ロボットのハンド装置
JPH01111684U (zh) * 1988-01-25 1989-07-27
US5501498A (en) * 1988-08-31 1996-03-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
DE4029631A1 (de) * 1990-09-19 1992-03-26 Praemeta Greifvorrichtung
JPH09158592A (ja) * 1995-12-01 1997-06-17 Shinkansai Bearing Kk ドアヒンジ
US5762390A (en) * 1996-07-16 1998-06-09 Universite Laval Underactuated mechanical finger with return actuation
JP2000065265A (ja) * 1998-08-19 2000-03-03 Sango Co Ltd フレキシブル継手
US6505870B1 (en) 2000-05-30 2003-01-14 UNIVERSITé LAVAL Actuation system for highly underactuated gripping mechanism
JP2002326128A (ja) * 2001-04-27 2002-11-12 Ckd Corp クランプ機構及びワーク搬送装置
KR100451412B1 (ko) * 2001-11-09 2004-10-06 한국과학기술연구원 다지 로봇 핸드
JP3914045B2 (ja) * 2001-12-17 2007-05-16 本田技研工業株式会社 多指ハンド装置
JP2005144582A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Avice:Kk ４足走行マシン
WO2005065264A2 (en) * 2003-12-30 2005-07-21 Strider Labs Robotic hand with extendable palm
JP2006102920A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Fanuc Ltd 把握型ハンド
JP5009134B2 (ja) * 2007-11-21 2012-08-22 川崎重工業株式会社 ロボットのハンド装置
JP4625110B2 (ja) * 2008-05-07 2011-02-02 ファナック株式会社 把握型ハンド
WO2010007795A1 (ja) * 2008-07-17 2010-01-21 川崎重工業株式会社 ロボットハンド
JP5284066B2 (ja) * 2008-12-04 2013-09-11 川崎重工業株式会社 ロボットハンド
KR101302957B1 (ko) 2008-12-04 2013-09-06 가와사키 쥬코교 가부시키가이샤 로봇 핸드
CN101648381B (zh) * 2009-09-09 2011-05-04 北京航空航天大学 多关节联动多指灵巧手
JP5522439B2 (ja) * 2009-09-30 2014-06-18 国立大学法人九州工業大学 把持装置
KR101674894B1 (ko) * 2009-12-21 2016-11-10 삼성전자 주식회사 산업용 다자유도 그리퍼

Also Published As

Publication number Publication date
US9089976B2 (en) 2015-07-28
EP2777895A1 (en) 2014-09-17
JP5892173B2 (ja) 2016-03-23
JPWO2013069118A1 (ja) 2015-04-02
WO2013069118A1 (ja) 2013-05-16
KR20140066246A (ko) 2014-05-30
CN103917338A (zh) 2014-07-09
EP2777895A4 (en) 2016-07-13
US20140232124A1 (en) 2014-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103917338B (zh) 机器人手和机器人
CN107530849B (zh) 夹头机构
CN109909976B (zh) 具有三级运动放大机构的对称式空间立体微机械手
CN105415392B (zh) 一种大范围抓取欠驱动多适应机械手
JP2014240111A (ja) ロボットアーム
CN112318856A (zh) 一种吹瓶机单开模机构
CN108714910B (zh) 采用空间连杆机构的末端夹持器
JP2002039931A (ja) 材料試験機
CN113319881B (zh) 一种高效高精度的三自由度微夹持器及其控制方法
US8316669B2 (en) Glassware forming machine molds opening/closing device
CN111645303A (zh) 一种吹瓶机开合模与底模联动的组合连杆机构
CN105598946A (zh) 基于Diamond机构的3自由度混联机械手
CN101342705B (zh) 单夹臂轴多夹头式机械手
CN202155877U (zh) 工业机器人抓手
CN214324149U (zh) 一种吹瓶机单开模机构
CN103231371A (zh) 并联机器人及其平行四边形杆组
CN102248541B (zh) 工业机器人抓手
JP2010017815A (ja) ロボットハンド
CN101992540B (zh) 全电式中空成型机
CN111645302A (zh) 一种吹瓶机动边模与底模联动的组合连杆机构
CN109605001B (zh) 一种基于小空间压装的压紧装置
CN214496092U (zh) 一种自动化弯管结构
CN201257663Y (zh) 单夹臂轴多夹头式机械手
CN212603335U (zh) 吹瓶机开合模与底模联动的全连杆式组合连杆机构
CN110227960A (zh) 自动加工机换刀机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20161109

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee