DE112013006908T5 - Gelenkmechanismus, Finger und Hand - Google Patents

Gelenkmechanismus, Finger und Hand Download PDF

Info

Publication number
DE112013006908T5
DE112013006908T5 DE112013006908.3T DE112013006908T DE112013006908T5 DE 112013006908 T5 DE112013006908 T5 DE 112013006908T5 DE 112013006908 T DE112013006908 T DE 112013006908T DE 112013006908 T5 DE112013006908 T5 DE 112013006908T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
finger
finger part
end portion
connection
rear end
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.)
Granted
Application number
DE112013006908.3T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112013006908B4 (de
Inventor
Masaki Nagatsuka
Yoshimasa Endo
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.)
THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
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 THK Co Ltd filed Critical THK Co Ltd
Publication of DE112013006908T5 publication Critical patent/DE112013006908T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112013006908B4 publication Critical patent/DE112013006908B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/54—Artificial arms or hands or parts thereof
    • A61F2/58—Elbows; Wrists ; Other joints; Hands
    • A61F2/583—Hands; Wrist joints
    • A61F2/588—Hands having holding devices shaped differently from human fingers, e.g. claws, hooks, tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2002/5038—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement
    • A61F2002/5039—Hinged joint, e.g. with transverse axle restricting the movement allowing only for single rotation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/50—Prostheses not implantable in the body
    • A61F2/68—Operating or control means
    • A61F2/70—Operating or control means electrical
    • A61F2002/701—Operating or control means electrical operated by electrically controlled means, e.g. solenoids or torque motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0041—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements using additional screws, bolts, dowels or rivets, e.g. connecting screws
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
    • A61F2220/0091—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements connected by a hinged linkage mechanism, e.g. of the single-bar or multi-bar linkage type
    • 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

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gelenkmechanismus-System zu schaffen, bei dem eine Vielzahl von Fingern entsprechend der Form eines zu ergreifenden Objektes in unterschiedlichen Formen gekrümmt werden kann, und das einen einfachen Aufbau hat, und des Weiteren darin, eine Hand mit dem Gelenkmechanismus-System zu schaffen. Ein Gelenkmechanismus-System umfasst eine Vielzahl von Fingern (Gelenkmechanismen) 80A, 80B, von denen jeder wenigstens ein Anbringungselement 10, einen ersten Fingerteil 81, der über einen ersten Verbindungsteil 87 drehbar mit dem Anbringungselement 10 verbunden ist, einen zweiten Fingerteil 91, der über einen zweiten Verbindungsteil 97 drehbar mit dem ersten Fingerteil 81 verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil 111 aufweist, der über einen vierten Verbindungsteil 115 drehbar mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden ist und mit einem dritten Verbindungsteil 113 verbunden ist, wobei durch Ausfahren des dritten Verbindungsteils 113 auf den vierten Verbindungsteil 115 zu der erste Fingerteil 81 und der zweite Fingerteil 91 als Einheit um den ersten Verbindungsteil 87 herum gedreht werden oder der zweite Fingerteil 91 um den zweiten Verbindungsteil 97 herum gedreht wird, wenn die Drehung des ersten Fingerteils 81 blockiert wird. Die Finger 80A, 80B sind parallel zueinander angeordnet, und die dritten Verbindungsteile 113 der jeweiligen Finger 80A, 80B werden von einem einzelnen Antriebsmechanismus 30 zusammen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung angetrieben.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gelenkmechanismus, einen Finger und eine Hand.
  • Hintergrund
  • Als ein Gelenkmechanismus für eine Handprothese oder eine Roboterhand (zusammen als ”Hand” bezeichnet) sind herkömmliche Gelenkmechanismen entwickelt worden, die in der Lage sind, im Wesentlichen die gleichen Bewegungen wie menschliche Fingergelenke auszuführen. Ein derartiger herkömmlicher Gelenkmechanismus ist beispielsweise ein Mechanismus, bei dem eine Vielzahl von Fingerteilen (die jeweils Knochen eines Fingers entsprechen, die als Glieder bezeichnet werden) drehbar miteinander verbunden sind und jeder der verbundenen Fingerteile von einer Antriebseinrichtung so angetrieben wird, dass die jeweiligen Fingerteile in gewünschtem Maß gedreht werden (siehe beispielsweise die Patentdokumente 1, 2, 3 und 4). Als die Antriebseinrichtung kann ein Linear-Stellglied, ein Motor, ein fluiddruckgetriebenes Stellglied oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Wenn eine menschliche Hand ein Objekt ergreift, wird des Weiteren eine Vielzahl von Fingern in jeweils unterschiedlichen Formen gekrümmt, so dass die jeweiligen Finger die Oberfläche des Objektes mit im Wesentlichen dem gleichen Druck berühren. Um eine derartige Bewegung mit dem oben dargestellten herkömmlichen Gelenkmechanismus auszuführen, müssen Antriebseinrichtungen vorhanden sein, mit denen jeder Finger unabhängig angetrieben wird, so dass die jeweiligen Finger in unterschiedlichen Winkeln gekrümmt werden können (siehe beispielsweise Patentdokument 1), oder ist es als Alternative erforderlich, Kraft von einer einzelnen Antriebseinrichtung auf die mehreren Finger zu verteilen (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
  • Dokumente des Standes der Technik
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP 2011-104752 A
    • Patentdokument 2: JP 2001-277175 A
    • Patentdokument 3: WO 2008-26574
    • Patentdokument 4: JP H08-126984 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösendes Problem
  • Wenn jedoch für jeden Finger eine Antriebseinrichtung vorhanden ist, ist es nicht möglich, einen Gelenkmechanismus und eine Hand mit dem Gelenkmechanismus zu verkleinern, da viele Antriebseinrichtungen vorhanden sind. Des Weiteren verhindert dies Verringerung von Kosten und/oder Gewicht.
  • Wenn hingegen die Kraft der einzelnen Antriebseinrichtung auf die mehreren Finger verteilt wird, ist es nicht möglich, einen Gelenkmechanismus und eine Hand mit dem Gelenkmechanismus zu verkleinern, da ein komplexes System aus mehreren Einheiten erforderlich ist, das aus Riemenscheiben, Zahnrädern, Differentialgetrieben und dergleichen besteht. Dies verhindert gleichfalls Verringerung von Kosten und/oder Gewicht.
  • Bei einem Gelenkmechanismus in Patentdokument 3 (siehe 10 bis 13) bestehen ein mittlerer (Zwischenelement) und ein distaler bzw. vorderer (vorderes Element) von drei Fingerteilen, die einen Finger bilden, aus Platten, die jeweils in einer U-Form ausgebildet sind, die sich zur Innenseite (Handflächen-Seite) hin öffnet. Dementsprechend ist eine untere Fläche eines unteren Endes bzw. Bodens der U-Form der Außenseite (Rückseite) zugewandt, so dass die untere Fläche nicht als eine Kontaktfläche zum Ergreifen eines Objektes dient. Ein zusätzliches Teil, das als die Kontaktfläche dient, ist erforderlich, so dass die Anzahl von Einzelteilen zunimmt, wodurch die Struktur komplex wird und das Gewicht zunimmt. Da ein Gelenk (zweiter Wellenabschnitt) zum drehbaren Verbinden eines Anbringungselementes (erstes Verbindungsglied) und des mittleren Fingerteils (des Zwischenelementes) unterhalb eines Gelenks (erstes Scharnier) zum drehbaren Verbinden eines proximalen bzw. hinteren Fingerteils (hinteres Element) und des mittleren Fingerteils (des Zwischenelementes) angeordnet ist, wird die Höhe des Fingers vergrößert. Dementsprechend besteht ein Problem dahingehend, dass es nicht möglich ist, die Höhe des Gelenkmechanismus zu verringern.
  • Des Weiteren bestehen bei einem Gelenkmechanismus gemäß Patentdokument 4 drei Fingerteile (Verbindungsglied) sämtlich aus Platten, die jeweils in einer U-Form ausgebildet sind, die sich zur Außenseite (Rückseite) so öffnet, dass eine untere Fläche eines Bodens der U-Form als eine Kontaktfläche zum Ergreifen eines Objektes dient. Mittels Fluiddruck betätigte Stellglieder befinden sich jedoch außerhalb der jeweiligen Finger, so dass die Größe der Finger zunimmt. Dementsprechend besteht nicht nur ein Problem dahingehend, dass es unmöglich ist, die Höhe des Gelenkmechanismus zu reduzieren, sondern auch ein Problem aufgrund einer komplexen Struktur, einer großen Anzahl von Teilen und eines großen Gewichtes.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Probleme gemacht und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gelenkmechanismus zu schaffen, bei dem eine Vielzahl von Fingern entsprechend der Form eines zu ergreifenden Objektes in unterschiedliche Formen gekrümmt werden kann, der einen einfachen Aufbau hat und der Verringerung von Größe, Kosten und Gewicht ermöglicht, und des Weiteren darin, eine Hand mit dem Gelenkmechanismus zu schaffen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Gelenkmechanismus zu schaffen, der eine Verringerung der Höhe und Vereinfachung des Aufbaus zulässt, und darin, einen Finger und eine Hand mit dem Gelenkmechanismus zu schaffen.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Ein Gelenkmechanismus-System gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vielzahl von Gelenkmechanismen umfasst, von denen jeder wenigstens ein Anbringungselement, einen ersten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen ersten Verbindungsteil drehbar mit dem Anbringungselement verbunden ist, einen zweiten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen zweiten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil aufweist, dessen vorderer Endabschnitt über einen vierten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt mit einem dritten Verbindungsteil zum Ausüben von Antriebskraft verbunden ist, wobei durch Ausfahren des dritten Verbindungsteils auf den vierten Verbindungsteil zu der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil als Einheit um den ersten Verbindungsteil herum gedreht werden oder der zweite Fingerteil um den zweiten Verbindungsteil herum gedreht wird, wenn die Drehung des ersten Fingerteils blockiert wird, die Vielzahl von Gelenkmechanismen parallel zueinander angeordnet sind und das Gelenkmechanismus-System des Weiteren einen einzelnen Antriebsmechanismus umfasst, mit dem die dritten Verbindungsteile der jeweiligen Gelenkmechanismen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung angetrieben werden, so dass die Vielzahl von Gelenkmechanismen zusammen angetrieben werden.
  • Bei dem Gelenkmechanismus-System können die ersten und die zweiten Fingerteile entsprechend der Form eines zu ergreifenden Objektes leicht in unterschiedlichen Formen gekrümmt werden, indem einfach die mehreren Gelenkmechanismen, die parallel angeordnet sind, zusammen mit dem einzelnen Antriebsmechanismus angetrieben werden. Dadurch wird die Bewegung erleichtert, die der Bewegung einer Vielzahl von Fingern einer menschlichen Hand gleicht. Da nur der einzelne Antriebsmechanismus eingesetzt wird, mit dem die dritten Verbindungsteile der jeweiligen Gelenkmechanismen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung angetrieben werden, ermöglicht dies einfachen Aufbau und darüber hinaus Verringerung von Größe, Kosten und Gewicht. Es ist anzumerken, dass die Formulierung ”gleiche Richtung” verschiedene Richtungen, wie beispielsweise die gleiche lineare Richtung und die gleiche Drehrichtung, einschließt.
  • Bei dem beschriebenen Gelenkmechanismus-System befindet sich der zweite Verbindungsteil zum Verbinden des zweiten Fingerteils mit dem ersten Fingerteil vorzugsweise an der Innenseite des vierten Verbindungsteils zum Verbinden des ersten Antriebsteils mit dem zweiten Fingerteil. Durch diesen Aufbau wird die Antriebskraft des ersten Antriebsteils, der mit dem Antriebsmechanismus verbunden ist, zunächst auf den zweiten Fingerteil übertragen und dann auf den ersten Fingerteil übertragen, um Drehmoment um den ersten und den zweiten Verbindungsteil herum auf den ersten und den zweiten Fingerteil auszuüben.
  • Des Weiteren können die jeweiligen Gelenkmechanismen darüber hinaus einen dritten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen fünften Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist, sowie einen zweiten Antriebsteil umfassen, dessen vorderer Endabschnitt über einen siebten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des dritten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt über einen sechsten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Antriebsteils oder über einen sechsten Verbindungsteil mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, wobei, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil durch den zweiten Antriebsteil relativ zu dem zweiten Fingerteil gedreht wird.
  • Bei diesem Aufbau kann der dritte Fingerteil relativ zu dem zweiten Fingerteil in Verbindung mit der Drehung des zweiten Fingerteils relativ zu dem ersten Fingerteil gedreht und gekrümmt werden.
  • Des Weiteren kann wenigstens der erste, der zweite, der dritte oder der vierte Verbindungsteil eines der Gelenkmechanismen eine Position haben, die sich von der des anderen Gelenkmechanismus bzw. der anderen Gelenkmechanismen unterscheidet.
  • Bei diesem Aufbau können die jeweiligen Fingerteile verschieden gekrümmt werden, indem die dritten Verbindungsteile der jeweiligen Gelenkmechanismen mit dem einzelnen Antriebsmechanismus zusammen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung angetrieben werden, selbst wenn die Gelenkmechanismen nicht in Kontakt mit einem Objekt sind. Wenn beispielsweise eine menschliche Hand ein Objekt ergreift, wird im Allgemeinen der fünfte Finger zuerst gekrümmt, und die anderen Finger folgen. Eine derartige Bewegung wird mit dem einfachen Aufbau erzielt. Des Weiteren kann der Antriebsmechanismus ein Verbindungsglied, das mit den jeweiligen dritten Verbindungsteilen verbunden ist, um die dritten Verbindungsteile zusammen hin- und herzubewegen, sowie ein Stellglied zum Antreiben des Verbindungsgliedes umfassen.
  • Bei der Struktur, bei der die dritten Verbindungsteile, wie oben erwähnt, durch das Verbindungsglied hin- und herbewegt werden, sind ein einfacher Aufbau sowie Verringerung von Größe, Kosten und Gewicht möglich.
  • Des Weiteren kann der erwähnte Gelenkmechanismus eine Hand (eine künstliche Hand oder eine Roboterhand) bilden.
  • Weiterhin ist ein Gelenkmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens ein Anbringungselement, einen ersten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen ersten Verbindungsteil drehbar mit dem Anbringungselement verbunden ist, einen zweiten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen zweiten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil umfasst, dessen vorderer Endabschnitt über einen vierten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt mit einem dritten Verbindungsteil zum Ausüben von Antriebskraft drehbar verbunden ist, wobei durch Ausfahren des dritten Verbindungsteils auf den vierten Verbindungsteil zu der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil zusammen um den ersten Verbindungsteil herum gedreht werden oder der zweite Fingerteil um den zweiten Verbindungsteil herum gedreht wird, wenn Drehung des ersten Fingerteils blockiert wird, der erste und der zweite Fingerteil jeweils aus einer Platte bestehen, die in U-Form ausgebildet ist, und sie so angeordnet sind, dass untere Flächen von Böden derselben nach innen gewandt sind, der vierte Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem hinteren Ende des zweiten Fingerteils angeordnet ist und wenigstens ein Teil des vierten Verbindungsteils in eine Öffnung eintritt, die in der Außenseite des ersten Fingerteils ausgebildet ist, und der vierte Verbindungsteil über die Öffnung des ersten Fingerteils nach außen freigelegt wird, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil nach innen gekrümmt wird.
  • Bei dem beschriebenen Gelenkmechanismus können, da der erste und der zweite Fingerteil jeweils aus einer Platte bestehen, die in einer U-Form ausgebildet ist und so angeordnet sind, dass die unteren Flächen des Bodens derselben nach innen gewandt sind, diese unteren Flächen als direkte Kontaktflächen mit dem Objekt dienen. Damit können der Aufbau vereinfacht und das Gewicht verringert werden. Da der vierte Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem hinteren Ende des zweiten Fingerteils angeordnet ist, überlappen der zweite und der vierte Verbindungsteil einander in der vertikalen Richtung nicht, so dass die Höhe eines Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil herum verringert werden kann, der den ersten und den zweiten Fingerteil verbindet. Gleichzeitig wird ein Raum im Inneren des ersten Fingerteils als ein Teil des Raums für Schwenkbewegung des vierten Verbindungsteils genutzt, so dass das Maß des Vorstehens (Dimension des Vorstehens) des über die Öffnung des ersten Fingerteils nach außen vorstehenden vierten Verbindungsteils beim Krümmen des zweiten Fingerteils in Bezug auf den ersten Fingerteil nach innen verringert wird. Das heißt, auch wenn der erste und der zweite Fingerteil jede beliebige Position (geöffnet oder geschlossen) einnehmen, ermöglicht dieser Aufbau Verringerung der Höhe des Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil verbindet.
  • Vorzugsweise umfasst der beschriebene Gelenkmechanismus des Weiteren einen dritten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen fünften Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des zweiten Verbindungsteils verbunden ist, sowie einen zweiten Antriebsteil, dessen vorderer Endabschnitt über einen siebten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des dritten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt über einen sechsten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, wobei, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil durch den zweiten Antriebsteil relativ zu dem zweiten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil aus einer Platte besteht, die in U-Form ausgebildet ist, und er so angeordnet ist, dass eine untere Fläche eines Bodens derselben nach innen gewandt ist, der sechste Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem vorderen Ende des ersten Fingerteils angeordnet ist und in einen Ausschnitt für den sechsten Verbindungsteil eingeführt ist, der in jeder Rückseiten-Kante eines rechten und eines linken Seitenwandabschnitts des zweiten Fingerteils ausgebildet ist, und, wenn der dritte Fingerteil relativ zu dem zweiten Fingerteil nach innen gekrümmt wird, der sechste Verbindungsteil aus dem Ausschnitt für den sechsten Verbindungsteil austritt.
  • Da, wie oben erwähnt, der dritte Fingerteil aus einer Platte besteht, die in einer U-Form ausgebildet ist, und er so angeordnet ist, dass die untere Fläche des Bodens derselben nach innen gewandt ist, kann ähnlich wie bei dem ersten und dem zweiten Fingerteil die untere Fläche als direkte Kontaktfläche mit dem Objekt dienen. Damit können der Aufbau vereinfacht und das Gewicht verringert werden. Da der sechste Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem vorderen Ende des ersten Fingerteils angeordnet ist, überlappen der zweite und der sechste Verbindungsteil einander in der vertikalen Richtung nicht, so dass auch Verringerung der Höhe eines Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil herum ermöglicht wird, der den ersten und den zweiten Fingerteil verbindet. Des Weiteren befindet sich der in dem zweiten Fingerteil ausgebildete Ausschnitt für den sechsten Verbindungsteil zwischen dem rechten und dem linken Seitenwandabschnitt des ersten Fingerteils, so dass das Maß des Vorstehens (Dimension des Vorstehens) des sechsten Verbindungsteils, der von dem zweiten Verbindungsteil nach außen vorsteht, reduziert wird. Das heißt, auch wenn der erste und der zweite Fingerteil jede beliebige Position (geöffnet oder geschlossen) einnehmen, ermöglicht dieser Aufbau Verringerung der Höhe des Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil verbindet.
  • Die vorliegende Erfindung schafft darüber hinaus einen Finger, bei dem der oben beschriebene Gelenkmechanismus eingesetzt wird, und schafft des Weiteren eine Hand (eine künstliche Hand oder eine Roboter-Hand), die eine Vielzahl der Finger umfasst.
  • Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Vielzahl von Gelenkmechanismen entsprechend der Form eines zu ergreifenden Objektes in unterschiedliche Formen zu krümmen, und Vereinfachung der Struktur, Verringerung von Größe, Kosten und Gewicht der Gelenkmechanismen zuzulassen.
  • Des Weiteren können gemäß der vorliegenden Erfindung die Höhe von Fingerteilen reduziert und die Struktur vereinfacht werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Perspektivansicht einer Hand 1-1.
  • 2 ist eine Seitenansicht der Hand 1-1.
  • 3 ist eine Draufsicht auf die Hand 1-1.
  • 4 ist eine Darstellung, die der Erläuterung von Bewegung der Hand 1-1 dient.
  • 5 ist eine Darstellung, die der Erläuterung von Bewegung der Hand 1-1 dient.
  • 6 ist eine Darstellung, die der Erläuterung von Bewegung der Hand 1-1 dient.
  • 7 ist eine Seitenansicht einer Hand 1-2.
  • 8 ist eine Seitenansicht einer Hand 1-3.
  • 9 ist eine Perspektivansicht einer Hand 1-3, von schräg oben gesehen.
  • 10 ist eine Perspektivansicht der Hand 1-3, von schräg unten gesehen.
  • 11 ist eine Perspektivansicht eines Verbindungselementes 50-3.
  • 12(a) ist eine Seitenansicht eines ersten Fingerteils 81-3, und 12(b) ist eine Schnittansicht von 12(a) entlang einer Linie A-A.
  • 13 ist eine Seitenansicht eines zweiten Fingerteils 91-3.
  • 14 ist eine Seitenansicht eines dritten Fingerteils 101-3.
  • 15 ist eine Darstellung, die der Erläuterung von Bewegung der Hand 1-3 dient.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Perspektivansicht einer Hand 1-1, bei der ein Gelenkmechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, 2 ist eine Seitenansicht der Hand 1-1, und 3 ist eine Draufsicht auf die Hand 1-1. Die Hand 1-1 umfasst, wie in diesen Figuren dargestellt, ein Anbringungselement (Sockelelement) 10, einen Antriebsmechanismus 30, der an dem Anbringungselement 10 angebracht ist, sowie ein Paar Finger 80A, 80B, die an dem Anbringungselement 10 angebracht sind und von dem Antriebsmechanismus 30 angetrieben werden. In der folgenden Beschreibung wird die Seite, zu der die Finger 80A, 80B gekrümmt werden (in 1 untere Seite), als Innenseite oder Handflächen-Seite bezeichnet, und die andere Seite (in 1 obere Seite) wird als Außenseite oder Rückseite bezeichnet (das Gleiche gilt für die anderen Ausführungsformen).
  • Das Anbringungselement 10 hat im Wesentlichen die Form einer Platte, und seine obere Fläche ist eine Anbringungsfläche 11 für einen Antriebsmechanismus. Das Anbringungselement 10 weist Abschnitte 13 zum Anbringen von Fingerteilen (in 1 ist nur eine nahegelegene Seite mit unterbrochenen Linien dargestellt), die von beiden Seiten einer Endfläche (vordere Fläche) vorstehen, an einer Seite des Anbringungselementes 10 (die in den Figuren mit Pfeil X gekennzeichnete Seite) zum Installieren der Finger 80A, 80B auf. Erste Fingerteile 81, wie sie weiter unten beschrieben werden, sind drehbar an den Abschnitten 13 zum Anbringen von Fingerteilen angebracht. Das Anbringungselement 10 ist mit einem Abschnitt 15 (siehe 3) zum Anbringen eines rechteckigen Gleitelementes, der von der Endfläche vorsteht, von der die Abschnitte 13 zum Anbringen von Fingerteilen vorstehen, an einer Position zwischen den Abschnitten 13 zum Anbringen von Fingerteilen versehen. An unteren Enden der Abschnitte 13 zum Anbringen von Fingerteilen steht ein Paar stehender Abschnitte 17 von der oberen Fläche des Anbringungselementes 10 nach oben (in der mit Pfeil Z gezeigten Richtung) vor.
  • Der Antriebsmechanismus 30 umfasst ein Linear-Stellglied 31 und ein Verbindungsglied 40. Das Linear-Stellglied 31 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Stellglied-Körper 33 sowie eine Stange 35 auf, die einziehbar von einem Ende des Stellglied-Körpers 33 vorsteht. Das Linear-Stellglied 31 wird elektrisch betrieben, um das Maß des Vorstehens der Stange 35 zu regulieren. Der Stellglied-Körper 33 ist in der Mitte der Anbringungsfläche 11 für den Antriebsmechanismus des Anbringungselementes 10 so befestigt, dass die Stange 35 auf das Verbindungsglied 40 (in der Richtung von Pfeil X) zu vorsteht.
  • Das Verbindungsglied 40 verbindet das Linear-Stellglied 31 und die zwei Finger 80A, 80B. Als das Verbindungsglied 40 wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Linearführung eingesetzt. Das Verbindungsglied 40 umfasst das Gleitelement 41 und eine Schiene 43 (siehe 3). Das Gleitelement 41 ist ein im Wesentlichen rechteckiger Block und ist an einem Abschnitt 15 zum Anbringen des Gleitelementes des Anbringungselementes 10 angeordnet. Das Ende der Stange 35 ist an einer Seite des Gleitelementes 41 angebracht. Die Schiene 43 ist linear und ist so an dem Abschnitt 15 zum Anbringen des Gleitelementes befestigt, dass sie sich in der Gleitrichtung des Gleitelementes 41 (der Richtung von Pfeil X) erstreckt. Das Gleitelement 41 wird von der Schiene 43 so geführt, dass es linear und hin- und her beweglich gleitet. Das heißt, wenn das Linear-Stellglied 31 angetrieben wird, wird das Gleitelement 41 angetrieben und gleitet über die Stange 35 an der Schiene 43 entlang. Paarige Wellenabschnitte stehen von der rechten und der linken Seite des Gleitelementes 41 (der Richtung von Pfeil Y) vor. Die Enden der Wellenabschnitte 47 sind drehbar mit einen dritten Verbindungsteil 113 eines ersten Antriebsteils 111 verbunden, der weiter unten beschrieben wird.
  • Da die Finger 80A, 80B den gleichen Aufbau haben, erfolgt die Beschreibung hauptsächlich unter Bezugnahme auf einen von ihnen, d. h. Finger 80A. Der Finger 80A umfasst einen ersten Fingerteil 81, der drehbar an dem Anbringungselement 10 angeordnet ist, einen zweiten Fingerteil 91, der drehbar an dem ersten Fingerteil 81 angeordnet ist, einen dritten Fingerteil 101, der drehbar an dem zweiten Fingerteil 91 angeordnet ist, sowie einen ersten und einen zweiten Antriebsteil 111, 121 zum Antreiben des ersten, des zweiten sowie des dritten Fingerteils.
  • Der erste Fingerteil 81 besteht aus einer Platte und wird ausgebildet, indem ein unterer Abschnitt der Platte so in eine U-Form gebogen wird, dass beide Wände der U-Form parallel zueinander sind. Die paarigen parallelen Wände werden als erste Finger-Körperabschnitte 83 bzw. 85 bezeichnet. Das heißt, die beiden ersten Finger-Körperabschnitte 83, 85 sind über eine Bodenplatte verbunden.
  • Der erste Finger-Körperabschnitt 83, der sich an der Innenseite befindet, ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet, d. h., ein oberer Abschnitt des ersten Körperabschnitts 85 ist abgeschnitten, um die Bewegung des Wellenabschnitts 47 nicht zu behindern. Da der Finger-Körperabschnitt 83, der sich an der Außenseite befindet, keinen Einschränkungen unterliegt, ist der erste Finger-Körperabschnitt 83 größer als der erste Finger-Körperabschnitt 85, um die mechanische Festigkeit zu verbessern. An der hinteren Seite der ersten Finger-Körperabschnitte 83, 85 (der Seite nahe an dem Anbringungselement 10) ist der Abschnitt 13 zum Anbringen von Fingerteilen des Anbringungselementes 10 zwischen den unteren Abschnitten der ersten Finger-Körperabschnitte 83, 85 eingeschlossen. Der erste Fingerteil 81 ist über einen ersten Verbindungsteil 87, der sich an den Abschnitten befindet, die den Abschnitt 13 zum Anbringen von Fingerteilen einschließen, drehbar mit dem Anbringungselement 10 verbunden. Der erste Verbindungsteil 87 ist mit einem Lager versehen.
  • Der zweite Fingerteil 91 besteht aus einer Platte und wird ausgebildet, indem ein unterer Abschnitt der Platte so in eine U-Form gebogen wird, dass beide Wände der U-Form parallel zueinander sind. Die paarigen parallelen Wände werden als zweite Finger-Körperabschnitte 93 bzw. 95 bezeichnet. Das heißt, die beiden zweiten Finger-Körperabschnitte 93, 95 sind über eine Bodenplatte verbunden. Die zweiten Finger-Körperabschnitte 93, 95 haben im Wesentlichen die gleiche Form.
  • An der hinteren Seite der zweiten Finger-Körperabschnitte 93, 95 (der Seite nahe an dem ersten Fingerteil 81) sind die unteren Abschnitte derselben so geformt, dass sie eine Breite haben, durch die sie in einen Zwischenraum zwischen den vorderen Abschnitten der ersten Finger-Körperabschnitte 83, 85 des ersten Fingerteils 81 passen. Der zweite Fingerteil 91 ist über einen zweiten Verbindungsteil 97, der sich an den Abschnitten befindet, die von dem ersten Fingerteil 81 eingeschlossen werden, drehbar mit dem ersten Fingerteil 81 verbunden. Der zweite Verbindungsteil 97 ist mit einem Lager versehen.
  • Der dritte Fingerteil 101 besteht aus einer Platte und wird ausgebildet, indem ein oberer Abschnitt der Platte so in die Form eines umgekehrten U gebogen wird, dass beide Wände der umgekehrten U-Form parallel zueinander sind. Die paarigen parallelen Wände werden als dritte Finger-Körperabschnitte 103 bzw. 105 bezeichnet. Das heißt, die beiden dritten Finger-Körperabschnitte 103, 105 sind über eine obere Platte miteinander verbunden. Die dritten Finger-Körperabschnitte 103, 105 haben im Wesentlichen den gleichen Aufbau.
  • An der hinteren Seite der dritten Finger-Körperabschnitte 103, 105 (die Seite nahe an dem zweiten Fingerteil 91) sind die unteren Abschnitte derselben außerhalb der vorderen Abschnitte der paarigen zweiten Finger-Körperabschnitte 93, 95 des zweiten Fingerteils 91 so angeordnet, dass sie diese einschließen. Der dritte Fingerteil 101 ist über einen fünften Verbindungsteil 107, der sich an den Abschnitten befindet, die den zweiten Fingerteil 91 einschließen, drehbar mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden. Der fünfte Verbindungsteil 107 ist mit einem Lager versehen.
  • Der erste Antriebsteil 111 hat eine plattenartige Form und ist über einen dritten Verbindungsteil 113 an der hinteren Seite des ersten Antriebsteils 111 (der Seite nahe an dem Anbringungselement 10) drehbar mit einem Ende jedes Wellenabschnitts 47 des Gleitelementes 41 verbunden. An der vorderen Seite des ersten Antriebsteils 111 (der Seite nahe an dem zweiten Fingerteil 91) ist der erste Antriebsteil 111 hingegen über einen vierten Verbindungsteil 115 drehbar mit Abschnitten an der hinteren Seite (oberhalb des zweiten Verbindungsteils 97) des zweiten Fingerteils 91 verbunden. Das heißt, der erste Antriebsteil 111 ist über den vierten Verbindungsteil 115 mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden, und der erste Fingerteil 81 ist über den zweiten Verbindungsteil 97, der sich an der Innenseite des vierten Verbindungsteils 115 befindet, mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden. Der dritte Verbindungsteil 113 und der vierte Verbindungsteil 115 sind jeweils mit Lagern versehen.
  • Der zweite Antriebsteil 121 hat eine plattenartige Form und ist über einen sechsten Verbindungsteil 123 (siehe 2) an der hinteren Seite des zweiten Antriebsteils 121 (der Seite nahe an dem ersten Antriebsteil 111) drehbar mit einem vorderen Endabschnitt (unterhalb des vierten Verbindungsteils 115) des ersten Antriebsteils 111 verbunden. Ein vorderer Endabschnitt des zweiten Antriebsteils 121 (die Seite nahe an dem dritten Fingerteil 101) hingegen ist über einen siebten Verbindungsteil 125 drehbar mit einem hinteren Endabschnitt (oberhalb des fünften Verbindungsteils 107) des dritten Fingerteils 101 verbunden. Der sechste Verbindungsteil 123 und der siebte Verbindungsteil 125 sind jeweils mit Lagern versehen.
  • An vorgegebenen Positionen sind die Finger 80A, 80B jeweils mit Spanneinrichtungen, wie beispielsweise einer Schraubenfeder, versehen, mit denen die Fingerteile 81, 91, 101 vollständig in eine Ausstreckrichtung gespannt werden, jedoch sind die Spanneinrichtungen nicht dargestellt.
  • Im Folgenden wird Bewegung der oben beschriebenen Hand 1-1 erläutert. 4 bis 6 sind Darstellungen, die der Erläuterung von Bewegung der Hand 1-1 dienen. In einem Zustand, in dem die Stange 35 des Linear-Stellgliedes 31, wie in 2 gezeigt, maximal in den Stellglied-Körper eingezogen ist, befinden sich das Gleitelement 41 und der dritte Verbindungsteil 113 am nächsten an dem Stellglied-Körper, und der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81, 91, 101 werden so gehalten, dass sie im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind.
  • Wenn das Linear-Stellglied 31 von dem beschriebenen Zustand ausgehend so angetrieben wird, dass das Gleitelement 41 über die Stange 35 nach vorn (in der Richtung von Pfeil X) geschoben wird, wird der dritte Verbindungsteil 113 auf den vierten Verbindungsteil 115 zu ausgefahren, so dass der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81, 91, 101, wie in 4 gezeigt, mittels Bewegung um den ersten Verbindungsteil 87 herum als Einheit um den ersten Verbindungsteil 87 herum gedreht werden. Der Grund dafür, dass der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81, 91, 101 als Einheit gedreht werden, besteht darin, dass Spannkraft ausgeübt wird, um die lineare Ausrichtung des ersten, des zweiten und des dritten Fingerteils 81, 91, 101 als Ganzes aufrechtzuerhalten. Wenn die Stange 35 weiter nach vorn ausgefahren wird, wie dies in 4 mit unterbrochenen Linien dargestellt ist, werden der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81, 91, 101 weiter gedreht, wobei ihre Ausrichtung aufrechterhalten wird. Diese Bewegung dient beispielsweise dazu, einen Gegenstand mit den Fingerspitzen festzuklemmen. Wenn hingegen das Linear-Stellglied 31 angetrieben wird, um das Gleitelement 41 einzuziehen, bewegen sich der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81, 91, 101 umgekehrt zu der oben beschriebenen Bewegung und werden so zusammen in der entgegengesetzten Richtung gedreht, wobei ihre Ausrichtung aufrechterhalten wird, so dass sie in den in 2 gezeigten Zustand zurückkehren.
  • Ein Objekt 130 ist, wie in 5 gezeigt, mit einer unteren Fläche 81A an einer sich bewegenden Seite (greifende Seite, Innenseite) des ersten Fingerteils 81 in Kontakt. Wenn das Linear-Stellglied 31 von dem beschriebenen Zustand ausgehend so angetrieben wird, dass das Gleitelement 41 über die Stange 35 nach vorn (in der Richtung von Pfeil X) geschoben wird, wird der dritte Verbindungsteil 113 auf den vierten Verbindungsteil 115 zu ausgefahren. Da der erste Fingerteil 81 durch das Objekt 130 daran gehindert wird, sich zu drehen, überwindet die Kraft, mit der der dritte Verbindungsteil 113 geschoben wird, die Spannkraft der Spanneinrichtung (Spannkraft, mit der die Ausrichtung des ersten, des zweiten und des dritten Fingerteils 81, 91, 101 linear gehalten wird), so dass sich der zweite Fingerteil 91 um den zweiten Verbindungsteil 97 herum dreht. Da der sechste Verbindungsteil 123, der an dem ersten Antriebsteil 111 angeordnet ist, relativ zu dem vierten Verbindungsteil 115 nach vorn verschoben wird, wird der zweite Antriebsteil 121 nach vorn geschoben. Dementsprechend wird der siebte Verbindungsteil 125 nach vorn geschoben, so dass sich der dritte Fingerteil 101 relativ zu dem zweiten Fingerteil 91 um den fünften Verbindungsteil 107 herum nach unten dreht.
  • Wenn das Linear-Stellglied 31 weiter angetrieben wird, so dass das Gleitelement 41 über die Stange 35 weiter nach vorn geschoben wird, werden, wie in 5 mit Strichlinien oder Strich-Punkt-Linien dargestellt, der zweite Fingerteil 91 und der dritte Fingerteil 101 weiter gekrümmt, während der erste Fingerteil 81 stationär bleibt, so dass das Objekt 130 ergriffen wird.
  • Wenn das Linear-Stellglied 31 von dem in 5 dargestellten Zustand ausgehend angetrieben wird, um das Gleitelement 41 einzuziehen, bewegen sich der zweite und der dritte Fingerteil 91, 101 umgekehrt zu der oben erwähnten Bewegung und werden so in der entgegengesetzten Richtung um den zweiten und den fünften Verbindungsteil 97, 107 herum gedreht, so dass sie in den in 2 gezeigten Zustand zurückkehren.
  • Bezüglich 5 wurde ein Fall beschrieben, in dem das Objekt 130 in Kontakt mit dem ersten Fingerteil 81 ist, wenn sich der erste Fingerteil 81 horizontal erstreckt, so dass verhindert wird, dass sich der erste Fingerteil 81 aus dem sich horizontal erstreckenden Zustand heraus dreht. Jedoch werden, auch wenn der erste Fingerteil 81 in Kontakt mit einem Objekt kommt und nach Drehung um einen vorgegebenen Winkel von dem sich horizontal erstreckenden Zustand aus, wie in 4 gezeigt, zum Halten kommt, der zweite und der dritte Fingerteil 91, 101 nach der Position, an der der erste Fingerteil 81 zum Halten kommt, relativ zu dem ersten Fingerteil 81 gekrümmt.
  • Bei der Hand 1-1 ist, wie aus der oben stehenden Beschreibung ersichtlich wird, der erste Antriebsteil 111 über den vierten Verbindungsteil 115 mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden, und ist der erste Fingerteil 81 über den zweiten Verbindungsteil 97, der sich an der Innenseite des vierten Verbindungsteils 115 befindet, mit dem zweiten Fingerteil 91 verbunden, so dass die Antriebskraft des mit dem Antriebsmechanismus 30 verbundenen ersten Antriebsteils 111 zunächst zu dem zweiten Fingerteil 91 übertragen wird, und dann zu dem ersten Fingerteil 81 übertragen wird, um Drehmoment um den ersten und den zweiten Verbindungsteil 87, 97 herum auf den ersten und den zweiten Fingerteil 81, 91 auszuüben.
  • In Bezug auf 4 und 5 wurde ein Fall beschrieben, in dem die paarigen Finger 80A, 80B der Hand 1-1 die gleiche Bewegung ausführen. Jedoch können die Finger 80A, 80B der Hand 1-1 unterschiedliche Bewegungen ausführen. Das heißt, die untere Fläche 81A des ersten Fingerteils 81 des einen Fingers 80A kommt, wie in 6 gezeigt, an einer Position, an der sich der erste Fingerteil 81 geringfügig von der sich horizontal erstreckenden Position aus dreht, in Kontakt mit dem Objekt 130, während der andere Finger 80B nie in Kontakt mit dem Objekt 130 kommt. Eine derartige Situation tritt typischerweise je nach der Form eines Objektes 130 auf.
  • Wenn das Linear-Stellglied 31 von dem in 2 gezeigten Zustand ausgehend so angetrieben wird, dass das Gleitelement 41 über die Stange 35 nach vorn (in der Richtung von Pfeil X) geschoben wird, führen die Finger 80A und 80B die gleiche Bewegung, wie die oben beschriebene aus, bis der erste Fingerteil 81 des Fingers 80 in 6 in Kontakt mit dem Objekt 130 kommt. Das heißt, die Finger 80A und 80B drehen sich um den ersten Verbindungsteil 87 herum, wobei gleichzeitig ihre Ausrichtung linear gehalten wird. Wenn das Gleitelement 41 weiter nach vorn geschoben wird, verbleibt bei dem Finger 80A, der in Kontakt mit dem Objekt 130 ist, der erste Fingerteil 81 an der Position, und der zweite Fingerteil 91 sowie der dritte Fingerteil 101 werden gekrümmt. Hingegen dreht sich der Finger 80B, der nicht in Kontakt mit dem Objekt 130 ist, um den ersten Verbindungsteil 87 herum und er hält dabei die lineare Ausrichtung aufrecht. Natürlich kommt, wenn der erste Fingerteil 81 des Fingers 80B während der Drehung des Fingers 80B in Kontakt mit dem Objekt 130 kommt, der erste Fingerteil 81 an der Position zum Halten, und die Fingerteile 91, 101 beginnen sich zu krümmen. Es ist anzumerken, dass, selbst wenn die Finger 80A und 80B unterschiedlich gekrümmt werden, sich die dritten Verbindungsteile 113 der Finger 80A und 80B auf der gleichen Höhe befinden.
  • Das heißt, die Hand 1-1 besteht aus den zwei Fingern 80A und 80B, die parallel zueinander sind, wobei, wenn der dritte Verbindungsteil 113 auf den vierten Verbindungsteil 115 zu geschoben wird, der erste Fingerteil 81, der zweite Fingerteil 91 und der dritte Fingerteil 101 zusammen um den ersten Verbindungsteil 87 herum gedreht werden, oder sich der zweite und der dritte Fingerteil 91, 101 um den zweiten und fünften Verbindungsteil 97, 107 herum drehen, wenn Drehung des ersten Fingerteils 81 blockiert wird. Der einzelne Antriebsmechanismus 30, der die dritten Verbindungsteile 113 der jeweiligen Finger 80A und 80B linear über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung antreibt, ermöglicht es, die zwei Finger 80A und 80B zusammen anzutreiben.
  • Bei der Hand 1-1 werden, wie oben erwähnt, die Finger 80A und 80B, die parallel angeordnet sind, von dem einzelnen Antriebsmechanismus 30 zusammen angetrieben, so dass die ersten, zweiten und dritten Fingerteile 81, 91, 101 der jeweiligen Finger 80A und 80B entsprechend der Form des zu ergreifenden Objektes 130 leicht in unterschiedlichen Formen gekrümmt werden. Dadurch wird es einfach, die Bewegung der Bewegung einer Vielzahl von Fingern einer menschlichen Hand anzugleichen.
  • Da nur der einzelne Antriebsmechanismus 30 eingesetzt wird, der die dritten Verbindungsteile 113 der jeweiligen Finger 80A und 80B über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung antreibt, ermöglicht dies einfachen Aufbau und des Weiteren Verringerung von Größe, Kosten und Gewicht. Des Weiteren ist der Aufbau recht einfach, da der Antriebsmechanismus 30 aus dem Verbindungsglied 40, das drehbar mit dem dritten Verbindungsteil 113 verbunden ist und den dritten Verbindungsteil 113 linear hin- und herbewegt, sowie dem Linear-Stellglied 31 besteht, mit dem das Verbindungsglied 40 angetrieben wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • 7 ist eine Seitenansicht einer Hand 1-2, bei der ein Gelenkmechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Bei der in 7 gezeigten Hand 1-2 sind Teile, die identisch mit den Teilen der in 1 bis 6 gezeigten Hand 1-1 sind bzw. ihnen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet (jedoch ist das Suffix ”–2” zu den jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügt). Andere Elemente als die im Folgenden beschriebenen Elemente sind die gleichen wie die der in 1 bis 6 gezeigten Hand 1-1. Punkte, in denen sich die Hand 1-2 von der Hand 1-1 unterscheidet, sind ein Punkt dahingehend, dass das dritte Verbindungsteil 113 eine andere Position hat, und ein Punkt dahingehend, dass das erste Antriebsteil 111-2 entsprechend der Veränderung bei dem dritten Verbindungsteil 113-2 eine andere Form hat.
  • Das heißt, die Position des dritten Verbindungsteils 113-2 der Hand 1-2 liegt höher als die in 2 gezeigte Position des dritten Verbindungsteils 113 der Hand 1-1. Durch diesen Aufbau dreht sich, wenn der in 7 gezeigte dritte Verbindungsteil 113-2 über eine Distanz linear auf den vierten Verbindungsteil 115-2 zu bewegt wird, die der Distanz zum linearen Bewegen des dritten Verbindungsteils 113 auf den vierten Verbindungsteil 115 zu gleich ist, so dass sich der Finger 80A an die mit durchgehenden Linien in 4 gezeigte Position dreht, der Finger 80A-2 an eine in 7 mit Strichlinien dargestellte Position. Der Drehwinkel [θ – 2] des Fingers 80A-2 für diese Bewegung ist kleiner als der Drehwinkel [θ] des erwähnten Fingers 80A (siehe 4) (d. h., [θ – 2] < [θ]).
  • Das heißt, wenn die Position des dritten Verbindungsteils 113-2 gegenüber der Position des dritten Verbindungsteils 113 verändert wird, wird der Drehwinkel [θ – 2] des Fingers 80A-2 gegenüber dem Drehwinkel [θ] des Fingers 80A geändert. Der Effekt gilt für einen Fall, in dem die Position des ersten Verbindungsteils 87-2, des zweiten Verbindungsteils 97-2 oder des vierten Verbindungsteils 115-2 geändert wird. Des Weiteren gilt der Effekt für einen Fall, in dem die Positionen einer Vielzahl von Verbindungsteilen geändert werden.
  • Daher können, wenn der in 1 bis 6 gezeigte Finger 80A (oder Finger 80B) als einer der Finger eingesetzt wird, und der in 7 gezeigte Finger 80A-2 (oder Finger 80B-2) als der andere Finger eingesetzt wird, die jeweiligen Finger unterschiedlich gekrümmt werden, wenn die dritten Verbindungsteile 113 (113-2) zusammen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung mit dem einzelnen Antriebsmechanismus 30-2 angetrieben werden, selbst wenn die Finger nicht in Kontakt mit einem Objekt sind. Wenn eine menschliche Hand ein Objekt ergreift, wird beispielsweise im Allgemeinen der fünfte Finger zuerst gekrümmt und die anderen Finger folgen. Eine derartige Bewegung wird mit der einfachen Struktur erzielt.
  • Dritte Ausführungsform
  • 8 ist eine Seitenansicht einer Hand 1-3, bei der ein Gelenkmechanismus gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, 9 ist eine Perspektivansicht der Hand 1-3, von schräg oben gesehen, und 10 ist eine Perspektivansicht der Hand 1-3, von schräg unten gesehen. Bei der in 8 bis 10 gezeigten Hand sind Teile, die identisch mit den Teilen der in 1 bis 6 gezeigten Hand 1-1 sind oder ihnen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet (jedoch ist das Suffix ”–3” zu den jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügt). Andere Elemente als die im Folgenden beschriebenen Elemente sind die gleichen wie die der in 1 bis 6 gezeigten Hand 1-1. Die Hand 1-3 umfasst, wie in diesen Figuren gezeigt, ein Anbringungselement 10-3, einen Antriebsmechanismus 30-3, der an dem Anbringungselement 10-3 angebracht ist, sowie ein Paar Finger 80A-3, 80B-3, die an dem Anbringungselement 10-3 angebracht sind und von dem Antriebsmechanismus 30-3 angetrieben werden.
  • Das Anbringungselement 10-3 ist mit unterbrochenen Linien bzw. Strich-Punkt-Linien dargestellt. Ein Linear-Stellglied 31-3 des Antriebsmechanismus 30-3 ist an dem Anbringungselement 10-3 angebracht, und das Anbringungselement 10-3 trägt ein Verbindungsglied 50-3 sowie einen ersten Fingerteil 81-3 an einem ersten Verbindungsteil 87-3 so, dass sich das Verbindungsglied 50-3 und der erste Fingerteil 81-3 unabhängig drehen können.
  • Der Antriebsmechanismus 30-3 umfasst das Linear-Stellglied 31-3 und das Verbindungsglied 50-3. Der Aufbau des Linear-Stellgliedes 31-3 ist der gleiche wie der Aufbau des oben beschriebenen Linear-Stellgliedes 31.
  • 11 ist eine Perspektivansicht des Verbindungsgliedes 50-3. Das Verbindungsglied 50-3 ist in Blockform aufgebaut und hat, von der Seite gesehen, im Allgemeinen Herzform. Das Verbindungsglied 50-3 weist eine erste Verbindungsteil-Welle 61-3, die drehbar in eine Bohrung eingeführt ist, die in einem unteren mittigen Abschnitt des Verbindungsgliedes 50-3 ausgebildet ist, eine dritte Verbindungsteil-Welle 63-3, die drehbar in eine Bohrung eingeführt ist, die in einem oberen Abschnitt eines der gegabelten Abschnitte des Verbindungsgliedes 50-3 ausgebildet ist, und des Weiteren eine Verbindungsstange 65-3 auf, die drehbar zwischen paarigen Seitenwänden 55-3 oberer Abschnitte der anderen gegabelten Abschnitte des Verbindungsgliedes 50-3 angeordnet ist.
  • Die beiden Endabschnitte der ersten Verbindungsteil-Welle 61-3 des Verbindungsgliedes 50-3 sind an dem Anbringungselement 10-3 angebracht. Der erste Verbindungsteil 87-3 des ersten Fingerteils 81-3 ist drehbar an den beiden Enden der ersten Verbindungsteil-Welle 61-3 angeordnet, die nach dem Einführen von dem Anbringungselement 10-3 nach außen vorstehen. Das heißt, das Verbindungsglied 50-3 und der erste Fingerteil 81-3 sind so an dem Anbringungselement 10-3 angebracht, dass sie unabhängig voneinander gedreht werden können.
  • An einem Mittelabschnitt der Verbindungsstange 65-3 des Verbindungsgliedes 50-3 ist ein Ende einer Stange 35-3 des Linear-Stellgliedes 31-3 angebracht. Die beiden Enden der dritten Verbindungsteil-Welle 63-3 des Verbindungsgliedes 50-3 sind an dem Verbindungsteil 113-3 des ersten Antriebsteils 111-3 angebracht. Das Verbindungsglied 50-3 ist, wie aus dem Obenstehenden ersichtlich wird, so eingerichtet, dass der erste Verbindungsteil 87-3 und der dritte Verbindungsteil 113-3 sowie die Verbindungsstange 65-3 Ecken einer, von der Seite des Verbindungsgliedes 50-3 her gesehen, dreieckigen Form bilden, die das Linear-Stellglied 31-3 und die zwei Finger 80A-3 und Finger 80B-3 verbindet.
  • Da die Finger 80A-3 und Finger 80B-3 den gleichen Aufbau haben, bezieht sich die Beschreibung im Folgenden vor allem auf einen der Finger 80A-3. Der Finger 80A-3 umfasst den ersten Fingerteil 81-3, der über den ersten Verbindungsteil 87-3 an der hinteren Seite (der Seite nahe an dem Anbringungselement 10-3) drehbar mit dem Anbringungselement 10-3 verbunden ist, einen zweiten Fingerteil 91-3, dessen hintere Seite über einen zweiten Verbindungsteil 97-3 drehbar mit der vorderen Seite des ersten Fingerteils 81-3 (der von dem Anbringungselement 10-3 entfernten Seite) verbunden ist, einen dritten Fingerteil 101-3, dessen hintere Seite über einen fünften Verbindungsteil 107-3 drehbar mit der vorderen Seite des zweiten Fingerteils 91-3 verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil 111-3, dessen vordere Seite über einen vierten Verbindungsteil 115-3 drehbar mit der hinteren Seite des zweiten Fingerteils 91-3 verbunden ist und dessen hintere Seite mit dem dritten Verbindungsteil 113-3 verbunden ist, um Antriebskraft auszuüben, sowie einen zweiten Antriebsteil 121-3, dessen vordere Seite mit einem siebten Verbindungsteil 125-3 an der hinteren Seite des dritten Fingerteils 101-3 verbunden ist und dessen hintere Seite drehbar mit einem sechsten Verbindungsteil 123-3 an der vorderen Seite des ersten Fingerteils 81-3 verbunden ist.
  • 12(a), 12(b) zeigen den ersten Fingerteil 81-3, wobei 12(a) eine Seitenansicht desselben ist und 12(b) eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 12(a) ist. Der erste Fingerteil 81-3 besteht, wie in 12(a), 12(b) sowie 8 bis 10 dargestellt, aus einer Platte und ist in einer U-Form so ausgebildet, dass er ein Paar Seitenwandabschnitte 83-3, 83-3 aufweist, die sich parallel von den beiden Seiten einer unteren Fläche eines Bodens 82-3 aus erstrecken. An den hinteren Abschnitten der Seitenwandabschnitte 83-3, 83-3 ist, wie oben erwähnt, der erste Verbindungsteil 87-3 angeordnet. Über den ersten Verbindungsteil 87-3 ist der erste Fingerteil 81-3 drehbar mit dem Anbringungselement 10-3 verbunden. Der erste Fingerteil 81-3 ist so angeordnet, dass die untere Fläche des Bodens 82-3 der Innenseite (Handflächen-Seite) zugewandt ist und sich dementsprechend eine Öffnung 85-3 an der Außenseite (Rückseite) öffnet. Der erste Verbindungsteil 87-3 ist mit einem Lager versehen. An der vorderen Seite des ersten Fingerteils 81-3 befindet sich der zweite Verbindungsteil 97-3. An einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil 97-3 und dem vorderen Ende des ersten Fingerteils 81-3 befindet sich der sechste Verbindungsteil 123-3. Der erste Fingerteil 81-3 ist mit einer Einführöffnung 821-3 versehen, die ausgebildet wird, indem der Bodenabschnitt 82-3 von einer darunterliegenden Position um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum zu dem vorderen Ende desselben ausgeschnitten wird.
  • 13 ist eine Seitenansicht des zweiten Fingerteils 91-3. Der zweite Fingerteil 91-3 besteht, wie in 13 und 8 bis 10 dargestellt, aus einer Platte und ist in einer U-Form so ausgebildet, dass er ein Paar Seitenwandabschnitte 93-3, 93-3 aufweist, die sich parallel von den beiden Seiten einer unteren Fläche eines Bodens 92-3 aus erstrecken. An den hinteren Abschnitten der Seitenwandabschnitte 93-3, 93-3 befindet sich der zweite Verbindungsteil 97-3. Über den zweiten Verbindungsteil 97-3 ist der zweite Fingerteil 91-3 drehbar mit den Seitenwandabschnitten 83-3, 83-3 des ersten Fingerteils 81-3 drehbar verbunden. An dem zweiten Verbindungsteil 97-3 befindet sich eine Welle zwischen den Seitenwandabschnitten 83-3, 83-3 (93-3, 93-3) (das Gleiche gilt für die anderen Verbindungsteile). Die beiden Seitenwandabschnitte 93-3 des zweiten Fingerteils 91-3 haben jeweils einen Abschnitt, der über dem zweiten Verbindungsteil 97-3 zu dem hinteren Ende vorsteht, an dem sich der vierte Verbindungsteil 115-3 befindet, der drehbar an dem ersten Antriebsteil 111-3 angebracht ist. Die Seitenwandabschnitte 93-3 des zweiten Fingerteils 91-3 weisen jeweils einen U-förmigen Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil auf, der an jeder Rückseiten-Kante 93a-3 an einer Position an der zu dem zweiten Verbindungsteil 97-3 vorderen Seite ausgebildet ist. In den Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil wird der sechste Verbindungsteil 123-3 eingeführt. An der Seite der Rückseiten-Kante 93a-3 ist ein Abschnitt von dem Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil zu dem hinteren Ende niedriger als der andere Abschnitt von dem Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil zu dem vorderen Ende. Die Seitenwandabschnitte 93-3 des zweiten Fingerteils 91-3 weisen jeweils einen im Wesentlichen U-förmigen Ausschnitt 933-3 für den siebten Verbindungsteil auf, der jeweils in der Kante 93b-3 an der Innenseite (Handflächen-Seite) an einer Position an der zu dem fünften Verbindungsteil 107-3 hinteren Seite ausgebildet ist. In den Ausschnitt 933-3 für den siebten Verbindungsteil wird der siebte Verbindungsteil 125-3 eingeführt. An der Seite der Innenseiten-Kante 93b-3 ist ein Abschnitt von dem Ausschnitt 933-3 für den siebten Verbindungsteil zu dem vorderen Ende höher als der andere Abschnitt von dem Ausschnitt 933-3 für den siebten Verbindungsteil zu dem hinteren Ende. Die Breitenabmessung zwischen den Außenflächen der Seitenwandabschnitte 93-3 des zweiten Fingerteils 91-3 ist so eingestellt, dass sie geringfügig kleiner ist als die Breitenabmessung zwischen den Innenflächen der Seitenwandabschnitte 83-3 des ersten Fingerteils 81-3. Um den zweiten Fingerteil 91-3 und den ersten Fingerteil 81-3 an dem zweiten Verbindungsteil 97-2 zu verbinden, wird dementsprechend ein Abschnitt des zweiten Fingerteils 91-3 an der hinteren Seite in den Raum zwischen dem rechten und dem linken Seitenwandabschnitt 83-3 eines Abschnitts an der vorderen Seite des ersten Fingerteils 81-3 eingeführt. Dabei ist der Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil zwischen den Seitenwandabschnitten 83-3, 83-3 des ersten Fingerteils 81-3 angeordnet. Der Abschnitt an der hinteren Seite des zweiten Fingerteils 91-3 wird in die Einführöffnung 821-3 des ersten Fingerteils 81-3 eingepasst. Der zweite Fingerteil 91-3 ist so angeordnet, dass die untere Fläche des Bodens 92-3 der Handflächen-Seite zugewandt ist.
  • 14 ist eine Seitenansicht des dritten Fingerteils 101-3. Der dritte Fingerteil 101-3 besteht, wie in 14 und 8 bis 10 gezeigt, aus einer Platte und ist in einer U-Form so ausgebildet, dass er ein Paar Seitenwandabschnitte 103-3, 103-3 aufweist, die sich parallel von den beiden Seiten einer unteren Fläche eines Bodens 102-3 aus erstrecken. An den oberen Abschnitten der hinteren Abschnitte der Seitenwandabschnitte 103-3, 103-3 befindet sich der fünfte Verbindungsteil 107-3. Über den fünften Verbindungsteil 107-3 ist der dritte Fingerteil 101-3 drehbar mit dem zweiten Fingerteil 91-3 verbunden. Der siebte Verbindungsteil 125-3 befindet sich unterhalb des fünften Verbindungsteils 107-3.
  • Der erste Antriebsteil 111-3 ist, wie in 8 bis 10 gezeigt, eine leistenartige Platte und ist, wie oben erwähnt, über den dritten Verbindungsteil 113-3 an der hinteren Seite desselben drehbar mit dem Verbindungsglied 50-3 verbunden. Der erste Antriebsteil 111-3 ist des Weiteren über den vierten Verbindungsteil 115-3 an dem vorderen Ende des ersten Antriebsteils 111-3 drehbar mit einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil 97-3 und dem hinteren Ende des zweiten Fingerteils 91-3 verbunden. Das heißt, der erste Antriebsteil 111-3 ist über den vierten Verbindungsteil 115-3 mit dem zweiten Fingerteil 91-3 verbunden, während der erste Fingerteil 81-3 über den zweiten Verbindungsteil 97-3 an der Innenseite des vierten Verbindungsteils 115-3 mit dem zweiten Fingerteil 91-3 verbunden ist. Des Weiteren ist der vierte Verbindungsteil 115-3 teilweise in die Öffnung 85-3 eingeführt, die an der Außenseite (Rückseite) des ersten Fingerteils 81-3 ausgebildet ist.
  • Der zweite Antriebsteil 121-3 ist ähnlich wie der erste Antriebsteil 111-3 eine leistenartige Platte und ist über den sechsten Verbindungsteil 123-3 an der hinteren Seite des Antriebsteils 121-3 drehbar mit einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil 97-3 und dem vorderen Ende des ersten Fingerteils 81-3 verbunden. Des Weiteren ist der Antriebsteil 121-3 über den siebten Verbindungsteil 125-3 an der vorderen Seite des Antriebsteils 121-3 drehbar mit einem hinteren Endabschnitt (an der Innenseite des fünften Verbindungsteils 107-3) des dritten Fingerteils 101-3 verbunden.
  • Zwischen dem zweiten Fingerteil 91-3 und dem dritten Fingerteil 101-3 ist eine Spanneinrichtung 140-3, die aus einer Zugfeder besteht, angeordnet und übt permanent Spannkraft in einer Richtung aus, in der der zweite und der dritte Fingerteil 91-3 und 101-3 gestreckt werden (der dritte Fingerteil 101-3 wird relativ zu dem zweiten Fingerteil 91-3 um den fünften Verbindungsteil 107-3 herum zur Außenseite (Rückseite) hin gedreht). Es ist anzumerken, dass sich der fünfte Verbindungsteil 107-3 an der Innenseite (Handflächen-Seite) eines Lagerungspunktes a1 der Spanneinrichtung 140-3 an dem zweiten Fingerteil 91-3 befindet. Das heißt, die Spanneinrichtung 140-3 übt Spannkraft aus und verkürzt den Abstand zwischen dem fest an dem zweiten Fingerteil 91-3 angeordneten Lagerungspunkt a1 und einem fest an dem dritten Fingerteil 101-3 angeordneten Lagerungspunkt a2. Wenn der dritte Fingerteil 101-3 relativ zu dem zweiten Fingerteil 91-3 zur Innenseite (Handflächen-Seite) hin gedreht wird, vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden Lagerungspunkten a1, a2, so dass sie an ihre Ausgangsposition zurückgespannt werden. Daher werden der erste und der zweite Fingerteil 81-3 und 91-3 ebenfalls in einer Streck-Richtung gespannt. Dadurch werden der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3 und 101-3 sämtlich in der Streckrichtung gespannt. Statt an der oben erwähnten Position kann die Spanneinrichtung 140-3 zwischen dem ersten und dem zweiten Fingerteil 81-3, 91-3 angebracht sein, um Spannkraft in einer Richtung auszuüben, in der der erste und der zweite Fingerteil 81-3 und 91-3 permanent gestreckt sind.
  • Im Folgenden wird Bewegung der oben beschriebenen Hand 1-3 erläutert. 8 stellt einen Zustand dar, in dem die Stange 35-3 des Linear-Stellgliedes 31 maximal in den Stellglied-Körper 33-3 eingezogen ist. In diesem Zustand ist das Verbindungsglied 50-3 maximal nach rechts (in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung von Pfeil C) um den ersten Verbindungsteil 87-3 herum gedreht. An diesem Punkt öffnen sich die Finger 80A-3 und 80B-3.
  • Von dem beschriebenen Zustand ausgehend wird das Linear-Stellglied 31-3 so angetrieben, dass die Stange 35-3 desselben ausgefahren wird. Wenn an diesem Punkt kein Objekt 130-3 vorhanden ist, wie es in 8 dargestellt ist, bewegt sich das Verbindungsglied 50-3 um den ersten Verbindungsteil 87-3 herum nach links (in der Richtung von Pfeil C), so dass der dritte Verbindungsteil 113-3 auf den vierten Verbindungsteil 115-3 zu ausgefahren wird. Dementsprechend werden der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3, 101-3 als Einheit um den ersten Verbindungsteil 87-3 (wie mit unterbrochenen Linien E1 in 8 gezeigt) herum gedreht. Der Grund dafür, dass der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3, 101-3 als Einheit gedreht werden, besteht darin, dass die Spanneinrichtung 140-3 Spannkraft ausübt, durch die der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3 und 101-3 als Ganzes in dem Öffnungszustand gehalten werden. Diese Bewegung dient dazu, ein Objekt mit den Fingerspitzen festzuklemmen. Andererseits bewegen sich, wenn das Linear-Stellglied 31-3 so angetrieben wird, dass die ausgefahrene Stange 35-3 eingezogen wird, der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3, 101-3 umgekehrt zu der beschriebenen Bewegung und werden so in der entgegengesetzten Richtung um den ersten Verbindungsteil 87-3 herum gedreht, wobei ihre Ausrichtung aufrechterhalten wird, so dass sie in den in 8 gezeigten Zustand zurückkehren.
  • Es folgt eine Beschreibung, bei der davon ausgegangen wird, dass ein Objekt 130-3 in Kontakt mit der unteren Fläche 82-3 an einer sich bewegenden Seite (Greif-Seite, Innenseite) des ersten Fingerteils 81-3 ist. Wenn das Linear-Stellglied 31-3 von dem beschriebenen Zustand ausgehend so angetrieben wird, dass das Verbindungsglied 50-3 über die Stange 35-3 um den ersten Verbindungsteil 87-3 herum gedreht wird, wird der dritte Verbindungsteil 113-3 auf den vierten Verbindungsteil 115-3 zu ausgefahren. Da der erste Fingerteil 81-3 durch das Objekt 130-3 an Drehung gehindert wird, überwindet die Kraft, die auf den dritten Verbindungsteil 113-3 drückt, die Spannkraft der Spanneinrichtung 140-3, so dass sich der zweite Fingerteil 91-3, wie in 15 gezeigt, um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum dreht. Obwohl der sechste Verbindungsteil 123-3, der sich an dem ersten Fingerteil 81-3 befindet, stationär bleibt, wird der sechste Verbindungsteil 123-3 in Bezug auf den vierten Verbindungsteil 115-3 relativ zu dem vierten Verbindungsteil 115-3 hin verschoben (eingezogen), da sich der vierte Verbindungsteil 115-3 aufgrund der Drehung des zweiten Fingerteils 91-3 um den zweiten Antriebsteil 97-3 herum bewegt. Dementsprechend wird der zweite Antriebsteil 121 in Bezug auf den zweiten Fingerteil 91-3 nach hinten eingezogen, so dass sich der sechste Verbindungsteil 123-3 in einer Richtung bewegt, in der er aus dem Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil austritt. So wird der siebte Verbindungsteil 125-3 nach hinten eingezogen und tritt in den Ausschnitt 933-3 für den siebten Verbindungsteil ein, so dass sich der dritte Fingerteil 101-3 relativ zu dem zweiten Fingerteil 91-3 um den fünften Verbindungsteil 107-3 herum nach innen dreht.
  • Wenn der zweite Fingerteil 91-3 relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 nach innen gekrümmt wird, wird der vierte Verbindungsteil 115-3, wie in 15 gezeigt, an der Öffnung 85-3 des ersten Fingerteils 81-3 nach außen freigelegt.
  • Daher werden der zweite Fingerteil 91-3 und der dritte Fingerteil 101-3 gekrümmt, so dass schließlich das Objekt 130-3 ergriffen wird (wie mit Strich-Punkt-Linien E2 in 8 gezeigt). Das heißt, da der zweite Antriebsteil 121-3 über den sechsten Verbindungsteil 123-3 mit dem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils 81-3 verbunden ist und der zweite Fingerteil 91-3 über den zweiten Verbindungsteil 97-3 an der Innenseite des sechsten Verbindungsteils 123-3 mit dem ersten Fingerteil 81-3 verbunden ist, zieht der zweite Antriebsteil 121-3 den dritten Fingerteil 101-3 an dem siebten Verbindungsteil 125-3 an der Innenseite des fünften Verbindungsteils 107-3, wenn der zweite Fingerteil 91-3 relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 gedreht wird. Dementsprechend werden der zweite Fingerteil 91-3 und der dritte Fingerteil 101-3 gleichzeitig nach innen gedreht und werden so gekrümmt, dass das Objekt 130-3 ergriffen wird. Das heißt, wenn der zweite Fingerteil 91-3 relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 gedreht wird, wird der dritte Fingerteil 101-3 stets relativ zu dem zweiten Fingerteil 91-3 gedreht. Dabei werden der erste Fingerteil 81-3, der zweite Fingerteil 91-3 und der dritte Fingerteil 101-3 jeweils ausgebildet, indem eine Platte in eine U-Form gebogen wird, bei der die untere Fläche 82-3, 92-3, 102-3 eines Bodens zu der Innenseite gewandt ist. Daher können diese unteren Flächen 82-3, 92-3 und 102-3 direkt als Kontaktflächen mit dem Objekt 130-3 dienen. Entsprechend ist kein zusätzliches Teil mehr erforderlich, das als die Kontaktfläche dient, so dass der Aufbau vereinfacht wird und das Gewicht verringert wird.
  • Wenn das Linear-Stellglied 31-3 angetrieben wird, um das Verbindungsglied 50-3 um den ersten Verbindungsteil 87-3 herum nach rechts zu drehen, bewegen sich der zweite und der dritte Fingerteil 91-3, 101-3 umgekehrt zu der beschriebenen Bewegung und werden so in der entgegengesetzten Richtung um den zweiten und den fünften Verbindungsteil 97-3, 107-3 gedreht, so dass sie an den in 8 mit durchgehenden Linien gezeigten Zustand zurückkehren. Das heißt, beim Ergreifen des Objektes beginnt Drehung mit dem ersten Fingerteil 81-3, während beim Loslassen des Objektes Drehung mit der Seite der Spanneinrichtung 140-3 (den Seiten des zweiten und des dritten Fingerteils 91-3, 101-3), d. h., der gegenüberliegenden Seite beginnt.
  • Auch wenn der erste Fingerteil 81-3 in Kontakt mit einem Objekt 130-3 kommt und nach Drehung um einen vorgegebenen Winkel von dem in 8 gezeigten Zustand ausgehend zum Halten kommt, werden der zweite und der dritte Fingerteil 91-3, 101-3 relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 ähnlich wie bei der oben beschriebenen Hand 1-1 nach der Position, an der der erste Fingerteil 81-3 zum Halten kommt, relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 gekrümmt.
  • Wie bei der Hand 1-3 ist der erste Antriebsteil 111-3 über den vierten Verbindungsteil 115-3 mit dem zweiten Fingerteil 91-3 verbunden und ist der erste Fingerteil 81-3 über den zweiten Verbindungsteil 97-3, der sich an der Innenseite des vierten Verbindungsteils 115-3 befindet, mit dem zweiten Fingerteil 91-3 verbunden, so dass die Antriebskraft des ersten Antriebsteils 111-3, der mit dem Antriebsmechanismus 30-3 verbunden ist, zuerst zu dem zweiten Fingerteil 91-3 übertragen wird und dann zu dem ersten Fingerteil 81-3 übertragen wird, um Drehmoment um den ersten und den zweiten Verbindungsteil 87-3, 97-3 herum auf den ersten und den zweiten Fingerteil 81-3, 91-3 auszuüben.
  • Bei der Hand 1-3 überlappen der zweite und der vierte Verbindungsteil 97-3, 115-3 einander in der vertikalen Richtung nicht, da der vierte Verbindungsteil 115-3, wie in 8 gezeigt, an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil 97-3 und dem hinteren Ende des zweiten Fingerteils 91-3 angeordnet ist, so dass die Höhe eines Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil 81-3, 91-3 verbindet, verringert werden kann. Gleichzeitig tritt ein Teil des vierten Verbindungsteils 115-3 in die sich an der Außenseite öffnende Öffnung 85-3 des ersten Fingerteils 81-3 ein, so dass ein Raum im Inneren des ersten Fingerteils 81-3 als ein Teil des Raums für Schwenkbewegung des vierten Verbindungsteils 115-3 genutzt wird und damit das Maß des Vorstehens (Dimension des Vorstehens) des vierten Verbindungsteils 115-3, der über die Öffnung 85-3 des ersten Fingerteils 81-3 nach außen vorsteht, verringert wird, wenn der zweite Fingerteil 91-3 relativ zu dem ersten Fingerteil 81-3 nach innen gekrümmt wird. Das heißt, auch wenn der erste und der zweite Fingerteil 81-3 und 91-3 jede beliebige Position (geöffnet oder geschlossen) einnehmen, ermöglicht dieser Aufbau Verringerung der Höhe des Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil 81-3 und 91-3 verbindet.
  • Des Weiteren überlappen der zweite und der sechste Verbindungsteil 97-3 und 123-3 einander in der vertikalen Richtung nicht, da sich ein sechster Verbindungsteil 123-3 an dem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil 97-3 und dem vorderen Ende befindet. Der sechste Verbindungsteil 123-3 ist an dem ersten Fingerteil 81-3 angeordnet, um Verbindung mit dem zweiten Antriebsteil 121-3 zum Antreiben des dritten Fingerteils 101-3 herzustellen. Dieser Aufbau ermöglicht ebenfalls Verringerung der Höhe des Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil 81-3, 91-3 verbindet. Des Weiteren befindet sich der Ausschnitt 931-3 für den sechsten Verbindungsteil, der in dem zweiten Fingerteil 91-3 ausgebildet ist, zwischen dem rechten und dem linken Seitenwandabschnitt 83-3 des ersten Fingerteils 81-3, so dass das Maß des Vorstehens (Dimension des Vorstehens) des sechsten Verbindungsteils 123-3, der von dem zweiten Fingerteil 91-3 nach außen vorsteht, verringert wird. Das heißt, auch wenn der erste und der zweite Fingerteil 81-3 und 91-3 jede beliebige Position (geöffnet oder geschlossen) einnehmen, ermöglicht dieser Aufbau ebenfalls Verringerung der Höhe des Abschnitts um den zweiten Verbindungsteil 97-3 herum, der den ersten und den zweiten Fingerteil 81-3 und 91-3 verbindet.
  • Weiterhin reicht, da der erste und der zweite Antriebsteil 111-3, 121-3 eine leistenartige Platte sind, auch wenn der erste und der zweite Verbindungsteil 111-3, 121-3 in den Raum zwischen den beiden Seitenwandabschnitten 93-3 des zweiten Fingerteils 91-3 eintreten, ein kleiner Breitenabstand zwischen den Seitenwandabschnitten 93-3 aus. Dementsprechend kann die Breitenausdehnung des zweiten Fingerteils 91-3 minimiert werden.
  • Bei der Hand 1-3 sind ähnlich wie bei der Hand 1-1, wenn sich die Position, an der das Objekt 130 in Kontakt mit dem ersten Fingerteil 81-3 des Fingers 80A kommt, von der Position unterscheidet, an der das Objekt 130-3 in Kontakt mit dem ersten Fingerteil 81-3 des anderen Fingers 80B-3 kommt, die Positionen der jeweiligen dritten Verbindungsteile 113-3 unveränderlich, während sich die jeweiligen Finger 80A-3, 80B-3 unterschiedlich bewegen. Das heißt, auch bei der Hand 1-3 werden die Finger 80A-3 und 80B-3, die parallel angeordnet sind, von dem einzelnen Antriebsmechanismus 30-3 zusammen angetrieben, so dass der erste, der zweite und der dritte Fingerteil 81-3, 91-3, 101-3 der jeweiligen Finger 80A-3 und 80B-3 entsprechend der Form des zu ergreifenden Objektes 130-3 einfach unterschiedlich gekrümmt werden können. Dadurch wird es einfach, die Bewegung der Bewegung einer Vielzahl von Fingern einer menschlichen Hand anzugleichen.
  • Des Weiteren können, wenn die Position des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Verbindungsteils 87-3, 97-3, 113-3, 115-3 eines der Finger 80A-3, 80B-3 gegenüber der des anderen Fingers verändert wird, sich die Krümmungszustände der Finger 80A-3 und 80B-3 voneinander unterscheiden, auch ehe das Objekt in Kontakt mit den Fingern 80A-3, 80B-3 kommt.
  • Obwohl oben die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Veränderungen und Abwandlungen innerhalb des Umfangs der technischen Idee vorgenommen werden, wie er in den beigefügten Ansprüchen, der Patentbeschreibung und in den Zeichnungen beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass jede beliebige Konstruktion und Struktur, mit denen die Funktion und der Effekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden, auch wenn sie in der Beschreibung und den Zeichnungen nicht direkt dargestellt ist, ebenfalls zum Umfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung gehören. Beispielsweise kann, obwohl die beschriebene Hand 1-1 (1-2, 1-3) aus zwei Fingern besteht, die Hand aus drei oder mehr Fingern bestehen. Auch in diesem Fall können die jeweiligen Finger bei Antrieb mit einem einzelnen Antriebsmechanismus unterschiedlich bewegt werden. Dadurch wird es noch einfacher, die Bewegung der Bewegung einer Vielzahl von Fingern einer menschlichen Hand anzugleichen.
  • Des Weiteren kann, obwohl der vierte Verbindungsteil 115-3 so gestaltet ist, dass ein Teil desselben in die Öffnung 85-3 des ersten Fingerteils 81-3 der beschriebenen Hand 1-3 eintritt, der vierte Verbindungsteil 115-3 so gestaltet sein, dass er als Ganzes in die Öffnung 85-3 des ersten Fingerteils 81-3 eintritt. Bei der beschriebenen Hand 1-3 werden die zwei Finger 80A-3, 80B-3 über das einzelne Verbindungsglied 50-3 gleichzeitig von dem einzelnen Mechanismus 30-3 angetrieben, jedoch können die Finger 80A-3, 80B-3 separat von entsprechenden Antriebsmechanismen angetrieben werden. Die Kraft des Linear-Stellgliedes 31-3 kann mit jedem beliebigen anderen Element (zum Beispiel einer Linearführung) als dem Verbindungsglied 50-3 zu dem dritten Verbindungsteil 113-3 übertragen werden.
  • Industrielle Einsatzmöglichkeiten
  • Die vorliegende Erfindung kann eingesetzt werden, um eine Vielzahl von Gelenkmechanismen entsprechend einem zu ergreifenden Objekt separat voneinander unterschiedlich zu krümmen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1-1, 1-2, 1-3
    Hand
    10 (10-2, 10-3)
    Anbringungselement
    30 (30-2, 30-3)
    Antriebsmechanismus
    31 (31-2, 31-3)
    Linear-Stellglied (Antriebsmechanismus)
    40 (30-2)
    Verbindungsglied (Antriebsmechanismus)
    50-3
    Verbindungsglied (Antriebsmechanismus)
    80A, B (80A-2, 80B-2; 80A-3, 80B-3)
    Finger
    81 (81-2, 81-3)
    erster Fingerteil
    82-3
    untere Fläche
    83-3
    Seitenwandabschnitt
    87 (87-2, 87-3)
    erster Verbindungsteil
    91 (91-2, 91-3)
    zweiter Fingerteil
    92-3
    untere Fläche
    93-3
    Seitenwandabschnitt
    93a-3
    Rückseiten-Kante
    931-3
    Ausschnitt für sechsten Verbindungsteil
    97 (97-2, 97-3)
    zweiter Verbindungsteil
    101 (101-2, 101-3)
    dritter Fingerteil
    107 (107-2, 107-3)
    fünfter Verbindungsteil
    111 (111-2, 111-3)
    erster Antriebsteil
    113 (113-2, 113-3)
    dritter Verbindungsteil
    115 (115-2, 115-3)
    vierter Verbindungsteil
    121 (121-2, 121-3)
    zweiter Antriebsteil
    123 (123-2, 123-3)
    sechster Verbindungsteil
    125 (125-2, 125-3)
    siebter Verbindungsteil

Claims (10)

  1. Gelenkmechanismus-System, das eine Vielzahl von Gelenkmechanismen umfasst, wobei jeder Gelenkmechanismus wenigstens ein Anbringungselement, einen ersten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen ersten Verbindungsteil drehbar mit dem Anbringungselement verbunden ist, einen zweiten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen zweiten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil aufweist, dessen vorderer Endabschnitt über einen vierten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt mit einem dritten Verbindungsteil zum Ausüben von Antriebskraft verbunden ist, wobei durch Ausfahren des dritten Verbindungsteils auf den vierten Verbindungsteil zu der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil als Einheit um den ersten Verbindungsteil herum gedreht werden oder der zweite Fingerteil um den zweiten Verbindungsteil herum gedreht wird, wenn die Drehung des ersten Fingerteils blockiert wird, die Vielzahl von Gelenkmechanismen parallel zueinander angeordnet sind und das Gelenkmechanismus-System des Weiteren einen einzelnen Antriebsmechanismus umfasst, mit dem die dritten Verbindungsteile der jeweiligen Gelenkmechanismen über die gleiche Distanz und in der gleichen Richtung angetrieben werden, so dass die Vielzahl von Gelenkmechanismen zusammen angetrieben werden.
  2. Gelenkmechanismus nach Anspruch 1, wobei sich der zweite Verbindungsteil zum Verbinden des zweiten Fingerteils mit dem ersten Fingerteil an der Innenseite des vierten Verbindungsteils zum Verbinden des ersten Antriebsteils mit dem zweiten Fingerteil befindet.
  3. Gelenkmechanismus nach Anspruch 2, wobei die jeweiligen Gelenkmechanismen des Weiteren einen dritten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen fünften Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist, sowie einen zweiten Antriebsteil umfassen, dessen vorderer Endabschnitt über einen siebten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des dritten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt über einen sechsten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Antriebsteils oder über einen sechsten Verbindungsteil mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, wobei, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil durch den zweiten Antriebsteil relativ zu dem zweiten Fingerteil gedreht wird.
  4. Gelenkmechanismus-System nach Anspruch 3, wobei wenigstens der erste, zweite, dritte oder vierte Verbindungsteil eines der Gelenkmechanismen eine Position hat, die sich von der des anderen Gelenkmechanismus bzw. der anderen Gelenkmechanismen unterscheidet.
  5. Gelenkmechanismus-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Antriebsmechanismus ein Verbindungsglied, das mit den jeweiligen dritten Verbindungsteilen verbunden ist, um die Verbindungsteile zusammen hin- und herzubewegen, sowie ein Stellglied zum Antreiben des Verbindungsgliedes umfasst.
  6. Hand, die ein Gelenkmechanismus-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.
  7. Gelenkmechanismus, der wenigstens ein Anbringungselement, einen ersten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen ersten Verbindungsteil drehbar mit dem Anbringungselement verbunden ist, einen zweiten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen zweiten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, sowie einen ersten Antriebsteil umfasst, dessen vorderer Endabschnitt über einen vierten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des zweiten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt mit einem dritten Verbindungsteil zum Ausüben von Antriebskraft verbunden ist, wobei durch Ausfahren des dritten Verbindungsteils auf den vierten Verbindungsteil zu der erste Fingerteil und der zweite Fingerteil zusammen um den ersten Verbindungsteil herum gedreht werden oder der zweite Fingerteil um den zweiten Verbindungsteil herum gedreht wird, wenn die Drehung des ersten Fingerteils blockiert wird, der erste und der zweite Fingerteil jeweils aus einer Platte bestehen, die in U-Form ausgebildet ist, und sie so angeordnet sind, dass untere Flächen von unteren Enden derselben nach innen gewandt sind, der vierte Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem hinteren Ende des zweiten Fingerteils angeordnet ist und wenigstens ein Teil des vierten Verbindungsteils in eine Öffnung eintritt, die in der Außenseite des ersten Fingerteils ausgebildet ist, und der vierte Verbindungsteil über die Öffnung des ersten Fingerteils nach außen freigelegt wird, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil nach innen gekrümmt wird.
  8. Gelenkmechanismus nach Anspruch 7, des Weiteren einen dritten Fingerteil, dessen hinterer Endabschnitt über einen fünften Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des zweiten Verbindungsteils verbunden ist, sowie einen zweiten Antriebsteil, dessen vorderer Endabschnitt über einen siebten Verbindungsteil drehbar mit einem hinteren Endabschnitt des dritten Fingerteils verbunden ist und dessen hinterer Endabschnitt über einen sechsten Verbindungsteil drehbar mit einem vorderen Endabschnitt des ersten Fingerteils verbunden ist, wobei, wenn der zweite Fingerteil relativ zu dem ersten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil durch den zweiten Antriebsteil relativ zu dem zweiten Fingerteil gedreht wird, der dritte Fingerteil aus einer Platte besteht, die in U-Form ausgebildet ist, und er so angeordnet ist, dass eine untere Fläche eines Bodens derselben nach innen gewandt ist, der sechste Verbindungsteil an einem Abschnitt zwischen dem zweiten Verbindungsteil und dem vorderen Ende des ersten Fingerteils angeordnet ist und in einen Ausschnitt für den sechsten Verbindungsteil eingeführt ist, der in jeder Rückseiten-Kante eines rechten und eines linken Seitenwandabschnitts des zweiten Fingerteils ausgebildet ist, und, wenn der dritte Fingerteil relativ zu dem zweiten Fingerteil nach innen gekrümmt wird, der sechste Verbindungsteil aus dem Ausschnitt für den sechsten Verbindungsteil austritt.
  9. Finger, der einen Gelenkmechanismus nach Anspruch 7 oder 8 umfasst.
  10. Hand, die eine Vielzahl von Fingern nach Anspruch 9 umfasst.
DE112013006908.3T 2013-04-04 2013-04-04 Gelenkmechanismus, Finger und Hand Active DE112013006908B4 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/060339 WO2014162562A1 (ja) 2013-04-04 2013-04-04 関節機構、指及びハンド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112013006908T5 true DE112013006908T5 (de) 2015-12-17
DE112013006908B4 DE112013006908B4 (de) 2021-09-16

Family

ID=51657892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112013006908.3T Active DE112013006908B4 (de) 2013-04-04 2013-04-04 Gelenkmechanismus, Finger und Hand

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9468540B2 (de)
CN (1) CN104781052B (de)
DE (1) DE112013006908B4 (de)
WO (1) WO2014162562A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021121743A1 (de) 2021-08-23 2023-02-23 Aeon Robotics GmbH Roboterhand eines Roboters und Verfahren zum Trainieren eines Roboters sowie ein tragbares Sensor- und Kraftrückführungselement hierzu

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201403265D0 (en) 2014-02-25 2014-04-09 Touch Emas Ltd Prosthetic digit for use with touchscreen devices
CN105455929B (zh) * 2016-02-12 2017-04-19 南阳市中心医院 一种声控假肢机械手
WO2018033716A1 (en) * 2016-08-15 2018-02-22 Heriot-Watt University An Improved Gripper
KR101917183B1 (ko) * 2017-03-20 2019-01-24 박경국 손가락 의지
USD847243S1 (en) * 2017-07-18 2019-04-30 Mitsubishi Electric Corporation Manipulator for robot
JP1605294S (de) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605292S (de) * 2017-07-18 2019-11-25
JP1605291S (de) * 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
JP6948647B2 (ja) * 2017-09-28 2021-10-13 国立研究開発法人産業技術総合研究所 ロボットハンドの指の駆動機構、および、その駆動機構を具備する指を備えるロボットハンド
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
US10973660B2 (en) 2017-12-15 2021-04-13 Touch Bionics Limited Powered prosthetic thumb
JP1613032S (de) * 2018-03-29 2020-03-02
JP1613980S (de) * 2018-03-29 2020-03-09
JP7097799B2 (ja) * 2018-11-21 2022-07-08 Thk株式会社 画像情報処理装置、把持システム、および画像情報処理方法
US11931270B2 (en) 2019-11-15 2024-03-19 Touch Bionics Limited Prosthetic digit actuator

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5420749B2 (de) * 1973-01-19 1979-07-25
JPS5163596A (en) 1975-07-25 1976-06-02 Ichiro Kato Jinkoteno nigiru tsukamuno kirikaesochi
DE2937061C2 (de) * 1979-09-13 1981-11-12 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Handhabungsgerät mit einer Greifvorrichtung
JPS63144985A (ja) * 1986-12-09 1988-06-17 工業技術院長 把持機構
JP2530659B2 (ja) 1987-07-20 1996-09-04 株式会社日立製作所 光学文字読取システム
US5200679A (en) 1990-02-22 1993-04-06 Graham Douglas F Artificial hand and digit therefor
JP3706655B2 (ja) 1994-09-09 2005-10-12 本田技研工業株式会社 リンク装置及び人工ハンド
JP2001277175A (ja) 2000-03-30 2001-10-09 Hiroshima Pref Gov 多指可動ロボットハンド及びその把持制御方法
US6517132B2 (en) 2000-04-04 2003-02-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Multifinger hand device
JP4462742B2 (ja) 2000-09-25 2010-05-12 ダブル技研株式会社 簡潔構造の人間型ハンド
JP2006026806A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Harmonic Drive Syst Ind Co Ltd ロボットハンド等の関節機構
AT501265B8 (de) 2005-04-20 2007-02-15 Ehrenleitner Franz Hand bzw. finger für einen roboter
JP2006123149A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Sharp Corp 関節駆動機構およびロボットハンド
JPWO2008026574A1 (ja) 2006-08-28 2010-01-21 Thk株式会社 ロボットの関節構造、ロボットフィンガ及びロボットハンド
JP4918004B2 (ja) * 2006-11-24 2012-04-18 パナソニック株式会社 多指ロボットハンド
JP2009233790A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Thk Co Ltd ロボットの関節構造、ロボットフィンガ及びロボットハンド
KR101550841B1 (ko) * 2008-12-22 2015-09-09 삼성전자 주식회사 로봇핸드 및 이를 갖춘 인간형 로봇
JP5300623B2 (ja) 2009-03-27 2013-09-25 本田技研工業株式会社 ロボットハンド装置
JP5554548B2 (ja) 2009-11-20 2014-07-23 Ｔｈｋ株式会社 ロボットの関節構造、ロボットフィンガー及びロボットハンド
CN101797749B (zh) * 2009-12-31 2011-12-21 哈尔滨工业大学 五自由度的假手机构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021121743A1 (de) 2021-08-23 2023-02-23 Aeon Robotics GmbH Roboterhand eines Roboters und Verfahren zum Trainieren eines Roboters sowie ein tragbares Sensor- und Kraftrückführungselement hierzu

Also Published As

Publication number Publication date
CN104781052A (zh) 2015-07-15
US9468540B2 (en) 2016-10-18
WO2014162562A1 (ja) 2014-10-09
DE112013006908B4 (de) 2021-09-16
US20160008146A1 (en) 2016-01-14
CN104781052B (zh) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013006908B4 (de) Gelenkmechanismus, Finger und Hand
DE102007031412B4 (de) Klemmvorrichtung
DE112009001940T5 (de) Synchronisierungs-/Stabilisierungssystem und selbstbewegender Mechanismus für Schubladenanwendungen
EP3122520A1 (de) Roboterarm und montageset
AT516391B1 (de) Ausstoßvorrichtung für ein bewegbares Möbelteil
DE102005010380A1 (de) Greifwerkzeug mit selbstadaptiver Kinematik
DE102012204909A1 (de) Tretroller mit mindestens zwei Rädern
DE202014103965U1 (de) Drehmomentschlüssel mit beidseitigem Antrieb
WO2013040610A1 (de) Bewegliche montageplatte für möbelscharniere
DE102014001071A1 (de) Getakteter Drehtisch
DE102004016154B4 (de) Schnell einstellbare Zange
EP1336440B1 (de) Vorrichtung zum Vorschieben von Werkstücken mit Greiferschienen
EP2774509A1 (de) Vorrichtung zur Lageausrichtung einer Front eines bewegbaren Möbelteils
EP2730734A2 (de) Bidirektionale Einzugsvorrichtung für eine mittlere Schiebetür
DE102020211128A1 (de) Endoskop mit einer funktion zur verhinderung einer kettenverklemmung
DE602004010217T2 (de) Verriegelungsvorrichtung mit einem Gelenkhebel zum Spannen von Werkstücken
EP2653122B1 (de) Werkzeug für ein medizinisches Instrument
DE102012018533A1 (de) Manipulator für die minimalinvasive Chirurgie
EP2601895B1 (de) Medizinisches Instrument
DE2423220A1 (de) Mehrfachgreifer
DE202010006494U1 (de) Handbetätigte Spannwerkzeuge
CH710520B1 (de) Greifer mit einem Greifergestell und mit wenigstens einer relativ zum Greifergestell beweglichen Greifbacke.
DE102017122099B3 (de) Spannvorrichtung
DE102010036184A1 (de) Presse
DE202014105544U1 (de) Luftauslassvorrichtung einer Kraftfahrzeug-Lüftungsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final