JP2003136457A - 操縦レバー用のロボットハンドとその把持確認機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 強い衝撃や振動を受けても安定して操作がで
き、緊急時には操作部を離して不都合な状態となるのを
防止でき、簡単で取扱い容易な構成の操縦レバー用のロ
ボットハンドとその把持確認機構を提供する。 【解決手段】 操縦レバーに対する把持部１２を上方か
ら被せて保持し操作するロボットハンド１０であって、
ハンド部に衝撃や振動で把持部１２が遊離して外脱する
のを防止する外脱防止機構２０を付設した。また、前記
把持部１２には、保持している操縦レバーもしくはその
保持体３０の存在を検知するセンサが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レバー式操縦装置
を有する建設機械や農業機械その他産業機械における操
縦レバーを、ロボットにより操作するのに適した操縦レ
バー用のロボットハンドとその把持確認機構に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】レバー式の操縦装置を持った建設機械や
車両におけるレバー操作を人の代わりにロボットを使っ
て操作させることについては，いくらかの試みがなされ
ており、その一例として特開平９−３０４２３６号公報
に記載されているような車両の自動運転ロボットとし
て、トランスミッションの耐久試験などにおけるギアチ
ェンジレバーの操作を行わせるものが知られている。

【０００３】このロボットによるレバー操作では、車両
の運転席に設けられたギアチェンジレバー操作部材の先
端に備えられたギアチェンジノブの把持部に、ギアチェ
ンジレバーを介したギアチェンジの際ギアチェンジノブ
の操作力を検出するスイッチを周方向に分割して４箇所
で設けた把持部が、アームの先端部に取付けられ、これ
らスイッチによって検出したそのギアチエンジノブの操
作力により、ギア位置を自動的に学習する制御部と繋い
で、車両の加減速時にギアチェンジレバーに無理な力が
働くことがないようにして、レバー操作ができる構成が
示されている。

【０００４】また、ロボットによって操縦用のレバーを
操作して、緊急時にそのレバーを離し、不測の事態を招
かないようにしようとするロボットハンドを備えるロボ
ットについて、本発明者らの先願発明にかかるものが特
開２０００−３４３４６７号公報によって開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平９−３０４
２３６号公報によって開示されているロボットの操作レ
バー操作把持部では、保持手段を確実にする目的で、操
作される側の操作レバーのノブに対するロボットの把持
部を周囲四方から挟み付けるとともに、上側からあてが
うようにするという手数のかかる手段を講じている。し
たがって、その把持部の構造が複雑になり、装着時には
いちいち挟み幅の調整操作とその固定操作を行わねばな
らず、非常に手数を要するという問題点がある。

【０００６】また、このロボットのレバー操作装置で
は、三次元的な動作を行うことになるので、構造的に複
雑化して部品点数が増え、重量が重くなるという問題が
ある。さらに、非常停止を行わせる場合、通常は位置を
ロックしてしまうために、例えば走行しておれば、その
まま走行を続けることになり、ロボットは非常停止でも
機械は非常停止にならない。したがって、ロボット側で
非常停止の操作が行われたならば、操作レバーに加える
操作力を断って機械側が自動復帰して中立状態に戻すよ
うな操作を必要とする場合には、開示されている構成で
あると簡単に操作レバーからロボット側の操作部を離す
ことができず、不都合になるという問題点がある。しか
も、操作レバーのノブの形状が頭部で丸みを帯びたもの
でない場合には対応できないという問題点もある。

【０００７】一方、前記先願発明の特開２０００−３４
３４６７号公報によるものでは、重力だけを利用してロ
ボットハンド（操作レバーの操作部）が操作レバーから
離れないようにしている構成であるために、強い振動・
衝撃があったときや、ロボットが急加速したときに、そ
のロボットハンドが操作レバーから離れる可能性があっ
た。さらに、振動に弱いために、ロボットは振動の少な
い環境での使用に限られるという問題点がある。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、レバーを把持しないで強い衝撃や
振動を受けても安定して操作ができ、緊急時には操作部
を離して不都合な状態となるのを防止でき、簡単な構成
で取扱い容易な構成の操縦レバー用のロボットハンドと
その把持確認機構を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、第１発明による操縦用のロ
ボットハンドは、操縦レバーに対する把持部を上方から
被せて保持し操作するロボットハンドにおいて、アーム
部に前記把持部が外力で遊離外脱するのを防止する外脱
防止機構を付設したことを特徴とするものである。

【００１０】本発明によれば、把持部に外脱防止機構に
よって保持力が付勢されるようにされているので、操縦
レバーを操作中に衝撃や振動を強く受けて把持部が浮き
上がろうとすることがあっても、外れなくなり、操縦操
作を確実に行わせることができる。したがって、振動の
少ない場所という使用時の環境の制限がなくなり、使用
目的に対応させることができるという効果を奏する。

【００１１】第１発明における前記外脱防止機構は、ハ
ンドのアーム部における関節部近傍にてそのアーム部に
下げ方向の付勢力が加えられ、緊急時にはハンドを退避
させる直線作動手段と連動して前記把持部によるレバー
保持力を開放できる機能を備えている構成であるのがよ
い（第２発明）。こうすると、ハンドの操縦レバーの把
持部には常時保持力が付勢されるように機能して、通常
運転時に振動や衝撃が加えられても把持部の浮き上がり
などを防止してハンドによる操縦操作が自在に行えると
いう効果を奏するのである。そして、非常時にハンドの
保持解放が直線作動手段の働きで行われるときには、そ
の直線作動手段と連動して保持力を解除する方向に作動
することにより、非常時の動作を妨げることはない。

【００１２】前記外脱防止機構は、操縦レバーに対する
ハンドの把持部に下げ方向の付勢力を生じさせる弾性体
を、ハンドのアーム部とその支持部材に付設される前記
直線作動手段とに跨って設けられているのがよい（第３
発明）。このようにすると、弾性体によってハンドのア
ーム部を通常時は下向きに下げる方向に作用させ、把持
部が操縦レバーのノブに被せられて保持する状態を維持
され、ハンドによる操縦が非常停止されるとき、直線作
動手段が働いてハンドの把持部を操縦レバーのノブから
強制的に外すときに、弾性体がその直線作動手段に繋が
って設けられているので、下げ方向の付勢力を同時解放
されて、ロボットによる操縦を無理なくおこなえるとい
う効果を奏するのである。

【００１３】次に、第４発明にかかるロボットハンドの
把持確認機構は、操縦レバーに対する把持部を上方から
被せて保持し操作するロボットハンドであって、アーム
部に下げ方向の付勢力が加えられる外脱防止機構を備
え、前記把持部には保持されている操縦レバーもしくは
その保持体の存在を検知するセンサが設けられているこ
とを特徴とするものである。

【００１４】本発明によれば、把持部にセンサを設け
て、操作される操縦レバーもしくはその保持体がロボッ
トハンドの把持部に係合状態にあるときは前記センサに
よって把持状態が確認され、センサが把持状態を確認で
きないときには、操縦レバーもしくはその保持体がロボ
ットハンドの把持部に装着されていないと認識される。
したがって、非常停止時におけるロボットハンドの跳ね
上げの確認や、その復帰の際の確認が容易に行える。当
然、このセンサの働きを制御部に伝達することによっ
て、ロボットの作動を制御することができ、特に非把持
状態を検知した時点でロボットの作動を停止させて損傷
などを防止することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明による操縦レバー用
のロボットハンドとその把持確認機構の具体的な実施の
形態につき、図面を参照しつつ説明する。

【００１６】図１には本発明にかかるロボットハンドを
備える車両操縦ロボットの一実施形態概要図が示されて
いる。図２にはロボットハンドを一部断面で表わす正面
図が示され、図３には本実施形態のロボットハンドの要
部平面図（ａ）と縦断面図（ｂ）が示され、図４に操作
レバーのノブに装着されるカバー部材の縦断面図が、そ
れぞれ示されている。

【００１７】この実施形態の操縦レバー用のロボットハ
ンドは、図１に示されるような要部のみを表わされる車
両の操縦席に設置して使用される車両操縦ロボット１に
組み込まれて使用されるものである。その車両操縦ロボ
ット１は、操縦席の要所に設置される支持体２の上部
に、水平回動可能に支持される支柱３が立設され、この
支柱３の上端部にて上下揺動可能に基端を軸ピン８にて
枢支されてロボットハンド１０が取付けられている。

【００１８】前記支柱３は、その基部に設けられた支持
ブラケット４内部に取付けられている傾動用のモータ７
Ａによって、前後方向に所要角度の範囲で回動するよう
にされている。また、その支柱３の支持ブラケット４
は、上下２重に形成される支持体２の上側ベース２ａに
基軸５を軸支されており、その基軸５の下端部に取付く
プーリ６ａと、適宜距離離れて上側ベース２ａ上に設け
られた旋回用モータ７Ｂの下向き出力軸に取付くプーリ
６ｂとに、ベルト６ｃ（例えば歯付きベルト）を巻掛け
て、旋回用モータ７Ｂによって支持ブラケット４を介し
て支柱３が回動できるようにされている。前記傾動用の
モータ７Ａおよび旋回用モータ７Ｂにはサーボモータが
用いられる。それらモータおよび各部の作動機器は、図
示されない別途設置の制御装置により、予め設定された
プログラムによって作動するようにされていたり、遠隔
コントローラによりリアルタイムに指示を受けて作動し
たりする。

【００１９】前記支柱３に基端を支持されて前方に突出
すように設けられたロボットハンド１０は、図２および
図３にて示されるように、所要長さのアーム１１と、目
的の操縦レバーのノブに対し上側から被せるようにして
係合させて保持する把持部１２とで構成されている。前
記アーム１１は、基端部を支柱３の頂部における二股状
の支持部３ａにて、支柱３の軸線に直交する横向きの軸
ピン８により上下方向に揺動可能に連結されている。そ
して、アーム１１の先端部には、前記操縦レバーと係合
して操作する前記把持部１２が設けられている。

【００２０】このロボットハンド１０の把持部１２は、
主体１３をリング状にされ、その主体１３の内周部を後
述する球面部材が受入れられる直径で、上側がすぼまっ
た形状の円形の把持穴１３ａに形成されている。そし
て、この把持部１２における主体１３の上面には、把持
確認機構として、把持部１２の中心を通る線上で相対向
してセンサの投光部１４と受光部１４′が配設されてい
る。なお、前記投光部１４と受光部１４′とによる投受
光を確実にするために、センサの配置箇所前位置に窪所
１４ｄが設けてある。

【００２１】このようにされたロボットハンド１０に対
して、そのアーム１１の基端部近傍には、ロボットハン
ドの外脱防止機構２０が付設されている。この外脱防止
機構２０は、アーム１１に引っ掛けられる引下げ部材２
１と、前記支柱３の側面に取付けられたロボットハンド
跳ね上げ用のエアシリンダ２２（本発明における直線作
動手段に相当）とで構成され、このエアシリンダ２２に
よって操作される作動片２３に前記引下げ部材２１の下
端部を取付けて、アーム１１を引き下げ方向に維持さ
せ、把持部１２による操縦レバー４０の保持力が維持で
きるようにされている。なお、前記引下げ部材２１とし
ては、ワイヤを用いる、あるいはゴム質材の紐状のもの
（例えば、ゴムの紐，ゴム質の紐状のもので編まれてい
る弾性紐など）を掛けて端部を前記作動片２３に固着す
る。前記ワイヤを引下げ部材２１として使用するとき
は、前記エアシリンダ２２を常時縮む方向に作動させ
る。

【００２２】前記ロボットハンド１０によって操作され
る操縦レバー４０のノブ４１には、図４に示されるよう
に、外周面が球面に形成されてその内部にノブ４１を挿
入して所定の姿勢を保てる装着穴３３を備えたカバー部
材３０（球面部材）を着脱可能に装着して使用される。
なお、このカバー部材３０の装着穴３３は、穴形成部分
３２をシリコン樹脂のような軟質で弾性の高い材料によ
って形成され、操縦レバー４０のノブ４１を傷めること
なく確実に被嵌装着して使用できるようにされている。

【００２３】このように構成される車両操縦ロボット１
におけるロボットハンド１０は、目的車両の操縦席に支
持体２を装着して設置し、その車両の操縦レバー４０の
ノブ４１に前述のカバー部材３０を装着し、そのカバー
部材３０に対して把持部１２の把持穴１３ａを上側から
被せて保持状態として準備する。その後に、車両操縦ロ
ボット１における図示されない駆動制御装置により予め
設定されているプログラムによって傾動用モータ７Ａと
旋回用モータ７Ｂとを作動させることにより操縦が行わ
れることになる。また、遠隔コントローラによりリアル
タイムに指示を受けて傾動用モータ７Ａと旋回用モータ
７Ｂとを作動させることにより、操縦が行なわれること
になる。

【００２４】車両操縦ロボット１が作動して、ロボット
ハンド１０により操縦レバー４０が操作されるとき、そ
の操作レバー４０には、前述の球面をしたカバー部材３
０が取付けられていて、このカバー部材３０に対してロ
ボットハンド１０の把持部１２を被せた状態で係合され
ているので、ロボットハンド１０がその自重によって把
持穴１３ａでカバー部材３０と摺動係合されている。し
たがって、運転中に振動や衝撃が加わると、ロボットハ
ンド１０の把持部１２が浮き上がる傾向にあるが、アー
ム１１の基端部近傍で外脱防止機構２０の引下げ部材２
１によって常時エアシリンダ２２の縮み方向の操作力を
受けて、アーム１１を介して把持部に下向きの付勢力が
与えられ、常に保持状態を維持して運転を継続すること
ができるのである。

【００２５】前記操縦操作に際して、ロボットハンド１
０の把持部１２が操縦レバー４０のノブ４１に装着した
カバー部材３０に正しく係合しているか否かは、ロボッ
トハンド１０の把持部１２の上面に設けられたセンサ１
４，１４′によって判断される。すなわち、図５に示さ
れるように、把持確認機構として、センサの投光部１４
から受光部１４′に投光されている光のビームＢが、把
持部１２の把持穴１３ａに操縦レバー４０のノブ４１に
装着されたカバー部材３０が正しく受入れられると、カ
バー部材３０の一部によって遮断される。その結果、セ
ンサからの信号で図示されない制御部でロボットハンド
１０が正常にセットされていることを認識して、運転操
作が開始できることになる。したがって、センサ１４，
１４′間の光のビームＢが遮断されていないと、ロボッ
トハンド１０が正常にセットされていないことになる。

【００２６】運転の途中において、非常停止の指令が発
せられると、エアシリンダ２２のボトム側にエアが送ら
れて作動片２３を伸び方向に突出させるので、アーム１
１がその作動片２３によって押上げられ、アーム１１先
端の把持部１２が上昇して把持穴１３ａとカバー部材３
０との係合が断たれて操縦レバー４０をフリーにする。
したがって、操縦自動復帰型の場合、操縦レバー４０は
中立位置に自動復帰して操縦が停止される。このロボッ
トハンド１０の解放動作に際しては、外脱防止機構２０
の引下げ部材２１がエアシリンダ２２により操作される
作動片２３に連結しているので、その作動片２３ととも
に上昇して、アーム１１の上向き跳ね上げ操作に支障を
与えることはない。なお、エアシリンダ２２を元に戻し
てロボットハンド１０を復帰させると、引下げ部材２１
もともに復帰され、把持部１２の外脱を防止する。

【００２７】このようにされる本実施形態のロボットハ
ンド１０によれば、目的の車両の操縦装置における操縦
レバーに対して、上側からロボットハンド１０の把持部
１２を被せるようにして係合させるので、把持動作をし
ないために、作動座標軸を意識することなくロボットの
設置が可能になるという効果を奏する。また、複雑な機
構を必要とせずに簡単に操縦レバーを把持させて、かつ
操作中に把持部１２が外れることなく操縦できるので、
高速操縦性能を著しく高めることができる。また、ロボ
ットハンド１０が跳ね上げられて後の復帰に際しては、
把持部１２を上げた状態でモータ制御によって中立点へ
移動させて、その把持部１２を下げて操縦レバー４０
（具体的にはカバー部材３０）に被せるだけで復帰させ
ることができるので、遠隔操作も可能である。

【００２８】次に、図６に示されるのは、把持部の外脱
防止機構の他の実施形態であって、その基本構成におい
ては前記実施の形態とほぼ同様であり、引下げ部材を異
にするものである。したがって、前記実施形態と同一構
成の部分については同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００２９】この実施形態のロボットハンド１０におけ
る把持部の外脱防止機構２０Ａは、前記実施形態と同様
に支柱３に付設されるロボットハンド跳ね上げ用のエア
シリンダ２２により進退操作される作動片２３と、アー
ム１１の基部との間を、引張バネにてなる引下げ部材２
１Ａで繋ぐものである。この形式では、エアシリンダ２
２を常時収縮方向に作動させ、前記引張バネ（引下げ部
材２１Ａ）の引張力でアーム１１を下げ方向に付勢し
て、把持部１２が操縦レバー４０に装着したカバー部材
３０から外れないようにされている。

【００３０】この実施形態の把持部の外脱防止機構２０
Ａにあっては、バネの引張力を利用して把持部１２の外
脱を防止する構成であるので、短い引張バネを用いて機
能を発揮させることができる。なお、非常時にエアシリ
ンダ２２の作動でロボットハンド１０を跳ね上げる際に
は、作動片２３とともに引下げ部材２１Ａが移動できる
ので、非常時のロボットハンド１０の退避動作を妨げる
ことはない。このように、引下げ部材そのものの弾性力
を利用してアーム１１に常時下げ方向の作用力を付勢す
る形式は、前記エアシリンダ２２の作用力が強い場合に
利用して効果的である。

【００３１】さらに、図７に他の実施形態のロボットハ
ンドが示されている。この実施形態のロボットハンド１
０Ｂは、基本的構成において前記実施形態と同様である
が、その支持部の構造と把持部の外脱防止機構の構造
を、前記実施形態と異にするものである。したがって、
前記実施形態と同一もしくは同様の構造部分について
は、前記実施形態のものと同一符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００３２】この実施形態のロボットハンド１０Ｂは、
水平方向に回動できるとともに上下に揺動可能なよう
に、その基端部を、図示されない支持体から突き出され
たアーム１０′の先端部で、直立軸支持される連結軸５
０の下端部に直結される連結ヘッド５１に、水平に軸線
を配される軸ピン５２により支持されている。そして、
所要長さのアーム１１の先端に前述の構成の把持部１２
が一体に形成されている。

【００３３】前記ロボットハンド１０Ｂを支持する連結
軸５０の下端部の連結ヘッド５１には、アーム１１の伸
びる方向に突出されるとともに下部にも所要寸法伸びる
両側板とそのアーム側端部を繋ぐ板片とで三方を囲うよ
うにされたロボットハンドの跳ね上げ手段の支持フレー
ム５４が付設され、かつ軸線よりも前方の下端に底板５
４ａを一体に取付けられている。また、前記連結ヘッド
５１の下端には、直動形のシリンダ５５（例えばエアシ
リンダ）が下向きにロッド５５ａを突出させて取付けら
れている。

【００３４】前記支持フレーム５４の内部には、ロボッ
トハンド跳ね上げ手段５６として、前記シリンダ５５の
ロッド５５ａの突出しで係止を解くようにされるベルク
ランク形の係止レバー５７と、その係止レバー５７によ
って動きを規制されて常時は蓄勢状態に保たれる跳ね上
げバネ５８とその上側に位置する作動板片５９が、支持
フレーム５４の底板５４ａから直立するガイドピンに案
内支持されて設けられている。なお、前記作動板片５９
はその側端部５９ａで前記係止レバー５７の上部に設け
られた係止爪部５７ａと係合して跳ね上げバネ５８を蓄
勢状態に保たれるようにされており、その係止レバー５
７は中間部で支持フレーム５４の両側板に取付けられる
枢支ピン５７ｂにより回動可能に支持され、下端部を後
方に屈曲させて前記直動形のシリンダ５５の作動により
係止機能を解除できるようになっている。

【００３５】このような跳ね上げ手段５６を備えるロボ
ットハンド１０Ｂは、把持部の外脱防止機構２０Ｂとし
て、前記作動板片５９に基端を固着して弾性材にてなる
紐状（例えば、ゴム，ゴム質のひも状のもので編まれて
いる弾性紐など）の引下げ部材２１Ｂをアーム１１の基
部寄り位置に引き掛けるようにして、常時はその引下げ
部材２１Ｂのもつ弾性力でロボットハンド１０を下げ方
向に維持させ、把持部１２において操縦レバー４０のカ
バー部材３０を把持する状態が保たれるようにされてい
る。この形式においても引下げ部材２１Ｂである弾性材
にてなる紐状の部材は短い寸法で目的を達成でき、構造
を複雑化させることがない。

【００３６】このようにされたロボットハンド１０Ｂに
おいて、非常事態で操縦レバー４０を離す必要が生じた
場合には、シリンダ５５を作動させることによって、そ
のシリンダ５５のロッド５５ａが係止レバー５７の後端
部を突き下げると、係止レバー５７が枢支ピン５７ｂの
周りに回動して上部の係止爪５９ａと作動板片５９の側
端部５９ａとの係止が外され、蓄勢されていた跳ね上げ
バネ５８が伸長して作動板片５９を押上げてアーム１１
を跳ね上げさせることにより把持部１２を解放する。こ
の際、引下げ部材２１Ｂは作動板片５９とともに移動し
てたるみ、ロボットハンド１０Ｂの把持機能解放に支障
を来すことはない。

【００３７】また、図８にロボットハンドのさらに他の
実施形態を表わす概要図が示されている。この実施形態
のロボットハンドは、基本的構成において前記実施形態
と同様であるが、その支持部の構造と把持部の外脱防止
機構の構造を、前記実施形態と異にするものである。し
たがって、前記実施形態と同一もしくは同様の構造部分
については、前記実施形態のものと同一符号を付して詳
細な説明を省略する。

【００３８】この実施形態のロボットハンド１０Ｃは、
前記の実施形態のものと同様に水平回転と上下揺動との
関節部をアームの中間に設けられたものであり、ロボッ
ト支持構造体６０にてモータ（図示せず）により水平回
動自在に支持される基部からほぼ水平に突出すアーム６
１の中間部に水平回動自在な関節部６２を有し、この関
節部６２に基端を上下に揺動自在に支持されてアーム６
１の前半部がロボットハンド１０Ｃとされた構造であ
る。

【００３９】このロボットハンド１０Ｃは、前記関節部
６２における軸線が直立する連結軸６３の下端部に設け
られるヘッド部６３ａにて上下揺動の枢支軸ピン６４で
アーム１１の基端を支持され、アーム１１先端のボス部
１１ａにて押えバネを介在させて常時下向きに押し下げ
られる把持部片６５が付設されている。この把持部片６
５は扁平な半円筒状で、下面に前述の操縦レバー４０の
ノブに装着される球面を備えるカバー部材３０と係合し
て把持できるように凹球面の把持部６５ａが形成されて
おり、上面中央に所要長さの保持軸６６が基端を固着さ
れ、前記アーム１１先端のボス部１１ａを貫通して上下
摺動自在に支持されるようになされ、その保持軸６６に
は把持部片６５の上面と前記アームのボス部１１ａ下面
との間にコイルバネ６７を被嵌介在させて、把持部片６
５が常時下向きに付勢される構成とされている。そし
て、ロボットハンドの跳ね上げ手段としては、前記関節
部６２の側面にエアシリンダ６８を設けて、このエアシ
リンダ６８のロッド６８ａを下向きにして端部に付設の
部片６８ｂと前記アーム１１の基部とを可動的に連結
し、非常時にはエアシリンダ６８のロッド６８ａを後退
させることによりロボットハンド１０Ｃを跳ね上げるよ
うにされている。

【００４０】また、このロボットハンド１０Ｃでは、運
転時における把持部６５ａの外脱防止機構として、前記
エアシリンダ６８を通常時にはアーム１１が押し下げら
れるように作動させ、その押し下げ力によって前記把持
部片６５にコイルバネ６７による付勢力が作用するよう
に関連させてある。したがって、通常運転時には、外脱
防止機構の働きで把持部片６５が操縦レバーを把持する
機能を維持し、非常時にはエアシリンダ６８の働きでロ
ボットハンド１０Ｃを跳ね上げて運転動作を解除でき
る。

【００４１】次に、図９（ａ）（ｂ）に把持部の把持確
認機構の他の実施形態を表わす図が、図１０（ａ）
（ｂ）に他の把持確認機構の実施形態を表わす図が、そ
れぞれ示されている。

【００４２】図９（ａ）に示されるのは、近接センサを
用いる把持確認機構の一例で、前記ロボットハンド１０
（１０Ｂ，１０Ｃ、以下符号１０で代表する）における
把持部１２の上面に磁気検知式の近接スイッチ１４ａを
設け、前述の操縦レバーのノブに装着するカバー部材３
０として磁性金属製のものを使用する。この場合、把持
部１２を合成樹脂で形成して、その上面に孔縁に近い位
置で前記光センサと同様に配置する。ただし、この場合
前記近接スイッチ１４ａは１個でよい。このようにする
と、把持部１２の把持穴１３ａにカバー部材３０が嵌っ
ておれば、磁気感知して把持状態にあることが確認でき
る。

【００４３】また、図９（ｂ）に示されるのは、磁気検
知式の近接スイッチ１４ａを把持部１２の内部に埋設し
ておき、磁性金属製のカバー部材３０が把持穴１３ａに
収まると磁気感知して把持状態にあることを確認できる
ものである。なお、この場合は、感度を低くしてカバー
部材が確実に把持穴に収まっていないと把持確認されな
いようにするのが好ましい。

【００４４】図１０（ａ）に示されるのは、レバー式の
検知部を備えるセンサを用いたものであって、把持部１
２の上面に、把持穴１３ａの縁部にレバー式マイクロス
イッチのような信号検知器１４ｂ（センサ）を取付け、
カバー部材３０が把持部１２の把持穴１３ａに受入れら
れると、図１０（ｂ）にて示されるように、前記センサ
１４ｂのレバー１４ｂ′が押されてスイッチＯＮされ、
把持状態確認ができるものである。この形式では機械式
のセンサであるから、把持部やカバー部材についての材
質は問われない。なお、図示省略するが、このような機
械式の検知部を備えるセンサの場合は、カバー部材が把
持穴に収まるときプッシュボタンを押すことで信号を出
す形式のものを採用することができる。

【００４５】このように、把持部の把持確認機構として
は、前述の光センサや近接スイッチを用いる磁気式、あ
るいは機械式などのセンサを用い、把持部が操縦レバー
の操作部に被せられることにより信号を発するものを把
持部に付設しておくことにより、自動的に把持状態を確
認して運転を行うことができ、前記外脱防止機構の作動
と相俟って無理な運転や空運転を防止することができる
のである。

【００４６】上述したように、本発明にかかるロボット
ハンドは、操縦席に載置して使用される構成のものにつ
いて記載したが、これに限定されるものではなく、スタ
ンド式のロボットやその他ロボットの設置構造について
は目的に応じて各種構造の支持構造体であっても、それ
に適用することができる。また、上記説明において記載
の各シリンダには、駆動源としてエアを用いるもののほ
かに、油圧作動式のシリンダや電磁作動式シリンダを採
用することも可能である。さらに、上記説明は１つのロ
ボットハンドについて記載したが、左右に操縦レバーを
備える車両に対するには、前記説明の装置を左右一対配
置して操縦するようにすればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかるロボットハンドを備え
る車両操縦ロボットの一実施形態概要図である。

【図２】図２は、ロボットハンドを一部断面で表わす正
面図である。

【図３】図３は、ロボットハンドの要部平面図（ａ）と
縦断面図（ｂ）である。

【図４】図４は、操作レバーのノブに装着されるカバー
部材の縦断面図である。

【図５】図５は、把持確認手段を表わす図である。

【図６】図６は、把持部の外脱防止機構の他の実施形態
を表わす図である。

【図７】図７は、他の実施形態のロボットハンドを表わ
す図である。

【図８】図８は、ロボットハンドの他の実施形態を表わ
す概要図である。

【図９】図９は、把持部の把持確認機構の他の実施形態
を表わす図である。

【図１０】図１０は、他の把持確認機構の実施形態を表
わす図である。

【符号の説明】

１ ロボット ２ 支持体 ３ 支柱 ８ 軸ピン １０，１０Ｂ，１０Ｃ ロボットハンド １１ アーム １２， 把持部 １３ 把持部の主体 １３ａ 把持穴 １４，１４′、１４ｂ センサ １４ａ 近接スイッチ（センサ） ２０，２０Ｂ 把持部の外脱防止機構 ２１，２１Ａ，２１Ｂ 引下げ部材 ２２ エアシリンダ ２３ 作動片 ３０ カバー部材 ４０ 操縦レバー ４１ 操縦レバーのノブ ５０ 連結軸 ５１ 連結ヘッド ５２ 枢支軸ピン ５４ 支持フレーム ５５，６８ シリンダ ５６ 跳ね上げ手段 ５７ 係止レバー ５８ 跳ね上げバネ ５９ 作動板片 ６４ 枢支ピン ６５ 把持部片 ６６ 保持軸 ６７ コイルバネ ６８ｂ シリンダのロッドに取付く部片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D003 BA03 BA04 BB07 DB05 EA00 3C007 AS21 BS09 CT05 CV08 DS01 ES00 EV07 HS14 JS02 JU12 KS03 KS30 KS36 KV12 KX07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操縦レバーに対する把持部を上方から被
   せて保持し操作するロボットハンドにおいて、アーム部
   に前記把持部が外力で遊離外脱するのを防止する外脱防
   止機構を付設したことを特徴とする操縦レバー用のロボ
   ットハンド。
2. 【請求項２】 前記外脱防止機構は、ハンドのアーム部
   における関節部近傍にてそのアーム部に下げ方向の付勢
   力が加えられ、緊急時にはハンドを退避させる直線作動
   手段と連動して前記把持部によるレバー保持力を開放で
   きる機能を備えている構成である請求項１に記載の操縦
   レバー用のロボットハンド。
3. 【請求項３】 前記外脱防止機構は、操縦レバーに対す
   るハンドの把持部に下げ方向の付勢力を生じさせる弾性
   体を、ハンドのアーム部とその支持部材に付設される前
   記直線作動手段とに跨って設けられている請求項１また
   は２に記載の操縦レバー用のロボットハンド。
4. 【請求項４】 操縦レバーに対する把持部を上方から被
   せて保持し操作するロボットハンドであって、アーム部
   に下げ方向の付勢力が加えられる外脱防止機構を備え、
   前記把持部には保持されている操縦レバーもしくはその
   保持体の存在を検知するセンサが設けられていることを
   特徴とする操縦レバー用のロボットハンドの把持確認機
   構。