JP2003145474A - 多指可動ロボットハンド及びその把持制御方法 - Google Patents
多指可動ロボットハンド及びその把持制御方法Info
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- JP2003145474A JP2003145474A JP2002246046A JP2002246046A JP2003145474A JP 2003145474 A JP2003145474 A JP 2003145474A JP 2002246046 A JP2002246046 A JP 2002246046A JP 2002246046 A JP2002246046 A JP 2002246046A JP 2003145474 A JP2003145474 A JP 2003145474A
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- 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
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- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】異径物を含む把持対象物に対して、１軸の駆動
源により複数の指を動かし、かつ、人間の手のような柔
らかさ、装飾性、ふるまいを持つロボットハンドを実現
する。 【解決手段】多指可動ロボットハンドが、関節を持ちほ
ぼ平行に配置された２本以上の指〔示指１６、中指１
７、環指１８、小指１９〕と、それらの指と対向するよ
うに配置された拇指と、拇指を除く２本以上の指の関節
を屈曲させるために牽引される可撓部材で構成される。
そして、２本以上の指と拇指を、異径物を含む把持対象
物に接触させて把持動作可能とするために、１個の駆動
源１から発生する動力を１個以上の動滑車（１０、１
１）を介して２本以上の可撓部材に伝達し、その各々の
可撓部材を牽引することにより２本以上の指に把持力が
発生する。
源により複数の指を動かし、かつ、人間の手のような柔
らかさ、装飾性、ふるまいを持つロボットハンドを実現
する。 【解決手段】多指可動ロボットハンドが、関節を持ちほ
ぼ平行に配置された２本以上の指〔示指１６、中指１
７、環指１８、小指１９〕と、それらの指と対向するよ
うに配置された拇指と、拇指を除く２本以上の指の関節
を屈曲させるために牽引される可撓部材で構成される。
そして、２本以上の指と拇指を、異径物を含む把持対象
物に接触させて把持動作可能とするために、１個の駆動
源１から発生する動力を１個以上の動滑車（１０、１
１）を介して２本以上の可撓部材に伝達し、その各々の
可撓部材を牽引することにより２本以上の指に把持力が
発生する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、異径物を含む把持
対象物に対して、１個の駆動源により複数の指を動かす
ことができ、かつ、生体（人間）の把持動作に近い柔ら
かい挙動をするように機構的な改善をした多指可動ロボ
ットハンド及びその把持制御方法に関する。そして、こ
のハンドは装飾用の義手と同等以上の外観を有し、人間
が持つ遊び的な動きを実現可能とする。ここで、１個の
駆動源は拇指を除く２本以上の手指を各別に動作させる
ものとしており、拇指については別途駆動源を設けてい
るが、母子を含む５指を１個の駆動源により動かすよう
な設計変更 [上述の１自由度] は可能である。なお、指
と手指は互換的に使用する。
対象物に対して、１個の駆動源により複数の指を動かす
ことができ、かつ、生体（人間）の把持動作に近い柔ら
かい挙動をするように機構的な改善をした多指可動ロボ
ットハンド及びその把持制御方法に関する。そして、こ
のハンドは装飾用の義手と同等以上の外観を有し、人間
が持つ遊び的な動きを実現可能とする。ここで、１個の
駆動源は拇指を除く２本以上の手指を各別に動作させる
ものとしており、拇指については別途駆動源を設けてい
るが、母子を含む５指を１個の駆動源により動かすよう
な設計変更 [上述の１自由度] は可能である。なお、指
と手指は互換的に使用する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人工の手としてのロボットハンド
若しくは義手を制御する機構は、数多く開発されてきて
いる。一般に人間の片手を機構として見ると、約２０自
由度と言われているが、これを忠実に実現するために
は、２０個の駆動源が必要となるため、重量が重くなり
大型化するため実用的ではない。そこで、通常、ロボッ
トハンド若しくは義手の自由度は１乃至３程度に簡略化
されている。そして、通常、人間が手を握ったり開いた
りする動作を１自由度としている。また、従来の義手は
外見があまり人間らしくなく（無機的な印象であり）、
装飾性を優先すると、何も作業性を有しない装飾義手を
使用しなくてはならない。そして、構造が硬くて固定的
であるために、人間の手としてみた場合に違和感を覚え
ることが多い。
若しくは義手を制御する機構は、数多く開発されてきて
いる。一般に人間の片手を機構として見ると、約２０自
由度と言われているが、これを忠実に実現するために
は、２０個の駆動源が必要となるため、重量が重くなり
大型化するため実用的ではない。そこで、通常、ロボッ
トハンド若しくは義手の自由度は１乃至３程度に簡略化
されている。そして、通常、人間が手を握ったり開いた
りする動作を１自由度としている。また、従来の義手は
外見があまり人間らしくなく（無機的な印象であり）、
装飾性を優先すると、何も作業性を有しない装飾義手を
使用しなくてはならない。そして、構造が硬くて固定的
であるために、人間の手としてみた場合に違和感を覚え
ることが多い。
【０００３】１自由度のロボットハンド若しくは義手で
は、１個の駆動源のみで握り及び開きを行うため、通
常、指関節を動かすことはできず、５本指を独立させて
動かすこともできない。そのため、人間らしい動きがで
きないばかりか、物体を確実に把持できないという問題
があった。また、従来の義手用ロボットハンドは、人間
の手と比べると外観的に劣り、一目で実際の手ではない
ということがわかってしまうという欠点があった。
は、１個の駆動源のみで握り及び開きを行うため、通
常、指関節を動かすことはできず、５本指を独立させて
動かすこともできない。そのため、人間らしい動きがで
きないばかりか、物体を確実に把持できないという問題
があった。また、従来の義手用ロボットハンドは、人間
の手と比べると外観的に劣り、一目で実際の手ではない
ということがわかってしまうという欠点があった。
【０００４】こうしたなかで、本出願人は、先に１個の
駆動源から発生する動力を１個以上の差動歯車を介して
拇指を除く２本以上の指の可撓部材にそれぞれ伝達する
指関節駆動機構と、可撓部材の張力を調整又は保持して
把持動作を制御する異径物把持機構を有した多指可動ロ
ボットハンド及びその把持制御方法を提案してきた。
〔特願２０００−９４０８７；以下、先願義手。〕
駆動源から発生する動力を１個以上の差動歯車を介して
拇指を除く２本以上の指の可撓部材にそれぞれ伝達する
指関節駆動機構と、可撓部材の張力を調整又は保持して
把持動作を制御する異径物把持機構を有した多指可動ロ
ボットハンド及びその把持制御方法を提案してきた。
〔特願２０００−９４０８７；以下、先願義手。〕
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先願義
手の把持動作にはややぎごちなさがあり、本発明者らは
より柔らかい手先の動作（挙動）を求めて研究開発を継
続し、機構的な改善を重ねてきた。また人間の手により
近づけて把持性能を高めるため、曲線的な外観を取り入
れての装飾性の向上や、人間の動きに存在する遊び的な
動き（任意動作）を取り入れて、より自然な動きを実現
するための開発を行ってきた。
手の把持動作にはややぎごちなさがあり、本発明者らは
より柔らかい手先の動作（挙動）を求めて研究開発を継
続し、機構的な改善を重ねてきた。また人間の手により
近づけて把持性能を高めるため、曲線的な外観を取り入
れての装飾性の向上や、人間の動きに存在する遊び的な
動き（任意動作）を取り入れて、より自然な動きを実現
するための開発を行ってきた。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであって、異径物を含む把持対象物に対して、１個の
駆動源により複数の指を動かすことができ、かつ、人間
の手と同様の柔らかさを持つ多指可動ロボットハンド提
供する。またそのロボットハンドは、装飾性が高く、人
間の手と同様の外観を持ち合わせ、人間の動作の持つ遊
び的な動きを実現する制御を有する。
のであって、異径物を含む把持対象物に対して、１個の
駆動源により複数の指を動かすことができ、かつ、人間
の手と同様の柔らかさを持つ多指可動ロボットハンド提
供する。またそのロボットハンドは、装飾性が高く、人
間の手と同様の外観を持ち合わせ、人間の動作の持つ遊
び的な動きを実現する制御を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、多指多関節の筋電制御義手に代表される多指可
動ロボットハンドにおいて、拇指を除く２本以上の手指
を少なくとも１個の駆動源により各別に動作させ、か
つ、各指関節を弾性的に保持することにより柔らかい把
持動作をおこなうようにした多指可動ロボットハンドで
あって、手指の骨格要素であるリンク材を回動自在に結
合して関節を形成し、ほぼ平行に配置された示指、中
指、環指及び小指と、それらの手指と対向するように配
置された拇指を有し、それぞれの手指について前記関節
となるリンク材の各回動支点を経由して牽引可能な可撓
部材を繋設するとともに、該回動支点には各々ねじりバ
ネを設けて手指の伸展方向に付勢してなり、前記可撓部
材が、拇指を除き隣接する示指と中指、及び環指及び小
指のそれぞれの指間に槓桿保持した動滑車を介在させ２
指の各第一指骨部のリンク材の体部を始端又は終端とす
る固定長の線条であって、該リンク材の各回動支点に自
由回転プーリを軸支し、かつ、第二指骨部のリンク材の
体部に設けた中間プーリを介して牽引可能に繋設したも
のであり、前記駆動源から発生する動力により前記動滑
車の各保持位置を手首側又は手指側に往復移動させ、前
記可撓部材を介して各手指を屈曲又は伸展方向に把持又
は開放動作させる指関節駆動機構と、前記指関節駆動に
おける前記可撓部材の張力を調整又は保持することによ
り、把持動作に係る各指関節が異径物を含む把持対象物
の外形状に倣って包み込むように屈曲して把持力を維持
する異径物把持機構を具備したことを特徴とするもので
ある。
発明は、多指多関節の筋電制御義手に代表される多指可
動ロボットハンドにおいて、拇指を除く２本以上の手指
を少なくとも１個の駆動源により各別に動作させ、か
つ、各指関節を弾性的に保持することにより柔らかい把
持動作をおこなうようにした多指可動ロボットハンドで
あって、手指の骨格要素であるリンク材を回動自在に結
合して関節を形成し、ほぼ平行に配置された示指、中
指、環指及び小指と、それらの手指と対向するように配
置された拇指を有し、それぞれの手指について前記関節
となるリンク材の各回動支点を経由して牽引可能な可撓
部材を繋設するとともに、該回動支点には各々ねじりバ
ネを設けて手指の伸展方向に付勢してなり、前記可撓部
材が、拇指を除き隣接する示指と中指、及び環指及び小
指のそれぞれの指間に槓桿保持した動滑車を介在させ２
指の各第一指骨部のリンク材の体部を始端又は終端とす
る固定長の線条であって、該リンク材の各回動支点に自
由回転プーリを軸支し、かつ、第二指骨部のリンク材の
体部に設けた中間プーリを介して牽引可能に繋設したも
のであり、前記駆動源から発生する動力により前記動滑
車の各保持位置を手首側又は手指側に往復移動させ、前
記可撓部材を介して各手指を屈曲又は伸展方向に把持又
は開放動作させる指関節駆動機構と、前記指関節駆動に
おける前記可撓部材の張力を調整又は保持することによ
り、把持動作に係る各指関節が異径物を含む把持対象物
の外形状に倣って包み込むように屈曲して把持力を維持
する異径物把持機構を具備したことを特徴とするもので
ある。
【０００８】また、上記多指可動ロボットハンドにおい
て、異径物を含む把持対象物に対して生体の把持動作に
近い柔らかい挙動をするようにした多指可動ロボットハ
ンドの把持制御方法であって、動滑車ユニットを駆動源
から発生する動力により往復移動させ、手首側への移動
に基づき動滑車を介した可撓部材を牽引し、ねじりバネ
の弾性力に抗しながらリンク材を手指の屈曲方向に掌握
動作させて拇指を除く２本以上の指に把持力を発生さ
せ、駆動停止又は移動停止に基づき把持状態を維持し、
手指側への移動に基づき前記可撓部材を弛緩又は送出
し、前記ねじりバネの拘束を漸次開放し、前記リンク材
を手指の伸展方向に復帰動作して前記２本以上の手指に
復元力を発生させるように指関節を駆動するとともに、
前記２本以上の手指と拇指を異径物を含む把持対象物に
接触させて、前記指関節駆動における可撓部材の張力を
調節又は保持し、各指関節が把持対象物の外形状に倣っ
て包み込むように屈曲させて把持力を付与又は維持し、
伸展させて把持力を解放するための把持動作を制御する
ことを特徴とするものである。
て、異径物を含む把持対象物に対して生体の把持動作に
近い柔らかい挙動をするようにした多指可動ロボットハ
ンドの把持制御方法であって、動滑車ユニットを駆動源
から発生する動力により往復移動させ、手首側への移動
に基づき動滑車を介した可撓部材を牽引し、ねじりバネ
の弾性力に抗しながらリンク材を手指の屈曲方向に掌握
動作させて拇指を除く２本以上の指に把持力を発生さ
せ、駆動停止又は移動停止に基づき把持状態を維持し、
手指側への移動に基づき前記可撓部材を弛緩又は送出
し、前記ねじりバネの拘束を漸次開放し、前記リンク材
を手指の伸展方向に復帰動作して前記２本以上の手指に
復元力を発生させるように指関節を駆動するとともに、
前記２本以上の手指と拇指を異径物を含む把持対象物に
接触させて、前記指関節駆動における可撓部材の張力を
調節又は保持し、各指関節が把持対象物の外形状に倣っ
て包み込むように屈曲させて把持力を付与又は維持し、
伸展させて把持力を解放するための把持動作を制御する
ことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の多指可動ロボットハンド
の実施の形態は、上記構成において、動滑車が、手掌部
に設けた駆動源から発生する回転動力により往復移動す
る移動体の体部に回転支持した揺動部材の両端にそれぞ
れ軸支され、かつ、両持ちの天秤の態様で槓桿保持され
るとともに、これら動滑車、移動体及び揺動部材を一体
的に組付けて動滑車ユニットとしたものであり、指関節
駆動機構が、前記回転動力により前記動滑車の各保持位
置を往復移動させ、正回転に基づき可撓部材を牽引して
ゆき、ねじりバネの弾性力に抗しながらリンク材を手指
の屈曲方向に掌握動作して拇指を除く２本以上の手指に
把持力を発生させ、駆動停止又は回転停止に基づき把持
状態を維持し、逆回転に基づき前記可撓部材を弛緩又は
送出してゆき、前記ねじりバネの拘束を漸近開放し前記
リンク材を手指の伸展方向に復帰動作して前記２本以上
の手指に復元力を発生させるものであり、異径物把持機
構が、前記２本以上の手指と拇指を異径物を含む把持対
象物に接触させて、前記指関節駆動における可撓部材の
張力を調整又は保持し、各指関節が把持対象物の外形状
に倣って包み込むように屈曲して把持力を維持するもの
である。
の実施の形態は、上記構成において、動滑車が、手掌部
に設けた駆動源から発生する回転動力により往復移動す
る移動体の体部に回転支持した揺動部材の両端にそれぞ
れ軸支され、かつ、両持ちの天秤の態様で槓桿保持され
るとともに、これら動滑車、移動体及び揺動部材を一体
的に組付けて動滑車ユニットとしたものであり、指関節
駆動機構が、前記回転動力により前記動滑車の各保持位
置を往復移動させ、正回転に基づき可撓部材を牽引して
ゆき、ねじりバネの弾性力に抗しながらリンク材を手指
の屈曲方向に掌握動作して拇指を除く２本以上の手指に
把持力を発生させ、駆動停止又は回転停止に基づき把持
状態を維持し、逆回転に基づき前記可撓部材を弛緩又は
送出してゆき、前記ねじりバネの拘束を漸近開放し前記
リンク材を手指の伸展方向に復帰動作して前記２本以上
の手指に復元力を発生させるものであり、異径物把持機
構が、前記２本以上の手指と拇指を異径物を含む把持対
象物に接触させて、前記指関節駆動における可撓部材の
張力を調整又は保持し、各指関節が把持対象物の外形状
に倣って包み込むように屈曲して把持力を維持するもの
である。
【００１０】また、把持動作を行わない手空き状態にお
いて、駆動源を、手首側に設けたソケット内の筋電セン
サから採取した筋電信号、手掌の変位を検出するセンサ
から採取した出力信号、又は無動作経過時間の計時に係
るタイマのカウントアップ信号に基づき始動し、２本以
上の手指を屈曲方向又は伸展方向に無目的に動作させる
ための任意動作制御手段を有する場合がある。
いて、駆動源を、手首側に設けたソケット内の筋電セン
サから採取した筋電信号、手掌の変位を検出するセンサ
から採取した出力信号、又は無動作経過時間の計時に係
るタイマのカウントアップ信号に基づき始動し、２本以
上の手指を屈曲方向又は伸展方向に無目的に動作させる
ための任意動作制御手段を有する場合がある。
【００１１】さらに、上記構成の多指可動ロボットハン
ドの外形を健常手に近似又は模擬するために、異径物を
含む把持対象物を継続的に把持可能な摩擦係数の高い被
覆部材を装着してなり、該被覆部材が、人間の手の形を
模した柔軟な曲線形状を有し、かつ、皮膚感を創出する
ための装飾又は意匠を施し、把持に係る柔軟性及び密着
性を増補するとともに、外観又は美観に係る化粧性及び
肌触りを含む質感を付与してもよい。装飾性、密着性に
優れ、把持効果が高く、把持対象物に対する健常手やさ
まざまな働きかけに対する作業性を向上するためであ
る。
ドの外形を健常手に近似又は模擬するために、異径物を
含む把持対象物を継続的に把持可能な摩擦係数の高い被
覆部材を装着してなり、該被覆部材が、人間の手の形を
模した柔軟な曲線形状を有し、かつ、皮膚感を創出する
ための装飾又は意匠を施し、把持に係る柔軟性及び密着
性を増補するとともに、外観又は美観に係る化粧性及び
肌触りを含む質感を付与してもよい。装飾性、密着性に
優れ、把持効果が高く、把持対象物に対する健常手やさ
まざまな働きかけに対する作業性を向上するためであ
る。
【００１２】本発明の多指可動ロボットハンドの把持制
御方法の実施の形態は、上記構成において、動滑車ユニ
ットの移動体としてボールねじに軸装したボールナット
を用い、手掌部に設けた駆動源によりボールねじを回転
駆動して前記動滑車ユニットを往復移動させ、正回転に
基づき可撓部材を牽引して把持力を発生させ、駆動停止
又は回転停止に基づき把持状態を維持し、逆回転に基づ
き前記可撓部材を弛緩させて把持力を解放するようにし
ている。
御方法の実施の形態は、上記構成において、動滑車ユニ
ットの移動体としてボールねじに軸装したボールナット
を用い、手掌部に設けた駆動源によりボールねじを回転
駆動して前記動滑車ユニットを往復移動させ、正回転に
基づき可撓部材を牽引して把持力を発生させ、駆動停止
又は回転停止に基づき把持状態を維持し、逆回転に基づ
き前記可撓部材を弛緩させて把持力を解放するようにし
ている。
【００１３】また、動滑車ユニットの移動体をスライダ
に装着し、かつ、該移動体の後端を牽引要素を介して手
掌部に設けた駆動源に連係し、該駆動源から発生する回
転動力により牽引要素を巻き取り又は巻き戻し操作し
て、移動体を含む前記動滑車ユニットを往復移動させ、
巻き取り操作に基づき前記動滑車ユニットを手首寄りに
引きながら可撓部材を牽引して把持力を発生させ、駆動
停止又は巻回停止に基づき把持状態を維持し、巻き戻し
操作に基づき動滑車ユニットを手指寄りに押し戻しなが
ら前記可撓部材を弛緩させて把持力を解放するようにし
てもよい。ここで、牽引要素は、索条とドラム付き回転
歯車と、ウォーム歯車からなるものであり、これらをス
ライダの後端の手首側に配置してなり、前記ウォーム歯
車を駆動源により回転駆動するものとされる。
に装着し、かつ、該移動体の後端を牽引要素を介して手
掌部に設けた駆動源に連係し、該駆動源から発生する回
転動力により牽引要素を巻き取り又は巻き戻し操作し
て、移動体を含む前記動滑車ユニットを往復移動させ、
巻き取り操作に基づき前記動滑車ユニットを手首寄りに
引きながら可撓部材を牽引して把持力を発生させ、駆動
停止又は巻回停止に基づき把持状態を維持し、巻き戻し
操作に基づき動滑車ユニットを手指寄りに押し戻しなが
ら前記可撓部材を弛緩させて把持力を解放するようにし
てもよい。ここで、牽引要素は、索条とドラム付き回転
歯車と、ウォーム歯車からなるものであり、これらをス
ライダの後端の手首側に配置してなり、前記ウォーム歯
車を駆動源により回転駆動するものとされる。
【００１４】さらに、上記いずれの構成にあっても、把
持動作を行わない手空き状態において、請求項５乃至８
のいずれか１項の駆動源を、手首側に設けたソケット内
の筋電センサから採取した筋電信号、手掌の変位を検出
するセンサから採取した出力信号、又は無動作経過時間
の計時に係るタイマのカウントアップ信号に基づき始動
し、２本以上の手指を屈曲又は伸展方向に無目的に任意
動作させるように構成してもよい。各指関節が把持を目
的とする動き以外に、人間が行う動きの中に存在する無
意味な動き、任意動作を実現するためである。
持動作を行わない手空き状態において、請求項５乃至８
のいずれか１項の駆動源を、手首側に設けたソケット内
の筋電センサから採取した筋電信号、手掌の変位を検出
するセンサから採取した出力信号、又は無動作経過時間
の計時に係るタイマのカウントアップ信号に基づき始動
し、２本以上の手指を屈曲又は伸展方向に無目的に任意
動作させるように構成してもよい。各指関節が把持を目
的とする動き以外に、人間が行う動きの中に存在する無
意味な動き、任意動作を実現するためである。
【００１５】これにより、拇指を除く２指以上の指関節
までを含めて動かすことにより、人間の手に近い動きが
でき、ワイングラスのような異径物を、その形状に倣っ
て５本指すべてを異径物に接触させて把持することが可
能となる。
までを含めて動かすことにより、人間の手に近い動きが
でき、ワイングラスのような異径物を、その形状に倣っ
て５本指すべてを異径物に接触させて把持することが可
能となる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施を添付図面を参照して以下説
明する。
明する。
【００１７】図１及び図２は本発明の多指可動ロボット
ハンドのそれぞれ機構説明図である。
ハンドのそれぞれ機構説明図である。
【００１８】図１と図２の相違点は、動滑車ユニットに
包含の移動体及び駆動系の違いであって、図１がボール
ナット及びボールねじを用いたもの、図２がスライダ及
び牽引要素を用いたものである。なお、移動体は動滑車
ユニットに包含される。
包含の移動体及び駆動系の違いであって、図１がボール
ナット及びボールねじを用いたもの、図２がスライダ及
び牽引要素を用いたものである。なお、移動体は動滑車
ユニットに包含される。
【００１９】図１に示すように、図示の多指可動ロボッ
トハンド〔以下、第１実施例ハンド。〕では、駆動源で
ある駆動用モータ１から平歯車２及び平歯車３を経由し
てボールねじ４に動力を伝達され、ボールねじ４が回転
する。ボールねじ４が回転することにより、その軸方向
右側にボールナット（移動体）５が移動する。ボールナ
ット５はピン６のまわりに自由回転する揺動部材７に動
力を伝達する。揺動部材７はピン８及びピン９を介して
動滑車１０及び動滑車１１に動力を伝達する。動滑車１
０はワイヤ１２及びワイヤ１３を牽引する。同様に、動
滑車１１はワイヤ１４及びワイヤ１５を牽引する。ワイ
ヤ１２は示指１６を動かす。同様に、ワイヤ１３は中指
１７を、ワイヤ１４は環指１８を、ワイヤ１５は小指１
９を、それぞれ動かす。〔指関節駆動機構〕
トハンド〔以下、第１実施例ハンド。〕では、駆動源で
ある駆動用モータ１から平歯車２及び平歯車３を経由し
てボールねじ４に動力を伝達され、ボールねじ４が回転
する。ボールねじ４が回転することにより、その軸方向
右側にボールナット（移動体）５が移動する。ボールナ
ット５はピン６のまわりに自由回転する揺動部材７に動
力を伝達する。揺動部材７はピン８及びピン９を介して
動滑車１０及び動滑車１１に動力を伝達する。動滑車１
０はワイヤ１２及びワイヤ１３を牽引する。同様に、動
滑車１１はワイヤ１４及びワイヤ１５を牽引する。ワイ
ヤ１２は示指１６を動かす。同様に、ワイヤ１３は中指
１７を、ワイヤ１４は環指１８を、ワイヤ１５は小指１
９を、それぞれ動かす。〔指関節駆動機構〕
【００２０】ここで、示指１６及び中指１７の動きを拘
束した場合、ワイヤ１２及びワイヤ１３を牽引すること
ができなくなるため、動滑車１０は移動することができ
なくなるが、動滑車１１は移動することができるので、
ワイヤ１４及びワイヤ１５を介して、環指１８及び小指
１９に動力を伝達できる。そしてさらに、環指１８の動
きを拘束すると、ワイヤ１４を牽引することはできなく
なるが、ワイヤ１５を牽引して小指１９を動かすことが
できる。なお、把持力（状態）を維持するには駆動
（源）を停止する。ボールねじ４がもともと制動機能を
有するからである。したがって、制動手段（ブレーキ）
を別途設ける必要がない。〔異径物把持機構〕
束した場合、ワイヤ１２及びワイヤ１３を牽引すること
ができなくなるため、動滑車１０は移動することができ
なくなるが、動滑車１１は移動することができるので、
ワイヤ１４及びワイヤ１５を介して、環指１８及び小指
１９に動力を伝達できる。そしてさらに、環指１８の動
きを拘束すると、ワイヤ１４を牽引することはできなく
なるが、ワイヤ１５を牽引して小指１９を動かすことが
できる。なお、把持力（状態）を維持するには駆動
（源）を停止する。ボールねじ４がもともと制動機能を
有するからである。したがって、制動手段（ブレーキ）
を別途設ける必要がない。〔異径物把持機構〕
【００２１】図３は、第１実施例ハンドの平面図および
側面図である。
側面図である。
【００２２】ここで、拇指以外の４指を動かす指関節駆
動機構は、図１に示すとおり、１軸の駆動源すなわちモ
ータ１により、示指１６、中指１７、環指１８、小指１
９を、指関節を含めて動かすことができる。
動機構は、図１に示すとおり、１軸の駆動源すなわちモ
ータ１により、示指１６、中指１７、環指１８、小指１
９を、指関節を含めて動かすことができる。
【００２３】従来の方法では、４指を動かすには、少な
くとも４個の駆動源が必要であったが、本実施例では１
個の駆動源による１軸駆動制御を実現している。
くとも４個の駆動源が必要であったが、本実施例では１
個の駆動源による１軸駆動制御を実現している。
【００２４】図２に示すように、図示の多指可動ロボッ
トハンド〔以下、第２実施例ハンド。〕では、駆動源で
ある駆動用モータ２０（２１）からウォームギア２２
（２３）を経由して、回転歯車２４（２５）に動力を伝
達され、可撓部材２６（２７）を牽引していく。可撓部
材２６（２７）が牽引されることにより、スライダ２８
上に配置されている動滑車ユニット２９がスライダ２８
の軸方向右側に移動する。動滑車ユニット２９はピン３
０のまわりに自由回転する揺動部材３１に動力を伝達す
る。揺動部材３１はピン３２及びピン３３を介して動滑
車３４及び動滑車３５に動力を伝達する。動滑車３４は
ワイヤ３６及びワイヤ３７を牽引する。同様に、動滑車
３５はワイヤ３８及びワイヤ３９を牽引する。ワイヤ３
６は示指４０を動かす。同様に、ワイヤ３７は中指４１
を、ワイヤ３８は環指４２を、ワイヤ３９は小指４３
を、それぞれ動かす。〔指関節駆動機構〕
トハンド〔以下、第２実施例ハンド。〕では、駆動源で
ある駆動用モータ２０（２１）からウォームギア２２
（２３）を経由して、回転歯車２４（２５）に動力を伝
達され、可撓部材２６（２７）を牽引していく。可撓部
材２６（２７）が牽引されることにより、スライダ２８
上に配置されている動滑車ユニット２９がスライダ２８
の軸方向右側に移動する。動滑車ユニット２９はピン３
０のまわりに自由回転する揺動部材３１に動力を伝達す
る。揺動部材３１はピン３２及びピン３３を介して動滑
車３４及び動滑車３５に動力を伝達する。動滑車３４は
ワイヤ３６及びワイヤ３７を牽引する。同様に、動滑車
３５はワイヤ３８及びワイヤ３９を牽引する。ワイヤ３
６は示指４０を動かす。同様に、ワイヤ３７は中指４１
を、ワイヤ３８は環指４２を、ワイヤ３９は小指４３
を、それぞれ動かす。〔指関節駆動機構〕
【００２５】ここで、示指４０及び中指４１の動きを拘
束した場合、ワイヤ３６及びワイヤ３７を牽引すること
ができなくなるため、動滑車３４は移動することができ
なくなるが、動滑車３５は移動することができるので、
ワイヤ３８及びワイヤ３９を介して、環指４２及び小指
４３に動力を伝達できる。そしてさらに、環指４２の動
きを拘束すると、ワイヤ３８を牽引することはできなく
なるが、ワイヤ３９を牽引して小指４３を動かすことが
できる。なお、把持力（状態）を維持するには駆動
（源）を停止する。先述のボールねじ４と同様にウォー
ムギア２２がもともと制動機能を有するからである。し
たがって、制動手段（ブレーキ）を別途設ける必要がな
い。〔異径物把持機構〕
束した場合、ワイヤ３６及びワイヤ３７を牽引すること
ができなくなるため、動滑車３４は移動することができ
なくなるが、動滑車３５は移動することができるので、
ワイヤ３８及びワイヤ３９を介して、環指４２及び小指
４３に動力を伝達できる。そしてさらに、環指４２の動
きを拘束すると、ワイヤ３８を牽引することはできなく
なるが、ワイヤ３９を牽引して小指４３を動かすことが
できる。なお、把持力（状態）を維持するには駆動
（源）を停止する。先述のボールねじ４と同様にウォー
ムギア２２がもともと制動機能を有するからである。し
たがって、制動手段（ブレーキ）を別途設ける必要がな
い。〔異径物把持機構〕
【００２６】従来の方法では、４指を動かすには、少な
くとも４個の駆動源が必要であったが、本実施例では２
個の駆動源による１軸駆動制御を実現している。
くとも４個の駆動源が必要であったが、本実施例では２
個の駆動源による１軸駆動制御を実現している。
【００２７】図４は、第２実施例ハンドの平面図および
側面図である。
側面図である。
【００２８】ここで、拇指以外の４指を動かす指関節駆
動機構は、図２に示すとおり、１軸の駆動源すなわちモ
ータ２０、モータ２１により、示指４０、中指４１、環
指４２、小指４３を、指関節を含めて動かすことができ
る。
動機構は、図２に示すとおり、１軸の駆動源すなわちモ
ータ２０、モータ２１により、示指４０、中指４１、環
指４２、小指４３を、指関節を含めて動かすことができ
る。
【００２９】つぎに、上記第１及び第２実施例ハンドの
各指関節駆動機構〔共通〕の原理説明図を図５に示す。
各指関節駆動機構〔共通〕の原理説明図を図５に示す。
【００３０】１指について図示するように、ワイヤ４４
（各指におけるワイヤ１２、１３、１４、１５、３６、
３７、３８及び３９のうちのいずれか１本に相当す
る。）を、第二関節プーリ４５、中間プーリ４６、第一
関節プーリ４７に架けて、ワイヤ４４の一端を第一指骨
４８に固定する。なお、第一関節プーリ４７及び第二関
節プーリ４５は、いずれも自由回転プーリである。
（各指におけるワイヤ１２、１３、１４、１５、３６、
３７、３８及び３９のうちのいずれか１本に相当す
る。）を、第二関節プーリ４５、中間プーリ４６、第一
関節プーリ４７に架けて、ワイヤ４４の一端を第一指骨
４８に固定する。なお、第一関節プーリ４７及び第二関
節プーリ４５は、いずれも自由回転プーリである。
【００３１】この状態でワイヤ４４を牽引すれば、第二
指骨４９は第二関節プーリ４５を中心に反時計回りに回
転し、第一指骨４８は第一関節プーリ４７を中心に反時
計回りに回転し、指関節が曲がる。
指骨４９は第二関節プーリ４５を中心に反時計回りに回
転し、第一指骨４８は第一関節プーリ４７を中心に反時
計回りに回転し、指関節が曲がる。
【００３２】ワイヤ４４を牽引する力を緩めると、ねじ
りバネ５０およびねじりバネ５１の復元力によって、第
二指骨４９は第二関節プーリ４５を中心に時計回りに回
転し、第一指骨４８は第一関節プーリ４７を中心に時計
回りに回転し、指関節が伸びる。
りバネ５０およびねじりバネ５１の復元力によって、第
二指骨４９は第二関節プーリ４５を中心に時計回りに回
転し、第一指骨４８は第一関節プーリ４７を中心に時計
回りに回転し、指関節が伸びる。
【００３３】指関節を伸ばそうとする力は、ワイヤの牽
引力ではなく、ねじりバネ５０およびねじりバネ５１の
復元力によるものである。そのため、逆に外部から指を
曲げようとする力が働くと、その力によってねじりバネ
５０およびねじりバネ５１は曲げられ、ワイヤ４４は緩
む。このことによって、ワイヤ４４が無理に引張られる
ことはない。
引力ではなく、ねじりバネ５０およびねじりバネ５１の
復元力によるものである。そのため、逆に外部から指を
曲げようとする力が働くと、その力によってねじりバネ
５０およびねじりバネ５１は曲げられ、ワイヤ４４は緩
む。このことによって、ワイヤ４４が無理に引張られる
ことはない。
【００３４】指関節が伸びた状態またはいくらか曲がっ
た状態であるとき、ハンドが別の物体に衝突または接触
して外力が加わると、容易に指関節を曲げることがで
き、外力を取り除くと再び指関節が伸びた状態に戻る。
た状態であるとき、ハンドが別の物体に衝突または接触
して外力が加わると、容易に指関節を曲げることがで
き、外力を取り除くと再び指関節が伸びた状態に戻る。
【００３５】このことによって、外力による指への衝撃
を和らげると共に、人間の手のような柔らかさを実現で
きる。
を和らげると共に、人間の手のような柔らかさを実現で
きる。
【００３６】本発明により、形状が全く予測できないよ
うな対象物においてもその形状に沿って（倣って）包み
込むような把持が実現できる。
うな対象物においてもその形状に沿って（倣って）包み
込むような把持が実現できる。
【００３７】また、請求項４記載の発明に係る被覆部材
を具備するハンド構造の一例を図６に示す。
を具備するハンド構造の一例を図６に示す。
【００３８】ここで、４指を駆動するための機構は、機
構台座５２の上に配置される。これらの機構は手型形成
材５３で覆うことにより、人間の手の形と同様の曲線、
柔らかさを実現する。さらにその上を皮膚状被覆部材５
４で覆うことにより、より人間に近い外観を実現でき
る。
構台座５２の上に配置される。これらの機構は手型形成
材５３で覆うことにより、人間の手の形と同様の曲線、
柔らかさを実現する。さらにその上を皮膚状被覆部材５
４で覆うことにより、より人間に近い外観を実現でき
る。
【００３９】この構成によれば、人間の手と同様の曲線
を持つことによって、把持の対象物に対してより密着度
が増し、把持効率が向上するとともに、摩擦係数の高い
皮膚状被覆５４を使用することにより、摩擦を利用した
さまざまな作業を実施することが可能となる。
を持つことによって、把持の対象物に対してより密着度
が増し、把持効率が向上するとともに、摩擦係数の高い
皮膚状被覆５４を使用することにより、摩擦を利用した
さまざまな作業を実施することが可能となる。
【００４０】さらに、請求項３又は９記載の発明に係る
センサを具備するハンド構造の一例を図７に示す。
センサを具備するハンド構造の一例を図７に示す。
【００４１】図示のハンド構造は、各指関節が把持を目
的とする動き以外に、人間が無意識に行う無意味な動き
を模倣するものである。
的とする動き以外に、人間が無意識に行う無意味な動き
を模倣するものである。
【００４２】その動きのきっかけとしては、筋電センサ
５５から得られる使用者が意図して出力した筋電信号
や、位置角度センサ５６から得られる現状のハンドの位
置や関節角度の情報や、タイマ５７で計測される筋電セ
ンサ５５から筋電信号が入力されなくなった時間が設定
量を超えた場合である。
５５から得られる使用者が意図して出力した筋電信号
や、位置角度センサ５６から得られる現状のハンドの位
置や関節角度の情報や、タイマ５７で計測される筋電セ
ンサ５５から筋電信号が入力されなくなった時間が設定
量を超えた場合である。
【００４３】
【発明の効果】本発明のロボットハンドは、拇指以外の
４指を指関節まで含めて動かすことができ、しかも、物
体の形状に倣って把持できるため、より人間の手に近い
動きができる。その動作が１個の駆動源のみでできるた
め、機構が小型化され、成人の手とほぼ同じ大きさの義
手を実現できる。機構全体の重量を軽くすることがで
き、筋力の衰えた前腕切断者にとって負担の軽い義手を
実現できる。また、人間の手のような柔らかさを実現し
たことにより、他の物体との接触または衝突による衝撃
を和らげることができる。
４指を指関節まで含めて動かすことができ、しかも、物
体の形状に倣って把持できるため、より人間の手に近い
動きができる。その動作が１個の駆動源のみでできるた
め、機構が小型化され、成人の手とほぼ同じ大きさの義
手を実現できる。機構全体の重量を軽くすることがで
き、筋力の衰えた前腕切断者にとって負担の軽い義手を
実現できる。また、人間の手のような柔らかさを実現し
たことにより、他の物体との接触または衝突による衝撃
を和らげることができる。
【００４４】そして各手指、手掌部を形成する部材を人
間の手に模して作り、摩擦係数の高い装飾性の有るグロ
ーブで覆うことによって、把持対象物にしっかりなじん
で確実に把持することができ、人間の手と遜色のない外
観を持つハンドを実現できる。
間の手に模して作り、摩擦係数の高い装飾性の有るグロ
ーブで覆うことによって、把持対象物にしっかりなじん
で確実に把持することができ、人間の手と遜色のない外
観を持つハンドを実現できる。
【００４５】さらに筋電信号、位置角度センサ、タイマ
のカウントアップ信号をきっかけに、４指を屈曲、伸展
方向に若干量動作させることにより、ハンドを把持を目
的とする動き以外に人間の動作に存在する無意味な遊び
的な動き、任意動作を実現することができる。
のカウントアップ信号をきっかけに、４指を屈曲、伸展
方向に若干量動作させることにより、ハンドを把持を目
的とする動き以外に人間の動作に存在する無意味な遊び
的な動き、任意動作を実現することができる。
【００４６】本発明の応用分野としては、前腕切断者用
の筋電義手、他部位切断者用の義手等の動力義手として
の福祉分野への利用がある。また、健常者を操縦者とし
た、宇宙空間、原子力発電所格納容器内、深海、火災現
場、毒性を有する微生物の培養容器内作業等の極限作業
用遠隔制御ロボットのロボットハンドの制御、遠隔手術
時のロボットハンドの医師によるオペレーション、血
管、眼球等の微小臓器の手術時のマイクロロボットハン
ドの医師によるオペレーション、ＬＳＩデバイス等の微
小デバイスのハンドリングのためのロボットハンドの有
人オペレーション或いは無人電話局、無人電波中継施
設、隧道、無人変電所等の保守管理を要する施設の保守
管理にあたる遠隔操縦型ロボットのロボットハンドの有
人オペレーション、さらには航空機パイロットの操縦装
置への入力デバイス、コンピュータＣＧで作られた仮想
空間内のマニピュレーションへの応用等が考えられる。
の筋電義手、他部位切断者用の義手等の動力義手として
の福祉分野への利用がある。また、健常者を操縦者とし
た、宇宙空間、原子力発電所格納容器内、深海、火災現
場、毒性を有する微生物の培養容器内作業等の極限作業
用遠隔制御ロボットのロボットハンドの制御、遠隔手術
時のロボットハンドの医師によるオペレーション、血
管、眼球等の微小臓器の手術時のマイクロロボットハン
ドの医師によるオペレーション、ＬＳＩデバイス等の微
小デバイスのハンドリングのためのロボットハンドの有
人オペレーション或いは無人電話局、無人電波中継施
設、隧道、無人変電所等の保守管理を要する施設の保守
管理にあたる遠隔操縦型ロボットのロボットハンドの有
人オペレーション、さらには航空機パイロットの操縦装
置への入力デバイス、コンピュータＣＧで作られた仮想
空間内のマニピュレーションへの応用等が考えられる。
【図１】第１実施例ハンドの機構説明図である。
【図２】第２実施例ハンドの機構説明図である。
【図３】第１実施例ハンドの平面図及び側面図である。
【図４】第２実施例ハンドの平面図及び側面図である。
【図５】指関節駆動機構の原理説明図である。
【図６】被覆部材を具備するハンド構造の一例を図６に
示す。
示す。
【図７】センサを具備するハンド構造の一例を示す説明
図である。
図である。
１ 駆動用モータ
２ 平歯車
３ 平歯車
４ ボールねじ
５ ボールナット〔移動体〕
６ ピン
７ リンク
８ ピン
９ ピン
10 動滑車
11 動滑車
12 ワイヤ
13 ワイヤ
14 ワイヤ
15 ワイヤ
16 示指
17 中指
18 環指
19 小指
20 駆動用モータ
21 駆動用モータ
22 ウォームギア
23 ウォームギア
24 回転歯車
25 回転歯車
26 ワイヤ
27 ワイヤ
28 スライダ
29 動滑車ユニット〔移動体〕
30 ピン
31 揺動部材
32 ピン
33 ピン
34 動滑車
35 動滑車
36 ワイヤ
37 ワイヤ
38 ワイヤ
39 ワイヤ
40 示指
41 中指
42 環指
43 小指
44 ワイヤ
45 第二関節プーリ
46 中間プーリ
47 第一関節プーリ
48 第一指骨
49 第二指骨
50 ねじりバネ
51 ねじりバネ
52 機構台座
53 手型形成材
54 皮膚状被覆（部材）
55 筋電センサ
56 位置角度センサ
57 タイマ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小池 明
広島県福山市東深津町三丁目２番39号 広
島県立東部工業技術センター内
Ｆターム(参考） 3C007 DS01 ES09 EU06 EU13 EU20
EW00 HS27
Claims (9)
- 【請求項１】 多指多関節の筋電制御義手に代表される
多指可動ロボットハンドにおいて、拇指を除く２本以上
の手指を少なくとも１個の駆動源により各別に動作さ
せ、かつ、各指関節を弾性的に保持することにより柔ら
かい把持動作をおこなうようにした多指可動ロボットハ
ンドであって、手指の骨格要素であるリンク材を回動自
在に結合して関節を形成し、ほぼ平行に配置された示
指、中指、環指及び小指と、それらの手指と対向するよ
うに配置された拇指を有し、それぞれの手指について前
記関節となるリンク材の各回動支点を経由して牽引可能
な可撓部材を繋設するとともに、該回動支点には各々ね
じりバネを設けて手指の伸展方向に付勢してなり、前記
可撓部材が、拇指を除き隣接する示指と中指、及び環指
及び小指のそれぞれの指間に槓桿保持した動滑車を介在
させ２指の各第一指骨部のリンク材の体部を始端又は終
端とする固定長の線条であって、該リンク材の各回動支
点に自由回転プーリを軸支し、かつ、第二指骨部のリン
ク材の体部に設けた中間プーリを介して牽引可能に繋設
したものであり、前記駆動源から発生する動力により前
記動滑車の各保持位置を手首側又は手指側に往復移動さ
せ、前記可撓部材を介して各手指を屈曲又は伸展方向に
把持又は開放動作させる指関節駆動機構と、前記指関節
駆動における前記可撓部材の張力を調整又は保持するこ
とにより、把持動作に係る各指関節が異径物を含む把持
対象物の外形状に倣って包み込むように屈曲して把持力
を維持する異径物把持機構を具備したことを特徴とする
多指可動ロボットハンド。 - 【請求項２】 動滑車が、手掌部に設けた駆動源から発
生する回転動力により往復移動する移動体の体部に回転
支持した揺動部材の両端にそれぞれ軸支され、かつ、両
持ちの天秤の態様で槓桿保持されるとともに、これら動
滑車、移動体及び揺動部材を一体的に組付けて動滑車ユ
ニットとしたものであり、指関節駆動機構が、前記回転
動力により前記動滑車の各保持位置を往復移動させ、正
回転に基づき可撓部材を牽引してゆき、ねじりバネの弾
性力に抗しながらリンク材を手指の屈曲方向に掌握動作
して拇指を除く２本以上の手指に把持力を発生させ、駆
動停止又は回転停止に基づき把持状態を維持し、逆回転
に基づき前記可撓部材を弛緩又は送出してゆき、前記ね
じりバネの拘束を漸近開放し前記リンク材を手指の伸展
方向に復帰動作して前記２本以上の手指に復元力を発生
させるものであり、異径物把持機構が、前記２本以上の
手指と拇指を異径物を含む把持対象物に接触させて、前
記指関節駆動における可撓部材の張力を調整又は保持
し、各指関節が把持対象物の外形状に倣って包み込むよ
うに屈曲して把持力を維持するものである請求項１記載
の多指可動ロボットハンド。 - 【請求項３】 把持動作を行わない手空き状態におい
て、請求項１又は２記載の駆動源を、手首側に設けたソ
ケット内の筋電センサから採取した筋電信号、手掌の変
位を検出するセンサから採取した出力信号、又は無動作
経過時間の計時に係るタイマのカウントアップ信号に基
づき始動し、２本以上の手指を屈曲方向又は伸展方向に
無目的に動作させるための任意動作制御手段を有したこ
とを特徴とする多指可動ロボットハンド。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項記載の多
指可動ロボットハンドの外形を健常手に近似又は模擬す
るために、異径物を含む把持対象物を継続的に把持可能
な摩擦係数の高い被覆部材を装着してなり、該被覆部材
が、人間の手の形を模した柔軟な曲線形状を有し、か
つ、皮膚感を創出するための装飾又は意匠を施したもの
であり、把持に係る柔軟性及び密着性を増補するととも
に、外観又は美観に係る化粧性及び肌触りを含む質感を
付与するようにしたことを特徴とする多指可動ロボット
ハンド。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載の多
指可動ロボットハンドにおいて、異径物を含む把持対象
物に対して生体の把持動作に近い柔らかい挙動をするよ
うにした多指可動ロボットハンドの把持制御方法であっ
て、動滑車ユニットを駆動源から発生する動力により往
復移動させ、手首側への移動に基づき動滑車を介した可
撓部材を牽引し、ねじりバネの弾性力に抗しながらリン
ク材を手指の屈曲方向に掌握動作させて拇指を除く２本
以上の指に把持力を発生させ、駆動停止又は移動停止に
基づき把持状態を維持し、手指側への移動に基づき前記
可撓部材を弛緩又は送出し、前記ねじりバネの拘束を漸
次開放し、前記リンク材を手指の伸展方向に復帰動作し
て前記２本以上の手指に復元力を発生させるように指関
節を駆動するとともに、前記２本以上の手指と拇指を異
径物を含む把持対象物に接触させて、前記指関節駆動に
おける可撓部材の張力を調節又は保持し、各指関節が把
持対象物の外形状に倣って包み込むように屈曲させて把
持力を付与又は維持し、伸展させて把持力を解放するた
めの把持動作を制御することを特徴とする多指可動ロボ
ットハンドの把持制御方法。 - 【請求項６】 動滑車ユニットの移動体としてボールね
じに軸装したボールナットを用い、手掌部に設けた駆動
源によりボールねじを回転駆動して前記動滑車ユニット
を往復移動させ、正回転に基づき可撓部材を牽引して把
持力を発生させ、駆動停止又は回転停止に基づき把持状
態を維持し、逆回転に基づき前記可撓部材を弛緩させて
把持力を解放するものである請求項５記載の多指可動ロ
ボットハンドの把持制御方法。 - 【請求項７】 動滑車ユニットの移動体をスライダに装
着し、かつ、該移動体の後端を牽引要素を介して手掌部
に設けた駆動源に連係し、該駆動源から発生する回転動
力により牽引要素を巻き取り又は巻き戻し操作して、移
動体を含む前記動滑車ユニットを往復移動させ、巻き取
り操作に基づき前記動滑車ユニットを手首寄りに引きな
がら可撓部材を牽引して把持力を発生させ、駆動停止又
は巻回停止に基づき把持状態を維持し、巻き戻し操作に
基づき動滑車ユニットを手指寄りに押し戻しながら前記
可撓部材を弛緩させて把持力を解放するものである請求
項５記載の多指可動ロボットハンドの把持制御方法。 - 【請求項８】 牽引要素が、索条とドラム付き回転歯車
と、ウォーム歯車からなるものであり、これらをスライ
ダの後端の手首側に配置してなり、前記ウォーム歯車を
駆動源により回転駆動するものである請求項７記載の多
指可動ロボットハンドの把持制御方法。 - 【請求項９】 把持動作を行わない手空き状態におい
て、請求項５乃至８のいずれか１項の駆動源を、手首側
に設けたソケット内の筋電センサから採取した筋電信
号、手掌の変位を検出するセンサから採取した出力信
号、又は無動作経過時間の計時に係るタイマのカウント
アップ信号に基づき始動し、２本以上の手指を屈曲又は
伸展方向に無目的に任意動作させるようにしたことを特
徴とする多指可動ロボットハンドの把持制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002246046A JP3793785B2 (ja) | 2001-08-31 | 2002-08-27 | 多指可動ロボットハンド及びその把持制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001263280 | 2001-08-31 | ||
| JP2001-263280 | 2001-08-31 | ||
| JP2002246046A JP3793785B2 (ja) | 2001-08-31 | 2002-08-27 | 多指可動ロボットハンド及びその把持制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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