JP2004130405A - Robot hand drive mechanism - Google Patents

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JP2004130405A
JP2004130405A JP2002295348A JP2002295348A JP2004130405A JP 2004130405 A JP2004130405 A JP 2004130405A JP 2002295348 A JP2002295348 A JP 2002295348A JP 2002295348 A JP2002295348 A JP 2002295348A JP 2004130405 A JP2004130405 A JP 2004130405A
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JP
Japan
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finger
pulley
robot hand
finger portion
joint
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JP2002295348A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Ikeda
池田　隆男
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INCS Inc
Original Assignee
INCS Inc
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Publication date
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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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot hand drive mechanism installed in a small space and stable in the operating position. <P>SOLUTION: This robot hand drive mechanism rotates the finger part of a robot hand provided with a hand part and a finger 12 having a root joint 14, a first finger part 16 and a second finger part 20. The robot hand drive mechanism is provided with a driving means for rotating the first finger part; a first fixed gear 40 mounted out of rotation; a first phase gear 44 rotatably mounted being meshed with the first fixed gear; a first pulley 46 rotated integrally with the first phase gear; a second fixed gear 50 fixed to the second finger part; a second pulley 52 fixed coaxially with the second fixed gear; and a first timing belt 54. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットハンド駆動機構に関し、詳細には、ヒューマノイド（人型）ロボット等のロボットハンドの指を屈伸させるための駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロボットハンドの指を屈伸させるための駆動機構では、設置スペースの制約により、一般に、掌部分に駆動機構の動力源を配置している。そして、駆動源からの動力を指先に伝達するために、指の関節にプーリを配置し、このプーリをワイヤで繋ぐ構成が採られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成は、プーリがワイヤとの摩擦力で回転駆動させられる構成であるため、ワイヤとプーリとの間に滑りが不可避であり、繰り返し作動させたとき、作動位置即ち指の位置が安定しないという問題を有している。ワイヤに代えて、タイミングベルトを用いて動力伝達を行うことも考えられるが、従来の構成のワイヤをタイミングベルトに置き換えた構成では、１つのプーリに最低でも２本のタイミングベルトが巻回されるので、設置スペースが大きくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、設置スペースが小さく、且つ、作動位置が安定するロボットハンド駆動機構を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、掌部分と、少なくとも１本の指とを備え、該指が、付け根部分の付け根関節と、該付け根関節を介して前記掌部分に対して回動可能に連結された第１の指部分と、該第１の指部分の先端部に設けられた第１の関節を介し該第１の指部分の先端部に回動可能に連結された第２の指部分とを有するロボットハンドの前記指部分を前記関節を中心に回動させるロボットハンド駆動機構であって、前記第１の指部分を前記付け根関節を中心に回動させる駆動手段と、前記付け根関節に自転不能に取付けられた第１の固定歯車と、前記第１の固定歯車の先端側で該第１の固定歯車に噛合して自転可能に前記第１の指部分に取付けられた第１の位相歯車と、前記第１の位相歯車と一体的に回転する第１のプーリと、前記第１の関節で第２の指部分に固定された第２の固定歯車と、該第２の固定歯車に同軸に固定された第２のプーリと、前記第１および第２のプーリに巻回された第１のタイミングベルトと、を備えているロボットハンド駆動機構が提供される。
【０００６】
このような構成によれば、動力伝達にタイミングベルトが使用されるので、プーリとの間で滑りが生じることなく、作動位置が安定する。また、１つのプーリに複数のタイミングベルトが巻回されることがなく、直列の動力伝達系となるので、特に、幅方向の設置スペースが小さくなる。さらに、複数の指部分（関節の間の部分）をシンクロさせて駆動でき、噛合する固定歯車と位相歯車とのギア比を変更することにより、指部分の相対的な駆動（屈伸）速度を調整できる。
【０００７】
本発明の好ましい態様によれば、前記第２の指部分の先端部に設けられた第２の関節を介し前記第２の指部分の先端部に回動可能に連結された第３の指部分と、前記第２の固定歯車の先端側で該第２の固定歯車に噛合して自転可能に前記第２の指部分に取付けられた第２の位相歯車と、前記第２の位相歯車と一体的に回転する第３のプーリと、該第３の固定歯車に同軸に固定された第４のプーリと、前記第３および第４のプーリに巻回された第２のタイミングベルトと、を更に備えている。
【０００８】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記指が複数本、設けられ、該指の各々が、前記駆動手段をそれぞれ備えている。このような構成によれば、複数の指を完全に独立して曲げ伸ばしさせることが可能となる。
【０００９】
本発明の別の好ましい態様によれば、前記指が複数本、設けられ、該各指が、同一の駆動手段によって、駆動される。
本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記駆動手段が、前記掌部分に設けられている。さらに、本発明のもう一つの好ましい態様によれば、前記駆動手段が、前記付け根関節で第１の指部分に固定された従動プーリと、駆動源に連結された駆動プーリと、前記従動プーリと駆動プーリとに巻回された駆動タイミングベルトとを備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。尚、説明の都合上、各指の他の２つの関節のうち掌側（指の基端、即ち、付け根側）の関節を「第１の関節」、指の先端側の関節を「第２の関節」とする。
【００１１】
図１は、本発明の好ましい実施形態のロボットハンド駆動機構が組み込まれたロボットハンド１の概略な図面であり、図２は、３本の指の付け根関節および第１関節近傍を透視した斜視図である。また、図３は、小指を伸ばした状態に配置しているロボットハンド駆動機構の構成を側面から示す図面である。図４は、図３の構成の付け根関節付近を正面から示す図である。図５は、小指を曲げた状態に配置しているロボットハンド駆動機構の構成を側面から示す図面である。
【００１２】
図１に示されているように、ロボットハンド１は、人間の手と同様に、掌部分２と、５本の指４、６、８、１０、１２とを備えている。人差し指６、中指８、薬指１０および小指１２は、それぞれ、指の付け根の付け根関節１４と、付け根関節１４を介して掌部分２に対して回動可能に連結された第１の指部分１６と、第１の指部分１６の先端部に設けられた第１の関節１８を介し第１の指部分１６の先端部に回動可能に連結された第２の指部分２０と、第２の指部分２０の先端部に設けられた第２の関節２２を介し第２の指部分２０の先端部に回動可能に連結された第３の指部分２４とを備えている。
これらの４本の指６、８、１０、１２は同一の構造を備え、同一の駆動機構が組み込まれている。従って、以下、小指１２の構成を説明し、他の指６、８、１０に関する説明は省略する。
【００１３】
次に、図２ないし図５を参照して、小指１２に組み込まれているロボットハンド駆動機構の具体的な構成を説明する。掌部分２の小指１２の付け根近傍には、正逆転可能なモータ２６が内蔵されている。モータ２６の出力軸２８には、ウォームギア３０が取付けられ、このウォームギア３０は、掌部分２に回転可能に取付けられたウォームホイール３２に噛み合っている。ウォームホイール３２には、これと一体に回転する駆動プーリ３４が同軸に付けられている。
【００１４】
小指１２の基端部分を構成する第１の指部分１６の基端側（掌部分側）部が、付け根関節１４を構成する付け根回転軸３６を中心として回動可能に、掌部分２に連結されている。この付け根回転軸３６には、従動プーリ３８と第１の固定歯車４０が同軸に取付けられている。従動プーリ３８は、第１の指部分１６に対して回転しないように、即ち、第１の指部分１６と一体的に回転するように第１の指部分１６の基端部に固定されている。従って、従動プーリ３８が回転することにより、第１の指部分１６が付け根回転軸３６を中心に回動する。また、第１の固定歯車４０は、掌部分２に対して回転しないように、即ち、付け根回転軸３６を中心に自転しないように、掌部分２に固定されている（図４参照）。
駆動プーリ３４と従動プーリ３８に、駆動タイミングベルト４２が巻回されている。このような構成により、モータ２８の回転が、従動プーリ３８に伝達される。
【００１５】
第１の固定歯車４０の先端側に、第１の位相歯車４４が配置されている。第１の位相歯車４４は、第１の固定歯車４０に噛合して、自転可能に第１の指部分１６に取付けられている。第１の位相歯車４４には、これと一体的に回転する第１のプーリ４６が同軸に固定されている。
【００１６】
また、第１の指部分１６の先端部には、小指１２の中間部分を構成する第２の指部分２０の基端側（掌部分側）部が、第１の関節１８を構成する第１の回転軸４８を中心として回動可能に連結されている。この第１の回転軸４８には、第２の固定歯車５０と第２のプーリ５２が同軸に取付けられている。第２の固定歯車５０は、第１の指部分１６に対して回転しないように、即ち、第１の回転軸４８を中心に自転しないように、第１の指部分１６に固定されている。また、第２のプーリ５２は、第２の指部分２０に対して回転しないように、即ち、第２の指部分２０と一体的に回転するように第２の指部分２０の基端部に固定されている。従って、第２のプーリ５２が回転することにより、第２の指部分２０が第１の回転軸４８を中心に回動する。第１のプーリ４６と第２のプーリ５２に、第１のタイミングベルト５４が巻回されている。
【００１７】
第２の固定歯車５０の先端側に、第２の位相歯車５６が配置されている。第２の位相歯車５６は、第２の固定歯車５０に噛合して、自転可能に第２の指部分２０に取付けられている。第２の位相歯車５６には、これと一体的に回転する第３のプーリ５８が同軸に固定されている。
【００１８】
さらに、第２の指部分２０の先端部には、小指１２の先端部分を構成する第３の指部分２４の基端側（掌部分側）部が、第２の関節２２を構成する第２の回転軸６０を中心として回動可能に連結されている。この第２の回転軸６０には、第４のプーリ６２が同軸に取付けられている。第４のプーリ６２は、第２の指部分２０に対して回転しないように、即ち、第２の回転軸６０を中心として第２の指部分２０と一体的に回転するように第２の指部分２０の基端部に固定されている。従って、第４のプーリ６２が回転することにより、第３の指部分２４が第２の回転軸６０を中心に回動する。第３のプーリ５８と第４のプーリ６２に、第２のタイミングベルト６６が巻回されている。
【００１９】
このような構成を有する小指１２の駆動機構の動作を説明する。小指１２を図３に示す伸び状態から図５に示す曲げ状態に移行させるときには、モータ２６を回転させて駆動タイミングベルト４２を矢印Ａ方向に回転駆動させる。駆動タイミングベルト４２の回転により、従動プーリ３８が矢印Ｂ方向に回転させられる。従動プーリ３８は第１の指部分１６の基端部に固定されているので、従動プーリ３８の矢印Ｂ方向への回転により、第１の指部分１６は付け根回転軸３６を中心として矢印Ｃ方向に回動する。
【００２０】
このとき、第１の固定歯車４０は、第１の指部分１６に対して回転しないので、第１の指部分１６に自転（回転）可能に取付けられている第１の位相歯車４４は、自転しながら第１の固定歯車４０に沿って矢印Ｄ方向に転がる。
【００２１】
この第１の位相歯車４４の回転（自転）が、第１のプーリ４６、第１のタイミングベルト５４を介して、第２のプーリ５２に伝わり、第２のプーリ５２を矢印Ｅ方向に回転させる。第２プーリ５２は、第２の指部分２０と一体的に回転するように第２の指部分２０の基端部に固定されているので、第２のプーリ５２が矢印Ｅ方向に回転すると、第２の指部分２０が第１の回転軸４８を中心に矢印Ｆ方向に回動する。
【００２２】
この第２の指部分２０の回動により、第２の位相歯車５６が自転しながら、第２の固定歯車５０に沿って矢印Ｇ方向に転がる。この第２の位相歯車５６の回転（自転）が、第３のプーリ５８、第２のタイミングベルト６６を介して、第４のプーリ６２に伝達される。第４プーリ６２は、第３の指部分２４と一体的に回転するように第３の指部分２４の基端部に固定されているので、第４のプーリ６２が矢印Ｈ方向に回転すると、第３の指部分２４が第２の回転軸６０を中心に矢印Ｊ方向に回動する。
【００２３】
このように、モータ２６の回転により、各指部分１６、２０、２４が関節１４、１８、２２を中心として回動させられ、指を曲げる動作が実行され、図５にしめされた各指が曲がった状態となる。なお、各指部分の曲げは、シンクロして実行される。また、曲げの速度は、各歯車のギア比によって、適宜設定される。
指を伸ばすときには、モータ２６を逆回転させることにより、上述した曲げ動作と逆の動作が起こり、指が伸びる。
【００２４】
親指４も基本的には、小指１２と同一の駆動機構を備えている。しかしながら、第２の関節を備えていないため、親指４の駆動機構は、第２の固定歯車５０から先端側の構成を備えていない点で、小指１２の駆動機構と異なる。
【００２５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなくて、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
上記実施形態では、指毎に専用モータ２６が取付けられた構成であるが、１つのモータで複数の指を駆動する構成としてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、設置スペースが小さく、且つ、作動位置が安定するロボットハンド駆動機構が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態のロボットハンド駆動機構が組み込まれたロボットハンドの概略な図面である。
【図２】３本の指の付け根関節と第１の関節の近傍を拡大して透視した斜視図である。
【図３】小指を伸ばした状態に配置しているロボットハンド駆動機構の構成を側面から示す図面である。
【図４】図３の構成の付け根関節付近を正面から示す図である。
【図５】小指を曲げた状態に配置しているロボットハンド駆動機構の構成を側面から示す図面である。
【符号の説明】
１：ロボットハンド
２：掌部分
６：人差し指
８：中指
１０：薬指
１２：小指
１４：付け根関節
１６：第１の指部分
１８：第１の関節
２０：第２の指部分
２２：第２の関節
２４：第３の指部分
２６：モータ
４０：第１の固定歯車
４４：第１の位相歯車
４６：第１のプーリ
５０：第２の固定歯車
５６：第２の位相歯車[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a robot hand driving mechanism, and more particularly, to a driving mechanism for bending and extending a finger of a robot hand such as a humanoid (humanoid) robot.
[0002]
[Prior art]
In a drive mechanism for bending and extending a finger of a robot hand, a power source of the drive mechanism is generally arranged in a palm portion due to a limitation of an installation space. In order to transmit the power from the driving source to the fingertip, a pulley is arranged at the joint of the finger, and the pulley is connected by a wire.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a configuration is a configuration in which the pulley is rotationally driven by the frictional force with the wire, so that slippage is inevitable between the wire and the pulley, and when the pulley is repeatedly operated, the operating position, that is, the position of the finger Has the problem that it is not stable. Although it is conceivable to transmit power using a timing belt instead of a wire, in a configuration in which a conventional configuration of a wire is replaced with a timing belt, at least two timing belts are wound around one pulley. Therefore, there is a problem that the installation space becomes large.
[0004]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a robot hand drive mechanism that requires a small installation space and has a stable operation position.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a palm part and at least one finger are provided, and the finger is rotatably connected to the palm part via the base joint of the base part and the palm part via the base joint. A first finger portion; and a second finger portion rotatably connected to the tip portion of the first finger portion via a first joint provided at the tip portion of the first finger portion. A robot hand drive mechanism for rotating the finger portion of the robot hand around the joint, a driving unit for rotating the first finger portion around the base joint, A first fixed gear attached, a first phase gear meshed with the first fixed gear at the tip end side of the first fixed gear and attached to the first finger portion so as to be able to rotate, and A first pulley that rotates integrally with the first phase gear; A second fixed gear fixed to the finger portion, a second pulley coaxially fixed to the second fixed gear, a first timing belt wound around the first and second pulleys, Are provided.
[0006]
According to such a configuration, since the timing belt is used for power transmission, the operating position is stabilized without slippage between the pulley and the pulley. In addition, since a plurality of timing belts are not wound around one pulley and a power transmission system is provided in series, the installation space in the width direction is particularly reduced. In addition, multiple finger parts (parts between joints) can be synchronized and driven, and the relative drive (flexion / extension) speed of the finger parts is adjusted by changing the gear ratio between the fixed gear and the phase gear that mesh with each other. it can.
[0007]
According to a preferred aspect of the present invention, a third finger portion rotatably connected to a tip portion of the second finger portion via a second joint provided at a tip portion of the second finger portion. A second phase gear fixedly engaged with the second fixed gear at the tip end side of the second fixed gear and attached to the second finger portion, and a second phase gear integrally formed with the second phase gear; A third pulley that rotates in a fixed manner, a fourth pulley coaxially fixed to the third fixed gear, and a second timing belt wound around the third and fourth pulleys. Have.
[0008]
According to another preferred aspect of the present invention, a plurality of the fingers are provided, and each of the fingers includes the driving unit. According to such a configuration, it is possible to bend and extend the plurality of fingers completely independently.
[0009]
According to another preferred aspect of the present invention, a plurality of the fingers are provided, and each of the fingers is driven by the same driving unit.
According to another preferred aspect of the present invention, the driving means is provided on the palm portion. Further, according to another preferred aspect of the present invention, the driving means includes a driven pulley fixed to the first finger portion at the base joint, a driving pulley connected to a driving source, and the driven pulley. A drive timing belt wound around a drive pulley.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For convenience of description, the palm-side joint (the base end of the finger, that is, the base side) of the other two joints of each finger is referred to as a “first joint”, and the joint on the tip side of the finger is referred to as a “second joint”. Joints. "
[0011]
FIG. 1 is a schematic drawing of a robot hand 1 in which a robot hand driving mechanism according to a preferred embodiment of the present invention is incorporated, and FIG. 2 is a perspective view showing a base joint of three fingers and a vicinity of a first joint. It is. FIG. 3 is a side view illustrating a configuration of a robot hand drive mechanism in which the little finger is extended. FIG. 4 is a front view showing the vicinity of the base joint of the configuration of FIG. FIG. 5 is a side view showing the configuration of the robot hand drive mechanism in which the little finger is arranged in a bent state.
[0012]
As shown in FIG. 1, the robot hand 1 includes a palm portion 2 and five fingers 4, 6, 8, 10, and 12, like a human hand. The index finger 6, the middle finger 8, the ring finger 10, and the little finger 12 each have a base joint 14 of the base of the finger and a first finger part 16 rotatably connected to the palm part 2 via the base joint 14. A second finger portion 20 rotatably connected to the distal end of the first finger portion 16 via a first joint 18 provided at the distal end portion of the first finger portion 16; A third finger portion 24 rotatably connected to the distal end of the second finger portion 20 via a second joint 22 provided at the distal end of the portion 20.
These four fingers 6, 8, 10, and 12 have the same structure and incorporate the same drive mechanism. Therefore, the configuration of the little finger 12 will be described below, and description of the other fingers 6, 8, and 10 will be omitted.
[0013]
Next, a specific configuration of the robot hand drive mechanism incorporated in the little finger 12 will be described with reference to FIGS. In the vicinity of the base of the little finger 12 of the palm portion 2, a motor 26 capable of normal and reverse rotation is built. A worm gear 30 is attached to an output shaft 28 of the motor 26, and the worm gear 30 meshes with a worm wheel 32 rotatably attached to the palm portion 2. A drive pulley 34 that rotates integrally with the worm wheel 32 is coaxially attached thereto.
[0014]
The proximal side (palm side) of the first finger portion 16 constituting the proximal end portion of the little finger 12 is connected to the palm portion 2 so as to be rotatable about a base rotation shaft 36 constituting the base joint 14. Have been. A driven pulley 38 and a first fixed gear 40 are coaxially mounted on the base rotation shaft 36. The driven pulley 38 is fixed to the base end of the first finger portion 16 so as not to rotate with respect to the first finger portion 16, that is, to rotate integrally with the first finger portion 16. . Accordingly, the rotation of the driven pulley 38 causes the first finger portion 16 to rotate about the base rotation shaft 36. The first fixed gear 40 is fixed to the palm portion 2 so as not to rotate with respect to the palm portion 2, that is, so as not to rotate around the base rotation shaft 36 (see FIG. 4).
A drive timing belt 42 is wound around the drive pulley 34 and the driven pulley 38. With such a configuration, the rotation of the motor 28 is transmitted to the driven pulley 38.
[0015]
A first phase gear 44 is arranged on the distal end side of the first fixed gear 40. The first phase gear 44 meshes with the first fixed gear 40 and is rotatably attached to the first finger portion 16. A first pulley 46, which rotates integrally with the first phase gear 44, is coaxially fixed thereto.
[0016]
At the distal end of the first finger portion 16, the base end side (palm side) of the second finger portion 20 forming the intermediate portion of the little finger 12 forms the first joint 18. Are connected so as to be rotatable around a rotation shaft 48 of the rotator. A second fixed gear 50 and a second pulley 52 are coaxially mounted on the first rotating shaft 48. The second fixed gear 50 is fixed to the first finger portion 16 so as not to rotate with respect to the first finger portion 16, that is, not to rotate around the first rotation shaft 48. Further, the second pulley 52 is provided at the base end of the second finger portion 20 so as not to rotate with respect to the second finger portion 20, that is, so as to rotate integrally with the second finger portion 20. Fixed. Therefore, when the second pulley 52 rotates, the second finger portion 20 rotates about the first rotation shaft 48. A first timing belt 54 is wound around the first pulley 46 and the second pulley 52.
[0017]
A second phase gear 56 is arranged on the tip side of the second fixed gear 50. The second phase gear 56 meshes with the second fixed gear 50 and is rotatably attached to the second finger portion 20. A third pulley 58 that rotates integrally with the second phase gear 56 is coaxially fixed thereto.
[0018]
Further, at the distal end of the second finger portion 20, the base end side (palm side) of the third finger portion 24 forming the distal end portion of the little finger 12 forms the second joint 22. Are connected so as to be rotatable about a rotation shaft 60 of the first embodiment. A fourth pulley 62 is coaxially attached to the second rotating shaft 60. The fourth pulley 62 does not rotate with respect to the second finger portion 20, that is, the second pulley 62 rotates integrally with the second finger portion 20 about the second rotation axis 60. It is fixed to the proximal end of the part 20. Accordingly, the rotation of the fourth pulley 62 causes the third finger portion 24 to rotate about the second rotation shaft 60. A second timing belt 66 is wound around the third pulley 58 and the fourth pulley 62.
[0019]
The operation of the driving mechanism of the little finger 12 having such a configuration will be described. When the little finger 12 is shifted from the extended state shown in FIG. 3 to the bent state shown in FIG. 5, the motor 26 is rotated to rotate the drive timing belt 42 in the direction of arrow A. The rotation of the drive timing belt 42 causes the driven pulley 38 to rotate in the direction of arrow B. Since the driven pulley 38 is fixed to the base end of the first finger portion 16, the rotation of the driven pulley 38 in the direction of arrow B causes the first finger portion 16 to move in the direction of arrow C around the base rotation shaft 36. To rotate.
[0020]
At this time, since the first fixed gear 40 does not rotate with respect to the first finger portion 16, the first phase gear 44 attached to the first finger portion 16 so as to be able to rotate (rotate) is rotated. While rolling in the direction of arrow D along the first fixed gear 40.
[0021]
The rotation (rotation) of the first phase gear 44 is transmitted to the second pulley 52 via the first pulley 46 and the first timing belt 54, and rotates the second pulley 52 in the direction of arrow E. . Since the second pulley 52 is fixed to the base end of the second finger portion 20 so as to rotate integrally with the second finger portion 20, when the second pulley 52 rotates in the direction of arrow E, The second finger portion 20 rotates about the first rotation shaft 48 in the direction of arrow F.
[0022]
The rotation of the second finger portion 20 causes the second phase gear 56 to roll in the direction of arrow G along the second fixed gear 50 while rotating. The rotation (rotation) of the second phase gear 56 is transmitted to the fourth pulley 62 via the third pulley 58 and the second timing belt 66. Since the fourth pulley 62 is fixed to the base end of the third finger portion 24 so as to rotate integrally with the third finger portion 24, when the fourth pulley 62 rotates in the arrow H direction, The third finger portion 24 rotates around the second rotation shaft 60 in the direction of the arrow J.
[0023]
In this manner, the rotation of the motor 26 causes the finger portions 16, 20, and 24 to rotate about the joints 14, 18, and 22, and the operation of bending the finger is performed, and the finger shown in FIG. It becomes bent. The bending of each finger portion is performed in synchronization. Further, the bending speed is appropriately set according to the gear ratio of each gear.
When the finger is stretched, the motor 26 is rotated in the reverse direction, whereby an operation opposite to the bending operation described above occurs, and the finger is stretched.
[0024]
The thumb 4 also basically has the same drive mechanism as the little finger 12. However, since the second joint is not provided, the drive mechanism of the thumb 4 is different from the drive mechanism of the little finger 12 in that the drive mechanism of the thumb 4 does not have a configuration on the tip side from the second fixed gear 50.
[0025]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications are possible within the scope of the matters described in the claims.
In the above embodiment, the dedicated motor 26 is attached to each finger. However, a configuration in which one motor drives a plurality of fingers may be used.
[0026]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the installation space is small and the robot hand drive mechanism with a stable operation position is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic drawing of a robot hand incorporating a robot hand driving mechanism according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the vicinity of a base joint of three fingers and a first joint;
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a robot hand drive mechanism in which a little finger is extended.
FIG. 4 is a front view showing the vicinity of a base joint of the configuration shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a side view showing a configuration of a robot hand driving mechanism in which a little finger is bent.
[Explanation of symbols]
1: Robot hand 2: Palm part 6: Index finger 8: Middle finger 10: Ring finger 12: Little finger 14: Root joint 16: First finger part 18: First joint 20: Second finger part 22: Second joint 24: third finger portion 26: motor 40: first fixed gear 44: first phase gear 46: first pulley 50: second fixed gear 56: second phase gear

Claims (6)

掌部分と、少なくとも１本の指とを備え、該指が、付け根部分の付け根関節と、該付け根関節を介して前記掌部分に対して回動可能に連結された第１の指部分と、該第１の指部分の先端部に設けられた第１の関節を介し該第１の指部分の先端部に回動可能に連結された第２の指部分とを有するロボットハンドの前記指部分を前記関節を中心に回動させるロボットハンド駆動機構であって、
前記第１の指部分を前記付け根関節を中心に回動させる駆動手段と、
前記付け根関節に自転不能に取付けられた第１の固定歯車と、
前記第１の固定歯車の先端側で該第１の固定歯車に噛合して自転可能に前記第１の指部分に取付けられた第１の位相歯車と、
前記第１の位相歯車と一体的に回転する第１のプーリと、
前記第１の関節で第２の指部分に固定された第２の固定歯車と、
該第２の固定歯車に同軸に固定された第２のプーリと、
前記第１および第２のプーリに巻回された第１のタイミングベルトと、を備えている、
ことを特徴とするロボットハンド駆動機構。A palm portion and at least one finger, wherein the finger has a base joint of a base portion, and a first finger portion rotatably connected to the palm portion via the base joint; A finger portion of the robot hand having a second finger portion rotatably connected to a tip portion of the first finger portion via a first joint provided at a tip portion of the first finger portion. A robot hand drive mechanism for rotating the joint about the joint,
Driving means for rotating the first finger portion about the base joint;
A first fixed gear non-rotatably attached to the root joint;
A first phase gear, which meshes with the first fixed gear at a tip end side of the first fixed gear and is rotatably attached to the first finger portion;
A first pulley that rotates integrally with the first phase gear;
A second fixed gear fixed to a second finger portion at the first joint;
A second pulley coaxially fixed to the second fixed gear;
A first timing belt wound around the first and second pulleys.
A robot hand drive mechanism characterized in that: 前記第２の指部分の先端部に設けられた第２の関節を介し前記第２の指部分の先端部に回動可能に連結された第３の指部分と、
前記第２の固定歯車の先端側で該第２の固定歯車に噛合して自転可能に前記第２の指部分に取付けられた第２の位相歯車と、
前記第２の位相歯車と一体的に回転する第３のプーリと、
該第３の固定歯車に同軸に固定された第４のプーリと、
前記第３および第４のプーリに巻回された第２のタイミングベルトと、を更に備えている、
請求項１に記載のロボットハンド駆動機構。A third finger portion rotatably connected to a tip portion of the second finger portion via a second joint provided at a tip portion of the second finger portion;
A second phase gear meshed with the second fixed gear at a tip end side of the second fixed gear and rotatably attached to the second finger portion;
A third pulley that rotates integrally with the second phase gear;
A fourth pulley coaxially fixed to the third fixed gear,
A second timing belt wound around the third and fourth pulleys.
The robot hand drive mechanism according to claim 1. 前記指が複数本、設けられ、
該指の各々が、前記駆動手段をそれぞれ備えている、
請求項１または２に記載のロボットハンド駆動機構。A plurality of said fingers are provided,
Each of the fingers includes the driving means,
The robot hand drive mechanism according to claim 1. 前記指が複数本、設けられ、
該各指が、同一の駆動手段によって、駆動される、
請求項１または２に記載のロボットハンド駆動機構。A plurality of said fingers are provided,
Each finger is driven by the same driving means,
The robot hand drive mechanism according to claim 1. 前記駆動手段が、前記掌部分に設けられている、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のロボットハンド駆動機構。The driving means is provided on the palm portion,
The robot hand driving mechanism according to any one of claims 1 to 4. 前記駆動手段が、前記付け根関節で前記第１の指部分に固定された従動プーリと、駆動源に連結された駆動プーリと、前記従動プーリと駆動プーリとに巻回された駆動タイミングベルトと、を備えている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のロボットハンド駆動機構。A driving pulley fixed to the first finger portion at the base joint, a driving pulley connected to a driving source, a driving timing belt wound around the driven pulley and the driving pulley, Has,
The robot hand driving mechanism according to any one of claims 1 to 5.
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