JP2012110992A - 荷搬送アームおよび荷搬送アームを備えた荷搬送ロボット - Google Patents

Abstract

【目的】複雑な制御を必要とせず荷物を傷つけずに保持できる荷搬送アームおよび荷搬送ロボットの提供。
【解決手段】荷搬送ロボットの本体には、左右一対のアームを設け、アームの前腕２１には、荷を当接支持する手先部３０を軸３５に回転可能に設けた。手先部３０は、荷に当接する当接面３０Ａを有し、当接面３０Ａを前腕２１の長手方向に垂直に付勢するねじりコイルバネ３６の一端を固定し、ねじりコイルバネ３６の他端は前腕２１に固定されている。荷搬送ロボットは、荷の表面に当接面３０Ａを当接させるように前腕２１を可動させ、荷の表面の向きに合わせて手先部３０を軸３５を中心に回転させる。当接面３０Ａ全体を荷の表面に当接させた状態で、前腕２１を可動させ、手先部３０を介して軸３５にて荷の荷重を受けて、荷を移動させる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、荷搬送アームおよび荷搬送アームを備えた荷搬送ロボットに関する。

従来から荷物を搬送するため、特許文献１に示すように自動で荷物を扱う搬送ロボットが用いられている。特許文献１では、複数の自由度で回動自在に支持される複数の腕部を備えた搬送ロボットにて、搬送する物体の重さに応じて把持方法を選択する構成が開示されている。物体の重量が所定値以下の場合は、腕部で物体の把手を把持し、物体が重い場合には複数の腕部で持上げたり、腕部と胴体部にて抱き抱えるように保持することが開示されている。

特開２００７−２６０８３７号公報

ところで、ダンボールなどの荷物や箱型などの容器を搬送する場合においては、荷物や容器に把手を取り付けることが好ましくない場合も有り、把持手段にて持上げることができない場合がある。また、複数の腕部や胴体部にて荷物を持上げたり抱き抱える場合には、荷物の表面を傷つけないようにできるだけ平らな面で接触させる必要がある。しかしながら、特許文献１の搬送ロボットでは、腕部もしくは腕部と胴体部にて物体を持上げたり保持する場合に、腕部と物体との接触状態によっては物体の表面へ傷を与える虞がある。また把持手段を細かく制御して傷防止を図ることも考えられるが、制御が複雑になるという問題もあった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、複雑な制御を必要とせず荷物を傷つけずに保持できる荷搬送アームおよび荷搬送ロボットの提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、荷物に対して変位する可動部を有し、荷物に当接して荷物を搬送する荷搬送アームにおいて、荷搬送アームの動作により荷物に当接し、当接した荷物の表面の形状に合わせて可動部に対し傾動する当接部材と、可動部に設けられ、当接部材を介して荷物の荷重を受ける荷重受部と、当接部材と可動部との間に設けられ、当接部材の傾動に従って弾性変位する付勢部材とを有することを特徴とする。

本発明では、付勢部材により当接部材を傾動に従い弾性変位させることにより複雑な制御が不要であるとともに、当接部材を荷物の表面の形状に合わせて傾動させることにより荷物を傷つけることなく保持できる。

また、本発明において、当接部材は、荷重受部に支持され、荷重受部は、当接部材を回転可能に支持する回転軸としても良い。さらに、回転軸は、荷搬送アームの可動部表面より突出するものであり、さらに、回転軸に支持され、回転軸と異なる軸方向を有した第二の回転軸とを有し、当接部材は第二の回転軸により回転可能に支持されるとしても良い。

また、本発明は、荷物に対して変位する可動部を有し、荷物に当接して荷物を搬送する荷搬送アームにおいて、荷搬送アームの動作により荷物に当接する面を有した当接部材と、アームの可動部表面より突出して設けられ、当接部材を回転可能に支持するとともに、アームの動作により当接部材を介して荷物の荷重を受ける回転軸とを備え、当接部材の重心は、回転軸の軸線上と異なる位置に設けられ、荷物の荷重を受ける状態では当接部材の荷物に当接する面が垂直となるよう保持されることを特徴とする。

本発明において、当接部材の重心を回転軸の軸線上とは異なる位置に設けたため、当接部材の荷物に当接する面は、重力により垂直に付勢されるため、複雑な制御を必要としない。また、当接部材を荷物に合わせて傾動可能としているため、荷物を傷つけることがない。

また、荷搬送アームは、荷役部および走行部を有した車体に設けられ、荷役部に対し複数の自由度で動作可能としても良い。

本発明により、複雑な制御を必要とせず荷物を傷つけずに保持できる荷搬送アームおよび荷搬送ロボットを提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る荷搬送ロボットの概要を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分斜視図である。 （ａ）第１の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分側面図である。（ｂ）第１の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分平面図である。 第１の実施形態に係る荷搬送ロボットの作用を示す側面図である。 第１の実施形態に係る荷搬送ロボットの作用を示す側面図である。 第１の実施形態に係る荷搬送ロボットの作用を示す側面図である。 第２の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分斜視図である。 （ａ）第２の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分平面図である。（ｂ）第２の実施形態に係る荷搬送アームの作用を示す部分平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る荷搬送アームを示す部分斜視図である。 第３の実施形態に係る荷搬送アームの作用を示す側面図である。 （ａ）本発明の手先部に係る変更例を示す部分平面図である。（ｂ）本発明の手先部に係る変更例の作用を示す平面図である。 （ａ）本発明の手先部に係る変更例を示す部分平面図である。（ｂ）本発明の手先部に係る変更例の作用を示す平面図である。 （ａ）本発明の手先部に係る変更例を示す側面図である。（ｂ）本発明の手先部に係る変更例の作用を示す平面図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る荷搬送ロボットについて図１に基づいて説明する。
荷搬送ロボットは、走行部としての車体１０の下面に設けられた複数の車輪１１により走行可能となっており、車体１０の後部の中には図示しない走行モータや制御手段であるコントローラ１２が備えられている。コントローラ１２は、車体１０の走行を制御するため走行モータを駆動するとともに荷搬送ロボット全体の制御を行うものである。車体１０の前方には、荷役を行うための荷役部１５がその下端を軸に前後に傾動可能に支持されている。荷役部１５は、車体１０の前部から上方へ延設された本体１６と本体１６に設けられた一対のアーム１７からなる。

本体１６の後面には上下方向にマスト１６Ａが設けられており、マスト１６Ａに沿って本体１６およびアーム１７が昇降可能となっている。マスト１６Ａの後面には、車体１０の後部上方から斜め前方に延びた油圧シリンダ１４のシリンダロッドが接続されており、油圧シリンダ１４の伸縮にともないマスト１６Ａおよび本体１６が傾動する。また、本体１６はマスト１６Ａに沿って昇降可能に設けられているが、マスト１６Ａにも図示しない油圧シリンダが設けられており本体１６を昇降する構成となっている。

本体１６の一つの側面である前面には、その下方において車体１０の前方に向かい水平に突出する台座部２５が設けられており、アーム１７により搬送する荷物Ｗを抱える際に台座部２５にて荷物Ｗの下面を支持することができる。台座部２５の上面は平坦面となっており、例えば１０ｃｍ×２０ｃｍの矩形となっている。台座部２５は本体１６より前方に向かい次第に厚さを薄くしているが、搬送する荷物Ｗを支持する強度が有れば良く、この形状に限定されるものではない。

台座部２５は本体１６の前面を下方から中央付近まで油圧駆動により昇降可能となっており、図示しない油圧シリンダの伸縮により昇降される。油圧シリンダには油圧回路に設けられた油圧コントロールバルブを連通位置もしくは遮断位置に切換えることにより油圧ポンプから油が送られる。油圧コントロールバルブはコントローラ１２に接続されており、コントローラ１２からの信号で切換えられて油圧シリンダの伸縮、つまり台座部２５の昇降を制御している。

図１および図２に示すように、本実施形態では、本体１６の前面上端の中央に１つのレーザレンジファインダをエリアセンサ２６として設けている。エリアセンサ２６は、本体１６の前方の下方から水平方向まで、さらに左右方向に所定範囲内をレーザにより検査することができる。エリアセンサ２６により車体１０の前方に位置する荷物Ｗまでの距離や荷物Ｗの横幅などを検出できる。

本体１６は中央から上方にかけて左右に幅が広がっており、左右両端部には、一対のアーム１７が接続されている。夫々のアーム１７は、肩１８、上腕１９、中腕２０、前腕２１からなり、肩１８は、本体１６に接続されるとともに、本体１６に対し２つの回転軸を備えている。肩１８は、本体１６の左右方向に対し垂直な前後方向に延びる軸を回転軸として、アーム１７を左右に開閉させる回転運動とともに、本体１６の左右方向に延びる軸を回転軸としてアーム１７を前後へ回転運動させることができる。上腕１９は肩１８に固定されており、肩１８とともに回転運動可能である。

中腕２０は、上腕１９に接続されており、上腕１９の長手方向に延びる軸を回転軸として回転運動を行う。中腕２０の先端には、中腕２０の回転軸に垂直な方向に延びる回転軸が設けられ、前腕２１が回転運動可能に接続されている。前腕２１の先端には、当接部材として板状の手先部３０が左右のアーム１７が対向する内側に向けて突出し設けてある。なお、一対のアーム１７は左右対称で夫々同じ構造のアームを対向し配置されているものであり、本実施形態においては一対のアーム１７は同期して動作するように制御されている。また、アーム１７は、前腕２１を車体１０の前方に向けて配置されており、台座部２５と同じ方向に突出した状態である。

本実施形態のアーム１７は、肩１８の２つの回転軸による回転運動、中腕２０の１つの回転軸による回転運動、中腕２０の先端における回転軸による回転運動により複数の自由度で動作可能であり、アーム１７の先端に設けられた手先部３０は、アーム１７の各動作により任意の位置に変位可能である。本実施形態では、手先部３０は台座部２５が突出した本体１６の前面より前側へ変位可能にアーム１７の動作範囲が設定されている。またアーム１７の各動作は、コントローラ１２により運動量が制御されるものである。なお、本実施形態において、アーム１７の回転運動は、油圧装置により駆動されるものである。

図２、図３に示すように、手先部３０は一対のアーム１７の前腕２１が対向する内側の側面に対して垂直に突出して設けられた荷重受部としての軸３５に回転可能に取り付けられている。手先部３０は矩形の板状部材の角を面取りしたものであり、先端の側面は大きく切り欠かれており、上下方向の中央部が内側に突出する形状となっている。手先部３０は、基端側面を前腕２１の内側面に対向させて配置しており、手先部３０の中心は軸３５を嵌め込む貫通孔が形成されている。軸３５は手先部３０を回転自在に嵌め込んだ後、手先部３０が抜けることを防止するため径を大きく形成した先端部３５Ａを取り付ける構造となっている。

軸３５には、前腕２１と手先部３０との間に付勢部材としてねじりコイルバネ３６が挿入されており、ねじりコイルバネ３６は前腕２１の内側側面に一端を固定され、もう一端を手先部３０の前腕２１に対向する側面に固定している。ねじりコイルバネ３６は、手先部３０を所定の位置で中立となるように付勢しており、手先部３０が外力により回転してもねじりコイルバネ３６の付勢力で所定の位置に復帰する構成である。本実施形態では、手先部３０の所定位置は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前腕２１の長手方向に対し、荷物Ｗに当接させる当接面３０Ａが垂直に向く位置としている。

なお、本実施形態においては、荷搬送アームとして一対のアーム１７が設けられ、アーム１７の肩１８、上腕１９、中腕２０、前腕２１および軸３５により荷物Ｗに対して変位する可動部が構成されている。

次に荷搬送ロボットによる荷役作業について説明する。
荷搬送ロボットにて荷役を行う場合、搬送指示がコントローラ１２に入力され、対象の荷物Ｗが置かれた台Ｒの位置へと荷搬送ロボットが走行していく。図４に示すように、予め規定された台Ｒの前の停車位置に荷搬送ロボットが到着すると、エリアセンサ２６にて台Ｒの高さを測定するとともに、荷物Ｗの手前側、つまり荷搬送ロボットに最も近い側面である基端面Ｗ１について測定を行う。エリアセンサ２６により荷物Ｗの高さ、荷物Ｗの幅、荷物Ｗまでの距離を測定し、測定結果はコントローラ１２へ送られる。

次に、コントローラ１２は、エリアセンサ２６による測定で得た台Ｒの高さ、荷物Ｗの高さ、荷物Ｗの幅に合わせて本体１６をマスト１６Ａに沿って昇降させる。このとき、本体１６は本体１６の前面における台座部２５が昇降可能な範囲を台Ｒの高さ位置に合わせるように昇降させ、さらに、台座部２５を台Ｒの高さと同じ高さ位置、もしくはわずかに低い高さ位置に昇降させる。またコントローラ１２は、同時に荷物Ｗの幅に合わせて一対のアーム１７の間隔を調整する。コントローラ１２は、荷物Ｗの側面位置にアーム１７が夫々位置するとともに、アーム１７に設けられた手先部３０が荷物Ｗの左右側面に若干の距離を置いて対向する位置にアーム１７の間隔を調整する。

台座部２５およびアーム１７の位置が整うと、次にコントローラ１２はアーム１７を基端面Ｗ１の反対側の側面である遠端面Ｗ２に向かって伸長させる。そして図４に示すように前腕２１の先端に設けた手先部３０が遠端面Ｗ２を越えたら、アーム１７の伸長を停止し、次に手先部３０を遠端面Ｗ２に当接するように調整してアーム１７の間隔を狭める。そして、手先部３０にて荷物Ｗの遠端面Ｗ２を当接させて、アーム１７を本体１６側へ縮め（屈曲させ）、荷物Ｗを本体１６側へ引寄せるように移動させる。

ところで、図４に示すように、手先部３０が荷物Ｗの遠端面Ｗ２に当接する直前に、前腕２１の長手方向が水平ではない場合、手先部３０の遠端面Ｗ２に対向する当接面３０Ａは垂直ではなく傾いており、遠端面Ｗ２に平行とはならない。しかし、本実施形態の手先部３０は前腕２１に回転可能であり、手先部３０が遠端面Ｗ２に当接し、アーム１７を本体１６側へ縮めると、手先部３０の移動に伴い遠端面Ｗ２に対向する当接面３０Ａがこれと平行になるまで回転して平面で接触する状態となる。なお、ねじりコイルバネ３６は手先部３０の回転に伴い、弾性変位する。

そして、アーム１７をさらに本体１６側へ縮めることにより、前腕２１に設けた軸３５で荷物Ｗの荷重を受けて、荷物Ｗを本体１６の前面まで引寄せることができる。なお、本実施形態では、アーム１７は遠端面Ｗ２に手先部３０が当接したときの位置を基準として、手先部３０の高さを一定に保ちアーム１７を縮めるよう制御されている。また、アーム１７を縮めて荷物Ｗを引寄せる最中では、前腕２１は傾き続け、それに伴って前腕２１に対する手先部３０の回転角度も増加する。

そして、荷物Ｗを図６に示すように基端面Ｗ１と本体１６との間にわずかに隙間が残る位置まで引寄せると台座部２５の上面は、荷物Ｗの基端面Ｗ１側の下面の一部に対向する状態となる。その後、本体１６又は台座部２５を上昇させると、手先部３０で荷物Ｗが本体１６から離れる方向へ傾倒しないように遠端面Ｗ２を支持しつつ、台座部２５が荷物Ｗの下面を支持することで荷物Ｗを三点で支持して持上げることができる。そして荷搬送ロボットは停止していた荷役位置から後退し、搬送指示の搬送先まで荷物Ｗを搬送する。なお、荷物Ｗを持上げる際は、本体１６又は台座部２５を上昇させる前に、本体１６を後傾させて荷物Ｗを棚Ｒから浮かせて、その後十分な高さまで上昇させて持上げても良い。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）手先部３０は、アーム１７に回転可能に設けられ荷物Ｗの遠端面Ｗ２（側面）に合わせて回転するため、遠端面Ｗ２に手先部３０の当接面３０Ａ全体で当接させることができる。これにより十分な接触面積を確保でき、荷物Ｗを傷つけることなく支持することができる。
（２）手先部３０は、前腕２１に突出した軸３５に嵌め込む構成のため、複雑な制御を必要とせず、簡単に荷物Ｗの表面に合わせて回転させることができる。

（３）手先部３０は、ねじりコイルバネ３６により当接面３０Ａを前腕２１の長手方向に対して垂直に向く位置で中立となるよう垂直な位置に付勢するため、当接面３０Ａが前腕２１の長手方向に平行になったり裏返ることは無く、遠端面Ｗ２に当接させる際に当接面３０Ａを確実に当接させることができる。
（４）手先部３０は軸３５に回転可能なので、荷物Ｗを引寄せている最中でも前腕２１の角度変化に合わせて従動的に回転し、当接面３０Ａの全体を遠端面Ｗ２に当接させ続けられる。

（５）アーム１７は、複数の回転軸を有しており、その手先部３０を回転可能に設けたので、手先部３０を任意の位置に移動し、任意の角度に傾いても手先部３０を遠端面Ｗ２に合わせて従動的に回転することができる。
（６）アーム１７は、手先部３０が遠端面Ｗ２に当接した高さ位置を保ちつつ荷物Ｗを引寄せるため、荷物Ｗを引寄せる最中に手先部３０が遠端面Ｗ２に当接した位置が変わることがなく、荷物Ｗを傷つけず安定して引寄せることができる。

（第二の実施形態）
次に第二の実施形態について図７、図８に基づき説明する。
前腕２１の先端部付近には、手先部５０が取付けられており、手先部５０は、荷物Ｗに当接する当接部５１と前腕２１に支持される基端部５２により構成されている。前腕２１の内側側面には円筒状の孔２１Ａが形成されており、孔２１Ａの内部には荷重受部として軸５３が前腕２１に対し回転自在に設けられている。軸５３の孔２１Ａからわずかに突出した端面には、基端部５２が固定されており、軸５３の回転に伴い、基端部５２も回転する構成である。軸５３の外周には、図８（ａ）に示すように付勢部材としてのねじりコイルバネ５７が設けられており、ねじりコイルバネ５７は、一端を孔２１Ａの壁面に固定され、もう一方の端部は基端部５２の前腕２１に対向する面に固定されている。ねじりコイルバネ５７は、基端部５２の長手方向が前腕２１の長手方向に垂直な方向を向く位置で中立状態になるよう付勢しており、基端部５２が外力により回転しても、外力が無くなると垂直位置に戻るようになっている。

基端部５２は、前腕２１の側面と対向する側と反対側に突出する支持部５２Ａを有しており、支持部５２Ａには上下方向に貫通する孔が設けられている。支持部５２Ａの孔には、上下方向に伸びる荷重受部（第二の回転軸）として軸５４の中央部が挿入されており、さらに軸５４の上下端側は当接部５１の基端部５２側に設けられた一対の孔に嵌め込まれている。当接部５７は全体として側面視コ字型に形成されており、軸５４を回転軸として基端部５２に対して傾動するよう回転可能であり、基端部５２に近接する端面は曲面加工され、円滑に回転できるようになっている。図７に示すように軸５４は、上方から当接部５１と支持部５２Ａに挿通され、当接部５１に再度挿通されている。また、支持部５２Ａの下側と当接部５１との間には、ねじりコイルバネ５６が設けられており、軸５４に挿通されて、ねじりコイルバネ５６は、基端部５２に一端を固定し、当接部５１に他端を固定しており、当接部５１の当接面５１Ａが前腕２１の内側側面に直交する位置に付勢している。

次に、本実施形態における作用について説明する。
第一の実施形態と同様に荷搬送指示を受けて荷搬送ロボットが荷物Ｗを保持する際にアーム１７の手先部５０を荷物Ｗの遠端面Ｗ２に当接させて荷物Ｗを本体１６側へ引寄せる。荷搬送ロボットは、当接部５１の当接面５１Ａを遠端面Ｗ２に当接できる位置から本体１６側へ前腕２１を変位させて当接面５１Ａを遠端面Ｗ２に当接させる。前腕２１の先端が荷物Ｗ側に傾き、さらに前腕２１の内側側面が上方に向かってわずかに傾いたときは、図８（ｂ）に示すような位置となる。

手先部５０の当接面５１Ａは遠端面Ｗ２に当接すると遠端面Ｗ２の向きに合わせてねじりコイルバネ５６を弾性変位させて基端部５２に対して傾くことができる。そして基端部５２は、軸５４が当接部５１とともに遠端面Ｗ２に沿って変位するため支持部５２Ａを介して回転する力が作用する。これにより、基端部５２はねじりコイルバネ５７の付勢力に反し前腕２１に対して軸５３を中心に回転する。このとき、図８（ｂ）に示すように支持部５２Ａもしくは軸５４少なくとも一部が遠端面Ｗ２に対向する位置となるようにアーム１７を制御する。

手先部５０が遠端面Ｗ２に当接した状態でアーム１７を本体１６側へ縮めると、当接部５１の当接面５１Ａから軸５４もしくは支持部５２Ａを介して基端部５２、軸５３、前腕２１へと荷物Ｗの荷重を受けて、荷物Ｗを引寄せることができる。そして、荷物Ｗを本体１６まで引寄せたら、アーム１７と台座部２５により荷物Ｗを３点支持して持上げて搬送する。

本実施形態では、第一の実施形態の効果（１）〜（６）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（７）手先部５０は、二つの回転軸（軸５３、軸５４）により当接面５１Ａを傾動可能としているので、アーム１７（前腕２１）が遠端面Ｗ２に対してどの向きに傾いても当接面５１Ａを遠端面Ｗ２に平面で当接させることができる。
（８）二つの回転軸（軸５３、軸５４）と二つのねじりコイルバネ５６、５７によって傾動可能としているので、部品点数の増加を最小限に止め、複雑な当接面５１Ａの制御を用いる必要が無い。

（第三の実施形態）
次に第三の実施形態について図９、図１０に基づき説明する。
本実施形態は、第一の実施形態において、手先部３０の付勢部材（ねじりコイルバネ３６）を変更したものである。
図９に示すように、前腕２１の先端部には、板状の手先部６０が前腕２１の長手方向に垂直に突出するよう設けられている。前腕２１には荷重受部として軸６５が突出して固定されており、手先部６０の中央に設けられた孔に挿通されている。手先部６０は軸６５に対し回転可能に支持されている。

手先部６０には、板状に形成された下方の内部に金属の塊でできた錘６６が設けられており、手先部６０の重心を下方に下げている。第一の実施形態である図２の手先部３０は軸３５を中心に上下対象であるが、本実施形態の図９では、手先部６０の重心は、軸６５の軸線上とは異なり、下方に位置するよう設けられている。

本実施形態では、図１０に示すように、アーム１７の前腕２１の長手方向が水平面に対し若干傾くように制御された場合でも、手先部６０は、錘６６により軸６５回りを重力により回転して、遠端面Ｗ２に当接する当接面６０Ａを常に垂直に付勢する。そしてアーム１７を伸縮させて、遠端面Ｗ２に当接面６０Ａを当接させ、軸６５により荷物Ｗの荷重を受けて荷物Ｗを搬送する。

本実施形態により、第一の実施形態における効果（１）、（２）、（４）〜（６）に加え、以下の効果を得ることができる。
（９）手先部６０を軸６５により回転可能として、錘６６を設けて手先部６０の重心を軸６５の軸線上よりも下方の位置としたので、重力により錘６６が常に下方に位置するよう手先部６０が回転され、遠端面Ｗ２に当接する当接面６０Ａを常に垂直となるように保持することができる。
（１０）手先部６０は錘６６を設けるだけで良く、部品点数が少なく、軸６５への組み付けも容易である。

本発明は上記実施形態に限られるものではなく、以下に、本発明の変更例について説明する。
○各実施形態では、手先部３０、５０、６０を回転軸に回転可能に支持したが、回転軸以外の方法で支持しても良い。図１１（ａ）に示すように、手先部７０の孔７０Ｃに設けられた溝７０Ｄに挿入されたコイルバネ７６を前腕２１に固定して取り付けて支持し、コイルバネ７６の内部に前腕２１から突出し、孔７０Ｃの幅よりも小さい円柱状の突出片７５を設けても良い。図１１（ｂ）に示すように、手先部７０が荷物Ｗの遠端面Ｗ２に当接した状態で前腕２１を変位させると、突出片７５は手先部７０の孔７０Ｃに内部から当接して、荷物Ｗの荷重を受けることができる。なお、突出片７５は遠端面Ｗ２に対向する位置で孔７０Ｃに当接するよう前腕２１を制御するものである。また突出片は、孔７０Ｃとの間で手先部の変位を許容し、手先部を介して荷物Ｗの荷重を受けることができれば良い。

○手先部は、ボールジョイントにて支持しても良い。図１２（ａ）に示すように、前腕２１に突出した突出片８５の先端に球状体８５Ａを設け、手先部８０には孔８０Ｃに球状凹部８０Ｄを設け、球状体８５Ａを球状凹部８０Ｄに嵌め合せる。さらに、手先部８０の当接面８０Ａを前腕２１の長手方向に対して垂直に向くように、突出片８５と手先部８０の孔８０Ｃの間にバネ８６を複数設ける。図１２（ｂ）に示すように、球状体８５Ａと球状凹部８０Ｄの変位により前腕２１に傾きに対し、手先部８０は遠端面Ｗ２に当接面８０Ａを平面で当接させることができる。

○各実施形態では、手先部の外形を板状部材としたが、これに限定されない。図１３（ａ）に示すように多角柱形状としても良い。手先部９０は六角柱であり軸９５に回転可能に設けられている。これにより、６つの平面どこで荷物Ｗに当接しても良い。また、図１３（ｂ）に示すように手先部９１は緩やかな曲面である当接面９１Ａ、９１Ｂとしても良い。これにより荷物Ｗの表面に当接する際に手先部の角が当たることがなく荷物Ｗの表面を傷つけることが無い。

○各実施形態において本体１６は油圧シリンダ１４により前後に傾動可能としたが、油圧駆動に限らずモータとボールねじ、ギヤなどの組み合わせにより構成しても良い。また、本体１６の昇降、台座２５の昇降およびアーム１７の回転駆動も油圧駆動に限るものではない。
○各コイルバネは、ゴム部材やトーションバーを用いても良く、手先部の当接面が荷物Ｗの表面に最初に当接する向きに手先部を付勢できれば良い。
○錘６６は別部材として設けなくても良い。例えば、手先部６０を上下非対称の形状として重心を軸６５の軸線上からずらしても良い。また、軸６５を挿通させる孔を手先部６０の中心から逸らして設けても良い。

１０ 車体
１２ コントローラ
１５ 荷役部
１６ 本体
１７ アーム
１８ 肩
１９ 上腕
２０ 中腕
２１ 前腕
２１Ａ 孔
２５ 台座部
２６ エリアセンサ
３０ 手先部
３０Ａ 当接面
３５ 軸
３６ コイルバネ

Claims (5)

1. 荷物に対して変位する可動部を有し、前記荷物に当接して前記荷物を搬送する荷搬送アームにおいて、
   前記荷搬送アームの動作により前記荷物に当接し、当接した前記荷物の表面の形状に合わせて前記可動部に対し傾動する当接部材と、
   前記可動部に設けられ、前記当接部材を介して前記荷物の荷重を受ける荷重受部と、
   前記当接部材と前記可動部との間に設けられ、前記当接部材の傾動に従って弾性変位する付勢部材とを有することを特徴とする荷搬送アーム。
2. 前記当接部材は、前記荷重受部に支持され、
   前記荷重受部は、前記当接部材を回転可能に支持する回転軸であることを特徴とする請求項１に記載の荷搬送アーム。
3. 前記回転軸は、前記荷搬送アームの可動部表面より突出するものであり、さらに、
   前記回転軸に支持され、前記回転軸と異なる軸方向を有した第二の回転軸とを有し、
   前記当接部材は前記第二の回転軸により回転可能に支持されることを特徴とする請求項２に記載の荷搬送アーム。
4. 荷物に対して変位する可動部を有し、前記荷物に当接して荷物を搬送する荷搬送アームにおいて、
   前記荷搬送アームの動作により前記荷物に当接する面を有した当接部材と、
   前記アームの可動部表面より突出して設けられ、前記当接部材を回転可能に支持するとともに、前記アームの動作により前記当接部材を介して前記荷物の荷重を受ける回転軸とを備え、
   前記当接部材の重心は、前記回転軸の軸線上と異なる位置に設けられ、前記荷物の荷重を受ける状態では前記当接部材の前記荷物に当接する面が垂直となるよう保持されることを特徴とする荷搬送アーム。
5. 前記荷搬送アームは、荷役部および走行部を有した車体に設けられ、前記荷役部に対し複数の自由度で動作可能である請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の荷搬送アームを備えた荷搬送ロボット。

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