JP2015054354A - Robot hand device - Google Patents

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安弘 山▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot hand device having different bend amounts of respective finger mechanisms even by a single power source.SOLUTION: The robot hand device of the invention comprises: a rotation shaft 40 for rotating by power of a power source; and plural finger actuation mechanisms for coupling the rotation shaft 40 and respective finger mechanisms and transmitting the power of the power source to the respective finger mechanisms. The finger actuation mechanisms each comprise: a rotation link arm 50 fixed to the rotation shaft 40 for rotation with the rotation shaft 40; and a transmission link arm 44 whose one end is coupled to the rotation link arm 50 and performing reciprocating movement according to rotation of the rotation link arm 50. Some of the plural finger actuation mechanisms have a link rate of the rotation link arm 50 and the transmission link arm 44, which is different from that of other finger actuation mechanisms.

Description

本発明は、手指の折り曲げ可能なロボットハンド装置に関する。   The present invention relates to a robot hand device that can bend a finger.

近年、人間の手を模倣したロボットハンド装置の研究開発が種々行われている。このようなロボットハンド装置は、人間の手のひらや甲の部分を模倣した基部と、基部から延設して人間の指を模倣した複数の指機構と、複数の指機構を作動させるための動力源とを備えている。   In recent years, various research and development have been conducted on robot hand devices that imitate human hands. Such a robot hand device includes a base imitating a human palm or instep, a plurality of finger mechanisms extending from the base and imitating human fingers, and a power source for operating the plurality of finger mechanisms. And.

特許文献1には、一つの動力源で複数の指機構を作動させることができるロボットハンド装置が開示されている。このロボットハンド装置は、動力源の動力により回動する回動軸と、回動軸と各指機構とを連結する複数の指作動機構とを備えている。
また、指作動機構は、回動軸に固定される回動ローラと、一端側が回動ローラに連結する伝達リンクアームと、を備えており、回動軸の回動運動を往復運動に変換して指機構を引っ張ったり、押し込んだりするように構成されている。
そして、各指機構が真っ直ぐに延びている状態で回動軸が回動すると、各指作動機構に引っ張られた各指機構が手のひら側に向かって折れ曲り、ロボットハンド装置が道具を把持する動作を行うようになっている。
Patent Document 1 discloses a robot hand device capable of operating a plurality of finger mechanisms with a single power source. This robot hand device includes a rotation shaft that is rotated by the power of a power source, and a plurality of finger actuation mechanisms that connect the rotation shaft and each finger mechanism.
The finger actuating mechanism includes a rotating roller fixed to the rotating shaft and a transmission link arm having one end connected to the rotating roller, and converts the rotating motion of the rotating shaft into a reciprocating motion. The finger mechanism is configured to be pulled or pushed.
Then, when the rotation shaft rotates with each finger mechanism extending straight, each finger mechanism pulled by each finger operation mechanism bends toward the palm side, and the robot hand device grips the tool. Is supposed to do.

特開2006−167831号公報JP 2006-167831 A

しかしながら、従来技術の各指作動機構は、回動ローラと伝達リンクアームとのリンク比が同一となっているため、指機構を引っ張る量又は押し込む量も同一となっている。そのため、各指機構の折れ曲がり方が一様となり、例えば、人差し指に対応する指機構だけが真っ直ぐに延び、他の指機構が手のひら側に折れ曲がって、ある方向を指差す動作などの手話を表現することができなかった。   However, since the finger operation mechanisms of the prior art have the same link ratio between the rotating roller and the transmission link arm, the amount of pulling or pushing the finger mechanism is also the same. Therefore, each finger mechanism bends uniformly, for example, only the finger mechanism corresponding to the index finger extends straight, and the other finger mechanism bends to the palm side to express a sign language such as an action pointing at a certain direction. I couldn't.

また、上記課題を解決するために各指機構に動力源を設けて各指機構の折れ曲がり量を調整することが考えられるが、当該案では、重量化、部品点数の増加を招く。そのため、一つの動力源で複数の指機構を作動させることが好ましい。   In order to solve the above problems, it is conceivable to adjust the amount of bending of each finger mechanism by providing a power source to each finger mechanism. However, this proposal causes an increase in weight and the number of parts. Therefore, it is preferable to operate a plurality of finger mechanisms with one power source.

そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、一つの動力源であっても各指機構の折れ曲がり量が異なるロボットハンド装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention is an invention created in view of the above-described background, and an object thereof is to provide a robot hand device in which the bending amount of each finger mechanism is different even with a single power source.

前記課題を解決するための手段として、本発明に係るロボットハンド装置は、基部と、前記基部から延設される複数の指機構と、各指機構を作動させる1つの動力源と、を備えたロボットハンド装置であって、前記動力源の動力により回動する回動軸と、前記回動軸と各指機構とを連結し、前記動力源の動力を各指機構に伝達する複数の指作動機構と、を備え、前記指作動機構は、前記回動軸に固定されて前記回動軸とともに回動する回動リンクアームと、一端側が前記回動リンクアームに連結し、前記回動リンクアームの回動に合わせて往復運動する伝達リンクアームと、を備え、前記複数の指作動機構の一部は、前記回動リンクアームと前記伝達リンクアームとのリンク比が他の指作動機構のリンク比と異なることを特徴とする。   As means for solving the above problems, a robot hand apparatus according to the present invention includes a base, a plurality of finger mechanisms extending from the base, and one power source for operating each finger mechanism. A robot hand apparatus, wherein a plurality of finger operations are connected to each other by rotating the rotation shaft rotated by the power of the power source, connecting the rotation shaft and each finger mechanism, and transmitting the power of the power source to each finger mechanism. The finger actuating mechanism is fixed to the pivot shaft and pivots together with the pivot shaft, and one end side is connected to the pivot link arm, and the pivot link arm A transmission link arm that reciprocates in accordance with the rotation of the finger, and a part of the plurality of finger operation mechanisms has a link ratio between the rotation link arm and the transmission link arm of another finger operation mechanism. It is characterized by being different from the ratio.

前記する発明によれば、複数の指作動機構の一部のリンク比と他の指作動機構のリンク比とが異なり、指機構を引っ張る量及び押し込む量も異なる。
よって、複数の指作動機構の一部が連結する指機構と、他の指作動機構が連結する指機構との間で、折れ曲がり量に差が生じるようになる。
そして、回動軸が回動すると、折り曲げ量の大きい指機構が手のひら側に折れ曲る一方で、折り曲げ量が小さい指機構が真っ直ぐ延びた状態に近似した状態となり、例えば、手話を表現する動作など、指機構のそれぞれを異なる位置へ作動させることができる。
According to the above-described invention, the link ratio of a part of the plurality of finger actuation mechanisms is different from the link ratio of the other finger actuation mechanisms, and the amount of pulling and pushing the finger mechanisms is also different.
Therefore, a difference occurs in the amount of bending between a finger mechanism to which some of the plurality of finger actuation mechanisms are coupled and a finger mechanism to which other finger actuation mechanisms are coupled.
Then, when the rotation shaft rotates, the finger mechanism with a large amount of bending bends to the palm side, while the finger mechanism with a small amount of bending is in a state approximating a straight extension state, for example, an operation expressing sign language Etc., each of the finger mechanisms can be actuated to different positions.

また、本発明に係るロボットハンド装置は、前記複数の指作動機構が、前記リンク比が一定である第1指作動機構と、前記リンク比が可変である第2指作動機構とで構成されていることが好ましい。   Further, in the robot hand device according to the present invention, the plurality of finger operation mechanisms are configured by a first finger operation mechanism in which the link ratio is constant and a second finger operation mechanism in which the link ratio is variable. Preferably it is.

このような構成を備えるロボットハンド装置は、第2指作動機構のリンク比が第1指作動機構のリンク比と同一に設定された場合、各指機構の折れ曲がり量が同一となる。   In the robot hand device having such a configuration, when the link ratio of the second finger actuation mechanism is set to be the same as the link ratio of the first finger actuation mechanism, the bending amount of each finger mechanism is the same.

また、本発明に係るロボットハンド装置は、前記複数の指作動機構は、前記リンク比が可変である第2指作動機構のみから構成されていることが好ましい。   In the robot hand apparatus according to the present invention, it is preferable that the plurality of finger operation mechanisms are constituted only by a second finger operation mechanism in which the link ratio is variable.

このような構成を備えるロボットハンド装置は、全ての第2指作動機構のリンク比が同一に設定された場合、各指機構の折れ曲がり量が同一となる。   In the robot hand device having such a configuration, when the link ratios of all the second finger operation mechanisms are set to be the same, the bending amount of each finger mechanism is the same.

また、本発明に係るロボットハンド装置は、前記第2指作動機構の回動リンクアームが、第1孔と、前記第2接続部よりも前記回動軸の径方向外側に設けられた第2孔と、を有し、前記第2指作動機構の伝達リンクアームが、前記第1孔又は前記第2孔に挿通した連結ピンを介して前記伝達リンクアームに連結していることが好ましい。   Further, in the robot hand device according to the present invention, the second link actuating mechanism has a pivot link arm provided on a radially outer side of the pivot shaft with respect to the first hole and the second connection portion. It is preferable that the transmission link arm of the second finger actuating mechanism is connected to the transmission link arm via a connection pin inserted through the first hole or the second hole.

このような構成を備えるロボットハンド装置は、連結ピンが挿通する孔を第1孔又は第2孔に変えることで、伝達リンクアームと回動リンクアームとが連結する箇所が回動軸の径方向に変化してリンク比が変わる。   In the robot hand apparatus having such a configuration, the hole through which the connecting pin is inserted is changed to the first hole or the second hole, so that the position where the transmission link arm and the rotation link arm are connected is the radial direction of the rotation shaft. To change the link ratio.

また、本発明に係るロボットハンド装置は、前記第2孔が前記回動軸の周方向に延びる長孔であることが好ましい。   In the robot hand apparatus according to the present invention, it is preferable that the second hole is a long hole extending in a circumferential direction of the rotation shaft.

このような構成を備えるロボットハンド装置は、連結ピンが第2孔に挿通している場合、回動軸とともに回動リンクアームが回動しても連結ピンが長孔に沿って逃げる。そのため、伝達リンクアームの移動が遅れ、指機構の折れ曲がり開始時期が遅れる。   In the robot hand device having such a configuration, when the connecting pin is inserted into the second hole, the connecting pin escapes along the long hole even if the rotary link arm rotates together with the rotary shaft. For this reason, the movement of the transmission link arm is delayed, and the bending start time of the finger mechanism is delayed.

また、本発明に係るロボットハンド装置は、前記第2指作動機構において、前記連結ピンは、前記第1孔内に挿通した第1連結ピンと、前記第2孔内に挿通した第2連結ピンとで構成され、前記第1連結ピンと前記第2連結ピンとのそれぞれが回動リンクアームと伝達リンクアームとを連結し、前記第2孔の形状は、前記第1ピン周りに前記伝達リンクアームとともに回動する第2連結ピンの軌跡となっており、前記第2指作動機構の伝達リンクアームは、前記第2連結ピンを前記第2孔内に出没自在に支持し、前記リンク比を自動で切り替える自動切替機能を有していることを特徴とするが好ましい。   In the robot hand device according to the present invention, in the second finger operation mechanism, the connection pin includes a first connection pin inserted into the first hole and a second connection pin inserted into the second hole. Each of the first connecting pin and the second connecting pin connects the rotation link arm and the transmission link arm, and the shape of the second hole rotates together with the transmission link arm around the first pin. The transmission link arm of the second finger actuating mechanism supports the second connection pin so that it can freely move in and out of the second hole, and automatically switches the link ratio. Preferably, it has a switching function.

このような構成を備えるロボットハンド装置は、ロボットハンド装置を操作又は管理する補助者がリンク比を変更するという作業を回避できる。   The robot hand apparatus having such a configuration can avoid an operation in which an assistant operating or managing the robot hand apparatus changes the link ratio.

本願発明によれば、一つの動力源であっても各指機構の折れ曲がり量が異なるため、手話を表現する動作を実行することができる。
また、本願発明によれば、各指作動機構のリンク比が同一に設定された場合、道具を把持する動作も実行することができる。
また、本願発明によれば、補助者が連結ピンを挿通させる孔を変更することで、ロボットハンド装置の動作を、手話を表現する動作か、道具を把持する動作かを選択することができる。
また、本願発明によれば、指機構の折れ曲がり開始時期を遅らすことができるため、様々な手話を表現することができる。
また、本願発明によれば、リンク比を自動で切り替えて、ロボットハンド装置の動作を、手話を表現する動作か、道具を把持する動作かを選択することができる。
According to the present invention, since the amount of bending of each finger mechanism is different even with a single power source, an operation for expressing sign language can be executed.
Further, according to the present invention, when the link ratio of each finger actuation mechanism is set to be the same, an operation of gripping the tool can also be executed.
Further, according to the present invention, by changing the hole through which the assistant inserts the connecting pin, the operation of the robot hand device can be selected to express the sign language or to grasp the tool.
In addition, according to the present invention, since the folding start time of the finger mechanism can be delayed, various sign languages can be expressed.
Further, according to the present invention, it is possible to automatically switch the link ratio and select whether the operation of the robot hand device is an operation for expressing sign language or an operation for gripping a tool.

実施形態に係るロボットハンド装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the robot hand apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係るロボットハンド装置を示す正面図である。It is a front view showing a robot hand device concerning an embodiment. リンク機構を示す図であって(a)は指機構が真っ直ぐに延びているときの側面図、(b)は指機構が手のひら側に折り曲げたときの側面図である。It is a figure which shows a link mechanism, (a) is a side view when a finger mechanism is extended straight, (b) is a side view when a finger mechanism is bent to the palm side. 第4指機構が真っ直ぐに延びている状態を第4指機構の左右方向の略中心で切った場合の第1指作動機構と第4指機構とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st finger action mechanism and the 4th finger mechanism at the time of cutting the state where the 4th finger mechanism is extended straight at the approximate center of the horizontal direction of the 4th finger mechanism. 第4指機構が手のひら側に折れ曲がっている状態を、第4指機構の左右方向の略中心で切った場合の第1指作動機構と第4指機構とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st finger action mechanism and the 4th finger mechanism at the time of cutting the state in which the 4th finger mechanism is bent in the palm side at the approximate center of the 4th finger mechanism of the left-right direction. 第2指作動機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a 2nd finger action mechanism. 連結ピンを第1孔に挿通した場合の第2指作動機構の動作状態を示し、(a)は回動軸が回動する前の状態の断面図、(b)は回動軸が所定角度分だけ回動した状態の断面図、(c)は(b)の回動角度よりも大きく回動した状態を示す断面図である。The operation state of the 2nd finger operation mechanism at the time of inserting a connecting pin in the 1st hole is shown, (a) is a sectional view in the state before a rotation axis rotates, (b) is a rotation axis at a predetermined angle. FIG. 4C is a cross-sectional view showing a state in which the rotation angle is larger than the rotation angle in FIG. 連結ピンを第2孔に挿通した場合の第2指作動機構の動作状態を示し、(a)は回動軸が回動する前の状態の断面図、(b)は回動軸が所定角度分だけ回動した状態の断面図、(c)は(b)の回動角度よりも大きく回動した状態を示す断面図である。The operation state of the 2nd finger operation mechanism at the time of inserting a connecting pin in the 2nd hole is shown, (a) is a sectional view in the state before a rotation axis rotates, (b) is a rotation axis at a predetermined angle. FIG. 4C is a cross-sectional view showing a state in which the rotation angle is larger than the rotation angle in FIG. ロボットハンド装置の動作を示し、(a)は第1指機構〜第4指機構が真っ直ぐに延びている状態の斜視図、(b)は第1指機構〜第4指機構が一律に折れ曲がっている状態の斜視図、(c)は第1指機構〜第4指機構が曲り終えた状態の斜視図、(d)は第2指機構〜第4指機構が折れ曲っている状態の斜視図である。The operation of the robot hand device is shown, (a) is a perspective view of a state in which the first finger mechanism to the fourth finger mechanism extend straight, and (b) is a uniform bending of the first finger mechanism to the fourth finger mechanism. (C) is a perspective view of a state in which the first finger mechanism to the fourth finger mechanism have been bent, and (d) is a perspective view of a state in which the second finger mechanism to the fourth finger mechanism are bent. It is. 連結ピン係止機構を備えた変形例の側面図であり、(a)は回動軸が回動する前の状態を示し、(b)はシャフトが突出した状態で回動した場合を示し、(c)は回動後にシャフトを引っ込めた状態を示すものである。It is a side view of a modification provided with a connecting pin locking mechanism, (a) shows a state before the rotating shaft is rotated, (b) shows a case where the shaft is rotated in a protruding state, (C) shows a state in which the shaft is retracted after rotation. 連結ピン係止機構を備えた変形例を断面視した断面図であり、(a)はシャフトが突出した状態を示し、(b)はシャフトを引っ込めた状態を示すものである。It is sectional drawing which looked at the modification provided with the connection pin latching mechanism, (a) shows the state which the shaft protruded, (b) shows the state which retracted the shaft. 変更例に係る第2指作動機構の道具把持モードを示し、(a)は回動軸の回動前の状態を示す側面図、(b)は回動軸の回動後の状態を示す側面図である。The tool grasping mode of the 2nd finger action mechanism concerning a modification is shown, (a) is a side view showing the state before rotation of a rotating shaft, (b) is the side showing the state after rotation of a rotating shaft. FIG. 変更例に係る第2指作動機構を示し、(a)は第1連結ピンが第1孔に挿通している状態を示す断面図、(b)は第1連結ピンが第1孔から抜けた状態を示す断面図である。The 2nd finger action mechanism concerning a modification is shown, (a) is a sectional view showing the state where the 1st connecting pin has penetrated the 1st hole, (b) is the 1st connecting pin removed from the 1st hole It is sectional drawing which shows a state. 変更例に係る第2指作動機構の手話動作モードを示し、(a)は回動軸が所定角度分だけ回動した状態を示す側面図、(b)は(a)の回動角度よりも大きく回動した状態を示す側面図である。The sign language operation mode of the 2nd finger action mechanism concerning a modification is shown, (a) is a side view showing the state where the axis of rotation turned only a predetermined angle, and (b) is more than the rotation angle of (a). It is a side view which shows the state rotated largely.

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態のロボットハンド装置は、人間の手のように5本の指機構を備え、そのうちの4本の指機構に対して本発明を適用した例を説明する。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張して示すことがある。さらに、以下の説明において、同一の名称、符号については同一若しくは同質の部材を示しており、説明を適宜省略する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The robot hand apparatus according to the present embodiment includes five finger mechanisms like a human hand, and an example in which the present invention is applied to four finger mechanisms among them will be described. In addition, the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and the description will be omitted as appropriate.

図1に示すように、ロボットハンド装置1は、人間の手のひらや手の甲の部分に相当する基部10と、基部10の一端縁から略同一方向に延設された4本の指機構20と、これらの指機構20とは別の場所から延設される親指構造体OYとを備え、人間の手(図1では右手)を模倣した形状となっている。
また、4本の指機構20は、人間の人差し指を模倣した第1指機構20Aと、人間の中指を模倣した第2指機構20Bと、人間の薬指を模倣した第3指機構20Cと、人間の小指を模倣した第4指機構20Dとで構成されている。
さらに、ロボットハンド装置1は、4本の指機構20を作動させるため、1つのモータ(動力源)30と、モータ30の駆動により回動する回動軸40と、回動軸40と各指機構20とを連結させて指機構20を作動させる4つの指作動機構41とを主に備えている。そして、ロボットハンド装置1は、4本の指機構20を作動させることで、道具を把持する把持動作モード、又は手話を表現する手話動作モードを実行できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the robot hand device 1 includes a base 10 corresponding to a human palm or back of a human hand, four finger mechanisms 20 extending from one end edge of the base 10 in substantially the same direction, The finger mechanism 20 includes a thumb structure OY extending from a different location, and has a shape imitating a human hand (right hand in FIG. 1).
The four finger mechanisms 20 include a first finger mechanism 20A imitating a human index finger, a second finger mechanism 20B imitating a human middle finger, a third finger mechanism 20C imitating a human ring finger, and a human And a fourth finger mechanism 20D imitating the little finger.
Furthermore, since the robot hand apparatus 1 operates the four finger mechanisms 20, one motor (power source) 30, a rotating shaft 40 that rotates by driving the motor 30, the rotating shaft 40, and each finger It is mainly provided with four finger operation mechanisms 41 that operate the finger mechanism 20 by connecting the mechanism 20. The robot hand apparatus 1 can execute a gripping operation mode for gripping a tool or a sign language operation mode for expressing a sign language by operating four finger mechanisms 20.

なお、ロボットハンド装置1の構成の説明に関し、基部10と指機構20とが配置される方向において、基部10側を下側と称し、指機構20側を上側と称する。
また、ロボットハンド装置1を手のひら側から見て、4本の指機構20が並ぶ方向において、第1指機構20Aが配置される側を右側と称し、第4指機構20Dが配置される指機構側を左側と称する。
さらに、ロボットハンド装置1の手のひら側を前側と称し、手の甲側を後側と称する。
そのほか、親指構造体OYは、別のモータM(図2参照)によって駆動可能となっている。なお、本実施形態においては、親指構造体OYが、モータ30からの動力が伝達されない(すなわち、本実施形態の親指構造体OYは、特許請求の範囲にいう「指機構」には相当しない)ようになっているが、本発明はこれに限定されず、親指構造体OYをも他の指機構20とともに1つの動力源で駆動させるようにしてもよい。
In the description of the configuration of the robot hand apparatus 1, the base 10 side is referred to as the lower side and the finger mechanism 20 side is referred to as the upper side in the direction in which the base 10 and the finger mechanism 20 are arranged.
Further, when the robot hand apparatus 1 is viewed from the palm side, in the direction in which the four finger mechanisms 20 are arranged, the side on which the first finger mechanism 20A is arranged is referred to as the right side, and the finger mechanism on which the fourth finger mechanism 20D is arranged. The side is referred to as the left side.
Further, the palm side of the robot hand apparatus 1 is referred to as a front side, and the back side of the hand is referred to as a rear side.
In addition, the thumb structure OY can be driven by another motor M (see FIG. 2). In the present embodiment, the thumb structure OY does not transmit power from the motor 30 (that is, the thumb structure OY of the present embodiment does not correspond to a “finger mechanism” in the claims). However, the present invention is not limited to this, and the thumb structure OY may be driven together with the other finger mechanisms 20 by one power source.

基部10は、人間の手の甲の部分を構成する手甲部10aと、人間の手のひらの部分を構成する手掌部(不図示)とを備える。
図2に示すように、手甲部10aは、上方と前方が開放している筐体であり、その内部空間に、モータ30と、減速機31と、リンク機構32と、回動軸40と、4つの指作動機構41とを収容している。
手掌部(不図示)は、手甲部10aの前側を覆うカバー部材である。この手掌部によれば、手甲部10aに収容される部材が外部から視認できなくなり、ロボットハンド装置1の美観が向上する(図9参照)。
The base portion 10 includes a back portion 10a that constitutes a portion of the back of a human hand, and a palm portion (not shown) that constitutes a portion of the palm of the human hand.
As shown in FIG. 2, the back part 10 a is a casing that is open at the top and front, and in its internal space, a motor 30, a speed reducer 31, a link mechanism 32, a rotating shaft 40, Four finger operation mechanisms 41 are accommodated.
The palm part (not shown) is a cover member that covers the front side of the back part 10a. According to this palm part, the member accommodated in the back part 10a cannot be visually recognized from the outside, and the aesthetic appearance of the robot hand apparatus 1 is improved (see FIG. 9).

図2に示すように、モータ30は、減速機31およびリンク機構32を介して回動軸40に連結されている。
図3(a)に示すように、リンク機構32は、減速機31の出力軸31aに固定されて出力軸31aとともに回動する第1回動アーム33と、回動軸40に固定された第2回動アーム34と、第1回動アーム33の延出部33aと第2回動アーム34の延出部34aとに連結するリンクアーム35とを備えている。
また、図3(b)に示すように、減速機31の出力軸31aが回動した場合、第1回動アーム33が回動し(矢印A1参照)、第1回動アーム33の延出部33aによってリンクアーム35および第2回動アーム34の延出部34aが下方に引っ張られて(矢印A2,A3参照)、第2回動アーム34とともに回動軸40が回動することとなる(矢印A4参照)。なお、前記の説明における矢印A1〜A4の向きは、指機構20を折り曲げるときの向きであり、指機構20を真っ直ぐにするときには、矢印A1〜A4の向きは全て逆となる。
As shown in FIG. 2, the motor 30 is connected to the rotating shaft 40 via the speed reducer 31 and the link mechanism 32.
As shown in FIG. 3A, the link mechanism 32 is fixed to the output shaft 31 a of the speed reducer 31 and rotates together with the output shaft 31 a and the first rotation arm 33 fixed to the rotation shaft 40. And a link arm 35 connected to the extending portion 33 a of the first rotating arm 33 and the extending portion 34 a of the second rotating arm 34.
As shown in FIG. 3B, when the output shaft 31a of the speed reducer 31 rotates, the first rotating arm 33 rotates (see arrow A1), and the first rotating arm 33 extends. The link arm 35 and the extended portion 34a of the second rotation arm 34 are pulled downward by the portion 33a (see arrows A2 and A3), and the rotation shaft 40 rotates together with the second rotation arm 34. (See arrow A4). Note that the directions of the arrows A1 to A4 in the above description are the directions when the finger mechanism 20 is bent. When the finger mechanism 20 is straightened, the directions of the arrows A1 to A4 are all reversed.

図2に示すように、回動軸40は、左右方向に延在する円柱状の部材であり、その左右両端側が支持台30a、30aにより回動自在に支持されている。
4つの指作動機構41は、回動軸40と第2指機構20B〜第4指機構20Dとを連結する3つの第1指作動機構41Aと、回動軸40と第1指機構20Aとを連結する第2指作動機構41Bとで構成されている。
As shown in FIG. 2, the rotating shaft 40 is a columnar member extending in the left-right direction, and both left and right ends thereof are rotatably supported by support bases 30a and 30a.
The four finger operation mechanisms 41 include three first finger operation mechanisms 41A that connect the rotation shaft 40 and the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D, and the rotation shaft 40 and the first finger mechanism 20A. It is comprised with the 2nd finger action mechanism 41B to connect.

図4に示すように、第1指作動機構41Aは、回動軸40に固定されるとともに回動軸40の径方向外側に突出する突出部42aを有する第1回動リンクアーム42と、後記するフレーム11の軸11cに一端側が回動自在に連結する略V字状のV字リンクアーム43と、V字リンクアーム43の他端側と第1回動リンクアーム42とを連結する伝達リンクアーム44と、V字リンクアーム43の中央部と指機構20に設けられたピンP1とを連結する指側リンクアーム45とを備えている。
そして、図5に示すように、回動軸40の回動(矢印A4参照)した場合、第1回動リンクアーム42の突出部42aが下側へ回動して、伝達リンクアーム44を下方へ引っ張る(矢印B1参照)。続いて、V字リンクアーム43が下方に回動して(矢印B2参照)、指側リンクアーム45が下方に移動して、ピンP1を下方に引っ張ることとなる(矢印C1参照)。
なお、前記の説明における矢印A4、B1、B2、C1の向きは、指機構20を折り曲げるときの向きであるため、指機構20を伸ばすときには、矢印の向きは全て逆となる。
As shown in FIG. 4, the first finger operating mechanism 41A includes a first rotation link arm 42 that is fixed to the rotation shaft 40 and has a protruding portion 42a that protrudes radially outward of the rotation shaft 40, and a postscript. A substantially V-shaped V-shaped link arm 43 whose one end is rotatably connected to the shaft 11 c of the frame 11 to be connected, and a transmission link that connects the other end of the V-shaped link arm 43 and the first rotating link arm 42. The arm 44 and the finger side link arm 45 which connects the center part of the V-shaped link arm 43 and the pin P1 provided in the finger mechanism 20 are provided.
As shown in FIG. 5, when the rotation shaft 40 is rotated (see arrow A4), the protruding portion 42a of the first rotation link arm 42 is rotated downward, and the transmission link arm 44 is moved downward. (See arrow B1). Subsequently, the V-shaped link arm 43 is rotated downward (see arrow B2), the finger-side link arm 45 is moved downward, and the pin P1 is pulled downward (see arrow C1).
In addition, since the directions of the arrows A4, B1, B2, and C1 in the above description are the directions when the finger mechanism 20 is bent, the directions of the arrows are all reversed when the finger mechanism 20 is extended.

また、第1指作動機構41Aにおいて、第1回動リンクアーム42と伝達リンクアーム44とが連結ピン46により回動自在に連結され、第1回動リンクアーム42と伝達リンクアーム44とのリンク比が一定となっている。そのため、回動軸40の回動によるピンP1の引っ張り量及び押し込み量も一定となっている。
なお、第2指作動機構41Bの説明は後述する。
In the first finger operation mechanism 41A, the first rotation link arm 42 and the transmission link arm 44 are rotatably connected by a connecting pin 46, and the link between the first rotation link arm 42 and the transmission link arm 44 is established. The ratio is constant. Therefore, the pulling amount and the pushing amount of the pin P1 due to the rotation of the rotating shaft 40 are also constant.
The second finger operation mechanism 41B will be described later.

4本の指機構20である第1指機構20A〜第4指機構20Dのそれぞれは、共通する部材から構成されている。よって、第1指作動機構41Aに連結する第4指機構20Dを代表例として挙げ、第1指機構20A〜第3指機構20Cの構成の説明を省略する。
図4に示すように、指機構20は、基部10に固定されるフレーム11と、フレーム11の上方側に順に配置される根元部材21、中間部材22、指先部材23と、フレーム11、根元部材21、中間部材22及び指先部材23を回動自在に連結する関節部材24、25、26と、第1リンクアーム27、第2リンクアーム28と、を主に備えている。
Each of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D, which is the four finger mechanisms 20, is composed of a common member. Therefore, the fourth finger mechanism 20D coupled to the first finger operation mechanism 41A is taken as a representative example, and the description of the configuration of the first finger mechanism 20A to the third finger mechanism 20C is omitted.
As shown in FIG. 4, the finger mechanism 20 includes a frame 11 fixed to the base 10, a root member 21, an intermediate member 22, a fingertip member 23, a frame 11, and a root member, which are sequentially arranged on the upper side of the frame 11. 21, joint members 24, 25, and 26 that rotatably connect the intermediate member 22 and the fingertip member 23, and a first link arm 27 and a second link arm 28 are mainly provided.

フレーム11は、断面が略コ字状の部材であり、手甲部10aの前面に固定された固定部11aと、固定部11aの左右両端縁のそれぞれから前方に延在して関節部材24を挟持する一対の挟持部11b、11b(図4では左側の挟持部11bのみ図示のため、図2を参照。)と、を備えている。   The frame 11 is a member having a substantially U-shaped cross section. The frame 11 extends forward from each of the fixed portion 11a fixed to the front surface of the back portion 10a and the left and right edges of the fixed portion 11a to sandwich the joint member 24. A pair of holding portions 11b and 11b (see FIG. 2 for the sake of illustration of only the left holding portion 11b in FIG. 4).

根元部材21、中間部材22、指先部材23のそれぞれは、間隔を空けながら左右方向に対向配置される一対の節間板21a、22a、23a(図4では、左側の節間板21a、22a、23aのみ図示)と、一対の節間板21a、22a、23aの間に介在して連結する図示しない連結部とにより一体に構成される部材である。
また、一対の節間板21a、22a、23aのそれぞれは、上下方向に長く、上下端部が略半円状に形成されている。
Each of the root member 21, the intermediate member 22, and the fingertip member 23 has a pair of internode plates 21a, 22a, and 23a that are opposed to each other in the left-right direction with a space therebetween (in FIG. 4, the left internode plates 21a, 22a, 23a only) and a connecting portion (not shown) that is connected and connected between the pair of internode plates 21a, 22a, and 23a.
Each of the pair of internode plates 21a, 22a, 23a is long in the vertical direction, and the upper and lower end portions are formed in a substantially semicircular shape.

根元部材21には、一対の節間板21a間の下部側に、両端面が一対の節間板21aに固着した円筒部21bが設けられている。
そして、一対の節間板21aと円筒部21bの内部空間内とを、フレーム11に挟持される関節部材24が貫通し、根元部材21がフレーム11に対して回動自在に連結している。
中間部材22は、一対の節間板22aの下部側で関節部材25を挟持している。そして、関節部材25が根元部材21の上部側を貫通し、中間部材22が根元部材21に対して回動自在に連結している。
また、中間部材22は、一対の節間板22aの上部側で関節部材26を挟持している。そして、関節部材26が指先部材23の下部側を貫通し、指先部材23が中間部材22に対して回動自在に連結している。
The base member 21 is provided with a cylindrical portion 21b having both end surfaces fixed to the pair of internode plates 21a on the lower side between the pair of internode plates 21a.
The joint member 24 sandwiched by the frame 11 passes through the pair of internode plates 21a and the inner space of the cylindrical portion 21b, and the root member 21 is rotatably connected to the frame 11.
The intermediate member 22 sandwiches the joint member 25 on the lower side of the pair of internode plates 22a. The joint member 25 penetrates the upper side of the root member 21, and the intermediate member 22 is rotatably connected to the root member 21.
Further, the intermediate member 22 sandwiches the joint member 26 on the upper side of the pair of internode plates 22a. The joint member 26 penetrates the lower side of the fingertip member 23, and the fingertip member 23 is rotatably connected to the intermediate member 22.

また、フレーム11は、一対の挟持部11bの下部側で、指作動機構41のV字リンクアーム43を回動自在に支持するための軸11cを挟持し、一対の挟持部11bの上部側で、第1リンクアーム27の下部側を回動自在に支持するピンP2を挟持している。
なお、節間板21aの下部側には、フレーム11に挟持されるピンP2を挿通させるための第1逃げ溝21cが形成されている。この逃げ溝21cは、関節部材24を中心として周方向に延びており、根元部材21が前側に回動した場合、逃げ溝21c内をピンP2が逃げるようになっている(図5参照)。
Further, the frame 11 sandwiches a shaft 11c for rotatably supporting the V-shaped link arm 43 of the finger actuating mechanism 41 on the lower side of the pair of sandwiching portions 11b, and on the upper side of the pair of sandwiching portions 11b. The pin P2 that rotatably supports the lower side of the first link arm 27 is sandwiched.
A first clearance groove 21c for inserting the pin P2 held between the frames 11 is formed on the lower side of the internode plate 21a. The escape groove 21c extends in the circumferential direction around the joint member 24, and the pin P2 escapes in the escape groove 21c when the root member 21 rotates forward (see FIG. 5).

根元部材21は、一対の節間板21aの下部側で、指作動機構41の指側リンクアーム45の上部側を回動自在に連結するためのピンP1を挟持している。
図5に示すように、指側リンクアーム45によりピンP1が下方に引っ張られると(矢印C1参照)、根元部材21の前側が下方に引っ張られ、根元部材21が前側に回動するようになっている(矢印C2参照)。
根元部材21は、一対の節間板21aの上部側で、第2リンクアーム28の下部側を回動自在に支持するピンP4を挟持している。
The root member 21 sandwiches a pin P1 for rotatably connecting the upper side of the finger side link arm 45 of the finger operating mechanism 41 on the lower side of the pair of internode plates 21a.
As shown in FIG. 5, when the pin P1 is pulled downward by the finger side link arm 45 (see arrow C1), the front side of the root member 21 is pulled downward, and the root member 21 is rotated forward. (See arrow C2).
The root member 21 sandwiches a pin P4 that rotatably supports the lower side of the second link arm 28 on the upper side of the pair of internode plates 21a.

図4に示すように、中間部材22は、一対の節間板22aの下部側で、第1リンクアーム27の上部側を回動自在に支持するピンP3を挟持しており、第1リンクアーム27を介してフレーム11の後側と中間部材22の前側とが連結している。
図5に示すように、根元部材21が前側に回動した場合(矢印C2参照)、第1リンクアーム27の上部側が前側に傾倒して(矢印C3参照)、ピンP3を挟持する中間部材22の前側が下方側に引っ張られ(矢印C4参照)、中間部材22が前側に回動するようになっている(矢印C5参照)。
なお、図4に示すように、節間板22aの上部側には、ピンP3を挿通させるための第2逃げ溝21dが形成されており、中間部材22が前側に回動した場合、第2逃げ溝21d内をピンP3が逃げるようになっている。
As shown in FIG. 4, the intermediate member 22 sandwiches a pin P3 that rotatably supports the upper side of the first link arm 27 on the lower side of the pair of internode plates 22a. 27, the rear side of the frame 11 and the front side of the intermediate member 22 are connected.
As shown in FIG. 5, when the root member 21 rotates forward (see arrow C2), the upper side of the first link arm 27 tilts forward (see arrow C3), and the intermediate member 22 sandwiches the pin P3. Is pulled downward (see arrow C4), and the intermediate member 22 is rotated forward (see arrow C5).
In addition, as shown in FIG. 4, the 2nd escape groove 21d for inserting the pin P3 is formed in the upper part side of the internode board 22a, and when the intermediate member 22 rotates to the front side, it is 2nd The pin P3 escapes in the escape groove 21d.

中間部材22は、一対の節間板22aの下部側で、第2リンクアーム28の上部側を回動自在に支持するピンP5を挟持しており、第2リンクアーム28を介して根元部材21の後側と指先部材23の前側とが連結している。
図5に示すように、中間部材22が前側に回動した場合(矢印C5参照)、第2リンクアーム28の上部側が前側に回動して、ピンP5を挟持する指先部材23の前側が下方側に引っ張られ(矢印C6参照)、指先部材23が前側に回動するようになっている(矢印C7参照)。
The intermediate member 22 holds a pin P5 that rotatably supports the upper side of the second link arm 28 on the lower side of the pair of internode plates 22a, and the root member 21 is interposed via the second link arm 28. The rear side and the front side of the fingertip member 23 are connected.
As shown in FIG. 5, when the intermediate member 22 is rotated forward (see arrow C5), the upper side of the second link arm 28 is rotated forward, and the front side of the fingertip member 23 holding the pin P5 is downward. Pulled to the side (see arrow C6), the fingertip member 23 is rotated forward (see arrow C7).

図6に示すように、第2指作動機構41Bは、回動軸40に固定される第2回動リンクアーム50と、伝達リンクアーム44と、V字リンクアーム43と、指側リンクアーム45と、根元部材21の円筒部21bに巻き回しされた付勢部材51とを備えている。
なお、第2指作動機構41Bは、第1回動リンクアーム42に代えて第2回動リンクアーム50を備えている点と、付勢部材51が追加されている点とが第1指作動機構41Aと相違する。以下、第2指作動機構41Bについて、第1指作動機構41Aとの相違点に絞って説明する。
As shown in FIG. 6, the second finger operation mechanism 41 </ b> B includes a second rotation link arm 50 fixed to the rotation shaft 40, a transmission link arm 44, a V-shaped link arm 43, and a finger side link arm 45. And an urging member 51 wound around the cylindrical portion 21 b of the root member 21.
The second finger operation mechanism 41B is provided with a second rotation link arm 50 instead of the first rotation link arm 42, and a point where an urging member 51 is added. It is different from the mechanism 41A. Hereinafter, the second finger operation mechanism 41B will be described focusing on differences from the first finger operation mechanism 41A.

第2回動リンクアーム50は、回動軸40に固定される円環状の円環部50aと、円環部50aから径方向外側に延出する延出部50bと、を備えている。
図6〜図8に示すように、延出部50bには、第1孔50c、第2孔50dが形成されている。この第1孔50c、第2孔50dは、伝達リンクアーム44を回動自在に支持する連結ピン47を挿通させるための孔である。
また、第1孔50cと第2孔50dとは、回動軸40の径方向にずれており、連結ピン47が挿通する孔を第1孔50cと第2孔50dとの間で変更することで、伝達リンクアーム44と第2回動リンクアーム50とが連結する箇所が回動軸40の径方向に変位して、リンク比が変わるようになっている。
The second rotation link arm 50 includes an annular ring part 50a fixed to the rotation shaft 40, and an extending part 50b extending radially outward from the ring part 50a.
As shown in FIGS. 6-8, the extension part 50b is formed with a first hole 50c and a second hole 50d. The first hole 50c and the second hole 50d are holes through which a connecting pin 47 that rotatably supports the transmission link arm 44 is inserted.
Moreover, the 1st hole 50c and the 2nd hole 50d are shifted | deviated to the radial direction of the rotating shaft 40, and change the hole which the connection pin 47 penetrates between the 1st hole 50c and the 2nd hole 50d. Thus, the portion where the transmission link arm 44 and the second rotation link arm 50 are connected is displaced in the radial direction of the rotation shaft 40, so that the link ratio is changed.

図6に示すように、第1孔50cは、挿通する連結ピン47が回動可能な大きさに形成された円孔である。
図7(a)〜図7(c)に示すように、第1孔50cに連結ピン47が挿通した状態で回動軸40が回動すると、第2回動リンクアーム50も下方側に回動して伝達リンクアーム44を下方へ移動する。そして、指側リンクアーム45が根元部材21を前側に回動するように引っ張り、第1指機構20Aが折れ曲がるようになっている。
また、第1孔50cは、回動軸40の中心軸に対して、第1指作動機構41Aの第1回動リンクアーム42と伝達リンクアーム44とを連結する連結ピン46と同じ位置となるように形成されている。
そのため、連結ピン47を第1孔50cに挿通させた場合、第2回動リンクアーム50と伝達リンクアーム44とのリンク比は、第1指作動機構41Aのリンク比と同一となる。よって、第2指作動機構41Bの引っ張り量及び押し込み量は、第1指作動機構41Aの引っ張り量及び押し込み量と同一となり、第1指機構20A〜第4指機構20Dのそれぞれが同じように折り曲げる。
As shown in FIG. 6, the 1st hole 50c is a circular hole formed in the magnitude | size which can rotate the connecting pin 47 to penetrate.
As shown in FIGS. 7A to 7C, when the rotation shaft 40 rotates with the connection pin 47 inserted through the first hole 50c, the second rotation link arm 50 also rotates downward. The transmission link arm 44 is moved downward. Then, the finger side link arm 45 pulls the root member 21 to rotate forward, and the first finger mechanism 20A is bent.
Further, the first hole 50 c is located at the same position as the connecting pin 46 that connects the first rotation link arm 42 and the transmission link arm 44 of the first finger operation mechanism 41 A with respect to the central axis of the rotation shaft 40. It is formed as follows.
Therefore, when the connecting pin 47 is inserted through the first hole 50c, the link ratio between the second rotation link arm 50 and the transmission link arm 44 is the same as the link ratio of the first finger actuation mechanism 41A. Therefore, the pull amount and the push amount of the second finger operation mechanism 41B are the same as the pull amount and the push amount of the first finger operation mechanism 41A, and each of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D is bent in the same manner. .

図8(a)に示すように、第2孔50dは、回動軸40の周方向に延びる半円孤状の長孔である。
そして、第2孔50dにおける長孔は、第1指機構20Aが真っ直ぐ延びた状態で第2孔50dに挿通する連結ピン47に対し、第1指機構を折り曲げるため第2回動リンクアーム50が回動する方向とは逆向き(図8において左回り)に延びている。
このため、図8(a)、(b)に示すように、第2回動リンクアーム50が右回りに回動した場合、連結ピン47が第2孔50d内を逃げ、モータ30の動力が伝達リンクアーム44に伝達されることなく第1指機構20Aが真っ直ぐの状態を維持するようになっている。
そして、図8(b)、(c)に示すように、第2回動リンクアーム50が所定の角度分だけ右回りに回動し、第2孔50d内の端面に連結ピン47が当接した状態から、第2回動リンクアーム50がさらに右回りに回動した場合(矢印D1参照)、伝達リンクアーム44が下方に移動し(矢印D2参照)、指側リンクアーム45が根元部材21を引っ張る。このため、第1指機構20Aは、第2指機構20B〜第4指機構20Dよりも遅れて手の平側に折れ曲がり始める(矢印D3参照)。
As shown in FIG. 8A, the second hole 50 d is a semicircular arc-shaped long hole extending in the circumferential direction of the rotation shaft 40.
The elongated hole in the second hole 50d is formed by the second rotary link arm 50 in order to bend the first finger mechanism with respect to the connecting pin 47 inserted through the second hole 50d with the first finger mechanism 20A extending straight. It extends in the direction opposite to the direction of rotation (counterclockwise in FIG. 8).
Therefore, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the second rotation link arm 50 rotates clockwise, the connecting pin 47 escapes through the second hole 50d, and the power of the motor 30 is increased. The first finger mechanism 20A is kept straight without being transmitted to the transmission link arm 44.
Then, as shown in FIGS. 8B and 8C, the second rotation link arm 50 rotates clockwise by a predetermined angle, and the connecting pin 47 comes into contact with the end surface in the second hole 50d. When the second rotation link arm 50 further rotates clockwise (see arrow D1) from this state, the transmission link arm 44 moves downward (see arrow D2), and the finger side link arm 45 moves to the root member 21. Pull. For this reason, the first finger mechanism 20A starts to bend to the palm side later than the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D (see arrow D3).

また、第2孔50dは、第1孔50cよりも径方向外側に設けられている。
このため、連結ピン47を第2孔50dに挿通させて伝達リンクアーム44を連結させた場合には、連結ピン47が第1孔50cに挿通した場合よりも、回動軸40が回動した角度に対する伝達リンクアーム44の下方への移動量が大きく、第1指機構20Aを引っ張る量も大きい。
この結果、図8(c)に示すように、第1指機構20Aは、第2指機構20B〜第4指機構20Dよりも折れ曲がり開始時期が遅いものの、回動軸40が回動した角度に対する折れ曲がり量が大きいため、折れ曲がり量を同じとすることができる。
なお、図8(c)に示すように、伝達リンクアーム44が下方に移動している状態で、第2回動リンクアーム50が逆方向へ回動した場合、連結ピン47は第2孔50d内を逃げるようになっているため、伝達リンクアーム44は、第2回動リンクアーム50により、伝達リンクアーム44を上方へ押圧されないようになっている。
The second hole 50d is provided on the outer side in the radial direction than the first hole 50c.
For this reason, when the connecting pin 47 is inserted into the second hole 50d and the transmission link arm 44 is connected, the rotating shaft 40 rotates more than when the connecting pin 47 is inserted into the first hole 50c. The amount of downward movement of the transmission link arm 44 with respect to the angle is large, and the amount of pulling the first finger mechanism 20A is also large.
As a result, as shown in FIG. 8 (c), the first finger mechanism 20A is bent more slowly than the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D, but the angle relative to the angle at which the rotation shaft 40 is rotated. Since the amount of bending is large, the amount of bending can be made the same.
As shown in FIG. 8C, when the second rotation link arm 50 rotates in the reverse direction with the transmission link arm 44 moving downward, the connecting pin 47 is connected to the second hole 50d. The transmission link arm 44 is prevented from being pushed upward by the second rotation link arm 50 because it escapes inside.

図6に示すように、付勢部材51は、根元部材21の円筒部21bに巻き回しされたねじりコイルばねである。また、付勢部材51の一端51aが、フレーム11の固定部11aの前面に係止し、付勢部材51の他端51bが根元部材21に形成された被係止部21eに係止している。
図8(c)に示すように、根元部材21が前側に回動して付勢部材51の一端51aと他端51bとが近接した場合、根元部材21を後側に回動させようとする付勢力(矢印D4参照)が作用するようになっている。
そのため、伝達リンクアーム44が下方に移動している状態で、第2回動リンクアーム50が逆方向へ回動した場合に、根元部材21を下方に引っ張る力が解除されるとともに、付勢部材51の付勢力により根元部材21が後側に回動する。その結果、根元部材21が指側リンクアーム45を上方へ引っ張り上げて、伝達リンクアーム44が上方へ移動して、V字リンクアーム43、伝達リンクアーム44、指側リンクアーム45が回動軸40の回動前の状態に復帰する。
As shown in FIG. 6, the urging member 51 is a torsion coil spring wound around the cylindrical portion 21 b of the root member 21. Further, one end 51 a of the urging member 51 is locked to the front surface of the fixing portion 11 a of the frame 11, and the other end 51 b of the urging member 51 is locked to the locked portion 21 e formed on the root member 21. Yes.
As shown in FIG. 8C, when the root member 21 is rotated forward and the one end 51a and the other end 51b of the urging member 51 are close to each other, the root member 21 is caused to rotate rearward. An urging force (see arrow D4) is applied.
Therefore, when the second rotation link arm 50 rotates in the reverse direction with the transmission link arm 44 moving downward, the force pulling the root member 21 downward is released, and the biasing member The root member 21 is rotated rearward by the urging force 51. As a result, the root member 21 pulls the finger side link arm 45 upward, the transmission link arm 44 moves upward, and the V-shaped link arm 43, the transmission link arm 44, and the finger side link arm 45 rotate. The state before the 40 rotation is restored.

つぎに、本実施形態の動作について、図9を参照しながら説明する。
最初に、ロボットハンド装置1が道具を握る把持動作モードについて説明する。なお、モータ30の駆動前の初期状態は、図9(a)に示すように、第1指機構20A〜第4指機構20Dのそれぞれは上方に向かって真っ直ぐ延びている状態となっている。
また、把持動作モードを実行する場合、補助者は、予め連結ピン47を第2回動リンクアーム50の第1孔50cに挿通し、第2回動リンクアーム50と伝達リンクアーム44とを連結させる準備を行う。これにより、第1指作動機構41Aと第2指作動機構41Bとのリンク比が同一となる。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, a gripping operation mode in which the robot hand device 1 grips a tool will be described. As shown in FIG. 9A, the initial state before driving the motor 30 is a state in which each of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D extends straight upward.
Further, when executing the gripping operation mode, the assistant inserts the connection pin 47 into the first hole 50c of the second rotation link arm 50 in advance and connects the second rotation link arm 50 and the transmission link arm 44. Prepare to make. Thereby, the link ratio of 41 A of 1st finger action mechanisms and the 2nd finger action mechanism 41B becomes the same.

把持動作モードでは、モータ30が駆動すると、回動軸40が回動して、3つの第1指作動機構41Aと第2指作動機構41Bのそれぞれが対応する第1指機構20A〜第4指機構20Dを引っ張り始める。
また、連結ピン47が第2回動リンクアーム50の第1孔50cに挿通し、回動軸40の回動した角度に対応する第1指作動機構41Aの引っ張り量と第2指作動機構41Bの引っ張り量とが同一となっていることから、図9(b)に示すように、第1指機構20A〜第4指機構20Dは一律に折れ曲がり始める。
そして、さらに回動軸40が回動することで、図9(c)で示すように、第1指機構20A〜第4指機構20Dの手のひら側と対向する程度折れ曲がり、ロボットハンド装置1が道具を把持できるようになる。
一方で、図9(c)に示される状態から、モータ30を駆動させて回動軸40が逆方向に回動させた場合、第1指作動機構41Aと第2指作動機構41Bとのそれぞれが、モータ30の動力を第1指機構20A〜第4指機構20Dに伝達する。
その結果、図9(b)、(a)に示されるように、第1指機構20A〜第4指機構20Dのそれぞれが次第に起立し始め、第1指機構20A〜第4指機構20Dのそれぞれが上方に向かって延びた状態となる。
In the gripping operation mode, when the motor 30 is driven, the rotation shaft 40 rotates and the first finger mechanism 20A to the fourth finger corresponding to the three first finger operation mechanisms 41A and the second finger operation mechanisms 41B respectively. Begin to pull mechanism 20D.
Further, the connecting pin 47 is inserted into the first hole 50c of the second rotation link arm 50, and the pulling amount of the first finger operation mechanism 41A corresponding to the rotation angle of the rotation shaft 40 and the second finger operation mechanism 41B. Since the pulling amount is the same, the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D start to bend uniformly as shown in FIG. 9B.
Further, when the rotation shaft 40 is further rotated, as shown in FIG. 9C, the robot hand apparatus 1 is bent to the extent that it faces the palm side of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D. Can be gripped.
On the other hand, when the motor 30 is driven and the rotation shaft 40 is rotated in the reverse direction from the state shown in FIG. 9C, each of the first finger operation mechanism 41A and the second finger operation mechanism 41B. However, the power of the motor 30 is transmitted to the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D.
As a result, as shown in FIGS. 9B and 9A, each of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D gradually starts to rise, and each of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D. Is extended upward.

次に、手話を表現する手話動作モードについて説明する。
なお、手話動作モードを実行する場合、補助者は、予め連結ピン47を第2回動リンクアーム50の第2孔50dに挿通し、第2回動リンクアーム50と伝達リンクアーム44とを連結させる準備を行う。これにより、第1指作動機構41Aと第2指作動機構41Bとのリンク比が異なる。
Next, the sign language operation mode for expressing sign language will be described.
When the sign language operation mode is executed, the assistant inserts the connection pin 47 into the second hole 50d of the second rotation link arm 50 in advance and connects the second rotation link arm 50 and the transmission link arm 44. Prepare to make. Thereby, the link ratio between the first finger actuation mechanism 41A and the second finger actuation mechanism 41B is different.

手話動作モードでは、モータ30の駆動により回動軸40が回動し、さらに、3つの第1指作動機構41Aの第1回動リンクアーム42と第2指作動機構41Bの第2回動リンクアーム50とが回動する。
ここで、第1指作動機構41Aに関し、第1回動リンクアーム42の回動により、伝達リンクアーム44が下方に移動し、第2指機構20B〜第4指機構20Dが引っ張られるため、第2指機構20B〜第4指機構20Dが曲り始める。
一方で、第2指作動機構41Bに関し、第2回動リンクアーム50が回動しても、連結ピン47が第2孔50dに沿って逃げるため、伝達リンクアーム44が下方に移動せず、第1指機構20Aを引っ張らない。
そのため、図9(d)に示すように、第1指機構20Aのみが上方に真っ直ぐに伸びた状態となり、ロボットハンド装置1は、上方を指差す動作、又は、ある物の数が1つであること示す動作を表現する。
In the sign language operation mode, the rotation shaft 40 is rotated by driving the motor 30, and the first rotation link arm 42 of the three first finger operation mechanisms 41A and the second rotation link of the second finger operation mechanism 41B. The arm 50 rotates.
Here, with respect to the first finger operation mechanism 41A, the first link arm 42 rotates to move the transmission link arm 44 downward, and the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D are pulled. The two-finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D start to bend.
On the other hand, regarding the second finger operation mechanism 41B, even if the second rotation link arm 50 rotates, the connection pin 47 escapes along the second hole 50d, so that the transmission link arm 44 does not move downward, The first finger mechanism 20A is not pulled.
Therefore, as shown in FIG. 9D, only the first finger mechanism 20A extends straight upward, and the robot hand device 1 is pointed upward or the number of certain objects is one. Express the behavior shown.

そして、さらにモータ30が回動した場合、第1指作動機構41Aの第1回動リンクアーム42と第2指作動機構41Bの第2回動リンクアーム50とがさらに回動して、それぞれが対応する第1指機構20A〜第4指機構20Dを引っ張り始める。
ここで、第2指作動機構41Bは、第1指機構20Aを引っ張る量が大きくなっている。よって、図9(c)に示すように、第1指機構20Aは、第2指機構20B〜第4指機構20Dよりも遅れて折れ曲がり始めるものの、第2指機構20B〜第4指機構20Dの折れ曲がり量が同一となる。その結果、図9(d)に示すように、第1指機構20A〜第4指機構20Dの全てが大きく折れ曲がった状態をなり、ロボットハンド装置1は、ある物の数がゼロであること示す動作を表現する。
When the motor 30 further rotates, the first rotation link arm 42 of the first finger operation mechanism 41A and the second rotation link arm 50 of the second finger operation mechanism 41B further rotate, The corresponding first finger mechanism 20A to fourth finger mechanism 20D are pulled.
Here, the amount by which the second finger operation mechanism 41B pulls the first finger mechanism 20A is large. Therefore, as shown in FIG. 9C, the first finger mechanism 20A begins to bend later than the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D, but the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D. The amount of bending is the same. As a result, as shown in FIG. 9D, all of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D are greatly bent, and the robot hand device 1 performs an operation indicating that the number of objects is zero. Express.

以上、実施形態のロボットハンド装置1によれば、モータ30が一つであっても、各指機構20の折れ曲がり量が異なり、手話を表現することができる。
また、実施形態のロボットハンド装置1によれば、連結ピン47が挿通する孔を変えることで、道具を把持する動作も実行することができる。
また、実施形態のロボットハンド装置1によれば、指機構20の折れ曲がり開始時期を遅らすことができるため、様々が手話を表現することができる。
As described above, according to the robot hand apparatus 1 of the embodiment, even if there is one motor 30, the amount of bending of each finger mechanism 20 is different, and sign language can be expressed.
Moreover, according to the robot hand apparatus 1 of the embodiment, the operation of gripping the tool can be executed by changing the hole through which the connecting pin 47 is inserted.
In addition, according to the robot hand device 1 of the embodiment, the folding start time of the finger mechanism 20 can be delayed, so that various sign language can be expressed.

以上、実施形態のロボットハンド装置1を説明したが、本発明は実施形態で説明した例に限定されない。
たとえば、実施形態の複数の指作動機構41は、リンク比が一定の第1指作動機構41Aとリンク比が可変の第2指作動機構41Bとから構成されていたが、第2指作動機構41Bのみから構成されてもよい。当該構成によれば、回動軸40の回動に対し、各指機構20の折れ曲がり量を調整でき、ロボットハンド装置1がより様々な手話の動作を表現できるようになる。
また、実施形態の第2回動リンクアーム50の第2孔50dは、長孔となっているが本発明はこれに限定されず、単に円孔であってもよい。当該構成によれば、第2指機構20B〜第4指機構20Dの折れ曲がり量よりも第1指機構20Aの折れ曲がりが大きくすることができる。
The robot hand apparatus 1 according to the embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the example described in the embodiment.
For example, the plurality of finger actuation mechanisms 41 of the embodiment are configured by the first finger actuation mechanism 41A having a constant link ratio and the second finger actuation mechanism 41B having a variable link ratio. It may consist only of. According to the said structure, the amount of bending of each finger mechanism 20 can be adjusted with respect to rotation of the rotating shaft 40, and the robot hand apparatus 1 can express more various sign language operations.
Moreover, although the 2nd hole 50d of the 2nd rotation link arm 50 of embodiment is a long hole, this invention is not limited to this, A simple circular hole may be sufficient. According to this configuration, the bending of the first finger mechanism 20A can be made larger than the amount of bending of the second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D.

また、実施形態の第2回動リンクアーム50では、第1孔50cと第2孔50dとの2つの孔が形成されているが、ロボットハンド装置1に把持動作モードを実行させない場合、第2孔50dのみが形成された第2回動リンクアーム50を用いても良い。
また、第2孔50dのみが形成された第2回動リンクアーム50を利用する場合、図10(a)に示すように、連結ピン47に係止可能な連結ピン係止機構80を用いて、第1指作動機構41Aの折れ曲がるタイミングを変更できるようにしてもよい。
この連結ピン係止機構80とは、図10(a)、図11(a)に示すように、第2回動リンクアーム50に固定された本体部81と、本体部81から出没自在なシャフト82とで構成されている。そして、図10(a)に示すように、シャフト82は、側面視で第2孔50dと重なるように延在しており、第2回動リンクアーム50が回動した場合、第2孔50d内を逃げる連結ピン47に係止し、連結ピン47とともに伝達リンクアーム44を下方側に引っ張るように構成されている。
Further, in the second rotation link arm 50 of the embodiment, the two holes of the first hole 50c and the second hole 50d are formed. However, when the robot hand device 1 does not execute the gripping operation mode, the second hole You may use the 2nd rotation link arm 50 in which only the hole 50d was formed.
Further, when the second rotation link arm 50 in which only the second hole 50d is formed is used, as shown in FIG. 10A, a connection pin locking mechanism 80 that can be locked to the connection pin 47 is used. The bending timing of the first finger operation mechanism 41A may be changed.
As shown in FIGS. 10 (a) and 11 (a), the connecting pin locking mechanism 80 includes a main body portion 81 fixed to the second rotation link arm 50 and a shaft that can be projected and retracted from the main body portion 81. 82. As shown in FIG. 10A, the shaft 82 extends so as to overlap the second hole 50d in a side view, and when the second rotation link arm 50 rotates, the second hole 50d. It is configured to be engaged with the connecting pin 47 that escapes inside, and to pull the transmission link arm 44 together with the connecting pin 47 downward.

そして、図11(b)に示すように、回動軸40の回動前にシャフト82を本体部81に引っ込めた状態で回動軸40を回動させると、連結ピン47がシャフト82係止することなく第2孔50d内を逃げ、第1指機構20Aは真っ直ぐ延びた状態を維持する。
一方で、シャフト82を突出させた状態で回動軸40を回動させた場合、図10(b)に示すように、連結ピン47がシャフト82に係止して伝達リンクアーム44が下方に引っ張り、第1指機構20Aは、他の第2指機構20B〜第4指機構20Dと同じように折れ曲がり始める。
以上のように、連結ピン当接機構80を設けることで、第1指作動機構41Aの折れ曲がるタイミングを変更でき、さらに、シャフト82を突出させた状態で回動させた場合には把持動作モードの際の動作に近似した動作を実行することができる。
なお、シャフト82を突出させた状態で回動軸40を回動させた場合、第1指機構20Aは、リンク比の大きい第2孔50dを介して連結しているため、他の第2指機構20B〜第4指機構20Dよりも大きい。
そのため、図10(c)に示すように、回動軸40の回動量が所定量となった状態で、シャフト82を本体部81に引っ込めで、連結ピン47が第2孔50d内を逃がしつつ、第2回動アーム50が回動させる。これによれば、第1指機構20Aの折れ曲がり量は、手話動作モードのときと同じようになり、図9(c)に示すように、第1指機構20A〜第4指機構20Dの折れ曲がり量を統一させることができる。
11B, when the rotation shaft 40 is rotated with the shaft 82 retracted into the main body 81 before the rotation shaft 40 is rotated, the connecting pin 47 is engaged with the shaft 82. The first finger mechanism 20 </ b> A is kept straight and escapes through the second hole 50 d without doing so.
On the other hand, when the rotation shaft 40 is rotated with the shaft 82 protruding, the connection pin 47 is locked to the shaft 82 and the transmission link arm 44 is moved downward as shown in FIG. By pulling, the first finger mechanism 20A begins to bend in the same manner as the other second finger mechanisms 20B to 20D.
As described above, by providing the connecting pin contact mechanism 80, the bending timing of the first finger operation mechanism 41A can be changed. Further, when the shaft 82 is rotated in a protruding state, the gripping operation mode is changed. It is possible to execute an operation similar to the operation at the time.
When the rotation shaft 40 is rotated with the shaft 82 protruding, the first finger mechanism 20A is connected via the second hole 50d having a large link ratio, and therefore, the other second finger. It is larger than the mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D.
Therefore, as shown in FIG. 10 (c), the shaft 82 is retracted into the main body 81 in a state where the rotation amount of the rotation shaft 40 becomes a predetermined amount, and the connection pin 47 escapes through the second hole 50d. The second rotating arm 50 is rotated. According to this, the amount of bending of the first finger mechanism 20A is the same as in the sign language operation mode, and as shown in FIG. 9C, the amount of bending of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D. Can be unified.

また、上記した連結ピン係止機構80については、第2孔50dのみが形成された第2回動リンクアーム50に用いた場合を例として挙げたが本発明はこれに限定されない。連結ピン係止機構80は、第1孔50cと第2孔50dとが形成された第2回動リンクアーム50に用いてもよく、また、後述するリンク比の自動切替機能を有する変形例の場合であっても用いることができるものである。また、連結ピン係止機構80を一つだけ用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明は、2つ以上であってもよいものである。   Moreover, although the case where it used for the above-mentioned connection pin latching mechanism 80 for the 2nd rotation link arm 50 in which only the 2nd hole 50d was formed was mentioned as an example, this invention is not limited to this. The connecting pin locking mechanism 80 may be used for the second rotating link arm 50 in which the first hole 50c and the second hole 50d are formed, and is a modified example having a link ratio automatic switching function to be described later. Even if it can be used. Moreover, although the case where only one connecting pin locking mechanism 80 is used has been described as an example, the present invention may include two or more.

また、実施形態のロボットハンド装置1では、連結ピン47を分解し再度連結ピン47を取り付けることで、把持動作モードと手話動作モードとを切り替えていたが、他の動力源を利用して自動で切り替えるように構成してもよい。
以下、把持動作モードと手話動作モードとの切り替えを自動で行うことができる第2指作動機構41Bの変形例を、図12、図13を参照しながら説明する。
In the robot hand device 1 according to the embodiment, the connection pin 47 is disassembled and the connection pin 47 is attached again to switch between the gripping operation mode and the sign language operation mode. You may comprise so that it may switch.
Hereinafter, a modified example of the second finger operation mechanism 41B capable of automatically switching between the gripping operation mode and the sign language operation mode will be described with reference to FIGS.

図12(a)に示すように、変更例に係る第2指作動機構60は、回動軸40に固定された自動切替用第2回動リンクアーム61と、一端側が自動切替用第2回動リンクアーム61に連結する自動切替用伝達リンクアーム62と、電磁石63と、自動切替用第2回動リンクアーム61と自動切替用伝達リンクアーム62とを連結するための第1連結ピン70、第2連結ピン71と、V字リンクアーム43と、指側リンクアーム45と、図示しない付勢部材とを備えている。
なお、変更例に係る第2指作動機構60は、第2回動リンクアーム50に代えて自動切替用第2回動リンクアーム61を備えている点と、伝達リンクアーム44に代えて自動切替用伝達リンクアーム62を備えている点と、連結ピン46に代えて第1連結ピン70、第2連結ピン71を備えている点とが、実施形態に係る第2指作動機構41Bと相違する。さらに、変更例に係る第2指作動機構60は、電磁石63が追加されている点が第2指作動機構41Bと相違する。
以下、変形例に係る第2指作動機構60について、第2指作動機構41Bとの相違点に絞って説明する。
As shown in FIG. 12A, the second finger actuation mechanism 60 according to the modified example includes an automatic switching second rotating link arm 61 fixed to the rotating shaft 40, and one end side of the second switching mechanism 61 for automatic switching. A first connection pin 70 for connecting the automatic switching transmission link arm 62 connected to the dynamic link arm 61, the electromagnet 63, the automatic switching second rotation link arm 61 and the automatic switching transmission link arm 62; The second connecting pin 71, the V-shaped link arm 43, the finger side link arm 45, and an urging member (not shown) are provided.
The second finger actuation mechanism 60 according to the modified example includes an automatic switching second rotation link arm 61 instead of the second rotation link arm 50, and automatic switching instead of the transmission link arm 44. The point provided with the transmission link arm 62 for use and the point provided with the first connecting pin 70 and the second connecting pin 71 instead of the connecting pin 46 are different from the second finger actuating mechanism 41B according to the embodiment. . Furthermore, the second finger actuation mechanism 60 according to the modified example is different from the second finger actuation mechanism 41B in that an electromagnet 63 is added.
Hereinafter, the second finger operation mechanism 60 according to the modification will be described focusing on differences from the second finger operation mechanism 41B.

自動切替用第2回動リンクアーム61は、回動軸40の径方向にずらして形成された円孔の第1孔61cと、長孔の第2孔61dとを有している。
図13(a)に示すように、第1孔61cには、第1連結ピン70が挿通し、第2孔61dには、第2連結ピン71が挿通している。
The second switching link arm 61 for automatic switching has a circular first hole 61c formed by shifting in the radial direction of the rotating shaft 40, and a long second hole 61d.
As shown in FIG. 13A, the first connection pin 70 is inserted into the first hole 61c, and the second connection pin 71 is inserted into the second hole 61d.

図13(a)に示すように、自動切替用伝達リンクアーム62の一端側は、自動切替用第2回動リンクアーム61の左右両側に配置されて、自動切替用第2回動リンクアーム61を左右両側から挟む一対の一端部62a、62aを備えている。
また、一端部62a、61aには、第1孔61cに挿通する第1連結ピン70を回動軸方向にスライド自在に支持するスライド部62cと、第2孔61dに挿通する第2連結ピン71が貫通する貫通孔62dと、が形成されている。
このため、自動切替用第2回動リンクアーム61と自動切替用伝達リンクアーム62とは、第1連結ピン70と第2連結ピン71とを介して連結している。
さらに、第1連結ピン70の右端面には、永久磁石70aが固着されている。
As shown in FIG. 13A, one end side of the automatic switching transmission link arm 62 is arranged on both the left and right sides of the automatic switching second rotation link arm 61, and the automatic switching second rotation link arm 61. Is provided with a pair of one end portions 62a and 62a.
The one end portions 62a and 61a have a slide portion 62c that supports the first connection pin 70 inserted through the first hole 61c so as to be slidable in the rotation axis direction, and a second connection pin 71 inserted through the second hole 61d. A through-hole 62d through which is penetrated.
For this reason, the automatic switching second turning link arm 61 and the automatic switching transmission link arm 62 are connected via the first connecting pin 70 and the second connecting pin 71.
Further, a permanent magnet 70 a is fixed to the right end surface of the first connecting pin 70.

電磁石63は、スライド部62cの右端部に設けられたコイルであり、このコイルは図示しない外部電源から流れてくる電流により電磁石となるように構成されている。
図13(a)に示すように、通電により電磁石63が永久磁石70aと同じ磁極となった場合に、永久磁石70aが反発する力を受けて、第1連結ピン70が第1孔61c挿通した状態が保持されている。
一方で、電磁石63が永久磁石70aと異なる磁極となった場合、図13(b)に示すように、永久磁石70aが電磁石63に引き寄せられ、第1連結ピン70が第1孔61cから脱落するようになっている。
The electromagnet 63 is a coil provided at the right end portion of the slide portion 62c, and this coil is configured to be an electromagnet by a current flowing from an external power source (not shown).
As shown in FIG. 13A, when the electromagnet 63 becomes the same magnetic pole as the permanent magnet 70a by energization, the first connecting pin 70 is inserted through the first hole 61c due to the repulsive force of the permanent magnet 70a. State is maintained.
On the other hand, when the electromagnet 63 has a magnetic pole different from that of the permanent magnet 70a, the permanent magnet 70a is attracted to the electromagnet 63 as shown in FIG. 13B, and the first connecting pin 70 is dropped from the first hole 61c. It is like that.

つぎに、変形例の動作例を説明する。
最初に、把持動作モードについて説明する。把持動作モードでは、図12(a)に示すように、自動切替用第2回動リンクアーム61と自動切替用伝達リンクアーム62とが、第1連結ピン70と第2連結ピン71とを介して連結している状態で実行する。
モータ30の駆動により自動切替用第2回動リンクアーム61が回動すると(図12(a)において右回り)、第2連結ピン71が第2孔61d内を逃げる。そのため、自動切替用伝達リンクアーム62は、第1連結ピン70を介して自動切替用第2回動リンクアーム61に引っ張られて下方に移動して、第1指機構20Aが折れ曲がり始める。
その結果、第1指機構20Aは、モータ30の駆動時から他の3本の指機構20とともに一律に折れ曲がるようになり図9(b)参照)、道具を把持する動作を実行することができる(図9(c)参照)。
なお、第2孔61dの形状は、自動切替用伝達リンクアーム62が第1連結ピン70を回転軸として回動した場合に、自動切替用伝達リンクアーム62とともに回動する第2連結ピン71が描く軌跡と同一となっている。そのため、自動切替用伝達リンクアーム62の一端部62aが第1連結ピン70を回転軸として回動しながら下方に移動した場合に、第2連結ピン71が係止することなく逃がすことができる。
Next, an operation example of the modification will be described.
First, the gripping operation mode will be described. In the gripping operation mode, as shown in FIG. 12A, the automatic switching second rotation link arm 61 and the automatic switching transmission link arm 62 are connected via the first connection pin 70 and the second connection pin 71. Execute while connected.
When the automatic switching second rotation link arm 61 is rotated by driving the motor 30 (clockwise in FIG. 12A), the second connection pin 71 escapes through the second hole 61d. Therefore, the automatic switching transmission link arm 62 is pulled by the automatic switching second turning link arm 61 via the first connecting pin 70 and moves downward, and the first finger mechanism 20A starts to bend.
As a result, the first finger mechanism 20A is uniformly bent together with the other three finger mechanisms 20 from the time when the motor 30 is driven, and can perform an operation of gripping the tool (see FIG. 9B). (See FIG. 9 (c)).
The shape of the second hole 61d is such that when the automatic switching transmission link arm 62 rotates about the first connection pin 70, the second connecting pin 71 that rotates together with the automatic switching transmission link arm 62 is provided. It is the same as the trace drawn. Therefore, when the one end portion 62a of the automatic switching transmission link arm 62 moves downward while rotating about the first connection pin 70 as the rotation axis, the second connection pin 71 can be released without being locked.

次に手話動作モードについて説明する。
把持動作モードから手話動作モードへの切り替えは、図13(b)に示すように、永久磁石70aを電磁石63の方に引き寄せるように通電し、第1連結ピン70を第1孔61cから抜いた状態とする。この結果、自動切替用第2回動リンクアーム61と自動切替用伝達リンクアーム62とは、第2連結ピン71のみを介して連結している状態となる。
Next, the sign language operation mode will be described.
Switching from the gripping operation mode to the sign language operation mode is performed by energizing the permanent magnet 70a toward the electromagnet 63 and removing the first connecting pin 70 from the first hole 61c, as shown in FIG. 13B. State. As a result, the automatic switching second turning link arm 61 and the automatic switching transmission link arm 62 are connected via the second connecting pin 71 only.

つぎに、図14(a)に示すように、モータ30を駆動して自動切替用第2回動リンクアーム61を回動させると(矢印F1参照)、第2連結ピン71が第2孔61d内を逃げるため(矢印F2参照)、第1指機構20Aの折れ曲がり量はゼロとなる。
よって、他の第2指機構20B〜第4指機構20Dが折れ曲がる一方で、第1指機構20Aのみが上方に真っ直ぐに伸びた状態となり、ロボットハンド装置1は、上方を指差す動作、又は、ある物の数が1つであること示す動作を表現する(図9(d)参照)。
そして、自動切替用第2回動リンクアーム61が所定の角度分だけ右回りに回動した場合に、第2孔61d内の端面に第2連結ピン71が当接した状態となる。
Next, as shown in FIG. 14A, when the motor 30 is driven to rotate the automatic switching second turning link arm 61 (see arrow F1), the second connecting pin 71 is moved to the second hole 61d. In order to escape inside (see arrow F2), the amount of bending of the first finger mechanism 20A becomes zero.
Therefore, while the other second finger mechanism 20B to the fourth finger mechanism 20D are bent, only the first finger mechanism 20A extends straight upward, and the robot hand device 1 moves upward, or An operation indicating that the number of a certain object is one is expressed (see FIG. 9D).
When the second turning link arm 61 for automatic switching is turned clockwise by a predetermined angle, the second connecting pin 71 comes into contact with the end face in the second hole 61d.

図14(b)に示すように、第2孔61d内の端面に第2連結ピン71が当接した状態のときから、自動切替用第2回動リンクアーム61がさらに右回りに回動すると、自動切替用伝達リンクアーム62が下方に移動する(矢印F3参照)。このため、指側リンクアーム45が根元部材21を引っ張り、第1指機構20Aが手の平側に折れ曲がり始める(矢印D3参照)。
このため、第1指機構20A〜第4指機構20Dの全てが折れ曲って、ロボットハンド装置1は、物の数がゼロであること示す動作を表現する。
なお、図14に示すように、手話動作モード中は、自動切替用第2回動リンクアーム61の第1孔61cと、自動切替用伝達リンクアーム62が支持する第1連結ピン70とは、回動軸40の軸方向に重なっていない。
As shown in FIG. 14B, when the second switching link arm 61 for automatic switching further rotates clockwise from the state in which the second connecting pin 71 is in contact with the end face in the second hole 61d. The automatic switching transmission link arm 62 moves downward (see arrow F3). For this reason, the finger side link arm 45 pulls the root member 21, and the first finger mechanism 20A starts to bend to the palm side (see arrow D3).
For this reason, all of the first finger mechanism 20A to the fourth finger mechanism 20D are bent, and the robot hand apparatus 1 expresses an operation indicating that the number of objects is zero.
As shown in FIG. 14, during the sign language operation mode, the first hole 61 c of the second automatic switching link arm 61 and the first connection pin 70 supported by the automatic switching transmission link arm 62 are: It does not overlap in the axial direction of the rotating shaft 40.

つぎに、第1指機構20Aを真っ直ぐに延ばすため、逆方向に自動切替用第2回動リンクアーム61を回動させた場合、自動切替用伝達リンクアーム62は、図示しない付勢部材により初期の状態に復帰する。また、第1指機構20Aに連結する指側リンクアーム45が引っ張られて、V字リンクアーム43が上昇して、伝達リンクアーム44の上端側が回動前の位置に復帰する。
また、自動切替用第2回動リンクアーム61の角度が初期状態と同じ角度となった場合、図12(a)に示すように、伝達リンクアーム44の下端側も回動前の位置に復帰し、伝達リンクアーム44の位置が回動軸40の回動前と同じになる。
そのため、自動切替用伝達リンクアーム62のスライド部62cに収容される第1連結ピン70と、自動切替用第2回動リンクアーム61の第1孔61cとは、軸方向から見て重なり合う。
そして、永久磁石70aが電磁石63に対して反発するように通電することで、第1連結ピン70が第1孔61cを挿通し、第1連結ピン70と第2連結ピン71とを介して、自動切替用第2回動リンクアーム61と自動切替用伝達リンクアーム62とが連結した状態となる。
Next, when the second switching link arm 61 for automatic switching is rotated in the reverse direction in order to extend the first finger mechanism 20A straight, the transmission link arm 62 for automatic switching is initially set by an urging member (not shown). Return to the state. Further, the finger side link arm 45 connected to the first finger mechanism 20A is pulled, the V-shaped link arm 43 is raised, and the upper end side of the transmission link arm 44 returns to the position before the rotation.
Further, when the angle of the second turning link arm 61 for automatic switching becomes the same angle as the initial state, the lower end side of the transmission link arm 44 also returns to the position before turning as shown in FIG. Then, the position of the transmission link arm 44 is the same as before the rotation of the rotation shaft 40.
Therefore, the first connecting pin 70 accommodated in the slide portion 62c of the automatic switching transmission link arm 62 and the first hole 61c of the automatic switching second rotating link arm 61 overlap each other when viewed from the axial direction.
Then, by energizing the permanent magnet 70a so as to repel the electromagnet 63, the first connection pin 70 is inserted through the first hole 61c, and the first connection pin 70 and the second connection pin 71 are interposed. The second switching link arm 61 for automatic switching and the transmission link arm 62 for automatic switching are connected.

上記した変形例によれば、手話動作モードと道具把持モードとの切り替えを自動的に切り替えることができるため、ロボットハンド装置を操作又は管理する補助者がリンク比を変更するという作業を回避できる。
以上、変形例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。たとえば、第1孔50cと第2孔50dとを繋ぐ孔を形成し、連結ピン47が第1孔50cと第2孔50dとを繋ぐ孔内を移動しながらリンク比を変更できるようにしてもよい。なお、連結ピン47が第1孔50cと第2孔50dとを繋ぐ孔内を移動させるための手段は特に限定されない。
According to the above-described modification, switching between the sign language operation mode and the tool gripping mode can be automatically switched, so that an operation of an assistant operating or managing the robot hand device to change the link ratio can be avoided.
As mentioned above, although the modification was demonstrated, this invention is not limited to this. For example, a hole connecting the first hole 50c and the second hole 50d may be formed so that the link ratio can be changed while the connecting pin 47 moves in the hole connecting the first hole 50c and the second hole 50d. Good. The means for moving the connecting pin 47 in the hole connecting the first hole 50c and the second hole 50d is not particularly limited.

1 ロボットハンド装置
10 基部
20(20A、20B、20C、20D) 指機構
30 モータ
40 回動軸
41(41A、41B) 指作動機構
42 第1回動リンクアーム
43 V字リンクアーム
44 伝達リンクアーム
45 指側リンクアーム
46、47 連結ピン
50 第2回動リンクアーム
50c 第1孔
50d 第2孔
51 付勢部材
60 第2指作動機構
61 自動切替用第2回動リンクアーム
62 自動切替用伝達リンクアーム
70 第1連結ピン
71 第2連結ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot hand apparatus 10 Base 20 (20A, 20B, 20C, 20D) Finger mechanism 30 Motor 40 Rotating shaft 41 (41A, 41B) Finger action mechanism 42 1st rotation link arm 43 V-shaped link arm 44 Transmission link arm 45 Finger side link arm 46, 47 Connecting pin 50 Second rotation link arm 50c First hole 50d Second hole 51 Biasing member 60 Second finger operation mechanism 61 Second rotation link arm for automatic switching 62 Transmission link for automatic switching Arm 70 First connecting pin 71 Second connecting pin

Claims (6)

基部と、前記基部から延設される複数の指機構と、各指機構を作動させる1つの動力源と、を備えたロボットハンド装置であって、
前記動力源の動力により回動する回動軸と、
前記回動軸と各指機構とを連結し、前記動力源の動力を各指機構に伝達する複数の指作動機構と、を備え、
前記指作動機構は、
前記回動軸に固定されて前記回動軸とともに回動する回動リンクアームと、
一端側が前記回動リンクアームに連結し、前記回動リンクアームの回動に合わせて往復運動する伝達リンクアームと、を備え、
前記複数の指作動機構の一部は、前記回動リンクアームと前記伝達リンクアームとのリンク比が他の指作動機構のリンク比と異なる
ことを特徴とするロボットハンド装置。
A robot hand device comprising a base, a plurality of finger mechanisms extending from the base, and a single power source for operating each finger mechanism,
A rotating shaft that is rotated by the power of the power source;
A plurality of finger actuation mechanisms that connect the pivot shaft and each finger mechanism and transmit the power of the power source to each finger mechanism;
The finger actuating mechanism is
A pivot link arm fixed to the pivot shaft and pivoting together with the pivot shaft;
One end side is connected to the rotation link arm, and includes a transmission link arm that reciprocates according to the rotation of the rotation link arm.
A part of the plurality of finger operation mechanisms has a link ratio between the rotation link arm and the transmission link arm different from a link ratio of another finger operation mechanism.
前記複数の指作動機構は、前記リンク比が一定である第1指作動機構と、前記リンク比が可変である第2指作動機構とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド装置。   2. The plurality of finger actuation mechanisms are configured by a first finger actuation mechanism in which the link ratio is constant and a second finger actuation mechanism in which the link ratio is variable. Robot hand device. 前記複数の指作動機構は、前記リンク比が可変である第2指作動機構のみから構成されていることを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド装置。   2. The robot hand device according to claim 1, wherein the plurality of finger operation mechanisms are configured only by a second finger operation mechanism in which the link ratio is variable. 前記第2指作動機構の回動リンクアームは、第1孔と、前記第1孔よりも前記回動軸の径方向外側に設けられた第2孔と、を有し、
前記第2指作動機構の伝達リンクアームは、前記第1孔又は前記第2孔に挿通した連結ピンを介して前記回動リンクアームに連結する
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のロボットハンド装置
The turning link arm of the second finger actuating mechanism has a first hole and a second hole provided on a radially outer side of the turning shaft than the first hole,
The transmission link arm of the second finger actuating mechanism is connected to the rotation link arm via a connection pin inserted into the first hole or the second hole. The robot hand device described
前記第2孔は、前記回動軸の周方向に延びる長孔であることを特徴とする請求項4に記載のロボットハンド装置。   The robot hand device according to claim 4, wherein the second hole is a long hole extending in a circumferential direction of the rotation shaft. 前記第2指作動機構において、
前記連結ピンは、前記第1孔内に挿通した第1連結ピンと、前記第2孔内に挿通した第2連結ピンとで構成され、前記第1連結ピンと前記第2連結ピンとのそれぞれが回動リンクアームと伝達リンクアームとを連結し、
前記第2孔の形状は、前記第1ピン周りに前記伝達リンクアームとともに回動する第2連結ピンの軌跡となっており、
前記第2指作動機構の伝達リンクアームは、前記第2連結ピンを前記第2孔内に出没自在に支持し、前記リンク比を自動で切り替える自動切替機能を有している
ことを特徴とする請求項5に記載のロボットハンド装置。
In the second finger actuation mechanism,
The connection pin includes a first connection pin inserted into the first hole and a second connection pin inserted into the second hole, and each of the first connection pin and the second connection pin is a rotation link. Connecting the arm and transmission link arm,
The shape of the second hole is a locus of a second connecting pin that rotates with the transmission link arm around the first pin,
The transmission link arm of the second finger actuating mechanism has an automatic switching function for supporting the second connecting pin so as to be able to appear and retract in the second hole and automatically switching the link ratio. The robot hand apparatus according to claim 5.
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