JP2017113864A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、小型で軽量な流体圧式アクチュエータを用い、より簡単な構造で様々な形状の物体を保持することができる駆動装置を提供する。
【解決手段】実施形態の流体駆動関節は、関節と、前記関節に接続された第１の支持部材と、前記関節に接続された第２の支持部材と、前記関節、前記第１の支持部材、および前記第２の支持部材に沿って設けられた、膨張または収縮可能な第１の弾性体と、第１の端部と前記第１の端部に対向する第２の端部を有し、前記第１の支持部材と前記第１の弾性体の間にあって、かつ前記第１の端部が前記関節と接続された支持体と、前記支持体と前記第１の支持部材の間に介挿され膨張または収縮可能な第２の弾性体と、を備える。
【選択図】図１

Description

駆動装置に関する。

物流や生産現場では、物体を保持して所望の場所へ移動するために、マニピュレータ等の先端に取り付けられた駆動装置が利用される。駆動装置は軽量、省配線、コンパクト、かつ大出力であることが望まれる。

そのため駆動装置の関節等に用いられるアクチュエータは、電磁式アクチュエータよりも、流体をエネルギーとする流体圧式アクチュエータが用いられる。

流体圧式アクチュエータには、ロボットの人工筋肉等で用いられるマッキンベン型のアクチュエータがある。マッキンベン型のアクチュエータは、管状の膨張体および膨張体を被覆する被覆体で構成されている。マッキンベン型のアクチュエータは、膨張体の長手方向の収縮と膨張体の直径方向の膨張により所要の作動力を得る。しかしながら、マッキンベン型のアクチュエータは膨張体が収縮と膨張を繰り返すため、膨張体と被膜体が擦れて膨張体が破損してしまう懸念がある。また、マッキンベン型のアクチュエータは、膨張体の長手方向が収縮し膨張体の直径方向が膨張するため動作部分が多く、そのため変形遷移を予測しづらく、予め変形遷移を考慮して駆動装置側に機械的に強固に固定することが難しい。そのため、物体の形状に沿わせて物体を保持できる駆動装置を考えた場合に、駆動装置の構造が複雑になってしまう。

特開２００２−１３７１８４号公報

本発明が解決しようとする課題は、小型で軽量な流体圧式アクチュエータを用い、より簡単な構造で様々な形状の物体を保持することができる駆動装置を提供する。

実施形態の流体駆動関節は、関節と、前記関節に接続された第１の支持部材と、前記関節に接続された第２の支持部材と、前記関節、前記第１の支持部材、および前記第２の支持部材に沿って設けられた、膨張または収縮可能な第１の弾性体と、第１の端部と前記第１の端部に対向する第２の端部を有し、前記第１の支持部材と前記第１の弾性体の間にあって、かつ前記第１の端部が前記関節と接続された支持体と、前記支持体と前記第１の支持部材の間に介挿され膨張または収縮可能な第２の弾性体と、を備える。

第１の実施形態の駆動装置および圧力源の構成図。 扁平チューブを示す図。 制御装置の構成図。 駆動装置の平面図。 駆動装置の動きを示す図。 駆動装置の動きを示す図。 駆動装置を示す図。 駆動装置の平面図。 駆動装置の動作を示す図。 駆動装置の動作を示す図。 駆動装置の操作のフローチャート。 駆動装置の操作のフローチャート。 吸着パットを用いた駆動装置を示す図。 駆動装置の平面図。 駆動装置の動作を示す図。 駆動装置の操作のフローチャート。 駆動装置の操作のフローチャート。 駆動装置および電圧源の構成図。 駆動装置の動きを示す図。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。同じ符号が付されているものは同様のものを示す。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。

（第１の実施形態）
図１に駆動装置１とこれに接続される圧力源２を示す。

駆動装置１は、扁平チューブ（第２の弾性体）３、扁平チューブ（第３の弾性体）４、扁平チューブ（第１の弾性体）５、リンク６、リンク（支持体）７、リンク８、関節（第１の関節）９、関節（第２の関節）１０で構成される。

圧力源２は、制御装置（制御部）１１、吸引装置１２、加圧装置１３、電磁弁１４で構成される。電磁弁１４は切替えバルブ１５を備えている。

リンク６は関節９をはさんで、第１の支持部材５０および第２の支持部材５１で構成される。リンク８は関節１０をはさんで、第３の支持部材５２および第４の支持部材５３により構成される。

扁平チューブ３は、第１の支持部材５０とリンク７の間に介挿される。扁平チューブ４は、リンク７と第３の支持部材５２の間に介挿される。扁平チューブ５は、第２の支持部材５１、リンク７、第４の支持部材５３、関節９、関節１０のそれぞれに沿って配置される。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５のそれぞれには流体が流れる流路が設けられている。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの流路内に流体を通すことが可能である。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの内部の流体の量に応じて、扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５の内部の圧力を変えることで、扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５のそれぞれは膨張または収縮可能である。流体は液体でも気体でも良い。

リンク７は第１の端部と第１の端部に対向する第２の端部を有する。リンク７の第１の端部に関節９が接続されている。リンク７の第２の端部には関節１０が接続されている。

第１の支持部材５０は、関節９と関節１０の間にあって関節９に接続される。第１の支持部材５０は、扁平チューブ３と接する位置にある。第３の支持部材は関節９と関節１０の間にあって、関節１０に接続される。第３の支持部材は、扁平チューブ４と接する位置にある。第１の支持部材５０および第２の支持部材５１を合わせて、単にリンク６と示す場合もある。第３の支持部材５２および第４の支持部材５３を合わせて、単にリンク８と示す場合もある。

図１の駆動装置１において、扁平チューブ３および扁平チューブ４は断面を見た図で、扁平チューブ５は側面から見た図である。リンク６およびリンク７は、関節９まわりに回動する。リンク７およびリンク８は、関節１０まわりに回動する。

関節９は、関節９の角度を検出する回転角度センサ２７を備える。関節１０は、関節１０の角度を検出する回転角度センサ２８を備える。回転角度センサ２７および回転角度センサ２８は、それぞれ制御装置１１に接続される。回転角度センサ２７、２８はそれぞれ第３のセンサとする。
扁平チューブ３、扁平チューブ４は、チューブ１６を介して、圧力源２に備わる切換えバルブ１５に接続される。扁平チューブ３と扁平チューブ４はチューブ１６を介して接続されているが、扁平チューブ３と扁平チューブ４は直接接続していてもよい

扁平チューブ５は、チューブ１８を介して、圧力源２に備わる切換えバルブ１５に接続される。扁平チューブ５のチューブ１８と接続されていないもう一端は閉じられている。

扁平チューブ３に接続されるチューブ１６には、圧力センサ２１と流量センサ２４が接続される。扁平チューブ４に接続されるチューブ１６には、圧力センサ２２と流量センサ２５が接続される。チューブ１８には、圧力センサ２３と流量センサ２６が接続される。圧力センサ２１、２２、２３はそれぞれ第１のセンサとする。流量センサ２４、２５、２６はそれぞれ第２のセンサとする。

切換えバルブ１５は、チューブ１９を介して加圧装置１３に接続される。切換えバルブ１５は、チューブ２０を介して吸引装置１２に接続される。

制御装置１１は、切換えバルブ１５、加圧装置１３、および吸引装置１２を制御する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５に流体を供給するときは、制御装置１１は切換えバルブ１５を制御して、扁平チューブ３に接続されるチューブ１６、チューブ１８の少なくとも一つとチューブ１９とを接続させるように制御する。制御装置１１は加圧装置１３を制御して、扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５の少なくとも一つに流体を供給する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５から流体を吸引するときは、制御装置１１は切換えバルブ１５を制御して、扁平チューブ４に接続されるチューブ１６、チューブ１８の少なくとも一つとチューブ２０とを接続させるように制御する。制御装置１１は吸引装置１２を制御して、扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５の少なくとも一つから流体を吸引する。

加圧装置１３にはコンプレッサを用いてもよい。コンプレッサ以外に、工場内の空気パイプから空気を取り込み、加圧装置１３としても良い。吸引装置１２はポンプを用いてもよい。ポンプ以外に、加圧装置と真空発生器を組み合わせて負圧を発生させて吸引装置１２としてもよい。

チューブ１６、チューブ１８、チューブ１９、およびチューブ２０は、加圧によって膨張破裂することなく、吸引によってつぶれないことが望ましい。

扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５に供給する流体は、不活性ガス、水、または油などでもよい。扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５は、膨張および収縮が可能で変形方向を一方向に規制した伸縮部材を用いてもよい。

回転角度センサ２７および回転角度センサ２８は、エンコーダやポテンションメータなどが用いられる。

圧力センサ２１、圧力センサ２２、および圧力センサ２３が扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの内部の流体の圧力を検出することで、制御装置１１は扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれに流体を供給して膨張させるか、または流体を吸引して収縮させるかを制御できる。

圧力センサ２１、圧力センサ２２、および圧力センサ２３が扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの内部の流体の圧力を検出することで、制御装置１１は扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの破損の有無を判断する。

流量センサ２４、流量センサ２５、および流量センサ２６が扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの流体の流量を検出することで、制御装置１１は扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれに流体を供給して膨張させるか、または流体を吸引して収縮させるかを制御できる。

流量センサ２４、流量センサ２５、および流量センサ２６が扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５に流れ込む流量を検出することで、制御装置１１は扁平チューブ３、扁平チューブ４、および扁平チューブ５それぞれの変形速度を推定する。

図２の上に偏平チューブ３の断面、図２の下に膨張した扁平チューブ３の断面を示す。

図２の上図において、偏平チューブ３とは、たとえば、直径１２ｍｍの熱可塑性チューブを加熱した状態で圧接により断面形状を偏平形状にし、その状態で冷却することで得られるものである。熱可塑性チューブの材質としてウレタン製などがある。

偏平チューブ３に流体が供給されていないとき、偏平チューブ３の断面は偏平状態となる。図２の下図において、扁平チューブ３の膨張とは、偏平チューブ３に流体が供給されると、偏平チューブ３の断面は外周の長さが変化せずに、扁平チューブ３の断面の長手方向とは垂直な方向に力ｆが発生することである。扁平チューブ４および扁平チューブ５は、扁平チューブ３と同様のものである。

図３に図１に示した制御装置１１を詳細に示す。制御装置１１は、コマンド生成部８１、目標指令値を生成する目標値生成部８３、駆動制御部８４、判定部８５、信号処理部８７、動作モード格納部８２、およびドライバ８６で構成される。なお、制御装置１１は単に制御部ともいう。

入力部８０は、動作命令をコマンド生成部８１に送る。コマンド生成部８１は、動作命令に応じて各作業プロセスで必要となる動作手順を動作コマンドとして生成する。

コマンド生成部８１は、実行される動作コマンドに応じた動作モード情報を動作モード格納部８２に送る。動作モード格納部８２は、動作モード情報を格納する。

動作モード格納部８２は、駆動装置１が保持する物体の形状、重量、柔軟性などの属性データも格納する。動作モードとしては、例えば、切換えバルブ１５の動作を停止させる動作および扁平チューブ３、４、５の内圧を保持する動作などがある。

入力部８０の動作命令は、駆動装置１の一連の動作に関する命令であり、例えばプログラムの形態で保持される。動作命令は、入力部８０によりパネル表示された命令コマンドを作業者がタッチすることで指示してもよいし、作業者の音声により指示することもできる。

入力部８０は、駆動装置１と一体であってもよいし、有線または無線で駆動装置１に命令を送信できるものでもよい。

目標値生成部８３は、コマンド生成部８１から切換えバルブ１５に対する動作コマンドの指令を受け取る。目標値生成部８３は、切換えバルブ１５の目標値を算出し、切換えバルブ１５の駆動に関する目標指令値を生成する。

駆動制御部８４は、目標値生成部８３から切換えバルブ１５の目標指令値を受け取り、目標指令値に応じて切換えバルブ１５を駆動するための駆動指示を生成する。

ドライバ８６は、駆動制御部８４から切換えバルブ１５の駆動指示を受け取り、切換えバルブ１５の駆動出力を生成する。

切換えバルブ１５は、ドライバ８６から駆動出力を受け取り、供給する流体の量を調整する。切換えバルブ１５は、例えば、電磁ソレノイドと遮断壁部材とを組み合わせたものや電磁回転モータと遮断壁部材を組み合わせたもので用いることもできる。

圧力センサ２１、２２、２３は、切換えバルブ１５の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。

流量センサ２４、２５、２６は、切換えバルブ１５の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。

回転角度センサ２７、２８は、関節９、１０の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。

信号処理部８７は、各センサ信号を受け取り、各センサ信号に対して信号増幅処理やアナログデジタル変換処理などの信号処理を行う。

判定部８５は、信号処理部８７から変換されたセンサ信号を受け取る。判定部８５はセンサ信号に応じて、流体供給量の調整、物体の保持の有無を判定する。判定部８５は、判定結果に応じて、コマンド生成部８１から動作モード情報を受け取る。判定部８５は、動作モード情報に対応する切換えバルブ１５の動作を動作モード格納部８２から抽出する。判定部８５は、切換えバルブ１５の駆動の停止および切替えなどのコマンドを生成する。判定部８５は、コマンド生成部８１に対して目標値を修正する戻り値コマンドを生成する。

戻り値コマンドにより、コマンド生成部８１は、現状の動作に適した対応処理動作を実行でき、駆動装置１の動作の信頼性および確実性を確保する。

図４に駆動装置１の平面図を示す。

扁平チューブ３および扁平チューブ４は、チューブ１６で直列に接続されている。チューブ１６の両端は、圧力源２に接続されている。チューブ１８は、一端を扁平チューブ５に接続され、他端を圧力源２に接続されている。なお、チューブ１６の両端をそれぞれ別の圧力源に接続してもよい。チューブ１８は、チューブ１６が接続されている圧力源とは別の圧力源に接続してもよい。

図５に駆動装置１の関節９まわりおよび関節１０まわりの様子を示す。

扁平チューブ５の流体を吸引し扁平チューブ５が収縮し、かつ扁平チューブ３および扁平チューブ４に流体が供給されていないときに（ステップＳ１）、扁平チューブ３に流体を供給すると、扁平チューブ３は膨張する。扁平チューブ３は第１の支持部材５０を押して、第１の支持部材５０は関節９まわりにリンク７から離れる方向に回動する（ステップＳ２）。

扁平チューブ３および扁平チューブ４はチューブ１６で直列に接続されているため、扁平チューブ３が膨張した後に、扁平チューブ４に流体が供給され、扁平チューブ４は膨張する。扁平チューブ４は第３の支持部材５２を押して、第３の支持部材５２は関節１０まわりにリンク７から離れる方向に回動する。このためリンク６とリンク８とは、関節９、１０によって大きく屈曲した状態となる。扁平チューブ３および扁平チューブ４に流体を供給する順番を変えることで、扁平チューブ３および扁平チューブ４が膨張する順番を変えることも可能である（ステップＳ３）。

扁平チューブ３側から流体を吸引していくと、扁平チューブ３および扁平チューブ４はチューブ１６で直列に接続されているため、扁平チューブ４が最初に収縮する。扁平チューブ４が収縮すると、扁平チューブ４は第３の支持部材５２を押さなくなる。扁平チューブ４が収縮した分だけ、第３の支持部材５２は関節１０まわりにリンク７に近づく方向に回動可能である（ステップＳ４）。

扁平チューブ４が収縮した後に、扁平チューブ３内に含まれる流体も吸引され、扁平チューブ３は収縮する。扁平チューブ３は第１の支持部材５０を押さなくなる。扁平チューブ３が収縮した分だけ、第１の支持部材５０は関節９まわりにリンク７に近づく方向に回動可能である。このとき扁平チューブ３および扁平チューブ４に含まれる流体を吸引する順番を変えることで、扁平チューブ３および扁平チューブ４が収縮する順番を変えることも可能である（ステップＳ５）。

次に扁平チューブ５に流体を供給すると、扁平チューブ５は膨張する。膨張した扁平チューブ５は、第２の支持部材５１および第４の支持部材５３を下側から押して、関節９まわりで第１の支持部材５０はリンク７に近づく方向に回動し、関節１０まわりで第３の支持部材５２はリンク７に近づく方向に回動する。駆動装置１のリンク６およびリンク８は伸長した状態となる（ステップＳ６）。

図６に関節９に接続されるリンクと関節１０に接続されるリンクの位置を変えた駆動装置１を示す。

図６の上図において、リンク７の扁平チューブ５が設けられている側に近い位置にリンク（第２の支持部材）３１とリンク（第４の支持部材）３２が位置している。リンク３１は関節９に接続されている。リンク３２は関節１０に接続されている。リンク（第１の支持部材）３３は関節９と関節１０の間に位置し、関節９に接続されている。リンク（第３の支持部材）３４は関節９と関節１０の間に位置し、関節１０に接続されている。

図６の上図のように、扁平チューブ４に流体を供給すると、扁平チューブ４は膨張する。扁平チューブ４はリンク３４を押して、リンク３４は関節１０まわりでリンク７から離れる方向に回動する。関節１０が回動すると、リンク３２も回動する。リンク３２が回動すると、リンク３２はリンク７の扁平チューブ５が設けられている面に接する。物体２９のような細い形状のものや薄い形状のものを保持することができる。

図６の下図において、リンク３１はリンク３３に接した位置で、リンク３１は関節９に接続されている。リンク３２はリンク３４に接した位置で、リンク３２は関節１０に接続されている。

図６の下図のように、扁平チューブ４に流体を供給すると、扁平チューブ４は膨張する。扁平チューブ４はリンク３４を押して、リンク３４は関節１０まわりでリンク７から離れる方向に回動する。関節１０が回動すると、リンク３２も回動する。

駆動装置１を一面が開放している断面コ型形状の箱状の物体３０に入れて、扁平チューブ４を膨張させると、リンク３２が物体３０の内面に接する。このとき関節１０やリンク７も物体３０の内面に接する。駆動装置１は物体３０を保持することができる。

偏平チューブ３、偏平チューブ４、および偏平チューブ５は、小型軽量であり、直径方向にしか変形しないため変形遷移が予測しやすく、予め変形遷移を考慮して駆動装置１側に機械的に強固に固定することが可能である。なお、扁平チューブ３および扁平チューブ４は複数用いて多段に重ねて、リンク３３およびリンク３４の回動を大きくすることも可能である。偏平チューブ３および偏平チューブ４は、チューブ１６を介して並列に接続しても良い。この場合、偏平チューブ３および偏平チューブ４には同時に流体が流れ込むため、駆動装置１のリンク３３およびリンク３４は同時に回動する。

駆動装置１は左右対称な構造であるため、駆動装置１を半分に分けた場合を考えたときに、どちらか一方だけでも駆動させることが可能である。たとえば、図６の駆動装置１の場合、リンク７、扁平チューブ３、リンク３１、リンク３３、関節９、および扁平チューブ５で構成された部分だけで駆動させることが可能である。物体を保持することが可能である。扁平チューブ３、扁平チューブ４は、チューブ１６を介さずに、直接圧力源２に備わる切換えバルブ１５に接続されてもよい。扁平チューブ５は、チューブ１８を介さずに、直接圧力源２に備わる切換えバルブ１５に接続されてもよい。切換えバルブ１５は、空気圧によって作動するものを用いてもよい。

（第２の実施形態）
図７に駆動装置１、駆動装置１ａ、駆動装置１ｂで構成される駆動装置４０を示す。駆動装置４０は、駆動装置１、駆動装置１ａ、および駆動装置１ｂを連結させたものを基台４１の両側に接続したものである。

駆動装置４０において、一方の駆動装置１、駆動装置１ａ、および駆動装置１ｂを連結させた部分を第１の部分４４、他方の駆動装置１、駆動装置１ａ、および駆動装置１ｂを連結させた部分を第２の部分４５とする。駆動装置１ａおよび駆動装置１ｂは、駆動装置１と同じ構成である。

駆動装置４０は、ロボットのマニピュレータなどに接続されて用いられる。扁平チューブ５は、第１の部分４４および第２の部分４５で共通して用いられる。

図７では基台４１に第１の部分４４と第２の部分４５を接続しているが、基台４１にさらに第１の部分４４と同じ構造のものを接続してもよい。

図８に駆動装置１、駆動装置１ａ、および駆動装置１ｂを連結させた部分である第１の部分４４の平面図を示す。

扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂは、チューブ１６で直列に接続されている。チューブ１６の両端は圧力源２に接続されている。チューブ１８は、一端を扁平チューブ５に接続され、他端を圧力源２に接続されている。扁平チューブ５のチューブ１８と接続されていないもう一端は閉じられている。チューブ１６の両端をそれぞれ別の圧力源に接続してもよい。チューブ１８は、チューブ１６が接続されている圧力源とは別の圧力源に接続してもよい。

図９に駆動装置４０が球状の物体４８を保持している様子を示す。

駆動装置４０が物体４８を保持するときの第１の部分４４の様子を説明する。チューブ１６を介して基台４１側にある扁平チューブ４ｂに流体を送り込むと、扁平チューブ４ｂは膨張する。膨張した扁平チューブ４ｂはリンク８ｂを押して、関節１０ｂまわりでリンク８ｂは回動する。扁平チューブ４ｂの後に、扁平チューブ３ｂ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４、および扁平チューブ３が順番に膨張する。扁平チューブ３ｂが膨張すると、扁平チューブ３ｂはリンク６ｂを押して、関節９ｂまわりでリンク６ｂは回動する。扁平チューブ４ａが膨張すると、扁平チューブ４ａはリンク８ａを押して、関節１０ａまわりでリンク８ａは回動する。扁平チューブ３ａが膨張すると、扁平チューブ３ａはリンク６ａを押して、関節９ａまわりでリンク６ａは回動する。扁平チューブ４が膨張すると、扁平チューブ４はリンク８を押して、関節１０まわりでリンク８は回動する。扁平チューブ３が膨張すると、扁平チューブ３はリンク６を押して、関節９まわりでリンク６は回動する。

第１の部分４４において、駆動装置１ｂが最初に屈曲する。駆動装置１ｂの後に、駆動装置１ａおよび駆動装置１の順に屈曲して、物体４８の形に沿って接触する。第２の部分４５は、第１の部分４４と同様に、駆動装置１ｂ、駆動装置１ａおよび駆動装置１の順に屈曲して、物体４８の形に沿って接触する。

第１の部分４４と第２の部分４５が物体４８の形に沿って接触することで、駆動装置４０は物体４８を保持することができる。駆動装置４０が物体４８を保持して、マニピュレータにより物体４８を任意の位置へ移動する。

駆動装置４０が物体４８を離す場合を説明する。

第１の部分４４において、制御装置１１は吸引装置１２を制御してチューブ１６を介して扁平チューブ４ｂ側から流体を吸引する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂはチューブ１６により直列に接続されているため、扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に収縮する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番にそれぞれの断面が扁平状態となる。

第２の部分４５において、第１の部分４４と同様に、扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に収縮する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、扁平チューブ４ｂの順番にそれぞれの断面が扁平状態となる。

駆動装置４０は物体４８を離して、任意の位置に物体４８を置く。制御装置１１は加圧装置１３を制御して、チューブ１８を介して扁平チューブ５に流体を送り込むことで、扁平チューブ５は膨張する。

第１の部分４４において、膨張した扁平チューブ５は、リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれ押す。リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれは回動し、第１の部分４４は伸長した状態に戻る。

第２の部分４５において、膨張した扁平チューブ５は、リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれ押す。リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれは回動し、第２の部分４５は伸長した状態に戻る。

図１０に駆動装置４０が箱状の物体４９を保持している様子を示す。

駆動装置４０が物体４９を保持するとき、第１の部分４４の様子を説明する。図９の場合とは異なり、駆動装置１の先端側にある扁平チューブ３側から流体を送る。チューブ１６を介して扁平チューブ３に流体を送り込むと、扁平チューブ３は膨張する。扁平チューブ３はリンク６およびリンク７を押して、関節９まわりにリンク６は回動する。扁平チューブ３の後に、扁平チューブ４は膨張する。扁平チューブ４が膨張すると、扁平チューブ４はリンク８を押して、関節１０まわりでリンク８は回動する。駆動装置１は物体４９と接触する。扁平チューブ４の後に扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に流体が送られるが、物体４９の形状に合わせて、駆動装置１ａおよび駆動装置１ｂは屈曲しない。

チューブ１６と圧力源２の加圧装置１３との間は閉じられた状態となるため、チューブ１６、扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂのそれぞれの内圧は保たれる。

第２の部分４５において、第１の部分４４と同様に、駆動装置１は物体４９と接触する。扁平チューブ３の後に扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に流体が送られるが、物体４９の形状に合わせて、駆動装置１ａおよび駆動装置１ｂは屈曲しない。

第１の部分４４と第２の部分４５が物体４９の形に沿って接触することで、駆動装置４０は物体４９を把持することができる。駆動装置４０が物体４９を把持して、マニピュレータにより物体４９を任意の位置へ移動する。

駆動装置４０が物体４９を離す場合を説明する。

第１の部分４４において、制御装置１１は吸引装置１２を制御してチューブ１６を介して先端側にある扁平チューブ３側から流体を吸引する。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂはチューブ１６により直列に接続されているため、扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に流体は吸引される。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に収縮し、それぞれの断面が扁平状態となる。

第２の部分４５において、第１の部分と同様に、扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に流体は吸引される。扁平チューブ３、扁平チューブ４、扁平チューブ３ａ、扁平チューブ４ａ、扁平チューブ３ｂ、および扁平チューブ４ｂの順番に収縮し、それぞれの断面が扁平状態となる。

駆動装置４は物体４９を離して、任意の位置に物体４９を置く。

制御装置１１は加圧装置１３を制御して、チューブ１８を介して扁平チューブ５に流体を送り込むことで、扁平チューブ５は膨張する。第１の部分４４において、膨張した扁平チューブ５は、リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれ押す。リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれは回動し、第１の部分４４は伸長した状態に戻る。

第１の部分４４が伸長すると同時に、第２の部分４５において、膨張した扁平チューブ５は、リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれ押す。リンク６、リンク７、リンク８、リンク６ａ、リンク７ａ、リンク８ａ、リンク６ｂ、リンク７ｂ、およびリンク８ｂのそれぞれは回動し、第２の部分は伸長した状態に戻る。

図１１に駆動装置４０が物体を保持する操作のフローチャートを示す。

作業が開始されると、制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、扁平チューブ５を膨張させて、駆動装置４０を伸長した状態にする（ステップＳ１）。

判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５につながるチューブ１８が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。チューブ１８が所望の圧力、流量に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す。（ステップＳ２）。

制御装置１１は、扁平チューブ５が所望の圧力または流量に到達した後、切り換えバルブ１５の流量供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ８６を介して切換えバルブ１５を停止させる（ステップＳ３）。

制御装置１１は、物体を保持するために、マニピュレータの先端に取り付けられた駆動装置４０を移動する。物体の位置情報は、予め定められた間隔距離、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した位置等を用いて指定する（ステップＳ４）。

制御装置１１は、物体の形状判定を行う。物体の形状は、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した情報等を用いて認識される。制御装置１１は、検出した物体の形状データと予め登録しておいた駆動装置４０の開閉量を比較し、駆動装置４０の屈曲を基台側から行うか先端側から行うか判定する。駆動装置４０の屈曲を基台側から行う場合はＣＡＳＥ１、駆動装置４０の屈曲を先端側から行う場合はＣＡＳＥ２へとフローチャートを進める。具体的には、コマンド生成部８１が判定部８５からの形状認識情報を示すコマンドを受け取り、目標値生成部８３、駆動制御部８４、およびドライバ８６を介して選択的に切換えバルブ１５への駆動指令を出力する（ステップＳ５）。

ＣＡＳＥ１の場合、制御装置１１は扁平チューブ５の流体を吸引して扁平チューブ５を収縮させる（ステップＳ６）。

判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５につながるチューブ１８が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する（ステップＳ７）。

所望の圧力または流量に到達したら、制御装置１１は扁平チューブ５の流体の吸引を停止する（ステップＳ８）。

制御装置１１は、基台側の扁平チューブ４ｂから流体を供給する（ステップＳ９）。

判定部８５は、圧力センサ２１、２２、流量センサ２４、２５により、各扁平チューブにつながるチューブ１６が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、チューブ１６が所望の圧力、流量に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す。（ステップＳ１０）。

制御装置１１は、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブ１５の流量供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバを介して切換えバルブを停止させる（ステップＳ１１）。

マニピュレータは、駆動装置４０で保持されている物体を運搬する（ステップＳ１２）。

ＣＡＳＥ１の場合、図９に示すように球状の物体を保持する場合に適している。

ＣＡＳＥ２の場合、ＣＡＳＥ１と同様のフローチャートである。

ＣＡＳＥ２では、制御装置１１は扁平チューブ３側から流体を供給する（ステップＳ１６）。

ＣＡＳＥ２の場合、図１０に示すように箱状の物体を保持する場合に適している。

図１２に駆動装置４０が物体を離す操作のフローチャートを示す。

制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、扁平チューブ３または扁平チューブ４ｂの流体を吸引する。図１１のＣＡＳＥ１およびＣＡＳＥ２において、扁平チューブ３側および扁平チューブ４ｂ側のどちらからでも流体を吸引してもよい（ステップＳ１）。

判定部８５は、圧力センサ２１、２２、流量センサ２４、２５により、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、扁平チューブが所望の圧力に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す（ステップＳ２）。

制御装置１１は、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブを制御し流体の供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ８６を介して切換えバルブ１５を停止させる（ステップＳ３）。

制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、扁平チューブ５を膨張させて、駆動装置４０を伸長した状態にする（ステップＳ４）。

判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５につながるチューブ１８が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、チューブ１８が所望の圧力に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す（ステップＳ５）。

制御装置１１は、チューブ１８が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブ１５の流量供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ８６を介して切換えバルブ１５を停止させる（ステップＳ６）。

駆動装置４０は物体を離す。上述した駆動装置４０の制御により、様々な形状の把持対象物を把持することができる。

（第３の実施形態）
図１３に吸着パット（吸着部）６０〜６４を備えた駆動装置４０を示す。

吸着パット６０〜６４は、第１の部分４４および第２の部分４５の物体と接する面に適当な間隔で備えられる。

吸着パット６０〜６４のそれぞれは、真空エジェクタ、真空ポンプ、真空ブロワなどの真空発生器と組み合わせて構成されても良い。吸着パット６０〜６４のそれぞれは、ゴム製または樹脂製の吸盤などである。また例えば吸盤の代わりに、粘着剤、粘着テープなどを用いても良い。駆動装置４０に備える吸着パットの数はいくつでもよい。

図１４に第１の部分４４の平面図を示す。

吸着パット６０〜６４は、点線で示したチューブ６５〜６９のそれぞれの一端に接続されている。チューブ６５〜６９のそれぞれの他端は、圧力源２に接続されている。

チューブ６５〜６９は、それぞれ別の圧力源に接続してもよい。第２の部分４５は、第１の部分４４と同様の構成である。

図１５に駆動装置４０が箱型の物体７０を保持している様子を示す。

駆動装置４０が物体７０を保持するときの第１の部分４４の様子を説明する。第１の部分４４に備わる吸着パット６０〜６４を物体７０の上面に接触させる。圧力源２の吸引装置１２がチューブ６５を介して吸着パット６０の内部から流体を吸引すると、吸着パット６０の内部空間の圧力が下がるため、吸着パット６０は物体７０を吸着する。圧力源２の吸引装置１２がチューブ６６〜６９のそれぞれを介して、吸着パット６０〜６４からのそれぞれの内部の流体を吸引すると、吸着パット６０〜６４それぞれの内部空間の圧力が下がるため、吸着パット６０〜６４のそれぞれは物体７０を吸着する。

第２の部分４５において、第１の部分４４と同様に、吸着パット６０〜６４のそれぞれは物体７０を吸着する。駆動装置４０は物体７０を保持して、マニピュレータが動作することにより物体７０を任意の位置に移動させることができる。

物体７０に通気性が無い場合、駆動装置４０が物体７０を保持している間、第１の部分４４および第２の部分４５の吸着パット６０〜６４のそれぞれの内圧は保たれる。物体７０に通気性がある場合は、吸引装置１２は、物体７０から流体が漏れる量以上の流量で内部空間の流体を吸い込み、第１の部分４４および第２の部分４５の吸着パット６０〜６４のそれぞれの内部の圧力を保つようにする。

駆動装置４０が物体７０を離す場合を説明する。制御装置１１は加圧装置１３を制御して、第１の部分４４および第２の部分４５の吸着パット６０〜６４のそれぞれに流体を送る。吸着パット６０〜６４それぞれの内部の圧力を上げる。吸着パット６０〜６４のそれぞれは物体７０を離す。

駆動装置４０は、吸着パット６０〜６４のそれぞれが物体を吸着するため、駆動装置４０よりも大きい物体を保持することもできる。駆動装置４０は、球状の物体４８や凹状の物体４９も保持することができる。

吸着パット６０〜６４のいずれかひとつが破損して吸着できない場合であっても、他の破損していない吸着パットを利用して駆動装置４０は物体を保持することができる。吸着パット６０〜６４のそれぞれが吸引する流体は空気などの気体だけではなく液体であってもよい。

図１６に駆動装置４０が物体を保持する操作のフローチャートを示す。作業が開始されると、制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、扁平チューブ５を膨張させて、駆動装置４０を伸長した状態にする（ステップＳ１）。

制御装置１１は、物体の形状判定を行う。物体の形状は、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した情報等を用いて認識される。認識した物体の形状データと予め登録しておいた駆動装置４０の開閉量を比較し、駆動装置４０の屈曲を基台側から行うか先端側から行うか、または駆動装置４０を屈曲させないかを判定する。駆動装置４０の屈曲を基台側から行う場合はＣＡＳＥ１、駆動装置４０の屈曲を先端側から行う場合はＣＡＳＥ２、および駆動装置４０を屈曲させない場合はＣＡＳＥ３へとフローチャートを進める。具体的には、コマンド生成部８１が判定部８５からの形状認識情報を示すコマンドを受け取り、目標値生成部８３、駆動制御部８４、およびドライバ８６を介して選択的に切換えバルブ１５への駆動指令を出力する（ステップＳ２）。

ＣＡＳＥ１の場合、制御装置１１は扁平チューブ５の流体を吸引して扁平チューブ５を収縮させる（ステップＳ３）。

判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５につながるチューブ１８が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する（ステップＳ４）。

チューブ１８が所望の圧力または流量に到達したら、制御装置１１は扁平チューブ５の流体の吸引を停止する（ステップＳ５）。

制御装置１１は、基台側の扁平チューブ４ｂから流体を供給する（ステップＳ６）。

判定部８５は、圧力センサ２１、２２、流量センサ２４、２５により、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、チューブ１６が所望の圧力に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す（ステップＳ７）。

制御装置１１は、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブ１５の流量供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ８６を介して切換えバルブ１５を停止させる（ステップＳ８）。

制御装置１１は吸着パット６０〜６４内部の流体を吸引する（ステップＳ９）。

判定部８５は、圧力センサ、流量センサにより、吸着パット内部６０〜６４が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、図１４に図示していないが、チューブ６５〜６９のそれぞれに圧力センサと流量センサを備える（ステップＳ１０）。

制御装置１１は、吸着パット６０〜６４内部が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、吸着パット６０〜６４内部の吸引を維持する（ステップＳ１１）。

ステップ９で吸着パット６０〜６４内部が所望の圧力または流量に到達しなかった場合、制御装置１１は吸着パット６０〜６４内部の流体の吸引を停止する（ステップＳ１２）。

物体に吸着パット６０〜６４を吸着させた後に、制御装置１１は、マニピュレータにより、駆動装置４０で保持されている物体を運搬する（ステップＳ１３）。

ＣＡＳＥ１の場合、球状の物体を保持する場合に適している。ＣＡＳＥ２の場合、ＣＡＳＥ１と同様のフローチャートである。ＣＡＳＥ２では、制御装置１１は扁平チューブ３側から流体を供給する（ステップＳ１７）。

ＣＡＳＥ２の場合、箱状の物体を保持する場合に適している。

ＣＡＳＥ３は、物体の上面が平面である場合のときである。制御装置１１は、駆動装置４０を物体がある位置に移動させる（ステップＳ２０）。

ステップ９以降は、ＣＡＳＥ１およびＣＡＳＥ２と同様である。

図１７に駆動装置４０が物体を離す操作のフローチャートを示す。

制御装置１１は、吸着パット６０〜６４内部の流体の吸引を停止する（ステップＳ１）。

制御装置１１は、扁平チューブ５に流体を供給する。判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する（ステップＳ２）。

制御装置１１は、扁平チューブ５が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、駆動装置４０は物体を離し、作業は終了する（ステップＳ３）。

ステップ２で、扁平チューブ５が所望の圧力または流量に達しなかった場合、制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、チューブ１６を介して各扁平チューブの流体を吸引する（ステップＳ４）。

判定部８５は、圧力センサ２１、２２、流量センサ２４、２５により、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、チューブ１６が所望の圧力に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す（ステップＳ５）。

制御装置１１は、チューブ１６が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブ１５を制御し流体の供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバを介して切換えバルブを停止させる（ステップＳ６）。

制御装置１１は、切換えバルブ１５を駆動し、扁平チューブ５を膨張させて、駆動装置４０を伸長した状態にする（ステップＳ７）。

判定部８５は、圧力センサ２３、流量センサ２６により、扁平チューブ５につながるチューブ１８が所望の圧力または流量に到達したか否かを判定する。なお、チューブ１８が所望の圧力に到達していない場合には、判定前へ戻り、同様の処理を繰り返す（ステップＳ８）。

制御装置１１は、チューブ１８が所望の圧力または流量に到達したことを確認した後、切り換えバルブ１５の流量供給を停止する。具体的には、駆動制御部８４が判定部８５からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ８６を介して切換えバルブ１５を停止させる（ステップＳ９）。

駆動装置４０は物体を離す。上述した駆動装置４０の制御により、様々な形状の物体を保持することができる。

（第４の実施形態）
図１８に駆動装置９０とこれに接続される圧力源２を示す。

駆動装置９０は、図１の駆動装置１の扁平チューブ５を取り外し、リンク（第２の支持体）９５、接続部９６、扁平チューブ（第２の弾性体）９７、および扁平チューブ（第４の弾性体）９８をさらに備えたものである。圧力源２は、図１と同様の構成である。

第１の面を有するリンク（第１の支持体）７と第２の面を有するリンク９５は対向する位置にある。リンク７とリンク９５は接続部９６で接続されている。リンク７は、第１の端部と第１の端部に対向する第２の端部を有する。リンク７の第１の端部には、関節９が接続されている。リンク７の第２の端部には、関節１０が接続されている。

リンク６は、第１の支持部材５５と第２の支持部材５４で構成される。第１の支持部材５５は、関節９と接続部９６の間に位置し、かつリンク７とリンク９５の間に位置し、関節９に接続されている。第２の支持部材は、第１の支持部材５５とではさむようにして、関節９に接続されている。

リンク８は第３の支持部材５７と第４の支持部材５６で構成される。第３の支持部材５７は、関節１０と接続部９６の間に位置し、かつリンク７とリンク９５の間に位置し、関節１０に接続されている。第４の支持部材５６は、第３の支持部材５５とではさむようにして、関節１０に接続されている。

扁平チューブ３は、第１の支持部材５５とリンク７の間に位置し、リンク７に設けられている。扁平チューブ９７は、第１の支持部材５５とリンク９５の間に位置し、リンク９５に設けられている。

扁平チューブ４は、第３の支持部材５７とリンク７の間に位置し、リンク７に設けられている。扁平チューブ９８は、第３の支持部材５７とリンク９５の間に位置し、リンク９５に設けられている。

チューブ８８は、扁平チューブ９７と扁平チューブ９８にそれぞれ接続されており、チューブ８８によって直列に接続されている。チューブ８８の両端はそれぞれ圧力源２の切換えバルブ１５に接続されている。

チューブ８８には、扁平チューブ９７内の流体の圧力を検知する圧力センサ９１と流量を検知する流量センサ９３がそれぞれ設けられている。チューブ８８には、扁平チューブ９８内の流体の圧力を検知する圧力センサ９１と流量を検知する流量センサ９３がそれぞれ設けられている。圧力センサ２１、２２、９１、９２をそれぞれ第１のセンサとする。

扁平チューブ３と扁平チューブ４の場合と同様に、制御装置１１は切替えバルブ１５、加圧装置１３、および吸引装置１２を制御し、扁平チューブ９７と扁平チューブ９８のそれぞれに流体を供給または吸引する。流量センサ２４、２５、９３、９４をそれぞれ第２のセンサとする。

図１９に駆動装置９０の関節９および関節１０が回動する様子を示す。

扁平チューブ３および扁平チューブ４に流体が供給されておらず、扁平チューブ９７および扁平チューブ９８に流体が供給され、扁平チューブ９７および扁平チューブ９８が膨張しているときを示す（ステップＳ１）。

チューブ１７を介して扁平チューブ３側から流体を供給し扁平チューブ３は膨張すると同時に、チューブ８８を介して扁平チューブ９８側から流体を吸引すると扁平チューブ９７は収縮する。このとき関節９は図１９の矢印方向に回動し、リンク６も関節９まわりで回動する（ステップＳ２）。

さらにチューブ１７を介して扁平チューブ３側から流体を供給すると、扁平チューブ４は膨張する。チューブ８８を介して扁平チューブ９８側から流体を吸引すると扁平チューブ９８は収縮する。このとき関節１０は図１９の矢印方向に回動し、リンク８も関節１０まわりで回動する（ステップＳ３）。

チューブ１７を介して扁平チューブ３側から流体を吸引すると扁平チューブ４は収縮する。扁平チューブ４が収縮した分だけ関節１０が図１９の矢印方向に回動可能となり、リンク８が関節１０まわりで回動可能となる（ステップＳ４）。

さらにチューブ１７を介して扁平チューブ３側から流体を吸引すると扁平チューブ３は収縮する。扁平チューブ３が収縮した分だけ関節９が図１９の矢印方向に回動可能となり、リンク６も関節９まわりで回動可能となる（ステップＳ５）。

チューブ８８を介して扁平チューブ９８側から流体を供給すると、扁平チューブ９８、扁平チューブ９７の順に膨張する。このとき扁平チューブ９８が膨張すると関節１０は図１９の矢印方向に回動し、リンク８も関節１０まわりで回動する。扁平チューブ９７が膨張すると関節９は図１８の矢印方向に回動し、リンク６も関節９まわりで回動する（ステップＳ６）。

偏平チューブ３、偏平チューブ４、偏平チューブ９７、および偏平チューブ９８は、小型軽量であり、直径方向にしか変形しないため変形遷移が予測しやすく、予め変形遷移を考慮して駆動装置側に機械的に強固に固定することが可能である。

駆動装置９０は左右対称な構造であるため、駆動装置９０を半分に分けた場合を考えたときに、どちらか一方だけでも駆動させることが可能である。たとえば、図１８の駆動装置９０の場合、リンク７、扁平チューブ３、リンク６、関節９、扁平チューブ９７、リンク９５、および支持体９６で構成された部分だけで駆動させることが可能である。このときリンク７は第１の端部と第１の端部に対向する第２の端部を有する。支持体９６は第１の一端と第１の他端を有する。リンク９５は第３の端部と第３の端部に対向する第４の端部を有する。リンク７の第１の端部には関節９が接続される。リンク７の第２の端部には、支持体９６の第１の一端が接続される。支持体９６の第１の他端は、リンク９５の第３の端部と接続される。図６の駆動装置１のように、駆動装置９０は、関節９に接続するリンク６の位置を変えることで、物体を保持することが可能である。

なお、全ての実施形態では、制御装置１１における処理をＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いてメモリなどの外部記憶装置内のプログラムソフトで実現することを想定するが、ＣＰＵを用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現してもよい。また、クラウドサーバを介して処理を実行しても良い。

全ての実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した処理手順による効果と同様な効果を得ることも可能である。

全ての実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ‐Ｒ、ＣＤ‐ＲＷ、ＤＶＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、Ｂｌｕ‐ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば上述した処理手順と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。

記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が処理手順の一部を実行してもよい。さらに、全ての実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から処理が実行される場合も、記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。

なお、全ての実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、全ての実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、全ての実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって全ての実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、説明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 駆動装置
１ａ 駆動装置
１ｂ 駆動装置
２ 圧力源
３ 扁平チューブ
３ａ 扁平チューブ
３ｂ 扁平チューブ
４ 扁平チューブ
４ａ 扁平チューブ
４ｂ 扁平チューブ
５ 扁平チューブ
６ リンク
６ａ リンク
６ｂ リンク
７ リンク
７ａ リンク
７ｂ リンク
８ リンク
８ａ リンク
８ｂ リンク
９ 関節
９ａ 関節
９ｂ 関節
１０ 関節
１０ａ 関節
１０ｂ 関節
１１ 制御装置
１２ 吸引装置
１３ 加圧装置
１４ 電磁弁
１５ 切換えバルブ
１６ チューブ
１８ チューブ
１９ チューブ
２０ チューブ
２１ 圧力センサ
２２ 圧力センサ
２３ 圧力センサ
２４ 流量センサ
２５ 流量センサ
２６ 流量センサ
２７ 回転角度センサ
２８ 回転角度センサ
２９ 物体
３０ 物体
３１ リンク
３２ リンク
３３ リンク
３４ リンク
４０ 駆動装置
４１ 基台
４４ 第１の部分
４５ 第２の部分
４８ 物体
４９ 物体
５０ 第１の支持部材
５１ 第２の支持部材
５２ 第３の支持部材
５３ 第４の支持部材
５４ 第１の支持部材
５５ 第２の支持部材
５６ 第３の支持部材
５７ 第４の支持部材
６０ 吸着パット
６１ 吸着パット
６２ 吸着パット
６３ 吸着パット
６４ 吸着パット
６５ チューブ
６６ チューブ
６７ チューブ
６８ チューブ
６９ チューブ
７０ 物体
８０ 入力部
８１ コマンド生成部
８２ 動作モード格納部
８３ 目標値生成部
８４ 駆動制御部
８５ 判定部
８６ ドライバ
８７ 信号処理部
８８ チューブ
９０ 駆動装置
９１ 圧力センサ
９２ 圧力センサ
９３ 流量センサ
９４ 流量センサ
９５ リンク
９６ 支持体
９７ 扁平チューブ
９８ 扁平チューブ

Claims (18)

1. 関節と、
   前記関節に接続された第１の支持部材と、
   前記関節に接続された第２の支持部材と、
   前記関節、前記第１の支持部材、および前記第２の支持部材に沿って設けられた、膨張または収縮可能な第１の弾性体と、
   第１の端部と前記第１の端部に対向する第２の端部を有し、前記第１の支持部材と前記第１の弾性体の間にあって、かつ前記第１の端部が前記関節と接続された支持体と、
   前記支持体と前記第１の支持部材の間に介挿され膨張または収縮可能な第２の弾性体と、
   を備える駆動装置。
2. 前記第１の弾性体および前記第２の弾性体のそれぞれには流路が設けられており、
   前記第１の弾性体および前記第２の弾性体のそれぞれに設けられ前記第１の弾性体および前記第２の弾性体のそれぞれの前記流路内の圧力を検知する第１のセンサと、
   前記第１の弾性体および前記第２の弾性体のそれぞれに設けられ前記第１の弾性体および前記第２の弾性体のそれぞれの前記流路内の流量を検知する第２のセンサと、
   前記関節に設けられ前記関節の角度を検知する第３のセンサと、
   をさらに備える請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第１の弾性体および前記第２の弾性体が膨張または収縮するように制御する制御部をさらに備える請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記第１の弾性体および前記第２の弾性体が膨張または収縮するように制御する制御部をさらに備える請求項２に記載の駆動装置。
5. 前記制御部は、前記第１の弾性体を収縮させた後に、前記第２の弾性体を膨張させる請求項３または請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記制御部は、前記第２の弾性体を収縮させた後に、前記第１の弾性体を膨張させる請求項３または請求項４に記載の駆動装置。
7. 前記制御部は前記第１のセンサと前記第２のセンサで検知した情報に基づいて、前記第１の弾性体および前記第２の弾性体を膨張または収縮させる請求項４に記載の駆動装置。
8. 第１の端部と前記第１の端部に対向する第２の端部を有する支持体と、
   前記第１の端部に接続された第１の関節と、
   前記第２の端部に接続された第２の関節と、
   前記第１の関節と前記第２の関節の間にあって、前記第１の関節と接続された第１の支持部材と、
   前記第１の支持部材とで前記第１の関節を挟むように前記第１の関節と接続された第２の支持部材と、
   前記第１の関節と前記第２の関節の間にあって、前記第２の関節と接続された第３の支持部材と、
   前記第３の支持部材とで前記第２の関節を挟むように前記第２の関節と接続された第４の支持部材と、
   前記第２の支持部材、前記第１の関節、前記支持体、前記第２の関節、前記第４の支持部材に沿って設けられ、膨張または収縮可能な第１の弾性体と、
   前記第１の支持部材と前記支持体の間に介挿され膨張または収縮可能な第２の弾性体と、
   前記第３の支持部材と前記支持体の間に介挿され膨張または収縮可能な第３の弾性体と、
   を備える駆動装置。
9. 前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体のそれぞれには流路が設けられており、
   前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体のそれぞれに設けられ前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体のそれぞれの前記流路内の圧力を検知する第１のセンサと、
   前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体のそれぞれに設けられ前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体のそれぞれの前記流路内の流量を検知する第２のセンサと、
   前記第１の関節および前記第２の関節にそれぞれ設けられ前記第１の関節および前記第２の関節のそれぞれの角度を検知する第３のセンサと、
   をさらに備える請求項８に記載の駆動装置。
10. 前記第２の弾性体は前記第３の弾性体と接続され、前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体を膨張または収縮させる制御部をさらに備える請求項８に記載の駆動装置。
11. 前記第２の弾性体は前記第３の弾性体と接続され、前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、および前記第３の弾性体を膨張または収縮させる制御部をさらに備える請求項９に記載の駆動装置。
12. 前記制御部は、前記第１の弾性体を収縮させた後に、前記第２の弾性体、前記第３の弾性体を順に膨張させる請求項１０または請求項１１に記載の駆動装置。
13. 前記制御部は、前記第１の弾性体を収縮させた後に、前記第３の弾性体、前記第２の弾性体を順に膨張させる請求項１０または請求項１１に記載の駆動装置。
14. 前記制御部は、前記第３の弾性体、前記第２の弾性体を順に収縮させた後に、前記第１の弾性体を膨張させる請求項１０または請求項１１に記載の駆動装置。
15. 前記制御部は、前記第２の弾性体、前記第３の弾性体を順に収縮させた後に、前記第１の弾性体を膨張させる請求項１０または請求項１１に記載の駆動装置。
16. 前記第１のセンサと前記第２のセンサで検知した情報に基づいて、前記制御部は前記第１の弾性体、前記第２の弾性体、または前記第３の弾性体を膨張または収縮させる請求項１１に記載の駆動装置。
17. 前記支持体の第３の弾性体が設けられた側の前記支持体に少なくとも１つの吸着部をさらに備える請求項８ないし請求項１６のいずれか１項に記載の駆動装置。
18. 第１の面を有する第１の支持体と、
    前記第１の支持体の前記第１の面と対向する第２の面を有する第２の支持体と、
    前記第１の支持体の前記第１の面と前記第２の支持体の前記第２の面を接続する接続部と、
    前記第１の支持体は第１の端部を有し、前記第１の支持体の前記第１の端部に接続された関節と、
    前記関節と前記接続部の間にあり、かつ前記第１の支持体と前記第２の支持体の間にあって、前記関節に接続された第１の支持部材と、
    前記第１の支持部材と前記第１の支持体の間に介挿された第１の弾性体と、
    前記第１の支持部材と前記第２の支持体の間に介挿された第２の弾性体と、
    前記第１の支持部材とで前記関節を挟むように前記関節と接続された第２の支持部材と、
    を備える駆動装置。

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