JP2019141957A - Robot hand and robot - Google Patents

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JP2019141957A
JP2019141957A JP2018028552A JP2018028552A JP2019141957A JP 2019141957 A JP2019141957 A JP 2019141957A JP 2018028552 A JP2018028552 A JP 2018028552A JP 2018028552 A JP2018028552 A JP 2018028552A JP 2019141957 A JP2019141957 A JP 2019141957A
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finger
gripper
unit
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小枝 周史
Shuji Koeda
周史 小枝
豊 荒川
Yutaka Arakawa
豊 荒川
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Abstract

To provide a robot hand that can stably grip an object to be gripped and a robot.SOLUTION: The robot hand comprises: a first gripper having a first finger part and a second finger part that can move in a first direction; a first driving part that makes the first finger part and the second finger part to approach and separate from each other; a second gripper, arranged side in parallel with the first gripper in a second direction crossing the first direction, which has a third finger part and a fourth finger part that can move in the first direction; a second driving part that makes the third finger part and the fourth finger part to approach and separate from each other; and a third driving part that makes the first gripper and the second gripper to approach and separate from each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ロボットハンドおよびロボットに関するものである。   The present invention relates to a robot hand and a robot.

従来から、特許文献1に記載されているロボットハンドが知られている。特許文献1に記載されているロボットハンドは、一体化された第1指部および第2指部と、一体化された第3指部および第4指部と、を有し、第1指部、第2指部と第3指部、第4指部とが接近・離間可能となっている。このようなロボットハンドでは、第1指部、第2指部と第3指部、第4指部とを接近させることで、対象物を把持することができ、第1指部、第2指部と第3指部、第4指部とを離間させることで、把持している対象物をリリースすることができる。   Conventionally, a robot hand described in Patent Document 1 is known. The robot hand described in Patent Document 1 includes an integrated first finger portion and a second finger portion, and an integrated third finger portion and a fourth finger portion, and the first finger portion The second finger part, the third finger part, and the fourth finger part can be approached and separated. In such a robot hand, the first finger part, the second finger part, the third finger part, and the fourth finger part can be brought close to each other to hold the object, and the first finger part, the second finger, By separating the part, the third finger part, and the fourth finger part, the object being held can be released.

特開2016−32865号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-32865

しかしながら、特許文献1のロボットハンドでは、第1指部および第2指部が一体化されているため、第1指部および第2指部を接近・離間させることができない。同様に、第3指部および第4指部が一体化されているため、第3指部および第4指部を接近・離間させることができない。そのため、把持対象物の形状によっては、4本の指部(第1〜第4指部)を十分に生かすことができず、4本の指部による把持が不十分となってしまうという課題があった。   However, in the robot hand of Patent Document 1, since the first finger part and the second finger part are integrated, the first finger part and the second finger part cannot be approached or separated. Similarly, since the 3rd finger part and the 4th finger part are integrated, the 3rd finger part and the 4th finger part cannot be approached and separated. Therefore, depending on the shape of the object to be grasped, there is a problem that the four fingers (first to fourth fingers) cannot be fully utilized, and gripping by the four fingers becomes insufficient. there were.

本発明の適用例に係るロボットハンドは、第1方向に移動可能な第1指部および第2指部を有する第1グリッパーと、
前記第1指部および前記第2指部を接近または離間させる第1駆動部と、
前記第1方向と交差する第2方向に前記第1グリッパーと並んで配置され、前記第1方向に移動可能な第3指部および第4指部を有する第2グリッパーと、
前記第3指部および前記第4指部を接近または離間させる第2駆動部と、
前記第1グリッパーと前記第2グリッパーとを接近または離間させる第3駆動部と、を有することを特徴とする。
A robot hand according to an application example of the present invention includes a first gripper having a first finger part and a second finger part movable in a first direction;
A first drive unit for approaching or separating the first finger unit and the second finger unit;
A second gripper that is arranged alongside the first gripper in a second direction intersecting the first direction and has a third finger part and a fourth finger part that are movable in the first direction;
A second drive unit for approaching or separating the third finger unit and the fourth finger unit;
And a third driving unit configured to approach or separate the first gripper and the second gripper.

本発明の第1実施形態に係るロボットハンドを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a robot hand according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すロボットハンドの平面図である。It is a top view of the robot hand shown in FIG. 図2中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示すロボットハンドの平面図である。It is a top view of the robot hand shown in FIG. 図1に示すロボットハンドが有する第1グリッパーの側面図である。It is a side view of the 1st gripper which the robot hand shown in Drawing 1 has. 図1に示すロボットハンドが有する第1グリッパーの側面図である。It is a side view of the 1st gripper which the robot hand shown in Drawing 1 has. 図5に示す第1グリッパーの横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the first gripper shown in FIG. 5. 図1に示すロボットハンドが有する第2グリッパーの側面図である。It is a side view of the 2nd gripper which the robot hand shown in Drawing 1 has. 図1に示すロボットハンドが有する第2グリッパーの側面図である。It is a side view of the 2nd gripper which the robot hand shown in Drawing 1 has. 図8に示す第2グリッパーの横断面図である。It is a cross-sectional view of the second gripper shown in FIG. 対象物を把持した状態のロボットハンドを示す平面図である。It is a top view which shows the robot hand of the state which hold | gripped the target object. 対象物を把持した状態のロボットハンドを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the robot hand of the state which hold | gripped the target object. 駆動部を構成する圧電モーターを示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the piezoelectric motor which comprises a drive part. 図13に示す圧電モーターの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the piezoelectric motor shown in FIG. 図13に示す圧電モーターが有する圧電アクチュエーターの平面図である。It is a top view of the piezoelectric actuator which the piezoelectric motor shown in FIG. 13 has. 図15に示す圧電アクチュエーターに印加する駆動電圧を示す図である。It is a figure which shows the drive voltage applied to the piezoelectric actuator shown in FIG. 図16に示す駆動電圧を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。It is a figure which shows the drive of a piezoelectric actuator when the drive voltage shown in FIG. 16 is applied. 図15に示す圧電アクチュエーターに印加する駆動電圧を示す図である。It is a figure which shows the drive voltage applied to the piezoelectric actuator shown in FIG. 図18に示す駆動電圧を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。It is a figure which shows the drive of a piezoelectric actuator when the drive voltage shown in FIG. 18 is applied. 図13に示す圧電モーターが有する圧電モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the piezoelectric module which the piezoelectric motor shown in FIG. 13 has. 本発明の第2実施形態に係るロボットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the robot which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明のロボットハンドおよびロボットを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a robot hand and a robot according to the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.

<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係るロボットハンドについて説明する。
<First Embodiment>
First, the robot hand according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットハンドを示す斜視図である。図2は、図1に示すロボットハンドの平面図である。図3は、図2中のA−A線断面図である。図4は、図1に示すロボットハンドの平面図である。図5および図6は、それぞれ、図1に示すロボットハンドが有する第1グリッパーの側面図である。図7は、図5に示す第1グリッパーの横断面図である。図8および図9は、それぞれ、図1に示すロボットハンドが有する第2グリッパーの側面図である。図10は、図8に示す第2グリッパーの横断面図である。図11は、対象物を把持した状態のロボットハンドを示す平面図である。図12は、対象物を把持した状態のロボットハンドを示す縦断面図である。図13は、駆動部を構成する圧電モーターを示す横断面図である。図14は、図13に示す圧電モーターの縦断面図である。図15は、図13に示す圧電モーターが有する圧電アクチュエーターの平面図である。図16は、図15に示す圧電アクチュエーターに印加する駆動電圧を示す図である。図17は、図16に示す駆動電圧を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図18は、図15に示す圧電アクチュエーターに印加する駆動電圧を示す図である。図19は、図18に示す駆動電圧を印加したときの圧電アクチュエーターの駆動を示す図である。図20は、図13に示す圧電モーターが有する圧電モジュールの斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a robot hand according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the robot hand shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a plan view of the robot hand shown in FIG. 5 and 6 are side views of the first gripper of the robot hand shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the first gripper shown in FIG. 8 and 9 are side views of the second gripper of the robot hand shown in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the second gripper shown in FIG. FIG. 11 is a plan view showing the robot hand in a state of gripping an object. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the robot hand in a state where the object is gripped. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a piezoelectric motor constituting the drive unit. 14 is a longitudinal sectional view of the piezoelectric motor shown in FIG. FIG. 15 is a plan view of a piezoelectric actuator included in the piezoelectric motor shown in FIG. FIG. 16 is a diagram showing a drive voltage applied to the piezoelectric actuator shown in FIG. FIG. 17 is a diagram illustrating driving of the piezoelectric actuator when the driving voltage illustrated in FIG. 16 is applied. FIG. 18 is a diagram showing a drive voltage applied to the piezoelectric actuator shown in FIG. FIG. 19 is a diagram showing driving of the piezoelectric actuator when the driving voltage shown in FIG. 18 is applied. FIG. 20 is a perspective view of a piezoelectric module included in the piezoelectric motor shown in FIG.

なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とも言う。また、各軸の矢印方向先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Z軸方向プラス側を「上」とも言い、Z軸方向マイナス側を「下」とも言う。   In the following, for convenience of explanation, the three axes orthogonal to each other are referred to as an X axis, a Y axis, and a Z axis, a direction parallel to the X axis is referred to as an “X axis direction”, and a direction parallel to the Y axis is referred to as a “Y axis direction. The direction parallel to the Z axis is also referred to as the “Z axis direction”. Further, the tip end side of each axis in the arrow direction is also referred to as “plus side”, and the opposite side is also referred to as “minus side”. Further, the Z axis direction plus side is also referred to as “upper”, and the Z axis direction minus side is also referred to as “lower”.

図1に示すロボットハンド1は、対象物Wを把持するハンドであり、ベース2(第3支持部)と、ベース2に支持された第1グリッパー3、第2グリッパー4および第3グリッパー5と、を有する。第1グリッパー3は、X軸方向に並び開閉可能な2本の指部31、32を有し、第2グリッパー4は、X軸方向に並び開閉可能な2本の指部41、42を有する。また、第1、第2グリッパー3、4は、Y軸方向に接近・離間が可能となっている。このようなロボットハンド1は、4本の指部31、32、41、42をそれぞれX軸方向およびY軸方向に移動可能であるため、指部31、32、41、42の相対的な位置関係を高い自由度で制御することができ、指部31、32、41、42によって対象物Wを安定した状態で把持することができる。特に、ロボットハンド1では、第3グリッパー5がZ軸方向に昇降する掌部51を有しており、4本の指部31、32、41、42と掌部51とによって対象物Wを挟持することができるため、対象物Wをより安定した状態で把持することができる。以下、このような構成のロボットハンド1について詳細に説明する。   A robot hand 1 shown in FIG. 1 is a hand that holds an object W, and includes a base 2 (third support portion), a first gripper 3, a second gripper 4, and a third gripper 5 supported by the base 2. Have. The first gripper 3 has two finger portions 31 and 32 that can be opened and closed in the X-axis direction, and the second gripper 4 has two finger portions 41 and 42 that can be opened and closed in the X-axis direction. . Further, the first and second grippers 3 and 4 can be approached and separated in the Y-axis direction. Since such a robot hand 1 can move the four finger portions 31, 32, 41, and 42 in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, the relative positions of the finger portions 31, 32, 41, and 42 are as follows. The relationship can be controlled with a high degree of freedom, and the object W can be gripped in a stable state by the finger portions 31, 32, 41, and 42. In particular, in the robot hand 1, the third gripper 5 has a palm portion 51 that moves up and down in the Z-axis direction, and the object W is sandwiched between the four finger portions 31, 32, 41, 42 and the palm portion 51. Therefore, the object W can be gripped in a more stable state. Hereinafter, the robot hand 1 having such a configuration will be described in detail.

図2に示すように、ベース2は、ロボットハンド1の中央部に位置し、第1グリッパー3、第2グリッパー4および第3グリッパー5を支持している。図3に示すように、ベース2は、Z軸方向に並んで配置された一対の支持部21、22と、支持部21、22の間にスペースSを形成するように支持部21、22を連結する複数の柱部20と、を有する。Z軸方向マイナス側に位置する支持部21は、例えば、ロボットハンド1を後述するロボット本体1100へ装着するための装着部として機能する。支持部21、22の間のスペースSには、第1、第2グリッパー3、4をY軸方向に接近・離間させる駆動部8(第3駆動部)と、掌部51をZ軸方向に昇降させる駆動部9(第4駆動部)と、が設けられている。また、駆動部8、9は、Z軸方向に重ねられた状態で支持部21に固定されている。このように、駆動部8、9をZ軸方向に重ねて配置することにより、駆動部8、9の設置スペースをより小さくすることができ、ロボットハンド1の小型化を図ることができる。   As shown in FIG. 2, the base 2 is located at the center of the robot hand 1 and supports the first gripper 3, the second gripper 4, and the third gripper 5. As shown in FIG. 3, the base 2 includes a pair of support portions 21 and 22 arranged side by side in the Z-axis direction, and the support portions 21 and 22 so as to form a space S between the support portions 21 and 22. And a plurality of column portions 20 to be connected. The support part 21 located on the minus side in the Z-axis direction functions as an attachment part for attaching the robot hand 1 to a robot body 1100 described later, for example. In the space S between the support portions 21 and 22, the drive unit 8 (third drive unit) that moves the first and second grippers 3 and 4 closer to and away from each other in the Y-axis direction, and the palm unit 51 in the Z-axis direction A drive unit 9 (fourth drive unit) that moves up and down is provided. Moreover, the drive parts 8 and 9 are being fixed to the support part 21 in the state piled up in the Z-axis direction. Thus, by arranging the drive units 8 and 9 so as to overlap in the Z-axis direction, the installation space of the drive units 8 and 9 can be further reduced, and the robot hand 1 can be downsized.

支持部22の上面221には、Y軸方向に延在する長手形状をなす一対のスライダー23、24が配置されている。スライダー23は、スライドガイド25を介して支持部22の上面221に設けられ、支持部22に対してY軸方向にスライド可能となっている。ベース2のY軸方向マイナス側には第1グリッパー3が配置され、第1グリッパー3がスライダー23の先端部(Y軸方向マイナス側の端部)に固定されている。一方、スライダー24は、スライドガイド26を介して支持部22の上面221に設けられ、支持部22に対してY軸方向にスライド可能となっている。ベース2のY軸方向プラス側には第2グリッパー4が配置されており、この第2グリッパー4がスライダー24の先端部(Y軸方向プラス側の端部)に固定されている。   A pair of sliders 23 and 24 having a longitudinal shape extending in the Y-axis direction are disposed on the upper surface 221 of the support portion 22. The slider 23 is provided on the upper surface 221 of the support portion 22 via the slide guide 25 and is slidable in the Y-axis direction with respect to the support portion 22. A first gripper 3 is disposed on the negative side of the base 2 in the Y-axis direction, and the first gripper 3 is fixed to the tip of the slider 23 (end on the negative side in the Y-axis direction). On the other hand, the slider 24 is provided on the upper surface 221 of the support portion 22 via the slide guide 26 and is slidable in the Y-axis direction with respect to the support portion 22. A second gripper 4 is disposed on the Y axis direction plus side of the base 2, and the second gripper 4 is fixed to a tip end portion (an end portion on the Y axis direction plus side) of the slider 24.

これらスライダー23、24は、X軸方向に並んで配置されている。そして、スライダー23のスライダー24と対向する面にはラックギア231が形成され、スライダー24のスライダー23と対向する面にはラックギア241が形成されている。さらに、スライダー23、24の間にはピニオンギア27が設けられており、このピニオンギア27がラックギア231、241と噛合している。そのため、ピニオンギア27が回転すると、スライダー23、24が互いにY軸方向の反対側に移動し、それに伴って、図2および図4に示すように、第1、第2グリッパー3、4同士が接近・離間する。このように、ラックギア231、241とピニオンギア27とを用いることにより、簡単な構成で、第1、第2グリッパー3、4を互いに接近・離間させることができる。   These sliders 23 and 24 are arranged side by side in the X-axis direction. A rack gear 231 is formed on the surface of the slider 23 facing the slider 24, and a rack gear 241 is formed on the surface of the slider 24 facing the slider 23. Further, a pinion gear 27 is provided between the sliders 23 and 24, and the pinion gear 27 meshes with the rack gears 231 and 241. Therefore, when the pinion gear 27 rotates, the sliders 23 and 24 move to the opposite sides in the Y-axis direction. As a result, as shown in FIGS. 2 and 4, the first and second grippers 3 and 4 Approach / separate. As described above, by using the rack gears 231 and 241 and the pinion gear 27, the first and second grippers 3 and 4 can be moved closer to and away from each other with a simple configuration.

なお、本実施形態では、ピニオンギア27の回転量に対するスライダー23、24の移動量が互いにほぼ等しい。これにより、第1、第2グリッパー3、4をバランスよくY軸方向に移動させることができる。ただし、これに限定されず、ピニオンギア27の回転量に対するスライダー23、24の移動量が互いに異なっていてもよい。すなわち、ピニオンギア27の回転に伴って、スライダー23、24の一方が他方と比べてY軸方向に大きく移動してもよい。   In the present embodiment, the movement amounts of the sliders 23 and 24 with respect to the rotation amount of the pinion gear 27 are substantially equal to each other. Thereby, the 1st, 2nd grippers 3 and 4 can be moved to the Y-axis direction with good balance. However, the movement amount of the sliders 23 and 24 relative to the rotation amount of the pinion gear 27 may be different from each other. That is, as the pinion gear 27 rotates, one of the sliders 23 and 24 may move more in the Y-axis direction than the other.

ピニオンギア27の回転駆動は、駆動部8により行われる。駆動部8は、圧電モーターであり、図3に示すように、モーター本体81と、モーター本体81の駆動により回転する回転軸82と、を有する。モーター本体81は、支持部21に固定されている。回転軸82は、Z軸方向に沿い、支持部22を貫通して支持部22の上面221側へ突出している。そして、回転軸82の先端部(支持部22から突出した部分)にピニオンギア27が固定されている。このような駆動部8によれば、簡単な構成で、ピニオンギア27を回転駆動させることができる。特に、本実施形態では、駆動部8として圧電モーターを用いているため、駆動部8の小型化および軽量化を図ることができる。   The rotational drive of the pinion gear 27 is performed by the drive unit 8. The drive unit 8 is a piezoelectric motor, and includes a motor body 81 and a rotating shaft 82 that rotates by driving the motor body 81 as shown in FIG. The motor main body 81 is fixed to the support portion 21. The rotation shaft 82 penetrates the support portion 22 along the Z-axis direction and protrudes toward the upper surface 221 side of the support portion 22. The pinion gear 27 is fixed to the tip end portion of the rotating shaft 82 (the portion protruding from the support portion 22). According to such a drive unit 8, the pinion gear 27 can be rotationally driven with a simple configuration. In particular, in the present embodiment, since a piezoelectric motor is used as the drive unit 8, the drive unit 8 can be reduced in size and weight.

駆動部8を支持部21に設けることにより、回転軸82にピニオンギア27を直接取り付けることができる。そのため、駆動部8の駆動力を効率的にピニオンギア27に伝達することができる。また、回転軸82にピニオンギア27を直接取り付けることができるため、駆動部8の駆動力をピニオンギア27に伝達するための駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト、ギア等)が不要となる。したがって、ロボットハンド1の小型化を図ることもできる。また、駆動部8を支持部21、22の間のスペースSに配置することにより、スペースSを有効活用することができ、ロボットハンド1の小型化を図ることができるし、支持部22の上面に設けられたスライダー23、24およびピニオンギア27の配置が邪魔されず、ロボットハンド1の設計の自由度が高くなる。   By providing the drive unit 8 on the support unit 21, the pinion gear 27 can be directly attached to the rotating shaft 82. Therefore, the driving force of the driving unit 8 can be efficiently transmitted to the pinion gear 27. Further, since the pinion gear 27 can be directly attached to the rotating shaft 82, a driving force transmission mechanism (for example, a pulley, a belt, a gear, etc.) for transmitting the driving force of the driving unit 8 to the pinion gear 27 becomes unnecessary. . Therefore, the robot hand 1 can be downsized. In addition, by arranging the drive unit 8 in the space S between the support units 21 and 22, the space S can be used effectively, the robot hand 1 can be downsized, and the upper surface of the support unit 22 can be reduced. The arrangement of the sliders 23 and 24 and the pinion gear 27 provided on the robot hand 1 is not obstructed, and the design freedom of the robot hand 1 is increased.

ただし、駆動部8の配置としては、特に限定されず、例えば、支持部21の下面や支持部22の上面221に配置されていてもよいし、支持部21、22以外の部分に配置されていてもよい。また、本実施形態では、回転軸82にピニオンギア27が直接取り付けられているが、これに限定されず、例えば、駆動部8とピニオンギア27の間に減速機や駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト等)を配置してもよい。   However, the arrangement of the drive unit 8 is not particularly limited. For example, the drive unit 8 may be arranged on the lower surface of the support unit 21 or the upper surface 221 of the support unit 22, or may be arranged on a portion other than the support units 21 and 22. May be. In the present embodiment, the pinion gear 27 is directly attached to the rotary shaft 82, but is not limited thereto. For example, a reduction gear or a driving force transmission mechanism (for example, between the drive unit 8 and the pinion gear 27) Pulleys, belts, etc.) may be arranged.

図2に示すように、第1グリッパー3は、ベース2のY軸方向マイナス側に配置されている。また、図5に示すように、第1グリッパー3は、スライダー23の先端部に固定された支持部33(第1支持部)と、支持部33にX軸方向にスライド可能に支持された指部31、32と、を有する。支持部33は、Y軸方向を厚さ方向とする板状をなし、例えば、ねじ止めによってスライダー23に固定されている。そして、支持部33の表面331側に指部31、32がX軸方向にスライド可能に支持されている。   As shown in FIG. 2, the first gripper 3 is disposed on the Y axis direction minus side of the base 2. Further, as shown in FIG. 5, the first gripper 3 includes a support portion 33 (first support portion) fixed to the tip portion of the slider 23 and a finger supported by the support portion 33 so as to be slidable in the X-axis direction. Parts 31 and 32. The support portion 33 has a plate shape whose thickness direction is the Y-axis direction, and is fixed to the slider 23 by, for example, screwing. And the finger parts 31 and 32 are supported by the surface 331 side of the support part 33 so that a slide to the X-axis direction is possible.

指部31は、スライドガイド34を介して支持部33に支持され、支持部33に対してX軸方向にスライド可能なスライダー311と、スライダー311に固定された指本体312と、を有する。同様に、指部32は、スライドガイド35を介して支持部33に支持され、支持部33に対してX軸方向にスライド可能なスライダー321と、スライダー321に固定された指本体322と、を有する。2本の指本体312、322は、X軸方向に並んで配置されている。   The finger unit 31 is supported by the support unit 33 via the slide guide 34, and includes a slider 311 that can slide in the X-axis direction with respect to the support unit 33, and a finger body 312 that is fixed to the slider 311. Similarly, the finger portion 32 includes a slider 321 that is supported by the support portion 33 via the slide guide 35 and is slidable in the X-axis direction with respect to the support portion 33, and a finger main body 322 fixed to the slider 321. Have. The two finger bodies 312 and 322 are arranged side by side in the X-axis direction.

スライダー311、321は、Z軸方向に並んで配置されている。そして、スライダー311のスライダー321と対向する面にはラックギア311aが形成され、スライダー321のスライダー311と対向する面にはラックギア321aが形成されている。さらに、スライダー311、321の間にはピニオンギア37が設けられ、このピニオンギア37がラックギア311a、321aと噛合している。そのため、ピニオンギア37が回転すると、スライダー311、321が互いにX軸方向の反対側に移動し、それに伴って、図5および図6に示すように、指本体312、322が接近・離間する。このように、ラックギア311a、321aとピニオンギア37とを用いた構成とすることで、簡単な構成で、指本体312、322を接近・離間させることができる。   The sliders 311 and 321 are arranged side by side in the Z-axis direction. A rack gear 311 a is formed on the surface of the slider 311 facing the slider 321, and a rack gear 321 a is formed on the surface of the slider 321 facing the slider 311. Further, a pinion gear 37 is provided between the sliders 311 and 321, and the pinion gear 37 meshes with the rack gears 311 a and 321 a. Therefore, when the pinion gear 37 rotates, the sliders 311 and 321 move to the opposite sides in the X-axis direction, and accordingly, the finger bodies 312 and 322 approach and separate as shown in FIGS. As described above, by using the rack gears 311a and 321a and the pinion gear 37, the finger bodies 312 and 322 can be approached and separated with a simple configuration.

なお、本実施形態では、ピニオンギア37の回転量に対するスライダー311、321の移動量が互いにほぼ等しい。これにより、指本体312、322をバランスよくX軸方向に移動させることができる。ただし、これに限定されず、ピニオンギア37の回転量に対するスライダー311、321の移動量が互いに異なっていてもよい。すなわち、ピニオンギア37の回転に伴って、スライダー311、321の一方が他方と比べてX軸方向に大きく移動してもよい。   In the present embodiment, the movement amounts of the sliders 311 and 321 with respect to the rotation amount of the pinion gear 37 are substantially equal to each other. Thereby, the finger bodies 312 and 322 can be moved in the X-axis direction with good balance. However, the movement amount of the sliders 311 and 321 with respect to the rotation amount of the pinion gear 37 may be different from each other. That is, as the pinion gear 37 rotates, one of the sliders 311 and 321 may move more in the X-axis direction than the other.

ピニオンギア37の回転駆動は、駆動部6(第1駆動部)により行われる。駆動部6は、圧電モーターであり、モーター本体61と、モーター本体61の駆動により回転する回転軸62と、を有する。図7に示すように、モーター本体61は、支持部33の裏面332側に固定されている。回転軸62は、Y軸方向に沿い、支持部33を貫通して支持部33の表面331側へ突出している。そして、回転軸62の先端部(支持部33から突出した部分)にピニオンギア37が固定されている。このような駆動部6によれば、簡単な構成で、ピニオンギア37を回転駆動させることができる。特に、本実施形態では、駆動部6として圧電モーターを用いているため、駆動部6の小型化および軽量化を図ることができる。   The rotation of the pinion gear 37 is performed by the drive unit 6 (first drive unit). The drive unit 6 is a piezoelectric motor, and includes a motor body 61 and a rotating shaft 62 that rotates by driving the motor body 61. As shown in FIG. 7, the motor main body 61 is fixed to the back surface 332 side of the support portion 33. The rotation shaft 62 extends along the Y-axis direction, penetrates the support portion 33, and protrudes toward the surface 331 side of the support portion 33. The pinion gear 37 is fixed to the tip end portion of the rotating shaft 62 (the portion protruding from the support portion 33). According to such a drive unit 6, the pinion gear 37 can be rotationally driven with a simple configuration. In particular, in this embodiment, since the piezoelectric motor is used as the drive unit 6, the drive unit 6 can be reduced in size and weight.

駆動部6を支持部33に設けることにより、回転軸62にピニオンギア37を直接取り付けることが容易となる。そのため、駆動部6の駆動力を効率的にピニオンギア37に伝達することができる。また、回転軸62にピニオンギア37を直接取り付けることができるため、駆動部6の駆動力をピニオンギア37に伝達するための駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト、ギア等)が不要となる。したがって、ロボットハンド1の小型化を図ることもできる。また、駆動部6を支持部33の裏面332側に設けることにより、ベース2と支持部33との間のスペースを有効活用することができ、ロボットハンド1の小型化を図ることができるし、支持部33の表面331側に設けられたスライダー311、321およびピニオンギア37の配置が邪魔されず、ロボットハンド1の設計の自由度が高くなる。   By providing the drive unit 6 on the support unit 33, it becomes easy to directly attach the pinion gear 37 to the rotation shaft 62. Therefore, the driving force of the driving unit 6 can be efficiently transmitted to the pinion gear 37. Further, since the pinion gear 37 can be directly attached to the rotary shaft 62, a driving force transmission mechanism (for example, a pulley, a belt, a gear, etc.) for transmitting the driving force of the driving unit 6 to the pinion gear 37 becomes unnecessary. . Therefore, the robot hand 1 can be downsized. Further, by providing the drive unit 6 on the back surface 332 side of the support unit 33, the space between the base 2 and the support unit 33 can be effectively utilized, and the robot hand 1 can be reduced in size. The arrangement of the sliders 311 and 321 and the pinion gear 37 provided on the surface 331 side of the support portion 33 is not obstructed, and the degree of freedom in designing the robot hand 1 is increased.

ただし、駆動部6の配置としては、特に限定されず、例えば、支持部33の表面331側に配置されていてもよいし、支持部33以外の部分に配置されていてもよい。また、本実施形態では、回転軸62にピニオンギア37が直接固定されているが、これに限定されず、例えば、駆動部6とピニオンギア37との間に減速機や駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト等)を配置してもよい。   However, the arrangement of the drive unit 6 is not particularly limited. For example, the drive unit 6 may be arranged on the surface 331 side of the support unit 33, or may be arranged in a portion other than the support unit 33. In the present embodiment, the pinion gear 37 is directly fixed to the rotary shaft 62, but the present invention is not limited to this. For example, a speed reducer or a driving force transmission mechanism (for example, between the drive unit 6 and the pinion gear 37). , Pulleys, belts, and the like).

図2に示すように、第2グリッパー4は、ベース2のY軸方向プラス側に配置されている。すなわち、第2グリッパー4は、ベース2を介して第1グリッパー3とY軸方向に対向して配置されている。このような第2グリッパー4は、第1グリッパー3と同様の構成である。   As shown in FIG. 2, the second gripper 4 is disposed on the Y axis direction plus side of the base 2. In other words, the second gripper 4 is disposed to face the first gripper 3 in the Y-axis direction via the base 2. Such a second gripper 4 has the same configuration as the first gripper 3.

図8に示すように、第2グリッパー4は、スライダー24に固定された支持部43(第2支持部)と、支持部43にX軸方向にスライド可能に支持された指部41、42と、を有する。支持部43は、Y軸方向を厚さ方向とする板状をなし、例えば、ねじ止めによってスライダー24の先端部に固定されている。そして、支持部43の表面431に指部41、42がX軸方向にスライド可能に支持されている。指部41は、スライドガイド44を介して支持部43に支持され、支持部43に対してX軸方向にスライド可能なスライダー411と、スライダー411に固定された指本体412と、を有する。同様に、指部42は、スライドガイド45を介して支持部43に支持され、支持部43に対してX軸方向にスライド可能なスライダー421と、スライダー421に固定された指本体422と、を有する。2本の指本体412、422は、X軸方向に並んで配置されている。   As shown in FIG. 8, the second gripper 4 includes a support portion 43 (second support portion) fixed to the slider 24, and finger portions 41 and 42 supported by the support portion 43 so as to be slidable in the X-axis direction. Have. The support portion 43 has a plate shape with the Y-axis direction as the thickness direction, and is fixed to the distal end portion of the slider 24 by, for example, screwing. The finger portions 41 and 42 are supported on the surface 431 of the support portion 43 so as to be slidable in the X-axis direction. The finger portion 41 is supported by the support portion 43 via the slide guide 44, and includes a slider 411 that can slide in the X-axis direction with respect to the support portion 43, and a finger body 412 that is fixed to the slider 411. Similarly, the finger part 42 is supported by the support part 43 via the slide guide 45, and includes a slider 421 that can slide in the X-axis direction with respect to the support part 43, and a finger body 422 that is fixed to the slider 421. Have. The two finger bodies 412 and 422 are arranged side by side in the X-axis direction.

スライダー411、421は、Z軸方向に並んで配置されている。そして、スライダー411のスライダー421と対向する面にはラックギア411aが形成され、スライダー421のスライダー411と対向する面にはラックギア421aが形成されている。さらに、スライダー411、421の間にはピニオンギア47が設けられ、このピニオンギア47がラックギア411a、421aと噛合している。そのため、ピニオンギア47が回転すると、スライダー411、421が互いにX軸方向の反対側に移動し、それに伴って、図8および図9に示すように、指本体412、422が接近・離間する。このように、ラックギア411a、421aとピニオンギア47とを用いた構成とすることで、簡単な構成で、指本体412、422を接近・離間させることができる。   The sliders 411 and 421 are arranged side by side in the Z-axis direction. A rack gear 411 a is formed on the surface of the slider 411 facing the slider 421, and a rack gear 421 a is formed on the surface of the slider 421 facing the slider 411. Further, a pinion gear 47 is provided between the sliders 411 and 421, and the pinion gear 47 is engaged with the rack gears 411a and 421a. Therefore, when the pinion gear 47 rotates, the sliders 411 and 421 move to the opposite sides in the X-axis direction, and accordingly, the finger bodies 412 and 422 approach and separate as shown in FIGS. As described above, by using the rack gears 411a and 421a and the pinion gear 47, the finger bodies 412 and 422 can be approached and separated with a simple configuration.

なお、本実施形態では、ピニオンギア47の回転量に対するスライダー411、421の移動量が互いにほぼ等しい。これにより、指本体412、422をバランスよくX軸方向に移動させることができる。ただし、これに限定されず、ピニオンギア47の回転量に対するスライダー411、421の移動量が互いに異なっていてもよい。すなわち、ピニオンギア47の回転に伴って、スライダー411、421の一方が他方と比べてX軸方向に大きく移動してもよい。   In the present embodiment, the movement amounts of the sliders 411 and 421 with respect to the rotation amount of the pinion gear 47 are substantially equal to each other. Thereby, the finger bodies 412 and 422 can be moved in the X-axis direction with good balance. However, the movement amount of the sliders 411 and 421 relative to the rotation amount of the pinion gear 47 may be different from each other. That is, as the pinion gear 47 rotates, one of the sliders 411 and 421 may move more in the X-axis direction than the other.

ピニオンギア47の回転駆動は、駆動部7(第2駆動部)によって行われる。駆動部7は、圧電モーターであり、モーター本体71と、モーター本体71の駆動により回転する回転軸72と、を有する。図10に示すように、モーター本体71は、支持部43の裏面432側に固定されている。回転軸72は、Y軸方向に沿い、支持部43を貫通して支持部43の表面431側へ突出している。そして、回転軸72の先端部(支持部43から突出した部分)にピニオンギア47が固定されている。このような駆動部7によれば、簡単な構成で、ピニオンギア47を回転駆動させることができる。特に、本実施形態では、駆動部7として圧電モーターを用いているため、駆動部7の小型化および軽量化を図ることができる。   The rotational drive of the pinion gear 47 is performed by the drive unit 7 (second drive unit). The drive unit 7 is a piezoelectric motor, and includes a motor main body 71 and a rotation shaft 72 that rotates by driving the motor main body 71. As shown in FIG. 10, the motor main body 71 is fixed to the back surface 432 side of the support portion 43. The rotating shaft 72 passes through the support portion 43 along the Y-axis direction and protrudes toward the surface 431 of the support portion 43. A pinion gear 47 is fixed to the tip end portion of the rotating shaft 72 (the portion protruding from the support portion 43). According to such a drive part 7, the pinion gear 47 can be rotationally driven with a simple configuration. In particular, in this embodiment, since a piezoelectric motor is used as the drive unit 7, the drive unit 7 can be reduced in size and weight.

前述したように、駆動部7は、支持部43に設けられている。このように、駆動部7を支持部43に設けることにより、回転軸72にピニオンギア47を直接取り付けることが容易となる。そのため、駆動部7の駆動力を効率的にピニオンギア47に伝達することができる。また、回転軸72にピニオンギア47を直接取り付けることができるため、駆動部7の駆動力をピニオンギア47に伝達するための駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト、ギア等)が不要となる。したがって、ロボットハンド1の小型化を図ることもできる。また、駆動部7を支持部43の裏面432側に設けることにより、ベース2と支持部43との間のスペースを有効活用することができ、ロボットハンド1の小型化を図ることができるし、支持部43の表面431側に設けられたスライダー411、421およびピニオンギア47の配置が邪魔されず、ロボットハンド1の設計の自由度を高くすることができる。   As described above, the drive unit 7 is provided on the support unit 43. Thus, by providing the drive unit 7 on the support unit 43, it becomes easy to directly attach the pinion gear 47 to the rotating shaft 72. Therefore, the driving force of the driving unit 7 can be efficiently transmitted to the pinion gear 47. Further, since the pinion gear 47 can be directly attached to the rotating shaft 72, a driving force transmission mechanism (for example, a pulley, a belt, a gear, etc.) for transmitting the driving force of the driving unit 7 to the pinion gear 47 becomes unnecessary. . Therefore, the robot hand 1 can be downsized. Further, by providing the drive unit 7 on the back surface 432 side of the support unit 43, the space between the base 2 and the support unit 43 can be effectively utilized, and the robot hand 1 can be reduced in size. The arrangement of the sliders 411 and 421 and the pinion gear 47 provided on the surface 431 side of the support portion 43 is not obstructed, and the degree of freedom in designing the robot hand 1 can be increased.

ただし、駆動部7の配置としては、特に限定されず、例えば、支持部43の表面431側に配置されていてもよいし、支持部43以外の部分に配置されていてもよい。また、本実施形態では、回転軸72にピニオンギア47が直接固定されているが、これに限定されず、例えば、駆動部7とピニオンギア47との間に減速機や駆動力伝達機構(例えば、プーリー、ベルト等)を配置してもよい。   However, the arrangement of the drive unit 7 is not particularly limited. For example, the drive unit 7 may be arranged on the surface 431 side of the support unit 43 or may be arranged in a portion other than the support unit 43. In the present embodiment, the pinion gear 47 is directly fixed to the rotating shaft 72, but the present invention is not limited to this. For example, a speed reducer or a driving force transmission mechanism (for example, between the drive unit 7 and the pinion gear 47). , Pulleys, belts, and the like).

図2に示すように、第1、第2グリッパー3、4が有する4本の指本体312、322、412、422は、指本体312、322がX軸方向に並んで配置され、指本体412、422がX軸方向に並んで配置され、指本体312、422がY軸方向に並んで配置され、指本体322、412がY軸方向に並んで配置されている。また、4本の指本体312、322、412、422は、それぞれ、ロボットハンド1の中心軸Hに向かって傾斜し、指本体312、322の離間距離D1、指本体412、422の離間距離D2、指本体312、422の離間距離D3および指本体322、412の離間距離D4がそれぞれ基端側(Z軸方向マイナス側)から先端側(Z軸方向プラス側)に向けて漸減している。   As shown in FIG. 2, the four finger bodies 312, 322, 412, and 422 included in the first and second grippers 3 and 4 are arranged such that the finger bodies 312 and 322 are aligned in the X-axis direction. 422 are arranged side by side in the X axis direction, the finger main bodies 312 and 422 are arranged side by side in the Y axis direction, and the finger main bodies 322 and 412 are arranged side by side in the Y axis direction. The four finger bodies 312, 322, 412, 422 are inclined toward the central axis H of the robot hand 1, and the separation distance D 1 between the finger bodies 312, 322 and the separation distance D 2 between the finger bodies 412, 422. The separation distance D3 of the finger bodies 312 and 422 and the separation distance D4 of the finger bodies 322 and 412 are gradually decreased from the proximal end side (Z-axis direction minus side) toward the distal end side (Z-axis direction plus side).

また、4本の指本体312、322、412、422を閉じた状態では、指本体312、322、412、422の先端部同士が接触するようになっている。指本体312の先端部には指本体322と接触する接触面312aと指本体422と接触する接触面312bとが設けられている。また、指本体322の先端部には指本体312(接触面312a)と接触する接触面322aと指本体412と接触する接触面322bとが設けられている。また、指本体422の先端部には指本体312(接触面312b)と接触する接触面422aと指本体412と接触する接触面422bとが設けられている。また、指本体412の先端部には指本体322(接触面322b)と接触する接触面412aと指本体422(接触面422b)と接触する接触面412bとが設けられている。このように、4本の指本体312、322、412、422を閉じた状態で、指本体312、322、412、422の先端部同士が接触することにより、対象物Wが小さくても、安定して把持することができる。   When the four finger bodies 312, 322, 412, 422 are closed, the tips of the finger bodies 312, 322, 412, 422 are in contact with each other. A contact surface 312 a that contacts the finger body 322 and a contact surface 312 b that contacts the finger body 422 are provided at the tip of the finger body 312. In addition, a contact surface 322 a that contacts the finger body 312 (contact surface 312 a) and a contact surface 322 b that contacts the finger body 412 are provided at the tip of the finger body 322. Further, a contact surface 422a that contacts the finger main body 312 (contact surface 312b) and a contact surface 422b that contacts the finger main body 412 are provided at the tip of the finger main body 422. Further, a contact surface 412a that comes into contact with the finger body 322 (contact surface 322b) and a contact surface 412b that comes into contact with the finger body 422 (contact surface 422b) are provided at the distal end of the finger body 412. As described above, the tips of the finger bodies 312, 322, 412, and 422 are in contact with each other with the four finger bodies 312, 322, 412, 422 closed, and thus stable even if the object W is small. And can be gripped.

図3に示すように、第3グリッパー5は、ベース2に対してZ軸方向に移動可能(昇降可能)な掌部51と、一対のボールねじ52、53と、を有する。ボールねじ52、53は、ナット522、532と、ナット522、532に螺合し、ナット522、532の回転によってZ軸方向に移動するねじ軸521、531と、を有する。ねじ軸521、531の上端部に掌部51が固定されている。このような構成によれば、ナット522、532を回転させると、ねじ軸521、531がZ軸方向に移動し、それに伴って、掌部51がZ軸方向に移動する。   As shown in FIG. 3, the third gripper 5 includes a palm 51 that can move (movable up and down) in the Z-axis direction with respect to the base 2, and a pair of ball screws 52 and 53. The ball screws 52 and 53 include nuts 522 and 532 and screw shafts 521 and 531 that are screwed into the nuts 522 and 532 and move in the Z-axis direction by the rotation of the nuts 522 and 532. The palm 51 is fixed to the upper ends of the screw shafts 521 and 531. According to such a configuration, when the nuts 522 and 532 are rotated, the screw shafts 521 and 531 move in the Z-axis direction, and accordingly, the palm portion 51 moves in the Z-axis direction.

ここで、ロボットハンド1では、2つのボールねじ52、53によって掌部51を支持しているため、掌部51を安定して支持することができる。特に、2つのボールねじ52、53が、中心軸Hに対して互いに反対側に位置し、掌部51のX軸方向の両端部を支持しているため、掌部51をより安定して支持することができる。また、ボールねじ52、53をこのような配置とすることにより、ボールねじ52、53を中心軸H(駆動部8の回転軸82)からずらして配置することができる。そのため、駆動部8の配置が邪魔されない。ただし、これに限定されず、例えば、ボールねじの数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、掌部51をZ軸方向に移動させる機構としては、ボールねじに限定されない。   Here, in the robot hand 1, since the palm part 51 is supported by the two ball screws 52 and 53, the palm part 51 can be stably supported. In particular, since the two ball screws 52 and 53 are located on opposite sides of the central axis H and support both ends of the palm 51 in the X-axis direction, the palm 51 is supported more stably. can do. Further, by arranging the ball screws 52 and 53 in this way, the ball screws 52 and 53 can be arranged so as to be shifted from the central axis H (the rotation shaft 82 of the drive unit 8). Therefore, the arrangement of the drive unit 8 is not disturbed. However, it is not limited to this, For example, the number of ball screws may be one and may be three or more. The mechanism for moving the palm 51 in the Z-axis direction is not limited to a ball screw.

ナット522、532の回転駆動は、駆動部9(第4駆動部)によって行われる。駆動部9は、圧電モーターであり、モーター本体91と、モーター本体91の駆動により回転する回転軸92と、を有する。モーター本体91は、回転軸92がZ軸方向に沿うようにして支持部21に固定されている。そして、回転軸92にはプーリー93、94が設けられ、ナット522にはプーリー95が設けられ、ナット532にはプーリー96が設けられている。さらに、プーリー93、95は、ベルト97で接続されており、プーリー94、96は、ベルト98で接続されている。これらプーリー93、94、95、96およびベルト97、98は、駆動部9の駆動力をナット522、532に伝達するための駆動力伝達機構を構成している。そのため、回転軸92が回転すると、ナット522、532が回転し、それに伴って、掌部51がZ軸方向に移動(昇降)する。このような駆動部9によれば、簡単な構成で、掌部51をZ軸方向に移動させることができる。特に、本実施形態では、駆動部9として圧電モーターを用いているため、駆動部9の小型化および軽量化を図ることができる。   The nuts 522 and 532 are rotationally driven by the drive unit 9 (fourth drive unit). The drive unit 9 is a piezoelectric motor, and includes a motor main body 91 and a rotating shaft 92 that rotates by driving the motor main body 91. The motor body 91 is fixed to the support portion 21 such that the rotation shaft 92 is along the Z-axis direction. The rotating shaft 92 is provided with pulleys 93 and 94, the nut 522 is provided with a pulley 95, and the nut 532 is provided with a pulley 96. Furthermore, the pulleys 93 and 95 are connected by a belt 97, and the pulleys 94 and 96 are connected by a belt 98. The pulleys 93, 94, 95, 96 and the belts 97, 98 constitute a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force of the driving unit 9 to the nuts 522, 532. Therefore, when the rotating shaft 92 rotates, the nuts 522 and 532 rotate, and accordingly, the palm 51 moves (lifts) in the Z-axis direction. According to such a drive unit 9, the palm 51 can be moved in the Z-axis direction with a simple configuration. In particular, in this embodiment, since the piezoelectric motor is used as the drive unit 9, the drive unit 9 can be reduced in size and weight.

以上、ロボットハンド1の全体構成について説明した。このようなロボットハンド1によれば、4本の指部31、32、41、42をそれぞれX軸方向およびY軸方向に移動させることができるため、指部31、32、41、42の相対的な位置関係を高い自由度で制御することができ、指部31、32、41、42によって対象物Wを安定した状態で把持することができる。   The overall configuration of the robot hand 1 has been described above. According to such a robot hand 1, the four fingers 31, 32, 41, 42 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. The positional relationship can be controlled with a high degree of freedom, and the object W can be gripped in a stable state by the finger portions 31, 32, 41, and 42.

図11に示すように、幅の太い部分W1と部分W1よりも幅の細い部分W2とを有する対象物Wを把持する場合を代表して説明すると、第2グリッパー4の指本体412、422の離間距離D2を部分W1を把持できる距離に合わせ、第1グリッパー3の指本体312、322の離間距離D1を部分W2を把持できる距離に合わせ、さらに、第1グリッパー3(指本体312、322)と第2グリッパー(指本体412、422)との離間距離D5を対象物Wの長さに合わせることにより、4本の指本体312、322、412、422をそれぞれ対象物Wに当接させることができ、4本の指本体312、322、412、422によって、対象物Wをバランスよく把持することができる。   As shown in FIG. 11, the case where the object W having the thick part W1 and the part W2 narrower than the part W1 is gripped will be described as a representative example. The finger bodies 412 and 422 of the second gripper 4 The separation distance D2 is adjusted to the distance that can grip the portion W1, the separation distance D1 of the finger bodies 312 and 322 of the first gripper 3 is adjusted to the distance that can hold the portion W2, and the first gripper 3 (finger bodies 312 and 322) The four finger bodies 312, 322, 412, and 422 are brought into contact with the object W by adjusting the distance D 5 between the second gripper (the finger bodies 412 and 422) and the length of the object W, respectively. The object W can be gripped with good balance by the four finger bodies 312, 322, 412, 422.

さらには、図12に示すように、4本の指本体312、322、412、422で対象物Wを把持した後、掌部51をZ軸方向プラス側(対象物W側)に移動させて対象物Wに当接させることにより、4本の指本体312、322、412、422と掌部51とによって対象物Wを挟持することができる。そのため、対象物Wをさらに安定した状態で把持することができる。また、種々の大きさや形状の対象物Wを十分な把持力で把持することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 12, after gripping the object W with the four finger bodies 312, 322, 412, and 422, the palm 51 is moved to the Z axis direction plus side (object W side). By contacting the object W, the object W can be held by the four finger bodies 312, 322, 412, 422 and the palm 51. Therefore, the object W can be gripped in a more stable state. In addition, the object W having various sizes and shapes can be gripped with a sufficient gripping force.

なお、上述の説明では、4本の指本体312、322、412、422で対象物Wを把持してから掌部51を対象物Wに当接させているが、これに限定されず、掌部51を対象物Wに当接させてから4本の指本体312、322、412、422で対象物Wを把持してもよいし、掌部51を対象物Wに当接させる動作と4本の指本体312、322、412、422で対象物Wを把持する動作とを同時に行ってもよい。   In the above description, the palm 51 is brought into contact with the object W after the object W is gripped by the four finger bodies 312, 322, 412, and 422. However, the present invention is not limited to this. After the part 51 is brought into contact with the object W, the object W may be gripped by the four finger bodies 312, 322, 412, 422, and the operation of bringing the palm part 51 into contact with the object W and 4 The operation of gripping the object W with the finger bodies 312, 322, 412, 422 may be performed simultaneously.

次に、駆動部6、7、8、9について簡単に説明する。なお、駆動部6、7、8、9は、それぞれ、圧電モーターであり、互いに同様の構成であるため、以下では、駆動部6について代表して説明し、その他の駆動部7、8、9については、その説明を省略する。   Next, the drive units 6, 7, 8, and 9 will be briefly described. The drive units 6, 7, 8, and 9 are piezoelectric motors and have the same configuration as each other. Therefore, the drive unit 6 will be described below as a representative, and the other drive units 7, 8, 9 The description of is omitted.

駆動部6は、図13に示すように、モーター本体61と、回転軸62と、を有する。また、モーター本体61は、ベース63と、ベース63に対して中心軸Oまわりに回転可能なローター64と、ローター64に設けられた被駆動部材65と、ベース63に固定された複数の圧電モジュール66と、を有する。被駆動部材65は、円環状をなし、ローター64の主面に中心軸Oと同心的に配置されている。また、ローター64には、中心軸Oに沿った回転軸62が固定されている。   As shown in FIG. 13, the drive unit 6 includes a motor main body 61 and a rotation shaft 62. The motor body 61 includes a base 63, a rotor 64 that can rotate around the central axis O with respect to the base 63, a driven member 65 provided on the rotor 64, and a plurality of piezoelectric modules fixed to the base 63. 66. The driven member 65 has an annular shape and is disposed concentrically with the central axis O on the main surface of the rotor 64. A rotating shaft 62 along the central axis O is fixed to the rotor 64.

各圧電モジュール66は、ベース63の内部空間631に収納された状態で、ベース63に固定されている。図14に示すように、ベース63に固定された状態では、各圧電モジュール66は、被駆動部材65に向けて付勢されており、適当な摩擦力を持って被駆動部材65に当接している。各圧電モジュール66を停止させると、被駆動部材65との間に生じる摩擦力によってローター64がベース63に保持され、ベース63に対するローター64の移動が抑制される。そのため、駆動部6の駆動が停止しているときは、指部31、32の相対的な位置関係が維持される。したがって、例えば、対象物Wを保持している状態であれば、その状態をより確実に維持することができる。反対に、各圧電モジュール66を駆動させると、各圧電モジュール66の駆動力が被駆動部材65に伝わり、ローター64がベース63に対して中心軸O回りに回動する。したがって、各圧電モジュール66を駆動することにより、指部31、32を開閉することができる。   Each piezoelectric module 66 is fixed to the base 63 while being housed in the internal space 631 of the base 63. As shown in FIG. 14, in a state of being fixed to the base 63, each piezoelectric module 66 is urged toward the driven member 65 and abuts against the driven member 65 with an appropriate frictional force. Yes. When each piezoelectric module 66 is stopped, the rotor 64 is held by the base 63 by the frictional force generated between the driven module 65 and the movement of the rotor 64 relative to the base 63 is suppressed. Therefore, when the drive of the drive part 6 has stopped, the relative positional relationship of the finger parts 31 and 32 is maintained. Therefore, for example, if the object W is being held, the state can be more reliably maintained. On the contrary, when each piezoelectric module 66 is driven, the driving force of each piezoelectric module 66 is transmitted to the driven member 65, and the rotor 64 rotates about the central axis O with respect to the base 63. Therefore, the finger parts 31 and 32 can be opened and closed by driving each piezoelectric module 66.

各圧電モジュール66は、積層された複数の圧電アクチュエーター67と、圧電アクチュエーター67を被駆動部材65に向けて付勢する付勢部68と、を有する。図15に示すように、圧電アクチュエーター67は、振動部671と、振動部671を支持する支持部672と、振動部671と支持部672とを接続する一対の接続部673と、振動部671の先端部に設けられ、被駆動部材65に振動部671の駆動力を伝達する伝達部674と、を有する。   Each piezoelectric module 66 includes a plurality of stacked piezoelectric actuators 67 and a biasing portion 68 that biases the piezoelectric actuator 67 toward the driven member 65. As illustrated in FIG. 15, the piezoelectric actuator 67 includes a vibration unit 671, a support unit 672 that supports the vibration unit 671, a pair of connection units 673 that connect the vibration unit 671 and the support unit 672, and the vibration unit 671. And a transmission portion 674 that is provided at the distal end portion and transmits the driving force of the vibration portion 671 to the driven member 65.

また、振動部671には5つの圧電素子671a、671b、671c、671d、671eが設けられている。圧電素子671cは、振動部671の幅方向の中央部において、振動部671の長手方向に沿って配置されている。この圧電素子671cに対して振動部671の幅方向の一方側には圧電素子671a、671bが振動部671の長手方向に沿って配置され、他方側には圧電素子671d、671eが振動部671の長手方向に沿って配置されている。これら各圧電素子671a、671b、671c、671d、671eは、電圧の印加によって振動部671の長手方向に伸縮する。   The vibrating portion 671 is provided with five piezoelectric elements 671a, 671b, 671c, 671d, and 671e. The piezoelectric element 671c is disposed along the longitudinal direction of the vibration part 671 at the center in the width direction of the vibration part 671. Piezoelectric elements 671a and 671b are arranged along the longitudinal direction of the vibration part 671 on one side in the width direction of the vibration part 671 with respect to the piezoelectric element 671c, and piezoelectric elements 671d and 671e are arranged on the other side of the vibration part 671. Arranged along the longitudinal direction. Each of these piezoelectric elements 671a, 671b, 671c, 671d, 671e expands and contracts in the longitudinal direction of the vibration part 671 by applying a voltage.

このような圧電アクチュエーター67では、例えば、図16に示す電圧V1を圧電素子671a、671eに印加し、電圧V2を圧電素子671cに印加し、電圧V3を圧電素子671b、671dに印加すると、振動部671が長手方向に伸縮すると共に幅方向に屈曲してS字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部674が図17に示すように図中反時計回りに楕円運動する。反対に、図18中の電圧V1’を圧電素子671a、671eに印加し、電圧V2’を圧電素子671cに印加し、電圧V3’を圧電素子671b、671dに印加すると、振動部671が長手方向に伸縮すると共に幅方向に屈曲してS字状に屈曲振動し、これに伴って、伝達部674が図19に示すように図中時計回りに楕円運動する。このような伝達部674の楕円運動が被駆動部材65に伝わることで、ローター64がベース63に対して順回転/逆回転する。   In such a piezoelectric actuator 67, for example, when the voltage V1 shown in FIG. 16 is applied to the piezoelectric elements 671a and 671e, the voltage V2 is applied to the piezoelectric elements 671c, and the voltage V3 is applied to the piezoelectric elements 671b and 671d, As 671 expands and contracts in the longitudinal direction and bends in the width direction and bends and vibrates in an S shape, the transmission portion 674 moves elliptically counterclockwise in the drawing as shown in FIG. Conversely, when the voltage V1 ′ in FIG. 18 is applied to the piezoelectric elements 671a and 671e, the voltage V2 ′ is applied to the piezoelectric elements 671c, and the voltage V3 ′ is applied to the piezoelectric elements 671b and 671d, the vibrating portion 671 is moved in the longitudinal direction. In addition to expanding and contracting in the width direction, it bends in the width direction and bends and vibrates in an S-shape. As a result, the transmitting portion 674 moves elliptically in the clockwise direction in FIG. As the elliptical motion of the transmission portion 674 is transmitted to the driven member 65, the rotor 64 rotates forward / reversely with respect to the base 63.

このような圧電アクチュエーター67には付勢部68が取り付けられており、この付勢部68を介して圧電アクチュエーター67がベース63に固定されている。付勢部68は、圧電アクチュエーター67を被駆動部材65に向けて付勢する機能を有し、図20に示すように、圧電アクチュエーター67を挟持する一対の基板680を有する。一対の基板680は、それぞれ、基部681と、固定部682と、基部681と固定部682とを接続するばね部683と、を有する。そして、接着剤等を介して基部681に圧電アクチュエーター67の支持部672が固定されている。また、固定部682は、ベース63に固定される部分であり、ベース63に固定するための貫通孔682aが2つ設けられている。   A biasing portion 68 is attached to such a piezoelectric actuator 67, and the piezoelectric actuator 67 is fixed to the base 63 via the biasing portion 68. The urging unit 68 has a function of urging the piezoelectric actuator 67 toward the driven member 65, and includes a pair of substrates 680 that sandwich the piezoelectric actuator 67 as shown in FIG. Each of the pair of substrates 680 includes a base portion 681, a fixing portion 682, and a spring portion 683 that connects the base portion 681 and the fixing portion 682. And the support part 672 of the piezoelectric actuator 67 is being fixed to the base 681 via the adhesive agent. The fixing portion 682 is a portion fixed to the base 63, and two through holes 682 a for fixing to the base 63 are provided.

以上、駆動部6について説明したが、駆動部6の構成としては、圧電素子の伸縮を利用したものであれば、特に限定されない。例えば、上述した構成では、5つの圧電モジュール66を有しているが、圧電モジュール66の数としては、特に限定されず、4つ以下であってもよいし、6つ以上であってもよい。また、上述した構成では、各圧電モジュール66が積層された4つの圧電アクチュエーター67を有しているが、圧電アクチュエーター67の数としては、特に限定されず、3つ以下であってもよいし、5つ以上であってもよい。   Although the drive unit 6 has been described above, the configuration of the drive unit 6 is not particularly limited as long as it uses expansion and contraction of a piezoelectric element. For example, in the configuration described above, five piezoelectric modules 66 are provided, but the number of piezoelectric modules 66 is not particularly limited, and may be four or less, or may be six or more. . In the above-described configuration, each piezoelectric module 66 includes four piezoelectric actuators 67 stacked. However, the number of piezoelectric actuators 67 is not particularly limited, and may be three or less. There may be five or more.

以上、ロボットハンド1について説明した。このようなロボットハンド1は、前述したように、X軸方向(第1方向)に移動可能な指部31(第1指部)および指部32(第2指部)を有する第1グリッパー3と、指部31および指部32を接近または離間させる駆動部6(第1駆動部)と、X軸方向と交差するY軸方向(第2方向)に第1グリッパー3と並んで配置され、X軸方向に移動可能な指部41(第3指部)および指部42(第4指部)を有する第2グリッパー4と、指部41および指部42を接近または離間させる駆動部7(第2駆動部)と、第1グリッパー3と第2グリッパー4とを接近または離間させる駆動部8(第3駆動部)と、を有する。このような構成によれば、第1グリッパー3の指部31、32の間隔と、第2グリッパー4の指部41、42の間隔と、をそれぞれ独立して制御することができる。つまり、4本の指部31、32、41、42をそれぞれX軸方向およびY軸方向に移動可能であるため、指部31、32、41、42の相対的な位置関係を高い自由度で制御することができる。そのため、指部31、32、41、42によって種々の大きさや形状の対象物Wを十分な把持力で安定した状態で把持することができる。   The robot hand 1 has been described above. As described above, the robot hand 1 includes the first gripper 3 having the finger part 31 (first finger part) and the finger part 32 (second finger part) movable in the X-axis direction (first direction). And a drive unit 6 (first drive unit) for approaching or separating the finger unit 31 and the finger unit 32, and a first gripper 3 arranged in the Y-axis direction (second direction) intersecting the X-axis direction, A second gripper 4 having a finger part 41 (third finger part) and a finger part 42 (fourth finger part) movable in the X-axis direction, and a drive part 7 (approaching or separating the finger part 41 and finger part 42) 2nd drive part) and the drive part 8 (3rd drive part) which makes the 1st gripper 3 and the 2nd gripper 4 approach or space apart. According to such a structure, the space | interval of the finger parts 31 and 32 of the 1st gripper 3 and the space | interval of the finger parts 41 and 42 of the 2nd gripper 4 can each be controlled independently. That is, since the four finger portions 31, 32, 41, and 42 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, the relative positional relationship between the finger portions 31, 32, 41, and 42 is highly flexible. Can be controlled. Therefore, the objects W of various sizes and shapes can be gripped with sufficient gripping force by the finger portions 31, 32, 41, and 42 in a stable state.

また、前述したように、第1グリッパー3は、指部31および指部32をX軸方向に移動可能に支持する支持部33(第1支持部)を有し、駆動部6は、支持部33に設けられている。また、第2グリッパー4は、指部41および指部42をX軸方向に移動可能に支持する支持部43(第2支持部)を有し、駆動部7は、支持部43に設けられている。このように、駆動部6を支持部33に設けることにより、駆動部6を指部31、32の近くに配置することができ、駆動部6の駆動力を効率的に指部31、32に伝達することができる。同様に、駆動部7を支持部43に設けることにより、駆動部7を指部41、42の近くに配置することができ、駆動部7の駆動力を効率的に指部41、42に伝達することができる。   In addition, as described above, the first gripper 3 includes the support portion 33 (first support portion) that supports the finger portion 31 and the finger portion 32 so as to be movable in the X-axis direction. 33. The second gripper 4 has a support portion 43 (second support portion) that supports the finger portion 41 and the finger portion 42 so as to be movable in the X-axis direction, and the drive portion 7 is provided on the support portion 43. Yes. Thus, by providing the drive unit 6 on the support unit 33, the drive unit 6 can be disposed near the finger units 31 and 32, and the driving force of the drive unit 6 is efficiently applied to the finger units 31 and 32. Can communicate. Similarly, by providing the drive unit 7 on the support unit 43, the drive unit 7 can be disposed near the finger units 41 and 42, and the driving force of the drive unit 7 is efficiently transmitted to the finger units 41 and 42. can do.

また、前述したように、支持部33および支持部43は、Y軸方向に並んで配置されており、駆動部6は、支持部33の支持部43側(裏面332側)に設けられており、駆動部7は、支持部43の支持部33側(裏面432側)に設けられている。支持部33の裏面332側のスペースを、駆動部6を配置するためのスペースとして有効活用することができ、支持部43の裏面432側のスペースを、駆動部7を配置するためのスペースとして有効活用することができる。そのため、ロボットハンド1の小型化を図ることができる。   Further, as described above, the support portion 33 and the support portion 43 are arranged side by side in the Y-axis direction, and the drive portion 6 is provided on the support portion 43 side (back surface 332 side) of the support portion 33. The drive unit 7 is provided on the support unit 33 side (back surface 432 side) of the support unit 43. The space on the back surface 332 side of the support portion 33 can be effectively used as a space for disposing the drive portion 6, and the space on the back surface 432 side of the support portion 43 is effective as a space for disposing the drive portion 7. Can be used. Therefore, the robot hand 1 can be downsized.

また、前述したように、第1グリッパー3は、駆動部6の駆動により回転するピニオンギア37(第1ピニオンギア)と、指部31に設けられ、ピニオンギア37と噛合しているラックギア311a(第1ラックギア)と、指部32に設けられ、ピニオンギア37と噛合しているラックギア321a(第2ラックギア)と、を有する。これにより、ピニオンギア37を回転させることにより、指部31、32を接近・離間させることができ、指部31、32を接近・離間させる機構が簡単なものとなる。同様に、第2グリッパー4は、駆動部7の駆動により回転するピニオンギア47(第2ピニオンギア)と、指部41に設けられ、ピニオンギア47と噛合しているラックギア411a(第3ラックギア)と、指部42に設けられ、ピニオンギア47と噛合しているラックギア421a(第4ラックギア)と、を有する。これにより、ピニオンギア47を回転させることにより、指部41、42を接近・離間させることができ、指部41、42を接近・離間させる機構が簡単なものとなる。   Further, as described above, the first gripper 3 is provided with the pinion gear 37 (first pinion gear) that rotates by the drive of the drive unit 6 and the rack gear 311 a (provided with the pinion gear 37 and provided with the finger unit 31). A first rack gear) and a rack gear 321a (second rack gear) provided on the finger 32 and meshing with the pinion gear 37. Thereby, by rotating the pinion gear 37, the finger parts 31, 32 can be approached / separated, and the mechanism for approaching / separating the finger parts 31, 32 becomes simple. Similarly, the second gripper 4 is provided with a pinion gear 47 (second pinion gear) that rotates by driving of the drive unit 7, and a rack gear 411 a (third rack gear) that is provided on the finger 41 and meshes with the pinion gear 47. And a rack gear 421a (fourth rack gear) provided on the finger portion 42 and meshing with the pinion gear 47. Thereby, by rotating the pinion gear 47, the finger parts 41 and 42 can be approached / separated, and the mechanism for approaching / separating the finger parts 41, 42 becomes simple.

また、前述したように、ロボットハンド1は、第1グリッパー3および第2グリッパー4をY軸方向に移動可能に支持するベース2(第3支持部)を有する。これにより、ベース2を介して、第1グリッパー3と第2グリッパー4とを接続することができるため、第1グリッパー3と第2グリッパー4とをY軸方向に移動(接近・離間)させ易くなる。   As described above, the robot hand 1 has the base 2 (third support portion) that supports the first gripper 3 and the second gripper 4 so as to be movable in the Y-axis direction. Thereby, since the first gripper 3 and the second gripper 4 can be connected via the base 2, the first gripper 3 and the second gripper 4 can be easily moved (approached / separated) in the Y-axis direction. Become.

また、前述したように、ベース2に対してY軸方向マイナス側(Y軸方向の一方側)に第1グリッパー3が配置され、Y軸方向プラス側(Y軸方向の他方側)に第2グリッパー4が配置されている。これにより、ベース2によって、第1、第2グリッパー3、4をバランスよく支持することができる。   Further, as described above, the first gripper 3 is disposed on the Y axis direction minus side (one side in the Y axis direction) with respect to the base 2, and the second gripper 3 is disposed on the Y axis direction plus side (the other side in the Y axis direction). A gripper 4 is arranged. Thereby, the first and second grippers 3 and 4 can be supported by the base 2 in a balanced manner.

また、前述したように、ロボットハンド1は、ベース2にY軸方向に移動可能に支持され、第1グリッパー3が接続されているスライダー23(第1スライダー)と、ベース2にY軸方向に移動可能に支持され、第2グリッパー4が接続されているスライダー24(第2スライダー)と、駆動部8の駆動により回転するピニオンギア27(第3ピニオンギア)と、スライダー23に設けられ、ピニオンギア27と噛合しているラックギア231(第5ラックギア)と、スライダー24に設けられ、ピニオンギア27と噛合しているラックギア241(第6ラックギア)と、を有する。このような構成によれば、駆動部8の駆動によってピニオンギア27を回転させることにより、第1、第2グリッパー3、4を接近・離間させることができ、第1、第2グリッパー3、4を接近・離間させる機構が簡単なものとなる。   As described above, the robot hand 1 is supported by the base 2 so as to be movable in the Y-axis direction, and the slider 23 (first slider) to which the first gripper 3 is connected, and the base 2 in the Y-axis direction. A slider 24 (second slider) that is movably supported and connected to the second gripper 4, a pinion gear 27 (third pinion gear) that rotates by driving of the drive unit 8, and a slider 23 are provided. A rack gear 231 (fifth rack gear) meshed with the gear 27 and a rack gear 241 (sixth rack gear) provided on the slider 24 and meshed with the pinion gear 27 are included. According to such a configuration, the first and second grippers 3 and 4 can be moved closer to and away from each other by rotating the pinion gear 27 by driving the drive unit 8. The mechanism that moves the two closer to and away from each other becomes simple.

また、前述したように、駆動部8は、ベース2に設けられている。このように、駆動部8をベース2に設けることにより、駆動部8をスライダー23、24の近くに配置することができる。そのため、駆動部8の駆動力を効率的にスライダー23、24に伝達することができる。   Further, as described above, the drive unit 8 is provided on the base 2. Thus, by providing the drive unit 8 on the base 2, the drive unit 8 can be disposed near the sliders 23 and 24. Therefore, the driving force of the driving unit 8 can be efficiently transmitted to the sliders 23 and 24.

また、前述したように、ロボットハンド1は、第1グリッパー3と第2グリッパー4との間に配置され、X軸方向およびY軸方向に交差するZ軸方向(第3方向)に移動可動な掌部51と、掌部51をZ軸方向に移動させる駆動部9(第4駆動部)と、を有する。これにより、4本の指部31、32、41、42と掌部51とで対象物Wを挟持することができ、対象物Wをより安定して把持することができる。   As described above, the robot hand 1 is disposed between the first gripper 3 and the second gripper 4 and is movable in the Z-axis direction (third direction) intersecting the X-axis direction and the Y-axis direction. It has a palm part 51 and a drive part 9 (fourth drive part) that moves the palm part 51 in the Z-axis direction. Thereby, the object W can be clamped by the four finger parts 31, 32, 41, 42 and the palm part 51, and the object W can be gripped more stably.

また、前述したように、駆動部6は、圧電素子671a、671b、671c、671d、671eを備え、圧電素子671a、671b、671c、671d、671eの駆動により振動する振動部671(振動体)と、振動部671の振動によって回転するローター64と、を有する圧電モーターである。駆動部7、8、9についても、同様の構成の圧電モーターである。このように、駆動部6、7、8、9として圧電モーターを用いることで、例えば、電磁モーターを用いる場合と比較して、駆動部6、7、8、9の小型化および軽量化を図ることができる。特に、ロボットハンド1には4つの駆動部6、7、8、9が設けられているため、これら全ての駆動部6、7、8、9が小型化および軽量化されることにより、ロボットハンド1の小型化および軽量化に著しく寄与する。   Further, as described above, the drive unit 6 includes the piezoelectric elements 671a, 671b, 671c, 671d, and 671e, and the vibration unit 671 (vibrating body) that vibrates by driving the piezoelectric elements 671a, 671b, 671c, 671d, and 671e. , And a rotor 64 that is rotated by the vibration of the vibration part 671. The drive units 7, 8, and 9 are also piezoelectric motors having the same configuration. Thus, by using a piezoelectric motor as the drive units 6, 7, 8, and 9, for example, the drive units 6, 7, 8, and 9 can be reduced in size and weight as compared with the case of using an electromagnetic motor. be able to. In particular, since the robot hand 1 is provided with four drive units 6, 7, 8, and 9, all the drive units 6, 7, 8, and 9 are reduced in size and weight. 1 significantly contributes to miniaturization and weight reduction.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るロボットについて説明する。
Second Embodiment
Next, a robot according to a second embodiment of the present invention will be described.

図21は、本発明の第2実施形態に係るロボットを示す斜視図である。
図21に示すロボット1000は、精密機器やこれを構成する部品の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。ロボット1000は、ロボット本体1100と、ロボット本体1100に装着されているロボットハンド1と、を有する。
FIG. 21 is a perspective view showing a robot according to the second embodiment of the present invention.
The robot 1000 shown in FIG. 21 can perform operations such as feeding, removing, transporting, and assembling precision instruments and parts constituting the precision equipment. The robot 1000 includes a robot body 1100 and a robot hand 1 attached to the robot body 1100.

ロボット本体1100は、6軸ロボットであり、床や天井に固定されるベース1110(第1部材)と、ベース1110に回動自在に連結されたアーム1120(第2部材)と、アーム1120に回動自在に連結されたアーム1130(第3部材)と、アーム1130に回動自在に連結されたアーム1140と、アーム1140に回動自在に連結されたアーム1150と、アーム1150に回動自在に連結されたアーム1160と、アーム1160に回動自在に連結されたアーム1170と、これらアーム1120、1130、1140、1150、1160、1170の駆動を制御する制御装置1180と、を有している。また、アーム1170にはハンド接続部が設けられており、ハンド接続部にはロボット本体1100に実行させる作業に応じたエンドエフェクターとして、ロボットハンド1が装着される。   The robot body 1100 is a six-axis robot, and includes a base 1110 (first member) fixed to a floor or a ceiling, an arm 1120 (second member) rotatably connected to the base 1110, and a pivot to the arm 1120. An arm 1130 (third member) that is freely connected, an arm 1140 that is rotatably connected to the arm 1130, an arm 1150 that is rotatably connected to the arm 1140, and a arm 1150 that is rotatably connected An arm 1160, an arm 1170 rotatably connected to the arm 1160, and a control device 1180 for controlling driving of the arms 1120, 1130, 1140, 1150, 1160, and 1170. Further, the arm 1170 is provided with a hand connection unit, and the robot hand 1 is attached to the hand connection unit as an end effector corresponding to an operation to be executed by the robot body 1100.

このように、ロボット1000は、ロボット本体1100と、ロボット本体1100に装着されているロボットハンド1と、を有する。そして、ロボットハンド1は、前述した第1実施形態で説明したように、X軸方向(第1方向)に移動可能な指部31(第1指部)および指部32(第2指部)を有する第1グリッパー3と、指部31および指部32を接近または離間させる駆動部6(第1駆動部)と、X軸方向と交差するY軸方向(第2方向)に第1グリッパー3と並んで配置され、X軸方向に移動可能な指部41(第3指部)および指部42(第4指部)を有する第2グリッパー4と、指部41および指部42を接近または離間させる駆動部7(第2駆動部)と、第1グリッパー3と第2グリッパー4とを接近または離間させる駆動部8(第3駆動部)と、を有する。このような構成によれば、4本の指部31、32、41、42をそれぞれX軸方向およびY軸方向に移動可能であるため、指部31、32、41、42の相対的な位置関係を高い自由度で制御することができる。そのため、指部31、32、41、42によって種々の大きさや形状の対象物Wを十分な把持力で安定した状態で把持することができる。   As described above, the robot 1000 includes the robot body 1100 and the robot hand 1 attached to the robot body 1100. Then, as described in the first embodiment, the robot hand 1 includes a finger part 31 (first finger part) and a finger part 32 (second finger part) that are movable in the X-axis direction (first direction). A first gripper 3 having the first gripper 3 in the Y-axis direction (second direction) intersecting the X-axis direction, and a drive unit 6 (first drive unit) for moving the finger part 31 and the finger part 32 closer to or away from each other. The second gripper 4 having the finger part 41 (third finger part) and the finger part 42 (fourth finger part) that are arranged side by side and movable in the X-axis direction, and the finger part 41 and the finger part 42 are approached or A drive unit 7 (second drive unit) that separates and a drive unit 8 (third drive unit) that approaches or separates the first gripper 3 and the second gripper 4 are provided. According to such a configuration, since the four finger portions 31, 32, 41, 42 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, the relative positions of the finger portions 31, 32, 41, 42 are as follows. The relationship can be controlled with a high degree of freedom. Therefore, the objects W of various sizes and shapes can be gripped with sufficient gripping force by the finger portions 31, 32, 41, and 42 in a stable state.

なお、ロボット1000の構成としては、本実施形態の構成に限定されず、例えば、水平多関節ロボット(スカラロボット)や双腕ロボットであってもよい。   Note that the configuration of the robot 1000 is not limited to the configuration of the present embodiment, and may be, for example, a horizontal articulated robot (scalar robot) or a double-arm robot.

以上、本発明のロボットハンドおよびロボットを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した実施形態では、X軸、Y軸およびZ軸がそれぞれ直交しているが、X軸、Y軸およびZ軸は、交差していればよく、直交していなくてもよい。   As described above, the robot hand and the robot according to the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary configuration having the same function. Can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention. In the above-described embodiment, the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other. However, the X axis, the Y axis, and the Z axis may be crossed or may not be orthogonal.

1…ロボットハンド、2…ベース、20…柱部、21、22…支持部、221…上面、23、24…スライダー、231、241…ラックギア、25、26…スライドガイド、27…ピニオンギア、3…第1グリッパー、31、32…指部、311、321…スライダー、311a、321a…ラックギア、312、322…指本体、312a、312b、322a、322b…接触面、33…支持部、331…表面、332…裏面、34、35…スライドガイド、37…ピニオンギア、4…第2グリッパー、41、42…指部、411、421…スライダー、411a、421a…ラックギア、412、422…指本体、412a、412b、422a、422b…接触面、43…支持部、431…表面、432…裏面、44、45…スライドガイド、47…ピニオンギア、5…第3グリッパー、51…掌部、52、53…ボールねじ、521、531…ねじ軸、522、532…ナット、6…駆動部、61…モーター本体、62…回転軸、63…ベース、631…内部空間、64…ローター、65…被駆動部材、66…圧電モジュール、67…圧電アクチュエーター、671…振動部、671a、671b、671c、671d、671e…圧電素子、672…支持部、673…接続部、674…伝達部、68…付勢部、680…基板、681…基部、682…固定部、682a…貫通孔、683…ばね部、7、8、9…駆動部、71、81、91…モーター本体、72、82、92…回転軸、93、94、95、96…プーリー、97、98…ベルト、1000…ロボット、1100…ロボット本体、1110…ベース、1120、1130、1140、1150、1160、1170…アーム、1180…制御装置、D1、D2、D3、D4、D5…離間距離、H…中心軸、O…中心軸、S…スペース、V1、V1’、V2、V2’、V3、V3’…電圧、W…対象物、W1…部分、W2…部分   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot hand, 2 ... Base, 20 ... Column part, 21, 22 ... Support part, 221 ... Upper surface, 23, 24 ... Slider, 231, 241 ... Rack gear, 25, 26 ... Slide guide, 27 ... Pinion gear, 3 ... 1st gripper, 31, 32 ... Finger part, 311, 321 ... Slider, 311a, 321a ... Rack gear, 312, 322 ... Finger body, 312a, 312b, 322a, 322b ... Contact surface, 33 ... Supporting part, 331 ... Surface 332 ... Back side, 34, 35 ... Slide guide, 37 ... Pinion gear, 4 ... Second gripper, 41, 42 ... Finger part, 411, 421 ... Slider, 411a, 421a ... Rack gear, 412, 422 ... Finger body, 412a 412b, 422a, 422b ... contact surface, 43 ... support, 431 ... front surface, 432 ... back surface, 44, 45 ... slurry Guide, 47 ... pinion gear, 5 ... third gripper, 51 ... palm, 52, 53 ... ball screw, 521, 531 ... screw shaft, 522, 532 ... nut, 6 ... driving unit, 61 ... motor body, 62 ... Rotating shaft, 63 ... base, 631 ... internal space, 64 ... rotor, 65 ... driven member, 66 ... piezoelectric module, 67 ... piezoelectric actuator, 671 ... vibrating part, 671a, 671b, 671c, 671d, 671e ... piezoelectric element, 672 ... Supporting portion, 673 ... Connection portion, 674 ... Transmission portion, 68 ... Biasing portion, 680 ... Substrate, 681 ... Base portion, 682 ... Fixing portion, 682a ... Through hole, 683 ... Spring portion, 7, 8, 9 ... Drive unit, 71, 81, 91 ... motor body, 72, 82, 92 ... rotating shaft, 93, 94, 95, 96 ... pulley, 97, 98 ... belt, 1000 ... robot, DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Robot main body, 1110 ... Base, 1120, 1130, 1140, 1150, 1160, 1170 ... Arm, 1180 ... Control device, D1, D2, D3, D4, D5 ... Separation distance, H ... Center axis, O ... Center axis , S ... space, V1, V1 ', V2, V2', V3, V3 '... voltage, W ... object, W1 ... part, W2 ... part

Claims (11)

第1方向に移動可能な第1指部および第2指部を有する第1グリッパーと、
前記第1指部および前記第2指部を接近または離間させる第1駆動部と、
前記第1方向と交差する第2方向に前記第1グリッパーと並んで配置され、前記第1方向に移動可能な第3指部および第4指部を有する第2グリッパーと、
前記第3指部および前記第4指部を接近または離間させる第2駆動部と、
前記第1グリッパーと前記第2グリッパーとを接近または離間させる第3駆動部と、を有することを特徴とするロボットハンド。
A first gripper having a first finger and a second finger movable in a first direction;
A first drive unit for approaching or separating the first finger unit and the second finger unit;
A second gripper that is arranged alongside the first gripper in a second direction intersecting the first direction and has a third finger part and a fourth finger part that are movable in the first direction;
A second drive unit for approaching or separating the third finger unit and the fourth finger unit;
A robot hand, comprising: a third drive unit that moves the first gripper and the second gripper toward or away from each other.
前記第1グリッパーは、前記第1指部および前記第2指部を前記第1方向に移動可能に支持する第1支持部を有し、
前記第1駆動部は、前記第1支持部に設けられ、
前記第2グリッパーは、前記第3指部および前記第4指部を前記第1方向に移動可能に支持する第2支持部を有し、
前記第2駆動部は、前記第2支持部に設けられている請求項1に記載のロボットハンド。
The first gripper has a first support portion that supports the first finger portion and the second finger portion so as to be movable in the first direction;
The first drive unit is provided in the first support unit,
The second gripper has a second support part that supports the third finger part and the fourth finger part so as to be movable in the first direction,
The robot hand according to claim 1, wherein the second drive unit is provided on the second support unit.
前記第1支持部および前記第2支持部は、前記第2方向に並んで配置されており、
前記第1駆動部は、前記第1支持部の前記第2支持部側に設けられており、
前記第2駆動部は、前記第2支持部の前記第1支持部側に設けられている請求項2に記載のロボットハンド。
The first support part and the second support part are arranged side by side in the second direction,
The first drive part is provided on the second support part side of the first support part,
The robot hand according to claim 2, wherein the second drive unit is provided on the first support unit side of the second support unit.
前記第1グリッパーは、前記第1駆動部の駆動により回転する第1ピニオンギアと、前記第1指部に設けられ、前記第1ピニオンギアと噛合している第1ラックギアと、前記第2指部に設けられ、前記第1ピニオンギアと噛合している第2ラックギアと、を有し、
前記第2グリッパーは、前記第2駆動部の駆動により回転する第2ピニオンギアと、前記第3指部に設けられ、前記第2ピニオンギアと噛合している第3ラックギアと、前記第4指部に設けられ、前記第2ピニオンギアと噛合している第4ラックギアと、を有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載のロボットハンド。
The first gripper includes a first pinion gear that is rotated by driving the first driving unit, a first rack gear that is provided on the first finger unit and meshes with the first pinion gear, and the second finger unit. And a second rack gear meshed with the first pinion gear,
The second gripper includes a second pinion gear that is rotated by driving of the second driving unit, a third rack gear that is provided on the third finger unit and meshes with the second pinion gear, and the fourth finger unit. 4. The robot hand according to claim 1, further comprising: a fourth rack gear provided at a portion and meshing with the second pinion gear.
前記第1グリッパーおよび前記第2グリッパーを前記第2方向に移動可能に支持する第3支持部を有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載のロボットハンド。   5. The robot hand according to claim 1, further comprising a third support portion that supports the first gripper and the second gripper so as to be movable in the second direction. 6. 前記第3支持部に対して前記第2方向の一方側に前記第1グリッパーが配置され、前記第2方向の他方側に前記第2グリッパーが配置されている請求項5に記載のロボットハンド。   The robot hand according to claim 5, wherein the first gripper is disposed on one side in the second direction with respect to the third support portion, and the second gripper is disposed on the other side in the second direction. 前記第3支持部に前記第2方向に移動可能に支持され、前記第1グリッパーが接続されている第1スライダーと、
前記第3支持部に前記第2方向に移動可能に支持され、前記第2グリッパーが接続されている第2スライダーと、
前記第3駆動部の駆動により回転する第3ピニオンギアと、
前記第1スライダーに設けられ、前記第3ピニオンギアと噛合している第5ラックギアと、
前記第2スライダーに設けられ、前記第3ピニオンギアと噛合している第6ラックギアと、を有する請求項5または6に記載のロボットハンド。
A first slider supported by the third support portion so as to be movable in the second direction and connected to the first gripper;
A second slider supported by the third support portion so as to be movable in the second direction and connected to the second gripper;
A third pinion gear that rotates by driving of the third driving unit;
A fifth rack gear provided on the first slider and meshing with the third pinion gear;
The robot hand according to claim 5, further comprising: a sixth rack gear provided on the second slider and meshing with the third pinion gear.
前記第3駆動部は、前記第3支持部に設けられている請求項5ないし7のいずれか1項に記載のロボットハンド。   The robot hand according to claim 5, wherein the third driving unit is provided in the third support unit. 前記第1駆動部、前記第2駆動部および前記第3駆動部は、それぞれ、圧電素子を備え、前記圧電素子の駆動により振動する振動体と、前記振動体の前記振動によって回転するローターと、を有する圧電モーターである請求項1ないし8のいずれか1項に記載のロボットハンド。   The first driving unit, the second driving unit, and the third driving unit each include a piezoelectric element, and a vibrating body that vibrates by driving the piezoelectric element, and a rotor that rotates by the vibration of the vibrating body, The robot hand according to claim 1, wherein the robot hand has a piezoelectric motor. 前記第1グリッパーと前記第2グリッパーとの間に配置され、前記第1方向および前記第2方向に交差する第3方向に移動可動な掌部と、
前記掌部を前記第3方向に移動させる第4駆動部と、を有する請求項1ないし9のいずれか1項に記載のロボットハンド。
A palm portion disposed between the first gripper and the second gripper and movable in a third direction intersecting the first direction and the second direction;
The robot hand according to claim 1, further comprising: a fourth driving unit that moves the palm unit in the third direction.
ロボット本体と、
前記ロボット本体に装着されているロボットハンドと、を有し、
前記ロボットハンドは、
第1方向に移動可能な第1指部および第2指部を有する第1グリッパーと、
前記第1指部および前記第2指部を接近または離間させる第1駆動部と、
前記第1方向と交差する第2方向に前記第1グリッパーと並んで配置され、前記第1方向に移動可能な第3指部および第4指部を有する第2グリッパーと、
前記第3指部および前記第4指部を接近または離間させる第2駆動部と、
前記第1グリッパーと前記第2グリッパーとを接近または離間させる第3駆動部と、を有することを特徴とするロボット。
The robot body,
A robot hand mounted on the robot body,
The robot hand is
A first gripper having a first finger and a second finger movable in a first direction;
A first drive unit for approaching or separating the first finger unit and the second finger unit;
A second gripper that is arranged alongside the first gripper in a second direction intersecting the first direction and has a third finger part and a fourth finger part that are movable in the first direction;
A second drive unit for approaching or separating the third finger unit and the fourth finger unit;
A robot comprising: a third driving unit that moves the first gripper and the second gripper toward or away from each other.
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