JP2020189188A - 人形体の手および人形体 - Google Patents
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特許文献1には、手首と手(手の甲と指からなる)との連結において、下腕部の先端(下端)に、手を取り付けるための手首関節が設けられ、該手首関節は、下腕部の先端に設けられている手首回動軸により、回動可能に支持された構成からなるものである。
このため、手の動作が単純となり、人間に近い動作を行うことができないという不都合を有していた。特に、ロボットが戦闘用に構成されたものにあっては、手に武器(被把持体)を持たせる場合も想定され、該武器を自由自在に繰るためにも、手首に対する手の動作において、人間に近い動作ができることが望まれる。
(実施形態1)
図1は、本発明の人形体の肢体端部の関節構造が適用されるプラスチックモデルの概略を示した外観図である。該プラスチックモデルは、戦闘用のロボット10を構成している。
図2は、上記ロボット10の手100の関節構造を示す構成図で、前記下腕部80に取り付けられる手首110とともに示している。図2(a)は、ロボット10の手100を、手の甲側から観た図であり、図2(b)は、該ロボット10の手を、手のひら側から観た図である。図2(a)、図2(b)は、いずれも、5本の指120を備え、これら指120は、親指120Aを除き、隣接する指120と近接されて閉じられた状態となっている。
前記手100は、図2(a)に示すように、その手の甲(この明細書では、手首、指を除く手の部分を甲と称する)115おいて、手首110が連結される側の略中心位置に切欠部131が設けられ、該切欠部131を間にして形成される突出部132を備えている。
したがって、手首110は、図3(a)に示すように、該第1ボールジョイント141を中心にして、その先端部が該手の甲115の切欠部131からはみ出すように回動できるようになっている。
また、親指120Aは、図3(a)、(b)に示すように、それに埋設される第2ボールジョイント142と、この第2ボールジョイント142と連結される連結部材143と、この連結部材143と連結され前記手の甲115(突出部132)に埋設される第3ボールジョイント144とを介して、手の甲115に連結されるようになっている。つまり、親指120Aの付け根部分に第2ボールジョイントと接続する連結部が設けられ、突出部132に第3のボールジョイントと接続する連結部が設けられており、連結部材143は、それぞれの連結部において回動可能に連結されている。なお、手の甲115に連結される親指120Aは、人間と同様に、その中途部に屈曲部(関節部)150が設けられている。この屈曲部150は、基端側の指部材120Bに埋設された第4ボールジョイント145が先端側の指部材120Tに取り付けられることによって形成されている。
まず、図5(a)に示すように、親指120A以外の他の指120を手100のひら側へ屈曲させるようにする。この場合、手の甲115側に最も近接する指部材をほぼ水平に配置させることにより、手100のひら側との間に武器(図示せず)を配置させる空間を大きくとることができるようになる。この場合、武器の突起が手の甲115に形成された開口部160に嵌合されることは上述した通りである。
図6は、上述した人形体の手100の関節構造を樹脂の成形で構成されたもので、該手100の関節構造を構成する各部材(表側の表皮、裏側の表皮、ボールジョイント等)の組立を回避させたアセンブリ板170を示している。
図6において、たとえば図3(b)に示した態様で形成される左右一対の手100が、それぞれ、手首110の部分が対向されて、ランナー171に接続されて配置されている。
そして、第1アセンブリ板170Aと第2アセンブリ板170Bは、上述したボールジョイント141、142、144、145等を介在させ、上下方向から重ね合されて前記アセンブリ板170を構成するようになっている。
これにより、アセンブリ板170に接続されている各手100の関節構造を該アセンブリ板170のランナー171から切り離すことにより、図3に示した手100の関節構造を得ることができるようになる。
実施形態1では人形体の手首の関節構造について説明したものである。しかし、これに限定されることはなく、本発明は足首の関節構造についても適用できるものである。
図7(a)、(b)は、たとえば前記ロボットの足の関節構造を示した図である。
前記足200は、図7(a)に示すように、その足の甲(この明細書では足首、指を除く足の部分を甲と称する)215おいて、足首210が連結される側の部分に、切欠部231と、該切欠部231を間にして形成される突出部232を備えている。
足首210は、その先端部が足の甲215の前記切欠部231内に配置された状態で、下腿部の延長上の中心位置から足200の踵側に変位した位置に設けられた該突出部232に埋設される第6ボールジョイント241を介して連結されている。これにより、足首210は、該足首210の位置から変位した突出部232の箇所において回動可能に取付けられるようになっている。
したがって、足首210は、図7(b)に示すように、該第6ボールジョイント241を中心にして、その先端部が、該足の甲215の切欠部231からはみ出すように回動(図中矢印方向)できるようになっている。
なお、手首210は、ロボット10の下腿部250に埋設される第7ボールジョイント247に連結されて形成され、該下腿部250の軸方向の回りに回動できるようになっている。本実施の形態の足首の関節構造を用いることにより、より人間の動きに近い動きの人形体を実現することができる。
Claims (10)
- 下腕部の延長上に設けられる手首と、
前記手首に連結される手の甲と、
前記手の甲に連結される親指を含む複数の指と、
前記手の甲の中心位置から変位した位置に設けられた第1の連結部と、を備え、
前記手の甲と前記手首とは、前記第1の連結部において回動可能に連結される人形体の手首の関節構造。 - 請求項1において、
前記手の甲の前記手首が連結される側の中心位置に切欠部が形成され、
前記第1の連結部は、前記切欠部を間にして形成される突出部の一方側に設けられる人形体の手首の関節構造。 - 請求項1または請求項2において、
前記親指の付け根部分に設けられた第2の連結部と、
前記突出部の他方側に設けられた第3の連結部と、
前記第2の連結部と前記第3の連結部とを連結する連結部材と、を有し、
前記連結部材は、前記第2の連結部と前記第3の連結部において、それぞれ回動可能に連結されており、前記親指は、前記連結部材を介して、前記手の甲に回動可能に連結される人形体の手首の関節構造。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記複数の指は、前記手の甲に対して回動可能に構成され、
前記手の甲に回動可能に設けられた回動部材を有し、
前記回動部材は、前記手の甲の中央部に設けられた開口部を塞ぐことが可能である人形体の手首の関節構造。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記下腕部に第4の連結部が設けられ、
前記手首は、前記第4の連結部と連結され、前記下腕部の軸方向の回りに回動できる人形体の手首の関節構造。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の人形体の手首の関節構造を用いた人形体。
- 下腿部の延長上に設けられる足首と、
前記足首に連結される足の甲と、
前記足の甲の、前記下腿部の延長上の中心位置から前記足の踵側に変位した位置に設けられた第5の連結部と、を備え、
前記足の甲と前記足首とは、前記5の連結部において回動可能に連結される人形体の足首の関節構造。 - 請求項7において、
前記足の甲は、前記足首が連結される側に切欠部が形成され、
前記第5の連結部は、前記切欠部を間にして形成される突出部の前記踵側に設けられる人形体の足首の関節構造。 - 請求項7または請求項8において、
前記下腿部に第6の連結部が設けられ、
前記足首は、前記第6の連結部と連結され、前記下腕部の軸方向の回りに回動できる人形体の足首の関節構造。 - 請求項7乃至請求項9のいずれか一項に記載の人形体の足首の関節構造を用いた人形体。
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