JP2022170050A - Robot hand, control method of robot hand, and control program for robot hand - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法、およびロボットハンドの制御プログラムに関する。 The present invention relates to a robot hand, a robot hand control method, and a robot hand control program.
近年、少子高齢化に伴い将来の労働力不足が社会課題となっており、様々な分野で自動化、効率化の仕組みが構築されつつある。製造業においては、部品や製品をハンドリングするためのロボットを用いた自動化や効率化が進んでいる。ロボットが部品や製品などの対象物を把持する場合、把持の対象物に適したロボットハンドが必要になる。一つの方法として、対象物に合わせてロボットアームに装着されるロボットハンドを交換する方法がある。しかし、この方法では、対象物ごとに異なる複数のロボットハンドを用意する必要がある。このため、ロボットハンドの数が多くなると、ロボットハンドを作製するコストと待機中のロボットハンドを保管するスペースが必要になるという問題があった。特に少量多品種の生産においては、対象物のサイズ、形状、硬さなどが様々であるため、ロボットハンドの数が増加していた。さらに、ロボットハンドの交換回数が増えることで、ロボットハンドの交換時間が増大するという問題があった。 In recent years, the future labor shortage due to the declining birthrate and aging population has become a social issue, and mechanisms for automation and efficiency are being built in various fields. In the manufacturing industry, automation and efficiency improvement using robots for handling parts and products are progressing. When a robot grasps an object such as a part or a product, a robot hand suitable for the object to be grasped is required. One method is to replace the robot hand attached to the robot arm according to the object. However, with this method, it is necessary to prepare a plurality of different robot hands for each object. Therefore, when the number of robot hands increases, there is a problem that the cost of manufacturing the robot hands and the space for storing the waiting robot hands are required. In particular, in the production of a wide variety of products in small quantities, the number of robot hands has increased due to the variety of sizes, shapes, hardness, etc. of objects. Furthermore, there is a problem that the replacement time of the robot hand increases due to the increase in the number of times the robot hand is replaced.
そこで、ロボットハンドを交換することなく、様々な対象物に対応できるロボットハンドが提案されている。例えば、特許文献1には、四角形のエリアの四隅にロボットハンドの中心方向を向いた4本の指部材を配置し、ロボットハンドの中心に、ベースに対して上下する掌部材を配置したロボットハンドの技術が開示されている。このロボットハンドでは、4本の指部材をロボットハンドの中心方向に近接、離間させ、掌部材をベースに対して上下させて、4本の指部材と掌部材とで対象物を挟むことにより、対象物を把持する。この機構により、ロボットハンドを交換することなく、異なる大きさの対象物を把持することができる。
Therefore, a robot hand has been proposed that can handle various objects without replacing the robot hand. For example,
また特許文献2には、平行に配置された3本の指部(フィンガー)が三角形を作るように配置し、それぞれの指部が1軸上を移動するロボットハンドの技術が開示されている。特許文献2に記載の技術では、2本の指部を結んだ辺と、対向する1本の指部との間に、対象物を配置して、それぞれの指部を移動させることにより、対象物を挟んで把持する。この構成により、例えば、厚みの異なる板状の対象物や、太さの異なる棒状の対象物を把持することができる。
また、特許文献3には、2つのラック&ピニオン機構を用いて、3本の指部のうちで2本の指部の間隔を可変にし、この2本の指部が成す辺と、対向するもう1本の指部との間隔を可変とするロボットハンドの技術が開示されている。この構成では、それぞれの指部の可動範囲の内側で、3本の指部の間隔を任意に制御することができるため、異なる大きさの対象物を把持することができる。
Further, in
また、特許文献4には、回転関節を有する指部を3本有し、外側の2本の指部と中央の指部との角度を可変にしたロボットハンド(ハンド装置)の技術が開示されている。上記の構成により、3本の指部で対象物を包み込むように把持することができ、さらに、異なる大きさ、異なる形状の対象物を把持することができる。
Further,
しかしながら、上記に示した特許文献1-4に記載の技術には、それぞれ問題があった。特許文献1の技術では、ハンドの中心に向かって4つの指部が狭まる動きの為、対象物が点対称でない場合は、うまく把持できないことがあった。また特許文献2の技術では、各指部が1軸しか動かないため、把持できる対象物の形状が、板状のものや棒状のものなど2本の指部と1本の指部の間で挟める形状に限られるという問題があった。また、特許文献3の技術では、3本の指部の長さが同じであるため、3本の指部における対象物との接触点が同じ高さになる対象物でないと、把持力が弱くなるという問題があった。また、特許文献4の技術では、それぞれの指部が、各関節を中心に回転するリンク構造を持つため、その分だけ指部が太くなる。そして、これらの指部で対象物を包み込む動作をするため、ロボットハンドの外形に比べて把持可能な対象物の大きさが小さいという問題があった。あるいは対象とする対象物に比して、ロボットハンドの外形が大きくなるという問題があった。
However, the techniques described in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、外形を大きくせずに様々な形状の対象物を把持できるロボットハンド等を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a robot hand or the like capable of gripping objects of various shapes without increasing the size of the robot hand.
上記の課題を解決するため、本発明のロボットハンドは、ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている。 In order to solve the above problems, the robot hand of the present invention includes: a first linear motion part that linearly moves along a first axis parallel to a base surface; a second linear motion part linearly moving along a second axis parallel to the plane and in a direction different from the first axis; and a third linear motion part connected to the second linear motion part perpendicular to the base surface. and n pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units extends along each side of an n-sided polygon placed above.
また、本発明のロボットハンドの制御方法は、ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されているロボットハンドで、それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御し、それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御し、それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する。 Further, a method for controlling a robot hand of the present invention includes: a first linear motion unit linearly moving along a first axis parallel to a base surface; a second linear motion part linearly moving along a second axis in a direction different from the first axis; and a third axis connected to the second linear motion part and perpendicular to the base surface. and n pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon. controlling the position of each of the fingers in the direction of the first axis, controlling the position of each of the fingers in the direction of the third axis, and controlling the position of each of the fingers in the direction of the third axis; to grip the object by controlling the position of the second axis of the.
また、本発明のロボットハンドの制御プログラムは、ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されているロボットハンドの制御をコンピュータに実行させるロボットハンドの制御プログラムであって、それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御するステップと、それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御するステップと、それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する制御を行うステップとを有する。 Further, a control program for a robot hand of the present invention comprises: a first linear motion unit linearly moving along a first axis parallel to a base surface; a second linear motion part linearly moving along a second axis in a direction different from the first axis; and a third axis connected to the second linear motion part and perpendicular to the base surface. and n pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon. A control program for a robot hand for causing a computer to control the robot hand, comprising: controlling the position of each of the fingers in the direction of the first axis; and a step of controlling the position of each of the fingers in the direction of the second axis to control gripping of an object.
本発明の効果は、外形を大きくせずに様々な形状の対象物を把持できるロボットハンド等を提供できることである。 An advantage of the present invention is that it is possible to provide a robot hand or the like capable of gripping objects of various shapes without enlarging the outer shape.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following. In addition, the same number may be attached|subjected to the same component of each drawing, and description may be abbreviate|omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態のロボットハンド100の構成を示す斜視模式図である。ロボットハンド100は、3組の指ユニット10、20、30を有している。指ユニット10、20、30は、制御部50によって制御される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of a robot hand 100 according to the first embodiment of the present invention. A robot hand 100 has three sets of
指ユニット10は、第1の直動部12と、第2の直動部14と、指部16とを有する。第1の直動部12は、ベース90の表面と平行な第1の軸11に沿って直動する。第2の直動部14は、第1の直動部12に接続しベース90の表面と平行で第1の軸11とは異なる方向の第2の軸13に沿って直動する。指部16は、第2の直動部14に接続し、ベース90の表面と垂直な第3の軸15に沿って直動する。
The
指ユニット20は、第1の直動部22と、第2の直動部24と、指部26とを有する。第1の直動部22は、ベース90の表面と平行な第1の軸21に沿って直動する。第2の直動部24は、第1の直動部22に接続しベース90の表面と平行で第1の軸21とは異なる方向の第2の軸23に沿って直動する。指部26は、第2の直動部24に接続し、ベース90の表面と垂直な第3の軸25に沿って直動する。
The
指ユニット30は、第1の直動部32と、第2の直動部34と、指部36とを有する。第1の直動部32は、ベース90の表面と平行な第1の軸31に沿って直動する。第2の直動部34は、第1の直動部32に接続しベース90の表面と平行で第1の軸31とは異なる方向の第2の軸33に沿って直動する。指部36は、第2の直動部34に接続し、ベース90の表面と垂直な第3の軸35に沿って直動する。
The
それぞれの指ユニット10、20、30は、指ユニット10の第1の軸11と、指ユニット20の第1の軸21と、指ユニット30の第1の軸31が、3角形のそれぞれの辺上に位置するように配置されている。
Each
なお、上記の説明は、指ユニットが3つで、それぞれの指ユニットの第1の軸が三角形のそれぞれの辺に当たる位置に配置する構成を例として行ったが、指ユニットの数は3つに限定されず4つ以上であっても良い。この場合、指ユニットの数をnとして、それぞれの指ユニットの第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置される構成とすれば良い。 In the above description, there are three finger units, and the first axis of each finger unit is arranged at a position corresponding to each side of the triangle, but the number of finger units is three. The number is not limited and may be four or more. In this case, the number of finger units may be n, and the first axis of each finger unit may be arranged on each side of the n-sided polygon.
図2は、ロボットハンド100の具体的な構成例であるロボットハンド10000を示す側面模式図である。ロボットハンド10000は、ベース9000と、ベース9000に固定された3つの指ユニット、指ユニット1000、指ユニット2000、指ユニット3000を有している。指ユニット1000、2000、3000は、ロボットハンド100における指ユニット10、20、30の一例である。また指ユニット1000、2000、3000は、図示しない制御部によって制御される。
FIG. 2 is a schematic side view showing a
指ユニット1000は、第1のガイド1100と、第1の直動部1200と、接続部1300と、第2の直動部1400と、第3のガイド1500と、第3の直動部1600と、指部1700とを有している。第1のガイド1100は第1の実施形態の第1の軸11の一例である。また、第1のガイド1100は第1の直動部12の一例、接続部1300と第2の直動部1400は第2の軸13と第2の直動部14の一例、第3のガイド1500と第3の直動部1600は第3の軸15の一例、指部1700は指部16の一例である。
The
同様に、指ユニット2000は、第1のガイド2100と、第1の直動部2200と、接続部2300と、第2の直動部2400と、第3のガイド2500と、第3の直動部2600と、指部2700とを有している。また、指ユニット3000は、第1のガイド3100と、第1の直動部3200と、接続部3300と、第2の直動部3400と、第3のガイド3500と、第3の直動部3600と、指部3700とを有している。
Similarly, the
図3は、ロボットハンド10000を図2の下方から見た時の下面図である。図3に示すように、指ユニット1000、2000、3000の第1のガイド1100、2100、3100は、それぞれが、ベース9000面内の三角形のそれぞれの辺に当たる位置に配置されている。
FIG. 3 is a bottom view of the
指ユニット1000においては、第1の直動部1200が第1のガイド1100に沿って直動し、第2の直動部1400が接続部1300に対して第1のガイド1100と垂直な方向に直動する。これにより、指部1700のベース9000面に平行な面内の位置決めが成される。そして、第3の直動部1600が第3のガイド1500に沿って直動することで、指部1700のベース9000面に垂直な方向の位置が制御される。同様に、指ユニット2000においては、第1の直動部2200が第1のガイド2100に沿って直動する。また第2の直動部2400が接続部2300に対して第1のガイド2100と垂直な方向に直動する。こうして、指部2700のベース9000面に平行な方向の位置決めが成される。
In the
そして、第3の直動部2600が第3のガイド2500に沿って直動することで、指部2700のベース9000面に垂直な方向の位置が制御される。また、指ユニット3000においては、第1の直動部3200が第1のガイド3100に沿って直動する。また第2の直動部3400が接続部3300に対して第1のガイド3100と垂直な方向に直動する。こうして、指部3700のベース9000面に平行な方向の位置決めが成される。
そして、第3の直動部3600が第3のガイド3500に沿って直動することで、指部3700のベース9000面に垂直な方向の位置が制御される。なお、上記では、第2の直動部の直動方向が、第1の直動部の直動方向に垂直である場合について説明したが、垂直以外の角度をなすようにしても良い。
The position of the
The position of the
本実施形態のロボットハンド10000では、3つの指部1700、2700、3700の位置を、ベース9000面に水平な方向で制御するとともに、ベース9000面と垂直な(高さ)方向にも独立して制御することができる。このため、例えば、図4に示すように、指部と接触する高さが場所によって異なるような対象物8000であっても、安定に把持することができる。なお、高さ方向の位置制御ができれば、第3の直動部の直動方向は、ベース9000の表面に垂直でなくても良い。
In the
図4は、側面が単純な形状ではなく、指部1700、2700、3700を同じ高さにすると、うまく把持できない対象物8000をロボットハンド10000で把持した状態を示す側面模式図である。対象物8000の側面に力が作用しやすい位置に、指部1700、2700、3700の高さを制御することで、対象物8000を安定に把持することができる。
FIG. 4 is a schematic side view showing a state in which the
なお、上記では指ユニットが3つの例について説明したが、4つ以上であっても良い。この場合、指ユニットの数をnとすると、n個の指ユニットの第1のガイドが、n角形のそれぞれの辺上に位置するように、指ユニットを配置すればよい。 Although the example in which there are three finger units has been described above, the number may be four or more. In this case, if the number of finger units is n, the finger units should be arranged such that the first guides of the n finger units are located on the respective sides of the n-sided polygon.
図5は、ロボットハンド10000の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部は、n個の中の把持に用いる所定の指ユニットについて、第1の直動部の位置合わせを行う(S101)。次に、制御部は、把持に用いる所定の指ユニットで、第3の直動部の位置合わせを行う(S102)。次に、制御部は、把持に用いる所定の指ユニットで、第2の直動部を直動させて、各指ユニットの指部を、対象物の近傍に配置する(S103)。次に、制御部は、各指ユニットの第2の直動部を内側に直動させ、指部を対象物に接触させて、対象物を把持する(S104)。
FIG. 5 is a flow chart showing an example of the operation of the
なお、図2-4では、指部の形状が直方体である例を示したが、これに限らず、対象部に合わせた任意の形状とすることができる。また指部の材質は、金属、プラスチック、ゴム、スポンジなど、対象物に合わせた任意の材質とすることができる。 Although FIG. 2-4 shows an example in which the shape of the finger portion is a rectangular parallelepiped, the shape is not limited to this, and may be any shape suitable for the target portion. The material of the fingers can be any material suitable for the object, such as metal, plastic, rubber, or sponge.
また、第2の直動部を内側に直動させて、対象物を把持する時の力を調整できるようにしても良い。例えば、第2の直動部をモータで駆動する場合には、図2に示すトルク制御部1410、2410、3410を設けて、モータを電流制御することで、対象物を把持するトルクを制御することができる。このような制御を行うことで、柔軟な対象物でも適切に把持することができる。
Also, the second linear motion part may be linearly moved inward to adjust the force when gripping the object. For example, when the second linear motion unit is driven by a motor, the
次に、直動機構の具体例について説明する。図6は第1の直動機構の一例を示す斜視図である。第1のガイド1101に、ボールねじ1101aと、ボールねじ1101aを軸回りに回転させる駆動部1101bが配置されている。ボールねじ1101aには可動ナット1101cが係合され、可動ナット1101cにはスライダ1201が固定されている。この構成でボールねじ1101aを回転させることで、スライダ1201を第1のガイド1101に沿って直動させることができる。
Next, a specific example of the direct acting mechanism will be described. FIG. 6 is a perspective view showing an example of the first direct acting mechanism. A
図7は、図6のスライダ1201に第2の直動部1401と、第3の直動部1601と、指部1701を組付けた構成の一例を示す斜視図である。スライダ1201には接続部1301が固定されている。第2の直動部1401は、この接続部に対し、第1のガイドと垂直でかつ、ベース9000面に平行な方向に直動する。第2の直動部1401の一端には、第3のガイド1501が固定されている。第3のガイド1501には第3の直動部1601が係合され、ベース9000面と垂直な方向に直動できるようになっている。第3の直動部1601には指部1701が固定されている。このような構成により、指部1701の位置を、第1の直動方向、第2の直動方向、第3の直動方向について制御することができる。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a configuration in which the
以上の通り、ロボットハンド10000の動作について、説明した。
The operation of the
本発明の第1の実施形態におけるロボットハンドは、n組(n≧3)の指ユニット10、20、30、・・・を有する。1つの指ユニット10は、第1の直動部12と、第2の直動部14と、指部16とを有する。第1の直動部12は、ベース90のベース面と平行な第1の軸11に沿って直動する。これにより、指部第1の軸11方向の位置が制御される。第2の直動部14は、第1の直動部12に接続し、ベース90面と平行で第1の軸11とは異なる方向の第2の軸13に沿って直動する。これにより、指部16の第2の軸13方向の位置が制御される。指部16は、第2の直動部14に接続しベース90面と垂直な第3の軸15に沿って直動する。これにより、指部16の第3の軸15方向の位置が制御される。そして、n組の指ユニット10、20、30、・・・は、各々の指ユニットの第1の軸11、21、31、・・・が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている。このような構成とすることにより、n個の指部16、26、36、・・・のベース90面に沿う位置と、ベース90面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、対象物が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、対象物80の形状に適した高さに、それぞれの指部16、26、36、・・・を配置して対象物80を把持することができる。また、上記のロボットハンドでは、直動部だけを組み合わせて指部の位置を制御している。このため、特許文献4に記載された技術のように、リンク機構を用いた間接を有するロボットハンドに比べて、把持可能な対象物の大きさに対するロボットハンドの外形を小さくすることができる。
The robot hand according to the first embodiment of the present invention has n sets (n≧3) of
また、上記のロボットハンドで、それぞれの指ユニット10、20、30、・・・の第2の直動部14、24、34、・・・が第2の軸13、23、33、・・・の方向の直動のトルクを制御するトルク制御部を有する構成としても良い。このような制御を行うことで、複数の指部16、26、36、・・・で対象物を挟んで把持する場合に、指部16、26、36、・・・が対象物に加える圧力を制御することができる。その結果、柔軟な対象物や、機械的な強度の弱い対象物に対しても、把持力を適切に制御して把持することができる。
Further, in the above-described robot hand, the second
また、本発明の第1の実施形態におけるロボットハンドの制御方法では、n組(n≧3)の指ユニット10、20、30、・・・を有するロボットハンドを制御する。このロボットハンド100の1つの指ユニット10は、第1の直動部12と、第2の直動部14と、指部16とを有する。第1の直動部12は、ベース90のベース面と平行な第1の軸11に沿って直動する。第2の直動部14は、第1の直動部12に接続し、ベース90面と平行で第1の軸11とは異なる方向の第2の軸13に沿って直動する。そして、n組の指ユニット10、20、30、・・・は、各々の指ユニットの第1の軸11、21、31、・・・が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている。そして、本発明の第1の実施形態におけるロボットハンドの制御方法では、上記の構成のロボットハンド100で、それぞれの指部の、第1の軸11、21、31、・・・の方向の位置を制御する。また、第3の軸15、25、35、・・・の方向の位置を制御し、第2の軸13、23、33、・・・の方向の位置を制御して対象物80を把持する。このような構成とすることにより、n個の指部16、26、36、・・・のベース90面に沿う位置と、ベース90面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、対象物80が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、対象物80の形状に適した高さに、それぞれの指部16、26、36、・・・を配置して対象物を把持することができる。
Further, in the robot hand control method according to the first embodiment of the present invention, a robot hand having n sets (n≧3) of
また、本発明の第1の実施形態におけるロボットハンドの制御プログラムでは、n組(n≧3)の指ユニット10、20、30、・・・を有するロボットハンドを制御するプログラムをコンピュータに実行させる。このロボットハンド100の1つの指ユニット10は、第1の直動部12と、第2の直動部14と、指部16とを有する。第1の直動部12は、ベース90のベース面と平行な第1の軸11に沿って直動する。第2の直動部14は、第1の直動部12に接続し、ベース90面と平行で第1の軸11とは異なる方向の第2の軸13に沿って直動する。そして、n組の指ユニット10、20、30、・・・は、各々の指ユニットの第1の軸11、21、31、・・・が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている。そして、本発明の第1の実施形態におけるロボットハンドの制御プログラムでは、上記の構成のロボットハンド100で、それぞれの指部の、第1の軸11、21、31、・・・の方向の位置を制御するステップを有する。また、第3の軸15、25、35、・・・の方向の位置を制御し、第2の軸13、23、33、・・・の方向の位置を制御して対象物80を把持する制御を行うステップを有する。このような構成とすることにより、n個の指部16、26、36、・・・のベース90面に沿う位置と、ベース90面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、プログラムは、対象物80が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、対象物80の形状に適した高さに、それぞれの指部16、26、36、・・・を配置して対象物を把持する制御をコンピュータに実行させることができる。
Further, in the robot hand control program according to the first embodiment of the present invention, a computer is caused to execute a program for controlling the robot hand having n sets (n≧3) of
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、第1の実施形態に加えて指部が吸着パッドを備えたロボットハンドについて説明する。第1の実施形態では、3つ以上の指部が対象部を挟んで把持するロボットハンド10000の構成について説明したが、指部に吸着部を設けて吸着によって把持する構成とすることも可能である。図8は第2の実施形態のロボットハンド10001を示す下面図である。ロボットハンド10001は、第1の実施形態のロボットハンド10000の指部1700、2700、3700の先端に吸着パッドを設けた構成となっている。その他の構成は第1の実施形態のロボットハンド10000と同様である。指ユニット1001の指部1700のベース9000と反対側(下端)には、吸着パッド1710が設けられている。同様に指部2700の下端には吸着パッド2710が設けられ、指部3700の下端には、吸着パッド3710が設けられている。なお、それぞれの指ユニット1001、12001、3001は、図示しない制御部によって制御される。
(Second embodiment)
In the second embodiment, in addition to the first embodiment, a robot hand in which fingers are provided with suction pads will be described. In the first embodiment, the configuration of the
ロボットハンド10001では、第1の実施形態と同様に、第1の直動部1200、第2の直動部1400を制御することにより、指ユニット1000の吸着パッド1710のベース9000面に平行な方向の位置決めを行うことができる。同様に指ユニット2000の吸着パッド2710、指ユニット3000の吸着パッド3710の、ベース9000面に平行な方向の位置決めを行うことができる。図9は、この機能を用いて、吸着可能エリア8110が限られた対象物8100を吸着する例を示す下面模式図である。
In the
ロボットハンド10001では、ベース9000面に平行な方向の位置決めとともに、吸着パッド1710、2710、3710の、ベース9000面と垂直な方向の位置制御も行なうことができる。図10は、この機能を用いて、表面に段差がある対象物8200を吸着した例を示す側面模式図である。ロボットハンド10001では、このように、段差がある対象物でも、把持することができる。
The
なお、図9、10の例では、指ユニットが3つの例について説明したが、4つ以上であっても良い。 In the examples of FIGS. 9 and 10, the example in which the number of finger units is three has been described, but the number may be four or more.
図11は、ロボットハンド10001の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部は、3つ以上の指部の中の、把持に用いる所定の指部の第1の直動部の位置合わせを行う(S201)。次に、制御部は、上記の所定の指部の第2の直動部の位置合わせを行う(S202)。次に、制御部は、上記の所定の指部の第3の直動部を直動させて、それぞれの吸着パッドを対象物の表面に接触させる(S203)。次に制御部は、吸着機構を作動させて、吸着パッドを対象物に吸着させて把持する(S204)。
FIG. 11 is a flow chart showing an example of the operation of the
以上の通り、第2の実施形態のロボットハンド10001の動作について、説明した。
The operation of the
本発明の第2の実施形態におけるロボットハンド10001は、第1の実施形態のロボットハンド10000の構成に加えて、指部1700、2700、3700、・・・が、吸着パッド1710、2710、3710、・・・を備えている。このように指部が吸着部を備えた構成とすることにより、n個の指部1700、2700、3700、・・・のベース9000面に沿う位置と、ベース9000面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。さらに、吸着パッド1710、2710、3710、・・・が対象物の表面を吸着することができる。このため、表面に段差がある対象物であっても吸着による把持を行うことができる。
A
また、第2の実施形態におけるロボットハンドの制御方法は、上記のロボットハンド10001において、n個の指部1700、2700、3700、・・・のベース9000面に沿う位置と、ベース9000面に垂直な位置を、独立して任意に制御する。そして、吸着部としての吸着パッド1710、2710、3710、・・・で対象物の表面を吸着する。このように制御することで、表面に段差がある対象物であっても吸着による把持を行うことができる。
In the
(第3の実施形態)
第1および2の実施形態では、第1の直動部を直動させる機構としてボールねじを用いる具体例を例示したが、第3の実施形態では、第1の直動部を直動させる機構としてラックギアとピニオンギアの組み合わせを用いる例について説明する。
(Third Embodiment)
In the first and second embodiments, a specific example using a ball screw as a mechanism for linearly moving the first linear motion part was illustrated, but in the third embodiment, a mechanism for linearly moving the first linear motion part An example using a combination of a rack gear and a pinion gear will be described.
図12は、第3の実施形態のロボットハンド10002を示す下面図である。ロボットハンド10002では、第1の直動部の直動をラックギアとピニオンギアの組み合わせを利用して行う。そして、駆動ギアの回転のピニオンギアへの伝達をオン、オフするギアシステムを用いることで、第1の直動を行う動力を、駆動ギア1つにまとめることができる。なお、ロボットハンド10002の各部は、図示しない制御部によって制御される。以下、具体例を用いて説明する。 FIG. 12 is a bottom view showing the robot hand 10002 of the third embodiment. In the robot hand 10002, linear motion of the first linear motion part is performed using a combination of a rack gear and a pinion gear. By using a gear system that turns on and off the transmission of the rotation of the drive gear to the pinion gear, the power for the first linear motion can be combined into one drive gear. Each part of the robot hand 10002 is controlled by a controller (not shown). A specific example will be described below.
図12に示すように、指ユニット1002では、第1のガイド1110が直動レール1111に係合され、ラックギア1112が配設されている。ラックギア1112はピニオンギア4110が回転することで直動する。第1の直動部1210は、第1のガイド1110に固定されている。3つの指ユニット1002、2002、3002が形成する三角形の中心には、駆動ギア4000が配置されている。駆動ギア4000とピニオンギア4110の間には中間ギア4100が配置されている。中間ギア4100は、スライド機構を備え、駆動ギア4000及びピニオンギア4110に係合し、動力を伝達するオン状態と、係合を外して動力を伝えないオフ状態とを切り替えられるようになっている。同様に、指ユニット2002、指ユニット3002においても、第1の直動部2210、3210が、駆動ギアの駆動によって直動される。そして中間ギア4200、4300によって動力の伝達がオン、オフされるようになっている。
As shown in FIG. 12, in
上記の構成から明らかなように、第1の直動部の位置合わせは、1つの指ユニットを選択して、順々に行う。図13は、指ユニット1002を選択して、その第1の直動部1210の位置決めを行っている状態を示す模式図である。中間ギア4100を駆動ギア4000およびピニオンギア4110に係合させて、駆動ギア4000の回転を制御することで、第1の直動方向の位置決めを行うことができる。
As is clear from the above configuration, alignment of the first linear motion part is performed by selecting one finger unit and performing it in sequence. FIG. 13 is a schematic diagram showing a state in which the
指ユニット1002の第1の直動部1210の位置決めが完了したら、中間ギア4100を退避位置にスライドさせ、動力の伝達をオフする。そして、上記と同様な制御により、次の指ユニットの第1の直動部の位置決めを行う。
When the positioning of the first
把持に用いるすべての指ユニットの第1の直動部の位置決めが完了したら、その位置が動かないようにする必要がある。図14は、その実現方法の一例を示す下面模式図である。すべての第1の直動部の位置決めが完了したら、すべての中間ギア(図14では4100、4200、4300)を、駆動ギア4000およびピニオンギア(4110、4210、4310)に係合するオンの位置にスライドさせる。この状態で、駆動ギア4000が回転しないようにすることで、それぞれの第1の直動部の位置をロックすることができる。
After completing the positioning of the first direct-acting parts of all the finger units used for gripping, it is necessary to prevent their positions from moving. FIG. 14 is a schematic bottom view showing an example of the implementation method. When positioning of all first linear motion parts is completed, all intermediate gears (4100, 4200, 4300 in FIG. 14) are placed in the ON position to engage
なお、第2の直動部、第3の直動部の構成は、第2、第3の実施形態と同様なので、第1の直動部の位置決めを行った後は、第2、第3の実施形態と同様な制御により、対象物を把持することができる。 Since the configurations of the second linear motion part and the third linear motion part are the same as those in the second and third embodiments, after positioning the first linear motion part, the second and third linear motion parts The object can be grasped by the same control as in the embodiment of .
図15は、本実施形態の第1の直動部の位置決め動作を示すフローチャートである。まず、制御部は、選択した指ユニットのピニオンギアへの駆動力の伝達をオンにする(S301)。この状態で、制御部は、駆動ギアの回転を制御し、当該第1の直動部の位置合わせを行う(S302)。そして、S301、S302の動作を、把持に用いる所定の指部のすべて第1の直動部の位置合わせが完了するまで繰り返す(L)。そして、制御部は、すべての第1の直動部の位置合わせが完了したら、各指ユニットのピニオンギアへの動力の伝達をオンにした状態で、駆動ギアの回転をロックする(S303)。 FIG. 15 is a flow chart showing the positioning operation of the first direct acting portion of the present embodiment. First, the control unit turns on transmission of driving force to the pinion gear of the selected finger unit (S301). In this state, the control unit controls the rotation of the drive gear and aligns the first linear motion unit (S302). Then, the operations of S301 and S302 are repeated until the alignment of the first linear motion parts of all the predetermined finger parts used for gripping is completed (L). Then, when the positioning of all the first linear motion parts is completed, the control part locks the rotation of the drive gears while turning on the power transmission to the pinion gears of the finger units (S303).
以上説明したように、本実施形態によれば、3つ以上の指ユニットについて、第1の直動部の位置決めを行う動力源を1つにまとめることができる。 As described above, according to the present embodiment, three or more finger units can be combined into one power source for positioning the first direct-acting portion.
以上の通り、第3の実施形態のロボットハンド10002の動作について、説明した。 As described above, the operation of the robot hand 10002 of the third embodiment has been described.
本発明の第3の実施形態におけるロボットハンド10002は、n組(n≧3)の指ユニット1002、2002、3002、・・・を有する。1つの指ユニット1002は、第1の直動部1210と、第2の直動部1400と、指部1700とを有する。第1の直動部1210は、ベースの表面と平行な第1の軸に沿って直動する。そして、複数(n組)の第1の直動部のうち少なくとも1つの第1の直動部1210は、第1の直動部1210に固定され第1の軸の方向に延伸するラックギア1112と、ラックギア1112を駆動するピニオンギア4110とを有する。この構成により、単純な機構で、第1の直動部1210の直動を行うことができる。第2の直動部1400は、第1の直動部1210に接続し、ベース9000面と平行で第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する。これにより、指部1700の第2の軸方向の位置が制御される。指部1700は、第2の直動部1400に接続しベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する。これにより、指部1700の第3の軸方向の位置が制御される。そして、n組の指ユニットは、各々の指ユニットの第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている。このような構成とすることにより、n個の指部1700、2700、3700、・・・のベース9000面に沿う位置と、ベース9000面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、対象物が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、対象物の形状に適した高さに、それぞれの指部を配置して対象物を把持することができる。また、上記のロボットハンドでは、直動部だけを組み合わせて指部1700、2700、3700、・・・の位置を制御している。このため、特許文献4に記載された技術のように、リンク機構を用いた間接を有するロボットハンドに比べて、把持可能な対象物の大きさに対するロボットハンドの外形を小さくすることができる。
A robot hand 10002 according to the third embodiment of the present invention has n sets (n≧3) of
また、第3の実施形態のロボットハンドは、n角形の中央部に配置された駆動ギア4000と、駆動ギア4000の回転をピニオンギア4110、4210、4310、・・・に伝達するギアシステムを備える構成としても良い。このような構成とすることで、ピニオンギア4110、4210、4310、・・・自体が駆動機構を持たない構成とすることができる。
Further, the robot hand of the third embodiment includes a
また、上記のロボットハンドのギアシステムが、駆動ギア4000の回転の、ピニオンギア4110、4210、4310、・・・への伝達をオフする機構を備えていても良い。このような機構を備えることで、n組の指ユニットの中で、回転させるピニオンギアと回転させないピニオンギアとを選択することができる。このような構成とすると、各指ユニットの第1の直動部1210、2210、3210、・・・を直動させる動力源を駆動ギア4000にまとめることも可能である。
Further, the gear system of the robot hand described above may have a mechanism for turning off the transmission of the rotation of the
また、第3の実施形態のロボットハンドの制御方法では、上記のロボットハンドで、第1の直動部の直動をラックギアとピニオンギアとの組み合わせを用いて行う。この構成により、単純な機構で、第1の直動部の直動の制御を行うことができる。 Further, in the robot hand control method of the third embodiment, the linear motion of the first linear motion part is performed by using a combination of the rack gear and the pinion gear in the above robot hand. With this configuration, it is possible to control the linear motion of the first linear motion part with a simple mechanism.
また、上記のピニオンギア4110、4210、4310、・・・の回転を、n角形の中央部に配置された駆動ギア4000の回転をギアシステムで伝達して行っても良い。このような構成とすることで、ピニオンギア自体を駆動させずに、第1の直動部を直動の制御を行うことができる。 Also, the rotation of the pinion gears 4110, 4210, 4310, . With such a configuration, it is possible to control the linear motion of the first linear motion portion without driving the pinion gear itself.
(第4の実施形態)
図16は、第1乃至第4の実施形態のいずれか1つのロボットハンドを含むロボットシステムの構成を示すブロック図である。ロボットシステム30000は、入出力装置31000と、ロボットコントローラ32000と、データベース33000と、ロボットアーム40000と、ロボットハンド50000とを有している。なお、ここでは、ロボットハンド50000で、第1から第4の実施形態のロボットハンドを代表させている。ロボットハンドは第1の直動部51000、第2の直動部52000、指部53000、吸着機構54000を有する。ロボットアーム40000とロボットハンド50000はロボットコントローラ32000によって制御される。入出力装置31000、ロボットコントローラ32000、データベース33000は、例えば、汎用的な、あるいは専用のコンピュータに実装される。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a robot system including the robot hand of any one of the first to fourth embodiments. The robot system 30000 has an input/
以上説明したように、第4の実施形態のロボットシステム30000によれば、一般的なコンピュータを用いて、第1乃至4の実施形態のいずれか1つのロボットハンド50000を制御することができる。この制御により、n組(n≧3)の指ユニットの指部53000の、ベース面に沿う位置と、ベース面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、対象物が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、対象物の形状に適した高さに、それぞれの指部を配置して対象物を把持することができる。
As described above, according to the robot system 30000 of the fourth embodiment, a general computer can be used to control the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態のロボットハンド1について説明する。ロボットハンド1の具体的な例が、上述したロボットハンド100、10000、10001、10002である。
(Fifth embodiment)
Next, a
図17は、本実施形態のロボットハンド1の構成を示すブロック図である。図17に示すように、ロボットハンド1は、n組(n≧3)の指ユニット2を有している。それぞれの指ユニット2は、第1の直動部3と、第2の直動部4と、指部5とを有している。
FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the
第1の直動部3は、ロボットハンド1のベース面と平行な第1の軸に沿って直動する。
第2の直動部4は、第1の直動部3に接続し、ベース面と平行で第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する。指部5は、第2の直動部に接続しベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する。そして、n組の指ユニットは、各々の指ユニットの第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に位置するように、ベース面に配置されている。なお、ロボットハンド1の各部の動作は、図示しない制御部によって制御される。
The first
The second
図18は、ロボットハンド1の動作を示すフローチャートである。まず、制御部は、それぞれの指ユニット2の、第1の直動部3の第1の軸における位置を、対象物の把持に適した位置となるように制御する(S401)。次に、制御部は、それぞれの指ユニット2の指部5の、第3の軸における位置を、対象物の把持に適した位置となるように制御する(S402)。次に、制御部は、第2の直動部の、第2の軸における位置を、対象物の把持に適した位置となるように制御して対象物を把持する(S403)。なお、把持の仕方に応じて、S402とS403の順番は逆にしても良い。
FIG. 18 is a flow chart showing the operation of the
このような構成とすることにより、n個の指部5のベース面に沿う位置と、ベース面に垂直な位置を、独立して任意に制御することができる。このため、それぞれの指部5を、対象物の形状に適した、ベース面と平行な面における位置と、ベース面と垂直な方向の位置に配置して対象物を把持することができる。その結果、対象物が円筒形や直方体などの単純な形状でなくても、ロボットハンド1は、対象物を把持することができる。
With such a configuration, the positions of the
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiments as exemplary examples. However, the invention is not limited to the above embodiments. That is, within the scope of the present invention, various aspects that can be understood by those skilled in the art can be applied to the present invention.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、
前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、
前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、
を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、
前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている
ことを特徴とするロボットハンド。
(付記2)
前記指部が、
対象物を吸着する吸着部を有する
ことを特徴とする付記1に記載のロボットハンド。
(付記3)
複数の前記第1の直動部のうちの少なくとも1つの前記第1の直動部に固定され前記第1の軸の方向に延伸するラックギアと、
前記ラックギアを駆動するピニオンギアと、
を有することを特徴とする付記1または2に記載のロボットハンド。
(付記4)
前記n角形の中央部に配置された駆動ギアと、
前記駆動ギアの回転を前記ピニオンギアに伝達するギアシステムを有する
ことを特徴とする付記3に記載のロボットハンド。
(付記5)
前記ギアシステムが、
前記駆動ギアの回転の前記ピニオンギアへの伝達をオフする機構を備えている
ことを特徴とする付記4に記載のロボットハンド。
(付記6)
それぞれの前記第2の直動部が前記第2の軸の方向の直動のトルクを制御するトルク制御部を有する、
ことを特徴とする付記1乃至5のいずれか一つに記載のロボットハンド。
(付記7)
ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されているロボットハンドで、
それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御し、
それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御し、
それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する
ことを特徴とするロボットハンドの制御方法。
(付記8)
前記指部が吸着部を有し、
前記吸着部で前記対象物を吸着する
付記7に記載のロボットハンドの制御方法。
(付記9)
前記第1の直動部の直動をラックギアとピニオンギアとの組み合わせを用いて行う
ことを特徴とする付記7または8に記載のロボットハンドの制御方法。
(付記10)
前記n角形の中央部に駆動ギアを配置し、
前記駆動ギアの回転をギアシステムで前記ピニオンギアに伝達する
ことを特徴とする付記9に記載のロボットハンドの制御方法。
(付記11)
前記ギアシステムで、複数の前記指ユニットの中の1つの前記ピニオンギアを選択的に駆動して、選択されたピニオンギアに対応する前記第1の直動部の位置を制御する
ことを特徴とする付記10に記載のロボットハンドの制御方法。
(付記12)
複数の前記指ユニットの前記第1の直動部の位置を順次制御し、
位置の制御が完了した前記第1の直動部に対応する前記ピニオンギアに前記駆動ギアの回転が伝達可能となるように前記ギアシステムを制御し、
前記駆動ギアを停止して、それぞれの前記ユニットの前記第1の直動部の位置を固定する
ことを特徴とする付記11に記載のロボットハンドの制御方法。
(付記13)
ベース面と平行な第1の軸に沿って直動する第1の直動部と、前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されているロボットハンドの制御をコンピュータに実行させるロボットハンドの制御プログラムであって、
それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御するステップと、
それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御するステップと、
それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する制御を行うステップとを
有することを特徴とするロボットハンドの制御プログラム。
Some or all of the above-described embodiments can also be described in the following supplementary remarks, but are not limited to the following.
(Appendix 1)
a first linear motion part linearly moving along a first axis parallel to the base surface;
a second linear motion part connected to the first linear motion part and linearly moving along a second axis parallel to the base surface and in a direction different from the first axis;
a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface;
has n pairs (n≧3) of finger units with
The robot hand, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon.
(Appendix 2)
the finger is
The robot hand according to
(Appendix 3)
a rack gear fixed to at least one of the plurality of first linear motion portions and extending in the direction of the first axis;
a pinion gear that drives the rack gear;
The robot hand according to
(Appendix 4)
a driving gear arranged in the center of the n-sided polygon;
The robot hand according to
(Appendix 5)
the gear system
The robot hand according to
(Appendix 6)
Each of the second linear motion parts has a torque control part for controlling the torque of the linear motion in the direction of the second axis,
The robot hand according to any one of
(Appendix 7)
a first linear motion part that linearly moves along a first axis parallel to the base surface; a second linear motion part linearly moving along two axes; and a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface. A robot hand having pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon,
controlling the position of each of the fingers along the first axis;
controlling the position of each of the fingers along the third axis;
A control method for a robot hand, comprising: grasping an object by controlling the position of each of the fingers in the direction of the second axis.
(Appendix 8)
The finger portion has a suction portion,
The method of controlling a robot hand according to appendix 7, wherein the object is sucked by the sucking unit.
(Appendix 9)
9. The method of controlling a robot hand according to appendix 7 or 8, wherein the linear motion of the first linear motion part is performed using a combination of a rack gear and a pinion gear.
(Appendix 10)
A driving gear is arranged in the center of the n-sided polygon,
The robot hand control method according to appendix 9, wherein the rotation of the drive gear is transmitted to the pinion gear by a gear system.
(Appendix 11)
The gear system selectively drives one of the pinion gears among the plurality of finger units to control the position of the first linear motion part corresponding to the selected pinion gear. 11. The control method of the robot hand according to
(Appendix 12)
sequentially controlling the positions of the first linear motion parts of the plurality of finger units;
controlling the gear system so that the rotation of the drive gear can be transmitted to the pinion gear corresponding to the first linear motion part whose position control has been completed;
12. The method of controlling a robot hand according to
(Appendix 13)
a first linear motion part that linearly moves along a first axis parallel to the base surface; a second linear motion part linearly moving along two axes; and a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface. causing a computer to control a robot hand having pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon; A control program for a robot hand,
controlling the position of each said finger along said first axis;
controlling the position of each said finger along said third axis;
and a control program for gripping an object by controlling the position of each of the fingers in the direction of the second axis.
1、100、10000、10001、10002 ロボットハンド
2、10、20、30、1000、2000、3000 指ユニット
3、12、1200、2200、3200 第1の直動部
4、14、1400、2400、3400 第2の直動部
5、16、1700、2700、3700 指部
11 第1の軸
13 第2の軸
15 第3の軸
50 制御部
90、9000 ベース
1600、2600、3600 第3の直動部
1710、2710、3710 吸着パッド
1, 100, 10000, 10001, 10002
Claims (10)
前記第1の直動部に接続し前記ベース面と平行で前記第1の軸とは異なる方向の第2の軸に沿って直動する第2の直動部と、
前記第2の直動部に接続し前記ベース面と垂直な第3の軸に沿って直動する指部と、
を有するn組(n≧3)の指ユニットを有し、
前記n組の指ユニットの各々の前記第1の軸が、n角形のそれぞれの辺上に配置されている
ことを特徴とするロボットハンド。 a first linear motion part linearly moving along a first axis parallel to the base surface;
a second linear motion part connected to the first linear motion part and linearly moving along a second axis parallel to the base surface and in a direction different from the first axis;
a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface;
has n pairs (n≧3) of finger units with
The robot hand, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon.
対象物を吸着する吸着部を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。 the finger is
2. The robot hand according to claim 1, further comprising a suction portion that suctions an object.
前記ラックギアを駆動するピニオンギアと、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載のロボットハンド。 a rack gear fixed to at least one of the plurality of first linear motion portions and extending in the direction of the first axis;
a pinion gear that drives the rack gear;
The robot hand according to claim 1 or 2, characterized by having:
前記駆動ギアの回転を前記ピニオンギアに伝達するギアシステムを有する
ことを特徴とする請求項3に記載のロボットハンド。 a driving gear arranged in the center of the n-sided polygon;
The robot hand according to claim 3, further comprising a gear system for transmitting rotation of said driving gear to said pinion gear.
前記駆動ギアの回転の前記ピニオンギアへの伝達をオフする機構を備えている
ことを特徴とする請求項4に記載のロボットハンド。 the gear system
5. The robot hand according to claim 4, further comprising a mechanism for turning off transmission of rotation of said drive gear to said pinion gear.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のロボットハンド。 Each of the second linear motion parts has a torque control part for controlling the torque of the linear motion in the direction of the second axis,
The robot hand according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御し、
それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御し、
それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する
ことを特徴とするロボットハンドの制御方法。 a first linear motion part that linearly moves along a first axis parallel to the base surface; a second linear motion part linearly moving along two axes; and a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface. A robot hand having pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon,
controlling the position of each of the fingers along the first axis;
controlling the position of each of the fingers along the third axis;
A control method for a robot hand, comprising: grasping an object by controlling the position of each of the fingers in the direction of the second axis.
前記吸着部で前記対象物を吸着する
請求項7に記載のロボットハンドの制御方法。 The finger portion has a suction portion,
The control method of the robot hand according to claim 7, wherein the object is adsorbed by the adsorption unit.
ことを特徴とする請求項7または8に記載のロボットハンドの制御方法。 9. The robot hand control method according to claim 7, wherein the linear motion of the first linear motion part is performed using a combination of a rack gear and a pinion gear.
それぞれの前記指部の前記第1の軸の方向の位置を制御するステップと、
それぞれの前記指部の前記第3の軸の方向の位置を制御するステップと、
それぞれの前記指部の前記第2の軸の方向の位置を制御して対象物を把持する制御を行うステップとを
有することを特徴とするロボットハンドの制御プログラム。 a first linear motion part that linearly moves along a first axis parallel to the base surface; a second linear motion part linearly moving along two axes; and a finger connected to the second linear motion part and linearly moving along a third axis perpendicular to the base surface. causing a computer to control a robot hand having pairs (n≧3) of finger units, wherein the first axis of each of the n pairs of finger units is arranged on each side of an n-sided polygon; A control program for a robot hand,
controlling the position of each said finger along said first axis;
controlling the position of each said finger along said third axis;
and a control program for gripping an object by controlling the position of each of the fingers in the direction of the second axis.
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JP2021075922A JP2022170050A (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Robot hand, control method of robot hand, and control program for robot hand |
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