JP2023134079A - 把持装置、把持機構、把持方法、およびロボット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 より小さな動作領域で把持するべき対象物の姿勢を変化させることができる把持機構、把持装置、把持ロボット、および把持方法提供することを目的とする。【解決手段】 収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構１２０が対象物Ｍを把持し、蠕動機構１２０と対象物Ｍとの間で対象物Ｍに接触する把持機構１１０で、蠕動機構１２０が収縮運動した時に第一接触面１１４が対象物Ｍと接触し、蠕動機構１２０が弛緩運動した時に第一接触面１１４と異なる摩擦係数を有する第二接触面１１５が対象物Ｍと接触する。【選択図】図１

Description

本発明は、把持装置、把持機構、把持方法、およびロボット装置に関し、特に対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持装置、把持機構、把持方法、およびロボット装置に関する。

従来から、作業アームなどによって対象の物体を把持または吸着し、その作業アームが把持または吸着した物体を必要な姿勢へ変化させることで、様々な作業を行うことができる産業用ロボットが知られている。

産業ロボットが備える作業アームの例としては、対象物を把持するための把持機構が、把持機構を支持する中心軸周りに正逆回転可能にする回転機構に連設されており、さらに把持機構が連設された回転機構を上下または左右に首振運動させる首振機構に連設されている。これにより対象物を所望の姿勢で把持し、さらに対象物を必要な姿勢へ変化させることができる。

ところが、対象物をその場で所望の向きに回転させるためには、対象物を把持する把持機構が連設された作業アームを、対象物を把持した状態で弧軌道上に大きく移動させる必要がある。

この場合、隣接する産業ロボット等との接触を避けるためには、作業領域を大きくする必要がある。そこで小さな作業領域でも把持したまま作業アームの各軸の制御によらず対象物の姿勢を変化させることができる把持装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

図１３は、特許文献１で開示された把持装置を示す上面図である。
図１３に示すように、把持装置１０は、ハンド部１１と、ハンド部１１から延びる一対の支持部１２とを備えており、一対の支持部１２のそれぞれの先端に把持機構１３が支持部材１４を介して接続されている。

図１３（Ａ）に示すように、把持機構１３は対象物２０に対する接触面を有する接触ブロック１３Ａと、接触ブロック１３Ａを摺動可能に支持する基端ブロック１３Ｂとを備えている。

また、接触ブロック１３Ａを対象物２０に接触させた状態で、基端ブロック１３Ｂに押付け力を加えることで、接触ブロック１３Ａが基端ブロック１３Ｂに対して摺動する構成となっており、基端ブロック１３Ｂに対する接触ブロック１３Ａの摺動する面は、基端ブロック１３Ｂの押付け方向に直交する面に対して傾斜する傾斜面が形成されている。

図１３（Ｂ）に示すように接触ブロック１３Ａを対象物２０に接触させた状態で基端ブロック１３Ｂを押付け方向に向けて押し付けることで、接触ブロック１３Ａが基端ブロック１３Ｂとの傾斜面に沿って摺動してずれる。

このときの接触ブロック１３Ａは、押付け方向に対して直交する方向に移動する。そのため、対象物２０に対して接触ブロック１３Ａの接触面を適宜な向きで接触させることで、その対象物２０を接触ブロック１３Ａとの静止摩擦力によって把持した状態のまま移動させ、精度よく所望の姿勢に変化させることが可能となる。

また把持装置１０は４つの把持機構１３を備えており、これら４つの把持機構１３で対象物２０を把持した状態で、支持部１２を互いに近接する方向に摺動させて４つの把持機構１３で対象物２０を押圧することで、接触ブロック１３Ａが基端ブロック１３Ｂに対して傾斜面方向に移動し、これにより対象物２０に回転力が与えられる。これによりロボットアームの各軸における制御によらず、把持した状態の対象物２０の姿勢を容易に変化させることができる。

特開２０１３－１９８９５７号公報

しかし、特許文献１で開示された把持装置１０は、把持する対象物２０の外側から内側に押付ける動作によって対象物２０の姿勢を変化させるため、把持装置１０の動作領域が外側に大きくなる。このため外側に余裕をもたせた場所でしか動作が行えず、狭い場所では作業ができない問題、すなわち作業場所が制限される問題があった。

具体的には、特許文献１で開示された把持装置１０は接触ブロック１３Ａを対象物２０に接触させた状態で基端ブロック１３Ｂに対象物２０の外側から押付け力を加えるために、ハンド部１１から延びる一対の支持部１２を備えており、一対の支持部１２のそれぞれの先端に把持機構１３が支持部材１４を介して接続されている。

支持部１２および支持部材１４を、対象物２０を把持する押し付け方向に押し付ける動作と、押し戻す動作とを繰り返すことで、対象物２０の姿勢を変化させている。つまり、対象物２０の姿勢を変化させるためには、把持機構１３の外側に把持機構１３押し付け方向に押し付ける動作と、押し戻す動作とを繰り返すための機構を設ける必要がある。このため限られた空間内、たとえば細い管の中での作業や、腸などの細い臓器内で、対象物２０を把持したまま対象物２０の姿勢を変化させることは困難である。

たとえ限られた空間内に特許文献１で開示された把持装置１０を配置できたとしても、その限られた空間に把持機構１３押し付け方向に押し付ける動作と、押し戻す動作とを繰り返すための機構が設けられているため、把持するべき対象物２０の大きさが制限されてしまう問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、より小さな動作領域で把持するべき対象物の姿勢を変化させることができる把持機構、把持装置、把持ロボット、および把持方法を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持装置において、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と、前記蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構とを備えることを特徴とする把持装置が提供される。

これにより、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が対象物を把持し、蠕動機構と対象物との間で対象物に接触する把持機構で、蠕動機構が収縮運動した時に第一接触面が対象物と接触し、蠕動機構が弛緩運動した時に第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面が対象物と接触する。

また本発明では、対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持機構において、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構が提供される。

これにより、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が対象物を把持し、蠕動機構と対象物との間で対象物に接触する把持機構で、蠕動機構が収縮運動した時に第一接触面が対象物と接触し、蠕動機構が弛緩運動した時に第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面が対象物と接触する。

また本発明では、対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させるロボット装置において、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と、前記蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構とを備えることを特徴とするロボット装置が提供される。

これにより、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が対象物を把持し、蠕動機構と対象物との間で対象物に接触する把持機構で、蠕動機構が収縮運動した時に第一接触面が対象物と接触し、蠕動機構が弛緩運動した時に第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面が対象物と接触する。

また本発明では、対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持方法において、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が前記対象物を把持する工程と、前記蠕動機構と前記対象物との間に設けられた把持機構が具備する第一接触面が前記蠕動機構の収縮運動時に前記対象物に接触する工程と、前記把持機構が具備し、前記第一接触面と異なる摩擦係数を有した第二接触面と前記対象物とが前記蠕動機構の弛緩運動時に前記対象物に接触する工程とを備えることを特徴とする把持方法が提供される。

これにより、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が対象物を把持し、蠕動機構と対象物との間に設けられた把持機構が具備する第一接触面が蠕動機構の収縮運動時に対象物に接触し、把持機構が具備し、第一接触面と異なる摩擦係数を有した第二接触面と対象物とが蠕動機構の弛緩運動時に対象物に接触する。

本発明の把持装置、把持機構、把持方法、およびロボット装置によれば、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が対象物を把持し、蠕動機構と対象物との間で対象物に接触する把持機構で、蠕動機構が収縮運動した時に第一接触面が対象物と接触し、蠕動機構が弛緩運動した時に第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面が対象物と接触するので、第一接触面と第二接触面との摩擦係数の差により、蠕動運動による摩擦係数が大きい接触面の動きに連動して対象物を変異させることができる。これにより、より小さな動作領域で把持するべき対象物の姿勢を変化させることができる。

第１の実施の形態に係る把持装置の一方側を示す側面図である。 把持機構の詳細および回転運動の様子を示す側面図である。 把持装置の詳細を示す上面図および底面図である。 蠕動機構が収縮運動する様子を示す底面図である。 把持装置における把持機構の動きを示す側面図である。 把持装置における把持機構の動きを示す側面図である。 円形の対象物を２つの把持装置で挟み込むようにして把持する前の状態を示す側面図である。 円形の対象物を把持した２つの把持装置が有する蠕動機構を同時に蠕動運動させた状態を示す側面図である。 円形の対象物を把持した２つの把持装置が有する蠕動機構を交互に蠕動運動させた状態を示す側面図である。 第３の実施の形態の把持機構の詳細を示す側面図および上面図である。 第４の実施の形態に係る把持機構の詳細を示す側面図である。 第４の実施の形態に係る把持装置の一方側を示す上面図である。 特許文献１で開示された把持装置を示す上面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る把持装置の一方側を示す側面図である。
図１に示すように把持装置１００は、把持するべき対象である対象物Ｍを把持するための装置であって、把持機構１１０および蠕動機構１２０を備えている。

把持機構１１０は、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側である蠕動機構１２０と対象物Ｍとの間に設けられており、基礎部１１１、立上部１１２、接触突起部１１３、第一接触面１１４および第二接触面１１５を備えている。また、把持機構１１０には、所定の間隔をあけて複数の把持機構１１０が配置されている。

基礎部１１１は、把持機構１１０を蠕動機構１２０に固定するためのものであって、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側の一部に板状の平面が固定される板状体である。

立上部１１２は、基礎部１１１から把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に一端側が立設された板状体であって、たとえばゴム製樹脂などの可撓性と弾性を備えた素材で形成されており、板状体の平面が後述する蠕動機構１２０の長手方向に向くように形成されている。

接触突起部１１３は、立上部１１２の一端側に形成された突起体である。接触突起部１１３の形状は半円柱体であって、後述する蠕動機構１２０の蠕動運動に直行する方向に、接触突起部１１３である半円柱体の軸方向が向けられ、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に半円柱体の湾曲面が向けられて立上部１１２の一端側に形成されている。

なお基礎部１１１、立上部１１２、および接触突起部１１３は、立上部１１２の素材と同様のゴム製樹脂で一体的に形成されることが望ましいが、別々の素材を用いて組み合わせることもできる。

また、本実施の形態では接触突起部１１３の形状が半円柱体であり、蠕動機構１２０の蠕動運動に直行する方向に、接触突起部１１３である半円柱体の軸方向が向けられており、第一接触面１１４および第二接触面１１５が湾曲面上に設けられることが望ましいが、第一接触面１１４および第二接触面１１５を半円柱体以外の形状や湾曲面以外の形状で構成することもでき、接触突起部１１３が向けられる方向も任意の方向に向けて配置することができる。

第一接触面１１４および第二接触面１１５は、接触突起部１１３が有する半円柱体の湾曲面に設けられており、半円柱体の湾曲面のうち半円柱体の軸方向に等分に分断した領域の一方側に第一接触面１１４、他方側に第二接触面１１５が設けられている。この第一接触面１１４および第二接触面１１５が設けられる領域は、必要に応じて変更することもできる。

第一接触面１１４および第二接触面１１５は、互いに異なる摩擦係数の素材で形成されている。ここでは第一接触面１１４と第二接触面１１５とを比較した際に、第一接触面１１４が高い摩擦係数の素材、そして第二接触面１１５が低い摩擦係数の素材で形成されているとして以下を説明する。
また把持機構１１０は、第一接触面１１４および第二接触面１１５が同一方向に向けられて蠕動機構１２０に配置されている。

把持機構１１０は、可撓性と弾性を備えた立上部１１２によって接触突起部１１３と基礎部１１１とが繋げられているため、接触突起部１１３が立上部１１２の他端側を軸にした往復回転運動が可能である。

蠕動機構１２０は、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動をするための機構である。以下に蠕動機構１２０の一例を示すが、蠕動運動を可能とする機構であれば他の形態で蠕動運動をする機構を利用することもできる。

蠕動機構１２０は、複数の蠕動素子１２１が連設された蠕動素子連設体として一体的に構成される。蠕動素子１２１は、ゴム製樹脂などの可撓性と弾性とを備えた素材で形成された楕円筒形状体であって、円弧状壁体１２２、ストッパー１２３を備えている。

円弧状壁体１２２は、ゴム製樹脂などの可撓性と弾性とを備えた素材で形成された楕円筒形状体である。楕円筒形状体の内側には円弧状壁体１２２と同じ高さで形成された直方体のストッパー１２３が円弧状壁体１２２と一体的に形成されており、これにより円弧状壁体１２２とストッパー１２３との間に隙間Ｓが形成される。

前述の把持機構１１０の基礎部１１１は、このストッパー１２３のうち、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側である底面側に設けることで、蠕動機構１２０に把持機構１１０を安定して固定することができる。

蠕動素子１２１は可撓性を備えた円弧状壁体１２２によって、蠕動素子１２１を様々な方向にたわませることができるが、円弧状壁体１２２の内側に直方体のストッパー１２３を形成することで、蠕動素子１２１のたわみ動作の範囲を隙間Ｓの範囲内に留めることができ、蠕動素子１２１の過度なたわみを防止することができる。

蠕動素子１２１は、円弧状壁体１２２の開口部が一方向に向けられて、複数の円弧状壁体１２２の壁面が連設するようにして形成される。これにより蠕動機構１２０に外力を加えることで、収縮運動と弛緩運動とを可能とし、まるで芋虫による蠕動運動のような動きをすることができる。

蠕動機構１２０を蠕動運動させるためには、たとえば蠕動機構１２０の長手方向に沿って線材１２４を連通させ、蠕動機構１２０の一端側で線材１２４を固定し、他端側に設けた線材１２４を緊張および弛緩させるための線材緊張弛緩機構に連通させる。

蠕動機構１２０の一端側から他端側に連通させた線材１２４を線材緊張弛緩機構が緊張させることで蠕動機構１２０が収縮運動し、線材１２４を線材緊張弛緩機構が弛緩させることで蠕動機構１２０が弛緩運動する。これを繰り返すことで、蠕動機構１２０は蠕動運動を行うことができる。

蠕動機構１２０の動きに伴って、蠕動機構１２０における対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に形成された把持機構１１０が連動する。このとき、把持機構１１０が備える接触突起部１１３が対象物Ｍに接触することで、接触突起部１１３が立上部１１２の他端側を軸にして回転運動する。

接触突起部１１３の回転運動に伴って、対象物Ｍと接触突起部１１３の曲面の接触する位置が変化する。接触突起部１１３の曲面には、第一接触面１１４および第二接触面１１５が形成されているため、蠕動機構１２０の動きに伴って対象物Ｍと接触する面が、第一接触面１１４または第二接触面１１５と変化する。

このとき第一接触面１１４または第二接触面１１５は互いに異なる摩擦係数の素材で形成されているため、把持する対象物Ｍに与える摩擦力も接触する面によって変化することになる。

具体的には、高い摩擦係数の素材で形成された第一接触面１１４が対象物Ｍと接触するときは摩擦力が大きくなるため対象物Ｍに与える力も大きい。また低い摩擦係数の素材で形成された第二接触面１１５が対象物Ｍと接触するときは摩擦力が小さくなるため対象物Ｍに与える力が小さくなる。

この第一接触面１１４と第二接触面１１５との摩擦係数の差により、対象物Ｍに与える力が変化し、蠕動機構１２０が蠕動運動を繰り返すことで、対象物Ｍの姿勢である位置や方向を変化させることができる。

図２は、把持機構の詳細および回転運動の様子を示す側面図である。
図２（Ａ）に示すように、把持機構１１０は、基礎部１１１から立設された立上部１１２の弾性によって接触突起部１１３が垂直方向に支持されている。

図２（Ｂ）は、把持機構１１０が対象物Ｍと接触した状態で、蠕動機構１２０が把持機構１１０における第二接触面１１５側に動いた状態を示す図である。
図２（Ｂ）に示すように、蠕動機構１２０が把持機構１１０における第二接触面１１５側に動くことで、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾く。このとき対象物Ｍは接している第二接触面１１５の摩擦力に抵抗し、把持機構１１０における第二接触面１１５側に動く。

図２（Ｃ）は、把持機構１１０が対象物Ｍと接触した状態で、蠕動機構１２０が把持機構１１０における第一接触面１１４側に動いた状態を示す図である。
図２（Ｃ）に示すように、蠕動機構１２０が把持機構１１０における第一接触面１１４側に動くことで、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第二接触面１１５側に傾く。このとき対象物Ｍは接している第一接触面１１４の摩擦力に抵抗し、把持機構１１０における第一接触面１１４側に動く。

第一接触面１１４の摩擦係数は第二接触面１１５の摩擦係数よりも大きいため、図２（Ｂ）と図２（Ｃ）とでは、図２（Ｃ）の方が対象物Ｍの移動量が大きい。
これにより、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）のように蠕動機構１２０を繰り返して運動させることで、対象物Ｍは次第に把持機構１１０における第一接触面１１４側に移動していく。

ここで第一接触面１１４よりも摩擦係数が小さい第二接触面１１５の摩擦係数を限りなく小さくするために、接触する対象物Ｍを円滑に摺動させる低摩擦係数の素材で形成された低摩擦係数接触面とすることで、把持機構１１０における第一接触面１１４側への移動量を限りなく大きくすることができる。

接触突起部１１３は、接触突起部１１３の形状は半円柱体で形成されているため、接触突起部１１３における基礎部１１１側の隅部には、接触突起部１１３の過度な傾斜を抑制する傾斜抑制部として角部１１３Ｋが形成されている。

図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、接触突起部１１３が傾いた時に傾いた側の角部１１３Ｋが基礎部１１１に接触することになる。これにより接触突起部１１３が過度に傾いてしまうことを防止することができる。このように接触突起部１１３の過度な傾斜を抑制することで蠕動機構１２０の運動力を効率よく対象物Ｍに伝えることができる。

図３は、把持装置の詳細を示す上面図および底面図である。
図３に示すように、蠕動機構１２０は複数の蠕動素子１２１が連設するようにして一体的に構成される。蠕動素子１２１を連設する数量は、把持する対象物Ｍの大きさや形状に合わせて適宜選択することができる。

蠕動素子１２１は、円弧状壁体１２２によって楕円筒形状体が形成されており、楕円筒形状体の内側にはストッパー１２３が形成されている。ストッパー１２３の一方側には把持機構１１０が形成されている。

蠕動機構１２０の長手方向に沿って線材１２４が連通されている。蠕動機構１２０の一端側では固定部１２５によって線材１２４が蠕動機構１２０の一端側の蠕動素子１２１に固定されている。

蠕動機構１２０の他端側では、蠕動機構１２０に連通された線材１２４がプーリー１２６に巻きつけられ、プーリー１２６はモーター１２７によって回転する。モーター１２７は図示しない制御装置によって制御されており、モーター１２７の動きが制御されている。蠕動機構１２０における固定部１２５が設けられた一端側を先端側、モーター１２７が設けられた他端側を後端側と称して以下を説明する。

蠕動機構１２０に連通された線材１２４は、蠕動機構１２０における把持機構１１０が形成された側に連通されており、モーター１２７の動作によって線材１２４が後端側に巻きつけられることで、蠕動機構１２０は蠕動機構１２０における把持機構１１０が形成された側に曲げられた収縮運動する。

蠕動機構１２０における先端側で連設されている数個の蠕動素子１２１は、円弧状壁体１２２の円弧状部分に高さ方向に貫通した肉抜部１２２ａが形成されている。これにより肉抜部１２２ａが形成されていない蠕動素子１２１よりも肉抜部１２２ａが形成された蠕動素子１２１の方が蠕動素子１２１の柔軟性が高くなる。

この円弧状壁体１２２を肉抜きした肉抜部１２２ａが形成された蠕動素子１２１を蠕動機構１２０における先端側に形成することで、線材１２４を巻きつけて緊張させたときに柔軟性が高い蠕動機構１２０の先端側から順番に蠕動素子１２１を収縮させることができる。これにより、蠕動機構１２０における先端側から後端側に対象物Ｍを移動させることができるので、たとえば人間の指の先端側から手のひらへ対象物Ｍを移動するような動作を行うことができる。

またモーター１２７の動作を逆回転させて線材１２４を緩ませることで、蠕動機構１２０は自らの弾性によって弛緩運動する。この線材１２４の巻きつける運動と線材１２４を緩ませる運動とを繰り返すことで、蠕動機構１２０は蠕動運動を行うことができる。

図４は、蠕動機構が収縮運動する様子を示す底面図である。
図４（Ａ）～図４（Ｄ）の順番で示すように、蠕動機構１２０に連通された線材１２４をモーター１２７の動作によって蠕動機構１２０の後端側に巻きつけることで、蠕動素子１２１が収縮して蠕動機構１２０が収縮運動を行う。

またモーター１２７を逆回転させることで、モーター１２７の動作によって蠕動機構１２０の後端側に巻きつけた線材１２４を緩ませることができ、図４（Ｄ）～図４（Ａ）の順番で蠕動機構１２０は自らの弾性によって弛緩運動する。

なお、本実施の形態では、蠕動機構１２０に連通させた線材１２４の固定部１２５を蠕動機構１２０における先端側、線材１２４を巻きつけるためのモーター１２７を蠕動機構１２０における後端側に設ける例で説明したが、線材１２４の連通させる場所や、固定部１２５、またはモーター１２７を設ける場所は任意に設定することができる。

たとえば蠕動機構１２０における中央部分で限られた蠕動素子１２１だけに線材１２４を連通させ、その線材１２４を任意の場所で緊張させることで、蠕動機構１２０における中央部分で限られた部位だけ収縮運動をさせることができる。またこの構成を複数の蠕動機構１２０における任意の場所に設けることで、蠕動機構１２０における任意の場所だけで収縮運動と弛緩運動とを行うことができる。

図５は、把持装置における把持機構の動きを示す側面図である。
なお、ここでは把持装置１００は把持機構１１０が有する第一接触面１１４が先端側に向けられて配置された例で説明する。

図５（Ａ）は、把持装置１００を平面体Ｐに接地させた状態を示す側面図である。
図５（Ａ）に示すように、把持機構１１０は、基礎部１１１から立設された立上部１１２の弾性によって、平面体Ｐに接した接触突起部１１３と基礎部１１１とを垂直に支持している。

図５（Ｂ）は、把持機構１１０が平面体Ｐと接触した状態で、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に動かした状態を示す図である。
図５（Ｂ）に示すように、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に動かすことで、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾く。

このとき平面体Ｐは接している第二接触面１１５の摩擦力に抵抗するが、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に動かした力によって把持機構１１０における第二接触面１１５側に動く。

図５（Ｃ）は、把持機構１１０が平面体Ｐと接触した状態で、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第一接触面１１４側に動かした状態を示す図である。
図５（Ｃ）に示すように、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第一接触面１１４側に動かすことで、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第二接触面１１５側に傾く。

このとき平面体Ｐは接している第一接触面１１４の摩擦力に抵抗するが、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第一接触面１１４側に動かした力によって把持機構１１０における第一接触面１１４側に動く。

第一接触面１１４の摩擦係数は第二接触面１１５の摩擦係数よりも大きいため、図５（Ｂ）と図５（Ｃ）とでは、図５（Ｂ）の方が蠕動機構１２０の移動量が大きい。
これにより、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）のように蠕動機構１２０を把持機構１１０における第一接触面１１４側と第二接触面１１５側とを繰り返して蠕動運動させることで、蠕動機構１２０は次第に把持機構１１０における第二接触面１１５側に移動していく。

ここでも前述のように、第一接触面１１４よりも摩擦係数が小さい第二接触面１１５の摩擦係数を限りなく小さくするために、接触する対象物Ｍを円滑に摺動させる低摩擦係数の素材で形成された低摩擦係数接触面とすることで、把持機構１１０における第一接触面１１４側への移動量を限りなく大きくすることができる。

図６は、把持装置における把持機構の動きを示す側面図である。
図６では、把持するべき対象物Ｍを把持装置１００と、平面である平面体Ｐとで挟み込んで把持し、対象物Ｍを把持した状態で蠕動機構１２０を蠕動運動させた状態を例として説明する。

なお図面の都合上、これより以下は第一接触面１１４および第二接触面１１５を接触突起部１１３の曲面部分以外にも表示している。
また、ここでは第一接触面１１４の摩擦係数は非常に高く対象物Ｍと平面体Ｐとの間の摩擦力よりも大きいものとする。また第二接触面１１５の摩擦係数は限りなく小さい摩擦係数の素材で形成されたものとして以下を説明する。

図６（Ａ）は、一方側を把持装置１００、他方側を平面体Ｐによって対象物Ｍを把持した状態を示す側面図である。
図６（Ａ）に示すように、把持機構１１０は、基礎部１１１から立設された立上部１１２の弾性によって、平面体Ｐと把持装置１００とで把持した対象物Ｍに対して接触突起部１１３と基礎部１１１とが垂直になるように支持されている。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の状態から、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に収縮運動させた状態を示す図である。
図６（Ｂ）に示すように、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾く。

接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾くことで、把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。これにより対象物Ｍは蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に動かした力の影響を受けない。すなわち対象物Ｍの位置に変化はない。

図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）の状態から、蠕動機構１２０を弛緩運動させた状態を示す図である。
図６（Ｃ）に示すように、蠕動機構１２０を弛緩運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第二接触面１１５に傾く。

接触突起部１１３が把持機構１１０における第二接触面１１５に傾くことで、把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が大きい第一接触面１１４だけである。蠕動機構１２０が弛緩運動により接触突起部１１３が把持機構１１０における第二接触面１１５側から第一接触面１１４側に移動した距離だけ、対象物Ｍが第二接触面１１５側から第一接触面１１４側に移動する。

図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）の状態から、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に収縮運動させた状態を示す図である。
図６（Ｄ）に示すように、蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、可撓性と弾性とを備えた立上部１１２によって接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾く。

接触突起部１１３が把持機構１１０における第一接触面１１４側に傾くことで、把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。これにより対象物Ｍは蠕動機構１２０を把持機構１１０における第二接触面１１５側に動かした力の影響を受けない。すなわち対象物Ｍの位置に変化はない。

以下、図６（Ｃ）と図６（Ｄ）と同様に蠕動機構１２０の収縮運動と弛緩運動による蠕動運動を繰り返すことで、図６（Ｅ）～図６（Ｇ）のように対象物Ｍは把持機構１１０における第二接触面１１５側から第一接触面１１４側へと移動する。

以上のように、平面体Ｐと把持装置１００とで把持した対象物Ｍに対して、蠕動機構１２０を蠕動運動させることで、対象物Ｍの位置を直線的に移動させて変化させることができる。

このとき、対象物Ｍ側に押し付ける機構や、対象物Ｍ側に押し付ける動作や押し戻す動作は必要ないため、本実施の形態の把持装置１００を用いることで、より小さな動作領域で把持するべき対象物Ｍの位置を変化させることができる。

なお、本実施の形態では、一方側を把持装置１００、他方側を平面体Ｐによって対象物Ｍを把持した状態を例として説明したが、他方側も把持装置１００として２つの把持装置１００で対象物Ｍを把持することもできる。

このとき、一方側の把持装置１００と他方側の把持装置１００とが有する第一接触面１１４を固定部１２５が設けられた先端側に向けて配置し、２つの蠕動機構１２０を蠕動運動させることで、対象物Ｍの位置を先端側に向けて直線的に移動させることができる。

逆に、一方側の把持装置１００と他方側の把持装置１００とが有する第一接触面１１４を固定部１２５が設けられた後端側に向けて配置し、２つの蠕動機構１２０を蠕動運動させることで、対象物Ｍの位置を後端側に向けて直線的に移動させることができる。

また一方側の把持装置１００と他方側の把持装置１００とが有する第一接触面１１４を互いに異なる方向に向けて配置し、２つの蠕動機構１２０を蠕動運動させることで、対象物Ｍに回転する力を与えることができる。

具体的に、一方側の把持装置１００の第一接触面１１４を先端側、他方側の把持装置１００の第一接触面１１４を後端側に向けて配置し、２つの蠕動機構１２０を蠕動運動させることで、一方側の把持装置１００と対象物Ｍとが接する接触面は先端側に移動する力が加わり、他方側の把持装置１００と対象物Ｍとが接する接触面は後端側に移動する力が加わる。これにより、対象物Ｍは反時計回りに回転する回転力が与えられる。このように、蠕動機構１２０と対象物Ｍとが接する接触面を移動させたい任意の方向に第一接触面１１４を向けて配置し、蠕動機構１２０を蠕動運動させることで対象物Ｍとの接触面を任意の方向に向けて移動させることができる。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の把持装置は、把持するべき円形の対象物を把持装置で両側から挟み込んで把持すること以外は、第１の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

図７は、円形の対象物を２つの把持装置で挟み込むようにして把持する前の状態を示す側面図である。
図７に示すように、たとえば円形または円筒形の対象物Ｍを挟み込むようにして２つの把持装置１００で把持することができる。図７では、蠕動機構１２０の後端側に設けられたプーリー１２６およびモーター１２７は省略してある。

また２つの把持装置１００のうち、一方側の把持装置１００Ａは把持機構１１０が有する第一接触面１１４が先端側に向くように配置されており、他方側の把持装置１００Ｂは把持機構１１０が有する第二接触面１１５が先端側に向くように配置されている。

ここでは図示しないモーター１２７を回転させて線材１２４をプーリー１２６に巻きつけることで、蠕動機構１２０の先端側から順番に蠕動素子１２１を収縮し、２つの把持装置１００が対象物Ｍを包み込むように把持することができる。

図８は、円形の対象物を把持した２つの把持装置が有する蠕動機構を同時に蠕動運動させた状態を示す側面図である。
図８（Ａ）は、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとで対象物Ｍを挟み込み、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとが有する蠕動機構１２０を同時に収縮運動させていき、対象物Ｍを把持した状態を示す側面図である。

図８（Ａ）に示すように、把持機構１１０は、基礎部１１１から立設された立上部１１２の弾性によって、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとで把持した対象物Ｍに対して接触突起部１１３と基礎部１１１とが垂直になるように支持されている。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態から、蠕動機構１２０を同時に収縮運動させた状態を示す図である。
図８（Ｂ）に示すように、把持装置１００Ａでは、把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の先端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の先端側に傾くことで、把持装置１００Ａでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ａ側は蠕動機構１２０の収縮運動による影響を受けない。つまり対象物Ｍの把持装置１００Ａ側では対象物Ｍの姿勢を変化させる力は働かない。

一方で把持装置１００Ｂでは、把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の先端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の先端側に傾くことで、把持装置１００Ｂでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が大きい第一接触面１１４だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側は蠕動機構１２０の収縮運動により、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に蠕動機構１２０が収縮運動する方向、つまり把持装置１００Ｂの先端側から後端側への方向に収縮運動の力が対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に伝わる。

このように対象物Ｍの把持装置１００Ａでは、蠕動機構１２０の収縮運動による影響を受けず、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側のみ蠕動機構１２０の収縮運動による力が対象物Ｍに伝わるので、把持装置１００は対象物Ｍを反時計回りに回転させることができる。

図８（Ｃ）は、図８（Ｂ）の状態から、蠕動機構１２０を同時に弛緩運動させた状態を示す図である。
図８（Ｃ）に示すように、把持装置１００Ａでは、把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を弛緩運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の後端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の後端側に傾くことで、把持装置１００Ｂでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が大きい第一接触面１１４だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ａ側は蠕動機構１２０の弛緩運動により、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に蠕動機構１２０が弛緩運動する方向、つまり把持装置１００Ａの後端側から先端側への方向に弛緩運動の力が対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に伝わる。

一方で把持装置１００Ｂでは、把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を弛緩運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の後端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の後端側に傾くことで、把持装置１００Ｂでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側は蠕動機構１２０の弛緩運動による影響を受けない。つまり対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側では対象物Ｍの姿勢を変化させる力は働かない。

このように対象物Ｍの把持装置１００Ａのみ蠕動機構１２０の弛緩運動による力が対象物Ｍに伝わり、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側では、蠕動機構１２０の弛緩運動による影響を受けないので、把持装置１００は対象物Ｍを反時計回りに回転させることができる。

図８（Ｄ）は、図８（Ｃ）の状態から、蠕動機構１２０を同時に収縮運動させた状態を示す図である。
図８（Ｄ）も図８（Ｂ）と同様な動きをするため詳細な説明は省略する。この場合も対象物Ｍの把持装置１００Ａ側では、蠕動機構１２０の収縮運動による影響を受けず、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側のみ蠕動機構１２０の収縮運動による力が対象物Ｍに伝わるので、把持装置１００は対象物Ｍを反時計回りに回転させることができる。
図８（Ｂ）と図８（Ｃ）とのように、蠕動機構１２０の収縮運動と弛緩運動による蠕動運動を任意の回数だけ繰り返すことで、対象物Ｍの姿勢を変化させることができる。

なお、ここでは２つの把持装置１００のうち、一方側の把持装置１００Ａは把持機構１１０が有する第一接触面１１４が先端側に向くように配置されており、他方側の把持装置１００Ｂは把持機構１１０が有する第二接触面１１５が先端側に向くように配置される例で説明したが、第一接触面１１４および第二接触面１１５の方向を逆にすることで対象物Ｍの姿勢を変化させる方向を変更することができる。

具体的には、２つの把持装置１００のうち、一方側の把持装置１００Ａは把持機構１１０が有する第一接触面１１４を後端側に向くように配置し、他方側の把持装置１００Ｂは把持機構１１０が有する第二接触面１１５が後端側に向くように配置する。この場合では対象物Ｍを時計回りに回転させることができる。

また、本実施の形態では、２つの把持装置１００で対象物Ｍを把持する例で説明したが、２つの把持装置１００を、たとえば産業用ロボットのロボットアームの先端に取り付け、そのロボットアームの先端に取り付けられた２つの把持装置１００で対象物Ｍを把持しながら対象物Ｍの姿勢を変化せることもできる。

これにより、ロボットアームにより対象物Ｍを把持させた把持装置１００を狭小部位に挿入し、その把持装置１００が挿入された狭小部位の内部で把持した対象物Ｍの姿勢を任意に変更することができる。

また互いに対象物Ｍを回転させる方向が異なる組み合わせの把持装置１００を複数用いて、対象物Ｍを回転させたい方向に回転可能な組み合わせの把持装置１００のみで対象物Ｍを把持し、その対象物Ｍを把持した把持装置１００を蠕動運動させることで、対象物Ｍを任意の方向に回転させることができる。

図９は、円形の対象物を把持した２つの把持装置が有する蠕動機構を交互に蠕動運動させた状態を示す側面図である。
図９（Ａ）は、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとで対象物Ｍを挟み込み、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとが有する蠕動機構１２０を同時に収縮運動させていき、対象物Ｍを把持した状態を示す側面図である。

図９（Ａ）に示すように、把持機構１１０は、基礎部１１１から立設された立上部１１２の弾性によって、把持装置１００Ａと把持装置１００Ｂとで把持した対象物Ｍに対して接触突起部１１３と基礎部１１１とが垂直になるように支持されている。

図９（Ｂ）は、図８（Ａ）の状態から、一方の把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を弛緩運動、他方の把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を収縮運動させた状態を示す図である。

図９（Ｂ）に示すように、把持装置１００Ａでは、把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を弛緩運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の後端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の後端側に傾くことで、把持装置１００Ａでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が大きい第一接触面１１４だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ａ側は蠕動機構１２０の弛緩運動により、対象物Ｍの把持装置１００Ａ側に蠕動機構１２０が弛緩運動する方向、つまり把持装置１００Ａの後端側から先端側への方向に弛緩運動の力が対象物Ｍの把持装置１００Ａ側に伝わる。

また把持装置１００Ｂでは、把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の先端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の先端側に傾くことで、把持装置１００Ｂでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が大きい第一接触面１１４だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側は蠕動機構１２０の収縮運動により、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に蠕動機構１２０が収縮運動する方向、つまり把持装置１００Ｂの先端側から後端側への方向に収縮運動の力が対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側に伝わる。

このように対象物Ｍの把持装置１００Ａでは、蠕動機構１２０の弛緩運動による力が対象物Ｍに伝わり、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側では蠕動機構１２０の収縮運動による力が対象物Ｍに伝わるので、把持装置１００は対象物Ｍを反時計回りに回転させることができる。

また対象物Ｍを把持する両側の把持装置１００Ａおよび把持装置１００Ｂによる対象物Ｍを回転させる力が伝わるので、図８（Ｂ）と比較すると２倍の回転力が対象物Ｍに伝わることになる。

図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）の状態から、蠕動機構１２０を同時に弛緩運動させた状態を示す図である。
図９（Ｃ）に示すように、把持装置１００Ａでは、把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を収縮運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の後端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の後端側に傾くことで、把持装置１００Ａでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ａ側は蠕動機構１２０の収縮運動による影響を受けない。つまり対象物Ｍの把持装置１００Ａ側では対象物Ｍの姿勢を変化させる力は働かない。

一方で把持装置１００Ｂでは、把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を弛緩運動させることで、対象物Ｍと接している把持機構１１０だけが、蠕動機構１２０の先端側に傾く。

接触突起部１１３が蠕動機構１２０の先端側に傾くことで、把持装置１００Ｂでは把持機構１１０において対象物Ｍと接する部分は摩擦係数が小さい第二接触面１１５だけである。

これにより対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側は蠕動機構１２０の弛緩運動による影響を受けない。つまり対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側では対象物Ｍの姿勢を変化させる力は働かない。

このように対象物Ｍの把持装置１００Ａ側では、蠕動機構１２０の収縮運動による影響を受けず、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側でも、蠕動機構１２０の弛緩運動による影響を受けないので、把持装置１００は対象物Ｍを回転させることはない。

図９（Ｄ）は、図８（Ｃ）の状態から、一方の把持装置１００Ａが有する蠕動機構１２０を弛緩運動、他方の把持装置１００Ｂが有する蠕動機構１２０を収縮運動させた状態を示す図である。

図９（Ｄ）も図９（Ｂ）と同様な動きをするため詳細な説明は省略する。
この場合も対象物Ｍの把持装置１００Ａでは、蠕動機構１２０の弛緩運動による力が対象物Ｍに伝わり、対象物Ｍの把持装置１００Ｂ側では蠕動機構１２０の収縮運動による力が対象物Ｍに伝わるので、把持装置１００は対象物Ｍを反時計回りに回転させることができる。

また対象物Ｍを把持する両側の把持装置１００Ａおよび把持装置１００Ｂによる対象物Ｍを回転させる力が伝わるので、図８（Ｄ）と比較すると２倍の回転力が対象物Ｍに伝わることになる。

以上のように、図９の場合と図８の場合とを比較すると、蠕動機構１２０による１つの収縮運動と弛緩運動による対象物Ｍの変位量は、図８の場合よりも図９の場合のほうが対象物Ｍに与える回転力が大きいことがわかる。これにより、対象物Ｍを把持する把持装置１００の蠕動運動を同時に行うか、または互いに交互に行うかによって、対象物Ｍの回転度合いを調節することができる。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の把持装置は、把持機構が有する第一接触面および第二接触面の方向を回転させて変化させる回転機構を把持機構が備えていること以外は、第１～２の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

図１０は、第３の実施の形態の把持機構の詳細を示す側面図および上面図である。
図１０に示すように、把持機構１１０は、把持機構１１０が有する第一接触面１１４および第二接触面１１５の方向を回転させて任意の方向へ変化させる回転機構１１６を備えている。

図１０では、回転機構１１６が基礎部１１１の下層に設けられているが、第一接触面１１４および第二接触面１１５の方向を回転させて任意の方向へ変化させることができれば、立上部１１２の上層や下層、もしくは第一接触面１１４および第二接触面１１５部分のみを回転する構造をとることもできる。

回転機構１１６は、第一接触面１１４および第二接触面１１５が蠕動機構１２０上でどの方向に向けられるかを制御する図示しない制御装置に接続され、制御装置からの命令によって、蠕動機構１２０上で任意の方向に向けて整列することができる。

たとえば２つの把持装置１００のうち、一方側の把持装置１００では把持機構１１０が有する第一接触面１１４が先端側に向くように配置しておき、他方側の把持装置１００では把持機構１１０が有する第二接触面１１５が先端側に向くように配置しておく。

この状態で対象物Ｍを任意の姿勢に変化させた後、回転機構１１６によって一方側の把持装置１００の把持機構１１０が有する第一接触面１１４が後端側に向くように変化させ、他方側の把持装置１００では把持機構１１０が有する第二接触面１１５が後端側に向くように変化させる。この状態で把持装置１００を蠕動運動させると、先の把持装置１００とは異なった方向に対象物Ｍの姿勢を変化させることができる。

このように把持機構１１０が回転機構１１６を備えることで、第一接触面１１４および第二接触面１１５が向けられた方向に合わせて対象物Ｍの姿勢を変化させることができる。

〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の把持装置は、第一接触面および第二接触面の領域が把持機構に複数設けられること、そして蠕動機構の形態が異なること以外は、第１～３の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

図１１は、第４の実施の形態に係る把持機構の詳細を示す側面図である。
図１１（Ａ）に示すように把持機構１１０は、基礎部１１１、立上部１１２、接触突起部１１３、第一接触面１１４、第二接触面１１５、および回転機構１１６を備えている。

基礎部１１１は、把持機構１１０を蠕動機構１２０に固定するためのものであって、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側の一部に回転機構１１６を介して固定される板状体である。

立上部１１２は、基礎部１１１から把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に先端側が立設された棒状体であって、たとえばゴム製樹脂などの可撓性と弾性を備えた素材で形成されている。

接触突起部１１３は、立上部１１２の一端側に形成された突起体である。接触突起部１１３の形状は半球体であって、把持装置１００が対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に半球体の球面が向けられて立上部１１２の一端側に形成されている。

また、本実施の形態では接触突起部１１３の形状が半球体であって、第一接触面１１４および第二接触面１１５が球面上に設けられていることが望ましいという例で説明したが、第一接触面１１４および第二接触面１１５を半球体以外の形状や球面以外の形状で構成することもできる。

第一接触面１１４および第二接触面１１５は、接触突起部１１３が有する半球体の球面に設けられており、半球体の球面のうち半球体の軸方向に４等分に分断した領域で第一接触面１１４と第二接触面１１５とが隣接しないように設けられている。

回転機構１１６は、第一接触面１１４および第二接触面１１５が蠕動機構１２０上でどの方向に向けられるかを制御する図示しない制御装置に接続され、制御装置からの命令によって、蠕動機構１２０上で任意の方向に向けて把持機構１１０を回転させることができる。

把持機構１１０は、可撓性と弾性を備えた立上部１１２によって接触突起部１１３と基礎部１１１とが繋げられているため、接触突起部１１３が立上部１１２の他端側を軸にして任意の方向に往復回転運動を可能としている。

本実施の形態の把持機構１１０は、隣接しない位置に第一接触面１１４および第二接触面１１５が設けられており、立上部１１２によって接触突起部１１３が立上部１１２の他端側を軸にして任意の方向に往復回転運動でき、さらに回転機構１１６によって蠕動機構１２０上で任意の方向に向けて把持機構１１０を回転させることができる。これにより対象物Ｍを任意の３次元方向に変異させることができる。

また、図１１（Ｂ）に示すように、第一接触面１１４および第二接触面１１５は、任意の形状や領域で設けることができる。これにより、対象物Ｍを移動させる方向や姿勢の変化方法などを制御することができる。

図１２は、第４の実施の形態に係る把持装置の一方側を示す上面図である。
図１２に示すように、把持装置１００は、把持するべき対象である対象物Ｍを把持するための装置であって、把持機構１１０および蠕動機構１２０を備えている。
第１～３の実施の形態に係る把持装置１００では蠕動機構１２０が棒状の形態を例として説明したが、本実施の形態の蠕動機構１２０は平面形状をしており、収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって、平面形状の蠕動機構１２０をあらゆる方向に蠕動運動をさせることができる。

蠕動機構１２０の動きに伴って、蠕動機構１２０における対象物Ｍを把持した際に対象物Ｍと接触する側に形成された把持機構１１０が連動する。このとき、把持機構１１０が備える接触突起部１１３が対象物Ｍに接触することで、接触突起部１１３が立上部１１２の他端側を軸にして回転運動する。

接触突起部１１３の回転運動に伴って、対象物Ｍと接触突起部１１３の曲面の接触する位置が変化する。接触突起部１１３の曲面には、第一接触面１１４および第二接触面１１５が形成されているため、蠕動機構１２０の動きに伴って対象物Ｍと接触する面が、第一接触面１１４または第二接触面１１５と変化する。

このとき把持機構１１０は、回転機構１１６によって蠕動機構１２０上で任意の方向に向けて把持機構１１０を回転させることができるので、蠕動機構１２０による蠕動運動に合わせて任意の方向に第一接触面１１４または第二接触面１１５を向けることができる。または任意の方向に向けられた第一接触面１１４および第二接触面１１５に合わせて蠕動機構１２０が蠕動運動を行うこともできる。これにより対象物Ｍを任意の３次元方向に変異させることができる。

なお本実施の形態の把持装置１００も、把持装置１００と平面とで対象物Ｍを挟み込むことで対象物Ｍを挟持することもでき、２つの把持装置１００で対象物Ｍを挟み込むことで対象物Ｍを挟持することもできる。

また把持装置１００を産業用ロボットのロボットアームの先端に取り付け、そのロボットアームの先端に取り付けられた把持装置１００で対象物Ｍを把持しながら対象物Ｍの姿勢を変化せることもできる。

１００ 把持装置
１００Ａ 把持装置
１００Ｂ 把持装置
１１０ 把持機構
１１１ 基礎部
１１２ 立上部
１１３ 接触突起部
１１３Ｋ 角部
１１４ 第一接触面
１１５ 第二接触面
１１６ 回転機構
１２０ 蠕動機構
１２１ 蠕動素子
１２２ 円弧状壁体
１２２ａ 肉抜部
１２３ ストッパー
１２４ 線材
１２５ 固定部
１２６ プーリー
１２７ モーター
Ｐ 平面体
Ｍ 対象物
Ｓ 隙間

Claims (16)

1. 対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持装置において、
   収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と、
   前記蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構と、
   を備えることを特徴とする把持装置。
2. 前記第一接触面または前記第二接触面のうちいずれか一方は、
   他方より摩擦係数が小さく、かつ接触した前記対象物を円滑に摺動させる低摩擦係数の素材によって構成された低摩擦係数接触面であること、
   を特徴とする請求項１記載の把持装置。
3. 前記第一接触面または前記第二接触面のうち摩擦係数が大きい方が、
   前記把持機構と前記対象物とが接する接触面を移動させる方向に向けられて配置されること、
   を特徴とする請求項１記載の把持装置。
4. 前記把持機構は、
   前記蠕動機構から前記対象物と接触する方向に立ち上がり、可撓性と弾性とを備えた立上部と
   前記立上部の先端側に連設されて一接触面および前記第二接触面が設けられる接触突起部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の把持装置。
5. 前記接触突起部は、
   前記対象物を把持する方向に向けられた湾曲面を備え、
   前記第一接触面と前記第二接触面とが、前記湾曲面上に設けられること、
   を特徴とする請求項４記載の把持装置。
6. 前記接触突起部は、
   過度の傾斜を抑制する傾斜抑制部、
   を備えることを特徴とする請求項４記載の把持装置。
7. 前記接触突起部は、
   前記対象物を把持する方向に向けられた球面を備え、
   複数の前記第一接触面と複数の前記第二接触面とが、前記球面上で隣接しないように設けられること、
   を備えることを特徴とする請求項４記載の把持装置。
8. 前記蠕動機構は、
   弾性を具備する蠕動素子が連設された蠕動素子連設体と、
   前記蠕動素子連設体の長手方向の先端側から後端側に連通された線材と
   前記蠕動素子連設体の長手方向の後端側で前記線材の緊張および弛緩を繰り返す線材緊張弛緩機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の把持装置。
9. 前記蠕動素子連設体が具備する先端側の蠕動素子は、
   後端側の蠕動素子よりも柔軟性を高くするために肉抜きされた肉抜部、
   を備えることを特徴とする請求項８記載の把持装置。
10. 前記対象物は、
    少なくとも２つの前記蠕動機構によって把持されること、
    を特徴とする請求項１記載の把持装置。
11. 前記２つの蠕動機構のうち、一方の蠕動機構に配置される把持機構と、他方の蠕動機構に配置される把持機構が有する第一接触面または第二接触面が同一方向に向けられて配置されること、
    を特徴とする請求項１０記載の把持装置。
12. 前記２つの蠕動機構のうち、一方の蠕動機構に配置される把持機構と、他方の蠕動機構に配置される把持機構が有する第一接触面または第二接触面が互いに異なる方向に向けられて配置されること、
    を特徴とする請求項１０記載の把持装置。
13. 前記把持機構は、
    前記第一接触面および前記第二接触面が向けられた方向を回転させて変化させる回転機構、
    を備えることを特徴とする請求項１記載の把持装置。
14. 対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持機構において、
    収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構。
15. 対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させるロボット装置において、
    収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって前記対象物を把持するための蠕動機構と、
    前記蠕動機構と前記対象物との間で前記対象物に接触し、前記蠕動機構が収縮運動した時に前記対象物と接触する第一接触面と、前記蠕動機構が弛緩運動した時に前記対象物と接触し前記第一接触面と異なる摩擦係数を有する第二接触面とを具備する把持機構と、
    を備えることを特徴とするロボット装置。
16. 対象物を把持しながら前記対象物の姿勢を変化させる把持方法において、
    収縮運動と弛緩運動とからなる蠕動運動によって蠕動機構が前記対象物を把持する工程と、
    前記蠕動機構と前記対象物との間に設けられた把持機構が具備する第一接触面が前記蠕動機構の収縮運動時に前記対象物に接触する工程と、
    前記把持機構が具備し、前記第一接触面と異なる摩擦係数を有した第二接触面と前記対象物とが前記蠕動機構の弛緩運動時に前記対象物に接触する工程と、
    を備えることを特徴とする把持方法。