JP4456473B2 - ロボットハンド装置 - Google Patents

Description

本発明は、指を交差する２軸中心に動作させることができるロボットハンド装置に関する。

従来、ロボットに多種多様な作業を行わせることを目的として、人間の手を模倣したロボットハンド装置の研究開発が種々行われてきた。特に、人間の５指のうちの親指の機能を再現する場合には、例えば、手の平を上に向けたときに、親指を高さ方向に回動させる軸と、親指を左右方向に回動させる軸の互いに交差する２つの軸が必要となる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１７８７３号公報（段落００２２、図２および図１４）

しかしながら、従来のロボットハンド装置では、指を交差する２軸周りに動作させるには、各軸毎にモータ、減速機構、モータドライバなど２系統が必要になって、部品点数が増加して、重量が増大する問題がある。これは、容積や出力が制限されるヒューマノイド型ロボットにとって不利な要因となる。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、簡易な機構で指を交差する２軸回りに動作させることができるロボットハンド装置を提供することを目的とする。

本発明は、ベースと、前記ベースに固定されたモータと、前記ベースに対して、前記モータの駆動軸に対し平行かつオフセットした第１軸周りに回動可能に支持され、制御軸が往復移動可能な第１案内経路を有する第１リンク部材と、前記モータの駆動軸に連結されるとともに前記制御軸が支持され、前記モータの駆動軸の回動により前記制御軸を前記第１案内経路内で往復移動させる第２リンク部材と、前記第１リンク部材に対して、前記第１軸に交差した第２軸周りに回動可能に支持され、前記制御軸と直接または間接にリンク結合され、前記制御軸の動作により回動駆動される指リンク部材と、を備えることを特徴とする。

前記本発明によれば、単一のモータで交差する２軸回りに動作させることができるので、各軸ごとにモータ、減速機構、モータドライバなどを設ける必要がなくなる。

例えば、前記ベースは、前記第１案内経路内で往復移動する前記制御軸の可動範囲内において前記制御軸を案内する第２案内経路を有し、前記第２リンク部材は、前記駆動軸に固着された回転体と、前記回転体に回動可能に支持され、前記制御軸が支持された連結リンクとから構成されている。この構成によれば、第１リンク部材と指リンク部材とをほぼ別個に動作させることが可能になる。例えば、第１リンク部材を動作させた後に、指リンク部材を動作させることができる。

また、前記第２案内経路は、前記制御軸が前記第１軸を中心に円周方向に案内される第１案内路と、前記第１軸を中心に径方向に案内される第２案内路とが連続して構成されていることが好ましい。この構成によれば、第１案内路によって第１リンク部材を第１軸周りに動作させることができ、第２案内路によって指リンク部材を第２軸周りに動作させることが可能になる。

また、前記制御軸は、前記第１案内路および前記第２案内路に対して摺動自在に構成されていることが好ましい。この構成によれば、指リンク部材を常に一定の軌跡で円滑に動作させることが可能になる。

本発明によれば、簡易な機構で指リンク部材を２軸回りに動作させることができるので、部品点数の削減を図ることができる。その結果、機構部分の容積や重量の低減を図ることができるので、ヒューマノイド型ロボットに適用する場合に好適である。

図１は本実施形態のロボットハンド装置が搭載される人間型ロボットを示す外観図、図２はロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す斜視図、図３はロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す平面図、図４はロボットハンド装置を示す分解斜視図、図５はロボットハンド装置を図３のＶ方向から見たときの動作説明図、図６はロボットハンド装置を図３のＶＩ−ＶＩ断面から見たときの動作説明図であり、各図の（ａ）は指を閉じた状態、（ｂ）は指を開く途中の状態、（ｃ）は指を開いた状態、図７はロボットハンド装置を手の甲側から見上げたときの状態を示す斜視図である。なお、本実施形態のロボットハンド装置１は、人間の親指に相当する指の構造に関するものである。また、本実施形態のロボットハンド装置１は、双方の腕部Ｒ３に設けられるが、以下では、右手のみを例に挙げて説明し、左手については右手と対称に設けられているものとしてその説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態のロボットハンド装置１は、人間と同じように２本の脚部Ｒ１（右足は図示省略）、上体Ｒ２、２本の腕部Ｒ３（右手は図示省略）、頭部Ｒ４を有して自立歩行するロボットＲの腕部Ｒ３の先端に設けられている。また、頭部Ｒ４は、図示しないカメラ、マイク、スピーカ等を備えている。

図２に示すように、前記ロボットハンド装置１は、人間の手と同様に５本の指Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ，Ｆｅを有し、人間の親指に相当する指Ｆａに設けられた指リンク部材Ｆ１が、図２の２点鎖線で示す姿勢Ａから、２点鎖線で示す姿勢Ｂを経て、実線で示す姿勢Ｃへ動作するようになっている。さらに詳述すると、姿勢Ａは、図３に示すように指リンク部材Ｆ１が内側に曲げられた状態で、図５（ａ）に示すように手の平に接近した姿勢である。姿勢Ｂは、図３に示すように指リンク部材Ｆ１が内側に曲げられた状態で、図５（ｂ）に示すように手の平から離れた姿勢である。姿勢Ｃは、図３に示すように指リンク部材Ｆ１が姿勢Ｂから外側に開いた姿勢である。なお、残りの指Ｆｂ〜Ｆｅには、人間の手と同様に、それぞれ第１関節および第２関節が設けられて、図示しない別のモータおよびリンク機構によって指Ｆｂ〜Ｆｅを延ばす姿勢と内側（手の平側）に丸める姿勢に動作できるようになっている。

図４に示すように、前記ロボットハンド装置１は、前記指リンク部材Ｆ１と、モータＭと、第１リンク部材１０と、第２リンク部材２０とを有している。本実施形態での指リンク部材Ｆ１は、図７に示すように、指基端部５０と、この指基端部５０の先端に回動自在に連結される指先端部５１と、指基端部５０の外側を覆う指形状のカバー５２（図３参照）と、指先端部５１の外側を覆う指形状のカバー５３（図３参照）とで構成されている。

図４に示すように、前記モータＭは、減速機構Ｇを介して板状のベース２に固定されている。このベース２は、腕部Ｒ３の手首に設けられた基台Ｓに固定されている。また、本実施形態では、基台Ｓにモータベース５が固定されて、このモータベース５にモータＭが固定され、減速機構Ｇがベース２とモータベース５とにそれぞれネジを介して固定されている。モータＭは、ベース２に対してＸ１側に固定されて、ベース２のＸ２側に、モータＭの出力軸（図示せず）から減速機構Ｇを介して設けられた駆動軸ｇが突出している。また、ベース２には、回動穴２ａが、さらに回動穴２ａの近傍に第２案内経路２ｂが、それぞれＸ方向に貫通して形成されている。第２案内経路２ｂは、回動穴２ａを中心として円周方向に延びる湾曲状の第１案内路２ｂ１と、回動穴２ａを中心に径方向且つ回動穴２ａから離れる方向に延びる直線状の第２案内路２ｂ２とが連続して形成されている。

前記第１リンク部材１０は、一対の脚部１１，１２と、一対のガイド板１３，１４とが一体に形成されて構成されている。各脚部１１，１２は、それぞれ細長い板状で前記ベース２に平行に配置され、基端に円形の軸穴１１ａ，１２ａが形成され、軸穴１１ａ，１２ａに対して間隔を空けて長手方向に直線状に延びる案内長穴（第１案内経路）１１ｂ，１２ｂが形成されている。また、脚部１１，１２は、Ｘ（Ｘ１−Ｘ２）方向に所定間隔離れて平行に配置されている。一方、ガイド板１３，１４は、それぞれ略台形板状であり、互いに平行に所定間隔離れた状態で前記脚部１１，１２（またはベース２）に対して直交する向きに配置されている。また、ガイド板１３，１４には、Ｘ２側の先端角部に連結穴１３ａ，１４ａが形成されている。なお、ガイド板１３，１４のＸ１側に向く縁部１３ｂ，１４ｂと、脚部１２の側面１２ｃとの間に所定間隔の隙間１５が形成されている。

前記第２リンク部材２０は、回転体２１と、連結リンク２２とで構成されている。回転体２１は、略円板形状でベース２に平行に配置され、回転中心となる駆動穴２１ａと、この駆動穴２１ａに対して偏心した位置に連結穴２１ｂが形成されている。また、回転体２１には、駆動穴２１ａを挟んで連結穴２１ｂとは逆側に扇型の突片２１ｃが一体に形成されている。

前記連結リンク２２は、一端に貫通孔２２ａ１が形成され、他端に連結孔２２ａ２が形成された長リンク板２２ａと、貫通孔２２ａ１と同軸となる貫通孔２２ｂ１が形成された短リンク板２２ｂとを有し、長リンク板２２ａと短リンク板２２ｂとが接合板２２ｃを介してＸ方向に所定間隔離れて配置されるように構成されている。

また、前記連結リンク２２には、昇降部材３０が設けられている。この昇降部材３０は、Ｘ方向を向く側板３０ａと、側板３０ａに直交する一対の側板３０ｂ，３０ｂと、底板３０ｃ（図７参照）とを有し、内側に凹状の空間Ｑが形成されている。また、側板３０ａには、連結穴３０ａ１が形成され、側板３０ｂ，３０ｂには、それぞれピン連結孔３０ｂ１，３０ｂ１が形成されている。なお、昇降部材３０の側板３０ｂと側板３０ｂとの間隔は、前記ガイド板１３とガイド板１４との間を摺動しながら移動できる寸法に設定されているものとする。

前記昇降部材３０には、アーム部材３１が設けられている。このアーム部材３１は、前記側板３０ｂと側板３０ｂとの間に挿入可能な厚みで且つ一端がＸ２側に湾曲した形状となっている。また、アーム部材３１には、その基端と先端にそれぞれ前記ピン連結孔３０ｂ１と平行なピン挿通孔３１ａ，３１ｂが形成されている。

前記指リンク部材Ｆ１の一部分を構成する指基端部５０は、前記アーム部材３１が挿入可能な間隔で配置された一対の連結片５０ａ，５０ａを有している。各連結片５０ａ，５０ａには、前記ピン挿通孔３１ｂと平行なピン連結孔５０ａ１，５０ａ１が形成され、ピン連結孔５０ａ１，５０ａ１の近傍には、前記連結穴１３ａ，１４ａと平行な連結穴５０ａ２（一方は図示せず）が形成されている。

また、本実施形態では、前記第２案内経路２ｂ内を摺動可能なベアリング６０が設けられている。このベアリング６０は、周方向に回転自在に配列された複数の球体を内輪と外輪とで挟んで構成されたものであり（いずれも図示せず）、その外周面（外輪の外周面）が第２案内経路２ｂ内を摺動しながら移動できるようになっている。なお、本実施形態では、ベアリング６０が第２案内経路２ｂから抜け出ないように、制御軸４２またはベース２に図示しない抜け止め手段が設けられているものとする。

次に、本実施形態のロボットハンド装置１の組み付けについて説明する。
図４に示すように、第１リンク部材１０をベース２に固定軸４０を介して連結する。すなわち、脚部１１と脚部１２とでベース２を跨ぐように配設された状態で、固定軸４０が、Ｘ１側から順に、軸穴１１ａ、回動穴２ａ、軸穴１２ａに挿通されて、第１リンク部材１０がベース２に回動自在に連結される。このときの第１リンク部材１０の回転中心が、第１軸Ｓ１（図２および図３参照）となる。そして、モータＭの駆動軸ｇに回転体２１の駆動穴２１ａが固定され、回転体２１の連結穴２１ｂに連結リンク２２の連結孔２２ａ２がリンク軸４１を介して連結される。これにより、連結リンク２２が回転体２１に対して回動可能となる。

そして、連結リンク２２に設けられた長リンク板２２ａと短リンク板２２ｂとで脚部１２を跨ぐようにして、つまり、長リンク板２２ａが脚部１２とガイド板１３，１４との隙間１５に挿入され、短リンク板２２ｂが脚部１１と、脚部１１と脚部１２との間に挿入されたベース２との間に挿入された状態で、制御軸４２が、Ｘ１側から順に、脚部１１の案内長穴１１ｂ、ベース２の第２案内経路２ｂ、ベアリング６０、短リンク板２２ｂの貫通孔２２ｂ１、脚部１２の案内長穴１２ｂ、長リンク板２２ａの貫通孔２２ａ１、昇降部材３０の連結穴３０ａ１に挿通されて連結される。これにより、制御軸４２が、案内長穴１１ｂ，１２ｂおよび第２案内経路２ｂによって案内され、昇降部材３０が、連結リンク２２に対して回動しながら、ガイド板１３とガイド板１４との間を移動するようになる。

そして、アーム部材３１は、その基端が昇降部材３０の空間Ｑに挿入された状態で、昇降部材３０のピン連結孔３０ｂ１，３０ｂ１と、アーム部材３１のピン挿通孔３１ａとにピン４３が挿入されて、アーム部材３１が昇降部材３０に回動自在に連結される。また、アーム部材３１は、その先端が指リンク部材Ｆ１の連結片５０ａと連結片５０ａとの間に挿入された状態で、アーム部材３１のピン挿通孔３１ｂと、連結片５０ａ，５０ａのピン連結孔５０ａ１，５０ａ１とにピン４４が挿入されて、アーム部材３１が指リンク部材Ｆ１に回動自在に連結される。また、指リンク部材Ｆ１は、その連結片５０ａ，５０ａが第１リンク部材１０のガイド板１３とガイド板１４との間に挿入された状態で、連結片５０ａ，５０ａの連結穴５０ａ２（一方は図示せず）とガイド板１３，１４の連結穴１３ａ，１４ａとに連結ピン４５が挿入されて、指リンク部材Ｆ１が第１リンク部材１０に対して回動可能に連結される。

次に、本実施形態のロボットハンド装置１の動作について図５および図６を参照（適宜、他の図面を参照）して説明する。本実施形態のロボットハンド装置１では、前記したように、手の平を上に向けた状態において、指リンク部材Ｆ１が内側に曲げられて手の平に近づけた姿勢Ａから、指リンク部材Ｆ１が第１軸Ｓ１（図２および図３参照）を中心に手の平から離れる上方に回動した姿勢Ｂを経て、指リンク部材Ｆ１が姿勢Ｂから第２軸Ｓ２（図２および図３参照）を中心に外側に回動した姿勢Ｃに至る。なお、本実施形態では、姿勢Ａから姿勢Ｂに至る過程において、指リンク部材Ｆ１が第２軸Ｓ２（図２および図３参照）を中心として若干外側に回動するようになっている。また、図５（ａ）〜（ｃ）では、昇降部材３０に連結されるアーム部材３１と、このアーム部材３１に連結される指基端部５０および指先端部５１の図示を省略している。

図５（ａ）に示す姿勢Ａは、回転体２１が駆動軸ｇを中心に時計回り方向に回転しきった状態を示している。また、図６（ａ）に示すように、制御軸４２が、第２案内経路２ｂの第１案内路２ｂ１内に位置し、脚部１１の案内長穴１１ｂの基端側（固定軸４０側）に位置している。なお、図示していないが、脚部１２の案内長穴１２ｂについても同様な位置に制御軸４２が位置しているものとする。これにより、第１リンク部材１０が、第１軸Ｓ１（図２および図３参照）となる固定軸４０を支点として時計回り方向に回動している。図５（ａ）に示すように、第１リンク部材１０が倒れることで、指リンク部材Ｆ１も同様に倒れる。また、第１リンク部材１０が倒れることで、ガイド板１３，１４で挟まれている昇降部材３０が、連結リンク２２に制御軸４２を支点として時計回り方向に一緒に回動して、ガイド板１３，１４の端部（固定軸４０側）に位置した状態にある。

図５（ａ）および図６（ａ）に示す姿勢Ａの状態から、回転体２１が反時計回り方向（以下、反時計方向と略記する）に回動すると、連結リンク２２が、回転体２１に対してリンク軸４１を中心に時計回り方向に回動する。このときの連結リンク２２の移動力により、制御軸４２に設けられたベアリング６０が、第２案内経路２ｂの第１案内路２ｂ１に沿って上方へ移動して、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す姿勢Ｂに至る。このとき、第１案内路２ｂ１は、固定軸４０から等距離の円弧に沿って形成されているので、案内長穴１１ｂ内での制御軸４２の位置は、相対的に変化しない。つまり、第１リンク部材１０の回動支点（固定軸４０）がベース２に固定され、案内長穴１１ｂの方向と第１案内路２ｂ１の方向とが交差しているので、制御軸４２が第２案内経路２ｂの第１案内路２ｂ１を上昇するときの移動力によって脚部１１（第１リンク部材１０）が立ち上がる方向に回動することとなる。また、第１リンク部材１０が反時計方向に回動することにより、第１リンク部材１０に支持された指リンク部材Ｆ１も第１軸Ｓ１を支点として手の平から離れる方向である反時計方向に回動する。

そして、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す姿勢Ｂにおいて、回転体２１がさらに反時計方向に回動すると、連結リンク２２の移動力により制御軸４２に設けられたベアリング６０が、第２案内経路２ｂの第２案内路２ｂ２内を摺動しながら上昇し、制御軸４２が案内長穴１１ｂの先端部に突き当たって、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示す姿勢Ｃに至る。このとき、第２案内路２ｂ２は、固定軸４０から遠ざかる方向に沿って形成されているので、案内長穴１１ｂ内での制御軸４２の位置は、遠ざかるようにして変化する。つまり、姿勢Ｂの状態では、第２案内路２ｂ２の方向と案内長穴１１ｂの方向とが一致しているので、第１リンク部材１０（脚部１１）がそれ以上反時計方向には回動しなくなり、連結リンク２２に連結された昇降部材３０が、ガイド板１３，１４に案内されながら上昇することとなる。このとき、図７に示すように、昇降部材３０に設けられたアーム部材３１が押し上げられて、指リンク部材Ｆ１が連結ピン４５より内側に設けられた支点を介して押し上げられることにより、指リンク部材Ｆ１が連結ピン４５を支点として外側に回動する。つまり、指リンク部材Ｆ１が、第２軸Ｓ２を中心として回動する。

なお、本実施形態におけるベース２には、前記回転体２１に設けられた突片２１ｃの回動軌跡上に突起部２５（図３参照）が形成されており、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示す姿勢Ｃに至ったときに、回転体２１の突片２１ｃが突起部２５に当接して、回転体２１がそれ以上反時計方向へ回動しないように規制されている。

また、逆に、指リンク部材Ｆ１を姿勢Ｃから姿勢Ａに動作させる場合には、姿勢Ｃの状態において、回転体２１を時計回り方向に回動させることにより、制御軸４２が案内長穴１１ｂおよび第２案内路２ｂ２に案内されながら、昇降部材３０がガイド板１３とガイド板１４との間を下降する。これにより、指リンク部材Ｆ１が、第２軸Ｓ２となる連結ピン４５を支点として内側に回動して姿勢Ｂに至る。回転体２１を時計回り方向にさらに回動させることにより、制御軸４２が案内長穴１１ｂおよび第１案内路２ｂ１に案内されながら、第１リンク部材１０が第１軸Ｓ１を支点として回動しながら倒れることで、指リンク部材Ｆ１が手の平に接近する方向に倒れるように動作する。

以上説明したように、本実施形態のロボットハンド装置１では、指リンク部材Ｆ１を単一のモータＭの動力により第１軸Ｓ１中心と第２軸Ｓ２中心にそれぞれ動作させることが可能になる。よって、部品点数を減らすことができ、装置の軽量化を図ることができる。その結果、腕部Ｒ３の先端における重量を低減できるので、慣性モーメントを低減することができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、制御軸４２にベアリング６０を設けて、このベアリング６０が第２案内経路２ｂ内を摺動するように構成したので、指リンク部材Ｆ１を常に一定の動作軌跡で円滑に動作させることができる。また、ベアリング６０にしたことにより、指リンク部材Ｆ１を一層滑らかに動作させることができ、第１案内路２ｂ１と第２案内路２ｂ２の変曲点における動作も円滑にさせることができる。

また、前記連結リンク２２と昇降部材３０とを制御軸４２を介して連結しているので、部品点数の削減を図ることが可能になる。ただし、連結リンク２２と昇降部材３０とを制御軸４２とは異なる軸を用いて連結するようにしてもよい。

図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ第１リンク部材と指リンク部材とを直接にリンクさせる場合の機構を示す斜視図である。この実施形態は、いずれも制御軸４２の移動力により前記昇降部材３０およびアーム部材３１を介して指リンク部材Ｆ１を間接的に動作させるものではなく、制御軸４２の移動力により指リンク部材Ｆ１を直接的に動作させるものである。なお、図示していないその他の部分については、前記した実施形態と同様としてその説明を省略する。

図８（ａ）に示す実施形態では、制御軸４２の先端に球体４２ａを設けて、球体４２ａが指リンク部材Ｆ１に設けられたピン連結孔５０ａ１，５０ａ１に回動自在に嵌合されるように構成したものである。図８（ｂ）に示す実施形態では、制御軸４２の先端にピン挿通孔４２ｂ１が形成された結合体４２ｂを設けて、ピン挿通孔４２ｂ１と、ピン連結孔５０ａ１，５０ａ１とがピン４６を介して回動自在に連結されるように構成したものである。なお、図８（ａ）では、ピン連結孔５０ａ１が貫通する形状である必要はなく、貫通しない凹形状であってもよい。

図８（ａ），（ｂ）に示すいずれの実施形態も、図示しない連結リンク２２の動作に基づく制御軸４２の上下動によって、指リンク部材Ｆ１が連結穴５０ａ２（第２軸Ｓ２）を支点として回動する。このように、指リンク部材Ｆ１を制御軸４２で直接に動作させることにより、前記した昇降部材３０およびアーム部材３１を設ける必要がなくなるので、部品点数のさらなる削減を図ることが可能になる。

図９は第２リンク部材を簡素化したロボットハンド装置を示す概略図であり、（ａ）は第１軸周りの動作説明図、（ｂ）は第２軸周りの動作説明図である。
図９（ａ）に示すように、このロボットハンド装置１Ａは、第１リンク部材１０Ａと、第２リンク部材２０Ａと、指リンク部材Ｆ１とを有している。第１リンク部材１０Ａは、案内長穴（第１案内経路）１１ｃを有し、図示しないベースに設けられた固定軸４０Ａを介して回動自在に連結されている。また、第１リンク部材１０Ａには、連結ピン４５Ａを介して指リンク部材Ｆ１が回動可能に連結されている。第２リンク部材２０Ａは、一端が駆動軸ｇによって回動自在に支持されて、他端に制御軸４２Ａが固着され、制御軸４２Ａが前記案内長穴１１ｃに移動自在に挿入されるように構成されている。また、図９（ｂ）に示すように、制御軸４２Ａと指リンク部材Ｆ１とは、昇降部材３０Ａを介して回動自在に連結されている。

前記ロボットハンド装置１Ａでは、図９（ａ）に示すように、駆動軸ｇの回転力によって第２リンク部材２０Ａが反時計方向に回動することにより、制御軸４２Ａが、第１リンク部材１０Ａの案内長穴１１ｃ内を一端から他端に移動する。これにより、指リンク部材Ｆ１が、第１軸となる固定軸４０Ａを中心として２点鎖線で示すように立ち上がる。また、この場合、図９（ｂ）に示すように、制御軸４２Ａが上昇する際の移動力に基づいて、指リンク部材Ｆ１が昇降部材３０Ａによって押し上げられるので、指リンク部材Ｆ１が第２軸となる連結ピン４５Ａを中心にして２点鎖線で示すように外側に開くようになる。

なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、第２案内経路２ｂの形状は適宜変更することができる。前記したように、湾曲状の第１案内路２ｂ１と直線状の第２案内路２ｂ２とで構成されるものに限定されず、全体が直線状に形成されてもよく、全体が湾曲状に形成されていてもよい。また、前記した実施形態では、ベース２と第１リンク部材１０との連結機構、昇降部材３０とアーム部材３１との連結機構、アーム部材３１と指リンク部材Ｆ１との連結機構、第１リンク部材１０と指リンク部材Ｆ１との連結機構については、固定軸４０、ピン４３，４４、連結ピン４５を用いた構成にしたが、これに限定されるものではなく、例えば、一方に凸部を設け他方に凸部と嵌合する凹部を設けて回動自在に枢支するものであってもよい。

本実施形態のロボットハンド装置が搭載される人間型ロボットを示す外観図である。 ロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す斜視図である。 ロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す平面図である。 ロボットハンド装置を示す分解斜視図である。 ロボットハンド装置を図３のＶ方向から見たときの動作説明図であり、（ａ）は指を閉じた状態、（ｂ）は指を開く途中の状態、（ｃ）は指を開いた状態である。 ロボットハンド装置を図３のＶＩ−ＶＩ断面から見たときの動作説明図であり、（ａ）は指を閉じた状態、（ｂ）は指を開く途中の状態、（ｃ）は指を開いた状態である。 ロボットハンド装置を手の甲側から見上げたときの状態を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ第１リンク部材と指リンク部材とを直接にリンクさせる場合の機構を示す斜視図である。 第２リンク部材を簡素化したロボットハンド装置を示す平面図であり、（ａ）は第１軸周りの動作説明図、（ｂ）は第２軸周りの動作説明図である。

符号の説明

１ ロボットハンド装置
２ ベース
２ｂ 第２案内経路
２ｂ１ 第１案内路
２ｂ２ 第２案内路
１０ 第１リンク部材
１１，１２ 脚部
１１ｂ，１２ｂ 案内長穴（第１案内経路）
１３，１４ ガイド板
２０ 第２リンク部材
２１ 回転体
２２ 連結リンク
３０ 昇降部材
３１ アーム部材
４０ 固定軸
４２ 制御軸
６０ ベアリング
ｇ 駆動軸
Ｓ１ 第１軸
Ｓ２ 第２軸
Ｆ１ 指リンク部材
Ｍ モータ

Claims (4)

1. ベースと、
   前記ベースに固定されたモータと、
   前記ベースに対して、前記モータの駆動軸に対し平行かつオフセットした第１軸周りに回動可能に支持され、制御軸が往復移動可能な第１案内経路を有する第１リンク部材と、
   前記モータの駆動軸に連結されるとともに前記制御軸が支持され、前記モータの駆動軸の回動により前記制御軸を前記第１案内経路内で往復移動させる第２リンク部材と、
   前記第１リンク部材に対して、前記第１軸に交差した第２軸周りに回動可能に支持され、前記制御軸と直接または間接にリンク結合され、前記制御軸の動作により回動駆動される指リンク部材と、を備えることを特徴とするロボットハンド装置。
2. 前記ベースは、前記第１案内経路内で往復移動する前記制御軸の可動範囲内において前記制御軸を案内する第２案内経路を有し、
   前記第２リンク部材は、前記駆動軸に固着された回転体と、前記回転体に回動可能に支持され、前記制御軸が支持された連結リンクとから構成されたことを特徴とする請求項１に記載のロボットハンド装置。
3. 前記第２案内経路は、前記制御軸が前記第１軸を中心に円周方向に案内される第１案内路と、前記第１軸を中心に径方向に案内される第２案内路とが連続して構成されたことを特徴とする請求項２に記載のロボットハンド装置。
4. 前記制御軸は、前記第１案内路および前記第２案内路に対して摺動自在に構成されたことを特徴とする請求項３に記載のロボットハンド装置。

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