JP5430253B2 - Robot hand device - Google Patents
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Description
本発明は、2軸回りに指機構を動作させることができるロボットハンド装置に関する。 The present invention relates to a robot hand device capable of operating a finger mechanism around two axes.
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、手のひら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2つの軸が必要となる。 Conventionally, various researches and developments have been made on robot hand devices that imitate human hands for the purpose of causing a robot to perform a wide variety of tasks. In particular, when reproducing the function of the thumb of five human fingers, for example, when the palm is turned up, an axis that rotates the thumb in the height direction and the thumb is rotated in the left-right direction. Two axes are required.
上記のようなロボットハンド装置としては、ベースに固定されたモータ、及びベースにより、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、制御軸が移動可能な第1案内経路を有する第1リンク部材を備える。また、モータの駆動軸に連結されると共に制御軸が支持され、モータの駆動軸の回動により制御軸を第1案内経路内で往復させる第2リンク部材を備える。更に、第1リンク部材により、第1軸に交差した第2軸周りに回動可能に支持され、制御軸と直接または間接にリンク結合され、制御軸の動作により回動駆動される指リンク部材を備えるものが知られている(特許文献1参照)。 As the robot hand device as described above, the motor fixed to the base and the base are supported so as to be rotatable around the first axis parallel to and offset from the drive shaft of the motor, and the control shaft is movable. A first link member having one guide route is provided. In addition, a second link member connected to the drive shaft of the motor and supporting the control shaft and reciprocating the control shaft in the first guide path by rotation of the drive shaft of the motor is provided. Further, the finger link member is supported by the first link member so as to be rotatable around the second axis intersecting the first axis, and is linked directly or indirectly to the control shaft and is driven to rotate by the operation of the control shaft. Is known (see Patent Document 1).
このロボットハンド装置では、単一のモータで交差する2軸回り指機構を操作させることができる。 In this robot hand apparatus, a biaxial finger mechanism that intersects with a single motor can be operated.
上記の従来技術で、ベースは、第1案内経路の可動範囲内に第2案内経路を有する。第2リンク部材は、駆動軸に固着された回転体と、回転体に回動可能に支持され、制御軸が支持された連結リンクとから構成されている。第2案内経路は、制御軸が第1軸を中心に円周方向に案内される第1案内路と、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。制御軸は、第1案内路および第2案内路に対して摺動自在に構成されている。 In the above prior art, the base has the second guide route within the movable range of the first guide route. The second link member includes a rotating body fixed to the drive shaft, and a connecting link that is rotatably supported by the rotating body and that supports the control shaft. The second guide path includes a first guide path whose control axis is guided in the circumferential direction around the first axis and a second guide path guided in the radial direction around the first axis. Has been. The control shaft is configured to be slidable with respect to the first guide path and the second guide path.
以上の構成により、回転体が所定方向に回動することにより、連結リンクに設けられた制御軸が、案内長穴及び第2案内経路内をそれぞれ移動する。制御軸が第1案内路に案内されることにより、第1リンク部材が、ベースに対して固定軸を支点として回動し、制御軸が第2案内路に案内されることにより、指リンク部材が第1リンク部材に対し連結ピンを支点として、昇降部材及びアーム部材を介して回動される。 With the above configuration, when the rotating body rotates in a predetermined direction, the control shaft provided in the connection link moves in the guide slot and the second guide path, respectively. When the control shaft is guided to the first guide path, the first link member is rotated with respect to the base with the fixed shaft as a fulcrum, and the control shaft is guided to the second guide path, whereby the finger link member. Is rotated with respect to the first link member via the elevating member and the arm member with the connecting pin as a fulcrum.
従来の技術では、単一のモータで交差する2軸回りに指機構を動作させるために、上記のような複雑な構造が必要であり、構成部品多くを組み立ても工数が多くなってコスト高になるという課題がある。 In the conventional technology, in order to operate the finger mechanism around two axes intersecting with a single motor, the above-mentioned complicated structure is necessary, and assembling many components increases the number of steps and increases the cost. There is a problem of becoming.
本発明は、構造が簡素であり単一のモータで2軸回りに指機構を作動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。 An object of the present invention is to provide a robot hand device that has a simple structure and can operate a finger mechanism around two axes with a single motor.
本発明のロボットハンド装置は、基部と、前記基部に固定されたモータと、前記基部の一端縁から延設される指機構と、前記モータが生成する回転力を前記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する1次リンク機構と、前記1次リンク機構により変換された直線運動を前記モータの駆動軸に平行な軸回りの回転運動に変換する2次リンク機構と、前記2次リンク機構により変換された回転運動を記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換すると共に前記指機構と相対的に運動可能に構成された直線運動機構とを備え、
前記2次リンク機構から前記回転運動を前記指機構に伝達することによって前記指機構を前記直線運動機構と共に水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態に回動させ、前記指機構と前記直線運動機構とが共に回動して回動範囲の端点に達した際に、前記指機構と前記直線運動機構とが相対的に運動する状態に替わり、前記直線運動機構から前記直線運動を前記指機構に伝達することによって前記指機構を起立状態から屈曲状態に又は屈曲状態から起立状態に変化させ、前記指機構と前記直線運動機構とが相対的に運動して運動範囲の端点に達した際に、前記指機構と前記直線運動機構とが共に回動する状態に替わるように構成したことを特徴とする。
A robot hand device according to the present invention includes a base, a motor fixed to the base, a finger mechanism extending from one end edge of the base, and a rotational force generated by the motor perpendicular to the drive shaft of the motor. a primary link mechanism for converting the linear motion direction, and a secondary link mechanism for converting the linear motion converted by the primary link mechanism into a rotational movement of the parallel axis to the drive shaft of the motor, the secondary and a linear motion mechanism that is relatively movably configured with the finger mechanism converts the rotational motion which is converted by the link mechanism into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the serial motor,
By transmitting the rotational motion from the secondary link mechanism to the finger mechanism, the finger mechanism is rotated together with the linear motion mechanism from a horizontal state to a standing state or from a standing state to a horizontal state, and the finger mechanism and the straight line are rotated. When the movement mechanism rotates together to reach the end point of the rotation range, the finger mechanism and the linear movement mechanism are changed to a relative movement state, and the linear movement mechanism moves the linear movement to the finger. When the finger mechanism is changed from the standing state to the bent state or from the bent state to the standing state by transmitting to the mechanism, and when the finger mechanism and the linear motion mechanism move relatively to reach the end point of the motion range Further, the present invention is characterized in that the finger mechanism and the linear motion mechanism are configured to be switched to a state of rotating together .
本発明のロボットハンド装置では、1次リンク機構は、モータが生成する回転力をモータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する。2次リンク機構は、1次リンク機構により変換された直線運動をモータの駆動軸に平行な軸回りの回転運動に変換する。直線運動機構は、2次リンク機構にて変換された回転運動をモータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換すると共に指機構と相対的に運動可能に構成されている。そして、2次リンク機構から回転運動を指機構に伝達することによって指機構を直線運動機構と共に水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態に回動させ、指機構と前記直線運動機構とが共に回動して回動範囲の端点に達した際に、指機構と直線運動機構とが相対的に運動する状態に替わり、直線運動機構から直線運動を指機構に伝達することによって指機構を起立状態から屈曲状態に又は屈曲状態から起立状態に変化させ、指機構と直線運動機構とが相対的に運動して運動範囲の端点に達した際に、指機構と直線運動機構とが共に回動する状態に替わる。
本発明によれば、上記のように、ロボットハンド装置の駆動を1次リンク機構、2次リンク機構、及び直線運動機構により実現するので、ロボットハンド装置の構造が簡素で、単一のモータで2軸回りに指機構を作動させることができる。
In the robot hand device of the present invention, the primary link mechanism converts the rotational force generated by the motor into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor. Secondary link mechanism converts the rotary motion of the parallel axis linear motion converted by the primary link mechanism to the drive shaft of the motor. Linear movement mechanism is a rotary motion that is manually converted to the secondary linkage is relatively movably configured with finger mechanism converts a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor. Then, by transmitting rotational motion from the secondary link mechanism to the finger mechanism, the finger mechanism is rotated together with the linear motion mechanism from the horizontal state to the standing state or from the standing state to the horizontal state, and the finger mechanism and the linear motion mechanism are When the finger mechanism and the linear motion mechanism move relative to each other and reach the end point of the rotational range, the finger mechanism is moved by transmitting the linear motion from the linear motion mechanism to the finger mechanism. When the finger mechanism and the linear motion mechanism move relative to each other and reach the end point of the range of motion when they are changed from the standing state to the bent state or from the bent state to the standing state, both the finger mechanism and the linear motion mechanism rotate. It changes to the state to move.
According to the present invention, as described above, the robot hand device is driven by the primary link mechanism, the secondary link mechanism, and the linear motion mechanism, so that the structure of the robot hand device is simple and a single motor is used. The finger mechanism can be operated about two axes.
本発明のロボットハンド装置において、前記1次リンク機構は、前記モータの駆動軸に固定され前記モータが生成する回転力を伝達する第1リンク部材と、前記第1リンク部材に回動自在に設けられた第2リンク部材と、前記モータの駆動軸に垂直な方向に延びる垂直伝達軸と、前記垂直伝達軸に摺動自在に設けられた垂直伝達軸部材と、前記垂直伝達軸部材に回動自在に設けられ前記第2リンク部材と当接して前記モータの回転力を前記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する第3リンク部材とを備えることが好ましい。 In the robot hand apparatus according to the present invention, the primary link mechanism is fixed to a drive shaft of the motor and transmits a rotational force generated by the motor, and is provided rotatably on the first link member. A second transmission member, a vertical transmission shaft extending in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor, a vertical transmission shaft member slidably provided on the vertical transmission shaft, and pivoting on the vertical transmission shaft member It is preferable to include a third link member that is freely provided and that abuts on the second link member to convert the rotational force of the motor into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor.
この好ましい形態によれば、1次リンク機構は、第1リンク部材、第2リンク部材、垂直伝達軸、垂直伝達軸部材、及び第3リンク部材により構成され、モータが生成する回転力をモータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する。 According to this preferred embodiment, the primary link mechanism is configured by the first link member, the second link member, the vertical transmission shaft, the vertical transmission shaft member, and the third link member, and the rotational force generated by the motor is transmitted to the motor. Convert to linear motion in a direction perpendicular to the drive axis.
また、上記好ましい形態のロボットハンド装置において、前記2次リンク機構は、前記垂直伝達軸部材と前記直線運動機構とに連結され、前記第3リンク部材の直線運動を前記回転運動に変換する第4リンク部材を備える構成が好ましい。 Further, in the robot hand device according to the preferred embodiment, the secondary link mechanism is connected to the vertical transmission shaft member and the linear motion mechanism, and converts the linear motion of the third link member into the rotational motion . A configuration including a link member is preferable.
この好ましい構成によれば、2次リンク機構は、1次リンク機構により変換された直線運動を、指機構が水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態になるようにモータの駆動軸に平行な軸回りの回転運動に変換する。 According to this preferable configuration, the secondary link mechanism is configured to cause the linear motion converted by the primary link mechanism to be parallel to the motor drive shaft so that the finger mechanism changes from the horizontal state to the standing state or from the standing state to the horizontal state. It is converted into a rotational motion around a simple axis.
更に、上記好ましい構成のロボットハンド装置において、前記直線運動機構は、前記指機構の基端部に設けられ、前記第4リンク部材の回転運動を前記直線運動に変換する第5リンク部材を備える構成が好ましい。 Furthermore, in the robot hand device having the above preferable configuration , the linear motion mechanism includes a fifth link member that is provided at a proximal end portion of the finger mechanism and converts the rotational motion of the fourth link member into the linear motion. Is preferred.
この好ましい構成によれば、2次リンク機構により1次リンク機構の直線運動が変換された回転運動を、指機構が伸張状態から屈曲状態に又は屈曲状態から伸張状態になるようにモータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する。 According to this preferred configuration, the rotary motion of linear motion is converted primary link mechanism by the secondary link mechanism, the drive shaft of the motor so as finger mechanism is in tension from or bent state to the bent state from the stretched state Convert to linear motion in the direction perpendicular to.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施形態では、人間の手のように構成されるロボットハンド装置の指機構のうちの親指の指機構に対して本発明を適用した例を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a thumb finger mechanism among finger mechanisms of a robot hand apparatus configured like a human hand will be described.
本発明のロボットハンド装置10は、図1に示すように、人間の手のひらや手の甲の部分に相当する基部12と、基部12に固定されたモータ14と、基部12の一端縁から延設される指機構16と、モータ14が生成する回転力をモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換する1次リンク機構18と、1次リンク機構18により変換された直線運動を指機構16が水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態になるように前記モータ14の駆動軸14aに平行な軸回りの回転運動に変換する2次リンク機構20と、2次リンク機構20により1次リンク機構18の直線運動が変換された回転運動を指機構16が伸張状態から屈曲状態に又は屈曲状態から伸張状態になるようにモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換する直線運動機構22とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
基部12は、人間の手のひらの部分に相当する手掌部と、人間の手の甲の部分に相当する手甲部とを合わせてケース状に形成されている。手掌部と手甲部とを形成するケース内に、モータ14、1次リンク機構18、2次リンク機構20、及び直線運動機構22等が収容されている。
The
指機構16は、図2(a)に示すように、2つの節間部材24,26と、これらの節間部材のうち根元側の節間部材24と基部12に固定されるフレームFとを回動自在に連結する関節部材28と、2つの節間部材24,26を回動自在に連結する関節部材30と、根元側の節間部材24の動作と連動して、その先の関節部材30を動作させるためのリンクアーム32とで主に構成されている。尚、以下の説明においては、便宜上、2つの節間部材24,26を、根元側から順に根元部材24、指先部材26ともいい、2つの関節部材28,30を、手先側から順に第1関節部材30、第2関節部材28という。
As shown in FIG. 2A, the
根元部材24は、側面視で長方形の両端を半円状に形成したような形状となる部材であり、その基端部24aがフレームFに固定された第2関節部材28に回動自在に連結されると共に、その先端部24bに第1関節部材30を介して指先部材26が回動自在に連結されている。また、根元部材24には、その第2関節部材28の近傍における手のひら側の適所に、ピンP1を介して後述する直線運動機構22が回動自在に連結される。尚、フレームFには、第2関節部材28の近傍における手の甲側の適所に、ピンP2を介してリンクアーム32が回動自在に連結されている。
The
指先部材26は、その外形が根元部材24と略同様の形状となる部材であり、その基端部26aが第1関節部材30を介して根元部材24に回動自在に連結されている。また、指先部材26には、その第1関節部材30の近傍における手のひら側の適所に、ピンP3を介してリンクアーム32が回動自在に連結されている。
The
リンクアーム32は、フレームFと指先部材26とに回動自在に連結される部材であり、図2(b)に示すように、直線運動機構22によって根元部材24が引っ張られて(矢印A1)、根元部材24が回動すると(矢印A2)、これに応じて固定ピンP2を中心に回動して(矢印A3)、ピンP3を介して指先部材26を引っ張って(矢印A4)、指先部材26を回動させるように作用している(矢印A5)。
The
尚、指機構16を屈曲状態から伸張状態するときには、矢印A1〜A5の向きが全て逆になるように、指機構16が動作するようになっている。
When the
次に、図3を参照して、本実施形態のロボットハンド装置10の親指の指機構16の動作で表現される態様について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the aspect expressed by operation | movement of the
第1態様は、図3(a)に示すように、モータ14の駆動軸14aに対して指機構16が平行になる水平状態である。第2態様は、図3(b)に示すように、モータ14の駆動軸14aに対して指機構16が垂直になる起立状態(伸張状態)である。第3態様は、図3(c)に示すように、モータ14の駆動軸14aに対して指機構16が垂直になる伸張状態から屈曲した屈曲状態である。
The first mode is a horizontal state in which the
次に、図4を参照して、指機構16が水平状態から屈曲状態になる動作を実現する1次リンク機構18、2次リンク機構20、直線運動機構22、及びフレームFの構成について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the structure of the
1次リンク機構18は、モータ14の駆動軸14aに固定されモータ14の回転運動を伝達する第1リンク部材50、第1リンク部材50に回動自在に設けられた第2リンク部材52、モータ14の駆動軸14aに垂直な方向に延びる垂直伝達軸54、垂直伝達軸54に摺動自在に設けられた垂直伝達軸部材56、及び垂直伝達軸部材56に回動自在に設けられ第2リンク部材52と当接してモータ14の回転運動をモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換する第3リンク部材58を備えている。
The
第1リンク部材50は、円板状に形成されモータ14の駆動軸14aにネジ等で固定される円板部50a、及び円板部50aと一体的に形成されモータ14の駆動軸14aから偏心してモータ14の駆動軸14aに垂直な方向に延びる円柱部50bから構成されている。
The
第2リンク部材52は、第1リンク部材50の円柱部50bに回動自在に外嵌される外筒部52aから構成されている。
The
垂直伝達軸54は、円柱状に形成されフレームFに基端部が固定されている円柱部54aから構成されている。
The
垂直伝達軸部材56は、垂直伝達軸54の円柱部54aに外嵌されると円筒部56a、モータ14の駆動軸14aと平行な方向に設けられている第1穴部56b、及びモータ14の駆動軸14aと所定の角度を有して平行な方向に設けられている第2穴部56cから構成されている。
When the vertical
第3リンク部材58は、垂直伝達軸部材56の第1穴部56bに嵌合する軸部58a、及び軸部58aに回動自在に嵌合する円筒部58bから構成されている。
The
2次リンク機構20は、第3リンク部材58の直線運動を、指機構16が水平状態から起立状態になる又は起立状態から水平状態になるようにモータ14の駆動軸14aに平行な軸回りの回転運動に変換する、第3リンク部材58と直線運動機構22とを連絡する第4リンク部材60を備えている。
The
第4リンク部材60は、垂直伝達軸部材56の第2穴部56cに回動自在に嵌合する第1円柱部60a、第1円柱部60aの基端部から所定の方向に延びるアーム部60b、及びアーム部60bの先端部で外側にアーム部60bが延びている所定の方向に垂直に突出している第2円柱部60cから構成されている。
The fourth link member 60 is a first
直線運動機構22は、第4リンク部材60の回転運動を指機構16が伸張状態から屈曲状態になる又は屈曲状態から伸張状態になるようにモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換する指機構16の基端部に設けられ指機構16を駆動する第5リンク部材62を備えている。
The
第5リンク部材62は、第4リンク部材60の第2円柱部60cが嵌合する穴部62aを形成した部分と一体的に形成され、長穴部62bと、外側に位置するフレームFに向けて突出している円柱部62cとを有して、指機構16の方向に延びる第1リンク部62d、及びこの第1リンク部62dと連結すると共に指機構16の方向に延びて指機構16の根元部材24の基端部24aと連結する第2リンク部62eから構成されている。
The
フレームFは、垂直伝達軸54が固定されると共に貫通穴が形成されている左右壁Fa,Fbを有する第1フレーム部材Fc、並びに、第5リンク部材62の長穴部62bを貫通して第5リンク部材62の第1リンク部62dをスライド可能にするように第5リンク部材62側に突出する円柱部Fd、及び第5リンク部材62の円柱部62cをスライド可能にするように長穴部Feを有して先端部で指機構16の根元部材24の基端部24aと連結する第2フレーム部材Ffから構成されている。
The frame F passes through the first frame member Fc having left and right walls Fa and Fb in which the
次に、図4を参照して、指機構16が水平状態から屈曲状態になる動作について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the operation of the
まず、図4(a)を参照して、指機構16がモータ14の駆動軸14aに対して平行になる水平状態からモータ14の駆動軸14aに対して垂直になる起立状態(伸張状態)になる動作について説明する。
First, referring to FIG. 4A, the
最初に、モータ14が左側面視で反時計回り方向に回転して、第1リンク部材50の円板部50a及び第2リンク部材52の外筒部52aが左側面視で反時計回り方向に回転する。
First, the
次いで、第2リンク部材52の外筒部52aが、垂直伝達軸部材56に設けられている第3リンク部材58の円筒部58bに当接して第3リンク部材58の円筒部58bを左側面視で反時計回り方向に回転させる。
Next, the outer
第3リンク部材58の円筒部58bが左側面視で反時計回り方向に回転されると、第3リンク部材58の円筒部58bが、垂直伝達軸部材56をモータ14の駆動軸14aに垂直な方向に延びる垂直伝達軸54に沿って下降させる。
When the
垂直伝達軸部材56を垂直伝達軸54に沿って下降されると、第3リンク部材58と直線運動機構22とを連絡する第4リンク部材60が正面視で時計回り方向に回転させる。
When the vertical
第4リンク部材60が正面視で時計回り方向に回転されると、指機構16が起立状態になる。
When the fourth link member 60 is rotated in the clockwise direction when viewed from the front, the
次に、図4(b)を参照して、指機構16がモータ14の駆動軸14aに対して垂直になる起立状態(伸張状態)から指機構16が屈曲した屈曲状態になる動作について説明する。
Next, with reference to FIG. 4B, an operation will be described in which the
指機構16がモータ14の駆動軸14aに対して垂直になる起立状態になると、図5に示すストッパ70がフレームFに当接して起立状態が維持される。
When the
そして、更に、第4リンク部材60が正面視で反時計回り方向に回転されると、第5リンク部材62の第1リンク部62d及び第2リンク部62eを基端方向にスライドさせる。
Further, when the fourth link member 60 is rotated counterclockwise in the front view, the
第5リンク部材62の第2リンク部材62eを基端方向にスライドさせると、第5リンク部材62の第2リンク部材62eに連結されている指機構16の根元部材24の基端部24aが、第5リンク部材62の第2リンク部材62eの基端部側に引っ張られ指機構16が屈曲する。
When the
以上、本実施形態によれば、1次リンク機構18は、モータ14が生成する回転力をモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換する。2次リンク機構20は、1次リンク機構18により変換された直線運動をモータ14の駆動軸14aに平行な軸回りの回転運動に変換する。直線運動機構22は、2次リンク機構20にて変換された回転運動をモータ14の駆動軸14aに垂直な方向の直線運動に変換すると共に指機構16と相対的に運動可能に構成されている。そして、2次リンク機構20から回転運動を指機構16に伝達することによって指機構16を直線運動機構22と共に水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態に回動させ、指機構16と直線運動機構22とが共に回動して回動範囲の端点に達した際に、指機構16と直線運動機構22とが相対的に運動する状態に替わり、直線運動機構22から直線運動を指機構16に伝達することによって指機構16を起立状態から屈曲状態に又は屈曲状態から起立状態に変化させ、指機構16と直線運動機構22とが相対的に運動して運動範囲の端点に達した際に、指機構16と直線運動機構22とが共に回動する状態に替わる。
このように、ロボットハンド装置10の駆動を、上記構成の1次リンク機構18、2次リンク機構20及び直線運動機構22により実現することで、ロボットハンド装置10は構造が簡素で、単一のモータで2軸回りに指機構を作動させることができるものとなっている。
As described above, according to the present embodiment, the
Thus, the driving of the
10…ロボットハンド装置、12…基部、14…モータ、14a…駆動軸、16…指機構、18…1次リンク機構、20…2次リンク機構、22…直線運動機構、24…根元部材、24a…基端部、24b…先端部、26…指先部材、28…第2関節部材、30…第1関節部材、32…リンクアーム、50…第1リンク部材、50a…円板部、50b…円柱部、52…第2リンク部材、52a…外筒部、54…垂直伝達軸、54a…円柱部、56…垂直伝達軸部材、56a…円筒部、56b…第1穴部、56c…第2穴部、58…第3リンク部材、58a…軸部、58b…円筒部、60…第4リンク部材、60a…第1円柱部、60b…アーム部、60c…第2円柱部、62…第5リンク部材、62a…穴部、62b…長穴部、62c…円柱部、62d…第1リンク部、62e…第2リンク部、70…ストッパ、F…フレーム、Fa…左壁、Fb…右壁、Fc…第1フレーム部材、Fd…円柱部、Fe…長穴部、Ff…第2フレーム部材、P1,P2,P3,…ピン。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記基部に固定されたモータと、
前記基部の一端縁から延設される指機構と、
前記モータが生成する回転力を前記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する1次リンク機構と、
前記1次リンク機構により変換された直線運動を前記モータの駆動軸に平行な軸回りの回転運動に変換する2次リンク機構と、
前記2次リンク機構により変換された回転運動を前記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換すると共に前記指機構と相対的に運動可能に構成された直線運動機構とを備え、
前記2次リンク機構から前記回転運動を前記指機構に伝達することによって前記指機構を前記直線運動機構と共に水平状態から起立状態に又は起立状態から水平状態に回動させ、前記指機構と前記直線運動機構とが共に回動して回動範囲の端点に達した際に、前記指機構と前記直線運動機構とが相対的に運動する状態に替わり、前記直線運動機構から前記直線運動を前記指機構に伝達することによって前記指機構を起立状態から屈曲状態に又は屈曲状態から起立状態に変化させ、前記指機構と前記直線運動機構とが相対的に運動して運動範囲の端点に達した際に、前記指機構と前記直線運動機構とが共に回動する状態に替わるように構成したことを特徴とするロボットハンド装置。 The base,
A motor fixed to the base;
A finger mechanism extending from one edge of the base;
A primary link mechanism that converts a rotational force generated by the motor into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor;
A secondary link mechanism for converting the linear motion converted by the primary link mechanism into a rotational movement of the parallel axis to the drive shaft of the motor,
And a linear motion mechanism that is relatively movably configured with the finger mechanism converts the rotary motion converted by said second link mechanism into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor,
By transmitting the rotational motion from the secondary link mechanism to the finger mechanism, the finger mechanism is rotated together with the linear motion mechanism from a horizontal state to a standing state or from a standing state to a horizontal state, and the finger mechanism and the straight line are rotated. When the movement mechanism rotates together to reach the end point of the rotation range, the finger mechanism and the linear movement mechanism are changed to a relative movement state, and the linear movement mechanism moves the linear movement to the finger. When the finger mechanism is changed from the standing state to the bent state or from the bent state to the standing state by transmitting to the mechanism, and when the finger mechanism and the linear motion mechanism move relatively to reach the end point of the motion range In addition, the robot hand device is configured so that the finger mechanism and the linear motion mechanism are switched to a state of rotating together .
前記1次リンク機構は、前記モータの駆動軸に固定され前記モータが生成する回転力を伝達する第1リンク部材と、前記第1リンク部材に回動自在に設けられた第2リンク部材と、前記モータの駆動軸に垂直な方向に延びる垂直伝達軸と、前記垂直伝達軸に摺動自在に設けられた垂直伝達軸部材と、前記垂直伝達軸部材に回動自在に設けられ前記第2リンク部材と当接して前記モータの回転運動を前記モータの駆動軸に垂直な方向の直線運動に変換する第3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。 The robot hand apparatus according to claim 1, wherein
The primary link mechanism includes a first link member that is fixed to a drive shaft of the motor and transmits a rotational force generated by the motor; a second link member that is rotatably provided on the first link member; A vertical transmission shaft extending in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor; a vertical transmission shaft member slidably provided on the vertical transmission shaft; and a second link provided rotatably on the vertical transmission shaft member. A robot hand device comprising: a third link member that contacts the member and converts the rotational motion of the motor into a linear motion in a direction perpendicular to the drive shaft of the motor.
前記2次リンク機構は、前記垂直伝達軸部材と前記直線運動機構とに連結され、前記第3リンク部材の直線運動を前記回転運動に変換する第4リンク部材を備えることを特徴とするロボットハンド装置。 The robot hand apparatus according to claim 2, wherein
The secondary link mechanism includes a fourth link member that is connected to the vertical transmission shaft member and the linear motion mechanism and converts the linear motion of the third link member into the rotational motion. apparatus.
前記直線運動機構は、前記指機構の基端部に設けられ、前記第4リンク部材の回転運動を前記直線運動に変換する第5リンク部材を備えることを特徴とするロボットハンド装置。 The robot hand apparatus according to claim 3, wherein
The robot hand device, wherein the linear motion mechanism includes a fifth link member that is provided at a proximal end portion of the finger mechanism and converts the rotational motion of the fourth link member into the linear motion.
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