JP5760485B2 - Robot hand and robot apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ロボットハンド及びロボット装置に関するものである。 The present invention relates to a robot hand and a robot apparatus.
ロボット装置に取り付けて、対象物を把持又は解放することで所定の作業を行うロボットハンドが知られている。近年では、例えば工具を把持して部品の組み付け等の作業を行うと共に、微小な部品を把持して精度良く配置する多機能なロボットハンドが提案されている。 A robot hand that is attached to a robot apparatus and performs a predetermined operation by grasping or releasing an object is known. In recent years, for example, there has been proposed a multi-functional robot hand that grips a tool and performs operations such as assembling components and grips a minute component and arranges it with high accuracy.
例えば、特許文献1のロボットハンドでは、2つの指部の対象物を把持する部分に複数の突起を有する弾性部材が設けられており、弾性部材の中心部には1つの突起が配置され、その周辺部には中心部の突起よりも高さの低い突起が複数配置されている。そして、2つの指部の開閉を適切に制御することにより、対象物に2つの指部の弾性部材の中心部の突起の先端のみを接触させることで対象物を回転可能に把持するとともに、指部の開閉の制御を変えることで弾性部材を変形させて対象物に複数の突起を接触させ、対象物を拘束して把持することを実現している。
For example, in the robot hand of
特許文献1の技術にあっては、2つの指部で対象物を回転可能に支持する際に、弾性部材の1つの突起の先端が接触する(対象物を2点で把持する)。しかし、対象物を2点で把持するだけでは、対象物の把持が不安定となり、対象物の姿勢を変更させる際に(対象物を回転させる際に)対象物が落下してしまうおそれがある。
In the technique of
上記の課題を解決するため、本発明のロボットハンドは、対象物を把持する2つの指部を備え、前記2つの指部の各々には、前記対象物を把持する部分に回転部材が設けられ、前記2つの指部で前記対象物を把持した状態で、前記2つの指部の回転部材が回転可能にされていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the robot hand of the present invention includes two finger portions for gripping an object, and each of the two finger portions is provided with a rotating member at a portion for gripping the object. The rotating members of the two finger portions are rotatable in a state where the object is held by the two finger portions.
このロボットハンドによれば、2つの指部の回転部材が回転することにより、対象物の姿勢を変更することができる。例えば、対象物が作業面に水平(横)に置かれた棒状部材の場合、2つの指部の回転部材で対象物の一端を把持して持上げると、対象物の他端は自重により把持点を基準に回転して垂れ下がり、この動作の過程で対象物の姿勢が横から縦に変更されることとなる。つまり、2つの指部の把持姿勢がほとんど変化しない状態で対象物の姿勢を変更させることができる。また、対象物を2つの指部の回転部材で把持する構成を採用しており、2つの指部に複数の突起を有する弾性部材を設け弾性部材の中心の1つの突起の先端で対象物を回転可能に把持する構成を必要としないので、対象物を安定して把持することができる。よって、対象物を安定して把持しつつ対象物の姿勢を変更することが可能なロボットハンドを提供することができる。 According to this robot hand, the posture of the object can be changed by rotating the rotating members of the two fingers. For example, when the object is a bar-like member placed horizontally (sideways) on the work surface, if one end of the object is grasped and lifted by the rotating members of the two fingers, the other end of the object is grasped by its own weight. Rotating and hanging around a point, the posture of the object is changed from horizontal to vertical in the course of this movement. That is, the posture of the object can be changed in a state where the gripping postures of the two finger portions hardly change. In addition, a configuration is adopted in which an object is gripped by a rotating member of two fingers, an elastic member having a plurality of protrusions is provided on the two fingers, and the object is held at the tip of one protrusion at the center of the elastic member. Since a structure for gripping in a rotatable manner is not required, the object can be gripped stably. Therefore, it is possible to provide a robot hand that can change the posture of an object while stably grasping the object.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部の少なくとも一方は、前記回転部材と、前記回転部材を回転可能に支持する支持部材とを備えており、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触し、前記回転部材の回転動作が抑制されていてもよい。 In the robot hand, at least one of the two finger portions includes the rotating member and a support member that rotatably supports the rotating member, and the two finger portions hold a grip with a predetermined gripping force or more. When the object is gripped by force, the rotating member and the support member may be in contact with each other, and the rotating operation of the rotating member may be suppressed.
このロボットハンドによれば、2つの指部で対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには回転部材と支持部材とが互いに離間して回転部材が回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには回転部材と支持部材とが互いに接触して回転部材の回転動作が抑制される。つまり、回転部材と支持部材とが互いに接触しているか否かによって回転部材の回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。 According to this robot hand, when the object is gripped with a gripping force less than a predetermined gripping force with two fingers, the rotating member and the support member are separated from each other, and the rotating member can be rotated. Is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force, the rotating member and the support member come into contact with each other, and the rotating operation of the rotating member is suppressed. That is, the rotating operation of the rotating member is suppressed depending on whether the rotating member and the support member are in contact with each other. Therefore, it becomes easy to change the posture of the object.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部の回転部材の回転軸は、互いに一致していてもよい。 In the robot hand, the rotation axes of the rotation members of the two finger portions may coincide with each other.
このロボットハンドによれば、対象物の姿勢変更を安定して行うことができる。これに対して、2つの指部の回転部材の回転軸が互いに異なっていると、対象物が回転しにくくなる。 According to this robot hand, the posture of the object can be changed stably. On the other hand, if the rotation axes of the rotating members of the two finger portions are different from each other, the object is difficult to rotate.
前記ロボットハンドにおいて、前記回転部材の前記対象物と接触する部分は、前記対象物が平滑面を有する場合でも前記対象物の平滑面に対して常に複数の接触点を持つ構造となっていてもよい。 In the robot hand, the portion of the rotating member that contacts the object may have a structure that always has a plurality of contact points with respect to the smooth surface of the object, even when the object has a smooth surface. Good.
このロボットハンドによれば、対象物を常に安定して把持することができる。 According to this robot hand, it is possible to always hold the object stably.
前記ロボットハンドにおいて、前記回転部材の前記対象物と接触する部分は、平滑面となっていてもよい。 In the robot hand, a portion of the rotating member that comes into contact with the object may be a smooth surface.
このロボットハンドによれば、対象物を安定して把持することができる。例えば、対象物の表面が平滑面の場合、回転部材の対象物と接触する部分と対象物とが面で接触するため、対象物をしっかりと把持できる。これに対して、回転部材の対象物と接触する部分が凹凸形状であると、回転部材の対象物と接触する部分と対象物とが点で接触することとなり、対象物の把持が不安定となる場合もある。 According to this robot hand, the object can be gripped stably. For example, when the surface of the object is a smooth surface, the part that contacts the object of the rotating member and the object come into contact with each other, so that the object can be firmly held. On the other hand, if the portion of the rotating member that contacts the object has an uneven shape, the portion of the rotating member that contacts the object and the object will come into contact with each other, and the gripping of the object will be unstable. Sometimes it becomes.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部の前記支持部材には、前記回転部材の回転軸を回転可能に収容する収容部が形成されており、前記回転部材の回転軸と前記収容部との間には弾性部材が配置されており、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記弾性部材が弾性変形することにより、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触してもよい。 In the robot hand, the support member of the two finger portions is formed with a housing portion that rotatably accommodates the rotation shaft of the rotation member, and the space between the rotation shaft of the rotation member and the storage portion. Is provided with an elastic member, and when the object is gripped by the two fingers with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force, the elastic member is elastically deformed, whereby the rotating member and the support are supported. The members may contact each other.
このロボットハンドによれば、2つの指部で対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには、弾性部材が十分に変形せず、回転部材と支持部材とが互いに離間して回転部材が回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには、弾性部材が弾性変形し、回転部材と支持部材とが互いに接触して回転部材の回転動作が抑制される。つまり、弾性部材が所定量だけ弾性変形するか否かによって回転部材の回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。 According to this robot hand, when the object is gripped with a gripping force less than a predetermined gripping force with two fingers, the elastic member is not sufficiently deformed, and the rotating member and the supporting member are separated from each other to rotate the rotating member. When the object is gripped with a gripping force greater than or equal to a predetermined gripping force, the elastic member is elastically deformed, and the rotating member and the support member come into contact with each other, and the rotating operation of the rotating member is suppressed. The That is, the rotation operation of the rotating member is suppressed depending on whether the elastic member is elastically deformed by a predetermined amount. Therefore, it becomes easy to change the posture of the object.
前記ロボットハンドにおいて、前記回転部材の回転軸は弾性を有し、前記2つの指部の前記支持部材には、前記回転部材の回転軸を回転可能に収容する収容部が形成されており、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記回転軸が弾性変形することにより、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触してもよい。 In the robot hand, the rotating shaft of the rotating member has elasticity, and the support member of the two finger portions is formed with a receiving portion that rotatably receives the rotating shaft of the rotating member, When the object is gripped by a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by two finger portions, the rotating member and the support member may contact each other due to elastic deformation of the rotating shaft.
このロボットハンドによれば、2つの指部で対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには、回転部材の回転軸が十分に変形せず、回転部材と支持部材とが互いに離間して回転部材が回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには、回転部材の回転軸が弾性変形し、回転部材と支持部材とが互いに接触して回転部材の回転動作が抑制される。つまり、回転部材の回転軸が所定量だけ弾性変形するか否かによって回転部材の回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。 According to this robot hand, when the object is gripped with a gripping force less than a predetermined gripping force with two fingers, the rotating shaft of the rotating member is not sufficiently deformed, and the rotating member and the supporting member are separated from each other. When the rotating member can rotate and the object is gripped with a gripping force greater than or equal to a predetermined gripping force, the rotating shaft of the rotating member is elastically deformed, and the rotating member and the support member come into contact with each other to rotate the rotating member. The rotational movement of the is suppressed. That is, the rotation operation of the rotating member is suppressed depending on whether the rotating shaft of the rotating member is elastically deformed by a predetermined amount. Therefore, it becomes easy to change the posture of the object.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記回転部材が前記支持部材と接触する面と、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記支持部材が前記回転部材と接触する面とのいずれか一方の面には凹部が形成され他方の面には前記凹部と噛み合う凸部が形成されていてもよい。 In the robot hand, when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two finger portions, a surface where the rotating member comes into contact with the support member, and a predetermined gripping by the two finger portions When the object is gripped with a gripping force equal to or greater than the force, a concave portion is formed on one of the surfaces where the support member contacts the rotating member, and a convex portion that meshes with the concave portion is formed on the other surface. It may be formed.
このロボットハンドによれば、対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときに凹部と凸部とが噛み合うことによって回転部材の回転動作が抑制される。よって、簡素な構成で対象物の姿勢変更を行うことができる。 According to this robot hand, when the object is gripped with a gripping force greater than or equal to a predetermined gripping force, the concave member and the convex portion mesh with each other, so that the rotational movement of the rotating member is suppressed. Therefore, the posture of the object can be changed with a simple configuration.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記回転部材が前記支持部材と接触する面と、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記支持部材が前記回転部材と接触する面との少なくとも一方の面は、前記回転部材と前記支持部材とが接触したときに前記回転部材の回転動作を抑制する摩擦係数を有していてもよい。 In the robot hand, when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two finger portions, a surface where the rotating member comes into contact with the support member, and a predetermined gripping by the two finger portions At least one of the surfaces of the support member that contacts the rotating member when the object is gripped with a gripping force that is greater than or equal to a force of the rotating member when the rotating member and the supporting member are in contact with each other. You may have a friction coefficient which suppresses rotation operation.
このロボットハンドによれば、対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときに回転部材と支持部材とが接触する面における摩擦力によって回転部材の回転動作が抑制される。よって、簡素な構成で対象物の姿勢変更を行うことができる。 According to this robot hand, when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force, the rotating operation of the rotating member is suppressed by the frictional force on the surface where the rotating member and the support member come into contact. Therefore, the posture of the object can be changed with a simple configuration.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部の前記回転部材の前記対象物と接触する部分には、前記対象物との接触を検出する第1センサーが設けられており、前記2つの指部の前記回転部材と前記支持部材との間には、前記回転部材と前記支持部材との接触を検出する第2センサーが設けられていてもよい。 In the robot hand, a portion of the two fingers that contacts the object of the rotating member is provided with a first sensor that detects contact with the object. A second sensor that detects contact between the rotating member and the support member may be provided between the rotating member and the support member.
このロボットハンドによれば、第1センサーによって2つの指部の回転部材と対象物との接触判定を行うとともに、第2センサーによって回転部材と支持部材との接触判定を行うことができる。つまり、第1センサーの接触判定が「接触なし」の場合は2つの指部の回転部材が対象物を把持していないことが分かり、一方「接触あり」の場合は2つの指部の回転部材が対象物を把持していることが分かる。また、第2センサーの接触判定が「接触なし」の場合は2つの指部の回転部材が回転可能であることが分かり、一方「接触あり」の場合は2つの指部の回転部材の回転が停止している(回転部材が支持部材に固定されている)ことが分かる。よって、対象物の把持状態及び回転部材の回転動作の状態を確認することが容易となる。 According to this robot hand, it is possible to determine contact between the rotating member of the two finger portions and the object by the first sensor, and to determine contact between the rotating member and the support member by the second sensor. That is, when the contact determination of the first sensor is “no contact”, it can be understood that the rotating member of the two fingers does not hold the object, while when the contact determination is “contacted”, the rotating member of the two fingers. Is grasping the object. In addition, when the contact determination of the second sensor is “no contact”, it can be seen that the rotating member of the two finger portions can be rotated, whereas when the contact determination is “contacted”, the rotation member of the two finger portions is rotated. It turns out that it has stopped (the rotation member is being fixed to the support member). Therefore, it becomes easy to confirm the gripping state of the object and the state of the rotating operation of the rotating member.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部のうち一方の指部の前記回転部材が前記対象物を把持する部分と他方の指部の前記回転部材が前記対象物を把持する部分との相対位置を検出する第3センサーと、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記2つの指部のうち一方の指部の前記支持部材が前記回転部材と接触する面と、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに他方の指部の前記支持部材が前記回転部材と接触する面との相対位置を検出する第4センサーと、を備えていてもよい。 In the robot hand, a relative position between a portion where the rotating member of one of the two fingers holds the object and a portion where the rotating member of the other finger holds the object. A third sensor to be detected; and when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two finger portions, the support member of one of the two finger portions is the rotating member Detects the relative position between the contact surface and the surface where the support member of the other finger portion contacts the rotating member when the object is gripped by the two finger portions with a gripping force greater than or equal to a predetermined gripping force And a fourth sensor.
このロボットハンドによれば、第3センサーによって2つの指部の回転部材どうしの間隔を検出するとともに、第4センサーによって2つの指部の支持部材における回転部材との接触面どうしの間隔を検出することができる。例えば、対象物の大きさが正確に認識できている場合に有効である。つまり、第3センサーの検出結果が「対象物の幅(2つの指部で対象物を挟み込む方向における対象物の長さ)よりも大きい」場合は2つの指部の回転部材が対象物を把持していないことが分かり、一方「対象物の幅と等しい」場合は2つの指部の回転部材が対象物を把持していることが分かる。また、第4センサーの検出結果が「対象物の幅と2つの指部の回転部材の厚み(2つの指部で対象物を挟み込む方向における回転部材の長さ)とを足し合わせた値よりも大きい」場合は2つの指部の回転部材が回転可能であることが分かり、一方「対象物の幅と2つの指部の回転部材の厚みとを足し合わせた値と等しい」場合は2つの指部の回転部材の回転が停止している(回転部材が支持部材に固定されている)ことが分かる。よって、対象物の把持状態及び回転部材の回転動作の状態を確認することが容易となる。 According to this robot hand, the third sensor detects the interval between the rotating members of the two finger portions, and the fourth sensor detects the interval between the contact surfaces of the supporting members of the two finger portions and the rotating member. be able to. For example, this is effective when the size of the object can be accurately recognized. That is, when the detection result of the third sensor is “larger than the width of the object (the length of the object in the direction in which the object is sandwiched between the two fingers)”, the rotating members of the two fingers grip the object. On the other hand, in the case of “equal to the width of the object”, it can be understood that the rotating members of the two fingers hold the object. Further, the detection result of the fourth sensor is “a value obtained by adding the width of the object and the thickness of the rotating member of the two fingers (the length of the rotating member in the direction in which the object is sandwiched between the two fingers)” If it is “large”, it can be seen that the rotating member of the two fingers can rotate, while if it is “equal to the sum of the width of the object and the thickness of the rotating member of the two fingers” It turns out that rotation of the rotation member of the part has stopped (the rotation member is being fixed to the support member). Therefore, it becomes easy to confirm the gripping state of the object and the state of the rotating operation of the rotating member.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部のうち少なくとも一方の指部の前記回転部材の前記対象物と接触する部分には、前記対象物を把持する力を検出する第5センサーが設けられていてもよい。 In the robot hand, a fifth sensor for detecting a force for gripping the object is provided in a portion of at least one of the two fingers that contacts the object of the rotating member. Also good.
このロボットハンドによれば、第5センサーによって2つの指部が対象物を把持するときの把持力を検出することができる。例えば、第5センサーの検出結果によって2つの指部の回転部材が対象物をしっかりと把持しているか否かが分かる。よって、対象物を確実に把持することができる。 According to this robot hand, it is possible to detect the gripping force when the two fingers grip the object with the fifth sensor. For example, it can be seen from the detection result of the fifth sensor whether or not the rotating members of the two fingers firmly hold the object. Thus, the object can be reliably gripped.
前記ロボットハンドにおいて、前記2つの指部が同期して前記対象物に近づくまたは遠ざかるように、前記2つの指部を開閉動作させる駆動部を備えていてもよい。 The robot hand may include a drive unit that opens and closes the two finger parts so that the two finger parts approach or move away from the object in synchronization.
このロボットハンドによれば、2つの指部で対象物を把持しやすくなる。よって、対象物を安定して把持しやすくなる。また、簡素な構成で2つの指部の開閉動作を実現することができる。 According to this robot hand, it becomes easy to hold an object with two fingers. Therefore, it becomes easy to stably hold the object. Moreover, the opening / closing operation | movement of two finger parts is realizable with simple structure.
本発明に係るロボット装置は、上記のロボットハンドを備えたことを特徴とする。 A robot apparatus according to the present invention includes the robot hand described above.
このロボット装置によれば、対象物を安定して把持しつつ対象物の姿勢を制御することが可能なロボット装置を提供することができる。 According to this robot apparatus, it is possible to provide a robot apparatus capable of controlling the posture of the object while stably grasping the object.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such an embodiment shows one aspect of the present invention, and is not intended to limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るロボットハンドRHの全体構成を示す斜視図である。図2は、ロボットハンドRHの全体構成を示す正面図である。図3は、ロボットハンドRHの全体構成を示す断面図である。
図1に示すように、ロボットハンドRHは、2つの指部101,102と、第1センサー141と、第2センサー142と、2つの指部101,102を開閉動作させる駆動部103と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the robot hand RH according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the overall configuration of the robot hand RH. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the robot hand RH.
As shown in FIG. 1, the robot hand RH includes two
このロボットハンドRHは、例えば工具や部品などの対象物を把持する産業用ロボットの把持装置として用いられる。なお、ロボットハンドRHとしては、産業ロボットに限られず、他の用途(宇宙関連、遊具など)に用いても構わない。 The robot hand RH is used as a gripping device for an industrial robot that grips an object such as a tool or a part. The robot hand RH is not limited to an industrial robot, and may be used for other purposes (space related, play equipment, etc.).
指部101,102は、対象物を把持する部分である。各指部101,102には、対象物を把持する部分に回転部材110が設けられている。ロボットハンドRHは、2つの指部101,102で対象物を把持した状態で、2つの指部101,102の回転部材110が回転することにより、対象物の姿勢が変更可能となっている。
The
各指部101,102は、回転部材110と、回転部材110を回転可能に支持する支持部材120と、を備えている。2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに、回転部材110と支持部材120とが互いに接触し、回転部材110の回転動作が抑制される。
Each of the
図2に示すように、回転部材110は、対象物に接触する接触部材111と、回転軸112と、を備えている。2つの指部101,102の回転部材110の回転軸112は、互いに一致している。つまり、一方の指部101の回転部材110の回転軸112と他方の指部102の回転部材110の回転軸112とは、2つの指部101,102が開閉する方向から視て互いに重なる位置に配置されている。
As shown in FIG. 2, the rotating
回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(以下、接触面111f1と称することがある)は、平滑面となっている。接触部材111は例えば円盤状に形成された剛性部材である。例えば、接触部材111の接触面111f1とは反対側の面の中央部に回転軸112の一端が固定された構成となっている。これにより、回転部材110が回転軸112を中心に、接触部材111と回転軸112とが一体で、回転可能になっている。
A portion of the rotating
なお、接触部材111の接触面111f1とは反対側の面のうち回転軸112が設けられていない部分は、2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに、接触部材111が支持部材120と接触する部分(以下、接触面111f2と称することがある)である。また、そのときに、支持部材120が接触部材111と接触する部分を接触面120fと称することがある。
Of the surface opposite to the contact surface 111f1 of the
図3に示すように、各指部101,102の支持部材120には、回転部材110の回転軸112を回転可能に収容する収容部121が形成されている。収容部121の側壁部には、回転軸112を回転可能に支持する転がり軸受け131(ボールベアリングなど)が設けられている。これにより、回転軸112は円滑に回転するようになっている。
As shown in FIG. 3, the
回転部材110の回転軸112と収容部121との間には弾性部材132(バネなど)が配置されている。2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに、弾性部材132が弾性変形(圧縮変形)することにより、回転部材110の接触部材111(接触面111f2)と支持部材120(接触面120f)とが互いに接触するようになっている。
An elastic member 132 (a spring or the like) is disposed between the
第1センサー141は、2つの指部101,102の回転部材110の接触部材111が対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられている。第1センサー141は、対象物との接触を検出するセンサーである。
The
第2センサー142は、2つの指部101,102の回転部材110の接触部材111と支持部材120との間に設けられている。本実施形態では、第2センサー142は、支持部材120が接触部材111と接触する部分(接触面120f)に設けられている。第2センサー142は、回転部材110の接触部材111と支持部材120との接触を検出するセンサーである。
The
駆動部103は、2つの指部101,102の一端部に取り付けられている。駆動部103は、2つの指部101,102が同期して対象物Wに近づくまたは遠ざかるように移動するように、2つの指部101,102を開閉動作させる。
The
図4は、回転部材110の接触部材111と支持部材120とが互いに接する面を示す図である。なお、図4(a)は接触部材111が支持部材120と接触する部分(接触面111f2)を示した図であり、図4(b)は支持部材120が接触部材111と接触する部分(接触面120f)を示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a surface where the
図4(a)に示すように、接触部材111の接触面111f2には複数(3つ)の凹部111hが形成されている。各凹部111hは、平面視円弧状に形成されており、回転軸112を中心とした回転対称に配置されている。
As shown in FIG. 4A, the contact surface 111f2 of the
図4(b)に示すように、支持部材120の接触面120fには複数(3つ)の凸部122が形成されている。各凸部122は、各凹部111hと噛み合う大きさとなっている。各凸部122は、平面視矩形状に形成されており、収容部121を中心とした回転対象に配置されている。
As shown in FIG. 4B, a plurality (three) of
図5は、ロボットハンドRHが対象物Wを把持した状態を示す図である。
図5に示すように、2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物Wを把持すると、弾性部材132が弾性変形(圧縮変形)して回転部材110の回転軸112が収容部121に収容される。回転軸112全体が収容部121に収容されると、2つの指部101,102の回転部材110の接触部材111と支持部材120とが互いに接触する。対象物Wの表面は平滑面となっており、回転部材110の対象物Wと接触する部分(接触面111f1)と対象物Wとが面で接触する。このとき、回転部材110の接触部材111の接触面111f2に形成された凹部111hと支持部材120の接触面120fに形成された凸部122とは互いに噛み合う。凹部111hと凸部122とが噛み合うことにより、回転部材110の回転動作が抑制される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the robot hand RH grips the object W.
As shown in FIG. 5, when the object W is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two
本実施形態のロボットハンドRHによれば、2つの指部101,102の回転部材110が回転することにより、対象物の姿勢を変更することができる。例えば、対象物が作業面に水平(横)に置かれた棒状部材の場合、2つの指部101,102の回転部材110で対象物の一端を把持して持上げると、対象物の他端は自重により把持点を基準に回転して垂れ下がり、この動作の過程で対象物の姿勢が横から縦に変更されることとなる。つまり、2つの指部101,102の把持姿勢がほとんど変化しない状態で対象物の姿勢を変更させることができる。また、対象物を2つの指部101,102の回転部材110で把持する構成を採用しており、2つの指部に複数の突起を有する弾性部材を設け弾性部材の中心の1つの突起の先端で対象物を回転可能に把持する構成を必要としないので、対象物を安定して把持することができる。よって、対象物を安定して把持しつつ対象物の姿勢を変更することが可能なロボットハンドRHを提供することができる。
According to the robot hand RH of the present embodiment, the posture of the object can be changed by rotating the rotating
この構成によれば、2つの指部101,102で対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには回転部材110と支持部材120とが互いに離間して回転部材110が回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには回転部材110と支持部材120とが互いに接触して回転部材110の回転動作が抑制される。つまり、回転部材110と支持部材120とが互いに接触しているか否かによって回転部材110の回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。
According to this configuration, when the object is gripped by the two
この構成によれば、2つの指部101,102の回転部材110の回転軸112が互いに一致しているので、対象物の姿勢変更を安定して行うことができる。これに対して、2つの指部の回転部材の回転軸が互いに異なっていると、回転部材が回転しても対象物が回転しにくくなる。
According to this configuration, since the rotation axes 112 of the
この構成によれば、回転部材110の対象物と接触する部分が平滑面となっているので、対象物を安定して把持することができる。例えば、対象物の表面が平滑面の場合、回転部材110の対象物と接触する部分と対象物とが面で接触するため、対象物をしっかりと把持できる。これに対して、回転部材の対象物と接触する部分が凹凸形状であると、回転部材の対象物と接触する部分と対象物とが点で接触することとなり、対象物の把持が不安定となる場合がある。
According to this structure, since the part which contacts the target object of the
ただし、回転部材110の対象物と接触する部分が凹凸形状であっても、やわらかく変形しやすく摩擦が大きい素材の場合には、より安定性が増す場合もある。いずれにせよ、回転部材110の対象物と接触する部分は、対象物が平滑面を有する場合でも対象物の平滑面に対して常に複数の接触点を持つ構造となっていることが好ましい。
However, even if the portion of the rotating
この構成によれば、2つの指部101,102で対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには、弾性部材132が十分に変形せず、回転部材110と支持部材120とが互いに離間して回転部材110が回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには、弾性部材132が弾性変形し、回転部材110と支持部材120とが互いに接触して回転部材110の回転動作が抑制される。つまり、弾性部材132が所定量だけ弾性変形するか否かによって回転部材110の回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。
According to this configuration, when the object is gripped by the two
この構成によれば、対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときに凹部111hと凸部122とが噛み合うことによって回転部材110の回転動作が抑制される。よって、簡素な構成で対象物の姿勢変更を行うことができる。
According to this configuration, when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force, the
この構成によれば、第1センサー141によって2つの指部101,102の回転部材110と対象物との接触判定を行うとともに、第2センサー142によって回転部材110と支持部材120との接触判定を行うことができる。つまり、第1センサー141の接触判定が「接触なし」の場合は2つの指部101,102の回転部材110が対象物を把持していないことが分かり、一方「接触あり」の場合は2つの指部101,102の回転部材110が対象物を把持していることが分かる。また、第2センサー142の接触判定が「接触なし」の場合は2つの指部101,102の回転部材110が回転可能であることが分かり、一方「接触あり」の場合は2つの指部101,102の回転部材110の回転が停止している(回転部材110が支持部材120に固定されている)ことが分かる。よって、対象物の把持状態及び回転部材110の回転動作の状態を確認することが容易となる。
According to this configuration, the
この構成によれば、2つの指部101,102を同期して開閉動作させる駆動部103を備えているので、2つの指部101,102で対象物を把持しやすくなる。よって、対象物を安定して把持しやすくなる。また、簡素な構成で2つの指部101,102の開閉動作を実現することができる。
According to this configuration, since the
なお、本実施形態では、各指部101,102が、回転部材110と、回転部材110を回転可能に支持する支持部材120と、を備えている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、指部101,102のいずれか一方のみが、回転部材110と、回転部材110を回転可能に支持する支持部材120と、を備えていてもよい。つまり、2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに、一方の指部の回転部材110のみの回転が止まる構成であっても対象物を回転させずに把持できる効果がある。すなわち、指部101,102の少なくとも一方が、回転部材110と、回転部材110を回転可能に支持する支持部材120と、を備えていればよい。
In the present embodiment, each of the
また、本実施形態では、接触部材111の接触面111f2に凹部111hが形成され、支持部材120の接触面120fに凸部122が形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、接触部材111の接触面111f2に凸部が形成され、支持部材120の接触面120fに凹部が形成された構成であってもよい。すなわち、2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに接触部材111の接触面111f2、そのときに支持部材120の接触面120fのいずれか一方の面には凹部が形成されるとともに他方の面には凹部と噛み合う凸部が形成されていればよい。
In the present embodiment, the configuration in which the
また、本実施形態では、第2センサー142が、支持部材120が接触部材111と接触する部分(接触面120f)に設けられているが、これに限らない。例えば、第2センサー142が、接触部材111が支持部材120と接触する部分(接触面111f2)に設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、接触部材111の接触面111f2には3つの凹部111hが形成されているが、これに限らない。例えば、接触部材111の接触面111f2には1または2、4以上の凹部が形成されていてもよい。すなわち、接触部材111の接触面111f2に形成される凹部の配置数は必要に応じて適宜変更可能である。なお、支持部材120の接触面120fには3つの凸部122が形成されているが、これに限らず、支持部材120の接触面120fに形成される凸部の配置数も、凹部の配置数と同様に必要に応じて適宜変更可能である。
Moreover, in this embodiment, although the three recessed
(第2実施形態)
図6は、本実施形態に係るロボット装置RAの構成を示す斜視図である。
図6に示すように、ロボット装置RAは、例えば産業用ロボットアームとして用いられる。ロボット装置RAは、取付部ATC、第一関節10、第二関節20、第三関節30、第四関節40、第五関節50及び第六関節60を有している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the robot apparatus RA according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the robot apparatus RA is used as, for example, an industrial robot arm. The robot apparatus RA includes an attachment portion ATC, a first joint 10, a second joint 20, a third joint 30, a fourth joint 40, a fifth joint 50, and a sixth joint 60.
取付部ATCは、例えば床部や壁部、天井部などに取り付けられる部分である。第一関節10〜第六関節60は、例えば取付部ATCから順に直列に接続されている。第一関節10〜第六関節60は、例えば隣接する関節との間で回転軸を介して接続されており、互いにその回転軸を中心に回転可能に設けられている。第一関節10〜第六関節60のそれぞれが回転可能に設けられているため、それぞれの関節を適宜回転させることで、ロボットアームRA全体としての複合的な動作が可能になっている。 The attachment portion ATC is a portion attached to, for example, a floor portion, a wall portion, or a ceiling portion. The first joint 10 to the sixth joint 60 are connected in series, for example, in order from the mounting portion ATC. The first joint 10 to the sixth joint 60 are connected to, for example, adjacent joints via a rotation axis, and are provided so as to be rotatable around the rotation axis. Since each of the first joint 10 to the sixth joint 60 is rotatably provided, the combined operation of the entire robot arm RA is possible by appropriately rotating each joint.
第六関節60は、ロボット装置RAの先端部分である。この第六関節60の先端部に、上記実施形態に記載のロボットハンドRHが取り付けられている。 The sixth joint 60 is a tip portion of the robot apparatus RA. The robot hand RH described in the above embodiment is attached to the tip of the sixth joint 60.
本実施形態のロボット装置RAによれば、対象物を安定して把持しつつ対象物の姿勢を制御することが可能なロボット装置RAを提供することができる。 According to the robot apparatus RA of the present embodiment, it is possible to provide the robot apparatus RA that can control the posture of the object while stably holding the object.
図7は、ロボット装置RAの動作時の状態を示す図である。図7(a)は対象物Wの姿勢が変更される前を示す図であり、図7(b)は対象物Wの姿勢が変更された後を示す図である。なお、図7においては、便宜上、ロボット装置RAを構成するロボットハンドRH及び第六関節60のみを図示し、その他の図示を省略している。 FIG. 7 is a diagram illustrating a state during operation of the robot apparatus RA. FIG. 7A is a diagram illustrating a state before the posture of the object W is changed, and FIG. 7B is a diagram illustrating a state after the posture of the object W is changed. In FIG. 7, for the sake of convenience, only the robot hand RH and the sixth joint 60 constituting the robot apparatus RA are shown, and the other illustrations are omitted.
図7(a)に示すように、例えば、対象物Wが棒状部材であり、対象物Wが作業面(図示略)に横に置かれているとする。先ず、2つの指部101,102の回転部材110で対象物Wの一端部(対象物Wの重心とは異なる部分)を把持する。
As shown in FIG. 7A, for example, it is assumed that the object W is a rod-shaped member and the object W is placed on a work surface (not shown). First, one end of the object W (a part different from the center of gravity of the object W) is held by the rotating
次に、図7(b)に示すように、2つの指部101,102の回転部材110で対象物Wを持上げる(ロボット装置RAの第六関節を上方に移動させる)。すると、対象物の他端は自重により一端部を基準に回転して垂れ下がる。つまり、この動作の過程で対象物Wの姿勢が横から縦に変更されることとなる。この動作の過程でロボット装置RAの第六関節60は上方に移動するものの、その姿勢はほとんど変化していない。よって、2つの指部101,102の把持姿勢がほとんど変化しない状態で対象物Wの姿勢を変更できることが分かる。
Next, as shown in FIG. 7B, the object W is lifted by the rotating
(変形例1)
図8は、本発明に係るロボットハンドの第1変形例を示す図である。
本変形例のロボットハンドRH1は、回転部材110Aの回転軸112Aが弾性を有する点で、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと異なる。つまり、第1実施形態のロボットハンドRHは回転部材110の回転軸112と収容部121との間に弾性部材132が配置されていたのに対し、本変形例では弾性部材132が配置されておらず、回転軸112A自体が弾性部材として機能する構成となっている。その他の構成は、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと同様であるので詳細な説明は省略する。
(Modification 1)
FIG. 8 is a view showing a first modification of the robot hand according to the present invention.
The robot hand RH1 of the present modification is different from the robot hand RH described in the first embodiment described above in that the
図8に示すように、2つの指部101A,102Aの回転部材110Aは接触部材111と、回転軸112Aと、を備えている。回転軸112Aは例えばゴムなどの弾性部材により形成されている。2つの指部101A,102Aの支持部材120には、回転部材110Aの回転軸112Aを回転可能に支持する収容部121が形成されている。2つの指部101A,102Aによって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに、回転軸112Aが弾性変形することにより、回転部材110Aの接触部材111と支持部材120とが互いに接触する。
As shown in FIG. 8, the rotating
本変形例のロボットハンドRH1によれば、2つの指部101A,102Aで対象物を所定の把持力未満の把持力で把持したときには、回転部材110Aの回転軸112Aが十分に変形せず、回転部材110Aと支持部材120とが互いに離間して回転部材110Aが回転可能となり、その一方で対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときには、回転部材110Aの回転軸112Aが弾性変形し、回転部材110Aと支持部材120とが互いに接触して回転部材110Aの回転動作が抑制される。つまり、回転部材110Aの回転軸112Aが所定量だけ弾性変形するか否かによって回転部材110Aの回転動作が抑制される。よって、対象物の姿勢変更が容易となる。
According to the robot hand RH1 of the present modified example, when the object is gripped by the two
(変形例2)
図9は、本発明に係るロボットハンドの第2変形例を示す図である。なお、図9においては、便宜上、ロボットハンドRHの構成のうち、2つの指部の回転部材110Bと支持部材120Bとが互いに接触する部分のみを示している。なお、図9(a)は、図4(a)に対応した、接触部材111Bが支持部材120Bと接触する部分(接触面111Bf2)であり、図9(b)は、図4(b)に対応した、支持部材120Bが接触部材111Bと接触する部分(接触面120Bf)である。
(Modification 2)
FIG. 9 is a view showing a second modification of the robot hand according to the present invention. In FIG. 9, for the sake of convenience, only the part of the configuration of the robot hand RH where the rotating
本変形例のロボットハンドRH2は、2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに回転部材110Bの接触部材111Bが支持部材120Bと接触する面(接触面111Bf2)、そのときの支持部材120Bが回転部材110Bの接触部材111Bと接触する面(接触面120Bf)の双方の面が、回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する点で、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと異なる。つまり、第1実施形態のロボットハンドRHは接触部材111の接触面111f2に凹部111hが形成され、支持部材120の接触面120fに凹部111hと噛み合う凸部122が形成されていたのに対し、本変形例では凹部111h及び凸122が形成されていない。その他の構成は、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと同様であるので詳細な説明は省略する。
The robot hand RH2 of the present modified example has a surface (contact surface 111Bf2) on which the
図9(a)に示すように、接触部材111Bの接触面111Bf2は、回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する面となっている。このような摩擦係数を有する面は、例えば、ゴムシートなどの摩擦係数の大きい素材を接触部材111Bの接触面111Bf2に配置したり、接触部材111Bの接触面111Bf2に複数の微細な凹凸を付したりすることにより実現することができる。
As shown in FIG. 9A, the contact surface 111Bf2 of the
図9(b)に示すように、支持部材120Bの接触面120Bfも、回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する面となっている。このような摩擦係数を有する面は、接触部材111Bの接触面111Bf2と同様に、例えば、ゴムシートなどの摩擦係数の大きい素材を支持部材120Bの接触面120Bfに配置したり、支持部材120Bの接触面120Bfに複数の微細な凹凸を付したりすることにより実現することができる。
As shown in FIG. 9B, the contact surface 120Bf of the
本変形例のロボットハンドRH2によれば、対象物を所定の把持力以上の把持力で把持したときに回転部材110Bと支持部材120Bとが接触する面における摩擦力によって回転部材110Bの回転動作が抑制される。よって、簡素な構成で対象物の姿勢変更を行うことができる。
According to the robot hand RH2 of the present modified example, when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force, the rotating motion of the rotating
なお、本変形例では、接触面111Bf2及び接触面120Bfの双方の面が、回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する面となっているが、これに限らない。例えば、接触面111Bf2のみが回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する面となっていてもよいし、接触面120Bfのみが回転部材110Bの接触部材111Bと支持部材120Bとが互いに接触したときに回転部材110Bの回転動作を抑制する摩擦係数を有する面となっていてもよい。
In this modification, both the contact surface 111Bf2 and the contact surface 120Bf have a coefficient of friction that suppresses the rotation operation of the
(変形例3)
図10は、本発明に係るロボットハンドの第3変形例を示す図である。
本変形例のロボットハンドRH3は、2つの指部101,102に設けられた第1センサー141、第2センサー142に替えて第3センサー143、第4センサー144が設けられている点で、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと異なる。その他の構成は、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと同様であるので詳細な説明は省略する。
(Modification 3)
FIG. 10 is a view showing a third modification of the robot hand according to the present invention.
The robot hand RH3 of the present modified example is described above in that a
図10に示すように、第3センサー143は、2つの指部101,102の回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられている。第3センサー143は、2つの指部101,102のうち一方の指部101の回転部材110が対象物を把持する部分(接触面111f1)と他方の指部102の回転部材110が対象物を把持する部分(接触面111f1)との相対位置を検出するセンサーである。
As shown in FIG. 10, the
第4センサー144は、2つの指部101,102の回転部材110の接触部材111と支持部材120との間に設けられている。本変形例では、第4センサー144は、支持部材120が接触部材111と接触する部分(接触面120f)に設けられている。第4センサー144は、2つの指部101,102によって所定の把持力以上の把持力で対象物を把持したときに2つの指部101,102のうち一方の指部101の支持部材120が回転部材110の接触部材111と接触する面(接触面120f)と、そのときに他方の指部102の支持部材120が回転部材110の接触部材111と接触する面(接触面120f)との相対位置を検出するセンサーである。
The
図11は、ロボットハンドRH3の動作時の状態を示す図である。図11(a)は対象物Wが把持される前の状態を示す図、図11(b)は対象物Wが把持された状態を示す図、図11(c)は回転部材の回転が停止した状態を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a state during the operation of the robot hand RH3. 11A shows a state before the object W is gripped, FIG. 11B shows a state where the object W is gripped, and FIG. 11C shows the rotation of the rotating member stopped. It is a figure which shows the state which carried out.
図11(a)に示すように、2つの指部101,102に設けられた第3センサー143の検出結果により、一方の指部101の接触面111f1と他方の指部102の接触面111f1との間の間隔L1が対象物の幅WL(2つの指部101,102で対象物Wを挟み込む方向における対象物Wの長さ)よりも大きい場合を考える(L1>WL)。この場合、2つの指部101,102の回転部材110が対象物Wを把持していないことが分かる。
As shown in FIG. 11A, based on the detection result of the
図11(b)に示すように、2つの指部101,102に設けられた第3センサー143の検出結果により、一方の指部101の接触面111f1と他方の指部102の接触面111f1との間の間隔L1が対象物の幅WLと等しい場合を考える(L1=WL。この場合、2つの指部101,102の回転部材110が対象物Wを把持していることが分かる。
As shown in FIG. 11B, based on the detection results of the
また、図11(a)及び図11(b)に示すように、2つの指部101,102に設けられた第4センサー144の検出結果により、一方の指部101の接触面120fと他方の指部102の接触面120fとの間の間隔L2が対象物の幅WLと2つの指部101,102の回転部材110の厚み111t(2つの指部101,102で対象物Wを挟み込む方向における回転部材110の接触部材111の長さ)とを足し合わせた値よりも大きい場合を考える(L2>WL+111t×2)。この場合、2つの指部101,102の回転部材110が回転可能であることが分かる。
Further, as shown in FIG. 11A and FIG. 11B, the
図11(c)に示すように、2つの指部101,102に設けられた第4センサー144の検出結果により、一方の指部101の接触面120fと他方の指部102の接触面120fとの間の間隔L2が対象物の幅WLと2つの指部101,102の回転部材110の厚み111tとを足し合わせた値と等しい場合を考える(L2=WL+111t×2)。この場合、2つの指部101,102の回転部材110の回転が停止している(回転部材110が支持部材120に固定されている)ことが分かる。
As shown in FIG. 11 (c), the
本変形例のロボットハンドRH3によれば、第3センサー143によって2つの指部101,102の回転部材110どうしの間隔を検出するとともに、第4センサー144によって2つの指部101,102の支持部材120における回転部材110との接触面どうしの間隔を検出することができる。例えば、対象物の大きさが正確に認識できている場合に有効である。つまり、第3センサーの検出結果が「対象物の幅(2つの指部で対象物を挟み込む方向における対象物の長さ)よりも大きい」場合は2つの指部101,102の回転部材110が対象物を把持していないことが分かり、一方「対象物の幅と等しい」場合は2つの指部101,102の回転部材110が対象物を把持していることが分かる。また、第4センサー144の検出結果が「対象物の幅と2つの指部の回転部材の厚み(2つの指部で対象物を挟み込む方向における回転部材の長さ)とを足し合わせた値よりも大きい」場合は2つの指部101,102の回転部材110が回転可能であることが分かり、一方「対象物の幅と2つの指部101,102の回転部材110の厚みとを足し合わせた値と等しい」場合は2つの指部101,102の回転部材110の回転が停止している(回転部材110が支持部材120に固定されている)ことが分かる。よって、対象物の把持状態及び回転部材110の回転動作の状態を確認することが容易となる。
According to the robot hand RH3 of this modified example, the
(変形例4)
図12は、本発明に係るロボットハンドの第4変形例を示す図である。
本変形例のロボットハンドRH4は、2つの指部101,102に設けられた第1センサー141に替えて第5センサー145が設けられている点、第2センサー142が設けられていない点で、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと異なる。その他の構成は、上述の第1実施形態で説明したロボットハンドRHと同様であるので詳細な説明は省略する。
(Modification 4)
FIG. 12 is a view showing a fourth modification of the robot hand according to the present invention.
The robot hand RH4 of this modification example is provided with a
図12に示すように、第5センサー145は、2つの指部101,102のうち一方の指部101の回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられている。第5センサー145は、対象物を把持する力を検出するセンサーである。第5センサー145としては、例えば、圧力センサーを用いたり、モーターのトルクの変化(モーターを流れる電流の変化)を検出するセンサーを用いたりすることができる。例えば、回転部材110が押し込まれる力(弾性部材132の弾性係数(ばね定数など))が予め分かっている場合に有効である。
As shown in FIG. 12, the
本変形例のロボットハンドRH4によれば、第5センサー145によって2つの指部101,102が対象物を把持するときの把持力を検出することができる。例えば、第5センサー145の検出結果によって2つの指部101,102の回転部材110が対象物をしっかりと把持しているか否かが分かる。よって、対象物を確実に把持することができる。
According to the robot hand RH4 of this modification, the
なお、本変形例では、第5センサー145は、2つの指部101,102のうち一方の指部101の回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられているが、これに限らない。例えば、第5センサー145は、2つの指部101,102のうち他方の指部102の回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられていてもよい。すなわち、第5センサー145は、2つの指部101,102のうち少なくとも一方の指部の回転部材110の接触部材111の対象物と接触する部分(接触面111f1)に設けられていればよい。
In the present modification, the
また、本変形例では、第5センサー145のみが設けられているが、これに限らない。例えば、第5センサー145に加えて、さらに第1センサー141及び第2センサー142が設けられていてもよいし、第3センサー143及び第4センサー144が設けられていてもよい。
In the present modification, only the
101,102,101A,102A…指部、103…駆動部、110,110A,110B…回転部材、111,111A,111B…接触部材、111f1…接触面(回転部材の対象物と接触する部分)、111h…凹部、112,112A…回転軸、120,120B…支持部材、121…収容部、122…凸部、132…弾性部材、141…第1センサー、142…第2センサー、143…第3センサー、144…第4センサー、145…第5センサー、W…対象物、RA…ロボット装置、RH,RH1,RH2,RH3,RH4…ロボットハンド
101, 102, 101A, 102A ... finger part, 103 ... driving part, 110, 110A, 110B ... rotating member, 111, 111A, 111B ... contact member, 111f1 ... contact surface (part contacting the object of the rotating member), 111h ... concave portion, 112, 112A ... rotating shaft, 120, 120B ... support member, 121 ... accommodating portion, 122 ... convex portion, 132 ... elastic member, 141 ... first sensor, 142 ... second sensor, 143 ... third sensor DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記2つの指部の各々には、前記対象物を把持する部分に回転部材が設けられ、
前記2つの指部で前記対象物を把持した状態で、前記2つの指部の回転部材が回転可能にされ、
前記2つの指部の少なくとも一方は、前記回転部材と、前記回転部材を回転可能に支持する支持部材とを備えており、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触し、前記回転部材の回転動作が抑制されることを特徴とするロボットハンド。 With two fingers to grip the object,
Each of the two finger portions is provided with a rotating member at a portion for gripping the object,
In a state where the object is gripped by the two fingers, the rotating member of the two fingers is rotatable .
At least one of the two finger parts includes the rotating member and a support member that rotatably supports the rotating member, and the object has a gripping force equal to or higher than a predetermined gripping force by the two finger parts. When the robot is gripped, the rotating member and the support member come into contact with each other, and the rotating operation of the rotating member is suppressed .
前記回転部材の回転軸と前記収容部との間には弾性部材が配置されており、
前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記弾性部材が弾性変形することにより、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットハンド。 The support member of the two fingers is formed with an accommodating portion for rotatably accommodating the rotation shaft of the rotating member,
An elastic member is disposed between the rotating shaft of the rotating member and the accommodating portion,
When the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two fingers, the elastic member is elastically deformed so that the rotating member and the support member come into contact with each other. The robot hand according to any one of claims 1 to 4 .
前記2つの指部の前記支持部材には、前記回転部材の回転軸を回転可能に収容する収容部が形成されており、
前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに、前記回転軸が弾性変形することにより、前記回転部材と前記支持部材とが互いに接触することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のロボットハンド。 The rotating shaft of the rotating member has elasticity,
The support member of the two fingers is formed with an accommodating portion for rotatably accommodating the rotation shaft of the rotating member,
When the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by the two finger portions, the rotating shaft and the support member come into contact with each other due to elastic deformation of the rotating shaft. The robot hand according to any one of claims 1 to 4 .
前記2つの指部の前記回転部材と前記支持部材との間には、前記回転部材と前記支持部材との接触を検出する第2センサーが設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のロボットハンド。 A portion of the two fingers that contacts the object of the rotating member is provided with a first sensor that detects contact with the object.
Between the rotary member and the supporting member of said two finger portions, claim 1 to 8, characterized in that a second sensor for detecting the contact between the supporting member and the rotating member is provided The robot hand according to any one of the above.
前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記2つの指部のうち一方の指部の前記回転部材と接触する前記支持部材の面と、前記2つの指部によって所定の把持力以上の把持力で前記対象物を把持したときに前記2つの指部のうち他方の指部の前記回転部材と接触する前記支持部材の面との相対位置を検出する第4センサーと、
を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のロボットハンド。 A third sensor that detects a relative position between a portion where the rotating member of one of the two finger portions grips the object and a portion where the rotating member of the other finger portion holds the object. When,
The surface of the support member that comes into contact with the rotating member of one of the two finger portions when the object is gripped by the two finger portions with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force; Detecting the relative position of the other finger part to the surface of the support member that comes into contact with the rotating member when the object is gripped with a gripping force equal to or greater than a predetermined gripping force by one finger part A fourth sensor to
The robot hand according to claim 1 , further comprising:
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