JP5983080B2 - ロボットハンド、ロボット、および把持機構 - Google Patents
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Description
複数の指部材を平行移動させて前記指部材の間隔を変更することによって対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては前記第1方向となる位置に配置され、前記指部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備えることを要旨とする。
ロボットハンドを搭載したロボットであって、
前記ロボットハンドは、複数の指部材を平行移動させて前記指部材の間隔を変更することによって対象物を把持するロボットハンドであり、更に、
前記指部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては前記第1方向となる位置に配置され、前記指部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備えることを要旨とする。
複数の当接部材を平行移動させて前記当接部材の間隔を変更することによって対象物を把持する把持機構であって、
前記当接部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては前記第1方向となる位置に配置され、前記当接部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備えることを要旨とする。
A.本実施例のロボットハンドの構造:
B.本実施例のロボットハンドの把持動作:
C.中央ガイド軸の機能:
D.先端部材の形状:
E.変形例:
E−1.第1変形例:
E−2.第2変形例:
E−3.第3変形例:
F.適用例:
図1および図2は、本実施例のロボットハンド10の構造を示した説明図である。図1に示されるように本実施例のロボットハンド10は、複数のブロックや、ブロックを接続するラックあるいはガイド部材などを備えている。先ず、ブロックの構成について説明する。尚、図1では、ブロックは斜線を付して表示されている。本実施例のロボットハンド10は、基部ケース160の上に設けられた中央ブロック100の両側を第1方向から挟むように設けられた2つの第1周辺ブロック110A,Bと、中央ブロック100の両側を第2方向から挟むように設けられた2つの第2周辺ブロック120A,Bと、4つの指ブロック130A〜Dとを備えている。
図4は、本実施例のロボットハンド10が対象物を把持する動作を示す説明図である。対象物を把持する際には、把持しようとする対象物の大きさに合わせて、ロボットハンド10の幅方向の大きさを変更する。尚、ここでは、幅方向が第2方向であるものとして説明するが、第1方向が幅方向であっても構わない。図4(a)には、ロボットハンド10の幅方向の大きさを変更する様子が示されている。前述したように、指ブロック130A〜Dから第2方向に立設する第2ガイド軸132A〜Dは、第1周辺ブロック110A,Bに形成された第2ガイド穴114A,Bに摺動可能な状態で挿通されている(図1を参照のこと)。このため、第2周辺ブロック120Aと第2周辺ブロック120Bとの間隔を変更すれば、それに伴って指ブロック130Aと指ブロック130Bとの間隔、および指ブロック130Dと指ブロック130Cとの間隔を同時に変更することができる。そして、指ブロック130A〜Dの上面には指部材140A〜Dが取り付けられているから、これら指ブロック130A〜Dを移動させることによって、それぞれに取り付けられた指部材140A〜Dを移動させることができる。第2周辺ブロック120Bと第2周辺ブロック120Aとの間隔を変更するための駆動機構については後述する。図4(a)では、間隔を狭める様子が例示されている。
上述した本実施例のロボットハンド10には、第2周辺ブロック120A,Bから第2中央ガイド軸126A,Bが第2方向に立設されており、第2中央ガイド軸126A,Bは、中央ブロック100の第2中央ガイド穴104に摺動可能に挿入されている。これら第2中央ガイド軸126A,Bは、強い力で対象物を把持した時に、対象物を捻るような力(剪断力)が加わらないようにする機能を有している。以下、この点について説明する。
また、図1および図2に示したように、本実施例のロボットハンド10には先端部材150が設けられており、この先端部材150の形状は、第1方向への幅よりも第2方向への幅の方が狭くなっている。このため、薄板形状の小さな対象物Wであっても、確実に把持することができる。これは、次のような理由による。
E−1.第1変形例 :
上述した本実施例のロボットハンド10では、第2方向に2本の第2中央ガイド軸126A,Bを有するものとして説明した。しかし、必ずしも2本の第2中央ガイド軸126A,Bを備える必要はない。例えば、図11(a)に示すように、第2中央ガイド軸126Aのみ(あるいは第2中央ガイド軸126Bのみ)を備えるものとしてもよい。このようにしても、少なくとも第2中央ガイド軸126A(あるいは第2中央ガイド軸126B)を備える側では、対象物Wを捻るような力(剪断力)が加わることを抑制することが可能となる。
また、上述した実施例では、第2中央ガイド軸126A,126Bや、これらが挿入される第2中央ガイド穴104は、円形の断面形状であるものとして説明した。しかし、これらの断面形状は円形に限らず、多角形としてもよい。例えば、図12に例示したように、第2中央ガイド軸126A,126Bや、これらが挿入される第2中央ガイド穴104の断面形状を四角形としてもよい。
また、上述した実施例では、第2周辺ブロック120Aからは第2中央ガイド軸126Aが1本だけ立設され、第2周辺ブロック120Bからは第2中央ガイド軸126Bが1本だけ立設されているものとして説明した。しかし、第2周辺ブロック120A,120Bから立設する第2中央ガイド軸126A,126Bは必ずしも1本に限らず、複数本の第2中央ガイド軸126A、126Bを立設させても良い。例えば、図13に例示したように、第2周辺ブロック120A、120Bからは2本ずつの第2中央ガイド軸126A、126Bを立設させても良い。
上述した本実施例および変形例のロボットハンド10は、以下のようなロボットに適用することができる。
104…第2中央ガイド穴、 110A,B…第1周辺ブロック、
111A,B…第1駆動軸、 114A,B…第2ガイド穴、
116A,B…第1中央ガイド軸、 120A,B…第2周辺ブロック、
122A,B…第2駆動軸、 123A,B…第1ガイド穴、
126A,B…第2中央ガイド軸、 130A〜D…指ブロック、
131A〜D…第1ガイド軸、 132A〜D…第2ガイド軸、
140A〜D…指部材、 150…先端部材、 150a…ネジ軸、
150b…ガイド軸、 160…基部ケース、 200…伝達軸ユニット、
202…ネジ部、 204…第1ピニオンギア、 206…第2ピニオンギア、
208…第3伝達軸、 208G…駆動ギア、 210…第1伝達軸、
210G…駆動ギア、 212…第2伝達軸、 212G…駆動ギア、
300…ロボット、 301…工具、 310…アーム、
312…リンク部、 320…関節部、 350…ロボット、
352…頭部、 353…カメラ、 354…本体部、 356…制御部、
358…キャスター
Claims (20)
- 複数の指部材を平行移動させて前記指部材の間隔を変更することによって対象物を把持
するロボットハンドであって、
前記指部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部
材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては
前記第1方向となる位置に配置され、前記指部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動
穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動
穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形
成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備えるロボットハンド。 - 請求項1に記載のロボットハンドであって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴の断面が多角形形状に形成されているこ
とを特徴とするロボットハンド。 - 請求項1または請求項2に記載のロボットハンドであって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴を複数備えることを特徴とするロボット
ハンド。 - 請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載のロボットハンドであって、
前記第2中央摺動軸は、前記中央部材を間に挟んで設けられた何れの前記第2周辺部材
からも立設されていることを特徴とするロボットハンド。 - 請求項1ないし請求項4の何れか一項に記載のロボットハンドであって、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材に形成された第1中央
摺動穴に摺動可能に挿入された第1中央摺動軸を備えることを特徴とするロボットハンド
。 - 請求項1ないし請求項5の何れか一項に記載のロボットハンドであって、
前記第1中央摺動軸および前記第1中央摺動穴の断面が多角形形状に形成されているこ
とを特徴とするロボットハンド。 - 請求項1ないし請求項6に記載のロボットハンドであって、
前記第1中央摺動軸および前記第1中央摺動穴を複数備えることを特徴とするロボット
ハンド。 - ロボットハンドを搭載したロボットであって、
前記ロボットハンドは、複数の指部材を平行移動させて前記指部材の間隔を変更するこ
とによって対象物を把持するロボットハンドであり、更に、
前記指部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部
材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては
前記第1方向となる位置に配置され、前記指部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動
穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動
穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形
成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備えるロボット。 - 請求項8に記載のロボットであって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴の断面が多角形形状に形成されているこ
とを特徴とするロボット。 - 請求項8または請求項9に記載のロボットであって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴を複数備えることを特徴とするロボット
。 - 請求項8ないし請求項10の何れか一項に記載のロボットであって、
前記第2中央摺動軸は、前記中央部材を間に挟んで設けられた何れの前記第2周辺部材
からも立設されていることを特徴とするロボット。 - 請求項8ないし請求項11の何れか一項に記載のロボットであって、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材に形成された第1中央
摺動穴に摺動可能に挿入された第1中央摺動軸を備えることを特徴とするロボット。 - 請求項8ないし請求項12の何れか一項に記載のロボットであって、
前記第1中央摺動軸および前記第1中央摺動穴の断面が多角形形状に形成されているこ
とを特徴とするロボット。 - 請求項8ないし請求項13に記載のロボットであって、
前記第1中央摺動軸および前記第1中央摺動穴を複数備えることを特徴とするロボット
。 - 複数の当接部材を平行移動させて前記当接部材の間隔を変更することによって対象物を
把持する把持機構であって、
前記当接部材を移動させるための駆動機構が収容された中央部材と、
前記中央部材を間に挟んで第1方向に設けられた第1周辺部材と、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第1駆動軸と、
前記中央部材を間に挟んで、前記第1方向と交差する第2方向に設けられた第2周辺部
材と、
前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材の前記駆動機構に接続
された第2駆動軸と、
前記第1周辺部材に対しては前記第2方向となり、且つ、前記第2周辺部材に対しては
前記第1方向となる位置に配置され、前記当接部材が設けられた移動部材と、
前記移動部材から前記第1方向に立設されて、前記第2周辺部材に形成された第1摺動
穴に摺動可能に挿入された第1摺動軸と、
前記移動部材から前記第2方向に立設されて、前記第1周辺部材に形成された第2摺動
穴に摺動可能に挿入された第2摺動軸と、
少なくとも一方の前記第2周辺部材から前記第2方向に立設されて、前記中央部材に形
成された第2中央摺動穴に摺動可能に挿入された第2中央摺動軸と、
を備える把持機構。 - 請求項15に記載の把持機構であって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴の断面が多角形形状に形成されているこ
とを特徴とする把持機構。 - 請求項15または請求項16に記載の把持機構であって、
前記第2中央摺動軸および前記第2中央摺動穴を複数備えることを特徴とする把持機構
。 - 請求項15ないし請求項17の何れか一項に記載の把持機構であって、
前記第2中央摺動軸は、前記中央部材を間に挟んで設けられた何れの前記第2周辺部材
からも立設されていることを特徴とする把持機構。 - 請求項15ないし請求項18の何れか一項に記載の把持機構であって、
前記第1周辺部材から前記第1方向に立設されて、前記中央部材に形成された第1中央
摺動穴に摺動可能に挿入された第1中央摺動軸を備えることを特徴とする把持機構。 - 請求項15ないし請求項19に記載の把持機構であって、
前記第1中央摺動軸および前記第1中央摺動穴を複数備えることを特徴とする把持機構
。
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