JP5994378B2 - ロボットハンド、ロボットハンドの組み立て方法、およびロボット - Google Patents

Description

本願発明は、対象物を掴むことが可能なロボットハンド、ロボットハンドの組み立て方法、およびロボット等に関する。

工業製品の組立ラインにロボットを設置しておき、ライン上の製品に対してロボットが自動で各種の部品を組み付けることで、生産効率を向上させることが広く行われている。これらのロボットが対象物を把持するためのロボットハンドとして、４本の指の間の把持方向、あるいは幅方向の間隔を独立して変更することによって、対象物を把持可能なロボットハンドが提案されている（特許文献１）。

このような４本指のロボットハンドで薄い板や細い棒を把持するためには、４本の指が同時に対象物（板や棒）を把持できるように、幅方向に隣接する２本の指の対象物に当接する箇所が面位置となっている必要があり、このため次のような構造が採用されている。先ず、指を、対象物に当接する指部材と、指部材を移動させる指基台とに分割する。そして、指基台にはネジ穴を、指部材には貫通穴を設け、貫通穴に通したネジを指基台のネジ穴でネジ止めすることによって、指部材を指基台に取り付ける。また、指部材を取り付ける際には、４つの指基台を互いに近づけた状態（指部材が互いに接近する状態）としておき、更に指部材の貫通穴を大きめ（いわゆるバカ穴）としておく。そして、４つの指部材の対象物に当接する箇所を互いに接触させた状態で、それぞれの指部材を指基台にネジ止めする。こうすれば、指部材や指基台の製造ばらつきが解消された状態で、指部材を取り付けることができる。

特開２０１１−２１８４４８号公報

しかし現実には、上述した方法で指部材を位置決めしてネジ止めしているにも拘らず、幅方向に隣接する２本の指部材の対象物に当接する箇所を完全に面位置とすることができず、薄い板や細い棒などを把持することが困難であるという問題があった。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、４つの指基台に指部材をネジ止めして構成されるロボットハンドにおいて、幅方向に隣接する２本の指部材の対象物に当接する箇所を面位置とすることが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のロボットハンドは次の構成を採用した。すなわち、
把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前記対象物を把持するロボットハンドであって、
前記第１指ないし前記第４指は、前記対象物に当接する当接部が設けられた指部材と、
前記指部材が取り付けられて、把持方向に前記指部材を移動させる指基台と、
前記指部材に設けられた貫通穴に挿通されて前記指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジと、
を備え、
前記取付ネジは、時計方向の回転によって締め付け力を生じる右ネジと、反時計方向の回転によって締め付け力を生じる左ネジと、で構成され、
前記指基台の上方から平面視して、前記第１指部材、前記第３指部材、前記第４指部材、前記第２指部材の順番で時計回りに並べられ、且つ、前記第１指部材は手前左に、前記第３指部材は奥左に、前記第２指部材は手前右に、前記第４指部材は奥右にそれぞれ配置され、
前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線が右肩上がりまたは左肩下がりである前記指部材での前記取付ネジは左ネジであり、前記直線が右肩下がりまたは左肩上がりである前記指部材での前記取付ネジは右ネジである
ことを特徴とする。

このような構成を有する本発明のロボットハンドでは、指部材を指基台に取り付ける際には、例えば、平板状の治具に第１指ないし第４指の当接部を当接させて、第１指の当接部と第３指の当接部とを面位置にするとともに第２指の当接部と第４指の当接部とを面位置にし、この状態で、指部材を指基台に取付ネジで取り付ける。このとき、貫通穴と当接部とを結ぶ直線が右肩上がりまたは左肩下がりである指部材は左ネジで取り付け、貫通穴と当接部とを結ぶ直線が右肩下がりまたは左肩上がりである指部材は右ネジで取り付ける。

指部材を指基台に取付ネジでネジ止めすると、取付ネジの座面によって、指部材がネジの回転方向に回転しようとする。このため、指部材は、取付ネジの回転方向に応じて、当接部が治具に押し付けられて指部材にたわみが生じたり、当接部が治具から離れようとする。さらには、指部材の取り付けを完了して治具を取り外すと、たわんでいた指部材が元の形状に戻るので、指部材の当接部が移動する。ここで、本発明のロボットハンドでは、第１指の当接部および第３指の当接部が何れも治具に押し付けられる。このため、指部材の取付を完了して治具を取り外した時に、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とが同じ方向に移動することとなって、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とが面位置に保たれる。第２指部材の当接部と第４指部材の当接部とについても全く同様のことが当てはまる。すなわち第２指部材の当接部および第４指部材の当接部が何れも治具に押し付けられるので、治具を取り外した時に同じ方向に移動することとなって、互いに面位置に保たれる。その結果、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドは、第１指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩上がりであって第１指部材を指基台に取り付ける取付ネジは左ネジとし、第２指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が左肩上がりであって第２指部材の取付ネジは右ネジとし、第３指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩下がりであって第３指部材の取付ネジは右ネジとし、第４指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が左肩下がりであって第４指部材の取付ネジは左ネジとすることとしてもよい。

このようにしても、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とを面位置に保つことができ、且つ、第２指部材の当接部と第４指部材の当接部とを面位置に保つことができるので、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することができる。また、このようなロボットハンドでは、全ての指部材の当接部が貫通穴の内側にくることとなる。従って、ロボットハンドで対象物の重心を把持してやれば、対象物の重心は、ロボットハンドの中央（４つの指基台の中央）に近い位置となる。その結果、対象物の重さでロボットハンドが捩られるような力を受けることを抑制することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドは、第１指部材および第２指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩上がりであって第１指部材および第２指部材の取付ネジは左ネジとし、第３指部材および第４指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩下がりであって第３指部材および第４指部材の取付ネジは右ネジとすることとしてもよい。

このようにしても、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とを面位置に保つことができ、且つ、第２指部材の当接部と第４指部材の当接部とを面位置に保つことができる。その結果、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドは、第１指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が左肩上がりであって第１指部材の取付ネジは右ネジとし、第２指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩上がりであって第２指部材の取付ネジは左ネジとし、第３指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が左肩下がりであって第３指部材の取付ネジは左ネジとし、第４指部材の貫通穴と当接部とを結ぶ直線の傾斜が右肩下がりであって第４指部材の取付ネジは右ネジとすることとしてもよい。

このようにしても、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とを面位置に保つことができ、且つ、第２指部材の当接部と第４指部材の当接部とを面位置に保つことができるので、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することができる。また、このようなロボットハンドでは、全ての指部材の当接部が貫通穴の外側にくることとなる。従って、ロボットハンドで対象物の重心を把持してやれば、対象物の重心は、ロボットハンドの中央（４つの指基台の中央）に近い位置となるので、対象物の重さでロボットハンドが捩られるような力を受けることを抑制することが可能となる。

また、本発明は、上述したロボットハンドを搭載したロボットの態様として把握することもできる。このようなロボットにおいては、ロボットハンドの第１指部材の当接部と第３指部材の当接部とを面位置に保つことができ、且つ、第２指部材の当接部と第４指部材の当接部とを面位置に保つことができるので、薄い板や細い棒などの対象物を把握するロボットとして好適である。

また、本発明のロボットハンドでは、第１指ないし第４指の取付ネジを上述した所定方向に回転させることによって、指部材を指基台に取り付けている。このため、本発明は、ロボットハンドの指部材を指基台に取り付けるロボットハンドの組み立て方法の態様として把握することもできる。すなわち、
把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前記対象物を把持し、且つ、前記第１指ないし第４指は、前記対象物に当接する当接部が設けられた指部材と、前記指部材が取り付けられて且つ前記指部材を移動させる指基台とを有するロボットハンドに、前記第１指ないし前記第４指の前記指部材を前記指基台に取り付けるロボットハンドの組み立て方法であって、
前記第１指ないし前記第４指の前記当接部が当接する被当接部が設けられ、前記第１指の前記被当接部と前記第３指の前記被当接部とが面位置に形成され、前記第２指の前記被当接部と前記第４指の前記被当接部とが面位置に形成された治具を、前記第１指ないし前記第４指の前記指基台の間に取り付ける工程と、
前記第１指ないし前記第４指の前記指基台を、前記対象物を把持する方向である把持方向に移動させて、前記第１指および前記第３指の前記指基台と、前記第２指および前記第４指の前記指基台との間隔を狭める工程と、
前記第１指ないし前記第４指の前記当接部を前記治具の前記被当接部に当接させた状態で、前記指部材に形成された貫通穴に前記取付ネジを挿入して前記取付ネジを回転させることにより、前記第１指ないし前記第４指の前記指部材を前記指基台に取り付ける工程と、
前記第１指ないし前記第４指の前記指部材が取り付けられた前記指基台を前記把持方向と反対方向に移動させて前記治具を取り外す工程と、
を備え、
前記取付ネジで前記指部材を前記指基台に取り付ける工程は、前記取付ネジを締め付ける回転方向と、前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線に沿う前記指部材の向きが前記把持方向となるような回転方向と、が同じになるように、前記取付ネジを回転させることによって、前記指部材を前記指基台に取り付ける工程である
ことを特徴とする。

このようなロボットハンドの第１指ないし第４指の取付方法においては、治具を第１指ないし第４指の間に取り付けた後、第１指および第３指の指基台と第２指および第４指の指基台との間隔を狭めて第１指ないし第４指の当接部を治具の被当接部に当接させることで、第１指および第３指の当接部を面位置とし、第２指および第４指の当接部を面位置としておく。この状態で指部材の貫通穴に取付ネジを挿入し、取付ネジを回転させて、指部材を指基台に取り付ける。このとき、取付ネジの回転方向は、貫通穴と当接部とを結ぶ直線に沿う指部材の向きが把持方向となるような回転方向とする。

このように指部材を指基台に取り付けると、第１指の当接部および第３指の当接部が何れも治具の当接部に押し付けられるので、治具を取り外した時に、第１指の当接部と第３指の当接部とが同じ方向に移動して、第１指の当接部と第３指の当接部とが面位置に保たれる。第２指の当接部と第４指の当接部とについても同様に、第２指の当接部および第４指の当接部が何れも治具の被当接部に押し付けられ、治具を取り外した時に同じ方向に移動して、互いに面位置に保たれる。その結果、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することが可能となる。

また、本発明のロボットハンドは、以下のような態様によって把握することもできる。すなわち、
把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前記対象物を把持するロボットハンドであって、
前記第１指ないし前記第４指は、
前記対象物に当接する当接部が設けられた指部材と、
前記指部材が取り付けられて、前記第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭める方向である把持方向に前記指部材を移動させる指基台と、
前記指部材に設けられた貫通穴に挿通されて前記指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジと、
を備え、
前記取付ネジを締め付ける回転方向と、前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線に沿う前記指部材の向きが前記把持方向となるような回転方向と、が同じである
ことを特徴とする。

このような本発明のロボットハンドでは、指部材を指基台に取り付ける際には、例えば、平板状の治具に第１指ないし第４指の当接部を当接させて、第１指の当接部と第３指の当接部とを面位置にするとともに第２指の当接部と第４指の当接部とを面位置にし、この状態で、指部材を指基台に取付ネジで取り付ける。このとき、取付ネジの回転方向は、貫通穴と当接部とを結ぶ直線に沿う指部材の向きが把持方向となるような回転方向とする。

このような態様によって把握される本発明のロボットハンドにおいても、指部材を指基台に対してネジ留めすると、第１指の当接部および第３指の当接部が何れも治具に押し付けられる。このため、指部材の取付を完了して治具を取り外した時に、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部（および第２指部材の当接部と第４指部材の当接部）とが同じ方向に移動することとなって、第１指部材の当接部と第３指部材の当接部（および第２指部材の当接部と第４指部材の当接部）とが面位置に保たれる。その結果、薄い板や細い棒などの対象物であっても把持することが可能となる。

本実施例のロボットハンドの構造を示す説明図である。 ロボットハンドに指部材を取り付ける方法を示した説明図である。 全ての取付ネジを右ネジにした場合を示した説明図である。 本実施例のロボットハンドの指部材の当接部が面位置に保たれる理由を示した説明図である。 第１変形例のロボットハンドの取付ネジを締める方向を示した説明図である。 第１変形例の別のロボットハンドの取付ネジを締める方向を示した説明図である。 第２変形例のロボットハンドを上方から見た様子を示した説明図である。 第３変形例のロボットハンドの指基台と指部材の構造を示した説明図である。 本実施例のロボットハンドをロボットアームに装着することによって構成したロボットを例示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．本実施例のロボットハンドの構造：
Ｂ．指部材の取り付け方法：
Ｃ．変形例：
Ｃ−１．第１変形例：
Ｃ−２．第２変形例：
Ｃ−３．第３変形例：

Ａ．本実施例のロボットハンドの構成 ：
図１は、本実施例のロボットハンド１００の構造を示した説明図である。図１（ａ）に示されているように、本実施例のロボットハンド１００は、土台となる基台１１０と、基台１１０の内部に設けられた４つの指基台（第１指の指基台１２０，第２指の指基台１３０，第３指の指基台１４０，第４指の指基台１５０）と、指基台１２０，１３０，１４０，１５０の上面に取り付けられた４本の指部材（第１指の指部材１２２，第２指の指部材１３２，第３指の指部材１４２，第４指の指部材１５２）と、指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０に取り付ける取付ネジ（取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４）などから構成されている。指部材１２２，１３２の先端の図面奥側の位置、および指部材１４２，１５２の先端の図面手前側の位置には、対象物に当接する当接部１２６，１３６，１４６，１５６が設けられている。また、基台１１０の中央の位置には、指部材１２２，１３２，１４２，１５２を取り付ける際に用いる治具を装着するための凹部１１２が設けられている。

左側の２本の指基台１２０，１４０と右側の２本の指基台１３０，１５０との間隔（以下、幅方向の間隔）は、基台１１０の内部に設けられた移動機構（図示せず）によって変更することが可能となっている。また、手前側の２本の指基台１２０，１３０と奥側の２本の指基台１４０，１５０との間隔（以下、把持方向の間隔）も、基台１１０内の移動機構によって変更可能となっている。

このような構成のロボットハンド１００では、小さな薄い板状の対象物Ｗ１を把持する場合には、図１（ｂ）に示されるように、４本の指部材１２２，１３２，１４２，１５２の幅方向の間隔を狭めておき、この状態で指部材１２２，１３２，１４２，１５２の把持方向の間隔を狭めることで対象物Ｗ１を把持する。また、大きな厚みのある対象物Ｗ２を把持する場合には、図１（ｃ）に示されるように、４本の指部材１２２，１３２，１４２，１５２の幅方向の間隔をほとんど狭めない状態で、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の把持方向の間隔を狭めて対象物Ｗ２を把持する。

ここで、図１（ｂ）に示したような薄板状の対象物、あるいは細い棒状の対象物を把持するためには、指部材１２２，１３２，１４２，１５２が同時に対象物を把持できるように、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とが面位置となっており、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とが面位置となっている必要がある。そこで、本実施例のロボットハンド１００では、次のようにして指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０に取り付ける。

Ｂ．指部材の取り付け方法 ：
図２は、本実施例のロボットハンド１００に指部材１２２，１３２，１４２，１５２を取り付ける方法を示した説明図である。図２（ａ）に示されているように、指基台１２０，１３０，１４０，１５０にはネジ穴が設けられており、指部材１２２，１３２，１４２，１５２には、ネジ穴に対応する位置に貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈが設けられている。また、貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈは、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４の外径よりも大きめの穴（いわゆるバカ穴）となっている。

指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０に取り付ける際には、先ず、図２（ａ）に示されているように、先端が十字型に形成された治具２００を基台１１０の中央の位置に取り付ける。治具２００の十字型の部分の手前側の面には、指部材１２２，１３２の当接部１２６，１３６が当接する被当接部２１２，２１３が設けられている。また、図示は省略するが、治具２００の十字型の部分の奥側の面には、指部材１４２，１５２の当接部１４６，１５６が当接する被当接部２１４，２１５が設けられている。このような治具２００の下面には図示しない凸部が設けられており、この凸部が基台１１０の中央の凹部１１２に嵌って治具２００が位置決めされる。

また、４つの指基台１２０，１３０，１４０，１５０は、互いに近づけた状態にしておき、指基台１２０，１３０，１４０，１５０の上面に指部材１２２，１３２，１４２，１５２を載せて、図２（ｂ）に示されるように、治具２００の被当接部２１２，２１３，２１４，２１５に指部材１２２，１３２，１４２，１５２の当接部１２６，１３６，１４６，１５６を当接させる。そして、その状態で、貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈに取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を挿通して、指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０にネジ止めする。

ここで、図２（ｂ）に示されるように、本実施例のロボットハンド１００では、指部材１３２，１４２を取り付ける取付ネジ１３４，１４４は、右ネジ（時計回り方向に回すと締め付けられるネジ）となっており、指部材１２２，１５２を取り付ける取付ネジ１２４，１５４は左ネジ（反時計回り方向に回すと締め付けられるネジ）となっている。すべての取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を右ネジあるいは左ネジで統一しないのは、次のような理由による。

図３は、全ての取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を右ネジにした場合を示した説明図である。尚、図３には、ロボットハンド１００の上方から見たときの指部材１２２，１３２，１４２，１５２の様子が示されている。

ネジ止めする際には、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４の座面がネジの回転方向に指部材１２２，１３２，１４２，１５２を回転させようとする。このため、指部材１３２，１４２については、指部材１３２，１４２の先端が、図中に白抜きの矢印で示した把持方向に向かって治具２００に押し付けられる。また、指部材１２２，１５２については、指部材１２２，１５２の先端が、把持方向と直交する方向（以下、幅方向という）に向かって治具２００に押し付けられる。図３（ａ）には、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の先端が、治具２００に押し付けられる方向が、斜線を付した矢印で表示されている。このように、先端が治具２００に押し付けられることによって、指部材１２２，１３２，１４２，１５２にはたわみが生じる。

ここで、指部材１２２と、指部材１２２に対して幅方向に隣接する指部材１３２とに注目すると、指部材１２２の先端は治具２００に対して幅方向に押し付けられているのに対し、指部材１３２の先端は、治具２００に対して把持方向に押し付けられている。このため、治具２００を取り外すと、先端が押し付けられてたわんでいた指部材１２２，１３２が元の形状に戻るので、図３（ｂ）に示されるように、本来は面位置であるべき指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とが、面位置とならなくなる。指部材１４２と指部材１５２とについても同様のことが当てはまる。すなわち、指部材１４２の先端は治具２００に対して把持方向に押し付けられているのに対し、指部材１５２の先端は、治具２００に対して幅方向に押し付けられるため、治具２００を取り外すと、たわんでいた指部材１４２，１５２が元の形状に戻り、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とが、面位置とならなくなる。これに対して、本実施例のロボットハンド１００では、指部材１３２，１４２の取付ネジ１３４，１４４については右ネジとし、指部材１２２，１５２の取付ネジ１２４，１５４については左ネジとしているので、治具２００を取り外した後も、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とは面位置に保たれ、同様に指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とが面位置に保たれる。

図４は、本実施例のロボットハンド１００の指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とが面位置に保たれ、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とが面位置に保たれる理由を示した説明図である。指部材１３２，１４２の取付ネジ１３４，１４４を右ネジとし、指部材１２２，１５２の取付ネジ１２４，１５４を左ネジとした場合、図４（ａ）に示されるように、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２の先端は、治具２００に対して把持方向に押し付けられる。このため、治具２００を取り外したときに、先端が押し付けられてたわんでいた指部材１２２，１３２，１４２，１５２が元の形状に戻っても、図４（ｂ）に示されるように、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とを面位置に保ち、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とを面位置に保つことができる。その結果、対象物を把持する際に、４本の指部材１２２，１３２，１４２，１５２の当接部１２６，１３６，１４６，１５６で同時に当接させることができるので、薄い板状の対象物や、細い棒状の対象物でも把持することが可能となる。

また、本実施例のロボットハンド１００では、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２の当接部１２６，１３６，１４６，１５６が、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈよりもロボットハンド１００の内側に配置される。これにより、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６との間隔および指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６との間隔が狭くなるので、小さな対象物を把持するロボットハンドとして好適である。

以上では、本実施例のロボットハンド１００の場合の、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とが面位置に保たれ、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とが面位置に保たれる理由について説明した。ここで、一般的には、以下のような条件が満たされていれば、当接部１２６と当接部１３６とを面位置に保つとともに、当接部１４６と当接部１５６とを面位置に保つことができる。先ず、本実施例のロボットハンド１００と同様に、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とは、把持方向から見て、少なくとも左右方向にずらした位置に設けられているものとする。そして、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１４５の回転方向は、貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線に沿う指部材１２２，１３２，１４２，１５２の向きが、把持方向となるような方向とする。

この条件が満たされていれば、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２の先端が、治具２００に対して把持方向に押し付けられる。その結果、治具２００を取り外したときに指部材１２２，１３２，１４２，１５２が元の形状に戻っても、本実施例のロボットハンド１００の場合と同様に、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とを面位置に保ち、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とを面位置に保つことが可能となる。

Ｃ．変形例 ：
以上に説明した本実施例のロボットハンド１００には、種々の変形例が存在する。以下では、これら変形例について簡単に説明する。尚、以下の変形例では、上述した本実施例のロボットハンド１００と異なる部分に焦点を当てて説明し、本実施例のロボットハンド１００と同様な構成については、同じ番号を付すこととして説明を省略する。

Ｃ−１．第１変形例 ：
上述した本実施例のロボットハンド１００では、取付ネジ１２４，１５４を左ネジとし、取付ネジ１３４，１４４を右ネジとすることによって、当接部１２６と当接部１３６とを面位置にし、当接部１４６と当接部１５６とを面位置にするものと説明した。ここで、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４の回転方向は、すべての指部材１２２，１３２，１４２，１５２を治具２００に対して把持方向に押し付け可能な方向（貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線の向きを把持方向に近付ける方向）であればよい。従って、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の形状や、指部材１２２，１３２，１４２，１５２が配置される位置に応じて、以下のように取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４の回転方向を変更することとしてもよい。

図５は、第１変形例のロボットハンド３００の取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を締める方向を示した説明図である。図５（ａ）に示したロボットハンド３００では、指部材１２２，１３２が図面上で右斜め上方向に向かって設けられており、指部材１４２，１５２が図面上で右斜め下方向に向かって設けられている。このようなロボットハンド３００においては、取付ネジ１２４，１３４を左ネジとし、取付ネジ１４４，１５４を右ネジとすることで、全てのネジの回転方向を、貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線の向きを把持方向に近付ける方向とする。こうすれば、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２を治具４００に対して把持方向に押し付けることができるので、治具４００を取り外した状態で、図５（ｂ）に示されるように、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とを面位置とし、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とを面位置とすることが可能である。

図６は、第１変形例の別のロボットハンド５００の取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を締める方向を示した説明図である。図６（ａ）に示したロボットハンド５００では、指部材１２２が図面上で左斜め上方向に向かって設けられ、指部材１３２が図面上で右斜め上方向に向かって設けられ、指部材１４２が図面上で左斜め下方向に向かって設けられ、指部材１５２が図面上で右斜め下方向に向かって設けられている。このようなロボットハンド５００では、取付ネジ１２４，１５４を右ネジとし、取付ネジ１３４，１４４を左ネジとすることによって、全てのネジの回転方向を、貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線の向きを把持方向に近付ける方向とすることができる。その結果、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２を治具４００に対して把持方向に押し付けることができるので、治具４００を取り外した状態で、図６（ｂ）に示されるように、当接部１２６と当接部１３６とを面位置とし、当接部１４６と当接部１５６とを面位置とすることが可能である。

また、第１変形例の別のロボットハンド５００では、全ての指部材１２２，１３２，１４２，１５２の当接部１２６，１３６，１４６，１５６が、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈよりもロボットハンド５００の外側に配置される。これにより、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６との間隔および指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６との間隔が広くなるので、大きな対象物を把持するロボットハンドとして好適である。

Ｃ−２．第２変形例 ：
上述した本実施例および第１変形例では、指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０に取り付ける際には、１本の取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４で取り付けるものと説明した。しかし、複数の取付ネジを用いて指部材１２２，１３２，１４２，１５２を指基台１２０，１３０，１４０，１５０に取り付けることとしてもよい。

図７は、第２変形例のロボットハンド７００を上方から見た様子を示した説明図である。図示されているように、第２変形例のロボットハンド７００では、指部材１２２，１３２，１４２，１５２が、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４と、取付ネジ７２４，７３４，７４４，７５４とによって指基台１２０，１３０，１４０，１５０（図示せず）にネジ止めされている。指部材１２２，１３２，１４２，１５２は、先ず初めに取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４によってネジ止めされる。このとき、ネジの回転方向は、上述した所定方向（貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線の向きを把持方向に近付ける方向）とする。そして、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４を締めた後に、取付ネジ７２４，７３４，７４４，７５４を締めつける。こうすれば、複数本（図７では２本）のネジによって指部材１２２，１３２，１４２，１５２をネジ止めすることができるので、より確実に指部材を指基台に固定することが可能となる。

Ｃ−３．第３変形例 ：
上述した本実施例および変形例では、取付ネジ１２４，１３４，１４４，１５４の回転方向を所定方向（指部材１２２，１３２，１４２，１５２の貫通穴１２２ｈ，１３２ｈ，１４２ｈ，１５２ｈと当接部１２６，１３６，１４６，１５６とを結ぶ直線の向きを把持方向に近付ける方向）とすることによって、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とを面位置とし、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とを面位置とするものと説明した。ここで、指基台および指部材に次のような構造を設けることによって当接部１２６と当接部１３６とを面位置とし、当接部１４６と当接部１５６とを面位置とすることもできる

図８は、第３変形例のロボットハンド９００の指基台１２０，１３０，１４０，１５０と指部材１２２，１３２，１４２，１５２の構造を示した説明図である。図示されているように、ロボットハンド９００の指基台１２０，１３０，１４０，１５０の上面には、固定ピン９２８，９３８，９４８，９５８が立設されている。また、指部材１２２，１３２，１４２，１５２には、固定ピン９２８，９３８，９４８，９５８が挿入される長穴９２９，９３９，９４９，９５９が設けられている。

このような構成のロボットハンド９００では、ネジ止め時にネジの回転方向に指部材１２２，１３２，１４２，１５２が回転しようとすると、長穴９２９，９３９，９４９，９５９と固定ピン９２８，９３８，９４８，９５８とが干渉して、指部材１２２，１３２，１４２，１５２の回転が防止される。従って、治具２００を用いて調整した位置に指部材１２２，１３２，１４２，１５２を留めておくことができるので、指部材１２２の当接部１２６と指部材１３２の当接部１３６とを面位置とし、指部材１４２の当接部１４６と指部材１５２の当接部１５６とを面位置とすることが可能となる。

以上、各種実施例のロボットハンドについて説明したが、本願発明は上記すべての実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上述した実施例あるいは変形例のロボットハンドでは、手前側の２本の指部材と奥側の２本の指部材との間に対象物を把持するものと説明した。しかし、左側の２本の指部材と右側の２本の指部材との間に対象物を把持することとしてもよい。また、例えば、ロボットアームの先端に、上述した本実施例または変形例のロボットハンドを装着してロボットを構成する。図９には、本実施例のロボットハンド１００をロボットアーム１２に装着することによって構成したロボット１０が例示されている。こうすれば、薄い板状の対象物や細い棒状の対象物を把持する作業に好適に適用することが可能なロボット１０を得ることが可能となる。

１０…ロボット、 １２…ロボットアーム、 １００…ロボットハンド、
１１０…基台、 １１２…凹部、 １２０…指基台、
１２２…指部材、 １２２ｈ…貫通穴、 １２４…取付ネジ、
１２６…当接部、 １３０…指基台、 １３２…指部材、
１３２ｈ…貫通穴、 １３４…取付ネジ、 １３６…当接部、
１４０…指基台、 １４２…指部材、 １４２ｈ…貫通穴、
１４４…取付ネジ、 １４６…当接部、 １５２…指部材、
１５２ｈ…貫通穴、 １５４…取付ネジ、 １５６…当接部、
２００…治具、 ２１２，２１３，２１４，２１５…被当接部、

Claims (7)

1. 把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記
   第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前
   記対象物を把持するロボットハンドであって、
   前記第１指ないし前記第４指は、前記対象物に当接する当接部が設けられた指部材と、
   前記指部材が取り付けられて、把持方向に前記指部材を移動させる指基台と、
   前記指部材に設けられた貫通穴に挿通されて前記指部材を前記指基台に取り付ける取付
   ネジと、
   を備え、
   前記取付ネジは、時計方向の回転によって締め付け力を生じる右ネジと、反時計方向の
   回転によって締め付け力を生じる左ネジと、で構成され、
   前記指基台の上方から平面視して、前記第１指部材、前記第３指部材、前記第４指部材
   、前記第２指部材の順番で時計回りに並べられ、且つ、前記第１指部材は手前左に、前記
   第３指部材は奥左に、前記第２指部材は手前右に、前記第４指部材は奥右にそれぞれ配置
   され、
   前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線が右肩上がりまたは左肩下がりである前記指部材
   での前記取付ネジは左ネジであり、前記直線が右肩下がりまたは左肩上がりである前記指
   部材での前記取付ネジは右ネジであり、
   前記第１指の前記当接部と前記第３指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっていて、前記第２指の前記当接部と前記第４指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっている、
   ことを特徴とするロボットハンド。
2. 請求項１に記載のロボットハンドであって、
   前記第１指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩上がりであって
   、前記第１指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジであり、
   前記第２指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が左肩上がりであって
   、前記第２指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジであり、
   前記第３指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩下がりであって
   、前記第３指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジであり、
   前記第４指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が左肩下がりであって
   、前記第４指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジである
   ことを特徴とするロボットハンド。
3. 請求項１に記載のロボットハンドであって、
   前記第１指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩上がりであって
   、前記第１指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジであり、
   前記第２指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩上がりであって
   、前記第２指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジであり、
   前記第３指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩下がりであって
   、前記第３指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジであり、
   前記第４指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩下がりであって
   、前記第４指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジである
   ことを特徴とするロボットハンド。
4. 請求項１に記載のロボットハンドであって、
   前記第１指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が左肩上がりであって
   、前記第１指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジであり、
   前記第２指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩上がりであって
   、前記第２指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジであり、
   前記第３指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が左肩下がりであって
   、前記第３指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは左ネジであり、
   前記第４指部材の前記直線の前記貫通穴から前記当接部への傾斜が右肩下がりであって
   、前記第４指部材を前記指基台に取り付ける取付ネジは右ネジである
   ことを特徴とするロボットハンド。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のロボットハンドを搭載したロボット。
6. 把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記
   第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前
   記対象物を把持し、且つ、前記第１指ないし第４指は、前記対象物に当接する当接部が設
   けられた指部材と、前記指部材が取り付けられて且つ前記指部材を移動させる指基台とを
   有し、前記第１指の前記当接部と前記第３指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっていて、前記第２指の前記当接部と前記第４指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっているロボットハンドに、前記第１指ないし前記第４指の前記指部材を前記指基台に取り付けるロボットハンドの組み立て方法であって、
   前記第１指ないし前記第４指の前記当接部が当接する被当接部が設けられ、前記第１指
   の前記被当接部と前記第３指の前記被当接部とが面位置に形成され、前記第２指の前記被
   当接部と前記第４指の前記被当接部とが面位置に形成された治具を、前記第１指ないし前
   記第４指の前記指基台の間に取り付ける工程と、
   前記第１指ないし前記第４指の前記指基台を、前記対象物を把持する方向である把持方
   向に移動させて、前記第１指および前記第３指の前記指基台と、前記第２指および前記第
   ４指の前記指基台との間隔を狭める工程と、
   前記第１指ないし前記第４指の前記当接部を前記治具の前記被当接部に当接させた状態
   で、前記指部材に形成された貫通穴に前記取付ネジを挿入して前記取付ネジを回転させる
   ことにより、前記第１指ないし前記第４指の前記指部材を前記指基台に取り付ける工程と
   、
   前記第１指ないし前記第４指の前記指部材が取り付けられた前記指基台を前記把持方向
   と反対方向に移動させて前記治具を取り外す工程と、
   を備え、
   前記取付ネジで前記指部材を前記指基台に取り付ける工程は、前記取付ネジを締め付け
   る回転方向と、前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線に沿う前記指部材の向きが前記把持
   方向となるような方向と、が同じになるように、前記取付ネジを回転させることによって、前記指部材を前記指基台に取り付ける工程である
   ことを特徴とするロボットハンドの組み立て方法。
7. 把持する対象物を挟み込んで把持する第１指と第２指と第３指と第４指とを備え、前記
   第１指および前記第３指と前記第２指および前記第４指との間隔を狭めることによって前
   記対象物を把持するロボットハンドであって、
   前記第１指ないし前記第４指は、
   前記対象物に当接する当接部が設けられた指部材と、
   前記指部材が取り付けられて、前記第１指および前記第３指と前記第２指および前記
   第４指との間隔を狭める方向である把持方向に前記指部材を移動させる指基台と、
   前記指部材に設けられた貫通穴に挿通されて前記指部材を前記指基台に取り付ける取
   付ネジと、
   を備え、
   前記第１指の前記当接部と前記第３指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっていて、前記第２指の前記当接部と前記第４指の前記当接部とが把持方向を向いた面位置となっていて、
   前記取付ネジを締め付ける回転方向と、前記貫通穴と前記当接部とを結ぶ直線に沿う前
   記指部材の向きが前記把持方向となるような方向と、が同じである
   ことを特徴とするロボットハンド。

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