JP7113695B2 - ロボットハンド - Google Patents
ロボットハンド Download PDFInfo
- Publication number
- JP7113695B2 JP7113695B2 JP2018145815A JP2018145815A JP7113695B2 JP 7113695 B2 JP7113695 B2 JP 7113695B2 JP 2018145815 A JP2018145815 A JP 2018145815A JP 2018145815 A JP2018145815 A JP 2018145815A JP 7113695 B2 JP7113695 B2 JP 7113695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link
- robot hand
- driven
- rotatably connected
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
例えば図12に示すように、力センサ101が取付けられたフィンガ102に、F1という並進力が加えられた場合を考える。このF1の軸線は、力センサ101の検出部位に一致している。この場合、力センサ101は、F1を正しく検出できる。一方、フィンガ102に、F2という並進力が加えられた場合を考える。このF2の軸線は、力センサ101の検出部位に一致しない。この場合、力センサ101の検出部位にはF2の他にモーメントが加わるため、力センサ101はF2のみを検出できない。
実施の形態1.
図1,2はこの発明の実施の形態1に係るロボットハンドの構成例を示す図である。なお図2では、変位センサ13を有する1つのリンク機構12のみを図示している。
ロボットハンドは、ワーク(不図示)を把持する機能を有する。このロボットハンドは、図1,2に示すように、モータ11、1つ以上のリンク機構12、1つ以上の変位センサ13、及び把持力検出部14(不図示)を備えている。なお以下では、同一の構成要素が複数系統存在する場合には、その構成要素を示す符号に系統毎の接尾記号(-1,-2,・・・)を付すものとし、また、特に区別する必要がない場合には接尾記号を付さずに説明を行う。
なお、ロボットハンドが1つのリンク機構12のみを有する場合には、ロボットハンドはこのリンク機構12と壁等の固定部材を用いてワークの把持を行う。
なお、変位センサ13は、上記に示す理由により駆動リンク121-1の2つ以上の側面にそれぞれ取付けられる場合もあるが、1つの側面に1つのみ取付けられてもよく、本発明の本質を変更するものではない。
上述したように、フィンガの根元部分に設けられた力センサを用いてロボットハンドの把持力を検出する方法では、把持力を正確に検出できない場合があるが、その要因としては以下の2点が挙げられる。
1点目は、力センサは、把持力の検出において、実質的に、把持方向の並進力だけではなく、モーメントによる影響を受けるという点である。
2点目は、把持位置(フィンガにおける外力を受ける位置)によって、フィンガの根元部分に加わるモーメントが変化するという点である。
図4は、図1に示す1つのリンク機構12をモデル化した図であり、各リンク121~123により平行四辺形のリンク機構が構成されている。この図4において、θはリンク機構12の揺動角度を表し、Φはジョイントの配置角度(駆動リンク121の一端と角度保持リンク122の一端とを結ぶ線分と水平方向との成す角度)を表し、Lは駆動リンク121の長さを表し、Fはフィンガ125に加えられる外力(並進力)を表している。
F-N1sinθ+N2cosΦ=0 (1)
N1cosθ+N2sinΦ=0 (2)
-N2cosΦ+He=0 (3)
-N2sinΦ+Ve=0 (4)
Me=L・N2・cos(θ-Φ) (5)
N1=F・(sinφ/cos(θ-Φ)) (6)
N2=-F・(cosθ/cos(θ-Φ)) (7)
Me=L・F・cosθ (8)
また、実機に変位センサ13を搭載して外力が加えられる位置の違いによるセンサ出力を実測した結果を図8に示す。図8では、フィンガ125の異なる位置P3,P4にそれぞれ矢印方向の力を加えた際の実測結果を示している。この図8から、位置P3の場合と位置P4の場合とで駆動リンク121の出力がほぼ等しいことが分かる。
これらの結果から、図1に示すロボットハンドでは、外力が加えられる位置の違いによるセンサ出力の変化が少ないことが分かる。
また上記では、モータ11の出力軸111が両軸である場合を示した。しかしながら、これに限らず、モータ11の出力軸111は単軸でもよい。
図10では、モータ11が有する出力軸111が単軸であり、モータ11が出力軸111により回転出力を行う場合を示している。
また図10では、駆動リンク121-1は従動リンク123-1の一端側(フィンガ125-1側)に回転自在に接続され、角度保持リンク122-1は従動リンク123-1の他端側に回転自在に接続されている。
また図10では、駆動リンク121-2は従動リンク123-2の一端側(フィンガ125-2側)に回転自在に接続され、角度保持リンク122-2は従動リンク123-2の他端側に回転自在に接続されている。
なお図10に示すロボットハンドでは、変位センサ13が曲げモーメントによる変位を検出する場合を示しているが、変位センサ13はせん断力による変位を検出してもよい。この場合、変位センサ13の取付け箇所は図9Aと同様である。
すなわち、例えば図6Aに示すように、フィンガ125に外力が加えられた場合に、角度保持リンク122にはN1という力のみが加えられ、従動リンク123にはN2という力のみが加えられる。そして、N1及びN2はそれぞれ式(6),(7)に示すように、外力の位置に依らない力である。よって、変位センサ13を角度保持リンク122又は従動リンク123に設けて、当該変位センサ13がN1又はN2による変位を検出することでも、ロボットハンドは把持力を検出可能となる。
実施の形態1に係るロボットハンドでは、4節のリンク機構12を用いた場合を示した。これに対し、ロボットハンドは、5節以上のリンク機構12を用いてもよい。具体的には、例えば図11に示すように、角度保持リンク122を回転自在に直列接続された複数(M個)のリンク(図11ではリンク1221,1222)から構成することで、(4+M)節のリンク機構12を構成してもよい。なお図11では、出力軸111-2、リンク機構12-2、ウォーム15-2及びウォームホイール16-2の図示は省略している。また図11では、駆動リンク121が角度保持リンク122より内側に配置され、且つ、出力軸111が両軸である場合を示しているが、構成がこれに限らない点は実施の形態1と同様である。
また、角度保持リンク122が複数のリンクから構成される場合、各リンクのヒンジ部分には、ロボットハンドがワークの把持を行う場合に、外力によってリンクが回転してしまわないようにロック機構が設けられる必要がある。
12 リンク機構
13 変位センサ
14 把持力検出部
15 ウォーム
16 ウォームホイール
111 出力軸
121 駆動リンク
122 角度保持リンク
123 従動リンク
124 ヒンジピン
125 フィンガ
1221,1222 リンク
Claims (10)
- モータと、
前記モータにより駆動される駆動リンクを含む4つのリンクを有し、1つ以上設けられた4節のリンク機構と、
前記リンク機構のうちの1つ以上のリンク機構における前記リンクのうちの何れかのリンクにおける回転軸方向に垂直な方向の側面に設けられ、取付けられた部位の変位を検出する変位センサと、
前記変位センサによる検出結果から把持力を検出する把持力検出部と
を備えたロボットハンド。 - 前記駆動リンクは、一端が前記モータの出力軸による出力により駆動される回転軸に接続され、
前記リンク機構は、
一端が回転自在に本体に接続された角度保持リンクと、
前記駆動リンクの他端及び前記角度保持リンクの他端が回転自在に接続され、一端にフィンガが連結された従動リンクとを有する
ことを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。 - 前記出力軸は単軸又は両軸である
ことを特徴とする請求項2記載のロボットハンド。 - 前記駆動リンクは、前記従動リンクの前記一端側に回転自在に接続され、
前記角度保持リンクは、前記従動リンクの他端側に回転自在に接続された
ことを特徴とする請求項2又は請求項3記載のロボットハンド。 - 前記角度保持リンクは、前記従動リンクの前記一端側に回転自在に接続され、
前記駆動リンクは、前記従動リンクの他端側に回転自在に接続された
ことを特徴とする請求項2又は請求項3記載のロボットハンド。 - モータと、
前記モータにより駆動される駆動リンクを含む複数のリンクを有し、1つ以上設けられた5節以上のリンク機構と、
前記リンク機構のうちの1つ以上のリンク機構における前記駆動リンクにおける回転軸方向に垂直な方向の側面に設けられ、取付けられた部位の変位を検出する変位センサと、
前記変位センサによる検出結果から把持力を検出する把持力検出部と
を備えたロボットハンド。 - 前記駆動リンクは、一端が前記モータの出力軸による出力により駆動される回転軸に接続され、
前記リンク機構は、
回転自在に直列接続された複数のリンクから成り、一端が回転自在に本体に接続された角度保持リンクと、
前記駆動リンクの他端及び前記角度保持リンクの他端が回転自在に接続され、一端にフィンガが連結された従動リンクとを有する
ことを特徴とする請求項6記載のロボットハンド。 - 前記出力軸は単軸又は両軸である
ことを特徴とする請求項7記載のロボットハンド。 - 前記駆動リンクは、前記従動リンクの前記一端側に回転自在に接続され、
前記角度保持リンクは、前記従動リンクの他端側に回転自在に接続された
ことを特徴とする請求項7又は請求項8記載のロボットハンド。 - 前記角度保持リンクは、前記従動リンクの前記一端側に回転自在に接続され、
前記駆動リンクは、前記従動リンクの他端側に回転自在に接続された
ことを特徴とする請求項7又は請求項8記載のロボットハンド。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145815A JP7113695B2 (ja) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | ロボットハンド |
PCT/JP2019/028232 WO2020026830A1 (ja) | 2018-08-02 | 2019-07-18 | ロボットハンド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145815A JP7113695B2 (ja) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | ロボットハンド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020019110A JP2020019110A (ja) | 2020-02-06 |
JP7113695B2 true JP7113695B2 (ja) | 2022-08-05 |
Family
ID=69230817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018145815A Active JP7113695B2 (ja) | 2018-08-02 | 2018-08-02 | ロボットハンド |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7113695B2 (ja) |
WO (1) | WO2020026830A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113478516B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-06-14 | 北京思灵机器人科技有限责任公司 | 夹爪装置及文件抓取设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008183716A (ja) | 2008-05-07 | 2008-08-14 | Fanuc Ltd | 把握型ハンド |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58132483A (ja) * | 1982-01-27 | 1983-08-06 | 株式会社東芝 | 把持力検知装置 |
US4456293A (en) * | 1982-08-24 | 1984-06-26 | International Business Machines Corporation | Article gripping apparatus |
JPS5959391A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-05 | 株式会社東芝 | ハンド |
JP3187191B2 (ja) * | 1993-02-23 | 2001-07-11 | 富士通株式会社 | ロボット用フィンガの把持力検出装置 |
KR100451412B1 (ko) * | 2001-11-09 | 2004-10-06 | 한국과학기술연구원 | 다지 로봇 핸드 |
US8757690B2 (en) * | 2012-07-20 | 2014-06-24 | GM Global Technology Operations LLC | Reconfigurable gripping device |
JP2015100902A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 株式会社豊田自動織機 | ロボットハンド |
US9782902B1 (en) * | 2016-06-29 | 2017-10-10 | Robotis Co., Ltd. | Gripper for robot hand capabel of adaptive grasp |
-
2018
- 2018-08-02 JP JP2018145815A patent/JP7113695B2/ja active Active
-
2019
- 2019-07-18 WO PCT/JP2019/028232 patent/WO2020026830A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008183716A (ja) | 2008-05-07 | 2008-08-14 | Fanuc Ltd | 把握型ハンド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020026830A1 (ja) | 2020-02-06 |
JP2020019110A (ja) | 2020-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6752576B2 (ja) | 駆動機構、ロボット装置、駆動機構の制御方法、ロボット装置の制御方法、物品の製造方法、制御プログラム、記録媒体、及び支持部材 | |
US10144132B2 (en) | Robot controlling method, robot apparatus, program and recording medium | |
US5062673A (en) | Articulated hand | |
JP2016168647A (ja) | 関節駆動装置およびロボット装置 | |
US11147731B2 (en) | Actuator for physical therapy | |
KR101141719B1 (ko) | 로봇 관절의 토크 센서의 조정 장치 및 이에 의한 토크 센서의 조정 방법 | |
ITUB20155328A1 (it) | Mano robotica | |
JP2012176461A (ja) | ハンドおよびロボット | |
CZ2012474A3 (cs) | Způsob určení polohy středu obráběcího nástroje uchyceného v kooperující úchopné hlavici a kooperující úchopná hlavice | |
JP2009274188A (ja) | 6軸ロボットの2軸原点位置較正方法、6軸ロボットの制御装置、多関節型ロボットの軸原点位置較正方法及び多関節型ロボットの制御装置 | |
JP7113695B2 (ja) | ロボットハンド | |
KR101050229B1 (ko) | 토크 센서를 갖는 로봇 손 | |
KR20110092890A (ko) | 로봇용 관절 구동장치 및 로봇용 관절 구동장치의 관절 토크 측정 방법 | |
Randazzo et al. | A comparison between joint level torque sensing and proximal F/T sensor torque estimation: implementation on the iCub | |
CN111683796A (zh) | 机械臂和机器人 | |
Titov et al. | Force-torque control implementation for 2 DoF manipulator | |
JPH02256489A (ja) | 多関節ハンド | |
Tsetserukou et al. | Development of a whole-sensitive teleoperated robot arm using torque sensing technique | |
JP2020171998A (ja) | ロボットハンド及びロボット | |
CN111146907B (zh) | 驱动装置和检测装置 | |
CN115087524A (zh) | 机器人臂机构 | |
JP6977363B2 (ja) | トルク検出用モジュール、駆動装置、ステージ装置、ロボット装置、及び制御装置 | |
JP2020069625A (ja) | 関節装置、ロボットアーム、ロボットアームの制御方法、検出装置、及び物品の製造方法 | |
JP6221528B2 (ja) | ロボットの手先軸原点位置較正方法、ロボットの制御装置 | |
JP2019111597A (ja) | ロボットアーム、ロボット装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220222 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220224 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20220224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220512 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7113695 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |