JP7194946B2 - robot hand - Google Patents

robot hand Download PDF

Info

Publication number
JP7194946B2
JP7194946B2 JP2020161488A JP2020161488A JP7194946B2 JP 7194946 B2 JP7194946 B2 JP 7194946B2 JP 2020161488 A JP2020161488 A JP 2020161488A JP 2020161488 A JP2020161488 A JP 2020161488A JP 7194946 B2 JP7194946 B2 JP 7194946B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
finger
link portion
finger link
shaft
link
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
Application number
JP2020161488A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021000725A (en
Inventor
一弘 小菅
潤 衣川
陽成 小林
▲しん▼浩 陳
浩一 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
Tohoku University NUC
MinebeaMitsumi Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC, MinebeaMitsumi Inc filed Critical Tohoku University NUC
Priority to JP2020161488A priority Critical patent/JP7194946B2/en
Publication of JP2021000725A publication Critical patent/JP2021000725A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7194946B2 publication Critical patent/JP7194946B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、ロボットハンドに関するものである。 The present invention relates to a robot hand.

従来、産業用ロボットアーム等のロボット装置に取り付けられて、対象物を把持し開放する動作により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ったり、微小な部品を把持して精度良く配置したり等、各種作業を1台で行うことができる多機能なロボットハンドが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a robot hand that is attached to a robot device such as an industrial robot arm and performs a predetermined work by gripping and releasing an object. In recent years, multi-functional robot hands have been proposed that can perform a variety of tasks, such as holding tools to assemble parts, or holding minute parts and arranging them with high precision. (See Patent Document 1, for example).

しかし、ロボットハンドが把持しようとする対象物の形状や大きさは様々であり、ロボットハンドの指部の配置によっては、把持し難い場合があった。特許文献1に記載のロボットハンド装置では、3本の指2が120°の角度をもって等間隔(回転対称)に配されている(特許文献1の図1参照)。このロボットハンド装置において、3本の指2の中心に対象物が置かれた場合には、3方向から均等に包み込まれるように対象物が把持されるため、安定的な把持が可能であった。 However, there are various shapes and sizes of objects to be grasped by the robot hand, and depending on the arrangement of the fingers of the robot hand, it may be difficult to grasp the object. In the robot hand device described in Patent Document 1, three fingers 2 are arranged at equal intervals (rotational symmetry) at an angle of 120° (see FIG. 1 of Patent Document 1). In this robot hand device, when an object is placed in the center of the three fingers 2, the object is gripped so as to be evenly wrapped from three directions, so stable gripping is possible. .

しかし、例えば、長尺状や直方体形状等の対象物では、相互に平行な位置関係にある外表面を挟み込もうとした場合に、3本の指2のうちの1本を当該外表面の一方に垂直方向から当接させても、反対側の外表面では、他の2本の指2が斜めに当接する状態となってしまう。そのため、対象物を把持することが困難であり、把持することができたとしても、把持が不安定であったり、多くの把持力を要したり等の不具合があった。 However, for example, in the case of an elongated or rectangular parallelepiped object, if an attempt is made to pinch the outer surfaces that are in a parallel positional relationship, one of the three fingers 2 may be placed on the outer surface. Even if it is brought into contact with one side from the vertical direction, the other two fingers 2 are brought into contact obliquely with the outer surface on the opposite side. Therefore, it is difficult to grasp the object, and even if the object can be grasped, there are problems such as the grasping being unstable or requiring a large grasping force.

また、ロボットハンドが行う作業は、把持のみならず、例えば、対象物に取り付けられた環状の吊り掛け部に指を引っ掛けて持ち上げる作業なども考えられる。特許文献1に記載のロボットハンド装置のように指2の位置が固定されていると、3本の指2のいずれも環状の吊り掛け部に指を引っ掛けるのに適した方向にならず、ロボット装置あるいは対象物の位置乃至角度を適宜調整する等新たな作業が必要になってしまう。 In addition, the work performed by the robot hand is not limited to gripping, but may be, for example, a work of lifting the object by hooking a finger on a ring-shaped hanging portion attached to the object. If the position of the finger 2 is fixed as in the robot hand device described in Patent Document 1, none of the three fingers 2 will be in a suitable direction for hooking the finger on the annular hanging portion, and the robot will not be able to New work such as adjusting the position or angle of the device or object is required.

特開2010-110853号公報JP 2010-110853 A

したがって、本発明は、様々な形状の対象物に対して、容易に種々の作業をすることができるロボットハンドを提供することを一つの課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a robot hand that can easily perform various operations on objects of various shapes.

上記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明の第1の態様は、支持部から突出し、当該突出方向と交差する方向に先端部が動くことで開閉する指部を複数本有し、
前記複数本の指部が閉じる際の先端部の動きのベクトルが、前記突出方向から見て、1つの中心点に向かっており、かつ、
前記指部のうちの少なくとも1本が、前記中心点を通る前記突出方向の線を中心軸として回動可能な回動指部である、ロボットハンドである。
The above problems are solved by the present invention described below. That is, a first aspect of the present invention has a plurality of finger portions that protrude from the support portion and open and close by moving the tip portion in a direction that intersects with the direction of protrusion,
A motion vector of the tips when the plurality of fingers are closed is directed toward one central point when viewed from the projecting direction, and
In the robot hand, at least one of the finger portions is a rotating finger portion capable of rotating about a line passing through the center point in the projecting direction as a central axis.

本発明の第1の態様においては、前記指部を3本以上有し、そのうちの少なくとも2本は前記回動指部であり、
前記2本の回動指部の回動方向が相互に逆方向であるとともに、当該2本の回動指部の先端部の対応箇所同士を結ぶ線の中心と、前記指部のうちの前記回動指部以外のいずれかの指部の先端部の中心とを結ぶ線が、前記突出方向からみて、前記中心点を通ることが好ましい。
In the first aspect of the present invention, the device has three or more fingers, at least two of which are the rotating fingers,
The rotation directions of the two rotation fingers are opposite to each other, and the center of the line connecting the corresponding points of the tips of the two rotation fingers and the one of the fingers It is preferable that a line connecting the center of the tip of any finger other than the rotating finger passes through the center point when viewed from the projecting direction.

一方、本発明の第2の態様は、支持部から突出し、当該突出方向と交差する方向に先端部が動く指部を1本以上有し、
前記指部のうちの少なくとも1本が、前記突出方向の所定の線を中心軸として第1の回動が可能な回動指部であり、かつ、
一端が前記中心軸を軸として回動可能に固定され、他端が前記回動指部の先端部とは反対側の端部近傍と接続するリンク部を有するとともに、当該リンク部が、その中途で、前記第1の回動方向に沿った第2の回動を可能とする連結部で接続された2本のリンク部材を有する、ロボットハンドである。
On the other hand, a second aspect of the present invention has one or more fingers that protrude from the support and whose tip moves in a direction that intersects the direction of protrusion,
at least one of the finger portions is a rotating finger portion capable of first rotating about a predetermined line in the projecting direction as a center axis, and
One end is fixed so as to be rotatable about the central axis, and the other end has a link portion connected to the vicinity of the end opposite to the tip portion of the rotating finger portion, and the link portion extends in the middle thereof. and the robot hand has two link members connected by a connecting portion that enables a second rotation along the first rotation direction.

本発明の第2の態様においては、前記2本のリンク部材のうちの前記中心軸側の第1のリンク部材における所定方向へのそれ以上の前記第1の回動を規制する規制部材を備え、
前記第1のリンク部材が前記規制部材により前記第1の回動が規制されるまでは、前記2本のリンク部材が一直線状になって前記第1の回動をし、
前記第1のリンク部材が前記規制部材により前記第1の回動が規制された際に、前記2本のリンク部材のうちの前記回動指部側の第2のリンク部材が、前記連結部を軸として前記第2の回動をすることが好ましい。
In the second aspect of the present invention, a restricting member is provided for restricting further rotation of the first link member in a predetermined direction in the first link member on the central shaft side of the two link members. ,
until the first link member is restricted from the first rotation by the restriction member, the two link members are aligned and perform the first rotation;
When the first rotation of the first link member is restricted by the restriction member, the second link member of the two link members on the side of the rotation finger portion is positioned at the connecting portion. It is preferable to perform the second rotation about the axis.

この場合に、前記指部を2本以上有し、そのうちの2本は、前記回動指部であり、かつ、それらの前記第1の回動方向が相互に逆方向とすることができる。また、前記2本の回動指部において、それぞれ、前記第1のリンク部材が前記規制部材により前記第1の回動が規制された後、前記第2のリンク部材に接続する2本の前記回動指部の先端部の動く方向が平行になるまで、前記第2のリンク部材が前記第2の回動をするようにすることができる。 In this case, two or more of the fingers may be provided, two of which may be the rotating fingers, and the first rotating directions thereof may be opposite to each other. Further, in the two rotating finger portions, after the first link member is restricted in the first rotation by the restricting member, the two link members are connected to the second link member. The second link member may rotate the second link member until the moving directions of the tips of the rotating finger portions become parallel.

さらにこの場合に、前記指部を3本以上有し、前記2本の回動指部の先端部の動く方向が平行になった際に、
前記指部のうちの前記回動指部以外のいずれかの指部の先端部が、前記2本の回動指部の先端部の動く方向と対向する方向に動くようにすることが好ましい。
Furthermore, in this case, when three or more of the finger portions are provided and the moving directions of the tip portions of the two rotating finger portions are parallel,
It is preferable that the tips of any one of the fingers other than the rotating fingers move in a direction opposite to the moving direction of the tips of the two rotating fingers.

また、この場合に、前記第1のリンク部材が前記規制部材により回動が規制されていない状態における全ての前記指部の先端部の動きのベクトルが、前記突出方向から見て、1つの中心点に向かっており、
前記回動指部における前記中心軸が、全て前記中心点を通る構成、即ち、本発明の第1の態様と第2の態様とをともに備えることが好ましい。
Further, in this case, the motion vectors of the tip portions of all the finger portions in a state where the rotation of the first link member is not restricted by the restriction member are aligned with one center when viewed from the projecting direction. towards the point,
It is preferable that all of the central axes of the pivoting fingers pass through the central point, that is, both the first aspect and the second aspect of the present invention are provided.

本発明の第1の態様及び第2の態様のいずれにおいても、前記指部の先端部の動きが、前記突出方向に対して垂直方向の動きであることが望ましい。 In both the first aspect and the second aspect of the present invention, it is desirable that the movement of the tips of the fingers be vertical to the projecting direction.

本発明の第1の態様及び第2の態様によれば、様々な対象物に対して、幅広い作業を可能とするロボットハンドを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the 1st aspect and 2nd aspect of this invention, the robot hand which can perform a wide range of work with respect to various objects can be provided.

本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンドの斜視図である。1 is a perspective view of a robot hand according to an embodiment which is an example of the present invention; FIG. 本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンドの上面図である。1 is a top view of a robot hand according to an embodiment that is an example of the present invention; FIG. 本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンドの縦断面図であり、図2におけるA-A断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the robot hand according to the embodiment as an example of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2; 3つの指部における先端部が、同心円上に位置せず、回動中心も一致しない状態となっている参考例の指部を模式的に示す模式平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing finger portions of a reference example in which tip portions of three finger portions are not positioned on concentric circles and rotation centers are not aligned; 本実施の形態の指部を模式的に示す模式平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing the finger portion of the embodiment; 本実施の形態の指部において、回動指部が回動して近づいた状態を模式的に表す模式平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view schematically showing a state in which the rotating finger portion rotates and approaches in the finger portion of the present embodiment. 本実施の形態の指部において、回動指部が回動して遠ざかった状態を模式的に表す模式平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view schematically showing a state in which the rotating finger part is rotated and moved away from the finger part of the present embodiment. 本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンドの縦断面図であり、図2におけるB-B断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the robot hand according to the embodiment that is an example of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2; 本発明の一例である実施の形態におけるギアユニットのみを取り出した拡大斜視図である。1 is an enlarged perspective view of only a gear unit in an embodiment that is an example of the present invention; FIG. 本発明の一例である実施の形態におけるギアユニットの図9におけるE-E断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view along EE in FIG. 9 of the gear unit in the embodiment that is an example of the present invention; 本発明の一例である実施の形態におけるギアユニットの歯車群のみを表した上面図である。FIG. 3 is a top view showing only the gear group of the gear unit in the embodiment that is an example of the present invention; 本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンドの横拡大断面図であり、図8におけるN-N拡大断面図である。FIG. 9 is a horizontal enlarged cross-sectional view of the robot hand according to the embodiment which is an example of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view taken along line NN in FIG. 8; 本実施の形態の指部における中心軸Oから先端部11b,11cまでの構造を単なる直線状のリンクに置き換えた場合の、回動指部が回動して近づいて干渉した状態を模式的に表す模式平面図である。Schematic representation of a state in which the rotating fingers rotate, approach and interfere when the structure from the central axis O to the tip portions 11b and 11c of the fingers of the present embodiment is replaced with simple linear links. It is a schematic plan view showing. 図4に示す参考例の指部において、2つの回動指部の先端部の移動方向の両ベクトルが、残りの指部の先端部の移動方向のベクトルに対向するまで、2つの回動指部を近づけた状態を模式的に示す模式平面図である。In the finger of the reference example shown in FIG. 4, the two pivoting fingers are moved until both vectors in the directions of movement of the tips of the two pivoting fingers are opposite to the vectors in the directions of movement of the tips of the remaining fingers. It is a schematic plan view which shows typically the state which approached the part. 本実施の形態の指部において、回動指部の先端部の移動方向の両ベクトルが、残りの指部の先端部の移動方向のベクトルに対向するまで、2つの回動指部を近づけた状態を模式的に示す模式平面図である。In the finger of this embodiment, the two pivoting fingers are brought closer together until both vectors in the direction of movement of the tips of the pivoting fingers are opposite to the vectors in the directions of movement of the tips of the remaining fingers. It is a schematic plan view which shows a state typically. 本実施の形態におけるリンク部の第2の回動を説明するための図であり、対象箇所のみを抜き出し、下方から見た模式平面図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the second rotation of the link portion in the present embodiment, and is a schematic plan view of only the target portion extracted and viewed from below. 図16の構成を横方向から見た模式側面図である。FIG. 17 is a schematic side view of the configuration of FIG. 16 viewed from the lateral direction; 図16におけるリンク部及びその周辺部のみを抜き出し、かつ、駆動リンクを除した状態で示す模式平面図である。17 is a schematic plan view showing only the link portion and its peripheral portion in FIG. 16, with the drive link removed; FIG. 図18の状態から、第1のリンク部材が回動した状態を示す模式平面図である。FIG. 19 is a schematic plan view showing a state in which the first link member is rotated from the state in FIG. 18; 図16におけるリンク部及びその周辺部のみを抜き出した模式平面図である。FIG. 17 is a schematic plan view extracting only the link portion and its peripheral portion in FIG. 16; 図20の状態から、第1の遊星歯車426あるいは第2の遊星歯車427と、回動シャフト24と、の回動(公転)がさらに進み、第2のリンク部材27が第2の回動をした状態を示す模式平面図である。From the state of FIG. 20, the rotation (revolution) of the first planetary gear 426 or the second planetary gear 427 and the rotation shaft 24 further proceeds, and the second link member 27 performs the second rotation. and FIG. 11 is a schematic plan view showing a state in which it is folded. 図20に示す構成から、主としてリンク部のみを抜き出して示す模式平面図である。FIG. 21 is a schematic plan view mainly showing only a link portion extracted from the configuration shown in FIG. 20; 本実施の形態のロボットハンドから指部及びその回動機構のみを抜き出した、上方から見た平面図である。FIG. 4 is a top plan view of the robot hand of the present embodiment, in which only the finger portion and its rotation mechanism are extracted; 図23に示す状態から、回動指部の先端部の移動方向の両ベクトルが、残りの指部の先端部の移動方向のベクトルに対向するまで、2つの回動指部を近づけた状態を示す平面図である。From the state shown in FIG. 23, the two pivoting fingers are moved closer together until both vectors in the direction of movement of the tips of the pivoting fingers are opposed to the vectors in the directions of movement of the tips of the remaining fingers. It is a plan view showing. 本実施の形態における指部の構造を説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the structure of a finger portion according to the present embodiment; 本発明を実現し得る変形例のギアユニットの歯車群及びその周辺部材を表した斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a gear group and its peripheral members of a modified gear unit that can implement the present invention;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
以下説明する実施の形態は、本発明の第1の態様と本発明の第2の態様の両構成を併せ持つものである。
図1は、本発明の一例である実施の形態にかかるロボットハンド1の斜視図であり、図2は、ロボットハンド1の上面図である。また、図3は、ロボットハンド1の縦断面図であり、図2におけるA-A断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The embodiments described below have both the configurations of the first aspect of the present invention and the second aspect of the present invention.
FIG. 1 is a perspective view of a robot hand 1 according to an embodiment, which is an example of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the robot hand 1. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the robot hand 1, which is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

なお、本実施の形態の説明において、上下、あるいは、上方、下方と云う時は、図1における上下関係を意味し、重力方向における上下関係とは、必ずしも一致しない。
ロボットハンド1は、3つの指部10a,10b,10c(第1指部10a、第2指部10b、第3指部10c)と、これら指部10a,10b,10cを支持する支持部20と、指部10a,10b,10cを駆動する第1駆動部30及び第2駆動部40と、を備えて概略構成されている。
In the description of the present embodiment, terms such as up and down, or upward and downward, refer to the vertical relationship in FIG. 1, and do not necessarily correspond to the vertical relationship in the direction of gravity.
The robot hand 1 includes three finger portions 10a, 10b, 10c (first finger portion 10a, second finger portion 10b, third finger portion 10c) and a support portion 20 that supports these finger portions 10a, 10b, 10c. , a first drive section 30 and a second drive section 40 for driving the fingers 10a, 10b, and 10c.

支持部20は、ケーシング50に固定された支持台21と、支持台21に回転可能に固定されるともに、当該支持台21から垂直に立ち上がるシャフト22と、シャフト22が嵌挿され、3つの指部10a,10b,10cの基端部が接続される支持環23とを有する。 The support portion 20 includes a support base 21 fixed to the casing 50, a shaft 22 which is rotatably fixed to the support base 21, and a shaft 22 which rises vertically from the support base 21, and the shaft 22 is inserted to form three fingers. and a support ring 23 to which the base ends of the portions 10a, 10b, 10c are connected.

指部10a,10b,10cは、支持部20から上方(突出方向X)に突出しており、その先端には、対象物を主として把持するための先端部11a,11b,11cが設けられている。この突出方向Xは、シャフト22の軸(中心軸O)と平行である。なお、指部10a,10b,10cのそれぞれが突出する方向は、突出方向Xに対して角度を有して、例えば上方に向けて広がっていたり窄まっていたりしてもよく、複数の指部が突出する方向の平均(ベクトルで説明すれば、突出方向への3つのベクトルの和となる方向)が突出方向Xと一致していればよい。即ち、本発明において、複数の指部の突出方向とは、指部が突出する方向の平均(ベクトルの和)を意味するものとする。 The fingers 10a, 10b, and 10c protrude upward (projection direction X) from the support portion 20, and tip portions 11a, 11b, and 11c for mainly gripping an object are provided at their tips. This projecting direction X is parallel to the axis of the shaft 22 (central axis O). The direction in which each of the finger portions 10a, 10b, and 10c protrudes may form an angle with respect to the direction of protrusion X, and may, for example, widen or narrow upward. It suffices if the average of the directions in which the . That is, in the present invention, the protruding direction of a plurality of fingers means the average (sum of vectors) of the protruding directions of the fingers.

第1駆動部30は、ケーシング50に固定された第1モータ31と、シャフト22の下端に取り付けられたプーリ32と、第1モータ31の回転駆動力をプーリ32に伝えるために両者間に架け渡された無端ベルト33と、を有する。
シャフト22の外周には、ボールねじを構成するネジ溝(不図示)が形成されており、支持環23の内周に設けられた内ネジ状のネジ溝(不図示)と螺合している。支持環23は、シャフト22を軸とする回転方向の動きが規制されており、シャフト22が回転すると上下方向(シャフト22の軸方向)に動くようになっている。
The first drive unit 30 includes a first motor 31 fixed to the casing 50 , a pulley 32 attached to the lower end of the shaft 22 , and a drive unit suspended between them to transmit the rotational driving force of the first motor 31 to the pulley 32 . and a passed endless belt 33 .
A screw groove (not shown) forming a ball screw is formed on the outer circumference of the shaft 22 and is screwed with an inner screw-like screw groove (not shown) provided on the inner circumference of the support ring 23 . . The support ring 23 is restricted from rotating about the shaft 22, and moves vertically (in the axial direction of the shaft 22) when the shaft 22 rotates.

支持環23の上下動は、指部10a,10b,10cの基端部の上下動となり、指部10a,10b,10cのリンク構造から、指部10a,10b,10cの先端部11a,11b,11cの水平方向への移動に変換され、先端部11a,11b,11cが、図2における、中心点Cに向かう方向(矢印D1方向、閉方向)、あるいは、中心点Cから遠ざかる方向(矢印D2方向、開方向)に移動する。すなわち、指部10a,10b,10cの開閉動作を第1駆動部30が担っている。なお、先端部11a,11b,11cの水平方向への移動に変換する構成やその動きについては、後に詳述する。 The vertical movement of the support ring 23 results in vertical movement of the base end portions of the finger portions 10a, 10b and 10c. 11c moves in the horizontal direction, and the tips 11a, 11b, and 11c move toward the center point C in FIG. direction, opening direction). That is, the first driving section 30 is responsible for the opening and closing operations of the finger sections 10a, 10b, and 10c. In addition, the configuration for converting the movement of the distal end portions 11a, 11b, and 11c into horizontal movement and the movement thereof will be described in detail later.

3つの指部10a,10b,10cの開閉動作に伴う全開状態および全閉状態において、それぞれの先端部11a,11b,11cの位置は、図2に示す平面視で中心軸Oを中心とした同心円上に位置している。また、3つの指部10a,10b,10cのうち、第1指部10aは、中心軸Oを中心とする周方向には移動せず固定されており、第2指部10bおよび第3指部10cは、第2駆動部40によって、中心軸Oを中心とする周方向に回動可能に設けられている。即ち、第2指部10bおよび第3指部10cは、本発明に云う「回動指部」に相当する。 In the fully open state and fully closed state associated with the opening and closing operations of the three finger portions 10a, 10b, 10c, the positions of the respective tip portions 11a, 11b, 11c are concentric circles centered on the central axis O in plan view shown in FIG. located above. Among the three fingers 10a, 10b, and 10c, the first finger 10a is fixed without moving in the circumferential direction around the central axis O, and the second finger 10b and the third finger 10b are fixed. 10c is provided so as to be rotatable in the circumferential direction around the central axis O by the second driving section 40. As shown in FIG. That is, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c correspond to the "rotating finger portion" according to the present invention.

図2において、先端部11a,11b,11cは、120°の角度をもって等間隔(回転対称)に位置している。そして、本実施の形態においては、これら3つの先端部11a,11b,11cが、中心軸Oを中心とした同心円上に位置したまま、2つの先端部11b,11cが、互いに近づいたり遠ざかったりするように、回動可能になっている。 In FIG. 2, tip portions 11a, 11b, and 11c are positioned at equal intervals (rotational symmetry) with an angle of 120°. In the present embodiment, these three tips 11a, 11b, and 11c are positioned on concentric circles about the central axis O, and the two tips 11b and 11c approach and move away from each other. , it is rotatable.

図4は、3つの先端部が、第1指部110aから見た中心点C1の同心円上に位置せず、回動中心も一致しない状態となっている参考例の指部を模式的に示す模式平面図である。第1指部110aは中心点C1を中心とする周方向には移動せず固定されている。また、回動可能な第2指部110bおよび第3指部110cは、それぞれ回動中心がC2及びC3となっており、相互に一致しておらず、いずれも中心点C1とも一致していない。なお、図4において、それぞれの先端部111a,111b,111cは、模式的に丸形状で示している(以降の模式平面図において同様。)。 FIG. 4 schematically shows the fingers of the reference example in which the three tips are not positioned on the concentric circles of the center point C1 viewed from the first finger 110a and the rotation centers do not match. It is a schematic plan view. The first finger portion 110a is fixed without moving in the circumferential direction around the center point C1. In addition, the rotatable second finger portion 110b and the third finger portion 110c have rotation centers C2 and C3, respectively, which do not coincide with each other and none of them coincide with the center point C1. . In addition, in FIG. 4, each of the tip portions 111a, 111b, and 111c is schematically shown in a round shape (the same applies to subsequent schematic plan views).

図4に示すように、本例では、第1指部110aから見た中心点C1に対して、第2指部110bおよび第3指部110cの回動中心C2,C3は、相互に逆方向に距離d分だけずれた位置にある。
図4においては、指部が閉じる際のそれぞれの先端部111a,111b,111cの移動方向を矢印V111a,V111b,V111cで示している。これら矢印V111a,V111b,V111cは、それぞれの先端部111a,111b,111cの動きのベクトルと捉えることができる(これらベクトルを「ベクトルV111a,V111b,V111c」と表記する。)。また、先端部111a,111b,111cの移動方向の延長が、図中一点鎖線で表されている。このように、本例では、先端部111a,111b,111cの動きのベクトルV111a,V111b,V111cが、1つの中心点に向かっておらず、先端部111aと先端部111b,111cとで、把持しようとする対象物に対する把持力が有効に生かされていない状態になっていることがわかる。
As shown in FIG. 4, in this example, the rotation centers C2 and C3 of the second finger portion 110b and the third finger portion 110c are arranged in opposite directions with respect to the center point C1 viewed from the first finger portion 110a. is shifted by a distance d from .
In FIG. 4, arrows V 111a , V 111b , and V 111c indicate the moving directions of the tips 111a, 111b, and 111c when the fingers are closed. These arrows V 111a , V 111b , and V 111c can be regarded as vectors of motion of the tip portions 111a, 111b, and 111c, respectively (these vectors are described as “vectors V 111a , V 111b , and V 111c ”). . Also, the extension of the tip portions 111a, 111b, and 111c in the moving direction is represented by a dashed line in the figure. Thus, in this example, the motion vectors V 111a , V 111b , and V 111c of the tips 111a, 111b, and 111c do not point toward one central point, and the tips 111a and 111b, 111c , it can be seen that the grasping force for the object to be grasped is not effectively utilized.

即ち、把持しようとする対象物に対して、先端部111a,111b,111cがずれた方向からアクセスしているため、把持力が有効には生かされていない。また、把持しようとする対象物に、3つの先端部111a,111b,111cのうちのいずれかが最初に接触した際には、その接触した先端部のベクトルの方向に当該対象物が移動してしまい、特に先端部111b,111cのいずれかが最初に接触した場合には、把持の中心位置となるべき中心点C1からずれた方向に前記対象物が移動してしまう。そのため、把持がより困難になったり、把持力がより作用しづらくなり、把持の安定性が低下したりしてしまう。 In other words, since the tip portions 111a, 111b, and 111c access the object to be gripped from the deviated directions, the grip force is not effectively utilized. Also, when any one of the three tips 111a, 111b, and 111c first contacts the object to be gripped, the object moves in the direction of the vector of the contacting tip. As a result, especially when one of the tip portions 111b and 111c comes into contact first, the object moves in a direction deviating from the center point C1, which should be the gripping center position. As a result, gripping becomes more difficult, gripping force becomes more difficult to act, and gripping stability decreases.

第2指部110bおよび第3指部110cを回動中心C2,C3を軸として回動させた場合にも、ベクトルV111a,V111b,V111cが、1つの中心点で交差する状態以外では、上記の如きずれが生じたままであり把持力や把持の安定性の低下は避けられない。特に、先端部111bと先端部111cとの間の距離が近くなる(ベクトルV111aとベクトルV111cとの成す角が小さくなる)方向へ、第2指部110bおよび第3指部110cが回動して行くと、上記の如きずれによる影響がより顕著となってくる。 Even when the second finger portion 110b and the third finger portion 110c are rotated about the rotation centers C2 and C3, the vectors V 111a , V 111b , and V 111c are However, the deviation as described above still occurs, which inevitably lowers the gripping force and gripping stability. In particular, the second finger portion 110b and the third finger portion 110c are rotated in a direction in which the distance between the tip portion 111b and the tip portion 111c is shortened (the angle formed by the vector V 111a and the vector V 111c is decreased). Then, the influence of the deviation as described above becomes more pronounced.

この先端部のベクトルの方向のずれによる把持力や把持の安定性の低下は、中心点C1と回動中心C2,C3との間の距離dが大きいほど顕著となる。これは逆に、このdの値が小さいほど把持力や把持の安定性が向上することを意味する。本実施の形態では、この距離dがゼロになっている、即ち、中心点C1と回動中心C2,C3とが全て一致している。 A decrease in gripping force and gripping stability due to the shift in the direction of the vector of the tip portion becomes more pronounced as the distance d between the center point C1 and the rotation centers C2 and C3 increases. Conversely, this means that the smaller the value of d is, the more the grip force and grip stability are improved. In this embodiment, the distance d is zero, that is, the center point C1 and the rotation centers C2 and C3 are all coincident.

図5に、本実施の形態の指部を模式的に表す模式平面図を示す。図5に示されるように、本実施の形態では、3つの指部10a,10b,10cが閉じる際の先端部11a,11b,11cの動きのベクトルV11a,V11b,V11cが、1つの中心点Cに向かっている。また、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cは、中心点Cを通る突出方向Xの線を中心軸Oとして回動可能となっている。そのため、第2指部10bおよび第3指部10cが回動してどの位置にあったとしても、指部10a,10b,10cが閉じる際の先端部11a,11b,11cの動きのベクトルV11a,V11b,V11cが、1つの中心点Cに向かっている。 FIG. 5 shows a schematic plan view schematically showing the finger portion of the present embodiment. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the motion vectors V 11a , V 11b , and V 11c of the tips 11a, 11b, and 11c when the three fingers 10a, 10b, and 10c close are toward center point C. In addition, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portion, are rotatable about the line in the projecting direction X passing through the center point C as the central axis O. As shown in FIG. Therefore, even if the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are rotated to any position, the motion vector V11a of the tip portions 11a , 11b, and 11c when the finger portions 10a, 10b, and 10c are closed is , V 11b , V 11c are directed to one central point C.

そのため、本実施の形態の態様によれば、先端部11a,11b,11cが全て中心軸Oに向かって動くため、中心軸O近傍に位置する対象物に対して、把持力が有効に生かされる。また、把持しようとする対象物に、3つの先端部11a,11b,11cのうちのいずれかが最初に接触した際にも、その接触した先端部のベクトルの方向に当該対象物が移動しても、それは、把持の中心位置となるべき中心点Cに向かって前記対象物が移動することになり、把持力が有効に作用するとともに、把持の安定性が高い。特に、サイズの小さな対象物を把持しようとする場合に、取りこぼすことなく把持することも可能である。 Therefore, according to the aspect of the present embodiment, all the distal end portions 11a, 11b, and 11c move toward the central axis O, so that the gripping force is effectively utilized for the object positioned near the central axis O. . Also, when one of the three tips 11a, 11b, and 11c first contacts the object to be gripped, the object moves in the direction of the vector of the contacting tip. In this case, the object moves toward the center point C, which should be the gripping center position, and the gripping force acts effectively and the gripping stability is high. In particular, when trying to grip a small-sized object, it is also possible to grip it without missing anything.

図6は、本実施の形態の指部において、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cが回動して近づいた状態を模式的に表す模式平面図である。図6に示される通り、第2指部10bおよび第3指部10cが回動して近づいても、勿論、指部10a,10b,10cが閉じる際の先端部11a,11b,11cの動きのベクトルV11a,V11b,V11cは、1つの中心点Cに向かい、中心軸O近傍に位置する対象物に対して、把持力が有効に作用する。 FIG. 6 is a schematic plan view schematically showing a state in which the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portion, are rotated and approached in the finger portion of the present embodiment. As shown in FIG. 6, even if the second finger 10b and the third finger 10c are rotated closer together, of course, the movement of the tips 11a, 11b, 11c when the fingers 10a, 10b, 10c are closed The vectors V 11a , V 11b , and V 11c are directed toward one central point C, and gripping force effectively acts on an object located near the central axis O. FIG.

また、把持しようとする対象物の形状が長尺状や直方体形状等の場合には、相互に平行な位置関係にある外表面を挟み込む際に、先端部11aの動きのベクトルV11aと、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cとが対向状態に近いため、把持力の無駄が少なく、有効に把持することができる。 Further, when the shape of the object to be gripped is elongated, rectangular parallelepiped, or the like, when sandwiching the outer surfaces that are in a parallel positional relationship, the motion vector V11a of the tip portion 11a and the tip Since the motion vectors V 11b and V 11c of the portions 11b and 11c are close to facing each other, the gripping force is not wasted and the gripping force can be effectively gripped.

一方、図7は、本実施の形態の指部において、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cが回動して遠ざかった状態を模式的に表す模式平面図である。図7に示される通り、第2指部10bおよび第3指部10cが回動して遠ざかっても、勿論、指部10a,10b,10cが閉じる際の先端部11a,11b,11cの動きのベクトルV11a,V11b,V11cは、1つの中心点Cに向かい、中心軸O近傍に位置する対象物に対して、把持力が有効に作用する。 On the other hand, FIG. 7 is a schematic plan view schematically showing a state in which the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portion, are rotated away from each other in the finger portion of the present embodiment. be. As shown in FIG. 7, even if the second finger 10b and the third finger 10c rotate away from each other, the movement of the tips 11a, 11b, and 11c when the fingers 10a, 10b, and 10c close will of course be different. The vectors V 11a , V 11b , and V 11c are directed toward one central point C, and gripping force effectively acts on an object located near the central axis O. FIG.

また、例えば、長尺物の端部を把持しようとする場合(この場合に当該対象物を本実施の形態のロボットハンド1で把持するに際しては、対象物の端部を先端部11aに当接させ、対象物の長手方向が第2指部10bおよび第3指部10cの間に位置するようにさせた上で、端部周辺の側面を先端部11b,11cに当接させることで把持させればよい。)等、把持しようとする対象物の形状によっては、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cが角度を有していた方がよい場合もあり、そのような対象物の場合に、把持力の無駄が少なく、有効に把持することができる。 Further, for example, when grasping the end of a long object (in this case, when grasping the object with the robot hand 1 of the present embodiment, the end of the object is brought into contact with the tip portion 11a). and the longitudinal direction of the object is positioned between the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, and then the side surface around the end portion is brought into contact with the tip portions 11b and 11c to grasp the object. ), etc., depending on the shape of the object to be grasped, it may be better for the vectors V 11b and V 11c of the motions of the tips 11b and 11c to have angles. In the case of an object, the gripping force is not wasted and can be effectively gripped.

本実施の形態において、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cの回動方向は、相互に逆方向となるようになっている。そのため、第2指部10bと第3指部10cとの間の距離を、把持する対象物の大きさや形状に応じた位置に、素早く調整することができる。 In this embodiment, the rotating directions of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portions, are opposite to each other. Therefore, the distance between the second finger portion 10b and the third finger portion 10c can be quickly adjusted to a position according to the size and shape of the object to be gripped.

また、図5に示す通り、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cの先端部11b,11cの対応箇所(図中のYb及びYc)同士を結ぶ線の中心点Pと、回動方向には固定された第1指部10aの先端部11aの中心とを結ぶ線Lが、中心点Cを通るようになっている。そのため、第1指部10aに対する第2指部10bおよび第3指部10cの位置関係が対等になり、3つの指部10a,10b,10cで対象物を均等に包み込むように把持したり、第1指部10aと第2指部10bおよび第3指部10cとで挟み込むように把持したり等、いずれの位置においてもバランスよく対象物を把持することができる。 Further, as shown in FIG. 5, the center point of the line connecting the corresponding points (Yb and Yc in the figure) of the tip portions 11b and 11c of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c constituting the rotating finger portion A line L connecting P and the center of the tip portion 11a of the first finger portion 10a fixed in the rotation direction passes through the center point C. As shown in FIG. Therefore, the positional relationship of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c with respect to the first finger portion 10a becomes equal, and the three finger portions 10a, 10b, and 10c grasp the object so as to evenly wrap it, or An object can be gripped in a well-balanced manner at any position, such as gripping with the first finger portion 10a and the second finger portion 10b and the third finger portion 10c.

なお、本発明において、先端部(11b,11c)における「対応箇所」とは、先端部における中心位置同士、重心位置同士、中心軸Oに最も近い位置同士等、両先端部における形状としての対応する位置を指し、先端部11aの動きのベクトルV11aの延長線Lを基準として線対称となる位置に相当する。 In the present invention, the "corresponding points" in the tip portions (11b, 11c) refer to the correspondence between the center positions of the tip portions, the positions of the centers of gravity, the positions closest to the central axis O, etc. It corresponds to a position symmetrical with respect to the extension line L of the motion vector V11a of the tip portion 11a .

以上の如きロボットハンド1の指部10a,10b,10cの動きを実現する、本実施の形態の具体的な装置構成について説明する。
図8は、本実施の形態にかかるロボットハンド1の縦断面図であり、図2におけるB-B断面図である。
A specific device configuration of the present embodiment, which realizes the movements of the finger portions 10a, 10b, and 10c of the robot hand 1 as described above, will be described.
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the robot hand 1 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

第2駆動部40は、ケーシング50に固定された第2モータ41と、第2指部10bおよび第3指部10cを回動移動させるギアユニット42と、第2モータ41の回転を入力プーリ44に伝えるために両者間に架け渡された無端ベルト43と、ギアユニット42に回転を入力するための入力プーリ44と、を有する。ギアユニット42も、ケーシング50に固定されている。 The second drive unit 40 includes a second motor 41 fixed to the casing 50 , a gear unit 42 that rotates the second finger 10 b and the third finger 10 c , and an input pulley 44 that rotates the second motor 41 . and an input pulley 44 for inputting rotation to the gear unit 42 . Gear unit 42 is also fixed to casing 50 .

図9は、第2駆動部40からギアユニット42のみを取り出した拡大斜視図である。また、図10は、ギアユニット42の図9におけるE-E断面図であり、図11は、ギアユニット42の歯車群のみを表した(突出方向Xから見た)上面図である。
ギアユニット42は、回転太陽歯車421と、固定太陽歯車422と、伝達歯車423と、固定内歯車424と、回転内歯車425と、第1の遊星歯車426と、第2の遊星歯車427と、を含んで構成される。これらがギアユニットケース428内に組み込まれて、一体となったギアユニット42が形成されている。
FIG. 9 is an enlarged perspective view of only the gear unit 42 taken out from the second driving section 40. As shown in FIG. 10 is a cross-sectional view of the gear unit 42 taken along line EE in FIG. 9, and FIG. 11 is a top view showing only the gear group of the gear unit 42 (as seen from the projecting direction X).
The gear unit 42 includes a rotating sun gear 421, a stationary sun gear 422, a transmission gear 423, a stationary internal gear 424, a rotating internal gear 425, a first planetary gear 426, a second planetary gear 427, Consists of These are assembled in a gear unit case 428 to form an integrated gear unit 42 .

回転太陽歯車421と固定太陽歯車422は、ロボットハンド1の中心軸Oを軸とする同心上で重ねられて配置された、上面視で同一形状かつ同一個数の外歯を有する外歯車である。ただし、固定太陽歯車422が固定されて回転しないのに対して、回転太陽歯車421はこれとは独立して回転可能になっている。なお、回転太陽歯車421は、固定太陽歯車422よりも厚み(中心軸O方向高さ)が大きくなっている。 The rotating sun gear 421 and the fixed sun gear 422 are external gears having the same shape and the same number of external teeth when viewed from the top, and are concentrically stacked about the central axis O of the robot hand 1 . However, while the fixed sun gear 422 is fixed and does not rotate, the rotating sun gear 421 can rotate independently of this. Note that the rotating sun gear 421 has a greater thickness (height in the direction of the central axis O) than the fixed sun gear 422 .

固定内歯車424と回転内歯車425は、同心上で重ねられて配置された、上面視で同一形状かつ同一個数の内歯を有する内歯車ではある。ただし、固定内歯車424が固定されて回転しないのに対して、回転内歯車425はこれとは独立して回転可能になっている。なお、回転内歯車425は、固定内歯車424よりも厚み(中心軸O方向高さ)が大きくなっている。 The fixed internal gear 424 and the rotating internal gear 425 are internal gears having the same shape and the same number of internal teeth in a top view, which are concentrically stacked. However, while the fixed internal gear 424 is fixed and does not rotate, the rotating internal gear 425 is rotatable independently of this. Note that the rotating internal gear 425 has a greater thickness (height in the direction of the central axis O) than the fixed internal gear 424 .

回転太陽歯車421は、中心軸O方向における下方(突出方向Xとは逆側。以下同様。)に位置し、その下方側の外歯が固定内歯車424の内歯と対向し、その上方(突出方向X側。以下同様。)の外歯が回転内歯車425の下方の内歯と対向している。また、回転内歯車425の上方の内歯は、固定太陽歯車422の外歯と対向している。 Rotating sun gear 421 is positioned downward in the direction of central axis O (on the side opposite to projecting direction X; the same applies hereinafter), and the outer teeth on the lower side face the inner teeth of fixed internal gear 424, ) faces the lower internal tooth of the rotary internal gear 425 . Also, the upper internal teeth of the rotating internal gear 425 face the external teeth of the fixed sun gear 422 .

回転太陽歯車421と固定内歯車424との間には、第1の遊星歯車426が、両歯車とギアが噛み合った状態で介在している。また、回転太陽歯車421と回転内歯車425との間には、軸が固定されて回転可能な伝達歯車423が、両歯車と歯合しながら介在している。そして、回転内歯車425と固定太陽歯車422との間には、第2の遊星歯車427が、両歯車と歯合しながら介在している。 A first planetary gear 426 is interposed between the rotating sun gear 421 and the fixed internal gear 424 in a state of meshing with both gears. A rotatable transmission gear 423 having a fixed shaft is interposed between the rotating sun gear 421 and the rotating internal gear 425 while meshing with both gears. A second planetary gear 427 is interposed between the rotating internal gear 425 and the fixed sun gear 422 while meshing with both gears.

入力プーリ44は、シャフト22の上方で当該シャフト22と同軸に配された端部429に配されるとともに、当該軸部429を介して回転太陽歯車421に回転を入力する。ここでは、入力プーリ44から回転太陽歯車421に、矢印F方向(時計回り)の回転が入力された場合を例に挙げて説明する。なお、図11において、回転太陽歯車421は、固定太陽歯車422の陰に隠れており、その歯先のみが見えている。 The input pulley 44 is arranged at an end portion 429 arranged coaxially with the shaft 22 above the shaft 22 and inputs rotation to the rotating sun gear 421 via the shaft portion 429 . Here, a case where rotation in the direction of arrow F (clockwise) is input from the input pulley 44 to the rotating sun gear 421 will be described as an example. In FIG. 11, the rotating sun gear 421 is hidden behind the fixed sun gear 422, and only its tip is visible.

回転太陽歯車421に入力された矢印F方向の回転は、第1の遊星歯車426に伝達され、第1の遊星歯車426を逆回転(反時計回り)、即ち矢印G方向に自転させる。すると、第1の遊星歯車426は、自転しながら固定内歯車424の内周を周回し、矢印H方向(時計回り)に移動(公転)する。 The rotation in the direction of arrow F input to the rotating sun gear 421 is transmitted to the first planetary gear 426 to rotate the first planetary gear 426 in the reverse direction (counterclockwise), that is, in the direction of the arrow G. Then, the first planetary gear 426 rotates around the inner periphery of the fixed internal gear 424 and moves (revolves) in the arrow H direction (clockwise).

また、回転太陽歯車421に入力された矢印F方向の回転は、伝達歯車423にも伝達され、伝達歯車423を逆回転(反時計回り)、即ち矢印I方向に回転させる。すると、伝達歯車423は、その場で自転しながら回転内歯車425に回転を伝達し、回転内歯車425を矢印J方向(反時計回り)に回転させる。 In addition, the rotation in the direction of arrow F input to the rotating sun gear 421 is also transmitted to the transmission gear 423, causing the transmission gear 423 to rotate in the reverse direction (counterclockwise), that is, in the direction of arrow I. Then, the transmission gear 423 rotates on its own axis and transmits the rotation to the rotating internal gear 425, causing the rotating internal gear 425 to rotate in the arrow J direction (counterclockwise).

さらに、回転内歯車425に伝達された矢印J方向の回転は、第2の遊星歯車427に伝達され、第2の遊星歯車427を同回転(反時計回り)、即ち矢印K方向に自転させる。すると、第2の遊星歯車427は、自転しながら固定太陽歯車422の外周を周回し、矢印M方向(反時計回り)に移動(公転)する。 Further, the rotation in the direction of arrow J transmitted to the rotary internal gear 425 is transmitted to the second planetary gear 427, causing the second planetary gear 427 to rotate in the same direction (counterclockwise), that is, in the direction of arrow K. Then, the second planetary gear 427 goes around the outer circumference of the fixed sun gear 422 while rotating, and moves (revolves) in the direction of arrow M (counterclockwise).

以上のようにして、第2モータ41から、入力プーリ44を介して、回転太陽歯車421に矢印F方向(時計回り)の回転が入力されると、第1の遊星歯車426が矢印H方向(時計回り)に、第2の遊星歯車427が矢印M方向(反時計回り)に、それぞれ公転し、両歯車が互いに近づくように移動する。 As described above, when rotation in the direction of arrow F (clockwise) is input to the rotating sun gear 421 from the second motor 41 via the input pulley 44, the first planetary gear 426 rotates in the direction of arrow H ( clockwise), the second planetary gear 427 revolves in the direction of arrow M (counterclockwise), and both gears move closer to each other.

それに対して、回転太陽歯車421に矢印F方向とは逆方向(反時計回り)の回転が入力された場合には、全ての歯車が、それぞれ以上説明した回転方向とは逆方向に回転する。そして、最終的に、第1の遊星歯車426が矢印M方向(反時計回り)に、第2の遊星歯車427が矢印H方向(時計回り)に、それぞれ公転し、両歯車が互いに遠ざかるように移動する。 On the other hand, when the rotating sun gear 421 is rotated in the opposite direction (counterclockwise direction) to the direction of the arrow F, all the gears rotate in the directions opposite to the rotation directions described above. Finally, the first planetary gear 426 revolves in the direction of arrow M (counterclockwise) and the second planetary gear 427 revolves in the direction of arrow H (clockwise), so that both gears move away from each other. Moving.

図12に、ギアユニット42直下におけるロボットハンド1の横断面拡大図(図8におけるN-N拡大断面)を示す。
第1の遊星歯車426には、第1回動シャフト24b(図8、図11及び図12参照。図9及び図10では不図示)が、回転自在に嵌挿されて取り付けられている。第1の遊星歯車426の矢印Hあるいは矢印M方向への公転と共に第1回動シャフト24bも連れ回り、中心軸Oを軸として、回動移動する。この回動運動が、リンク部25bを介して第2指部10bへと伝達される。
FIG. 12 shows an enlarged cross-sectional view of the robot hand 1 immediately below the gear unit 42 (enlarged cross section taken along line NN in FIG. 8).
A first rotating shaft 24b (see FIGS. 8, 11 and 12; not shown in FIGS. 9 and 10) is rotatably fitted and attached to the first planetary gear 426. As shown in FIG. As the first planetary gear 426 revolves in the arrow H or arrow M direction, the first rotating shaft 24b also rotates and rotates about the central axis O as an axis. This rotational motion is transmitted to the second finger portion 10b via the link portion 25b.

リンク部25bは、シャフト22に回転自在に固定される回転リング部25b1と、中途で第1回動シャフト24bが回転自在に嵌挿され、シャフト22から離れた側の端部で第2指部10b(詳しくは、後述する指リンク部材)に接合ざれる回動リンク部25b2と、を有する。これにより、第1の遊星歯車426の公転移動が、第2指部10bの回動動作となる。 The link portion 25b includes a rotating ring portion 25b1 that is rotatably fixed to the shaft 22, and a first rotating shaft 24b that is rotatably inserted in the middle of the link portion 25b. 10b (specifically, a finger link member to be described later) and a rotary link portion 25b2 joined thereto. As a result, the revolution movement of the first planetary gear 426 becomes the rotation movement of the second finger portion 10b.

また、第2の遊星歯車427には、第2回動シャフト24c(図9~図12参照。図8では不図示)が、回転自在に嵌挿されて取り付けられている。第2の遊星歯車427の矢印Mあるいは矢印H方向への公転と共に第2回動シャフト24cも連れ回り、中心軸Oを軸として、回動移動する。この回動運動が、後述するリンク部25cを介して第3指部10cへと伝達されて、当該第3指部10cの回動動作となる。 A second rotating shaft 24c (see FIGS. 9 to 12, not shown in FIG. 8) is rotatably fitted and attached to the second planetary gear 427. As shown in FIG. As the second planetary gear 427 revolves in the arrow M or arrow H direction, the second rotating shaft 24c also rotates and rotates about the central axis O as an axis. This rotational motion is transmitted to the third finger portion 10c via the link portion 25c, which will be described later, and becomes the rotational motion of the third finger portion 10c.

リンク部25cもリンク部25bと同様、回転リング部と回動リンク部25c2と、を有するが、リンク部25cの回転リング部は、回転リング部25b1と重なった状態でシャフト22に回転自在に固定されているため、図12には現れていない。リンク部25cの回転リング部は、回動リンク部25b1とは独立して、シャフト22に回転自在に固定されている。そして、リンク部25cの回転リング部は、回動リンク部25c2と一体になっており、当該回動リンク部25c2に第3指部10c(詳しくは、後述する指リンク部材)が接合されている。これにより、第2の遊星歯車427の公転移動が、第3指部10cの回動動作となる。 Like the link portion 25b, the link portion 25c also has a rotating ring portion and a rotating link portion 25c2. Therefore, it does not appear in FIG. The rotating ring portion of the link portion 25c is rotatably fixed to the shaft 22 independently of the rotating link portion 25b1. A rotating ring portion of the link portion 25c is integrated with the rotating link portion 25c2, and the third finger portion 10c (more specifically, a finger link member to be described later) is joined to the rotating link portion 25c2. . As a result, the revolution movement of the second planetary gear 427 becomes the rotation movement of the third finger portion 10c.

なお、リンク部25b及びリンク部25cの回転リング部(不図示及び25c2)は、後述する支持環23または固定環51(図25参照)の一部を構成する。支持環23または固定環51のいずれの一部であっても、回転リング部(不図示及び25c2)は、支持環23あるいは固定環51の他の部分に回転自在に接続されて構成される。したがって、回転リング部(不図示及び25c2)が支持環23の一部を構成する場合には、支持環23の上下動に伴って、回転リング部(不図示及び25c2)が上下動する。 The rotating ring portions (not shown and 25c2) of the link portion 25b and the link portion 25c constitute a part of the support ring 23 or fixed ring 51 (see FIG. 25) which will be described later. The rotating ring portion (not shown and 25c2), which may be part of either the support ring 23 or the fixed ring 51, is configured to be rotatably connected to another portion of the support ring 23 or the fixed ring 51. As shown in FIG. Therefore, when the rotating ring portion (not shown and 25c2) constitutes a part of the support ring 23, the rotating ring portion (not shown and 25c2) moves up and down as the support ring 23 moves up and down.

以上、説明したように、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cは、中心軸Oを中心とする周方向に回動可能に設けられている。そのため、図6に示すように、第2指部10bおよび第3指部10cが回動して近づくことによって、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cは、先端部11aの動きのベクトルV11aの対向状態に近づけることはできる。 As described above, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portion, are provided so as to be rotatable in the circumferential direction around the central axis O. As shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 6, when the second finger portion 10b and the third finger portion 10c rotate and approach each other, the vectors V 11b and V 11c of the motions of the tip portions 11b and 11c become the motion vectors of the tip portion 11a. can be approximated to the opposite state of vector V 11a of .

しかし、両指部の中心軸Oから先端部11b,11cまでの構造が単に直線状のリンク(模式図である図4~6及び図13の指部10b,10cの状態)であると、図13に示すように干渉が生じてしまうため、対向状態(ベクトルの向きが逆の平行状態)になるまで近づけることはできない。 However, if the structure from the central axis O of both fingers to the tips 11b and 11c is simply a linear link (the state of the fingers 10b and 10c in FIGS. 4 to 6 and FIG. 13, which are schematic diagrams), Since interference occurs as indicated by 13, they cannot be brought closer until they are in a facing state (parallel state in which the directions of the vectors are opposite).

なお、図13は、本実施の形態の指部における中心軸Oから先端部11b,11cまでの構造を単なる直線状のリンクに置き換えた場合の、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cが回動して近づいた状態を模式的に表す模式平面図である。第2指部10bと第3指部10cとが近づきすぎると、第2指部10bおよび第3指部10cにおけるいずれかの箇所が干渉してしまい、それ以上第2指部10bと第3指部10cとを近づけることができない限界がある。 FIG. 13 shows the second finger portion 10b constituting the rotating finger portion when the structure from the central axis O to the tip portions 11b and 11c of the finger portion of the present embodiment is replaced with a simple linear link. and a schematic plan view schematically showing a state in which the third finger portion 10c rotates and approaches. If the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are too close to each other, any part of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c will interfere with each other. There is a limit that the portion 10c cannot be brought closer.

一方、図14は、図4に示す参考例の指部において、回動指部を構成する第2指部110bおよび第3指部110cの先端部111b,111cの移動方向の両ベクトルが、第1指部110aの先端部111aの移動方向のベクトルに対向するまで、第2指部110bおよび第3指部110cを近づけた状態を模式的に示す模式平面図である。 On the other hand, FIG. 14 shows that, in the finger of the reference example shown in FIG. FIG. 11 is a schematic plan view schematically showing a state in which the second finger 110b and the third finger 110c are brought closer to each other until they face the moving direction vector of the tip 111a of the first finger 110a.

このように、第1指部110aから見た中心点C1に対して、回動指部を構成する第2指部110bおよび第3指部110cの回動中心C2,C3が、相互に逆方向にずれた状態になっているため、第2指部110bと第3指部110cとの間で干渉が生じることがない。よって、この参考例においては、図14に示されるように、第2指部110bと第3指部110cとを、先端部111aの動きのベクトルV111aと、先端部111b,111cの動きのベクトルV111b,V111cとが、対向状態(ベクトルの向きが逆の平行状態)になるまで、近づけることができることがわかる。 In this way, the rotation centers C2 and C3 of the second finger portion 110b and the third finger portion 110c, which constitute the rotation finger portion, are arranged in opposite directions to the center point C1 viewed from the first finger portion 110a. Since the second finger portion 110b and the third finger portion 110c are out of alignment with each other, no interference occurs. Therefore, in this reference example, as shown in FIG. 14, the second finger portion 110b and the third finger portion 110c are divided into a motion vector V 111a of the tip portion 111a and a motion vector V of the tip portions 111b and 111c. It can be seen that V 111b and V 111c can be brought close to each other until they are in the opposite state (parallel state with opposite vector directions).

そこで本実施の形態においては、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cと、中心軸Oと、の間に、2本のリンク部材からなるリンク部を介在させることで、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cが、先端部11aの動きのベクトルV11aに対して対向状態となることを実現している。 Therefore, in the present embodiment, a link portion composed of two link members is interposed between the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, which constitute the rotating finger portion, and the central axis O. Thus, the motion vectors V 11b and V 11c of the tip portions 11b and 11c are realized to be opposed to the motion vector V 11a of the tip portion 11a.

図15は、本実施の形態の指部において、回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cの先端部11b,11cの移動方向の両ベクトルが、第1指部10aの先端部11aの移動方向のベクトルに対向するまで、第2指部10bおよび第3指部10cを近づけた状態を模式的に示す模式平面図である。 FIG. 15 shows that, in the finger according to the present embodiment, both vectors in the movement directions of the tips 11b and 11c of the second finger 10b and the third finger 10c, which constitute the rotating finger, correspond to the first finger 10a. is a schematic plan view schematically showing a state in which the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are brought close to each other until they face the vector in the moving direction of the tip portion 11a.

なお、図15においては、リンク部25bの中心点C(中心軸O)とは反対側の端部が、第2指部10bおよび第3指部10cの先端部11b,11cとは反対側の端部近傍と接続しているのであるが、模式的に途中の指リンク部等(後述する)の構成の図示を省略し、先端部11b,11cのみを図示している。また、リンク部25bと中心点C(中心軸O)との接続部に形成される、既述の回転リング部25b1の図示も省略し、既述の回動リンク部25b2,25c2(符号25c2は図12において不図示)のみリンク部25b,25cとして図示している。 In FIG. 15, the end portion of the link portion 25b on the side opposite to the center point C (center axis O) is located on the side opposite to the tip portions 11b and 11c of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c. Although they are connected to the vicinity of the end portions, illustration of the configuration of intermediate finger link portions (to be described later) is schematically omitted, and only the tip portions 11b and 11c are illustrated. Also, the above-described rotating ring portion 25b1 formed at the connecting portion between the link portion 25b and the center point C (the center axis O) is omitted from the illustration, and the above-described rotating link portions 25b2 and 25c2 (reference numeral 25c2 is 12) are shown as link portions 25b and 25c.

図15に示されるように、本実施の形態のロボットハンド1では、一端が中心軸O(中心点C)を軸として回動可能に固定され、他端が回動指部10b(詳しくは、先端部11bとは反対側の端部近傍)と接続するリンク部25b,25cを有する。また、当該リンク部25b,25cが、その中途で、それぞれのリンク部25b,25cの既述の回動方向(矢印M及び矢印H、本発明に云う「第1の回動方向」)に沿った第2の回動(両矢印R,S)を可能とする連結部28b,28cで接続された第1のリンク部材26b,26c及び第2のリンク部材27b,27cを有する。 As shown in FIG. 15, in the robot hand 1 of the present embodiment, one end is rotatably fixed about a central axis O (center point C), and the other end is a rotating finger portion 10b (specifically, a rotating finger portion 10b). It has link portions 25b and 25c connected to the end near the end opposite to the tip portion 11b. In addition, the link portions 25b and 25c are rotated along the above-described rotation directions (arrow M and arrow H, the "first rotation direction" referred to in the present invention) of the respective link portions 25b and 25c. It has first link members 26b, 26c and second link members 27b, 27c connected by connecting portions 28b, 28c that enable second rotation (double arrows R, S).

このように、本実施の形態では、リンク部25b,25cにおける第1のリンク部材26b,26cを第2指部10bおよび第3指部10cの間に干渉が生じない程度まで近づけるように矢印M及び矢印H方向(第1の回動方向)にそれぞれ回動させる。同時に、または、前後して、連結部28b,28cを軸として、第2のリンク部材27b,27cを矢印R及び矢印S方向の回動(第2の回動)のうちの互いに近づく方向に回動させる。 As described above, in the present embodiment, the first link members 26b and 26c of the link portions 25b and 25c are brought close to each other to the extent that interference does not occur between the second finger portion 10b and the third finger portion 10c. and the arrow H direction (first rotation direction). Simultaneously, or before and after, the second link members 27b and 27c are rotated in directions of the arrow R and the arrow S (second rotation) with the coupling portions 28b and 28c as the axes so as to approach each other. move.

以上のようにして、本実施の形態では、第2指部10bと第3指部10cとを、先端部11aの動きのベクトルV11aと、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cとが、対向状態(ベクトルの向きが逆の平行状態)になるまで、近づけることができることがわかる。 As described above, in the present embodiment, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are divided into the motion vector V 11a of the tip portion 11a and the motion vectors V 11b and V of the tip portions 11b and 11c. 11c and 11c can be brought close to each other until they are in a facing state (parallel state in which the direction of the vector is reversed).

回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cにおける以上の動きについて、本実施の形態で採用した例を、模式的に示す図16~図22を用いて、以下に詳細に説明する。なお、以下の説明においては、第2指部10bおよび第3指部10cに共通の構成を説明するため、両者の別を識別するための末尾の符号b,cを省略する。 The above-described movements of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c that constitute the rotating finger portion will be described in detail below with reference to FIGS. to explain. In the following description, the suffixes b and c for distinguishing between the two are omitted in order to describe the common configuration of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c.

図16は、リンク部25の第2の回動を説明するための図であり、対象箇所のみを抜き出し、下方から見た模式平面図である。また、図17は、図16の構成を横方向から見た模式側面図である。図16及び図17に示すように、リンク部25は、一端(図12における回転リング部25b1に相当)がシャフト22に回動可能に固定された第1のリンク部材26と、当該第1のリンク部材26に、連結部28で回動可能に接続された第2のリンク部材27を有する。当該第2のリンク部材27は、指部10(正確には、先端部11とは反対側の端部近傍)と接続している。 FIG. 16 is a diagram for explaining the second rotation of the link portion 25, and is a schematic plan view of only the target portion extracted and viewed from below. 17 is a schematic side view of the configuration of FIG. 16 viewed from the lateral direction. As shown in FIGS. 16 and 17, the link portion 25 includes a first link member 26 whose one end (corresponding to the rotating ring portion 25b1 in FIG. 12) is rotatably fixed to the shaft 22; It has a second link member 27 rotatably connected to the link member 26 by a connecting portion 28 . The second link member 27 is connected to the finger portion 10 (more precisely, the vicinity of the end opposite to the tip portion 11).

また、第2のリンク部材27には、駆動リンク29の一端が回転自在に接続部291で接続されている。この駆動リンク29の他端は、シャフト22に接続部292で回転可能に接続されている。また、駆動リンク29の中途の接続部293から、回動シャフト24(既述の第1回動シャフト24bまたは第2回動シャフト24c)が上下方向に延伸している。この回動シャフト24は、第1の遊星歯車426あるいは第2の遊星歯車427とともに回動移動(公転)するようになっている。 One end of the drive link 29 is rotatably connected to the second link member 27 by a connecting portion 291 . The other end of the drive link 29 is rotatably connected to the shaft 22 at a connecting portion 292 . Further, the rotating shaft 24 (the already-described first rotating shaft 24b or second rotating shaft 24c) extends vertically from a connecting portion 293 in the middle of the drive link 29 . The rotating shaft 24 is configured to rotate (revolve) together with the first planetary gear 426 or the second planetary gear 427 .

図18は、リンク部25及びその周辺部のみを抜き出し、かつ、駆動リンク29を除した状態で示す模式平面図である。第1のリンク部材26には、下方に向けて突出する凸部261が設けられていて、ロックリンク52の一端に形成された長手方向に長孔状の開口522が係止されている。ロックリンク52の他端では、接続部521で、ケーシング50に対して回転自在に接続されている(不図示)。 FIG. 18 is a schematic plan view showing only the link portion 25 and its peripheral portion, with the drive link 29 removed. The first link member 26 is provided with a protrusion 261 protruding downward, and is engaged with a longitudinally elongated opening 522 formed at one end of the lock link 52 . The other end of the lock link 52 is rotatably connected to the casing 50 at a connecting portion 521 (not shown).

第1のリンク部材26が矢印T方向へ回動すると、図19に示すように、凸部261がロックリンク52の長孔状の開口522の端部に達した段階で、回動が規制されるようになっている。そのため、第1のリンク部材26は、矢印T方向への第1の回動が規制される。その段階までは、第1のリンク部材26と第2のリンク部材27とが、一直線上になって第1の回動がされるようになっている。以下、これを前提に説明を進める。
なお、図19は、図18の状態から、第1のリンク部材26が矢印T方向へ回動した状態を示す模式平面図である。
When the first link member 26 rotates in the direction of the arrow T, as shown in FIG. 19, the rotation is restricted when the projection 261 reaches the end of the elongated opening 522 of the lock link 52 . It has become so. Therefore, the first rotation of the first link member 26 in the arrow T direction is restricted. Until that stage, the first link member 26 and the second link member 27 are arranged in a straight line to perform the first rotation. The following description is based on this assumption.
19 is a schematic plan view showing a state in which the first link member 26 is rotated in the arrow T direction from the state shown in FIG.

図20は、リンク部25及びその周辺部のみを抜き出した模式平面図である。当該図では、駆動リンク29は現れているが、ロックリンク52は陰に隠れて、図16及び図17と同様、不図示となっている。この状態は、図16の状態から、矢印T方向への回動が進み、ロックリンク52の作用によって、第1のリンク部材26の第1の回動が規制され始めた状態を表している。 FIG. 20 is a schematic plan view of only the link portion 25 and its peripheral portion. 16 and 17, the drive link 29 is shown, but the lock link 52 is hidden in the shadows and is not shown. This state represents a state in which rotation in the direction of arrow T has progressed from the state of FIG.

図21は、図20の状態から、第1の遊星歯車426あるいは第2の遊星歯車427、及び、回動シャフト24の回動(公転)がさらに進み、第2のリンク部材27が第2の回動をした状態を示す模式平面図である。ロックリンク52の作用により第1のリンク部材26の第1の回動が規制されても、回動シャフト24との接続点の回動はそのまま進み、連結部28を軸として、第2のリンク部材27の第2の回動を生じさせる。 In FIG. 21, the first planetary gear 426 or the second planetary gear 427 and the rotation (revolution) of the rotation shaft 24 further proceed from the state of FIG. It is a schematic plan view which shows the state which rotated. Even if the first rotation of the first link member 26 is restricted by the action of the lock link 52, the rotation of the connection point with the rotation shaft 24 continues, and the second link rotates about the connecting portion 28 as an axis. A second rotation of member 27 is caused.

本実施の形態では、以上のようにして、リンク部25における第1の回動と第2の回動を実現している。
図22は、図20に示す構成から、主としてリンク部25のみを抜き出して示す模式平面図である。
In this embodiment, the first rotation and the second rotation of the link portion 25 are realized as described above.
FIG. 22 is a schematic plan view mainly showing only the link portion 25 extracted from the configuration shown in FIG.

以上説明した回動を実現するために、図22に示すように、回動シャフト24の移動を許容するべく、第1のリンク部材26には、当該回動シャフト24が貫通する長孔状の開口部262が設けられている。また、第2のリンク部材27の第2の回動が所定の位置(図15に示す状態)で終了するように、駆動リンク29との接続点291が適度に移動できるように、第2のリンク部材27における接続箇所が、長孔状の開口部271となっている。 In order to realize the rotation described above, as shown in FIG. 22, the first link member 26 has an elongated hole through which the rotation shaft 24 penetrates in order to allow the rotation shaft 24 to move. An opening 262 is provided. Also, the second rotation of the second link member 27 is completed at a predetermined position (the state shown in FIG. 15), and the connection point 291 with the drive link 29 can be appropriately moved. A connecting portion of the link member 27 is an elongated opening 271 .

図23は、本実施の形態のロボットハンド1から指部及びその回動機構のみを抜き出した、上方から見た平面図である。また、図24は、図23に示す状態から、回動指部の先端部の移動方向の両ベクトルが、残りの指部の先端部の移動方向のベクトルに対向するまで、2つの回動指部を近づけた状態を示す平面図である。 FIG. 23 is a top plan view of the robot hand 1 of the present embodiment, in which only the finger portion and its rotation mechanism are extracted. Also, FIG. 24 illustrates the movement of the two pivoting fingers from the state shown in FIG. It is a top view which shows the state which approached the part.

図23及び図24において、ロックリンク52b,52cは現れているが、駆動リンク29は陰に隠れて現れていない。また、リンク部25b,25cについても、第2のリンク部材27b,27cの一部のみが現れているが、第1のリンク部材26b,26cは陰に隠れて現れていない。 In FIGS. 23 and 24, the lock links 52b and 52c are shown, but the drive link 29 is hidden in the shadows and is not shown. Also, with respect to the link portions 25b and 25c, only a part of the second link members 27b and 27c are shown, but the first link members 26b and 26c are hidden behind the shadows and are not shown.

図23において、第1指部10a、第2指部10bおよび第3指部10cは、中心軸Oを中心にして、相互に120°の等間隔で(回転対称に)位置している。この状態から、既述の通り、ギアユニット42における第1の遊星歯車426及び第2の遊星歯車427の動きが第1回動シャフト24b及び第2回動シャフト24cを介してリンク部25b,25cに伝えられ、第2指部10bおよび第3指部10cが矢印T方向(図15で云えば、矢印M,H方向)に移動する。 In FIG. 23, the first finger portion 10a, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are positioned at equal intervals of 120° (rotational symmetry) with the center axis O as the center. From this state, as described above, the movement of the first planetary gear 426 and the second planetary gear 427 in the gear unit 42 is controlled by the link portions 25b and 25c via the first rotating shaft 24b and the second rotating shaft 24c. , and the second finger portion 10b and the third finger portion 10c move in the direction of arrow T (directions of arrows M and H in FIG. 15).

ロックリンク52b,52cが作用して、図23では不図示の第1のリンク部材26b,26cの回動が規制されるが、駆動リンク29に伝えられた第1回動シャフト24b及び第2回動シャフト24cの回動によって、図24に示すように、第2のリンク部材27b,27cの矢印U方向への回動となる。そして最終的に、図24に示すように、第2指部10bおよび第3指部10cが平行に並び、第1指部10aと完全に対向した状態となる。 The lock links 52b and 52c act to restrict the rotation of the first link members 26b and 26c (not shown in FIG. 23). The rotation of the moving shaft 24c causes the second link members 27b and 27c to rotate in the arrow U direction as shown in FIG. Finally, as shown in FIG. 24, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are aligned in parallel and completely opposed to the first finger portion 10a.

図24に示す状態では、先端部11aの動きのベクトルV11aと、先端部11b,11cの動きのベクトルV11b,V11cとが、対向状態(ベクトルの向きが逆の平行状態)になっている。 In the state shown in FIG. 24, the vector V11a of the movement of the tip 11a and the vectors V11b and V11c of the movements of the tips 11b and 11c are opposed to each other (parallel with opposite directions of the vectors). there is

次に、本実施の形態における指部の開閉動作について説明する。
本実施の形態において、3つの指部10a,10b,10cの開閉による先端部11a,11b,11cの動きは、突出方向(矢印X方向)に対して垂直方向の動きになっている。単純にリンクを繋いで指部を形成しようとすると、指部を閉じる際に、先端部が円弧を描いて突出するような軌跡を描いてしまう。この指部の先端部の動きの軌跡が、ロボットハンド1を実際に操作する際に、指部の先端部の位置を意識しながら行う必要があり、操作の困難さに繋がっていた。
Next, the opening and closing operation of the finger portion according to the present embodiment will be described.
In this embodiment, the movement of the tips 11a, 11b, 11c due to the opening and closing of the three finger parts 10a, 10b, 10c is a movement in the direction perpendicular to the projecting direction (arrow X direction). If an attempt is made to simply connect the links to form the fingers, when the fingers are closed, the tips of the fingers draw arcuate trajectories and protrude. When actually operating the robot hand 1, it is necessary to be conscious of the position of the tip of the finger because of the trajectory of the movement of the tip of the finger, which leads to difficulty in operation.

本実施の形態では、支持環23(図3を参照)の上下方向(突出方向X、中心軸O)の移動を、指部10a,10b,10cの先端部11a,11b,11cの水平方向への動きに変換している。
図25は、本実施の形態における指部10a,10b,10cの構造を説明するための概略図である。図25においては、3つの指部10a,10b,10cのうち、2つが描かれているが、指部の開閉機構については、指毎の差が無いので、指の別を識別するための末尾の符号a,b,cを省略する。したがって、図25による説明は、指部毎の相違に触れた記載を除き、3つの指部10a,10b,10cに共通するものである。
In the present embodiment, the movement of the support ring 23 (see FIG. 3) in the vertical direction (protruding direction X, center axis O) is parallel to the horizontal direction of the tips 11a, 11b, and 11c of the fingers 10a, 10b, and 10c. is converted into the movement of
FIG. 25 is a schematic diagram for explaining the structure of finger portions 10a, 10b, and 10c in this embodiment. In FIG. 25, two of the three fingers 10a, 10b, and 10c are illustrated, but since there is no difference in the opening/closing mechanism of the fingers for each finger, symbols a, b, and c are omitted. Therefore, the description with reference to FIG. 25 is common to the three finger portions 10a, 10b, and 10c, except for the description that touches on the differences among the finger portions.

指部10は、第1指リンク部12と、第1補助指リンク部13と、第2指リンク部14と、第2補助指リンク部15と、第3指リンク部16と、を含んで構成されている。なお、図25においては、先端部11a,11b,11cの図示は、省略されている。
シャフト22には、図3で説明した支持環23が上下動可能に嵌挿されている他、その上端には固定環51が位置している。当該固定環51は、シャフト22を回転可能に、ケーシング50に対して支持している。
The finger portion 10 includes a first finger link portion 12, a first auxiliary finger link portion 13, a second finger link portion 14, a second auxiliary finger link portion 15, and a third finger link portion 16. It is configured. 25, illustration of the tip portions 11a, 11b, and 11c is omitted.
The support ring 23 described with reference to FIG. 3 is fitted on the shaft 22 so as to be vertically movable, and a fixed ring 51 is positioned at the upper end thereof. The fixed ring 51 rotatably supports the shaft 22 with respect to the casing 50 .

第1指リンク部12は、その一端(指部の基端部)が支持環23の下方の接続部231に回転可能に接続され、斜め上方に延伸して、その他端が第3指リンク部16の下端の接続部161に回転可能に接続されている。また、第1補助指リンク部13は、その一端が固定環51の下方の接続部511に回転可能に接続され、斜め下方に延伸して、その他端が第1指リンク部12の長手方向の中心の接続部121に回転可能に接続されている。 The first finger link portion 12 has one end (base end portion of the finger portion) rotatably connected to the lower connection portion 231 of the support ring 23, extends obliquely upward, and the other end is the third finger link portion. 16 is rotatably connected to a connecting portion 161 at the lower end of the . One end of the first auxiliary finger link portion 13 is rotatably connected to the lower connection portion 511 of the fixed ring 51, extends obliquely downward, and the other end extends in the longitudinal direction of the first finger link portion 12. It is rotatably connected to the central connecting portion 121 .

なお、回動指部を構成する第2指部10b及び第3指部10cにおいては、第1指リンク部12や第1補助指リンク部13が支持環23や固定環51に直接接続されるのではなく、第2指部10b及び第3指部10cにおける既述の水平方向の回動機構の一部を担うリンク部25b,25cを介して支持環23や固定環51に接続されている。このとき、第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13のいずれか一方のみがリンク部25b,25cを介し、他方は、リンク部25b,25cによる水平方向の回動に追従可能に構成されたフリーのリンクが介在していればよい。図25においては、リンク部25b,25cの存在を省略して、指部10の開閉機構の構造に絞って説明する。 In addition, in the second finger portion 10b and the third finger portion 10c that constitute the rotating finger portion, the first finger link portion 12 and the first auxiliary finger link portion 13 are directly connected to the support ring 23 and the fixed ring 51. Instead, it is connected to the support ring 23 and the fixed ring 51 via the link portions 25b and 25c that play a part of the horizontal rotation mechanism of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c. . At this time, only one of the first finger link portion 12 and the first auxiliary finger link portion 13 is configured to follow the horizontal rotation by the link portions 25b and 25c, while the other is configured to follow the horizontal rotation by the link portions 25b and 25c. It is sufficient if a free link that has been provided is intervening. In FIG. 25, the existence of the link portions 25b and 25c is omitted, and the structure of the opening/closing mechanism of the finger portion 10 is focused on.

第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13の背面側には、第2指リンク部14及び第2補助指リンク部15が、やや上方であることを除き、第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13と並んで配されている。即ち、第2指リンク部14は、その一端(指部の基端部)が支持環23の上方に回転可能に接続され、斜め上方に延伸して、その他端が第3指リンク部16の下端からやや上方の位置に回転可能に接続されている。また、第2補助指リンク部15は、その一端が固定環51の上方に回転可能に接続され、斜め下方に延伸して、その他端が第2指リンク部14の長手方向の中心に回転可能に接続されている。なお、第2指部10b及び第3指部10cにおいて、リンク部25b,25c等を介することは、第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13と同様である。 On the back side of the first finger link part 12 and the first auxiliary finger link part 13, the second finger link part 14 and the second auxiliary finger link part 15 are located slightly above the first finger link part 12 and the first auxiliary finger link portion 13 . That is, the second finger link portion 14 has one end (base end portion of the finger portion) rotatably connected above the support ring 23 , extends obliquely upward, and the other end connected to the third finger link portion 16 . It is rotatably connected to a position slightly above the lower end. One end of the second auxiliary finger link portion 15 is rotatably connected to the upper portion of the fixed ring 51, extends obliquely downward, and the other end is rotatable about the longitudinal center of the second finger link portion 14. It is connected to the. In the second finger portion 10b and the third finger portion 10c, the link portions 25b, 25c, etc. are interposed in the same manner as the first finger link portion 12 and the first auxiliary finger link portion 13. FIG.

第1指リンク部12と第2指リンク部14の長さは等しく、その半分の長さで、第1補助指リンク部13と第2補助指リンク部15も等しい。また、高さ方向(突出方向X)において、接続部231と接続部232との間の距離、接続部511と接続部512との間の距離、及び、接続部161と接続部162との間の距離は、全て等しくなっている。 The lengths of the first finger link portion 12 and the second finger link portion 14 are equal, and the lengths are half of that, and the first auxiliary finger link portion 13 and the second auxiliary finger link portion 15 are also equal. In addition, in the height direction (protruding direction X), the distance between the connecting portions 231 and 232, the distance between the connecting portions 511 and 512, and the distance between the connecting portions 161 and 162 are all equal.

第1モータ31によりシャフト22が回転されると、その回転方向に応じて、支持環23が上下いずれかに移動する。それに応じて、指部10の各リンクが動かされて、指部10の開閉動作に変換される。 When the shaft 22 is rotated by the first motor 31, the support ring 23 moves up or down depending on the direction of rotation. Each link of the finger 10 is moved accordingly, which translates into an opening and closing motion of the finger 10 .

先ず、支持環23が上方(矢印V1方向)に移動すると、支持環23と固定環51との間が近づき、第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13並びに第2指リンク部14及び第2補助指リンク部15が、水平方向に寝るように動く。すると、第1指リンク部12及び第2指リンク部14の第3指リンク部16との接続部161,162が外方に突き出されるように移動し、第3指リンク部16を水平に開く方向(矢印W1方向)に移動させる。 First, when the support ring 23 moves upward (in the direction of the arrow V1), the distance between the support ring 23 and the fixed ring 51 approaches, and the first finger link portion 12, the first auxiliary finger link portion 13, and the second finger link portion 14 move. and the second auxiliary finger link portion 15 moves horizontally. Then, the connecting portions 161 and 162 of the first finger link portion 12 and the second finger link portion 14 to the third finger link portion 16 move so as to protrude outward, and the third finger link portion 16 moves horizontally. Move in the opening direction (arrow W1 direction).

また、第1モータ31の回転方向を逆転させて、支持環23が下方(矢印V2方向)に移動すると、支持環23と固定環51との間が遠ざかり、第1指リンク部12及び第1補助指リンク部13並びに第2指リンク部14及び第2補助指リンク部15が、垂直方向に立つように動く。すると、第1指リンク部12及び第2指リンク部14の第3指リンク部16との接続部161,162がシャフト22側に引き寄せられるように移動し、第3指リンク部16を水平に閉じる方向(矢印W2方向)に移動させる。 Further, when the rotation direction of the first motor 31 is reversed and the support ring 23 moves downward (in the direction of arrow V2), the distance between the support ring 23 and the fixed ring 51 increases, and the first finger link portion 12 and the first finger link portion 12 move away from each other. The auxiliary finger link portion 13 and the second finger link portion 14 and the second auxiliary finger link portion 15 move vertically. Then, the connecting portions 161 and 162 of the first finger link portion 12 and the second finger link portion 14 to the third finger link portion 16 move toward the shaft 22, and the third finger link portion 16 moves horizontally. Move in the closing direction (arrow W2 direction).

本実施形態においては、以上のように、指部10が突出方向Xに突出することなく、水平方向(矢印W1,W2)に移動して、開閉動作が行われる。したがって、対象物を把持しようとする場合に、指部10の先端位置が変わることがなく、把持の操作が容易に、かつ、安全に行うことができる。 In the present embodiment, as described above, the finger portion 10 does not protrude in the protruding direction X, but moves in the horizontal direction (arrows W1 and W2) to perform the opening/closing operation. Therefore, when an object is to be gripped, the positions of the tips of the fingers 10 do not change, and the gripping operation can be performed easily and safely.

以上、本発明のロボットハンドについて、好ましい実施の形態を挙げて説明したが、本発明のロボットハンドは上記実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態においては、ロボットハンド1の回動指部を構成する第2指部10bおよび第3指部10cの水平方向の回動動作を実現する機構として、遊星歯車を利用したギアユニット42による構成を例に挙げたが、第2指部10bおよび第3指部10cの水平方向の回動動作を実現することができれば、どのような機構を採用しても問題ない。
以下に、傘歯車の組み合わせを利用したギアユニットによる構成で、第2指部10bおよび第3指部10cの水平方向の回動動作を実現する変形例について説明する。
Although the robot hand of the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the robot hand of the present invention is not limited to the configurations of the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, gears using planetary gears are used as a mechanism for realizing horizontal rotation of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c that constitute the rotating finger portions of the robot hand 1. Although the unit 42 is used as an example, any mechanism may be employed as long as it can rotate the second finger portion 10b and the third finger portion 10c in the horizontal direction.
A modified example that achieves the horizontal rotational movement of the second finger portion 10b and the third finger portion 10c by using a gear unit that utilizes a combination of bevel gears will be described below.

図26は、本発明を実現し得る変形例のギアユニットの歯車群及びその周辺部材を表した斜視図である。変形例のギアユニット6は、モータからの回転が入力される入力歯車61と、第1の傘歯車62と、第3の傘歯車64とが下からこの順で同一軸上に配置されている。この軸は、例えば、実施の形態のロボットハンド1に適用する場合には、中心軸Oと一致する。
なお、本図においても、図面上の上下方向をそのまま上下として以下説明するが、実際のロボットハンドに組み込んだ場合の上下関係とは全く無関係である。
FIG. 26 is a perspective view showing a gear group and its peripheral members of a modified gear unit that can implement the present invention. In the gear unit 6 of the modified example, an input gear 61 to which rotation from a motor is input, a first bevel gear 62, and a third bevel gear 64 are arranged on the same axis in this order from the bottom. . This axis coincides with the central axis O, for example, when applied to the robot hand 1 of the embodiment.
In this figure, the vertical direction on the drawing is used as it is in the following description, but it is completely irrelevant to the vertical relationship when it is incorporated in an actual robot hand.

第1の傘歯車62と第3の傘歯車64は、傘歯側が対向するように配される。入力歯車61と第1の傘歯車62は、筒状の中空シャフト65に固定され一緒に回る。中空シャフト65は、第3の傘歯車64の直下の位置が上端となっている。また、第3の傘歯車64は、中空シャフト65を貫通する貫通シャフト66に固定され一緒に回る。 The first bevel gear 62 and the third bevel gear 64 are arranged so that the bevel tooth sides face each other. The input gear 61 and the first bevel gear 62 are fixed to a cylindrical hollow shaft 65 and rotate together. The hollow shaft 65 has an upper end located directly below the third bevel gear 64 . Also, the third bevel gear 64 is fixed to a through shaft 66 passing through the hollow shaft 65 and rotates together.

第1の傘歯車62と第3の傘歯車64との間には、第2の傘歯車63が、回転軸を水平方向に向け、第1の傘歯車62及び第3の傘歯車64の双方とギアが噛み合った状態で配されている。そのため、第2の傘歯車63は、第1の傘歯車62と連れ回り、第3の傘歯車64にも回転を伝達するように構成されている。 Between the first bevel gear 62 and the third bevel gear 64 is a second bevel gear 63 with its axis of rotation oriented horizontally so that both the first bevel gear 62 and the third bevel gear 64 and gears are arranged in mesh. Therefore, the second bevel gear 63 is configured to rotate together with the first bevel gear 62 and transmit the rotation to the third bevel gear 64 as well.

中空シャフト65の上端には、第1の回動リンク部67の下足部671が中空シャフト65の周面から放射方向に延びるように固定され、第1の回動リンク部67が中空シャフト65と一緒に回る。第1の回動リンク部67は、上足部673が貫通シャフト66の上端に回転自在に接続されている。第1の回動リンク部67の下足部671と上足部673との間は、縦リンク672で繋がっており、その上下方向のやや上方には、固定部674が回転の外方向に突出するように突き出した状態で固定されている。 A lower leg portion 671 of the first rotary link portion 67 is fixed to the upper end of the hollow shaft 65 so as to extend radially from the peripheral surface of the hollow shaft 65 , and the first rotary link portion 67 extends from the hollow shaft 65 . go around with The upper leg portion 673 of the first rotating link portion 67 is rotatably connected to the upper end of the penetrating shaft 66 . A vertical link 672 connects between the lower leg portion 671 and the upper leg portion 673 of the first rotating link portion 67, and a fixed portion 674 protrudes outward in the rotational direction slightly upward in the vertical direction. It is fixed in a protruding state so as to

貫通シャフト66における第3の傘歯車64の少し上には、第2の回動リンク部68の下足部681が、また、貫通シャフト66の上端には、第2の回動リンク部68の上足部683が、それぞれ貫通シャフト66の周面から放射方向に延びるように固定されている。そのため、第2の回動リンク部68が貫通シャフト66と一緒に回る。第2の回動リンク部68の下足部681と上足部683との間は、縦リンク682で繋がっており、その上下方向の中央辺りには、固定部684が回転の外方向に突出するように突き出した状態で固定されている。固定部674と固定部684は、高さ方向の位置が同じになっている。 Slightly above the third bevel gear 64 on the through shaft 66 is the lower leg 681 of the second pivot link 68 , and at the upper end of the through shaft 66 is the second pivot link 68 . Upper legs 683 are each secured to extend radially from the circumference of through shaft 66 . Therefore, the second pivot link 68 rotates together with the through shaft 66 . A lower leg portion 681 and an upper leg portion 683 of the second rotating link portion 68 are connected by a vertical link 682, and a fixed portion 684 protrudes outward in the rotation direction around the center in the vertical direction. It is fixed in a protruding state so as to The fixed portion 674 and the fixed portion 684 have the same position in the height direction.

入力歯車61に入力された矢印Y方向の回転は、中空シャフト65を介して第1の傘歯車62及び第1の回動リンク部67に伝達され、これらも矢印Y方向に回転される。したがって、固定部674は矢印Y方向へ回動される。
第1の傘歯車62の矢印Y方向の回転は、ギアが噛み合った第2の傘歯車63に伝達され、第2の傘歯車63が矢印Q方向に回転される。
Rotation in the direction of the arrow Y input to the input gear 61 is transmitted to the first bevel gear 62 and the first rotary link portion 67 via the hollow shaft 65, and these are also rotated in the direction of the arrow Y. Therefore, the fixed portion 674 is rotated in the arrow Y direction.
The rotation of the first bevel gear 62 in the arrow Y direction is transmitted to the second bevel gear 63 with which the gears mesh, and the second bevel gear 63 is rotated in the arrow Q direction.

第2の傘歯車63の矢印Q方向の回転は、ギアが噛み合った第3の傘歯車64に伝達され、第3の傘歯車64が矢印Z方向に回転される。
第3の傘歯車64の矢印Z方向の回転は、貫通シャフト66を介して第2の回動リンク部68に伝達され、これも矢印Z方向に回転される。したがって、固定部684は矢印Z方向へ回動される。
The rotation of the second bevel gear 63 in the direction of the arrow Q is transmitted to the third bevel gear 64 with which the gears mesh, and the third bevel gear 64 is rotated in the direction of the arrow Z.
Rotation of the third bevel gear 64 in the direction of arrow Z is transmitted through a through shaft 66 to a second pivot link 68, which is also rotated in the direction of arrow Z. As shown in FIG. Therefore, the fixed portion 684 is rotated in the arrow Z direction.

以上のようにして、入力歯車61に矢印Y方向(上方から見て反時計回り)の回転が入力されると、固定部674が同じ矢印Y方向(上方から見て反時計回り)に、固定部684が矢印Z方向(上方から見て時計回り)に、それぞれ回動し、両者が互いに遠ざかるように移動する。 As described above, when rotation in the direction of the arrow Y (counterclockwise when viewed from above) is input to the input gear 61, the fixed portion 674 rotates in the direction of the arrow Y (counterclockwise when viewed from above). The parts 684 rotate in the direction of the arrow Z (clockwise when viewed from above), and move away from each other.

これに対して、入力歯車61に矢印Y方向とは逆方向(上方から見て時計回り)の回転が入力された場合には、全ての歯車が、それぞれ以上説明した回転方向とは逆方向に回転する。そして、最終的に、固定部674が矢印Y方向とは逆方向(上方から見て時計回り)に、固定部684が矢印Z方向とは逆方向(上方から見て反時計回り)に、それぞれ回動し、両者が互いに近づくように移動する。 On the other hand, when the rotation of the input gear 61 in the direction opposite to the arrow Y direction (clockwise when viewed from above) is input, all the gears rotate in the direction opposite to the rotation direction described above. Rotate. Finally, the fixing portion 674 is rotated in the direction opposite to the direction of arrow Y (clockwise when viewed from above), and the fixing portion 684 is rotated in the direction opposite to the direction of arrow Z (counterclockwise when viewed from above). Rotate and move so that both are closer to each other.

この固定部674及び固定部684に、第2指部10bおよび第3指部10cを、リンク等を介して、あるいは介さずに接続することで、第2指部10bおよび第3指部10cの水平方向の回動動作を実現することができる。
勿論、遊星歯車や傘歯車を利用した構成以外の構成であっても構わない。
By connecting the second finger portion 10b and the third finger portion 10c to the fixing portion 674 and the fixing portion 684 with or without a link or the like, the second finger portion 10b and the third finger portion 10c are connected to each other. A horizontal pivoting motion can be realized.
Of course, a configuration other than a configuration using planetary gears or bevel gears may be used.

なお、上記実施の形態では、回動機構としてのギアユニット42が、第2モータ41や第2駆動部40等の駆動機構よりも上方に位置する例を挙げているが、ギアユニット42の位置としては、これら駆動機構よりも下方の位置に配しても構わない。所望の駆動機構が構成されるように設計することができれば、その配置に制限はない。ただし、本実施の形態のようにギアユニット42をこれら駆動機構よりも上方に位置するようにすることで、装置内の空間を有効に活用することができ、ロボットハンド1の装置の中心軸O方向の長さを短縮することができる点で好ましい。 In the above-described embodiment, the gear unit 42 as the rotating mechanism is positioned above the driving mechanisms such as the second motor 41 and the second driving section 40. However, the position of the gear unit 42 is Alternatively, they may be placed below these drive mechanisms. There is no limit to the arrangement as long as the desired drive mechanism can be designed. However, by locating the gear unit 42 above these drive mechanisms as in the present embodiment, the space inside the device can be effectively utilized, and the central axis O of the device of the robot hand 1 can be used. This is preferable in that the length in the direction can be shortened.

また、上記実施の形態では、指部の数が3つの例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、2つ、あるいは、4つ以上であってもよい。いずれの場合であっても、回動指部の数は、1個以上であれば、他の指部との距離を近づけたり遠ざけたりすることができ、様々な形状の対象物に対して、把持等の作業の最適化を図ることができる。さらに、回動指部の数が3個以上であってもよく、例えば、指部が全て回動指部であっても構わない。それぞれの指部の水平方向の回動位置を適宜制御することで、様々な形状の対象物に対して、把持等の作業の最適化を図ることができる。さらにまた、本実施の形態で説明したように、相互に近づいたり遠ざかったりするように回動する一対の指部を含んでもよいし、それぞれの指部の水平方向の回動位置を自由に調整できるようにしても構わない。 Also, in the above-described embodiment, an example in which the number of finger portions is three has been described, but the present invention is not limited to this, and the number may be two or four or more. In any case, as long as the number of rotating fingers is one or more, the distance from the other fingers can be moved closer or farther away. Work such as gripping can be optimized. Furthermore, the number of rotating fingers may be three or more, and for example, all the fingers may be rotating fingers. By appropriately controlling the horizontal rotation position of each finger, it is possible to optimize operations such as gripping objects of various shapes. Furthermore, as described in the present embodiment, a pair of fingers may be included that rotate so as to approach and move away from each other, and the horizontal rotation position of each finger may be freely adjusted. I don't mind if it's possible.

ところで、図15~図22を用いて説明した、連結部で接続された2本のリンク部材を有する本発明の第2の態様については、指部の数は1つでも構わない。指部の閉じる向きを、第1の回動のみならず第2の回動で微調整することができるので、例えば、対象物に取り付けられた環状の吊り掛け部に指部を引っ掛けて持ち上げる作業のように、指部の向きの僅かな違いにより作業性に影響が生じるような用途にロボットハンドを用いる場合であっても、容易に作業を行うことができる。 By the way, as for the second aspect of the present invention having two link members connected by a connecting portion, which has been described with reference to FIGS. 15 to 22, the number of finger portions may be one. Since the closing direction of the fingers can be finely adjusted not only by the first rotation but also by the second rotation, for example, an operation of lifting the object by hooking the finger on a ring-shaped hanging portion attached to the object. Thus, even when the robot hand is used for applications where workability is affected by a slight difference in the orientation of the fingers, the work can be easily performed.

また、上記実施の形態においては、本発明の第1の態様と本発明の第2の態様の両構成を併せ持つ例を挙げて説明したが、本発明の第1の態様の構成単独でも、本発明の第2の態様の構成単独でも、それぞれの発明に基づく作用乃至効果が奏されるため、好ましい。
例えば、連結部で接続された2本のリンク部材を有しない(即ち、本発明の第2の態様に当たらない)本発明の第1の態様の構成のみであっても、図5~図7を用いて説明したように、対象物を良好に把持することができる。
Further, in the above embodiment, an example having both configurations of the first aspect of the present invention and the second aspect of the present invention has been described. Even with the configuration of the second aspect of the invention alone, it is preferable because the actions and effects based on the respective inventions are exhibited.
For example, even if only the configuration of the first aspect of the present invention does not have two link members connected by a connecting portion (that is, does not correspond to the second aspect of the present invention), FIGS. , the object can be grasped well.

一方、例えば、回動指部の回動軸が他の指部の開閉動作の中心と一致しない(即ち、本発明の第1の態様に当たらない)、図4や図14に示すような構成の場合であっても、対象物や作業内容に応じて指部の向きを適宜微調整ができるため、作業性を向上させることができる。
勿論、本発明の第1の態様と本発明の第2の態様の両構成を併せ持つ構成であることが、より好ましい。
On the other hand, for example, if the rotational axis of the rotational finger portion does not coincide with the center of the opening/closing operation of the other finger portion (that is, it does not correspond to the first aspect of the present invention), the configurations shown in FIGS. Even in the case of , workability can be improved because the direction of the fingers can be appropriately finely adjusted according to the object and work content.
Of course, it is more preferable to have both the configurations of the first aspect of the present invention and the second aspect of the present invention.

さらに、上記実施形態では、指部10の先端部の動きが、突出方向Xに対して垂直方向の動きとなる例を挙げて説明したが、閉じる動作の際に、指部10が円弧を描いて突出方向Xに突出するような構成であっても、本発明に特有な効果は奏される。即ち、指部の開閉動作としては、指部の突出方向(矢印X方向)と交差する方向に先端部が動く動作であればよい。勿論、指部10の先端部の動きとしては、突出方向Xに対して垂直方向の動きであることが好ましい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the tip of the finger 10 moves in a direction perpendicular to the projecting direction X, but the finger 10 draws an arc during the closing motion. Even in the case of the configuration in which the projection is projected in the projecting direction X, the effects peculiar to the present invention can be obtained. In other words, the opening and closing operation of the finger may be any operation in which the tip portion moves in a direction intersecting the projecting direction of the finger (the direction of the arrow X). Needless to say, the movement of the tip of the finger 10 is preferably a movement in a direction perpendicular to the projecting direction X. As shown in FIG.

また、本発明の第2の態様を実現する機構について、図16~図22を用いて具体例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の第2の態様を実現することができれば、どのような機構を採用しても構わない。例えば、規制部材としてロックリンク52,52b,52cを用いた例を挙げているが、第1のリンク部材26b,26cの回動を規制できればどのような構成でもよく、リブや凸部等の形状の規制部材でも構わない。 Further, although specific examples of the mechanism for realizing the second aspect of the present invention have been described with reference to FIGS. 16 to 22, the present invention is not limited to this. Any mechanism may be adopted as long as it can realize the second aspect of the present invention. For example, although the lock links 52, 52b, 52c are used as the restricting members, any configuration may be used as long as the rotation of the first link members 26b, 26c can be restricted. regulating member may be used.

その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のロボットハンドを適宜改変することができる。かかる改変によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 In addition, those skilled in the art can appropriately modify the robot hand of the present invention according to conventionally known knowledge. As long as the configuration of the present invention is still provided even with such modification, it is, of course, included in the scope of the present invention.

1…ロボットハンド、10…指部、10a…第1指部、10b…第2指部(回動指部)、10c…第3指部(回動指部)、11a,11b,11c…先端部、12…第1指リンク部、13…第1補助指リンク部、14…第2指リンク部、15…第2補助指リンク部、16…第3指リンク部、161,162…接続部、20…支持部、21…支持台、22…シャフト、23…支持環、231,232…接続部、24…回動シャフト、24b…第1回動シャフト、24c…第2回動シャフト、25…リンク部、25b…リンク部、25b1…回転リング部、25b2…回動リンク部、25c…リンク部、25c…2回動リンク部、26b,26c…第1のリンク部材、261…凸部、262…開口部、27b,27c…第2のリンク部材、271…開口部、28b,28c…連結部、29…駆動リンク、291…接続部、292…接続部、30…第1駆動部、31…第1モータ、32…プーリ、33…無端ベルト、40…第2駆動部、41…第2モータ、42…ギアユニット、421…回転太陽歯車、422…固定太陽歯車、423…伝達歯車、424…固定内歯車、425…回転内歯車、426…第1の遊星歯車、427…第2の遊星歯車、428…ギアユニットケース、429…軸部、43…無端ベルト、44…入力プーリ、50…ケーシング、51…固定環、511,512…接続部、52,52b,52c…ロックリンク(規制部材)、521…接続部、522…開口、6…ギアユニット、61…入力歯車、62…第1の傘歯車、63…第2の傘歯車、64…第3の傘歯車、65…中空シャフト、66…貫通シャフト、67…第1の回動リンク部、671…下足部、672…縦リンク、673…上足部、674…固定部、68…第2の回動リンク部、681…下足部、682…縦リンク、683…上足部、684…固定部、110a…第1指部、110b…第2指部、110c…第3指部、111a,111b,111c…先端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Robot hand 10... Finger part 10a... 1st finger part 10b... 2nd finger part (rotating finger part) 10c... 3rd finger part (rotating finger part) 11a, 11b, 11c... Tip Part 12... First finger link part 13... First auxiliary finger link part 14... Second finger link part 15... Second auxiliary finger link part 16... Third finger link part 161, 162... Connection part , 20... Support part 21... Support base 22... Shaft 23... Support ring 231, 232... Connection part 24... Rotating shaft 24b... First rotating shaft 24c... Second rotating shaft 25 ... link part 25b... link part 25b1... rotating ring part 25b2... rotating link part 25c... link part 25c... two rotating link parts 26b, 26c... first link member 261... convex part, 262... opening 27b, 27c... second link member 271... opening 28b, 28c... connecting part 29... driving link 291... connecting part 292... connecting part 30... first driving part 31 1st motor 32 pulley 33 endless belt 40 second drive unit 41 second motor 42 gear unit 421 rotating sun gear 422 fixed sun gear 423 transmission gear 424 ... Fixed internal gear 425 ... Rotating internal gear 426 ... First planetary gear 427 ... Second planetary gear 428 ... Gear unit case 429 ... Shaft 43 ... Endless belt 44 ... Input pulley 50 ... DESCRIPTION OF SYMBOLS Casing 51... Fixed ring 511, 512... Connection part 52, 52b, 52c... Lock link (restriction member) 521... Connection part 522... Opening 6... Gear unit 61... Input gear 62... First bevel gear, 63... second bevel gear, 64... third bevel gear, 65... hollow shaft, 66... penetrating shaft, 67... first rotating link portion, 671... lower leg portion, 672... vertical link , 673 Upper leg portion 674 Fixed portion 68 Second rotating link portion 681 Lower leg portion 682 Vertical link 683 Upper leg portion 684 Fixed portion 110a First finger portion , 110b... second finger part, 110c... third finger part, 111a, 111b, 111c... tip part

Claims (4)

支持部から突出し、当該突出方向と交差する方向に先端部が動く複数の指部を有し、
前記支持部に回転可能に固定されたシャフトと、
前記シャフトを回動する駆動源と、
前記シャフトの一端に設けられ、前記シャフトを回転可能に支持する固定環と、
前記指部の基端部が接続され、前記シャフトの回転により前記シャフトの軸方向に沿って移動する支持環と、を備え、
前記複数の指部のそれぞれは、第1指リンク部と、第1補助指リンク部と、第2指リンク部と、第2補助指リンク部と、第3指リンク部と、を含んで構成され、
前記第3指リンク部は、前記シャフトの軸方向と平行に延在し、
前記第1指リンク部の一端は、前記第3指リンク部よりも前記シャフトに近い側において前記支持環に回転可能に接続され、他端は前記第3指リンク部の一端に回転可能に接続され、
前記第1補助指リンク部の一端は、前記第3指リンク部よりも前記シャフトに近い側において前記固定環に回転可能に接続され、他端は前記第1指リンク部の長手方向の中心に回転可能に接続され、
前記第2指リンク部の一端は、前記第3指リンク部よりも前記シャフトに近い側において前記支持環に回転可能に接続され、他端は前記第3指リンク部の一端の近傍に回転可能に接続され、
前記第2補助指リンク部の一端は、前記第3指リンク部よりも前記シャフトに近い側において前記固定環に回転可能に接続され、他端は前記第2指リンク部の長手方向の中心に回動可能に接続され、
前記複数の指部が閉じる際の前記先端部の動きのベクトルは、1つの中心点に向かう、ロボットハンド。
having a plurality of fingers that protrude from the support and whose tips move in a direction that intersects the direction of protrusion;
a shaft rotatably fixed to the support;
a drive source that rotates the shaft;
a stationary ring provided at one end of the shaft and rotatably supporting the shaft;
a support ring to which base ends of the fingers are connected and which moves along the axial direction of the shaft as the shaft rotates;
Each of the plurality of finger portions includes a first finger link portion, a first auxiliary finger link portion, a second finger link portion, a second auxiliary finger link portion, and a third finger link portion. is,
The third finger link portion extends parallel to the axial direction of the shaft,
One end of the first finger link portion is rotatably connected to the support ring on the side closer to the shaft than the third finger link portion, and the other end is rotatably connected to one end of the third finger link portion. is,
One end of the first auxiliary finger link portion is rotatably connected to the fixed ring on the side closer to the shaft than the third finger link portion, and the other end is centered in the longitudinal direction of the first finger link portion. rotatably connected,
One end of the second finger link portion is rotatably connected to the support ring on the side closer to the shaft than the third finger link portion, and the other end is rotatable near one end of the third finger link portion. connected to
One end of the second auxiliary finger link portion is rotatably connected to the fixed ring on the side closer to the shaft than the third finger link portion, and the other end is centered in the longitudinal direction of the second finger link portion. rotatably connected,
The robotic hand, wherein a motion vector of the tip when the fingers close is directed toward a central point.
前記第1指リンク部と前記第2指リンク部の長さは等しく、
前記第1補助指リンク部と第2補助指リンク部の長さは等しい、請求項1に記載のロボットハンド。
The first finger link portion and the second finger link portion are equal in length,
2. The robot hand according to claim 1, wherein the first auxiliary finger link portion and the second auxiliary finger link portion have the same length.
前記支持環における第1指リンク部との接続部と、第2指リンク部との接続部と、が前記シャフトの軸方向に並び、
前記第3指リンク部における第1指リンク部との接続部と、第2指リンク部との接続部と、が前記シャフトの軸方向と平行に並び、
前記固定環における第1補助指リンク部との接続部と、第2補助指リンク部との接続部と、が前記シャフトの軸方向に並び、
前記支持環における前記2つの接続部間の距離と、前記第3指リンク部における前記2つの接続部間の距離と、前記固定環における前記2つの接続部間の距離と、が等しい、請求項1または請求項2に記載のロボットハンド。
a connection portion with the first finger link portion and a connection portion with the second finger link portion of the support ring are arranged in the axial direction of the shaft;
a connecting portion of the third finger link portion connected to the first finger link portion and a connecting portion connected to the second finger link portion are arranged in parallel with the axial direction of the shaft;
a portion of the stationary ring connected to the first auxiliary finger link portion and a portion of the fixed ring connected to the second auxiliary finger link portion are aligned in the axial direction of the shaft;
3. The distance between the two connection portions of the support ring, the distance between the two connection portions of the third finger link portion, and the distance between the two connection portions of the fixed ring are equal. The robot hand according to claim 1 or 2.
前記複数の指部は、3本以上の指部からなり、
前記複数の指部のそれぞれの前記第3指リンク部の他端部の動きのうち、相互に近づく方向への動きのベクトルが、前記突出方向から見て、前記シャフトの軸に向かっている、請求項1~請求項3のいずれかに記載のロボットハンド。
The plurality of finger portions consist of three or more finger portions,
Of the motions of the other ends of the third finger link portions of the plurality of finger portions, the vectors of the motions in the direction of approaching each other are directed toward the axis of the shaft when viewed from the projecting direction. The robot hand according to any one of claims 1 to 3.
JP2020161488A 2020-09-25 2020-09-25 robot hand Active JP7194946B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020161488A JP7194946B2 (en) 2020-09-25 2020-09-25 robot hand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020161488A JP7194946B2 (en) 2020-09-25 2020-09-25 robot hand

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019036958A Division JP7085736B2 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Robot hand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021000725A JP2021000725A (en) 2021-01-07
JP7194946B2 true JP7194946B2 (en) 2022-12-23

Family

ID=73994713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020161488A Active JP7194946B2 (en) 2020-09-25 2020-09-25 robot hand

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7194946B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148132A1 (en) 2009-12-21 2011-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Industrial gripper with multiple degrees of freedom
JP2011161577A (en) 2010-02-10 2011-08-25 Seiko Epson Corp Robot hand and robot device
WO2013069118A1 (en) 2011-11-09 2013-05-16 株式会社安川電機 Robot hand and robot
CN103465270A (en) 2013-09-09 2013-12-25 三峡大学 Clamping device with self-locking mechanism
US20170057096A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 M. Mohsen Saadat Gripping Mechanism Having a Large Stroke

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6071587U (en) * 1983-10-24 1985-05-20 光洋機械工業株式会社 robot hand
JPS6087689U (en) * 1983-11-19 1985-06-15 トキコ株式会社 gripping device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110148132A1 (en) 2009-12-21 2011-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Industrial gripper with multiple degrees of freedom
JP2011161577A (en) 2010-02-10 2011-08-25 Seiko Epson Corp Robot hand and robot device
WO2013069118A1 (en) 2011-11-09 2013-05-16 株式会社安川電機 Robot hand and robot
CN103465270A (en) 2013-09-09 2013-12-25 三峡大学 Clamping device with self-locking mechanism
US20170057096A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 M. Mohsen Saadat Gripping Mechanism Having a Large Stroke

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021000725A (en) 2021-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5861255B2 (en) Robot hand and robot
EP2487010B1 (en) Robot hand and robot apparatus
US8814241B2 (en) Robot hand
JP2014066280A (en) Gear mechanism, decelerator, and robot arm
WO1995006546A1 (en) Articulated robot
CN106826765A (en) Four-degree-of-freedom high speed parallel robot comprising sliding block endplay device
JPH05109866A (en) Wafer transfer robot
JP2017047509A (en) Hand device and finger
JP7194946B2 (en) robot hand
JP7167522B2 (en) robot arm
JPH0443746B2 (en)
JP2011161577A (en) Robot hand and robot device
WO2008149878A1 (en) Solid cam mechanism
JP7085736B2 (en) Robot hand
WO2000005762A1 (en) Transfer arm
JP2009072895A (en) Scara robot
JP2014136295A (en) Robot
JP2009243694A (en) Three-dimensional cam mechanism
JPH04322991A (en) Article holding device
JP2010142952A (en) Robot arms
JP2002172571A (en) Double arm and robot having it
JPH04315592A (en) Turning mechanism for robot
JPH0259248A (en) Converting hand for position
JP6883907B1 (en) Robot arm gripping device and robot arm using this
JPH0611429Y2 (en) Gearless transmission

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220523

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220920

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: 20221108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7194946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150