JP7341505B2 - ロボットハンド - Google Patents
ロボットハンド Download PDFInfo
- Publication number
- JP7341505B2 JP7341505B2 JP2020550208A JP2020550208A JP7341505B2 JP 7341505 B2 JP7341505 B2 JP 7341505B2 JP 2020550208 A JP2020550208 A JP 2020550208A JP 2020550208 A JP2020550208 A JP 2020550208A JP 7341505 B2 JP7341505 B2 JP 7341505B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- finger
- robot hand
- joint
- drive source
- palm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/06—Safety devices
Description
さらに、一つのロボットハンドにより、多種多様なタスクをこなせるように、器用な指部の動きが求められる。また、動作中のロボットハンドがワークを破損させたり人に接触したりしないように、安全性も求められる。
掌部と、該掌部に支持された三以上の指部と、前記指部を運動させる駆動源とを具備したロボットハンドにおいて、前記三以上の指部には、少なくとも、第一の指部と、この第一の指部に対し異なる方向を向く第二の指部とが含まれ、前記第一の指部と前記第二の指部の各々は、角度90度以上の内外転運動と、前記内外転運動に交差する方向の屈伸運動とを含む二以上の自由度を有し、前記駆動源は、前記運動毎に設けられ、少なくとも一つの前記駆動源には、所定以上の負荷によって出力を切断するクラッチ機構が設けられていることを特徴とするロボットハンド。
第一の特徴は、掌部と、該掌部に支持された三以上の指部と、前記指部を運動させる駆動源とを具備したロボットハンドにおいて、前記三以上の指部には、少なくとも、第一の指部と、この第一の指部に対し異なる方向を向く第二の指部とが含まれ、前記第一の指部と前記第二の指部の各々は、角度90度以上の内外転運動と、前記内外転運動に交差する方向の屈伸運動とを含む二以上の自由度を有し、前記駆動源は、前記運動毎に設けられ、少なくとも一つの前記駆動源には、所定以上の負荷によって出力を切断するクラッチ機構が設けられている(図1~図11参照)。
この構成によれば、例えば協働用ロボットとして必要とされる多種多様なタスクを実現可能な器用さを得ることができる上、特に他の物体に衝突するなどして不意の外力を受けた際の安全性をクラッチ機構によって向上することができる。具体的には、指部の内外転運動用の駆動源にクラッチ機構を設けることにより、指部が内外転運動方向で受ける所定以上の負荷に対してクラッチ機構が機能する。指部の屈伸運動用の駆動源にクラッチ機構を設けることにより、指部が屈伸運動方向で受ける所定以上の負荷に対してクラッチ機構が機能する。クラッチ機構を設けた駆動源を一つでも配置することでロボットハンドの安全性が向上する。更に、クラッチ機構を設けた駆動源の数を増やして配置(最大で全ての前記駆動源に適用)するほど、意図しない外力を受けた際の安全性をより高めることができる。
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
このロボットハンド1は、掌部10と、掌部10に支持された三以上(図示例によれば三つ)の第一~第三の指部20,30,40と、各指部を屈伸運動及び内外転運動させる複数の駆動源51,52,53,54,55とを具備している。
この支持台11aは、支持部11の裏面から突出する突端側に、傾斜状の支持面11a1を有する。この支持面11a1は、第一の指部20の指元側の基節部21を掌内側へ傾斜させた状態で内外転するように支持している。
同様に、第三の支持部13の裏面側には、第一の指部20に対し異なる方向を向く第三の指部40が設けられる。
ここで、自由度とは、各指における独立した単一運動の数を意味し、本実施態様において、この自由度(数)は、各指に対応する駆動源の数に一致する。
したがって、この基節部21の先端側は、掌部10に対し傾斜している。
この基節部21は、支持台11aに支持された駆動源51の動力によって内外転する。
クラッチ機構は、ワーク側(もしくは基節部21側)から受ける所定以上の負荷によって内蔵モータからの出力(回転力)を切断する機構である。
電動のサーボモータ及びクラッチ機構には、例えば、再公表特許WO2017/002464に開示されるクラッチ装置、モータユニットを好適なものとして用いることが可能である。
この第一の節部22を屈伸運動させる駆動源は、第一の節部22の指元側に内在する電動のサーボモータ(図示せず)である。
この第二の節部23を屈伸運動させる駆動源は、第一の節部22の指先側に内在する電動のサーボモータ(図示せず)である。
この第三の節部24を屈伸運動させる駆動源は、第二の節部23の指先側に内在する電動のサーボモータ(図示せず)である。
この第一の節部S1を屈伸運動させる駆動源53は、基節部Sの指先側に内在する電動のサーボモータであり、例えば、駆動源51,52と同構成のものを用いればよい。
第一の作動リンクR1は、第一の節部S1の延設方向に対する交差方向へ延設され、その延設方向の端部側(回動端側)には、第二の作動リンクR2の基端側が回転自在に枢支される。
第二の作動リンクR2は、第一の節部S1に沿う略平行リンク状に指先側へ延設される。
第三の作動リンクR3は、第二の節部S2に対し側面視交差状に延設され、その指先側を第三の節部S3に対し回転自在に枢支することで、第二の節部S2における枢支部分P1を中心とした回動に伴って、第三の節部S3が同回転方向へ回動するようにしている。
被当接面S2aは、第二の節部S2の指元側に位置する平坦状の面であり、前記初期位置(図4(a)参照)にて、当接面S1aと重なり合う。
すなわち、一方のマグネットM1は、第一の節部S1における当接面S1aよりも指先側において、第二の節部S2の指元側の側面に対向するようにして、第一の節部S1に埋め込まれている。
また、他方のマグネットM2は、第二の節部S2の指元側において、マグネットM1と磁極(N極又はS極)を対向させるようにして、第二の節部S2に埋め込まれている。
これらマグネットM1,M2同士の吸引力は、第一及び第二の作動リンクR1,R2により駆動源52から伝達される第二の節部S2の回転力よりも小さくなるように設定される。
また、図中符号cは、各節部の手の甲側や各駆動源等を覆うカバー部材である。符号qは、弾性合成樹脂材料からなる滑止部材である。これらカバー部材cと滑止部材qは、一体の部材としてもよいし、複数の部材から構成してもよい。
すなわち、本実施の形態の好ましい一例によれば、第一の指部20、第二の指部30及び第三の指部40は、それぞれ、ねじ止めや嵌合等により、掌部10に対し着脱や交換が可能なように接続されている。
また、第三の節部24や、第三の節部S3、滑止部材q等、指部の一部分も、ねじ止めや嵌合等により、着脱や交換が可能なように装着されている。
図4~図5は、ロボットハンド1における第二の指部30を、なじみ把持動作させた状態を示している。なお、第三の指部40のなじみ把持動作についても同様である。
この回動中、第一の節部S1と第二の節部S2の間(関節部分)は、マグネットM1,M2によって吸引されているため屈曲しない。
詳細に説明すれば、第一の節部S1がワークWとの当接により拘束されると(図4(b)参照)、第二の節部S2には、第一及び第二の作動リンクR1,R2によって伝達される駆動源53の動力によって、同回転方向(図4によれば反時計方向)への回転力が作用する。この回転力は、二つのマグネットM1,M2の吸引力に対抗するように作用し、これらマグネットM1,M2同士の吸引力よりも大きい。
したがって、第二の節部S2は、初期位置から屈曲するように回動して、二つのマグネットM1,M2を引き離し、これらマグネットM1,M2による吸引力から解放される(図5(c)参照)。
図6は、三本の指部20,30,40を正面視T字状に配置し、第二の指部30と第三の指部40を伸展し、第一の指部20を掌側へ傾斜させた状態を示す。
同様に、上記実施態様では、掌部10に対し基節部Sを介することで間接的に第一の節部S1を屈伸可能に枢支したが、他例としては、掌部10に対し直接的に第一の節部S1を屈伸可能に枢支することも可能である。
10:掌部
20:第一の指部
21:基節部
22:第一の節部
23:第二の節部
24:第三の節部
30:第二の指部
40:第三の指部
51,52,53,54,55:駆動源
S:基節部
S1:第一の節部
S1a:当接面
S2:第二の節部
S2a:被当接面
S3:第三の節部
R1:第一の作動リンク
R2:第二の作動リンク
R3:第三の作動リンク
M1,M2:マグネット
W:ワーク
Claims (6)
- 掌部と、該掌部に支持された三以上の指部と、前記指部を運動させる駆動源とを具備したロボットハンドにおいて、
前記三以上の指部には、少なくとも、第一の指部と、この第一の指部に対し異なる方向を向く第二の指部とが含まれ、
前記第一の指部と前記第二の指部の各々は、角度90度以上の内外転運動と、前記内外転運動に交差する方向の屈伸運動とを含む二以上の自由度を有し、
前記駆動源は、前記運動毎に設けられ、
少なくとも一つの前記駆動源には、所定以上の負荷によって出力を切断するクラッチ機構が設けられており、
前記掌部には、傾斜状の支持面を有する支持台が固定されており、
前記第一の指部は、指元側の部分を掌内側へ傾斜させて、前記支持面に対し略直交する軸を介して回転自在に支持されていることを特徴とするロボットハンド。 - 前記第一の指部は、一つの前記内外転運動と、二以上の関節における二つの前記屈伸運動とを含む三以上の自由度を有することを特徴とする請求項1記載のロボットハンド。
- 前記三以上の指部のうち、少なくとも一つの指部は、前記内外転運動用の駆動源と、少なくとも一つの前記屈伸運動用の駆動源とに、前記クラッチ機構が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のロボットハンド。
- 前記掌部は、前記指部の数に応じて異なる方向に突出する三以上の支持部を具備し、前記各支持部に前記各指部の付け根側を支持していることを特徴とする請求項1~3何れか1項記載のロボットハンド。
- 前記三以上の指部のうち、少なくとも一つの指部は、長手方向へ並べられた複数の節部を有し、これら節部を指元側から順次に屈曲させるなじみ把持機構を構成していることを特徴とする請求項1~4何れか1項記載のロボットハンド。
- 前記各指部の一部又は全部が、着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項1~5何れか1項記載のロボットハンド。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018190909 | 2018-10-09 | ||
JP2018190909 | 2018-10-09 | ||
PCT/JP2019/034201 WO2020075414A1 (ja) | 2018-10-09 | 2019-08-30 | ロボットハンド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020075414A1 JPWO2020075414A1 (ja) | 2021-09-02 |
JP7341505B2 true JP7341505B2 (ja) | 2023-09-11 |
Family
ID=70164299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020550208A Active JP7341505B2 (ja) | 2018-10-09 | 2019-08-30 | ロボットハンド |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7341505B2 (ja) |
WO (1) | WO2020075414A1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003117873A (ja) | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Japan Science & Technology Corp | 人型ロボットハンド |
JP2006198748A (ja) | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Toyo Press Kogyo Kk | 関節装置及び関節装置を用いたメカニカルユニバーサルハンド |
JP2008264895A (ja) | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 多関節指部材並びにロボットハンド及びその制御方法 |
WO2011118646A1 (ja) | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 株式会社安川電機 | ロボットハンド及びロボット装置 |
WO2013108345A1 (ja) | 2012-01-17 | 2013-07-25 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットハンド及びロボット装置 |
US20140007730A1 (en) | 2011-03-21 | 2014-01-09 | Re2, Inc. | Robotic hand with conformal finger |
JP2016030316A (ja) | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 学校法人立命館 | 把持装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4957320A (en) * | 1988-08-31 | 1990-09-18 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping |
JP2012166297A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Seiko Epson Corp | ロボットハンド及びロボット装置 |
-
2019
- 2019-08-30 JP JP2020550208A patent/JP7341505B2/ja active Active
- 2019-08-30 WO PCT/JP2019/034201 patent/WO2020075414A1/ja active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003117873A (ja) | 2001-10-15 | 2003-04-23 | Japan Science & Technology Corp | 人型ロボットハンド |
JP2006198748A (ja) | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Toyo Press Kogyo Kk | 関節装置及び関節装置を用いたメカニカルユニバーサルハンド |
JP2008264895A (ja) | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Toyota Motor Corp | 多関節指部材並びにロボットハンド及びその制御方法 |
WO2011118646A1 (ja) | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 株式会社安川電機 | ロボットハンド及びロボット装置 |
US20140007730A1 (en) | 2011-03-21 | 2014-01-09 | Re2, Inc. | Robotic hand with conformal finger |
WO2013108345A1 (ja) | 2012-01-17 | 2013-07-25 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットハンド及びロボット装置 |
JP2016030316A (ja) | 2014-07-29 | 2016-03-07 | 学校法人立命館 | 把持装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020075414A1 (ja) | 2021-09-02 |
WO2020075414A1 (ja) | 2020-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8857874B2 (en) | Robotic finger assembly | |
JP6811267B2 (ja) | 柔軟劣駆動把持具 | |
JP7009072B2 (ja) | 指機構およびこの指機構を組み込んだ人間型ハンド | |
JP5265635B2 (ja) | 腱駆動型指作動システム | |
WO2013008310A1 (ja) | ロボットハンドおよびロボット | |
KR20170007351A (ko) | 휴머노이드 로봇에 제공된 손의 구동 | |
JP2010064242A (ja) | ロボットハンド及びこれを備えた人間型ロボット | |
JPH04501682A (ja) | クラッチ機構 | |
US10618182B2 (en) | Underactuated mechanical finger capable of linear motion with compensatory displacement, mechanical gripper and robot containing the same | |
JP2009291853A (ja) | ロボット用ハンド | |
JP2015533669A5 (ja) | ||
JP5279769B2 (ja) | 外付け式人間型手のためのアクチュエータおよび電子機器のパッケージング | |
JP2009078341A (ja) | ロボットハンド | |
JP2010069557A (ja) | ハンドおよびその動作方法 | |
JP7341505B2 (ja) | ロボットハンド | |
JP7289541B2 (ja) | ロボットハンド | |
KR101846083B1 (ko) | 로봇 핸드 | |
JP2019195897A (ja) | 関節構造体及びロボットハンド | |
JP2016150411A (ja) | ハンド装置、それを備えたロボットアーム及びロボット | |
JP2018167372A (ja) | 指機構及びこの指機構を組み込んだ人間型ハンド | |
JP6867211B2 (ja) | 人間型ハンドにおける手首の回転構造、ハンドにおける手首の回転構造およびハンド | |
JP5013476B2 (ja) | ロボットハンド装置 | |
JP2012187426A (ja) | 義手 | |
JP7022964B2 (ja) | ロボットハンドの把持方法 | |
JP2009214269A (ja) | ロボットハンド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230704 |
|
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: 20230821 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230823 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7341505 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |