JP7424017B2 - 把持モジュール及び物体把持装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、球状体を複数方向に自由に回転可能な複数方向駆動装置が開示されている。しかしながら、特許文献2に開示の複数方向駆動装置は、マニピュレーターの関節機構を想定しており、把持モジュールとして適用することは困難である。例えば、特許文献2に開示の複数方向駆動装置を把持モジュールとして適用しようとした場合、把持モジュールをロール軸周りに回転させたときに、球状体の外側に配置された支持部材と把持した対象物とが干渉する虞がある。そのため、対象物を把持する部位が制限され、把持した対象物の位置及び姿勢を自在に制御することができない。
対象物を把持して前記対象物の位置及び姿勢を制御する把持モジュールであって、
周面に所定幅のオフセット部を有し、前記対象物に接触する球状の把持体と、
第1軸周りに前記把持体を回転させる第1駆動部と、
前記第1駆動部から独立して駆動可能で、前記第1軸と直交する第2軸周りに前記把持体を回転させる第2駆動部と、
前記オフセット部に周面が略面一となるように配置されるベルトを有し、前記オフセット部における前記対象物の把持を補助する把持補助部と、を備える。
上記の把持モジュールと、
前記把持モジュールの動作を制御する制御部と、を備える。
把持体10が把持体保持部222を挟み込んだ状態でピッチ軸P周りに回転できるように、第1把持体11及び第2把持体12は、対向面11a、12a(図5A、図5B参照)が離間するように配置される。対向面11a、12aによって形成される離間部分13(以下、「オフセット部13」と称する)には、支持フレーム22の把持体保持部222の周面が、把持体10の周面よりも凹んだ状態で位置する。このオフセット部13に、把持補助部50のベルト51が配置される。
特に、図5Aに示すように、把持体10が全体として真球形状を有するようにした場合、ロール軸Rとピッチ軸Pの交点Oから把持体10の周面までの距離が一定になるので、把持体10をロール軸R周り及び/又はピッチ軸P周りに回転させたときに対象物Wにかかる圧力は変化しない。したがって、対象物Wの把持状態が安定する。また、把持体10の周面における周速度は一定となるので、把持体10に所望の動作を行わせるための演算処理を軽減することができる。
ベルト51の形状は、把持性能を重視するか、コストを重視するかによって、適宜選択される。
また、把持モジュール1は、複数の把持体10を備えていてもよい。把持体10を構成する第1把持体11及び第2把持体12は、異なる形状であってもよい。
2 装置ベース
3 制御部
10 把持体
11 第1把持体
12 第2把持体
13 オフセット部
20 第1駆動部
30 第2駆動部
50 把持補助部
51 ベルト
52 駆動ローラー(ベルト駆動部)
53 従動ローラー
54 動力分岐部(動力伝達部)
A 物体把持装置
R ロール軸(第1軸)
P ピッチ軸(第2軸)
Claims (13)
- 対象物を把持して前記対象物の位置及び姿勢を制御する把持モジュールであって、
周面に所定幅のオフセット部を有し、前記対象物に接触する球状の把持体と、
第1軸周りに前記把持体を回転させる第1駆動部と、
前記第1駆動部から独立して駆動可能で、前記第1軸と直交する第2軸周りに前記把持体を回転させる第2駆動部と、
前記オフセット部に周面が略面一となるように配置されるベルトを有し、前記オフセット部における前記対象物の把持を補助する把持補助部と、
を備える把持モジュール。 - 前記把持体は、前記第1軸に平行な平面により二分割された第1把持体及び第2把持体を有し、当該把持体の内部において前記第2軸周りに回転可能に支持されており、
前記第1把持体及び前記第2把持体の対向面によって前記オフセット部が形成される、
請求項1に記載の把持モジュール。 - 前記把持体の前記オフセット部を除く周面は、前記第1把持体及び前記第2把持体を組み付けた状態で、全体として真球形状を呈する、請求項2に記載の把持モジュール。
- 前記把持補助部は、前記把持体の前記第2軸周りの回転に同調するように前記ベルトを走行させるベルト駆動部を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の把持モジュール。
- 前記ベルトは、無端ベルトで構成され、
前記無端ベルトが掛け回される支持部材の一つが、前記ベルト駆動部として機能する、
請求項4に記載の把持モジュール。 - 前記第2駆動部の駆動源は、前記ベルト駆動部の駆動源を兼用する、請求項5に記載の把持モジュール。
- 前記ベルト駆動部は、前記第2駆動部の動力を前記ベルトに伝達する動力伝達機構を有する、請求項6に記載の把持モジュール。
- 前記把持体は、前記ベルトの走行に連動して回転する、請求項6に記載の把持モジュール。
- 前記ベルト駆動部の駆動源は、前記第1駆動部及び前記第2駆動部の駆動源と別体で構成される、請求項5に記載の把持モジュール。
- 前記把持体と前記ベルトは、動摩擦係数及び静摩擦係数が同等である、請求項1から9のいずれか一項に記載の把持モジュール。
- 前記第1駆動部は、
第1駆動源と、
前記第1駆動源からの動力を受けて前記第1軸周りに回転する支持フレームと、を有し、
前記支持フレームは、前記第1軸に沿って延在する筒状の支持本体部及び前記支持本体部に連設され前記把持体が取り付けられる把持体保持部を有し、
前記把持体は、前記把持体保持部を挟み込むように対向して配置される、
請求項1から10のいずれか一項に記載の把持モジュール。 - 前記第2駆動部は、
第2駆動源と、
前記第2駆動源からの動力を受けて前記第1軸周りに回転する駆動シャフトと、
前記駆動シャフトの前記第1軸周りの回転を前記第2軸周りの回転に変換して前記把持体に伝達する動力伝達方向変換部と、
前記把持体に固定され前記把持体とともに前記第2軸周りに回転する従動シャフトと、を有し、
前記駆動シャフトは、前記支持本体部に内挿され一端が前記把持体保持部に回転可能に支持され、
前記従動シャフトは、前記把持体保持部に前記第2軸周りに回転可能に軸支されている、
請求項11に記載の把持モジュール。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の把持モジュールと、
前記把持モジュールの動作を制御する制御部と、
を備える物体把持装置。
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Title |
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多田隈建二郎 Kenjiro TADAKUMA 他,全方向駆動ローラ付指機構-駆動ユニットの試作と基本動作実験- Finger Mechanism Equipped Omnidirectional Driving Roller with Two Active Rotational Axes,ロボティクス・メカトロニクス講演会 ’11 講演論文集,日本,一般社団法人日本機械学会,2011年05月26日 |
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