JP7690358B2

JP7690358B2 - 把持装置

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Publication number: JP7690358B2
Application number: JP2021143473A
Authority: JP
Inventors: 宏貴齊藤; 淳榮; 修一赤岩
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2025-06-10
Anticipated expiration: 2041-09-02
Also published as: JP2023036423A

Description

本発明は、把持対象物を把持する把持装置に関する。

把持装置として、様々なものが提案されている。例えば、特許文献１に開示されている把持装置は、ＤＣモータによって駆動される一対のフィンガーによって、把持対象物を把持するように構成されている。

特開２００４－５０３２１号公報

特許文献１に開示された把持装置のように、電動モータによって把持部（フィンガー）を駆動して把持対象物を把持する把持装置では、把持力を安定させるため、あるいは、把持力を微調整するために、複雑な制御構成が必要になる場合がある。

本発明は、上記の実情に鑑みて創案されたものであり、複雑な制御構成を必要とすることなく、把持力を安定させながら制御することができ、あるいは、把持力を微調整することができる把持装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る把持装置は、互いに接近離反するように回動可能な複数のアームと、回転動力を出力する回転動力出力部と、前記回転動力出力部から入力される回転動力を調整して前記アームに出力する複数の磁気粘性流体装置と、を備える。前記磁気粘性流体装置は、前記回転動力出力部から入力される回転動力によって回転される入力側回転部と、前記アームと一体に回転する出力側回転部と、前記入力側回転部と前記出力側回転部との間に介在する磁気粘性流体と、前記磁気粘性流体に磁場を印加する磁場印加部と、を有する。

かかる構成を備える把持装置によれば、磁場印加部が磁気粘性流体に印加する磁場の強さを制御することで、アームが把持対象物を把持する把持力を制御することができる。そして、磁場印加部が磁気粘性流体に印加する磁場の強さと、磁気粘性流体によって入力側回転部から出力側回転部へ伝達される回転動力との関係が概ね一意に定まることから、本発明の第１の態様に係る把持装置によれば、複雑な制御構成を必要とすることなく、把持力を安定させながら制御することができ、あるいは、把持力を微調整することができる。

本発明の第２の態様に係る把持装置は、第１の態様に係る把持装置において、前記複数のアームは、第１アームと第２アームからなり、前記複数の磁気粘性流体装置は、前記第１アームに調整した回転動力を出力する第１磁気粘性流体装置と、前記第２アームに調整した回転動力を出力する第２磁気粘性流体装置からなり、前記第２アームが前記第１アームへ接近する際の移動を所定の位置で規制する移動規制部材を更に備える。

本発明の第３の態様に係る把持装置は、第２の態様に係る把持装置において、前記磁場印加部は、電流が入力されることによって磁場を発生させるコイルを含み、前記コイルは、前記第１磁気粘性流体装置内に配された第１コイルと、前記第２磁気粘性流体装置内に配された第２コイルからなる。この把持装置は、前記第１コイルおよび前記第２コイルに入力する電流を制御する電流制御部を更に備える。前記電流制御部は、前記第１コイルに電流を入力する前に、前記第２コイルに電流を入力する。

本発明の第４の態様に係る把持装置は、第３の態様に係る把持装置において、前記電流制御部は、前記第２コイルに入力する電流の値が、前記第１コイルに入力する電流の値よりも大きくなるように各コイルに入力する電流の値を制御する。

本発明の第５の態様に係る把持装置は、第４の態様に係る把持装置において、前記電流制御部は、前記第１コイルに入力する電流の値を制御することによって、前記第１アームと前記第２アームとで把持対象物を把持するときの把持力の大きさを制御する。

本発明の第６の態様に係る把持装置は、第１の態様ないし第５の態様に係る把持装置において、前記磁気粘性流体装置を支持する支持部材を更に備え、前記磁気粘性流体装置が有する前記出力側回転部の軸方向の一方部が軸受を介して前記支持部材に回転可能に支持され、前記出力側回転部の軸方向の他方部が前記アームに一体回転可能に固定されている。

本発明によれば、複雑な制御構成を必要とすることなく、把持力を安定させながら制御することができ、あるいは、把持力を微調整することができる把持装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る把持装置を示す正面図である。本発明の実施の形態に係る把持装置を示す右側面図である。本発明の実施の形態に係る把持装置を示す背面図である。図１のＩＶ－ＩＶ線断面図である。図２のＶ－Ｖ線断面図である。本発明の実施の形態に係る把持装置において把持対象物とアームとの関係を示す正面図であって、把持動作を開始する前の状態を示す図である。本発明の実施の形態に係る把持装置において把持対象物とアームとの関係を示す正面図であって、図６に示された第２アームが移動を開始した後、移動規制部材により移動規制された状態を示す図である。本発明の実施の形態に係る把持装置において把持対象物とアームとの関係を示す正面図であって、図７に示された第１アームが移動を開始した後、把持対象物に接触した状態を示す図である。本発明の実施の形態に係る把持装置において把持対象物とアームとの関係を示す正面図であって、図８に示された第１アームが更に移動を続けて把持対象物を第２アームに向かって押して、第１のアームと第２のアームとで把持対象物を把持した状態を示す図である。磁気粘性流体装置の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る把持装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書において、方向を次のように定義する。図１における左方、右方、上方、下方をそれぞれ把持装置の「左方」、「右方」、「上方」、「下方」とする。また、図１の紙面に直交する方向の紙面手前方を把持装置の「前方」とし、図１の紙面に直交する方向の紙面奥方を把持装置の「後方」とする。

本実施の形態に係る把持装置１０は、把持対象物Ｗ（図６参照）を把持する。把持装置１０は、例えば産業用ロボットの腕部（不図示）の先端に取り付けられて用いられる。把持装置１０は、図１ないし図５に示すように、支持部材１００、２つの回転動力出力部１１０，２１０、２つの磁気粘性流体装置１４０，２４０、２つのアーム１６０，２６０、２つの引張部材１７０，２７０、移動規制部材３００、および電流制御部４００を備えている。

以下、２つの回転動力出力部１１０，２１０、２つの磁気粘性流体装置１４０，２４０、２つのアーム１６０，２６０、および２つの引張部材１７０，２７０のうち、右側に配置されたものをそれぞれ第１回転動力出力部１１０、第１磁気粘性流体装置１４０、第１アーム１６０、第１引張部材１７０といい、左側に配置されたものをそれぞれ第２回転動力出力部２１０、第２磁気粘性流体装置２４０、第２アーム２６０、第２引張部材２７０という。また、本実施形態では、回転動力出力部１１０，２１０として電動モータを例示するため、以下では、第１回転動力出力部１１０を第１モータ部１１０といい、第２回転動力出力部２１０を第２モータ部２１０という。

支持部材１００は、回転動力出力部支持部材１０１（以下「モータ支持部材１０１」という。）と、磁気粘性流体装置支持部材１０２（以下「ＭＲＦ装置支持部材１０２」という。）と、連結部材１０３と、接続部材１０４と、を有する。

モータ支持部材１０１は、第１モータ部１１０および第２モータ部２１０を支持する。モータ支持部材１０１は、前後方向および左右方向に延びる平板状のモータ支持部材本体１０１ａと、モータ支持部材本体１０１ａの下方であって図１の右側に配置される第１モータ部１１０を下から支持する第１支持体１０１ｂ１と、モータ支持部材本体１０１ａの下方であって図１の左側に配置される第２モータ部２１０を下から支持する第２支持体１０１ｂ２と、を有する。

第１支持体１０１ｂ１は、前後方向に延び上方に開口する凹溝を有しており、当該凹溝に第１モータ部１１０を収容して支持する。第１支持体１０１ｂ１の上端は、モータ支持部材本体１０１ａの右側下面に固定されている。

同様に、第２支持体１０１ｂ２は、前後方向に延び上方に開口する凹溝を有しており、当該凹溝に第２モータ部２１０を収容して支持する。第２支持体１０１ｂ２の上端は、モータ支持部材本体１０１ａの左側下面に固定されている。

ＭＲＦ装置支持部材１０２は、第１磁気粘性流体装置１４０および第２磁気粘性流体装置２４０を支持する。ＭＲＦ装置支持部材１０２には、左右方向および上下方向に延びる平板状の部材が用いられている。ＭＲＦ装置支持部材１０２には、図３に示すように、２つの円孔１０２ｈ１，１０２ｈ２が形成されている。左側の円孔１０２ｈ１には、第１磁気粘性流体装置用軸受１５０が嵌め込まれ、第１磁気粘性流体装置用軸受１５０の内側に第１磁気粘性流体装置１４０が嵌め込まれている。右側の円孔１０２ｈ２には、第２磁気粘性流体装置用軸受２５０が嵌め込まれ、第２磁気粘性流体装置用軸受２５０の内側に第２磁気粘性流体装置２４０が嵌め込まれている。

連結部材１０３は、モータ支持部材１０１とＭＲＦ装置支持部材１０２とを前後方向に連結する。連結部材１０３は、図２に示すように、側面視において逆Ｌ字状の部材であり、モータ支持部材１０１の後側上面と、ＭＲＦ装置支持部材１０２の前側上部とを連結する。これにより、第１モータ部１１０と第１磁気粘性流体装置１４０とが前後方向（軸方向）に並んで支持されるとともに、第２モータ部２１０と第２磁気粘性流体装置２４０とが前後方向（軸方向）に並んで支持される。

図２および図５に示すように、接続部材１０４は、連結部材１０３の左右方向の中間位置の後側から上方に延出している。

接続部材１０４は、例えば、他の可動装置との接続部として利用される。他の可動装置として、例えば、産業用ロボットの腕部が挙げられる。

次に、支持部材１００に取り付けられる第１・第２モータ部１１０，２１０、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０、第１・第２アーム１６０，２６０および第１・第２引張部材１７０，２７０を順に説明する。

第１・第２モータ部１１０，２１０は、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０に対してそれぞれ回転動力を出力する。第１・第２モータ部１１０，２１０は、出力軸を後方に向けた状態でモータ支持部材１０１に支持されている。第１・第２モータ部１１０，２１０は、既述したように、回転動力を出力可能な第１・第２回転動力出力部１１０，２１０の一例であって本実施形態では電動モータである。第１・第２モータ部１１０，２１０は、図示しない電源装置に電気的に接続されている。電源装置は、電流制御部４００が兼ねていてもよいし、電流制御部４００とは別に設けられたものでもよい。第１モータ部１１０は、本実施の形態では、把持装置１０の使用時において、常時、一方向（図１では時計回り）の回転動力を出力する。第２モータ部２１０は、本実施の形態では、把持装置１０の使用時において、常時、他方向（図１では反時計回り）の回転動力を出力する。第１・第２モータ部１１０，２１０は、モータ支持部材１０１に対して固定された第１・第２モータ部本体１１２，２１２と、この第１・第２モータ部本体１１２，２１２から後方に延びる第１・第２モータ部出力軸１１４，２１４と、を有する。

第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０は、それぞれ第１・第２モータ部１１０，２１０から入力される回転動力を調整してそれぞれ第１・第２アーム１６０，２６０に出力する。第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０は、内部に封入された磁気粘性流体１４に印加する磁場の強さを変えることで磁気粘性流体１４の粘性を変えて、入力される回転動力を調整して出力する。この第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の一例を図１０に示す。なお、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０は、図１０の態様に限定されない。

図１０に示す第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０は、入力側回転部７、出力側回転部８、磁場印加部９、磁気粘性流体１４等で構成されている。

入力側回転部７は、第１・第２モータ部１１０，２１０から入力される回転動力によって回転される。入力側回転部７は、シャフト６と、中心にシャフト６の基端部が固定された円板１２とを備えている。シャフト６は、第１・第２モータ部１１０，２１０の第１・第２モータ部出力軸１１４，２１４に回転一体に連結されている。シャフト６は、出力側回転部８に形成された軸穴に回転自在に支持されている。入力側回転部７は、本実施の形態では、常時一定の回転動力を出力する第１・第２モータ部１１０，２１０から入力された回転動力によって、常時回転する。

出力側回転部８は、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０のケーシングとして機能し、円板１２を回転自在に収容している。出力側回転部８内には、円板１２よりも径方向外側において、シャフト６と同心状に巻かれた磁場印加部９を構成する第１・第２コイル９１，９２が設けられている。なお、出力側回転部８は磁性体で構成され、第１・第２コイル９１，９２とともに磁場印加部９を構成するヨークとしても機能する。

図４に示すように、第１磁気粘性流体装置１４０の出力側回転部８の外周面後側（軸方向の一方部）は、第１磁気粘性流体装置用軸受１５０の内径側に嵌合している。同様に、図示していないが、第２磁気粘性流体装置２４０の出力側回転部８の外周面後側（軸方向の一方部）は、第２磁気粘性流体装置用軸受２５０の内径側に嵌合している。これにより、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の出力側回転部８の外周面後側（軸方向の一方部）は、第１・第２磁気粘性流体装置用軸受１５０，２５０を介してＭＲＦ装置支持部材１０２に回転可能に支持されている。

出力側回転部８の外周面前側（軸方向の他方部）は、詳細には後述するが、第１・第２アーム１６０，２６０に一体回転可能に取り付けられている。

磁場印加部９は、図１０に示すように、磁気粘性流体１４に磁場を印加する。第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の磁場印加部９はそれぞれ、ボビンと第１・第２コイル９１，９２とヨークとを含んで構成され、電線１３を介して第１・第２コイル９１，９２に電流制御部４００から電流値制御可能に電流が供給される。磁場印加部９の第１・第２コイル９１，９２に電流が印加されると、図１０の矢印Ｐが示す方向に沿って、出力側回転部８、円板１２およびこれらの隙間に介在する磁気粘性流体１４上に磁路が形成される。

磁気粘性流体１４は、出力側回転部８内の封入空間１１に封入されている。図１０では、灰色に塗り潰した領域が封入空間１１を表す。すなわち、磁気粘性流体１４は、入力側回転部７と出力側回転部８との間に介在する。具体的には、磁気粘性流体１４は、円板１２と出力側回転部８との隙間に介在し、円板１２と出力側回転部８との間で、印加される磁場の強さに応じたトルク伝達を行う。これにより、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０は、当該磁場の強さに応じて、出力する回転動力を大きくする。本実施の形態では、円板１２（入力側回転部７）が第１・第２モータ部１１０，２１０から一定の回転動力を受けて常時回転するので、入力側回転部７から出力側回転部８に伝達されて出力側回転部８が出力する回転動力の大きさは、それらの間に介在する磁気粘性流体１４に印加される磁場の大きさに応じて決まる。なお、磁気粘性流体１４に印加される磁場が０の場合であっても磁気粘性流体１４が一定の粘性を有していること、およびシャフト６とシール部との間に摺動抵抗があることから、磁気粘性流体１４に印加される磁場が０の場合であっても、入力側回転部７から出力側回転部８に一定の回転動力が伝達される。以下では、印加される磁場が０の場合に入力側回転部７から出力側回転部８に伝達される回転動力を、「基底トルク」と称する。

磁気粘性流体１４は、磁性粒子を分散媒に分散させてなる液体である。磁性粒子として、例えば、ナノサイズの金属粒子（金属ナノ粒子）を使用することができる。磁性粒子は磁化可能な金属材料からなり、金属材料に特に制限はないが軟磁性材料が好ましい。軟磁性材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル及びパーマロイ等の合金が挙げられる。分散媒は、特に限定されるものではなく、一般的に磁気粘性流体に用いられる周知の分散媒を用いることができる。

第１・第２モータ部出力軸１１４，２１４とシャフト６は、第１・第２軸継手１２０，２２０を介して回転一体に接続されている。第１・第２軸継手１２０，２２０は、モータ支持部材１０１に固定された第１・第２軸継手用軸受１３０，２３０に回転自在に支持されている。

第１アーム１６０および第２アーム２６０は、互いに接近離反するように回動する。第１アーム１６０は、ＭＲＦ装置支持部材１０２に対して回動して、把持対象物Ｗ（図６参照）の右側に当接する。同様に、第２アーム２６０は、ＭＲＦ装置支持部材１０２に対して回動して、把持対象物Ｗの左側に当接する。把持対象物Ｗの右側と左側にそれぞれ当接した第１アーム１６０と第２アーム２６０は、図９に示すように、把持対象物Ｗを把持する。

第１・第２アーム１６０，２６０は、図５に示すように、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の出力側回転部８と一体に回転するように、それぞれの出力側回転部８に固定されている。これにより、第１・第２アーム１６０，２６０は、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の出力側回転部８から出力された回転動力を受けて、把持対象物Ｗに把持力を及ぼす。第１・第２アーム１６０，２６０は、第１・第２アーム被支持部１６２，２６２と、第１・第２アーム本体１６４，２６４と、第１・第２アーム当接部１６６，２６６と、を有する。

第１アーム被支持部１６２は、図４に示すように、第１磁気粘性流体装置１４０の出力側回転部８の外周面前側に一体回転可能に固定されるとともに支持されている。同様に、図示されていないが、第２アーム被支持部２６２は、第２磁気粘性流体装置２４０の出力側回転部８の外周面前側に一体回転可能に固定されるとともに支持されている。図４および図５に示す例では、第１・第２アーム被支持部１６２，２６２は、出力側回転部８を挟持することにより出力側回転部８に対して固定されている。

第１・第２アーム被支持部１６２，２６２は、図１および図５に示すように、Ｃ字状に形成されており、その両端部がそれぞれ前方（図１において紙面の手前側）に隆起して一対の第１・第２アーム被締付部１６２ａ，２６２ａを形成している。一対の第１・第２アーム被締付部１６２ａ，２６２ａには、ボルト挿通孔が形成されている。さらに、ボルト挿通孔にボルトが挿通され、該ボルトにナットが螺着されており、ボルトおよびナットを締め付けることで、第１・第２アーム被支持部１６２，２６２は、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の出力側回転部８に一体回転可能に固定される。なお、上記ボルトとナットを第１・第２アーム締付部材１６２ｂ，２６２ｂという。

第１・第２アーム本体１６４，２６４は、Ｃ字状の第１・第２アーム被支持部１６２，２６２から径方向外側にアーム状に延出している。第１・第２アーム本体１６４，２６４は、第１・第２アーム被支持部１６２，２６２の回動に伴って回動する。これにより、第１・第２アーム本体１６４，２６４の先端側は、図８に示すように第１・第２アーム当接部１６６，２６６を介して把持対象物Ｗに当接して、互いの間で把持対象物Ｗを把持することができる。

第１アーム本体１６４と第２アーム本体２６４は、それぞれ第１引張部材１７０と第２引張部材２７０によって、互いに離反するように付勢されている。第１引張部材１７０および第２引張部材２７０には、例えば、引張バネが用いられる。なお、第１・第２引張部材１７０，２７０は、一端部が第１・第２アーム本体１６４、２６４の基端側に取り付けられ、他端部がＭＲＦ装置支持部材１０２に取り付けられている。第１・第２引張部材１７０，２７０の付勢力の大きさは、第１・第２アーム１６０，２６０に入力される基底トルクより大きなトルクを第１・第２アーム１６０，２６０に及ぼすように設定されている。

第１・第２アーム当接部１６６，２６６は、把持対象物Ｗに当接して把持力を及ぼす。第１・第２アーム当接部１６６，２６６は、本実施の形態において、金属製の板状体である。第１・第２アーム当接部１６６，２６６は、第１・第２アーム本体１６４，２６４に、その主面が把持対象物Ｗに対向するように、取り付けられている。第１・第２アーム当接部１６６，２６６は、把持対象物Ｗの硬さ、形状等に応じて、適宜のものに取り換えられる。

移動規制部材３００は、図１に示すように、第２アーム２６０が第１アーム１６０へ接近する際の第２アーム２６０の回動（移動）を所定の位置で規制する。移動規制部材３００は、図１に示すように、ＭＲＦ装置支持部材１０２の下側であって、ＭＲＦ装置支持部材１０２の左右方向の中間位置から若干左側にずれた位置に設けられている。第２アーム本体２６４が右方（第１アーム本体１６４に向かって）移動すると、図７に示すように、移動規制部材３００が第２アーム当接部２６６に当接して、第２アーム本体２６４がそれ以上右方に進むことを規制する。移動規制部材３００は、六角穴付きボルト３０２と、ナット３０４と、を用いて構成されている。

六角穴付きボルト３０２は、ＭＲＦ装置支持部材１０２に形成された長孔１０２ｉに対し、その軸部を前後方向に向けた状態で挿入され、ナット３０４を用いてＭＲＦ装置支持部材１０２に取り付けられている。六角穴付きボルト３０２の頭部は、ＭＲＦ装置支持部材１０２より前方に突出しており、第２アーム当接部２６６が所定の位置まで移動すると、第２アーム当接部２６６と当接し、その移動を規制する。六角穴付きボルト３０２は、長孔１０２ｉの中の任意の位置に固定することができる。

移動規制部材３００が固定される位置は、把持対象物Ｗの大きさに応じて決められる。把持対象物Ｗが小さなものであれば、移動規制部材３００を長孔１０２ｉの右寄り位置（比較的第１アーム１６０に近い位置）に固定することが望ましい。逆に、把持対象物Ｗが大きなものであれば、移動規制部材３００を長孔１０２ｉの左寄り位置（比較的第１アーム１６０から離れた位置）に固定することが望ましい。このように移動規制部材３００の位置を設定することで、把持対象物Ｗの大きさに影響されることなく、把持対象物Ｗを把持装置１０の左右方向の中心位置で把持することができる。

電流制御部４００は、例えば、外部から入力される指令に従って、第１コイル９１および第２コイル９２に入力する電流を制御する。外部から入力される指令として、把持対象物Ｗを把持させるための指令、把持した把持対象物Ｗを解放させるための指令を例示することができる。電流制御部４００は、例えば、第１コイル９１および第２コイル９２にそれぞれ電流を入力するとともに、それぞれの電流の値、電流を入力する時間を制御する。これにより、電流制御部４００は、第１アーム１６０に伝達される回転動力と、第２アーム２６０に伝達される回転動力とを個別に制御することができる。

例えば、第２アーム２６０に伝達される回転動力を第１アーム１６０に伝達される回転動力よりも大きくしながら第２アーム２６０を第１アーム１６０よりも先に回動させるために、電流制御部４００は、第２コイル９２に入力する電流の値が、第１コイル９１に入力する電流の値よりも大きくなるように、各コイルに入力する電流の値を制御するとともに、第１コイル９１に電流を入力する前に、第２コイル９２に電流を入力する。

さらに、例えば、把持対象物Ｗを把持する把持力の微調整を行うために、電流制御部４００は、第１コイル９１に入力する電流の値を制御することによって、第２アーム２６０と第１アーム１６０とで把持対象物Ｗを把持するときの把持力の大きさを制御する。すなわち、電流制御部４００は、第２コイル９２に入力する電流の値が第１コイル９１に入力する電流の値よりも大きい状態で、第１コイル９１に入力する電流の値の微調整を行う制御を行うことによって、第２アーム２６０と第１アーム１６０とで把持対象物Ｗを把持するときの把持力の大きさを微調整するように制御する。

なお、把持装置１０が把持する把持対象物Ｗは、特に限定されるものではないが、本実施の形態においては、立方体形状を有し、一定の剛性を有するものとして以下では説明を行う。

次に、把持装置１０が把持対象物Ｗを把持する際に行う第１アーム１６０および第２アーム２６０のそれぞれの動きを図６ないし図９を参照しながら説明する。

ここでは、図６に示すように、把持装置１０は、把持対象物Ｗの直上に配置され、把持対象物Ｗが把持装置１０の左右方向の中間位置よりも若干右側に位置する場合を例に挙げて説明する。

電流制御部４００に把持対象物Ｗを把持させるための指令が入力されると、電流制御部４００は、先ず、第２コイル９２に電流を入力する。これにより、第２磁気粘性流体装置２４０から反時計回りの回転動力が第２アーム２６０に入力され、第２アーム２６０は、第１アーム１６０よりも先に回動（移動）を始める。回動を開始した第２アーム２６０の第２アーム当接部２６６は、図７に示すように、移動規制部材３００に当接して、その先への移動（回動）を規制される。

電流制御部４００が第２コイル９２に電流を入力し、所定時間が経過した後、電流制御部４００は、第１コイル９１に電流を入力する。これにより、第１磁気粘性流体装置１４０から時計回りの回転動力が第１アーム１６０に入力され、第１アーム１６０は、第２アーム２６０より遅れて回動（移動）を始める。回動を開始した第１アーム１６０の第１アーム当接部１６６は、間もなく図８に示すように、把持対象物Ｗに当接し、引き続き、第１アーム当接部１６６は回動して、把持対象物Ｗを第２アーム２６０に向かって移動させる。

第１アーム１６０とともに移動する把持対象物Ｗは、その後、移動規制されている第２アーム２６０の第２アーム当接部２６６に当接し、図９に示すように、第１アーム１６０および第２アーム２６０に把持された状態となる。上記の一連の第１アーム１６０および第２アーム２６０のそれぞれの動きにより、把持装置１０は把持対象物Ｗを所定の把持位置で把持する。

なお、この後、例えば産業用ロボットの腕部に接続された把持装置１０は、把持した把持対象物Ｗを所定の位置に移動させた後、電流制御部４００に把持対象物Ｗを解放させるための指令が入力され、把持対象物Ｗが第１アーム１６０および第２アーム２６０から解放される。

電流制御部４００に把持対象物Ｗを解放させるための指令が入力されると、電流制御部４００は、第１コイル９１と、第２コイル９２とにそれぞれ入力している電流を停止する。その結果、第１アーム１６０および第２アーム２６０は、第１引張部材１７０および第２引張部材２７０の付勢力によって、互いに離反し、第１アーム１６０および第２アーム２６０から把持対象物Ｗが解放される。

（作用効果）
以上に説明した本実施の形態に係る把持装置１０によれば、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の第１・第２コイル９１，９２に印加する電流の強さを制御することで、第１・第２アーム１６０，２６０が把持対象物Ｗを把持する把持力を制御することができる。そして、第１・第２磁気粘性流体装置１４０，２４０の第１・第２コイル９１，９２に印加する電流の強さと、磁気粘性流体１４を介して入力側回転部７から出力側回転部８へ伝達される回転動力との関係が概ね一意に定まることから、把持装置１０によれば、複雑な制御構成を必要とすることなく、把持力を安定させながら制御することができ、把持力を微調整することができる。

さらに、把持装置１０によれば、移動規制部材３００によって第２アーム２６０が回動を停止する位置を定めることができ、これにより、第２アーム２６０が第１アーム１６０とともに把持対象物Ｗを把持する把持位置を規定することができる。その結果、把持する毎に把持位置が異なる位置となることを抑制することができる。

さらに、把持装置１０によれば、第２アーム２６０が第１アーム１６０よりも先に移動（回動）を始め、第２アーム２６０が移動規制部材３００に移動を規制された後に第１アーム１６０および第２アーム２６０で把持対象物Ｗを把持することができる。これにより、把持装置１０によれば、より確実に、把持位置を規定することができ、把持する毎に把持位置が異なる位置となることを抑制することができる。

さらに、把持装置１０によれば、第２コイル９２に入力する電流の値が第１コイル９１に入力する電流の値よりも大きくなるように電流制御部４００が各コイルに入力する電流の値を制御するので、第２アーム２６０に出力される回転動力が第１アーム１６０に出力される回転動力よりも大きくなる。これにより、移動規制部材３００で移動を規制された第２アーム２６０と第１アーム１６０とで把持対象物Ｗを把持する際に、第２アーム２６０が把持対象物Ｗを介して第１アーム１６０に押されて、把持位置が変化することを抑制することができる。

（変形例）
次に、上記の実施の形態に係る把持装置１０の変形例を説明する。変形例については、図示せず説明する。

上記の実施の形態では、把持装置１０が２つのアーム（第１アーム１６０および第２アーム２６０）を備えるものとして説明を行ったが、把持装置１０が備えるアームの個数は２つに限定されない。把持装置１０は、互いに接近離反するように回動可能なアームを３つ以上備えてもよい。

また、把持装置１０が３つ以上のアームを備える場合において、把持装置１０は、それぞれのアームに回転動力を調整して出力する磁気粘性流体装置を同数備えてもよい。

また、把持装置１０は、上記の実施の形態における把持装置１０を左右反転したものに構成されてもよい。すなわち、上記の実施の形態では、第２モータ部２１０、第２磁気粘性流体装置２４０、第２アーム２６０および移動規制部材３００が把持装置１０の左側に配置されるものとして説明を行ったが、それらが把持装置１０の右側に配置され、第１モータ部１１０、第１磁気粘性流体装置１４０および第１アーム１６０が把持装置１０の左側に配置されるものであってもよい。

また、上記の実施の形態では、第１モータ部１１０および第２モータ部２１０は、常時一定の回転動力を出力しているものとして説明を行ったが、第１アーム１６０および第２アーム２６０がそれぞれ回動（移動）するときに、それぞれ回転動力を出力するものであってもよい。例えば、電流制御部４００に、電源装置から第１モータ部１１０および第２モータ部２１０に供給される電流のオンオフを行わせるとともに、電流制御部４００が次のように動作するように構成する。すなわち、電流制御部４００は、把持対象物Ｗを把持させるための指令が入力される前は、電源装置から第１モータ部１１０および第２モータ部２１０に電流が供給されないようにする。その後、電流制御部４００は、把持対象物Ｗを把持させるための指令が入力されたとき、電源装置から第１モータ部１１０および第２モータ部２１０に電流を供給するようにする。

また、上記の実施の形態において、把持装置１０が備える２つのモータ部１１０，２１０を１つのモータ部に変更し、周知の回転動力分割機構を介して１つのモータ部が出力する回転動力を二手に分割して、第１磁気粘性流体装置１４０および第２磁気粘性流体装置２４０に回転動力を伝達するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、第１回転動力出力部１１０および第２回転動力出力部２１０は、電動モータを用いて構成されていたが、第１回転動力出力部１１０および第２回転動力出力部２１０は、回転動力を出力するものであればよく、例えば油圧モータであってもよいし、ゼンマイモータであってもよい。

本発明は、例えば、把持対象物を把持する把持装置に適用することができる。

１０把持装置
１００支持部材
１１０第１回転動力出力部（第１モータ部）
１４０第１磁気粘性流体装置
７入力側回転部
８出力側回転部
９磁場印加部
９１第１コイル
９２第２コイル
１４磁気粘性流体
１６０第１アーム
２１０第２回転動力出力部（第２モータ部）
２４０第２磁気粘性流体装置
２６０第２アーム
３００移動規制部材
４００電流制御部

Claims

互いに接近離反するように回動可能な複数のアームと、
回転動力を出力する回転動力出力部と、
前記回転動力出力部から入力される回転動力を調整して前記アームに出力する複数の磁気粘性流体装置と、
を備え、
前記磁気粘性流体装置は、
前記回転動力出力部から入力される回転動力によって回転される入力側回転部と、
前記アームと一体に回転する出力側回転部と、
前記入力側回転部と前記出力側回転部との間に介在する磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体に磁場を印加する磁場印加部と、
を有し、
前記複数のアームは、第１アームと第２アームからなり、
前記複数の磁気粘性流体装置は、前記第１アームに調整した回転動力を出力する第１磁気粘性流体装置と、前記第２アームに調整した回転動力を出力する第２磁気粘性流体装置からなり、
前記第２アームが前記第１アームへ接近する際の移動を所定の位置で規制する移動規制部材を更に備え、
前記磁場印加部は、電流が入力されることによって磁場を発生させるコイルを含み、
前記コイルは、前記第１磁気粘性流体装置内に配された第１コイルと、前記第２磁気粘性流体装置内に配された第２コイルからなり、
前記第１コイルおよび前記第２コイルに入力する電流を制御する電流制御部を更に備え、
前記電流制御部は、前記第１コイルに電流を入力する前に、前記第２コイルに電流を入力する、
ことを特徴とする把持装置。
請求項１に記載の把持装置であって、
前記電流制御部は、前記第２コイルに入力する電流の値が、前記第１コイルに入力する電流の値よりも大きくなるように各コイルに入力する電流の値を制御する、
ことを特徴とする把持装置。
請求項２に記載の把持装置であって、
前記電流制御部は、前記第１コイルに入力する電流の値を制御することによって、前記第１アームと前記第２アームとで把持対象物を把持するときの把持力の大きさを制御する、
ことを特徴とする把持装置。
互いに接近離反するように回動可能な複数のアームと、
回転動力を出力する回転動力出力部と、
前記回転動力出力部から入力される回転動力を調整して前記アームに出力する複数の磁気粘性流体装置と、
を備え、
前記磁気粘性流体装置は、
前記回転動力出力部から入力される回転動力によって回転される入力側回転部と、
前記アームと一体に回転する出力側回転部と、
前記入力側回転部と前記出力側回転部との間に介在する磁気粘性流体と、
前記磁気粘性流体に磁場を印加する磁場印加部と、
を有し、
前記磁気粘性流体装置を支持する支持部材を更に備え、
前記磁気粘性流体装置が有する前記出力側回転部の軸方向の一方部が軸受を介して前記支持部材に回転可能に支持され、
前記出力側回転部の軸方向の他方部が前記アームに一体回転可能に固定されている、
ことを特徴とする把持装置。
請求項４に記載の把持装置であって、
前記複数のアームは、第１アームと第２アームからなり、
前記複数の磁気粘性流体装置は、前記第１アームに調整した回転動力を出力する第１磁気粘性流体装置と、前記第２アームに調整した回転動力を出力する第２磁気粘性流体装置からなり、
前記第２アームが前記第１アームへ接近する際の移動を所定の位置で規制する移動規制部材を更に備える、
ことを特徴とする把持装置。
請求項５に記載の把持装置であって、
前記磁場印加部は、電流が入力されることによって磁場を発生させるコイルを含み、
前記コイルは、前記第１磁気粘性流体装置内に配された第１コイルと、前記第２磁気粘性流体装置内に配された第２コイルからなり、
前記第１コイルおよび前記第２コイルに入力する電流を制御する電流制御部を更に備え、
前記電流制御部は、前記第１コイルに電流を入力する前に、前記第２コイルに電流を入力する、
ことを特徴とする把持装置。