JP7843660B2 - リンク機構及びエンドエフェクタ - Google Patents

Description

本開示は、２つのリンクが相対回転自在に連結されたリンク機構、及び、そのリンク機構を備えたエンドエフェクタに関する。

ロボットハンドの指関節機構が公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１の指関節機構は、手掌分割部と、手掌分割部に第１関節を介して連結された第１指部材と、第１指部材に第２関節を介して連結された第２指部材とを備えている。

第１指部材は手掌分割部に対して第１関節軸の軸線回りに回転自在であり、第２指部材は第１指部材に対して第２関節軸の軸線回りに回転自在となっている。

手掌分割部には、第１関節軸と平行をなす第１リンク軸が固定されている。第２指部材には第２関節軸と平行をなす第２リンク軸が軸線回りに回転自在に設けられている。第１リンク軸と第２リンク軸とにはコイルスプリングが掛け渡されている。第２指部材に衝撃力若しくは過負荷力が入力したときには、コイルスプリングが緩衝部材として機能する。

特開２００３－２２０５８９号公報

特許文献１のコイルスプリングは、第２関節軸回りの回転を引き起こす荷重を緩和することができる。しかし、特許文献１のコイルスプリングでは、第２指部材に第２関節軸に向く荷重を緩和することができないという問題がある。

本発明は、以上の背景に鑑み、２つのリンクが回転軸を中心に相対回転自在に連結されたリンク機構、及び、そのリンク機構を備えたエンドエフェクタにおいて、回転軸に向く荷重のピーク値を緩和可能とすることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、リンク機構（２３、２５）であって、第１リンク（９、１１）と、前記第１リンクに回転軸（Ｘ、Ｙ）を中心とする相対回転自在に連結される第２リンク（１１、１３）と、前記第２リンクに加わる前記回転軸に向く荷重に抗する付勢力を前記第２リンクに付与する付勢手段（４５、４５Ａ，４５Ｂ）と、を備える。

この態様によれば、回転軸に向く荷重が加えられると、付勢手段によってその荷重に抗するように付勢力が付与される。よって、回転軸に向く荷重のピーク値を付勢手段によって緩和させることができる。

上記の態様において、好ましくは、前記第１リンクは基部（３１）と、前記回転軸に沿って延び、前記第２リンクが回転可能に接続された軸部（３３、３３Ａ，３３Ｂ）とを備え、前記付勢手段は前記基部と前記軸部との間に設けられている。

この態様によれば、第１リンクと第２リンクとを回転軸を中心とする相対回転自在に接続することができるとともに、第２リンクに加わる回転軸に向く荷重に抗する付勢力を付与可能となるように付勢手段を設けることができる。

上記の態様において、好ましくは、前記基部は、前記軸部を受容し、且つ、前記軸部が固定される筒部（４３、４３Ａ，４３Ｂ）と、間隔（４４）をおいて前記筒部を外囲する本体部（４１）とを備え、前記筒部と前記本体部との間に前記付勢手段が設けられている。

この態様によれば、第１リンクと第２リンクとを回転軸を中心とする相対回転自在に接続することができるとともに、第２リンクに加わる回転軸に向く荷重に抗する付勢力を付与可能となるように付勢手段を設けることができる。

上記の態様において、好ましくは、前記付勢手段は、前記回転軸の方向と、前記回転軸の周方向とに延在する少なくとも１つの板ばね（４５、４５Ａ，４５Ｂ）を備え、前記板ばねは、前記筒部から、前記回転軸回りの一方に向けて、前記回転軸から遠ざかる方向に延び、前記本体部に接続されている。

この態様によれば、付勢手段を簡素に構成することができる。

上記の態様において、好ましくは、前記板ばねの前記回転軸に沿う方向の幅は、前記板ばねの厚さよりも大きい。

この態様によれば、回転軸に平行な方向の軸部の移動を防止することができる。

上記課題を解決するために本発明のある態様は、エンドエフェクタ（１）であって、上記の前記リンク機構と、前記回転軸を中心として前記第１リンク及び前記第２リンクを相対回転させる駆動源（２１）とを備える。

この態様によれば、回転軸に向く荷重が加えられると、付勢手段によってその荷重に抗するように付勢力が付与される。よって、回転軸を介して回転自在に設けられた２つのリンクを備え、回転軸に向く荷重のピーク値を付勢手段によって緩和可能なエンドエフェクタを提供することができる。

以上の態様によれば、２つのリンクが回転軸を中心に相対回転自在に連結されたリンク機構、及び、そのリンク機構を備えたエンドエフェクタにおいて、回転軸に向く荷重のピーク値を緩和可能とすることができる。

実施形態に係るロボットハンドの指部（エンドエフェクタ）の斜視図 中節リンクの基部の側面図 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図 中節リンクの基部の斜視図 中節リンクの基部の板ばね部分の構造を説明するための側面図

本発明に係るリンク機構及びエンドエフェクタを、ヒューマノイドロボットのロボットアームの先端に設けられた指部に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、指部１は人の掌に相当する部分を構成する掌部３に接続されている。本実施形態では、１つの掌部３に５つの指部１が接続され、ロボットハンドは人の手を模した形状をなしている。

掌部３は人の手根骨に対応する手根部（不図示）と、人の中手骨に対応する複数の中手リンク７とを備えている。中手リンク７はそれぞれ、手根部に接続されている。本実施形態では、掌部３には５つの中手リンク７が設けられている。

指部１はそれぞれ、人の基節骨に対応する基節リンク９と、人の中節骨に対応する中節リンク１１（第１リンク）と、人の末節骨に対応する末節リンク１３（第２リンク）とを含む。

基節リンク９は所定の方向に延びる棒状をなしている。基節リンク９は一端側において、中手リンク７に直交する２軸（図１の軸線Ｌ及び軸線Ｍの方向）を中心とする相対回転自在に連結されている。以下、基節リンク９と中手リンク７との接続部分をＭ関節１５（又は、ＭＰ関節）と記載する。

中節リンク１１もまた所定の方向に延びる棒状をなしている。中節リンク１１は一端側において、基節リンク９の他端側に所定の回転軸線（以下、第１回転軸線Ｘ）を中心とする相対回転自在に接続されている。以下、中節リンク１１と基節リンク９との接続部分をＰ関節１７（又は、ＰＩＰ関節）と記載する。

末節リンク１３もまた所定の方向に延びる棒状をなしている。末節リンク１３は一端側において、中節リンク１１の他端側に所定の回転軸線（以下、第２回転軸線Ｙ）を中心とする相対回転自在に接続されている。末節リンク１３の他端は遊端となっている。以下、末節リンク１３と中節リンク１１との接続部分をＤ関節１９（又は、ＤＩＰ関節）と記載する。

指部１には基節リンク９、中節リンク１１、及び、末節リンク１３をそれぞれ、相対回転させる駆動源２１が設けられている。駆動源２１の駆動によって、指部１は基節リンク９、中節リンク１１、及び、末節リンク１３が一直線状に並ぶ伸展位置（図１参照）と、Ｍ関節１５、Ｐ関節１７及びＤ関節１９のいずれか一つが屈曲した屈曲位置とに変位する。

中節リンク１１は駆動源２１にワイヤ２７を介して回転駆動される（すなわち、ワイヤ駆動される）とよい。例えば、中節リンク１１は、２つのワイヤ２７を介して駆動源２１に接続され、双方向に相対回転駆動されてもよい。具体的には、駆動源２１がモータによって構成され、駆動源２１が一方のワイヤ２７を引っ張ることによって、中節リンク１１は基節リンク９に対して一方向に相対回転する。駆動源２１が他方のワイヤ２７を引っ張ることによって、中節リンク１１は基節リンク９に対して他方向に相対回転するように構成されるとよい。その他、中節リンク１１は、１つのワイヤ２７を介して駆動源２１に接続されて、駆動源２１により一方向に回転駆動され、ばねなどの付勢力によって他方向に回転駆動されるように構成されていてもよい。

末節リンク１３は駆動源２１にワイヤ２７を介して回転駆動されてもよく、また、基節リンク９や中節リンク１１の回転によって、末節リンク１３が回転するように、基節リンク９と末節リンク１３との間や、中節リンク１１と末節リンク１３との間にワイヤ２７やリンク機構などが設けられていてもよい。

このように、指部１には、基節リンク９及び中節リンク１１が第１回転軸線Ｘを中心とする相対回転自在に連結されたリンク機構（以下、第１リンク機構２３）と、中節リンク１１と末節リンク１３とが第２回転軸線Ｙを中心とする相対回転自在に連結されたリンク機構（以下、第２リンク機構２５）とが設けられている。本実施形態では、第１回転軸線Ｘ、及び、第２回転軸線Ｙは平行となるように構成されている。

図２に示すように、Ｐ関節１７及びＤ関節１９にはそれぞれ、指部１先端に加わる荷重に基づく衝撃を吸収する構造が設けられている。本実施形態では、指部１先端に加わる荷重に基づく衝撃を吸収する構造は、中節リンク１１に設けられている。以下、主に中節リンク１１の構成について、図面を参照して詳細に説明する。

図２、図３及び図４に示すように、中節リンク１１は平板状をなす板状部材によって構成されている。中節リンク１１は樹脂によって構成されていてもよく、また、金属などによって構成されていてもよい。図３に示すように、中節リンク１１は基部３１と、軸部３３とを備えている。本実施形態では、中節リンク１１は、２つの軸部３３を備えている。基部３１は樹脂などの材料によって、一体成形されることによって構成されている。

図２及び図４に示すように、基部３１は本体部４１と、筒部４３と、本体部４１及び筒部４３を接続する板ばね４５とを有している。本実施形態では、基部３１は２つの筒部４３を備え、筒部４３それぞれと本体部４１とを接続する複数の板ばね４５を備えている。

図２に示すように、本体部４１は中節リンク１１の延在方向に延び、中節リンク１１の外形を構成する。基部３１は長円形状をなしていてもよく、また、ひょうたん形状をなしていてもよい。

図３に示すように、本体部４１には厚さ方向に貫通する２つの貫通孔５１が設けられている。一方の貫通孔５１（以下、第１貫通孔５１Ａ）は、基節リンク９側の端部に設けられ、他方の貫通孔５１（以下、第２貫通孔５１Ｂ）は、末節リンク１３側の端部に設けられている。本実施形態では、第１貫通孔５１Ａ及び第２貫通孔５１Ｂはともに円形をなしている。図２に示すように、第１貫通孔５１Ａは第２貫通孔５１Ｂよりも大きく、第１貫通孔５１Ａの内径は、第２貫通孔５１Ｂの内径よりも大きい。

図２に示すように、基部３１には、２つの筒部４３が設けられている。筒部４３はそれぞれ、対応する貫通孔５１の略中心に位置し、貫通孔５１の内周面と、筒部４３と隙間４４が形成されている。詳細には、図３に示すように、一方の筒部４３（以下、第１筒部４３Ａ）は少なくともその一部が第１貫通孔５１Ａの内部に収容され、他方の筒部４３（以下、第２筒部４３Ｂ）は少なくともその一部が第２貫通孔５１Ｂの内部に収容されている。第１筒部４３Ａ及び第２筒部４３Ｂはそれぞれ間隔（隙間４４）をおいて本体部４１によって外囲されている。

図４に示すように、第１筒部４３Ａは円筒形をなしている。図３に示すように、２つの軸部３３のうち、一方の軸部３３（以下、第１軸部３３Ａ）が第１筒部４３Ａに受容されている。第１軸部３３Ａは略円柱状をなしている。第１軸部３３Ａは第１筒部４３Ａに圧入されて固定されている。第１軸部３３Ａには滑り軸受４７Ａを介して、基節リンク９が接続されている。これにより、基節リンク９は第１軸部３３Ａに相対回転自在に連結されている。

基節リンク９は第１軸部３３Ａに相対回転自在に連結され、第１軸部３３Ａは第１筒部４３Ａに固定され、第１筒部４３Ａは板ばね４５を介して本体部４１に接続されている。よって、基節リンク９は中節リンク１１の本体部４１に対して第１軸部３３Ａの軸線を中心として相対回転自在に結合される。すなわち、第１軸部３３Ａの軸線が上記の第１回転軸線Ｘに対応する。

図４に示すように、第２筒部４３Ｂは円筒形をなしている。図３に示すように、２つの軸部３３のうち、一方の軸部３３（以下、第２軸部３３Ｂ）が第２筒部４３Ｂに受容されている。第２軸部３３Ｂは略円柱状をなしている。第２軸部３３Ｂは第２筒部４３Ｂに圧入されて固定されている。第２軸部３３Ｂには滑り軸受４７Ｂを介して、末節リンク１３が接続されている。これにより、末節リンク１３は第２軸部３３Ｂに相対回転自在に連結されている。

末節リンク１３は第２軸部３３Ｂに相対回転自在に連結され、第２軸部３３Ｂは第２筒部４３Ｂに固定され、第２筒部４３Ｂは板ばね４５を介して本体部４１に接続されている。よって、末節リンク１３は中節リンク１１の本体部４１に対して第２軸部３３Ｂの軸線を中心として相対回転自在に結合される。すなわち、第２軸部３３Ｂの軸線が上記の第２回転軸線Ｙに対応する。

図４に示すように、中節リンク１１には、第１筒部４３Ａと本体部４１とを接続する複数の板ばね４５（以下、第１板ばね４５Ａ）と、第２筒部４３Ｂと本体部４１とを接続する複数の板ばね４５（以下、第２板ばね４５Ｂ）とが設けられている。

図５に示すように、第１板ばね４５Ａは、第１軸部３３Ａの軸線方向（すなわち、第１回転軸線Ｘの方向）と、第１軸部３３Ａの軸線方向の周方向とに延在する板状をなしている。第１板ばね４５Ａは、第１筒部４３Ａの外周面と、本体部４１の第１貫通孔５１Ａの内周面（第１貫通孔５１Ａを画定する壁面）とを接続している。詳細には、第１板ばね４５Ａは、第１筒部４３Ａから、第１回転軸線Ｘ回りの一方に向けて、第１回転軸線Ｘから遠ざかる方向に延び、本体部４１に接続されている。

図４に示すように、第１板ばね４５Ａの第１回転軸線Ｘに沿う方向の幅は、第１板ばね４５Ａの厚みよりも大きくなるように設定されている。

本実施形態では、図５に示すように、第１筒部４３Ａの外周面と、第１貫通孔５１Ａの内周面との間に、４つの第１板ばね４５Ａが設けられている。４つの第１板ばね４５Ａは同形状をなしている。４つの第１板ばね４５Ａは第１貫通孔５１Ａの中心線に対して回転対称をなし、周方向に等間隔に配置されている。

４つの第１板ばね４５Ａは同形をなし、第１貫通孔５１Ａの中心線に対して回転対称に配置されている。そのため、第１筒部４３Ａに荷重が加わっていないときには、第１筒部４３Ａは第１貫通孔５１Ａの中心に位置する。よって、第１軸部３３Ａの軸線、すなわち、第１回転軸線Ｘは第１貫通孔５１Ａの中心線に重なり、第１回転軸線Ｘは第１貫通孔５１Ａの中心をその貫通方向に通過する。

中節リンク１１の側面視における、第１筒部４３Ａの中心軸線、及び、第１板ばね４５Ａの第１筒部４３Ａの外周面への接続地点を結ぶ半直線と、第１筒部４３Ａの中心軸線、及び、第１板ばね４５Ａの第１貫通孔５１Ａの内周面の接続地点を結ぶ半直線とがなす角度θＡは、９０度以上１８０度未満に設定されているとよい。ここでいう、第１板ばね４５Ａの第１筒部４３Ａの外周面への接続地点とは、第１板ばね４５Ａと第１筒部４３Ａとが接続されている部分の周方向の中点を意味し、第１板ばね４５Ａの第１貫通孔５１Ａの内周面の接続地点とは、第１板ばね４５Ａと第１貫通孔５１Ａの内周面とが接続されている部分の周方向の中点を意味する。

図５に示すように、第２板ばね４５Ｂは、第２軸部３３Ｂの軸線方向（すなわち、第２回転軸線Ｙの方向）と、第２軸部３３Ｂの軸線方向の周方向とに延在する板状をなしている。第２板ばね４５Ｂは、第２筒部４３Ｂの外周面と、本体部４１の第２貫通孔５１Ｂの内周面（第２貫通孔５１Ｂを画定する壁面）とを接続している。詳細には、第２板ばね４５Ｂは、第２筒部４３Ｂから、第２回転軸線Ｙ回りの一方に向けて、第２回転軸線Ｙから遠ざかる方向に延び、本体部４１に接続されている。

図４に示すように、第２板ばね４５Ｂの第２回転軸線Ｙに沿う方向の幅は、第２板ばね４５Ｂの厚みよりも大きくなるように設定されている。

本実施形態では、図５に示すように、第２筒部４３Ｂの外周面と、第２貫通孔５１Ｂの内周面との間に、４つの第２板ばね４５Ｂが設けられている。４つの第２板ばね４５Ｂは同形状をなしている。４つの第２板ばね４５Ｂは第２筒部４３Ｂの中心軸線に対して回転対称をなし、周方向に等間隔に配置されている。

４つの第２板ばね４５Ｂは同形をなし、第２貫通孔５１Ｂの中心線に対して回転対称に配置されている。そのため、第２筒部４３Ｂに荷重が加わっていないときには、第２筒部４３Ｂは第２貫通孔５１Ｂの中心に位置する。よって、第２軸部３３Ｂの軸線、すなわち、第２回転軸線Ｙは第２貫通孔５１Ｂの中心線に重なり、第２回転軸線Ｙは第２貫通孔５１Ｂの中心をその貫通方向に通過する。

中節リンク１１の側面視における、第２筒部４３Ｂの中心軸線、及び、第２板ばね４５Ｂの第２筒部４３Ｂへの接続地点を結ぶ半直線と、第２筒部４３Ｂの中心軸線、及び、第２板ばね４５Ｂの第２貫通孔５１Ｂの内周面の接続地点を結ぶ半直線とがなす角度θＢは、９０度以上１８０度未満に設定されているとよい。ここでいう、第２板ばね４５Ｂの第２筒部４３Ｂへの接続地点とは、第２板ばね４５Ｂと第２筒部４３Ｂとが接続されている部分の周方向の中点を意味し、第２板ばね４５Ｂの第２貫通孔５１Ｂの内周面の接続地点とは、第２板ばね４５Ｂと第２貫通孔５１Ｂの内周面とが接続されている部分の周方向の中点を意味する。

図４に示すように、第１板ばね４５Ａの第１回転軸線Ｘに沿う方向の幅は、第２板ばね４５Ｂの第２回転軸線Ｙに沿う方向の幅よりも大きくなるように設定されている。本実施形態では、更に、第１板ばね４５Ａの厚みは、第２板ばね４５Ｂの厚みよりも大きくなるように設定されている。

その他、図４に示すように、中節リンク１１には、中節リンク１１や末節リンク１３を駆動させるためのワイヤ２７を掛けるための溝５３（図１も参照）や、ワイヤ２７を係止するための係止部５５が設けられている。

次にこのように構成したリンク機構（第１リンク機構２３及び第２リンク機構２５）と、指部１（エンドエフェクタ）との動作及び効果について説明する。

基節リンク９、中節リンク１１、及び末節リンク１３が一直線となるように配置されているとき、すなわち指部１が進展しているとき（図１参照）に、指部１の先端に衝撃力が加わり、掌部３に向く荷重が加わる場合がある。

このとき、末節リンク１３には第２回転軸線Ｙに向く荷重が加わる。これにより、滑り軸受４７Ｂを介して、第２軸部３３Ｂ及び第２筒部４３Ｂにもまた、第２回転軸線Ｙに向く荷重が加わる。

第２筒部４３Ｂに加わる第２回転軸線Ｙに向く荷重は、第２筒部４３Ｂを第２貫通孔５１Ｂの中心からずらすように作用する。これにより、第２板ばね４５Ｂがそれぞれ撓み、第２板ばね４５Ｂによってその荷重に抗するように第２筒部４３Ｂや本体部４１に付勢力が付与される。これにより、第２回転軸線Ｙに向く荷重が第２板ばね４５Ｂ（付勢手段）によって緩和され、第２リンク機構２５の保護が図られる。

末節リンク１３に加わる荷重は、中節リンク１１にも伝わる場合がある。このとき、本体部４１には第１回転軸線Ｘに向く荷重が加わることがある。これにより、本体部４１には、第１筒部４３Ａを第１貫通孔５１Ａの軸線からずらすように荷重が加わる。これにより、第１板ばね４５Ａがそれぞれ撓み、第１板ばね４５Ａからその荷重に抗するように第１筒部４３Ａや本体部４１に付勢力が付与される。これにより、第１回転軸線Ｘに向く荷重が第１板ばね４５Ａ（付勢手段）によって吸収され、第１リンク機構２３の保護が図られる。

第１板ばね４５Ａ及び第２板ばね４５Ｂはそれぞれ、基部３１と筒部４３との間に設けられている。これにより、中節リンク１１に加わる第１回転軸線Ｘ、第２回転軸線Ｙに向く荷重に抗する付勢力を付与することができる。よって、突き指の際に人の指に加わる荷重と同様の荷重が加わった場合でも、第１板ばね４５Ａ及び第２板ばね４５Ｂによって荷重を緩和することができる指部１（エンドエフェクタ）を構成することができる。このように、第１板ばね４５Ａ及び／又は第２板ばね４５Ｂによって荷重のピーク値の緩和が行われることによって、指部１の保護を図ることができる。

また、本実施形態では、第１軸部３３Ａ及び第２軸部３３Ｂをそれぞれ、その軸線を中心として回転させる荷重が加わったときにも、第１板ばね４５Ａ及び／又は第２板ばね４５Ｂが弾性変形し、その荷重に抗するように付勢力を付与する。このように、第１板ばね４５Ａ及び第２板ばね４５Ｂは全方向ばねとして機能し、第１回転軸線Ｘ、第２回転軸線Ｙに向く直線荷重のみではなく、各リンクを相対回転させるモーメント荷重も緩和することができる。

第２板ばね４５Ｂは、第２回転軸線Ｙの延在方向と、第２回転軸線Ｙの周方向とに延在する板状をなすように構成されている。第２板ばね４５Ｂは、第２筒部４３Ｂの外周面から第２回転軸線Ｙ回りの一方に向けて、第２回転軸線Ｙから遠ざかる方向に延び、本体部４１に接続されている。

これにより、第２板ばね４５Ｂを、第２筒部４３Ｂを本体部４１に対して相対変位させる荷重に抗するように構成することができる。これにより、末節リンク１３に第２回転軸線Ｙに向く荷重や、第２回転軸線Ｙから離れる方向に荷重に抗する付勢力を付与することができるように、第２板ばね４５Ｂを構成することができる。

同様に、第１板ばね４５Ａは、第１回転軸線Ｘの延在方向と、第１回転軸線Ｘの周方向とに延在する板状をなすように構成されている。第１板ばね４５Ａは、第１筒部４３Ａの外周面から第１回転軸線Ｘ回りの一方に向けて、第１回転軸線Ｘから遠ざかる方向に延び、本体部４１に接続されている。

これにより、第１板ばね４５Ａを、第１筒部４３Ａを本体部４１に対して相対変位させる荷重に抗するように構成することができる。これにより、中節リンク１１に加わる第１回転軸線Ｘに向く荷重や、第１筒部４３Ａを第１貫通孔５１Ａの中心からずらす荷重に抗する付勢力を付与することができるように、第１板ばね４５Ａを構成することができる。

第１板ばね４５Ａ及び第２板ばね４５Ｂによって、第１筒部４３Ａ及び第２筒部４３Ｂそれぞれの本体部４１に対する相対変位に抗する付勢力が付与される。このように、第１板ばね４５Ａ、第２板ばね４５Ｂによって、付勢力を付与する付勢手段が構成できるため、付勢手段の構成が簡素である。また、第１板ばね４５Ａ、第２板ばね４５Ｂを本体部４１と一体成形することができるため、第１板ばね４５Ａ、第２板ばね４５Ｂを別体で構成する場合に比べて、指部１を構成する部材の数を低減することができ、また、組立工数を少なくすることができる。

第１板ばね４５Ａの第１回転軸線Ｘに沿う方向の幅はその厚みよりも大きい。これにより、第１軸部３３Ａの第１回転軸線Ｘに平行な方向の移動が防止できる。同様に、第２板ばね４５Ｂの第１回転軸線Ｘに沿う方向の幅はその厚みよりも大きいため、第２軸部３３Ｂの第２回転軸線Ｙに平行な方向の移動が防止できる。

本実施形態では、第１板ばね４５Ａの第１回転軸線Ｘに沿う方向の幅は、第２板ばね４５Ｂの第２回転軸線Ｙに沿う方向の幅よりも大きくなるように設定されている。更に、第１板ばね４５Ａの厚みは、第２板ばね４５Ｂの厚みよりも大きくなるように設定されている。

このように、指部１先端側に設けられた板ばね４５の厚みや幅を小さくすることによって、指部１先端側（遊端側）に位置する関節に設けられる付勢手段のばね定数を小さくすることができる。これにより、指部１先端側に設けられたリンク（本実施形態では、末節リンク１３）が荷重に応じて変位し易くなる。これにより、人の手と同様に、指部１の先端側に基端側に比べてしなやかさを持たせることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。

例えば、上記実施形態では、リンク機構（第１リンク機構２３、第２リンク機構２５）及びエンドエフェクタが人型ロボットのロボットハンドの指部１に設けられた例を示した。但し、リンク機構及びエンドエフェクタが設けられる装置は、多関節を有した装置であればよく、人型以外のロボットや、移動手段として車輪や無限軌道、オムニホイール等の走行ユニットを備えたロボット、移動不能なロボット、各種産業用のロボットに適用されてもよい。

また、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、或いは、制御の手順など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更することができる。また、上記実施形態に示した各構成要素や手順は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。上記実施形態では、指部１先端側に位置する関節に設けられた板ばね４５の厚み及び幅がともに小さくなるように構成されていたが、先端側に位置する関節に設けられた付勢手段（板ばね４５）のばね定数が小さくなるように構成されていれば、いかなる態様であってもよい。例えば、先端側に位置する関節に設けられた板ばね４５の厚み及び幅のいずれか一方が小さくなるように構成されて、遊端側に位置する関節に設けられた板ばね４５のばね定数を小さくなるように構成されていてもよい。

１ ：指部（エンドエフェクタ）
９ ：基節リンク
１１ ：中節リンク
１３ ：末節リンク
２１ ：駆動源
２３ ：第１リンク機構
２５ ：第２リンク機構
３１ ：基部
３３ ：軸部
３３Ａ ：第１軸部
３３Ｂ ：第２軸部
４１ ：本体部
４３ ：筒部
４３Ａ ：第１筒部
４３Ｂ ：第２筒部
４４ ：隙間
４５ ：板ばね
４５Ａ ：第１板ばね
４５Ｂ ：第２板ばね
Ｘ ：第１回転軸線
Ｙ ：第２回転軸線

Claims (7)

1. 第１リンクと、
   前記第１リンクに第１回転軸を中心とする相対回転自在に連結される第２リンクと、
   前記第２リンクに第２回転軸を中心とする相対回転自在に連結される第３リンクと、
   前記第１リンク又は前記第３リンクを前記第２リンクに対して回転させる駆動源と、を備え、
   前記駆動源から先端側に向かって前記第１リンク、前記第２リンク及び前記第３リンクが順に並んで配置されたエンドエフェクタであって、
   前記第１回転軸に沿って延び、前記第１リンクと前記第２リンクとを相対回転自在に連結する第１軸部と、
   前記第２回転軸に沿って延び、前記第３リンクと前記第２リンクとを相対回転自在に連結する第２軸部と、
   前記第１軸部に加わる前記第１回転軸に向く荷重に抗する付勢力を前記第１軸部に付与する第１付勢手段と、
   前記第２軸部に加わる前記第２回転軸に向く荷重に抗する付勢力を前記第２軸部に付与する第２付勢手段と、
   を有し、
   前記第１付勢手段のばね定数は、前記第２付勢手段のばね定数より大きく、
   前記第２リンクは基部を更に備え、
   前記第１付勢手段は前記基部と前記第１軸部との間に設けられ、
   前記第２付勢手段は前記基部と前記第２軸部との間に設けられているエンドエフェクタ。
2. 前記基部は、
   前記第１軸部を受容し、且つ、前記第１軸部が固定される第１筒部と、
   前記第２軸部を受容し、且つ、前記第２軸部が固定される第２筒部と、
   前記第１筒部及び前記第２筒部をそれぞれ、間隔をおいて外囲する本体部と、を備え、
   前記第１筒部と前記本体部との間に前記第１付勢手段が設けられ、前記第２筒部と前記本体部との間に前記第２付勢手段が設けられている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
3. 前記第１付勢手段は、前記第１回転軸の方向と、前記第１回転軸の周方向とに延在し、互いに間隔をおいて配置された複数の板ばねを備え、
   複数の前記板ばねはそれぞれ、前記第１筒部から、前記第１回転軸回りの一方に向けて、前記第１回転軸から遠ざかる方向に延び、前記本体部に接続されている請求項２に記載のエンドエフェクタ。
4. 前記第２付勢手段は、前記第２回転軸の方向と、前記第２回転軸の周方向とに延在し、互いに間隔をおいて配置された板ばねを備え、
   複数の前記板ばねはそれぞれ、前記第２筒部から、前記第２回転軸回りの一方に向けて、前記第２回転軸から遠ざかる方向に延び、前記本体部に接続されている請求項２に記載のエンドエフェクタ。
5. 前記第２リンクは前記第１付勢手段を備え、
   前記第１リンクは、前記第１付勢手段を介して対峙し、且つ、前記第１軸部をそれぞれ受容する一対の第１軸受を備える請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。
6. 前記第２リンクは前記第２付勢手段を備え、
   前記第３リンクは、前記第２付勢手段を介して対峙し、且つ、前記第２軸部をそれぞれ受容する一対の第２軸受を備える請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。
7. 前記第２リンクは前記第１付勢手段及び前記第２付勢手段を備え、
   前記第１リンクは、前記第１付勢手段を介して対峙し、且つ、前記第１軸部をそれぞれ受容する一対の第１軸受を備え、
   前記第３リンクは、前記第２付勢手段を介して対峙し、且つ、前記第２軸部をそれぞれ受容する一対の第２軸受を備える請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。