JPH01500810A - マニピュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 マニピュレータ 物、特にこわれやすい物や不規則な形状を有する物を遠隔制御でつかむためのシ ステムが必要となってきている。例えば、ロボットのマニピュレータはこわれや すい物をつかむことがむずかしい。複雑な制御システムは、その物に対して過度 の圧力を与えることを防止することが要求される。すなわち、この過度の圧力は 、結果としてこわれやすい物に対して損傷を与える可能性がある。マニピュレー タは一般にある物体を正確にっがむ必要があるため、従来のロボットのマニピュ レータにおいて精度の高い制御が必要とされる。すなわち、ある物体の中心から いくらがずれてつかむ動作をしたとき、ある誤った物体をつかむ可能性がある。

さらに、ロボットのマニピュレータはっかむべきそれぞれ異なった形状の物体に 対して異なった”手”をもつことが要求される。

遠隔の物体をつかむ際のむずかしさのもう一つの例は、例えば小さなネジのよう な留め金具を基板に挿入することを試みるときに経験する失敗によって明らかに される。そのネジをつかむことはむずかしく、そのネジ回しがしばしばそのネジ の頭部からスリップして離れるという傾向がある。さらに、もしネジを狭い凹部 のようなアクセスできない位置に位置させるとき、そのネジを保持するための困 難度が増大する。同様の問題をネジを基板から取り除くことを試みるときに経験 する。もしネジを完全に抜くことができれば、通常そのネジはネジのドライバの 先端から落ちて離れ、特に機械器具を動作させているときしばしばそのネジを紛 失する。

遠隔制御でつかむ必要がある他の物体として、木の果実、海底上の物体のような 水中の物体、ガン治療に用いられる放射性のベレットのような放射性物質、危険 な動物、並びに光バルブが含まれる。

本発明は、遠隔制御で物体をつかむためのシステムにおける必要条件を満足して おり、こわれやすい物体、並びに不規則な外形状を有する物体に対して特に適し ている。本発明によるシステムは、前部を有する伸長アームと、そのアーム上に 設けられた典型的にはそのアームの外部に設けられる捕捉手段を備えたマニピュ レータを有する。この捕捉手段（もしくは、グラバ−、グラスバー及び保持手段 という。）は、そのアームの長手方向の軸に沿って回転することができ、物体を つかむためのアームの前部を越えて伸長する。この捕捉手段は内壁部と外壁部を 備え、両壁部は可とう性の材料にてなる。この両壁部は、両壁部の間の環状の領 域を有する連続しかつ閉じられた２つの壁で構成される構造の少なくとも１つの 部分を形成している。この環状領域はその環状領域に例えば潤滑材のような摩擦 減少手段を有することができる。その内壁部と外壁部は相対的な軸方向の動作を 行うことができ、その結果上記捕捉手段は、そのアームに対してかつつかむべき 物体に対して軸を中心として回転することができる。

また、典型的には上記捕捉手段の内壁部の応力が加わらない内周長さは、上記捕 捉手段の両壁部がアームの表面に対して垂直な方同で加圧するように、上記アー ムの外周長さよりも十分に短い。好ましくは、マニピュレータは、上記捕捉手段 がアームの前部を越えて回転して物体をつかみ、また上記捕捉手段がそのアーム から回転して完全に離れないように、上記捕捉手段のある部分を上記アームに永 久に取り付けるための手段を含む。上記取り付は手段は、上記捕捉手段とアーム との間の接着剤であることが可能である。

マニピュレータを使用するためには、アームの前部がつかむべき物体の近傍に置 かれる。このとき、軸方向の力が物体に同かって上記捕捉手段の両壁部の１つに 加えられ、一方、上記捕捉手段のもう１つの壁部が上記方向で軸方向に動くこと を抑制する。これによって、上記アームに沿って上記捕捉手段を回転させ、その アームの前部を越え、その物体上に接触させ、これによってその物体が上記捕捉 手段によってつかまえられる。

本発明のマニピュレータを用いてつかむべき物体を放すことは容易である。その 物体を放すためには、必要とされるすべては、そのアームの前部から離れるその アームに沿って上記捕捉手段を軸方向に回転させることである。従って、もしマ ニピュレータが１個の果実を木からもぎ取るために用いられるとき、その果実を 容易にバスケットの中に入れることができる。

例えば伸長された口・ｌドのような作用手段を遠隔制御で物体をつかみかつ放す ための上記捕捉手段を遠隔制御で回転させるために供給することができる。

本発明の一実施例において、上記アームは上記物体を上記捕捉手段によってつか むことができるように十分に大きい凹部を有し、上記捕捉手段は上記物体がその アームの内側に位置することができるように、そのアームに対して軸方向に回転 することができる。本発明の他の実施例において、捕捉手段が物体の保持を容易 にするための手段とともに供給することができる。例えば捕捉手段の両壁部は、 複数のりッジ、または複数の凸部もしくは複数の指部を有することができる。す なわち、それらは液体を収果するだめの特別な表面−吸収性材料にてなり、及び ／又はベトベトした接着剤にてなる。その壁はまた凹凸形状又はくぼみを有して 形成することができる。

本発明の一実施例において、捕捉手段は、物体に対してより大きな圧力を加える ために内壁と外壁間の空間を膨張させるためのバルブとともにｖＮ尤られる。物 体をつかむ時の力を調整することができるように、上記圧力を、変化させること ができるようにしてもよい。

本発明のもう１つの実施例において、捕捉手段はアームに沿って前方へ並びに後 方へ上記捕捉手段を回転させるための例えば空気デバイスのような往復運動手段 によって作用させる。

上記捕捉手段はまた、物体をつり上げ又は回転させるために用いるときの強度を 供給するために増強しているファイバを有することができる。

本発明のこれらの並びに他の特徴、概念、及び利点は下記の記述、後述する請求 の範囲、及び添付の図面を参照することにより良く理解することができるのであ ろう。

第１Ａ図は斜視図であり、ここで捕捉手段が本発明において用いるためのグラス バーのエツジの回りに連続的に延在するように設けられ、 第１Ｂ図は第１Ａ図における１Ｂ−ＩＢ線についての第１Ａ図のグラスバーの横 断面図であり、 第１Ｃ図は第１Ａ図における１ｃｍ１ｃ線についての第１Ａ図のグラスバーの縦 断面図であり、 第１Ｄ１１は第１Ｂ図の図と同様に図示され本発明において用いるためのもう１ つのグラスバーの横断面図であり、第２図はグラスバーがマニピュレータのアー ム上に位置するようにグラスバーを広げるための円すい形状のデバイスの使用を 示す図、第３Ａ図、第３Ｂ図及び第３Ｃ図は卵をつかみかつ放すために用いられ る、本発明によるマニピュレータの１部分を示し、第４Ａ図ないし第４Ｆ図はビ ルをつかみビルを穴の中におくために用いられる本発明によるマニピュレータを 示し、第５Ａ図、第５Ｂ図、及び第５Ｃ図はネジを基板に挿入するために用いら れる本発明によるネジ回しを示し、第６図は六角ナツトをボルトに加えるために 用いられる本発明による六角ドライバを示し、 第７図は六角ソケット頭部を有するネジを基板に加えるために用いられる本発明 によるマニピュレータを示し、第８Ａ図、第８Ｂ図及び第８Ｃ図はりんごをつみ 取るために用いられる本発明によるマニピュレータを示し、第９Ａ図及び第９Ｂ 図は遠隔制御のアクチベータとともに供給される本発明によるマニピュレータを 示し、第１０図は異なったタイプの遠隔制御のアクチベータを有する本発明のマ ニピュレータのもう１つの実施例を示し、第１１Ａ図ないし第１１Ｊ図はそれぞ れ例えば放射状の凸部、円周又は長手方向の表面のりフジ、所定角度だけ突出し た放射状の凸部、所定角度だけ突出した表面のりフジ、上記表面に加えられる接 着手段、改善されたグリップに対してくぼみが形成され又は凹凸形状で形成され た表面、内壁と外壁の間に位置し増強するためのファイバのような特徴部分を有 するグラスパーを備えたマニピュレータを示し、 第１２図はグラスパーとつかむべき物体との間の握力を増大させるためのグラス パーの内壁部と外壁部上にベルクロ（登録商標）のストリップを有するグラスパ ーを備えたマニピュレータを示し、第１３Ａ図及び第１３Ｂ図はある数の同一形 状の小さなパーツをつかんだ後それらのパーツをある特定の位置に放すために用 いられるマニピュレータの動作を示し、 第１４図は吸引によって物体を保持するために用いられるマニピュレータの一実 施例を示し、 第１５Ａ図はグラスパー自身の直径よりも大きな直径を有する物体をつかむため に、側面方間に広げることができるグラスパーを有するマニピュレータを示し、 第１５Ｂ図はグラスパーが膨張されるとき箱の内側を密着して保持するように、 グラスパーを膨張させるためのバルブを装備したグラスパー自身するマニピュレ ータを示し、第１６図は物体に対して圧力を増加させるためにグラスパーを膨張 させるためのバルブを装備したグラスパーを有するマニピュレータを示し、 第１７図はアームに沿って上記捕捉手段を前方向及び後方向に回転させるための 空気デバイスを装備したマニピュレータの一実施例を示し、 第１８図はグラスパーの表面上に吸収性の材料を有するグラスパーラ備えたマニ ピュレータを示す。

本発明は物体をつかむための方法、並びに上記方法に従って用いられるマニピュ レータに関する。

第３Ａ図及び第３Ｂ図に示すように本発明によるマニピュレータ１０は伸長アー ム１２と、上記伸長アーム１２の外表面上に設けられるグラスパー又は捕捉手段 ２０を備える。

グラスパー２０は可とう性材料にてなる内部環状壁部と、同様に可とう性材料に てなる外壁部を備える。内壁部及び外壁部は、閉じられかつ連続的な二重壁構造 を形成する。この”閉じられかつ連続的な二重壁構造”とは、典型的には環状で あるグラスパーが二重壁内の閉じられた体積を定義する二重壁で形成される連続 的な壁を有する。上記内壁部は、考察中においてグラスパーの形状においてグラ スパー２０の内側表面を形成する壁の部分である。上記外壁部はグラスパー２０ の外側表面を形成する壁の部分を意味する。上記外壁部は不規則な形状であるこ とが可能であり、両壁部とも二重壁構造の内側又は外側表面の全体を必ずしも形 成する必要はない。グラスパー２０は一般に両端部において開放されており、こ れによってマニピュレータ・アーム２０が上記グラスパー２０を通過して完全に 伸長することができる。

グラスパー２０は好ましくは２つの同心円状管の環状の端部において結合された 任意の断面を有する可とう性材料にてなる２つの同心円状管を備える。２つの管 は断面が円形状、三角形状、長方形状、正方形状又は任意の別の形状であること が可能である。両壁部を、連続的であってかつ閉じられた二重壁構造を形成する ように、両壁部を形成するように製造することができる。すなわち、両壁部はそ れらの端部で直接に結合することが可能であり、もしくは両壁部を両壁部を結合 することができるように位置し付加的な材料、好ましくは可とう性材料にてなる 手段によって結合することができる。この付加的な材料は例えば、連続的であっ てかつ閉じられた二重壁構造にてなる部分をまた形成する環状のバッチ部である ことが可能である。内壁部及び外壁部は軸方同に回転可能であり、このとき外壁 部か軸方向で応力が加えられかつその方向で内壁部の軸方向の動きが少なくとも 部分的に制限される。２重壁間の環状の体積又は領域は、もし所望されるならば １つの壁部の軸方向の動きを他の壁部に対して容易にするために、例えばガス、 液体、グリース、特別な固体などの摩擦減少手段を含む。

上記グラスパーはグラスパーの内外壁の実質的な長さによって決める実質的に均 一特性を有し、特に応力が加わらない周囲部（この周囲部は断面において円形状 であることが可能であるが必ずしもその必要はない。）を有することが好ましい 。このことは、上記グラスパーが、グラスパーが回転されたとき基板のアームに 沿った位置にかかわりなく、例えばアームに対して又は基板に対して垂直な方向 に作用する軸方向の圧力である同一の機能の性能を有するために望まれる。もし ２重壁の管が最初は反対側の両端部がともに結合するように、管の長さの半分に 沿って裏返しにした可とう性の管を回転させることによって製造されるならば、 その結果応力が加えられない円周部におけるそのような均一性を有する。上記摩 擦減少手段は、上記結果として得られた２重壁の内側に設けられる。２重壁の管 は２つの同心円の管の各両端部をともに結合させることによって製造することが できる。すなわち、この場合、応力が加わらない周囲長さの差が最初に内壁であ るものと最初に外壁であるものとの間において一般に存在するが、実質的に同一 である必要はない。好ましくは内壁と外壁に沿って応力が加わらない最大な周囲 長さは応力が加わらない最小の周囲長さの２０％未満であり、より好ましくは１ ０％未満であり、特に５％未満であり、さらに特に２％未満である。

本発明で用いるための典型的な環状のグラスパー２０が第１Ａ図、第１Ｂ図、第 １Ｃ図、第２図、第３Ａ図及び第３Ｂ図に図示される。

これらの図に示すように環状のグラスパー２０は内壁部３２と外壁部３４を備え る。両壁部は連続的であって閉じられた２重壁構造を形成するために結合される 。

グラスパー２０は物体をつかむためにアーム１２上を回転するのに十分な任意の 長さを有する。一般にグラスパーの長さは約３．７重（１２フイート）よりも短 く、またグラスパーの長さはよりしばしば約０．６０１（２フイート）よりも短 い。典型的にはグラスパーの長さは約２．５ｃｍ（１インチ）から約７５ｃｍ（ ３０インチ）までであり、特に約１５ｃｍ（６インチ）から約３０ｃｍ（１２イ ンチ）までであり、つかむべき物体に依存する。このグラスパーの内径に対する 長さの比は、摩擦減少手段を有し及び有さないときの両方の場合において、１よ りも大きく、好ましくは約３よりも大きい。

上記グラスパーの各壁部は可とう性材料にてなる。この両壁部の厚さは好ましく は約０．０２５ｃ＋ａから約２．５ｃｍ（約０．００１インチから約１インチ） までであり、より好ましくは約０．５０ｃ＋＋＋から約６゜２５ｃｍ（約０．０ ２インチから約０．２５インチ）までであり、より好ましくは約１．２５ｃｍか ら約２．５ｃａ＋（約０．０５インチから約０．１インチ）までである。好まし くは、上記可とう性材料は、連続的なループを形成するためにそれ自身で折り重 ねることができるものにてなる６（材料の連続的ループは実際には例えば押出成 形法又は材料自身で折り重ねるなどのその他の方法などの技術によって形成され る。）上記材料の破壊（最後の伸長）に至る伸長度は、ＡＳＴＭテストＤ４１２ −８３によって決定されるように、約４０％を越え、９００％であって約５００ ％を越えることが可能である。

上記グラスパーの各壁部の材料は好ましくはポリマー材料であり、エラストマー ・ポリマーであることが可能である。用いられる特別なエラストマーを、意図さ れる最終の用途のための例えば耐紫外線性、耐摩耗性、耐溶解性などの所望の化 学的、電気的、又は機械的特性を供給するために選択することが可能である。物 体ｌ一対してグラスパーを比較的大きな長さまで手動で伸長させることを容易に するために、好ましくは、各壁部の材料は、約１５０ｐｓｉよりも小さく、好ま しくは約１３０ｐｓｉよりも小さい１００％の伸張の張力（ＡＳＴＭテスト第Ｄ ４１２−８３号）を有する。好ましくは軸方向の応力がグラスパーの他端に向か う方向でグラスパーの一端に加えられるとき、そのグラスパーがねじれないが、 アーム１２上で軸方向に回転するようにグラスパーの両壁部が十分に堅い。この ことによって、例えば凹部を有するネジなどのようにアクセスすることができな い物体をつかむために用いることを可能にしている。

２重壁を有する材料は少なくとも２つの考察から選択される。第１にそれはアー ム及びつかむべき基板に装備するために必要な回転動作を行うことができなけれ ばならない。ここで興味ある性質は、ある選択された伸長、破壊に至る伸長にお いて柔軟性のある張力と摩擦減少手段を保持するための能力を含む。第２の考察 は、上記材料が物体がつかまれる環境において、つかむべき物体に逆に影響を与 えることなしに物体を適切につかまなければならないということである。例えば もしその材料が特別な環境で用いられるならばその材料はある機械的な強度、耐 摩擦性、耐切断性、湿気の不浸透性塵などが要求されるかもしれない。もしその 材料が電気的な機能を有するならば、その材料は絶縁体として用いられるとき高 い抵抗度を有することが要求され、スクリーンとして又はつかまれる物体に対し て電荷を供給するための導電体として用いられるとき低い抵抗度を有することが 要求され、もしくは応力の減少に伴って中間の抵抗度を有することが要求される かもしれない。その材料はある周波数においである特定のインピーダンスを存し てもよいし、その材料は抗トラッキング性を必要とするように構成してもよいし 、もしくはその材料は高電圧の放電などにおける絶縁破壊に対する抵抗を必要と するように構成してもよい。その材料がむずかしい環境条件で用いられるとき、 その材料はある密封材料、耐紫外線性、耐カビ性、耐酸化性、応力の緩和に対す る抵抗、耐燃性、耐溶解性又は低い水の吸い上げと、それぞれ互換性を有するよ うに構成してもよい、そのような特徴は、例えば熱収縮性のスリーブなどのある 従来技術の製造物において要求されることとして公知であり、ポリマー形成の当 業者は適当な材料をどのように準備するかを知るであろう。この明細書を読んだ 後、その当業者はここで記述された回転動作並びに上記機能に関する必要条件の うちの１つはそれ以上によって備えられるべき能力を結合する種々の新規性及び 特許性のある物体を形作することができるであろう。

用いることが可能であり例示されたエラストマーは、天然ゴム、ポリイソブチレ ン、ポリイソピレン、インブチレンイソピレン・コポリマ・−、ポリブタジェン 、スチレンブタジェン・コポリマー、エチレンφプロピレン・コポリマー、エチ レン−フロピレンジエン・テルポリマー、ポリクロロピレン、例えばエチレンφ エチル拳アクリレート・コポリマー、エピハロヒドリン・ホモポリマー及びコポ リマーなどのアクリル・ラバー、例えばアクリロニトリル・ブタジェン・コポリ マーなどのニトリル・ゴム、例えばポリジメジルシロキサンなどのシリコン・ゴ ム、ポリサルファイド、例えばヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチ レン舎コポリマー及びテルポリマーなどのフルオロカーボン・エラストマー、ポ リウレタン並びにそれに類するものである。例えばセグメント・ポリエーテル・ エステル・ブロック・コポリマー、ポリエステル・ウレタン、ポリエーテル・ウ レタン、並びにそれに類するものなどのサーモプラスチック・エラストマーをま た用いることができる。

ポリマー材料は、例えば抗トラッキング性の添加物又は導電性の物体並びにそれ に類する物などの電気的特性を改善するために、例えばオイル、補強フィルタ、 安定剤、難燃剤、添加物などの可塑剤を含むことが可能である。ある使用のため に好ましいポリマー材料は、本特許と同時に１９８７年３月１９日に出願されか つともに譲渡された特許出願一連番号系２０．６３３号において開示されており 、この開示内容はここに参照することによってここに含まれる。

この材料は例えば化学的に又は電子ビーム放射によって交互に結合させるように してもよい。含まれることが可能な他の材料は例えばエラストマーなどのサーモ プラスチック・ポリマーもしくは、例えばアルミニウム又は鋼鉄などの金属を含 む。

両壁部はまた、例えば編そ又は織られた環状の織物などの織物にてなることが可 能である。用いられるファイバーは、エラストマー、サーモプラスチック、セル ロース、たんばく質類、ミネラル、ガラス、セラミック、金属又はそれに類する 物、もくしはこれらの混合物であることが可能である。例えば織物の織りなどの 構造は好ましくは、グラスパーの放射方向の伸長を可能にし、軸方臼の強度が増 大することができる構造である。熱回復性の織物を用いることが可能である。

両壁部は混成の材料にてなることが可能である。例えば両壁部はファイバー又は 織物で補強されたエラストマー材料にてなることが可能である。この補強を行う ファイバーは、ポリマー、ガラス、セルロース、カーボン、グラファイト、金属 、セラミック又はそれに類するものであることが可能である。上記ファイバーは 改善された張力の強度に対して方向づけられた軸方向又はうず巻き形状であるこ とが可能である。さらに両壁部は、もし所望されるならば壁に沿って異なる性質 を供給するために異なった材料にてなる例えばストリップなどのセグメントを備 えることが可能である。唯一の必要条件は種々の壁部が、前述されたように軸方 向に回転することが可能な２重壁の環状のグラスバーを形成するために十分な可 とぅ性を有するということである。

第１Ｄ図に示すように、１個又は両方の壁部は、例えば積層法又は同時押出法に よって形成される複数層の材料を備えることができる。例えば、２重壁構造の内 側壁部３２は、有効なガス拡散遮断層であるブチル・ゴムにてなる内側層３２Ａ （すなわち、２重壁構造内の閉じられた領域に面する層）と、優れた耐候性を有 しエチレン・プロピレン・ジチン・テルポリマーにてなる外側層３２Ｂを備える ことが可能である。同様に、外壁部３４は内側層３４Ａと最も外側の層３４Ｂを 備えることが可能である。両壁部を、熟慮された特別な端部における使用状態に 依存する例えば耐腐食性、耐摩耗性又は他の物理的な又は化学的な特性を供給す るために選択することが可能である。そのような両壁部の層は所望されるサーモ プラスチック材料、エラストマー材料、金属、織物などにてなることが可能であ る。

内壁部及び外壁部は同一の材料にてなることが可能である。とって代わって、内 壁部及び外壁部は異なる材料にてなることが可能である。内壁部及び外壁部は同 一の厚さ又は異なった厚さを有することができる。各壁部の長さに沿った各壁部 の厚さは変化していることが可能である。例えば押出法又は成形法によって直接 に連続的な閉じられた２重壁構造を形成するような方法で、内壁部及び外壁部を 形成することができる。すなわち、内壁部及び外壁部をそれ自身に折り重ねると ともにその端部において結合する一本の管であるように形成することができ、も しくは内壁部及び外壁部を独立に形成することができ、かつ端部がともに結合し ている同心円形状で配列することができる。両端部間を、例えば取り除くことが 可能なりランプ又はバッチを用いて永久に結合することができ、又は温度特性に 応じて結合することができる。両端部を直接に、又は１個又はそれ以上の付加的 なセグメントの材料を用いることによって結合することができ、例えば、可とう 性材料にてなる管状のストリップを、所望されるならば両端部間に挿入すること ができる。従って、閉じられた２重壁構造は、必要とされる内壁部と外壁部の両 側に付加的な壁部を含むことができるとともに、上述のように内壁部と外壁部は それぞれ所望の特性を供給するためのいくつかの異なった構成要素を備えること が可能である。

内壁部と外壁部がともに結合されたとき、内壁部と外壁部は第１Ａ図、第１Ｂ図 、及び第１Ｃ図に示すように連続的な閉じられた２重壁構造を形成する。軸方向 の動きは上記内壁部と外壁部が互いに軸方向で移動可能であることを意味する。

両壁部が管状のグラスバーの軸に沿った方向で移動可能である。両壁部が軸方向 に移動するということに限定されることはなく、また一般に放射方向の移動が可 能である。外壁部に軸方向の応力が加わりかつ内壁部の少なくとも一部が上記軸 方向で移動することが抑制されるとき、２重壁構造は軸方向の回転を含むことが 可能であり、すなわち、１個の完全な軸方向の回転以外の他の動作を行うことが 可能である。

軸を中心とする回転を連続的に行うことは単に第１及び第２の壁部の位置がとっ て代わりかつそれらの壁部の元の構造に戻るように、グラスバーの第１と第２の 壁部の間に、相対的な摺動の動作又は剪断動作を含むことが可能であることを我 々は意味する。従って、上記物体は伸長部材に沿って回転するとともに、任意の 所望の位置から離れるように構成してもよい。また、任意の与えられた時間にお いて、１個が基板に隣接した内壁部であり、１個が上記内壁上に重ねて設けられ る外壁部であるという事実を除いて、第１と第２の壁部はもちろん互いに識別可 能でないように構成してもよい。このとき、各壁部を構成する壁材料の部分が回 転動作時に連続的に変化するであろう。我々が第１の壁部、第２の壁部、内壁部 又は外壁部として参照するとき、我々は単に、その位置における時間に対して識 別可能な壁部を意味し、それが任意の構造上の単一性を有することを含まない。

グラスパーが動作する、例えばアームのような同軸の基板上においてグラスパー の長手の軸部を想像することによって回転動作をおそらく最良な状態であると仮 定してもよい。その管は、基板の一方の側止のカタピラ−・トラ・ｌり（カタピ ラ−は登録商標である。）のように現れる。その管を上記カタピラ−・トラック の回転によって基板に沿って前進させることができる。このことは、カタピラ− ・トラックを含む内壁部と外壁部との間の剪断動作を含み、一般に内壁部と基板 との剪断動作を含まない。

我々が外壁部と内壁部を備えるグラスパーを参照するとき、我々は回転動作を行 うことを供給する付加的な壁部又は層を予め含むことはない。

両壁部間の動きと、そのときのアーム１２上のグラスパー２０の回転動作を補助 するために、摩擦減少手段３６を閉じられた２重壁構造内、すなわち内壁部と外 壁部間の閉じられた領域内に含むことが可能である。グリース又はそれに類する 物のような手段は、ガス、液体、固体又は半固体であることが可能である。上記 摩擦減少手段が両壁部が互いに接触することを保持する゛ことによって、又は潤 滑剤のように作用することによって、もしくは上記両方の動作によって、相対的 な動作を行うことができる。ここで、“潤滑剤”という用語は両壁部間の摩擦を 低下させる物質を意味する。好ましくは摩擦減少手段は両方の壁部を湿潤させる 。“湿潤させる”という用語は、上記摩擦減少手段と両壁部との間の二面角が４ ５°よりも小さいことを意味している。

もし２重壁構造の内側表面が十分に小さな摩擦係数を有する材料であるならば、 摩擦減少手段を必要としないかもしれない。

種々の摩擦減少手段と摩擦減少手段が結合されたものを用いることができる。上 記摩擦減少手段は固体又は半固体材料を備えることが可能である。用いることが 可能である固体材料は粉状のタルク、とうもろこしの澱粉、グラファイトの粉、 ガラスのビーズ、セラミックのビーズ、例えばＰＴＦＥにてなるポリマーのビー ズ、例えば鉄にてなる金属ボール、物体に対して導電特性及び／又は磁気特性又 はそれに類する特性を有する低い融点を有する合金又はそれに類する物などの特 別な材料を含む。薄膜形状の連続的な固体をまたは両壁部の１個又は両方の内側 表面として用いることができる。上記固体は好ましくは、例えば超高分子量ポリ エチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はそれに類する物質など の良好な潤滑特性を有する物質である。また上述のように２Ｍ壁構造の内側表面 は、固有の潤滑特性を有する材料であることが可能であって、この場合、両壁部 の間の空間に上記摩擦減少手段を設ける必要はない。上記２重壁構造の内側表面 の１つ又は両方を、複数の突起部又はバンブとともに摩擦減少手段として供給す ることができる。

用いることが可能である半固体はグリース、ゲル、ペースト及びそれに類する物 質を含む。好ましくは両方の半固体及び液体はチキソトロープ性及び上述された 擬似塑性を示す非二ニートン性を有し、ここで、１／１０００秒よりも速い剪断 速度において粘度は１０゜ＯＯＯセンチポアズよりも小さい。半固体の場合にお いて、例えばビンガム液体によって示されるような小さな応力が好ましい。その ような半固体の一例は、オハイオ州トレドに住所を有するフイスケ・ブラザーズ ・ソファイニング・コーポレーションによって製造されたＭＧＡ−００に基礎を おく例えばハイドロカーボンのようなＯＯ又は０００のＮＬＧＩ比率を有する非 常に軽いグリースと軽いシリコン・グリースを含む。

液体はまた、上記摩擦減少手段として用いることができる。２０°Ｃにおいてか つ約１／１００秒よりも遅い剪断速度で約１センチポアズよりも大きい粘度を有 する液体が、２０℃において約５センチポアズよりも大きく、又は約５０センチ ポアズよりも大きく、もしくは約２００センチポアズよりも大きい粘度を有する 液体と同様に用いることができる。そのような液体の一例はくこの液体という用 語はしばしばゲルとして参照される混成物を含む。）下記の物質を含む。すなわ ち、例えばグリセリン又はグリコールもしくは多価アルコール性又は水性の溶液 、例えばポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、酸化ポ リエチレン、ポリアミド、ポリアミン、ガー・ガム（ｇｕａｒ　ｇｕｍ）、牛サ ン・ガム、アルギン酸、無水マレイン酸・コポリマー、ポリビニルナピロリドン 、ポリビニル・アルコール、例えばハイドロキプロビルセルロースのヨウナセル ロースの誘導体、もしくは例えばシリコン・オイル、ハイドロカーボン・オイル 、鉱油又は野菜オイルなどのオイルである。分散相と連続相を有する溶液又は他 の結合物を用いてもよいし、分散性、可溶性、ゲル性又は他の性質を有する安定 剤を用いてもよい。そのような薬剤は、剪断によって裂くことができる液体を介 して拡張された弱いハイドロゲンで接着された又はイオンで接着されたマトリッ クスを動作可能にさせることによって用いることができる。

好ましい潤滑溶剤は、非常に大きな分子量を有し一般に少しだけゲル状にされた ポリマーにてなる非常に薄められた溶液を備える。

好ましい分子量は、用いられる特定なポリマーに依存して、１００万よりも大き い分子】から６００万よりも大きい分子量に変化する。

好ましい分子量の中心は０，０５％から２０％まで変化する。商業上利用可能な 物質の一例は、ミネソタ州スチルウォーターに住所を有するアメリカン・ポリウ ォーター・コーポレーシヨンから販売されているポリウォーター・オフ（登録商 標）と呼ばれる水性の潤滑剤である。

しかしながら、濃縮された水性又は非水性のポリマー溶液が好ましい。第１の物 質の例は、約９０％の重量比を有するプロピレン・グリコールと、６００万より も大きい分子量を有し少しだけ陰イオンであるポリアクリルアミドと、残りの水 とを備える溶液である。

上記水の第１の機能はポリアクリルアミドのための溶解剤として機能することで ある。第２の物質の例は、水中に０．０５％がら５％の重量比を有するポリアク リルアミドを備えた溶液である。例えば有害で境界の潤滑剤又は安定剤のような 別の成分を加えてもよい。

もう１つの特別な物質の一例は、（１００万分子量よりも大きい）非常に大きな 分子量を宵するプロピレン・グリコールにおけるハイドロキブロビルセルロース の溶液と分散液である。好ましくはハイドロキブロビルセルロースは、０．０５ ％〜２０％の重量百分率で、より好ましくは０．１％〜１０％の重量百分率で、 最も好ましくは０．３％〜３％の重量百分率で用いられる。溶液又は分散液はま た湿潤物質として作用するために、例えばソジウム・オクタ／エートのようなプ ロピレン・グリコールにおいて溶角ゲ可能な脂肪酸の塩を含んでもよい。好まし くは市販の上記脂肪酸は、１〜３０％の重量百分率であり、より好ましくは４〜 ２０％の重量百分率であり、最も好ましくは５〜１０％の重量百分率である。酸 化防止剤、カビ防止剤などとして作用させるために少量の他の安定剤を加えるよ うにしてもよい。この物質の一例は、ポリマー化された１、１．１−トリメチル ヒドロキシキノリンであるウルトラノックス２５４（登録商標）である。

上記摩擦減少手段は、例えば空気、酸素、二酸化カーボン、窒素、アセチレン又 はそれに類する物質などの気体であることが可能である。しかしながら、気体の 含有率が小さいことが望ましく、なぜならグラスバーがつかむべき物体上で回転 するとき、上記気体によって上記アーム又は上記物体上に位置Ｉ７ないグラスバ ーの１部分に圧力が加わる可能性があるからである。このことはグラスバー全体 を回転させて所定の位置に位置させることをむずかしくさせている可能性がある 。

もしある気体が用いられるならば、好ましくはその気圧は大気圧よりも高い。好 ましくは上記気体の圧力は約６，９から約１３８ＫＰａまで（約１ｐｓｉｇから 約２０ｐｓｉｇまで）、より好ましくは約６．９から約６９ＫＰａまで（約１ｐ ｓｉｇから約１０ｐｓｉｇまで）、最も好ましくは約１３．３ＫＰａから約３４ ．５ＫＰａまで（約２ｐｓｉｇから約５ｐｓｉｇまで）である。上記気体を特別 な用途のために所望の特性を選択することができる。こわれやすい物体をつかむ とき、上記気体が上記こわれやすい物体に対して損傷を与えることを和らげるた めに十分な気体を２個の壁部の間の環状の領域におくことが可能である。上記気 体を上述の状態で、コネクタの２重壁によって定義される環状の空間内に固体及 び／又は液体の構成要素から形成することが可能である。例えば二酸化カーボン を、酢酸とソジウム・ビカーボネートの混合物から生成することができる。この 構成要素を、上記グラスパーが用いられるときまで例えばポリエチレン・フィル ムのような遮断層によって分離することができる。このとき遮断層の破壊によっ て、両壁部間の空間内の気体を再び作用させて上記構成要素を発生させることが できる。同様にアセチレン・ガスをカルシウム・カーバイトと水から元の場所で 発生させることができる。

摩擦減少手段は一般に、アーム又は物体上における少なくとも初期の回転中にお いて自分自身の移動を防止又は制限するためにいくつかの手段を必要とするであ ろう。従って、摩擦減少手段の好ましい一例が与えられる前においては、移動を 制限するための手段について説明する。なぜならば、好ましい実施例において、 物理的に分離されたいくつかの物質を用いるよりも上記摩擦減少手段を用いたと きの性質が好ましいからである。グラスパーが物体の端部において、又はアーム 上で回転するにつれて、両方の壁部が伸長する必要があるとき、分離している液 体は、それが必要とされる場所において不運にも最大の伸長状態となる管の領域 から加圧されて押し出される傾向を有する。

我々が任意の理論によって拘束されることを望むとき、液体であるときの摩擦減 少手段が、おそらく境界の潤滑剤に加えて流体力学上の潤滑剤としての作用を維 持することによって作用すると我々は信じる。２７　Ｋ　Ｐａ／ａｍ（線形のイ ンチ当り９　、９　ｐｓｉ）のグラスパーの軸方向の圧力傾斜のもとで２重壁で 形成された管の２つの壁の間に潤滑剤を保持することができることが望ましい。

上記制限するための手段がない場合において、実質的にすべての分離している液 体を移動させるようにしてもよいし、各表面において、吸収された潤滑剤の単一 分子層が分離するように構成することも可能である。流体力学上の潤滑状態（又 はどんな現象が原因であるにしろ）が維持される状態はもちろん特別なアプリケ ーションに依存する。しかしながら、下記の情報は、有益であろう。摩擦減少手 段の置換えは、速度に依存して行ってもよいし、非常に早い設置は、遅い設置で ない場合において有益であり簡単である。なぜならば、より短い時間が置換えら れるべき摩擦減少手段に対して利用可能であるからである。

それにもかかわらず、制限するためのいくらかの手段が好ましく、しかしながら 、（従来技術において好ましくは２Ｍ壁の管であるが、上述された物体から突出 した単独の存在であり）完全に液体に変換可能でありかつその置換えを防止する ための手段を有する単一物質にてなる気体がもし所望されるように、アーム又は 物体上でグラスパーを回転させるための１つの早い試みの動作を行うことはない であろう。さらに、１個がグラスパーを回転させることができる速度はその大き さ、並びに回転されるべき基板の形状及び大きさに依存するであろう。

摩擦減少手段を内壁及び外壁に物理的に取り付けられた移動の手段に対して拘束 するように構成してもよい。例えば両壁部が小さな摩擦係数を有する膜を有する ように構成してもよい。第２の可能性は、物体の第２の領域に対してひずみを生 じさせるいくつかの手段を供給することであり、これによって摩擦減少手段の流 れが必要とされる第１の領域から分離することを防止する。

しかしながら、摩擦減少手段は、上述された上記状態のもとで流体力学上の潤滑 状態を供給するために、連続であるような流動の性質を有する液体であることが 望ましい。また、上記液体が上記２ｆ！壁で形成された管の壁表面を湿潤させる ことが好ましく、ここで、二面角は好ましくは８０°よりも小さく、より好まし くは４５°よりも小さく、特に好ましくは３０°よりも小さい。正確な流動性の 性質と両壁を湿潤させるための能力は、両壁に対して摩擦減少システムを介して いくつかの種類の弱い接着ネットワークに依存すると考えられ、この接着ネット ワークは、剪断時において両壁を互いに摺動させることができるが、上記摩擦減 少手段の移動を妨げている。

この移動の妨げがなければ、上記摩擦減少手段の移動は、外壁における張力並び に２つの壁にともに有効的に加わる装着力によって生じる。

上記潤滑システムの好ましい動作は、ある剪断速度において活性度が変化するよ うな性質をもたらす。我々は、摩擦減少手段は非二ニートン性を有し、特に高い 非二コートン性の液体（この用語は半固体を含む。）である。それは好ましくは 、擬似塑性剤（剪断速度を増大させるにつれて活性度が減少する）及び／又はピ ングハム液体（この手段はあるゼロでない応力を有する。）である、２０℃にお ける活性度は、好ましくは１／１．００秒よりも遅く又は等しく、特に好ましく は１１５００秒よりも遅く、さらに特に好ましくは１／１゜０００秒よりも遅い 剪断速度において、好ましくはｉｏ、ｏｏｏセンチポアズよりも小さく、特に好 ましくは５，０００センチポアズよりも小さい。１秒の剪断速度で２０℃におけ る活性度は、下記のオーダーで順に上昇する値よりも大きいことが望ましい。す なわち、１．５０，１００，２００，５，０００，１０，０００センチポアズで ある。

我々は好ましい活性度の絶対値に加えて、所定の剪断速度における活性度の減少 率、すなわち、非二ニートン性の動作の割合が重要であることを発見した。我々 は特に、少なくとも１秒から１／１００秒までの範囲にわたって活性度が少なく とも５又は１０の係数で、好ましくは１５の係数で、特に好ましくは１５ないし ３０は係数で減少することが好ましい。この係数は特に温度には依存せず、我々 は２０℃を保持することが好ましい。

摩擦減少システムに所望してもたらされた別の性質は、粘液性である。この性質 は液体の粘着強度に関係し、この性質を糸状の物質で図示することができる。こ の粘液性は活性度と区別される。この粘液性の最も簡単なデモンストレーション を次のようにして行うことができる。すなわち注射器の針を液体表面下の粘液性 の液体が入れられたブレーカの中に沈める。もし注射器のプランジャーが上昇す るならば圧力で駆動される流れが上昇し、これによってその液体が注射器の中に 導かれる。もしいま針が針の直径よりも大きい分だけ液体表面の上に位置するよ うに、針が持ち上げられるならば、粘液性を有する液体が空気を介して注射器に 連続的に引き上げられるであろう。粘液性を持たない液体は、そのような条件の もとではもはや注射器の中に引き上げられないであろう。それは伸長する活性度 の用語でその性質が定義される。

この粘液性は次のようにして測定してもよい。試験されるべき液体の試薬が少な （とも５ｃ〜の深さと、約０．５リツターの容量を有しかつ約８ｃ＋＋１の直径 を有するスズにてなるがんの中に入れられる。

ブレードが上記液体の中に挿入され、取り除くことが必要とされる応力を、２Ｋ ｇの重量のセルとともに用いられるモデル１１２のインストロン（登録商標）張 力テスタを用いることにより測定することができる。このインストロンは、フル スケールを１００グラムで校正される。（好ましくは液体によって生じる薬を増 加させるために少なくとも１個の穴を存する）ブレードはより高いジャーに垂直 方向に置かれる。１００グラム・フル・スケールにおいて、このインストロン記 録ペンは０にセットされる。このとき、スケールは２０グラム・フル・スケール に変化され、ペンは再びゼロの平衡状態でセットされる。１分当り２００ｍｍに セットされるチャート・レコーダは測定結果を記録するために好適であるという ことがわかる。液体を収容する容器はブレードが中心となるようにブレードの下 側に置かれる。ブレードが丁度液体表面に接触するようにクロス・ヘッドが動か され、この記録は１分当り２０ｍ１１１のアプローチ速度で行われる。カウンタ は０ＯＯｓ麿にセットされ、上記クロス・ヘッドが５０１１１ｍにセットされ、 停止モードが実行される。このとき、液体が入射し、次いでその液体が最小の限 度に近づき、ストップ・ウォッチがスタートされる。カウンタが０００ｍａ＋に リセットされ、最小の限度の使用を停止し、クロス・ヘッドの速度が１分当り１ ０００＋ｕ＋にセットされる。

２５秒後に記録のためのチャージが開始するとともに、ペンが記録を開始する。

３０秒後にクロス・ヘッドが上側方向で開始する。

応力が時間の関数で記録される。得られる曲線は、突然応力が加わり消滅するこ とを示す鋭いスパイク形状を現す。これは上記ブレードの慣性力に起因する。こ のスパイク形状は無視される。次いで上記応力は時間とともに鋭く上昇してピー ク値（Ｆｐルブラムに到達し、このとき上記応力がだんだんと減少していくらか の残余値に到達する。この残余値は、ブレード内に残っている液体が大容量の液 体から取り除かれた後、ブレード内に残っている液体の重量を表わす。

この応力のせん頭値（Ｆｐ）とこのテストによって定義されるような曲線のもと ての領域が上記液体の活性度の示度を示している。この曲線で形成される領域は 、上記曲線の上側部分と、時間軸と、上記時間軸の上側から時間軸に至る直線の 延長線と、上記時間軸の下側から時間軸に至る屈折点に対する接線によって境界 付けられた領域として得られる。上記領域がダラム・秒の単位で表わされたＥと してここで与えられる。もし可能であれば、各液体の３つの測定が行われ、平均 値が計算される。

上記摩擦減少手段は、１グラムより大きい、好ましくは１．５グラムより大きい 、特に好ましくは２グラムより大きい、特に好ましくは７グラムより大きい、よ り特に好ましくは１０グラムよりも大きいＦｐで与えられる活性度を有すること が好ましい。この値は一般に３０グラムよりも小さい値であろう。

Ｅの値は、好ましくは４グラムよりも大きく、特に好ましくは５グラムより大き く、特に好ましくは１０グラムより大きく、より特に好ましくは１５グラムから １００グラムまでよりも大きい。この値は一般に２００グラムよりも小さい値で あろう。

上記摩擦減少手段は上記範囲内のＦｐの値と上記範囲内のＥの値を有する。

上記摩擦減少手段の上記特性は、少なくとも一４０℃から＋６０℃までであるが 、より一般的には−ｌＯ℃から＋２５℃までの範囲である周囲装備温度における 使用状態のもとで適用すべきである。

しかしながら、多くの例において上記グラスパーは、例えば高温度又は延長され た寿命の後に活性度が減少されるような上記摩擦減少手段の特性を変化させる動 作中において高い温度を経験させるようにしてもよい。５０°Ｃにおいて１年の 貯蔵寿命、特に６０℃において２年の貯蔵寿命が好ましい。

もし多すぎる摩擦減少手段が用いられるならば、上記壁部において内壁部と外壁 部間の結合力が減少する可能性がある。従って、好ましくは上記摩擦減少手段の 厚さは、両壁部が両壁部の最小の厚さの約１０倍の厚さよりも厚くない距離だけ 分離するように十分に薄い。

グラスパー２０を種々の方法によって製造することが可能である。

このグラスパー２０の製造方法は一般に重要ではない。好ましい製造方法におい ては、上記管状物体の所望の長さの約２倍を有する管が、例えば押出成形法によ って形成される。この管の両端部が、上記両端部が重ね合わせ領域を形成するま で折り重ねられる。固体、液体又は半固体の潤滑手段をこの時点において加える ことができる。

２重壁構造の連続的な壁を形成する上記両端部は例えば接着剤の手段によってと もにしっかりと固定される。もし例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ ）のような固定潤滑剤が用いられるならば、両端部が折り重ねられる前にＰＴＦ Ｅの層が上記最初の管の外側の表面に薄膜形状で形成し、又は接着させることが 可能である。もしグリースが用いられるならば、両端部が折り重ねられる前に上 記材料を上記管の外側表面上に広げることが可能である。

もう１つの好ましい方法は、個々の複数の管を突出させることと、１個の管の小 さな直径が他の管の小さな直径よりも小さくし、同心関係にあるように上記複数 の管を配置した後、上記複数の管の端部とともに接着することとを備える。固体 である上記摩擦減少手段をより小さな直径の管の外側表面に塗布することが有利 であり可能である。気体性を有する液体及び特別な形状、又は粉状にされた摩擦 減少手段を上記管の両端部を密封する前に同心状に配置された管の間に挿入する ことができる。壁部に形成される比較的小さな開口を介して適当な材料を注入し た後、上記開口を密封することによって上記摩擦減少手段をまた、上記両端部の 間の空間に加えるようにすることができる。両壁部を１方向バルブとともに備え ることができ、上記閉じられた２重壁の間の空間に上記摩擦減少手段を注入する ことを容易にするために、その１個が比較的平坦であることが好ましい。もし気 体である摩擦減少手段が用いられるならば、このことは特に有利である。

上記グラスパーを例丸ばモールド法、鋳造法又はそれに類する方法などの任意の 他の方法によって形成することができる。上記グラスパーの両壁部を、続く次の 処理において上記摩擦減少手段を形成する例えば圧縮方法、分解方法、溶解方法 又はそれに類する方法などの、ある材料にてなる固体の管状物体に侵水塗布法に よって形成することができる。

両壁部の特別な材料に対して好適な任意の技術によって、両壁がともに結合され る。例えば接着剤による接着法、溶解接着法、超音波溶接法、硫化法、クランプ 法、テーピング法又はそれに類する方法を含む。両壁を結合することは、可とう 性材料の付加的なセグメントを使用すること、もし所望されるならば、例えば可 とう性材料のパッチ又はストリップを用いることによって、上記結合領域を補強 するなどの方法を含む。好ましくは両壁部は、第１Ｃ図の領域３７に示すように ラップ法、突き合わせ法、スカーフ結合法、又はそれに類する方法を用いてとも に直接に結合される。好ましくはコネクタを、放射状に延在させる（すなわち伸 長させる）ことができる可とう性材料にてなる。

グラスパーは上記アームの外側上に位置するとき、グラスバーがアーム上に位置 する前にグラスパー２０の内壁部の周囲長さが、グラスパー２０が摺動しないが アーム上で回転するように、アーム１２の外周長さよりも長くなく、好ましくは 短い。好ましくは応力が加えられていないグラスバーの内周長さは、グラスパー ２０が物体上で回転し物体を保持するようにつかむべき物体の外周長さよりも長 くなく、好ましくは短い。例えばリッジ、突出物又は指部などの物体をつかむこ とを補助するための付属手段とともに供給するならば、上記のことは必要ではな い。“応力が加えられていない”ということは、任意の液体又は固体が環状領域 内にある前であってそれが任意の物体上に置かれることによって伸長する前、す なわちそれがアーム上又は物体上に位置する前におけるグラスパーの内周を意味 している。さらに、好ましくは応力が加えられていないグラスバーの内周長さは 、グラスバーの両壁部がアーム表面に対して垂直なアームに向かって応力を作用 させるために十分に短い。上記領域及びつかむべき物体上に応力を作用させる両 壁部を備えるとき、内壁の厚さと同一の厚さを有するただ単に１個の壁を有する グラスバーによって作用される応力の２倍の応力まで、物体及びアームをともに 保持することができる。内壁部に作用する応力を上記物体及びアームに直接に作 用させることができる。外壁部に作用する応力は内壁部及び摩擦減少手段、並び に任意の物を介してアーム及び物体に加えられる。

“周囲長さ”という用語は、アーム又は物体の外側周辺、グラスパーの外側周辺 、グラスバーの内側周辺を意味し、ここで、それらの形状に依存しない。すなわ ち、それらの断面が円形状、楕円形状、正方形状、星形状又はそれに類する形状 であるかどうかに依存しない。

グラスパー２０の内周長さ及び外周長さが、アーム１２の周囲長さ及びつかむべ き物体の周囲長さに依存する任意の所望の次元であることが可能である。本発明 に用いられるグラスパー２０の応力が加えられていない内径（周囲長さが約１６ ０ｃ＋ａ（６３インチ））が約５１　ａｍ（２０インチ）よりも短いことが可能 であり、一般に、応力が加えられていない内径（周囲長さが約０．２５ｃ＋ｎか ら約４８ｃｍまで（約０．１インチから約１９インチまで））が一般に約０．８ ＋ａｍから約１５ｃｍまで（約１／３２インチから約６インチまで）である。グ ラスバーの外径は任意の所望の大きさであることが可能であり、典型的には１． ２７ｍ（５０インチ）よりも短く、一般に２５．４ｃｍ（ＬＯインチ）よりも短 い。摩擦減少手段が備えられているとき、物体がアーム上に位置する前において グラスバーの内周長さに対するアームと物体の外周長さの比は好ましくは、約５ より大きくない。

マニピュレータ１０のアーム１２は、グラスパー２０の回転可能状態における実 質的に任意の伸長する物体であることが可能である。

上記アームは、任意の外側周囲形状を有し、すなわち上記アームの断面は円形状 、楕円形状、正方形状、星状又はそれに類する形状であることが可能であり、そ の断面の大きさ及び形状をアームの長手方向に沿って変化させることが可能であ る。アームの断面は好ましくは円形状である。上記アームは望ましくは固体の棒 であることが可能であり、又は中空物、すなわち管状物であることが可能である 。

アームの材料は、グラスバーの材料と一致する実質的に任意の硬い材料であるこ とが可能である。例えば上記アームは金属又はポリマー材料にてなることが可能 である。もしアームがポリマー材料であるならば、上記ポリマー材料にてなるア ームが、繊維又は織物で補強することが可能である。グラスパーが回転して後退 しアームの前部に沿って前進し、一方、アームの後部をアプローチさせるととも に、物体をつかむために操作させることができるように、上記アームは十分に長 い。

上記アームの周囲長さはつかむべき物体の大きさに依存する。好ましくはアーム の周囲長さ及びつかむべき物体の周囲長さは、物体に作用する応力と同一のアー ムに対する応力がグラスパーによって作用するように、概ね同一である。しかし ながら、アーム上に加わる応力よりも小さな応力が物体上でグラスパーを回転さ せるために必要であるように、上記アームが物体の周囲長さよりも少しだけ長い 周囲長さを有することが可能である。一般に、外側からつかむべき物体の最大直 径は、アームの外径よりも短いか又は等しいが、このことは必ずしも必要ではな く、つかむべき物体の直径がアームの外径よりも長いことが可能である。

上記アームは手動で操作される装置の１部であることが可能である。例えば上記 アームはネジ回しの軸、果実の摘み器の１部、スパーク・プラグ・レンチの軸、 又はボルト回しの軸であることが可能である。とって代わって、上記アームは、 例えばコンベヤー・ベルト上の物体をつかみ上げて放す工業用機械のロボット又 はワーキング端末のアームなどの自動的にアームを操作する機械の１部であるこ とが可能である。

好ましくはグラスパー２０は、グラスパーの１部分をアーム１２の前部１３に固 定することによって、アーム１２の全体部分として形成される。第３Ａ図に示す ように、グラスパー２０の１部は例えば接着剤４０のような取り付は手段によっ てアーム１２に永久的に固定される。接着剤４０をアーム１２の外側表面のまわ りに帯形状で供給することが可能である。

上記取り付は手段は例えば接着剤４０のような接着剤である必要はない。上記取 り付は手段はまた、機械的なデバイス、すなわちネジ、ボルト、保持リング又は それに類するものであることが可能である。ここで、上記類するものは、つかみ 手段２０とアーム１２との間に溶解結合を形成する溶剤、もしくは例えばアーム １２とつかみ手段２００両方がポリマー材料で形成されるとき熱溶接法によって 行う接着剤である。好ましい実施例において、ｐｖｃ（ポリビニルクロコライド ）アームとＰＶＣグラスパーのための接着剤を、例えばＴＨＦ（テトラヒドロフ ラン）のための溶剤又は溶剤内のＰＶＣの溶液であることが可能である。１個以 上の取り付は手段を用いることができる。すなわち、例えば機械的な留め金具及 び接着剤を組み合わせて用いることができる。

取り付は手段４０が用いられる本発明の実施例において、上記つかみ手段はアー ムエ２上で軸を中心として回転することができるが、上記つかみ手段は上記取り 付は手段が設けられているために回転して離れることはない。好適な接着剤は２ つの部分のエポキシ樹脂システムであることが可能である。

グラスパーをアーム上に位置させるために上記グラスパーの端部がアームの外周 方向に伸長され、アームの一端が、上記グラスパーの伸長された開口端部に挿入 される。もしグラスパーの内周とアームの外周との間の距離が十分に長くないな らば、並びに／又はもしグラスパーの可とう性材料が容易に伸長し、すなわち上 記グラスパーの可とう性材料が比較的低いジュロメータ−を有するならば、グラ スパーの端部を手動で伸長させることができる。

第２図について説明すると、グラスパー２０の内周部とアーム部１２の外周部と においては大きな相違点があり、例えば、３乃至５倍程度又は等倍の大きさ程度 までグラスパー２０はファンネル部５２などの例えば円錐体形の心棒の上に拡張 できる。グラスパーはファンネル部の狭い方の端部上に位置しており、軸方向の 力が外周部に加えられそれによってグラスパーがファンネル部上に回転運動を行 ないファンネル部の大きい方の端部に向って進みながら拡張していく。外壁部上 に継続して加えられる軸方向の力はグラスパーをファンネル部からアーム部に回 転動作させる。

マニピュレータ１０の使用のための本発明にかかる方法が第３Ａ図、３Ｂ図、３ ０図に示されている。これらの図に示すように、マニピユレータ１０は卵５４な どのこわれやすい対象物を捕捉するために使用されている。第３Ａ図に示すよう に、マニピュレータ１０はアーム部１２の前面部１３が卵５４に最接近するよう に配置される。好ましくはグラスパー２０は、グラスパーのどの部分もアーム部 １２の前面部１３を超えて拡張しないようにアーム部上に回転される。次に、矢 印５５の方向にアーム部の前面部１３を超えてアーム部１２の外表面部に沿って グラスパー２０を軸方向に回転動作させ、第３Ｂ図に示すように品物５４の上に 移動させることによって品物５４が捕捉される。上記の動作は軸方向の力をグラ スパー２０の外壁部上に卵５４に向って加えることによって動作され、またグラ スパー２０の内壁部は上記軸方向における軸方向運動が抑制される。グラスパー ２０はアーム部１２の前面部１３における接着材料４０と同様にグラスパー２０ の内壁部とアーム部１２の外表面部との開の摩擦によって拘束されている。

アーム部の前面部を超えて拡張しているグラスパー２０の部分の内壁部の内周部 は卵５４の外周部より充分に小さいのでグラスパー２０は卵５４に対して力を卵 の表面に垂直に働かせる。グラスパー２０は保持用接着材料４ｏによってアーム 部から離脱して回転動作されることが防止されている。

いったん卵５４がマニピュレータ１０によって捕捉されると、卵５４はアーム部 １２を単に移動させることによって所望の位置に移動又は運搬することが可能で ある。例えば、マニピユレータ１０は卵をにわとりによってつつかれることなく にわとり小屋から回収するために使用可能であり、また卵をかごの中又は朝食用 沸騰渦の中に載置することも可能である。卵５４をかごの中又は他の容器に載置 することはグラスパー２０を品物から離れて第３Ｃ図に示す矢印５６の方向に回 転移動させることによって容易に行なわれる。卵は矢印５６の方向にグラスパー ２０の外壁部上に軸方向の力を加えることによって解放され、またアーム部１２ の外表面部との摩擦及び接着材バンド４０によってアーム部は移動が制止されグ ラスパーの内壁部はその軸方向における軸方向運動が制止される。

第４Ａ図乃至第４Ｅ図に関しては、マニピユレータ６０は、対象物を空洞腔内に 載置するため、すなわち例えば丸薬、栓、座薬などを実質的な刺激、痛み、又は 傷つける可能性なしに体の穴部に載置するために使用可能である。マニピュレー タ６０は作動アーム部又はロッド６２を有しておりそれの前面部６５上には、管 状の二重壁構造のグラスパー６４が接着材バンド６６によってロッド６２の外表 面上に保持されている。マニピュレータ６０は、カプセル６８を外壁部７２と開 口部７３とを有する体の空洞腔７０内に載置するために使用されている。ロッド ６２は中空状であってもよいが、少なくともロッド６２の前端部７４は閉じられ ているか又はカプセル６８がロッドの中に滑り込まない程度に充分小さな内径の ものでなければならない。

マニピユレータ６０を使用するために、ロッド６２の前端部７４はカプセル６８ に最接近するように配置されグラスパー６４はほぼ全体がロッド６２の外表面上 に位置するように配置されている。次にグラスパー６４は第４Ｂ図に示す矢印７ ６の方向に軸方向に回転動作されカプセル６８を包み込む。本発明の上記説明に おいては、グラスパー６４はカプセル６８の表面に垂直な力を加える必要はな（ 、単に載置されるべきカプセル６８又は他の対象物が容易にグラスパー６４内に 収容されることである。

伸長したグラスパー６４の誘導端部８ｏは空洞腔７ｏの開口部７３に配置されロ ッド６２が矢印７６で示す方向に前方に押し出される。グラスパー６４は、グラ スパー６４がロッド６２がら離れた部分の外周部が空洞腔７０の開口部７３の内 周部より小さいか又はほぼ等しい大きさに形成されている。

グラスパー６４は空洞腔７０内に回転挿入される。初めのうちは、グラスパーは ほとんど全体的にロッド上にありその少しの部分だけが空洞腔内に突き出してい る。カプセル６８はロッド６２の前面端部に隣接している。

カプセル６８を載置するための方法の次の段階が第４ｃ図に示されている。この 段階はロッド６２を矢印７６で示す方向に押し出している状態を含んでいる。こ の結果、グラスパーは空洞腔の壁に傷つけることなしに空洞腔内に回転挿入され 、カプセル６８は空洞腔７０内の前方に押し出される。ロッドは抑圧状態におい て前方に押し出されることが可能なように充分堅固でなければならない。

グラスバー６４とロッド６２を空洞腔から取り去るために、ロッド６２は第４Ｄ 図に示す矢印９０の方向に空洞腔から引き出され、グラスパー６４も含めてマニ ピユレータ６０全体が回転動作して空洞腔７０から取り出される。このようにし て、第４Ｅ図に示すように、カプセル６８は空洞腔７０の壁７２に実質的には何 の刺激も与えることなく空洞腔７０内の奥深くに載置される。

第５Ａ図乃至第５Ｃ図は本発明にかかる特徴を備えたネジドライバー１００を示 している。ネジドライバーはハンドル部１０２とネジ１１２のヘッド１１０の溝 １０８に合致するように適用された先端１０６を有する細長形のシャフト１０４ とを有している。ネジドライバー１００はシャフト１０４上に二重壁構造の回転 する捕捉手段１１４を備えている。捕捉手段１１４は接着材バンド１１８により 先端部１０６に隣接してシャフト１０４の前面部に取り付けることが可能である 。

第５Ｂ図に示すように、捕捉手段１１４はネジドライバーに一般に付随する問題 、すなわちいかにしてその先端部１０６をネジのヘッド１１０の溝１０８の中に 保持するかという問題を解決している。

これは、捕捉手段１１４をシャ７）１０４に沿ってネジ１１２を包むように回転 動作させることによって行なわれ、ネジはネジドライバー１００にしっかりと固 定されている。第５Ａ図乃至第５Ｃ図に示すネジドライバー１００は特にヘッド に溝を有するネジに適用されているが、捕捉手段を有するネジドライバーはフィ リップヘッドのネジなどすべてのタイプのファスナーに関しても使用可能である 。

ネジ１１２がネジドライバー１００に保持されると、ネジは基盤１２０内にねじ 込まれ、そして第５Ｃ図に示すように、捕捉手段は矢印１２２で示す方向に捕捉 手段１１４の外表面上に押すことによって回転してネジから離れることが可能で ある。

ネジドライバー１００はネジを基盤から取り除くのに特に便利である。例えば、 第５Ｃ図に関しては、もしネジ１１２が部分的に基盤１２０からねじが抜きかけ た部分があると、捕捉手段１１４は回転動作してネジ１１２を保持することが可 能である。次にネジ１１２が基盤から完全に抜き去られたとき、ネジはドライバ ーに保持されたままであり、見つけ出すことが不可能な暗く深い溝部などに落ち 込んでしまうようなことがない。更に、フレキシブルな捕捉手段１１４はネジと ドライバーとの間の一直線上でない配列でも捕捉を可能にしている。

本発明の他の実施態様が第６図に示されており、ここではへツクストライバー１ ３０が二重壁管状構造のグラスパー１３２を有して設けられている。ペックスド ライバーは軸方同に伸びるシャフト１３６を有するハンドル部１３４を有してい る。グラスパー１３２はシャフト１３６の外表面上に位置し、接着材バンド１３ ８によってシャフトの前方部に保持されている。ペックスドライバー１３０の使 用方法は、６角形状のヘッドを有するナツト１３９、ネジ、及びその曲回様のフ ァスナーに関して使用されること以外は第５Ａ図乃至第５Ｃ図のネジドライバー １００の使用方法と同じである。

第７図に関しては、本発明はまたアレンヘソクススパナ１４０を有用に使用して おり、アレンスパナ１４０のシャフト１４２はそれの外部表面上にグラスパー１ １４を有して設けられている。アレンヘックススバナ１４０はソケット状のへ・ １ドを有するファスナー１４６が基盤の中又は外に回転されるようにファスナー を確実に捕捉するためにファスナーとともに使用できる。

第８Ａ図、第８Ｂ図、第８Ｃ図は本発明の特にユニークな実施態様を示している 。この実施例では、収集機２００は細長形の中空管状のアーム部２０２を有して おりそのアーム部２０２の前方部にグラスパー２０４を存している。収集機２０ ０は、例えば木の枝２０８からリンゴ２０６などの果実を取り去り収集するよう に特別に構成されている。アーム部２０２は６乃至２０フイートの長さに形成可 能であり、もし望むなら、はまり込み式に短くできる。第８Ａ図に示すように、 作動手段によってグラスパーは遠隔的に回転動作が可能である。作動手段は、細 長形のロッド２１０を有しており、該ロッド２１０はグラスパー２０４がアーム 部２０２から離れる方向に回転動作しリンゴ２０６を捕捉するように使用される 。グラスパーはロッド２１０の屈曲した端部２１３によって矢印２１１で示す方 向に押し出される。

次にロッド２１０は捕捉手段２０４を第８Ｂ図に示す矢印２１２の方向に下方に 引っばるために使用される。このようにして第８ｃ図に示すように、リンゴ２０ ６をアーム部２０２の中空状の内部に保持する。次にリンゴはアーム部２０２を 落下しかご２２０に収集される。

第９Ａ図及び第９Ｂ図は品物３０２を捕捉するのに適している他のマニピュレー タ３００を示しており、該マニピュレータ３００は遠隔作動手段を備えている。

マニピュレータ３００は中空管状のアーム部３０４を有しておりアーム部の外表 面には二重壁構造のグラスパーが接着材料３１０によってアーム部の前面端部３ ０８に取り付けられている。接着材料３１０はグラスパー３０６の内壁部とアー ム部３０４の外壁部との間に設けられている。作動手段はアーム部３０４の長さ とほぼ等しい長さの細長形作動ロッド３１２を有している。作動ロッド３１２は 固定した又は自在継ぎ手３１６を介して環状部３１４に連続されている。環状部 ３１４の径に対する長さの比率はグラスバー上での環状部の束縛を避けるために 少なくとも２．５に形成されている。環状部３１４はグラスパー３０６を取り囲 んでおり、アーム部３０４に連結されたグラスパー３０６の端部から対向する端 部において接着材料３１８によってグラスパー３０６の外壁部の外表面に取り付 けられている。すなわち、環状部３１４はグラスパー３０６の外壁部の後縁部に 設けられている。

ロッド３１２は、それがグラスパー３０６をアーム部３０４がら離れる方向及び アーム部上に回転動作させるために使用可能な充分な堅固さであり、すなわち、 ロッド３１２は圧縮力及び張力の両方に対して堅固である。ロッド３１２は自在 継ぎ手３１６を介して環状部３１４に軸回転可能に取り付けられているので、は とんどどのような角度からでもグラスパー３０６を遠隔操作することが可能であ る。

第９Ａ図及び第９Ｂ図において、ロッド３１２を押し進めてグラスパー３０６を 品物３０２の方向にそして品物３０２の上に矢印３４０で示す方向に回転移動さ せることによって品物３０２は捕捉される。第９Ｂ図に示すように、グラスパー ３０６は接着材料３１０によってアーム部３０４の外部表面上に取り付けられた ままであり、また作動ロッド３１２は接着材料３１８によってグラスパー３０６ の外表面に取り付けられたままである。　第１０図に関しては、第９Ａ図及び第 ９Ｂ図に示すマニピュレータ３００の場合とは異なった遠隔操作手段が使用され ているマニピュレータが図示されている。

本発明のこの実施例においては、遠隔操作手段は管状のアーム部３０４と同軸上 でアーム部３０４０周りを囲む管状部３７０を有している。管状部３７０はグラ スパー３０６の後縁部において接着材３７２によってグラスパー３０６の外壁部 の外表面に取付けられている。本発明のこの実施例においてはアーム部３０４と 管状部３７０が同軸的に構成されている小型の装置が提供されている。

本発明の種々の変形例が使用可能である。例えば、金属製の対象物を捕捉すると きは、捕捉手段は磁気材料で形成され、すなわち捕捉手段の壁部は磁気材料であ るか又は摩擦低減手段が磁気材料で形成されることが可能である。更に以下に詳 述するように、品物の捕捉をより確実にするために、種々の補助手段が使用可能 である。例えば、接触接着材や感圧性接着材又はゼラチンなどの接着材料が捕捉 手段の上に使用可能である。捕捉手段はまた捕捉用リング状部や円盤状部を構成 する１つまたはそれ以上の突出部により構成されることも可能である。

上述のように、捕捉手段は種々の対象物を保持するために種々の態様で１つ又は それ以上の隆起部又は突出部により形成されてもよい。第１１Ａ図は捕捉手段４ ０２の横断面図を示Ｉ、ており、該捕捉手段４０２は複数の突出部又は指状部４ ０４を有しており該指状突出部４０４は長方形、円形又は卵形の形状でありその 狭い端部は捕捉手段４０２に取付けられており該突出部４０４は捕捉手段４０２ にほぼ垂直な角度で突出するように構成されている。突出部４０４は、それに代 わって同様に他の角度で突出するように捕捉手段４゜２に取付は可能である。第 １１Ａ図は捕捉手段４０２の外壁部上の突出部４０４を示しており、捕捉手段４ ０２がアーム部又は捕捉される対象物に沿って回転動作されるとき指状突出部４ ０４はグラスバー４０２とともに回転動作を行ないグラスバーの内壁部３８がら 内部方向に突出する。

第１１Ｂ図は、グラスパー４０６の外壁部の周囲に配置された複数の環状隆起部 ４０８を有するグラスパー４０６を示している。第１１Ａ図に示す突出部のよう に、上記環状隆起部４０８はグラスパー４０６とともに回転動作を行ない、それ でグラスパー４０６の内壁部から内部方向に突出する。環状隆起部４０８は長方 形、半円形、又は他の形状であってもよい。

第１１Ｃ図は、長手方向に配置された複数の隆起部４１２を有するグラスパー４ １０を示している。第１１Ｄ図は、グラスパー４１０が回転動作された後の内壁 部３８から隆起している隆起部４１２を有する第１１Ｃ図のグラスパー４１０の 横断面図を示している。

第１１Ｂ図に示す外周部に配置された隆起部４０８のように、長手方向に配列さ れた隆起部４１２も長方形、半円形、又はその他の形状であってもよい。

第１１Ｅ図は、グラスパー４１４の外壁部上に波形配置された複数の突出部４１ ６を有し、それぞれの突出部４１６はグラスパー４１４の長手方向の軸に対して 鋭角的に行列を形成するグラスパー４１４の外壁部を示している。

第１１Ｆ図は、外壁部上に複数の連続した隆起部４２０を有するグラスパー４１ ８の外壁部を示しており、該隆起部４２０はグラスパー４１８の長手方向の軸に 対して鋭角状に配列されている。このような隆起部の配置は捕捉される対象物に トルクを伝えるのに有用であり、グラスパーが対象物との付加的機械的接触手段 を形成する必要性なしにトルクスパナとして作用することが可能である。このこ とは、第１１Ｇ図に示すような混み入ったエンジンブロック部にスパークプラグ を載置することなどの作業を完成させるのに有用であることが証明されるであろ う。第１１Ｇ図においては、アーム部１２は、内壁及び外壁部上に複数の傾斜角 度をなす隆起部４２４を有するグラスパー４２２によって保持されている。グラ スパー４２２は、スパークプラグ４２６を保持し同きを変えエンジンブロック４ ２８の中に載置するために使用される。波形配置された複数の突出部４１６を有 する第１１Ｅ図に示すような本発明の形状は、トルクスパナとしても有用であり 得る。トルクが両方同に伝達されるために、隆起部は布又は他の材料の斜方同に 切断された網目形状に設けられてもよい。

更に、捕捉される対象物をより確実に捕捉するために、品物を保持する補助手段 を設けることも可能である。例えば、接触接着材、感圧接着材、又はゼラチンな どの接着材料がグラスパーの壁部を被膜するように使用できる。グラスパーの壁 部は、グリップ効果を発揮するためにベルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ：登録商標）構造 などのひげ状又は屈曲した構造の被覆を有するように構成可能であり、又は上記 壁部は同様のグリノブ効果を発揮するためにでこぼこ状に形成可能である。

第１１Ｈ図は、それの内壁部上に接着材層４３２を有するグラスパー４３０を示 している。第１１Ｉ図は同様に、でこぼこ状の外壁部４３６を有するグラスパー ４３４を図示している。

第１１Ｊ図に示すグラスパー４３８のまた別の実施例においては、強化用ファイ バー４４０がグラスパー４３８の外壁部３４と内壁部３８との間にグラスパー４ ３８の長手軸方向に設けられている。トルクを加えるために、上記ファイバーは 長手方向の軸のまわりにスパイラル状に配置可能であり、又は交差した網目状の ファイバーを設けることも可能である。後者の実施例ではトルクを両方同に伝え ることが可能である。グラスパーの付加的引張り強さが望まれる応用例のために は、グラスパーは弾性係数の大きな弾性ゴム又は他のエラストマーにより形成す ることが可能である。

グラスパーの更にまた別の実施例では、グラスパーと捕捉される品物との間の接 着を改善するためにそれの表面上にベルクロ（登録商標）などの屈曲構造の帯状 部が設けられている。第１２図はその壁部にベルクロ（登録量１）４４４の帯状 部を有するグラスパー４４２を示している。ベルクロ４４４はグラスパー４４２ の内壁及び外壁の両方にわたって伸びている。ベルクロ４４４は壁部のより大き なパッチ部に配置されることも可能である。

本発明にかかるマニピユレータのその他の応用例の中には、明確には限定されな いが、ネジ、ワ・ノシャ、又はボルトなどの複数の小部品を組み立てライン上な ど特定の場所に連続的に解放するように保持するために使用されている。第１３ Ａ図及び第１３Ｂ図はこの適用例を図示している。第１３Ａ図においては、グラ スパー４４６はネジ４４８などの複数の小部品を保持するよう配置されており、 上記小部品は、グラスパー４４６がアーム部４５０に沿って下方に回転動作する ときに、グラスパー４４６によって保持される。第１３Ｂ図に示すように、小部 品４４８がグラスパー４４６に保持されているときに互いに等距離間隔で捕捉さ れており、またアーム部４５０がグラスパー４４６に関して一定速度で下部に移 動するような機構（図示せず）が配置されているならば、小部品４４８は組立ラ イン４５２上の同じ位置に一定の時間間隔で載置される。

このような対象物を保持し貯蔵する能力は、手榴弾や他の武器の発射装置の一部 分としてマニピュレータを使用することにより他の使用目的に利用可能である。

この適用例では、グラスパーは兵士がレバー操作できるようにアーム部の端部に 装着されており、兵士が充分な力で操縦桿を回転させるときに、手榴弾はグラス パーの回転動作によって載置される。これは釣ざおで釣糸をたれることに類似し ている。

本発明にかかるマニビル−クの他の応用例は、たとえグラスパー自体が対象物か ら部分的に引っ込められてしまったとしてもそれに代って対象物を保持するため の吸引装置としてそれを使用することである。この応用例は第１４図に図示され ている。この応用例でＪＬ７−Ａ部４５４は二重壁構造のグラスパー４５６によ っテ半径方向に取り囲まれており、またグラスパー４５６は真空密閉のハウジン グ４５８によって半径方向に取り囲まれている。ハウジング４５８は、部分的真 空状態がグラスパー４５６を対象物４６４がら一部分引っ込めることによって形 成された後、その場所に対象物４６４を保持するように平坦面４６２に装着可能 な鐘形のフレキシブルな容器４６０と境界を成している。

グラスパーを有するマニピュレータの他の応用例は、限定されないが、例えば箱 などのより大きな対象物の内面部を捕捉するように使用されることである。この 応用例の一つの可能な実施例が第１５Ａ図に示されており、グラスパー４６６は アーム部１２の周囲に放射状に配置されており、グラスパー４６６はそれの末端 部分（アーム部から最も遠い部分の表面）において箱４６８などのより大きな対 象物の内側表面に装着される。グラスパーの末端部は放射状に拡大してグラスパ ーより大きくてグラスパーの内部側に引き入れることができないほど大きな対象 物を取囲み、捕捉することができるので、このようなマニピュレータの応用例が 、グラスパー自体の可撓性によって可能となっている。グラスパーがこのような 型式で使用される場合、比較的柔軟な材料が二重壁構造の管状部に使用される。

マニピュレータの他の可能な実施例が第１５Ｂ図に示されている。

この実施例では、グラスパー４６６は、グラスパー４６６の内壁と外壁部との間 の環状の空間部を膨張させるためのバルブ４７０を備えている。環状空間部がバ ルブ４７０によって膨張されるとき、グラスパー４６６はＮ４６８の壁部と堅固 に接触し箱４６８は更に確実に捕捉される。

第１６図は、マニピュレータの更にまた別の実施例を示しており、グラスパーは その外壁部と内壁部との間の環状の空間部を膨張させるためのバルブを有してお り、付加的圧力がグラスパーによって保持された小さな対象物に半径方向に加え られる。この実施例では、アーム部１２は、二重壁構造のグラスパー４７６の内 壁部４７２と外壁部４７４によって放射状に取囲まれている。上記内壁部４７２ と外壁部４７４の間の空間部４７８には外壁部４７４を賞通して突出しているバ ルブ４８０が設けられており、空間部４７８はバルブ４８０を介して気体を供給 されることによって加圧される。気体は、その必要性はないが、空気であっても よく、もしグラスパーが空気の使用が望ましくない環境の下で使用される場合は 、例えばヘリウム又は窒素であってもよい。グラスパー４７６がバルブ４８０を 介して膨張されるとき、付加圧力がグラスパー４７６の端部で保持された対象物 ４８２に加えられ、その小さな径の円筒状に描かれた対象物は他の方法ではあま りにも細過ぎるのでグラスパー４７６によって確実に捕捉されないような場合に 使用される。グラスパーが膨張して充分な圧力が加えられるとき、それによって 保持される対象物、例えばジニースを作るためのオレンジや他の果物などを押し つぶすために使用可能である。更に、本発明のこの実施例は、内部側から対象物 を捕捉するためにも使用できる。グラスパーが箱などの品物の内部に回転移動さ れた後、グラスパーはその外径が品物の内径と同じ大きさになるまで増大するよ うに膨張される。圧力は、グラスパーによって保持されたこわれやすい品物にど の程度の大きさの力が加えられるかを変化させるため、又はグラスパーの内径を 変えるために制御し、変化させることが可能であり、それによってグラスパーに よって保持され得る品物の大きさを変化させることが可能である。

特にロボット工学で必要とされるような遠隔載置での使用に適用されたマニピュ レータの更に別の実施例が第１７図に図示されている。この実施例ではグラスパ ー４８２はアーム部４８４の下方部に装着されている。環状の構成要素４８６が 細長形のアーム部４８４に放射状に隣接されており、アーム部４８４の外表面部 と滑動自在に接触しており、上記環状の構成要素４８６はアーム部４８４の長手 軸方面に対して垂直に突出する２個の突出部４８８を有している。

装置全体を取囲んでいるフレーム部４９０は円筒状室４９２を形成している。突 出部４８８は円筒状室４９２を２個の補助室すなわち上側補助室４９４と下側補 助室４９６とに分割している。環状の構成要素４８６は複数の連結手段４９８に よって固くグラスパー４８３に連結されており、環状構成要素４８６の運動はグ ラスパー４８３に伝達される。補助室４９４と４９６には、補助室４９４と４９ ６に気体を導入するための上側導入口５００と下側導入口５０２が設けられてい る。もし気体が上側導入口５００から導入された場合、上側補助室４９４内の圧 力は増大し、環状機構４８６とグラスパー４８３はアーム部４８４に関して下方 に移動する。もし気体が下側導入口５０２から導入された場合、下側補助室４９ ６内の圧力は増大し、環状機構４８６とグラスパー４８３はアーム部４８４に関 して上方に移動する。本発明のマニピュレータは固体のアーム部を使用している ロボット工学のマニピュレータに都合よく構成されている、なぜならグラスパー は屈曲し、捕捉される対象物と再構成が可能であるからである。従って、グラス パーは中央部に位置していない対象物にも到達することができる。

マニピュレータの更にまた別の実施例が第１８図に図示されている。この変形し た実施例ではグラスパー５０４の壁部は綿や他の織物など柔軟で吸収性のある材 料５０６で被覆されている。第１８図では、吸収性の材料５０６はグラスパー５ ０４の外壁部上に図示されているがグラスパー５０４の内壁部上にも配置される 。このようなマニピュレータの実施例は動物の廃棄物など有害な物質又は液体の 除去及び処理に特に適用されている。

本発明にかかるマニピュレータを使用して捕捉されるその他の品物の中には、危 険な動物、海底にある物体、及び放射性の小物体などの危険な物体等がある。上 記マニピュレータは到達するのが困難で、はしごを使ってもただ垂直方向にしか 到達できないような頭上の電球を取り変えるのに特に便利である。

グラスパーの基礎的概念はほとんど無限の種々の使用方法に応用することが可能 である。例えばバネ装填されたグラスパーはグラスパーに捕獲される動物用のト ラップとして利用できる。

またマニピュレータは円形である必要はなく種々の形状のものが可能である。グ ラスパーは変形可能な材料を保持し粘土などの変形可能な材料をその形状にする ために使用することができる。もし刻み肉が形成可能な材料として使用された場 合、マニピュレータはホットドック用ンーセージ又は他のソーセージ製造器とし て利用可能である。

グラスパーの他の応用例として、物体内部を外に裏返すために使用される。もし 穴部又は他の開口部を有する対象物がグラスパーによって捕捉され、次にグラス パーが対象物の穴部を介して引き抜かれる場合、グラスパーが引き抜かれるとき に対象物は内部と外部とが裏返しされる。

本発明にかかる機構は大きな利点を有している。例えば、エラストメリックな壁 部を有するグラスパーは異なった径の品物を収容することができるので、第５Ａ 図、第５Ｂ図及び第５Ｃ図に示すようにネジなどの対象物でその径が対象物の長 さ方向に沿って変化するような細長形の対象物を捕捉するために使用できる。

本発明の他の利点は、グラスパーが前述のように卵などのこわれやすい品物を捕 捉するのに使用できるということである。グラスパーは卵などの品物を収容した り分配するために使用できる。グラスパーを気体で膨張させればこわれやすい品 物をクッシテンをつけて捕捉できる。グラスパーは、捕捉される品物に傷つけな いように柔軟に形成可能である。

本発明の他の利点は、単一のマニピユレータで多種類の品物を操作するために使 用できるということである。例えばマニピユレータのアーム部の上方に６倍に拡 張する単一のグラスパーを使用すれば、はぼ５倍まで変化する径を有する品物を 収容することができる。

本発明はそれの好ましい実施例に関してできるだけ詳細に記述したけれども、他 の実施形態も可能である。例えば、本発明はアーム部の外表面上に設けられたグ ラスパーに関して原理的に説明されているが、グラスパーがアーム部の内部表面 に設けられることも可能である。例えば第１０図に関しては、外表面の管状部３ ７０は、グラスパー３０６が管状部３７０の内部表面に装着されたアーム部であ ると見なされ、また内部管状部３０８は作動手段であると見なすことが可能であ る。更に、捕捉される品物はその外部表面がグラスパーによって保持される必要 はない。例えば品物にドーナツ状の開口部があり、グラスパーは品物を保持し操 作するためにその開口部内に回転動作させることも可能である。

従って添付の請求の範囲のはここに記述された実施例の説明に限定されるもので はない。

ＦＩＧ　／Ｃ ＦＩＧ−４Ｂ Ｆ／Ｇ＝４０ Ｆ／に　４Ｄ ＦＩＧ　４Ｅ ＦＩＧ−３８ＦＩＧ　３Ｃ Ｆ／に　６　ＦＩＧ　７ ＦＩＧ　ＢＡ　ＦＩＧ　ＢＥ　乙Ｇ−θＣＦ石＝ＩＯ 国際調査報告

Claims (70)

【特許請求の範囲】
1. １．品物捕捉用マニピュレータにおいて、（ａ）前面部を有する細長形のアーム 部と、（ｂ）上記アーム部に取り付けられた捕捉手段において、該捕捉手段が、 ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と、ｉｉ）フレキシブルな材料 により形成された外壁部とにおいて、上記壁部は少なくとも連続し密閉された二 重壁構造の部分を形成し、該内壁及び外壁部は相対的な軸方向の移動が可能であ り、上記捕捉手段はアーム部の外面上で軸方向に回転可能であり、捕捉手段の一 部分は品物を捕捉するためにアーム部の前面部を超えて伸長するように構成され た外壁部、 とを有する捕捉手段と （ｃ）捕捉手段がアーム部の前面部を超えて回転し品物を捕捉するときに、該捕 捉手段がアーム部からはずれて回転するようなことがないように、アーム部に捕 捉手段の一部分を常時装着している手段、 とを備えている品物捕捉用マニピュレータ。
2. ２．品物捕捉用マニピュレータにおいて、（ａ）前面部を有する細長形のアーム 部と、（ｂ）上記アーム部の外面に取り付けられた捕捉手段において、該捕捉手 段が、 ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と、ｌｉ）フレキシブルな材料 により形成された外壁部とにおいて、上記壁部は連続し、密閉された二重壁構造 の少なくとも一部分を形成し、該内壁及び外壁部は相対的な軸方向の移動が可能 であり、上記捕捉手段はアーム部の外面上で軸方向に回転可能であり、捕捉手段 の一部分は品物を捕捉するためにアーム部の前面部を超えて伸長するように構成 されており、取付けられた捕捉手段の内壁部の内周部は、アーム部の外周部より も小さく、また捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部はアーム部の外周部 より充分小さくされ、捕捉手段の内壁及び外壁部はアーム部の方向にアーム部の 表面に垂直に力を働かせていることを特徴とする外壁部、とを有している捕捉手 段、 とを備えている品物捕捉用マニピュレータ。
3. ３．品物捕捉用マニピュレータにおいて、（ａ）前面部を有する細長形のアーム 部と、（ｂ）上記アーム部に取り付けられた捕捉手段において、該捕捉手段が、 ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と、ｉｉ）フレキシブルな材料 により形成された外壁部とにおいて、上記壁部は連続し、密閉された二重壁構造 の少なくとも一部分を形成し、該内壁及び外壁部は相対的な軸方向の移動が可能 であり、上記捕捉手段はアーム部の外表面上で軸方向に回転可能であり、捕捉手 段の一部分は品物を捕捉するためにアーム部の前面部を超えて伸長するように構 成されており、捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部は、捕捉手段が品物 の上にくるときに該品物の外周部よりも充分小さく構成されており、捕捉手段の 内壁及び外壁部はアーム部の方向にアーム部の表面に垂直に力を働かせているこ とを特徴とする外壁部、 とを有している捕捉手段、 とを備えている品物捕捉用マニピュレータ。
4. ４．上記捕捉手段はアーム部の外表面上に設けられ、またアーム部上に設置され る前の捕捉手段の内壁部の内周部に対するアーム部の外周部の比は多くて約５で あることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマニピュレータ。
5. ５．アーム部に設置される前の捕捉手段の内周部に対するアーム部の外周部の比 が多くて約５であることを特徴とする請求項２に記載のマニピュレータ。
6. ６．上記壁部がそれらの間に環状の部分を有していることを特徴とする請求項１ 、２又は３に記載のマニピユレータ。
7. ７．上記環状の部分に摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする請求項６ に記載のマニピュレータ。
8. ８．上記摩擦低減手段が潤滑油であることを特徴とする請求項７に記載のマニピ ュレータ。
9. ９．上記摩擦低減手段の厚さが充分小さくて上記壁部が該壁部の最小厚さの約１ ０倍より大きくない距離だけ分離していることを特徴とする請求項７に記載のマ ニピュレータ。
10. １０．上記捕捉手段とアーム部との間の装着手段が接着剤であることを特徴とす る請求項１に記載のマニピュレータ。
11. １１．捕捉手段がアーム部の外表面上にあり、アーム部は中空状であることを特 徴とする請求項１に記載のマニピュレータ。
12. １２．上記アーム部の内径は充分に大きくて、いったん品物が捕捉手段によって 捕捉されると、品物がアーム部の内部に保持されるように捕捉手段がアーム部の 上に軸方向に回転可能であることを特徴とする請求項１１に記載のマニピュレー タ。
13. １３．上記アーム部を移動させるための手段を有していることを特徴とする請求 項１、２又は３に記載のマニピュレータ。
14. １４．上記捕捉手段がアーム部の外表面上に設けられ、アーム部に設置前の捕捉 手段の内壁部の内周部は、アーム部の外周部よりも小さく、また捕捉手段の応力 のかからない内周部は、アーム部の外周部より充分に小さいので捕捉手段の内壁 及び外壁両部はアーム部に対してアーム部の表面に垂直方向の力を働かせること を特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ。
15. １５．上記捕捉手段がアーム部の外表面上に設けられ、アーム部に設置される前 の捕捉手段の内壁部の内周部は、アーム部の外周部よりも小さく、また捕捉手段 の内壁部の応力のかからない内周部は品物の外周部より充分に小さいので、捕捉 手段の内壁及び外壁両部は、捕捉手段が品物の上に回転移動するときに、品物に 向けて品物の表面に垂直方向の力を働かせることを特徴とする請求項１又は１４ に記載のマニピュレータ。
16. １６．上記アーム上の捕捉手段を遠隔回転させるための作動手段を有しているこ とを特徴とする請求項１に記載のマニピュレータ。
17. １７．上記捕捉手段がアーム部の外表面上に設けられ、また上記作動手段が捕捉 手段の外壁部の一部分に常に設置されていることを特徴とする請求項１６に記載 のマニピュレータ。
18. １８．上記作動手段が、管状の構成要素が固定された細長形状のロッドを備えて おり、上記管状の構成要素は捕捉手段の外壁部に装着されていることを特徴とす る請求項１７に記載のマニピュレータ。
19. １９．上記品物がその中に開口部を有しており、また捕捉手段が該開口部に適合 する大きさに構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマニピュ レータ。
20. ２０．移動可能な品物を操作するための道具において、（ａ）人の手のためのハ ンドル部、 （ｂ）上記ハンドル部に取り付けられた細長形のアーム部で、該アーム部が品物 を直接係合するために構成されたアーム部、及び（ｃ）上記アーム上に設けられ た捕捉手段において、ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と、ｉｉ ）フレキシブルな材料により形成された外壁部において、上記壁部が連続し、密 閉された二重壁構造の少なくとも一部分を形成し、該内壁及び外壁部は相対的な 軸方向の移動が可能であり、上記捕捉手段はアーム部の外表面上で軸方向に回転 可能であり、捕捉手段の一部分は品物を捕捉するためにアーム部の前面部を超え て伸長するように構成されていることを特徴とする外壁部、とを有している捕捉 手段、 とを備えていることを特徴とする道具。
21. ２１．上記捕捉手段がアーム部の外表面上に設けられ、またアーム部上に設置さ れる前の捕捉手段から分離した内壁部の内周部はアーム部の外周部より小さいこ とを特徴とする請求項２０に記載の道具。
22. ２２．上記捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部が品物の外周部より充分 小さいので捕捉手段の両壁部は捕捉手段が品物の上に回転動作を行なうときに品 物を捕捉するために品物に対して品物の表面に垂直な力を働かせることを特徴と する請求項２１に記載の道具。
23. ２３．上記捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部がアーム部の外周部より 充分小さいので捕捉手段の両壁部はアーム部に対してアーム部の表面に垂直な力 を働かせることを特徴とする請求項２１又は２２に記載の道具。
24. ２４．捕捉手段がアーム部の前面部を超えて回転動作されて品物を捕捉するとき に、アーム部から分離して回転動作されないようにアーム部に捕捉手段の一部を 常時装着するための手段を有していることを特徴とする請求項２０に記載の道具 。
25. ２５．上記アーム部がねじ回しの軸部であり、品物がネジ部であるようなねじ回 しを備えていることを特徴とする請求項２１に記載の道具。
26. ２６．上記アーム部がドライバー部の軸部であり、品物がボルト又はナットであ るようなボルト又はナットドライバーを備えていることを特徴とする請求項２１ に記載の道具。
27. ２７．移動可能な品物を移動させるための方法において、（ａ）前面部を有する 細長形のアーム部とアーム部の前面部の外表面上に捕捉手段を有するマニピュレ ータにおいて該捕捉手段が、ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と 、ｉｉ）フレキシブルな材料により形成された外壁部において、上記壁部が連続 し密閉された二重壁構造の少なくとも一部分を形成し、アーム部上に設置される 前の捕捉手段の内壁部の内周部がアーム部の外周部より小さいので内壁及び外壁 部は軸方向の相対運動が可能であるように構成された外壁部、 とを有していることを特徴とするマニピュレータを選択する段階と、（ｂ）捕捉 手段の内壁部がその軸方向での軸方向運動が制止されるときに、品物に対して捕 捉手段の外壁部上に軸方向の力を加えることにより品物を捕捉し、それによって アーム部の前面部を超えてアーム部の外表面に沿って品物の上に捕捉手段を軸方 向に回転動作させる段階と、 （ｃ）品物を捕捉した後その捕捉された品物を移動させるためにアーム部、捕捉 手段、又はそれら両方を移動させる段階、とを備えている方法。
28. ２８．上記マニピュレータが、アーム部の前面部に捕捉手段の一部分を常時装着 するための手段を有しており捕捉手段がアーム部から分離して回転動作されるこ とがないことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. ２９．上記装着手段が捕捉手段とアーム部との間に設けられた接着剤であること を特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. ３０．上記捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部が品物の外周部より充分 に小さいので捕捉手段の両壁部は品物に対して品物を捕捉するために品物の表面 に垂直な力を働かせることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の方法。
31. ３１．上記捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部がアーム部の外周部より 充分に小さいので捕捉手段の両壁部はアーム部に対してアーム部の表面に垂直な 力を働かせることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
32. ３２．上記捕捉手段の内壁部の応力のかからない内周部がアーム部の外周部より 充分に小さいので捕捉手段の両壁部はアーム部に対してアーム部の表面に垂直な 力を働かせることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
33. ３３．上記品物を捕捉する段階が、品物が捕捉手段によって完全に捕捉されるま で品物の上に捕捉手段を回転動作させる段階を備えていることを特徴とする請求 項２７に記載の方法。
34. ３４．上記捕捉手段をアーム部の外表面上に沿って軸方向に回転動作させること により捕捉された品物をアーム部の前面部から離脱させる付加的段階を有してい ることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
35. ３５．上記アーム部上に設置される前の捕捉手段の内壁部の内周部に対するアー ム部の外周部の比が多くて約５であることを特徴とする請求項２７に記載の方法 。
36. ３６．上記壁部がそれらの間に環状の部分を有していることを特徴とする請求項 ２７に記載の方法。
37. ３７．上記環状の部分に摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする請求項 ３６に記載の方法。
38. ３８．上記摩擦低減手段が潤滑油であることを特徴とする請求項３７に記載の方 法
39. ３９．上記摩擦低減手段の厚さが充分に小さくて上記壁部が該壁部の最小厚さの 約１０倍より大きくない距離だけ分離していることを特徴とする請求項３７に記 載の方法。
40. ４０．上記アーム部が中空状でありまた捕捉手段がアーム部の外表面上に設けら れていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
41. ４１．上記品物が捕捉手段により捕捉された後、品物がアーム部内に保持される ように捕捉手段をアーム部の上に軸方向に回転動作させることを特徴とする請求 項４０に記載の方法。
42. ４２．上記マニピュレータが、細長形のアーム部が取り付けられた人の手の大き さに形成されたハンドル部を有する手動工具であり、該アーム部が品物を直接係 合するために構成されていることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
43. ４３．上記手動工具がねじ回しであり、該ねじ回しがその軸部であるアーム部と ネジ部である品物を有しており、品物を捕捉した後アーム部を移動させる段階が ネジ部を基盤の中に、又は、基盤から外にねじるために軸部を回転させる段階を 有することを特徴とする請求項４２に記載の方法。
44. ４４．上記手動工具が、ドライバー部の軸部であるアーム部とボルト部である品 物とを有するボルトドライバー部であり、品物の捕捉後にアーム部を移動させる ための段階が、基盤の中に又は外にボルトを通すために軸部を回転させる段階を 有することを特徴とする請求項４２に記載の方法。
45. ４５．上記手動工具が、ドライバー部の軸部であるアーム部とナット部である品 物とを有するナットドライバー部であり、品物の捕捉後にアーム部を移動させる ための段階が、基盤の上又は外にナット部を抜き取るために軸部を回転させる段 階を有していることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
46. ４６．上記品物が開口部を有しており、捕捉の段階が捕捉手段を上記開口部に回 転動作させることを含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
47. ４７．品物を空洞部に載置するための方法において、（ａ）塗布器を選択する段 階において、該塗布器が、ｉ）前面部を有する細長形アーム部と品物を押し進め るために構成された前面端部、 ｉｉ）アーム部の前面部の外表面上に設けられた保持手段において、該保持手段 がフレキシブルな材料により形成された内壁部とまたフレキシブルな材料により 形成された外壁部とを有し、上記壁部が連続し密閉した二重壁構造の少なくとも 一部分を形成しており、上記内壁及び外壁部が軸方向の相対運動が可能であるよ うな保持手段と、 ｉｉｉ））上記保持手段がアーム部から回転動作をして離脱しないようにするた めに保持手段の一部分をアーム部に常時装着するための手段、 とを有している塗布器の選択段階、 （ｂ）上記保持手段がアーム部の前面端部を超えて回転動作された状態で保持手 段の内部に品物を載置する段階と、（ｃ）上記保持手段の前面部を空洞部の中に 載置する段階と、（ｄ）アーム部を開口部に向けて前方に押し進め、それによっ て品物を空洞部内に保持するためにアーム部上に保持手段を回転動作させる段階 、 とを有することを特徴とする品物を載置するための方法。
48. ４８．上記品物が空洞部に保持された後、アーム部を開口部から引き去る付加的 段階がそれによって保持手段をアーム部から回転離脱させることを特徴とする請 求項４７に記載の方法。
49. ４９．上記保持手段がまた開口部から引き去られるまでアーム部が開口部から引 き去られることを特徴とする請求項４８に記載の方法。
50. ５０．上記空洞部が動物の口部であることを特徴とする請求項４７に記載の方法 。
51. ５１．上記空洞部の中に保持手段の前面部を載置する段階が、空洞部の中に保持 手段の一部を回転動作させることを含んでいることを特徴とする請求項４７に記 載の方法。
52. ５２．上記空洞部の中に保持手段の前面部を載置する段階が保持手段の一部分を 空洞部の中に滑動させることを含んでいることを特徴とする請求項４７に記載の 方法。
53. ５３．捕捉手段の面壁部の少なくとも一方が品物を捕捉することにおいて補助す るための付属手段を備えていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマ ニピュレータ。
54. ５４．上記付属手段が、上記両壁部の少なくとも一方からマニピュレータの長軸 への横軸方向に突出する複数の突出部を有していることを特徴とする請求項５４ に記載のマニピュレータ。
55. ５５．上記付属手段が、上記両壁部の少なくとも一方の回りに周縁状に配置され た複数の隆起部を有していることを特徴とする請求項５３に記載のマニピュレー タ。
56. ５６．上記付属手段が、上記両壁部の少なくとも一方に沿って長手方向に配置さ れた複数の隆起部を有していることを特徴とする請求項５３に記載のマニピュレ ータ。
57. ５７．上記突出部が波形配置状に構成されていることを特徴とする請求項５４に 記載のマニピュレータ。
58. ５８．上記付属手段が複数の隆起部を前記壁部の少なくとも一方に有しており、 該隆起部が捕捉手段の長軸に対して鋭角状に配列されていることを特徴とする請 求項５３に記載のマニピュレータ。
59. ５９．上記付属手段が接着剤手段である請求項５３に記載のマニピュレータ。
60. ６０．上記付属手段がかぎ状構造である請求項５３に記載のマニピュレータ。
61. ６１．上記壁部の少なくとも一方の表面がでこぼこ状であり、それで捕捉手段に よって保持される品物の捕捉が品物と捕捉手段との相対運動に対してより確実に されるように構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマニ ピュレータ。
62. ６２．上記捕捉手段がそれの壁部の少なくとも一方の上に形成された吸収性の手 段により設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマニピュ レータ。
63. ６３．上記環状部分が膨張手段により形成されている請求項６に記載のマニピュ レータ。
64. ６４．上記作動手段が、捕捉手段をアーム部上の前後方向に自動的に往復回転動 作させるための手段を有していることを特徴とする請求項１６に記載のマニピュ レータ。
65. ６５．吸引力によって適切に品物を保持するための装置が、（ａ）前面部を有す る細長形のアーム部、（ｂ）アーム部上の捕捉手段において、該捕捉手段が、ｉ ）フレキシブルな材料により形成された内壁部と、ｉｉ）フレキシブルな材料に より形成された外壁部で、上記壁部が連続し密閉した二重壁構造の少なくとも一 部分を形成しており、上記内壁及び外壁部が軸方向の相対移動が可能であり、捕 捉手段がアーム部の外表面上において軸方向に回転動作が可能であり、それによ って捕捉手段の一部分が品物を捕捉するためにアーム部の前面部を超えて伸長す るように構成された外壁部、とを有している捕捉手段、 （ｃ）上記捕捉手段がアーム部の前面部を超えて回転動作されるときにアーム部 から離脱して回転動作されることがないように、捕捉手段の一部をアーム部に常 時装着する手段と、（ｄ）上記捕捉手段が品物を捕捉するために先ず前方に回転 動作し次に品物からわずかに後方に回転動作するときに形成された真空部を保持 することが可能な捕捉手段を取り囲んでいるフレキシブルな鐘形状のハウジング 、 とを有している装置。
66. ６６．上記保持された品物が、気体で環状部分を膨張させることにより捕捉され た後、より確実に保持されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
67. ６７．上記品物が捕捉された後、捕捉された品物が内壁と外壁部との間で捕捉手 段の膨張によって圧搾されることを特徴とする請求項６６に記載の方法。
68. ６８．上記手動工具が、その軸部であるアーム部を有しトルクが加えられる対象 物が品物であるところのトルクレンチであり、品物を捕捉した後品物を移動させ る段階が、アーム部が品物に接触することなく対象物を載置し又は取去るために トルクを加えるために軸を回転させることを含んでいることを特徴とする請求項 ４２に記載の方法。
69. ６９．吸引力によって適切に品物を保持するための方法が、（ａ）前面部と、ア ーム部上に捕捉手段を有する細長形アーム部を備えたマニピュレータを選択する 段階において、該捕捉手段が、ｉ）フレキシブルな材料により形成された内壁部 と、ｉｉ）フレキシブルな材料により形成された外壁部とにおいて、上記壁部が 連続し密閉した二重壁構造の少なくとも一部分を形成しており、上記内壁及び外 壁部が軸方向の相対移動が可能であり、捕捉手段がアーム部の外表面上において 軸方向に回転動作が可能であり、それによって捕捉手段の一部分が品物を捕捉す るためにアーム部の前面部を超えて伸長するように構成された外壁部と、捕捉手 段がアーム部の前面部を超えて回転動作されるときにアーム部から完全に離脱し て回転動作されることがないように捕捉手段の一部をアーム部に常時装着する手 段と、捕捉手段が品物を捕捉するために前方に回転動作し次に品物からわずかに 後方に回転動作するときに形成された真空部を一部保持することが可能な捕捉手 段を取り囲んでいるフレキシブルな鐘形状のハウジング、とを有しているように 構成されたマニピュレータを選択すること、（ｂ）保持される品物の上にマニピ ュレータを載置すること及び、（ｃ）品物を捕捉するために捕捉手段を前方に回 転動作させること、及び （ｄ）品物の上に吸引力を形成するために品物から後方に捕捉手段を回転動作さ せる段階を含んでいることを特徴とする方法。
70. ７０．形成可能な品物を成型するための方法において、該方法が、（ａ）前面部 と、アーム部の前面部の外表面上に捕捉手段を有する細長形のアーム部を有する マニピュレータを選択する段階において、該捕捉手段が、 ｉ）フレキシブルな材料より形成された内壁部と、ｉｉ）フレキシブルな材料よ り形成された外壁部とにおいて、上記壁部が連続し密閉した二重壁構造の少なく とも一部分を形成しており、上記二重壁構造が成型される形状に対応する切断面 を有しており、アーム部上に載置される前の捕捉手段の内壁部の内周部がアーム 部の外周部より小さくて内壁及び外壁部が軸方向に相対移動が可能であるような 外壁部 とを有していることを特徴とするマニピュレータを選択する段階、（ｂ）軸方向 の力を捕捉手段の外壁部に加えることによって変形可能な材料を捕捉する段階に おいて、捕捉手段の内壁部がその軸方向での軸方向運動を抑制され、それによっ てアーム部の前面部を超えて変形可能な材料上にアーム部の外表面に沿って捕捉 手段を軸方向に回転動作させる段階と、 （ｃ）変形可能な材料が成型された形状を妨げることなしに捕捉手段が変形可能 な材料から解放されるように変形可能材料を捕捉手段内においてある密度の堅さ に形成させる段階と、（ｄ）捕捉手段から上記成型された変形可能材料を解放す るためにアーム部に沿って軸方向に上向きに捕捉手段を回転動作させる段階、 とを有していることを特徴とする成型方法。