JPH04501682A - クラッチ機構 - 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】 機械的に巧みな握持を行なう方法及び装置技術分野 本発明はロボット分野に関する。より詳しくは、本発明は物体を操作するために 使用する作動子（ｅｆｆｅｃｔｏｒ）に関する。

発明の背景 産業市場における競争力及び効率の増大が強調される結果、各種の生産作業の実 行方法に劇的な変化が生じている、ロボット装置は考えられる限りのあらゆる製 造品の製造工程にますます増大する数で採用されている。原料の取扱から、製品 の製造、貯蔵及び輸送まで、ロボット装置の融通性はインパクトを与えあるいは 新たな効率の基準を創出している。

過去２０年間のロボット装置の驚異的な発達にもかかわらず、更なる改良あるい は成長の可能性には限界がない様に見える。非常に重要な一つの分野は端部作動 子（ｅｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｏｒ）である。末端作動子は通常環境と相互作用を行 うロボット装置の部分と理解さねている。大抵の工業ロボット装置は大ざっばに アーム（腕）として分類されるから、端部作動子はロボット装置のハンド（手） といえる、一般に、端部作動子は独立に制御可能であり、そのまま工具を操作し たり、あるいは工作物、部品、あるいは材料を操作できる。端部作動子はまた環 境と被操作物に関する情報を得るのに理想的な手段である。理想的には、端部作 動子は各種の作業をその運動を制御するプログラム命令を変更するだけで実行で きるべきである。しかし、実際にはこのことは端部作動子が広い範囲の負荷条件 及び位置条件、並びに各種の環境条件で動作するため不可能である。ロボット装 置の複雑さ及びそれが引き受けるべき仕事の種類の増大につれて、ロボット装置 が環境に影響を与えまた学習する様な改良が重要性を増している。

ロボット学が進展するにつれ、未知の環境に接近可能で各種の仕事を実行できる 真にプログラム可能な装置が制作できなければならない、こうした装置は宇宙、 危険な環境、軍事、及び海底探索等の新たな用途を刺激することになろう、こう してロボットは工業分野から、不特定の環境で各種の仕事で遭遇する労働や危険 を減じる一般的な目標に向かっている。

従来の端部作動子は大きく分類して２種ある。これらの一方の端部作動子は複雑 な多フィンガ一式ハンドと言える。この方式は正確な指先の運動を行う能力によ り特徴づけられ、小さな物体を正確、器用にかつ制御された握持力で取り扱う能 力を達成するのに成功を収めている。この方式は人の運動を模擬しようとする擬 人ハンドを設計する試みを含んでいる。しかし、この第１の方式の端部作動子は 強度が不十分なこと、構造がもろいこと、過度に複雑である、といった欠点を有 し、このため蔽しい環境で使用する装置としては有効性に乏しい、第２め方式の 端部作動子は大抵の工業用ロボット装置及び複雑な装置に具備されている周知の 単純なグリッパ（押持子）である、この方式は強度が大きく頑丈であり、大きな 加重を支持でき、信頼性良く作動する。しかＬ２なから、この方式に特有の構造 上の単純性及び制御系の単純性のため多くの作業への適用範囲に制限が生じる。

大抵の場合はｍ独作業例えば溶接、塗装、穴明け、部品装着、または材料移送等 に有用である。特殊化した端部作動子の設計及び構成において生じる費用、及び それらを交換する際の非能率は、しばしばロボット装置の最適作動に対する大き な障害となる。

複雑な多フィンガーハンドの例はサラリスペリ、ジェー・ケネス「ロボットハン ドと操作のメカニックス」マサッセッッ州ケンブリッジ、Ｔｈｅ　ＭＩＴ　Ｐｒ ｅｓＳ発行、およびジャコブセン、ニス「ユタ／Ｍ工Ｔ人工ハンドの設計」に記 載されており、ここに本明細書の一部として引用する。

サリスベリ氏のハンドは物品に３フインガの先端で触れるものであり、安定な握 持を行うために摩擦的な抑止力とカフィードバックを利用している。構造はハン ドの見込み設計の数値分析の結果から導かれている。これらの結果から、３フイ ンガとフィンガあたり３個の関節とからなるハンドが開発された。この装置は小 さな物品（直径２．５ｃｍの球体を典型例として選択）のフィンガー先端での操 作を行う能力を有し、また小さな部品の運動を可能にする様にプログラムされた 。

上記のユタ／Ｍ　Ｉ　Ｔのハンドは本質的に人間の手を横接する。４本のフィン ガしかないが、各フィンガは４個の関節を有し、擬人的な形状を有する。この方 式は非常に高価につき非常に複雑な制御技術と構造をを必要とする。したがって 、この方式は進Ａ、だ研究環境に限定される。

第２の方式の端部作動子、すなわち叩純な方の、自由度２のグリッパは、研究及 び１某の分野で最も一般Ｃ使用されている端部作動子である。これらのグリッパ の例の記載と図示はコイフェット、ビー及びチルーズ、エム［ロボット技術入門 Ｊ　Ｍ　ｃ　Ｇ　ｒ　ａ　ｗ　−Ｈｉ　ｌ　１　（１９８２）に記載されている 。この文献の特に１５９−１６３頁をここに飲用する。これらのグリッパは融通 性が低いが一般に強固かつ頑丈であり、経済的である。実際には、物品の変化に より各用途に応じて端部作動子の特定化が必要である。

ロボットのフィンガの制御系の複雑性を減じるため、及び作動装置の数を減じる ために、剛性結合された関節を特徴とする設計が提案されている。関節の剛性結 合は各作動装置の一組の関節角度を規定する１例えば、２個の関節が半径ｒｌ及 び「、を有するブーりで結合されると、関節運動角度をφ１、φ２は次式で定義 される。

φｌ／　ｒ　ｌ＝　ｒ　２　／　ｒ　ｚ結合した関節を有するフィンガの例は本 出願人の所有するリイバー他の米国特許出願第１０１１４２号に記載されている 。リーバ化は２つの作動装置を有する３関節フィンガを記載し、固定された剛性 結合を作るために使用するケーブル掛けを表すマトリックス法を使用することに より、関節間のかかる結合を表示し且つ最適化を行う方法を提案している。リー バ化のこの結合は関節間の既知の比率を維持するので、それら握り中に包み込め る物品の種類は限定される。

スキナＩＩの米国特許第３８６６９６６号に記載されているように、掌にフィン ガを置く作用もまた物品の操作に所定の役割を果たすことができる。スキナに記 載さ−れた３フインガ式ハンドは、フィンガ１２．１２ａ、１２ｂをフィンガの 基部リンクと一致する軸の周りに回転できる掌構造を有する。したがって、一般 に掌に向いていてそれと一緒に物品の周りに閉じることができるフィンガの掌側 の面は、掌に対して各位置に対して回転できる。スキナはこうして各フィンガに 回転自由度を与えるが、フィンガの掌に対する平行移動はできないので、いろい ろな協動する及び／または対抗する配向移動の達成を可能にできない。

したがって、単純なグリッパの場合の得られる単純さ、強固さ、制御容易さと、 より複雑な多フィンガ式ハンドの融通性と器用さを兼備した装置に対する必要性 があるが実現されていない。したがって、本発明の目的は従来のグリッパよりも 大きな自由度と融通性を有し、しかも従来の複雑な多フィンガ式ハンドには見ら れない強固で有用且つ安価な構造のグリッパを提供することである。

充分な数の自由度をフィンガと掌の間に有し！、それにより各種の握りを達成で きるロボットハンドのための構造を提供することが望まれる。各関節に対する作 動装置は構造を単純化し、動力伝達系の複雑化と非能率を減じるために各関節の 近くに配置すべきである。従って、特定の握りの形を作るのに必要な作動装置の 数を減少するのが有利である。それゆえ、本発明の目的は握り形の種類と器用さ を最大にし、一方では作動装置の数を最小にする掌−フィンガー作動装置構造を 提供することにある。本発明の他の目的は、本発明で使用されるハンドに使用さ れるフィンガがそれらが取っ付Ｃすられる掌に対して様々な方位で配向出来るよ うにすることである。固い握りを行なうには、ロボットフィンガのような関節の ある部材が物品の周りを包むことが出来る必要がある。さらに、この作用は握持 すべき物品の形状に関する予備知識がほとんどなしに実行出来ること、又関節を ザーボルーブで制御することなしに達成出来ることが望ましい。

従って、本発明の更に他の目的は、物品の形状に順応して確実で包囲形の握りを 行なう関節つき部材を提供することである０本発明は更に、この作用を行なうの に、一連の関節作動用の制御指令を必要としないで機械的インテリジェンスに基 いて行なう関節つき部材を提供することにある、物品の意図した握持は物品が様 々な方位を取ることにより握りの安定性に影響するために失敗することがある０ 本発明の他の目的は、握りの安定性を決定出来る触覚センサを装備した物品の取 扱い装置を提供することにある１、本発明の更に他の目的は、触覚子方により収 集された情報を利用して装置の方位を安定な握りが達成出来る方法を提供するこ とにある。

本発明の実施例のあるものの目的は、フィンガが閉鎖握りを行なうときに充分な 柔軟性を有する一方で、そわらに対向する力に対しては堅く抵抗するフィンガを 提供することにある。

発明の概要 本発明のこれら及び他の目的は、掌（てのひら）及び少なくとも一つの関節運動 出来る部材よりなるロボットハンドにより達成される。好ましい実施例では、３ つの関節つき部材が存在し、その内２つの部材はそれらが掌の周辺の回りで相対 位置を変化し得るようにして掌に回転自在に取り付けられる。これらの２つの部 材は単一の作動装置により作動されるもので、それらの運動は同−且つ反対とな るように関連付けられる。３番目の関節つき部材は静止状態に留まる。３つの全 ての部材の開閉運動はそれらが取り付けられている独立の作動装置により独立に 操作出来る。

本発明の重要な一面は関節つき部材の関節に柔軟性を具備させることであり、こ れによりこれらの部材は物品の周りにまとい付くことが出来る。最も好ましくは ウォムギャとクラッチ機構を設けて一つの関節を所定の大きさのトルク水準で解 離させ（これは遠隔調整させても良い）、他の関節は続けて駆動させることが出 来る。他の実施例においては、この柔軟性は脚の一部を形成するばね又は弾性手 段と、この実施例のブーり動力伝達系とにより与えられる。

本発明はまた物品を包み込むように握持するのに物品の形状に関する事前の詳細 な知識を必要としない反復的な方法により物品を握持できる方法を提供すること である。この方法は握りの安定性が触覚センサにより決定され、握りが不安定だ と決定されたら握持装置が再位置決めされ、安定性が再び決定される。各試行ご とに収集された情報はこうして物品の空間位置特性に関して学習するために利用 される。

図面の簡単な説明 第１図は本発明により構成したロボットハンドの斜視図である。

第２図は本発明により構成したフィンガ関節、掌、フィンガ構造を示す平面図で ある。

第３図は本発明に従って構成したロボットフィンガと駆動手段の一部破断側面図 である。

第４図は第３図の線４−４に沿った、本発明に従って構成した解離グリップ駆動 手段の部分断面側面図である。

第５図は第３図に示したフィンガの正面図で、関節作動のある面を示す。

第６図は本発明のフィンガの他の実施例である７第７図ないし第７Ｄ図は本発明 のハンドによって達成できる各種の握持を一度に示す説明図である。

第８図は本発明の原理を使用して物品を握持する方法を示す流れ図である。

好ましい実施例の説明 第１図を参照するに、本発明に従って構成されるロボットハンド装置は全体的に １０で示しである。ロボットハンド装置】０は掌２０、実質的な静止フィンガ３ ０、第１の回転フィンガ４０、及び第２の回転フィンガ４５を含む、これらの３ つのフィンガ３０．４０．４５は掌７０に結合されている。第１図に矢印で示し たように、回転フィンガ４０．４５はそれぞれの車軸７０の周りに回転駆動され る０本発明の一つの面によると、フィンガ４０．４５は各々単独の作動装置８０ （この図では見えない）により駆動され、それらの車軸７０の周りの回転が同− 且つ反対方向となるように機械的にリンクされている。静止フ１°ンガ３０は車 軸７０の周りに回転しない、しかし、全ての３つのフィンガ３０．４０．４５は 掌２０の方へ独立に操作でき、これにより握持を行なうことが出来る。

フィンガ３０．４０．４５に結合された掌２０は、直列リンクの関節と呼ぶこと が出来る。掌２０の周りのフィンガ３０．４０．４５の配置は第２図に示しであ る。

この配置は、関節への固定点間の距離が各リンクをそのいずれかの側のリンクと 平行にさせるように選択されることにより、最適化される。この分野の通常の知 識を有する者にはこの条件が各種の握りを行なうのに有用であることが分かるで あろう０幅Ｗのリンクを有するフィンガに対して、もしも半径ｄの円がフィンガ と掌の各取り付は点の回転中心を通るならば、リンクを平行にする円の直径は次 式で記述出来る。

ｄ≦ｗ／（２ｓｉｎ（θ／２））＋ｗ。

ここにθ＝２π／ｎ　及びｎは零番リンク（この例では車軸７０）の周りに回る フィンガの数であり、Ｗ、は車内に置かれた静止フィンガの幅である。好ましい 実施例では２つの回転フィンガ４０．４５の数は２であるからｎ＝２である。フ ィンガの回転中心間の距離はｄに対する式により制御される。好ましい実施例で は、第３の非回転フィンガ３０が追加されていて、握持の融通性を増している。

当業者は任意数のフィンガがこのような円の周りに配置出来ること、又この式を 使用することによりそれらのリンクがある制限運動範囲で平行になることが分か るであろう、更に、例えば好ましい実施例で示されたような、非回転フィンガ、 固定柱又は板、あるいは他の装置等の、付加により広範囲の有用なハンド構造が 可能になる。

第３図を見ると、各フィンガ３０．４０．４５は掌軸７６により掌２０に取り付 けられている。第３図に示されている回転フィンガ４０．４５の場合には、室軸 ７゜はその周りのフィンガの回転を可能にし、それにより、掌２０に面している フィンガのリンク６２．６４の面６６．６８として定義される掌側の面の相対向 き、及びフィンガと掌の相対位置の両者を変化させる。各フィンガ３ｏ、４０． ４５は各自のグリップ駆動装置５ｏにより各個に操作される６本発明のハンドの 好ましい例では、３つのグリップ駆動装置５０があり、各一つが各フィンガを担 当する。第４の駆動装置は握り駆動装置８ｏで、稼動フィンガ４０．４５を各自 の室軸７ｏの周りに回転させる。各グリップ駆動装置５０は機械的にフィンガに 結合されている。好ましい実施例では、トルクをグリップ駆動装置５０から第１ フインガ関節７２に伝達するのはつオーム歯車１２０である。ウオーム歯車は両 方向への正確な回転運動を可能にし、寸法特性に対する充分な強度を与え、更に 負荷で生じるトルクに対する抵抗能力（つまりウオーム歯車が逆駆動されないこ と）を与える利点を有する。第１関節７２は掌リンク６０と第１フインガリンク ６２を結合する。第２関節７４は第１リンク、−６２の末端部にあって、それを 第２リンク６４に結合する０本発明の他の特徴に従って、第１関節７２と第２関 節７４は、掌リンク６０と第１リンク６２との間の角度を変えると第２リンク６ ４の角度が一定の仕方で当然に変化するように機械的に結合されている。従って 、単一グリップ駆動装置５０は関節結合により２つの関節７２．７４に運動を生 じる。この特徴は第３図に示した仮想線を見れば理解出来る。各フィンガは更に 好ましくは触覚セン号及びフィードバック手段２００を有し、それにより握持す べき物品に関する情報をハンド制御装置２５０に与える。第１図及び第３図に示 したように、触覚センサ及びフィードバック手段２００は本発明のハンドの掌２ ０の表面に設番づることが出来る。

本発明の他の重要な特徴は第４図に示されている。ノインガ３０．４ｏ、４５の グリップ駆動装置５ｏは全体的に１０２で示した新規な解離クラッチを有する。

好ましい実施例においｒ　ｌｄ、クラッチ１００の外側本体１．０２はほぼウオ ーム歯車の形に構成されている。従って、ウオームねじ１０１は各フィンガ３０ ．４０．４５にある第１関節７２を駆動するウオーム輪１２０と作用する。

クラッチ機構の外側本体１０２の第１端には、一体の又は固着した円筒部１０７ が第１取付箇所で回転軸受１７２により支持されている。外側本体１０２は軸方 向接触のスラスト軸受又は保持子１０６により軸方向に運動しないように拘束さ れている。解離クラッチ１００が取り付けられる剛性結合の必要な箇所は、一般 にクラッチハウジング１８０により与えられる。

第４図に示されているように、外側本体１０２のねじ孔１０３の閉鎖端部には弾 性手段１６０が配置されている。好ましい例においては、弾性手段はＯ型リング であり、例えばゴム、ネオブレン、又はシリコーンのような弾性体から構成され る。所望により、ばね又はベルビルワッシャーを代わりに使用して偏倚に比例し た抵抗力を生じる手段として機能させても良い、更に弾性手段１６０は比較的高 いばね常数を有すること、すなわち比較的小さい偏倚で比較的大きい抵抗力を生 じることが望ましい、その結果、小さい力を生じるのに必要な偏倚と、大きい力 を生じるのに必要な偏倚との直性距離差は比較的小さい。

他の実施例においては、外側本体１０２は孔１０３を取り囲む円筒状壁に切り込 んだ１本以上の軸方向スロットを有しても良く、これによりコレットのような確 実ロック特性を有する装置とすることが出来る。他の変形例として、軸孔１０３ はテーパを有しても良く、これにより同じく解離トルクが達成されたときに実質 的なロック状態を与える。

クラッチ部１１０はねじ孔１０３に嵌合される６クラツチ部分１１０はねじ孔１ ０３のねじ筋１０４にかみ合うような寸法を有するねじ筋１１１を有する。クラ ッチ部１１０の第１端は一体的な又は固着した平歯車１３０として構成される。

クラッチ部１１０に固定した平歯車１３０は入力トルクをクラッチ機構に伝導す る駆動歯車１０５にかみ合っている。入力トルクは駆動モータ１７５又は他の作 動源から供給される。この入力トルクな直接又は電動装置を介して任意の動力電 動源から供給することが出来ることは当業者には明らかであろう、更に、平歯車 １０５．１３０は動力伝達の任意手段例えば、ベルト−ブーりで、摩擦輪で、あ るいはチェーン−スプロケットに置換出来ることも明らかである。

クラッチ部１１０の平滑な孔１３５内には軸１４０が嵌合されている。軸１４０ 及び孔１３５は滑り嵌めされている。軸１４０の一端は孔１３５の中にはなくて 第２の取り付は箇所で回転軸受け１７０により支持されている。こうしてクラッ チ部１１０は端部が軸受け１７０により支持された軸１４０上に支持されている 。軸の他端は軸受け１０６により自由回転する外側本体゛】０２の中に支持され 、全体装置の回転を可能にし、又関節７２の位置に作用する。

クラッチ部１１０に固定した平歯車１３０は半径方向に向いたねじ孔１５２を有 する。このねじ孔は歯車の外周から平滑孔１３５にむけて延びている。軟質先端 １３５を有する止めねじ１５０がねじ孔１５２にねじ込まれている。軟質先端は 好ましくはナイロン製であるが、他が軸１４０を傷付けない材料代替しても良い 、別法として、止めねじ１５０全体をこのような材料から製作しても良い、先端 １５５を備えた止めねじ１５０はねし孔１５２にねじ込んだのちに容易に軟質先 端１３５を平滑孔１３５の面に一致させることが出来るように容易に操作出来る 充分な長さを有する。

動作において、クラッチ部１１０は先ず外側本体１゜２に弾性手段１６０に接触 するまでねじ込まれる０弾性手段１６０の直線偏倚が増ずと精密ねじ１０４．１ １１の間の摩擦力は増すから、外側本体へのクラッチ部１１０のねじの締め込み 又はそ＾ｔからの緩めに必要なトルクは同様に憎ず。この事実は、解離トルクの 値を、クラッチ部１１０を外側本体１０２にねじ込むのに必要なトルクな測定す ることにより予め測定しておくことを可能にする７ 品物の握持を行なうために、平歯車１３０又は他の動力電動手段がクラッチ“部 １１０を逆回転（すなわちねじを弛める方向の回転）させると、２つの状況のい ずれかが起きる。一つは、ウオーム輪１２０の動きに抵抗する外部トルクがねじ 筋１０４．１１１の摩擦力を超えるに充分な場合である。この条件はブインガが 更に閉鎖するを妨げる障害物に出会ったときである。この場合、クラッチ部１１ ０は外部本体１０２から弛められてウオーム輪１２０は結果的に運動しない、そ うすると装置は自由、つまり解離する６しかし、もしもウオーム輪１２０に抵抗 する力がねじ筋１０４．１１１の間の摩擦力を超えなければ、クラッチ部１１０ は外側本体１０２からねじ戻されることはなく、平歯車１３０と一体になって回 転し、ウオームのねじ筋１０１がウオーム輸１２０を回転させる。

本発明のクラッチ機構１００の動作は止めねじ］、　５０の調整によっても調整 される。第４図を見るに、止めねじ１５０は先端１５５と平滑軸１４０との間に 摩擦力を作り出す、クラッチ部が外側本体１０２にねじ込まれあるいはねじ戻さ れる際に、先端１５５により作られた摩擦力はこの運動を妨げる。先端１５０に より与えられる摩擦力は通常解離トルクよりはやや小さいが、もしもフィンガの 運動に抵抗するト・ルクが先端１５５によって作り出される摩擦力を超えるに必 要な大きさに減じると、再び外側本体１０１を回転させ始める。本発明のこの特 徴は、もしも例えば物品が握りの中で移動するなどにより負荷状態が変動すると 、関節の再結合を生じる。

各フィンガ３０．４０．４５の第２関節は第５図に示された作動装置１７５によ り作動さ第１る０本発明の特徴に従って、駆動モータその他の作動装置１７５に 固着された゛平歯車１０５は第２つオーム歯車１４０に固定した第２平歯車１３ ２を駆動する。このウオーム歯車は第２ウオーム輪１４２を駆動ｌノで回転させ る。第２つオーム輪１４２に固定したタイミングベルトプーリ１４４も又回転す る。タイミングベルト１４６はこの動力を第２関節に結合された第２タイミング ベルトプーリ１４６に伝動する。従って第１及び第２関節は結合している。この 結合は２つの関節７２．７４の間の相対運動がウオーム歯車１０２．１４０及び つオーム輪１２０．１４２の間の歯車減速比により支配されることを示している 。別法として、従来慣用のプーリ及び鍵又は他の動力伝動装置を、タイミングベ ルト１４Ｇ及びタイミングプーリ１４４．１４８の代わりに使用しても良い。

動作においで、フィンガ又は他の関節つき装置であって本発明の解離型クラッチ 機構１００を具備した装置は、先ず相対空間位置と、クラッチ機構１００が被駆 動関節７２へのトルク伝動を中止することが所望されるトルク（つまり解離トル ク）の大きさとの両面から調整される。これは先ず駆動子−夕１７５を一方向に 回転させて被駆動フィンガを開放位置又は握持作用を行なった後で開放状態へ戻 ることが望まれる位置へ駆動することにより実行さ第１る。握持が行なわれたら 、作動装置１７５の回転を反転して、クラッチ部１１０を外側本体１０２の中△ 、とそれが弾性手段１６０に接触するまで後退させる。この時点で、ウオームね じ１０１はつオーム輪１２０に係合して回転させ、各フィンガ３０．４０．４５ をその握持状態から開放させる。各フィンガ３０．４０．４５はフィンガが延び だして第３図のように作動装置５０の構造部分に接触したどぎ、それらに固有の 伸長限界停止を行なう。

更に本発明に従って構成した各フィンガ３０．４０．４５は動力を単一の作動装 置から第１関節７２及び第２関節７４に伝達する手段を具備するが、これらの関 節の相対運動は柔軟結合となっている。上記の解離クラッチ機構１００はフィン ガ３０．４０．４５に自律的に物品を包み込む能力（制御装置２５０からの別個 の一連の指示を要しない）、この特徴は握持を実行し、又フィンガを作動させる 単−作動装置を制御するのに必要なアルゴリズムを簡略化する。この能力は更に 包み込むような握持に利用される。これの実行は第３図に最もよく示されている 。包み込み握持に対しては、安定性は物品と各リンク６２．６４の掌側面６６． ６８の少なくとも１点との間の接触に依存する。つまり、接触は末端の最後のリ ンク６４（フィンガ先端）ではなくて、リンク６２．６４の内面で生じなければ ならない。包み込む形の握持は強力且つ安定である。これは物品の摩擦力によら ないからである。例えば、包み込み式の握持のすぐれた安定性は、人がハンドル を握る際に行なう握りの場合に対比出来る。

上記の新規なりラッチ機構は、握持１べき物品の形状に関する事前の知識なしに 包み込み形式の握持を行なうのに必要な順応性を新規なりラッチ機構を備えてい る。

上記のようにクラッチ機構】００は一体のウオーム歯車減速機構を有し、又第１ 関節７２の運動をあるしきい値トルクで停止させる。クラッチ機構］、　ＯＯは 完全に開放したときに関節を常に同じ相対位置に戻すための固有の記憶手段を有 する。これは各クラッチ機構の内部に設けた弾性手段１６０の相互作用により行 なわれる。クラッチ部１１０を精密ねじ１１１を使用して予め適当な解離トルク に調節することにより、握りの強さとクラッチ機構の記憶機能が達成出来る。

解離トルクが、フィンガがそれらの停止体に対して完全に開放すると、フィンガ に加わるモータトルクに比例すること、又各握持動作の前に変更出来ることは当 業者には明らかである。この特徴は、これらのフィンガを使用しているハンドは 、卵や軽い電球のような脆い物品を持ち上げ可能にし、同時にハンマのような工 具を取り扱うための頑丈さを備えている。

動作において、各フィンガは第３図のように開放し、鎖線で示した閉鎖位置に移 動させられる。フィンガと物品が接触しなければ、両関節はそれぞれの減速機構 により規定される関係をもちながら移動する。フィンガの第１関節７２が予め設 定した解離トルクよりも大きい値を必要とする場合には、駆動モータ又は作動装 Ｗ１７５を脱結合する。この脱結合されたフィンガは、逆回転出来ないつオーム 歯車減速器のためにその位置とトルクを受動的に保持する。解離トルクよりも大 きい１〜ルクに遭遇した第２フインガ７４はフィンガ作動装置に結合されたまま であり、回転を続ける。もしも物品が握持の範囲内で移動し、第１関節７２が作 り出すトルクがねじ１５２の作るトルクよりも低くなれば、第１関節は作動装置 １７５との結合を回復して再び解離トルクとなるまで移動する。

本発明で使用されるフィンガの利点は、当業者には直ちに明らかであろう。先ず 、フィンガの掌側の面と物品の間の多点接触は大抵の物品で最も起こり易いであ ろう、第２に脱結合（解ｌｉ）ののちには、第２間節７４は積極的に制御される 。しきい値解離トルクが第１間節７２に加わると、関節トルクは中間となり、次 の−・っの式で関係付けられる。

ｔ　＋　／　Ｇ　１　＋　を茸／　Ｇ　＊　”　ｔ＠　６　ｔ　６　Ｆただし１ １％ｔ２は関節１と２でのトルクであり、Ｇ。

、Ｇ２は関節ｌ、２に対する減速比であり、ｔ　ｍａｔｔｏｒはモータ又は作動 装置のトルクである。フィンガの第１関節７２が解離値よりも大きいｌ・ルクに 遭遇した後、各関節に加わるトルクは次式で表わされる。

ｔ　Ｉ＝　ｔ　＃＆１１　％ し之　＝　Ｇ　ｓ　［ｔ−−−＝。、−ｔｌｌ、／Ｇｌ］ここにｔ、い、は止め ねじ１５２によるトルクである。こうして、解離ののちには第２関節７２の周り のトルクは式中の唯一の変数であるモータ１７５の出力トルクを調整することに より独立して制御できる。

本発明の好ましい実施例として記載されたクラッチの他の利点は、動力伝動手段 どし゛Ｃ逆駆動出来ないウオーム歯重列１０ｉ、Ｊ、　０２の使用からえられる 。その結果、大きな接触力がハンドの構成材料の強度限界に対しで抵抗する。包 み込み握持の使用は、本発明のハンドが大きな関節トルクを生じるかなり重い物 品を持ち上げることを許容する。もしも、動力伝達手段が逆回転するどしたら、 こうした大きい関節［・ルクに抵抗するために大型の作動モータが必要になる０ 本発明のフィンガにより使用される作動モータは同様な能力の従来装置のそれよ りも小型月一つ軽量で良いから、各フィンガの根元に取り付けられる。上記のよ うに、作動装置１７５は直接このウオーム歯車１０２．１４０を駆動するから、 所望されないバックラッシュは最小限度に抑制される。第２関節７４を駆動する タイミング（調時）ベルト１４６は短いために減少出来る固有の弾性を有する唯 一の部材である。

別の実施例では従来のＩＩ（ｔｅｎｄｏｎ）又は他の動力伝動手段を用いて更に この条件を緩和する０本発明はモータの周りに正確なサーボ制御ループを閉じさ せる。総合的な結果は動力伝動においてフィンガ作動装置に最小の誤差しか生じ させない。フィンガの根元すなわち基部に作動モータを取り付ける他の利益は、 全て４つのモータは掌の下に取り付けられることである。第１図で分かるように 、センサ及び動カケーブル２４０は同じく掌の下にあるコネクタ２３０に接続し ている。その結果、ロボットの腕及び制御系統に迅速に着脱出来る自己完結的ユ ニットが得られる。このことは、本発明のフィンガを取り付けるべきロボットの 腕が多重端部作動子と共に使用されることが意図される場合には重要な利点であ る。

又、ロボットの腕又は作動子の修理を行なう場合には、又は単−作動子が異なっ たロボットの腕と共に使用される場合には重要な利点である。

本発明の他の実施例は第６図に示される。２つの関節３２．３７４は順応性のｊ ３！　（ｔ　ｅ　ｎ　ｄ　ｏ　ｎ　）　３２０で結合されている。順応性の朦３ ２０は順応部３２５を有する。順応性のＩｔ！３２０は好ましくは動作中に遭遇 する負荷が弾性限界以内に納まるようなばね又は弾性材料で製作する０図示の鍵 による方法の利点は、鍵が閉鎖時にのみ関節に順応性を示すことである０図示に フィンガは既に述べた態様で関節３７２．３７４を駆動するための作動装置を使 用する。しかし、動力は作動装置から脚３７２を経て第１関節３４２の周りに自 由に回転するプーリ３００に伝動する。第２関節３７４の回転はそれに固定され たプーリ３１５を回転させる。このプーリの回転は順応性の鍵３２０を回転しな い固定ブーりの周りに巻き付けあるいは巻き戻し、それにより第１関節３７２の 周りの運動を生じる。かくして、第１関節の運動は第２関節の作動に依存し、関 節間の相対偏倚はブーりの直径比によって支配される。順応部３２５は一端第１ 関節が抵抗に遭遇したら第２関節を連続して運動させる。第１関節の運動を阻止 する抵抗力の大きさは順応部３２５のばね常数を調整することにより制御される 。従って、２つの関節の相対運動は結合されるがそれは順応運動である順応性部 材で結合した関節の利点は、物体の形状に順応することである。関節が剛性結合 の場合には関節の各増分に対してただ一組の関節角度しかない、従って、少なく ども２つの掌面で握持する物品の形状がわずかな変動範囲でのみ使用出来るに過 ぎない、実施には、大抵の物品は嚇一点で剛性のフィンガに接触する７順応性の 鍵が使用される、フィンガじ：物品を包み込み又少なくとも二つの異なった表面 の内面に少なくと４）一つの接触点を生じる０図示の２インガの麿かり通しは閉 鎖時にのみ順応性であるから大きな接触力を作用出来る。しかし、順応性のμｌ ｊ、剛性結合の関節の不都合を除去して多重接触点を可能にする。

第７〜゛７１〕図に示し、たよう（ご本発明の他の実施例は掌２０及びフィンガ ３０．４０．４５の新規な構造である。好まし・い実施例においては１つのフィ ンガ３０は固定であり、その室軸７０の周りに回転しない。しかし２つのフィン ガは回−・回転角度で且つ反対方向に回転する７これらのフィンガの回転は畢− の作動装置８ｏによる駆動で得られる。したがって、本発明の掌とフィンガの関 係は掌２０の周りに１自由度の運動を許容する。この構成により掌２０はフィン ガ３０，４０，４５と相互作用して物品の取扱の際に工具として使用される。し たがって、掌は２０は物品を保持する台とかけ、押しつけるとかの表面として使 用できる。しかし触角センサ２１０を情報収集装置とし“Ｃ組み込めば物品の微 衷を得ることができる。触角センサ２１０は掌２０の面上に位置して物品の接触 位置に関する情報を制御装置２５０へ送り、第３図のようにフィンガ３ｏ、４０ ．４５の掌側の面上に位置したセ：２ノサ２００により送られる情報と一緒に使 用される。こうして収集された情報は掌及びフィンガが協動して作用して、物品 の形状に関する情報をあらかじめプログシム等をしないでも複雑な形状の物品を 確実に握持する。

第７−”７　Ｄ図に示したように、本発明の好ましい掌及びフィンガ構造（Ｊ端 部作動子の多様な握持形態を可能にする、第７Ａ図は可動フィンガ４ｏ、４５が 一緒に固定フィンガ３０から見て掌の反対側に回転してきた時に（矢印）、生じ るはさみグリップを示す、これらの２本のフィンガの面内は摩擦にょる握持であ り、はさみノックで手術を受けたヒｉ・が使用゛するものとにている。他の握り の形態は第７Ｂ図に示す円筒グリップである。これは可動フィンガ４０．４５が 固定フィンガ３０に対抗している場合に生じる。固定フィンガは可動フィンガの 間を通ることができるので、この態様は小さな円筒状物品から大きい四角形の箱 形の形状及び寸法を包含し得る。第７図に示した球状グリップではフィンガ３０ ．４ｏ、４５は約１２０変能れている０強力グリップではフィンガの掌側の面は 球体を掌へ押しっけ、精密グリップでは３点は３側面の指先グリップを形成する 。他のグリップの形態は第７Ｄ日図に示したように、フィンガ４ｏ、４５をそれ らが互いに対抗するまで回転させることにより得られる。先端握持モードは物品 を操作するのに使用できる。このグリップは安定性に摩擦を利用しているが、起 き方のぎごちない場合にまたは小さな物体を操作するのに有用である。最後の第 ７Ｃ図に示したように鈎グリップはフィンガの３つのグリップ形態を掌の面と共 に使用する。こねによると２種類のグリップが可能となる。一つはフィンガが鉤 状をなＬｔでいる場合にハンドル等の物品を握持する消極グリップであり、他は ３つのフィンガで物品を掌に押しつける態様である積極グリップである、このグ リップは包み込み形式のグリップができない場合に他のハンドと協動して大きな 平面状の物品例えばテーブルの端部を持ち上げるのに有用である。

本発明の他の重要な特徴は上記の装置の制御である。

本発明の各種の特徴は好まｌノくは第１図に示したハンド組立体と組み合わせる 。本発明にしたがって構成したハンドの制御はハンド自体に備わった機械的なイ ンテリジェンス（器用さ）によりおおいに単純化され、関節運動をししかも包み 込み握りを行うことができるハンドに関連したコンビュータ費用を節約する。第 ８図には好ましいグリップ（ｍ持）計画アルゴリズムを示す。

第８図に示したアルゴリズムの基本的な目的は方針を探ることにより握持動作な を実行し計画を単純化することである。研究によると黙視観察やレーザ観察装置 の用な遠隔センサに加えてによる積極センサを使用することが必要なことがわか った。その上、人の心理的な研究により重量や体積のような構造上の特性を決定 するのに物品の安定性の考慮及び運動を必要とする多数の探究手順が定められて いる。物品の特徴に対する事前の知識がほとんどない場合には、フィンガの物品 との接触位置を計算するのに物品の詳細な情報を必要とする洗練された握持計画 ルーチンを実行することはできない。

本発明にしたがって構成されたフィンガ及び他のフィンガは物品に合わせて自分 自身を成形する。安定した握持はしたがって近似的な空間位置以上のものが得ら れる。このアルゴリズムの相互作用的な性格により、取り扱い装置及び制御装置 は引き続く握持動作の間に集積された物品の形状に関する情報を処理及び結合す ることにより物品について知ることができる。

第８図を参照すると、握持計画アルゴリズムは適当な開始場所４００で始まる。

この時点では制御装置は取扱装置を位置決めし、フィンガを握持動作の開始を行 う適当な位置にセットする。ステップ４１０は「リーチｊとラベルしである。こ のステップが実行されると、ロボットの腕は掌が物品に接触するまで移動する。

このステップはまずロボット腕が荒い取扱を実行するための取扱及び制御能力に 依存している。ロボット腕の制御装置はこれらの運動を物品との接触を感知する 掌の面上の触角センサからの情報に基づいて行う。

ハンド制御装置は実際の握持をステップ４２０「フレックス」のステップで実行 する。このステップの実行は特定数の関節に結合するリンクとの接触がなされる までフィンガを閉じる動作である。好ましい実施例では、図示のアルゴリズムは 本発明により構成されたハンドと共に実行される。したがって、フィンガは接触 が掌と第１関節、を結合するリンク及びフィンガ先端を含むリンクであって第２ 関節に結合されたものに対してなされるまで閉じられる。制御装置は末端リンク がフィンガの末端への接触が、数種の望ましくない条件、例えば物品が遠過ぎる とか、小さ過ぎて安定したハンドの包み込みが型のグリップができないとかの条 件を表示できることを認識するようにプログラムされている。このステップでハ ンドの制御装置及び腕の制御装置は関節角度をほぼ等しく保ち、それにより物品 をハンドのグリップ内に位置付けるように作用する。好ましいアルゴリズムの第 １の判断ステップはステップ４３０「閉鎖」で表されている。

閉鎖は安定な握持が得られるかどうかを決定するのに必要な掲載を行うプール演 算である。閉鎖の安定性を決定するのに必要なパラメータの検討に対しては公知 例がある。このアルゴリズムはまた握持を維持するのに必要なトルクを計算する 。もしも握持が所定の安定性を決定するパラメータの範囲に入れば、アルゴリズ ムはステップ４４０　ｆ絞り」を実行する。これはモータのトルクを握持に必要 な値に増す。このステップの後で、握持アルゴリズムは終了し、ハンド制御装置 が他の命令を待つ。しかしもしも七分に握持が安定でないと決定されたら、ステ ップ４５０「フレックスなし」が実行され、ハンドのフィンガは元の開放位置に 復帰する。最後に「フレックスなし、」が実行された後に第６のスフツブ４６０ 「後退」が実行される。後退中に腕は握持される物品から離れる。この制御ステ ップ、例久ばリーチはハンドが取９一つけである腕の制御及び運動能力に依存し でいる。　本発明の方法により意図されている握持計画の相互作用的な性格はス テップ４７０「握り」を参照することによりわかる。このステップはロボットの 腕とハンドが次の握持実行の試みのために従うべき軌跡を含む、実行される計算 は前回までの握持の試みから収集した情報、物品及び実行する仕事の蓄積情報を 使用することができ、あるいは、最も簡単には腕を所定の位置に整列させること ができる。例六ば、好ましい例では、後退ステップの後、腕が接近する角度を１ ５度修正することができる。握りの計算及び命令が実行されたら、ステップ４８ ０「再配置」に進み腕を次の握持動作に進める。アルゴリズムはリセットされ矢 印のように「リーチ」に行き、安定握持が再び探索される。各種の相互作用的な 握持は、各不安定性が物品の空間特性及び配向に関する情報に加Ａ、られる。こ の情報は更なる握持、蓄積、または後日のための他の情報に合体されるように処 理できる。

以上に若干の実施例を特に説明したが、本発明の範囲内で他の実施例が可能なこ とは当業者には明らかであろう。本発明は上に記載の相対寸法に拘束されるもの ではなく広範囲な構造に適用可能であるものと理解されたい。新規なりラッチ機 構は同様にここに開示した相対寸法及び用途に限定されない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）掌面、 （ｂ）前記掌面に回動自在に取り付けられた少なくとも一つの関節付き部材、（ ｃ）前記掌面と共同して正面に前記関節付巷部材を作働する装置、よりなる物品 の握持を行なうための装置。 ２、更に（ｄ）前記掌面及び前記関節付き部材に作用する力を感知する装置を含 む前記第１項記載の装置。 ３．更に実質的に非回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも１つの 関節付き部材を含んでいる前記第１項記載の装置。 ４．前記掌面に回動自在に取り付けられた関節付き部材は少なくとも２つであり 、関節付き部材の回転軸は前記掌面の周りに移動出来るように配置されている前 記第３項記載の装置。 ５．更に回転自在の部材はフィンガであり、それらは前記掌面に対して同一且つ 反対方向の回転が出来るように作働装置とリンク手段を有する前記第４項記載の 装置。 ６．（ａ）第一の回転自在の関節を作働する手段、（ｂ）２つの端部を有する第 １リンクであって、前記第１関節に枢着された根元端と、第２関節を形成する末 端を有するもの、 （ｃ）２つの端部を有する第２リンクであって、前記第２関節に枢着された根元 端を有するもの、及び（ｄ）前記第２関節を作働させる手段よりなり、第１及び 第２関節の相対運動が順応結合されている関節付き部材。 ７．第１及び第２関節を作働させる手段が、腱手段とプーリ手段とよりなり、順 応結合が前記腱手段に取り付けた弾性手段により与えられている前記第６項記載 の関節付き部材。 ８．前記腱手段に取り付けた弾性手段よりなる順応結合の手段が物品を押すよう に操作されたときのみに順応性であり、前記関節付き部材が前記物品を押す力に 剛的に抵抗することが出来る前記第７項記載の関節付き部材。 ９．更に１つ以上の前記関節に１個以上のリンクを取り付けた前記６項記載の関 節付き部材。 １０．更に１つ以上の前記関節に固定した１個以上のリンクを取り付けた前記７ 項記載の関節付き部材。 １１．更に１つ以上の前記関節に１個以上のリンクを取り付けた前記８項記載の 関節付き部材。 １２．（ａ）ねじ筋を一部に有し、且つ軸孔を有するほぼ円筒形のクラッチ手段 、 （ｂ）前記クラッチ手段の軸孔に配置されたほぼ円筒形の軸、 （ｃ）前記クラッチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦力を作り出す手段を含む 前記クラッチ手段を作働する手段、 （ｄ）ほぼ円筒形の外側本体であって、その一部にある回転自在の関節を作働す るもの、及びそれに取り付けられた第２のほぼ円筒形の軸であって、その中に更 に軸孔、を有し、該軸孔はねじ筋を有するもの、及び（ｅ）前記軸孔の一部に配 置されて前記円筒外側本体のための弾性手段、 よりなるクラッチ機構であって、前記クラツチ手段が前記弾性手段を抑圧するま で前記軸孔に装入され、そして前記クラッチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦 力を作り出す手段が所望の力に調整され、前記作働手段の回転が前記関節が弾性 手段の作用を受けるまで前記回転自在の関節作働させる手段に伝導され、それに より前記ねじ筋が前記弾性手段から離れる方向に前記クラッチをねじ戻すように した、クラッチ機構。 １３．前記回転自在の関節を作働する手段がウォーム歯車列である前記第１２項 記載のクラッチ機構。 １４．クラッチ手段を作働する手段が平歯車よりなる前記第１２項記載のクラッ チ機構。 １５．前記外側本体が更に前記ねじつき軸孔の中に延びたスロットを有し、それ により前記外側本体部が実質的にコレットの作用をする前記第１２項記載のクラ ッチ機構。 １６．前記ねじつき軸孔が、テーパを有し、それにより前記外側本体が実質的に コレットの作用をする前記第１２項記載のクラッチ機構。 １７．前記第１関節を作働させる手段が（ａ）ねじ筋を一部に有し、且つ軸孔を 有するほぼ円筒形のクラッチ手段、 （ｂ）前記クラッチ手段の軸孔に配置されたほぼ円筒形の軸、 （ｃ）前記クラツチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦力を作り出す手段を含む 前記クラッチ手段を作働する手段、 （ｄ）ほぼ円筒形の外側本体であって、その一部にある回転自在の関節を作働す るもの、及びそれに取り付けられた第２のほぼ円筒形の軸であって、その中に更 に軸孔を有し、該軸孔はねじ筋を有するもの、及び（ｅ）前記軸孔の一部に配置 されて前記円筒外側本体のための弾性手段、 よりなるクラッチ機構よりなり、 前記クラッチ手段が前記弾性手段を抑圧するまで前記軸孔に装入され、そして前 記クラッチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦力を作り出す手段が所望の力に調 整され、前記作働手段の回転が前記関節が弾性手段の作用を受けるまで前記回転 自在の関節作働させる手段に伝導され、それにより前記ねじ筋が前記弾性手段か ら離れる方向に前記クラッチをねじ戻すようにし、それにより動力の前記回転自 在の関節への伝導を停止させ、前記第２関節を作働する手段は前記作働手段に、 前記クラッチ機構が動力の伝達を停止したときにほぼ全ての作働動力を前記第２ の関節に伝達するように取り付けられている、前記第６項記載の関節付き部材。 １８．関節付き部材は （ａ）第一の回転自在の関節を作働する手段、（ｂ）２つの端部を有する第１リ ンクであって、前記第１関節に枢着された根元端と、第２関節を形成する末端を 有するもの、 （ｃ）２つの端部を有する第２リンクであって、前記第２関節に枢着された根元 端を有するもの、及び（ｄ）前記第２関節を作働させる手段よりなり、第１及び 第２関節の相対運動が順応結合されている関節付き部材である、前記第１項記載 の物品の握持を行なうための装置。 １９．第１及び第２関節を作働させる手段が、腱手段とプーリ手段とよりなり、 順応結合が前記腱手段に取り付けた弾性手段により与えられている前記第１８項 記載の物品の握持を行なうための装置。 ２０．前記第１関節を作働させる手段が、（ａ）ねじ筋を一部に有し、且つ軸孔 を有するほぼ円筒形のクラッチ手段、 （ｂ）前記クラッチ手段の軸孔に配置されたほぼ円筒形の軸、 （ｃ）前記クラッチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦力を作り出す手段を含む 前記クラッチ手段を作働する手段、 （ｄ）ほぼ円筒形の外側本体であって、その一部にある回転自在の関節を作働す るもの、及びそれに取り付けられた第２のほぼ円筒形の軸であって、その中に更 に軸孔を有し、該軸孔はねじ筋を有するもの、及び（ｅ）前記軸孔の一部に配置 されて前記円筒外側本体のための弾性手段、 よりなるクラッチ機構よりなり、 前記クラッチ手段が前記弾性手段を押圧するまで前記軸孔に装入され、そして前 記クラッチ手段と前記軸の間に調整可能な摩擦力を作り出す手段が所望の力に調 整され、前記作働手段の回転が前記関節が弾性手段の作用を受けるまで前記回転 自在の閥節作働させる手段に伝導され、それにより前記ねじ筋が前記弾性手段か ら離れる方向に前記クラッチをねじ戻すようにし、それにより動力の前記回転自 在の関節への伝導を停止させ、前記第２関節を作働する手段は前記作働手段に、 前記クラッチ機構が動力の伝達を停止したときにほぼ全ての作働動力を前記第２ の関節に伝達するように取り付けられている、前記第１８項記載の物品の握持を 行なうための装置。 ２１．更に実質的に非回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも１つ の関節付き部材を有し、回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも２ つの関節付き部材を有し、関節付き部材の回転軸は前記掌面の周りに移動出来る ように配置されており、更に各関節付き部材は前記第６項の関節付き部秘から構 成されている前記第１８項記載の物品の握持を行なうための装置。 ２２．更に実質的に非回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも１つ の関節付き部材を有し、回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも２ つの関節き部材を脅し、関節付き部材の回転軸は前記掌面の周りに移動出来るよ うに配置されており、更に各関節付き部材は前記第７項の関節甘き部材から構成 されている前記第１８項記載の物品の握持を行なうための装置。 ２３．更に実質的に非回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも１つ の関節付き部材を存し、回転状態で前記掌面に取り付けられている少なくとも２ つの関節付き部材を有し、関節低き部材の回転軸は前記掌面の周りに移動出来る ように配置されており、更に各関節付き部材は前記第１７項の関節付冬部材から 構成されている前記第１８項記載の物品の握持を行なうための装置。 ２４．（ａ）該物品を包み込みあるいは固定することが出来る物品を握持する装 置を有する取り扱い装置を延伸させ、 （ｂ）握持すべき物品の接触を感知し、（ｃ）前記握持する装置を閉鎖方向に駆 動して前記物品の一部を実質的に包み込み、そして （ｄ）行なわれた握持が物品を移動させるのに実質的に安定かどうかを決定する ことよりなり、もし、行なわれた握持が安定なら握持装置を完全に閉じること、 よりなる物品の握持方法。 ２５．工程（ｄ）は、握持すべき物品と握持装置との接触筒所を決定することと 、この情報を計算機に送ることと、この送られた情報により握持が安定かとうか を決定することからなる、前記第２４項に記載の方法。 ２６．更に（ｅ）前記情報を情報蓄積手段に送ることからなる、前記第２４項に 記載の方法。