JPH085025B2 - ロボット・ハンド - Google Patents
ロボット・ハンドInfo
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- JPH085025B2 JPH085025B2 JP3157701A JP15770191A JPH085025B2 JP H085025 B2 JPH085025 B2 JP H085025B2 JP 3157701 A JP3157701 A JP 3157701A JP 15770191 A JP15770191 A JP 15770191A JP H085025 B2 JPH085025 B2 JP H085025B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボット・ハンド、特
に簡単な構成で把持、押圧及び回転の各作用力を検出出
来るロボット・ハンドに関する。
に簡単な構成で把持、押圧及び回転の各作用力を検出出
来るロボット・ハンドに関する。
【０００２】
【従来技術】図７の（ａ）は、把持力検出機能を有する
２指型ロボット・ハンドの一例を示す図である。フィン
ガ１及び２の略中央付近にストレーン・ゲージの如き歪
感応型抵抗素子３及び４が貼付されている。このような
ロボット・ハンドでワークを把持すると、把持力に比例
して素子３及び４が変形し、その変形量に応じてこれら
歪感応抵抗素子の抵抗値も変化する。これら歪感応抵抗
素子３及び４と既知の抵抗器５及び６を用いて図７の
（ｂ）に示すようにブリッジ回路を構成すれば、ロボッ
ト・ハンドの把持力に応じて素子３及び４の抵抗値が変
化するので、このブリッジ回路の２点ａ及びｂ間の電位
差の変化を検出することにより、把持力を検出すること
が可能である。
２指型ロボット・ハンドの一例を示す図である。フィン
ガ１及び２の略中央付近にストレーン・ゲージの如き歪
感応型抵抗素子３及び４が貼付されている。このような
ロボット・ハンドでワークを把持すると、把持力に比例
して素子３及び４が変形し、その変形量に応じてこれら
歪感応抵抗素子の抵抗値も変化する。これら歪感応抵抗
素子３及び４と既知の抵抗器５及び６を用いて図７の
（ｂ）に示すようにブリッジ回路を構成すれば、ロボッ
ト・ハンドの把持力に応じて素子３及び４の抵抗値が変
化するので、このブリッジ回路の２点ａ及びｂ間の電位
差の変化を検出することにより、把持力を検出すること
が可能である。
【０００３】また、別の歪感応素子をフィンガの先端部
に貼付してフィンガによる押圧力を検出したり、更に他
の歪感応素子をロボット・ハンドの適当な位置に貼付す
ることにより回転力（トルク力）を検出するように構成
し得る。
に貼付してフィンガによる押圧力を検出したり、更に他
の歪感応素子をロボット・ハンドの適当な位置に貼付す
ることにより回転力（トルク力）を検出するように構成
し得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、１つの
ロボット・ハンドで把持力、押圧力及び回転力等の種々
の作用力を検出しようとすると、各々の作用力を検出す
る為の回路を別々に設ける必要があり、回路構成が複雑
になる上、各検出回路毎に検出電圧が得られるので、こ
れら検出電圧に応じてロボット・ハンドの種々の動作を
夫々制御するマイクロプロセッサのソフトウェアも全面
的に書換える必要が生じる。また、各作用力の検出用歪
感応抵抗素子間に相互作用が働くと、例えば把持動作に
伴って押圧力又は回転力の検出用抵抗素子に歪が生じて
各作用力を正確に測定することが困難になる。
ロボット・ハンドで把持力、押圧力及び回転力等の種々
の作用力を検出しようとすると、各々の作用力を検出す
る為の回路を別々に設ける必要があり、回路構成が複雑
になる上、各検出回路毎に検出電圧が得られるので、こ
れら検出電圧に応じてロボット・ハンドの種々の動作を
夫々制御するマイクロプロセッサのソフトウェアも全面
的に書換える必要が生じる。また、各作用力の検出用歪
感応抵抗素子間に相互作用が働くと、例えば把持動作に
伴って押圧力又は回転力の検出用抵抗素子に歪が生じて
各作用力を正確に測定することが困難になる。
【０００５】従って、本発明の目的は、簡単な構成で把
持力、押圧力及び回転力等の種々の作用力を検出し得る
ロボット・ハンドを提供することである。
持力、押圧力及び回転力等の種々の作用力を検出し得る
ロボット・ハンドを提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は、把持力及び押圧力等
の特定の作用力のみを独立して正確に検出出来るロボッ
ト・ハンドを提供することである。
の特定の作用力のみを独立して正確に検出出来るロボッ
ト・ハンドを提供することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明のロボット・ハンド
は、ワークに対して把持、押圧及び回転等の動作が可能
な従来のロボット・ハンドにおいて、簡単な構成を付加
するのみで把持力、押圧力及び回転力等の作用力を効果
的に検出する機能を付加したものである。即ち、本発明
の第１の構成は、ワークを把持するフィンガの一部分に
形成され、該フィンガと中心軸が略共通の肉薄部と、把
持動作における該肉薄部の主歪面に略平行に隔離され、
両端が上記フィンガに固着された可撓性薄板体と、該薄
板体上に貼付された歪感応抵抗素子とを具えることを特
徴とする把持力感応型ロボット・ハンドである。
は、ワークに対して把持、押圧及び回転等の動作が可能
な従来のロボット・ハンドにおいて、簡単な構成を付加
するのみで把持力、押圧力及び回転力等の作用力を効果
的に検出する機能を付加したものである。即ち、本発明
の第１の構成は、ワークを把持するフィンガの一部分に
形成され、該フィンガと中心軸が略共通の肉薄部と、把
持動作における該肉薄部の主歪面に略平行に隔離され、
両端が上記フィンガに固着された可撓性薄板体と、該薄
板体上に貼付された歪感応抵抗素子とを具えることを特
徴とする把持力感応型ロボット・ハンドである。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の好適実施例のブロック図で
ある。複合ブリッジ回路１０は、２指型ロボット・ハン
ドに貼付された歪感応抵抗素子で構成されている。これ
ら歪感応抵抗素子は、把持力検出用のＧ1及びＧ2、押圧
力検出用のＰ1及びＰ2、並びに回転力（トルク力）検出
用のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及びＴ4である。このように把持力及
び押圧力の検出用に２つずつ、回転力検出用に４つの歪
感応抵抗素子を用いているが、本発明はこの実施例に限
定されるものではないことは明白であり、最小構成では
各作用力毎に１つの歪感応抵抗素子を用いれば良い。複
合ブリッジ回路１０の１対の出力電圧は、差動増幅器１
２の差動入力端に夫々供給され、この差動増幅器１２の
出力電圧がアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１４に
より対応するデジタル・データに変換される。このデジ
タル・データがマイクロプロセッサを含む制御装置１６
に供給され、このデータに基づいて制御装置１６は、ロ
ボット・ハンドの駆動装置１８を制御する。
ある。複合ブリッジ回路１０は、２指型ロボット・ハン
ドに貼付された歪感応抵抗素子で構成されている。これ
ら歪感応抵抗素子は、把持力検出用のＧ1及びＧ2、押圧
力検出用のＰ1及びＰ2、並びに回転力（トルク力）検出
用のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及びＴ4である。このように把持力及
び押圧力の検出用に２つずつ、回転力検出用に４つの歪
感応抵抗素子を用いているが、本発明はこの実施例に限
定されるものではないことは明白であり、最小構成では
各作用力毎に１つの歪感応抵抗素子を用いれば良い。複
合ブリッジ回路１０の１対の出力電圧は、差動増幅器１
２の差動入力端に夫々供給され、この差動増幅器１２の
出力電圧がアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１４に
より対応するデジタル・データに変換される。このデジ
タル・データがマイクロプロセッサを含む制御装置１６
に供給され、このデータに基づいて制御装置１６は、ロ
ボット・ハンドの駆動装置１８を制御する。
【０００９】この複合ブリッジ回路１０における各歪感
応抵抗素子の配置は、ロボット・ハンドにどのように貼
付したかによって決定すべきである。例えば、回転力検
出用のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及びＴ4のみで構成されたブリッジ
回路について考えてみると、Ｔ1は、Ｔ4に対して対向関
係に配置され、Ｔ2及びＴ3に対して隣接関係に配置され
ている。この場合、回転力をハンドに加えたとき、対向
位置にあるＴ1及びＴ4の抵抗値は同一方向に変化し、隣
接位置にあるＴ1及びＴ2、又はＴ1及びＴ3の抵抗値は互
いに逆方向に変化するようにハンドに貼付するべきであ
る。このように歪感応抵抗素子を配置すれば、ブリッジ
回路の出力電圧（Ｖ1−Ｖ2）は、回転力の変化に比例し
て最も敏感に変化し、測定精度を向上することが出来
る。これと同様に、把持力検出用のＧ1及びＧ2並びに押
圧力検出用のＰ1及びＰ2が互いに対向位置に配置されて
いるのは、これらＧ1及びＧ2並びにＰ1及びＰ2の抵抗値
が把持力及び押圧力の変化に応じて夫々同一方向に変化
するように貼付されているからである。また、図１のブ
リッジ回路１０ではＰ1及びＴ1、Ｐ2及びＴ4、Ｇ1及び
Ｔ2、並びにＧ2及びＴ3が夫々互いに並列接続されてい
るが、これらの素子を互いに直列接続して複合ブリッジ
回路を構成しても各作用力を検出することが可能である
ことに留意されたい。
応抵抗素子の配置は、ロボット・ハンドにどのように貼
付したかによって決定すべきである。例えば、回転力検
出用のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及びＴ4のみで構成されたブリッジ
回路について考えてみると、Ｔ1は、Ｔ4に対して対向関
係に配置され、Ｔ2及びＴ3に対して隣接関係に配置され
ている。この場合、回転力をハンドに加えたとき、対向
位置にあるＴ1及びＴ4の抵抗値は同一方向に変化し、隣
接位置にあるＴ1及びＴ2、又はＴ1及びＴ3の抵抗値は互
いに逆方向に変化するようにハンドに貼付するべきであ
る。このように歪感応抵抗素子を配置すれば、ブリッジ
回路の出力電圧（Ｖ1−Ｖ2）は、回転力の変化に比例し
て最も敏感に変化し、測定精度を向上することが出来
る。これと同様に、把持力検出用のＧ1及びＧ2並びに押
圧力検出用のＰ1及びＰ2が互いに対向位置に配置されて
いるのは、これらＧ1及びＧ2並びにＰ1及びＰ2の抵抗値
が把持力及び押圧力の変化に応じて夫々同一方向に変化
するように貼付されているからである。また、図１のブ
リッジ回路１０ではＰ1及びＴ1、Ｐ2及びＴ4、Ｇ1及び
Ｔ2、並びにＧ2及びＴ3が夫々互いに並列接続されてい
るが、これらの素子を互いに直列接続して複合ブリッジ
回路を構成しても各作用力を検出することが可能である
ことに留意されたい。
【００１０】図２は、図１の制御装置１６内のマイクロ
プロセッサがロボット・ハンドの把持、押圧及び回転の
各動作に応じて各作用力を検出及び制御する為の手順の
一実施例を示す流れ図である。先ず、ステップ２０にお
いて制御装置１６はロボット・ハンドの動作を制御プロ
グラムに基づいて制御する。次のステップ２２でＡＤＣ
１４からの作用力のデータを測定し、次の判断ステップ
２４において把持動作を実行中か否かを判断する。把持
動作の実行中ならば、ステップ２６にて把持力を所望の
値に調整するように増減制御する。ステップ２２で把持
動作中でないと判断されると、ステップ２８で押圧動作
中か否かが判断され、イエスならステップ３０で押圧力
が調整され、ノーならばステップ３２で回転動作中か否
かが判断される。ステップ３２でイエスならばステップ
３４で回転力が適宜制御される。ステップ２６、３０及
び３４の各制御の実行後、ステップ２０に戻って再度ロ
ボット・ハンドの動作を制御する。ステップ３２でノー
ならば、ステップ３６でロボット・ハンドの所定の動作
が終了したか否かが判断され、イエスと判断されるまで
上述の動作を繰り返す。
プロセッサがロボット・ハンドの把持、押圧及び回転の
各動作に応じて各作用力を検出及び制御する為の手順の
一実施例を示す流れ図である。先ず、ステップ２０にお
いて制御装置１６はロボット・ハンドの動作を制御プロ
グラムに基づいて制御する。次のステップ２２でＡＤＣ
１４からの作用力のデータを測定し、次の判断ステップ
２４において把持動作を実行中か否かを判断する。把持
動作の実行中ならば、ステップ２６にて把持力を所望の
値に調整するように増減制御する。ステップ２２で把持
動作中でないと判断されると、ステップ２８で押圧動作
中か否かが判断され、イエスならステップ３０で押圧力
が調整され、ノーならばステップ３２で回転動作中か否
かが判断される。ステップ３２でイエスならばステップ
３４で回転力が適宜制御される。ステップ２６、３０及
び３４の各制御の実行後、ステップ２０に戻って再度ロ
ボット・ハンドの動作を制御する。ステップ３２でノー
ならば、ステップ３６でロボット・ハンドの所定の動作
が終了したか否かが判断され、イエスと判断されるまで
上述の動作を繰り返す。
【００１１】図３は、本発明に係る把持力検出機能付き
の２指型ロボット・ハンドの構成を示す図である。２本
のフィンガ（指）４０及び４０′は、回動軸４１及び４
１′によりハンド本体４２に回動自在に接続されてい
る。これら２本のフィンガの終端部には、プーリー４４
及び４４′が夫々設けられ、これら２つのプーリーは、
駆動装置により往復駆動される駆動棒４６の先端のテー
パー面４７に適当な圧力で当接するようにバネ４８がフ
ィンガ間に係合されている。駆動棒４６が往復運動する
ことにより、プーリー４４及び４４′がテーパー面４７
上を回動してフィンガ４０及び４０′の把持動作が制御
される。フィンガ４０及び４０′には、更に略中央部に
夫々肉薄部５０及び５０′が形成されている。これら肉
薄部の内側面５１及び５１′に略平行に離間するように
可撓性の薄板５２及び５２′の両端がフィンガ４０及び
４０′に夫々固定されている。これら薄板５２及び５
２′上には歪感応抵抗素子５４及び５４′が貼付されて
いる。フィンガ４０及び４０′の先端部でワーク５５を
把持した場合、その把持力に比例してフィンガの肉薄部
５０及び５０′が弾性変形し、その際特に肉薄部におい
て内側表面５１及び５１′が最も変形する主歪面とな
る。これら主歪面５１及び５１′と略平行に離間した薄
板５２及び５２′はより大きく変形するので薄板上に貼
付された歪感応抵抗体５４及び５４′は把持力に比例し
て変形し、これら歪感応抵抗体で構成したブリッジ回路
の出力電圧は、把持力に比例して極めて敏感に変化す
る。これら歪感応抵抗素子５４及び５４′は、図１のブ
リッジ回路１０におけるＧ1及びＧ2に対応し、把持力に
比例して抵抗値が同方向に変化するのでブリッジ回路１
０の対向位置に配置すべきである。また、フィンガ４０
及び４０′の先端部でワークを押圧した場合に肉薄部が
変形しないように、フィンガ４０及び４０′の中心軸と
肉薄部５０及び５０′の中心軸とは一致させておくこと
が望ましい。以上の構成により図３のロボット・ハンド
は把持力のみを敏感に検出することが出来る。
の２指型ロボット・ハンドの構成を示す図である。２本
のフィンガ（指）４０及び４０′は、回動軸４１及び４
１′によりハンド本体４２に回動自在に接続されてい
る。これら２本のフィンガの終端部には、プーリー４４
及び４４′が夫々設けられ、これら２つのプーリーは、
駆動装置により往復駆動される駆動棒４６の先端のテー
パー面４７に適当な圧力で当接するようにバネ４８がフ
ィンガ間に係合されている。駆動棒４６が往復運動する
ことにより、プーリー４４及び４４′がテーパー面４７
上を回動してフィンガ４０及び４０′の把持動作が制御
される。フィンガ４０及び４０′には、更に略中央部に
夫々肉薄部５０及び５０′が形成されている。これら肉
薄部の内側面５１及び５１′に略平行に離間するように
可撓性の薄板５２及び５２′の両端がフィンガ４０及び
４０′に夫々固定されている。これら薄板５２及び５
２′上には歪感応抵抗素子５４及び５４′が貼付されて
いる。フィンガ４０及び４０′の先端部でワーク５５を
把持した場合、その把持力に比例してフィンガの肉薄部
５０及び５０′が弾性変形し、その際特に肉薄部におい
て内側表面５１及び５１′が最も変形する主歪面とな
る。これら主歪面５１及び５１′と略平行に離間した薄
板５２及び５２′はより大きく変形するので薄板上に貼
付された歪感応抵抗体５４及び５４′は把持力に比例し
て変形し、これら歪感応抵抗体で構成したブリッジ回路
の出力電圧は、把持力に比例して極めて敏感に変化す
る。これら歪感応抵抗素子５４及び５４′は、図１のブ
リッジ回路１０におけるＧ1及びＧ2に対応し、把持力に
比例して抵抗値が同方向に変化するのでブリッジ回路１
０の対向位置に配置すべきである。また、フィンガ４０
及び４０′の先端部でワークを押圧した場合に肉薄部が
変形しないように、フィンガ４０及び４０′の中心軸と
肉薄部５０及び５０′の中心軸とは一致させておくこと
が望ましい。以上の構成により図３のロボット・ハンド
は把持力のみを敏感に検出することが出来る。
【００１２】図３のロボット・ハンドのフィンガ部分を
改良すれば、容易に押圧力を検出し得るロボット・ハン
ドを実現出来る。図４は、押圧力を効果的に検出するの
に好適なフィンガの構造の一実施例を示している。図４
の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、１本のフィンガの側面
図、平面図及び底面図を夫々示している。フィンガ先端
部６０とフィンガ本体部６２との間は、３本のシャフト
６３、６４及び６５で接続されている。中央のシャフト
６３は、フィンガ先端部６０に一端部が固着され、他端
側がフィンガ本体部６２とスライド自在に形成され、フ
ィンガ本体部の中央に形成された中空部６６の内部に突
き出た他端部にストッパー６８が設けられ、フィンガ先
端部６０が抜け落ちることがない。シャフト６４及び６
５は、一端部がフィンガ本体部６２に固着され、他端側
がフィンガ先端部６０とスライド自在に夫々形成されて
いる。更に、可撓性薄板７０の一端部がフィンガ本体部
６２の底面部に固定され、他端部がフィンガ先端部６０
の端面に当接している。この可撓性薄板７０上に押圧力
検出用の歪感応抵抗素子７２が貼付されている。図４の
フィンガはフィンガ先端部６０でワークを押圧して少々
先端部がフィンガ本体側に後退した状態を示している。
この押圧力に比例して可撓性薄板７０が弾性変形し、そ
の変形量に応じて歪感応抵抗素子７２により押圧力を検
出出来る。フィンガの押圧動作が終了すると、可撓性薄
板７０の弾性復原力によりフィンガ先端部６０は、スト
ッパー６８で停止する位置までスライド移動する。この
ようなフィンガを２本用いてロボット・ハンドを構成し
た場合、２つの歪感応抵抗素子は押圧力に応じて同方向
に変形するので、ブリッジ回路１０のＰ1及びＰ2のよう
にブリッジ回路の対向位置に配置することにより敏感に
押圧力を検出出来る。また、この構造では、把持力又は
回転力による影響は殆ど無く、押圧力のみを正確に検出
可能である。
改良すれば、容易に押圧力を検出し得るロボット・ハン
ドを実現出来る。図４は、押圧力を効果的に検出するの
に好適なフィンガの構造の一実施例を示している。図４
の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、１本のフィンガの側面
図、平面図及び底面図を夫々示している。フィンガ先端
部６０とフィンガ本体部６２との間は、３本のシャフト
６３、６４及び６５で接続されている。中央のシャフト
６３は、フィンガ先端部６０に一端部が固着され、他端
側がフィンガ本体部６２とスライド自在に形成され、フ
ィンガ本体部の中央に形成された中空部６６の内部に突
き出た他端部にストッパー６８が設けられ、フィンガ先
端部６０が抜け落ちることがない。シャフト６４及び６
５は、一端部がフィンガ本体部６２に固着され、他端側
がフィンガ先端部６０とスライド自在に夫々形成されて
いる。更に、可撓性薄板７０の一端部がフィンガ本体部
６２の底面部に固定され、他端部がフィンガ先端部６０
の端面に当接している。この可撓性薄板７０上に押圧力
検出用の歪感応抵抗素子７２が貼付されている。図４の
フィンガはフィンガ先端部６０でワークを押圧して少々
先端部がフィンガ本体側に後退した状態を示している。
この押圧力に比例して可撓性薄板７０が弾性変形し、そ
の変形量に応じて歪感応抵抗素子７２により押圧力を検
出出来る。フィンガの押圧動作が終了すると、可撓性薄
板７０の弾性復原力によりフィンガ先端部６０は、スト
ッパー６８で停止する位置までスライド移動する。この
ようなフィンガを２本用いてロボット・ハンドを構成し
た場合、２つの歪感応抵抗素子は押圧力に応じて同方向
に変形するので、ブリッジ回路１０のＰ1及びＰ2のよう
にブリッジ回路の対向位置に配置することにより敏感に
押圧力を検出出来る。また、この構造では、把持力又は
回転力による影響は殆ど無く、押圧力のみを正確に検出
可能である。
【００１３】図５は、押圧力検出機能付きフィンガ部分
の他の実施例の側面図である。図５の（ａ）のフィンガ
は、フィンガ本体部に空隙部８２が形成され、この空隙
部８２の内部をシャフト８４が貫通し、このシャフト８
４の先端部は、フィンガ先端部とスライド自在に形成さ
れている。可撓性薄板８７の一端部がフィンガ先端部８
６の底面部に固着され、薄板８７の他端部は、空隙部の
中のシャフト８４とスライド自在に形成されている。更
に、空隙部８２内のシャフト８４の周囲にはバネ８８が
圧縮された状態で設けられ、このバネ８８の一端と空隙
部８２の内壁面との間で可撓性薄板８７の他端部が挟持
されている。また、薄板８７上に押圧力検出用の歪感応
抵抗素子８９が貼付されている。このフィンガの先端部
８６でワークを押圧すると、可撓性薄板８７の他端部が
空隙部の内壁面とバネ８８の間でで挟持されているの
で、押圧力Ｆpがバネ８８から薄板８７が受ける力Ｆsに
達するまでは、薄板８７が押圧力に比例して弾性変形
し、歪感応抵抗素子８９により押圧力を検出出来る。フ
ィンガの押圧力ＦpがＦsを超えると、可撓性薄板８７だ
けでなくバネ８８も縮むので、フィンガ先端部８６は押
圧力Ｆpに応じて後退し、押圧動作に対するコンプライ
アンス機能付きの押圧力検出フィンガとなる。
の他の実施例の側面図である。図５の（ａ）のフィンガ
は、フィンガ本体部に空隙部８２が形成され、この空隙
部８２の内部をシャフト８４が貫通し、このシャフト８
４の先端部は、フィンガ先端部とスライド自在に形成さ
れている。可撓性薄板８７の一端部がフィンガ先端部８
６の底面部に固着され、薄板８７の他端部は、空隙部の
中のシャフト８４とスライド自在に形成されている。更
に、空隙部８２内のシャフト８４の周囲にはバネ８８が
圧縮された状態で設けられ、このバネ８８の一端と空隙
部８２の内壁面との間で可撓性薄板８７の他端部が挟持
されている。また、薄板８７上に押圧力検出用の歪感応
抵抗素子８９が貼付されている。このフィンガの先端部
８６でワークを押圧すると、可撓性薄板８７の他端部が
空隙部の内壁面とバネ８８の間でで挟持されているの
で、押圧力Ｆpがバネ８８から薄板８７が受ける力Ｆsに
達するまでは、薄板８７が押圧力に比例して弾性変形
し、歪感応抵抗素子８９により押圧力を検出出来る。フ
ィンガの押圧力ＦpがＦsを超えると、可撓性薄板８７だ
けでなくバネ８８も縮むので、フィンガ先端部８６は押
圧力Ｆpに応じて後退し、押圧動作に対するコンプライ
アンス機能付きの押圧力検出フィンガとなる。
【００１４】図５の（ｂ）は、（ａ）の実施例と類似し
ているが、空隙部８２′は、フィンガ先端部８６′に形
成され、シャフト８４′の周囲に設けられたバネ８８′
と空隙部８２′の内壁面との間で可撓性薄板８７′の一
端部が挟持され、薄板８７′の他端部はフィンガ本体部
８０′の底面部に固定されている。シャフト８４′は一
端側がフィンガ先端部の空隙部８２′を貫通してフィン
ガ先端部８６′に固定され、シャフトの他端部がフィン
ガ本体部８０′とスライド自在に形成されている。この
（ｂ）のフィンガの動作は、（ａ）のフィンガの動作と
全く同様である。上述の図５（ａ）及び（ｂ）の実施例
では、可撓性薄板８７及び８７′の一部分が空隙部の内
壁面とバネとの間で挟持されており、フィンガ先端部が
抜け落ちる心配がないのでストッパーは必要ない。
ているが、空隙部８２′は、フィンガ先端部８６′に形
成され、シャフト８４′の周囲に設けられたバネ８８′
と空隙部８２′の内壁面との間で可撓性薄板８７′の一
端部が挟持され、薄板８７′の他端部はフィンガ本体部
８０′の底面部に固定されている。シャフト８４′は一
端側がフィンガ先端部の空隙部８２′を貫通してフィン
ガ先端部８６′に固定され、シャフトの他端部がフィン
ガ本体部８０′とスライド自在に形成されている。この
（ｂ）のフィンガの動作は、（ａ）のフィンガの動作と
全く同様である。上述の図５（ａ）及び（ｂ）の実施例
では、可撓性薄板８７及び８７′の一部分が空隙部の内
壁面とバネとの間で挟持されており、フィンガ先端部が
抜け落ちる心配がないのでストッパーは必要ない。
【００１５】図６は、回転力（トルク力）検出機能付き
のロボット・ハンドの一実施例を示しており、（ａ）が
側面図、（ｂ）が線分Ｘ−Ｙに沿って切断した際の断面
図である。ハンド部９０と駆動部９２との間は、４本の
円柱状支持シャフト９３で結合されている上に、更に可
撓性薄板９４及び９５の両端部が夫々固定されている。
これら可撓性薄板９４上には歪感応抵抗素子９６及び９
７が文字Ｘ状に交差貼付されている。同様に、可撓性薄
板９５上にも歪感応抵抗素子９８及び９９が交差貼付さ
れている。これら歪感応抵抗素子９６、９７、９８及び
９９は、図１のブリッジ回路１０のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及び
Ｔ4に夫々対応し、回転力が駆動部９２からハンド部９
０に伝達されたとき、例えばＴ1及びＴ4が伸びるとＴ2
及びＴ3が縮むように貼付されている。これによって回
転力に対して極めて敏感な測定機能を有するロボット・
ハンドが容易に実現出来る。また、把持力及び押圧力に
対しては図６の検出機構は殆ど反応せず、回転力のみを
正確に検出出来る。
のロボット・ハンドの一実施例を示しており、（ａ）が
側面図、（ｂ）が線分Ｘ−Ｙに沿って切断した際の断面
図である。ハンド部９０と駆動部９２との間は、４本の
円柱状支持シャフト９３で結合されている上に、更に可
撓性薄板９４及び９５の両端部が夫々固定されている。
これら可撓性薄板９４上には歪感応抵抗素子９６及び９
７が文字Ｘ状に交差貼付されている。同様に、可撓性薄
板９５上にも歪感応抵抗素子９８及び９９が交差貼付さ
れている。これら歪感応抵抗素子９６、９７、９８及び
９９は、図１のブリッジ回路１０のＴ1、Ｔ2、Ｔ3及び
Ｔ4に夫々対応し、回転力が駆動部９２からハンド部９
０に伝達されたとき、例えばＴ1及びＴ4が伸びるとＴ2
及びＴ3が縮むように貼付されている。これによって回
転力に対して極めて敏感な測定機能を有するロボット・
ハンドが容易に実現出来る。また、把持力及び押圧力に
対しては図６の検出機構は殆ど反応せず、回転力のみを
正確に検出出来る。
【００１６】以上の図３〜図６までの実施例を組み合わ
せることにより、把持力、押圧力及び回転力を夫々検出
する機能を有するロボット・ハンドを容易に実現出来
る。そして、各作用力を検出する歪感応抵抗素子を図１
の複合ブリッジ回路１０のように構成し、図２で示した
流れ図の手順で制御することにより単一の電圧検出回路
により容易且つ正確に各作用力を検出することが可能に
なる。
せることにより、把持力、押圧力及び回転力を夫々検出
する機能を有するロボット・ハンドを容易に実現出来
る。そして、各作用力を検出する歪感応抵抗素子を図１
の複合ブリッジ回路１０のように構成し、図２で示した
流れ図の手順で制御することにより単一の電圧検出回路
により容易且つ正確に各作用力を検出することが可能に
なる。
【００１７】
【発明の効果】本発明のロボット・ハンドは、把持力を
独立にかつ正確に検出する機構を簡単な構成で実現して
いる。
独立にかつ正確に検出する機構を簡単な構成で実現して
いる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の制御装置の動作の一例を示す流れ図であ
る。
る。
【図３】把持力検出機能付きのロボット・ハンドの一実
施例を表す図である。
施例を表す図である。
【図４】押圧力検出に好適なロボット・ハンド用フィン
ガの一実施例の図である。
ガの一実施例の図である。
【図５】押圧力検出に好適なロボット・ハンド用フィン
ガの他の実施例の図である。
ガの他の実施例の図である。
【図６】回転力検出に好適なロボット・ハンドの一実施
例の構成を表す図である。
例の構成を表す図である。
【図７】従来の把持力検出機能付きロボット・ハンドの
例を示す図である。
例を示す図である。
４０ フィンガ ５０ 肉薄部 ５２ 可撓性薄板体 ５４ 歪感応抵抗素子 ６０ フィンガ先端部 ６２ フィンガ本体部 ６３、６４、６５ シャフト ７０ 可撓性薄板体 ７２ 歪感応抵抗素子 ８２ 空隙部 ８４ シャフト ８７ 可撓性薄板体 ８８ 弾性手段 ８９ 歪感応抵抗素子 ９３ 支持手段 ９４ 可撓性薄板体 ９６、９７、９８、９９ 歪感応抵抗素子
Claims (1)
- 【請求項１】 ワークを把持するフィンガの一部分に形
成され、該フィンガと中心軸が略共通の肉薄部と、 把持動作における該肉薄部の主歪面に略平行に隔離さ
れ、両端が上記フィンガに固着された可撓性薄板体と、 該薄板体上に貼付された歪感応抵抗素子とを具えること
を特徴とする把持力感応型ロボット・ハンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157701A JPH085025B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ロボット・ハンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157701A JPH085025B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ロボット・ハンド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354690A JPH04354690A (ja) | 1992-12-09 |
| JPH085025B2 true JPH085025B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=15655492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157701A Expired - Lifetime JPH085025B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | ロボット・ハンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085025B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005018883A1 (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-03 | Tmsuk Co., Ltd. | 警備ロボット |
| JP5929271B2 (ja) | 2012-02-07 | 2016-06-01 | セイコーエプソン株式会社 | ロボットハンドおよびロボット |
| JP2018199171A (ja) * | 2017-05-25 | 2018-12-20 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 把持装置 |
| JP2021053755A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 日本電産株式会社 | ロボットハンド |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58130006A (ja) * | 1981-11-14 | 1983-08-03 | ビ−ユ−エスエム カンパニ− リミテツド | 湿分硬化可能組成の塗膜を有する製品の処理装置と処理方法 |
| JPS60123974A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-02 | Hitachi Ltd | 多段階視野認識方式 |
| JPS60161085A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | 三菱電機株式会社 | 部品取り出し装置 |
| JPS6150030A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-12 | Omron Tateisi Electronics Co | 薄型力検出装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3157701A patent/JPH085025B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04354690A (ja) | 1992-12-09 |
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