JPS60207793A - ロボツトハンド - Google Patents

ロボツトハンド

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JPS60207793A
JPS60207793A JP59063508A JP6350884A JPS60207793A JP S60207793 A JPS60207793 A JP S60207793A JP 59063508 A JP59063508 A JP 59063508A JP 6350884 A JP6350884 A JP 6350884A JP S60207793 A JPS60207793 A JP S60207793A
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racks
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00Joints
    • B25J17/02Wrist joints
    • B25J17/0258Two-dimensional joints

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は一対の指体による挟持作用と共に、そのひねり
作用を可能とする構成の簡単な実用性の高いロボットハ
ンドに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、各種工業技術分野において、そのロボット化が盛
んに進められている。その1つに一対の指体によって物
を挟持して所定の作業を進めるロボットハンドがある。
ところが、従来のロボットハンドは一対の指体によって
単に物の挟持動作を行わせるだけのものである為、その
作業性に限界があった。つまり手先の細かい作業を行わ
せることができなかった。そこで、手首の回転の如く、
ロボットハンド全体を回転させることが考えられている
が、指体による挟持動作とその回転動作とが独立である
為、やはりその作業性に限界があった。しかも、上述し
た挟持動作とその回転動作を可能とするロボットハンド
を、マスタースレーブ形のマニピュレータで制御しよう
とすると、その操作者に多大な負担をかけると云う問題
があった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、一対の指体による物の挟持動作
と共に、そのひねり動作を簡易に行うことができ、微細
な作・業を効果的に行い得る実用性の高いロボットハン
ドを提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、主軸に回転自在に設けられた第1および第2
の傘歯車と、これらの第1および第2の傘歯車にそれぞ
れ連設された第1および第2のビニオンと、これらの第
1および第2のビニオンにそれぞれ噛合して前記第1お
よび第2の傘歯車をそれぞれ回転駆動する第1および第
2のラックと、指体を取付は固定すると共に上記主軸に
回転自在に設けられた副軸に軸支されて前記第1および
第2の傘歯車にそれぞれ噛合して設けられた第3の傘歯
車とからなる一対の指体駆動機構を、前記主軸を平行に
して相互に対向させて設けた構成を有し、特に一方の指
体駆動機構の第1および第2のラックと、他方の指体駆
動機構の第1および第2のラックとをそれぞれ相互に連
設して同時駆動するようにし、これによって前記各指体
駆動機構の第1および第2の傘歯車を相互に関連させて
駆動して前記一対の指体に2自由度を持たせるようにし
たものである。
〔発明の効果〕
かくして本発明によれば、一対の指体駆動機構の冬用3
の傘歯車にそれぞれ取付は固定された一対の指体がラッ
クの動きに応動して相互に関連して物の挟持動作、およ
びそのひねり動作を行うので、微細な作業を簡易に、且
つ適確に行うことが可能となる。即ち、各指体の動きを
前記第116よび第2の傘歯車の相互に関連した動きに
よって、2自由度を持たせて任意に移動制御できるので
、物の挟持動作と共にそのひねり動作をも円滑に行わし
めることができる。しかも、その動きを前記ラックの相
互に関連した移動によって簡易に制御することができる
ので、遠隔操作形のマニピュレータによる制御も容易で
ある。また、その構成も簡単なので実用性が高い等の効
果が奏せられる。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
第1図は本発明の実施例に係るロボットハンドの概略構
成を示すもので、(a>は平面図、(b)は縦断面図で
ある。図中1.2は対向して設けられた2枚の基板であ
り、これらの基板1,2の間には所定の距離を隔てて2
本の主軸3.4が平行に設けられている。これらの主軸
3.4は前記基板1.2に穿たれた透孔に挿通されて、
ナラ1−により固定されたボルトからなる。しかして、
これらの主軸3゜4には、それぞれ以下に説明する一対
の指体駆動機構(歯車機構)を介して一対の指体5,6
が取付けられている。これらの指体駆動機構は、前記主
軸3.4を軸として相互に対向して設けられたものであ
る。そして、上記一対の指体5.6によって、後述する
ように物の挟持や、その捻り等の動作が行われるように
なっている。
さて、上記一対の指体5,6をそれぞれ取付けてなる前
記各指体駆動機構は次のように構成されている。尚、こ
れらの指体駆動機構は両者同様に構成され、相互に対向
して前記基板1,2に平行に取付けられるものであるか
ら、ここでは前記指体5を取付けた指体駆動機構を例に
その構成を説明する。
主軸3には第1および第2の傘歯車11.12が軸受1
3,14を介して回転自在に設けられている。またこれ
らの第1および第2の傘歯車11.12には、軸受15
,16を介して前記主軸3に回転自在に取付けられ、後
述するラックに噛合して回転駆動される第1および第2
のビニオン17.18が一体的に連設されている。これ
らの第1および第2の傘歯車11.12は上記ビニオン
17.18を介して独立に回転駆動されるものである。
一方、前記第1および第2の傘歯車11.12によって
挟まれる前記主軸3の中間部には、軸受19,20を介
して回転自在に副軸21が設けられている。
この副軸21は、前記第1および第2の傘歯車11,1
2にそれぞれ噛合する第3の傘歯車22を軸受23,2
4を介して回転自在に軸支するものである。この第3の
傘歯車22に前記指体5が取付は固定されている。
尚、他方の指体6も同様に構成された指体駆動機構によ
り支持されていることは前述した通りである。
ところで、前記第1および第2のビニオン17.18に
それぞれ噛合してこれらのビニオン17.18を回転駆
動する第1および第2のラック25.26は、例えばM
2図に示すように構成されている。即ち、前記一対の指
体駆動機構の冬用1および第2のビニオン17.18に
それぞれ噛合してなるラック25.26は、「コ」の字
状のコマ部材27.28を介して前記一対の指体駆動機
構間で相互に連設されている。
つまり、コマ部材27により連設されたラック25,2
5は前記各指体駆動機構の第1のビニオン17.17を
同時駆動するものとなっており、またコマ部材28によ
り連設されたラック26.26は前記第2のビニオン1
8.18を同時駆動するものとなっている。
これらのコマ部材27.28はリニア令アクチュエータ
等により相互に独立して移動駆動されるものである。尚
、上記各コマ部材27.28は前記各ラック25.25
,26.26をそれぞれ一体的に形成したものであって
も良く、或いは上記各ラック25.26をそれぞれ一体
的に固定したものであっても良い。
このようなラック25.26により前記ビニオン17.
18が回転駆動され、これによって前記第1および第2
の傘歯車11.12が回転されて前記第3の傘歯車22
が駆動される。そして、この第3の傘歯車22の前記主
軸3.4に対する回転変位によって前記一対の指体5,
6が挟持動作、およびひねり動作を行うことになる。
次に上述した構成のロボットハンドの動きについて第3
図および第4図を参照して説明する。第3図および第4
図は前記各傘歯車11,12,22、指体5.6、およ
びラック25.26をそれぞれ模式的に示したものであ
る。またここでは第1および第2の傘歯車11.12に
連設された前記各ビニオン17.18を上記第1および
第2の傘歯車11.12と一体的なものとして表してい
る。
先ず、指体駆動機構の基本動作について説明すると、今
、同図(a)に示すように第1および第2の傘歯車11
.12を同じ方向に回転駆動すると、このとき上記第1
および第2の傘歯車11.12から第3の傘歯車22に
伝達される回転力は逆向きとなり、この結果第3の傘歯
車22の回転が阻止される。
これにも拘らず、上記第1および第2の傘歯車11.1
2が回転するので、前記第3の傘歯車22は上記第1お
よび第2の傘歯車11..12との噛合位置を保ったま
まで、前記主軸3 (4)を中心として回動する。従っ
て、指体5 (6)は前記主軸3 (4)を回動中心と
して図中上下方向に回動することになる。故に、上記一
対の指体5,6に上述した移動動作を与えることによっ
て、物の挟持動作が行われることになる。
これに対して、第2図(b)に示すように、前記第1お
よび第2の傘歯車11.12に逆向きの回転を与えると
、その向きに応じて第3の傘歯車22は前記副軸21を
中心として回転する。このとき、前記第1および第2の
傘歯車11.12の各回転角が等しければ、その回転に
よって前記副軸21が回転することはなく、従って前記
第3の傘歯車22に取付けられた指体5 (6)は、図
中左右に方向に回動することになる。従って、前記一対
の指体5,6に互いに逆向きの回動運動を与えれば、こ
れによってひねり動作を行わしめることが可能となる。
また前記第1および第2の傘歯車11.12に与える回
転角を異ならせれば、その異なりに応じて前記副軸21
が回動すると共に、前記第3の傘歯車22が回動するこ
とになる。これ故、前記一対の指体5.6に、前記副軸
21の回動による挟持動作と前記第3の傘歯車22の回
動に〜よるひねり動作とを複合した多彩な動きを与える
ことが可能となる。このような指体5,6の複合動作に
よって、従来の手首の回転動作だけに頼る作業に比して
はるかに柔軟性に富む、微細な作業を行うことが可能と
なる。
ところで、上述したように前記一対の指体駆動機構をそ
れぞれ独立に駆動した場合、一対の指体5.6による極
めて多彩な動きによって、各種の複雑な作業が可能とな
るが、ロボットハンドとして実際に必要な動きはある程
度限られている。また上述した複雑な動きの全てを実現
しようとした場合、その制御が徒に複雑化することが否
めない。
そこで本発明のロボットハンドにあっては、前述したラ
ック25.26によってロボットハンドの一対の指体5
,6に必要な動きを次のようにして簡易に実現している
即ち、一対の指体5,6による物の挟持動作、およびそ
のひねり動作は、上記指体5,6の対称的な動きによっ
て達成される。つまり、前記主軸3.4を平行にし、且
つ指体駆動機構を対称に対向させて設けた上記した構成
にあっては、指体5,6による物の挟持動作を行わせる
とき、第4図に示すように各指体駆動機構の冬用1およ
び第2の傘歯車11.12をそれぞれ図中実線で示す矢
印方向に回転させれば良い。従って、前記各ビニオン1
7.18に噛合したラック25.26をそれぞれ同一方
向に移動制御させれば十分である。一方、指体5,6に
よるひねり動作を行なわせるには、指体5,6を各副軸
21を中心として逆方向に回動させれば良く、この場合
には各指体駆動機構の第1および第2の傘歯車11.1
2にそれぞれ逆向きの回転を与え、且つその関係が逆向
き(対称)となるようにすれば良い。
従って、図中破線の矢印で示すように各ラック25.2
6を移動させれば十分である。
これらの関係より明らかなように、物の挟持動作、およ
びひねり動作を行なわしめるとき、一対の指体駆動機構
の第1および第2の傘歯車11.12を相互に同一方向
に回転させればその目的が達成される。前記ラック25
.26はこのように一対の指体駆動機構の相互に関連し
た動きを一括して制御するべく、前記コマ部材27.2
8によって第1のラック25.25間を、また第2のラ
ック26.26間を連結した構成としている。
かくしてこのように相互に連結された第1のラック25
.25、および第2のラック26.26によれば、これ
らの各ラック25.26を連結してなる前記コマ部材2
7.28を移動制御するだけで前記指体5,6が対称的
な動きを呈し、ここに物の挟持動作、およびひねり動作
が得られることになる。
以上のように、本構造によればロボットハンドに必要な
動きを簡易な構成で、且つ簡易な駆動制御によって実現
することができる。しがもリニア・アクチェータによる
ラック25.26の相互に関連した移動制御によって指
体5,6を円滑に動かして物の挟持動作、およびひねり
動作を行なわしめることができる。故に、各種の複雑な
作業を無理なく行うことが可能となり、実用上・絶大な
る効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば、前記各傘歯車に代えてすべり摩擦を利用した
円盤体を用いても、実質的に同じ効果が奏せられる。ま
た、ラックの軸受機構はその仕様に応じて定めれば良い
ものであり、その移動駆動源も特に限定されない。その
他、本婬明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るロボットハンドの要部
概略構成図、第2図は実施例におけるラック部の構成を
示す図、第3図および第4図は実施例に係るロボットハ
ンドの基本的な動きを説明する為の模式図である。 1.2・・・基板、3,4・・・主軸、5,6・・・指
体、11・・・第1の傘歯車、12・・・第2の傘歯車
、17・・・第1のビニオン、18・・・第2のビニオ
ン、21・・・副軸、22・・・第3の傘歯車、25.
26・・・ラック、27.28・・・コマ部材。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 主軸に回転自在に設けられた第1および第2の傘歯車と
    、これらの第1および第2の傘歯車にそれぞれ連設され
    た第1および第2のビニオンと、これらの第1および第
    2のピニオンにそれぞれ噛合して前記第1および第2の
    傘歯車をそれぞれ回転駆動する第1および第2のラック
    と、指体を取付は固定すると共に、上記主軸に回転自在
    に設けられた副軸に軸支されて前記第1および第2の傘
    歯車にそれぞれ噛合して設けられた第3の傘歯車とから
    なる一対の指体駆動機構を、前記主軸を平行にして相互
    に対向させて設け、一方の指体駆動機構の第1および第
    2のラックと、他方の指体駆動機構の第1お、よび第2
    のラックとをそれぞれ相互に連設したことを特徴とする
    ロボットハンド。
JP59063508A 1984-03-31 1984-03-31 ロボツトハンド Granted JPS60207793A (ja)

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JP59063508A JPS60207793A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 ロボツトハンド
US06/652,591 US4573727A (en) 1984-03-31 1984-09-20 Robot hand
EP84306503A EP0157980B1 (en) 1984-03-31 1984-09-24 Robot hand
DE8484306503T DE3467986D1 (en) 1984-03-31 1984-09-24 Robot hand

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JP59063508A JPS60207793A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 ロボツトハンド

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JPS60207793A true JPS60207793A (ja) 1985-10-19
JPS6213153B2 JPS6213153B2 (ja) 1987-03-24

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ID=13231235

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EP (1) EP0157980B1 (ja)
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8505746D0 (en) * 1985-03-06 1985-04-11 Universal Machine Intelligence Robotic wrist & gripper
FR2589770B1 (fr) * 1985-11-07 1988-03-11 Normandie Ste Indle Basse Dispositif perfectionne de pince ou main de robot.
US4718709A (en) * 1986-12-16 1988-01-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Orbital maneuvering vehicle end effectors
US4766844A (en) * 1987-05-28 1988-08-30 Westinghouse Electric Corp. Robotic tinning station for axial lead electronic components
CN1665449B (zh) 2002-06-14 2010-05-12 机能医疗干预公司 用于夹紧、切割及缝合组织的器械
JP4133188B2 (ja) * 2002-10-07 2008-08-13 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロボットハンドの指ユニット
JP4030011B2 (ja) * 2002-10-07 2008-01-09 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロボットハンド用掌機構
ITBS20030049A1 (it) * 2003-05-22 2004-11-23 Gimatic Spa Struttura di pinza pneumatica angolare.
US7212375B2 (en) * 2003-08-15 2007-05-01 Quantum Corporation Automated storage library gripper apparatus and method
US20050036408A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Quantum Corporation Automated storage library cartridge gripper with cartridge detector
JP4614878B2 (ja) * 2005-12-28 2011-01-19 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロボットハンドの指ユニットおよび組立方法
US20080073922A1 (en) * 2006-09-27 2008-03-27 Oceaneering International, Inc. Double Sided Rack Manipulator Jaw Actuator System
WO2009039510A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Power Medical Interventions, Inc. Surgical device
CN102793571B (zh) 2007-09-21 2014-12-17 柯惠Lp公司 手术器械
CN102166753B (zh) * 2011-05-20 2012-07-25 清华大学 锥齿轮柔性件复合抓取机器人手指装置
KR101469493B1 (ko) * 2013-12-03 2014-12-05 한국과학기술연구원 차동 기어 특성을 이용한 로봇 핑거 구동 모듈 및 이를 포함하는 로봇 핸드
US9486925B1 (en) * 2016-02-22 2016-11-08 Jeffrey A. Stroop Mechanical arm
WO2018097251A1 (ja) 2016-11-24 2018-05-31 川崎重工業株式会社 ロボットの関節構造体
CN110421550A (zh) * 2019-08-06 2019-11-08 浙江长兴初日环保机械设备有限公司 一种移动式机械手
JP2022129023A (ja) * 2021-02-24 2022-09-05 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 回転装置
CN113305868A (zh) * 2021-06-25 2021-08-27 哈尔滨工业大学 一种多自由度机器人手指基关节

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3345647A (en) * 1963-10-07 1967-10-10 Joseph A Gentiluomo Mechanical hand having computer-type drive mechanisms for producing numerous hand articulations similar to a human hand
US3572807A (en) * 1969-06-06 1971-03-30 Central Research Lab Inc Rotary tong squeeze system
US3866966A (en) * 1973-05-14 1975-02-18 Ii Frank R Skinner Multiple prehension manipulator
US3904234A (en) * 1973-10-15 1975-09-09 Stanford Research Inst Manipulator with electromechanical transducer means
DE2513539A1 (de) * 1975-03-26 1976-10-14 Siemens Ag Greifer fuer industrie-roboter
SU598749A1 (ru) * 1975-11-20 1978-03-25 Предприятие П/Я Р-6930 Кисть манипул тора
JPS53357A (en) * 1976-06-24 1978-01-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Bearing support device
SU627059A1 (ru) * 1977-04-27 1978-10-05 Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Тяжелого Машиностроения Захватное устройство
AT371993B (de) * 1979-05-21 1983-08-25 Bock Orthopaed Ind Kuenstliche hand
IT1123216B (it) * 1979-09-19 1986-04-30 Alberto Rovetta Mano meccanica multiscopo
US4353677A (en) * 1980-03-05 1982-10-12 Thermwood Corporation Wrist construction for industrial robots

Also Published As

Publication number Publication date
DE3467986D1 (en) 1988-01-21
EP0157980A1 (en) 1985-10-16
EP0157980B1 (en) 1987-12-09
JPS6213153B2 (ja) 1987-03-24
US4573727A (en) 1986-03-04

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