JPS6171988A - 把持装置 - Google Patents
把持装置Info
- Publication number
- JPS6171988A JPS6171988A JP18927684A JP18927684A JPS6171988A JP S6171988 A JPS6171988 A JP S6171988A JP 18927684 A JP18927684 A JP 18927684A JP 18927684 A JP18927684 A JP 18927684A JP S6171988 A JPS6171988 A JP S6171988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- shaped capsule
- electromagnet
- force
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
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〕
本発明はロボットあるいは各種アクチュエータ等のグリ
ップとして用いられる把持装置に関し、特に関節部の構
造および駆動手段の改良に関する。
ップとして用いられる把持装置に関し、特に関節部の構
造および駆動手段の改良に関する。
〔発明の技術的背届およびその問題点〕従来、たとえば
ロボットの腕等の先端に設けられるグリップにおいては
、エアシリンダなどの空気方式あるいはサーボモータな
どの電動方式等の駆動方式により把持部をスライドさせ
、かつ把持部の開閉動作により物を挟み込むようになっ
ていた。
ロボットの腕等の先端に設けられるグリップにおいては
、エアシリンダなどの空気方式あるいはサーボモータな
どの電動方式等の駆動方式により把持部をスライドさせ
、かつ把持部の開閉動作により物を挟み込むようになっ
ていた。
しかるに上記従来のグリップは、物をソフトに掴むとい
う動作からはほど遠く、安定した把持力が得られず、し
かも把握力の調節も回動であった。
う動作からはほど遠く、安定した把持力が得られず、し
かも把握力の調節も回動であった。
つまり人間の手で物を掴むような柔らかい動作をさせる
ことが困難であった。そのため、たとえばソフトタッチ
が必要な果実のもぎ取りゃ海草の採集等の作業には不適
当であった。
ことが困難であった。そのため、たとえばソフトタッチ
が必要な果実のもぎ取りゃ海草の採集等の作業には不適
当であった。
本発明の目的は、安定した把握力が得られる上、上記把
握力の調節ができ、人間の指に近い動作が期待でき、多
用途に適用可能な把持装置を提供することにある。
握力の調節ができ、人間の指に近い動作が期待でき、多
用途に適用可能な把持装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、磁性流体を復元力を備
えたフレキシブルなリング状カプセルに１４人し、上記
リング状カプセルの中心部に電磁石を配置し、上記電磁
石を励磁手段により励磁することにより前記リング状カ
プセルを変形させ、その変形力により関節機構を作動さ
せると共に、関節機構に接触圧センサを付設し、この接
触圧センサーの検出出力に基いて前記励磁手段による励
磁の強さを制御するようにしたことを特徴としている。
とを特徴としている。すなわち、磁性流体を復元力を備
えたフレキシブルなリング状カプセルに１４人し、上記
リング状カプセルの中心部に電磁石を配置し、上記電磁
石を励磁手段により励磁することにより前記リング状カ
プセルを変形させ、その変形力により関節機構を作動さ
せると共に、関節機構に接触圧センサを付設し、この接
触圧センサーの検出出力に基いて前記励磁手段による励
磁の強さを制御するようにしたことを特徴としている。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す図で、１個の開
閉型関節部Ａと４個の屈曲型関節部Ｂとを相合わせるこ
とにより、それぞれ二関節を有する二本指からなる多関
節グリップを形成した一例である。
閉型関節部Ａと４個の屈曲型関節部Ｂとを相合わせるこ
とにより、それぞれ二関節を有する二本指からなる多関
節グリップを形成した一例である。
第２図は開閉型関節部への構成を示す図である。
図中１１まフレキシブルな部材にて形成したリング状カ
プセルであり、このリング状カプセル１の内部には磁性
流体２とコイルスプリング３とが封入されている。上記
リング状カプセル１のほぼ中心部には鉄心４に励磁コイ
ル５を巻装した電磁石６が配置され、図示しない電源か
ら所定電圧が印加されるものとなっている。かくして上
記励磁コイル５に所定電圧を印加して励磁を行なうと、
鉄心４の両端部により前記リング状カプセル１内の磁性
流体２が矢印Ｍ、Ｎで示す方向に吸引され、上記リング
状カプセル１が楕円状に変形する。そして上記励磁を断
つと、上記楕円状に変形したリング状カプセル１はコイ
ルスプリング３の弾撥力より元の状態に復帰するものと
なっている。前記リング状カプセル１の電磁石６に吸引
される部位の両件側は、固定部材７ａ、７ｂを介して一
端を蝶番８により軸支された関節機構としてのアーム９
ａ、９ｂの内側に固定されている。かくして、上述した
如くリング状カプセル１が楕円状に変形すると、その変
形力によりアーム９ａ、９ｂが開閉動作するものとなっ
ている。
プセルであり、このリング状カプセル１の内部には磁性
流体２とコイルスプリング３とが封入されている。上記
リング状カプセル１のほぼ中心部には鉄心４に励磁コイ
ル５を巻装した電磁石６が配置され、図示しない電源か
ら所定電圧が印加されるものとなっている。かくして上
記励磁コイル５に所定電圧を印加して励磁を行なうと、
鉄心４の両端部により前記リング状カプセル１内の磁性
流体２が矢印Ｍ、Ｎで示す方向に吸引され、上記リング
状カプセル１が楕円状に変形する。そして上記励磁を断
つと、上記楕円状に変形したリング状カプセル１はコイ
ルスプリング３の弾撥力より元の状態に復帰するものと
なっている。前記リング状カプセル１の電磁石６に吸引
される部位の両件側は、固定部材７ａ、７ｂを介して一
端を蝶番８により軸支された関節機構としてのアーム９
ａ、９ｂの内側に固定されている。かくして、上述した
如くリング状カプセル１が楕円状に変形すると、その変
形力によりアーム９ａ、９ｂが開閉動作するものとなっ
ている。
第３図は屈曲型関節部Ｂの構成を示す図である。
図中１０はケースであり、このケース１０の壁体には関
節機構としてのロッド１１が蝶番１２により回動自在に
取付けである。上記ロッド１１のケース１０内に導入さ
れた導入端とケース１０の内面との間には、第２図に示
したものと全く同一構成のりング状カプセル１．電磁石
６などからなる駆動源が介在している。かくして、前述
したようにリング状カプセル１が楕円状に変形すると、
その変形力がロッド１１に伝達され、ロッド１１が蝶番
１２を支点として回動し、関節としての働きをするもの
となっている。
節機構としてのロッド１１が蝶番１２により回動自在に
取付けである。上記ロッド１１のケース１０内に導入さ
れた導入端とケース１０の内面との間には、第２図に示
したものと全く同一構成のりング状カプセル１．電磁石
６などからなる駆動源が介在している。かくして、前述
したようにリング状カプセル１が楕円状に変形すると、
その変形力がロッド１１に伝達され、ロッド１１が蝶番
１２を支点として回動し、関節としての働きをするもの
となっている。
ところで、」二記ケース１０の外側面には接触圧センサ
１３がイ４設されている。上記接触圧センサ１３はグリ
ップが実際に物を掴んだときの把握力を検出するための
ものであり、その検出出力は図示しないグリップ制御回
路に送られ、このグリップ制御回路にて予め設定されて
いる把握力と比較され、比較結果に基いて前記励磁コイ
ル４に印加する電圧レベルを制御し電磁石６の励磁の強
さを制御するようになっている。
１３がイ４設されている。上記接触圧センサ１３はグリ
ップが実際に物を掴んだときの把握力を検出するための
ものであり、その検出出力は図示しないグリップ制御回
路に送られ、このグリップ制御回路にて予め設定されて
いる把握力と比較され、比較結果に基いて前記励磁コイ
ル４に印加する電圧レベルを制御し電磁石６の励磁の強
さを制御するようになっている。
次に本実施例の作用について説明する。前記励磁コイル
５にそれぞれ所定電圧を印加すると、開閉型関節部Ａに
おいては、リング状カプセル１が印加電圧に比例して第
２図中矢印Ｍ、Ｎ方向に吸引され、それに伴ってアーム
９ａ、９ｂが閉動作する。また、屈曲型関節部已におい
ては、上記と同様に印加電圧に比例してリング状カプセ
ル１が変形し、それに伴ってロッド１１が蝶番１２を支
点として回動する。かくして第１図に示す多関節グリッ
プは人間の指のような動きをし、対象物を安定かつ確実
に把握する。
５にそれぞれ所定電圧を印加すると、開閉型関節部Ａに
おいては、リング状カプセル１が印加電圧に比例して第
２図中矢印Ｍ、Ｎ方向に吸引され、それに伴ってアーム
９ａ、９ｂが閉動作する。また、屈曲型関節部已におい
ては、上記と同様に印加電圧に比例してリング状カプセ
ル１が変形し、それに伴ってロッド１１が蝶番１２を支
点として回動する。かくして第１図に示す多関節グリッ
プは人間の指のような動きをし、対象物を安定かつ確実
に把握する。
このとき、上記多関節グリップが実際に物を掴んだとき
の把握力は接触圧センサ１３により検出される。そして
上記接触圧センサ１３の検出信号はグリップ制御回路に
フィードバックされ、印加電圧レベルと検出信号レベル
とが比較され、その偏差に応じて前記印加電圧が制御さ
れる。したがって、多関節グリップの把握力は安定し、
また対象物に応じた最適な把握力に調節することができ
る。
の把握力は接触圧センサ１３により検出される。そして
上記接触圧センサ１３の検出信号はグリップ制御回路に
フィードバックされ、印加電圧レベルと検出信号レベル
とが比較され、その偏差に応じて前記印加電圧が制御さ
れる。したがって、多関節グリップの把握力は安定し、
また対象物に応じた最適な把握力に調節することができ
る。
なお、グリップの表面をシリコンゴムやプラスチックな
どで被覆することにより、果実のもぎとりゃ海草の採集
等のようなソフトタッチが必要な作業にも適用できる。
どで被覆することにより、果実のもぎとりゃ海草の採集
等のようなソフトタッチが必要な作業にも適用できる。
また、グリップの表面を特□殊材で覆うかあるいは特殊
処理を施すことにより、薬液中、放射能中、高温・低温
雰囲気中等の特殊な雰囲気中での作業にも利用できる。
処理を施すことにより、薬液中、放射能中、高温・低温
雰囲気中等の特殊な雰囲気中での作業にも利用できる。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。た
とえば上記実施例では二関節を有する二本指からなる多
関節グリップを構成したが、これに限らず、たとえば人
間の手のような五本指の構成にすることも可能である。
とえば上記実施例では二関節を有する二本指からなる多
関節グリップを構成したが、これに限らず、たとえば人
間の手のような五本指の構成にすることも可能である。
またフレキシブルなリング状カプセルの形成部材として
弾性に富んだ部材を用いることによりカプセル自体に復
元力をもたせ、コイルスプリング３を省略するようにし
てもよい。さらに接触圧センサ１３はケース１０の外側
だけでなく、ロッド１１のケース外導出端等にも付設す
るようにしてもよい。このほか本発明の要旨を越えない
範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
弾性に富んだ部材を用いることによりカプセル自体に復
元力をもたせ、コイルスプリング３を省略するようにし
てもよい。さらに接触圧センサ１３はケース１０の外側
だけでなく、ロッド１１のケース外導出端等にも付設す
るようにしてもよい。このほか本発明の要旨を越えない
範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
本発明によれば、磁性流体を復元力を備えたフレキシブ
ルなリング状カプセルに封入し、上記リング状カプセル
の中心部に電磁石を配置し、上記電磁石を励磁手段によ
り励磁することにより前記リング状カプセルを変形させ
、その変形力により関節機構を作動させると共に、関節
機構に接触圧センサを付設し、この接触圧センサの検出
出力に基いて前記励磁手段による励磁の強さをＩ！ｊ御
するようにしたので、安定した把握力が得られる上、把
握力の調節ができ、人間の指に近い動作が期待でき、多
用途に適用可能な把持装置を提供できる。
ルなリング状カプセルに封入し、上記リング状カプセル
の中心部に電磁石を配置し、上記電磁石を励磁手段によ
り励磁することにより前記リング状カプセルを変形させ
、その変形力により関節機構を作動させると共に、関節
機構に接触圧センサを付設し、この接触圧センサの検出
出力に基いて前記励磁手段による励磁の強さをＩ！ｊ御
するようにしたので、安定した把握力が得られる上、把
握力の調節ができ、人間の指に近い動作が期待でき、多
用途に適用可能な把持装置を提供できる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は全体の構成を示す図、第２図は開閉型関節部の構成を
示す図、第３図は屈曲型関節部の構成を示す図である。 １・・・リング状カプセル、２・・・磁性流体、３・・
・コイルスプリング、４・・・鉄心、５・・・励磁コイ
ル、６・・・電磁石、８，１２・・・蝶番、９ａ〜９ｂ
・・・アーム、１１・・・ロッド、１３・・・接触圧セ
ンサ。
は全体の構成を示す図、第２図は開閉型関節部の構成を
示す図、第３図は屈曲型関節部の構成を示す図である。 １・・・リング状カプセル、２・・・磁性流体、３・・
・コイルスプリング、４・・・鉄心、５・・・励磁コイ
ル、６・・・電磁石、８，１２・・・蝶番、９ａ〜９ｂ
・・・アーム、１１・・・ロッド、１３・・・接触圧セ
ンサ。
Claims (1)
- 磁性流体を封入し復元力を備えたフレキシブルなリング
状カプセルと、このリング状カプセルの中心部に配設さ
れ励磁時において上記リング状カプセルを電磁力により
変形させる如く設けられた電磁石と、この電磁石の励磁
を行なう励磁手段と、前記リング状カプセルの変形力に
より作動する関節機構と、この関節機構に付設された接
触圧センサと、この接触圧センサの検出出力に基いて前
記励磁手段による励磁の強さを制御する手段とを具備し
たことを特徴とする把持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18927684A JPS6171988A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 把持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18927684A JPS6171988A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 把持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171988A true JPS6171988A (ja) | 1986-04-12 |
Family
ID=16238605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18927684A Pending JPS6171988A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 把持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6171988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01316193A (ja) * | 1988-06-11 | 1989-12-21 | Wako:Kk | ロボット用グリッパ |
| JP2016518173A (ja) * | 2013-03-29 | 2016-06-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 磁気粘性に基づいたアクチュエータを有する力フィードバックグリップデバイス |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP18927684A patent/JPS6171988A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01316193A (ja) * | 1988-06-11 | 1989-12-21 | Wako:Kk | ロボット用グリッパ |
| JP2016518173A (ja) * | 2013-03-29 | 2016-06-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 磁気粘性に基づいたアクチュエータを有する力フィードバックグリップデバイス |
| US10414054B2 (en) | 2013-03-29 | 2019-09-17 | Koninklijke Philips N.V. | Force feedback gripping device with magnetorheological based actuator |
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