KR20230138508A

KR20230138508A - 핸드 기구

Info

Publication number: KR20230138508A
Application number: KR1020237029555A
Authority: KR
Inventors: 요시마사 엔도; 도시야 와타나베; 민 바오
Original assignee: 티에치케이 가부시끼가이샤
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2023-10-05
Also published as: DE112022000927T5; CN116847961A; US20240091958A1; WO2022168643A1; JP2022118860A

Abstract

본 발명의 목적은, 대상물의 파지와 대상물의 흡착을 적합하게 양립시킬 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다. 본 발명에 관한 핸드 기구(2)는, 손끝을 포함하는 제1 손가락 링크부(211)와, 제1 손가락 링크부(211)의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제1 관절부(22)와, 제1 관절부(22)를 통해 제1 손가락 링크부(211)에 접속되는 제2 손가락 링크부(212)와, 제2 손가락 링크부(212)의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제2 관절부(23)를 포함하는 손가락부(21)를 복수 구비한다. 복수의 손가락부(21) 중 적어도 1개의 소정의 손가락부에는, 흡착 기구(600)가 마련된다. 흡착 기구(600)는, 소정의 손가락에 있어서의 제1 손가락 링크부(211)의 배면(216)에 마련되며, 부압을 발생시킴으로써 대상물을 흡착 및 보유 지지한다.

Description

핸드 기구

본 발명은, 복수의 손가락부에 의해 대상물을 픽업하는 기술에 관한 것이다.

종래, 로봇 암 등에 설치되며, 복수의 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 핸드 기구가 알려져 있다. 또한, 대상물을 흡착하기 위한 흡착 기구를, 핸드 기구에 조합한 것도 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 복수의 손가락부를 지지하는 베이스부에, 흡착 로드를 진퇴 가능하게 마련하는 구성이 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 손가락부의 복부에, 흡반을 설치하는 구성이 개시되어 있다. 특허문헌 4에는, 손가락부에 있어서의 제1 관절보다도 손가락 뿌리측의 부위에, 흡착 기구의 흡반을 설치하는 구성이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2019-209458호 공보 일본 특허 공개 제2020-006490호 공보 일본 특허 제5525587호 공보 일본 특허 제6215029호 공보

상기한 종래 기술에서는, 대상물이 놓이는 방식 등이 제한되는 경우가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1, 2 및 4의 구성에 있어서는, 대상물이 폭이 좁은 수용 상자에 수용되어 있는 경우, 대상물의 상방에 벽이 존재하는 경우, 또는 대상물이 수용 상자의 코너 부분에 놓여 있는 경우 등에, 대상물의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구를 어프로치시키는 것이 곤란해질 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 3의 구성에 있어서는, 두께가 얇은 대상물을 파지하는 경우 등에, 흡반의 일부만이 대상물과 손가락부 사이에 끼워질 가능성이 있어, 대상물을 안정된 자세로 파지하는 것이 곤란해질 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 대상물의 파지와 대상물의 흡착을 적합하게 양립시킬 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 손끝을 포함하는 제1 손가락 링크부와, 상기 제1 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제1 관절부와, 상기 제1 관절부를 통해 상기 제1 손가락 링크부에 접속되는 제2 손가락 링크부와, 상기 제2 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제2 관절부를 포함하는 손가락부를, 복수 구비하는 핸드 기구이다. 해당 핸드 기구는, 복수의 상기 손가락부 중 적어도 1개의 소정의 손가락부에 있어서의 상기 제1 손가락 링크부의 배면에 마련되며, 부압을 발생시킴으로써 대상물을 흡착 및 보유 지지하는 흡착 기구를 구비한다.

본 발명에 따르면, 대상물의 파지와 대상물의 흡착을 적합하게 양립시킬 수 있는 기술을 제공할 수 있다.

도 1은 실시예에 관한 로봇 암의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예에 관한 핸드 기구의 사시도이다.
도 3은 실시예에 관한 핸드 기구의 상면도이다.
도 4는 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부의 측면도이다.
도 5는 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부의 선단부 측을 도 4의 화살표 A의 방향에서 본 도면이다.
도 6은 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부에 있어서의 제2 관절부의 가동 범위를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부에 있어서의 제1 관절부의 가동 범위를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시예에 관한 흡착 기구의 구성예를 도시하는 제1 도면이다.
도 9는 실시예에 관한 흡착 기구의 구성예를 도시하는 제2 도면이다.
도 10은 흡착 기구와 제1 손가락 링크부의 위치 관계를 도시하는 제1 도면이다.
도 11은 흡착 기구와 제1 손가락 링크부의 위치 관계를 도시하는 제2 도면이다.
도 12는 대상물을 흡착하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 기본적인 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 대상물을 파지하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 기본적인 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14a는 취출구가 측면에 마련된 수용 상자로부터 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 14b는 취출구가 측면에 마련된 수용 상자로부터 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 15는 수용 상자 내의 벽가에 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16a는 수용 상자 내의 코너 부분에 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 16b는 수용 상자 내의 코너 부분에 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 17a는 비스듬히 기운 상태로 수용 상자에 수용되어 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 17b는 비스듬히 기운 상태로 수용 상자에 수용되어 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 17c는 비스듬히 기운 상태로 수용 상자에 수용되어 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 18은 구상의 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 2개의 대상물을 동시에 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 핸드 기구의 다른 구성예를 도시하는 도면이다.

본 발명에 관한 핸드 기구는, 복수의 손가락부를 구비한다. 복수의 손가락부의 각각은, 손끝을 포함하는 제1 손가락 링크부, 제1 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제1 관절부, 제1 관절부를 통해 제1 손가락 링크부에 접속되는 제2 손가락 링크부, 및 제2 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제2 관절부를 포함한다. 즉, 복수의 손가락부의 각각은, 적어도 2개의 관절부를 갖는다. 이에 의해, 대상물이 놓여 있는 상황 또는 대상물의 형상 등에 따라서, 각 손가락부의 형태를 유연하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 대상물의 파지에 적합한 위치에 핸드 기구를 어프로치시키는 경우에, 대상물의 주위에 존재하는 물체 등에 간섭하지 않도록, 각 손가락부의 형태를 변경시키는 것이 용이해진다. 또한, 대상물의 형상 또는 크기 등에 따라서, 각 손가락부의 형태를 변경하는 것도 용이해진다.

그런데, 파지에 의한 픽업이 적합한 대상물과, 흡착에 의한 픽업이 적합한 대상물이 혼재되는 현장에 있어서는, 파지와 흡착을 양립 가능한 기구가 요망된다. 이에 대해, 핸드 기구에 흡착 기구를 병설하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 대상물의 파지 또는 흡착에 적합한 위치로 핸드 기구를 어프로치시킬 때, 대상물의 주위에 존재하는 물체 등에 간섭하지 않도록, 손가락부의 형태를 변경하는 것이 곤란해지거나, 또는 그때의 제어가 복잡해지거나 할 가능성이 있다. 또한, 대상물을 파지할 때 흡착 기구가 주위의 물체 혹은 대상물과 간섭하거나, 또는 대상물을 흡착할 때 손가락부가 주위의 물체 혹은 대상물과 간섭하거나 함으로써, 대상물을 안정된 자세로 파지 또는 흡착하는 것이 곤란해질 가능성도 있다.

따라서, 본 발명에 관한 핸드 기구에서는, 복수의 손가락부 중 적어도 1개의 손가락부(소정의 손가락부)에는, 제1 손가락 링크부의 배면에 흡착 기구가 마련되도록 하였다. 즉, 소정의 손가락부에 있어서의 손끝의 배면에, 흡착 기구가 마련되도록 하였다. 흡착 기구는, 부압을 발생시킴으로써 대상물을 흡착 및 보유 지지하는 기구이다. 여기서, 소정의 손가락부를 포함하는 복수의 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 경우, 소정의 손가락부에 있어서의 제1 손가락 링크부의 복면을 대상물에 접촉시켜 파지를 행할 수 있다. 이에 의해, 흡착 기구를 대상물에 간섭 시키지 않고, 대상물을 파지하는 것이 가능해진다. 또한, 소정의 손가락부 이외의 손가락부를 이용하여 대상물을 파지할 수도 있다. 따라서, 대상물을 안정된 자세로 파지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 복수의 손가락부는, 적어도 2개의 관절부를 갖기 때문에, 대상물의 파지 또는 흡착에 적합한 위치로 핸드 기구를 어프로치시킬 때, 흡착 기구 또는 손가락부가 대상물의 주위에 존재하는 물체 등에 간섭하지 않도록, 복수의 손가락부의 형태를 변경하는 것도 용이하다. 예를 들어, 폭이 좁은 수용 상자에 대상물이 수용되어 있는 경우, 소정의 손가락부를 대략 직선상의 형태로 하여 수용 상자의 내부로 삽입시킴으로써, 대상물의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구를 어프로치시킬 수 있다. 그때, 소정의 손가락부 이외의 손가락부에 대해서는, 수용 상자의 벽 등에 간섭하지 않고 당해 수용 상자 내에 삽입 가능한 형태로 할 수도 있고, 또는 수용 상자의 벽 등에 간섭하지 않고 당해 수용 상자 내에 삽입되지 않는 형태로 할 수도 있다. 이에 의해, 폭이 좁은 수용 상자에 수용되어 있는 대상물을, 안정된 자세로 흡착하는 것이 가능해진다. 또한, 수용 상자의 코너 부분에 대상물이 놓여 있는 경우, 예를 들어 소정의 손가락부를 대략 크랭크상의 형태로 함으로써, 대상물의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구를 어프로치시킬 수 있다. 이에 의해, 수용 상자의 코너 부분에 놓여 있는 대상물을, 안정된 자세로 흡착하는 것이 가능해진다.

따라서, 본 발명에 관한 핸드 기구에 의하면, 대상물의 파지와 대상물의 흡착을 적합하게 양립시킬 수 있다.

본 발명에 관한 흡착 기구는, 소정의 손가락부에 있어서의 제1 손가락 링크부의 손가락 뿌리측으로부터 손끝측을 향하여 연장되는 흡착 노즐과, 흡착 노즐의 선단에 설치되며, 제1 손가락 링크부의 손끝측으로부터 손가락 뿌리측을 향하여 수축 가능하게 형성되는 패드를 포함하여 구성되어도 된다. 그때, 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서, 흡착 노즐의 선단의 위치가 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손가락 뿌리측에 위치하도록, 흡착 기구가 제1 손가락 링크부에 설치되도록 해도 된다.

여기서, 소정의 손가락부를 포함하는 복수의 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 경우에는, 대상물의 파지에 적합한 위치로 소정의 손가락부를 어프로치시키는 도중에, 대상물이 놓여 있는 바닥 등에 패드가 간섭할 가능성이 있다. 이에 대해, 제1 손가락 링크부의 손끝측으로부터 손가락 뿌리측을 향하여 수축 가능하게 패드가 형성되어 있으면, 상기한 어프로치의 도중에 패드가 바닥 등에 간섭해도, 당해 패드를 수축시킴으로써, 상기한 어프로치를 적정하게 계속시킬 수 있다. 또한, 흡착 노즐의 선단의 위치가, 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손가락 뿌리 방향으로 들어가 있기 때문에, 상기한 어프로치의 도중에 흡착 노즐의 선단이 바닥 등에 간섭하는 것도 억제된다. 이에 의해, 소정의 손가락부를 포함하는 복수의 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 경우라도, 대상물의 파지에 적합한 위치로 소정의 손가락부를 어프로치시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 패드가 수축하고 있지 않은 상태에 있을 때, 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서의 해당 패드의 선단면의 위치가 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손끝 방향으로 돌출된 위치가 되도록, 상기한 흡착 기구가 제1 손가락 링크부에 설치되도록 해도 된다. 이에 의해, 흡착 기구에 의해 대상물을 흡착하는 경우에, 제1 손가락 링크부의 선단보다도 먼저, 패드의 선단면을 대상물에 접촉시킬 수 있다. 즉, 대상물의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구를 어프로치시키는 경우에, 소정의 손가락부의 손끝 부분(제1 손가락 링크부에 있어서의 손끝측의 단부)이 대상물에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 대상물을 보다 확실하게 안정된 자세로 흡착하는 것이 가능해진다.

여기서, 패드가 수축하고 있지 않은 상태에 있을 때, 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서의 해당 패드의 선단면의 위치가 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손끝 방향으로 돌출된 위치가 되도록, 흡착 기구가 제1 손가락 링크부에 설치되는 경우에 있어서, 대상물의 흡착 시와는 다른 외력이 패드에 가해졌을 때는, 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서의 패드의 선단면의 위치가 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부와 동등한 위치까지 수축하도록, 패드가 형성되어도 된다. 이에 의해, 소정의 손가락부를 포함하는 복수의 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 경우에 있어서, 대상물의 파지에 적합한 위치로 소정의 손가락부를 어프로치시키는 도중에, 패드가 당해 어프로치를 저해하는 것이 억제된다.

여기서, 본 발명에 관한 핸드 기구는, 소정의 손가락부의 흡착 기구에 의해 대상물을 흡착하여 픽업하기 위한 제1 모드와, 복수의 손가락부 중 적어도 2개의 손가락부에 의해 대상물을 파지하여 픽업하기 위한 제2 모드를 전환 가능하게 구성되어도 된다. 이에 의해, 파지에 의한 픽업이 적합한 대상물과, 흡착에 의한 픽업이 적합한 대상물이 혼재되는 현장에 있어서도, 그것들의 대상물을 효율적으로 픽업하는 것이 가능해진다.

또한, 상기한 제1 모드에서는, 소정의 손가락부가 흡착 기구의 패드를 대상물에 접촉시킨 후에 해당 대상물을 흡착하기 위한 흡착용 손가락부로서 기능함과 함께, 소정의 손가락부 이외의 손가락부 중 적어도 1개의 손가락부가, 소정의 손가락부에 의해 흡착된 대상물의 자세를 보유 지지하기 위한 보유 지지용 손가락부로서 기능하도록 해도 된다. 이에 의해, 흡착 기구에 의해 흡착된 대상물의 자세를 안정시킬 수 있다. 그 결과, 대상물을 들어올리는 공정, 및 들어올려진 대상물을 소정의 플레이스 위치로 이동시키는 공정 등에 있어서, 대상물의 자세가 불안정해지는 것이 억제된다.

<실시예>

이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 기재가 없는 한은 발명의 기술적 범위를 그것들만으로 한정한다는 취지의 것은 아니다.

여기에서는, 본 발명에 관한 핸드 기구를 로봇 암에 적용한 경우에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 로봇 암의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 로봇 암(1)은, 핸드 기구(2), 암 기구(3), 및 받침대부(4)를 구비하고 있다. 핸드 기구(2)는, 암 기구(3)의 일단에 설치된다. 또한, 암 기구(3)의 타단은, 받침대부(4)에 설치된다. 핸드 기구(2)는, 암 기구(3)에 접속된 베이스부(20)와, 해당 베이스부(20)에 의해 가동 가능하게 지지된 복수의 손가락부(21)(도 1에 도시한 예에서는, 4개의 손가락부(21))를 구비하고 있다. 또한, 핸드 기구(2)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

(암 기구)

암 기구(3)는, 제1 암 링크부(31), 제2 암 링크부(32), 제3 암 링크부(33), 제4 암 링크부(34), 제5 암 링크부(35), 및 접속 부재(36)를 구비하고 있다. 그리고, 핸드 기구(2)의 베이스부(20)가, 암 기구(3)의 제1 암 링크부(31)의 일단측에 형성된 제1 관절부(30a)에 접속되어 있다. 제1 관절부(30a)에는, 제1 암 링크부(31)에 대하여 핸드 기구(2)를 해당 제1 암 링크부(31)의 축 주위로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 제1 암 링크부(31)의 타단측은, 제2 관절부(30b)에서 제2 암 링크부(32)의 일단측에 접속되어 있다. 제1 암 링크부(31)와 제2 암 링크부(32)는 그 중심축이 수직으로 교차하도록 접속되어 있다. 그리고, 제2 관절부(30b)에는, 제2 암 링크부(32)에 대하여, 제1 암 링크부(31)를, 그 타단측을 중심으로 해당 제2 암 링크부(32)의 축 주위로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 제2 암 링크부(32)의 타단측은, 제3 관절부(30c)에서 제3 암 링크부(33)의 일단측에 접속되어 있다. 제3 관절부(30c)에는, 제3 암 링크부(33)에 대하여 제2 암 링크부(32)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다.

마찬가지로, 제3 암 링크부(33)의 타단측은, 제4 관절부(30d)에서 제4 암 링크부(34)의 일단측에 접속되어 있다. 또한, 제4 암 링크부(34)의 타단측은, 제5 관절부(30e)에서 제5 암 링크부(35)에 접속되어 있다. 그리고, 제4 관절부(30d)에는, 제4 암 링크부(34)에 대하여 제3 암 링크부(33)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 제5 관절부(30e)에는, 제5 암 링크부(35)에 대하여 제4 암 링크부(34)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 제5 암 링크부(35)는, 받침대부(4)로부터 수직으로 배치된 접속 부재(36)에 제6 관절부(30f)에서 접속되어 있다. 제5 암 링크부(35)와 접속 부재(36)는, 각각의 중심축이 동축이 되도록 접속되어 있다. 그리고, 제6 관절부(30f)에는, 제5 암 링크부(35)를, 해당 제5 암 링크부(35) 및 접속 부재(36)의 축 주위로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 예를 들어 암 기구(3)를 6자유도의 자유도를 갖는 기구로 할 수 있다.

(핸드 기구)

다음으로, 핸드 기구(2)의 구성에 대하여 도 2 내지 도 11에 기초하여 설명한다. 본 예에 있어서의 핸드 기구(2)는, 워크 등의 대상물을 파지하여 픽업하는 모드(제1 모드)와, 대상물을 흡착하여 픽업하는 모드(제2 모드)를 전환 가능하게 구성된다.

도 2는 핸드 기구(2)의 사시도이다. 도 3은 핸드 기구(2)의 상면도이다. 또한, 도 3 중의 화살표는, 각 손가락부(21)의 회전 가동 범위를 나타내고 있다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 핸드 기구(2)에 있어서는, 베이스부(20)에 4개의 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 긴 쪽 방향(도 3에 있어서 지면에 수직인 방향)의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉 90deg 간격)으로 배치되어 있다. 본 예에 있어서는, 4개의 손가락부(21) 중, 2개의 손가락부(21)(소정의 손가락부)에는, 흡착 기구(600)가 마련되어 있다. 또한, 흡착 기구(600) 이외의 구조는, 4개의 손가락부(21) 모두에 있어서 공통이다. 단, 4개의 손가락부(21)의 동작은, 각각 독립적으로 제어된다.

도 4 내지 도 7은, 손가락부(21)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 도 7에서는, 4개의 손가락부(21) 중, 소정의 손가락부(21)의 구성이 기재되어 있다. 도 4는 소정의 손가락부(21)의 측면도이다. 또한, 도 4에서는, 베이스부(20)가 투과된 상태로 기재되어 있다. 또한, 도 5는 손가락부(21)의 선단부 측을 도 4의 화살표 A의 방향에서 본 도면이다. 또한, 도 4 및 도 5에서는, 후술하는 손가락부(21)의 제2 손가락 링크부(212)의 일부가 투과된 상태로 기재되어 있고, 해당 제2 손가락 링크부(212)의 내부 구조도 도시되어 있다.

도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 각 손가락부(21)는, 제1 손가락 링크부(211), 제2 손가락 링크부(212), 및 기단부(213)를 갖고 있다. 제1 손가락 링크부(211)와 제2 손가락 링크부(212) 사이에는, 굴곡 및 신전 가능하게 형성된 제1 관절부(22)가 마련되어 있다. 제2 손가락 링크부(212)와 기단부(213) 사이에는, 굴곡 및 신전 가능하게 형성된 제2 관절부(23)가 마련되어 있다. 손가락부(21)의 기단부(213)는, 해당 손가락부(21)의 긴 쪽 방향(도 3에 있어서 지면에 수직인 방향)의 축 주위로 회전 가능한 상태에서 베이스부(20)에 접속되어 있다.

베이스부(20)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 모터(52)와 제3 모터(53)가 내장되어 있다. 제2 모터(52)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 관절부(23)를 굴곡 및 신전시키기 위한 모터이다. 제3 모터(53)는, 도 3 중의 화살표로 나타내는 범위에 있어서 손가락부(21) 전체를 회전 구동시키기 위한 모터이다. 또한, 제2 손가락 링크부(212)에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 모터(51)가 내장되어 있다. 이 제1 모터(51)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 관절부(22)를 굴곡 및 신전시키기 위한 모터이다.

여기까지 설명한 구조는, 소정의 손가락부(21)에 고유의 것은 아니고, 4개의 손가락부(21)에 공통되는 것이다.

다음으로, 도 8 내지 도 11은, 소정의 손가락부(21)에 마련되는 흡착 기구(600)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 8 및 도 9는, 흡착 기구(600)의 측면도이다. 또한, 도 8에서는, 후술하는 노즐 보디(601)가 투과된 상태로 기재되어 있다. 또한, 도 9에서는, 노즐 보디(601)에 더하여, 후술하는 패드(603)도 투과된 상태로 기재되어 있다.

흡착 기구(600)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 손가락부(21)에 있어서의 손끝의 배면(제1 손가락 링크부(211)의 배면(216))에 설치되어 있다. 이에 의해, 소정의 손가락부(21)를 포함하는 복수의 손가락부(21)에 의해 대상물의 파지를 행하는 경우에는, 소정의 손가락부(21)에 있어서의 손끝의 복면(제1 손가락 링크부(211)의 복면(215))을 이용하여 대상물을 파지하는 것이 가능하다. 흡착 기구(600)는, 부압을 이용하여 대상물을 흡착하기 위한 기구이다. 이와 같은 흡착 기구(600)는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 노즐 보디(601), 흡착 노즐(602), 및 패드(603)를 포함하여 구성된다. 노즐 보디(601)는, 내부에 부압 통로(601A)가 형성된 하우징이며, 제1 손가락 링크부(211)의 배면(216)에 설치된다. 흡착 노즐(602)은, 노즐 보디(601)에 돌출 설치되는 원통상의 노즐이며, 해당 흡착 노즐(602)의 내부가 부압 통로(601A)와 연통하고 있다. 본 예에 있어서의 흡착 노즐(602)은, 제1 손가락 링크부(211)의 축 방향을 따라서, 손가락 뿌리측으로부터 손끝측을 향하여 연장되도록 형성된다. 흡착 노즐(602)은, 노즐 보디(601)와 일체적으로 성형되어도 되고, 또는 나사 기구 등에 의해 노즐 보디(601)에 고정되어도 된다. 또한, 흡착 노즐(602)에는, 패드(603)가 씌워져 있다. 패드(603)는, 벨로우즈상으로 형성된 통체이며, 실리콘 고무 등과 같이 가요성을 갖는 재료로 제조된다. 이에 의해, 흡착 기구(600)에 의해 대상물을 흡착할 때, 패드(603)의 선단면을 대상물에 밀착시킬 수 있다. 이와 같은 패드(603)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 흡착 노즐(602)로부터 착탈 가능하다.

상기한 바와 같이 구성되는 흡착 기구(600)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 배큠 파이프(610)를 통해 배큠 펌프와 접속된다. 상세하게는, 노즐 보디(601)의 부압 통로(601A)가, 배큠 파이프(610)를 통해 배큠 펌프에 접속된다. 배큠 펌프는, 기체를 흡인하기 위한 펌프이다. 배큠 펌프는, 로봇 암(1)과는 별도로 마련되어도 되고, 또는 받침대부(4) 등에 마련되어도 된다. 이와 같은 배큠 펌프가 작동되면, 부압 통로(601A), 흡착 노즐(602)의 내부, 및 패드(603)의 내부 공기를, 배큠 파이프(610)를 통해 배큠 펌프에 흡인시킬 수 있다. 그 결과, 패드(603)의 선단에 부압을 발생시킬 수 있다. 따라서, 패드(603)의 선단면을 대상물에 밀착시킨 상태에서, 패드(603)의 선단에 부압을 발생시킴으로써, 패드(603)의 선단에 대상물을 흡착시킬 수 있다. 또한, 배큠 파이프(610)의 도중에는, 해당 배큠 파이프(610)의 내부 통로를 도통(개방) 또는 차단(폐쇄)하기 위한 전자 밸브(이하, 「부압 전자 밸브」라 기재하는 경우도 있음)(620)가 마련되도록 해도 된다. 이에 의해, 배큠 펌프를 작동시킨 상태로 유지하면서, 부압 전자 밸브(620)를 개폐시킴으로써, 패드(603)의 선단에 있어서의 부압의 발생과 부압의 캔슬을 빠르게 전환할 수 있다.

도 10 및 도 11은, 흡착 기구(600)의 각 부와 제1 손가락 링크부(211)의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 흡착 기구(600)의 패드(603)가 수축하고 있지 않은 상태에 있는 경우를 도시하는 도면이다. 도 11은 흡착 기구(600)의 패드(603)가 소정의 수축 상태에 있는 경우를 도시하는 도면이다. 여기에서 말하는 「패드(603)가 수축하고 있지 않은 상태」란, 패드(603)에 외력이 작용하고 있지 않은 상태이며, 패드(603)의 축 방향의 길이가 자유 길이로 되는 상태이다. 또한, 여기서 말하는 「소정의 수축 상태」란, 대상물을 흡착 및 보유 지지시킬 때 패드(603)가 가장 수축할 수 있는 상태이며, 패드(603)의 물성에 따른 한계까지 수축한 상태보다도 수축 정도가 작은 상태이다. 또한, 도 10 및 도 11 중의 C1은, 제1 손가락 링크부(211)를 전술한 도 7에 도시한 바와 같이 굴곡 방향 및 신전 방향으로 회동시킬 때의 중심이다. 또한, 도 10 및 도 11 중의 Pc1은, C1을 중심으로 하고 또한 C1로부터 제1 손가락 링크부(211)의 선단(손끝측의 단부)까지의 거리를 반경으로 하는 가상의 원이다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 본 예에 있어서의 흡착 기구(600)의 각 부의 사이즈 및 또는 제1 손가락 링크부(211)로의 설치 위치는, 흡착 노즐(602)의 선단이 원 Pc1의 내측에 위치하도록 정해진다. 이에 의해, 제1 손가락 링크부(211)의 축 방향에 있어서의 흡착 노즐(602)의 선단의 위치는, 제1 손가락 링크부(211)의 선단보다도 손가락 뿌리측으로 들어간 위치가 된다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 예에 있어서의 흡착 기구(600)의 각 부의 사이즈 및 또는 제1 손가락 링크부(211)로의 설치 위치는, 패드(603)가 수축하고 있지 않은 상태에 있을 때의 해당 패드(603)의 선단면이 원 Pc1의 외측에 위치하도록 정해진다. 이에 의해, 패드(603)가 수축하고 있지 않은 상태에 있을 때는, 제1 손가락 링크부(211)의 축 방향에 있어서의 해당 패드(603)의 선단면의 위치가, 제1 손가락 링크부(211)의 선단보다도 돌출된 위치가 된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 예에 있어서의 흡착 기구(600)의 각 부의 사이즈 및 또는 제1 손가락 링크부(211)로의 설치 위치는, 패드(603)가 소정의 수축 상태에 있을 때의 해당 패드(603)의 선단면이 원 Pc1의 원주상 또는 원 Pc1의 외측에 위치하도록 정해진다. 이에 의해, 패드(603)가 소정의 수축 상태에 있을 때는, 제1 손가락 링크부(211)의 축 방향에 있어서의 해당 패드(603)의 선단면의 위치가, 제1 손가락 링크부(211)의 선단과 동등한 위치 또는 손끝 방향으로 돌출된 위치가 된다. 또한, 여기에서 말하는 「소정의 수축 상태」는, 전술한 바와 같이, 패드(603)의 물성에 따른 한계까지 수축한 상태보다도 수축 정도가 작은 상태이다. 그 때문에, 패드(603)가 소정의 수축 상태에 있을 때의 해당 패드(603)의 선단면이 원 Pc1의 외측에 위치하도록, 흡착 기구(600)의 각 부의 사이즈 및 또는 제1 손가락 링크부(211)로의 설치 위치가 정해진 경우라도, 대상물의 흡착 시와는 다른 외력이 패드(603)에 가해졌을 때는, 패드(603)의 선단면의 위치가 원 Pc1의 원주상의 위치(제1 손가락 링크부(211)의 축 방향에 있어서의 패드(603)의 선단면의 위치가 제1 손가락 링크부(211)의 선단과 동등해지는 위치)로 될 때까지, 패드(603)가 수축 가능하다.

(받침대부)

받침대부(4)는, 암 기구(3)를 지지하기 위한 받침대이다. 받침대부(4)에는, 암 기구(3)를 제어하기 위한 제어 장치, 핸드 기구(2)를 제어하기 위한 제어 장치, 및 흡착 기구(600)를 제어하기 위한 제어 장치 등의 각종 제어 장치가 내장되어 있다. 이들 제어 장치에 의해, 암 기구(3)의 각 관절부를 구동하기 위한 모터, 핸드 기구(2)의 각 관절부를 구동하기 위한 모터, 핸드 기구(2)의 부압 전자 밸브(620) 등이 제어된다. 또한, 받침대부(4)에는, 전술한 배큠 펌프가 내장되어도 된다.

(본 실시 형태의 작용 효과)

여기서, 본 실시 형태의 작용 효과에 대하여, 도 12 내지 도 19에 기초하여 설명한다. 도 12는 대상물을 흡착하는 경우에 있어서의 핸드 기구(2)의 기본적인 동작예를 설명하기 위한 도면이다. 도 12에 도시한 예에서는, 직사각형의 단면을 갖는 대상물(10)이, 수용 상자(80)의 바닥(70)에 놓여 있다. 이와 같은 경우, 우선, 2개의 소정의 손가락부(21)의 각각에 있어서의 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면과 평행하게 되도록, 각 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 다음으로, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치(예를 들어, 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치)까지 흡착 기구(600)가 하강하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 이들 제어가 행해진 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, 흡착 기구(600)의 패드(603)의 선단면이, 소정의 손가락부(21)보다도 먼저 대상물(10)의 상면에 접촉한다. 이것은, 전술한 도 10에 도시한 대로, 패드(603)가 수축하고 있지 않은 상태에 있어서의 패드(603)의 선단면의 위치가, 제1 손가락 링크부(211)의 선단보다도 손끝 방향으로 돌출된 위치에 있기 때문이다. 그리고, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)가 이동하면, 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 패드(603)의 내부 공기가, 흡착 노즐(602) 내의 부압 통로(601A) 및 배큠 파이프(610)를 통해 배큠 펌프에 흡인된다. 그 결과, 패드(603)의 선단에 부압이 발생한다. 패드(603)의 선단에 부압이 발생하면, 대상물(10)이 제1 손가락 링크부(211)의 손가락 뿌리측으로 흡인되고, 그것에 수반하여 패드(603)가 수축하지만, 이와 같은 흡인 동작이 소정의 손가락부(21)에 의해 저해되는 일은 없다. 이것은, 전술한 도 11에 도시한 대로, 패드(603)가 소정의 수축 상태에 있을 때의 패드(603)의 선단면의 위치가, 제1 손가락 링크부(211)의 선단과 동등한 위치 또는 손끝 방향으로 돌출된 위치로 되기 때문이다. 그 결과, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)를 어프로치시킬 수 있다. 따라서, 대상물(10)을 안정된 자세로 흡착 및 보유 지지하는 것이 가능해진다.

다음으로, 대상물을 파지하는 경우에 있어서의 핸드 기구(2)의 기본적인 동작예에 대하여, 도 13에 기초하여 설명한다. 도 13에 도시한 예에서는, 직사각형의 단면을 갖는 대상물(10)이, 수용 상자(80)의 바닥(70)에 놓여 있다. 이와 같은 경우, 우선, 2개의 소정의 손가락부(21)의 손끝에 있어서의 복면(제1 손가락 링크부(211)의 복면(215))의 간격이 대상물(10)의 폭보다도 넓어지고, 또한 그것들 손끝의 높이가 동일하게 되도록, 2개의 소정의 손가락부(21)의 각각에 있어서의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 다음으로, 2개의 소정의 손가락부(21)의 손끝의 위치가 대상물(10)의 파지에 적합한 위치까지 하강하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 그리고, 2개의 소정의 손가락부(21)의 손끝의 위치가 대상물(10)의 파지에 적합한 위치까지 하강하면, 2개의 소정의 손가락부(21)의 손끝의 간격이 좁혀지도록, 각 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 이들 제어가 행해진 경우, 도 13에 도시한 바와 같이, 2개의 소정의 손가락부(21)에 있어서의 손끝의 복면(제1 손가락 링크부(211)의 복면(215))이 대상물(10)의 대향하는 측면에 각각 접촉한다. 여기서, 본 예에 있어서의 흡착 기구(600)는, 소정의 손가락부(21)에 있어서의 손끝의 배면(제1 손가락 링크부(211)의 배면(216))에 설치되어 있다. 그 때문에, 상기한 파지 동작에 있어서, 흡착 기구(600)가 대상물(10)과 간섭하는 일은 없다. 또한, 대상물(10)의 두께가 얇은 경우 등에는, 당해 대상물(10)의 파지에 적합한 위치로 핸드 기구(2)를 하강시키는 도중에, 흡착 기구(600)의 패드(603)가 수용 상자의 바닥(70)에 접촉할 가능성이 있다. 그러나, 본 예에 있어서의 패드(603)는, 제1 손가락 링크부(211)의 축 방향에 있어서의 패드(603)의 선단면의 위치가 제1 손가락 링크부(211)의 선단과 동등해지는 위치까지 수축 가능하게 구성되어 있기 때문에, 당해 패드(603)가 상기 하강 동작을 저해하는 일은 없다. 또한, 전술한 도 10 및 도 11에 도시한 대로, 흡착 노즐(602)의 선단의 위치가, 제1 손가락 링크부(211)의 선단보다도 손가락 뿌리 방향으로 들어간 위치에 있기 때문에, 흡착 노즐(602)이 수용 상자의 바닥(70)에 간섭하는 일도 없다. 그 결과, 흡착 기구(600)가 설치되어 있는 소정의 손가락부(21)를 이용하여 대상물(10)을 파지하는 경우라도, 대상물(10)의 파지에 적합한 위치로 손가락부(21)를 어프로치시킬 수 있다. 따라서, 대상물(10)을 안정된 자세로 파지하는 것이 가능해진다.

다음으로, 취출구가 측면에 마련된 수용 상자로부터 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구(2)의 동작예에 대하여, 도 14a에 기초하여 설명한다. 도 14a에 도시한 예에서는, 대상물(10)은, 측면에 취출구가 마련된 수용 상자(80)에 수용되어 있다. 이와 같은 경우, 우선, 베이스부(20)가 횡방향(수평)으로 되도록, 암 기구(3)가 제어된다. 또한, 제2 손가락 링크부(212)가 수평이 되고, 또한 제1 손가락 링크부(211)가 수직 방향 하향이 되도록, 소정의 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 즉, 소정의 손가락부(21)가 대략 L자형의 형태가 되도록, 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터가 제어된다. 계속해서, 핸드 기구(2)를 수평으로 이동하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 이에 의해, 소정의 손가락부(21)의 손끝이 수용 상자(80)의 내부로 삽입되고, 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상방으로 이동시켜진다. 패드(603)의 선단면을 대상물(10)의 상방으로 이동시킨 후에는, 핸드 기구(2)가 수직 방향을 따라서 하강하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 이들 제어가 행해진 경우, 도 14a에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치(패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치)로 흡착 기구(600)가 이동시켜진다. 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치로 이동하면, 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 대상물(10)을 흡착 기구(600)에 흡착시킬 수 있다. 그 후, 핸드 기구(2)가 상승하도록 암 기구(3)가 제어되고, 이어서 상기와는 역방향을 향하여 핸드 기구(2)가 수평으로 이동하도록 암 기구(3)가 제어됨으로써, 대상물(10)이 수용 상자(80)로부터 꺼내어진다. 따라서, 취출구가 측면에 마련되는 수용 상자(80)에 대상물(10)이 수용되어 있는 경우라도, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)를 어프로치시킬 수 있다.

또한, 도 14a에 도시한 바와 같은 수용 상자(80)로부터 대상물(10)이 꺼내어진 후에, 소정의 손가락부(21) 이외의 손가락부(21)를, 대상물(10)의 자세를 안정시키기 위한 보유 지지용 손가락부로서 기능시켜도 된다. 예를 들어, 도 14b에 도시한 바와 같이, 소정의 손가락부(21) 이외의 손가락부(21)의 손끝(제1 손가락 링크부(211))을, 대상물(10)의 하면에 접촉시키도록 해도 된다. 이에 의해, 픽업된 대상물(10)을 플레이스 위치로 이동시키는 도중에, 대상물(10)의 자세가 불안정해지는 것이 억제된다.

다음으로, 수용 상자 내의 벽가에 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구(2)의 동작예에 대하여, 도 15에 기초하여 설명한다. 도 15에 도시한 예에서는, 대상물(10)은, 수용 상자(80) 내의 측벽면에 접촉한 상태로 수용되어 있다. 이와 같은 경우, 우선, 패드(603)의 선단면이 수평이 되고, 또한 소정의 손가락부(21)가 대략 V자형의 형태가 되도록, 소정의 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 계속해서, 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상방으로 이동하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 패드(603)의 선단면을 대상물(10)의 상방으로 이동시킨 후에는, 핸드 기구(2)가 수직 방향을 따라서 하강하도록 암 기구(3)가 제어된다. 이들 제어가 행해진 경우, 도 15에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치(패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치)로 흡착 기구(600)가 이동시켜진다. 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치로 이동하면, 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 대상물(10)을 흡착 기구(600)에 흡착시킬 수 있다. 그 후, 핸드 기구(2)가 상승하도록 암 기구(3)가 제어됨으로써, 수용 상자(80)의 벽가에 놓여 있던 대상물(10)이, 수용 상자(80)로부터 꺼내어진다. 따라서, 수용 상자(80) 내의 벽가에 대상물(10)이 놓여 있는 경우라도, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)를 어프로치시킬 수 있다. 또한, 대상물(10)이 수용 상자(80)로부터 꺼내어진 후에, 도 14b와 마찬가지로, 소정의 손가락부(21) 이외의 손가락부(21)를 대상물(10)의 자세를 안정시키기 위한 보유 지지용 손가락부로서 기능시켜도 된다.

다음으로, 수용 상자 내의 코너 부분에 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 대하여, 도 16a 및 도 16b에 기초하여 설명한다. 도 16a는 대상물(10)을 픽업할 때의 핸드 기구(2)의 상태를 측방에서 본 도면이다. 도 16b는 대상물(10)을 픽업할 때의 핸드 기구(2)의 상태를 상방에서 본 도면이다. 또한, 도 16a 및 도 16b 중의 대상물(10)은, 비교적 넓은 면적의 상면을 갖는 것으로 한다. 또한, 도 16a 및 도 16b 중의 대상물(10)은, 원형의 단면을 갖고 있지만, 직사각형의 단면을 갖고 있어도 된다.

도 16a 및 도 16b에 도시한 예에서는, 대상물(10)은, 수용 상자(80) 내의 코너 부분에 놓여 있다. 이와 같은 경우, 우선, 2개의 소정의 손가락부(21)의 각각에 대하여, 전술한 도 15에 도시한 예와 마찬가지로, 패드(603)의 선단면이 수평이 되고, 또한 소정의 손가락부(21)가 대략 V자형의 형태가 되도록, 각각의 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 계속해서, 2개의 소정의 손가락부(21)의 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상방으로 이동하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 2개의 패드(603)의 선단면을 대상물(10)의 상방으로 이동시킨 후에는, 핸드 기구(2)가 수직 방향을 따라서 하강하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 이들 제어가 행해진 경우, 도 16a에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치(2개의 패드(603)의 양쪽의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치)로, 2개의 소정의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)가 이동시켜진다. 2개의 패드(603)의 양쪽이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치로 이동하면, 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 2개의 소정의 손가락부(21)에 설치된 2개의 흡착 기구(600)에 의해 대상물(10)을 흡착할 수 있다. 그 후, 핸드 기구(2)가 상승하도록 암 기구(3)가 제어됨으로써, 수용 상자(80)의 코너 부분에 놓여 있던 대상물(10)이, 수용 상자(80)로부터 꺼내어진다. 따라서, 수용 상자(80) 내의 코너 부분에 대상물(10)이 놓여 있는 경우라도, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)를 어프로치시킬 수 있다.

다음으로, 수용 상자 내에 비스듬히 놓여 있는 대상물을 픽업하는 경우에 있어서의 핸드 기구(2)의 동작예에 대하여, 도 17a 내지 도 17c에 기초하여 설명한다. 도 17a는 흡착 기구(600)에 대상물(10)을 흡착시킨 상태를 도시하는 도면이다. 도 17b는 수용 상자로부터 꺼내어진 대상물(10)이 흡착 기구(600)만으로 보유 지지되어 있는 상태를 도시하는 도면이다. 도 17c는 수용 상자로부터 꺼내어진 대상물(10)이 흡착 기구(600)와 보유 지지용 손가락부에 의해 보유 지지되어 있는 상태를 도시하는 도면이다.

도 17a에 도시한 예에서는, 판상의 대상물(10)이 비스듬히 기운 상태로 수용 상자(80)에 수용되어 있다. 이와 같은 경우, 우선, 소정의 손가락부(21)에 있어서의 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면과 평행하게 되는 상태에서, 해당 선단면이 대상물(10)의 상면에 접촉하도록, 암 기구(3) 및 핸드 기구(2)(소정의 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53))가 제어된다. 이와 같은 제어가 행해진 경우, 도 17a에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치(패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치)로 흡착 기구(600)가 이동시켜진다. 패드(603)의 선단면이 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치로 이동하면, 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 대상물(10)을 흡착 기구(600)에 흡착시킬 수 있다. 그 후, 핸드 기구(2)가 상승하도록 암 기구(3)가 제어됨으로써, 도 17b에 도시한 바와 같이, 대상물(10)이 수용 상자(80)로부터 꺼내어진다. 대상물(10)이 수용 상자(80)로부터 꺼내어진 후에는, 도 17c에 도시한 바와 같이, 대상물(10)에 있어서의 패드(603)의 흡착면과는 반대측의 면에, 소정의 손가락부(21) 이외의 손가락부(21)의 손끝(제1 손가락 링크부(211))을 접촉시키도록, 핸드 기구(2)가 제어된다. 이에 의해, 흡착 기구(600)에 의한 흡착과, 소정의 손가락부(21) 이외의 손가락부(21)와 패드(603)에 의한 파지에 의해 대상물(10)을 보유 지지할 수 있다. 그 결과, 대상물(10)이 비스듬히 기운 상태로 수용 상자(80)에 수용되어 있는 경우라도, 대상물(10)의 흡착에 적합한 위치로 흡착 기구(600)를 어프로치시킬 수 있음과 함께, 수용 상자(80)로부터 꺼내어진 대상물(10)을 보다 확실하게 계속해서 보유 지지할 수 있다.

다음으로, 구상의 대상물을 픽업하는 경우에 대하여, 도 18에 기초하여 설명한다. 도 18에 도시한 예에서는, 대상물(10)은, 구상의 형상을 갖고 있다. 이와 같은 경우, 2개의 소정의 손가락부(21)의 각각이 대략 V자형의 형태가 되도록, 각 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 그때, 한쪽의 손가락부(21)의 손끝(제1 손가락 링크부(211))이 다른 쪽의 손가락부(21)를 향하여 굴곡하고, 또한 다른 쪽의 손가락부(21)의 손끝(제1 손가락 링크부(211))이 한쪽의 손가락부(21)를 향하여 굴곡하도록, 각 손가락부(21)의 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 제어된다. 상기한 형태로 제어된 상태에서, 소정의 손가락부(21)의 패드(603)를 대상물(10)의 표면에 접촉시키면, 2개의 패드(603)를 대상물(10)의 표면에 밀착시킬 수 있다. 그리고, 2개의 패드(603)가 대상물(10)의 표면에 밀착한 상태에서, 각각의 손가락부(21)의 부압 전자 밸브(620)가 개방되면, 2개의 소정의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)에 의해 대상물(10)이 흡착된다. 이에 의해, 구상의 대상물(10)이라도, 안정된 자세로 픽업하는 것이 가능해진다.

다음으로, 2개의 대상물(10)을 동시에 픽업하는 경우에 대하여, 도 19에 기초하여 설명한다. 도 19에 도시한 예에서는, 2개의 대상물(10)이 나란히 놓여 있다. 이와 같은 경우, 우선, 2개의 소정의 손가락부(21) 중, 한쪽의 손가락부(21)의 패드(603)가 한쪽의 대상물(10)의 상방에 위치하고, 또한 다른 쪽의 손가락부(21)의 패드(603)가 다른 쪽의 대상물(10)의 상방에 위치하도록, 암 기구(3) 및 핸드 기구(2)가 제어된다. 다음으로, 한쪽의 패드(603)의 선단면이 한쪽의 대상물(10)의 상면에 밀착하고, 또한 다른 쪽의 패드(603)의 선단면이 다른 쪽의 대상물(10)의 상면에 밀착하는 위치로 핸드 기구(2)가 하강하도록, 암 기구(3)가 제어된다. 2개의 패드(603)의 각각의 선단면이 흡착 대상이 되는 대상물(10)의 상면에 밀착하면, 각각의 손가락부(21)의 부압 전자 밸브(620)가 개방된다. 이에 의해, 2개의 소정의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)가, 서로 다른 대상물을 흡착할 수 있다. 그 결과, 2개의 대상물(10)을 동시에 픽업하는 것이 가능해진다.

이상 설명한 각종 동작은, 전술한 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 흡착 기구(600)의 사이즈 및 설치 위치가 결정되는 것에 더하여, 소정의 손가락부(21)가 2자유도 이상의 자유도를 가짐으로써 실현된다.

따라서, 본 실시 형태에 있어서의 핸드 기구(2)에 의하면, 대상물의 파지와 대상물의 흡착을 적합하게 양립시킬 수 있다.

<다른 실시예>

전술한 실시 형태에서는, 핸드 기구(2)가 구비하는 4개의 손가락부(21) 중, 2개의 소정의 손가락부(21)에 흡착 기구(600)가 마련되는 예에 대하여 설명하였지만, 도 20에 도시한 바와 같이, 4개의 손가락부(21) 모두에 흡착 기구(600)가 마련되어도 된다. 이에 의해, 대상물을 흡착할 때의 자유도를 높일 수 있다. 예를 들어, 비교적 중량이 큰 대상물을 픽업하는 경우에, 3개 이상의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)를 이용하여, 대상물(10)을 픽업하는 것도 가능해진다. 그때, 4개의 손가락부(21) 중, 일부의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)를 대상물(10)의 상면에 흡착시키고, 나머지의 손가락부(21)의 흡착 기구(600)를 대상물(10)의 측면에 흡착시키는 것도 가능하다. 또한, 3개 이상의 대상물(10)을 동시에 픽업하는 것도 가능해진다. 따라서, 상기한 예를 포함시킨 다양한 조건에 따라서, 대상물(10)의 픽업 방법을 유연하게 변경할 수 있다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 4개의 손가락부를 구비한 핸드 기구를 예시하였지만, 손가락부의 개수는 4개에 한정되는 것은 아니고, 2개 이상이면, 핸드 기구의 사용 조건 등에 따라서 적절히 변경 가능하다. 또한, 전술한 실시 형태에서는, 4개의 손가락부 중 2개의 손가락부에 흡착 기구가 마련되는 구성을 예시하였지만, 흡착 기구가 마련되는 손가락부의 개수는, 1개 이상이면, 핸드 기구의 사용 조건 등에 따라서 적절히 변경 가능하다.

1: 로봇 암
2: 핸드 기구
20: 베이스부
21: 손가락부
22: 제1 관절부
23: 제2 관절부
211: 제1 손가락 링크부
212: 제2 손가락 링크부
213: 기단부
215: 복면
216: 배면
3: 암 기구
4: 받침대부
51: 제1 모터
52: 제2 모터
53: 제3 모터
600: 흡착 기구
601: 노즐 보디
601A: 부압 통로
602: 흡착 노즐
603: 패드
610: 배큠 파이프
620: 부압 전자 밸브

Claims

손끝을 포함하는 제1 손가락 링크부와,
상기 제1 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제1 관절부와,
상기 제1 관절부를 통해 상기 제1 손가락 링크부에 접속되는 제2 손가락 링크부와,
상기 제2 손가락 링크부의 손가락 뿌리측의 단부에 마련되는 제2 관절부를
포함하는 손가락부를, 복수 구비하는 핸드 기구이며,
복수의 상기 손가락부 중 적어도 1개의 소정의 손가락부에 있어서의 상기 제1 손가락 링크부의 배면에 마련되며, 부압을 발생시킴으로써 대상물을 흡착 및 보유 지지하는 흡착 기구를 구비하는,
핸드 기구.
제1항에 있어서,
상기 흡착 기구는,
상기 제1 손가락 링크부의 손가락 뿌리측으로부터 손끝측을 향하여 연장되는 흡착 노즐과,
상기 흡착 노즐의 선단에 설치되며, 상기 제1 손가락 링크부의 손끝측으로부터 손가락 뿌리측을 향하여 수축 가능하게 형성되는 패드를
구비하고,
상기 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서, 상기 흡착 노즐의 선단의 위치가 상기 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손가락 뿌리측에 위치하도록, 상기 흡착 기구가 상기 제1 손가락 링크부에 설치되는, 핸드 기구.
제2항에 있어서,
상기 패드가 수축하고 있지 않은 상태에 있을 때, 상기 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서의 해당 패드의 선단면의 위치가 상기 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부보다도 손끝 방향으로 돌출된 위치가 되도록, 상기 흡착 기구가 상기 제1 손가락 링크부에 설치되는, 핸드 기구.
제3항에 있어서,
대상물의 흡착 시와는 다른 외력이 상기 패드에 가해졌을 때, 상기 제1 손가락 링크부의 축 방향에 있어서의 해당 패드의 선단면의 위치가 상기 제1 손가락 링크부의 손끝측의 단부와 동등한 위치까지 수축하도록, 상기 패드가 형성되는, 핸드 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핸드 기구는, 상기 소정의 손가락부의 상기 흡착 기구에 의해 대상물을 흡착하여 픽업하기 위한 제1 모드와, 복수의 손가락부 중 적어도 2개의 손가락부에 의해 대상물을 파지하여 픽업하기 위한 제2 모드를 전환 가능하게 구성되는, 핸드 기구.
제5항에 있어서,
상기 제1 모드에서, 상기 소정의 손가락부가, 상기 패드를 대상물에 접촉시킨 후에 해당 대상물을 흡착하기 위한 흡착용 손가락부로서 기능함과 함께, 상기 소정의 손가락부 이외의 손가락부 중 적어도 1개의 손가락부가, 상기 소정의 손가락부에 의해 흡착된 대상물의 자세를 보유 지지하기 위한 보유 지지용 손가락부로서 기능하는, 핸드 기구.