WO2006064603A1 - ロボットハンド装置 - Google Patents

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WO2006064603A1
WO2006064603A1 PCT/JP2005/017974 JP2005017974W WO2006064603A1 WO 2006064603 A1 WO2006064603 A1 WO 2006064603A1 JP 2005017974 W JP2005017974 W JP 2005017974W WO 2006064603 A1 WO2006064603 A1 WO 2006064603A1
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WO
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link member
guide path
control shaft
robot hand
shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017974
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Matsuda
Takafumi Fukushima
Kenichiro Sugiyama
Masayoshi Kokushiyou
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
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Publication date
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Priority to US10/576,190 priority patent/US7735887B2/en
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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
    • B25J15/0009Gripping heads and other end effectors comprising multi-articulated fingers, e.g. resembling a human hand
    • 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
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1612Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control

Definitions

  • the present invention relates to a robot hand apparatus that can be operated around two axes intersecting fingers.
  • the present invention relates to a robot hand device including a base, a motor, a first link member, a second link member, and a finger link member.
  • the motor is fixed to the base, and the first link member is supported by the base so as to be rotatable about the first axis, and the control shaft is movably supported.
  • the first axis is an axis parallel to and offset from the drive axis of the motor.
  • the second link member is connected to the drive shaft of the motor and supports the control shaft, and the control shaft is movable in the first guide path according to the rotation of the drive shaft of the motor. It is.
  • the finger link member is supported by the first link member so as to be rotatable around a second axis that intersects the first axis, and is directly or indirectly linked to the control shaft. It is configured to be rotationally driven by the operation of the control shaft.
  • the finger link member can be moved around two axes intersecting with a single motor, so a motor, a speed reduction mechanism, a motor driver, etc. are provided for each axis. There is no need.
  • the base has a second guide path within the movable range of the first guide path
  • the second link member includes a rotating body fixed to the drive shaft, and a rotating body. It is preferable that the connecting link is supported so as to be rotatable and supports the control shaft.
  • the first link member and the finger link member can be operated almost separately.
  • the finger link member can be moved after the first link member is moved.
  • the second guide route is preferably configured by connecting the first guide route and the second guide route.
  • the first guide path is formed to extend in the circumferential direction around the first axis, and it is preferable to guide the control axis in the circumferential direction around the first axis.
  • the two guide paths are formed so as to extend in the radial direction of the first shaft, and the control shaft is preferably arranged in the radial direction of the first shaft.
  • the first link member can be moved around the first axis by the first guide path, and the finger link member can be moved around the second axis by the second guide path.
  • the control shaft is preferably configured to be slidable with respect to the first guide path and the second guide path. According to this configuration, the finger link member can be operated smoothly with a constant trajectory at all times.
  • the finger link member can be moved around two axes with a simple mechanism, so the number of parts can be reduced. As a result, the volume and weight of the mechanism part of the robot hand device can be reduced, so it can be applied to humanoid robots. It is suitable for.
  • FIG. 1 is an external view showing a humanoid robot on which a robot hand device of the present embodiment is mounted.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure and a series of operations of the robot hand device.
  • FIG. 3 is a plan view showing an internal structure and a series of operations of the robot hand device.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the robot hand device.
  • FIG. 5 (a) is an explanatory diagram of the operation of the robot hand device with the finger closed and the V direction force in Fig. 3 as well, and (b) is the robot hand device in the middle of opening the finger.
  • FIG. 4 is an operation explanatory diagram when viewed from the V direction in FIG. 3
  • (c) is an operation explanatory diagram when the robot hand device in a state in which a finger is opened and the force in the V direction in FIG. 3 is also viewed.
  • FIG. 6 (a) is an operation explanatory diagram when the robot hand device with the finger closed is viewed from the VI-VI cross section of Fig. 3, and (b) is a diagram of the robot hand device in the middle of opening the finger.
  • Fig. 3 is an operation explanatory diagram when viewed from the VI-VI cross section of Fig. 3
  • (c) is an operation explanatory diagram when the robot hand device with the finger open is viewed from the VI-VI cross section of Fig. 3;
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state when the back side force of the hand of the robot hand device is also looked up.
  • FIG. 8 (a) is a perspective view showing a mechanism in which the first link member and the finger link member are directly linked, and (b) is a direct link between the first link member and the finger link member. It is a perspective view which shows the mechanism in the case of making it
  • FIG. 9 (a) is a plan view showing the movement around the first axis of the robot hand device with the second link member simplified, and (b) is the first view of the robot hand device with the second link member simplified.
  • FIG. 6 is a plan view showing an operation around two axes.
  • the robot hand device 1 of the present embodiment relates to the structure of a finger corresponding to a human thumb. Further, the robot hand device 1 of the present embodiment will be described below by taking the robot hand device provided on the right hand as an example, the force provided on both arm portions R3, the left hand V, and the right hand The description is omitted as it is provided symmetrically.
  • the robot hand device 1 of the present embodiment has a robot scale that is walking independently. It is provided at the tip of arm R3.
  • This robot R has two legs Rl (right leg not shown), upper body R2, two arms R3 (right arm not shown), and head R4 like a human.
  • the head R4 includes a camera, a microphone, a speaker, and the like (not shown).
  • the robot hand device 1 has five fingers Fa, Fb, Fc, Fd, and Fe, similar to a human hand, and is provided on a finger Fa corresponding to a human thumb.
  • the finger link member Fl moves between posture A, posture B, and posture C.
  • posture A and posture B are indicated by two-dot chain lines, respectively.
  • the posture A is a posture approaching the palm with the finger link member F1 bent inward, as shown in FIGS. 3 and 5 (a).
  • the posture B is a posture away from the palm in a state where the finger link member F1 is bent inward as shown in FIG. 3 and FIG. 5 (b).
  • Posture C is a posture in which finger link member F1 is opened outward from posture B as shown in FIG.
  • the remaining fingers Fb to Fe are provided with a first joint and a second joint, respectively, like a human hand, and the fingers Fb to Fe are extended by another motor and link mechanism (not shown). And it is possible to operate in a posture that rolls inward (the palm side).
  • FIG. 2 shows a case in which each finger Fb to Fe is in an extended posture.
  • the robot node device 1 has a finger link member F 1, a motor M, a first link member 10, and a second link member 20.
  • the finger link member F1 of the present embodiment includes a finger base end portion 50, a finger tip end portion 51, a cover 52, and a cover 53.
  • the finger tip 51 is rotatably connected to the tip of the finger base end 50 (see FIG. 7).
  • the cover 52 and the cover 53 cover the outer sides of the finger base end portion 50 and the finger tip end portion 51, respectively, and have finger shapes (see FIG. 3).
  • the motor M is fixed to the plate-like base 2 via the speed reduction mechanism G.
  • This base 2 is fixed to a base S provided on the wrist of the arm R3.
  • the motor base 5 is fixed to the base S
  • the motor M is fixed to the motor base 5
  • the speed reduction mechanism G is fixed to the base 2 and the motor base 5 via screws.
  • Motor M is fixed to XI side with respect to base 2, and base 2
  • the drive shaft g provided via the speed reduction mechanism G protrudes from the output shaft (not shown) of the motor M on the X2 side.
  • the base 2 is provided with a rotation hole 2a, and a second guide path 2b is provided at a position of the base 2 near the rotation hole 2a.
  • the rotation hole 2a and the second guide path 2b are formed so as to penetrate in a direction (line segment XI-X2 direction) parallel to the line segment connecting XI and X2.
  • the line segment connecting XI and X2 is parallel to the drive shaft of the motor M.
  • the second guide path 2b is a curved second extending around the rotation hole 2a in the circumferential direction.
  • the guide path 2b2 and a linear first guide path 2bl extending in the radial direction are formed, and the first guide path 2bl and the second guide path 2b2 communicate with each other to form the second guide path 2b.
  • the first link member 10 is configured by integrally forming a pair of leg portions 11 and 12 and a pair of guide plates 13 and 14.
  • Each of the legs 11 and 12 is in the form of a long and narrow plate, and is arranged in parallel to the base 2.
  • Circular shaft holes 11a and 12a are formed at the base end, and the longitudinal direction is spaced from the shaft holes 11a and 12a.
  • Guide elongated holes (first guide paths) l ib and 12b are formed in a straight line.
  • each of the guide plates 13 and 14 has a substantially trapezoidal plate shape, and is arranged in a direction orthogonal to the leg portions 11 and 12 (or the base 2) in a state of being separated in parallel by a predetermined distance. .
  • the guide plates 13 and 14 are formed with connecting holes 13a and 14a at the corners on the X2 side.
  • a gap 15 having a predetermined interval is formed between the edge portions 13b, 14b facing the XI side of the guide plates 13, 14 and the side surface 12c of the leg portion 12.
  • the second link member 20 includes a rotating body 21 and a connecting link 22.
  • the rotating body 21 has a substantially disk shape and is arranged in parallel with the base 2.
  • a driving hole 21a serving as a rotation center and a connecting hole 21b are formed at a position eccentric to the driving hole 21a.
  • the rotating body 21 is formed with a fan-shaped protrusion 21c on the opposite side of the connecting hole 21b across the drive hole 21a.
  • the connecting link 22 has a through hole 22al at one end and a connecting hole 22a2 at the other end.
  • XI—X is configured to be arranged at predetermined intervals in the two directions.
  • the connecting link 22 is provided with an elevating member 30.
  • the elevating member 30 has a side plate 30a facing the line XI-X2 direction, a pair of side plates 30b, 30b orthogonal to the side plate 30a, and a bottom plate 30c (see FIG. 7). Is formed.
  • the side plate 30a has a connection hole 30al, and the side plates 30b and 30b have pin connection holes 30b1 and 30bl, respectively. It is assumed that the distance between the side plate 30b and the side plate 30b of the elevating member 30 is set to a dimension that allows the elevating member 30 to move while sliding between the guide plate 13 and the guide plate 14.
  • the lift member 30 is provided with an arm member 31.
  • the arm member 31 has such a thickness that it can be inserted between the side plate 30b and the side plate 30b and is curved toward the one end force 2 side.
  • the arm member 31 is formed with pin through holes 3 la and 3 lb parallel to the pin connecting hole 30b 1 at the base end and the tip end, respectively.
  • the finger base end portion 50 constituting a part of the finger link member F1 has a pair of connecting pieces 50a, 50a arranged at intervals at which the arm member 31 can be inserted.
  • Each connecting piece 50a, 5 Oa is formed with pin connecting holes 50a 1, 50a 1 parallel to the pin insertion hole 3 lb, and the connecting holes 13a, 14a are located near the pin connecting holes 50al, 50al.
  • a connecting hole 50a2 (--not shown) is formed in parallel!
  • a bearing 60 that is slidable in the second guide path 2b is provided.
  • the bearing 60 is configured by sandwiching a plurality of spheres arranged rotatably in the circumferential direction between an inner ring and an outer ring (none of which is shown), and its outer peripheral surface (the outer peripheral surface of the outer ring) is It can move while sliding in the second guide path 2b.
  • the control shaft 42 or the base 2 is provided with a retaining means (not shown) so that the bearing 60 does not come out of the second guide path 2b.
  • the first link member 10 is connected to the base 2 via a fixed shaft 40.
  • the fixed shaft 40 is The first link member 10 is rotatably connected to the base 2 through the shaft hole lla, the rotation hole 2a, and the shaft hole 12a in order from the first side.
  • the rotation center of the first link member 10 at this time is the first axis S 1 (see FIGS. 2 and 3).
  • the drive hole 21a of the rotating body 21 is fixed to the drive shaft g of the motor M, and the connecting hole 22a2 of the connecting link 22 is connected to the connecting hole 21b of the rotating body 21 via the link shaft 41.
  • the connecting link 22 can rotate with respect to the rotating body 21.
  • the long link plate 22a is inserted into the gap 15 between the leg 12 and the guide plates 13 and 14, and the short link plate 22b is inserted between the leg 12 and between the leg 11 and the leg 12.
  • Control shaft 42 from the XI side, guide long hole l lb of leg 11, second guide path 2b of base 2, bearing 60, through hole 22bl of short link plate 22b, Insert the guide long hole 12b of the leg 12 through the through hole 22al of the long link plate 22a and the connecting hole 30al of the lifting member 30 in this order, and connect the connecting link 22 of the first link member 10 and the second link member 20 Link.
  • control shaft 42 is guided by the guide elongated holes l ib, 12b and the second guide path 2b, and the elevating member 30 rotates with respect to the connecting link 22 while rotating between the guide plate 13 and the guide plate 14. To move between.
  • the arm member 31 is inserted into the pin connection holes 30bl and 30bl of the elevating member 30 and the pin insertion holes 31a of the arm member 31 in a state where the base end is inserted into the space Q of the elevating member 30.
  • the pin 43 is inserted, and the arm member 31 is rotatably connected to the elevating member 30.
  • the arm member 31 has its tip inserted between the connecting piece 50a of the finger link member F1 and the connecting piece 50a, and the pin insertion hole 31b of the arm member 31 and the pins of the connecting pieces 50a, 50a.
  • the pin 44 is inserted into the connecting holes 50al, 50al, and the arm member 31 is rotatably connected to the finger link member F1.
  • the finger link member F1 has the connecting pieces 50a, 50a inserted between the guide plate 13 and the guide plate 14 of the first link member 10, and the connecting holes 50a2 (-) of the connecting pieces 50a, 50a. Is not shown) and the connecting pin 45 is inserted into the connecting holes 13a and 14a of the guide plates 13 and 14, The hook member Fl is pivotally connected to the first link member 10.
  • the finger link member F1 is moved from the posture A in which the finger link member F1 is bent inward and close to the palm in the state where the palm is directed upward.
  • the finger link member F1 moves from the posture B to the second axis S2 (see Fig. 2 and Fig. 3) through the posture B, which is rotated upward about the axis S1 (see Fig. 2 and Fig. 3). It reaches posture C, which is rotated outward.
  • the finger link member F1 rotates slightly outward about the second axis S2 (see FIGS. 2 and 3).
  • 5A to 5C the illustration of the arm member 31 connected to the elevating member 30, the finger base end portion 50 and the finger tip end portion 51 connected to the arm member 31 is omitted. Yes.
  • Attitude A shown in Fig. 5 (a) shows a state in which the rotating body 21 has been rotated clockwise about the drive shaft g. Further, as shown in FIG. 6 (a), the control shaft 42 is positioned in the first guide path 2bl of the second guide path 2b, and the base end side (fixed shaft 40 Side) It is in the position of heel.
  • the control shaft 42 is in the guide elongated hole 12b, and is almost at the same position as the control shaft 42 in the guide elongated hole l ib. positioned.
  • the first link member 10 rotates clockwise with the fixed shaft 40 serving as the first shaft S1 (see FIGS. 2 and 3) serving as a fulcrum.
  • the finger link member F1 also falls in the same manner. Further, when the first link member 10 falls, the elevating member 30 sandwiched between the guide plates 13 and 14 moves together with the first link member 10 in the clockwise direction with the control shaft 42 as a fulcrum on the connecting link 22. And is located at the end of the guide plates 13 and 14 (on the fixed shaft 40 side).
  • the second guide path 2b2 is formed along an arc that is equidistant from the fixed shaft 40, the position of the control shaft 42 in the guide elongated hole ib does not change relatively.
  • the rotation fulcrum (fixed shaft 40) of the first link member 10 is fixed to the base 2, and the direction of the guide elongated hole l ib and the direction of the first guide path 2bl intersect with each other.
  • the leg 11 (first link member 10) is rotated in the direction in which the leg 11 (first link member 10) rises due to the moving force when the second guide path 2b ascends the first plan inner path 2bl.
  • the finger link member F1 supported by the first link member 10 also has a counterclockwise direction in which the palm force is separated from the first axis S1 as a fulcrum. To turn.
  • the position of the control shaft 42 in the guide long hole l ib is set to move away from the fixed shaft 40.
  • the direction of the second guide path 2b2 and the direction of the guide elongated hole l ib are aligned with each other, so that the first link member 10 (leg part 11) rotates further counterclockwise.
  • the elevating member 30 connected to the connecting link 22 is lifted while being guided by the guide plates 13 and 14.
  • the arm member 31 provided on the elevating member 30 is pushed up, and the finger link member F1 is pushed up via the fulcrum provided on the inner side of the connecting pin 45, thereby The finger link member F1 rotates outward with the connecting pin 45 as a fulcrum. That is, the finger link member F1 rotates about the second axis S2.
  • a protrusion 25 (see FIG. 3) is formed on the turning locus of the protrusion 21c provided on the rotating body 21, and FIG. 5 (c) When the posture C shown in FIG. 6 (c) is reached, the projecting piece 21c of the rotating body 21 comes into contact with the protrusion 25, and the rotating body 21 is It is restricted so that it does not turn further counterclockwise.
  • the finger link member F1 rotates inward with the connecting pin 45 serving as the second axis S2 as a fulcrum to reach the posture B.
  • the first link member 10 rotates about the first shaft S1 while the control shaft 42 is guided by the guide elongated hole l ib and the first guide path 2bl.
  • the finger link member F1 moves so as to fall in a direction approaching the palm.
  • the finger link member F1 can be moved around the first axis S1 center and the second axis S2 center by the power of the single motor M, respectively. become. Therefore, the number of parts can be reduced, and the weight of the apparatus can be reduced. As a result, since the weight at the tip of the arm R3 can be reduced, the moment of inertia can be reduced.
  • the finger link member F1 can be operated smoothly with a constant movement trajectory at all times. Further, since the bearing 60 is used, the finger link member F1 can be operated more smoothly, and the operation at the inflection points of the first guide path 2bl and the second guide path 2b2 can also be performed smoothly.
  • connecting link 22 and the elevating member 30 are connected via the control shaft 42, the number of parts can be reduced.
  • the connecting link 22 and the elevating member 30 may be connected using a shaft different from the control shaft 42.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are perspective views showing mechanisms in the case where the first link member and the finger link member are directly linked, respectively.
  • the finger link member F1 is not driven by the moving force of the control shaft 42, but the finger link member F1 is operated indirectly by the moving force of the control shaft 42 via the lifting member 30 and the arm member 31. Is to operate directly.
  • Other parts not shown are the same as those in the above-described embodiment. The description is omitted.
  • a sphere 42a is provided at the tip of the control shaft 42, and the sphere 42a is rotatable in pin connection holes 50a1, 50a1 provided in the finger link member F1. It is configured to be fitted.
  • a coupling body 42b having a pin insertion hole 42bl formed at the tip of the control shaft 42 is provided, and the pin insertion hole 42bl and the pin connection holes 50al and 50al connect the pin 46. It is comprised so that it can rotate freely through.
  • the pin connection hole 50al need not have a shape that penetrates, and may have a concave shape that does not penetrate.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) The misalignment embodiment shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b) is also not shown!
  • the finger link member F1 is moved into the connection hole 50a2 (by the vertical movement of the control shaft 42 based on the operation of the connection link 22 ( It rotates with the second axis S2) as a fulcrum. In this manner, by directly operating the finger link member F1 with the control shaft 42, it is not necessary to provide the elevating member 30 and the arm member 31, so that the number of parts can be further reduced.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a robot hand device 1A in which the second link member is simplified.
  • (A) is an operation explanatory view around the first axis
  • (b) is an operation explanatory view around the second axis. It is.
  • the robot node device 1A includes a first link member 10A, a second link member 20A, and a finger link member F1.
  • the first link member 10A has a guide long hole (first guide path) 11c, and is connected to the rotating body via a fixed shaft 40A provided on a base (not shown). Further, the finger link member F 1 is rotatably connected to the first link member 10A via a connecting pin 45A.
  • One end of the second link member 20A is rotatably supported by the drive shaft g, the control shaft 42A is fixed to the other end, and the control shaft 42A is movably inserted into the guide long hole 1lc. It is configured as follows. In addition, as shown in FIG. 9 (b), the control shaft 42A and the finger link member F1 are rotatably connected via the elevating member 30A! Speak.
  • the second link member 20A is rotated counterclockwise by the rotational force of the drive shaft g, whereby the control shaft 42A is One end force moves to the other end in the guide slot 11c of the link member 10A.
  • the finger link member F1 is indicated by a two-dot chain line around the fixed axis 40A as the first axis. Stand up like this.
  • the finger link member F1 is pushed up by the elevating member 30A based on the moving force when the control shaft 42A is raised, so that the finger link member F1 Centering on the connecting pin 45A as an axis, it opens outward as indicated by a two-dot chain line.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape of the second guide path 2b is appropriately changed. can do.
  • the second guide path 2b is not limited to the one constituted by the curved first guide path 2bl and the straight second guide path 2b2, and may be formed in a straight line as a whole. The whole body is formed in a curved shape.
  • the coupling mechanism between the base 2 and the first link member 10 the coupling mechanism between the elevating member 30 and the arm member 31, the coupling mechanism between the arm member 31 and the finger link member F1, the first link member 10 and finger link member F1 is connected to the fixed shaft 40, the pins 43 and 44, the force using the connection pin 45, but is not limited thereto.
  • a concave portion that fits with the convex portion may be provided and pivotally supported.

Landscapes

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Description

明 細 書
ロボットハンド装置
技術分野
[0001] 本発明は、指を交差する 2軸中心に動作させることができるロボットハンド装置に関 する。
背景技術
[0002] 従来、ロボットに多種多様な作業を行わせることを目的として、人間の手を模倣した ロボットハンド装置の研究開発が種々行われてきた。
特に、人間の 5指のうちの親指の機能を再現する場合には、例えば、手の平を上に 向けたときに、親指を高さ方向に回動させる軸と、親指を左右方向に回動させる軸の 互いに交差する 2つの軸が必要となる(例えば、特開 2003— 117873号公報参照)
[0003] し力しながら、従来のロボットハンド装置では、指を交差する 2軸周りに動作させるに は、モータ、減速機構、そしてモータドライバなどが、各軸毎に 2系統必要になる。そ のため、部品点数が増加してロボットノ、ンド装置の重量が増大する結果、このことは、 容積や出力が制限されるヒューマノイド型ロボットにとって不利な要因となる。
[0004] 従って、簡易な機構で指を交差する 2軸回りに動作させることができるロボットハンド 装置に対する要求があった。
発明の開示
[0005] 本発明は、ベースと、モータと、第 1リンク部材と、第 2リンク部材と、指リンク部材とを 備えるロボットハンド装置に関するものである。
このロボットハンド装置では、モータはベースに固定されており、第 1リンク部材は、 第 1軸周りに回動自在となるようにベースに支持されて 、ると共に、制御軸を移動可 能に支持する第 1案内経路を有している。ここで、第 1軸は、モータの駆動軸に対し 平行かつオフセットした軸である。
第 2リンク部材は、モータの駆動軸に連結されると共に制御軸を支持するものであり 、制御軸を、モータの駆動軸の回動に応じて第 1案内経路内で移動自在にするもの である。
そして、指リンク部材は、第 1軸に交差する第 2軸周りに回動可能となるように、第 1 リンク部材に支持されていると共に、制御軸に直接または間接にリンク結合されており 、制御軸の動作により回転駆動されるように構成される。
[0006] このロボットノ、ンド装置によれば、指リンク部材を、単一のモータで交差する 2軸回り に動作させることができるので、各軸ごとにモータ、減速機構、モータドライバなどを 設ける必要がなくなる。
[0007] このロボットハンド装置では、例えば、ベースは、第 1案内経路の可動範囲内に第 2 案内経路を有し、第 2リンク部材は、駆動軸に固着された回転体と、回転体に回動可 能に支持されると共に制御軸を支持する連結リンクとから構成されていることが好まし い。
この構成によれば、第 1リンク部材と指リンク部材とをほぼ別個に動作させることが可 能になる。例えば、第 1リンク部材を動作させた後に、指リンク部材を動作させることが できる。
[0008] また、第 2案内経路は、第 1案内路と、第 2案内路とが接続されて構成されることが 好ましい。この場合、第 1案内路は、第 1軸を中心に円周方向に延出させて形成され ており、制御軸を前記第 1軸を中心に円周方向に案内することが好ましぐ第 2案内 路は、第 1軸の径方向に延出させて形成されており、制御軸を第 1軸の径方向に案 内することが好ましい。
この構成によれば、第 1案内路によって第 1リンク部材を第 1軸周りに動作させること ができ、第 2案内路によって指リンク部材を第 2軸周りに動作させることが可能になる
[0009] また、制御軸は、第 1案内路および第 2案内路に対して摺動自在に構成されている ことが好ましい。この構成によれば、指リンク部材を常に一定の軌跡で円滑に動作さ せることが可能になる。
[0010] 本発明によれば、簡易な機構で指リンク部材を 2軸回りに動作させることができるの で、部品点数の削減を図ることができる。その結果、ロボットハンド装置の機構部分の 容積や重量の低減を図ることができるので、ヒューマノイド型ロボットに適用する場合 に好適である。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本実施形態のロボットハンド装置が搭載される人間型ロボットを示す外観図であ る。
[図 2]ロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す斜視図である。
[図 3]ロボットハンド装置の内部構造および一連の動作を示す平面図である。
[図 4]ロボットハンド装置を示す分解斜視図である。
[図 5] (a)は指を閉じた状態のロボットハンド装置を、図 3の V方向力も見たときの動作 説明図であり、(b)は指を開く途中の状態のロボットハンド装置を、図 3の V方向から 見たときの動作説明図であり、(c)は指を開いた状態のロボットハンド装置を、図 3の V方向力も見たときの動作説明図である。
[図 6] (a)は指を閉じた状態のロボットハンド装置を図 3の VI— VI断面から見たときの 動作説明図であり、 (b)は指を開く途中のロボットハンド装置を図 3の VI— VI断面か ら見たときの動作説明図であり、 (c)は指を開いた状態のロボットハンド装置を図 3の VI— VI断面から見たときの動作説明図である。
[図 7]ロボットハンド装置を手の甲側力も見上げたときの状態を示す斜視図である。
[図 8] (a)は第 1リンク部材と指リンク部材とを直接にリンクさせる場合の機構を示す斜 視図であり、 (b)は第 1リンク部材と指リンク部材とを直接にリンクさせる場合の機構を 示す斜視図である
[図 9] (a)は第 2リンク部材を簡素化したロボットハンド装置の第 1軸周りの動作を示す 平面図であり、 (b)は第 2リンク部材を簡素化したロボットハンド装置の第 2軸周りの動 作を示す平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 本実施形態のロボットハンド装置 1は、人間の親指に相当する指の構造に関するも のである。また、本実施形態のロボットハンド装置 1は、双方の腕部 R3に設けられる 力 以下では、右手に設けられたロボットノ、ンド装置を例に挙げて説明し、左手につ V、ては右手と対称に設けられて!/、るものとしてその説明を省略する。
[0013] 図 1に示すように、本実施形態のロボットハンド装置 1は、自立歩行するロボット尺の 腕部 R3の先端に設けられている。このロボット Rは、人間と同じように 2本の脚部 Rl ( 右脚は図示省略)、上体 R2、 2本の腕部 R3 (右腕は図示省略)、頭部 R4を有してい る。また、頭部 R4は、図示しないカメラ、マイク、スピーカ等を備えている。
[0014] 図 2に示すように、ロボットハンド装置 1は、人間の手と同様に 5本の指 Fa, Fb, Fc, Fd, Feを有し、人間の親指に相当する指 Faに設けられた指リンク部材 Flが、姿勢 A 、姿勢 B、そして姿勢 Cの間で動作するようになっている。尚、この図 2においては、姿 勢 Aと姿勢 Bとは、それぞれ 2点鎖線で示されている。
さらに詳述すると、姿勢 Aは、図 3および図 5 (a)に示すように、指リンク部材 F1が内 側に曲げられた状態で、手の平に接近した姿勢である。姿勢 Bは、図 3および図 5 (b )に示すように、指リンク部材 F1が内側に曲げられた状態で、手の平から離れた姿勢 である。姿勢 Cは、図 3に示すように、指リンク部材 F1が姿勢 Bから外側に開いた姿 勢である。
なお、残りの指 Fb〜Feには、人間の手と同様に、それぞれ第 1関節および第 2関 節が設けられて、図示しない別のモータおよびリンク機構によって指 Fb〜Feを延ば す姿勢と内側(手の平側)に丸める姿勢に動作できるようになつている。ここで、図 2に は、各指 Fb〜Feが延ばす姿勢である場合が示されて 、る。
[0015] 図 4に示すように、ロボットノヽンド装置 1は、指リンク部材 F1と、モータ Mと、第 1リンク 部材 10と、第 2リンク部材 20とを有している。
本実施形態の指リンク部材 F1は、図 3および図 7に示すように、指基端部 50と、指 先端部 51と、カバー 52と、カバー 53とで構成されている。
ここで、指先端部 51は、指基端部 50の先端に回動自在に連結されている(図 7参 照)。カバー 52と、カバー 53とは、それぞれ、指基端部 50と指先端部 51の外側を、 それぞれ覆うものであり、指形状を有している(図 3参照)。
[0016] 図 4に示すように、モータ Mは、減速機構 Gを介して板状のベース 2に固定されてい る。このベース 2は、腕部 R3の手首に設けられた基台 Sに固定されている。
また、本実施形態では、基台 Sにモータベース 5が固定されて、このモータベース 5 にモータ Mが固定され、減速機構 Gがベース 2とモータベース 5とにそれぞれネジを 介して固定されている。モータ Mは、ベース 2に対して XI側に固定されて、ベース 2 の X2側に、モータ Mの出力軸(図示せず)から減速機構 Gを介して設けられた駆動 軸 gが突出している。
また、ベース 2には、回動穴 2aが設けられており、ベース 2の回動穴 2aの近傍の位 置には、第 2案内経路 2bが設けられている。そして、回動穴 2aと第 2案内経路 2bは、 それぞれ XIと X2とを結ぶ線分に平行となる方向(線分 XI— X2方向)に貫通して形 成されている。なお、 XIと X2とを結ぶ線分は、モータ Mの駆動軸と平行となっている ここで、第 2案内経路 2bは、回動穴 2aを中心として円周方向に延びる湾曲状の第 2 案内路 2b2と、径方向に延びる直線状の第 1案内路 2blとからなり、第 1案内路 2bl と第 2案内路 2b2とが連通して、第 2案内経路 2bが形成される。
[0017] 前記第 1リンク部材 10は、一対の脚部 11, 12と、一対のガイド板 13, 14とが一体に 形成されて構成されている。各脚部 11, 12は、それぞれ細長い板状で前記ベース 2 に平行に配置され、基端に円形の軸穴 11a, 12aが形成され、軸穴 11a, 12aに対し て間隔を空けて長手方向に直線状に延びる案内長穴 (第 1案内経路) l ib, 12bが 形成されている。
また、脚部 11, 12は、 X(線分 XI— X2)方向に所定間隔離れて平行に配置されて いる。一方、ガイド板 13, 14は、それぞれ略台形板状であり、互いに平行に所定間 隔離れた状態で前記脚部 11, 12 (またはベース 2)に対して直交する向きに配置さ れている。
また、ガイド板 13, 14には、 X2側の先端角部に連結穴 13a, 14aが形成されてい る。なお、ガイド板 13, 14の XI側に向く縁部 13b, 14bと、脚部 12の側面 12cとの間 に所定間隔の隙間 15が形成されている。
[0018] 前記第 2リンク部材 20は、回転体 21と、連結リンク 22とで構成されている。回転体 2 1は、略円板形状でベース 2に平行に配置され、回転中心となる駆動穴 21aと、この 駆動穴 21aに対して偏心した位置に連結穴 21bが形成されている。また、回転体 21 には、駆動穴 21aを挟んで連結穴 21bとは逆側に扇型の突片 21cがー体に形成され ている。
[0019] 前記連結リンク 22は、一端に貫通孔 22alが形成され、他端に連結孔 22a2が形成 された長リンク板 22aと、貫通孔 22alと同軸となる貫通孔 22blが形成された短リンク 板 22bとを有し、長リンク板 22aと短リンク板 22bとが接合板 22cを介して線分 XI—X 2方向に所定間隔離れて配置されるように構成されて 、る。
[0020] また、前記連結リンク 22には、昇降部材 30が設けられている。この昇降部材 30は、 線分 XI— X2方向を向く側板 30aと、側板 30aに直交する一対の側板 30b, 30bと、 底板 30c (図 7参照)とを有し、内側に凹状の空間 Qが形成されている。また、側板 30 aには、連結穴 30alが形成され、側板 30b, 30b〖こは、それぞれピン連結孔 30b 1, 30blが形成されている。なお、昇降部材 30の側板 30bと側板 30bとの間隔は、昇降 部材 30が、前記ガイド板 13とガイド板 14との間を摺動しながら移動できる寸法に設 定されているものとする。
[0021] 前記昇降部材 30には、アーム部材 31が設けられている。このアーム部材 31は、前 記側板 30bと側板 30bとの間に挿入可能な厚みで且つ一端力 2側に湾曲した形状 となっている。また、アーム部材 31には、その基端と先端にそれぞれ前記ピン連結孔 30b 1と平行なピン揷通孔 3 la, 3 lbが形成されて!、る。
[0022] 前記指リンク部材 F1の一部分を構成する指基端部 50は、前記アーム部材 31が挿 入可能な間隔で配置された一対の連結片 50a, 50aを有している。各連結片 50a, 5 Oaには、前記ピン揷通孔 3 lbと平行なピン連結孔 50a 1, 50a 1が形成され、ピン連 結孔 50al, 50alの近傍には、前記連結穴 13a, 14aと平行な連結穴 50a2 (—方は 図示せず)が形成されて!ヽる。
[0023] また、本実施形態では、前記第 2案内経路 2b内を摺動可能なベアリング 60が設け られている。このベアリング 60は、周方向に回転自在に配列された複数の球体を内 輪と外輪とで挟んで構成されたものであり(いずれも図示せず)、その外周面 (外輪の 外周面)が第 2案内経路 2b内を摺動しながら移動できるようになつている。なお、本 実施形態では、ベアリング 60が第 2案内経路 2bから抜け出ないように、制御軸 42ま たはベース 2に図示しない抜け止め手段が設けられているものとする。
[0024] 次に、本実施形態のロボットノ、ンド装置 1の組み付けについて説明する。
図 4に示すように、第 1リンク部材 10をベース 2に固定軸 40を介して連結する。すな わち、脚部 11と脚部 12とでベース 2を跨ぐように配設された状態で、固定軸 40が、 X 1側から順に、軸穴 l la、回動穴 2a、軸穴 12aに挿通されて、第 1リンク部材 10がべ ース 2に回動自在に連結される。
このときの第 1リンク部材 10の回転中心が、第 1軸 S 1 (図 2および図 3参照)となる。 そして、モータ Mの駆動軸 gに回転体 21の駆動穴 21aが固定され、回転体 21の連結 穴 21bに連結リンク 22の連結孔 22a2がリンク軸 41を介して連結される。これにより、 連結リンク 22が回転体 21に対して回動可能となる。
[0025] そして、連結リンク 22に設けられた長リンク板 22aと短リンク板 22bとで脚部 12を跨 ぐように配置したのち、第 1リンク部材 10と第 2リンク部材 20とを制御軸 42により連結 する。
つまり、長リンク板 22aが脚部 12とガイド板 13, 14との隙間 15に挿入され、短リンク 板 22bが脚部 12と、脚部 11と脚部 12との間に挿入されたベース 2との間に挿入され た状態で、制御軸 42を XI側から、脚部 11の案内長穴 l lb、ベース 2の第 2案内経 路 2b、ベアリング 60、短リンク板 22bの貫通孔 22bl、脚部 12の案内長穴 12b、長リ ンク板 22aの貫通孔 22al、そして昇降部材 30の連結穴 30alという順番で揷通し、 第 1リンク部材 10と第 2リンク部材 20の連結リンク 22とを連結する。
これにより、制御軸 42が、案内長穴 l ib, 12bおよび第 2案内経路 2bによって案内 され、昇降部材 30が、連結リンク 22に対して回動しながら、ガイド板 13とガイド板 14 との間を移動するようになる。
[0026] そして、アーム部材 31は、その基端が昇降部材 30の空間 Qに挿入された状態で、 昇降部材 30のピン連結孔 30bl, 30blと、アーム部材 31のピン揷通孔 31aとにピン 43が挿入されて、アーム部材 31が昇降部材 30に回動自在に連結される。
また、アーム部材 31は、その先端が指リンク部材 F1の連結片 50aと連結片 50aとの 間に挿入された状態で、アーム部材 31のピン揷通孔 31bと、連結片 50a, 50aのピン 連結孔 50al, 50alとにピン 44が挿入されて、アーム部材 31が指リンク部材 F1に回 動自在に連結される。
また、指リンク部材 F1は、その連結片 50a, 50aが第 1リンク部材 10のガイド板 13と ガイド板 14との間に挿入された状態で、連結片 50a, 50aの連結穴 50a2 (—方は図 示せず)とガイド板 13, 14の連結穴 13a, 14aとに連結ピン 45が挿入されて、指リン ク部材 Flが第 1リンク部材 10に対して回動可能に連結される。
[0027] 次に、本実施形態のロボットノ、ンド装置 1の動作について図 5および図 6を参照 (適 宜、他の図面を参照)して説明する。本実施形態のロボットハンド装置 1では、前記し たように、手の平を上に向けた状態において、指リンク部材 F1が内側に曲げられて 手の平に近づけた姿勢 Aから、指リンク部材 F1が第 1軸 S1 (図 2および図 3参照)を 中心に手の平力も離れる上方に回動した姿勢 Bを経て、指リンク部材 F1が姿勢 Bか ら第 2軸 S2 (図 2および図 3参照)を中心に外側に回動した姿勢 Cに至る。
なお、本実施形態では、姿勢 Aから姿勢 Bに至る過程において、指リンク部材 F1が 第 2軸 S2 (図 2および図 3参照)を中心として若干外側に回動するようになっている。 また、図 5 (a)〜(c)では、昇降部材 30に連結されるアーム部材 31と、このアーム部 材 31に連結される指基端部 50および指先端部 51の図示を省略している。
[0028] 図 5 (a)に示す姿勢 Aは、回転体 21が駆動軸 gを中心に時計回り方向に回転しきつ た状態を示している。また、図 6 (a)に示すように、制御軸 42が、第 2案内経路 2bの 第 1案内路 2bl内に位置し、脚部 11の案内長穴 l ibの基端側(固定軸 40側)〖こ位 置している。
なお、脚部 12の案内長穴 12bは、この図において示されていないが、制御軸 42は 、案内長穴 12b内であって、案内長穴 l ibにおける制御軸 42とほぼ同じ位置に、位 置している。
これにより、第 1リンク部材 10が、第 1軸 S1 (図 2および図 3参照)となる固定軸 40を 支点として時計回り方向に回動して 、る。
図 5 (a)に示すように、第 1リンク部材 10が倒れることで、指リンク部材 F1も同様に倒 れる。また、第 1リンク部材 10が倒れることで、ガイド板 13, 14で挟まれている昇降部 材 30が、連結リンク 22に制御軸 42を支点として時計回り方向に、第 1リンク部材 10と 一緒に回動して、ガイド板 13, 14の端部(固定軸 40側)に位置した状態にある。
[0029] 図 5 (a)および図 6 (a)に示す姿勢 Aの状態から、回転体 21が反時計回り方向(以 下、反時計方向と略記する)に回動すると、連結リンク 22が、回転体 21に対してリンク 軸 41を中心に時計回り方向に回動する。
このときの連結リンク 22の移動力により、制御軸 42に設けられたベアリング 60が、 第 2案内経路 2bの第 1案内路 2blに沿って上方へ移動して、図 5 (b)および図 6 (b) に示す姿勢 Bに至る。
このとき、第 2案内路 2b2は、固定軸 40から等距離の円弧に沿って形成されている ので、案内長穴 l ib内での制御軸 42の位置は、相対的に変化しない。つまり、第 1リ ンク部材 10の回動支点(固定軸 40)がベース 2に固定され、案内長穴 l ibの方向と 第 1案内路 2blの方向とが交差しているので、制御軸 42が第 2案内経路 2bの第 1案 内路 2blを上昇するときの移動力によって脚部 11 (第 1リンク部材 10)が立ち上がる 方向に回動することとなる。
また、第 1リンク部材 10が反時計方向に回動することにより、第 1リンク部材 10に支 持された指リンク部材 F1も第 1軸 S1を支点として手の平力も離れる方向である反時 計方向に回動する。
[0030] そして、図 5 (b)および図 6 (b)に示す姿勢 Bにおいて、回転体 21がさらに反時計方 向に回動すると、連結リンク 22の移動力により制御軸 42に設けられたベアリング 60 力 第 2案内経路 2bの第 2案内路 2b2内を摺動しながら上昇し、制御軸 42が案内長 穴 l ibの先端部に突き当たって、図 5 (c)および図 6 (c)に示す姿勢 Cに至る。
このとき、第 2案内路 2b2は、固定軸 40から遠ざ力る方向に沿って形成されている ので、案内長穴 l ib内での制御軸 42の位置は、遠ざ力るようにして変化する。つまり 、姿勢 Bの状態では、第 2案内路 2b2の方向と案内長穴 l ibの方向とがー致している ので、第 1リンク部材 10 (脚部 11)がそれ以上反時計方向には回動しなくなり、連結リ ンク 22に連結された昇降部材 30が、ガイド板 13, 14に案内されながら上昇すること となる。
このとき、図 7に示すように、昇降部材 30に設けられたアーム部材 31が押し上げら れて、指リンク部材 F1が連結ピン 45より内側に設けられた支点を介して押し上げられ ることにより、指リンク部材 F1が連結ピン 45を支点として外側に回動する。つまり、指 リンク部材 F1が、第 2軸 S2を中心として回動する。
[0031] なお、本実施形態におけるベース 2には、前記回転体 21に設けられた突片 21cの 回動軌跡上に突起部 25 (図 3参照)が形成されており、図 5 (c)および図 6 (c)に示す 姿勢 Cに至ったときに、回転体 21の突片 21cが突起部 25に当接して、回転体 21が それ以上反時計方向へ回動しな 、ように規制されて 、る。
[0032] また、逆に、指リンク部材 F1を姿勢 Cから姿勢 Aに動作させる場合には、姿勢じの 状態において、回転体 21を時計回り方向に回動させることにより、制御軸 42が案内 長穴 l ibおよび第 2案内路 2b2に案内されながら、昇降部材 30がガイド板 13とガイド 板 14との間を下降する。
これにより、指リンク部材 F1が、第 2軸 S2となる連結ピン 45を支点として内側に回 動して姿勢 Bに至る。回転体 21を時計回り方向にさらに回動させることにより、制御 軸 42が案内長穴 l ibおよび第 1案内路 2blに案内されながら、第 1リンク部材 10が 第 1軸 S1を支点として回動しながら倒れることで、指リンク部材 F1が手の平に接近す る方向に倒れるように動作する。
[0033] 以上説明したように、本実施形態のロボットハンド装置 1では、指リンク部材 F1を単 一のモータ Mの動力により第 1軸 S1中心と第 2軸 S2中心にそれぞれ動作させること が可能になる。よって、部品点数を減らすことができ、装置の軽量ィ匕を図ることができ る。その結果、腕部 R3の先端における重量を低減できるので、慣性モーメントを低減 することができる。
[0034] また、本実施形態では、図 4に示すように、制御軸 42にベアリング 60を設けて、この ベアリング 60が第 2案内経路 2b内を摺動するように構成したので、指リンク部材 F1を 常に一定の動作軌跡で円滑に動作させることができる。また、ベアリング 60にしたこと により、指リンク部材 F1を一層滑らかに動作させることができ、第 1案内路 2blと第 2 案内路 2b2の変曲点における動作も円滑にさせることができる。
[0035] また、前記連結リンク 22と昇降部材 30とを制御軸 42を介して連結して 、るので、部 品点数の削減を図ることが可能になる。ただし、連結リンク 22と昇降部材 30とを制御 軸 42とは異なる軸を用いて連結するようにしてもょ 、。
[0036] 図 8 (a) , (b)は、それぞれ第 1リンク部材と指リンク部材とを直接にリンクさせる場合 の機構を示す斜視図である。この実施形態は、いずれも制御軸 42の移動力により前 記昇降部材 30およびアーム部材 31を介して指リンク部材 F1を間接的に動作させる ものではなぐ制御軸 42の移動力により指リンク部材 F1を直接的に動作させるもので ある。なお、図示していないその他の部分については、前記した実施形態と同様とし てその説明を省略する。
[0037] 図 8 (a)に示す実施形態では、制御軸 42の先端に球体 42aを設けて、球体 42aが 指リンク部材 F1に設けられたピン連結孔 50a 1, 50a 1に回動自在に嵌合されるよう に構成したものである。図 8 (b)に示す実施形態では、制御軸 42の先端にピン挿通 孔 42blが形成された結合体 42bを設けて、ピン揷通孔 42blと、ピン連結孔 50al, 50alとがピン 46を介して回動自在に連結されるように構成したものである。なお、図 8 (a)では、ピン連結孔 50alが貫通する形状である必要はなぐ貫通しない凹形状で あってもよい。
[0038] 図 8 (a) , (b)に示す 、ずれの実施形態も、図示しな!、連結リンク 22の動作に基づく 制御軸 42の上下動によって、指リンク部材 F1が連結穴 50a2 (第 2軸 S2)を支点とし て回動する。このように、指リンク部材 F1を制御軸 42で直接に動作させることにより、 前記した昇降部材 30およびアーム部材 31を設ける必要がなくなるので、部品点数の さらなる削減を図ることが可能になる。
[0039] 図 9は第 2リンク部材を簡素化したロボットハンド装置 1Aを示す概略図であり、 (a) は第 1軸周りの動作説明図、 (b)は第 2軸周りの動作説明図である。
図 9 (a)に示すように、このロボットノヽンド装置 1Aは、第 1リンク部材 10Aと、第 2リン ク部材 20Aと、指リンク部材 F1とを有している。第 1リンク部材 10Aは、案内長穴(第 1案内経路) 11cを有し、図示しないベースに設けられた固定軸 40Aを介して回動自 在に連結されている。また、第 1リンク部材 10Aには、連結ピン 45Aを介して指リンク 部材 F 1が回動可能に連結されて!、る。
第 2リンク部材 20Aは、一端が駆動軸 gによって回動自在に支持されて、他端に制 御軸 42Aが固着され、制御軸 42Aが前記案内長穴 1 lcに移動自在に挿入されるよ うに構成されている。また、図 9 (b)に示すように、制御軸 42Aと指リンク部材 F1とは、 昇降部材 30Aを介して回動自在に連結されて!ヽる。
[0040] 前記ロボットハンド装置 1Aでは、図 9 (a)に示すように、駆動軸 gの回転力によって 第 2リンク部材 20Aが反時計方向に回動することにより、制御軸 42Aが、第 1リンク部 材 10Aの案内長穴 11c内を一端力 他端に移動する。
これにより、指リンク部材 F1が、第 1軸となる固定軸 40Aを中心として 2点鎖線で示 すように立ち上がる。
また、この場合、図 9 (b)に示すように、制御軸 42Aが上昇する際の移動力に基づ いて、指リンク部材 F1が昇降部材 30Aによって押し上げられるので、指リンク部材 F1 が第 2軸となる連結ピン 45Aを中心にして 2点鎖線で示すように外側に開くようになる なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなぐ第 2案内経路 2bの 形状は適宜変更することができる。前記したように、第 2案内経路 2bは、湾曲状の第 1案内路 2blと直線状の第 2案内路 2b2とで構成されるものに限定されず、全体が直 線状に形成されてもよぐ全体が湾曲状に形成されて 、てもよ ヽ。
また、前記した実施形態では、ベース 2と第 1リンク部材 10との連結機構、昇降部材 30とアーム部材 31との連結機構、アーム部材 31と指リンク部材 F1との連結機構、第 1リンク部材 10と指リンク部材 F1との連結機構については、固定軸 40、ピン 43, 44、 連結ピン 45を用いた構成にした力 これに限定されるものではなぐ例えば、一方に 凸部を設け他方に凸部と嵌合する凹部を設けて回動自在に枢支するものであっても よい。

Claims

請求の範囲
[1] ベースと、
前記ベースに固定されたモータと、
前記モータの駆動軸に対し平行かつオフセットした第 1軸周りに回動可能となるよう に、前記ベースに支持されると共に、制御軸が移動可能な第 1案内経路を有する第 1リンク部材と、
前記モータの駆動軸に連結されると共に前記制御軸を支持し、前記モータの駆動 軸の回動により前記制御軸を前記第 1案内経路内で移動自在とする第 2リンク部材と 前記第 1軸に交差した第 2軸周りに回動可能となるように前記第 1リンク部材に支持 されると共に、前記制御軸と直接または間接に接続されて、前記制御軸の動作に応 じて前記第 2軸周りに回動駆動される指リンク部材と
を備えることを特徴とするロボットハンド装置。
[2] 前記ベースは、前記第 1案内経路の可動範囲内に第 2案内経路を有し、
前記第 2リンク部材は、前記駆動軸に固着された回転体と、前記回転体に回動可 能に支持されると共に前記制御軸を支持する連結リンクとから構成されたことを特徴 とする請求の範囲第 1項に記載のロボットハンド装置。
[3] 前記第 2案内経路は、前記第 1軸を中心に円周方向に延出する第 1案内路と、前 記第 1軸から径方向に延出する第 2案内路とが接続されて構成される
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のロボットハンド装置。
[4] 前記第 1案内路は、前記制御軸を前記第 1軸を中心に円周方向に案内すると共に 第 2案内路は、前記制御軸を前記第 1軸力 径方向に案内することを特徴とする請 求の範囲第 3項に記載のロボットハンド装置。
[5] 前記制御軸は、前記第 1案内路および前記第 2案内路に対して摺動自在に構成さ れたこ
とを特徴とする請求の範囲第 3項に記載のロボットハンド装置。
[6] 前記連結リンクの前記回転体における支持位置は、前記回転体の前記駆動軸が 固着された位置に対して偏心して ヽる
ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載のロボットハンド装置。
[7] 前記回転体には、前記ベースに設けられた突起部に当接して前記回転体の回転 を規制する突片が設けられており、前記回転体における前記突片の設置位置は、 前記回転体の前記駆動軸が固着される位置を挟んで前記連結リンクの支持位置と は反対側の位置である
ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載のロボットハンド装置。
[8] 前記第 1案内経路は、前記制御軸の径方向に延出する長穴である
ことを特徴とする請求の範囲第 3項に記載のロボットハンド装置。
[9] 前記指リンク部材が前記第 2軸周りに回動する際に、前記第 1案内経路の延出方 向と、前記第 2案内経路の前記第 2案内路の延出方向が一致している
ことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載のロボットハンド装置。
[10] 前記連結リンクには、
前記制御軸に接続されると共に、前記制御軸が前記第 1案内経路を移動する際に 前記制御軸と共に移動する昇降部材が設けられており、
前記昇降部材には、前記指リンク部材に回動自在に接続されており、前記指リンク 部材を前記第 2軸周りに回動させるアーム部材が設けられて!/、る
ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載のロボットハンド装置。
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