WO2021107150A1 - 複数の指を持つ機構 - Google Patents

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WO2021107150A1
WO2021107150A1 PCT/JP2020/044387 JP2020044387W WO2021107150A1 WO 2021107150 A1 WO2021107150 A1 WO 2021107150A1 JP 2020044387 W JP2020044387 W JP 2020044387W WO 2021107150 A1 WO2021107150 A1 WO 2021107150A1
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WO
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finger
fingers
component
movable
movable fingers
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Application number
PCT/JP2020/044387
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English (en)
French (fr)
Inventor
深谷　直樹
Original Assignee
株式会社Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ filed Critical 株式会社Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
Priority to JP2021561581A priority Critical patent/JPWO2021107150A5/ja
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a mechanism having a plurality of fingers.
  • a mechanism having a plurality of movable fingers is known as a robot hand or artificial hand.
  • the fingers of the mechanism can be driven by, for example, an actuator such as a motor to perform a predetermined operation such as gripping an object.
  • an actuator such as a motor to perform a predetermined operation such as gripping an object.
  • a mechanism including a plurality of actuators for performing a plurality of operations is also known.
  • One example of the problem to be solved by the present invention is to provide a mechanism having a plurality of fingers capable of causing the fingers to perform a plurality of types of movements.
  • the mechanism having a plurality of fingers includes a plurality of movable fingers, a driving component, and a transmission mechanism.
  • the driving component can move in a first direction and a second direction opposite to the first direction.
  • the transmission mechanism transmits a force between the driving component and the plurality of movable fingers.
  • When the driving component is moved from the first position in the first direction at least one of the plurality of movable fingers performs the first operation in response to the movement of the driving component.
  • the driving component is moved from the first position to the second direction, at least one of the plurality of movable fingers is different from the first operation according to the movement of the driving component. Perform the operation of 2.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a hand device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the inside of the hand device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the movable finger of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the hand device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a side view schematically showing a hand device that performs the gripping operation of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a side view schematically showing a hand device that performs the picking operation of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a side view schematically showing a hand device that performs the picking operation of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a hand device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the inside of the hand device of the first embodiment.
  • FIG. 3
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a side view schematically showing a hand device that performs the picking operation of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to the modified example of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to one example of the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view schematically showing the inside of the hand device according to another example of the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the hand device 10 according to the first embodiment.
  • the hand device 10 is an example of a mechanism having a plurality of fingers. As shown in FIG. 1, the hand device 10 of the present embodiment has a shape imitating a human hand.
  • the hand device 10 is not limited to this example, and may have a shape different from that of a human hand.
  • the hand device 10 is a so-called robot hand mounted on the robot 1.
  • the robot 1 may be, for example, an industrial robot having an arm extending from a support base, or a humanoid robot having a humanoid body.
  • the hand device 10 may be mounted on another device such as a prosthetic hand that can be worn by a human.
  • the robot 1 of this embodiment has a control unit 2 and a hand device 10.
  • the control unit 2 controls the hand device 10.
  • the control unit 2 includes, for example, a processing device such as a Central Processing Unit (CPU), a memory such as a Random Access Memory (RAM) or a Read Only Memory (ROM), and a Hard Disk Drive (HDD) or Solid State Drive.
  • the control unit 2 may have a power source such as a battery. Further, the power supply may be provided outside the robot 1. Depending on the type of drive unit 11, the control unit 2 may not be provided in the hand device 10.
  • the hand device 10 has a drive unit 11, a palm 12, and a plurality of movable fingers 13.
  • the hand device 10 of the present embodiment that imitates a human hand has five movable fingers 13.
  • the number of movable fingers 13 is not limited to this example.
  • the five movable fingers 13 include the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb finger 13E.
  • the index finger 13A is an example of the first finger.
  • the thumb finger 13E is an example of a second finger.
  • the pointing finger 13A, middle finger 13B (third finger), nameless finger 13C (fourth finger), little finger 13D (fifth finger), and thumb 13E are human pointing finger, middle finger, nameless finger, little finger, and It has a shape corresponding to the thumb and is arranged at a position corresponding to these.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 of the first embodiment.
  • the drive unit 11 of the present embodiment includes a housing 21, an actuator 22, and a drive component 23.
  • the housing 21 houses the actuator 22 and the drive component 23.
  • the housing 21 is arranged on the wrist of the robot 1 (that is, the portion where the hand device 10 and the main portion of the robot 1 are connected).
  • the housing 21 is not limited to this example.
  • the actuator 22 is, for example, a servomotor.
  • the actuator 22 is not limited to this example, and may be another actuator such as a solenoid, a power cylinder, and a linear actuator.
  • the actuator 22 of the present embodiment has a drive shaft 22a.
  • the actuator 22 can rotationally drive the drive shaft 22a around the central axis Ax of the drive shaft 22a.
  • the drive component 23 of this embodiment is formed in a disk shape substantially orthogonal to the central axis Ax.
  • the drive component 23 is not limited to this example, and may be formed in another shape.
  • the drive component 23 is attached to the drive shaft 22a of the actuator 22.
  • the drive component 23 may be rotatably supported by another component. In this case, for example, the drive shaft 22a of the actuator 22 rotates the drive component 23 via various transmission mechanisms.
  • the actuator 22 can selectively drive the drive shaft 22a and the drive component 23 in the first direction D1 and the second direction D2.
  • the drive component 23 can move in the first direction D1 and the second direction D2.
  • the first direction D1 is one direction that rotates around the central axis Ax.
  • the second direction D2 is the opposite direction of the first direction D1 and is another direction that rotates around the central axis Ax.
  • the first direction D1 is the counterclockwise direction
  • the second direction D2 is the clockwise direction.
  • the actuator 22 is a device such as a solenoid that is driven linearly
  • the first direction D1 and the second direction D2 are linear directions opposite to each other.
  • the actuator 22 of this embodiment is electrically connected to the control unit 2 of FIG.
  • the control unit 2 has a driver that controls the actuator 22. For example, when the control unit 2 applies a voltage to the terminal of the actuator 22, the actuator 22 rotationally drives the drive shaft 22a in the first direction D1 or the second direction according to the voltage.
  • the palm 12 has a support wall 30, a first outer wall 31, a second outer wall 32, a third outer wall 33, and a plurality of connecting tools 34.
  • the support wall 30 is attached to the housing 21 of the drive unit 11.
  • the support wall 30 is formed in a plate shape extending substantially parallel to the central axis Ax of the drive shaft 22a.
  • the support wall 30 is not limited to this example.
  • the palm 12 is a member to which each movable finger 13 is connected, and can be rephrased as a base portion, for example.
  • the first outer wall 31 extends from the support wall 30, for example, in a direction substantially orthogonal to the support wall 30.
  • the first outer wall 31, the second outer wall 32, and the third outer wall 33 of the present embodiment form a part of the front surface (palm) and the back surface (back of the hand) of the hand device 10.
  • the first outer wall 31 forms, for example, a portion near the wrist of the hand device 10, a portion near the index finger 13A, and a portion near the middle finger 13B.
  • the second outer wall 32 forms, for example, a portion in the vicinity of the nameless finger 13C of the hand device 10.
  • the third outer wall 33 forms, for example, a portion of the hand device 10 in the vicinity of the little finger 13D.
  • the first outer wall 31, the second outer wall 32, and the third outer wall 33 are separated from each other.
  • the second outer wall 32 is connected to the first outer wall 31 by the connector 34.
  • the third outer wall 33 is connected to the first outer wall 31 by the connector 34.
  • the connector 34 is an elastic body having elasticity. Therefore, the first outer wall 31, the second outer wall 32, and the third outer wall 33 can move relative to each other.
  • the connector 34 may connect the first outer wall 31, the second outer wall 32, and the third outer wall 33 so as to be relatively movable with each other.
  • the connector 34 may be constructed of a rigid body such as a universal joint.
  • Each of the plurality of movable fingers 13 is connected to the palm 12.
  • the index finger 13A and the middle finger 13B are each connected to the first outer wall 31.
  • the nameless finger 13C is connected to the second outer wall 32.
  • the little finger 13D is connected to the third outer wall 33.
  • the thumb 13E is connected to the support wall 30.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, and the little finger 13D of the present embodiment extend substantially in parallel from the tip of the palm 12.
  • the thumb 13E extends from the base of the palm 12. The thumb 13E can be moved to a position facing at least one of the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, and the little finger 13D.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the movable finger 13 of the first embodiment.
  • FIG. 3 shows the index finger 13A as an example.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb finger 13E have substantially the same structure as each other. Therefore, the following description collectively describes the structure of the movable finger 13 (index finger 13A, middle finger 13B, nameless finger 13C, little finger 13D, and thumb finger 13E).
  • the plurality of movable fingers 13 of the present embodiment are the first portion 41, the second portion 42, the third portion 43, the rotating plate 44, the first rod 45, and the second portion, respectively. It has a rod 46 and a joint 47.
  • the first portion 41 of the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, and the little finger 13D forms a portion corresponding to the proximal phalanx of the human finger.
  • the first portion 41 of the thumb 13E forms a portion corresponding to the metacarpal bone of the human hand. That is, the first portion 41 of each movable finger is the portion of each movable finger 13 that is closest to the palm 12.
  • the second part 42 of the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, and the little finger 13D forms a part corresponding to the intermediate phalanx of the human finger.
  • the second portion 42 of the thumb 13E forms a portion corresponding to the proximal phalanx of the human finger.
  • the third portion 43 forms a portion corresponding to the distal phalanx of the human finger. That is, the third portion 43 of each movable finger 13 is at the tip of each movable finger 13, and the second portion 42 of each movable finger 13 is between the first portion 41 and the third portion 43. It is a part.
  • the second portion 42 and the third portion 43 of the example of FIG. 3 are made of, for example, a synthetic resin.
  • the first portion 41 has, for example, a portion made of synthetic resin and a portion made of metal. In the first portion 41, the portion made of metal is covered with the portion made of synthetic resin and protrudes from the portion made of synthetic resin.
  • the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 each have a base end portion 41a, 42a, 43a and a tip end portion 41b, 42b, 43b, respectively.
  • the base end portions 41a, 42a, 43a are the ends of the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 close to the palm 12.
  • the tip portions 41b, 42b, 43b are the ends of the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 far from the palm 12.
  • a connecting shaft 51 is provided at the base end portion 42a of the second portion 42.
  • the tip portion 41b of the first portion 41 is rotatably connected to the connection shaft 51. That is, the connecting shaft 51 is a joint between the first portion 41 and the second portion 42.
  • a connecting shaft 52 is provided at the base end portion 43a of the third portion 43.
  • the tip portion 42b of the second portion 42 is rotatably connected to the connecting shaft 52. That is, the connecting shaft 52 is a joint between the second portion 42 and the third portion 43.
  • a connection shaft 53 is provided at the base end portion 41a of the first portion 41.
  • the rotating plate 44 and the joint 47 are rotatably attached to the connecting shaft 53.
  • the rotating plate 44 is formed in a substantially triangular shape.
  • One corner portion 44a of the rotating plate 44 is attached to the connecting shaft 53.
  • a connecting shaft 55 is provided at the base end portion 42a of the second portion 42.
  • the connecting shaft 55 is closer to the instep of the movable finger 13 than the connecting shaft 51.
  • the first rod 45 is rotatably connected to the other corner portion 44b of the rotating plate 44 and the connecting shaft 55.
  • a connecting shaft 56 is provided at the tip end portion 41b of the first portion 41.
  • the connecting shaft 56 is located between the connecting shaft 51 and the connecting shaft 52.
  • a connecting shaft 57 is provided at the base end portion 43a of the third portion 43. The connecting shaft 57 is closer to the pad of the movable finger 13 than the connecting shaft 52.
  • the second rod 46 is rotatably connected to the connecting shaft 56 and the connecting shaft 57.
  • the connecting shafts 51, 52, 53, 55, 56, 57 extend substantially parallel to each other. Therefore, the first portion 41, the second portion 42, the third portion 43, the rotating plate 44, the first rod 45, the second rod 46, and the joint 47 can rotate on a common virtual plane. Is.
  • the joint 47 of the present embodiment has a first connecting portion 47a and a second connecting portion 47b.
  • the first connecting portion 47a is connected to the connecting shaft 53.
  • the second connecting portion 47b extends from the first connecting portion 47a in a direction substantially orthogonal to the connecting shaft 53.
  • the second connecting portion 47b is attached to the palm 12.
  • the movable finger 13 can rotate around the connecting shaft 53 and around the second connecting portion 47b with respect to the palm 12. That is, the connecting shaft 53 is a joint between the first portion 41 and the palm 12.
  • the joint 47 may be a universal joint.
  • the movable finger 13 when the other corner portion 44c of the rotating plate 44 is pulled toward the palm 12, the movable finger 13 is given a torque in the rotation direction Dp1 around the connecting shaft 53. As a result, the movable finger 13 can rotate in the rotation direction Dp1 with respect to the palm 12.
  • the rotation of the movable finger 13 in the rotation direction Dp1 may occur before the rotation of the second portion 42 in the rotation direction Dp2 and the rotation of the third portion 43 in the rotation direction Dp3.
  • the second portion 42 and the third portion 43 rotate.
  • the movable finger 13 can bend (adapted) to the shape of the object in contact with the movable finger 13. That is, in the present embodiment, after a part of the movable finger 13 composed of a plurality of parts comes into contact with the object and roughly grasped, the different parts of the movable finger 13 come into contact with the bent object, so that the object is more precise.
  • the rotation in the rotation direction Dp3 is stopped, and in conjunction with this, the rotation in the rotation directions Dp2 and Dp1 is also stopped.
  • the movable finger 13 is subjected to the rotational torque in the rotational direction Dp1 through the tip portion 43b of the third portion 43 while maintaining the state in which the tip portion 43b, which is the fingertip of the movable finger 13, is in contact with the object. It is possible to transmit force to an object.
  • the movable finger 13 is provided with an elastic body that urges the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 in the opposite directions of the rotation directions Dp1, Dp2, and Dp3.
  • the elastic body is, for example, a torsion spring. The elastic body extends the movable finger 13 by rotating the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 in the opposite directions of the rotation directions Dp1, Dp2, and Dp3.
  • the movable finger 13 is not limited to the above configuration.
  • the movable finger 13 may be able to be bent by pulling a wire extended inside the movable finger 13 and extended by pushing the wire.
  • the hand device 10 further includes a transmission mechanism 60.
  • the transmission mechanism 60 transmits a force between the drive component 23 and the plurality of movable fingers 13.
  • the transmission mechanism 60 transmits a force between the drive component 23 driven by the actuator 22 and the rotating plate 44 of the movable finger 13, so that the movable finger 13 can be bent or extended. it can.
  • FIG. 2 schematically shows the rotating plate 44.
  • the transmission mechanism 60 has a first mechanism 61 and a second mechanism 62.
  • the first mechanism 61 is a link mechanism that connects the drive component 23 and the plurality of movable fingers 13.
  • the first mechanism 61 includes a first finger link 71, a second finger link 72, a third finger link 73, a plurality of first intermediate links 74, and a plurality of second intermediate links 75.
  • FIG. 2 schematically shows the flexible member 76 by a chain double-dashed line.
  • One end 71a of the first finger link 71 is rotatably connected to the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A by the flexible member 76.
  • the other end 71b of the first finger link 71 is rotatably connected to the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the middle finger 13B by the flexible member 76.
  • the first finger link 71 and the two flexible members 76 are included in the first mechanical component 61a.
  • the first mechanical component 61a is an example of the first component.
  • the first mechanical component 61a is a part of the first mechanism 61 connected to the index finger 13A and the middle finger 13B.
  • One end 72a of the second finger link 72 is rotatably connected to the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the nameless finger 13C by the flexible member 76.
  • the other end 72b of the second finger link 72 is rotatably connected by the flexible member 76 to the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the little finger 13D.
  • the second finger link 72 and the two flexible members 76 are included in the second mechanical component 61b.
  • the second mechanical component 61b is an example of the second component.
  • the second mechanical component 61b is a part of the first mechanism 61 connected to the nameless finger 13C and the little finger 13D.
  • One end 73a of the third finger link 73 is rotatably connected to the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the thumb 13E by the flexible member 76.
  • the other end 73b of the third finger link 73 is rotatable by the plurality of first intermediate links 74 into an intermediate portion 71c of the first finger link 71 and an intermediate portion 72c of the second finger link 72. Connected to.
  • the plurality of first intermediate links 74 are rotatably connected to each other.
  • the plurality of first intermediate links 74 branch in the middle and connect the first finger link 71, the second finger link 72, and the third finger link 73 so as to transmit a force to each other.
  • the intermediate portion 71c of the first finger link 71 is located between the two end portions 71a and 71b.
  • the first finger link 71 can swing around the intermediate portion 71c.
  • the intermediate portion 72c of the second finger link 72 is located between the two end portions 72a, 72b.
  • the second finger link 72 can swing around the intermediate portion 72c.
  • the plurality of second intermediate links 75 are rotatably connected to each other.
  • the plurality of second intermediate links 75 connect the drive component 23 and the intermediate portion 73c of the third finger link 73 so as to be able to transmit a force to each other.
  • the intermediate portion 73c of the third finger link 73 is located between the two end portions 73a, 73b.
  • the third finger link 73 can swing around the intermediate portion 73c.
  • the third finger link 73 and the plurality of second intermediate links 75 are included in the third mechanical component 61c.
  • the third mechanical component 61c is an example of the third component.
  • the third mechanical component 61c is a part of the first mechanical component 61 connected to the thumb 13E and the driving component 23.
  • the plurality of first intermediate links 74 are included in the fourth mechanical component 61d.
  • the fourth mechanical component 61d is an example of the fourth component.
  • the fourth mechanical component 61d is a part of the first mechanical component 61 connected to the first mechanical component 61a, the second mechanical component 61b, and the third mechanical component 61c.
  • the second mechanism 62 has a flexible member 78.
  • the flexible member 76 of the first mechanism 61 and the flexible member 78 of the second mechanism 62 are, for example, ball chains.
  • the flexible members 76 and 78 may be other flexible members such as chains, strings, bands, and elastic bodies. Further, a rigid body may be used instead of the flexible members 76 and 78. Further, instead of the flexible members 76 and 78, mechanical parts including a rigid body and contractible, such as a cylinder, may be used.
  • the flexible members 76 and 78 and the shrinkable mechanical parts are examples of shrinkable members.
  • the flexible member 78 connects the driving component 23 and the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A.
  • the index finger 13A is connected to the drive component 23 in parallel by the first mechanism 61 and the second mechanism 62.
  • the first mounting portion 23a to which the second intermediate link 75 is connected and the second mounting portion 23b to which the flexible member 78 is connected are separated from each other.
  • first mounting portion 23a and the second mounting portion 23b are separated from each other in the first direction D1.
  • the first mounting portion 23a is provided at a position rotated (separated) by 180 ° around the central axis Ax from the second mounting portion 23b.
  • the distance (radius) between the first mounting portion 23a and the central axis Ax is substantially equal to the distance (radius) between the second mounting portion 23b and the central axis Ax.
  • the first mounting portion 23a and the second mounting portion 23b are not limited to this example.
  • a plurality of holes 30a are provided in the support wall 30 of the present embodiment.
  • the plurality of second intermediate links 75 of the first mechanism 61 and the flexible members 78 of the second mechanism 62 pass through the holes 30a.
  • the hand device 10 performs a gripping operation or a picking operation by driving the driving component 23 by the actuator 22.
  • the gripping motion is an example of the first motion.
  • the picking operation is an example of the second operation.
  • the operation of the hand device 10 will be described in detail.
  • FIG. 4 is a side view schematically showing the hand device 10 of the first embodiment.
  • the drive component 23 is located at the reference position Pn.
  • the reference position Pn is an example of the first position.
  • the reference position Pn of the present embodiment is such that the drive shaft 22a, the first mounting portion 23a, and the second mounting portion 23b are located in the longitudinal direction of the hand device 10 (vertical direction in FIG. 2). It is a position that is almost the same position. Therefore, when the driving component 23 moves from the reference position Pn, the first mounting portion 23a (second mounting portion 23b) approaches the palm 12 and the movable finger 13, or moves away from the palm 12 and the movable finger 13.
  • the reference position Pn is not limited to this example. Further, the positions of the first mounting portion 23a and the second mounting portion 23b are not limited to these positions as long as the desired function can be achieved.
  • a plurality of movable fingers 13 are extended.
  • the hand device 10 is open.
  • the movable finger 13 does not have to extend in a straight line, and may be slightly bent.
  • FIG. 5 is a side view schematically showing the hand device 10 that performs the gripping operation of the first embodiment.
  • the five movable fingers 13 when the drive component 23 is moved from the reference position Pn to the first direction D1, the five movable fingers 13 perform the following gripping operations in response to the drive of the drive component 23 by the actuator 22.
  • the driving component 23 when the driving component 23 is located on the side of the first direction D1 with respect to the reference position Pn, the five movable fingers 13 perform a gripping operation according to the movement of the driving component 23. In the gripping motion, the five movable fingers 13 can grip the object.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the first direction D1
  • the first mounting portion 23a moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 is the first mechanism.
  • Draw 61 As a result, the actuator 22 pulls the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the five movable fingers 13 via the driving component 23 and the first mechanism 61.
  • the first mechanism 61 transmits a tensile force between the driving component 23 and the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the plurality of movable fingers 13.
  • the corner portion 44c of the rotating plate 44 is pulled, the five movable fingers 13 bend as shown in FIG.
  • the movable finger 13 can bend (adapt) to the shape of the object. That is, in the gripping motion, the movable finger 13 bends at least one of the plurality of joints according to the movement of the driving component 23, adapting to the shape of the object in contact with the movable finger 13. Therefore, the contact portion between the movable finger 13 and the object is increased, and the plurality of movable fingers 13 can stably grip (grasp, grip) the object.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the first direction D1
  • the second mounting portion 23b approaches the palm 12 and the movable finger 13
  • the second mechanism 62 moves the movable finger.
  • Approach 13 Since the distance between the second mounting portion 23b of the drive component 23 and the index finger 13A is shortened, the flexible member 78 of the second mechanism 62 is bent. That is, the flexible member 78 of the second mechanism 62 bends while the first mechanism 61 transmits a force between the driving component 23 and the plurality of movable fingers 13.
  • the second mechanism 62 is provided with a second mounting portion 23b (first coupling portion) provided at one end of the second mechanism 62 and connected to the drive component 23. It has a portion (second joint portion) provided at the other end of the second mechanism 62 and connected to the rotating plate 44 of the index finger 13A, and a flexible member 78.
  • the flexible member 78 shortens the distance between the first joint and the second joint while the first mechanism 61 transmits force between the drive component 23 and the movable finger 13. To do.
  • the second mechanism 62 transmits the force to the movable fingers 13 while the first mechanism 61 transmits the force between the driving component 23 and the plurality of movable fingers 13. do not. Further, the flexible flexible member 78 avoids the first mechanism 61. A force may be applied to the movable finger 13 from the second mechanism 62.
  • the first mounting portion 23a is moved.
  • the first mechanism 61 approaches the movable finger 13 as it approaches the palm 12 and the movable finger 13.
  • the tensile force acting on the movable fingers 13 is released, and for example, the five movable fingers 13 are extended by the restoring force of the elastic body.
  • the driving component 23 is driven in the first direction D1, so that the five movable fingers 13 bend. Further, after the drive component 23 is driven in the first direction D1, the drive component 23 is driven in the second direction D2, so that the five movable fingers 13 are extended. That is, in the gripping operation, the five movable fingers 13 open and close.
  • the five movable fingers 13 perform a bending motion that is a part of the gripping motion. After the drive component 23 is driven in the first direction D1, the drive component 23 is driven in the second direction D2 toward the reference position Pn, so that the five movable fingers 13 are part of the gripping motion. Perform a certain stretching action.
  • FIG. 6 is a side view schematically showing the hand device 10 that performs the picking operation of the first embodiment.
  • the index finger 13A performs the following picking operation in response to the drive of the drive component 23 by the actuator 22.
  • the index finger 13A performs a picking operation according to the movement of the driving component 23. In the picking operation, the index finger 13A and the thumb 13E can pick the object.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn in the second direction D2
  • the second mounting portion 23b moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 is the second mechanism.
  • Draw 62 As a result, the actuator 22 pulls the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A via the driving component 23 and the second mechanism 62.
  • the second mechanism 62 transmits a tensile force between the driving component 23 and the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A.
  • the index finger 13A bends and approaches the thumb 13E as shown in FIG. At this time, if the index finger 13A does not come into contact with another object, the index finger 13A rotates around the connecting shaft 53 while being extended and approaches the thumb 13E.
  • the movable finger 13 can bend (adapt) to the shape of the object. That is, in the picking operation, the index finger 13A bends at least one of the plurality of joints according to the movement of the driving component 23, adapting to the shape of the object in contact with the index finger 13A. Therefore, the contact portion between the index finger 13A and the object increases, and the index finger 13A can stably pinch the object.
  • the second mechanism 62 is connected to the index finger 13A. Therefore, even if the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the second direction D2, the second mechanism 62 does not pull the middle finger 13B, the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb finger 13E. ..
  • the actuator 22 drives the driving component 23 in the second direction D2
  • the first mounting portion 23a approaches the palm 12 and the movable finger 13, and the first mechanism 61 becomes the movable finger 13. Get closer.
  • the flexible member 76 bends, and the links of the first mechanism 61 rotate with each other.
  • the middle finger 13B, the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb finger 13E are still extended.
  • the second mounting portion 23b moves the palm 12 and the movable finger.
  • the second mechanism 62 approaches the movable finger 13.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 is bent, and the tensile force acting on the index finger 13A is released.
  • the index finger 13A is extended by the restoring force of the elastic body.
  • the driving component 23 is driven in the second direction D2, so that the index finger 13A bends and approaches the stationary thumb 13E. Further, after the drive component 23 is driven in the second direction D2, the drive component 23 is driven in the first direction D1, so that the index finger 13A is extended. That is, in the picking operation, the index finger 13A bends and stretches, and the index finger 13A and the thumb 13E open and close.
  • the driving component 23 is moved from the reference position Pn to the second direction D2, so that the index finger 13A performs a bending motion that is a part of the picking motion.
  • the drive component 23 is driven in the second direction D2
  • the drive component 23 is driven in the first direction D1 toward the reference position Pn, so that the index finger 13A is an extension operation that is a part of the picking operation. I do.
  • the combination of at least one of the plurality of movable fingers 13 performing the gripping motion is different from the combination of at least one of the plurality of movable fingers 13 performing the picking motion.
  • the combinations of the movable fingers 13 that perform the gripping motion are the index finger 13A, the middle finger 13B, the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb finger 13E.
  • the combination of the movable fingers 13 that perform the picking operation is the index finger 13A.
  • the drive component 23 when the drive component 23 is moved from the reference position Pn to the first direction D1, at least one of the plurality of movable fingers 13 is the drive component.
  • the first movement (grip movement) is performed according to the movement of 23.
  • at least one of the plurality of movable fingers 13 is different from the first operation according to the movement of the drive component 23. (Picking operation).
  • the movable finger 13 can perform a plurality of types of operations by one actuator 22.
  • a plurality of actuators for a plurality of types of operations and sensors for complicated control are not required, and an increase in the cost of the hand device 10 is suppressed. Further, the input in the hand device 10 can be unified, and the operability of the hand device 10 is improved.
  • the combination of at least one of the plurality of movable fingers 13 performing the first movement is different from the combination of at least one of the plurality of movable fingers 13 performing the second movement. That is, the hand device 10 can perform the first operation and the second operation that are qualitatively different. This makes it possible to increase the situations in which the hand device 10 can be used.
  • the drive component 23 is moved in the first direction D1 to bend the plurality of movable fingers 13.
  • the plurality of movable fingers 13 can grip an object.
  • the index finger 13A approaches the thumb 13E by moving the driving component 23 in the second direction D2.
  • at least two movable fingers 13 can pinch an object.
  • the hand device 10 can take the object by a plurality of methods according to various conditions such as the size and shape of the object, the situation, and the requirements.
  • the driving component 23 is moved in the second direction D2, so that the index finger 13A approaches the stationary thumb 13E.
  • the positions of the index finger 13A and the thumb 13E can be easily controlled, and the repeatability of picking the object by the second operation becomes high.
  • the driving component 23 is moved in the second direction D2, so that the index finger 13A bends after approaching the thumb 13E.
  • the index finger 13A can bend (adapted) to the shape of the object, and can stably pinch the object.
  • the movable finger 13 that moves in the second operation is the index finger 13A.
  • the movable finger 13 that the index finger 13A approaches in the second operation is the thumb 13E that can move to a position facing the other movable fingers 13.
  • the first mechanism 61 connects the drive component 23 and the plurality of movable fingers 13.
  • the second mechanism 62 connects the drive component 23 and one of the plurality of movable fingers 13.
  • the first mechanism 61 transmits a force between the driving component 23 and the plurality of movable fingers 13, so that the plurality of movable fingers 13 can perform the first operation.
  • the second mechanism 62 transmits a force between the driving component 23 and one of the plurality of movable fingers 13, so that one movable finger 13 can perform the second operation.
  • the movable finger 13 can perform a plurality of types of operations by one actuator 22. Further, the loss of power between the driving component 23 and the movable finger 13 during the second operation is suppressed, and the reduction in the rigidity of the second mechanism 62 is suppressed.
  • the second mechanism 62 includes a first coupling portion provided at one end of the second mechanism 62 and a second coupling portion provided at the other end of the second mechanism 62. , With a flexible member 78.
  • the first coupling portion is connected to the drive component 23.
  • the second connecting portion is connected to the index finger 13A.
  • the flexible member 78 is provided between the first joint portion and the second joint portion while the first mechanism 61 transmits a force between the drive component 23 and the plurality of movable fingers 13. It is possible to shorten the distance. As a result, it is suppressed that the second mechanism 62 affects the gripping operation. Further, it is suppressed that the second mechanism 62 interferes with the first mechanism 61 undesirably.
  • the second mechanism 62 may have a rigid body instead of the flexible member 78.
  • the rigid body generates a unidirectional tensile force on the other component.
  • the rigid body does not apply a force in the other direction to other parts or reduces the force by causing slippage or displacement.
  • the second mechanism 62 may have a mechanical component that includes a rigid body and can be contracted, such as a cylinder, instead of the flexible member 78.
  • the second mechanism 62 is not limited to this example.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to the second embodiment.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 connects the drive component 23 and the intermediate portion 71c of the first finger link 71.
  • the flexible member 78 connects a part of the first mechanism 61 connected to the index finger 13A and the middle finger 13B to the drive component 23.
  • FIG. 8 is a side view schematically showing the hand device 10 that performs the picking operation of the second embodiment.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the second direction D2
  • the second mounting portion 23b moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 Pulls the second mechanism 62.
  • the second mechanism 62 pulls the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A and the middle finger 13B via the first finger link 71.
  • the index finger 13A and the middle finger 13B bend and approach the thumb 13E, as shown in FIG. At this time, if the index finger 13A and the middle finger 13B do not come into contact with other objects, they rotate around the connecting shaft 53 while being extended and approach the thumb 13E.
  • the second mechanism 62 is connected to the first finger link 71. Therefore, even if the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the second direction D2, the second mechanism 62 does not pull the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb 13E.
  • the nameless finger 13C, the little finger 13D, and the thumb 13E are stationary, for example, in an extended state.
  • the second mounting portion 23b moves the palm 12 and the movable finger.
  • the second mechanism 62 approaches the movable finger 13.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 is bent, and the tensile force acting on the index finger 13A and the middle finger 13B is released.
  • the index finger 13A and the middle finger 13B are extended by the restoring force of the elastic body.
  • the driving component 23 is driven in the second direction D2, so that the index finger 13A and the middle finger 13B bend and approach the stationary thumb 13E. Further, after the drive component 23 is driven in the second direction D2, the drive component 23 is driven in the first direction D1, so that the index finger 13A and the middle finger 13B are extended. That is, in the picking operation, the index finger 13A and the middle finger 13B bend and stretch, and the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E open and close.
  • the first mechanism 61 connects the drive component 23 and the plurality of movable fingers 13.
  • the second mechanism 62 connects a part of the first mechanism 61 connected to at least one of the plurality of movable fingers 13 to the drive component 23.
  • the first mechanism 61 transmits a force between the driving component 23 and the plurality of movable fingers 13, so that the plurality of movable fingers 13 can perform the first operation (grip operation).
  • the second mechanism 62 transmits a force between a part of the first mechanism 61 and the driving component 23, so that at least one of the plurality of movable fingers 13 has a second operation (picking operation). Can be done.
  • the second mechanism 62 partially operates the first mechanism 61.
  • the movable finger 13 can perform a plurality of types of operations by one actuator 22.
  • the second mechanism 62 can be shortened, and the second mechanism 62 is prevented from interfering with the first mechanism 61 undesirably.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to the third embodiment.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 connects the drive component 23 and the end portion 73a of the third finger link 73.
  • the flexible member 78 connects a part of the first mechanism 61 connected to the plurality of movable fingers 13 to the drive component 23.
  • FIG. 10 is a side view schematically showing the hand device 10 that performs the picking operation of the third embodiment.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the second direction D2
  • the second mounting portion 23b moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 Pulls the second mechanism 62.
  • the second mechanism 62 is a rotating plate 44 of five movable fingers 13 via a third finger link 73, a first intermediate link 74, a first finger link 71, and a second finger link 72. Pull the corner 44c.
  • the second mechanism 62 pulls the end portion 73a of the third finger link 73.
  • the tensile force from the second mechanism 62 is strongly transmitted to the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb finger 13E, and weakly transmitted to the nameless finger 13C and the little finger 13D. Therefore, the corner portions 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E are pulled, and as shown in FIG. 10, the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and approach each other. At this time, the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E rotate around the connecting shaft 53 while being extended and approach each other unless they come into contact with other objects.
  • the nameless finger 13C and the little finger 13D may also be bent.
  • the second mounting portion 23b moves the palm 12 and the movable finger.
  • the second mechanism 62 approaches the movable finger 13.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 is bent, and the tensile force acting on the five movable fingers 13 is released.
  • the five movable fingers 13 are extended by the restoring force of the elastic body.
  • the driving component 23 is moved in the second direction D2, so that the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and approach each other. Further, after the drive component 23 is driven in the second direction D2, the drive component 23 is moved in the first direction D1, so that the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E are extended. That is, in the picking operation, the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and stretch, and the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E open and close.
  • the index finger 13A and the thumb 13E come close to each other by moving the drive component 23 in the second direction D2 in the second operation (picking operation).
  • the second operation allows the hand device 10 to pick the object in a shorter time.
  • the thumb 13E moves, it is not necessary to arrange the thumb 13E in advance at a position where it can easily approach the index finger 13A. Therefore, when the drive component 23 is located at the reference position Pn, the distance between the index finger 13A and the thumb 13E can be set long. If the drive component 23 is located at the reference position Pn and the distance between the index finger 13A and the thumb 13E is long, the hand device 10 can pick up a larger object.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to the fourth embodiment.
  • the second mechanism 62 uses the link 100, the first flexible member 101, and the second flexible member 102 instead of the flexible member 78.
  • the first flexible member 101 and the second flexible member 102 are flexible members such as a ball chain.
  • a mechanical component including a rigid body and shrinkable, such as a cylinder may be used.
  • one end 100a of the link 100 is rotatably connected to the end 73a of the third finger link 73.
  • the first flexible member 101 is rotatably connected to the other end 100b of the link 100 and the end 71a of the first finger link 71.
  • the second flexible member 102 is rotatably connected to the intermediate portion 100c of the link 100 and the second mounting portion 23b of the drive component 23.
  • the intermediate portion 100c of the link 100 is located between the two end portions 100a and 100b.
  • the end portion 100a of the link 100 is connected to the third mechanical component 61c.
  • the first flexible member 101 is connected to the end portion 100b of the link 100 and the first mechanical component 61a.
  • the second mechanism 62 of the fourth embodiment is connected to the first mechanical component 61a, the third mechanical component 61c, and the driving component 23.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 from the reference position Pn to the second direction D2
  • the second mounting portion 23b moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 Pulls the second mechanism 62.
  • the second mechanism 62 pulls the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the thumb 13E via the third finger link 73, and also pulls the third finger link 73, the first intermediate link 74, and the first finger link.
  • the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A and the middle finger 13B is pulled through the 71.
  • the second mechanism 62 pulls the end portion 71a of the first finger link 71 and the end portion 73a of the third finger link 73.
  • the tensile force from the second mechanism 62 is strongly transmitted to the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E, and weakly transmitted to the nameless finger 13C and the little finger 13D. Therefore, the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E is pulled, and the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and approach each other.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E rotate around the connecting shaft 53 while being extended and approach each other unless they come into contact with other objects.
  • the nameless finger 13C and the little finger 13D may also be bent.
  • the second mounting portion 23b moves the palm 12 and the movable finger.
  • the second mechanism 62 approaches the movable finger 13.
  • the flexible member 78 of the second mechanism 62 is bent, and the tensile force acting on the five movable fingers 13 is released.
  • the five movable fingers 13 are extended by the restoring force of the elastic body.
  • the driving component 23 is driven in the second direction D2, so that the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and approach each other. Further, when the driving component 23 is driven in the first direction D1, the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E are extended. That is, in the picking operation, the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E bend and stretch, and the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E open and close.
  • FIG. 12 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to the modified example of the fourth embodiment.
  • the first flexible member 101 may be connected to the intermediate portion 71c of the first finger link 71 instead of the end portion 71a of the first finger link 71.
  • the tensile force acting on the index finger 13A is stronger than the tensile force acting on the middle finger 13B.
  • the difference between the tensile force acting on the index finger 13A and the tensile force acting on the middle finger 13B is smaller than that in the example of FIG.
  • the first flexible member 101 may be connected to, for example, the corner portion 44c of the rotating plate 44.
  • the actuator 22 drives the driving component 23 from the reference position Pn to the second direction D2
  • the index finger 13A and the thumb 13E bend and approach each other.
  • the link 100 and the third finger link 73 are not rotatably connected, and one end 100a of the link 100 and the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the thumb 13E can be different. It may be connected by a flexible member 76.
  • the first mechanism 61 is connected to the first mechanical component 61a connected to the index finger 13A and at least one of the nameless finger 13C and the little finger 13D. Also connected to the second mechanical component 61b, the third mechanical component 61c connected to the thumb 13E and the drive component 23, the first mechanical component 61a, the second mechanical component 61b, and the third mechanical component 61c. It has a fourth mechanical component 61d and the like. For example, when the driving component 23 pulls the third mechanical component 61c, the index finger 13A, the thumb 13E, and at least one of the nameless finger 13C and the little finger 13D are pulled and bent.
  • the second mechanism 62 is connected to the first mechanical component 61a, the third mechanical component 61c, and the drive component 23.
  • the drive component 23 pulls the second mechanism 62
  • the index finger 13A and the thumb 13E are pulled and brought close to each other.
  • the force is transmitted from the drive component 23 to the index finger 13A and the thumb 13E via the second mechanism 62, and the interlocking of the index finger 13A and the thumb 13E in the second operation is improved.
  • FIG. 13 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to one example of the fifth embodiment.
  • the example of FIG. 13 is also a modified example of the first embodiment.
  • the second mechanism 62 has a flexible member 111.
  • the flexible member 111 is a flexible member such as a ball chain.
  • the flexible member 111 connects the drive component 23 and the end portion 73a of the third finger link 73.
  • a mechanical component that includes a rigid body and is contractible, such as a cylinder, may be used.
  • the flexible member 111 when the drive component 23 is located at the reference position Pn, the flexible member 111 is stretched, but the flexible member 78 is flexed. Therefore, when the driving component 23 is driven from the reference position Pn in the second direction D2, the flexible member 111 can transmit the tensile force before the flexible member 78.
  • the change position Pc is an example of the second position.
  • FIG. 13 virtually shows the second mounting portion 23b and the flexible member 78 located at the change position Pc with a two-dot chain line.
  • the picking operation includes a pre-stage operation and a post-stage operation.
  • the pre-stage operation is an example of the first-stage operation.
  • the post-stage operation is an example of the second stage operation.
  • the gripping motion may include a first step motion and a second step motion.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E perform the pre-stage operation according to the movement of the drive component 23.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E approach or extend from each other, as in the picking movement of the third embodiment.
  • the index finger 13A When the drive component 23 is moved from the reference position Pn to the second direction D2, the index finger 13A performs a post-stage operation according to the movement of the drive component 23.
  • the index finger 13A approaches or extends the thumb 13E as in the picking operation of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view schematically showing the inside of the hand device 10 according to another example of the fifth embodiment.
  • the example of FIG. 14 is also a modified example of the fourth embodiment.
  • the second mechanism 62 has a flexible member 112.
  • the flexible member 112 is a flexible member such as a ball chain.
  • the flexible member 112 connects the driving component 23 and the corner portion 44c of the rotating plate 44 of the thumb 13E.
  • a mechanical component that includes a rigid body and is contractible, such as a cylinder, may be used.
  • the flexible member 112 when the drive component 23 is located at the reference position Pn, the flexible member 112 is stretched, but the second flexible member 102 is flexed. Therefore, when the driving component 23 is driven from the reference position Pn in the second direction D2, the flexible member 112 can transmit the tensile force before the second flexible member 102.
  • FIG. 14 virtually shows the second mounting portion 23b and the second flexible member 102 located at the change position Pc by a chain double-dashed line.
  • the actuator 22 drives the drive component 23 in the second direction D2 in the previous stage operation
  • the second mounting portion 23b moves away from the palm 12 and the movable finger 13, and the drive component 23 moves to the thumb 13E.
  • the index finger 13A, the middle finger 13B, and the thumb 13E approach each other as in the picking motion of the fourth embodiment.
  • the thumb 13E bends in the previous stage operation. Then, in the later stage operation, the index finger 13A approaches the thumb 13E. In this way, while the actuator 22 drives the drive component 23 in the second direction D2, the picking operation changes.
  • the second operation includes a first stage operation and a second stage operation different from the first stage operation.
  • the drive component 23 is between the reference position Pn and the change position Pc, at least one of the plurality of movable fingers 13 performs the above-mentioned first step operation according to the movement of the drive component 23.
  • the drive component 23 is moved from the change position Pc to the second direction D2, at least one of the plurality of movable fingers 13 performs the above-mentioned second step operation according to the movement of the drive component 23.
  • the movable finger 13 can perform at least three types of operations by one actuator 22.
  • the drive component 23 is connected to the plurality of movable fingers 13 by the first mechanism 61 and is connected to at least one movable finger 13 by the second mechanism 62.
  • the second operation can be changed by changing the position where the second mechanism 62 is connected.
  • an example of the first operation is a gripping operation
  • an example of the second operation is a picking operation.
  • the first motion and the second operation are not limited to this example.
  • the first motion and the second motion include the motion of extending the index finger 13A and bending the other four movable fingers 13 and the motion of extending the thumb finger 13E and bending the other four movable fingers 13.
  • the operation of bringing the index finger 13A and the middle finger 13B close to each other, and any one of them may be included.
  • the first operation and the second operation are not limited to the operation for picking up an object.
  • the first operation and the second operation may include any one of an operation for pressing a button and an operation for communication.
  • the physical hand device 10 is actually driven by the actuator 22, and the physical object can be grasped or pinched.
  • the motion plan for driving the hand device 10 and the motion plan for driving various objects and movements (for example, the arm of the robot 1) related to the hand device 10 may be set by a machine learning model.
  • the information of the object to be operated may be acquired by the robot 1 or an imaging device such as a camera provided in the environment, and the first operation or the second operation may be selected based on the information.
  • the type, size, material, etc. of an object are judged from an image by a machine learning model, an appropriate motion for the object is selected from the first motion or the second motion by another machine learning model, and an motion plan is created.
  • the robot may be driven.

Abstract

本発明の一つの実施形態に係る複数の指を持つ機構は、複数の可動指と、駆動部品と、伝達機構とを備える。前記駆動部品は、第１の方向と、前記第１の方向の反対の第２の方向と、に動くことが可能である。前記伝達機構は、前記駆動部品と前記複数の可動指との間で力を伝達する。前記駆動部品が第１の位置から前記第１の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて第１の動作をする。前記駆動部品が前記第１の位置から前記第２の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて前記第１の動作と異なる第２の動作をする。

Description

複数の指を持つ機構
　本発明の実施形態は、複数の指を持つ機構に関する。
　例えばロボットの手や義手として、複数の可動する指を有する機構が知られる。当該機構の指は、例えば、モータのようなアクチュエータによって駆動され、物体の把持のような所定の動作を行うことができる。また、複数の動作を行うために、複数のアクチュエータを備える機構も知られている。
特表２０１７－５０３６６８号公報
　単一のアクチュエータにより、簡素な構造で一つの動作を行うことが可能な複数の指を持つ機構が存在する。しかし、複数の動作のために複数のアクチュエータを複数の指を持つ機構に搭載すると、当該機構のコストが増大してしまう。単一のアクチュエータにより可能な動作で他の種類の動作を代替することが可能な場合もあるが、精度の低下や状況の制限が生じてしまう。
　本発明が解決する課題の一例は、指に複数種類の動作をさせることが可能な複数の指を持つ機構を提供することである。
　本発明の一つの実施形態に係る複数の指を持つ機構は、複数の可動指と、駆動部品と、伝達機構とを備える。前記駆動部品は、第１の方向と、前記第１の方向の反対の第２の方向と、に動くことが可能である。前記伝達機構は、前記駆動部品と前記複数の可動指との間で力を伝達する。前記駆動部品が第１の位置から前記第１の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて第１の動作をする。前記駆動部品が前記第１の位置から前記第２の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて前記第１の動作と異なる第２の動作をする。
図１は、第１の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す平面図である。 図２は、第１の実施形態のハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図３は、第１の実施形態の可動指を概略的に示す断面図である。 図４は、第１の実施形態のハンド装置を模式的に示す側面図である。 図５は、第１の実施形態の握り動作を行うハンド装置を模式的に示す側面図である。 図６は、第１の実施形態の摘み動作を行うハンド装置を模式的に示す側面図である。 図７は、第２の実施形態に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図８は、第２の実施形態の摘み動作を行うハンド装置を模式的に示す側面図である。 図９は、第３の実施形態に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図１０は、第３の実施形態の摘み動作を行うハンド装置を模式的に示す側面図である。 図１１は、第４の実施形態に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図１２は、第４の実施形態の変形例に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図１３は、第５の実施形態の一つの例に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。 図１４は、第５の実施形態の他の例に係るハンド装置の内部を模式的に示す平面図である。
（第１の実施形態）
　以下に、第１の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称で特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によって説明され得る。
　図１は、第１の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。ハンド装置１０は、複数の指を持つ機構の一例である。図１に示すように、本実施形態のハンド装置１０は、人間の手を模した形状を有している。なお、ハンド装置１０はこの例に限らず、人間の手と異なる形状を呈しても良い。
　ハンド装置１０は、ロボット１に搭載される、いわゆるロボットハンドである。ロボット１は、例えば、支持台からアームが延びた産業用ロボットであっても良いし、人型の体を有する人間型ロボットであっても良い。なお、ハンド装置１０は、人間が装着可能な義手のような、他の装置に搭載されても良い。
　本実施形態のロボット１は、制御部２と、ハンド装置１０とを有する。制御部２は、ハンド装置１０を制御する。制御部２は、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）のような処理装置と、Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）やＲｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）のようなメモリと、Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）又はＳｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）のような補助記憶装置と、を有するコンピュータである。制御部２は、バッテリのような電源を有しても良い。また、電源はロボット１の外部に設けられても良い。なお、駆動部１１の種類によっては、制御部２がハンド装置１０に設けられなくても良い。
　ハンド装置１０は、駆動部１１と、手掌１２と、複数の可動指１３とを有する。人間の手を模した本実施形態のハンド装置１０は、五本の可動指１３を有する。なお、可動指１３の数は、この例に限られない。
　五本の可動指１３は、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅを含む。示指１３Ａは、第１の指の一例である。拇指１３Ｅは、第２の指の一例である。示指１３Ａ、中指１３Ｂ（第３の指）、名無指１３Ｃ（第４の指）、小指１３Ｄ（第５の指）、及び拇指１３Ｅは、人間の示指、中指、名無指、小指、及び拇指に対応した形状を有するとともにこれらに対応した位置に配置されている。
　図２は、第１の実施形態のハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図２に示すように、本実施形態の駆動部１１は、筐体２１と、アクチュエータ２２と、駆動部品２３とを有する。
　筐体２１は、アクチュエータ２２及び駆動部品２３を収容する。図１及び図２の例において、筐体２１は、ロボット１の手首（つまり、ハンド装置１０とロボット１の主となる部分とが接続される部分）に配置される。なお、筐体２１はこの例に限られない。
　本実施形態において、アクチュエータ２２は、例えば、サーボモータである。なお、アクチュエータ２２は、この例に限らず、ソレノイド、動力シリンダ、及びリニアアクチュエータのような、他のアクチュエータであっても良い。本実施形態のアクチュエータ２２は、駆動軸２２ａを有する。アクチュエータ２２は、駆動軸２２ａを、当該駆動軸２２ａの中心軸Ａｘまわりに回転駆動させることができる。
　本実施形態の駆動部品２３は、中心軸Ａｘと略直交する円盤状に形成される。なお、駆動部品２３は、この例に限られず、他の形状に形成されても良い。本実施形態において、駆動部品２３は、アクチュエータ２２の駆動軸２２ａに取り付けられる。なお、駆動部品２３は、他の部品に回転可能に支持されても良い。この場合、例えば、アクチュエータ２２の駆動軸２２ａは、種々の伝達機構を介して駆動部品２３を回転させる。
　アクチュエータ２２は、駆動軸２２ａ及び駆動部品２３を、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に選択的に回転駆動させることが可能である。言い換えると、駆動部品２３は、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とに動くことが可能である。
　本実施形態において、第１の方向Ｄ１は、中心軸Ａｘまわりに回転する一方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の反対方向であり、中心軸Ａｘまわりに回転する他方向である。図２の例において、第１の方向Ｄ１は反時計回り方向であり、第２の方向Ｄ２は時計回り方向である。なお、アクチュエータ２２がソレノイドのような直線的に駆動する装置である場合、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は、互いに反対の直線方向となる。
　本実施形態のアクチュエータ２２は、図１の制御部２に電気的に接続される。制御部２は、アクチュエータ２２を制御するドライバを有する。例えば、制御部２がアクチュエータ２２の端子に電圧を印加することで、当該電圧に応じて、アクチュエータ２２が駆動軸２２ａを第１の方向Ｄ１又は第２の方向に回転駆動させる。
　本実施形態において、手掌１２は、支持壁３０と、第１の外壁３１と、第２の外壁３２と、第３の外壁３３と、複数の接続具３４とを有する。支持壁３０は、駆動部１１の筐体２１に取り付けられている。支持壁３０は、駆動軸２２ａの中心軸Ａｘと略平行に広がる板状に形成される。なお、支持壁３０は、この例に限られない。手掌１２は、各可動指１３が接続される部材であり、例えば基体部とも言い換えることができる。
　第１の外壁３１は、例えば、支持壁３０から、当該支持壁３０と略直交する方向に延びている。本実施形態の第１の外壁３１、第２の外壁３２、及び第３の外壁３３は、ハンド装置１０における手の表面（手の平）及び裏面（手の甲）の一部を形成する。
　第１の外壁３１は、例えば、ハンド装置１０の手首の近傍部分、示指１３Ａの近傍部分、及び中指１３Ｂの近傍部分を形成する。第２の外壁３２は、例えば、ハンド装置１０の名無指１３Ｃの近傍部分を形成する。第３の外壁３３は、例えば、ハンド装置１０の小指１３Ｄの近傍部分を形成する。
　本実施形態において、第１の外壁３１、第２の外壁３２、及び第３の外壁３３は、互いに分離されている。第２の外壁３２は、接続具３４により、第１の外壁３１に接続される。第３の外壁３３は、接続具３４により、第１の外壁３１に接続される。接続具３４は、弾性を有する弾性体である。このため、第１の外壁３１、第２の外壁３２、及び第３の外壁３３は、互いに相対的に移動可能である。なお、接続具３４は、第１の外壁３１、第２の外壁３２、及び第３の外壁３３を互いに相対的に移動可能に接続すれば良い。例えば、接続具３４は、ユニバーサルジョイントのような剛体で構築されても良い。
　複数の可動指１３はそれぞれ、手掌１２に接続される。本実施形態において、示指１３Ａ及び中指１３Ｂはそれぞれ、第１の外壁３１に接続される。名無指１３Ｃは、第２の外壁３２に接続される。小指１３Ｄは、第３の外壁３３に接続される。拇指１３Ｅは、支持壁３０に接続される。
　本実施形態の示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、及び小指１３Ｄは、手掌１２の先端から略平行に延びている。拇指１３Ｅは、手掌１２の基部から延びている。拇指１３Ｅは、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、及び小指１３Ｄのうち少なくとも一つと対向する位置に移動可能である。
　図３は、第１の実施形態の可動指１３を概略的に示す断面図である。図３は、一例として、示指１３Ａを示す。しかし、本実施形態において、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅは、互いに略同一の構造を有する。このため、以下の説明は、可動指１３（示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅ）の構造について一括して記載する。
　図３に示すように、本実施形態の複数の可動指１３はそれぞれ、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、第２のロッド４６、及びジョイント４７を有する。
　示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ，及び小指１３Ｄにおける第１の部分４１は、人間の指の基節骨に相当する部分を形成する。拇指１３Ｅにおける第１の部分４１は、人間の手の中手骨に相当する部分を形成する。つまり、各可動指の第１の部分４１は、各可動指１３のうち、手掌１２に最も近い位置にある部分である。
　示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ，及び小指１３Ｄにおける第２の部分４２は、人間の指の中節骨に相当する部分を形成する。拇指１３Ｅにおける第２の部分４２は、人間の指の基節骨に相当する部分を形成する。五つの可動指１３において、第３の部分４３は、人間の指の末節骨に相当する部分を形成する。つまり、各可動指１３の第３の部分４３は、各可動指１３の先端にあり、各可動指１３の第２の部分４２は、第１の部分４１と第３の部分４３の間にある部分である。
　本実施形態において、図３の例の第２の部分４２及び第３の部分４３は、例えば、合成樹脂によって作られる。また、第１の部分４１は、例えば、合成樹脂によって作られた部分と、金属によって作られた部分と、を有する。第１の部分４１において、金属によって作られた部分は、合成樹脂によって作られた部分に覆われるとともに、合成樹脂によって作られた部分から突出している。
　第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３はそれぞれ、基端部４１ａ，４２ａ，４３ａと、先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂとを有する。基端部４１ａ，４２ａ，４３ａは、手掌１２に近い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、手掌１２から遠い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。
　第２の部分４２の基端部４２ａに、接続軸５１が設けられている。接続軸５１に、第１の部分４１の先端部４１ｂが回転可能に接続される。すなわち、接続軸５１は、第１の部分４１と第２の部分４２との間の関節である。第３の部分４３の基端部４３ａに、接続軸５２が設けられる。接続軸５２に、第２の部分４２の先端部４２ｂが回転可能に接続される。すなわち、接続軸５２は、第２の部分４２と第３の部分４３との間の関節である。
　第１の部分４１の基端部４１ａに、接続軸５３が設けられている。接続軸５３に、回転板４４と、ジョイント４７とが回転可能に取り付けられる。回転板４４は、略三角形に形成されている。回転板４４の一つの角部分４４ａが、接続軸５３に取り付けられる。
　第２の部分４２の基端部４２ａに、接続軸５５が設けられている。接続軸５５は、接続軸５１よりも、可動指１３の甲に近い。第１のロッド４５は、回転板４４の他の一つの角部分４４ｂと、接続軸５５とに、回転可能に接続される。
　第１の部分４１の先端部４１ｂに、接続軸５６が設けられている。接続軸５６は、接続軸５１と接続軸５２との間に位置する。第３の部分４３の基端部４３ａに、接続軸５７が設けられている。接続軸５７は、接続軸５２よりも、可動指１３の腹に近い。第２のロッド４６は、接続軸５６と接続軸５７とに、回転可能に接続される。
　本実施形態において、接続軸５１，５２，５３，５５，５６，５７は、互いに略平行に延びている。このため、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、第２のロッド４６、及びジョイント４７は、共通の仮想平面上で回転可能である。
　本実施形態のジョイント４７は、第１の接続部４７ａと、第２の接続部４７ｂとを有する。第１の接続部４７ａは、接続軸５３に接続される。第２の接続部４７ｂは、第１の接続部４７ａから、接続軸５３と略直交する方向に延びている。第２の接続部４７ｂは、手掌１２に取り付けられる。これにより、可動指１３は、手掌１２に対し、接続軸５３まわりに回転可能であり、且つ第２の接続部４７ｂまわりに回転可能である。すなわち、接続軸５３は、第１の部分４１と手掌１２との間の関節である。ジョイント４７は、ユニバーサルジョイントであっても良い。
　可動指１３において、回転板４４の他の一つの角部分４４ｃが手掌１２に向かって引かれると、可動指１３に、接続軸５３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。これにより、可動指１３は、手掌１２に対して回転方向Ｄｐ１に回転することができる。
　また、可動指１３において、回転板４４の角部分４４ｃが手掌１２に向かって引かれると、回転板４４に、接続軸５３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。回転板４４が回転方向Ｄｐ１に回転すると、第１の部分４１に回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられるとともに、第１のロッド４５が第２の部分４２を押す。これにより、第２の部分４２に、接続軸５１まわりの回転方向Ｄｐ２のトルクが与えられる。第２の部分４２が回転方向Ｄｐ２に回転すると、第２の部分４２が第３の部分４３を押す。これにより、第３の部分４３に接続軸５２まわりの回転方向Ｄｐ３のトルクが与えられる。第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３が回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３に回転することで、可動指１３が曲がる（屈曲する）。
　本実施形態では、可動指１３の回転方向Ｄｐ１の回転が、第２の部分４２の回転方向Ｄｐ２の回転及び第３の部分４３の回転方向Ｄｐ３の回転より先に生じ得る。回転方向Ｄｐ１に回転する可動指１３が他の物体に当接し、又は所定の角度まで回転すると、第２の部分４２及び第３の部分４３が回転する。これにより、可動指１３は、当該可動指１３に当接する物体の形状に馴染んで（適応して）曲がることができる。つまり、本実施形態では、複数の部分で構成された可動指１３の一部分が物体に当接して大まかに握った後に、可動指１３の異なる部分が曲がり物体に接触することで、より精密に物体を握る。また、可動指１３の手掌１２に近い部分でまず第１の当接を行い、次の可動指１３の先端に近い部分において第２の当接を行うことで、より物体に負荷をかけずに物体の形状に馴染むことが可能となる。
　また、第３の部分４３の先端部４３ｂが物体に当節した場合、回転方向Ｄｐ３への回転が停止し、これに連動して回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ１への回転も停止する。この結果、当該可動指１３は、当該可動指１３の指先である先端部４３ｂが物体に当接した状態を維持ししつつ、第３の部分４３の先端部４３ｂを通じて回転方向Ｄｐ１の回転トルクによる力を物体に伝達することが可能となる。
　本実施形態において、可動指１３に、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に付勢する弾性体が設けられる。当該弾性体は、例えば、捩りバネである。当該弾性体は、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に回転させることで、可動指１３を伸展させる。
　可動指１３は、上述の構成に限られない。例えば、可動指１３は、当該可動指１３の内部で延ばされたワイヤを引っ張ることで曲がり、当該ワイヤを押すことで伸展することが可能であっても良い。
　図２に示すように、ハンド装置１０は、伝達機構６０をさらに有する。伝達機構６０は、駆動部品２３と、複数の可動指１３との間で力を伝達する。本実施形態では、伝達機構６０が、アクチュエータ２２によって駆動される駆動部品２３と、可動指１３の回転板４４との間で力を伝達することにより、可動指１３が曲がり、又は伸展することができる。なお、図２は、回転板４４を模式的に示す。伝達機構６０は、第１の機構６１と、第２の機構６２とを有する。
　本実施形態において、第１の機構６１は、駆動部品２３と複数の可動指１３とを接続するリンク機構である。第１の機構６１は、第１の指リンク７１と、第２の指リンク７２と、第３の指リンク７３と、複数の第１の中間リンク７４と、複数の第２の中間リンク７５と、複数の可撓部材７６とを有する。図２は、可撓部材７６を、二点鎖線で模式的に示す。
　第１の指リンク７１の一方の端部７１ａは、可撓部材７６によって、示指１３Ａの回転板４４の角部分４４ｃに回転可能に接続される。第１の指リンク７１の他方の端部７１ｂは、可撓部材７６によって、中指１３Ｂの回転板４４の角部分４４ｃに回転可能に接続される。
　第１の指リンク７１及び二つの可撓部材７６は、第１の機構部品６１ａに含まれる。第１の機構部品６１ａは、第１の部品の一例である。第１の機構部品６１ａは、示指１３Ａ及び中指１３Ｂに接続された、第１の機構６１の一部である。
　第２の指リンク７２の一方の端部７２ａは、可撓部材７６によって、名無指１３Ｃの回転板４４の角部分４４ｃに回転可能に接続される。第２の指リンク７２の他方の端部７２ｂは、可撓部材７６によって、小指１３Ｄの回転板４４の角部分４４ｃに回転可能に接続される。
　第２の指リンク７２及び二つの可撓部材７６は、第２の機構部品６１ｂに含まれる。第２の機構部品６１ｂは、第２の部品の一例である。第２の機構部品６１ｂは、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄに接続された、第１の機構６１の一部である。
　第３の指リンク７３の一方の端部７３ａは、可撓部材７６によって、拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃに回転可能に接続される。第３の指リンク７３の他方の端部７３ｂは、複数の第１の中間リンク７４によって、第１の指リンク７１の中間部７１ｃと、第２の指リンク７２の中間部７２ｃとに回転可能に接続される。
　複数の第１の中間リンク７４は、互いに回転可能に接続される。複数の第１の中間リンク７４は、途中で分岐し、第１の指リンク７１、第２の指リンク７２、及び第３の指リンク７３を、互いに力を伝達可能に接続する。
　第１の指リンク７１の中間部７１ｃは、二つの端部７１ａ，７１ｂの間に位置する。第１の指リンク７１は、中間部７１ｃまわりに揺動することができる。第２の指リンク７２の中間部７２ｃは、二つの端部７２ａ，７２ｂの間に位置する。第２の指リンク７２は、中間部７２ｃまわりに揺動することができる。
　複数の第２の中間リンク７５は、互いに回動可能に接続される。複数の第２の中間リンク７５は、駆動部品２３と、第３の指リンク７３の中間部７３ｃとを、互いに力を伝達可能に接続する。第３の指リンク７３の中間部７３ｃは、二つの端部７３ａ，７３ｂの間に位置する。第３の指リンク７３は、中間部７３ｃまわりに揺動することができる。
　第３の指リンク７３及び複数の第２の中間リンク７５は、第３の機構部品６１ｃに含まれる。第３の機構部品６１ｃは、第３の部品の一例である。第３の機構部品６１ｃは、拇指１３Ｅ及び駆動部品２３に接続された、第１の機構６１の一部である。
　複数の第１の中間リンク７４は、第４の機構部品６１ｄに含まれる。第４の機構部品６１ｄは、第４の部品の一例である。第４の機構部品６１ｄは、第１の機構部品６１ａ、第２の機構部品６１ｂ、及び第３の機構部品６１ｃに接続された、第１の機構６１の一部である。
　本実施形態において、第２の機構６２は、可撓部材７８を有する。第１の機構６１の可撓部材７６及び第２の機構６２の可撓部材７８は、例えば、ボールチェーンである。なお、可撓部材７６，７８は、チェーン、紐、帯、及び弾性体のような他の可撓性の部材であっても良い。また、可撓部材７６，７８の代わりに剛体が用いられても良い。また、可撓部材７６，７８の代わりに、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品が用いられても良い。可撓部材７６，７８及び収縮可能な機構部品は、収縮部材の一例である。
　第１の実施形態において、可撓部材７８は、駆動部品２３と、示指１３Ａの回転板４４の角部分４４ｃとを接続する。言い換えると、示指１３Ａは、第１の機構６１と、第２の機構６２とによって、並列に駆動部品２３に接続される。駆動部品２３において、第２の中間リンク７５が接続される第１の取付部２３ａと、可撓部材７８が接続される第２の取付部２３ｂとは、互いに離間している。
　例えば、第１の取付部２３ａと第２の取付部２３ｂとは、第１の方向Ｄ１に、互いに離間している。図２の例では、第１の取付部２３ａは、第２の取付部２３ｂから中心軸Ａｘまわりに１８０°回転（離間）した位置に設けられる。第１の取付部２３ａと中心軸Ａｘとの間の距離（半径）は、第２の取付部２３ｂと中心軸Ａｘとの間の距離（半径）と略等しい。なお、第１の取付部２３ａ及び第２の取付部２３ｂは、この例に限れない。
　図２に示すように、本実施形態の支持壁３０に、複数の孔３０ａが設けられている。第１の機構６１の複数の第２の中間リンク７５や、第２の機構６２の可撓部材７８は、孔３０ａを通過している。
　ハンド装置１０は、アクチュエータ２２が駆動部品２３を駆動することで、握り動作、又は摘み動作を行う。握り動作は、第１の動作の一例である。摘み動作は、第２の動作の一例である。以下、ハンド装置１０の動作について詳しく説明する。
　図４は、第１の実施形態のハンド装置１０を模式的に示す側面図である。図４において、駆動部品２３は、基準位置Ｐｎに位置している。基準位置Ｐｎは、第１の位置の一例である。
　図２に示すように、本実施形態の基準位置Ｐｎは、ハンド装置１０の長手方向（図２の上下方向）において、駆動軸２２ａ、第１の取付部２３ａ、及び第２の取付部２３ｂが略同一位置となる位置である。このため、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから動くことによって、第１の取付部２３ａ（第２の取付部２３ｂ）が手掌１２及び可動指１３に近づき、又は手掌１２及び可動指１３から遠ざかる。なお、基準位置Ｐｎは、この例に限られない。また第１の取付部２３ａ、及び第２の取付部２３ｂの位置は、目的とする機能を達成できるのであればこの位置に限られない。
　図４に示すように、本実施形態において、駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置している場合、複数の可動指１３が伸展している。言い換えると、駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置している場合、ハンド装置１０が開いている。なお、可動指１３は、直線状に伸展しなくても良く、若干曲がっていても良い。
　図５は、第１の実施形態の握り動作を行うハンド装置１０を模式的に示す側面図である。本実施形態において、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に動かされている場合に、五本の可動指１３が、アクチュエータ２２による駆動部品２３の駆動に応じて以下の握り動作を行う。別の表現によれば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎよりも第１の方向Ｄ１の側に位置する場合、五本の可動指１３が、駆動部品２３の動きに応じて握り動作を行う。握り動作では、五本の可動指１３が物体を握ることができる。
　本実施形態において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に駆動すると、第１の取付部２３ａが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が第１の機構６１を引く。これにより、アクチュエータ２２が、駆動部品２３及び第１の機構６１を介して、五本の可動指１３の回転板４４の角部分４４ｃを引く。言い換えると、第１の機構６１が、駆動部品２３と複数の可動指１３の回転板４４の角部分４４ｃとの間で引張力を伝達する。上述のように、回転板４４の角部分４４ｃが引かれると、図５に示すように五本の可動指１３が曲がる。
　上述のように、本実施形態では、可動指１３は、物体の形状に馴染んで（適応して）曲がることができる。すなわち、握り動作において、可動指１３は、駆動部品２３の動きに応じて、当該可動指１３に接触した物体の形状に適応して複数の関節のうち少なくとも一つを曲げる。このため、可動指１３と物体との接触部分が多くなり、複数の可動指１３が当該物体を安定的に握る（掴む、把持する）ことができる。
　本実施形態において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３に近づき、第２の機構６２が可動指１３に近づく。駆動部品２３の第２の取付部２３ｂと示指１３Ａとの間の距離が短くなるため、第２の機構６２の可撓部材７８が撓む。すなわち、第２の機構６２の可撓部材７８は、第１の機構６１が駆動部品２３と複数の可動指１３との間で力を伝達している間に撓む。
　別の表現によれば、第２の機構６２は、第２の機構６２の一方の端部に設けられるとともに駆動部品２３に接続される第２の取付部２３ｂ（第１の結合部）と、第２の機構６２の他方の端部に設けられるとともに示指１３Ａの回転板４４に接続される部分（第２の結合部）と、可撓部材７８とを有する。可撓部材７８は、第１の機構６１が駆動部品２３と可動指１３との間で力を伝達している間に、第１の結合部と第２の結合部との間の距離を短縮する。
　以上のように、本実施形態では、第１の機構６１が駆動部品２３と複数の可動指１３との間で力を伝達している間、第２の機構６２は可動指１３に力を伝達しない。さらに、撓んだ可撓部材７８は、第１の機構６１を避ける。なお、第２の機構６２から可動指１３に力が作用しても良い。
　本実施形態において、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に動かされている場合に、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第２の方向Ｄ２に駆動すると、第１の取付部２３ａが手掌１２及び可動指１３に近づき、第１の機構６１が可動指１３に近づく。これにより、可動指１３に作用する引張力が解除され、例えば弾性体の復元力により五本の可動指１３が伸展する。
　以上のように、本実施形態の握り動作において、駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、五本の可動指１３が曲がる。また、駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動された後に駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動されることにより、五本の可動指１３が伸展する。すなわち、握り動作では、五本の可動指１３が開閉する。
　別の表現によれば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、五本の可動指１３は、握り動作の一部である曲がる動作を行う。駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動された後に駆動部品２３が基準位置Ｐｎに向かって第２の方向Ｄ２に駆動されることにより、五本の可動指１３は、握り動作の一部である伸展する動作を行う。
　図６は、第１の実施形態の摘み動作を行うハンド装置１０を模式的に示す側面図である。駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、示指１３Ａが、アクチュエータ２２による駆動部品２３の駆動に応じて以下の摘み動作を行う。別の表現によれば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎよりも第２の方向Ｄ２の側に位置する場合、示指１３Ａが、駆動部品２３の動きに応じて摘み動作を行う。摘み動作では、示指１３Ａと拇指１３Ｅとが物体を摘まむことができる。
　本実施形態において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が第２の機構６２を引く。これにより、アクチュエータ２２が、駆動部品２３及び第２の機構６２を介して、示指１３Ａの回転板４４の角部分４４ｃを引く。言い換えると、第２の機構６２が、駆動部品２３と示指１３Ａの回転板４４の角部分４４ｃとの間で引張力を伝達する。
　上述のように、回転板４４の角部分４４ｃが引かれると、図６に示すように、示指１３Ａが曲がり、拇指１３Ｅに近づく。この際、示指１３Ａは、他の物体に当接しなければ、伸展したまま接続軸５３まわりに回転して拇指１３Ｅに近づく。
　上述のように、本実施形態では、可動指１３は、物体の形状に馴染んで（適応して）曲がることができる。すなわち、摘み動作において、示指１３Ａは、駆動部品２３の動きに応じて、当該示指１３Ａに接触した物体の形状に適応して複数の関節のうち少なくとも一つを曲げる。このため、示指１３Ａと物体との接触部分が多くなり、示指１３Ａが当該物体を安定的に摘まむことができる。
　第１の実施形態では、第２の機構６２は、示指１３Ａに接続されている。このため、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動しても、第２の機構６２は、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅを引かない。
　さらに、本実施形態において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第２の方向Ｄ２に駆動すると、第１の取付部２３ａが手掌１２及び可動指１３に近づき、第１の機構６１が可動指１３に近づく。この場合、可撓部材７６が撓むとともに、第１の機構６１の各リンクが互いに回動する。これにより、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動しても、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅは伸展したまま静止している。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第１の方向Ｄ１に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３に近づき、第２の機構６２が可動指１３に近づく。これにより、第２の機構６２の可撓部材７８が撓んで、示指１３Ａに作用する引張力が解除される。示指１３Ａは、弾性体の復元力により伸展する。
　以上のように、本実施形態の摘み動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動されることにより、示指１３Ａが曲がり、静止する拇指１３Ｅに近づく。また、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動された後に駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、示指１３Ａが伸展する。すなわち、摘み動作では、示指１３Ａが屈伸し、示指１３Ａと拇指１３Ｅとが開閉する。
　別の表現によれば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされることにより、示指１３Ａは、摘み動作の一部である曲がる動作を行う。駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動された後に駆動部品２３が基準位置Ｐｎに向かって第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、示指１３Ａは、摘み動作の一部である伸展する動作を行う。
　以上のように、本実施形態において、握り動作をする複数の可動指１３のうち少なくとも一つの組合せは、摘み動作をする複数の可動指１３のうち少なくとも一つの組合せと異なる。握り動作をする可動指１３の組合せは、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅである。摘み動作をする可動指１３の組合せは、示指１３Ａである。
　以上説明された第１の実施形態に係るハンド装置１０において、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第１の方向Ｄ１に動かされている場合に、複数の可動指１３のうち少なくとも一つが、駆動部品２３の動きに応じて第１の動作（握り動作）をする。さらに、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、複数の可動指１３のうち少なくとも一つが、駆動部品２３の動きに応じて第１の動作と異なる第２の動作（摘み動作）をする。これにより、本実施形態のハンド装置１０において、一つのアクチュエータ２２により可動指１３が複数種類の動作をすることができる。従って、例えば、複数種類の動作のための複数のアクチュエータや複雑な制御のためのセンサが不要となり、ハンド装置１０のコストの増大が抑制される。また、ハンド装置１０における入力を一元化することができ、ハンド装置１０の操作性が向上する。
　第１の動作をする複数の可動指１３のうち少なくとも一つの組合せは、第２の動作をする複数の可動指１３のうち少なくとも一つの組合せと異なる。すなわち、ハンド装置１０は、質的に異なる第１の動作と第２の動作とを行うことができる。これにより、ハンド装置１０を活用可能な状況を増やすことができる。
　第１の動作において、駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に動かされることにより複数の可動指１３が曲がる。例えば、複数の可動指１３は、物体を握ることができる。第２の動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に動かされることにより示指１３Ａが拇指１３Ｅに近づく。例えば、少なくとも二つの可動指１３が物体を摘まむことができる。これにより、ハンド装置１０は、例えば、物体の大きさや形状、状況、及び要求のような種々の条件に応じて、複数の方法で当該物体を取ることができる。
　第２の動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に動かされることにより示指１３Ａが静止する拇指１３Ｅに近づく。これにより、例えば、示指１３Ａ及び拇指１３Ｅの位置を制御しやすく、第２の動作により物体を摘まむことの繰り返し精度が高くなる。
　第２の動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に動かされることにより、示指１３Ａは、拇指１３Ｅに近づいた後に曲がる。これにより、示指１３Ａは、物体の形状に馴染んで（適応して）曲がることができ、当該物体を安定的に摘まむことができる。
　第２の動作において動く可動指１３は示指１３Ａである。第２の動作において示指１３Ａが近づく可動指１３は、他の可動指１３と対向する位置に移動可能な拇指１３Ｅである。これにより、人間の手の形をしたハンド装置１０が、五本の可動指１３で物体を握る第１の動作と、物体を示指１３Ａと拇指１３Ｅとで摘まむ第２の動作と、で物体を取ることができる。
　第１の機構６１は、駆動部品２３と複数の可動指１３とを接続する。第２の機構６２は、駆動部品２３と複数の可動指１３のうち一つとを接続する。例えば、第１の機構６１が駆動部品２３と複数の可動指１３との間で力を伝達することで、複数の可動指１３が第１の動作をすることができる。さらに、第２の機構６２が、駆動部品２３と複数の可動指１３のうち一つとの間で力を伝達することで、一つの可動指１３が第２の動作をすることができる。これにより、一つのアクチュエータ２２により、可動指１３が複数種類の動作をすることができる。さらに、第２の動作時における駆動部品２３と可動指１３との間での動力の損失が抑制されるとともに、第２の機構６２の剛性が低減することが抑制される。
　第２の機構６２は、当該第２の機構６２の一方の端部に設けられた第１の結合部と、当該第２の機構６２の他方の端部に設けられた第２の結合部と、可撓部材７８とを有する。上記第１の結合部は、駆動部品２３に接続される。上記第２の結合部は、示指１３Ａに接続される。可撓部材７８は、第１の機構６１が駆動部品２３と複数の可動指１３との間で力を伝達している間に上記第１の結合部と上記第２の結合部との間の距離を短縮することが可能である。これにより、第２の機構６２が握り動作に影響することが抑制される。さらに、第２の機構６２が第１の機構６１に望まぬ干渉をすることが抑制される。
　第２の機構６２は、可撓部材７８の代わりに剛体を有しても良い。この場合、当該剛体は、他の部品に一方向への引張力を発生させる。一方、当該剛体は、滑りやズレなどを生じることで、他の部品に他方向への力を作用させず、又は当該力を低減する。また、第２の機構６２は、可撓部材７８の代わりに、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品を有しても良い。なお、第２の機構６２は、この例に限られない。
（第２の実施形態）
　以下に、第２の実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
　図７は、第２の実施形態に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図７に示すように、第２の実施形態において、第２の機構６２の可撓部材７８は、駆動部品２３と、第１の指リンク７１の中間部７１ｃとを接続する。言い換えると、可撓部材７８は、示指１３Ａ及び中指１３Ｂに接続された第１の機構６１の一部と、駆動部品２３とを接続する。
　図８は、第２の実施形態の摘み動作を行うハンド装置１０を模式的に示す側面図である。第２の実施形態の摘み動作において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が第２の機構６２を引く。第２の機構６２は、第１の指リンク７１を介して、示指１３Ａ及び中指１３Ｂの回転板４４の角部分４４ｃを引く。
　本実施形態において、回転板４４の角部分４４ｃが引かれると、図８に示すように、示指１３Ａ及び中指１３Ｂが曲がり、拇指１３Ｅに近づく。この際、示指１３Ａ及び中指１３Ｂは、他の物体に当接しなければ、伸展したまま接続軸５３まわりに回転して拇指１３Ｅに近づく。
　第２の実施形態では、第２の機構６２は、第１の指リンク７１に接続されている。このため、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動しても、第２の機構６２は、名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅを引かない。名無指１３Ｃ、小指１３Ｄ、及び拇指１３Ｅは、例えば、伸展したまま静止している。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第１の方向Ｄ１に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３に近づき、第２の機構６２が可動指１３に近づく。これにより、本実施形態では、第２の機構６２の可撓部材７８が撓んで、示指１３Ａ及び中指１３Ｂに作用する引張力が解除される。示指１３Ａ及び中指１３Ｂは、弾性体の復元力により伸展する。
　以上のように、第２の実施形態の摘み動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動されることにより、示指１３Ａ及び中指１３Ｂが曲がり、静止する拇指１３Ｅに近づく。また、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動された後に駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、示指１３Ａ及び中指１３Ｂが伸展する。すなわち、摘み動作では、示指１３Ａ及び中指１３Ｂが屈伸し、示指１３Ａ及び中指１３Ｂと拇指１３Ｅとが開閉する。
　以上説明された第２の実施形態のハンド装置１０において、第１の機構６１は、駆動部品２３と複数の可動指１３とを接続する。第２の機構６２は、複数の可動指１３のうち少なくとも一つに接続された第１の機構６１の一部と、駆動部品２３と、を接続する。例えば、第１の機構６１が駆動部品２３と複数の可動指１３との間で力を伝達することで、複数の可動指１３が第１の動作（握り動作）をすることができる。さらに、第２の機構６２が、第１の機構６１の一部と駆動部品２３との間で力を伝達することで、複数の可動指１３のうち少なくとも一つが第２の動作（摘み動作）をすることができる。言い換えると、第２の動作において、第２の機構６２が第１の機構６１を部分的に動作させる。これにより、一つのアクチュエータ２２により、可動指１３が複数種類の動作をすることができる。さらに、第２の機構６２を短くすることができるとともに、第２の機構６２が第１の機構６１と望まぬ干渉をすることが抑制される。
（第３の実施形態）
　以下に、第３の実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、第３の実施形態に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図９に示すように、第３の実施形態において、第２の機構６２の可撓部材７８は、駆動部品２３と、第３の指リンク７３の端部７３ａとを接続する。言い換えると、可撓部材７８は、複数の可動指１３に接続された第１の機構６１の一部と、駆動部品２３とを接続する。
　図１０は、第３の実施形態の摘み動作を行うハンド装置１０を模式的に示す側面図である。第３の実施形態の摘み動作において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が第２の機構６２を引く。第２の機構６２は、第３の指リンク７３、第１の中間リンク７４、第１の指リンク７１、及び第２の指リンク７２を介して、五本の可動指１３の回転板４４の角部分４４ｃを引く。
　本実施形態において、第２の機構６２は、第３の指リンク７３の端部７３ａを引く。この場合、第２の機構６２からの引張力は、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅに強く伝わり、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄには弱く伝わる。このため、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃが引かれ、図１０に示すように、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが曲がり、互いに近づく。この際、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅは、他の物体に当接しなければ、伸展したまま接続軸５３まわりに回転して互いに近づく。なお、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄも曲がっても良い。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第１の方向Ｄ１に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３に近づき、第２の機構６２が可動指１３に近づく。これにより、第２の機構６２の可撓部材７８が撓んで、五本の可動指１３に作用する引張力が解除される。五本の可動指１３は、弾性体の復元力により伸展する。
　以上のように、第３の実施形態の摘み動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に動かされることにより、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが曲がり、互いに近づく。また、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動された後に駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に動かされることにより、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが伸展する。すなわち、摘み動作では、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが屈伸し、示指１３Ａ及び中指１３Ｂと拇指１３Ｅとが開閉する。
　以上説明された第３の実施形態のハンド装置１０では、第２の動作（摘み動作）において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に動かされることにより示指１３Ａと拇指１３Ｅとが互いに近づく。これにより、第２の動作により、ハンド装置１０がより短時間で物体を摘まむができる。さらに、拇指１３Ｅが動くため、拇指１３Ｅを予め示指１３Ａと近づきやすい位置に配置しておく必要が無い。このため、駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置する場合に、示指１３Ａと拇指１３Ｅとの間の距離を長く設定することができる。駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置する場合に示指１３Ａと拇指１３Ｅとの間の距離が長いと、ハンド装置１０がより大きい物体を取ることができる。
（第４の実施形態）
　以下に、第４の実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図１１に示すように、第４の実施形態において、第２の機構６２は、可撓部材７８の代わりに、リンク１００と、第１の可撓部材１０１と、第２の可撓部材１０２とを有する。本実施形態において、第１の可撓部材１０１及び第２の可撓部材１０２は、ボールチェーンのような可撓性の部材である。なお、第１の可撓部材１０１及び第２の可撓部材１０２の代わりに、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品が用いられても良い。
　本実施形態において、リンク１００の一方の端部１００ａは、第３の指リンク７３の端部７３ａに回転可能に接続される。第１の可撓部材１０１は、リンク１００の他方の端部１００ｂと、第１の指リンク７１の端部７１ａとに回転可能に接続される。第２の可撓部材１０２は、リンク１００の中間部１００ｃと、駆動部品２３の第２の取付部２３ｂとに回転可能に接続される。リンク１００の中間部１００ｃは、二つの端部１００ａ，１００ｂの間に位置する。
　別の表現によれば、リンク１００の端部１００ａは、第３の機構部品６１ｃに接続される。第１の可撓部材１０１は、リンク１００の端部１００ｂと、第１の機構部品６１ａとに接続される。以上のように、第４の実施形態の第２の機構６２は、第１の機構部品６１ａ、第３の機構部品６１ｃ、及び駆動部品２３に接続される。
　第４の実施形態の摘み動作において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が第２の機構６２を引く。第２の機構６２は、第３の指リンク７３を介して拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃを引くとともに、第３の指リンク７３、第１の中間リンク７４、及び第１の指リンク７１を介して示指１３Ａ及び中指１３Ｂの回転板４４の角部分４４ｃを引く。
　第２の機構６２は、第１の指リンク７１の端部７１ａと、第３の指リンク７３の端部７３ａとを引く。このような本実施形態において、第２の機構６２からの引張力は、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅに強く伝わり、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄには弱く伝わる。このため、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃが引かれ、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが曲がり、互いに近づく。この際、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅは、他の物体に当接しなければ、伸展したまま接続軸５３まわりに回転して互いに近づく。なお、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄも曲がっても良い。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第１の方向Ｄ１に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３に近づき、第２の機構６２が可動指１３に近づく。これにより、第２の機構６２の可撓部材７８が撓んで、五本の可動指１３に作用する引張力が解除される。五本の可動指１３は、弾性体の復元力により伸展する。
　以上のように、第４の実施形態の摘み動作において、駆動部品２３が第２の方向Ｄ２に駆動されることにより、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが曲がり、互いに近づく。また、駆動部品２３が第１の方向Ｄ１に駆動されることにより、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが伸展する。すなわち、摘み動作では、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが屈伸し、示指１３Ａ及び中指１３Ｂと拇指１３Ｅとが開閉する。
　図１２は、第４の実施形態の変形例に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図１２に示すように、第１の可撓部材１０１は、第１の指リンク７１の端部７１ａの代わりに、第１の指リンク７１の中間部７１ｃに接続されても良い。図１１の例では、示指１３Ａに作用する引張力は、中指１３Ｂに作用する引張力よりも強い。図１２の例では、示指１３Ａに作用する引張力と中指１３Ｂに作用する引張力との差が、図１１の例よりも小さい。
　他の変形例として、第１の可撓部材１０１は、例えば、回転板４４の角部分４４ｃに接続されても良い。この場合、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動すると、示指１３Ａ及び拇指１３Ｅが曲がり、互いに近づく。また、他の変形例として、リンク１００と第３の指リンク７３とが回転可能に接続されず、リンク１００の一方の端部１００ａと拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃとが別の可撓部材７６で接続されても良い。
　以上説明された第４の実施形態のハンド装置１０において、第１の機構６１は、示指１３Ａに接続された第１の機構部品６１ａと、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄのうち少なくとも一方に接続された第２の機構部品６１ｂと、拇指１３Ｅ及び駆動部品２３に接続された第３の機構部品６１ｃと、第１の機構部品６１ａ、第２の機構部品６１ｂ、及び第３の機構部品６１ｃに接続された第４の機構部品６１ｄと、を有する。例えば、駆動部品２３が第３の機構部品６１ｃを引くことで、示指１３Ａと、拇指１３Ｅと、名無指１３Ｃ及び小指１３Ｄのうち少なくとも一方と、が引かれ、曲げられる。第２の機構６２は、第１の機構部品６１ａ、第３の機構部品６１ｃ、及び駆動部品２３に接続される。例えば、駆動部品２３が第２の機構６２を引くことで、示指１３Ａと拇指１３Ｅとが引かれ、互いに近付けられる。これにより、力が駆動部品２３から第２の機構６２を介して示指１３Ａ及び拇指１３Ｅに伝達され、第２の動作における示指１３Ａ及び拇指１３Ｅの連動性が向上する。
（第５の実施形態）
　以下に、第５の実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、第５の実施形態の一つの例に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図１３の例は、第１の実施形態の変形例でもある。図１３の例において、第２の機構６２は、可撓部材１１１を有する。可撓部材１１１は、例えば、ボールチェーンのような可撓性の部材である。可撓部材１１１は、駆動部品２３と、第３の指リンク７３の端部７３ａとを接続する。なお、可撓部材１１１の代わりに、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品が用いられても良い。
　例えば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置する場合、可撓部材１１１は張っているが、可撓部材７８は撓んでいる。このため、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動させられると、可撓部材７８よりも、可撓部材１１１が先に引張力を伝えることが可能となる。
　第２の方向Ｄ２に駆動させられる駆動部品２３が変化位置Ｐｃに到達すると、可撓部材７８も張る。このため、可撓部材７８が引張力を伝えることが可能となる。変化位置Ｐｃは、第２の位置の一例である。図１３は、変化位置Ｐｃに位置する第２の取付部２３ｂ及び可撓部材７８を、二点鎖線で仮想的に示す。
　第５の実施形態において、摘み動作は、前段階動作と、後段階動作とを含む。前段階動作は、第１段階動作の一例である。後段階動作は、第２段階動作の一例である。なお、握り動作が第１段階動作及び第２段階動作を含んでも良い。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎと変化位置Ｐｃとの間にある場合に、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが、駆動部品２３の動きに応じて前段階動作を行う。図１３の例では、前段階動作において、第３の実施形態の摘み動作と同じく、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが互いに近づき、又は伸展する。
　駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、示指１３Ａが、駆動部品２３の動きに応じて後段階動作を行う。図１３の例では、後段階動作において、第１の実施形態の摘み動作と同じく、示指１３Ａが拇指１３Ｅに近づき、又は伸展する。
　図１４は、第５の実施形態の他の例に係るハンド装置１０の内部を模式的に示す平面図である。図１４の例は、第４の実施形態の変形例でもある。図１４の例において、第２の機構６２は、可撓部材１１２を有する。可撓部材１１２は、例えば、ボールチェーンのような可撓性の部材である。可撓部材１１２は、駆動部品２３と、拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃとを接続する。なお、可撓部材１１２の代わりに、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品が用いられても良い。
　例えば、駆動部品２３が基準位置Ｐｎに位置する場合、可撓部材１１２は張っているが、第２の可撓部材１０２は撓んでいる。このため、駆動部品２３が基準位置Ｐｎから第２の方向Ｄ２に駆動させられると、第２の可撓部材１０２よりも、可撓部材１１２が先に引張力を伝えることが可能となる。
　第２の方向Ｄ２に駆動させられる駆動部品２３が変化位置Ｐｃに到達すると、第２の可撓部材１０２も張る。このため、第２の可撓部材１０２が引張力を伝えることが可能となる。図１４は、変化位置Ｐｃに位置する第２の取付部２３ｂ及び第２の可撓部材１０２を、二点鎖線で仮想的に示す。
　図１４の例では、前段階動作において、アクチュエータ２２が、駆動部品２３を第２の方向Ｄ２に駆動すると、第２の取付部２３ｂが手掌１２及び可動指１３から遠ざかり、駆動部品２３が拇指１３Ｅの回転板４４の角部分４４ｃを引く。このため、拇指１３Ｅが曲がる。後段階動作において、第４の実施形態の摘み動作と同じく、示指１３Ａ、中指１３Ｂ、及び拇指１３Ｅが互いに近づく。
　以上のように、第５の実施形態では、前段階動作において拇指１３Ｅが曲がる。そして、後段階動作において、示指１３Ａが拇指１３Ｅに近づく。このように、アクチュエータ２２が駆動部品２３を第２の方向Ｄ２に駆動させる間に、摘み動作が変化する。
　以上説明された第５の実施形態のハンド装置１０において、第２の動作（摘み動作）は、第１段階動作と、第１段階動作と異なる第２段階動作と、を含む。駆動部品２３が基準位置Ｐｎと変化位置Ｐｃとの間にある場合に、複数の可動指１３のうち少なくとも一つが、駆動部品２３の動きに応じて上記の第１段階動作を行う。駆動部品２３が変化位置Ｐｃから第２の方向Ｄ２に動かされている場合に、複数の可動指１３のうち少なくとも一つが、駆動部品２３の動きに応じて上記の第２段階動作を行う。これにより、本実施形態のハンド装置１０において、一つのアクチュエータ２２により可動指１３が少なくとも三種類の動作をすることができる。
　以上の複数の実施形態で説明されたように、駆動部品２３は、第１の機構６１により複数の可動指１３に接続されるとともに、第２の機構６２により少なくとも一つの可動指１３に接続される。第２の機構６２が接続される位置を変更することで、第２の動作を変更することができる。
　また、以上の複数の実施形態において、第１の動作の一例が握り動作であり、第２の動作の一例が摘み動作であった。しかし、第１の動作及び第２の動作は、この例に限られない。例えば、第１の動作及び第２の動作は、示指１３Ａを伸展させるとともに他の四本の可動指１３を曲げる動作と、拇指１３Ｅを伸展させるとともに他の四本の可動指１３を曲げる動作と、示指１３Ａと中指１３Ｂとを互いに近づける動作と、のいずれか一つを含んでも良い。また、第１の動作及び第２の動作は、物体を取るための動作に限られない。例えば、第１の動作及び第２の動作は、ボタンを押すための動作と、コミュニケーションのための動作と、のいずれか一つを含んでも良い。
　以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記した個々の実施形態に限定されるものではない。請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において種々の追加、変更、置き換え及び部分的削除等が可能である。例えば、前述した全ての実施形態において、数値又は数式を説明に用いている場合は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。また、実施形態における各動作の順序は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。
　例えば、以上の実施形態では、実体のあるハンド装置１０が現実でアクチュエータ２２により駆動され、実体のある物体を握り又は摘まむことができる。
　ハンド装置１０の駆動に関するハンド装置１０の動作計画やハンド装置１０に関係する種々の物体及び動き（例えばロボット１の腕部）の駆動に関する動作計画は、機械学習モデルによって設定されても良い。また例えば、ロボット１又は環境に備えられたカメラ等の撮像装置等によって操作したい物体の情報を取得し、その情報に基づいて第１の動作又は第２の動作を選択しても良い。例えば、物体の種類、大きさ、素材等を画像から機械学習モデルにより判断し、別の機械学習モデルにより当該物体に適切な動作を第１の動作又は第２の動作から選択、動作計画を作成し、ロボットを駆動させても良い。

Claims (13)

  1. 　複数の可動指と、
    　第１の方向と、前記第１の方向の反対の第２の方向と、に動くことが可能な駆動部品と、
    　前記駆動部品と前記複数の可動指との間で力を伝達する伝達機構と、
    　を具備し、
    　前記駆動部品が第１の位置から前記第１の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて第１の動作をし、
    　前記駆動部品が前記第１の位置から前記第２の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて前記第１の動作と異なる第２の動作をする、
    　複数の指を持つ機構。
  2. 　前記第１の動作をする前記複数の可動指のうち少なくとも一つの組合せは、前記第２の動作をする前記複数の可動指のうち少なくとも一つの組合せと異なる、請求項１の複数の指を持つ機構。
  3. 　前記複数の可動指は、第１の指と、第２の指とを含み、
    　前記駆動部品が前記第１の位置に位置する場合、前記複数の可動指が伸展し、
    　前記第１の動作において、前記駆動部品が前記第１の方向に動かされることにより前記複数の可動指が曲がり、
    　前記第２の動作において、前記駆動部品が前記第２の方向に動かされることにより前記第１の指が前記第２の指に近づく、
    　請求項１又は請求項２の複数の指を持つ機構。
  4. 　前記第２の動作において、前記駆動部品が前記第２の方向に動かされることにより前記第１の指が静止する前記第２の指に近づく、請求項３の複数の指を持つ機構。
  5. 　前記第２の動作において、前記駆動部品が前記第２の方向に動かされることにより前記第１の指と前記第２の指とが互いに近づく、請求項３の複数の指を持つ機構。
  6. 　前記第２の動作において、前記駆動部品が前記第２の方向に動かされることにより、前記第１の指は、前記第２の指に近づいた後に曲がる、請求項３乃至請求項５のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  7. 　前記第１の指は、示指であり、
    　前記複数の可動指は、中指、名無指、及び小指を含み、
    　前記第２の指は、他の前記複数の可動指と対向する位置に移動可能な拇指である、
    　請求項３乃至請求項６のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  8. 　前記伝達機構は、第１の機構と第２の機構とを有し、
    　前記第１の機構は、前記駆動部品と前記複数の可動指とを接続し、
    　前記第２の機構は、前記駆動部品と前記複数の可動指のうち一つとを接続する、
    　請求項１乃至請求項７のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  9. 　前記伝達機構は、第１の機構と第２の機構とを有し、
    　前記第１の機構は、前記駆動部品と前記複数の可動指とを接続し、
    　前記第２の機構は、前記複数の可動指のうち少なくとも一つに接続された前記第１の機構の一部と、前記駆動部品と、を接続する、
    　請求項１乃至請求項７のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  10. 　前記第１の指は、示指であり、
    　前記複数の可動指は、中指、名無指、及び小指を含み、
    　前記第２の指は、他の前記複数の可動指と対向する位置に移動可能な拇指であり、
    　前記伝達機構は、第１の機構と第２の機構とを有し、
    　前記第１の機構は、前記示指に接続された第１の部品と、前記名無指及び前記小指のうち少なくとも一方に接続された第２の部品と、前記拇指及び前記駆動部品に接続された第３の部品と、前記第１の部品、前記第２の部品、及び前記第３の部品に接続された第４の部品と、を有し、前記駆動部品と前記複数の可動指とを接続し、
    　前記第２の機構は、前記第１の部品、前記第３の部品、及び前記駆動部品に接続された、
    　請求項５の複数の指を持つ機構。
  11. 　前記第２の機構は、当該第２の機構の一方の端部に設けられるとともに前記駆動部品に接続される第１の結合部と、当該第２の機構の他方の端部に設けられるとともに前記複数の可動指のうち前記一つに接続される第２の結合部と、前記第１の機構が前記駆動部品と前記複数の可動指との間で力を伝達している間に前記第１の結合部と前記第２の結合部との間の距離を短縮することが可能な収縮部材と、を有する、請求項８乃至請求項１０のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  12. 　前記第２の動作は、第１段階動作と、前記第１段階動作と異なる第２段階動作と、を含み、
    　前記駆動部品が前記第１の位置と第２の位置との間にある場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて前記第１段階動作を行い、
    　前記駆動部品が前記第２の位置から前記第２の方向に動かされている場合に、前記複数の可動指のうち少なくとも一つが、前記駆動部品の動きに応じて前記第２段階動作を行う、
    　請求項１乃至請求項１１のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
  13. 　前記複数の可動指はそれぞれ、複数の関節を有し、
    　前記第１の動作及び前記第２の動作のうち少なくとも一方において、前記複数の可動指のうち少なくとも一つは、前記駆動部品の動きに応じて、当該可動指のうち少なくとも一つに接触した物体の形状に適応して前記複数の関節のうち少なくとも一つを曲げる、
    　請求項１乃至請求項１２のうちいずれか一つの複数の指を持つ機構。
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