WO2021145290A1 - ハンド装置 - Google Patents

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WO2021145290A1
WO2021145290A1 PCT/JP2021/000560 JP2021000560W WO2021145290A1 WO 2021145290 A1 WO2021145290 A1 WO 2021145290A1 JP 2021000560 W JP2021000560 W JP 2021000560W WO 2021145290 A1 WO2021145290 A1 WO 2021145290A1
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WO
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Prior art keywords
finger
connecting portion
component
intermediate component
hand device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/000560
Other languages
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.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2021571176A priority Critical patent/JPWO2021145290A1/ja
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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
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a hand device.
  • a hand device having a plurality of fingers is known.
  • the hand device has, for example, two fingers driven by an actuator and moving closer to or further from each other.
  • the hand device can grip an object located between two fingers.
  • the hand device may be difficult for the hand device to properly grasp the object.
  • One example of the problem to be solved by the present invention is to provide a hand device capable of grasping an object located at a position different from the center between fingers that are close to each other.
  • the hand device includes a substrate, a first finger, a second finger, and a drive mechanism.
  • the substrate has a first connecting portion and a second connecting portion.
  • the first finger is connected to the first connecting portion and can move so as to approach the second connecting portion.
  • the second finger is connected to the second connecting portion and can move so as to approach the first connecting portion.
  • the drive mechanism has an intermediate component connected to the first finger and the second finger, and an actuator for moving the intermediate component, and is at least a portion of the intermediate component with respect to the first connection portion.
  • the first finger is moved in response to a specific movement
  • the second finger is moved in response to at least a partial movement of the intermediate component with respect to the second connection portion.
  • the intermediate component can be moved to a first position where the distance between the intermediate component and the first connecting portion is different from the distance between the intermediate component and the second connecting portion.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a hand device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the first finger of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a hand device in which the first finger and the second finger of the first embodiment are opened.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a first example of a hand device for gripping an object according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a second example of the hand device for gripping the object of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a third example of the hand device for gripping the object of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing a first example of a hand device for gripping an object according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing a second example of the hand device for gripping the object of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the hand device according to the third embodiment.
  • the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the component elements according to the embodiment and the description of the elements may be described in a plurality of expressions.
  • the components and their description are examples and are not limited by the representations herein.
  • the components may also be identified by names different from those herein.
  • the components may also be described by expressions different from those herein.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the hand device 10 according to the first embodiment.
  • the hand device 10 of the present embodiment is a so-called robot hand mounted on the robot 1.
  • the hand device 10 may also be referred to as, for example, a gripper.
  • 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 a Solid State Drive.
  • the control unit 2 may have a power supply such as a battery. Further, the power supply may be provided outside the robot 1.
  • the control unit 2 does not have to be provided in the hand device 10.
  • the hand device 10 has a base 12, a first finger 13, a second finger 14, and a drive mechanism 15. That is, the hand device 10 of the present embodiment has two fingers, the first and second fingers 13, 14.
  • the hand device 10 is not limited to this example, and may have five fingers like a human hand.
  • the first finger 13 and the second finger 14 may also be referred to as movable fingers.
  • the X-axis, Y-axis and Z-axis are defined in this specification for convenience.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other.
  • the X-axis is provided along the width of the hand device 10.
  • the Y-axis is provided along the length of the hand device 10.
  • the Z-axis is provided along the thickness of the hand device 10.
  • the X direction is a direction along the X axis and includes the + X direction indicated by the arrow on the X axis and the ⁇ X direction which is the opposite direction of the arrow on the X axis.
  • the Y direction is a direction along the Y axis and includes the + Y direction indicated by the arrow on the Y axis and the ⁇ Y direction which is the opposite direction of the arrow on the Y axis.
  • the Z direction is a direction along the Z axis and includes the + Z direction indicated by the arrow on the Z axis and the ⁇ Z direction which is the opposite direction of the arrow on the Z axis.
  • the substrate 12 has, for example, a housing 20, a first connecting portion 21, and a second connecting portion 22.
  • the housing 20 is formed in a substantially box shape.
  • FIG. 1 schematically shows the housing 20 and the inside thereof.
  • the first connection portion 21 and the second connection portion 22 are provided at the end portion 20a of the housing 20 in the + Y direction. That is, the first connection portion 21 and the second connection portion 22 are provided at the common end portion 20a of the housing 20. The first connection portion 21 and the second connection portion 22 may be provided in different portions of the housing 20.
  • the second connecting portion 22 is located at a position separated from the first connecting portion 21 in the X direction (+ X direction in the present embodiment).
  • the X direction is an example of a direction in which the second connecting portion is separated from the first connecting portion.
  • An insertion port 20b is provided in the housing 20 between the first connection portion 21 and the second connection portion 22. The insertion port 20b opens at the end 20a of the housing 20 in the + Y direction, and communicates the inside and the outside of the housing 20.
  • the first finger 13 is connected to the first connecting portion 21.
  • the second finger 14 is connected to the second connecting portion 22. That is, the second finger 14 is connected to the substrate 12 at a position away from the first finger 13.
  • the first finger 13 and the second finger 14 can be bent so as to face each other and approach each other. In this embodiment, bending includes, for example, overall rotation starting from the root and flexion at each joint.
  • the first finger 13 and the second finger 14 have substantially the same shape, structure, and function. Therefore, in the following description, the first finger 13 will be mainly described. Unless otherwise specified, the shape, structure, and function of the second finger 14 can be understood by replacing the first finger 13 with the second finger 14 in the following description. However, as shown in FIG. 1, the first finger 13 and the second finger 14 are connected to the base 12 so as to be mirror-symmetrical to each other. Further, the first finger 13 and the second finger 14 may have different shapes, structures, and functions from each other.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the first finger 13 of the first embodiment.
  • the first finger 13 and the second finger 14 of the present embodiment are the first portion 41, the second portion 42, the third portion 43, the rotating plate 44, and the first finger, respectively. It has a rod 45 and a second rod 46.
  • the first portion 41 forms a portion corresponding to the proximal phalanx of a human finger.
  • the second portion 42 forms a portion corresponding to the distal phalanx of the human finger.
  • the third portion 43 forms a portion corresponding to the intermediate phalanx of the human finger. That is, the first portion 41 is the portion of the first finger 13 that is closest to the substrate 12.
  • the second portion 42 is at the tip of the first finger 13, and the third portion 43 is between the first portion 41 and the second portion 42.
  • the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 have base end portions 41a, 42a, 43a and tip portions 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 substrate 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 substrate 12.
  • a connecting shaft 51 extending in the Z direction is provided at the base end portion 43a of the third portion 43.
  • the tip portion 41b of the first portion 41 is rotatably connected to the connecting shaft 51 around the central axis Axb1 of the connecting shaft 51. That is, the connecting shaft 51 is a joint between the first portion 41 and the third portion 43.
  • a connecting shaft 52 extending in the Z direction is provided at the base end portion 42a of the second portion 42.
  • the tip portion 43b of the third portion 43 is rotatably connected to the connecting shaft 52 around the central axis Axb2 of the connecting shaft 52. That is, the connecting shaft 52 is a joint between the second portion 42 and the third portion 43.
  • the second portion 42 is rotatably connected to the first portion 41 around the central axis Axb1 via a connecting shaft 52, a third portion 43, and a connecting shaft 51.
  • the rotating plate 44 has a central portion 44a, a first arm portion 44b, and a second arm portion 44c.
  • a connecting shaft 53 extending in the Z direction is provided at the base end portion 41a of the first portion 41.
  • the central portion 44a of the rotating plate 44 is rotatably attached to the connecting shaft 53 around the central shaft Axb3 of the connecting shaft 53.
  • the first arm portion 44b and the second arm portion 44c extend from the central portion 44a in a direction substantially orthogonal to the central axis Axb3.
  • the first arm 44b extends toward the instep of the first finger 13 and the second arm 44c extends toward the belly of the first finger 13.
  • the first arm portion 44b is provided with a connecting shaft 54 extending in the Z direction.
  • the first connecting portion 21 of the base 12 of FIG. 1 is rotatably attached to the connecting shaft 53 around the central axis Axb3 of the connecting shaft 53 of the first finger 13.
  • the second connecting portion 22 is rotatably attached to the connecting shaft 53 around the central axis Axb3 of the connecting shaft 53 of the second finger 14. That is, the connecting shaft 53 is a joint between the first portion 41 and the substrate 12.
  • the first portion 41 and the rotating plate 44 of the first finger 13 are rotatably connected to the first connecting portion 21 via the connecting shaft 53.
  • the first portion 41 and the rotating plate 44 of the second finger 14 are rotatably connected to the second connecting portion 22 via the connecting shaft 53.
  • the first finger 13 and the second finger 14 can rotate (bend) around the central axis Axb3 of the connecting shaft 53 as a whole.
  • a connecting shaft 55 extending in the Z direction is provided at the base end portion 43a of the third portion 43.
  • the connecting shaft 55 is closer to the pad of the first finger 13 than the connecting shaft 51.
  • the first rod 45 is rotatably connected to the second arm portion 44c of the rotating plate 44 and the connecting shaft 55.
  • a connecting shaft 56 extending in the Z direction 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 53.
  • a connecting shaft 57 extending in the Z direction is provided at the base end portion 42a of the second portion 42. In this embodiment, the connecting shaft 57 is closer to the instep of the first 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 to 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, and the second rod 46 can rotate on a common virtual plane.
  • each of the first finger 13 and the second finger 14 of the present embodiment is provided with an elastic body 58 for urging the first portion 41 in the direction opposite to the rotation direction Dp1.
  • the elastic body 58 is connected to, for example, the housing 20 and the first arm portion 44b of the rotating plate 44.
  • each of the first finger 13 and the second finger 14 has an elastic body 59 that urges the second portion 42 and the third portion 43 in the opposite directions of the rotation directions Dp2 and Dp3. It will be provided.
  • the elastic bodies 58 and 59 provided on the first finger 13 are examples of the first elastic body.
  • the elastic bodies 58 and 59 provided on the second finger 14 are examples of the second elastic body.
  • the elastic body 59 is connected to, for example, the tip end portion 41b of the first portion 41 and the base end portion 42a of the second portion 42.
  • the elastic bodies 58 and 59 are, for example, coil springs.
  • the elastic body 58 urges the first portion 41 to rotate in the direction opposite to the rotation direction Dp1.
  • the elastic body 58 urges the second portion 42 and the third portion 43 to rotate in opposite directions of the rotation directions Dp2 and Dp3.
  • the elastic bodies 58 and 59 of the first finger 13 urge the first finger 13 so that the first finger 13 extends.
  • the elastic bodies 58 and 59 of the second finger 14 urge the second finger 14 so that the second finger 14 extends.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a hand device 10 in which the first finger 13 and the second finger 14 of the first embodiment are opened.
  • the elastic body 58 of the first finger 13 is around the central axis Axb3 of the connecting shaft 53 so as to keep the first finger 13 away from the second finger 14 and the second connecting portion 22. Can be rotated to.
  • the elastic body 58 of the second finger 14 can rotate the second finger 14 around the central axis Axb3 of the connecting shaft 53 so as to keep the second finger 14 away from the first finger 13 and the first connecting portion 21. can.
  • the elastic bodies 58 and 59 may be other elastic bodies capable of extending the first finger 13 and the second finger 14.
  • the elastic bodies 58 and 59 may be push springs, winding springs, or springs of other shapes, or may be elastic bodies such as rubber.
  • the elastic bodies 58 and 59 may be omitted.
  • the elastic body 58 or the elastic body 59 that does not contribute to the extension can be omitted.
  • the elastic body 59 of FIG. 2 connects the second portion 42 and the first portion 41 to give an elastic force in advance.
  • the rotation of the first finger 13 in the rotation direction Dp1 can occur before the rotation of the third portion 43 in the rotation direction Dp2 and the rotation of the second portion 42 in the rotation direction Dp3.
  • the first finger 13 rotating in the rotation direction Dp1 abuts on another object or rotates to a predetermined angle and a force exceeding the elastic force of the elastic body 59 is applied, the third portion 43 and the second Part 42 rotates.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a first example of the hand device 10 for gripping the object O of the first embodiment.
  • the second portion 42 and the third portion 43 rotate when the first portion 41 abuts on the object O.
  • the second portion 42 rotates when the third portion 43 comes into contact with the object O.
  • the first finger 13 and the second finger 14 are adapted to (adapted to) the shape of the object O that abuts on the first finger 13 and the second finger 14, and a plurality of joints (connecting shafts). You can turn at least one of 51-53).
  • a part of the first finger 13 composed of a plurality of parts abuts on the object O and is roughly grasped, and then different parts of the first finger 13 come into contact with the bent object O. Hold the object more precisely. Further, the first finger 13 first makes a first contact at a portion close to the substrate 12, and then makes a second contact at a portion close to the next tip, so that the object O is not loaded more. It is possible to adapt to the shape of the object O. That is, at a plurality of points of contact between the first finger 13 and the object O, the forces acting on the object O from the first finger 13 are close to each other or averaged.
  • the first finger 13 bends as described above to approach the second finger 14 and the second connecting portion 22. In other words, the first finger 13 can move closer to the second finger 14 and the second connecting portion 22.
  • the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 are rotatable closer to the second finger 14 and the second connecting portion 22, respectively.
  • the first finger 13 can also move away from the second finger 14 and the second connecting portion 22, and the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 are It is also rotatable away from the second finger 14 and the second connection 22.
  • the second finger 14 bends in the same manner as the first finger 13 described above, so that the second finger 14 approaches the first finger 13 and the first connecting portion 21. In other words, the second finger 14 can move closer to the first finger 13 and the first connecting portion 21.
  • the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 are rotatable so as to approach the first finger 13 and the first connecting portion 21, respectively.
  • the second finger 14 can also move away from the first finger 13 and the first connecting portion 21, and the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 can be moved away from the first finger 13 and the first connecting portion 21. It is also rotatable away from the first finger 13 and the first connection 21.
  • the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 are arranged in the X direction with an interval. Therefore, the first finger 13 and the second finger 14 can be arranged in the X direction with an interval.
  • the X direction is a direction orthogonal to the central axes Axb1 to Axb3. Therefore, the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 of the first finger 13 can be rotated so as to approach the second connecting portion 22. Further, the first portion 41, the second portion 42, and the third portion 43 of the second finger 14 can be rotated so as to approach the first connecting portion 21.
  • the second part 42 has a ventral surface 42c.
  • the ventral surface 42c of the first finger 13 and the ventral surface 42c of the second finger 14 face each other. It is possible. Further, the first finger 13 and the second finger 14 can be bent (moved) so as to come into contact with the ventral surface 42c of the first finger 13 and the ventral surface 42c of the second finger 14.
  • the first finger 13 and the second finger 14 are not limited to the above-described configuration.
  • at least one of the first finger 13 and the second finger 14 may be able to be bent by pulling the internally extended wire and extended by pushing the wire.
  • at least one of the first finger 13 and the second finger 14 may be rotatable around a connection portion (connection shaft 53) with the first connection portion 21 or the second connection portion 22. It may be possible to move in parallel in the substantially X direction.
  • the drive mechanism 15 of the present embodiment has an actuator 61 and a transmission mechanism 62.
  • the actuator 61 is, for example, a servomotor.
  • the actuator 61 is not limited to this example, and may be another actuator such as a solenoid, a power cylinder, and a linear actuator.
  • the actuator 61 is attached to the housing 20.
  • the actuator 61 of the present embodiment has a drive shaft 61a extending in the substantially Z direction.
  • the actuator 61 can rotationally drive the drive shaft 61a around the central axis Axd of the drive shaft 61a.
  • the drive shaft 61a is arranged inside the housing 20.
  • the transmission mechanism 62 transmits a force between the actuator 61, the first finger 13, and the second finger 14.
  • the transmission mechanism 62 transmits a force between the actuator 61 and the second arm portion 44c of the rotating plate 44, so that at least one of the first finger 13 and the second finger 14 is transmitted. Can bend or stretch.
  • the transmission mechanism 62 of the present embodiment includes a drive component 71, an intermediate component 72, a first transmission component 73, a second transmission component 74, and a third transmission component 75.
  • the drive component 71 of this embodiment is formed in a disk shape substantially orthogonal to the central axis Axd.
  • the drive component 71 is not limited to this example, and may be formed in another shape.
  • the drive component 71 is attached to the drive shaft 61a of the actuator 61 and is arranged inside the housing 20.
  • the drive component 71 may be rotatably supported by another component. In this case, for example, the drive shaft 61a of the actuator 61 rotates the drive component 71 via various mechanisms.
  • the actuator 61 can selectively rotate and drive the drive shaft 61a and the drive component 71 in the first direction D1 and the second direction D2. In other words, the drive component 71 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 Axd.
  • the second direction D2 is the opposite direction of the first direction D1 and is another direction that rotates around the central axis Axd.
  • the first direction D1 is the counterclockwise direction
  • the second direction D2 is the clockwise direction.
  • the actuator 61 of this embodiment is electrically connected to the control unit 2.
  • the control unit 2 has a driver that controls the actuator 61. For example, when the control unit 2 applies a voltage to the terminal of the actuator 61, the actuator 61 rotationally drives the drive shaft 61a in the first direction D1 or the second direction according to the voltage.
  • the intermediate part 72 of this embodiment is a link formed in a substantially rod shape.
  • the intermediate part 72 may have another shape.
  • the intermediate part 72 has a first connecting portion 72a, a second connecting portion 72b, and a third connecting portion 72c.
  • the first connecting portion 72a is provided at one end of the intermediate component 72 in the longitudinal direction.
  • the second connecting portion 72b is provided at the other end of the intermediate component 72 in the longitudinal direction.
  • the third connecting portion 72c is provided substantially in the center between the first connecting portion 72a and the second connecting portion 72b. That is, the distance between the first connecting portion 72a and the third connecting portion 72c is substantially equal to the distance between the second connecting portion 72b and the third connecting portion 72c.
  • the positions of the first connecting portion 72a, the second connecting portion 72b, and the third connecting portion 72c are not limited to this example.
  • the first connecting portion 72a is closer to the first connecting portion 21 than the second connecting portion 22. In other words, the distance between the first connecting portion 72a and the first connecting portion 21 is shorter than the distance between the first connecting portion 72a and the second connecting portion 22. Further, the second connecting portion 72b is closer to the second connecting portion 22 than the first connecting portion 21.
  • the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 may each include a single member, a plurality of links, chains, joints, or various other components.
  • the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 each have a plurality of links connected to each other.
  • the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 are schematically shown by an alternate long and short dash line.
  • the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 may each have only one component.
  • Each of the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 including the plurality of links can be bent by approaching both ends.
  • the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 may be rigid bodies, respectively. Further, the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 may each have a rigid body and a shrinkable mechanical component such as a cylinder.
  • first transmission component 73 One end of the first transmission component 73 is connected to the first connecting portion 72a of the intermediate component 72 inside the housing 20.
  • the other end of the first transmission component 73 is connected to the second arm 44c of the rotating plate 44 of the first finger 13 outside the housing 20. That is, the first transmission component 73 connects the intermediate component 72 and the first finger 13.
  • the first finger 13 is connected to the intermediate component 72 via the first transmission component 73.
  • the first finger 13 may be directly connected to the intermediate component 72.
  • the first transmission component 73 passes through the insertion port 20b of the housing 20 and extends to the inside and the outside of the housing 20.
  • One end of the second transmission component 74 is connected to the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 inside the housing 20.
  • the other end of the second transmission component 74 is connected to the second arm 44c of the rotating plate 44 of the second finger 14 outside the housing 20. That is, the second transmission component 74 is connected to the intermediate component 72 at a position away from the first transmission component 73, and connects the intermediate component 72 and the second finger 14.
  • the second finger 14 is connected to the intermediate component 72 via the second transmission component 74.
  • the second finger 14 may be directly connected to the intermediate component 72.
  • the second transmission component 74 passes through the insertion port 20b of the housing 20 and extends to the inside and the outside of the housing 20.
  • One end of the third transmission component 75 is connected to the third connecting portion 72c of the intermediate component 72 inside the housing 20.
  • the other end of the third transmission component 75 is connected to the drive component 71 at a position away from the drive shaft 61a inside the housing 20. That is, the third transmission component 75 is connected to the intermediate component 72 at a position away from the first transmission component 73 and the second transmission component 74, and the intermediate component 72 and the actuator 61 are connected via the drive component 71. Connecting.
  • the actuator 61 may be directly connected to the intermediate component 72.
  • the intermediate component 72 of the present embodiment is rotatably connected to the third transmission component 75 around the central axis Axr of the third connecting portion 72c extending in the substantially Z direction. Further, the intermediate component 72 is placed in at least one of the X direction and the Y direction according to the tension acting on the intermediate component 72 from the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75. Can be displaced. Displacement is an example of movement. As shown in FIG. 3, the intermediate component 72 may move between the inside and the outside of the housing 20 through the insertion port 20b by moving in the Y direction.
  • the drive mechanism 15 bends or extends at least one of the first finger 13 and the second finger 14 as described below, for example.
  • the method in which the drive mechanism 15 bends or extends the first finger 13 and the second finger 14 is not limited to the method described below.
  • the actuator 61 rotates the drive component 71 in the first direction D1, so that the drive component 71 pulls the intermediate component 72 via the third transmission component 75. In this way, the actuator 61 can move the intermediate component 72.
  • the actuator 61 may be another actuator, such as a power cylinder, that produces a linear force rather than a rotational force.
  • the actuator 61 linearly moves the drive component 71, so that the drive component 71 pulls the intermediate component 72 via the third transmission component 75.
  • the type of the actuator 61 is not limited.
  • the intermediate component 72 pulled by the actuator 61 moves at least partially with respect to the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22.
  • the intermediate component 72 is displaced in at least one of the X and Y directions.
  • the intermediate component 72 rotates around the central axis Axr of the third connecting portion 72c.
  • At least partial movement includes, for example, displacement, rocking, rotation, rotation, and deformation.
  • the distance between the intermediate component 72 and at least a part of the first connecting portion 21 changes.
  • the first connecting portion 72a of the intermediate component 72 is separated from the first connecting portion 21.
  • the intermediate component 72 pulls the second arm portion 44c of the rotating plate 44 of the first finger 13 via the first transmission component 73.
  • the intermediate component 72, the first transmission component 73, and the third transmission component 75 transmit a tensile force between the drive component 71 and the second arm portion 44c of the rotating plate 44.
  • the actuator 61 drives and bends the movable first finger 13.
  • the drive mechanism 15 bends the first finger 13 in response to at least a partial movement of the intermediate component 72 with respect to the first connection 21.
  • the intermediate component 72 moves at least partially with respect to the second connecting portion 22, the distance between the intermediate component 72 and at least a part of the second connecting portion 22 changes.
  • the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 is separated from the second connecting portion 22.
  • the intermediate component 72 pulls the second arm portion 44c of the rotating plate 44 of the second finger 14 via the second transmission component 74.
  • the intermediate component 72, the second transmission component 74, and the third transmission component 75 transmit a tensile force between the drive component 71 and the second arm portion 44c of the rotating plate 44.
  • the actuator 61 drives and bends the movable second finger 14.
  • the drive mechanism 15 bends the second finger 14 in response to at least a partial movement of the intermediate component 72 with respect to the second connection 22.
  • the first finger 13 and the second finger 14 can bend (adapt) to the shape of the object O. That is, as shown in FIG. 4, the first finger 13 and the second finger 14 have the shape of the object O in contact with the first finger 13 and the second finger 14 according to the movement of the driving component 71. At least one of the plurality of joints (51-53) is bent according to the above. Therefore, the contact portion between the first finger 13 and the second finger 14 and the object O increases, and the first finger 13 and the second finger 14 stably grip (grasp, grip) the object O. can do.
  • the drive component 71 brings the intermediate component 72 closer to the first connection portion 21 and the second connection portion 22.
  • the first connecting portion 72a of the intermediate component 72 approaches the first connecting portion 21, and the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 approaches the second connecting portion 22.
  • the tensile force acting on the first finger 13 and the second finger 14 is released or reduced, and for example, the restoring force of at least one of the elastic bodies 58 and 59 causes the first finger 13 and the second finger 14 to be released. Extends.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a second example of the hand device 10 for gripping the object O of the first embodiment. As shown in FIG. 5, the hand device 10 picks the object O by the ventral surface 42c of the second portion 42 of the first finger 13 and the ventral surface 42c of the second portion 42 of the second finger 14. be able to.
  • the first finger 13 and the second finger 14 have a second portion 42 when the second portion 42 is in contact with the object O and the first portion 41 and the third portion 43 are separated from the object O. And the third portion 43 is extended without bending. In this case, the first finger 13 and the second finger 14 exert a force on the object O in a stable manner. Therefore, the hand device 10 can stably hold the object O like a tong by pinching the object O with the second portion 42 of the first finger 13 and the second finger 14.
  • the object O is located substantially in the center between the first finger 13 and the second finger 14 in the X direction.
  • the intermediate component 72 extends in the substantially X direction and is located substantially in the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction.
  • the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 and the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22 are Approximately equal.
  • the positions of the intermediate parts 72 shown in FIGS. 4 and 5 are examples of the second positions.
  • the distance between the first connecting portion 72a and the first connecting portion 21 and the distance between the second connecting portion 72b and the second connecting portion 22 It is almost equal to the distance between them. Therefore, the bending method (movement amount) of the first finger 13 and the bending method (movement amount) of the second finger 14 are substantially equal. Therefore, the first finger 13 and the second finger 14 exhibit substantially mirror-symmetrical shapes.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing a third example of the hand device 10 for gripping the object O of the first embodiment. As shown in FIG. 6, when the first finger 13 and the second finger 14 grip the object O, the object O is from the center between the first finger 13 and the second finger 14 in the X direction. It may be arranged unevenly.
  • the second portion 42 and the third portion 43 of the second finger 14 When the second portion 42 and the third portion 43 of the second finger 14 are separated from the object O, the second portion 42 and the third portion 43 can be bent. In this case, the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 can move with respect to the second connecting portion 22. However, when the second finger 14 is in contact with the object O and the first finger 13 is away from the object O, the first connecting portion 72a of the intermediate component 72 moves more than the second connecting portion 72b. be able to.
  • the actuator 61 further pulls the intermediate part 72 while the second finger 14 is in contact with the object O. Since the first connecting portion 72a moves more than the second connecting portion 72b, the intermediate component 72 pulled by the actuator 61 rotates around the central axis Axr of the third connecting portion 72c. As a result, the first connecting portion 72a is further separated from the first connecting portion 21.
  • the intermediate part 72 before rotation is shown by a chain double-dashed line, and the rotated intermediate part 72 is shown by a solid line.
  • the first finger 13 is further rotated (bent).
  • the first finger 13 comes into contact with the object O, the movement of the first finger 13 is stopped, or the movement of the first finger 13 is slowed down due to the resistance from the object O. Therefore, the rotation of the intermediate component 72 is stopped or slowed down.
  • the actuator 61 pulls the intermediate component 72 the intermediate component 72 can move in an inclined state as shown in FIG.
  • the second portion 42 and the third portion 43 of the first finger 13 are separated from the object O, the second portion 42 and the third portion 43 can be bent.
  • the first connecting portion 72a of the intermediate component 72 can move with respect to the first connecting portion 21.
  • the actuator 61 is stopped.
  • the object O is located at a position different from the center between the first finger 13 and the second finger 14 in the X direction.
  • the object O is located at a position different from the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction.
  • the intermediate component 72 extends in a direction inclined with respect to the X direction, and is located at a position different from the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction.
  • the intermediate component 72 may be located substantially at the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction as long as it extends in a direction inclined with respect to the X direction.
  • the intermediate component 72 may extend in the X direction as long as it is located at a position different from the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction. Further, depending on the state of the first finger 13 and the second finger 14, the intermediate component 72 is located substantially in the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction and is substantially abbreviated. It may extend in the X direction.
  • the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 is different from the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22.
  • the position of the intermediate component 72 shown in FIG. 6 is an example of the first position.
  • the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 is longer than the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22.
  • the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 may be shorter than the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22.
  • the distance between the first connecting portion 72a and the first connecting portion 21 and the distance between the second connecting portion 72b and the second connecting portion 22. Is different. Therefore, the bending method (movement amount) of the first finger 13 and the bending method (movement amount) of the second finger 14 are different. Therefore, the first finger 13 and the second finger 14 exhibit an asymmetrical shape with respect to the virtual surface P orthogonal to the virtual line connecting the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22.
  • the first finger 13 or the second finger 14 that first contacts the object O may move the object O toward the substantially center between the first finger 13 and the second finger 14.
  • the damage to the object O is suppressed by substantially stopping the first finger 13 or the second finger 14 that has come into contact with the object O first.
  • the intermediate part 72 can be moved to the position exemplified in FIG. 6 (first position) and the position exemplified in FIGS. 4 and 5 (second position).
  • the hand device 10 can provide a difference in the bending method between the first finger 13 and the second finger 14.
  • the intermediate component 72 is, for example, an intermediate component from the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the third transmission component 75.
  • the tension acting on 72 moves to a balanced position. That is, the position of the intermediate part 72 and the bending method of the first finger 13 and the second finger 14 are, for example, the position, shape, hardness, and weight of the object O, and the first finger 13 and the second finger. It can be automatically adjusted according to various conditions such as the shape, hardness, weight, and posture of the finger 14 and the driving force of the actuator 61. Therefore, it becomes easy to set the position of the hand device 10 with respect to the object O. Depending on the position of the hand device 10 with respect to the object O, the hand device 10 grips the object O in various ways.
  • the first finger 13 is connected to the first connecting portion 21 of the base 12, and the second finger 14 is connected to the second connecting portion 22 of the base 12. Is connected.
  • the drive mechanism 15 moves the first finger 13 in response to at least partial movement of the intermediate component 72 with respect to the first connection portion 21, and in response to at least partial movement of the intermediate component 72 with respect to the second connection portion 22.
  • the intermediate component 72 can be moved to a position where the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 is different from the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22 (example of FIG. 6). ..
  • the hand device 10 of the present embodiment the movement of the first finger 13 caused by the change in the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21, and the intermediate component 72 and the second connecting portion 22 It is possible to make a difference from the movement of the second finger 14 caused by the change in the distance between them. Therefore, the hand device 10 can stably grip the object O located at a position different from the center between the first finger 13 and the second finger 14 which are close to each other. Since it is possible to adjust the movements of the first finger 13 and the second finger 14, for example, the position control of the hand device 10 with respect to the object O becomes easy.
  • the hand device 10 can stably grip the object O even if the position of the hand device 10 with respect to the object O is unstable.
  • the intermediate component 72 moves to a position where the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 is equal to the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22 (examples of FIGS. 4 and 5). It is possible. That is, the hand device 10 of the present embodiment can make the movement of the first finger 13 equal to the movement of the second finger 14. As a result, the hand device 10 can grip the object O in the center between the first finger 13 and the second finger 14. Therefore, for example, the position control of the hand device 10 with respect to the object O becomes easy.
  • At least one of the first finger 13 and the second finger 14 has a plurality of joints (connection shafts 51 to 53), and the shape of the object O in contact with the fingers is adapted to the shape of the plurality of joints. Turn at least one of them. As a result, at least one of the first finger 13 and the second finger 14 bends so as to wrap the object O, and the first finger 13 and the second finger 14 grip the object O more stably. Can be done.
  • the drive mechanism 15 is connected to the first transmission component 73 that connects the intermediate component 72 and the first finger 13 and the intermediate component 72 at a position away from the first transmission component 73, and is connected to the intermediate component 72 and the second.
  • the second transmission component 74 that connects the fingers 14 of the device is connected to the intermediate component 72 at a position away from the first transmission component 73 and the second transmission component 74, and the intermediate component 72 and the actuator are connected to each other. It has 3 transmission parts 75 and 3.
  • the intermediate component 72 is rotatably connected to the third transmission component 75, and the second connecting portion 22 is movable in the X direction away from the first connecting portion 21.
  • the intermediate component 72 the distance between the first connecting portion 72a and the first connecting portion 21 changes, and the distance between the second connecting portion 72b and the second connecting portion 22 changes. It is rotatable. Further, in the intermediate component 72, the distance between the first connecting portion 72a and the first connecting portion 21 changes, and the distance between the second connecting portion 72b and the second connecting portion 22 changes. It can be displaced. As a result, the intermediate component 72 is rotated and displaced by the force acting on the intermediate component 72 from the actuator 61, the first finger 13, and the second finger 14. The drive mechanism 15 moves at least one of the first finger 13 and the second finger 14 according to the rotation and displacement of the intermediate component 72. Therefore, the drive mechanism 15 automatically moves the first finger 13 and the second finger 14 according to, for example, the driving force of the actuator 61 and the shape and position of the object O gripped by the hand device 10. Can be adjusted.
  • FIG. 7 is a plan view schematically showing a first example of the hand device 10 for gripping the object O according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the hand device 10 of the second embodiment further includes a stopper 81.
  • the stopper 81 is attached to the housing 20 so as to be rotatable around the central axis Axc extending in the X direction, for example. As a result, the stopper 81 can be moved to the two positions Pr and Pf. The stopper 81 may be attached to the housing 20 so as not to rotate.
  • the stopper 81 at position Pr projects in the Y direction from the end 20a of the housing 20.
  • the stopper 81 at position Pr can come into contact with the first portion 41 of the first finger 13.
  • the instep of the first finger 13 comes into contact with the stopper 81.
  • the first finger 13 is located between the stopper 81 and the second finger 14.
  • the stopper 81 at position Pr restricts the first finger 13 from moving away from the second finger 14 and the second connecting portion 22.
  • the elastic body 58 urges the first finger 13 extending in the Y direction further away from the second finger 14 and the second connecting portion 22.
  • the stopper 81 at the position Pr supports the first finger 13 and stops the movement of the first finger 13 in the direction away from the second finger 14 and the second connecting portion 22.
  • FIG. 7 virtually shows the stopper 81 at the position Pf with a chain double-dashed line.
  • the spring constant of the elastic body 58 of the second finger 14 is different from the spring constant of the elastic body 58 of the first finger 13.
  • the spring constant of the elastic body 58 of the second finger 14 of the present embodiment is smaller than the spring constant of the elastic body 58 of the first finger 13. Therefore, when the actuator 61 pulls the first finger 13 and the second finger 14 via the transmission mechanism 62, the second finger 14 bends before the first finger 13. In other words, the elastic body 58 of the second finger 14 urges the second finger 14 so that the second finger 14 bends before the first finger 13 in response to the movement of the intermediate part 72.
  • the spring constant of the elastic body 58 of the first finger 13 and the spring constant of the elastic body 58 of the second finger 14 may be the same.
  • the stopper 81 may be provided with a fixing portion 82 such as a hook or a band for fixing the position of the first finger 13.
  • the hand device 10 grips the object O when the stopper 81 is at the position Pr.
  • the method by which the hand device 10 grips the object O is not limited to the method described below.
  • the hand device 10 grips the object O as in the first embodiment.
  • the position of the hand device 10 with respect to the object O is adjusted.
  • the hand device 10 is arranged at a position where the first finger 13 extended in the Y direction comes into contact with the object O.
  • the stopper 81 supports the first finger 13 and suppresses the movement of the first finger 13 by gravity or inertia. Therefore, the relative position adjustment between the first finger 13 and the object O can be easily performed.
  • the intermediate component 72 pulled by the actuator 61 moves, so that the intermediate component 72 is separated from the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22.
  • the spring constant of the elastic body 58 of the first finger 13 and the spring constant of the elastic body 58 of the second finger 14 are different as described above, the second finger 14 rotates around the connecting shaft 53 ( Bend), but the first finger 13 is stopped. The second finger 14 comes into contact with the object O by bending.
  • the second portion 42 and the third portion 43 can be bent.
  • the intermediate component 72 moves with respect to the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22, and the second portion 42 and the third portion 43 adapt (adapt) to the shape of the object O. Bend.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing a second example of the hand device 10 for gripping the object O of the second embodiment.
  • the hand device 10 of the second embodiment also has a ventral surface 42c of the second portion 42 of the first finger 13 and a ventral surface 42c of the second portion 42 of the second finger 14. , The object O can be picked.
  • the intermediate component 72 extends in a direction inclined with respect to the X direction, and / or is at a position different from the center between the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22 in the X direction. ..
  • the distance between the intermediate component 72 and the first connecting portion 21 is different from the distance between the intermediate component 72 and the second connecting portion 22.
  • the positions of the intermediate parts 72 shown in FIGS. 7 and 8 are examples of the first positions.
  • the intermediate component 72 may be, for example, the first transmission component 73, the second transmission component 74, and the second transmission component 74.
  • the tension acting on the intermediate component 72 from the transmission component 75 of 3 moves to a position where the tension can be balanced. That is, the position of the intermediate part 72 and the bending of the first finger 13 and the second finger 14 can be automatically adjusted.
  • the stopper 81 restricts the first finger 13 from moving away from the second connecting portion 22. As a result, the stopper 81 can hold the posture of the first finger 13. Therefore, for example, the position between the first finger 13 and the object O gripped by the hand device 10 can be easily adjusted.
  • the elastic bodies 58 and 59 of the first finger 13 urge the first finger 13 so that the first finger 13 extends.
  • the elastic bodies 58 and 59 of the second finger 14 urge the second finger 14 so that the second finger 14 extends.
  • the elastic bodies 58 and 59 of the second finger 14 urge the second finger 14 so that the second finger 14 moves before the first finger 13 in response to the movement of the intermediate part 72. That is, the first finger 13 is held in a posture by the stopper 81 and moves after the second finger 14. Therefore, for example, the position between the first finger 13 and the object O gripped by the hand device 10 can be easily adjusted.
  • the fixing portion 82 fixes the position of the first finger 13. As a result, for example, the movement of the first finger 13 in the direction away from the second finger 14 and the second connecting portion 22 can be easily stopped, and the movement of the first finger 13 and the second finger can be stopped. It becomes easy to control the movements of 14.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the hand device 10 according to the third embodiment.
  • FIG. 9 schematically shows each element excluding the mechanism for moving the first finger 13 and the second finger 14 by a chain double-dashed line.
  • the hand device 10 of the third embodiment has a plurality of second fingers 14.
  • the hand device 10 of the third embodiment may have a plurality of first fingers 13. Further, the hand device 10 may have a plurality of first fingers 13 and a plurality of second fingers 14.
  • the plurality of second fingers 14 are connected to the second connecting portion 22 as in the first embodiment and the second embodiment.
  • the plurality of second fingers 14 have the same shape and the same function as each other.
  • the plurality of second fingers 14 may have different shapes and / or different functions from each other.
  • Each of the plurality of second fingers 14 can move (bend) toward the first finger 13.
  • the postures of the plurality of first fingers and the plurality of second fingers 14 may be adjusted by the elastic bodies 58, 59 or the stopper 81 as in the first embodiment and the second embodiment.
  • the hand device 10 of the present embodiment has two second fingers 14.
  • the number of the second fingers 14 is not limited to this example.
  • the two second fingers 14 are separated from each other in the Z direction.
  • the first finger 13 is located between the two second fingers 14.
  • the first finger 13 and the second finger 14 can bend without interfering with each other. That is, the first finger 13 and the plurality of second fingers 14 are arranged at different positions in the Z direction.
  • the first finger 13 and at least one of the two second fingers 14 may face each other.
  • the second transmission component 74 of the transmission mechanism 62 has a coupling component 101, a transmission component 102, and two transmission components 103.
  • the number of transmission parts 103 is not limited to this example, and corresponds to the number of second fingers 14.
  • the coupling part 101 of the present embodiment is a rod-shaped link extending in the substantially Z direction.
  • the coupling part 101 may have another shape.
  • Each of the transmission components 102 and 103 is, for example, a ball chain.
  • the transmission components 102, 103 may each include a single member, a plurality of links, chains, joints, or various other components.
  • the first transmission component 73 and the third transmission component 75 are also ball chains.
  • the transmission component 102 connects the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 and the connecting component 101.
  • the transmission component 102 is connected, for example, to approximately the center of the coupling component 101.
  • Each of the two transmission parts 103 connects the connecting part 101 and the second arm portion 44c of the rotating plate 44 of the second finger 14.
  • the transmission component 103 is connected to, for example, both ends of the coupling component 101. That is, the connection portion between the transmission component 102 and the coupling component 101 is located between the connection portions between the two transmission components 103 and the coupling component 101.
  • the second transmission component 74 connects the intermediate component 72 and the two second fingers 14 in parallel.
  • the second transmission component 74 is not limited to this example as long as the force can be transmitted between the intermediate component 72 and the second finger 14.
  • the plurality of second fingers 14 move as follows, for example.
  • the actuator 61 rotates the drive component 71 in the first direction D1, so that the drive component 71 pulls the intermediate component 72 via the third transmission component 75.
  • the intermediate component 72 pulled by the actuator 61 moves at least partially with respect to the first connecting portion 21 and the second connecting portion 22.
  • the distance between the intermediate component 72 and at least a part of the second connecting portion 22 changes.
  • the second connecting portion 72b of the intermediate component 72 is separated from the second connecting portion 22.
  • the intermediate component 72 pulls the second arm portion 44c of the rotating plate 44 of the plurality of second fingers 14 in parallel via the second transmission component 74.
  • the plurality of second fingers 14 bend.
  • the coupling part 101 moves to a position different from the center between the two second fingers in the Z direction, and rotates so as to extend in a direction inclined with respect to the Z direction.
  • the plurality of second fingers 14 can bend to fit the shape of the object O and can grip the object O, for example.
  • the connecting component 101 may be located substantially at the center between the two fingers 14 in the Z direction as long as it extends in a direction inclined with respect to the Z direction.
  • the connecting part 101 may extend in the Z direction as long as it is located at a position different from the center between the two second fingers 14 in the Z direction. Further, depending on the state of the two second fingers 14, the connecting part 101 may be located substantially in the center between the two second fingers 14 and extend in the substantially Z direction.
  • the hand device 10 of the second embodiment described above has a plurality of first fingers 13 connected to the first connecting portion 21 and a plurality of second fingers connected to the second connecting portion 22. It has at least one of 14. As a result, the object O can be gripped stably.
  • the second transmission component 74 connects the intermediate component 72 and the plurality of second fingers 14 in parallel.
  • the hand device 10 may have, for example, a plurality of transmission mechanisms 62 for connecting the actuator 61, the plurality of first fingers 13 and the plurality of second fingers 14 in parallel.
  • the expression (including similar expressions) of "at least one (one) of a, b and c" or "at least one (one) of a, b or c" is used. When used, it includes any of a, b, c, ab, ac, bc, or abc. It may also include multiple instances of any element, such as a-a, a-b-b, a-a-b-b-c-c, and the like. It also includes adding elements other than the listed elements (a, b and c), such as having d, such as a-b-c-d.

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Abstract

本発明の一つの実施形態のハンド装置は、基体と、第1の指と、第2の指と、駆動機構とを備える。前記基体は、第1の接続部と第2の接続部とを有する。前記第1の指は、前記第1の接続部に接続され、前記第2の接続部に近づくように動く。前記第2の指は、前記第2の接続部に接続され、前記第1の接続部に近づくように動く。前記駆動機構は、前記第1の指及び前記第2の指に接続された中間部品と、前記中間部品を移動させるアクチュエータと、を有し、前記中間部品の前記第1の接続部及び前記第2の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第1の指及び前記第2の指を動かす。前記中間部品は、前記中間部品と前記第1の接続部との間の距離が前記中間部品と前記第2の接続部との間の距離と異なる第1の位置に移動可能である。

Description

ハンド装置
 本発明の実施形態は、ハンド装置に関する。
 例えばロボットの手として、複数の指を有するハンド装置が知られる。ハンド装置は、例えば、アクチュエータにより駆動され、互いに近付き又は離れるように移動する二つの指を有する。ハンド装置は、二つの指の間に位置する物体を把持することができる。
 物体が二つの指の間の中央とは異なった位置にある場合、ハンド装置が当該物体を適切に把持することが難しい場合がある。
特開平7-328869号公報
 本発明が解決する課題の一例は、互いに近接可能な指の間の中央とは異なる位置にある物体を把持することができるハンド装置を提供することである。
 本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、基体と、第1の指と、第2の指と、駆動機構とを備える。前記基体は、第1の接続部と、第2の接続部と、を有する。前記第1の指は、前記第1の接続部に接続され、前記第2の接続部に近づくように動くことが可能である。前記第2の指は、前記第2の接続部に接続され、前記第1の接続部に近づくように動くことが可能である。前記駆動機構は、前記第1の指及び前記第2の指に接続された中間部品と、前記中間部品を移動させるアクチュエータと、を有し、前記中間部品の前記第1の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第1の指を動かし、前記中間部品の前記第2の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第2の指を動かす。前記中間部品は、前記中間部品と前記第1の接続部との間の距離が前記中間部品と前記第2の接続部との間の距離と異なる第1の位置に移動可能である。
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の実施形態の第1の指を概略的に示す断面図である。 図3は、第1の実施形態の第1の指及び第2の指が開いたハンド装置を概略的に示す平面図である。 図4は、第1の実施形態の物体を把持するハンド装置の第1の例を概略的に示す平面図である。 図5は、第1の実施形態の物体を把持するハンド装置の第2の例を概略的に示す平面図である。 図6は、第1の実施形態の物体を把持するハンド装置の第3の例を概略的に示す平面図である。 図7は、第2の実施形態に係る物体を把持するハンド装置の第1の例を概略的に示す平面図である。 図8は、第2の実施形態の物体を把持するハンド装置の第2の例を概略的に示す平面図である。 図9は、第3の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す斜視図である。
(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も特定され得る。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も説明され得る。
 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。本実施形態のハンド装置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。ハンド装置10は、例えば、グリッパとも称され得る。
 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、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、基体12と、第1の指13と、第2の指14と、駆動機構15とを有する。すなわち、本実施形態のハンド装置10は、第1及び第2の指13,14という二本の指を有する。なお、ハンド装置10は、この例に限られず、人間の手のように五本の指を有しても良い。第1の指13及び第2の指14は、可動指とも称され得る。
 各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、ハンド装置10の幅に沿って設けられる。Y軸は、ハンド装置10の長さに沿って設けられる。Z軸は、ハンド装置10の厚さに沿って設けられる。
 さらに、本明細書において、X方向、Y方向及びZ方向が定義される。X方向は、X軸に沿う方向であって、X軸の矢印が示す+X方向と、X軸の矢印の反対方向である-X方向とを含む。Y方向は、Y軸に沿う方向であって、Y軸の矢印が示す+Y方向と、Y軸の矢印の反対方向である-Y方向とを含む。Z方向は、Z軸に沿う方向であって、Z軸の矢印が示す+Z方向と、Z軸の矢印の反対方向である-Z方向とを含む。
 本実施形態において、基体12は、例えば、筐体20と、第1の接続部21と、第2の接続部22とを有する。筐体20は、略箱状に形成される。図1は、筐体20及びその内部を模式的に示している。
 第1の接続部21及び第2の接続部22は、+Y方向における筐体20の端部20aに設けられる。すなわち、第1の接続部21及び第2の接続部22は、筐体20の共通の端部20aに設けられる。なお、第1の接続部21と第2の接続部22とが、筐体20の互いに異なる部分に設けられても良い。
 第2の接続部22は、第1の接続部21から、X方向(本実施形態では+X方向)に離れた位置にある。X方向は、第2の接続部が第1の接続部から離れる方向の一例である。第1の接続部21と第2の接続部22との間において、筐体20に挿通口20bが設けられる。挿通口20bは、+Y方向における筐体20の端部20aに開口し、筐体20の内部と外部とを連通する。
 第1の指13は、第1の接続部21に接続される。第2の指14は、第2の接続部22に接続される。すなわち、第2の指14は、第1の指13から離れた位置で、基体12に接続される。第1の指13及び第2の指14は、対向するとともに、互いに近付くように曲がることが可能である。本実施形態において、曲がるということは、例えば、根元を起点とする全体的な回転と、各関節における屈曲とを含む。
 本実施形態において、第1の指13と第2の指14とは、略同一の形状、構造、及び機能を有する。このため、以下の記載では、主に第1の指13について説明する。第2の指14の形状、構造、及び機能は、特段の記載が無い場合、下記の説明について、第1の指13を第2の指14と読み替えることで理解され得る。ただし、図1に示すように、第1の指13と第2の指14とは、互いに鏡面対称となるように、基体12に接続される。また、第1の指13と第2の指14とは、互いに異なる形状、構造、及び機能を有しても良い。
 図2は、第1の実施形態の第1の指13を概略的に示す断面図である。図2に示すように、本実施形態の第1の指13及び第2の指14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、及び第2のロッド46を有する。
 本実施形態において、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。第2の部分42は、人間の指の末節骨に相当する部分を形成する。第3の部分43は、人間の指の中節骨に相当する部分を形成する。つまり、第1の部分41は、第1の指13のうち、基体12に最も近い位置にある部分である。また、第2の部分42は第1の指13の先端にあり、第3の部分43は第1の部分41と第2の部分42の間にある。
 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、基体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、基体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3の部分43の基端部43aに、Z方向に延びる接続軸51が設けられている。第1の部分41の先端部41bは、接続軸51の中心軸Axb1まわりに回転可能に、接続軸51に接続される。すなわち、接続軸51は、第1の部分41と第3の部分43との間の関節である。
 第2の部分42の基端部42aに、Z方向に延びる接続軸52が設けられる。第3の部分43の先端部43bは、接続軸52の中心軸Axb2まわりに回転可能に、接続軸52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2の部分42は、接続軸52、第3の部分43、及び接続軸51を介して、中心軸Axb1まわりに回転可能に第1の部分41に接続されている。
 回転板44は、中部44aと、第1の腕部44bと、第2の腕部44cとを有する。第1の部分41の基端部41aに、Z方向に延びる接続軸53が設けられている。回転板44の中部44aは、接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転可能に、接続軸53に取り付けられる。
 第1の腕部44b及び第2の腕部44cは、中部44aから、中心軸Axb3と略直交する方向に延びている。例えば、第1の腕部44bは第1の指13の甲に向かって延び、第2の腕部44cは第1の指13の腹に向かって延びる。第1の腕部44bに、Z方向に延びる接続軸54が設けられる。
 図1の基体12の第1の接続部21は、第1の指13の接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転可能に、接続軸53に取り付けられる。また、第2の接続部22は、第2の指14の接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転可能に、接続軸53に取り付けられる。すなわち、接続軸53は、第1の部分41と基体12との間の関節である。
 第1の指13の第1の部分41及び回転板44は、接続軸53を介して、第1の接続部21に回転可能に接続されている。第2の指14の第1の部分41及び回転板44は、接続軸53を介して、第2の接続部22に回転可能に接続されている。第1の指13及び第2の指14は、全体として、接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転する(曲がる)ことが可能である。
 図2に示すように、第3の部分43の基端部43aに、Z方向に延びる接続軸55が設けられている。本実施形態では、接続軸55は、接続軸51よりも、第1の指13の腹に近い。第1のロッド45は、回転板44の第2の腕部44c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、Z方向に延びる接続軸56が設けられている。本実施形態において、接続軸56は、接続軸51と接続軸53との間に位置する。第2の部分42の基端部42aに、Z方向に延びる接続軸57が設けられている。本実施形態では、接続軸57は、接続軸52よりも、第1の指13の甲に近い。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51~57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、及び第2のロッド46は、共通の仮想平面上で回転可能である。
 回転板44の第2の腕部44cが基体12に向かって引かれると、第1の指13に、中心軸Axb3まわりの回転方向Dp1のトルクが与えられる。これにより、第1の指13は、基体12に対して回転方向Dp1に回転することができる。
 また、回転板44の第2の腕部44cが基体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3の部分43を引く。これにより、第3の部分43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3の部分43が回転方向Dp2に回転すると、第3の部分43が第2の部分42を引く。これにより、第2の部分42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、第1の指13が曲がる(屈曲する)。
 図1に示すように、本実施形態の第1の指13及び第2の指14のそれぞれに、第1の部分41を回転方向Dp1の反対方向に付勢させる弾性体58が設けられる。弾性体58は、例えば、筐体20と、回転板44の第1の腕部44bとに接続される。
 図2に示すように、第1の指13及び第2の指14のそれぞれに、第2の部分42及び第3の部分43を回転方向Dp2,Dp3の反対方向に付勢する弾性体59が設けられる。第1の指13に設けられた弾性体58,59は、第1の弾性体の一例である。第2の指14に設けられた弾性体58,59は、第2の弾性体の一例である。弾性体59は、例えば、第1の部分41の先端部41bと、第2の部分42の基端部42aとに接続される。
 弾性体58,59は、例えば、コイルバネである。弾性体58は第1の部分41を回転方向Dp1の反対方向に回転するように付勢する。弾性体58は、第2の部分42及び第3の部分43を回転方向Dp2,Dp3の反対方向に回転するように付勢する。このように、第1の指13の弾性体58,59は、第1の指13が伸展するように当該第1の指13を付勢する。さらに、第2の指14の弾性体58,59は、第2の指14が伸展するように当該第2の指14を付勢する。
 図3は、第1の実施形態の第1の指13及び第2の指14が開いたハンド装置10を概略的に示す平面図である。図3に示すように、第1の指13の弾性体58は、第1の指13を、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざけるように、接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転させることができる。さらに、第2の指14の弾性体58は、第2の指14を、第1の指13及び第1の接続部21から遠ざけるように、接続軸53の中心軸Axb3まわりに回転させることができる。
 弾性体58,59は、第1の指13及び第2の指14を伸展させることが可能な他の弾性体であっても良い。例えば、弾性体58,59は、押しバネ、巻きバネ、又は他の形状のバネであっても良く、ゴムのような弾性体であっても良い。また、例えば駆動機構15によって第1の指13及び第2の指14が伸展することが可能な場合、弾性体58,59が省略されても良い。また、弾性体58、59のうちどちらか一方が第1の指13及び第2の指14を伸展させることができる場合、伸展に寄与しない弾性体58又は弾性体59は省略され得る。
 本実施形態では、図2の弾性体59が第2の部分42と第1の部分41とをつないで弾性力を予め与える。これにより、第1の指13の回転方向Dp1の回転が、第3の部分43の回転方向Dp2の回転及び第2の部分42の回転方向Dp3の回転より先に生じ得る。回転方向Dp1に回転する第1の指13が他の物体に当接し、又は所定の角度まで回転して弾性体59の弾性力を上回る力が印加されると、第3の部分43及び第2の部分42が回転する。
 図4は、第1の実施形態の物体Oを把持するハンド装置10の第1の例を概略的に示す平面図である。図4に示すように、第2の部分42及び第3の部分43は、第1の部分41が物体Oに当接すると回転する。第2の部分42は、第3の部分43が物体Oに当接すると回転する。これにより、第1の指13及び第2の指14は、当該第1の指13及び第2の指14に当接する物体Oの形状に馴染んで(適応して)、複数の関節(接続軸51~53)のうち少なくとも一つで曲がることができる。
 本実施形態では、複数の部分で構成された第1の指13の一部分が物体Oに当接して大まかに握った後に、第1の指13の異なる部分が曲がり物体Oに接触することで、より精密に物体を握る。また、第1の指13は、基体12に近い部分でまず第1の当接を行い、次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Oに負荷をかけずに物体Oの形状に馴染むことが可能である。すなわち、第1の指13と物体Oとの複数の接点において、第1の指13から物体Oへ作用する力が互いに近くなり、又は平均化される。
 第1の指13は、上述のように曲がることで、第2の指14及び第2の接続部22に近づく。言い換えると、第1の指13は、第2の指14及び第2の接続部22に近づくように動くことができる。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、第2の指14及び第2の接続部22に近づくように回転可能である。なお、第1の指13は、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかるようにも動くことができ、第1の部分41、第2の部分42、及び第3の部分43は、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかるように回転可能でもある。
 第2の指14は、上述の第1の指13と同様に曲がることで、第1の指13及び第1の接続部21に近づく。言い換えると、第2の指14は、第1の指13及び第1の接続部21に近づくように動くことができる。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、第1の指13及び第1の接続部21に近づくように回転可能である。なお、第2の指14は、第1の指13及び第1の接続部21から遠ざかるようにも動くことができ、第1の部分41、第2の部分42、及び第3の部分43は、第1の指13及び第1の接続部21から遠ざかるように回転可能でもある。
 第1の接続部21と第2の接続部22とは、X方向に間隔を介して並べられる。このため、第1の指13と第2の指14とは、X方向に間隔を介して並べられることができる。X方向は、中心軸Axb1~Axb3と直交する方向である。このため、第1の指13の第1の部分41、第2の部分42、及び第3の部分43は、第2の接続部22に近づくように回転可能である。さらに、第2の指14の第1の部分41、第2の部分42、及び第3の部分43は、第1の接続部21に近づくように回転可能である。
 第2の部分42は、腹面42cを有する。例えば図1に示すように、第1の指13及び第2の指14がY方向に伸展した状態において、第1の指13の腹面42cと、第2の指14の腹面42cとは、対向可能である。また、第1の指13及び第2の指14は、第1の指13の腹面42cと第2の指14の腹面42cと互いに接触するように曲がること(移動)が可能である。
 第1の指13及び第2の指14は、上述の構成に限られない。例えば、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方は、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。また、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方は、単に第1の接続部21又は第2の接続部22との接続部分(接続軸53)まわりに回転可能であっても良いし、略X方向に平行移動可能であっても良い。
 本実施形態の駆動機構15は、アクチュエータ61と、伝達機構62とを有する。アクチュエータ61は、例えば、サーボモータである。なお、アクチュエータ61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。アクチュエータ61は、筐体20に取り付けられる。
 本実施形態のアクチュエータ61は、略Z方向に延びる駆動軸61aを有する。アクチュエータ61は、駆動軸61aを、当該駆動軸61aの中心軸Axdまわりに回転駆動させることができる。駆動軸61aは、筐体20の内部に配置される。
 伝達機構62は、アクチュエータ61と、第1の指13と、第2の指14との間で、力を伝達する。本実施形態では、伝達機構62が、アクチュエータ61と、回転板44の第2の腕部44cとの間で力を伝達することにより、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方が曲がり、又は伸展することができる。本実施形態の伝達機構62は、駆動部品71と、中間部品72と、第1の伝達部品73と、第2の伝達部品74と、第3の伝達部品75とを有する。
 本実施形態の駆動部品71は、中心軸Axdと略直交する円盤状に形成される。なお、駆動部品71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71は、アクチュエータ61の駆動軸61aに取り付けら、筐体20の内部に配置される。なお、駆動部品71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61の駆動軸61aは、種々の機構を介して駆動部品71を回転させる。
 アクチュエータ61は、駆動軸61a及び駆動部品71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71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Axd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Axdまわりに回転する他方向である。図1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。
 本実施形態のアクチュエータ61は、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61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61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61が駆動軸61aを第1の方向D1又は第2の方向に回転駆動させる。
 本実施形態の中間部品72は、略棒状に形成されたリンクである。なお、中間部品72は、他の形状であっても良い。中間部品72は、第1の連結部72aと、第2の連結部72bと、第3の連結部72cとを有する。
 本実施形態において、第1の連結部72aは、中間部品72の長手方向における一方の端部に設けられる。第2の連結部72bは、中間部品72の長手方向における他方の端部に設けられる。第3の連結部72cは、第1の連結部72aと第2の連結部72bとの間の略中央に設けられる。すなわち、第1の連結部72aと第3の連結部72cとの間の距離は、第2の連結部72bと第3の連結部72cとの間の距離と略等しい。なお、第1の連結部72a、第2の連結部72b、及び第3の連結部72cとの位置は、この例に限られない。
 第1の連結部72aは、第2の接続部22よりも、第1の接続部21の方に近い。言い換えると、第1の連結部72aと第1の接続部21との間の距離は、第1の連結部72aと第2の接続部22との間の距離よりも短い。また、第2の連結部72bは、第1の接続部21よりも、第2の接続部22の方に近い。
 第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75はそれぞれ、単一の部材、複数のリンク、チェーン、ジョイント、又は他の種々の部品を含み得る。本実施形態では、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75はそれぞれ、互いに結合された複数のリンクを有する。各図面は、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75を二点鎖線で模式的に示す。なお、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75はそれぞれ、一つの部品のみを有しても良い。
 複数のリンクを含む第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75のそれぞれは、両端が近づくことで撓むことができる。なお、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75はそれぞれ、剛体であっても良い。また、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75はそれぞれ、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。
 第1の伝達部品73の一方の端部は、筐体20の内部で中間部品72の第1の連結部72aに接続される。第1の伝達部品73の他方の端部は、筐体20の外部で第1の指13の回転板44の第2の腕部44cに接続される。すなわち、第1の伝達部品73は、中間部品72と第1の指13とを接続する。第1の指13は、第1の伝達部品73を介して、中間部品72に接続される。なお、第1の指13は、中間部品72に直接的に接続されても良い。第1の伝達部品73は、筐体20の挿通口20bを通り、筐体20の内部と外部とに亘って延びている。
 第2の伝達部品74の一方の端部は、筐体20の内部で中間部品72の第2の連結部72bに接続される。第2の伝達部品74の他方の端部は、筐体20の外部で第2の指14の回転板44の第2の腕部44cに接続される。すなわち、第2の伝達部品74は、第1の伝達部品73から離れた位置で中間部品72に接続され、中間部品72と第2の指14とを接続する。第2の指14は、第2の伝達部品74を介して、中間部品72に接続される。なお、第2の指14は、中間部品72に直接的に接続されても良い。第2の伝達部品74は、筐体20の挿通口20bを通り、筐体20の内部と外部とに亘って延びている。
 第3の伝達部品75の一方の端部は、筐体20の内部で中間部品72の第3の連結部72cに接続される。第3の伝達部品75の他方の端部は、筐体20の内部において、駆動軸61aから離れた位置で駆動部品71に接続される。すなわち、第3の伝達部品75は、第1の伝達部品73及び第2の伝達部品74から離れた位置で中間部品72に接続され、中間部品72とアクチュエータ61とを、駆動部品71を介して接続する。なお、アクチュエータ61は、中間部品72に直接的に接続されても良い。
 本実施形態の中間部品72は、略Z方向に延びる第3の連結部72cの中心軸Axrまわりに回転可能に、第3の伝達部品75に接続される。さらに、中間部品72は、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75から中間部品72に作用する張力に応じて、X方向及びY方向のうち少なくとも一方に変位することができる。変位は、移動の一例である。図3に示すように、中間部品72は、Y方向に移動することで、挿通口20bを通じて筐体20の内部及び外部の間を移動しても良い。
 本実施形態において、駆動機構15は、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方を、例えば下記に記載するように曲げ、又は伸展させる。なお、駆動機構15が第1の指13及び第2の指14を曲げ又は伸展させる方法は、以下に説明される方法に限られない。
 アクチュエータ61が駆動部品71を第1の方向D1に回転させることで、駆動部品71が、第3の伝達部品75を介して中間部品72を引く。このように、アクチュエータ61は、中間部品72を移動させることが可能である。
 アクチュエータ61の回転により駆動部品71が中間部品72を引く構成は、あくまで一例である。例えば、アクチュエータ61が、回転力ではなく直線的な力を生じる動力シリンダのような他のアクチュエータである場合がある。この場合、アクチュエータ61が駆動部品71を直線的に移動させることで、駆動部品71が、第3の伝達部品75を介して中間部品72を引く。このように、アクチュエータ61が駆動部品71を介して中間部品72を動かすことができれば、アクチュエータ61の種類は限定されない。
 アクチュエータ61に引かれた中間部品72は、第1の接続部21及び第2の接続部22に対して少なくとも部分的に移動する。例えば、中間部品72は、X方向及びY方向のうち少なくとも一方に変位する。また、中間部品72は、第3の連結部72cの中心軸Axrまわりに回転する。少なくとも部分的な移動は、例えば、変位、揺動、回動、回転、及び変形を含む。
 中間部品72が第1の接続部21に対して少なくとも部分的に移動することで、中間部品72と第1の接続部21の少なくとも一部との間の距離が変化する。例えば、中間部品72の第1の連結部72aが、第1の接続部21から離間する。これにより、中間部品72は、第1の伝達部品73を介して、第1の指13の回転板44の第2の腕部44cを引く。中間部品72、第1の伝達部品73、及び第3の伝達部品75は、駆動部品71と回転板44の第2の腕部44cとの間で引張力を伝達する。
 上述のように、回転板44の第2の腕部44cが引かれると、第1の指13が曲がる。このように、アクチュエータ61は、動くことが可能な第1の指13を駆動させ、曲げさせる。別の表現によれば、駆動機構15は、中間部品72の第1の接続部21に対する少なくとも部分的な移動に応じて第1の指13を曲げる。
 また、中間部品72が第2の接続部22に対して少なくとも部分的に移動することで、中間部品72と第2の接続部22の少なくとも一部との間の距離が変化する。例えば、中間部品72の第2の連結部72bが、第2の接続部22から離間する。これにより、中間部品72は、第2の伝達部品74を介して、第2の指14の回転板44の第2の腕部44cを引く。中間部品72、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75は、駆動部品71と回転板44の第2の腕部44cとの間で引張力を伝達する。
 上述のように、回転板44の第2の腕部44cが引かれると、第2の指14が曲がる。このように、アクチュエータ61は、動くことが可能な第2の指14を駆動させ、曲げさせる。別の表現によれば、駆動機構15は、中間部品72の第2の接続部22に対する少なくとも部分的な移動に応じて第2の指14を曲げる。
 上述のように、本実施形態では、第1の指13及び第2の指14は、物体O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、図4に示すように、第1の指13及び第2の指14は、駆動部品71の動きに応じて、当該第1の指13及び第2の指14に接触した物体Oの形状に適応して複数の関節(51~53)のうち少なくとも一つを曲げる。このため、第1の指13及び第2の指14と、物体Oと、の接触部分が多くなり、第1の指13及び第2の指14が物体O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61が駆動部品71を第2の方向D2に駆動すると、駆動部品71が中間部品72を第1の接続部21及び第2の接続部22に近づける。例えば、中間部品72の第1の連結部72aが第1の接続部21に近づくとともに、中間部品72の第2の連結部72bが第2の接続部22に近づく。これにより、第1の指13及び第2の指14に作用する引張力が解除又は低減され、例えば弾性体58,59のうち少なくとも一方の復元力により第1の指13及び第2の指14が伸展する。
 図5は、第1の実施形態の物体Oを把持するハンド装置10の第2の例を概略的に示す平面図である。図5に示すように、ハンド装置10は、第1の指13の第2の部分42の腹面42cと、第2の指14の第2の部分42の腹面42cとで、物体Oを摘まむことができる。
 第1の指13及び第2の指14は、第2の部分42が物体Oに接触し、第1の部分41及び第3の部分43が物体Oから離れている場合、第2の部分42及び第3の部分43を屈曲させずに伸展する。この場合、第1の指13及び第2の指14は、物体Oに安定的に力を作用させる。このため、ハンド装置10は、第1の指13及び第2の指14の第2の部分42で物体Oを摘まむことで、トングのように安定的に物体Oを保持することができる。
 図4及び図5の例において、物体Oは、X方向における第1の指13と第2の指14との間の略中央に位置する。この場合、中間部品72は、略X方向に延びるとともに、X方向における第1の接続部21と第2の接続部22との間の略中央に位置する。
 図4及び図5に示す中間部品72の上記位置において、中間部品72と第1の接続部21との間の距離と、中間部品72と第2の接続部22との間の距離と、は略等しい。図4及び図5に示す中間部品72の位置は、第2の位置の一例である。
 図4及び図5に示す中間部品72の上記位置において、第1の連結部72aと第1の接続部21との間の距離と、第2の連結部72bと第2の接続部22との間の距離とは略等しい。このため、第1の指13の曲り方(移動量)と、第2の指14の曲がり方(移動量)とが略等しい。従って、第1の指13と第2の指14とは、略鏡面対称の形状を呈する。
 図6は、第1の実施形態の物体Oを把持するハンド装置10の第3の例を概略的に示す平面図である。図6に示すように、第1の指13及び第2の指14が物体Oを把持する場合、物体Oは、X方向において第1の指13と第2の指14との間の中央から偏って配置されても良い。
 図6に示す例では、アクチュエータ61に引かれた中間部品72が移動することで、中間部品72の第1の連結部72a及び第2の連結部72bが、第1の接続部21及び第2の接続部22から離間する。これにより、第1の指13及び第2の指14が接続軸53まわりに回転する(曲がる)。第1の指13及び第2の指14が曲がっている間、第2の指14が、第1の指13よりも先に物体Oに接触する。
 第2の指14が物体Oに接触すると、第2の指14の移動が止まり、又は物体Oからの抵抗により第2の指14の移動が遅くなる。このため、第2の接続部22に対する中間部品72の第2の連結部72bの移動は、停止し、又は遅くなる。
 第2の指14の第2の部分42及び第3の部分43が物体Oから離れている場合、第2の部分42及び第3の部分43が曲がることができる。この場合、中間部品72の第2の連結部72bは、第2の接続部22に対して移動することが可能である。しかし、第2の指14が物体Oに接触し、第1の指13が物体Oから離れている場合、中間部品72の第1の連結部72aは、第2の連結部72bよりも大きく動くことができる。
 第2の指14が物体Oに接触している状態で、アクチュエータ61が中間部品72をさらに引く。第1の連結部72aが第2の連結部72bよりも大きく動くため、アクチュエータ61に引かれる中間部品72は、第3の連結部72cの中心軸Axrまわりに回動する。これにより、第1の連結部72aは、第1の接続部21からさらに離間する。図6は、回動する前の中間部品72を二点鎖線で示し、回動した中間部品72を実線で示す。
 第1の連結部72aが第1の接続部21からさらに離間することで、第1の指13がさらに回転する(曲がる)。第1の指13が物体Oに接触すると、第1の指13の移動が止まり、又は物体Oからの抵抗により第1の指13の移動が遅くなる。このため、中間部品72の回転が停止し、又は遅くなる。アクチュエータ61が中間部品72を引くと、中間部品72は、図6に示すように傾いた状態で移動することができる。
 第1の指13の第2の部分42及び第3の部分43が物体Oから離れている場合、第2の部分42及び第3の部分43が曲がることができる。この場合、中間部品72の第1の連結部72aは、第1の接続部21に対して移動することが可能である。例えば、第1の指13及び第2の指14が物体Oを安定的に把持すると、アクチュエータ61が停止させられる。
 図6の例において、物体Oは、X方向における第1の指13と第2の指14との間の中央とは異なる位置にある。別の表現によれば、物体Oは、X方向における第1の接続部21と第2の接続部22との間の中央とは異なる位置にある。この場合、中間部品72は、X方向に対して傾いた方向に延びるとともに、X方向において第1の接続部21と第2の接続部22との間の中央とは異なる位置にある。なお、中間部品72は、X方向に対して傾いた方向に延びていれば、X方向において第1の接続部21と第2の接続部22との間の略中央に位置しても良い。また、中間部品72は、X方向において第1の接続部21と第2の接続部22との間の中央とは異なる位置にあれば、X方向に延びていても良い。また、第1の指13と第2の指14の状態によっては、中間部品72が、X方向において第1の接続部21と第2の接続部22との間の略中央に位置し且つ略X方向に延びていても良い。
 図6に示す中間部品72の上記位置において、中間部品72と第1の接続部21との間の距離は、中間部品72と第2の接続部22との間の距離と異なる。図6に示す中間部品72の位置は、第1の位置の一例である。図6の例では、中間部品72と第1の接続部21との間の距離が、中間部品72と第2の接続部22との間の距離より長い。しかし、中間部品72と第1の接続部21との間の距離が、中間部品72と第2の接続部22との間の距離より短くても良い。
 図6に示す中間部品72の上記位置において、第1の連結部72aと第1の接続部21との間の距離と、第2の連結部72bと第2の接続部22との間の距離とは異なる。このため、第1の指13の曲り方(移動量)と、第2の指14の曲がり方(移動量)とが異なる。従って、第1の指13と第2の指14とは、第1の接続部21と第2の接続部22とを結ぶ仮想線と直交する仮想面Pに対し、非対称の形状を呈する。
 物体Oに先に接触した第1の指13又は第2の指14は、物体Oを、第1の指13と第2の指14との間の略中央に向かって移動させても良い。しかし、本実施形態のように、物体Oに先に接触した第1の指13又は第2の指14が略停止することで、物体Oが損傷することが抑制される。
 以上のように、中間部品72は、図6に例示される位置(第1の位置)と、図4及び図5に例示される位置(第2の位置)と、に移動可能である。これにより、ハンド装置10は、第1の指13と第2の指14との曲がり方に差を設けることができる。
 第1の指13及び第2の指14が物体Oを把持した場合、中間部品72は、例えば、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75から中間部品72に作用する張力がバランスを取れる位置に移動する。すなわち、中間部品72の位置と、第1の指13及び第2の指14の曲がり方とは、例えば、物体Oの位置、形状、硬さ、及び重さと、第1の指13及び第2の指14の形状、硬さ、重さ、及び姿勢と、アクチュエータ61の駆動力と、のような種々の条件に応じて、自動的に調整され得る。従って、物体Oに対するハンド装置10の位置の設定が容易となる。物体Oに対するハンド装置10の位置に応じて、ハンド装置10は種々の態様で物体Oを把持する。
 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、基体12の第1の接続部21に第1の指13が接続され、基体12の第2の接続部22に第2の指14が接続される。駆動機構15は、中間部品72の第1の接続部21に対する少なくとも部分的な移動に応じて第1の指13を動かし、中間部品72の第2の接続部22に対する少なくとも部分的な移動に応じて第2の指14を動かす。中間部品72は、中間部品72と第1の接続部21との間の距離が中間部品72と第2の接続部22との間の距離と異なる位置(図6の例)に移動可能である。すなわち、本実施形態のハンド装置10は、中間部品72と第1の接続部21との間の距離の変化により生じる第1の指13の動きと、中間部品72と第2の接続部22との間の距離の変化により生じる第2の指14の動きとに、差を付けることが可能である。従って、ハンド装置10は、互いに近接可能な第1の指13と第2の指14との間の中央とは異なる位置にある物体Oを安定的に把持することができる。第1の指13及び第2の指14の動き方を調整することが可能であるため、例えば当該ハンド装置10の物体Oに対する位置制御が容易になる。
 例えば、ロボット1のアームの剛性が低い場合、ハンド装置10の位置が、アームの撓みや振動により不安定となることがある。しかし、本実施形態のハンド装置10によれば、ハンド装置10の物体Oに対する位置が不安定であっても、ハンド装置10が物体Oを安定的に把持することができる。
 中間部品72は、中間部品72と第1の接続部21との間の距離が中間部品72と第2の接続部22との間の距離と等しい位置(図4及び図5の例)に移動可能である。すなわち、本実施形態のハンド装置10は、第1の指13の動きと、第2の指14の動きとを、等しくすることが可能である。これにより、ハンド装置10は、第1の指13と第2の指14との間の中央にある物体Oを把持することができる。従って、例えば当該ハンド装置10の物体Oに対する位置制御が容易になる。
 第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方の指は、複数の関節(接続軸51~53)を有し、当該指に接触した物体Oの形状に適応して複数の関節のうち少なくとも一つで曲がる。これにより、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方が物体Oを包み込むように曲がり、第1の指13と第2の指14とが物体Oをより安定的に把持することができる。
 駆動機構15は、中間部品72と第1の指13とを接続する第1の伝達部品73と、第1の伝達部品73から離れた位置で中間部品72に接続され、中間部品72と第2の指14とを接続する第2の伝達部品74と、第1の伝達部品73及び第2の伝達部品74から離れた位置で中間部品72に接続され、中間部品72とアクチュエータとを接続する第3の伝達部品75と、を有する。中間部品72は、第3の伝達部品75に回転可能に接続されるとともに、第2の接続部22が第1の接続部21から離れるX方向に移動可能である。すなわち、中間部品72は、第1の連結部72aと第1の接続部21との間の距離が変わり、第2の連結部72bと第2の接続部22との間の距離が変わるように回転可能である。さらに、中間部品72は、第1の連結部72aと第1の接続部21との間の距離が変わり、第2の連結部72bと第2の接続部22との間の距離が変わるように変位可能である。これにより、中間部品72が、アクチュエータ61、第1の指13、及び第2の指14から当該中間部品72に作用する力により回転及び変位する。駆動機構15は、当該中間部品72の回転及び変位に応じて、第1の指13及び第2の指14のうち少なくとも一方を動かす。従って、駆動機構15は、例えば、アクチュエータ61の駆動力と、ハンド装置10が把持する物体Oの形状及び位置と、に応じて、第1の指13及び第2の指14の動き方を自動的に調整することができる。
(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の実施形態に係る物体Oを把持するハンド装置10の第1の例を概略的に示す平面図である。図7に示すように、第2の実施形態のハンド装置10は、ストッパ81をさらに有する。
 ストッパ81は、例えば、X方向に延びる中心軸Axcまわりに回転可能に、筐体20に取り付けられる。これにより、ストッパ81は、二つの位置Pr,Pfに移動することができる。なお、ストッパ81は、回転不能に筐体20に取り付けられても良い。
 位置Prのストッパ81は、筐体20の端部20aからY方向に突出する。位置Prのストッパ81は、第1の指13の第1の部分41に接触することができる。例えば、第1の指13がY方向に伸展している場合、第1の指13の甲がストッパ81に当接する。第1の指13は、ストッパ81と第2の指14との間に位置する。
 位置Prのストッパ81は、第1の指13が第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかることを制限する。例えば、弾性体58が、Y方向に伸展している第1の指13をさらに第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかる方向に付勢する。この場合、位置Prのストッパ81は、第1の指13を支持し、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかる方向への第1の指13の移動を止める。
 位置Prから位置Pfへ移動することで、ストッパ81は、第1の指13から遠ざかる。位置Pfのストッパ81は、第1の指13が第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかることを許容する。図7は、位置Pfのストッパ81を二点鎖線で仮想的に示す。
 第2の実施形態において、第2の指14の弾性体58のバネ定数は、第1の指13の弾性体58のバネ定数と異なる。本実施形態の第2の指14の弾性体58のバネ定数は、第1の指13の弾性体58のバネ定数よりも小さい。このため、アクチュエータ61が伝達機構62を介して第1の指13及び第2の指14を引いた場合、第2の指14は、第1の指13よりも先に曲がる。言い換えると、第2の指14の弾性体58は、中間部品72の移動に応じて第2の指14が第1の指13よりも先に曲がるように第2の指14を付勢する。
 第1の指13の弾性体58のバネ定数と第2の指14の弾性体58のバネ定数とは同一であっても良い。さらに、ストッパ81に、第1の指13の位置を固定するフックやバンド等のような固定部82が設けられても良い。これにより、第1の指13及び第2の指14の弾性体58のバネ定数が同一であっても、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかる方向への第1の指13の移動を止めることが可能となる。
 以下、ストッパ81が位置Prにある場合に、ハンド装置10が物体Oを把持する方法の一例について説明する。なお、ハンド装置10が物体Oを把持する方法は、以下に説明される方法に限られない。ストッパ81が位置Pfにある場合、ハンド装置10は第1の実施形態と同様に物体Oを把持する。
 まず、例えば、物体Oに対するハンド装置10の位置が調整される。ハンド装置10は、Y方向に伸展した第1の指13が物体Oに接触する位置に配置される。ストッパ81は、第1の指13を支持し、第1の指13が重力や慣性で移動することを抑制する。このため、第1の指13と物体Oとの相対的な位置調整は容易に行われ得る。
 次に、アクチュエータ61に引かれた中間部品72が移動することで、中間部品72が第1の接続部21及び第2の接続部22から離間する。第1の指13の弾性体58のバネ定数と、第2の指14の弾性体58のバネ定数とが、上述のように異なる場合、第2の指14は接続軸53まわりに回転する(曲がる)が、第1の指13は停止している。第2の指14は、曲がることで、物体Oに接触する。
 第1の指13及び第2の指14において、第2の部分42及び第3の部分43が物体Oから離れている場合、第2の部分42及び第3の部分43が曲がることができる。この場合、中間部品72が第1の接続部21及び第2の接続部22に対して移動し、第2の部分42及び第3の部分43が物体Oの形状に馴染んで(適応して)曲がる。
 図8は、第2の実施形態の物体Oを把持するハンド装置10の第2の例を概略的に示す平面図である。図8に示すように、第2の実施形態のハンド装置10も、第1の指13の第2の部分42の腹面42cと、第2の指14の第2の部分42の腹面42cとで、物体Oを摘まむことができる。
 図7及び図8に示すように、物体OがX方向において第1の指13と第2の指14との間の中央から偏って配置されている場合、第1の指13の曲がり方(移動量)と、第2の指14の曲がり方(移動量)とが異なる。この場合、中間部品72は、X方向に対して傾いた方向に延び、且つ/又は、X方向において第1の接続部21と第2の接続部22との間の中央とは異なる位置にある。
 図7及び図8に示す中間部品72の上記位置において、中間部品72と第1の接続部21との間の距離は、中間部品72と第2の接続部22との間の距離と異なる。図7及び図8に示す中間部品72の位置は、第1の位置の一例である。
 第1の実施形態と同じく、第1の指13及び第2の指14が物体Oを把持した場合、中間部品72は、例えば、第1の伝達部品73、第2の伝達部品74、及び第3の伝達部品75から中間部品72に作用する張力がバランスを取れる位置に移動する。すなわち、中間部品72の位置と、第1の指13及び第2の指14の曲がり方とは、自動的に調整され得る。
 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、ストッパ81は、第1の指13が第2の接続部22から遠ざかることを制限する。これにより、ストッパ81が第1の指13の姿勢を保持することが可能となる。従って、例えば、第1の指13と、ハンド装置10が把持する物体Oと、の間の位置の調整が容易となる。
 第1の指13の弾性体58,59は、第1の指13が伸展するように当該第1の指13を付勢する。第2の指14の弾性体58,59は、第2の指14が伸展するように当該第2の指14を付勢する。第2の指14の弾性体58,59は、中間部品72の移動に応じて第2の指14が第1の指13よりも先に動くように当該第2の指14を付勢する。すなわち、第1の指13は、ストッパ81により姿勢を保持されるとともに、第2の指14よりも後に動く。従って、例えば、第1の指13と、ハンド装置10が把持する物体Oと、の間の位置の調整が容易となる。
 固定部82が、第1の指13の位置を固定する。これにより、例えば、第2の指14及び第2の接続部22から遠ざかる方向への第1の指13の移動を容易に止めることが可能となり、第1の指13の動きと第2の指14の動きとを制御しやすくなる。
(第3の実施形態)
 以下に、第3の実施形態について、図9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を概略的に示す斜視図である。なお、図9は、第1の指13及び第2の指14を動かす機構を除く各要素を、二点鎖線で模式的に示す。図9に示すように、第3の実施形態のハンド装置10は、複数の第2の指14を有する。なお、第3の実施形態のハンド装置10は、複数の第1の指13を有しても良い。また、ハンド装置10は、複数の第1の指13と複数の第2の指14とを有しても良い。
 複数の第2の指14は、第1の実施形態及び第2の実施形態と同じく第2の接続部22に接続される。複数の第2の指14は、互いに同一の形状及び同一の機能を有する。なお、複数の第2の指14は、互いに異なる形状及び/又は互いに異なる機能を有しても良い。複数の第2の指14はそれぞれ、第1の指13に近づくように動く(曲がる)ことが可能である。なお、上記複数の第1の指及び複数の第2の指14は、第1の実施形態及び第2の実施形態と同じく弾性体58,59又はストッパ81により姿勢を調整しても良い。
 本実施形態のハンド装置10は、具体的には、二つの第2の指14を有する。なお、第2の指14の数は、この例に限られない。二つの第2の指14は、Z方向に互いに離れている。Z方向において、二つの第2の指14の間に第1の指13が位置する。第1の指13及び第2の指14は、互いに干渉せずに曲がることが可能である。すなわち、第1の指13と複数の第2の指14とは、Z方向において、互いに異なる位置に配置される。なお、第1の指13と、二つの第2の指14のうち少なくとも一方とが、対向可能であっても良い。
 伝達機構62の第2の伝達部品74は、結合部品101と、伝達部品102と、二つの伝達部品103とを有する。なお、伝達部品103の数は、この例に限られず、第2の指14の数に対応する。
 本実施形態の結合部品101は、略Z方向に延びる棒状のリンクである。なお、結合部品101は、他の形状であっても良い。伝達部品102,103のそれぞれは、例えば、ボールチェーンである。なお、伝達部品102,103はそれぞれ、単一の部材、複数のリンク、チェーン、ジョイント、又は他の種々の部品を含み得る。また、図9の例では、第1の伝達部品73及び第3の伝達部品75もボールチェーンである。
 伝達部品102は、中間部品72の第2の連結部72bと、結合部品101とを接続する。伝達部品102は、例えば、結合部品101の略中央に接続される。二つの伝達部品103はそれぞれ、結合部品101と、第2の指14の回転板44の第2の腕部44cとを接続する。伝達部品103は、例えば、結合部品101の両端部に接続される。すなわち、伝達部品102と結合部品101との接続部分は、二つの伝達部品103と結合部品101との接続部の間に位置する。以上のように、第2の伝達部品74は、中間部品72と、二つの第2の指14とを並列に接続する。なお、第2の伝達部品74は、中間部品72と第2の指14との間で力を伝達可能であれば、この例に限られない。
 第3の実施形態において、複数の第2の指14は、例えば以下のように動く。まず、アクチュエータ61が駆動部品71を第1の方向D1に回転させることで、駆動部品71が、第3の伝達部品75を介して中間部品72を引く。アクチュエータ61に引かれた中間部品72は、第1の接続部21及び第2の接続部22に対して少なくとも部分的に移動する。
 中間部品72が第2の接続部22に対して少なくとも部分的に移動することで、中間部品72と第2の接続部22の少なくとも一部との間の距離が変化する。例えば、中間部品72の第2の連結部72bが、第2の接続部22から離間する。これにより、中間部品72は、第2の伝達部品74を介して、複数の第2の指14の回転板44の第2の腕部44cを並列に引く。回転板44の第2の腕部44cが引かれると、複数の第2の指14が曲がる。
 ハンド装置10が把持する物体Oの形状や、複数の第2の指14に作用する外力により、複数の第2の指14に互いに異なる抵抗が作用することがある。この場合、結合部品101が、Z方向における二つの第2の指の間の中央とは異なる位置に移動するとともに、Z方向に対して傾いた方向に延びるよう回動する。これにより、複数の第2の指14は、例えば、物体Oの形状に馴染んで曲がり、当該物体Oを把持することができる。なお、結合部品101は、Z方向に対して傾いた方向に延びていれば、Z方向において二つの指14の間の略中央に位置しても良い。また、結合部品101は、Z方向において二つの第2の指14の間の中央とは異なる位置にあれば、Z方向に延びていても良い。また、二つの第2の指14の状態によっては、結合部品101が、二つの第2の指14の間の略中央に位置し且つ略Z方向に延びていても良い。
 以上説明された第2の実施形態のハンド装置10は、第1の接続部21に接続される複数の第1の指13と、第2の接続部22に接続される複数の第2の指14と、のうち少なくとも一方を有する。これにより、物体Oを安定的に把持することができる。
 第3の実施形態において、第2の伝達部品74が、中間部品72と、複数の第2の指14とを並列に接続した。しかし、ハンド装置10は、例えば、アクチュエータ61と、複数の第1の指13及び複数の第2の指14と、を並列に接続する複数の伝達機構62を有しても良い。
 本明細書(請求項を含む)において、「a、b及びcの少なくとも1つ(一方)」又は「a、b又はcの少なくとも1つ(一方)」の表現(同様な表現を含む)が用いられる場合は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、又はa-b-cのいずれかを含む。また、a-a、a-b-b、a-a-b-b-c-c等のように、いずれかの要素について複数のインスタンスを含んでもよい。さらに、a-b-c-dのようにdを有する等、列挙された要素(a、b及びc)以外の他の要素を加えることも含む。
 本明細書(請求項を含む)において、含有又は所有を意味する用語(例えば、「含む(comprising/including)」及び有する「(having)等)」が用いられる場合は、当該用語の目的語により示される対象物以外の物を含有又は所有する場合を含む、open-endedな用語として意図される。これらの含有又は所有を意味する用語の目的語が数量を指定しない又は単数を示唆する表現(a又はanを冠詞とする表現)である場合は、当該表現は特定の数に限定されないものとして解釈されるべきである。
 本明細書(請求項を含む)において、ある箇所において「1つ又は複数(one or more)」又は「少なくとも1つ(at least one)」等の表現が用いられ、他の箇所において数量を指定しない又は単数を示唆する表現(a又はanを冠詞とする表現)が用いられているとしても、後者の表現が「1つ」を意味することを意図しない。一般に、数量を指定しない又は単数を示唆する表現(a又はanを冠詞とする表現)は、必ずしも特定の数に限定されないものとして解釈されるべきである。
 本明細書において、ある実施例の有する特定の構成について特定の効果(advantage/result)が得られる旨が記載されている場合、別段の理由がない限り、当該構成を有する他の1つ又は複数の実施例についても当該効果が得られると理解されるべきである。但し当該効果の有無は、一般に種々の要因、条件、及び/又は状態等に依存し、当該構成により必ず当該効果が得られるものではないと理解されるべきである。当該効果は、種々の要因、条件、及び/又は状態等が満たされたときに実施例に記載の当該構成により得られるものに過ぎず、当該構成又は類似の構成を規定したクレームに係る発明において、当該効果が必ずしも得られるものではない。
 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。

Claims (9)

  1.  第1の接続部と、第2の接続部と、を有する基体と、
     前記第1の接続部に接続され、前記第2の接続部に近づくように動くことが可能な第1の指と、
     前記第2の接続部に接続され、前記第1の接続部に近づくように動くことが可能な第2の指と、
     前記第1の指及び前記第2の指に接続された中間部品と、前記中間部品を移動させるアクチュエータと、を有し、前記中間部品の前記第1の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第1の指を動かし、前記中間部品の前記第2の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第2の指を動かす、駆動機構と、
     を具備し、
     前記中間部品は、前記中間部品と前記第1の接続部との間の距離が前記中間部品と前記第2の接続部との間の距離と異なる第1の位置に移動可能な、
     ハンド装置。
  2.  前記中間部品は、前記中間部品と前記第1の接続部との間の距離と、前記中間部品と前記第2の接続部との間の距離と、が等しい第2の位置に移動可能である、請求項1のハンド装置。
  3.  前記第1の指及び前記第2の指のうち少なくとも一方の指は、複数の関節を有し、当該少なくとも一方の指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で曲がる、請求項1又は請求項2のハンド装置。
  4.  前記第1の指が前記第2の接続部から遠ざかることを制限するストッパ、
     をさらに具備する請求項1乃至請求項3のいずれか一つのハンド装置。
  5.  前記第1の指が伸展するように当該第1の指を付勢する第1の弾性体と、
     前記第2の指が伸展するように当該第2の指を付勢する第2の弾性体と、
     をさらに具備し、
     前記第2の弾性体のバネ定数は、前記第1の弾性体のバネ定数と異なり、
     前記第2の弾性体は、前記中間部品の移動に応じて前記第2の指が前記第1の指よりも先に動くように前記第2の指を付勢する、
     請求項4のハンド装置。
  6.  前記第1の指の位置を固定する固定部、
     をさらに具備する請求項4又は請求項5のハンド装置。
  7.  前記駆動機構は、前記中間部品と前記第1の指とを接続する第1の伝達部品と、前記第1の伝達部品から離れた位置で前記中間部品に接続され、前記中間部品と前記第2の指とを接続する第2の伝達部品と、前記第1の伝達部品及び前記第2の伝達部品から離れた位置で前記中間部品に接続され、前記中間部品と前記アクチュエータとを接続する第3の伝達部品と、を有し、
     前記中間部品は、前記第3の伝達部品に回転可能に接続されるとともに、前記第2の接続部が前記第1の接続部から離れる方向に移動可能である、
     請求項1乃至請求項6のいずれか一つのハンド装置。
  8.  前記第1の接続部に接続される複数の前記第1の指と、前記第2の接続部に接続される複数の前記第2の指と、の少なくとも一方を具備する請求項1乃至請求項7のいずれか一つのハンド装置。
  9.  前記中間部品は、前記アクチュエータとの距離が変化するように移動可能である、
     請求項1乃至請求項8のいずれか一つのハンド装置。
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