WO2023139737A1 - ロボットハンド装置、ロボット装置、及び該装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

ロボットアームに接合可能なロボットハンド装置であって、そのロボットアームに接合可能な本体部と、支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具を保持可能な保持部と、その保持部をその本体部に対して連結する連結部と、その保持部に保持されている状態のそのピンセット式工具の複数のその接触部を開閉させるように、その本体部に作動される少なくとも１つのフィンガー部と、を備える。種々の形状の対象物を容易に把持、支持、又は操作できる。

Description

ロボットハンド装置、ロボット装置、及び該装置の制御方法

　本発明は、例えばロボットハンド装置、ロボットハンド装置を備えたロボット装置、並びにロボットハンド装置及びロボット装置の制御方法に関する。

　対象物を把持するためのロボットハンドを有し、ロボットハンドと対象物とを撮像し、撮像結果から両者間の位置ずれ量を補正可能なロボットが使用されている（例えば、引用文献１参照）。かかる技術においては、種々の対象物を容易に把持、支持、または操作できることが望まれている。

特開２０２１－９４６２３号公報

　本発明の第１の態様によれば、ロボットアームに接合可能なロボットハンド装置であって、そのロボットアームに接合可能な本体部と、支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具を保持可能な保持部と、その保持部をその本体部に対して連結する連結部と、その保持部に保持されている状態のそのピンセット式工具の複数のその接触部を開閉させるように、その本体部に作動される少なくとも１つのフィンガー部と、を備えるロボットハンド装置が提供される。

　第２の態様によれば、本発明の態様のロボットハンド装置と、そのロボットハンド装置の本体部が接合されるロボットアームと、そのロボットアームを駆動する駆動部と、を備えるロボット装置が提供される。
　第３の態様によれば、ロボットアームに連結可能なロボットハンド装置の制御方法であって、支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具をそのロボットハンド装置の保持部で保持させることと、そのロボットハンド装置の本体部に対してその保持部を連結することと、そのロボットハンド装置の少なくとも１つフィンガー部の作動によって、その保持部に保持されている状態のそのピンセット式工具の複数のその接触部を位置決めすることと、その保持部に保持されている状態のそのピンセット式工具の複数のその接触部を、そのフィンガー部によって開閉させて、複数のその接触部によって対象物を支持させることと、を含む制御方法が提供される。

　第４の態様によれば、本発明の態様のロボットハンド装置と、ロボットアームと、そのロボットアームを駆動する駆動部と、を備えるロボット装置の制御方法であって、そのロボットハンド装置の本体部をそのロボットアームに接合することと、そのロボットアームに接合された本体部に、そのピンセット式工具を保持する保持部を連結することと、その保持部に保持された状態のそのピンセット式工具で対象物を支持可能な位置に、そのロボットアームを介してそのロボットハンド装置を移動することと、そのロボットハンド装置のフィンガー部を作動させて、そのピンセット式工具の複数の接触部でその対象物を支持させることと、そのロボットアームを介してそのロボットハンド装置を駆動してその対象物を操作することと、そのロボットハンド装置のフィンガー部を作動させて、そのピンセット式工具の複数の接触部からその対象物を離脱させることと、を含む制御方法が提供される。

（Ａ）は第１の実施形態のロボット装置を示す斜視図、（Ｂ）は保持対象のピンセットの一例を示す拡大斜視図である。 （Ａ）は第１の実施形態のロボットハンドを示す正面図、（Ｂ）はロボットハンドの制御部を示す図、（Ｃ）は図２（Ａ）の要部の側面図、（Ｄ）は図２（Ａ）の第２連結部４０を示す断面図である。 （Ａ）は図２（Ａ）中のダンピング機構を示す断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の正面図、（Ｃ）は変形例のダンピング機構を示す正面図である。 （Ａ）は図２（Ａ）中の回転機構を示す正面図、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ図４（Ａ）のＡＡ線に沿う断面図である。 （Ａ）は変形例のロボットハンドの要部を示す正面図、（Ｂ）はこの変形例の回転機構を示す底面図である。 第１の実施形態のロボットハンドをロボットアームの先端部に接合した状態を示す斜視図である。 （Ａ）はピンセット保持部にピンセットを保持させる際に使用する工具の一例を示す図、（Ｂ）はピンセット保持部の変形例を示す図、（Ｃ）ははピンセット保持部の別の変形例を示す図である。 （Ａ）はピンセットスタンドからピンセット保持部を受け取る動作の説明図、（Ｂ）はピンセット保持部を受け取った後の動作の説明図である。 第１の実施形態のロボット装置の制御装置の一例を示す図である。 ロボットハンドの使用方法及び制御方法の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）はロボット装置の制御方法の一例を示すフローチャート、Ｂは変形例の要部の動作を示すフローチャートである。 （Ａ）は第２の実施形態のロボットハンドを示す正面図、（Ｂ）は図１２（Ａ）中のダンピング機構を簡略化して示す図である。 第２の実施形態のロボットハンドをロボットアームの先端部に接合した状態を示す斜視図である。 ピンセットの種々の例を示す斜視図である。 ピンセットに類似する工具（ピンセット式工具）の種々の例を示す斜視図である。 ルーペ付きピンセットを保持する変形例を示す図である。 （Ａ）は水平多関節ロボットの一例を示す斜視図、（Ｂ）はパラレルリンクロボットの一例を示す斜視図、（Ｃ）は直交ロボットの一例を示す斜視図である。

　［第１の実施形態］
　以下、第１の実施形態につき図１～図１１を参照して説明する。
　図１（Ａ）は本実施形態の垂直多関節型のロボット装置２を示す。図１（Ａ）において、ロボット装置２の設置面に平行に直交するＸ軸及びＹ軸を取り、その設置面に垂直にＺ軸を取って説明する。一例としてその設置面はほぼ水平面であり、設置面の上方（鉛直方向の逆方向）をＺ軸の＋方向とする。

　図１（Ａ）において、ロボット装置２は、ロボット本体部４と、ロボット本体部４に接合されたロボットハンド６と、ロボット本体部４の動作を制御する制御装置１０と、ロボットハンド６の動作を制御する制御装置１２とを備えている。ロボット本体部４は、ベース部１４と、ベース部１４に順に変位可能に連結された第１のロボットアーム１８Ａ、第２のロボットアーム１８Ｂ、及び第３のロボットアーム１８Ｃとを備えている。そして、第３のロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａにロボットハンド６が接合されている。ロボットハンド６はエンドエフェクタとも呼ぶことができる。

　一例として、第１のロボットアーム１８Ａは、回転角θ１及び旋回角φ１が制御可能であり、第２のロボットアーム１８Ｂは、回転角θ２及び旋回角φ２が制御可能であり、第３のロボットアーム１８Ｃは、回転角θ３及び旋回角φ３が制御可能である。また、第３のロボットアーム１８Ｃは、先端部２０Ａの回転角θ３を変化させる回転部２０Ｂ及び旋回角φ３を変化させる傾斜駆動部２０Ｃを有する。回転部２０Ｂ及び傾斜駆動部２０Ｃはそれぞれ駆動用モータ及び回転角を検出するエンコーダを有する。他のロボットアーム１８Ａ，１８Ｂも同様の駆動部を有する。このため、第３のロボットアーム１８Ｃに接合されたロボットハンド６は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及び３軸の回りの回転角を含む６自由度の位置（角度を含む）が制御可能である。

　また、ロボット装置２は、撮像装置２２及び照明装置２４を備えている。一例として、撮像装置２２及び照明装置２４はロボットハンド６に装着されているが、撮像装置２２及び照明装置２４はロボットハンド６以外の位置、例えばロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａ、ロボット装置２の設置面上の測定位置等、又はロボット装置２が設置されている部屋の壁や天井等に設けてもよい。
　また、本実施形態のロボットハンド６はピンセット８を保持している。ピンセット８は市販、特注、自作、又は市販品を加工したもの等の任意のピンセットでよい。すなわち、ピンセット８は、図１（Ｂ）に拡大して示すように、支点８ａに関して開閉可能に製造された１対のそれぞれ可撓性を持つ細長い平板状の可動部（接触部又は開閉部）８ｂ及び８ｃを有する。そして、ピンセット８の支点８ａと可動部８ｂ，８ｃの先端の作用点８ｄ，８ｅとのほぼ中間の力点８ｂＦ，８ｃＦを内側に押すことによって、可動部８ｂ，８ｃが閉じて作用点８ｄ，８ｅ間に対象物ＯＢを把持又は支持することができる。また、力点８ｂＦ，８ｃＦを押す力を減少させることで、可動部８ｂ，８ｃが開いて対象物ＯＢを離脱させることができる。一例として、ロボットハンド６はピンセット８の支点８ａを保持している。

　なお、ピンセット８は一方の可動部８ｂが固定され、他方の可動部８ｃのみが可動であってもよい。すなわち、可動部８ｂ，８ｃは相対的に開閉可能であればよい。また、ピンセット８の代わりに、接触部（可動部）が３本以上あるピンセットを使用することもできる。この際に、その３本以上の接触部のうち少なくとも１つの接触部のみが可動で、他の接触部が固定されていてもよい。
　図２（Ａ）は図１（Ａ）中のロボットハンド６を示し、図２（Ａ）は、ロボットハンド６が、Ｚ軸に平行なロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａの下端に、保持しているピンセット８の可動部の開閉方向がＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）になるように接合された状態を示している。図２（Ａ）において、ロボットハンド６は、先端部２０Ａの下端に接合されたハンド本体部２８と、ハンド本体部２８に連結されてピンセット８を保持するピンセット保持部２６と、ピンセット保持部２６に保持されたピンセット８の可動部の開閉を行う一対のフィンガー３８Ａ，３８Ｂとを備えている。

　また、ハンド本体部２８は、先端部２０Ａに接合された平板状の接合部（ジョイント）３０と、接合部３０に固定されてフィンガー３８Ａ，３８ＢをＹ方向に移動させる作動部３２と、作動部３２の－Ｘ方向の側面にダンピング機構３４（詳細後述）を介して固定された円板状の第１連結部３６とを有する。接合部３０は、先端部２０Ａに対して機械的（ねじによる固定、可動の爪機構による固定、永久磁石による固定等）、又は電気的（電磁石による固定等）に接合されている。さらに、接合部３０には、必要に応じて電気配線、圧縮空気の配管、及び／又は真空吸着用の配管等の接続部が設けられている。接合部３０には先端部２０Ａに対する位置及び回転角が所定値になるように複数の凸部又は凹部等の位置決め部（不図示）が設けられている。

　また、ピンセット保持部２６は、ハンド本体部２８の第１連結部３６に着脱可能に連結される円板状の第２連結部４０と、第２連結部４０に対してＺ軸に平行な軸の回りに所定範囲（例えば数度）で回転可能に固定された回転部４２と、回転部４２の底面に固定された固定部４４と、固定部４４の一面にピンセット８の支点８ａを挟み込んで固定するための押さえ部４６とを有する。一例として、固定部４４の一面に配置したピンセット８の支点８ａを押さえ部４６で覆い（図４（Ｂ）参照）、複数のボルトＢ１で押さえ部４６を固定部４４に固定することで、固定部４４にピンセット８の支点８ａを固定してピンセット８を安定に保持できる。この際に、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃの先端（作用点８ｄ，８ｅ）はフィンガー３８Ａ，３８Ｂ間を通してフィンガー３８Ａ，３８Ｂの＋Ｘ方向に突き出ている。なお、ピンセット８の保持方法としては、固定部４４にピンセット８の支点８ａを置き、その上から板ばね等で押さえる方法、又はダブルクリップ等の把持具を用いてピンセット８の支点又はその他の部分を固定する方法なども使用できる。

　また、第１連結部３６と第２連結部４０とは、一例として第１連結部３６及び第２連結部４０内に設けられた永久磁石によって切り離し可能に連結される。例えば第１連結部３６の底面に複数の凸部３６ａが設けられ、第２連結部４０の上面にそれらに応じた凹部４０ｂが設けられ（図４（Ａ）参照）、凸部３６ａと凹部４０ｂとを合わせて連結部３６，４０を連結することで、第１連結部３６（ハンド本体部２８）に対する第２連結部４０（ピンセット保持部２６）の回転角を設定値に合わせることができる。なお、第１連結部３６に対する第２連結部４０の着脱可能の連結方法としては、可動の爪機構等で機械的に連結する方法、電磁石で連結する方法、又は真空吸着による連結方法等も使用できる。

　また、ピンセット保持部２６の第２連結部４０にはＵ字型の溝部４０ａ（図２（Ｄ）参照）が設けられている。後述のピンセットスタンド６４の架台６４ａ（図８（Ａ）参照）に溝部４０ａを合わせて第２連結部４０をピンセットスタンド６４の凹部６４ｂに設置することで、回転角を合わせた状態でピンセットスタンド６４にピンセット保持部２６を設置（格納）できる。この際に、予め固定部４４と押さえ部４６との間に互いに形状の異なるピンセットを固定した複数のピンセット保持部２６を用意して、ピンセットスタンド６４に設置しておいてもよい。そして、ロボットハンド６を移動して第１連結部３６と第２連結部４０との切り離し及び連結を行うだけで、ロボットハンド６で保持されているピンセット（ピンセット保持部２６）を対象物に応じたピンセットに容易に交換できる。以下、ピンセット８を保持した状態のピンセット保持部２６をピンセットユニット２７とも称する。

　図２（Ｃ）は図２（Ａ）の側面図であり、図２（Ｃ）において、作動部３２は、回転モータ部３２ａと、回転モータ部３２ａの回転量を減速して直線運動に変換する変換部３２ｂとを有する。回転モータ部３２ａは、回転角（フィンガー３８Ａ，３８Ｂの移動量）を検出するエンコーダ、及びステッピングモータ又はＤＣモータ等から構成されている。作動部３２によって、１対のフィンガー３８Ａ，３８Ｂは、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃの開閉方向（ここではＹ方向）の間隔を開閉するために、Ｙ方向の間隔が減少又は増大するように移動する。すなわち、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの内側には例えば半球体状の突部３８Ａａ，３８Ｂａが設けられ、突部３８Ａａ，３８Ｂａがピンセット８の可動部８ｂ，８ｃの力点（又は支点８ａと作用点８ｄ，８ｅとの間の点）に接触して可動部８ｂ，８ｃを＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に押すことによって、可動部８ｂ，８ｃの間隔が小さくなり（可動部８ｂ，８ｃが閉じて）、可動部８ｂ，８ｃの先端の作用点８ｄ，８ｅ間に対象物ＯＢを把持し、挟み、又は支持できる。その後、突部３８Ａａ，３８Ｂａを－Ｙ方向及び＋Ｙ方向に移動させることによって、可動部８ｂ，８ｃの間隔が大きくなり（可動部８ｂ，８ｃが開いて）、ピンセット８を対象物ＯＢから離脱させることができる。なお、フィンガー３８Ａ，３８Ｂが互いに独立にＹ方向に移動するように作動させてもよい。

　また、対象物を把持又は支持していない状態では、一例として－Ｙ方向のフィンガー３８ＡはＹ方向の可動範囲内で最も外側（－Ｙ方向）の位置（以下、待機位置ともいう）に待機しており、＋Ｙ方向のフィンガー３８ＢはＹ方向の可動範囲内で最も外側（＋Ｙ方向）の位置（以下、待機位置ともいう）に待機している。ピンセット８で対象物を把持する際にはフィンガー３８Ａ，３８Ｂは待機位置からピンセット８の可動部８ｂ，８ｃ側に移動し、対象物からピンセット８を離す際にはフィンガー３８Ａ，３８Ｂは可動部８ｂ，８ｃから待機位置に移動する。

　さらに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの突部３８Ａａ，３８Ｂａは、一例として摩擦抵抗の小さい材料（例えばテフロン（登録商標）など）から形成されている。このため、ピンセット保持部２６で保持されているピンセット８は、フィンガー３８Ａ，３８Ｂに対してＺ方向やＸ方向に微少量動く（滑る）ことができる。なお、突部３８Ａａ，３８Ｂａの形状は、Ｚ方向に長い半楕円体状、又はＺ方向に長いカマボコ状等であってもよい。また、突部３８Ａａ，３８Ｂａの材料は、必ずしも摩擦抵抗の小さい材料には限定されない。

　また、図２（Ｂ）はロボットハンド６の制御装置１２を示す。制御装置１２は、図１（Ａ）の制御装置１０との間での制御情報（ＧＩ，ＭＣ）の送受、及び装置全体の動作の制御を行うハンド制御部４８Ａと、作動部３２を介してフィンガー３８Ａ，３８Ｂの動きを制御するフィンガー制御部４８Ｂと、フィンガー３８Ａ，３８Ｂに対するピンセット８の可動部８ｂ，８ｃからの反力（フィンガー３８Ａ，３８Ｂによる力）をフィンガー把持力ＦＦとして検出するフィンガー把持力検出部４８Ｃと、各種データを記憶する記憶部４８Ｄとを有する。制御装置１２に入力される制御情報ＧＩは、例えばピンセット８による対象物の把持開始命令及び把持解除命令を含み、制御装置１２から制御装置１０に出力される制御情報ＭＣは、例えばピンセット８による対象物の把持完了を示す情報、及びピンセット８による対象物の把持の解除の完了（対象物からのピンセットの離脱の完了）を示す情報を含む。

　記憶部４８Ｄは、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、及びＵＳＢ（Universal Serial Busメモリ）等の不揮発性メモリのいずれかを含んでもよい。記憶部４８Ｄは、制御装置１２のプログラム、及び各種設定値等を記憶する。
　一例として、フィンガー把持力検出部４８Ｃは、作動部３２の回転モータ部３２ａに流れる電流からフィンガー把持力ＦＦを検出し、フィンガー制御部４８Ｂはその検出されるフィンガー把持力ＦＦが予め設定されているレベル（規格値）以下になるようにフィンガー３８Ａ，３８Ｂの動作を制御する。これによって、ピンセット８、フィンガー３８Ａ，３８Ｂ、及び／又は対象物の破損等を防止できる。なお、フィンガー把持力検出部４８Ｃの代わりに、例えばフィンガー３８Ａ，３８Ｂに設けた歪みゲージ、又は圧力センサ等のフィンガー把持力ＦＦを検出可能なセンサを使用できる。

　次に、図２（Ａ）中のダンピング機構３４は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、作動部３２の－Ｘ方向側の側面に固定されて対向する２つの平板部５０ａ，５０ｂを有する支持部材５０と、支持部材５０の間から第１連結部３６まで伸びるブリッジ部材５１と、平板部５０ａ，５０ｂ間にブリッジ部材５１を貫通するように設けられた２本の円柱状のスライド軸５２Ａ，５２Ｂと、スライド軸５２Ａ，５２Ｂを収容するようにブリッジ部材５１に固定されたリニアベアリング５３Ａ，５３Ｂとを有する。リニアベアリング５３Ａ，５３Ｂによって、ブリッジ部材５１は支持部材５０の２つの平板部５０ａ，５０ｂの間を円滑にＺ方向に移動（変位）できる。ブリッジ部材５１には第１連結部３６が固定され、第１連結部３６には第２連結部４０を介してピンセット保持部２６が連結されているため、ブリッジ部材５１及び第１連結部３６と連動してピンセット保持部２６もＺ方向に移動する。

　また、図３（Ａ）に示すように、リニアベアリング５３Ａ，５３Ｂと上方の平板部５０ｂとの間に圧縮コイルばね５４Ａ，５４Ｂが設置され、下方の平板部５０ａの上面及び上方の平板部５０ｂの下面にそれぞれ所定長さのストッパーＳＴＡ，ＳＴＢが設けられている。このため通常は、コイルばね５４Ａ，５４Ｂの付勢力、並びにブリッジ部材５１及びピンセット保持部２６等の自重によってブリッジ部材５１は下方（－Ｚ方向）のストッパーＳＴＡ側に付勢されている。一方、ブリッジ部材５１に＋Ｚ方向への力が加わった場合には、ブリッジ部材５１は上方のストッパーＳＴＢ側に移動できる。ストッパーＳＴＡ，ＳＴＢの間隔によってブリッジ部材５１（ひいてはピンセット保持部２６）のＺ方向への移動量が規定されている。なお、コイルばね５４Ａ，５４Ｂの代わりに他の弾性部材を使用してもよい。

　本実施形態のダンピング機構３４によって、ハンド本体部２８の作動部３２に対してピンセット保持部２６が保持されている。この状態で、仮にピンセット保持部２６が保持しているピンセット８の先端で保持されている対象物（不図示）や、この対象物が載置されている載物台（不図示）に＋Ｚ方向に必要以上の力が付与されると、その力を逃がすために、ダンピング機構３４のブリッジ部材５１（ピンセット保持部２６）が支持部材５０に対して＋Ｚ方向に移動する。このため、対象物や載物台に加わる力によって、対象物及びピンセット８の先端の変形等を防止することができる。さらに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの突部３８Ａａ，３８Ｂａはピンセット８に対して滑り易い材料で形成されているため、ピンセット保持部２６がＺ方向に移動する際に、その移動に連動してピンセット８はフィンガー３８Ａ，３８Ｂの突部３８Ａａ，３８Ｂａに対してＺ方向に円滑に移動できる。

　なお、ダンピング機構３４の代わりに、図３（Ｃ）の変形例のロボットハンド６Ａで示すように、板ばね等を使用した構成も使用可能である。図３（Ｃ）において、ロボットハンド６Ａはハンド本体部２８と第１連結部３６とを連結するダンピング機構３４Ａを備えている。ダンピング機構３４Ａは、作動部３２の－Ｘ方向側の側面に固定された平板状の支持部材５０Ａと、支持部材５０Ａと第１連結部３６とを連結するＺ方向に離れた複数枚（一例として２枚）の板ばね５５と、支持部材５０Ａに設けられた－Ｚ方向側のストッパーＳＴＣ及び＋Ｚ方向側のストッパーＳＴＤとを有する。この他の構成は図２（Ａ）と同様である。なお、板ばね５５の代わりに他の弾性部材を使用してもよい。

　ダンピング機構３４Ａによって、ハンド本体部２８の作動部３２に対してピンセット保持部２６が保持されている。この状態で、ピンセット保持部２６が保持しているピンセット８の先端で保持されている対象物や、この対象物が載置されている載物台に＋Ｚ方向に必要以上の力が付与されると、その力を逃がすために、板ばね５５の弾性変形によって、第１連結部３６（ピンセット保持部２６）が支持部材５０Ａに対して＋Ｚ方向に移動する。このため、対象物や載物台に加わる力によって、対象物及びピンセット８の先端の変形等を防止することができる。さらに、対象物や載物台に加わる力によるフィンガー３８Ａ，３８Ｂ（ピンセット保持部２６）、ピンセット８、及び対象物の損傷を防止することもできる。

　次に、図４（Ａ）は図２（Ａ）のピンセット保持部２６及び作動部３２の一部を示し、図４（Ｂ）及び（Ｃ）は図４（Ａ）のＡＡ線に沿う断面図である。なお、説明の便宜上、図４（Ａ）は第２連結部４０の溝部４０ａをピンセットスタンド６４（図８（Ａ）参照）の架台６４ａに挿入して、第２連結部４０から第１連結部３６を離脱させた状態を示している。以下では、第１連結部３６に第２連結部４０が連結されているものとして説明する。

　図４（Ａ）及び（Ｂ）において、ピンセット保持部２６の第２連結部４０の底面のＺ軸に平行なリニアガイド４０ｃに、回転部４２に設けられた回転軸受５６が勘合している。このため、第２連結部４０に対して回転部４２は、Ｚ軸に平行な軸の回りに円滑に回転可能である。回転部４２の上面に凸部５７が設けられ、第２連結部４０の底面に凸部５７を挟むようにストッパーＳＴＥ及びＳＴＦが設けられている。ストッパーＳＴＥ及びＳＴＦによって、回転部４２の回転可能な角度範囲が所定角度範囲（例えば数度程度）に制限されている。この場合の回転部４２のＺ軸に平行な軸の回りの回転はＹ方向のヨーイングとも言うことができる。

　回転部４２の底面の固定部４４及び押さえ部４６によってピンセット８の支点が保持されている。本実施形態において、ピンセット８の対称性、固定部４４に対するピンセット８の取り付け誤差、作動部３２に作動されるフィンガー３８Ａ，３８Ｂの対称性や微少量の回転などによって、図４（Ｂ）に示すように、ピンセット８の先端がフィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心位置に対してＹ方向に位置ずれを起こすことがある。図４（Ｂ）において、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心線ＳＬ２に対してピンセット８の中心線ＳＬ１が角度δ１だけ傾いており、ピンセット８の中心がフィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心から－Ｙ方向にずれている。このような位置ずれが起きる場合、ピンセット保持部２６（ピンセットユニット２７）毎に、そのＹ方向の位置ずれをオフセットとして記憶して管理する必要がある。これでは多数のピンセット保持部２６の管理が複雑になる恐れがある。

　本実施形態では、回転部４２が第２連結部４０に対して回転可能である。このため、図４（Ｂ）の状態からフィンガー３８Ａ，３８Ｂを＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に移動させて、フィンガー３８Ａ，３８ＢのＹ方向の間隔を狭くしていくと、まずフィンガー３８Ａがピンセット８の－Ｙ方向の可動部８ｂに接触して回転部４２（ピンセット８）が反時計回りに回転し、ピンセット８の先端部が＋Ｙ方向に移動する。さらに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの間隔を狭くすることで、図４（Ｃ）に示すように、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心線ＳＬ２に対してピンセット８の中心線ＳＬ１が一致する。すなわち、ピンセット８の先端部のＹ方向の位置がフィンガー３８Ａ，３８Ｂの位置を基準とした設計値に一致する。この状態で、ピンセット８の先端部を対象物ＯＢの方向に差し込むようにピンセット保持部２６（ロボットハンド６）を＋Ｘ方向に移動して、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの間隔を狭くすることで、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃで対象物ＯＢを正確に挟むことができる。この際にフィンガー３８Ａ，３８ＢのＹ方向の位置は、作動部３２内のエンコーダによって正確に計測されているため、ピンセット８の先端部のＹ方向の位置は再現性を有する。

　このように回転部４２が設けられているため、フィンガー３８Ａ，３８Ｂを閉じることによって、ピンセット８の先端部のＹ方向の位置決めを自動的に行うことができる。さらに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂを閉じることによって、対象物ＯＢを正確に把持又は支持できる。
　なお、回転軸受５６及び回転部４２の代わりに、板ばね等を使用した構成も使用可能である。図５（Ａ）は変形例のロボットハンド６Ｂの要部を示し、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の底面図である。

　図５（Ａ）において、ピンセット保持部２６Ａでは回転部４２が省略され、第２連結部４０がハンド本体部の第１連結部３６に連結されている。また、第２連結部４０の底面の支点部４４Ｂに板ばね５９を介してピンセット８を保持するための固定部４４Ａが連結されている。
　また、図５（Ｂ）において、固定部４４Ａと押さえ部４６Ａとの間にピンセット８の支点が保持されている。板ばね５９によって、ピンセット８を保持する固定部４４Ａは、第２連結部４０の支点部４４Ｂに関してＺ軸に平行な軸の回りに所定範囲（例えば数度）で回転（ヨーイング）可能である。第２連結部４０の底面にはピンセット８の回転角を規定する２つのストッパー（不図示）も設けられている。

　この変形例において、フィンガー３８Ａ，３８Ｂを＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に移動させて、フィンガー３８Ａ，３８ＢのＹ方向の間隔を狭くしていくと、例えばまずフィンガー３８Ｂがピンセット８の＋Ｙ方向の可動部８ｃに接触して固定部４４Ａ（ピンセット８）が反時計回りに回転し、ピンセット８の先端部が－Ｙ方向に移動する。さらに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの間隔を狭くすることで、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心線に対してピンセット８の中心線が一致して、ピンセット８のＹ方向の位置決めが完了する。この状態で、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの間隔を狭くすることで、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃで対象物を正確に挟むことができる。

　この変形例において、回転軸受５６の代わりに板ばね５９が使用されているため、ピンセット８を回転させる機構が簡素化されている。さらに、板ばね５９は小さい回転角から回転角に関して線形に変化する回転力を生み出すことができる。また、板ばね５９は構造が単純でメンテナンスも不要であるという利点がある。
　次に、図６は本実施形態のロボットハンド６をロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａに接合した状態を示す。図６において、作動部３２にダンピング機構３４を介してピンセット保持部２６が連結され、ピンセット保持部２６にピンセット８が保持されている。また、一例として作動部３２のピンセット保持部２６とは反対側の面に取り付け部材６０を介して撮像装置２２が取り付けられ、撮像装置２２の前面に照明装置２４が取り付けられている。撮像装置２２は例えばＣＭＯＳ型又はＣＣＤ型等の撮像素子及びレンズを有する。

　この場合、ピンセット８を保持したロボットハンド６を対象物まで移動する際には、撮像装置２２の視野２２Ｆには対象物は入っておらず、例えば撮像装置２２の焦点面をピンセット８の先端よりも下方の広い領域を含むように設定し、広い視野で対象物ＯＢを探すようにしてもよい。そして、対象物ＯＢが見つかったときには、撮像装置２２の視野２２Ｆを、ピンセット保持部２６で保持されているピンセット８の先端と、支持される対象物ＯＢとを囲む領域を含むように設定してもよい。この状態で、撮像装置２２の撮像信号の画像処理を行い、ピンセット８の先端部と対象物ＯＢとの相対的な位置関係を求めることで、対象物ＯＢに対するピンセット８の位置決めを高精度に行うことができる。

　次に、図７（Ａ）を参照して、本実施形態のピンセット保持部２６にピンセット８を保持させるか、又はピンセット保持部２６で保持されているピンセット８を交換する方法の一例につき説明する。図７（Ａ）において、側面がコの字型で、ピンセット保持部２６の第２連結部４０の溝部４０ａに差し込まれる架台６２ａを有する交換工具６２が使用される。まず、ピンセット保持部２６でピンセット８が保持されていない場合、このピンセット保持部２６の第２連結部４０を溝部４０ａを介して交換工具６２の架台６２ａに掛ける。その後、固定部４４に保持対象のピンセット８の支点を置き、その支点の部分を押さえ部４６で覆い、固定部４４に押さえ部４６をボルトＢ１で仮止めする。この状態では、ピンセット８は所定の狭い範囲内で動かすことができる。

　また、交換工具６２の架台６２ａと隅部６２ｂとの位置関係は、第２連結部４０とピンセット保持部２６で保持されているピンセット８の先端部との設計上の位置関係になるように設定されている。このため、ピンセット８の先端（作用点８ｄ，８ｅ）を交換工具６２の隅部６２ｂに押しつけた状態で、ボルトＢ１で固定部４４に押さえ部４６を固定することによって、ピンセット保持部２６に対してピンセット８を設計上の位置関係で保持させることができる。同様に、ピンセット保持部２６で保持されているピンセット８を交換する場合には、ボルトＢ１を緩めてそのピンセット８を外した後、交換工具６２を用いてピンセット保持部２６に別のピンセット８を保持させればよい。

　なお、例えば市販のピンセット８には標準的な長さのものの他に、長いピンセット及び短いピンセットがある。これらの長さの異なるピンセットをピンセット保持部２６の固定部４４で保持させるために、必要に応じて押さえ部４６を固定部４４に沿ってピンセットの長手方向にスライドできるように、押さえ部４６に長穴を用意しておいてもよい。
　図７（Ｂ）は、長さが互いに異なる例えば３種類のピンセット８Ｓ，８，８Ｌを保持可能なピンセット保持部２６の一例を示す。図７（Ｂ）において、ピンセット保持部２６の回転部４２の下面に保持対象のピンセットの長手方向に沿って長い取り付け面を有する固定部４４Ｃが取り付けられている。固定部４４Ｃの取り付け面には、下方から順に短いピンセット用の４つのねじ穴４４Ｃａ、通常の長さのピンセット用の４つのねじ穴４４Ｃｂ、及び長いピンセット用の４つのねじ穴４４Ｃｃが設けられている。また、押さえ部４６Ｂには、ピンセットの長手方向に沿って２列で合計８個のボルトＢ１を通す穴が形成されている。なお、ねじ穴４４Ｃａ～４４Ｃｃもそれぞれ８個のねじ穴であってもよい。

　このとき、短いピンセット８Ｓを保持するには、押さえ部４６Ｂを固定部４４Ｃの下方のねじ穴４６Ｃａに対向させて固定部４４Ｃと押さえ部４６Ｂとでピンセット８Ｓの支点を挟み、例えば８箇所のうちの適当な４箇所のボルトＢ１で押さえ部４６Ｂを固定部４４Ｃに固定すればよい。また、通常のピンセット８を保持するには、押さえ部４６Ｂを固定部４４Ｃの中間のねじ穴４４Ｃｂに対向させて固定部４４Ｃと押さえ部４６Ｂとでピンセット８の支点を挟み、押さえ部４６Ｂを固定すればよい。同様に長いピンセット８Ｌを保持するには、押さえ部４６Ｂを固定部４４Ｃの上方のねじ穴４４Ｃｃに対向させて、固定部４４Ｃと押さえ部４６Ｂとでピンセット８Ｌの支点を挟み、押さえ部４６Ｂを固定すればよい。これらの場合に、押さえ部４６Ｂを固定部４４Ｃに固定する前に、図７（Ａ）の交換工具６２の隅部６２ｂにそれぞれピンセット８Ｓ，８，８Ｌの先端を押しつけておくことで、ピンセット保持部２６とピンセット８Ｓ～８Ｌとの位置関係を目標とする関係に設定できる。図７（Ｂ）の固定部４４Ｃを用いることによって、同じ固定部４４Ｃを用いて長さの異なる複数種類のピンセットを保持することができる。

　図７（Ｃ）は、上述の３種類のピンセット８Ｓ，８，８Ｌを保持可能なピンセット保持部２６の別の例を示す。図７（Ｃ）において、ピンセット保持部２６の回転部４２の下面に幅の狭い固定部４４Ｃ１が取り付けられている。固定部４４Ｃ１の取り付け面には、下方から順に短いピンセット用の２つのねじ穴４４Ｃ１ａ、通常の長さのピンセット用の２つのねじ穴４４Ｃ１ｂ、及び長いピンセット用の２つのねじ穴４４Ｃ１ｃが設けられている。また、この変形例では２つの押さえ部４６Ｂ１，４６Ｂ２の間にそれぞれ４つのボルトＢ２によってピンセット８Ｓ，８，８Ｌの支点が保持され、一方の幅の広い押さえ部４６Ｂ１の上部がボルトＢ１によって固定部４４Ｃ１に取り付けられる。このため、押さえ部４６Ｂ１の固定部４４Ｃ１に対向する部分には２つのねじ穴用の開口（ボルトＢ１が挿通される開口）が形成されている。

　このとき、短いピンセット８Ｓを保持するには、ピンセット８Ｓを保持した押さえ部４６Ｂ１の上部を固定部４４Ｃ１の下方のねじ穴４６Ｃ１ａに対向させて、２箇所のボルトＢ１で押さえ部４６Ｂ１を固定部４４Ｃ１に固定すればよい。また、通常のピンセット８を保持するには、ピンセット８を保持した押さえ部４６Ｂ１の上部を固定部４４Ｃ１の中間のねじ穴４４Ｃ１ｂに対向させて、２箇所のボルトＢ１で押さえ部４６Ｂ１を固定部４４Ｃ１に固定すればよい。同様に長いピンセット８Ｌを保持するには、ピンセット８Ｌを保持した押さえ部４６Ｂ１の上部を固定部４４Ｃ１の上方のねじ穴４４Ｃ１ｃに対向させて、２箇所のボルトＢ１で押さえ部４６Ｂ１を固定部４４Ｃ１に固定すればよい。これらの場合に、押さえ部４６Ｂ１を固定部４４Ｃ１に固定する前に、ボルトＢ２を緩めて図７（Ａ）の交換工具６２の隅部６２ｂにそれぞれピンセット８Ｓ，８，８Ｌの先端を押しつけて位置決めしてからボルトＢ２を締めることで、ピンセット保持部２６とピンセット８Ｓ～８Ｌとの位置関係を目標とする関係に設定できる。また、この変形例では、ピンセット８Ｓ，８，８Ｌの可動部が固定部４４Ｃ１に接触していないため、ピンセット８Ｓ，８，８Ｌの可動部をより円滑に動かして対象物を把持又は支持させることができる。

　次に、本実施形態のロボット装置２は、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すピンセットスタンド６４を備えている。ピンセットスタンド６４は、複数の凹部６４ｂが設けられた架台６４ａを有する。位置Ｐ１，Ｐ２等の複数の凹部６４ｂにはそれぞれロボットハンド６のハンド本体部２８（第１連結部３６）から分離されたピンセット保持部２６を設置できる。一例として、予め形状の異なる種々のピンセットを保持するピンセット保持部２６（ピンセットユニット２７）が複数の凹部６４ｂに設置されている。そして、例えば位置Ｐ１のピンセット保持部２６を使用する場合には、図８（Ａ）に示すように、ロボットアーム１８Ｃを駆動して、このアームの先端部２０Ａに接合されているロボットハンド６の第１連結部３６を位置Ｐ１のピンセット保持部２６の第２連結部４０の上に連結する。

　一例として、ロボットハンド６の作動部３２には撮像装置２２及び照明装置２４が取り付けられている。このため、第１連結部３６に第２連結部４０を連結する直前に、撮像装置２２の撮像信号を処理して、撮像装置２２の視野２２Ｆ内の予め定められた位置にピンセット保持部２６で保持されているピンセット８の先端部があるように、第１連結部３６と第２連結部４０とのＸ方向及びＹ方向の位置合わせを行うようにしてもよい。

　この際に、架台６４ａは第２連結部４０の溝部４０ａに係合しているため（図４（Ａ）参照）、架台６４ａに載置されているピンセット保持部２６はＺ方向には動かない。そして、図８（Ｂ）に示すように、ロボットアーム１８Ｃを＋Ｘ方向に移動することで、ピンセットスタンド６４からロボットハンド６にピンセット保持部２６を受け渡すことができる。

　その後、ロボットハンド６のピンセット保持部２６を架台６４ａの位置Ｐ２にあるピンセット保持部２６と交換する場合には、ロボットアーム１８Ｃを駆動してピンセット保持部２６を位置Ｐ１に戻した後、ロボットアーム１８Ｃを＋Ｚ方向に上昇させて、第２連結部４０（ピンセット保持部２６）から第１連結部３６からを分離する。さらに、上述の方法で、位置Ｐ２にあるピンセット保持部２６（第２連結部４０）をハンド本体部２８の第１連結部３６に連結して、ピンセット保持部２６をロボットハンド６に受け渡せばよい。このように本実施形態のロボットハンド６によれば、ロボットハンド６のピンセット保持部２６を種々の形状のピンセットを保持する複数のピンセット保持部２６のいずれかと容易に交換できる。

　次に、図９は図１（Ａ）のロボット装置２の制御装置１０を示す。図９において、制御装置１０は、例えばオペレータとの間で制御情報（使用するピンセットの種類、処理対象の対象物の位置等）の入出力を行う制御情報入出力部６６Ａ、ロボットハンド６の制御装置１２との間での制御情報ＧＩ，ＭＣの送受、及び装置全体の動作の制御を行う主制御部６６Ｂと、ロボットアーム１８Ａ～１８Ｃの動きを検出する少なくとも６軸のエンコーダの検出結果を処理して第３のロボットアーム１８Ｃの先端のロボットハンド６で保持されているピンセット８の先端部の座標及び回転角を算出する座標算出部６６Ｃとを有する。

　さらに、制御装置１０は、撮像装置２２の撮像信号を処理して例えばロボットハンド６で保持されているピンセット８の先端部と対象物との位置関係等を求める画像処理部６６Ｄと、座標算出部６６Ｃ及び画像処理部６６Ｄの処理結果に基づいてロボットアーム１８Ａ～１８Ｃの動きを制御するアーム制御部６６Ｅと、各種データを記憶する記憶部６６Ｆとを有する。記憶部６６Ｆは図２（Ｂ）の記憶部４８Ｄと同様の構成であり、記憶部６６Ｆは制御装置１０のプログラム、及び各種設定値等を記憶する。

　次に、本実施形態のロボットハンド６の使用方法及び制御方法の一例につき図１０のフローチャートを参照して説明する。まず図１０のステップ１０２において、例えば図７（Ａ）の交換工具６２を用いて、図２（Ａ）のピンセット保持部２６の固定部４４（及び押さえ部４６）へのピンセット８の支点の固定を行う。このように固定される互いに形状の異なるピンセット８を保持する複数のピンセット保持部２６（ピンセットユニット２７）は図８（Ａ）のピンセットスタンド６４の架台６４ａに設置される（ステップ１０４）。この際に、ロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａにはロボットハンド６のハンド本体部２８が接合部３０を介して接合されているものとする。

　そして、ステップ１０６において、図８（Ａ）に示すように、ロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａ（ロボットハンド６）をピンセットスタンド６４の例えば位置Ｐ１の上方に移動し、先端部２０Ａを降下させてハンド本体部２８の第１連結部３６をピンセット保持部２６の第２連結部４０に連結させ、ロボットアーム１８Ｃを＋Ｘ方向に移動させる。これによって、ピンセットスタンド６４からロボットハンド６にピンセット保持部２６が受け渡される。次のステップ１０８において、図２（Ａ）の制御装置１２のハンド制御部４８Ａは、ロボット装置２の制御装置１０からピンセット８による対象物の把持命令（制御情報ＧＩ）が入力されたかどうかを判定する。把持命令が入力された場合にはステップ１１０に移行し、フィンガー制御部４８Ｂはフィンガー３８Ａ，３８Ｂの作動又は駆動（Ｙ方向への移動）を開始し、フィンガー把持力検出部４８Ｃはフィンガー把持力ＦＦの検出を開始する。

　そして、フィンガー３８Ａ，３８Ｂがピンセット８の可動部８ｂ，８ｃに接触する（フィンガー把持力ＦＦの検出値がわずかにステップ状に変化することからフィンガー３８Ａ，３８Ｂが接触したことが検出できる）。この際に、フィンガー３８Ａ，３８Ｂの中心線とピンセット８の中心線とが傾いている場合には、例えば一方のフィンガー３８Ａがピンセット８の一方の可動部８ｂに接触してピンセット８が回転することによって、ピンセット８の回転方向の位置合わせが行われる。その後、さらにフィンガー３８Ａ，３８Ｂの把持力を増加させる（ステップ１１２）。これによって、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃが閉じ始める。

　さらにステップ１１４において、ハンド制御部４８Ａは、フィンガー把持力ＦＦの検出値が設定レベル（ピンセット８が対象物ＯＢを安定に把持又は支持できるレベル）に達したかどうかを判定する。フィンガー把持力ＦＦが設定レベルに達した場合には、ピンセット保持部２６で保持しているピンセット８の先端部で対象物ＯＢが安定に把持されたものとみなすことができる。そこで、ハンド制御部４８Ａはフィンガー制御部４８Ｂを介してフィンガー３８Ａ，３８Ｂの把持力を維持させるとともに、ロボット装置２の制御装置１０に把持完了情報（制御情報ＭＣ）を出力する（ステップ１１６）。この際に、一例として回転モータ部３２ａの回転を停止させて、フィンガー３８Ａ，３８Ｂを静止させてもよい。この後、ロボット装置２のロボットアーム１８Ａ～１８Ｃの駆動によって、ロボットハンド６のピンセット保持部２６及び対象物は目標位置に移動する。

　さらに、ステップ１１８において、ハンド制御部４８Ａは、制御装置１０からピンセット８による対象物の把持を解除する把持解除命令（制御情報ＧＩ）が入力されたかどうかを判定する。把持解除命令が入力された場合にはステップ１２０に移行し、フィンガー制御部４８Ｂはフィンガー３８Ａ，３８ＢのＹ方向への移動を開始させて把持力を減少させる。さらに、フィンガー３８Ａ，３８ＢをＹ方向の待機位置まで移動させることで（ステップ１２２）、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃが完全に開いて対象物からピンセット８を離すことができるようになる。この状態で、ハンド制御部４８Ａは、制御装置１０にピンセット８による対象物の把持の解除が完了したことを示す把持解除完了情報（制御情報ＭＣ）を出力する（ステップ１２４）。これで、ピンセット保持部２６で保持しているピンセット８による対象物の把持及び把持の解除が完了する。

　この使用方法及び制御方法によれば、種々の形状のピンセット８を保持した複数のピンセット保持部２６（ピンセットユニット２７）を用意しておき、それらから選択されたピンセット保持部２６をロボットハンド６のハンド本体部２８に連結することによって、種々の形状のピンセット８の保持又は交換を容易にロボットハンド６で行うことができる。さらに、フィンガー把持力ＦＦの検出値が設定レベルになるようにしているため、ピンセット８で対象物を把持させる際に、フィンガー３８Ａ，３８Ｂ、ピンセット８、及び対象物の損傷を防ぐことができる。

　次に、本実施形態のロボット装置２の使用方法及び制御方法の一例につき図１１（Ａ）及び（Ｂ）のフローチャートを参照して説明する。まず図１１（Ａ）のステップ１３２において、ロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａへのロボットハンド６のハンド本体部２８の接合が行われる。その後、例えばオペレータが制御装置１０に、使用するピンセットの種類を入力し（ステップ１３４）、ピンセットで把持する複数の対象物の元の位置及び搬送先の位置を入力する（ステップ１３６）。これに応じて、主制御部６６Ｂの制御のもとでロボットアーム１８Ａ～１８Ｃが駆動され、図８（Ａ）のピンセットスタンド６４において、ロボットアーム１８Ｃに接合されたハンド本体部２８への使用対象のピンセット保持部２６の連結が行われる（ステップ１３８）。

　次に、ロボットアーム１８Ａ～１８Ｃの駆動によってロボットアーム１８Ｃの先端のロボットハンド６で保持されているピンセット８が対象物の元の位置に移動し（ステップ１４０）、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂを作動することによってピンセット８で対象物を把持する（ステップ１４２）。この状態でロボットハンド６で保持されているピンセット８が対象物の搬送先の位置に移動し（ステップ１４４）、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂを作動してピンセット８から対象物を離脱させる（ステップ１４６）。そして、主制御部６６Ｂは、搬送対象の対象物が残っているかどうかを判定し（ステップ１４８）、対象物が残っている場合にはステップ１４０～１４６の動作が繰り返される。搬送対象の対象物が残っていない場合には動作が終了する。

　この動作によれば、対象物に応じた形状のピンセット８をロボットハンド６で保持し、そのピンセット８を用いて対象物を元の位置から搬送先の位置に移動できる。また、ピンセット８としては市販のピンセットも使用できるため、対象物に応じた把持装置を個別に開発する必要がなく、ロボット装置２の製造コストを低減できる。
　なお、本実施形態において、ロボットハンド６で保持しているピンセット８の位置は、座標算出部６６Ｃでロボットアーム１８Ａ～１８Ｃの複数のエンコーダの値から算出される位置でもよい。さらに、図８（Ａ）の例のようにロボットハンド６に撮像装置２２及び照明装置２４が取り付けられている場合には、図１１（Ａ）のステップ１４０～１４４の動作の代わりに、図１１（Ｂ）のステップ１４０～１４４の動作を使用してもよい。

　すなわち、図１１（Ｂ）のステップ１４０において、ロボットハンド６で保持されているピンセット８が対象物の元の位置に移動する。この際に、撮像装置２２はピンセット８の先端部及び対象物を含む範囲を撮像している。次のステップ１５０において、制御装置１０の画像処理部６６Ｄが撮像装置２２の撮像信号を処理して、ピンセット８の先端部と対象物との位置ずれ量を算出する。その後、その位置ずれ量を補正するようにロボットアーム１８Ｃが駆動される。この状態で、ロボットハンド６でフィンガー３８Ａ，３８Ｂを駆動することによってピンセット８で対象物を把持し（ステップ１４２）。ロボットハンド６で保持されているピンセット８が対象物の搬送先の位置に移動する（ステップ１４４）。この変形例の動作によれば、複数のエンコーダの検出結果から算出されるピンセット
８の位置を撮像装置２２で撮像される画像から求められる位置ずれ量で補正しているため、ピンセット８で対象物のより適切な部分を把持できる。

　上述のように本実施形態のロボットハンド６は、ロボットアーム１８Ｃに接合可能なロボットハンド装置であって、ロボットアーム１８Ｃに接合可能なハンド本体部２８と、支点８ａに関して開閉する複数の可動部８ｂ，８ｃで対象物を支持可能なピンセット８（ピンセット式工具）を保持可能なピンセット保持部２６と、ピンセット保持部２６をハンド本体部２８に対して連結する第１連結部３６及び第２連結部４０と、ピンセット保持部２６に保持されている状態のピンセット８の複数の可動部を開閉させるように、ハンド本体部２８に作動（駆動又は移動を含む）されるフィンガー３８Ａ，３８Ｂと、を備えている。

　また、本実施形態のロボット装置２は、ロボットハンド６と、ロボットハンド６のハンド本体部２８が接合されるロボットアーム１８Ｃと、ロボットアーム１８Ｃを駆動する駆動部（ロボットアーム１８Ａ，１８Ｂ、回転部２０Ｂ及び傾斜駆動部２０Ｃ）と、を備えている。
　本実施形態によれば、対象物に応じた形状のピンセットを使用して、このピンセットの開閉を行うことができるため、種々の形状又は状態の対象物の把持（又は支持）、搬送、及び対象物に対する処理（又は操作）を効率的に行うことができる。また、ハンド本体部２８に対してピンセット保持部２６の離脱及び連結を行うことで、ロボットハンド６で保持するピンセットを他のピンセットと効率的にかつ容易に交換できる。このため、種々の作業を効率的に行うことができる。さらに、ピンセット８としては、例えば市販のものも使用できるため、対象物用の把持装置を個別に開発する必要がなく、ロボットハンド６及びロボット装置２の製造コストを抑制できる。

　また、本実施形態のロボットハンド６の制御方法は、ピンセット８をロボットハンド６のピンセット保持部２６で保持させるステップ１０２と、ロボットハンド６のハンド本体部２８に対してピンセット保持部２６を着脱可能に連結するステップ１０６と、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂの作動によって、ピンセット保持部２６に保持されている状態のピンセット８の可動部８ｂ，８ｃを位置決めするステップ１１０と、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃをフィンガー３８Ａ，３８Ｂによって閉じさせて、可動部８ｂ，８ｃによって対象物を支持させるステップ１１２，１１４と、を含む。

　また、本実施形態のロボット装置２の制御方法は、ロボットハンド６のハンド本体部２８をロボットアーム１８Ｃに接合するステップ１３２と、ロボットアーム１８Ｃに接合されたハンド本体部２８に、ピンセット８を保持するピンセット保持部２６を連結するステップ１３８と、ピンセット保持部２６に保持された状態のピンセット８で対象物を支持可能な位置に、ロボットアーム１８Ｃを介してロボットハンド６を移動するステップ１４０と、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂを作動させて、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃで対象物を把持又は支持させるステップ１４２と、ロボットアーム１８Ｃを介してロボットハンド６を駆動してその対象物を目標位置に移動するステップ１４４と、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂを作動させて、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃからその対象物を離脱させるステップ１４６と、を含んでいる。

　本実施形態によれば、ピンセット８を保持するピンセット保持部２６をハンド本体部２８に連結するのみで、対象物に応じた形状のピンセット８をロボットハンド６で保持できる。また、ロボットハンド６のフィンガー３８Ａ，３８Ｂを作動させることで、保持しているピンセット８の位置決め及び開閉を効率的に行うことができる。さらに、対象物に応じた形状のピンセット８を用いて対象物を効率的に、又は対象物を損傷することなく移動できる。

　なお、上述の実施形態ではピンセット保持部２６で保持するピンセット８で把持した対象物を移動している。しかしながら、上述の実施形態のロボットハンド６は６自由度で移動可能であるため、ロボットハンド６で保持するピンセット８で把持又は支持した対象物を押え込んだり、捻りを与えたり、引き抜いたり、剥がしたり、又は貼り付けたりする種々の操作を行うことも可能である。

　また、ロボット装置２の構成は上述の実施形態に限られるものではない。また、上述の実施形態では、２つのフィンガー３８Ａ，３８Ｂが可動であるが、例えば固定部４４を長くして、ピンセット８の一方の可動部８ｂのみを一方のフィンガー３８Ａで可動として、固定部４４上にピンセット８の他方の可動部８ｃを置いて可動部８ｃを固定してもよい。この場合、他方のフィンガー３８Ｂは省略してもよい。このとき、ピンセット８の他方の可動部８ｃは固定部となる。そして、ハンド本体部２８では１つのフィンガー３８Ａのみを作動させて、ピンセット８の可動部８ｂ，８ｃを開閉させることになる。また、別の構成として、その固定された可動部８ｃを支えるように他方のフィンガー３８Ｂを固定して配置しておいてもよい。

　このように、ピンセット８としては、全部が可動の複数の可動部（接触部）で対象物を支持するものの他に、少なくとも１つの可動部（接触部）及び少なくとも１つの固定部（接触部）で対象物を支持するものを使用することができる。これに応じて、ロボットハンド６側では、複数の可動部で対象物を支持するピンセットを保持する場合には、それぞれ可動の複数のフィンガーを設け、少なくとも１つの可動部及び少なくとも１つの固定部で対象物を支持するピンセットを保持する場合には、少なくとも１つの可動のフィンガーのみを設けるか、又は少なくとも１つの可動のフィンガーと、少なくとも１つの固定のフィンガーとを設けてもよい。
　また、上述の実施形態では、ピンセット８の先端部と対象物とを撮像方式で検出しているが、他の任意の検出方式（例えばギャップセンサ等を用いる方式）でピンセット８の先端部と対象物とを検出してもよい。

　［第２の実施形態］
　第２の実施形態につき図１２（Ａ）～図１３を参照して説明する。なお、図１２（Ａ）～図１３において、図１、図２（Ａ）～図３（Ｃ）、及び図６に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図１２（Ａ）は本実施形態のロボットハンド６Ｃを示す。ロボットハンド６Ｃも図１（Ａ）のロボット装置２のロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａに接合可能である。ロボットハンド６Ｃもロボット装置２によって６自由度の位置及び角度が制御できる。また、ロボットハンド６Ｃも図１（Ｂ）のピンセット８を保持するピンセット保持部２６を備えている。

　図１２（Ａ）において、ロボットハンド６Ｃは、先端部２０Ａの下端に接合されたハンド本体部２８Ａと、ハンド本体部２８Ａに連結されてピンセット８を保持するピンセット保持部２６と、ピンセット保持部２６に保持されたピンセット８の可動部の開閉を行う一対のフィンガー３８Ａ，３８Ｂとを備えている。
　また、ハンド本体部２８Ａは、先端部２０Ａに接合された接合部３０と、接合部３０に固定されたフレーム７０と、フレーム７０の－Ｘ方向の面に固定されてＺ方向に平行なリニアスライダ７２と、リニアスライダ７２に沿ってＺ方向に摺動可能に支持された作動部３２と、作動部３２によってＹ方向に移動するように作動するフィンガー３８Ａ，３８Ｂと、第１連結部３６とを有する。第１連結部３６は、作動部３２の－Ｘ方向の側面にブリッジ部材７４を介して固定されている。また、ハンド本体部２８Ａは、作動部３２、第１連結部３６、及びピンセット保持部２６を含む部分をフレーム７０に対してＺ方向に移動可能なダンピング機構３４Ｂを有する。

　また、ピンセット保持部２６は、ハンド本体部２８Ａの第１連結部３６に着脱可能に連結される第２連結部４０と、第２連結部４０に対してＺ軸に平行な軸の回りに所定範囲（例えば数度）で回転可能に固定された回転部４２と、回転部４２の底面に固定された固定部４４と、固定部４４の一面にピンセット８の支点８ａを挟み込んで固定するための押さえ部４６とを有する。

　本実施形態においても、ロボットハンド６Ｃを移動して第１連結部３６と第２連結部４０との切り離し及び連結を行うだけで、ロボットハンド６Ｃで保持されているピンセット（ピンセット保持部２６）を対象物に応じたピンセット（ピンセット保持部２６）に容易に交換できる。
　図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）中のダンピング機構３４Ｂを簡略化して示す。図１２（Ｂ）において、作動部３２はフレーム７０に対してリニアスライダ７２を介してＺ方向に摺動可能である。また、作動部３２と第１連結部３６（ひいてはピンセット保持部２６）とを連結するブリッジ部材７４の上面と接合部３０との間にＺ方向に平行に２つの引っ張りコイルばね７６Ａ，７６Ｂが取り付けられている。２つのコイルばね７６Ａ，７６Ｂは、Ｙ方向に所定間隔をあけてロボットハンド６ＣのＹ方向の中心に対してほぼ対称に設けられている。さらに、作動部３２の一面に凸部８０が設けられ、フレーム７０に凸部８０を囲む凹部を有するストッパー７８が設けられている。リニアスライダ７２、ブリッジ部材７４、コイルばね７６Ａ，７６Ｂ、ストッパー７８、及び凸部８０を含んでダンピング機構３４Ｂが構成されている。なお、コイルばね７６Ａ，７６Ｂの代わりに他の弾性部材を使用してもよい。

　ダンピング機構３４Ｂにおいては、作動部３２、フィンガー３８Ａ，３８Ｂ、ブリッジ部材７４、第１連結部３６、及びピンセット保持部２６（ピンセット８を含む）を含む部分（以下、一体的可動部分という）が一体的にフレーム７０（接合部３０）に対してＺ方向に移動可能である。このため、コイルばね７６Ａ，７６Ｂの引っ張り力はその一体的可動部分の自重と釣り合うように設定されている。言い替えると、コイルばね７６Ａ，７６Ｂはその一体的可動部分の重力キャンセラーとして作用しており、仮にピンセット保持部２６で保持されているピンセット８に＋Ｚ方向の小さい力が作用すると、その一体的可動部分は敏感に反応して＋Ｚ方向に移動する。通常の状態（ピンセット８にＺ方向の力が作用していない状態）では、作動部３２の凸部８０はストッパー７８の下方（－Ｚ方向）の制限部にほぼ接触している。

　本実施形態のダンピング機構３４Ｂにおいて、仮にピンセット保持部２６が保持しているピンセット８の先端で保持されている対象物（不図示）や、この対象物が載置されている載物台（不図示）に＋Ｚ方向に必要以上の力が付与されると、その力を逃がすために、ダンピング機構３４Ｂで支持されているその一体的可動部分（ブリッジ部材７４を含む）がフレーム７０に対して＋Ｚ方向に移動する。このため、対象物や載物台に加わる力によって、対象物及びピンセット８の先端の変形等を防止することができる。さらに、ダンピング機構３４Ｂを使用する場合、ピンセット８とフィンガー３８Ａ，３８Ｂとが一体的にＺ方向に移動するため、ピンセット８とフィンガー３８Ａ，３８ＢとのＺ方向の相対位置が変化しない。このため、ピンセット８の先端で保持されている対象物や、この対象物が載置されている載物台に付与される＋Ｚ方向の力をより安定に逃がすことができる。

　次に、図１３は本実施形態のロボットハンド６Ｃをロボットアーム１８Ｃの先端部２０Ａに接合した状態を示す。図１３において、フレーム７０にダンピング機構３４Ｂを介して、作動部３２、ブリッジ部材７４、第１連結部３６、及びピンセット保持部２６を含む一体的可動部分がＺ方向に移動可能に支持されている。また、一例として作動部３２のピンセット保持部２６とは反対側の面に取り付け部材６０を介して撮像装置２２が取り付けられ、撮像装置２２の前面に照明装置２４が取り付けられている。

　この例でも、撮像装置２２の視野は、ピンセット保持部２６で保持されているピンセット８の先端に支持されている対象物を囲む領域を含むように設定されている。このため、撮像装置２２の撮像信号の画像処理を行い、ピンセット８の先端部と対象物との相対的な位置関係を求めることで、対象物に対するピンセット８の位置決めを高精度に行うことができる。本実施形態のロボットハンド６Ｃにおけるピンセット保持部２６の交換、及びフィンガー３８Ａ，３８Ｂによるピンセット８の開閉動作は第１の実施形態と同様である。

　本実施形態のロボットハンド６Ｃによれば、対象物に応じた形状のピンセットを使用して、このピンセットの開閉を行うことができるため、種々の形状又は状態の対象物の搬送及び対象物に対する処理を効率的に行うことができる。また、ハンド本体部２８Ａに対してピンセット保持部２６の離脱及び連結を行うことで、ロボットハンド６Ｃで保持するピンセットを他のピンセットと効率的にかつ容易に交換できる。このため、種々の作業を効率的に行うことができる。さらに、ピンセット８としては、例えば市販のものも使用できるため、対象物用の把持装置を個別に開発する必要がなく、ロボットハンド６及びロボット装置２の製造コストを抑制できる。

　さらに、本実施形態のロボットハンド６Ｃはダンピング機構３４Ｂを用いているため、ピンセット保持部２６で保持しているピンセット８に加わる＋Ｚ方向への力を＋Ｚ方向に容易に逃がすことができるとともに、フィンガー３８Ａ，３８Ｂとピンセット８とのＺ方向の相対位置が変化しない。このため、フィンガー３８Ａ，３８Ｂ（ピンセット保持部２６）、ピンセット８、及び対象物の損傷をより効果的に防止できる。

　なお、本実施形態のロボットハンド６Ｃにおいて、リニアスライダ７２のＺ軸に平行な中心線と、２つのコイルばね７６Ａ，７６Ｂの中心を通りＺ軸に平行な直線（以下、コイルばね７６Ａ，７６Ｂの中心線という）とは、同一直線上に配置することが好ましい。これによって、フレーム７０に対する作動部３２（一体的可動部分）のＺ方向への動きがより円滑になるため、ピンセット保持部２６で保持しているピンセット８に加わる＋Ｚ方向への力をより円滑に＋Ｚ方向に逃がすことができる。

　なお、上述の各実施形態ではピンセット８等を保持対象としているが、ロボットハンド６～６Ｃのピンセット保持部２６の保持対象としては図１４に示す多くの種類のピンセット８Ａ～８Ｇも可能である。
　図１４において、ピンセット８Ａは、支点８Ａａに対して開閉する第１の可動部８Ａｂ、並びに第２及び第３の可動部８Ａｃ，８Ａｄを有する。この場合、ロボットハンド側では、可動部８Ａｂ～８Ａｄに対してそれぞれ可動のフィンガー３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ（不図示）を設けてもよい。別の構成として、例えば可動部８Ａｂをフィンガー３８Ａで移動させて、可動部８Ａｃ，８Ａｄを１つのフィンガー３８Ｂで移動させてもよい。なお、ピンセット８Ａにおいて、３つの可動部８Ａｂ，８Ａｃ，８Ａｄのうち、少なくとも１つが可動で、他の可動部は固定されていてもよい。この際に、固定されている可動部は固定部と称することもできる。この例では、少なくとも１つの可動部を１つの可動のフィンガー３８Ａで動かし、他の固定部は別のフィンガー３８Ｂで支持してもよい。または、ピンセット８Ａの他の固定部は固定部４４等で支持してもよく、この際に別のフィンガー３８Ｂは省略できる。同様に、４枚以上の可動部を有するピンセットを保持対象とすることができる。

　また、ピンセット８Ｂは絶縁体の先端部８Ｂｄ，８Ｂｅを有し、半導体チップ等を把持できる。ピンセット８Ｃは平坦な先端部８Ｃｄ，８Ｃｅを有し、球状等の特殊形状の部品を容易に把持できる。ピンセット８Ｄはリング状の先端部８Ｄｄ，８Ｄｅを有し、小さい宝石や米粒状の対象物を容易に把持できる。ピンセット８Ｅは細く下方に湾曲した先端部８Ｅｄ，８Ｅｅを有し、ワッシャやシムリングのような薄い部品を容易に把持できる。

　また、逆作用ピンセット８Ｆは、支点８Ｆａに対して可動部８Ｆｂ，８Ｆｃを動かすと、先端部８Ｆｄ，８Ｆｅが逆方向に動くものである。逆作用ピンセット８Ｆは例えばオーリングＯＢＲを内側から支持する（中から外へ把持する）ために使用できる。竹製ピンセット８Ｇは支点部材８Ｇａの両端に竹製の可動部８Ｇｂ，８Ｇｃを固定したものであり、レンズ等の繊細な部品の把持に使用できる。なお、ピンセット保持部２６の保持対象としては、これら以外の任意の形状の任意の用途のピンセットが可能である。

　さらに、上述の実施形態のロボットハンド６～６Ｃのピンセット保持部２６の保持対象（ピンセット式工具）としては、いわゆるピンセット以外に、図１５のハサミ９Ａ～ピンセット型のチップ外し９Ｉのように、支点（又は支点部）に関して動く複数の可動部を有する任意の工具又は備品が可能である。
　図１５において、ハサミ９Ａは、連結部９Ａａで連結された２つの円弧状の可動部９Ａｂ，９Ａｃを支点９Ａｄの回りに動かすことによって、刃先９Ａｅ，９Ａｆが逆方向に動いて対象物を切ることができる。毛抜き型ピンセット９Ｂは広がった先端部を有し、毛抜き、魚の骨抜き、又はとげ抜き等に使用できる。携帯用ピンセット９Ｃは、支点部９Ｃａに対して収容可能な先端部９Ｃｂ．９Ｃｃを有し、使用時に長さを延ばすことができる。ピンセット型の箸９Ｄは、弾性のある支点部９Ｄａに木製の２本の箸９Ｄｂ，９Ｄｃの太い端部を固定したものであり、例えば介護用に食材を把持するために使用できる。

　また、ルーペ付きピンセット９Ｅは、支点９Ｅａに関して動く可動部９Ｅｂ，９Ｅｃの途中に拡大用のレンズ９Ｅｄを取り付けたものであり、精密機械の修理等で使用できる。ピンセット型トング９Ｆは、食材の移動等で使用できる。さらに、ピンセット型テスター９Ｇは、支点部９Ｇａと、支点部９Ｇａに関して開閉するように動く可動部９Ｇｂ．９Ｇｃと、可動部９Ｇｂ，９Ｇｃの先端に設けられた導電性のピン９Ｇｄ，９Ｇｅとを有し、電子回路の検査等に使用できる。ピンセット型プローブ９Ｈは、支点部９Ｈａと、支点部９Ｈａに関して開閉するように動く可動部９Ｈｂ．９Ｈｃと、可動部９Ｈｂ，９Ｈｃの先端に設けられた導電性のプローブ９Ｈｄ，９Ｈｅと、プローブ９Ｈｄ，９Ｈｅと外部の検査装置とを接続する信号ラインとを有する。ピンセット型プローブ９Ｈも電子回路の検査等に使用できる。ピンセット型チップ外し９Ｉは、支点９Ｉａに関して回転可能な２つの可動部９Ｉｂ，９Ｉｃと、可動部９Ｉｂ，９Ｉｃの先端に設けられた加熱部９Ｉｄ，９Ｉｅとを有する。ピンセット型チップ外し９Ｉによって電子回路中で半田付けされた半導体チップや部品を外すことができる。

　次に、図１６を参照して、図１５中のルーペ付きピンセット９Ｅを保持する変形例のロボットハンド６Ｄについて説明する。なお、図１６において、図２（Ａ）及び図６に対応する部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図１６において、ロボットハンド６Ｄは、接合部３０、作動部３２、ダンピング機構３４、及び第１連結部３６を有するハンド本体部２８と、作動部３２に駆動されるフィンガー３８Ａ，３８Ｂと、ピンセット保持部２６とを備えている。この変形例のピンセット保持部２６は、レンズ９Ｅｄが装着されたルーペ付きピンセット９Ｅを保持している。また、作動部３２の＋Ｘ方向の側面に撮像装置２２及び照明装置２４が取り付けられている。この他の構成は第１の実施形態と同様である。

　この変形例において、撮像装置２２とピンセット９Ｅの先端部（対象物ＯＢ）との間にレンズ９Ｅｄが配置されている。また、撮像装置２２のレンズ９Ｅｄを介した焦点面Ａは対象物ＯＢを含む面の近傍に設定され、レンズ９Ｅｄを介さない焦点面Ｂは対象物ＯＢの裏面側に設定されている。撮像装置２２の視野の周縁部の撮像信号を処理することによって、対象物ＯＢ及びピンセット９Ｅの先端の外側の状態をおおまかに認識できる。さらに、撮像装置２２の視野の中央部の撮像信号を処理することによって、ピンセット９Ｅの先端と対象物ＯＢとの相対位置を拡大した状態で高精度に検出できる。このため、ピンセット９Ｅの先端と対象物ＯＢとの位置合わせをより高精度に行うことができる。

　次に、上述の実施形態では、ロボットハンド６～６Ｄは、垂直多関節型のロボット装置２に接合されている。また、ロボットハンド６～６Ｄが接合されるロボット装置２は室内の床面の他に、壁面、天井、又は工場設備等の作業に適した位置に設置してもよい。さらに、上述のロボットハンド６～６Ｄは、図１７（Ａ）～（Ｃ）に示す他の各種ロボット装置にも接合できる。
　図１７（Ａ）の水平多関節型（スカラー型）のロボット装置２Ａは、特に水平方向の移動と鉛直方向（上下方向）の移動とを高速に行うことができる。図１７（Ｂ）のパラレルリンク型のロボット装置２Ｂは、可搬加重は小さいが、先端に取り付けたロボットハンド６を上下及び左右に高速に移動できる。図１７（Ｃ）の直交型のロボット装置２Ｃは、直交する３軸方向にロボットハンド６を移動可能である。ロボット装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃにおいて、ロボットハンド６が接合される部分はロボットアームとみなすことができる。なお、ロボット装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれの接合部（ロボットアーム）にはロボットハンド６が接合されているが、ロボット装置２Ａ～２Ｃにはロボットハンド６Ａ～６Ｄも接合することができる。

　また、上述の実施形態のロボットハンドは、上述のロボット装置に限定されず、他のロボットアームのような関節構造を備える各種ロボット装置（例えば組立ロボット、人間協調型ロボット等）にも適用できる。

　２…ロボット装置、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ…ロボットハンド、８，８Ａ～８Ｇ…ピンセット、９Ａ～９Ｉ…ピンセット式工具の例、１０…ロボット装置の制御装置、１２…ロボットハンドの制御装置、１８Ａ～１８Ｃ…ロボットアーム、２０Ａ…ロボットアーム１８Ｃの先端部、２２…撮像装置、２４…照明装置、２６…ピンセット保持部、２８…ハンド本体部、３０…接合部、３２…作動部、３４，３４Ａ…ダンピング機構、３６…第１連結部、３８Ａ，３８Ｂ…フィンガー、４０…第２連結部、４２…回転部、６４…ピンセットスタンド

Claims (27)

1. 　ロボットアームに接合可能なロボットハンド装置であって、
   　前記ロボットアームに接合可能な本体部と、
   　支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具を保持可能な保持部と、
   　前記保持部を前記本体部に対して連結する連結部と、
   　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を開閉させるように、前記本体部に作動される少なくとも１つのフィンガー部と、
   を備えるロボットハンド装置。
2. 　前記本体部に作動される前記フィンガー部は複数である、請求項１に記載のロボットハンド装置。
3. 　前記本体部に作動される前記フィンガー部の他に、複数の前記接触部のうちのすくなくとも１つの接触部を支える少なくとも１つの固定のフィンガー部を備える、請求項１又は２に記載のロボットハンド装置。
4. 　前記本体部による前記フィンガー部の作動によって、前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部の位置決め及び前記接触部による対象物の支持を行う、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
5. 　前記保持部は、前記ピンセット式工具の前記支点を保持する、請求項１から４のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
6. 　前記フィンガー部は、前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部の前記支点と先端との間の位置で前記接触部を開閉可能な、請求項１から５のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
7. 　前記連結部は、前記保持部を前記本体部に対して着脱可能に連結する、請求項１から６のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
8. 　前記保持部は、
   　前記ピンセット式工具の一部を保持する工具保持部と、
   　前記工具保持部を前記連結部に対して、前記工具保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部が開閉する第１方向に沿って変位可能とする変位機構と、を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
9. 　前記変位機構は、前記工具保持部を前記連結部に対して前記第１方向に沿って回転可能とする回転機構を含む、請求項８に記載のロボットハンド装置。
10. 　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部が開閉する方向に交差する第２方向に、前記本体部に対して前記保持部の少なくとも一部を変位可能とするダンピング機構を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
11. 　前記ダンピング機構は、
    　前記保持部及び前記連結部を一体的に前記本体部に対して前記第２方向に変位可能とする弾性部材を有する、請求項１０に記載のロボットハンド装置。
12. 　前記本体部は、前記ロボットアームに接合可能な接合部と、前記フィンガー部を作動させる作動部とを有し、
    　前記ダンピング機構は、
    　前記保持部、前記連結部、及び前記作動部よりなる可動部分を前記接合部に対して前記第２方向に変位可能な案内部と、
    　前記可動部分を前記接合部に対して前記案内部に沿って変位可能とする弾性部材と、を有する、請求項１０に記載のロボットハンド装置。
13. 　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部は１対であり、
    　前記フィンガー部は、一対の前記接触部の開閉方向に沿った方向に相対的に移動可能な一対のフィンガー部である、請求項１から１２のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
14. 　前記フィンガー部に加わる力を検出する検出部を有し、
    　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部に対する前記フィンガー部の力が、前記検出部の検出結果に基づいて制御される、請求項１から１３のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
15. 　前記保持部に、前記保持部を保管する保管部に係合させる係合部が設けられた、請求項１から１４のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
16. 　互いに形状の異なる複数のピンセット式工具を保持可能な複数の保持部を備え、
    　複数の前記保持部から選択された１つの前記保持部が、前記連結部を介して前記本体部に連結される、請求項１から１５のいずれか一項に記載のロボットハンド装置。
17. 　請求項１から１６のいずれか一項に記載のロボットハンド装置と、
    　前記ロボットハンド装置の前記本体部が接合されるロボットアームと、
    　前記ロボットアームを駆動する駆動部と、
    を備えるロボット装置。
18. 　互いに形状の異なる複数のピンセット式工具を保持可能な複数の保持部を保管する保管部を備え、
    　前記ロボットアームを駆動して、前記ロボットアームに接合される前記本体部に連結されている前記保持部を前記保管部に返し、
    　前記保管部に保管されている別の前記保持部を前記本体部に連結させる、請求項１７に記載のロボット装置。
19. 　前記ロボットハンド装置の前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の少なくとも一部を含む範囲を撮像可能な撮像装置を備え、
    　前記撮像装置の検出結果に基づいて、前記ロボットアームを介して前記ロボットハンド装置と前記ピンセット式工具で支持される対象物との相対位置が制御される、請求項１７又は１８に記載のロボット装置。
20. 　ロボットアームに連結可能なロボットハンド装置の制御方法であって、
    　支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具を前記ロボットハンド装置の保持部で保持させることと、
    　前記ロボットハンド装置の本体部に対して前記保持部を連結することと、
    　前記ロボットハンド装置の少なくとも１つのフィンガー部の作動によって、前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を位置決めすることと、
    　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を、前記フィンガー部によって開閉させて、複数の前記接触部によって対象物を支持させることと、
    を含む制御方法。
21. 　前記フィンガー部によって前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を開閉させることは、
    　前記フィンガー部に加わる力を検出することと、
    　前記力の検出結果に基づいて前記フィンガー部から前記ピンセット式工具の複数の前記接触部に加わる力を制御することと、を含む、請求項２０に記載の制御方法。
22. 　前記フィンガー部によって前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を開閉させて前記接触部を位置決めすることは、
    　複数の前記接触部の開閉方向に前記接触部を位置決めするために、前記保持部の前記ピンセット式工具を保持している部分を前記本体部に対して変位させることを含む、請求項２０又は２１に記載の制御方法。
23. 　前記保持部に保持されている状態の前記ピンセット式工具の複数の前記接触部で前記対象物を支持させる際の反力を抑制するために、複数の前記接触部の開閉方向に交差する方向に、前記本体部に対して前記保持部の少なくとも一部を変位させることを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の制御方法。
24. 　支点に関して相対的に開閉可能な複数の接触部で対象物を支持するとともに、互いに形状の異なるピンセット式工具を保持する複数の保持部を保管部に用意することを含み、
    　前記保持部を前記本体部に対して連結することは、前記ピンセット式工具を保持している前記保持部を前記本体部から離して前記保管部に戻し、別の保持部を前記本体部に連結することを含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の制御方法。
25. 　本体部と、支点に関して相対的に開閉する、少なくとも１つが可動である複数の接触部で対象物を支持可能なピンセット式工具を保持可能な保持部と、前記保持部を前記本体部に対して連結する連結部と、前記ピンセット式工具の複数の前記接触部を開閉させるように、前記本体部に作動される少なくとも１つのフィンガー部とを有するロボットハンド装置と、ロボットアームと、前記ロボットアームを駆動する駆動部と、を備えるロボット装置の制御方法であって、
    　前記ロボットハンド装置の前記本体部を前記ロボットアームに接合することと、
    　前記ロボットアームに接合された前記本体部に、前記ピンセット式工具を保持する保持部を連結することと、
    　前記保持部に保持された状態の前記ピンセット式工具で対象物を支持可能な位置に、前記ロボットアームを介して前記ロボットハンド装置を移動することと、
    　前記ロボットハンド装置の前記フィンガー部を作動させて、前記ピンセット式工具の複数の前記接触部で前記対象物を支持させることと、
    　前記ロボットアームを介して前記ロボットハンド装置を駆動して前記対象物を操作することと、
    　前記ロボットハンド装置の前記フィンガー部を作動させて、前記ピンセット式工具の複数の前記接触部から前記対象物を離脱させることと、
    を含む制御方法。
26. 　前記保持部に保持された状態の前記ピンセット式工具で前記対象物を支持可能な位置に、前記ロボットアームを介して前記ロボットハンド装置を移動することは、
    　前記保持部に保持された前記ピンセット式工具の少なくとも一部及び前記対象物の少なくとも一部を撮像することと、
    　前記撮像された結果に基づいて前記保持部に保持された前記ピンセット式工具と前記対象物との相対位置を制御することと、
    を含む、請求項２５に記載の制御方法。
27. 　前記ロボットアームに接合された前記本体部から、前記ピンセット式工具を保持する保持部を離脱させることと、
    　前記ロボットアームに接合された前記本体部に、別のピンセット式工具を保持する別の保持部を連結することと、
    を含む、請求項２５又は２６に記載の制御方法。

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