WO2023210229A1

WO2023210229A1 - ロボットハンド

Info

Publication number: WO2023210229A1
Application number: PCT/JP2023/011927
Authority: WO
Inventors: 幸平元尾; 賢紀壁谷; 健太落合
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2023-03-24
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: JP2023163876A

Abstract

ロボットハンド（１０）は、指部（２２）と、駆動部（３０）と、制御部（４０）を備える。指部は、複数の関節（２３）を有する。駆動部は、関節の少なくともひとつを駆動する。制御部は、駆動部を用いて関節の駆動を制御する。駆動部は、互いに共通の関節である共通関節に対して物体に力を加える向きに作用する第１駆動部（３１）および第２駆動部（３２）を含む。第１駆動部は、第２駆動部よりもバックドライブし易い構成である。制御部は、物体の操作に応じて駆動部を選択して用いる。

Description

ロボットハンド

関連出願の相互参照

　この出願は、２０２２年４月２８日に日本に出願された特許出願第２０２２－７５０８１号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

　この明細書における開示は、ロボットハンドに関する。

　特許文献１は、ロボットハンドを開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開２００８－１７８９３９号公報

　特許文献１に開示されたロボットハンドは、操作性に劣る。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、ロボットハンドにはさらなる改良が求められている。

　開示されるひとつの目的は、操作性を向上できるロボットハンドを提供することにある。

　ここに開示されたロボットハンドは、
　基部と、
　複数の関節を有し、基部に支持された指部と、
　関節の少なくともひとつを駆動する駆動部と、
　駆動部を用いて関節の駆動を制御する制御部と、を備え、
　駆動部は、互いに共通の関節である共通関節に対して物体に力を加える向きに作用する第１駆動部および第２駆動部を含み、
　第１駆動部は、第２駆動部よりもバックドライブし易い構成とされ、
　制御部は、物体の操作に応じて駆動部を選択して用いる。

　開示されたロボットハンドによれば、バックドライブのし易さが第１駆動部と第２駆動部とで異なる。制御部は、共通関節を駆動する駆動部を物体の操作に応じて選択する。物体の操作に適した駆動部を用いるため、操作性を向上することができる。

　この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係るロボットハンドを示す図である。ハンド部を示す上面図である。ハンド部を示す側面図である。制御部が実行するトルク決定処理を示すフローチャートである。物体に加える力を示す図である。関節に加える力を示す図である。物体の軌道と第１関節の動きを示す図である。物体の軌道と第１関節の動きを示す図である。動的な操作とバックドライブとの関係を示す図である。静的な操作とバックドライブとの関係を示す図である。制御部が実行する処理を示すフローチャートである。動的な操作を行う際の動作を示す図である。静的な操作を行う際の動作を示す図である。移動時の動作を示す図である。第２実施形態に係るロボットハンドを示す図である。第３実施形態に係るロボットハンドを示す図である。制御部が実行する処理を示すフローチャートである。

　以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

　（第１実施形態）
　図１は、本実施形態に係るロボットハンドの概略構成を示す図である。図１に示すように、ロボットハンド１０は、ハンド部２０と、駆動部３０と、制御部４０を備えている。図１ではハンド部２０を簡素化し、後述する指部２２を１本のみ示している。

　ロボットハンド１０は、ハンド装置、ロボットハンドシステムなどと称されることがある。ロボットハンド１０は、物体を操作する。ロボットハンド１０は、図示しないロボットアームの先端に取り付けられてもよいし、単体で使用してもよい。

　＜ハンド部＞
　図２は、ハンド部２０を示す上面図である。図３は、ハンド部２０を示す側面図である。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する位置関係にある。図２および図３は、ハンド部２０の一例を示している。

　ハンド部２０は、基部２１と、基部２１に支持された指部２２を備えている。基部２１は、掌部と称されることがある。指部２２は、第１指部２２１と、第２指部２２２と、第３指部２２３を含んでいる。３つの指部２２は、それぞれ基部２１に支持されている。第１指部２２１および第２指部２２２は、屈曲状態において互いに対向するように、Ｘ方向に並んで配置されている。Ｘ方向において、第１指部２２１は基部２１の一端に連なり、第２指部２２２は基部２１の他端に連なっている。Ｙ方向において、第３指部２２３は、基部２１の一端に連なっている。

　指部２２のそれぞれは、２つの関節２３と、２つのリンク２４を備えている。指部２２は、リンク機構を備えて構成されている。関節２３は、回転軸を有している。関節２３は、回転軸周りの回転が可能に構成されている。関節２３は、第１関節２３１と、第１関節２３１よりも指先側に設けられた第２関節２３２を含んでいる。リンク２４は、第１関節２３１と第２関節２３２とを連結する第１リンク２４１と、第２リンク２４２を含んでいる。指部２２は、第１関節２３１を介して基部２１に連結されている。第１リンク２４１は、第１関節２３１を介して、基部２１に連結されている。基部２１および第１リンク２４１は、第１関節２３１の回転軸周りに相対的に回動可能となっている。回動により、基部２１に対する第１リンク２４１のなす角度（後述の角度θ１）が変化する。

　第２リンク２４２は、第２関節２３２を介して第１リンク２４１に連結されている。第１リンク２４１および第２リンク２４２は、第２関節２３２の回転軸周りに相対的に回動可能となっている。回動により、第１リンク２４１に対する第２リンク２４２のなす角度（後述の角度θ２）が変化する。第２リンク２４２は、指部２２の先端をなしている。

　共通（単一）の指部２２において、第１関節２３１の回転軸と第２関節２３２の回転軸とは、互いに略平行である。略平行とは、完全に平行のみならず、概ね平行も含む。たとえば第１指部２２１において、第１関節２３１の回転軸と第２関節２３２の回転軸は、Ｙ方向に略平行である。

　各指部２２は、関節２３を除く表面部分の少なくとも一部に、図示しない弾性部材を有してもよい。ゴム、ウレタンなどの弾性部材を設けることで、たとえば物体との摩擦が増加し、操作を安定化することができる。

　ハンド部２０が備える指部２２の本数は、３つに限定されない。ハンド部２０は、指部２２を少なくともひとつ備えればよく、好ましくは複数備えるとよい。ハンド部２０は、２つの指部２２を備えてもよいし、４つ以上の指部２２を備えてもよい。

　指部２２が２つの関節２３を備える例を示したが、これに限定されない。指部２２は、関節２３を３つ以上備えてもよい。３つ以上の関節２３を備える場合、たとえばＺ方向に略平行な回転軸を有する関節２３を、基部２１に対してもっとも近い位置に設けてもよい。これにより、指部２２は、図２に一点鎖線の矢印で示すように、側方への開閉動作が可能になる。つまり、屈曲動作と開閉動作が可能な指部２２を提供することができる。なお、すべての指部２２が開閉動作可能に設けられてもよいし、一部の指部２２のみが開閉動作可能に設けられてもよい。

　３つ以上の関節２３を備える構成において、第１関節２３１は第２関節２３２よりも基部２１に近い位置に設けられ、第２関節２３２は第１関節２３１よりも指先に近い位置に設けられる。たとえば、基部２１にもっとも近い関節２３を第１関節２３１としてもよいし、２番目に近い関節２３を第１関節２３１としてもよい。たとえば、指先にもっとも近い関節２３を第２関節２３２としてもよいし、２番目に近い関節２３を第２関節２３２としてもよい。

　＜駆動部＞
　図１は、駆動部３０の一例を示している。駆動部３０は、駆動機構、アクチュエータなどと称されることがある。便宜上、図１では、駆動部３０のうち、第１指部２２１の第１関節２３１に対応する要素のみを示している。第１指部２２１の第１関節２３１を、以下では単に第１関節２３１と示すことがある。

　駆動部３０は、第１関節２３１を駆動する要素として、第１駆動部３１と、第２駆動部３２を含んでいる。第１駆動部３１および第２駆動部３２は、互いに共通の第１関節２３１を駆動する。第１関節２３１が、共通関節に相当する。第１駆動部３１および第２駆動部３２は、第１関節２３１に対して、少なくとも物体に力を加える向きに作用する。第１駆動部３１と第２駆動部３２とは、バックドライブのし易さが異なる。第１駆動部３１は、第２駆動部３２よりもバックドライブしやすい構成である。第２駆動部３２は、第１駆動部３１よりもバックドライブし難い構成である。

　一例として、第１駆動部３１は、モータ３１１と、減速機３１２と、ワイヤ３１３を備えている。第２駆動部３２は、モータ３２１と、減速機３２２と、ワイヤ３２３を備えている。図１では、モータ３１１をＭ１、モータ３２１をＭ２と示している。減速機３１２をＧ１、減速機３２２をＧ２と示している。減速機３１２の減速比は、減速機３２２の減速比よりも小さい。たとえば、減速機３１２の減速比は１～５程度、減速機３２２の減速比は３０～６０程度である。減速比が異なることで、第１駆動部３１と第２駆動部３２とは、バックドライブのし易さが異なっている。

　駆動部３０により駆動される関節２３は、たとえば図示しないプーリを同軸に備えている。第１駆動部３１のワイヤ３１３は、第１関節２３１のプーリに巻き付けられている。モータ３１１は、減速機３１２により調整した動力を、ワイヤ３１３を介してプーリに伝達する。モータ３１１は、減速機３１２を介してワイヤ３１３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１を駆動する。モータ３１１は、ワイヤ３１３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１に対して回転軸周りの一方向に回転するトルクを加える。第１関節２３１は、モータ３１１の引っ張り力により、物体１００に力を加える向きに回転する。図１に示す例において、第１関節２３１は反時計周りに回転する。

　第２駆動部３２のワイヤ３２３は、第１関節２３１のプーリに巻き付けられている。モータ３２１は、減速機３２２により調整した動力を、ワイヤ３２３を介してプーリに伝達する。モータ３２１は、減速機３２２を介してワイヤ３２３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１を駆動する。モータ３２１は、ワイヤ３２３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１に対して回転軸周りの一方向に回転するトルクを加える。第１関節２３１は、ワイヤ３２３を介したモータ３２１の引っ張り力により、物体１００に力を加える向きに回転する。図１に示す例において、第１関節２３１は反時計周りに回転する。

　第２駆動部３２は、さらにワイヤ３２４を備えている。ワイヤ３２４も、第１関節２３１のプーリに巻き付けられている。モータ３２１は、減速機３２２により調整した動力を、ワイヤ３２４を介してプーリに伝達する。モータ３２１は、減速機３２２を介してワイヤ３２４に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１に対して一方向とは逆向きに回転するトルクを加える。第１関節２３１は、ワイヤ３２４を介したモータ３２１の引っ張り力により、物体１００に力を加える向きと逆向きに回転する。図１に示す例において、第１関節２３１は時計周りに回転する。一方向への回転を正回転、一方向とは逆向きの回転を逆回転と称することがある。

　一例として、駆動部３０のうち、第１指部２２１の第２関節２３２や他の指部２２の関節２３に対応する要素も、同様の構成である。つまり、すべての関節２３に対して、第１駆動部３１および第２駆動部３２を個別に設けている。これに代えて、関節２３の一部のみに、第１駆動部３１および第２駆動部３２を個別に設けてもよい。たとえば関節２３の一部に対して第１駆動部３１および第２駆動部３２の両方を設け、残りの関節２３に対して第１駆動部３１および第２駆動部３２の一方のみを設けてもよい。たとえば関節２３の一部が駆動部３０によって駆動されない関節、たとえばフリーの関節の場合、残りの関節２３に対して第１駆動部３１および第２駆動部３２を設けてもよい。

　駆動部３０は、上記した構成に限定されない。ワイヤ３１３、３２３、３２４の代わりにＶベルトを用いてもよい。モータ３１１、３２１は、関節２３やリンク２４に内蔵されてもよい。たとえばモータ３１１のみによって出力トルクが十分に得られるのであれば、減速比が小さい減速機３１２を排除した構成としてもよい。

　＜制御部＞
　図１に示すように、制御部４０は、制御回路４１と、駆動回路４２を備えている。制御回路４１は、コントローラと称されることがある。制御回路４１は、図示しないカメラやセンサなどから物体の動作に影響を与える情報を取得し、取得した情報に基づいて、物体に目標動作をさせるために必要な各関節２３の目標トルクを設定する。制御回路４１は、目標トルクに応じた駆動指令を駆動回路４２に出力する。

　制御回路４１は、たとえばプロセッサ４１１と、メモリ４１２を備えている。メモリ４１２は、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭを備えている。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。プロセッサ４１１は、ＲＡＭを一時的な記憶領域として用いつつＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、所定の処理（制御）を実行する。プロセッサ４１１は、プログラムに含まれる複数の命令を実行することで、複数の機能部を構築する。プログラムの保存媒体は、ＲＯＭに限定されない。たとえばＨＤＤやＳＳＤなど、多様な記憶媒体を採用可能である。ＨＤＤは、Hard-disk Driveの略称である。ＳＳＤは、Solid State Driveの略称である。

　プロセッサ４１１は、たとえばＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＦＰなどである。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。ＭＰＵは、Micro-Processing Unitの略称である。ＧＰＵは、Graphics Processing Unitの略称である。ＤＦＰは、Data Flow Processorの略称である。制御回路４１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合わせて実現されてもよい。

　制御回路４１は、ＳｏＣとして実現されてもよい。ＳｏＣは、System on Chipの略称である。制御回路４１は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡを用いて実現されてもよい。ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。ＦＰＧＡは、Field-Programmable Gate Arrayの略称である。

　駆動回路４２は、モータドライバと称されることがある。駆動回路４２は、駆動指令に応じた駆動電流をモータ３１１、３２１に付与し、モータ３１１、３２１を動作させる。

　＜トルク決定処理＞
　図４は、制御部４０が実行するトルク決定処理を示すフローチャートである。図５は、物体に加える力を説明するための図である。図６は、第１関節２３１および第２関節２３２に加えるトルクを説明するための図である。以下では、物体１００の端部のひとつを壁などの固定物に押し当てて、ひとつの指部２２で物体１００をめくり上げる操作の例を用いて説明する。

　たとえばユーザにより、制御部４０に対して物体動作の目標範囲およびパラメータのばらつき範囲が入力されると、制御部４０は図４に示す処理を実行する。目標範囲は、時間、位置などで規定される。目標範囲の一例として、ユーザは、物体１００の所定位置を０．５ｓ以内に０．５ｃｍ以上浮かせることを入力する。所定位置は、たとえば物体１００における作用点でもよいし、指部２２が接触する接触面（端面）の上端でもよい。接触面の下端でもよい。

　パラメータとは、物体１００の動作に影響を与えるパラメータ、具体的にはハンド部２０に関するパラメータ、物体１００に関するパラメータ、環境に関するパラメータである。ハンドパラメータは、Ｊ１ｇ、Ｊ２ｇ、Ｌ１、Ｌ２、Ｔｃ、Ｔｇ、Ｔｒなどである。ＪＩｇは第１リンク２４１の慣性モーメント、Ｊ２ｇは第２リンク２４２の慣性モーメントである。Ｌ１は第１リンク２４１の長さ、Ｌ２は第２リンク２４２の長さである。Ｔｃは遠心力・コリオリ力起因のトルク、Ｔｇは重力起因のトルク、Ｔｒは粘性、ばね、摩擦などの抵抗力起因のトルクである。

　物体パラメータは、物体１００のサイズ、質量、最大摩擦係数、柔らかさ、重心位置などである。サイズは、物体１００の長さＬ、物体１００の慣性モーメントＪに影響する。長さＬとは、変位する部分の長さである。質量は、物体回転時のばね定数ｋ、慣性モーメントＪに影響する。最大摩擦係数は、摩擦係数μに影響する。柔らかさは、長さＬ、ばね定数ｋ、物体回転時の粘性係数ｃに影響する。重心位置は、慣性モーメントＪに影響する。環境パラメータは、物体位置と固定位置との距離などである。物体位置と固定位置との距離は、支点１０１の座標（ｘ３、ｚ３）に影響する。固定位置とは、壁などの固定物の位置である。物体の柔らかさにより支点１０１の位置は変化し、柔らかいほど変位する部分の長さＬが短くなる。

　ユーザは、上記したパラメータの少なくともひとつについて、ばらつき範囲を入力する。ばらつき範囲の一例として、ユーザは、柔らかさが－５０％～１００％の範囲でばらつくと入力する。

　物体動作の目標範囲およびパラメータのばらつき範囲が入力されると、制御部４０の制御回路４１は、目標動作を設定する（ステップＳ１１）。制御回路４１は、入力の範囲内で位置、速度、加速度などを設定する。たとえば制御回路４１は、目標動作として、柔らかさばらつき０％の物体１００の所定位置を０．５ｓのときに１．５ｃｍ浮かせることを設定する。目標動作の設定時に、制御回路４１は、角度θを算出する。角度θは、基準面に対して物体１００がなす角度である。

　次いで、制御回路４１は、目標動作を実現するために物体１００に加える力を算出する（ステップＳ１２）。制御回路４１は、逆運動学を解き、物体１００に加える力を算出する。図５に示すように、物体１００に加える力は、物体１００を動かす力Ｆｓ（摩擦力）と、物体１００を滑らせないための力Ｆｄ（垂直抗力）である。数式１は、摩擦力Ｆｓの計算式である。数式１において、右辺の第１項は慣性抵抗、第２項は粘性抵抗、第３項は弾性抵抗を示す。たとえば慣性モーメントＪに角度θ１の２階微分値である角加速度を乗算し、さらに長さＬで除算してなる。粘性抵抗は、物体の長さＬ、粘性係数ｃ、および角度θの１階微分値である角速度を乗算してなる。数式２は、垂直抗力Ｆｄの要件式である。

　次いで、制御回路４１は、各関節２３に加える目標トルク（駆動力）を設定する（ステップＳ１３）。制御回路４１は、逆動力学を解き、第１関節２３１に加えるトルクＴ１および第２関節２３２に加えるトルクＴ２を設定する。

　ステップＳ１３において、制御回路４１は、まず数式３に示すように、垂直抗力Ｆｄを設定する。ｋｄは１以上の値である。制御回路４１は、ｋｄの初期値としてたとえば１．５を設定する。

　次いで制御回路４１は、数式４および数式５より、物体１００に加える力Ｆｓ、ＦｄをＸ方向の力ＦｘとＺ方向の力Ｆｚに座標変換する。

　次いで制御回路４１は、ハンド部２０と物体１００の位置関係を示す数式６および数式７より、角度θ１、θ２を算出する。角度θ１は、上記したように基部２１に対する第１リンク２４１のなす角度である。角度θ２は、第１リンク２４１に対する第２リンク２４２のなす角度である。図６に示す（ｘ１、ｚ１）は第２関節２３２の座標であり、（ｘ２、ｚ２）は物体１００の作用点１０２の座標である。（ｘ３、ｚ３）は、物体１００における変位の支点１０１の座標である。

　次いで制御回路４１は、数式８に示す第２関節２３２の運動方程式と、数式９に示す第１関節２３１の運動方程式とにより、トルクＴ１、Ｔ２を算出により設定する。制御回路４１は、物体１００に対して力を加える向きのトルクＴ１、Ｔ２を設定する。

　数式８において右辺の第１項は慣性抵抗トルク、第２項は物体１００からの反力、第３項は遠心力・コリオリ力起因のトルク、第４項は重力起因のトルク、第５項は抵抗力起因のトルクである。第２項～第５項が、第２関節２３２に作用する外力である。数式９において右辺の第１項は慣性抵抗トルク、第２項は物体１００からの反力、第４項は遠心力・コリオリ力起因のトルク、第５項は重力起因のトルク、第６項は抵抗力起因のトルクである。第２項～第６項が、第１関節２３１に作用する外力である。トルクＴ１、Ｔ２を算出する際に、制御回路４１は、数式６、７を用いて算出した角度θ１、θ２、カメラやセンサなどから取得した情報（パラメータ）を用いる。制御回路４１は、外力の推定値に基づいて、トルクＴ１、Ｔ２を設定する。

　数式９の第２項の反力を下記数式１０に示す反力Ｔｅで置き換えて整理すると、数式１１となる。

　トルクＴ１、Ｔ２を設定すると、次いで制御回路４１は、パラメータがばらついても物体１００が目標範囲内で動作可能か否かを判定する（ステップＳ１４）。制御回路４１は、たとえば柔らかさの設定を上記したばらつきの範囲内で変更し、ばらつきの範囲内において物体１００が目標範囲内での動作が可能かを判定する。パラメータがばらついても目標範囲内で動作可能であると判定すると、制御回路４１は、トルク決定処理を終了する。

　一方、ステップＳ１４において目標範囲内での動作が不可であると判定すると、制御回路４１は、数式４のｋｄが変更可能か否かを判定し（ステップＳ１５）、可能な場合にｋｄの値を変更する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１３、Ｓ１４の処理を再び実行する。制御回路４１は、ｋｄ変更後のステップＳ１４において目標範囲内での動作が不可であると判定すると、ステップＳ１５の処理を再び実行する。そして、変更可能であれば再度ｋｄの値を変更する。

　たとえばｋｄの設定範囲において変更可能な値がない場合、制御回路４１は、ｋｄが変更不可と判定し、物体１００の目標動作を目標範囲内において変更する（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の処理を再び実行する。つまり、物体１００の動作が目標範囲から外れる場合にはまずｋｄの値を変更し、それでも目標範囲から外れる場合には物体１００の目標動作を目標範囲内において変更する。このようにして、パラメータ（たとえば柔らかさ）がばらついても目標範囲内での動作が可能なトルクＴ１、Ｔ２を決定する。

　なお、ユーザがパラメータのばらつき範囲を入力する例を示したが、これに限定されない。制御部４０がたとえば学習機能を有し、自律的にパラメータのばらつき範囲を設定してもよい。

　制御部４０（制御回路４１）が実行する処理は、図４に示した例に限定されない。たとえばパラメータのばらつきを考慮しない構成としてもよい。この場合、ステップＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の処理が不要となる。ユーザが、物体１００の目標動作を入力してもよい。この場合、ステップＳ１１、Ｓ１４、Ｓ１５、Ｓ１６、Ｓ１７の処理が不要となる。

　＜バックドライブ＞
　図７および図８は、物体１００の軌道と第１関節２３１の動きを説明するための図である。図７および図８に一点鎖線で示す仮想円は、物体１００の変位前における第２関節２３２の回転軸を中心とし、指部２２における物体１００との接点（力点）まで、つまり第２リンク２４２を半径とする円である。図７および図８の破線は、変位後の状態を示している。

　上記した数式１１の右辺のうち、トルクＴ１以外が第１関節２３１に作用する外力である。外力は、物体１００からの反力Ｔｅ、トルクＴ２、遠心力・コリオリ力起因のトルクＴｃ１、重力起因のトルクＴｇ１、抵抗力起因のトルクＴｒ１の合計である。物体１００の所定位置（たとえば作用点）の軌道は、硬く反力が大きいと近い軌道になり、柔らかく反力が小さいと遠い軌道になる。つまり、反力が大きい物体１００の軌道は、仮想円の内側になりやすい。反力が小さい物体１００の軌道は、仮想円の外側になりやすい。

　図７に示すように、軌道が仮想円の内側となるように物体１００を変位させるためには、第１関節２３１が物体１００に力を加える向きとは逆向きに回転、つまり逆回転する必要がある。反力を含む外力がトルクＴ１よりも大きい場合、つまり第１関節２３１のトルクの合計値（数式１１の右辺）がマイナスの場合、第１関節２３１は図７に示すように逆回転する。このように、反力を含む外力がトルクＴ１よりも大きいことで生じる逆回転がバックドライブである。

　図８に示すように、軌道が仮想円の外側となるように物体１００を変位させるためには、第１関節２３１が物体１００に力を加える向きに回転、つまり正回転する必要がある。反力を含む外力がトルクＴ１よりも小さい場合、つまり第１関節２３１のトルクの合計値がプラスの場合、第１関節２３１は正回転する。

　＜操作方法とバックドライブ＞
　図９は、動的な操作とバックドライブとの関係を示す図である。図１０は、静的な操作とバックドライブとの関係を示す図である。

　物体の操作方法は、大別すると、動的な操作と静的な操作に分けることができる。動的な操作は、ハンド部２０の指先を動かす操作である。静的な操作は、ハンド部２０の指先を固定した操作である。

　動的な操作の一例は、図９に示すめくり上げである。図９に示す例では、第１指部２２１の先端が物体１００の端部のひとつに接触し、第２指部２２２の先端が物体１００の中間位置を押さえている。この状態で、第１指部２２１を動かして物体１００をめくり上げる。反力を含む外力がトルクＴ１よりも大きいことで第１指部２２１の第１関節２３１がバックドライブすると、第２指部２２２で押さえた部分を支点１０１に物体１００がめくり上がる。

　よって動的な操作の場合、反力を含む外力がトルクＴ１よりも大きくなりやすい構成、つまりバックドライブし易い構成を採用することが好ましい。バックドライブし易い構成を採用すると、上記したように軌道が仮想円の内側の場合でも、指先が物体１００に追従する。ロボットハンド１０は、物体１００の挙動に応じて指部２２の軌道を自動調整する。これにより、ロバスト性を向上することができる。

　静的な操作の一例は、図１０に示す摘まみ上げである。図１０に示す例では、第１指部２２１の先端が物体１００の端部のひとつに接触し、第２指部２２２の先端が物体１００の端部の他のひとつに接触している。このように２つの指部２２にて物体１００を把持（挟持）した状態で、ハンド部２０全体を上方に移動させ物体１００を摘まみ上げる。反力を含む外力がトルクＴ１よりも大きくなりやすい構成の場合、図１０に示すように第１指部２２１の第１関節２３１がバックドライブする虞がある。バックドライブにより、第１指部２２１の先端が物体１００から離れ、把持状態が解除される。

　よって静的な操作の場合、トルクＴ１が反力を含む外力よりも大きくなりやすい構成、つまりバックドライブし難い構成を採用することが好ましい。バックドライブし難い構成を採用すると、ハンド部２０の指先が固定され、物体１００から離反するのを抑制できる。これにより、ロバスト性を向上することができる。

　＜制御方法＞
　図１１は、物体１００に目標動作をさせるために制御部４０が実行する処理、つまりロボットハンド１０の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１２は、動的な操作を行う際の動作を示す図である。図１３は、静的な操作を行う際の動作を示す図である。図１４は、移動時の動作を示す図である。図１２、図１３、図１４についても、図１と同様に、駆動部３０のうち、第１指部２２１の第１関節２３１に対応する要素のみを示している。図１２では、動的な操作の一例としてめくり上げを示している。図１３では、静的な操作の一例として摘まみ上げを示している。

　図１１に示すように、制御部４０の制御回路４１は、まず物体１００の操作方法を決定する（ステップＳ２１）。制御回路４１は、たとえば動的な操作と静的な操作のいずれであるのかを決定する。制御回路４１は、より具体的な操作、たとえばめくり上げや摘まみ上げを決定してもよい。

　制御回路４１は、たとえばユーザの入力に基づいて操作方法を決定する。一例として、ユーザが入力した操作方法を取得することで、制御回路４１が操作方法を決定してもよい。制御回路４１が、ユーザの入力に基づいて操作方法を判断し、決定してもよい。ユーザの入力の少なくとも一部は、トルク決定処理において用いるユーザ入力と重複してもよい。カメラやセンサなどの情報を取得し、取得した情報に基づいて制御回路４１が操作方法を決定してもよい。

　次いで、制御回路４１は、操作方法に基づいてバックドライブが必要か否かを判定する（ステップＳ２２）。上記したように、動的な操作の場合には、バックドライブしやすい構成を採用するのが好ましい。静的な操作の場合には、バックドライブし難い構成を採用するのが好ましい。制御回路４１は、動的な操作の場合にバックドライブが必要と判定し、静的な操作の場合にバックドライブが不要と判定する。

　バックドライブが必要と判定すると、制御回路４１は、優先的に用いる駆動部３０として第１駆動部３１を選択する（ステップＳ２３）。上記したように、第１駆動部３１は、第２駆動部３２よりもバックドライブしやすい構成である。このため、バックドライブし難い構成の第２駆動部３２が、第１関節２３１の駆動を妨げるのを抑制することが好ましい。制御回路４１は、第１駆動部３１を選択するとともに、物体１００の操作に用いない第２駆動部３２の動力伝達経路を遮断する。つまり、第１関節２３１を駆動しない第２駆動部３２の動力伝達経路を遮断する。

　一例として制御回路４１は、モータ３２１を制御して図１２に示すように第２駆動部３２のワイヤ３２３、３２４に緩みをもたせる。たとえばモータ３２１が原位置の状態で、ワイヤ３２３、３２４は緩み部３２３ａ、３２４ａを有する。このようにワイヤ３２３、３２４に緩み部３２３ａ、３２４ａを設けることで、第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。

　一方、バックドライブが必要ではないと判定すると、制御回路４１は、優先的に用いる駆動部３０として第２駆動部３２を選択する（ステップＳ２４）。上記したように、第２駆動部３２は、第１駆動部３１よりもバックドライブし難い構成である。制御回路４１は、物体１００の操作に用いない、つまり第１関節２３１を駆動しない第１駆動部３１の動力伝達経路を遮断してもよい。バックドライブし易い構成の第１駆動部３１は、第１関節２３１の駆動に対してほとんど影響しないか、影響したとしても小さい。よって、制御回路４１は、第１駆動部３１の動力伝達経路を遮断しなくてもよい。

　一例として制御回路４１は、図１３に示すように第１駆動部３１のワイヤ３１３に緩みをもたせない。ワイヤ３２４が緩み部３２４ａを有するため、ワイヤ３２４側の動力伝達経路が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。ワイヤ３１３に緩みをもたせると、第１駆動部３１が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。

　なお、物体１００の非操作時に指部２２（関節２３）を駆動させる場合にも、制御回路４１は、操作に応じて駆動部３０を優先的に選択する。非操作時の駆動として、物体１００を操作する前に指部２２を初期位置に移動させる場合などがある。図１４に示すように第１関節２３１を逆回転させる場合、制御回路４１は、第２駆動部３２を選択する。第２駆動部３２は減速比が大きいため、指部２２を移動させることができる。このとき、ワイヤ３２３が緩み部３２３ａを有するため、ワイヤ３２３側の動力伝達経路が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。これに代えて、ワイヤ３２４を介して第２駆動部３２により第１関節２３１に一定の逆回転トルクを印加しつつ、ワイヤ３１３を緩めるように第１駆動部３１を駆動させてもよい。これにより、第１指部２２１（２２）を高速で移動させることができる。

　次いで、制御回路４１は、選択した駆動部３０についてトルクを決定する（ステップＳ２５）。このトルク決定処理は、図４に示した処理である。そして、制御回路４１は、ステップＳ２５で決定したトルクを対応する関節２３に加えるように、制御を実行する（ステップＳ２６）。そして、一連の処理を終了する。

　なお、数式１１などに示した各種トルクは、減速比が１の状態、つまり減速比の影響がない状態のトルクを示している。減速比が１のときのトルクＴ１、Ｔ２は、モータトルクと称されることがある。たとえば減速比がＲのときのトルクＴ１は、減速比が１のときのトルクＴ１、つまりモータトルクに、減速比を乗算したものとなる。また、外力についても、減速比の影響を受けるものについては、減速比によって除算したものとなる。たとえば反力Ｔｅは、Ｔｅ／Ｒとなる。

　減速比が大きいと、トルクＴ１が大きくなり、第１関節２３１に作用する外力は小さくなる。このため、物体１００が重い場合など、物体１００に大きな力が必要な操作に有利である。減速比が小さいと、トルクＴ１が小さくなり、第１関節２３１に作用する外力は大きくなる。これにより、第１関節２３１がバックドライブしやすくなる。このため、物体１００が軽い場合や柔らかい場合など、物体１００に小さな力を加える操作に有利である。

　ここで、第１駆動部３１のモータトルクをＴｍ１、第２駆動部３２のモータトルクをＴｍ２とする。また、減速機３１２の減速比を１、減速機３２２の減速比を５０とする。便宜上、外力を反力Ｔｅのみとする。図１２に示すように動的な操作の場合、第１駆動部３１を選択し、減速機３１２を介してワイヤ３１３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１を駆動する。第１関節２３１に作用する正回転のトルクは、Ｔｍ１となる。第１関節２３１に作用する逆回転のトルクは、Ｔｅとなる。よって、第１関節２３１がバックドライブし易い。

　図１３に示すように静的な操作の場合、第２駆動部３２を選択し、減速機３２２を介してワイヤ３２３に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１を駆動する。第１関節２３１に作用する正回転のトルクは、５０×Ｔｍ２となる。第１関節２３１に作用する逆回転のトルクは、Ｔｅ／５０となる。減速比により逆回転トルクが１／５０となるため、モータ３２１や減速機３２２の慣性、粘性、摩擦などのトルクに勝てず、第１関節２３１がバックドライブし難い。また、減速比により５０倍の正回転トルクを得ることができるため、モータ３２１の出力を、たとえば１／５０にすることができる。これにより、モータ３２１を小型化することができる。

　図１４に示す例の場合、第２駆動部３２を選択し、減速機３２２を介してワイヤ３２４に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１を駆動する。第１関節２３１に作用する逆回転のトルクは、５０×Ｔｍ２となる。これにより、第１指部２２１を移動させることができる。

　図１１では、トルク決定処理をステップＳ２５で実施する例を示したが、これに限定されない。制御回路４１は、ステップＳ２６の実行前に、トルク決定処理を行えばよい。たとえば、ステップＳ２３またはステップＳ２４の処理において駆動部を選択するとともに、トルク決定処理を行ってもよい。ステップＳ２１の処理において操作方法を決定するとともに、トルク決定処理を行ってもよい。制御回路４１は、トルク決定処理を、図１１に示す処理と並列に処理してもよい。

　制御回路４１は、第１駆動部３１または第２駆動部３２を選択する例を示したが、これに限定されない。第１駆動部３１のみ、第２駆動部３２のみ、第１駆動部３１および第２駆動部３２のいずれかを選択する構成としてもよい。第１駆動部３１および第２駆動部３２を選択することで、第２駆動部３２のみを選択する構成に較べて、たとえば正回転トルクを増加させることができる。

　＜第１実施形態のまとめ＞
　本実施形態のロボットハンド１０は、共通関節である第１関節２３１に対して物体１００に力を加える向きに作用する駆動部３０として、第１駆動部３１および第２駆動部３２を備えている。第１駆動部３１はバックドライブし易い構成とされ、第２駆動部３２はバックドライブし難い構成とされている。物体１００の操作は、たとえばバックドライブが必要な操作、バックドライブする可能性がある操作、バックドライブが不要な操作がある。制御部４０は、物体１００の操作に適した駆動部３０を選択する。これにより、操作性を向上することができる。

　制御部４０は、物体１００を静的に操作する場合、つまりハンド部２０の指先を固定した操作の場合に、少なくとも第２駆動部３２を選択する。上記したように第２駆動部３２は、バックドライブし難い。よって、指先が物体１００から離れ、所望の操作ができなくなるのを抑制することができる。このように、物体１００を静的に操作する際の操作性を向上することができる。

　制御部４０は、物体１００を動的に操作する場合、つまりハンド部２０の指先を動かす操作の場合に、第１駆動部３１を選択する。上記したように第１駆動部３１は、バックドライブし易い。関節２３は、反力を含む外力と駆動部３０から印加されるトルクとの大小関係によって回転する。たとえば第１関節２３１に作用する外力がトルクＴ１よりも小さい場合、第１関節２３１は正回転する。これにより、指部２２の先端の軌道は仮想円の外側になる。第１関節２３１に作用する外力がトルクＴ１よりも大きい場合、第１関節２３１は逆回転する。これにより、指部２２の先端の軌道は仮想円の内側になる。このように、指部２２が物体１００に追従する。ロボットハンド１０は、物体１００の挙動に応じて指部２２の軌道を自動調整する。このように、物体１００を動的に操作する際の操作性を向上することができる。

　動的な操作は、めくり上げに限定されない。第１駆動部３１は、物体１００へのアプローチや、比較的小物の操作に好適である。上記したように第１駆動部３１の選択により、動きが正確に予測できない物体１００に対して指部２２を追従させることができる。たとえば把持位置を探しながら服、鞄、枕、布団などの柔軟な物体１００をつかむ操作、物体１００である柔軟な袋の口を開く操作にも好適である。物体１００である柔らかいボールをつかむ操作、柔らかい物体１００の表面にシールを貼る操作などにも好適である。曲面等の形状が複雑な物体１００に対して指部２２を追従させる必要がある操作にも好適である。

　たとえば動力伝達経路のばね定数やダンパ定数によって、バックドライブのし易さを異ならせることができる。ばね定数が小さいと、トルクＴ１に対して、第１関節２３１をバックドライブさせるために必要な外力は小さくなる。よって、バックドライブし易くなる。ばね定数が大きいと、第１関節２３１をバックドライブさせるために必要な外力は大きくなる。よって、バックドライブし難くなる。同様に、ダンパ定数が小さいとバックドライブし易くなり、ダンパ定数が大きいとバックドライブし難くなる。

　本実施形態では、減速機の減速比が異なることで、バックドライブのし易さが異なっている。具体的には、第１駆動部３１が備える減速機３１２（第１減速機）の減速比が、第２駆動部３２が備える減速機３２２（第２減速機）の減速比よりも小さい。上記したように静的な操作を行う場合、減速機３２２の減速比Ｒ倍の正回転トルクを得ることができ、モータ３２１の出力を１／Ｒにすることができる。これにより、モータ３２１を小型化することができる。つまり、モータ３２１、ひいてはロボットハンド１０の体格を小型化しつつ、操作性を向上することができる。

　上記したように、駆動部３０は関節２３などに内蔵されてもよい。つまり、ワイヤを備えない構成としてもよい。本実施形態では、第１駆動部３１および第２駆動部３２が、動力の伝達によって第１関節２３１（共通関節）を正回転させるワイヤ３１３、３２３を備えている。制御部４０は、第１駆動部３１および第２駆動部３２のうち、物体１００の操作に用いない駆動部３０、つまり第１関節２３１を駆動しない駆動部３０のワイヤに緩みをもたせる。たとえば第１駆動部３１を選択して用いる場合に、第２駆動部３２のワイヤ３２３に緩みをもたせる。これにより、ワイヤ３２３を通じて第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。よって、簡素な構成で操作性をさらに向上することができる。

　第１駆動部３１および第２駆動部３２は、たとえば第１関節２３１を正回転させるワイヤ３１３、３２３を少なくとも備えればよい。つまり、第１駆動部３１がワイヤ３１３のみを備え、第２駆動部３２がワイヤ３２３のみを備えてもよい。本実施形態では、第２駆動部３２が、たとえば第１関節２３１を逆回転させるワイヤ３２４を備えている。制御部４０は、たとえば第１駆動部３１を選択して用いる場合に、第２駆動部３２のワイヤ３２４にも緩みをもたせる。これにより、ワイヤ３２４を通じて第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。よって、簡素な構成で操作性をさらに向上することができる。

　（第２実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、ワイヤに緩みをもたせることで、使用しない駆動部が関節の駆動に影響を及ぼすのを抑制した。これに代えて、ばね定数やダンパ定数を切り替えることで使用しない駆動部が関節の駆動に影響を及ぼすのを抑制してもよい。

　図１５は、本実施形態に係るロボットハンド１０の一部を示す図である。図１５では、図１に対して、制御部４０を簡素化して図示している。また、制御部４０と駆動部３０とのつながりを省略して図示している。ここでも、第１指部２２１の第１関節２３１を例に説明する。

　先行実施形態同様、第１駆動部３１は、ワイヤ３１３を備えている。第２駆動部３２は、ワイヤ３２３、３２４を備えている。ワイヤ３１３には、ばね機構３１５が設けられている。ワイヤ３２３には、ばね機構３２５が設けられている。ワイヤ３２４には、ばね機構３２６が設けられている。制御部４０の制御回路４１は、ばね機構３１５、３２５、３２６のばね定数を制御する。ばね機構３１５、３２５、３２６を備えることで、対応するワイヤ３１３、３２３、３２４のばね定数が可変可能である。

　制御回路４１は、第１駆動部３１および第２駆動部３２の少なくとも一方において、ばね定数を制御する。制御回路４１は、第１駆動部３１のワイヤ３１３（ばね機構３１５）のばね定数を、第１関節２３１の駆動に用いない場合において第１関節２３１の駆動に用いる場合よりも小さくしてもよい。たとえば動的な操作の場合には、ばね定数を大きくするため、ワイヤ３１３を通じて第１関節２３１に動力を伝達できる。静的な操作の場合には、ばね定数を小さくするため、第１駆動部３１が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。

　制御回路４１は、第２駆動部３２のワイヤ３２３（ばね機構３２５）のばね定数を、第１関節２３１の駆動に用いない場合において第１関節２３１の駆動に用いる場合よりも小さくしてもよい。たとえば静的な操作の場合には、ばね定数を大きくするため、ワイヤ３２３を通じて第１関節２３１に動力を伝達できる。動的な操作の場合には、ばね定数を小さくするため、第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。

　制御回路４１は、第２駆動部３２のワイヤ３２４（ばね機構３２６）のばね定数を、第１関節２３１の駆動に用いない場合において第１関節２３１の駆動に用いる場合よりも小さくしてもよい。たとえば物体１００を操作せずに指部２２を移動する場合には、ばね定数を大きくするため、ワイヤ３２４を通じて第１関節２３１に動力を伝達できる。物体１００を操作する場合には、ばね定数を小さくするため、ワイヤ３２４を通じて第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。

　その他の構成については、先行実施形態に記載の構成と同様である。

　＜第２実施形態のまとめ＞
　上記したように、制御部４０は、第１駆動部３１および第２駆動部３２の少なくとも一方において、第１関節２３１（共通関節）の駆動に用いない場合のワイヤ３１３、３２３、３２４のばね定数を、第１関節２３１の駆動に用いる場合のワイヤ３１３、３２３、３２４のばね定数よりも小さくする。これにより、操作性をさらに向上することができる。

　制御部４０がばね定数を制御する例を示したが、これに限定されない。制御部４０は、ばね定数に代えて、ダンパ定数を制御してもよい。この場合、駆動部３０は、上記したばね機構３１５、３２５、３２６に代えて、ダンパ定数を可変可能に構成された図示しないダンパ機構を備える。ダンパ機構は、対応するワイヤ３１３、３２３、３２４に設けられる。たとえば制御回路４１は、第２駆動部３２のワイヤ３２３（ダンパ機構）のダンパ定数を、第１関節２３１の駆動に用いない場合において第１関節２３１の駆動に用いる場合よりも小さくする。たとえば静的な操作の場合には、ダンパ定数を大きくするため、ワイヤ３２３を通じて第１関節２３１に動力を伝達できる。動的な操作の場合には、ダンパ定数を小さくするため、第２駆動部３２が第１関節２３１の駆動に影響を及ぼすのを抑制することができる。よって、操作性をさらに向上することができる。

　（第３実施形態）
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、第１駆動部３１が共通関節に対して物体１００に力を加える向きに作用した。これに代えて、第１駆動部３１が、共通関節に対して物体１００に力を加える向きだけでなく、逆向きにも作用する構成としてもよい。

　図１６は、本実施形態に係るロボットハンド１０の一部を示す図である。図１６では、図１に対して、制御部４０を省略して図示している。ここでも、第１指部２２１の第１関節２３１を例に説明する。

　第１駆動部３１は、ワイヤ３１４を備えている。ワイヤ３１４は、第１関節２３１のプーリに巻き付けられている。モータ３１１は、減速機３１２により調整した動力を、ワイヤ３１４を介してプーリに伝達する。モータ３１１は、減速機３１２を介してワイヤ３１４に引っ張り力を加えることで、第１関節２３１に対して上記した一方向とは逆向きに回転するトルクを加える。第１関節２３１は、ワイヤ３１４を介したモータ３１１の引っ張り力により、逆回転する。

　第１駆動部３１は、ワイヤ３１３、３１４を備えている。第１駆動部３１は、共通関節である第１関節２３１に対して正回転トルク、逆回転トルクのいずれも印加可能である。第２駆動部３２は、先行実施形態同様、ワイヤ３２３、３２４を備えている。第２駆動部３２は、共通関節である第１関節２３１に対して正回転トルク、逆回転トルクのいずれも印加可能である。

　図１７は、物体１００に目標動作をさせるために制御部４０が実行する処理を示すフローチャートである。図１７に示すステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６の処理は、先行実施形態（図１１参照）と同様である。

　制御回路４１は、ステップＳ２５で決定したトルクを対応する関節２３に加えるように、ステップＳ２６の処理、つまり制御を実行する。次いで、制御回路４１は、停止処理を実行する（ステップＳ２７）。そして、一連の処理を終了する。

　ステップＳ２７において、制御回路４１は、たとえば第１関節２３１が慣性で回り続けるのを抑制するために、ステップＳ２６で印加したトルクとは逆向きのトルクを第１関節２３１に印加する。

　たとえば物体１００の非操作時において、制御回路４１は、第２駆動部３２を駆動させ、ワイヤ３２３を介して第１関節２３１に正回転トルクを印加する。これにより、第１関節２３１が正回転する。つまり、第１指部２２１（２２）が移動する。次いで制御回路４１は、第１駆動部３１を駆動させ、ワイヤ３１４を介して第１関節２３１に逆回転トルクを印加する。これにより、正回転している第１関節２３１を止める。これに代えて、ワイヤ３２４を緩めるように第２駆動部３２を駆動させた状態で、ワイヤ３１３を介して第１駆動部３１により第１関節２３１に正回転トルクを印加してもよい。第１駆動部３１は、ワイヤ３２４が伸びきるまで正回転トルクを印加する。これにより、第１指部２２１（２２）を高速で移動させることができる。

　制御回路４１は、第２駆動部３２を駆動させ、ワイヤ３２４を介して第１関節２３１に逆回転トルクを印加する。これにより、第１関節２３１が逆回転する。つまり、第１指部２２１（２２）が移動する。次いで制御回路４１は、第１駆動部３１を駆動させ、ワイヤ３１３を介して第１関節２３１に正回転トルクを印加する。これにより、逆回転している第１関節２３１を止める。これに代えて、ワイヤ３２４を介して第２駆動部３２により第１関節２３１に一定の逆回転トルクを印加しつつ、ワイヤ３１３を緩めるように第１駆動部３１を駆動させてもよい。この場合、第１指部２２１（２２）を高速で移動させることができる。

　＜第３実施形態のまとめ＞
　本実施形態の第１駆動部３１および第２駆動部３２は、第１関節２３１（共通関節）に対して物体１００に力を加える向きに作用可能である。第１駆動部３１および第２駆動部３２は、第１関節２３１に対して物体１００に力を加える向きとは逆向きにも作用可能である。よって、操作性をさらに向上することができる。

　なお、第１駆動部３１のみを、第１関節２３１に対して両方向に作用可能としてもよい。第２駆動部３２のみを、第１関節２３１に対して両方向に作用可能としてもよい。いずれにおいても、正逆を問わず第１関節２３１を停止させることができる。

　本実施形態に記載の構成は、第１実施形態に記載の構成、第２実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。

　（他の実施形態）
　この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

　明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

　ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（例えば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙されたひとつまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。

　空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」または「真下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。

　（技術的思想の開示）
　この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。

　＜技術的思想１＞
　基部（２１）と、
　複数の関節（２３１，２３２）を有し、前記基部に支持された指部（２２）と、
　前記関節の少なくともひとつを駆動する駆動部（３０）と、
　前記駆動部を用いて前記関節の駆動を制御する制御部（４０）と、を備え、
　前記駆動部は、互いに共通の前記関節である共通関節に対して物体に力を加える向きに作用する第１駆動部（３１）および第２駆動部（３２）を含み、
　前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりもバックドライブし易い構成とされ、
　前記制御部は、前記物体の操作に応じて前記駆動部を選択して用いる、ロボットハンド。

　＜技術的思想２＞
　前記第１駆動部は、第１減速機（３１２）を有し、
　前記第２駆動部は、第２減速機（３２２）を有し、
　前記第１減速機の減速比は、前記第２減速機の減速比よりも小さい、技術的思想１に記載のロボットハンド。

　＜技術的思想３＞
　前記第１駆動部および前記第２駆動部は、動力の伝達によって前記共通関節を前記物体に力を加える向きに回転させるワイヤ（３１３、３２３）をそれぞれ有し、
　前記制御部は、前記第１駆動部および前記第２駆動部のうち、前記共通関節の駆動に用いない前記駆動部の前記ワイヤに緩みをもたせる、技術的思想１または技術的思想２に記載のロボットハンド。

　＜技術的思想４＞
　前記第１駆動部および前記第２駆動部は、動力の伝達によって前記共通関節を前記物体に力を加える向きに回転させるワイヤ（３１３、３２３）をそれぞれ有し、
　前記ワイヤは、ばね定数またはダンパ定数が可変可能であり、
　前記制御部は、前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくとも一方において、前記共通関節の駆動に用いない場合の前記ワイヤのばね定数またはダンパ定数を、前記共通関節の駆動に用いる場合の前記ワイヤのばね定数またはダンパ定数よりも小さくする、技術的思想１または技術的思想２に記載のロボットハンド。

　＜技術的思想５＞
　前記制御部は、前記物体を静的に操作する場合に、少なくとも前記第２駆動部を選択する、技術的思想１～４いずれかひとつに記載のロボットハンド。

　＜技術的思想６＞
　前記制御部は、前記物体を動的に操作する場合に、前記第１駆動部を選択する、技術的思想１～４いずれかひとつに記載のロボットハンド。

　＜技術的思想７＞
　前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともひとつは、前記共通関節に対して前記物体に力を加える向きとは逆向きに作用可能である、技術的思想１～６いずれかひとつに記載のロボットハンド。

Claims

　基部（２１）と、
　複数の関節（２３１，２３２）を有し、前記基部に支持された指部（２２）と、
　前記関節の少なくともひとつを駆動する駆動部（３０）と、
　前記駆動部を用いて前記関節の駆動を制御する制御部（４０）と、を備え、
　前記駆動部は、互いに共通の前記関節である共通関節に対して物体に力を加える向きに作用する第１駆動部（３１）および第２駆動部（３２）を含み、
　前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりもバックドライブし易い構成とされ、
　前記制御部は、前記物体の操作に応じて前記駆動部を選択して用いる、ロボットハンド。
　前記第１駆動部は、第１減速機（３１２）を有し、
　前記第２駆動部は、第２減速機（３２２）を有し、
　前記第１減速機の減速比は、前記第２減速機の減速比よりも小さい、請求項１に記載のロボットハンド。
　前記第１駆動部および前記第２駆動部は、動力の伝達によって前記共通関節を前記物体に力を加える向きに回転させるワイヤ（３１３、３２３）をそれぞれ有し、
　前記制御部は、前記第１駆動部および前記第２駆動部のうち、前記共通関節の駆動に用いない前記駆動部の前記ワイヤに緩みをもたせる、請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
　前記第１駆動部および前記第２駆動部は、動力の伝達によって前記共通関節を前記物体に力を加える向きに回転させるワイヤ（３１３、３２３）をそれぞれ有し、
　前記ワイヤは、ばね定数またはダンパ定数が可変可能であり、
　前記制御部は、前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくとも一方において、前記共通関節の駆動に用いない場合の前記ワイヤのばね定数またはダンパ定数を、前記共通関節の駆動に用いる場合の前記ワイヤのばね定数またはダンパ定数よりも小さくする、請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
　前記制御部は、前記物体を静的に操作する場合に、少なくとも前記第２駆動部を選択する、請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
　前記制御部は、前記物体を動的に操作する場合に、前記第１駆動部を選択する、請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。
　前記第１駆動部および前記第２駆動部の少なくともひとつは、前記共通関節に対して前記物体に力を加える向きとは逆向きに作用可能である、請求項１または請求項２に記載のロボットハンド。