CN108202340A - 把持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安装于机器人的把持装置。机械爪包括第1指部和第2指部。第1指部包括具有开口部的第1指主体部和与把持对象物接触的第1指顶端部。第2指部包括第2指主体部和与把持对象物接触的第2指顶端部。第1指顶端部和第2指顶端部通过相互接近从而捏住把持对象物。而且，第2指部进入开口部的内部，从而第1指主体部和第2指主体部抓住把持对象物。

Description

把持装置

技术领域

本发明涉及一种安装于机器人的把持装置。

背景技术

在以往的技术中，公知有一种在产品的制造工厂等使用包括末端执行器的机器人装置的技术。在机器人的顶端安装有与作业的种类相对应的末端执行器。机器人装置能够输送把持对象物、进行焊接。

在日本特开2002-187089号公报公开有一种具有上臂部和下臂部、且一个臂部打开、关闭的抓住装置。在该抓住装置中，公开有一侧的臂部具有圆锥钻头(コニカルビット)、另一侧的臂部具有接受圆锥钻头的接受孔。

在日本特开2012-171019号公报中公开有一种包括有把持把持对象物的两个指部的手部。在该手部中，公开了在指部的把持把持对象物的部分设有旋转构件。

发明内容

发明要解决的问题

机器人装置能够通过变更末端执行器从而实施各种作业。通过作为末端执行器而使用机械爪，能够把持各种把持对象物。例如，在进行将电缆线束安装于规定的部件的作业的情况下，需要抓住并拿起线状构件的束的作业和将连接器嵌入于规定的部件的作业。在抓住并拿起线状构件的作业中，需要用于抓住线状构件的机械爪。另一方面，在将连接器嵌入于规定的部件的作业中，需要用于捏住连接器的机械爪。

在以往的技术中，难以利用一个机械爪进行抓住线状构件的束等较软的把持对象物的作业和捏住连接器等小件的把持对象物的作业。因此，需要准备与各个作业相匹配的机械爪。而且，需要在每次作业内容变更时更换安装于机器人的机械爪。例如，需要在每次变更作业内容时利用ATC(Automatic Tool Changer：自动更换工具装置)更换机械爪。

由此，在把持对象物的种类不同时，需要使用适合于把持把持对象物的机械爪。在使用机器人装置实施抓住把持对象物的作业和捏住把持对象物的作业的情况下，需要使用适合于作业的机械爪。由于在实质的作业时间以外需要追加更换机械爪的时间，因此，存在有机器人装置的整体的作业时间变长的问题。

用于解决问题的方案

本发明的把持装置安装于机器人。把持装置包括：第1指部，其与把持对象物的一侧接触；第2指部，其与第1指部相对，并与把持对象物的另一侧接触；以及基部，其支承第1指部和第2指部。把持装置包括驱动第1指部和第2指部的至少一者的驱动部。第1指部包含支承于基部并具有开口部的第1指主体部和配置于第1指主体部的端部并与把持对象物接触的第1指顶端部。第2指部包含支承于基部的第2指主体部和配置于第2指主体部的端部并与把持对象物接触的第2指顶端部。第1指部和第2指部形成为：在驱动部根据第1动作指令进行驱动时，第1指顶端部和第2指顶端部接近，第1指顶端部和第2指顶端部把持把持对象物。而且，第1指部和第2指部形成为：在驱动部根据第2动作指令进行驱动时，第2指部的至少一部分进入开口部的内部，第1指主体部和第2指主体部以与把持对象物接触的状态把持把持对象物。

在上述发明中，可以是，第2指顶端部的与把持对象物接触的部分具有和第1指顶端部的与把持对象物接触的部分相同的形状。

在上述发明中，可以是，第2指部形成为能够向相对于第1指部接近或远离的方向移动。而且，可以是，第2指部形成为自基部突出的长度能够变化。

在上述发明中，可以是，第1指部包含第1旋转接头，该第1旋转接头具有相对于第1指部所延伸的方向垂直且相对于第1指部的把持面平行的旋转轴。可以是，在第1旋转接头中使第1指顶端部的朝向和第1指主体部的朝向变化。

在上述发明中，可以是，第2指部包含第2旋转接头，该第2旋转接头具有相对于第2指部所延伸的方向垂直且相对于第2指部的把持面平行的旋转轴。可以是，在第2旋转接头中使第2指顶端部的朝向和第2指主体部的朝向变化，并使第2指部进入第1指部的开口部的内部。

在上述发明中，可以是，第1指主体部包含一对第1旋转接头，该一对第1旋转接头在第1指顶端部的朝向和第1指主体部的朝向变化时同时地转动第1指顶端部。可以是，一对第1旋转接头以旋转轴成为同轴状的方式在旋转轴的延伸方向上相互分开配置。

在上述发明中，可以是，把持装置包括第3指部，该第3指部包含支承于基部的第3指主体部和配置于第3指主体部的端部并与把持对象物接触的第3指顶端部。可以是，把持装置包括第4指部，该第4指部与第3指部相对，该第4指部包含支承于基部的第4指主体部和配置于第4指主体部的端部并与把持对象物接触的第4指顶端部。可以是，把持装置包括驱动第3指部和第4指部的至少一者的驱动部。可以是，第3指部和第4指部在与第1指部和第2指部相接近及远离的方向垂直的方向上相互接近从而把持把持对象物。

在上述发明中，可以是，第3指部包含第3旋转接头，该第3旋转接头具有相对于第3指部所延伸的方向垂直且相对于第3指部的把持面平行的旋转轴。可以是，在第3旋转接头中使第3指顶端部的朝向和第3指主体部的朝向变化。

在上述发明中，可以是，第4指部包含第4旋转接头，该第4旋转接头具有相对于第4指部所延伸的方向垂直、且相对于第4指部的把持面平行的旋转轴。可以是，在第4旋转接头中使第4指顶端部的朝向和第4指主体部的朝向变化。

在上述发明中，可以是，把持装置包含防滑构件，该防滑构件配置于与把持对象物接触的把持面中至少一部分的把持面。

附图说明

图1是实施方式的机器人装置的概略图。

图2是实施方式的机器人装置的框图。

图3是实施方式的第1机械爪的立体图。

图4是实施方式的第1机械爪的主视图。

图5是用实施方式的第1机械爪把持了线状构件时的立体图。

图6是用实施方式的第1机械爪把持了线状构件时的主视图。

图7是比较例的机械爪的基部和第1指部的立体图。

图8是用比较例的机械爪把持了连接器时的概略图。

图9是实施方式的第1机械爪的变形例的立体图。

图10是实施方式的第2机械爪的立体图。

图11是实施方式的第2机械爪的主视图。

图12是用实施方式的第2机械爪把持了连接器时的立体图。

图13是用实施方式的第2机械爪把持了连接器时的主视图。

图14是用实施方式的第2机械爪把持了线状构件时的立体图。

图15是用实施方式的第2机械爪把持了线状构件时的主视图。

图16是实施方式的第2机械爪的变形例的立体图。

图17是实施方式的第3机械爪的立体图。

图18是用实施方式的第3机械爪把持线状构件时的立体图。

图19是实施方式的第3机械爪的变形例的立体图。

具体实施方式

参照图1至图19说明实施方式的把持装置。把持装置是安装于机器人的末端执行器。本实施方式的把持装置除了具有通过捏住把持对象物(工件)从而把持把持对象物的功能以外，还具有通过抓住把持对象物从而把持把持对象物的功能。

图1是本实施方式的机器人装置的概略图。机器人装置3包括：机器人1，其输送进行作业的作为把持对象物的工件；以及控制装置2，其控制机器人1。本实施方式的机器人1为包含臂12和多个关节部13的多关节机器人。机器人1包含借助关节部13支承于臂12的手腕部16。机器人1包括支承臂12的基部11。基部11固定于设置面20。本实施方式的机器人装置3包括作为连结于手腕部16的把持装置的机械爪50。机械爪50具有把持把持对象物的功能。

图2中表示本实施方式的机器人装置的框图。参照图1和图2，机器人1包含驱动各个关节部13的臂驱动装置。臂驱动装置包含配置于关节部13的内部的臂驱动电动机14。通过臂驱动电动机14进行驱动，能够利用关节部13使臂12和手腕部16朝向期望的方向。另外，机器人1形成为多个臂12一体地绕沿铅垂方向延伸的旋转轴旋转。臂驱动装置包含使臂12旋转的驱动电动机。

机械爪50包括作为驱动机械爪50的驱动部的机械爪驱动装置59。机械爪驱动装置59包含作为用于使机械爪50的指部驱动的驱动源的机械爪驱动电动机。作为机械爪的驱动源，并不限定于电动机，能够采用驱动机械爪的任意的装置。例如，机械爪驱动装置也可以形成为利用气压驱动机械爪的指部。该情况下，机械爪驱动装置能够包含缸体和向缸体供给压缩空气的气泵。

控制装置2包含运算处理装置(计算机)，该运算处理装置(计算机)具有借助总线相互连接起来的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random AccessMemory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。机器人1根据控制装置2的动作指令进行驱动。利用控制装置2控制臂驱动装置和机械爪驱动装置59。

在控制装置2输入为了对机器人1和机械爪50进行控制而预先确定的动作程序41。动作程序41存储于存储部42。动作控制部43根据动作程序41输出用于驱动机器人1和机械爪50的动作指令。动作控制部43向臂驱动电路44输出驱动臂驱动装置的动作指令。臂驱动电路44包含驱动臂驱动电动机14的电气电路。根据动作指令向臂驱动电动机14供电。通过臂驱动电动机14进行驱动，从而调整机器人1的位置和姿势。

动作控制部43根据动作程序41向机械爪驱动电路45输出驱动机械爪驱动装置59的动作指令。机械爪驱动电路45包含驱动机械爪驱动装置59的电气电路。根据动作指令向机械爪驱动电动机供电。通过机械爪驱动电动机进行驱动，而使机械爪50的指部进行驱动。

图3中表示本实施方式的第1机械爪的立体图。图4中表示本实施方式的第1机械爪的立体图。在本实施方式中，作为把持对象物，以包含连接器和线状构件的电缆线束(ケーブルハーネス)为例进行说明。作为本实施方式的把持对象物的电缆线束包含连接器81和连接于连接器81的线状构件82。线状构件82固定于规定的位置。连接器81嵌入于其他的构件的规定的位置。

参照图3和图4，本实施方式的第1机械爪50包括第1指部51和与第1指部51相对的第2指部52。第1指部51与把持对象物的一侧接触。第2指部52与把持对象物的另一侧接触。在图3和图4中，第1机械爪50把持着电缆线束的连接器81。第1机械爪50包括支承第1指部51和第2指部52的基部56。第1指部51和第2指部52以自基部56突出的方式配置。机械爪驱动装置59的机械爪驱动电动机例如配置于基部56的内部。

第1指部51与连接器81的一侧面接触。第2指部52与连接器81的另一侧面接触。机械爪驱动装置59驱动第1指部51和第2指部52中的至少一者。在第1机械爪50中，机械爪驱动装置59驱动第2指部52。第1指部51固定于基部56。

第2指部52形成为能够向相互垂直的两个方向移动。如箭头101所示，机械爪驱动装置59向与第1指部51相对的方向移动第2指部52。第2指部52形成为能够向相对于第1指部51接近或分开的方向移动。如箭头102所示，机械爪驱动装置59向第2指部52所延伸的方向移动第2指部52。第2指部52的自基部56突出的长度产生变化。

第1指部51包含支承于基部56的第1指主体部51c和配置于第1指主体部51c的端部的第1指顶端部51b。在本实施方式中，将指部的主体称作指主体部。另外，将配置于指主体部的端部的指部的顶端部称作指顶端部。指顶端部为在以捏住把持对象物的方式把持把持对象物的情况下与把持对象物接触的部分。第1指主体部51c具有开口部53。第1指顶端部51b与连接器81接触。

第1指主体部51c包含互相分开配置的多个第1棒状部51a。在第1机械爪50中，两个棒状部51a以延伸方向相互平行的方式配置。包含两个棒状部51a的第1指主体部51c自基部56竖立设置。第1指顶端部51b的结构与后述的比较例的结构不同。第1指顶端部51b未与第1棒状部相对应地被分割，而一体地形成。第1指顶端部51b以连接多个第1棒状部51a的端部的方式形成。另外，本实施方式的第1指顶端部51b与第1指主体部51c一体地形成。开口部53由多个第1棒状部51a、第1指顶端部51b以及基部56的底面构成。开口部53的宽度W1宽于第2指部52的宽度W2。如下所述，开口部53具有能够供第2指部52穿过的大小。

第2指部52具有支承于基部的第2指主体部和配置于第2指主体部的端部并与连接器81接触的第2指顶端部52b。形成为棒状的第2棒状部52a作为第2指主体部发挥功能。第2棒状部52a具有弯曲部。第2棒状部52a在侧视时形成为L字形。在本实施方式中，第2棒状部52a和第2指顶端部52b一体地形成。

第1指主体部51c包含防滑构件55，该防滑构件55配置于第1指主体部51c的与第2指部52相对的表面。另外，第1指顶端部51b包含防滑构件54，该防滑构件54配置于第1指顶端部51b的与第2指顶端部52b相对的表面。作为第2指主体部的第2棒状部52a包含防滑构件55，该防滑构件55配置于第2棒状部52a的与第1指部51相对的表面。而且，在第2棒状部52a的与基部56相对的表面以及基部56的底面配置有防滑构件55。第2指顶端部52b包含防滑构件54，该防滑构件54配置于第2指顶端部52b的与第1指顶端部51b相对的表面。

作为防滑构件54、55，能够采用在把持了把持对象物时抑制把持对象物滑动的任意的构件。例如，作为防滑构件54、55，能够采用具有弹性的弹性体。作为弹性体，能够例示由高分子化合物形成的海绵体以及橡胶。另外，作为弹性体，能够采用泡沫塑料。另外，作为防滑构件54、55，能够采用表面形成有较小的凸部的构件。通过配置防滑构件54、55，从而在把持了把持对象物时能够抑制把持对象物滑动而改变朝向、落下。另外，防滑构件54和防滑构件55既可以由相同的材质形成，也可以由相互不同的材质形成。

第1机械爪50能够用第1指顶端部51b和第2指顶端部52b夹持期望的把持对象物。第1机械爪50能够以捏住把持对象物的方式把持把持对象物。动作控制部43根据动作程序41向机械爪驱动电路45输出第1动作指令。机械爪驱动电路45驱动机械爪驱动装置59。通过第2指部52向箭头102所示的方向平行移动，而使第2指顶端部52b的高度与第1指顶端部51b的高度相同。第2指顶端部52b与第1指顶端部51b相对。

接着，通过第2指部52向箭头101所示的方向平行移动，使第2指顶端部52b接近第1指顶端部51b。第2指顶端部52b朝向把持中心点100移动。用第1指顶端部51b和第2指顶端部52b把持连接器81。第2指部52根据连接器81的大小而停止移动。第2指部52停止的位置预先设定于动作程序41。另外，机器人装置能够包括视觉传感器。能够用视觉传感器检测把持着连接器的状态。控制装置也可以根据从视觉传感器得到的信息更新动作程序。例如，控制装置能够根据利用视觉传感器获得的图像校正停止第2指部的位置。在第1机械爪50把持了连接器81之后，通过机器人1改变位置和姿势，能够将连接器81嵌入于预先确定的构件。

图5中表示用本实施方式的第1机械爪把持了线状构件时的立体图。图6中表示用本实施方式的第1机械爪把持了线状构件时的主视图。作为线状构件，能够采用以线状延伸的任意的把持对象物。例如，作为线状构件，能够例示电线、信号线、光纤的线缆、供给空气的管等。

参照图5和图6，本实施方式的第1机械爪50具有以包围线状构件的方式抓住线状构件的功能。在图5所示的例子中，示出了一个线状构件82，但第1机械爪50能够一次把持多个线状构件。在线状构件为一个的情况下，能够以利用指顶端部捏住线状构件的方式把持线状构件。然而，存在有把持由外径较小的多个线状构件构成的线状构件的束的情况。例如，存在有把持多芯的零散线材束的情况。为了稳定地把持线状构件的束，优选用尽可能多的面包围并把持线状构件的束的方式。换言之，优选利用所谓的大把抓(鷲掴み)把持线状构件的束的方式。在把持线状构件82的情况下，机器人1进行驱动，从而将线状构件82配置于夹在第1棒状部51a与第2棒状部52a之间的空间。

动作控制部43根据动作程序41向机械爪驱动电路45输出第2动作指令。机械爪驱动电路45驱动机械爪驱动装置59。第2指部52如箭头104所示朝向基部56移动。而且，第2指部52如箭头103所示朝向第1指部51移动。第2指部52进入第1指部51的开口部53的内部。此时，第2指部52也可以贯穿开口部53。这样，第2指部52朝向把持中心点100移动。由第1棒状部51a、第2棒状部52a以及基部56包围的空间变小，而能够把持线状构件82。

第2指部52根据线状构件82的大小停止移动。第2指部52停止的位置预先设定于动作程序41。另外，在机器人装置包括视觉传感器的情况下，能够用视觉传感器检测把持着线状构件82的状态。控制装置也可以根据从视觉传感器得到的信息更新动作程序。例如，控制装置能够根据利用视觉传感器获得的图像校正停止第2指部的位置。线状构件82以与防滑构件55接触的状态被把持。线状构件82以被第1棒状部51a、第2棒状部52a以及基部56包围的方式被把持。由此，能够利用第1指主体部51c和第2指主体部(第2棒状部52a)把持线状构件82。之后，通过机器人1改变位置和姿势，能够将线状构件82配置于任意的位置。

另外，机器人装置能够在指部的把持面侧且在防滑构件的背面侧包括压力传感器等。机器人装置能够一边反馈来自压力传感器的压力信息并调整把持力一边把持把持对象物。该控制适合于线状构件较柔软的情况。利用该控制，不会使电线等线状构件断线，而能够安全地进行把持。

本实施方式的第1机械爪50具有利用指顶端部捏住连接器81的功能和利用指主体部抓住线状构件82的功能。因此，在进行把持线状构件82的作业以及把持连接器81的作业的情况下，不需要更换安装于机器人1的机械爪。能够连续进行两个作业。例如，在将线束安装于规定的位置的作业中，存在有在进行了将线状构件82安装于预先确定的固定器具的作业之后、进行将连接器81嵌入于预先确定的构件的作业的情况。在该作业中，也能够不更换机械爪而将线束安装于规定的位置。因此，能够缩短作业时间。

图7中表示比较例的机械爪的第1指部的立体图。比较例的机械爪90包括第1指部51。第1指部51包含第1指主体部51c，该第1指主体部51c具有两个分开的第1棒状部51a。把持对象物所接触的第1指顶端部51b形成于各个第1棒状部51a的端部。在第1指顶端部51b配置有防滑构件54。即，在比较例的机械爪90中，能够使用两个第1指顶端部51b把持工件。

图8中表示用比较例的机械爪把持了连接器时的概略图。图8是从下侧观察机械爪90时的概略图。连接器81能够利用两个第1指顶端部51b的任一者和第2指顶端部52b进行把持。在把持连接器81的情况下，第2指顶端部52b向箭头103所示的朝向移动。然而，在比较例的机械爪90中，第1指顶端部51b和第2指顶端部52b并不相对。因此，在把持连接器81时，如箭头105所示，在连接器81旋转的方向上作用有力。结果，存在有无法把持连接器81、把持了连接器81后将连接器81掉落的情况。由此，在比较例的机械爪90中，由于第1指顶端部51b被分割，因此，存在有无法稳定地把持把持对象物的情况。

参照图3和图4，本实施方式的第1机械爪50具有配置于第1指主体部51c的端部的一个指顶端部51b。第1指部51具有连接多个棒状部51a的端部的第1指顶端部51b。第1指顶端部51b配置于能够与第2指顶端部52b相对的位置。第1指顶端部51b和第2指顶端部52b能够配置于一条直线上。因此，第1机械爪50能够稳定地把持连接器81。

另外，本实施方式的第2指顶端部52b的与把持对象物接触的部分具有和第1指顶端部51b的与把持对象物接触的部分相同的形状。安装于第1指顶端部51b的防滑构件54和安装于第2指顶端部52b的防滑构件54具有大致相同的形状。通过采用该结构，能够稳定地把持把持对象物。例如，在指顶端部的宽度相互不同的情况下，在把持了把持对象物时，存在有施加于把持对象物的力失去平衡而使把持对象物落下的情况。第1指顶端部的与把持对象物接触的部分的形状和第2指顶端部的与把持对象物接触的部分的形状大致相同，因此，能够用指顶端部稳定地把持把持对象物。

另外，本实施方式的第1机械爪50能够以包围线状构件82的方式把持线状构件82。因此，能够抑制把持线状构件82失败、在输送中线状构件82落下的情况。例如，在想要用第1指顶端部51b和第2指顶端部52b把持包含多个线状构件的束时，存在有无法把持一部分的线状构件的情况。然而，通过在由第1指主体部51c、作为第2指主体部的第2棒状部52a以及基部56包围的空间把持线状构件82的束，能够用指主体部稳定地把持线状构件82的束。

另外，第1机械爪50通过使第2指部52的位置变化，能够把持各种直径的线状构件。即，不更换机械爪就能够把持直径互不相同的多种线状构件。

本实施方式的第1机械爪50的第2指部52形成为沿朝向基部56的方向平行移动，但并不限定于该方式。第2指部52可以形成为自基部56突出的长度能够变更。例如，第2指部52可以形成为第2指主体部的自基部56突出的部分的长度方向上的长度变化。即，第2指主体部可以形成为伸长、收缩。另外，本实施方式的第2指部52形成为向两个方向直线移动，但并不限定于该方式。第2指部还可以形成为旋转移动。

本实施方式的第2指部形成为根据动作程序进行停止，但并不限定于该方式，还可以在第1指部和第2指部配置有压力传感器。例如，压力传感器能够配置于防滑构件的背面侧。压力传感器检测第1指部和第2指部接触到把持对象物时的反作用力。而且，控制装置能够在自把持对象物承受的反作用力超过了预先确定的判断值时停止第2指部的移动。

另外，通过在指部配置压力传感器，能够用与把持对象物相对应的按压力(把持力)把持把持对象物。例如，在把持容易损坏的把持对象物的情况下，能够以指部所施加的按压力较小的状态把持把持对象物。另外，在较牢固地把持把持对象物的情况下，能够以指部所施加的按压力变大的方式把持把持对象物。

本实施方式的第1机械爪50的机械爪驱动装置59形成为使第2指部52向箭头101、102所示的方向移动，但并不限定该方式。机械爪驱动装置可以形成为使第1指部51和第2指部52中的至少一者驱动。例如，可以形成为第1指部向箭头101所示的朝向移动且第2指部向箭头102所示的朝向移动。另外，参照图6，可以形成为第2指部52向箭头110所示的方向移动。还可以形成为第2指部52仅利用单向的动作把持线状构件82。

图9中表示本实施方式的第1机械爪的变形例的立体图。在第1机械爪的变形例中，第1指主体部51c具有固定于基部56的固定部51d。两个第1棒状部51a固定于固定部51d。两个第1棒状部51a自固定部51d延伸。另外，本实施方式的固定部51d和第1棒状部51a一体地形成。开口部53与被两个第1棒状部51a、第1指顶端部51b以及固定部51d包围的区域相对应。由此，还能够将本发明应用于自固定部延伸有棒状部的机械爪。

图10中表示本实施方式的第2机械爪的立体图。图11中表示本实施方式的第2机械爪的主视图。参照图10和图11，在第2机械爪60的指主体部61e、62e中，指主体部61e的指部61包含具有旋转轴的旋转接头61c、61d，指主体部62e的指部62包含具有旋转轴的旋转接头62c、62d。本实施方式的旋转接头为利用一个旋转轴使构件旋转的关节部。指部61形成为在旋转接头61c、61d中使棒状部61aa、61ab的朝向变化，指部62形成为在旋转接头62c、62d中使棒状部62aa、62ab的朝向变化。即，在第2机械爪60中，指主体部61e、62e的朝向、形状变化。另外，指顶端部61b、62b的朝向变化。本实施方式的驱动电动机配置于旋转接头61c、61d、62c、62d的内部。另外，使旋转接头驱动的驱动电动机也可以配置于基部66的内部。该情况下，通过将带、操作线、或齿轮等配置于指部的内部，能够将驱动电动机的转动力传递至旋转接头。即，驱动电动机也可以间接地驱动旋转接头。

第2机械爪60包括支承于基部66的第1指部61和第2指部62。第1指部61和第2指部62以互相相对的方式配置。第1指部61包含第1指主体部61e和配置于第1指主体部61e的端部的第1指顶端部61b。第1指主体部61e包含多个第1棒状部61aa、61ab。第1指主体部61e具有连接第1棒状部61aa和第1棒状部61ab的第1旋转接头61d。利用第1旋转接头61d连接起来的第1棒状部61aa和第1棒状部61ab的组合相互分开地配置。第1指主体部61e具有将第1棒状部61aa与基部66连结的第1旋转接头61c。

第1旋转接头61c、61d具有相对于第1指部61所延伸的方向垂直且相对于第1指部61的把持面平行的旋转轴96、97。第1指部61的把持面相当于各个防滑构件64、65的表面。在机械爪驱动装置进行驱动时，在第1旋转接头61c、61d使第1指顶端部61b的朝向和第1指主体部61e的朝向变化。

在第1指主体部61e配置有相互相对的一对第1旋转接头61d。两个第1旋转接头61d利用共通的旋转轴97驱动。即，一对第1旋转接头61d配置为旋转轴成为同轴状。一对第1旋转接头61d在第1指顶端部61b的朝向和第1指主体部61e的朝向变化时同时使第1指顶端部61b转动。一对第1旋转接头61d沿着旋转轴97所延伸的方向互相分开配置。另外，在第1指主体部61e配置有一对第1旋转接头61c。两个第1旋转接头61c利用共通的旋转轴96驱动。

第1指顶端部61b以连接相互分开配置的多个第1棒状部61ab的端部的方式配置。第1指顶端部61b与两个第1棒状部61ab一体地形成。第1棒状部61aa、61ab包含配置于朝向第2指部62的一侧的表面的防滑构件65。另外，第1指顶端部61b包含配置于朝向第2指部62的一侧的表面的防滑构件64。第1指部61的第1指主体部61e具有开口部63。开口部63相当于被多个第1棒状部61aa、61ab、第1指顶端部61b以及基部66包围的区域。开口部63具有供第2指部62进入并贯穿的大小。

第2指部62包含第2指主体部62e和配置于第2指主体部62e的端部的第2指顶端部62b。第2指主体部62e包含第2棒状部62aa、62ab和第2旋转接头62c、62d。第2指顶端部62b与第2棒状部62ab一体地形成。第2旋转接头62d连接第2棒状部62aa和第2棒状部62ab。第2旋转接头62c将第2棒状部62aa与基部66连接。第2旋转接头62c、62d具有相对于第2指部62所延伸的方向垂直且相对于第2指部62的把持面平行的旋转轴98、99。作为第2指部62的把持面，相当于防滑构件64、65的表面。在第2旋转接头62c、62d中使第2指顶端部62b的朝向和第2指主体部62e的朝向变化。

第2棒状部62aa、62ab包含配置于朝向第1指部61的一侧的表面的防滑构件65。另外，第2指顶端部62b包含配置于朝向第1指部61的一侧的表面的防滑构件64。在基部66的配置有第1指部61和第2指部62的一侧的表面配置有防滑构件65。

图12中表示第2机械爪把持了连接器时的立体图。图13中表示第2机械爪把持了连接器时的主视图。参照图12和图13，在第2机械爪60中，以旋转接头61c、62c为转动中心，如箭头106所示使棒状部61aa、62aa转动。即，以旋转接头61c、62c为转动中心，使指主体部61e、62e转动。另外，以旋转接头61d、62d为转动中心，如箭头107所示使棒状部61ab、62ab转动。

第2机械爪60能够利用第1指顶端部61b和第2指顶端部62b以捏住连接器81的方式把持连接器81。把持连接器81时的旋转接头61c、61d、62c、62d的旋转角度能够预先设定于动作程序41。动作控制部43根据动作程序41向机械爪驱动电路45输出第1动作指令。机械爪驱动电路45驱动机械爪驱动装置59。在本实施方式中，在把持连接器81时，以第1指顶端部61b的表面和第2指顶端部62b的表面相互平行的方式确定第1指部61的位置和姿势以及第2指部62的位置和姿势。利用该控制，第2机械爪60能够稳定地捏住连接器81。

另外，把持把持对象物时的第1指部61的位置和姿势以及第2指部62的位置和姿势能够根据把持对象物的形状进行设定。另外，在机器人装置包括视觉传感器的情况下，能够用视觉传感器检测把持着连接器81的状态。也可以根据由视觉传感器得到的信息更新动作程序。例如，控制装置能够根据利用视觉传感器获得的图像校正第1指部61的位置和姿势以及第2指部62的位置和姿势。

图14中表示第2机械爪把持了线状构件时的立体图。图15中表示第2机械爪把持了线状构件时的主视图。第2机械爪60能够利用指主体部61e、62e以及基部66的底面以抓住线状构件82的方式把持线状构件82。

在把持线状构件82的情况下，动作控制部43根据动作程序41向机械爪驱动电路45输出第2动作指令。机械爪驱动电路45驱动机械爪驱动装置59。如箭头108所示，第1指部61朝向第2指部转动。在图15所示的例子中，第1指主体部61e以旋转接头61c、61d为转动中心被驱动。特别是，第1棒状部61aa进行转动。另外，朝向第1指部61转动第2指部62。在图15所示的例子中，如箭头109所示，第2指主体部62e以旋转接头62c、62d为转动中心被驱动。第2棒状部62aa、62ab进行转动。第2指部62进入开口部63。另外，第2指部62贯穿开口部63。

线状构件82由被基部66的底面、第1指部61的第1指主体部61e、第2指部62的第2指主体部62e包围的空间把持。此时的棒状部61aa、61ab、62aa、62ab的姿势能够预先设定于动作程序41。各个棒状部61aa、61ab、62aa、62ab的姿势能够根据把持对象物的形状进行设定。另外，在机器人装置包括视觉传感器的情况下，能够用视觉传感器检测把持着线状构件82的状态。控制装置也可以根据由视觉传感器得到的信息更新动作程序。例如，控制装置能够根据利用视觉传感器获得的图像校正第1指部的位置和姿势以及第2指部的位置和姿势。

与第1机械爪50相同，在第2机械爪60中，第1指主体部61e具有开口部63，第2指部62进入开口部63。通过采用该结构，能够使指部的旋转接头的结构和指部的控制简单。在第1指主体部不存在开口部的情况下，在把持线状构件时，需要像人用手握住物品的动作那样地控制指部。例如，控制装置需要通过弯折第2指部而将第2指部配置于第1指部的内侧。旋转接头需要能够使第2指部较大程度地旋转的结构。而且，控制装置需要以第1指部和第2指部不产生碰撞的方式控制指部的姿势。另外，控制装置需要进行指部的复杂的动作并且控制把持力。由此，在第1指部不存在开口部的情况下，旋转接头的结构变得复杂，而且控制变得复杂。相对于此，在本实施方式的第2机械爪60中，由于第2指部62进入第1指部61的开口部63，因此，能够采用简单的构造的旋转接头。另外，能够使第1指部和第2指部的控制简单。

特别是，本实施方式的第2机械爪60能够使各个指部61、62弯曲。而且，能够以包围线状构件82的方式抓住线状构件82。第2机械爪60不需要像第1机械爪50那样将第2指部52的第2棒状部52a形成为L字形，而能够谋求机械爪的小型化。

另外，在本实施方式的第2机械爪60中，通过使第1指部61的位置和姿势以及第2指部62的位置和姿势变化，能够把持直径不同的线状构件。即，不用更换机械爪就能够把持多种线状构件。

在图14和图15所示的例子中，使用利用旋转接头61c、62c进行转动的棒状部61aa、62aa把持着线状构件82。在抓住线状构件的情况下，并不限定于该方式，也可以使用利用旋转接头61d、62d进行转动的棒状部61ab、62ab把持线状构件。例如，在线状构件的直径较大的情况、或多个线状构件的束的直径较大的情况下，也能够使用指部61、62的整体稳定地把持线状构件。另外，第1指部的旋转接头的数量以及第2指部的旋转接头的数量能够采用任意的个数。例如，第2指部也可以包含三个以上的旋转接头。

图16中表示本实施方式的第2机械爪的变形例的立体图。在第2机械爪的变形例中，第1指部61的第1指主体部61e包含将互相相对的第1棒状部61aa彼此固定的固定部61f。固定部61f和两个第1棒状部61aa一体地形成。另外，固定部61f固定于第1旋转接头61c。在上述的第2机械爪中，为了将第1指主体部61e与基部66连结，配置有同轴状的两个第1旋转接头61c(参照图10)。相对于此，在第2机械爪的变形例中，配置有一个支承固定部61f的第1旋转接头61c。第1旋转接头61c也可以形成为未被分割为两个地支承多个棒状部61aa。根据该结构，对第1指主体部61e的动作的控制与图10所示的第2机械爪相比变得容易。在图10所示的第2机械爪中，由于配置有两个旋转接头61c，因此，需要以两个棒状部61aa同步进行动作的方式控制两个旋转接头61c。另外，在使一个旋转接头61c转动时，需要以另一旋转接头61c跟随一个旋转接头61c的动作的方式进行控制。在未实施这样的复杂的控制的情况下，可能导致第1指主体部61e无法顺畅地移动。相对于此，在图16所示的第2机械爪的变形例中，由于旋转接头未被分割，因此，控制一个旋转接头61c即可。因此，容易进行旋转接头的控制。

第2机械爪的其他的结构、作用以及效果与本实施方式的第1机械爪相同。

图17中表示本实施方式的第3机械爪的立体图。在第3机械爪70中，除第1指部61和第2指部62以外，还包括第3指部71和第4指部72。第4指部72与第3指部71相对。第3指部71和第4指部72相面对的方向与第1指部61和第2指部62相面对的方向垂直。一对指部71、72形成为在相对于一对指部61、62打开或关闭的方向垂直的方向上打开或关闭。即，第3指部71和第4指部72在与第1指部61和第2指部62相接近及远离的方向垂直的方向上相互接近并把持把持对象物。另外，本实施方式的机械爪驱动装置形成为驱动第3指部71和第4指部72，但并不限定于该方式。机械爪驱动装置能够形成为驱动第3指部和第4指部中的至少一者。

第3指部71具有与第2机械爪60的第1指部61相同的结构。第3指部71包含支承于基部76的第3指主体部71e和配置于第3指主体部71e的端部并与把持对象物接触的第3指顶端部71b。第3指主体部71e具有连接第3棒状部71aa及第3棒状部71ab的第3旋转接头71d和将第3棒状部71aa与基部76连接的第3旋转接头71c。第3旋转接头71c、71d具有相对于第3指部71所延伸的方向垂直且相对于第3指部71的把持面平行的旋转轴。通过机械爪驱动装置59进行驱动，在第3旋转接头71c、71d使第3指顶端部71b的朝向和第3指主体部71e的朝向变化。第3指顶端部71b连接多个第3棒状部71ab的端部。另外，第3指主体部71e具有被第3棒状部71aa、71ab、第3指顶端部71b以及基部76的底面包围的开口部73。在图17所示的实施例中，第3指部71具有开口部73，但并不限定于该方式。第3指部也可以不具有开口部73。在用第1指部61和第2指部62把持线状构件的情况下，第3指部71和第4指部72沿着线状构件所延伸的方向配置。难以关闭第3指部71和第4指部72并把持线状构件。因此，在始终用第1指部61和第2指部62把持线状构件的情况下，第3指部71也可以不具有开口部73。

第4指部72具有与第2机械爪60的第2指部62相同的结构。第4指部72包含支承于基部76的第4指主体部72e和配置于第4指主体部72e的端部且与把持对象物接触的第4指顶端部72b。第4指主体部72e具有连接第4棒状部72aa及第4棒状部72ab的第4旋转接头72d和将第4棒状部72aa与基部76连接的第4旋转接头72c。第4旋转接头72c、72d具有相对于第4指部72所延伸的方向垂直且相对于第4指部72的把持面平行的旋转轴。通过机械爪驱动装置59进行驱动，在第4旋转接头72c、72d中使第4指顶端部72b的朝向和第4指主体部72e的朝向变化。

第4指部72具有进入并贯穿第3指部71的开口部73的形状。第3指顶端部71b和第4指顶端部72b包含防滑构件74。另外，第3棒状部71aa、71ab以及第4棒状部72aa、72ab包含防滑构件75。另外，第3指部71也可以为与第4指部72相同的结构。即，第3指部71也可以不具有开口部73。

第3机械爪70的机械爪驱动装置形成为用各个旋转接头71c、71d、72c、72d改变棒状部71aa、71ab、72aa、72ab的朝向。机械爪驱动装置以第3指顶端部71b和第4指顶端部72b相靠近的方式驱动第3指部71和第4指部72。第3指顶端部71b和第4指顶端部72b能够捏住把持对象物。第3指顶端部71b和第4指顶端部72b能够在与第1指顶端部61b和第2指顶端部62b把持把持对象物的方向垂直的方向上把持把持对象物。

第3机械爪70在以捏住把持对象物的方式把持把持对象物的情况下，能够从四个方向夹持把持对象物。然而，在把持安装有线状构件的长方体的连接器的情况下，无法把持连接器的嵌合面和引出线状构件的面。机械爪需要使用除该两个面以外的四个面以不对线状构件施加负荷的方式把持连接器。例如，机械爪需要以不使线状构件极端弯曲的方式把持连接器。由于第3机械爪70能够夹持连接器的四个侧面，因此，把持把持对象物时的稳定性提高。

图18中表示用本实施方式的第3机械爪把持线状构件时的立体图。在第3机械爪70把持线状构件的情况下，能够使两对指部中的一对指部朝向上侧。在图18所示的例子中，以第3指部71的第3指顶端部71b以及第4指部72的第4指顶端部72b朝向上侧的方式使旋转接头71c、71d、72c、72d进行驱动。通过进行该控制，与第2机械爪60相同，能够用第1指部61和第2指部62把持线状构件。

而且，在第3机械爪70中，能够用四个指部61、62、71、72以包围把持对象物的方式抓住把持对象物。例如，在把持球状的把持对象物的情况下，存在有包括一对指部的第2机械爪60由于在一个方向上捏住把持对象物而无法稳定地进行把持的情况。相对于此，在第3机械爪70中，能够利用四个指部61、62、71、72稳定地把持各种形状的把持对象物。

图19中表示本实施方式的第3机械爪的变形例的立体图。变形例的机械爪70包括第1指部61、第2指部62、第3指部71以及第4指部72。指部61、62、71、72支承于基部76。第3指部71的第3指主体部71e不具有开口部，而具有一个棒状部71aa和一个棒状部71ab。另外，第3指主体部71e具有连接第3棒状部71aa及第3棒状部71ab的第3旋转接头71d和将第3棒状部71aa与基部76连接的第3旋转接头71c。

在图17和图18所示的第3机械爪中，第1指部61和第2指部62的动作方向相对于第3指部71和第4指部72的动作方向垂直。另外，两个指部所相对的方向相当于指部的动作方向。相对于此，在图19所示的变形例中，两对指部的动作方向未垂直相交。箭头91所示的方向为第1指部61和第2指部62的动作方向。箭头92所示的方向为第3指部71和第4指部72的动作方向。两对指部的动作方向不正交，而以规定的角度θ相交。第3机械爪的变形例适合于稳定地把持线状构件的情况。由此，互相相对的指部的动作方向能够设定为任意的方向。

第3机械爪的其他的结构、作用以及效果与本实施方式的第1机械爪或第2机械爪相同。

在上述的实施方式中，在第1指部、第2指部、第3指部以及第4指部中，在与把持对象物接触的所有的把持面配置有防滑构件，但并不限定于该方式。防滑构件能够配置于与把持对象物接触的一部分的把持面。另外，也可以不配置防滑构件。

在上述的实施方式中，作为成为输送的对象的把持对象物，例示了电缆线束，但并不限定于该方式。本实施方式的机械爪能够实施以捏住的方式把持把持对象物的作业和以抓住的方式把持把持对象物的作业。例如，对于用于将线状的物品和长方体的物品配置于一个箱子的内部的机器人装置，能够采用本发明的机械爪。另外，机械爪存在有把持较大的把持对象物和较小的把持对象物的情况。在这样的把持多种把持对象物的作业中，机械爪能够用指顶端部以捏住的方式把持较小的把持对象物。机械爪能够用指主体部以一把抓的方式把持较大的把持对象物。

根据本发明，能够提供一种具有用指主体部抓住把持对象物的功能和用指顶端部捏住把持对象物的功能的把持装置。

上述的实施方式能够适当组合。在上述的各附图中，对相同或相等的部分标注相同的附图标记。另外，上述的实施方式为示例，并不用于限定发明。另外，在实施方式中，包含权利要求所示的实施方式的变更。

Claims (10)

1.一种把持装置，其安装于机器人，其特征在于，

该把持装置包括：

第1指部，其与把持对象物的一侧接触；

第2指部，其与所述第1指部相对，并与把持对象物的另一侧接触；

基部，其支承所述第1指部和所述第2指部；以及

驱动部，其驱动所述第1指部和所述第2指部的至少一者，

所述第1指部包含支承于所述基部并具有开口部的第1指主体部和配置于所述第1指主体部的端部并与把持对象物接触的第1指顶端部，

所述第2指部包含支承于所述基部的第2指主体部和配置于所述第2指主体部的端部并与把持对象物接触的第2指顶端部，

所述第1指部和所述第2指部形成为，在所述驱动部根据第1动作指令进行驱动时，所述第1指顶端部和所述第2指顶端部接近，所述第1指顶端部和所述第2指顶端部把持把持对象物，

而且，所述第1指部和所述第2指部形成为，在所述驱动部根据第2动作指令进行驱动时，所述第2指部的至少一部分进入所述开口部的内部，所述第1指主体部和所述第2指主体部以与把持对象物接触的状态把持把持对象物。

2.根据权利要求1所述的把持装置，其中，

所述第2指顶端部的与把持对象物接触的部分具有和所述第1指顶端部的与把持对象物接触的部分相同的形状。

3.根据权利要求1或2所述的把持装置，其中，

所述第2指部形成为能够向相对于所述第1指部接近或远离的方向移动，而且，形成为自所述基部突出的长度能够变化。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的把持装置，其中，

所述第1指部包含第1旋转接头，该第1旋转接头具有相对于所述第1指部所延伸的方向垂直且相对于所述第1指部的把持面平行的旋转轴，

在所述第1旋转接头中使所述第1指顶端部的朝向和所述第1指主体部的朝向变化。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的把持装置，其中，

所述第2指部包含第2旋转接头，该第2旋转接头具有相对于所述第2指部所延伸的方向垂直且相对于所述第2指部的把持面平行的旋转轴，

在所述第2旋转接头中使所述第2指顶端部的朝向和所述第2指主体部的朝向变化，并使所述第2指部进入所述第1指部的所述开口部的内部。

6.根据权利要求4或5所述的把持装置，其中，

所述第1指主体部包含一对所述第1旋转接头，该一对所述第1旋转接头在所述第1指顶端部的朝向和所述第1指主体部的朝向变化时同时转动所述第1指顶端部，

一对所述第1旋转接头以旋转轴成为同轴状的方式沿着旋转轴的延伸方向相互分开配置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的把持装置，其中，

该把持装置包括：

第3指部，其包含支承于所述基部的第3指主体部和配置于所述第3指主体部的端部并与把持对象物接触的第3指顶端部；

第4指部，其与所述第3指部相对，该第4指部包含支承于所述基部的第4指主体部和配置于所述第4指主体部的端部并与把持对象物接触的第4指顶端部；以及

驱动部，其驱动所述第3指部和所述第4指部中的至少一者，

所述第3指部和所述第4指部在与所述第1指部和所述第2指部接近及远离的方向垂直的方向上相互接近从而把持把持对象物。

8.根据权利要求7所述的把持装置，其中，

所述第3指部包含第3旋转接头，该第3旋转接头具有相对于所述第3指部所延伸的方向垂直且相对于所述第3指部的把持面平行的旋转轴，

在所述第3旋转接头中使所述第3指顶端部的朝向和所述第3指主体部的朝向变化。

9.根据权利要求7或8所述的把持装置，其中，

所述第4指部包含第4旋转接头，该第4旋转接头具有相对于所述第4指部所延伸的方向垂直且相对于所述第4指部的把持面平行的旋转轴，

在所述第4旋转接头中使所述第4指顶端部的朝向和所述第4指主体部的朝向变化。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的把持装置，其中，

该把持装置包含防滑构件，该防滑构件配置于与把持对象物接触的把持面中的至少一部分的所述把持面。