JP2018176352A - Hand robot and finger tip force measurement method of hand robot - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure finger tip force with a relatively inexpensive, small and light weight configuration.SOLUTION: A hand robot comprises: a palm part 22; plural finger bodies 21 whose root side is supported to the palm part 22 through a joint and which have a joint on a middle part of a longitudinal direction; motors 21a each of which is provided for every joint; one-direction power transmission mechanisms 21c each of which is provided for every motor 21a and transmitting the power applied to an input part from the motor 21a side to an output part; a bending mechanism 21d for causing a corresponding joint to perform bending exercises by power of the output part; and a control part 30. In the hand robot, by a joint on the root side, an adjacent finger body 21 is rotated to an approach/separation direction, and by a joint on a middle part, each finger body 21 is made to be bend to a crossing direction to the approach/separation direction. There are provided one-axis force sensors 21g for measuring reaction force from a grip object X side corresponding to each one-direction power transmission mechanism 21c, and the control part 30 calculates finger tip force of each finger body 21 based on force measurement data of each of plural one-axis force sensors 21g.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、隣接する節部間の関節を屈曲・伸展させるようにしたハンドロボット、及びハンドロボットの指先力測定方法に関するものである。   The present invention relates to a hand robot configured to bend and extend a joint between adjacent node parts, and a finger force measurement method of the hand robot.

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるもののように、掌状に形成された基部と、この基部に支持されて屈曲運動する複数の指機構と、各指機構の指先部材に作用する６軸力、即ち、互いに直交する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向の並進力と各軸周りのモーメントとを測定する６軸力センサとを備え、前記６軸力センサから出力される６軸力の測定値に基づいて各指機構の指先力を制御するようにした５指型ハンド装置がある。
このような従来技術によれば、把持対象物の弾力性や硬度等に応じて６軸力センサの測定値が異なるため、その測定値に基づき、把持対象物の前記特性に応じた指先力を各指機構に与えることが可能になる。 Heretofore, in this type of invention, for example, as described in Patent Document 1, a palm-shaped base, a plurality of finger mechanisms which are supported by the base to perform bending movement, and the fingertips of each finger mechanism A six-axis force sensor for measuring a six-axis force acting on the member, that is, a translational force in the directions of three mutually orthogonal axes (x-axis, y-axis, z-axis) and a moment about each axis; There is a five-fingered hand device in which the fingertip force of each finger mechanism is controlled based on the measurement value of the six-axis force output from the force sensor.
According to such a prior art, the measured value of the 6-axis force sensor differs according to the elasticity, hardness, etc. of the object to be grasped, so based on the measured value, the fingertip force corresponding to the characteristics of the object to be grasped is It becomes possible to give to each finger mechanism.

特開２００８−１８３６２９号公報JP, 2008-183629, A 特開２００７−１５２５２８号公報JP 2007-152528 A

しかしながら、上記従来技術では、非常に高価で高重量かつ大型な６軸力センサを指機構毎に対応するように複数具備する必要がある。そこで、６軸力センサを手首部分のみに単数設けることも考えられるが、この場合には、センサを配置した部位よりも先端側の力・モーメントについては総和しか測定できず、例えば手首部分から離れた各指先部分の力を測定することはできない。したがって、高精度な制御は期待できない。
また、６軸力センサを指先や掌のみに設けた場合には、物体と接触している節部を特定することが困難である。
また、他の従来技術としては、各指の節部毎に触覚センサを設けるようにした発明（例えば、特許文献２参照）もあるが、触覚センサのみの情報に基づき指先力を推定するのは困難であり、力覚センサとの併用を要する。 However, in the above-mentioned prior art, it is necessary to provide a plurality of very expensive, heavy and large 6-axis force sensors so as to correspond to each finger mechanism. Therefore, it is conceivable to provide a single six-axis force sensor only at the wrist portion. In this case, only the sum of the force / moment on the tip side of the portion where the sensor is disposed can be measured. It is not possible to measure the force at each fingertip. Therefore, high precision control can not be expected.
In addition, when a six-axis force sensor is provided only on a fingertip or palm, it is difficult to identify a node in contact with an object.
Moreover, as another prior art, there is also an invention in which a tactile sensor is provided for each node of each finger (see, for example, Patent Document 2), but it is preferable to estimate fingertip force based on information of only the tactile sensor. It is difficult and requires combined use with a force sensor.

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
掌部と、根本側が関節を介して前記掌部に支持されるとともに長手方向の中途部分にも関節を有する複数の指体と、前記関節毎に設けられたモータと、該モータ毎に設けられモータ側から入力部に加わる動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、前記出力部の動力によって対応する前記関節を屈伸運動させる屈伸機構と、制御部とを具備し、前記根本側の関節により隣接する指体を接近離間方向へ回動させるとともに、前記中途部分の関節により各指体を前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させるようにしたハンドロボットであって、前記動力伝達機構毎に対応して、把持対象物側からの反力を測定する１軸力センサが設けられ、前記制御部が、複数の前記１軸力センサの力測定データに基づいて、前記各指体の指先力を算出するようにしたことを特徴とするハンドロボット。 In view of such a subject, the present invention comprises the following composition.
A plurality of finger bodies which are supported by the palm portion at the palm portion and the root side via joints and have joints also at mid-longitudinal portions, a motor provided for each joint, and each motor The power transmission mechanism for transmitting the power applied from the motor side to the input portion to the output portion, the bending and stretching mechanism for bending and extending the corresponding joint by the power of the output portion, and the control portion A hand robot in which adjacent fingers rotate in an approaching and separating direction, and joints in the middle portion bend and extend each finger in a direction intersecting with the approaching and separating direction, corresponding to each power transmission mechanism Then, a 1-axis force sensor for measuring a reaction force from the object to be grasped is provided, and the control unit controls the finger force of each finger based on the force measurement data of the plurality of 1-axis force sensors. To calculate Hand robot, characterized in that it was.

本発明に係るハンドロボットを具備したロボットの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the robot equipped with the hand robot which concerns on this invention. ハンド部の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a hand part. 指体の要部構造図である。It is a principal part structure figure of a finger. 把持対象物をハンド部の掌部寄りに把持した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which hold | gripped the target object by the palm part of the hand part. 各指体に関係するパラメータについて説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the parameter relevant to each finger. ハンド部に関係するパラメータについて説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the parameter relevant to a hand part.

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、ハンドロボットであって、掌部と、根本側が関節を介して前記掌部に支持されるとともに長手方向の中途部分にも関節を有する複数の指体と、前記関節毎に設けられたモータと、該モータ毎に設けられモータ側から入力部に加わる動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、前記出力部の動力によって対応する前記関節を屈伸運動させる屈伸機構と、制御部とを具備し、前記根本側の関節により隣接する指体を接近離間方向へ回動させるとともに、前記中途部分の関節により各指体を前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させるようにしたハンドロボットであって、
前記動力伝達機構毎に対応して、把持対象物側からの反力を測定する１軸力センサが設けられ、前記制御部が、複数の前記１軸力センサの力測定データに基づいて、前記各指体の指先力を算出するようにした。
この構成によれば、１軸力センサを用いた比較的安価で小型軽量な構造でもって指先力を高精度に測定することができる。 The following features are disclosed in the present embodiment.
The first feature is a hand robot, which comprises a palm part, a plurality of finger bodies which are supported by the palm part at the root side via a joint and which also has a joint at a midway portion in the longitudinal direction, and each joint A motor provided, a power transmission mechanism provided for each motor to transmit the power applied from the motor side to the input unit to the output unit, a bending and extending mechanism for bending and extending the corresponding joint by the power of the output unit, and control A hand that rotates the adjacent finger in the approaching and separating direction by the joint on the base side, and bends and extends each finger in the direction intersecting with the approaching and separating direction by the joint in the middle part A robot,
A one-axis force sensor for measuring a reaction force from the object to be grasped is provided corresponding to each of the power transmission mechanisms, and the control unit is configured to calculate the force based on measurement data of the plurality of one-axis force sensors. The finger force of each finger was calculated.
According to this configuration, it is possible to measure the fingertip force with high accuracy with a relatively inexpensive, compact and lightweight structure using a one-axis force sensor.

第２の特徴としては、省電力な態様とするために、前記動力伝達機構が、モータ側から前記入力部に加わる動力を前記出力部に伝達可能で且つ出力側から前記出力部に力が加わった際には前記出力部をロックする一方向動力伝達機構であり、前記１軸力センサが、前記一方向動力伝達機構よりも出力側に設けられている。   As a second feature, in order to achieve a power saving mode, the power transmission mechanism can transmit the power applied from the motor side to the input section to the output section, and a force is applied from the output side to the output section. It is a one-way power transmission mechanism that locks the output part at the same time, and the one-axis force sensor is provided on the output side more than the one-way power transmission mechanism.

第３の特徴としては、把持対象物に対する接触位置を認識できるように、前記指体毎の前記中途部分の関節が複数設けられ、前記制御部が、前記中途部分の複数の関節の前記力測定データに基づき、前記各指体における把持対象物との接触位置を算出するようにした。   As a third feature, a plurality of joints of the midway portion for each finger are provided so that the contact position with respect to the object to be grasped can be recognized, and the control unit measures the force of the plurality of joints of the midway portion Based on the data, the contact position of each finger with the object to be held is calculated.

第４の特徴としては、各指体の先端位置を認識できるように、前記関節毎に、その関節の前後間の角度を測定する角度測定手段が設けられ、前記制御部が、前記指体毎に、複数の前記角度測定手段による角度測定データに基づき、前記各指体の先端位置を算出するようにした。   As a fourth feature, an angle measuring means for measuring an angle between the front and the back of each joint is provided for each joint so that the tip position of each finger can be recognized, and the control unit The tip position of each finger is calculated based on angle measurement data by a plurality of the angle measurement means.

第５の特徴としては、ハンドロボットの指先力測定方法であって、掌部と、根本側が関節を介して前記掌部に支持されるとともに長手方向の中途部分にも関節を有する複数の指体と、前記関節毎に設けられたモータと、該モータ毎に設けられモータ側から入力部に加わる動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、前記出力部の動力によって対応する前記関節を屈伸運動させる屈伸機構とを具備し、前記根本側の関節により隣接する指体を接近離間方向へ回動させるとともに、前記中途部分の関節により各指体を前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させるようにしたハンドロボットにおける指先力測定方法であって、前記動力伝達機構毎に、前記出力部に連動する１軸の回転運動のトルクを測定する１軸力センサを設け、複数の前記１軸力センサの力測定データに基づいて、前記各指体の指先力を算出するようにした。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of measuring finger force of a hand robot, comprising: a palm portion; and a plurality of finger bodies having a root side supported by the palm portion via a joint and having joints also at midway portions in the longitudinal direction A motor provided for each of the joints, a power transmission mechanism provided for each of the motors for transmitting the power applied from the motor side to the input unit to the output unit, and the corresponding joints by the power of the output unit A bending and stretching mechanism for rotating the adjacent finger in the approaching and separating direction by the joint on the base side, and bending and extending each finger in the direction crossing the approaching and separating direction by the joint in the middle part According to the present invention, there is provided a fingertip force measurement method for a hand robot, wherein each power transmission mechanism is provided with a single-axis force sensor for measuring the torque of one-axis rotational motion interlocked with the output unit. Based on the force measuring data of the sensor, and calculate the fingertip force of each finger member.

＜具体的実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るハンドロボットＡの一例を示している。
このハンドロボットＡは、基台１１上に固定された支持杆１２に、関節部１３を介して複数のアーム１４を屈曲伸展可能に接続してなるハンド移動機構１０と、このハンド移動機構１０の最先端側のアーム１４に接続されたハンド部２０と、これらハンド移動機構１０及びハンド部２０を制御する制御部３０と、把持対象物Ｘの初期位置や移動等を検出する把持対象物検出手段４０とを備える。 <Specific embodiment>
Next, specific embodiments having the above features will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 shows an example of a hand robot A according to the present invention.
The hand robot A includes a hand moving mechanism 10 formed by connecting a plurality of arms 14 so as to allow bending and extension via a joint portion 13 to a support rod 12 fixed on a base 11, and the hand moving mechanism 10 A hand unit 20 connected to the arm 14 on the front end side, a control unit 30 for controlling the hand moving mechanism 10 and the hand unit 20, and a gripping object detection means for detecting an initial position and movement of the gripping object X And 40.

複数のアーム１４は、図示しないモータ及びギヤ機構等により隣接するアーム間や、アーム１４と支持杆１２との間を屈曲・伸展させるように構成される。
これらのアーム１４のうち、その一部又は全部は、屈曲伸展運動の他、必要に応じて、長手方向を軸とした回転運動をするようにしてもよい。同様に、支持杆１２も、必要に応じて、長手方向を軸とした回転運動をするようにしてもよい。 The plurality of arms 14 are configured to bend and extend between adjacent arms or between the arms 14 and the support rod 12 by a motor and a gear mechanism (not shown).
Some or all of the arms 14 may perform rotational movement about the longitudinal direction as needed, in addition to the bending and extending movement. Similarly, the support rod 12 may also perform rotational movement about the longitudinal direction, as necessary.

把持対象物検出手段４０は、単数又は複数の撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）であり、把持対象物Ｘ及びハンド部２０等を撮像し、その位置座標や姿勢（角度）等のデータを制御部３０へ転送する。
なお、この把持対象物検出手段４０の他例としては、赤外線センサや超音波センサ等の非接触センサを用いた態様や、ハンド部２０の掌部２２や、その他の部分に配置された態様とすることも可能である。また、把持対象物検出手段４０を省いて、把持対象物Ｘの位置等を目視確認しながらハンド移動機構１０を手動操作する態様とすることも可能である。 The grip target object detection means 40 is a single or a plurality of imaging elements (for example, CCD, CMOS, etc.), picks up the grip target object X and the hand unit 20 etc., and data such as position coordinates and attitude (angle) Transfer to the control unit 30.
In addition, as another example of the grasped object detection means 40, an aspect using a non-contact sensor such as an infrared sensor or an ultrasonic sensor, an aspect disposed in the palm part 22 of the hand part 20, and other parts It is also possible. Further, it is also possible to omit the gripping target object detection means 40 and manually operate the hand moving mechanism 10 while visually checking the position and the like of the gripping target object X.

また、ハンド移動機構１０の他例としては、関節部１３及びアーム１４の数が図示のものと異なる態様や、人腕型に構成された態様、図示しない周知のＸＹテーブルやリンク機構等を組み合わせた態様等とすることが可能である。   Further, as another example of the hand moving mechanism 10, an embodiment in which the number of joints 13 and arms 14 is different from that illustrated, an embodiment configured in a human arm type, or a combination of a known XY table or link mechanism not shown And so on.

ハンド部２０は、複数の関節を屈曲及び伸展させる複数の指体２１と、これら指体２１を支持する掌部２２とを具備している（図２参照）。
ここで、関節とは、指体２１の根本と掌部２２が連結された部分、各指体２１において隣接する節部１，２（又は２，３）同士が連結された部分を意味する。 The hand portion 20 includes a plurality of finger bodies 21 for bending and extending a plurality of joints, and a palm portion 22 for supporting the finger bodies 21 (see FIG. 2).
Here, a joint means a portion where the root of the finger 21 and the palm portion 22 are connected, and a portion where the adjacent node portions 1, 2 (or 2, 3) in each finger 21 are connected.

指体２１は、物体の把持のために複数本必要であり、本実施態様によれば、３本設けている。
これら指体２１は、掌部２２の周縁に沿って略等間隔（図示例によれば角度１２０度の間隔）に配置される。 A plurality of finger bodies 21 are required for gripping an object, and three are provided according to this embodiment.
The finger bodies 21 are arranged at substantially equal intervals (a spacing of 120 degrees according to the illustrated example) along the periphery of the palm portion 22.

各指体２１は、その根本側が関節を介して掌部２２に枢支されるとともに、長手方向の中途部分が複数の関節を有する。
詳細に説明すれば、指体２１の根本側の節部３は、回転軸ａを有する関節を介して掌部２２に枢支されている。
また、節部２，３間と、節部１，２間は、それぞれ、回転軸ｂを有する関節を介して接続されている。 Each finger 21 is pivotally supported at its root side to the palm portion 22 via a joint, and the longitudinal midway portion has a plurality of joints.
More specifically, the root side node 3 of the finger 21 is pivotally supported by the palm 22 via a joint having a rotation axis a.
Moreover, between the node parts 2 and 3 and between the node parts 1 and 2 are connected via the joint which has the rotating shaft b, respectively.

回転軸ａは、掌部２２の周縁に交差（図示例によれば直交）する軸であり、隣接する指体２１，２１を接近離間方向へ回動（内転及び外転と称する場合もある）させる。   The rotation axis a is an axis that intersects (perpendicularly according to the illustrated example) to the peripheral edge of the palm portion 22, and pivots the adjacent finger members 21 and 21 in an approaching and separating direction (sometimes referred to as adduction and adduction) ).

回転軸ｂは、その他の関節、すなわち節部１，２間と、節部２，３間に、それぞれ設けられる。この回転軸ｂは、図３に示す具体例によれば、パラレルリンク機構２１ｄ５を構成する一方のリンク部材２１ｄ５１の回転支点部分である。
各回転軸ｂは、各指体２１の指先側を、前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させる。
すなわち、回転軸ａと回転軸ｂは、掌部２２の平面視上において交差（図示例によれば直交）するように位置している。 The rotation axis b is provided between the other joints, that is, between the joints 1 and 2 and between the joints 2 and 3. According to the specific example shown in FIG. 3, the rotation shaft b is a rotation fulcrum portion of one link member 21 d 51 constituting the parallel link mechanism 21 d 5.
Each rotation axis b causes the fingertip side of each finger 21 to bend and extend in a direction intersecting with the approaching and separating direction.
That is, the rotation axis a and the rotation axis b are positioned to intersect (orthogonally according to the illustrated example) in a plan view of the palm portion 22.

掌部２２は、図示例によれば平面視略円形状に構成され、上述した複数の指体２１を同方向へ突出させて支持しており、その裏面側がハンド移動機構１０の先端側に接続されている。   According to the illustrated example, the palm portion 22 is configured in a substantially circular shape in plan view, and supports the plurality of finger members 21 described above so as to protrude in the same direction, and the back surface side is connected to the tip side of the hand moving mechanism 10 It is done.

ハンド部２０内には、回転軸ａ，ｂ毎に対応して、駆動源となるモータ２１ａと、このモータ２１ａの回転力を調整して伝達する調速機構２１ｂと、この調速機構２１ｂから入力部に加わる回転力を出力部に伝達する一方向動力伝達機構２１ｃと、前記出力部の回転力によって対応する関節を屈伸運動させる屈伸機構２１ｄとが設けられている。
また、各指体２１内の指先側には、弾性部２１ｅが設けられている。
そして、ハンド部２０内の各関節部分には、一方向動力伝達機構２１ｃ毎に対応して、把持対象物Ｘ側からの反力を測定する１軸力センサ２１ｇが設けられる。
さらに、ハンド部２０内には、関節毎に、その関節の前後間（具体的には、節部１と節部２の間、節部２と節部３の間、節部３と掌部２２の間）の角度を測定する角度測定手段２１ｈが設けられる。 In the hand unit 20, a motor 21a serving as a drive source corresponding to each of the rotation axes a and b, a speed control mechanism 21b for adjusting and transmitting the rotational force of the motor 21a, and the speed control mechanism 21b A unidirectional power transmission mechanism 21c for transmitting the rotational force applied to the input unit to the output unit, and a bending and extending mechanism 21d for bending and stretching the corresponding joint by the rotational force of the output unit are provided.
Further, on the fingertip side in each finger 21, an elastic portion 21e is provided.
Then, in each joint portion in the hand unit 20, a one-axis force sensor 21g that measures a reaction force from the grip target X side is provided corresponding to each one-way power transmission mechanism 21c.
Furthermore, in the hand unit 20, for each joint, between the front and back of the joint (specifically, between the joint 1 and the joint 2, between the joint 2 and the joint 3, the joint 3 and the palm An angle measuring means 21h is provided to measure the angle between 22).

節部１，２，３は、それぞれ、内部が中空の略筒状の部材である。
節部１は、節部に２に対し、回転軸ｂを支点にして回転するように接続される。同様に、節部２は、節部３に対し、同方向の回転軸ｂを支点にして回転するように接続されている。
また、節部３は、掌部２２に対し、回転軸ａを支点にして回転するように接続されている。
これら節部１，２，３は、剛性材料から形成してもよいが、把持対象物Ｘを把持した際の密着性を向上する観点からは弾性材料（例えば、ゴムやエラストマー樹脂、その他の弾性樹脂材料等）から形成するのが好ましい。 Each of the joint portions 1, 2, 3 is a substantially cylindrical member whose inside is hollow.
The node 1 is connected to the node 2 so as to rotate around the rotation axis b as a fulcrum. Similarly, the node 2 is connected to the node 3 so as to rotate around the rotation axis b in the same direction.
Further, the node portion 3 is connected to the palm portion 22 so as to rotate around the rotation axis a.
These node parts 1, 2, 3 may be formed of a rigid material, but from the viewpoint of improving the adhesion when holding the object to be held X, an elastic material (for example, rubber, elastomer resin, or other elastic material) It is preferable to form from resin material etc.).

モータ２１ａは、出力軸を突出させた電動の回転式モータであり、節部２、節部３、掌部２２の内部に、それぞれ設けられる。
このモータ２１ａの具体例としては、回転角を制御するようにしたステッピングモータや、ＤＣブラシレスモータ等が挙げられる。 The motor 21a is an electric rotary motor having an output shaft projecting therefrom, and is provided inside the node 2, the node 3, and the palm 22 respectively.
As a specific example of the motor 21a, there may be mentioned a stepping motor in which the rotation angle is controlled, a DC brushless motor and the like.

調速機構２１ｂは、モータ２１ａの出力軸の回転を、予め設定された適宜な比率で減速し、一方向動力伝達機構２１ｃの入力部に伝達する機構であり、例えば、遊星歯車機構により構成される。
この調速機構２１ｂの他例としては、複数の歯車を適宜に組み合わせた機構や、直動ねじ機構、ハーモニックドライブ（登録商標）を用いた機構、これらの機構を適宜に組み合わせた機構等とすることも可能である。 The speed control mechanism 21b is a mechanism for decelerating the rotation of the output shaft of the motor 21a at an appropriate ratio set in advance and transmitting it to the input portion of the one-way power transmission mechanism 21c. Ru.
As another example of the speed control mechanism 21b, a mechanism combining a plurality of gears appropriately, a linear motion screw mechanism, a mechanism using a harmonic drive (registered trademark), a mechanism combining these mechanisms as appropriate, etc. It is also possible.

一方向動力伝達機構２１ｃは、調速機構２１ｂの出力軸から入力部に加わる双方向の回転力を出力部に伝達可能で且つ出力側（具体的にはギヤ群２１ｄ１）から前記出力部に回転力が加わった際には前記出力部をロックする機構であり、前記出力部の回転力により、対応する関節（図３によれば節部１，２間）を屈曲させる。
この一方向動力伝達機構２１ｃには、例えば、再公表特許ＷＯ２０１３／１３３１６２号公報に開示される発明を用いることが可能である。
なお、一方向動力伝達機構２１ｃの他例としては、ウォームギア機構や、すべりねじ機構、あるいは、これらの機構を適宜に組み合わせた態様等とすることも可能である。 The one-way power transmission mechanism 21c can transmit bidirectional rotational force applied to the input portion from the output shaft of the speed control mechanism 21b to the output portion, and rotates from the output side (specifically, the gear group 21d1) to the output portion. It is a mechanism that locks the output unit when a force is applied, and causes the corresponding joint (between the node units 1 and 2 according to FIG. 3) to be bent by the rotational force of the output unit.
For this one-way power transmission mechanism 21c, for example, it is possible to use the invention disclosed in the reissued patent WO 2013/133162.
In addition, it is also possible to set it as the aspect etc. which combined the worm gear mechanism, the slide screw mechanism, or these mechanisms suitably as another example of the one-way power transmission mechanism 21c.

屈伸機構２１ｄは、一方向動力伝達機構２１ｃの出力部の回転力により各関節を屈曲させる機構である。
この屈伸機構２１ｄは、図３に示す一例によれば、一方向動力伝達機構２１ｃの回転力を伝達するギヤ群２１ｄ１と、ギヤ群２１ｄ１の出力側のギヤの回転力により回転する雄ネジ状部材２１ｄ２と、雄ネジ状部材２１ｄ２に螺合されたナット状部材２１ｄ３と、ナット状部材２１ｄ３に枢支されたリンク部材２１ｄ４と、リンク部材２１ｄ４の進退により二本の平行なリンク部材２１ｄ５１，２１ｄ５２を回動させるパラレルリンク機構２１ｄ５とを具備して構成される。
なお、この屈伸機構２１ｄは、各関節を屈曲伸展させる機構であれば、図示例以外の周知の機構とすることが可能である。 The bending and stretching mechanism 21d is a mechanism that causes each joint to bend by the rotational force of the output portion of the one-way power transmission mechanism 21c.
According to an example shown in FIG. 3, the bending and stretching mechanism 21d is a male screw member which is rotated by the rotational force of the gear group 21d1 for transmitting the rotational force of the one-way power transmission mechanism 21c and the output gear of the gear group 21d1. 21d2, a nut-like member 21d3 screwed to the male screw-like member 21d2, a link member 21d4 pivotally supported by the nut-like member 21d3, and two parallel link members 21d51 and 21d52 by advancing and retracting the link member 21d4. And a parallel link mechanism 21d5 to be rotated.
The bending and stretching mechanism 21d can be any well-known mechanism other than the illustrated example, as long as it is a mechanism for bending and extending each joint.

弾性部２１ｅは、指体２１の最先端側における指腹部寄りに配置され、屈伸機構２１ｄの先端側に枢支された受け部材２１ｆに固定されている。
この弾性体２１ｅは、例えば、ニトリルゴムや、シリコン樹脂、ウレタン樹脂等、適宜な弾性を有し、且つ把持対象物Ｘを滑らせないように適宜な摩擦係数の材料が選定される。
この弾性体２１ｅは、指体２１全体のバックラッシュによる変位量と、指体２１全体において弾性体２１ｅよりも駆動源側の弾性変形の量とを加えた変化量よりも大きい必要最小限の弾性変形をするように、その弾性率が適宜に設定されている。 The elastic portion 21e is disposed closer to the finger portion on the tip end side of the finger 21 and is fixed to a receiving member 21f pivotally supported on the tip end side of the bending and stretching mechanism 21d.
The elastic body 21e is made of, for example, nitrile rubber, silicone resin, urethane resin, or the like, which has an appropriate elasticity, and a material having an appropriate friction coefficient so as not to slide the object X to be grasped.
This elastic body 21e is a minimum necessary elastic force larger than the amount of change of backlash of the entire finger body 21 and the amount of elastic deformation on the drive source side of the elastic body 21e over the elastic body 21e in the entire finger body 21. The elastic modulus is appropriately set so as to deform.

また、１軸力センサ２１ｇは、複数の指体２１が把持対象物Ｘを把持した際に、把持対象物Ｘ側からの反力を受ける回転部分に設けられる。
この１軸力センサ２１ｇは、図３に示す一例によれば、パラレルリンク機構２１ｄ５を構成する一方のリンク部材２１ｄ５１の回転支点部分（回転軸ｂ）に設けられ、ハンド部２０がその指先側で把持対象物Ｘを把持した際に、リンク部材２１ｄ５１に作用するトルクを測定する。
この１軸力センサ２１ｇは、複数の回転軸ａ，ｂにそれぞれ対応して設けられる。そして、回転軸ａに対応する１軸力センサ２１ｇは、回転軸ｂに対応する１軸力センサ２１ｇに対し、軸方向が直交している。
この１軸力センサ２１ｇによる測定値（以降、力測定データと称する）は、制御部３０に送信される。 Further, the one-axis force sensor 21 g is provided at a rotating portion that receives a reaction force from the side of the gripping target X when the plurality of finger bodies 21 grip the gripping target X.
According to an example shown in FIG. 3, the one-axis force sensor 21g is provided on the rotation supporting point portion (rotational axis b) of one link member 21d51 constituting the parallel link mechanism 21d5, and the hand portion 20 is on the fingertip side The torque acting on the link member 21d51 is measured when the object X to be grasped is grasped.
The one-axis force sensor 21g is provided corresponding to each of the plurality of rotation axes a and b. The axial direction of the one-axis force sensor 21g corresponding to the rotation axis a is orthogonal to the one-axis force sensor 21g corresponding to the rotation axis b.
The measured value by the one-axis force sensor 21 g (hereinafter referred to as force measurement data) is transmitted to the control unit 30.

角度測定手段２１ｈは、モータ２１ａの出力により回転する回転部分の回転角度より、対応する関節前後間の角度を求める構成とすればよい。
図示例によれば、角度測定手段２１ｈは、ギヤ群２１ｄ１の一つのギヤの回転角度を測定するエンコーダを備え、このエンコーダによる測定値を制御部３０へ送信し、制御部３０が前記エンコーダの測定値を関節前後間の角度に変換する。 The angle measuring means 21h may be configured to obtain an angle between the front and back of the corresponding joint from the rotation angle of the rotating portion rotated by the output of the motor 21a.
According to the illustrated example, the angle measurement means 21 h includes an encoder for measuring the rotation angle of one gear of the gear group 21 d 1, transmits the measured value by this encoder to the control unit 30, and the control unit 30 measures the encoder Convert values to angles between joints.

制御部３０は、例えば、電源、モータドライバ等を含む制御回路、及びコンピュータ等によって構成され、ハンド部２０の全て（図示例によれば９つ）の１軸力センサ２１ｇの力測定データに基づいて、各指体２１の指先力を算出する。さらに、この制御部３０は、前記算出値に応じて、ハンド部２０の動作を制御する。   The control unit 30 includes, for example, a power supply, a control circuit including a motor driver and the like, a computer and the like, and based on force measurement data of all (nine according to the illustrated example) one-axis force sensor 21g of the hand unit 20. The finger force of each finger 21 is calculated. Furthermore, the control unit 30 controls the operation of the hand unit 20 according to the calculated value.

ここで、指先力とは、複数の指体２１が把持対象物Ｘを把持した際に、各指体２１における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐに作用する力やモーメント等として表現される力情報である。この指先力は、例えば、図４に示すように、各指体２１の長手方向の中途部分により把持対象物Ｘを把持した場合には、その中途部分における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐに作用する前記力情報を意味する。   Here, the fingertip force is a force expressed as a force or a moment acting on the contact position P of each finger 21 with the object X when the plurality of fingers 21 hold the object X. It is information. The fingertip force is, for example, as shown in FIG. 4, in the case where the gripping target X is gripped by a midway portion in the longitudinal direction of each finger 21, a contact position P with the gripping target X in the midway portion is obtained. It means the force information that acts.

また、制御部３０は、指体２１毎の複数の関節の前記力測定データに基づき、各指体２１における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐを算出する。
例えば、図４に示すように、ハンド部２０が、各指体２１の中途部分に位置する節部２を把持対象物Ｘに接触させて、把持対象物Ｘを把持している場合には、節部２よりも指先側の１軸力センサ２１ｇによる力測定データが、節部２よりも指の根本側の１軸力センサ２１ｇによる力測定データよりも小さくなるため、これら力測定データの関係より、各指体２１における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐを推定することができる。 The control unit 30 also calculates the contact position P of each finger 21 with the object to be grasped X based on the force measurement data of the plurality of joints of each finger 21.
For example, as shown in FIG. 4, when the hand unit 20 brings the node portion 2 located in the middle of each finger 21 into contact with the object to be grasped X and holds the object to be grasped X, The force measurement data by the 1-axis force sensor 21g on the fingertip side of the node 2 is smaller than the force measurement data by the 1-axis force sensor 21g on the root side of the finger than the node 2. Thus, the contact position P of each finger 21 with the gripping object X can be estimated.

また、制御部３０は、指体２１毎に、複数の角度測定手段２１ｈによる複数の角度測定データに基づき、各指体２１の先端位置Ｔを算出する。   Further, the control unit 30 calculates the tip position T of each finger 21 based on a plurality of angle measurement data by the plurality of angle measurement means 21 h for each finger 21.

次に、各指体２１の先端位置Ｔの算出手順、各指体２１の指先力の算出手順、各指体２１における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐの算出手順、把持対象物Ｘを強固に把持したときの力の算出手順等について詳細に説明する。   Next, the procedure for calculating the tip position T of each finger 21, the procedure for calculating the fingertip force of each finger 21, the procedure for calculating the contact position P of each finger 21 with the gripping object X, and the gripping object X The calculation procedure of the force at the time of grasping to the object will be described in detail.

＜各指体２１の先端位置Ｔの算出手順＞
節部１の長さをｌ₁、節部２の長さをｌ₂、節部３の長さをｌ₃、節部１の関節角度をｑ₁、節部２の関節角度をｑ₂，節部３の関節角度をｑ₃とする。なお、関節角度ｑ₁〜ｑ₃は、それぞれ、上記角度測定手段２１ｈによる角度測定データに対応する。
例えば、図５のような関節配置であれば、幾何学的な関係より各指体２１の先端位置Ｔは次式を用いて算出する。 <Step of calculating tip position T of each finger 21>
The length of node 1 is l ₁ , the length of node 2 is l ₂ , the length of node 3 is l ₃ , the joint angle of node ₁ is q ₁ , the joint angle of node 2 is q ₂ , the joint angle of section 3 and q _3. Incidentally, the joint angle q ₁ to q _3, respectively, corresponding to the angle measurement data obtained by the angle measuring unit 21h.
For example, in the case of the joint arrangement as shown in FIG. 5, the tip position T of each finger 21 is calculated from the geometrical relationship using the following equation.

＜各指体２１の指先力の算出手順＞
節部１の関節トルクをτ₁、節部２の関節トルクをτ₂、節部３の関節トルクをτ₃とする。このとき、指先力Ｆは次式により算出する。なお、関節トルクτ₁〜τ₃は、それぞれ、上記１軸力センサ２１ｇの力測定データに対応する。 <Step of calculating fingertip force of each finger 21>
The joint torque of the joint 1 is τ ₁ , the joint torque of the joint ₂ is τ ₂ , and the joint torque of the joint ₃ is τ ₃ . At this time, the fingertip force F is calculated by the following equation. The joint torques τ _{1 to} τ ₃ correspond to the force measurement data of the one-axis force sensor 21 g, respectively.

ただし、Ｊ^Tが正則でないとき、指先力Ｆは一意に算出できない。 However, when the J ^T is singular, the fingertip force F can not be calculated uniquely.

また

ここで、Ｊは、関節角度（速度）と指先位置（速度）を関連付ける変換行列である。 Also

Here, J is a transformation matrix that relates the joint angle (velocity) and the fingertip position (velocity).

すなわち、指先力Ｆを一意に算出するには少なくとも３個の１軸トルクセンサ（上記１軸力センサ）が必要である。３個以上のトルクセンサを利用すれば、最小二乗法等により指先力Ｆを精度よく算出することができる。   That is, in order to calculate the fingertip force F uniquely, at least three 1-axis torque sensors (the above-mentioned 1-axis force sensors) are required. If three or more torque sensors are used, fingertip force F can be accurately calculated by the least square method or the like.

＜各指体２１における把持対象物Xとの接触位置Pの算出手順＞
接触位置が指１本に１箇所とした場合、関節トルクτ₁、τ₂、τ₃（上記力測定データ）より接触位置Ｐを次のように算出する。
・τ₁＝τ₂＝τ₃＝０のとき、非接触である。
・τ₁＝τ₂＝０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部３である。
・τ₁＝０、τ₂≠０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部２である。
・τ₁≠０、τ₂≠０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部１である。
複数の接触位置とした場合、次のように算出する。
・τ₁＝τ₂＝τ₃＝０のとき、非接触である。
・τ₁＝τ₂＝０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部３である。
・τ₁＝０、τ₂≠０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部２（確定）、節部３（候補）である。
・τ₁≠０、τ₂≠０、τ₃≠０のとき、接触位置Ｐは節部１（確定）、節部２（候補）、節部３（候補）である。 <Step of calculating contact position P with gripping object X in each finger 21>
When the contact position is one in one finger, the contact position P is calculated as follows from the joint torques τ ₁ , τ ₂ , and τ ₃ (the above-described force measurement data).
When τ ₁ = τ ₂ = τ ₃ = 0, contactless.
The contact position P is the node 3 when τ ₁ = τ ₂ = 0 and τ ₃節 0.
The contact position P is the node 2 when τ ₁ = 0, τ ₂ ≠ 0, and τ ₃節 0.
The contact position P is the node 1 when τ ₁ ≠ 0, τ ₂ ≠ 0, τ ₃ ≠ 0.
In the case of multiple contact positions, the following calculation is made.
When τ ₁ = τ ₂ = τ ₃ = 0, contactless.
The contact position P is the node 3 when τ ₁ = τ ₂ = 0 and τ ₃節 0.
When τ ₁ = 0, τ ₂ ≠ 0, and τ ₃ ≠ 0, the contact position P is node 2 (confirmed) and node 3 (candidate).
When τ ₁ ≠ 0, τ ₂ ≠ 0, and τ ₃ ≠ 0, the contact position P is node 1 (confirmed), node 2 (candidate), and node 3 (candidate).

＜把持対象物Ｘを強固に把持したときの力の算出手順＞
把持対象物Ｘを指３本により強固に把持したとき、指と把持対象物は一体と考える。
ｉ指ｊ関節の関節トルクをτ_ij、関節位置をｒ_ij、トルクセンサの出力軸を表す単位ベクトルをｕ_ij、把持対象物Ｘに作用する合力をｆ_cと合モーメントをｎ_cとする（図６参照）。
ｉ指ｊ関節にて計測される力ｆ_ijとモーメントｎ_ijのつり合いには次式の関係がある。 <Calculation Procedure of Force when Holding Grasping Object X Firmly>
When gripping object X is firmly gripped by three fingers, it is considered that the finger and the gripping object are integral.
Let the joint torque of the i finger j joint be τ _ij , the joint position be r _ij , the unit vector representing the output axis of the torque sensor be u _ij , the resultant force acting on the object to be held X be f _c and the resultant moment be n _c See Figure 6).
The balance of the force f _ij and the moment n _ij measured at the i finger j joint has the following relationship.

このとき、ｉ指第ｊ関節のトルクセンサの出力τ_ijは次式である。 At this time, the output τ _ij of the torque sensor of the i-th finger j-th joint is expressed by the following equation.

例えば、指３本の第２関節と第３関節において、次のようなセンサ出力を得る。   For example, the following sensor outputs are obtained at the second and third joints of three fingers.

ただし、

とする。 However,

I assume.

行列Ｕが正則になるトルクセンサの配置では、力ｆ_c、モーメントｎ_cは、次式により算出できる。 In the arrangement of the torque sensor in which the matrix U becomes regular, the force f _c and the moment n _c can be calculated by the following equations.

このように、力ｆ_c、モーメントｎ_cを一意に算出するには、少なくとも6個の1軸トルクセンサ（上記１軸力センサ）が必要となる。
6個以上のトルクセンサを利用できれば、最小二乗法等により力ｆ_c、モーメントｎ_cを精度よく算出できる。 As described above, in order to calculate the force f _c and the moment n _c uniquely, at least six 1-axis torque sensors (the above-described 1-axis force sensors) are required.
If six or more torque sensors can be used, the force f _c and the moment n _c can be accurately calculated by the least squares method or the like.

よって、上記構成のハンドロボットＡ及び指先力測定方法によれば、６軸力センサや触覚センサ等を用いた従来技術に比較し、安価で小型軽量な構造でもって指先力や、各指体２１における把持対象物Ｘとの接触位置Ｐ、各指体２１の指先位置等を高精度に測定することができ、さらには、把持対象物Ｘの弾力性や硬度、接触位置等に応じて各指体２１を好適に動作させることができる。   Therefore, according to the hand robot A and the fingertip force measuring method configured as described above, the fingertip force and each finger 21 can be obtained with an inexpensive, small and lightweight structure, as compared with the prior art using a 6-axis force sensor or a tactile sensor. The contact position P with the object to be gripped X, the fingertip position of each finger 21 etc. can be measured with high accuracy, and furthermore, each finger is selected according to the elasticity or hardness of the object to be gripped X, the contact position etc. The body 21 can be suitably operated.

なお、図２に示す一例によれば、節部３について、回転軸ａによって隣接する指体２１，２１を接近離間方向へ回動（内転及び外転）させるようにしているが、他例としては、節部３の根本側に回転軸ａに交差する回転軸（図示せず）を加えて、節部３を、前記接近離間方向及びこの接近離間方向に交差する方向等を含む複数方向に回動可能な態様とすることも可能である。
同様に、節部１，２についても、回転軸ｂ以外の回転軸を加えて、図示以外の方向にも回動可能な構成とすることが可能である。 According to an example shown in FIG. 2, the finger bodies 21 and 21 adjacent to each other are made to move toward and away from each other by means of the rotation axis a in the node portion 3 (inside and outside). As the shaft portion, a rotation axis (not shown) intersecting the rotation axis a is added to the base side of the node portion 3, and the node portion 3 is divided into a plurality of directions including the approaching direction and the crossing direction It is also possible to make it the aspect which can be rotated.
Similarly, with regard to the node portions 1 and 2 as well, it is possible to add a rotation axis other than the rotation axis b so as to be able to rotate in directions other than illustrated.

また、図示例によれば、指体２１を掌部２２周縁に沿って略等間隔に配置したが、他例としては、一本の指体（親指）と他の複数の指体とを対向するように人の手形に配置した態様等、複数の指体のうち、その一部又は全部の間隔を異ならせることも可能である。   Further, according to the illustrated example, the finger bodies 21 are arranged at substantially equal intervals along the periphery of the palm portion 22. However, as another example, one finger body (thumb) is opposed to a plurality of other finger bodies. It is also possible to make the space | interval of the one part or all part different among several finger bodies, such as the aspect arrange | positioned to a person's bill so that it does.

また、１軸力センサ２１ｇの配置は、図示例に限定されず、例えば、１軸力センサ２１ｇを一方向動力伝達機構２１ｃの出力軸に直結した態様等、一方向動力伝達機構２１ｃよりも出力側の適宜箇所に１軸力センサ２１ｇを配置することが可能である。   Further, the arrangement of the one-axis force sensor 21g is not limited to the illustrated example. For example, the one-shaft force sensor 21g is directly connected to the output shaft of the one-way power transmission mechanism 21c. It is possible to arrange the 1-axis force sensor 21g at an appropriate place on the side.

また、角度測定手段２１ｈの配置も、図示例に限定されず、例えば、モータ２１ａの回転軸の回転量（回転角度）を測定するように角度測定手段２１ｈを設けた態様や、雄ネジ状部材２１ｄ２の回転量を測定するように角度測定手段２１ｈを設けた態様等、上記と同様に機能するように角度測定手段２１ｈを適宜箇所に配置することが可能である。   Further, the arrangement of the angle measuring means 21h is not limited to the illustrated example, for example, an aspect in which the angle measuring means 21h is provided to measure the amount of rotation (rotational angle) of the rotation shaft of the motor 21a It is possible to arrange the angle measurement means 21 h at an appropriate place so as to function in the same manner as above, such as an aspect in which the angle measurement means 21 h is provided to measure the rotation amount of 21 d 2.

また、上記実施態様では、モータの好ましい一例として、電動の回転式モータを用いたが、このモータの他例としては、超音波モータや、直動モータ、電力以外の動力により駆動するモータとすることも可能である。   In the above embodiment, an electric rotary motor is used as a preferred example of the motor, but as another example of this motor, an ultrasonic motor, a linear motor, or a motor driven by power other than electric power is used. It is also possible.

本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.

１，２，３：節部
１０：ハンド移動機構
２０：ハンド部
２２：掌部
２１：指体
２１ａ：モータ
２１ｃ：一方向動力伝達機構
２１ｇ：１軸力センサ
２１ｄ：屈伸機構
２１ｈ：角度測定手段
３０：制御部
ａ，ｂ：回転軸
Ａ：ハンドロボット
Ｐ：接触位置
Ｘ：把持対象物 1, 2, 3: joint 10: hand moving mechanism 20: hand 22: palm 21: finger 21a: motor 21c: one-way power transmission mechanism 21g: one-axis force sensor 21d: bending and stretching mechanism 21h: angle measuring means 30: Control part a, b: Rotation axis A: Hand robot P: Contact position X: Grasping object

Claims (5)

掌部と、根本側が関節を介して前記掌部に支持されるとともに長手方向の中途部分にも関節を有する複数の指体と、前記関節毎に設けられたモータと、該モータ毎に設けられモータ側から入力部に加わる動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、前記出力部の動力によって対応する前記関節を屈伸運動させる屈伸機構と、制御部とを具備し、前記根本側の関節により隣接する指体を接近離間方向へ回動させるとともに、前記中途部分の関節により各指体を前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させるようにしたハンドロボットであって、
前記動力伝達機構毎に対応して、把持対象物側からの反力を測定する１軸力センサが設けられ、
前記制御部が、複数の前記１軸力センサの力測定データに基づいて、前記各指体の指先力を算出するようにしたことを特徴とするハンドロボット。 A plurality of finger bodies which are supported by the palm portion at the palm portion and the root side via joints and have joints also at mid-longitudinal portions, a motor provided for each joint, and each motor The power transmission mechanism for transmitting the power applied from the motor side to the input portion to the output portion, the bending and stretching mechanism for bending and extending the corresponding joint by the power of the output portion, and the control portion A hand robot in which adjacent fingers are rotated in an approaching and separating direction, and each finger is bent and extended in a cross direction with respect to the approaching and separating direction by joints of the midway portion,
A one-axis force sensor is provided corresponding to each of the power transmission mechanisms to measure a reaction force from the gripping object side,
A hand robot, wherein the control unit calculates the fingertip force of each finger based on force measurement data of the plurality of one-axis force sensors. 前記動力伝達機構が、モータ側から前記入力部に加わる動力を前記出力部に伝達可能で且つ出力側から前記出力部に力が加わった際には前記出力部をロックする一方向動力伝達機構であり、前記１軸力センサが、前記一方向動力伝達機構よりも出力側に設けられていることを特徴とする請求項１記載のハンドロボット。   The power transmission mechanism is a one-way power transmission mechanism capable of transmitting power applied from the motor side to the input portion to the output portion and locking the output portion when a force is applied from the output side to the output portion. The hand robot according to claim 1, wherein the one-axis force sensor is provided closer to the output than the one-way power transmission mechanism. 前記指体毎の前記中途部分の関節が複数設けられ、
前記制御部が、前記中途部分の複数の関節の前記力測定データに基づき、前記各指体における把持対象物との接触位置を算出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のハンドロボット。 A plurality of joints in the mid-portion of each finger are provided,
The said control part was made to calculate the contact position with the holding | grip target object in each said finger based on the said force measurement data of the several joint of the said halfway part, The said claim 1 or 2 Hand robot. 前記関節毎に、その関節の前後間の角度を測定する角度測定手段が設けられ、
前記制御部が、前記指体毎に、複数の前記角度測定手段による角度測定データに基づき、前記各指体の先端位置を算出するようにしたことを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のハンドロボット。 Each joint is provided with angle measurement means for measuring the angle between the front and the back of the joint,
The said control part was made to calculate the front-end | tip position of each said finger based on the angle measurement data by several said angle measurement means for every said finger. The hand robot described in the paragraph. 掌部と、根本側が関節を介して前記掌部に支持されるとともに長手方向の中途部分にも関節を有する複数の指体と、前記関節毎に設けられたモータと、該モータ毎に設けられモータ側から入力部に加わる動力を出力部に伝達する動力伝達機構と、前記出力部の動力によって対応する前記関節を屈伸運動させる屈伸機構とを具備し、前記根本側の関節により隣接する指体を接近離間方向へ回動させるとともに、前記中途部分の関節により各指体を前記接近離間方向に対する交差方向へ屈伸させるようにしたハンドロボットにおける指先力測定方法であって、
前記動力伝達機構毎に、前記出力部に連動する１軸の回転運動のトルクを測定する１軸力センサを設け、
複数の前記１軸力センサの力測定データに基づいて、前記各指体の指先力を算出するようにしたことを特徴とするハンドロボットの指先力測定方法。
A plurality of finger bodies which are supported by the palm portion at the palm portion and the root side via joints and have joints also at mid-longitudinal portions, a motor provided for each joint, and each motor The power transmission mechanism for transmitting the power applied from the motor side to the input portion to the output portion, and the bending and stretching mechanism for bending and extending the corresponding joint by the power of the output portion, and the finger adjacent to the root side joint The finger force measuring method in a hand robot, wherein the finger of the finger part is bent and extended in a direction intersecting with the approaching and separating direction by the joints of the midway portion while rotating the moving member in the approaching and separating direction,
Each of the power transmission mechanisms is provided with a one-axis force sensor that measures torque of one-axis rotational motion interlocked with the output unit,
A fingertip force measurement method of a hand robot, wherein fingertip force of each finger is calculated based on force measurement data of a plurality of one-axis force sensors.

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