JP2019063886A - Driving mechanism of fingers of robot hand, and robot hand with fingers comprising driving mechanism - Google Patents

Driving mechanism of fingers of robot hand, and robot hand with fingers comprising driving mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP2019063886A
JP2019063886A JP2017188426A JP2017188426A JP2019063886A JP 2019063886 A JP2019063886 A JP 2019063886A JP 2017188426 A JP2017188426 A JP 2017188426A JP 2017188426 A JP2017188426 A JP 2017188426A JP 2019063886 A JP2019063886 A JP 2019063886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
base
link
finger
interphalangeal joint
segment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017188426A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6948647B2 (en
Inventor
金子　健二
Kenji Kaneko
健二 金子
一彦 赤地
Kazuhiko Akachi
一彦 赤地
アリ アルジュブーリ
Ali Aljubuli
アリ アルジュブーリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Kawada Robotics Corp
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Kawada Robotics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST, Kawada Robotics Corp filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2017188426A priority Critical patent/JP6948647B2/en
Publication of JP2019063886A publication Critical patent/JP2019063886A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6948647B2 publication Critical patent/JP6948647B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

To provide a driving mechanism of fingers of a robot hand, which is downsized and movement of which is optimally implemented by one actuator.SOLUTION: A driving mechanism of fingers 101 of a robot hand, which is driven by one actuator 110, comprises two four-joint link mechanisms 103, 104 including: a proximal joint 111; a middle joint 121; a distal joint 131; a driving joint 114; two intermediate links 113, 123; two interim links 115, 125; a metacarpophalangeal joints 112; a proximal interphalangeal joint 122; a distal interphalangeal joint 132; a first connecting shaft 116; a second connecting shaft 117; a third connecting shaft 126; and a fourth connecting shaft 127. The driving mechanism further comprises: torsion springs and stoppers for holding no-load attitudes of the proximal joint, the middle joint, and the distal joint as predetermined. Three positions of the distal interphalangeal joint, the fourth connecting shaft and a finger tip, as well as positions of the proximal interphalangeal joint, the second and third connecting shafts, are arranged at respective apexes of a triangular interim link plate, and a relative positional relationship thereof is fixed.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、複数の節を有する指が対象物に応じた動きをすることのできるロボットハンドの指の駆動機構、および、その駆動機構を具備する指を備えるロボットハンドに関する。   The present invention relates to a drive mechanism of a finger of a robot hand in which a finger having a plurality of nodes can move according to an object, and a robot hand including a finger equipped with the drive mechanism.

複数の節を有する多関節の指を動作させて機能するロボットハンドには、駆動源として関節数と同数のアクチュエータを搭載することにより、複雑な動きを実現することが行われている。しかし、複数のアクチュエータを搭載するのでは小型化するのが困難であり、また、把持などする対象物に応じて個々の関節を最適に動作させるために、駆動制御が複雑になる。   In a robot hand that operates by operating a multi-joint finger having a plurality of nodes, complex movements are realized by mounting actuators as many as the number of joints as a drive source. However, mounting a plurality of actuators is difficult to miniaturize, and drive control becomes complicated in order to optimally operate individual joints in accordance with an object to be gripped.

このことから、多関節の指を備えるロボットハンドでも、駆動源として１つのアクチュエータを搭載して対象物に適した把持等の動作を実現する駆動機構が、例えば、特許文献１などに開示されている。この特許文献１に記載の駆動機構では、指の基節、中節および末節を含む６つのリンクで２つの四節リンク機構を構築することによって、１つのアクチュエータで、中手指節間関節、近位指節間関節および遠位指節間関節の３つの関節を中心にその基節、中節および末節を回転駆動可能にする構成が採用されている。この構成により、小型化を実現しつつ、対象物の形状に合わせて基節、中節および末節を動作させて把持することが実現されている。   From this, even in a robot hand equipped with multi-joint fingers, a drive mechanism is disclosed in, for example, Patent Document 1 etc., which implements an operation such as gripping suitable for an object by mounting one actuator as a drive source. There is. In the drive mechanism described in this patent document 1, by constructing two four-bar linkages with six links including the base, middle and end segments of the finger, one actuator, a metacarpal interphalangeal joint, and a near joint are constructed. A configuration is adopted in which the base, middle and end segments can be rotationally driven around the three joints of the interphalangeal joint and the distal interphalangeal joint. With this configuration, it is possible to operate and hold the base, middle and end nodes in accordance with the shape of the object while realizing downsizing.

特開２００２−１０３２６９号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-103269

しかしながら、この特許文献１に記載のようなロボットハンドの指の駆動機構にあっては、指の基節、中節および末節を６つのリンクからなる２つの四節リンク機構で駆動させる構成を採用するために、その基節、中節および末節のそれぞれが別個に対象物の形状に合わせて相対的に自由に動くことができない。このことから、このロボットハンドでは、動きに制約のある範囲内で把持等する作業を行う必要があり、対象物に適した好適な動作で作業をすることができない、という課題があった。   However, in the drive mechanism of the finger of the robot hand as described in this patent document 1, a configuration in which the base, middle and end segments of the finger are driven by two four-bar linkages consisting of six links is adopted. In order to do this, each of the base, middle and end segments can not move relatively freely to the shape of the object separately. From this, with this robot hand, it is necessary to carry out an operation such as gripping within a range in which movement is restricted, and there is a problem that the operation can not be performed with a suitable operation suitable for the object.

そこで、本発明は、指の基節、中節および末節の作業対象の形状に適した動きを１つのアクチュエータで実現することにより、小型化しつつ対象物に対する最適な動きを実現するロボットハンドの指の駆動機構を提供することを目的としている。   Therefore, according to the present invention, a finger of a robot hand realizes an optimum movement with respect to an object while achieving a reduction in size by realizing a movement suitable for the shape of the work target of the base, middle and end of the finger with a single actuator. The purpose is to provide a drive mechanism for the

上記課題を解決するロボットハンドの指の駆動機構の発明の一態様は、ロボットハンド本体側の基節と、指先側の末節と、前記基節および前記末節の間の中節とを有して、１つのアクチュエータの駆動力が伝達されることにより機能する、ロボットハンドの指の駆動機構であって、前記基節を前記ロボットハンド本体に相対回転自在に連結する中手指節間関節と、前記基節および前記中節を相対回転自在に連結する近位指節間関節と、前記中節および前記末節を相対回転自在に連結する遠位指節間関節とを備えて、前記基節と、前記中手指節間関節に一端側を回転自在に連結されて前記アクチュエータにより回転される駆動リンクと、前記近位指節間関節に一端側を回転自在に連結されている基側中間リンクと、前記駆動リンクの他端側に配置されている第１連結軸および前記基側中間リンクの他端側に配置されている第２連結軸に両端側を回転自在に連結されている基側中継リンクとにより構成される基側四節リンク機構と、前記中節と、前記末節と、前記近位指節間関節に一端側を回転自在に連結されている末側中間リンクと、前記末側中間リンクの他端側に配置されている第３連結軸および前記末節の他端側に配置されている第４連結軸に両端側を回転自在に連結されている末側中継リンクとにより構成される末側四節リンク機構と、前記基節、前記中節および前記末節に対する無負荷時に該基節、該中節および該末節の互いの相対的な姿勢を所定に保持する姿勢保持手段とを具備し、前記基側中間リンクおよび前記末側中間リンクは、前記第２連結軸と前記第３連結軸との間の間隔が固定されることにより、相対的な位置関係を維持したまま一端側を共通の前記近位指節間関節により回転自在に支持され、前記末節は、前記遠位指節間関節と、前記第４連結軸と、前記中節から離隔する位置の指先とがそれぞれ異なる３箇所に配置されて相対的な位置関係が固定されている。   One aspect of the invention of a drive mechanism of a finger of a robot hand that solves the above problems includes a base node on the robot hand main body side, an end node on the fingertip side, and a middle node between the base node and the end node. A finger hand driving mechanism of a robot hand, which functions by transmitting a driving force of one actuator, wherein the metacarpal interphalangeal joint relatively rotatably connects the base node to the robot hand main body; A proximal interphalangeal joint relatively rotatably connecting the base and the middle segment; and a distal interphalangeal joint relatively rotatably connecting the middle segment and the last node; A drive link rotatably connected at one end to the interphalangeal joint and rotated by the actuator, and a base intermediate link rotatably connected at one end to the proximal interphalangeal joint; Placed on the other end of the drive link Base four relay consisting of the first connecting shaft being fixed and the base relay link whose both ends are rotatably connected to the second connecting shaft arranged on the other end of the base intermediate link A distal intermediate link rotatably connected at one end to the link mechanism, the middle segment, the last segment, and the proximal interphalangeal joint, and the second intermediate link disposed at the other end of the distal intermediate link An end-side four-bar linkage comprising a third connecting shaft and an end relay link rotatably connected at both ends to a fourth connecting shaft disposed at the other end of the end node; A base holding means for holding a relative posture of the base, the middle and the last nodes in a predetermined state when unloaded against the base, the middle and the last ones, and the base intermediate link and the middle link The other end intermediate link is formed by the second connecting shaft and the third connecting shaft And the distal segment is rotatably supported by the common proximal inter-phalangeal joint while maintaining the relative positional relationship, and the last segment is the distal inter-phalangeal joint; The fourth connection shaft and the fingertips at positions separated from the middle segment are arranged at three different positions, and the relative positional relationship is fixed.

上記課題を解決するロボットハンドの発明の一態様は、上記の駆動機構を備える前記指を少なくとも２組以上備えるロボットハンドであって、前記アクチュエータの駆動力を前記指毎の前記駆動リンクに伝達して機能させる伝達機構を備えている。   One aspect of the invention of a robot hand for solving the above problems is a robot hand including at least two or more sets of the fingers provided with the above-described drive mechanism, wherein the driving force of the actuator is transmitted to the drive link for each finger. It has a transmission mechanism that makes it function.

このように本発明の一態様によれば、基節、駆動リンク、基側中間リンクおよび基側中継リンクにより構成される基側四節リンク機構と、中節、末節、末側中間リンクおよび末側中継リンクにより構成される末側四節リンク機構とを備え、基側中間リンクおよび末側中間リンクが相対的な位置関係を維持したまま一端側を共通にして回転自在に支持されて、末節に対する指先の相対的な位置関係が所定に固定されつつ、駆動リンクが１つのアクチュエータの駆動力を伝達されて回転される。   Thus, according to one aspect of the present invention, a base side, a drive link, a base side four link mechanism comprising a base intermediate link and a base side relay link, and a middle node, a tail end, a terminal side middle link and a tail end. And a proximal intermediate link and a distal intermediate link rotatably supported at one end in common while maintaining the relative positional relationship, The drive link is rotated by receiving the driving force of one actuator while the relative positional relationship of the fingertip to the head is fixed.

この構成により、基側中間リンクおよび末側中間リンクの他端側の間を別個のリンクとして機能させることができ、制限を受けることなく基節、中節および末節を順次に回転させて、末節の指先まで対象物に沿わせることができる。   With this configuration, it is possible to function as a separate link between the other ends of the base intermediate link and the other end of the intermediate link, and rotate the base, middle and end sections sequentially without restriction, and You can follow the object to the fingertips of.

したがって、対象物の形状に応じた指の基節、中節および末節の動きを１つのアクチュエータで実現することができ、小型化しつつ対象物に対する最適な動きを実現するロボットハンドの指の駆動機構を提供することができる。   Therefore, the movement mechanism of the finger base, middle and end joints according to the shape of the object can be realized with one actuator, and the finger driving mechanism of the robot hand which realizes the optimum movement with respect to the object while miniaturizing Can be provided.

図１は、本発明の一実施形態に係る指の駆動機構を搭載するロボットハンドを示す図であり、その外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a view showing a robot hand on which a finger drive mechanism according to an embodiment of the present invention is mounted, and a perspective view showing the appearance of the robot hand. 図２は、その駆動機構を示す指先側からの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view from the fingertip side showing the drive mechanism. 図３は、その駆動機構を示す指元からの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view from the finger tip showing the drive mechanism. 図４は、その駆動機構におけるリンク要素をモデル化して説明するリンク構成図である。FIG. 4 is a link configuration diagram for modeling and explaining the link element in the drive mechanism. 図５は、基節の構成部品を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the components of the base node. 図６は、中節の構成部品を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the components of the midsection. 図７は、末節の構成部品を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the components of the last part. 図８は、駆動リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing the components of the drive link. 図９は、基側中継リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing components of the base relay link. 図１０は、基側中間リンクおよび末側中間リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing components of the base intermediate link and the rear intermediate link. 図１１は、末側中継リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing components of the other end relay link. 図１２は、図８と異なる駆動リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing components of a drive link different from FIG. 図１３は、指の駆動待機時の姿勢を示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing the posture at the time of waiting for driving of the finger. 図１４は、指の駆動途中の姿勢を示す側面図である。FIG. 14 is a side view showing a posture during driving of a finger. 図１５は、指の停止時の姿勢を示す側面図である。FIG. 15 is a side view showing the posture when the finger is stopped. 図１６は、細めの対象物を把持する際の駆動途中の姿勢を示す側面図である。FIG. 16 is a side view showing a posture in the middle of driving when gripping a thin object. 図１７は、図１６に続く駆動途中の姿勢を示す側面図である。FIG. 17 is a side view showing a posture during driving following FIG. 図１８は、図１７に続く対象物の把持状態の姿勢を示す側面図である。FIG. 18 is a side view showing the posture in the holding state of the object following FIG. 17; 図１９は、薄い対象物の把持状態の姿勢を示す側面図である。FIG. 19 is a side view showing the posture in the holding state of the thin object. 図２０は、厚めの対象物を把持する際の駆動途中の姿勢を示す側面図である。FIG. 20 is a side view showing a posture in the middle of driving when gripping a thick object. 図２１は、図２０に続く対象物の把持状態の姿勢を示す側面図である。FIG. 21 is a side view showing the posture in the holding state of the object continued from FIG. 20; 図２２は、太めの対象物の把持状態の姿勢を示す側面図である。FIG. 22 is a side view showing a posture in a holding state of a thick object. 図２３は、指の停止時の姿勢を示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing the posture when the finger is stopped. 図２４は、指の外部環境による損傷回避を説明する側面図である。FIG. 24 is a side view explaining damage avoidance by the external environment of a finger. 図２５は、角度の検出手段の他の態様を説明する、図５と異なる基節の構成部品を示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing components of a base different from that of FIG. 5 for explaining another aspect of the angle detection means. 図２６は、角度の検出手段の他の態様を説明する、図６と異なる中節の構成部品を示す斜視図である。FIG. 26 is a perspective view showing components of the middle node different from FIG. 6, explaining another aspect of the angle detection means. 図２７は、角度の検出手段の他の態様を説明する、図１０と異なる基側中間リンクおよび末側中間リンクの構成部品を示す斜視図である。FIG. 27 is a perspective view showing components of a base intermediate link and a rear intermediate link different from those of FIG. 10, for explaining another aspect of the angle detection means. 図２８は、姿勢保持手段の他の態様を説明する要部構成の拡大平面図である。FIG. 28 is an enlarged plan view of a main part configuration for explaining another aspect of the posture holding means.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図２４は本発明の一実施形態に係る指の駆動機構を搭載するロボットハンドを示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 1-24 is a figure which shows the robot hand which mounts the drive mechanism of the finger | toe based on one Embodiment of this invention.

図１〜図３において、ロボットハンド１００は、３本の指１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ）をそれぞれ駆動して作業対象を把持等する作業を行うように、手首１０９を介して不図示のロボット本体側に取り付けられている。なお、このロボットハンド１００は、例えば、人型ロボットやアーム型ロボット等に搭載されて、他のロボットと連携するなどして、スムーズな各種作業を実現する。   In FIG. 1 to FIG. 3, the robot hand 100 drives the three fingers 101 (101A, 101B, 101C) to grip the work target, etc., and performs a robot (not shown) via the wrist 109. It is attached to the body side. The robot hand 100 is mounted on, for example, a humanoid robot or an arm robot, and cooperates with other robots to realize various operations smoothly.

ロボットハンド１００は、手首１０９に取り付けられる掌（ロボットハンド本体）１０５の掌面１０６内の３箇所に指１０１が配置されて作業対象を把持等するようになっており、掌面１０６の一端辺１０６ａの両端側に指１０１Ａ、１０１Ｃが配置されて、反対側端辺１０６ｂの中央に指１０１Ｂが配置されている。この指１０１Ａ〜１０１Ｃは、それぞれの基節１１１、中節１２１および末節１３１が掌面１０６の端辺１０６ａ、１０６ｂの間に向かって接近する方向に相対回転することにより、作業対象を把持等することができるようにレイアウトされている。   The robot hand 100 has fingers 101 arranged at three places in the palm surface 106 of the palm (robot hand main body) 105 attached to the wrist 109 so as to grip the work target, etc. The fingers 101A and 101C are disposed on both ends of the side 106a, and the finger 101B is disposed at the center of the opposite side 106b. The fingers 101A to 101C grip the work target or the like by relative rotation in the direction in which the respective base segments 111, middle segments 121 and end segments 131 approach toward between the end sides 106a and 106b of the palm surface 106. It is laid out to be able to.

指１０１は、基節１１１の一端側が掌１０５の掌面１０６側（同一面、内側あるいは外側のいずれでもよい）に配置されている中手指節間関節１１２に相対回転自在に連結支持されて、その基節１１１の他端側と中節１２１の一端側とが近位指節間関節１２２に相対回転自在に連結支持されて、その中節１２１の他端側と末節１３１の一端側とが遠位指節間関節１３２に相対回転自在に連結支持されて、その末節１３１の他端側が後述する指先１３９として機能する。   The finger 101 is relatively rotatably connected to and supported at the metacarpal interphalangeal joint 112 in which one end side of the base node 111 is disposed on the palm surface 106 side (the same surface, either inside or outside) of the palm 105. The other end of the base 111 and the one end of the middle segment 121 are connected to the proximal interphalangeal joint 122 so as to be rotatable relative to each other, and the other end of the middle segment 121 and the one end of the end segment 131 The distal interphalangeal joint 132 is relatively rotatably connected and supported, and the other end side of the distal end 131 functions as a fingertip 139 described later.

この指１０１は、基節１１１をリンクとして含む基側四節リンク機構１０３と、中節１２１および末節１３１をリンクとして含む末側四節リンク機構１０４とを備えて（図４を参照）、１つのアクチュエータ１１０の駆動力を伝達されることにより、その基節１１１、中節１２１および末節１３１のそれぞれを相対回転させることにより機能するように構築されている。   The finger 101 includes a base four-bar linkage 103 including a base 111 as a link, and a bottom four-bar linkage 104 including a middle segment 121 and a last clause 131 as a link (see FIG. 4), 1 By transmitting the driving force of the two actuators 110, it is constructed to function by relatively rotating each of its base node 111, middle node 121 and end node 131.

基側四節リンク機構１０３および末側四節リンク機構１０４は、後述するように、それぞれ、４つのリンクが３角形に近似する台形になるように配置されて、個々のリンクが相対的に回転自在に連結されている。   The base side four-bar linkage mechanism 103 and the other-side four-bar linkage mechanism 104 are arranged such that four links form a trapezoid approximating a triangle, as will be described later, so that the individual links are relatively rotated. It is freely connected.

基側四節リンク機構１０３は、基節１１１に対する対辺側に基側中継リンク１１３が配置されて、その基節１１１および基側中継リンク１１３の指元（掌面１０６）側が駆動リンク１１４により連結されるとともに、その指先１３９側が基側中間リンク１１５により連結されている。基節１１１は、指元側が駆動リンク１１４の端部と中手指節間関節１１２により回転自在に連結されて、指先１３９側が基側中間リンク１１５の端部と近位指節間関節１２２により回転自在に連結されている。基側中継リンク１１３は、指元側が駆動リンク１１４の端部と第１連結軸１１６により回転自在に連結されて、指先１３９側が基側中間リンク１１５の端部と第２連結軸１１７により回転自在に連結されている。   In the base four-bar linkage 103, the base relay link 113 is disposed on the side opposite to the base 111, and the finger (palm surface 106) side of the base 111 and the base relay link 113 is connected by the drive link 114. At the same time, the fingertip 139 side is connected by the base intermediate link 115. The base section 111 is rotatably connected at the finger base side by the end of the drive link 114 and the metacarpophalangeal joint 112, and the fingertip 139 side is rotated by the end of the base intermediate link 115 and the proximal interphalangeal joint 122 It is freely connected. The base relay link 113 is rotatably connected at the finger base side by the end of the drive link 114 and the first connecting shaft 116, and the fingertip 139 side is rotatable by the end of the base intermediate link 115 and the second connecting shaft 117. Is linked to

末側四節リンク機構１０４は、中節１２１に対する対辺側に末側中継リンク１２３が配置されて、その中節１２１および末側中継リンク１２３の指元側が末側中間リンク１２５により連結されるとともに、その指先１３９側が末節１３１により連結されている。中節１２１は、指元側が末側中間リンク１２５の端部と近位指節間関節１２２により回転自在に連結されて、指先１３９側が末節１３１の端部と遠位指節間関節１３２により回転自在に連結されている。末側中継リンク１２３は、指元側が末側中間リンク１２５の端部と第３連結軸１２６により回転自在に連結されて、指先１３９側が末節１３１の端部と第４連結軸１２７により回転自在に連結されている。   In the end-side four-bar linkage mechanism 104, the end-side relay link 123 is disposed on the opposite side to the center node 121, and the finger ends of the center node 121 and the end-side relay link 123 are connected by the end-side intermediate link 125. , And the fingertip 139 side is connected by the last section 131. The middle segment 121 is rotatably connected at the finger base side to the end of the distal middle link 125 by the proximal interphalangeal joint 122 and rotated at the fingertip 139 side by the end of the distal segment 131 and the distal interphalangeal joint 132 It is freely connected. The distal relay link 123 is rotatably connected at the finger base side by the end of the distal intermediate link 125 and the third connecting shaft 126, and the fingertip 139 side is rotatably by the end of the end node 131 and the fourth connecting shaft 127. It is connected.

基側中間リンク１１５および末側中間リンク１２５は、概略３角形の板状に形成されている中間リンク板１２０（図１０を参照）の１つの頂部に位置する近位指節間関節１２２を共通利用して基節１１１および中節１２１の端部が回転自在に連結されているとともに、その中間リンク板１２０の３角形における他の２つの頂部に位置する第２連結軸１１７および第３連結軸１２６に基側中継リンク１１３および末側中継リンク１２３の端部がそれぞれ回転自在に連結されることにより機能するように構築されている。すなわち、中間リンク板１２０は、近位指節間関節１２２および第２、第３連結軸１１７、１２６の３箇所の相対的な位置関係を固定して、これらの間の基側中間リンク１１５および末側中間リンク１２５の相対的な姿勢を保持したまま、その近位指節間関節１２２を中心にして回転自在に連結状態を維持している。このため、中間リンク板１２０は、その第２、第３連結軸１１７、１２６の間においても、相対的な位置関係を保持したまま近位指節間関節１２２を中心にして回転するリンクを備えることになり、第２、第３連結軸１１７、１２６に回転自在に連結されている基側中継リンク１１３、基側中間リンク１１５、末側中間リンク１２５、および末側中継リンク１２３を連動させるように動作を伝達する。   The proximal intermediate link 115 and the distal intermediate link 125 share the proximal interphalangeal joint 122 located at the top of one of the intermediate link plates 120 (see FIG. 10) formed in a substantially triangular plate shape. The second connecting shaft 117 and the third connecting shaft located on the other two tops of the triangle of the intermediate link plate 120 while the ends of the base node 111 and the middle node 121 are rotatably connected using It is constructed to function by rotatably connecting the ends of the base relay link 113 and the end relay link 123 at 126, respectively. That is, the intermediate link plate 120 fixes the relative positional relationship between the proximal interphalangeal joint 122 and the second and third connecting shafts 117 and 126 at three positions, and the proximal intermediate link 115 and the intermediate intermediate link plate 120 between them. While maintaining the relative posture of the distal intermediate link 125, it is rotatably coupled about its proximal interphalangeal joint 122. Therefore, the intermediate link plate 120 is provided with a link that rotates about the proximal interphalangeal joint 122 while maintaining the relative positional relationship between the second and third connection shafts 117 and 126 as well. To interlock the base relay link 113, the base intermediate link 115, the end intermediate link 125, and the end relay link 123, which are rotatably connected to the second and third connecting shafts 117 and 126, respectively. Communicate the action to

末節１３１は、両端側の遠位指節間関節１３２および第４連結軸１２７の２箇所の間隔を維持しつつ中節１２１および末側中継リンク１２３の指先１３９側を回転自在に連結するとともに、その遠位指節間関節１３２から中節１２１の延長方向に離隔する形状の指先１３９を第４連結軸１２７に対する相対的な位置関係も固定したまま相対回転可能にすることにより、その指先１３９を指先として機能させるようになっている。すなわち、遠位指節間関節１３２、第４連結軸１２７および指先１３９の３箇所の相対的な位置関係が固定されたまま回転可能に構築されている。   The last segment 131 rotatably connects the fingertips 139 of the middle segment 121 and the distal relay link 123 while maintaining the distance between the distal interphalangeal joint 132 and the fourth connecting shaft 127 at both ends, The finger tip 139 is configured to be relatively rotatable while the relative positional relationship with respect to the fourth connecting shaft 127 is also fixed while the finger tip 139 having a shape separated from the distal interphalangeal joint 132 in the extension direction of the middle segment 121 is fixed. It functions as a fingertip. That is, three relative positional relationships of the distal interphalangeal joint 132, the fourth connecting shaft 127, and the fingertip 139 are rotatably constructed while being fixed.

そして、図４に指１０１の駆動機構を構成するリンクのモデル図を示すように、基側四節リンク機構１０３においては、指１０１の長さの一部となる基節１１１と基側中継リンク１１３が同等の長さに形成されて、指１０１の中手指節間関節１１２付近の厚さとなる駆動リンク１１４に対して基側中間リンク１１５が半分以下で１／３程度の短尺に形成されている。同様に、末側四節リンク機構１０４においては、指１０１の長さの一部となる中節１２１と末側中継リンク１２３が同等の長さに形成されて、指１０１の近位指節間関節１２２付近の厚さとなる末側中間リンク１２５に対して末節１３１が半分以下で１／３程度の短尺に形成されている。   Then, as shown in FIG. 4 which shows a model of a link constituting the drive mechanism of the finger 101, in the base side four-bar linkage mechanism 103, a base node 111 and a base side relay link which become a part of the length of the finger 101. The base intermediate link 115 is formed in a half length or less of about 1/3 with respect to the drive link 114 which is formed to have the same length 113 and has a thickness in the vicinity of the metacarpophalangeal joint 112 of the finger 101 There is. Similarly, in the distal four-bar linkage mechanism 104, the middle segment 121, which is a part of the length of the finger 101, and the distal relay link 123 are formed to have equal lengths. The end segment 131 is formed in a half length or less and a short length of about 1/3 with respect to the end side intermediate link 125 which becomes a thickness near the joint 122.

このため、指１０１をできるだけ延伸させた姿勢にしたときに、基側四節リンク機構１０３においては、基側中継リンク１１３と基側中間リンク１１５とができるだけ直線的に連続する姿勢になって、その基側中継リンク１１３と基側中間リンク１１５との間を回転自在に連結する第２連結軸１１７がそれらの両端側の近位指節間関節１２２と第１連結軸１１６の間の線分Ｌ１（後述の第１仮想リンク１１９）に外側で接近することにより、全体で概略３角形に近似する形状を形成するように作製されている。末側四節リンク機構１０４においては、末側中継リンク１２３と末節１３１とができるだけ直線的に連続する姿勢になって、その末側中継リンク１２３と末節１３１との間を回転自在に連結する第４連結軸１２７がそれらの両端側の第３連結軸１２６と遠位指節間関節１３２との間の線分Ｌ２（後述の第２仮想リンク１２９）に外側で接近することにより、全体で概略３角形に近似する形状を形成するように作製されている。   For this reason, when the finger 101 is in the posture in which the finger 101 is extended as much as possible, in the base four-bar linkage 103, the base relay link 113 and the base intermediate link 115 are in a straight line as possible. A second connecting shaft 117 rotatably connecting between the base relay link 113 and the base intermediate link 115 is a line segment between the proximal interphalangeal joint 122 and the first connecting shaft 116 at both ends thereof. By approaching L <b> 1 (a first virtual link 119 described later) on the outside, it is manufactured to form a shape approximating a substantially triangular shape as a whole. In the last four-bar linkage mechanism 104, the last relay link 123 and the last node 131 are in a position in which they are linearly continued as much as possible, and the second relay link 123 and the last node 131 are rotatably connected. Generally, the 4-connected shaft 127 approaches the segment L2 (the second virtual link 129 described later) between the third connected shaft 126 on the both end sides and the distal interphalangeal joint 132 on the outside. It is fabricated to form a shape approximating a triangle.

この構成により、基側四節リンク機構１０３においては、基節１１１などに動きを制限する負荷が加えられない場合には、アクチュエータ１１０により回転する駆動リンク１１４と一体に相対的な連結姿勢（リンク形状）を維持したまま中手指節間関節１１２を中心にして回転することができる。この基側四節リンク機構１０３は、例えば、基節１１１が作業対象に突き当たるなどして動きを停止させる制限負荷が掛かった場合には、停止する基節１１１に対して中手指節間関節１１２を中心に回転する駆動リンク１１４に連動して基側中継リンク１１３が指先１３９側に移動することを許容するように基側中間リンク１１５（末側中間リンク１２５）が近位指節間関節１２２を中心にして回転する。この基側四節リンク機構１０３は、基側中間リンク１１５が駆動リンク１１４の半分以下の短尺に形成されているので、基側中継リンク１１３の指先１３９側の末側中間リンク１２５を大きく回転させることができ、近位指節間関節１２２での回転範囲を大きくすることができる。なお、本実施形態では、基側中間リンク１１５を駆動リンク１１４の半分以下の寸法に作製しているが、駆動リンク１１４＞基側中間リンク１１５の寸法に作製することにより十分に機能させることができることは言うまでもない。   With this configuration, in the base side four-bar linkage mechanism 103, when no load for restricting the movement is applied to the base node 111 or the like, the connection posture (link relative to the drive link 114 rotated by the actuator 110) It is possible to rotate about the interphalangeal joint 112 while maintaining the shape. The base side four-bar linkage mechanism 103 is, for example, when the base 111 is in contact with a work target or the like to which a restriction load for stopping movement is applied, the interphalangeal joint 112 with respect to the base joint 111 to be stopped. The proximal intermediate link 115 (the distal intermediate link 125) has a proximal interphalangeal joint 122 so as to allow the proximal relay link 113 to move toward the fingertip 139 in conjunction with the drive link 114 rotating about the Rotate around the In the base-side four-bar linkage mechanism 103, since the base-side intermediate link 115 is formed to be a half or less of the drive link 114, the end-side intermediate link 125 on the fingertip 139 side of the base-side relay link 113 is largely rotated. And the range of rotation at the proximal interphalangeal joint 122 can be increased. In the present embodiment, although the base intermediate link 115 is manufactured to have a size equal to or less than half of the drive link 114, it can be sufficiently functioned by manufacturing to the dimensions of the drive link 114> the base intermediate link 115. Needless to say, it can be done.

このとき、末側四節リンク機構１０４においては、基側四節リンク機構１０３と同様に、中節１２１などに動きを制限する負荷が加えられない場合には、近位指節間関節１２２を中心にして回転する基側中間リンク１１５と一体の末側中間リンク１２５と相対的な連結姿勢（リンク形状）を維持したままその近位指節間関節１２２を中心にして回転することができる。この末側四節リンク機構１０４は、例えば、中節１２１が作業対象に突き当たるなどして動きを停止させる制限負荷が掛かった場合には、停止する中節１２１に対して近位指節間関節１２２を中心に回転する末側中間リンク１２５に連動して末側中継リンク１２３が指先１３９側に移動することを許容するように末節１３１が遠位指節間関節１３２を中心にして回転する。この末側四節リンク機構１０４でも、末節１３１が末側中間リンク１２５の半分以下の短尺に形成されているので、末側中継リンク１２３の指先１３９側の末節１３１を大きく回転させることができ、遠位指節間関節１３２での回転範囲を大きくすることができる。なお、本実施形態では、末節１３１を末側中間リンク１２５の半分以下の寸法に作製しているが、末側中間リンク１２５＞末節１３１の寸法に作成することにより十分に機能させることができることは言うまでもない。   At this time, in the distal four-bar linkage mechanism 104, as in the proximal four-bar linkage mechanism 103, when no load for restricting the movement is applied to the middle segment 121 or the like, the proximal interphalangeal joint 122 is used. It is possible to rotate about the proximal interphalangeal joint 122 while maintaining a relative posture (link shape) relative to the distal intermediate link 125 integral with the proximal intermediate link 115 rotating in the center. The distal four-bar linkage 104 is, for example, a proximal interphalangeal joint with respect to the middle segment 121 to be stopped when a limitation load is applied to stop the movement due to the middle segment 121 hitting the work object or the like. The end segment 131 rotates around the distal interphalangeal joint 132 so as to allow the end relay link 123 to move toward the fingertip 139 in conjunction with the end intermediate link 125 rotating around 122. Also in the other end four-bar linkage mechanism 104, since the end node 131 is formed to be a short length equal to or less than half of the end intermediate link 125, the end node 131 on the fingertip 139 side of the end relay link 123 can be largely rotated. The range of rotation at the distal interphalangeal joint 132 can be increased. In the present embodiment, although the end section 131 is manufactured to have a size equal to or less than half the size of the end intermediate link 125, it can be sufficiently functioned by generating the end section 131 to the size of the end intermediate link 125> end section 131 Needless to say.

すると、末節１３１は、遠位指節間関節１３２を中心にして相対的な位置関係（姿勢）の固定されている指先１３９を回転させて作業対象に突き当てることができ、基節１１１および中節１２１と共に作業対象を把持する状態にすることができる。   Then, the last segment 131 can rotate the fixed finger 139 in a relative positional relationship (posture) about the distal interphalangeal joint 132 to abut against the work target, and the base segment 111 and the middle segment The work object can be held together with the node 121.

具体的には、基節１１１は、図５に示すように、中間フレーム１１１Ｆにより連結固定されている一対の基節プレート１１１Ｐの両端側に軸穴１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ形成されて構成されている。中節１２１は、図６に示すように、中間フレーム１２１Ｆにより連結固定されている一対の中節プレート１２１Ｐの両端側に支持シャフト１２１Ｓ１、１２１Ｓ２が軸として機能するようにそれぞれ固定されて構成されている。末節１３１は、図７に示すように、指先フレーム１３１Ｆにより連結固定されている一対の末節プレート１３１Ｐの一端側に軸穴１３１ａがそれぞれ形成されているとともに、その指先フレーム１３１Ｆに一端側が連結固定されている支持プレート１３１Ｓの他端側に軸穴１３１ｂが形成されて構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 5, the base node 111 is configured such that shaft holes 111a and 111b are respectively formed on both end sides of a pair of base segment plates 111P connected and fixed by the intermediate frame 111F. . As shown in FIG. 6, the middle segments 121 are respectively fixed to both end sides of a pair of middle segment plates 121P connected and fixed by the intermediate frame 121F so that the support shafts 121S1 and 121S2 function as shafts. There is. As shown in FIG. 7, the end section 131 has a shaft hole 131a formed on one end of a pair of end section plates 131P connected and fixed by a fingertip frame 131F, and one end is connected and fixed to the fingertip frame 131F. An axial hole 131b is formed on the other end side of the support plate 131S.

また、駆動リンク１１４は、図８に示すように、駆動リンクプレート１１４Ｐの両端側に軸穴１１４ａ、１１４ｂがそれぞれ形成されて構成されている。基側中継リンク１１３は、図９に示すように、中間フレーム１１３Ｆにより連結固定されている一対の基側中継リンクプレート１１３Ｐの両端側に軸穴１１３ａ、１１３ｂがそれぞれ形成されて構成されている。基側中間リンク１１５と末側中間リンク１２５とは、図１０に示すように、上述する中間リンク板１２０の３角形の各頂部に軸穴１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがそれぞれ形成されて構成されている。末側中継リンク１２３は、図１１に示すように、中間フレーム１２３Ｆにより連結固定されている一対の末側中継リンクプレート１２３Ｐの両端側に軸穴１２３ａ、１２３ｂがそれぞれ形成されて構成されている。   Further, as shown in FIG. 8, the drive link 114 is configured such that shaft holes 114a and 114b are formed on both end sides of the drive link plate 114P. As shown in FIG. 9, in the base relay link 113, shaft holes 113a and 113b are respectively formed on both ends of a pair of base relay links plate 113P linked and fixed by an intermediate frame 113F. As shown in FIG. 10, the base side intermediate link 115 and the end side intermediate link 125 are configured such that axial holes 120a, 120b, 120c are formed at the tops of the triangles of the intermediate link plate 120 described above. . As shown in FIG. 11, in the end relay link 123, shaft holes 123a and 123b are respectively formed on both ends of a pair of end relay links plate 123P connected and fixed by an intermediate frame 123F.

詳細には、一対の基節プレート１１１Ｐの一端側は、軸穴１１１ａに後述する連結シャフト１１４Ｓが差し込まれて回転自在に支持されている。これにより、基節１１１の一端側は、中手指節間関節１１２（軸穴１１１ａおよび連結シャフト１１４Ｓ）により相対回転自在に連結されている。   Specifically, a connecting shaft 114S, which will be described later, is inserted into the shaft hole 111a and rotatably supported at one end of the pair of base segment plates 111P. Thus, one end side of the base node 111 is relatively rotatably connected by the interphalangeal joint 112 (the shaft hole 111a and the connecting shaft 114S).

また、一対の駆動リンクプレート１１４Ｐの一端側は、軸穴１１４ａに後述する連結シャフト１１４Ｓが差し込まれて固定されている。これにより、駆動リンク１１４の一端側は、中手指節間関節１１２（軸穴１１４ａおよび連結シャフト１１４Ｓ）により一体回転するように連結されている。   Further, at one end side of the pair of drive link plates 114P, a connecting shaft 114S, which will be described later, is inserted and fixed in the shaft hole 114a. Thereby, one end side of the drive link 114 is connected to rotate integrally with the interphalangeal joint 112 (shaft hole 114a and connection shaft 114S).

一対の中節プレート１２１Ｐの一端側は、基節プレート１１１Ｐの他端側の間に位置するように幅狭の離間距離に形成されて、その間に支持シャフト１２１Ｓ１が固定されており、その支持シャフト１２１Ｓ１の両端部が一端側の外面から突出している。一対の基節プレート１１１Ｐの他端側は、軸穴１１１ｂに中節プレート１２１Ｐの支持シャフト１２１Ｓ１の両端部が嵌め込まれて回転自在に支持されている。基節プレート１１１Ｐと同様に、中間リンク板１２０の一端側頂部は、軸穴１２０ａに中節プレート１２１Ｐの支持シャフト１２１Ｓ１が差し込まれて回転自在に支持されている。これにより、基節１１１の他端側、中節１２１の一端側、および、基側中間リンク１１５と末側中間リンク１２５の一端側は、近位指節間関節１２２（軸穴１１１ｂ、１２０ａおよび支持シャフト１２１Ｓ１）により相対回転自在に連結されている。   One end sides of the pair of middle segment plates 121P are formed with a narrow separation distance so as to be located between the other end sides of the base segment plates 111P, and the support shaft 121S1 is fixed therebetween, and the support shafts Both ends of 121S1 project from the outer surface at one end. The other end sides of the pair of base segment plates 111P are rotatably supported by fitting both ends of the support shaft 121S1 of the middle segment plate 121P into the shaft holes 111b. Similar to the base segment plate 111P, the support shaft 121S1 of the middle segment plate 121P is inserted into the shaft hole 120a at the top end of the intermediate link plate 120, and is rotatably supported. As a result, the other end of the base node 111, one end of the middle segment 121, and one end of the proximal intermediate link 115 and the distal intermediate link 125 form the proximal interphalangeal joint 122 (axial holes 111b and 120a and It is connected relatively rotatably by the support shaft 121S1).

また、一対の中節プレート１２１Ｐの他端側は、末節プレート１３１Ｐの一端側を間に位置させるように基節プレート１１１Ｐと同等の離間距離に形成されて、その間に支持シャフト１２１Ｓ２が固定されている。一対の末節プレート１３１Ｐの一端側は、軸穴１３１ａに中節プレート１２１Ｐの支持シャフト１２１Ｓ２が差し込まれて回転自在に支持されている。これにより、中節１２１の他端側および末節１３１の一端側は、遠位指節間関節１３２（軸穴１３１ａおよび支持シャフト１２１Ｓ２）により相対回転自在に連結されている。   Further, the other end sides of the pair of middle segment plates 121P are formed at the same separation distance as the base segment plate 111P so that one end sides of the end segment plates 131P are positioned therebetween, and the support shaft 121S2 is fixed therebetween There is. The support shaft 121S2 of the middle segment plate 121P is inserted into the shaft hole 131a and rotatably supported at one end of the pair of end segment plates 131P. Thus, the other end of the middle segment 121 and one end of the end segment 131 are relatively rotatably connected by the distal interphalangeal joint 132 (shaft hole 131a and support shaft 121S2).

基側中継リンクプレート１１３Ｐの両端側の軸穴１１３ａ、１１３ｂと、駆動リンクプレート１１４Ｐの他端側および中間リンク板１２０の基側頂部の軸穴１１４ｂ、１２０ｂとは、第１連結軸１１６および第２連結軸１１７の連結シャフト１１６Ｓ、１１７Ｓがそれぞれ差し込まれて相対回転自在に連結されている。これにより、基側中継リンク１１３の両端側と駆動リンク１１４の他端側および基側中間リンク１１５の他端側とは、第１連結軸１１６および第２連結軸１１７（軸穴１１３ａ、１１３ｂおよび連結シャフト１１６Ｓ、１１７Ｓ）により相対回転自在に連結されている。   The shaft holes 113a and 113b on both ends of the base relay link plate 113P and the shaft holes 114b and 120b on the other end of the drive link plate 114P and the base top of the intermediate link plate 120 are the first connecting shaft 116 and the The connecting shafts 116S and 117S of the two connecting shafts 117 are respectively inserted and relatively rotatably connected. Thus, the first connecting shaft 116 and the second connecting shaft 117 (shaft holes 113a and 113b and shaft holes 113a and 113b and the other end side of the drive link 114 and the other end side of the base intermediate link 115) The connecting shafts 116S and 117S are relatively rotatably connected.

末側中継リンクプレート１２３Ｐの両端側の軸穴１２３ａ、１２３ｂと、中間リンク板１２０の末側頂部および支持プレート１３１Ｓの軸穴１３１ｂとは、第３連結軸１２６および第４連結軸１２７の連結シャフト１２６Ｓ、１２７Ｓがそれぞれ差し込まれて相対回転自在に連結されている。これにより、末側中継リンク１２３の両端側と末側中間リンク１２５の他端側および末節１３１の他端側とは、第３連結軸１２６および第４連結軸１２７（軸穴１２３ａ、１２３ｂおよび連結シャフト１２６Ｓ、１２７Ｓ）により相対回転自在に連結されている。   The shaft holes 123a and 123b on both ends of the end relay link plate 123P, and the end top of the intermediate link plate 120 and the shaft hole 131b of the support plate 131S are the connection shafts of the third connecting shaft 126 and the fourth connecting shaft 127. 126S and 127S are respectively inserted and relatively rotatably connected. Thus, the third connecting shaft 126 and the fourth connecting shaft 127 (shaft holes 123a and 123b and connection are connected to each other between the two end sides of the end relay link 123 and the other end of the end intermediate link 125 and the other end of the end node 131. The shafts 126S and 127S are connected rotatably relative to each other.

ところで、一対の末節プレート１３１Ｐの間の指先フレーム１３１Ｆは、軸穴１３１ａ側の一端側から他端側に向かって離隔するほど徐々に薄くなる先細り形状に形成されて、指先１３９として好適に機能するように作製されている。支持プレート１３１Ｓは、軸穴１３１ｂの形成されている他端側から離隔する一端側がその指先フレーム１３１Ｆの一面側にネジ止め固定されている。これにより、末節１３１は、両端側の軸穴１３１ａ、１３１ｂの一方または双方を中心に相対回転自在に連結されて、末側四節リンク機構１０４の一リンクとして機能する。   By the way, the fingertip frame 131F between the pair of end segment plates 131P is formed in a tapered shape which becomes gradually thinner from the one end side to the other end side of the shaft hole 131a side, and functions suitably as the fingertip 139 It is made as. The support plate 131S is screwed and fixed to one surface side of the fingertip frame 131F at one end side separated from the other end side where the shaft hole 131b is formed. Thus, the end joint 131 is connected so as to be relatively rotatable centering on one or both of the shaft holes 131a and 131b at both ends, and functions as one link of the end-side four-bar linkage 104.

そして、近位指節間関節１２２および遠位指節間関節１３２には、基節プレート１１１Ｐおよび中節プレート１２１Ｐが、また、中節プレート１２１Ｐおよび末節プレート１３１Ｐが、それぞれ概略直線的に延伸する姿勢になるように弾性力を付与する、所謂、捻りバネ（弾性部材）１４１、１４２が支持シャフト１２１Ｓ１、１２１Ｓ２のそれぞれの周りに位置するように設置されている。この捻りバネ１４１、１４２は、例えば、基節プレート１１１Ｐに対して中節プレート１２１Ｐが、また、中節プレート１２１Ｐに対して末節プレート１３１Ｐが無負荷状態から互いに接近する方向に回転したときに延伸姿勢に戻す方向に付勢する弾性力を付与するように設置されている。   Then, in the proximal interphalangeal joint 122 and the distal interphalangeal joint 132, the root segment plate 111P and the mid segment plate 121P and the mid segment plate 121P and the distal segment plate 131 P extend substantially linearly, respectively. So-called torsion springs (elastic members) 141 and 142 for providing an elastic force so as to be in a posture are disposed so as to be located around the support shafts 121S1 and 121S2, respectively. The torsion springs 141 and 142 extend, for example, when the mid-section plate 121P rotates relative to the mid-section plate 111P and the far-end plate 131P approaches a state in which the end-section plates 131P approach each other from the unloaded state. It is installed so as to apply an elastic force that biases it back to the posture.

また、これら捻りバネ１４１、１４２の周りには、図５〜図７に示すように、回転のし過ぎを制限するストッパとして機能する突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ１、１２１ｔ２、１３１ｔ２がそれぞれ配置されている。突き当て面１１１ｔ１は、図５に示すように、基節プレート１１１Ｐの軸穴１１１ｂから離隔する長手方向端面の逆回転方向の片側に形成されており、回転方向の片側が円形に形成されて回転を許容するように形成されているのに対して、その逆回転方向側に位置して角形に形成されることにより対面側に突き当たって逆回転を制限するように機能する。突き当て面１２１ｔ２は、図６に示すように、中節プレート１２１Ｐの軸穴１２１ａの近傍で基節プレート１１１Ｐの突き当て面１１１ｔ１に対面する対向面に形成されて、その突き当て面１１１ｔ１に突き当たってその逆回転を制限するように機能する。また、突き当て面１２１ｔ１は、同様に、図６に示すように、中節プレート１２１Ｐの軸穴１２１ｂから離隔する長手方向端面の逆回転方向の片側に形成されており、回転方向の片側が円形に形成されて回転を許容するように形成されているのに対して、その逆回転方向側に位置して角形に形成されることにより対面側に突き当たって逆回転を制限するように機能する。突き当て面１３１ｔ２は、図７に示すように、末節プレート１３１Ｐの軸穴１３１ａの近傍で中節プレート１２１Ｐの突き当て面１２１ｔ１に対面する対向面に形成されて、その突き当て面１２１ｔ１に突き当たってその逆回転を制限するように機能する。   Further, as shown in FIGS. 5 to 7, abutment surfaces 111 t 1, 121 t 1, 121 t 2, and 131 t 2 are disposed around the torsion springs 141 and 142, respectively, which function as stoppers for restricting excessive rotation. . As shown in FIG. 5, the abutment surface 111t1 is formed on one side in the reverse rotation direction of the longitudinal end surface separated from the shaft hole 111b of the base plate 111P, and one side in the rotation direction is formed to be circular While being formed in a square shape by being positioned in the reverse rotation direction side, it functions to abut against the opposite side to limit reverse rotation. The abutment surface 121t2 is formed on the opposing surface facing the abutment surface 111t1 of the base segment plate 111P in the vicinity of the shaft hole 121a of the middle segment plate 121P as shown in FIG. 6 and abuts on the abutment surface 111t1. Function to limit its reverse rotation. Also, the abutment surface 121t1 is similarly formed on one side in the reverse rotation direction of the longitudinal end surface separated from the shaft hole 121b of the middle segment plate 121P, as shown in FIG. 6, and one side in the rotation direction is circular. While being formed to allow rotation, it is positioned in the reverse rotation direction side and formed into a square shape, thereby functioning to strike against the opposite side to limit reverse rotation. The abutment surface 131t2 is, as shown in FIG. 7, formed on the opposite surface facing the abutment surface 121t1 of the middle segment plate 121P near the shaft hole 131a of the end segment plate 131P and abuts on the abutment surface 121t1. It functions to limit its reverse rotation.

突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ２および突き当て面１２１ｔ１、１３１ｔ２は、基節プレート１１１Ｐ、中節プレート１２１Ｐおよび中節プレート１３１Ｐのそれぞれが互いに接近する状態から近位指節間関節１２２および遠位指節間関節１３２を中心にして捻りバネ１４１、１４２の弾性力により延伸姿勢に戻る方向に回転して、その延伸姿勢からさらに回転しようとする際に、互いに突き当たるように形成されている。これにより、基節プレート１１１Ｐ、中節プレート１２１Ｐおよび中節プレート１３１Ｐは、延伸姿勢から回転し過ぎることが制限されることにより、その延伸姿勢に戻った状態で維持することができ、指１０１の反り返りを確実に防止することができる。すなわち、捻りバネ１４１、１４２と突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ１、１２１ｔ２、１３１ｔ２とが姿勢保持手段を構成している。   The abutment surfaces 111t1 and 121t2 and the abutment surfaces 121t1 and 131t2 are arranged in the proximal interphalangeal joint 122 and the distal interphalangeal joint from the state in which the base segment plate 111P, the middle segment plate 121P and the middle segment plate 131P approach each other. It is formed so as to abut on each other when rotating about the joint 132 in a direction to return to the extended position by the elastic force of the torsion springs 141 and 142 and trying to further rotate from the extended position. As a result, the base plate 111P, the middle plate 121P and the middle plate 131P can be maintained in the extended position by being restricted from rotating too much from the extended position, Reversion can be reliably prevented. That is, the torsion springs 141 and 142 and the abutment surfaces 111t1, 121t1, 121t2 and 131t2 constitute attitude holding means.

なお、突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ１、１２１ｔ２、１３１ｔ２の形状は、本実施形態で採用する図５〜図７に示す形状に限定されるものではない。本発明の実施形態では、詳細には、図示するように、基節１１１の近位指節間関節１２２付近に突き当て面１１１ｔ１を面状で設け、中節１２１の近位指節間関節１２２付近に突き当て面１２１ｔ２を面状で設けている。基節１１１と中節１２１が延伸姿勢からさらに回転しようとする際に、面状の突き当て面１１１ｔ１と面状の突き当て面１２１ｔ２が互いに突き当たるように形成されている。面状で互いに突き当たる形状とすることにより大きな力を受けることが可能な程度の強度を有するストッパとして構成されて設置されている。同様に、本発明の実施形態では、図示するように、中節１２１の遠位指節間関節１３２付近に突き当て面１２１ｔ１を面状で設け、末節１３１の遠位指節間関節１３２付近に突き当て面１３１ｔ２を面状で設けている。中節１２１と末節１３１が延伸姿勢からさらに回転しようとする際に、面状の突き当て面１２１ｔ１と面状の突き当て面１３１ｔ２が互いに突き当たるように形成されている。面状で互いに突き当たる形状とすることにより大きな力を受けることが可能な程度の強度を有するストッパとして構成されて設置されている。   The shapes of the abutment surfaces 111t1, 121t1, 121t2 and 131t2 are not limited to the shapes shown in FIGS. 5 to 7 adopted in the present embodiment. In the embodiment of the present invention, in detail, as shown in the drawings, the abutment surface 111t1 is provided planarly near the proximal interphalangeal joint 122 of the base node 111, and the proximal interphalangeal joint 122 of the middle segment 121 is provided. The abutment surface 121t2 is provided in the form of a plane in the vicinity. The planar abutment surface 111t1 and the planar abutment surface 121t2 are formed so as to abut each other when the base node 111 and the middle segment 121 are further rotated from the stretched position. It is configured and installed as a stopper having such a strength that can receive a large force by forming it in a planar shape that abuts each other. Similarly, in the embodiment of the present invention, as shown in the figure, the abutment surface 121t1 is planarly provided in the vicinity of the distal interphalangeal joint 132 of the middle segment 121, and in the vicinity of the distal interphalangeal joint 132 of the distal segment 131. The abutting surface 131t2 is provided in a planar shape. The planar abutment surface 121t1 and the planar abutment surface 131t2 are formed so as to abut each other when the middle section 121 and the end section 131 further rotate from the stretched position. It is configured and installed as a stopper having such a strength that can receive a large force by forming it in a planar shape that abuts each other.

これにより、指１０１は、例えば、図１３〜図１５に示すような無負荷時に、基節プレート１１１Ｐ、中節プレート１２１Ｐおよび末節プレート１３１Ｐがほぼ直線的に延伸する姿勢で待機することができる。   Thereby, the finger 101 can stand by in a posture in which the base segment plate 111P, the middle segment plate 121P and the end segment plate 131P extend substantially linearly, for example, at no load as shown in FIG. 13 to FIG.

さらに、図１〜図３に戻って、掌１０５の掌面１０６内に配置されている指１０１Ａ〜１０１Ｃ毎の中手指節間関節１１２における一対の基節プレート１１１Ｐは、それぞれ一端側の軸穴１１１ａに連結シャフト１１４Ｓが相対回転自在に差し込まれて支持されている。これに対して、その中手指節間関節１１２における駆動リンクプレート１１４Ｐは、その基節プレート１１１Ｐの間に位置して一端側の軸穴１１４ａに連結シャフト１１４Ｓが差し込まれることにより回転可能に支持されつつ、それぞれアクチュエータ１１０の駆動力を受け取ってその連結シャフト１１４Ｓ（軸穴１１４ａ）を中心に正逆回転されて駆動するようになっている。   Further, referring back to FIGS. 1 to 3, the pair of base plates 111 P of the interphalangeal joint 112 for each of the fingers 101 A to 101 C disposed in the palm surface 106 of the palm 105 has an axial hole on one end side. The connecting shaft 114S is inserted into and supported by the shaft 111a so as to be relatively rotatable. On the other hand, the drive link plate 114P at the interdigital articulating joint 112 is rotatably supported by being inserted between the base plate 111P and the coupling shaft 114S inserted in the shaft hole 114a at one end. At the same time, the drive force of the actuator 110 is received, and it is rotated in the forward and reverse directions about the connecting shaft 114S (shaft hole 114a) to drive.

指１０１Ａの駆動リンクプレート１１４Ｐは、図１〜図３および図８に示すように、一端側の軸穴１１４ａを軸心とする外周側にウォームホイール１１４Ｗが固定されているとともに、その軸穴１１４ａに連結シャフト１１４Ｓ１が相対回転不能に固定されている。   As shown in FIGS. 1 to 3 and 8, the drive link plate 114P of the finger 101A has the worm wheel 114W fixed to the outer peripheral side centering on the shaft hole 114a at one end side, and the shaft hole 114a The connecting shaft 114S1 is fixed so as not to be relatively rotatable.

これに対して、アクチュエータ１１０は、遊星歯車を内蔵して減速等の機能を有する伝達装置１１０Ｔを介して伝達シャフト１５１を回転駆動させることにより駆動力を出力するようになっており、その伝達シャフト１５１の先端に、指１０１Ａの駆動リンクプレート１１４Ｐのウォームホイール１１４Ｗに噛み合う円筒ウォーム１５１Ｗが同軸回転するように固定されている。   On the other hand, the actuator 110 outputs driving force by rotationally driving the transmission shaft 151 via the transmission device 110T having a function of decelerating, etc., with a built-in planetary gear, and the transmission shaft A cylindrical worm 151W engaged with the worm wheel 114W of the drive link plate 114P of the finger 101A is fixed to the tip end of the shaft 151 so as to be coaxially rotated.

これにより、指１０１Ａの中手指節間関節１１２では、アクチュエータ１１０の駆動力を円筒ウォーム１５１Ｗおよびウォームホイール１１４Ｗを介して直接、減速伝達されて駆動リンクプレート１１４Ｐが正逆回転されるとともに、その駆動リンクプレート１１４Ｐの軸穴１１４ａに差し込まれて固定されている連結シャフト１１４Ｓ１が一体回転される。   As a result, the driving force of the actuator 110 is directly decelerated and transmitted via the cylindrical worm 151W and the worm wheel 114W at the middle finger joint 112 of the finger 101A, and the drive link plate 114P is rotated in the forward and reverse directions. The connecting shaft 114S1 inserted and fixed in the shaft hole 114a of the link plate 114P is integrally rotated.

指１０１Ｃの駆動リンクプレート１１４Ｐは、図１〜図３および図１２に示すように、指１０１Ａのようにウォームホイール１１４Ｗが固定されることなく、軸穴１１４ａに指１０１Ａと共通の連結シャフト１１４Ｓ１が差し込まれて相対回転不能に固定されている。   As shown in FIGS. 1 to 3 and 12, the drive link plate 114P of the finger 101C has a connecting shaft 114S1 common to the finger 101A in the axial hole 114a without fixing the worm wheel 114W like the finger 101A. It is inserted and fixed so that relative rotation is impossible.

これにより、指１０１Ｃの中手指節間関節１１２では、同一のアクチュエータ１１０の駆動力が指１０１Ａと共通の連結シャフト１１４Ｓ１を介して一体回転するように伝達されて、駆動リンクプレート１１４Ｐが等速に正逆回転される。   As a result, in the middle finger joint joint 112 of the finger 101C, the driving force of the same actuator 110 is transmitted so as to rotate integrally with the finger 101A via the common connecting shaft 114S1, and the driving link plate 114P becomes uniform. Forward and reverse rotation.

指１０１Ｂの駆動リンクプレート１１４Ｐは、図１〜図３および図８に示すように、指１０１Ａと同様に、一端側の軸穴１１４ａを軸心とする外周側にウォームホイール１１４Ｗが固定されて、指１０１Ａ、１０１Ｃとは別経路でアクチュエータ１１０の駆動力が伝達されるとともに、その軸穴１１４ａには指１０１Ａ、１０１Ｃとは別個の連結シャフト１１４Ｓ２が差し込まれて相対回転不能に固定されている（本実施形態では、後述するように回転角を検出するために固定するが、自由回転可能な場合には相対回転可能に支持するようにしてもよい）。   As shown in FIG. 1 to FIG. 3 and FIG. 8, the worm wheel 114W is fixed to the outer peripheral side of the drive link plate 114P of the finger 101B with the axial hole 114a at one end side as the axis. The driving force of the actuator 110 is transmitted through a path different from that of the fingers 101A and 101C, and a connecting shaft 114S2 different from the fingers 101A and 101C is inserted into its axial hole 114a and fixed relatively immovably ( In the present embodiment, the rotation angle is fixed to be detected as described later, but may be supported so as to be capable of relative rotation if free rotation is possible).

これに対して、アクチュエータ１１０は、伝達シャフト１５１の先端側の円筒ウォーム１５１Ｗとは別に、その円筒ウォーム１５１Ｗと伝達装置１１０Ｔとの間に駆動プーリ１５１Ｐが相対回転不能に固定されて伝達ベルト１５３が従動プーリ１５４Ｐと共に巻き掛けられている。従動プーリ１５４Ｐは、指１０１Ａ近傍下部の駆動プーリ１５１Ｐから指１０１Ｃの近傍下部側の離隔位置に配置されて伝達ベルト１５３により従動回転されるように掌１０５の内部に回転自在に支持されている。また、従動プーリ１５４Ｐには、伝達ギア１５１Ｇが同軸に一体回転するように固定されており、その伝達ギア１５１Ｇには、中継ギア１５５が噛み合ってアクチュエータ１１０の駆動力が駆動プーリ１５１Ｐおよび伝達ベルト１５３を介して伝達されるようになっている。この中継ギア１５５は、軸心に伝達シャフト１５７が同軸に一体回転するように固定されており、この伝達シャフト１５７の反対側端部には、円筒ウォーム１５７Ｗが同軸に一体回転するように固定されている。この円筒ウォーム１５７Ｗには、一端側の軸穴１１４ａに連結シャフト１１４Ｓ２が差し込まれている駆動リンクプレート１１４Ｐのウォームホイール１１４Ｗが噛み合って正逆回転されるようになっている。   On the other hand, in the actuator 110, apart from the cylindrical worm 151W on the distal end side of the transmission shaft 151, the drive pulley 151P is fixed so as not to be relatively rotatable between the cylindrical worm 151W and the transmission device 110T, and the transmission belt 153 is It is wound together with the driven pulley 154P. The driven pulley 154P is disposed at a separated position on the lower side near the finger 101C from the drive pulley 151P near the lower side of the finger 101A and rotatably supported inside the palm 105 so as to be driven and rotated by the transmission belt 153. Further, the transmission gear 151G is fixed to the driven pulley 154P so as to integrally rotate coaxially, and the relay gear 155 is engaged with the transmission gear 151G so that the driving force of the actuator 110 is the drive pulley 151P and the transmission belt 153. It is supposed to be transmitted via The relay gear 155 is fixed so as to integrally rotate the transmission shaft 157 coaxially with the axial center, and is fixed to the opposite end of the transmission shaft 157 such that the cylindrical worm 157W coaxially integrally rotates. ing. The worm wheel 114W of the drive link plate 114P in which the connecting shaft 114S2 is inserted into the shaft hole 114a at one end is engaged with the cylindrical worm 157W, and is rotated in forward and reverse directions.

これにより、指１０１Ｂの中手指節間関節１１２では、同一のアクチュエータ１１０の駆動力が駆動プーリ１５１Ｐと伝達ベルト１５３から円筒ウォーム１５７Ｗおよびウォームホイール１１４Ｗを介して間接的に減速伝達されて駆動リンクプレート１１４Ｐが正逆回転される。すなわち、伝達シャフト１５１、１５７、円筒ウォーム１５１Ｗ、１５７Ｗ、ウォームホイール１１４Ｗ、駆動プーリ１５１Ｐ、従動プーリ１５４Ｐ、伝達ベルト１５３、伝達ギア１５１Ｇ、および中継ギア１５５がアクチュエータ１１０の駆動力を伝達する伝達機構を構成している。   As a result, in the middle finger joint joint 112 of the finger 101B, the driving force of the same actuator 110 is indirectly decelerated and transmitted from the driving pulley 151P and the transmission belt 153 via the cylindrical worm 157W and the worm wheel 114W, and the driving link plate 114P is rotated forward and reverse. That is, a transmission mechanism in which the transmission shafts 151 and 157, cylindrical worms 151W and 157W, the worm wheel 114W, the drive pulley 151P, the driven pulley 154P, the transmission belt 153, the transmission gear 151G, and the relay gear 155 transmit the driving force of the actuator 110 Configured.

そして、ロボットハンド１００は、指１０１Ａ〜１０１Ｃの基節１１１、中節１２１、末節１３１の相対的な屈曲状態を制御部１００Ｃが取得して、対象に応じた駆動を実現して把持等する最適作業を行うようになっている。なお、本実施形態では、ロボットハンド１００に制御部１００Ｃを設置して動作を統括制御する場合を一例として説明するが、これに限るものではなく、例えば、ロボットハンド１００を設置されているロボット本体側に統括制御される形態に適用してもよいことはいうまでもない。   Then, in the robot hand 100, the control unit 100C acquires the relative bending state of the base node 111, the middle node 121, and the end node 131 of the fingers 101A to 101C, and realizes the driving according to the object and holds it in an optimal manner. I am supposed to do the work. In the present embodiment, the case where the control unit 100C is installed in the robot hand 100 and the operation is totally controlled is described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, a robot main body in which the robot hand 100 is installed It is needless to say that the present invention may be applied to a mode in which overall control is performed on the side.

ロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、メモリ１００Ｍ内に格納されている制御プログラムを実行する中央演算素子、所謂、ＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されている。制御部１００Ｃは、そのメモリ１００Ｍ内に予め設定されている各種パラメータや後述する角度センサなどの取得する各種センサ情報等に基づいて、例えば、アクチュエータ１１０の正逆駆動を制御することにより、例えば、図１６に示すような円柱状のワークＷ１を作業対象として、最適条件で把持等する作業を実行するようになっている。   The control unit 100C of the robot hand 100 is configured by a central processing element that executes a control program stored in the memory 100M, a so-called CPU (Central Processing Unit). The control unit 100C controls, for example, forward and reverse drive of the actuator 110 based on, for example, various parameters preset in the memory 100M and various sensor information acquired by an angle sensor described later, for example, An operation of holding a cylindrical workpiece W1 as shown in FIG. 16 as an operation target is performed under optimum conditions.

このロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、中手指節間関節１１２と近位指節間関節１２２との作動状況を後述するセンサ素子により直接検出取得するとともに、遠位指節間関節１３２の作動状況については取得したセンサ情報やメモリ１００Ｍ内に格納されている各部の寸法情報（幾何学的関係）を用いて算出取得するようになっている。   The control unit 100C of the robot hand 100 directly detects and acquires the operation status of the interphalangeal joint 112 and the proximal interphalangeal joint 122 with a sensor element described later, and the operation status of the distal interphalangeal joint 132 The calculation is performed using acquired sensor information and dimensional information (geometrical relationship) of each part stored in the memory 100M.

具体的には、ロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、アクチュエータ１１０の不図示の駆動出力軸の回転角を検出するエンコーダ１１０Ｅが接続されている。制御部１００Ｃは、そのエンコーダ１１０Ｅの検出情報に基づいて図４に示す指１０１のリンクモデルにおける掌１０５側の基準位置Ｂからの駆動リンクプレート１１４Ｐの相対回転角１１２αを直接検出取得する。なお、この駆動リンクプレート１１４Ｐの相対回転角１１２αは、伝達装置１１０Ｔによる減速比を考慮して検出すればよい。   Specifically, an encoder 110E that detects a rotation angle of a drive output shaft (not shown) of the actuator 110 is connected to the control unit 100C of the robot hand 100. The control unit 100C directly detects and acquires the relative rotation angle 112α of the drive link plate 114P from the reference position B on the palm 105 side in the link model of the finger 101 shown in FIG. 4 based on the detection information of the encoder 110E. The relative rotation angle 112α of the drive link plate 114P may be detected in consideration of the speed reduction ratio of the transmission device 110T.

また、基節プレート１１１Ｐの一端側には、図５に示すように、駆動リンクプレート１１４Ｐと一体回転する連結シャフト１１４Ｓ１、１１４Ｓ２を差し込まれて相対回転自在に支持する軸穴１１１ａの片側外面に、回転センサ素子の一方の構成要素である読取用マグネット１１１ｒｍが埋め込まれて突起状に突出している。図２や図３に示すように、回転センサ素子の他方の構成要素である読取ヘッド１１１ｒｈは、その連結シャフト１１４Ｓ１、１１４Ｓ２を回転自在に支持して中手指節間関節１１２として機能させる掌１０５側の部材に設置されて読取用マグネット１１１ｒｍの周りに位置し、制御部１００Ｃに接続されている。制御部１００Ｃは、読取ヘッド１１１ｒｈの検出する読取用マグネット１１１ｒｍの相対回転から図４に示す指１０１のリンクモデルにおける掌１０５側の基準位置Ｂからの基節プレート１１１Ｐの相対回転角１１２βを直接検出取得する。なお、図２や図３において、制御部１００Ｃに接続するセンサ線は、読取ヘッド１１１ｒｈの１系統のみを一点鎖線で図示しており、他の系統は割愛している。   In addition, as shown in FIG. 5, on one end surface of the shaft hole 111a which inserts the connecting shafts 114S1 and 114S2 integrally rotating with the drive link plate 114P at one end side of the base segment plate 111P, The reading magnet 111rm, which is one component of the rotation sensor element, is embedded and protrudes in a projecting manner. As shown in FIGS. 2 and 3, the read head 111rh, which is the other component of the rotation sensor element, rotatably supports the connection shafts 114S1 and 114S2 to function as the interphalangeal joint 112 side Are disposed around the reading magnet 111rm and connected to the control unit 100C. The control unit 100C directly detects the relative rotation angle 112β of the base plate 111P from the reference position B on the palm 105 side in the link model of the finger 101 shown in FIG. 4 from the relative rotation of the reading magnet 111rm detected by the reading head 111rh. get. In FIG. 2 and FIG. 3, only one system of the reading head 111rh is illustrated by a dashed-dotted line, and the other system is omitted.

さらに、中節プレート１２１Ｐの一端側には、図６に示すように、支持シャフト１２１Ｓ１の片側端部が外面から突出して、回転センサ素子の一方の構成要素である読取用マグネット１２１ｒｍが埋め込まれている。図２や図３に示すように、回転センサ素子の他方の構成要素である読取ヘッド１２１ｒｈは、その支持シャフト１２１Ｓ１の片側端部が回転自在に嵌め込まれる基節プレート１１１Ｐの他端側の軸穴１１１ｂ周りに位置し、制御部１００Ｃに接続されている。制御部１００Ｃは、読取ヘッド１２１ｒｈの検出する読取用マグネット１２１ｒｍの相対回転から基節プレート１１１Ｐに対する中節プレート１２１Ｐの相対回転角１２２αを直接取得する。   Furthermore, as shown in FIG. 6, one end of the support shaft 121S1 protrudes from the outer surface and the reading magnet 121rm, which is one component of the rotation sensor element, is embedded at one end of the middle segment plate 121P. There is. As shown in FIGS. 2 and 3, the read head 121rh, which is the other component of the rotation sensor element, has a shaft hole at the other end of the base plate 111P into which one end of the support shaft 121S1 is rotatably fitted. It is located around 111b and connected to the control unit 100C. The control unit 100C directly obtains the relative rotation angle 122α of the middle segment plate 121P with respect to the base segment plate 111P from the relative rotation of the reading magnet 121rm detected by the reading head 121rh.

このようにして、ロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、図４に示すように、アクチュエータ１１０のエンコーダ１１０Ｅのセンサ情報に基づいて駆動リンクプレート１１４Ｐの指１０１における基準位置Ｂからの中手指節間関節１１２（軸穴１１１ａ、１１４ａ）周りでの回転角１１２αを直接取得し、また、読取ヘッド１１１ｒｈの検出する読取用マグネット１１１ｒｍの回転情報に基づいて基節プレート１１１Ｐの指１０１における基準位置Ｂからの中手指節間関節１１２周りでの回転角１１２βを直接取得し、さらに、読取ヘッド１２１ｒｈが検出する読取用マグネット１２１ｒｍの回転情報に基づいて基節プレート１１１Ｐに対する中節プレート１２１Ｐの近位指節間関節１２２（軸穴１１１ｂ、１２１ａ）周りでの回転角１２２αを直接取得している。   Thus, as shown in FIG. 4, the control unit 100C of the robot hand 100 performs the interphalangeal joint from the reference position B of the finger 101 of the drive link plate 114P based on the sensor information of the encoder 110E of the actuator 110. The rotation angle 112α around the shaft 112 (shaft holes 111a and 114a) is directly obtained, and from the reference position B of the finger 101 of the base plate 111P based on the rotation information of the reading magnet 111rm detected by the reading head 111rh. The rotation angle 112β around the metacarpophalangeal joint 112 is directly obtained, and further, based on the rotation information of the reading magnet 121rm detected by the reading head 121rh, the proximal interphalangeal of the middle segment plate 121P with respect to the base segment plate 111P. Rotation angle 12 around the joint 122 (shaft hole 111b, 121a) We have obtained 2α directly.

これに対して、制御部１００Ｃは、中節プレート１２１Ｐに対する末節プレート１３１Ｐの遠位指節間関節１３２（軸穴１２１ｂ、１３１ａ）周りにおける回転角１３２γを算出取得している。   On the other hand, the control unit 100C calculates and acquires a rotation angle 132γ around the distal interphalangeal joint 132 (axial holes 121b and 131a) of the last segment plate 131P with respect to the middle segment plate 121P.

詳細に、まず、この制御部１００Ｃは、中手指節間関節１１２周りにおいて、駆動リンクプレート１１４Ｐの基準位置Ｂからの回転角１１２αを、基節プレート１１１Ｐの基準位置Ｂからの回転角１１２βから減算することにより、基節プレート１１１Ｐと駆動リンクプレート１１４Ｐとの間の回転角１１２γを算出取得する。   In detail, first, the control unit 100C subtracts the rotation angle 112α of the drive link plate 114P from the reference position B from the rotation angle 112β of the base plate 111P from the reference position B around the interphalangeal joint 112. By doing this, the rotation angle 112γ between the base plate 111P and the drive link plate 114P is calculated and obtained.

次いで、制御部１００Ｃは、その基節プレート１１１Ｐと駆動リンクプレート１１４Ｐ（以下では、プレートという文言を省略する場合もある）との間の算出回転角１１２γと、基節１１１のリンク長（既定の基節プレート１１１Ｐの軸穴１１１ａ、１１１ｂ間距離、以下同様のため省略）と、駆動リンク１１４のリンク長とから、第１仮想リンク１１９（軸穴１１１ｂ、１１４ｂ間の線分Ｌ１）の長さを算出取得する。   Next, the control unit 100C calculates the calculated rotation angle 112γ between the base plate 111P and the drive link plate 114P (in the following, the word “plate” may be omitted), and the link length of the base 111 (default). The distance between the shaft holes 111a and 111b of the base plate 111P, which is omitted for the same reason, and the link length of the drive link 114, the length of the first virtual link 119 (line segment L1 between the shaft holes 111b and 114b) Calculate and get

次いで、制御部１００Ｃは、算出した第１仮想リンク１１９の長さと、基節１１１のリンク長と、駆動リンク１１４のリンク長とから、その第１仮想リンク１１９と基節１１１との間の近位指節間関節１２２周りにおける回転角１２２βを算出取得する。   Next, from the calculated length of the first virtual link 119, the link length of the base node 111, and the link length of the drive link 114, the control unit 100C determines the proximity between the first virtual link 119 and the base node 111. The rotation angle 122β around the interphalangeal joint 122 is calculated and obtained.

次いで、同様に、制御部１００Ｃは、算出した第１仮想リンク１１９の長さと、基側中継リンク１１３のリンク長と、中間リンク板１２０における基側中間リンク１１５のリンク長とから、その第１仮想リンク１１９と基側中間リンク１１５との間の近位指節間関節１２２周りにおける回転角１２２γを算出取得する。   Next, similarly, the control unit 100C is configured to calculate the first length of the calculated first virtual link 119, the link length of the base relay link 113, and the link length of the base intermediate link 115 in the middle link plate 120. The rotation angle 122γ around the proximal interphalangeal joint 122 between the virtual link 119 and the base intermediate link 115 is calculated and obtained.

次いで、制御部１００Ｃは、第１仮想リンク１１９と基節１１１との間の算出回転角１２２βと、その第１仮想リンク１１９と基側中間リンク１１５との間の算出回転角１２２γと、中間リンク板１２０の基側中間リンク１１５および末側中間リンク１２５の間の近位指節間関節１２２周りにおける固定角１２２δと、基節プレート１１１Ｐと中節プレート１２１Ｐの間の近位指節間関節１２２周りにおける検出回転角１２２αとから、中節１２１および末側中間リンク１２５の間の近位指節間関節１２２周りにおける回転角１２２εを算出取得する。   Next, the control unit 100C calculates the calculated rotation angle 122β between the first virtual link 119 and the base node 111, the calculated rotation angle 122γ between the first virtual link 119 and the base intermediate link 115, and the intermediate link A fixation angle 122 δ around the proximal interphalangeal joint 122 between the proximal intermediate link 115 and the distal intermediate link 125 of the plate 120, and the proximal interphalangeal joint 122 between the root plate 111P and the middle segment plate 121P The rotation angle 122ε around the proximal interphalangeal joint 122 between the middle segment 121 and the end middle link 125 is calculated and obtained from the detected rotation angle 122α around the circumference.

次いで、制御部１００Ｃは、中節１２１および末側中間リンク１２５の間の算出回転角１２２εと、中節１２１のリンク長と、中間リンク板１２０における末側中間リンク１２５のリンク長とから、第２仮想リンク１２９（軸穴１２０ｃ、１２１ｂ間の線分Ｌ２）の長さを算出取得する。   Next, from the calculated rotation angle 122ε between the middle link 121 and the end intermediate link 125, the link length of the middle link 121, and the link length of the end intermediate link 125 in the middle link plate 120, the controller 100C 2 Calculate and acquire the length of the virtual link 129 (line segment L2 between the axial holes 120c and 121b).

次いで、制御部１００Ｃは、算出した第２仮想リンク１２９の長さと、中節１２１のリンク長と、中間リンク板１２０における末側中間リンク１２５のリンク長とから、その第２仮想リンク１２９と中節１２１との間の遠位指節間関節１３２（軸穴１２１ｂ、１３１ａ）周りにおける回転角１３２αを算出取得する。   Next, the control unit 100C calculates the second virtual link 129 and the middle from the calculated length of the second virtual link 129, the link length of the middle link 121, and the link length of the other end intermediate link 125 in the middle link plate 120. The rotation angle 132α around the distal interphalangeal joint 132 (shaft hole 121b, 131a) between the joint 121 and the joint 121 is calculated and obtained.

次いで、制御部１００Ｃは、同様に、算出した第２仮想リンク１２９の長さと、末側中継リンク１２３のリンク長と、末節１３１のリンク長とから、その第２仮想リンク１２９と末節１３１との間の遠位指節間関節１３２周りにおける回転角１３２βを算出取得する。   Next, the control unit 100C similarly calculates the second virtual link 129 and the end clause 131 from the calculated length of the second virtual link 129, the link length of the end relay link 123, and the link length of the end clause 131. The rotation angle 132β around the distal interphalangeal joint 132 is calculated and obtained.

次いで、制御部１００Ｃは、第２仮想リンク１２９と中節１２１との間の算出回転角１３２αと、第２仮想リンク１２９と末節１３１との間の算出回転角１３２βと、末節プレート１３１Ｐの軸穴１３１ａから支持プレート１３１Ｓの他端側の軸穴１３１ｂまでのリンクとして機能する末節１３１およびその末節プレート１３１Ｐの軸穴１３１ａから指先フレーム１３１Ｆの他端側の指先１３９の先端１３９ａまでの指先リンクの間の軸穴１３１ａ周りにおける固定角１３３αとからその指先リンクと中節１２１（中節プレート１２１Ｐ）の延長線１２１Ｅとの間の遠位指節間関節１３２における回転角１３２γを算出取得する。   Next, the control unit 100C calculates the calculated rotation angle 132α between the second virtual link 129 and the middle node 121, the calculated rotation angle 132β between the second virtual link 129 and the end node 131, and the axial hole of the end plate 131P. Between a finger tip link from the shaft hole 131a of the end section 131 functioning as a link from 131a to the shaft hole 131b on the other end side of the support plate 131S and the tip end plate 139 of the other end side of the finger tip frame 131F The rotation angle 132γ of the distal interphalangeal joint 132 between the fingertip link and the extension line 121E of the middle segment 121 (intermediate plate 121P) is calculated and obtained from the fixed angle 133α around the axial hole 131a.

このようにして、このロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、エンコーダ１１０Ｅや読取用マグネット１１１ｒｍ、１２１ｒｍおよび読取ヘッド１１１ｒｈ、１２１ｒｈから、駆動リンク１１４の回転角１１２αや、基節１１１および中節１２１の回転角１１２β、１２２α（中手指節間関節１１２および近位指節間関節１２２の関節角）を直接検出取得するのに加えて、センサ素子を特に設置することなく、基側四節リンク機構１０３および末側四節リンク機構１０４の構成要素の寸法や角度等の幾何学的情報を用いて、遠位指節間関節１３２の関節角として、末節１３１と一体の指先１３９の回転角１３２γを算出取得することができる。すなわち、ロボットハンド１００では、センサ素子の設置数を少なくして、コスト低減と共に、設置スペースを削減して小型化を図ることができる。   In this manner, the control unit 100C of the robot hand 100 rotates the rotation angle 112α of the drive link 114, the base node 111, and the middle node 121 from the encoder 110E, the reading magnets 111rm and 121rm, and the reading heads 111rh and 121rh. In addition to directly detecting and acquiring the angles 112β and 122α (joint angles of the metacarpal interphalangeal joint 112 and the proximal interphalangeal joint 122), the proximal four-bar linkage 103 and the special quadrilateral linkage 103 do not need to be installed. Using the geometric information such as dimensions and angles of the components of the distal four-bar linkage mechanism 104, calculate the rotation angle 132 γ of the fingertip 139 integrated with the last segment 131 as the joint angle of the distal interphalangeal joint 132 can do. That is, in the robot hand 100, the number of sensor elements installed can be reduced, and the cost can be reduced, and the installation space can be reduced to achieve downsizing.

そして、このロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、メモリ１００Ｍ内の制御プログラムを実行して各種設定パラメータや各種センサ情報等に基づいてアクチュエータ１１０の正逆駆動を制御することにより各種作業を最適条件で実行する。   The control unit 100C of the robot hand 100 executes control programs in the memory 100M to control forward and reverse drive of the actuator 110 based on various setting parameters, various sensor information, etc., under various conditions under optimum conditions. Run.

ところで、このロボットハンド１００は、基節１１１、中節１２１および末節１３１のいずれにも負荷が加えられることなく、各指１０１Ａ〜１０１Ｃの指先１３９が掌面１０６の中央付近の仮想鉛直平面１０６Ｖ（図１９を参照）に接近して、その仮想鉛直平面１０６Ｖを挟んで交互の隣接位置で向かい合う際に、その仮想鉛直平面１０６Ｖに指先１３９の指腹１３９ｓが全面接触する姿勢を取るように設定されている。   By the way, in this robot hand 100, the load is not applied to any of the base section 111, the middle section 121 and the end section 131, and the fingertip 139 of each finger 101A to 101C is an imaginary vertical plane 106V near the center of the palm surface 106 ( When approaching the virtual vertical plane 106V and facing each other at alternate positions adjacent to each other (see FIG. 19), the virtual vertical plane 106V is set to take a posture in which the finger pads 139s of the fingertips 139 contact the entire surface. ing.

これにより、ロボットハンド１００は、アクチュエータ１１０が正逆駆動されてウォームホイール１１４Ｗと円筒ウォーム１５１Ｗ、１５７Ｗとの噛合位置に応じて駆動リンク１１４が中手指節間関節１１２を中心に駆動回転されることにより、指１０１Ａ〜１０１Ｃが同調して機能する。このロボットハンド１００は、指１０１Ａ〜１０１Ｃの指先１３９が大きく互いに離間する姿勢から始動し、その指先１３９が互いに接近する方向に動作されることによって、基節１１１、中節１２１および末節１３１が中手指節間関節１１２、近位指節間関節１２２および遠位指節間関節１３２で適宜に屈曲して作業対象のワークＷを把持する作業などを実行することができる。   As a result, in the robot hand 100, the actuator 110 is driven in forward and reverse directions, and the drive link 114 is driven and rotated about the finger joint 112 according to the meshing position of the worm wheel 114W and the cylindrical worms 151W and 157W. Thus, the fingers 101A to 101C function in synchronization. The robot hand 100 starts from a posture in which the fingers 139 of the fingers 101A to 101C are largely separated from one another, and the fingertips 139 move in a direction in which the fingers 139 approach one another. It is possible to execute an operation such as grasping the work W to be operated by appropriately bending the interphalangeal joint 112, the proximal interphalangeal joint 122, and the distal interphalangeal joint 132.

例えば、指１０１は、作業対象のワークＷの存在しない無負荷時には、例えば、図１３〜図１５に指１０１Ａを一例にして図示するように動作する。まず、指１０１Ａは、無負荷時には、中節１２１が基節１１１に対して、末節１３１（指先１３９）がその中節１２１に対して、捻りバネ１４１、１４２の弾性力により付勢されている。このため、基節１１１、中節１２１および末節１３１は、ほぼ直線的に延伸する姿勢にされて基側四節リンク機構１０３および末側四節リンク機構１０４の形状が維持される。   For example, when there is no load on which the work W to be worked does not exist, for example, the finger 101 operates as illustrated in FIG. 13 to FIG. 15 with the finger 101A as an example. First, when no load is applied to the finger 101A, the middle segment 121 is biased against the base segment 111, and the end segment 131 (fingertip 139) is biased against the middle segment 121 by the elastic force of the torsion springs 141 and 142. . For this reason, the base node 111, the middle node 121 and the end node 131 are in a substantially linearly extending posture, and the shapes of the base four-bar linkage 103 and the other four-bar linkage 104 are maintained.

ロボットハンド１００の指１０１Ａは、図１３に示すように、駆動リンク１１４がウォームホイール１１４Ｗと円筒ウォーム１５１Ｗとの待機時の噛合位置に保持されて、他の指１０１Ｂの指先１３９から大きく離隔する待機姿勢に保持される。この指１０１Ａは、その待機姿勢から始動されると、アクチュエータ１１０の駆動力により円筒ウォーム１５１Ｗが回転されてウォームホイール１１４Ｗとの噛合位置が変動するのに連れて、駆動リンク１１４が中手指節間関節１１２を中心に回転する。すると、指１０１Ａは、図１４に示すように、指１０１Ｂの指先１３９に接近する方向に回転されて、基節１１１、中節１２１および末節１３１が直線的な延伸姿勢のまま、図１５に示すように、掌面１０６に対して平行姿勢で対面する位置で停止される。このロボットハンド１００は、図１５に示す状態を取ることにより、後述する図２３に示すように、指１０１Ａ〜１０１Ｃを収容する停止状態にすることができるようになっている。   As shown in FIG. 13, the finger 101A of the robot hand 100 is held at the meshing position of the worm wheel 114W and the cylindrical worm 151W at the standby time, and is largely separated from the fingertips 139 of the other fingers 101B. Be held in posture. When the finger 101A is started from the standby position, the driving force of the actuator 110 causes the cylindrical worm 151W to be rotated and the meshing position with the worm wheel 114W is changed. It rotates about the joint 112. Then, as shown in FIG. 14, the finger 101A is rotated in the direction approaching the fingertip 139 of the finger 101B, and the base node 111, the middle node 121 and the end node 131 are shown in FIG. As such, it is stopped at a position facing the palm surface 106 in a parallel posture. By taking the state shown in FIG. 15, the robot hand 100 can be put in a stopped state to accommodate the fingers 101A to 101C as shown in FIG. 23 described later.

また、例えば、指１０１は、作業対象の細めの円柱状のワークＷ１を把持する際には、図１６〜図１８に図示するように、動作する。なお、このワークＷ１は円柱形状で指１０１Ａ、１０１Ｃが同時に同様に動作して把持する作業を行うことになるが、指１０１Ａを図示する図面を用いてその動作を説明する。   Further, for example, the finger 101 operates as illustrated in FIGS. 16 to 18 when gripping the thin cylindrical work W1 to be worked. The work W1 has a cylindrical shape, and the fingers 101A and 101C simultaneously operate in the same way to perform gripping operations. The operation will be described using the drawing illustrating the finger 101A.

まず、ロボットハンド１００の指１０１Ａは、図１３に示す無負荷の待機状態からアクチュエータ１１０の駆動力により円筒ウォーム１５１Ｗが回転されてウォームホイール１１４Ｗとの噛合位置が変動するのに連れて、駆動リンク１１４が中手指節間関節１１２を中心に回転することによって、図１６に示すように、基節１１１がワークＷ１に突き当たってそれ以上の回転が制限される。そのまま、指１０１Ａは、その駆動リンク１１４が中手指節間関節１１２を中心にさらに回転されることによって、基側四節リンク機構１０３が変形されつつ、図１７に示すように、基側中継リンク１１３が指先１３９側にスライドされて、中間リンク板１２０（基側中間リンク１１５と末側中間リンク１２５）と中節１２１が捻りバネ１４１の弾性力に抗して近位指節間関節１２２を中心に回転される。すると、指１０１Ａは、末側四節リンク機構１０４の形状を維持したまま、その中節１２１がワークＷ１に突き当たってそれ以上の回転が制限される。このとき、中間リンク板１２０（基側中間リンク１１５と末側中間リンク１２５）と中節１２１が近位指節間関節１２２を中心に限界まで回転された後には、その中節１２１がワークＷ１に突き当たる前でも、後述するように、末側中継リンク１２３のスライドと共に、捻りバネ１４２の弾性力に抗する末節１３１の相対回転が開始されることになる。   First, the finger 101A of the robot hand 100 is driven by the drive link as the cylindrical worm 151W is rotated by the driving force of the actuator 110 from the no-load standby state shown in FIG. 13 and the meshing position with the worm wheel 114W changes. The rotation of the base 114 around the metacarpophalangeal joint 112 causes the base 111 to abut against the workpiece W1 to restrict further rotation, as shown in FIG. As it is, as shown in FIG. 17, while the base side four-bar linkage 103 is deformed as the drive link 114 of the finger 101A is further rotated about the interphalangeal joint 112, as shown in FIG. 113 is slid to the fingertip 139 side, and the intermediate link plate 120 (the proximal intermediate link 115 and the distal intermediate link 125) and the middle segment 121 resist the elastic force of the torsion spring 141 and the proximal interphalangeal joint 122 It is rotated to the center. Then, with the finger 101A maintaining the shape of the end-side four-bar linkage mechanism 104, its middle segment 121 abuts on the work W1 and further rotation is limited. At this time, after the intermediate link plate 120 (the proximal intermediate link 115 and the distal intermediate link 125) and the middle segment 121 are rotated to the limit around the proximal interphalangeal joint 122, the middle segment 121 is the work W1. Even before hitting the lower link, relative rotation of the distal end 131 resisting the elastic force of the torsion spring 142 is started with the slide of the distal relay link 123 as described later.

このロボットハンド１００は、中節１２１がワークＷ１に突き当たるなどした後にも、駆動リンク１１４や中間リンク板１２０が中手指節間関節１１２や近位指節間関節１２２を中心に回転することによって、図１８に示すように、中節１２１の回転制限に伴って末側中継リンク１２３が指先１３９側にスライドされる。この後に、指１０１Ａは、末節１３１が捻りバネ１４２の弾性力に抗して遠位指節間関節１３２を中心に回転されて、末側四節リンク機構１０４が変形されつつ、指先１３９がその遠位指節間関節１３２を中心に回転されることにより、その指先１３９の指腹１３９ｓをワークＷ１に突き当てた状態に変移されて、それ以上の回転が制限されて把持する状態が維持される。   In the robot hand 100, the drive link 114 and the intermediate link plate 120 rotate about the middle interphalangeal joint 112 and the proximal interphalangeal joint 122 even after the middle segment 121 abuts on the work W1 or the like. As shown in FIG. 18, the distal relay link 123 is slid toward the fingertip 139 with the rotation limitation of the middle section 121. After this, the finger 101A is rotated about the distal interphalangeal joint 132 against the elastic force of the torsion spring 142 and the finger tip 139 of the finger is deformed while the distal four-bar linkage 104 is deformed. By rotating around the distal interphalangeal joint 132, the finger flank 139s of the fingertip 139 is shifted to a state of abutting against the work W1, and the state of further rotation being restricted and gripping is maintained. Ru.

また、例えば、図１９に図示するように、作業対象のワークＷがシート状の場合には、掌面１０６の端辺１０６ａ、１０６ｂ間の中央付近の仮想鉛直平面１０６Ｖに一致させるようにそのワークＷを保持してロボットハンド１００を駆動させることにより、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、図１３に示す無負荷状態のまま、上述するように、指先１３９同士が互いに接近する方向に、基節１１１、中節１２１および末節１３１の直線的な延伸姿勢のまま回転される。すると、その指１０１Ａ〜１０１Ｃは、その仮想鉛直平面１０６Ｖに位置するシート状のワークＷに指先１３９の指腹１３９ｓを全面接触させる状態に変移されて、それ以上の回転が制限されて把持する状態が維持される。すなわち、ロボットハンド１００は、指１０１の指先１３９でシート状のワークＷを挟んで把持することができる。   Further, for example, as illustrated in FIG. 19, when the work W to be worked is a sheet, the work W is made to coincide with the virtual vertical plane 106 V near the center between the end sides 106 a and 106 b of the palm surface 106. By holding the W and driving the robot hand 100, the fingers 101A to 101C are in the base node 111 in the direction in which the fingers 139 approach each other, as described above, in the unloaded state shown in FIG. It rotates with the straight extension posture of the node 121 and the end node 131. Then, the fingers 101A to 101C are shifted to a state in which the entire inside of the fingers 139s of the fingertips 139 is in contact with the sheet-like work W located on the virtual vertical plane 106V, and the further rotation is restricted and gripped. Is maintained. That is, the robot hand 100 can grip and hold the sheet-like work W with the fingertip 139 of the finger 101.

さらに、例えば、指１０１は、作業対象の厚板状のワークＷ２を把持する際には、図２０および図２１に図示するように、動作する。   Furthermore, for example, the finger 101 operates as illustrated in FIGS. 20 and 21 when gripping the thick-plate-like work W2 to be worked.

まず、例えば、図２０に図示するように、作業対象のワークＷ２が掌面１０６の端辺１０６ａ、１０６ｂ間の中央付近に位置するように保持してロボットハンド１００を駆動させることにより、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、図１３に示す無負荷状態のまま、上述するように、指先１３９同士が互いに接近する方向に、基節１１１、中節１２１および末節１３１の直線的な延伸姿勢のまま回転される。すると、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、その掌面１０６の中央付近に位置するワークＷ２に中節１２１の他端側が突き当たってそれ以上の回転が制限される。   First, for example, as illustrated in FIG. 20, the finger 101A is driven by holding the work W2 to be worked so as to be positioned near the center between the end sides 106a and 106b of the palm surface 106 and driving the robot hand 100. To 101C are rotated in a straightly extending posture of the base node 111, the middle node 121, and the end node 131 in the direction in which the fingertips 139 approach each other as described above in the unloaded state shown in FIG. . Then, with the fingers 101A to 101C, the other end of the middle segment 121 abuts on the workpiece W2 located near the center of the palm surface 106, and further rotation is restricted.

この指１０１Ａ〜１０１Ｃは、中節１２１がワークＷ２に突き当たった後にも、駆動リンク１１４が中手指節間関節１１２を中心にさらに回転されることによって、基側四節リンク機構１０３が変形されつつ、中間リンク板１２０が近位指節間関節１２２を中心に回転されて、末側中継リンク１２３が指先１３９側にスライドされる。すると、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、図２１に示すように、末節１３１が捻りバネ１４２の弾性力に抗して遠位指節間関節１３２を中心に回転されて、末側四節リンク機構１０４が変形されつつ、指先１３９がその遠位指節間関節１３２を中心に回転される。これにより、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、末節１３１の指先１３９の指腹１３９ｓをワークＷ２に対面させて突き当てた状態に変移されて、それ以上の回転が制限されて把持する状態が維持される。このとき、ロボットハンド１００の指１０１は、基節プレート１１１Ｐと中節プレート１２１Ｐの突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ２が互いに突き当って基節１１１および中節１２１を一体化された節とみなすことができ、アクチュエータ１１０の駆動力が中節１２１の回転に浪費されてしまうことなく、効率よくワークＷ２を把持する作業にあてることができる。   In the fingers 101A to 101C, the base side four-bar linkage 103 is deformed by the drive link 114 being further rotated about the interphalangeal joint 112 even after the middle segment 121 abuts on the work W2. The intermediate link plate 120 is rotated about the proximal interphalangeal joint 122, and the distal relay link 123 is slid toward the fingertip 139. Then, as shown in FIG. 21, the fingers 101A to 101C are rotated about the distal interphalangeal joint 132 against the elastic force of the torsion spring 142, and the distal four-bar linkage 104 While being deformed, the fingertip 139 is rotated about its distal interphalangeal joint 132. As a result, the fingers 101A to 101C are shifted to a state in which the finger tips 139s of the fingertips 139 of the last section 131 face the work W2 and are abutted, and the state of further rotation is restricted and gripping is maintained. At this time, the finger 101 of the robot hand 100 can be regarded as a node in which the base node 111 and the middle node 121 are integrated as the base plate 111P and the abutting surfaces 111t1 and 121t2 of the middle segment plate 121P butt each other. The driving force of the actuator 110 is not wasted by the rotation of the middle section 121, and can be efficiently applied to the work of gripping the workpiece W2.

また、例えば、ロボットハンド１００は、作業対象のワークＷ３が中節１２１の長さよりも大径で指１０１の１本では把持することができない円柱の場合には、図２２に図示するように、動作する。   Also, for example, in the case where the robot hand 100 is a cylinder whose work W3 to be worked has a diameter larger than the length of the middle section 121 and can not be gripped by one finger 101, as shown in FIG. Operate.

まず、作業対象のワークＷ３が掌面１０６の端辺１０６ａ、１０６ｂ間の中央付近に位置するように保持してロボットハンド１００を駆動させることにより、図１６〜図１８で説明するワークＷ１の場合と同様に動作して、指１０１Ａ〜１０１Ｃの全体で把持することになる。この場合、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、図１３に示す無負荷状態のまま、上述するように、指先１３９同士が互いに接近する方向に、基節１１１、中節１２１および末節１３１の直線的な延伸姿勢のまま回転が開始される。すると、指１０１Ａ〜１０１Ｃは、掌面１０６の中央付近に位置するワークＷ３に、基節１１１と、中節１２１と、末節１３１の指先１３９とが順次に突き当たってそれ以上の回転が制限されることにより把持することになる。   First, in the case of the workpiece W1 illustrated in FIGS. 16 to 18 by holding the workpiece W3 to be worked so as to be positioned near the center between the end sides 106a and 106b of the palm surface 106 and driving the robot hand 100. In the same way, the finger 101A-101C grips the whole. In this case, as described above, the fingers 101A to 101C are in the no-load state shown in FIG. 13 and the straight extension postures of the base node 111, the middle node 121, and the end node 131 in the direction in which the fingers 139 approach each other. The rotation is started as it is. Then, in the fingers 101A to 101C, the base node 111, the middle segment 121, and the fingertip 139 of the last segment 131 sequentially hit the work W3 located near the center of the palm surface 106, and further rotation is restricted. It will be gripped by something.

詳細には、まず、ロボットハンド１００の指１０１Ａ〜１０１Ｃは、図１３に示す無負荷状態の基節１１１、中節１２１および末節１３１が直線的な延伸姿勢のまま回転され、基節１１１がワークＷ３に突き当たってそれ以上の回転が制限されると、中節１２１が捻りバネ１４１の弾性力に抗して近位指節間関節１２２を中心に回転される。この後に、その指１０１Ａ〜１０１Ｃの中節１２１がワークＷ３に突き当たってそれ以上の回転が制限されると、さらに、末節１３１が捻りバネ１４２の弾性力に抗して遠位指節間関節１３２を中心に回転される。すると、その指１０１Ａ〜１０１Ｃの末節１３１（指先１３９）がその遠位指節間関節１３２を中心に回転されて、その指先１３９の指腹１３９ｓをワークＷ３に突き当てた状態に変移されて、それ以上の回転が制限されて把持する状態が維持される。   Specifically, first, the fingers 101A to 101C of the robot hand 100 are rotated while the unloaded base node 111, middle node 121 and end node 131 shown in FIG. When it hits W 3 and the further rotation is limited, the middle segment 121 is rotated about the proximal interphalangeal joint 122 against the elastic force of the torsion spring 141. After this, when the middle segment 121 of the fingers 101A to 101C abuts on the work W3 and the further rotation is restricted, the distal segment 131 further resists the elastic force of the torsion spring 142 and the distal interphalangeal joint 132 Is rotated around the Then, the last segment 131 (finger tip 139) of the finger 101A to 101C is rotated about the distal interphalangeal joint 132, and is shifted to a state in which the finger pad 139s of the finger tip 139 abuts on the work W3. The further rotation is restricted and the gripping state is maintained.

これにより、ロボットハンド１００は、基側四節リンク機構１０３と、末側四節リンク機構１０４とを１つのアクチュエータ１１０の駆動力によって別個に変形させるように駆動させることにより、作業対象のワークＷの形状に応じて基節１１１と、中節１２１と、末節１３１とを順次に回転させることができ、末節１３１の指先１３９までを沿わせる状態にして、そのワークＷを把持することができる。   As a result, the robot hand 100 drives the base side four-bar linkage mechanism 103 and the other-side four-bar linkage mechanism 104 so as to be separately deformed by the driving force of one actuator 110, whereby the workpiece W to be worked is Depending on the shape of the base section 111, the middle section 121 and the last section 131 can be sequentially rotated, and the work W can be grasped in a state in which the fingertips 139 of the last section 131 extend along.

ところで、ロボットハンド１００の制御部１００Ｃは、例えば、停止命令があったときに、図２３に示すように、無負荷の状態のままアクチュエータ１１０を駆動させて、基節１１１、中節１２１および末節１３１の直線的な延伸姿勢のまま、掌面１０６に対して平行姿勢で対面するホーム状態まで回転させて停止させるようになっている。これにより、指１０１Ａ〜１０１Ｃが外的環境に干渉して損傷してしまうことを極力少なくすることができる。   By the way, when there is a stop command, for example, as shown in FIG. 23, the control unit 100C of the robot hand 100 drives the actuator 110 in the no-load state, and the base node 111, the middle node 121 and the last node It is made to rotate to the home state which faces in parallel posture to palm surface 106, and it makes it stop, with a straight extension posture of 131. As a result, it is possible to minimize the possibility that the fingers 101A to 101C interfere with and damage the external environment.

このロボットハンド１００は、掌１０５の掌面１０６の４隅に、指１０１Ａ〜１０１Ｃをホーム状態にしたときに、その基側中継リンク１１３や末側中継リンク１２３の最も突出する部位よりも設置面の掌面１０６から離隔する大きさ（高さ）のリブ（突出部材）１９１が配置されている。   When the robot hand 100 places the fingers 101A to 101C at the four corners of the palm surface 106 of the palm 105, the robot hand 100 is installed more than the most projecting portions of the base relay link 113 and the end relay link 123. The rib (protrusion member) 191 of the magnitude | size (height) which is separated from the palm surface 106 is disposed.

これにより、ロボットハンド１００は、指１０１Ａ〜１０１Ｃをホーム状態に収容して停止させた場合には、図２４に示すように、指１０１Ａ〜１０１Ｃの基側中継リンク１１３や末側中継リンク１２３などに装置外の部材ＥＸ等が突き当たって損傷させてしまうことを未然に回避することができる。   Thereby, when the robot hand 100 accommodates and stops the fingers 101A to 101C in the home state, as shown in FIG. 24, the base side relay link 113 and the end side relay link 123 of the fingers 101A to 101C, etc. It is possible to prevent in advance that the member EX or the like outside the device collides and is damaged.

このように、本実施形態の指１０１Ａ〜１０１Ｃを搭載するロボットハンド１００にあっては、１つのアクチュエータ１１０の駆動力によって基節１１１、中節１２１および末節１３１を作業対象のワークＷの形状に応じて順次に回転させることができ、末節１３１の指先１３９までをワークＷの外面に馴染むように沿わさせて、そのワークＷを最適状態で把持することができる。   As described above, in the robot hand 100 on which the fingers 101A to 101C of the present embodiment are mounted, the base node 111, the middle node 121, and the end node 131 are shaped into the shape of the work W to be worked by the driving force of one actuator 110. Accordingly, the workpiece W can be sequentially rotated so that the tip end 139 of the last node 131 can be fitted to the outer surface of the workpiece W, and the workpiece W can be gripped in an optimum state.

したがって、作業対象のワークＷの形状に応じて指１０１の基節１１１、中節１２１および末節１３１を１つのアクチュエータ１１０で最適駆動させることができ、小型化しつつワークＷに対する最適な動きを実現することができる。   Therefore, according to the shape of the workpiece W to be worked, the base node 111, the middle segment 121 and the end segment 131 of the finger 101 can be optimally driven by one actuator 110, and the optimum movement for the workpiece W is realized while downsizing. be able to.

本実施形態では、中手指節間関節１１２および近位指節間関節１２２に読取用マグネット１１１ｒｍ、１２１ｒｍと読取ヘッド１１１ｒｈ、１２１ｒｈとを設置して、基節１１１および中節１２１の相対回転角（関節角）をセンサ情報として制御部１００Ｃに直接検出取得させ、末節１３１の相対回転角（関節角）は基側四節リンク機構１０３および末側四節リンク機構１０４の寸法形状を用いて算出取得する場合を一例にして説明するが、これに限るものではない。例えば、遠位指節間関節１３２にもセンサを設置して直接検出取得するようにしてもよいが、センサの設置制限や部品コスト等を勘案すると、本実施形態の方が好適である。   In this embodiment, the reading magnets 111rm and 121rm and the reading heads 111rh and 121rh are installed at the metacarpal interphalangeal joint 112 and the proximal interphalangeal joint 122, and the relative rotation angles of the base segment 111 and the middle segment 121 ( The joint angle) is directly detected and acquired by the control unit 100C as sensor information, and the relative rotation angle (joint angle) of the distal end 131 is calculated and obtained using the dimensions and shapes of the base side four joint link mechanism 103 and the end side four joint link mechanism 104 Although the case where it carries out is made into an example and demonstrated, it does not restrict to this. For example, although a sensor may be installed also in the distal interphalangeal joint 132 to perform direct detection and acquisition, this embodiment is more preferable in consideration of the installation restriction of the sensor, the cost of parts, and the like.

また、本実施形態では、基節１１１の基節プレート１１１Ｐ側に、読取ヘッド１２１ｒｈと、読取用マグネット１２１ｒｍとを設置する一例を説明するが、これに限るものではない。その他の態様としては、これに代えて、例えば、図２５〜図２７に図示するように、中節１２１の中節プレート１２１Ｐの外側にセンサ用プレート１２１Ｐ２を増設して、回転センサ素子の一方の構成要素である読取ヘッド１２１ｒｈを設置するとともに、回転センサ素子の他方の構成要素である読取用マグネット１２１ｒｍは、中間リンク板１２０の軸穴１２０ａに差し込む支持シャフト１２１Ｓ１をそのセンサ用プレート１２１Ｐ２まで延長して検出可能に埋め込むようにしてもよい。この場合にも、上述実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   Further, in the present embodiment, an example in which the reading head 121rh and the reading magnet 121rm are disposed on the base plate 111P side of the base node 111 will be described, but the present invention is not limited thereto. As another aspect, instead of this, for example, as illustrated in FIGS. 25 to 27, a sensor plate 121P2 is additionally provided on the outer side of the middle segment plate 121P of the middle segment 121, and one of the rotation sensor elements is The reading head 121rh, which is a component, is installed, and the reading magnet 121rm, which is the other component of the rotation sensor element, extends the support shaft 121S1 inserted into the shaft hole 120a of the intermediate link plate 120 to its sensor plate 121P2. It may be embedded in a detectable manner. Also in this case, the same function and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.

また、本実施形態では、基節１１１、中節１２１、末節１３１を延伸姿勢に保持する姿勢保持手段として、捻りバネ１４１、１４２と突き当て面１１１ｔ１、１２１ｔ１、１２１ｔ２、１３１ｔ２を設置する一例を説明するが、これに限るものではない。その他の態様としては、これに代えて、例えば、その基節１１１、中節１２１、末節１３１のそれぞれが延伸姿勢から回転し過ぎてしまうことを制限する手段（ストッパ）として、図２８に図示するように、基節プレート１１１Ｐや中節プレート１２１Ｐの長手方向端部の外周面に突起１１１ｕ１、１２１ｕ１を形成するとともに、その突起１１１ｕ１、１２１ｕ１に突き当たってその回転のし過ぎを制限する突起１２１ｕ２、１３１ｕ２を中節プレート１２１Ｐや末節プレート１３１Ｐの側面に形成するようにしてもよい。この場合には、同様の作用効果を得ることができる。   Further, in this embodiment, an example in which the torsion springs 141 and 142 and the abutment surfaces 111t1, 121t1, 121t2 and 131t2 are installed as posture holding means for holding the base node 111, the middle node 121, and the end node 131 in the extended position is described. However, it is not limited to this. As another embodiment, instead of this, for example, it is illustrated in FIG. 28 as a means (stopper) for restricting each of the base node 111, the middle node 121 and the end node 131 from rotating too much from the extended position. As described above, the projections 111u1 and 121u1 are formed on the outer peripheral surface of the longitudinal direction end of the base segment plate 111P and the middle segment plate 121P, and the projections 121u2 and 131u2 which abut against the projections 111u1 and 121u1 and limit the rotation thereof. May be formed on the side surface of the middle segment plate 121P or the end segment plate 131P. In this case, similar effects can be obtained.

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the present invention have been disclosed, it will be apparent to one skilled in the art that modifications can be made without departing from the scope of the present invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

１００……ロボットハンド
１００Ｃ……制御部
１００Ｍ……メモリ
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ……指
１０３……基側四節リンク機構
１０４……末側四節リンク機構
１０５……掌
１０６……掌面
１０６Ｖ……仮想鉛直平面
１０９……手首
１１０……アクチュエータ
１１０Ｅ……エンコーダ
１１０Ｔ……伝達装置
１１１……基節
１１１ｒｈ、１２１ｒｈ……読取ヘッド
１１１ｒｍ、１２１ｒｍ……読取用マグネット
１１１ｔ１、１２１ｔ１、１２１ｔ２、１３１ｔ２……突き当て面
１１２……中手指節間関節
１１３……基側中継リンク
１１４……駆動リンク
１１４Ｗ……ウォームホイール
１１５……基側中間リンク
１１９、１２９……仮想リンク
１２０……中間リンク板
１２１……中節
１２２……近位指節間関節
１２３……末側中継リンク
１２５……末側中間リンク
１３１……末節
１３２……遠位指節間関節
１３９……指先
１４１、１４２……捻りバネ
１５１、１５７……伝達シャフト
１５１Ｇ……伝達ギア
１５１Ｐ……駆動プーリ
１５１Ｗ、１５７Ｗ……円筒ウォーム
１５３……伝達ベルト
１５４Ｐ……従動プーリ
１５５……中継ギア
Ｌ１、Ｌ２……線分
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３……ワーク 100: robot hand 100C: control unit 100M: memory 101, 101A, 101B, 101C: finger 103: base side four-bar link mechanism 104: end side four-bar link mechanism 105: palm 106: palm Surface 106 V ... virtual vertical plane 109 ... wrist 110 ... actuator 110 E ... encoder 110 T ... transmission device 111 ... base 111 rh, 121 rh ... read head 111 rm, 121 rm ... read magnet 111 t 1, 121 t 1, 121 t 2, 131t2 ··· Abutment surface 112 · · · interphalangeal joint 113 · · · base relay link 114 · · · drive link 114W · · · worm wheel 115 · · · base intermediate link 119, 129 · · · virtual link 120 · · · intermediate link Plate 121 ... middle segment 122 ... proximal interphalangeal joint 123 ... last end relay Neck 125 ... end intermediate link 131 ... end segment 132 ... distal interphalangeal joint 139 ... fingertip 141, 142 ... torsion spring 151, 157 ... transmission shaft 151G ... transmission gear 151P ... drive pulley 151W 157 W: cylindrical worm 153: transmission belt 154 P: driven pulley 155: relay gear L1, L2: line segment W, W1, W2, W3: work

Claims (8)

ロボットハンド本体側の基節と、指先側の末節と、前記基節および前記末節の間の中節とを有して、１つのアクチュエータの駆動力が伝達されることにより機能する、ロボットハンドの指の駆動機構であって、
前記基節を前記ロボットハンド本体に相対回転自在に連結する中手指節間関節と、前記基節および前記中節を相対回転自在に連結する近位指節間関節と、前記中節および前記末節を相対回転自在に連結する遠位指節間関節とを備えて、
前記基節と、前記中手指節間関節に一端側を回転自在に連結されて前記アクチュエータにより回転される駆動リンクと、前記近位指節間関節に一端側を回転自在に連結されている基側中間リンクと、前記駆動リンクの他端側に配置されている第１連結軸および前記基側中間リンクの他端側に配置されている第２連結軸に両端側を回転自在に連結されている基側中継リンクとにより構成される基側四節リンク機構と、
前記中節と、前記末節と、前記近位指節間関節に一端側を回転自在に連結されている末側中間リンクと、前記末側中間リンクの他端側に配置されている第３連結軸および前記末節の他端側に配置されている第４連結軸に両端側を回転自在に連結されている末側中継リンクとにより構成される末側四節リンク機構と、
前記基節、前記中節および前記末節に対する無負荷時に該基節、該中節および該末節の互いの相対的な姿勢を所定に保持する姿勢保持手段とを具備し、
前記基側中間リンクおよび前記末側中間リンクは、前記第２連結軸と前記第３連結軸との間の間隔が固定されることにより、相対的な位置関係を維持したまま一端側を共通の前記近位指節間関節により回転自在に支持され、
前記末節は、前記遠位指節間関節と、前記第４連結軸と、前記中節から離隔する位置の指先とがそれぞれ異なる３箇所に配置されて相対的な位置関係が固定されている、ロボットハンドの指の駆動機構。 A robot hand that has a base node on the robot hand body side, an end node on the fingertip side, and a middle node between the base node and the end node, and functions by transmitting the driving force of one actuator. A finger drive mechanism,
A metacarpal interphalangeal joint relatively rotatably connecting the base relative to the robot hand body, a proximal interphalangeal joint relatively rotatably coupling the base and the middle segment, the middle and end segments And a distal interphalangeal joint that rotatably connects the
The base link and the drive link rotatably connected at one end to the interphalangeal joint and rotated by the actuator, and the base rotatably connected at one end to the proximal interphalangeal joint Both end sides are rotatably connected to the side intermediate link, the first connecting shaft arranged on the other end side of the drive link, and the second connecting shaft arranged on the other end side of the base side intermediate link A base four-bar linkage comprising a base relay link
A distal end intermediate link rotatably connected at one end to the middle segment, the distal end, and the proximal interphalangeal joint, and a third link disposed at the other end of the distal intermediate link An end-side four-bar linkage comprising an end-side relay link rotatably connected at its both ends to a fourth connection axis disposed at the other end of the shaft and the end-piece;
A posture holding means for holding the relative postures of the base node, the middle segment and the last segment in a predetermined state when unloaded from the base segment, the middle segment and the last segment;
The base intermediate link and the end intermediate link have one end side in common while maintaining the relative positional relationship by fixing the distance between the second connecting shaft and the third connecting shaft. Rotatably supported by the proximal interphalangeal joint,
In the last segment, the distal interphalangeal joint, the fourth connection shaft, and a fingertip at a position separated from the middle segment are arranged at three different positions, and the relative positional relationship is fixed. Robot hand finger drive mechanism. 前記姿勢保持手段として、前記基節と前記中節と前記末節とを延伸する姿勢になる方向に付勢する弾性部材が前記近位指節間関節および前記遠位指節間関節に設置されている、請求項１に記載のロボットハンドの指の駆動機構。   As the posture holding means, an elastic member which biases the base node, the middle node and the last node in a direction to be extended is installed at the proximal interphalangeal joint and the distal interphalangeal joint The drive mechanism of the finger of the robot hand according to claim 1. 前記姿勢保持手段は、前記基節、前記中節および前記末節が互いに接近する姿勢から前記延伸する姿勢に向かって前記弾性部材により付勢されて回転した後に、さらに該弾性部材により回転されることを制限する制限手段を有する、請求項２に記載のロボットハンドの指の駆動機構。   The posture holding means is further rotated by the elastic member after being urged by the elastic member and rotated from the posture in which the base node, the middle segment and the end segment approach each other from the posture in which they approach each other. 3. The drive mechanism of a finger of a robot hand according to claim 2, further comprising: a limiting means for limiting. 前記基側四節リンク機構および前記末側四節リンク機構において、前記指の長さの一部となる、前記基節および前記中節に対して前記基側中継リンクおよび前記末側中継リンクはそれぞれ同等の長さを有し、前記指の厚さの一部となる、前記基側中間リンクは前記駆動リンクよりも短尺に形成されているとともに、前記末節は前記末側中間リンクよりも短尺に形成されており、
前記指が延伸する姿勢の際に、前記基側四節リンク機構は前記第２連結軸が前記近位指節間関節および前記第１連結軸の間の線分に接近する外側に位置し、前記末側四節リンク機構は前記第４連結軸が前記遠位指節間関節および前記第３連結軸の間の線分に接近する外側に位置する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロボットハンドの指の駆動機構。 In the base side four-bar linkage mechanism and the other side four-bar linkage mechanism, the base side relay link and the other side relay link are portions of the length of the finger with respect to the base node and the middle node. The base intermediate link, which has an equal length and is a part of the thickness of the finger, is formed shorter than the drive link, and the last node is shorter than the other end intermediate link Formed in the
When the finger is in the extended position, the proximal four-bar linkage is located on the outside where the second connecting shaft approaches a line segment between the proximal interphalangeal joint and the first connecting shaft, The distal side four-bar linkage mechanism is positioned outside the fourth connection shaft approaching a line segment between the distal interphalangeal joint and the third connection shaft. The drive mechanism of the finger of the robot hand according to item 1. 前記中手指節間関節、前記近位指節間関節および前記遠位指節間関節のそれぞれが回転自在に支持する部材間に挟まれる角度を検出する検出手段を備え、
前記検出手段は、前記部材間の角度を検出するセンサ素子と、当該センサ素子の検出情報および予め取得可能な前記部材の寸法に応じた幾何学的関係を用いて前記部材間の角度を算出する演算素子と、により構成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロボットハンドの指の駆動機構。 The interdigital articulating joint, the proximal interphalangeal joint, and the distal interphalangeal joint each comprise a detection means for detecting an angle between members rotatably supported.
The detection means calculates an angle between the members using a sensor element for detecting an angle between the members, detection information of the sensor elements, and a geometrical relationship according to dimensions of the members which can be obtained in advance. The driving mechanism of the finger of the robot hand according to any one of claims 1 to 4, which is configured by a computing element. 上記請求項１から上記請求項５のいずれか１項に記載の駆動機構を備える前記指を少なくとも２組以上備えるロボットハンドであって、
前記アクチュエータの駆動力を前記指毎の前記駆動リンクに伝達して機能させる伝達機構を備える、ロボットハンド。 A robot hand comprising at least two or more sets of the fingers comprising the drive mechanism according to any one of claims 1 to 5.
A robot hand comprising: a transmission mechanism which causes a driving force of the actuator to be transmitted to the drive link of each finger to function. 前記指毎に、前記基節および前記中節への無負荷時に前記中手指節間関節、前記近位指節間関節および前記遠位指節間関節が直線上に位置しつつ、当該指同士が互いに接近する方向に回転した際に前記末節の指腹側が仮想平面に対面接触可能な回転角に、当該末節の無負荷時の姿勢が調整されている、請求項６に記載のロボットハンド。   For each finger, the finger interphalangeal joint, the proximal interphalangeal joint and the distal interphalangeal joint are positioned on a straight line when no load is applied to the base segment and the middle segment. The robot hand according to claim 6, wherein the no-load posture of the last node is adjusted to a rotation angle at which the finger side of the last node can make contact with the virtual plane when they rotate in the directions in which they move close to each other. 前記ロボットハンド本体の前記指の設置面に前記基節、前記中節および前記末節を近接対面させたときに、当該設置面から離隔する方向に最も突出する突出部材が当該指の周囲の少なくとも３箇所以上に配置されている、請求項６または請求項７に記載のロボットハンド。   When the base segment, the middle segment and the end segment are brought into close contact with the placement surface of the finger of the robot hand main body, at least three of the protruding members projecting most in the direction away from the placement surface The robot hand according to claim 6 or 7, wherein the robot hand is disposed at a location or more.
JP2017188426A 2017-09-28 2017-09-28 A robot hand with a finger drive mechanism and a finger having the drive mechanism. Active JP6948647B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017188426A JP6948647B2 (en) 2017-09-28 2017-09-28 A robot hand with a finger drive mechanism and a finger having the drive mechanism.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017188426A JP6948647B2 (en) 2017-09-28 2017-09-28 A robot hand with a finger drive mechanism and a finger having the drive mechanism.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019063886A true JP2019063886A (en) 2019-04-25
JP6948647B2 JP6948647B2 (en) 2021-10-13

Family

ID=66337114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017188426A Active JP6948647B2 (en) 2017-09-28 2017-09-28 A robot hand with a finger drive mechanism and a finger having the drive mechanism.

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6948647B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190173A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 コグニボティクス アクチエボラグＣｏｇｎｉｂｏｔｉｃｓ ＡＢ Multi-backhoe linkage mechanism
CN112571439A (en) * 2020-12-08 2021-03-30 谷泽林 Three-finger joint under-actuated self-adaptive electric drive mechanical gripper
WO2021139468A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 江南大学 Four-finger underactuated manipulator with rigid-flexible coupling finger and driven by flexible shaft
WO2022143665A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 浙江工业大学台州研究院 Two-jaw flexible manipulator having indexable finger roots
WO2024108564A1 (en) * 2022-11-25 2024-05-30 上海非夕机器人科技有限公司 Grabbing apparatus, and robot having grabbing apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5762390A (en) * 1996-07-16 1998-06-09 Universite Laval Underactuated mechanical finger with return actuation
JP2003534930A (en) * 2000-05-30 2003-11-25 ユニヴェルシテ ラヴァル Actuation system for gripping mechanism operated by very few actuators
DE102006018472A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Franz Ehrenleitner Hand or finger for a robot
JP2013154409A (en) * 2012-01-26 2013-08-15 Thk Co Ltd Joint mechanism, finger, and hand
US20140021731A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable gripping device
WO2014162562A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Thk株式会社 Joint mechanism, finger, and hand
JP2017013168A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 キヤノン電子株式会社 Robot arm device
US20170151679A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Tamkang University Gripping device having opened and closed gripping modes

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5762390A (en) * 1996-07-16 1998-06-09 Universite Laval Underactuated mechanical finger with return actuation
JP2003534930A (en) * 2000-05-30 2003-11-25 ユニヴェルシテ ラヴァル Actuation system for gripping mechanism operated by very few actuators
DE102006018472A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Franz Ehrenleitner Hand or finger for a robot
JP2013154409A (en) * 2012-01-26 2013-08-15 Thk Co Ltd Joint mechanism, finger, and hand
US20140021731A1 (en) * 2012-07-20 2014-01-23 GM Global Technology Operations LLC Reconfigurable gripping device
WO2014162562A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Thk株式会社 Joint mechanism, finger, and hand
US20160008146A1 (en) * 2013-04-04 2016-01-14 Thk Co., Ltd. Articulated mechanism, finger, and hand
JP2017013168A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 キヤノン電子株式会社 Robot arm device
US20170151679A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Tamkang University Gripping device having opened and closed gripping modes

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020190173A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 コグニボティクス アクチエボラグＣｏｇｎｉｂｏｔｉｃｓ ＡＢ Multi-backhoe linkage mechanism
WO2021139468A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 江南大学 Four-finger underactuated manipulator with rigid-flexible coupling finger and driven by flexible shaft
CN112571439A (en) * 2020-12-08 2021-03-30 谷泽林 Three-finger joint under-actuated self-adaptive electric drive mechanical gripper
WO2022143665A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 浙江工业大学台州研究院 Two-jaw flexible manipulator having indexable finger roots
WO2024108564A1 (en) * 2022-11-25 2024-05-30 上海非夕机器人科技有限公司 Grabbing apparatus, and robot having grabbing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6948647B2 (en) 2021-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019063886A (en) Driving mechanism of fingers of robot hand, and robot hand with fingers comprising driving mechanism
Ma et al. An underactuated hand for efficient finger-gaiting-based dexterous manipulation
CA2964199C (en) Mechanical finger for grasping apparatus
Odhner et al. A compliant, underactuated hand for robust manipulation
US8973958B2 (en) Gripper having a two degree of freedom underactuated mechanical finger for encompassing and pinch grasping
US11123879B2 (en) Finger mechanism and humanoid hand incorporating same finger mechanism
JPS58132490A (en) Transmitting mechanism of angle
WO2013014720A1 (en) Parallel link robot
US10618182B2 (en) Underactuated mechanical finger capable of linear motion with compensatory displacement, mechanical gripper and robot containing the same
CN111098320A (en) 12-degree-of-freedom five-finger manipulator
Dollar et al. The SDM Hand: A highly adaptive compliant grasper for unstructured environments
JP5500921B2 (en) Multi-finger hand device
KR101907536B1 (en) Humanoid robot hand and robot having the same
JP7458118B2 (en) Drive mechanism of robot hand with multiple fingers and robot hand
JP2011062788A (en) Manipulator device and method for controlling the same
CN110014443A (en) Joint structure for robot
KR102271362B1 (en) Finger apparatus being close to humman finger and robot hand having the finger apparatus
JP7141088B2 (en) Joint structure and robot hand
JP5317823B2 (en) Multi-finger hand device
JP4469957B2 (en) Robot hand
Xie et al. In-Hand Manipulation with a Simple Belted Parallel-Jaw Gripper
JP7289541B2 (en) robot hand
JP7362103B2 (en) Robots and robot hand parts
JP7341505B2 (en) robot hand
Ishihara et al. Proposal of anthropomorphic hand with passive warped fingertip

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171019

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210810

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6948647

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150