JP4592794B2 - ロボットハンド - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図9を用いて説明する。ここで、図1は第1の実施形態のロボットハンドの対角対向状態の指先方向から見た平面図、図2は図1のII矢視立面図である。図3は第1の実施形態のロボットハンドの隣接対向状態の指先方向から見た平面図、図4は図3のIV矢視立面図である。図5は図1のV−V線矢視立面図である。図6は第1の実施形態のロボットハンドの対角対向状態で指関節を延ばした状態の指関節の位置関係を示す模式的斜視図、図7は第1の実施形態のロボットハンドの対角対向状態で指関節を曲げて皿を鷲掴みにするときの状態の指関節の位置関係を示す模式的斜視図である。図8は第1の実施形態のロボットハンドの隣接対向状態で指関節を延ばした状態の指関節の位置関係を示す模式的斜視図、図9は第1の実施形態のロボットハンドの隣接対向状態でコップを脇から掴むときの状態の指関節の位置関係を示す模式的斜視図である。ただし、図1および図3は、回転駆動機構33の図示の都合上、回転駆動機構33のモータをはずした状態を示している。
本発明の第2の実施形態について、図10および図11を用いて説明する。ここで、図10は本発明に係るロボットハンドの第2の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図11は第2の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
本発明の第3の実施形態について、図12および図13を用いて説明する。ここで、図12は本発明に係るロボットハンドの第3の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図13は第3の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
本発明の第4の実施形態について、図14および図15を用いて説明する。ここで、図14は本発明に係るロボットハンドの第4の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図15は第4の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
本発明の第5の実施形態について、図16および図17を用いて説明する。ここで、図16は本発明に係るロボットハンドの第5の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図17は第5の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
本発明の第6の実施形態について、図18および図19を用いて説明する。ここで、図18は本発明に係るロボットハンドの第6の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図19は第6の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。ただし、これらの図では、スライダ部19、スライダベース部20、基板21の図示を省略する(以下の図でも同様である)。
本発明の第7の実施形態について、図20を用いて説明する。ここで、図20は、本発明に係るロボットハンドの第7の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図である。この実施形態は第6の実施形態の変形であって、直動リンク30a、30b同士が最も遠ざかった隣接対向状態は、第6の実施形態と同様に図19に示すようになる。
本発明の第8の実施形態について、図21および図22を用いて説明する。ここで、図21は本発明に係るロボットハンドの第8の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図22は第8の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
本発明の第9の実施形態について、図23および図24を用いて説明する。ここで、図23は本発明に係るロボットハンドの第9の実施形態における対角対向状態の指先方向から見た平面図であり、図24は第9の実施形態における隣接対向状態の指先方向から見た平面図である。
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、各実施形態の特徴を種々に組み合わせることもできる。たとえば、直動駆動機構として、第2の実施形態のカム機構または第3の実施形態のソレノイドを第4〜第7の実施形態に適用してもよい。また、第6〜第9の実施形態のラックギアとピニオンギアの組み合わせによる機構を第1〜第5の実施形態に適用してもよい。
12 : 指先部
13 : 末節部
14 : 末節
15 : 基節部
16 : 基節
17 : 根元部
18 : 八角形リンク
19 : スライダ部
20 : スライダベース部
21 : 基板
22 : ボールネジ
23 : モータ
30a、30b : 直動リンク
31a、31b、31c、31d、31e、31f、31g、31h、31i、31j : 中間リンク
32a、32b、32c、32d、32e、32f、32g、32h : ヒンジ
33 : 回転駆動機構
35 : 皿
36 : コップ
41、42 : ピニオンギア
43 : シャフト
44、45 : 傘歯車
51 : カムフォロワ
52 : カム
61 : ソレノイド鉄心
62 : ソレノイドコイル
91 : 12角形リンク
92 : ラックギア
93 : ピニオンギア
Claims (10)
- 少なくとも4個のリンクと、これらのリンクそれぞれに取り付けられて前記少なくとも4個のリンクのうちの互いに隣接するリンク同士を互いに平行なリンクヒンジ軸周りに回動可能に連接する前記リンクと同数のヒンジと、を備えて、リンク同士がヒンジを介して直列に環状に連接されて多角形を形成する多角形リンク機構と、
互いに対向する前記ヒンジまたはリンクに接続されてそれらのヒンジまたはリンク同士の少なくとも一つの組の間隔を拡張収縮させる直動駆動機構と、
前記少なくとも4個のリンクのうちの少なくとも3個のリンクであって前記直動駆動機構の動作によって互いの相対的向きの少なくとも一部が変化する少なくとも3個のリンクのそれぞれに固定されて、それぞれに、前記リンクヒンジ軸に平行でない指関節回動軸の周りに回動可能な少なくとも一つの指関節を備えた少なくとも3本の指と、
を有し、
前記少なくとも3本の指により把持対象物を把持可能に構成されていることを特徴とするロボットハンド。 - 前記リンクは、
前記直動駆動機構に連結されることによって互いの間隔が拡張収縮する第1の直動リンクおよび第2の直動リンクと、
前記第1の直動リンクに配置された第1のヒンジと前記第2の直動リンクに配置された第2のヒンジとを、互いに直列に接続されて連接する少なくとも2個の中間リンクと、
前記第1の直動リンクに配置された第3のヒンジと前記第2の直動リンクに配置された第4のヒンジとを、互いに直列に接続されて連接する少なくとも2個の中間リンクと、
を含むこと、
を特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。 - 前記直動駆動機構は、前記第1の直動リンクと第2の直動リンクとの相対的な向きを維持しながら前記第1の直動リンクと第2の直動リンクとの間隔を拡張収縮するように構成されていること、を特徴とする請求項1または請求項2に記載のロボットハンド。
- 前記直動駆動機構は前記ヒンジのうちの互いに対向するヒンジ同士の間隔を拡張収縮させるように構成されていること、を特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。
- 前記複数のヒンジの回動のしやすさが不均等になるように付勢する付勢機構をさらに有すること、を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のロボットハンド。
- 前記直動駆動機構は、回転軸を有するモータと、この回転軸の回転を直線運動に変える変換機構とを備えていること、を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のロボットハンド。
- 前記変換機構はボールネジ機構を含むことを特徴とする請求項6に記載のロボットハンド。
- 前記変換機構は、前記回転軸の回転によって回転するカムと、このカムの回転によって直線的に駆動されるカムフォロワとを含むことを特徴とする請求項6に記載のロボットハンド。
- 前記直動駆動機構は、ソレノイドを含むこと、を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のロボットハンド。
- 前記少なくとも3本の指は、それぞれが複数の指関節を有し、同じ指の複数の指関節は互いに平行な複数の指関節回動軸周りに回動可能に構成されていること、を特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のロボットハンド。
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