JPS6141715B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は一対の指体による挾持作用と共に、そ
のひねり作用を可能とする簡易な構造で実用性の
高いロボツトハンドに関する。

発明の技術的背景とその問題点 近時、各種工業技術分野において、そのロボツ
ト化が盛んに進められている。その１つに、一対
の指体によつて物を挾持して所定の作業を進める
ロボツトハンドがある。しかして従来のロボツト
ハンドは、一対の指体によつて単に物の挾持動作
を行わせるだけのものである為、その作業性に限
界があつた。つまり手先の細い作業を行わしめる
ことができなかつた。そこで、手首の回転の如
く、ロボツトハンド全体を回転させることが考え
られているが、やはりその作業性に限界があつ
た。しかも、このような挾持動作とその回転を可
能とするロボツトハンドを、マスタースレーブ形
のマニピユレータで制御しようとすると、その操
作者に多大な負担をかけると云う問題があつた。

発明の目的 本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、一対の指体に挾
持動作を行わせると共にひねり動作をも行わしめ
ることを可能にして微細な作業を可能とする作業
性および操作性の優れたロボツトハンドを提供す
ることにある。

発明の概要 本発明は並行に設けられた２本の主軸にそれぞ
れ歯車機構を介して設けられた一対の指体を備
え、上記歯車機構を主軸に回転自在おに設けられ
て独立に回転制御される第１および第２のかさ歯
車と、前記主軸に対して回転自在に設けられた副
軸と、この副軸に回転自在に設けられて前記第１
および第２のかさ歯車にそれぞれ噛合した第３の
かさ歯車とにより構成し、この第３のかさ歯車に
前記指体をそれぞれ取付けたものである。

発明の効果 かくして本発明によれば、指体が第３のかさ歯
車に取付けられているので、指体は第３のかさ歯
車の軸である副軸を中心として回動することがで
き、しかも上記副軸は主軸に軸支されているの
で、上記指体は主軸を中心として回動することも
可能となる。従つて今、前記第１および第２のか
さ歯車の各回転を制御して、例えば第１および第
２のかさ歯車を共に同一方向に回動させれば、こ
れによつて第３のかさ歯車が副軸を中心として回
転することはないので第３のかさ歯車は主軸のに
対して副軸と共に回動することになる。また第１
および第２のかさ歯車を逆向きに回転させれば、
これによつて第３のかさ歯車が副軸を中心にして
回転することになる。故に第１および第２のかさ
歯車の回転方向をそれぞれ制御することにより、
第３のかさ歯車に取付けられた指体の動きを制御
することが可能となり、ここに挾持動作およびひ
ねり動作を効果的に行わしめることが可能とな
る。しかもその構造が簡単であり、作業性および
操作性にも優れていると云う実用上絶大なる効果
が奏せられる。

発明の実施例 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき
説明する。

第１図は実施例に係るロボツトハンドの概略構
成を示すもので、ａは平面図、ｂは縦断面図であ
る。対向して設けられた２枚の基板１，２の間に
は、所定の距離を隔てて２本の主軸３，４が平行
に設けられている。これらの主軸３，４は前記基
板１，２に穿たれた透孔に挿通してなるボルト
と、このボルトを前記基板１，２に対して固定す
るナツトとからなる。しかして、これらの主軸
３，４にはそれぞれ以下に説明する歯車機構を介
して一対の指体５，６が取付けられている。これ
らの指体５，６によつて、後述するように物の挾
持や、そのひねり等の動作が行われる。

さて、上記一対の指体５，６をそれぞれ取付け
てなる歯車機構は次のように構成される。尚、こ
れらの歯車機構は、両者同様に構成されるもので
あるから、ここでは指体５を取付けてなる歯車機
構を例に説明する。主軸３には、第１および第２
のかさ歯車１１，１２が軸受１３，１４を介して
回転自在に取付けられている。これらの第１およ
び第２のかさ歯車１１，１２は、前記主軸３に軸
受１５，１６を介して回転自在に設けられた平歯
車１７，１８にそれぞれ一体的に結合されてお
り、図示しない回転駆動機構によつて回転される
上記平歯車１７，１８を介してそれぞれ独立に回
転制御されるものとなつている。一方、上記第１
および第２のかさ歯車１１，１２によつて挾まれ
る前記主軸３の中間部には、軸受１９，２０を介
して回転自在に副軸２１が設けられている。この
副軸２１は、軸受２２，２３を介して第３のかさ
歯車２４を回転自在に支承するものであつて、こ
の第３のかさ歯車２４は、前記第１および第２の
かさ歯車１１，１２にそれぞれ噛合して設けられ
ている。そして、この第３のかさ歯車２４に前記
指体５が取付けられている。

尚、指体６を支持する歯車機構も同様に構成さ
れることは前述した通りである。

かくしてこのように構成された歯車機構を介し
て前記主軸３に支持された指体５によれば、前記
第１および第２のかさ歯車１１，１２の回転制御
によつて、上記指体５は次のように動く。第２図
ａ，ｂはこの指体５の動きを模式的に示したもの
である。今、第２図ａに示すように第１および第
２のかさ歯車１１，１２を同じ方向に回転させる
と、このとき上記第１および第２のかさ歯車１
１，１２から第３のかさ歯車２４に伝達される回
転力は逆向きとなり、その回転が阻止される。こ
れにも拘らず第１および第２のかさ歯車１１，１
２が回転するので、第３のかさ歯車２４は第１お
よび第２のかさ歯車１１，１２の噛合位置を保つ
たままで、前記主軸３を中心として回動する。従
つて指体５には、図中上下方向の移動が与えられ
ることになる。これ故、一対の指体５，６に対し
て上述した上下方向の移動動作を行わしめれば、
指体５，６による物の挾持が行われることにな
る。

これに対して、第２図ｂに示すように第１およ
び第２のかさ歯車１１，１２に逆向きの回転を与
えると、その向きに応じて第３のかさ歯車２４が
回転することになる。このとき、上記第１および
第２のかさ歯車１１，１２の回転角が等しけれ
ば、その回転によつて副軸２１が回動することは
ない。この結果、第３のかさ歯車２４に取付けら
れた指体５は、副軸２４を回転軸として図中左右
の方向に回動することになる。従つて、一対の指
体５，６に対して互いに逆向きの回動を与えれ
ば、これにより上記指体５，６のひねり動作を行
わしめることが可能となる。

かくして、以上の如く基本動作する歯車機構を
用いて指体５，６の動きを制御すれば、各歯車機
構の第１および第２のかさ歯車１１，１２の回転
制御だけで、挾持動作、ひねり動作を簡易に行わ
しめる。しかも、第１および第２のかさ歯車１
１，１２の回転角を変えることによつて、指体
５，６の上下移動と左右移動とを複合した形態と
して与えることができる。従つて、従来の手首の
回転動作だけに頼る作業に比して、はるかに柔軟
性に富む、微細な作業が可能となる。しかも、上
記手首の回転動作を併用することによつて、更に
微細な作業も可能となり、その実用的利点は絶大
である。

尚、ここでは第１および第２のかさ歯車１１，
１２に対する回転力は平歯車１７，１８をそれぞ
れ介して与えられるが、この平歯車１７，１８の
回転駆動については、例えばウオーム・ギヤ機構
を介して行うようにすることが好ましい。またか
さ歯車の駆動をリンク機構や、ロータリーアクチ
ユエータ等を用いて行わせるようにしても良い。
要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るロボツトハン
ドの概略構成図、第２図はその基本的動作を模式
的に示す図である。 １，２……基板、３，４……主軸、５，６……
指体、１１……第１のかさ歯車、１２……第２の
かさ歯車、１７，１８……平歯車、２１……副
軸、２４……第３のかさ歯車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平行に設けられた２本の主軸にそれぞれ歯車
   機構を介して一対の指体を取付けたロボツトハン
   ドであつて、上記各歯車機構は前記主軸に回転自
   在に設けられ且つ外部動力が伝達される第１およ
   び第２のかさ歯車と、前記主軸に直交する関係で
   該主軸の第１および第２のかさ歯車間に設けられ
   且つ該主軸に対して回転自在に設けられた副軸
   と、この副軸に回転自在に設けられ且つ前記第１
   および第２のかさ歯車にそれぞれ噛合した第３の
   かさ歯車とからなり、前記各指体は前記副軸に直
   交する関係で上記各歯車機構の第３のかさ歯車に
   それぞれ取付けられたことを特徴とするロボツト
   ハンド。