JP2020163531A - 把持ユニット、把持装置及びロボット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成を簡略化又は小型化することができるとともに、破損の可能性を低減することができる把持ユニット及び把持装置を提供する。【解決手段】把持ユニット１Ａ、１Ｂは、基部２に対して回転軸ＯＡ、ＯＢを中心として回転移動可能に軸支された可動部３Ａ、３Ｂと、可動部３Ａ、３Ｂが回転移動することにより対象物Ｗに接触する接触面４０Ａ、４０Ｂを有する可変剛性機構部４Ａ、４Ｂと、長尺方向に沿って、張力を付与可能な第１の端部５０Ａ、５０Ｂ、可動部３Ａ、３Ｂ及び可変剛性機構部５Ａ、５Ｂを順に経由するように配置された中間部５２Ａ、５２Ｂ、及び、可動部３Ａ、３Ｂに固定された第２の端部５１Ａ、５１Ｂを有する第１のワイヤ５Ａ、５Ｂとを備え、可動部３Ａ、３Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢに応じて回転移動し、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、張力ＦＡ、ＦＢに応じて低剛性状態と高剛性状態とが切り替わる。【選択図】 図１

Description

本発明は、把持ユニット、把持装置及びロボット装置に関する。

従来、変形可能なハウジング内を減圧状態にすることにより、袋状のハウジング内に内包された粒状物をジャミング転移現象により固体状とすることで、対象物を把持する把持装置が知られている。

例えば、特許文献１には、一対の指部３０ａ、３０ｂと、一対の指部３０ａ、３０ｂにそれぞれ取り付けたれたハウジング１０ａ、１０ｂとを備え、ハウジング１０ａ、１０ｂ内に、ジャミング転移現象を呈する粉体１１が内包された把持装置が開示されている。

特開２０１３−８６１８５号公報

特許文献１に開示された把持装置は、対象物９０を把持する際、一対の指部３０ａ、３０ｂを動かして、ハウジング１０ａ、１０ｂの間に対象物を挟むようにして、ハウジング１０ａ、１０ｂを対象物９０に押し当ててから、ハウジング１０ａ、１０ｂ内を減圧することにより、ジャミング転移現象により粉体１１を固体状にして、対象物９０を把持するものである。

しかし、特許文献１に開示された把持装置は、一対の指部３０ａ、３０ｂを動かすための手段と、ハウジング１０ａ、１０ｂ内を減圧するための手段とが別々に備えられているため、装置構成が複雑化又は大型化する傾向がある。また、ハウジング１０ａ、１０ｂは、変形可能な皮膜状に形成されているとともに、対象物９０と接触する部分であるため、対象物９０の形状や表面の状態によっては、ハウジング１０ａ、１０ｂが破損する可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、装置構成を簡略化又は小型化することができるとともに、破損の可能性を低減することができる把持ユニット、把持装置及びロボット装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明の一実施形態に係る把持ユニットは、
基部と、
前記基部に対して回転軸を中心として回転移動可能に軸支された可動部と、
前記可動部に取り付けられて、前記可動部が回転移動することにより前記対象物に接触する接触面を有するとともに、低剛性状態と高剛性状態とを切替可能な可変剛性機構部と、
線状又は帯状の長尺な部材であって、長尺方向に沿って、張力を付与可能な第１の端部、前記可動部及び前記可変剛性機構部を順に経由するように配置された中間部、及び、前記可動部に固定された第２の端部を有する第１の長尺部材とを備え、
前記可動部は、
前記第１の長尺部材の前記第１の端部に付与された前記張力に応じて回転移動し、
前記可変剛性機構部は、
前記第１の長尺部材の前記第１の端部に付与された前記張力に応じて前記低剛性状態と前記高剛性状態とが切り替わる、ことを特徴とする。

また、上記把持ユニットにおいて、
前記可動部は、
前記第１の長尺部材の前記第１の端部に前記張力が付与された場合、前記張力が前記可動部を回転移動させる方向の回転力として前記可動部に作用することで回転移動し、
前記可変剛性機構部は、
前記第１の長尺部材の前記第１の端部に前記張力が付与された場合であって、前記接触面が前記対象物に接触して前記回転力よりも大きな抵抗力が前記可動部に作用した場合、前記張力が前記可変剛性機構部に作用することで前記低剛性状態から前記高剛性状態に切り替わる、ことを特徴とする。

また、上記把持ユニットにおいて、
前記可変剛性機構部は、
前記回転軸と平行な幅方向に対して所定の幅で分割された複数の分割可変剛性機構部を備え、
前記第１の長尺部材は、
前記中間部のうち前記可変剛性機構部よりも前記第１の端部側に位置する分割点において、前記第２の端部側に向かって分割された複数の分割長尺部材を備え、
前記複数の分割長尺部材の各々は、
前記分割点から前記複数の分割可変剛性機構部の各々を経由するように配置された分割中間部、及び、前記可動部に固定された第２の端部を有する、ことを特徴とする。

また、本発明の一実施形態に係る把持装置は、
上記把持ユニットを、複数の把持ユニットとして備える把持装置であって、
前記複数の把持ユニットは、
前記対象物を把持する際、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部の前記接触面が前記対象物に接触するように配置されている、ことを特徴とする。

また、上記把持装置において、
前記複数の把持ユニットは、
前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部の前記回転軸が平行に配置されているとともに、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部の前記接触面が対向するように配置されている、ことを特徴とする。

また、上記把持装置において、
前記複数の把持ユニットは、
前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部の前記回転軸が同軸に配置されている、ことを特徴とする。

また、上記把持装置において、
前記複数の把持ユニットの各々が備える前記第１の長尺部材の第１の端部は、結合点にて結合されており、
線状又は帯状の長尺な部材であって、張力を付与可能な第３の端部、及び、前記結合点に接続された第４の端部を有する第２の長尺部材をさらに備え、
前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部は、
前記第２の長尺部材の前記第３の端部に付与された前記張力に応じて回転移動し、
前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部は、
前記第２の長尺部材の前記第３の端部に付与された前記張力に応じて前記低剛性状態と前記高剛性状態とが切り替わる、ことを特徴とする。

また、上記把持装置は、
前記第２の長尺部材の前記第３の端部に前記張力が付与されたとき、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記第１の長尺部材の長さを調節する長さ調節機構部をさらに備える、ことを特徴とする。

また、本発明の一実施形態に係るロボット装置は、
上記把持ユニット、又は、上記把持装置と、
前記把持ユニット又は前記把持装置が備える前記第１の長尺部材に前記張力を付与する張力付与部とを備える、ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る把持ユニット、把持装置及びロボット装置によれば、可動部は、第１の長尺部材の第１の端部に付与された張力に応じて回転移動し、可変剛性機構部は、当該張力に応じて低剛性状態と高剛性状態とが切り替わるので、第１の長尺部材という１つの操作自由度で、可動部及び可変剛性機構部という２つの操作対象を動作させることができる。そのため、把持ユニット及び把持装置における装置構成を簡略化又は小型化することができるとともに、破損の可能性を低減することができる。

本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａの全体構成例を示す図である。 、本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。 本発明の第１の実施形態に係る可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの一例を示す図であり、（ａ）は低剛性状態を示す正面図、（ｂ）は高剛性状態を示す正面図、（ｃ）は斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａが、対象物Ｗを把持するときの動作を説明する第１の説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａが、対象物Ｗを把持するときの動作を説明する第２の説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る把持装置１０Ｂの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。 本発明の第３の実施形態に係る把持装置１０Ｃの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。 本発明の第４の実施形態に係る把持装置１０Ｄ、１０Ｅの構成例を示し、（ａ）は第１の実施例を示す上面図、（ｂ）は第２の実施例を示す上面図である。 本発明の第５の実施形態に係る把持装置１０Ｆの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は長さ調節機構部１５の動作状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａの全体構成例を示す図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。

ロボット装置１００は、例えば、ロボットアーム（不図示）の先端部分に取り付けられた把持装置１０Ａを動作させることにより、対象物Ｗを把持する装置である。ロボット装置１００は、例えば、産業用、医療用、災害用、研究用等の各種用途で使用される。なお、対象物Ｗは、任意の特性（大きさ、形状、重量、材質等）を有するものでよい。

ロボット装置１００は、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂからなる把持装置１０Ａと、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂを動作させる動力源として機能する張力付与部１１と、張力付与部１１の動作を制御する制御部１２とを備える。

第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々は、基部２と、基部２に対して回転軸ＯＡ、０Ｂを中心として回転移動可能に軸支された可動部３Ａ、３Ｂと、可動部３Ａ、３Ｂに取り付けられて、可動部３Ａ、３Ｂが回転移動することにより対象物Ｗに接触する接触面４０Ａ、４０Ｂを有する可変剛性機構部４Ａ、４Ｂと、線状の長尺な部材である第１のワイヤ（第１の長尺部材）５Ａ、５Ｂとを備える。

第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂは、対象物Ｗを把持する際、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々が備える可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの接触面４０Ａ、４０Ｂにより対象物Ｗを挟み込んで把持するように配置されている。具体的には、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂは、第１の把持ユニット１Ａの回転軸ＯＡと第２の把持ユニット１Ｂの回転軸ＯＢとが平行に配置されているとともに、第１の把持ユニット１Ａの接触面４０Ａと第２の把持ユニット１Ｂの接触面４０Ｂとが対向するように配置されている。

基部２は、例えば、ロボット装置１００のロボットアームの先端部分に取り付けられる。なお、基部２は、ロボットアームの先端部分を構成する部材であってもよい。

基部２は、例えば、平板状の一対のプレート部材２０を平行に配置するとともに、その一対のプレート部材２０を、シャフト状の複数の連結部材２１で連結することにより構成されている。

第１のワイヤ５Ａ、５Ｂは、例えば、金属材料や樹脂材料で形成されている。第１のワイヤ５Ａ、５Ｂは、長尺方向に沿って、張力を付与可能な第１の端部５０Ａ、５０Ｂ、可動部３Ａ、３Ｂ及び可変剛性機構部４Ａ、４Ｂを順に経由するように配置された中間部５２Ａ、５２Ｂ、及び、可動部３Ａ、３Ｂに固定された第２の端部５１Ａ、５１Ｂを有する。第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂは、結合点１３にて結合されている。

また、把持装置１０Ａは、線状の長尺な部材である第２のワイヤ（第２の長尺部材）１４をさらに備える。第２のワイヤ１４は、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂと同様に、金属材料や樹脂材料で形成されており、張力を付与可能な第３の端部１４０、及び、結合点１３に接続された第４の端部１４１を有する。

なお、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第２のワイヤ１４は、ワイヤの代わりに、例えば、ベルトを用いてもよいし、ワイヤ及びベルト以外にも線状又は帯状の長尺な部材であれば、任意の部材を用いてもよい。

張力付与部１１は、例えば、電動モータ、油圧ポンプ、エアシリンダ等のアクチュエータで構成されており、第２のワイヤ１４の第３の端部１４０に接続されている。張力付与部１１は、アクチュエータが駆動したときの駆動力を、第２のワイヤ１４を張力付与部１１側に引っ張る引っ張り方向に作用する張力Ｆ１として、第２のワイヤ１４に付与する。

そして、張力付与部１１により第３の端部１４０を介して第２のワイヤ１４に付与された張力Ｆ１は、結合点１３を介して第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂに付与されることで、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢとして付与される。

制御部１２は、張力付与部１１の動作として、張力付与部１１のオン状態又はオフ状態を制御するとともに、張力付与部１１がオン状態の場合には、張力Ｆ１を制御する。なお、張力付与部１１がオフ状態の場合には、張力Ｆ１が解除された状態となり、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第２のワイヤ１４を、引っ張り方向とは反対側の方向の送り出し方向に送り出すことが可能となる。

（可動部３Ａ、３Ｂの構成）
可動部３Ａ、３Ｂは、中間部分で鈍角に屈折した形状を有する一対のリンク部材３０Ａ、３０Ｂを平行に配置するとともに、その一対のリンク部材３０Ａ、３０Ｂを、一対のプレート部材２０に対して回転軸ＯＡ、０Ｂを中心として回転移動可能に軸支することにより構成されている。また、可動部３Ａ、３Ｂは、その一対のリンク部材３０Ａ、３０Ｂを、シャフト状の複数の連結部材３１で連結することにより構成されている。

可動部３Ａ、３Ｂが回転移動する方向として、両者が接近して、対象物Ｗを把持する側の方向を「把持方向ＧＡ、ＧＢ」とし、把持方向ＧＡ、ＧＢとは反対側の方向であって、両者が離間して、対象物Ｗを解放する側の方向を「解放方向ＲＡ、ＲＢ」とする。

一対のリンク部材３０Ａ、３０Ｂは、中間部分より上側のリンク上部３００Ａ、３００Ｂと、リンク下部３０１Ａ、３０１Ｂとを備える。

リンク上部３００Ａ、３００Ｂは、例えば、ベアリングで構成された軸受部材３２Ａ、３２Ｂを備え、プレート部材２０に対して軸受部材３２Ａ、３２Ｂを介して回転移動可能に軸支されている。また、リンク上部３００Ａ、３００Ｂは、例えば、コイルばねで構成された付勢部材３３Ａ、３３Ｂを備え、一対のプレート部材２０に対して付勢部材３３Ａ、３３Ｂを介して解放方向ＲＡ、ＲＢに付勢されている。

リンク下部３０１Ａ、３０１Ｂは、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂが取り付けられている。

可動部３Ａ、３Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの中間部５２Ａ、５２Ｂが可動部３Ａ、３Ｂを経由するように、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂが配置されている。本実施形態では、中間部５２Ａ、５２Ｂが、リンク上部３００Ａ、３００Ｂでは、基部２の連結部材２１ａ（軸受部材３２Ａ、３２Ｂと同軸に配置された基部２の連結部材２１）の把持方向ＧＡ、ＧＢ側を通過するとともに、リンク下部３０１Ａ、３０１Ｂでは、可動部３Ａ、３Ｂの連結部材３１ａ、３１ｂ（屈折した中間部分に配置された連結部材３１）の解放方向ＲＡ、ＲＢ側を通過するように配置されている。そして、可動部３Ａ、３Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢに応じて回転移動可能に構成されている。

ここで、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されていない場合には、リンク上部３００Ａ、３００Ｂが、付勢部材３３Ａ、３３Ｂにより解放方向ＲＡ、ＲＢに付勢されていることから、可動部３Ａ、３Ｂは、解放方向ＲＡ、ＲＢ側に回転移動することで、接触面４０Ａ、４０Ｂの間隔が広い状態（ユニット開状態）を維持する。

一方、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されて、中間部５２Ａ、５２Ｂが、張力ＦＡ、ＦＢにより緊張状態になると、張力ＦＡ、ＦＢが可動部３Ａ、３Ｂに作用する。そして、張力ＦＡ、ＦＢが可動部３Ａ、３Ｂに作用する場合、中間部５２Ａ、５２Ｂは、連結部材２１ａの把持方向ＧＡ、ＧＢ側を通過するとともに、連結部材３１ａ、３１ｂの解放方向ＲＡ、ＲＢ側を通過するように配置されていることにより、張力ＦＡ、ＦＢは、可動部３Ａ、３Ｂを把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動させる方向の回転力ＦＲとして、可動部３Ａ、３Ｂに作用する。そのため、可動部３Ａ、３Ｂは、把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動することで、上記ユニット開状態から接触面４０Ａ、４０Ｂの間隔が狭い状態（ユニット閉状態）に移行する。そして、張力ＦＡ、ＦＢが解除されると、可動部３Ａ、３Ｂは、ユニット閉状態から上記ユニット開状態に移行する。

（可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの構成）
可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、可動部３Ａ、３Ｂのリンク下部３０１Ａ、３０１Ｂを湾曲状に覆うようにして配置されている。可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、第１の機構部端部４１Ａ、４１Ｂと、第２の機構部端部４２Ａ、４２Ｂとを備え、第１の機構部端部４１Ａ、４１Ｂは、リンク下部３０１Ａ、３０１Ｂの解放方向ＲＡ、ＲＢ側に固定されており、第２の機構部端部４２Ａ、４２Ｂは、リンク下部３０１Ａ、３０１Ｂの把持方向ＧＡ、ＧＢ側に固定されている。なお、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂを配置するときの形状や、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂを固定するときの固定位置等は、可動部３Ａ、３Ｂの形状等に応じて適宜変更してもよい。

可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの中間部５２Ａ、５２Ｂが可変剛性機構部４Ａ、４Ｂを経由するように、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂが配置されている。本実施形態では、中間部５２Ａ、５２Ｂが、第１の機構部端部４１Ａ、４１Ｂと第２の機構部端部４２Ａ、４２Ｂとの間を経由するように、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの内部に挿通されている。そして、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢに応じて、低剛性状態と高剛性状態とを切替可能に構成されている。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの一例を示す図であり、（ａ）は低剛性状態を示す正面図、（ｂ）は高剛性状態を示す正面図、（ｃ）は斜視図である。

可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、横断面が三日月状の複数の作動片４１を、蛇腹状に、すなわち、同一の方向に重ねるように並べて配置するとともに、その複数の作動片４１に形成された貫通孔４１０に第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの中間部５２Ａ、５２Ｂを挿通することにより構成されている。

作動片４１は、例えば、ＡＢＳ樹脂等の樹脂材料で形成されている。作動片４１は、図３（ｃ）に示すように、所定の長さＬ１を有し、その長さＬ１の長さ方向に沿って同一の断面形状（三日月状）を有する。

作動片４１は、三日月状の外側部分に相当する凸部４１１と、三日月状の内側部分に相当する凹部４１２と、凸部４１１と凹部４１２との間を貫通する貫通孔４１０とを備える。凸部４１１と凹部４１２とは、両者が接したときに接触面積が大きくなるような曲面形状となっている。また、作動片４１は、対象物Ｗに接触する接触面４０Ａ、４０Ｂを構成する部分に、例えば、シート状又はパット状に形成されたゴム製のすべり止め部材４１３が取り付けられている。

ここで、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されていない場合には、図３（ａ）に示すように、隣接する作動片４１の間に隙間が存在するか、又は、隙間が存在しないとしても、隣接する作動片４１の間に強い摩擦力が生じていない。そのため、隣接する作動片４１同士が柔軟に可動することができるため、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、低剛性状態となる。

一方、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されて、張力ＦＡ、ＦＢが可変剛性機構部４Ａ、４Ｂに作用する場合には、図３（ｂ）に示すように、隣接する作動片４１の間の隙間が詰められることで、隣接する作動片４１の凸部４１１と凹部４１２とが嵌まり込むことにより、凸部４１１と凹部４１２との間に強い摩擦力が生じる。そのため、隣接する作動片４１同士が、張力ＦＡ、ＦＢが付与されたときの位置関係を保持したまま固定された状態となって可動することができなくなるため、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、上記低剛性状態から高剛性状態に切り替わる。そして、張力ＦＡ、ＦＢが解除されると、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、高剛性状態から上記低剛性状態に切り替わる。

（把持装置１０Ａの動作）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａが、対象物Ｗを把持するときの動作を説明する第１の説明図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る把持装置１０Ａが、対象物Ｗを把持するときの動作を説明する第２の説明図である。

まず、図４（ａ）に示すように、把持装置１０Ａは、ロボット装置１００が動作することで、対象物Ｗの上方に移動される。このとき、制御部１２は、張力付与部１１をオフ状態に制御することにより、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂには、張力ＦＡ、ＦＢが付与されておらず、弛緩状態であるため、可動部３Ａ、３Ｂは、ユニット開状態となっており、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、低剛性状態となっている。

次に、制御部１２が、張力付与部１１をオン状態に制御することにより、第２のワイヤ１４を介して第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与された場合、張力ＦＡ、ＦＢは、可動部３Ａ、３Ｂを把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動させる方向の回転力ＦＲとして、可動部３Ａ、３Ｂに作用する。そのため、可動部３Ａ、３Ｂは、ユニット開状態（図４（ａ））からユニット閉状態に移行し、図４（ｂ）に示すように、接触面４０Ａ、４０Ｂの間隔が徐々に狭くなるとともに、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに徐々に接近する。

そして、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが継続して付与されると、図４（ｃ）に示すように、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに接触する。このとき、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、低剛性状態であるため、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに接触した後も、接触面４０Ａ、４０Ｂが回転力ＦＲにより対象物Ｗに押し付けられることで、接触面４０Ａ、４０Ｂを構成する複数の作動片４１の位置関係が少しずつずれていく。

その結果、接触面４０Ａ、４０Ｂは、図５（ａ）に示すように、対象物Ｗの表面形状に倣うように変形する。ここまでの動作により、可動部３Ａ、３Ｂは、ユニット開状態からユニット閉状態への移行を完了する。

さらに、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが継続して付与されると、張力ＦＡ、ＦＢは、可動部３Ａ、３Ｂを把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動させる方向の回転力ＦＲとして、可動部３Ａ、３Ｂに作用するが、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに押し付けられて変形した後は、可動部３Ａ、３Ｂは、把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動することが制限される。これは、対象物Ｗ自体が、回転力ＦＲよりも大きな抵抗力となって、可動部３Ａ、３Ｂが把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動することを制限するからである。

このように、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに接触して回転力ＦＲよりも大きな抵抗力が可動部３Ａ、３Ｂに作用した場合、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに継続して付与されている張力ＦＡ、ＦＢは、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂに作用することで、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、図５（ｂ）に示すように、低剛性状態から高剛性状態に切り替わる。

このとき、接触面４０Ａ、４０Ｂは、対象物Ｗの表面形状に倣うように変形していることから、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、その変形した状態の接触面４０Ａ、４０Ｂの形状を維持したまま複数の作動片４１を固定する。そして、把持装置１０Ａは、可動部３Ａ、３Ｂに作用する回転力ＦＲにより対象物Ｗを挟み込んで把持した状態を保持し、ロボット装置１００が動作することで、図５（ｃ）に示すように、対象物Ｗを持ち上げる。

上記の動作により、把持装置１０Ａは対象物Ｗを把持するが、把持している対象物Ｗを解放するときの動作は、制御部１２が、張力付与部１１をオフ状態に制御して、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢを解除することにより行われる。すなわち、張力ＦＡ、ＦＢが解除されて、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第２のワイヤ１４が、送り出し方向に送り出されると、可動部３Ａ、３Ｂは、ユニット閉状態からユニット開状態に移行するとともに、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、高剛性状態から低剛性状態に切り替わる。その結果、把持装置１０Ａは、図４（ａ）に示す状態に戻る。

したがって、本実施形態に係る第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂ、把持装置１０Ａ及びロボット装置１００によれば、可動部３Ａ、３Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢに応じて回転移動し、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、当該張力ＦＡ、ＦＢに応じて低剛性状態と高剛性状態とが切り替わるので、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂという１つの操作自由度で、可動部３Ａ、３Ｂ及び可変剛性機構部４Ａ、４Ｂという２つの操作対象を動作させることができる。そのため、把持ユニット１Ａ、１Ｂ及び把持装置１０Ａにおける装置構成を簡略化又は小型化することができるとともに、破損の可能性を低減することができる。

また、可動部３Ａ、３Ｂは、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与された場合、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、当該張力ＦＡ、ＦＢが可動部３Ａ、３Ｂを回転移動させる方向の回転力ＦＲとして可動部３Ａ、３Ｂに作用することで回転移動し、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、当該張力ＦＡ、ＦＢが付与された場合であって、接触面４０Ａ、４０Ｂが対象物Ｗに接触して回転力ＦＲよりも大きな抵抗力が可動部３Ａ、３Ｂに作用した場合、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、当該張力ＦＡ、ＦＢが可変剛性機構部４Ａ、４Ｂに作用することで低剛性状態から前記高剛性状態に切り替わるので、可動部３Ａ、３Ｂを及び可変剛性機構部４Ａ、４Ｂという順で２つの操作対象を動作させることにより、対象物Ｗを把持するとともに、その把持した状態を適切に保持することができる。

また、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂは、可動部３Ａ、３Ｂの回転軸ＯＡ、ＯＢが平行に配置されているとともに、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂの接触面４０Ａ、４０Ｂが対向するように配置されているので、対象物Ｗの両側を挟み込むようにして安定して把持することができる。

また、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂは、結合点１３にて結合されており、第２のワイヤ１４の第４の端部１４１は、結合点１３に接続されているので、第２のワイヤ１４の第４の端部１４１に付与された張力Ｆ１は、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ１４に張力ＦＡ、ＦＢとして付与される。そのため、
第２のワイヤ１４という１つの操作自由度で、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々が備える可動部３Ａ、３Ｂ及び可変剛性機構部４Ａ、４Ｂという４つの操作対象を動作させることができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る把持装置１０Ｂの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。

本実施形態は、上記第１の実施形態と比較して、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂ及び第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの構成を変更したものである。なお、その他の基本的な構成は共通するため、説明を省略する。

可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、可動部３Ａ、３Ｂを回転させる回転軸ＯＡ、ＯＢと平行な幅方向に対して所定の幅Ｗ１〜Ｗ３で分割された３つの分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３を備える。なお、分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の各々は、図３に示す可変剛性機構部４Ａ、４Ｂと同様の構成を有するものである。

第１のワイヤ５Ａ、５Ｂは、中間部５２Ａ、５２Ｂのうち、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂよりも第１の端部５０Ａ、５０Ｂ側に位置する分割点５３Ａ、５３Ｂにおいて、第２の端部５１Ａ、５１Ｂ側に向かって分割された複数の分割ワイヤ５Ａ_１〜５Ａ_３、５Ｂ_１〜５Ｂ_３を備える。

分割ワイヤ５Ａ_１〜５Ａ_３、５Ｂ_１〜５Ｂ_３の各々は、分割点５３Ａ、５３Ｂから複数の分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の各々を経由するように配置された分割中間部５２Ａ_１〜５２Ａ_３、５２Ｂ_１〜５２Ｂ_３、及び、可動部に固定された第２の端部５１Ａ_１〜５１Ａ_３、５１Ｂ_１〜５１Ｂ_３を有する。

なお、分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の所定の幅Ｗ１〜Ｗ３は、図６に示すように同一の幅でもよいし、異なる幅でもよい。分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の数は、２つでもよいし、４つ以上でもよい。第１の保持ユニット１Ａが備える分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３の数と、第２の保持ユニット１Ａが備える分割可変剛性機構部４Ｂ_１〜４Ｂ_３の数とは、図６に示すように同一の数でもよいし、異なる数でもよい。

上記構成を有する把持装置１０Ｂにおいて、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されて、張力ＦＡ、ＦＢが可変剛性機構部４Ａ、４Ｂに作用する場合、分割点５３Ａ、５３Ｂを介して分割ワイヤ５Ａ_１〜５Ａ_３、５Ｂ_１〜５Ｂ_３の各々に付与された張力が、分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の各々に作用することで、低剛性状態から高剛性状態に切り替わる。

したがって、本実施形態に係る第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂ、把持装置１０Ｂ及びロボット装置１００によれば、可変剛性機構部４Ａ、４Ｂは、可動部３Ａ、３Ｂを回転させる回転軸ＯＡ、ＯＢと平行な幅方向に対して所定の幅Ｗ１〜Ｗ３で分割された３つの分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３を備えるので、３つの分割可変剛性機構部４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３の各々が、対象物Ｗに接触したとき、その接触した部分の対象物Ｗの形状に倣うように変形するので、対象物Ｗを安定した保持することができる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る把持装置１０Ｃの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図（基部２は不図示）である。

本実施形態は、上記第１及び第２の実施形態と比較して、把持装置１０Ｃが備える複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄの配置及び数を変更したものである。なお、その他の基本的な構成は共通するため、説明を省略する。

第１乃至第４の把持ユニット１Ａ〜１Ｄは、第１乃至第４の把持ユニット１Ａ〜１Ｄの各々が備える可動部３Ａ〜３Ｄを回転させる回転軸ＯＡ〜ＯＤのうち、図７（ｃ）に示すように、第１及び第３の把持ユニット１Ａ、１Ｃの回転軸ＯＡ、ＯＣが同軸に配置されているとともに、第２及び第４の把持ユニット１Ｂ、１Ｄの回転軸ＯＢ、ＯＤが同軸に配置されている。換言すると、把持装置１０Ｄは、第１の実施形態に係る把持装置１０Ａを２つ並列して配置したものである。なお、把持装置１０Ａを並列して配置するときの把持装置１０Ａの数は、３つ以上でもよい。

把持ユニット１Ａ、１Ｃにおいて、第１のワイヤ５Ａ、５Ｃの第１の端部５０Ａ、５０Ｃが、結合点１３にて結合されている。また、把持ユニット１Ｂ、１Ｄにおいて、第１のワイヤ５Ｂ、５Ｄの第１の端部５０Ｂ、５０Ｄが、結合点１３にて結合されている。なお、２つの第２のワイヤ１４の第３の端部１４０が、さらに結合されていてもよいし、４つの第１のワイヤ５Ａ〜５Ｄが、１つの結合点１３にて結合されていてもよい。

したがって、本実施形態に係る第１乃至第４の把持ユニット１Ａ〜１Ｄ、把持装置１０Ｃ及びロボット装置１００によれば、第１及び第３の把持ユニット１Ａ、１Ｃの回転軸ＯＡ、ＯＣが同軸に配置されているとともに、第２及び第４の把持ユニット１Ｂ、１Ｄの回転軸ＯＢ、ＯＤが同軸に配置されているので、対象物Ｗが、回転軸ＯＡ〜ＯＤと平行な幅方向に対して長い場合であっても、対象物Ｗを安定した保持することができる。

（第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る把持装置１０Ｄ、１０Ｅの構成例を示し、（ａ）は第１の実施例を示す上面図、（ｂ）は第２の実施例を示す上面図である。

本実施形態は、上記第１乃至第３の実施形態と比較して、把持装置１０Ｄ、１０Ｅが備える複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄの配置及び数を変更したものである。なお、その他の基本的な構成は共通するため、説明を省略する。

複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄは、対象物Ｗを把持する際、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄの各々が備える可変剛性機構部４Ａ〜４Ｄの接触面４０Ａ〜４０Ｄが、対象物Ｗに対して複数の方向から接触するように、所定の基準点Ｐ１、Ｐ２を中心とした径方向に沿って所定の間隔で配置されている。

図８（ａ）に示す第１の実施例では、把持装置１０Ｄが備える第１乃至第４の把持ユニット１Ａ〜１Ｄが、所定の基準点Ｐ１を中心とした径方向に沿って所定の間隔（中心角は９０度）で配置されている。したがって、第１乃至第４の把持ユニット１Ａ〜１Ｄは、所定の基準点Ｐ１上に存在する対象物Ｗを、対象物Ｗに対して４方向から把持する。

図８（ｂ）に示す第２の実施例では、把持装置１０Ｅが備える第１乃至第３の把持ユニット１Ａ〜１Ｃが、所定の基準点Ｐ２を中心とした径方向に沿って所定の間隔（中心角は１２０度）で配置されている。したがって、第１乃至第３の把持ユニット１Ａ〜１Ｃは、所定の基準点Ｐ２上に存在する対象物Ｗを、対象物Ｗに対して３方向から把持する。

なお、所定の基準点Ｐ１、Ｐ２を中心とした径方向に沿って所定の間隔で複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄを配置するときの把持ユニット１Ａ〜１Ｄの数は、５つ以上でもよいし、所定の間隔は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように等間隔でもよいし、異なる間隔でもよい。

したがって、本実施形態に係る複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄ、把持装置１０Ｄ、１０Ｅ及びロボット装置１００によれば、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄが、対象物Ｗを複数の方向から把持するので、対象物Ｗを安定した保持することができる。

（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態に係る把持装置１０Ｆの構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は長さ調節機構部１５の動作状態を示す図である。

本実施形態は、上記第１乃至第４の実施形態と比較して、把持装置１０Ｆは、第１の長尺部材としての第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第１のチューブ６Ａ、６Ｂと、第２の長尺部材としての第２のチューブ１６と、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂと第１のチューブ６Ａ、６Ｂとの間を接続する長さ調節機構部１５とをさらに備えるように構成を変更したものである。なお、その他の基本的な構成は共通するため、説明を省略する。

第１のチューブ６Ａ、６Ｂは、結合点１３にて第２のチューブ１６に接続された第１の端部６０Ａ、６０Ｂ、及び、長さ調節機構部１５に接続された第２の端部６１Ａ、６１Ｂを有する。第２のチューブ１６は、張力を付与可能な第３の端部１６０、及び、結合点１３にて第１のチューブ６Ａ、６Ｂに接続された第４の端部１６１を有する。

第１のチューブ６Ａ、６Ｂ及び第２のチューブ１６は、中空状であり、その内部に、例えば、空気、水、油等の作動流体１６２が密閉された状態で充填されている。張力付与部１１は、例えば、流体ポンプ等で構成されており、作動流体１６２を吸引する吸引力を、張力Ｆ１として、第２のチューブ１６の第３の端部１６０に付与し、結合点１３を介して、張力ＦＡ、ＦＢとして、第１のチューブ６Ａ、６Ｂの第４の端部１６１に付与する。

長さ調節機構部１５は、第２のチューブ１６の第３の端部１６０に張力Ｆ１が付与されたとき、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々が備える第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第１のチューブ６Ａ、６Ｂの長さ（第１の長尺部材の長さ）を調節する。

具体的には、長さ調節機構部１５は、第１のワイヤ５Ａの第１の端部５０Ａと第１のチューブ６Ａの第２の端部６１Ａとの間に配置された第１のフロート部１５０Ａと、第１のワイヤ５Ｂの第１の端部５０Ｂと第１のチューブ６Ａの第２の端部６１Ｂとの間に配置された第２のフロート部１５０Ｂとを備える。

第１及び第２のフロート部１５０Ａ、１５０Ｂは、作動流体１６２が吸引されたときの吸引力、すなわち、張力ＦＡ、ＦＢに応じて、第１のチューブ６Ａ、６Ｂの第２の端部６１Ａ、６１Ｂに対する第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第１の端部５０Ａ、５０Ｂの相対位置を変更することで、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの第２の端部５１Ａ、５１Ｂから第１のチューブ６Ａ、６Ｂの第１の端部６０Ａ、６０Ｂまでの長さ（第１の長尺部材の長さ）を短く調節する。

ここで、第１の実施形態に係る把持装置１０Ａにおいて、対象物Ｗが、接触面４０Ａと接触面４０Ｂとの中央に配置されていない状態、例えば、図９（ａ）に示すように、第１のユニット１Ａの接触面４０Ａ側に著しく寄っている状態で、第２のワイヤ１４を介して第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与された場合、図４（ｂ）に示すように、ユニット開状態からユニット閉状態に移行し、接触面４０Ａだけが先に対象物Ｗに接触することになる。

そして、第２のワイヤ１４を介して第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが継続して付与されると、第１のユニット１Ａでは、可動部３Ａが、ユニット開状態からユニット閉状態への移行を完了する。一方、第２のユニット１Ｂの接触面４０Ｂは、対象物Ｗにまだ接触していない。

このとき、さらに第２のワイヤ１４に張力Ｆ１が付与されても、第１のワイヤ５Ａが限界まで引っ張られているため、第１のワイヤ５Ｂに張力ＦＢを付与することができない。その結果、第２のユニット１Ｂの接触面４０Ｂを対象物Ｗに接触させることができず、対象物Ｗを把持することが困難である。

本実施形態に係る把持装置１０Ｆにおける長さ調節機構部１５は、上記の状況を解消するために機能するものであり、上記の状況において、第２のチューブ１６に張力Ｆ１が付与されて、第１のチューブ６Ａ、６Ｂに張力ＦＡ、ＦＢが付与されると、第１のユニット１Ａの接触面４０Ａが対象物Ｗに接触するまで、第１及び第２のフロート部１５０Ａ、１５０Ｂは、第１のユニット１Ａにおける第１の長尺部材の長さと、第２のユニット１Ｂにおける第１の長尺部材の長さとが、同一の長さになるように短く調節する。

そして、第１のユニット１Ａの接触面４０Ａが対象物Ｗに接触すると、第２のチューブ１６に付与された張力Ｆ１は、張力ＦＡとして第１のフロート部１５０Ａに作用せず、張力ＦＢとして第２のフロート部１５０Ｂだけに作用して、第２のユニット１Ｂにおける第１の長尺部材の長さだけを短く調節することで、第２のユニットの接触面４０Ｂについても対象物Ｗに接触することなる。その結果、第１及び第２のフロート部１５０Ａ、１５０Ｂは、図９（ｂ）に示す状態となることで、可動部３Ａ、３Ｂが、ユニット開状態からユニット閉状態への移行を完了するとともに、可変剛性機構部４Ｂが、低剛性状態から高剛性状態に切り替わることにより、把持装置１０Ｆは、図５（ｂ）に示すように、対象物Ｗを挟み込んで把持する。

なお、長さ調節機構部１５は、張力Ｆ１が付与されたとき、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々が備える第１のワイヤ５Ａ、５Ｂの長さを調節するものであればよい。例えば、把持装置１０Ｆが、長さ調節機構部１５として、棒状部材を結合点１３に備え、その棒状部材の両端部に第１のワイヤ５Ａ、５Ｂをそれぞれ接続するとともに、その棒状部材の中央部に第２のワイヤ１４を接続した状態で、第２のワイヤ１４に張力Ｆ１を付与するようにしてもよい。また、把持装置１０Ｆが、長さ調節機構部１５として、滑車を結合点１３に備え、その滑車の回転部分に１つのワイヤで構成した第１のワイヤ５Ａ、５Ｂを通すとともに、その滑車の固定軸部分に第２のワイヤ１４を接続した状態で、第２のワイヤ１４に張力Ｆ１を付与するようにしてもよい。

したがって、本実施形態に係る第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂ、把持装置１０Ｆ及びロボット装置１００によれば、長さ調節機構部１５が、第２のチューブ１６の第３の端部１６０に張力Ｆ１が付与されたとき、第１及び第２の把持ユニット１Ａ、１Ｂの各々が備える第１のワイヤ５Ａ、５Ｂ及び第１のチューブ６Ａ、６Ｂの長さを調節するので、対象物Ｗが、接触面４０Ａと接触面４０Ｂとの中央に配置されていない状態、すなわち、対象物Ｗの位置がずれた状態であっても、対象物Ｗを安定した保持することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記第１乃至第５の実施形態を適宜組み合わせてもよく、第２の実施形態を、第３乃至第５の実施形態に組み合わせてもよいし、第５の実施形態を、第１乃至第４の実施形態に組み合わせてもよいし、これら以外の複数の実施形態を組み合わせてもよい。

また、上記実施形態では、把持装置１０Ａ〜１０Ｆが、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄを備えるものとして説明したが、１つの把持ユニットを単独で用いてもよく、例えば、把持装置が、１つの把持ユニットを備えるようにしてもよいし、１つの把持ユニットが、ロボット装置１００に取り付けられるようにしてもよい。その場合には、張力付与部１１が、１つの把持ユニットが備える第１のワイヤに対して張力を付与するよう構成すればよい。

また、上記実施形態では、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄが、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄの内側に位置する対象物Ｗを把持するものとして説明したが、可動部３Ａ、３Ｂが回転移動する際の把持方向と解放方向とを逆にすることにより、複数の把持ユニットが、複数の把持ユニットの外側に位置する対象物、例えば、複数の把持ユニットが挿入可能な程度に、複数の把持ユニットの外形よりも広く形成された開口部を備える対象物（孔（開口部）があるようなパイプ状の対象物や、凹み（開口部）があるような対象物）を把持するようにしてもよい。

この場合には、複数の把持ユニットが、対象物の開口部に挿入された後、第１のワイヤに張力を付与することにより、当該張力に応じて、可動部が、把持方向側（外側）に回転移動し、可変剛性機構部が、開口部の表面形状になじんだ状態で高剛性状態に切り替わることで、外側に位置する対象物を把持する。さらに、例えば、配管のような構造体内部を移動する移動体（ロボット装置）に適用した場合には、配管の内壁を上記対象物の開口部に見立てることにより、移動体が、把持ユニットにより配管の内壁を把持することで、構造体内部に対して移動体の姿勢を固定することが可能となる。

また、上記実施形態では、張力付与部１１が、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄが備える第１のワイヤ５Ａ〜５Ｄに対して第２のワイヤ１４を介して張力を付与するものとして説明したが、ロボット装置１０が、複数の張力付与部１１を備えることにより、複数の張力付与部１１の各々が、複数の把持ユニット１Ａ〜１Ｄが備える第１のワイヤ５Ａ〜５Ｄの各々に対して張力を付与するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、可動部３Ａ、３Ｂが、中間部分で鈍角に屈折した形状を有する一対のリンク部材３０Ａ、３０Ｂで構成されたものとして説明したが、リンク部材３０Ａ、３０Ｂの形状はこれに限られない。また、リンク部材３０Ａ、３０Ｂは、複数のリンク部材を連結したものでもよく、連結部分が回転移動可能に軸支されていてもよい。その場合には、複数のリンク部材の各々が回転移動するときの回転抵抗に差を付けることで、張力が付与された場合に、回転抵抗が小さいリンク部材から順に回転移動するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂが、基部２の連結部材２１ａの把持方向ＧＡ、ＧＢ側を通過するとともに、可動部３Ａ、３Ｂの連結部材３１ａ、３１ｂの解放方向ＲＡ、ＲＢ側を通過するように配置されて、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢは、可動部３Ａ、３Ｂを把持方向ＧＡ、ＧＢ側に回転移動させる方向の回転力ＦＲとして、可動部３Ａ、３Ｂに作用するものとして説明したが、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢが回転力ＦＲとして可動部３Ａ、３Ｂに作用するものであれば、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂを通過させる経路や部材は適宜変更してもよい。

また、上記実施形態では、可変剛性機構部４Ａ〜４Ｂが、横断面が三日月状の複数の作動片４１で構成されたものとして説明したが、第１のワイヤ５Ａ、５Ｂに付与された張力ＦＡ、ＦＢに応じて低剛性状態と高剛性状態とが切り替わる形状であれば、作動片４１の形状は適宜変更してもよく。例えば、椀状に形成されていてもよい。

１Ａ〜１Ｄ…把持ユニット、２…基部、３Ａ〜３Ｄ…可動部、
４Ａ〜４Ｄ…可変剛性機構部、４Ａ_１〜４Ａ_３、４Ｂ_１〜４Ｂ_３…分割可変剛性機構部、
５Ａ〜５Ｄ…第１のワイヤ（第１の長尺部材）、
５Ａ_１〜５Ａ_３、５Ｂ_１〜５Ｂ_３……分割ワイヤ（分割長尺部材）、
６Ａ、６Ｂ…第１のチューブ（第１の長尺部材）
１０Ａ〜１０Ｆ…把持装置、１１…張力付与部、１２…制御部、１３…結合点、
１４…第２のワイヤ（第２の長尺部材）、１５…長さ調節機構部、
１６…第２のチューブ（第２の長尺部材）、
２０…プレート部材、２１、２１ａ…連結部材、
３０Ａ、３０Ｂ…リンク部材、３１、３１ａ、３１ｂ…連結部材、
３２Ａ、３２Ｂ…軸受部材、３３Ａ、３３Ｂ…付勢部材、
４０Ａ〜４０Ｄ…接触面、４１…作動片、
４１Ａ、４１Ｂ…第１の機構部端部、４２Ａ、４２Ｂ…第２の機構部端部、
５０Ａ〜５０Ｄ…第１の端部、５１Ａ〜５１Ｂ…第２の端部、
５１Ａ_１〜５１Ａ_３、５１Ｂ_１〜５１Ｂ_３…第２の端部、５２Ａ、５２Ｂ…中間部、
５２Ａ_１〜５２Ａ_３、５２Ｂ_１〜５２Ｂ_３…分割中間部、５３Ａ、５３Ｂ…分割点、
６０Ａ、６０Ｂ…第１の端部、６１Ａ、６１Ｂ…第２の端部、
１００…ロボット装置、１４０…第３の端部、１４１…第４の端部、
１５０Ａ…第１のフロート部、１５０Ｂ…第２のフロート部、
１６０…第３の端部、１６１…第４の端部、１６２…作動流体、
３００Ａ〜３００Ｃ…リンク上部、３０１Ａ〜３０１Ｃ…リンク下部、
４１０…貫通孔、４１１…凸部、４１２…凹部、４１３…すべり止め部材、
Ｆ１、ＦＡ、ＦＢ…張力、ＦＲ…回転力、ＧＡ、ＧＢ…把持方向、
ＲＡ、ＲＢ…解放方向、ＯＡ〜ＯＤ…回転軸、Ｗ…対象物

Claims (9)

1. 対象物を把持する把持ユニットであって、
   基部と、
   前記基部に対して回転軸を中心として回転移動可能に軸支された可動部と、
   前記可動部に取り付けられて、前記可動部が回転移動することにより前記対象物に接触する接触面を有するとともに、低剛性状態と高剛性状態とを切替可能な可変剛性機構部と、
   線状又は帯状の長尺な部材であって、長尺方向に沿って、張力を付与可能な第１の端部、前記可動部及び前記可変剛性機構部を順に経由するように配置された中間部、及び、前記可動部に固定された第２の端部を有する第１の長尺部材とを備え、
   前記可動部は、
   前記第１の長尺部材の前記第１の端部に付与された前記張力に応じて回転移動し、
   前記可変剛性機構部は、
   前記第１の長尺部材の前記第１の端部に付与された前記張力に応じて前記低剛性状態と前記高剛性状態とが切り替わる、
   ことを特徴とする把持ユニット。
2. 前記可動部は、
   前記第１の長尺部材の前記第１の端部に前記張力が付与された場合、前記張力が前記可動部を回転移動させる方向の回転力として前記可動部に作用することで回転移動し、
   前記可変剛性機構部は、
   前記第１の長尺部材の前記第１の端部に前記張力が付与された場合であって、前記接触面が前記対象物に接触して前記回転力よりも大きな抵抗力が前記可動部に作用した場合、前記張力が前記可変剛性機構部に作用することで前記低剛性状態から前記高剛性状態に切り替わる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の把持ユニット。
3. 前記可変剛性機構部は、
   前記回転軸と平行な幅方向に対して所定の幅で分割された複数の分割可変剛性機構部を備え、
   前記第１の長尺部材は、
   前記中間部のうち前記可変剛性機構部よりも前記第１の端部側に位置する分割点において、前記第２の端部側に向かって分割された複数の分割長尺部材を備え、
   前記複数の分割長尺部材の各々は、
   前記分割点から前記複数の分割可変剛性機構部の各々を経由するように配置された分割中間部、及び、前記可動部に固定された第２の端部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の把持ユニット。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の把持ユニットを、複数の把持ユニットとして備える把持装置であって、
   前記複数の把持ユニットは、
   前記対象物を把持する際、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部の前記接触面が前記対象物に接触するように配置されている、
   ことを特徴とする把持装置。
5. 前記複数の把持ユニットは、
   前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部の前記回転軸が平行に配置されているとともに、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部の前記接触面が対向するように配置されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の把持装置。
6. 前記複数の把持ユニットは、
   前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部の前記回転軸が同軸に配置されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の把持装置。
7. 前記複数の把持ユニットの各々が備える前記第１の長尺部材の第１の端部は、結合点にて結合されており、
   線状又は帯状の長尺な部材であって、張力を付与可能な第３の端部、及び、前記結合点に接続された第４の端部を有する第２の長尺部材をさらに備え、
   前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可動部は、
   前記第２の長尺部材の前記第３の端部に付与された前記張力に応じて回転移動し、
   前記複数の把持ユニットの各々が備える前記可変剛性機構部は、
   前記第２の長尺部材の前記第３の端部に付与された前記張力に応じて前記低剛性状態と前記高剛性状態とが切り替わる、
   ことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の把持装置。
8. 前記第２の長尺部材の前記第３の端部に前記張力が付与されたとき、前記複数の把持ユニットの各々が備える前記第１の長尺部材の長さを調節する長さ調節機構部をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項７に記載の把持装置。
9. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の把持ユニット、又は、請求項４乃至請求項８のいずれか一項に記載の把持装置と、
   前記把持ユニット又は前記把持装置が備える前記第１の長尺部材に前記張力を付与する張力付与部とを備える、
   ことを特徴とするロボット装置。

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