JPH04189493A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、異なった形状の３本の指を備えたロボットま
たはマニピュレータ用ハンドに関する。

［従来の技術］ 従来、ロボット等のハンドには各種の作業形態に対応で
きるように、人間の手の指のような複数の指を備えたも
のがある（例えば特開昭６２−２１３９８６号公報）。

これは、ハンド基部の先端に複数個の第１の可撓筒体と
、ハンド基部の先端近傍に設けた回転機構と、この回転
機構に設けた親指に相当する一つの第２の可撓筒体とを
備え、第１および第２の可撓筒体を湾曲させるとともに
、回転機構を動作させて第２の可撓筒体を回転させて、
第１および第２の可撓筒体の間で対象物を把持するもの
が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記構成のハンドでは対象物を把持したあと
対象物の姿勢を修正したり、対象物の上に備えた押しボ
タンを押したりする場合、第１と第２の可撓筒体は把持
に使用されるため、一つのハンドでは上記動作を完成す
ることが出来ない。

したがって、ハンドとは別の動作体を設けて対象物の姿
勢を修正したり、対象物の上に備えた押しボタンを押す
などの動作を行わせるので、設備費用が多くかかるとと
もに、持ち替えのための時間が必要となり、作業時間が
長（なるなどの欠点があった。

本発明は、一つのハンドて高機能の動作を可能にするロ
ボットハンドを提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、ハンド基部に複数の指部を備えたロボットハ
ンドにおいて、前記ハンド基部の側辺部に平行に設けた
第１回転軸を軸として回動し、前記第１回動軸に直交す
る第１曲げ軸の回りに回動しうる基部リンクと、関節を
介して先端リンクとを設けた第１指部と、前記側辺部に
直交する先端部に平行に設けた前記第１回転軸と直交す
るとともに、前記ハンド基部の基部に対して直交する第
２回転軸を軸として回動し、かつ前記第２回動軸に直交
する第２曲げ軸の回りに回動する基部リンクと、前記基
部リンクと先端リンクとの間に少なくとも１個の前記基
部に向かって湾曲しうる第２指関節とを設けた第２指部
と、前記先端部に平行に設けた第３回転軸を軸として回
動する基部リンりと、前記基部リンクと先端リンクとの
間に少な（とも１個の前記基部に向かって湾曲しうる第
３指関節とを設けた第３指部とを備え、前記第１、第２
、第３の指部をそれぞれ独立して駆動するようにしたも
のである。

また、前記第２指部および第３指部の基部リンクと不等
辺のクロスリンクの一方端とをピン連結して形成した第
１の指関節と、前記クロスリンクの他方端と先端リンク
の一方端とをピノ連結して形成した第２の指関節とを備
え、前記不等辺のクロスリンクを前記基部リンクに対し
てアクチュエータにより回動させるようにしたものであ
る。

［作用］ ハンド基部の側辺部と先端部に設けた互いに直交する二
つの回転軸にそれぞれ直交する曲げ軸を設け、それぞれ
の曲げ軸の回りに回動し、少なくとも１個の関節を設け
た第１、第２の指部を設けるとともに、さらに基部に向
かって湾曲しうる関節を設けた第３の指部を設け、それ
ぞれが独立して駆動されるようにしであるので、二つの
指部で対象物を把持しながら他の指部を独立して動作さ
せることにより、同時に他の作業を行うことができる。

また、３個の指部を同時に動作させて複雑な形状の対象
物を３点で支持し、安定した把持動作を行うことができ
る。

さらに、第２および第３指部の先端リンクとクロスリン
クとが一つのアクチュエータにより駆動されて、それぞ
れ二つの関節において回動するので、アクチュエータの
数が少なくなる。

［実施例］ 本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図はその側
面図である。本発明のロボットハンドは、はぼ四角形の
平板状のハンド基部１と、ハンド基部１の側辺部１１に
設けられた第１指部２と、ハンド基部１の先端部１２に
設けられた第２指部３および第３指部４とから構成され
ている。

ハンド基部ｌには側辺部１１に平行に設けられた第１回
転軸２１が設けられ、第１指部２の基部には第１回転軸
２１と直交し、第１回転軸２１とともに回転しつるよう
に支持された第１曲げ軸２２とが設けられている。第１
曲げ軸２２には第１指部２の基部リンク２３が第１曲げ
軸２２を軸として回転しうるように支持されている。基
部リンク２３の先端にはハンド基部１の先端部１２の方
向に湾曲しつる第１指関節２４を介して先端リンク２５
が設けられている。　　・ ハンド基部ｌの先端部の第１回転軸２１の近傍には、基
部１３の面に対し直角に伸びる第２回転軸３１が設けら
れ、第２指部３の基部には第２回転軸３１と直交し、第
２回転軸３１とともに回転しうる第２曲げ軸３２が設け
られている。第２曲げ軸３２には、第３図（ａ）に示す
ように、第２指部３の基部リンク３３の一方端が第２曲
げ軸３２を軸として回動しうるように支持され、アクチ
ュエータ３４により駆動される。第２措部３の中間部は
基部リンク３３と、２本の不等辺バー３５Ａ。

３５Ｂよりなるクロスリンク３５と、先端リンク３６と
がそれぞれピン連結され、基部リンク３３とクロスリン
ク３５との間、およびクロスリンク３５と先端リンク３
６との間に二つの第２指関節３７．３８を形成している
。クロスリンク３４の一方側の不等辺バー３４Ａはアク
チュエータ３９によって回動されるようにしてあり、第
３図（ｂ）に示すように、クロスリンク３５が回動する
ことによって先端リンク３６が同じ方向に回動し、第２
指部３がハンド基部ｌの基部１３の方向に湾曲しうるよ
うにしである。

なお、クロスリンク３５の周囲を囲むように蛇腹状のカ
バー４０が取り付けられ、関節部分を保護している。

第２回転軸３１に隣接してハンド基部ｌの先端部に平行
に第３回転軸４１が設けられている。第３回転軸４１に
は第２指部３と同じ（、第３図（ａ）に括弧内の番号で
示すように、アクチュエータ４２によって駆動される基
部リンク４３、不等辺のクロスリンク４４、先端リンク
４５がそれぞれピン連結され、基部リンク４３と不等辺
のクロスリンク４４との間、および不等辺のクロスリン
ク４４と先端リンク４５との間の２個の第３指関節４６
．４７が１個のアクチュエータ４８によって回動され、
ハンド基部１の基部１３の方向に湾曲しつるようにしで
ある。

いま、円筒体の端面に押しボタンを設けた対象物を把持
して、押しボタンを押す場合の動作を、第４図に示した
正面図、第５図に示した平面図および第６図に示した側
面図により説明する。

まず、ハンド基部１を図示しないロボット本体により移
動させ、対象物Ｗの端面に設けられた押しボタンＢがハ
ンド基部ｌの側辺部１１の近くになるように位置決めし
てお（。

そして、第１回転軸２１を軸として第１指部２を矢印（
イ）の方向に回転して基部１３の面に対し直角または鋭
角になるようにするとともに、第１指部２の第１曲げ軸
２２と第１指関節２４を利用して、第１指部２を（ロ）
の方向に湾曲させる。

さらに、第３指部４を第３指関節４７．４８により矢印
（ハ）の方向に基部１３に向かって適宜湾曲させ、第１
指部２と第３指部４との間に対象物Ｗを把持する。

その後、第２回転軸３１を軸として第２指部３を側辺部
１１の外側に矢印（ニ）の方向に回転するとともに、第
２指部３の第２曲げ軸３２を軸として基部１３に向かっ
て矢印（ホ）の方向に湾曲させ、さらにアクチュエータ
３９によりクロスリンク３５、先端リンク３６を第２指
関節３７．３８で回動し、第２指部３を湾曲させて押し
ボタンＢを押付ける。

したがって、第２指部が第１および第３指部と　　　　
′は独立して動作できるので、第１指部と第３指部との
間に対象物を把持しながら、第２指部によりて押しボタ
ンを押したり、対象物の一方を押付けて把持位置を修正
するような他の動作を同時に行うことかできる。

また、第１、第２および第３指部を把持動作に使用する
ことによって、複雑な形状の対象物を３点で支持し、安
定した把持動作を行うことがてきる。

また、第２および第３指部の関節が一つのアクチュエー
タで二つのリンクを同時に動作できるので、アクチュエ
ータの数が少な（てすみ、小形軽量の構成とすることが
てきる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、二つの指部て対象
物を把持しながら他の指部によって同時に他の作業を行
うことができるとともに、３個の指部を同時に動作させ
て複雑な形状の対象物を３点て支持てきるので、安定し
た把持動作を行う小形軽量で、高機能のロボットハンド
を提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図、第２図はその側
面図、第３図（ａ）、　　（ｂ）は第２および第３指部
の構成図、第４図は動作中の正面図、第５図は動作中の
平面図、第６図は動作中の側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハンド基部に複数の指部を備えたロボットハンドに
   おいて、 前記ハンド基部の側辺部に平行に設けた第１回転軸を軸
   として回動し、前記第１回動軸に直交する第１曲げ軸の
   回りに回動しうる基部リンクと、関節を介して先端リン
   クとを設けた第１指部と、前記側辺部に直交する先端部
   に平行に設けた前記第１回転軸と直交するとともに、前
   記ハンド基部の掌部に対して直交する第２回転軸を軸と
   して回動し、かつ前記第２回動軸に直交する第２曲げ軸
   の回りに回動する基部リンクと、前記基部リンクと先端
   リンクとの間に少なくとも１個の前記掌部に向かって湾
   曲しうる第２指関節とを設けた第２指部と、 前記先端部に平行に設けた第３回転軸を軸として回動す
   る基部リンクと、前記基部リンクと先端リンクとの間に
   少なくとも１個の前記掌部に向かって湾曲しうる第３指
   関節とを設けた第３指部とを備え、 前記第１、第２、第３の指部をそれぞれ独立して駆動す
   るようにしたことを特徴とするロボットハンド。 ２、前記第２指部および第３指部が、それぞれ基部リン
   クと不等辺のクロスリンクの一方端とをピン連結して形
   成した第１の指関節と、前記クロスリンクの他方端と先
   端リンクの一方端とをピン連結して形成した第２の指関
   節とを備え、前記不等辺のクロスリンクを前記基部リン
   クに対してアクチュエータにより回動させるように構成
   された請求項２記載のロボットハンド。