(57)【要約】【課題】ワークを把持する際に、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢等によらず、当該ワークを容易かつ確実に把持することができるエンドエフェクターを提供すること。【解決手段】エンドエフェクター１０は、ロボットアーム１の先端部に設けられたリスト１６に着脱自在に装着され、その装着状態で使用されるものである。このエンドエフェクター１０は、ワーク７００を把持する第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂと、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂを支持する支持体６とを備える。第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂは、それぞれ、可撓性を有する帯状体で構成され、帯状体の外側の面５１１の一部が、ワーク７００を把持する際にワーク７００に当接する当接面５１２として機能するベルト５１と、ベルト５１を駆動することにより、当接面５１２をベルト５１の長手方向に沿って移動させる駆動機構５２とを有する。【選択図】図６
2014124741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットアームの先端に設けられたエンドエフェクターであって、
ワークを把持する複数のフィンガーと、
前記フィンガーを支持する支持体と、を備え、
前記フィンガーは、可撓性を有する帯状体の面の一部が前記ワークに当接するベルトと、前記当接面を前記ベルトの長手方向に沿って移動させる駆動機構と、を有することを特徴とするエンドエフェクター。
【請求項２】
隣り合う前記複数のフィンガーは、前記当接面の前記ベルトの長手方向に沿った移動方向を互いに同じとするかと、前記当接面の前記ベルトの長手方向に沿った移動方向を互いに異なる状態とするかをどちらか一方に予め設定できる請求項１に記載のエンドエフェクター。
【請求項３】
前記ベルトは、第１ローラーと第２ローラーとで屈曲するループ状であり、
前記駆動機構は、前記ベルトの内側に配置された前記第１ローラーと、前記ベルトの内側に、前記ベルトを伸ばす方向に離間して配置された前記第２ローラーと、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーのうちの少なくとも一方のローラーに対して回転力を付与する駆動源とを有し、前記一方のローラーが回転することにより、前記ベルトが前記一方のローラーと同方向に回転する請求項１または２に記載のエンドエフェクター。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記ベルトの一端側に連結された第１ローラーと、他端側に連結された第２ローラーと、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーのうちの少なくとも一方のローラーに対して回転力を付与する駆動源とを有し、前記一方のローラーが回転することにより、前記ベルトが前記一方のローラーで巻き取られる請求項１または２に記載のエンドエフェクター。
【請求項５】
前記駆動源は、前記一方のローラーに接して回転力を伝達する駆動ローラーを有する請求項３または４に記載のエンドエフェクター。
【請求項６】
前記駆動源は、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーの双方のローラーに対して互いに反対方向の回転力を付与可能であり、
前記第１ローラーおよび前記第２ローラーが互いに反対方向に回転することにより、前記当接面が撓む請求項３ないし５のいずれかに記載のエンドエフェクター。
【請求項７】
前記ロボットアームは、電力を供給する電源と電気的に接続されており、
前記駆動源は、前記装着状態で前記ロボットアームを介して前記電源と電気的に接続されるモーターを有する請求項３ないし６のいずれかに記載のエンドエフェクター。
【請求項８】
前記支持体は、前記各フィンガーを回動させて、前記支持体に対する姿勢を変更可能に支持する回動支持部を有する請求項１ないし７のいずれかに記載のエンドエフェクター。
【請求項９】
前記各フィンガー同士は、前記回動支持部で回動することにより、互いに接近・離間可能となる請求項８に記載のエンドエフェクター。
【請求項１０】
前記各フィンガーは、前記支持体から突出する方向に延在している請求項１ないし９のいずれかに記載のエンドエフェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンドエフェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基台と、当該基台に対し変位可能に支持され、互いに連結する複数本のアームを備えるロボットアームが知られている。ロボットアームは、その先端部にエンドエフェクター（ロボットハンド）が着脱可能に装着され、その装着状態で使用される（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のエンドエフェクターは、互いに接近・離間可能な複数本のフィンガーを備えている。各フィンガー同士は、その先端部が弾性（柔軟性）を有し、当該弾性を有する弾性部でワークを把持する、すなわち、挟持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７０１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のエンドエフェクターを用いてワークを把持しようとした場合、例えばワークの形状や姿勢（載置状態）等によっては、フィンガーの先端部に設けられた柔軟な弾性部では、ワークを把持しきれない、すなわち、十分に把持することができないという問題があった。この場合、ワークを搬送する途中で、当該ワークがエンドエフェクター（フィンガー）から脱落するという問題があった。
本発明の目的は、ワークを把持する際に、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢等によらず、当該ワークを容易かつ確実に把持することができるエンドエフェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の適用例により達成される。
（適用例１）
本適用例のエンドエフェクターは、ロボットアームの先端に設けられたエンドエフェクターであって、
ワークを把持する複数のフィンガーと、
前記フィンガーを支持する支持体と、を備え、
前記フィンガーは、可撓性を有する帯状体の面の一部が前記ワークに当接するベルトと、前記当接面を前記ベルトの長手方向に沿って移動させる駆動機構と、を有することを特徴とする。
これにより、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢に応じて、当該ワークを容易かつ確実に把持することができるように、各フィンガーのベルトを駆動することができる。これにより、ワークを把持する際に、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢等によらず、当該ワークを容易かつ確実に把持することができる。
【０００６】
（適用例２）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、隣り合う前記複数のフィンガーは、前記当接面の前記ベルトの長手方向に沿った移動方向を互いに同じとするかと、前記当接面の前記ベルトの長手方向に沿った移動方向を互いに異なる状態とするかをどちらか一方に予め設定できることが好ましい。
これにより、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢に応じて、「当接面のベルトの長手方向に沿った移動方向が同じとなる状態」と「当接面のベルトの長手方向に沿った移動方向が異なる状態」と適宜組み合わせることができる。これにより、ワークを把持する際に、例えばワークの形状や硬さ、その他姿勢等によらず、ワークを容易かつ確実に把持することができる。
【０００７】
（適用例３）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記ベルトは、第１ローラーと第２ローラーとで屈曲するループ状であり、
前記駆動機構は、前記ベルトの内側に配置された前記第１ローラーと、前記ベルトの内側に、前記ベルトを伸ばす方向に離間して配置された前記第２ローラーと、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーのうちの少なくとも一方のローラーに対して回転力を付与する駆動源とを有し、前記一方のローラーが回転することにより、前記ベルトが前記一方のローラーと同方向に回転するのが好ましい。
これにより、各フィンガー同士の間で、例えば、ワークを持ち上げたり、ワークの姿勢を変更したりすることができ、よって、当該ワークを容易かつ確実に把持することができる。
【０００８】
（適用例４）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記駆動機構は、前記ベルトの一端側に連結された第１ローラーと、他端側に連結された第２ローラーと、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーのうちの少なくとも一方のローラーに対して回転力を付与する駆動源とを有し、前記一方のローラーが回転することにより、前記ベルトが前記一方のローラーで巻き取られるのが好ましい。
これにより、各フィンガー同士の間で、例えば、ワークを持ち上げたり、ワークの姿勢を変更したりすることができ、よって、当該ワークを容易かつ確実に把持することができる。
【０００９】
（適用例５）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記駆動源は、前記一方のローラーに接して回転力を伝達する駆動ローラーを有するのが好ましい。
これにより、駆動ローラーを介して回転力を一方のローラーに確実に伝達することができ、その回転力が伝達された一方のローラーは、当該回転力の方向と反対方向に回転する。そして、これに連動して、ベルトも一方のローラーと同方向に回転することができる。
【００１０】
（適用例６）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記駆動源は、前記第１ローラーおよび前記第２ローラーの双方のローラーに対して互いに反対方向の回転力を付与可能であり、
前記第１ローラーおよび前記第２ローラーが互いに反対方向に回転することにより、前記当接面が撓むのが好ましい。
これにより、各フィンガーの当接面は、それぞれ、ワークの形状にならって変形することができ、よって、当該当接面との接触面積が増大する。これにより、ワークをより確実に把持することができる。
【００１１】
（適用例７）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記ロボットアームは、電力を供給する電源と電気的に接続されており、
前記駆動源は、前記装着状態で前記ロボットアームを介して前記電源と電気的に接続されるモーターを有するのが好ましい。
これにより、モーターで一方のローラーを回転させることができ、これに連動して、ベルトも一方のローラーと同方向に回転することができる。
【００１２】
（適用例８）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記支持体は、前記各フィンガーを回動させて、前記支持体に対する姿勢を変更可能に支持する回動支持部を有するのが好ましい。
これにより、各フィンガー同士が互いに接近・離間することができる。そして、ワークの形状（大きさ）に応じて、各フィンガー同士の間隔を調整することができ、よって、当該ワークを確実に把持することができる。
【００１３】
（適用例９）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記各フィンガー同士は、前記回動支持部で回動することにより、互いに接近・離間可能となるのが好ましい。
これにより、ワークの形状（大きさ）に応じて、各フィンガー同士の間隔を調整することができ、よって、当該ワークを確実に把持することができる。た、ワークに対する把持力も調整することができる。例えば、ワークが比較的変形し易いものの場合、当該ワークに対する把持力を抑制することができ、よって、把持された状態でのワークの不本意な変形を防止することができる。
【００１４】
（適用例１０）
また、本適用例のエンドエフェクターでは、前記各フィンガーは、前記支持体から突出する方向に延在しているのが好ましい。
これにより、ワークを把持する際に、当該ワークを容易に摘まみ出すことができ、よって、その把持作業を容易かつ確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係わるエンドエフェクター（第１実施形態）が装着されたロボットの稼働状態を鉛直上方から見た平面図である。
【図２】図１に示すロボットを正面側から見た斜視図である。
【図３】図１に示すロボットを背面側から見た斜視図である。
【図４】図１に示すロボットの概略図である。
【図５】図１に示すロボットの主要部のブロック図である。
【図６】図１に示すエンドエフェクターの作動状態を示す側面図である。
【図７】図１に示すエンドエフェクターの作動状態を示す側面図である。
【図８】本発明に係わるエンドエフェクターの第２実施形態を示す側面図である。
【図９】本発明に係わるエンドエフェクターの第３実施形態を示す側面図である。
【図１０】本発明に係わるエンドエフェクター（第４実施形態）の作動状態を示す側面図である。
【図１１】本発明に係わるエンドエフェクターの第５実施形態を示す側面図である。
【図１２】本発明に係わるエンドエフェクターの第６実施形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係わるエンドエフェクターを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係わるエンドエフェクター（第１実施形態）が装着されたロボットの稼働状態を鉛直上方から見た平面図、図２は、図１に示すロボットを正面側から見た斜視図、図３は、図１に示すロボットを背面側から見た斜視図、図４は、図１に示すロボットの概略図、図５は、図１に示すロボットの主要部のブロック図、図６および図７は、それぞれ、図１に示すエンドエフェクターの作動状態を示す側面図である。なお、以下では、説明の都合上、図２〜図４、図６および図７中（図８〜図１２についても同様）の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図２〜図４中の基台側を「基端」、その反対側を「先端」と言う。
【００１７】
図１に示すロボットシステム５００は、ロボット（ロボットアーム）１と、ロボット１に装着されるエンドエフェクター（ロボットハンド）１０とを備えている。
図２〜図４に示すロボット１は、電力を供給する電源（図示せず）と電気的に接続されており、ワークを搬送する搬送工程で用いることができる。なお、ワークとしては、特に限定されず、本実施形態では「リンゴ」を一例として挙げる（図６、図７参照）。また、前記電源は、工業用の電源であり、例えば、２００Ｖの交流電圧を印加することができる。
【００１８】
このロボット１は、基台１１と、４本のアーム（リンク）１２、１３、１４、１５と、リスト（リンク）１６とを備え、これらが順に連結された垂直多関節（６軸）ロボットである。なお、垂直多関節ロボットでは、基台１１と、アーム１２〜１５と、リスト１６とを総称して「アーム」と言うこともでき、基台１１を「第１アーム」、アーム１２を「第２アーム」、アーム１３を「第３アーム」、アーム１４を「第４アーム」、アーム１５を「第５アーム」、リスト１６を「第６アーム」と分けて言うことができる。
【００１９】
図４に示すように、アーム１２〜１５、リスト１６は、それぞれ、基台１１に対し独立して変位可能に支持されている。
基台１１とアーム１２とは、関節（ジョイント）１７１を介して連結されている。そして、アーム１２は、基台１１に対し、鉛直方向と平行な回動軸Ｏ１回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ１回りの回動は、モーター４０１の駆動によりなされる。なお、モーター４０１の駆動は、モーター４０１とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０１により制御される（図５参照）。
【００２０】
アーム１２とアーム１３とは、関節（ジョイント）１７２を介して連結されている。そして、アーム１３は、アーム１２（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ２回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ２回りの回動は、モーター４０２の駆動によりなされる。なお、モーター４０２の駆動は、モーター４０２とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０２により制御される（図５参照）。
【００２１】
アーム１３とアーム１４とは、関節（ジョイント）１７３を介して連結されている。そして、アーム１４は、アーム１３（基台１１）に対し、水平方向と平行な回動軸Ｏ３回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ３回りの回動は、モーター４０３の駆動によりなされる。なお、モーター４０３の駆動は、モーター４０３とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０３により制御される（図５参照）。
【００２２】
アーム１４とアーム１５とは、関節（ジョイント）１７４を介して連結されている。そして、アーム１５は、アーム１４（基台１１）に対し、アーム１４の中心軸方向と平行な回動軸Ｏ４回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ４回りの回動は、モーター４０４の駆動によりなされる。なお、モーター４０４の駆動は、モーター４０４とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０４により制御される（図５参照）。
【００２３】
アーム１５とリスト１６とは、関節（ジョイント）１７５を介して連結されている。そして、リスト１６は、アーム１５（基台１１）に対し、水平方向（ｙ軸方向）と平行な回動軸Ｏ５回りに回動可能となっている。この回動軸Ｏ５回りの回動は、モーター４０５の駆動によりなされる。なお、モーター４０５の駆動は、モーター４０５とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０５により制御される（図５参照）。また、リスト１６は、関節（ジョイント）１７６を介して、回動軸Ｏ５と垂直な回動軸Ｏ６回りにも回動可能となっている。この回動軸Ｏ６回りの回動は、モーター４０６駆動によりなされる。なお、モーター４０６の駆動は、モーター４０６とケーブル（図示せず）を介して電気的に接続されたモータードライバー３０６により制御される（図５参照）。
モーター４０１〜４０６としては、特に限定されず、例えば、サーボモーターを用いるのが好ましい。また、前記各ケーブルは、それぞれ、ロボット１を挿通している。
【００２４】
図５に示すように、ロボット１は、制御手段としての、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が内蔵されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）２０と電気的に接続されている。そして、パーソナルコンピューター２０は、アーム１２〜１５、リスト１６をそれぞれ独立して作動させることができる、すなわち、モータードライバー３０１〜３０６を介して、モーター４０１〜４０６をそれぞれ独立して制御することができる。この制御プログラムは、パーソナルコンピューター２０に内蔵された記録媒体に予め記憶されている。
【００２５】
図２、図３に示すように、基台１１は、ロボット１が垂直多関節ロボットの場合、当該垂直多関節ロボットの最も下方に位置し、床１０１に固定される部分である。この固定方法としては、特に限定されず、例えば、図２、図３に示す本実施形態では、複数本のボルト１１１による固定方法を用いている。
基台１１は、中空の基台本体（ハウジング）１１２を有している。基台本体１１２は、円筒状をなす円筒状部１１３と、当該円筒状部１１３の外周部に一体的に形成された、箱状をなす箱状部１１４とに分けることができる。そして、このような基台本体１１２には、例えば、モーター４０１やモータードライバー３０１〜３０６が収納されている。
【００２６】
アーム１２〜１５は、それぞれ、中空のアーム本体２と、駆動機構３と、封止手段４とを有しており、基台１１に対する配置箇所、すなわち、ロボット１全体における配置箇所と、その他に外形形状が異なること以外は、ほぼ同じ構成である。なお、以下では、説明の都合上、アーム１２が有するアーム本体２、駆動機構３、封止手段４をそれぞれ「アーム本体２ａ」、「駆動機構３ａ」、「封止手段４ａ」と言い、アーム１３が有するアーム本体２、駆動機構３、封止手段４をそれぞれ「アーム本体２ｂ」、「駆動機構３ｂ」、「封止手段４ｂ」と言い、アーム１４が有するアーム本体２、駆動機構３、封止手段４をそれぞれ「アーム本体２ｃ」、「駆動機構３ｃ」、「封止手段４ｃ」と言い、アーム１５が有するアーム本体２、駆動機構３、封止手段４をそれぞれ「アーム本体２ｄ」、「駆動機構３ｄ」、「封止手段４ｄ」と言う。
【００２７】
アーム１２は、基台１１の上端部（先端部）に水平方向に対し傾斜した姿勢で連結されている。このアーム１２では、駆動機構３ａがモーター４０２を有しており、アーム本体２ａ内に収納されている。また、アーム本体２ａ内は、封止手段４ａにより気密封止されている。
アーム１３は、アーム１２の先端部に連結されている。このアーム１３では、駆動機構３ｂがモーター４０３を有しており、アーム本体２ｂ内に収納されている。また、アーム本体２ａ内は、封止手段４ｂにより気密封止されている。
アーム１４は、アーム１３の先端部に連結されている。このアーム１４では、駆動機構３ｃがモーター４０４を有しており、アーム本体２ｃ内に収納されている。また、アーム本体２ｃ内は、封止手段４ｃにより気密封止されている。
【００２８】
アーム１５は、アーム１４の先端部に、その中心軸方向と平行に連結されている。このアーム１５では、駆動機構３ｄがモーター４０５、４０６を有しており、アーム本体２ｄ内に収納されている。また、アーム本体２ｄ内は、封止手段４ｄにより気密封止されている。
アーム１５の先端部（基台１１と反対側の端部）には、リスト１６が連結されている。このリスト１６には、エンドエフェクター１０が着脱自在に装着される。そして、ロボット１は、リスト１６に装着されたエンドエフェクター１０でワーク７００を把持したまま、アーム１２〜１５やリスト１６等の動作を制御することにより、当該ワーク７００を搬送することができる。
【００２９】
図２に示すように、リスト１６は、円筒状をなす（外形形状が円柱状をなす）リスト本体（装着部）１６１と、リスト本体１６１と別体で構成され、当該リスト本体１６１の基端部に設けられ、リング状をなす支持リング１６２とを有している。
リスト本体１６１に、エンドエフェクター１０が装着される。また、リスト本体１６１は、アーム１５の駆動機構３ｄに連結されており、当該駆動機構３ｄのモーター４０６の駆動により、回動軸Ｏ６回りに回動する。
【００３０】
支持リング１６２は、アーム１５の駆動機構３ｄに連結されており、当該駆動機構３ｄのモーター４０５の駆動により、リスト本体１６１ごと回動軸Ｏ５回りに回動する。支持リング１６２は、円筒部品５０ａ、５０ｂの間で挟持されている。これにより、リスト１６をアーム１５に対して確実に回動可能に支持することができる。
なお、駆動機構３ａ〜３ｄは、それぞれ、モーターの他に、例えば、プーリーやタイミングベルトを有している。
また、封止手段４ａ〜４ｄは、それぞれ、例えば、板状のカバーやパッキンを有する構成のものとすることができる。
【００３１】
図６、図７（図１についても同様）に示すように、エンドエフェクター１０は、ロボット１のリスト１６に装着された状態で使用される。以下、この状態を「装着状態」と言う。
エンドエフェクター１０は、ワーク７００を把持する第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂと、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂを支持する支持体６とを備えている。以下、各部の構成について説明する。
【００３２】
支持体６は、ロボット１のリスト１６に対し着脱自在に装着されるよう構成されている。この着脱機構としては、特に限定されず、例えば、係合による構成のもの等が挙げられる。
支持体６は、円板状をなすベース部６１と、ベース部６１の下面６１１に突出形成されたリブ６２とを有している。
【００３３】
ベース部６１は、前記着脱機構が内蔵されている。
リブ６２は、ベース部６１の縁部に沿ってリング状をなす部分である。そして、このリブ６２の内側に、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂがそれぞれ配されている。
なお、支持体６は、ベース部６１とリブ６２とが一体的に形成されたものであってもよいし、ベース部６１とリブ６２とが別体で構成され、これら別体同士を接合したものであってもよい。
また、支持体６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムやその合金、ステンレス鋼等のような金属材料を用いることができる。
【００３４】
図６、図７に示すように、支持体６のリブ６２の内側には、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとが隣接して配されている。なお、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとは、支持体６に対し、図６、図７中の左右方向に移動可能に支持されているのが好ましい。これにより、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間隔を、ワーク７００の大きさに応じて適宜調整することができる。
【００３５】
そして、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂは、それぞれ、支持体６の下面６１１から下方に向かって突出するように延在している。このように配置された第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間で、ワーク７００を挟持する、すなわち、把持することができる。また、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂがそれぞれ支持体６から突出する方向、すなわち、下方に向かって延在していることにより、ワーク７００を挟持する際に、当該ワーク７００を容易に摘まみ出すことができ、よって、その挟持作業を容易かつ確実に行なうことができる。
第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの構成は、同じであるため、以下、第１フィンガー５ａについて代表的に説明する。
第１フィンガー５ａは、ベルト５１と、ベルト５１を駆動する駆動機構５２とを有している。
【００３６】
ベルト５１は、可撓性を有する帯状体を、その全体形状がループ状をなすように形成したものである。このベルト５１は、外側の面（一方の面）５１１が、第２フィンガー５ｂ側に臨んでいる。すなわち、ベルト５１の外側の面５１１は、装着状態でリスト１６の中心軸１６６を介して、第２フィンガー５ｂのベルト５１の外側の面５１１と対向している。そして、ベルト５１の外側の面５１１の一部が、ワーク７００を把持する際に当該ワーク７００に当接する当接面５１２として機能する。
なお、ベルト５１の外側の面５１１には、粗面加工により微小な凹凸が形成されていてもよい。これにより、ワーク７００が当接面５１２から滑るのを防止することができ、よって、ワーク７００を確実に把持することができる。
【００３７】
ベルト５１は、弾性材料で構成され、その弾性材料としては、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
また、弾性材料の弾性率としては、特に限定されず、例えば、１〜１０ＭＰａであるのが好ましく、１〜５ＭＰａであるのがより好ましい。
【００３８】
図６、図７に示すように、駆動機構５２は、第１ローラー５３と、第２ローラー５４と、駆動源５５と、支持部材５６とを有している。
支持部材５６は、第１ローラー５３、第２ローラー５４および駆動源５５を支持する部材である。この支持部材５６は、角柱状をなす棒状体で構成されている。また、支持部材５６は、上端面５６１が支持体６の下面６１１に支持され、下方に向かって突出している、すなわち、装着状態で中心軸１６６に沿って延在している。
支持部材５６の構成材料としては、特に限定されず、例えば、支持体６の構成材料と同じ材料を用いることができる。
【００３９】
第１ローラー５３は、支持部材５６の長手方向の途中に、回動可能に支持されたプーリーである。第２ローラー５４は、支持部材５６の第１ローラー５３よりも下側の部分（下端部）に、回動可能に支持されたプーリーである。このような配置により、第１ローラー５３と第２ローラー５４とは、支持部材５６の長手方向に沿って離間する。そして、第１ローラー５３と第２ローラー５４とがベルト５１の内側に配置されるように、ベルト５１を各ローラーに掛け渡すことができる。これにより、ベルト５１が伸ばされて、当該ベルト５１に張力（テンション）が作用する。この状態で第１ローラー５３および第２ローラー５４が回転することにより、ベルト５１が「無限軌道」のように駆動することとなる。
【００４０】
駆動源５５は、第１ローラー（一方のローラー）５３に対して回転力を付与するものである。
駆動源５５は、モーター５５１と、駆動ローラー５５２とを有している。
モーター５５１は、支持部材５６に固定されており、ローター（図示せず）とともに回転するシャフト５５３が図６、図７の紙面手前側に向かって突出している。
【００４１】
また、モーター５５１は、ケーブル（図示せず）と、このケーブルの端部に装着されたコネクター５５４とを有している。そして、図６、図７に示すように、装着状態で、コネクター５５４は、ロボット１のリスト１６の先端面１６３に設けられたコネクター１６５を介して前記電源と電気的に接続される。これにより、モーター５５１は、電力が供給されて、作動することができる。
モーター５５１としては、特に限定されず、例えば、サーボモーターやステッピングモーター等を用いることができる。
【００４２】
駆動ローラー５５２は、モーター５５１のシャフト５５３に支持されている。この駆動ローラー５５２の外周部は、第１ローラー５３の外周部に接して、すなわち、噛み合っている。これにより、駆動ローラー５５２を介して、モーター５５１のシャフト５５３の回転力を第１ローラー５３に確実に伝達することができる。
そして、図６、図７に示すように、この回転力が伝達された第１ローラー５３は、当該回転力の方向と反対方向に回転し、これに連動して、ベルト５１も第１ローラー５３と同方向に回転駆動することができる。このベルト５１の駆動により、当接面５１２がベルト５１の長手方向に沿って移動することとなる。これにより、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間で、ワーク７００を持ち上げたり、ワーク７００の姿勢を変更したりすることができる。
【００４３】
次に、エンドエフェクター１０の作動状態について、図６、図７を参照しつつ説明する。エンドエフェクター１０では、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとが、図６に示す状態と、図７に示す状態とを取り得る。
図６に示す状態について説明する。
図６（ａ）に示すように、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間隔は、ワーク７００の直径と同じがまたはそれよりも若干小さくに設定されている。そして、この状態で、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間にワーク７００が配置されている。これにより、第１フィンガー５ａのベルト５１の一部が、ワーク７００に当接した当接面５１２となり、第２フィンガー５ｂのベルト５１の一部も、ワーク７００に当接した当接面５１２となる。
図６（ａ）に示す状態から、第１フィンガー５ａのモーター５５１を図中の時計回りに回転させ、第２フィンガー５ｂのモーター５５１を図中の反時計回りに回転させる。なお、第１フィンガー５ａのモーター５５１の回転数と、第２フィンガー５ｂのモーター５５１の回転数とは、同じである。
【００４４】
そして、図６（ｂ）に示すように、第１フィンガー５ａは、ベルト５１が前記モーター５５１の回転に連動して、図中の反時計回りに駆動するとともに、第２フィンガー５ｂは、ベルト５１が前記モーター５５１の回転に連動して、図中の時計回りに駆動する。これにより、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとでは、当接面５１２のベルト５１の長手方向に沿った移動方向および移動量（移動距離）が同じとなる。
これにより、ワーク７００を第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂの根元側、すなわち、エンドエフェクター１０の奥側（基端側）に引き込むことができ、よって、当該ワーク７００を安定して、容易かつ確実に把持することができる。
【００４５】
図７に示す状態について説明する。
図７（ａ）に示すように、エンドエフェクター１０の奥側（基端側）には、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間でワーク７００が挟持されている。これにより、第１フィンガー５ａのベルト５１の一部が、ワーク７００に当接した当接面５１２となり、第２フィンガー５ｂのベルト５１の一部も、ワーク７００に当接した当接面５１２となる。
図７（ａ）に示す状態から、第１フィンガー５ａのモーター５５１を図中の時計回りに回転させ、第２フィンガー５ｂのモーター５５１も図中の時計回りに回転させる。なお、第１フィンガー５ａのモーター５５１の回転数と、第２フィンガー５ｂのモーター５５１の回転数とは、同じである。
【００４６】
そして、図７（ｂ）に示すように、第１フィンガー５ａは、ベルト５１が前記モーター５５１の回転に連動して、図中の反時計回りに駆動するとともに、第２フィンガー５ｂでは、ベルト５１が前記モーター５５１の回転に連動して、図中の反時計回りに駆動する。これにより、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとでは、当接面５１２のベルトの長手方向に沿った移動方向が異なる。なお、当接面５１２のベルト５１の長手方向に沿った移動量（移動距離）は、同じである。
これにより、ワーク７００を図７（ｂ）中の時計回りに回転させて、ワーク７００の姿勢を変更することができる。これにより、ワーク７００に対する把持状態が好適に変わる、すなわち、当接面５１２の面積が増大することがあり、よって、当該ワーク７００を安定して、容易かつ確実に把持することができる。
【００４７】
なお、エンドエフェクター１０で把持されるワーク７００は、本実施形態ではリンゴであるが、これに限定されない。例えば、ワーク７００としては、リンゴのように比較的硬質で球体に似たものの他に、比較的軟質なもの、柱状をなすもの、偏平形状（板状）をなすのもの、長尺状をなすもの等が挙げられる。また、ワーク７００の姿勢も、例えば、起立状態や伏倒状態が挙げられる。
【００４８】
そして、エンドエフェクター１０では、図６に示す状態と、図７に示す状態とを、例えばワーク７００の形状や硬さ、その他姿勢に応じて、適宜組み合わせることができる。これにより、エンドエフェクター１０は、ワーク７００を把持する際に、例えばワーク７００の形状や硬さ、その他姿勢等によらず、当該ワーク７００を容易かつ確実に把持することができる。
【００４９】
なお、第１フィンガー５ａのモーター５５１の回転数と、第２フィンガー５ｂのモーター５５１の回転数とは、本実施形態では同じであるが、これに限定されず、異なっていてもよい。
また、エンドエフェクター１０は、従来のエンドエフェクターの各フィンガーの先端部に設けられて爪部を省略することができている。
【００５０】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明に係わるエンドエフェクターの第２実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるエンドエフェクターの第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、支持体の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００５１】
図８に示すエンドエフェクター１０では、支持体６は、第１フィンガー５ａを回動可能に支持する第１回動支持部（回動支持部）６３１と、第２フィンガー５ｂを回動可能に支持する第２回動支持部（回動支持部）６３２とを有している。
第１回動支持部６３１は、例えば軸と軸受けとで構成され、第１フィンガー５ａの支持部材５６の上端部５６２を回動可能に支持している。これにより、第１フィンガー５ａは、第１回動支持部６３１を回動中心として回動することができ、よって、支持体６に対する姿勢が変更される。
また、第２回動支持部６３２は、例えば軸と軸受けとで構成され、第２フィンガー５ｂの支持部材５６の上端部５６２を回動可能に支持している。これにより、第２フィンガー５ｂは、第２回動支持部６３２を回動中心として回動することができ、よって、支持体６に対する姿勢が変更される。
【００５２】
そして、第１フィンガー５ａが第１回動支持部６３１を介して回動し、すなわち、第１フィンガー５ａの姿勢が変更され、第２フィンガー５ｂが第２回動支持部６３２を介して回動し、すなわち、第２フィンガー５ｂの姿勢が変更されることにより、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとが互いに接近・離間することができる。
これにより、ワーク７００の形状（大きさ）に応じて、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間隔を調整することができ、よって、当該ワーク７００を確実に把持することができる。
また、ワーク７００に対する把持力（挟持力）も調整することができる。例えば、ワーク７００が比較的変形し易いもの（軟質のもの）の場合、当該ワーク７００に対する把持力を抑制することができる。これにより、把持状態でのワーク７００の不本意な変形を防止することができる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明に係わるエンドエフェクターの第３実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるエンドエフェクターの第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、各フィンガーの構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００５４】
図９に示すエンドエフェクター１０では、第１フィンガー５ａおよび第２フィンガー５ｂは、それぞれ、支持部材５６が、その長手方向の途中、すなわち、モーター５５１が設置されている部分で、第１部材５６３と第２部材５６４とに分割されている。そして、第１部材５６３と第２部材５６４とは、回動支持部５７を介して連結され、相対的に回動可能となっている。第１部材５６３には、ベルト５１、駆動機構５２が配置されている。第２部材５６４は、第１部材５６３よりも基端側に配置され、支持体６に固定されている。回動支持部５７は、例えば軸と軸受けとで構成されている。
【００５５】
第１フィンガー５ａでは、回動支持部５７が回転することにより、第１部材５６３は、ベルト５１や駆動機構５２ごと回動する。また、第２フィンガー５ｂでも、回動支持部５７が回転することにより、第１部材５６３は、ベルト５１や駆動機構５２ごと回動する。
このような回動により、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとは、互いの離間距離を維持したまま姿勢を変更することができる。これにより、ロボット１自体の動作量を抑制することができる。
【００５６】
＜第４実施形態＞
図１０は、本発明に係わるエンドエフェクター（第４実施形態）の作動状態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるエンドエフェクターの第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、各フィンガーの構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００５７】
図１０に示すエンドエフェクター１０では、駆動源５５は、第１ローラー５３に回転力を付与することができるともに、第２ローラー（他方のローラー）５４にも回転力を付与することができる。すなわち、駆動源５５は、モーター５５１および駆動ローラー５５２の他に、モーター５５５および駆動ローラー５５６をさらに有している。なお、第１ローラー５３に対する回転力と、第２ローラー５４に対する回転力とは、互いに反対方向を向いている。
【００５８】
モーター５５５は、支持部材５６の下端部に固定されており、ローター（図示せず）とともに回転するシャフト５５７が図１０の紙面手前側に向かって突出している。
また、モーター５５５は、ケーブル（図示せず）を介してコネクター５５４と電気的に接続されている。そして、図１０に示すように、装着状態で、モーター５５５は、コネクター１６５を介して前記電源から電力が供給されて、作動することができる。
モーター５５５としては、特に限定されず、例えば、サーボモーターやステッピングモーター等を用いることができる。
【００５９】
駆動ローラー５５６は、モーター５５５のシャフト５５７に支持されている。この駆動ローラー５５６の外周部は、第２ローラー５４の外周部に接して、すなわち、噛み合っている。これにより、駆動ローラー５５６を介して、モーター５５５のシャフト５５７の回転力を第２ローラー５４に確実に伝達することができる。
そして、図１０（ａ）に示す初期状態から、第１フィンガー５ａの駆動源５５を作動させて、第１ローラー５３と第２ローラー５４とを互いに反対方向に回転させるとともに、第２フィンガー５ｂの駆動源５５を作動させて、第１ローラー５３と第２ローラー５４とを互いに反対方向に回転させることができる。
【００６０】
このとき、図１０（ｂ）に示すように、第１フィンガー５ａのベルト５１は、ワーク７００側の部分が圧縮され、その反対側の部分が引張られ、よって、当接面５１２が撓むこととなる。一方、第２フィンガー５ｂのベルト５１も、ワーク７００側の部分が圧縮され、その反対側の部分が引張られ、よって、当接面５１２が撓むこととなる。
これにより、第１フィンガー５ａの当接面５１２と、第２フィンガー５ｂの当接面５１２とは、それぞれ、ワーク７００の形状にならって変形することができ、よって、当該当接面５１２との接触面積が増大する。これにより、ワーク７００をより確実に把持することができる。
【００６１】
＜第５実施形態＞
図１１は、本発明に係わるエンドエフェクターの第５実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるエンドエフェクターの第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、支持体の構成が異なること以外は前記第４実施形態と同様である。
【００６２】
図１１に示すエンドエフェクター１０では、支持体６は、第１フィンガー５ａを回動可能に支持する第１回動支持部（回動支持部）６３１と、第２フィンガー５ｂを回動可能に支持する第２回動支持部（回動支持部）６３２とを有している。
第１回動支持部６３１は、例えば軸と軸受けとで構成され、第１フィンガー５ａの支持部材５６の上端部５６２を回動可能に支持している。これにより、第１フィンガー５ａは、第１回動支持部６３１を回動中心として回動することができ、よって、支持体６に対する姿勢が変更される。
また、第２回動支持部６３２は、例えば軸と軸受けとで構成され、第２フィンガー５ｂの支持部材５６の上端部５６２を回動可能に支持している。これにより、第２フィンガー５ｂは、第２回動支持部６３２を回動中心として回動することができ、よって、支持体６に対する姿勢が変更される。
【００６３】
このような姿勢の変更により、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとが互いに接近・離間することができる。これにより、ワーク７００の大きさに応じて、第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとの間隔を調整することができる。そして、エンドエフェクター１０では、この間隔の調整と、撓んだ当接面５１２との相乗効果で、ワーク７００をより確実に把持することができる。
【００６４】
＜第６実施形態＞
図１２は、本発明に係わるエンドエフェクターの第６実施形態を示す側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係わるエンドエフェクターの第６実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、ベルトの形状が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００６５】
図１２に示すエンドエフェクター１０の第１フィンガー５ａと第２フィンガー５ｂとでは、それぞれ、ベルト５１は、全体として帯状をなし、その一端側に第１ローラー５３が連結され、他端側に第２ローラー５４が連結されている。そして、駆動源５５が作動して、第１ローラー５３が回転することにより、ベルト５１が第１ローラー５３で巻き取られる。これにより、当接面５１２がベルトの長手方向に沿って移動することができ、ワーク７００を引き上げることができる。
【００６６】
以上、本発明に係わるエンドエフェクターを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、エンドエフェクターを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明に係わるエンドエフェクターは、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【００６７】
また、フィンガーの設置数は、前記各実施形態では２本であるが、これに限定されず、例えば、３本以上であってもよい。
また、エンドエフェクターが装着されるロボットアームは、前記各実施形態では複数本のアームを備えるものであったが、これに限定されず、例えば、１本のアームを備えるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１……ロボット（ロボットアーム）  １１……基台  １１１……ボルト  １１２……基台本体（ハウジング）  １１３……円筒状部  １１４……箱状部  １２、１３、１４、１５……アーム（リンク）  １６……リスト（リンク）  １６１……リスト本体（装着部）  １６２……支持リング  １６３……先端面  １６５……コネクター  １６６……中心軸  １７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６……関節（ジョイント）  ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ……アーム本体  ３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ……駆動機構  ４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ……封止手段  ５ａ……第１フィンガー  ５ｂ……第２フィンガー  ５１……ベルト  ５１１……外側の面（一方の面）  ５１２……当接面  ５２……駆動機構  ５３……第１ローラー（一方のローラー）  ５４……第２ローラー（他方のローラー）  ５５……駆動源  ５５１……モーター  ５５２……駆動ローラー  ５５３……シャフト  ５５４……コネクター  ５５５……モーター  ５５６……駆動ローラー  ５５７……シャフト  ５６……支持部材  ５６１……上端面  ５６２……上端部  ５６３……第１部材  ５６４……第２部材  ５７……回動支持部  ６……支持体  ６１……ベース部  ６１１……下面  ６２……リブ  ６３１……第１回動支持部（回動支持部）  ６３２……第２回動支持部（回動支持部）  １０……エンドエフェクター（ロボットハンド）  ２０……パーソナルコンピューター（ＰＣ）  ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６……モータードライバー  ４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６……モーター  ５０ａ、５０ｂ……円筒部品  １０１……床  ５００……ロボットシステム  ７００……ワーク  Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３、Ｏ４、Ｏ５、Ｏ６……回動軸
【図１】
2014124741.tif 000003
【図２】
2014124741.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014124741.tif 000011
【図１０】
2014124741.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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