(57)【要約】【課題】簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物に対して様々なハンドの把持姿勢により安定して把持すること。【解決手段】所定の基部に支持される第一節部及び当該第一節部に支持される第二節部を有する指部と、所定の駆動源によって所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジ及び当該雄ネジに螺合され前記雄ネジの回転によって前記ネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジを有し、前記雌ネジの移動に連動して前記第一節部が移動するように前記雌ネジと前記第一節部とが連結された駆動部と、前記第一節部の移動に対して前記第二節部が連動して移動するように前記第一節部と前記第二節部とを連結するリンク部とを備える。【選択図】図１
2014076522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基部に支持される第一節部及び当該第一節部に支持される第二節部を有する指部と、
所定の駆動源によって所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジ及び当該雄ネジに螺合され前記雄ネジの回転によって前記ネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジを有し、前記雌ネジの移動に連動して前記第一節部が移動するように前記雌ネジと前記第一節部とが連結された駆動部と、
前記第一節部の移動に対して前記第二節部が連動して移動するように前記第一節部と前記第二節部とを連結するリンク部と
を備えるロボットハンド。
【請求項２】
前記リンク部は、
前記基準軸を中心とする仮想円の接線に平行な第一軸の軸回り方向に前記第一節部が回動可能となるように、前記基部と前記第一節部とを連結する第一連結部と、
前記第一軸の軸線方向に平行な第二軸の軸回り方向に前記第二節部が回動可能となるように前記第一節部と前記第二節部とを連結する第二連結部と
を有する
請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記リンク部は、前記第一節部及び前記第二節部が１８０°の角度となった状態で前記第一連結部に係止される係止部を有する
請求項１又は請求項２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記基部は、前記基準軸に交差する平面部を有し、
前記平面部は、前記基準軸の軸線方向の端部に設けられ、
前記指部は、前記第一節部の回動により前記第一節部及び前記第二節部が前記平面部に対して前記基準軸の延長方向上に突出するように配置されている
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記平面部は、前記指部の表面よりも摩擦係数が高い
請求項４に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記第二節部は、対象物を吸着させる吸着部を有する
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記指部は、３つ以上設けられ、前記基準軸回りに前記基部を囲んで配置される
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項８】
所定の基部に支持される第一節部及び当該第一節部に支持される第二節部を有する指部と、
所定の駆動源によって所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジ及び当該雄ネジに螺合され前記雄ネジの回転によって前記ネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジを有し、前記雌ネジの移動に連動して前記第一節部が移動するように前記雌ネジと前記第一節部とが連結された駆動部と、
前記第一節部の移動に対して前記第二節部が連動して移動するように前記第一節部と前記第二節部とを連結するリンク部と
を備えるロボットハンドと、
前記ロボットハンドを支持する多軸アームと
を備えるロボット装置。
【請求項９】
前記多軸アームは、複数設けられている
請求項８に記載のロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンド及びロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットアーム等の先端に取り付けて、物体を把持又は開放することで所定の作業を行うロボットハンドに関わり、より詳しくは、工具を把持して部品の組み付け等の作業を行う一方で、微小な部品を把持して精度良く配置する多機能なロボットハンドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、差動歯車機構及び受動素子としてスプリングを用いることで、把持物体（対象物）の形状変化等があっても確実かつ安定して把持することができ、外乱に対して充分な順応性を有するロボットハンドの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のロボットハンド及びロボット装置では、以下のような問題があった。
【０００６】
すなわち、従来のロボットハンドでは、受動素子は指全体を開くか又は閉じる機能を有しているのみであり、対象物に対して指部が馴染むことで接点を多くするといった機能を有していない。そのため、ロボットハンドに含まれる２本の指部では、対象物に対して多くの点で接することができず、安定した状態で把持することが困難であるという問題があった。
【０００７】
また、従来のロボットハンドでは、ハンドの指の形状が固定されているため、例えば指の腹（内側）を対象物に押し当てて作業をすることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物に対してハンドの様々な把持姿勢により安定して把持することが可能なロボットハンド及びロボット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るロボットハンドは、所定の基部に支持される第一節部及び当該第一節部に支持される第二節部を有する指部と、所定の駆動源によって所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジ及び当該雄ネジに螺合され前記雄ネジの回転によって前記ネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジを有し、前記雌ネジの移動に連動して前記第一節部が移動するように前記雌ネジと前記第一節部とが連結された駆動部と、前記第一節部の移動に対して前記第二節部が連動して移動するように前記第一節部と前記第二節部とを連結するリンク部とを備える。
【００１０】
このような構成によれば、第一節部の移動に対して第二節部が連動して移動するようにリンク部によって第一節部と第二節部とが連結されているので、指部の開閉動作と屈曲動作とを連動させて行わせることができる。しかも、所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジと、当該雄ネジに螺合され雄ネジの回転によってネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジとを有し、雌ネジの移動に連動して前記第一節部が回動するように雌ネジと第一節部とが連結された駆動部を備えるので、指部に加わった力が、雄ネジや雌ネジなどを介して駆動源に伝わる（バックドライバブル）ため、例えば駆動源で一定トルクを出力するように制御することで、指部で一定の力を発生させることが出来る。これにより、安定して対象物を把持することができる。このように、簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物に対して様々なハンドの把持姿勢により安定して把持することが可能なロボットハンドが得られる。
【００１１】
上記のロボットハンドにおいて、前記リンク部は、前記基準軸を中心とする仮想円の接線に平行な第一軸の軸回り方向に前記第一節部が回動可能となるように、前記基部と前記第一節部とを連結する第一連結部と、前記第一軸の軸線方向に平行な第二軸の軸回り方向に前記第二節部が回動可能となるように前記第一節部と前記第二節部とを連結する第二連結部とを有するので、第一節部の回動方向と第二節部の回動方向とが揃うことになる。これにより、指部の開閉動作と屈曲動作との連動を効率的に行わせることができる。
【００１２】
上記のロボットハンドにおいて、前記リンク部は、前記第一節部及び前記第二節部が前記第二連結部を中心として１８０°の角度となった状態で前記第一連結部に係止される係止部を有することが好ましい。  
このような構成によれば、リンク部が、第一節部及び第二節部が第二連結部を中心として１８０°の角度となった状態で第一連結部に係止される係止部を有するので、第一節部と第二節部とが過度に開きすぎるのを抑制することができる。これにより、安定して対象物を把持することができる。
【００１３】
上記のロボットハンドにおいて、前記基部は、前記基準軸に交差する平面部を有し、前記平面部は、前記基準軸の軸線方向の端部に設けられ、前記指部は、前記第一節部の回動により前記第一節部及び前記第二節部が前記平面部に対して前記基準軸の延長方向上に突出するように配置されていることが好ましい。  
このような構成によれば、基部が基準軸に交差する平面部を有し、平面部が基準軸の軸線方向の端部に設けられ、指部において第一節部の回動により第一連結部及び第二節部が平面部に対して基準軸の延長方向上に突出するように配置されているので、平面部によって対象物を支持することができる。このように、平面部を手の平のごとく用いることができる。
【００１４】
上記のロボットハンドにおいて、前記平面部は、前記指部の表面よりも摩擦係数が高いことが好ましい。  
このような構成によれば、平面部において指部の表面よりも摩擦係数が高いので、平面部において対象物がずれにくくなるため、安定した支持が可能となる。
【００１５】
上記のロボットハンドにおいて、前記第二節部は、対象物を吸着させる吸着部を有することが好ましい。  
このような構成によれば、第二節部が対象物を吸着させる吸着部を有するので、可撓性を有する対象物であっても安定して保持することができる。
【００１６】
上記のロボットハンドにおいて、前記指部は、３つ以上設けられ、前記基準軸回りに前記基部を囲んで配置されることが好ましい。  
このような構成によれば、指部が３つ以上設けられ、基準軸回りに前記基部を囲んで配置されるので、対象物をより安定して把持することができる。
【００１７】
本発明の一態様に係るロボット装置は、所定の基部に支持される第一節部及び当該第一節部に支持される第二節部を有する指部と、所定の駆動源によって所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジ及び当該雄ネジに螺合され前記雄ネジの回転によって前記ネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジを有し、前記雌ネジの移動に連動して前記第一節部が移動するように前記雌ネジと前記第一節部とが連結された駆動部と、前記第一節部の移動に対して前記第二節部が連動して移動するように前記第一節部と前記第二節部とを連結するリンク部とを備えるロボットハンドと、前記ロボットハンドを支持する多軸アームとを備える。
【００１８】
このような構成によれば、第一節部の移動に対して第二節部が連動して移動するようにリンク部によって第一節部と第二節部とが連結されているので、指部の開閉動作と屈曲動作とを連動させて行わせることができる。しかも、所定のネジ軸回りに回転可能な雄ネジと、当該雄ネジに螺合され雄ネジの回転によってネジ軸の軸線方向に移動する雌ネジとを有し、雌ネジの移動に連動して前記第一節部が回動するように雌ネジと第一節部とが連結された駆動部を備えるので、指部に加わった力が、雄ネジや雌ネジなどを介して駆動源に伝わる（バックドライバブル）ため、例えば駆動源で一定トルクを出力するように制御することで、指部で一定の力を発生させることが出来る。これにより、安定して対象物を把持することができる。このように、簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物に対して様々なハンドの把持姿勢により安定して把持することが可能なロボット装置が得られる。
【００１９】
上記のロボット装置において、前記多軸アームは、複数設けられていることが好ましい。  
このような構成によれば、双腕のそれぞれにロボットハンドを設けることで、それら双腕のハンドで対象物を挟み込んで把持させて作業をさせることができる。このように従来では不可能な把持形態を実施することが可能となり、多様な把持形態を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るロボットハンドの全体構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態に係るロボットハンドの指部の構成を示す側面図。
【図３】本実施形態に係るロボットハンドの指部の一部の構成を示す斜視図。
【図４】本実施形態に係るロボットハンドの指部の動作を示す斜視図。
【図５】本実施形態に係るロボットハンドの指部の動作を示す斜視図。
【図６】本実施形態に係るロボットハンドの回転機構の全体構成を示す斜視図。
【図７】本実施形態に係るロボットハンドの回転機構の構成を示す平面図。
【図８】本実施形態に係るロボットハンドの回転機構の構成を示す側面図。
【図９】本実施形態に係るロボットハンドの回転機構の構成を示す平面図。
【図１０】本発明の第二実施形態に係るロボット装置の全体構成を示す斜視図。
【図１１】本発明の第三実施形態に係るロボット装置の全体構成を示す斜視図。
【図１２】本発明の変形例に係るロボット装置の全体構成を示す斜視図。
【図１３】本発明の第四実施形態に係るロボット装置の全体構成を示す斜視図。
【図１４】本発明の第五実施形態に係るロボット装置の動作を示す図。
【図１５】本実施形態に係るロボットハンドの動作を示す図。
【図１６】本実施形態に係るロボットハンドの動作を示す図。
【図１７】本発明の第六実施形態に係るロボットハンドの動作を示す図。
【図１８】本実施形態に係るロボットハンドの動作を示す図。
【図１９】本実施形態に係るロボットハンドの動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態によるロボットハンド及びロボット装置について、図面に基づいて説明する。なお、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００２２】
［第一実施形態］  
図１に示すように、第一実施形態によるロボットハンド１００は、例えば工具や部品などの対象物を把持する産業用ロボットの把持装置として用いられる。なお、ロボットハンド１００としては、産業ロボットに限られず、他の用途（宇宙関連、医薬関連、食品関連、遊具など）に用いても構わない。
【００２３】
具体的にロボットハンド１００は、３つの指部１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ（第一指部１０Ａ、第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃ）と、これら指部１０Ａ〜１０Ｃを支持する支持部（基部）２０と、指部１０Ａ〜１０Ｃを駆動する駆動部３０と、を備えて概略構成されている。
【００２４】
ここで、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃの基端部が位置する共通の平面（後述する支持板）に対して直交するとともに、指部１０Ａの回転中心軸線をハンド軸（基準軸）Ｏという。い、このハンド軸Ｏに沿って指部１０Ａ〜１０Ｃ、支持部２０、駆動部３０が配置されている。
【００２５】
また、ハンド軸Ｏ方向に沿って指部１０Ａ〜１０Ｃの先端側を上側、駆動部３０側を下側といい、ハンド軸Ｏに直交する方向を径方向といい、ハンド軸Ｏを中心に周回する方向を周方向（軸回り方向：矢印Ｅ方向）という。なお、本実施形態では、ハンド軸Ｏ付近を中心に周回するものも統一して「周回」という。例えば、第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃの周回中心はハンド軸Ｏとはずれているが、この場合も周回という。
【００２６】
３つの指部１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ駆動部３０の開閉機構３０Ａによって開閉動作可能に設けられ、その開閉動作に伴う全開状態および全閉状態において、それぞれの指先端１０ａの位置が図１に示す平面視でハンド軸Ｏを中心とした同心円上に位置している。
【００２７】
なお、正確には、指部１０Ａ〜１０Ｃはそれぞれの回転中心が異なるため、ハンド軸Ｏを中心とした同心円上ではないが、本実施形態では同心円上とみなす。また、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃのうち第一指部１０Ａは周方向Ｅに移動せず固定されており、第二指部１０Ｂおよび第三指部１０Ｃは駆動部３０の周回移動部３０Ｂによって周方向Ｅに移動可能に設けられている。
【００２８】
第二指部１０Ｂおよび第三指部１０Ｃの周回する範囲は、それぞれ第一指部１０Ａに対向する第一指位置Ｐ１から第一指部１０Ａに近接して配列する第二指位置Ｐ２までの１８０°以上の範囲を周回可能である。ここで、前記「対向する」は、厳密に対向している状態と、概ね対向している状態の両方を含むものとする。
【００２９】
つまり、第二指部１０Ｂの周回範囲は、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃの基端部（指部の先端と反対側の根元の部分）が配置される面と交差する面であって、第二指部１０Ｂの中心線（第二指部１０Ｂの長手方向に沿う線）を含む面に沿って第二指部１０Ｂが周回する範囲である。一方、第三指部１０Ｃの周回範囲は、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃの基端部が配置される面と交差する面であって、第三指部１０Ｃの中心線（第三指部１０Ｃの長手方向に沿う線）を含む面に沿って第三指部１０Ｃが周回する範囲である。なお、第二指部１０Ｂ及び第三指部１０Ｃの周回範囲は、それぞれ１８０°以上となっている。
【００３０】
指部１０Ａ〜１０Ｃは、対象物を把持する部分である。各指部１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ基端部側の第一節部１１と、先端側の第二節部１２とを有している。第一節部１１は、固定リンク（第一連結部）１３によって支持部２０に連結されている。第二節部１２は、先端リンク（第二連結部）１４によって第一節部１１に連結されている。固定リンク１３と先端リンク１４とは、連結リンク（リンク部）１５によって連結されている。以下、指部１０Ａ〜１０Ｃの各部の構成を順に説明する。
【００３１】
第一節部１１は、対象物に接触する接触部材１１ａを有する。接触部材１１ａは、例えば弾性変形可能な材料を用いて形成されている。このため、指部１０Ａ〜１０Ｃの腹側が対象物に押圧される際に接触部材１１ａが変形しやすくなり、より大きい面積で対象物に接触可能となる。接触部材１１ａは、内部に中空部を有する構成であってもよい。これにより、接触部材１１ａが対象物に押圧された場合の変形量が大きくなる。なお、接触部材１１ａが剛性材料を用いて形成されていてもよい。
【００３２】
接触部材１１ａは、指部１０Ａ〜１０Ｃの幅方向（短手方向）の中央部において突出部１１ｂを有する。突出部１１ｂは、指部１０Ａ〜１０Ｃの背側から腹側へ向けて突出している。突出部１１ｂの先端部は、基端部側から先端部側へ延在するように線状に形成されている。したがって、第一節部１１を長手方向に直交する平面で切断した場合の断面は、突出部１１ｂが尖った状態となっている。このように尖った部分が基端部側から先端部側へ延在する形状の突出部１１ｂが設けられることにより、対象物を把持した場合に指部１０Ａ〜１０Ｃの幅方向へのズレを防ぐことができ、より確実に対象物を把持可能となる。なお、突出部１１ｂの断面形状としては、上記のように尖った形状に限られず、例えば丸みを帯びた形状であってもよいし、平坦な形状であってもよい。
【００３３】
第二節部１２は、対象物に接触する接触部材１２ａを有する。接触部材１２ａは、例えば弾性変形可能な材料を用いて形成されている。このため、指部１０Ａ〜１０Ｃの腹側が対象物に押圧される際に接触部材１２ａが変形しやすくなり、より大きい面積で対象物に接触可能となる。接触部材１２ａは、内部に中空部を有する構成であってもよい。これにより、接触部材１２ａが対象物に押圧された場合の変形量が大きくなる。
【００３４】
図２は、指部１０Ａ〜１０Ｃの構成を拡大して示す側面図である。図２においては、接触部材１２ａについてのみ断面で示している。  
図２に示すように、接触部材１２ａの内部には、感圧センサ１２ｇが配置されている。接触部材１２ａを対象物に押圧する場合、感圧センサ１２ｇは、接触部材１２ａの変形量に応じた大きさの電気信号を出力する。出力結果は例えば不図示の制御部に送信される。感圧センサ１２ｇが設けられることにより、指部１０Ａ〜１０Ｃに加えられる力を検出することが可能となり、対象物に加える力を高精度に制御することが可能となる。
【００３５】
図１及び図２に示すように、接触部材１２ａは、指部１０Ａ〜１０Ｃの幅方向（短手方向）の中央部において突出部１２ｂを有する。突出部１２ｂは、指部１０Ａ〜１０Ｃの背側から腹側へ向けて突出している。突出部１２ｂの先端部は線状に形成されている。したがって、第二節部１２を長手方向に直交する平面で切断した場合の断面は、突出部１２ｂが尖った状態となっている。このように尖った部分が形成されていることにより、対象物を把持した場合に指部１０Ａ〜１０Ｃの幅方向へのズレを防ぐことができ、より確実に対象物を把持可能となる。なお、突出部１２ｂの断面形状としては、上記のように尖った形状に限られず、例えば丸みを帯びた形状であってもよいし、平坦な形状であってもよい。
【００３６】
接触部材１２ａの先端部分（爪部分に相当）には、対象物に当接される当接面１２ｃが形成されている。当接面１２ｃは、平坦に形成されており、突出部１２ｂの延在方向に対して指部１０Ａ〜１０Ｃの背側に傾いている。当接面１２ｃには、吸着パッド１２ｄが設けられている。吸着パッド１２ｄは、当接面１２ｃ上に突出するように配置されている。
【００３７】
吸着パッド１２ｄは、図２に示すように、吸引経路１２ｅを介して圧力調整部１２ｆに接続されている。圧力調整部１２ｆは、吸着パッド１２ｄの圧力を調整可能である。圧力調整部１２ｆにおいて吸着パッド１２ｄの圧力を調整することにより、吸着パッド１２ｄにおける吸着力や吸着及び解放のタイミングなどを調整可能である。
【００３８】
吸着パッド１２ｄは、袋やフィルムなどの薄いシート状の可撓性部材を吸着する。吸着パッド１２ｄにより、指部１０Ａ〜１０Ｃにおいてこれらの部品を保持することが可能となっている。例えば、袋やフィルムなどの薄いシート状の可撓性部材が２枚重なった状態において、指部１０Ａ〜１０Ｃのうち２本に設けられる各吸着パッド１２ｄを用いて当該２枚を挟むように吸着し、その状態で可撓性部材の積層面に平行な方向に２本の指部をずらすことにより、２枚の可撓性部材を分離させることが可能となる。このため、指部１０Ａ〜１０Ｃを用いて袋の開口部を開く作業などを行うことも可能となっている。
【００３９】
支持部２０は、上部連結基板２１と、下部連結基板２２と、固定基板２３と有している。各指部１０Ａ〜１０Ｃは、固定リンク１３を介して回転可能に支持されている。固定リンク１３は、駆動部３０と各指部１０Ａ〜１０Ｃの支持部材６２とを連結する剛性部材である。具体的に固定リンク１３は、第一指部１０Ａに設けられる第一固定リンク１３Ａと、第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃのそれぞれに設けられる第二固定リンク１３Ｂ、第三固定リンク１３Ｃとを有する。
【００４０】
図３は、固定リンク１３、先端リンク１４及び固定リンク１３の構成を示す斜視図である。  
図１及び図３に示すように、固定リンク１３は、第一指部１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれに接続された第一固定リンク１３Ａ〜第三固定リンク１３Ｃを有する。
【００４１】
第一固定リンク１３Ａは、固定基板２３と上部連結基板２１との間に挟持された状態で固定されている。第一固定リンク１３Ａは、上下方向及びハンド軸Ｏを中心とする周回方向には移動しないようになっている。第一固定リンク１３Ａは、固定部材１６ａによって固定されている。
【００４２】
第二固定リンク１３Ｂ及び第三固定リンク１３Ｃは、固定基板２３と上部連結基板２１との間に挟持されており、上下方向に移動しないように形成されている。この点では第一固定リンク１３Ａと同様である。一方、第二固定リンク１３Ｂと第三固定リンク１３Ｃの基端は、それぞれ後述する駆動部３０の指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂに軸支されており、当該指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂの中心として軸回りに回動可能に設けられている。この点では第一固定リンク１３Ａとは異なっている。
【００４３】
なお、固定部材１６ａ、指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂの上端部１６ｂ及び１６ｃは、固定基板２３の上面に設けられた平面部２３ａ上にはみ出さないように配置されている。つまり、固定基板２３の平面部２３ａは、平坦な状態となっている。このため、固定基板２３の平面部２３ａでは、対象物を平坦な支持面で支持することができるようになっている。当該平面部２３ａは、指部１０Ａ〜１０Ｃの表面に比べて摩擦係数が高い状態となっている。この構成では、平面部２３ａで支持された対象物が滑りにくくなるため、対象物を安定して保持することが可能となる。
【００４４】
固定リンク１３は、支持部２０に固定された固定部材６０と、当該固定部材６０と一体的に設けられハンド軸Ｏを中心とする周回軌道である仮想円の接線方向に平行な第一軸６１とを有する。第一軸６１は、円柱状に形成されており、当該接線方向に延在している。第一軸６１には、第一節部１１を支持する支持部材６２が連結されている。支持部材６２は、第一軸６１の中心軸Ｄ１の軸線周りの方向に回動可能となるように連結されている。支持部材６２は、固定部材１７（図１参照）を介して第一節部１１に固定されている。このため、支持部材６２が回動することにより、当該支持部材６２と一体的に第一節部１１が第一軸６１の軸線周りに回動する。
【００４５】
先端リンク１４は、支持部材６２に接続された接続部材７０と、第一軸６１の中心軸Ｄ１の軸線方向に平行な第二軸７１とを有する。第二軸７１は、円柱状に形成されており、当該軸線方向に延在している。第二軸７１には、第二節部１２を支持する支持部材７２が連結されている。支持部材７２は、第二軸７１の中心軸Ｄ２の軸線周りの方向に回動可能となるように連結されている。支持部材７２は、固定部材１８（図１参照）を介して第二節部１２に固定されている。このため、支持部材７２が回動することにより、当該支持部材７２と一体的に第二節部１２が第二軸７１の軸線周りに回動する。
【００４６】
固定リンク１３は、支持部材６２の基端と連結板２４１とが第一関節部２４３回りに回転可能に設けられ、連結板２４１と連結部材２４２とが第二関節部２４４回りに回転可能に設けられている。また、連結部材２４２の第二関節部２４４とは反対側の基端２４０ｃは、下部連結基板２２上に支持されている。
【００４７】
第一固定リンク１３Ａは、連結部材２４２の第二関節部２４４が設けられた側とは反対側の部分が、駆動部３０のボールナット３１２（後述する）に固定されている。第二固定リンク１３Ｂおよび第三固定リンク１３Ｃは、下部連結基板２２を挿通する駆動部３０の指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂに軸支され、この回転軸回りに回転可能に取り付けられている。
【００４８】
連結リンク１５は、固定リンク１３と先端リンク１４とを連結する。連結リンク１５は、連結部材８０を有する。固定リンク１３には第一軸６１の中心軸Ｄ１の軸線方向に平行な連結軸６４が設けられており、連結部材８０の基端側の端部８０ａは、当該連結軸６４に連結されている。端部８０ａは、連結軸６４の中心軸Ｄ３の軸線周りに回動可能に連結されている。また、先端リンク１４には第二軸７１の中心軸Ｄ２の軸線方向に平行な連結軸７３が設けられており、連結部材８０の線端側の端部８０ｂは、当該連結軸７３に連結されている。端部８０ｂは、連結軸７３の中心軸Ｄ４の軸線周りに回動可能に連結されている。連結部材８０は、支持部材６２に形成された開口部６２ａを貫通するように設けられている。
【００４９】
また、図１に示すように、駆動部３０は、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃを同調させて開閉動作させるための開閉機構３０Ａと、第二指部１０Ｂおよび第三指部１０Ｃを同時に周方向に回転させるための周回移動部３０Ｂと、を有している。開閉機構３０Ａおよび周回移動部３０Ｂの主要部は、下部連結基板２２よりも下方においてハンド軸Ｏに直交する方向に板面を有する駆動基板３１に配置されている。なお、駆動部３０は、例えば円筒状の図示しないカバー体に収容されている。
【００５０】
図１に示すように、開閉機構３０Ａは、ハンド軸Ｏ上で駆動基板３１に対して所定のネジ軸回りに回転可能に支持されたボールネジのボルト３１１（図６参照）と、このボルト３１１に螺合してこのボルト３１１に沿って上下に移動するボールナット３１２と、駆動基板３１を貫通したボルト３１１の下端に同軸に設けられたプーリー３１３（図８参照）と、プーリー３１３にベルト等を介して回転を伝達する第一駆動モーター３１４と、を有している。ボールナット３１２は、上述した下部連結基板２２に一体的に設けられている。
【００５１】
第一駆動モーター３１４よりプーリー３１３に回転が伝達されると、プーリー３１３とともにボルト３１１が回転し、これによりボールナット３１２に一体に設けられた下部連結基板２２が昇降する。そして、下部連結基板２２に基端が設けられている固定リンク１３の連結部材２４２が昇降すると、連結板２４１の第一関節部２４３の位置が径方向に変位し、これにより指部１０Ａ〜１０Ｃの支持部材６２が第一軸６１を中心にして回転して開閉動作が行われる。
【００５２】
例えば指部１０Ａ〜１０Ｃを開く動作の場合、図４に示すように、下部連結基板２２、連結部材２４２を上昇させることにより、連結板２４１の第一関節部２４３が上昇し、支持部材６２が第一軸６１を中心として図中時計回りに回動する。支持部材６２の回動によって第二軸７１に図中時計回りの回動力が伝達される。当該回動力は第二軸７１及び連結軸７３を介して連結部材８０に力が加えられ、支持部材６２の回動と一体的に連結部材８０が連結軸６４を中心として図中時計回りに回動する。
【００５３】
連結部材８０の回動の中心である連結軸６４が支持部材６２の回転の中心である第一軸６１よりも上方かつ径方向の内側に固定されているため、連結部材８０が時計回りの方向に回動する場合、連結部材８０の端部８０ｂの軌道は支持部材６２の先端（第二軸７１）の軌道の内側に入り込んでいく。このため、接続部材７０の連結軸７３が連結部材８０によって図中時計回りに引っ張られ、接続部材７０は第二軸７１を中心として図中時計回りに回動する。このように、接続部材７０に接続される第二節部１２は、支持部材６２に固定される第一節部１１の回動に連動して、かつ等しい方向に回動することになる。
【００５４】
支持部材６２と接続部材７０とが１８０°の角度をなすまで回動した場合、図５に示すように、支持部材６２の基端側の端部６２ａが、固定部材６０の下側の係止部６０ａに係止された状態となる。このため、支持部材６２と接続部材７０とが過度に開くのが抑制される。なお、支持部材６２と接続部材７０とが１８０°の角度をなした場合、第一節部１１と第二節部１２とが直線状に配置されることになる。このため、対象物の平坦部分を第一節部１１と第二節部１２とで均一に支持することができる。また、この場合、上記の固定基板２３の平面部２３ａとの間で対象物の平坦部分を均一に支持することもできる。なお、指部１０Ａ〜指部１０Ｃが閉じた場合、第一節部１１及び第二節部１２が固定基板２３の平面部２３ａに対してハンド軸Ｏの延長方向上に突出するように配置される。
【００５５】
また、図５の状態において、指部１０Ａ〜１０Ｃを閉じる動作の場合、下部連結基板２２、連結部材２４２を下降させることにより、連結板２４１の第一関節部２４３が下降し、支持部材６２が第一軸６１を中心として図中反時計回りに回動する。支持部材６２の回動によって第二軸７１に図中反時計回りの回動力が伝達される。当該回動力は第二軸７１及び連結軸７３を介して連結部材８０に力が加えられ、支持部材６２の回動と一体的に連結部材８０が連結軸６４を中心として図中反時計回りに回動する。
【００５６】
連結部材８０が反時計回りの方向に回動する場合、連結部材８０の端部８０ｂの軌道は支持部材６２の先端（第二軸７１）の軌道の外側に回り込んでいく。このため、接続部材７０の連結軸７３が連結部材８０によって図中反時計回りに押され、接続部材７０は第二軸７１を中心として図中反時計回りに回動する。このように、接続部材７０に接続される第二節部１２は、支持部材６２に固定される第一節部１１の回動に連動して、かつ等しい方向に回動することになる。
【００５７】
このように、連結リンク１５は、支持部材６２（ひいては第一節部１１）の回動と接続部材７０（ひいては第二節部１２）の回動とが同一方向にかつ連動して行われるように第一節部１１と第二節部１２とを連結する。したがって、指部１０Ａ〜１０Ｃを開く場合、第一節部１１が開く動作に連動して、第二節部１２が第一節部１１に対して伸びることになる。また、指部１０Ａ〜１０Ｃを閉じる場合には、第一節部１１が閉じる動作に連動して、第二節部１２が第一節部１１に対して屈曲することになる。
【００５８】
また、図６〜図９に示すように、周回移動部３０Ｂは、ウォームギア３２１と、ウォームギア３２１を回転させる第二駆動モーター３２２と、ウォームギア３２１の回転に連動し、ハンド軸Ｏに平行する回転軸Ｃ１、Ｃ２を中心に回転し、互いに異なる方向に回転するとともに、第二指部１０Ｂおよび第三指部１０Ｃを周回させる一対の同形状の回転軸用平歯車３２３（３２３Ａ、３２３Ｂ）と、これら回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂのそれぞれより上方に延びる指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂと、ウォームギア３２１から一対の回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂに回転動力を伝達する伝達用平歯車３２５と、を備えて概略構成されている。
【００５９】
ウォームギア３２１は円柱形状であって、側面の曲面部に螺旋状の歯を有している。
【００６０】
ここで、周回移動部３０Ｂにおいて、指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂを除いた部分を「動力部Ｇ」といい、この動力部Ｇが支持部２０よりも下方に配置されている。
【００６１】
一対の回転軸用平歯車３２３のうち一方の第一回転軸用平歯車３２３Ａには指回転軸３２４Ａ、上部連結基板２１、下部連結基板２２、第二固定リンク１３Ｂ、第二固定リンク１３Ｂを介して第二指部１０Ｂが設けられ、第一回転軸用平歯車３２３Ａとは異なる方向に回転する他方の第二回転軸用平歯車３２３Ｂには指回転軸３２４Ｂ、上部連結基板２１、下部連結基板２２、第三固定リンク１３Ｃ、第三固定リンク１３Ｃを介して第三指部１０Ｃが設けられ、第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃとは、第二駆動モーター３２２が回転することにより互いに周方向に近づく方向もしくは遠ざかる方向に回転する。つまり、第二指部１０Ｂおよび第三指部１０Ｃは、上述した第一指位置Ｐ１と第二指位置Ｐ２との間で周回可能となっている。
【００６２】
第二駆動モーター３２２とウォームギア３２１とは、それぞれ駆動基板３１上に配置され、それぞれの回転軸Ｃ３、Ｃ４が互いに水平方向に向けて、かつ平行に設けられている。ウォームギア３２１には、その回転軸Ｃ４上にプーリー３２７が同軸に設けられ、このプーリー３２７に第二駆動モーター３２２の回転が伝達される。
【００６３】
さらに、駆動基板３１上には、ウォームギア３２１に噛合し、その回転軸Ｃ４と直交する上下方向の軸を中心（回転軸Ｃ５）に回転するウォームホイール３２８が設けられている。ウォームホイール３２８の回転軸Ｃ５の下端には、駆動基板３１の下方に配置される第一伝達用平歯車３２５Ａが同軸に設けられている。そして、第一伝達用平歯車３２５Ａに噛合し、これとは異なる方向に回転する第二伝達用平歯車３２５Ｂが設けられ、この第二伝達用平歯車３２５Ｂと同軸で駆動基板３１上に第三伝達用平歯車３２５Ｃが設けられている。第三伝達用平歯車３２５Ｃには、これとは異なる方向に回転する第一回転軸用平歯車３２３Ａが噛合されている。
【００６４】
ウォームホイール３２８は円盤形状であって、側面の曲面部に円弧状の歯を有している。
【００６５】
第一回転軸用平歯車３２３Ａと第二回転軸用平歯車３２３Ｂとは、それぞれ同一ピッチの歯形状をなし、互いの間隔が一定に保持された状態で駆動基板３１に回転可能に支持され、それら回転軸Ｃ１、Ｃ２がボールネジのボルト３１１を挟んで対称位置に配置されている。
【００６６】
第一回転軸用平歯車３２３Ａと第二回転軸用平歯車３２３Ｂとの間には、一対の同形状の同期用平歯車３２６Ａ、３２６Ｂが設けられている。つまり、第一回転軸用平歯車３２３Ａが第一同期用平歯車３２６Ａに噛合し、この第一同期用平歯車３２６Ａに噛合する第二同期用平歯車３２６Ｂが第二回転軸用平歯車３２３Ｂに噛合し、これにより第一回転軸用平歯車３２３Ａの回転が第二回転軸用平歯車３２３Ｂに連動して伝達される。
【００６７】
一対の同期用平歯車３２６Ａ、３２６Ｂが同じ回転数で回転した場合に、第一回転軸用平歯車３２３Ａと第二回転軸用平歯車３２３Ｂが回転する方向は互いに異なるが回転角度は互いに等しくなる。そのため、指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂも互いに異なる方向に同一回転数で回転するので、それぞれに設けられる第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃも互いに異なる方向に同じ角度で回転する。
【００６８】
なお、第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃとで回転軸用平歯車３２３のピッチを異ならせることで、第一回転軸用平歯車３２３Ａと第二回転軸用平歯車３２３Ｂとが同じ回転数で回転した場合に、第一回転軸用平歯車３２３Ａが回転して第二指部１０Ｂが回転する回転角度と第二回転軸用平歯車３２３Ａが回転して第三指部１０Ｃが回転する回転角度とを互いに異ならせることもできる。この構成によれば、非対称物などの特殊な形状を把持することも可能となる。
【００６９】
第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃを周回させる場合、駆動部３０の周回移動部３０Ｂにおいて、先ず第二駆動モーター３２２を駆動させると、これにベルト等で連結されたプーリー３２７が回転軸Ｃ４回りに回転する。そして、プーリー３２７と同軸に設けられているウォームギア３２１が回転軸Ｃ４回りに回転し、その回転がハンド軸Ｏに平行する方向の回転軸Ｃ５を中心に回転するウォームホイール３２８に伝達される。さらに、このウォームホイール３２８と同軸に設けられる第一伝達用平歯車３２５Ａから、第二伝達用平歯車３２５Ｂ、第三伝達用平歯車３２５Ｃの順で回転が伝達され、その第三伝達用平歯車３２５Ｃに噛合する第一回転軸用平歯車３２３Ａが回転する。
【００７０】
さらに、第一回転軸用平歯車３２３Ａの回転は、一対の同期用平歯車３２６Ａ、３２６Ｂを介して第二回転軸用平歯車３２３Ｂに伝達される。このとき、一方の第一回転軸用平歯車３２３Ａは図７の上面視で右回転（矢印Ｆ１方向）する場合、他方の第二回転軸用平歯車３２３Ｂは左回転（矢印Ｆ２方向）となり、互いに異なる回転方向となる。そして、これら第一回転軸用平歯車３２３Ａおよび第二回転軸用平歯車３２３Ｂと同軸に設けられる指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂもそれぞれ回転軸用平歯車に連動して右回転（矢印Ｆ１方向）、左回転（矢印Ｆ２方向）となる。そして、指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂとともに、第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃが周回する。
【００７１】
次に、開閉機構３０Ａの作用について説明する。  
第一駆動モーター３１４とプーリー３１３とはベルト等で連結されており、第一駆動モーター３１４の駆動によりプーリー３１３が回転すると、このプーリー３１３と同軸に設けられハンド軸Ｏに沿って延在するボールネジのボルト３１１が回転し、これによりボールナット３１２がボルト３１１に沿って上下方向に移動する。このとき、ボールナット３１２に一体的に設けられている下部連結基板２２も同時にボルト３１１に対して相対的に上下に運動する。そして、指部１０Ａ〜１０Ｃは下部連結基板２２上で支持されているので、下部連結基板２２の上下移動に伴って固定リンク１３、先端リンク１４及び連結リンク１５を介して指部１０Ａ〜１０Ｃが連動して開閉動作を行うようになっている。
【００７２】
次に、上述したロボットハンド１００の作用について詳細に説明する。  
本ロボットハンド１００では、対象物の形状に応じて、周回可能な２つの指部１０Ｂ、１０Ｃをそれぞれ略ハンド軸Ｏ回りの周方向に１８０°以上の大きな周方向の範囲内で周回させることができ、各指部１０Ａ〜１０Ｃの対象物を把持する方向を適宜変更することができる。例えば、周回移動部３０Ｂにより３つの指部１０Ａ〜１０Ｃを揃えた指位置とすることか可能となるので、双腕のそれぞれにロボットハンド１００を設けることで、それら双腕のハンドで（両手で）直方体などの対象物を挟み込んで安定した姿勢で把持させて作業をさせることができる。
【００７３】
また、例えば、対象物が球体の場合は、各指部１０Ａ〜１０Ｃが対象物を包み込むよう（各指部１０Ａ〜１０Ｃが対象物を中心に均等に配置されるよう）に変更することができる。一方、対象物が棒状部材の場合は、各指部１０Ａ〜１０Ｃが対象物を挟み込むよう（各指部１０Ａ〜１０Ｃが対象物を介して対向するよう）に変更することもできる。このような指部１０Ａ〜１０Ｃの開閉動作を行う向きの変更によって、球体や棒状部材を安定して把持することができる。
【００７４】
このように従来では不可能な把持形態を実施することが可能となり、多様な把持形態を実現することができる。
【００７５】
また、このロボットハンド１００によれば、指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂに回転動力を伝達する動力部を、支持部２０よりも下方における周回移動する指部に干渉しないスペースに配置することができる。そして、指部１０Ａ〜１０Ｃにおける根元位置（基端位置）の限られたスペースの動力部を配置する場合に比べて、大出力の駆動モーターを本ロボットハンド１００に装備することが可能となり、周方向に移動する第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃの周回範囲を１８０°と大きく確保することができる。
【００７６】
また、重量の大きな周回移動部３０Ｂの動力部をロボットハンド１００全体の根元に近い位置に配置することで、ロボットハンド１００の重量バランスや重心をその根元部分に位置させることができることから、ロボットハンド１００に作用するモーメントを小さくすることが可能となる。そのため、マニピュレーターの制御が容易になり、制御の安定性が増し、ロボットハンド１００における把持精度を向上させることができる。
【００７７】
また、このロボットハンド１００によれば、１つのウォームホイール３２８で２つ回転軸用平歯車３２３Ａ、３２４Ｂを同期させた状態で回転させる伝達構造であり、これにより２つの指部１０Ｂ、１０Ｃの指位置を変えることができる。例えば、２つのウォームホイールを用いてそれぞれに対応する指部に回転動力を伝達させている従来の場合には、ロボットのハンドを製作する際にウォームギアの噛み合いを考慮し２つのウォームギアを高精度で位置決めする必要があったが、本ロボットハンド１００では１つのウォームホイール３２８を用いるので上記製作時の高精度な位置決めが不要となり、製作時間を短縮することができ、さらには動作不良を低減することができる。
【００７８】
さらに、ウォームギア３２１に噛合するウォームホイール３２８を１つとし、その他の伝達部を平歯車（回転軸用平歯車３２３や伝達用平歯車３２５）としたことで、ウォームホイール３２８による遊び量が小さくなり、周回移動部３０Ｂとしてのガタツキを低減することができ、対象物に対してより高精度で安定的に把持することができる。
【００７９】
また、２つの回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂが同一回転数において互いに同じ角度で回転するので、これら回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂに接続される２つの指部１０Ｂ、１０Ｃも同様に同一回転数において互いに同じ角度で回転するため、対象物の姿勢制御が容易となる。
【００８０】
また、回転軸用平歯車が同じ回転数で回転した場合に、複数の回転軸用平歯車同士で回転角度が異なる構成に比べて、装置構成を簡素化することができる。
【００８１】
さらに、回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂ同士が直接噛合することがなく、両回転軸用平歯車３２３Ａ、３２３Ｂ同士を離間を設けて配置した場合であっても、同期用平歯車３２６Ａ、３２６Ｂによって第一回転軸用平歯車３２３Ａから第二回転軸用平歯車３２３Ｂに回転を伝達することが可能となる。そのため、指部１０Ｂ、１０Ｃを周回させる指回転軸３２４Ａ、３２４Ｂの配置にかかる制約が少なくなるという利点がある。
【００８２】
さらにまた、第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃが互いに周方向に近づく方向もしくは遠ざかる方向に回転し、３つの指部１０Ａ〜１０Ｃで対象物を所定の位置で安定して把持することができる。この場合、第一指位置Ｐ１に配置される第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃとが同じ回転数で回転した際に、第二指部１０Ｂが回転する回転角度と第三指部１０Ｃが回転する回転角度とは互いに等しくなり、第一指部１０Ａに対する第二指部１０Ｂ、第三指部１０Ｃの周方向の位置が等しい距離となるので、対象物に対してより安定的に把持することができる。
【００８３】
以上のように、本実施形態によれば、第一軸６１の軸回り方向への第一節部１１の回動に対して第二軸７１の軸回り方向への第二節部１２の回動が同一方向にかつ連動して行われるので、指部１０Ａ〜１０Ｃの開閉動作と屈曲動作とを連動させて行わせることができる。しかも、所定のネジ軸回りに回転可能に支持されたボールネジのボルト３１１と、このボルト３１１に螺合してこのボルト３１１に沿って上下に移動するボールナット３１２とを有し、ボールナット３１２の移動に連動して第一節部１１が回動するようにボールナット３１２と第一節部１１とが連結された開閉機構３０Ａを備えるので、指部１０Ａ〜１０Ｃに加わった力が、ボルト３１１やボールナット３１２、プーリー３１３を介して第一駆動モーター３１４に伝わる（バックドライバブル）ため、例えば第一駆動モーター３１４で一定トルクを出力するように制御することで、指部１０Ａ〜１０Ｃで一定の力を発生させることが出来る。これにより、安定して対象物を把持することができる。このように、簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物に対して様々なハンドの把持姿勢により安定して把持することが可能なロボットハンド１００が得られる。
【００８４】
［第二実施形態］  
次に、本発明のロボットハンド及びロボット装置による他の実施形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第一実施形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第一実施形態と異なる構成について説明する。
【００８５】
図１０に示すように、ロボット装置４は、例えば産業用ロボットアームとして用いられる。ロボット装置４は、取付部４０、第一リンク４１、第二リンク４２、第三リンク４３、第４リンク４４、第５リンク４５及び第６リンク４６を有する多軸アームに設けられている。
【００８６】
取付部４０は、例えば床部や壁部、天井部などに取り付けられる部分である。第一リンク４１〜第６リンク４６は、例えば取付部４０から順に直列に接続されている。そして、本ロボット装置４は、取付部４０と第一リンク４１、およびリンク同士が接続部（関節４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ）で回転可能に連結されている。第一リンク４１〜第６リンク４６のそれぞれが回転可能に設けられているため、それぞれのリンクを関節４ａ〜４ｆで適宜回転させることで、ロボットアーム全体としての複合的な動作が可能になっている。
【００８７】
第６リンク４６は、ロボット装置４の先端部分である。この第６リンク４６の先端部に、上記第一実施形態に記載のロボットハンド１００が取り付けられている。
【００８８】
本第二実施形態のロボット装置４によれば、簡素に低コストで異種形状や寸法違いを含む多種の対象物を把持することが可能なロボット装置を提供することができる。
【００８９】
本第二実施形態では６つの関節を有するロボット装置の例を示したが、関節の数はこれに限らず１以上あれば良い。７つまたはそれ以上の関節を有する、アームの動きに冗長性を持たせたロボット装置であってもよい。
【００９０】
［第三実施形態］  
図１１に示すように、第三実施形態によるロボット装置５は、上述した第二実施形態による多軸アーム（ロボット装置４）を複数（ここでは２つ）設けた双腕ロボットである。この場合、双腕のそれぞれにロボットハンド１００を設けることで、それら双腕のハンドで対象物Ｍを挟み込んで把持させて作業をさせることができる。このように従来では不可能な把持形態を実施することが可能となり、多様な把持形態を実現することができる。
【００９１】
また、図１２の変形例に示すように、ロボット装置５Ａの胴体部５１に設けられた２つの多軸アーム（ロボット装置４）のそれぞれにロボットハンド１００を設ける構成としてもよい。さらに、各多軸アーム４を第一リンク４１〜第７リンク４７を有する７軸アームにして、それぞれにロボットハンド１００を設ければ、人間が２本の腕と手を使って一つの大きなものを持つのと同様のアームの動きと把持形態を実現することができる。本ロボット装置５Ａは、６つの接続部（関節４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ）のうち符号４ｂと４ｃの関節の間に回転軸４ｇを設けることにより７軸アームを構成している。
【００９２】
なお、図１２において、ロボット装置５Ａは、底部に車輪５３を備えるとともに図示しない制御装置を収容した本体部５２に前記胴体部５１が支持されており、車輪５３によって移動可能となっている。
【００９３】
これにより、図１１および図１２に示す本実施形態では、１つのアーム（ロボットハンド１００）では把持できなかった大きな対象物を把持することができる。また、箱の中の物体を、箱と物体との隙間に指部を差し込んで２つのアーム（ロボット装置４）で把持する場合、従来の３本指ハンドでは隙間が狭い場合にはすべての指部を隙間に差し込むことができなかったが、本第三実施形態では指先を揃えて隙間に差し込むことができるので、従来のハンドに比べてより多い本数の指部でしっかりと把持することができる。
【００９４】
以上、本発明によるロボットハンド及びロボット装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００９５】
例えば、上述した実施形態では３つの指部１０Ａ〜１０Ｃを設けた構成としているが、３つであることに限定されることはなく、要は３つ以上の指部があって、そのうちの少なくとも２つ以上の指部が周回可能に設けられていれば良いのである。
【００９６】
［第四実施形態］  
次に、本発明の第四実施形態を説明する。  
図１３は、本実施形態に係るロボットハンド２００の構成を示す斜視図である。  
図１３に示すように、ロボットハンド２００は、指部１０Ａ〜１０Ｃと共に対象物に接触される接触部材２２０と、支持部２０及び駆動部３０を覆うカバー部材２６０を有している。他の構成については、第一実施形態と同一である。
【００９７】
カバー部材２６０には、接触部材２２０を支持する梁部２２１、２２２が設けられている。梁部２２１は、ロボットハンド２００の周方向において第一指部１０Ａを挟む位置に配置されている。また、梁部２２２は、ロボットハンド２００の周方向において第二指部１０Ｂと第三指部１０Ｃとの間に配置されている。これにより、ロボットハンド２００の周方向における指部１０Ｂ、１０Ｃの移動が妨げられるのを防ぐことができる。
【００９８】
接触部材２２０は、当該梁部２２１、２２２を介してカバー部材２６０に固定されており、支持部２０との間は非接触な状態となっている。このため、接触部材２２０に加えられた力は、梁部２２１、２２２を介してカバー部材２６０に伝達されるため、支持部２０から駆動部３０側に力が伝達されるのを回避できる。これにより、指部１０Ａ〜１０Ｃの動作をより安定化させることができる。なお、接触部材２２０は、指部１０Ａ〜１０Ｃが開いた状態において、指部１０Ａ〜１０Ｃの腹部分と当該接触部材２２０の表面２２０ａとがほぼ面一状態となるように、ロボットハンド２００の高さ方向における位置が調整されている。これにより、指部１０Ａ〜１０Ｃ及び接触部材２２０において、対象物に対して力を分散させて加える又は対象物から力を分散させて受けることができる。
【００９９】
［第五実施形態］  
次に、本発明の第五実施形態を説明する。  
図１４〜図１６は、上記各実施形態に係るロボットハンド１００、２００を用いてビニール袋などの袋部材３０１の開口端３０１ａを開く様子を示す図である。
【０１００】
図１４及び図１５に示すように、まず、袋部材３０１のうち開口端３０１ａ側に指部１０Ａ〜１０Ｃを配置させる。このとき、指部１０Ａが袋部材３０１の一方の面に対向し、指部１０Ｂ、１０Ｃが袋部材３０１の他方の面にそろって対向するように、指部１０Ｂ、１０Ｃの位置を調整する。その後、指部１０Ａ〜１０Ｃの吸着パッド１２ｄに袋部材３０１の各面を吸着させる。
【０１０１】
この状態で、指部１０Ａと、指部１０Ｂ、１０Ｃとが反対方向に移動するように開いていくと、図１６に示すように、袋部材３０１の一方の面が指部１０Ａに引っ張られ、袋部材３０１の他方の面が指部１０Ｂ、１０Ｃに引っ張られるため、開口端３０１ａが開かれる。
【０１０２】
以上のように、本実施形態によれば、袋部材３０１の表裏に吸着した状態で指部１０Ａと指部１０Ｂ、１０Ｃとを反対方向に移動させることとしたので、袋部材３０１の開口端３０１ａを確実に開くことができる。また、本実施形態によれば、袋部材３０１の他方の面のうち離れた２点が指部１０Ｂ、１０Ｃの各吸着パッド１２ｄによって引っ張られるため、例えば袋部材３０１の一方の面と他方の面とが密着している場合であっても、より効率的に開口端３０１ａを開くことができる。
【０１０３】
［第六実施形態］  
次に、本発明の第六実施形態を説明する。  
図１７〜図１９は、上記各実施形態に係るロボットハンド１００、２００を用いて、台４０１（例、机など）の上に載置されたフィルムなどの薄い板状部材４０２（例、フィルムなど）を持ち上げて把持する様子を示す図である。
【０１０４】
まず、図１７に示すように、指部１０Ａの吸着パッド１２ｄを板状部材４０２の表面に押し当てて、板状部材４０２を吸着する。この状態で、指部１０Ａを上方に移動させると、図１８に示すように、板状部材４０２が指部１０Ａに吸着した状態で当該指部１０Ａに引っ張られて持ち上げられる。
【０１０５】
次に、図１９に示すように、板状部材４０２の裏面側（指部１０Ａによって吸着された面とは反対側の面）に指部１０Ｂ、１０Ｃを回り込ませ、当該指部１０Ｂ、１０Ｃを板状部材４０２の裏面に当接させる。この動作により、指部１０Ａと指部１０Ｂ、１０Ｃとで板状部材４０２の表裏が挟まれた状態となり、板状部材４０２が指部１０Ａ〜１０Ｃによって把持される。
【０１０６】
以上のように、本実施形態によれば、板状部材４０２を吸着して持ち上げ、その後把持することとしたので、台４０１などに載置された薄い板状部材４０２であっても、安定して把持することができる。
【０１０７】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  ロボットハンド
４、５、５Ａ  ロボット装置
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  指部
１１  第一節部
１２  第二節部
１３  固定リンク（第一連結部）
１４  先端リンク（第二連結部）
１５  連結リンク（リンク部）
２０  支持部
３０  駆動部
６１  第一軸
７１  第二軸
３１１  ボルト
３１２  ボールナット
Ｏ  ハンド軸
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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