(57)【要約】【課題】流体圧式のアクチュエータの牽引で回動する回動部材に対して、複数種の回動パターンを可能にすると共に、回動力の増大を図る。【解決手段】回動装置１は、回動部材６を回動可能に連結したベース部材２に第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０を配置し、両アクチュエータ１０、２０の牽引による回動部材６の回動方向を同方向にしている。流体の供給は、第一アクチュエータ１０へ供給してから第二アクチュエータ２０へ供給する方式、両アクチュエータ１０、２０へ同時的に供給する方式、又は第二アクチュエータ２０へ供給してから第一アクチュエータ１０へ供給する方式の切替が可能であり、それにより、回動部材６の複数種の回動パターンを得ると共に、両アクチュエータ１０、２０を作動させた状態では回動力を増大できる。【選択図】図１
2014111312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、前記ベース部材に回動可能に取り付けてある回動部材と、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第一アクチュエータと、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第一線材と、前記第二アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第二線材とを有する回動装置と、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知する完了検知手段と、
前記完了検知手段が前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体供給を開始する制御を行う流体供給制御手段と
を備え、
前記第一アクチュエータは、前記第二アクチュエータと作動量が異なるものにしてあり、
流体供給で作動した前記第一アクチュエータの第一線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向は、流体供給で作動した前記第二アクチュエータの第二線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向と同方向にしてあることを特徴とする回動制御システム。
【請求項２】
ベース部材と、前記ベース部材に回動可能に取り付けてある回動部材と、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第一アクチュエータと、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第一線材と、前記第二アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第二線材とを有する回動装置と、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知する完了検知手段と、
前記完了検知手段が前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体供給を開始する制御を行う流体供給制御手段と
を備え、
前記第二アクチュエータは、前記第一アクチュエータに比べて作動量が大きいものにしてあり、
前記第二線材の線長寸法は、前記第一線材に比べて長くしてあり、
流体供給で作動した前記第一アクチュエータの第一線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向は、流体供給で作動した前記第二アクチュエータの第二線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向と同方向にしてあることを特徴とする回動制御システム。
【請求項３】
前記第一アクチュエータの配置側となる前記ベース部材の外面は、前記第二アクチュエータの配置側となる前記ベース部材の外面と、前記ベース部材に対して相違する向きの外面にしてある請求項１又は請求項２に記載の回動制御システム。
【請求項４】
前記ベース部材は、複数の単位部材を回動可能に連結したものであり、
前記第一アクチュエータは、前記複数の単位部材の中の一の単位部材に配置してあり、
前記第二アクチュエータは、前記複数の単位部材の中の他の単位部材に配置してある請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回動制御システム。
【請求項５】
前記第一アクチュエータ又は前記第二アクチュエータのいずれか一方への流体供給と、前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの両方への流体供給との切替を行う供給切替手段と
を備える請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の回動制御システム。
【請求項６】
ベース部材と、前記ベース部材に回動可能に取り付けてある回動部材と、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第一アクチュエータと、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第一線材と、前記第二アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第二線材とを有しており、前記第一アクチュエータは前記第二アクチュエータと作動量が異なるものにしてあり、流体供給で作動した前記第一アクチュエータの第一線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向は、流体供給で作動した前記第二アクチュエータの第二線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向と同方向にしてある回動装置への流体供給制御方法において、
前記第一アクチュエータへ流体を供給するステップと、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知するステップと、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体の供給を開始するステップと
を備えることを特徴とする回動装置への流体供給制御方法。
【請求項７】
ベース部材と、前記ベース部材に回動可能に取り付けてある回動部材と、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第一アクチュエータと、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第一線材と、前記第二アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第二線材とを有しており、前記第二アクチュエータは前記第一アクチュエータに比べて作動量が大きいものにしてあり、前記第二線材の線長寸法は前記第一線材に比べて長くしてあり、流体供給で作動した前記第一アクチュエータの第一線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向は、流体供給で作動した前記第二アクチュエータの第二線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向と同方向にしてある回動装置への流体供給制御方法において、
前記第一アクチュエータへ流体を供給するステップと、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知するステップと、
前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体の供給を開始するステップと
を備えることを特徴とする回動装置への流体供給制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体供給により作動する計２つのアクチュエータを用いて回動部材を同方向に回動可能にすると共に、各アクチュエータへの流体供給状態を制御することで、様々な回動状態を得られるようにした回動制御システム、及び回動装置への流体供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気又は液体等の流体を供給することで作動するアクチュエータを用いて、回動部材を回動させるようにした回動装置が存在する。この種の回動装置に適用されるアクチュエータは、マッキンベン型又は流体圧式のアクチュエータと称されるタイプのものが一般的であり、流体を供給することで径方向へ膨らむ一方、全長方向が収縮し、この収縮に伴う力を利用して対象物を駆動する。回動装置においては、このような流体圧式のアクチュエータを回動部材と線材で繋ぎ、アクチュエータが線材を介して回動部材を牽引することにより回動部材を回動させる。
【０００３】
上述したような構成の回動装置は、人間の手に相当するロボットハンド装置、又はＦＡ（ファクトリー・オートメーション）分野における把持装置（チャッキング装置）、搬送装置などに適用されることが多い。
【０００４】
また、回動装置の中には、用途に応じて複数のアクチュエータを具備したものも存在する。たとえば、下記の特許文献１では、回動部材の両側にそれぞれアクチュエータを配置し、両側のアクチュエータを交互に作動させることで、回動部材が両方向へ揺動するように回動可能にした構造が開示されている。また、下記の特許文献２には、ロボットハンド装置における指の付け根部分に応じた箇所に適用されるベース部材の両側の面（指の腹側の面と、指の背側の面）にそれぞれアクチュエータを配置し、両側のアクチュエータを交互に作動させることで、指を曲げる動作と指を伸ばす動作を切替可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２４９２９２号公報
【特許文献２】特開２００８−３２１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回動装置は様々な用途に使用されており、用途に応じては、２段階的な回動の動作が要求されることがある。たとえば、ＦＡ分野における把持装置（チャッキング装置）では、最初の段階で対象物を軽く把持し、次の段階で対象物を握り込むような把持動作が要求されることがある。また、把持の対象物として重量の重いものと軽いものが適宜切り替わる場合に、重量の重いものを把持する場合だけ把持力を高めることが要求されることもある。さらには俊敏な動作と重量の重いものを把持する動作の両立が要求される場合もある。しかし、このような各種要求については従来の回動装置で対応できないという問題があった。
【０００７】
一方、アクチュエータの配置スペースが制限される関係から、必要な作動量又は作動力を有するサイズのアクチュエータを所要箇所に配置できないという問題がある。たとえば、ロボットハンド装置における指先付近では、大きなサイズのアクチュエータを配置するスペースがないので、指先付近に配置されるアクチュエータは必然的に小さなサイズのアクチュエータになることから、指先を作動させるための作動力又は作動量が不足気味になるが、従来の回動装置では、このような問題に対応できなかった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、計２つのアクチュエータを用いることで、様々な動作要求に対応できると共に、配置スペースが制限される場合でも必要な作動量又は作動力を確保できるようにした回動制御システム、及び回動装置への流体供給制御方法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】
上記課題を解決するために本発明に係る回動装置は、ベース部材と、前記ベース部材に回動可能に取り付けてある回動部材と、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第一アクチュエータと、前記ベース部材に配置してあり、流体供給により作動する第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第一線材と、前記第二アクチュエータ及び前記回動部材を繋ぐ第二線材とを備え流体供給で作動した前記第一アクチュエータの第一線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向は、流体供給で作動した前記第二アクチュエータの第二線材を介した牽引による前記回動部材の回動方向と同方向にしてあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る回動装置は、前記第一アクチュエータの配置側となる前記ベース部材の外面は、前記第二アクチュエータの配置側となる前記ベース部材の外面と、前記ベース部材に対して相違する向きの外面にしてあることを特徴とする。
さらに、本発明に係る回動装置は、前記ベース部材は、複数の単位部材を回動可能に連結したものであり、前記第一アクチュエータは、前記複数の単位部材の中の一の単位部材に配置してあり、前記第二アクチュエータは、前記複数の単位部材の中の他の単位部材に配置してあることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明に係る回動装置は、前記第一アクチュエータは、前記第二アクチュエータと作動量が異なるものにしてあることを特徴とする。
また、本発明に係る回動装置は、前記第二アクチュエータは、前記第一アクチュエータに比べて作動量が大きいものにしてあり、前記第二線材の線長寸法が前記第一線材に比べて長くなるようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る回動制御システムは、上述の回動装置と、前記第一アクチュエータ又は前記第二アクチュエータのいずれか一方への流体供給と、前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの両方への流体供給との切替を行う供給切替手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係る回動制御システムは、上述の回動装置と、前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知する完了検知手段と、前記完了検知手段が前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体供給を開始する制御を行う流体供給制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る回動装置への流体供給制御方法は、上述の回動装置の前記第一アクチュエータ又は前記第二アクチュエータのいずれか一方への流体供給と、前記第一アクチュエータ及び前記第二アクチュエータの両方への流体供給との切替制御を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る回動装置への流体供給制御方法は、上述の回動装置の前記第一アクチュエータへ流体を供給するステップと、前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知するステップと、前記第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知した場合、前記第二アクチュエータへの流体の供給を開始するステップとを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、第一アクチュエータの作動による回動部材の回動方向と、第二アクチュエータの作動による回動部材の回動方向を同方向にしたので、第一アクチュエータと第二アクチュエータのいずれでも一つの回動方向へ回動部材を回動させられる。そのため、第一アクチュエータ又は第二アクチュエータのいずれか一方で回動部材を回動させることと、第一アクチュエータ又は第二アクチュエータの両方で回動部材を回動させることの計２種類の回動状態が実現可能となり、両方のアクチュエータで回動させた場合は、いずれか一方のアクチュエータで回動させた場合に比べて作動力の増大を図れる。
【００１５】
本発明にあっては、第一アクチュエータと第二アクチュエータを前記ベース部材の相違する向きの外面にそれぞれ配置したので、各アクチュエータの配置場所の自由度が増し、それに伴い、アクチュエータの配置スペースが限定されるような場合でも、計２つのアクチュエータの配置場所を確保できるようになり、それに伴い、所要の作動量又は作動力も確保できるようになる。
【００１６】
本発明にあっては、ベース部材を複数の単位部材が回動可能に連結したものにしたので、ベース部材自体も、単位部材の連結箇所を中心に回動可能になり、それにより、より屈曲度合の大きい回動形態を得られるようになる。さらに、第一アクチュエータと第二アクチュエータをそれぞれ相違する単位部材に配置したので、各アクチュエータの配置箇所が分散されてアクチュエータの配置スペースが制限されるような場合にも対応しやすくなり、それに伴い、所要の作動量又は作動力も確保できるようになる。
【００１７】
本発明にあっては、第一アクチュエータと第二アクチュエータの作動量を異なるようにしたので、２段階的な回動の動作を実現できるようになる。すなわち、流体供給によって作動するアクチュエータの作動特性は一般的に、作動量が小さい（たとえば、他方に比べて全長寸法が小さい、又は他方に比べて径寸法が小さい）アクチュエータは俊敏な作動が可能な反面、作動力（回動部材を牽引する力）が小さく、一方、作動量が大きい（たとえば、他方に比べて全長寸法が大きい、又は他方に比べて径寸法が大きい）アクチュエータは作動力が大きい反面、俊敏な作動は劣るという特性を有するから、作動量が異なる２つのアクチュエータを用いることで様々な回動状態の要求に応えられるようになり、それに伴い、種々の把持動作を実現できるようになる。
【００１８】
本発明にあっては、第二線材の線長寸法が第一線材に比べて長くなるように第二アクチュエータを配置すると共に、第二アクチュエータの作動量を第一アクチュエータに比べて大きくしたので、作動量の小さい第一アクチュエータが回動部材に近い側へ配置されるようになる。そのため、ロボットハンド装置に対して好適なアクチュエータの配置形態（指先付近に小さいサイズのアクチュエータを配置し、指の根元側に大きいサイズのアクチュエータを配置する形態）を確保できると共に、第二アクチュエータにより第一アクチュエータの作動力又は作動量を補えるようになることから、所要の作動力又は作動量も確保できるようになる。
【００１９】
本発明にあっては、第一アクチュエータ又は第二アクチュエータのいずれか一方への流体供給と、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータの両方への流体供給との切替を行うので、２段階的な回動状態、一方のアクチュエータの作動力を他方のアクチュエータの作動力で補って所要の作動力又は作動力を確保することなどが、流体の供給先を切り替えることで実現できるようになり、多様な回動状態に対応可能となる。
【００２０】
本発明にあっては、第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知してから、第二アクチュエータへの流体供給を開始するので、２段階的な回動状態を確実に行えるようになる。例えば、第一アクチュエータの作動量が第二アクチュエータの作動量より小さい場合では、先ず、第一アクチュエータにより回動部材を俊敏に回動させてから、その後、第二アクチュエータで回動部材の回動力を補うような回動制御が可能となる。また、第一アクチュエータの作動量が第二アクチュエータの作動量より大きい場合では、先ず、第一アクチュエータにより回動部材を大きく回動させてから、その後、第二アクチュエータで微妙に回動部材を回動させるような回動制御が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にあっては、第一アクチュエータの作動による回動部材の回動方向と、第二アクチュエータの作動による回動部材の回動方向を同方向にしたので、第一アクチュエータ又は第二アクチュエータのいずれでも回動部材を一つの回動方向へ回動でき、それにより多様な回動状態を実現できる。
また、本発明にあっては、第一アクチュエータと第二アクチュエータを前記ベース部材の相違する向きの外面にそれぞれ配置したので、アクチュエータの配置スペースが限定されるような状況でも、計２つのアクチュエータの配置場所を確保できる。
【００２２】
さらに、本発明にあっては、ベース部材を複数の単位部材を回動可能に連結したものにすると共に、第一アクチュエータと第二アクチュエータをそれぞれ相違する単位部材に配置したので、ロボットハンド装置における指の部分に適した屈曲度合の大きい回動形態を得ることができると共に、各アクチュエータの配置スペースも容易に確保できる。
さらにまた、本発明にあっては、第一アクチュエータと第二アクチュエータの作動量を異なるようにしたので、２段階的な回動状態等を実現でき、様々な回動に関する仕様要求に対応できる範囲を大きくできる。
【００２３】
また、本発明にあっては、第二線材の線長寸法が第一線材に比べて長くなるように第二アクチュエータを配置すると共に、第二アクチュエータの作動量を第一アクチュエータに比べて大きくしたので、ロボットハンド装置における指部分に対して好適なアクチュエータの配置形態を確保でき、指先部分に応じた回動部材に対して十分な回動力と回動範囲を確保できる。
【００２４】
さらに、本発明にあっては、第一アクチュエータ又は第二アクチュエータのいずれか一方への流体供給と、第一アクチュエータ及び第二アクチュエータの両方への流体供給との切替を行うので、２段階的な回動状態、一方のアクチュエータの作動力又は作動量を他方のアクチュエータで補って回動部材を回動させる状態などを実現できるようになり、多様な回動状態に対応可能になる。
さらにまた、本発明にあっては、第一アクチュエータへの流体供給の完了を検知してから、第二アクチュエータへの流体供給を開始するので、２段階的な回動状態を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る回動装置であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】実施形態の回動装置に適用されるアクチュエータであり、（ａ）は流体を供給していない状態を示す断面図、（ｂ）は流体を供給して最大に膨らんだ状態を示す断面図である。
【図３】流体供給用のホースを取り付ける貫通孔であり、（ａ）は取付前の状態を示す断面図、（ｂ）は取付状態を示す断面図である。
【図４】線材の取付を示す要部斜視図である。
【図５】線材を案内する複数のガイド部材を示す要部斜視図である。
【図６】回動制御システムの構成を示すブロック図である。
【図７】（ａ）は第一アクチュエータのみを作動させた状態を示す概略側面図、（ｂ）は両アクチュエータを作動させた状態を示す概略側面図、（ｃ）は第二アクチュエータのみを作動させた状態を示す概略側面図である。
【図８】変形例の回動装置であり、（ａ）は第一アクチュエータのみを作動させた状態を示す概略側面図、（ｂ）は両アクチュエータを作動させた状態を示す概略側面図、（ｃ）は第二アクチュエータのみを作動させた状態を示す概略側面図である。
【図９】２つのアクチュエータを配置した別の変形例の回動装置であり、（ａ）は第一アクチュエータのみを作動させた状態を示す側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は底面図である。
【図１０】（ａ）は２つの同じ作動量のアクチュエータを並列的に配置した変形例の回動装置の平面図であり、（ｂ）は２つの異なる作動量のアクチュエータを並列的に配置した変形例の回動装置の平面図である。
【図１１】ロボットハンド装置の指部分に適用された変形例の回動装置を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る回動装置１を示している。本実施形態の回動装置１は、丁度、ロボットハンド装置の１本の指部分に相当する構造を有し、直列的に回動可能に連結された計３個の第一単位部材３〜第三単位部材５で構成されるベース部材２の先端側に、指先部分に相当する回動部材６を回動可能に連結している。また、回動装置１は、回動部材６に直接的に連結される第三単位部材５に第一アクチュエータ１０を配置すると共に、回動部材６から最も離れた第一単位部材３に第二アクチュエータ２０を配置している。以下、回動装置１について、詳しく説明する。なお、図１（ａ）（ｂ）の中で示されるＸ軸方向は、回動装置１の長手方向に平行な向きを表し、図１（ｂ）の中で示されるＹ軸方向はＸ軸方向に直交し、且つ回動装置１の巾方向に平行な向きを表し、図１（ａ）の中で示されるＺ軸方向はＸ軸及びＹ軸の両方向に直交し、且つ回動装置１の厚み方向に平行な向きを表す。これらのＸ、Ｙ、Ｚ軸の各方向は他の図においても同様の向きを示している。
【００２７】
ベース部材２を構成する第一単位部材３、第二単位部材４、及び第三単位部材５は、いずれも板状部材であり、本実施形態では合成樹脂製の部材を用いているが、他の材質も適用可能である。図１（ｂ）に示すように、第一単位部材３の先端部３ｃは、巾方向（Ｙ軸方向）の中央付近が凹状に形成されており、その凹状部分に第二単位部材４の後端部４ｄにおける巾方向（Ｙ軸方向）の中央箇所の凸状部分が位置する。そして、第一単位部材３の先端部３ｃと第二単位部材４の後端部４ｄの凸状部分に、第一回動軸７ａを貫通させて、両部材３、４を回動可能に連結している。
【００２８】
第二回動部材４と第三回動部材５も、上記と同様の連結の仕方であり、第二単位部材４の先端部４ｃの凹状部分に第三単位部材５の後端部５ｄの凸状部分が位置し、両者を第二回動軸７ｂが貫通することで、両部材４、５を回動可能に連結している。
【００２９】
また、回動部材６は、後端部６ｄを上述した各単位部材同士と同様の仕方で連結しており、詳しくは、第三単位部材５の先端部５ｃの凹状部分に回動部材６の後端部６ｄの凸状部分が位置し、両者を第三回動軸７ｃが貫通することで、両部材５、６を回動可能に連結している。なお、回動部材６の先側端部６ｃは、なだらかな円弧状の輪郭にしている。
【００３０】
図２（ａ）（ｂ）は、上述したベース部材２の中で第三単位部材５の第一面（上面）５ｂに配置される第一アクチュエータ１０を示している。第一アクチュエータ１０は、流体の供給により作動する（膨らむ）流体圧式のアクチュエータであり、図２（ａ）は流体が供給されていない状態を示し、図２（ｂ）は流体が供給されて膨らんだ状態（作動した状態）を示している。
【００３１】
第一アクチュエータ１０は、内部の袋体１１を被覆体１２で被う構成であり、袋体１１の先端１１ａとは反対側の開口端１１ｂに流体供給用の第一ホースＴ１を差し込むと共に、袋体１１の開口端１１ｂの上から被せた熱収縮チューブ１３で第一ホースＴ１へ開口端１１ｂを締め付けて固着している。そして、熱収縮チューブ１３の上から筒状の被覆体１２の根本部１２ｂを被せて結束線材１４で結束固定している。さらに、第一アクチュエータ１０は、被覆体１２の先端部１２ａに第一線材２１を巻き付けて結束しており、その第一線材２１の先端を、後述するように回動部材６へ連結している。
【００３２】
第一アクチュエータ１０に適用される袋体１１には、流体が供給されることで膨らむものであれば、様々な材質が適用でき、弾性を有するもの（例えば、ゴム系成分を含んで素材的に伸縮可能（弾性変形可能）なもの）、または弾性を有しないもの（例えば、非ゴム系の素材であり、素材的に伸縮しない（弾性変形しない）もの。具体的にはポリエチレン製の袋など）のいずれも適用可能である。なお、袋体１１は、Ｘ軸方向の寸法として、図２（ａ）に示すように、流体が供給されていない状態で、先端１１ａが被覆体１２の先端部１２ａの内部から離れているものを選択した方が、流体の供給により袋体１１の先端１１ａが被覆体１２の内部に触れた後に、線形的（リニア）な第一アクチュエータ１０の作動特性（Ｘ軸方向の収縮度合）が得られるので好適である。
【００３３】
また、第一アクチュエータ１０に適用される被覆体１２は、筒状で柔軟に編成されたものであり、本実施形態ではエステル系の糸であるポリエステルマルチフィラメント糸で製紐機により袋打ちで編み上げられている。編み上げの際には、編み目が菱形（バイアス）で且つ菱形（バイアス）の長手方向が被覆体１２の長手方向（Ｘ軸に平行な方向）と一致するように編成されており、Ｘ軸に平行な方向、及びＸ軸に直交する方向（第一アクチュエータ１０が拡径する方向）のいずれにも伸縮可能（弾性変形可能）になっている。
【００３４】
このような第一アクチュエータ１０は、流体が供給されていない状態（非作動状態）では、図２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向の全長寸法がＬ３であり、流体が供給されて袋体１１が膨らむことに追従して被覆体１２が伸縮（Ｘ軸方向に縮み、Ｘ軸方向に直交する向きに伸びる）して、第１アクチュエータ１０の全長寸法がＬ４（Ｌ４＜Ｌ３）に縮む。その結果、第一アクチュエータ１０は、収縮寸法（Ｌ３−Ｌ４）分だけ第一線材２１を、図２（ｂ）に示す矢印方向へ牽引することになる。
【００３５】
このような、第一アクチュエータ１０は、破裂しない範囲で最大に拡径したときのＸ軸方向の寸法（例えば、図２（ｂ）に示すＬ４）と、図２（ａ）に示すＬ３との比が収縮率となる。また、図２（ａ）（ｂ）に示す種類の流体圧式のアクチュエータは、一般に、図２（ａ）の流体が供給されていない状態の全長寸法Ｌ３が短いものほど（径方向の寸法、素材等の他の条件は同じ場合で、全長寸法のみを比べた場合）、作動量（第一線材２１を牽引する距離）が小さくなる。そのため、破裂しない範囲で最大限に膨らむまでに供給される流体の量も少なくても済むことから、作動力（第一線材２１を牽引する力）は小さくなるが、その反面、俊敏な作動が得られる特性を具備する。
【００３６】
一方、図１（ａ）（ｂ）に示すベース部材２の中で第一単位部材３の第一面（上面）３ｂに配置される第二アクチュエータ２０は、上述した第一アクチュエータ１０と同様の構成であるが、寸法が異なっている。すなわち、第二アクチュエータ２０には、図２（ａ）に示す流体を供給していない状態で、全長寸法（Ｘ軸方向に平行な寸法）が第一アクチュエータ１０の全長寸法Ｌ３より大きいものを適用している。そのため、本実施形態の回動装置１における第二アクチュエータ２０の作動量は、第一アクチュエータ１０に比べて大きくなっている。
【００３７】
第一アクチュエータ１０は、流体を供給していない状態で全長寸法が第二アクチュエータ２０より短いことから、第二アクチュエータ２０に比べて、少ない流体量でも膨らみ、俊敏な作動特性を確保できる（ただし、作動量および作動力については、第二アクチュエータ２０に劣る）。また、第二アクチュエータ２０は、流体を供給していない状態で全長寸法が第一アクチュエータ１０より長いことから、第一アクチュエータ１０に比べて、大きい作動量を確保できると共に（線材を牽引できる距離が大きい）、膨らむまでに多くの量の流体が必要になることから、大きい作動力を確保できる（ただし、俊敏な作動特性については、第一アクチュエータ１０に劣る）。このように、本実施形態の回動装置１では、作動特性がそれぞれ異なる第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０を用いている。
【００３８】
図３（ａ）（ｂ）は、第一アクチュエータ１０の後端から延出する第一ホースＴ１と、第三単位部材５の要部断面を示している。第三単位部材５には、第一面（上面）５ｂから第二面（底面）５ａへ貫通する貫通孔５ｅが形成されている。この貫通孔５ｅは、Ｘ軸方向およびＺ軸方向のなす角度を二等分するように、Ｘ軸方向に対して４５度の角度で第三単位部材５を貫通しており、その内周面は凹凸状になるように形成されている。そして、貫通孔５ｅの凹凸状の内周面における凸状部分（山部分）における内径寸法はｄ１になっている。
【００３９】
また、第一ホースＴ１は、合成樹脂製のホースであり、一定の可撓性を有し、外径寸法はｄ２になっている（ｄ２＞ｄ１）。この第一ホースＴ１を貫通孔５ｅへ圧入していくと、第一ホースＴ１の外径が撓むことにより、貫通孔５ｅを挿通する。そして、図１（ａ）（ｂ）に示すように第一アクチュエータ１０が第三単位部材５に対して適正な箇所に配置されるように、第一ホースＴ１を引っ張って貫通孔５ｅを第二面（底面）５ａ側へ通過させる。このように通過した状態では、図３（ｂ）に示すように、第一ホースＴ１が、貫通孔５ｅの内周面の凸状部分（山部分）で保持（挟持）されており、それにより第一アクチュエータ１０の位置も固定される。
【００４０】
なお、第二アクチュエータ２０の第二ホースＴ２も、上記と同様に保持されており、具体的には、第一単位部材３に形成された貫通孔で保持（挟持）されており、それにより、第二アクチュエータ２０は第一単位部材３に対して適正な配置箇所で位置決めされる。
【００４１】
図４は、第一アクチュエータ１０の先端から延出する第一線材２１を回動部材６へ取り付ける状態を示している。第一線材２１は第一アクチュエータ１０と回動部材６を繋ぐ線材であり、回動部材６には、この第一線材２１の取付用の貫通する取付穴６ｅを形成しており、また、この取付穴６ｅの側方から連通するネジ穴６ｉを回動部材６の側面６ｈに穿設している。この取付穴６ｅは、図１（ｂ）に示すように、回動部材６と第三単位部材５を連結する第三回動軸７ｃの回動中心から寸法Ｌ１だけ離れた箇所に形成されている。
【００４２】
第一線材２１の回動部材６への取付は、第一線材２１を先端部２１ａから挿通し、第三単位部材５に配置された第一アクチュエータ１０から伸び出た第一線材２１が張り詰めた状態になるまで第一線材２１を引き込み、その状態で止めネジ９（イモネジ）をネジ穴６ｉに螺合して、止めネジ９の先端で第一線材２１を取付穴６ｅの内周面に押し付けて固定し、これにより第一線材２１の先端部２１ａ側は回動部材６に繋がっている。
【００４３】
なお、第二アクチュエータ２０と回動部材６を繋ぐ計２本の第二線材２２ａ、２２ｂの回動部材６への取付方も、上述した第一線材２１の場合と同様であるが、図１（ａ）（ｂ）に示すように、第二アクチュエータ２０からは計２本の第二線材２２ａ、２２ｂが延出しているので、回動部材６にも計二個の取付穴６ｆ、６ｇを形成している。これら取付穴６ｆ、６ｇは、図１（ｂ）に示すように、第三回動軸７ｃの回動中心から寸法Ｌ２（Ｌ２＞Ｌ１）だけ離れた箇所に形成されている。なお、これら取付穴６ｆ、６ｇに連通するように、止めネジ用のネジ穴６ｊ、６ｋが回動部材６の側面６ｈに形成されているのも、上述した第一線材２１の場合と同様である（図４参照）。
【００４４】
また、第二線材２２ａ、２２ｂは、第一アクチュエータ１０と干渉しないようにするため、図１（ｂ）、図５に示すように、回動装置１の巾方向（Ｙ軸方向）において、各部材４〜６の両脇を通るように案内されており、このように各第二線材２２ａ、２２ｂを案内するためのガイド部材２５ａ〜２５ｈを第二単位部材４、第三単位部材５および回動部材の上面４ｂ、５ｂ、６ｂに取り付けている。各ガイド部材２５ａ〜２５ｈは、リング部分を形成した割ピン状の部材であり、割ピン状の先端側を各部材４、５、６へ埋め込むと共に、リング部分に各第二線材２２ａ、２２ｂを通過させることで、第二線材２２ａ、２２ｂの配線を案内している（図５参照）。このように各第二線材２２ａ、２２ｂを案内することで、回動装置１（第三単位部材５）の巾方向（Ｙ軸方向）の中央に配置された第一アクチュエータとの干渉が避けられる。
【００４５】
第一線材２１、および各第二線材２２ａ、２２ｂは、上述した形態で回動装置１に配線されるので、回動部材６から最も遠い第一単位部材３に配置された第二アクチュエータ２０から伸び出る二本の第二線材２２ａ、２２ｂは、回動部材６から最も近い第三単位部材５に配置された第一アクチュエータ１０から伸び出る第一線材２１に比べて、かなり長い寸法の線長になっている。
【００４６】
また、図１（ａ）に示すように、回動装置１は、各アクチュエータ１０、２０の配置側とは逆の側（底面側）に計３本の第一引張コイルバネ８ａ〜第三引張コイルバネ８ｃを取り付けている。詳しくは、第一引張コイルバネ８ａは、第一単位部材３の第二面（底面）３ａと、第二単位部材４の第二面（底面）４ａを繋ぐように取り付けられており、第二引張コイルバネ８ｂは、第二単位部材４の第二面（底面）４ａと、第三単位部材５の第二面（底面）５ａを繋ぐように取り付けられており、さらに、第三引張コイルバネ８ｃは、第三単位部材５の第二面（底面）５ａと、回動部材６の第二面（底面）６ａを繋ぐように取り付けられている。
【００４７】
このように各引張コイルバネ８ａ〜８ｃを取り付けることで、各アクチュエータ１０、２０に流体が供給されていない状態（非作動状態）において、各引張コイルバネ８ａ〜８ｃの付勢力（バネの引っ張り力）により、各単位部材３〜５及び回動部材６は、一直線的に並んだ姿勢を維持できる。
【００４８】
図６は、上述した回動装置１を含むと共に、その回動装置１への流体供給を行う流体供給系回路、及び流体供給に関する制御系回路を含む回動制御システム３０を示している。回動制御システム３０は、流体供給系回路の主要なものとして、流体圧発生源３１、分配器３２、第一切替弁３３（供給切替手段に相当）、第一流量センサ３４、第二切替弁３５（供給切替手段に相当）及び第二流量センサ３６を有しており、制御系回路の主要なものとして制御装置３７（完了検知手段及び流体供給制御手段に相当）及び操作部３８を有している。なお、図６では、電源供給系の回路の図示は省略している。
【００４９】
流体圧発生源３１は、所定の供給圧の流体を供給するものであり、本実施形態ではコンプレッサーを適用して所定圧の空気を分配器３２へ供給している。なお、図６では、図示を省略しているが、一般的な空気圧回路で用いられるレギュレータ等の機器は、流体圧発生源３１と分配器３２との間に取り付けられているものとする。分配器３２は、流体発生源３１から供給される空気を二系統（本実施形態では、第一アクチュエータ１０の系統と、第二アクチュエータ２０の系統）に分けるものである。
【００５０】
分配器３２の一方の系統に接続される第一切替弁３３は、内部にソレノイドコイルにより駆動される弁を有しており、この弁が適宜駆動されることで、分配器３２側のイン側口３３ｂと、第一流量センサ３４へ接続されるアウト側口３３ａの状態を計３種類の状態に切替可能にしている。３種類の状態の中の一つめはイン側口３３ｂとアウト側口３３ａが連通した状態であり、二つめは両者が遮断した状態、三つめはイン側口３３ｂを閉鎖した状態にすると共にアウト側口３３ａを大気開放した状態にすることである。このような第一切替弁３３の弁の切替状態は、制御装置３７で制御されており、制御を行うため、第一切替弁３３は第一制御線Ｃ１で制御装置３７と接続されている。
【００５１】
第一流量センサ３４は、自身を通過する流体（空気）の流量を、供給開始から供給停止までの間（連続的に供給される間）、計測するものであり、計測した結果を、第一信号線Ｓ１を通じて制御装置３７へ随時送っている。なお、第一流量センサ３４は、第一アクチュエータ１０と第一ホースＴ１を通じて接続されている。
【００５２】
また、分配器３２の他方の系統（第二アクチュエータ２０の系統）の構成は、上述した一方の系統（第一アクチュエータ１０の系統）と同様であり、分配器３２は第二切替弁３５のイン側口３５ｂと接続され、第二切替弁３５のアウト側口３５ａは第二流量センサ３６と接続され、第二流量センサ３６は第二ホースＴ２を通じて第二アクチュエータ２０と接続されている。
【００５３】
第二切替弁３５は、上述した第一切替弁３３と同様な弁駆動状態（計３種類の切替状態）が可能なものであり、第二制御線Ｃ２で制御装置３７と接続されている。また、第二流量センサ３６も、上述した第一流量センサ３４と同様なものであり、計測結果を、第二信号線Ｓ２を通じて制御装置３７へ送っている。
【００５４】
制御装置３７は、ＦＡ（ファクトリー・オートメーション）用プログラマブル・コントローラであり、ＣＰＵを内蔵すると共に、制御プログラム及び設定値等を規定するメモリ３７ａを内蔵し、オペレータからの操作を受け付ける操作部３８を接続している。本実施形態のメモリ３７ａは、回動装置１の各アクチュエータ１０、２０への流体供給・非供給を制御する制御プログラムを予め記憶すると共に、設定値として第一アクチュエータ１０への流体の最大供給量（第一設定値）及び第二アクチュエータ２０への流体の最大供給量（第二設定値）を予め記憶しているものとする。
【００５５】
メモリ３７ａが記憶する制御プログラムは、制御装置３７のＣＰＵの制御内容を規定するものであり、流体供給の制御パターンとして、計３種類のモードを有している。第一モードは、第一アクチュエータ１０へ流体を供給してから、第二アクチュエータ２０へ流体を供給するものである。第二モードは、第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０へ同時に流体を供給するものである。第三モードは、第二アクチュエータ２０へ流体を供給してから、第一アクチュエータ１０へ流体を供給するものである。
【００５６】
制御プログラムの第一モードの具体的な内容は、まず、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを連通状態にすると共に、第二切替弁３５はアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを遮断状態にすることを規定しており、これにより第一アクチュエータ１０のみに流体が供給されることになる。次に、第一モードは、第一流量センサ３４から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第一設定値とを比較し、測定結果が第一設定値に等しくなったこと（第一アクチュエータ１０への流体供給の完了と同意）を検知すると、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを規定しており、これにより第一アクチュエータ１０は最も大きく膨らんだ状態が維持されることになる。
【００５７】
それから、第一モードは、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを遮断状態から連通状態に切り替えて、第二アクチュエータ２０への流体供給を開始することを規定する。そして、第二流量センサ３６から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第二設定値とを比較し、測定結果が第二設定値に等しくなったこと（第二アクチュエータ２０への流体供給の完了と同意）を検知すると、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを規定しており、これにより第二アクチュエータ２０も最も大きく膨らんだ状態が維持されることになる。このような制御プログラムの第一モードの規定により、回動装置１は最初に第一アクチュエータ１０のみが最も大きく膨らんだ状態に作動し、その後、第二アクチュエータ２０が作動を開始して最も大きく膨らんだ状態に至るという２段階的な作動状態を実現している。
【００５８】
また、制御プログラムの第二モードは、まず、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを連通状態にすると共に、第二切替弁３５もアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを連通状態にすることを規定しており、これにより第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０の両方へ流体が供給されることになる。次に、第二モードは、第一流量センサ３４から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第一設定値とを比較すると共に、第二流量センサ３６から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第二設定値とを比較することを規定している。
【００５９】
第一流量センサ３４の測定結果が第一設定値に等しくなると、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを、第二モードは規定しており、これにより第一アクチュエータ１０は最も大きく膨らんだ状態が維持されることになる。同様に、第二流量センサ３６の測定結果が第二設定値に等しくなると、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを、第二モードは規定しており、これにより第二アクチュエータ２０も最も大きく膨らんだ状態が維持されることになる。このような制御プログラムの第二モードの規定により、回動装置１は第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０が同時に作動を開始して最も大きく膨らんだ状態に至ることになり、２つのアクチュエータ１０、２０の同時的な作動により、一つのアクチュエータのみを作動させる場合に比べて、回動装置１は大きな作動力を得ることができる。
【００６０】
さらに、制御プログラムの第三モードは、上述した第一モードの場合とは逆の順序で制御を行うものであり、最初に第二アクチュエータ２０を作動させて最も大きく膨らんだ状態にしてから、次に第一アクチュエータ１０を作動させることを規定している。すなわち、第三モードは、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを連通状態にすると共に、第一切替弁３３はアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを遮断状態にすることを規定している。次に、第二流量センサ３６から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第二設定値とを比較し、測定結果が第二設定値に等しくなると、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂとイン側口３５ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを第三モードは規定している。それから、第三モードは、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを遮断状態から連通状態に切り替えて、第一流量センサ３４から送られてくる測定結果とメモリ３７ａに記憶されている第一設定値とを比較し、測定結果が第一設定値に等しくなると、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂとイン側口３３ａを連通状態から遮断状態に切り替えることを規定している。
【００６１】
なお、制御プログラムは、上述した第一モード〜第三モード以外に、回動装置１をリセット状態（原点状態）に戻すリセットモードも含んでいる。制御プログラムのリセットモードは、第一切替弁３３のアウト側口３３ｂを閉鎖してイン側口３３ａを大気開放状態にすると共に、第二切替弁３５のアウト側口３５ｂを閉鎖してイン側口３５ａを大気開放状態にすることを規定している。このようなリセットモードの規定により、第一アクチュエータ１０及び第二アクチュエータ２０から流体が排出されて、回動装置１は、図１（ａ）に示すように両アクチュエータ１０、２０を非作動状態になり、各単位部材３〜５及び回動部材６は一直線上に並んだ姿勢（原点状態の姿勢）に戻る。
【００６２】
制御装置３７に接続された操作部３８は、上述した制御プログラムの第一モード、第二モード、第三モード又はリセットモードを適宜、ユーザが選択できるようにするための選択ボタンを具備している。ユーザにより選択ボタンが操作されると、操作部３８は操作により選択されたモードを制御装置３７へ伝えることになる。この場合、制御装置３７のＣＰＵは、操作部３８から伝えられたモードに応じた制御プログラムのモードを起動させて、上述した制御プログラムの各モードの規定内容を実行することになる。
【００６３】
次に、図７（ａ）〜（ｃ）に基づいて、上述した各モードの実際的な回動装置１の動きを説明する。なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、回動装置１の各部材２〜６の動きを明確に表すために、第二線材２２ａ、２２ｂの途中部分、および第一引張コイルバネ８ａ〜第三引張コイルバネ８ｃ等の図示を省略している。
【００６４】
まず、図７（ａ）は、第一モードの１つめの段階で、第一アクチュエータ１０のみが作動して最も大きく膨らんだ状態を示している。この状態では、作動した第一アクチュエータ１０が第一線材２１を介して回動部材６を牽引することにより、回動部材６は第三回動軸７ｃを回動中心にして、図７（ａ）で時計回転方向へ回動する。第一アクチュエータ１０は、第二アクチュエータ２０に比べて作動量は小さいが、図１（ｂ）に示すように、第三回動軸７ｃの回動中心から第一線材２１の回動部材６へ繋がれる箇所までの距離Ｌ１が、第二線材２２ａ、２２ｂの回動部材６へ繋がれる箇所までの距離Ｌ２に比べて短いため（Ｌ１は、Ｌ２の約１／３）、第一アクチュエータ１０の小さい作動量でも、回動部材６は、第三回動部材５の底面５ａに対して一定の角度θ１（約４５度）まで回動する。
【００６５】
次に、第二モードの２つめの段階で第二アクチュエータ２０が作動して最も大きく膨らむと、図７（ｂ）に示すような状態になる。図７（ｂ）に示す状態では、作動した第二アクチュエータ２０が第二線材２２ａ、２２ｂを介して回動部材６を牽引することにより、第一単位部材３より先端側へ連結された第二単位部材４、第三単位部材５および回動部材６の計三部材が屈曲するように連動的に回動している。具体的には、第二単位部材４は第一回動軸７ａを回動中心にして図７（ｂ）で時計回転方向に回動し、第三単位部材５は第二回動軸７ｂを回動中心にして図７（ｂ）で時計回転方向に回動し、回動部材６は第三回動軸７ｃを回動中心にして図７（ｂ）で時計回転方向（第一アクチュエータ１０による牽引と同方向）に回動する。また、この状態で、回動部材６は第三単位部材５の底面５ａに対する角度が図７（ａ）に示す状態から増して、角度θ２になっている（θ２＞θ１）。
【００６６】
このような第一モードにおける回動装置１の動きは、先ず小さい作動量の第一アクチュエータ１０で回動部材６を牽引することから、第一ホースＴ１を通じた流体の供給に対してレスポンス良く（素早く）、回動部材６を角度θ１まで回動させることができる。その後、大きい作動量の第二アクチュエータで回動部材６を牽引することで、第二単位部材４、第三単位部材５および回動部材６の計三部材をゆっくりと回動させると共に、回動部材６を角度θ２まで回動でき、しかもこの状態（図７（ｂ）に示す状態）では、第一アクチュエータ１０と第二アクチュエータ２０の両方の作動力により、回動部材６の回動を維持する力を、図７（ａ）に示す第一アクチュエータ１０のみが作動している状態より大幅に増強している。
【００６７】
以上のような第一モードの動作特性より、回動装置１の第一モードは、最初に対象物を素早く把持し、その後、把持している対象物をゆっくりと握り締めるような動作を行う用途のロボットハンド装置または把持装置（チャッキング装置）等に好適となる。
【００６８】
また、第二モードでは、回動装置１は両アクチュエータ１０、２０が同時に作動することから、図７（ａ）に示す状態を経ることなく、図７（ｂ）に示すように、両アクチュエータ１０、２０の両方が最も大きく膨らんだ状態になる。このような第二モードの動作特性より、回動装置１の第二モードは、対象物を最初から大きな力で把持するような用途のロボットハンド装置または把持装置（チャッキング装置）等に好適となる。
【００６９】
さらに、第三モードでは、図７（ｃ）に示すように、１つめの段階で、大きい作動量の第二アクチュエータ２０のみが作動して最も大きく膨らんだ状態になる。この状態では作動した第二アクチュエータ２０が第二線材２２ａ、２２ｂを介して回動部材６を牽引することにより、第一単位部材３に対して、第二単位部材４、第三単位部材５および回動部材６が連動的に図７（ｃ）で時計回転方向へ回動し、回動部材６は第三単位部材５の底面５ａに対して角度θ３まで回動している。
【００７０】
そして、第三モードは、２つめの段階で、小さい作動量の第一アクチュエータ１０が作動して最も大きく膨らんで図７（ｂ）に示すような状態になる。図７（ｂ）に示す状態では、作動した第一アクチュエータ１０が第一線材２１を介して回動部材６を牽引することにより、回動部材６は第三回動軸７ｃを回動中心にして図７（ｂ）で時計回転方向へ回動し、第三単位部材５の底面５ａに対する角度が図７（ｃ）に示す状態から増して、角度θ２になっている（θ２＞θ３）。
【００７１】
以上のような第三モードの動作特性より、回動装置１の第三モードは、最初に対象物を強く把持し、その後、把持している対象物を握り代を増して調整するような動作を行う用途のロボットハンド装置または把持装置（チャッキング装置）等に好適となる。なお、上述した第一モード〜第三モードは、操作部３８をユーザが操作することにより、適宜切り替えることが可能である。
【００７２】
また、本発明は、上述した回動装置１の形態に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。たとえば、第一アクチュエータ１０と第二アクチュエータ２０は、用途に応じて、作動量が同じものを用いることも可能であり、さらには、第一アクチュエータ１０の方が第二アクチュエータ１０より作動量を大きくしたものを用いることも可能であり、このような場合では、各アクチュエータ１０、２０を配置する部材（第一単位部材３、第三単位部材５）のＸ軸方向の寸法も、アクチュエータのサイズに合わせたものを用いることになる。
【００７３】
図８（ａ）〜（ｃ）はベース部材４２を、複数の単位部材ではなく、一体で形成した場合の変形例の回動装置４１を示している。この変形例の回動装置４１では、ベース部材４２の先端４２ｃ側に回動部材４３を回動軸４４を介して回動可能に連結し、作動量の小さい第一アクチュエータ４５をベース部材４２の先端４２ｃ側の第一面（上面）４２ｂに配置すると共に、作動量の大きい第二アクチュエータ４６をベース部材４２の後段４２ｄ側の第一面（上面）４２ｂに配置している。その他の箇所は図１（ａ）（ｂ）に示す回動装置１と同様であるが、図８（ａ）〜（ｃ）でも、ベース部材４２の底面４２ａと回動部材４３の底面とを繋ぐ引張コイルバネの図示は省略している。
【００７４】
図８（ａ）は、第一ホースＴ１１を介して第一アクチュエータ４５のみに流体を供給することで、第一アクチュエータ４５が最も膨らんだ状態になって第一線材４７を牽引し、回動部材４３がベース部材４２の底面４２ａに対して角度θ４、回動した状態を示している。
【００７５】
また、図８（ｂ）は、第一ホースＴ１１を介して第一アクチュエータ４５に流体を供給すると共に、第二ホースＴ１２を介して第二アクチュエータ４６に供給することで、両方のアクチュエータ４５、４６が最も膨らんだ状態になって第一線材４７、第二線材４８ａ、４８ｂを牽引し、回動部材４３がベース部材４２の底面４２ａに対して角度θ５（θ５＞θ４）、回動した状態を示している。
【００７６】
さらに、図８（ｃ）は、第二ホースＴ１２を介して第二アクチュエータ４６のみに流体を供給することで、第二アクチュエータ４６が最も膨らんだ状態になって第二線材４８ａ、４８ｂを牽引し、回動部材４３がベース部材４２の底面４２ａに対して角度θ６（θ６＜θ５）、回動した状態を示している。
【００７７】
よって、変形例の回動装置４１においても、第一モードでは、一つめの段階で図８（ａ）に示す状態になり、二つめの段階で図８（ｂ）に示す状態へと動作する。また、第二モードでは、変形例の回動装置４１は図８（ｂ）に示す状態となる。さらに、第三モードでは、一つめの段階で図８（ｃ）に示す状態になり、二つめの段階で図８（ｂ）に示す状態へと動作する。このような変形例の回動装置４１は、レイアウト仕様の関係上、２つのアクチュエータ４５、４６を直列的に配置する必要があると共に、ベース部材４２を屈曲させる必要がなく、回動部材４３のみを所要の角度で回動させることを適宜切り替えるような用途に好適となる。
【００７８】
図９（ａ）〜（ｃ）は別の変形例の回動装置５１を示している。この変形例の回動装置５１はベース部材５２の第一面（上面）５２ｂに第一アクチュエータ５５を配置する一方、ベース部材５２の第二面（底面。第一面５２ｂとは相違する向きの外面）５２ａに第二アクチュエータ５６を配置したことが特徴である。すなわち、第一アクチュエータ５５は、回動軸５４を介して回動部材５３を回動可能に連結した側でベース部材５２の第一面５２ｂに配置されており、第一線材５７を介して回動部材５３を牽引できるようになっている。
【００７９】
一方、第一アクチュエータ５５より作動量の大きい第二アクチュエータ５６は、取付金具６０で第二ホースＴ２２の根元部分がベース部材５２の第二面５２ａに固定されている。また、第二アクチュエータ５６の先端側から延出する２本の第二線材５８ａ、５８ｂは、ベース部材５２の後端５２ｄの端面の巾方向における両側に取り付けられた２つのプーリ５９ａ、５９ｂによりベース部材５２の第一面５２ｂ側へと方向を変えられて、以降は図１（ａ）（ｂ）に示す回動装置１と同様に、配線されて回動部材５３へ繋がれている。第二線材５８ａ、５８ｂは、上述したように配線されることから、第一線材５７より長い線長寸法を有している。なお、この変形例の回動装置５１は、上述した箇所以外は図１（ａ）（ｂ）の回動装置１と同等の構成である。
【００８０】
このような変形例の回動装置５１でも上述した第一モード〜第三モードの動作が可能である。そして、この変形例の回動装置５１は、上述したような構成であるため、Ｘ軸方向の寸法を長く設定できないようなレイアウト仕様に対して好適となっている。
【００８１】
図１０（ａ）（ｂ）は、さらに別の変形例の回動装置６１、７１を示している。図１０（ａ）の回動装置６１は、同じ作動量の第一アクチュエータ６５と第二アクチュエータ６６をベース部材６２の第一面６２ｂに並列的に配置した構成になっている。また、ベース部材６２に回動軸６４で回動可能に連結された回動部材６３には、各アクチュエータ６５、６６から延出する第一線材６７および第二線材６８の先端側が、取付穴６３ｅに取り付けられている。このような構成の回動装置６１は、上述した箇所以外は図１（ａ）（ｂ）の回動装置１と同等の構成であり、上述した第一モード〜第三モードでの動作は可能であるが、両アクチュエータ６５、６６の作動量が同じであることから、第一モードと第三モードの回動部材の動作形態は同様になるので、実質的な動作モードの種類は２種類（第一モード又は第三モードと、第二モードの計２種類）である。なお、このような構成の回動装置６１は、レイアウトの仕様上、Ｘ軸方向の寸法を長く設定できないと共に、ベース部材６２の第二面（底面）側にアクチュエータを配置できないような場合に好適となる。
【００８２】
図１０（ｂ）の回動装置７１は、２つのアクチュエータ７５、７６を並列的にベース部材７２へ配置したものであるが、第一アクチュエータ７５の作動量を第二アクチュエータ７６の作動量より小さくしたことが特徴になっている。第一アクチュエータ７５から延出する第一線材７７は、ベース部材７２に回動可能に連結された回動部材７３の第一取付穴７３ｅへ取り付けられており、第二アクチュエータ７６から延出する第二線材７８は回動部材７３の第二取付穴７３ｆへ取り付けられている。第一取付穴７３ｅから回動軸７７の回動中心までの距離はＬ３であり、第二取付穴７３ｆから回動軸７７の回動中心までの距離はＬ４（Ｌ４＞Ｌ３。Ｌ３は、Ｌ４の約３分の１の寸法）にしており、このようにＬ３、Ｌ４の寸法を設定することで、図１（ｂ）の回動装置１のＬ１、Ｌ２と同様に、作動量の小さい第一アクチュエータ７５でも回動部材７３を所要の角度で回動できる。なお、Ｌ３、Ｌ４の寸法の相違により、第二線材７８は第一線材７７より長い線長寸法を有している。なお、変形例の回動装置７１は、上述した箇所以外は図１（ａ）（ｂ）の回動装置１と同等の構成である。
【００８３】
このような構成の回動装置７１でも、上述した第一モード〜第三モードの動作が可能であり、各アクチュエータ７５、７６を適宜作動させることにより、丁度、図８（ａ）〜（ｃ）に示す状態で回動部材７３を回動させることができる。よって、図１０（ｂ）に示す回動装置７１は、回動部材７３を様々な状態で回動させる必要がある場合で、且つレイアウトの仕様上、Ｘ軸方向の寸法を長く設定できないと共に、ベース部材６２の第二面（底面）側にアクチュエータを配置できないような場合に対して好適である。
【００８４】
図１１は、ロボットハンド装置１５０の人差し指１５３の部分に適用した変形例の回動装置８０を示している。この変形例の回動装置８０は、ロボットハンド装置１５０の手首部分１５７及び手の甲の根元部分に相当する根元部材８２、掌部分１５６に相当する第一単位部材８３、指の根元側に相当する第二単位部材８４、および指の中間部分に相当する第三単位部材８５の計４部材によりベース部材８２を形成し、その先端に指先部分に相当する回動部材８６を回動可能に連結している。第一単位部材８３〜第三単位部材８５及び回動部材８６は、図１（ａ）（ｂ）に示す回動装置１の第一単位部材３〜第三単位部材５及び回動部材６と同様に回動可能に連結されており、第一単位部材８３は、根元部材８２の先端面８２ａに連結部材８７を介して取り付けられている。
【００８５】
また、第一アクチュエータ９０は、図１（ａ）（ｂ）の回動装置１と同様に、第三単位部材８５に配置されて、第一線材１０１を介して回動部材８６を牽引できるようになっている。さらに、第二アクチュエータ１００は、根元部材８２に配置されており、計２本の第二線材１０２ａ、１０２ｂを介して回動部材８６を牽引できるようになっている。そして、回動装置８０は、ロボットハンド装置１５０の人差し指１５３の関節部分ごとの作動を可能にするため、第三単位部材８３に第三アクチュエータ１１０を配置すると共に、第二単位部材８４に第四アクチュエータ１２０を配置し、第三アクチュエータ１１０の先端から延出する第三線材１１１を第二単位部材８４に繋ぎ、第四アクチュエータ１２０の先端から延出する第四線材１２１を第一単位部材８３に繋いでいる。なお、変形例の回動装置８０は、上述した箇所以外は図１（ａ）（ｂ）の回動装置１と同等の構成である。
【００８６】
このような構成の回動装置８０は、第一ホースＴ５１へ介して流体を第一アクチュエータ９０へ適宜供給し、又は第二ホースＴ５２へ介して流体を第二アクチュエータ１００へ適宜供給することにより、上述した第一モードから第三モードのいずれかで回動装置８０を作動できる。それに加えて、回動装置８０は、第三ホースＴ５３へ介して流体を第三アクチュエータ１１０へ適宜供給できると共に、第四ホースＴ５４へ介して流体を第四アクチュエータ１２０へも適宜供給できることから、第二単位部材８４を回動させること、第一単位部材９０を回動させることが可能となる。なお、この回動装置８０に対する回動制御システムでは、第三アクチュエータ１１０用の切替弁、第四アクチュエータ１２０用の切替弁等が必要になる。
【００８７】
変形例の回動装置８０の上述したような様々な回動状態により、ロボットハンド装置１５０は、人差し指１５３に対して複雑な屈折動作を可能になり、様々な用途に対応できるようにしている。また、ロボットハンド装置１５０は、他の指１５１、１５２、１５４、１５５に対しても、上述した回動装置８０と同等な構成を適用することで、人間の指と同等の動作を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、様々な把持形態が要求されるロボットハンド装置又はＦＡ分野の把持装置チャッキング装置）に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  回動装置
２  ベース部材
３  第一単位部材
４  第二単位部材
５  第三単位部材
６  回動部材
１０  第一アクチュエータ
２０  第二アクチュエータ
２１  第一線材
２２ａ、２２ｂ  第二線材
３０  回動制御システム
３３  第一切替弁
３４  第一流量センサ
３５  第二切替弁
３６  第二流量センサ
３７  制御装置
３８  操作部
【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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