(57)【要約】【課題】  エンドエフェクタとしてのハンドにおいて、属性が異なる種々の物体を安定して把持できるとともに、様々な姿勢で置かれた物体を容易に取り出せるようにする。【解決手段】  ハンド１０は、基部１２と、基部１２に関連して設けられ、物体を引掛けて持ち上げることができるフック要素１４と、基部１２に関連して設けられ、フック要素１４と協働して物体を挟持する挟持要素１６と、フック要素１４と挟持要素１６とを相対的に移動させる駆動部１８とを備えて構成される。フック要素１４は、基部１２上で挟持要素１６に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置される。把持動作に際しては、最初にフック要素１４に物体を引掛けて持ち上げ、その物体を、フック要素１４上で重力の作用によりハンド１０に対し特定の相対位置に自動的に移行させた後に、フック要素１４を駆動して挟持要素１６に物体を押し付けて挟持する。【選択図】      図１
2006239811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタとしてのハンドであって、
基部と、
前記基部に関連して設けられ、物体を引掛けて持ち上げることができるフック要素と、
前記基部に関連して設けられ、前記フック要素と協働して物体を挟持する挟持要素と、
前記フック要素と前記挟持要素とを相対的に移動させる駆動部と、
を具備することを特徴とするハンド。
【請求項２】
前記フック要素は、前記基部上で前記挟持要素に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置され、前記駆動部は該フック要素を駆動する、請求項１に記載のハンド。
【請求項３】
前記挟持要素は、前記基部上で前記フック要素に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置され、前記駆動部は該挟持要素を駆動する、請求項１に記載のハンド。
【請求項４】
アームと、該アームに取り付けられるハンドとを具備するハンドリングロボットにおいて、
前記ハンドが、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハンドであることを特徴とするハンドリングロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットにエンドエフェクタとして装備されるハンドに関する。本発明はさらに、そのようなハンドを装備したハンドリングロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタとしてのハンドは、種々の構成を有するものが知られている。従来のハンドは、その機構上、特定形状の物体を把握する複数（一般に２〜３本）の剛性指を備えたメカニカルハンド、真空吸着や磁気吸着により特定構造の物体を保持する特殊ハンド、及びそれぞれに関節を有する複数（一般に２〜５本）の指機構を多彩に動作させて任意形状の物体を把握する多指ハンド（又はユニバーサルハンド）に大別される。
【０００３】
また、アーム先端に取り付けたハンドを用いて、ワークのローディング／アンローディング、パレタイジング／デパレタイジング、ピックアンドプレイス等のハンドリング作業を実行するロボット（一般にハンドリングロボットと称する）が知られている。例えば特許文献１は、パレットに置かれた鋳物品に対し、２本の平行開閉指を有するメカニカルハンドを用いてハンドリング作業を実行するハンドリングロボットを開示する。特許文献１にはさらに、コイルヤードに置かれた製鉄コイルを、上下動自在なフック部材により持ち上げて運搬するクレーン装置も開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した種々のハンドのうち、メカニカルハンドは、構成が比較的単純で制御が容易であるため、ハンドリングロボットにおいて多用される傾向にある。しかし、従来のメカニカルハンドは、剛性指の形状及び把握動作形態が、把持しようとする特定の物体の寸法、形状、重量等の属性に適応するように構成されているので、異なる属性を有する物体を同一構造のメカニカルハンドで把持することは一般に困難であった。
【０００６】
また、そのようなメカニカルハンドを装備したハンドリングロボット（例えば上記特許文献１に記載されるもの）では、例えばパレットや収納箱に様々な姿勢でランダムに置かれた同一属性の複数のワークから、所望のワークを取り出すことが困難になる場合もあった。一般に、ランダムに置かれた（例えば山積みされた）ワークは、ロボットが希望する姿勢とは異なる多様な姿勢を呈しているので、アームを様々に動作させたとしても、ハンドやアームと他のワーク等の周辺物との相互干渉により、ワーク上の予め定めた把持部位を把持できない状況が生じ得る。このとき、ワーク毎に適宜、実際に把持可能な部位を把持しようとすると、その都度、把持可能部位に対応する構造のハンドに付け替えなければならなくなり、結果として、ハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムが増加することになる。
【０００７】
他方、前述した特許文献１に記載される種類のクレーン装置は、フック部材により物体（コイル）を掬い上げるように動作できるので、運搬対象の物体に特定の把持部位を設定する必要が無い。したがって、適用によっては、ランダムに置かれた複数の物体から所望の物体を取り出すことが、メカニカルハンドを備えたロボットに比べて容易になる。しかし、フック部材に掬い上げられた物体は、フック部材上で安定的に保持されてはいないので、物体の脱落を防止するべく運搬速度を低く抑える必要がある。しかもフック部材は、メカニカルハンドに比べて、所定の場所に物体を正確に位置決めして置くことが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、エンドエフェクタとしてのハンドであって、構成が単純で制御が容易であり、しかも、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体を安定して把持できるとともに、ランダムに置かれた複数の物体から所望の物体を容易に取り出すことができ、以ってロボットによるハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを削減できるハンドを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ハンドを装備したハンドリングロボットであって、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体をハンドに安定して把持できるとともに、ランダムに置かれた複数の物体から所望の物体を容易に取り出すことができ、以ってハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを削減できるハンドリングロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンドエフェクタとしてのハンドであって、基部と、基部に関連して設けられ、物体を引掛けて持ち上げることができるフック要素と、基部に関連して設けられ、フック要素と協働して物体を挟持する挟持要素と、フック要素と挟持要素とを相対的に移動させる駆動部と、を具備することを特徴とするハンドを提供する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のハンドにおいて、フック要素は、基部上で挟持要素に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置され、駆動部はフック要素を駆動するハンドを提供する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のハンドにおいて、挟持要素は、基部上でフック要素に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置され、駆動部は挟持要素を駆動するハンドを提供する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、アームと、アームに取り付けられるハンドとを具備するハンドリングロボットにおいて、ハンドが、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハンドであることを特徴とするハンドリングロボットを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、駆動部によりフック要素と挟持要素とを相対移動させるだけの単純な構成を採用しているから、ハンドの製造コストを抑制できるとともに、把持動作の制御が容易になる。また、フック要素に物体を引掛けて持ち上げるように構成されているので、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体や、多様な姿勢で置かれた物体を、物体上に予め定めた把持部位に拘ることなく（すなわちハンドの姿勢を調整することなく）、比較的容易にピックアップすることができる。しかも、フック要素に引掛けた物体は、重力の作用によりハンドに対し特定の相対位置に自動的に移行するので、その後に、フック要素と挟持要素との間に物体を挟持するように把持動作を制御すれば、物体を適正な姿勢で安定して強固に把持することができる。したがって、ロボットアームにハンドを装着してハンドリング作業を実施する際に、構造の異なる複数種類のハンドを用意する必要が無くなり、結果として、ロボットによるハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを効果的に削減することができる。
【００１５】
請求項２及び３に記載の発明によれば、ハンドの適用（把持対象物体の構成等）に応じて、フック要素と挟持要素とのいずれか一方を駆動部が駆動する構成とすればよいから、ハンドの構成が一層単純化され、把持動作の制御が一層容易になる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、上記した特徴を有するハンドを用いて、様々な姿勢でランダムに置かれた複数の物体から、所望の物体を、予め定めた把持部位に拘ることなく（すなわちハンドの姿勢を調整することなく）、比較的容易にピックアップすることができる。しかも、上記ハンドを用いたことで、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体であっても、適正な姿勢で安定して強固に把持することができる。したがって、ハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを効果的に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の第１の実施形態によるハンド１０を示す。ハンド１０は、ロボットアーム（図示せず）の先端に取り付けて使用されるエンドエフェクタであって、基部１２と、基部１２に関連して設けられ、物体を引掛けて持ち上げることができるフック要素１４と、基部１２に関連して設けられ、フック要素１４と協働して物体を挟持する挟持要素１６と、フック要素１４と挟持要素１６とを相対的に移動させる駆動部１８とを備えて構成される。図示実施形態では、フック要素１４は、基部１２上で挟持要素１６に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置されている。
【００１８】
基部１２は、長手軸線１２ａを有する筒状部材からなり、その軸線方向第１端側に、フック要素１４と挟持要素１６とが互いに軸線方向へ離間かつ実質的に対向する位置関係で設けられるとともに、その反対側の軸線方向第２端側に、フック要素１４を駆動するための駆動部１８が設置される。基部１２は、外力の下で容易には変形しない剛性要素であって、例えば駆動部１８を構成する油空圧シリンダ装置のシリンダ部材（図示せず）に、一体に形成されるか、又は別部材として形成されて固定的に連結される。
【００１９】
基部１２には、直線棒状部材からなるシャフト２０が、長手軸線１２ａに沿って移動可能に、かつ同軸状に受容される。シャフト２０は、外力の下で容易には変形しない剛性要素であって、例えば駆動部１８を構成する油空圧シリンダ装置のピストン部材（図示せず）に、一体に形成されるか、又は別部材として形成されて固定的に連結される。
【００２０】
シャフト２０は、その所要長さ部分が、基部１２の軸線方向第１端から外方へ延出して長手軸線１２ａに沿って配置され、延出長さ部分の軸線方向末端に、フック要素１４が設けられる。つまり、基部１２とフック要素１４との間には、駆動部１８及びシャフト２０を介して、相対的に直線往復移動可能な関連性が確立されている。フック要素１４は、シャフト２０の末端で長手軸線１２ａを中心として錨状に両側方へ突出し、基部１２に対向する側に、鋭角の輪郭を呈する一対の尖端１４ａが形成される。フック要素１４は、外力の下で容易には変形しない剛性要素であって、シャフト２０に、一体に形成されるか、又は別部材として形成されて固定的に連結される。
【００２１】
基部１２の軸線方向第１端には、長手軸線１２ａに略直交する略平坦な環状端面１２ｂが、シャフト２０を囲繞するように形成される。基部１２の環状端面１２ｂは、駆動部１８の動作の下でフック要素１４と協働する挟持要素１６として機能し、フック要素１４の両尖端１４ａに対し可変間隔を空けて実質的に対向配置される。つまり、基部１２と挟持要素１６との間には、相対的に移動不能な関連性が確立されている。なお、基部１２の軸線方向第２端には、図では駆動部１８を介して、ハンド１０をロボットアーム（図示せず）に取り付けるための取付部材２２が設置される。
【００２２】
駆動部１８は、好ましくは空圧シリンダ装置から構成され、末端にフック要素１４を取り付けたシャフト２０を長手軸線１２ａに沿って直線状に駆動することにより、基部１２上でフック要素１４を挟持要素１６に対し接近又は離反する方向へ移動させる。なお、駆動部１８として、油圧シリンダ装置、ソレノイド、電動機等を採用することもできる。また駆動部１８の動作は、例えば、ハンド１０を装備したロボットの制御部（図示せず）によって制御できる。
【００２３】
上記構成を有するハンド１０の把持動作の一例を、図２を参照して説明する。図２は、中心開口Ｈ１、Ｈ２．．．をそれぞれに有する同一属性の複数のワークＷ１、Ｗ２．．．が、様々な姿勢でランダムに置かれている状況下で、所望のワークを取り上げる際のハンド１０の把持動作を例示する。
【００２４】
まず、ロボットアーム（図示せず）を操作して、複数のワークＷ１、Ｗ２．．．から選択した所望のワークＷ１に対し、ハンド１０のフック要素１４を中心開口Ｈ１に挿入する（図２（ａ）、矢印α）。このとき、ワークＷ１、Ｗ２．．．の中心開口Ｈ１、Ｈ２．．．が十分に露出していれば、ワークＷ１、Ｗ２．．．の置かれた姿勢に関わらず、ハンド１０を図示のような一定の姿勢に維持しながら、フック要素１４を中心開口Ｈ１、Ｈ２．．．に挿入することができる。なお、フック要素１４の挿入動作を容易にするために、予め駆動部１８の駆動により、シャフト２０を所要量だけ基部１２から延出させて、フック要素１４と挟持要素１６との間に所要の間隔を確保しておく。
【００２５】
次に、フック要素１４の一方の尖端１４ａを、ワークＷ１の中心開口Ｈ１を画定する縁領域Ｐ１に引掛けて、ロボットアームの動作により、駆動部１８を動作させることなくワークＷ１を持ち上げる（図２（ｂ）、矢印β）。このときワークＷ１は、重力の作用により、それ自体の重心をフック要素１４の実質的鉛直下方に配置した平衡姿勢に自動的に移行する。この平衡姿勢は、同一属性を有するワークＷ１、Ｗ２．．．であれば、いずれも実質的同一の姿勢となる。つまり、ハンド１０においては、ランダムに置かれたワークＷ１、Ｗ２．．．に対し、最初にフック要素１４にワークＷ１、Ｗ２．．．を引掛けて持ち上げることにより、重力の作用下で、ハンド１０とワークＷ１、Ｗ２．．．とを一定の相対位置関係に自動的に移行させることができる。
【００２６】
その後、ロボットアームの動作により、ワークＷ１を他のワークＷ２．．．に干渉しない位置へ移動させる。そしてその位置で、駆動部１８の駆動により、シャフト２０を基部１２に引き込ませて、フック要素１４を挟持要素１６に接近する方向へ移動させる（図２（ｃ）、矢印γ）。それにより、フック要素１４の尖端１４ａと挟持要素１６との間に、ワークＷ１の縁領域Ｐ１を、駆動部１８が発揮する圧力下で挟持する。このときワークＷ１は、ハンド１０の挟持要素１６と、挟持要素１６に当接されるワークＷ１の表面との相関的形状に依存して、所定の把持姿勢（図では水平姿勢）に自動的に移行する。この把持姿勢は、同一属性を有するワークＷ１、Ｗ２．．．であれば、いずれも実質的同一の姿勢となる。
【００２７】
このようにして、フック要素１４と挟持要素１６との間に挟持されたワークＷ１は、駆動部１８が発揮する圧力下で、ハンド１０に安定して強固に把持されることになる。したがって、ハンド１０からワークＷ１が脱落する危惧を排除して、ロボットアームを高速で動作させることができる。なお、ハンド１０においては、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々のワークに対しても、図示のワークＷ１における縁領域Ｐ１に類似した、フック要素１４を引掛ける部位及びフック要素１４と挟持要素１６との間に挟持される部位を有するワークであれば、いずれも安定して把持できることは理解されよう。
【００２８】
このように、ハンド１０は、１つの駆動部１８の制御下でフック要素１４を挟持要素１６に対し移動させるだけの単純な構成を採用しているから、製造コストを抑制できるとともに、把持動作の制御が容易になる利点が有る。また、ハンド１０は、従来のメカニカルハンドとは異なり、最初にロボットアームの動作によりフック要素１４に物体を引掛けて持ち上げるように構成されているので、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体や、多様な姿勢で置かれた物体を、予め定めた把持部位に拘ることなく（すなわちハンドの姿勢を調整することなく）、比較的容易にピックアップすることができる。しかもハンド１０では、フック要素１４に引掛けた物体を、重力の作用によりハンド１０に対し特定の相対位置に自動的に移行させた後に、フック要素１４を駆動して挟持要素１６に物体を押し付けて挟持するように構成したから、物体を適正な姿勢で安定して強固に把持することができる。したがって、ロボットアームにハンド１０を装着してハンドリング作業を実施する際に、構造の異なる複数種類のハンドを用意する必要が無くなり、結果として、ロボットによるハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを効果的に削減することができる。
【００２９】
図３は、上記したハンド１０を装備した本発明の一実施形態によるハンドリングロボット３０を示す。ハンドリングロボット３０は、垂直多関節型のマニピュレータ３２を備え、マニピュレータ３２が有するアーム３４の先端（手首）に、エンドエフェクタとしてのハンド１０が取付部材２２を介して取り付けられている。ハンドリングロボット３０は、図示しない制御部の制御下で、マニピュレータ３２を多彩に動作させて、ハンド１０を所望の位置及び姿勢に置くことができるとともに、好ましくは同じ制御部の制御下で、ハンド１０の駆動部１８を動作させて、所望の物体をハンド１８に把持することができる。なお、ハンド１０の駆動部１８には、例えば作動空気供給源（図示せず）から供給管路（図示せず）を介して作動空気が供給される。
【００３０】
ハンドリングロボット３０は、例えば図示のように、比較的底の深い収納箱３６にランダムに収納された複数のワークＷから、所望のワークＷを容易に取り出すことができる。このときのハンドリングロボット３０によるワーク取出動作を、図４を参照して説明する。なお、収納箱３６には、中心開口Ｈをそれぞれに有する同一属性の複数のワークＷが、様々な姿勢でランダムに置かれているものとする。また、ハンド１０の把持動作は、図２を参照して説明した動作と実質的に同一である。
【００３１】
まず、マニピュレータ３２（図３）を操作して、複数のワークＷから選択した所望のワークＷに対し、ハンド１０のフック要素１４を中心開口Ｈに挿入する（図４（ａ）、矢印α）。このとき、ワークＷの中心開口Ｈが十分に露出していれば、ワークＷの置かれた姿勢に関わらず、ハンド１０を図３に示すような一定の姿勢（図では鉛直姿勢）に維持しながら、フック要素１４を中心開口Ｈに挿入することができる。
【００３２】
次に、フック要素１４の一方の尖端１４ａを、ワークＷの中心開口Ｈを画定する縁領域Ｐに引掛けて、マニピュレータ３２の動作により、駆動部１８を動作させることなくワークＷを持ち上げる（図４（ｂ）、矢印β）。このときワークＷは、重力の作用により、それ自体の重心をフック要素１４の実質的鉛直下方に配置した図示の平衡姿勢に自動的に移行する。
【００３３】
その後、マニピュレータ３２の動作により、ワークＷを他のワークＷに干渉しない位置へ移動させる。そしてその位置で、駆動部１８の駆動により、シャフト２０を基部１２に引き込ませて、フック要素１４を挟持要素１６に接近する方向へ移動させる（図４（ｃ）、矢印γ）。それにより、フック要素１４と挟持要素１６との間に、ワークＷの縁領域Ｐを、駆動部１８が発揮する圧力下で、強固に安定して挟持する。その状態で、マニピュレータ３２を操作して、ワークＷを収納箱３６の外部の所望位置に運搬する。このとき、ハンド１０からワークＷが脱落する危惧を排除して、マニピュレータ３２を高速で動作させることができる。
【００３４】
ここで、従来のメカニカルハンドを装備したハンドリングロボットにより、図３に示すような収納箱３６内でランダムに置かれたワークＷから所望のワークＷを取り出す場合には、ワークＷ上で予め定めた把持部位（例えば中心開口Ｈを有する環状部分の内周縁と外周縁）をハンドの剛性指で把持できるように、マニピュレータを様々に動作させてハンドの姿勢を変更する必要がある。しかしこのとき、ハンドやアームと他のワークＷや収納箱３６等との相互干渉により、ワークＷ上の所定の把持部位を把持できない状況が生じ得る。これに対し、本発明に係るハンドリングロボット３０によれば、上記したようにハンド１０を用いて、収納箱３６内にランダムに置かれた複数のワークＷから、所望のワークＷを、予め定めた把持部位に拘ることなく（すなわちハンド１０の姿勢を調整することなく）、比較的容易にピックアップすることができる。しかも、ハンド１０を用いたことで、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体であっても、適正な姿勢で安定して強固に把持することができる。したがって、ハンドリングロボット３０によれば、ハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを効果的に削減することができる。
【００３５】
図５は、本発明の第２の実施形態によるハンド４０を、把持対象のワークＷと共に概略で示す。ハンド４０は、ロボットアーム（図示せず）の先端に取り付けて使用されるエンドエフェクタであって、基部４２と、基部４２に関連して設けられ、物体を引掛けて持ち上げることができるフック要素４４と、基部４２に関連して設けられ、フック要素４４と協働して物体を挟持する挟持要素４６と、フック要素４４と挟持要素４６とを相対的に移動させる駆動部４８とを備えて構成される。第２実施形態では、第１実施形態とは反対に、挟持要素４６が、基部４２上でフック要素４４に対し接近及び離反する方向へ移動可能に設置されている。
【００３６】
基部４２は、長手軸線４２ａを有する板状部材からなり、その軸線方向第１端側に、フック要素４４が設けられるとともに、その反対側の軸線方向第２端側に、挟持要素４６がフック要素４４に対して軸線方向へ離間かつ実質的に対向する位置関係で設けられる。基部４２の軸線方向第２端にはさらに、挟持要素４６を駆動するための駆動部４８が設置される。基部４２は、外力の下で容易には変形しない剛性要素であって、フック要素４４を担持する第１部分５０と、駆動部４８を担持する第２部分５２とを、一体又は別体に備える。
【００３７】
フック要素４４は、基部４２の第１部分５０の主表面５０ａ上で、長手軸線４２ａに略直交する方向へ固定的に突設される。つまり、基部４２とフック要素４４との間には、相対的に移動不能な関連性が確立されている。フック要素４４は、基部第１部分５０の主表面５０ａから見て徐々に拡張される楔状の形状を有し、挟持要素４６に対向する側に、鋭角の輪郭を呈するテーパ端４４ａが形成される。フック要素４４は、外力の下で容易には変形しない剛性要素であって、基部４２に、一体に形成されるか、又は別部材として形成されて固定的に連結される。
【００３８】
挟持要素４６は、基部４２の第２部分５２の主表面５２ａに担持される駆動部４８から、長手軸線４２ａに略平行な方向へ延出する一対の可動ピンによって構成される。それら可動ピン４６は、駆動部４８の駆動下で、長手軸線４２ａに沿って直線往復移動する。つまり、基部４２と挟持要素４６との間には、駆動部４８を介して、相対的に直線往復移動可能な関連性が確立されている。それら可動ピン４６は、各々の軸線方向端面４６ａが、フック要素４４のテーパ端４４ａに対し可変間隔を空けて実質的に対向配置される。
【００３９】
駆動部４８は、好ましくは空圧シリンダ装置から構成され、一対の可動ピン（挟持要素）４６を長手軸線４２ａに沿って直線状に駆動することにより、基部４２上で両可動ピン（挟持要素）４６をフック要素４４に対し接近又は離反する方向へ移動させる。なお、駆動部４８として、油圧シリンダ装置、ソレノイド、電動機等を採用することもできる。また駆動部４８の動作は、例えば、ハンド４０を装備したロボットの制御部（図示せず）によって制御できる。
【００４０】
上記構成を有するハンド４０の把持動作の一例を、図６を参照して説明する。図６は、開口Ｈをそれぞれに有する同一属性の複数のワークＷ１、Ｗ２．．．が、様々な姿勢でランダムに置かれている状況下で、所望のワークを取り上げる際のハンド４０の把持動作を例示する。
【００４１】
まず、ロボットアーム（図示せず）を操作して、複数のワークＷ１、Ｗ２．．．から選択した所望のワークＷ１に対し、ハンド４０のフック要素４４を開口Ｈに挿入する（図６（ａ）、矢印α）。このとき、ワークＷ１、Ｗ２．．．の開口Ｈが十分に露出していれば、ワークＷ１、Ｗ２．．．の置かれた姿勢に関わらず、ハンド４０を図示のような一定の姿勢に維持しながら、フック要素４４を開口Ｈに挿入することができる。なお、フック要素４４の挿入動作を容易にするために、予め駆動部４８の駆動により、一対の可動ピン（挟持要素）４６を最小突出位置に引き込ませて、フック要素４４と両可動ピン（挟持要素）４６との間に所要の間隔を確保しておく。
【００４２】
次に、フック要素４４のテーパ端４４ａを、ワークＷ１の開口Ｈを画定する縁領域Ｐに引掛けて、ロボットアームの動作により、駆動部４８を動作させることなくワークＷ１を持ち上げる（図６（ｂ）、矢印β）。このときワークＷ１は、重力の作用により、それ自体の重心をフック要素４４の実質的鉛直下方に配置した平衡姿勢に自動的に移行する。この平衡姿勢は、同一属性を有するワークＷ１、Ｗ２．．．であれば、いずれも実質的同一の姿勢となる。つまり、ハンド４０においては、ランダムに置かれたワークＷ１、Ｗ２．．．に対し、最初にフック要素４４にワークＷ１、Ｗ２．．．を引掛けて持ち上げることにより、重力の作用下で、ハンド４０とワークＷ１、Ｗ２．．．とを一定の相対位置関係に自動的に移行させることができる。
【００４３】
その後、ロボットアームの動作により、ワークＷ１を他のワークＷ２．．．に干渉しない位置へ移動させる。そしてその位置で、駆動部４８の駆動により、一対の可動ピン（挟持要素）４６をフック要素４４に接近する方向へ移動させる（図６（ｃ）、矢印γ）。それにより、フック要素４４のテーパ端４４ａと一対の可動ピン（挟持要素）４６との間に、ワークＷ１の縁領域Ｐとその反対側の外面領域Ｑとを、駆動部４８が発揮する圧力下で挟持する。このときワークＷ１は、ハンド４０の一対の可動ピン（挟持要素）４６と、それら可動ピン（挟持要素）４６に当接されるワークＷ１の外面領域Ｑとの相関的形状に依存して、所定の把持姿勢（図では鉛直姿勢）に自動的に移行する。この把持姿勢は、同一属性を有するワークＷ１、Ｗ２．．．であれば、いずれも実質的同一の姿勢となる。
【００４４】
このようにして、フック要素４４と挟持要素４６との間に挟持されたワークＷ１は、駆動部４８が発揮する圧力下で、ハンド４０に安定して強固に把持されることになる。したがって、ハンド４０からワークＷ１が脱落する危惧を排除して、ロボットアームを高速で動作させることができる。なお、ハンド４０においては、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々のワークに対しても、図示のワークＷ１における縁領域Ｐ及び外面領域Ｑに類似した、フック要素４４を引掛ける部位及びフック要素４４と挟持要素４６との間に挟持される部位を有するワークであれば、いずれも安定して把持できることは理解されよう。
【００４５】
このように、ハンド４０は、前述したハンド１０と同様に、構成が単純で制御が容易であり、しかも、寸法、形状、重量等の属性が異なる種々の物体を安定して把持できるとともに、ランダムに置かれた複数の物体から所望の物体を容易に取り出すことができるものである。したがって、ハンド４０によれば、ロボットによるハンドリング作業のコスト及びサイクルタイムを効果的に削減できる。なお、ハンド４０は、図３に示すハンドリングロボット３０において、ハンド１０に代えて、アーム３４の先端に装着して使用できることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態によるハンドの斜視図である。
【図２】図１のハンドによる一連の把持動作を説明する図で、（ａ）引掛ステップ、（ｂ）持上ステップ、及び（ｃ）挟持ステップをそれぞれ示す。
【図３】図１のハンドを装備した本発明の一実施形態によるハンドリングロボットを、ワークと共に示す概略斜視図である。
【図４】図３のハンドリングロボットにおける一連のワーク取出動作を説明する図で、（ａ）引掛ステップ、（ｂ）持上ステップ、及び（ｃ）挟持ステップをそれぞれ示す。
【図５】本発明の第２実施形態によるハンドを、ワークと共に示す正面図である。
【図６】図５のハンドによる一連の把持動作を説明する図で、（ａ）引掛ステップ、（ｂ）持上ステップ、及び（ｃ）挟持ステップをそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００４７】
１０、４０    ハンド
１２、４２    基部
１４、４４    フック要素
１６、４６    挟持要素
１８、４８    駆動部
３０    ハンドリングロボット
３４    アーム
【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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