(57)【要約】【課題】  簡易な構造にも関わらず基端部と先端部の湾曲角度を容易に異ならすことが可能な空気圧アクチュエータと、この空気圧アクチュエータを備えるグリッパを提供する。【解決手段】  空気圧アクチュエータ１は、内部に形成した圧力室に空気圧を給排することにより湾曲動作を行うアクチュエータであって、内部に基端から先端方向へ延びて内部へ空気圧を給排できる第１圧力室１１ａを形成した可撓性を有する第１部材１１と、第１部材１１の基端から先端方向へ延びる一方の面に固定され、内部に空気圧を給排することにより膨張又は収縮する第２圧力室１２ａの変形に伴い第１部材１１側又は第１部材１１と反対側へ湾曲する第２部材１２と、を備え、第１圧力室１１ａは、第１部材１１の先端部を残して基端部側に形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に形成した圧力室に空気圧を給排することにより湾曲動作を行う空気圧アクチュエータであって、
内部に基端から先端方向へ延びて内部へ空気圧を給排できる第１圧力室を形成した可撓性を有する第１部材と、
前記第１部材の基端から先端方向へ延びる一方の面に固定され、内部に空気圧を給排することにより膨張又は収縮する第２圧力室の変形に伴い前記第１部材側又は該第１部材と反対側へ湾曲する第２部材と、を備え、
前記第１圧力室は、前記第１部材の先端部を残して基端部側に形成されることを特徴とする空気圧アクチュエータ。
【請求項２】
前記第２部材は、前記第１部材と反対側の面に基端から先端方向へ沿って複数の凹凸を形成する蛇腹状の面部材であり、
前記第２圧力室は、前記凹凸の内部空間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１部材は、基端から先端方向へ延びる他方の面の先端部に複数の突起を形成した物体を把持する把持部を設けていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１部材は、複数の前記第１圧力室を並列して形成しており、
該複数の前記第１圧力室は、それぞれ基端から先端方向へ異なる長さで形成されることにより前記第２部材の湾曲位置を可変することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項５】
前記第２部材及び前記第１部材は、基端から先端に向ってそれぞれ先細りに形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の空気圧アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載のいずれかの空気圧アクチュエータを２以上備え、
前記空気圧アクチュエータは、それぞれ前記第１部材同士を対向させて設置されることを特徴とするグリッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内部の圧力室に空気圧を給排することによって湾曲動作を行う空気圧アクチュエータ及び空気圧アクチュエータを備えたロボットアームのグリッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、ロボットアームのグリッパに使用されるアクチュエータとして、内部に複数の圧力室を形成した筒状弾性体からなる空気圧駆動式のアクチュエータが知られている。このアクチュエータは、各々の圧力室の圧力を異ならすことによって所望する方向への湾曲動作を可能としている。また、複数のアクチュエータを長手方向に接続し、基端側のアクチュエータと先端側のアクチュエータの圧力を調整することにより、グリッパの基端側と先端側の湾曲方向を容易に変えることができる。
【０００３】
また、特許文献２に開示されるアクチュエータは、複数の中空部を形成して弾性を有するチューブと、複数の中空部に面接触する複数の骨部材とを備えている。このアクチュエータは、中空部に流体を供給して膨張させることにより湾曲し、ロボットの擬似指（グリッパ）として使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２４７８０９
【特許文献２】特開２００３−１８４８２０
【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、特許文献１及び特許文献２に記載のアクチュエータは、流体を供給するとアクチュエータ全体が湾曲し、先端部分のみを細やかに湾曲させることができない。そのため、ロボットアームのグリッパに使用した場合、破損しやすい物品や比較的小さな形状の物品を把持することが難しい。
【０００６】
また、特許文献１の場合、複数のアクチュエータを長手方向に接続すれば、先端側のアクチュエータのみを湾曲させることができるが、構造が複雑となりグリッパの操作が難しいという問題点が挙げられる。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、主にロボットアームのグリッパに使用される空気圧駆動式のアクチュエータであって、簡易な構造にも関わらず基端部と先端部の湾曲角度を容易に異ならすことが可能な空気圧アクチュエータと、この空気圧アクチュエータを備えるグリッパを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の空気圧アクチュエータは、内部に形成した圧力室に空気圧を給排することにより湾曲動作を行う空気圧アクチュエータであって、内部に基端から先端方向へ延びて内部へ空気圧を給排できる第１圧力室を形成した可撓性を有する第１部材と、前記第１部材の基端から先端方向へ延びる一方の面に固定され、内部に空気圧を給排することにより膨張又は収縮する第２圧力室の変形に伴い前記第１部材側又は該第１部材と反対側へ湾曲する第２部材と、を備え、前記第１圧力室は、前記第１部材の先端部を残して基端部側に形成されることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第２の空気圧アクチュエータは、前記第２部材は、前記第１部材と反対側の面に基端から先端方向へ沿って複数の凹凸を形成する蛇腹状の面部材であり、前記第２圧力室は、前記凹凸の内部空間に形成されることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第３の空気圧アクチュエータは、前記第１部材が、基端から先端方向へ延びる他方の面の先端部に複数の突起を形成した物体を把持する把持部を設けていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の第４の空気圧アクチュエータは、前記第１部材が、複数の前記第１圧力室を並列して形成しており、該複数の前記第１圧力室は、それぞれ基端から先端方向へ異なる長さで形成されることにより前記第２部材の湾曲位置を可変することを特徴としている。
【００１２】
本発明の第５の空気圧アクチュエータは、前記第２部材及び第１部材は、基端から先端に向ってそれぞれ先細りに形成されることを特徴としている。
【００１３】
本発明のグリッパは、第１から第５に記載のいずれかの空気圧アクチュエータを２以上備え、前記空気圧アクチュエータは、それぞれ前記第１部材同士を対向させて設置されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の空気圧アクチュエータによると、第２部材は、内部に空気圧を給排することにより膨張又は収縮する第２圧力室の変形に伴い、第１部材側又は第１部材と反対側へ湾曲する。また、第１圧力室は、第１部材の先端部を残して基端部側に形成されるので、第１圧力室に空気圧を供給し、第２圧力室の空気圧を給排すると、空気圧アクチュエータの基端部側は、第１圧力室が膨張することによって剛性が高まるためほとんど湾曲せず、第１圧力室の形成されていない空気圧アクチュエータの先端部は、第２圧力室の変形に伴い大きく湾曲する。つまり、空気圧アクチュエータをロボットアームのグリッパに使用すると、各圧力室内部の空気圧を調整することにより、空気圧アクチュエータの基端部及び先端部の湾曲角度をそれぞれ異ならせることができるため、把持する物体が破損しやすい物品や比較的小さな形状の物品であっても容易に把持することが可能となる。
【００１５】
本発明の第２の空気圧アクチュエータによると、第２部材は、第１部材と反対側に基端から先端方向へ沿って複数の凹凸を形成する蛇腹状の面部材であり、第２圧力室は、凹凸に沿って形成される。したがって、空気圧アクチュエータは、第２圧力室に空気圧を供給すると第２部材の凸部が押し広げられて第１部材側の方向へ湾曲し、空気圧を排出すると凸部が縮まって第２部材側へ湾曲するので、滑らかな湾曲動作を行うことができる。
【００１６】
本発明の第３の空気圧アクチュエータによると、第１部材は、基端から先端方向へ延びる他方の面の先端部に複数の突起を形成した物体を把持する把持部を設けている。したがって、空気圧アクチュエータをロボットアームのグリッパとして使用する場合、第１部材を把持する物体に面するように設置することによって、把持部で物体を確実に把持することができる。
【００１７】
本発明の第４の空気圧アクチュエータによると、第１部材に形成される複数の第１圧力室は、それぞれ基端から先端方向へ異なる長さで独立して形成されているので、いずれかの第１圧力室への空気圧の給排によって第２部材の湾曲位置を可変することができる。したがって、空気圧アクチュエータの湾曲角度を使用目的に応じて操作することができる。
【００１８】
本発明の第５の空気圧アクチュエータによると、第２部材及び第１部材は、基端から先端に向ってそれぞれ先細りに形成されるので、空気圧アクチュエータをロボットアームのグリッパとして使用する場合、把持する物体が比較的細かく小さいものであっても容易に把持することができる。
【００１９】
本発明のグリッパによると、第１から第５に記載の空気圧アクチュエータを２以上備え、前記空気圧アクチュエータは、それぞれ前記第１部材同士を対向させて設置されるので、空気圧アクチュエータの第１圧力室及び第２圧力室に空気圧を給排することにより、物体の形状や硬軟に関わらず容易に物体を把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の空気圧アクチュエータを示す斜視図。
【図２】第１実施形態の空気圧アクチュエータを示す正面図。
【図３】図２のＡ―Ａ断面図。
【図４】第１実施形態の空気圧アクチュエータを示す分解断面図。
【図５】下方から見上げた場合の第１実施形態の空気圧アクチュエータの分解斜視図。
【図６】第１実施形態の空気圧アクチュエータに設置される第１蓋部及び第２蓋部を示す斜視図。
【図７】第１実施形態の空気圧アクチュエータの第２圧力室内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合の動作状況を示す側面図。
【図８】第１実施形態の空気圧アクチュエータの第１圧力室内部に空気圧を供給して正圧とした場合の動作状況を示す側面図。
【図９】第１実施形態の空気アクチュエータの第１圧力室内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合の動作状況を示す側面図。
【図１０】第２実施形態の空気圧アクチュエータを示す斜視図。
【図１１】第２実施形態の空気圧アクチュエータに設置される第２蓋部及び第３蓋部を示す斜視図。
【図１２】第２実施形態の空気圧アクチュエータの第１圧力室内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合の動作状況を示す側面図。
【図１３】第１実施形態の空気圧アクチュエータを使用したグリッパの動作状況を示す側面図。
【図１４】空気圧アクチュエータの動作状況をまとめた表。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
<第１実施形態>
以下、空気圧アクチュエータの最良の実施形態について各図を参照しつつ説明する。なお、本願の空気圧アクチュエータにおいて、「基端」とは、空気圧を給排する方の一端を指し、「先端」とは、「基端」と反対側に位置し、グリッパとして使用する際に物体を把持する方の他端を指す。
【００２２】
空気圧アクチュエータ１は、図１から図４に示すように、制御された空気圧を給排することによって湾曲動作を行う空気圧駆動式のアクチュエータであって、図３によく現われているように、内部に基端から先端方向へ延びて内部に空気圧を供給することにより平面形状を維持する第１圧力室１１ａを形成した可撓性を有する偏平長尺な第１部材１１と、該第１部材１１の一面に固定され、内部に空気圧を給排することにより膨張又は収縮する第２圧力室１２ａの変形に伴って湾曲する第２部材１２と、を備えている。
【００２３】
第１部材１１及び第２部材１２の基端には、図１及び図３に示すように、それぞれ第１蓋体１３及び第２蓋体１４が接着固定される。そして、第１圧力室１１ａ及び第２圧力室１２ａには、各第１蓋体１３、第２蓋体１４に接続しているパイプＰ１、Ｐ２を通じて制御された空気圧が給排される。この制御された空気圧は、図示しない制御回路からの信号によって作動する空気圧供給源と各パイプＰ１、Ｐ２の間に設けられた制御回路からの信号によって駆動する自動制御弁の開度によって調整されるものである。
【００２４】
図３から図５に示すように、第１部材１１は、空気圧を供給される第１圧力室１１ａを内部に形成している。該第１圧力室１１ａは、基端側の第１小口面１１ｂから先端方向へ延びる中空状の閉空間であり、第１部材１１は先端部を残して基端部側に形成される。図示例では、第１圧力室１１ａを第１部材１１の長手方向略中央まで延びる偏平な閉空間とし、空気圧の供給によって外側へ膨らむ構造としている。また、図４によく現われているように、第１圧力室１１ａの基端側の端部は、後述する第１蓋体１３の第１差込部１３ｂを容易に挿入できるよう第１小口面１１ｂに向けて拡張している。
【００２５】
図４に示すように、第１部材１１は、基端から先端方向へ延びる一方の面である内面１１ｃに第２部材１２を固定し、他方の面である外面１１ｄの前記第１圧力室１１ａを設けた残りの先端部の表面に複数の突起１１ｅを形成した把持部１１ｆを設けている。把持部１１ｆは、空気圧アクチュエータ１をロボットアームのグリッパとして使用した際、対向する空気圧アクチュエータ１のもう一方の把持部１１ｆと対をなして持ち上げる物体を挟み把持する部位であり、本実施形態において、その長さは第１部材１１の全体の長さから第１圧力室１１ａの長さを差し引いた長さである。突起１１ｅは、把持部１１ｆが確実に物体を把持するための滑り止めの機能を担うもので、図５の例では、第１部材１１の幅方向に延びる直線形状としているが、使用目的に応じて第１部材１１の長手方向へ延びる直線形状や点突起状、斜線溝など自在に選択できる。また、第１部材１１の材質は、空気圧の給排によって膨張収縮を繰り返すため耐久性のある弾性を有したゴム（熱硬化性エラストマ）や熱可塑性エラストマが好適であるが、この他にも可撓性を有する材質であればよい。
【００２６】
前記第２部材１２は、図２及び図３によく現われるように、外側方向へ凹凸形を有し前記第１部材１１の内面１１ｃに固定される長尺な部材で、前記内面１１ｃに密着固定される面板部1２ｂの他方の外側面１２ｃに、長手方向へ沿って複数の中空状の凸部１２ｄを有している。図４及び図５に示すように、面板部1２ｂの外側面１２ｃと反対側の内側面１２ｅには、幅方向中央に長手方向へ沿って延びる長溝１２１が形成されており、前記各々の凸部１２ｄには、前記長溝１２１と通じて第２圧力室１２ａの一部を形成する空気室１２２が設けられている。この空気室１２２は、凸部１２ｄの形状に沿って形成されおり、最も基端側に位置する空気室１２２は、その一部分を第２部材１２の基端側の第２小口面１２ｅに向けて開いている。
【００２７】
このように形成される第２部材１２は、図３及び図４に示すように、内側面１２ｅを第１部材１１の内面１１ｃに接着固定することにより、長溝１２１、空気室１２２からなる第２圧力室１２ａを形成することができる。したがって、第２圧力室１２ａは、第２小口面１２ｅから第２部材１２の凸部１２ｄの形状に沿って空気圧アクチュエータ１の先端部分まで延びる中空状の閉空間である。
【００２８】
第２部材１２の材質は、第１部材１１と同様、空気圧の給排によって膨張収縮を繰り返すため耐久性のある弾性を有したゴム（熱硬化性エラストマ）や熱可塑性エラストマが好適であるが、可撓性を有する部材であれば特に限定されることはない。例えば、厚さの薄い金属板や樹脂などを蛇腹状に形成したものでもよい。
【００２９】
なお、図示例では、第１部材１１及び第２部材１２を基端から先端まで同幅で形成しているが、基端から先端に向けてそれぞれ先細りとなるように形成してもよい。そうすることにより、ロボットアームのグリッパとして使用する際、把持する物体が比較的細かく小さいものであっても容易に把持することが可能となる。また、ここでは第１部材１１及び第２部材１２を別体として成形しているが、第１部材１１及び第２部材１２は一体で成形してもよい。
【００３０】
第１蓋体１３は、図４及び図６に示すように、第１小口面１１ｂを覆う蓋部１３ａと、蓋部１３ａの第１部材１１側の端面から第１部材１１の長手方向へ延びて第１圧力室１１ａに差し込まれる第１差込部１３ｂを有している。蓋部１３ａは、第１小口面１１ｂの形状に合致するよう断面視矩形に形成され、第１差込部１３ｂと反対側の端面から第１差込部１３ｂに向けて延びる第１挿入孔１３ｃを形成している。第１差込部１３ｂは、第１部材１１に向けて先細りとなるように形成され、蓋部１３ａ側から第１部材１１側の端面へ向けて延びる第２挿入孔１３ｄを形成している。この第１挿入孔１３ｃ及び第２挿入孔１３ｄは連通しており、第１挿入孔１３ｃにパイプＰ１を挿入すると、第２挿入孔１３ｄを通って第１部材１１の第１圧力室１１ａ内部の空気圧を給排することができる。
【００３１】
第２蓋体１４は、図３及び図６に示すように、第２小口面１２ｆを覆う被覆部１４ａと被覆部１４ａの両側端からそれぞれ第２部材１２の幅方向へ延びる２つの板片１４ｂを有している。被覆部１４ａは、第２小口面１２ｆの形状に合わせて断面視凸形状に成形されており、第２部材１２側の端面から反対側の端面までを貫通する第１貫通孔１４ｃを形成している。第１貫通孔１４ｃは、第２蓋体１４を第２部材１２に接着固定した際に、第２小口面１２ａに向けて開く第２圧力室１２ａと合致する位置に形成されている。そして、第１貫通孔１４ｃにパイプＰ２を挿入すると、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排することができる。また、２つの板片１４ｂは、第２部材１２側の端面から反対側の端面までを貫通する第２貫通孔１４ｄをそれぞれ形成しており、この第２貫通孔１４ｄには、空気圧アクチュエータ１をロボットアームのベース３に設置する際に、空気圧アクチュエータ１をベース３に接続するコネクタを差込むことができる。
【００３２】
続いて、第１圧力室１１ａ及び第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排した場合の空気圧アクチュエータ１の動作について図７から図９、及び図１４を中心に説明する。
【００３３】
図７は、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排した場合の空気圧アクチュエータ１の動作状況を示している。第２蓋体１４の第１貫通孔１４ｃに挿入されたパイプＰ２から第２圧力室１２ａ内部の空気圧を排出して負圧にすると、第２圧力室１２ａの収縮に伴い第２部材１２の凸部１２ｄが縮まるため第１部材１１と反対側の方向へ湾曲し、空気圧アクチュエータ１は第２部材１２側の方向（１）へ湾曲する。また、逆に第２圧力室１２ａ内部に空気圧を供給して正圧にすると、第２圧力室１２ａの膨張に伴い第２部材１２の凸部１２ｄが押し広がるため第１部材１１側の方向へ湾曲し、空気圧アクチュエータ１も第１部材１１側の方向（２）へ湾曲する。なおこのとき、第１部材１１は可撓性を有しているので第２部材１２の動きに追従して湾曲する。また、先述したように、第２圧力室１２ａは第２小口面１２ｆから空気圧アクチュエータ１の先端部分まで形成されているので、空気圧アクチュエータ１は、基端から先端までの全体を湾曲させることになる。
【００３４】
一方、図８に示すように、第１蓋体１３の第１挿入孔１３ｃに挿入されたパイプＰ１から第１圧力室１１ａ内部に空気圧を供給して正圧にすると、第１圧力室１１ａが外側へ膨張して空気圧アクチュエータ１の基端側の剛性を高めることができる。このとき、先述したように、第１圧力室１１ａは先端部を残して基端部側に形成されるので空気圧アクチュエータ１の先端部分は剛性が低い状態となっている。
【００３５】
図９は、第１圧力室１１ａ及び第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排した場合の空気圧アクチュエータ１の動作を示している。例えば、第１圧力室１１ａ内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を排出して負圧とした場合、空気圧アクチュエータ１の基端側は、膨張した第１圧力室１１ａによって剛性が高まるため湾曲角度が小さく、剛性の低い空気圧アクチュエータ１の先端側は、第２圧力室１２ａの収縮に伴い凸部１２ｄが縮まるため第２部材１２側の方向（１）へ大きく湾曲する。また、第１圧力室１１ａ内部及び第２圧力室１２ａ内部に空気圧を供給して正圧とした場合、空気圧アクチュエータ１の先端側は、第２圧力室１２ａの膨張に伴い凸部１２ｄが押し広がるため第１部材１１側の方向（２）へ大きく湾曲する。
【００３６】
このように、空気圧アクチュエータ１は、第１圧力室１１ａ内部及び第２圧力室１２ａ内部の空気圧を調整することにより、簡易な構造にも関わらず空気圧アクチュエータ１の基端及び先端の湾曲角度を自在に操作することが可能となる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、空気圧アクチュエータの第２実施形態について、図１０から図１２を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態の空気圧アクチュエータは、主に第１部材の第１圧力室の構成が異なっており、第１実施形態と同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
空気圧アクチュエータ２は、図１０に示すように、第１部材１５と第２部材１２を備えている。第１部材１５は偏平長尺な部材で、空気圧を給排するための第１圧力室１６を幅方向に複数並列して形成している。これら複数の第１圧力室１６は、第１部材１５の基端側の第３小口面１５ａから先端方向へ延びる中空状の閉空間であり、それぞれ異なる長さで形成される。また、第１圧力室１６は、第１実施形態と同様に、第１部材１５の先端部を残して基端部側に形成される。そして、第１圧力室１６の基端側の端部は、後述する第３蓋体１７の第２差込部１７ｂを容易に挿入できるよう第３小口面１５ａに向けて拡張している。
【００３９】
なお、図示例では第１圧力室１６の数を３としているが、その数は特に限定されることはなく、２以上であればよい。また、本実施例では、最も長い第１圧力室１６が、その先端部分を第１部材１５の把持部１５ｂと交錯させている。
【００４０】
図１０に示すように、第１部材１５の第３小口面１５ａには、第３小口面１５ａ全体を覆う第３蓋体１７が接着固定される。第３蓋体１７は、図１１に示すように、第３小口面１５ａを覆う蓋部１７ａと、蓋部１７ａの第１部材１５側の端面から延びて各第１圧力室１６に差し込まれる複数の第２差込部１７ｂを有している。蓋部１７ａは、第３小口面１５ａの形状に合致するよう断面視矩形に成形され、第１部材１５と反対側の端面から第１部材１５へ向けて延びる第３挿入孔１７ｃを第２差込部１７ｂの個数分形成している。各第２差込部１７ｂは、第１部材１５に向けて先細りとなるように成形されており、蓋部１７ａから第１部材１５側の端面へ向けて延びる第４挿入孔１７ｄをそれぞれ形成している。この各第３挿入孔１７ｃは、それぞれの第４挿入孔１７ｄと連通しており、各第３挿入孔１７ｃに中空状のパイプＰ３を挿入すると、それぞれの第４挿入孔１７ｄを通って第１部材１５の各第１圧力室１６内部の空気圧を給排することができる。
【００４１】
図１２は、空気圧アクチュエータ２の空気圧を給排した場合の動作状況を示す側面図である。例えば、最も短い第１圧力室１６内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合、図１２（ａ）に示すように、空気圧アクチュエータ２の基端部分を除く部分が湾曲する。また、最も長い第１圧力室１６内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合、図１２（ｂ）に示すように、空気圧アクチュエータ２の先端部分のみが湾曲する。そして、中間の長さの第１圧力室１６内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を給排して正圧又は負圧とした場合、図１２（ｃ）に示すように、空気圧アクチュエータ２の長手方向の略中央部分までが湾曲する。
【００４２】
このように、空気圧アクチュエータ２は、第２圧力室１２ａと組み合わせる第１圧力室１６を使用目的に応じて異ならせることにより、簡易な構造にも関わらず容易に第２部材１２の湾曲位置を変えることが出来る。なお、ここでは複数の第１圧力室の中から単一の第１圧力室を選択して空気圧を供給しているが、複数の第１圧力室に同時に空気圧を供給してもよい。
【００４３】
このように形成される空気圧アクチュエータは、ロボットアームのグリッパとして使用することができる。図１３は、空気圧アクチュエータ１を使用したグリッパ３の動作状況を示す側面図である。なお、図示例では、空気圧アクチュエータ１をグリッパ３として使用しているが、空気圧アクチュエータ２も同様にグリッパ３として使用することができる。
【００４４】
図１３に示すように、従来既知のロボットアームのベース４には、複数の空気圧アクチュエータ１が接続されている。空気圧アクチュエータ１は、第２蓋体１４に差込まれるコネクタ（図示しない）によってロボットアームのベース４と接続され、物体を把持するためのグリッパ３として使用される。なお、図示例では、空気圧アクチュエータ１の数を２としているが、ベース４に接続される空気圧アクチュエータ１の数は、把持する物体の重量や形状によって選択することができる。
【００４５】
複数の空気圧アクチュエータ１は、図１３に示すように、互いに第１部材１１同士が対向するように設置される。なお、本願において「対向する」とは、ベース４に接続された状態でグリッパ３の閉じる方向へ向いていることを指す。例えば、第１圧力室１１ａ内部に空気圧を供給して正圧とし、第２圧力室１２ａ内部の空気圧を排出して負圧とした場合、空気圧アクチュエータ１は、先端部分のみが第２部材１２側の方向（１）へ大きく湾曲し、グリッパ３が開く。また、第１圧力室１１ａ及び第２圧力室１２ａ内部に空気圧を供給して正圧とした場合、空気圧アクチュエータ１の先端部分のみが第１部材１１側の方向（２）へ大きく湾曲し、グリッパ３が閉じて物体を把持することができる。グリッパ３は、各空気圧アクチュエータ１の第１圧力室１１ａ及び第２圧力室１２ａ内部の空気圧を調整することにより、開閉角度を自在に操作することが可能となる。
【００４６】
このように本願の空気圧アクチュエータ１を用いたグリッパ３は、把持する物体の形状や硬軟に応じて自由度の高い湾曲動作を行うことができる。したがって、物体が破損しやすい物品や比較的小さな形状の物品であっても、空気圧アクチュエータ１の先端部分のみを湾曲操作することにより容易に把持することができる。また、空気圧アクチュエータ１は液圧式などのアクチュエータと比較して衛生面の管理が容易であるため、特に食品産業において好適に使用することができる。
【００４７】
また、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
この発明は、食品などの物品を把持するロボットアームのグリッパとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１、２        空気圧アクチュエータ
１１、１５    第１部材
１１ａ、１６  第１圧力室
１１ｅ  突起
１１ｆ  把持部
１２    第２部材
１２ａ  第２圧力室
１２ｄ  凹凸
３      グリッパ
【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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