(57)【要約】【課題】狭隘部や密集環境下であっても、自身が破損したり、狭隘部の内面や周辺物体に影響を与えたりすることなく対象物を容易に把持して取り出すことができると共に、内面が粘着性の狭隘部への挿入や取出が容易で、内面が汚れた狭隘部の内側の対象物を汚すことなく取り出すことができるグリッパ装置を提供する。【解決手段】外側袋状体１１が、第１の流動体１１ａが収納されて、中心軸１６に沿って細長く形成された円環形状を成している。内側袋状体１２が、外側袋状体１１の内側に配置され、第２の流動体１２ａが収納されて、中心軸１６に沿って細長く形成された円環形状を成している。外側移動手段１３および内側移動手段１４が、それぞれ外側袋状体１１および内側袋状体１２の表面全体をその表面形状に沿って移動可能に設けられている。外側袋状体１１および内側袋状体１２は、中心軸１６に沿って相対的にスライド可能に設けられている。【選択図】図１
2019107741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に第１の流動体が収納されて、中心軸に沿って細長く形成された円環形状を成す外側袋状体と、
前記外側袋状体の内側に配置され、内部に第２の流動体が収納されて、前記中心軸に沿って細長く形成された円環形状を成す内側袋状体と、
前記外側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させるよう、前記外側袋状体の両端面を前記外側袋状体の内側または外側に向かって移動させると共に、前記外側袋状体の内側面および外側面を前記中心軸の方向に沿って移動可能に設けられた外側移動手段と、
前記内側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させるよう、前記内側袋状体の両端面を前記内側袋状体の内側または外側に向かって移動させると共に、前記内側袋状体の内側面および外側面を前記中心軸の方向に沿って移動可能に設けられた内側移動手段とを有し、
前記外側袋状体および前記内側袋状体は、非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成り、外部からの力によって変形可能であり、前記中心軸に沿って相対的にスライド可能に設けられていることを
特徴とするグリッパ装置。
【請求項２】
前記外側袋状体の内部に前記第１の流動体を供給可能、かつ、前記外側袋状体の内部から前記第１の流動体を排出可能に設けられた流体供給装置を有することを特徴とする請求項１記載のグリッパ装置。
【請求項３】
前記内側袋状体および／または前記外側袋状体が変形するとき、前記内側袋状体および／または前記外側袋状体の内部の体積を一定に保つよう設けられた体積調整部を有することを特徴とする請求項１または２記載のグリッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリッパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のグリッパ装置として、内部に流動体が収納されて、中心軸に沿って細長く形成された円環形状を成す袋状体と、袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させるよう、袋状体の両端面を内側または外側に向かって移動させると共に、袋状体の内側面および外側面を中心軸の方向に沿って移動可能に設けられた操作手段とを有するものが、本発明者等によって開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
このグリッパ装置は、袋状体の一方の端部を対象物に押し当てながら、操作手段により、袋状体の一方の端部を袋状体の内側に向かって移動させることにより、袋状体の一方の端部から、その円環形状の内側に向かって対象物を取り込んで、把持することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】多田隈建二郎、多田隈理一郎、勅使河原誠一、溝口義智、長谷川浩章、寺田一貴、高山俊男、小俣透、明愛国、下条誠、「全方向包括式なじみグリッパ−基本概念の提案と機械モデルの第一次試作」、第２６回日本ロボット学会学術講演会予稿集、2008年、11-01
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１記載のグリッパ装置によれば、袋状体が対象物の形状になじみやすく、袋状体で対象物を包み込むようにしてしっかりと把持することができる。しかしながら、袋状体の外径と同じか、やや狭い狭隘部の内側の対象物や、密集環境下で所望の対象物を取り出す際、袋状体を回転させながら比較的スムーズに対象物に接近することはできるが、対象物を把持するためには袋状体の回転を反転させる必要があり、対象物を把持するのが難しいという課題があった。また、対象物を把持できたとしても、狭隘部や密集環境から引き出す際、対象物を把持した状態では袋状体を回転させるのが難しいため、袋状体の外側面と狭隘部の内面や周辺物体とが擦れ、袋状体が破損してしまう危険性があるという課題もあった。また、狭隘部の内面や周辺物体が軟弱であったり脆弱であったりする場合には、狭隘部の内面や周辺物体が破損する恐れがあるという課題もあった。
【０００６】
また、狭隘部の内面が粘着性である場合には、挿入時に袋状体の外側面が狭隘部の内面にくっついて抵抗が増すため、狭隘部に挿入しにくくなったり、狭隘部から取り出しにくくなったりするという課題もあった。また、狭隘部の内面が汚れている場合には、挿入時に袋状体の外側面が汚れるため、対象物を汚してしまうことがあるという課題もあった。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、狭隘部や密集環境下であっても、自身が破損したり、狭隘部の内面や周辺物体に影響を与えたりすることなく対象物を容易に把持して取り出すことができると共に、内面が粘着性の狭隘部への挿入や取出が容易で、内面が汚れた狭隘部の内側の対象物を汚すことなく取り出すことができるグリッパ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るグリッパ装置は、内部に第１の流動体が収納されて、中心軸に沿って細長く形成された円環形状を成す外側袋状体と、前記外側袋状体の内側に配置され、内部に第２の流動体が収納されて、前記中心軸に沿って細長く形成された円環形状を成す内側袋状体と、前記外側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させるよう、前記外側袋状体の両端面を前記外側袋状体の内側または外側に向かって移動させると共に、前記外側袋状体の内側面および外側面を前記中心軸の方向に沿って移動可能に設けられた外側移動手段と、前記内側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させるよう、前記内側袋状体の両端面を前記内側袋状体の内側または外側に向かって移動させると共に、前記内側袋状体の内側面および外側面を前記中心軸の方向に沿って移動可能に設けられた内側移動手段とを有し、前記外側袋状体および前記内側袋状体は、非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成り、外部からの力によって変形可能であり、前記中心軸に沿って相対的にスライド可能に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るグリッパ装置は、外側袋状体の内側に内側袋状体が配置された２重構造を有しているため、例えば、狭隘部の内側や密集環境下の対象物を把持する場合などに好適に使用することができる。狭隘部の内側や密集環境下の対象物を把持する場合、まず、外側袋状体の先端側の外面を狭隘部の入口や対象物の周辺物体に当て、外側移動手段で、外側袋状体の内側面を中心軸の方向に沿って先端側に、外側面を中心軸の方向に沿って後端側に移動させて、外側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させる。これにより、狭隘部の内面や周辺物体と外側袋状体の外側面との間の摩擦を極力小さくして、外側袋状体を対象物に向かってスムーズに移動させることができる。また、外側袋状体が非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成っているため、狭隘部の内面や周辺物体に凹凸があっても、その凹凸に従って変形しながら移動させることができる。また、その変形時に伸縮せず、破損しにくい。
【００１０】
外側袋状体の先端を対象物の近くまで移動させたならば、外側袋状体に対して中心軸に沿って内側袋状体を先端側に向かってスライドさせて、内側袋状体の先端部を対象物に当てる。内側袋状体の先端部を対象物に押し当てながら、内側移動手段で、内側袋状体の内側面を中心軸の方向に沿って後端側に、外側面を中心軸の方向に沿って先端側に移動させて、内側袋状体の表面全体をその表面形状に沿って移動させる。これにより、内側袋状体の先端から、その円環形状の内側に向かって対象物を取り込んで、把持することができる。このとき、内側袋状体が、非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成っているため、対象物の形状になじみやすく、対象物を包み込むようにしてしっかりと把持することができる。また、その変形時に伸縮せず、破損しにくい。
【００１１】
対象物を把持した後、内側袋状体を後端側に向かってスライドさせ、さらに外側袋状体の表面全体を対象物への接近時とは反対方向に移動させて、外側袋状体を狭隘部や密集環境の外側に向かって移動させる。これにより、狭隘部や密集環境から装置全体を回収して、内側袋状体で把持した対象物を取り出すことができる。また、外側袋状体を狭隘部や密集環境に留めた状態で、内側袋状体を後端側に向かってスライドさせて、そのまま内側袋状体のみを回収して対象物を取り出すこともできる。
【００１２】
このように、本発明に係るグリッパ装置は、狭隘部や密集環境下であっても、狭隘部の内面や周辺物体との間で擦れて破損することなく、内側袋状体で対象物を容易に把持して取り出すことができる。また、狭隘部の内面や周辺物体にも影響を与えることなく、対象物を取り出すことができる。また、使用時に外側袋状体で内側袋状体を保護することができるため、狭隘部の内面が粘着性であっても、外側袋状体の外側面のみが狭隘部の内面にくっつき、内側袋状体の挿入や取出を容易に行うことができる。また、狭隘部の内面が汚れていても、挿入時には外側袋状体の外側面のみが汚れ、汚れていない内側袋状体で対象物を把持し、対象物を汚すことなく取り出すことができる。
【００１３】
本発明に係るグリッパ装置は、前記外側袋状体の内部に前記第１の流動体を供給可能、かつ、前記外側袋状体の内部から前記第１の流動体を排出可能に設けられた流体供給装置を有していてもよい。この場合、外側袋状体の外径よりやや狭い狭隘部の対象物を取り出す際に、特に有効である。すなわち、狭隘部に挿入したり狭隘部から取り出したりする際には、流体供給装置で外側袋状体の内部から第１の流動体を排出して、外側袋状体の外径を小さくしておくことにより、挿入したり取り出したりしやすくすることができる。また、内側袋状体で対象物を把持する際には、流体供給装置で外側袋状体の内部に第１の流動体を供給して、外側袋状体を膨張させることにより、外側袋状体を狭隘部に密着させて固定することができ、安定した状態で対象物を把持することができる。
【００１４】
本発明に係るグリッパ装置は、前記内側袋状体および／または前記外側袋状体が変形するとき、前記内側袋状体および／または前記外側袋状体の内部の体積を一定に保つよう設けられた体積調整部を有していてもよい。この場合、外側袋状体や内側袋状体が変形するときに、体積調整部により、変形した袋状体の内側の体積を一定に保つことができるため、その袋状体の内圧を一定に保つことができる。このため、外側袋状体が狭隘部の内面や周辺物体に接する際や、内側袋状体が対象物を把持する際、狭隘部の内面や周辺物体、対象物に余分な力がかからず、たとえ狭隘部の内面や周辺物体、対象物が脆い素材や軟らかい素材から成っていても、それらの破損をより効果的に防ぐことができる。
【００１５】
体積調整部は、外側袋状体や内側袋状体が変形するときに、その内側の体積を一定に保つことができれば、どのような構成を有していてもよい。体積調整部は、例えば、中心軸に沿って伸縮するよう、外側袋状体や内側袋状体の円環形状の内側面または外側面の円周方向に沿って、少なくとも１周設けられた蛇腹や、外側袋状体や内側袋状体の内部に連通したシリンダーと、シリンダーの内壁に沿って気密的に往復移動可能に設けられたピストンとから成っていてもよい。
【００１６】
本発明に係るグリッパ装置で、第１の流動体および第２の流動体は、気体、液体、多数の粒状体など、流動して変形可能なものであればいかなるものであってもよい。また、第１の流動体および第２の流動体は、互いに異なるものから成っていてもよい。体積調整部を有する場合には、対象物を把持する際の変形に対する追従性や、外力を受けたときの体積変化の小ささを考慮して、各流動体は液体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、狭隘部や密集環境下であっても、自身が破損したり、狭隘部の内面や周辺物体に影響を与えたりすることなく対象物を容易に把持して取り出すことができると共に、内面が粘着性の狭隘部への挿入や取出が容易で、内面が汚れた狭隘部の内側の対象物を汚すことなく取り出すことができるグリッパ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態のグリッパ装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のグリッパ装置の概要を示す、一部を切り欠いた斜視図である。
【図３】図１に示すグリッパ装置の、狭隘部の内側の対象物を把持する使用状態を示す側面図である。
【図４】図２に示すグリッパ装置の、密集環境下の対象物を把持する使用状態の概要を示す、一部を切り欠いた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施の形態のグリッパ装置を示している。
図１および図２に示すように、グリッパ装置１０は、外側袋状体１１と内側袋状体１２と外側移動手段１３と内側移動手段１４とスライド手段１５とを有している。
【００２０】
外側袋状体１１は、内部に第１の流動体１１ａが収納されており、中心軸１６に沿って細長く形成された円環形状を成している。内側袋状体１２は、内部に第２の流動体１２ａが収納されて、中心軸１６に沿って細長く形成された円環形状を成している。内側袋状体１２は、外径が、外側袋状体１１の内径よりも小さく形成されており、外側袋状体１１の内側に、外側袋状体１１との間に隙間をあけて配置されている。外側袋状体１１および内側袋状体１２は、同じ中心軸１６に沿って配置されている。外側袋状体１１および内側袋状体１２は、非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成り、外部からの力によって変形可能になっている。なお、具体的な一例では、第１の流動体１１ａおよび第２の流動体１２ａは、空気である。
【００２１】
図１に示すように、外側移動手段１３は、複数対のラック２１ａ，２１ｂと外側円環部材２１ｃと複数の平歯車２２とを有している。各対のラック２１ａ，２１ｂは、それぞれ中心軸１６の周りに所定の角度間隔で配置されている。各対の一方のラック２１ａは、一方の端部が外側袋状体１１の内側面に固定され、他方の端部が、中心軸１６に沿って外側袋状体１１の後端側に向かって伸びるよう設けられている。また、各対の他方のラック２１ｂは、一方の端部が外側袋状体１１の外側面に固定され、他方の端部が、中心軸１６に沿って外側袋状体１１の後端側に向かって伸びるよう設けられている。各対の一方のラック２１ａおよび他方のラック２１ｂは、歯が設けられている側を互いに向かい合わせて設けられている。外側円環部材２１ｃは、各対の他方のラック２１ｂの他方の端部を連結するよう設けられ、内側に各対の一方のラック２１ａが挿入されている。外側円環部材２１ｃは、各対の他方のラック２１ｂを、外側袋状体１１の先端側および後端側に向かって同時に移動可能になっている。
【００２２】
複数の平歯車２２は、各対のラック２１ａ，２１ｂに対応して外側袋状体１１の後端側に設けられ、各対の一方のラック２１ａと他方のラック２１ｂとの間に、それぞれに歯合するよう配置されている。各平歯車２２は、正方向または逆方向に回転したとき、対応する各対の一方のラック２１ａと他方のラック２１ｂとが、外側袋状体１１の先端側および後端側の互いに反対方向に移動するよう設けられている。これにより、外側移動手段１３は、外側円環部材２１ｃを外側袋状体１１の先端側および後端側に移動させて、各対の他方のラック２１ｂを先端側および後端側に移動させることにより、各平歯車２２を介して各対の一方のラック２１ａを後端側および先端側に移動可能になっている。また、このとき、外側移動手段１３は、外側袋状体１１の表面全体をその表面形状に沿って、外側袋状体１１の両端面を外側袋状体１１の内側または外側に向かって移動させると共に、外側袋状体１１の内側面および外側面を中心軸１６の方向に沿って移動可能になっている。なお、各対のラック２１ａ，２１ｂは、一方のラック２１ａの固定位置が移動して外側袋状体１１の内側の先端部、中央部、後端部に位置しているとき、他方のラック２１ｂの固定位置がそれぞれ、外側袋状体１１の外側の後端部、中央部、先端部に位置するよう設けられている。
【００２３】
図１に示すように、内側移動手段１４は、複数対のラック２３ａ，２３ｂと中心棒状部材２３ｃと内側円環部材２３ｄと複数の平歯車２４とを有している。各対のラック２３ａ，２３ｂは、それぞれ外側袋状体１１の各対のラック２１ａ，２１ｂの位置に対応するよう、中心軸１６の周りに所定の角度間隔で配置されている。各対の一方のラック２３ａは、一方の端部が内側袋状体１２の内側面に固定され、他方の端部が、中心軸１６に沿って内側袋状体１２の後端側に向かって伸びるよう設けられている。また、各対の他方のラック２３ｂは、一方の端部が内側袋状体１２の外側面に固定され、他方の端部が、中心軸１６に沿って内側袋状体１２の後端側に向かって伸びるよう設けられている。各対の一方のラック２３ａおよび他方のラック２３ｂは、歯が設けられている側を互いに向かい合わせて設けられている。
【００２４】
中心棒状部材２３ｃは、各対の一方のラック２３ａの内側に挿入され、各対の一方のラック２３ａの一方の端部から他方の端部を通って、さらに中心軸１６に沿って内側袋状体１２の後端側に向かって伸びるよう設けられている。中心棒状部材２３ｃは、各対の一方のラック２３ａの、歯が設けられている側とは反対側の側面で、各対の一方のラック２３ａを固定している。内側円環部材２３ｄは、各対の他方のラック２３ｂの中央部を連結するよう設けられ、内側に中心棒状部材２３ｃが挿入されている。中心棒状部材２３ｃおよび内側円環部材２３ｄは、それぞれ各対の一方のラック２３ａおよび各対の他方のラック２３ｂを、内側袋状体１１の先端側および後端側に向かって同時に移動可能になっている。
【００２５】
複数の平歯車２４は、各対のラック２３ａ，２３ｂに対応して内側袋状体１２の後端側に設けられ、各対の一方のラック２３ａと他方のラック２３ｂとの間に、それぞれに歯合するよう配置されている。各平歯車２４は、正方向または逆方向に回転したとき、対応する各対の一方のラック２３ａと他方のラック２３ｂとが、内側袋状体１２の先端側および後端側の互いに反対方向に移動するよう設けられている。これにより、内側移動手段１４は、中心棒状部材２３ｃを内側円環部材２３ｄに対して内側袋状体１２の先端側および後端側に移動させて、各対の一方のラック２３ａを先端側および後端側に移動させることにより、各平歯車２４を介して各対の他方のラック２３ｂを後端側および先端側に移動可能になっている。また、このとき、内側移動手段１４は、内側袋状体１２の表面全体をその表面形状に沿って、内側袋状体１２の両端面を内側袋状体１２の内側または外側に向かって移動させると共に、内側袋状体１２の内側面および外側面を中心軸１６の方向に沿って移動可能になっている。なお、各対のラック２３ａ，２３ｂは、一方のラック２３ａの固定位置が移動して内側袋状体１２の内側の先端部、中央部、後端部に位置しているとき、他方のラック２３ｂの固定位置がそれぞれ、内側袋状体１２の外側の後端部、中央部、先端部に位置するよう設けられている。
【００２６】
図１に示すように、スライド手段１５は、円柱状の複数のローラから成り、外側移動手段１３の各対の一方のラック２１ａと、対応する内側移動手段１４の各対の他方のラック２３ｂとの間に、複数個ずつ配置されている。スライド手段１５は、両側のラック２１ａ，２３ｂが、外側袋状体１１および内側袋状体１２の先端側および後端側の互いに反対方向に、スムーズにスライドするよう設けられている。これにより、外側袋状体１１および内側袋状体１２は、中心軸１６に沿って相対的にスライド可能になっている。
【００２７】
なお、グリッパ装置１０は、外側袋状体１１の内部に第１の流動体１１ａを供給可能、かつ、外側袋状体１１の内部から第１の流動体１１ａを排出可能に設けられた流体供給装置を有していてもよい。また、装置全体をコンパクトに構成するために、各ラック２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂがフレキシブルラックから成り、外側袋状体１１や内側袋状体１２の平歯車２２，２４より後端側に、各ラック２１ａ，２１ｂ，２３ａ，２３ｂを巻取可能および引出可能に設けられた巻取手段を有していてもよい。
【００２８】
次に、作用について説明する。
グリッパ装置１０は、外側袋状体１１の内側に内側袋状体１２が配置された２重構造を有しているため、例えば、狭隘部の内側や密集環境下の対象物を把持する場合などに好適に使用することができる。狭隘部の内側の対象物を把持する場合、まず、図３（ａ）に示すように、外側袋状体１１の先端側の外面を狭隘部２の入口に当て、外側移動手段１３により、外側円環部材２１ｃを外側袋状体１１の後端側に移動させ、外側袋状体１１の内側面を中心軸１６の方向に沿って先端側に、外側面を中心軸１６の方向に沿って後端側に移動させて、外側袋状体１１の表面全体をその表面形状に沿って移動させる。これにより、狭隘部２の内面２ａと外側袋状体１１の外側面との間の摩擦を極力小さくして、外側袋状体１１を対象物１に向かってスムーズに移動させることができる。また、外側袋状体１１が非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成っているため、狭隘部２の内面２ａに凹凸があっても、その凹凸に従って変形しながら移動させることができる。また、その変形時に伸縮せず、破損しにくい。
【００２９】
また、外側袋状体１１の先端を対象物１の近くまで移動させるのと並行して、図３（ｂ）に示すように、内側移動手段１４により、中心棒状部材２３ｃおよび内側円環部材２３ｄを内側袋状体１１の先端側に移動させ、内側袋状体１２を先端側に向かってスライドさせて、内側袋状体１２の先端部を対象物１に近づける。
【００３０】
次に、図３（ｃ）に示すように、内側袋状体１２の先端部を対象物１に押し当てながら、内側移動手段１４により、中心棒状部材２３ｃを内側袋状体１２の後端側に移動させ、内側袋状体１２の内側面を中心軸１６の方向に沿って後端側に、外側面を中心軸１６の方向に沿って先端側に移動させて、内側袋状体１２の表面全体をその表面形状に沿って移動させる。これにより、内側袋状体１２の先端から、その円環形状の内側に向かって対象物１を取り込んで、把持することができる。このとき、内側袋状体１２が、非伸縮性または難伸縮性の柔軟な素材から成っているため、対象物１の形状になじみやすく、対象物１を包み込むようにしてしっかりと把持することができる。また、その変形時に伸縮せず、破損しにくい。また、流体供給装置を有する場合には、流体供給装置で外側袋状体１１の内部に第１の流動体１１ａを供給して、外側袋状体１１を膨張させる。これにより、外側袋状体１１を狭隘部２に密着させて固定することができ、安定した状態で内側袋状体１２を使用することができる。
【００３１】
対象物１を把持した後、図３（ｄ）に示すように、内側袋状体１２を後端側に向かってスライドさせ、さらに外側袋状体１１の表面全体を対象物１への接近時とは反対方向に移動させて、外側袋状体１１を狭隘部２の外側に向かって移動させる。これにより、狭隘部２から装置全体を回収して、内側袋状体１２で把持した対象物１を取り出すことができる。
【００３２】
なお、外側袋状体１１を狭隘部２に留めた状態で、内側袋状体１２を後端側に向かってスライドさせて、そのまま内側袋状体１２のみを回収して対象物１を取り出してもよい。また、流体供給装置を有する場合には、狭隘部２に挿入したり狭隘部２から取り出したりする際に、流体供給装置で外側袋状体１１の内部から第１の流動体１１ａを排出して、外側袋状体１１の外径を小さくしておくことにより、挿入したり取り出したりしやすくすることができる。
【００３３】
また、図４に示すように、密集環境下の対象物１を把持する場合にも、狭隘部２での場合と同様にして、対象物１を把持することができる。すなわち、図４（ａ）に示すように、まず、外側移動手段１３で外側袋状体１１の表面全体を移動させ、対象物１の周辺物体３と外側袋状体１１の外側面との間の摩擦を極力小さくして、外側袋状体１１を対象物１に向かってスムーズに移動させる。次に、内側袋状体１２を先端側に向かってスライドさせ、内側移動手段１４で内側袋状体１２の表面全体を移動させて、内側袋状体１２の先端から、その円環形状の内側に向かって対象物１を取り込んで、把持する。対象物１を把持した後、図４（ｂ）に示すように、内側袋状体１２を後端側に向かってスライドさせ、さらに外側袋状体１１の表面全体を対象物１への接近時とは反対方向に移動させて、外側袋状体１１を密集環境の外側に向かって移動させる。これにより、密集環境から装置全体を回収して、内側袋状体１２で把持した対象物１を取り出すことができる。
【００３４】
このように、グリッパ装置１０は、狭隘部２や密集環境下であっても、狭隘部２の内面２ａや周辺物体３との間で擦れて破損することなく、内側袋状体１２で対象物１を容易に把持して取り出すことができる。また、狭隘部２の内面２ａや周辺物体３にも影響を与えることなく、対象物１を取り出すことができる。また、使用時に外側袋状体１１で内側袋状体１２を保護することができるため、狭隘部２の内面２ａが粘着性であっても、外側袋状体１１の外側面のみが狭隘部２の内面２ａにくっつき、内側袋状体１２の挿入や取出を容易に行うことができる。また、狭隘部２の内面２ａが汚れていても、挿入時には外側袋状体１１の外側面のみが汚れ、汚れていない内側袋状体１２で対象物１を把持し、対象物１を汚すことなく取り出すことができる。
【００３５】
なお、グリッパ装置１０は、内側袋状体１２で対象物１を把持したときや、外側袋状体１１が狭隘部２の内面２ａなどの外部と接触したときに、外側袋状体１１の内側面と内側袋状体１２の外側面とが接触する可能性がある。このため、外側袋状体１１の内側面と内側袋状体１２の外側面とが接したときでも、外側袋状体１１と内側袋状体１２とが相対的にスムーズに移動できるよう、少なくとも外側袋状体１１と内側袋状体１２とが接触する可能性のある範囲で、外側袋状体１１の側面および内側袋状体１２の側面に、テフロン（登録商標）などの低摩擦性を有する材料によるコーティングが施されていてもよい。
【００３６】
また、グリッパ装置１０は、内側袋状体１２が変形するとき、内側袋状体１２の内部の体積を一定に保つよう設けられた体積調整部、および／または、外側袋状体１１が変形するとき、外側袋状体１１の内部の体積を一定に保つよう設けられた体積調整部を有していてもよい。この場合、外側袋状体１１や内側袋状体１２が変形するときに、体積調整部により、変形した袋状体の内側の体積を一定に保つことができるため、その袋状体の内圧を一定に保つことができる。このため、外側袋状体１１が狭隘部２の内面２ａや周辺物体３に接する際や、内側袋状体１２が対象物１を把持する際、狭隘部２の内面２ａや周辺物体３、対象物１に余分な力がかからず、たとえ狭隘部２の内面２ａや周辺物体３、対象物１が脆い素材や軟らかい素材から成っていても、それらの破損をより効果的に防ぐことができる。
【００３７】
体積調整部は、例えば、中心軸１６に沿って伸縮するよう、外側袋状体１１や内側袋状体１２の円環形状の内側面または外側面の円周方向に沿って、少なくとも１周設けられた蛇腹や、外側袋状体１１や内側袋状体１２の内部に連通したシリンダーと、シリンダーの内壁に沿って気密的に往復移動可能に設けられたピストンとから成っている。なお、体積調整部を有する場合、対象物１を把持する際の変形に対する追従性や、外力を受けたときの体積変化の小ささを考慮して、各流動体は液体であることが好ましい。
【００３８】
グリッパ装置１０は、構造が比較的シンプルであるため拡張性が高く、グリッパ装置以外にも、マニピュレータや移動ロボットの足などにも利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  対象物
２  狭隘部
２ａ  内面
３  周辺物体
１０  グリッパ装置
１１  外側袋状体
１１ａ  第１の流動体
１２  内側袋状体
１２ａ  第２の流動体
１３  外側移動手段
２１ａ，２１ｂ  ラック
２１ｃ  外側円環部材
２２  平歯車
１４  内側移動手段
２３ａ，２３ｂ  ラック
２３ｃ  中心棒状部材
２３ｄ  内側円環部材
２４  平歯車
１５  スライド手段
１６  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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