(57)【要約】【課題】ハンド機構とアーム機構とを含むロボットアームにおいて、ハンド機構の負荷増加や異常を招いたり、ユーザの負担するコストの増加等を招いたりすることなく、番重等の運搬容器を移動させる。【解決手段】複数の指部を具備し、それら複数の指部により対象物を把持するハンド機構と、前記ハンド機構を支持するとともに、該ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、を含むロボットアームにおいて、ハンド機構とは別体で形成されるとともに該ハンド機構に近接して配置される部材であって、複数の対象物を置載可能な運搬容器を当該ロボットアームによって移動させる際に該運搬容器に係合される鈎状部材を更に備える。前記鈎状部材は、前記アーム機構によって支持される。【選択図】図１２Ｂ
2019177441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指部を具備し、それら複数の指部により対象物を把持するハンド機構と、
前記ハンド機構を支持するとともに、該ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、
を含むロボットアームであり、
前記ハンド機構とは別体で形成されるとともに該ハンド機構に近接して配置される部材であって、複数の対象物を置載可能な運搬容器を当該ロボットアームによって移動させる際に該運搬容器に係合される鈎状部材を更に備え、
前記鈎状部材は、前記アーム機構によって支持される、
ロボットアーム。
【請求項２】
前記鈎状部材は、前記ハンド機構における前記複数の指部の可動範囲から外れた位置に配置される、
請求項１に記載のロボットアーム。
【請求項３】
前記対象物およびまたは前記運搬容器の位置を検知するための位置検出装置を更に備え、
前記鈎状部材は、前記位置検出装置によって検知可能な範囲から外れた位置に配置される、
請求項１又は２に記載のロボットアーム。
【請求項４】
前記鈎状部材は、前記アーム機構に対して着脱自在に取り付けられる、
請求項１〜３の何れか１項に記載のロボットアーム。
【請求項５】
前記鈎状部材を前記運搬容器に係合させる際に、前記ハンド機構の指部が前記運搬容器に干渉しない形態に制御する制御手段を更に備える、
請求項１〜４の何れか１項に記載のロボットアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の指部により対象物を把持するハンド機構、およびハンド機構の位置を変更するアーム機構を含む、ロボットアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の指部によって対象物を把持するためのハンド機構と、該ハンド機構の位置を変更するためのアーム機構と、を含むロボットアームが開発されている。例えば、特許文献１には、複数の指部を有するハンド機構（多関節湾曲機構）と、該ハンド機構が先端に取り付けられたアーム機構（肩、上腕部、肘、及び前腕部）と、を備えたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６６３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のようなロボットアームによって対象物の荷役作業を行わせる場合に、複数の対象物を置載可能な番重等の運搬容器が用いられる場合がある。斯様な場合においては、運搬容器に対する対象物の荷役作業が終了した際や、運搬容器に対する対象物の荷役作業を開始する際に、運搬容器を移動させる必要がある。これに対し、運搬容器を搬送するための装置を別途に設置したり、または人手によって運搬容器を移動させたりする方法が考えられるが、効率的な荷役作業を行う上で好ましい方法とは言えない。そこで、ロボットアームを利用して運搬容器の移動作業を行う方法が考えられる。例えば、ハンド機構の指部によって運搬容器を把持させて該運搬容器を移動させる方法、運搬容器に係合する部材を指部とは別途にハンド機構に取り付け、該部材を運搬容器に係合させて該運搬容器を移動させる方法等が考えられる。
【０００５】
ところで、比較的質量の小さな対象物の荷役作業を行うロボットアームにおいては、対象物の質量に応じてハンド機構の強度も比較的低めに設定される可能性がある。このような強度に設定されたハンド機構を利用して運搬容器の移動を行うと、ハンド機構が運搬容器を適正に移動させることができない可能性があるうえ、ハンド機構にかかる負荷が増加したり、ハンド機構が異常をきたしたりすることで、対象物の把持動作が正常に行えなくなる可能性もある。それに対し、ハンド機構の強度を高める方法も考えられるが、ハンド機構の製造コストが増加したり、ハンド機構の重量増加に起因して荷役作業におけるロボットアームの消費エネルギが増加したりすることで、ユーザの負担するコストが大きくなる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハンド機構とアーム機構とを含むロボットアームにおいて、ハンド機構の負荷増加や異常を招いたり、ユーザの負担するコストの増加等を招いたりすることなく、運搬容器を移動させることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の指部を具備し、それら複数の指部により対象物を把持するハンド機構と、前記ハンド機構を支持するとともに、該ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、を含むロボットアームである。このロボットアームは、前記ハンド機構とは別体で形成さ
れるとともに該ハンド機構に近接して配置される部材であって、複数の対象物を置載可能な運搬容器を当該ロボットアームによって移動させる際に該運搬容器に係合される鈎状部材を更に備える。そして、前記鈎状部材は、前記アーム機構によって支持される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ハンド機構とアーム機構とを含むロボットアームにおいて、ハンド機構の負荷増加や異常を招いたり、ユーザの負担するコストの増加等を招いたりすることなく、運搬容器を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。
【図２】実施例に係るハンド機構の斜視図である。
【図３】実施例に係るハンド機構の上面図である。
【図４】実施例に係るハンド機構の指部の側面図である。
【図５】実施例に係るハンド機構の指部の先端部側を図４の矢印Ａの方向から見た図である。
【図６】実施例に係るハンド機構の指部における第２関節部の可動範囲を示す図である。
【図７】実施例に係るハンド機構の指部における第１関節部の可動範囲を示す図である。
【図８】実施例に係るアーム制御装置およびハンド制御装置に含まれる各機能部を示すブロック図である。
【図９】実施例における第１アームリンク部の先端部周辺の構成を示す側面図である。
【図１０】指部の伸展量を最大とした状態における第１アームリンク部の先端部周辺の様子を示す図である。
【図１１】図１１中（ａ）はロボットアームで移動させる運搬容器の形状を示す断面図であり、図１１中（ｂ）は図１１中（ａ）に示した運搬容器の側面図である。
【図１２Ａ】実施例においてロボットアームで運搬容器を移動させる場合の手順を示す第１の図である。
【図１２Ｂ】実施例においてロボットアームで運搬容器を移動させる場合の手順を示す第２の図である。
【図１３】変形例における運搬容器の形状を示す図である。
【図１４】変形例における第１アームリンク部の先端部周辺の構成を示す側面図である。
【図１５Ａ】変形例において運搬容器を持ち上げる際のロボットアームの姿勢を示す第１の図である。
【図１５Ｂ】変形例において運搬容器を持ち上げる際のロボットアームの姿勢を示す第２の図である。
【図１６】フックとカメラ（位置検出装置）との相対位置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るロボットアームにおいて、複数の対象物を置載可能な運搬容器に対する荷役作業が行われる場合には、アーム機構が、対象物を把持可能な位置へハンド機構を移動させる。これにより、ハンド機構が、複数の指部によって対象物を把持する動作を行うことが可能になる。その後、アーム機構が、対象物を把持した状態のハンド機構を、所定の移動先へ移動させる。これにより、ハンド機構が、複数の指部によって把持されている対象物を所定の移動先に置く動作を行うことが可能になる。
【００１１】
また、本発明に係るロボットアームにおいて、運搬容器の移動作業が行われる場合には
、アーム機構が、鈎状部材を運搬容器に係合させるべく、該鈎状部材の位置を調整する。これにより、鈎状部材が運搬容器に係合されると、アーム機構が、運搬容器の少なくとも一部を持ち上げつつ該運搬容器を移動させることが可能になる。斯様なロボットアームでは、ハンド機構の指部を利用して運搬容器の把持および移動を行う必要がないため、指部の強度や把持力を、運搬容器の把持および移動を行える程度まで高める必要がなくなる。また、本発明に係るロボットアームでは、鈎状部材がアーム機構によって支持されることで、運搬容器を持ち上げる際および運搬容器を移動させる際に鈎状部材にかかる荷重の全部または大部分がアーム機構に作用するため、ハンド機構に作用する荷重を小さく抑えることもできる。これにより、運搬容器を移動させることに起因して、ハンド機構にかかる負荷が増加したり、ハンド機構が異常をきたしたりすることが抑制される。その結果、ハンド機構や該ハンド機構の指部の強度を、運搬容器の持ち上げや移動を許容する強度まで高める必要がなくなり、それに伴うハンド機構の重量増加や消費エネルギの増加等を抑制することができる。よって、ハンド機構の負荷増加や異常を招いたり、ユーザの負担するコストの増加等を招いたりすることなく、運搬容器を移動させることが可能になる。
【００１２】
（実施例）
以下、本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
図１は、本実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。ロボットアーム１は、ハンド機構２、アーム機構３、および台座部４を備えている。アーム機構３の一端には、ハンド機構２が取り付けられている。また、アーム機構３の他端は、台座部４に取り付けられている。ハンド機構２は、アーム機構３に接続されたベース部２０と、該ベース部２０に可動自在に支持された複数の指部２１（図１に示す例では、４本の指部２１）と、を備えている。
【００１４】
＜アーム機構＞
アーム機構３は、第１アームリンク部３１、第２アームリンク部３２、第３アームリンク部３３、第４アームリンク部３４、第５アームリンク部３５、および接続部材３６を備えている。
【００１５】
第１アームリンク部３１の一端側は、第１関節部３０ａを介して、ハンド機構２のベース部２０と接続されている。第１関節部３０ａは、第１アームリンク部３１に対してハンド機構２を該第１アームリンク部３１の軸周りに回転させるためのモータ（図示略）を備えている。また、第１アームリンク部３１の他端側は、第２関節部３０ｂを介して、第２アームリンク部３２の一端側と接続されている。その際、第１アームリンク部３１と第２アームリンク部３２とは、それらの中心軸が互いに垂直に交わるように接続されている。そして、第２関節部３０ｂは、第２アームリンク部３２に対して、第１アームリンク部３１を、その他端側を中心に該第２アームリンク部３２の軸周りに回転させるためのモータ（図示略）を備えている。
【００１６】
第２アームリンク部３２の他端側は、第３関節部３０ｃを介して、第３アームリンク部３３の一端側と接続されている。第３関節部３０ｃは、第３アームリンク部３３に対して、第２アームリンク部３２を、相対的に回転させるためのモータ（図示略）を備えている。第３アームリンク部３３の他端側は、第４関節部３０ｄを介して、第４アームリンク部３４の一端側と接続されている。第４関節部３０ｄは、第４アームリンク部３４に対して、第３アームリンク部３３を、相対的に回転させるためのモータ（図示略）を備えている。また、第４アームリンク部３４の他端側は、第５関節部３０ｅを介して、第５アームリンク部３５の一端側と接続されている。第５関節部３０ｅは、第５アームリンク部３５に
対して、第４アームリンク部３４を、相対的に回転させるためのモータ（図示略）を備えている。
【００１７】
第５アームリンク部３５は、第６関節部３０ｆを介して、接続部材３６の一端側と接続されている。接続部材３６は、台座部４から垂直方向へ突出するように形成された円柱状の部材である。そして、第５アームリンク部３５と接続部材３６とは、それらの中心軸が互いに同軸となるように接続されている。また、第６関節部３０ｆは、第５アームリンク部３５を、該第５アームリンク部３５および接続部材３６の軸回りに回転させるためのモータ（図示略）を備えている。
【００１８】
上記したように構成されるアーム機構３は、６つの関節部を備えることで、６自由度の自由度を有する。これにより、アーム機構３は、ハンド機構２の位置を、６自由度に変更することが可能となる。
【００１９】
＜ハンド機構＞
次に、ハンド機構２の構成について図２から図７に基づいて説明する。図２はハンド機構２の斜視図である。図３はハンド機構２の上面図である。なお、図３において、矢印は、各指部２１の回転可動範囲を示している。図２および図３に示すように、ハンド機構２においては、ベース部２０に４本の指部２１が、ハンド機構２の長手方向（図３において紙面に垂直な方向）の軸を中心とした円周上に、等角度間隔（すなわち９０ｄｅｇ間隔）に配置されている。また、４本の指部２１は全て同一の構造を有し且つ同一の長さである。ただし、各指部２１の動作は、それぞれ独立して制御される。
【００２０】
図４から図７は、ハンド機構２の指部２１の構成について説明するための図である。図４は指部２１の側面図である。なお、図４では、ベース部２０が透過された状態で記載されている。また、図５は、指部２１の先端部側を図４の矢印Ａの方向から見た図である。なお、図４および図５では、後述する指部２１の第２指リンク部２１２の一部が透過された状態で記載されており、該第２指リンク部２１２の内部構造をも示されている。
【００２１】
図２および図４に示すとおり、各指部２１は、第１指リンク部２１１、第２指リンク部２１２、および基端部２１３を有している。また、第１指リンク部２１１と第２指リンク部２１２との間には、屈曲および伸展可能に形成された第１関節部２２が設けられている。さらに、第２指リンク部２１２と基端部２１３との間には、屈曲および伸展可能に形成された第２関節部２３が設けられている。そして、指部２１の基端部２１３は、該指部２１の長手方向（図３において紙面に垂直な方向）の軸回りに回転自在な状態でベース部２０に接続されている。
【００２２】
また、ベース部２０には、図４に示すように、第２モータ５２と第３モータ５３とが内蔵されている。第２モータ５２は、図６に示すように、第２関節部２３を屈曲および伸展させるためのモータである。第３モータ５３は、図３中の矢印で示す範囲において指部２１全体を回転駆動させるためのモータである。また、第２指リンク部２１２には、図５に示すように、第１モータ５１が内蔵されている。この第１モータ５１は、図７に示すように、第１関節部２２を屈曲および伸展させるためのモータである。
【００２３】
各指部２１における先端側の部位（第１指リンク部２１１の先端側の部位）の外壁面には、図２、図４、および図５に示すように、感圧センサ７０が取り付けられている。具体的には、第１指リンク部２１１における、第１関節部２２の屈曲方向側の外壁面（以下、「屈曲側壁面」と称する場合もある。）２１５から伸展方向側の外壁面（以下、「伸展側壁面」と称する場合もある。）２１６にかけて、複数の感圧センサ７０が第１指リンク部２１１の長手方向に沿って直列に配置されている。なお、感圧センサ７０の配置方法は、
第１指リンク部２１１の長手方向に沿って直列に配置する方法に限られず、第１指リンク部２１１の短手方向に沿って直列に配置されてもよく、若しくは第１指リンク部２１１の長手方向または短手方向に対して斜め方向に沿って配置されてもよい。また、複数の感圧センサ７０は、二列以上に配置されてもよく、または千鳥状に配置されてもよい。要するに、第１指リンク部に配置される感圧センサの個数や位置は、ハンド機構が対象物を把持する際に、第１指リンク部において対象物が接触し得る位置や範囲等に応じて適宜に決定されればよい。なお、感圧センサ７０は、第１指リンク部２１１に作用する外力（圧力）を検知するセンサであり、斯様なセンサとしては、例えば、圧電式の感圧センサ、ひずみゲージ式の感圧センサ、または静電容量式の感圧センサ等、周知のどのような方式のセンサを用いてもよい。
【００２４】
＜台座部＞
次に、台座部４に内蔵された、アーム制御装置４２およびハンド制御装置４３の構成について図８に基づいて説明する。アーム制御装置４２はロボットアーム１のアーム機構３を制御するための制御装置である。ハンド制御装置４３はロボットアーム１のハンド機構２を制御するための制御装置である。図８は、アーム制御装置４２およびハンド制御装置４３に含まれる各機能部を示すブロック図である。
【００２５】
アーム制御装置４２は、アーム機構３の各関節部に設けられたモータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、アーム制御装置４２は、演算処理装置およびメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、アーム制御装置４２は、機能部として、アーム制御部４２０およびモータ状態量取得部４２１を有している。これらの機能部は、アーム制御装置４２に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
【００２６】
アーム制御部４２０は、ハンド制御装置４３が有する機能部である後述の対象物情報取得部４３０によって取得された対象物情報およびハンド制御装置４３が有する機能部である後述の位置情報補正部４３５によって求められた対象物１０の位置情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、アーム機構３の各関節部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに設けられたモータを制御する。そして、アーム制御部４２０は、各モータを制御することでアーム機構３を動かし、それによって、例えば、ハンド機構２を、対象物の把持のために適した所定の把持可能位置に移動させる。また、アーム機構３の各関節部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに設けられたモータには、それぞれの回転状態に関する状態量（モータの回転軸の回転位置や回転速度等）を検出するエンコーダ（図示略）が設けられている。そして、各モータのエンコーダによって検出された各モータの状態量が、アーム制御装置４２のモータ状態量取得部４２１に入力される。そして、アーム制御部４２０は、モータ状態量取得部４２１に入力された各モータの状態量に基づいて、例えば、ハンド機構２が所定の把持可能位置に移動するように各モータをサーボ制御する。
【００２７】
また、ハンド制御装置４３は、ハンド機構２に設けられた各モータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、ハンド制御装置４３は、演算処理装置およびメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、ハンド制御装置４３は、機能部として、対象物情報取得部４３０、ハンド制御部４３１、モータ状態量取得部４３２、センサ情報取得部４３３、接触位置導出部４３４および位置情報補正部４３５を有している。これらの機能部は、ハンド制御装置４３に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
【００２８】
対象物情報取得部４３０は、ハンド機構２よって把持すべき対象物に関する情報である対象物情報を取得する。ここで、対象物情報には、対象物の形状、寸法、およびその位置に関する情報、並びに、対象物周囲の環境情報（対象物の周囲に存在する該対象物以外の物に関する情報であり、例えば、対象物が置載されている運搬容器の形状や当該運搬容器における対象物の並びに関する情報）等が含まれる。この対象物情報取得部４３０は、ユーザによって入力された対象物情報を取得してもよい。また、対象物を含む画像を撮像するカメラ等の位置検出装置が設けられている場合、対象物情報取得部４３０は、該位置検出装置によって撮像された画像から対象物情報を取得してもよい。
【００２９】
また、ハンド制御部４３１は、対象物情報取得部４３０によって取得された対象物情報および位置情報補正部４３５によって求められた対象物１０の位置情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、ハンド機構２の各指部２１を駆動させる各第１モータ５１、各第２モータ５２、および各第３モータ５３を制御する。例えば、ハンド制御部４３１は、アーム制御部４２０によってアーム機構３が制御されることで所定の把持可能位置に移動されたハンド機構２によって対象物を把持するために、ハンド機構２の各第１モータ５１、各第２モータ５２、および各第３モータ５３を制御する。また、ハンド機構２の各第１モータ５１、各第２モータ５２、および各第３モータ５３には、それぞれの回転状態に関する状態量（モータの回転軸の回転位置や回転速度等）を検出するエンコーダ（図示略）が設けられている。そして、各モータ５１、５２、５３のエンコーダによって検出された各モータ５１、５２、５３の状態量が、ハンド制御装置４３のモータ状態量取得部４３２に入力される。そして、ハンド制御部４３１は、モータ状態量取得部４３２に入力された各モータ５１、５２、５３の状態量に基づいて、例えば、複数の指部２１によって対象物を把持するように、各指部２１における各モータ５１、５２、５３をサーボ制御する。
【００３０】
さらに、ハンド制御装置４３はセンサ情報取得部４３３を有している。センサ情報取得部４３３には、ハンド機構２の各指部２１の第１指リンク部２１１に設けられた感圧センサ７０の検出値が入力される。そして、ハンド制御部４３１は、各感圧センサ７０によって、各指部２１の対象物への接触が検知された場合に、その検知信号に基づいて各指部２１における各モータ５１、５２、５３を制御することもできる。また、各感圧センサ７０によって、各指部２１の対象物への接触が検知された場合に、接触位置導出部４３４によって、その接触位置が導出される。
【００３１】
＜フック＞
本実施例におけるロボットアーム１は、対象物を把持するためのハンド機構２とは別途に、運搬容器を移動させる際に該運搬容器に係合させるためのフック３００（本発明に係る「鈎状部材」に相当する。）を備えている。ここで、本実施例におけるフック３００の構成について図９に基づいて説明する。図９は、アーム機構３における第１アームリンク部３１の先端部周辺の構成を示す側面図である。第１アームリンク部３１の先端部は、前述したように、第１関節部３０ａを介して、ハンド機構２のベース部２０と接続されている。詳細には、第１関節部３０ａとハンド機構２のベース部２０とは、ブラケット３１０を介して接続されている。なお、図９に示す例では、ブラケット３１０は、その断面が略逆Ｕ字型に形成されており、その逆Ｕ字型における一方の側面の外側に第１関節部３０ａが接続されている。また、逆Ｕ字型のブラケット３１０における上面の内側には、該上面に対してベース部２０の中心軸が垂直となるように、ベース部２０が取り付けられている。そして、逆Ｕ字型のブラケット３１０における第１関節部３０ａの接続部位とは反対側の側面の外側には、本発明に係る鈎状部材としてのフック３００が取り付けられている。つまり、本実施例では、フック３００がブラケット３１０を介して第１関節部３０ａに接続されることで、該フック３００がアーム機構３によって支持される。なお、フック３００の取り付け位置は、ブラケット３１０における第１関節部３０ａの接続部位とは反対側
の側面に限定されるものではなく、第１関節部３０ａの接続部位と隣接する側面であってもよい。
【００３２】
ここで、図９に示す例では、フック３００は、その断面が略Ｌ字型に形成されている。そして、Ｌ字型のフック３００における縦方向に延在する部位（以下では、「立設部３００ａ」と記す場合もある。）が、ボルト等によって、上記ブラケット３１０に対して着脱自在に取り付けられている。また、Ｌ字型のフック３００における横方向に延在する部位（以下では、「突出部３００ｂ」と記す場合もある。）は、後述する運搬容器６００を移動させる際に、該運搬容器６００の側壁６０１に形成された手掛け孔６０２に挿入（係合）される。
【００３３】
なお、上記したフック３００は、ハンド機構２における各指部２１の可動範囲から外れた位置に配置されることが望ましい。例えば、図１０に示すように、ハンド機構２における指部２１の伸展量が最も大きくなる状態において、ハンド機構２の指部２１とフック３００とが互いに干渉しない位置に配置されることが望ましい。これにより、フック３００がブラケット３１０に取り付けられることに起因して、ハンド機構２の指部２１による対象物の把持動作が適正に行えなくなることが抑制される。
【００３４】
＜運搬容器の移動動作＞
次に、本実施例におけるロボットアーム１が運搬容器６００を移動させる際の動作手順について図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１は、本実施例におけるロボットアーム１によって移動させることが可能な運搬容器６００の一例を示す図であり、図１１中の（ａ）は運搬容器６００の断面図を示し、図１１中の（ｂ）は運搬容器６００の側面図を示す。図１１（ａ）、（ｂ）に示す運搬容器６００は、上面が開口した有底の箱状に形成されている。そして、運搬容器６００において互いに対向する一対の側壁６０１には、該側壁６０１を貫通する手掛け孔６０２が形成されている。
【００３５】
図１１（ａ）、（ｂ）に示したような運搬容器６００をロボットアーム１によって移動させる場合には、先ず、Ｌ字型のフック３００における突出部３００ｂの延在方向が上記の運搬容器６００における手掛け孔６０２の軸方向と平行になるとともに、両者の垂直方向および水平方向における位置が相互に一致するように、アーム制御装置４２がアーム機構３を動作させる。続いて、図１２（Ａ）に示すように、フック３００における突出部３００ｂが運搬容器６００の手掛け孔６０２に挿入されるように、アーム制御装置４２が、アーム機構３を動作させる。すなわち、アーム制御装置４２は、図１２（Ａ）中の矢印で示す方向へフック３００を移動させるべく、アーム機構３を制御する。フック３００における突出部３００ｂの大部分が運搬容器６００における手掛け孔６０２に挿入されると、図１２（Ｂ）中の矢印へ示す方向（突出部３００ｂが挿入されている手掛け孔６０２の位置に比べ、反対側の手掛け孔６０２の位置が高くなる方向）へ運搬容器６００を回転させるべく、アーム制御装置４２がアーム機構３を動作させる。そして、図１２（Ｂ）に示すように運搬容器６００が水平方向に対して斜めに傾いた姿勢を保ちつつ、該運搬容器６００を接地面から持ち上げるべく、アーム制御装置４２がアーム機構３を制御することで、運搬容器６００を落下させることなく移動させることが可能となる。なお、上記したような運搬容器６００の持ち上げおよび移動を行う場合には、ハンド制御装置４３が、ハンド機構２における各指部２１の形態を、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）に示したように、ハンド機構２における各指部２１が運搬容器６００と干渉しない形態に制御するものとする。これにより、運搬容器６００の持ち上げおよび移動が行われる際に、ハンド機構２における指部２１が運搬容器６００と接触して破損したりすることが抑制される。
【００３６】
上記した手順で運搬容器６００の持ち上げおよび移動が行われた場合には、運搬容器６００の質量に起因する荷重がフック３００からブラケット３１０を介してアーム機構３へ
伝達されるため、上記の荷重がハンド機構２に作用しなくなる。これにより、ハンド機構２にかかる負荷が増加したり、ハンド機構２が異常をきたしたりすることなく、運搬容器６００を移動させることが可能になる。さらに、指部２１を含めたハンド機構２の強度を高める必要がないため、ハンド機構２の重量増加も抑制される。それにより、ハンド機構２の重量増加に起因して、ハンド機構２およびアーム機構３の消費エネルギが増加することも抑制されるため、ロボットアーム１を運転に必要となるコストの増加も抑制することができる。
【００３７】
したがって、本実施例におけるロボットアーム１によれば、ハンド機構２の負荷増加や異常を招いたり、ユーザの負担するコストの増加等を招いたりすることなく、運搬容器６００を移動させることが可能となる。
【００３８】
（変形例）
前述した実施例では、手掛け孔が側壁に形成された運搬容器をロボットアーム１によって移動させる例について述べたが、上記したような手掛け孔が形成されていない運搬容器をロボットアーム１によって移動させる場合も想定される。例えば、図１３に示すように、上記した手掛け孔の代わりに、側壁６０１'の上縁部に鐔部６０２’が形成されるとと
もに、鐔部６０２’より下方の側壁６０１’に補強用のリブ６０３’が形成された運搬容器６００'を、ロボットアーム１によって移動させる場合も想定される。斯様な運搬容器
６００'をロボットアーム１で移動させる場合には、ブラケット３１０に取り付けられる
フックを、前述の図９に示したような形状のフック３００から、図１４に示したような形状のフック３００'へ付け替えればよい。図１４に示すフック３００'は、立設部３００ａ'から垂直に突出する２つの突出部３００ｂ'を備えている。その際、２つの突出部３００ｂ'のうち、垂直方向上側に位置する突出部３００ｂ'の先端は、垂直方向下向きに湾曲するように形成されてもよい。なお、２つの突出部３００ｂ’の水平方向における突出量は、後述の図１５Ｂに示すように、それら２つの突出部３００ｂ’の間に運搬容器６００’の側壁６０１’が収まるように定められるものとする。このように構成されるフック３００'を運搬容器６００’に係合させる場合には、先ず、図１５Ａに示すように、運搬容器
６００’の斜め上方からフック３００’を該運搬容器６００’に近づけるべくアーム機構を制御することで、フック３００'における２つの突出部３００ｂ'の間に、運搬容器６００'における側壁６０１'の上縁部を挿入させる。続いて、図１５Ａ中の矢印で示す方向（図１５中における時計回り）にフック３００’が回転するようにアーム機構を制御することで、図１５Ｂに示すように、フック３００’における２つの突出部３００ｂ’のうち、下側の突出部３００ｂ’を運搬容器６００’のリブ６０３’に引っかけつつ、上側の突出部３００ｂ’における先端側の湾曲部を運搬容器６００’の側壁６０１’の内側に当接させる。このような手順でフック３００’が運搬容器６００’に係合させられると、アーム機構３が、運搬容器６００'を安定した姿勢で持ち上げることができる。
【００３９】
なお、フックの形状は、前述した実施例および変形例で示した形状に限定されるものではない。要するに、ブラケット３１０に取り付けられるフックの形状は、運搬容器の形状や運搬容器の載置場所等に応じて適宜変更すればよい。そして、ロボットアーム１で移動させる運搬容器の形状や運搬容器の載置場所が変更された場合には、それらの条件に適した形状を持つフックに適宜付け替えることで、種々の形状の運搬容器や種々の環境においても１つのロボットアーム１で対応することが可能となる。
【００４０】
また、前述した実施例および変形例では、ハンド機構における各指部の可動範囲から外れた位置にフックを配置する構成を例示したが、前述したような位置検出装置がハンド機構２に取り付けられる場合には、その位置検出装置が検知可能な範囲（視野）からも外れた位置にフックが配置されることが望ましい。例えば、図１６に示すように、ブラケット３１０の側面に位置検出装置としてのカメラ８００が取り付けられる構成においては、ブ
ラケット３１０におけるカメラ８００の取付面とは異なる部位にフック３００を取り付けることで、フック３００がカメラ８００の視野（図１６中のＥで示す領域）に入らないようにすることが望ましい。これにより、前述の対象物情報取得部４３０がカメラ８００を利用して対象物情報を取得する際に、フック３００がブラケット３１０に取り付けられることに起因して、正確な対象物情報を得られなくなることが抑制される。なお、カメラ８００とフック３００との相対位置は、図１６に示した例に限定されるものではなく、ハンド機構２における各指部２１の可動範囲から外れた位置であって、且つカメラ８００の視野から外れた位置であれば、フック３００の位置を適宜に変更可能である。
【００４１】
また、前述した実施例および変形例では、フックがブラケットを介してアーム機構に取り付けられる構成を例示したが、アーム機構に直に取り付けられてもよい。要するに、アーム機構の先端部（第１アームリンク部の先端部）周辺において、ハンド機構に近接した位置にフックが配置されればよい。これは、アーム機構の先端部周辺にフックを配置した場合はアーム機構の中間部にフックを配置した場合に比べ、フックの姿勢を制御する際の自由度を高めることができるとともに、運搬容器の持ち上げ動作や移動動作を行う際にアーム機構やハンド機構におけるフック以外の部位が運搬容器等に干渉し難くなるためである。なお、ここでいう「ハンド機構に近接した位置」とは、フックがハンド機構に接触する程度に近い位置であってもよく、またはフックがハンド機構から数ミリから数センチ程度離間した位置であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・ロボットアーム、２・・・ハンド機構、２０・・・ベース部、２１・・・指部、２２・・・第１関節部、２３・・・第２関節部、２１１・・・第１指リンク部、２１２・・・第２指リンク部、２１３・・・基端部、３・・・アーム機構、３０ａ・・・第１関節部、３０ｂ・・・第２関節部、３０ｃ・・・第３関節部、３０ｄ・・・第４関節部、３０ｅ・・・第５関節部、３０ｆ・・・第６関節部、３１・・・第１アームリンク部、３２・・・第２アームリンク部、３３・・・第３アームリンク部、３４・・・第４アームリンク部、３５・・・第５アームリンク部、３６・・・接続部材、３００、３００’・・・フック（鈎状部材）、３００ａ、３００ａ'・・・立設部、３００ｂ、３００ｂ'・・・突出部３１０・・・ブラケット、４・・・台座部、４２・・・アーム制御装置、４２０・・・アーム制御部、４２１・・・モータ状態量取得部、４３・・・ハンド制御装置、４３０・・・対象物情報取得部、４３１・・・ハンド制御部、４３２・・・モータ状態量取得部、４３３・・・センサ情報取得部、４３４・・・接触位置導出部、４３５・・・位置情報補正部、５１・・・第１モータ、５２・・・第２モータ、５３・・・第３モータ、６００、６００'・・・運搬容器、６０１、６０１'・・・側壁、６０２・・・手掛け孔、６０２'・
・・鐔部、６０３’・・・リブ、７０・・・感圧センサ、８００・・・カメラ（位置検出装置）
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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