(57)【要約】【課題】従来、ワークを把持したときに該ワークに損傷を与えるのを防止しつつ、該ワークを穴等に回し入れる作業を実行可能なロボットハンドが求められている。【解決手段】ロボットハンド５０は、第１のハンド部５２と、ワークを把持可能なワーク把持部５８を有する第２のハンド部５３と、第１のハンド部５２と第２のハンド部５３とを互いに弾性変位可能に連結する弾性部材５６と、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の弾性変位のうちの回転動作を解放可能に規制する移動規制機構６０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のハンド部と、
ワークを把持可能なワーク把持部を有する第２のハンド部と、
前記第１のハンド部と前記第２のハンド部とを互いに弾性変位可能に連結する弾性部材と、
前記第１のハンド部に対する前記第２のハンド部の弾性変位のうちの回転動作を解放可能に規制する移動規制機構と、を備える、ロボットハンド。
【請求項２】
前記移動規制機構は、
前記第２のハンド部と係合して該第２のハンド部の前記回転動作を規制する係合位置と、該第２のハンド部から脱離する脱離位置との間で移動可能となるように前記第１のハンド部に設けられた移動規制爪と、
前記移動規制爪を移動させる駆動部と、を有する、請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記移動規制機構は、複数の前記移動規制爪を有する、請求項２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記移動規制爪は、前記係合位置に配置されたときに前記第２のハンド部に形成された穴に受容されて該穴と係合する突起を有する、請求項２又は３に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記移動規制機構はさらに、前記第２のハンド部の前記弾性変位のうちの並進動作を解放可能に規制する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記移動規制機構が前記第２のハンド部の前記並進動作を許容しているときに前記第１のハンド部に対する前記第２のハンド部の位置が予め定められた初期位置からずれた場合に、該第２のハンド部の該位置を該初期位置に戻す位置戻し機構をさらに備える、請求項５に記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記第１のハンド部、前記弾性部材、及び前記第２のハンド部は、一方向へ並んで配置され、
前記回転動作は、前記一方向へ延びる軸線周りの回転動作である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項８】
前記第１のハンド部、前記弾性部材、及び前記第２のハンド部は、互いに同軸に配置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボットハンドを備えるロボット。
【請求項１０】
円形のワークを円形の穴に回し入れる作業を行うロボットシステムであって、
請求項９に記載のロボットと、
前記ロボットを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記移動規制機構が前記第２のハンド部の前記回転動作を規制しているときに、該回転動作の軸線周りに前記第１のハンド部を回転させて、前記ワーク把持部で把持した前記ワークを前記穴に回し入れるように、前記ロボットを制御する、ロボットシステム。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のロボットハンドで円形のワークを把持して円形の穴に回し入れる方法であって、
前記移動規制機構が前記第２のハンド部の前記回転動作を許容しているときに前記ワーク把持部で前記ワークを把持し、
前記移動規制機構を動作させて前記第２のハンド部の前記回転動作を規制し、
前記ロボットハンドを移動させて、前記ワーク把持部に把持した前記ワークの軸線と前記穴の軸線とが一致するように該ワークを該穴に配置し、
前記第１のハンド部を前記回転動作の軸線の周りに回転させて、前記ワーク把持部で把持した前記ワークを前記穴に回し入れる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持可能なロボットハンド、ロボット、ロボットシステム、及びワークを穴に回し入れる方法。
【背景技術】
【０００２】
弾性部材を介してロボットアームに取り付けられたロボットハンドが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７４６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、ワークを把持したときに該ワークに損傷を与えるのを防止しつつ、該ワークを回転させつつ対象物に取り付ける作業を実行可能なロボットハンドが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様において、ロボットハンドは、第１のハンド部と、ワークを把持可能なワーク把持部を有する第２のハンド部と、第１のハンド部と第２のハンド部とを互いに弾性変位可能に連結する弾性部材と、第１のハンド部に対する第２のハンド部の弾性変位のうちの回転動作を解放可能に規制する移動規制機構とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、ロボットハンドによってワークを把持する動作によって把持対象以外のワークに損傷を与えるのを防止し、ロボットハンドの長寿命化を図るとともに、ロボットハンドで把持したワークを回転させつつワーク取付部材に取り付ける作業を実行できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に係るロボットシステムの図である。
【図２】図１に示すロボットシステムのブロック図である。
【図３】図１に示すロボットハンドの拡大図である。
【図４】図１に示すロボットシステムの動作フローの一例を示すフローチャートである。
【図５】容器にバラ積みされたワークを示す。
【図６】図４中のステップＳ２の終了時点の状態を示す。
【図７】移動規制爪の突起の位置が、対応する穴の位置からずれた状態を示す。
【図８】位置戻し機構の機能によって第２のハンド部が初期位置に復帰した状態を示す。
【図９】図４中のステップＳ７の終了時点の状態を示す。
【図１０】他の実施形態に係るロボットシステムのブロック図である。
【図１１】図１０に示すロボットシステムの動作フローの一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１中のステップＳ８’のフローの一例を示すフローチャートである。
【図１３】他の実施形態に係るロボットハンドの部分断面図であって、移動規制爪が係合位置に配置されている状態を示す。
【図１４】図１３中のＸＩＶ−ＸＩＶに沿う断面図を示す。
【図１５】図１２に示す移動規制爪を脱離位置へ配置させた状態を示す。
【図１６】他の実施形態に係る移動規制機構を示す。
【図１７】他の実施形態に係る位置戻し機構の図である。
【図１８】他の実施形態に係る移動規制機構の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、同様の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係るロボットシステム１０について説明する。
【０００９】
ロボットシステム１０は、制御部１２、ロボット１４、及び視覚センサ１５を備える。制御部１２は、プロセッサ及びメモリ等を有し、ロボット１４及び視覚センサ１５の各構成要素を制御する。
【００１０】
ロボット１４は、例えば垂直多関節ロボットであって、ベース１６、旋回胴１８、ロボットアーム２０、手首２２、及びロボットハンド５０を備える。ベース１６は、作業台Ａの上に固定されている。旋回胴１８は、ベース１６に鉛直軸周りに旋回可能に設けられている。
【００１１】
ロボットアーム２０は、旋回胴１８に回動可能に連結された下腕部２４と、該下腕部２４の先端部に回動可能に連結された上腕部２６とを有する。手首２２は、上腕部２６の先端部に設けられ、ロボットハンド５０を回動可能に支持する。
【００１２】
ロボット１４は、複数のサーボモータ２８（図２）を有する。これらサーボモータ２８は、ベース１６、旋回胴１８、ロボットアーム２０、及び手首２２にそれぞれ内蔵されている。
【００１３】
制御部１２は、ロボット座標系ＣＲを基準としてサーボモータ２８に指令を送り、旋回胴１８、ロボットアーム２０、及び手首２２を動作させて、ロボットハンド５０を、ロボット座標系ＣＲにおける任意の位置及び姿勢に配置することができる。
【００１４】
本実施形態においては、ロボット座標系ＣＲは、その原点がベース１６に配置され、そのｚ軸が鉛直方向と平行であり、旋回胴１８がｚ軸周りに旋回されるように、ロボット１４に対して設定されている。
【００１５】
視覚センサ１５は、例えば３次元視覚センサであり、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像センサ、フォーカスレンズ等の光学レンズ、及び画像処理プロセッサ等を有する。視覚センサ１５は、制御部１２からの指令に応じて、容器Ｃ（図５）にバラ積みされたワークＷの位置及び姿勢を検出する。なお、本実施形態においては、ワークＷは、中心軸線を有する円柱状の部材である。
【００１６】
次に、図３を参照して、ロボットハンド５０について説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、図中の軸線Ｏ１に沿う方向を示し、径方向とは、軸線Ｏ１を中心とした円の半径方向を示し、周方向とは、該円の円周方向を示す。また、以下の説明においては、便宜上、図中の矢印Ｂに示す方向を軸方向前方として言及する。
【００１７】
ロボットハンド５０は、第１のハンド部５２、第２のハンド部５３、弾性部材５６、及び移動規制機構６０を備える。第１のハンド部５２、第２のハンド部５３、及び弾性部材５６は、軸方向に整列している。
【００１８】
第１のハンド部５２は、軸線Ｏ１を有し、取付部６２、基端フランジ部６４、先端フランジ部６６、複数の柱部６８、及び本体部７０を有する。取付部６２は、手首２２に着脱可能に取り付けられる。基端フランジ部６４は、取付部６２の軸方向前端から径方向外側に延出している。
【００１９】
先端フランジ部６６は、基端フランジ部６４から軸方向前側に離隔して配置されている。複数の柱部６８は、周方向に並ぶように配置され、基端フランジ部６４と先端フランジ部６６との間で軸方向に延在している。
【００２０】
本体部７０は、基端フランジ部６４と先端フランジ部６６との間に配置され、基端フランジ部６４及び先端フランジ部６６に固定されている。本体部７０は、中空であって、後述する第１の駆動部７２を内蔵している。取付部６２、基端フランジ部６４、及び本体部７０は、軸線Ｏ１を有する円形部材である。
【００２１】
第２のハンド部５３は、弾性部材５６を介して第１のハンド部５２に連結されている。第２のハンド部５３は、本体部５４及びワーク把持部５８を有する。本体部５４は、軸線Ｏ２を有する円柱状の中空部材である。本体部５４の外周面５４ａには、計３個の穴８４が形成されている。
【００２２】
これら穴８４は、軸線Ｏ２の周りに略等間隔（すなわち、略１２０°の間隔）で並ぶように配置され、後述する突起７８をそれぞれ受容可能である。なお、図３においては、計３個の穴８４のうちの１つのみが図示されている。
【００２３】
ワーク把持部５８は、複数のワーク把持爪５９を有する。ワーク把持爪５９は、略Ｌ字状の外形を有し、軸線Ｏ２に対して接近及び離反する方向へ移動可能となるように、本体部５４に設けられている。本実施形態においては、計３個のワーク把持爪５９が、周方向へ並ぶように配置されている。ワーク把持爪５９は、ワークＷ（図１）を把持したり、解放したりできる。
【００２４】
本体部５４は、第２の駆動部７４を内蔵している。第２の駆動部７４は、制御部１２からの指令に応じて、ワーク把持爪５９を開閉するように駆動する。本実施形態においては、第２の駆動部７４は、空圧式又は油圧式のシリンダである。
【００２５】
弾性部材５６は、円柱状部材であって、第１のハンド部５２と第２のハンド部５３とを互いに弾性変位可能に連結する。具体的には、弾性部材５６は、その軸方向後端が、第１のハンド部５２の先端フランジ部６６に連結される一方、その軸方向前端が、第２のハンド部５３の本体部５４に連結されている。
【００２６】
例えば、弾性部材５６は、ゴム又はウレタン等の弾性材料から構成される一方、第１のハンド部５２及び第２のハンド部５３（本体部５４）は、金属等から構成される。この場合、弾性部材５６は、第１のハンド部５２及び第２のハンド部５３（本体部５４）よりも小さい弾性率を有している。
【００２７】
又は、弾性部材５６は、コイルバネ等の可撓性部材から構成されてもよい。このように、弾性部材５６は、第１のハンド部５２及び第２のハンド部５３（本体部５４）よりも弾性変形し易くなるように、構成されている。
【００２８】
移動規制機構６０は、第１のハンド部５２に対して弾性変位可能な第２のハンド部５３の軸線Ｏ１周り（すなわち、周方向）の回転動作を解放可能に規制する。具体的には、移動規制機構６０は、複数の移動規制爪７５、及び第１の駆動部７２を有する。
【００２９】
移動規制爪７５は、軸線Ｏ１に対して接近及び離反する方向へ移動可能となるように、第１のハンド部５２の本体部７０に設けられている。本実施形態においては、計３個の移動規制爪７５が、周方向に略等間隔で並ぶように配設されている。
【００３０】
より具体的には、移動規制爪７５の各々は、アーム部７６及び突起７８を有する。アーム部７６は、径方向に延びる第１の部分８０と、該第１の部分８０の径方向外側の端部から軸方向前方へ延びる第２の部分８２を有する。本実施形態においては、アーム部７６は、ワーク把持爪５９と略同じＬ字状の外形を有している。
【００３１】
突起７８は、アーム部７６にそれぞれ設けられている。本実施形態においては、突起７８の各々は、円柱状であって、アーム部７６の径方向内側の面８２ａから径方向内方へ突出するように該面８２ａに固設されている。
【００３２】
突起７８の先端には、該突起７８の先端に向かうにつれてその断面積が小さくなるように先細部７８ａが形成されている。１つの突起７８は、第２のハンド部５３の本体部５４に形成された１つの穴８４に面して配置されている。
【００３３】
第１の駆動部７２は、制御部１２からの指令に応じて、移動規制爪７５を開閉するように駆動する。本実施形態においては、第１の駆動部７２は、空圧式又は油圧式のシリンダである。
【００３４】
第１の駆動部７２が移動規制爪７５を軸線Ｏ１へ向かって移動させて閉状態としたとき、移動規制爪７５は、係合位置に配置される。この係合位置に配置されたとき、移動規制爪７５の突起７８は、対応する穴８４に受容される。
【００３５】
そして、突起７８は、穴８４を画定する壁面と、軸線Ｏ１周りの方向（すなわち、周方向）、及び軸線Ｏ１の方向（すなわち、軸方向）において係合する。また、アーム部７６の面８２ａの各々が、本体部５４の外周面５４ａと径方向に当接する。
【００３６】
これにより、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の弾性変位のうち、軸線Ｏ１周りの回転動作と、該軸線Ｏ１の方向、及び該軸線Ｏ１と交差する方向（例えば、径方向）への並進動作とが規制される。
【００３７】
換言すれば、本実施形態においては、移動規制機構６０は、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の６軸方向（軸線Ｏ１に沿う第１軸の方向と、該第１軸と直交する第２軸の方向と、該第１軸及び該第２軸と直交する第３軸の方向と、第１軸、第２軸及び第３軸の周りの方向）への弾性変位を規制している。突起７８が穴８４に挿入されたとき、第２のハンド部５３は、第１のハンド部５２に対して、予め定められた初期位置に配置される。
【００３８】
この初期位置に配置されたとき、第１のハンド部５２及び第２のハンド部５３は、軸線Ｏ１を基準として同軸に配置され、第１のハンド部５２の軸線Ｏ１と、第２のハンド部５３の軸線Ｏ２とが一致する。そして、第２のハンド部５３（例えば、ワーク把持爪５９の軸方向の中心位置）は、第１のハンド部５２（例えば、取付部６２の中心）から、予め定められた距離だけ軸方向前方へ離隔する。
【００３９】
一方、第１の駆動部７２が移動規制爪７５を軸線Ｏ１から離反するように移動させて開状態としたとき、移動規制爪７５は、脱離位置に配置される。この脱離位置に配置されたとき、移動規制爪７５の突起７８は、図３に示すように、対応する穴８４から脱離して、本体部５４の外周面５４ａから径方向外側に離隔する。
【００４０】
この状態で第２のハンド部５３に力が加えられると、弾性部材５６が弾性変形し、これにより、第２のハンド部５３は、第１のハンド部５２に対して、加えられた力に従って変位する。このように、移動規制爪７５が脱離位置に配置されているとき、弾性部材５６の作用によって、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の回転動作及び並進動作が許容される。
【００４１】
次に、図１〜図７を参照して、ロボットシステム１０の動作について説明する。本実施形態に係るロボットシステム１０は、図５に示す容器Ｃ内にバラ積みされたワークＷをロボットハンド５０で取り上げて、図１に示すワーク取付部材Ｄに形成された取付穴Ｅに挿入する作業を実行する。なお、本実施形態においては、取付穴Ｅは、円形の穴である。
【００４２】
図４に示すフローは、制御部１２が、オペレータ、上位コントローラ、又はコンピュータプログラムから作業開始指令を受け付けたときに、開始する。図４に示すフローの開始時点では、移動規制爪７５は係合位置に配置され、これにより、第２のハンド部５３は、第１のハンド部５２に対して初期位置に配置されている。
【００４３】
第２のハンド部５３が初期位置に配置されているとき、ロボット１４の手首２２に対するワーク把持爪５９の基準点（例えば、ワーク把持爪５９の軸方向の中心位置）が定まる。制御部１２のメモリは、第２のハンド部５３が初期位置に配置されているときの、手首２２に対するワーク把持爪５９の基準点に関する情報を予め記憶する。
【００４４】
この基準点に関する情報から、制御部１２は、第２のハンド部５３が初期位置に配置されている状態でロボットハンド５０をロボット座標系ＣＲにおける任意の位置及び姿勢に配置させたときの、ワーク把持爪５９のロボット座標系ＣＲにおける基準点を、認識できる。
【００４５】
ステップＳ１において、制御部１２は、視覚センサ１５を動作させて、容器Ｃ内のワークＷの位置及び姿勢を取得する。具体的には、制御部１２は、視覚センサ１５に位置取得指令を送信する。
【００４６】
視覚センサ１５は、位置取得指令を受信すると、容器Ｃ内にバラ積みされたワークＷを撮像し、撮像した画像を解析して、視覚センサ１５の視野に入るワークＷのロボット座標系ＣＲにおける位置及び姿勢を算出する。視覚センサ１５は、取得したワークＷの位置及び姿勢に関する情報を制御部１２に送信する。
【００４７】
制御部１２は、視覚センサ１５が取得したワークＷの位置及び姿勢に関する情報に基づいて、把持対象とする１つのワークＷを決定する。例えば、制御部１２は、容器Ｃ内にバラ積みされたワークＷのうち、最も鉛直上方に位置するワークＷを把持対象として決定する。
【００４８】
ステップＳ２において、制御部１２は、ステップＳ１で把持対象として決定したワークＷの一部がワーク把持爪５９の間に収まるように、ロボットハンド５０を位置決めする。図６に、ワークＷの一部がワーク把持爪５９の間に位置している状態の例を示す。
【００４９】
図６に示す状態においては、容器Ｃにバラ積みされた把持対象のワークＷが、第２のハンド部５３の軸線Ｏ２と交差し、該ワークＷの中心軸線が、軸線Ｏ２に対して傾斜し、且つ、該ワークＷの外周面が、ワーク把持爪５９の径方向内側の面５９ａと対面するように、該ワークＷがワーク把持爪５９に対して配置されている。
【００５０】
このステップＳ２において、制御部１２は、メモリに予め記憶された手首２２に対するワーク把持爪５９の基準点に関する情報と、ステップＳ１で取得したワークＷの位置及び姿勢とに基づいてロボット１４を動作させ、ロボットハンド５０を、ワークＷの一部がワーク把持爪５９の間に収まるように、把持対象のワークＷに対して位置決めする。
【００５１】
ステップＳ３において、制御部１２は、移動規制爪７５を脱離位置に配置する。具体的には、制御部１２は、第１の駆動部７２に指令を送り、移動規制爪７５を軸線Ｏ１から離反する方向へ移動させる。その結果、移動規制爪７５は、突起７８が穴８４から脱離する脱離位置に配置される。
【００５２】
ステップＳ４において、制御部１２は、ワーク把持爪５９を閉じて、把持対象のワークＷを把持する。具体的には、制御部１２は、第２の駆動部７４へ指令を送り、ワーク把持爪５９の各々を、軸線Ｏ２へ接近する方向へ移動する。その結果、把持対象のワークＷは、ワーク把持爪５９によって把持される。このとき、ワーク把持爪５９が把持するワークＷの中心軸線は、第２のハンド部５３の軸線Ｏ２と略一致する。
【００５３】
この時点では、移動規制爪７５は脱離位置に配置され、これにより、第２のハンド部５３は、弾性部材５６の作用により、第１のハンド部５２に対して変位可能となっている。したがって、このステップＳ４でワーク把持爪５９によってワークＷを把持したときに第２のハンド部５３に力が加えられた場合、第２のハンド部５３は、該力に応じて柔軟に変位できる。
【００５４】
この構成によれば、ワーク把持爪５９でワークＷを把持する動作を実行しているときに、把持対象以外のワークＷに損傷を与えるのを防止できる。この効果について、以下に具体的に述べる。
【００５５】
ワーク把持爪５９を閉じてワークＷを把持したときに、該ワークＷが移動されて他のワークＷに当たる場合がある。この場合、該他のワークＷから把持されているワークＷに反力が加わり、この反力に応じて、第２のハンド部５３が変位する。この作用により、把持しているワークＷから該他のワークＷへ掛かる力を低減できるので、把持対象以外のワークＷに損傷を与えるのを防止できる。
【００５６】
また、ワークＷを把持するときに該他のワークＷから加えられる反力を弾性部材５６で吸収することができるので、第１のハンド部５２及び第２のハンド部５３に過度な力が掛かってしまうのを防止できる。これにより、ロボットハンド５０の長寿命化を実現できる。
【００５７】
ステップＳ５において、制御部１２は、ロボットハンド５０を退避させる。具体的には、制御部１２は、ロボット１４を動作させて、ロボットハンド５０を上方へ移動させて、容器Ｃから退避させる。
【００５８】
この時点で、移動規制爪７５は、脱離位置に継続して配置されている。したがって、このステップＳ５で退避中のロボットハンド５０が把持するワークＷが他のワークＷに当たって、その反力がワーク把持爪５９に掛かった場合に、第２のハンド部５３は、該反力に応じて柔軟に変位できる。
【００５９】
この構成によれば、ワークＷを把持したロボットハンド５０を退避させる動作によって他のワークＷに損傷を与えるのを防止できるとともに、該他のワークＷから加えられる反力を弾性部材５６で吸収するので、ロボットハンド５０の長寿命化を実現できる。
【００６０】
ステップＳ６において、制御部１２は、移動規制爪７５を係合位置に配置する。具体的には、制御部１２は、第１の駆動部７２に指令を送り、移動規制爪７５を軸線Ｏ１へ接近する方向へ移動させる。
【００６１】
これにより、移動規制爪７５の突起７８が対応する穴８４に挿入され、移動規制爪７５が係合位置に配置される。こうして、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の軸線Ｏ１周りの回転動作と、該軸線Ｏ１の方向、及び該軸線Ｏ１と交差する方向への並進動作とが規制される。
【００６２】
ここで、上述のステップＳ４及びＳ５の実行中に第２のハンド部５３に力が加えられて第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に対して変位したとき、弾性部材５６の弾性復元によって、第２のハンド部５３が初期位置へ向かって移動する。
【００６３】
しかしながら、弾性部材５６が弾性復元したとしても、第２のハンド部５３が完全に初期位置に戻ることができず、結果として、第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に対して初期位置からずれる場合がある。
【００６４】
例えば、第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に対して並進動作することで、初期位置から径方向へずれ、結果として、第２のハンド部５３の軸線Ｏ２が、第１のハンド部５２の軸線Ｏ１に対して傾斜し得る。又は、第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に対して回転動作することで、初期位置から周方向へずれる場合がある。
【００６５】
このように第２のハンド部５３が初期位置からずれた状態を、図７に模式的に示している。図７に示す状態においては、各突起７８の位置が、対応する穴８４の位置からずれることになる。
【００６６】
このような状態で、ステップＳ６にて移動規制爪７５を軸線Ｏ１へ向かって移動させた場合、突起７８に形成された先細部７８ａが、穴８４内に滑り込むにつれて、該穴８４を画定する側壁面８４ａを図７中の矢印Ｆに示す方向へ押す。
【００６７】
その結果、第２のハンド部５３は、突起７８によって矢印Ｆの方向へ移動し、図８に示すように、移動規制爪７５は、突起７８が穴８４に挿入された係合位置に配置され、第２のハンド部５３は、第１のハンド部５２に対して初期位置に復帰する。
【００６８】
このように、本実施形態においては、先細部７８ａが形成された突起７８を穴８４に挿入することによって、第２のハンド部５３を、図７に示す位置から、図８に示す初期位置に戻している。
【００６９】
したがって、本実施形態においては、先細部７８ａが形成された突起７８、及び該突起７８を駆動する第１の駆動部７２は、第２のハンド部５３の位置を初期位置に戻す位置戻し機構として機能する。つまり、本実施形態に係る移動規制機構６０は、位置戻し機構の機能を兼備している。
【００７０】
ここで、本実施形態において位置戻し機構によって第２のハンド部５３の位置を戻す戻し量の最大値は、突起７８及び穴８４の半径に略一致する。換言すれば、位置戻し機構による第２のハンド部５３の位置戻し量は、突起７８及び穴８４の半径によって、適宜調整することができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、第２のハンド部５３が初期位置に配置されたとき、ワーク把持爪５９が把持するワークＷの中心軸線が、ロボットハンド５０の軸線Ｏ１及びＯ２と略一致するように、第１のハンド部５２、第２のハンド部５３、及びワーク把持爪５９が構成されている。
【００７２】
ステップＳ７において、制御部１２は、ロボットハンド５０で把持しているワークＷの下端がワーク取付部材Ｄに形成された取付穴Ｅの直上に位置するように、ロボットハンド５０を位置決めする。図９に、ワークＷの下端が取付穴Ｅの直上に配置された状態の例を示す。このとき、ロボットハンド５０の軸線Ｏ１及びＯ２（すなわち、ワークＷの中心軸線）と、取付穴Ｅの軸線Ｇとが、略一致している。
【００７３】
一例として、ワーク取付部材Ｄは、ロボット座標系ＣＲにおける予め定められた位置に配置され、取付穴Ｅの軸線Ｇのロボット座標系ＣＲにおける位置（ｘ−ｙ平面の座標）は、既知となっている。制御部１２のメモリは、ロボット座標系ＣＲにおける軸線Ｇの位置を予め記憶する。この場合、制御部１２は、ロボット座標系ＣＲにおける軸線Ｇの位置をメモリから読み出して、該軸線Ｇの位置を取得する。
【００７４】
他の例として、視覚センサ１５は、ステップＳ７の前に、ワーク取付部材Ｄを撮像し、撮像した画像を解析して、取付穴Ｅの軸線Ｇのロボット座標系ＣＲにおける位置を算出する。この場合、制御部１２は、視覚センサ１５からロボット座標系ＣＲにおける軸線Ｇの位置を取得する。
【００７５】
このステップＳ７において、制御部１２は、手首２２に対するワーク把持爪５９の基準点に関する情報と、視覚センサ１５又はメモリから取得したロボット座標系ＣＲにおける軸線Ｇの位置とに基づいてロボット１４を動作させ、ロボットハンド５０を、ワークＷの下端が取付穴Ｅの直上に位置するように、取付穴Ｅに対して位置決めする。
【００７６】
ステップＳ８において、制御部１２は、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れる動作を実行する。ここで、円柱状のワークＷを円形の取付穴Ｅに挿入する場合、ワークＷを回転させつつ取付穴Ｅに回し入れることによって、ワークＷを取付穴Ｅ内に単に挿入する場合よりも、より効果的にワークＷを取付穴Ｅに挿入できる場合がある（例えば、ワークＷと取付穴Ｅの寸法が略同じで、ワークＷと取付穴Ｅを画定する壁面との摩擦が大きい場合）。
【００７７】
この点を鑑み、本実施形態に係るロボットシステム１０は、このステップＳ８を実行する。具体的には、制御部１２は、ロボット１４を動作させて、ロボットハンド５０を下方へ移動させるのと同時に該ロボットハンド５０を軸線Ｏ１周りに回転させる動作を実行する。これにより、ロボットハンド５０に把持されたワークＷは、軸線Ｏ１周りに回転されつつ、取付穴Ｅに挿入される。
【００７８】
このステップＳ８の開始時点では、移動規制爪７５は係合位置に配置されている（ステップＳ６）ので、第２のハンド部５３の軸線Ｏ１周りの回転動作が規制されている。このため、第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に対して周方向へずれてしまうのが防止されるので、このステップＳ８において、ロボットハンド５０で把持したワークＷを取付穴Ｅに回し入れる動作を効果的に実行することができる。
【００７９】
ステップＳ９において、制御部１２は、ワーク把持爪５９を開く。具体的には、制御部１２は、制御部１２は、第２の駆動部７４へ指令を送り、ワーク把持爪５９の各々を、軸線Ｏ２から離反する方向へ移動する。その結果、ワーク把持爪５９は、ワークＷを解放する。
【００８０】
ステップＳ１０において、制御部１２は、容器Ｃ内の全てのワークＷを取付穴Ｅに挿入する作業を終了したか否か判定する。制御部１２は、全ての作業を終了した（すなわち、ＹＥＳ）と判定した場合、図４に示すフローを終了する。一方、制御部１２は、取付穴Ｅに挿入すべきワークＷが容器Ｃ内に残存している（すなわち、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１へ戻る。
【００８１】
上述したように、本実施形態においては、移動規制機構６０が、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の回転動作を解放可能に規制している。この構成によれば、上述のようにワークＷへの損傷の防止とロボットハンド５０の長寿命化を図りつつ、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れるような作業を実行できる。
【００８２】
また、従来は、ロボットハンドで把持したワークＷを取付穴Ｅに回し入れる作業を実行するロボットシステムにおいては、力センサでロボットハンドに掛かる力を監視しつつ、このような作業を実行していた。本実施形態によれば、力センサを用いることなく、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れる作業を実行可能なロボットシステム１０を構築できる。したがって、ロボットシステム１０に掛かる製造コストを削減できる。
【００８３】
また、本実施形態においては、移動規制機構６０は、移動規制爪７５と、該移動規制爪７５を係合位置と脱離位置との間で駆動する第１の駆動部７２を有している。この構成よれば、移動規制爪７５を係合位置と脱離位置との間で高精度且つ迅速に移動させることができる。
【００８４】
また、本実施形態においては、移動規制機構６０は、複数の移動規制爪７５を有する。この構成によれば、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の回転動作を、複数の移動規制爪７５によって強固に規制できる。また、移動規制機構６０は、位置戻し機構として機能した場合に、第２のハンド部５３を、高精度且つ安定して初期位置に配置させることができる。
【００８５】
また、本実施形態においては、移動規制爪７５は、穴８４に受容可能な突起７８を有する。この構成によれば、簡単な構造で第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の移動を規制できるので、製造コストを削減できる。
【００８６】
また、本実施形態においては、移動規制爪７５は、突起７８が穴８４と係合することによって、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の並進動作をさらに規制している。この構成によれば、ステップＳ８の実行時にワークＷが６軸方向へ移動不能となるようにロボットハンド５０で把持できるので、ワークＷを取付穴Ｅに位置決めして回し入れる動作を、弾性部材５６を有さない剛性のロボットハンドと同等の精度で実行できる。
【００８７】
また、本実施形態においては、ロボットハンド５０は、第２のハンド部５３の位置が初期位置からずれた場合に該第２のハンド部５３を初期位置に戻す位置戻し機構（移動規制機構６０が兼備）を備えている。
【００８８】
この構成によれば、仮にステップＳ４又はＳ５で第２のハンド部５３の位置が初期位置からずれた（例えば、軸線Ｏ１が軸線Ｏ２に対して傾斜した）としても、第２のハンド部５３を初期位置に復帰させ、制御部１２が、ロボットハンド５０の把持位置（すなわち、ワーク把持爪５９の基準点）を正確に認識できる。
【００８９】
これにより、制御部１２は、ロボットハンド５０で把持しているワークＷの中心軸線を、取付穴Ｅの軸線Ｇに位置合わせする（ステップＳ７）ような精度を要する作業を実行することができる。
【００９０】
なお、上述のステップＳ８において、制御部１２は、ロボットハンド５０を下方へ移動させるのと同時に該ロボットハンド５０を軸線Ｏ１周りに回転させる動作と、該動作の停止とを、繰り返し実行してもよい。
【００９１】
具体的には、制御部１２は、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れる動作を所定の期間Ｔ１に亘って実行した後、該動作を所定の期間Ｔ２に亘って停止する。この動作及び停止を、周期τ（＝Ｔ１＋Ｔ２）で繰り返し実行してもよい。
【００９２】
また、制御部１２は、上記の期間Ｔ２の開始時点で、ステップＳ３と同様に移動規制爪７５を脱離位置に配置し、次いで、期間Ｔ１の開始時点で、ステップＳ６と同様に移動規制爪７５を係合位置に配置してもよい。
【００９３】
この構成によれば、期間Ｔ１においてワークＷが取付穴Ｅの壁面に食い込んだとしても、期間Ｔ２において、弾性部材５６の作用によって、該食い込みを解消するように、ワークＷが取付穴Ｅの壁面から受ける反力に従って第２のハンド部５３を変位させることができる。したがって、ロボットハンド５０に過度な力が掛かるのをより効果的に防止できるとともに、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れる作業を継続して実行できる。
【００９４】
なお、上述のロボットシステム１０を、ワークＷを取付穴Ｅに回転させずに単に挿入する用途に適用することもできる。この場合、制御部１２は、上述のステップＳ６を省略し、移動規制爪７５を脱離位置に配置させた状態で、ステップＳ７を実行してもよい。
【００９５】
そして、制御部１２は、移動規制爪７５を脱離位置に配置させた状態で、ステップＳ８でワークＷを取付穴Ｅに回転させずに挿入させてもよい。仮に、取付穴ＥがワークＷよりも顕著に大きな直径を有しているときのように、ワークＷを取付穴Ｅに位置決めするときの位置精度が高くない場合は、このようなフローを実行できる。この場合、ワークＷを取付穴Ｅに挿入するときにワークＷ又はワーク取付部材Ｄに損傷を与えるのを防止できる。
【００９６】
次に、図１及び図１０を参照して、他の実施形態に係るロボットシステム１５０について説明する。ロボットシステム１５０は、上述のロボットシステム１０と、力センサ１５２をさらに備える点で、相違する。
【００９７】
力センサ１５２は、例えば６軸力覚センサであって、ロボット１４に取り付けられて、該ロボット１４に掛かる力を検出する。本実施形態においては、力センサ１５２は、手首２２に内蔵され、ロボットハンド５０に掛かる力を検出する。
【００９８】
力センサ１５２は、検出した力に掛かるデータを制御部１２へ送信する。なお、力センサ１５２は、６軸力覚センサに限らず、ロボット１４に掛かる力を検出可能であれば、如何なるタイプのセンサを適用してもよい。
【００９９】
次に、図１１を参照して、ロボットシステム１５０の動作について説明する。なお、図１１に示すフローにおいて、図４に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ５’において、制御部１２は、ワークＷを把持したロボットハンド５０を退避させる。ここで、本実施形態においては、制御部１２は、ロボットハンド５０を容器Ｃから退避させ、次いで、ロボットハンド５０が把持するワークＷがワーク取付部材Ｄの取付穴Ｅに近接する位置まで、ロボットハンド５０を移動させる。
【０１０１】
具体的には、制御部１２は、ロボット１４を動作させて、ロボットハンド５０を上方へ移動させて、容器Ｃから退避させる。次いで、制御部１２は、ロボット１４を動作させて、ロボットハンド５０が把持するワークＷの下端が取付穴Ｅに近接する位置に、ロボットハンド５０を移動させる。
【０１０２】
一例として、制御部１２のメモリは、ロボット座標系ＣＲにおける取付穴Ｅの軸線Ｇの位置（ｘ−ｙ平面の座標）を予め記憶する。他の例として、視覚センサ１５は、ステップＳ５’の前に、ワーク取付部材Ｄを撮像し、撮像した画像を解析して、取付穴Ｅの軸線Ｇのロボット座標系ＣＲにおける位置を算出する。
【０１０３】
制御部１２は、上述したワーク把持爪５９の基準点に関する情報と、視覚センサ１５又はメモリから取得したロボット座標系ＣＲにおける軸線Ｇの位置とに基づいてロボット１４を動作させ、ロボットハンド５０が把持するワークＷの下端が取付穴Ｅに近接する位置に、ロボットハンド５０を移動させる。
【０１０４】
ここで、このステップＳ５’の実行時には、移動規制爪７５は脱離位置に配置されている（ステップＳ３）。したがって、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の位置は、初期位置からずれ得る。しかしながら、ワークＷの下端を取付穴Ｅに近接させる動作は、上述のステップＳ７のような精度を要さないので、移動規制爪７５を脱離位置に配置させた状態でも、このステップＳ５’を実行できる。
【０１０５】
また、このステップＳ５’でロボットハンド５０を移動させているときにワークＷがワーク取付部材Ｄに衝突し、その反力がワーク把持爪５９に掛かった場合、弾性部材５６の作用によって、第２のハンド部５３は、該反力に応じて柔軟に変位できる。
【０１０６】
よって、ワークＷがワーク取付部材Ｄに衝突したとしても、その反力によって力センサ１５２が故障してしまうのを防止できるとともに、ワークＷ又はワーク取付部材Ｄに損傷を与える虞を低減できる。
【０１０７】
このため、本実施形態においては、このステップＳ５’で、ワーク把持爪５９が手首に対して固定されている場合（例えば、弾性部材５６がなく、第２のハンド部５３が第１のハンド部５２に固設されている場合、又は、移動規制爪７５が係合位置に配置されている場合）と比べて、ロボットハンド５０を高速で移動できる。これにより、作業のサイクルタイムを縮減できる。
【０１０８】
ステップＳ８’において、制御部１２は、ワークＷを取付穴Ｅに回し入れる動作を実行する。このステップＳ８’について、図１２を参照して説明する。なお、図１２に示すフローにおいて、図４に示すフローと同様のプロセスには同じステップ番号を付し、重複する説明を省略する。
【０１０９】
ステップＳ２１において、制御部１２は、ロボット１４に掛かる力の検出を開始する。具体的には、制御部１２は、力センサ１５２が検出した力に係るデータを、該力センサ１５２から周期的（例えば、０．５秒）に受信する動作を開始する。
【０１１０】
ステップＳ２２において、制御部１２は、ロボット１４を動作させて、ロボットハンド５０を下方へ移動させるのと同時に該ロボットハンド５０を軸線Ｏ１周りに回転させる動作を実行する。これにより、ロボットハンド５０に把持されたワークＷは、軸線Ｏ１周りに回転されつつ、取付穴Ｅに挿入される。
【０１１１】
ステップＳ２３において、制御部１２は、直近に力センサ１５２から受信した力Ｆが、予め定められた閾値αよりも大きいか否かを判定する。この閾値αは、力Ｆに対する値として予め定められ、制御部１２のメモリに記憶される。
【０１１２】
例えば、閾値αは、ステップＳ２２の実行中に、ワークＷが取付穴Ｅの壁面に食い込んでワークＷの回転移動が阻害された場合に力センサ１５２に掛かる力の値として、定められる。この閾値αは、実験的手法又はシミュレーション等によって、求められ得る。
【０１１３】
制御部１２は、力Ｆが閾値αよりも大きい（すなわち、Ｆ＞α）場合にＹＥＳと判定し、ステップＳ２６へ進む。一方、制御部１２は、力Ｆが閾値α以下（すなわち、Ｆ≦α）である場合にＮＯと判定し、ステップＳ２４へ進む。
【０１１４】
ステップＳ２４において、制御部１２は、ロボットハンド５０が目標位置に到達したか否かを判定する。例えば、制御部１２は、ロボットハンド５０を、ステップＳ２２の開始時点から、予め定められた距離だけ下方へ移動させた場合に、ロボットハンド５０が目標位置に到達した（すなわち、ＹＥＳ）と判定する。制御部１２は、ＹＥＳと判定した場合はステップＳ２５ヘ進む一方、ＮＯと判定した場合はステップＳ２３へ戻る。
【０１１５】
ステップＳ２５において、制御部１２は、ロボット１４を停止させる。これにより、ロボットハンド５０の移動が停止され、ワークＷは、取付穴Ｅに挿入される。そして、制御部１２は、図１２に示すフローを終了し、図１１中のステップＳ９へ進む。
【０１１６】
一方、ステップＳ２３でＹＥＳと判定した場合、ステップＳ２６において、制御部１２は、上述のステップＳ２５と同様に、ロボット１４を停止させ、これにより、ロボットハンド５０の移動を停止する。
【０１１７】
次いで、制御部１２は、上述のステップＳ３を実行し、移動規制爪７５を脱離位置に配置する。ここで、ステップＳ２３でＹＥＳと判定した場合、ステップＳ２２の実行中にワークＷが取付穴Ｅの壁面に食い込んで、該ワークＷの回転移動が阻害された可能性が高い。
【０１１８】
このようにワークＷが取付穴Ｅの壁面に食い込んだときに、移動規制爪７５を脱離位置に配置して、弾性部材５６の作用によって第２のハンド部５３の変位を許容した場合、第２のハンド部５３が、ステップＳ２２の回転方向とは反対の方向へ僅かに逆転して戻り、これにより、ワークＷの壁面への食い込みが解消され得る。
【０１１９】
次いで、制御部１２は、上述のステップＳ６を実行し、移動規制爪７５を係合位置に再度配置する。そして、制御部１２は、ステップＳ２２へ戻る。
【０１２０】
本実施形態によれば、ステップＳ２２の実行中にワークＷが取付穴Ｅの壁面に食い込んでワークＷの回転移動が阻害されたとしても、ロボットハンド５０に過度な力が掛かるのを防止できる。このため、力センサ１５２が故障してしまうのを防止できる。
【０１２１】
また、ステップＳ２３でＹＥＳと判定した後に移動規制爪７５を脱離位置に配置することで、ワークＷの取付穴Ｅの壁面への食い込みを自動的に解消可能となるので、ロボット１４を動作させてロボットハンド５０を逆転させる必要がない。したがって、作業のサイクルタイムを縮減できる。
【０１２２】
次に、図１３及び図１４を参照して、他の実施形態に係るロボットハンド９０について説明する。ロボットハンド９０は、上述のロボットハンド５０の代わりに、ロボット１４の手首２２に取り付け可能である。
【０１２３】
ロボットハンド９０は、第１のハンド部９２、第２のハンド部９４、弾性部材９６、及び移動規制機構９８を備える。第１のハンド部９２は、軸線Ｏ１を有する円柱状であって、取付部６２及び本体部１００を有する。
【０１２４】
第２のハンド部９４は、弾性部材９６を介して、第１のハンド部９２に連結されている。第２のハンド部９４は、本体部９５、及び該本体部９５に設けられたワーク把持部５８を有する。本体部９５は、軸線Ｏ２を有する円柱状の中空部材であって、第２の駆動部７４を内蔵している。
【０１２５】
本体部９５の軸方向後方の端面９５ａには、該端面９５ａから凹む穴１０２が形成されている。この穴１０２は、図１４に示すように、軸方向から見て略矩形の外形を有し、後述する移動規制爪１０４を受容可能である。本実施形態においては、穴１０２は、軸線Ｏ２をその中心とするように、配置されている。
【０１２６】
弾性部材９６は、円筒状部材であって、第１のハンド部９２と第２のハンド部９４とを互いに弾性変位可能に連結する。具体的には、弾性部材９６は、その軸方向後端が第１のハンド部９２の本体部１００の端面１００ａに連結される一方、その軸方向前端が第２のハンド部９４の端面９５ａに連結されている。
【０１２７】
移動規制機構９８は、第１のハンド部９２に対して弾性変位可能な第２のハンド部９４の軸線Ｏ１周り（すなわち、周方向）への回転動作を解放可能に規制する。具体的には、移動規制機構９８は、移動規制爪１０４、及び第１の駆動部１０６（図２）を有する。
【０１２８】
移動規制爪１０４は、図１４に示すように、軸方向から見て略矩形の断面形状を有し、軸方向に延在する。移動規制爪１０４は、軸線Ｏ１をその中心とするように、配置されている。
【０１２９】
移動規制爪１０４は、軸方向に移動可能となるように、第１のハンド部９２の本体部１００に設けられている。移動規制爪は、第１のハンド部９２及び第２のハンド部９４よりも高い剛性を有する材料（例えば、鋼鉄）から構成される。
【０１３０】
第１の駆動部１０６は、第１のハンド部９２の端面１００ａに固定され、制御部１２からの指令に応じて、移動規制爪１０４を軸方向へ進退させる。第１の駆動部１０６は、例えば、サーボモータ又はシリンダを有する。
【０１３１】
第１の駆動部１０６が移動規制爪１０４を軸方向前方へ前進させたとき、移動規制爪１０４は、図１３に示す係合位置に配置される。この係合位置に配置されたとき、移動規制爪１０４の軸方向前端部は、穴１０２に受容され、該穴１０２を画定する壁面と係合する。
【０１３２】
この係合により、第１のハンド部９２に対する第２のハンド部９４の軸線Ｏ１周りの回転動作と、軸方向後方、及び軸線Ｏ１と交差する方向（例えば、径方向）への並進動作が規制される。
【０１３３】
一方、第１の駆動部１０６が移動規制爪１０４を軸方向後方へ後退させたとき、移動規制爪１０４は、図１５に示す脱離位置に配置される。この脱離位置に配置されたとき、移動規制爪１０４は、穴１０２から脱離して、第２のハンド部９４の端面９５ａから軸方向上方へ離隔する。
【０１３４】
この状態で第２のハンド部９４に力が加えられると、弾性部材９６が弾性変形し、これにより、第２のハンド部９４は、該力に従って第１のハンド部９２に対して変位することができる。
【０１３５】
本実施形態に係るロボットハンド９０を、上述のロボットシステム１０又は１５０に適用した場合、制御部１２は、図４、又は図１１及び図１２に示すフローを実行することによって、ワークＷをロボットハンド９０で把持してワーク取付部材Ｄの取付穴Ｅに回し入れる作業を行うことができる。
【０１３６】
なお、移動規制爪１０４は、略矩形の断面形状のみならず、例えば断面Ｘ字状でもよいし、第２のハンド部９４の軸線Ｏ１周りの方向への移動を規制可能であれば、如何なる断面形状を有してもよい。この場合、穴１０２は、移動規制爪１０４に対応する外形を有するように形成される。
【０１３７】
また、上述の実施形態においては、移動規制爪７５、１０４を第２のハンド部５３、９４に係合させることで、第１のハンド部５２、１０２に対する第２のハンド部５３、９４の軸線Ｏ１周りの回転動作を規制する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、移動規制機構は、例えば磁力を用いて、第１のハンド部に対する第２のハンド部の軸線Ｏ１周りの回転動作を規制してもよい。
【０１３８】
このような移動規制機構１１０を図１６に示す。移動規制機構１１０は、複数の磁石１１４、複数の電磁石１１６、及び電源１１８を有する。磁石１１４は、例えばネオジム等の永久磁石であって、第２のハンド部１１２に内蔵されている。
【０１３９】
電磁石１１６は、複数の磁石１１４にそれぞれ対向するように、第２のハンド部１１２の外周面１１２ａの径方向外側に隣接して配設されている。電磁石１１６は、第１のハンド部（図示せず）に対して移動不能となるように設けられている。
【０１４０】
本実施形態においては、計３個の磁石１１４と、計３個の電磁石１１６とが、周方向に略等間隔で並ぶように、配設されている。電源１１８は、制御部１２からの指令の下、電磁石１１６を励磁したり、該励磁を解除したりする。
【０１４１】
移動規制機構１１０によって第２のハンド部１１２の移動を規制する場合、電源１１８は、電磁石１１６を励磁し、互いに対向する磁石１１４と電磁石１１６との間で磁力を発生させる。このように生じた磁力によって磁石１１４が電磁石１１６に吸引され、これにより、第２のハンド部１１２の軸線Ｏ１周りへの移動を規制できる。
【０１４２】
一方、第２のハンド部１１２の移動規制を解放する場合、電源１１８は、電磁石１１６の励磁を解除する。これにより、磁石１１４と電磁石１１６との間の磁力が消失し、第２のハンド部１１２は、弾性部材（図示せず）の作用により、第１のハンド部に対して変位可能となる。
【０１４３】
なお、本実施形態に係る移動規制機構１１０は、第２のハンド部１１２の位置を初期位置に戻す位置戻し機構の機能を兼備している。ここで、移動規制機構１１０が第２のハンド部１１２の移動を許容している（つまり、電磁石１１６の励磁を解除している）ときに、第２のハンド部１１２が第１のハンド部に対して変位したとする。
【０１４４】
この場合、第２のハンド部１１２に設けられた磁石１１４が、対向する電磁石１１６からずれることになる。この状態で、電源１１８が電磁石１１６を励磁した場合、磁石１１４が電磁石１１６に吸引されて、該磁石１１４と該電磁石１１６が径方向に整列する初期位置まで、第２のハンド部１１２が周方向に移動することになる。
【０１４５】
このように、磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８は、位置戻し機構としても機能する。なお、本実施形態において、電磁石１１６を第２のハンド部１１２に設け、磁石１１４を該電磁石１１６に対向するように、外周面１１２ａの径方向外側に隣接して配置してもよい。
【０１４６】
なお、上述した種々の実施形態の特徴を組み合わせることもできる。例えば、図１３〜図１５に示すロボットハンド９０に、図１６に示す磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を組み合わせることができる。
【０１４７】
この場合において、磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を位置戻し機構として機能させて、移動規制機構９８によって第２のハンド部９４の軸線Ｏ１周りの回転動作を規制してもよい。すなわち、この場合、ロボットハンド９０は、移動規制機構９８と、磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を有する位置戻し機構とを備えることになる。
【０１４８】
また、図３に示すロボットハンド５０に、図１６に示す磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を組み合わせることができる。この場合において、突起７８に形成した先細部７８ａを省略し、磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を位置戻し機構として機能させてもよい。すなわち、この場合、ロボットハンド５０は、移動規制機構６０と、磁石１１４、電磁石１１６、及び電源１１８を有する位置戻し機構とを備えることになる。
【０１４９】
また、上述の第１の駆動部７２及び第２の駆動部７４は、サーボモータであってもよい。また、上述のロボットハンド５０において、移動規制爪７５のアーム部７６を第１のハンド部５２の本体部７０に固設し、突起７８を、径方向に進退可能となるようにアーム部７６に設けてもよい。この場合、第１の駆動部７２は、突起７８を、穴８４に挿入される係合位置と、穴８４から脱離する脱離位置との間で駆動する。
【０１５０】
また、上述の穴８４の開口部に、テーパを設けてもよい。このような実施形態を、図１７に示す。図１７に示す実施形態においては、穴８４を画定する側壁面８４ａの開口端に、テーパ部８４ｂが形成されている。このテーパ部８４ｂは、穴８４の断面積が外周面５４ａに近づくにつれて大きくなるように、形成されている。
【０１５１】
このテーパ部８４ｂによって、突起７８の先細部７８ａが穴８４内に案内され、先細部７８ａが穴８４内に滑り込むにつれて、第２のハンド部５３は、初期位置へ向かって移動する。
【０１５２】
したがって、本実施形態においては、先細部７８ａが形成された突起７８、該突起７８を駆動する第１の駆動部７２、及びテーパ部８４ｂは、位置戻し機構として機能する。このテーパ部８４ｂによって、位置戻し機構による第２のハンド部５３の位置戻し量を増大させることができる。
【０１５３】
また、上述の突起７８及び穴８４の代わりに、複数の歯部を設けてもよい。このような実施形態を図１８に示す。図１８に示す移動規制爪７５’においては、アーム部７６の第２の部分８２の面８２ａに、該面８２ａから径方向内方へ突出し、軸方向へ延在する複数の歯部１２０が形成されている。これら歯部１２０は、周方向に並ぶように配置されている。
【０１５４】
一方、第２のハンド部５３の外周面５４ａには、該外周面５４ａから径方向外方へ突出し、軸方向へ延在する複数の歯部１２２が形成されている。これら歯部１２２は、周方向に並ぶように配置され、歯部１２０と係合可能である。
【０１５５】
移動規制爪７５’が係合位置に配置されたとき、移動規制爪７５’の歯部１２０が、第２のハンド部５３の歯部１２２と周方向に係合し、これにより、第２のハンド部５３の周方向への回転動作が規制される。
【０１５６】
なお、上述の移動規制機構６０は、軸線Ｏ１の方向、又は軸線Ｏ１と交差する方向への並進動作を許容してもよい。一例として、穴８４を、軸線Ｏ２に沿って長尺に延びる長孔として形成したとする。
【０１５７】
この場合、移動規制爪７５の突起７８が穴８４に挿入されたとき、第１のハンド部５２に対する第２のハンド部５３の軸方向への並進動作が許容される。この構成によれば、上述のステップＳ８又はＳ２２の実行時にワーク把持部５８に軸方向後方への力が作用した場合に、該力を弾性部材５６によって吸収できる。
【０１５８】
また、上述の実施形態においては、ワーク把持部５８は、複数のワーク把持爪５９を有する場合について述べた。しかしながら、これに限らず、ワーク把持部は、例えば、電磁石又はバキューム等を有し、ワークを吸着保持するように構成されてもよい。
【０１５９】
また、ロボット１４は、垂直多関節ロボットに限らず、水平多関節ロボット、又はパラレルリンクロボット等、如何なるタイプのロボットであってもよい。また、視覚センサ１５は、３次元視覚センサに限らず、２次元視覚センサであってもよいし、ワークＷの位置及び姿勢を検出可能な如何なるタイプのセンサであってもよい。
【０１６０】
以上、実施形態を通じて本開示を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１６１】
１０，１５０    ロボットシステム
１２    制御部
１４    ロボット
５０，９０    ロボットハンド
５２，９２    第１のハンド部
５３，９４，１１２    第２のハンド部
５６，９６    弾性部材
５８    ワーク把持部
６０，９８，１１０    移動規制機構
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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