(57)【要約】【課題】目的の対象物を正確に取り出すことができるロボットハンド装置を提供する。【解決手段】ロボットハンド装置８は、対象物４を負圧により吸着するための折り曲げ可能な第１の吸着面４４を有する第１の保持部４０と、対象物４を負圧により吸着するための折り曲げ可能な第２の吸着面４６を有する第２の保持部４２とを備える。第１の保持部４０及び第２の保持部４２は、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６が互いに対向するように配置されている。第１の保持部４０及び第２の保持部４２が対象物４を保持する際には、第１の吸着面４４が第１の位置６６で折り曲げられ且つ第２の吸着面４６が第２の位置６８で折り曲げられた状態で、第１の吸着面４４のうち第１の位置６６と第１の保持部４０の先端部４０ｂとの間の領域に対象物４を吸着させ且つ第２の吸着面４６のうち第２の位置６８と第２の保持部４２の先端部４２ｂとの間の領域に対象物４を吸着させる。【選択図】図６
2019025642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットハンド装置であって、
支持部と、
基端部が前記支持部に支持された第１の保持部であって、対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第１の吸着面を有する第１の保持部と、
基端部が前記支持部に支持された第２の保持部であって、前記対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第２の吸着面を有する第２の保持部と、を備え、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面が互いに対向するように配置されており、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面が第１の位置で折り曲げられ、且つ、前記第２の吸着面が第２の位置で折り曲げられた状態で、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させ、且つ、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させる
ロボットハンド装置。
【請求項２】
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々は、弾性を有する材料で形成され、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の前記先端部が前記対象物に押し付けられることにより、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面はそれぞれ、前記第１の位置及び前記第２の位置で折り曲げられる
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項３】
前記第１の保持部は、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延び、
前記第２の保持部は、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延びており、
前記第１の保持部の長手方向に対して垂直な方向における大きさは、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部にかけて漸減し、
前記第２の保持部の長手方向に対して垂直な方向における大きさは、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部にかけて漸減する
請求項２に記載のロボットハンド装置。
【請求項４】
前記ロボットハンド装置は、さらに、
前記第１の保持部の前記先端部に設けられ、前記第１の吸着面とは独立して前記対象物を負圧により吸着するための第１の吸着部と、
前記第２の保持部の前記先端部に設けられ、前記第２の吸着面とは独立して前記対象物を負圧により吸着するための第２の吸着部と、を備える
請求項２に記載のロボットハンド装置。
【請求項５】
前記第１の吸着面は、空気を吸引するための第１の吸引口を有し、
前記第２の吸着面は、空気を吸引するための第２の吸引口を有し、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面はそれぞれ、前記第１の吸引口及び前記第２の吸引口から空気を吸引することによって、前記対象物を負圧により吸着する
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項６】
前記第１の吸引口及び前記第２の吸引口の各々は複数設けられ、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の前記基端部との間の領域と、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の前記基端部との間の領域とは、互いに接触する
請求項５に記載のロボットハンド装置。
【請求項７】
前記第１の保持部の内部には第１の空間が形成され、
前記第２の保持部の内部には第２の空間が形成され、
前記第１の吸着面には、第１の厚肉部と、前記第１の厚肉部よりも厚みの薄い第１の薄肉部とが形成され、
前記第２の吸着面には、第２の厚肉部と、前記第２の厚肉部よりも厚みの薄い第２の薄肉部とが形成されており、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧よりも減圧することにより、前記第１の薄肉部及び前記第２の薄肉部はそれぞれ、前記第１の空間及び前記第２の空間に向けて突出するように変形して、前記対象物を負圧により吸着する
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項８】
前記ロボットハンド装置は、さらに、
前記第１の吸着面を覆うように配置された第１のグリップ部材であって、前記第１の薄肉部よりも摩擦力が大きい材料で形成され、前記第１の薄肉部を外部に露出させるための第１の開口部を有する第１のグリップ部材と、
前記第２の吸着面を覆うように配置された第２のグリップ部材であって、前記第２の薄肉部よりも摩擦力が大きい材料で形成され、前記第２の薄肉部を外部に露出させるための第２の開口部を有する第２のグリップ部材と、を備え、
前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧よりも加圧した際には、前記第１の薄肉部は、前記第１の空間と反対側に向けて突出するように変形することにより、前記第１の開口部を通して前記対象物に接触し、且つ、前記第２の薄肉部は、前記第２の空間と反対側に向けて突出するように変形することにより、前記第２の開口部を通して前記対象物に接触し、
前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧にした際には、前記第１の薄肉部が前記第１の開口部よりも前記第１の空間側に位置することにより、前記第１のグリップ部材が前記対象物に接触し、且つ、前記第２の薄肉部が前記第２の開口部よりも前記第２の空間側に位置することにより、前記第２のグリップ部材が前記対象物に接触する
請求項７に記載のロボットハンド装置。
【請求項９】
前記第１の保持部の前記第１の空間には複数の第１の粒体が充填され、
前記第２の保持部の前記第２の空間には複数の第２の粒体が充填されており、
前記第１の保持部の側面には、前記第１の空間を側方から覆い、前記第１の空間が大気圧よりも減圧されることにより収縮可能な第１の変形壁部が形成され、
前記第２の保持部の側面には、前記第２の空間を側方から覆い、前記第２の空間が大気圧よりも減圧されることにより収縮可能な第２の変形壁部が形成されている
請求項７に記載のロボットハンド装置。
【請求項１０】
前記第１の保持部は、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延び、
前記第２の保持部は、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延びており、
前記ロボットハンド装置は、さらに、
前記支持部にスライド可能に支持されたガイド部材であって、前記第１の保持部及び前記第２の保持部を側方から覆うように配置され、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる位置である前記第１の位置及び前記第２の位置を調整するためのガイド部材と、
前記ガイド部材を前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の長手方向に沿ってスライドさせるための駆動部と、を備える
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項１１】
前記第１の保持部は、前記対象物に向けて気体を噴出するための第１の噴出口を有し、
前記第２の保持部は、前記対象物に向けて気体を噴出するための第２の噴出口を有する
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のロボットハンド装置と、
前記ロボットハンド装置を支持し、前記ロボットハンド装置の位置又は姿勢を変更するためのロボットアーム装置と、
前記ロボットハンド装置の第１の保持部及び第２の保持部の各々から空気を吸引するための圧力調整装置と、
前記ロボットハンド装置により対象物を保持するように、前記ロボットアーム装置及び前記圧力調整装置を制御するコントローラと、を備える
ロボットハンドシステム。
【請求項１３】
前記ロボットハンドシステムは、さらに、前記対象物を撮像する撮像装置を備え、
前記コントローラは、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記対象物の被吸着面のうち吸着可能な被吸着領域を判定することにより、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の先端部を、前記被吸着領域からはみ出ないように前記対象物に押し付ける
請求項１２に記載のロボットハンドシステム。
【請求項１４】
ロボットハンド装置を用いる保持方法であって、
前記ロボットハンド装置は、
支持部と、
基端部が前記支持部に支持された第１の保持部であって、対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第１の吸着面を有する第１の保持部と、
基端部が前記支持部に支持された第２の保持部であって、前記対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第２の吸着面を有する第２の保持部と、を備え、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面が互いに対向するように配置されており、
前記保持方法は、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の先端部を前記対象物に接触させるステップと、
前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の前記先端部を前記対象物に押し付けることにより、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面をそれぞれ第１の位置及び第２の位置で折り曲げるステップと、
前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の前記先端部との間の領域に前記対象物を吸着させ、且つ、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の前記先端部との間の領域に前記対象物を吸着させるステップと、を含む
保持方法。
【請求項１５】
前記保持方法は、さらに、
前記対象物を撮像装置により撮像するステップと、
前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記対象物の被吸着面のうち、前記第１の保持部の前記第１の吸着面及び前記第２の保持部の前記第２の吸着面に吸着可能な被吸着領域を判定するステップと、
前記被吸着領域の大きさに基づいて、前記第１の位置及び前記第２の位置を決定するステップと、を含む
請求項１４に記載の保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボットハンド装置、ロボットハンドシステム及び保持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を保持するためのロボットハンド装置の１つとして、対象物を負圧により吸着するタイプのロボットハンド装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。このタイプのロボットハンド装置は、複数の吸引口が形成された吸着面を有する吸着ハンドを備えている。吸着ハンドの吸着面を対象物の吸着可能な面（以下、「被吸着面」という）に接触させた状態で、複数の吸引口の各々から空気を吸引することにより、対象物を吸着ハンドの吸着面に負圧により吸着することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６７２７１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば店舗の倉庫等において、密集して並べられた複数の商品の中から、特定の商品以外の商品を取り出さず、特定の商品を対象物としてロボットハンド装置で取り出したい場合がある。ここで、対象物の被吸着面が吸着ハンドの吸着面よりも小さい場合には、目的の対象物と対象物に隣接する他の商品も一緒に吸着ハンドの吸着面に吸着される。そのため、特定の商品以外の商品と目的の対象物を取出す可能性がある。
【０００５】
本開示は、目的の対象物を正確に取り出すことができるロボットハンド装置、ロボットハンドシステム及び対象物の保持方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係るロボットハンド装置は、支持部と、基端部が前記支持部に支持された第１の保持部であって、対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第１の吸着面を有する第１の保持部と、基端部が前記支持部に支持された第２の保持部であって、前記対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第２の吸着面を有する第２の保持部と、を備え、前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面が互いに対向するように配置されており、前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面が第１の位置で折り曲げられ、且つ、前記第２の吸着面が第２の位置で折り曲げられた状態で、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させ、且つ、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させる。
【０００７】
なお、本開示の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能な記録媒体で実現されてもよく、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記録媒体を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様に係るロボットハンド装置等によれば、目的の対象物を正確に取り出すことができる。本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの構成を示す図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの主要な機能構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るロボットハンド装置を拡大して示す図である。
【図４Ａ】実施の形態１に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＩＶ−ＩＶ線による、実施の形態１に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）の断面図である。
【図５】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示す図である。
【図７Ａ】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの使用例１を示す図である。
【図７Ｂ】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの使用例２を示す図である。
【図７Ｃ】実施の形態１に係るロボットハンドシステムの使用例３を示す図である。
【図８】実施の形態２に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）を示す平面図である。
【図９】実施の形態３に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）を示す断面図である。
【図１０Ａ】実施の形態４に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）を示す平面図である。
【図１０Ｂ】図１０ＡのＸ−Ｘ線による、実施の形態４に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）の断面図である。
【図１１】実施の形態４に係るロボットハンド装置の第１の薄肉部を拡大して示す断面図である。
【図１２】実施の形態４に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態４に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示すタイミングチャートである。
【図１４】実施の形態４に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示す図である。
【図１５】実施の形態５に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）を示す断面図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線による、実施の形態５に係るロボットハンド装置の第１の保持部（第２の保持部）の断面図である。
【図１７】実施の形態６に係るロボットハンド装置を示す要部断面図である。
【図１８】実施の形態６に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態６に係るロボットハンドシステムの動作の流れを示す図である。
【図２０】実施の形態７に係るロボットハンド装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一態様に係るロボットハンド装置は、支持部と、基端部が前記支持部に支持された第１の保持部であって、対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第１の吸着面を有する第１の保持部と、基端部が前記支持部に支持された第２の保持部であって、前記対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第２の吸着面を有する第２の保持部と、を備え、前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面が互いに対向するように配置されており、前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面が第１の位置で折り曲げられ、且つ、前記第２の吸着面が第２の位置で折り曲げられた状態で、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させ、且つ、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の先端部との間の領域に前記対象物を吸着させる。
【００１１】
本態様によれば、対象物のサイズに応じて、第１の吸着面及び第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる第１の位置及び第２の位置を調整することにより、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々のうち対象物を吸着する領域のサイズを調整することができる。これにより、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物の端からはみ出すのを抑制することができ、例えば密集して配置されている複数の物品の中から目的の対象物を正確に取り出すことができる。
【００１２】
例えば、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々は、弾性を有する材料で形成され、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の前記先端部が前記対象物に押し付けられることにより、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面はそれぞれ、前記第１の位置及び前記第２の位置で折り曲げられるように構成してもよい。
【００１３】
本態様によれば、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を対象物に押し付ける力を利用することにより、第１の吸着面及び第２の吸着面をそれぞれ第１の位置及び第２の位置で折り曲げることができる。これにより、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々を折り曲げるためのアクチュエータ等の駆動装置をロボットハンド装置に搭載しなくてもよいため、ロボットハンド装置のコンパクト化を図ることができる。また、第１の保持部及び第２の保持部の各々は弾性を有する材料で形成されているので、対象物の吸着を解除した際に、第１の保持部及び第２の保持部の各々を、自身の弾性復元力を利用して元の形状に復帰させることができる。
【００１４】
例えば、前記第１の保持部は、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延び、前記第２の保持部は、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延びており、前記第１の保持部の長手方向に対して垂直な方向における大きさは、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部にかけて漸減し、前記第２の保持部の長手方向に対して垂直な方向における大きさは、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部にかけて漸減するように構成してもよい。
【００１５】
本態様によれば、第１の位置が第１の保持部の先端部の近傍にある場合であっても、第１の吸着面を第１の位置で容易に折り曲げることができる。また、第２の位置が第２の保持部の先端部の近傍にある場合であっても、第２の吸着面を第２の位置で容易に折り曲げることができる。
【００１６】
例えば、前記ロボットハンド装置は、さらに、前記第１の保持部の前記先端部に設けられ、前記第１の吸着面とは独立して前記対象物を負圧により吸着するための第１の吸着部と、前記第２の保持部の前記先端部に設けられ、前記第２の吸着面とは独立して前記対象物を負圧により吸着するための第２の吸着部と、を備えるように構成してもよい。
【００１７】
本態様によれば、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を対象物に押し付ける際に、第１の吸着部及び第２の吸着部の各々が対象物を負圧により吸着することにより、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物上を滑るのを抑制することができる。その結果、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物の端からはみ出すのを効果的に抑制することができる。
【００１８】
例えば、前記第１の吸着面は、空気を吸引するための第１の吸引口を有し、前記第２の吸着面は、空気を吸引するための第２の吸引口を有し、前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面はそれぞれ、前記第１の吸引口及び前記第２の吸引口から空気を吸引することによって、前記対象物を負圧により吸着するように構成してもよい。
【００１９】
本態様によれば、簡単な構成で、第１の保持部及び第２の保持部により対象物を保持することができる。
【００２０】
例えば、前記第１の吸引口及び前記第２の吸引口の各々は複数設けられ、前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の前記基端部との間の領域と、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の前記基端部との間の領域とは、互いに接触するように構成してもよい。
【００２１】
本態様によれば、第１の吸着面のうち第１の位置と第１の保持部の基端部との間の領域に設けられた複数の第１の吸引口と、第２の吸着面のうち第２の位置と第２の保持部の基端部との間の領域に設けられた複数の第２の吸引口とを閉塞することができる。これにより、対象物を負圧により効率良く吸着することができる。
【００２２】
例えば、前記第１の保持部の内部には第１の空間が形成され、前記第２の保持部の内部には第２の空間が形成され、前記第１の吸着面には、第１の厚肉部と、前記第１の厚肉部よりも厚みの薄い第１の薄肉部とが形成され、前記第２の吸着面には、第２の厚肉部と、前記第２の厚肉部よりも厚みの薄い第２の薄肉部とが形成されており、前記第１の保持部及び前記第２の保持部が前記対象物を保持する際には、前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧よりも減圧することにより、前記第１の薄肉部及び前記第２の薄肉部はそれぞれ、前記第１の空間及び前記第２の空間に向けて突出するように変形して、前記対象物を負圧により吸着するように構成してもよい。
【００２３】
本態様によれば、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々は閉塞された構造を有しているので、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々のうち、対象物との密着性が悪い領域が存在する場合であっても、高い吸着力を保つことができる。また、一般に、吸引口から空気を吸引して吸着するタイプでは吸引口が詰まる場合があるが、本態様によれば、第１の吸着面及び第２の吸着面の各吸着部分はそれぞれ第１の薄肉部及び第２の薄肉部で塞がれているので、吸引口の詰まりの発生を防止することができる。
【００２４】
例えば、前記ロボットハンド装置は、さらに、前記第１の吸着面を覆うように配置された第１のグリップ部材であって、前記第１の薄肉部よりも摩擦力が大きい材料で形成され、前記第１の薄肉部を外部に露出させるための第１の開口部を有する第１のグリップ部材と、前記第２の吸着面を覆うように配置された第２のグリップ部材であって、前記第２の薄肉部よりも摩擦力が大きい材料で形成され、前記第２の薄肉部を外部に露出させるための第２の開口部を有する第２のグリップ部材と、を備え、前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧よりも加圧した際には、前記第１の薄肉部は、前記第１の空間と反対側に向けて突出するように変形することにより、前記第１の開口部を通して前記対象物に接触し、且つ、前記第２の薄肉部は、前記第２の空間と反対側に向けて突出するように変形することにより、前記第２の開口部を通して前記対象物に接触し、前記第１の空間及び前記第２の空間の各々を大気圧にした際には、前記第１の薄肉部が前記第１の開口部よりも前記第１の空間側に位置することにより、前記第１のグリップ部材が前記対象物に接触し、且つ、前記第２の薄肉部が前記第２の開口部よりも前記第２の空間側に位置することにより、前記第２のグリップ部材が前記対象物に接触するように構成してもよい。
【００２５】
本態様によれば、第１の空間及び第２の空間の各々を大気圧よりも加圧した際には、第１の薄肉部及び第２の薄肉部の各々が対象物に接触するので、第１の保持部及び第２の保持部の各々と対象物との間の摩擦力を小さくすることができる。また、第１の空間及び第２の空間の各々を大気圧にした際には、第１のグリップ部材及び第２のグリップ部材の各々が対象物に接触するので、第１の保持部及び第２の保持部の各々と対象物との間の摩擦力を大きくすることができる。したがって、対象物を保持するプロセスにおいて、第１の保持部及び第２の保持部の各々と対象物との間の摩擦力を適宜変更することができる。
【００２６】
例えば、前記第１の保持部の前記第１の空間には複数の第１の粒体が充填され、前記第２の保持部の前記第２の空間には複数の第２の粒体が充填されており、前記第１の保持部の側面には、前記第１の空間を側方から覆い、前記第１の空間が大気圧よりも減圧されることにより収縮可能な第１の変形壁部が形成され、前記第２の保持部の側面には、前記第２の空間を側方から覆い、前記第２の空間が大気圧よりも減圧されることにより収縮可能な第２の変形壁部が形成されているように構成してもよい。
【００２７】
本態様によれば、第１の空間を大気圧よりも減圧することにより、第１の変形壁部が収縮する。これにより、第１の空間における複数の第１の粒体の移動が阻害される、いわゆるジャミング転移現象が生じ、第１の保持部を硬化させることができる。同様に、第２の空間を大気圧よりも減圧することにより、第２の変形壁部が収縮し、第２の保持部を硬化させることができる。したがって、対象物を保持するプロセスにおいて、第１の保持部及び第２の保持部の各々を適宜硬化させることができる。
【００２８】
例えば、前記第１の保持部は、前記第１の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延び、前記第２の保持部は、前記第２の保持部の前記基端部から前記先端部まで長尺状に延びており、前記ロボットハンド装置は、さらに、前記支持部にスライド可能に支持されたガイド部材であって、前記第１の保持部及び前記第２の保持部を側方から覆うように配置され、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる位置である前記第１の位置及び前記第２の位置を調整するためのガイド部材と、前記ガイド部材を前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の長手方向に沿ってスライドさせるための駆動部と、を備えるように構成してもよい。
【００２９】
本態様によれば、ガイド部材をスライドさせることにより、第１の吸着面及び第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる位置である第１の位置及び第２の位置を容易に調整することができる。
【００３０】
例えば、前記第１の保持部は、前記対象物に向けて気体を噴出するための第１の噴出口を有し、前記第２の保持部は、前記対象物に向けて気体を噴出するための第２の噴出口を有するように構成してもよい。
【００３１】
本態様によれば、第１の噴出口及び第２の噴出口の各々から気体を対象物に向けて噴出することにより、第１の保持部及び第２の保持部を対象物から浮き上がらせて、第１の保持部及び第２の保持部の各々と対象物との間の摩擦力を適宜変更することができる。
【００３２】
本開示の一態様に係るロボットハンドシステムは、上述したいずれかのロボットハンド装置と、前記ロボットハンド装置を支持し、前記ロボットハンド装置の位置又は姿勢を変更するためのロボットアーム装置と、前記ロボットハンド装置の第１の保持部及び第２の保持部の各々から空気を吸引するための圧力調整装置と、前記ロボットハンド装置により対象物を保持するように、前記ロボットアーム装置及び前記圧力調整装置を制御するコントローラと、を備える。
【００３３】
本態様によれば、対象物のサイズに応じて、第１の吸着面及び第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる第１の位置及び第２の位置を調整することにより、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々のうち対象物を吸着する領域のサイズを調整することができる。これにより、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物の端からはみ出すのを抑制することができ、例えば密集して配置されている複数の物品の中から目的の対象物を正確に取り出すことができる。
【００３４】
例えば、前記ロボットハンドシステムは、さらに、前記対象物を撮像する撮像装置を備え、前記コントローラは、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記対象物の被吸着面のうち吸着可能な被吸着領域を判定することにより、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の先端部を、前記被吸着領域からはみ出ないように前記対象物に押し付けるように構成してもよい。
【００３５】
本態様によれば、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物の被吸着領域からはみ出すのを抑制することができる。
【００３６】
本開示の一態様に係る対象物の保持方法は、ロボットハンド装置を用いる保持方法であって、前記ロボットハンド装置は、支持部と、基端部が前記支持部に支持された第１の保持部であって、対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第１の吸着面を有する第１の保持部と、基端部が前記支持部に支持された第２の保持部であって、前記対象物を負圧により吸着するための任意の位置で折り曲げ可能な第２の吸着面を有する第２の保持部と、を備え、前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面が互いに対向するように配置されており、前記保持方法は、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の先端部を前記対象物に接触させるステップと、前記第１の保持部及び前記第２の保持部の各々の前記先端部を前記対象物に押し付けることにより、前記第１の吸着面及び前記第２の吸着面をそれぞれ第１の位置及び第２の位置で折り曲げるステップと、前記第１の吸着面のうち前記第１の位置と前記第１の保持部の前記先端部との間の領域に前記対象物を吸着させ、且つ、前記第２の吸着面のうち前記第２の位置と前記第２の保持部の前記先端部との間の領域に前記対象物を吸着させるステップと、を含む。
【００３７】
本態様によれば、第１の吸着面及び第２の吸着面がそれぞれ折り曲げられる第１の位置及び第２の位置を調整することにより、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々のうち対象物を吸着する領域のサイズを調整することができる。
【００３８】
例えば、前記保持方法は、さらに、前記対象物を撮像装置により撮像するステップと、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記対象物の被吸着面のうち、前記第１の保持部の前記第１の吸着面及び前記第２の保持部の前記第２の吸着面に吸着可能な被吸着領域を判定するステップと、前記被吸着領域の大きさに基づいて、前記第１の位置及び前記第２の位置を決定するステップと、を含むように構成してもよい。
【００３９】
本態様によれば、対象物のサイズに応じて、第１の吸着面及び第２の吸着面の各々のうち対象物を吸着する領域のサイズを調整することができる。これにより、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部が対象物の端からはみ出すのを抑制することができ、例えば密集して配置されている複数の物品の中から目的の対象物を正確に取り出すことができる。
【００４０】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００４１】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４２】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００４３】
（実施の形態１）
［１−１．ロボットハンドシステムの構成］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の構成を示す図である。図２Ａは、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の主要な機能構成を示すブロック図である。図２Ｂは、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の詳細な機能構成を示すブロック図である。図３は、実施の形態１に係るロボットハンド装置８を拡大して示す図である。
【００４４】
図１及び図２Ａに示すように、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２は、対象物４を取り出して搬送するためのシステムである。ロボットハンドシステム２は、ロボットアーム装置６と、ロボットハンド装置８と、手先カメラ１０（撮像装置の一例）と、固定カメラ１２と、コントローラ１４と、圧力調整装置１６とを備えている。
【００４５】
対象物４は、種々の形状及び大きさを有する、例えば梱包箱等の物品である。なお、図１に示すように、例えば店舗の倉庫等の床面に載置されたパレット１８上には、複数の物品２０が互いに隣接して（密集して）配置されている。対象物４は、これらの複数の物品２０のうち、ロボットハンドシステム２によって取り出される対象となる物品２０である。
【００４６】
ロボットアーム装置６は、例えば多関節三次元ロボットで構成されている。ロボットアーム装置６は、所定のワーキングエリア内において、ロボットハンド装置８の位置又は姿勢を６自由度で変更させる。図３に示すように、ロボットアーム装置６の先端部には、ハンド取付部２２及びカメラ取付部２４が配置されている。なお、ロボットアーム装置６は、多関節三次元ロボットに限定されず、他のタイプのロボットで構成されてもよい。
【００４７】
図１及び図３に示すように、ロボットハンド装置８は、ロボットアーム装置６の先端部（ハンド取付部２２及びカメラ取付部２４）に取付用フランジ２６を介して取り付けられている。ロボットハンド装置８は、例えば複数の物品２０の中から１つの物品２０を対象物４として負圧により吸着する。これにより、ロボットハンド装置８は、複数の物品２０の中から目的の対象物４を保持することができる。ロボットハンド装置８の構成については後で詳述する。
【００４８】
図１及び図３に示すように、手先カメラ１０は、ロボットアーム装置６のカメラ取付部２４に取り付けられている。手先カメラ１０は、ロボットハンド装置８の前方に存在する対象物４を撮像する。なお、説明の都合上、図３では、手先カメラ１０の図示を省略してある。
【００４９】
固定カメラ１２は、例えばロボットハンドシステム２が設置された室内の天井等に固定されている。固定カメラ１２は、ロボットハンド装置８と、ロボットハンド装置８の前方に存在する対象物４と、対象物４の搬送先（例えば商品棚等）とを撮像する。
【００５０】
図１及び図２Ｂに示すように、コントローラ１４は、統括処理部２８及びロボット制御部３０を有している。統括処理部２８は、手先カメラ１０及び固定カメラ１２の各々からの画像情報と、各種センサ（図示せず）からのセンサ情報とに基づいて、ロボット制御部３０に動作指令信号を送信し、且つ、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。ロボット制御部３０は、統括処理部２８からの動作指令信号に基づいて、ロボットアーム装置６の動作を制御する。
【００５１】
圧力調整装置１６は、真空ポンプ３２と、バルブ３４とを有している。図１及び図３に示すように、真空ポンプ３２は、一対のチューブ３６を介して、ロボットハンド装置８の第１の保持部４０の第１の空間５４（後述する図４Ｂ参照）及び第２の保持部４２の第２の空間５９（後述する図４Ｂ参照）の各々と連通されている。真空ポンプ３２は、統括処理部２８からの制御信号に基づいて、第１の保持部４０の第１の空間５４及び第２の保持部４２の第２の空間５９の各々からチューブ３６を介して空気を吸引する。バルブ３４は、第１の保持部４０の第１の空間５４及び第２の保持部４２の第２の空間５９の各々を大気開放するための開閉バルブであり、例えば真空ポンプ３２に配置されている。バルブ３４は、統括処理部２８からの制御信号に基づいて開閉される。ここで、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６に例えば対象物４を密着させた状態でバルブ３４を閉じ、真空ポンプ３２によって空気を吸引すると、第１の保持部４０の第１の空間５４及び第２の保持部４２の第２の空間５９の各々は、大気圧よりも減圧され、密着している対象物４を真空吸着する。その後、バルブ３４が開いた際には、第１の保持部４０の第１の空間５４及び第２の保持部４２の第２の空間５９の各々は、大気圧に戻され、対象物４の真空吸着が解除される。
【００５２】
［１−２．ロボットハンド装置の構成］
次に、図３〜図４Ｂを参照しながら、実施の形態１に係るロボットハンド装置８の構成について説明する。図４Ａは、実施の形態１に係るロボットハンド装置８の第１の保持部４０（第２の保持部４２）を示す平面図である。図４Ｂは、図４ＡのＩＶ−ＩＶ線による、実施の形態１に係るロボットハンド装置８の第１の保持部４０（第２の保持部４２）の断面図である。
【００５３】
図３に示すように、ロボットハンド装置８は、ハンド支持部３８（支持部の一例）と、第１の保持部４０と、第２の保持部４２とを備えている。
【００５４】
ハンド支持部３８は、第１の保持部４０及び第２の保持部４２を支持するための部材である。ハンド支持部３８は、ロボットアーム装置６の先端部（ハンド取付部２２及びカメラ取付部２４）に取付用フランジ２６を介して取り付けられている。
【００５５】
第１の保持部４０及び第２の保持部４２の各々は、対象物４を負圧により吸着するための柔軟指である。第１の保持部４０は、基端部４０ａから先端部４０ｂまで長尺状に延びている。同様に、第２の保持部４２は、基端部４２ａから先端部４２ｂまで長尺状に延びている。第１の保持部４０の基端部４０ａ及び第２の保持部４２の基端部４２ａは、ハンド支持部３８に支持されている。
【００５６】
第１の保持部４０及び第２の保持部４２はそれぞれ、対象物４を負圧により吸着するための第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６を有している。第１の保持部４０及び第２の保持部４２は、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６が互いに対向するように配置されている。第１の吸着面４４には複数の第１の吸引口５８（後述する図４Ａ参照）が形成され、第２の吸着面４６には複数の第２の吸引口６０（後述する図４Ａ参照）が形成されている。なお、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６がともに折り曲げられていない状態において、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６は互いに接触していてもよく、あるいは、第１の吸着面４４と第２の吸着面４６との間に例えば数ｍｍ程度の大きさの隙間が形成されていてもよい。
【００５７】
第１の保持部４０及び第２の保持部４２は、同一の構成を有している。そのため、以下では、第１の保持部４０の構成について説明する。
【００５８】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１の保持部４０は、弾性部材４８と、充填部材５０と、封止部材５２とを有している。
【００５９】
弾性部材４８は、弾性を有する軟質性樹脂、例えばシリコンゴム等のエラストマーで形成されている。弾性部材４８は、第１の保持部４０のベースとなる部材である。弾性部材４８は、基端部４８ａから先端部４８ｂまで長尺状に延びている。弾性部材４８の内部には、弾性部材４８の長手方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる第１の空間５４が形成されている。弾性部材４８の側面には、第１の空間５４と外部とを連通する開口部５６が形成されている。
【００６０】
また、弾性部材４８の開口部５６と反対側の側面には、第１の吸着面４４が形成されている。第１の吸着面４４は、弾性部材４８の長手方向における任意の位置において、山折り状に折り曲げ可能である。第１の吸着面４４には、第１の空間５４と外部とを連通する平面視円形状の複数の第１の吸引口５８が形成されている。複数の第１の吸引口５８は、弾性部材４８の長手方向に沿って千鳥状に配置されている。なお、第１の吸着面４４と第２の吸着面４６とが互いに接触している状態で、複数の第１の吸引口５８及び複数の第２の吸引口６０は、互いに重ならないように配置されていてもよい。これにより、第１の吸引口５８と第２の吸引口６０とが対面した状態で空気を吸引する際に、互いの吸引口を塞ぐようにして密着させることができる。
【００６１】
弾性部材４８の基端部４８ａは、ハンド支持部３８に支持されている。弾性部材４８の基端部４８ａには、第１の空間５４と外部とを連通する接続孔６２が形成されている。接続孔６２には、チューブ３６の端部が接続されている。
【００６２】
充填部材５０は、弾性部材４８の第１の空間５４が大気圧よりも減圧された際に、第１の空間５４が変形するのを抑制するための部材である。充填部材５０は、通気性及び柔軟性を有する材料で形成され、弾性部材４８の第１の空間５４に充填されている。
【００６３】
封止部材５２は、弾性部材４８の開口部５６を封止するための薄板状の部材である。封止部材５２は、弾性を有する軟質性樹脂、例えばシリコンゴム等のエラストマーで形成されている。封止部材５２は、第１の空間５４を側方から覆うように配置されている。これにより、第１の空間５４は、弾性部材４８と封止部材５２とで囲まれた領域に形成される。
【００６４】
［１−３．ロボットハンドシステムの動作］
次に、図５及び図６を参照しながら、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の動作について説明する。図５は、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の動作の流れを示すフローチャートである。図６は、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の動作の流れを示す図である。
【００６５】
図５に示すように、まず、コントローラ１４の統括処理部２８は、固定カメラ１２からの画像情報に基づいて、搬送対象である対象物４の位置を判定する（Ｓ１０１）。次に、統括処理部２８は、対象物４の位置に基づいて、ロボット制御部３０に動作指令信号を送信する。ロボット制御部３０は、統括処理部２８からの動作指令信号に基づいて、ロボットアーム装置６の動作を制御することにより、ロボットハンド装置８を対象物４の上面の真上まで移動させる（Ｓ１０２）。このとき、ロボットハンド装置８は、第１の保持部４０及び第２の保持部４２の各々の長手方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して略平行となる姿勢に保持されている。
【００６６】
次に、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、対象物４の上面における吸着可能な領域６４（以下、「被吸着領域６４」という）を判定し（Ｓ１０３）、被吸着領域６４における第１の保持部４０及び第２の保持部４２の吸着位置を決定する（Ｓ１０４）。統括処理部２８は、決定した吸着位置に基づいて、ロボット制御部３０に動作指令信号を送信する。ロボット制御部３０は、統括処理部２８からの動作指令信号に基づいて、ロボットアーム装置６の動作を制御する。これにより、図６の（ａ）に示すように、ロボットハンド装置８が下降することによって、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に接触する（Ｓ１０５）。
【００６７】
図６の（ｂ）に示すように、ロボットハンド装置８がさらに下降することにより、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に押し付けられる（Ｓ１０６）。このとき、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが被吸着領域６４上を滑りながら互いに離隔する方向に移動することにより、第１の保持部４０及び第２の保持部４２はそれぞれ、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６が凸面となるように撓む。第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが被吸着領域６４の端に到達するまで（Ｓ１０７でＮＯ）、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に継続して押し付けられる（Ｓ１０６）。この時、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々の一部は、被吸着領域６４に接触するようになる。
【００６８】
第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが被吸着領域６４の端に到達した際には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、バルブ３４が閉じた状態で真空ポンプ３２が駆動し、第１の吸着面４４の複数の第１の吸引口５８及び第２の吸着面４６の複数の第２の吸引口６０の各々から空気が吸引される。その結果、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々の一部が被吸着領域６４を負圧により吸着するため（Ｓ１０８）、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂは、被吸着領域６４の端からはみ出ない位置で固定される。
【００６９】
この状態で、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４にさらに押し付けられることにより（Ｓ１０９）、図６の（ｃ）に示すように、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６がそれぞれ第１の位置６６及び第２の位置６８で略直角に折り曲げられる。これにより、第１の吸着面４４のうち第１の位置６６と第１の保持部４０の先端部４０ｂとの間の領域が被吸着領域６４を負圧により吸着し、且つ、第２の吸着面４６のうち第２の位置６８と第２の保持部４２の先端部４２ｂとの間の領域が被吸着領域６４に負圧により吸着する。このようにして、対象物４は、第１の保持部４０及び第２の保持部４２により保持され、パレット１８から取り出される。
【００７０】
このとき、第１の吸着面４４のうち第１の位置６６と第１の保持部４０の基端部４０ａとの間の領域と、第２の吸着面４６のうち第２の位置６８と第２の保持部４２の基端部４２ａとの間の領域とは、互いに接触（密着）している。これにより、複数の第１の吸引口５８及び複数の第２の吸引口６０の全てが塞がるので、対象物４を安定して吸着することができる。なお、この場合、バルブ３４を閉じた状態で、真空ポンプ３２の駆動を停止してもよい。
【００７１】
次に、コントローラ１４の統括処理部２８は、固定カメラ１２からの画像情報に基づいて、対象物４の搬送先の位置を判定する（Ｓ１１０）。次に、統括処理部２８は、対象物４の搬送先の位置に基づいて、ロボット制御部３０に動作指令信号を送信する。ロボット制御部３０は、統括処理部２８からの動作指令信号に基づいて、ロボットアーム装置６の動作を制御することにより、対象物４を第１の保持部４０及び第２の保持部４２により保持した状態で、ロボットハンド装置８を搬送先まで移動させる。これにより、対象物４が搬送先まで搬送される（Ｓ１１１）。
【００７２】
ここで、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、搬送先における収納可能な領域（以下、「収納領域」という）を判定する。統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、対象物４が収納領域に収納されたと判定した際に、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、真空ポンプ３２の駆動が停止するとともにバルブ３４が開いて、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６に対する対象物４の吸着が解除される（Ｓ１１２）。この時、弾性部材４８の弾性復元力によって、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６はそれぞれ、第１の位置６６及び第２の位置６８で折り曲げられた状態（図６の（ｃ）に示す状態）から、真っ直ぐに延伸して元の状態（図６の（ａ）に示す状態）に復帰する。
【００７３】
［１−４．効果］
上述したように、対象物４のサイズに応じて、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６がそれぞれ折り曲げられる第１の位置６６及び第２の位置６８を調整することにより、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々のうち対象物４を吸着する領域のサイズを調整することができる。これにより、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４の端からはみ出すのを抑制することができ、例えば密集して配置されている複数の物品２０の中から目的の対象物４を正確に取り出すことができる。
【００７４】
また、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂを対象物４の被吸着領域６４に押し付ける力を利用することにより、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々が折り曲げられる。これにより、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々を折り曲げるためのアクチュエータ等の駆動装置をロボットハンド装置８に搭載しなくてもよいため、ロボットハンド装置８のコンパクト化を図ることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、対象物４の上面における吸着可能な被吸着領域６４を判定したが、事前に対象物４の重量を示す情報を取得し、当該情報に基づいて対象物４の被吸着領域６４のサイズを決定してもよい。
【００７６】
［１−５．使用例］
次に、図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の使用例について説明する。図７Ａは、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の使用例１を示す図である。図７Ｂは、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の使用例２を示す図である。図７Ｃは、実施の形態１に係るロボットハンドシステム２の使用例３を示す図である。
【００７７】
図７Ａに示すように、使用例１では、比較的サイズの小さい物品２０が複数個、密集して配置されている。この場合、第１の吸着面４４を第１の保持部４０の先端部４０ｂの近傍における第１の位置６６で折り曲げ、且つ、第２の吸着面４６を第２の保持部４２の先端部４２ｂの近傍における第２の位置６８で折り曲げる。これにより、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４の端からはみ出すのを抑制することができるので、複数の物品２０の中から目的の対象物４を取り出すことができる。
【００７８】
図７Ｂに示すように、使用例２では、ロボットハンド装置８の姿勢が対象物４の被吸着領域６４に対して斜めとなっている。この場合、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々を折り曲げる角度を任意に調整することができるので、対象物４を第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６に確実に吸着することができる。これにより、例えば商品棚の内部又は梱包箱の内部等の狭い空間で、ロボットハンド装置８の姿勢を自由に変えることができない場合であっても、対象物４を確実に吸着することができる。
【００７９】
図７Ｃに示すように、使用例３では、対象物４の上面は平坦でなく、非平行な２つの面を有する山形状に形成されている。この場合、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々を折り曲げる角度を任意に調整することができるので、対象物４を第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６に確実に吸着することができる。このように、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６の各々が鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜している場合であっても、対象物４を確実に吸着することができる。これにより、例えば障害物等により対象物４を吸着可能な部位が限られている場合に、特に有用である。
【００８０】
（実施の形態２）
［２−１．ロボットハンド装置の構成］
次に、図８を参照しながら、実施の形態２に係るロボットハンド装置８Ａについて説明する。図８は、実施の形態２に係るロボットハンド装置８Ａの第１の保持部４０Ａ（第２の保持部４２Ａ）を示す平面図である。なお、以下の各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８１】
図８に示すように、実施の形態２に係るロボットハンド装置８Ａでは、第１の保持部４０Ａ及び第２の保持部４２Ａの各構成が上記実施の形態１と異なっている。具体的には、第１の保持部４０Ａの弾性部材４８Ａの長手方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な方向（Ｙ軸方向）における幅は、基端部４８ａから先端部４８ｂにかけて漸減している。すなわち、第１の保持部４０Ａの弾性部材４８Ａは、平面視で略三角形状に形成されている。また、第２の保持部４２Ａも第１の保持部４０Ａと同様に構成されている。
【００８２】
［２−２．効果］
第１の保持部４０Ａの形状を上述したように形成することにより、第１の吸着面４４を第１の保持部４０Ａの先端部４０ｂの近傍で容易に折り曲げることができる。第２の保持部４２Ａについても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
なお、上述した構成に代えて、第１の保持部４０Ａの弾性部材４８Ａの長手方向に対して垂直な方向（Ｘ軸方向）における厚みを、基端部４８ａから先端部４８ｂにかけて漸減するように構成してもよい。あるいは、弾性部材４８Ａを、弾性部材４８Ａの硬度が基端部４８ａから先端部４８ｂにかけて徐々に小さくなるような材料で形成してもよい。このような構成であっても、上述と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
（実施の形態３）
［３−１．ロボットハンド装置の構成］
次に、図９を参照しながら、実施の形態３に係るロボットハンド装置８Ｂについて説明する。図９は、実施の形態３に係るロボットハンド装置８Ｂの第１の保持部４０Ｂ（第２の保持部４２Ｂ）を示す断面図である。
【００８５】
図９に示すように、実施の形態３に係るロボットハンド装置８Ｂでは、第１の保持部４０Ｂ及び第２の保持部４２Ｂの各構成が上記実施の形態１と異なっている。具体的には、第１の保持部４０Ｂの先端部には、第１の吸着面４４とは独立して対象物４（図６参照）を負圧により吸着するための第１の吸着部７０が形成されている。第１の吸着部７０は、第１の保持部４０Ｂの弾性部材４８Ｂの先端部４８ｂを厚み方向（Ｘ軸方向）に貫通する貫通孔である。第１の吸着部７０の一方の開口部は、第１の吸着面４４上に形成されている。第１の吸着部７０の他方の開口部は、チューブ７２を介して真空ポンプ３２と連通されている。真空ポンプ３２に配置されたバルブ（図示せず）を切り替えることにより、複数の第１の吸引口５８とは独立して、第１の吸着部７０から空気を吸引することができる。
【００８６】
同様に、第２の保持部４２の先端部には、第２の吸着面４６とは独立して対象物４を負圧により吸着するための第２の吸着部７４が形成されている。第２の吸着部７４の一方の開口部は、第２の吸着面４６上に形成されている。第２の吸着部７４の他方の開口部は、チューブ７６を介して真空ポンプ３２と連通されている。真空ポンプ３２に配置されたバルブ（図示せず）を切り替えることにより、複数の第２の吸引口６０とは独立して、第２の吸着部７４から空気を吸引することができる。
【００８７】
［３−２．効果］
第１の保持部４０Ｂの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｂの先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４（図６参照）の端に到達した際に、統括処理部２８（図１参照）は、手先カメラ１０（図１参照）からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６（図１参照）に制御信号を送信する。これにより、バルブが切り替えられた状態で真空ポンプ３２が駆動し、第１の吸着部７０及び第２の吸着部７４の各々から空気が吸引される。
【００８８】
その結果、第１の保持部４０Ｂの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｂの先端部４２ｂが被吸着領域６４を負圧により吸着するため、先端部４０ｂ及び４２ｂが被吸着領域６４に押し付けられた際に被吸着領域６４上を滑るのを抑制することができる。
【００８９】
［３−３．変形例］
本実施の形態では、第１の吸着部７０及び第２の吸着部７４の各々から空気を吸引することにより、先端部４０ｂ及び４２ｂの各々が被吸着領域６４に押し付けられた際に被吸着領域６４上を滑るのを抑制するように構成した。このような構成に代えて、先端部４０ｂ及び４２ｂの各々を摩擦力の高い素材で形成し、摩擦力を下げたい時、第１の吸着部７０及び第２の吸着部７４の各々から空気（気体の一例）を噴出するように構成してもよい。
【００９０】
この場合、第１の吸着部７０及び第２の吸着部７４はそれぞれ、空気を噴出するための第１の噴出口及び第２の噴出口として用いられる。第１の噴出口及び第２の噴出口はそれぞれ、チューブ７２及び７６を介して、圧力調整装置１６に設けられたコンプレッサ（図示せず）と連通されている。コンプレッサからの空気がチューブ７６を介して第１の噴出口及び第２の噴出口の各々に供給されることにより、第１の噴出口及び第２の噴出口の各々から空気が噴出される。これにより、第１の保持部４０Ｂの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｂの先端部４２ｂを必要な時に被吸着領域６４から浮き上がらせ、被吸着領域６４上で滑らせることができる。また、空気の噴出を止めることにより、高い摩擦力の先端部４０ｂ及び４２ｂの各々を被吸着領域６４に密着させて、被吸着領域６４上で滑るのを抑制することができる。
【００９１】
なお、第１の吸引口５８及び第２の吸引口６０の各々からの空気が対象物４の被吸着領域６４に対して斜め方向に噴出するように構成すると、被吸着領域６４に非接触の吸着方式（いわゆる、ベルヌーイ方式）で吸着することができる。非接触の吸着方式での吸着は、垂直方向で吸着しながら、水平方向には摩擦無く滑らせることができるので、対象物４との間の摩擦力を適宜変更するのに有用である。
【００９２】
（実施の形態４）
［４−１．ロボットハンド装置の構成］
次に、図１０Ａ〜図１１を参照しながら、実施の形態４に係るロボットハンド装置８Ｃについて説明する。図１０Ａは、実施の形態４に係るロボットハンド装置８Ｃの第１の保持部４０Ｃ（第２の保持部４２Ｃ）を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＸ−Ｘ線による、実施の形態４に係るロボットハンド装置８Ｃの第１の保持部４０Ｃ（第２の保持部４２Ｃ）の断面図である。図１１は、実施の形態４に係るロボットハンド装置８Ｃの第１の薄肉部８０を拡大して示す断面図である。
【００９３】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、実施の形態４に係るロボットハンド装置８Ｃでは、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各構成が上記実施の形態１と異なっている。具体的には、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々と対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力を変更可能に構成されている。
【００９４】
第１の保持部４０Ｃの弾性部材４８Ｃは、摩擦力が比較的小さい材料で形成されている。弾性部材４８Ｃの第１の吸着面４４Ｃには、複数の第１の厚肉部７８と、第１の厚肉部７８よりも厚み（Ｘ軸方向における大きさ）の薄い複数の第１の薄肉部８０とが形成されている。すなわち、第１の吸着面４４Ｃは、全域に亘って閉塞された構造を有している。図１０Ａに示すように、複数の第１の薄肉部８０の各々は、平面視で円形状に形成されている。
【００９５】
また、第１の吸着面４４Ｃは、第１のグリップ部材８２により覆われている。第１のグリップ部材８２は、板状に形成され、弾性部材４８Ｃ（複数の第１の薄肉部８０）よりも摩擦力が大きい材料で形成されている。第１のグリップ部材８２には、複数の第１の薄肉部８０に対応して、複数の第１の薄肉部８０をそれぞれ外部に露出させるための複数の第１の開口部８４が形成されている。図１０Ａに示すように、複数の第１の開口部８４の各々は、平面視で円形状に形成されている。
【００９６】
同様に、第２の保持部４２Ｃの弾性部材４８Ｃは、摩擦力が比較的小さい材料で形成されている。弾性部材４８Ｃの第２の吸着面４６Ｃには、複数の第２の厚肉部８６と、第２の厚肉部８６よりも厚みの薄い複数の第２の薄肉部８８とが形成されている。すなわち、第２の吸着面４６Ｃは、全域に亘って閉塞されている。図１０Ａに示すように、複数の第２の薄肉部８８の各々は、平面視で円形状に形成されている。
【００９７】
また、第２の吸着面４６Ｃは、第２のグリップ部材９０により覆われている。第２のグリップ部材９０は、板状に形成され、弾性部材４８Ｃ（複数の第２の薄肉部８８）よりも摩擦力が大きい材料で形成されている。第２のグリップ部材９０には、複数の第２の薄肉部８８に対応して、複数の第２の薄肉部８８をそれぞれ外部に露出させるための複数の第２の開口部９２が形成されている。図１０Ａに示すように、複数の第２の開口部９２の各々は、平面視で円形状に形成されている。
【００９８】
さらに、圧力調整装置１６（図１参照）は、真空ポンプ３２及びバルブ３４に加えて、コンプレッサ（図示せず）を有している。コンプレッサは、一対のチューブ３６を介して、ロボットハンド装置８Ｃの第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々と連通されている。コンプレッサは、統括処理部２８（図１参照）からの動作指令信号に基づいて、一対のチューブ３６を介して第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々に空気を供給する。バルブ３４が閉じた状態でコンプレッサによって空気を供給することにより、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々は、大気圧よりも加圧される。その後、バルブ３４が開いた際には、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々は、大気圧に戻される。
【００９９】
したがって、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々は、圧力調整装置１６により、ａ）大気圧よりも加圧された状態、ｂ）大気圧の状態、及び、ｃ）大気圧よりも減圧された状態のいずれかに切り替えられる。
【０１００】
ここで、図１１を参照しながら、第１の保持部４０Ｃと対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力を変更する原理について説明する。
【０１０１】
図１１の（ａ）に示す状態では、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４は、圧力調整装置１６によって大気圧よりも加圧されている。この場合、第１の薄肉部８０は、第１の空間５４と反対側に向けて突出するように変形することにより、第１の開口部８４を通して対象物４の被吸着領域６４に接触する。これにより、第１の保持部４０Ｃと対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力は、比較的小さくなる。
【０１０２】
図１１の（ｂ）に示す状態では、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４は、圧力調整装置１６によって大気圧となっている。この場合、第１の薄肉部８０が第１の開口部８４よりも第１の空間５４側に位置することにより、第１のグリップ部材８２が対象物４の被吸着領域６４に接触する。これにより、第１の保持部４０Ｃと対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力は、比較的大きくなる。
【０１０３】
図１１の（ｃ）に示す状態では、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４は、圧力調整装置１６によって大気圧よりも減圧されている。この場合、第１の薄肉部８０は、第１の空間５４に向けて突出するように変形し、第１のグリップ部材８２が対象物４の被吸着領域６４に接触する。これにより、第１の薄肉部８０と対象物４との間が真空状態となるため、第１の薄肉部８０は、対象物４の被吸着領域６４を負圧により吸着する。
【０１０４】
この吸着の原理について、さらに詳細に説明する。図１１の（ｂ）に示す状態では、第１の薄肉部８０と対象物４の被吸着領域６４との間には、空間９４が形成される。また、図１１の（ｃ）に示す状態では、第１の薄肉部８０と対象物４の被吸着領域６４との間には、空間９４よりも大きい空間９６が形成される。このように空間の体積が増大した際には、ボイル・シャルルの法則により圧力が低下し、対象物４を負圧により吸着することができる。なお、第１の薄肉部８０は弾性復元力を有しているため、第１の空間５４の圧力をＰ１、空間９６の圧力をＰ２、第１の薄肉部８０の圧力をＰ３とすると、Ｐ１＝Ｐ２＋Ｐ３の関係が成立し、圧力が釣り合った状態となる。また、空間９６の面積をＳとすると、吸着力ＦはＳ×Ｐ２となる。
【０１０５】
なお、第２の保持部４２Ｃと対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力を変更する原理については、上述と同様であるため、説明を省略する。
【０１０６】
［４−２．ロボットハンドシステムの動作］
次に、図１２〜図１４を参照しながら、実施の形態４に係るロボットハンドシステム２Ｃの動作について説明する。図１２は、実施の形態４に係るロボットハンドシステム２Ｃの動作の流れを示すフローチャートである。図１３は、実施の形態４に係るロボットハンドシステム２Ｃの動作の流れを示すタイミングチャートである。図１４は、実施の形態４に係るロボットハンドシステム２Ｃの動作の流れを示す図である。なお、図１２のフローチャートにおいて、上記実施の形態１の図５のフローチャートと同一のステップには、同一のステップ番号を付してある。
【０１０７】
図１２に示すように、まず、上記実施の形態１と同様に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５が実行される。ステップＳ１０５では、図１４の（ａ）に示すように、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に接触する。
【０１０８】
ステップＳ１０５の後、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、バルブ３４が閉じた状態でコンプレッサが駆動し、コンプレッサからの空気が一対のチューブ３６を介して第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々に供給される。これにより、図１３に示す時間ｔ１で、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々が大気圧よりも加圧され（Ｓ２０１）、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々と対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力は比較的小さくなる。
【０１０９】
図１４の（ｂ）に示すように、ロボットハンド装置８がさらに下降することにより、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に押し付けられる（Ｓ１０６）。このとき、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々と対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力は比較的小さいため、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂは、被吸着領域６４上を滑りながら互いに離隔する方向に移動する。
【０１１０】
第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが被吸着領域６４の端に到達した際には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、図１３に示す時間ｔ２で、バルブ３４が開いて、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々が大気圧に戻され（Ｓ２０２）第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々と対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力は比較的大きくなる。
【０１１１】
この状態で、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４にさらに押し付けられた際には（Ｓ１０９）、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂは、被吸着領域６４の端からはみ出ない位置で固定される。
【０１１２】
その後、図１４の（ｃ）に示すように、第１の吸着面４４Ｃ及び第２の吸着面４６Ｃはそれぞれ、第１の位置６６及び第２の位置６８で略直角に折り曲げられる。統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、バルブ３４が閉じた状態で真空ポンプ３２が駆動し、一対のチューブ３６を介して第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々から空気が吸引される。これにより、図１３に示す時間ｔ３で、第１の保持部４０Ｃの第１の空間５４及び第２の保持部４２Ｃの第２の空間５９の各々が大気圧よりも減圧されるため、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々が被吸着領域６４を負圧により吸着する（Ｓ２０３）。このようにして、対象物４は、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃにより保持され、パレット１８から取り出される。その後、上記実施の形態１と同様に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２が実行される。
【０１１３】
［４−３．効果］
上述したように、本実施の形態では、第１の保持部４０Ｃ及び第２の保持部４２Ｃの各々と対象物４の被吸着領域６４との間の摩擦力が変更可能に構成されている。第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが被吸着領域６４の端に到達するまでの間は、上記摩擦力を小さくすることにより、先端部４０ｂ及び４２ｂを被吸着領域６４上で滑らせることができる。また、第１の保持部４０Ｃの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｃの先端部４２ｂが被吸着領域６４の端に到達した際には、上記摩擦力を大きくすることにより、先端部４０ｂ及び４２ｂを被吸着領域６４上で固定することができる。
【０１１４】
さらに、本実施の形態では、第１の吸着面４４Ｃ及び第２の吸着面４６Ｃの各々は閉塞された構造を有しているので、第１の吸着面４４Ｃ及び第２の吸着面４６Ｃの各々のうち、対象物４との密着性が悪い領域が存在する場合であっても、高い吸着力を保つことができる。
【０１１５】
（実施の形態５）
［５−１．ロボットハンド装置の構成］
次に、図１５及び図１６を参照しながら、実施の形態５に係るロボットハンド装置８Ｄについて説明する。図１５は、実施の形態５に係るロボットハンド装置８Ｄの第１の保持部４０Ｄ（第２の保持部４２Ｄ）を示す断面図である。図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線による、実施の形態５に係るロボットハンド装置８Ｄの第１の保持部４０Ｄ（第２の保持部４２Ｄ）の断面図である。
【０１１６】
図１５及び図１６に示すように、実施の形態５に係るロボットハンド装置８Ｄでは、第１の保持部４０Ｄ及び第２の保持部４２Ｄの各構成が上記実施の形態４と異なっている。具体的には、第１の空間５４及び第２の空間５９をそれぞれ大気圧よりも減圧した際に、第１の保持部４０Ｄ及び第２の保持部４２Ｄが硬化するように構成されている。
【０１１７】
第１の保持部４０Ｄの第１の空間５４には、上述した充填部材５０に代えて、複数の第１の粒体９８と、第１のフィルタ１００とが配置されている。
【０１１８】
複数の第１の粒体９８の各々は、例えばガラスビーズ、発泡ビーズ又は炭酸カルシウム等の粒状物質で形成されている。なお、複数の第１の粒体９８の各々は、粒状物質に代えて、スポンジ、ゴムチップ又はオガクズ等で形成されていてもよい。複数の第１の粒体９８は、第１の空間５４に充填されている。
【０１１９】
第１のフィルタ１００は、例えば目の細かい、通気性を有するメッシュで形成されている。第１のフィルタ１００は、接続孔６２、複数の第１の厚肉部７８及び複数の第１の薄肉部８０を覆うように配置されている。これにより、第１の粒体９８が第１の薄肉部８０により形成された凹部１０２又は接続孔６２に入り込むのを抑制することができる。
【０１２０】
同様に、第２の保持部４２Ｄの第２の空間５９には、上述した充填部材５０に代えて、複数の第２の粒体１０４と、第２のフィルタ１０６とが配置されている。
【０１２１】
複数の第２の粒体１０４の各々は、第１の粒体９８と同様に形成されている。複数の第２の粒体１０４は、第２の空間５９に充填されている。
【０１２２】
第２のフィルタ１０６は、第１のフィルタ１００と同様に形成されており、接続孔６２、複数の第２の厚肉部８６及び複数の第２の薄肉部８８を覆うように配置されている。
【０１２３】
次に、第１の保持部４０Ｄ及び第２の保持部４２Ｄが硬化する原理について説明する。図１６の（ａ）に示すように、第１の保持部４０Ｄの第１の空間５４が、圧力調整装置１６（図１参照）により、ａ）大気圧よりも加圧された状態、又は、ｂ）大気圧の状態となった際には、第１の空間５４において複数の第１の粒体９８が移動するための空間が存在するため、複数の第１の粒体９８は、第１の空間５４で自由に移動することができる。これにより、第１の保持部４０Ｄを任意の形状に変形させることができる。
【０１２４】
一方、図１６の（ｂ）に示すように、第１の保持部４０Ｄの第１の空間５４が、圧力調整装置１６により、ｃ）大気圧よりも減圧された状態となった際には、封止部材５２（第１の変形壁部の一例）が収縮する。これにより、第１の空間５４の体積が減少し、第１の空間５４に対する複数の第１の粒体９８の体積比率が増大する。そのため、第１の空間５４において複数の第１の粒体９８が移動するための空間が失われるので、複数の第１の粒体９８同士の密着度が高まり、複数の第１の粒体９８間に生じる摩擦力が増大することによって、第１の空間５４における複数の第１の粒体９８の移動が阻害される、いわゆるジャミング転移現象が生じる。これにより、第１の保持部４０Ｄが硬化するため、第１の保持部４０Ｄの形状は、第１の空間５４が大気圧よりも減圧された時点での形状（例えば略直角に折り曲げられた形状）に固定される。
【０１２５】
第２の保持部４２Ｄが硬化する原理については、上述と同様である。すなわち、図１６の（ａ）に示すように、第２の保持部４２Ｄの第２の空間５９が、圧力調整装置１６により、ａ）大気圧よりも加圧された状態、又は、ｂ）大気圧の状態となった際には、第２の保持部４２Ｄを任意の形状に変形させることができる。
【０１２６】
一方、図１６の（ｂ）に示すように、第２の保持部４２Ｄの第２の空間５９が、圧力調整装置１６により、ｃ）大気圧よりも減圧された状態となった際には、封止部材５２（第２の変形壁部の一例）が収縮する。これにより、第２の保持部４２Ｄが硬化するため、第２の保持部４２Ｄの形状は、第２の空間５９が大気圧よりも減圧された時点での形状（例えば略直角に折り曲げられた形状）に固定される。
【０１２７】
［５−２．効果］
本実施の形態では、第１の保持部４０Ｄ及び第２の保持部４２Ｄの各々に対象物４（図１４の（ｃ）参照）を吸着する際に、第１の保持部４０Ｄ及び第２の保持部４２Ｄの各形状を固定することができる。その結果、対象物４を安定して保持することができる。
【０１２８】
（実施の形態６）
［６−１．ロボットハンド装置の構成］
次に、図１７を参照しながら、実施の形態６に係るロボットハンド装置８Ｅについて説明する。図１７は、実施の形態６に係るロボットハンド装置８Ｅを示す要部断面図である。
【０１２９】
図１７に示すように、実施の形態６に係るロボットハンド装置８Ｅでは、ガイド部材１０８及び駆動部１１０が設けられている点が上記実施の形態１と異なっている。
【０１３０】
ロボットハンド装置８Ｅのハンド支持部３８Ｅには、第１の保持部４０及び第２の保持部４２の各々の長手方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるレール（図示せず）が配置されている。
【０１３１】
ガイド部材１０８は、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６がそれぞれ折れ曲がる位置である第１の位置６６及び第２の位置６８を調整するための部材である。ガイド部材１０８は、ハンド支持部３８Ｅのレールにスライド可能に支持され、第１の保持部４０及び第２の保持部４２を側方から覆うように配置されている。これにより、ガイド部材１０８は、第１の保持部４０及び第２の保持部４２を側方から覆いながら、第１の保持部４０及び第２の保持部４２の各々の長手方向に沿ってスライド可能である。また、ガイド部材１０８には、ラック（図示せず）が形成されている。
【０１３２】
駆動部１１０は、ガイド部材１０８をスライドさせるための駆動源であり、例えば薄型のステッピングモータで構成されている。駆動部１１０は、ハンド支持部３８Ｅに配置されており、ガイド部材１０８のラックと噛み合わされるピニオン１１２を有している。駆動部１１０がピニオン１１２を駆動することにより、ガイド部材１０８がハンド支持部３８Ｅのレールに沿ってスライドする。なお、本実施の形態では、駆動部１１０を薄型のステッピングモータ及びラックピニオン機構で構成したが、これに限定されず、例えば直動モータ、空圧シリンダ又は液圧シリンダ等を用いた機構で構成してもよい。
【０１３３】
また、コントローラ１４の統括処理部２８（図１参照）は、駆動部１１０に制御信号を送信する。駆動部１１０は、統括処理部２８からの制御信号に基づいて駆動する。
【０１３４】
［６−２．ロボットハンドシステムの動作］
次に、図１８及び図１９を参照しながら、実施の形態６に係るロボットハンドシステム２Ｅの動作について説明する。図１８は、実施の形態６に係るロボットハンドシステム２Ｅの動作の流れを示すフローチャートである。図１９は、実施の形態６に係るロボットハンドシステム２Ｅの動作の流れを示す図である。なお、図１８のフローチャートにおいて、上記実施の形態１の図５のフローチャートと同一のステップには、同一のステップ番号を付してある。
【０１３５】
図１８に示すように、まず、上記実施の形態１と同様に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５が実行される。ステップＳ１０５では、図１９の（ａ）に示すように、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に接触する。このタイミングで、ロボットハンド装置８Ｅの下降が一時的に停止する。
【０１３６】
ステップＳ１０５の後、統括処理部２８は、手先カメラ１０（図１参照）からの画像情報に基づいて、ロボットハンド装置８Ｅの駆動部１１０に制御信号を送信する。図１９の（ｂ）に示すように、駆動部１１０は、統括処理部２８からの制御信号に基づいて、ガイド部材１０８を第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂに向けてスライドさせる（Ｓ３０１）。なお、統括処理部２８は、ステップＳ１０３で判定された対象物４の被吸着領域６４の大きさに基づいて、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６をそれぞれ折り曲げるべき第１の位置６６及び第２の位置６８を決定し、ガイド部材１０８の先端部が第１の位置６６及び第２の位置６８に対応する位置までスライドするように、ガイド部材１０８がスライドする長さを所定の長さに決定する。
【０１３７】
ガイド部材１０８が所定の長さをスライドするまでの間（Ｓ３０２でＮＯ）、駆動部１１０は、ガイド部材１０８を継続してスライドさせる（Ｓ３０１）。ガイド部材１０８が所定の長さをスライドした際には（Ｓ３０２でＹＥＳ）、駆動部１１０は、ガイド部材１０８のスライドを停止させる（Ｓ３０３）この時、ガイド部材１０８の先端部は、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６をそれぞれ折り曲げるべき第１の位置６６及び第２の位置６８の各々に対応する位置に配置されている。
【０１３８】
図１９の（ｂ）に示すように、ロボットハンド装置８Ｅが再度下降することにより、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に押し付けられる（Ｓ３０４）。この時、ガイド部材１０８は、第１の保持部４０の基端部４０ａと第１の位置６６に対応する位置との間、及び、第２の保持部４２の基端部４２ａと第２の位置６８に対応する位置との間が折り曲げられるのを拘束する。これにより、図１９の（ｃ）に示すように、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６はそれぞれ、ガイド部材１０８の先端部に沿って、第１の位置６６及び第２の位置６８で略直角に折り曲げられる。このとき、第１の保持部４０の先端部４０ｂ及び第２の保持部４２の先端部４２ｂは、被吸着領域６４の端からはみ出ない位置に配置される。
【０１３９】
その後、統括処理部２８は、手先カメラ１０からの画像情報に基づいて、圧力調整装置１６に制御信号を送信する。これにより、バルブ３４が閉じた状態で真空ポンプ３２が駆動し、一対のチューブ３６を介して第１の保持部４０の第１の空間５４及び第２の保持部４２の第２の空間５９の各々から空気が吸引される。これにより、第１の保持部４０及び第２の保持部４２の各々が被吸着領域６４を負圧により吸着する（Ｓ３０５）。その後、上記実施の形態１と同様に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１２が実行される。
【０１４０】
［６−３．効果］
上述したように、本実施の形態では、対象物４の被吸着領域６４の大きさに基づいて、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６がそれぞれ折り曲げられる第１の位置６６及び第２の位置６８を容易に調整することができる。
【０１４１】
（実施の形態７）
次に、図２０を参照しながら、実施の形態７に係るロボットハンド装置８Ｆについて説明する。図２０は、実施の形態７に係るロボットハンド装置８Ｆを示す図である。
【０１４２】
図２０の（ａ）に示すように、実施の形態７に係るロボットハンド装置８Ｆでは、第１の保持部４０Ｆ及び第２の保持部４２Ｆの各構成が上記実施の形態１と異なっている。具体的には、第１の保持部４０Ｆの第１の吸着面４４と反対側の面は、外側に向けて蒲鉾状に膨らんでいる。同様に、第２の保持部４２Ｆの第２の吸着面４６と反対側の面は、外側に向けて蒲鉾状に膨らんでいる。
【０１４３】
このような構成であっても、図２０の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１の保持部４０Ｆの先端部４０ｂ及び第２の保持部４２Ｆの先端部４２ｂが対象物４の被吸着領域６４に押し付けられた際には、第１の吸着面４４及び第２の吸着面４６はそれぞれ、第１の位置６６及び第２の位置６８で折り曲げられる。したがって、本実施の形態においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１４４】
（他の変形例）
以上、一つ又は複数の態様に係るロボットハンド装置等について、上記実施の形態１〜７に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態１〜７に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１４５】
上記各実施の形態では、ロボットハンド装置は２つの保持部を備えるように構成したが、これに限定されず、１つ又は３つ以上の保持部を備えるように構成してもよい。
【０１４６】
上記各実施の形態では、対象物を第１の保持部及び第２の保持部の各々に吸着する際に、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を対象物の被吸着領域の端部まで広げたが、これに限定されない。例えば、対象物４の重さ及び形状と、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を広げる大きさとを予め対応付けたテーブルをコントローラの記憶部に記憶させてもよい。これにより、統括処理部は、このテーブルに基づいて、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を、対象物４の重さ及び形状に応じた大きさまで広げることができる。その結果、第１の保持部及び第２の保持部の各先端部を、必ずしも対象物の被吸着領域の端部まで広げなくてもよくなる。
【０１４７】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【０１４８】
上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしても良い。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【０１４９】
本開示は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。また、本開示は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリ等に記録したものとしても良い。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしても良い。また、本開示は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしても良い。また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【０１５０】
本開示に係るロボットハンド装置は、例えば店舗の倉庫等において商品を取り出すためのロボットハンドシステム等に有用である。
【符号の説明】
【０１５１】
２，２Ｃ，２Ｅ  ロボットハンドシステム
４  対象物
６  ロボットアーム装置
８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，８Ｅ，８Ｆ  ロボットハンド装置
１０  手先カメラ
１２  固定カメラ
１４  コントローラ
１６  圧力調整装置
１８  パレット
２０  物品
２２  ハンド取付部
２４  カメラ取付部
２６  取付用フランジ
２８  統括処理部
３０  ロボット制御部
３２  真空ポンプ
３４  バルブ
３６  チューブ
３８，３８Ｅ  ハンド支持部
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｆ  第１の保持部
４０ａ，４２ａ，４８ａ  基端部
４０ｂ，４２ｂ，４８ｂ  先端部
４２，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｆ  第２の保持部
４４，４４Ｃ  第１の吸着面
４６，４６Ｃ  第２の吸着面
４８，４８Ａ，４８Ｂ  弾性部材
５０  充填部材
５２  封止部材
５４  第１の空間
５６  開口部
５８  第１の吸引口
５９  第２の空間
６０  第２の吸引口
６２  接続孔
６４  被吸着領域
６６  第１の位置
６８  第２の位置
７０  第１の吸着部
７２，７６  チューブ
７４  第２の吸着部
７８  第１の厚肉部
８０  第１の薄肉部
８２  第１のグリップ部材
８４  第１の開口部
８６  第２の厚肉部
８８  第２の薄肉部
９０  第２のグリップ部材
９２  第２の開口部
９４，９６  空間
９８  第１の粒体
１００  第１のフィルタ
１０２  凹部
１０４  第２の粒体
１０６  第２のフィルタ
１０８  ガイド部材
１１０  駆動部
１１２  ピニオン
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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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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【図１９】
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【図２０】
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