(57)【要約】【課題】  高速動作に対応するために、高把持力を兼ね備えた上で、小型軽量なロボットハンドを提供する。【解決手段】  ロボットハンドの指を互いに接近または離間させる駆動機構と、指が互いに接近または離間する方向に回転可能に設けられた前記対象物と接触する接触部と、接触部を回転させる伸縮アクチュエータと、駆動機構の駆動を制限するロック機構と、を備え、接触部と対象物が接触している際に、伸縮アクチュエータを駆動させて接触部が対象物に発生させる把持力を増大させる方向へ接触部を回転させると共にロック機構を動作させ駆動機構の駆動を制限することを特徴とするロボットハンド。【選択図】  図４
2019076973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの指を備え、前記指により対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指を互いに接近または離間させる駆動機構と、
前記指の先端に設けられ、前記指が互いに接近または離間する方向に回転可能に設けられた前記対象物と接触する接触部と、
前記接触部を前記指が互いに接近または離間する方向に回転させる伸縮アクチュエータと、
前記駆動機構の駆動を制限するロック機構と、
前記駆動機構と、前記伸縮アクチュエータと、前記ロック機構を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記接触部と前記対象物が接触している際に、前記伸縮アクチュエータを駆動させて前記接触部が前記対象物に発生させる把持力を増大させる方向へ前記接触部を回転させると共に、前記ロック機構を動作させ前記駆動機構の駆動を制限することを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットハンドにおいて、前記伸縮アクチュエータは、形状記憶合金により構成されていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項３】
請求項１に記載のロボットハンドにおいて、
前記接触部は、
前記形状記憶合金により前記指が互いに接近する方向へ回転させられ、
バネにより前記指が互いに離間する方向へ付勢させられていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項４】
請求項３に記載のロボットハンドにおいて、
前記接触部の回転中心と前記接触部における前記形状記憶合金の固定位置との距離が、前記接触部の回転中心と前記接触部における前記バネの固定位置との距離より長いことを特徴とするロボットハンド。
【請求項５】
請求項１に記載のロボットハンドにおいて、前記伸縮アクチュエータはチューブ状の空気圧アクチュエータであることを特徴とするロボットハンド。
【請求項６】
請求項１に記載のロボットハンドにおいて、前記伸縮アクチュエータは圧電素子による圧電アクチュエータであることを特徴とするロボットハンド。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロボットハンドにおいて、前記駆動機構はモータとリンクにより構成されていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロボットハンドにおいて、
前記ロック機構は、ワンウェイクラッチを用いていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のロボットハンドをロボットアームに備えたロボット装置。
【請求項１０】
互いに接近または離間できるように設けられた指と、前記指の先端に前記指が互いに接近または離間する方向に回転可能に設けられた接触部を有する少なくとも２つの前記指を用い、前記接触部を対象物に接触させて前記対象物を把持するロボットハンドの制御方法であって、
前記指を駆動させて前記接触部を前記対象物に接触させる接触工程と、
前記指の駆動を制限する駆動制限工程と、
前記接触部と前記対象物が接触している際に、前記接触部が前記対象物に発生させている把持力を増大させる方向へ前記接触部を回転させる接触部回転工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のロボットハンドの制御方法を実行させるための制御プログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は対象物を把持するロボットハンドおよびロボットハンドの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボットによる自動組立が広く行われている。このような組立装置ではロボットハンドをロボットアーム先端に取り付けたロボット装置が多用される。ロボットハンドは対象物を把持することが目的であるが、様々な対象物を把持する必要から、指の本数や指の関節の数に関して様々な提案がなされている。
【０００３】
多くのロボットハンドは掌（てのひら）部に２本以上の指を取り付けた構造を持ち、それぞれの指は複数のリンクが関節によって連結された構造を有する。１本の指に対して関節の数は指先を平行に移動させるために２つ以上が好ましい。
【０００４】
また、自動組立装置の性能の一つに動作時間がある。より短い時間で作業を行うため、ロボットアームやロボットハンドには高速動作が要求される。そして高速動作のため、ロボットアーム先端に取り付けるロボットハンドは小型軽量でなければならない。さらに高速動作で安定して把持し続ける必要から、ハンドには強い把持力が求められる。
【０００５】
以上をまとめるとロボットハンドには、高速動作を行うために高把持力かつ小型軽量であることが要求されている。このような要求から以下の提案がなされている。
【０００６】
図１８は特許文献１の代表的な図である。特許文献１に記載の技術においてモータ２００と、第１関節と同軸に設けたプーリ２０２をワイヤ２０１で結び、さらにプーリ２０２を、第２関節に固定したプーリ２０４とワイヤ２０３で結ぶ。この構成により、モータ２００によって指先リンク２３の回転角度を制御することができる。
【０００７】
さらに、クランプ部２０５はワイヤ２０３を壁部材２０７に押し付けることによってワイヤ２０３の動きを止めることができる。このとき、クランプ部２０５の動きによって、ワイヤ２０３が引っ張られ、指先リンク２３が物体を把持するときの把持力を増強させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２６４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１に記載の技術は、２つの関節のプーリ間にかけたワイヤを横からクランプしている。ゆえに複雑な機構を指部に組み込むため指部が大きくなる。狭い空間内に指のリンク、ワイヤ、クランプ機構、壁部材などを入れる必要があり実用的な設計はかなり困難である。この複雑な機構を実現するため十分な空間を確保すると、ハンド全体のサイズが大型化し重くなる。
【００１０】
本発明は以上の未解決な課題に鑑み、高把持力を兼ね備えた上で、小型軽量なロボットハンドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題に鑑み、本発明は、少なくとも２つの指を備え、前記指により対象物を把持するロボットハンドであって、前記指を互いに接近または離間させる駆動機構と、前記指の先端に設けられ、前記指が互いに接近または離間する方向に回転可能に設けられた前記対象物と接触する接触部と、前記接触部を前記指が互いに接近または離間する方向に回転させる伸縮アクチュエータと、前記駆動機構の駆動を制限するロック機構と、前記駆動機構と、前記伸縮アクチュエータと、前記ロック機構を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記接触部と前記対象物が接触している際に、前記伸縮アクチュエータを駆動させて前記接触部が前記対象物に発生させる把持力を増大させる方向へ前記接触部を回転させると共に、前記ロック機構を動作させ前記駆動機構の駆動を制限することを特徴とするロボットハンドを採用した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高把持力のロボットハンドを小型軽量に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るロボットシステム１００の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るロボットシステム１００の制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るロボットハンド２１０の構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る指２２０の分解図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る形状記憶合金を用いた伸縮アクチュエータの模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る空気圧を用いた伸縮アクチュエータの模式図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るロック機構９の断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る指２２０にかかる力の説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る制御フローチャートである。
【図１０】図９における各ステップでのロボットハンド２１０の状態を表した図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るロボットハンド２１０の変形例の構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る指２２０の分解図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る指２２０の分解図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係るロボットハンド２１０の構成図である。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る指２２０の模式図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係るロック機構９の断面図である。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る制御フローチャートである。
【図１８】特許文献１に記載のロボットハンドの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、下記の実施形態で取り上げる数値は参考数値であって、本発明を限定するものではない。
【００１５】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明を採用したロボットシステム１００の概略構成の一例につき説明する。自動組立装置に用いられるロボットハンドでは、ロボットハンドで部品を把持し、組付けることが行われる。
【００１６】
ロボットシステム１００はロボットアーム４０、ロボットハンド２１０、制御装置１０１、外部入力装置１０２で構成されている。ロボットハンド２１０はロボットアーム４０の先端に装着され対象物の把持や組立等を行う。
【００１７】
ロボットアーム４０は、基台２００と６つのアームリンク２０１〜２０６、６つの関節Ｊ１〜Ｊ６で構成される。基台２００は床に固定されており、基台２００上に６つのアームリンク２０１〜２０６を６つの関節Ｊ１〜Ｊ６により直列に接続した構造である。先端のリンク２０６にはロボットハンド２１０が取り付けられている。
【００１８】
ロボットハンド２１０は駆動可能な複数の指２２０ａおよび２２０ｂを有する。図示したロボットハンド２１０は指が２本の場合であるが、３本以上の指で構成しても良い。このロボットハンド２１０の構成は後述する。
【００１９】
図２は本発明を採用したロボットシステム１００の制御ブロック図である。ロボットハンド２１０、およびロボットアーム４０の関節Ｊ１〜Ｊ６の動作は制御装置１０１で制御する。
【００２０】
各関節Ｊ１〜Ｊ６には、アームリンク２０１〜２０６を駆動させるためのモータ２１１〜２１６が備えられている。また、ロボットハンド２１０の内部に指２２０−１、２２０−２を駆動させるモータ８が備えられている。各モータ８、２１１〜２１６はモータドライバ１１２、２２１〜２２６に各々接続されており制御装置１０１からの制御値に従って駆動する。また各モータ８、２１１〜２１６の駆動量を検出するためのエンコーダ２８、２３１〜２３６、各回転関節にかかるトルク値を検出するトルクセンサ２４１〜２４６がそれぞれ設けられている。これにより制御装置１０１に位置と力の情報をフィードバックすることができる。
【００２１】
制御装置１０１は、ＣＰＵ３０１、各部を制御するための制御プログラムを記憶するＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、通信インターフェース３０４などから構成される。このうち、ＲＡＭ３０３は外部入力装置１０２の操作による教示点や制御指令などのデータの一時記憶に用いられる。
【００２２】
外部入力装置１０２の代わりにロボットプログラムを編集可能な他のコンピュータ装置（ＰＣやサーバ）であってもよい。外部入力装置１０２は、制御装置１０１に対して有線ないし無線の通信接続手段を介して接続することができ、ロボット操作および状態表示などのユーザインターフェース機能を有する。
【００２３】
ＣＰＵ３０１は、例えば外部入力装置１０２で入力された教示点データを通信インターフェース３０４から受信する。また、外部入力装置１０２から入力された教示点データに基づきロボットアーム４０の各回転関節の軌道を生成し、通信インターフェース３０４を介して制御目標値としてロボットアーム４０に送信することができる。
【００２４】
伸縮アクチュエータ制御装置１１０、１１１は後述する伸縮アクチュエータ１０、１１を制御する。伸縮アクチュエータ制御装置１１０、１１１に制御装置１０１から指令値が入力されると伸縮アクチュエータ１０、１１に電流を流し収縮動作をさせる。
【００２５】
ロック機構制御装置１１３は後述するロック機構９を制御する。制御装置１０１から指令値が入力されるとロック機構９を動作させ、指２２０−１、２２０−２の駆動を制限する。
【００２６】
図３にロボットハンド２１０の構成図を、図４に指２２０の分解図を示す。このロボットハンド２１０には２本の指２２０−１と、２２０−２があるが、同じ構造なので、主に片方の指について説明する。なお、指２２０−１と指２２０−２を総称して指２２０と呼称する場合がある。
【００２７】
図３より、２本の指２２０−１、２２０−２は第１回転軸１２と第２回転軸１３を有する。ベース１は指を固定する掌にあたる部品で、ロボットアーム４０のリンク２０６に取り付けられる。指２２０−１、２２０−２にはそれぞれモータ８が備えられており、第１回転軸１２を軸として減速機７を介してリンク３を矢印Ｐ方向に回転させ爪５を互いに接近または離間させることができる。
【００２８】
図４より、指２２０は指ベース２と、爪ベース４がリンク３により接続されている。リンク３は指ベース２と爪ベース４を貫通し補強板６に固定されている。さらに、リンク３はベース１に固定して設けた減速機７の出力端に固定されている。減速機７の入力端はベース１に固定して設けたモータ８で駆動される。これによりモータ８を駆動させることでリンク３が図３に示した矢印Ｐ方向に回転し指２２０−１、２２０−２が互いに接近または離間する。上記が指を互いに接近または離間させる駆動機構となる。
【００２９】
指ベース２はベース１に固定されて設けられており、リンク３を支持している。爪ベース４は第２回転軸１３を軸として回転する部品であり、爪ベース４に爪５が設けられている。爪ベース４と爪５が対象物と接触する接触部となる。
【００３０】
同図において、指ベース２、爪ベース４には円筒状のプーリ部３４、３５を設けている。そして、外側の伸縮アクチュエータ１０および内側の伸縮アクチュエータ１１を指ベース２のプーリ部３４と、爪ベース４のプーリ部３５の一部に固定する。
【００３１】
このように構成すると、プーリ部３４、３５に固定して設けた伸縮アクチュエータ１０、１１により爪ベース４が連動して回転する。例えばリンク３が図３の矢印Ｐ方向にθ回転すると、爪ベース４は矢印Ｐ方向にθ移動するが、同時に伸縮アクチュエータ１０、１１によりリンク３が回転する方向とは逆方向に回転させられ−θ回転する。その結果、爪５はベース１に対して垂直状態を保ったまま移動する。このように指先の接触部を把持方向に垂直状態を保って動かすことは、把持の安定化にとって重要である。
【００３２】
また、ロック機構９をベース１に固定して設け、リンク３が図３の矢印Ｐ方向に回転する動きを任意の回転位置でロックしたり、開放したりできるようにする。これによりモータ８の駆動と後述する伸縮アクチュエータ１０、１１の駆動を使い分けることができる。
【００３３】
伸縮アクチュエータ１０、１１は形状記憶合金でできたワイヤ状の伸縮アクチュエータである。ここに電流を流すと昇温し、数％程度収縮する。また、伸縮アクチュエータ１０、１１に流す電流を発生させる伸縮アクチュエータ制御装置１１０、１１１を設け、それぞれ伸縮アクチュエータ１０、１１に接続する。この伸縮アクチュエータ１０、１１を収縮とロック機構９により爪５のみを任意の方向に回転させることができる。この伸縮アクチュエータ１０、１１が本実施形態における第２の駆動機構となる。
【００３４】
さらにモータドライバ１１２をモータ８に接続しモータの回転角度を制御する。またロック機構制御装置１１３をロック機構９に接続し、リンク３の回転ロック、アンロックを制御する。
【００３５】
これら伸縮アクチュエータ制御装置１１０、１１１、モータドライバ１１２、ロック機構制御装置１１３を制御装置１０１に接続し、後述するフローチャートに基づいて制御する。
【００３６】
次に、本発明の主要な構成要素である、伸縮アクチュエータ１０、１１について説明する。図５は本実施形態で使用される形状記憶合金を用いた伸縮アクチュエータの模式図を示す。
【００３７】
図５より線状の形状記憶合金１２０の両端に固定部材１２１を取り付けた構造である。この伸縮アクチュエータに電流を流すと温度が上昇し、長さＬａが小さくなる。具体的には５％程度収縮する。収縮量は小さいが発生する引っ張り力が大きいのが特徴である。また、この伸縮アクチュエータは非常に細い線状なので、ロボットハンドの小型化を目指す本発明に好都合である。これらの伸縮アクチュエータを複数本、例えば数十本束ねることによって、把持力を増強することも容易に行うことができる。
【００３８】
本実施形態では図５に示した形状記憶合金を用いた伸縮アクチュエータを使用しているが、別の構成の伸縮アクチュエータを用いても良い。図６は空気圧を用いたチューブ状の空気圧アクチュエータの模式図を示す。
【００３９】
図６よりゴムなどの柔軟な材料で製作したチューブ１３０の両端に固定リング１３１を取り付けた構造である。チューブの内部に圧縮空気を導き、圧力を上げるとチューブが膨らみ、図６（ａ）から図６（ｂ）のように変形し、長さＬａからＬ’ａに変わり長さが小さくなる。この方式の変形量は大きく、２０％程度収縮する設計も可能である。
【００４０】
次にロック機構９について詳しく説明する。本実施形態ではロック機構９として電磁石を用いた例を示す。図７は本実施形態におけるロック機構９の構成図である。図７（ａ）はロックされる前、図７（ｂ）はロックされた後である。
【００４１】
図７（ａ）より、ヨーク１５をベース１に固定して設け、ヨーク１５内にコイル１６を設ける。さらにベアリングホルダ１９をベース１に固定して設ける。ベアリング１８はベアリングホルダ１９に固定されて設けられている。
【００４２】
シャフト１７はベアリング１８により第１回転軸１２まわりに回転可能に支持されている。また、シャフト１７には円盤ばね２０が固定されて設けられている。さらに円盤ばね２０には強磁性体で製作した吸着部材２１が固定されて設けられている。
【００４３】
吸着部材２１は円盤ばね２０により矢印２２の方向に移動することができる。また、吸着部材２１には摩擦板２３ａが設けられており、ヨーク１５にも摩擦板２３ｂが設けられている。
【００４４】
そして図７（ｂ）より、コイル１６に通電すると、吸着部材２１はヨーク１５の磁力により引っ張られ、摩擦板２３ａと２３ｂは互いに押し付けられ摩擦力が発生する。つまり、リンク３の回転を、摩擦板２３ａと２３ｂ間の摩擦によってロックする。この摩擦力を後述するロック機構９にかかるトルクより強くすることで、伸縮アクチュエータ１０、１１を駆動させてもリンク３を駆動させることなく、爪５のみを駆動させることができる。
【００４５】
また、ロック機構９の摩擦板２３ａと２３ｂの代わりに、互いにかみ合う歯車を配置すれば、さらに、ロックする力を増強できる。
【００４６】
図８は指２２０のリンク３がθ回転した場合の模式図である。図８において、ｐ１を第１回転軸、ｐ２を第２回転軸とする。そして両者の距離、すなわちリンク３の長さをＬ１とする。ｐ２からＬ２離れた爪５の先端の位置に把持力Ｆがかかるものとする。
【００４７】
内側の伸縮アクチュエータ１１はｐ１、ｐ２から指ベース２、爪ベース４に設けられた半径Ｒの円筒状プーリ部３４、３５の面に配置する。この半径Ｒが伸縮アクチュエータ１０、１１の取り付け半径Ｒとなる。外側の伸縮アクチュエータ１０は図８の状態では弛緩し、把持には関係ないので、この模式図には描画しない。
【００４８】
同図より、伸縮アクチュエータ１１を昇温させることで伸縮アクチュエータ１１が収縮し、爪ベース４を引っ張り力ＦＡで引っ張る。このときｐ２においてリンク３が伸縮アクチュエータ１１の引っ張り力ＦＡで引っ張られることで受ける力をＦＬ、爪ベース４が伸縮アクチュエータ１１の引っ張り力ＦＡで引っ張られることで受ける力をＦ２とする。
【００４９】
このＦ２が生じることで爪ベース４のみを回転させようとしてもリンク３もＦ２に引っ張られて回転してしまう。そこでロック機構９によりリンク３を固定することで爪ベース４のみを回転させる。
【００５０】
ｐ１においてＦ２により受ける回転モーメントをＴ１とするとモーメントのつりあい式から、Ｔ１はＦ２とＬ１の積算値となる。このトルクＴ１に耐えられるようロック機構９を用いることで、爪ベース４のみを伸縮アクチュエータ１１により回転させることがでる。そして第１回転軸を中心にリンク３を回転した位置でロック機構９によってロックした状態から、爪５のみを把持力が大きくなる方向へ駆動させることができる。
【００５１】
次に本実施形態におけるロボットハンド２１０を用いた把持動作について図９のフローチャートを用いて説明する。また図９のフローチャートにおける各ステップでのロボットハンド２１０の状態図を図１０に示す。
【００５２】
例えば、このロボットハンド２１０で把持動作を行う場合、大まかに以下のような制御を行う。
・１  ロボットハンド２１０を開き、把持する対象物の近傍にロボットハンド２１０を接近させる。
・２  ロボットハンド２１０を閉じ把持する対象物を把持する。
・３  把持した対象物を所定の位置に移動させる。
・４  ロボットハンド２１０を開き把持した対象物を手放し、対象物を所定の位置に載置する。
【００５３】
以上の制御をより具体的な動作ステップに分けて詳述する。
【００５４】
図１０より、まずＳ１でロック機構９にロック機構制御装置１１３より制御値を出力しアンロックすることで、リンク３を矢印Ｐ方向に回転フリーな状態にする。
【００５５】
次にＳ２で外側の伸縮アクチュエータ１０、内側の伸縮アクチュエータ１１への電流を遮断し、爪５を矢印Ｍ方向に回転フリーな状態にする。上記Ｓ１、Ｓ２では図１０（ａ）の状態となる。
【００５６】
次にＳ３で目標位置に移動する制御値を関節Ｊ１〜Ｊ６に出力し、ロボットハンド２１０が対象物Ｗを把持する位置に来るようロボットアーム２０を駆動させる（図１０（ｂ））。このときエンコーダ２３１〜２３６の検出値よりロボットハンド２２０が目標位置に到達したかどうか判断する。
【００５７】
次にＳ４でモータドライバ１１２より制御値を出力し、モータ８を駆動させ所定の角度にリンク３を位置制御し、指２２０−１、２２０−２を開く（図１０（ｃ））。位置制御はモータ８の駆動量を検出するエンコーダ２８（図２）より制御装置１０１にフィードバックされて行われる。
【００５８】
次にＳ５でモータドライバ１１２に指を閉じるコマンドを指令し、指２２０−１、指２２０−２の爪５を把持する対象物に接触させる（図１０（ｄ））。
【００５９】
このとき爪５の先が把持する対象物に接触すると、反力によりモータ８の電流が急激に増大するので、Ｓ６でモータ電流の閾値を設けモータの回転を止める。Ｓ６：ＹｅｓならばＳ７に進み、Ｓ６：ＮｏならばＳ５の直前まで戻り接触動作を繰り返す。
【００６０】
Ｓ６：ＹｅｓによりＳ７に進むと、ロック機構制御装置１１３にロック機構９をロックする制御値を出力させる。ロック機構制御装置１１３は図７で説明したロック機構９のコイル１６に電流を流しリンク３がこれ以上回転しないようにする。Ｓ７が駆動制限工程となる。
【００６１】
次にＳ８で爪５を把持方向に動かす。まず外側の伸縮アクチュエータ１０への電流を遮断し、内側の伸縮アクチュエータ１１に電流を流す（図１０（ｅ））。つまり外側の伸縮アクチュエータ１０を弛緩させ内側の伸縮アクチュエータ１１を収縮させることで爪５が閉じられるようにする。これにより伸縮アクチュエータ１１が矢印Ｓ方向に爪ベース４を引っ張り、爪５が矢印Ｍ方向に回転する。爪５の先は把持する対象物に接触しているのでＳ８の動作を行うことで強い把持力Ｆが発生する。つまり内側の伸縮アクチュエータ１１を収縮させることによって、把持力を増強させることができる。これにより高速でロボットハンド２１０を移動させても対象物Ｗを落とすことがなくなる。また、把持力の反力はロック機構９が支える。一方、外側の伸縮アクチュエータ１０は弛緩状態なので指先力には寄与しない。Ｓ８が接触部回転工程となる。
【００６２】
十分な把持力で対象物を把持すると、Ｓ９でロボットアーム４０を駆動させ対象物を所定の位置に搬送する（図１０（ｆ））。図１０（ｆ）では載置台５００に載置しようとしている。今回は対象物の搬送動作を例に説明したがＳ９の行う動作が組立て動作であっても構わない。
【００６３】
Ｓ１０で、Ｓ９で設定した所定の動作が完了したかどうかを判定する（図１０（ｇ））。例えばＳ９での動作が搬送ならば、ロボットアーム４０の関節Ｊ１〜Ｊ６の各エンコーダ２３１〜２３６からの検出値をもとに所定の位置に対象物が到達したかどうか判定する。対象物同士の嵌合等の組立て動作ならば、各トルクセンサ２４１〜２４６からの検出値を基に嵌合完了の閾値を力情報で設定し判定する。Ｓ１０：ＹｅｓならばＳ１１に進み、Ｓ１０：ＮｏならばＳ９の直前まで戻り搬送動作、もしくは組立て動作を継続する。
【００６４】
Ｓ１０：Ｙｅｓにより、Ｓ９での動作が完了したと判定すればＳ１１で爪５を把持方向とは逆の方向に開き把持した対象物を開放する。内側の伸縮アクチュエータ１１へは電流を遮断し内側の伸縮アクチュエータ１１を弛緩させ、爪５の指先が開けるようにする。指先が開くので把持力が下がり、ロック機構９にかかっていたトルクも低下する。
【００６５】
次にＳ１２でロック機構９をロック機構制御装置１１３より制御値を出力しアンロックすることで、リンク３を回転フリーな状態にする。これによりリンク３の駆動角度がモータ８で制御可能になる。
【００６６】
次にＳ１３でモータドライバ１１２より制御値を出力し、モータ８を駆動させ所定の角度にリンク３を位置制御し、指２２０−１、２２０−２を開き対象物を開放する（図１０（ｈ））。以上によりロットハンド２１０により把持する対象物への作業のフローを終了する。
【００６７】
（実施例）
次に、設計事例に関して具体的な数字を用いて説明する。点ｐ１点ｐ２は第１回転軸１２、第２回転軸１３をそれぞれ表している。図８よりリンク３の長さＬ１を５０ｍｍ、対象物にかかる把持力Ｆを３０Ｎとし、点ｐ２から把持力Ｆまでの長さＬ２を３０ｍｍとする。また伸縮アクチュエータ１１の取り付け半径Ｒを１０ｍｍとする。なお、伸縮アクチュエータ１１を昇温させることで伸縮アクチュエータ１１が収縮し、爪ベース４を引っ張り力ＦＡで引っ張る。このとき点ｐ２においてリンク３が伸縮アクチュエータ１１の引っ張り力ＦＡで引っ張られることで受ける力をＦＬ、爪ベース４が伸縮アクチュエータ１１の引っ張り力ＦＡで引っ張られることで受ける力Ｆ２とする。
【００６８】
ｐ２における力とモーメントのつりあい式から、以下の数式（１）〜（３）が成り立つ。
【００６９】
【数１】
2019076973.tif 000003
【００７０】
【数２】
2019076973.tif 000004
【００７１】
【数３】
2019076973.tif 000005
【００７２】
また、点ｐ１において生じる回転モーメントをＴ１とする。点ｐ１におけるモーメントのつりあい式から、以下の数式（４）が成り立つ。
【００７３】
【数４】
2019076973.tif 000006
【００７４】
これより、第１関節が受けるトルクＴ１は次の数式（５）となる。
【００７５】
【数５】
2019076973.tif 000007
【００７６】
伸縮アクチュエータが発生する引っ張り力ＦＡは次の数式（６）となる。
【００７７】
【数６】
2019076973.tif 000008
【００７８】
このとき点ｐ１が受けるトルクＴ１は数式（５）よりθ＝０の時が最大で次の値となる。
【００７９】
【数７】
2019076973.tif 000009
【００８０】
この点ｐ１にかかるトルクＴ１をロック機構９が受け持つ。ロック機構９はこのトルクＴ１に耐えることでリンク３をロックし、爪５のみを伸縮アクチュエータ１１で駆動させることができる。
また、伸縮アクチュエータ１１の発生力ＦＡは、数式（６）より次の値となる。
【００８１】
【数８】
2019076973.tif 000010
【００８２】
ただし、力が発生するのは爪５の先が対象物に接触してからなので、伸縮アクチュエータ１１による爪５の移動距離は小さい。従って伸縮アクチュエータの動力、すなわち発生力と移動距離の積は小さくなる。このように形状記憶合金製の伸縮アクチュエータは、変位が小さくとも大きな力を出せ、把持力を大きく出力できるので好適である。
【００８３】
ここで上述した図１０のフローチャート内のＳ５、Ｓ８で行われる把持動作に関連して具体的な数値を用いて本実施例で必要なモータの出力を算出する。
【００８４】
まずＳ５で行われる把持動作は指２２０−１、２２０−２を、リンク３を用いて対象物に爪５を接触させる動作である。つまり爪５を接触させるだけなので把持力はほとんど必要とせずリンク３の動作速度は高速で良い。
【００８５】
逆にＳ８で行われる把持動作は爪５を伸縮アクチュエータ１１で把持方向に駆動させ対象物を大きな把持力で把持する動作である。つまり指２２０−１、２２０−２はほとんど停止状態にある。
【００８６】
先ほどブレーキ機構９が最低でも耐えなければならないトルクを見積もったが、その根拠は最高速度と最大トルクの掛け算で表現される動力の定義式であった。しかし上述したことから、最高速度と最大トルク（高速動作と高把持力）が両方とも同時に必要な場面は無いことがわかる。
【００８７】
Ｓ５とＳ８の２つの工程で必要なトルク、把持力と速度を以下のように見積もる。Ｓ５で指２２０−１、２２０−１を閉じるために必要なリンク３の最高回転速度ｖａを４ｒｐｓとする。また、Ｓ５では指先が接触しないのでほとんど負荷が無い。よってリンク３と指ベース２との摩擦トルクＴ１を０．１Ｎｍと想定する。
【００８８】
Ｓ８で必要な爪ベース４の回転速度ｖｂは１０ｍｍ／ｓとする。また、対象物を把持する際に必要な把持力を３０Ｎとする。その他Ｌ１、Ｌ２は式（１）（２）と同じとする。
【００８９】
以上の条件で、Ｓ５で必要なモータ８の動力を次の数式（９）を用いて見積もることができる。
【００９０】
【数９】
2019076973.tif 000011
【００９１】
さらにＳ８で伸縮アクチュエータ１１に必要な動力を次の数式（１０）を用いて見積もることができる。
【００９２】
【数１０】
2019076973.tif 000012
【００９３】
以上よりＳ５、Ｓ８で必要な動力を１Ｗ以下に抑えることが可能となる。
【００９４】
このように、Ｓ５、Ｓ８のように動作が異なる２つの工程で２つの動力源を使い分ければ、それぞれに必要な動力を格段に小さくできる。しかし、２つの動力源を単純に直列に組合わせると同じ力がかかるので上記の計算が成り立たない。反対に並列に組合わせると、同じ速度になるのでやはり上記の計算が成り立たない。
【００９５】
そこで本実施形態のようにロック機構を設け、一方の動力源に力がかからないようにすれば上記の計算どおり、小さな駆動源で高速動作と高把持力を実現する。
【００９６】
以上説明してきたように、高速な動作が必要な場面ではロック機構９によりリンク３のロックを外しモータ８だけで駆動させ、強い把持力が必要な場合では、リンク３をロックし伸縮アクチュエータ１１で把持力を発生させる。
【００９７】
このように構成することで、モータ８と伸縮アクチュエータ１１を小さい動力駆動させることができる。従って、高速動作が可能だが把持力が小さい動力源と、大きな把持力を発生できるが動作距離が短い動力源とをロック機構９を設けて組合わせることにより、全体の動力を大幅に低減することができる。
【００９８】
よって高把持力を兼ね備えた上で、小型軽量なロボットハンドを実現することができ、ロボットハンドを高速動作させることができる。
【００９９】
本実施形態では、指２２０−１、２２０−２をお互い接近する方向に動かして把持する場合について説明した。お互いが離間して把持する場合、例えば円環の対象物の内側から外に向かって指２２０−１、２２０−２を動かして把持する場合も、伸縮アクチュエータ１０、１１への電流の流し方が異なるだけで同様に実施可能である。
【０１００】
本実施形態では、把持動作に関する制御のＳ１１からＳ１２の説明において、伸縮アクチュエータ１１が弛緩してから次のステップに進むように説明した。しかし伸縮アクチュエータ１１が完全に弛緩する時間を待たずにロックを外し、モータ８によるリンク３の制御に移っても構わない。この場合ロックをはずした瞬間、指先力の反力によって、関節軸がわずかに動くが、指２２０−１、２２０−２が開く方向なので問題ない。このように制御すれば伸縮アクチュエータ１１の動作時間を待たずにすむので、ロボットハンド２１０の動作時間をさらに短縮できる。
【０１０１】
本実施形態では、伸縮アクチュエータ１０、１１に図５で説明した形状記憶合金の伸縮アクチュエータを用いたが、図６で説明した空気圧アクチュエータに変更しても同じことである。
【０１０２】
また、電流により収縮可能な素材であればよく、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電素子を用いても構わない。その場合伸縮アクチュエータ１０、１１の部分に圧電素子を用いた圧電アクチュエータを用いる。そして収縮させたい方向に分極処理を行うことで電流を流すだけで圧電素子を収縮させ、爪５をお互いに接近させたり離間させたりすることができ高把持力を実現できる。
【０１０３】
本実施形態ではリンク３により指２２０の爪５を対象物に接触させたが、公知のピニオンラックを用いて接触させても良い。図１１を用いて説明する。
【０１０４】
図１１は本実施形態のロボットハンド２１０をピニオンラックを用いて指２２０−１、２２０−２をお互いに接近させる場合の模式図である。上記ではリンク３を駆動させるために指ベース２に第１回転軸１２が設けられていたが、図１１では設けられていない。
【０１０５】
代わりにベース１内部にモータ８が設けられ、モータ８の回転軸には、指２２０−１、２２０−２に形成されたラック３４２に常時噛合するギア３２２が直結されている。またモータ８にロック機構９を設けギア３２２の駆動をロックすることで伸縮アクチュエータ１１を駆動させても指２２０−１、２２０−２が動かないようにしている。このモータ８を回転することにより指２２０−１、２２０−２を開閉制御し対象物を把持することができる。
【０１０６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では高把持力を実現するために、爪５がお互い接近する方向、離間する方向それぞれの方向へ駆動させるために２本の伸縮アクチュエータを用いていた。しかし、爪５を閉じて対象物を把持する把持方法のみであれば、伸縮アクチュエータの数を減らすことができコストを削減することができる。以下で詳述する。
【０１０７】
以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。また、第１の実施形態と同一ないし同等の部材や制御機能については、同一の参照符号を用いる。
【０１０８】
図１２は第２の実施形態における指２２０−１、２２０−２の分解図である。第１の実施形態と大きく異なる部分は外側の伸縮アクチュエータ１０を、バネ１４に変更したことである。
【０１０９】
指２２０−１、２２０−２の爪５をお互い接近させて把持する場合、内側の伸縮アクチュエータ１１に電流を流し、伸縮アクチュエータ１１を収縮させて把持力を発生させる。電流を遮断すると伸縮アクチュエータ１１は元の長さに戻る。
【０１１０】
第１の実施形態では指２２０−１、２２０−２の爪５をお互いに離間させるために外側の伸縮アクチュエータ１０に電流を流し爪５を開いていたが、第２の実施形態ではバネ１４によって爪５が離間する方向へ付勢されているので自然に爪５が戻る。よって第１の実施形態と同様の動作を行うことができる。
【０１１１】
ゆえに本実施形態では伸縮アクチュエータを内側だけに設置すればよいので、より簡便な構成でロボットハンド２１０を実現できる。
【０１１２】
（第３の実施形態）
上記第１の実施形態ではロック機構９を減速機７とリンク３を挟むようにして設置した。この構成の場合、伸縮アクチュエータにより爪５を駆動させた際のリンク３からのトルクをそのままロック機構９で支えるためロック機構９に負荷がかかる。しかし本実施形態によればロック機構９の設置位置を異ならせることでリンク３からのトルクを小さくすることができる。以下詳述する。
【０１１３】
以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。また、第１の実施形態と同一ないし同等の部材や制御機能については、同一の参照符号を用いる。
【０１１４】
図１３は第３の実施形態における指２２０−１、２２０−２の分解図である。上記第１の実施形態と大きく異なる点はロック機構９の設置位置である。第３の実施形態においてロック機構９は減速機７の反対側、つまりモータ８側に変更した点が異なる。
【０１１５】
このように構成すると、伸縮アクチュエータにより爪５を駆動させた際のリンク３からのトルクが減速機７を介してロック機構９に伝わる。よってロック機構９が支えるべきトルクを減速機７の減速比に応じて小さくさせることができる。
【０１１６】
ゆえに本実施形態ではロック機構９にかかるトルクを小さくできるので、ロック機構９を小型化させることができ、より小型軽量のロボットハンドを実現できる。
【０１１７】
（第４の実施形態）
上記第１の実施形態は指２２０が２本であったが、本実施形態では３本の構成につき説明する。指を３本にすることで第１の実施形態より多様な対象物を把持することができる。以下詳述する。
【０１１８】
以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。また、第１の実施形態と同一ないし同等の部材や制御機能については、同一の参照符号を用いる。
【０１１９】
図１４は第４の実施形態におけるロボットハンド２１０の構成例を表した図である。以下図１３を参照して第１の実施形態と異なる点を説明する。
【０１２０】
図１４より本実施形態におけるロボットハンド２１０は指２２０−１、２２０−２、２２０−３を備えている。上記３つの指はほぼ同じ構造なので、１本の指２２０−１について説明する。なお、指２２０−１、２２０−２、２２０−３を総称して指２２０と呼称する場合がある。
【０１２１】
指２２０は第１回転軸１２と第２回転軸１３を有する。ベース１は指２２０を固定する掌にあたる部品で、ロボットアーム４０の先端に取り付ける。指ベース２はベース１に固定して設ける。爪ベース４は爪５を固定する。リンク３は第１回転軸１２と第２回転軸１３を接続する部品であり、回転軸受けを介して両端を指ベース２と爪ベース４に固定されている。
【０１２２】
指ベース２と爪ベース４に、第１の実施形態と同様の第１回転軸と第２回転軸を中心とした円筒状のプーリ部３４、３５を設ける。そして、指ベース２のプーリ部３４と、爪ベース４のプーリ部３５に外側の伸縮アクチュエータ１０および、内側の伸縮アクチュエータ１１を巻きつけ固定する。
【０１２３】
ここで、伸縮アクチュエータ１０、１１は複数の伸縮アクチュエータを束ねたものである。図１４では３本を並列に束ねた様子を示す。このように並列に接続することにより、伸縮アクチュエータが発生する力を増大させることができる。形状記憶合金を利用した伸縮アクチュエータ１０、１１は細い線状なので、数十本並列に接続することも容易である。
【０１２４】
リンク３はベース１に固定して設けた減速機７の出力端に固定する。減速機７の入力端にギア２４を固定し、ギア２４にモータ８の出力端に固定したギア２５を噛み合わせて設けベース１に固定したモータ８で駆動する。
【０１２５】
また、ロック機構９をベース１に固定して設け、リンク３が第１回転軸１２まわりに回転する動きをロックしたり、アンロックしたりできるようにする。
【０１２６】
また図１４のように、第２の指２２０−２、第３の指２２０−３については、伸縮アクチュエータ１０、１１を省略してもよい。この構成で対象物を把持する際も第１の実施形態と同様に指２２０−１、２２０−２、２２０−３を、各モータ８を用いて対象物に各爪５の先を接触させたあと、伸縮アクチュエータが存在する指２２０−１で対象物に爪５を押し付ける。この方法でも３つの指の把持力は自動的にバランスされるので、安定した把持が可能である。
【０１２７】
以上より本実施形態では、指を３本に増やしているため多様な対象物の把持に対応できる。また、ギアの組み合わせにより１つのモータのみで全ての指を同期させて駆動させても良い。これによりモータの数を減らす子ことができるのでロボットハンド２１０のさらなる小型軽量化を図れる。
【０１２８】
（第５の実施形態）
上記第１の実施形態では伸縮アクチュエータ１０、１１の取り付け半径Ｒが同じであった。しかし、把持力を大きくして対象物の落下を防ぐという観点から考えると式（６）を変形した次の数式（１１）より把持力Ｆは取り付け半径Ｒが大きいほど大きくなる。
【０１２９】
【数１１】
2019076973.tif 000013
【０１３０】
つまり内側の伸縮アクチュエータ１１の取り付け半径Ｒを大きくすることで同じ伸縮アクチュエータでもより高把持力を出力することができる。以下詳述する。
【０１３１】
以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。また、第１の実施形態と同一ないし同等の部材や制御機能については、同一の参照符号を用いる。
【０１３２】
図１５は本実施形態における指２２０の模式図である。第１の実施形態と大きく異なる点はプーリ部３４、３５である。以下図１５を参照して説明する。
【０１３３】
ベース１に固定する指ベース２に第１回転軸１２を中心として内側に半径Ｒ１，外側に半径Ｒ２の円筒状のプーリ部３４を設ける。また、爪ベース４に第２回転軸１３を中心としたプーリ部３４と同様の構成のプーリ部３５を設ける。この半径Ｒ１とＲ２は、Ｒ１＞Ｒ２の関係となっている。
【０１３４】
同図より内側の伸縮アクチュエータ１１を取り付け半径Ｒ１となるように固定する。またバネ１４を取り付け半径Ｒ２となるように固定する。この半径Ｒ１、Ｒ２が爪５の回転中心と、伸縮アクチュエータ１０、１１の固定位置との距離となる。
【０１３５】
この構成により第１の実施形態に対し、把持力Ｆの出力に関連する伸縮アクチュエータ１１の取り付け半径Ｒ１を大きくすることができる。
【０１３６】
数式（１１）からも明らかなように、取り付け半径が大きいほど把持力は大きくなる。本実施形態によれば、同じ伸縮アクチュエータを用いても、より強い把持力を出力することが可能となる。
【０１３７】
（第６の実施形態）
上記第１の実施形態ではロック機構９において電磁石を用いた。しかしコイル１６に電流を流してロックさせるまでに約０．２秒かかる。本実施形態ではこの動作時間を短縮しロボットハンド２１０のさらなる高速化を図ることができる。
【０１３８】
以下では、第１の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第１の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。また、第１の実施形態と同一ないし同等の部材や制御機能については、同一の参照符号を用いる。
【０１３９】
図１６は本実施形態におけるロック機構９の構成を表した図である。第１の実施形態の図７で説明した構造との違いはワンウェイクラッチ２７を設けたことである。
【０１４０】
ワンウェイクラッチ２７は、特定の方向の回転についてロックし、それとは逆の方向の回転については自由に回転させることができるという部品である。ロックとアンロックは回転方向だけで決まり、ロックする位置に限定は無い。構造は例えば特許５３７９２９５号が知られている。
【０１４１】
この部品をロック機構９の先に取り付ける。物体を把持する前の、まだ指２２０が動いている最中にロック機構９をロックする。ワンウェイクラッチ２７の作用により、指２２０が動作中でも、指２２０同士が接近する方向に動く動作といった特定の方向への動作には支障が無い。
【０１４２】
回転方向は、ワンウェイクラッチの取付け方向によって定まる。従って本実施形態では指２２０を閉じて把持する内側把持、或いは指２２０を開いて把持する外側把持の一方だけに対応可能なロボットハンドの場合を考える。
【０１４３】
また電磁石を用いたロック機構９をロック状態にしても、ワンウェイクラッチ２７の作用によって特定方向の回転は自由である。この性質を利用すると、第１の実施形態で示した把持動作のステップのうち、Ｓ５の指２２０をリンク３によって動かす動作と、Ｓ７のロック動作と順番を逆にすることができる。つまりロック動作と指の動作が同時にスタートできるので、ロックが完了するまで時間待ちする必要がなくなる。
【０１４４】
図１７は本実施形態における把持動作のフローチャートである。第１の実施形態の図１０のフローチャートと異なる点はＳ５〜Ｓ７である。説明のため本実施形態ではＳ５’、Ｓ６’、Ｓ７’と呼称する。
【０１４５】
まず第１の実施形態と同様にＳ１〜Ｓ４でロボットハンド２１０を把持開始位置まで移動させる。
【０１４６】
次にＳ５’でロック機構制御装置１１３によりロック機構９でリンク３をロックする。ロック機構制御装置１１３は、図１６で説明したロック機構９のコイル１６に通電し、ワンウェイクラッチ２７による指２２０同士が離間する方向へのリンク３の回転を止める。このとき、ワンウェイクラッチ２７により指２２０同士が接近する方向へのリンク３の回転は行うことができる。従って伸縮アクチュエータが駆動してもリンク３は対象物へ接触する方向のみにしか駆動しないため、ロック動作の完了を待たずすぐ次のステップを開始して良い。
【０１４７】
Ｓ６’で指２２０が対象物に接触するまで指２２０をモータ８で動かす。このときにリンク３が回転する方向は対象物を把持する方向なので、ワンウェイクラッチ２７は回転可能である。ロック機構９の吸着部材２１は移動量が少ないので指２２０の動作時間よりも短い。従って指２２０を動作させている間にロックが完了する。
【０１４８】
あとは第１の実施形態と同様にＳ７で指２２０が対象物に接触したかどうか、モータ電流の増減で判断し、Ｓ８で伸縮アクチュエータ１１を駆動させる。このとき対象物に接触している指２２０に大きな把持力が発生する。この把持力はリンク３を指２２０同士が離間する方向に回転させるが、ワンウェイクラッチ２７がその回転を制止する。
【０１４９】
そしてＳ９から第２の実施形態と同様に制御プログラムを遂行し、把持動作のフローを完了する。以上により本実施形態によれば、ロック機構９の動作完了を待つことなく把持動作を行うことができ、動作時間を短縮することができる。
【０１５０】
以上の各実施形態の処理手順は具体的には制御装置１０１により実行されるものである。従って上述した機能を実現するソフトウェアの制御プログラムを記録した記録媒体をＣＰＵ３０１に供給し、ＣＰＵ３０１がＲＯＭ３０２に格納された制御プログラムを読み出し実行することによって達成されるよう構成することができる。この場合、記録媒体から読み出された制御プログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、制御プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【０１５１】
また、各実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体がＲＯＭ３０２或いはＲＡＭ３０３であり、ＲＯＭ３０２或いはＲＡＭ３０３に制御プログラムが格納される場合について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。本発明を実施するための制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は産業用ロボットに利用可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  ベース
２  指ベース
３  リンク
４  爪ベース
５  爪
６  補強板
７  減速機
８、２１１〜２１６  モータ
９  ロック機構
１０、１１  伸縮アクチュエータ
１２  第１回転軸
１３  第２回転軸
１４  バネ
１５  ヨーク
１６  コイル
１７  シャフト
１８  ベアリング
１９  ベアリングホルダ
２０  円盤ばね
２１  吸着部材
２３ａ、２３ｂ  摩擦板
２４、２５、３２２  ギア
２７  ワンウェイクラッチ
３４、３５  プーリ部
４０  ロボットアーム
１００  ロボットシステム
１０１  制御装置
１０２  外部入力装置
１１０、１１１  伸縮アクチュエータ制御装置
１１２、２２１〜２２６  モータドライバ
２８、２３１〜２３６  エンコーダ
２４１〜２４６  トルクセンサ
１１３  ロック機構制御装置
１２０  形状記憶合金
１２１  固定部材
１３０  チューブ
１３１  固定リング
２００  基台
２０１〜２０６  アームリンク
２１０  ロボットハンド
２２０  指
３４２  ラック
Ｊ１〜Ｊ６  関節
【図１】
2019076973.tif 000014
【図２】
2019076973.tif 000015
【図３】
2019076973.tif 000016
【図４】
2019076973.tif 000017
【図５】
2019076973.tif 000018
【図６】
2019076973.tif 000019
【図７】
2019076973.tif 000020
【図８】
2019076973.tif 000021
【図９】
2019076973.tif 000022
【図１０】
2019076973.tif 000023
【図１１】
2019076973.tif 000024
【図１２】
2019076973.tif 000025
【図１３】
2019076973.tif 000026
【図１４】
2019076973.tif 000027
【図１５】
2019076973.tif 000028
【図１６】
2019076973.tif 000029
【図１７】
2019076973.tif 000030
【図１８】
2019076973.tif 000031