(57)【要約】【課題】柔軟な材料、あるいは表面が滑りやすい被挟持物を安定して保持する保持装置を備えるロボットを提供する。【解決手段】第１把持部および第２把持部と、を備え、前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、可撓性を備える把持膜と、前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定される第２固定部と、前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置される把持装置。【選択図】図１
2015134381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１把持部および第２把持部と、を備え、
前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、
可撓性を備える把持膜と、
前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、
前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定される第２固定部と、
前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、
前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置される、
ことを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、
前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、
前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸である、
ことを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の把持装置。
【請求項４】
前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、
前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、
前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、
前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、
前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、
前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されている、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の把持装置。
【請求項５】
第１把持部および第２把持部と、を備え、
前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、
可撓性を備える把持膜と、
前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、
前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定さる第２固定部と、
前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、
前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置される把持装置を備える、
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、
前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、
前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸である、
ことを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備える、
ことを特徴とする請求項６に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、
前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、
前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、
前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、
前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、
前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されている、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の搬送装置。
【請求項９】
基台と、
前記基台に回転可動に連結され、連結装置により複数のアームが回転可能に連結されたアーム体と、
前記アームに回転可能に連結される把持装置と、を備え、
前記把持装置は、
第１把持部および第２把持部と、を備え、
前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、
可撓性を備える把持膜と、
前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、
前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜固定さる第２固定部と、
前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、
前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置される、
ことを特徴とするロボット。
【請求項１０】
前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、
前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、
前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸である、
ことを特徴とする請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備える、
ことを特徴とする請求項１０に記載のロボット。
【請求項１２】
前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、
前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、
前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、
前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、
前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、
前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されている、
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、把持装置、搬送装置およびロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
組立作業や分類作業等の作業において被挟持物を保持するロボットが活用されている。ロボットに保持させたい被挟持物は多種多様である。高硬度な物から柔軟な物まで保持可能なロボットハンドが特許文献１に開示されている。これによると、ロボットハンドは一対の保持体を備えている。保持体の片面にはゲル状流体が充填された袋体が設置されている。そして、保持体が被挟持物を挟むとき被挟持物の形状に沿って袋体が変形する。これにより、ロボットハンドは安定して被挟持物を保持することができた。
【０００３】
他にも、並んで配置された被挟持物を保持するロボットハンドが特許文献２に開示されている。ロボットハンドは一対の指形成体を備えている。指形成体は筒状の軟質材で形成されている。指形成体の指先部内に流体を供給することにより指先部を膨張させることが可能になっている。そして、隣り合う被挟持物の間の隙間に指先部を挿入した後で指先部を膨張させる。これにより指先部は硬くなる。ロボットハンドは硬くした指先部で被挟持物を挟んで保持した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４８３８０号公報
【特許文献２】特開平９−１０３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のロボットハンドでは袋体が設置された一対の保持体が被挟持物を両側から挟んで保持した。被挟持物が並んで設置されているとき、隣り合う被挟持物の間が離れていないと袋体が設置された保持体を隣り合う被挟持物の間に挿入できなかった。
【０００６】
特許文献２のロボットハンドでは被挟持物の側面を硬くした指先部で挟み込んでいた。被挟持物の側面を押圧したときの摩擦力で被挟持物を保持していたので、被挟持物の表面状態や硬さの影響を受け易かった。従って、安定した保持を行えないことがある。そこで、隣り合う被挟持物の隙間が狭いときにも安定して被挟持物を保持するロボットが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例に係る把持装置は、第１把持部および第２把持部と、を備え、前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、可撓性を備える把持膜と、前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定される第２固定部と、前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置されることを特徴とする。
【０００９】
本適用例の把持装置によれば、第１把持部および第２把持部、もしくは第１把持部または第２把持部のどちらか、に備える把持膜を備え、第１把持部と第２把持部との間に配設された被把持物を、把持膜を接触させて挟持し、把持することができる。把持膜は可撓性を備えていることから、被把持物の外形状を包み込むように変形しながら被把持物を把持する。従って、被把持物と把持装置との間に大きな摩擦を必要としないため、被把持物を少ない把持力（挟持力）により保持することが可能となり、柔軟材料、あるいは表面が滑りやすい材料、などから作られる被把持物を破損することなく把持し、搬送することができる。
【００１０】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸であることを特徴とする。
【００１１】
上述の適用例によれば、被把持物を把持することで把持膜を介して被把持物に倣うように延出部が回転軸部の回転中心を中心に回転する。すなわち、把持装置が被把持物を把持していない状態では、延出部を含めた支持部は把持膜に沿う様に配置され、隣り合う被把持物の間隔が少ない場合でも、容易にその少ない間隔（隙間）に把持先端部となる第１固定部、もしくは第２固定部を隣り合う被把持物を損傷させること無く、対象の被把持物を把持する動作を行わせることができる。
【００１２】
そして、被把持物が把持膜に把持された状態では、把持膜を介して被把持物によって第１支持部と第２支持部の延出部は倣うように回転移動し、第１支持部および第２支持部によって把持膜内に把持されている被把持物が押圧されて損傷されること無く、安定して第１固定部と第２固定部を支持することができる。すなわち、第１固定部および第２固定部によって伸張される把持膜は、安定した張力によって把持装置に装着させることができる。
【００１３】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備えることを特徴とする。
【００１４】
上述に適用例によれば、回動部を備えることによって、第１支持部と第２支持部との回転中心に対する回転量のバランスを維持しながら、被把持物に対して把持膜を介して適切な押圧を付加することができる。従って、被把持物は第１把持部と第２把持部との間で安定して把持され、把持装置によって把持された被把持物が、把持装置から逸脱することなく安定して搬送可能とすることができる。
【００１５】
〔適用例４〕上述の適用例において、前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
上述に適用例によれば、本適用例の把持装置では、被把持物を把持する動作において、第２固定部は被把持物の中心部に向かって移動する。この時、第１固定部が駆動部によって駆動され移動する、すなわち第１把持部あるいは第２把持部の移動量に加え、回動固定部から離間して備える摺動部が回動固定部を中心として更に被把持物中心部に向かって移動する。すなわち、被把持物を保持するための第２固定部の被把持物の中心方向の移動量は、第１固定部の移動量に摺動部の回動固定部を中心とする回転移動の被把持物の中心方向に移動成分が加わることになる。従って、第１把持部もしくは第２把持部の移動のための駆動量を少なくしても、被把持物を確実に捕捉するだけの第２固定部の移動量を確保することができ、把持装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
〔適用例５〕本適用例の搬送装置は、第１把持部および第２把持部と、を備え、前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、可撓性を備える把持膜と、
前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定される第２固定部と、前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置される把持装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
本適用例の搬送装置によれば、第１把持部および第２把持部、もしくは第１把持部または第２把持部のどちらか、に備える把持膜を備え、第１把持部と第２把持部との間に配設された被把持物を、把持膜を接触させて挟持し、把持することができる。把持膜は可撓性を備えていることから、被把持物の外形状を包み込むように変形しながら被把持物を把持する。従って、被把持物と把持装置との間に大きな摩擦を必要としないため、被把持物を少ない把持力（挟持力）により保持することが可能となり、柔軟材料、あるいは表面が滑りやすい材料、などから作られる被把持物を破損することなく把持し、搬送することができる。
【００１９】
〔適用例６〕上述の適用例において、前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸であることを特徴とする。
【００２０】
上述の適用例によれば、被把持物を把持することで把持膜を介して被把持物に倣うように延出部が回転軸部の回転中心を中心に回転する。すなわち、把持装置が被把持物を把持していない状態では、延出部を含めた支持部は把持膜に沿う様に配置され、隣り合う被把持物の間隔が少ない場合でも、容易にその少ない間隔（隙間）に把持先端部となる第１固定部、もしくは第２固定部を隣り合う被把持物を損傷させること無く、対象の被把持物を把持する動作を行わせることができる。
【００２１】
そして、被把持物が把持膜に把持された状態では、把持膜を介して被把持物によって第１支持部と第２支持部の延出部は倣うように回転移動し、第１支持部および第２支持部によって把持膜内に把持されている被把持物が押圧されて損傷されること無く、安定して第１固定部と第２固定部を支持することができる。すなわち、第１固定部および第２固定部によって伸張される把持膜が、安定した張力によって装着された把持装置を備える搬送装置を得ることができる。
【００２２】
〔適用例７〕上述の適用例において、前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備えることを特徴とする。
【００２３】
上述の適用例によれば、回動部を備えることによって、第１支持部と第２支持部との回転中心に対する回転量のバランスを維持しながら、被把持物に対して把持膜を介して適切な押圧を付加することができる。従って、被把持物は第１把持部と第２把持部との間で安定して把持され、把持装置によって把持された被把持物が、把持装置から逸脱することなく安定して搬送可能とすることができる。
【００２４】
〔適用例８〕上述の適用例において、前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されていることを特徴とする。
【００２５】
上述の適用例によれば、本適用例の搬送装置に備える把持装置では、被把持物を把持する動作において、第２固定部は被把持物の中心部に向かって移動する。この時、第１固定部が駆動部によって駆動され移動する、すなわち第１把持部あるいは第２把持部の移動量に加え、回動固定部から離間して備える摺動部が回動固定部を中心として更に被把持物中心部に向かって移動する。すなわち、被把持物を保持するための第２固定部の被把持物の中心方向の移動量は、第１固定部の移動量に摺動部の回動固定部を中心とする回転移動の被把持物の中心方向に移動成分が加わることになる。従って、第１把持部もしくは第２把持部の移動のための駆動量を少なくしても、被把持物を確実に捕捉するだけの第２固定部の移動量を確保することができ、小型化が図れた把持装置を備える搬送装置を得ることができる。
【００２６】
〔適用例９〕本適用例のロボットは、基台と、前記基台に回転可能に連結され、連結装置により複数のアームが回転可能に連結されたアーム体と、前記アームに回転可能に連結される把持装置と、を備え、前記把持装置は、第１把持部および第２把持部と、を備え、前記第１把持部もしくは前記第２把持部の少なくともどちらか一方が、可撓性を備える把持膜と、前記把持膜が固定され、前記第１把持部および前記第２把持部を互いに近づける駆動部に保持される第１固定部と、前記把持膜の前記第１固定部により固定される部分とは異なる部分で前記把持膜が固定される第２固定部と、前記第１固定部に回転可能に固定される第１支持部および第２支持部と、を備え、前記第１支持部および前記第２支持部は、前記把持膜の前記被把持物と接触する面の裏面側に配置されることを特徴とする。
【００２７】
本適用例のロボットによれば、第１把持部および第２把持部、もしくは第１把持部または第２把持部のどちらか、に備える把持膜を備え、第１把持部と第２把持部との間に配設された被把持物を、把持膜を接触させて挟持し、把持することができる。把持膜は可撓性を備えていることから、被把持物の外形状を包み込むように変形しながら被把持物を把持する。従って、被把持物と把持装置との間に大きな摩擦を必要としないため、被把持物を少ない把持力（挟持力）により保持することが可能となり、柔軟材料、あるいは表面が滑りやすい材料、などから作られる被把持物を破損することなく把持し、搬送することができる。
【００２８】
〔適用例１０〕上述の適用例において、前記第１支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第１回転軸部と、前記第１回転軸部から前記第１回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第１延出部と、を備え、前記第２支持部は、前記第１固定部に回転可能に固定される第２回転軸部と、前記第２回転軸部から前記第２回転軸部の回転中心軸に交差する方向に延伸された第２延出部と、を備え、前記第１回転軸部の回転中心軸と、前記第２回転軸部の回転中心軸と、が同軸であることを特徴とする。
【００２９】
上述の適用例によれば、被把持物を把持することで把持膜を介して被把持物に倣うように延出部が回転軸部の回転中心を中心に回転する。すなわち、把持装置が被把持物を把持していない状態では、延出部を含めた支持部は把持膜に沿う様に配置され、隣り合う被把持物の間隔が少ない場合でも、容易にその少ない間隔（隙間）に把持先端部となる第１固定部、もしくは第２固定部を隣り合う被把持物を損傷させること無く、対象の被把持物を把持する動作を行わせることができる。
【００３０】
そして、被把持物が把持膜に把持された状態では、把持膜を介して被把持物によって第１支持部と第２支持部の延出部は倣うように回転移動し、第１支持部および第２支持部によって把持膜内に把持されている被把持物が押圧されて損傷されること無く、安定して第１固定部と第２固定部を支持することができる。すなわち、第１固定部および第２固定部によって伸張される把持膜は、安定した張力によって把持装置に装着させることができる。
【００３１】
〔適用例１１〕上述の適用例において、前記第１回転軸部と、前記第２回転軸部と、を互いに異なる回転方向に回動させる回動部を備えることを特徴とする。
【００３２】
上述の適用例によれば、回動部を備えることによって、第１支持部と第２支持部との回転中心に対する回転量のバランスを維持しながら、被把持物に対して把持膜を介して適切な押圧を付加することができる。従って、被把持物は第１把持部と第２把持部との間で安定して把持され、把持装置によって把持された被把持物が、把持装置から逸脱することなく安定して搬送可能とすることができる。
【００３３】
〔適用例１２〕上述の適用例において、前記第１支持部は前記第１延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第１保持部と、前記第２支持部は前記第２延出部に備えられ前記回転中心軸に交差して延設される第２保持部と、を備え、前記第１支持部と前記第２支持部とは、前記第１保持部と前記第２保持部とを前記回転中心軸を中心に回転可能に固定する回動固定部を有し、前記第１保持部には前記回動固定部から離間して第１摺動部が備えられ、前記第２保持部には前記回動固定部から離間して第２摺動部が備えられ、前記第２固定部は、前記第１摺動部と、前記第２摺動部と、に摺動可能に固定されていることを特徴とする。
【００３４】
上述の適用例によれば、本適用例のロボットにロボットハンドとして備える把持装置では、被把持物を把持する動作において、第２固定部は被把持物の中心部に向かって移動する。この時、第１固定部が駆動部によって駆動され移動する、すなわち第１把持部あるいは第２把持部の移動量に加え、回動固定部から離間して備える摺動部が回動固定部を中心として更に被把持物中心部に向かって移動する。すなわち、被把持物を保持するための第２固定部の被把持物の中心方向の移動量は、第１固定部の移動量に摺動部の回動固定部を中心とする回転移動の被把持物の中心方向に移動成分が加わることになる。従って、第１把持部もしくは第２把持部の移動のための駆動量を少なくしても、被把持物を確実に捕捉するだけの第２固定部の移動量を確保することができ、小型化が図れた把持装置を備えるロボットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態に係る把持装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】第１実施形態に係る把持装置の構成を示す、（ａ）は概略斜視図、（ｂ）は図１（ａ），（ｂ）および図２（ａ）に示すＡ−Ａ´部方向の断面図。
【図３】第１実施形態に係る把持装置の構成を示す図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図。
【図４】第１棒〜第４棒の動作を説明するための図２（ｂ）に示すＣ−Ｃ´部の断面を示す模式図。
【図５】第２実施形態に係る把持装置の付勢部を示す部分断面図。
【図６】第３実施形態に係るロボットの外観図。
【図７】第３実施形態に係るロボットのその他の形態を示す模式正面図。
【図８】第３実施形態に係るロボットのその他の形態を示す模式正面図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００３７】
（第１実施形態）
図１および図２は第１実施形態に係る把持装置の構成を示す概略斜視図であり、図１（ａ）は把持装置が被把持物を保持する直前の状態を示し、図１（ｂ）は、把持装置が被把持物に接触する状態を示す。図２（ａ）は、ロボットハンドが被把持物を保持した状態を示す。図２（ｂ）は、把持装置の構成を示す模式側断面図である。
【００３８】
図１（ａ）〜図２（ｂ）に示すように、四角形の板状の載置台１の上に被把持物２が載置されている。載置台１の図中上側を向く面は平面１ａとなっている。この平面１ａの法線の方向は重力加速度が作用する方向と逆の方向であり、この方向をＺ方向とする。そして、平面１ａに沿った方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する方向である。なお、被把持物２は特に限定されず柔軟な物体であっても良く、変形し難い物体であっても良い。被把持物２は、例えば、ハム、ソーセージ、チーズ、クリームコロッケ、こんにゃく、豆腐、寒天等の物体である。図を見やすくするために載置台１上には被把持物２が１個のみ載置されているが、載置台１には複数の被把持物２が接近し配列して設置されていても良い。
【００３９】
被把持物２のＺ方向には搬送装置３に設置された把持装置４が位置している。搬送装置３はＹ方向に延在するアーム５とアーム５に接続された図示しない駆動部を備えている。そして、搬送装置３は駆動部を動作させることにより、アーム５を移動させることが可能になっている。
【００４０】
アーム５の先端には昇降機構６および回動機構７が設置されている。昇降機構６および回動機構７は昇降回動軸８を回動させ、昇降回動軸８をＺ方向に往復移動させる。昇降機構６および回動機構７の構造は特に限定されない。昇降機構６にはモーターとボールねじ、リニアモーター、ラックとピニオン等を用いることができる。例えば本実施形態では昇降機構６はモーターとボールネジとを組み合わせた構造であり、ボールネジが昇降回動軸８を直動させている。回動機構７はモーターと減速ギアとを組み合わせた構造であり、減速ギアが昇降回動軸８を回動させる。
【００４１】
昇降回動軸８の−Ｚ方向の端には把持装置４が設置されている。把持装置４は昇降回動軸８と接続する位置変更部９を備えている。位置変更部９は略直方体の形状をしている。図２（ｂ）に示すように、位置変更部９の−Ｚ方向側の面には一対のレール９ａがＸ方向に延在して設置されている。レール９ａには第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃが吊るされて設置されている。第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃはレール９ａに沿って±Ｘ方向に移動する。第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃが移動する±Ｘ方向を位置変更方向９ｄとする。
【００４２】
位置変更部９は内部に図示しない直動機構を備え、直動機構は第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃを位置変更方向９ｄに往復移動する。位置変更部９は第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃを各々独立して移動させることができる。位置変更部９が備える直動機構の構造は特に限定されず、昇降機構６と同様な機構を用いることができる。本実施形態では例えば、この直動機構はステップモーターとボールネジとを組み合わせて構成されている。
【００４３】
第１ステージ９ｂの−Ｚ方向側には第１ステージ９ｂと接続して保持部としての第１把持部１０が設置されている。第２ステージ９ｃの−Ｚ方向側には第２ステージ９ｃと接続して保持部としての第２把持部１１が設置されている。位置変更部９は第１ステージ９ｂおよび第２ステージ９ｃを移動させることにより第１把持部１０と第２把持部１１との相対位置を変更する機能を備えている。なお、この相対位置の制御では、予め設定されたテンプレートによる位置制御による方法や、把持圧力を圧力センサー等でモニタリングしながら把持する把持圧力制御による方法等を用いることができる。
【００４４】
第１把持部１０は位置変更部９と接続する第１把持部１０の第１固定部としての第１基部１２を備え、位置変更部９は第１基部１２を移動する。第１基部１２はＺ方向に延在する角棒状の縦部材１２ａの一端にＹ方向に延在する直方体の第１横部材１２ｂが中央で接続した形状となっている。同様に、第２把持部１１も位置変更部９と接続する第２把持部１１の第１固定部としての第２基部１３を備え、位置変更部９は第２基部１３を移動する。第２基部１３はＺ方向に延在する角棒状の縦部材１３ａの端にＹ方向に延在する直方体の第２横部材１３ｂが中央で接続した形状となっている。縦部材１２ａおよび縦部材１３ａは位置変更部９の直動機構と接続されている。そして、縦部材１２ａと縦部材１３ａとの間隔が位置変更部９によって変更される。
【００４５】
第１横部材１２ｂの−Ｚ方向側には−Ｚ方向に延在する第１把持部１０の第１支持部としての第１棒１４および第２支持部としての第２棒１５が設置されている。図３は図１（ａ）に示すＢ−Ｂ´部の断面図である。図３に示すように、第１棒１４はＺ方向に沿う第１回転軸部としての回転軸１４ａを回動中心にして第１横部材１２ｂに対して回動可能に設置されている。同様に、第２棒１５もＺ方向に沿う第２回転軸部としての回転軸１５ａを回動中心にして回動可能に設置されている。回転軸１４ａと回転軸１５ａとは、回転中心Ｃｒ１を共有している。本実施形態では、第１棒１４の回転軸１４ａは、中空部１４ｂを備えるパイプ状に形成され、中空部１４ｂに第２棒１５の回転軸１５ａが挿通される構成となっている。回転軸１４ａは、第１横部材１２ｂとは、軸受け部材１２ｃによって回転可能に固定され、回転軸１５ａは、回転軸１４ａの中空部１４ｂの壁面と軸受け部材１４ｃによって回転可能に固定される。なお、回転軸１４ａおよび回転軸１５ａの回転中心Ｃｒ１は、図１（ａ）に示す位置変更方向９ｄと直交している。
【００４６】
第１棒１４は、回転軸１４ａから回転中心Ｃｒ１に交差するよう延出された第１延出部としての延出部１４ｄと、回転中心Ｃｒ１に沿う様に延出部１４ｄから延在させた突出部１４ｅと、を有している。更に、突出部１４ｅの−Ｚ方向に延在し回転中心Ｃｒ１を回転中心とする第１保持部としての直線部１４ｆと、を有している。同様に第２棒１５は、回転軸１５ａから回転中心Ｃｒ１に交差するよう延出された第２延出部としての延出部１５ｂと、回転中心Ｃｒ１に沿う様に延出部１５ｂから延在させた突出部１５ｃと、を有している。更に、突出部１５ｃの−Ｚ方向に延在し回転中心Ｃｒ１を回転中心とする第２保持部としての直線部１５ｄと、を有している。
【００４７】
第１棒１４の直線部１４ｆと、第２棒１５の直線部１５ｄと、は、回転中心Ｃｒ１上に配置される係止部材１７によって回転可能に係止される。また、第１棒１４の直線部１４ｆにおける係止部材１７より先端側には、第２固定部としての第１先端部１８に形成された第１摺動溝１８ａと摺動可能に係止される第１摺動突起１４ｇが固定されている。同様に、第２棒１５の直線部１５ｄの係止部材１７より先端側には、第１先端部１８の第２摺動溝１８ｂと摺動可能に係止される第２摺動突起１５ｅが固定されている。なお、第１摺動突起１４ｇが第１摺動溝１８ａから外れないよう、また第２摺動突起１５ｅが第２摺動溝１８ｂから外れないよう、第１摺動溝１８ａおよび第２摺動溝１８ｂには外れ防止枠１８ｃが嵌め込まれている。
【００４８】
第１横部材１２ｂのＺ方向側には、第１棒１４と第２棒１５とを回転中心Ｃｒ１を中心に回転付勢する第１付勢部１６が設置されている。第１付勢部１６には、第１棒１４の回転軸１４ａを回転付勢する第１付勢部材１６ａと、第２棒１５の回転軸１５ａを回転付勢する第２付勢部材１６ｂと、が備えられている。第１付勢部材１６ａは、第１棒１４の突出部１４ｅを被把持物２に向かう方向に、第２付勢部材１６ｂは、第２棒１５の突出部１５ｃを被把持物２に向かう方向に、それぞれ付勢する。すなわち、回転中心Ｃｒ１において、回転軸１４ａの回転方向Ｒ14と回転軸１５ａの回転方向Ｒ15と、は互いに逆転する回転方向を有している。
【００４９】
同様に、第２把持部１１は第１把持部１０と同様の構成を備えている。第２横部材１３ｂの−Ｚ方向側には−Ｚ方向に延在する第２把持部１１の第１支持部としての第３棒１２０および第２支持部としての第４棒２１が設置されている。第３棒２０はＺ方向に沿う第１回転軸部としての回転軸２０ａを回動中心にして第２横部材１３ｂに対して回動可能に設置されている。同様に、第４棒２１もＺ方向に沿う第２回転軸部としての回転軸２１ａを回動中心にして回動可能に設置されている。回転軸２０ａと回転軸２１ａとは、回転中心Ｃｒ２を共有している。本実施形態では、第３棒２０の回転軸２０ａは、中空部２０ｂを備えるパイプ状に形成され、中空部２０ｂに第４棒２１の回転軸２１ａが挿通される構成となっている。回転軸２０ａは、第２横部材１３ｂとは、軸受け部材１３ｃによって回転可能に固定され、回転軸２１ａは、回転軸２０ａの中空部２０ｂの壁面と軸受け部材２０ｃによって回転可能に固定される。なお、回転軸２０ａおよび回転軸２１ａの回転中心Ｃｒ２は、図１（ａ）に示す位置変更方向９ｄと直交している。
【００５０】
第３棒２０は、回転軸２０ａから回転中心Ｃｒ２に交差するよう延出された第１延出部としての延出部２０ｄと、回転中心Ｃｒ２に沿う様に延出部２０ｄから延在させた突出部２０ｅと、を有している。更に、突出部２０ｅの−Ｚ方向に延在し回転中心Ｃｒ２を回転中心とする第１保持部としての直線部２０ｆと、を有している。同様に第４棒２１は、回転軸２１ａから回転中心Ｃｒ２に交差するよう延出された第２延出部としての延出部２１ｂと、回転中心Ｃｒ２に沿う様に延出部２１ｂから延在させた突出部２１ｃと、を有している。更に、突出部２１ｃの−Ｚ方向に延在し回転中心Ｃｒ２を回転中心とする第２保持部としての直線部２１ｄと、を有している。
【００５１】
第３棒２０の直線部２０ｆと、第４棒２１の直線部２１ｄと、は、回転中心Ｃｒ２上に配置される係止部材２３によって回転可能に係止される。また、第３棒２０の直線部２０ｆにおける係止部材２３より先端側には、第２固定部としての第２先端部２４に形成された第３摺動溝２４ａと摺動可能に係止される第３摺動突起２０ｇが固定されている。同様に、第４棒２１の直線部２１ｄの係止部材２３より先端側には、第２先端部２４の第４摺動溝２４ｂと摺動可能に係止される第４摺動突起２１ｅが固定されている。なお、第３摺動突起２０ｇが第３摺動溝２４ａから外れないよう、また第４摺動突起２１ｅが第４摺動溝２４ｂから外れないよう、第３摺動溝２４ａおよび第４摺動溝２４ｂには外れ防止枠２４ｃが嵌め込まれている。
【００５２】
第２横部材１３ｂのＺ方向側には、第３棒２０と第４棒２１とを回転中心Ｃｒ２を中心に回転付勢する第２付勢部２２が設置されている。第２付勢部２２には、第３棒２０の回転軸２０ａを回転付勢する第３付勢部材２２ａと、第４棒２１の回転軸２１ａを回転付勢する第４付勢部材２２ｂと、が備えられている。第３付勢部材２２ａは、第３棒２０の突出部２０ｅを被把持物２に向かう方向に、第４付勢部材２２ｂは、第２棒１５の突出部２１ｃを被把持物２に向かう方向に、それぞれ付勢する。すなわち、回転中心Ｃｒ２において、回転軸２０ａの回転方向Ｒ20と回転軸２１ａの回転方向Ｒ21と、は互いに逆転する回転方向を有している。
【００５３】
上述したように第１棒１４と第２棒１５、および第３棒２０と第４棒２１を回転付勢させることにより、図２（ｂ）に示すように把持膜２５，２６を介して、被把持物２を第１棒１４と第２棒１５、および第３棒２０と第４棒２１が被把持物２の中心方向に押圧、付勢する。付勢された被把持物２は、把持装置４の第１把持部１０と第２把持部１１との中央部に配置され、把持装置４に安定して把持される。なお、本実施形態では、付勢部材１６ａ，１６ｂにコイルばねを用いた例を示しているがこれに限定されない。
【００５４】
なお、第１棒１４と第２棒１５、および第３棒２０と第４棒２１とはその断面形状に限定は無いが、把持装置４によって被把持物２は把持されることにより被把持物２と接触する把持膜２５が、第１棒１４および第２棒１５に接近、把持膜２６は第３棒２０および第４棒２１に接触する。このとき、第１棒１４および第２棒１５が接触する把持膜２５の表面、および第３棒２０および第４棒２１が接触する把持膜２６を損傷させないためにも、断面形状に角部の無い、例えば円形の断面形状を備えることが好ましい。なお、中空の管で第１棒１４と第２棒１５、および第３棒２０と第４棒２１を形成しても良い。
【００５５】
また図２（ｂ）に示すように、第１把持部１０には、第１横部材１２ｂと第１先端部１８との間に被把持物２と接触するように把持膜２５が設置されている。把持膜２５は一方の端部が第１横部材１２ｂに固定され、もう一方の端部が第１先端部１８に固定され、第１棒１４および第２棒１５によって、第１横部材１２ｂと第１先端部１８を介してＺ方向に伸張されている。同様に、第２把持部１１には、第２横部材１３ｂと第２先端部２４との間に被把持物２と接触するように把持膜２６が設置されている。把持膜２６は一方の端部が第２横部材１３ｂに固定され、もう一方の端部が第２先端部２４に固定され、第３棒２０および第４棒２１によって、第２横部材１３ｂと第２先端部２４を介して把持膜２６はＺ方向に伸張されている。すなわち、把持装置４では、把持膜２５，２６は、被把持物２を挟み込むように、対向して配置される。把持膜２５および把持膜２６の材質は弾力性のある材料であれば良く特に限定されない。把持膜２５および把持膜２６の材質は、例えば、シリコンゴム等の合成ゴムや天然ゴムや糸状のゴムが編み込まれた布等を用いることができる。本実施形態では把持膜２５および把持膜２６にシリコンゴムが用いられている。
【００５６】
位置変更部９が第１ステージ９ｂと第２ステージ９ｃとの間隔を狭くするとき把持膜２５と把持膜２６とが被把持物２の側面と側面側の底面に接触する。そして、第１把持部１０および第２把持部１１は被把持物２を把持膜２５と把持膜２６との一部で挟んで保持する。また、把持装置４の図中Ｙ方向側には制御部２７が設置されている。制御部２７はアーム５の制御および把持装置４の制御を行う装置である。制御部２７は第１ステージ９ｂと第２ステージ９ｃとを移動させて、第１把持部１０と第２把持部１１との間隔を調整する。
【００５７】
第１基部１２、第２基部１３、第１先端部１８、第２先端部２４、第１棒１４、第２棒１５、第３棒２０および第４棒２１の材質は洗浄および消毒に耐え剛性のある材質であれば良く、特に限定されない。金属やシリコーン樹脂等を用いることができる。本実施形態では、例えば、第１基部１２、第２基部１３、第１先端部１８、第２先端部２４、第１棒１４、第２棒１５、第３棒２０および第４棒２１の材質にステンレス鋼を採用している。なお、洗浄は、例えば、洗浄液に浸漬して超音波洗浄する方法とブラッシング等の機械的洗浄とを組み合わせた方法を用いることができる。消毒には、例えば、煮沸消毒や塩素消毒等を行うことができる。
【００５８】
次に上述した把持装置４による被把持物２を把持する動作を説明する。図４は、図２（ｂ）に示すＣ−Ｃ´部における断面を示し、図４（ａ）は、図１（ａ）に示す把持装置４が被把持物２を保持していない状態、図４（ｂ）は、図１（ｂ）に示す第１基部１２と第２基部１３とが接近し、第１棒１４〜第４棒２１が被把持物２と接触する状態、図４（ｃ）は、図２（ａ）に示すように、更に、第１基部１２と第２基部１３とが接近し、第１棒１４および第２棒１５はＸ側に突出し、第３棒２０および第４棒２１は−Ｘ側に突出する状態を示している。なお、説明の便宜上、把持膜２５，２６の図示は省略してある。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、被把持物２が載置台１に載置され、把持装置４による把持動作が開始される。この時、第１把持部１０の第１棒１４の突出部１４ｅと第２棒１５の突出部１５ｃとは、第１付勢部１６によって待機位置となる回転中心Ｃｒ１を通るＹ軸に沿って配列される。
【００６０】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１把持部１０と第２把持部１１とが互いに接近し、被把持物２を把持し始める。図４（ｂ）に示すように、第１把持部１０では、被把持物２の把持開始の状態において、第１棒１４の突出部１４ｅと、第２棒１５の突出部１５ｃと、は把持膜２５（図示せず）を介して被把持物２によってＸ方向に押され始める。突出部１４ｅと、突出部１５ｃと、は回転軸１４ａ，１５ａの回転中心Ｃｒ１（図３参照）を中心とする回転軌道Ｒ１，Ｒ２に沿って移動し始める。突出部１４ｅの移動に伴って、突出部１４ｅから延出し回転中心Ｃｒ１を中心に回転可能に回動固定部としての係止部材１７によって係止された直線部１４ｆも、回転中心Ｃｒ１を中心として回転し、その結果、直線部１４ｆに固定された第１摺動突起１４ｇは回転軌道ｒ１に沿って移動する。すなわち、第１摺動突起１４ｇは、突出部１４ｅとは反対の−Ｘ方向に移動する。
【００６１】
同様に、突出部１５ｃの移動に伴って、突出部１５ｃから延出し回転中心Ｃｒ１を中心に回転可能に係止部材１７によって係止された直線部１５ｄも、回転中心Ｃｒ１を中心として回転し、その結果、直線部１５ｄに固定された第２摺動突起１５ｅは回転軌道ｒ２に沿って移動する。すなわち、第２摺動突起１５ｅは、突出部１５ｃとは反対の−Ｘ方向に移動する。
【００６２】
第１摺動突起１４ｇは第１先端部１８に形成された第１摺動溝１８ａに摺動可能に固定され、第２摺動突起１５ｅは第１先端部１８に形成された第２摺動溝１８ｂに摺動可能に固定されていることから、第１先端部１８は第１摺動突起１４ｇと第２摺動突起１５ｅとによって−Ｘ方向に押し出される。すなわち、被把持物２の把持動作において、第１把持部１０を−Ｘ方向に駆動させる第１ステージ９ｂ（図２（ｂ）参照）の−Ｘ方向への移動量に対して、回転軌道ｒ１，ｒ２によって更に−Ｘ方向に第１先端部１８を移動させることができる。
【００６３】
第２把持部１１においても、被把持物２の把持開始の状態において、第３棒２０の突出部２０ｅと、第４棒２１の突出部２１ｃと、は把持膜２６（図示せず）を介して被把持物２によって−Ｘ方向に押され始める。突出部２０ｅと、突出部２１ｃと、は回転軸２０ａ，２１ａの回転中心Ｃｒ２（図３参照）を中心とする回転軌道Ｒ３，Ｒ４に沿って移動し始める。突出部２０ｅの移動に伴って、突出部２０ｅから延出し回転中心Ｃｒ２を中心に回転可能に回動固定部としての係止部材２３によって係止された直線部２０ｆも、回転中心Ｃｒ２を中心として回転し、その結果、直線部２０ｆに固定された第３摺動突起２０ｇは回転軌道ｒ３に沿って移動する。すなわち、第３摺動突起２０ｇは、突出部２０ｅとは反対のＸ方向に移動する。
【００６４】
同様に、突出部２１ｃの移動に伴って、突出部２１ｃから延出し回転中心Ｃｒ２を中心に回転可能に係止部材２３によって係止された直線部２１ｄも、回転中心Ｃｒ２を中心として回転し、その結果、直線部２１ｄに固定された第４摺動突起２１ｅは回転軌道ｒ４に沿って移動する。すなわち、第４摺動突起２１ｅは、突出部２１ｃとは反対のＸ方向に移動する。
【００６５】
第３摺動突起２０ｇは第２先端部２４に形成された第３摺動溝２４ａに摺動可能に固定され、第４摺動突起２１ｅは第２先端部２４に形成された第４摺動溝２４ｂに摺動可能に固定されていることから、第２先端部２４は第３摺動突起２０ｇと第４摺動突起２１ｅとによってＸ方向に押し出される。すなわち、被把持物２の把持動作において、第２把持部１１をＸ方向に駆動させる第２ステージ９ｃ（図２（ｂ）参照）のＸ方向への移動量に対して、回転軌道ｒ３，ｒ４によって更にＸ方向に第２先端部２４を移動させることができる。
【００６６】
このように第１先端部１８と第２先端部２４とは、互いに近接するように移動するが、第１先端部１８および第２先端部２４の移動量は、第１把持部１０をＸ方向に駆動させる第１ステージ９ｂと、第２把持部１１をＸ方向に駆動させる第２ステージ９ｃと、が近接する移動量に加え、回転軌道ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４に沿った回転移動分が加わることにより、被把持物２を確実に捕捉することができる。
【００６７】
なお、直線部１４ｆには、直線部１５ｄに備える第２摺動突起１５ｅとの干渉を回避する切欠部１４ｈが形成されている。同様に、直線部２０ｆには、直線部２１ｄに備える第４摺動突起２１ｅとの干渉を回避する切欠部２０ｈが形成されている。
【００６８】
更に、第１把持部１０と第２把持部１１とが近接し、図４（ｃ）に示すように被把持物２を搬送可能な状態に把持した状態となる。図４に示すように、第１把持部１０を−Ｘ方向に駆動する第１ステージ９ｂ（図２（ｂ）参照）によって、第１把持部１０は更に−Ｘ方向、すなわち被把持物２の中央方向に移動することによって、第１棒１４の突出部１４ｅと、第２棒１５の突出部１５ｃと、が把持膜２５（図示せず）を介して被把持物２によって更にＸ方向に押される。突出部１４ｅと、突出部１５ｃと、は回転軸１４ａ，１５ａの回転中心Ｃｒ１（図３参照）を中心とする回転軌道Ｒ１，Ｒ２に沿って更に移動する。この突出部１４ｅ，１５ｃの移動に伴って、直線部１４ｆ，１５ｄも、回転中心Ｃｒ１を中心として回転し、直線部１４ｆに固定された第１摺動突起１４ｇ、および直線部１５ｄに固定された第２摺動突起１５ｅは回転軌道ｒ１，ｒ２に沿って移動することで、第１摺動突起１４ｇと第２摺動突起１５ｅとに摺動可能に固定された第１先端部１８は−Ｘ方向に更に移動し、図示しない判定手段によって第１ステージ９ｂが所定の移動量を移動したと判定され、第１把持部１０の駆動が停止される。
【００６９】
同様に、第２把持部１１をＸ方向に駆動する第２ステージ９ｃ（図２（ｂ）参照）によって、第２把持部１１は更にＸ方向、すなわち被把持物２の中央方向に移動することによって、第３棒２０の突出部２０ｅと、第４棒２１の突出部２１ｃと、が把持膜２６（図示せず）を介して被把持物２によって更に−Ｘ方向に押される。突出部２０ｅと、突出部２１ｃと、は回転軸２０ａ，２１ａの回転中心Ｃｒ２（図３参照）を中心とする回転軌道Ｒ３，Ｒ４に沿って更に移動する。この突出部２０ｅ，２１ｃの移動に伴って、直線部２０ｆ，２１ｄも、回転中心Ｃｒ２を中心として回転し、直線部２０ｆに固定された第３摺動突起２０ｇ、および直線部２１ｄに固定された第４摺動突起２１ｅは回転軌道ｒ３，ｒ４に沿って移動することで、第３摺動突起２０ｇと第４摺動突起２１ｅとに摺動可能に固定された第２先端部２４はＸ方向に更に移動し、図示しない判定手段によって第２ステージ９ｃが所定の移動量を移動したと判定され、第２把持部１１の駆動が停止される。
【００７０】
このように図４（ｃ）に示すように、第１先端部１８と第２先端部２４とによって、被把持物２の重力方向、図２（ｂ）における下方向において、被把持物２の底部が十分に保持される。従って、把持装置４によって把持された被把持物２が、把持装置４から逸脱することなく安定して搬送可能とすることができる。
【００７１】
（第２実施形態）
図５に第２実施形態に係る把持装置を示す。図５に示す把持装置１００は、第１実施形態に係る把持装置４における第１付勢部１６および第２付勢部２２の構成が異なる形態であり、第１実施形態に係る把持装置４と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
【００７２】
図５は、第２実施形態に係る把持装置１００において、第１実施形態に係る把持装置４を示す図１（ａ）に示すＢ−Ｂ´部に対応する第１付勢部１１６の拡大断面図である。図５に示すように、把持装置１００の第１把持部１１０に備える第１棒１１４と第２棒１１５とは、第１実施形態に係る第１把持部１０と同様に、第１棒１１４の第１横部材１２ｂと回転可能に固定される回転軸１１４ａと、第２棒１１５の回転軸１１５ａと、は同じ回転中心Ｃｒ１を中心に回転するように、中空の第１棒１１４の回転軸１１４ａの中空内部に第２棒１１５の回転軸１１５ａが挿通される構成となっている。
【００７３】
そして、第１棒１１４の回転軸１１４ａの端部には傘歯歯車１１６ａと、第２棒１１５の回転軸１１５ａの端部には傘歯歯車１１６ｂと、が互いの噛み合う歯の部分が対向するように固定されている。また第１棒１１４および第２棒１１５の回転中心Ｃｒ１に略直交する回転中心Ｃｒ３を持つ中間歯車軸１１６ｃが配置されている。中間歯車軸１１６ｃは軸受け部材１１６ｄを介して収容容器１１６ｅに回転可能に固定されている。中間歯車軸１１６ｃの第１棒１１４および第２棒１１５の回転中心Ｃｒ１側の端部には、中間傘歯歯車１１６ｆが固定され、一方の端部側には付勢部材１１６ｇが装着されている。
【００７４】
中間傘歯歯車１１６ｆは、第１棒１１４の回転軸１１４ａに固定された傘歯歯車１１６ａと、第２棒１１５の回転軸１１５ａに固定された傘歯歯車１１６ｂと、に噛み合うように配置され、回動部を構成している。このように各傘歯歯車１１６ａ，１１６ｆ，１１６ｂを配設することにより、回転中心Ｃｒ１を回転中心とする第１棒１１４の回転方向Ｒ114と、第２棒１１５の回転方向Ｒ115と、は互いに逆転させる回動部を構成することができる。
【００７５】
また中間歯車軸１１６ｃに装着された付勢部材１１６ｇによる付勢力は、中間傘歯歯車１１６ｆによって傘歯歯車１１６ａと傘歯歯車１１６ｂとに伝達され、第１棒１１４と第２棒１１５とを付勢する。本実施形態に係る把持装置１００では、第１実施形態に係る把持装置４と同様に、被把持物２を把持していない状態では、第１棒１１４の突出部１１４ｂと第２棒１１５の突出部１１５ｂとは、把持膜２５側に付勢され、把持膜２５に沿うような位置で待機となる。
【００７６】
第２把持部１１１においても、同様の第２付勢部１２２を備え、第２付勢部１２２には、第３棒１２０の回転軸１２０ａと、第４棒１２１の回転軸１２１ａと、に傘歯歯車１２２ａ，１２２ｂが固定されている。また、第３棒１２０および第４棒１２１の回転中心Ｃｒ２に略直交する回転中心Ｃｒ４を持つ中間歯車軸１２２ｃが配置され、中間歯車軸１２２ｃに備える中間傘歯歯車１２２ｆが、傘歯歯車１２２ａ，１２２ｂと噛み合っている。また、中間歯車軸１２２ｃには付勢部材１２２ｇが備えられ、中間傘歯歯車１２２ｆと傘歯歯車１２２ａ，１２２ｂを介して第３棒１２０の突出部１２０ｂおよび第４棒１２１の突出部１２１ｂを把持膜２６側に付勢している。
【００７７】
上述した第２実施形態に係る把持装置１００に備える第１把持部１１０および第２把持部１１１では、第１付勢部１６６と第２付勢部１２２とに備える傘歯歯車の噛み合わせによって、第１棒１１４と第２棒１１５との回転中心Ｃｒ１に対する回転量、そして第３棒１２０と第４棒１２１との回転中心Ｃｒ２に対する回転量、のバランスを維持しながら、被把持物２に対して把持膜２５，２６を介して適切な押圧を付加することができる。従って、被把持物２は第１把持部１１０と第２把持部１１１との間で安定して把持され、把持装置１００によって把持された被把持物２が、把持装置１００から逸脱することなく安定して搬送可能とすることができる。
【００７８】
（第３実施形態）
図６は、搬送装置としてのロボットを示す外観図である。図６に示すロボット１０００は、本体部１１００、アーム部１２００およびロボットハンド部１３００などから構成されている。本体部１１００は、例えば床、壁、天井、移動可能な台車の上、などに固定される。アーム部１２００は、本体部１１００に対して可動に設けられており、本体部１１００にはアーム部１２００を回転させるための動力を発生させる図示しないアクチュエーターや、アクチュエーターを制御する制御部などが内蔵されている。
【００７９】
アーム部１２００は、第１フレーム１２１０、第２フレーム１２２０、第３フレーム１２３０、第４フレーム１２４０および第５フレーム１２５０から構成されている。第１フレーム１２１０は、回転屈曲軸を介して本体部１１００に回転可能または屈曲可能に接続されている。第２フレーム１２２０は、回転屈曲軸を介して第１フレーム１２１０および第３フレーム１２３０に接続されている。第３フレーム１２３０は、回転屈曲軸を介して第２フレーム１２２０および第４フレーム１２４０に接続されている。第４フレーム１２４０は、回転屈曲軸を介して第３フレーム１２３０および第５フレーム１２５０に接続されている。第５フレーム１２５０は、回転屈曲軸を介して第４フレーム１２４０に接続されている。アーム部１２００は、制御部の制御によって、各フレーム１２１０〜１２５０が各回転屈曲軸を中心に複合的に回転または屈曲し、動作する。
【００８０】
アーム部１２００の第５フレーム１２５０のうち、第４フレーム１２４０との接続部の他方の側には、ロボットハンド部１３００が取り付けられている。ロボットハンド部１３００は、対象物を把持することが可能なロボットハンドとしての第１実施形態に係る把持装置４と、把持装置４を回転動作させるモーターを内蔵するロボットハンド接続部１３１０と、を備え、ロボットハンド接続部１３１０によって第５フレーム１２５０に接続されている。
【００８１】
また、ロボットハンド接続部１３１０に、モーターに加えて図示しない力検出装置などが内蔵することにより、ロボットハンド部１３００が制御部の制御によって所定の動作位置まで移動させたとき、障害物への接触、あるいは所定位置を超えての動作命令による対象物との接触、などを力検出装置によって力として検出し、ロボット１０００の制御部へフィードバックして、回避行動を実行させることができる。
【００８２】
このようなロボット１０００を用いることにより、例えば、柔軟な材料を多く用いる食品、あるいは食品材料を、破損することなく把持し、高速搬送が可能となる。また、本実施形態に係るロボット１０００、いわゆる垂直多関節ロボットは、狭い作業スペースに設置が可能であり、狭小作業環境であっても導入を可能とするものであり、小規模工場、あるいは小型店舗での搬送自動化を可能とするものである。
【００８３】
第３実施形態に係るロボット１０００は垂直多関節ロボットの形態であるが、その他のロボットの形態に第１実施形態に係る把持装置４を備える例について説明する。図７は、水平多関節ロボット、いわゆるスカラーロボットと呼ばれる形態を示す模式正面図である。
【００８４】
図７に示すロボット２０００は、第１アーム２１００を備えている。そして、第１アーム２１００と接続して第２アーム２２００が設置されている。第１アーム２１００にはモーター２１１０が設置され、モーター２１１０の出力軸が第２アーム２２００に接続されている。そして、モーター２１１０を駆動することにより第１アーム２１００に対して第２アーム２２００を水平に回動することが可能になっている。また、第２アーム２２００にはロボットハンドとしての第１実施形態に係る把持装置４が設置されている。
【００８５】
図８は、その他のロボットの実施形態としての双腕ロボットの構造を示す模式正面図である。図８に示すように双腕ロボット３０００は本体部３１００を備えている。そして、本体部３１００に接続して一対の腕部３２００が設置されている。各腕部３２００は、肩関節部３２１０、第１リンク３２２０、肘関節部３２３０、第２リンク３２４０、手首関節部３２５０、ロボットハンドとしての第１実施形態に係る把持装置４の順に設置されている。
【００８６】
このようなロボット２０００あるいはロボット３０００を用いることにより、例えば、柔軟で表面が滑り易い材料を多く用いる食品、あるいは食品材料を、破損することなく把持し、高速搬送が可能となる。また、本実施形態に係るロボット２０００、あるいはロボット３０００であっても、狭い作業スペースに設置が可能であり、狭小作業環境であっても導入を可能とするものであり、小規模工場、あるいは小型店舗での搬送自動化を可能とするものである。
【００８７】
上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当該技術分野において通常に知識を有する者による種々の変更や改良を加えることは可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１…載置台、２…被把持物、３…搬送装置、４…把持装置、５…アーム、６…昇降機構、７…回動機構、８…昇降回動軸、９…位置変更部、１０…第１把持部、１１…第２把持部、１２…第１基部、１３…第２基部、１４…第１棒、１５…第２棒、１６…第１付勢部、１７…係止部材、１８…第１先端部、２０…第３棒、２１…第４棒、２２…第２付勢部、２３…係止部材、２５，２６…把持膜、２７…制御部。
【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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