(57)【要約】【課題】投擲して物体を把持すると同時に簡単に把持解除を行える投擲把持装置を提供する。【解決手段】本発明は、先端にグリップ機構▲２▼▲３▼、後部にワイヤに連結された端部機構▲８▼▲９▼を有する投擲物体であって、この投擲物体がワイヤに連結された状態で投擲され把持対象物体に衝突したとき、先端のグリップ機構▲２▼▲３▼は衝突時の衝撃によって把持対象物体をグリップできる機能を有し、それとともに端部機構▲８▼▲９▼には、グリップ機構が対象物体をグリップした状態でワイヤの張力を変えるとグリップ機構が対象物体をグリップする動作を解除する機能を装備したことを特徴とする投擲把持装置を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にグリップ機構、後部にワイヤに連結された端部機構を有する投擲物体であって、この投擲物体はワイヤに連結された状態で投擲されて把持対象物体に衝突したとき、先端のグリップ機構が衝突時の衝撃によって把持対象物体をグリップする機能を有し、それとともに端部機構には、グリップ機構が対象物体をグリップした状態においてワイヤの牽引力を数回大きく変動させるとグリップ機構の対象物体へのグリップ動作を解除することを可能とする投擲把持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投擲把持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有隅らのキャスティングマニピュレータ（たとえば非特許文献１参照）や、Ｍａｒｋ．Ａ．ＭｉｎｏｒらのＧｒｉｐｐｅｒ（たとえば非特許文献２参照）、Ｍａｋｏｔｏ  ＫａｎｅｋｏらのＡＧＣＭ（たとえば非特許文献３参照）が報告されている。
【０００３】
【非特許文献１】
有隅仁ら、「キャスティングマニピュレータに関する研究」、日本機械学会ロボティックス・メカロロニクス講演会’９７講演論文集Ａ編ｐｐ．２２３−２２４（１９９７）
【０００４】
【非特許文献２】
Ｍａｒｋ．Ａ．Ｍｉｎｏｒら、「Ｔｅｔｈｅｒ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙ  Ｅｘｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ」、Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ＆  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、ｐｐ．２２８９−２２９５（２００２）
【０００５】
【非特許文献３】
Ｍａｋｏｔｏ  Ｋａｎｅｋｏら、「Ｔｈｅ  Ｒｏｂｏｔ  ｔｈａｔ  ｃａｎＣａｐｔｕｒｅ  ａ  Ｍｏｖｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔ  ｉｎ  ａ  Ｂｌｉｎｋ」Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ＆  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ、ｐｐ．３６４３−３６４８（２００２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した非特許文献１、２、３の把持装置では、いずれもグリップ機構が物体を把持する動作と把持を解除する作業とも電気的な駆動制御系で行われていた。そのため、把持のタイミングを正確に決定するのはむずかしいという問題も残していた。
【０００７】
また非特許文献１、２，３の把持装置では、いずれもグリップ機構が物体を把持する動作と把持を解除する作業とも電気的な制御で行われていた。そのため軽量性と堅牢性を実現し難く、またバッテリの充電や整備が必要という問題も残されていた。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、先端にグリップ機構、後部にワイヤに連結された端部機構を有する投擲物体であって、この投擲物体はワイヤに連結された状態で投擲されて把持対象物体に衝突したとき、先端のグリップ機構が衝突時の衝撃によって把持対象物体をグリップする機能を有し、それとともに端部機構には、グリップ機構が対象物体をグリップした状態においてワイヤの牽引力を数回大きく変動させるとグリップ機構の対象物体へのグリップ動作を解除することを可能とする投擲把持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先端にグリップ機構、後部にワイヤに連結された端部機構を有する投擲物体であって、この投擲物体がワイヤに連結された状態で投擲され把持対象物体に衝突したとき、先端のグリップ機構は衝突時の衝撃によって把持対象物体をグリップできる機能を有し、それとともに端部機構には、グリップ機構が対象物体をグリップした状態でワイヤの張力を変えるとグリップ機構が対象物体をグリップする動作を解除する機能を装備したことを特徴とする投擲把持装置を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に関わる投擲把持装置の断面図、図２はラチェット部詳細図、図３は端部機構斜視図である。
【００１１】
指２の端部に設けられた穴２ｂとラチェット軸３に設けられた軸３ａとは勘
合し回転自由に支持され、また指２に設けられた円弧状のガイド溝２ａにケース１の軸１ａが勘合しガイド溝に沿って摺動することができるようになっている。さらにケース１のパイプ部分とラチェット軸３とは同軸に、かつ軸１ａと軸３ａとは平行に配置され、ケース１に対してラチェット軸３は矢印アあるいは矢印イの方向に移動することができ、この移動により軸３ａを中心として回転する一組の指２により指の開閉を行うようにグリップ機構を構成している。
【００１２】
ラチェット軸３にはラック３ｂが設けられ、ラック面以外の３ｂ部側面が、ケース１のパイプ部内面に対し同軸に配置・固定されたラチェットガイド６の溝面上を摺動する。またラチェット軸６ａとラチェット５の穴５ｂとが勘合し、該軸周りにラチェット５は回転自由に支持され、ラチェットバネ１０がケースに対してラック３ｂにラチェット５を押しつけ、爪５ａが該ラック３ｂとかみ合いラチェット機構を構成している。ラチェット機構がかみ合っている状態では、ラチェット軸３はケース１に対し開閉バネ４を圧縮させながら矢印イの指を閉じる方向にのみ移動することができ、ラチェット機構を解放しない限り指が開くことはない。
【００１３】
ケース１のパイプ部分の内面にピンガイド８が同軸に配置されており、ケースに対して回転および軸方向の移動が可能になっている。ピンガイド８円筒部端部の一方に固定されケース１後端に設けられた穴から外部に導かれたワイヤ８ｂの張力を大きくすると、ケース１に対してバネ９を圧縮させながら矢印イの方向に移動し、張力を小さくすると矢印アの方向に移動する。
【００１４】
ピンガイド８の側面には、図４に展開図を示すように等間隔な軸方向の溝と、該溝に対して角度を持ち該溝をつなぐ溝が設けられており、ケースに固定されたガイドピンバネ７の一端に弾性的に支持されるピン７ａがケース１の穴１ｂに接触することなく貫通して、ピンが溝から外れることがないように、同７ａの先端面がピンガイド側面の溝の底に押しつけられ、ピンガイド８の軸方向の移動可能距離を限定している。
【００１５】
ピンガイド側面に設けられた溝の底面は図５に示すように斜面で構成され、溝の端部（ウ、エ、カ、キ、ク・・・）の深さが最も深く、図４矢印（ウからエなど）に沿って溝は浅くなっている。ケース１に対してピンガイド８を、ワイヤ８ｂに外部から張力を与え相対的に矢印イの方向に移動させると、ピン７ａがウの位置にあるときにはウからエへ相対的に移動する。ワイヤ８ｂの張力がバネ９を圧縮させ、ピン７ａがエ、キの位置にある時、ワイヤ８ｂ側のピンガイド円筒端面は、ケース１内面に設けられた段差１ｄにあたり、ワイヤ８ｂの張力を直接ケース１に伝える。
【００１６】
ワイヤ８ｂの張力を減らし、圧縮されたバネ９が伸びようとするバネ力によりピンガイド８がケース１に対して相対的に矢印アの方向に移動させられると、エにあるピン７ａはピンガイド８を中心軸周りに回転させながらオの位置を通過しカの位置へと移動する。ガイドピンバネ７は、ピンガイド８とケース１の内面との接触圧力を低下させピンガイド８の軸周りの回転を円滑にするために、ガイドピンバネ７がピン７ａを押すバネ力を相殺するように複数取り付けることが望ましく、ピンガイド側面の軸方向の溝の数は、ガイドピンバネ７の数の少なくともｎ倍（ｎは整数、ｎ＞２）とする。
【００１７】
溝の端部カは、端部ウ、クに比べてバネ９の方向に長くなっており、ピン７ａがウ、クにある時に比べて、カの位置にきたときだけピンガイド８は矢印アの方向に多く移動することができる。
【００１８】
ピンガイド８の円筒部の他端には、ラチェット解放棒８ａが具備されている。図２は、ピン７ａがピンガイド８円筒部側面にある溝のウ、クの位置にある状態を示しているが、ピン７ａがカの位置に来ると、ラチェット解放棒８ａは、ラチェット５をラチェットバネ１０を圧縮させる方向に穴５ｂ周りに回転させ、ラチェット機構を解放する。なおピンガイド側面の軸方向の溝のうち、長い溝の数は、ガイドピンバネ７の数と同数とする。これにより、ｎ回ワイヤ８ｂの張力を増減させて、ピンガイド８の軸方向の最大移動可能距離だけ往復させると、ピンガイド８は中心軸周りを１／ｎ回転し、必ず１回ラチェット機構を解放し、開閉バネ４はケース１に対してラチェット軸３を矢印アの方向に移動させ、対象物を把持している指を開くことができる。
【００１９】
以上のことから、本実施の形態によれば、図１に示す指が開いた状態で矢印アの方向に遠隔の把持対象物に投擲し対象物に本発明が衝突すると、図３のように指を閉じて把持対象物を把持することができ、遠隔からワイヤ張力の張力をｎ回増減させることで指を開き把持対象物を解放することができる。
【００２０】
なお、本発明は上述の実施の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明を投擲し把持対象物に衝突させることにより、ラチェット軸が押し込まれて指が閉じ、遠隔の把持対象物を把持することができる。
【００２２】
また、指はラチェット機構がかみ合っている状態では開くことはないため、ワイヤに張力を与えることができるため、把持対象物の引き寄せや、ワイヤ他端につながれた装置等の牽引に利用することができる。
【００２３】
さらに、把持対象物が遠隔であってもワイヤの張力を数回増減させるというワイヤ操作のみで、ラチェット機構が解放されて把持対象物を解放することができる。
【００２４】
さらに、投擲された本発明が対象物に衝突した時の運動エネルギにより指を閉じ、このときにバネに蓄えた同エネルギを指を開くために利用するため、投擲把持装置内にバッテリやアクチュエータといった駆動装置を備える必要がなく、軽量にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】投擲把持装置にかかる発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の実施形態で用いるラチェット部の構成説明図である。
【図３】図１の実施形態で用いる端部機構の構成説明図である。
【図４】図１に実施形態で用いるピンガイド円筒部側面に設けられた溝の説明図である。
【図５】図４に示すの溝の深さの説明図である。
【符号の説明】
１  ケース、２  指、３  ラチェット軸、４  バネ１、５  ラチェット、６  ラチェット支持部材、７  バネ２、８  ピンガイド、９  バネ３、１０  バネ４
【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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