(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトに構成されたロボットフィンガ、４指ロボットハンド、及び、５指ロボットハンドを実現することにある。【解決手段】第一モータ３４は、第一ベルト４８と、第一プーリ４２と、第二ベルト５０とを介して、第一関節１４の曲げ角を制御し、第二モータ３６は、第三ベルト５２と、第二プーリ４４と、第四ベルト５４とを介して、第二関節１６の曲げ角を制御し、第三モータ３８は、第五ベルト５６を介して、第三関節１８の曲げ角を制御することを特徴とする。【選択図】      図１
2004306224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一関節と、第二関節と、第三関節と、前記第一関節の曲げ角を制御するための第一モータと、前記第二関節の曲げ角を制御するための第二モータと、前記第三関節の曲げ角を制御するための第三モータと、を有し、
三つの関節のうち、最も指先に近い関節は第一関節であり、次に前記指先に近い関節は第二関節であるロボットフィンガにおいて、
前記第三関節の関節軸は、前記第一モータの回転軸と一致し、前記第二モータは、前記第一モータから見て前記第二関節とは逆側に位置し、前記第三モータは、前記第二モータから見て前記第一モータとは逆側に位置し、
その軸が前記第二関節の関節軸と一致する第一プーリと、その軸が前記第三関節の関節軸と一致する第二プーリと、前記第一モータと前記第一プーリとにかけ渡された第一ベルトと、前記第一プーリと前記第一関節とにかけ渡された第二ベルトと、前記第二モータと前記第二プーリとにかけ渡された第三ベルトと、前記第二プーリと前記第二関節とにかけ渡された第四ベルトと、前記第三モータと前記第三関節とにかけ渡された第五ベルトと、を有し、
前記第一モータは、前記第一ベルトと、前記第一プーリと、前記第二ベルトとを介して、前記第一関節の曲げ角を制御し、
前記第二モータは、前記第三ベルトと、前記第二プーリと、前記第四ベルトとを介して、前記第二関節の曲げ角を制御し、
前記第三モータは、前記第五ベルトを介して、前記第三関節の曲げ角を制御することを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項２】
請求項１に記載のロボットフィンガにおいて、
前記第一モータ、前記第二モータ、及び、前記第三モータは、超音波モータであることを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のロボットフィンガにおいて、
前記第一ベルトと前記第二ベルトのうち、少なくともどちらか一方と、
前記第三ベルトと前記第四ベルトのうち、少なくともどちらか一方と、
前記第五ベルトは、弾性を有することを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項４】
請求項３に記載のロボットフィンガにおいて、
前記第一ベルトと前記第二ベルトのうち、少なくともどちらか一方と、
前記第三ベルトと前記第四ベルトのうち、少なくともどちらか一方と、
前記第五ベルトは、バネを備えることを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のロボットフィンガにおいて
前記第二ベルトは、前記第一プーリと前記第一関節との間で一度交差させて、前記第一プーリと前記第一関節とにかけ渡されていることを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のロボットフィンガにおいて、
その軸方向が前記第三関節の関節軸の軸方向と交差する関節軸、を有する第四関節と、該第四関節の曲げ角を制御するための第四モータと、該第四モータと前記第四関節とにかけ渡された第六ベルトと、を有し、
前記第四関節は、前記第二関節よりも前記指先から遠い位置に位置し、前記第四モータは、前記第四関節から見て前記第二関節とは逆側に位置し、
前記第四モータは、前記第六ベルトを介して、前記第四関節の曲げ角を制御することを特徴とするロボットフィンガ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のロボットフィンガが４つ並んで構成されることを特徴とする４指ロボットハンド。
【請求項８】
請求項７に記載の４指ロボットハンドと、該４指ロボットハンドが有する４つのロボットフィンガとは異なる他のロボットフィンガと、を備える５指ロボットハンドであって、
前記他のロボットフィンガは、
前記４つのロボットフィンガのうち、外側に位置するロボットフィンガ、の隣に配置され、
前記他のロボットフィンガを折り曲げることにより形成される折り曲げ部を有し、該折り曲げ部は、前記外側に位置するロボットフィンガの、指先とは反対側の端部、に添っており、
第一関節と、第二関節と、前記第一関節の曲げ角を制御するための第一モータと、前記第二関節の曲げ角を制御するための第二モータと、を有し、二つの関節のうち、指先に近い方の関節は第一関節であり、前記第二関節の関節軸は、前記第一モータの回転軸と一致し、前記第二モータは、前記第一モータから見て前記第一関節とは逆側に位置し、
前記第一モータと前記第一関節とにかけ渡された第一ベルトと、前記第二モータと前記第二関節とにかけ渡された第二ベルトと、を有し、前記第一モータは、前記第一ベルトを介して、前記第一関節の曲げ角を制御し、前記第二モータは、前記第二ベルトを介して、前記第二関節の曲げ角を制御し、
その軸方向が前記第二関節の関節軸の軸方向と交差する関節軸、を有する第三関節と、該第三関節の曲げ角を制御するための第三モータと、前記第三モータと前記第三関節とにかけ渡された第三ベルトと、を有し、前記第三関節は、前記第一関節よりも前記指先から遠い位置に位置し、前記第三モータは、前記第三関節から見て前記第一関節とは逆側に位置し、前記第三モータは、前記第三ベルトを介して、前記第三関節の曲げ角を制御し、
前記折り曲げ部に備えられ、その軸方向が前記外側に位置するロボットフィンガの長手方向に沿う関節軸、を有する第四関節と、該第四関節の曲げ角を制御するための第四モータと、前記第四モータと前記第四関節とにかけ渡された第四ベルトと、を有し、前記第四モータは、前記第四ベルトを介して、前記第四関節の曲げ角を制御することを特徴とする５指ロボットハンド。
【請求項９】
関節と、前記関節の曲げ角を制御するためのモータと、を有するロボットフィンガにおいて、
前記モータと前記関節とにかけ渡されたベルトを有し、
前記モータは、前記ベルトを介して、前記関節の曲げ角を制御し、
前記ベルトはバネを備えることを特徴とするロボットフィンガ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットフィンガ、４指ロボットハンド、及び、５指ロボットハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多指ロボットハンドは、人間の手指に準じた構造を有するロボットであり、当該多指ロボットハンドに人間の手指動作を再現させることにより、様々な用途に用いることができる。この多指ロボットハンドは、複数のロボットフィンガにより構成されており、当該ロボットフィンガには人間の指の関節を模擬した関節が複数設けられている。また、ロボットフィンガは、前記複数の関節の各々に対応したモータを有しており、当該モータにより前記関節の曲げ角を制御して人間の指の動きを再現できるように構成されている。
【０００３】
このような多指ロボットハンドとしては、複数の関節の各々を当該複数の関節の各々に対応したモータによりベルトを介して駆動するよう構成されているものがある。かかる多指ロボットハンドは、スペース上の制約から、モータが、多指ロボットハンドとは、別ユニットになっており、多指ロボットハンドとモータユニットとの間にベルトがかけ渡されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３０７３３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような多指ロボットハンドは、モータが別のユニットに収容されるため、全体的に大型となりコンパクトさに欠ける。また、持ち運びや設置の不便さという問題も有している。
一方、かかる問題を解消するために、ベルトを使用せずに関節をモータで直接駆動する多指ロボットハンドを構成しようとすると、モータを関節の近傍に設置する必要性から、指にモータの重量がかかり人間の手指動作の再現が困難となり、また、モータどうしの干渉の回避等を考慮すると人間の指関節の動きを再現するのに十分な数のモータを設置できなくなる。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、コンパクトに構成されたロボットフィンガ、４指ロボットハンド、及び、５指ロボットハンドを実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
主たる本発明は、第一関節と、第二関節と、第三関節と、前記第一関節の曲げ角を制御するための第一モータと、前記第二関節の曲げ角を制御するための第二モータと、前記第三関節の曲げ角を制御するための第三モータと、を有し、三つの関節のうち、最も指先に近い関節は第一関節であり、次に前記指先に近い関節は第二関節であるロボットフィンガにおいて、前記第三関節の関節軸は、前記第一モータの回転軸と一致し、前記第二モータは、前記第一モータから見て前記第二関節とは逆側に位置し、前記第三モータは、前記第二モータから見て前記第一モータとは逆側に位置し、その軸が前記第二関節の関節軸と一致する第一プーリと、その軸が前記第三関節の関節軸と一致する第二プーリと、前記第一モータと前記第一プーリとにかけ渡された第一ベルトと、前記第一プーリと前記第一関節とにかけ渡された第二ベルトと、前記第二モータと前記第二プーリとにかけ渡された第三ベルトと、前記第二プーリと前記第二関節とにかけ渡された第四ベルトと、前記第三モータと前記第三関節とにかけ渡された第五ベルトと、を有し、前記第一モータは、前記第一ベルトと、前記第一プーリと、前記第二ベルトとを介して、前記第一関節の曲げ角を制御し、前記第二モータは、前記第三ベルトと、前記第二プーリと、前記第四ベルトとを介して、前記第二関節の曲げ角を制御し、前記第三モータは、前記第五ベルトを介して、前記第三関節の曲げ角を制御することを特徴とするロボットフィンガである。
【０００８】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＝＝＝ロボットフィンガの構成例＝＝＝
先ず、図１を用いて、本実施の形態に係るロボットフィンガ２の構成例について説明する。図１は、ロボットフィンガ２の構成の一例を表した模式図であり、図１Ａは、その側面を表した側面図であり、図１Ｂは、その上面を表した上面図である。なお、詳しくは後述するが、ここで説明するロボットフィンガ２は、人間の指で言えば、人差し指、中指、薬指、小指に相当するものであり、これらの指の動きを模擬することができるように構成されている。
【００１０】
図１において、ロボットフィンガ２は、指先１３と、４つの関節、すなわち、第一関節１４と、第二関節１６と、第三関節１８と、第四関節２０と、３つのアーム、すなわち、第一アーム２２，第二アーム２４、第三アーム２６と、を有している。なお、上記４つの関節は、プーリにより構成されている。
【００１１】
第一関節１４は、４つの関節のうち、最も指先１３に近い関節であり、当該第一関節１４を介して、第一アーム２２と第二アーム２４とが連結されている。第一関節１４は、屈曲自在に構成されており、当該第一関節１４が関節軸１４ａ回りに曲がることにより、第一アーム２２と第二アーム２４の成す角、すなわち、第一関節１４の曲げ角が変化する。第一アーム２２は、その一端部で第一関節１４を介して第二アーム２４に連結されており、一方、その他端部は自由端、すなわち、指先１３となっている。なお、関節軸１４ａの軸方向は、第一アーム２２の、指先１３から第一関節１４へ向かう方向に交差している。
【００１２】
第二関節１６は、４つの関節のうち、第一関節１４の次に指先１３に近い関節であり、当該第二関節１６を介して、第二アーム２４と第三アーム２６とが連結している。第二関節１６は、屈曲自在に構成されており、当該第二関節１６が関節軸１６ａ回りに曲がることにより、第二アーム２４と第三アーム２６の成す角、すなわち、第二関節１６の曲げ角が変化する。第二アーム２４は、その一端部で第一関節１４を介して第一アーム２２に連結されており、一方、その他端部で第二関節１６を介して第三アーム２６に連結されている。なお、関節軸１６ａの軸方向は、第二アーム２４の、第一関節１４から第二関節１６へ向かう方向に交差している。
【００１３】
第三関節１８は、第二関節１６よりも指先１３から遠い位置に位置する関節であり、当該第二関節１６を介して、第三アーム２６と不図示の連結部材が連結している。第三関節１８は、屈曲自在に構成されており、当該第三関節１８が関節軸１８ａ回りに曲がることにより、第三アーム２６と連結部材の成す角、すなわち、第三関節１８の曲げ角が変化する。第三アーム２６は、その一端部で第二関節１６を介して第二アーム２４に連結されており、一方、その他端部で第三関節１８を介して連結部材に連結されている。なお、関節軸１８ａの軸方向は、第三アーム２６の、第二関節１６から第三関節１８へ向かう方向に交差している。
【００１４】
第四関節２０は、第三関節１８と同様、第二関節１６よりも指先１３から遠い位置に位置する関節であり、その軸方向が前記第三関節１８の関節軸１８ａの軸方向と交差する関節軸２０ａを有する。第四関節２０は、屈曲自在に構成されており、当該第四関節２０が関節軸２０ａ回りに曲がることにより、後述する第二超音波モータ３６の回転軸３６ａの軸方向と、第三アーム２６の、第三関節１８から第二関節１６へ向かう方向の成す角、すなわち、第四関節２０の曲げ角が変化する。
【００１５】
なお、第三関節１８、前述した連結部材、後述する第一超音波モータ３４、後述する第二プーリ４４も、当該第四関節２０の屈曲動作に連動して動作する。後述するように、第三関節１８、第一超音波モータ３４、及び、第二プーリ４４の軸は互いに一致するが、当該軸の軸方向も第四関節２０の屈曲動作に連動して変化することとなる。また、第一アーム２２及び第二アーム２４も第三アーム２６に連動して動くので、第二アーム２６の、第二関節１６から第一関節１４へ向かう方向、や、第一アーム２２の、第一関節１４から指先１３へ向かう方向、も、第四関節２０が関節軸２０ａ回りに曲がることにより変化する。
【００１６】
図１において、ロボットフィンガ２は、さらに、各々の関節の曲げ角を制御するための４つの超音波モータ、すなわち、第一超音波モータ３４と、第二超音波モータ３６と、第三超音波モータ３８と、第四超音波モータ４０と、２つのプーリ、すなわち、第一プーリ４２と、第二プーリ４４と、前述した関節、超音波モータ、プーリのうちのいずれか二つの部材にかけ渡される６つのベルト、すなわち、第一ベルト４８と、第二ベルト５０と、第三ベルト５２と、第四ベルト５４と、第五ベルト５６と、第六ベルト５８と、を有している。
【００１７】
第一超音波モータ３４は、その回転軸３４ａが第三関節１８の関節軸１８ａと一致するように設けられ、第一ベルト４８と、第一プーリ４２と、第二ベルト５０とを介して、第一関節１４の曲げ角を制御する。
すなわち、第一プーリ４２は、その軸４２ａが第二関節１６の関節軸１６ａと一致するように設けられ、第一ベルト４８は第一超音波モータ３４と第一プーリ４２とにかけ渡され、第二ベルト５０は第一プーリ４２と第一関節１４とにかけ渡されている。かかる構成により、第一超音波モータ３４の動力を、第一ベルト４８を介して、第一プーリ４２に伝え、第一プーリ４２に伝わった動力を、第二ベルト５０を介して、第一関節１４に伝えることが可能となり、第一超音波モータ３４によって第一関節１４の曲げ角が制御されることとなる。
【００１８】
なお、第二ベルト５０は、他のベルトとは異なり、第一プーリ４２と第一関節１４との間で一度交差させて、第一プーリ４２と第一関節１４とにかけ渡されている。また、その軸４２ａが第二関節１６の関節軸１６ａと一致する第一プーリ４２は、第二関節１６とは独立して回転可能となるように構成され、また、第二関節１６は、第一プーリ４２とは独立して屈曲可能となるように構成されている。
【００１９】
第二超音波モータ３６は、第一超音波モータ３４から見て第二関節１６とは逆側に設けられ、第三ベルト５２と、第二プーリ４４と、第四ベルト５４とを介して、第二関節１６の曲げ角を制御する。
すなわち、第二プーリ４４は、その軸４４ａが第三関節１８の関節軸１８ａと一致するように設けられ、第三ベルト５２は第二超音波モータ３６と第二プーリ４４とにかけ渡され、第四ベルト５４は第二プーリ４４と第二関節１６とにかけ渡されている。かかる構成により、第二超音波モータ３６の動力を、第三ベルト５２を介して、第二プーリ４４に伝え、第二プーリ４４に伝わった動力を、第四ベルト５４を介して、第二関節１６に伝えることが可能となり、第二超音波モータ３６によって第二関節１６の曲げ角が制御されることとなる。
【００２０】
なお、その軸４４ａが第三関節１８の関節軸１８ａと一致する第二プーリ４４は、第三関節１８とは独立して回転可能となるように構成され、また、第三関節１８は、第二プーリ４４とは独立して屈曲可能となるように構成されている。
【００２１】
第三超音波モータ３８は、第二超音波モータ３６から見て第一超音波モータ３４とは逆側に、その回転軸３８ａの軸方向が第二超音波モータ３６の回転軸３６ａの軸方向に沿うように設けられ、第五ベルト５６を介して、第三関節１８の曲げ角を制御する。
すなわち、第五ベルト５６は第三超音波モータ３８と第三関節１８とにかけ渡され、かかる構成により、第三超音波モータ３８の動力を、第五ベルト５６を介して、第三関節１８に伝えることが可能となり、第三超音波モータ３８によって第三関節１８の曲げ角が制御されることとなる。
【００２２】
第四超音波モータ４０は、第四関節２０から見て第二関節１６とは逆側に、その回転軸４０ａの軸方向が第一超音波モータ３４、第二超音波モータ３６、第三超音波モータ３８の回転軸３４ａ、３６ａ、３８ａの軸方向に交差するように設けられ、第六ベルト５８を介して、第四関節２０の曲げ角を制御する。
すなわち、第六ベルト５８は第四超音波モータ４０と第四関節２０とにかけ渡され、かかる構成により、第四超音波モータ４０の動力を、第六ベルト５８を介して、第四関節２０に伝えることが可能となり、第四超音波モータ４０によって第四関節２０の曲げ角が制御されることとなる。
【００２３】
なお、前述した関節、超音波モータ、プーリのうちのいずれか二つの部材にかけ渡される上述した６つのベルトのうち、前記第一ベルトと前記第二ベルトのうち少なくともどちらか一方（本実施の形態においては、第二ベルトの方）と、前記第三ベルトと前記第四ベルトのうち少なくともどちらか一方（本実施の形態においては、第三ベルトの方）と、前記第五ベルトには、バネが備えられており、これらのベルトは弾性を有する。また、図１に示すように、バネは、当該ベルトに、前記二つの部材を挟むようにして２つ設けられる。
【００２４】
また、上述した第二超音波モータ３６、第三超音波モータ３８、第四超音波モータ４０は、それぞれ、プーリを有しており、当該プーリに、前述したベルトがかけ渡される。
【００２５】
多指ロボットハンドを構成する際に上述したロボットフィンガ２を用いれば、以下のメリットが生ずる。
すなわち、発明が解決しようとする課題の項等で説明したとおり、複数の関節の各々を当該複数の関節の各々に対応したモータによりベルトを介して駆動するよう構成されており、かつ、モータが別ユニットになっている多指ロボットハンドは、全体的に大型となりコンパクトさに欠ける。また、当該ロボットハンドは、持ち運びや設置の不便さという問題も有している。また、ベルトを使用せずに関節をモータで直接駆動する多指ロボットハンドは、モータを関節の近傍に設置する必要性から、指にモータの重量がかかり人間の手指動作の再現が困難となり、また、モータどうしの干渉の回避等を考慮すると人間の指関節の動きを再現するのに十分な数のモータを設置できなくなるという問題を有している。
【００２６】
一方、これらの多指ロボットハンドと比べて、上述したロボットフィンガ２により構成される多指ロボットハンドは、上記問題を解消したものとなる。すなわち、ロボットフィンガ２により構成される多指ロボットハンドは、人間の指の動きを適切に再現し、かつ、コンパクトに構成されたものとなる。
【００２７】
＝＝＝ロボットフィンガの動作例＝＝＝
次に、図２乃至図５を用いて、上述したロボットフィンガ２の動作例について説明する。図２は、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、図２Ａは、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を、図２Ｂは、ロボットフィンガ２の動作後の状態を、図２Ｃは、ロボットフィンガ２の第一アーム２２が対象物６０に接触した際のロボットフィンガ２の状態を示す図である。図３は、第二超音波モータ３６を回転させて第二関節１６を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、図３Ａは、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を、図３Ｂは、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。図４は、第三超音波モータ３８を回転させて第三関節１８を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、図４Ａは、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を、図４Ｂは、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。図５は、第四超音波モータ４０を回転させて第四関節２０を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、図５Ａは、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を、図５Ｂは、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。
【００２８】
ロボットフィンガ２の動作は、前述した第一超音波モータ３４、第二超音波モータ３６、第三超音波モータ３８、第四超音波モータ４０の各々を回転させることにより制御されるが、ここでは、ロボットフィンガ２の動作を解りやすく説明するために、上記４つの超音波モータのうちの一を回転させたときのロボットフィンガ２の動作について、説明する。
【００２９】
先ず、図２を用いて、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作について説明する。ここでは、第二超音波モータ３６、第三超音波モータ３８、第四超音波モータ４０を回転させて、第二関節１６、第三関節１８、第四関節２０の曲げ角を変化させる操作、は実施しないことする。また、図２では、図を解りやすくするために、第二アーム２４、第三アーム２６等図１で示した部材の一部を省略している。
【００３０】
第一関節１４を屈曲させるためには、図２Ａに示されるロボットフィンガ２の初期状態において、第一超音波モータ３４を、矢印Ａの方向に（図中、時計回りに）回転させる。図２Ｂに示されるように、第一超音波モータ３４のかかる回転は、第一超音波モータ３４と第一プーリ４２とにかけ渡された第一ベルト４８を矢印Ｂの方向に動作させ、第一プーリ４２を矢印Ｃの方向に（図中、時計回りに）回転させる。そして、第一プーリ４２のかかる回転は、第一プーリ４２と第一関節１４とにかけ渡された第二ベルト５０を矢印Ｄの方向に動作させ、第一関節１４を矢印Ｅの方向に屈曲させる。このようにして、第一超音波モータ３４を、矢印Ａの方向に（図中、時計回りに）回転させることにより、第一関節１４が屈曲し、第一関節１４の屈曲動作に連動して、第一アーム２２が矢印Ｆの方向に動作する。
【００３１】
次に、ロボットフィンガ２の第一アーム２２が、当該第一アーム２２近傍に存在する対象物６０に接触した際のロボットフィンガ２の動作について、図２Ｃを用いて説明する。
ここでは、図２Ａに示されるロボットフィンガ２の初期状態から、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させた結果、図２Ｂに示した状態でロボットフィンガ２の第一アーム２２が対象物６０（図２Ｂにおいては不図示）に接触することとする。
【００３２】
かかる状態で、第一超音波モータ３４を矢印Ａの方向に（図中、時計回りに）回転させる動作を継続した場合には、第一アーム２２の対象物６０への接触が、第一アーム２２、第一関節１４、第二ベルト５０、及び、第一プーリ４２の動作を規制し、したがって、第一ベルト４８に設けられたバネが伸縮することになる。すなわち、本実施の形態においては、第一超音波モータ３４の回転方向は矢印Ａで示す方向であるから、図２Ｃ中上部のバネが伸び、図２Ｃ中下部のバネが縮むこととなる。そして、当該バネの弾性力により、対象物６０は第一アーム２２から力ｆを受けることとなる。
【００３３】
次に、図３を用いて、第二超音波モータ３６を回転させて第二関節１６を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作について説明する。ここでは、第一超音波モータ３４、第三超音波モータ３８、第四超音波モータ４０を回転させて、第一関節１４、第三関節１８、第四関節２０の曲げ角を変化させる操作、は実施しないことする。また、図３では、図を解りやすくするために、第三アーム２６等図１で示した部材の一部を省略している。
【００３４】
第二関節１６を屈曲させるためには、図３Ａに示されるロボットフィンガ２の初期状態において、第二超音波モータ３６を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。図３Ｂに示されるように、第二超音波モータ３６のかかる回転は、第二超音波モータ３６と第二プーリ４４とにかけ渡された第三ベルト５２を矢印Ｂの方向に動作させ、第二プーリ４４を矢印Ｃの方向に（図中、時計回りに）回転させる。そして、第二プーリ４４のかかる回転は、第二プーリ４４と第二関節１６とにかけ渡された第四ベルト５４を矢印Ｄの方向に動作させ、第二関節１６を矢印Ｅの方向に屈曲させる。このようにして、第二超音波モータ３６を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第二関節１６が屈曲し、第二関節１６の屈曲動作に連動して、第二アーム２４が矢印Ｆの方向に動作する。
【００３５】
また、前述したとおり、その軸４２ａが第二関節１６の関節軸１６ａと一致するように第一プーリ４２が設けられ、第二ベルト５０が、当該第一プーリ４２と第一関節１４との間で一度交差させて、第一プーリ４２と第一関節１４とにかけ渡されていることから、第二アーム２４の矢印Ｆ方向の動作に連動して、第一関節１４が、矢印Ｇ方向に屈曲する。そして、第一関節１４の当該屈曲動作に連動して、第一アーム２２が矢印Ｈ方向に動作する。
【００３６】
したがって、第二超音波モータ３６を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第二関節１６と第一関節１４とが同方向に屈曲することとなるから、第一超音波モータ３４により第一関節１４の曲げ角を制御しない場合であっても、人間の指を再現した動作を実現することが可能となる。
【００３７】
次に、図４を用いて、第三超音波モータ３８を回転させて第三関節１８を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作について説明する。ここでは、第一超音波モータ３４、第二超音波モータ３６、第四超音波モータ４０を回転させて、第一関節１４、第二関節１６、第四関節２０の曲げ角を変化させる操作、は実施しないことする。また、図４では、図を解りやすくするために、第四関節２０等図１で示した部材の一部を省略している。
【００３８】
第三関節１８を屈曲させるためには、図４Ａに示されるロボットフィンガ２の初期状態において、第三超音波モータ３８を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。図４Ｂに示されるように、第三超音波モータ３８のかかる回転は、第三超音波モータ３８と第三関節１８とにかけ渡された第五ベルト５６を矢印Ｂの方向に動作させ、第三関節１８を矢印Ｃの方向に屈曲させる。さらに、第二関節１６の当該屈曲動作に連動して、第三アーム２６が矢印Ｄの方向に動作する。
【００３９】
また、前述したとおり、その軸４４ａが第三関節１８の関節軸１８ａと一致するように第二プーリ４４が設けられ、第四ベルト５０が、当該第二プーリ４４と第二関節１６とにかけ渡されていることから、第三アーム２６の矢印Ｄ方向の動作に連動して、第二関節１６が、矢印Ｅ方向に屈曲する。そして、第二関節１６の当該屈曲動作に連動して、第二アーム２４が矢印Ｆ方向に動作する。
【００４０】
なお、第二アーム２４は上述したように動作するので、第二アーム２４の、第一関節１４から第二関節１６へ向かう方向の、第三アーム２６の、第二関節１６から第三関節１８へ向かう方向に対する角度は変化する。その一方で、第四ベルト５０が交差することなく当該第二プーリ４４と第二関節１６とにかけ渡されていることから、第二アーム２４の、第一関節１４から第二関節１６へ向かう方向の、絶対座標に対する角度は、第二アーム２４の前記動作によって変化することはない。
【００４１】
次に、図５を用いて、第四超音波モータ４０を回転させて第四関節２０を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作について説明する。ここでは、第一超音波モータ３４、第二超音波モータ３６、第三超音波モータ３８を回転させて、第一関節１４、第二関節１６、第三関節１８の曲げ角を変化させる操作、は実施しないことする。
【００４２】
第四関節２０を屈曲させるためには、図５Ａに示されるロボットフィンガ２の初期状態において、第四超音波モータ４０を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。図５Ｂに示されるように、第四超音波モータ４０のかかる回転は、第四超音波モータ４０と第四関節２０とにかけ渡された第六ベルト５８を矢印Ｂの方向に動作させ、第四関節２０を矢印Ｃの方向に屈曲させる。さらに、第四関節２０の当該屈曲動作に連動して、第二超音波モータ３６の回転軸３６ａの軸方向と、第三アーム２６の、第三関節１８から第二関節１６へ向かう方向の成す角が変化する。
【００４３】
＝＝＝ロボットハンドの構成例＝＝＝
次に、図６及び図７を用いて、本実施の形態に係るロボットハンドの構成例について説明する。図６は、４指ロボットハンド１０２の構成の一例を表した模式図である。図７は、５指ロボットハンド１０３の構成の一例を表した模式図である。
ここでは、二種類のロボットハンドの構成について説明する。一つは、親指に相当するロボットフィンガを有しない４指ロボットハンド１０２であり、もう一つは、親指に相当するロボットフィンガを含めた５つのロボットフィンガ、を有する５指ロボットハンド１０３である。
【００４４】
４指ロボットハンド１０２は、図６に示すように、４つのロボットフィンガ１０４、１０６、１０８、１１０により構成される。各々のロボットフィンガ１０４、１０６、１０８、１１０の構成は、既に説明したロボットフィンガ２と同様であり、人間の指の動きを模擬できるように構成されている。換言すれば、４指ロボットハンド１０２は、前述したロボットフィンガ２が４つ並んで構成されている。なお、人間の指で言えば、ロボットフィンガ１０４は人差し指に、ロボットフィンガ１０６は中指に、ロボットフィンガ１０８は薬指に、ロボットフィンガ１１０は小指に相当するものである。
【００４５】
５指ロボットハンド１０３は、図７に示すように、前述した４指ロボットハンド１０２と、当該４指ロボットハンド１０２が有する４つのロボットフィンガ１０４、１０６、１０８、１１０とは異なる他のロボットフィンガ１１２と、を備えたロボットハンドである。ロボットフィンガ１１２は、前記４つのロボットフィンガ１０４、１０６、１０８、１１０のうち、外側に位置するロボットフィンガ（本実施の形態においては、ロボットフィンガ１０４）、の隣に配置され、ロボットフィンガ１１２を折り曲げることにより形成される折り曲げ部１２８を有し、該折り曲げ部１２８は、前記外側に位置するロボットフィンガ（本実施の形態においては、ロボットフィンガ１０４）の、指先とは反対側の端部１０５、に添っている。ロボットフィンガ１１２は、親指に相当するものであり、人間の親指の構成や動作が他の指とは異なるように、その構成や動作は、ロボットフィンガ１０４、１０６、１０８、１１０とは異なっている。
なお、ロボットフィンガ１１２の構成や動作については、後述する。
【００４６】
このように構成された４指ロボットハンド１０２及び５指ロボットハンド１０３は、以下のメリットを有する。すなわち、発明が解決しようとする課題の項等で説明したとおり、複数の関節の各々を当該複数の関節の各々に対応したモータによりベルトを介して駆動するよう構成されており、かつ、モータが別ユニットになっている多指ロボットハンドは、全体的に大型となりコンパクトさに欠ける。また、当該ロボットハンドは、持ち運びや設置の不便さという問題も有している。また、ベルトを使用せずに関節をモータで直接駆動する多指ロボットハンドは、モータを関節の近傍に設置する必要性から、指にモータの重量がかかり人間の手指動作の再現が困難となり、また、モータどうしの干渉の回避等を考慮すると人間の指関節の動きを再現するのに十分な数のモータを設置できなくなるという問題を有している。
【００４７】
一方、これらの多指ロボットハンドに比べて、上述した４指ロボットハンド１０２及び５指ロボットハンド１０３は、上記問題を解消したものとなる。すなわち、４指ロボットハンド１０２及び５指ロボットハンド１０３は、人間の指の動きを適切に再現し、かつ、コンパクトに構成されたものとなっている。
【００４８】
＜＜＜ロボットフィンガ１１２の構成例及び動作例＞＞＞
ここでは、ロボットフィンガ１１２の構成例及び動作例について、図８を用いて説明する。図８は、ロボットフィンガ１１２の構成例及び動作例を説明するための模式図であり、図８Ａは、その側面を表した側面図であり、図８Ｂは、その上面を表した上面図である。
【００４９】
図８において、ロボットフィンガ１１２は、指先１１３と、４つの関節、すなわち、第一関節１１４と、第二関節１１６と、第三関節１１８と、第四関節１２０と、２つのアーム、すなわち、第一アーム１２２，第二アーム１２４と、第一アーム１２２及び第二アーム１２４を支持するためのアーム支持部１２６と、を有している。なお、上記４つの関節は、プーリにより構成されている。
【００５０】
第一関節１１４は、第二関節１１６よりも指先１１３に近い関節であり、当該第一関節１１４を介して、第一アーム１２２と第二アーム１２４とが連結されている。第一関節１１４は、屈曲自在に構成されており、当該第一関節１１４が関節軸１１４ａ回りに曲がることにより、第一アーム１２２と第二アーム１２４の成す角、すなわち、第一関節１１４の曲げ角が変化する。第一アーム１２２は、その一端部で第一関節１１４を介して第二アーム１２４に連結されており、一方、その他端部は自由端、すなわち、指先１１３となっている。なお、関節軸１１４ａの軸方向は、第一アーム１２２の、指先１１３から第一関節１１４へ向かう方向に交差している。
【００５１】
第二関節１１６は、第一関節１１４よりも指先１１３から遠い位置に位置する関節であり、当該第二関節１１６を介して、第二アーム１２４と不図示の連結部材が連結している。第二関節１１６は、屈曲自在に構成されており、当該第二関節１１６が関節軸１１６ａ回りに曲がることにより、第二アーム１２４と連結部材の成す角、すなわち、第二関節１１６の曲げ角が変化する。第二アーム１２４は、その一端部で第一関節１１４を介して第一アーム１２２に連結されており、一方、その他端部で第二関節１１６を介して連結部材に連結されている。なお、関節軸１１６ａの軸方向は、第二アーム１２４の、第一関節１１４から第二関節１１６へ向かう方向に交差している。
【００５２】
第三関節１１８は、第二関節１１６と同様、第一関節１１４よりも指先１１３から遠い位置に位置する関節であり、前記アーム支持部１２６に備えられている。また、第三関節１１８は、その軸方向が前記第二関節１１６の関節軸１１６ａの軸方向と交差する関節軸１１８ａを有している。第三関節１１８は、屈曲自在に構成されており、当該第三関節１１８が関節軸１１８ａ回りに曲がることにより、第二アーム１２４の、第一関節１１４から第二関節１１６へ向かう方向と前記アーム支持部１２６との成す角、すなわち、第三関節１１８の曲げ角、が変化する。
【００５３】
なお、第二関節１１６、前述した連結部材、後述する第一超音波モータ１３４、後述する第二超音波モータ１３６も、当該第三関節１１８の屈曲動作に連動して動作する。また、第一アーム１２２も第二アーム１２４に連動して動くので、第一アーム１２２の、第一関節１１４から指先１１３へ向かう方向、も、第三関節１１８が関節軸１１８ａ回りに曲がることにより変化する。また、アーム支持部１２６は、当該アーム支持部１２６を折り曲げることにより形成される折り曲げ部１２８を有しており、当該折り曲げ部１２８に、後述する第四関節が設けられている。
【００５４】
第四関節１２０は、折り曲げ部１２８に備えられた関節であり、当該第四関節１２０の関節軸１２０ａの軸方向が、ロボットフィンガ１１２を用いて前述した５指ロボットフィンガ１０３を構成した際に、前記外側に位置するロボットフィンガ（本実施の形態においては、ロボットフィンガ１０４）の長手方向に沿うように、構成されている。第四関節１２０は、屈曲自在に構成されており、当該第四関節１２０が関節軸１２０ａ回りに曲がることにより、第四関節１２０の曲げ角が変化し、結果として、アーム支持部１２６の姿勢が変化することとなる。
【００５５】
なお、第一関節１１４、第二関節１１６、第三関節１１８、第一アーム１２２、第二アーム１２４、連結部材、第一超音波モータ１３４、第二超音波モータ１３６、及び、第三超音波モータも、当該第四関節１２０の屈曲動作に連動して動作する。
【００５６】
図８において、ロボットフィンガ１１２は、さらに、各々の関節の曲げ角を制御するための４つの超音波モータ、すなわち、第一超音波モータ１３４と、第二超音波モータ１３６と、第三超音波モータ１３８と、第四超音波モータ１４０と、超音波モータと関節とにかけ渡される４つのベルト、すなわち、第一ベルト１４８と、第二ベルト１５０と、第三ベルト１５２と、第四ベルト１５４と、を有している。
【００５７】
第一超音波モータ１３４は、その回転軸１３４ａが第二関節１１６の関節軸１１６ａと一致するように設けられ、第一ベルト１４８を介して、第一関節１１４の曲げ角を制御する。すなわち、第一ベルト１４８は第一超音波モータ１３４と第一関節１１４とにかけ渡され、かかる構成により、第一超音波モータ１３４の動力を、第一ベルト１４８を介して、第一関節１１４に伝えることが可能となり、第一超音波モータ１３４によって第一関節１１４の曲げ角が制御されることとなる。
【００５８】
第一関節１１４を屈曲させるためには、第一超音波モータ１３４を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。第一超音波モータ１３４のかかる回転は、第一超音波モータ１３４と第一関節１１４とにかけ渡された第一ベルト１４８を矢印Ｂの方向に動作させ、第一関節１１４を矢印Ｃの方向に屈曲させる。このようにして、第一超音波モータ１３４を、矢印Ａの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第一関節１１４が屈曲し、第一関節１１４の屈曲動作に連動して、第一アーム１２２が矢印Ｄの方向に動作する。
【００５９】
第二超音波モータ１３６は、第一超音波モータ１３４から見て第一関節１１４とは逆側に設けられ、第二ベルト１５０を介して、第二関節１１６の曲げ角を制御する。すなわち、第二ベルト１５０は第二超音波モータ１３６と第二関節１１６とにかけ渡され、かかる構成により、第二超音波モータ１３６の動力を、第二ベルト１５０を介して、第二関節１１６に伝えることが可能となり、第二超音波モータ１３６によって第二関節１１６の曲げ角が制御されることとなる。
【００６０】
第二関節１１６を屈曲させるためには、第二超音波モータ１３６を、矢印Ｅの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。第二超音波モータ１３６のかかる回転は、第二超音波モータ１３６と第二関節１１６とにかけ渡された第二ベルト１５０を矢印Ｆの方向に動作させ、第二関節１１６を矢印Ｇの方向に屈曲させる。このようにして、第二超音波モータ１３６を、矢印Ｅの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第二関節１１６が屈曲し、第二関節１１６の屈曲動作に連動して、第二アーム１２４が矢印Ｈの方向に動作する。
【００６１】
第三超音波モータ１３８は、第三関節１１８から見て第一関節１１４とは逆側に、その回転軸１３８ａの軸方向が第一超音波モータ１３４、第二超音波モータ１３６の回転軸１３４ａ、１３６ａの軸方向に交差するように設けられ、第三ベルト１５２を介して、第三関節１１８の曲げ角を制御する。すなわち、第三ベルト１５２は第三超音波モータ１３８と第三関節１１８とにかけ渡され、かかる構成により、第三超音波モータ１３８の動力を、第三ベルト１５２を介して、第三関節１１８に伝えることが可能となり、第三超音波モータ１３８によって第三関節１１８の曲げ角が制御されることとなる。
【００６２】
第三関節１１８を屈曲させるためには、第三超音波モータ１３８を、矢印Ｉの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。第三超音波モータ１３８のかかる回転は、第三超音波モータ１３８と第三関節１１８とにかけ渡された第三ベルト１５２を矢印Ｊの方向に動作させ、第三関節１１８を矢印Ｋの方向に屈曲させる。このようにして、第三超音波モータ１３８を、矢印Ｉの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第三関節１１８が屈曲し、第三関節１１８の屈曲動作に連動して、第二アーム１２４等が矢印Ｌの方向に動作する。
【００６３】
第四超音波モータ１４０は、その回転軸１４０ａの軸方向が第四関節１２０の関節軸１２０ａの軸方向に沿うように設けられ、第四ベルト１５４を介して、第四関節１２０の曲げ角を制御する。すなわち、第四ベルト１５４は第四超音波モータ１４０と第四関節１２０とにかけ渡され、かかる構成により、第四超音波モータ１４０の動力を、第四ベルト１５４を介して、第四関節１２０に伝えることが可能となり、第四超音波モータ１４０によって第四関節１２０の曲げ角が制御されることとなる。
【００６４】
第四関節１２０を屈曲させるためには、第四超音波モータ１４０を、矢印Ｍの方向に（図中、反時計回りに）回転させる。第四超音波モータ１４０のかかる回転は、第四超音波モータ１４０と第四関節１２０とにかけ渡された第四ベルト１５４を矢印Ｎの方向に動作させ、第四関節１２０を矢印Ｏの方向に屈曲させる。このようにして、第四超音波モータ１４０を、矢印Ｍの方向に（図中、反時計回りに）回転させることにより、第四関節１２０が屈曲し、第四関節１２０の屈曲動作に連動して、アーム支持部１２６等が矢印Ｐの方向に動作する。
【００６５】
なお、上述した４つのベルトの各々には、バネが備えられており、これらのベルトは弾性を有する。また、図８に示すように、バネは、当該ベルトに、超音波モータ及び関節を挟むようにして２つ設けられる。
また、上述した第一超音波モータ１３４、第二超音波モータ１３６、第三超音波モータ１３８、第四超音波モータ１４０は、それぞれ、プーリを有しており、当該プーリに、前述したベルトがかけ渡される。
【００６６】
＝＝＝ロボットハンドの制御例＝＝＝
ここでは、上述したロボットハンドの動作を制御する方法の一例を、ロボットハンドで対象物を掴む場合を例に挙げて、簡潔に説明する。
先ず、対象物を掴むために、ロボットハンドの指を対象物に近づけさせる操作を行うが、この際には、ロボットハンドの関節に係る位置（角度）制御が実行される。すなわち、ロボットハンドの関節にはポテンショメータ等のセンサが設けられており、当該センサにより検出される関節の曲げ角が、所望の曲げ角となるように、フィードバック制御が行われる。
【００６７】
一方、当該位置（角度）制御の実行の結果、ロボットハンドの指が対象物に触れた際には、対象物を掴むために必要な力を当該対象物に加えるために、ロボットハンドの関節に係る力（トルク）制御が行われる。すなわち、ロボットハンドには、前記関節だけでなく、超音波モータにも、センサが設けられており、当該センサにより検出される関節及び超音波モータの曲げ角から、関節と超音波モータに挟まれるようにベルトに設けられたバネの伸縮量が算出される。当該伸縮量から、ロボットハンドの指により対象物に加えられる力が算出され、当該力が、所望の力となるように、フィードバック制御が行われる。なお、かかる力（トルク）制御は、超音波モータの曲げ角を検出し、制御することにより実現されるので、実際には、超音波モータに係る位置（角度）制御が実行されているとも言える。超音波モータは、ＤＣモータ等と比べて、力（トルク）の大きさを直接制御するのは難しいので、上述した制御方法を用いれば、より精度の高い力（トルク）制御が実現される。また、力（トルク）制御を行うための新たな力センサを用意する必要がなく、システム構成が簡素なものとなる。また、図２Ｃに示した状態で超音波モータの電源を切っても、バネにより対象物に力が加えられ続けるため、エネルギー効率上有利であり、また、対象物に加えられる力が安定する。
【００６８】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、一実施形態に基づき本発明に係るロボットフィンガ等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００６９】
なお、上記実施の形態においては、関節を屈曲させるモータを超音波モータとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ＤＣモータとしてもよい。
ただし、関節を屈曲させるモータが超音波モータである場合には、超音波モータの小ささを利用して、よりコンパクトなロボットフィンガ等を構成することができる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００７０】
また、上記実施の形態においては、ロボットフィンガ２の、前記第一ベルト４８と前記第二ベルト５０のうち、少なくともどちらか一方と、前記第三ベルト５２と前記第四ベルト５４のうち、少なくともどちらか一方と、前記第五ベルト５６は、弾性を有することとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、弾性を有しないこととしてもよい。ただし、上記ベルトが弾性を有する場合には、以下に示す様々なメリットが生ずる。
【００７１】
第一に、ロボットハンドの制御例の項で説明したとおり、超音波モータによる精度の高い力（トルク）制御が実現される。第二に、ロボットハンドの指が対象物に触れたときの衝撃を抑えることができる。第三に、ベルトの伸縮自在性により、ベルトを２つの部材にかけ渡す作業が容易になる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、ロボットフィンガ１１２にも弾性を有するベルトが備えられており、当該ベルトは上記と同様な効果を生じさせる。
また、上記実施の形態においては、ベルトにバネを設けることにより、ベルトに弾性を生じさせたが、これに限定されるものではない。
ただし、簡易な方法で、ベルトに弾性を与えることができる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、前記第二ベルト５０は、前記第一プーリ４２と前記第一関節１４との間で一度交差させて、前記第一プーリ４２と前記第一関節１４とにかけ渡されていることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、前記第一プーリ４２と前記第一関節１４との間で交差させないで、前記第二ベルト５０が前記第一プーリ４２と前記第一関節１４とにかけ渡されていることとしてもよい。
ただし、前述したように、第一超音波モータ３４により第一関節１４の曲げ角を制御しない場合であっても、人間の指を再現した動作を実現することが可能となる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００７４】
また、上記実施の形態においては、ロボットフィンガ２は、その軸方向が第三関節１８の関節軸１８ａの軸方向と交差する関節軸２０ａ、を有する第四関節２０と、第四関節２０の曲げ角を制御するための第四超音波モータ４０と、第四超音波モー４０と第四関節２０とにかけ渡された第六ベルト５８と、を有し、第四関節２０は、第二関節１６よりも指先１３から遠い位置に位置し、第四超音波モータ４０は、第四関節２０から見て第二関節１６とは逆側に位置し、第四超音波モータ４０は、第六ベルト５８を介して、第四関節２０の曲げ角を制御することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、ロボットフィンガ２が、第四関節２０、第四超音波モータ４０、及び、第六ベルト５８を有しないこととしてもよい。
ただし、人間の指をより忠実に再現した動作を実現することが可能となる点で、上記実施の形態の方が望ましい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、コンパクトに構成されたロボットフィンガ、４指ロボットハンド、及び、５指ロボットハンドを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは、ロボットフィンガ２の構成の一例を表した側面模式図である。
図１Ｂは、ロボットフィンガ２の構成の一例を表した上面模式図である。
【図２】図２Ａは、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を示す図である。
図２Ｂは、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。
図２Ｃは、第一超音波モータ３４を回転させて第一関節１４を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の第一アーム２２が対象物６０に接触した際のロボットフィンガ２の状態を示す図である。
【図３】図３Ａは、第二超音波モータ３６を回転させて第二関節１６を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を示す図である。
図３Ｂは、第二超音波モータ３６を回転させて第二関節１６を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。
【図４】図４Ａは、第三超音波モータ３８を回転させて第三関節１８を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を示す図である。
図４Ｂは、第三超音波モータ３８を回転させて第三関節１８を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。
【図５】図５Ａは、第四超音波モータ４０を回転させて第四関節２０を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作前の初期状態を示す図である。
図５Ｂは、第四超音波モータ４０を回転させて第四関節２０を屈曲させる際のロボットフィンガ２の動作を説明するための説明図であり、ロボットフィンガ２の動作後の状態を示す図である。
【図６】４指ロボットハンド１０２の構成の一例を表した模式図である。
【図７】５指ロボットハンド１０３の構成の一例を表した模式図である。
【図８】図８Ａは、ロボットフィンガ１１２の構成例及び動作例を説明するための側面模式図である。
図８Ｂは、ロボットフィンガ１１２の構成例及び動作例を説明するための上面模式図である。
【符号の説明】
２  ロボットフィンガ              １３  指先
１４  第一関節                      １４ａ  関節軸
１６  第二関節                      １６ａ  関節軸
１８  第三関節                      １８ａ  関節軸
２０  第四関節                      ２０ａ  関節軸
２２  第一アーム                    ２４  第二アーム
２６  第三アーム
３４  第一超音波モータ              ３４ａ  回転軸
３６  第二超音波モータ              ３６ａ  回転軸
３８  第三超音波モータ              ３８ａ  回転軸
４０  第四超音波モータ              ４０ａ  回転軸
４２  第一プーリ                    ４２ａ  軸
４４  第二プーリ                    ４４ａ  軸
４８  第一ベルト                    ５０  第二ベルト
５２  第三ベルト                    ５４  第四ベルト
５６  第五ベルト                    ５８  第六ベルト
６０  対象物
１０２  ４指ロボットハンド          １０３  ５指ロボットハンド
１０４  ロボットフィンガ            １０５  端部
１０６  ロボットフィンガ            １０８  ロボットフィンガ
１１０  ロボットフィンガ            １１２  ロボットフィンガ
１１３  指先
１１４  第一関節                    １１４ａ  関節軸
１１６  第二関節                    １１６ａ  関節軸
１１８  第三関節                    １１８ａ  関節軸
１２０  第四関節                    １２０ａ  関節軸
１２２  第一アーム                  １２４  第二アーム
１２６  アーム支持部                １２８  折り曲げ部
１３４  第一超音波モータ            １３４ａ  回転軸
１３６  第二超音波モータ            １３６ａ  回転軸
１３８  第三超音波モータ            １３８ａ  回転軸
１４０  第四超音波モータ            １４０ａ  回転軸
１４８  第一ベルト                  １５０  第二ベルト
１５２  第三ベルト                  １５４  第四ベルト
【図１】
2004306224.tif 000003
【図２】
2004306224.tif 000004
【図３】
2004306224.tif 000005
【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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