(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁に開口を有する本体部と、
前記開口から外部へ突出し、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする一対の把持爪と、
前記一対の把持爪の基端側および前記開口を一体的に覆う伸縮性を有するカバーと
を備え、
前記カバーは、
前記一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、
前記凸部における端面に前記各把持爪の先端側を通過させる通過穴と
を備えることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記カバーは、
前記凸部における楕円の短軸の向きが前記一対の把持爪のスライド向きに沿うこと
を特徴とする請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記カバーは、
前記凸部が前記各把持爪のスライド範囲における中間位置よりも外寄りの位置にそれぞれ設けられること
を特徴とする請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記カバーは、
一対の前記凸部の間に、前記凸部における楕円の長軸の向きに沿って延伸する中空の第１山部を備えること
を特徴とする請求項２に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記カバーは、
一対の前記凸部の外側に、前記凸部における周面の外形に対応するように湾曲する中空の第２山部をそれぞれ備えること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記一対の把持爪は、
前記先端側よりも断面積が大きい張出部を前記基端側にそれぞれ備え、
前記カバーは、
前記張出部の周面に接する筒状の係止部を前記通過穴の周囲から突出するように備えること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記張出部は、
前記一対の把持爪の対向する側が前記先端側よりも凹んでいること
を特徴とする請求項６に記載のロボットハンド。
【請求項８】
前記本体部は、
前記外壁における前記開口の周囲から周面にかけて当該外壁よりも摩擦係数が小さいフィルム状部材を備えること
を特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のロボットハンド。
【請求項９】
本体部における開口から外部へ突出し、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする一対の把持爪の基端側および前記開口を一体的に覆う形状を有するとともに伸縮性のある素材で形成され、
前記一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、
前記凸部における端面に前記各把持爪の先端側を通過させる通過穴と
を備えることを特徴とするロボットハンド用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボットハンドおよびロボットハンド用カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、バイオメディカル分野において、ロボットハンドを用いて試薬の注入や撹拌、分離といった検体処理を行う技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかるロボットハンドは、開口から突出してスライドする把持爪を有しているため、ロボットハンド内部の塵が外部に漏れたり、逆に、試薬等がロボットハンド内部に侵入したりするおそれがある。
【０００４】
このため、クリーン性能を優先してロボットハンド内部の空気圧を負圧にする手法や、防塵防滴性能を優先してロボットハンド内部の空気圧を陽圧にする手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１７８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の空気圧を用いた従来技術では、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図りにくい。これは、かかる従来技術が、クリーン性能または防塵防滴性能のいずれかを選択的に実現する手法であるためである。
【０００７】
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができるロボットハンドおよびロボットハンド用カバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係るロボットハンドは、本体部と、一対の把持爪と、カバーとを備える。本体部は、外壁に開口を有する。一対の把持爪は、開口から外部へ突出し、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする。カバーは、一対の把持爪の基端側および開口を一体的に覆うとともに、伸縮性を有する。また、カバーは、一対の把持爪における各把持爪にそれぞれ対応する楕円柱状で中空の凸部と、凸部における端面に各把持爪の先端側を通過させる通過穴とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることが可能なロボットハンドおよびロボットハンド用カバーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ロボットハンドの斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、把持爪の上面模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、把持爪の側面模式図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、開口の斜視図である。
【図３】図３は、カバーの斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、カバーの上面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、カバーの下面模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、凸部の位置を示す上面模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、凸部の位置を示す側面模式図である。
【図５】図５は、カバー付きのロボットハンドを示す斜視図である。
【図６】図６は、ロボットシステムを示す上面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するロボットハンドおよびロボットハンド用カバーの実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、「ロボットハンド用カバー」を単に「カバー」と記載する。また、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施形態では、「平行」、「対称」といった表現を用いる場合があるが、厳密にこれらの状態を満たすことを要しない。すなわち、上記した各表現は、製造精度、設置精度、処理精度、検出精度などのずれを許容するものとする。
【００１２】
まず、実施形態に係るロボットハンド１について図１を用いて説明する。図１は、ロボットハンド１の斜視図である。なお、図１には、説明をわかりやすくするために、把持爪２０の延伸向きを正方向とするＺ軸、把持爪２０のスライド向きに沿ったＸ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
【００１３】
図１に示すように、ロボットハンド１は、本体部１０と、一対の把持爪２０とを備える。なお、以下では、同図に示す２つの把持爪２０をそれぞれ区別する場合には、把持爪２０ａや、把持爪２０ｂのようにアルファベット小文字の符号を付加する。また、把持爪２０との記載は、単数の場合にも、複数（たとえば、２つ）の場合にも用いる場合がある。
【００１４】
本体部１０は、端面１１および周面１２で囲まれた直方体状の箱体である。また、本体部１０は、把持爪２０ｂをスライドさせる直動機構（図示せず）や直動機構の駆動源となるアクチュエータ（図示せず）を外部から隔離した状態で内蔵する。つまり、本体部１０の外壁が、端面１１や周面１２に相当する。また、同図に示した端面１１の反対側の端面（Ｚ軸負方向の端面）は、後述する双腕ロボット３２０（図６参照）に接続される。
【００１５】
外壁の一部である端面１１は、把持爪２０ａを突出させる開口１１ａと、把持爪２０ｂを突出させる開口１１ａとを有する。なお、開口１１ａは、把持爪２０のスライド向き（Ｘ軸に沿った向き）について長いスリット状である。また、図１に例示したように、周面１２は、すべての角部分に面取部１２ａが設けられており、周方向になだらかな外形を有する。
【００１６】
把持爪２０ａ，２０ｂは、開口１１ａから本体部１０の外部へ突出するように設けられる。そして、把持爪２０ａ，２０ｂは、互いに接近する向きおよび遠ざかる向きにそれぞれスライドする動作を行う。
【００１７】
すなわち、把持爪２０ａがＸ軸正方向へスライドする場合には、把持爪２０ｂはＸ軸負方向へスライドする。かかる動作が対象物を把持する把持動作に対応する。また、把持爪２０ａがＸ軸負方向へスライドする場合には、把持爪２０ｂはＸ軸正方向へスライドする。かかる動作が把持した対象物を開放する開放動作に対応する。
【００１８】
また、把持爪２０ａ，２０ｂは、開口１１ａを通過して外部へ突出する基端部２１と、張出部２２と、先端部２３と、封止板２４とを備える。基端部２１は、上記した直動機構に接続されており、Ｘ軸に沿ったスライド向きにスライドする。張出部２２は、先端部２３よりも周面が張り出している。これにより、後述するカバー５１（図３参照）の係止部７３を張出部２２に密着させることができ、把持爪２０ａ，２０ｂとカバー５１との気密性を高めることができる。
【００１９】
先端部２３は、後述するカバー５１（図３参照）の係止部７３の通過穴７３ａから外部へ露出する。ここで、先端部２３は、図１に示した形状に限られず、張出部２２よりもＺ軸方向視の断面積が小さければ、様々な形状のものであってよい。なお、封止板２４は、基端部２１に取り付けられており、開口１１ａを裏側から塞ぐように基端部２１とともにスライドする。
【００２０】
なお、図１に示すように、把持爪２０ａと把持爪２０ｂとを同形状とすることができる。すなわち、把持爪２０ａをＺ軸まわりに１８０度回転させてＸＹ平面と平行にずらせば、把持爪２０ｂと重なる。なお、把持爪２０ａ，２０ｂの形状の詳細については、図２Ａおよび図２Ｂを用いて後述する。
【００２１】
このように、ロボットハンド１は、開口１１ａを有しているので、かかる開口１１ａから塵が外部に漏れたり、逆に、試薬等がロボットハンド１の内部に侵入したりするおそれがある。このため、本実施形態では、ロボットハンド１に、後述するカバー５１（図３参照）をかぶせることとした。
【００２２】
このようにすることで、開口１１ａを外部から隔離することができるので、開口１１ａを介した物質の流入や流出を確実に防止することができる。すなわち、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
【００２３】
次に、把持爪２０について図２Ａおよび図２Ｂを用いてさらに詳細に説明する。図２Ａは、把持爪２０の上面模式図であり、図２Ｂは、把持爪２０の側面模式図である。なお、図２Ａは、把持爪２０をＺ軸正方向からみた図であり、図２Ｂは、把持爪２０をＹ軸負方向からみた図である。
【００２４】
まず、把持爪２０ａの上面形状について説明する。図２Ａに示すように、基端部２１は、開口１１ａ内に収まっており、開口１１ａ内をＸ軸正方向および負方向へスライド可能である。張出部２２は、周面の角部が面取りされたなだらかな形状を有しており、基端部２１よりもＹ軸向きの幅が広く、Ｙ軸負方向に張り出している。また、先端部２３は、張出部２２が基端部２１から張り出した部位に設けられており、張出部２２よりもＹ軸向きの幅が狭い。
【００２５】
つまり、張出部２２は、先端部２３よりも周面が張り出している。すなわち、図２Ａに示した方向視において張出部２２は、先端部２３よりも断面積が大きい。また、張出部２２は、基端部２１よりも断面積が大きい。
【００２６】
次に、把持爪２０ｂの上面形状について説明する。図２Ａに示すように、張出部２２は、基端部２１よりもＹ軸向きの幅が広く、Ｙ軸正方向に張り出している。また、先端部２３は、基端部２１が張り出した部位に設けられている。
【００２７】
このように、把持爪２０ａは、開口１１ａよりもＹ軸負方向に先端部２３が位置するように屈曲しており、把持爪２０ｂは、開口１１ａよりもＹ軸正方向に先端部２３が位置するように屈曲している。これにより、Ｙ軸方向に離れた開口１１ａからそれぞれ突出する把持爪２０ａおよび把持爪２０ｂは、先端部２３同士を対向させることができる。
【００２８】
次に、把持爪２０ａの側面形状について説明する。図２Ｂに示すように、把持爪２０ａの張出部２２の対向面２２ａ（把持爪２０ｂに対向する面）は、把持爪２０ａの先端部２３の対向面２３ａ（把持爪２０ｂに対向する面）よりもＸ軸負方向に凹んでいる。
【００２９】
また、把持爪２０ａの基端部２１の対向面２１ａ（把持爪２０ｂに対向する面）は、把持爪２０ａの先端部２３の対向面２３ａ（把持爪２０ｂに対向する面）よりもＸ軸負方向に凹んでいる。なお、図２Ｂでは、把持爪２０ａにおける対向面２２ａと、対向面２１ａとがＸ軸方向についてずれていない場合を例示しているが、両者がＸ軸方向についてずれていてもよい。
【００３０】
次に、把持爪２０ｂの側面形状について説明する。図２Ｂに示すように、把持爪２０ｂの張出部２２の対向面２２ａ（把持爪２０ａに対向する面）は、把持爪２０ｂの先端部２３の対向面２３ａ（把持爪２０ａに対向する面）よりもＸ軸正方向に凹んでいる。
【００３１】
また、把持爪２０ｂの基端部２１の対向面２１ａ（把持爪２０ａに対向する面）は、把持爪２０ｂの先端部２３の対向面２３ａ（把持爪２０ａに対向する面）よりもＸ軸正方向に凹んでいる。なお、図２Ｂでは、把持爪２０ｂにおける対向面２２ａと、対向面２１ａとがＸ軸方向についてずれていない場合を例示しているが、両者がＸ軸方向についてずれていてもよい。
【００３２】
このような側面形状を有する把持爪２０ａ，２０ｂを図２Ｂに示したように閉じた場合、同図に示す空間５００が形成される。空間５００は、把持爪２０ａ，２０ｂを閉じた場合に、後述するカバー５１（図３参照）の第１山部８０および凸部７０ａ，７０ｂを逃がす空間である。
【００３３】
すなわち、図２Ｂに示した側面形状を有する把持爪２０ａ，２０ｂによれば、把持爪２０ａ，２０ｂによるカバー５１の挟み込みを防止することができる。これにより、カバー５１の耐久性を向上させることができるとともに、把持爪２０ａ，２０ｂによる把持動作をスムーズに行うことができる。
【００３４】
ところで、図１に示したロボットハンド１の本体部１０における端面１１には、後述するカバー５１のすべりを促進するフィルム状部材２００が設けられる。この点について、図２Ｃを用いて説明する。図２Ｃは、開口１１ａの斜視図である。なお、図２Ｃでは、把持爪２０ｂが突出する開口１１ａを示しているが、把持爪２０ａが突出する開口１１ａについても同様である。
【００３５】
図２Ｃに示すように、開口１１ａの周囲１１ｂから、開口１１ａの周面１１ｃにかけて、端面１１（本体部１０の外壁の一部）よりも摩擦係数が小さいフィルム状部材２００が設けられる。ここで、フィルム状部材２００は、たとえば、テフロン（登録商標）などの低摩擦素材を材料とする粘着テープである。なお、フィルム状部材２００を端面１１の裏側に回り込ませてもよい。このようにすることで、フィルム状部材２００を剥がれにくくすることができる。
【００３６】
このように、フィルム状部材２００は、後述するカバー５１（図３参照）と、本体部１０とのすべりを促進する。これにより、カバー５１の破れを防止することができるので、カバー５１の耐久性を向上させることが可能となる。
【００３７】
なお、図２Ｃでは、開口１１ａの周囲にフィルム状部材２００を設ける場合を示したが、端面１１にわたってフィルム状部材２００を設けることとしてもよいし、端面１１に対して摩擦係数を低くする加工を施すこととしてもよい。なお、周面１２に対しては、フィルム状部材２００を設けたり、上記した加工を行ったりしないことが好ましい。周面１２の摩擦係数が低くなると、カバー５１（図３参照）が本体１０（図１参照）からはずれやすくなるためである。
【００３８】
次に、ロボットハンド１用のカバー５１について図３を用いて説明する。図３は、カバー５１の斜視図である。図３に示すように、カバー５１は、基部６０と、凸部７０と、第１山部８０と、第２山部９０とを備える。
【００３９】
カバー５１は、天然ゴムやニトリルといった、伸縮性があり、耐薬品性もある素材で一体的に構成される膜状の部材である。たとえば、カバー５１は、カバー５１の内形をかたどった型部材を溶かした素材に浸漬し、引き上げた後に乾燥させることで製造することができる。
【００４０】
図３に示すように、基部６０は、表面６１と、周面６２とを備える。なお、裏面６３の形状については図４Ｂを用いて後述する。表面６１は、図１に示したロボットハンド１の本体部１０における端面１１に対応する部位である。また、周面６２は、後述する裏面６３（図４Ｂ参照）とともに、ロボットハンド１の本体部１０における周面１２に密着する部位である。
【００４１】
表面６１には、凸部７０ａ，７０ｂと、第１山部８０と、第２山部９０ａ，９０ｂとが設けられる。カバー５１は、上記したように膜状の部材であるので、凸部７０ａ，７０ｂ、第１山部８０および第２山部９０ａ，９０ｂは、それぞれ中空である。つまり、カバー５１がロボットハンド１に取り付けられた状態では、かかる中空部分にロボットハンド１の対応する部位が位置することになる。
【００４２】
凸部７０ａ，７０ｂは、楕円柱状の形状を有しており、中空である。ここで、凸部７０ａは、ロボットハンド１の把持爪２０ａに対応し、凸部７０ｂは、把持爪２０ｂに対応する。凸部７０ａ，７０ｂは、楕円柱の周面に相当する周面７１と、端面に相当する端面７２とを備える。そして、端面７２には、通過穴７３ａを有する筒状の係止部７３が設けられる。
【００４３】
ここで、通過穴７３ａのＺ軸方向視における面積は、図２Ａに示した張出部２２の面積よりも小さいので、カバー５１がロボットハンド１に取り付けられると、係止部７３は、張出部２２の周面に密着することができる。
【００４４】
また、周面７１の高さは、図２Ｂに示した基端部２１の高さに対応する。つまり、端面７２は、図２Ｂに示した基端部２１の上面に対応する。なお、端面７２と基端部２１の上面との間に隙間を設けることとしてもよい。
【００４５】
次に、カバー５１の表面６１の形状について図４Ａを用いてさらに詳細に説明する。図４Ａは、カバー５１の上面模式図である。なお、図４Ａは、カバー５１をＺ軸正方向からみた模式図である。
【００４６】
図４Ａに示すように、凸部７０ａ，７０ｂの略中央部には係止部７３がそれぞれ設けられる。また、図４Ａに示す方向視で、凸部７０ａ，７０ｂは、楕円状の形状を有する。ここで、かかる楕円における短軸の向きは、図１に示した把持爪２０ａ，２０ｂのスライド向き（Ｘ軸方向）に沿った向きである。
【００４７】
楕円柱状である凸部７０ａ，７０ｂをこのような向きで配置することで、凸部７０ａ，７０ｂは、把持爪２０ａ，２０ｂのスライドに倣って倒れるように変形する。したがって、カバー５１は、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド動作を妨げない。また、単にカバー５１の伸縮性に頼るのではなく、上記したように変形しやすい形状を採用しているので、カバー５１自体の劣化や摩耗を防ぐことができる。したがって、カバー５１の耐久性を向上させることができる。
【００４８】
第１山部８０は、凸部７０ａ，７０ｂで挟まれた領域の略中央部分に設けられ、凸部７０ａ，７０ｂにおける楕円の長軸の向き（Ｙ軸方向）に沿って延伸する。また、図４Ａに示す方向視で、第１山部８０は、第１山部８０の中心へ向けてＹ軸に沿って上り傾斜である２つの第１側面８１と、Ｘ軸に沿って上り傾斜である２つの第２側面８２とを有する。
【００４９】
第１側面８１および第２側面８２を有する第１山部８０を、このような向きで配置することで、第１山部８０は、把持爪２０ａ，２０ｂが開く際に、把持爪２０ａ，２０ｂに引っ張られて変形しやすい。つまり、第１山部８０は、把持爪２０ａ，２０ｂのスライドに倣って変形する。したがって、カバー５１は、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー５１自体の耐久性を向上させることができる。
【００５０】
第２山部９０ａ，９０ｂは、凸部７０ａ，７０ｂの外側から凸部７０ａ，７０ｂを挟む位置に設けられる。また、第２山部９０ａ，９０ｂは、凸部７０ａ，７０ｂにおける周面７１（図３参照）の外形に対応するように湾曲している。
【００５１】
また、図４Ａに示す方向視で、第２山部９０ａ，９０ｂは、第２山部９０ａ，９０ｂの各中央へ第２山部９０ａ，９０ｂの延伸向きに沿って上り傾斜である２つの第１側面９１をそれぞれ有する。また、第２山部９０ａ，９０ｂは、第２山部９０ａ，９０ｂの稜線へ向けて上り傾斜である第２側面９２と、第３側面９３とをそれぞれ有する。なお、第２側面９２は凸部７０ａ，７０ｂ側にあり、第３側面９３は凸部７０ａ，７０ｂとは反対側にある。
【００５２】
第１側面９１、第２側面９２および第３側面９３を有する第２山部９０ａ，９０ｂを、このような向きで配置することで、第２山部９０ａ，９０ｂは、把持爪２０ａ，２０ｂが閉じる際に、把持爪２０ａ，２０ｂに引っ張られて滑らかに変形しやすい。つまり、第２山部９０ａ，９０ｂは、把持爪２０ａ，２０ｂのスライドに倣って滑らかに変形する。したがって、カバー５１は、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー５１自体の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
次に、カバー５１の裏面６３の形状について図４Ｂを用いて説明する。図４Ｂは、カバー５１の下面模式図である。なお、図４Ｂは、カバー５１をＺ軸負方向からみた模式図である。
【００５４】
図４Ｂに示すように、裏面６３の中央部には、開口６３ａが設けられる。このため、図４Ｂに示す方向視で、開口６３ａからは表面６１の裏側の一部がみえている。なお、同図には、開口６３ａからみえる凸部７０ａ，７０ｂと、第１山部８０とを示している。また、開口６３ａの形状は、裏面６３の形状と同様に面取りされた略矩形状である。
【００５５】
カバー５１を、図１に示したロボットハンド１にかぶせる際には、凸部７０ａ，７０ｂにおける係止部７３の通過穴７３ａに把持爪２０ａ，２０ｂを通し、裏面６３の開口６３ａを広げて本体部１０の周面１２に密着させる。
【００５６】
このようにすることで、カバー５１の係止部７３と把持爪２０ａ，２０ｂとを密着させるとともに、カバー５１の裏面６３と本体部１０の周面１２とを密着させることができる。すなわち、カバー５１をロボットハンド１にかぶせることで、ロボットハンド１のクリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
【００５７】
次に、凸部７０ａ，７０ｂの位置について図４Ｃおよび図４Ｄを用いて説明する。図４Ｃは、凸部７０ａ，７０ｂの位置を示す上面模式図であり、図４Ｄは、凸部７０ａ，７０ｂの位置を示す側面模式図である。
【００５８】
なお、図４Ｃは、カバー５１をＺ軸正方向からみた模式図であり、図４Ｄは、カバー５１をＹ軸負方向からみた模式図である。また、図４Ｃおよび図４Ｄでは、図３等に示した第１山部８０および第２山部９０ａ，９０ｂを省略している。なお、このように、第１山部８０および第２山部９０ａ，９０ｂを省略したカバー５１を用いることとしてもよい。
【００５９】
図４Ｃには、把持爪２０ａ（図１参照）のスライド範囲１０１と、把持爪２０ｂ（図１参照）のスライド範囲１０２とを両矢印で示している。また、同図には、スライド範囲１０１の中間位置１０１ｃと、スライド範囲１０２の中間位置１０２ｃとをあわせて示している。
【００６０】
図４Ｃに示すように、凸部７０ａ，７０ｂは、ロボットハンド１の把持爪２０ａ，２０ｂのスライド範囲１０１，１０２よりもそれぞれ外側にずれた位置に設けられる。具体的には、凸部７０ａのＸ軸についての中心線を線７０ａｘとすると、線７０ａｘは、把持爪２０ａのスライド範囲１０１の中間位置１０１ｃよりもＸ軸負方向側に位置する。また、凸部７０ｂのＸ軸についての中心線を線７０ｂｘとすると、線７０ｂｘは、把持爪２０ｂのスライド範囲１０２の中間位置１０２ｃよりもＸ軸正方向側に位置する。
【００６１】
このように、凸部７０ａ，７０ｂは、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド範囲１０１，１０２における中間位置１０１ｃ，１０２ｃよりもそれぞれ外側にずれた位置に設けられる。したがって、カバー５１をロボットハンド１にかぶせた状態で把持爪２０ａ，２０ｂ間の表面６１に余裕をもたせることができる。
【００６２】
つまり、把持爪２０ａ，２０ｂが開く際に引っ張られる把持爪２０ａ，２０ｂ間の表面６１をたるませることができるので、把持爪２０ａ，２０ｂが開く動作を妨げない。したがって、カバー５１は、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド動作を妨げない。また、上記したように、カバー５１自体の耐久性を向上させることができる。
【００６３】
なお、図４Ｃには、参考のため、凸部７０ａのＹ軸についての中心線を線７０ａｙとして、凸部７０ｂのＹ軸についての中心線を線７０ｂｙとして、それぞれ示している。このように、Ｙ軸についての中心位置がずれているのは、図２Ａに示したように、把持爪２０ａ，２０ｂが、Ｙ軸方向にずれた状態で配置されるためである。
【００６４】
なお、図４Ｃに示すように、凸部７０ａは、線７０ａｘ，７０ａｙについてそれぞれ対称な形状を有する。また、凸部７０ｂは、線７０ｂｘ，７０ｂｙについてそれぞれ対称な形状を有する。
【００６５】
凸部７０ａ，７０ｂを、線７０ａｘ，７０ｂｘについて対称となるような形状とすることで、把持爪２０ａ，２０ｂが閉じる際にも開く際にも軽い負荷で凸部７０ａ，７０ｂをＸ軸に沿った向きに倒すことができる。また、凸部７０ａ，７０ｂを、線７０ａｙ，７０ｂｙについて対称となるような形状とすることで、同様に軽い負荷で凸部７０ａ，７０ｂをＸ軸に沿った向きに倒すことができる。
【００６６】
また、図４Ｃに示すように、カバー５１は、カバー５１の中心について点対称な形状であり、また、図２Ａに示したように、把持爪２０ａ，２０ｂも端面１１（図１参照）の中心について点対称な形状である。このため、凸部７０ａに把持爪２０ｂを入れ、凸部７０ｂに把持爪２０ａを入れるように、カバー５１をロボットハンド１にかぶせることもできる。
【００６７】
なお、図３に示したように、カバー５１が１つの第１山部８０と２つの第２山部９０ａ、９０ｂとを有する場合には、線７０ａｘ，７０ｂｘをスライド範囲１０１，１０２の外側から１／３程度の位置となるように凸部７０ａ，７０ｂを配置することが好ましい。
【００６８】
これは、把持爪２０ａ，２０ｂが開く際に、１つの第１山部８０を２つの把持爪２０ａ，２０ｂで引っ張ることになるため、カバー５１をロボットハンド１にかぶせた状態で把持爪２０ａ，２０ｂ間の表面６１に十分に余裕をもたせたいためである。
【００６９】
なお、線７０ａｘ，７０ｂｘをスライド範囲１０１，１０２の外側から１／３程度の位置としても、凸部７０ａ，７０ｂの外側にはそれぞれ第２山部９０ａ，９０ｂがある。したがって、把持爪２０ａ，２０ｂが閉じる際に凸部７０ａ，７０ｂの外側の表面６１が過度に引っ張られることはない。
【００７０】
次に、図４Ｄに示すように、凸部７０ａ，７０ｂは、図４Ｄに示した側面視で、周面７１はＺ軸に沿ってＺ軸正方向へ突出しており、端面７２はＸ軸に沿っている。また、係止部７３は、Ｚ軸に沿って端面７２からＺ軸正方向へ突出している。
【００７１】
なお、周面７１を、Ｚ軸正方向に向かって凸部７０ａ、７０ｂのＺ軸方向視における断面積が小さくなるように傾けることとしてもよい。また、係止部７３についても同様に傾けることとしてもよい。
【００７２】
次に、図１に示したロボットハンド１に図３に示したカバー５１をかぶせたロボットハンド１ａについて図５を用いて説明する。図５は、カバー５１付きのロボットハンド１ａを示す斜視図である。同図に示すように、凸部７０ａ、７０ｂの係止部７３からは、把持爪２０ａ，２０ｂの先端部２３（図１参照）が露出している。なお、係止部７３は、把持爪２０ａ，２０ｂの張出部２２（図１参照）の周面に密着している。
【００７３】
また、ロボットハンド１における本体部１０の周面１２のＺ軸正方向側のみがカバー５１で覆われる。ここで、周面１２には、図３に示した周面６２と図４Ｂに示した裏面６３とが密着する。なお、カバー５１が本体部１０の周面１２を覆う範囲については、カバー５１における周面６２のＺ軸方向についての高さと、裏面６３の開口６３ａの大きさとの一方または双方を調整することで適宜変更することができる。
【００７４】
なお、ロボットハンド１の周面１２にＺ軸正方向側を計測するセンサなどの突出物を設ける場合には、カバー５１から露出した周面１２の領域に設けることとすればよい。
【００７５】
把持爪２０ａ，２０ｂが閉じる場合、凸部７０ａ，７０ｂは、第１山部８０側に倒れるように変形する。また、第２山部９０ａ，９０ｂも凸部７０ａ，７０ｂとともに第１山部８０側へ引っ張られて変形する。
【００７６】
また、把持爪２０ａ，２０ｂが開く場合、凸部７０ａ，７０ｂは、第２山部９０ａ，９０ｂ側へそれぞれ倒れるように変形する。また、第１山部８０も凸部７０ａ，７０ｂとともに第２山部９０ａ，９０ｂ側へ引っ張られて変形する。
【００７７】
このように、ロボットハンド１にカバー５１をかぶせたロボットハンド１ａによれば、把持爪２０ａ，２０ｂのスライド動作を妨げることなく、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
【００７８】
次に、カバー５１付きのロボットハンド１ａの適用例について、図６を用いて説明する。図６は、ロボットシステム３００を示す上面模式図である。同図に示すように、ロボットシステム３００は、安全キャビネット３１０と、双腕ロボット３２０と、ロボットコントローラ３３０とを備える。なお、安全キャビネット３１０の内部には双腕ロボット３２０と、作業台３１１とが設置され、安全キャビネット３１０の外部にはロボットコントローラ３３０が設置される。
【００７９】
安全キャビネット３１０は、たとえば、内部空間を負圧に調整された作業部屋である。このように、内部空間を負圧にすることで、バイオメディカル分野において用いられる試薬（たとえば、抗癌剤などの劇薬）が気化しても安全キャビネット３１０の外部に漏れ出すことがない。また、安全キャビネット３１０内には、過酸化水素水などの洗浄液を噴霧するミスト機構を配置することができ、ロボットハンド１ａに付着した試薬などを洗浄することが可能である。
【００８０】
作業台３１１は、双腕ロボット３２０が試薬の注入や撹拌、分離といった検体処理を行う際に使用する器具等を載置する台である。なお、かかる器具としては、シャーレや、試験管、ヘラ、ピペット、スプーン、撹拌機などがある。なお、これらの器具は、作業台３１１に直接載置されてもよく、ケースやラックなどの、作業台３１１に配置された治具に載置されてもよい。
【００８１】
双腕ロボット３２０は、基部３２１と、胴体部３２２と、右腕部３２３Ｒと、左腕部３２３Ｌとを備える。基部３２１は、安全キャビネット３１０の床面などに固定される。胴体部３２２は、基端側が基部３２１に固定されるとともに、先端側に右腕部３２３Ｒと、左腕部３２３Ｌとを備える。なお、胴体部３２２は、いわゆる腰回りに先端側を旋回させるスイング軸を備えていてもよい。
【００８２】
右腕部３２３Ｒおよび左腕部３２３Ｌは、たとえば、それぞれが冗長軸を有する７軸の多関節ロボットである。このように冗長軸を有する多関節ロボットを用いることで、作業者の作業内容を忠実に再現することができる。また、右腕部３２３Ｒおよび左腕部３２３Ｌの先端には、図５に示したカバー５１付きのロボットハンド１ａがそれぞれ取り付けられる。ロボットハンド１ａは、上記した器具を把持する把持動作や開放する開放動作を行う。
【００８３】
ロボットコントローラ３３０は、ロボットハンド１ａおよび双腕ロボット３２０の動作制御を行う装置である。ロボットコントローラ３３０は、あらかじめ作成された教示データに基づいて双腕ロボット３２０に各種動作を行わせる。なお、ロボットコントローラ３３０に、安全キャビネット３１０の扉などの開閉動作の制御や、各種機器の動作制御を行わせることとしてもよい。
【００８４】
このように、カバー５１付きのロボットハンド１ａは、図６に示したロボットシステム３００に適用することができる。これにより、試薬等がロボットハンド１内に侵入したり、ロボットハンド１内の塵が安全キャビネット３１０に漏れたりする事態を確実に防止することができる。すなわち、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図ることができる。
【００８５】
また、仮に、カバー５１が汚れたり、カバー５１に破れが生じそうになったりした場合であってもカバー５１を交換すれば足りるので、クリーン性能や防塵防滴性能を保つための作業負荷を非常に小さくすることができる。
【００８６】
なお、図６には１台の双腕ロボット３２０を示したが、安全キャビネット３１０内に設置されるロボットは、１台の単腕ロボットでもよく、複数台の単腕ロボットでもよい。また、カバー５１付きのロボットハンド１ａは、クリーン性能と防塵防滴性能との両立を図る事が必要な他の分野に幅広く適用することができる。
【００８７】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１    ロボットハンド
１ａ  ロボットハンド（カバー付きロボットハンド）
１０    本体部
１１    端面
１１ａ  開口
１１ｂ  周囲
１１ｃ  周面
１２    周面
１２ａ  面取部
２０、２０ａ、２０ｂ  把持爪
２１    基端部
２２    張出部
２２ａ  対向面
２３    先端部
２３ａ  対向面
２４    封止板
５１    カバー（ロボットハンド用カバー）
６０    基部
６１    表面
６２    周面
６３    裏面
６３ａ  開口
７０、７０ａ、７０ｂ  凸部
７１    周面
７２    端面
７３    係止部
７３ａ  通過穴
８０    第１山部
８１    第１側面
８２    第２側面
９０、９０ａ、９０ｂ  第２山部
９１    第１側面
９２    第２側面
９３    第３側面
２００    フィルム状部材
３００    ロボットシステム
３１０    安全キャビネット
３１１    作業台
３２０    双腕ロボット
３２１    基部
３２２    胴体部
３２３Ｒ  右腕部
３２３Ｌ  左腕部
３３０    ロボットコントローラ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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