(57)【要約】  【課題】高度な制御装置やセンサの必要なくしてフィンガーからのワークの滑り落ちや姿勢変化を未然に且つ確実に防止できるロボットハンドを提供する。  【解決手段】相互に対向する少なくとも二つのフィンガー４，４を有する掴み動作型のロボットハンドであって、フィンガー４，４が把持したワークＷの自重に応じてその把持力を上昇させる機能を備えている。具体的には、ワークＷに直接接触してこれを把持することになる把持面を有するグリップ爪６がフィンガー本体５に対しスライド可能となっていて、把持したワークＷの自重に応じて把持面をワークＷに押し付ける方向にグリップ爪が６スライドするようになっている。  【選択図】  図２
2007118148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドであって、
フィンガーが把持したワークの自重に応じてその把持力を上昇させる機能を備えていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
ワークに直接接触してこれを把持することになる把持面を有するグリップ爪がフィンガー本体に対しスライド可能となっていて、
把持したワークの自重に応じて把持面をワークに押し付ける方向にグリップ爪がスライドするようになっている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】
相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドであって、
ワークに直接接触してこれを把持することになる把持面を含むフィンガーの表層部を可撓性部材にて形成するとともに、その可撓性部材には把持すべきワークの自重作用方向に沿って多数の切れ込みを形成し、その切れ込みをもって分割されているそれぞれのグリップ素片が少なくともワークの自重作用方向に倒れ変形可能となっていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項４】
それぞれの切れ込みおよびグリップ素片はワークの自重作用方向と反対方向に向けて斜めに形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロボットハンド。
【請求項５】
フィンガーの表層部は、可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片をワークの自重作用方向に積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体をもって形成してあることを特徴とする請求項４に記載のロボットハンド。
【請求項６】
フィンガーの表層部はゴム系弾性体をもって形成してあることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のロボットハンド。
【請求項７】
相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドであって、
ワークに直接接触してこれを把持することになる把持面を含むフィンガーの表層部を可撓性部材にて形成するとともに、その可撓性部材には放射状に多数の切れ込みを形成し、その切れ込みをもって分割されているそれぞれのグリップ素片が把持面の正面視において当該グリップ素片の放射状配置の中心を基準とした時計回り方向または反時計回り方向の特定の一方向に倒れ変形可能となっていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項８】
それぞれの切れ込みおよびグリップ素片は上記放射状配置の中心を基準とした時計回り方向または反時計回り方向に向けて斜めに形成されていることを特徴とする請求項７に記載のロボットハンド。
【請求項９】
フィンガーの表層部は、可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片を上記特定の一方向に積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体をもって形成してあることを特徴とする請求項８に記載のロボットハンド。
【請求項１０】
フィンガーの表層部はゴム系弾性体をもって形成してあることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のロボットハンド。
【請求項１１】
相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドであって、
フィンガーには、可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片を積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体からなる第１のグリップ爪と、平滑面形状の可撓性部材からなる第２のグリップ爪とをそれぞれに設けてあり、
それら第１のグリップ爪と第２のグリップとが選択使用可能となっていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項１２】
フィンガーに第１のグリップ爪と第２のグリップ爪とをそれぞれ出没可能に設けてあり、その出没動作によって第１のグリップ爪と第２のグリップとが選択使用可能となっていることを特徴とする請求項１１に記載のロボットハンド。
【請求項１３】
相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを一組としてそれぞれに掴み動作が可能な複数組みのフィンガーを有するロボットハンドであって、
可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片を積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体からなる第１のグリップ爪を有する少なくとも二つで一組の第１のフィンガーと、平滑面形状の可撓性部材からなる第２のグリップ爪を有する少なくとも二つで一組の第２のフィンガーとを設けてあり、
それら第１のフィンガーと第２のフィンガーとが選択使用可能となっていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項１４】
各フィンガーの一方の面には、可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片を積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体からなる第１のグリップ爪を設けるとともに、各フィンガーの他方の面には、平滑面形状の可撓性部材からなる第２のグリップ爪をそれぞれに設け、
フィンガーの回転による面の切り換えによってそれら第１のグリップ爪と第２の第２のグリップ爪とが選択使用可能となっていることを特徴とする請求項１１に記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドに関し、特に把持したワークの滑り落ちや姿勢変化を防止するべくその把持性能を向上させたロボットハンドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のロボットハンドにおいては、フィンガーで把持したワークを持ち上げたり、搬送の方向を変えたりする際に、ワークの重量によってはそのワークがフィンガーから滑り落ちたり姿勢変更してしまう可能性があることから、そのための手段として、フィンガーに対するワークの滑りを予測して把持力を適切に制御する技術が例えば特許文献１にて提案されている。
【０００３】
この特許文献１に記載の技術では、電動モータ駆動のフィンガーの採用を前提として、把持対象物を把持している間にフィンガーの一部に設置したセンサにより把持対象物の滑りを検出した場合には、直ちに把持力を所定量だけ増加させることによって、把持対象物の滑り落ちを未然に防止するようにしている。
【特許文献１】特開平４−１８９４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、いわゆるティーチング−プレイバック型の産業用ロボットにおいて、例えば把持対象物の位置が予め教示された位置からずれた状態のまま把持した場合等のように、ロボットハンドのフィンガーと把持対象物の重心との相対位置が教示時と相違する場合でも把持対象物の滑り落ちを防止することができるものの、センサが滑りを検知してから実際に把持力が増加するまでのいわゆる制御上の応答遅れを無視することができず、特に量産を目的とした製造ラインに適用するには信頼性の上でなおも問題を残している。
【０００５】
その上、上記のようないわゆる滑りフィードバック制御を行うには高度な制御装置やセンサを付帯させる必要があり、コストアップが余儀なくされることとなって好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたもので、とりわけ簡易な構成で所期の目的を達成するべく、高度な制御装置やセンサの必要なくしてフィンガーからのワークの滑り落ちや姿勢変化を未然に且つ確実に防止できるようにしたロボットハンドを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、相互に対向する少なくとも二つのフィンガーを有する掴み動作型のロボットハンドであって、フィンガーが把持したワークの自重に応じてその把持力を上昇させる機能を備えていることを特徴とする。
【０００８】
具体的には、請求項２に記載のように、ワークに直接接触してこれを把持することになる把持面を有するグリップ爪がフィンガー本体に対しスライド可能となっていて、把持したワークの自重に応じて把持面をワークに押し付ける方向にグリップ爪がスライドするようになっているものとする。
【０００９】
または、請求項３に記載のように、ワークに直接接触してこれを把持することになる把持面を含むフィンガーの表層部をゴム系弾性体等の可撓性部材にて形成するとともに、その可撓性部材には把持すべきワークの自重作用方向に沿って多数の切れ込みを形成し、その切れ込みをもって分割されているそれぞれのグリップ素片が少なくともワークの自重作用方向に倒れ変形可能となっているものとする。
【００１０】
この場合において、把持力向上の上では、請求項４に記載のように、それぞれの切れ込みおよびグリップ素片はワークの自重作用方向と反対方向に向けて斜めに形成されていることが望ましく、特に請求項５に記載のように、フィンガーの表層部を、可撓性部材からなるグリップ素片同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄いスペーサを挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片をワークの自重作用方向に積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体をもって形成してあるとより望ましいものとなる。
【００１１】
ここで、ロボットハンドのワーク把持力はワークに対するフィンガーの押し付け力と両者の間の摩擦力に依存する。
【００１２】
したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、例えばロボットハンドがそのフィンガーにてワークを把持して持ち上げた際に、ワークの自重が大きければ大きいほどフィンガーがワークに及ぼす押し付け力および摩擦力ひいては把持力が大きくなり、それによってロボットハンドからのワークの滑り落ちや姿勢変化を未然に防止できるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、簡単な構造でありながらロボットハンドからのワークの滑り落ちや姿勢変化を未然に且つ確実に防止することができ、信頼性が向上するほか、ロボットハンドが小型であっても比較的重量の大きなワークを把持することが可能であり、また複雑な制御装置等が不要であるため、コスト的にも有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明に係るロボットハンド（以下、単に「ハンド」という）のより具体的な実施の形態を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、ハンド１は図示しないロボットアームの先端のリスト部２に装着されているもので、このハンド１は、ハンド本体３に左右で対をなす二つのフィンガー４，４を開閉可能に対向配置したいわゆる二指把持タイプのものであり、これら一対のフィンガー４，４同士の接近離間動作をもって所定の把持対象物であるワークを把持もしくは開放することが可能となっている。そして、ハンド本体３には駆動機構として例えば図示しない直動型のサーボ駆動機構が内蔵されており、このサーボ駆動機構のはたらきにより一対のフィンガー４，４が接近離間動作、すなわち開閉動作をするようになっている。
【００１６】
各フィンガー４，４の内側面のうち把持すべきワークと直接接触することになる部分が可動式のグリップ爪６としてフィンガー本体５から分割されており、それぞれのグリップ爪５は一対のフィンガー４，４が把持すべきワークの重力作用方向、すなわち各フィンガー４，４の長手方向にスライド変位可能となっている。同時に、各グリップ爪６はフィンガー本体５に対し引っ張りコイルスプリング７にて図１の上方側に弾性付勢されている。
【００１７】
また、各グリップ爪６を案内支持しているフィンガー本体５側の案内面５ａは鉛直方向に対して所定角度傾斜した傾斜面となっていて、各グリップ爪６がフィンガー本体５に対して下方にスライド変位すればするほど双方のグリップ爪６，６同士が接近する構造となっている。そして、各グリップ爪６のうち把持すべきワークと直接接触して把持面として機能する部分には、摩擦係数の大きなパッド、例えばワークと接する面が平滑なウレタンゴム製のパッド８を貼着してある。
【００１８】
したがって、このように構成されたハンド１によれば、図２の（Ａ）に示すようにフィンガー４，４同士の接近動作をもって例えば板状のワークＷを挟み込むようにして把持した上で、同図（Ｂ）に示すようにこれを持ち上げると、その瞬間にワークＷの自重がフィンガー４，４に作用するようになる。把持したワークＷと各フィンガー４のグリップ爪６との間には所定の摩擦力が作用していることから、ワークＷの自重をもって各グリップ爪６，６がワークＷとともにフィンガー本体５側の案内面５ａに沿って下方にスライド変位する。
【００１９】
つまり、図２の（Ａ）に示すようにフィンガー本体５の先端とグリップ爪６の先端とのなす距離が当初はａ１であったものが、ワークＷの持ち上げによって同図（Ｂ）に示すようにａ２へと増大し、ａ２−ａ１が各グリップ爪６のスライド変位となる。
【００２０】
この時、各グリップ爪６を案内支持しているフィンガー本体５側の案内面５ａが傾斜面となっているため、グリップ爪６の下方へのスライド変位は同時に双方のグリップ爪６，６同士が互いに接近する方向の変位となり、それによって双方のグリップ爪６，６は従前よりも一段と大きな把持力をもってワークＷを圧締保持するような形態で把持することになる。すなわち、各フィンガー本体５に対するグリップ爪６の下方へのスライド変位は、ワークＷに対する各グリップ爪６の押し付け力の増大と、ワークＷと各グリップ爪６との間の摩擦力の増大化に寄与することとなり、結果として双方のフィンガー４，４によるワークＷの把持力が従前よりも増大することになる。そして、この把持力の増大はワークＷの自重が大きくなればなるほど顕著となる。そのため、ワークＷがハンド１から滑り落ちたり姿勢変更することがなく、とりわけハンド１が小型であっても比較的大きな重量のワークＷを確実に且つ堅固に把持することが可能となる。
【００２１】
図３に本発明に係るハンドの第２の実施の形態を示す。
【００２２】
この第２の実施の形態では、ハンド本体１２とともにハンド１１を形成している一対のフィンガー１３，１３の把持面を含む表層部を例えばウレタンゴム等の可撓性部材からなる特殊形状のグリップ爪１４をもって形成したものである。グリップ爪１４は、図３のほか図４に拡大して示すように、把持すべきワークＷ１の自重作用方向に沿って多数の切れ込みとしてスリット１５を多段に形成し、そのスリット１５をもって分割されているそれぞれのグリップ素片１６，１６‥を自己弾性力により少なくとも把持すべきワークＷ１の自重作用方向に倒れ変形可能としてある。
【００２３】
より具体的には、各グリップ爪１４は、例えばウレタンゴム製のグリップ素片１６，１６同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄い同材質もしくは異材質のスペーサ１７を挟み込みながら、それらの多数のグリップ素片１６，１６‥を、把持すべきワークＷ１の自重作用方向に積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体１８をもって形成してあり、そのグリップ爪１４はフィンガー本体１９に対して堅固に圧締保持もしくは接着剤にて固定してある。そして、隣接するグリップ素片１６，１６同士の間にはスペーサ１７の厚みに相当する切れ込みとしてのスリット１５が形成されることになるが、そのスペーサ１７をもって形成されるスリット１５およびグリップ素片１６は図３，４に示すように上方に向けて、すなわちワークＷ１の自重作用方向と反対方向に向けて例えばα＝４５°程度の傾斜姿勢としてある。同時に、把持すべきワークＷ１の種類にもよるが、各グリップ素片１６の先端幅Ｐは３ｍｍ程度に設定してある。
【００２４】
このように構成されたハンド１１によれば、フィンガー１３，１３同士の接近動作をもってワークＷ１を把持したときには、各グリップ爪１４を形成している各グリップ素片１６，１６‥の先端面がワークＷ１の表面に圧接しつつそのグリップ素片１６，１６‥自体が撓むことでワークＷ１を把持することになる。この場合、図３に拡大して示すようにワークＷ１に接触しているグリップ素片１６，１６‥にワークＷ１の自重が下向きに作用するのに伴い、グリップ素片１６，１６‥が同様に下向きに撓みながらその先端部がワークＷ１に近付く方向に張り出すことになり、結果としてグリップ素片１６，１６‥の下方への撓み変位は同時に双方のフィンガー１３，１３におけるグリップ素片１６，１６同士が互いに接近する方向の変位となり、それによって双方のグリップ爪１３，１３は従前よりも一段と大きな把持力をもってワークＷ１を圧締保持するような形態で把持することになる。
【００２５】
なお、隣接するグリップ素片１６，１６同士の間にスペーサ１７を設けて切れ込みとしてのスリット１５を形成してあることから、スペーサ１７はグリップ爪１４における各グリップ素片１６の根元部側での剛性向上に寄与する一方、スリット１５は各グリップ素片１６の下向きの撓み変位を助長する役目をする。因みに、スペーサ１７を廃止してスリット１５のみを同じ大きさで残した場合には、各グリップ素片１６の根元側での剛性が乏しく把持力向上効果が期待できなくなるほか、同様にスリット１５の幅寸法を極限まで小さくして隣り合うグリップ素片１６，１６同士を密着させた場合には、各グリップ素片１６の先端側での剛性が大きくなって可撓性が阻害され、上記と同様に把持力向上効果が期待できなくなる。
【００２６】
すなわち、ワークＷ１の把持に伴うグリップ素片１６の下方への撓み変位は、ワークＷ１に対する各グリップ爪１４の押し付け力の増大と、ワークＷ１と各グリップ爪１４との間の摩擦力の増大化に寄与することとなり、結果としてフィンガー１３，１３によるワークＷ１の把持力が従前よりも増大することになる。そして、この把持力の増大はある程度はワークＷ１の自重が大きくなればなるほど顕著となる。そのため、先の第１の実施の形態と同様に、ワークＷ１がハンド１１から滑り落ちたり姿勢変更することがなく、とりわけハンド１１が小型であっても比較的大きな重量のワークＷ１を確実に且つ堅固に把持することが可能となる。
【００２７】
図５に本発明に係るハンドの第３の実施の形態を示す。
【００２８】
この第３の実施の形態では、ロボットアーム２１の先端のリスト部２２にハンド２３が装着されている点で先の第１，第２の実施の形態のものと同様である。
【００２９】
そして、ハンド本体２４とともにハンド２３を形成している一対のフィンガー２５の先端にそのフィンガー２５の一部を形成することになる円板２６を装着し、その円板２６の把持面を含む表層部を例えばウレタンゴム等の可撓性部材からなる特殊形状のグリップ爪２７をもって形成したものである。
【００３０】
グリップ爪２７は、図６に示すように放射状に多数の切れ込みとしてスリット２８を形成し、そのスリット２８をもって分割されているそれぞれのグリップ素片２９，２９‥を円周方向（円板２６の正面視において当該グリップ素片２９，２９‥の放射状配置の中心を基準とした時計回り方向もしくは反時計回り方向である特定の一方向）に自己弾性力により倒れ変形可能としてある。
【００３１】
より具体的には、グリップ爪２７は、先の第２の実施の形態のものと同様に、例えばウレタンゴム製のグリップ素片２９，２９同士の間にそれよりも突出高さが小さく且つ薄い同材質もしくは異材質のスペーサ３０を挟み込みながらそれらの多数のグリップ素片２９，２９‥を円板２６の円周方向に積層した断面略櫛歯状のグリップ素片集合体３１をもって形成してあり、そのグリップ爪２７は円板２６に対して堅固に圧締保持もしくは接着剤にて固定してある。そして、隣接するグリップ素片２９，２９同士の間にはスペーサ３０の厚みに相当する切れ込みとしてのスリット２８が形成されることになるが、そのスペーサ３０をもって形成されるスリット２８およびグリップ素片２９は図６に示すように円板２６の円周方向に向けて例えば４５°程度の傾斜姿勢としてある。つまり、図６に示すように円板２６の正面視においてスリット２８およびグリップ素片２９は時計回り方向もしくは反時計回り方向の特定の一方向に傾斜した姿勢としてある。
【００３２】
したがって、このように構成されたハンド２３によれば、図５に示すように例えばパネル状のワークＷ２についてその重心位置から外れた位置Ｑを被把持部として把持する際に特に有利となる。より具体的には、図６に示すように、従来のハンドＨでは、重心位置Ｇから外れた位置を被把持部としてワークＷ２を把持するといわゆる片持ち式の把持形態となることから、把持部にはＬ（ｍ）×Ｍ（ｋｇ）なるモーメントが作用し、能力の大きなハンドを用いないかぎり十分な把持能力が得られないことになる。
【００３３】
これに対して本実施の形態のハンド２３では、図６に示すようにフィンガー２５の一部である円板２６の全面においてグリップ爪２７を形成している各グリップ素片２９，２９‥を特定の一方向に傾斜させて配置してあるため、図５，７の形態でワークＷ２を把持した場合でも図３，４のワークＷ１の自重作用方向と同様にモーメント作用方向に対抗するようにして十分な把持力を発生し、特に図６の矢印Ｒ方向に回転しようとするワークＷ２を堅固に且つ確実に把持することができるようになる。こうした把持形態は、例えば図８に示すように、工場内作業としてパレット３２に二段積みで整列収容されている比較的重量の大きなパネル状のワークＷ２を横方向から引き出してハンドリングする場合等に往々にしてあり、上記実施の形態のハンド２３を用いることによりこれらのハンドリング作業に柔軟に対応することができるようになる。
【００３４】
図９は本発明の第４の実施の形態を示す。
【００３５】
この第４の実施の形態では、図３と同様のいわゆる二指把持タイプのハンドにおけるフィンガー３２の把持面に、図３，４と同様のウレタンゴム等の可撓性部材をもって形成したグリップ素片１６，１６‥の集合体からなるグリップ爪３３と、同じくウレタンゴム等の可撓性部材から形成されて表面が平滑面形状のグリップ爪３４とを出没可能に交互に並設して、例えば把持すべきワークの種別に応じ上記グリップ爪３３，３４を出没させることにより、一方のグリップ爪３３，３３‥と他方のグリップ爪３４，３４‥とを選択使用可能としたものである。
【００３６】
これは、例えば共通のハンドにて形状や重量あるいは材質の異なる数種類のワークを把持しようとする場合に、ワークの種別に応じて使用すべきグリップ爪３３，３４を切り換えた方がそれぞれのワークを確実に把持することができる場合があるからである。
【００３７】
図１０のほか図１１，１２には、材質や形状および重量の異なる数種類のワークとして各種の自動車部品を形状の異なるいくつかのグリップ爪にて把持した場合に、ワークの重量をＷ、摩擦係数をμ、摩擦力をＦとしたときのそれぞれのケースでの摩擦係数μと摩擦力Ｆを求めた結果を示す。なお、図１１，１２は図１０のデータをグラフ化したものである。
【００３８】
図１０の左欄には自動車部品の名称のほかその形状と材質を括弧書きで付してある。なお、「樹脂（平・樹脂・金属）」とは、平らな樹脂部品の一部に金属製のサブ部品が含まれていることを表している。また、表１０の最上段の「平」、「山切り」、「本案切込みＡ」、「本案切込みＢ」は、フィンガーの表面のウレタンゴム等の可撓性部材からなる把持面の形状を表しており、「平」とは先の各実施の形態のような切れ込みを入れることなく可撓性部材の表面である把持面を平滑面形状とした場合（図９のグリップ爪３４と同等のもの）であり、また「山切り」とは先の各実施の形態のような切れ込みを入れることなく可撓性部材の表面である把持面を図１０のような山切り形状とした場合である。また、「本案切込みＡ」とは、先の実施の形態と同様に多数の切れ込み１５を入れただけで図３，４のようなスペーサ１７を併用しないグリップ素片１６の集合体からなるグリップ爪の場合であって、「本案切込みＢ」だけが先の各実施の形態のように可撓性部材の表面である把持面に多数の切れ込み１５を入れた上でスペーサ１７を併用したグリップ素片の集合体からなるグリップ爪１４の場合を示している。また、各ワークごとに３回の把持を行い、それぞれの場合の摩擦力（Ｆ）とその平均値、およびその摩擦力（Ｆ）の平均値のもとでの摩擦係数（μ）の値を表示してある。
【００３９】
特に図１１から明らかなように、「本案切込みＢ」タイプでは「平」タイプに比べて摩擦係数が平均で２０％程度向上していることがわかる。その一方、把持すべきワークの種別によっては「平」と表記しているいわゆる平滑面形状のグリップ爪の方が「本案切込みＢ」タイプよりも摩擦係数が大きくなるものも存在することもまた事実である。
【００４０】
このようなことから、図９に示したように平滑面形状のグリップ爪３４とグリップ素片の集合体からなるグリップ爪３３とを把持すべきワークの種別に応じて選択使用するとより好ましいものとなる。
【００４１】
図１３は、図１０における各ワークごとの摩擦力Ｆの平均値に基づく摩擦係数μ（図１０の太線枠内の値）を並べ替えた上でさらにその平均値を算出したもので、いわゆる平滑面形状のグリップ爪に比べて「本案切込みＢ」タイプでは摩擦係数μが約２０％向上していることがわかる。
【００４２】
また、図１４には各ワークのハンドリング回数を考慮した母集団評価結果とその平均値を、図１５には図１４のデータをグラフ化したものをそれぞれ示す。
【００４３】
図１４に示した母集団評価は、同図左欄に記載した各部品の本ハンドの適用が可能な部品全体に対する割合と、図１３に記載した各摩擦係数の値とを乗算した数値である。
【００４４】
図１３，１４においてもいわゆる平滑面形状の「平」タイプのグリップ爪に比べて「本案切込みＢ」タイプのグリップ爪ではその機能が約２５％向上していることがわかる。
【００４５】
図１６は、いわゆる平滑面形状の「平」タイプのグリップ爪と「本案切込みＢ」タイプのグリップ爪とを併用することを前提として、図１４のデータから各ワークごとの最も大きな値を抽出して並べ替えた上で、その平均値を求めたものである。また、図１７には図１４，１６のデータをグリップ爪の形状別に並べ替えてグラフ化したものを示している。
【００４６】
図１６，１７から明らかなように、上記のように「平」タイプのグリップ爪と「本案切込みＢ」タイプのグリップ爪を併用した場合には、「平」タイプのグリップ爪を単独で使用した場合に比べて「本案切込みＢ」タイプのグリップ爪の方がその機能が約３３％の向上していることがわかる。
【００４７】
図１８，１９は本発明の第５，第６の実施の形態として図９の変形例を示す。
【００４８】
図１８，１９に示す第５，第６の実施の形態では、上記のようにいわゆる平滑面形状の「平」タイプのグリップ爪と「本案切込みＢ」タイプのグリップ爪を併用することを前提として、いずれもフィンガーそれ自体の回転もしくは旋回動作をもってグリップ爪の選択切り換えを行うようにしたものである。
【００４９】
より具体的には、図１８に示す第５の実施の形態のハンド４１では、関節４２をもって矢印ｂ方向に回転可能で且つ互いに接近離間可能な一対のフィンガー４３，４３について、それぞれのフィンガー本体４４の一方の面に図３，４と同様に多数のグリップ素片１６，１６‥の集合体からなるグリップ爪４５を装着する一方、フィンガー本体４４の他方の面に図９と同様に平滑面形状のグリップ爪４６を装着してある。そして、多数のグリップ素片１６，１６‥の集合体からなるグリップ爪４５にてワークを把持する場合には、同図の破線位置にそれぞれのフィンガー４３を位置させた上で双方のフィンガー４３，４３同士の接近離間動作をもってワークを把持する一方、平滑面形状のグリップ爪４６にてワークを把持する場合には、同図も実線位置にそれぞれのフィンガー４３を位置させた上で双方のフィンガー４３，４３同士の接近離間動作をもってワークを把持するものである。
【００５０】
また、図１９に示す第６の実施の形態のハンド５１では、矢印Ｃ方向に回転可能で且つ互いに接近離間可能な一対のフィンガー５２，５２について、それぞれのフィンガー本体５３の一方の面に図１８と同様に多数のグリップ素片１６，１６‥の集合体からなるグリップ爪４５を装着する一方、フィンガー本体５３の他方の面に図１８と同様に平滑面形状のグリップ爪４６を装着してある。そして、多数のグリップ素片１６，１６‥の集合体からなるグリップ爪４５にてワークを把持する場合には、それぞれのフィンガー５２の回転により双方のグリップ爪４５同士が互いに対向するように割り出した上で（図１９の（Ｂ）の状態）、双方のフィンガー４５，４５同士の接近離間動作をもってワークを把持する一方、平滑面形状のグリップ爪４６にてワークを把持する場合には、それぞれのフィンガー４５の回転により双方のグリップ爪４６，４６同士が互いに対向するように割り出した上で（図１９の（Ａ）の状態）、双方のフィンガー４６，４６同士の接近離間動作をもってワークを把持するものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るロボットハンドの第１の実施の形態を示す構成説明図。
【図２】図１に示すロボットハンドの作動説明図。
【図３】本発明に係るロボットハンドの第２の実施の形態を示す構成説明図。
【図４】図３の要部拡大説明図。
【図５】本発明に係るロボットハンドの第３の実施の形態を示す構成説明図。
【図６】図５に示すロボットハンドの詳細を示す４面説明図。
【図７】ロボットハンドによるパネル状ワークの把持形態の説明図。
【図８】図７の把持形態が適用されるワークハンドリング時の説明図。
【図９】本発明に係るロボットハンドの第４の実施の形態を示す構成説明図。
【図１０】把持対象となるワークの種類とハンド側の把持面形状との組み合わせのもとでの摩擦力と摩擦係数の測定結果を示す図表。
【図１１】図１０のデータを把持面形状別にグラフ化した説明図。
【図１２】図１０のデータをワーク別にグラフ化した説明図。
【図１３】図１０のデータを抽出して並べ替えた図表。
【図１４】図１０のデータを母集団評価のために作成し直した図表。
【図１５】図１４のデータをグラフ化した説明図。
【図１６】図１４のデータを抽出して並べ替えた図表。
【図１７】図１６のデータをグラフ化した説明図。
【図１８】本発明に係るロボットハンドの第５の実施の形態を示す構成説明図。
【図１９】本発明に係るロボットハンドの第６の実施の形態を示す構成説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１…ロボットハンド
３…ハンド本体
５…フィンガー本体
５ａ…案内面
４…フィンガー
６…グリップ爪
１１…ロボットハンド
１２…ハンド本体
１３…フィンガー
１４…グリップ爪
１５…スリット（切れ込み）
１６…グリップ素片（可撓性部材）
１７…スペーサ
１８…グリップ素片集合体
１９…フィンガー本体
２３…ロボットハンド
２４…ハンド本体
２５…フィンガー
２６…円板
２７…グリップ爪
２８…スリット（切れ込み）
２９…グリップ素片（可撓性部材）
３０…スペーサ
３１…グリップ素片集合体
３２…フィンガー
３３…グリップ爪（第１のグリップ爪）
３４…グリップ爪（第２のグリップ爪）
４１…ロボットハンド
４３…フィンガー
４４…フィンガー本体
４５…グリップ爪（第１のグリップ爪）
４６…グリップ爪（第２のグリップ爪）
５１…ロボットハンド
５２…フィンガー
５３…フィンガー本体
Ｗ…ワーク
Ｗ１…ワーク
Ｗ２…ワーク
【図１】
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【図２】
2007118148.tif 000004
【図３】
2007118148.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007118148.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007118148.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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