(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手嘗部から延設され、それぞれ複数の節間部材を指関節を介して順次連接してなる複数の指機構を備えた多指ハンド装置において、各指機構の各節間部材ごとに該節間部材の外周面を覆う緩衝部材を該節間部材に装着するとともに各指機構の互いに隣り合う節間部材にそれぞれ装着された前記緩衝部材同士をその隣り合う節間部材の間の関節箇所で離間させて設け、前記緩衝部材を含めて各指機構に外挿され、該指機構の先端側の端部が閉塞された有底筒状の伸縮自在な弾性カバー部材を備え、指機構の屈曲時に生じる弾性カバー部材の湾曲部分が互いに隣り合う緩衝部材の間隙に入り込んだとき、緩衝部材の腹側が、関節による該湾曲部分の噛み込みを防止する厚みに形成されていることを特徴とする多指ハンド装置。
【請求項２】
前記各指機構は、その各関節回りの前記節間部材の回転動作により屈伸可能に設けられ、該各指機構の弾性カバー部材は、その腹側面部が該指機構の屈曲時に該指機構の各関節箇所で該関節寄りに湾曲するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の多指ハンド装置。
【請求項３】
前記各指機構は、その各関節回りの前記節間部材の回転動作により屈伸可能に設けられ、該各指機構の弾性カバー部材は、該指機構の屈曲時に該指機構をその伸長側に付勢する復元力を生じるように、該指機構の伸長状態で外形状に即した形状に予め形成されていることを特徴とする請求項１記載の多指ハンド装置。
【請求項４】
前記各指機構の弾性カバー部材は、該指機構の屈曲時に該指機構をその伸長側に付勢する復元力を生じるように、該指機構の伸長状態で外形状に即した形状にあらかじめ形成されていることを特徴とする請求項２記載の多指ハンド装置。
【請求項５】
前記各指機構の弾性カバー部材は、少なくとも該指機構の背側面部の一部が腹側面部よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項３記載の多指ハンド装置。
【請求項６】
前記各指機構の弾性カバー部材は、少なくとも該指機構の背側面部の一部が腹側面部よりも厚く形成されていることを特徴とする請求項４記載の多指ハンド装置。
【請求項７】
前記各指機構の弾性カバー部材のうち少なくとも１つの弾性カバー部材に一体に連結され、前記手掌部の表面を覆うように該手掌部に着脱自在に装着された弾性カバー部材を備えたことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の多指ハンド装置。
【請求項８】
前記各指機構の弾性カバー部材は、エラストマーからなることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の多指ハンド装置。
【請求項９】
前記各指機構の弾性カバー部材は、エラストマーからなることを特徴とする請求項７記載の多指ハンド装置。
【請求項１０】
各指機構に外挿された弾性カバー部材の腹側面部に、各関節箇所で関節に向かって凹んだ凹部が形成され、各凹部における弾性カバー部材の厚みが弾性カバー部材の他の部分よりも薄いことを特徴とする請求項１記載の多指ハンド装置。
【請求項１１】
凹部が各弾性カバー部材の腹側面部に向かって広がって設けられていることを特徴とする請求項１０記載の多指ハンド装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ロボットの多指ハンド装置に関する。
背景技術
人型ロボット等のロボットのハンド装置では、物体を把持する等の作業を行うために、人の指に相当する複数の指機構を手嘗部から延設した形態の多指ハンド装置が従来より知られている。この種の多指ハンド装置では、通常、各指機構は、人の指の骨子に相当する複数の節間部材を関節を介して連接した構造となっており、各関節における節間部材の回転運動により屈伸可能になっている。
ところで、前記多指ハンド装置の各指機構の節間部材は、通常、金属等の硬質材により形成されている。このため、この多指ハンド装置の複数の指機構により物体を把持する際に該物体を傷つけたり、多指ハンド装置を移動させる際に指機構が物体に当たって該物体を傷つける等の不都合を生じる虞れがあった。
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、物体を損傷させることなく該物体の把持作業等を行うことができ、さらに汚れの防止やメンテナンス性の向上を図ることができる多指ハンド装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の多指ハンド装置はかかる目的を達成するために、手嘗部から延設され、それぞれ複数の節間部材を指関節を介して順次連接してなる複数の指機構を備えた多指ハンド装置において、各指機構の各節間部材ごとに該節間部材の外周面を覆う緩衝部材を該節間部材に装着するとともに各指機構の互いに隣り合う節間部材にそれぞれ装着された前記緩衝部材同士をその隣り合う節間部材の間の関節箇所で離間させて設け、前記緩衝部材を含めて各指機構に外挿され、該指機構の先端側の端部が閉塞された有底筒状の伸縮自在な弾性カバー部材を備え、指機構の屈曲時に生じる弾性カバー部材の湾曲部分が互いに隣り合う緩衝部材の間隙に入り込んだとき、緩衝部材の腹側が、関節による該湾曲部分の噛み込みを防止する厚みに形成されていることを特徴とするものである。
かかる本発明によれば、各指機構の節間部材にその外周面を覆う緩衝部材を装着しているため、該指機構が何らかの物体に当たっても、その際の衝撃が緩和される。また、各指機構の互いに隣り合う節間部材のそれぞれに対応する緩衝部材は、その隣り合う節間部材の間の関節箇所で離間しているため、各指機構の各関節における屈伸動作等を支障なく行うことができる。
従って、本発明の多指ハンド装置によれば、物体を損傷させること無く該物体の把持作業等を支障なく行うことが可能となる。
尚、前記緩衝部材の物質としては、例えばウレタンゴム等が挙げられる。
また、前記各指機構がその各関節回りの前記節間部材の回転動作により屈伸可能に設けられている場合には、各指機構の隣り合う節間部材のそれぞれに対応する緩衝部材同士の間隙は、その隣り合う節間部材の間の関節側から該指機構の腹側に向かって広がっていくように設けられていることが好ましい。このようにすることにより、各指機構の各関節における屈伸運動を妨げることなく、各指機構の関節箇所で、緩衝部材により被覆されずに露出する部分を少なくできる。
かかる本発明において、各指機構の緩衝部材が露出していると、多指ハンド装置による物体の把持作業等の際に各指機構の緩衝部材が直接的に該物体に接触するため、該緩衝部材が汚れ易い。また、該緩衝部材はその緩衝効果を確保するために一般にある程度の厚みを必要とすることから比較的高価なものとなり易い。
しかるに、本発明のように各指機構に弾性カバー部材を外挿して備えることによって、前記緩衝部材の汚れを防止することができる。また、該弾性カバー部材は、比較的薄いものでよいため、比較的安価なものとすることができる。尚、該弾性カバー部材は、伸縮自在なものであるので、各指機構は支障なくその屈伸動作等を行うことができる。
また、本発明によれば、緩衝部材の腹側の厚みが、弾性カバー部材の湾曲部分が、関節に押し付けられることがない程度の厚さに形成されている。このため、該湾曲部分が、関節に噛み込まれて損傷を受けたり、その噛み込みにより関節の作動不良が生じる事態を防止できる。
このように弾性カバー部材を各指機構に備えた本発明の多指ハンド装置において、前記各指機構がその各関節回りの前記節間部材の回転動作により屈伸可能に設けられている場合には、該各指機構の弾性カバー部材は、その腹側面部が該指機構の屈曲時に該指機構の各関節箇所で該関節寄りに湾曲するように構成されていることが好ましい。
これによれば、各指機構の屈曲時に、該指機構の弾性カバー部材の腹側面部が、該指機構の関節箇所で該関節寄りに湾曲して内側に凹むため、該指機構の屈曲箇所で弾性カバー部材の腹側面部が外側に（関節から離間する方向に）突き出るようなことがない。このため、多指ハンド装置による作業時に弾性カバー部材が邪魔になったり、異物に引っかかったりするような事態を回避することができる。
尚、上記のように弾性カバー部材の腹側面部を指機構の関節箇所で関節寄りに湾曲させるためには、例えば当該箇所にあらかじめ凹部を形成したり、当該箇所をあらかじめ関節寄りに凹ませておくこと等が挙げられる。
さらに、本発明において各指機構がその各関節回りの前記節間部材の回転動作により屈伸可能に設けられている場合には、該各指機構の弾性カバー部材は、該指機構の屈曲時に該指機構をその伸長側に付勢する復元力を生じるように、該指機構の伸長状態で外形状に則した形状にあらかじめ形成されていることが好ましい。
すなわち、多指ハンド装置では、一般に、各指機構は、その伸長側にバネ等の付勢手段により付勢され、電動モータ等のアクチュエータの駆動力により該指機構の曲げ動作が行われる。そして、この指機構の弾性カバー部材を、該指機構の伸長状態での外形状に則した形状に形成しておくことで、指機構の屈曲時には、弾性カバー部材の復元力によって該指機構が伸ばし側に付勢される。この結果、上記付勢手段の付勢力を軽減することが可能となる。
この場合、前記各指機構の弾性カバー部材は、少なくとも該指機構の背側面部の一部が腹側面部よりも厚く形成されていることが好ましい。
これによれば、指機構の屈曲時に、該指機構と共に屈曲する弾性カバー部材の復元力が高まり、指機構を伸長側に付勢するバネ等の付勢手段の付勢力をより軽減することが可能となる。
また、本発明では、前記各指機構の弾性カバー部材のうちの少なくとも一つの弾性カバー部材に一体に連結され、前記手嘗部の表面を覆うように該手嘗部に着脱自在に装着された弾性カバー部材を備えることが好適である。
これによれば、指機構と共に手嘗部を弾性カバー部材により覆ってハンド装置の全体を汚れから保護することが可能となる。また、手嘗部の弾性カバー部材を少なくとも一つの指機構の弾性カバー部材に一体に連結しておくことで、それらの弾性カバー部材の部品点数を削減することが可能となる。
また、本発明では、前記各指機構の弾性カバー部材や、前記手嘗部の弾性カバー部材は、エラストマーから成ることが好適である。これによれば、該弾性カバー部材を比較的安価に製造することができる。
さらに本発明は、各指機構に外挿された弾性カバー部材の腹側面部に、各関節箇所で関節に向かって凹んだ凹部が形成され、各凹部における弾性カバー部材の厚みが弾性カバー部材の他の部分よりも薄いことを特徴とする。
また、本発明は、凹部が各弾性カバー部材の腹側面部に向かって広がって設けられていることを特徴とする。
当該構成によれば、指機構の屈曲時に弾性カバー部材の腹側面部が、各関節箇所でより確実に該関節寄りに屈曲する。この結果、指機構の屈曲時に、弾性カバー部材の腹側面部が部分的に外方に突出して作業の邪魔になったりするような事態を防止することができる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
図１を参照して、本実施形態の多指ハンド装置は、人の手と同様に５個の指機構１ａ〜１ｅを手掌部２から延設した構成となっている。各指機構１ａ〜１ｅはそれぞれ人の手の親指、人差し指、中指、薬指、小指に相当するものである。
手掌部２は、その外面部が、手平側の面部（図１の表面側）及び手甲側の面部（図１の裏面側）をそれぞれ形成する手平形成部材３及び手甲形成部材４を組付けて構成され、これらの手平形成部材３及び手甲形成部材４の間の空間（手掌部２の内部空間）は、指機構１ａ〜１ｅを動作させるための駆動機構（図示しない）の収容部となっている。そして、手掌部２の基端部は、ロボットの腕体５に連結されている。
指機構１ａ〜１ｅのうち、親指に相当する指機構１ａ以外の指機構１ｂ〜１ｅは、手掌部２の先端部（腕体５側の基端部と反対側の端部）から概ね前方（図１の上方向）に向かって延設されている。これらの４個の指機構１ｂ〜１ｅは、その基本構造はいずれも同一とされ、その構造を図２〜図４を参照して以下に説明する。
尚、図２〜図４は、正しくは、中指に相当する指機構１ｃの構造を表す図面であるが、指機構１ｂ〜１ｅは、その基本構造が同一で、部分的なサイズのみが相違するものであることから、ここでの説明では、指機構１ｂ〜１ｅのそれぞれの構造を表現するものとして図２〜図４を用いる。
図２及び図３に示すように、指機構１ｂ〜１ｅのそれぞれは、その本体部材として、３個の節間部材６〜８と３個の関節９〜１１とを有しており、手嘗部２に固設された固定部材１２から、節間部材６〜８を順次、関節９〜１１を介して連接した構造となっている。この場合、固定部材１２は、図３に示すように手嘗部２の内部で前記手甲形成部材４に固設され、その一端部が手嘗部２の先端部に各指機構１ｂ〜１ｅのそれぞれに対応して形成された開口穴１３を介して突出されている。そして、該固定部材１２の一端部に関節９を介して節間部材６が連結されている。
尚、図１では便宜上、代表的に指機構１ｃ，１ｅについてのみ上記の構成要素の参照符号を付し、指機構１ｂ，１ｄについてはその構成要素の参照符号を省略している。
図２及び図３に示すように、各関節９〜１１は、それぞれ回転軸としての一つの関節軸９ａ，１０ａ，１１ａを互いに同方向（手嘗部２の略幅方向）に向けて備えており、節間部材６〜８は、それぞれ固定部材１２、節間部材６、節間部材７に対して関節軸９ａ〜１１ａの軸心回りに回転可能とされている。そして、指機構１ｂ〜１ｅは、それぞれ関節９〜１１における節間部材６〜８の回転動作により屈伸可能とされている。
また、本実施形態の多指ハンド装置では、これらの指機構１ｂ〜１ｅは、それぞれ固定部材１２と節間部材７とを連結するリンクアーム１４、並びに節間部材６と節間部材８とを連結するリンクアーム１５からなるリンク機構１６を具備している。この場合、リンクアーム１４は、その一端部が関節軸９ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの背側（図３の下側）の箇所で固定部材１２に回転自在に軸支され、他端部が関節軸１０ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの腹側（図３の上側）の箇所で節間部材７に回転自在に軸支されている。また、リンクアーム１５は、その一端部が関節軸１０ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの背側の箇所で節間部材６に回転自在に軸支され、他端部が関節軸１１ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの腹側の箇所で節間部材８に回転自在に軸支されている。
このようなリンクアーム１４，１５から成るリンク機構１６によって、節間部材６が固定部材１２に対して回転すると、これに連動して節間部材７が節間部材６に対して回転し、さらに、この節間部材７の回転に連動して節間部材８が節間部材７に対して回転するようになっている。従って、各指機構１ｂ〜１ｅの屈伸動作は、節間部材６を固定部材１２に対して関節軸９ａの回りに回転駆動することで行われるようになっている。
ここで、本発明の本質をなすものではないので図示は省略するが、これらの指機構１ｂ〜１ｅはそれぞれ、その節間部材６がバネ（付勢手段）により伸長状態（図３に示す状態）に付勢される（結果的に各指機構１ｂ〜１ｅの全体が伸長状態に付勢される）と共に、ワイヤやプーリ、電動モータ等を用いて構成された駆動機構により、上記バネの付勢力に抗して節間部材６に回転駆動力を付与することによって、図４に示すように、各指機構１ｂ〜１ｅの曲げ動作（各節間部材６〜８が手嘗部２の手平側に接近するように回転する動作）が行われる。
図１〜図３に示すように、各指機構１ｂ〜１ｅの各節間部材６〜８には、それぞれの外周面を覆う緩衝部材１７〜１９が各々装着されている。これらの緩衝部材１７〜１９の材質は、例えばウレタンゴム等である。
図３に示すように、これらの緩衝部材１７〜１９のうち、節間部材６に装着された緩衝部材１７と、これに隣合って節間部材７に装着された緩衝部材１８とは、両節間部材６，７の間の関節１０の箇所で離間して設けられている。同様に、節間部材７に装着された緩衝部材１８と、節間部材８に装着された緩衝部材１９とは、両節間部材７，８の間の関節１１の箇所で離間して設けられている。この場合、互いに隣合う緩衝部材１７，１８は、各指機構１ｂ〜１ｅが伸長状態から屈曲するときには、該緩衝部材１７，１８の関節軸１０ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの腹側の箇所にて接近し、該関節軸１０ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの背側の箇所にて離反する。このため、緩衝部材１７，１８の間の間隙は、特に、関節軸１０ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの腹側の箇所にて、各指機構１ｂ〜１ｅの屈曲時に当接して干渉することがないように、各指機構１ｂ〜１ｅの腹側面部に向かって広がっていくように設けられている（図３参照）。このことは、互いに隣合う緩衝部材１８，１９の間隙についても同様であり、該間隙は、関節軸１１ａよりも各指機構１ｂ〜１ｅの腹側の箇所にて、各指機構１ｂ〜１ｅの腹側面部に向かって広がっていくように設けられている（図３参照）。
また、指機構１ｂ〜１ｅには、それぞれ緩衝部材１７〜１９を含めて各機構１ｂ〜１ｅの外表面を覆うように指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅが挿脱可能に外挿されている。これらの各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅは、指機構１ｂ〜１ｅの先端側の一端部が閉塞された薄い筒状の部材であり、それぞれ対応する指機構１ｂ〜１ｅの伸長状態での外形状に則して形成されている（各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの径が各指機構１ｂ〜１ｅの緩衝部材１７〜１９の外径と略同等とされている）。この場合、各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの他端部（開口端部）は、図３に示すように、手嘗部２の開口穴１３を介して手嘗部２の内部に挿入されている。この指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅは、その材質が例えばゴム等のエラストマーであり、伸縮可能とされている。
一方、親指に相当する指機構１ａは、図１に示すように、手嘗部２の側部（指機構１ｂの後方）から斜め前方に向かって延設され、その本体部材として、２個の節間部材２１，２２と２個の関節２３，２４とを有している。そして、該指機構１ａは、手嘗部２の内部で前記手甲形成部材４に固設された固定部材２５から、節間部材２１，２２を順次、関節２３，２４を介して連接した構造となっている。
各関節２３，２４は、それぞれ回転軸としての一つの関節軸２３ａ，２４ａを備えており、節間部材２１，２２は、それぞれ固定部材２５、節間部材２１に対して関節軸２３ａ，２４ａの軸心回りに回転可能とされている。そして、指機構１ａは、関節２３，２４における節間部材２１，２２の回転動作により屈伸可能とされている。
ここで、図示は省略するが、指機構１ａは、その節間部材２１，２２がそれぞれバネ（付勢手段）により伸長状態（図１に示す状態）に付勢されると共に、ワイヤやプーリ、電動モータ等を用いて構成された駆動機構により、上記バネの付勢力に抗して節間部材２２に回転駆動力を付与することによって、該指機構１ａの曲げ動作（指機構１ｂ〜１ｅの屈曲時に指機構１ａの先端が指機構１ｂ〜１ｅに接近するように節間部材２１，２２が回転する動作）が行われるようになっている。
また、前述の指機構１ｂ〜１ｅの場合と同様、指機構１ａの各節間部材２１，２２には、それぞれの外周面を覆う緩衝部材２６，２７が各々装着され、これらの緩衝部材２６，２７はその間の関節２４の箇所で互いに離間して設けられている。そして、緩衝部材２６，２７の間の間隙は、前述の指機構１ｂ〜１ｅの場合と同様、関節軸２４ａよりも該指機構１ａ腹側の箇所が、該指機構１ａの腹側面部に向かって広がっていくように設けられている。
さらに、指機構１ａには、指機構１ｂ〜１ｅの場合と同様、緩衝部材２７，２８を含めて該指機構１ａの外表面を覆うように、該指機構１ａの先端部側の端部が閉塞された薄い筒状の指用弾性カバー部材２０ａが挿脱可能に外挿されている。この指用弾性カバー部材２０ａは、指機構１ｂ〜１ｅの指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅと同様、ゴム等のエラストマーにより伸縮可能に形成され、指機構１ａの伸長状態での外形状に則して形成されている（指用弾性カバー部材２０ａの径が指機構１ａの緩衝部材２２，２３の外径と略同等とされている）。
尚、本実施形態では、各指用カバー部材２０ａ〜２０ｅは、それぞれほぼ均一的な厚みを有するものとされている。
また、手嘗部２には、各指機構１ａ〜１ｅの延設箇所を除いて該手嘗部２の外周面の全体を覆うように薄い手嘗用カバー部材２８（図１の仮想線並びに図３及び図４を参照）が着脱自在に装着されている。この手嘗用カバー部材２８は、指用カバー部材２０ａ〜２０ｅと同様、エラストマーにより形成されたものである。
かかる本実施形態の多指ハンド装置では各指機構１ａ〜１ｅの各節部材６〜８，２１，２２に緩衝部材１７〜１９，２６，２７が装着されているため、図示しない物体を把持する際等に、指機構１ａ〜１ｅが該物体に当接しても、該物体に過大な衝撃が作用することがなく、該物体の損傷を回避することができる。また、各指機構１ａ〜１ｅの緩衝部材１７〜１９，２６，２７は、互いに隣合うもの同士がそれらの間の関節の箇所で離間している。特にその関節軸よりも腹側の箇所にて、隣合うもの同士の間の間隙が各指機構１ａ〜１ｅの腹側面部に向かって広がるように設けられているため、各指機構１ａ〜１ｅの屈伸動作の際に隣合う緩衝部材同士が当接することがなく、その屈伸動作を支障なく行うことができる。
さらに、各指機構１ａ〜１ｅは、その緩衝部材１７〜１９，２６，２７を含めて指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅにより覆われているため、各指機構１ａ〜１ｅの本体部材や緩衝部材１７〜１９，２６，２７の汚れや磨耗を防止することができる。特に、緩衝部材１７〜１９，２６，２７は、その緩衝効果を確保する上で、比較的肉厚で高価なものとなりやすいが、その汚れや磨耗を防止することができることで、緩衝部材１７〜１９，２６，２７の耐用期間を高めることができる。また、各指機構１ａ〜１ｅの各関節９〜１１，２３，２４には、グリス等の潤滑剤が付与されることが多いが、指機構１ａ〜１ｅが指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅにより覆われているため、その潤滑剤が多指ハンド装置の表面に付着したり飛散したりするのを防止することができる。
尚、指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅや、手嘗用弾性カバー部材２８は、多指ハンド装置による作業等により汚れてくるが、これらは、薄いもので、比較的安価に製造できるため、交換費用が安価に済む。また、それらの弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅ，２８は、多指ハンド装置から取り外して洗浄することも可能である。
また、例えば指機構１ｂ〜１ｅの屈曲時には、その各指機構１ｂ〜１ｅの指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部は、基本的には、図４に示すように、各関節９〜１１の箇所で、各関節９〜１１寄りに湾曲する。このとき、この湾曲部分は、関節１０，１１の箇所では、互いに隣合う緩衝部材（１７，１８），（１８，１９）の腹側の間隙に入り込む。この場合、本実施形態では、緩衝部材１７〜１９の腹側の厚みは、指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの湾曲部分が、関節９〜１１に押し付けられることが無い程度の厚みに形成されており、これにより、該湾曲部分が、関節９〜１１に噛み込まれて損傷を受けたり、その噛み込みにより関節９〜１１の作動不良が生じる事態を防止できる。このことは、図示での説明は省略するが、親指に相当する指機構１ａの指用弾性カバー部材２０ａについても同様である。
また、各指機構１ａ〜１ｅの指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅは、各指機構１ａ〜１ｅの伸長状態における外形状に則した形状に形成された弾性部材であるため、各指機構１ａ〜１ｅの屈曲時には、各指機構１ａ〜１ｅを伸長側に付勢する復元力を発生する。このため、各指機構１ａ〜１ｅを伸長状態に付勢するバネ（図示しない）の付勢力を軽減することができ、ひいては、該バネの軽量化、小型化を向上させることができる。
次に本発明の第２実施形態を図５を参照して説明する。尚、本実施形態の多指ハンド装置は、その基本構成は前記第１実施形態のものと同一で、指用弾性カバー部材及び手嘗用弾性カバー部材に係わる部分的構成のみが前記第１実施形態のものと相違するものである。このため、本実施形態の説明においては、前記第１実施形態と同一の参照符号を用い、該第１実施形態と同一部分については説明を省略する。
図５は、前記図３と同様に親指に相当する指機構１ａ以外の各指機構１ｂ〜１ｅの構造を示す図面であり、同図５に示すように、これらの各指機構１ｂ〜１ｅに外挿された各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅは、その手嘗部２側の端部が、手嘗部２に装着された手嘗用弾性カバー部材２８に一体に連結されている。図示は省略するが、親指に相当する指機構１ａに外挿された指用弾性カバー部材２０ａについても同様であり、その手嘗部２側の端部が手嘗用弾性カバー部材２８に一体に連結されている。従って、本実施形態では、各指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅ及び手嘗用カバー部材２８は、それらを併せて一体に手袋状に形成されている。これ以外の構成は、前記第１実施形態のものと全く同一である。
かかる本実施形態のものでは、前記第１実施形態のものと同様の作用効果を奏することはもちろん、多指ハンド装置に装着する指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅ及び手嘗用カバー部材２８が一体であるため、該カバー部材の部品点数を前記第１実施形態のものよりも削減することができ、その部品管理が容易になる。
尚、本実施形態では、指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの全てを手嘗用カバー部材２８と一体に形成したが、これらのカバー部材の多指ハンド装置への装着のし易さ等を考慮し、指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅのうちの一部のみ（１〜４個）を手嘗用カバー部材２８と一体に形成するようにしてもよい。
次に、本発明の第３実施形態を図６及び図７を参照して説明する。尚、本実施形態の多指ハンド装置は、その基本構成は前記第１実施形態のものと同一で、指用弾性カバー部材に係わる部分的構成のみが前記第１実施形態のものと相違するものである。このため、本実施形態の説明においては、前記第１実施形態と同一の参照符号を用い、該第１実施形態と同一部分については説明を省略する。
図６は、前記図３と同様に親指に相当する指機構１ａ以外の各指機構１ｂ〜１ｅの構造を示す図面であり、同図６に示すように、これらの各指機構１ｂ〜１ｅに外挿された各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部には、各関節９〜１１の箇所でそれぞれ該関節９〜１１に向かって凹んだ凹部２９ａ，２９ｂ，２９ｃが形成されている。これらの凹部２９ａ〜２９ｃは、図７に示すように、各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部から側面部にかけて設けられている。そして、各凹部２９ａ〜２９ｃにおける各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの厚みは、図６に示すように、該指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの他の部分よりも薄いものとされている。図示は省略するが、親指に相当する指機構１ａに外挿された指用弾性カバー部材２０ａについても同様であり、この場合、指用弾性カバー部材２０ａの凹部は、関節２３，２４の箇所で形成されている。これ以外の構成は、前記第１実施形態のものと全く同一である。
かかる本実施形態の多指ハンド装置では、前記第１実施形態のものと同様の作用効果を奏することに加えて、さらに次のような効果がある。
すなわち、前記第１実施形態のものでは、各指機構１ａ〜１ｅの指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅは、その腹側の面部が全体的に均一的な厚みで平滑的に形成されているため（図３参照）、該指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの劣化度合い等の状態によっては、指機構１ａ〜１ｅの屈曲時に、各関節９〜１１の箇所における腹側の面部が外方に突出するように湾曲する場合もある。
これに対して、本実施形態のものでは、例えば指機構１ｂ〜１ｅのそれぞれの指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部は、図６及び図７に示すように、各関節９〜１１の箇所で凹んだ凹部２９ａ〜２９ｃとなっており、しかも、その凹部２９ａ〜２９ｃの肉厚が他の部分よりも薄いものとされている。
このため、指機構１ｂ〜１ｅの屈曲時には、各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部は、各関節９〜１１の箇所で、より確実に該関節９〜１１寄りに湾曲する。つまり、前記図４に示した形態と同様の形態で、各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅの腹側面部が各関節９〜１１の箇所で湾曲し、このような形態での湾曲がより確実なものとなる。このことは、親指に相当する指機構１ａの指用弾性カバー部材２０ａについても同様である。
この結果、本実施形態の多指ハンド装置によれば、指機構１ａ〜１ｅの屈曲時に、各指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの腹側面部が部分的に外方に突出して作業の邪魔になったりするような事態を防止することができる。
尚、本実施形態に関して、指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの全部、又は、そのいくつかを前記第２実施形態の場合と同様に、手嘗用カバー部材２８に一体に連結するようにしてもよい。
次に本発明の第４実施形態を図８を参照して説明する。尚、本実施形態の多指ハンド装置は、その基本構成は前記第１実施形態のものと同一で、指用弾性カバー部材に係わる部分的構成のみが前記第１実施形態のものと相違するものである。このため、本実施形態の説明においては、前記第１実施形態と同一の参照符号を用い、該第１実施形態と同一部分については説明を省略する。
図８は、前記図３と同様に親指に相当する指機構１ａ以外の各指機構１ｂ〜１ｅの構造を示す図面であり、同図８に示すように、これらの各指機構１ｂ〜１ｅに外挿された各指用弾性カバー部材２０ｂ〜２０ｅは、その背側の面部が腹側の面部よりも厚い肉厚で形成されている。図示は省略するが、親指に相当する指機構１ａに外挿された指用弾性カバー部材２０ａについても同様であり、該指用弾性カバー部材２０ａの背側の面部は、腹側面部よりも厚い肉厚に形成されている。これ以外の構成は、前記第１実施形態のものと全く同一である。
かかる本実施形態のものでは、前記第１実施形態のものと同様の作用効果を奏することはもちろん、各指機構１ａ〜１ｅの指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの厚さが、その腹側面部よりも背側面部の方が厚いため、各指機構１ａ〜１ｅの屈曲時に、前記第１実施形態のものよりも、各指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの伸長側への復元力が大きくなる。この結果、各指機構１ａ〜１ｅを伸長状態に付勢するバネ（図示しない）の付勢力をより軽減することが可能となり、該バネの軽量化、小型化をより一層向上させることができる。
尚、本実施形態に関して、指用弾性カバー部材２０ａ〜２０ｅの全部、又は、そのいくつかを前記第２実施形態の場合と同様に、手嘗用カバー部材２８に一体に連結するようにしてもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明の多指ハンド装置は、複数の指機構の屈伸動作により種々様々な作業を行うロボットの多指ハンド装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の第１実施形態の多指ハンド装置の手平側から見た平面図、図２は図１の多指ハンド装置の要部の平面図、図３は図１のＩ−Ｉ線断面図、図４は図１の多指ハンド装置の指機構の作動説明図である。図５は本発明の第２実施形態の多指ハンド装置の指機構の縦断面図、図６は本発明の第３実施形態の多指ハンド装置の指機構の縦断面図、図７は図６の指機構の外観側面図、図８は本発明の第４実施形態の多指ハンド装置の指機構の縦断面図である。
【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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