(57)【要約】【課題】カバーの取り外しが容易であるとともに、対象物に対する動作性が良好なロボットハンド、を提供する。【解決手段】ロボットハンドは、指先に配置される指先部４６と、指先部４６よりも指の根元側に配置され、指先部４６が中心軸１０１を中心に回動可能に連結される指基部４５とを有し、対象物に対して動作する指本体４４と、指本体４４を覆うように設けられるカバーとを備える。指先部４６は、カバーを係止する突出部５１を含む。カバーは、少なくとも中心軸１０１の周囲に設けられ、蛇腹形状を有する蛇腹部を有する。【選択図】図３
2016203264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指先に配置される指先部と、前記指先部よりも指の根元側に配置され、前記指先部が第１軸を中心に回動可能に連結される指基部とを有し、対象物に対して動作する指本体と、
前記指本体を覆うように設けられるカバーとを備え、
前記指先部は、前記カバーを係止する係止部を含み、
前記カバーは、少なくとも前記第１軸の周囲に設けられ、蛇腹形状を有する蛇腹部を有する、ロボットハンド。
【請求項２】
ロボットハンドを支えるためのアーム機構が接続される接続部を有し、前記指本体を支持するベース部材をさらに備え、
前記カバーは、前記指本体および前記ベース部材が通過可能な開口部を形成する第１状態と、前記接続部を露出させるように前記ベース部材を覆う第２状態との間で変形可能な可動部を有し、
前記第２状態における前記可動部を、前記ベース部材に着脱可能に締結する締結部材をさらに備える、請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記指本体を支持するベース部材と、
前記カバーを前記ベース部材に着脱可能に締結する複数の締結部材とをさらに備え、
前記締結部材は、前記カバー上に位置決めされる頭部と、前記頭部から延出し、前記カバーを貫通して前記ベース部材に固定される軸部とを有し、
前記カバーおよび前記頭部の間に介挿され、複数の前記締結部材間に渡って設けられる平板部材をさらに備える、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、複数の前記締結部材のうちの第１締結部材により前記ベース部材に締結される第１被締結部と、複数の前記締結部材のうちの第２締結部材により前記ベース部材に締結され、前記第１被締結部によりも大きい厚みを有する第２被締結部とを有し、
前記平板部材は、前記第１締結部材および前記第２締結部材の間に渡って設けられ、前記第２被締結部および前記第２締結部材の前記頭部の間に介挿される位置において、前記第１被締結部および前記第１締結部材の前記頭部の間に介挿される位置よりも小さい板厚を有する、請求項３に記載のロボットハンド。
【請求項５】
複数の前記指本体と、
複数の前記指本体を一体に支持するベース部材とをさらに備え、
前記カバーは、複数の前記指本体の間で前記ベース部材を覆う掌部を有し、
前記蛇腹部は、さらに前記掌部に設けられる、請求項１から４のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記指基部が第２軸を中心に回動可能に連結され、前記指本体を支持するベース部材をさらに備え、
前記カバーは、前記ベース部材を覆うように設けられ、
前記蛇腹部は、さらに前記第２軸の周囲に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記指先部に設けられ、前記指本体の動作に伴って対象物から前記指先部に作用する圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記カバーは、対象物に触れていない状態で前記圧力センサと非接触となるように設けられる、請求項１から６のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項８】
前記係止部は、前記第１軸よりも、前記第１軸から最も離れた前記指先部の指先端に近い位置に配置される、請求項１から７のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【請求項９】
前記指先部は、前記指本体の動作に伴って対象物から応力を受ける腹部と、前記腹部の裏側に設けられる背部と、前記腹部および前記背部の間に設けられる側部とを含み、
前記係止部は、前記腹部、前記背部および前記側部のうちの前記背部および前記側部の少なくともいずれか一方に設けられる、請求項１から８のいずれか１項に記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のロボットハンドに関して、たとえば、特開２０１０−１５８７５４号公報には、小さい物や紙などの薄い物を容易に掴むことを目的とした、ロボットハンド用の被着装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたロボットハンド用の被着装置は、関節機構によって指の曲げ伸ばしが可能なロボットハンドの骨格部に被着され、指または全体で物を把持する。被着装置は、指部分に吸引口を有し、ロボットハンドの骨格部に着脱可能な柔軟素材からなる被着部材を備える。
【０００３】
また、特開２００６−２０４１１７号公報には、耐久性を低下させることなく、フィンガーを適切に屈曲作動させて球状農作物を良好に把持することを目的とした、球状農作物の把持機構が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された球状農作物の把持機構においては、フィンガーの外向き周面に、フィンガー長手方向に略等ピッチで屈曲する蛇腹部が形成され、フィンガーの内向き周面に、蛇腹部の外向き山部に対向する複数の横長凹入溝が並列形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５８７５４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に開示されるように、関節機構の駆動により指の曲げ伸ばしが可能になったロボットハンドの骨格部を手袋状のカバーで覆った構造が知られている。
【０００６】
このようなロボットハンドにおいて、骨格部に対して余裕のある大きさのカバーが装着されると、カバーに予期しないたるみやずれが生じる場合がある。この場合、ロボットハンドおよび対象物（ワーク）間の相対的な位置関係がずれて、対象物を繰り返し同じ摩擦力で把持できなかったり、カバーがロボットハンドの動きを邪魔したりする。これにより、対象物に対するロボットハンドの動作性が損なわれるという問題が発生する。
【０００７】
一方、このような問題を回避する手段として、骨格部にカバーをフィットさせて装着する方法が考えられる。しかしながら、この場合、カバーの交換時やメンテナンス時などに、骨格部からカバーを取り外し難くなる。
【０００８】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、カバーの取り外しが容易であるとともに、対象物に対する動作性が良好なロボットハンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従ったロボットハンドは、指先に配置される指先部と、指先部よりも指の根元側に配置され、指先部が第１軸を中心に回動可能に連結される指基部とを有し、対象物に対して動作する指本体と、指本体を覆うように設けられるカバーとを備える。指先部は、カバーを係止する係止部を含む。カバーは、少なくとも第１軸の周囲に設けられ、蛇腹形状を有する蛇腹部を有する。
【００１０】
このように構成されたロボットハンドによれば、係止部によりカバーを係止することによって、カバーを指先部に保持する。ここで、指先部は、対象物と接点となる頻度が高いため、指先部において予期しないカバーのたるみやずれを防ぐことによって、対象物に対するロボットハンドの動作性を向上させることができる。また、カバーが蛇腹部を有することにより、蛇腹部が設けられる少なくとも第１軸の周囲において、カバーが指本体に対して高い自由度を持って設けられる。これにより、カバーを指本体から容易に取り外すことができる。
【００１１】
また好ましくは、ロボットハンドは、ロボットハンドを支えるためのアーム機構が接続される接続部を有し、指本体を支持するベース部材をさらに備える。カバーは、指本体およびベース部材が通過可能な開口部を形成する第１状態と、接続部を露出させるようにベース部材を覆う第２状態との間で変形可能な可動部を有する。ロボットハンドは、第２状態における可動部を、ベース部材に着脱可能に締結する締結部材をさらに備える。
【００１２】
このように構成されたロボットハンドによれば、ロボットハンドの接続部をアーム機構に接続した状態で、カバーを指本体およびベース部材から取り外すことができる。
【００１３】
また好ましくは、ロボットハンドは、指本体を支持するベース部材と、カバーをベース部材に着脱可能に締結する複数の締結部材とをさらに備える。締結部材は、カバー上に位置決めされる頭部と、頭部から延出し、カバーを貫通してベース部材に固定される軸部とを有する。ロボットハンドは、カバーおよび頭部の間に介挿され、複数の締結部材間に渡って設けられる平板部材をさらに備える。
【００１４】
このように構成されたロボットハンドによれば、締結部材による締結時に頭部からカバーに局所的な応力が作用することを抑制できる。
【００１５】
また好ましくは、カバーは、複数の締結部材のうちの第１締結部材によりベース部材に締結される第１被締結部と、複数の締結部材のうちの第２締結部材によりベース部材に締結され、第１被締結部によりも大きい厚みを有する第２被締結部とを有する。平板部材は、第１締結部材および第２締結部材の間に渡って設けられ、第２被締結部および第２締結部材の頭部の間に介挿される位置において、第１被締結部および第１締結部材の頭部の間に介挿される位置よりも小さい板厚を有する。
【００１６】
このように構成されたロボットハンドによれば、カバーの第１被締結部と第２被締結部との厚みの差に起因して、第１締結部材の頭部から第１被締結部に作用する応力と、第２締結部材の頭部から第２被締結部に作用する応力とにばらつきが生じることを抑制できる。
【００１７】
また好ましくは、ロボットハンドは、複数の指本体と、複数の指本体を一体に支持するベース部材とをさらに備える。カバーは、複数の指本体の間でベース部材を覆う掌部を有する。蛇腹部は、さらに掌部に設けられる。
【００１８】
このように構成されたロボットハンドによれば、指本体の動きに伴ってカバーの掌部を容易に変形させることができる。
【００１９】
また好ましくは、ロボットハンドは、指基部が第２軸を中心に回動可能に連結され、指本体を支持するベース部材をさらに備える。カバーは、ベース部材を覆うように設けられる。蛇腹部は、さらに第２軸の周囲に設けられる。
【００２０】
このように構成されたロボットハンドによれば、指本体の動きに伴ってカバーを第２軸の周囲で容易に変形させることができる。
【００２１】
また好ましくは、ロボットハンドは、指先部に設けられ、指本体の動作に伴って対象物から指先部に作用する圧力を検出する圧力センサをさらに備える。カバーは、対象物に触れていない状態で圧力センサと非接触となるように設けられる。
【００２２】
このように構成されたロボットハンドによれば、カバーが対象物に触れていない状態でカバーから圧力センサに圧力が作用しないため、圧力センサにおける誤検出を防止できる。
【００２３】
また好ましくは、係止部は、第１軸よりも、第１軸から最も離れた指先部の指先端に近い位置に配置される。
【００２４】
このように構成されたロボットハンドによれば、指先部におけるカバーのたるみやずれを効果的に防ぐことができる。
【００２５】
また好ましくは、指先部は、指本体の動作に伴って対象物から応力を受ける腹部と、腹部の裏側に設けられる背部と、腹部および背部の間に設けられる側部とを含む。係止部は、腹部、背部および側部のうちの背部および側部の少なくともいずれか一方に設けられる。
【００２６】
このように構成されたロボットハンドによれば、係止部が対象物から応力を受ける腹部に設けられないため、係止部に起因して対象物に対するロボットハンドの動作性が損なわれることを防止できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上に説明したように、この発明に従えば、カバーの取り外しが容易であるとともに、対象物に対する動作性が良好なロボットハンドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるロボットハンドを示す斜視図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩに示す方向から見たロボットハンドを示す底面図である。
【図３】図１中のロボットハンドを構成する骨格部を示す斜視図である。
【図４】図１中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったカバーの係止構造を示す断面図である。
【図５】図４中のカバーの係止構造の変形例を示す断面図である。
【図６】図１中のロボットハンドにおいて、カバーの取り外し時の様子を示す斜視図である。
【図７】図２中のカバーの取り外し構造の第１変形例を示す底面図である。
【図８】図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線上に沿ったカバーの取り外し構造を示す断面図である。
【図９】図２中のカバーの取り外し構造の第２変形例を示す底面図である。
【図１０】図２中のカバーの取り外し構造の第３変形例を示す底面図である。
【図１１】図２中のカバーの取り外し構造の第４変形例を示す断面図である。
【図１２】図２中のカバーの取り外し構造の第５変形例を示す底面図である。
【図１３】図１２中のカバーの取り外し構造において、カバーの可動部を展開した状態を示す底面図である。
【図１４】図１２中のＸＩＶ−ＸＩＶ線上に沿ったカバーの取り外し構造を示す断面図である。
【図１５】図１中のカバーの蛇腹構造の変形例を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態４におけるロボットハンドの指先を示す断面図である。
【図１７】図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線上に沿ったロボットハンドの指先を示す断面図である。
【図１８】図１６中のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線上に沿ったロボットハンドの指先を示す断面図である。
【図１９】図１８中のロボットハンドの指先において、カバーの変形時の状態を示す断面図である。
【図２０】図１８中のロボットハンドの指先の変形例を示す断面図である。
【図２１】図２０中のロボットハンドの指先において、カバーの変形時の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるロボットハンドを示す斜視図である。図２は、図１中の矢印ＩＩに示す方向から見たロボットハンドを示す底面図である。図３は、図１中のロボットハンドを構成する骨格部を示す斜視図である。
【００３１】
図１から図３を参照して、本実施の形態におけるロボットハンド１０は、骨格部４１およびカバー２１を有する。骨格部４１は、ロボットハンド１０の骨格をなし、アクチュエータの駆動により動作する。
【００３２】
まず、骨格部４１の構造について説明する。骨格部４１は、指本体４４と、ベース部材４２とを有する。指本体４４は、対象物（以下、ワークという）に対して動作する部位であり、たとえば、ワークを把持したり、ワークを懸架したり、ワークを押圧したりする。ベース部材４２は、複数の指本体４４を一体に支持する。
【００３３】
本実施の形態では、指本体４４として、指本体４４Ａ、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃが設けられている。このような構成に限られず、指本体４４の数は、１つであってもよいし、２つまたは４つ以上の複数であってもよい。
【００３４】
指本体４４は、指先部４６と、指基部４５とを有する。指本体４４を人の指とみなした場合に、指先部４６は、指先に配置され、指基部４５は、指先部４６よりも指の根本側に配置されている。指先部４６は、指基部４５に対して中心軸１０１を中心に回動可能に連結されている。ロボットハンド１０に内蔵されたアクチュエータ（不図示）の駆動により、指先部４６が中心軸１０１を中心に回動する。
【００３５】
指基部４５は、ベース部材４２に対して中心軸１０３を中心に回動可能に連結されている。ロボットハンド１０に内蔵されたアクチュエータ（不図示）の駆動により、指基部４５が中心軸１０３を中心に回動する。指本体４４の回動軸である中心軸１０１と、指基部４５の回動軸である中心軸１０３とは、平行である。このような構成に限られず、中心軸１０１と中心軸１０３とは、非平行であってもよい。
【００３６】
さらに本実施の形態では、指基部４５が、第１指基部４８および第２指基部４７を有する。第１指基部４８は、第２指基部４７よりも指の根元側に配置されている。第１指基部４８は、ベース部材４２に対して回動可能に連結されている。指先部４６は、第２指基部４７に対して回動可能に連結されている。
【００３７】
第２指基部４７は、第１指基部４８に対して中心軸１０２を中心に回動可能に連結されている。ロボットハンド１０に内蔵されたアクチュエータ（不図示）の駆動により、第２指基部４７が中心軸１０２を中心に回動する。第２指基部４７の回動軸である中心軸１０２は、指先部４６の回動軸である中心軸１０１および指基部４５の回動軸である中心軸１０３に直交する。このような構成に限られず、中心軸１０２と、中心軸１０１および中心軸１０３とは、平行であってもよいし、斜めに交差する関係であってもよい。
【００３８】
指本体４４Ａ、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃは、上記に説明した関節構造を共通して備える。指本体４４Ａの中心軸１０１と、指本体４４Ｂの中心軸１０１と、指本体４４Ｃの中心軸１０１とは、互いに平行である。指本体４４Ａの中心軸１０２と、指本体４４Ｂの中心軸１０２と、指本体４４Ｃの中心軸１０２とは、互いに平行である。
【００３９】
指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃは、各指本体４４の中心軸１０３が一直線となるようにベース部材４２により支持されている。指本体４４Ａは、指本体４４Ａの中心軸１０３が指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃの中心軸１０３と距離を隔てて平行となるようにベース部材４２により支持されている。中心軸１０３が延びる方向において、指本体４４Ａは、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃの間に配置されている。
【００４０】
なお、指本体４４Ａ、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃは、上記とは異なる形態で配列されてもよいし、また、互いに異なる関節構造を有してもよい。
【００４１】
ベース部材４２は、中空の筐体からなり、その内部には、指本体４４を動作させるための各種アクチュエータが内蔵されている。ベース部材４２は、接続部４３を有する（図２を参照のこと）。接続部４３は、ベース部材４２の、指本体４４が延出する表面とは反対側の面（後述する裏面４２ａ）に設けられている。ロボットハンド１０は、接続部４３を介して、ロボットハンド１０を支えるためのアーム機構（不図示）に接続される。
【００４２】
次に、カバー２１の構造について説明する。カバー２１は、骨格部４１を覆うように設けられている。カバー２１は、骨格部４１に対応する袋形状（手袋形状）を有する。カバー２１は、柔軟性を有する部材、たとえば、ショアＡ硬度が６０以下のシリコンゴムまたはウレタンゴム等から形成されている。
【００４３】
カバー２１は、その構成部位として、指カバー部２４と、ベースカバー部２２とを有する。指カバー部２４は、骨格部４１のうちの主に指本体４４を覆うように設けられ、ベースカバー部２２は、骨格部４１のうちの主にベース部材４２を覆うように設けられている。
【００４４】
本実施の形態では、指カバー部２４として、指カバー部２４Ａ、指カバー部２４Ｂおよび指カバー部２４Ｃが設けられている。指カバー部２４Ａ、指カバー部２４Ｂおよび指カバー部２４Ｃは、それぞれ、指本体４４Ａ、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃに対応して設けられている。
【００４５】
指カバー部２４は、さらにその構成部位として、指先端部２６および指根元部２７を有する。指根元部２７は、ベースカバー部２２から筒状に延出するように設けられている。指先端部２６は、指根元部２７の延出端から連続して筒状に延び、その先端で閉塞するように設けられている。
【００４６】
指根元部２７は、指先端部２６よりも大径を有する。指先端部２６は、指先部４６を覆うように設けられている。指根元部２７は、主に第２指基部４７を覆うように設けられている。指根元部２７は、指先部４６および第２指基部４７の連結位置（中心軸１０１）から第２指基部４７および第１指基部４８の連結位置（中心軸１０２）に渡って設けられている。
【００４７】
カバー２１は、蛇腹部２８を有する。蛇腹部２８は、蛇腹形状を有する。蛇腹部２８は、少なくとも指先部４６の回動軸である中心軸１０１の周囲に設けられている。本実施の形態では、蛇腹部２８が、中心軸１０１の周囲に加えて、第２指基部４７の回動軸である中心軸１０２の周囲に設けられている。
【００４８】
蛇腹部２８は、指カバー部２４（２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ）に設けられている。蛇腹部２８は、指カバー部２４のうちの指根元部２７に設けられている。蛇腹部２８は、その蛇腹形状による凹凸が指本体４４の軸方向に並ぶように設けられている。蛇腹部２８は、その蛇腹形状による凹凸の各々が、指本体４４の周りを周回するように設けられている。蛇腹部２８は、指本体４４の周りの全周に渡って設けられている。
【００４９】
図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線上に沿ったカバーの係止構造を示す断面図である。
図１から図４を参照して、指先部４６は、突出部５１を有する。突出部５１は、指先部４６の表面から突出するように設けられている。
【００５０】
カバー２１には、凹部３３が形成されている。凹部３３は、指カバー部２４に形成されている。凹部３３は、指カバー部２４のうちの指先端部２６に形成されている。凹部３３は、指先端部２６の内面で突出部５１に対応する形状の凹形状をなしている。
【００５１】
骨格部４１へのカバー２１の装着時、突出部５１が凹部３３に嵌合することにより、カバー２１が指先部４６に係止される。これにより、カバー２１が指先部４６に保持されるため、予期しないカバー２１のたるみやずれの発生を防ぐことができる。ワークに対する指本体４４の動作時、カバー２１は、主に指先部４６を覆う部位でワークと接触する。このため、かかる部位でのカバー２１のたるみやずれを防ぐことによって、ワークに対するロボットハンド１０の動作性を良好にできる。
【００５２】
一方、中心軸１０１および中心軸１０２の周囲においては、蛇腹部２８によって、カバー２１が骨格部４１に対して高い自由度で設けられている。これにより、カバー２１が指先部４６にフィットする形状を有するにもかかわらず、カバー２１のメンテナンス時や交換時などにカバー２１を骨格部４１から容易に取り外すことができる。加えて、指先部４６および第２指基部４７の回動に伴ってカバー２１に過度な応力が作用しないため、カバー２１の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
すなわち、本実施の形態におけるロボットハンド１０においては、関節機構の可動部では、蛇腹部２８による伸縮構造としてカバー２１を骨格部４１にフィットしない形状とする一方で、指先部４６では、カバー２１のたるみやずれを防ぐためために、突出部５１による係止構造によりカバー２１を骨格部４１に保持する。
【００５４】
指先部４６は、腹部４６ｇと、背部４６ｈと、側部４６ｉと、先端部４６ｊとを有する。
【００５５】
腹部４６ｇ、背部４６ｈおよび側部４６ｉは、指本体４４の周方向に並んで配置されている。腹部４６ｇは、指本体４４の動作に伴ってワークから応力を受ける部位であり、指先部４６を人の指とみなした場合に、指紋のある指の部分に対応する。腹部４６ｇは、指本体４４Ａと、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃとが向かい合わせとなる側の部位である。背部４６ｈは、腹部４６ｇの裏側の部位であり、指先部４６を人の指とみなした場合に、爪のある指の部分に対応する。側部４６ｉは、腹部４６ｇおよび背部４６ｈの間の部位である。先端部４６ｊは、指先部４６のうち最も指先端に位置する部位である。
【００５６】
突出部５１は、腹部４６ｇ、背部４６ｈおよび側部４６ｉのうちの背部４６ｈおよび側部４６ｉの少なくともいずれか一方に設けられることが好ましい。本実施の形態では、突出部５１が、腹部４６ｇ、背部４６ｈおよび側部４６ｉのうちの背部４６ｈに設けられている。
【００５７】
このような構成によれば、突出部５１がワークとの接点となる腹部４６ｇに設けられないため、突出部５１による係止構造に起因してワークに対するロボットハンド１０の動作性が損なわれることを防止できる。
【００５８】
突出部５１は、中心軸１０１よりも、中心軸１０１から最も離れた指先部４６の指先端（先端部４６ｊ）に近い位置に配置されることが好ましい。
【００５９】
なお、本実施の形態では、カバー２１が指先部４６の全体に密着している構成であるが、係止構造によりカバー２１が指先部４６に対して保持される構成であれば、カバー２１と指先部４６との間に部分的に隙間（空間）が生じる構成であってもよい（後述の実施の形態４を参照）。
【００６０】
図５は、図４中のカバーの係止構造の変形例を示す断面図である。図５を参照して、本変形例では、指先部４６に凹部５２が形成され、カバー２１が突出部３４を有する。
【００６１】
突出部３４は、指先端部２６の内面から突出するように設けられている。突出部３４は、ボタン形状を有する。より具体的には、突出部３４は、その構成部位として、軸部３４ｃおよび鍔部３４ｄを有する。軸部３４ｃは、指先端部２６の内面から軸状に突出する。鍔部３４ｄは、軸部３４ｃの突出端から鍔状に広がって設けられている。凹部５２は、指先部４６の表面で突出部３４に対応する形状の凹形状をなしている。
【００６２】
図４および図５に示すように、指先部４６には、カバー２１の係止構造をなす突出部が設けられてもよいし、カバー２１の係止構造をなす凹部が設けられてもよい。カバー２１の係止構造をなす突出部および凹部の形状は、カバー２１を指先部４６に保持可能なものであれば、特に限定されない。
【００６３】
図６は、図１中のロボットハンドにおいて、カバーの取り外し時の様子を示す斜視図である。
【００６４】
図１、図２および図６を参照して、ベース部材４２は、裏面４２ａを有する。裏面４２ａは、ベース部材４２から指本体４４が延出する側とは反対側に設けられている。
【００６５】
カバー２１は、可動部３１を有する。可動部３１は、ベース部材４２を覆うベースカバー部２２の一部として設けられている。可動部３１は、骨格部４１が通過可能な開口部がカバー２１に形成される第１状態（図６に示す状態）と、接続部４３を露出させるようにベース部材４２を覆う第２状態（図１および図２に示す状態）との間で変形可能である。
【００６６】
可動部３１は、ベース部材４２に対して折り畳み可能に設けられている。可動部３１は、ベース部材４２から展開された第１状態から、ベース部材４２に対して折り畳まれることにより、ベース部材４２の裏面４２ａを覆う第２状態に変形される。可動部３１には、第２状態において接続部４３を露出させるための切り欠き部３２が形成されている。切り欠き部３２は、接続部４３の形状（本実施の形態では、円形）に対応する切り欠き形状を有する。
【００６７】
本実施の形態では、可動部３１として、可動部３１ｐ、可動部３１ｑ、可動部３１ｒおよび可動部３１ｓが設けられている。可動部３１ｐ、可動部３１ｑ、可動部３１ｒおよび可動部３１ｓは、接続部４３を中心にその四方に設けられている。
【００６８】
ロボットハンド１０は、締結部材としてのボルト６１を有する。第２状態における可動部３１は、ボルト６１によりベース部材４２に着脱可能に締結されている。本実施の形態では、複数本のボルト６１が、接続部４３の周りで円周方向に並んで設けられている。ボルト６１は、第２状態における可動部３１に挿通され、ベース部材４２に螺合されている。
【００６９】
このような構成によれば、ロボットハンド１０の接続部４３がアーム機構に接続された状態でカバー２１の取り外しが可能となるため、カバー２１のメンテナンス時や交換時の作業性を向上させることができる。
【００７０】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるロボットハンド１０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるロボットハンド１０は、指先に配置される指先部４６と、指先部４６よりも指の根元側に配置され、指先部４６が第１軸としての中心軸１０１を中心に回動可能に連結される指基部４５とを有し、対象物に対して動作する指本体４４と、指本体４４を覆うように設けられるカバー２１とを備える。指先部４６は、カバー２１を係止する係止部としての突出部５１を含む。カバー２１は、少なくとも中心軸１０１の周囲に設けられ、蛇腹形状を有する蛇腹部２８を有する。
【００７１】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるロボットハンド１０によれば、カバー２１の取り外しが容易であるとともに、ワークに対する動作性が良好なロボットハンドを実現することができる。
【００７２】
本実施の形態におけるロボットハンドは、たとえば、食品や医薬品などのワークを扱うロボットハンドに好適に用いられる。
【００７３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において説明した図２中のカバー２１の取り外し構造の各種変形例について説明する。
【００７４】
図７は、図２中のカバーの取り外し構造の第１変形例を示す底面図である。図８は、図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線上に沿ったカバーの取り外し構造を示す断面図である。
【００７５】
図７および図８を参照して、ボルト６１は、その構成部位として、頭部６６および軸部６７を有する。頭部６６は、ボルト６１の締結作業時に、レンチやスパナ等により係止される部位である。軸部６７は、頭部６６よりも小径を有し、頭部６６から軸状に延びる。軸部６７の外周面には、雄ねじが形成されている。ボルト６１がベース部材４２に締結された状態で、頭部６６は、カバー２１（可動部３１）上に位置決めされ、軸部６７は、カバー２１を貫通してベース部材４２に固定される。
【００７６】
本変形例では、ロボットハンドが、平板部材６３を有する。平板部材６３は、カバー２１（可動部３１）および頭部６６の間に介挿されている。平板部材６３は、複数のボルト６１の間に渡って設けられている。
【００７７】
平板部材６３は、リング形状を有する。平板部材６３は、円周に沿って周回するリング形状を有する。平板部材６３は、その内側に接続部４３が露出するように、カバー２１上に位置決めされている。平板部材６３は、複数の可動部３１（可動部３１ｐ、可動部３１ｑ、可動部３１ｒおよび可動部３１ｓ）の間に渡って設けられている。
【００７８】
このような構成によれば、ボルト６１による締結力が、頭部６６からカバー２１に局所的に作用することを抑制できる。これにより、カバー２１の耐久性を向上させるとともに、カバー２１によるシール性を高めることができる。
【００７９】
図９は、図２中のカバーの取り外し構造の第２変形例を示す底面図である。図９を参照して、本変形例では、平板部材６３が、矩形の辺に沿って周回するリング形状を有する。本変形例に示したように、平板部材６３の形状は、その内側に接続部４３を露出させることが可能な形状であれば、特に限定されない。
【００８０】
図１０は、図２中のカバーの取り外し構造の第３変形例を示す底面図である。図１０を参照して、本変形例では、ロボットハンドが、複数の平板部材６３を有する。各平板部材６３は、図７中に示すリング形状の平板部材６３を周方向において分割した（４分割した）形状を有する。複数の平板部材６３は、それぞれ、可動部３１ｐ、可動部３１ｑ、可動部３１ｒおよび可動部３１ｓに対応して設けられている。このような構成によれば、カバー２１をベース部材４２により密着させて設けることができる。
【００８１】
図１１は、図２中のカバーの取り外し構造の第４変形例を示す断面図である。図１１を参照して、本変形例では、可動部３１が、その構成部位として、肉厚部７１および肉薄部７２を有する。肉薄部７２は、肉厚部７１よりも小さい厚みを有する。肉薄部７２は、接続部４３を取り囲む位置に設けられている。切り欠き部３２は、肉薄部７２に形成されている。
【００８２】
平板部材６３は、可動部３１のうちの肉薄部７２と、ボルト６１の頭部６６との間に介挿されている。平板部材６３は、可動部３１のうちの肉薄部７２上に重ね合わされている。
【００８３】
このような構成によれば、ボルト６１による締結力が、平板部材６３を介して肉薄部７２に作用する。これにより、肉薄部７２をその厚み方向に容易に圧縮変形させて、平板部材６３の直下の全領域でカバー２１をベース部材４２に密着させることができる。
【００８４】
図１２は、図２中のカバーの取り外し構造の第５変形例を示す底面図である。図１３は、図１２中のカバーの取り外し構造において、カバーの可動部を展開した状態を示す底面図である。図１４は、図１２中のＸＩＶ−ＸＩＶ線上に沿ったカバーの取り外し構造を示す断面図である。
【００８５】
図１２から図１４を参照して、本変形例では、カバー２１（可動部３１）が、被締結部７５および被締結部７４を有する。被締結部７５は、ボルト６１ｆによりベース部材４２に締結される。被締結部７４は、ボルト６１ｅによりベース部材４２に締結され、被締結部７５よりも大きい厚みを有する。
【００８６】
より具体的には、可動部３１ｐおよび可動部３１ｒが、全体として三角形の外形を有するのに対して、可動部３１ｑおよび可動部３１ｓは、全体として矩形の外形を有する。これにより、可動部３１ｐ、可動部３１ｑ、可動部３１ｒおよび可動部３１ｓをベース部材４２に対して折り畳んだ場合に、隣り合う可動部３１同士が重なり合う部分が生じる。結果、可動部３１に、可動部３１の１枚分の厚みを有する被締結部７５と、可動部３１の２枚分の厚みを有する被締結部７４とが生じる。
【００８７】
被締結部７５を締結するボルト６１ｆと、被締結部７４を締結するボルト６１ｅとが、周方向に並んで設けられている。平板部材６３は、被締結部７５を締結するボルト６１ｆと、被締結部７４を締結するボルト６１ｅとの間に渡って設けられている。
【００８８】
平板部材６３は、被締結部７４およびボルト６１ｅの頭部６６との間に介挿される位置（図１４中の位置７６）において、被締結部７５およびボルト６１ｆの頭部６６との間に介挿される位置（図１４中の位置７７）よりも小さい板厚を有する。さらに好ましくは、被締結部７４およびボルト６１ｅの頭部６６との間に介挿される位置と、被締結部７５およびボルト６１ｆの頭部６６との間に介挿される位置との間の平板部材６３の板厚の差は、可動部３１の１枚分の厚みである。
【００８９】
このような構成によれば、可動部３１の被締結部７４および被締結部７５間に厚みの差があるにもかかわらず、被締結部７４および被締結部７５をより均等な力で締結することができる。
【００９０】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるロボットハンドによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１において説明した図１中のカバー２１の蛇腹構造の各種変形例について説明する。
【００９２】
図１５は、図１中のカバーの蛇腹構造の変形例を示す斜視図である。図３および図１５を参照して、カバー２１は、その構成部位として、掌部２９を有する。掌部２９は、ベースカバー部２２の一部であり、複数の指本体４４（指本体４４Ａ、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃ）の間でベース部材４２を覆うように設けられている。
【００９３】
本変形例では、カバー２１が、蛇腹部２８に加えて、蛇腹部８１を有する。蛇腹部８１は、掌部２９に設けられている。蛇腹部８１は、その蛇腹形状による凹凸が、指本体４４Ａと、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃとが対向する方向に並ぶように設けられている。
【００９４】
このような構成によれば、指本体４４の動作に伴って掌部２９に過度な応力が作用することを防止できる。
【００９５】
より具体的には、指本体４４Ａが、中心軸１０３を中心に図１５中の矢印１１１に示す方向に回動し、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃが、中心軸１０３を中心に図１５中の矢印１１２に示す方向に回動した場合に、掌部２９に伸びが発生する。本変形例では、その掌部２９に蛇腹部８１を設けることによって、掌部２９に過度な応力が作用することを防止できる。
【００９６】
蛇腹部は、指カバー部２４とベースカバー部２２との接続部位（図１５中の一点鎖線１１３および一点鎖線１１４に示す部位）に設けられてもよい。このような構成によれば、指本体４４Ａが、中心軸１０３を中心に図１５中の矢印１１７に示す方向に回動し、指本体４４Ｂおよび指本体４４Ｃが、中心軸１０３を中心に図１５中の矢印１１８に示す方向に回動した場合に、かかる接続部位に過度な応力が作用することを防止できる。
【００９７】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるロボットハンドによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００９８】
（実施の形態４）
図１６は、この発明の実施の形態４におけるロボットハンドの指先を示す断面図である。図１７は、図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線上に沿ったロボットハンドの指先を示す断面図である。図１８は、図１６中のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線上に沿ったロボットハンドの指先を示す断面図である。
【００９９】
本実施の形態におけるロボットハンドは、実施の形態１におけるロボットハンド１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１００】
図１６から図１８を参照して、本実施の形態では、カバー２１の係止構造として、指先部４６が突出部８６を有し、カバー２１に凹部８７が形成されている。突出部８６は、指先部４６の腹部４６ｇ、背部４６ｈおよび側部４６ｉのうちの側部４６ｉに設けられている。骨格部４１へのカバー２１の装着時、突出部８６が凹部８７に嵌合することにより、カバー２１が指先部４６に係止される。
【０１０１】
本実施の形態におけるロボットハンドは、圧力センサ９２を有する。圧力センサ９２は、指本体４４の動作に伴ってワークから指先部４６に作用する圧力を検出可能なセンサである。
【０１０２】
図１９は、図１８中のロボットハンドの指先において、カバーの変形時の状態を示す断面図である。図１６から図１９を参照して、圧力センサ９２は、指先部４６の腹部４６ｇ側の表面に設けられている。ロボットハンドがワークに触れていない状態（図１８に示す状態）において、カバー２１は、圧力センサ９２と非接触となるように設けられている。ロボットハンドがワークに触れていない状態において、圧力センサ９２の周りには、カバー２１の内面９１によって区画される空間が設けられている。
【０１０３】
このようなカバー２１および圧力センサ９２の相対的な位置関係は、上記のカバー２１の係止構造により定められている。
【０１０４】
指本体４４の動作時、カバー２１が、ワークと接触することにより指先部４６の腹部４６ｇに向けて変形する。このとき、カバー２１の内面９１が圧力センサ９２と接触することによって、ワークから指先部４６に作用する圧力が検出される。
【０１０５】
カバー（手袋）を備えたロボットハンドでは、以下に説明する課題がある。たとえば、野菜のように容易に変形する材質のワークを、ロボットハンドにより握り潰さずに把持するためには、指先に作用する微小な力を検出する必要がある。一方、ロボットハンドは微小な力でワークを把持するため、移動時に発生するモーメントによりワークを落とす課題がある。このような課題を解決するために、カバーの装着が有効である。カバーにより柔軟な指先が得られるため、モーメントが加わってもワークとの接触状態が変わり難くなる。
【０１０６】
しかしながら、指先にカバーを装着すると、ロボットハンドがワークと触れていなくてもカバーの内面が圧力センサと接触するため、圧力センサが、微小な力の接触が発生したと誤検出する懸念がある。本実施の形態におけるロボットハンドでは、ロボットハンドがワークに触れていない状態において、カバー２１が圧力センサ９２と非接触となるように設けられるため、このような誤検出を防止することができる。
【０１０７】
なお、用途に合わせて手袋の硬度を変更した場合に、圧力センサ９２およびカバー２１間の隙間の大きさを管理することによって、圧力センサ９２により検出する圧力の大きさを調整することが可能である。また、本実施の形態では、圧力センサ９２が直接、ワークと接触しないため、圧力センサ９２にせん断方向の力が加わり難い。これにより、圧力センサ９２の耐久性を向上させることができる。
【０１０８】
図２０は、図１８中のロボットハンドの指先の変形例を示す断面図である。図２１は、図２０中のロボットハンドの指先において、カバーの変形時の状態を示す断面図である。
【０１０９】
図２０および図２１を参照して、本変形例では、ロボットハンドが、圧力センサ９２に加えて、圧力センサ９４を有する。圧力センサ９４は、圧力センサ９２と同様のセンサである。
【０１１０】
圧力センサ９４は、指先部４６の背部４６ｈに設けられている。圧力センサ９４は、指先部４６を挟んで圧力センサ９２の裏側に設けられている。ロボットハンドがワークに触れていない状態（図２０に示す状態）において、カバー２１は、圧力センサ９４と接触するように設けられている。
【０１１１】
指本体４４の動作初期、カバー２１の変形量がまだ小さく、カバー２１が圧力センサ９２と非接触となるタイミングがある。本変形例では、このタイミングにおいて、カバー２１から圧力センサ９４に作用する圧力を検出することによって、ロボットハンドとワークとの接触を検知する。指本体４４の動作が進行すると、カバー２１の変形に伴って、カバー２１の内面９１が圧力センサ９２に接触し、カバー２１の内面９３が圧力センサ９４から離れる。これ以降においては、カバー２１から圧力センサ９４に作用する圧力を検出することによって、ロボットハンドとワークとの接触を検知する。
【０１１２】
このように構成された、この発明の実施の形態４におけるロボットハンドによれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１１３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
この発明は、主に、カバー（手袋）を備えたロボットハンドに適用される。
【符号の説明】
【０１１５】
１０  ロボットハンド、２１  カバー、２２  ベースカバー部、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ  指カバー部、２６  指先端部、２７  指根元部、２８，８１  蛇腹部、２９  掌部、３１，３１ｐ，３１ｑ，３１ｒ，３１ｓ  可動部、３２  切り欠き部、３３，５２，８７  凹部、３４，５１，８６  突出部、３４ｃ  軸部、３４ｄ  鍔部、４１  骨格部、４２  ベース部材、４２ａ  裏面、４３  接続部、４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ  指本体、４５  指基部、４６  指先部、４６ｇ  腹部、４６ｈ  背部、４６ｉ  側部、４６ｊ  先端部、４７  第２指基部、４８  第１指基部、６１，６１ｅ，６１ｆ  ボルト、６３  平板部材、６６  頭部、６７  軸部、７１  肉厚部、７２  肉薄部、７４，７５  被締結部、７６，７７  位置、９１，９３  内面、９２，９４  圧力センサ。
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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