(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な機構とアクチュエータで、対象物を把持、操りを行なうために独立駆動の多関節で十分な指先力と指関節の曲げ角度が得られること、及びコンパクト、軽量、低コストであるとともに、メンテナンス性、安全性に優れているハンド装置及び指を提供すること。【解決手段】基部１と該基部に連結された複数の指２１〜２３を備えるハンド装置において、指の機構を屈折関節から回転関節方式と斜交軸回転関節方式に改良して、簡素な斜交軸回転関節構造にすると共に、簡素な動力伝達系とし、関節駆動源の配置を自由にとれる構成にし、更に指の関節の一部を基部へ分割配置とした。【選択図】図１
2017047509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と該基部に取付けられた複数の指を備えるハンド装置において、
前記基部は、並行配置された2つの搖動軸を備え、第1搖動軸に第1のスイング板を固着することにより、回動自在な第1の第４関節を構成し、第２搖動軸に第2のスイング板を固着することにより、回動自在な第2の第４関節を構成すると共に、第1のスイング板には1つの指を備え、第2のスイング板には複数の指を備え、
前記指の各々は、その基軸ベースとして根元サポータを有し、該根元サポータは、同軸入力軸を回転自在に軸支すると共に、第３指ハウジングを回転自在に軸支し、又、第１入力軸の一端が第３指ハウジングに固定されることで、第１入力軸の回転に対応して、根元サポータに対して第３指ハウジングが回動することにより回転自在な第３関節を構成し、
又、第２入力軸に対して斜交交差する第1斜交軸回りに、第３指ハウジングと第２指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、第２入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第２指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、第２入力軸の回転に対応して第１斜交軸回りに第２指ハウジングが回動することにより、第２関節を構成すると共に、
第２指ハウジングは、第３入力軸を回転自在に軸支すると共に、該第３入力軸に対して斜交交差する第２斜交軸回りに、傾斜した接触面で第２指ハウジングと第１指ハウジングとが互いに相対回転を可能にすると共に、第３入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第１指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第３入力軸の回転に対応して第２斜交軸回りに第１指ハウジングを回動することにより第１関節を構成することを特徴とするハンド装置。
【請求項２】
ロボット及びマニピュレータ用のハンド装置に使用する指において、
該指は、その基軸ベースとして根元サポータを有し、該根元サポータは同軸入力軸を回転自在に軸支すると共に、第３指ハウジングを回転自在に軸支し、又、第1入力軸の一端が第3指ハウジングに固定されることで、第１入力軸の回転に対応して、根元サポータに対して第３指ハウジング回動することにより回転自在な第３関節を構成し、
又、第２入力軸に対して斜交交差する第1斜交軸回りに、第３指ハウジングと第２指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、第２入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第２指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第２入力軸の回転に対応して第１斜交軸周りに第２指ハウジングを回動することにより第２関節を構成すると共に、
第２指ハウジングは、第３入力軸を回転自在に軸支すると共に、該第３入力軸に対して斜交交差する第２斜交軸回りに、傾斜した接触面で第２指ハウジングと第１指ハウジングとが互いに相対回転を可能にすると共に、第３入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第１指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第３入力軸の回転に対応して第２斜交軸周りに第１指ハウジングを回動することにより第１関節を構成することを特徴とする指。
【請求項３】
根元サポータ又は 指ハウジングに軸支された入力軸に対して斜交交差する斜交軸回りに、該指ハウジングと対接する指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、傾斜した該接触面は入力軸に対して45度の傾斜角をなした特許請求範囲の第２項に記載の指。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の関節を持ち人間の指のような動きをさせるロボット及びマニピュレータ用のハンド装置、及び指に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ロボット及びマニピュレータのハンド装置等に多関節機構を有する複数の指によって構成し、人間の手と類似した動きをさせようとしたものが開発されている。
開発初期段階では、指の本数は３本ないし４本であるが、機構的には人間の手と同等程度の機構と自由度を持ち、種々の器用な把持、操りを行なうことが可能なハンドであった（非特許文献１参照）。
【０００３】
産業用に供するには、対象物を把持、操りを行なうための条件として、独立駆動の多関節で十分な指先力と指関節の曲げ角度が要求された。
更に、一般的な要求事項として、簡易な構成、コンパクト、軽量であり低コストであるとともに、メンテナンス性、安全性に優れていることが望まれた。
【０００４】
その後、上記多関節機構の関節部を独立させて動かす手段として、蛇管内にワイヤロープを通して各関節のプーリを独立して駆動する方法、更には、ボールねじを一辺とするリンク機構として多段連続した方式などが提案されたが、いずれの方式も動力損失が大きく、構造が複雑等の問題があった。
上述の問題解決対策として、各リンク間の相対角度、トルクを検出するセンサを具備することで、制御型のワイヤ駆動方式が提案されている（特許文献１参照）。  
又、各関節をワイヤにて駆動する方法の簡略化を生かし、ワイヤの伸びを吸収する構造にすると共に、ワイヤの張力を検出できる方法なども提案されている（特許文献２参照）。
更に、人間型ロボットのハンド構造として開発された代表的なものとしては以下の提案されている（特許文献３、特許文献４参照）。
又、人間の手の関節構造を機能達成するための代表的ハンド装置の構造的なものも提案されている（特許文献５参照）。
更に、指機構としての提案ではないが、屈曲多関節にかわる機構なども提案されている（特許文献６、特許文献７参照）。
【０００５】
ところが多関節機構を有する複数の指を構成するためには更なる機構の簡素化とコンパクト化が必要である。
具体的には、軽量コンパクトなアクチュエータで、人間と同様の指先力と指の曲げ角度を得ること、また、ハンドをコンパクトにするためには、駆動系の動力伝達方法と配置及び機構の改良など、更に、一般的な要求事項として、簡易な構成、コンパクト、軽量であり低コストであると共に、メンテナンス性、安全性に優れていることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２５６４８９
【特許文献２】特開平６−８１７８
【特許文献３】特開２０１０−２４７３２１
【特許文献４】特開２０１０−２６４５４８
【特許文献５】特開平１１−１５６７７８
【特許文献６】特開昭５２−１０５４６３
【特許文献７】特開平３−２３９８１５
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本ロボット学会誌  Vol.１８  No.６    ｐｐ７６３〜７６６．２０００．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
簡易な機構とアクチュエータで、対象物を把持、操りを行なうためには、独立駆動の多関節で十分な指先力があると共に、指関節の十分な曲げ角度が得られること、及びコンパクト、軽量、低コストであると共に、メンテナンス性、安全性に優れたハンド装置及び指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】
【０００９】
かかる課題を解決するために、
本発明は、基部と該基部に取付けられた複数の指を備えるハンド装置において
前記基部は、並行配置された2つの搖動軸を備え、第1搖動軸に第1のスイング板を固着することにより、回動自在な第1の第４関節を構成し、第２搖動軸に第2のスイング板を固着することにより、回動自在な第2の第４関節を構成すると共に、第1のスイング板には1つの指を備え、第2のスイング板には複数の指を備え、
前記指の各々は、その基軸ベースとして根元サポータを有し、該根元サポータは、同軸入力軸を回転自在に軸支すると共に、第３指ハウジングを回転自在に軸支し、又、第１入力軸の一端が第３指ハウジングに固定されることで、第１入力軸の回転に対応して、根元サポータに対して第３指ハウジングが回動することにより回転自在な第３関節を構成し、
又、第２入力軸に対して斜交交差する第1斜交軸回りに、第３指ハウジングと第２指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、第２入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第２指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、第２入力軸の回転に対応して第１斜交軸回りに第２指ハウジングが回動することにより、第２関節を構成すると共に、
第２指ハウジングは、第３入力軸を回転自在に軸支すると共に、該第３入力軸に対して斜交交差する第２斜交軸回りに、傾斜した接触面で第２指ハウジングと第１指ハウジングとが互いに相対回転を可能にすると共に、第３入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第１指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第３入力軸の回転に対応して第２斜交軸回りに第１指ハウジングを回動することにより第１関節を構成した。
【００１０】
更に、本発明によれば、指は、その基軸ベースとして根元サポータを有し、該根元サポータは同軸入力軸を回転自在に軸支すると共に、第３指ハウジングを回転自在に軸支し、又、第1入力軸の一端が第3指ハウジングに固定されることで、第１入力軸の回転に対応して、根元サポータに対して第３指ハウジング回動することにより回転自在な第３関節を構成し、
又、第２入力軸に対して斜交交差する第1斜交軸回りに、第３指ハウジングと第２指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、第２入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第２指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第２入力軸の回転に対応して第１斜交軸周りに第２指ハウジングを回動することにより第２関節を構成すると共に、
第２指ハウジングは、第３入力軸を回転自在に軸支すると共に、該第３入力軸に対して斜交交差する第２斜交軸回りに、傾斜した接触面で第２指ハウジングと第１指ハウジングとが互いに相対回転を可能にすると共に、第３入力軸の先端部に取付けたピン歯車と、第１指ハウジングに固着されたピン歯車と噛合う傘歯車とを有し、
第３入力軸の回転に対応して第２斜交軸周りに第１指ハウジングを回動することにより第１関節を構成した。
【００１１】
また、本発明によれば、
根元サポータ又は 指ハウジングに軸支された入力軸に対して斜交交差する斜交軸回りに、該指ハウジングと対接する指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、傾斜した該接触面は入力軸に対して45度の傾斜角とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基部は、並行配置された2つの搖動軸を備え、第1搖動軸に第1のスイング板を固着することにより、回動自在な第1の第４関節を構成し、第２搖動軸に第2のスイング板を固着することにより、回動自在な第2の第４関節を構成すると共に、第1のスイング板には1つの指部を備え、第2のスイング板には複数の指部を備えものであり、ハンド機能達成上にて分割配置が可能な関節は分離することで、指部の関節の1部を基部に分割配置としたことで、指部の関節削減により指部の剛性を高めることができたので、対象物の把持、操りが向上した。
【００１３】
本発明では、指の根元部の第3関節は、入出力部が同軸構造の一般的な回転関節であり、第2関節、及び第1関節を斜交軸回転関節とした。
第２関節、及び第1関節を斜交軸回転関節とすることで、相対する接触面で相対回転をする斜交軸回りの傾斜した接触面の直径が大きく取れることで、剛性の高い関節にすることができた。
更に、本発明では、この指ハウジングを中空構造し、内部に関節駆動のための動力伝導機構を内蔵すると共に、
関節駆動のための伝導機構をピン歯車と噛合う傘歯車による直接回転力伝導とし、ピン歯車径を大きく設定できるので、伝導能力も大きくでき、更に、簡易な歯車構成により伝導効率が高く、更に、各関節を独立駆動方式にして、如何なる関節状態においても、各関節を円滑に作動することができると共に、関節駆動力は一定になり、関節の動作範囲を独立で決めることができると共に、関節の十分な曲げ角度を得ることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、
指ハウジングと対接する指ハウジングが傾斜した相対する接触面で互いに相対回転を可能にすると共に、傾斜した該接触面は入力軸に対して45度の傾斜角としたことにより、指の屈曲形態は、指ハウジングが直線状に並ぶ配列状態から、各指ハウジングが直角に整列しコの字状の配列状態まで、関節の曲げ角度を得ることができる。
【００１５】
本発明によれば、簡易な動力伝達系で構成されているので、部品点数が少なく、ハンド装置の一層の軽量化と共に、ハンド装置のメンテナンス性にも優れると共に、信頼性の向上にもなる。
【００１６】
また、本発明によれば、斜交軸回転関節構造は密閉構造が可能になることで、屈曲式関節の問題点である挟み込みの危険を排除し、安全性に優れたハンド装置及び指になる。
更に、斜交軸回転関節構造は密閉構造が可能になることで、クリーンなハンド装置及び指になる。
【００１７】
また、本発明の斜交軸関節用のアクチュエータの制御には、第1入力軸用、第２入力軸用と第3入力軸用の各アクチュエータに対して協調コントロールを行なうことが必要である。ここに云う協調コントロールとは、軸干渉補償のための、3軸同時コントロールのことである。
この方式の軸干渉問題は、逆の発想によれば、一意的な動作以外の操作が可能であることであり、制御的には目的に適合させる可能性があることでもある。
ここでは、アクチュエータは減速機、回転検出器付きモータとし、第1入力軸、第２入力軸へは歯車列を介し、第3入力軸へはカップリングを介して結合するものとした。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ハンド装置の概略構成図
【図２】基部の概略構成図
【図３】基部の動作説明図
【図４】指部の機構を示す説明的断面図
【図５】Ｂ部詳細図
【図６】Ｄ部詳細図を（a）、Ｅ部詳細図を（b）に示す
【図７】Ａ部断面図
【図８】Ｃ部詳細図
【図９】ピン歯車の伝導機構を示す部品及び概略構成図
【図１０】指が伸びた状態の指ハウジングの接合説明用詳細断面図
【図１１】指が屈曲状態の指ハウジングの接合説明用詳細断面図
【図１２】指が最大屈曲状態の指ハウジングの接合説明用詳細断面図
【図１３】駆動源配置改良型の概略構成図
【図１４】改良型ピン歯車の伝導機構を示す部品及び概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明を実施したハンド装置の概観を示すものである。本発明のハンド装置は、基部１と第1指２１、第2指２２、第3指２３とで構成される。
尚、第1指２１,第2指２２、第3指２３は同様に構成されている。
【００２０】
図２は、ハンド装置の基部１の構成を示すものである。この基部１は、人間の手に例えるならば、手の平に相当するものである。この手の平の開閉に対応して対向する指の開閉を行なうものである。
基部１の基本構造は、手の平の開閉動作を行なうために、基部ベース２に回動自在に取り付けられた第1揺動軸３と該軸３に固定された第1のスイング板４と第２揺動軸５と該軸５に固定された第2のスイング板６、及びこれらの部材を回動させるための手の平開閉ドライブユニット７、更には、ハンド装置を含めた制御のためのコントローラ８と基部ベース蓋９からなる。
第1のスイング板４，第2のスイング板６の駆動概要を以下に示す。
手の平開閉ドライブユニット７は、第4アクチュエータ１０を動力源とし、歯付きベルトプーリ１１を歯付きベルト１２を介して、第2揺動軸５を回動する。      
更に、第1揺動軸３と第２揺動軸５の一端に取り付けられた第1基部歯車１３と第2基部歯車１４の歯車結合により、第1のスイング板４と第2のスイング板６を相対する方向へ揺動させる。
又、指２１を装着するために第1のスイング板４には、第1穴部と第2のスイング板６には、第２穴部と第3穴部が設けられている。  
図3に、第1のスイング板４と第2のスイング板６へ指２１の連結概要と動作概要を示す。
ここで、人間の拇指に対応する第1指２１は第1のスイング板４の対応する第1穴部１５へ、第2指２２、第3指２３は、第2のスイング板６の対応する第2穴部１６、第3穴部１７へ取り付けられる。この連結状態の概要は図１にも示されている。
第1スイング板４、第2スイング板６の揺動方向はS1、S2方向である。  従って、第1スイング板４、第2スイング板６に取り付けられた第1指２１と第2指２２、第3指２３が開閉動作を行なうことができる。
【００２１】
図４に指２１の基本構造を示す。
図５、図６、図７、図８に詳細図及び断面図を示す。
指２１の根元部の第3関節２４は、入出力部が同軸構造の一般的な回転関節であり、第2関節２５、及び第1関節２６は入出力部が特定の角度に固定された斜交軸回転関節を採用し、第1関節２６、第2関節２５、第3関節２４の３関節を協調制御することで指の屈曲動作を達成することを特徴としている。
【００２２】
指ハウジングは３種類あり、第３指ハウジング３１、第２指ハウジング４１、第1指ハウジング５１で構成される。第３指ハウジング３１は、指２１の根元部に配置されるものであり、第２指ハウジング４１は中間部、第1指ハウジング５１は先端部に配置されるものである。
以下、各指ハウジングの構造について説明する。
【００２３】
第３指ハウジング３１の構造は、円柱先端部の一端に球形を取り付け円柱の中心軸に対して角度４５の傾斜面で球形の中心を通り切断し、シェル化したものであり、更に、第２指ハウジング４１と対接のために球形部の切断面近傍に第３２環状溝部３５を設けると共に、シェル化された円柱内部に、根元サポータ３２に対する第3軸受け部３３を形成したものが基本構造である。
【００２４】
第２指ハウジング４１の構造は、円柱の両先端部に球形を取り付け、円柱の中心軸に対して角度４５度の傾斜面で各球形の中心を通り切断し、シェル化したものであると共に、更に、第３指ハウジング３１との対接のために球形部の切断面近傍外周にバンド状の第２３突起部４６を設けると共に、第３指ハウジング３１の第３２環状溝部３５と勘合する第２３環状突起部４５を設ける。
又、他端も同様に、第１指ハウジング５１との対接のために球形部の切断面近傍外周にバンド状の第２１突起部５０を設けると共に、第１指ハウジングの第１２環状溝部５５と勘合する第２１環状突起部４９を設ける。
更に、シェル化した円柱内部に、第3入力軸３８に対する第2軸受け部４３を形成したものが基本構造である。
また、第2指ハウジング４１には、以下の第3入力軸３８、ピン歯車６０、傘歯車６１が組み込まれる。
第３入力軸３８は、軸受け部４３に取付けると共に、第3入力軸３８の先端部にピン歯車６０を固定する。
他方の球面部の第２３シェル化内部面４４に、第1斜交軸２９と同軸に傘歯車６１を挿入固着する。
【００２５】
第１指ハウジング５１の構造は、円柱先端部の一端に球形を取り付け円柱の中心軸に対して角度４５の傾斜面で球形の中心を通り切断し、シェル化したものであり、更に、第２指ハウジング４１と対接のために球形部の切断面近傍に第１２環状溝部５５を設けたものが基本構造である。
また、第１指ハウジング５１には、以下の傘歯車６１が組み込まれる。
球面部の第１２シェル化内部面５４に、第２斜交軸３０と同軸に傘歯車６１を挿入固着する。
更に、第１指ハウジング５１の先端部に指先部５６を取り付ける。
【００２６】
指２１の基本的構成は、基軸ベースとして、根元サポータ３２に同軸で軸支する第1入力軸３６、第２入力軸３７と共に、第３指ハウジング３１を回転自在に軸支したものであり、又、第1入力軸３６の先端部は第3指ハウジング３１に結合されている。  従って、第3指ハウジング３１が、第1入力軸３６の回転に対応して、根元サポータ３２に対して回動することにより、回動自在な第３関節２４が形成される。又、第2入力軸３７の先端部にはピン歯車６０が固定されている。
更に、第２入力軸３７に対して斜交交差し、球状部の中心を通る第1斜交軸２９に直交する面で第3指ハウジング３１の球状部は切断された面を持ち、該面と第2指ハウジング４１の相対する切断面とが第３２合せ面４７と第２３合せ面４８とで互いに相対回転を可能とすると共に、第2指ハウジング４１の球状の第２３シェル化内部面４４に第1斜交軸２９と同軸上に、ピン歯車６０に対応する傘歯車６１が挿入固着されている。  従って、第２指ハウジング４１が、第2入力軸３７の回動により、ピン歯車６０と傘歯車６１の歯車列伝導により、第3指ハウジング３１に対して、回動自在となる第２関節２５が形成される。
また、第３入力軸３８に対して斜交交差し、球状部の中心を通る第２斜交軸３０に直交する面で第２指ハウジング４１の球状部は切断された面を持ち、該面と第１指ハウジング５１の相対する切断面とが第２１合せ面５２と第１２合せ面５３とで互いに相対回転を可能とすると共に、第１指ハウジング５１の球状の第１２シェル化内部面５４に第２斜交軸３０と同軸上に、ピン歯車６０に対応する傘歯車６１が挿入固着されている。  従って、第１指ハウジング５１が、第３入力軸３６の回動により、ピン歯車６０と傘歯車６１の歯車列伝導により、第２指ハウジング４１に対して、回動自在となる第１関節２６が形成される。
また、対象物を把持するときに、対象物の保護を目的として、第３指ハウジング３１の円筒部の外周に取付け可能な第3指部弾性体緩衝材５７を、第二指ハウジング４１の円筒部の外周に取付け可能な第2指部弾性体緩衝材５８を、第１指ハウジング５１の円筒部の外周に取付け可能な第1指部弾性体緩衝材５９を付加することもある。
【００２７】
指の関節駆動は、
第3関節２４、第2関節２５、第1関節２６は、第1入力軸３６、第2入力軸３７、第3入力軸３８を介して、第1アクチュエータ７２、第2アクチュエータ７３、第3アクチュエータ７４の協調制御により駆動される。
第1アクチュエータ７２、第2アクチュエータ７３は駆動部ユニット７１に配置され、該駆動部ユニット７１が根元サポータ３２に取付けられると第1アクチュエータ７２の出力部の第1駆動歯車６５と第１入力軸３６の第1被動歯車６６が結合し、第2アクチュエータ７３の出力部の第2駆動歯車６７と第２入力軸３６の第2被動歯車６８が結合するように構成されている。また、第3アクチュエータ７４は第2指ハウジング４１に配置され、第3アクチュエータ７４の出力部と第3入力軸３８とをカップリング６９を介して結合することで駆動部は構成される。
従って、第1アクチュエータ７２は、第1入力軸３６を駆動することで、第3関節２４を介して、第３指ハウジング３１を回動している。
又、第2アクチュエータ７３は、第２入力軸３７を駆動することで、ピン歯車６０を回動し、ピン歯車６０と傘歯車６１の歯車列伝導により、第2関節２５を介して、第２指ハウジング４１を回動する。
更に、第3アクチュエータ７４は、第３入力軸３８を駆動することで、ピン歯車６０を回動し、ピン歯車６０と傘歯車６１の歯車列伝導により、第１関節２６を介して、第１指ハウジング５１を回動する。
各指ハウジングを任意な状態へ回動するには、各アクチュエータの協調制御が必要である。
【００２８】
指２１の斜交軸回転関節を駆動する歯車列は、入出力軸交差角が４５度の内接歯車構成であり、駆動側の歯車はピン歯車６０であり、平歯車の歯部をボール形状に置換されたものであり、被駆動側の歯車は、ピン歯車６０に対応した内接型の傘歯車６１であり、歯部を円柱状に削除したものとした。
実施例のピン歯車６０、対応する傘歯車６１、及び概略歯車構成を図９（a）、（ｂ）、（ｃ）に示す。
ピン歯車６０の歯数は２０、傘歯車６１の歯数は３０とし、歯のピッチ誤差は、ピン歯車６０の軸方向取り付け調整で行なうものとした。
【００２９】
指２１の関節構造は、３つの関節で構成されている。  第３関節２４は、第３指ハウジング３１が第１入力軸３６の回動により、根元サポータ３２回りに回動する回転自在な関節であり、第２関節２５は斜交軸回転関節であり、第２指ハウジング４１が、第2入力軸３７に対して傾斜した角で交差する第1斜交軸２９回りに、回動自在な関節である。  従って、第2指ハウジング４１は、第3指ハウジング３１に対して任意な角度に回動できるのである。  第1関節２６は第2関節２５と同様な関節であり、第１指ハウジング５１は第２指ハウジング４１に対して、任意な角度に回動できるのである。
図１０、図１１、図１２に各指ハウジングの中心軸が同一平面上にある各指ハウジングの概観、及び、該平面で切断したときの断面図を示す。
図１０（a）,（b）は各指ハウジングが一直線になった状態の外観及び断面図。
図１１（a）,（b）は各指ハウジングが０〜90度になった状態の外観及び断面図。
図１２（a）,（b）は各指ハウジングが90度になった状態の外観、及び断面図。
（実施例２）
【００３０】
実施例1の場合には、図４に示した様に、第３入力軸３８を駆動する第３アクチュエータ７４は第２指ハウジング４１に配置された。  
本実施例２の場合には、図１３に示す様に、第３入力軸３７を駆動する第３アクチュエータ７４を駆動部ユニット７１に配置すると共に、第3アクチュエータ７４の出力軸と第3入力軸３８とをフレキシブルシャフト７０で結合する構成とし、指の慣性モーメントを小さくすることで、指の応答性の向上を図ったことを特徴とするものである。
又、図示していない各種センサなどの電気信号伝送用のケーブル７６は第２入力軸３７、第３入力軸３８の中空部と切欠部を経由して基部１のコントローラ８へ接続できる構造になっている。
（実施例３）
【００３１】
実施例1の場合には、図９に示した様に、指２１の斜交軸回転関節を駆動する歯車列は、入出力軸交差角が４５度の内接歯車構成であり、駆動側のピン歯車６０とピン歯車６０に対応した内接型の傘歯車６１であり、歯部を円柱状に削除したものとした。
本実施例３の場合には、図１４に示す様に、入出力軸交差角が４５度の内接歯車構成であり、駆動側はピン傘歯車６２であり、歯部をボール形状に置換されたものであり、被駆動側の歯車は、ピン傘歯車６２に対応した内接型の傘歯車６３であり、歯部を円柱状に削除したものとした。
ピン傘歯車６３の小径化により、コンパクト化を図ったことを特徴とする。
尚、ピン傘歯車６２の歯数は１５、対応する内接型傘歯車６３の歯数は３０とし、歯のピッチ誤差は、ピン傘歯車６２の軸方向取り付け調整で行なう。
（実施例４）
【００３２】
実施例1の場合には、図９に示した様に、又、実施例３の場合には、図１４に示した様に、指２１の斜交軸回転関節の駆動は歯車列による動力伝導方式である。
本実施例４の場合には、指２１の斜交軸回転関節を駆動する歯車列を摩擦輪に置換した動力伝導方式である（図示せず）。
尚、本実施例には、摩擦輪のスリップ制御のために、別途、各指ハウジングの相互変位を検出する検出器を指２１設けることが必要である。
指２１の斜交軸回転関節の駆動を摩擦輪による動力伝導方式にすることで、指２１にかかる過負荷を防止できるようにしたことが特徴である。
本発明のアクチュエータは、減速機、回転センサ付きのモータで説明したが、
本構成は、回転入力軸へ駆動系から動力を伝達することにより、関節部を制御するものであり、駆動系は、回転動力を制御できるものであればよい、
一般的には、回転モータが簡便であるが、流体伝導式の回転体でも良い。
又、油圧モータ系、ねじ方式などの直線回転変換系でもよい。
更に、上記、アクチュエータの配置の自由度を高め、遠隔制御方式にするには、フレキシブルシャフトによることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のハンド装置の特徴は、指部の剛性の高さとクリーンな装置である。従って、クリーン環境での使用対象は、医療関係、創薬関係、理化学実験など、また被爆防止用として放射性物質を扱う分野などが有望である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・・基部  、  ２・・・・基部ベース、  ３・・・・第１揺動軸、
４・・・・第１のスイング板、  ５・・・・第２揺動軸、  
６・・・・第２のスイング板  、７・・・・開閉ドライブユニット、
８・・・・コントローラ、  ９・・・・基部ベース蓋、
１０・・・・第４アクチュエータ、  １２・・・・歯付きベルト
２１・・・・指、  ２４・・・・第３関節、  ２５・・・・第２関節、
２６・・・・第１関節、  ２７・・・・第１の第４関節、  
２８・・・・第２の第４関節、  ２９・・・・第１斜交軸、  
３０・・・・第２斜交軸、  ３１・・・・第３指ハウジング、
３２・・・・根元サポータ、  ３６・・・・第１入力軸、  
３７・・・・第２入力軸、  ３８・・・・第３入力軸、  
４１・・・・第２指ハウジング、  ４５・・・・第２３環状突起部、  
４６・・・・バンド状の第２３突起部、  ５１・・・・第１指ハウジング、  
５４・・・・第１２シェル化内部面、  ５５・・・・第１２環状溝部、  
５６・・・・指先部、  ６０・・・・ピン歯車、  ６１・・・・傘歯車、  
６９・・・・カップリング、  ７２・・・・第１アクチュエータ
７３・・・・第２アクチュエータ、  ７４・・・・第３アクチュエータ
【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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