(57)【要約】  【課題】  コンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを任意に変更可能で、かつ受動的な動作で、複雑な計算を必要としない組立て用ロボットハンドを提供することである。  【解決手段】  一つの中心線１２に対して線対称に配置され、かつ、この中心線と直角をなす複数個の遥動軸の周りに前記中心線と重なる複数個の平面上に遥動可能な複数個のチャック爪１３と、複数個の遥動軸の中心位置を前記一つの中心線と略直角をなす方向に移動させる手段と、複数個のチャック爪の先端部に力を負荷する複数個の手段とから構成され、複数個の遥動軸の位置および先端部に負荷される力の大きさを変化させることにより、軸状部材のコンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを調整できるようにしたことを特徴とする組立て用ロボットハンド。  【選択図】図１
2009066733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの中心線に対して線対称に配置され、かつ、前記一つの中心線と直角をなす複数個の遥動軸の周りに前記一つの中心線と重なる複数個の平面上を遥動可能な複数個のチャック爪と、複数個の遥動軸の中心位置を一つの中心線と略直角をなす方向に移動させる手段と、複数個のチャック爪の先端部に力を負荷する複数個の手段とからなり、複数個のチャック爪により軸状部材を把持し、複数個の遥動軸の位置およびチャック爪の先端部に負荷される力の大きさを変化させることにより、軸状部材のコンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを調整できるようにしたことを特徴とする組立て用ロボットハンド。
【請求項２】
一つのモータにより一つの位置制御プレートを上下方向に位置制御し、この位置制御プレートに繋がった複数個のリンクにより複数個の遥動部材を遥動運動させることにより、複数個のチャック爪の遥動中心位置を同時かつ等距離だけ、一つの中心線と略直角をなす方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の組立て用ロボットハンド。
【請求項３】
複数個のチャック爪に対応して設けられた複数個のモータにより、遥動運動する複数個のチャック爪の先端部の位置の制御、および、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の制御を行い、かつ、複数個のチャック爪の先端部の位置指令値および複数個のチャック爪の先端部に負荷される力指令値を同じ値に設定することを特徴とする請求項１記載の組立て用ロボットハンド。
【請求項４】
複数個のチャック爪の先端部に負荷される力を、複数個のチャック爪に対応した複数個のモータをインピーダンス制御することにより制御し、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の絶対値と力のバネ定数と振動ダンピング力を変更できるようにしたことを特長とする請求項３記載の組立て用ロボットハンド。
【請求項５】
チャック爪の一部に、チャック爪の先端と遥動中心とを結ぶ直線と一致した直線部を設け、この直線部で軸状部材を把持することにより、軸状部材に作用するコンプライアンス効果を消滅させ、軸状部材を強固に把持することを特徴とする請求項１記載の組立て用ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品の組立てを行うためのロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品の組立て作業において、孔の中に軸状の部品を挿入する組立てをロボットに行わせようとする時、孔と軸状部品の位置および姿勢を一致させることが要求される。これが一致していない場合、挿入作業の途中で軸状部品が孔の中でジャミング状態になり挿入ができない場合が発生する。この挿入作業をスムースに行わせるため、すなわち多少の位置誤差や姿勢誤差があっても挿入をスムースに行わせるため、幾つかの方法が考案されている。
【０００３】
図１１は、この問題を解決するための従来技術に係る組立て用ロボットハンドの例を示す。機械的な手段で受動的に位置および姿勢誤差を解消しようとしたもので、一般的にリモートセンターコンプライアンスハンドと呼ばれているものである。図において、孔１を有する部品２に、軸３を挿入する作業を行うことを目的とし、軸３はチャック４に把持されている。
【０００４】
ベースプレート５には平行等間隔に３本の平行ピアノ線８が固着されており。その平行ピアノ線の他端には中間プレート６が固着され、この中間プレート６には、延長線が軸３の先端部に一致するように配置された３本の傾斜ピアノ線９が固着されている。この３本の傾斜ピアノ線９の他端には遥動プレート７が固着されており、この遥動プレート７にチャック４が固着されている。このような構造にすることにより、軸３の先端にコンプライアンス作用の中心位置を配置させることができ、孔１と軸３との位置および姿勢の誤差を吸収して挿入作業を行わせるものである。
【０００５】
近年では、上記リモートセンターコンプライアンスハンドの原理を応用し、更に、コンプライアンスの大きさ、すなわち挿入作業の柔軟性を可変できるように改善したものを始め、様々なコンプライアンスハンドの特許が出願されている。一例としては、特許文献１、特許文献２などが挙げられる。
【０００６】
また、この問題を電気的能動的な手段で解消しようとした従来技術に係る例として、挿入すべき軸を把持したチャックとロボットとの間に、３次元の力およびモーメントを検知できる力センサーを装着し、この力センサーにより挿入作業中に孔と軸の間に発生する力を検出し、この力が最小値になるようにロボットの位置および姿勢を制御することにより、挿入をスムースに行わせるものがある。一例として、特許文献３、特許文献４などが挙げられる。
【特許文献１】特開昭６１−２７４９０
【特許文献２】特開２００４−６６３６３
【特許文献３】特開平０５−３８６３７
【特許文献４】特開平０９−１６２２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機械的受動的な手段で、軸の先端部にコンプライアンス作用の中心位置を配置して挿入を行う手段においては、挿入する軸の形状に対応して３本の傾斜ピアノ線の配置を変更する必要がある。また、コンプライアンスの大きさは平行ピアノ線および傾斜ピアノの弾性係数により決まってしまうため、これを簡単に変更することができない。
【０００８】
コンプライアンスの量を可変できるように改善された近年の発明は、挿入する軸の中心線に平行な方向の位置誤差に対応できるようになっているが、中心線の姿勢誤差に対応できるものは見当たらない。
【０００９】
また、電気的能動的な手段で、挿入作業中に孔と軸との間に発生する力を検出して、位置および姿勢を制御する方法は、力の検出とロボットの制御に複雑な計算が必要になり、高速での作業が困難である。
【００１０】
本発明の目的は、コンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを任意に変更可能で、かつ受動的な動作で、複雑な計算を必要としない手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、一つの中心線に対して線対称に配置され、かつ、前記一つの中心線と直角をなす複数個の遥動軸の周りに前記一つの中心線と重なる複数個の平面上を遥動可能な複数個のチャック爪と、複数個の遥動軸の中心位置を一つの中心線と略直角をなす方向に移動させる手段と、複数個のチャック爪の先端部に力を負荷する複数個の手段とからなり、複数個のチャック爪により軸状部材を把持し、複数個の遥動軸の位置およびチャック爪の先端部に負荷される力の大きさを変化させることにより、軸状部材のコンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを調整できるようにしたことを特徴とする組立て用ロボットハンドである。
【００１２】
また本発明は、一つのモータにより一つの位置制御プレートを上下方向に位置制御し、この位置制御プレートに繋がった複数個のリンクにより複数個の遥動部材を遥動運動させ、複数個のチャック爪の遥動中心位置を同時かつ等距離だけ、一つの中心線と略直角をなす方向に移動させることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、複数個のチャック爪に対応して設けられた複数個のモータにより、遥動運動する複数個のチャック爪の先端部の位置の制御、および、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の制御を行い、かつ、複数個のチャック爪の先端部の位置の指令値および複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の指令値を同じ値に設定することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力を、複数個のチャック爪に対応した複数個のモータをインピーダンス制御することにより制御し、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の絶対値とバネ定数と振動ダンピング力を変更できるようにしたことを特長とする。
【００１５】
また本発明は、チャック爪の一部に、チャック爪の先端と遥動中心とを結ぶ直線と一致した直線部を設け、この直線部で軸状部材を把持することにより、軸状部材に作用するコンプライアンス効果を消滅させ、軸状部材を強固に把持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数個のチャック爪の遥動軸の位置およびチャック爪の先端部に負荷される力の大きさを変化させることにより、軸状部材のコンプライアンス作用の中心位置およびコンプライアンスの大きさを任意に調整できるため、軸状部材の形状や挿入する孔の形状などに対応した適切なコンプライアンス特性を選択することができ、かつ挿入動作時に発生する力に受動的に対応して、スムースで素早い挿入を行わせることができる。
【００１７】
また本発明によれば、一つのモータにより一つの位置制御プレートを上下方向に位置制御し、この位置制御プレートに繋がった複数個のリンクにより複数個の遥動部材を遥動運動させ、複数個のチャック爪の遥動中心位置を同時かつ等距離だけ、一つの中心線と略直角をなす方向に移動させることにより、複数個のチャック爪で把持された軸状部材の中心位置を変化させることなく、チャック爪の遥動中心位置を簡単に変更することができる。
【００１８】
また本発明は、複数個のチャック爪に対応して設けられた複数個のモータにより、遥動運動する複数個のチャック爪先端部の位置制御、および、先端部に負荷される力の制御を行い、かつ、複数個のチャック爪の位置および力を同じ値に設定するため、軸状部材に働く合力は零となり、複数個のチャック爪により把持された軸状部材の中心線を前記一つの中心線に略一致させた状態を保持したまま、コンプライアンス力を発生させることができる。すなわち、挿入作業時に発生する力に応じて、個々のチャック爪は力制御のバネ定数に応じて、受動的にその位置をわずかに変化させ、軸状部材の姿勢を受動的に変化させることが可能となる。
【００１９】
また本発明によれば、複数組のチャック爪の先端部に負荷される力を、複数個のチャック爪に対応した複数組のモータをインピーダンス制御することにより制御し、複数個のチャック爪の先端部に負荷される力の絶対値と力のバネ定数と振動ダンピング力を変更できるようにしたことにより、軸状部材に対して強い把持力を保ちながら、適切なコンプライアンス力で軸の姿勢を変更させることができるとともに、挿入時に発生する振動を減衰させることができる。
【００２０】
また本発明によれば、チャック爪の一部に、チャック爪の先端と遥動中心とを結ぶ直線と一致した直線部を設け、この直線部で軸状部材を把持することにより、軸状部材に作用するコンプライアンス効果を消滅させ、素早い動作で軸状部材の搬送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンドの基本原理を説明する図である。ブロック５７の孔５８に、軸状部材１１を挿入する場合を例に挙げて、その構造および動作を説明する。図のように、孔５８に軸状部材１１を挿入するとき、両者の中心線が一致していない場合、その挿入力によって、挿入部材１１の中心線に対して直角方向に作用する水平力と曲げモーメントが発生する。この水平力および曲げモーメントに対応し、受動的に軸状部材１１の位置および姿勢を変更し、スムースに孔５８内に挿入することが目的である。
【００２２】
軸状部材１１は、一つの中心線１２に対して線対象に配置された複数個（3〜４本）のチャック爪１３により把持されている。チャック爪１３は遥動部材１４の下端に装着されたピン１５を中心にして回転可能な形で装着されている。チャック爪１３の他端にはピン１６が固着されており、このピン１６には回転可能な形でリンク１７が装着されていて、チャック爪１３の位置および力を制御する。
【００２３】
一方遥動部材１４は、可動ベース１８の上端部にピン１９を介して回転可能な形で装着されている。遥動部材１４の他端には、ピン２０を介してリンク２１が回転可能な形で装着されており、遥動部材１４の位置を制御する。ここで、チャック爪１３の直線部２２は、チャック爪の先端２３とピン１５とを結ぶ直線状に配置されている。可動ベース１８は、固定ベース２４に対して、複数個（３〜４個）の弾性を有する平行ピアノ線２５（図１には記載せず、図８に記載）を介して固着されている。
【００２４】
なお図１は、動作原理を解りやすく説明するため、チャック爪が4個の場合を示し、チャック爪１３が一つの中心線１２に対し、左右対称に配置されている。チャック爪が3個の場合には、一つの中心線１２に対し、１２０度間隔で配置されるため、図のような位置関係にならないが、力学的には同じ原理で動作することは明白である。
【００２５】
挿入作業を行う場合は、チャック爪１３の直線部２２の延長線交点が、図の下方向において軸状部材の先端と略一致するように、リンク１７およびリンク２１が位置制御される。挿入動作を開始する時、リンク１７の動きは力制御に切り換えられ、チャック爪１３はその先端部２３により適当な力で軸状部材１１を把持する。
【００２６】
図２は、挿入工程において軸状部材１１の先端部の近傍に力が加えられた場合の、チャック爪１３の動作を説明する図である。軸状部材１１は、その先端部をコンプライアンス作用の中心として挙動する。すなわち、軸状部材の先端部に軸と直角方向に加わる水平力３１は、図示の場合には、二つの分力３２および３３となって遥動中心であるピン１５に作用し、その力はリンク２１で受け止められ、リンク１７には作用しない。
【００２７】
軸状部材１１に加わる曲げモーメント３４は、チャック爪１３の先端部２３に軸状部材の中心軸１２と直角な方向の力３５として作用し、この力はリンク１７で受けられる。前記したようにリンク１７は力制御されているが、複数個のチャック爪の力は、均等に軸状部材の中心方向に加わっているため、その合力は零である。曲げモーメント３４は、図示の場合右側のチャック爪はリンク１７に加わる力と逆方向に作用し、左側のチャック爪はリンク１７に加わる力と順方向に作用する。これにより、軸状部材１１の姿勢が右方向に傾けられ、力制御の復元力とバランスして停止する。
【００２８】
次に、リンク１７の力制御の方法について説明する。チャック爪１３の先端部２３の、一つの中心線１２と略直角な方向の移動量を とするとき、図１０の（ａ）式で表される力 を発生させる。図１０の（ａ）式において、 は目標位置で、 は粘性係数で、 はバネ定数である。また記号「・」を付した文字は、それぞれ の微分値を表す。この方法は、一般的にインピーダンス制御と呼ばれた公知の力制御方法の一つで、力フィードバックを行わないスティフネス制御と呼ばれる制御方法である。
【００２９】
この力制御の方法を、本発明のリンク１７の力制御に採用し、 を適当な値にすることによりチャック爪１３が軸状部材１１を把持する力を調整することができ、 を適当な値にすることにより曲げモーメントに対するコンプライアンスを調整することができる。また を適当な価にすることにより、挿入作業時に発生する振動を抑制することができる。本発明の場合、挿入動作で力制御を行う場合は、目標位置 は一定値であるため、 の微分値は零となり、（ａ）式は同図（ｂ）式となる。
【００３０】
次に、図１を使用して、挿入作業を行う場合の一連の動作を説明する。ここで、軸状部材１１の先端部もしくは、孔５８の端部には面取り加工が施されているものとする。
【００３１】
最初に、ブロック５７の孔５８の位置に軸状部材の先端部を合わせ、軸状部材１１を孔５８に挿入開始する。このとき、孔位置のわずかな位置ズレがある時は、上記面取り加工により、軸状部材の先端部にその中心線と直角な方向の力が作用し、この力は遥動中心であるピン１５で受けられ、更に遥動部材１４を介してリンク２１で受け止められる。リンク２１は一定位置に固定されているから、この力は可動ベースを図の横方向に移動させる力として作用する。可動ベースは弾性を有するピアノ線２５（図８記載）の作用により支えられているため、可動ベース全体が横方向に移動し、軸状部材の中心と孔中心が一致するようになる。
【００３２】
更に挿入作業を進め、軸状部材を孔に挿入してゆくと、孔の中心線と軸状部材の中心線のわずかな姿勢差が有る場合には、軸状部材の中心線を孔の中心線に合わせようとする曲げモーメントが働く。この曲げモーメントにより、前記した原理で軸状部材１１の姿勢が孔の中心線に一致するように変化する。
【００３３】
なお、ある方向に発生した曲げモーメントに対して、軸状部材がその姿勢を変える場合、チャック爪１３と軸状部材の相対位置が変化するが、チャック爪１３の先端部２３と軸状部材１１とは点接触であるため、両者の間で姿勢変化のための相対運動を妨げる力は発生しない。
【００３４】
図３は、実施形態に係る組立て用ロボットハンドの全体構成を説明する断面図である。図４は、図３に示した組立て用ロボットハンドの上面図であり。図５は、同下面図である。図５において、軸状部材１１は、３個のチャック爪１３ａ、１３ｂ、１３ｃにより把持されている。3個のチャック爪１３ａ、１３ｂ、１３ｃはそれぞれ、遥動中心である図３記載のピン１５ａ、１５ｂ（図示せず）、１５ｃ（図示せず）の回りに回転した時、もしくは、遥動部材１４ａ，１４ｂ（図示せず）、１４ｃ（図示せず）の遥動運動によりピン１５ａ、１５ｂ、１５ｃが遥動した時、遥動ベース１８に設けられた溝５３ａ、５３ｂ、５３ｃ内を摺動する。
【００３５】
図３において、遥動部材１４ａとピン２０ａを介して繋がっているリンク２１ａは、位置制御プレート２８の下部に固着された軸受け２７ａに、ピン２６ａを介して回転可能な形で繋がっている。この位置制御プレート２８は、モータ３４により回転駆動されるボールネジ３０のナット２９に固着されており、モータの回転により上下に位置制御される。このときのモータの回転位置は、位置検出器５３により検出される。
【００３６】
図示していないが、位置制御プレートには軸受け２７ｂ、２７ｃおよびピン２６ｂ、２６ｃを介して、他のリンク２１ｂ、２１ｃが繋がっている。図６は、位置制御プレート２８の上面図であり、中央部にボールネジ３０およびナット２９があり、これを中心にして点対象に３個の軸受け２７ａ、２７ｂ、２７ｃが固着されている。
【００３７】
かくして、モータ３４が回転駆動されることにより、位置制御プレート２８が上下方向に位置制御されると、チャック爪１３の遥動中心であるピン１５が、略水平方向に位置制御され、チャック爪１３の遥動中心の位置が決定される。
【００３８】
次に、図３、図７を使い、リンク１７の力を制御する機構について説明する。ここで、図３は、図７のＡ−Ｏ−Ａ断面図を表している。チャック爪１３ａの他端にピン１６ａを介して回転可能に繋がっているリンク１７ａの上端は、力制御プレート３８ａの下部に固着された軸受け３７ａと、ピン３６ａを介して回転可能な形で繋がっている。力制御プレート３８ａは、モータ４５ａにより回転駆動されるボールネジ４１ａのナット４０ａに固着されている。かつ、遥動ベース２４と中間ベース５０とに両端を固着されたガイド軸３９ａに上下に摺動可能な形で繋がっていて、力制御プレートの回転を防止している。これにより、モータ５４ａが回転駆動されると、力制御プレート３８ａが上下方向に動かされる。モータの回転位置は、位置検出器５４により検出される。
【００３９】
図７は、力制御プレートの上面図であり、力制御プレート３８ａ、３８ｂ、３８ｃおよびボールネジ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、ナット４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、軸受け３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、ガイド軸３９ａ、３９ｂ、３９ｃの配置を表している。ガイド４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、力制御プレート３８ａ、３８ｂ、３８ｃが、ガイド軸３９ａ、３９ｂ、３９ｃ上を滑らかに摺動させる働きをする。
【００４０】
かくして、モータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃが回転駆動されると、各力制御プレート３８ａ、３８ｂ、３８ｃの位置が上下に位置制御され、チャック爪１３ａ、１３ｂ、１３ｃの先端部２３ａ、２３ｂ、２３ｃの位置を制御し、軸状部材１１に当接して、把持する。ここで、モータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃは同じ位置指令値が与えられ同時に制御されるため、チャック爪１３ａ、１３ｂ、１３ｃは軸状部材１１の一つの中心線１２に対して、対象形を保ちながら位置制御される。
【００４１】
チャック爪１３ａ、１３ｂ、１３ｃの先端部２３ａ、２３ｂ、２３ｃが軸状部材１１に当接し把持した後、挿入作業を開始する時、モータ４５ａ、４５ｂ、４５ｃは力制御モードに切り替えられ、前記した方法で軸状部材を把持する力と、把持する力のバネ定数とが選択的に制御され、かつ、発生する振動が抑制される。かくして、複数個のチャック爪の先端部に力を負荷する複数個の手段が提供される。
【００４２】
このとき、軸状部材１１に加えられた複数個のチャック爪の力の合力は零となり、軸状部材１１は、把持する力のバネ定数の大きさに従って、姿勢が変化する。すなわち、把持する力のバネ定数を変えることによりコンプライアンスの大きさを変えることができる。
【００４３】
図６に示すように、ガイド軸３９ｂ、３９ｃは、位置制御プレート２８に設けられた孔５６ｂ、５６ｃに接触することなく貫通している。ガイド軸３９ａは、位置制御プレートに固着された回転防止ガイド４７ａに摺動可能な形で、貫通している。これにより、ボールネジ３０が回転した時の位置制御プレート２８の回転を防止している。
【００４４】
図８は、軸状部材を強固に把持する場合のチャック爪１３と軸状部材１１との相対位置を表す図である。材料供給ステーションから所定の組立てステーションへ運搬する場合などにおいては、軸状部材を強固に把持する必要がある。軸状部材の中心線１２と遥動中心の距離を軸状部材の半径と一致させることにより、軸状部材がチャック爪１３の直線部２２と当接し、軸状部材１１の姿勢変化を阻止し、軸状部材１１を強固に把持することができる。
【００４５】
図９は、モータ４５の位置および力制御を実現するための制御装置の実施例をブロック線図で表したものである。モード選択指令１０１は、位置制御選択子１０２および力制御選択子１０３のｓの値を「１」または「０」の何れかの値に指令する。位置制御モードの場合には「０」の値を指令し、力制御モードの場合には「１」の値を指令する。
【００４６】
位置指令１０４は、位置制御モードの場合の目標値「 」を指令する。この目標値「 」は、位置検出器５４の出力信号と比較減算され偏差信号「 」が計算される。モード指令１０１の値が「０」のとき位置選択子１０２の出力は「ON」状態となり、偏差信号 は、位置制御部１０６、速度制御部１０７および電流制御部１０８の経路を経由してモータが制御される。このとき、位置検出器５４で検出されたモータ４５の回転位置信号は、微分要素１０９により微分され速度信号となり速度制御ループにフィードバックされる。
【００４７】
力指令値１０５は、力制御モードの場合の目標「 」を指令する。この目標位置「 」は、位置検出器５４の出力信号と比較され偏差信号「 」が計算される。モード指令１０１の値が「１」のとき力制御選択子１０３の出力は「ON」に設定され、偏差信号「 」は、バネ定数選択子１１１によりバネ定数「ｋ」が掛け算され、かつ、位置検出器５４の回転位置信号が微分要素１１０により速度信号に変換された値に粘性係数選択子１１２の粘性係数「ｄ」を掛けた値が減算され、電流制御部１０８を経由してモータを制御する。
【００４８】
このようにして、必要に応じて位置制御モードと力制御モードを切り替えてモータ５４を制御することが可能となり、図１０で示した計算式に従って、力を制御することが可能である。
【００４９】
なお、固定ベースプレート２４と中間ベースプレート５０とは、本体ケース４９により強固に固着されており、モータ３４およびモータ５４を固定したモータベースプレート５１と中間ベースプレート５０とは、本体補助ケース４８により強固に固着されている。可動ケース５２は、可動ベースプレート１８に固着されている。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、自動車および精密機械などの製造現場において、軸状部材を孔に挿入する組立作業をロボットに行わせる場合に、好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の基本原理を説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０を使って軸状部材を孔に挿入する場合のチャック爪１３の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンドの全体構成を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の上面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の下面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の、位置制御プレート２８の上面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の、力制御プレート３８の上面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の、チャック爪１３が、軸状部材を強固に把持した状態を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の、位置および力制御を実現する制御装置の実施例のブロック線図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る組立て用ロボットハンド１０の、チャック爪の先端部２３の位置および力を制御するモータをインピーダンス制御する計算式の例を説明する図である。
【図１１】従来技術に係る組立て用ロボットハンドにおいて、機械的受動的な手段で実施した事例の動作原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  組立て用ロボットハンド
１１  軸状部材
１２  一つの中心線
１３  チャック爪
１４  遥動部材
１５  ピン
１６  ピン
１７  リンク
１８  可動ベースプレート
１９  ピン
２０  ピン
２１  リンク
２２  直線部
２３  チャック爪の先端部
２４  固定ベースプレート
２５  平行ピアノ線
２６  ピン
２７  軸受け
２８  力制御プレート
２９  ナット
３０  ボールネジ
３１  水平力
３２  分力
３３  分力
３４  曲げモーメント
３５  直角な方向の力
３６  ピン
３７  軸受け
３８  力制御プレート
３９  ガイド軸
４０  ナット
４１  ボールネジ
４２  軸受け
４３  カップリング
４４  モータ出力軸
４５  モータ
４６  ガイド
４７  回転防止バイド
４８  本体補助ケース
４９  本体ケース
５０  中間ベースプレート
５１  モータベースプレート
５２  可動ケース
５３  位置検出器
５４  位置検出器
５５  溝
５６  バカ孔
５７  ブロック
５８  孔  
１０１  モード選択指令
１０２  位置制御選択子
１０３  力制御選択子
１０４  位置指令値
１０５  力指令値
１０６  位置制御部
１０７  速度制御部
１０８  電流制御部
１０９  微分要素
１１０  微分要素
１１１  バネ定数選択子
１１２  粘性係数選択子
【図１】
2009066733.tif 000003
【図２】
2009066733.tif 000004
【図３】
2009066733.tif 000005
【図４】
2009066733.tif 000006
【図５】
2009066733.tif 000007
【図６】
2009066733.tif 000008
【図７】
2009066733.tif 000009
【図８】
2009066733.tif 000010
【図９】
2009066733.tif 000011
【図１０】
2009066733.tif 000012
【図１１】
2009066733.tif 000013