(57)【要約】多指型把持機構（３００）は、３本の２関節型指ユニット（１−１〜１−３）を備えている。各２関節型指ユニットは、指根元部（２）、指根元側関節部（５）、指中間部（３）、指先側関節部（６）および指先部（４）を備え、指根元側関節部（５）の関節軸線（５ａ）を中心として指中間部（３）が旋回可能であり、指先側関節部（６）の関節軸線（６ａ）を中心として指先部（４）が旋回可能である。指先部（４）はその中心軸線回りに回転可能である。ボルトＷを指先部（４）に挟み、各指先部（４）を回転させると、ボルトＷの締結作業を行うことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
指根元部と、指先部と、前記指根元部および指先部を連結している関節部とを有し、
前記関節部は、前記指先部を当該指先部の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能に支持しており、
前記指根元部は、前記指先部を前記関節軸線回りに旋回させるための関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先部は、前記関節部によって旋回可能な状態で支持されている旋回部材と、この旋回部材によって当該指先部の中心軸線回りに回転可能な状態で支持されている回転部材と、この回転部材を回転させるための回転駆動用アクチュエータとを備え、この回転駆動用アクチュエータは前記旋回部材に取り付けられている指ユニット。
【請求項２】
請求の範囲第１項において、
前記関節部は、当該関節部を介して伝達されるトルクを検出する歪ゲージなどのトルク検出部を備えている指ユニット。
【請求項３】
請求の範囲第１項において、
前記指根元部は、取付用フランジと、この取付用フランジに取り付けられている前記関節駆動用アクチュエータとを備えており、
前記関節部は、前記関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、前記取付用フランジの前面から前記駆動側傘歯車の両側位置を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジングと、各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、この関節軸に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えており、この連結部材に前記指先部の前記旋回部材が連結されている指ユニット。
【請求項４】
請求の範囲第３項において、
前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸である多関節型指ユニット。
【請求項５】
請求の範囲第１項ないし第４項のうちのいずれかの項において、
前記指先部の前記回転部材は、当該指先部の円筒状の外筒である指ユニット。
【請求項６】
請求の範囲第１項ないし第４項のうちのいずれかの項において、
前記指先部の前記回転部材には同軸状態でドリル、ドライバビットなどの作業用工具が取り付けられている指ユニット。
【請求項７】
指根元部と、指中間部と、指先部と、前記指根元部および指中間部を連結している指根元側関節部と、前記指中間部および指先部を連結している指先側関節部とを有し、
前記指根元側関節部は、前記指中間部を当該指中間部の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能な状態で支持しており、
前記指根元部は、前記指中間部を前記関節軸線回りに旋回させるための指根元側関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先側関節部は、前記指先部を当該指先部の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能に支持しており、
前記指中間部は、前記指先部を前記関節軸線回りに旋回させるための指先側関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先部は、前記指先側関節部によって旋回可能な状態で支持されている旋回部材と、この旋回部材によって当該指先部分の中心軸線回りに回転可能な状態で支持されている回転部材と、この回転部材を回転させるための回転駆動用アクチュエータとを備え、この回転駆動用アクチュエータは前記旋回部材に取り付けられている多関節指ユニット。
【請求項８】
請求の範囲第７項において、
前記指先側関節部および前記指根元側関節部は、それぞれを介して伝達されるトルクを検出するための歪ゲージなどのトルク検出部を備えている多関節型指ユニット。
【請求項９】
請求の範囲第８項において、
前記指中間部は、複数の指中間部分と、これら指中間部分の間を連結している中間関節部とを備えており、
前記中間関節部は、指先側の前記指中間部分を当該指中間部分の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能な状態で支持しており、
指根元側の前記指中間部分は、指先側の前記指中間部分を前記関節軸線回りに旋回させるための中間関節駆動用アクチュエータを備えている多関節型指ユニット。
【請求項１０】
請求の範囲第９項において、
前記中間関節部は、当該中間関節部を介して伝達されるトルクを検出する歪ゲージなどのトルク検出部を備えている多関節型指ユニット。
【請求項１１】
請求の範囲第７項において、
前記指根元部は、取付用フランジと、この取付用フランジに取り付けられた前記指根元側関節駆動用アクチュエータとを備えており、
前記指根元側関節部は、前記指根元側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、前記取付用フランジの前面から前記駆動側傘歯車の両側位置を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジングと、各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記指根元側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、この関節軸の外周面に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えており、この連結部材に前記指中間部の前記旋回部材が連結されている多関節型指ユニット。
【請求項１２】
請求の範囲第１１項において、
前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸である多関節型指ユニット。
【請求項１３】
請求の範囲第７項において、
前記指先側関節部は、
前記指中間部から指先側に突出している前記指先側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、
前記指中間部の前記旋回部材に連結され、前記駆動側傘歯車の両側位置を通って指先側に張り出している一対の軸受ハウジングと、
各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、
これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記指先側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、
この関節軸の外周面に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、
前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えており、
前記連結部材に前記指先部の前記旋回部材が連結されいる多関節型指ユニット。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項において、
前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸である多関節型指ユニット。
【請求項１５】
請求の範囲第７項ないし第１４項のうちのいずれかの項において、
前記指先部の前記回転部材は、当該指先部の円筒状の外筒である多関節型指ユニット。
【請求項１６】
請求の範囲第７項ないし第１４項のうちのいずれかの項において、
前記指先部の前記回転部材には同軸状態でドリル、ドライバビットなどの作業用工具が取り付けられている多関節型指ユニット。
【請求項１７】
複数の指ユニットを有し、
各指ユニットは、請求の範囲第１項ないし第６項のうちのいずれかの項に記載の指ユニットである多指型把持機構。
【請求項１８】
複数の多関節型指ユニットを有し、
各多関節型指ユニットは、請求の範囲第７項ないし第１６項のうちのいずれかの項に記載の多関節型指ユニットである多指型把持機構。
【請求項１９】
請求の範囲第１８項において、
少なくとも３つの前記多関節型指ユニットと、
各多関節型指ユニットを支持している共通の指ユニット取付板とを有している多指型把持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、各種の形状、材質からなる部品の把持、および多種類の作業を行うのに適したロボットハンドなどに用いられる指ユニット、および複数本の指ユニットを備えた多指型把持機構に関するものである。
【背景技術】  ロボットハンドの把持機構は一般に多関節構造の指ユニットを複数備えた構造とされている。各指ユニットを同時あるいは個別に駆動することにより、部品の把持、部品の移動、部品の取り付け作業などを行うことが可能である。
しかしながら、従来の把持機構は、予め定められた特定形状あるいは特定材質の部品の取り扱いを前提としており、汎用性に欠けるという欠点がある。また、処理可能な作業が限定されており、作業の種類毎に、専用の把持機構に交換する必要がある。
【発明の開示】
本発明の目的は、かかる点に鑑みて、汎用性の高い把持機能を備えた把持機構を提案することにある。
また、本発明の目的は、汎用性の高い作業機能を備えた把持機構を提案することにある。
さらに、本発明の目的は、汎用性の高い把持機構および作業機能を備えた把持機構に用いるのに適した指ユニットを提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の指ユニットは、
指根元部と、指先部と、前記指根元部および指先部を連結している関節部とを有し、
前記関節部は、前記指先部を当該指先部の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能に支持しており、
前記指根元部は、前記指先部を前記関節軸線回りに旋回させるための関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先部は、前記関節部によって旋回可能な状態で支持されている旋回部材と、この旋回部材によって当該指先部の中心軸線回りに回転可能な状態で支持されている回転部材と、この回転部材を回転させるための回転駆動用アクチュエータとを備え、この回転駆動用アクチュエータは前記旋回部材によって支持されていることを特徴としている。
ここで、前記関節部は、当該関節部を介して伝達されるトルクを検出する歪ゲージなどのトルク検出部を備えていることが望ましい。
また、前記指根元部は、前記関節駆動用アクチュエータと、当該関節駆動用アクチュエータが取り付けられている取付用フランジとを備えた構成とすることができる。
前記関節部は、前記関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、前記取付用フランジの前面から前記駆動側傘歯車の両側位置を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジングと、各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、この関節軸に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えた構成とすることができる。
この場合には、前記指先部の前記旋回部材を、前記連結部材に連結しておけばよい。また、前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸であることが望ましい。
さらに、前記連結部材の側面に、当該連結部材を介して伝達されるトルクを検出するための歪みゲージを貼り付ければ、前記関節部を介して伝達されるトルクを検出できる。
本発明の指ユニットにおいては、前記指先部の前記回転部材を当該指先部の外筒とすることができる。また、前記指先部の前記回転部材に、同軸状態でドリル、ドライバビットなどの作業用工具を取り付けることができる。
次に、本発明は多関節型の指ユニットに関するものであり、
指根元部と、指中間部と、指先部と、前記指根元部および指中間部を連結している指根元側関節部と、前記指中間部および指先部を連結している指先側関節部とを有し、
前記指根元側関節部は、前記指中間部を当該指中間部の中心軸線に直交する指根元側関節軸線を中心として旋回可能な状態で支持しており、
前記指根元部は、前記指中間部を前記指根元側関節軸線回りに旋回させるための指根元側関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先側関節部は、前記指先部を当該指先部の中心軸線に直交する指先側関節軸線を中心として旋回可能に支持しており、
前記指中間部は、前記指先部を前記指先側関節軸線回りに旋回させるための指先側関節駆動用アクチュエータを備えており、
前記指先部は、前記指先側関節部によって旋回可能な状態で支持されている旋回部材と、この旋回部材によって当該指先部分の中心軸線回りに回転可能な状態で支持されている回転部材と、この回転部材を回転させるための回転駆動用アクチュエータとを備え、この回転駆動用アクチュエータは前記旋回部材によって支持されていることを特徴としている。
ここで、前記指先側関節部および前記指根元側関節部は、それぞれを介して伝達されるトルクを検出するための歪ゲージなどのトルク検出部を備えていることが望ましい。
また、３個以上の関節を備えた指ユニットを構成するためには、前記指中間部として、複数の指中間部分と、これら指中間部分の間を連結している中間関節部とを備えた構成のものを採用し、前記中間関節部により、指先側の前記指中間部分を当該指中間部分の中心軸線に直交する関節軸線を中心として旋回可能な状態で支持し、指根元側の前記指中間部分として、指先側の前記指中間部分を前記関節軸線回りに旋回させるための中間関節駆動用アクチュエータを備えた構成のものを採用すればよい。
この場合には、前記中間関節部も、当該中間関節部を介して伝達されるトルクを検出する歪ゲージなどのトルク検出部を備えていることが望ましい。
ここで、前記指根元部は、取付用フランジと、この取付用フランジに取り付けられた前記指根元側関節駆動用アクチュエータとを備えた構成とすることができる。
前記指根元側関節部は、前記指根元側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、前記取付用フランジの前面から前記駆動側傘歯車の両側位置を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジングと、各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記指根元側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、この関節軸の外周面に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えた構成とすることができる。この場合には、前記指中間部の前記旋回部材が前記連結部材に連結される。また、前記連結部材の側面には当該連結部材を介して伝達されるトルクを検出するための歪みゲージが貼り付けられていることが望ましい。さらにまた、前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸であることが望ましい。
次に、前記指先側関節部は、前記指中間部から指先側に突出している前記指先側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車と、前記指中間部の前記旋回部材に連結され、前記駆動側傘歯車の両側位置を通って指先側に張り出している一対の軸受ハウジングと、各軸受ハウジングに取り付けられている軸受と、これらの軸受によって両端が回転自在に支持され、前記指先側関節駆動用アクチュエータの回転出力軸の中心軸線に対して直交する方向に配列されている関節軸と、この関節軸の外周面に同軸状態に固定され、前記駆動側傘歯車に噛み合っている従動側傘歯車と、前記関節軸に一端が固定され、当該関節軸に直交する方向に延びている連結部材とを備えた構成とすることができる。この場合においても、前記指先部の前記旋回部材が、前記連結部材に連結される。また、前記連結部材の側面に当該連結部材を介して伝達されるトルクを検出するための歪みゲージを貼り付ければよい。さらに、前記関節軸は、配線用の中空部を備えた中空関節軸とすることができる。
ここで、前記指先部の前記回転部材を当該指先部の外筒とすることができる。また、前記回転部材に同軸状態でドリル、ドライバビットなどの作業用工具を取り付けることができる。
一方、本発明は多指型把持機構に関するものであり、上記構成の指ユニットを複数備えていることを特徴としている。
ここで、本発明の多指型把持機構は、少なくとも３つの前記指ユニットと、各指ユニットを支持している共通の指ユニット取付板とを備えた構成とすることができる。
この構成において、複数の指ユニットの指先部の外筒が回転する場合には、これら指先部でねじやボルトなどの部材を把持して、ねじ穴やボルト穴にねじ込む作業を行うことができる。また、指先部の回転部材にドリルが取り付けられている場合には、穴開け作業を行うことができる。さらに、指先部の回転部材にドライバビットが取り付けられている場合には、例えば、１本の指ユニットを除く複数本の指ユニットを用いて、ねじ、ボルトなどを把持して、ねじ穴、ボルト穴などに位置決めし、この状態で、１本の指ユニットの指先部に取り付けたドライバビットを用いて、ねじ、ボルトなどの締結作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】  図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、それぞれ、本発明を適用した２関節型指ユニットを示す側面図、平面図および概略断面図である。
図２Ａ〜２Ｄは、それぞれ、図１の２関節型指ユニットの一例を示す平面図、正面図、裏面図、および側面図である。
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、図２のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図および図２のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。
図４Ａは１関節型指ユニットの一例を示す平面図であり、図４Ｂは３関節以上の関節を備えた多関節型指ユニットの一例を示す平面図である。
図５Ａおよび５Ｂは、図１の２関節指ユニットを３本備えた多指型把持機構の一例を示す斜視図および平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
（２関節指ユニット）
図１Ａ〜１Ｃは、それぞれ、本発明を適用した２関節指ユニットの側面図、平面図および概略断面図である。本例の２関節指ユニット１は、指根元部２と、指中間部３と、指先部４と、指根元部２および指中間部３を連結している指根元側関節部５と、指中間部３および指先部４を連結している指先側関節部６から構成されている。
指根元側関節部５は、指中間部３を当該指中間部の中心軸線３ａに直交する関節軸線５ａを中心として矢印ａで示すように所定の角度範囲に亘って旋回可能な状態で支持している。同様に、指先側関節部６は、指先部４を当該指先部４の中心軸線４ａに直交する関節軸線６ａを中心として矢印ｂで示すように所定の角度範囲に亘って旋回可能な状態で支持している。本例では、関節軸線５ａおよび６ａが垂線であり、指中間部３および指先部４は同一水平面上を個別に左右方向に旋回可能である。
指根元部２は、指中間部３を関節軸線５ａ回りに旋回させるための指根元側関節駆動用アクチュエータ７を備えている。指中間部３は、指先部４を関節軸線６ａ回りに旋回させるための指先側関節駆動用アクチュエータ８を備えている。
本例の指先部４は、指先側関節部６によって旋回可能な状態で支持されている旋回筒９（旋回部材）を備えており、この旋回筒９の外周面によって、当該指先部４の中心軸線４ａ回りに矢印ｃで示すように回転可能な状態で指先外筒（回転部材）１０が支持されている。また、この指先外筒１０の内部には同軸状態に、当該指先外筒１０を回転させるための回転駆動用アクチュエータ１１が配置され、当該回転駆動用アクチュエータ１１が旋回筒９の内部に同軸状態に取り付けられている。
また、指先側関節部５および指根元側関節部６には、それぞれを介して伝達されるトルクを検出するためのトルク検出部が配置されている。本例では、各関節部５、６に歪ゲージ１２、１３が貼り付けられている。
図２Ａ〜２Ｄは、それぞれ、２関節型指ユニット１を示す平面図、正面図、裏面図、および側面図である。また、図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、図２のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図および図２のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。これらの図を参照して、２関節型指ユニット１の各部の構造を説明する。
まず、指根元部２は、その前端（指先側の端）に取付用フランジ２１を備えており、この取付用フランジ２１が不図示の固定側の支持部材に、例えば垂直に取り付けられている。この取付用フランジ２１には、指根元側関節駆動用アクチュエータ７が前向き姿勢で水平に取り付けられている。指根元側関節駆動用アクチュエータ７の回転出力軸７ｃは、取付用フランジ２１よりも前方に突出している。
指根元側関節駆動用アクチュエータ７は、例えば、同軸状態に連結されたモータ７ａと減速機７ｂから構成されている。減速機７ｂとしては、円環状の剛性内歯車と、この内側に配置された可撓性外歯車と、この内側の嵌めた波動発生器からなる波動歯車減速機を用いることができる。波動発生器によって、可撓性外歯車が半径方向に撓められて剛性内歯車に部分的に噛み合い、波動発生器をモータ７ａによって回転させると、両歯車の噛み合い位置が周方向に移動して、両歯車の歯数差に応じた減速比で減速された減速回転出力が回転出力軸７ｃから出力される。波動歯車減速機は公知であるので、これ以上の説明は省略する。
指根元部２の前端に連結されている指根元側関節部５は、回転出力軸７ｃの先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車５１と、取付用フランジ２１の前面から駆動側傘歯車５１の上下を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジング５２、５３とを備えている。軸受ハウジング５２、５３にはそれぞれ軸受５４、５５が取り付けられており、これらの軸受５４、５５によって両端が回転自在の状態で中空型の関節軸５６が垂直に支持されている。この関節軸５６の中心軸線が関節軸線５ａであり、この関節軸線５ａは指根元側関節駆動用アクチュエータ７の回転出力軸７ｃの中心軸線７ｄに直交している。関節軸５６の上端部には従動側傘歯車５７が同軸状態に固定され、駆動側傘歯車５１に噛み合っている。また、関節軸５６の上下方向の中程の部位には、前方に向けて水平に延びる連結部材５８の後端部が固定されている。なお、歪ゲージ１２は、連結部材５８の側面に貼り付けられている。連結部材５８の前側部分は上下に二股に分かれた腕部分５８ａとなっている。
指中間部３は、連結軸５８の上下の腕部分５８ａの間に固定された指先側関節駆動用アクチュエータ８の後端部分を備えている。指先側関節駆動用アクチュエータ８も指根元側関節駆動用アクチュエータ７と同様にモータ８ａと減速機８ｂから構成されている。連結軸５８の腕部分５８ａおよびアクチュエータ８を覆う状態で円筒状の指中間部外筒３２が、これらの部材５８ａ、８に取り付けられている。指先側関節駆動用アクチュエータ８の前端からは回転出力軸８ｃが前方に突出している。
次に、指先側関節部６は、上記の指根元側関節部５と同様な構造となっている。すなわち、指中間部３から指先側に突出している指先側関節駆動用アクチュエータ８の回転出力軸８ｃの先端部に同軸状態に固定した駆動側傘歯車６１と、アクチュエータ８の前端から駆動側傘歯車６１の上下を通って前方に張り出している一対の軸受ハウジング６２、６３とを備えている。軸受ハウジング６２、６３にはそれぞれ軸受６４、６５が取り付けられており、これらの軸受６４、６５によって両端が回転自在の状態で中空型の関節軸６６が垂直に支持されている。この関節軸６６の中心軸線が関節軸線６ａであり、この関節軸線６ａは指根元側関節駆動用アクチュエータ８の回転出力軸８ｃの中心軸線（指中間部３の中心軸線３ａ）に直交している。関節軸６６の上端部には従動側傘歯車６７が同軸状態に固定され、駆動側傘歯車６１に噛み合っている。また、関節軸６６の上下方向の中程の部位には、前方に向けて水平に延びる連結部材６８の後端部が固定されている。歪ゲージ１３は連結軸６８の側面に貼り付けられている。
指先部４の旋回筒９は、連結部材６８の前側の上下の腕部分６８ａに取り付けられている。旋回筒９の内部に同軸状態で回転駆動用アクチュエータ１１が固定されている。本例の指先外筒１０は、旋回筒９の全体を覆う状態で当該旋回筒９の外周面によって回転可能な状態で支持されている円筒部分１０ａと、この円筒部分１０ａの前端に形成されている半球状先端部分１０ｂから形成されている。半球状先端部分１０ｂには中心穴１０ｃが形成されており、ここには、アクチュエータ１１の回転出力軸１１ｃが差し込まれて固定されている。アクチュエータ１１も上記の各アクチュエータ７、８と同様のモータ１１ａと減速機１１ｂから構成されている。
ここで、図３において想像線で示すように、半球状先端部分１０ｂの中心穴１０ｃに前方からドリルやドライバビットなどの回転式の工具４２を差し込み、回転出力軸１１ｃに連結固定することもできる。
（指ユニットの別の例）
図４Ａには１関節指ユニットの例を示してある。１関節指ユニット１００は、指根元部１０２と、指先部１０４と、指根元部１０２および指先部１０４を連結している関節部１０６を備えている。指根元部１０２は、上記の指根元部２と同様に構成でき、指先部１０４は上記の指先部４と同様に構成でき、関節部１０６は上記の関節部６と同様に構成できる。
図４Ｂには３関節以上の関節を備えた多関節指ユニットの例を示してある。多関節指ユニット２００は、指根元部２０２と、指中間部２０３と、指先部２０４と、指根元側関節部２０５と、指先側関節部２０６を備えている。また、指中間部２０３は、複数の指中間部分２１３と、これら指中間部分２１３の間を連結している中間関節部２２３とを備えている。指根元部２０２は上記の指根元部２と同様に構成でき、各指中間部分２１３は上記の指中間部３と同様に構成でき、指先部２０４は上記の指先部４と同様に構成できる。また、指根元側関節部２０４および各中間関節部２２３は上記の指根元側関節部５と同様に構成でき、指先側関節部２０６は上記の指先側関節部６と同様に構成できる。
（多指型把持機構）
図５Ａおよび５Ｂは、図１〜３に示す２関節指ユニットを３本備えた多指型把持機構の一例を示す斜視図および平面図である。本例の多指型把持機構３００は、同一構造の３本の２関節指ユニット１−１、１−２、１−３を有している。これらの２関節指ユニット１−１〜１−３は、支柱３０１を備えた正三角形の共通取付板３０２の３つの角に固定されている。すなわち、各２関節指ユニット１−１〜１−３の取付用フランジ２１が共通取付板３０２の各角に固定されている。この結果、各２関節指ユニット１−１〜１−３の指先部４を開閉可能であり、これらの間に、ボルト、ねじなどの部品Ｗを把持することができる。また、各指先部４を平行に保持した状態で部品Ｗを把持し、この状態で各指先部４を回転させると、部品Ｗをその中心軸線回りに回転させることができる。よって、ボルト、ねじなどを、ボルト穴、ねじ穴などにねじ込む作業を行うことができる。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明の指ユニットは、その指先部を中心軸線周りに回転させることが可能となっている。従って、ドリル、ドライバビットなどの回転式の工具を先端に取り付けると、穴開け作業やねじ込み作業などを行うことができる。また、複数本の指ユニットを備えた多指型把持機構は、各種の形状あるいは材質の部品を把持することができる。また、部品の把持、移送作業は勿論のこと、ボルト、ねじなどをボルト穴、ねじ穴に位置決めしてそこにねじ込む作業も行うことができる。
よって、本発明によれば、汎用性の高い把持機能および、汎用性の高い作業機構を備えた指ユニットおよび多指型把持機構を実現できる。
また、各関節部に取り付けられている歪ゲージなどのトルク検出部によって検出されるトルクに基づき、各指ユニットを適切に駆動することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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