(57)【要約】  多指ロボット１は、人間の手の人差し指、中指、薬指、小指に対応しており、それぞれ駆動用の屈曲ワイヤを有する複数の指機構２０、３０、４０、５０と、指機構２０、３０、４０、５０の各々を曲げるように、各指機構の屈曲ワイヤをそれぞれ独立して駆動させる複数の駆動部７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅと、複数の屈曲ワイヤのうちの少なくとも一組の屈曲ワイヤ同士の間を連結している連結ワイヤ６１〜６８と、駆動部による各指機構の屈曲ワイヤの駆動を制御する制御部８０とを備える。制御部８０は、指機構２０と指機構３０が曲げ動作する際に、指機構２０の姿勢と指機構３０の姿勢との差異が所定差よりも大きい場合には、指機構３０の屈曲ワイヤを駆動させる駆動部７０ｃに、伸長した連結ワイヤ６１、６５を介して指機構２０の曲げ動作をアシストさせる。
2020105504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の手の人差し指、中指、薬指、小指に対応しており、それぞれ駆動用の第１ワイヤを有する複数の指機構と、
前記指機構の各々を曲げるように、各指機構の前記第１ワイヤをそれぞれ独立して駆動させる複数の曲げ駆動部と、
複数の前記第１ワイヤのうちの少なくとも一組の前記第１ワイヤ同士の間を連結している連結部材と、
前記曲げ駆動部による各指機構の前記第１ワイヤの駆動を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、前記複数の指機構のうちの少なくとも第１指機構と第２指機構が曲げ動作する際に、前記第１指機構の第１姿勢と前記第２指機構の第２姿勢との差異が所定差よりも大きい場合には、前記第２指機構の前記第１ワイヤを駆動させる曲げ駆動部に、伸長した前記連結部材を介して前記第１指機構の曲げ動作をアシストさせる、
ロボットハンド装置。
【請求項２】
前記第２指機構は、前記複数の指機構のうちの前記第１指機構に対して、前記人差し指から前記小指へ向かう方向において隣接する指機構である、
請求項１に記載のロボットハンド装置。
【請求項３】
前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構を伸ばすための第２ワイヤと、
前記指機構の各々を伸ばすように、前記第２ワイヤを駆動させる第１伸ばし駆動部と、を更に備える、
請求項１又は２に記載のロボットハンド装置。
【請求項４】
前記第１伸ばし駆動部は、各指機構の前記第２ワイヤをまとめて駆動させる、
請求項３に記載のロボットハンド装置。
【請求項５】
前記人差し指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第３ワイヤと、
前記人差し指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第３ワイヤを駆動させる第２伸ばし駆動部と、を更に備える、
請求項４に記載のロボットハンド装置。
【請求項６】
前記小指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第４ワイヤと、
前記小指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第４ワイヤを駆動させる第３伸ばし駆動部と、を更に備える、
請求項５に記載のロボットハンド装置。
【請求項７】
前記駆動制御部は、前記第１伸ばし駆動部で前記第２ワイヤを駆動させる際に、前記第２伸ばし駆動部に前記第３ワイヤを駆動させると共に、前記第３伸ばし駆動部に前記第４ワイヤを駆動させる、
請求項６に記載のロボットハンド装置。
【請求項８】
複数の関節部を含む各指機構の前記第１ワイヤは、根元側の関節部を曲げるための第１根元側ワイヤと、指先側の関節部を曲げるための第１指先側ワイヤとであり、
前記連結部材は、２つの指機構の第１根元側ワイヤ同士の間を連結している根元側連結部材と、前記２つの指機構の第１指先側ワイヤ同士の間を連結している指先側連結部材とである、
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装置。
【請求項９】
前記第１ワイヤは、各指機構の指先側に連結され、各指機構の複数の関節部を曲げる一つのワイヤであり、
各指機構の両側に設けられ、指機構を左右方向に移動させる一対の第５ワイヤを更に備え、
前記駆動制御部は、一の指機構の前記一対の第５ワイヤと前記第１ワイヤを駆動させて、前記一の指機構を曲げさせる、
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装置。
【請求項１０】
前記駆動制御部は、前記一の指機構の前記一対の第５ワイヤを同時に駆動させると共に、前記一の指機構の前記第１ワイヤを駆動させて、前記一の指機構を曲げさせる、
請求項９に記載のロボットハンド装置。
【請求項１１】
前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構の指先側に連結され指機構を伸ばすための第２ワイヤを更に備え、
前記駆動制御部は、一の指機構の前記第２ワイヤを駆動させると共に、前記一の指機構の前記一対の第５ワイヤの片方のワイヤを駆動させて、前記一の指機構を前記左右方向に移動させる、
請求項９又は１０に記載のロボットハンド装置。
【請求項１２】
人間の手の人差し指、中指、薬指、小指に対応しており、それぞれ駆動用の第１ワイヤを有する複数の指機構と、
前記指機構の各々を曲げるように、各指機構の前記第１ワイヤをそれぞれ独立して駆動させる複数の曲げ駆動部と、
前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構を伸ばすための第２ワイヤと、
前記指機構の各々を伸ばすように、前記第２ワイヤを駆動させる第１伸ばし駆動部と、
を備え、
前記第１伸ばし駆動部は、各指機構の前記第２ワイヤをまとめて駆動させる、
ロボットハンド装置。
【請求項１３】
前記人差し指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第３ワイヤと、
前記人差し指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第３ワイヤを駆動させる第２伸ばし駆動部と、を更に備える、
請求項１２に記載のロボットハンド装置。
【請求項１４】
前記小指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第４ワイヤと、
前記小指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第４ワイヤを駆動させる第３伸ばし駆動部と、を更に備える、
請求項１３に記載のロボットハンド装置。
【請求項１５】
前記第１伸ばし駆動部で前記第２ワイヤを駆動させる際に、前記第２伸ばし駆動部に前記第３ワイヤを駆動させると共に、前記第３伸ばし駆動部に前記第４ワイヤを駆動させる駆動制御部を更に備える、
請求項１４に記載のロボットハンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人間の手を模倣したロボットハンド装置の研究開発がなされている。例えば、下記の特許文献１では、手の各指に対応する複数の指機構を、それぞれ独立したアクチュエータで駆動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットハンド装置には、多数のアクチュエータが搭載されているため、ロボットハンド装置の軽量化が要請されている。しかし、軽量化のために、例えば各指機構のアクチュエータを小型化すると、指機構を駆動させる駆動力が小さくなってしまう。【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、指機構を適切に駆動できる駆動機構を備えるロボットハンド装置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】
【０００６】
本発明の第１の態様においては、人間の手の人差し指、中指、薬指、小指に対応しており、それぞれ駆動用の第１ワイヤを有する複数の指機構と、前記指機構の各々を曲げるように、各指機構の前記第１ワイヤをそれぞれ独立して駆動させる複数の曲げ駆動部と、複数の前記第１ワイヤのうちの少なくとも一組の前記第１ワイヤ同士の間を連結している連結部材と、前記曲げ駆動部による各指機構の前記第１ワイヤの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記複数の指機構のうちの少なくとも第１指機構と第２指機構が曲げ動作する際に、前記第１指機構の第１姿勢と前記第２指機構の第２姿勢との差異が所定差よりも大きい場合には、前記第２指機構の前記第１ワイヤを駆動させる曲げ駆動部に、伸長した前記連結部材を介して前記第１指機構の曲げ動作をアシストさせる、ロボットハンド装置を提供する。【０００７】
また、前記第２指機構は、前記複数の指機構のうちの前記第１指機構に対して、前記人差し指から前記小指へ向かう方向において隣接する指機構であることとしてもよい。【０００８】
また、前記ロボットハンド装置は、前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構を伸ばすための第２ワイヤと、前記指機構の各々を伸ばすように、前記第２ワイヤを駆動させる第１伸ばし駆動部と、を更に備えることとしてもよい。【０００９】
また、前記第１伸ばし駆動部は、各指機構の前記第２ワイヤをまとめて駆動させることとしてもよい。【００１０】
また、前記ロボットハンド装置は、前記人差し指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第３ワイヤと、前記人差し指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第３ワイヤを駆動させる第２伸ばし駆動部と、を更に備えることとしてもよい。【００１１】
また、前記ロボットハンド装置は、前記小指に対応する指機構に前記第２ワイヤとは別に設けられ、当該指機構を伸ばすための第４ワイヤと、前記小指に対応する指機構を単独で伸ばすように、前記第４ワイヤを駆動させる第３伸ばし駆動部と、を更に備えることとしてもよい。【００１２】
また、前記駆動制御部は、前記第１伸ばし駆動部で前記第２ワイヤを駆動させる際に、前記第２伸ばし駆動部に前記第３ワイヤを駆動させると共に、前記第３伸ばし駆動部に前記第４ワイヤを駆動させることとしてもよい。【００１３】
また、複数の関節部を含む各指機構の前記第１ワイヤは、根元側の関節部を曲げるための第１根元側ワイヤと、指先側の関節部を曲げるための第１指先側ワイヤとであり、前記連結部材は、２つの指機構の第１根元側ワイヤ同士の間を連結している根元側連結部材と、前記２つの指機構の第１指先側ワイヤ同士の間を連結している指先側連結部材とであることとしてもよい。【００１４】
また、前記第１ワイヤは、各指機構の指先側に連結され、各指機構の複数の関節部を曲げる一つのワイヤであり、前記ロボットハンド装置は、各指機構の両側に設けられ、指機構を左右方向に移動させる一対の第５ワイヤを更に備え、前記駆動制御部は、一の指機構の前記一対の第５ワイヤと前記第１ワイヤを駆動させて、前記一の指機構を曲げさせることとしてもよい。【００１５】
また、前記駆動制御部は、前記一の指機構の前記一対の第５ワイヤを同時に駆動させると共に、前記一の指機構の前記第１ワイヤを駆動させて、前記一の指機構を曲げさせることとしてもよい。【００１６】
また、前記ロボットハンド装置は、前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構の指先側に連結され指機構を伸ばすための第２ワイヤを更に備え、前記駆動制御部は、一の指機構の前記第２ワイヤを駆動させると共に、前記一の指機構の前記一対の第５ワイヤの片方のワイヤを駆動させて、前記一の指機構を前記左右方向に移動させることとしてもよい。【００１７】
本発明の第２の態様においては、人間の手の人差し指、中指、薬指、小指に対応しており、それぞれ駆動用の第１ワイヤを有する複数の指機構と、前記指機構の各々を曲げるように、各指機構の前記第１ワイヤをそれぞれ独立して駆動させる複数の曲げ駆動部と、前記複数の指機構の各々に設けられ、各指機構を伸ばすための第２ワイヤと、前記指機構の各々を伸ばすように、前記第２ワイヤを駆動させる第１伸ばし駆動部と、を備え、前記第１伸ばし駆動部は、各指機構の前記第２ワイヤをまとめて駆動させる、ロボットハンド装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、指機構を適切に駆動できる駆動機構を備えるロボットハンド装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る多指ロボット１の外観構成の一例を説明するための模式図である。
【図２】多指ロボット１の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】指機構１０、２０、３０、４０、５０の関節部を説明するための模式図である。
【図４】屈曲ワイヤによる指機構２０の屈曲の一例を説明するための模式図である。
【図５】多指ロボット１の掌側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。
【図６】多指ロボット１の手の甲側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。
【図７】指機構２０の屈曲ワイヤ及び伸３の配置の一例を説明するための模式図である。
【図８】駆動力の分配状態を説明するための模式図である。
【図９】駆動力の非分配状態を説明するための模式図である。
【図１０】変形例を説明するための模式図である。
【図１１】第２変形例を説明するための模式図である。
【図１２】第３変形例を説明するための模式図である。
【図１３】第４変形例を説明するための模式図である。
【図１４】第２の実施形態に係る多指ロボット２の掌側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。
【図１５】多指ロボット２の手の甲側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。
【図１６】指機構２０の屈曲ワイヤと伸展ワイヤを説明するための模式図である。
【図１７】開閉ワイヤを説明するための模式図である。
【図１８】第３の実施形態に係る指機構１２０、１３０を説明するための模式図である。
【図１９】指機構１２０における屈曲ワイヤ１２３ｂ及び開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂの配置を説明するための模式図である。
【図２０】指機構１２０の変形例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１の実施形態＞
（多指ロボットの構成）
本発明の第１の実施形態に係るロボットハンド装置である多指ロボット１の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係る多指ロボット１の外観構成の一例を説明するための模式図である。図２は、多指ロボット１の構成を説明するためのブロック図である。
【００２２】
多指ロボット１は、例えば、図１に示すように人間の手に倣って形成された人型のロボットハンドである。また、多指ロボット１は、操作者によって遠隔操作される遠隔操作用のロボットである。具体的には、多指ロボット１は、操作者の手の動きに連動して、当該手と同じように動作する。多指ロボット１は、物体に触れたり、物体を掴んだりする。なお、図１には、多指ロボット１として、人間の右手に倣ったロボットハンドが示されているが、人間の左手に倣ったロボットハンドも同様な構成である。
【００２３】
多指ロボット１は、図２に示すように、指機構１０、２０、３０、４０、５０と、駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅと、制御部８０とを有する。
指機構１０、２０、３０、４０、５０は、人間の手の５本指に対応した指構造である。ここでは、指機構１０は人間の手の親指に倣った指構造であり、指機構２０は人差し指に倣った指構造であり、指機構３０は中指に倣った指構造であり、指機構４０は薬指に倣った指構造であり、指機構５０は小指に倣った指構造である。指機構１０、２０、３０、４０、５０は、屈曲したり伸展したりする。また、指機構２０、３０、４０、５０は、機構同士の間の距離を近づけたり遠ざけたりする（以下、「開閉する」とも呼ぶ）。
【００２４】
指機構１０、２０、３０、４０、５０は、それぞれ複数の節部を含む。例えば、指機構２０では、図１に示すように、指先から末節部２１ａ、中節部２１ｂ、基節部２１ｃの順に形成されている。また、指機構１０、２０、３０、４０、５０は、それぞれ複数の関節部を有する。
【００２５】
図３は、指機構１０、２０、３０、４０、５０の関節部を説明するための模式図である。指機構１０は、複数の関節部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する。関節部１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、それぞれ指機構１０を屈曲したり伸展したりする部位である。関節部１２ａは、指機構１０をねじるための部位である。
【００２６】
指機構２０は、４つの関節部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有する。同様に、指機構３０は、４つの関節部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄを有し、指機構４０は、４つの関節部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有し、指機構５０は４つの関節部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを有する。指機構２０の関節部２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、指機構３０の関節部３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、指機構４０の関節部４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ及び指機構５０の関節部５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０を屈曲したり伸展したりする部位である。指機構２０の関節部２２ａ、指機構３０の関節部３２ａ、指機構４０の関節部４２ａ及び指機構５０の関節部５２ａは、指機構２０、３０、４０、５０同士を開閉するように移動させる部位である。
【００２７】
指機構１０、２０、３０、４０、５０は、第１ワイヤである屈曲ワイヤ（後述する屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂ等）を駆動させることで屈曲し、第２ワイヤである伸展ワイヤ（後述する伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂ等）を駆動させることで伸展する。例えば、指機構２０は、図４に示すように、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂによって屈曲される。
【００２８】
図４は、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂによる指機構２０の屈曲の一例を説明するための模式図である。図４に示すように、指機構２０は、掌側に配置された屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂが駆動することで、屈曲する。ここでは、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂが共に駆動することで、指機構２０全体が屈曲している。なお、指機構１０、２０、３０、４０、５０に設けられたワイヤの詳細については、後述する。
上記では、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂで指機構２０全体を屈曲させ、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂで指機構２０全体を伸展させることとしたが、これに限定されない。例えば、それぞれ独立駆動される屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂ（伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂ）の適切な制御により、指機構２０の各関節を任意に制御してもよい。
【００２９】
駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ（図２）は、アクチュエータを含み、指機構１０、２０、３０、４０、５０の各々を駆動させる。駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅは、指機構１０、２０、３０、４０、５０の各々を独立してワイヤ駆動させることで、指機構１０、２０、３０、４０、５０を屈曲させたり伸展させたりする。例えば、駆動部７０ｂは、指機構２０の屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂを駆動させることで指機構２０を屈曲させ、指機構２０の伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂを駆動させることで指機構２０を伸展させる。このように、駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅは、それぞれ曲げ駆動部及び伸ばし駆動部として機能する。
【００３０】
駆動部７０ｃは、駆動部７０ｂが指機構２０を曲げ動作（屈曲）させる際に、指機構２０の曲げ動作をアシスト可能である。駆動部７０ｄは、駆動部７０ｃが指機構３０を曲げ動作させる際に、指機構３０の曲げ動作をアシスト可能である。駆動部７０ｅは、駆動部７０ｄが指機構４０を曲げ動作させる際に、指機構４０の曲げ動作をアシスト可能である。また、駆動部７０ｅは、駆動部７０ｂが指機構２０を曲げ動作させる際に、指機構２０の曲げ動作をアシスト可能である。
【００３１】
制御部８０は、多指ロボット１の動作を制御する。制御部８０は、駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅによる指機構１０、２０、３０、４０、５０のワイヤ駆動を制御することで、指機構１０、２０、３０、４０、５０の各々を独立して屈曲、伸展させる。すなわち、制御部８０は、ワイヤの駆動を制御する駆動制御部として機能する。制御部８０は、例えばＣＰＵを有する。
【００３２】
（指機構のワイヤ配置）
指機構１０、２０、３０、４０、５０のワイヤ配置について、図５〜図７を参照しながら説明する。
【００３３】
図５は、多指ロボット１の掌側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。図６は、多指ロボット１の手の甲側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。図７は、指機構２０の屈曲ワイヤ及び伸展ワイヤの配置の一例を説明するための模式図である。図５及び図６では、説明の便宜上、ワイヤが破線又は一点鎖線で示されている。
【００３４】
多指ロボット１の掌側には、図５に示すように、屈曲ワイヤ１３ａ、１３ｂと、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂと、屈曲ワイヤ３３ａ、３３ｂと、屈曲ワイヤ４３ａ、４３ｂと、屈曲ワイヤ５３ａ、５３ｂと、連結ワイヤ６１、６２、６３、６４と、連結ワイヤ６５、６６、６７、６８が設けられている。
【００３５】
屈曲ワイヤ１３ａ、１３ｂは、指機構１０に設けられており、指機構１０を屈曲させるために駆動するワイヤである。屈曲ワイヤ１３ａはその先端部が指機構１０の長手方向の中央側（例えば、関節部１２ｃと１２ｄの間）と連結され、屈曲ワイヤ１３ｂはその先端部が指機構１０の先端側（例えば、関節部１２ｄの更に先端側）と連結されている。屈曲ワイヤ１３ａは指機構１０の根元側を屈曲させ、屈曲ワイヤ１３ｂは指機構１０全体を屈曲させる。屈曲ワイヤ１３ａ、１３ｂは、それぞれ駆動部７０ａの別々の駆動源（アクチュエータ）にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。例えば、屈曲ワイヤ１３ａが単独で指機構１０を屈曲させたり、屈曲ワイヤ１３ａ、１３ｂが共に駆動して指機構１０を屈曲させたりする。
【００３６】
屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂは、指機構２０に設けられており、指機構２０を屈曲させるために駆動する。屈曲ワイヤ３３ａ、３３ｂは、指機構３０に設けられており、指機構３０を屈曲させるために駆動する。屈曲ワイヤ４３ａ、４３ｂは、指機構４０に設けられており、指機構４０を屈曲させるために駆動する。屈曲ワイヤ５３ａ、５３ｂは、指機構５０に設けられており、指機構５０を屈曲させるために駆動する。屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａは、それぞれの先端部が指機構２０、３０、４０、５０の長手方向の中央側（例えば、屈曲ワイヤ２３ａは関節部２２ｂと２２ｃの間、屈曲ワイヤ３３ａは関節部３２ｂと３２ｃの間、屈曲ワイヤ４３ａは関節部４２ｂと４２ｃの間、屈曲ワイヤ５３ａは関節部５２ｂと５２ｃの間）と連結され、屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂは、それぞれの先端部が指機構２０、３０、４０、５０の先端側（例えば、屈曲ワイヤ２３ｂは関節部２２ｄの更に先端側、屈曲ワイヤ３３ｂは関節部３２ｄの更に先端側、屈曲ワイヤ４３ｂは関節部４２ｄの更に先端側、屈曲ワイヤ５３ｂは関節部５２ｄの更に先端側）と連結されている（図７参照）。屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０の根元側を屈曲させ、屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０全体を屈曲させる。
【００３７】
屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂは、各屈曲ワイヤの先端部が連結された連結部の他に、各屈曲ワイヤの先端部より手前側に配置された各指機構のガイド部に接触し、その動きが制約される構成となっている（ただし、常にガイド部に接触しているとは限らず、各屈曲ワイヤに所定方向の力が働いた時に接触可能となっていればよい。）。
【００３８】
ここで、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂを例に挙げて説明する。図４に示すように、指機構２０には、屈曲ワイヤ２３ｂの先端と連結されている連結部８１と、複数のガイド部８２、８３、８４と、屈曲ワイヤ２３ａの先端と連結されている連結部８５とが設けられている。連結部８５は、ここではガイド部８３の先端に設けられている。ガイド部８２は、関節部２２ｄと関節部２２ｃの間に設けられ、ガイド部８３は、関節部２２ｃと関節部２２ｂの間に設けられ、ガイド部８４は、関節部２２ｂと関節部２２ａ（図３参照）の間に設けられている。ガイド部８２、８３、８４は、例えば屈曲ワイヤ２３ｂが接するような引っ掛け部を有し、指機構２０が屈曲・伸展する際に屈曲ワイヤ２３ｂの姿勢を規制する。また、ガイド部８４は、例えば屈曲ワイヤ２３ａが接するような引っ掛け部を有し、指機構２０が屈曲・伸展する際の屈曲ワイヤ２３ａの姿勢も規制する。これにより、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂに作用する力は、ガイド部８２、８３、８４を介して指機構２０にも作用するため、より実際の指関節の動きに似せた駆動制御が可能となる。例えば、連結部８５付近には、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂの両方の力が作用するため、比較的小さい駆動力で大きな力を連結部８５に働かせることが可能となる。
【００３９】
屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂは、それぞれ駆動部７０ｂの別々の駆動源（アクチュエータ）にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。例えば、屈曲ワイヤ２３ａが単独で指機構２０を屈曲させたり、屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂが共に駆動して指機構２０を屈曲させたりする。同様に、屈曲ワイヤ３３ａ、３３ｂ、屈曲ワイヤ４３ａ、４３ｂ及び屈曲ワイヤ５３ａ、５３ｂも、それぞれ駆動部７０ｃ、７０ｄ、７０ｅの別々の駆動源にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。
【００４０】
連結ワイヤ６１、６２、６３、６４は、指機構２０、３０、４０、５０の屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａのうちの少なくとも一組の屈曲ワイヤ同士の間を連結している。具体的には、連結ワイヤ６１は屈曲ワイヤ２３ａと屈曲ワイヤ３３ａを連結し、連結ワイヤ６２は屈曲ワイヤ３３ａと屈曲ワイヤ４３ａを連結し、連結ワイヤ６３は屈曲ワイヤ４３ａと屈曲ワイヤ５３ａを連結している。すなわち、連結ワイヤ６１、６２、６３は、指機構２０、３０、４０、５０のうちの隣接する指機構の屈曲ワイヤ同士を連結している。なお、連結ワイヤ６４は、屈曲ワイヤ５３ａと屈曲ワイヤ２３ａを連結している。すなわち、連結ワイヤ６４は、小指に対応する指機構５０の屈曲ワイヤ５３ａと、人差し指に対応する指機構２０の屈曲ワイヤ２３ａとを連結している。
【００４１】
連結ワイヤ６５、６６、６７、６８は、指機構２０、３０、４０、５０の屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂのうちの少なくとも一組の屈曲ワイヤ同士の間を連結している。具体的には、連結ワイヤ６５は、屈曲ワイヤ２３ｂと屈曲ワイヤ３３ｂを連結し、連結ワイヤ６６は、屈曲ワイヤ３３ｂと屈曲ワイヤ４３ｂを連結し、連結ワイヤ６７は、屈曲ワイヤ４３ｂと屈曲ワイヤ５３ｂを連結している。すなわち、連結ワイヤ６５、６６、６７は、指機構２０、３０、４０、５０のうちの隣接する指機構の屈曲ワイヤ同士を連結している。なお、連結ワイヤ６８は、屈曲ワイヤ５３ｂと屈曲ワイヤ２３ｂを連結している。すなわち、連結ワイヤ６８は、小指に対応する指機構５０の屈曲ワイヤ５３ｂと、人差し指に対応する指機構２０の屈曲ワイヤ２３ｂとを連結している。
【００４２】
なお、図５では、連結ワイヤ６１、６２、６３、６４が屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａに直接連結され、連結ワイヤ６５、６６、６７、６８が、屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂに直接連結されているが、これに限定されない。例えば、連結ワイヤ６１、６２、６３、６４は、金具やロッド等を介して屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａに間接的に連結され、連結ワイヤ６５、６６、６７、６８は、金具やロッド等を介して屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂに間接的に連結されていてもよい。
【００４３】
本実施形態では、連結ワイヤ６１、６２、６３、６４が根元側連結部材に該当し、連結ワイヤ６５、６６、６７、６８が指先側連結部材に該当する。なお、図５では、連結ワイヤ６１〜６８が伸長しているように示されているが、実際には、弛んだ状態で屈曲ワイヤ同士の間を連結している。連結ワイヤ６１〜６８は、隣接する指機構の姿勢が異なると、伸長した状態となる。
【００４４】
連結ワイヤ６１、６２、６３、６４と連結ワイヤ６５、６６、６７、６８は、駆動部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄによって指機構２０、３０、４０、５０を屈曲させる際の駆動力を分配する機能を有する。本実施形態では、制御部８０（図２）は、指機構２０、３０、４０、５０のうちの少なくとも２つの指機構（例えば、指機構２０、３０）が曲げ動作する際に、指機構２０の第１姿勢と指機構３０の第２姿勢との差異が所定差よりも大きい場合には、指機構３０の屈曲ワイヤ３３ａ、３３ｂを駆動させる駆動部７０ｂに、伸長した連結ワイヤ６１、６５を介して指機構２０の曲げ動作をアシストさせる。これにより、駆動部７０ｂ、７０ｃの駆動力によって、指機構２０が曲げ動作することになる。なお、上記の所定差とは、通常は屈曲ワイヤ２３ａ（２３ｂ）と屈曲ワイヤ３３ａ（３３ｂ）との間で弛んだ状態で連結している連結ワイヤ６１（６５）が張った状態となるような２つの姿勢の差である。
【００４５】
以下では、指機構２０の屈曲ワイヤ２３ｂと指機構３０の屈曲ワイヤ３３ｂとを連結している連結ワイヤ６５を例に挙げて、図８及び図９を参照しながら説明する。
図８は、駆動力の分配状態を説明するための模式図である。図９は、駆動力の非分配状態を説明するための模式図である。図８（ｂ）及び図９（ｂ）は、図８（ａ）及び図９（ａ）の矢印Ａから見た模式図である。なお、図８及び図９では、説明の便宜上、連結ワイヤ６５の位置を図５に示す位置とは異ならせている。
【００４６】
ここでは、指機構２０が指機構１０とで物体Ｍを掴んでいる（動作に寄与している）のに対して、指機構３０は物体Ｍに対して働きかけをしていない（動作に寄与していない）ものとする。この場合、指機構２０が第１指機構に該当し、指機構３０が第１指機構に隣接する第２指機構に該当する。なお、第２指機構は、人差し指から小指へ向かう方向において第１指機構に隣接する指機構である。
【００４７】
連結ワイヤ６５は、指機構２０の屈曲ワイヤ２３ｂと指機構３０の屈曲ワイヤ３３ｂとを連結しているが、指機構２０と指機構３０の姿勢の差に応じて弛んだ状態と張った状態の間で遷移する。例えば、図９に示すように、指機構２０と指機構３０がほぼ同じ姿勢となっている場合（２つの姿勢の差が所定差よりも小さい場合）には、連結ワイヤ６５が弛んでいる。一方で、図８に示すように、指機構３０が指機構２０に比べて大きく屈曲している場合（２つの姿勢の差が所定差よりも大きい場合）には、連結ワイヤ６５の連結点６５ａ、６５ｂの距離が大きくなり、連結ワイヤ６５が張った状態となっている。
【００４８】
そして、連結ワイヤ６５は、図８に示すように張った状態では駆動力を分配する機能を発揮する。すなわち、連結ワイヤ６５は、屈曲ワイヤ３３ｂを駆動させる駆動力Ｆ２の一部の力Ｆ２ａを屈曲ワイヤ２３ｂに伝達させる。これにより、指機構２０は、屈曲ワイヤ２３ｂが連結された駆動部７０ｂによる駆動力Ｆ１と、連結ワイヤ６５を経由して伝達される駆動力Ｆ２ａによって、屈曲することになる。この結果、屈曲ワイヤ２３ｂが連結された駆動部７０ｂのみによって屈曲させる場合に比べて、大きな駆動力で指機構２０を屈曲させることができる。別言すれば、屈曲ワイヤ２３ｂが連結された駆動部７０ｂ（駆動源）を大型化しなくても、指機構２０を適切に動作させることができる。また、指機構３０は動作に寄与していないが、指機構３０の駆動部７０ｃの駆動力を活用することで、駆動部７０ｃを有効に活用できる。
【００４９】
特に、図８に示すように物体Ｍを掴む際には、指機構２０だけでなく、指機構３０、４０、５０も一緒に動作する。すなわち、指機構３０、４０、５０を曲げながら、指機構２０は指機構１０とで物体Ｍを掴む。このため、上記のように連結ワイヤ６１〜６８を設けた場合には、複雑な機構等を設けなくても、指機構２０、３０、４０、５０が共に動作する際に自動的に指機構２０の曲げ動作をアシストできる。
【００５０】
一方で、連結ワイヤ６５は、図９に示すように弛んだ状態では駆動力を分配する機能を発揮しない。すなわち、屈曲ワイヤ３３ｂを駆動させる駆動力Ｆ２が連結ワイヤ６５を介して屈曲ワイヤ２３ｂに伝達されない。
【００５１】
図８では指機構２０と指機構３０の間の連結ワイヤ６５について説明したが、指機構２０が指機構１０と共に物体Ｍを掴む際には、指機構５０も指機構３０と同じ姿勢となっている。本実施形態では、指機構２０の屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂと指機構５０の屈曲ワイヤ５３ａ、５３ｂとの間にも連結ワイヤ６４、６８が連結されている（図５参照）。このため、指機構５０の駆動部７０ｅの駆動力が、伸長した連結ワイヤ６４、６８を介して指機構２０に伝達される。これにより、指機構２０が、本来なら動作に寄与しない駆動部７０ｃ、７０ｅによっても駆動されるので、駆動部７０ｃ、７０ｅを有効活用できる。
【００５２】
多指ロボット１の手の甲側には、図６に示すように、伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂと、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂと、伸展ワイヤ３４ａ、３４ｂと、伸展ワイヤ４４ａ、４４ｂと、伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂが設けられている。
【００５３】
伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂは、指機構１０に設けられており、指機構１０を伸展させるために駆動するワイヤである。伸展ワイヤ１４ａは指機構１０の長手方向の中央側と連結され、伸展ワイヤ１４ｂは指機構１０の先端側と連結されている。伸展ワイヤ１４ａは指機構１０の根元側を伸展させ、伸展ワイヤ１４ｂは指機構１０全体を伸展させる。伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂは、それぞれ駆動部７０ａの別々の駆動源（アクチュエータ）にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。例えば、伸展ワイヤ１４ａが単独で指機構１０を伸展させたり、伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂが共に駆動して指機構１０を伸展させたりする。
【００５４】
伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂは、指機構２０に設けられており、指機構２０を伸展させるために駆動する。伸展ワイヤ３４ａ、３４ｂは、指機構３０に設けられており、指機構３０を伸展させるために駆動する。伸展ワイヤ４４ａ、４４ｂは、指機構４０に設けられており、指機構４０を伸展させるために駆動する。伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂは、指機構５０に設けられており、指機構５０を伸展させるために駆動する。伸展ワイヤ２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０の長手方向の中央側と連結され、伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０の先端側と連結されている。伸展ワイヤ２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０の根元側を伸展させ、伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂは、それぞれ指機構２０、３０、４０、５０全体を伸展させる。
【００５５】
ここで、図７を参照しながら、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂの連結構成について説明する。伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂの連結構成は、前述した屈曲ワイヤ２３ａ、２３ｂの連結構成と同様である。具体的には、伸展ワイヤ２４ｂはガイド部９２、９３、９４によってガイドされ、伸展ワイヤ２４ｂの先端は連結部９１に連結されている。同様に、伸展ワイヤ２４ａはガイド部９４によってガイドされ、伸展ワイヤ２４ａの先端は連結部９５に連結されている。
【００５６】
伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂは、それぞれ駆動部７０ｂの別々の駆動源（アクチュエータ）にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。例えば、伸展ワイヤ２４ａが単独で指機構２０を伸展させたり、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂが共に駆動して指機構２０を伸展させたりする。同様に、伸展ワイヤ３４ａ、３４ｂ、伸展ワイヤ４４ａ、４４ｂ及び伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂも、それぞれ駆動部７０ｃ、７０ｄ、７０ｅの別々の駆動源にプーリ等を介して連結されており、互いに独立して駆動可能である。
【００５７】
（変形例）
上記では、指機構２０、３０、４０、５０の伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂの各々が異なる駆動部７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅによって駆動されることとしたが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、４つの伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂが、一つの駆動部によって駆動されてもよい。
【００５８】
図１０は、変形例を説明するための模式図である。図１０には、手の甲側のワイヤ配置が示されている。伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂは、図１０にように結合点にて一つに纏められている。一つに纏められたワイヤは、駆動部７０ｆに接続されている。駆動部７０ｆは、纏められた一つのワイヤを駆動させることで、伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂを同時に伸展させる。このように、駆動部７０ｆが伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂをまとめて駆動させることで、伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂを駆動させる駆動部の数を抑制できる。なお、変形例では、駆動部７０ｆが第１伸ばし駆動部に該当する。
【００５９】
また、変形例においては、図１０に示すように、人差し指に対応する指機構２０には、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂとは別に第３ワイヤである伸展ワイヤ２４ｃが設けられ、小指に対応する指機構５０には、伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂとは別に第４ワイヤである伸展ワイヤ５４ｃが設けられている。伸展ワイヤ２４ｃは、指機構２０の先端側に連結されており、指機構２０を伸展させるワイヤである。伸展ワイヤ５４ｃは、指機構５０の先端側に連結されており、指機構５０を伸展させる。伸展ワイヤ２４ｃは指機構２０全体を伸展させ、伸展ワイヤ５４ｃは指機構５０全体を伸展させる。
【００６０】
伸展ワイヤ２４ｃは、駆動部７０ｇに接続されており、駆動部７０ｇによって独立してワイヤ駆動される。伸展ワイヤ５４ｃは、駆動部７０ｈに接続されており、駆動部７０ｈによって独立してワイヤ駆動される。駆動部７０ｆ、７０ｇ、７０ｈによるワイヤ駆動は、制御部８０（図２）によって制御されている。例えば、制御部８０は、駆動部７０ｆで伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂを駆動させる際に、駆動部７０ｇに伸展ワイヤ２４ｃを駆動させると共に、駆動部７０ｈに伸展ワイヤ５４ｃを駆動させる。なお、変形例では、駆動部７０ｇが指機構２０を単独で伸ばす第２伸ばし駆動部に該当し、駆動部７０ｈが指機構５０を単独で伸ばす第３伸ばし駆動部に該当する。
【００６１】
人間は、人差し指、中指、薬指及び小指のうちで、人差し指と小指のいずれか一方を伸展させたり、人差し指及び小指を一緒に伸展させたりする。このため、変形例においては、人差し指に対応する指機構２０に伸展ワイヤ２４ｃを設け、小指に対応する指機構５０に伸展ワイヤ５４ｃを設けることで、多指ロボット１が人間の手の動きと同じ動きを真似ることができる。また、変形例においては、指機構２０、３０、４０、５０の先端側に連結された伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂ及び伸展ワイヤ２４ｃ、５４ｃを駆動する駆動部７０ｆ、７０ｇ、７０ｈの数が３つである。すなわち、図６で説明した構成で伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂを駆動させる駆動部の数（駆動部７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ）よりも少ない。よって、多指ロボット１の駆動部の数を抑制しつつ、人間の手の動きに近い動きを再現できる。
【００６２】
また、上記では、屈曲ワイヤ２３ａと屈曲ワイヤ５３ａを連結している連結ワイヤ６４と、屈曲ワイヤ２３ｂと屈曲ワイヤ５３ｂを連結している連結ワイヤ６８が設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、連結ワイヤ６４及び連結ワイヤ６８は、設けられていなくてもよい。
図１１は、第２変形例を説明するための模式図である。第２変形例では、連結ワイヤ６１、６２、６３が、屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ同士の間を連結し、連結ワイヤ６５、６６、６７が、屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ同士の間を連結している。
【００６３】
また、上記では、屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂが、図４に示したガイド部８２、８３、８４によってガイドされていることとしたが、これに限定されない。
【００６４】
図１２は、第３変形例を説明するための模式図である。図１２では、説明の便宜上、屈曲ワイヤ２３ｂ及びガイド部８２、８３が示されている。第３変形例のガイド部８２、８３は、指機構２０が屈曲・伸展する際の屈曲ワイヤ２３ｂの姿勢を規制するリング部８２ａ、８３ａを有している。屈曲ワイヤ２３ｂは、リング部８２ａ、８３ａの空洞を挿通している。指機構２０が屈曲・伸展する際に、屈曲ワイヤ２３ｂがリング部８２ａ、８３ａに接することで、姿勢が規制される。なお、図１２には示されていないが、屈曲ワイヤ２３ａも、ガイド部８３と同様な形状のガイド部８４のリング部を挿通している。また、屈曲ワイヤ２３ａの連結部８５（図４）は、リング部８３ａの先端に設けられてもよいし、中節部２１ｂに直接設けられていてもよい。
【００６５】
図１３は、第４変形例を説明するための模式図である。図１３では、説明の便宜上、屈曲ワイヤ２３ｂ及びガイド部８２、８３が示されている。第４変形例では、屈曲ワイヤ２３ｂは、指機構２０の末節部２１ａ、中節部２１ｂ及び基節部２１ｃに形成された凹部８１ｂ、８２ｂ、８３ｂに沿って配置されている。そして、ガイド部８２は、中節部２１ｂの凹部８２ｂに設けられ、ガイド部８３は、基節部２１ｃの凹部８３ｂに設けられている。ガイド部８２、８３は、例えばピンである。屈曲ワイヤ２３ｂは、ガイド部８２、８３の周面に接している。これにより、指機構２０の限られたスペースを有効活用して、屈曲ワイヤ２３ｂを配置できる。
【００６６】
また、上記では、連結ワイヤ６１〜６８が、屈曲ワイヤ同士を連結する連結部材であることとしたが、これに限定されない。例えば、連結ワイヤ６１〜６８に代えて、チェーンやスプリングが、屈曲ワイヤ同士を連結してもよい。
【００６７】
また、上記では、連結ワイヤ６１〜６８が指機構２０、３０、４０、５０の部分に設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、連結ワイヤ６１〜６８は、駆動部７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ側にて、屈曲ワイヤ同士を連結してもよい。
【００６８】
（第１の実施形態における効果）
第１の実施形態の多指ロボット１は、指機構２０、３０、４０、５０の屈曲ワイヤ２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａ（屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ）同士の間を連結している連結ワイヤ６１、６２、６３、６４（連結ワイヤ６５、６６、６７、６８）を有する。そして、多指ロボット１においては、指機構２０、３０、４０、５０のうちの少なくとも２つの指機構（ここでは、指機構２０、３０）が曲げ動作する際に、指機構２０の姿勢と指機構３０の姿勢との差異が所定差よりも大きい場合には、指機構３０の屈曲ワイヤ３３ａ、３３ｂを駆動させる駆動部７０ｃに、伸長した連結ワイヤ６１、６５を介して指機構２０の曲げ動作をアシストさせる。
２つの指機構２０、３０の姿勢の差異が大きい場合には、一方の指機構が動作に寄与する（例えば、指機構２０が指機構１０と共に物体Ｍを掴む）一方で、他方の指機構（指機構３０）は動作に寄与しないケースが想定される。この場合、本来なら動作に寄与しない指機構３０を駆動させる駆動部７０ｃが指機構２０の駆動をアシストすることで、駆動部７０ｃを有効活用できる。また、駆動部７０ｂ、７０ｃで一つの指機構２０を駆動できるので、指機構２０を駆動部７０ｂのみで駆動させる場合に比べて、駆動部７０ｂを小型化することが可能となる。同様に、駆動部７０ｃ、７０ｄ、７０ｅも小型化できる。
【００６９】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の多指ロボット２は、上述した第１の実施形態の多指ロボット１に対して、ワイヤの配置が異なる。多指ロボット２のワイヤ以外の構成については、多指ロボット１と同様な構成である。
【００７０】
（指機構のワイヤ配置）
多指ロボット２の指機構１０、２０、３０、４０、５０のワイヤ配置について、図１４〜図１７を参照しながら説明する。
【００７１】
図１４は、第２の実施形態に係る多指ロボット２の掌側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。図１５は、多指ロボット２の手の甲側のワイヤ配置の一例を説明するための模式図である。図１６は、指機構２０の屈曲ワイヤと伸展ワイヤを説明するための模式図である。図１４及び図１５では、説明の便宜上、ワイヤが破線又は一点鎖線で示されている。
【００７２】
多指ロボット２の掌側には、図１４に示すように、屈曲ワイヤ１３ｂ、２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂと、連結ワイヤ６５、６６、６７、６８が設けられている。多指ロボット２の手の甲側には、図１５に示すように、伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂと、伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、伸展ワイヤ３４ａ、３４ｂと、伸展ワイヤ４４ａ、４４ｂと、伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂ、５４ｃが設けられている。
【００７３】
屈曲ワイヤ１３ｂは、指機構１０の先端側と連結されており、駆動することで指機構１０を屈曲させる。屈曲ワイヤ２３ｂは、指機構２０の先端側と連結されており、駆動することで指機構２０を屈曲させる。屈曲ワイヤ３３ｂは、指機構３０の先端側と連結されており、駆動することで指機構３０を屈曲させる。屈曲ワイヤ４３ｂは、指機構４０の先端側と連結されており、駆動することで指機構４０を屈曲させる。このように、多指ロボット２の指機構１０、２０、３０、４０、５０には、それぞれ一つの屈曲ワイヤが設けられており、多指ロボット１の屈曲ワイヤ１３ａ、２３ａ、３３ａ、４３ａ、５３ａは設けられていない。
【００７４】
連結ワイヤ６５は、屈曲ワイヤ２３ｂと屈曲ワイヤ３３ｂを連結している。連結ワイヤ６６は、屈曲ワイヤ３３ｂと屈曲ワイヤ４３ｂを連結している。連結ワイヤ６７は、屈曲ワイヤ４３ｂと屈曲ワイヤ５３ｂを連結している。連結ワイヤ６８は、屈曲ワイヤ５３ｂと屈曲ワイヤ２３ｂを連結している。連結ワイヤ６５、６６、６７、６８は、第１の実施形態と同様に、指機構２０、３０、４０、５０を屈曲させる際の駆動力を分配する機能を有する。
【００７５】
伸展ワイヤ１４ａ、１４ｂは、駆動することで指機構１０を伸展させる。伸展ワイヤ２４ａ、２４ｂは、駆動することで指機構２０を伸展させる。伸展ワイヤ３４ａ、３４ｂは、駆動することで指機構３０を伸展させる。伸展ワイヤ４４ａ、４４ｂは、駆動することで指機構４０を伸展させる。伸展ワイヤ５４ａ、５４ｂは、駆動することで指機構５０を伸展させる。伸展ワイヤ２４ａ、３４ａ、４４ａ、５４ａは、それぞれ別々の駆動部に連結されている。伸展ワイヤ２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ、５４ｂは、一つの駆動部に連結されている。
【００７６】
伸展ワイヤ２４ｃは、指機構２０に設けられており、駆動することで指機構２０を伸展させる。伸展ワイヤ５４ｃは、指機構５０に設けられており、駆動することで指機構５０を伸展させる。伸展ワイヤ２４ｃ及び伸展ワイヤ５４ｃは、それぞれ別々の駆動部に連結されている。
【００７７】
また、指機構２０、３０、４０、５０には、指機構２０、３０、４０、５０同士を近づけたり遠ざけたりする（別言すれば開閉する）開閉ワイヤが設けられている。指機構２０、３０、４０、５０の開閉ワイヤは同様な構成であるので、以下では、図１７を参照しながら、指機構２０及び指機構３０に設けられた開閉ワイヤを例に挙げて説明する。
【００７８】
図１７は、開閉ワイヤを説明するための模式図である。図１７に示すように、指機構２０の両側には一対の開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂが設けられており、指機構３０の両側には一対の開閉ワイヤ３５ａ、３５ｂが設けられている。開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂと開閉ワイヤ３５ａ、３５ｂが、それぞれ指機構２０、３０を左右方向に移動させる第５ワイヤに該当する。
【００７９】
開閉ワイヤ２５ａは、例えば指機構２０の左側面に連結されており、駆動することで指機構２０を左側に移動させるワイヤである。開閉ワイヤ２５ｂは、例えば指機構２０の右側面に連結されており、駆動することで指機構２０を右側に移動させるワイヤである。開閉ワイヤ３５ａ、３５ｂは、開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂと同様に指機構３０に連結されており、指機構３０を左右方向に移動させる。そして、開閉ワイヤ２５ｂと開閉ワイヤ３５ａが駆動することで、指機構２０と指機構３０が近づく（閉じる）。一方で、開閉ワイヤ２５ａと開閉ワイヤ３５ｂが駆動することで、指機構２０と指機構３０が遠ざかる（開く）。
【００８０】
第１の実施形態では、制御部８０は、２つの屈曲ワイヤ２３ａ及び屈曲ワイヤ２３ｂを駆動させて、指機構２０を曲げさせる。これに対して、第２の実施形態では、制御部８０は、屈曲ワイヤ２３ｂ及び開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂを用いて、指機構２０を曲げさせる。例えば、制御部８０は、指機構２０の開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂを同時に駆動させると共に、指機構２０の屈曲ワイヤ２３ｂを駆動させて、指機構２０を曲げさせる。これにより、屈曲ワイヤ２３ｂが一つであっても、開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂで指機構２０を支持することで、指機構２０を適切に屈曲させやすくなる。同様に、制御部８０は、屈曲ワイヤ３３ｂ、４３ｂ、５３ｂと開閉ワイヤ、３５ａ、３５ｂ、４５ａ、４５ｂ、５５ａ、５５ｂを用いて、指機構３０、４０、５０を曲げさせる。
【００８１】
また、制御部８０は、指機構２０の伸展ワイヤ２４ｂを駆動させると共に、指機構２０の開閉ワイヤ２５ａ、２５ｂの片方のワイヤを駆動させて、指機構２０を左右方向に移動させる。例えば、制御部８０は、伸展ワイヤ２４ｂ及び開閉ワイヤ２５ａを駆動させて指機構２０を左側に移動させ、伸展ワイヤ２４ｂ及び開閉ワイヤ２５ｂを駆動させて指機構２０を右側に移動させる。伸展ワイヤ２４ｂが指機構２０を支えることで、指機構２０を左右方向に移動させやすくなる。
【００８２】
また、第１の実施形態では開閉ワイヤについて説明していないが、第１の実施形態の多指ロボット１は、指機構２０、３０、４０、５０にそれぞれ設けられた一対の開閉ワイヤによって左右方向に移動する。
【００８３】
（第２の実施形態における効果）
第２の実施形態でも、多指ロボット１は、指機構２０、３０、４０、５０の屈曲ワイヤ２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ、５３ｂ同士の間を連結している連結ワイヤ６５、６６、６７、６８を有する。そして、制御部８０は、例えば動作に関与する指機構２０と動作に関与しない指機構３０を曲げる際に、指機構３０の駆動部７０ｃの駆動力を連結ワイヤ６５を介して指機構２０に伝達させる。これにより、動作に寄与しない駆動部７０ｃを有効活用できる。
【００８４】
また、第２の実施形態では、一つの屈曲ワイヤと一対の開閉ワイヤを駆動させることで、指機構２０、３０、４０、５０を曲げさせている。これにより、屈曲ワイヤの数を減らしつつ、指機構２０、３０、４０、５０を適切に曲げることができる。
【００８５】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る多指ロボットの指機構の構成について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。第３の実施形態に係る指機構１２０、１３０においては、前述した図１７に示す指機構２０、３０の構成に対して、４つの関節部の配列順番と開閉ワイヤの配置状態とが異なる。
【００８６】
図１８は、第３の実施形態に係る指機構１２０、１３０を説明するための模式図である。図１９は、指機構１２０における屈曲ワイヤ１２３ｂ及び開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂの配置を説明するための模式図である。
【００８７】
図１８に示すように、指機構１２０は、４つの関節部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを有し、指機構１３０も、４つの関節部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄを有する。４つの関節部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、図１７に示す関節部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄのうちの関節部２２ａと関節部２２ｂの位置を入れ替えた構成となっている。関節部１２２ｂが、指機構１２０の左右方向へ移動させる関節である。同様に、４つの関節部１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄも、図１７に示す関節部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのうちの関節部３２ａ、３２ｂの位置を入れ替えた構成となっている。
【００８８】
指機構１２０の４つの関節部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄには、図１９に示すように、一本の屈曲ワイヤ１２３ｂと、二本の開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂとが設けられている。指機構１２０は、図１８や図１９には示していないが、指機構１２０を伸展させる伸展ワイヤも有する。なお、指機構１３０におけるワイヤの配置は、指機構１２０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８９】
屈曲ワイヤ１２３ｂは、図１９に示すように、指機構１２０の中央を長手方向に沿って（具体的には、根元である関節部１２２ａから指先である関節部１２２ｄまで）設けられている。屈曲ワイヤ１２３ｂは、関節部１２２ｄに連結されており、駆動することで指機構１２０を屈曲させる。
【００９０】
開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、図１９に示すように、屈曲ワイヤ１２３ｂの両側に配置されている。開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、ここでは屈曲ワイヤ１２３ｂに略平行に設けられている。開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、駆動することで指機構１２０を左右方向に移動させる。例えば、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、一方が駆動することで指機構１２０を指機構１３０に対して近づけたり遠ざけたりする。開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、図１８に示すように、根元から関節部１２２ｂまで設けられている。
【００９１】
変形例においても、屈曲ワイヤ１２３ｂが駆動する際に、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂが共に駆動することで、指機構１２０を曲げさせる。すなわち、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂが指機構１２０を支持した状態で、屈曲ワイヤ１２３ｂが指機構１２０を曲げる。上述したように、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂが関節部１２２ｂまで設けられていることで、屈曲ワイヤ１２３ｂが一本であっても指機構１２０の屈曲動作がより安定しやすくなる。指機構１３０の開閉ワイヤ１３５ａ、１３５ｂも、同様に駆動することで、指機構１３０の屈曲動作が安定しやすくなる。
【００９２】
なお、上記では、多指ロボットの人差し指に倣った指機構１２０及び中指に倣った指機構１３０の構成について説明したが、薬指に倣った指機構及び小指に倣った指機構も同様な構成である。これにより、多指ロボットの全体が、最適な動きを行うことが可能となる。
【００９３】
また、上記では、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂが屈曲ワイヤ１２３ｂに対して略平行になるように配置されていることとしたが、これに限定されない。例えば、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂは、交差するように配置されてもよい。
【００９４】
図２０は、指機構１２０の変形例を説明するための模式図である。変形例に係る指機構１２０は、開閉ワイヤ１２５ａ、１２５ｂの代わりに、互いに交差するように配置された開閉ワイヤ１２６ａ、１２６ｂを有する。開閉ワイヤ１２６ａ、１２６ｂは、図２０に示すように、Ｘ字状に配置されている。このように開閉ワイヤ１２６ａ、１２６ｂが交差するように配置された場合には、指機構１２０の左右方向への回動が安定化する。なお、開閉ワイヤ１２６ａ、１２６ｂは、互いに接触しないように、高さ方向でずれるように配置されてもよい。
【００９５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００９６】
１、２    多指ロボット
２０    指機構
２３ａ、２３ｂ    屈曲ワイヤ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ    伸展ワイヤ
３０    指機構
３３ａ、３３ｂ    屈曲ワイヤ
３４ａ、３４ｂ    伸展ワイヤ
４０    指機構
４３ａ、４３ｂ    屈曲ワイヤ
４４ａ、４４ｂ    伸展ワイヤ
５０    指機構
５３ａ、５３ｂ    屈曲ワイヤ
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ    伸展ワイヤ
６１、６２、６３、６４    連結ワイヤ
６５、６６、６７、６８    連結ワイヤ
７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ    駆動部
７０ｆ、７０ｇ、７０ｈ    駆動部
８０    制御部
【図１】
2020105504.tif 000003
【図２】
2020105504.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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