(57)【要約】  対象物の把持に際して、調整制御部（２８０Ａ）は、指部（１４０Ａj）（ｊ＝１，…，４）のベローズからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御により、ベローズが収縮して、第１及び第２の関節部を伸展状態にする回転方向の力を発生し、指部１４０Ａが伸展状態になる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド（１００Ａ）は、対象物の近傍に位置するように移動する。引き続き、調整制御部（２８０Ａ）は、ベローズへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御により、ベローズが膨張して、第１の関節部及び第２の関節部を屈曲状態にする回転方向の力を発生し、指基部が、軸部材を回転軸にして第１リンク部に対して回転し、指先部が、軸部材を回転軸にして指基部に対して回転する。これにより、屈曲した指部（１４０Ａj）が対象物を把持する。
2020115889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と；
前記ベース部材に取り付けられる少なくとも１つの指部と；
前記少なくとも１つの指部のそれぞれの運動を制御する調整制御部と；を備え、
前記少なくとも１つの指部のそれぞれは、
前記ベース部材上に配置される第１リンク部と；
前記第１リンク部に対して、第１の関節部により、運動可能に取り付けられる第２リンク部と；
前記第１の関節部に配置され、前記第１リンク部における前記第１の関節部側の端部側に一方側端部が接続されるとともに、前記第２リンク部における前記第１の関節部側の端部側に他方側端部が接続され、前記第１の関節部が関節運動を行う力を発生させる第１ベローズと；を備え、
前記第１の関節部は、前記第１リンク部の端部と前記第２リンク部の端部とを含んで構成され、
前記調整制御部は、前記第１ベローズ内の作動流体圧を調整して、前記第１ベローズを伸縮させる制御を行い、
前記第１ベローズの伸縮により、前記第１の関節部を利用して、前記第１リンク部に対して前記第２リンク部が運動する、
ことを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記第２リンク部は、
前記第１リンク部に対して、前記第１の関節部により、運動可能に取り付けられる指基部と；
前記指基部に対して、第２の関節部により、運動可能に取り付けられる指先部と；
前記第２の関節部に配置され、前記指基部における前記第２の関節部側の端部側に一方側端部が接続されるとともに、前記指先部における前記第２の関節部側の端部側に他方側端部が接続され、前記第２の関節部が関節運動を行う力を発生させる第２ベローズと；を備え、
前記第２の関節部は、前記指基部の端部と前記指先部の端部とを含んで構成され、
前記調整制御部は、前記第２ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記第２ベローズを伸縮させる制御を更に行い、
前記第２ベローズの伸縮により、前記第２の関節部を利用して、前記指基部に対して、前記指先部が運動する、
ことを特徴とする請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記ベース部材に固定された固定軸部材と；
前記固定軸部材を回転軸にして、回転可能に前記ベース部材上に配置され、前記第１リンク部の一方の端部が取り付けられる取付部材と；
前記取付部材に一方側端部が接続されるとともに、前記固定軸部材に他方側端部が接続される回転用ベローズと：を更に備え、
前記調整制御部は、前記回転用ベローズ内の作動流体圧を更に調整し、前記回転用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記指部の数は複数であり、
前記複数の指部には、前記第１リンク部の一方の端部が軸部に取り付けられ、互いに指部の開閉が可能な少なくとも１つの指部対が含まれ、
前記ベース部材上に配置され、前記軸部が取り付けられるとともに、前記指部対の開閉範囲を規制する規制部材と；
前記指部対のうちの一の指部における第１リンク部に一方側端部が接続されるとともに、前記指部対のうちの他の指部における第１リンク部に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を備え、
前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記一の指部における第１リンク部及び前記他の指部における第１リンク部は、異なる軸部により、前記規制部材に取り付けられる、ことを特徴とする請求項４に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記指部の数は、４つであり、
互い違いに対となっている一の対の指部における各第１リンク部を接続する第１接続部材と；
前記互い違いに対となっている他の対の指部における各第１リンク部を接続する第２接続部材と；
前記第１接続部材に一方側端部が接続されるとともに、前記第２接続部材に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を更に備え、
前記第１接続部材は、前記ベース部材に固定され、
前記第２接続部材は、軸部により、回転可能に前記ベース部材に取り付けられ、
前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整し、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記指部の数は複数であり、
前記複数の指部には、前記第１リンク部の一方の端部に歯部が形成されるとともに、前記一方の端部が軸部に取り付けられた２以上の指部が含まれ、
前記複数の指部のうちの一の指部に形成された歯部は、少なくとも１つの他の指部に形成された歯部と噛合し、
前記一の指部における第１リンク部に一方側端部が接続されるとともに、前記一の指部に形成された歯部と噛合する歯部が形成された他の指部における第１リンク部に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を備え、
前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項８】
前記ベース部材に設けられた吸着部を更に備え、
前記吸着部は、対象物を吸着し、
前記第２リンク部は、前記対象物を把持する、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項９】
前記吸着部は、伸縮自在で可撓性を有する部材であり、
前記吸着部を変形させる吸着部変形駆動部を更に備える、
ことを特徴とする請求項７に記載のロボットハンド。
【請求項１０】
前記第１の関節部は、蝶番構造を有し、
前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動は、屈曲及び伸展運動である、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項１１】
前記第１の関節部は、可撓性の材質で成形された構造を有し、
前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動は、屈曲及び伸展運動、並びに、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動である、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項１２】
前記第１の関節部は、
前記第１リンク部における前記第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第１板部材と；
前記第２リンク部における前記第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第２板部材と；
前記第１板部材と前記第２板部材とが平行な状態で、前記第１板部材及び前記第２板部材を互いに同一平面上で回転可能に取り付ける軸部材と；を備えた構造を有し、
前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動は、屈曲及び伸展運動、並びに、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動である、
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項１３】
前記第１リンク部における前記第１の関節部側の端部、及び、前記第２リンク部における前記第１の関節部側の端部は、長板形状であり、
前記第１リンク部の長板形状の部分及び前記第２リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側部を紐状部材でつなぎ、前記第１リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側面と、前記第２リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側面との間における前記紐状部材の長さを調整して、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を行わせる回転駆動部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットハンドに係り、より詳しくは、関節運動を行う指部を備えるロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対象物を把持する様々なロボットハンドが提案されている。こうしたロボットハンドとしては、関節運動を行う指部を有するものが一般的である。【０００３】
かかる関節運動を行う指部を有するロボットハンドの一つとして、モータ及びワイヤによって駆動するアクチュエータを用いて関節運動を行うものがある（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術では、ハンド掌部に、指と当該指の同じ数の駆動源とを配置する。ここで、駆動源は、回転型モータ及びネジ要素を備えている。また、各指には、回転自在な複数の関節を設けて、各関節に当該関節を支点とするプーリと、当該関節を伸展方向に駆動するコイルバネとが設けられている。こうした状態で、ネジ要素にワイヤの一方端を固定し、各関節のプーリを介して指先端にワイヤの片端を固定する。そして、ネジ要素を手首方向に動かすと、ワイヤが引かれて指が伸展し、ネジ要素を手指方向に動かすと、コイルバネの復元力により指が屈曲するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９１８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来例の技術では、関節に設けられたプーリにワイヤが巻き付けられ、ワイヤの一端がハンド掌部に配置されたネジ要素に固定され、当該ワイヤの他端が指部の指先端に固定される。したがって、従来例の技術については、指に設けられている複数の関節の運動を、独立して制御することができない。この結果、従来例の技術では、例えば、各指について１つの関節のみを運動させることができず、指の運動が制限されている。【０００６】
また、従来例の技術では、関節ごとにプーリを用意する必要がある。このため、運動させる関節の数が多くなるほど、ロボットハンドの重量は増加することになる。さらに、従来例の技術において、一定以上のトルクを得るために減速機を使用した場合には、ロボットハンドの重量は、さらに増加する。こうした事態の発生は、ロボットハンドの軽量化が要求される場合は、好ましくない。【０００７】
このため、各関節部を独立して制御することができるとともに、装置の軽量化を図りつつ、指部が関節運動を行うに際して、装置に要求される十分なトルクを確保することができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる新たなロボットハンド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】
本発明は、ベース部材と；前記ベース部材に取り付けられる少なくとも１つの指部と；前記少なくとも１つの指部のそれぞれの運動を制御する調整制御部と；を備え、前記少なくとも１つの指部のそれぞれは、前記ベース部材上に配置される第１リンク部と；前記第１リンク部に対して、第１の関節部により、運動可能に取り付けられる第２リンク部と；前記第１の関節部に配置され、前記第１リンク部における前記第１の関節部側の端部側に一方側端部が接続されるとともに、前記第２リンク部における前記第１の関節部側の端部側に他方側端部が接続され、前記第１の関節部が関節運動を行う力を発生させる第１ベローズと；を備え、前記第１の関節部は、前記第１リンク部の端部と前記第２リンク部の端部とを含んで構成され、前記調整制御部は、前記第１ベローズ内の作動流体圧を調整して、前記第１ベローズを伸縮させる制御を行い、前記第１ベローズの伸縮により、前記第１の関節部を利用して、前記第１リンク部に対して前記第２リンク部が運動する、ことを特徴とするロボットハンドである。【００１０】
当該ロボットハンドでは、指部は、ベース部材上に配置された第１リンク部と、第１の関節部により、当該第１リンク部に対して運動可能に取り付けられる第２リンク部とを備えて構成されている。そして、当該第１の関節部に、伸縮自在な第１ベローズが配置される。こうした構成で、調整制御部による第１ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、第１ベローズが膨張又は収縮すると、第１ベローズが、第１の関節部が関節運動を行う力を発生させる。こうして第１ベローズが発生させた力は、第１リンク部及び第２リンク部に伝達される。この結果、第２リンク部が第１リンク部に対して運動し、指部が運動する。【００１１】
したがって、本発明のロボットハンドによれば、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。【００１２】
なお、軽量の柔らかい樹脂製のベローズを構成要素とすれば、ロボットハンドの重さの軽量化を図ることができ、例えば、ロボットハンドが取り付けられる支持装置の重さについての耐久性能を高くする必要がなくなる。【００１３】
本発明のロボットハンドでは、前記第２リンク部は、前記第１リンク部に対して、前記第１の関節部により、運動可能に取り付けられる指基部と；前記指基部に対して、第２の関節部により、運動可能に取り付けられる指先部と；前記第２の関節部に配置され、前記指基部における前記第２の関節部側の端部側に一方側端部が接続されるとともに、前記指先部における前記第２の関節部側の端部側に他方側端部が接続され、前記第２の関節部が関節運動を行う力を発生させる第２ベローズと；を備え、前記第２の関節部は、前記指基部の端部と前記指先部の端部とを含んで構成され、前記調整制御部は、前記第２ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記第２ベローズを伸縮させる制御を更に行い、前記第２ベローズの伸縮により、前記第２の関節部を利用して、前記指基部に対して、前記指先部が運動する、ようにすることができる。【００１４】
この場合には、第２リンク部は、第１の関節部により、第１リンク部に対して運動可能に取り付けられる指基部と、第２の関節部により、当該指基部に対して運動可能に取り付けられる指先部とを備えて構成されている。そして、当該第２の関節部に、伸縮自在な第２ベローズが配置されている。こうした構成で、調整制御部による第２ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、第２ベローズが膨張又は収縮すると、第２ベローズが、第２の関節部が関節運動を行う力を発生させる。こうして第２ベローズが発生させた力は、指基部及び指先部に伝達される。この結果、指先部が指基部に対して運動し、指部が運動する。このため、第１の関節部及び第２の関節部を独立して制御し、指部の運動を行うことができる。【００１５】
また、本発明のロボットハンドでは、前記ベース部材に固定された固定軸部材と；前記固定軸部材を回転軸にして、回転可能に前記ベース部材上に配置され、前記第１リンク部の一方の端部が取り付けられる取付部材と；前記取付部材に一方側端部が接続されるとともに、前記固定軸部材に他方側端部が接続される回転用ベローズと：を更に備え、前記調整制御部は、前記回転用ベローズ内の作動流体圧を更に調整し、前記回転用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、ようにすることができる。【００１６】
この場合には、第１リンク部が取り付けられる取付部材が、ベース部材に固定された固定軸部材に対して回転可能となっている。こうした構成で、調整制御部による回転用ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、回転用ベローズが膨張すると、取付部材とともに指部が一の方向に回転し、回転用ベローズが収縮すると、取付部材とともに、指部が当該一の方向とは逆の方向に回転する。この結果、調整制御部による調整制御により、形状を変形させずに指部を回転させることができる。このため、例えば、指部により瓶の蓋を把持した状態で、当該指部に回転運動を行わせることにより、瓶の蓋を開けたり、瓶の蓋を閉めたりすることができる。【００１７】
本発明のロボットハンドでは、前記指部の数は複数であり、前記複数の指部には、前記第１リンク部の一方の端部が軸部に取り付けられ、互いに指部の開閉が可能な少なくとも１つの指部対が含まれ、前記ベース部材上に配置され、前記軸部が取り付けられるとともに、前記指部対の開閉範囲を規制する規制部材と；前記指部対のうちの一の指部における第１リンク部に一方側端部が接続されるとともに、前記指部対のうちの他の指部における第１リンク部に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を備える構成とし、前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、ようにすることができる。【００１８】
この場合には、複数の指部には、互いに指部の開閉が可能な指部対が含まれている。こうした構成で、調整制御部による開閉用ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、開閉用ベローズが膨張すると、指部対が互いに開く方向に移動し、開閉用ベローズが収縮すると、当該指部対が互いに閉じる方向に移動する。また、指部対の開閉範囲は、規制部材により規制されている。この結果、調整制御部による調整制御により、当該開閉角度を変化させることができる。ここで、指部対の数が２つ、すなわち、指部の数が４つのときに、各指部対の開閉角度を「０度」にすると、あたかも２本の太い指のロボットハンドとすることができる。また、一の指部対の開閉角度を「０度」にし、他の指部対の開閉角度を例えば「９０度」にすると、あたかも３本の指のロボットハンドとすることができる。さらに、各指部対の開閉角度を例えば「９０度」にすると、４本の指のロボットハンドとすることができる。このため、様々な用途に応じて、ロボットハンドを変形させることができる。【００１９】
ここで、複数の指部に、互いに指部の開閉が可能な指部対が含まれる構成とした場合に、前記一の指部における第１リンク部及び前記他の指部における第１リンク部は、異なる軸部により、前記規制部材に取り付けられる、ようにすることができる。この場合には、指部対の開閉角度を「０度」にしたときにも、開閉用ベローズの設置位置を確保することができる。また、この場合には、対となる２つの指部を重ならないようにすることができる。【００２０】
また、本発明のロボットハンドでは、前記指部の数は、４つであり、互い違いに対となっている一の対の指部における各第１リンク部を接続する第１接続部材と；前記互い違いに対となっている他の対の指部における各第１リンク部を接続する第２接続部材と；前記第１接続部材に一方側端部が接続されるとともに、前記第２接続部材に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を更に備える構成とし、前記第１接続部材は、前記ベース部材に固定され、前記第２接続部材は、軸部により、回転可能に前記ベース部材に取り付けられ、前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整し、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、ようにすることができる。【００２１】
この場合には、互い違いに対となっている一の対の指部が接続された第１接続部材がベース部材に固定され、互い違いに対となっている他の対の指部が接続された第２接続部材が、軸部により、第１接続部材に対して回転可能となっている。こうした構成で、調整制御部による開閉用ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、回転用ベローズが膨張すると、一の対の指部に対して他の対の指部が一の方向に回転し、回転用ベローズが収縮すると、一の対の指部に対して他の対の指部が他の方向に回転する。この結果、調整制御部による調整制御により、一の対の指部と他の対の指部とが交差する交差角度を変化させることができる。ここで、当該交差角度を「０度」にすると、あたかも２本の太い指のロボットハンドとすることができる。また、当該交差角度を例えば「９０度」にすると、４本の指のロボットハンドとすることができる。このため、様々な用途に応じて、ロボットハンドの形態を変化させることができる。【００２２】
本発明のロボットハンドでは、前記指部の数は複数であり、前記複数の指部には、前記第１リンク部の一方の端部に歯部が形成されるとともに、前記一方の端部が軸部に取り付けられた２以上の指部が含まれ、前記複数の指部のうちの一の指部に形成された歯部は、少なくとも１つの他の指部に形成された歯部と噛合し、前記一の指部における第１リンク部に一方側端部が接続されるとともに、前記一の指部に形成された歯部と噛合する歯部が形成された他の指部における第１リンク部に他方側端部が接続される開閉用ベローズと；を備え、前記調整制御部は、前記開閉用ベローズ内の作動流体圧を更に調整して、前記開閉用ベローズを伸縮させる制御を更に行う、ようにすることができる。【００２３】
この場合には、一の指部に形成された歯部は、少なくとも１つの他の指部に形成された歯部と噛合している。こうした構成で、調整制御部による開閉用ベローズ内の作動流体圧の調整制御により、開閉用ベローズが膨張すると、一の指部に対して他の指部が一の方向に回転し、開閉用ベローズが収縮すると、一の指部に対して他の指部が他の方向に回転する。ここで、他の指部の数が３つのとき（指部の数が４つのとき）には、開閉用ベローズが接続されていない指部も、開閉用ベローズが接続されている指部と連動して開閉する構成とすることができる。こうした場合に、開閉用ベローズが接続されている指部対の開閉角度を「０度」にすると、あたかも２本の太い指のロボットハンドとすることができる。また、当該開閉角度を「９０度」にすると、４本の指のロボットハンドとすることができる。このため、様々な用途に応じて、ロボットハンドを変形させることができる。【００２４】
また、本発明のロボットハンドでは、前記ベース部材に設けられた吸着部を更に備える構成とし、前記吸着部は、対象物を吸着し、前記第２リンク部は、前記対象物を把持する、ようにすることができる。この場合には、例えば、対象物の姿勢が、ロボットハンドの指部により安定な姿勢で把持することができないときであっても、対象物を安定な姿勢になるように吸着してから、対象物を把持することができる。また、この場合には、対象物の把持を失敗することを低減することができる。また、この場合には、把持した対象物が落下することを低減することができる。また、吸着部が伸縮自在な部材のときには、対象物を吸着した吸着部が収縮することにより、対象物を引き寄せて引き上げ、第２リンク部の端部は、安定した姿勢で対象物を把持することができる。【００２５】
ここで、吸着部を更に備える構成とした場合に、前記吸着部は、伸縮自在で可撓性を有する部材であり、前記吸着部を変形させる吸着部変形駆動部を更に備える、構成とすることができる。この場合には、可撓性を有する吸着部は、伸縮方向以外の方向にも変形できるため、対象物を吸着し易い当該対象物の表面を向いて、対象物を吸着することができる。この後、対象物を吸着した吸着部が収縮して、対象物を引き寄せて引き上げ、第２リンク部の端部は、安定した姿勢で対象物を把持することができる。【００２６】
本発明のロボットハンドでは、前記第１の関節部は、蝶番構造を有し、前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動が、屈曲及び伸展運動である、ようにすることができる。この場合には、第１の関節部は、複数の指で対象物を把持するのに適した関節運動を行うことができる。【００２７】
また、本発明のロボットハンドでは、前記第１の関節部は、可撓性の材質で成形された構造を有し、前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動が、屈曲及び伸展運動、並びに、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動である、ようにすることができる。この場合には、第１の関節部は、複数の指で対象物を把持するのに適した関節運動を行うことができるとともに、対象物を巻きつけて取り上げる関節運動を行うことができる。【００２８】
本発明のロボットハンドでは、前記第１の関節部は、前記第１リンク部における前記第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第１板部材と；前記第２リンク部における前記第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第２板部材と；前記第１板部材と前記第２板部材とが平行な状態で、前記第１板部材及び前記第２板部材を互いに同一平面上で回転可能に取り付ける軸部材と；を備えた構造を有し、前記第１リンク部に対する前記第２リンク部の運動が、屈曲及び伸展運動、並びに、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動である、ようにすることができる。この場合にも、第１の関節部は、複数の指で対象物を把持するのに適した関節運動を行うことができるとともに、対象物を巻きつけて取り上げる関節運動を行うことができる。【００２９】
ここで、第１リンク部に対する第２リンク部の運動が、屈曲及び伸展運動、並びに、屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動を行う場合に、前記第１リンク部における前記第１の関節部側の端部、及び、前記第２リンク部における前記第１の関節部側の端部は、長板形状であり、前記第１リンク部の長板形状の部分及び前記第２リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側部を紐状部材でつなぎ、前記第１リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側面と、前記第２リンク部の長板形状の部分の少なくとも一方の側面との間における前記紐状部材の長さを調整して、前記屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を行わせる回転駆動部を更に備える、構成とすることができる。この場合には、回転駆動部が、第１リンク部における第１の関節部側の端部の少なくとも一方の側面と、第２リンク部における第１の関節部側の端部の少なくとも一方の側面との間における紐状部材の長さを調整して、屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を行うようにすることができる。このため、様々な状況や用途に対応できるように、ロボットハンドの指部を運動させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明のロボットハンドによれば、対象物の把持に際して、様々な状況に応じて、適切に運動を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図３】図１，２の調整制御部の構成を説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係るハンド部の把持の状態を説明するための図（その１）である。
【図５】第１実施形態に係るハンド部の把持の状態を説明するための図（その２）である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図８】図６，７の取付部材を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係るハンド部における指部の開閉を説明するための図（その１）である。
【図１０】第２実施形態に係るハンド部における指部の開閉を説明するための図（その２）である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図１３】第３実施形態に係るハンド部における指部の開閉を説明するための図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図１６】第４実施形態に係るハンド部における指部の開閉を説明するための図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図１９】第５実施形態に係るハンド部における指部の開閉を説明するための図である。
【図２０】本発明の第６実施形態に係るロボットハンドの外観図である。
【図２１】第６実施形態に係るハンド部の外観図である。
【図２２】図２０，２１の吸着部変形駆動部の構成を説明するための図である。
【図２３】第６実施形態に係るハンド部における吸着部の状態を説明するための図である。
【図２４】本発明の第７実施形態に係るロボットハンドの外観図（その１）である。
【図２５】本発明の第７実施形態に係るロボットハンドの外観図（その２）である。
【図２６】本発明の第７実施形態に係るロボットハンドの外観図（その３）である。
【図２７】図２４〜図２６の第１の関節部の構成を説明するための図である。
【図２８】図２４〜図２６の回転駆動部の構成を説明するための図である。
【図２９】第７実施形態に係るハンド部における指部の関節運動を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００Ａ〜１００Ｇ…ロボットハンド、１１０Ａ〜１１０Ｇ…ハンド部、１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ，１２０Ｄ，１２０Ｇ…ベース部材、１２１Ｃj（ｊ＝１，…，４）…軸部、１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｇ…取付部材、１３０Ｅ…取付部材（規制部材）、１３１Ｄ…取付部材（第１接続部材）、１３２Ｄ…取付部材（第２接続部材）、１４０Ａj，１４０Ｂj，１４０Ｃj，１４０Ｄj，１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）…指部、１４１Ｂj…軸部、１４２Ｃj…歯車部、１５１〜１５４…開閉用ベローズ、１５５…回転用ベローズ、１６０…吸着部変形駆動部、１６１，１６２，１６３…駆動用ベローズ、１６５…固定部材、１６６，１６７，１６８…長板部、１７１，１７２，１７３…紐状部材、１８０Ａ，１８０Ｆ…吸着部、１９０k…回転駆動部、１９１Ｌk，１９１Ｒk…回転駆動用ベローズ、１９３k…固定部材、１９５Ｌk，１９５Ｒk…紐状部材、２２１j，２２１Ｇk…第１リンク部、２２２j…指基部（第２リンク部の一部）、２２２Ｇk…第２リンク部、２２３j…指先部（第２リンク部の一部）、２２６k…第１板部材（第１の関節部の一部）、２２７k…第２板部材（第１の関節部の一部）、２４１j，２４１k，２４２j…ベローズ、２５１j，２５２j，２５３，２６１，２６２〜２６５，…配管、２８０Ａ〜２８０Ｅ…調整部、２８１…加圧ポンプ、２８２…減圧ポンプ、２８３…電気−空気圧制御弁、２８４…制御部、２８５，２８６…配管、ＡＸ１j，ＡＸ２j，ＡＸ６k，ＡＸ７k，ＡＸ８k…軸部材、ＡＸＤ…軸部、ＡＸＥ…固定軸部材、ＡＢＡ…接続部、ＲＢＡ…接続部、ＪＴ１j…第１の関節部、ＪＴ２j…第２の関節部、ＪＴＶ１k…第１の関節部
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。
【００３５】
＜構成＞
図１，２には、第１実施形態に係るロボットハンド１００Ａの外観図が示されている。図１，２における座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、図示の通りに定義されている。ここで、図１は、ロボットハンド１００Ａを、図１に示した座標系で表した斜視図である。また、図２は、ロボットハンド１００Ａを、−Ｙ方向側から視た外観図（ＸＺ平面視図）である。第１実施形態では、ロボットハンド１００Ａは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【００３６】
図１，２により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ａは、ハンド部１１０Ａを備えている。また、ロボットハンド１００Ａは、調整制御部２８０Ａを備えている。
【００３７】
《ハンド部１１０Ａの構成》
上記のハンド部１１０Ａの構成について、説明する。ハンド部１１０Ａは、図１，２により総合的に示されるように、ベース部材１２０Ａと、取付部材１３０Ａと、指部１４０Ａ1，１４０Ａ2，１４０Ａ3，１４０Ａ4とを備えている。また、ハンド部１１０Ａは、吸着部１８０Ａを備えている。なお、以下の説明では、指部１４０Ａ1，１４０Ａ2，１４０Ａ3，１４０Ａ4を総称して、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）とも記す。
【００３８】
上記のベース部材１２０Ａは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面と平行な円盤状の部材である。ベース部材１２０Ａの中央には、吸着部１８０Ａを取り付けるための円状の開口が形成されている。また、ベース部材１２０Ａにおける＋Ｚ方向側の面には、取付部材１３０Ａ、及び、指部１４０Ａjが取り付けられている。
【００３９】
上記の取付部材１３０Ａは、例えば、鋼鉄製の板状部材であり、ベース部材１２０Ａにおける＋Ｚ方向側の面に固定して取り付けられる。第１実施形態では、当該取付部材１３０Ａには、指部１４０Ａjが固定されている。また、取付部材１３０Ａには、ベース部材１２０Ａと同様に、吸着部１８０Ａを取り付けるための開口が形成されている。
【００４０】
上記の指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）は、第１実施形態では、取付部材１３０Ａに固定されている。すなわち、指部１４０Ａは、取付部材１３０Ａを介して、ベース部材１２０Ａに取り付けられている。ここで、指部１４０Ａ1は、伸展状態時に、＋Ｘ方向に延び、指部１４０Ａ2は、伸展状態時に、−Ｙ方向に延びている。また、指部１４０Ａ3は、伸展状態時に、−Ｘ方向に延び、指部１４０Ａ4は、伸展状態時に、＋Ｙ方向に延びている。
【００４１】
ここで、図２には、指部１４０Ａ1の構成図が示されている。第１実施形態では、指部１４０Ａ2，１４０Ａ3，１４０Ａ4についても、指部１４０Ａ1と同様に構成されている。
【００４２】
指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）のそれぞれは、図１，２により総合的に示されるように、第１リンク部２２１jと、指基部２２２jと、指先部２２３jとを備えている。また、指部１４０Ａjのそれぞれは、ベローズ２４１j，２４２jと、配管２５１j，２５２jとを備えている。ここで、指基部２２２j及び指先部２２３jは、第２リンク部に対応している。
【００４３】
上記の第１リンク部２２１jは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。当該長板部には、他方側（図２における「＋Ｘ方向側」）の端部に略直立して＋Ｚ方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている。第１リンク部２２１jの長板部の他方側の端部には、軸部材ＡＸ１jにより、指基部２２２jが接続されている。そして、第１リンク部２２１jの他方側の端部の接続部は、ベローズ２４１jの一方側端部に接続されている。
【００４４】
また、第１リンク部２２１jの長板部の一方側（図２における「−Ｘ方向側」）の端部には、取付部材１３０Ａが固定されている。当該第１リンク部２２１jの長板部は、ベース部材１２０Ａに取付けられている。
【００４５】
上記の指基部２２２jは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。当該長板部の両端部には、略直立して延びる環状の接続部が形成されている。指基部２２２jの長板部の一方側の端部には、第１リンク部２２１jが接続されている。そして、指基部２２２jの一方側の端部の接続部は、ベローズ２４１jの他方側端部に接続されている。ここで、指基部２２２jの長板部の一方側の端部は、軸部材ＡＸ１j（第１の関節部の関節軸に相当）を軸にして、回転可能に第１リンク部２２１jに接続されるようになっている。
【００４６】
このように、第１リンク部２２１jの他方側の端部、及び、指基部２２２jの一方側の端部は、軸部ＡＸ１jを軸にして、回転可能に接続され、当該接続部分により第１の関節部ＪＴ１が形成されている。
【００４７】
また、指基部２２２jの長板部の他方側の端部には、軸部材ＡＸ２jにより、指先部２２３jが接続されている。そして、指基部２２２jの他方側の端部側の接続部は、ベローズ２４２jの一方側端部に接続されている。
【００４８】
上記の指先部２２３jは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。当該長板部には、一方側の端部に略直立して延びる環状の接続部が形成されている。指先部２２３jの長板部の一方側の端部には、指基部２２２jが接続されている。そして、指先部２２３jの一方側の端部の接続部は、ベローズ２４２jの他方側端部に接続されている。ここで、指先部２２３jの長板部の一方側の端部は、軸部材ＡＸ２j（第２の関節部の関節軸に相当）を軸にして、回転可能に指基部２２２jに接続されるようになっている。
【００４９】
このように、指基部２２２jの他方側の端部、及び、指先部２２３jの一方側の端部は、軸部ＡＸ２jを軸にして、回転可能に接続され、当該接続部分により第２の関節部ＪＴ２が形成されている。
【００５０】
上記のベローズ２４１jは、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、軸部材ＡＸ１j（第１の関節部の関節軸）の周りに沿って、関節部の伸展側（＋Ｚ方向側）に配置される。ベローズ２４１jの一方側端部は、第１リンク部２２１jの他方側（ベローズ２４１j側）の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ２４１jの他方側端部は、指基部２２２jの一方側（ベローズ２４１j側）の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ２４１jは、第１の関節部の関節運動を行う力を発生する。
【００５１】
上記のベローズ２４２jは、ベローズ２４１jと同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材であり、軸部材ＡＸ２j（第２の関節部の関節軸）の周りに沿って、関節部の伸展側に配置される。ベローズ２４２jの一方側端部は、指基部２２２jの他方側（ベローズ２４２j側）の端部側に形成された接続部に接続されるとともに、ベローズ２４２jの他方側端部は、指先部２２３jの一方側（ベローズ２４２j側）の端部側に形成された接続部に接続される。こうして配置されたベローズ２４２jは、第２の関節部の関節運動を行う力を発生する。
【００５２】
ここで、ベローズ２４１jには、可撓性を有する樹脂製の配管２５１jが取り付けられ、当該ベローズ２４１jは、配管２５１jを介して調整制御部２８０Ａと接続している（不図示）。そして、ベローズ２４１j内の空気圧が変化すると、当該ベローズ２４１jが膨縮する。この結果、ベローズ２４１jが上述した関節運動を行う力を発生させる。
【００５３】
また、ベローズ２４２jには、可撓性を有する樹脂製の配管２５２jが取り付けられ、当該ベローズ２４２jは、配管２５２jを介して調整制御部２８０Ａと接続している（不図示）。そして、ベローズ２４２j内の空気圧が変化すると、当該ベローズ２４２jが膨縮する。この結果、ベローズ２４２jが上述した関節運動を行う力を発生させる。
【００５４】
上記の吸着部１８０Ａは、第１実施形態では、伸縮自在かつ可撓性を有する樹脂製のベローズであり、−Ｚ方向側の端部に開口が形成されている。そして、吸着部１８０Ａの−Ｚ方向側の端部には、輪状の吸着ゴムが取り付けられている。当該吸着部１８０Ａは、ベース部材１２０Ａ及び取付部材１３０Ａに形成された開口に設けられている。ここで、吸着部１８０Ａの＋Ｚ方向側の端部には、可撓性を有する樹脂製の配管２５３が取り付けられ、当該吸着部１８０Ａは、配管２５３を介して調整制御部２８０Ａと接続している（不図示）。そして、吸着部１８０Ａは、調整制御部２８０Ａによる制御のもとで、対象物を吸着する。
【００５５】
《調整制御部２８０Ａの構成》
上記の調整制御部２８０Ａの構成について、説明する。調整制御部２８０Ａは、配管２５１jを介して指部１４０Ａjのベローズ２４１jと接続している。また、調整制御部２８０Ａは、配管２５２jを介し指部１４０Ａjのベローズ２４２jと接続している。以下の説明においては、これらのベローズを総称して、単に「ベローズ」とも記す。また、調整制御部２８０Ａは、配管２５３を介して吸着部１８０Ａと接続している。
【００５６】
かかる接続関係を有する調整制御部２８０Ａは、図３に示されるように、加圧ポンプ２８１と、減圧ポンプ２８２と、電気−空気圧制御弁２８３と、制御部２８４とを備えている。また、調整制御部２８０Ａは、配管２８５，２８６を備えている。
【００５７】
上記の加圧ポンプ２８１は、配管２８５を介して、電気−空気圧制御弁２８３のポンプ側接続口の一方側に接続されている。この加圧ポンプ２８１は、ベローズへの空気の強制的供給を行う際に利用される。上記の減圧ポンプ２８２は、配管２８６を介して、電気−空気圧制御弁２８３のポンプ側接続口の他方側に接続されている。この減圧ポンプ２８２は、ベローズからの空気の強制的排出を行う際に、利用される。また、減圧ポンプ２８２は、吸着部１８０Ａを利用した対象物の吸着を行う際に、利用される。
【００５８】
上記の電気−空気圧制御弁２８３は、流路切換弁と、圧力制御弁（比例ソレノイドバルブ）とを備えて構成されている。この流路切換弁の入口側の一方が加圧ポンプ２８１に接続されているとともに、入口側の他方が減圧ポンプ２８２に接続されている。
【００５９】
そして、流路切換弁は、制御部２８４による制御のもとで、ベローズへの空気の強制的供給を行う際には、加圧ポンプ２８１に接続されている配管２８５と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。また、流路切換弁は、制御部２８４による制御のもとで、ベローズからの空気の強制的排出を行う際には、減圧ポンプ２８２に接続されている配管２８６と指定されたベローズと連通している配管とを接続して流路を形成する。
【００６０】
例えば、指部１４０Ａjのベローズ２４１jへの空気の強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管２８５と配管２５１jとを接続して流路を形成する。また、ベローズ２４１jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管２８６と配管２５１jとを接続して流路を形成する。さらに、指部１４０Ａjのベローズ２４２jへの空気の強制的供給を行う際には、流路切換弁は、配管２８５と配管２５２jとを接続して流路を形成する。また、ベローズ２４２jからの空気の強制的排出を行う際には、流路切換弁は、配管２８６と配管２５２jとを接続して流路を形成する。
【００６１】
また、吸着部１８０Ａを使用して対象物を吸着する際には、流路切替弁は、配管２８６と配管２５３とを接続して流路を形成する。
【００６２】
上記の制御部２８４は、ベローズからの空気の強制的排出、及び、ベローズへの空気の強制的供給の切り換え、並びに、ベローズ内の空気圧の制御を行う。また、制御部２８４は、吸着部１８０Ａを使用して対象物を吸着する際に、吸着制御を行う。かかる制御に際して、ベローズへの空気の強制的供給を行う場合には、制御部２８４は、電気−空気圧制御弁２８３が加圧ポンプ２８１と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。また、ベローズからの空気の強制的排出を行う場合には、制御部２８４は、電気−空気圧制御弁２８３が減圧ポンプ２８２と関節運動を行うベローズとを接続する流路を形成し、ベローズ内の空気圧力を調整するように、制御する。また、吸着部１８０Ａを使用して対象物を吸着する場合には、制御部２８４は、電気−空気圧制御弁２８３が減圧ポンプ２８２と吸着部１８０Ａとを接続する流路を形成するように、制御する。
【００６３】
こうした制御は、不図示の入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、行われるようになっている。
【００６４】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ａの動作について、指部１４０Ａjの対象物の把持動作を説明する。
【００６５】
当初においては、ロボットハンド１００Ａでは、調整制御部２８０Ａによるベローズ２４１j，２４２j内の空気圧調整は行われていないものとする。また、調整制御部２８０Ａによる吸着部１８０Ａを使用した吸着処理動作は行われていないものとする。
【００６６】
対象物の把持を行うに際して、調整制御部２８０Ａが、まず、ベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１j，２４２j内の空気圧が下降する。そして、ベローズ２４１j，２４２j内の空気圧が下降すると、ベローズ２４１j，２４２jが収縮する。
【００６７】
こうしてベローズ２４１jが収縮すると、ベローズ２４１jが、第１の関節部を伸展状態にする回転方向の力を発生する。当該力により、指基部２２２jが、軸部材ＡＸ１jを回転軸にして、第１リンク部２２１jに対して回転する。また、こうしてベローズ２４２jが収縮すると、ベローズ２４２jが、第２の関節部を伸展状態にする回転方向の力を発生する。当該力により、指先部２２３jが、軸部材ＡＸ２jを回転軸にして、指基部２２２jに対して回転する。
【００６８】
こうして第１の関節部及び第２の関節部が伸展状態となったときのロボットハンド１００Ａの状態が、図１，２に示されている。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ａが、対象物の近傍に位置するように移動する。
【００６９】
こうしてロボットハンド１００Ａが、対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ａが、吸着部１８０Ａを使用して、対象物を吸着するための制御を行う。かかる制御を行うと、吸着部１８０Ａが、ロボットハンド１００Ａの近傍の位置に存在する対象物を吸着する。
【００７０】
こうして対象物を吸着すると、吸着部１８０Ａは対象物を吸着した状態で収縮して、対象物をベース部材１２０Ａの中央近傍まで引き寄せて引き上げる。引き続き、調整制御部２８０Ａが、ベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１j，２４２j内の空気圧が上昇する。そして、ベローズ２４１j，２４２j内の空気圧が上昇すると、ベローズ２４１j，２４２jが膨張する。
【００７１】
こうしてベローズ２４１jが膨張すると、ベローズ２４１jが、第１の関節部を屈曲状態にする回転方向の力を発生する。当該力により、指基部２２２jが、軸部材ＡＸ１jを回転軸にして、第１リンク部２２１jに対して回転する。また、こうしてベローズ２４２jが膨張すると、ベローズ２４２jが、第２の関節部を屈曲状態にする回転方向の力を発生する。当該力により、指先部２２３jが、軸部材ＡＸ２jを回転軸にして、指基部２２２jに対して回転する。
【００７２】
こうして第１の関節部及び第２の関節部が屈曲状態となったときのロボットハンド１００Ａの状態が、図４及び図５に示されている。ここで、図４は、ロボットハンド１００Ａを、上述した図１に示した座標系で表した斜視図である。また、図５は、ハンド部１１０Ａを、指部１４０Ａ1及び指部１４０Ａ2が前面となる方向から視た平面視図である。
【００７３】
この結果、吸着部１８０Ａが吸着して引き寄せて、引き上げた対象物を、４本の指部１４０Ａ1，１４０Ａ2，１４０Ａ3，１４０Ａ4が把持する。なお、図４及び図５では、対象物の図示を省略している。
【００７４】
以上説明したように、第１実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ａが、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１jが収縮して、第１の関節部を伸展状態にする回転方向の力を発生し、指基部２２２jが、軸部材ＡＸ１jを回転軸にして、第１リンク部２２１jに対して回転する。また、かかる制御を行うと、ベローズ２４２jが収縮して、第２の関節部を伸展状態にする回転方向の力を発生し、指先部２２３jが、軸部材ＡＸ２jを回転軸にして、指基部２２２jに対して回転する。
【００７５】
第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ａは、対象物の近傍に位置するように移動する。
【００７６】
こうしてロボットハンド１００Ａが対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ａは、ベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１jが膨張して、第１の関節部を屈曲状態にする回転方向の力を発生し、指基部２２２jが、軸部材ＡＸ１jを回転軸にして、第１リンク部２２１jに対して回転する。また、かかる制御を行うと、ベローズ２４２jが膨張して、第２の関節部を屈曲状態にする回転方向の力を発生し、指先部２２３jが、軸部材ＡＸ２jを回転軸にして、指基部２２２jに対して回転する。これにより、屈曲した指部１４０Ａjが対象物を把持する。
【００７７】
このため、蝶番構造の第１及び第２の関節部を有するロボットハンド１００Ａの運動によって、対象物を把持することができる。
【００７８】
また、第１実施形態では、吸着部１８０Ａが対象物を吸着して収縮し、当該対象物をベース部材１２０Ａの中央近傍まで引き寄せ、引き上げた後に、指部１４０Ａjが対象物を把持する。このため、把持した対象物が落下する可能性を低減することができる。また、吸着部１８０Ａが対象物を吸着して収縮し、当該対象物をベース部材１２０Ａの中央近傍まで引き寄せ、引き上げるので、ロボットハンド１００Ａは、安定した姿勢で対象物を把持することができる。
【００７９】
したがって、第１実施形態によれば、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【００８０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図６〜図１０を主に参照して説明する。
【００８１】
＜構成＞
図６，７には、第２実施形態に係るロボットハンド１００Ｂの外観図が示されている。ここで、図６は、ロボットハンド１００Ｂを、図６に示した座標系で表した斜視図である。また、図７は、ロボットハンド１００Ｂを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。第２実施形態についても、ロボットハンド１００Ｂは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【００８２】
図６，７により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ｂは、上述した第１実施形態のロボットハンド１００Ａと比べて、ハンド部１１０Ａに代えてハンド部１１０Ｂを備える点、及び、調整制御部２８０Ａに代えて調整制御部２８０Ｂを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【００８３】
《ハンド部１１０Ｂの構成》
上記のハンド部１１０Ｂの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｂは、図６，７により総合的に示されるように、上述した第１実施形態のハンド部１１０Ａと比べて、ベース部材１２０Ａに代えてベース部材１２０Ｂを備える点、取付部材１３０Ａに代えて取付部材１３０Ｂを備える点、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）に代えて指部１４０Ｂjを備える点、及び、吸着部１８０Ａを備えていない点が異なっている。また、ハンド部１１０Ｂは、上述した第１実施形態のハンド部１１０Ａと比べて、開閉用ベローズ１５１，１５２を更に備える点が異なっている。ここで、取付部材１３０Ｂは、規制部材に対応している。
【００８４】
上記のベース部材１２０Ｂは、上述した第１実施形態のベース部材１２０Ａと比べて、中央に開口が形成されていない点が異なっている。当該ベース部材１２０Ｂにおける＋Ｚ方向側の面には、取付部材１３０Ｂ及び指部１４０Ｂjが取り付けられている。
【００８５】
上記の取付部材１３０Ｂは、例えば、鋼鉄製の部材であり、図６，７及び図８により総合的に示されるように、Ｘ軸方向に沿って延びる略長方形状の板部を含み、Ｙ方向側から視たときにＵ字状に形成された部材である。取付部材１３０Ｂの中央部には、指部１４０Ｂjに取り付けられた軸部１４１Ｂjを挿入する４個の挿入穴が形成され、指部１４０Ｂjが当該取付部材１３０Ｂに対して回転可能に取り付けられている。そして、当該軸部１４１Ｂjが取り付けられた取付部材１３０Ｂの＋Ｘ方向側の端部及び−Ｘ方向側の端部は、ベース部材１２０Ｂにおける＋Ｚ方向側の面に固定して取り付けられる。
【００８６】
図６，７に戻り、上記の指部１４０Ｂj（ｊ＝１，…，４）は、上述した第１実施形態の指部１４０Ａjと比べて、第１リンク部２２１j（図２参照）の一方側の端部に、軸部１４１Ｂjが固定されている点が異なっている。ここで、指部１４０Ｂ1は、取付部材１３０Ｂの−Ｙ方向側における＋Ｘ方向側に配置され、軸部１４１Ｂ1が取付部材１３０Ｂに形成された挿入穴に挿入されて、ベース部材１２０Ｂ及び取付部材１３０Ｂに対して回転可能に取り付けられる。また、指部１４０Ｂ2は、取付部材１３０Ｂの−Ｙ方向側における−Ｘ方向側に配置され、軸部１４１Ｂ2が取付部材１３０Ｂに形成された挿入穴に挿入されて、ベース部材１２０Ｂ及び取付部材１３０Ｂに対して回転可能に取り付けられる。
【００８７】
このように、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2は、取付部材１３０Ｂの−Ｙ方向側に配置される。このため、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2の回転範囲は、取付部材１３０Ｂの−Ｙ方向側となっている。
【００８８】
また、指部１４０Ｂ3は、取付部材１３０Ｂの＋Ｙ方向側における−Ｘ方向側に配置され、軸部１４１Ｂ3が取付部材１３０Ｂに形成された挿入穴に挿入されて、ベース部材１２０Ｂ及び取付部材１３０Ｂに対して回転可能に取り付けられる。また、指部１４０Ｂ4は、取付部材１３０Ｂの＋Ｙ方向側における＋Ｘ方向側に配置され、軸部１４１Ｂ4が取付部材１３０Ｂに形成された挿入穴に挿入されて、ベース部材１２０Ｂ及び取付部材１３０Ｂに対して回転可能に取り付けられる。
【００８９】
このように、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4は、取付部材１３０Ｂの＋Ｙ方向側に配置される。このため、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4の回転範囲は、取付部材１３０Ｂの＋Ｙ方向側となっている。
【００９０】
上記の開閉用ベローズ１５１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。開閉用ベローズ１５１の一方側端部は、指部１４０Ｂ1における第１リンク部２２１1の指部１４０Ｂ2側に接続されるとともに、開閉用ベローズ１５１の他方側端部は、指部１４０Ｂ2における第１リンク部２２１2の指部１４０Ｂ1側に接続される。こうして接続された開閉用ベローズ１５１は、指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2の開閉運動を行う力を発生させる。
【００９１】
上記の開閉用ベローズ１５２は、開閉用ベローズ１５１と同様に、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。開閉用ベローズ１５２の一方側端部は、指部１４０Ｂ3における第１リンク部２２１3の指部１４０Ｂ4側に接続されるとともに、開閉用ベローズ１５２の他方側端部は、指部１４０Ｂ4における第１リンク部２２１4の指部１４０Ｂ3側に接続される。こうして接続された開閉用ベローズ１５２は、指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4の開閉運動を行う力を発生させる。
【００９２】
ここで、開閉用ベローズ１５１には、可撓性を有する樹脂製の配管２６１が取り付けられ、当該開閉用ベローズ１５１は、配管２６１を介して調整制御部２８０Ｂと接続している（不図示）。そして、開閉用ベローズ１５１内の空気圧が変化すると、当該開閉用ベローズ１５１が膨縮する。この結果、開閉用ベローズ１５１が上述した開閉運動を行う力を発生させる。
【００９３】
また、開閉用ベローズ１５２には、可撓性を有する樹脂製の配管２６２が取り付けられ、当該開閉用ベローズ１５２は、配管２６２を介して調整制御部２８０Ｂと接続している（不図示）。そして、開閉用ベローズ１５２内の空気圧が変化すると、当該開閉用ベローズ１５２が膨縮する。この結果、開閉用ベローズ１５２が上述した開閉運動を行う力を発生させる。
【００９４】
《調整制御部２８０Ｂ》
上記の調整制御部２８０Ｂについて説明する。調整制御部２８０Ｂは、上述した第１実施形態の調整制御部２８０Ａと比べて、第２実施形態のロボットハンド１００Ｂが、吸着部１８０Ａを備えていないことに対応して、吸着部１８０Ａを使用した吸着処理を行わないことが異なっている。また、調整制御部２８０Ｂは、上述した第１実施形態の調整制御部２８０Ａと比べて、開閉用ベローズ１５１，１５２を更に備えることに対応して、開閉用ベローズ１５１，１５２への空気の強制的供給、及び、開閉用ベローズ１５１，１５２からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。
【００９５】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｂの動作について、指部１４０Ｂjの開閉運動の動作に主に着目して説明する。
【００９６】
当初においては、ロボットハンド１００Ｂでは、調整制御部２８０Ｂによるベローズ２４１j，２４２j、及び、開閉用ベローズ１５１，１５２内の空気圧調整は行われていないものとする。
【００９７】
《指部１４０Ｂjの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ｂjの関節の伸展運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの伸展運動の動作と同様に行われる。
【００９８】
《指部１４０Ｂjの開閉運動の動作》
第１及び第２の関節部が伸展状態になった指部１４０Ｂjを開閉させるには、調整制御部２８０Ｂが、開閉用ベローズ１５１，１５２内の空気圧を変化させる制御を行う。例えば、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を開いた状態（以下、「開状態」とも記す）にし、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を開状態にする際には、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１への空気の強制的供給を行うための制御を行い、開閉用ベローズ１５２への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【００９９】
かかる開閉用ベローズ１５１に空気を供給する制御を行うと、開閉用ベローズ１５１内の空気圧が上昇する。そして、開閉用ベローズ１５１内の空気圧が上昇すると、開閉用ベローズ１５１が膨張する。こうして開閉用ベローズ１５１が膨張すると、開閉用ベローズ１５１が、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を開状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｂ1と指部１４０Ｂ2とのなす角が広がり、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が開状態になる。
【０１００】
また、かかる開閉用ベローズ１５２に空気を供給する制御を行うと、開閉用ベローズ１５２内の空気圧が上昇する。そして、開閉用ベローズ１５２内の空気圧が上昇すると、開閉用ベローズ１５２が膨張する。こうして開閉用ベローズ１５２が膨張すると、開閉用ベローズ１５２が、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を開状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｂ3と指部１４０Ｂ4とのなす角が広がり、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が開状態になる。
【０１０１】
こうして指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が開状態となり、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が開状態となったときのロボットハンド１００Ｂの状態が、図６，７に示されている。
【０１０２】
また、例えば、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を開状態にし、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を閉じた状態（以下、「閉状態」とも記す）にする際には、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１への空気の強制的供給を行うための制御を行い、開閉用ベローズ１５２からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０１０３】
かかる開閉用ベローズ１５１に空気を供給する制御を行うと、上述したように、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が開状態になる。また、かかる開閉用ベローズ１５２から空気を排出する制御を行うと、開閉用ベローズ１５２内の空気圧が下降する。そして、開閉用ベローズ１５２内の空気圧が下降すると、開閉用ベローズ１５２が収縮する。こうして開閉用ベローズ１５２が収縮すると、開閉用ベローズ１５２が、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を閉状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｂ3と指部１４０Ｂ4とが平行となり、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が閉状態になる。
【０１０４】
こうして指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が開状態となり、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が閉状態となったときのロボットハンド１００Ｂにおけるハンド部１１０Ｂの状態が、図９に示されている。ここで、図９は、ハンド部１１０Ｂを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０１０５】
また、例えば、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を閉状態にし、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を開状態にする際には、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１からの空気の強制的排出を行うための制御を行い、開閉用ベローズ１５２への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０１０６】
かかる開閉用ベローズ１５１から空気を排出する制御を行うと、開閉用ベローズ１５１内の空気圧が下降する。そして、開閉用ベローズ１５１内の空気圧が下降すると、開閉用ベローズ１５１が収縮する。こうして開閉用ベローズ１５１が収縮すると、開閉用ベローズ１５１が、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を閉状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｂ1と指部１４０Ｂ2とが平行となり、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が閉状態になる。また、かかる開閉用ベローズ１５２に空気を供給する制御を行うと、上述したように、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が開状態になる。
【０１０７】
また、例えば、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を閉状態にし、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を閉状態にする際には、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１からの空気の強制的排出を行うための制御を行い、開閉用ベローズ１５２からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０１０８】
かかる開閉用ベローズ１５１から空気を排出する制御を行うと、上述したように、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が閉状態になる。また、かかる開閉用ベローズ１５２から空気を排出する制御を行うと、上述したように、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が閉状態になる。こうして指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が閉状態となり、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が閉状態となったときのロボットハンド１００Ｂにおけるハンド部１１０Ｂの状態が、図１０に示されている。ここで、図１０は、ハンド部１１０Ｂを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０１０９】
《指部１４０Ｂjの関節の屈曲運動の動作》
指部１４０Ｂjの開閉運動処理を行ったロボットハンド１００Ｂにおいて、対象物の近傍への移動動作、及び、指部１４０Ｂjの関節の屈曲運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの移動動作及び屈曲運動の動作と同様に行われる。この結果、４本の指部１４０Ｂ1，１４０Ｂ2，１４０Ｂ3，１４０Ｂ4が、対象物を把持する。
【０１１０】
以上説明したように、第２実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ｂが、指部１４０Ｂj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が伸展状態となる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、不図示の支持装置により、ロボットハンド１００Ｂにおけるハンド部１１０Ｂは、対象物の近傍に移動する。
【０１１１】
こうしてハンド部１１０Ｂが対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ｂは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、指部１４０Ｂjを開閉させる。かかる指部１４０Ｂjの開閉に際して、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を開状態にするには、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５１が膨張して、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を開状態にする力を発生し、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が開状態になる。また、一の指部対である指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を閉状態にするには、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５１からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５１が収縮して、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2を閉状態にする力を発生し、指部１４０Ｂ1及び指部１４０Ｂ2が平行になり、閉状態になる。
【０１１２】
したがって、２本の指部１４０Ｂ1，１４０Ｂ2について、開閉角度を変化させて２本の指部として使用したり、あたかも太い１本の指にして使用することができる。
【０１１３】
また、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を開状態にするには、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５２への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５２が膨張して、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を開状態にする力を発生し、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が開状態になる。また、他の指部対である指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を閉状態にするには、調整制御部２８０Ｂは、開閉用ベローズ１５２からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５２が収縮して、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4を閉状態にする力を発生し、指部１４０Ｂ3及び指部１４０Ｂ4が平行になり、閉状態になる。
【０１１４】
したがって、２本の指部１４０Ｂ3，１４０Ｂ4について、開閉角度を変化させて２本の指部として使用したり、あたかも太い１本の指にして使用することができる。
【０１１５】
このため、様々な用途に応じて、４本の指部のロボットハンド１００Ｂとして使用したり、あたかも３本の指のロボットハンド１００Ｂとして使用したり、また、あたかも太い２本の指のロボットハンド１００Ｂとして使用することができる。
【０１１６】
また、第２実施形態では、２つの開閉用ベローズ１５１，１５２を使用して、指部１４０Ｂ1と指部１４０Ｂ2との間、及び、指部１４０Ｂ3と指部１４０Ｂ4との間の開閉角度を、独立に制御している。このため、指部１４０Ｂ1と指部１４０Ｂ2との間、及び、指部１４０Ｂ3と指部１４０Ｂ4との間の開閉角度を異ならせることができる。
【０１１７】
また、第２実施形態では、指部の開閉角度を指定された角度に調整した後、調整制御部２８０Ｂは、指部１４０Ｂjのベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が屈曲状態となる。このため、関節が屈曲した指部１４０Ｂjが対象物を把持することができる。
【０１１８】
したがって、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０１１９】
［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態を、図１１〜図１３を主に参照して説明する。
【０１２０】
＜構成＞
図１１，１２には、第３実施形態に係るロボットハンド１００Ｃの外観図が示されている。図１１は、ロボットハンド１００Ｃを、図１１に示した座標系で表した斜視図である。また、図１２は、ロボットハンド１００Ｃを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。第３実施形態についても、ロボットハンド１００Ｃは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【０１２１】
図１１，１２により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ｃは、上述した第２実施形態のロボットハンド１００Ｂと比べて、ハンド部１１０Ｂに代えてハンド部１１０Ｃを備える点、及び、調整制御部２８０Ｂに代えて調整制御部２８０Ｃを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【０１２２】
《ハンド部１１０Ｃの構成》
上記のハンド部１１０Ｃの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｃは、図１１，１２により総合的に示されるように、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、ベース部材１２０Ｂに代えてベース部材１２０Ｃを備える点、指部１４０Ｂj（ｊ＝１，…，４）に代えて指部１４０Ｃjを備える点、及び、取付部材１３０Ｂを備えていない点が異なっている。また、ハンド部１１０Ｂは、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、開閉用ベローズ１５１，１５２に代えて開閉用ベローズ１５３を備える点が異なっている。
【０１２３】
上記のベース部材１２０Ｃは、上述した第２実施形態のベース部材１２０Ｂと比べて、＋Ｚ方向側の面の中央部分に、４個の軸部１２１Ｃjが設けられている点が異なっている。
【０１２４】
上記の指部１４０Ｃj（ｊ＝１，…，４）は、上述した第２実施形態の指部１４０Ｂjと比べて、第１リンク部２２１jの一方側の端部に、歯車部１４２Ｃjが固定されている点が異なっている。当該歯車部１４２Ｃjの中央には、軸部１２１Ｃjに挿入される挿入穴が形成されている。
【０１２５】
ここで、指部１４０Ｃ1は、ベース部材１２０Ｃの−Ｙ方向側における＋Ｘ方向側に配置され、歯車部１４２Ｃ1が軸部１２１Ｃ1を軸にして、ベース部材１２０Ｃに対して回転可能に取り付けられる。また、指部１４０Ｃ2は、ベース部材１２０Ｃの−Ｙ方向側における−Ｘ方向側に配置され、歯車部１４２Ｃ2が軸部１２１Ｃ2を軸にして、ベース部材１２０Ｃに対して回転可能に取り付けられる。
【０１２６】
また、指部１４０Ｃ3は、ベース部材１２０Ｃの＋Ｙ方向側における−Ｘ方向側に配置され、歯車部１４２Ｃ3が軸部１２１Ｃ3を軸にして、ベース部材１２０Ｃに対して回転可能に取り付けられる。また、指部１４０Ｂ4は、ベース部材１２０Ｃの＋Ｙ方向側における＋Ｘ方向側に配置され、歯車部１４２Ｃ4が軸部１２１Ｃ4を軸にして、ベース部材１２０Ｃに対して回転可能に取り付けられる。なお、図１１，１２及び後述する図１３において不図示であるが、歯車部１４２Ｃ1，１４２Ｃ2，１４２Ｃ3，１４２Ｃ4の＋Ｚ方向側に、当該歯車部１４２Ｃjを覆う蓋部が取り付けられ、歯車部１４２Ｃjが軸部１２１Ｃjから外れないようになっている。
【０１２７】
ここで、歯車部１４２Ｃ1の歯車は、歯車部１４２Ｃ2の歯車及び歯車部１４２Ｃ4の歯車と噛合している。また、歯車部１４２Ｃ2の歯車は、歯車部１４２Ｃ1の歯車及び歯車部１４２Ｃ3の歯車と噛合している。さらに、歯車部１４２Ｃ3の歯車は、歯車部１４２Ｃ2の歯車及び歯車部１４２Ｃ4の歯車と噛合している。また、歯車部１４２Ｃ4の歯車は、歯車部１４２Ｃ1の歯車及び歯車部１４２Ｃ3の歯車と噛合している。このため、歯車部１４２Ｃ1，１４２Ｃ2，１４２Ｃ3，１４２Ｃ4は、連動して回転するようになっている。
【０１２８】
上記の開閉用ベローズ１５３は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。第３実施形態では、開閉用ベローズ１５３の一方側端部は、指部１４０Ｃ1における第１リンク部２２１1の指部１４０Ｃ2側に接続されるとともに、開閉用ベローズ１５３の他方側端部は、指部１４０Ｃ2における第１リンク部２２１2の指部１４０Ｃ1側に接続される。こうして接続された開閉用ベローズ１５３は、指部１４０Ｃ1，１４０Ｃ2，１４０Ｃ3，１４０Ｃ4の開閉運動を行う力を発生させる。
【０１２９】
ここで、開閉用ベローズ１５３には、可撓性を有する樹脂製の配管２６３が取り付けられ、当該開閉用ベローズ１５３は、配管２６３を介して調整制御部２８０Ｃと接続している（不図示）。そして、開閉用ベローズ１５３内の空気圧が変化すると、当該開閉用ベローズ１５３が膨縮する。この結果、開閉用ベローズ１５３が上述した指部の開閉運動を行う力を発生させる。
【０１３０】
《調整制御部２８０Ｃ》
上記の調整制御部２８０Ｃについて説明する。調整制御部２８０Ｃは、上述した第２実施形態の調整制御部２８０Ｂと比べて、第３実施形態のロボットハンド１００Ｃが、開閉用ベローズ１５１，１５２に代えて開閉用ベローズ１５３を備えることに対応して、開閉用ベローズ１５１，１５２に対する空気圧調整を行わずに、開閉用ベローズ１５３への空気の強制的供給、及び、開閉用ベローズ１５３からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。
【０１３１】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｃの動作について、指部１４０Ｃjの開閉運動の動作に主に着目して説明する。
【０１３２】
当初においては、ロボットハンド１００Ｃでは、調整制御部２８０Ｃによるベローズ２４１j，２４２j、及び、開閉用ベローズ１５３内の空気圧調整は行われていないものとする。
【０１３３】
《指部１４０Ｃjの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ｃjの関節の伸展運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの伸展運動の動作と同様に行われる。
【０１３４】
《指部１４０Ｃjの開閉運動の動作》
第１及び第２の関節部が伸展状態になった指部１４０Ｃjを開閉させるには、調整制御部２８０Ｃが、開閉用ベローズ１５３内の空気圧を変化させる制御を行う。例えば、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を開状態にし、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4を開状態にする際には、調整制御部２８０Ｃは、開閉用ベローズ１５３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０１３５】
かかる開閉用ベローズ１５３に空気を供給する制御を行うと、開閉用ベローズ１５３内の空気圧が上昇する。そして、開閉用ベローズ１５３内の空気圧が上昇すると、開閉用ベローズ１５３が膨張する。こうして開閉用ベローズ１５３が膨張すると、開閉用ベローズ１５３が、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を開状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｃ1に固定された歯車部１４２Ｃ1と指部１４０Ｃ2に固定された歯車部１４２Ｃ2と噛み合い位置が変化して、指部１４０Ｃ1と指部１４０Ｃ2とのなす角が広がり、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が開状態になる。ここで、歯車部１４２Ｃ1は、−Ｚ方向を視線方向としたＸＹ平面視で反時計回り（以下、単に「反時計回り」とも記す）に回転し、歯車部１４２Ｃ2は、時計回りに回転する。
【０１３６】
また、歯車部１４２Ｃ1が反時計回りに回転すると、当該歯車部１４２Ｃ1に噛合している歯車部１４２Ｃ4が、歯車部１４２Ｃ1の回転と逆方向である時計回りに回転する。そして、歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4が時計回りに回転すると、当該歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4に噛合している歯車部１４２Ｃ3が、歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4の回転と逆方向である反時計回りに回転する。この結果、指部１４０Ｃ3に固定された歯車部１４２Ｃ3と指部１４０Ｃ4に固定された歯車部１４２Ｃ4と噛み合い位置が変化して、指部１４０Ｃ3と指部１４０Ｃ4とのなす角が広がり、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が開状態になる。
【０１３７】
こうして指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が開状態となり、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が開状態となったときのロボットハンド１００Ｃの状態が、図１１，１２に示されている。
【０１３８】
また、例えば、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を閉状態にし、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4を閉状態にする際には、調整制御部２８０Ｃは、開閉用ベローズ１５３からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０１３９】
かかる開閉用ベローズ１５３から空気を排出する制御を行うと、開閉用ベローズ１５３内の空気圧が下降する。そして、開閉用ベローズ１５３内の空気圧が下降すると、開閉用ベローズ１５３が収縮する。こうして開閉用ベローズ１５３が収縮すると、開閉用ベローズ１５３が、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を閉状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｃ1に固定された歯車部１４２Ｃ1と指部１４０Ｃ2に固定された歯車部１４２2と噛み合い位置が変化して、指部１４０Ｃ1と指部１４０Ｃ2とが平行となり、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が閉状態になる。ここで、歯車部１４２Ｃ1は、時計回りに回転し、歯車部１４２Ｃ2は、反時計回りに回転する。
【０１４０】
歯車部１４２Ｃ1が時計回りに回転すると、当該歯車部１４２Ｃ1に噛合している歯車部１４２Ｃ4が、歯車部１４２Ｃ1の回転と逆方向である反時計回りに回転する。また、歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4が反時計回りに回転すると、当該歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4に噛合している歯車部１４２Ｃ3が、歯車部１４２Ｃ2及び歯車部１４２Ｃ4の回転と逆方向である時計回りに回転する。この結果、指部１４０Ｃ3に固定された歯車部１４２Ｃ3と指部１４０Ｃ4に固定された歯車部１４２Ｃ4と噛み合い位置が変化して、指部１４０Ｃ3と指部１４０Ｃ4とが平行となり、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が閉状態になる。
【０１４１】
こうして指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が閉状態となり、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が閉状態となったときのロボットハンド１００Ｃにおけるハンド部１１０Ｃの状態が、図１３に示されている。ここで、図１３は、ハンド部１１０Ｃを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０１４２】
《指部１４０Ｃjの関節の屈曲運動の動作》
指部１４０Ｃjの開閉運動処理を行ったロボットハンド１００Ｃにおけるハンド部１１０Ｃにおいて、対象物の近傍への移動動作、及び、指部１４０Ｃjの関節の屈曲運動の動作は、上述した第１実施形態におけるハンド部１１０Ａの移動運動及び屈曲運動の動作と同様に行われる。この結果、４本の指部１４０Ｃ1，１４０Ｃ2，１４０Ｃ3，１４０Ｃ4が、対象物を把持する。
【０１４３】
以上説明したように、第３実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ｃが、指部１４０Ｃj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が伸展状態となる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ｃにおけるハンド部１１０Ｃは、対象物の近傍に位置するように移動する。
【０１４４】
こうしてハンド部１００Ｃが対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ｃは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、指部１４０Ｃjを開閉させる。かかる指部１４０Ｃjの開閉に際して、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を開状態にし、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4を開状態するには、調整制御部２８０Ｃは、開閉用ベローズ１５３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５３が膨張して、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を開状態にする力を発生し、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が開状態になる。こうして指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が開状態になると、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が連動して開状態になる。
【０１４５】
したがって、４本の指部１４０Ｃ1，１４０Ｃ2，１４０Ｃ3，１４０Ｃ4について、開閉角度を変化させて４本の指部として使用することができる。
【０１４６】
また、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を閉状態にし、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4を閉状態するには、調整制御部２８０Ｃは、開閉用ベローズ１５３からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５３が収縮して、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2を閉状態にする力を発生し、指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が閉状態になる。こうして指部１４０Ｃ1及び指部１４０Ｃ2が閉状態になると、指部１４０Ｃ3及び指部１４０Ｃ4が連動して閉状態になる。
【０１４７】
したがって、４本の指部１４０Ｃ1，１４０Ｃ2，１４０Ｃ3，１４０Ｃ4について、２本の指部１４０Ｃ1，１４０Ｃ2をあたかも太い１本の指にして使用し、２本の指部１４０Ｃ3，１４０Ｃ4をあたかも太い１本の指にして使用することができる。
【０１４８】
このため、様々な用途に応じて、４本の指部のロボットハンド１００Ｃとして使用したり、また、あたかも太い２本の指のロボットハンド１００Ｃとして使用することができる。
【０１４９】
また、第３実施形態では、１つの開閉用ベローズ１５３を使用して、指部１４０Ｃ1と指部１４０Ｃ2との間、及び、指部１４０Ｃ3と指部１４０Ｃ4との間の開閉角度を、同時に制御している。このため、指部１４０Ｃ1と指部１４０Ｃ2との間、及び、指部１４０Ｃ3と指部１４０Ｃ4との間の開閉角度を同じにすることができる。また、指部間の開閉制御を簡易にすることができる。
【０１５０】
また、第３実施形態では、指部の開閉角度を指定された角度に調整した後、調整制御部２８０Ｃは、指部１４０Ｃjのベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が屈曲状態となる。このため、関節が屈曲した指部１４０Ｃjが対象物を把持することができる。
【０１５１】
したがって、第３実施形態によれば、上述した第１及び第２実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０１５２】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を、図１４〜図１６を主に参照して説明する。
【０１５３】
＜構成＞
図１４，１５には、第４実施形態に係るロボットハンド１００Ｄの外観図が示されている。図１４は、ロボットハンド１００Ｄを、図１４に示した座標系で表した斜視図である。また、図１５は、ロボットハンド１００Ｄを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。第４実施形態についても、ロボットハンド１００Ｄは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。ここで、図１４では、指部１４０Ｄ1と指部１４０Ｄ2との間、及び、指部１４０Ｄ3と指部１４０Ｄ4との間の開閉角度は、約４０度となっている。
【０１５４】
図１４，１５により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ｄは、上述した第２実施形態のロボットハンド１００Ｂと比べて、ハンド部１１０Ｂに代えてハンド部１１０Ｄを備える点、及び、調整制御部２８０Ｂに代えて調整制御部２８０Ｄを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【０１５５】
《ハンド部１１０Ｄの構成》
上記のハンド部１１０Ｄの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｄは、図１４，１５により総合的に示されるように、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、ベース部材１２０Ｂに代えてベース部材１２０Ｄを備える点、指部１４０Ｂj（ｊ＝１，…，４）に代えて指部１４０Ｄjを備える点、及び、取付部材１３０Ｂに代えて取付部材１３１Ｄ，１３２Ｄを備えている点が異なっている。また、ハンド部１１０Ｄは、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、開閉用ベローズ１５１，１５２に代えて開閉用ベローズ１５４を備える点が異なっている。ここで、取付部材１３１Ｄは第１接続部材に対応し、取付部材１３２Ｄは第２接続部材に対応している。
【０１５６】
上記のベース部材１２０Ｄは、上述した第２実施形態のベース部材１２０Ｂと比べて、＋Ｚ方向側の面における中央に、軸部ＡＸＤが設けられている点が異なっている。
【０１５７】
上記の取付部材１３１Ｄは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面に垂直な２つの面部と、当該２つの面部を連結する連結部を含む部材である。当該２つの面部は互いにＹＺ平面と平行であり、かつ、同一直線上とならないように配置され、連結部には、軸部ＡＸＤを通す穴が形成されている。取付部材１３１Ｄは、ベース部材１２０Ｂの中心点を対称点とする点対称の形状となっている。当該取付部材１３１Ｄは、ベース部材１２０Ｄにおける＋Ｚ方向側の面の中心部分に固定して取り付けられる。なお、第４実施形態では、取付部材１３１Ｄについては、連結部のＺ方向の長さは、２つの面部のＺ方向の長さより短くなっている。
【０１５８】
取付部材１３１Ｄの一方側（図１４，１５における「−Ｙ方向側」）の面部には、指部１４０Ｄ1の第１リンク部２２１1の一方側の端部が固定されている。また、取付部材１３１Ｄの他方側（図１４，１５における「＋Ｙ方向側」）の面部には、指部１４０Ｄ3の第１リンク部２２１3の一方側の端部が固定されている。ここで、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ3は、互いに延びる方向が逆向きとなり、かつ、同一直線上とならないように配置され、取付部材１３１Ｄに固定されている。
【０１５９】
上記の取付部材１３２Ｄは、例えば、鋼鉄製の部材であり、ＸＹ平面に垂直な２つの面部と、当該２つの面部を連結する連結部を含む部材である。当該２つの面部は互いに平行であり、かつ、同一直線上とならないように配置され、連結部には、軸部ＡＸＤを通す穴が形成されている。取付部材１３２Ｄは、ベース部材１２０Ｂの中心点を対称点とする点対称の形状となっている。当該取付部材１３２Ｄは、ベース部材１２０Ｄにおける＋Ｚ方向側の面の中心部分であり、取付部材１３１Ｄの＋Ｚ方向側に、軸部ＡＸＤを軸にして、回転可能に取り付けられる。
【０１６０】
取付部材１３２Ｄの一方側（図１４，１５における「−Ｘ方向側」）の面部には、指部１４０Ｄ2の第１リンク部２２１2の一方側の端部が固定されている。また、取付部材１３２Ｄの他方側（図１４，１５における「＋Ｘ方向側」）の面部には、指部１４０Ｄ4の第１リンク部２２１4の一方側の端部が固定されている。ここで、指部１４０Ｄ2及び指部１４０Ｄ4は、互いに延びる方向が逆向きとなり、かつ、同一直線上とならないように配置され、取付部材１３２Ｄに固定されている。
【０１６１】
ここで、取付部材１３１Ｄと、取付部材１３２Ｄとは、＋Ｚ方向側から視たときに、互いに交差し、取付部材１３１Ｄに対して取付部材１３２Ｄが、軸部ＡＸＤを回転軸にして回転するように配置されている。
【０１６２】
上記の指部１４０Ｄ1は、上述した第２実施形態の指部１４０Ｂ1と比べて、第１リンク部２２１1の一方側の端部に、取付部材１３１Ｄの一方側の面部が固定されている点が異なっている。また、上記の指部１４０Ｄ2は、上述した第２実施形態の指部１４０Ｂ2と比べて、第１リンク部２２１2の一方側の端部に、取付部材１３２Ｄの一方側の面部が固定されている点が異なっている。
【０１６３】
上記の指部１４０Ｄ3は、上述した第２実施形態の指部１４０Ｂ3と比べて、第１リンク部２２１3の一方側の端部に、取付部材１３１Ｄの他方側の面部が固定されている点が異なっている。また、上記の指部１４０Ｄ4は、上述した第２実施形態の指部１４０Ｂ4と比べて、第１リンク部２２１4の一方側の端部に、取付部材１３２Ｄの他方側の面部が固定されている点が異なっている。
【０１６４】
上記の開閉用ベローズ１５４は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。第４実施形態では、開閉用ベローズ１５４の一方側端部は、指部１４０Ｄ1における第１リンク部２２１1の指部１４０Ｄ2側の取付部材１３１Ｄの一方の面部に接続されるとともに、開閉用ベローズ１５４の他方側端部は、指部１４０Ｄ2における第１リンク部２２１2の指部１４０Ｄ1側の取付部材１３２Ｄの一方の面部に接続される。こうして接続された開閉用ベローズ１５４は、指部１４０Ｄ1，１４０Ｄ2，１４０Ｄ3，１４０Ｄ4の開閉運動を行う力を発生させる。
【０１６５】
ここで、開閉用ベローズ１５４には、可撓性を有する樹脂製の配管２６４が取り付けられ、当該開閉用ベローズ１５４は、配管２６４を介して調整制御部２８０Ｄと接続している（不図示）。そして、開閉用ベローズ１５４内の空気圧が変化すると、当該開閉用ベローズ１５４が膨縮する。この結果、開閉用ベローズ１５４が上述した開閉運動を行う力を発生させる。
【０１６６】
《調整制御部２８０Ｄ》
上記の調整制御部２８０Ｄについて説明する。調整制御部２８０Ｄは、上述した第２実施形態の調整制御部２８０Ｂと比べて、第４実施形態のロボットハンド１００Ｄが、開閉用ベローズ１５１，１５２に代えて開閉用ベローズ１５４を備えることに対応して、開閉用ベローズ１５１，１５２に対する空気圧調整を行わずに、開閉用ベローズ１５４への空気の強制的供給、及び、開閉用ベローズ１５４からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。
【０１６７】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｄの動作について、指部１４０Ｄjの開閉運動の動作に主に着目して説明する。
【０１６８】
当初においては、ロボットハンド１００Ｄでは、調整制御部２８０Ｄによるベローズ２４１j，２４２j、及び、開閉用ベローズ１５４内の空気圧調整は行われていないものとする。
【０１６９】
《指部１４０Ｄjの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ｄjの関節の伸展運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの伸展運動の動作と同様に行われる。
【０１７０】
《指部１４０Ｄjの開閉運動の動作》
第１及び第２の関節部が伸展状態になった指部１４０Ｄjを開閉させるには、調整制御部２８０Ｄが、開閉用ベローズ１５４内の空気圧を変化させる制御を行う。例えば、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を開状態にし、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4を開状態にする際には、調整制御部２８０Ｄは、開閉用ベローズ１５４への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０１７１】
かかる開閉用ベローズ１５４に空気を供給する制御を行うと、開閉用ベローズ１５４内の空気圧が上昇する。そして、開閉用ベローズ１５４内の空気圧が上昇すると、開閉用ベローズ１５４が膨張する。こうして開閉用ベローズ１５４が膨張すると、開閉用ベローズ１５４が、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を開状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｄ2が回転して、指部１４０Ｄ1と指部１４０Ｄ2とのなす角が広がり、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が開状態になる。
【０１７２】
指部１４０Ｄ2が回転すると、取付部材１３２Ｄが回転し、当該取付部材１３２Ｄに固定されている指部１４０Ｄ4が指部１４０Ｄ2の回転に連動して同じ方向に回転する。この結果、指部１４０Ｄ3と指部１４０Ｄ4とのなす角が広がり、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が開状態になる。
【０１７３】
こうして指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が開状態となり、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が開状態となったときのロボットハンド１００Ｄの状態が、図１４，１５に示されている。
【０１７４】
また、例えば、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を閉状態にし、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4を閉状態にする際には、調整制御部２８０Ｄは、開閉用ベローズ１５４からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０１７５】
かかる開閉用ベローズ１５４から空気を排出する制御を行うと、開閉用ベローズ１５４内の空気圧が下降する。そして、開閉用ベローズ１５４内の空気圧が下降すると、開閉用ベローズ１５４が収縮する。こうして開閉用ベローズ１５４が収縮すると、開閉用ベローズ１５４が、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を閉状態にする力を発生させる。当該力により、指部１４０Ｄ2が回転して、指部１４０Ｄ1と指部１４０Ｄ2とが平行となり、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が閉状態になる。
【０１７６】
指部１４０Ｄ2が回転すると、取付部材１３２Ｄが回転し、当該取付部材１３２Ｄに固定されている指部１４０Ｄ4が指部１４０Ｄ2の回転に連動して同じ方向に回転する。この結果、指部１４０Ｄ3と指部１４０Ｄ4とが平行となり、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が閉状態になる。
【０１７７】
こうして指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が閉状態となり、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が閉状態となったときのロボットハンド１００Ｄにおけるハンド部１１０Ｄの状態が、図１６に示されている。ここで、図１６は、ハンド部１１０Ｄを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０１７８】
《指部１４０Ｄjの関節の屈曲運動の動作》
指部１４０Ｄjの開閉運動処理を行ったロボットハンド１００Ｄにおけるハンド部１１０Ｄにおいて、対象物の近傍への移動動作、及び、指部１４０Ｄjの関節の屈曲運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの移動動作及び屈曲運動の動作と同様に行われる。この結果、４本の指部１４０Ｄ1，１４０Ｄ2，１４０Ｄ3，１４０Ｄ4が、対象物を把持する。
【０１７９】
以上説明したように、第４実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ｄが、指部１４０Ｄj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が伸展状態となる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ｄにおけるハンド部１１０Ｄは、対象物の近傍に位置するように移動する。
【０１８０】
こうしてハンド部１１０Ｄが対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ｄは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、指部１４０Ｄjを開閉させる。かかる指部１４０Ｄjの開閉に際して、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を開状態にし、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4を開状態するには、調整制御部２８０Ｄは、開閉用ベローズ１５４への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５４が膨張して、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を開状態にする力を発生し、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が開状態になる。こうして指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が開状態になると、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が連動して開状態になる。
【０１８１】
したがって、４本の指部１４０Ｄ1，１４０Ｄ2，１４０Ｄ3，１４０Ｄ4について、開閉角度を変化させて４本の指部として使用することができる。
【０１８２】
また、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を閉状態にし、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4を閉状態するには、調整制御部２８０Ｄは、開閉用ベローズ１５４からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、開閉用ベローズ１５４が収縮して、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2を閉状態にする力を発生し、指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が閉状態になる。こうして指部１４０Ｄ1及び指部１４０Ｄ2が閉状態になると、指部１４０Ｄ3及び指部１４０Ｄ4が連動して閉状態になる。
【０１８３】
したがって、４本の指部１４０Ｄ1，１４０Ｄ2，１４０Ｄ3，１４０Ｄ4について、２本の指部１４０Ｄ1，１４０Ｄ2をあたかも太い１本の指にして使用し、２本の指部１４０Ｄ3，１４０Ｄ4をあたかも太い１本の指にして使用することができる。
【０１８４】
このため、様々な用途に応じて、４本の指部のロボットハンド１００Ｄとして使用したり、また、あたかも太い２本の指のロボットハンド１００Ｄとして使用することができる。
【０１８５】
また、第４実施形態では、１つの開閉用ベローズ１５４を使用して、指部１４０Ｄ1と指部１４０Ｄ2との間、及び、指部１４０Ｄ3と指部１４０Ｄ4との間の開閉角度を、同時に制御している。このため、指部１４０Ｄ1と指部１４０Ｄ2との間、及び、指部１４０Ｄ3と指部１４０Ｄ4との間の開閉角度を同じにすることができる。また、指部間の開閉制御を簡易にすることができる。
【０１８６】
また、第４実施形態では、指部の開閉角度を指定された角度に調整した後、調整制御部２８０Ｄは、指部１４０Ｄjのベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が屈曲状態となる。このため、関節が屈曲した指部１４０Ｄjが対象物を把持することができる。
【０１８７】
したがって、第４実施形態によれば、上述した第１〜第３実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０１８８】
［第５実施形態］
次いで、本発明の第５実施形態を、図１７〜図１９を主に参照して説明する。
【０１８９】
＜構成＞
図１７，１８には、第５実施形態に係るロボットハンド１００Ｅの外観図が示されている。図１７は、ロボットハンド１００Ｅを、図１７に示した座標系で表した斜視図である。また、図１８は、ロボットハンド１００Ｅを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。第５実施形態についても、ロボットハンド１００Ｅは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【０１９０】
図１７，１８により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ｅは、上述した第２実施形態のロボットハンド１００Ｂと比べて、ハンド部１１０Ｂに代えてハンド部１１０Ｅを備える点、及び、調整制御部２８０Ｂに代えて調整制御部２８０Ｅを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【０１９１】
《ハンド部１１０Ｅの構成》
上記のハンド部１１０Ｅの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｅは、図１７，１８より総合的に示されるように、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、取付部材１３０Ｂに代えて取付部材１３０Ｅを備えている点が異なっている。また、ハンド部１１０Ｅは、上述した第２実施形態のハンド部１１０Ｂと比べて、固定軸部材ＡＸＥを更に備える点、回転用ベローズ１５５を更に備える点が異なっている。ここで、取付部材１３０Ｅは、規制部材に対応している。
【０１９２】
上記の取付部材１３０Ｅは、上述した第２実施形態の取付部材１３０Ｂと比べて、中央に、固定軸部材ＡＸＥが挿入される挿入穴が形成されている点、固定軸部材ＡＸＥを軸にしてベース部材１２０Ｂに対して回転可能に、当該ベース部材１２０Ｂに取り付けられている点が異なっている。また、取付部材１３０Ｅには、＋Ｚ方向側に沿って延びるＸＹ平面に垂直な接続部ＲＢＡが形成されている。当該接続部ＲＢＡは、回転用ベローズ１５５の一方側端部に接続されている。
【０１９３】
上記の固定軸部材ＡＸＥは、ベース部材１２０Ｂの＋Ｚ方向側の面における中央に、固定される。また、固定軸部材ＡＸＥには、ＸＹ平面に垂直な接続部ＡＢＡが形成されている。当該接続部ＡＢＡは、回転用ベローズ１５５の他方側端部に接続されている。
【０１９４】
上記の回転用ベローズ１５５は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。第５実施形態では、回転用ベローズ１５５の一方側端部は、取付部材１３０Ｅに形成された接続部ＲＢＡに接続されるとともに、回転用ベローズ１５５の他方側端部は、固定軸部材ＡＸＥに形成された接続部ＡＢＡに接続される。こうして接続された回転用ベローズ１５５は、指部１４０Ｂ1，１４０Ｂ2，１４０Ｂ3，１４０Ｂ4の回転運動を行う力を発生させる。
【０１９５】
ここで、回転用ベローズ１５５には、可撓性を有する樹脂製の配管２６５が取り付けられ、当該開閉用ベローズ１５５は、配管２６５を介して調整制御部２８０Ｅと接続している（不図示）。そして、回転用ベローズ１５５内の空気圧が変化すると、当該開閉用ベローズ１５５が膨縮する。この結果、回転用ベローズ１５５が上述した回転運動を行う力を発生させる。
【０１９６】
《調整制御部２８０Ｅ》
上記の調整制御部２８０Ｅについて説明する。調整制御部２８０Ｅは、上述した第２実施形態の調整制御部２８０Ｂと比べて、第５実施形態のロボットハンド１００Ｅが、回転用ベローズ１５５を更に備えることに対応して、回転用ベローズ１５５への空気の強制的供給、及び、回転用ベローズ１５５からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。
【０１９７】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｅの動作について、指部１４０Ｂjの回転運動の動作に主に着目して説明する。
【０１９８】
当初においては、ロボットハンド１００Ｅでは、調整制御部２８０Ｅによるベローズ２４１j，２４２j、開閉用ベローズ１５１，１５２、及び、回転用ベローズ１５５内の空気圧調整は行われていないものとする。
【０１９９】
第５実施形態では、ロボットハンド１００Ｅが把持する対象物は、開口が形成された収納部、及び、蓋部を有しているものとする（例えば、瓶）。そして、当該対象物における蓋部と収納部の開口とにネジ山が切ってあり、ネジ式で、収納部に蓋部が閉められているものとする。ここで、収納部は、所定位置に固定されているものとする。なお、ロボットハンド１００Ｅが把持する対象物は、収納部と蓋部と有する物以外であってもよいことは勿論である。
【０２００】
《指部１４０Ｂjの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ｂjの関節の伸展運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの伸展運動の動作と同様に行われる。
【０２０１】
《指部１４０Ｂjの開閉運動の動作》
第１及び第２の関節部が伸展状態になった指部１４０Ｂjの開閉運動は、上述した第２実施形態におけるロボットハンド１００Ｂの開閉運動の動作と同様に行われる。
【０２０２】
《指部１４０Ｂjの関節の屈曲運動の動作》
指部１４０Ｂjの開閉運動処理を行ったロボットハンド１００Ｅにおいて、対象物の近傍への移動動作、及び、指部１４０Ｂjの関節の屈曲運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの移動動作及び屈曲運動の動作と同様に行われる。この結果、４本の指部１４０Ｂ1，１４０Ｂ2，１４０Ｂ3，１４０Ｂ4が、対象物の蓋部を把持する。
【０２０３】
《指部１４０Ｂjの回転運動の動作》
対称物の蓋部を把持した指部１４０Ｂjを回転させるには、調整制御部２８０Ｅが、回転用ベローズ１５５内の空気圧を変化させる制御を行う。例えば、指部１４０Ｂjを、−Ｚ方向を視線方向としたＸＹ平面視で反時計回り（以下、単に「反時計回り」とも記す）に回転させる際には、調整制御部２８０Ｅは、回転用ベローズ１５５への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０２０４】
かかる回転用ベローズ１５５に空気を供給する制御を行うと、回転用ベローズ１５５内の空気圧が上昇する。そして、回転用ベローズ１５５内の空気圧が上昇すると、回転用ベローズ１５５が膨張する。こうして回転用ベローズ１５５が膨張すると、回転用ベローズ１５５が、指部１４０Ｂjを反時計回りに回転させる力を発生させる。当該力により、回転用ベローズ１５５の一方側端部が接続された取付部材１３０Ｅが、回転用ベローズ１５５の他方側端部が接続された固定軸部材ＡＸＥを回転軸として、反時計回りに回転する。ここで、固定軸部材ＡＸＥはベース部材１２０Ｂに固定されている。また、指部１４０Ｂjは、取付部材１３０Ｅに、当該取付部材１３０Ｅに対して回転可能に取り付けられている。この結果、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して、反時計回りに回転する。
【０２０５】
図１７，１８に示される状態から、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して、反時計回りに回転したときのロボットハンド１００Ｅにおけるハンド部１１０Ｅの状態が、図１９に示されている。ここで、図１９は、ハンド部１１０Ｅを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０２０６】
ここで、図１７，１８及び図１９では、指部１４０Ｂjの関節が伸展状態となっている。なお、屈曲状態の指部１４０Ｂjを反時計回りに回転させることで、把持した対象物の蓋部を反時計回りに回転させて、蓋部を収納部から取り外すことができる。
【０２０７】
また、例えば、指部１４０Ｂjを、−Ｚ方向を視線方向としたＸＹ平面視で時計回り（以下、単に「時計回り」とも記す）に回転させる際には、調整制御部２８０Ｅは、回転用ベローズ１５５からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０２０８】
かかる回転用ベローズ１５５から空気を排出する制御を行うと、回転用ベローズ１５５内の空気圧が下降する。そして、回転用ベローズ１５５内の空気圧が下降すると、回転用ベローズ１５５が収縮する。こうして回転用ベローズ１５５が収縮すると、回転用ベローズ１５５が、指部１４０Ｂjを時計回りに回転させる力を発生させる。当該力により、取付部材１３０Ｅが固定軸部材ＡＸＥを回転軸として、時計回りに回転する。ここで、固定軸部材ＡＸＥはベース部材１２０Ｂに固定されている。また、指部１４０Ｂjは、取付部材１３０Ｅに、当該取付部材１３０Ｅに対して回転可能に取り付けられている。この結果、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して、時計回りに回転する。
【０２０９】
図１９に示される状態から、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して、反時計回りに回転したときのロボットハンド１００Ｅの状態が、図１７，１８に示されている。なお、例えば、関節が屈曲状態の指部１４０Ｂjを時計回りに回転させることで、把持した対象物の蓋部を時計回りに回転させて、蓋部を収納部に取り付けることができる。
【０２１０】
以上説明したように、第５実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ｅが、指部１４０Ｂj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が伸展状態となる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ｅは、対象物の近傍に位置するように移動する。
【０２１１】
こうしてロボットハンド１００Ｅが対象物の近傍の上方に移動すると、調整制御部２８０Ｅは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、指部１４０Ｂjを開閉させる。したがって、様々な用途に応じて、４本の指部のロボットハンド１００Ｅとして使用したり、あたかも３本の指のロボットハンド１００Ｅとして使用したり、また、あたかも太い２本の指のロボットハンド１００Ｅとして使用することができる。
【０２１２】
また、第５実施形態では、指部の開閉角度を指定された角度に調整した後、調整制御部２８０Ｅは、指部１４０Ｂjのベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が屈曲状態となる。このため、関節が屈曲した指部１４０Ｂjが対象物を把持することができる。
【０２１３】
また、第５実施形態では、蓋部と収納部とを有する対象物の蓋部を把持した後、調整制御部２８０Ｅは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、指部１４０Ｂjを回転させる。かかる指部１４０Ｂjの回転に際して、指部１４０Ｂjを反時計回りに回転させるには、調整制御部２８０Ｅは、回転用ベローズ１５５への空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、回転用ベローズ１５５が膨張して、指部１４０Ｂjを反時計回りに回転させる力を発生し、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して反時計回りに回転する。このため、形状を変形させずに指部を回転させることができる。
【０２１４】
したがって、指部１４０Ｂjにより対象物（例えば、瓶）の蓋部を把持した状態で、指部１４０Ｂjを反時計回りに回転させて、蓋部を収納部から取り外すことができる。
【０２１５】
また、指部１４０Ｂjを時計回りに回転させるには、調整制御部２８０Ｅは、回転用ベローズ１５５からの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、回転用ベローズ１５５が収縮して、指部１４０Ｂjを時計回りに回転させる力を発生し、指部１４０Ｂjがベース部材１２０Ｂに対して時計回りに回転する。
【０２１６】
したがって、指部１４０Ｂjにより対象物の蓋部を把持した状態で、指部１４０Ｂjを時計回りに回転させて、蓋部を収納部に取り付けることができる。  
【０２１７】
したがって、第５実施形態によれば、上述した第１〜第４実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０２１８】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を、図２０〜図２３を主に参照して説明する。
【０２１９】
＜構成＞
図２０には、第６実施形態に係るロボットハンド１００Ｆの外観図が示されている。図２０は、ロボットハンド１００Ｆを、図２０に示した座標系で表した斜視図である。第６実施形態についても、ロボットハンド１００Ｆは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【０２２０】
図２０に示されるように、ロボットハンド１００Ｅは、上述した第１実施形態のロボットハンド１００Ａと比べて、ハンド部１１０Ａに代えてハンド部１１０Ｆを備える点、及び、調整制御部２８０Ａに代えて調整制御部２８０Ｆを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【０２２１】
《ハンド部１１０Ｆの構成》
上記のハンド部１１０Ｆの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｆは、図２０及び図２１より総合的に示されるように、上述した第１実施形態のハンド部１１０Ａと比べて、吸着部１８０Ａに代えて吸着部１８０Ｆを備える点、及び、吸着部変形駆動部１６０を更に備える点が異なっている。ここで、図２１は、指部１４０Ａ2及び指部１４０Ａ3が前面となる方向から視た平面視図である。
【０２２２】
上記の吸着部変形駆動部１６０は、取付部材１３０Ａ及び指部１４０Ａjにおける第１リンク部２２１jに固定されている。
【０２２３】
図２２（Ａ），（Ｂ）には、吸着部変形駆動部１６０の構成図が示されている。ここで、図２２（Ａ）は、吸着部変形駆動部１６０を、図２２（Ａ）に示した座標系で表した斜視図である。また、図２２（Ｂ）は、吸着部変形駆動部１６０を、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。
【０２２４】
吸着部変形駆動部１６０は、図２０、図２１及び図２２（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、固定部材１６５と、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３とを備えている。また、吸着部変形駆動部１６０は、紐状部材１７１，１７２，１７３を備えている。
【０２２５】
上記の固定部材１６５は、例えば、鋼鉄製の部材であり、底部と、当該底部に接続されたＺ方向に沿って延びる３つの長板部１６６，１６７，１６８とを含む部材である。底部は、取付部材１３０Ａ及び第１リンク部２２１jに固定されている。当該底部には、紐状部材１７１，１７２，１７３を通す穴が形成されている。また、第６実施形態では、取付部材１３０Ａ及び第１リンク部２２１jにおいても、紐状部材１７１，１７２，１７３を通す穴が形成されている。
【０２２６】
長板部１６６，１６７，１６８の＋Ｚ方向側には、ＸＹ平面と平行な面を有する接続部が形成されている。そして、長板部１６６，１６７，１６８の接続部は、それぞれ、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３の一方側端部に接続されている。第６実施形態では、長板部１６６は、ベース部材１２０Ａの中央の＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に配置される。また、長板部１６７は、ベース部材１２０Ａの中央の−Ｙ方向側に配置される。また、長板部１６８は、ベース部材１２０Ａの中央の−Ｘ方向側に配置される。
【０２２７】
上記の駆動用ベローズ１６１は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。駆動用ベローズ１６１の一方側端部は、長板部１６６の接続部に接続される。また、駆動用ベローズ１６１の他方側端部は、紐状部材１７１の一方の端部に接続される。当該駆動用ベローズ１６１は、ベース部材１２０Ａの中央の＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に配置され、吸着部１８０Ｆを変形させる力を発生させる。
【０２２８】
上記の駆動用ベローズ１６２は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。駆動用ベローズ１６２の一方側端部は、長板部１６７の接続部に接続される。また、駆動用ベローズ１６２の他方側端部は、紐状部材１７２の一方の端部に接続される。当該駆動用ベローズ１６２は、ベース部材１２０Ａの中央の−Ｙ方向側に配置され、吸着部１８０Ｆを変形させる力を発生させる。
【０２２９】
上記の駆動用ベローズ１６３は、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。駆動用ベローズ１６３の一方側端部は、長板部１６８の接続部に接続される。また、駆動用ベローズ１６３の他方側端部は、紐状部材１７８の一方の端部に接続される。当該駆動用ベローズ１６３は、ベース部材１２０Ａの中央の−Ｘ方向側に配置され、吸着部１８０Ｆを変形させる力を発生させる。
【０２３０】
ここで、駆動用ベローズ１６１には、可撓性を有する樹脂製の配管２７１が取り付けられ、当該駆動用ベローズ１６１は、配管２７１を介して調整制御部２８０Ｆと接続している（不図示）。そして、駆動用ベローズ１６１内の空気圧が変化すると、当該駆動用ベローズ１６１が膨縮する。この結果、駆動用ベローズ１６２が吸着部１８０Ｆを変形させる力を発生させる。
【０２３１】
また、駆動用ベローズ１６２には、可撓性を有する樹脂製の配管２７２が取り付けられ、当該駆動用ベローズ１６２は、配管２７２を介して調整制御部２８０Ｆと接続している（不図示）。そして、駆動用ベローズ１６２内の空気圧が変化すると、当該駆動用ベローズ１６２が膨縮する。また、駆動用ベローズ１６３には、可撓性を有する樹脂製の配管２７３が取り付けられ、当該駆動用ベローズ１６３は、配管２７３を介して調整制御部２８０Ｆと接続している（不図示）。そして、駆動用ベローズ１６３内の空気圧が変化すると、当該駆動用ベローズ１６３が膨縮する。この結果、駆動用ベローズ１６２，１６３が吸着部１８０Ｆを変形させる力を発生させる。
【０２３２】
上記の紐状部材１７１は、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材１７１の一方の端部は、駆動用ベローズ１６１の他方側端部に接続されている。また、紐状部材１７１は、駆動用ベローズ１６１の−Ｚ方向側に形成された固定部材１６５の穴及びベース部材１２０Ａの穴に通される。そして、紐状部材１７１の他方の端部は、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部の＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に接続されている。
【０２３３】
上記の紐状部材１７２は、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材１７２の一方の端部は、駆動用ベローズ１６２の他方側端部に接続されている。また、紐状部材１７２は、駆動用ベローズ１６２の−Ｚ方向側に形成された固定部材１６５、第１リンク部２２１2及びベース部材１２０Ａの穴に通される。そして、紐状部材１７２の他方の端部は、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部の−Ｙ方向側に接続されている。
【０２３４】
上記の紐状部材１７３は、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材１７３の一方の端部は、駆動用ベローズ１６３の他方側端部に接続されている。また、紐状部材１７３は、駆動用ベローズ１６３の−Ｚ方向側に形成された固定部材１６５の穴、第１リンク部２２１3の穴及びベース部材１２０Ａの穴に通される。そして、紐状部材１７３の他方の端部は、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部の−Ｘ方向側に接続されている。
【０２３５】
上記の吸着部１８０Ｆは、伸縮自在かつ可撓性を有する樹脂製のベローズであり、上述した第１実施形態の吸着部１８０Ａと比べて、−Ｚ方向側の端部に輪状の吸着ゴムが取り付けられている。また、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部には、紐状部材１７１，１７２，１７３の他方の端部が接続されている。
【０２３６】
《調整制御部２８０Ｆ》
上記の調整制御部２８０Ｆについて説明する。調整制御部２８０Ｆは、上述した第１実施形態の調整制御部２８０Ａと比べて、第６実施形態のロボットハンド１００Ｆが、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３を更に備えることに対応して、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３への空気の強制的供給、及び、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３からの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。
【０２３７】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｆの動作について、対象物の把持動作を説明する。
【０２３８】
当初においては、ロボットハンド１００Ｆでは、調整制御部２８０Ｆによるベローズ２４１j，２４２j、及び、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３内の空気圧調整は行われていないものとする。また、調整制御部２８０Ｆによる吸着部１８０Ｆを使用した吸着処理は行われていないものとする。
【０２３９】
《指部１４０Ａjの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ａjの関節の伸展運動の動作は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの伸展運動の動作と同様に行われる。
【０２４０】
《吸着部１８０Ｆの変形の動作》
第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ｆが、対象物の近傍に位置するように移動する。こうしてロボットハンド１００Ｆが、対象物の近傍に移動すると、調整制御部２８０Ｆは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、対象物が存在する方向へ吸着部１８０を変形させる制御を行う。吸着部１８０を変形させるには、調整制御部２８０Ｆが、駆動用ベローズ１６１，１６２，１６３内の空気圧を変化させる制御を行う。
【０２４１】
例えば、対象物が、ベース部材１２０Ａの中心から＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側にある場合には、調整制御部２８０Ｆは、吸着部１８０の−Ｚ方向側の端部が＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に向くように変形させる制御を行う。かかる制御を行うには、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６１からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６２，１６３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０２４２】
これにより、駆動用ベローズ１６１内の空気圧が下降して、駆動用ベローズ１６１が収縮し、駆動用ベローズ１６２，１６３内の空気圧が上昇して、駆動用ベローズ１６２，１６３が膨張する。こうした状態になると、図２３に示されるように、駆動用ベローズ１６１に接続された紐状部材１７１が、吸着部材１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部を、＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に引っ張り、当該端部が＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側に変形する。ここで、図２３は、ハンド部１１０Ｆを、指部１４０Ａ1及び指部１４０Ａ2が前面となる方向から視た平面視図である。
【０２４３】
また、例えば、対象物が、ベース部材１２０Ａの中心から−Ｙ方向側にある場合には、調整制御部２８０Ｆは、吸着部１８０の−Ｚ方向側の端部が−Ｙ方向側に向くように変形させる制御を行う。かかる制御を行うには、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６２からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６１，１６３への空気の強制的供給を行うための制御を行う。これにより、駆動用ベローズ１６２が収縮し、駆動用ベローズ１６１，１６３が膨張する。こうした状態になると、駆動用ベローズ１６２に接続された紐状部材１７２が、吸着部材１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部を、−Ｙ方向側に引っ張り、当該端部が−Ｙ方向側に変形する。
【０２４４】
また、例えば、対象物が、ベース部材１２０Ａの中心から−Ｘ方向側にある場合には、調整制御部２８０Ｆは、吸着部１８０の−Ｚ方向側の端部が−Ｘ方向側に向くように変形させる制御を行う。かかる制御を行うには、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６３からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６１，１６２への空気の強制的供給を行うための制御を行う。これにより、駆動用ベローズ１６３が収縮し、駆動用ベローズ１６１，１６２が膨張する。こうした状態になると、駆動用ベローズ１６３に接続された紐状部材１７３が、吸着部材１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部を、−Ｘ方向側に引っ張り、当該端部が−Ｘ方向側に変形する。
【０２４５】
こうしてロボットハンド１００Ｆの吸着部１８０Ｆが、対象物の方向を向くと、調整制御部２８０Ｆが、吸着部１８０Ｆを使用して、対象物を吸着するための制御を行う。かかる制御を行うと、吸着部１８０Ｆが、対象物を吸着する。こうして吸着部１８０Ｆが対象物を吸着すると、吸着部１８０Ｆが収縮して対象物を引き寄せて、引き上げる。
【０２４６】
《指部１４０Ａjの関節の屈曲運動の動作》
こうして対象物を吸着して引き寄せ、引き上げると、対象物を引き上げた状態で、調整制御部２８０Ｆが、指部１４０Ａjの関節を屈曲運動させる制御を行う。かかる制御は、上述した第１実施形態におけるロボットハンド１００Ａの屈曲運動の動作と同様に行われる。この結果、４本の指部１４０Ａ1，１４０Ａ2，１４０Ａ3，１４０Ａ4が、対象物を把持する。
【０２４７】
以上説明したように、第６実施形態では、対象物の把持に際して、まず、調整制御部２８０Ｆが、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）のベローズ２４１j，２４２jからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が伸展状態となる。第１及び第２の関節部が伸展状態になると、支持装置により、ロボットハンド１００Ｆは、対象物の近傍に位置するように移動する。
【０２４８】
こうしてロボットハンド１００Ｆが対象物の近傍に移動すると、調整制御部２８０Ｆは、入力部を利用して行われる利用者による入力結果に基づき、吸着部１８０Ｆの端部が対象物の吸着に適した当該対象物の表面に対向するように変形させる。かかる吸着部１８０Ｆの変形に際して、吸着部１８０Ｆの端部を＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側を向くように変形させる際には、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６１からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６２，１６３へ空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御により、駆動用ベローズ１６１が膨張して、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部が＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に引っ張られる。
【０２４９】
また、かかる吸着部１８０Ｆの変形に際して、吸着部１８０Ｆの端部を−Ｙ方向側を向くように変形させる際には、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６２からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６１，１６３へ空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御により、駆動用ベローズ１６２が収縮して、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部が−Ｙ方向側に引っ張られる。
【０２５０】
また、かかる吸着部１８０Ｆの変形に際して、吸着部１８０Ｆの端部を−Ｘ方向側を向くように変形させる際には、調整制御部２８０Ｆは、駆動用ベローズ１６３からの空気の強制的排出を行い、駆動用ベローズ１６１，１６２へ空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御により、駆動用ベローズ１６３が収縮して、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部が−Ｘ方向側に引っ張られる。
【０２５１】
したがって、吸着部１８０Ｆの−Ｚ方向側の端部が、対象物が存在する方向を向いて、当該対象物の吸着に適するように、吸着部１８０Ｆを変形させることができる。
【０２５２】
そして、吸着部１８０Ｆが対象物を吸着すると、吸着部１８０Ｆが収縮して、対象物を引き寄せ、引き上げる。引き続き、調整制御部２８０Ｆは、指部１４０Ａjのベローズ２４１j，２４２jへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１及び第２の関節部が屈曲状態となる。このため、関節が屈曲した指部１４０Ａjが対象物を把持することができる。
【０２５３】
したがって、第６実施形態によれば、上述した第１〜第５実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０２５４】
［第７実施形態］
次いで、本発明の第７実施形態を、図２４〜図２９を主に参照して説明する。
【０２５５】
＜構成＞
図２４，２５には、第７実施形態に係るロボットハンド１００Ｇの外観図が示されている。図２４は、ロボットハンド１００Ｇを、図２４に示した座標系で表した斜視図である。また、図２５は、ロボットハンド１００Ｇを、＋Ｚ方向側から視た外観図（ＸＹ平面視図）である。第７実施形態についても、ロボットハンド１００Ｇは、不図示の支持装置に取り付けられ、当該支持装置により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能になっているものとする。
【０２５６】
図２４，２５により総合的に示されるように、ロボットハンド１００Ｇは、上述した第１実施形態のロボットハンド１００Ａと比べて、ハンド部１１０Ａに代えてハンド部１１０Ｇを備える点、及び、調整制御部２８０Ａに代えて調整制御部２８０Ｇを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【０２５７】
《ハンド部１１０Ｇの構成》
上記のハンド部１１０Ｇの構成について、説明する。ハンド部１１０Ｇは、図２４，２５及び図２６により総合的に示されるように、上述した第１実施形態のハンド部１１０Ａと比べて、ベース部材１２０Ａに代えてベース部材１２０Ｇを備える点、取付部材１３０Ａに代えて取付部材１３０Ｇを備える点、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）に代えて指部１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）を備える点、回転駆動部１９０kを更に備える点、及び、吸着部１８０Ａを備えていない点が異なっている。ここで、図２６は、ハンド部１１０Ｇを、＋Ｘ方向側から視た外観図（ＹＺ平面視図）である。
【０２５８】
上記のベース部材１２０Ｇは、上述した第１実施形態のベース部材１２０Ａと比べて、中央に開口が形成されていない点が異なっている。当該ベース部材１２０Ｇにおける＋Ｚ方向側の面には、取付部材１３０Ｇ及び指部１４０Ｇkが取り付けられている。
【０２５９】
上記の取付部材１３０Ｇは、例えば、鋼鉄製の板状部材であり、ベース部材１２０Ｇにおける＋Ｚ方向側の面に固定して取り付けられる。第７実施形態では、当該取付部材１３０Ｇには、指部１４０Ｇkが固定されている。
【０２６０】
上記の指部１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）は、第７実施形態では、取付部材１３０Ｇに固定されて、ベース部材１２０Ｇに取り付けられている。ここで、図２６には、指部１４０Ｇ1の構成図が示されている。第７実施形態では、指部１４０Ｇ2，１４０Ｇ3についても、指部１４０Ｇ1と同様に構成されている。
【０２６１】
指部１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）のそれぞれは、図２４〜図２６により総合的に示されるように、第１リンク部２２１Ｇkと、第２リンク部２２２Ｇkとを備えている。また、指部１４０Ｇkのそれぞれは、ベローズ２４１kと、配管２５１kとを備えている。
【０２６２】
上記の第１リンク部２２１Ｇkは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。当該長板部には、他方側（図２６における「＋Ｙ方向側」）の端部に略直立して＋Ｚ方向に沿って延びる環状の接続部が形成されている（図２７参照）。第１リンク部２２１Ｇkの長板部の他方側の端部には、軸部材ＡＸ６kにより、第１板部材２２６kが接続されている（図２７参照）。そして、第１リンク部２２１Ｇkの他方側の端部の接続部は、ベローズ２４１kの一方側端部に接続されている。ここで、第１リンク部２２１Ｇkの接続部及び第１板部材２２６kは、第１の関節部ＪＴＶ１kの一部となっている。第１の関節部ＪＴＶ１kの構成については、後述する。
【０２６３】
また、第１リンク部２２１Ｇkの長板部の一方側（図２６における「−Ｙ方向側」）の端部には、取付部材１３０Ｇが固定されている。当該第１リンク部２２１Ｇkの長板部は、ベース部材１２０Ｇに取付けられている。
【０２６４】
上記の第２リンク部２２２Ｇkは、例えば、鋼鉄製の部材であり、長板部を有している。当該長板部には、一方側の端部に略直立して延びる環状の接続部が形成されている（図２７参照）。第２リンク部２２２Ｇkの長板部の一方側の端部には、軸部材ＡＸ７kにより、第２板部材２２７kが接続されている（図２７参照）。そして、第２リンク部２２２Ｇkの一方側の端部の接続部は、ベローズ２４１kの他方側端部に接続されている。ここで、第２リンク部２２２Ｇkの接続部及び第２板部材２２７kは、第１の関節部ＪＴＶ１kの一部となっている。
【０２６５】
((第１の関節部ＪＴＶ１kの構成))
上記の第１の関節部ＪＴＶ１kは、図２７に示されるように、上述した第１リンク部２２１Ｇkの接続部と、第１板部材２２６kと、第２リンク部２２２Ｇkの接続部と、第２板部材２２７kとから構成されている。ここで、第１リンク部２２１Ｇkの接続部、及び、第１板部材２２６kは、軸部材ＡＸ６kにより、回転可能に接続されている。また、第２リンク部２２２Ｇkの接続部、及び、第２板部材２２７kは、軸部材ＡＸ７kにより、回転可能に接続されている。そして、第１板部材２２６k及び第２板部材２２７kが、軸部材ＡＸ８により、回転可能に接続されている。
【０２６６】
すなわち、第１の関節部ＪＴＶ１kは、図２７の（Ａ）〜（Ｃ）及び（ａ）〜（ｃ）により総合的に示されるように、３軸性の関節運動を行えるようになっている。なお、図２７では、不図示であるが、第１の関節部ＪＴＶ１kの両側には、紐状部材を通す貫通穴が形成されている。
【０２６７】
（回転駆動部１９０kの構成）
上記の回転駆動部１９０k（ｋ＝１，…，３）について、説明する。図２８（Ａ），（Ｂ）には、回転駆動部１９０1の構成図が示されている。第７実施形態では、回転駆動部１９０2，１９０3についても、回転駆動部１９０1と同様に構成されている。
【０２６８】
回転駆動部１９０k（ｋ＝１，…，３）のそれぞれは、図２４〜図２６及び図２８（Ａ），（Ｂ）により総合的に示されるように、固定部材１９３kと、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkとを備えている。また、回転駆動部１９０kは、紐状部材１９５Ｌk，１９５Ｒkを備えている。
【０２６９】
上記の固定部材１９３kは、例えば、鋼鉄製の部材であり、底部と、当該底部に接続されたＺ方向に沿って延びる長板部とを含む部材である。底部は、第１リンク部２２１Ｇkに固定されている。長板部は、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkの一方側端部に接続されている。
【０２７０】
上記の回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkは、等間隔の環状溝を有する伸縮自在な樹脂製の部材である。回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkの一方側端部は、固定部材１９３kの長板部に接続される。また、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkの他方側端部は、紐状部材１９５Ｌk，１９５Ｒkの一方の端部に接続される。こうして接続された回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkは、第１の関節部ＪＴＶ１kの運動を行う力を発生させる。
【０２７１】
ここで、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkは、＋Ｚ方向側から視て、ベース部材１２０Ｇの中心から第１リンク部２２１Ｇkが伸びる方向に沿って左側（以下、単に「左側」という）に配置されている。また、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkは、＋Ｚ方向側から視て、ベース部材１２０Ｇの中心から第１リンク部２２１Ｇkが伸びる方向に沿って右側（以下、単に「右側」という）に配置されている。
【０２７２】
また、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkには、可撓性を有する樹脂製の配管２９０Ｌk，２９０Ｒkが取り付けられ、当該回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkは、配管２９０Ｌk，２９０Ｒkを介して調整制御部２８０Ｇと接続している（不図示）。そして、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒk内の空気圧が変化すると、当該ベローズが膨縮する。この結果、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkが第１の関節部ＪＴＶ１kを運動させる力を発生させる。
【０２７３】
上記の紐状部材１９５Ｌkは、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材１９５Ｌkの一方の端部は、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkの他方側端部に接続されている。また、紐状部材１９５Ｌkは、第１の関節部ＪＴＶ１kの左側に設けられた貫通穴に通される。そして、紐状部材１９５Ｌkの他方の端部は、第１の関節部ＪＴＶ１kを構成する第２リンク部２２２Ｇkの一方側の端部の左側に接続されている。
【０２７４】
上記の紐状部材１９５Ｒkは、可撓性を有する非伸縮性の部材である。紐状部材１９５Ｒkの一方の端部は、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkの他方側端部に接続されている。また、紐状部材１９５Ｒkは、第１の関節部ＪＴＶ１kの右側に設けられた貫通穴に通される。そして、紐状部材１９５Ｒkの他方の端部は、第１の関節部ＪＴＶ１kを構成する第２リンク部２２２Ｇkの一方側の端部の右側に接続されている。
【０２７５】
《調整制御部２８０Ｇ》
上記の調整制御部２８０Ｇについて説明する。調整制御部２８０Ｇは、上述した第１実施形態の調整制御部２８０Ａと比べて、第７実施形態のロボットハンド１００Ｇが、指部１４０Ａj（ｊ＝１，…，４）に代えて指部１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）を備えることに対応して、ベローズ２４１kへの空気の強制的供給、及び、ベローズ２４１kからの空気の強制的排出を行う点が異なっている。また、調整制御部２８０Ｇは、第７実施形態のロボットハンド１００Ｇが、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkを更に備えることに対応して、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkへの空気の強制的供給、及び、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒkからの空気の強制的排出を更に行う点が異なっている。また、調整制御部２８０Ｇは、第７実施形態のロボットハンド１００Ｇが、吸着部１８０Ａを備えていないことに対応して、吸着部１８０Ａを使用した吸着処理を行わないことが異なっている。
【０２７６】
＜動作＞
以上のようにして構成されたロボットハンド１００Ｇの動作について、第１の関節部ＪＴＶ１kの関節運動の動作に主に着目して説明する。
【０２７７】
当初においては、ロボットハンド１００Ｇでは、調整制御部２８０Ｇによるベローズ２４１k、及び、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk，１９１Ｒk内の空気圧調整は行われていないものとする。
【０２７８】
《指部１４０Ｇkの関節の伸展運動の動作》
指部１４０Ｇkの第１の関節部ＪＴＶ１kの伸展運動の動作は、調整制御部２８０Ｇが、ベローズ２４１kからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１k内の空気圧が下降して、ベローズ２４１kが収縮する。
【０２７９】
こうしてベローズ２４１kが収縮すると、ベローズ２４１kが、第１の関節部ＪＴＶ１kを伸展状態にする力を発生する。当該力により、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ６j，ＡＸ７jを回転軸にして、指部１４０Ｇkが伸展状態となるように第１リンク部２２１Ｇkに対して回転する。
【０２８０】
《指部１４０Ｇkの関節の屈曲運動の動作》
指部１４０Ｇkの第１の関節部ＪＴＶ１kの屈曲運動の動作は、調整制御部２８０Ｇが、ベローズ２４１kへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、ベローズ２４１k内の空気圧が上昇して、ベローズ２４１kが膨張する。
【０２８１】
こうしてベローズ２４１kが膨張すると、ベローズ２４１kが、第１の関節部ＪＴＶ１kを屈曲状態にする力を発生する。当該力により、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ６j，ＡＸ７jを回転軸にして、第１リンク部２２１Ｇkに対して、指部１４０Ｇkが屈曲状態となるように回転する。
【０２８２】
《指部１４０Ｇkの関節の伸展屈曲運動以外の運動の動作》
指部１４０Ｇの伸展屈曲運動以外の運動、すなわち、軸部材ＡＸ８k（図２７参照）を回転軸にした運動について、説明する。第２リンク部２２２Ｇkを、第１リンク部２２１Ｇkに対して左側に回転させるには、調整制御部２８０Ｇが、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkからの空気の強制的排出を行い、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkへ空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０２８３】
かかる制御により、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk内の空気圧が下降して、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkが収縮し、回転駆動用ベローズ１９１Ｒk内の空気圧が上昇して、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkが膨張する。こうした状態になると、図２９（Ａ），（Ｂ）に示されるように、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkに接続された紐状部材１９５Ｌkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の左側を引っ張り、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkに接続された紐状部材１９５Ｒkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の右側を引っ張らない状態になる。この結果、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ８kを回転軸にして、左側に回転する。
【０２８４】
ここで、図２９（Ａ），（Ｂ）は、ハンド部１１０Ｇを、図２９（Ａ），（Ｂ）に示した座標系で表した斜視図である。なお、図２９（Ｂ）では、ベローズ２４１kでの図示を省略している。
【０２８５】
また、第２リンク部２２２Ｇkを、第１リンク部２２１Ｇkに対して右側に回転させるには、調整制御部２８０Ｇが、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkからの空気の強制的排出を行い、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkへ空気の強制的供給を行うための制御を行う。
【０２８６】
かかる制御により、回転駆動用ベローズ１９１Ｒk内の空気圧が下降して、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkが収縮し、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk内の空気圧が上昇して、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkが膨張する。こうした状態になると、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkに接続された紐状部材１９５Ｒkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の右側を引っ張り、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkに接続された紐状部材１９５Ｌkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の左側を引っ張らない状態になる。この結果、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ８kを回転軸にして、右側に回転する。
【０２８７】
また、第２リンク部２２２Ｇkが延びる方向を、第１リンク部２２１Ｇkが延びる方向と同じにするには、調整制御部２８０Ｇが、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkからの空気の強制的排出を行い、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。
【０２８８】
かかる制御により、回転駆動用ベローズ１９１Ｌk内の空気圧が下降して、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkが収縮し、回転駆動用ベローズ１９１Ｒk内の空気圧が下降して、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkが収縮する。こうした状態になると、図２４〜図２６に示されるように、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkに接続された紐状部材１９５Ｌkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の左側を引っ張り、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkに接続された紐状部材１９５Ｒkが、第２リンク部２２２Ｇkの端部の右側を引っ張る。この結果、第２リンク部２２２Ｇkが延びる方向が、第１リンク部２２１Ｇkが延びる方向と同じになる。
【０２８９】
第１の関節部ＪＴＶ１kの関節運動の動作は、上述した「指部１４０Ｇkの関節の伸展運動の動作」、「指部１４０Ｇkの関節の屈曲運動の動作」及び「指部１４０Ｇkの関節の屈伸運動以外の運動の動作」を適宜組み合せて、ロボットハンド１１０Ｇは、対象物を把持する。
【０２９０】
以上説明したように、第７実施形態では、対象物の把持は、指部１４０Ｇkの第１の関節部ＪＴＶ１kの伸展屈曲運動、当該屈曲伸展運動以外の関節運動を適宜、組み合せて実行される。第１の関節部ＪＴＶ１kの伸展運動に際しては、調整制御部２８０Ｇは、指部１４０Ｇk（ｋ＝１，…，３）のベローズ２４１kからの空気の強制的排出を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１の関節部が伸展状態となる。また、第１の関節部ＪＴＶ１kの屈曲運動に際しては、調整制御部２８０Ｇは、ベローズ２４１kへの空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、第１の関節部が屈曲状態となる。
【０２９１】
また、第１の関節部ＪＴＶ１kの軸部材ＡＸ８kを回転軸にした運動について、第２リンク部２２２Ｇkを、第１リンク部２２１Ｇkに対して左側に回転させるには、調整制御部２８０Ｇは、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkからの空気の強制的排出を行い、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkへ空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkが収縮して、紐状部材１９５Ｌkが第２リンク部２２２Ｇkの端部の左側を引っ張り、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkが膨張して、紐状部材１９５Ｒkが第２リンク部２２２Ｇkの端部の右側を引っ張らない。この結果、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ８kを回転軸にして、左側に回転する。
【０２９２】
また、第２リンク部２２２Ｇkを、第１リンク部２２１Ｇkに対して右側に回転させるには、調整制御部２８０Ｇは、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkからの空気の強制的排出を行い、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkへ空気の強制的供給を行うための制御を行う。かかる制御を行うと、回転駆動用ベローズ１９１Ｒkが収縮して、紐状部材１９５Ｒkが第２リンク部２２２Ｇkの端部の右側を引っ張り、回転駆動用ベローズ１９１Ｌkが膨張して、紐状部材１９５Ｌkが第２リンク部２２２Ｇkの端部の左側を引っ張らない。この結果、第２リンク部２２２Ｇkが、軸部材ＡＸ８kを回転軸にして、右側に回転する。
【０２９３】
したがって、第７実施形態によれば、上述した第１〜第６実施形態と同様に、対象物の把持に際して、指部が適切に運動を行うことができる。
【０２９４】
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０２９５】
例えば、上記の第１〜第６実施形態では、第２リンク部は、指基部及び指先部の２つのリンクから構成されるとした。これに対し、第２リンク部は、１つのリンクから構成されるようにしてもよいし、３つ以上のリンクから構成されるようにしてもよい。
【０２９６】
また、上記の第７実施形態では、第２リンク部は、１つのリンクから構成されるとしたが、２つ以上のリンクから構成されるようにしてもよい。
【０２９７】
また、上記の第１及び第６実施形態では、４本の指部を備えるようにしたが、指部の数は１本〜３本であってもよいし、５本以上であってもよい。
【０２９８】
また、上記の第２〜５実施形態では、４本の指部を備えるようにしたが、指部の数は２本または３本であってもよいし、５本以上であってもよい。
【０２９９】
また、上記の第７実施形態では、３本の指部を備えるようにしたが、指部の数は１本または２本であってもよいし、４本以上であってもよい。
【０３００】
また、上記の第１及び第６実施形態では、ロボットハンドが吸着部を備える吸着機構を備えるようにした。これに対し、第２〜第５及び第７実施形態のロボットハンドについても、第１又は第６実施形態の場合と同様に、吸着機構を更に備える機構にしてもよい。
【０３０１】
特に、第５実施形態に係る指部の回転機構を有するロボットハンドが、第１又は第６実施形態の場合と同様の吸着機構を備える場合には、以下の動作により、収納部にネジ式で取り付けられた蓋部を、収納部から取り外すことができる。かかる取り外しに際して、まず、吸着部（ベローズ）が蓋部を吸着する。次いで、指部１４０Ｂjが収納部を保持する。そして、収納部を保持した状態で、指部１４０Ｂjを、収納部から蓋部を取り外す方向に回転させることによって（すなわち収納部を回転させることによって）、蓋部を収納部から取り外すことができる。この場合には、第５実施形態の場合のように、収納部が所定位置に固定されている必要はない。
【０３０２】
また、第５実施形態に係る指部の回転機構を有するロボットハンドが、第１又は第６実施形態の場合と同様の吸着機構を備える場合には、以下の動作により、収納部に蓋部を取り付けることができる。かかる取り付けに際して、まず、吸着部（ベローズ）が蓋部を吸い寄せて吸着する。次いで、指部１４０Ｂjが、収納部の開口が＋Ｚ方向を向くようにして当該収納部を保持する。そして、収納部を保持した状態で、指部１４０Ｂjを、収納部に蓋部を取り付ける方向に回転させることによって（すなわち収納部を回転させることによって）、収納部に蓋部を取り付けることができる。この場合にも、第５実施形態の場合のように、収納部が所定位置に固定されている必要はない。
【０３０３】
また、上記の第５実施形態のロボットハンド１００Ｆは、第２実施形態のロボットハンド１００Ｂの指部を回転することができる構成とした。これに対し、第５実施形態のロボットハンド１００Ｆの指部の回転機構を、第１〜第４及び第６、第７実施形態のロボットハンドに組み込んで、指部を回転させるようにしてもよい。
【０３０４】
また、上記の第６実施形態では、吸着部変形駆動部は、駆動用ベローズ及び紐状部材を３組備えるようにしたが、駆動用ベローズ及び紐状部材の組は、１組または２組であってもよいし、４組以上であってもよい。
【０３０５】
また、上記の第７実施形態では、回転駆動部は、回転駆動用ベローズ及び紐状部材を２組備えるようにしたが、回転駆動用ベローズ及び紐状部材の組は、１組であってもよい。この場合には、左側又は右側のいずれかに回転駆動用ベローズ及び紐状部材を配置する。
【０３０６】
また、上記の第７実施形態では、第１の関節部は、第１リンク部における第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第１板部材と；第２リンク部における第１の関節部側に蝶番構造で取り付けられる第２板部材と；第１板部材と第２板部材とが平行な状態で、第１板部材及び第２板部材を互いに同一平面上で回転可能に取り付ける軸部材と；を備えた構造を有することとした。これに対し、第１の関節部の構造を、第１リンク部に対する第２リンク部の運動として、屈曲及び伸展運動、並びに、屈曲及び伸展運動を行う面と垂直な面での回転運動を含む運動を行うことができる可撓性の材質で成形された構造としてもよい。
【０３０７】
また、第１、第６及び第７実施形態に係るロボットハンドについて、各指部における第１リンク部と、取付部材とが一体成形されていてもよい。また、各指部における第１リンク部と、取付部材と、ベース部材とが一体成形されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０３０８】
以上説明したように、本発明のロボットハンドは、対象物を把持するロボットハンドに適用することができる。
【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】
2020115889.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
2020115889.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
2020115889.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
2020115889.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2020115889.tif 000031
【国際調査報告】
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2020115889.tif 000033
2020115889.tif 000034
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