(57)【要約】【課題】  屈曲運動時の負荷を軽減する。【解決手段】  掌部１０と、掌部１０に支持された指部と、前記指部を屈伸運動させる駆動源とを備えたロボットハンドにおいて、前記指部は、掌部１０に対し屈伸可能に枢支された第一の節部Ｓ１と、この第一の節部Ｓ１に対し屈伸可能に枢支された第二の節部Ｓ２とを、少なくとも具備し、第一の節部Ｓ１は、前記駆動源の動力により屈曲するように構成され、第二の節部Ｓ２は、前記駆動源の動力により屈曲した際の第一の節部Ｓ１が拘束された場合に、同動力により初期位置から屈曲するように構成され、第一の節部Ｓ１と第二の節部Ｓ２の間には、これら二つの節部を吸引して前記初期位置に保持するマグネットＭ１，Ｍ２が設けられている。【選択図】  図４
2020075415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掌部と、前記掌部に支持された指部と、前記指部を屈伸運動させる駆動源とを備えたロボットハンドにおいて、
前記指部は、掌部に対し屈伸可能に枢支された第一の節部と、この第一の節部に対し屈伸可能に枢支された第二の節部とを、少なくとも具備し、
前記第一の節部は、前記駆動源の動力により屈曲するように構成され、
前記第二の節部は、前記駆動源の動力により屈曲した際の前記第一の節部が拘束された場合に、同動力により初期位置から屈曲するように構成され、
前記第一の節部と前記第二の節部の間には、これら二つの節部を吸引して前記初期位置に保持するマグネットが設けられていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記第一の節部と前記第二の節部には、前記初期位置にて回転軸方向に重なり合う部分を有し、
前記マグネットは、前記重なり合う部分を吸引するように設けられていることを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記マグネットは、前記第一の節部と前記第二の節部にそれぞれ対応して、二つ設けられていることを特徴とする請求項２記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記第一の節部と前記第二の節部には、前記初期位置にて当接し合い、前記第二の節部の屈曲に伴って離間する当接面と被当接面が設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記駆動源は、出力軸を回転させる電動モータであり、
前記出力軸には、前記第一の節部が枢支されるとともに、前記第一の節部の延設方向に対する交差方向へ延設された第一の作動リンクが接続され、
前記第一の作動リンクの回動端側には、前記第一の節部に沿って指先側へ延設された第二の作動リンクが枢支され、
前記第二の節部の指元側は、前記第一の節部との枢支部分から径方向へ離れた位置にて、前記第二の作動リンクの指先側に枢支されていることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記第二の節部の指先側には、第三の節部が枢支され、
前記第一の節部の指先側には、前記第二の節部との枢支部分から径方向へ離れ且つ前記第二の作動リンク側に対し逆側となる位置に、第三の作動リンクが枢支され、
前記第三の作動リンクは、前記第二の節部に対し交差状に延設され、その指先側が、前記第三の節部に枢支され、
前記第三の節部は、前記第二の節部の回動に伴って同回転方向へ回動することを特徴とする請求項５記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
掌部に支持された指部を屈曲させてワークを把持することが可能なロボットハンドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、同一の製造ライン上で、人とロボットが共同して作用を行うシステムの開発と実用化が進んでいる（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムに用いられる協働ロボットには、省スペース性や、設置容易性等の観点より、小型化軽量化が求められる。
さらに、一つのロボットハンドにより、多種多様なタスクをこなせるように、器用な指部の動きが求められる。また、動作中のロボットハンドがワークを破損させたり人に接触したりしないように、安全性も求められる。【０００３】
従来、このような多種多様なタスクをこなすロボットハンドには、例えば特許文献２に記載される発明のように、直線状に並ぶ基端部材、中間部材、先端部材を、ワークとの接触に伴い、指元側から順番に屈曲させるものが知られている。なお、このような屈曲動作は、なじみ把持動作と呼称される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−０３９１７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来技術によれば、基端部材と中間部材の間を、駆動源であるリニアアクチュエータのロッドの前進により屈曲させ、この屈曲状態を、基端部材と中間部材の間に設けられたコイルスプリングの引張力により、元の伸展状態に復元するようにしている。
このような構造であるため、基端部材と中間部材の間を屈曲させている最中、リニアアクチュエータにはコイルスプリングの負荷がかかり、この負荷は前記屈曲の進行に伴い大きくなる。
そこで、省電力化や、駆動源の小型化等の観点より、前記屈曲の際の負荷を軽減することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
掌部と、前記掌部に支持された指部と、前記指部を屈伸運動させる駆動源とを備えたロボットハンドにおいて、前記指部は、掌部に対し屈伸可能に枢支された第一の節部と、この第一の節部に対し屈伸可能に枢支された第二の節部とを、少なくとも具備し、前記第一の節部は、前記駆動源の動力により屈曲するように構成され、前記第二の節部は、前記駆動源の動力により屈曲した際の前記第一の節部が拘束された場合に、同動力により初期位置から屈曲するように構成され、前記第一の節部と前記第二の節部の間には、これら二つの節部を吸引して前記初期位置に保持するマグネットが設けられていることを特徴とするロボットハンド。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、以上説明したように構成されているので、屈曲運動時の負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るロボットハンドの一例を示す斜視図である。
【図２】同ロボットハンドについて、カバーを外した状態を示す斜視図である。
【図３】同ロボットハンドについて、カバーを外した状態を手の甲側から視た斜視図である。
【図４】同ロボットハンドについて、カバーを外した状態の把持動作を（ａ）（ｂ）に順次に示す側面図である。
【図５】同ロボットハンドについて、カバーを外した状態の把持動作を（ｃ）（ｄ）に順次に示す側面図である。
【図６】同ロボットハンドの動作状態の一例を示す斜視図である。
【図７】同ロボットハンドの動作状態の他例を示す斜視図である。
【図８】同ロボットハンドの動作状態の他例を示す斜視図である。
【図９】同ロボットハンドの把持動作状態の一例を示す斜視図である。
【図１０】同ロボットハンドの把持動作状態の他例を示す斜視図である。
【図１１】同ロボットハンドの把持動作状態の他例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第一の特徴は、掌部と、前記掌部に支持された指部と、前記指部を屈伸運動させる駆動源とを備えたロボットハンドにおいて、前記指部は、掌部に対し屈伸可能に枢支された第一の節部と、この第一の節部に対し屈伸可能に枢支された第二の節部とを、少なくとも具備し、前記第一の節部は、前記駆動源の動力により屈曲するように構成され、前記第二の節部は、前記駆動源の動力により屈曲した際の前記第一の節部が拘束された場合に、同動力により初期位置から屈曲するように構成され、前記第一の節部と前記第二の節部の間には、これら二つの節部を吸引して前記初期位置に保持するマグネットが設けられている（図４及び図５参照）。
この構成によれば、第二の節部の屈曲によりマグネットの吸引状態を解放して、屈曲運動時の負荷を軽減することがきる。
【００１０】
第二の特徴として、より動作性を向上するために、前記第一の節部と前記第二の節部には、前記初期位置にて回転軸方向に重なり合う部分を有し、前記マグネットは、前記重なり合う部分を吸引するように設けられている（図４及び図５参照）。
【００１１】
第三の特徴として、初期位置での静止状態を安定させるために、前記マグネットは、前記第一の節部と前記第二の節部にそれぞれ対応して、二つ設けられている（図４及び図５参照）。
【００１２】
第四の特徴として、初期位置での静止状態をより安定させるために、前記第一の節部と前記第二の節部には、前記初期位置にて当接し合い、前記第二の節部の屈曲に伴って離間する当接面と被当接面が設けられている（図４及び図５参照）。
【００１３】
第五の特徴として、第一の節部の拘束時に第二の節部を同方向へ屈曲させる具体的構造を得るために、前記駆動源は、出力軸を回転させる電動モータであり、前記出力軸には、前記第一の節部が枢支されるとともに、前記第一の節部の延設方向に対する交差方向へ延設された第一の作動リンクが接続され、前記第一の作動リンクの回動端側には、前記第一の節部に沿って指先側へ延設された第二の作動リンクが枢支され、前記第二の節部の指元側は、前記第一の節部との枢支部分から径方向へ離れた位置にて、前記第二の作動リンクの指先側に枢支されている（図４参照）。
【００１４】
第六の特徴として、指先側をなじみ把持動作させるために、前記第二の節部の指先側には、第三の節部が枢支され、前記第一の節部の指先側には、前記第二の節部との枢支部分から径方向へ離れ且つ前記第二の作動リンク側に対し逆側となる位置に、第三の作動リンクが枢支され、前記第三の作動リンクは、前記第二の節部に対し交差状に延設され、その指先側が、前記第三の節部に枢支され、前記第三の節部は、前記第二の節部の回動に伴って同回転方向へ回動する（図５参照）。
【００１５】
＜具体的実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。
このロボットハンド１は、掌部１０と、掌部１０に支持された三以上（図示例によれば三つ）の第一〜第三の指部２０，３０，４０と、各指部を屈伸運動及び内外転運動させる複数の駆動源５１，５２，５３，５４，５５とを具備している。
【００１６】
ここで、屈伸運動とは、各指部の関節部分を屈曲させたり伸展させたりする運動である。また、内外転運動とは、前記屈伸運動に対し略直交する方向の運動であって、各指部を、その指元側を支点にして、隣接する指部に近づけるように回動させたり、隣接する指部から遠ざけるように回動させたりする運動である。
【００１７】
掌部１０は、指部の数に応じて異なる方向へ放射状に突出する三以上（図示例によれば三つ）の第一〜第三の支持部１１，１２，１３を有する平面視Ｔ字又はＹ字の平板状に形成される。（図１〜図２参照）
【００１８】
第一の支持部１１の裏面（手の甲側の面）には、後述する第一の指部２０の指元側を支持する支持台１１ａが固定されている（図２参照）。
この支持台１１ａは、支持部１１の裏面から突出する突端側に、傾斜状の支持面１１ａ１を有する。この支持面１１ａ１は、第一の指部２０の指元側の基節部２１を掌内側へ傾斜させた状態で内外転するように支持している。
【００１９】
第二の支持部１２の裏面側には、第一の指部２０に対し異なる方向を向く第二の指部３０が設けられる。
同様に、第三の支持部１３の裏面側には、第一の指部２０に対し異なる方向を向く第三の指部４０が設けられる。
【００２０】
また、掌部１０裏面の中央側には、ロボットアーム等の先端部に対し接続される被接続部１４が固定され突出している。
【００２１】
第一の指部２０は、９０度以上の内外転運動と、この内外転運動に略直交する方向の屈伸運動とを含む二以上の自由度を有する。特に、本実施の形態の好ましい一例によれば、この第一の指部２０は、１８０度以上の一つの内外転運動と、三つの関節毎の屈伸運動を含む四つの自由度を有する。
ここで、自由度とは、各指における独立した単一運動の数を意味し、本実施態様において、この自由度（数）は、各指に対応する駆動源の数に一致する。
【００２２】
この第一の指部２０は、支持台１１ａに対し内外転可能に枢支された基節部２１と、この基節部２１に対し屈伸可能に枢支された第一の節部２２と、第一の節部２２に対し屈伸可能に枢支された第二の節部２３と、第二の節部２３に対し屈伸可能に枢支された第三の節部２４とを、長手方向に並べ具備している。そして、第一の指部２０は、これら複数の節部を、関節毎に対応するように内在する駆動源（図示せず）の動力によって屈伸させる。
【００２３】
基節部２１は、その指元側が、支持台１１ａの傾斜状の支持面１１ａ１に対し、略直交する軸を介して回転自在に支持される。
したがって、この基節部２１の先端側は、掌部１０に対し傾斜している。
この基節部２１は、支持台１１ａに支持された駆動源５１の動力によって内外転する。
【００２４】
駆動源５１は、回転角や回転速度等が適宜に制御されるようにした電動のサーボモータであり、内蔵するモータの回転力を、歯車及びクラッチ機構等を介して出力軸に伝達するように構成される。前記出力軸は、基節部２１の回転中心部に接続固定される。
クラッチ機構は、ワーク側（もしくは基節部２１側）から受ける所定以上の負荷によって内蔵モータからの出力（回転力）を切断する機構である。
電動のサーボモータ及びクラッチ機構には、例えば、再公表特許WO2017/002464に開示されるクラッチ装置、モータユニットを好適なものとして用いることが可能である。
【００２５】
第一の節部２２は、基節部２１の先端側を支点にして、前記内外転に対し略直交して回動（屈伸運動）するように支持される。
この第一の節部２２を屈伸運動させる駆動源は、第一の節部２２の指元側に内在する電動のサーボモータ（図示せず）である。
【００２６】
第二の節部２３は、第一の節部２２の指先側を支点にして、第一の節部２２と同方向へ回動（屈伸運動）するように支持される。
この第二の節部２３を屈伸運動させる駆動源は、第一の節部２２の指先側に内在する電動のサーボモータ（図示せず）である。
【００２７】
第三の節部２４は、第二の節部２３の指先側を支点にして、第二の節部２３と同方向へ回動（屈伸運動）するように支持され、第一の指部２０全体の指先部分を構成している。
この第三の節部２４を屈伸運動させる駆動源は、第二の節部２３の指先側に内在する電動のサーボモータ（図示せず）である。
【００２８】
なお、第一の節部２２、第二の節部２３及び第三の節部２４を屈伸運動させる前記駆動源は、上述した内外転運動用の駆動源５１と同構成のものを用いればよい。
【００２９】
また、第二の指部３０と第三の指部４０の各々は、９０度以上の内外転運動と、この内外転運動に略直交する方向の屈伸運動とを含む二以上（図示例によれば二つ）の自由度を有する。
【００３０】
第二の指部３０は、掌部１０の第二の支持部１２に対し内外転可能に枢支された基節部Ｓと、この基節部Ｓに対し屈伸可能に枢支された第一の節部Ｓ１と、第一の節部Ｓ１に対し屈伸可能に枢支された第二の節部Ｓ２と、第二の節部Ｓ２に対し屈伸可能に枢支された第三の節部Ｓ３とを、長手方向に並べるように具備している。そして、第二の指部３０は、これら複数の節部を、単一の駆動源５３の動力によって指元側から順次に屈曲させる。このような屈曲動作を行う機構を、本実施態様では、なじみ把持機構と呼称する。
【００３１】
基節部Ｓは、その指元側が、支持部１２の裏面に対し、略直交する軸を介して回転自在に支持される。そして、この基節部Ｓは、被接続部１４の付け根側に支持された駆動源５２の動力によって内外転する。この駆動源５２は、前記駆動源５１と同構成のサーボモータである。
【００３２】
第一の節部Ｓ１は、基節部Ｓの先端側を支点にして、前記内外転に対し略直交して回動（屈伸運動）するように支持される。
この第一の節部Ｓ１を屈伸運動させる駆動源５３は、基節部Ｓの指先側に内在する電動のサーボモータであり、例えば、駆動源５１，５２と同構成のものを用いればよい。
【００３３】
また、第二の節部Ｓ２と第三の節部Ｓ３は、後述するリンク機構を介して駆動源５３から伝達される動力によって屈伸運動する。
【００３４】
前記リンク機構について詳細に説明すれば、駆動源５３の出力軸には、第一の節部Ｓ１が回転自在に枢支されるとともに、第一の作動リンクＲ１の基端側が、駆動源５３の出力軸に対して回転不能に接続されている（図４（ａ）参照）。
第一の作動リンクＲ１は、第一の節部Ｓ１の延設方向に対する交差方向へ延設され、その延設方向の端部側（回動端側）には、第二の作動リンクＲ２の基端側が回転自在に枢支される。
第二の作動リンクＲ２は、第一の節部Ｓ１に沿う略平行リンク状に指先側へ延設される。
【００３５】
また、第二の節部Ｓ２の指元側は、第一の節部Ｓ１の指先側に回転自在に枢支されるとともに、その枢支部分Ｐ１から径方向へ離れた位置Ｐ２にて、第二の作動リンクＲ２の指先側に回転自在に枢支されている。
【００３６】
さらに、第一の節部Ｓ１の指先側には、第二の節部Ｓ２の枢支部分Ｐ１から径方向へ離れ且つ第二の作動リンクＲ２側に対し逆側となる位置Ｐ３に、第三の作動リンクＲ３の基端側が回転自在に枢支される。
第三の作動リンクＲ３は、第二の節部Ｓ２に対し側面視交差状に延設され、その指先側を第三の節部Ｓ３に対し回転自在に枢支することで、第二の節部Ｓ２における枢支部分Ｐ１を中心とした回動に伴って、第三の節部Ｓ３が同回転方向へ回動するようにしている。
【００３７】
また、第一の節部Ｓ１と第二の節部Ｓ２の間には、これら二つの節部を吸引又は吸着して初期位置に保持する二つのマグネットＭ１，Ｍ２と、前記初期位置にて当接し合い、第二の節部Ｓ２の屈曲に伴って離間する当接面Ｓ１ａと被当接面Ｓ２ａが設けられる。
【００３８】
当接面Ｓ１ａは、第一の節部Ｓ１の指先側に設けられた段部の前端面であり、平坦状に形成される。
被当接面Ｓ２ａは、第二の節部Ｓ２の指元側に位置する平坦状の面であり、前記初期位置（図４（ａ）参照）にて、当接面Ｓ１ａと重なり合う。
【００３９】
また、第一の節部Ｓ１における当接面Ｓ１ａよりも指先側の部分と、第二の節部Ｓ２の指元側の一部分は、側面同士で重なり合っており、二つのマグネットＭ１，Ｍ２は、この重なり合う側面同士を吸引するように設けられる（図４参照）。
すなわち、一方のマグネットＭ１は、第一の節部Ｓ１における当接面Ｓ１ａよりも指先側において、第二の節部Ｓ２の指元側の側面に対向するようにして、第一の節部Ｓ１に埋め込まれている。
また、他方のマグネットＭ２は、第二の節部Ｓ２の指元側において、マグネットＭ１と磁極（Ｎ極又はＳ極）を対向させるようにして、第二の節部Ｓ２に埋め込まれている。
【００４０】
二つのマグネットＭ１，Ｍ２は、図４（ａ）に示す初期位置にて、完全に重なり合わずに、マグネットＭ１に対し、マグネットＭ２が第二の節部Ｓ２の屈曲回転方向（図４（ａ）によればＰ１を中心とした反時計方向）へ若干ずれている。この構成によって、第二の節部Ｓ２が、初期位置にて、伸展回転方向（図４（ａ）によればＰ１を中心とした時計方向）へ吸引されるようにしている。
これらマグネットＭ１，Ｍ２同士の吸引力は、第一及び第二の作動リンクＲ１，Ｒ２により駆動源５２から伝達される第二の節部Ｓ２の回転力よりも小さくなるように設定される。
【００４１】
なお、前記した各節部及び各作動リンクは、図示例のように、幅方向において、単数、又は平行に複数用いられる。この数は、強度や動作性等を考慮して適宜に設定される。
また、図中符号ｃは、各節部の手の甲側や各駆動源等を覆うカバー部材である。符号ｑは、弾性合成樹脂材料からなる滑止部材である。これらカバー部材ｃと滑止部材ｑは、一体の部材としてもよいし、複数の部材から構成してもよい。
【００４２】
また、第三の指部４０は、第二の指部３０と略同様にして、基節部Ｓ、第一の節部Ｓ１、第二の節部Ｓ２、第三の節部Ｓ３、基節部Ｓを内外転させる駆動源５４、第一の節部Ｓ１を屈曲させる駆動源５５、第一の作動リンクＲ１、第二の作動リンクＲ２、第三の作動リンクＲ３、マグネットＭ１，Ｍ２等を具備している（図２及び図３参照）。
【００４３】
上記構成のロボットハンド１は、各指部の一部又は全部が着脱可能に装着されている。
すなわち、本実施の形態の好ましい一例によれば、第一の指部２０、第二の指部３０及び第三の指部４０は、それぞれ、ねじ止めや嵌合等により、掌部１０に対し着脱や交換が可能なように接続されている。
また、第三の節部２４や、第三の節部Ｓ３、滑止部材ｑ等、指部の一部分も、ねじ止めや嵌合等により、着脱や交換が可能なように装着されている。
【００４４】
次に上記構成のロボットハンド１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
図４〜図５は、ロボットハンド１における第二の指部３０を、なじみ把持動作させた状態を示している。なお、第三の指部４０のなじみ把持動作についても同様である。
【００４５】
まず、駆動源５３への電源供給により、駆動源５３の出力軸を屈曲回転方向へ回転させると、前記出力軸に固定された第一の作動リンクＲ１が同回転方向へ一体的に回動する（図４（ａ）（ｂ）参照）。
この回動中、第一の節部Ｓ１と第二の節部Ｓ２の間（関節部分）は、マグネットＭ１，Ｍ２によって吸引されているため屈曲しない。
【００４６】
駆動源５３の動力による前記回動中、第一の節部Ｓ１（詳細には滑止部材ｑ）がワークＷに当接し、第一の節部Ｓ１の回動が拘束されると、第二の節部Ｓ２が、同駆動源５３の動力により同回転方向へ屈曲する。
詳細に説明すれば、第一の節部Ｓ１がワークＷとの当接により拘束されると（図４（ｂ）参照）、第二の節部Ｓ２には、第一及び第二の作動リンクＲ１，Ｒ２によって伝達される駆動源５３の動力によって、同回転方向（図４によれば反時計方向）への回転力が作用する。この回転力は、二つのマグネットＭ１，Ｍ２の吸引力に対抗するように作用し、これらマグネットＭ１，Ｍ２同士の吸引力よりも大きい。
したがって、第二の節部Ｓ２は、初期位置から屈曲するように回動して、二つのマグネットＭ１，Ｍ２を引き離し、これらマグネットＭ１，Ｍ２による吸引力から解放される（図５（ｃ）参照）。
【００４７】
次に、駆動源５３の出力軸の回転が継続して、第二の節部Ｓ２が回転を続けると、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、第三の作動リンクＲ３の作用により、第三の節部Ｓ３が同回転方向へ回転し、その先端部分（指先）をワークＷに押し付ける。
【００４８】
また、上記のようにして第二の指部３０をワークＷに接触させた状態から、この第二の指部３０を伸展動作する際には、駆動源５３を逆転させて、第一〜第三の節部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及び第一〜第三の作動リンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３を前記と逆方向へ動作させればよく、この動作により、二つのマグネットＭ１，Ｍ２が吸引し合い、初期位置（図４（ａ）参照）に戻る。
【００４９】
また、第一の指部２０、第二の指部３０及び第三の指部４０を内外転させるには、対応する指元側の駆動源５１，５２又は５４を、通電して所望とする方向へ回転させればよい。
【００５０】
第一の指部２０の屈伸運動は、第二の指部３０及び第三の指部４０とは異なる。第一の指部２０は、関節毎の駆動源（図示せず）への通電によって、その通電された駆動源に対応する関節を屈伸運動させる。
【００５１】
本実施の形態のロボットハンド１では、上述した複数の駆動源を適宜に制御することで、図６〜図１１に例示する様々な動きが可能である。
図６は、三本の指部２０，３０，４０を正面視Ｔ字状に配置し、第二の指部３０と第三の指部４０を伸展し、第一の指部２０を掌側へ傾斜させた状態を示す。
【００５２】
図７は、三本の指部２０，３０，４０を正面視Ｙ字状に配置し、第二の指部３０と第三の指部４０を屈曲し、第一の指部２０を掌側へ傾斜させた状態を示す。
【００５３】
図８は、第二の指部３０と第三の指部４０を略平行に屈曲し、第一の指部２０を内転（又は外転）させて、第一の指部２０の各関節を屈曲させた状態を示す。
【００５４】
図９は、コンピュータ用のマウスなどの把持を想定し、三本の指部２０，３０，４０を適宜に内外転及び屈曲させて、平面と曲面で構成される把持対象物Ｃを把持した状態を示す。
【００５５】
図１０は、筆記具などの把持を想定し、三本の指部２０，３０，４０を適宜に内外転及び屈曲させて、円筒棒状の把持対象物Ｂを把持した状態を示す。この把持状態では、第一の指部２０の３つの関節をそれぞれ適切な角度に設定することで第三の節部２４の姿勢および指先と掌との距離を制御し、把持対象物Ｂの円筒状外周面に対し、第三の節部２４の接触面および相対する指先で確実に挟み込みむことで、三本の指部２０，３０，４０の接触個所が滑らないようにしている。
【００５６】
図１１は、三本の指部２０，３０，４０を適宜に内外転及び屈曲させてシリンジ（注射器）Ｓを操作している状態を示す。シリンジＳは、筒部Ｓｃと、先端が筒部Ｓｃ内に伸びる押し子Ｓｐとで構成されている。詳細に説明すれば、ロボットハンド１は、第二の指部３０及び第三の指部４０と掌部１０とにより筒部Ｓｃを把持しながら、第一の指部２０の第三の節部２４から力Ｆにより、押し子Ｓｐの後端を押動している。特に、第一の指部２０の基節部２１を掌側へ傾斜させた構成が、このような動作を容易にしている。
【００５７】
よって、ロボットハンド１によれば、第一の節部Ｓ１に対し第二の節部Ｓ２が屈曲方向へ回動した際、その回動がある程度進行すると、二つのマグネットＭ１，Ｍ２間の吸引力が作用しなくなる。このため、各指部の屈曲運動時の負荷を軽減することができ、駆動源の省電力化や、駆動源及び各部の小型軽量化等が可能になる。
【００５８】
しかも、ロボットハンド１によれば、各指部をなじみ把持動作させたり、複数の指部をそれぞれ独立して複雑な動作をさせるなどして、把持対象物（ワーク）を確実に把持することができる上、様々な器用な動作が可能であり、例えば協働用ロボットとして必要とされる多種多様なタスクをこなすことができる。
【００５９】
また、ロボットハンド１は、上記動作中に、各指部と物体との意図しない接触等により、各指部の駆動源が過剰な負荷を受けた場合でも、各駆動源に具備されるクラッチ機構により出力側を切断することができ、この結果、ワークＷに対する把持力が強すぎてワークを破損や変形等したり、各指部や駆動源が過剰な負荷により破損したり等するのを防ぎ、屈伸運動及び内外転運動の際の安全性を確保することができる。この結果、ワークに対して意図しない力が加わってワークを破損や変形等したり、各指部や駆動源内蔵のモータが過剰な負荷により破損したり等するのを防ぐ。また、万が一、ロボットハンド１の指部が、作業中に意図しないかたちで人と接触した場合にも、クラッチ機構が働くことで、人にケガをさせないなど安全面にも優れている。
【００６０】
また、ロボットハンド１によれば、各指部２０，３０，４０を掌部１０に対し着脱したり、各指部２０，３０，４０の一部を着脱したりすることが可能である。このため、メンテナンス性が良好な上、タスクに応じて指部又は指部の一部を、形状や大きさ、弾性等の異なるものに交換することが可能である。
【００６１】
なお、上記実施態様によれば、掌部１０をＴ字平板状に形成したが、この掌部１０の他例としては、Ｙ字平板状や、円形平板状、矩形平板状、ブロック状等、図示例以外の態様とすることが可能である。
【００６２】
また、上記実施態様によれば、指部の数を三本としたが、他例としては、指部の数を二本や、四本以上とすることも可能である。また、各指部の節部の数も、図示例以外の複数の数とすることが可能である。
【００６３】
また、上記実施態様によれば、二つのマグネットＭ１，Ｍ２を設けるようにしたが、他例としては、一方のマグネットに置換して磁性体を設けた態様としてもよい。すなわち、この他例では、第一の節部Ｓ１と第二の節部Ｓ２のうち、その一方にマグネットを固定し、他方には初期位置にて前記マグネットに吸引されるように磁性材を固定する。
【００６４】
また、上記実施態様では、特に好ましい一例として、第一の節部Ｓ１と第二の節部Ｓ２の側面に対向するようにマグネットＭ１，Ｍ２を固定したが、他例としては、第一の節部Ｓ１の当接面Ｓ１ａと、第二の節部Ｓ２の被当接面Ｓ２ａに、それぞれ、対向するようにマグネットＭ１，Ｍ２を固定することも可能である。
【００６５】
また、上記実施態様では、掌部１０に対し基節部２１を介することで間接的に第一の節部２２を屈伸可能に枢支したが、他例としては、掌部１０に対し直接的に第一の節部２２を屈伸可能に枢支することも可能である。
同様に、上記実施態様では、掌部１０に対し基節部Ｓを介することで間接的に第一の節部Ｓ１を屈伸可能に枢支したが、他例としては、掌部１０に対し直接的に第一の節部Ｓ１を屈伸可能に枢支することも可能である。
【００６６】
また、上記実施態様は、隣接する節部間の引張りバネ（コイルスプリング等）を不要にしているが、バックラッシュ軽減等のために、適宜箇所に引張りバネを設けることも可能である。
【００６７】
また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１：ロボットハンド
１０：掌部
２０：第一の指部
２１：基節部
２２：第一の節部
２３：第二の節部
２４：第三の節部
３０：第二の指部
４０：第三の指部
５１，５２，５３，５４，５５：駆動源
Ｓ：基節部
Ｓ１：第一の節部
Ｓ１ａ：当接面
Ｓ２：第二の節部
Ｓ２ａ：被当接面
Ｓ３：第三の節部
Ｒ１：第一の作動リンク
Ｒ２：第二の作動リンク
Ｒ３：第三の作動リンク
Ｍ１，Ｍ２：マグネット
Ｗ：ワーク
【図１】
2020075415.tif 000003
【図２】
2020075415.tif 000004
【図３】
2020075415.tif 000005
【図４】
2020075415.tif 000006
【図５】
2020075415.tif 000007
【図６】
2020075415.tif 000008
【図７】
2020075415.tif 000009
【図８】
2020075415.tif 000010
【図９】
2020075415.tif 000011
【図１０】
2020075415.tif 000012
【図１１】
2020075415.tif 000013
【国際調査報告】
2020075415.tif 000014
2020075415.tif 000015
2020075415.tif 000016
2020075415.tif 000017