(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182200
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】ハンド装置
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20221201BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021089636
(22)【出願日】2021-05-27
(71)【出願人】
【識別番号】515130201
【氏名又は名称】株式会社Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】深谷 直樹
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707ES03
3C707ES07
3C707ET03
3C707EU13
3C707HS24
3C707HS27
3C707HT02
(57)【要約】
【課題】物体を安定して把持することができるハンド装置を提供する。
【解決手段】本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、基体と、第１の指と、第２の指と、連動装置とを備える。前記基体は、第１の接続部と、前記第１の接続部から離間した第２の接続部と、を有する。前記第１の指は、前記第１の接続部に接続され、前記第２の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記第２の指は、前記第２の接続部に接続され、前記第１の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記連動装置は、前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とを連動させることが可能であるとともに、前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて前記第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にする。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、基体と、第１の指と、第２の指と、連動装置とを備える。前記基体は、第１の接続部と、前記第１の接続部から離間した第２の接続部と、を有する。前記第１の指は、前記第１の接続部に接続され、前記第２の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記第２の指は、前記第２の接続部に接続され、前記第１の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記連動装置は、前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とを連動させることが可能であるとともに、前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて前記第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の接続部と、前記第１の接続部から離間した第２の接続部と、を有する基体と、
前記第１の接続部に接続され、前記第２の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である、第１の指と、
前記第２の接続部に接続され、前記第１の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である、第２の指と、
前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とを連動させることが可能であるとともに、前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて前記第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にする、連動装置と、
を具備するハンド装置。
前記第１の接続部に接続され、前記第２の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である、第１の指と、
前記第２の接続部に接続され、前記第１の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である、第２の指と、
前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とを連動させることが可能であるとともに、前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて前記第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にする、連動装置と、
を具備するハンド装置。
【請求項2】
前記連動装置は、前記第１の指の回動よって生じた力を前記第２の指に伝達する、
請求項１に記載のハンド装置。
請求項１に記載のハンド装置。
【請求項3】
前記連動装置は、前記第２の指の回動よって生じた力を前記第１の指に伝達する、
請求項１又は請求項２に記載のハンド装置。
請求項１又は請求項２に記載のハンド装置。
【請求項4】
前記連動装置は、前記第１の指の回動から独立して回転可能な第１の回転体と、前記第１の回転体の回転に連動して回転可能であるとともに前記第１の回転体と前記第２の指との間で回転する力を伝達することが可能な第２の回転体と、前記第１の回転体と前記第１の指とを接続する第１の弾性体と、を有し、前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とが連動するように前記第１の指と前記第２の指との間で回転する力を伝達することが可能であり、
前記第１の弾性体は、前記第１の指と前記第１の回転体との相対的な回転に応じて変形する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のハンド装置。
前記第１の弾性体は、前記第１の指と前記第１の回転体との相対的な回転に応じて変形する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のハンド装置。
【請求項5】
前記第１の回転体は第１の歯車を有し、
前記第２の回転体は前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車を有する、
請求項４に記載のハンド装置。
前記第２の回転体は前記第１の歯車と噛み合う第２の歯車を有する、
請求項４に記載のハンド装置。
【請求項6】
前記連動装置は、前記第１の回転体と前記第２の回転体との間で回転する力を伝達する回転伝達部品をさらに有する、請求項４又は請求項５に記載のハンド装置。
【請求項7】
前記連動装置は、前記第２の回転体と前記第２の指とを接続する第２の弾性体をさらに有し、
前記第２の回転体は、前記第２の指の回動から独立して回転可能であり、
前記第２の弾性体は、前記第２の指と前記第２の回転体との相対的な回転に応じて変形する、
請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のハンド装置。
前記第２の回転体は、前記第２の指の回動から独立して回転可能であり、
前記第２の弾性体は、前記第２の指と前記第２の回転体との相対的な回転に応じて変形する、
請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載のハンド装置。
【請求項8】
前記第１の指は、前記第１の弾性体が接続される第３の接続部を有し、
前記第１の回転体は、前記第１の弾性体が接続される第４の接続部を有し、
前記第１の弾性体は、前記第３の接続部と前記第４の接続部との間で前記第１の指と前記第１の回転体とを互いに引っ張る、
請求項４乃至請求項７のいずれか一つに記載のハンド装置。
前記第１の回転体は、前記第１の弾性体が接続される第４の接続部を有し、
前記第１の弾性体は、前記第３の接続部と前記第４の接続部との間で前記第１の指と前記第１の回転体とを互いに引っ張る、
請求項４乃至請求項７のいずれか一つに記載のハンド装置。
【請求項9】
前記第１の弾性体は、屈曲した前記第１の指を伸展させるように当該第１の指を引っ張る、請求項８に記載のハンド装置。
【請求項10】
前記連動装置は、第１の外力が前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用したときに当該第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にし、
前記第１の外力は、前記第１の指及び前記第２の指のうち一方の指が当該指の物体への当接に応じて屈曲するときに前記指に作用する第２の外力よりも小さい、
請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載のハンド装置。
前記第１の外力は、前記第１の指及び前記第２の指のうち一方の指が当該指の物体への当接に応じて屈曲するときに前記指に作用する第２の外力よりも小さい、
請求項１乃至請求項９のいずれか一つに記載のハンド装置。
【請求項11】
前記第１の指及び前記第２の指に接続された中間部品と、前記中間部品を移動させるアクチュエータと、を有し、前記中間部品の前記第１の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第１の指に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせ、前記中間部品の前記第２の接続部に対する少なくとも部分的な移動に応じて前記第２の指に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせる、駆動機構、をさらに具備する請求項１乃至請求項１０のいずれか一つに記載のハンド装置。
【請求項12】
前記中間部品は、前記中間部品と前記第１の接続部との間の距離が前記中間部品と前記第２の接続部との間の距離と異なる位置に移動可能である、請求項１１に記載のハンド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、ハンド装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えばロボットの手として、複数の指を有するハンド装置が知られる。ハンド装置は、例えば、アクチュエータにより駆動され、互いに近付き又は離れるように移動する二つの指を有する。
【0003】
ハンド装置は、二つの指の間に位置する物体を把持することができる。しかし、種々の要因により、ハンド装置が物体を安定して把持することが難しい場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平７－３２８８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決する課題の一例は、物体を安定して把持することができるハンド装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、基体と、第１の指と、第２の指と、連動装置とを備える。前記基体は、第１の接続部と、前記第１の接続部から離間した第２の接続部と、を有する。前記第１の指は、前記第１の接続部に接続され、前記第２の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記第２の指は、前記第２の接続部に接続され、前記第１の接続部に近づくように回動可能であるとともに、物体への当接に応じて屈曲可能である。前記連動装置は、前記第１の指の回動と前記第２の指の回動とを連動させることが可能であるとともに、前記第１の指及び前記第２の指のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて前記第１の指と前記第２の指とを互いに独立して回動可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。
【0009】
図１は、第１の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。本実施形態のハンド装置１０は、ロボット１に搭載される、いわゆるロボットハンドである。ハンド装置１０は、例えば、グリッパとも称され得る。
【0010】
ロボット１は、例えば、支持台からアームが延びた産業用ロボットであっても良いし、人型の体を有する人間型ロボットであっても良い。なお、ハンド装置１０は、人間が装着可能な義手のような、他の装置に搭載されても良い。
【0011】
本実施形態のロボット１は、制御部２と、ハンド装置１０とを有する。制御部２は、ハンド装置１０を制御する。制御部２は、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）のような処理装置と、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）やＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）のようなメモリと、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）又はＳｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）のような補助記憶装置と、を有するコンピュータである。制御部２は、バッテリのような電源を有しても良い。また、電源はロボット１の外部に設けられても良い。なお、制御部２がハンド装置１０に設けられなくても良い。
【0012】
ハンド装置１０は、基体１２と、第１の指１３と、第２の指１４と、駆動機構１５と、連動装置１６とを有する。すなわち、本実施形態のハンド装置１０は、第１及び第２の指１３，１４という二本の指を有する。なお、ハンド装置１０は、この例に限られず、人間の手のように五本の指を有しても良い。
【0013】
本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、ハンド装置１０の幅に沿って設けられる。Ｙ軸は、ハンド装置１０の長さに沿って設けられる。Ｚ軸は、ハンド装置１０の厚さに沿って設けられる。
【0014】
さらに、本明細書において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向と、Ｘ軸の矢印の反対方向である－Ｘ方向とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向と、Ｙ軸の矢印の反対方向である－Ｙ方向とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、互いに反対の二方向である＋Ｚ方向と－Ｚ方向とを含む。
【0015】
図２は、第１の実施形態のハンド装置１０を、連動装置１６を除いて概略的に示す平面図である。図２に示すように、本実施形態において、基体１２は、例えば、筐体２０と、第１の接続部２１と、第２の接続部２２とを有する。筐体２０は、略箱状に形成される。図２は、筐体２０及びその内部を模式的に示している。
【0016】
第１の接続部２１及び第２の接続部２２は、＋Ｙ方向における筐体２０の端部２０ａに設けられる。すなわち、第１の接続部２１及び第２の接続部２２は、筐体２０の共通の端部２０ａに設けられる。なお、第１の接続部２１と第２の接続部２２とが、筐体２０の互いに異なる部分に設けられても良い。
【0017】
第２の接続部２２は、第１の接続部２１から、Ｘ方向（本実施形態では＋Ｘ方向）に離間している。第１の接続部２１と第２の接続部２２との間において、筐体２０に挿通口２０ｂが設けられる。挿通口２０ｂは、＋Ｙ方向における筐体２０の端部２０ａに開口し、筐体２０の内部と外部とを連通する。
【0018】
第１の指１３は、第１の接続部２１に接続される。第２の指１４は、第２の接続部２２に接続される。すなわち、第２の指１４は、第１の指１３から離間した位置で、基体１２に接続される。第１の指１３及び第２の指１４は、対向するとともに、互いに近付くように曲がることが可能である。本実施形態において、曲がるということは、例えば、根元を起点とする全体的な回動と、各関節における屈曲とを含む。
【0019】
本実施形態において、第１の指１３と第２の指１４とは、略同一の形状、構造、及び機能を有する。このため、以下の記載では、主に第１の指１３について説明する。第２の指１４の形状、構造、及び機能は、特段の記載が無い場合、下記の説明について、第１の指１３を第２の指１４と読み替えることで理解され得る。ただし、図２に示すように、第１の指１３と第２の指１４とは、互いに鏡面対称となるように、基体１２に接続される。また、第１の指１３と第２の指１４とは、互いに異なる形状、構造、及び機能を有しても良い。
【0020】
図３は、第１の実施形態の第１の指１３を概略的に示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の第１の指１３及び第２の指１４はそれぞれ、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、及び第２のロッド４６を有する。
【0021】
本実施形態において、第１の部分４１は、人間の指の基節骨に相当する部分を形成する。第２の部分４２は、人間の指の末節骨に相当する部分を形成する。第３の部分４３は、人間の指の中節骨に相当する部分を形成する。つまり、第１の部分４１は、第１の指１３のうち、基体１２に最も近い位置にある部分である。また、第２の部分４２は第１の指１３の先端にあり、第３の部分４３は第１の部分４１と第２の部分４２の間にある。
【0022】
第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３はそれぞれ、基端部４１ａ，４２ａ，４３ａと、先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂと、を有する。基端部４１ａ，４２ａ，４３ａは、基体１２に近い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、基体１２から遠い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。
【0023】
第３の部分４３の基端部４３ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５１が設けられている。第１の部分４１の先端部４１ｂは、接続軸５１の中心軸Ａｘｂ１まわりに回転可能に、接続軸５１に接続される。すなわち、接続軸５１は、第１の部分４１と第３の部分４３との間の関節である。
【0024】
第２の部分４２の基端部４２ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５２が設けられる。第３の部分４３の先端部４３ｂは、接続軸５２の中心軸Ａｘｂ２まわりに回転可能に、接続軸５２に接続される。すなわち、接続軸５２は、第２の部分４２と第３の部分４３との間の関節である。第２の部分４２は、接続軸５２、第３の部分４３、及び接続軸５１を介して、中心軸Ａｘｂ１まわりに回転可能に第１の部分４１に接続されている。
【0025】
回転板４４は、中部４４ａと、第１の腕部４４ｂと、第２の腕部４４ｃとを有する。第１の部分４１の基端部４１ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５３が設けられている。回転板４４の中部４４ａは、接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、接続軸５３に取り付けられる。
【0026】
第１の腕部４４ｂ及び第２の腕部４４ｃは、中部４４ａから、中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に延びている。例えば、第１の腕部４４ｂは第１の指１３の甲に向かって延び、第２の腕部４４ｃは第１の指１３の腹に向かって延びる。第１の腕部４４ｂに、Ｚ方向に延びる接続軸５４が設けられる。
【0027】
図２の基体１２の第１の接続部２１は、第１の指１３の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、接続軸５３に取り付けられる。また、第２の接続部２２は、第２の指１４の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、接続軸５３に取り付けられる。すなわち、接続軸５３は、第１の部分４１と基体１２との間の関節である。
【0028】
第１の指１３の第１の部分４１及び回転板４４は、接続軸５３を介して、第１の接続部２１に回転可能に接続されている。第２の指１４の第１の部分４１及び回転板４４は、接続軸５３を介して、第２の接続部２２に回転可能に接続されている。第１の指１３及び第２の指１４は、全体として、接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回動する（曲がる）ことが可能である。
【0029】
第１の指１３の回動の中心である接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３は、第１の接続部２１に設けられる。また、第２の指１４の回動の中心である接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３は、第２の接続部２２に設けられる。また、第１の接続部２１に設けられた中心軸Ａｘｂ３と、第２の接続部２２に設けられた中心軸Ａｘｂ３とは、略平行に延びている。
【0030】
図３に示すように、第３の部分４３の基端部４３ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５５が設けられている。本実施形態では、接続軸５５は、接続軸５１よりも、第１の指１３の腹に近い。第１のロッド４５は、回転板４４の第２の腕部４４ｃと、接続軸５５とに、回転可能に接続される。
【0031】
第１の部分４１の先端部４１ｂに、Ｚ方向に延びる接続軸５６が設けられている。本実施形態において、接続軸５６は、接続軸５１と接続軸５３との間に位置する。第２の部分４２の基端部４２ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５７が設けられている。本実施形態では、接続軸５７は、接続軸５２よりも、第１の指１３の甲に近い。第２のロッド４６は、接続軸５６と接続軸５７とに、回転可能に接続される。
【0032】
本実施形態において、接続軸５１～５７は、互いに略平行に延びている。このため、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、及び第２のロッド４６は、共通の仮想平面上で回転可能である。
【0033】
回転板４４の第２の腕部４４ｃが基体１２に向かって引かれると、第１の指１３に、中心軸Ａｘｂ３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。これにより、第１の指１３は、基体１２に対して回転方向Ｄｐ１に回動することができる。
【0034】
第１の指１３は、第１の接続部２１に設けられた中心軸Ａｘｂ３まわりに回転する。また、中心軸Ａｘｂ３は、第１の接続部２１と第２の接続部２２とが互いに離間する方向（Ｘ方向）と略直交する方向に延びている。このため、第１の指１３が回転方向Ｄｐ１に回動すると、第１の指１３が第２の接続部２２に近づく。すなわち、第１の指１３は、第２の接続部２２に近づくように回動することができる。同様に、第２の指１４は、第１の接続部２１に近づくように回動することができる。
【0035】
また、回転板４４の第２の腕部４４ｃが基体１２に向かって引かれると、回転板４４に、接続軸５３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。回転板４４が回転すると、第１の部分４１に回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられるとともに、第１のロッド４５が第３の部分４３を引く。これにより、第３の部分４３に、接続軸５１まわりの回転方向Ｄｐ２のトルクが与えられる。
【0036】
第３の部分４３が回転方向Ｄｐ２に回転すると、第３の部分４３が第２の部分４２を引く。これにより、第２の部分４２に接続軸５２まわりの回転方向Ｄｐ３のトルクが与えられる。第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３が回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３に回転することで、第１の指１３が曲がる（屈曲する）。
【0037】
図２に示すように、本実施形態の第１の指１３及び第２の指１４のそれぞれに、第１の部分４１を回転方向Ｄｐ１の反対方向に付勢させる弾性体５８が設けられる。弾性体５８は、例えば、筐体２０と、回転板４４の第１の腕部４４ｂとに接続される。
【0038】
図３に示すように、第１の指１３及び第２の指１４のそれぞれに、第２の部分４２及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に付勢する弾性体５９が設けられる。弾性体５９は、例えば、第１の部分４１の先端部４１ｂと、第２の部分４２の基端部４２ａとに接続される。
【0039】
弾性体５８，５９は、例えば、コイルバネである。弾性体５８は第１の部分４１を回転方向Ｄｐ１の反対方向に回転するように付勢する。弾性体５９は、第２の部分４２及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に回転するように付勢する。このように、第１の指１３の弾性体５８，５９は、第１の指１３が伸展するように当該第１の指１３を付勢する。さらに、第２の指１４の弾性体５８，５９は、第２の指１４が伸展するように当該第２の指１４を付勢する。
【0040】
図４は、第１の実施形態の第１の指１３及び第２の指１４が開いたハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図４に示すように、第１の指１３の弾性体５８は、第１の指１３を、第２の指１４及び第２の接続部２２から遠ざけるように、第１の接続部２１に設けられた中心軸Ａｘｂ３まわりに回転させることができる。さらに、第２の指１４の弾性体５８は、第２の指１４を、第１の指１３及び第１の接続部２１から遠ざけるように、第２の接続部２２に設けられた中心軸Ａｘｂ３まわりに回転させることができる。
【0041】
弾性体５８，５９は、第１の指１３及び第２の指１４を伸展させることが可能な他の弾性体であっても良い。例えば、弾性体５８，５９は、押しバネ、巻きバネ、又は他の形状のバネであっても良く、ゴムのような弾性体であっても良い。また、例えば駆動機構１５によって第１の指１３及び第２の指１４が伸展することが可能な場合、弾性体５８，５９が省略されても良い。また、弾性体５８、５９のうちどちらか一方が第１の指１３及び第２の指１４を伸展させることができる場合、伸展に寄与しない弾性体５８又は弾性体５９は省略され得る。
【0042】
本実施形態では、図３の弾性体５９が第２の部分４２と第１の部分４１とをつないで弾性力を予め与える。これにより、第１の指１３の回転方向Ｄｐ１の回動が、第３の部分４３の回転方向Ｄｐ２の回転及び第２の部分４２の回転方向Ｄｐ３の回転（屈曲）より先に生じ得る。回転方向Ｄｐ１に回動する第１の指１３が他の物体に当接し、又は所定の角度まで回転して弾性体５９の弾性力を上回る力が印加されると、第３の部分４３及び第２の部分４２が回転（屈曲）する。
【0043】
図５は、第１の実施形態の物体Ｏを把持するハンド装置１０の第１の例を概略的に示す平面図である。図５に示すように、第２の部分４２及び第３の部分４３は、第１の部分４１が物体Ｏに当接すると回転（屈曲）する。第２の部分４２は、第３の部分４３が物体Ｏに当接すると回転（屈曲）する。これにより、第１の指１３及び第２の指１４は、当該第１の指１３及び第２の指１４に当接する物体Ｏの形状に応じて（馴染んで）屈曲することができる。言い換えると、第１の指１３及び第２の指１４は、物体Ｏへの当接に応じて屈曲することができる。
【0044】
本実施形態では、複数の部分で構成された第１の指１３の一部分が物体Ｏに当接して大まかに握った後に、第１の指１３の他の部分が曲がって物体Ｏに接触することで、より精密に物体を握る。また、第１の指１３は、基体１２に近い部分でまず第１の当接を行い、次の先端に近い部分において第２の当接を行うことで、より物体Ｏに負荷をかけずに物体Ｏの形状に馴染むことが可能である。すなわち、第１の指１３と物体Ｏとの複数の接点において、第１の指１３から物体Ｏへ作用する力が互いに近くなり、又は平均化される。
【0045】
第１の指１３は、上述のように曲がることで、第２の指１４及び第２の接続部２２に近づく。言い換えると、第１の指１３は、第２の指１４及び第２の接続部２２に近づくように動くことができる。第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３はそれぞれ、第２の指１４及び第２の接続部２２に近づくように回転可能である。なお、第１の指１３は、第２の指１４及び第２の接続部２２から遠ざかるようにも動くことができ、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３は、第２の指１４及び第２の接続部２２から遠ざかるように回転可能でもある。
【0046】
第２の指１４は、上述の第１の指１３と同様に曲がることで、第１の指１３及び第１の接続部２１に近づく。言い換えると、第２の指１４は、第１の指１３及び第１の接続部２１に近づくように動くことができる。第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３はそれぞれ、第１の指１３及び第１の接続部２１に近づくように回転可能である。なお、第２の指１４は、第１の指１３及び第１の接続部２１から遠ざかるようにも動くことができ、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３は、第１の指１３及び第１の接続部２１から遠ざかるように回転可能でもある。
【0047】
第１の接続部２１と第２の接続部２２とは、Ｘ方向に間隔を介して並べられる。このため、第１の指１３と第２の指１４とは、Ｘ方向に間隔を介して並べられることができる。このため、第１の指１３の第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３は、第２の接続部２２に近づくように回転可能である。さらに、第２の指１４の第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３は、第１の接続部２１に近づくように回転可能である。
【0048】
第２の部分４２は、腹面４２ｃを有する。例えば図２に示すように、第１の指１３及び第２の指１４がＹ方向に伸展した状態において、第１の指１３の腹面４２ｃと、第２の指１４の腹面４２ｃとは、対向可能である。また、第１の指１３及び第２の指１４は、第１の指１３の腹面４２ｃと第２の指１４の腹面４２ｃとが互いに接触するように曲がることが可能である。
【0049】
第１の指１３及び第２の指１４は、上述の構成に限られない。例えば、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方は、内部で延ばされたワイヤを引っ張ることで曲がり、当該ワイヤを押すことで伸展することが可能であっても良い。また、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方は、流体を供給されることで曲がり、流体を排出されることで伸展することが可能であっても良い。
【0050】
本実施形態の駆動機構１５は、アクチュエータ６１と、伝達機構６２とを有する。アクチュエータ６１は、例えば、サーボモータである。なお、アクチュエータ６１は、この例に限らず、ソレノイド、動力シリンダ、及びリニアアクチュエータのような、他のアクチュエータであっても良い。アクチュエータ６１は、例えば、筐体２０に取り付けられる。
【0051】
本実施形態のアクチュエータ６１は、略Ｚ方向に延びる駆動軸６１ａを有する。アクチュエータ６１は、駆動軸６１ａを、当該駆動軸６１ａの中心軸Ａｘｄまわりに回転駆動させることができる。駆動軸６１ａは、筐体２０の内部に配置される。
【0052】
伝達機構６２は、アクチュエータ６１と、第１の指１３と、第２の指１４との間で、力を伝達する。本実施形態では、伝達機構６２が、アクチュエータ６１と、回転板４４の第２の腕部４４ｃとの間で力を伝達することにより、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方が曲がり、又は伸展することができる。本実施形態の伝達機構６２は、駆動部品７１と、中間部品７２と、第１の伝達部品７３と、第２の伝達部品７４と、第３の伝達部品７５とを有する。
【0053】
本実施形態の駆動部品７１は、中心軸Ａｘｄと略直交する円盤状に形成される。なお、駆動部品７１は、この例に限られず、他の形状に形成されても良い。本実施形態において、駆動部品７１は、アクチュエータ６１の駆動軸６１ａに取り付けられ、筐体２０の内部に配置される。なお、駆動部品７１は、他の部品に回転可能に支持されても良い。この場合、例えば、アクチュエータ６１の駆動軸６１ａは、種々の機構を介して駆動部品７１を回転させる。
【0054】
アクチュエータ６１は、駆動軸６１ａ及び駆動部品７１を、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に選択的に回転駆動させることが可能である。言い換えると、駆動部品７１は、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とに動くことが可能である。
【0055】
本実施形態において、第１の方向Ｄ１は、中心軸Ａｘｄまわりに回転する一方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の反対方向であり、中心軸Ａｘｄまわりに回転する他方向である。図２の例において、第１の方向Ｄ１は反時計回り方向であり、第２の方向Ｄ２は時計回り方向である。
【0056】
本実施形態のアクチュエータ６１は、制御部２に電気的に接続される。制御部２は、アクチュエータ６１を制御するドライバを有する。例えば、制御部２がアクチュエータ６１の端子に電圧を印加することで、当該電圧に応じて、アクチュエータ６１が駆動軸６１ａを第１の方向Ｄ１又は第２の方向に回転駆動させる。
【0057】
本実施形態の中間部品７２は、略棒状に形成されたリンクである。なお、中間部品７２は、他の形状であっても良い。中間部品７２は、第１の連結部７２ａと、第２の連結部７２ｂと、第３の連結部７２ｃとを有する。
【0058】
本実施形態において、第１の連結部７２ａは、中間部品７２の長手方向における一方の端部に設けられる。第２の連結部７２ｂは、中間部品７２の長手方向における他方の端部に設けられる。第３の連結部７２ｃは、第１の連結部７２ａと第２の連結部７２ｂとの間の略中央に設けられる。すなわち、第１の連結部７２ａと第３の連結部７２ｃとの間の距離は、第２の連結部７２ｂと第３の連結部７２ｃとの間の距離と略等しい。なお、第１の連結部７２ａ、第２の連結部７２ｂ、及び第３の連結部７２ｃとの位置は、この例に限られない。
【0059】
第１の連結部７２ａは、第２の接続部２２よりも、第１の接続部２１の方に近い。言い換えると、第１の連結部７２ａと第１の接続部２１との間の距離は、第１の連結部７２ａと第２の接続部２２との間の距離よりも短い。また、第２の連結部７２ｂは、第１の接続部２１よりも、第２の接続部２２の方に近い。
【0060】
第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５はそれぞれ、単一の部材、複数のリンク、チェーン、ジョイント、又は他の種々の部品を含み得る。本実施形態では、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５はそれぞれ、互いに結合された複数のリンクを有する。各図面は、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５を二点鎖線で模式的に示す。なお、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５はそれぞれ、一つの部品のみを有しても良い。
【0061】
複数のリンクを含む第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５のそれぞれは、両端が近づくことで撓むことができる。なお、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５はそれぞれ、剛体であっても良い。また、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５はそれぞれ、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品を有しても良い。
【0062】
第１の伝達部品７３の一方の端部は、筐体２０の内部で中間部品７２の第１の連結部７２ａに接続される。第１の伝達部品７３の他方の端部は、筐体２０の外部で第１の指１３の回転板４４の第２の腕部４４ｃに接続される。すなわち、第１の伝達部品７３は、中間部品７２と第１の指１３とを接続する。第１の指１３は、第１の伝達部品７３を介して、中間部品７２に接続される。なお、第１の指１３は、中間部品７２に直接的に接続されても良い。第１の伝達部品７３は、筐体２０の挿通口２０ｂを通り、筐体２０の内部と外部とに亘って延びている。
【0063】
第２の伝達部品７４の一方の端部は、筐体２０の内部で中間部品７２の第２の連結部７２ｂに接続される。第２の伝達部品７４の他方の端部は、筐体２０の外部で第２の指１４の回転板４４の第２の腕部４４ｃに接続される。すなわち、第２の伝達部品７４は、第１の伝達部品７３から離間した位置で中間部品７２に接続され、中間部品７２と第２の指１４とを接続する。第２の指１４は、第２の伝達部品７４を介して、中間部品７２に接続される。なお、第２の指１４は、中間部品７２に直接的に接続されても良い。第２の伝達部品７４は、筐体２０の挿通口２０ｂを通り、筐体２０の内部と外部とに亘って延びている。
【0064】
第３の伝達部品７５の一方の端部は、筐体２０の内部で中間部品７２の第３の連結部７２ｃに接続される。第３の伝達部品７５の他方の端部は、筐体２０の内部において、駆動軸６１ａから離間した位置で駆動部品７１に接続される。すなわち、第３の伝達部品７５は、第１の伝達部品７３及び第２の伝達部品７４から離間した位置で中間部品７２に接続され、中間部品７２とアクチュエータ６１とを、駆動部品７１を介して接続する。なお、アクチュエータ６１は、中間部品７２に直接的に接続されても良い。
【0065】
本実施形態の中間部品７２は、略Ｚ方向に延びる第３の連結部７２ｃの中心軸Ａｘｒまわりに回転可能に、第３の伝達部品７５に接続される。さらに、中間部品７２は、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５から中間部品７２に作用する張力に応じて、Ｘ方向及びＹ方向のうち少なくとも一方に変位することができる。図４に示すように、中間部品７２は、Ｙ方向に移動することで、挿通口２０ｂを通じて筐体２０の内部及び外部の間を移動しても良い。
【0066】
本実施形態において、駆動機構１５は、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方を、例えば下記に記載するように曲げ、又は伸展させる。なお、駆動機構１５が第１の指１３及び第２の指１４を曲げ又は伸展させる方法は、以下に説明される方法に限られない。
【0067】
アクチュエータ６１が駆動部品７１を第１の方向Ｄ１に回転させることで、駆動部品７１が、第３の伝達部品７５を介して中間部品７２を引く。このように、アクチュエータ６１は、中間部品７２を移動させることが可能である。
【0068】
アクチュエータ６１の回転により駆動部品７１が中間部品７２を引く構成は、あくまで一例である。例えば、アクチュエータ６１が、回転力ではなく直線的な力を生じる動力シリンダのような他のアクチュエータである場合がある。この場合、アクチュエータ６１が駆動部品７１を直線的に移動させることで、駆動部品７１が、第３の伝達部品７５を介して中間部品７２を引く。このように、アクチュエータ６１が駆動部品７１を介して中間部品７２を動かすことができれば、アクチュエータ６１の種類は限定されない。
【0069】
アクチュエータ６１に引かれた中間部品７２は、第１の接続部２１及び第２の接続部２２に対して少なくとも部分的に移動する。例えば、中間部品７２は、Ｘ方向及びＹ方向のうち少なくとも一方に変位する。また、中間部品７２は、第３の連結部７２ｃの中心軸Ａｘｒまわりに回転する。少なくとも部分的な移動は、例えば、変位、揺動、回動、回転、及び変形を含む。
【0070】
中間部品７２が第１の接続部２１に対して少なくとも部分的に移動することで、中間部品７２と第１の接続部２１の少なくとも一部との間の距離が変化する。例えば、中間部品７２の第１の連結部７２ａが、第１の接続部２１から離間する。これにより、中間部品７２は、第１の伝達部品７３を介して、第１の指１３の回転板４４の第２の腕部４４ｃを引く。中間部品７２、第１の伝達部品７３、及び第３の伝達部品７５は、駆動部品７１と回転板４４の第２の腕部４４ｃとの間で引張力を伝達する。
【0071】
上述のように、回転板４４の第２の腕部４４ｃが引かれると、第１の指１３が曲がる（回動し屈曲する）。このように、アクチュエータ６１は、動くことが可能な第１の指１３を駆動させ、曲げさせる。別の表現によれば、駆動機構１５は、中間部品７２の第１の接続部２１に対する少なくとも部分的な移動に応じて、第１の指１３に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせる。
【0072】
また、中間部品７２が第２の接続部２２に対して少なくとも部分的に移動することで、中間部品７２と第２の接続部２２の少なくとも一部との間の距離が変化する。例えば、中間部品７２の第２の連結部７２ｂが、第２の接続部２２から離間する。これにより、中間部品７２は、第２の伝達部品７４を介して、第２の指１４の回転板４４の第２の腕部４４ｃを引く。中間部品７２、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５は、駆動部品７１と回転板４４の第２の腕部４４ｃとの間で引張力を伝達する。
【0073】
上述のように、回転板４４の第２の腕部４４ｃが引かれると、第２の指１４が曲がる（回動し、屈曲する）。このように、アクチュエータ６１は、動くことが可能な第２の指１４を駆動させ、曲げさせる。別の表現によれば、駆動機構１５は、中間部品７２の第２の接続部２２に対する少なくとも部分的な移動に応じて、第２の指１４に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせる。
【0074】
上述のように、本実施形態では、第１の指１３及び第２の指１４は、物体Ｏへの当接に応じて屈曲することで、物体Ｏの形状に対応するように（馴染むように）屈曲することができる。すなわち、図５に示すように、第１の指１３及び第２の指１４は、駆動部品７１の動きに応じて、当該第１の指１３及び第２の指１４に接触した物体Ｏの形状に適応して複数の関節（５１～５３）のうち少なくとも一つを曲げる。このため、第１の指１３及び第２の指１４と、物体Ｏと、の接触部分が多くなり、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏを安定的に握る（掴む、把持する）ことができる。
【0075】
本実施形態において、アクチュエータ６１が駆動部品７１を第２の方向Ｄ２に駆動すると、駆動部品７１が中間部品７２を第１の接続部２１及び第２の接続部２２に近づける。例えば、中間部品７２の第１の連結部７２ａが第１の接続部２１に近づくとともに、中間部品７２の第２の連結部７２ｂが第２の接続部２２に近づく。これにより、第１の指１３及び第２の指１４に作用する引張力が解除又は低減され、例えば弾性体５８，５９のうち少なくとも一方の復元力により第１の指１３及び第２の指１４が伸展する。
【0076】
図６は、第１の実施形態の物体Ｏを把持するハンド装置１０の第２の例を概略的に示す平面図である。図６に示すように、ハンド装置１０は、第１の指１３の第２の部分４２の腹面４２ｃと、第２の指１４の第２の部分４２の腹面４２ｃとで、物体Ｏを摘まむことができる。
【0077】
第１の指１３及び第２の指１４は、第２の部分４２が物体Ｏに接触し、第１の部分４１及び第３の部分４３が物体Ｏから離間している場合、第２の部分４２及び第３の部分４３を屈曲させずに伸展する。この場合、第１の指１３及び第２の指１４は、物体Ｏに安定的に力を作用させる。このため、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４の第２の部分４２で物体Ｏを摘まむことで、トングのように安定的に物体Ｏを保持することができる。
【0078】
図６の例において、物体Ｏは、Ｘ方向における第１の指１３と第２の指１４との間の略中央に位置する。この場合、中間部品７２は、略Ｘ方向に延びるとともに、Ｘ方向における第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の略中央に位置する。図６に示す中間部品７２の上記位置において、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離と、中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離と、は略等しい。
【0079】
図６に示す中間部品７２の上記位置において、第１の連結部７２ａと第１の接続部２１との間の距離と、第２の連結部７２ｂと第２の接続部２２との間の距離とは略等しい。このため、第１の指１３の曲り方（移動量）と、第２の指１４の曲がり方（移動量）とが略等しい。従って、第１の指１３と第２の指１４とは、略鏡面対称の形状を呈する。
【0080】
図５の例において、物体Ｏは、Ｘ方向において第１の指１３と第２の指１４との間の中央から偏って配置される。この場合、第１の指１３及び第２の指１４が中心軸Ａｘｂ３まわりに回動するとき、第２の指１４が、第１の指１３よりも先に物体Ｏに当接する。
【0081】
第２の指１４が物体Ｏに当接すると、第２の指１４の移動が止まり、又は物体Ｏからの抵抗により第２の指１４の移動が遅くなる。このため、第２の接続部２２に対する中間部品７２の第２の連結部７２ｂの移動は、停止し、又は遅くなる。
【0082】
第２の指１４の第２の部分４２及び第３の部分４３が物体Ｏから離間している場合、第２の部分４２及び第３の部分４３が曲がることができる。この場合、中間部品７２の第２の連結部７２ｂは、第２の接続部２２に対して移動することが可能である。しかし、第２の指１４が物体Ｏに接触し、第１の指１３が物体Ｏから離間している場合、中間部品７２の第１の連結部７２ａは、第２の連結部７２ｂよりも大きく動くことができる。
【0083】
第２の指１４が物体Ｏに接触している状態で、アクチュエータ６１が中間部品７２をさらに引く。第１の連結部７２ａが第２の連結部７２ｂよりも大きく動くため、アクチュエータ６１に引かれる中間部品７２は、第３の連結部７２ｃの中心軸Ａｘｒまわりに回動する。これにより、第１の連結部７２ａは、第１の接続部２１からさらに離間する。図５は、回動する前の中間部品７２を二点鎖線で示し、回動した中間部品７２を実線で示す。
【0084】
第１の連結部７２ａが第１の接続部２１からさらに離間することで、第１の指１３がさらに回動する（曲がる）。第１の指１３が物体Ｏに当接すると、第１の指１３の移動が止まり、又は物体Ｏからの抵抗により第１の指１３の移動が遅くなる。このため、中間部品７２の回転が停止し、又は遅くなる。アクチュエータ６１が中間部品７２を引くと、中間部品７２は、図５に示すように傾いた状態で移動することができる。
【0085】
第１の指１３の第２の部分４２及び第３の部分４３が物体Ｏから離間している場合、第２の部分４２及び第３の部分４３が曲がることができる。この場合、中間部品７２の第１の連結部７２ａは、第１の接続部２１に対して移動することが可能である。例えば、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏを安定的に把持すると、アクチュエータ６１が停止させられる。
【0086】
図５の例において、物体Ｏは、Ｘ方向における第１の指１３と第２の指１４との間の中央とは異なる位置にある。別の表現によれば、物体Ｏは、Ｘ方向における第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の中央とは異なる位置にある。この場合、中間部品７２は、Ｘ方向に対して傾いた方向に延びるとともに、Ｘ方向において第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の中央とは異なる位置にある。なお、中間部品７２は、Ｘ方向に対して傾いた方向に延びていれば、Ｘ方向において第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の略中央に位置しても良い。また、中間部品７２は、Ｘ方向において第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の中央とは異なる位置にあれば、Ｘ方向に延びていても良い。また、第１の指１３と第２の指１４の状態によっては、中間部品７２が、Ｘ方向において第１の接続部２１と第２の接続部２２との間の略中央に位置し且つ略Ｘ方向に延びていても良い。
【0087】
図５に示す中間部品７２の上記位置において、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離は、中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離と異なる。図５の例では、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離が、中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離より長い。しかし、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離が、中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離より短くても良い。
【0088】
図５に示す中間部品７２の上記位置において、第１の連結部７２ａと第１の接続部２１との間の距離と、第２の連結部７２ｂと第２の接続部２２との間の距離とは異なる。このため、第１の指１３の曲り方（移動量）と、第２の指１４の曲がり方（移動量）とが異なる。従って、第１の指１３と第２の指１４とは、第１の接続部２１と第２の接続部２２とを結ぶ仮想線と直交する仮想面Ｐに対し、非対称の形状を呈する。
【0089】
物体Ｏに先に接触した第１の指１３又は第２の指１４は、物体Ｏを、第１の指１３と第２の指１４との間の略中央に向かって移動させても良い。しかし、本実施形態のように、物体Ｏに先に接触した第１の指１３又は第２の指１４が略停止することで、物体Ｏが損傷することが抑制される。
【0090】
【0091】
第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏを把持した場合、中間部品７２は、例えば、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５から中間部品７２に作用する張力がバランスを取れる位置に移動する。すなわち、中間部品７２の位置と、第１の指１３及び第２の指１４の曲がり方とは、例えば、物体Ｏの位置、形状、硬さ、及び重さと、第１の指１３及び第２の指１４の形状、硬さ、重さ、及び姿勢と、アクチュエータ６１の駆動力と、のような種々の条件に応じて、自動的に調整され得る。従って、物体Ｏに対するハンド装置１０の位置の設定が容易となる。物体Ｏに対するハンド装置１０の位置に応じて、ハンド装置１０は種々の態様で物体Ｏを把持する。
【0092】
図１に示すように、本実施形態の連動装置１６は、第１の回転体８１と、第２の回転体８２と、第１の弾性体８３と、第２の弾性体８４とを有する。なお、連動装置１６は、この例に限られない。
【0093】
第１の回転体８１は、例えば、第１の接続部２１の接続軸５３に、当該接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、取り付けられている。すなわち、第１の回転体８１は、第１の指１３と同軸に回転可能に配置される。しかし、第１の回転体８１は、第１の指１３の回動から独立して中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能である。なお、第１の回転体８１の回転の中心は、第１の指１３の回動の中心と異なっても良い。
【0094】
第１の回転体８１は、基部８１ａと、歯車部８１ｂと、腕部８１ｃとを有する。歯車部８１ｂは、第１の歯車の一例である。基部８１ａ、歯車部８１ｂ、及び腕部８１ｃは、一体に形成される。なお、第１の回転体８１は、この例に限られない。
【0095】
基部８１ａは、例えば、中心軸Ａｘｂ３と略直交する円盤状に形成される。歯車部８１ｂは、基部８１ａから中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に突出し、略扇形に形成される。なお、歯車部８１ｂは、他の形状に形成されても良い。歯車部８１ｂは、中心軸Ａｘｂ３まわりに略等間隔に配置された複数の歯８１ｄを有する。腕部８１ｃは、基部８１ａから、中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に突出する。
【0096】
腕部８１ｃは、歯車部８１ｂとは異なる方向に突出している。例えば、歯車部８１ｂは、基部８１ａから、第２の回転体８２に向かって突出している。一方、腕部８１ｃは、基部８１ａから、第１の指１３の第２の部分４２に向かって突出している。なお、歯車部８１ｂ及び腕部８１ｃは、他の方向に突出しても良い。
【0097】
第２の回転体８２は、例えば、第２の接続部２２の接続軸５３に、当該接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、取り付けられている。すなわち、第２の回転体８２は、第２の指１４と同軸に回転可能に配置される。しかし、第２の回転体８２は、第２の指１４の回動から独立して中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能である。なお、第２の回転体８２の回転の中心は、第２の指１４の回動の中心と異なっても良い。
【0098】
第２の回転体８２は、基部８２ａと、歯車部８２ｂと、腕部８２ｃとを有する。歯車部８２ｂは、第２の歯車の一例である。基部８２ａ、歯車部８２ｂ、及び腕部８２ｃは、一体に形成される。なお、第２の回転体８２は、この例に限られない。
【0099】
基部８２ａは、例えば、中心軸Ａｘｂ３と略直交する円盤状に形成される。歯車部８２ｂは、基部８２ａから中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に突出し、略扇形に形成される。なお、歯車部８２ｂは、他の形状に形成されても良い。歯車部８２ｂは、中心軸Ａｘｂ３まわりに略等間隔に配置された複数の歯８２ｄを有する。腕部８２ｃは、基部８２ａから、中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に突出する。
【0100】
腕部８２ｃは、歯車部８２ｂとは異なる方向に突出している。例えば、歯車部８２ｂは、基部８２ａから、第１の回転体８１に向かって突出している。一方、腕部８２ｃは、基部８２ａから、第２の指１４の第２の部分４２に向かって突出している。なお、歯車部８２ｂ及び腕部８２ｃは、他の方向に突出しても良い。
【0101】
第１の回転体８１の歯車部８１ｂの歯８１ｄと、第２の回転体８２の歯車部８２ｂの歯８２ｄとは、互いに噛み合う。これにより、第１の回転体８１と第２の回転体８２とは、互いに回転する力を伝達することができる。言い換えると、第２の回転体８２は、第１の回転体８１の回転に連動して回転可能である。
【0102】
なお、連動装置１６は、歯車部８１ｂと歯車部８２ｂとの間に介在する少なくとも一つの他の歯車をさらに有しても良い。例えば、偶数の歯車が、歯車部８１ｂと歯車部８２ｂとの間に介在しても良い。これにより、連動装置１６は、歯車部８１ｂ，８２ｂ及び他の歯車の直径を短くすることができる。
【0103】
第１の弾性体８３は、第１の指１３と第１の回転体８１とを接続する。第１の弾性体８３の一方の端部は、第１の指１３に設けられた接続部１３ａに接続される。第１の弾性体８３の他方の端部は、第１の回転体８１に設けられた接続部８１ｅに接続される。接続部１３ａは、第３の接続部の一例である。接続部８１ｅは、第４の接続部の一例である。
【0104】
第１の指１３の接続部１３ａは、例えば、第１の部分４１の先端部４１ｂの近傍において、第１の部分４１に設けられる。なお、接続部１３ａは、第１の指１３の他の部分に設けられても良い。
【0105】
第１の回転体８１の接続部８１ｅは、例えば、腕部８１ｃに設けられる。このため、第１の弾性体８３は、第１の接続部２１の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置で第１の回転体８１に接続される。
【0106】
第１の弾性体８３は、例えば、引張コイルバネである。このため、第１の弾性体８３は、第１の指１３の接続部１３ａと、第１の回転体８１の接続部８１ｅと、の間で第１の指１３と第１の回転体８１とを引っ張る。なお、第１の弾性体８３は、この例に限られず、押しバネ、巻きバネ、板バネ等の他のバネであっても良いし、ウレタンゴムのような他の弾性体であっても良い。
【0107】
第１の指１３に外力が作用しない、又は第１の指１３に作用する外力が比較的小さい場合、第１の弾性体８３の引張力により、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な位置はおおよそ一定に定まる。このため、第１の指１３の回動と第１の回転体８１の回転とは連動する。
【0108】
第２の弾性体８４は、第２の指１４と第２の回転体８２とを接続する。第２の弾性体８４の一方の端部は、第２の指１４に設けられた接続部１４ａに接続される。第２の弾性体８４の他方の端部は、第２の回転体８２に設けられた接続部８２ｅに接続される。
【0109】
第２の指１４の接続部１４ａは、例えば、第１の部分４１の先端部４１ｂの近傍において、第１の部分４１に設けられる。なお、接続部１４ａは、第２の指１４の他の部分に設けられても良い。
【0110】
第２の回転体８２の接続部８２ｅは、例えば、腕部８２ｃに設けられる。このため、第２の弾性体８４は、第２の接続部２２の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置で第２の回転体８２に接続される。
【0111】
第２の弾性体８４は、例えば、引張コイルバネである。このため、第２の弾性体８４は、第２の指１４の接続部１４ａと、第２の回転体８２の接続部８２ｅとの間で第２の指１４と第２の回転体８２とを引っ張る。なお、第２の弾性体８４は、この例に限られず、押しバネ、巻きバネ、板バネ等の他のバネであっても良いし、ウレタンゴムのような他の弾性体であっても良い。
【0112】
第２の指１４に外力が作用しない、又は第２の指１４に作用する外力が比較的小さい場合、第２の弾性体８４の引張力により、第２の指１４と第２の回転体８２との相対的な位置はおおよそ一定に定まる。このため、第２の指１４の回動と第２の回転体８２の回転とは連動する。なお、第２の弾性体８４が省略され、第２の回転体８２が第２の指１４と一体に回転可能に第２の指１４に取り付けられても良い。
【0113】
以上の連動装置１６は、例えば、第１の指１３及び第２の指１４に外力が作用しない、又は第１の指１３及び第２の指１４に作用する外力が比較的小さい場合、以下のように第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とを連動させる。まず、上述のように、アクチュエータ６１が中間部品７２を引くと、第１の指１３及び第２の指１４が接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回動する。
【0114】
第１の弾性体８３の引張力により、第１の指１３と第１の回転体８１とは、略一体的に回転する。また、第２の弾性体８４の引張力により、第２の指１４と第２の回転体８２とは、略一体的に回転する。
【0115】
上述のように、第１の回転体８１の歯車部８１ｂと、第２の回転体８２の歯車部８２ｂとは、互いに噛み合っている。このため、第１の回転体８１の回転と第２の回転体８２の回転とが連動する。すなわち、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とも、連動する。
【0116】
第１の回転体８１及び第１の弾性体８３は、第２の指１４と略一体的に回転する第２の回転体８２と、第１の指１３と、の間で回転する力を伝達する。また、第２の回転体８２及び第２の弾性体８４は、第１の指１３と略一体的に回転する第１の回転体８１と、第２の指１４と、の間で回転する力を伝達する。このように、連動装置１６は、第１の指１３の回動によって生じた力を第２の指１４に伝達することができる。また、連動装置１６は、第２の指の回動によって生じた力を第１の指１３に伝達することができる。
【0117】
本実施形態において、第１の回転体８１の複数の歯８１ｄの間隔は、第２の回転体８２の複数の歯８２ｄの間隔と、略等しい。このため、第１の指１３と第２の指１４とは、略同一の角速度で回動する。なお、歯８１ｄ，８２ｄの間隔は、互いに異なっても良い。
【0118】
以上のように、連動装置１６は、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動するように、第１の指１３と第２の指１４との間で回転する力を伝達することが可能である。言い換えると、連動装置１６は、第１の指１３と第２の指１４とを、所定の相関関係で回動させることができる。なお、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とは、完全に連動する必要は無く、所定の範囲内で連動していれば良い。
【0119】
図６の例では、第１の指１３及び第２の指１４の腹面４２ｃが物体Ｏに当接するまで、第１の指１３及び第２の指１４に外力は作用しない、又は第１の指１３及び第２の指１４に作用する外力は比較的小さい。このため、第１の指１３及び第２の指１４は、略同一の角速度で回動し、略同時に物体Ｏに当接することができる。
【0120】
例えば、第１の指１３が第２の指１４の上方に位置するように、ハンド装置１０が横に向くことがある。この場合、第１の指１３の回動は重力によって加速され、第２の指１４の回動は重力により減速され得る。しかし、連動装置１６が第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とを連動させることで、第１の指１３と第２の指１４とは略同一の角速度で回動することができる。
【0121】
第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動するため、例えば、第１の指１３の腹面４２ｃと、第２の指１４の腹面４２ｃとの、Ｙ方向における位置は略同一となる。このため、第１の指１３及び第２の指１４は、小さい物体Ｏ及び薄い物体Ｏを容易に把持することができる。
【0122】
一方、図５の例では、第２の指１４が第１の指１３よりも先に物体Ｏに当接する。このため、物体Ｏから第２の指１４に外力（抵抗）が作用する。この場合、以下のように、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動しなくなる。
【0123】
第２の指１４が物体Ｏに当接すると、第２の指１４の回動が止まる。一方、第１の指１３はさらに回動する。第１の指１３が回動すると、第１の弾性体８３は、第１の指１３の回転に連動して第１の回転体８１が回転するように、当該第１の回転体８１に引張力を作用させる。
【0124】
歯車部８１ｂ，８２ｂの噛み合いにより、第１の回転体８１は、第２の回転体８２を回転させる。すなわち、第２の回転体８２の回転は、第１の指１３及び第１の回転体８１の回転に連動する。
【0125】
第２の回転体８２が回転すると、第２の弾性体８４が第２の指１４を引っ張る。しかし、第２の指１４には、物体Ｏからの外力（抵抗）が作用する。このため、第２の指１４は回転せず、第２の回転体８２は第２の指１４に対して相対的に回転する。
【0126】
第２の回転体８２が第２の指１４に対して相対的に回転すると、第２の回転体８２の接続部８２ｅと、第２の指１４の接続部１４ａとの間の距離が長くなる。このため、第２の弾性体８４は、第２の指１４と第２の回転体８２との相対的な回転に応じて第２の指１４と第２の回転体８２との間で伸びるように弾性変形させられる。すなわち、第１の指１３から、第１の弾性体８３、第１の回転体８１、及び第２の回転体８２を介して第２の弾性体８４に作用する力は、第２の指１４を回転させず、第２の弾性体８４を弾性変形させることで消費される。
【0127】
第２の弾性体８４の引張力は、第２の指１４を物体Ｏに向かって付勢する。しかし、第２の指１４は、物体Ｏからの外力（抵抗）により止まったまま保たれる。なお、第２の指１４が物体Ｏを移動させても良い。
【0128】
一方、第２の弾性体８４の引張力は、第２の回転体８２の回転に対する抵抗力として、第２の回転体８２に作用する。さらに、第２の弾性体８４の引張力は、第２の回転体８２を介して、第１の回転体８１の回転に対する抵抗力として第１の回転体８１にも作用する。このため、第１の指１３の回転と第１の回転体８１の回転とに差が生じ、第１の指１３が第１の回転体８１に対して相対的に回転する。
【0129】
第１の指１３が第１の回転体８１に対して相対的に回転すると、第１の回転体８１の接続部８１ｅと、第１の指１３の接続部１３ａとの間の距離が長くなる。このため、第１の弾性体８３は、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な回転に応じて第１の指１３と第１の回転体８１との間で伸びるように弾性変形させられる。すなわち、第１の指１３を回転させる力は、第１の指１３を回転させることに加え、第１の弾性体８３を弾性変形させることによっても消費される。第１の指１３、第２の指１４、第１の回転体８１、及び第２の回転体８２は、第１の弾性体８３及び第２の弾性体８４の引張力が釣り合うように相対的に配置される。
【0130】
以上のように、第２の指１４に外力が作用するとき、第１の指１３、第１の回転体８１、及び第２の回転体８２が回転するものの、第２の指１４は止まったまま保たれる。一方、アクチュエータ６１が逆転し、第２の指１４に作用する外力が解除されると、伸ばされた第１の弾性体８３及び第２の弾性体８４が、第１の指１３及び第２の指１４を引っ張る。これにより、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な位置が元に戻るとともに、第２の指１４と第２の回転体８２との相対的な位置も元に戻る。また、第１の指１３、第２の指１４、第１の回転体８１、及び第２の回転体８２が相対的に回転することで、接続部１３ａ，１４ａ，８１ｅ，８２ｅの間の距離が短くなり、第１の弾性体８３及び第２の弾性体８４が縮められる。
【0131】
以上の第１の指１３、第２の指１４、第１の回転体８１、及び第２の回転体８２の動きは、例えば、物体Ｏからの外力、ハンド装置１０の姿勢、及び各弾性体５８，５９，８３，８４のバネ定数のような、種々の条件により変わり得る。例えば、第２の指１４に対して第２の回転体８２が相対的に回転する一方で、第１の指１３と第１の回転体８１とが略一体的にしても良い。また、第２の指１４と第２の回転体８２とが一体的に回転する一方で、第１の指１３と第１の回転体８１とが相対的に回転しても良い。
【0132】
第１の指１３に外力が作用するときも、同様に、第２の指１４、第２の回転体８２、及び第１の回転体８１が回転するが、第１の指１３は止まったまま保たれる。すなわち、連動装置１６は、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。
【0133】
第１の回転体８１が第１の指１３に対して相対的に回転すると、第１の回転体８１の接続部８１ｅと、第１の指１３の接続部１３ａとの間の距離が長くなる。このため、第１の弾性体８３は、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な回転に応じて第１の指１３と第１の回転体８１との間で伸びるように弾性変形させられる。言い換えると、第１の弾性体８３を弾性変形させる荷重が第１の指１３に作用したときに、連動装置１６は、第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。
【0134】
また、第１の指１３に作用する外力が解除されると、第１の弾性体８３の復元力により、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な位置は元に戻る。また、第１の指１３と第１の回転体８１とが相対的に回転することで、接続部１３ａ，８１ｅの間の距離が短くなり、第１の弾性体８３が縮められる。
【0135】
上述のように、物体Ｏに当接した第２の指１４は、第２の部分４２及び第３の部分４３を曲げる（屈曲させる）ことができる。同様に、物体Ｏに当接した第１の指１３は、第２の部分４２及び第３の部分４３を曲げる（屈曲させる）ことができる。すなわち、第１の指１３及び第２の指１４は、物体Ｏに当接した後に屈曲する。
【0136】
他の表現によれば、連動装置１６は、所定の外力（Ｆ１）より大きい外力が第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用したときに、第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。所定の外力Ｆ１は、第１の外力の一例である。
【0137】
また、第１の指１３及び第２の指１４のうち一方の指が物体Ｏに当接し、所定の外力（Ｆ２）より大きい外力が当該指に作用すると、当該指の物体Ｏへの当接に応じて屈曲する。所定の外力Ｆ２は、第２の外力の一例である。上記の外力Ｆ１は、外力Ｆ２よりも小さく設定される。
【0138】
本実施形態の連動装置１６において、第１の回転体８１の歯車部８１ｂと、第２の回転体８２の歯車部８２ｂとの噛み合いは、解除可能である。例えば、第１の回転体８１及び第２の回転体８２は、第１の指１３及び第２の指１４から独立して回転可能であるため、歯車部８１ｂ，８２ｂの噛み合いが解除されるまで手動で回転させられることができる。
【0139】
歯車部８１ｂ，８２ｂの噛み合いが解除されると、連動装置１６は、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とを連動させない。一方、ハンド装置１０は、第１の指１３と第２の指１４との中央から偏って配置された物体Ｏを把持しやすくなる。
【0140】
以上説明された第１の実施形態に係るハンド装置１０において、第１の指１３及び第２の指１４はそれぞれ、回動可能であるとともに、物体Ｏへの当接に応じて屈曲可能である。連動装置１６は、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とを連動させることが可能である。さらに、連動装置１６は、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて、第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。例えば、第１の指１３及び第２の指１４に外力が作用しない場合、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とは、連動装置１６によって連動させられる。しかし、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に外力が作用する場合、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とは連動しなくなる。外力は、例えば、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に当接する物体Ｏから、当該第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用する。このため、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏに当接するまでの間、第１の指１３と第２の指１４とを連動して回動させることができる。一方、例えば第１の指１３が先に物体Ｏに当接すると、第１の指１３の回動が停止し、当該物体Ｏへの当接に応じて屈曲する。しかし、第２の指１４は、物体Ｏに当接するまで、第１の指１３から独立して回動を続ける。第２の指１４は、物体Ｏに当接すると、当該物体Ｏへの当接に応じて屈曲する。以上より、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４を物体Ｏに当接するまでの間は連動して回動させるため、ハンド装置１０の姿勢のような条件に拠らず一定の挙動で第１の指１３及び第２の指１４を物体Ｏに当接させることができる。さらに、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏに当接すると、第１の指１３及び第２の指１４を物体Ｏへの当接に応じて屈曲させ、物体Ｏを安定して把持することができる。従って、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４により、物体Ｏをより確実に把持することができる。
【0141】
例えば、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動しない場合、第１の指１３及び第２の指１４が重力又は障害物との擦過により外力を受けると、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とがずれてしまう。このため、例えば第１の指１３の腹面４２ｃと第２の指１４の腹面４２ｃとの位置がずれてしまい、小さい又は薄い物体Ｏに、第１の指１３と第２の指１４とが当接できなくなる虞がある。しかし、本実施形態のハンド装置１０は、連動装置１６により第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とを連動させることができる。このため、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４を物体Ｏに確実に当接させることができる。
【0142】
また、例えば、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが完全に連動する場合、第１の指１３及び第２の指１４のうち一方が物体Ｏに当接すると、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動との両方が停止してしまう虞がある。この場合、第１の指１３及び第２の指１４は、第１の指１３と第２の指１４との間の中央から偏って配置された物体Ｏを把持することが困難となる。しかし、本実施形態の連動装置１６は、第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。このため、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４の両方が物体Ｏに当接するまで、第１の指１３及び第２の指１４の回動が停止することを抑制できる。従って、第１の指１３及び第２の指１４は、第１の指１３と第２の指１４との間の中央から偏って配置された物体Ｏを確実に把持することができる。
【0143】
連動装置１６は、第１の回転体８１と、第２の回転体８２と、第１の弾性体８３とを有する。第１の回転体８１は、第１の指１３の回動から独立して回転可能である。第２の回転体８２は、第１の回転体８１の回転に連動して回転可能であるとともに、第１の回転体８１と第２の指１４との間で回転する力を伝達することが可能である。第１の弾性体８３は、第１の回転体８１と第１の指１３とを接続する。連動装置１６は、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動するように、第１の指１３と第２の指１４との間で回転する力を伝達することが可能である。第１の弾性体８３は、第１の指１３と第１の回転体８１との相対的な回転に応じて変形する。例えば、第１の指１３に外力が作用した場合、第１の指１３の回動は停止するが、第２の指１４は回動を継続することができる。第２の指１４が回動すると、第２の回転体８２は、第２の指１４から第１の回転体８１へ回転する力を伝達する。これにより、第１の回転体８１が第１の指１３に対して相対的に回転し、第１の弾性体８３が変形する。第１の回転体８１を回転させる力は第１の弾性体８３の弾性変形により吸収され、第１の指１３の回動は停止したまま保たれる。これにより、連動装置１６は、電気的制御及び複雑な機構を用いることなく、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動との間の連動及び不連動を自動的に切り替えることができる。従って、ハンド装置１０は、連動装置１６を簡素化することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。
【0144】
第１の回転体８１は歯車部８１ｂを有する。第２の回転体８２は、歯車部８１ｂと噛み合う歯車部８２ｂを有する。これにより、第１の回転体８１と第２の回転体８２とが、簡素な構造で回転する力を伝達することができる。従って、ハンド装置１０は、連動装置１６を簡素化することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。
【0145】
連動装置１６は、第２の回転体８２と第２の指１４とを接続する第２の弾性体８４をさらに有する。第２の回転体８２は、第２の指１４の回動から独立して回転可能である。第２の弾性体８４は、第２の指１４と第２の回転体８２との相対的な回転に応じて変形する。例えば、第２の指１４に外力が作用した場合、第２の指１４の回動は停止するが、第１の指１３は回動を継続することができる。第１の指１３が回動すると、第１の弾性体８３により当該第１の指１３に接続された第１の回転体８１も回転する。第１の回転体８１は、第２の回転体８２へ回転する力を伝達する。これにより、第２の回転体８２が第２の指１４に対して相対的に回転し、第２の弾性体８４が変形する。第２の回転体８２を回転させる力は第２の弾性体８４の弾性変形により吸収され、第２の指１４の回動は停止したまま保たれる。これにより、連動装置１６は、第１の指１３と第２の指１４とのいずれに外力が作用したとしても、第１の指１３及び第２の指１４を互いに独立して回動可能にすることができる。
【0146】
第１の指１３は、第１の弾性体８３が接続される接続部１３ａを有する。第１の回転体８１は、第１の弾性体８３が接続される接続部８１ｅを有する。第１の弾性体８３は、接続部１３ａと接続部８１ｅとの間で第１の指１３と第１の回転体８１とを互いに引っ張る。すなわち、第１の弾性体８３は、引張力により、第１の指１３と第１の回転体８１との間で回転する力を伝達する。これにより、ハンド装置１０は、第１の弾性体８３が圧縮力により回転する力を伝達する場合に比べ、第１の弾性体８３を短くすることができる。
【0147】
連動装置１６は、外力（Ｆ１）が第１の指１３及び第２の指１４のうち少なくとも一方に作用したときに当該第１の指１３と第２の指１４とを互いに独立して回動可能にする。当該外力（Ｆ１）は、第１の指１３及び第２の指１４のうち一方の指が当該指の物体Ｏへの当接に応じて屈曲するときに当該指に作用する外力（Ｆ２）よりも小さい。すなわち、第１の指１３及び第２の指１４は、互いに独立して回動可能となった後に、物体Ｏへの当接に応じて屈曲する。これにより、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏに当接した状態で、第１の指１３及び第２の指１４を物体Ｏへの当接に応じて屈曲させ、物体Ｏを安定して把持することができる。従って、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４により、物体Ｏをより確実に把持することができる。
【0148】
なお、ハンド装置１０の使用目的によっては、第１の指１３及び第２の指１４のうち一方の指が当該指の物体Ｏへの当接に応じて屈曲するときに当該指に作用する外力（Ｆ２）より外力（Ｆ１）が小さくなるように、連動装置１６が構成されても良い。その場合、第１の指１３及び第２の指１４のうち一方の指が物体Ｏに当接すると、連動装置１６も作動し、当該指が物体Ｏの形状によって屈曲しながら接触可能な部位に当接する把持動作を実施する。
【0149】
駆動機構１５は、中間部品７２の第１の接続部２１に対する少なくとも部分的な移動に応じて第１の指１３に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせ、中間部品７２の第２の接続部２２に対する少なくとも部分的な移動に応じて第２の指１４に回動及び屈曲のうち少なくとも一方を行わせる。これにより、駆動機構１５は、一つのアクチュエータ６１の駆動により第１の指１３及び第２の指１４を一括して回動及び屈曲させることができる。従って、ハンド装置１０は、駆動機構１５を簡素化することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。
【0150】
中間部品７２は、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離が中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離と異なる位置に移動可能である。すなわち、本実施形態のハンド装置１０は、中間部品７２と第１の接続部２１との間の距離の変化により生じる第１の指１３の動きと、中間部品７２と第２の接続部２２との間の距離の変化により生じる第２の指１４の動きとに、差を付けることが可能である。従って、ハンド装置１０は、第１の指１３と第２の指１４との間の中央とは異なる位置にある物体Ｏを把持することができる。第１の指１３及び第２の指１４の動き方を調整することが可能であるため、例えば当該ハンド装置１０の物体Ｏに対する位置制御が容易になる。
【0151】
（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図７を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
以下に、第２の実施形態について、図７を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
【0152】
図７は、第２の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図７に示すように、第２の実施形態の連動装置１６は、第１の回転体８１及び第２の回転体８２の代わりに、第１の回転体９１及び第２の回転体９２を有する。
【0153】
第１の回転体９１は、プーリ９１ａを有する。プーリ９１ａは、例えば、中心軸Ａｘｂ３と略直交する円盤状に形成される。プーリ９１ａに、接続部９１ｂが設けられる。接続部９１ｂは、第１の接続部２１の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置に設けられる。
【0154】
接続部９１ｂに、第１の弾性体８３が接続される。このため、第１の弾性体８３は、第１の接続部２１の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置で第１の回転体９１に接続される。
【0155】
第２の回転体９２は、プーリ９２ａを有する。プーリ９２ａは、例えば、中心軸Ａｘｂ３と略直交する円盤状に形成される。プーリ９２ａの直径は、プーリ９１ａの直径と略等しい。プーリ９２ａに、接続部９２ｂが設けられる。接続部９２ｂは、第２の接続部２２の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置に設けられる。
【0156】
接続部９２ｂに、第２の弾性体８４が接続される。このため、第２の弾性体８４は、第２の接続部２２の接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３から離間した位置で第２の回転体９２に接続される。
【0157】
第２の実施形態の連動装置１６は、ベルト９３をさらに有する。ベルト９３は、回転伝達部品の一例である。ベルト９３は、第１の回転体９１のプーリ９１ａと第２の回転体９２のプーリ９２ａとに、交差して架け渡されている。これにより、ベルト９３は、第１の回転体９１と第２の回転体９２との間で回転する力を伝達することができる。
【0158】
第２の実施形態の連動装置１６は、第１の実施形態の連動装置１６と同じく、第１の指１３の回動と第２の指１４の回動とが連動するように、第１の指１３と第２の指１４との間で回転する力を伝達することができる。プーリ９１ａ，９２ａの直径が略同一であるため、第１の指１３と第２の指１４とは、略同一の角速度で回動することができる。
【0159】
以上説明された第２の実施形態において、ベルト９３は、第１の回転体９１と第２の回転体９２との間で回転する力を伝達する。これにより、ハンド装置１０は、連動装置１６を簡素化することができるとともに、コストの増加を抑制することができる。なお、回転伝達部品は、ベルト９３に限られず、例えば、歯車、ベルト、チェーン、リンク、剛体、流体、及び電気的制御のうち少なくとも一つを用いて、第１の回転体８１，９１と第２の回転体８２，９２との間で回転する力を伝達する部品であっても良い。
【0160】
（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図８に示すように、第３の実施形態の第１の指１３に、接続部１３ａの代わりに、接続部１３ｂが設けられる。
以下に、第３の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第３の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図８に示すように、第３の実施形態の第１の指１３に、接続部１３ａの代わりに、接続部１３ｂが設けられる。
【0161】
接続部１３ｂは、第２の部分４２に設けられる。第１の弾性体８３は、接続部１３ｂに接続される。第１の弾性体８３は、第１の指１３の接続部１３ｂと、第１の回転体８１の接続部８１ｅとの間で、第１の指１３と第１の回転体８１とを互いに引っ張る。これにより、第１の弾性体８３は、屈曲した第１の指１３を伸展させるように第１の指１３を引っ張る。なお、第３の実施形態の第１の指１３では、弾性体５９が省略されても良い。
【0162】
第３の実施形態の第２の指１４には、接続部１４ａの代わりに、接続部１４ｂが設けられる。接続部１４ｂは、第２の部分４２に設けられる。第２の弾性体８４は、接続部１４ｂに接続される。
【0163】
第２の弾性体８４は、第２の指１４の接続部１４ｂと、第２の回転体８２の接続部８２ｅとの間で、第２の指１４と第２の回転体８２とを互いに引っ張る。これにより、第２の弾性体８４は、屈曲した第２の指１４を伸展させるように第２の指１４を引っ張る。なお、第３の実施形態の第２の指１４では、弾性体５９が省略されても良い。
【0164】
以上説明された第３の実施形態のハンド装置１０において、第１の弾性体８３は、屈曲した第１の指１３を伸展させるように第１の指１３を引っ張る。これにより、ハンド装置１０は、屈曲した第１の指１３を伸展させるための弾性体５９が不要となり、部品点数が増大することを抑制できる。
【0165】
なお、図８の例において、第３の実施形態のハンド装置１０は、第１の実施形態の連動装置１６を有する。しかし、第３の実施形態のハンド装置１０は、第２の実施形態の連動装置１６を有しても良いし、他の連動装置を有しても良い。
【0166】
（第４の実施形態）
以下に、第４の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、第４の実施形態に係るハンド装置１１０を概略的に示す平面図である。図９に示すように、第４の実施形態のハンド装置１１０は、基体１１２と、第１の指１１３と、第２の指１１４と、駆動機構１１５と、連動装置１１６とを有する。
以下に、第４の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、第４の実施形態に係るハンド装置１１０を概略的に示す平面図である。図９に示すように、第４の実施形態のハンド装置１１０は、基体１１２と、第１の指１１３と、第２の指１１４と、駆動機構１１５と、連動装置１１６とを有する。
【0167】
基体１１２は、筐体１２０と、第１の接続部１２１と、第２の接続部１２２とを有する。第１の接続部１２１及び第２の接続部１２２とは、例えば、筐体１２０の一つの端部に設けられる。第２の接続部１２２は、第１の接続部１２１から＋Ｘ方向に離間している。
【0168】
第１の指１１３は、第１の部分１３１と第２の部分１３２とを有する。第１の部分１３１は、Ｚ方向に延びる回転軸Ａｘｒ１まわりに回動可能に、第１の接続部１２１に接続される。第１の指１１３は、第２の接続部１２２に近づくように回動可能である。第２の部分１３２は、第１の部分１３１に回動可能に接続される。このため、第１の部分１３１は、第１の接続部１２１と第２の部分１３２との間に位置する。
【0169】
第２の指１１４は、第１の部分１４１と第２の部分１４２とを有する。第１の部分１４１は、Ｚ方向に延びる回転軸Ａｘｒ２まわりに回動可能に、第２の接続部１２２に接続される。第２の指１１４は、第１の接続部１２１に近づくように回動可能である。第２の部分１４２は、第１の部分１４１に回動可能に接続される。このため、第１の部分１４１は、第２の接続部１２２と第２の部分１４２との間に位置する。
【0170】
駆動機構１１５は、アクチュエータ１６１と、伝達機構１６２とを有する。アクチュエータ１６１は、例えば、サーボモータである。アクチュエータ１６１は、例えば、筐体１２０に取り付けられる。
【0171】
伝達機構１６２は、アクチュエータ１６１と、第１の指１１３と、第２の指１１４との間で、力を伝達する。伝達機構１６２は、駆動プーリ１７１と、切替機構１７２と、ベルト１７３と、複数の中間プーリ１８１～１９９とを有する。
【0172】
駆動プーリ１７１は、アクチュエータ１６１の駆動軸に取り付けられる。駆動プーリ１７１は、アクチュエータ１６１により回転させられる。切替機構１７２は、例えば、筐体１２０に取り付けられる。
【0173】
ベルト１７３の一方の端部は、駆動プーリ１７１に取り付けられる。ベルト１７３の他方の端部は、切替機構１７２に取り付けられる。ベルト１７３は、駆動プーリ１７１と切替機構１７２との間で、複数の中間プーリ１８１～１９９に架け渡されている。
【0174】
中間プーリ１８１は、第１の接続部１２１に設けられる。中間プーリ１８２は、第１の指１１３の第１の部分１３１に設けられる。中間プーリ１８３は、第１の指１１３の第１の部分１３１と第２の部分１３２とが接続された部分に設けられる。
【0175】
中間プーリ１８４，１８５は、第１の指１１３の第２の部分１３２に設けられる。中間プーリ１８６，１８７は、第１の指１１３の第１の部分１３１に設けられる。中間プーリ１８８，１８９は、筐体２０に設けられる。
【0176】
中間プーリ１９０，１９１は、第２の指１１４の第１の部分１４１に設けられる。中間プーリ１９２～１９６は、第２の指１１４の第２の部分１４２に設けられる。中間プーリ１９７は、第２の指１１４の第１の部分１４１と第２の部分１４２とが接続された部分に設けられる。中間プーリ１９８は、第２の指１１４の第１の部分１４１に設けられる。中間プーリ１９９は、第２の接続部１２２に設けられる。
【0177】
ベルト１７３は、駆動プーリ１７１から延び、中間プーリ１８１～１９９に順に架け渡され、切替機構１７２に接続される。駆動プーリ１７１が回転すると、ベルト１７３は、駆動プーリ１７１に巻き取られ、又は駆動プーリ１７１から繰り出される。
【0178】
切替機構１７２は、ベルト１７３の端部の位置を弾性力により移動可能に保持する。例えば、切替機構１７２は、ベルト１７３の端部をバネのような弾性体により付勢している。ベルト１７３に作用する張力が当該弾性体の付勢力を下回る場合、切替機構１７２は、ベルト１７３の端部を所定の位置に保つ。一方、ベルト１７３に作用する張力が上記弾性体の付勢力を上回った場合、切替機構１７２は、ベルト１７３を繰り出すようにベルト１７３の端部を移動させる。
【0179】
アクチュエータ１６１に駆動された駆動プーリ１７１がベルト１７３を巻き取ると、駆動プーリ１７１と切替機構１７２との間のベルト１７３の長さが短くなる。これにより、ベルト１７３が第１の指１１３及び第２の指１１４を引っ張り、第１の指１１３及び第２の指１１４が互いに近づくように回動する。
【0180】
第１の指１１３及び第２の指１１４は、他の物体に当接し、当該物体から外力（抵抗）を受けると、回動を停止する。駆動プーリ１７１がベルト１７３をさらに巻き取ると、第１の指１１３及び第２の指１１４は、当該物体への当接に応じて屈曲する。
【0181】
さらに、ベルト１７３のうち、複数の中間プーリ１９３～１９６に架け渡された部分１７３ａは、第２の指１１４の外部に露出している。駆動プーリ１７１がベルト１７３を巻き取ると、ベルト１７３は、当該部分１７３ａに接触した他の物体を基体１２に向かって引き込むことができる。
【0182】
連動装置１１６は、第１の実施形態の連動装置１６と同様に、第１の回転体８１、第２の回転体８２、第１の弾性体８３、及び第２の弾性体８４を有する。なお、連動装置１１６は、この例に限られず、例えば第２の実施形態の第１の回転体９１、第２の回転体９２、及びベルト９３を有しても良い。
【0183】
第１の回転体８１は、第１の指１１３の回動から独立して回転軸Ａｘｒ１まわりに回転可能に設けられる。第２の回転体８２は、第２の指１１４の回動から独立して回転軸Ａｘｒ２まわりに回転可能に設けられる。
【0184】
第１の回転体８１の歯車部８１ｂと第２の回転体８２の歯車部８２ｂとは、互いに噛み合っている。このため、第１の回転体８１と第２の回転体８２とは、互いに連動して回転可能である。
【0185】
第１の弾性体８３の一方の端部は、第１の指１１３に設けられた接続部１１３ａに接続される。第１の弾性体８３の他方の端部は、回転軸Ａｘｒ１から離間した位置で腕部８１ｃの接続部８１ｅに取り付けられる。第１の弾性体８３は、接続部１１３ａ，８１ｅの間で、第１の指１１３と第１の回転体８１とを互いに引っ張る。
【0186】
第２の弾性体８４の一方の端部は、第２の指１１４に設けられた接続部１１４ａに接続される。第２の弾性体８４の他方の端部は、回転軸Ａｘｒ２から離間した位置で腕部８２ｃの接続部８２ｅに取り付けられる。第２の弾性体８４は、接続部１１４ａ，８２ｅの間で、第２の指１１４と第２の回転体８２とを互いに引っ張る。
【0187】
第１の実施形態の連動装置１６と同様に、連動装置１１６は、第１の指１１３の回動と第２の指１１４の回動とが連動するように第１の指１１３と第２の指１１４との間で回転する力を伝達することが可能である。さらに、連動装置１１６は、第１の指１１３及び第２の指１１４のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて、第１の指１１３と第２の指１１４とを互いに独立して回動可能にする。
【0188】
連動装置１１６は、所定の外力（Ｆ１）より大きい外力が第１の指１１３及び第２の指１１４のうち少なくとも一方に作用したときに、第１の指１１３と第２の指１１４とを互いに独立して回動可能にする。また、第１の指１１３及び第２の指１１４のうち一方の指が他の物体に当接し、所定の外力（Ｆ２）より大きい外力が当該指に作用すると、当該指の物体への当接に応じて屈曲する。上記の外力Ｆ１は、外力Ｆ２よりも小さく設定される。
【0189】
以上のように、ハンド装置１０，１１０は、中間部品７２、第１の伝達部品７３、第２の伝達部品７４、及び第３の伝達部品７５を有する駆動機構１５により第１の指１３及び第２の指１４を曲げる第１の実施形態の構成に限られない。例えば、ハンド装置１０，１１０は、ベルト１７３を有する駆動機構１１５により第１の指１１３及び第２の指１１４を曲げる第４の実施形態の構成であっても良い。また、ハンド装置は、これらの例に限られず、例えば、流体を供給することで指を曲げ、流体を排出することで指を伸展させる、いわゆるソフトグリッパであっても良い。
【0190】
以上の実施形態において、ハンド装置１０．１１０は、二つの指を有している。しかし、ハンド装置は、三つ又はそれより多い指を有しても良い。また、複数の指の回転軸は、平行でなくても良い。
【0191】
また、以上の実施形態において、連動装置１６，１１６は、第１の弾性体８３及び第２の弾性体８４の弾性を利用して、第１の指１３，１１３の回動と第２の指１４，１１４との回動を連動させるとともに、第１の指１３，１１３及び第２の指１４，１１４のうち少なくとも一方に作用する外力に応じて第１の指１３，１１３と第２の指１４，１１４とを互いに独立して回動可能とする。しかし、連動装置１６，１１６は、この例に限られず、例えば、スナップフィットのような弾性的な係合、磁力、摩擦力、又は他の種々の手段を用いても良い。
【0192】
以上の説明において、抑制は、例えば、事象、作用、若しくは影響の発生を防ぐこと、又は事象、作用、若しくは影響の度合いを低減させること、として定義される。また、以上の説明において、制限は、例えば、移動若しくは回転を防ぐこと、又は移動若しくは回転を所定の範囲内で許容するとともに当該所定の範囲を超えた移動若しくは回転を防ぐこと、として定義される。
【0193】
本明細書（請求項を含む）において、「a、b及びcの少なくとも１つ（一方）」又は「a、b又はcの少なくとも１つ（一方）」の表現（同様な表現を含む）が用いられる場合は、a、b、c、a-b、a-c、b-c、又はa-b-cのいずれかを含む。また、a-a、a-b-b、a-a-b-b-c-c等のように、いずれかの要素について複数のインスタンスを含んでもよい。さらに、a-b-c-dのようにdを有する等、列挙された要素（a、b及びc）以外の他の要素を加えることも含む。
【0194】
本明細書（請求項を含む）において、「接続される（connected）」及び「結合される（coupled）」との用語が用いられる場合は、直接的な接続／結合、間接的な接続／結合、電気的（electrically）な接続／結合、通信的（communicatively）な接続／結合、機能的（operatively）な接続／結合、物理的（physically）な接続／結合等のいずれをも含む非限定的な用語として意図される。当該用語は、当該用語が用いられた文脈に応じて適宜解釈されるべきであるが、意図的に或いは当然に排除されるのではない接続／結合形態は、当該用語に含まれるものして非限定的に解釈されるべきである。
【0195】
本明細書（請求項を含む）において、「ＡがＢするよう構成される（A configured to B）」との表現が用いられる場合は、要素Ａの物理的構造が、動作Ｂを実行可能な構成を有するとともに、要素Ａの恒常的（permanent）又は一時的（temporary）な設定（setting/configuration）が、動作Ｂを実際に実行するように設定（configured/set）されていることを含んでよい。例えば、要素Ａが汎用プロセッサである場合、当該プロセッサが動作Ｂを実行可能なハードウェア構成を有するとともに、恒常的（permanent）又は一時的（temporary）なプログラム（命令）の設定により、動作Ｂを実際に実行するように設定（configured）されていればよい。また、要素Ａが専用プロセッサ又は専用演算回路等である場合、制御用命令及びデータが実際に付属しているか否かとは無関係に、当該プロセッサの回路的構造が動作Ｂを実際に実行するように構築（implemented）されていればよい。
【0196】
本明細書（請求項を含む）において、含有又は所有を意味する用語（例えば、「含む（comprising/including）」及び有する「（having）等）」が用いられる場合は、当該用語の目的語により示される対象物以外の物を含有又は所有する場合を含む、open-endedな用語として意図される。これらの含有又は所有を意味する用語の目的語が数量を指定しない又は単数を示唆する表現（a又はanを冠詞とする表現）である場合は、当該表現は特定の数に限定されないものとして解釈されるべきである。
【0197】
本明細書（請求項を含む）において、ある箇所において「１つ又は複数（one or more）」又は「少なくとも１つ（at least one）」等の表現が用いられ、他の箇所において数量を指定しない又は単数を示唆する表現（a又はanを冠詞とする表現）が用いられているとしても、後者の表現が「１つ」を意味することを意図しない。一般に、数量を指定しない又は単数を示唆する表現（a又はanを冠詞とする表現）は、必ずしも特定の数に限定されないものとして解釈されるべきである。
【0198】
本明細書において、ある実施例の有する特定の構成について特定の効果（advantage/result）が得られる旨が記載されている場合、別段の理由がない限り、当該構成を有する他の１つ又は複数の実施例についても当該効果が得られると理解されるべきである。但し当該効果の有無は、一般に種々の要因、条件、及び／又は状態等に依存し、当該構成により必ず当該効果が得られるものではないと理解されるべきである。当該効果は、種々の要因、条件、及び／又は状態等が満たされたときに実施例に記載の当該構成により得られるものに過ぎず、当該構成又は類似の構成を規定したクレームに係る発明において、当該効果が必ずしも得られるものではない。
【0199】
以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記した個々の実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において種々の追加、変更、置き換え及び部分的削除等が可能である。例えば、前述した全ての実施形態において、数値又は数式を説明に用いている場合は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。また、実施形態における各動作の順序は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。
【符号の説明】
【0200】
１０，１１０…ハンド装置、１２，１１２…基体、１３，１１３…第１の指、１３ａ，１３ｂ，１１３ａ…接続部、１４，１１４…第２の指、１４ａ，１４ｂ，１１４ａ…接続部、１５…駆動機構、１６…連動装置、２１，１２１…第１の接続部、２２，１２２…第２の接続部、６１，１６１…アクチュエータ、７２…中間部品、８１，９１…第１の回転体、８１ｂ…歯車部、８１ｅ…接続部、８２，９２…第２の回転体、８２ｂ…歯車部、８２ｅ…接続部、８３…第１の弾性体、８４…第２の弾性体、９３…ベルト、Ｏ…物体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】