特開 2023-131052 ロボットハンド

(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】P2023131052

(43)【公開日】2023-09-21

(54)【発明の名称】ロボットハンド

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/10 20060101AFI20230913BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

F15B15/10 H

B25J15/08 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022035718

(22)【出願日】2022-03-08

(71)【出願人】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100164448

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 雄輔

(72)【発明者】

【氏名】坂本 勝也

(72)【発明者】

【氏名】美濃島 春樹

【テーマコード（参考）】

3C707

3H081

【Ｆターム（参考）】

3C707ES05

3C707ES10

3C707EV12

3C707HS13

3C707HS21

3C707MT05

3C707MT10

3H081AA18

3H081BB01

3H081CC01

3H081DD14

3H081HH04

(57)【要約】

【課題】本発明は、対象物の把持性を向上させた、ロボットハンドを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のロボットハンドは、軸方向に直交する方向に可変な流体圧アクチュエータと、前記流体圧アクチュエータを取り付ける、取り付け基部と、を備え、前記流体の圧力を付与しない状態において、前記流体圧アクチュエータは、前記取り付け基部にて、前記流体圧アクチュエータの湾曲方向外側に傾斜させて固定されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に直交する方向に可変な流体圧アクチュエータと、
前記流体圧アクチュエータを取り付ける、取り付け基部と、を備えたロボットハンドであって、
前記流体の圧力を付与しない状態において、前記流体圧アクチュエータは、前記取り付け基部にて、前記流体圧アクチュエータの湾曲方向外側に傾斜させて固定されていることを特徴とする、ロボットハンド。

【請求項2】

前記流体圧アクチュエータは、
流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブと、
所定方向に配向された繊維コードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブと、
前記チューブの軸方向における端部を封止する封止部材と、を備える、請求項１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、特に流体圧アクチュエータを備えたロボットハンドに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スリーブに覆われたチューブの膨張及び収縮によって所望の動作を実現可能な流体圧アクチュエータ（「マッキベン型の流体圧アクチュエータ」とも呼ばれる。）をロボットの分野に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、流体圧アクチュエータは、物を持ち上げるためのリフト部（ロボットアーム）としてだけでなく、人の指の挙動を実現させるための把持部（指ロボットハンド）としても用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０８８９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のロボットハンドは、湾曲の際に先端部が上がるような軌道を描くため対象物を把持しにくくなるという問題があった。また、大きいサイズの対象物を把持しにくいという問題もあった。

【0005】

そこで、本発明は、対象物の把持性を向上させた、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】

【0006】

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）軸方向に直交する方向に可変な流体圧アクチュエータと、
前記流体圧アクチュエータを取り付ける、取り付け基部と、を備えたロボットハンドであって、
前記流体の圧力を付与しない状態において、前記流体圧アクチュエータは、前記取り付け基部にて、前記流体圧アクチュエータの湾曲方向外側に傾斜させて固定されていることを特徴とする、ロボットハンド。

【0007】

（２）前記流体圧アクチュエータは、
流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチューブと、
所定方向に配向された繊維コードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、前記チューブの外周面を覆うスリーブと、
前記チューブの軸方向における端部を封止する封止部材と、を備える、上記（１）に記載のロボットハンド。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、対象物の把持性を向上させた、ロボットハンドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】流体圧アクチュエータの側面図である。

【図2】流体圧アクチュエータの一部分解斜視図である。

【図3】封止機構を含む流体圧アクチュエータの軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。

【図4】アクチュエータ本体部の径方向ＤＲに沿った断面図である。

【図5】流体圧アクチュエータの挙動の説明図である。

【図6】流体圧アクチュエータを用いたロボットハンドの構成例を示す図である。

【図7A】従来のロボットハンドの動作を模式的に示す図である。

【図7B】本実施形態のロボットハンドの動作を模式的に示す図である。

【図8A】従来のロボットハンドにおける流体圧アクチュエータの先端部の軌道を模式的に示す図である。

【図8B】本実施形態のロボットハンドにおける流体圧アクチュエータの先端部の軌道を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に例示説明する。

【0011】

＜流体圧アクチュエータ＞
＜＜流体圧アクチュエータの全体概略構成＞＞
図１は、本実施形態に係る流体圧アクチュエータ１０の側面図である。図１に示すように、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体部１００、封止機構２００及び封止機構３００を備える。また、流体圧アクチュエータ１０の両端には、連結部２０がそれぞれ設けられる。

【0012】

アクチュエータ本体部１００は、チューブ１１０とスリーブ１２０とによって構成される。アクチュエータ本体部１００には、接続口２１１ａを介して流体が流入する。

【0013】

アクチュエータ本体部１００は、基本的な特性として、チューブ１１０内への流体の流入によって、アクチュエータ本体部１００の軸方向Ｄ_ＡＸにおいて収縮し、径方向Ｄ_Ｒにおいて膨張する。また、アクチュエータ本体部１００は、チューブ１１０から流体の流出によって、アクチュエータ本体部１００の軸方向Ｄ_ＡＸにおいて膨張し、径方向Ｄ_Ｒにおいて収縮する。このようなアクチュエータ本体部１００の形状変化によって、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータとしての機能を発揮する。

【0014】

このような流体圧アクチュエータ１０は、いわゆるマッキベン型であり、人工筋肉用として適用できることは勿論のこと、より高い能力（収縮力）が要求されるロボットの体肢（上肢や下肢など）用としても好適に用い得る。連結部２０には、当該体肢を構成する部材などが連結される。

【0015】

本実施形態では、このような基本的な特性を有するマッキベン型の流体圧アクチュエータを用いつつ、軸方向ＤＡＸの圧縮を拘束する（規制または制限すると呼んでもよい、以下同）拘束部材１５０（図１において不図示、図２，３など参照）を設けることによって、軸方向ＤＡＸに直交する直交方向、つまり、径方向ＤＲに湾曲（カール）することができる。

【0016】

流体圧アクチュエータ１０の駆動に用いられる流体は、空気などの気体、または水、鉱物油などの液体のどちらでもよいが、特に、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体部１００に高い圧力が掛かる油圧駆動にも耐え得る高い耐久性を有し得る。

【0017】

封止機構２００及び封止機構３００は、軸方向ＤＡＸにおけるアクチュエータ本体部１００の両端部を封止する。具体的には、封止機構２００は、封止部材２１０及びかしめ部材２３０を含む。封止部材２１０は、アクチュエータ本体部１００の軸方向Ｄ Ａ Ｘ の端部を封止する。また、かしめ部材２３０は、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０とともにかしめる。かしめ部材２３０の外周面には、治具によってかしめ部材２３０がかしめられた痕である圧痕２３１が形成される。

【0018】

封止機構２００と封止機構３００との相違点は、接続口２１１ａが設けられているか否かである。

【0019】

接続口２１１ａは、流体圧アクチュエータ１０の駆動圧力源、具体的には、気体や液体のコンプレッサと接続されたホース（管路 を取り付けられる。接続口２１１ａを介して流入した流体は、通過孔（不図示）を通過してアクチュエータ本体部１００の内部、具体的には、チューブ１１０の内部に流入する。

【0020】

図２は、流体圧アクチュエータ１０の一部分解斜視図である。図２示すように、流体圧アクチュエータ１０は、アクチュエータ本体部１００及び封止機構２００を備える。

【0021】

アクチュエータ本体部１００は、上述したように、チューブ１１０とスリーブ１２０とによって構成される。

【0022】

チューブ１１０は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状の筒状体である。チューブ１１０は、流体による収縮及び膨張を繰り返すため、ブチルゴムなど弾性材料によって構成される。また、流体圧アクチュエータ１０を油圧駆動とする場合には、耐油性が高いＮＢＲ（ニトリルゴム）、または水素化ＮＢＲ、クロロプレンゴム、及びエピクロロヒドリンゴムからなる群より選択される少なくとも一種とすることが好ましい。

【0023】

スリーブ１２０は、円筒状であり、チューブ１１０の外周面を覆う。スリーブ１２０は、所定方向に配向された繊維コードを編み込んだ伸縮性を有する構造体であり、配向されたコードが交差することによって菱形の形状が繰り返されている。スリーブ１２０は、このような形状を有することによって、パンタグラフ変形し、チューブ１１０の収縮及び膨張を規制しつつ追従する。

【0024】

スリーブ１２０を構成するコードとしては、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）やポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）の繊維コードを用いることが好ましい。但し、このような種類の繊維コードに限定されるものではなく、例えば、ＰＢＯ繊維（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）などの高強度繊維のコードでもよい。

【0025】

また、本実施形態では、チューブ１１０とスリーブ１２０との間には、拘束部材１５０が設けられる。

【0026】

拘束部材１５０は、軸方向ＤＡＸには圧縮せず、径方向ＤＲ（撓み方向と呼んでもよい）に沿ってのみ変形可能である。つまり、拘束部材１５０は、軸方向ＤＡＸに沿った圧縮に対して抵抗し、軸方向ＤＡＸに直交する直交方向（径方向ＤＲ）に変形可能である。

【0027】

換言すると、拘束部材１５０は、軸方向ＤＡＸに沿って変形し難く、径方向ＤＲに沿って撓める特性を有している。なお、変形可能とは、湾曲、或いはカール可能と言い換えてもよい。

【0028】

また、拘束部材１５０は、拘束部材１５０が設けられているチューブ１１０の外周上の位置において、径方向ＤＲ外側へのチューブ１１０（及びスリーブ１２０）の膨張を拘束（規制）する機能も有している。

【0029】

本実施形態では、拘束部材１５０は、スリーブ１２０の内側、具体的には、スリーブ１２０の径方向内側の空間において、軸方向ＤＡＸの一端側から他端側に亘って設けられる。また、本実施形態では、拘束部材１５０は、板バネ（ｌｅａｆ ｓｐｒｉｎｇ）を用いて形成される。

【0030】

板バネの寸法は、流体圧アクチュエータ１０のサイズ、及び必要とされる発生力などに応じて選択されればよく、特に限定されない。また、板バネの材料についても特に限定されないが、典型的には、ステンレス鋼などの金属など、曲げ易く、圧縮に強い材料であればよい。例えば、拘束部材１５０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の薄板などによって形成されてもよい。ＣＦＲＰは、金属に比べて塑性変形をし難いため、流体圧アクチュエータ１０が湾曲後、元の真っ直ぐな状態に戻りやすい。

【0031】

封止機構２００は、アクチュエータ本体部１００の軸方向ＤＡＸにおける端部を封止する。封止機構２００は、封止部材２１０、係止リング２２０及びかしめ部材２３０によって構成される。

【0032】

封止部材２１０は、管状のアクチュエータ本体部１００に挿通される。具体的には、封止部材２１０は、頭部２１１と胴体部２１２とを有し、胴体部２１２は、チューブ１１０に挿通される。

【0033】

封止部材２１０としては、ステンレス鋼などの金属を好適に用い得るが、このような金属に限定されず、硬質プラスチック材料などを用いてもよい。

【0034】

係止リング２２０は、封止部材２１０にスリーブ１２０を係止する。具体的には、スリーブ１２０は、係止リング２２０を介して径方向ＤＲ外側に折り返される（図２において不図示、図３参照）。

【0035】

係止リング２２０には、封止部材２１０と係合できるように一部が切り欠かれた切欠き部２２１が形成されている。係止リング２２０としては、封止部材２１０と同様の金属、硬質プラスチック材料などの材料や、自然繊維（自然繊維の糸）、ゴム（例えばＯリング）などの材料を用いることができる。

【0036】

かしめ部材２３０は、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０とともにかしめる。具体的には、かしめ部材２３０は、アクチュエータ本体部１００の封止部材２１０が挿通された部分の外周面に設けられ、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０にかしめる。

【0037】

かしめ部材２３０としては、アルミニウム合金、真鍮、及び鉄などの金属を用いることができる。かしめ用の治具によってかしめ部材２３０がかしめられると、かしめ部材２３０には、図１に示したような圧痕２３１が形成される。

【0038】

＜＜封止機構２００の構成＞＞
図３は、封止機構２００を含む流体圧アクチュエータ１０の軸方向ＤＡＸに沿った一部断面図である。

【0039】

図３に示すように、チューブ１１０は、胴体部２１２に挿通される。また、スリーブ１２０ は、係止リング２２０を介して径方向ＤＲ外側に折り返されている。

【0040】

スリーブ１２０の径方向ＤＲ内側には、拘束部材１５０が設けられる。具体的には、拘束部材１５０は、チューブ１１０とスリーブ１２０との間に設けられる。

【0041】

また、拘束部材１５０は、アクチュエータ本体部１００ の周方向における一部に設けられる。つまり、拘束部材１５０は、チューブ１１０（及びスリーブ１２０）の周方向における一部のみに設けられる。

【0042】

拘束部材１５０は、アクチュエータ本体部１００（つまり、チューブ１１０及びスリーブ１ ２０）の軸方向ＤＡＸにおける一端側から他端側に亘って設けられる。具体的には、拘束部材１５０は、封止機構２００から封止機構３００に亘って設けられてもよい。

【0043】

但し、拘束部材１５０は、必ずしも完全に封止機構２００から封止機構３００に亘って設けられていなくてもよく、封止機構２００及び封止機構３００の何れか一方（特に、湾曲時に自由端となる可能性が高い封止機構３００側）には、拘束部材１５０が延在していなくてもよい。

【0044】

かしめ部材２３０は、封止部材２１０の胴体部２１２の外径よりも大きく、胴体部２１２に挿通された上で治具によってかしめられる。かしめ部材２３０は、アクチュエータ本体部１００を封止部材２１０とともにかしめる。

【0045】

具体的は、かしめ部材２３０は、胴体部２１２に挿通されたチューブ１１０、及びチューブ１１０の径方向ＤＲ外側に位置するスリーブ１２０をかしめる。つまり、かしめ部材２３０は、チューブ１１０及びスリーブ１２０を封止部材２１０とともにかしめる。

【0046】

＜＜アクチュエータ本体部１００の構成＞＞
図４は、アクチュエータ本体部１００の径方向ＤＲに沿った断面図である。図４に示すように、拘束部材１５０は、チューブ１１０とスリーブ１２０との間に設けられる。拘束部材１５０は、チューブ１１０及びスリーブ１２０と密着していてもよいし、拘束部材１５０と、チューブ１１０及び／またはスリーブ１２０との間、及び拘束部材１５０の側方には、多少隙間が形成されても構わない。

【0047】

拘束部材１５０は、チューブ１１０の周方向における一部に設けられる。拘束部材１５０の幅は、特に限定されないが、チューブ１１０の外径と基準とすれば、概ね当該外径の半分程度としてよい。一例としては、チューブ１１０の外径１１ｍｍ、収縮するアクチュエータ本体部１００部分の長さ１８５ｍｍ、拘束部材１５０（板バネ）の幅６ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ程度とすることができる。

【0048】

なお、本実施形態では、拘束部材１５０は、平板状であるが、撓み方に影響がない範囲において、チューブ１１０及びスリーブ１２０の断面形状に沿って多少湾曲させてもよい。

【0049】

＜＜ 流体圧アクチュエータ１０の挙動＞＞
図５は、流体圧アクチュエータ１０の挙動の説明図である。図５に示されている流体圧アクチュエータ１０は、封止機構２００側が固定されており、封止機構３００側は自由に移動できる状態である。つまり、封止機構２００側が固定端であり、封止機構３００側が自由端である。

【0050】

上述したように、流体圧アクチュエータ１０の内部に流体が流入すると、軸方向ＤＡＸに収縮しようとするが、拘束部材１５０が設けられているため、軸方向ＤＡＸに沿った収縮が拘束（規制）される。

【0051】

つまり、板バネなどの硬質な部材によって形成された拘束部材１５０が、背骨のような役割を果たし、拘束部材１５０が設けられているチューブ１１０及びスリーブ１２０の外周上の位置と反対側（図５における下側）において、径方向ＤＲ外側に膨張することによって、軸方向ＤＡＸにおける流体圧アクチュエータ１０の寸法が短くなり、方向Ｄ１に沿って流体圧アクチュエータ１０（具体的には、アクチュエータ本体部１００）が撓む。なお、方向Ｄ１は、可撓方向と呼んでもよい。

【0052】

拘束部材１５０は、ゴム製のチューブ１１０と、スリーブ１２０との間に設けられ、軸方向ＤＡＸにおける圧縮に対して抵抗し、に直交する直交方向（径方向ＤＲ）に沿って変形できる部材であり、アクチュエータ本体部１００の周方向における一部に配置される。

【0053】

つまり、アクチュエータ本体部１００への流体の流入（加圧） によって、アクチュエータ本体部１００（マッキベン）が軸方向ＤＡＸに沿って収縮しようとすると、拘束部材１５０の部分は圧縮剛性が高いため、拘束部材１５０が配置された部分は収縮することができない。一方、その他のアクチュエータ本体部１００の部分は収縮しようとするため、直交方向（径方向ＤＲ）に沿った曲げ方向の力が発生し、拘束部材１５０を背面として湾曲する。

【0054】

＜＜流体圧アクチュエータ１０を用いたロボットハンドの構成例＞＞
図６は、流体圧アクチュエータ１０を用いたロボットハンドの構成例を示す。具体的には、図６は、ロボットハンド８０を備えたシステム３０の概略側面図である。

【0055】

図６に示すように、ロボットハンド８０は、複数の流体圧アクチュエータ１０を用いて構成される。システム３０は、複数の流体圧アクチュエータ１０、流体圧アクチュエータ１５、台座部３５、支柱部４０、アクチュエータ接続部５０及びアクチュエータ接続部６０を備える。

【0056】

流体圧アクチュエータ１０は、上述したように拘束部材１５０を備え、湾曲可能なマッキベン型のアクチュエータである。

【0057】

台座部３５の上面には、支柱部４０が立設されている。支柱部４０の上端部は、下方に向けて折り返されており、支柱部４０の先端部分には、アクチュエータ接続部５０が連結されている。

【0058】

アクチュエータ接続部５０には、流体圧アクチュエータ１５が吊り下げられている。流体圧アクチュエータ１５は、流体圧アクチュエータ１０のような拘束部材は備えられておらず、一般的なマッキベン型のアクチュエータであり、軸方向（ 図中の矢印方向） に沿って収縮及び膨張する。つまり、流体圧アクチュエータ１５は、単に軸方向の長さが変化するだけであり、流体圧アクチュエータ１０のように湾曲することはできない。

【0059】

流体圧アクチュエータ１５の下端には、アクチュエータ接続部６０が連結されている。アクチュエータ接続部６０には、複数の流体圧アクチュエータ１０が吊り下げられている。

【0060】

流体圧アクチュエータ１５は、流体圧アクチュエータ１０と比較して大型であり、より大きな力を発生できる。一方、アクチュエータ接続部６０に吊り下げられている複数の流体圧アクチュエータ１０は、湾曲するため、ヒトの指に似た挙動を実現し得る。

【0061】

複数の流体圧アクチュエータ１０は、鶏卵のような柔らかくて壊れやすい物体を損傷させずに把持できる。また、流体圧アクチュエータ１０及び流体圧アクチュエータ１５は、一定以上の重量があるような物体、例えば、砲丸投げの砲丸（７．２６ｋｇ以上）を把持して持ち上げることも可能である。

【0062】

流体圧アクチュエータ１０は、湾曲角度が大きい（１８０度以上曲がる）、発生力が大きい（４０Ｎ程度）、力の制御が容易（圧力に発生力が比例）、構造がシンプル、表面をコートすることによって、取り扱う物体に直接触れることも可能、という特徴を有する。
また、流体圧アクチュエータ１０に備えられる拘束部材１５０は、アクチュエータ本体部１ ００（ 具体的には、チューブ１１０）の軸方向ＤＡＸに沿った圧縮に対して抵抗し、軸方向ＤＡＸに直交する径方向ＤＲに変形可能である。

【0063】

拘束部材１５０は、チューブ１１０の内側に設けられるため、流体圧アクチュエータ１０のサイズが大型化することもない。さらに、拘束部材１５０によって、効率的に湾曲方向への力を発生させることができる。

【0064】

すなわち、流体圧アクチュエータ１０によれば、サイズの大型化を回避しつつ、より大きな湾曲方向の力を発揮し得る。

【0065】

本実施形態では、拘束部材１５０は、チューブ１１０の周方向における一部に設けられる。このため、アクチュエータ本体部１００の周上において、収縮する部分と収縮できない部分とが発生し、流体圧アクチュエータ１０に加圧すると、一方向（拘束部材１５０が設けられている側と反対側）に湾曲する。これにより、効率的に湾曲方向への力を発生させることができ、より大きな湾曲方向の力を発揮し得る。

【0066】

本実施形態では、拘束部材１５０は、チューブ１１０とスリーブ１２０との間に設けられる。このため、チューブ１１０の軸方向ＤＡＸに沿った膨張を効果的に拘束（規制）できる。これにより、効率的に湾曲方向への力を発生させることができ、より大きな湾曲方向の力を発揮し得る。

【0067】

ここで、本実施形態のロボットハンド８０は、（ａ）軸方向に直交する方向に可変な（複数個の）流体圧アクチュエータ１０と、（ｂ）流体圧アクチュエータ１０を取り付ける、取り付け基部７１を有する取り付け部７０と、を備えている。

【0068】

図示例では、取り付け部７０は、板状部材であり、台座部３５と略水平になるように設置されている。取り付け基部７１は、取り付け部７０の下面に配置され、流体圧アクチュエータの湾曲方向内側の厚さが湾曲方向外側の厚さより厚い形状をなしている。取り付け基部７１は、取り付け部７０と別体であっても良く、一体形成されていても良い。

【0069】

また、図示例では、水平方向に平行な平面において約９０°間隔の等間隔で４つの流体圧アクチュエータ１０が設けられているが、流体圧アクチュエータ１０の個数は４つには限定されず、また、間隔も等間隔には限定されない。

【0070】

本実施形態においては、流体の圧力を付与しない状態において、流体圧アクチュエータ１０は、取り付け基部７１にて、流体圧アクチュエータ１０の湾曲方向外側に傾斜させて固定されている。換言すると、流体の圧力を付与しない状態において、複数個の流体圧アクチュエータ１０は、取り付け基部７１側の間隔よりも先端部側の間隔が大きくなっている。
以下、本実施形態のロボットハンド８０の作用効果について説明する。

【0071】

図７Ａは、従来のロボットハンドの動作を模式的に示す図である。図７Ｂは、本実施形態のロボットハンドの動作を模式的に示す図である。図７Ａに模式的に示すように、従来のロボットハンドでは、流体圧アクチュエータ２０の湾曲方向が決まっているため、流体圧アクチュエータ２０の先端部の間隔よりも大きい対象物Ｏを把持することは困難であった。また、流体圧アクチュエータ２０の湾曲方向が決まっているため、流体圧アクチュエータ２０の形状が、湾曲方向にくせ付けされやすく、このことも大きい対象物Ｏを把持することを困難にしていた。これに対し、図７Ｂに模式的に示すように、本実施形態のロボットハンドでは、流体の圧力を付与しない状態において、流体圧アクチュエータ１０は、取り付け基部７１にて、流体圧アクチュエータ１０の湾曲方向外側に傾斜させて固定されているため、流体の圧力を付与しない状態において、流体式アクチュエータ１０の先端部間の間隔が大きく（上図）、比較的大きい対象物Ｏも把持することができる（中央図）。また、流体圧アクチュエータ１０は、流体の加圧により湾曲方向の湾曲の大きさを制御することができるため、加圧を大きくすることにより湾曲を大きくして、比較的小さい対象物Ｏも把持することができる（下図）。このように、本実施形態のロボットハンド８０によれば、様々な大きさの対象物Ｏに対する把持が可能となる点で把持性を向上させることができる。

【0072】

図８Ａは、従来のロボットハンドにおける流体圧アクチュエータの先端部の軌道を模式的に示す図である。図８Ｂは、本実施形態のロボットハンドにおける流体圧アクチュエータの先端部の軌道を模式的に示す図である。図８Ａに模式的に示すように、従来のロボットハンドでは、流体圧アクチュエータ１０の湾曲の際に、流体圧アクチュエータ１０の先端部が上がるような軌道を描くため、対象物Ｏの下側を把持することが困難となり、対象物Ｏを上側で把持することとなるため、把持が不安定になるという問題があった。上述した流体圧アクチュエータ２０の形状の湾曲方向へのくせ付けも把持をさらに不安定にする要因となっていた。これに対し、図８Ｂに模式的に示すように、本実施形態のロボットハンドでは、流体の圧力を付与しない状態において、流体の圧力を付与しない状態において、流体圧アクチュエータは、取り付け基部にて、流体圧アクチュエータの湾曲方向外側に傾斜させて固定されているため、流体圧アクチュエータ１０の湾曲の際に、流体圧アクチュエータ１０の先端部の上下方向の変位を小さくすることができる。これにより、対象物Ｏの下側を把持することが可能となり、対象物Ｏの安定した把持が可能となる。なお、把持する位置が対象物Ｏの下側に限定されるわけではなく、対象物Ｏの把持に適した位置があれば、その位置を把持すれば良く、対象物Ｏの上側を把持することもできる。このように、本実施形態のロボットハンド８０によれば、対象物Ｏを安定して把持することが可能となる点でも把持性を向上させることができる。

【0073】

図６に示す例では、流体圧アクチュエータ１０が、取り付け基部７１にて、流体圧アクチュエータ１０の湾曲方向外側に傾斜させて固定されている傾斜角度は、４個の流体圧アクチュエータ１０で同一としているが、複数個の流体圧アクチュエータ１０は、流体圧アクチュエータ１０は、取り付け基部７１にて、流体圧アクチュエータ１０の湾曲方向外側に傾斜させて固定されていれば、傾斜角度は互いに異なっていても良い。ただし、対向する位置にある流体圧アクチュエータ１０の傾斜角度は同一とすることが好ましい。

【符号の説明】

【0074】

１０、１５：流体圧アクチュエータ、 ２０：連結部、 ３０：把持システム、
３５：台座部、 ４０：支柱部、 ５０、６０：アクチュエータ接続部、
７０：取り付け部、 ７１：取り付け基部、 ８０：ロボットハンド、
１００、１００Ａ、１００Ｂ：アクチュエータ本体部、
１１０：チューブ、 １２０：スリーブ、 １５０、１５０Ａ、１５０Ｂ：拘束部材、
１５１：ピアノ線、 １６０：離間部材、 ２００、２００Ａ：封止機構、
２１０：封止部材、 ２１１：頭部、 ２１１ａ：接続口、 ２１２：胴体部、
２２０：係止リング、 ２２１：切欠き部、 ２３０：かしめ部材、
２３１：圧痕、 ３００：封止機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】