特開 2023-177456 グリッパ

(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】P2023177456

(43)【公開日】2023-12-14

(54)【発明の名称】グリッパ

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20231207BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022090141

(22)【出願日】2022-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】川端 邦幸

(72)【発明者】

【氏名】堀野 豊

(72)【発明者】

【氏名】吉川 創

(72)【発明者】

【氏名】橋本 竜馬

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET08

3C707EV11

3C707EW04

3C707NS26

(57)【要約】

【課題】軟質な対象物を破損することなく把持できるグリッパを低コストで製造する。
【解決手段】対象物２を把持する一対の張出部１０と、張出部１０を連結する連結部１１とを一体的に備えており、張出部１０と連結部１１は、少なくとも対象物２を把持する把持方向に連続する空隙部２２を有する弾性部材にて構成され、少なくとも連結部１１の一部は、把持方向に積層された複数の壁部（線材２３）を有する軟質領域２０であり、軟質領域２０において把持方向に隣り合う壁部が、把持方向と交差する交差方向において位相ずれを有した状態で積層されている。張出部１０および連結部１１は、弾性を有する線材２３をＸ軸方向とＹ軸方向の２方向で交差させて井桁状に組んだ井桁層２４をＺ軸方向に積層させたものからなり、軟質領域２０は、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４同士がＸ軸方向とＹ軸方向の方向において位相ずれを有した状態で積層されている。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームの先端部に配置され、対象物を把持するためのグリッパであって、
前記対象物を把持する一対の張出部と、前記張出部を連結する連結部とを一体的に備えており、
前記張出部と前記連結部は、少なくとも前記対象物を把持する把持方向に連続する空隙部を有する弾性部材にて構成され、
少なくとも前記連結部の一部は、前記把持方向に積層された複数の壁部を有する軟質領域であり、前記軟質領域において前記把持方向に隣り合う前記壁部が、前記把持方向と交差する交差方向において位相ずれを有した状態で積層されている
ことを特徴とするグリッパ。

【請求項2】

前記張出部および前記連結部は、弾性を有する線材をＸ軸方向とＹ軸方向の２方向で交差させて井桁状に組んだ井桁層をＺ軸方向に積層させたものからなり、
前記軟質領域は、Ｚ軸方向に隣り合う前記井桁層同士がＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも何れかの方向において位相ずれを有した状態で積層されている
ことを特徴とする請求項１に記載のグリッパ。

【請求項3】

前記ロボットアームの把持部に当接するＺ軸方向の両端部には、硬質領域が設けられており、
前記硬質領域は、Ｚ軸方向に隣り合う前記井桁層同士がＸ軸方向とＹ軸方向において同位相を保って積層されている
ことを特徴とする請求項２に記載のグリッパ。

【請求項4】

前記硬質領域は、前記Ｚ軸方向の両端部において前記連結部の形状に対応する領域の全体に設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載のグリッパ。

【請求項5】

前記張出部および前記連結部は、３Ｄプリンタにて一体形成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のグリッパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットアームの先端部に設けられ、直接対象物を把持するグリッパに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、様々な技術分野においてロボットが用いられており、各技術分野においてそのロボットを用いて対象物を把持して移動させている。把持する対象物は必ずしも強固なものではなく、例えば食品・医療分野においては、軟らかく破損しやすいものも対象物となり得る。そのような軟らかい対象物についても把持、移動を可能とするため、特許文献１ではアーム部先端に緩衝材を設ける技術が開示され、特許文献２ではアーム部自体を柔軟にする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１１２７８９号公報

【特許文献2】特開２０２１－１４２５８２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、特許文献１の技術では緩衝材自体が吸収できる外力には限界があるため、対象物が非常に軟質の場合は破損の恐れがある。一方、特許文献２の技術ではアーム部自体の製造コストが嵩む恐れがある。
そこで本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、軟質な対象物を破損することなく把持することができるグリッパを低コストで提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するための本発明は、ロボットアームの先端部に配置され、対象物を把持するためのグリッパであって、前記対象物を把持する一対の張出部と、前記張出部を連結する連結部とを一体的に備えている。前記張出部と前記連結部は、少なくとも前記対象物を把持する把持方向に連続する空隙部を有する弾性部材にて構成され、少なくとも前記連結部の一部は、前記把持方向に積層された複数の壁部を有する軟質領域であり、前記軟質領域において前記把持方向に隣り合う前記壁部が、前記把持方向と交差する交差方向において位相ずれを有した状態で積層されていることを特徴とする。

【0006】

本発明に係るグリッパによれば、軟質領域は壁部が把持方向において重ならないように位相ずれを有した状態で積層されているので、軟質領域が柔軟に変形することができる。したがって、グリッパは、柔らかく対象物を把持可能であるので、軟質な対象物であっても破損させることなく把持することができる。また、グリッパは、張出部と連結部とが一体に形成されているので、製造コストを抑制できる。

【0007】

そして、本発明のグリッパにおいては、前記張出部および前記連結部は、弾性を有する線材をＸ軸方向とＹ軸方向の２方向で交差させて井桁状に組んだ井桁層をＺ軸方向に積層させたものからなり、前記軟質領域は、Ｚ軸方向に隣り合う前記井桁層同士がＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも何れかの方向において位相ずれを有した状態で積層されているものが好ましい。このような構成によれば、グリッパの柔軟性が向上する。さらに、グリッパにロボットアームからの外力が加わった時に、軟質領域は、Ｚ方向のみで変形し、ＸＹ面での変形（膨れ等）は起こさない。このため、対象物は張出部以外と接触しないので、より一層破損し難くなる。

【0008】

また、本発明のグリッパにおいては、前記ロボットアームの把持部に当接するＺ軸方向の両端部には、硬質領域が設けられており、前記硬質領域は、Ｚ軸方向に隣り合う前記井桁層同士がＸ軸方向とＹ軸方向において同位相を保って積層されているものが好ましい。このような構成によれば、ロボットアームの把持部にグリッパを安定した状態で把持させることができるとともに、ロボットアームの外力を連結部に確実に伝達することができる。

【0009】

さらに、本発明のグリッパにおいては、前記硬質領域は、前記Ｚ軸方向の両端部において前記連結部の形状に対応する領域の全体に設けられているものが好ましい。このような構成によれば、連結部が捻じれ難くなり、ロボットアームの把持部にグリッパをより一層安定した状態で把持させることができるとともに、ロボットアームの外力を連結部に均等に伝達することができる。

【0010】

また、本発明のグリッパにおいては、前記張出部および前記連結部は、３Ｄプリンタにて一体形成されるものが好ましい。このような構成によれば、グリッパを正確な形状で容易且つ低コストで製作することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るグリッパによれば、軟質な対象物を破損することなく把持することができるとともに、低コストで製造可能となるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一実施形態に係るグリッパを示した斜視図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係るグリッパをロボットアームの先端部で把持した状態を示した斜視図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係るグリッパを示した図であって、（ａ）は通常状態を示した側面図、（ｂ）は圧縮状態を示した側面図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係るグリッパの硬質領域を示した拡大平面図である。

【図5】本発明の第一実施形態に係るグリッパの軟質領域を示した拡大平面図である。

【図6】本発明の第一実施形態に係るグリッパの硬質領域を示した図４のｖｉ－ｖｉ線断面図である。

【図7】本発明の第一実施形態に係るグリッパの軟質領域を示した図５のｖｉｉ－ｖｉｉ線断面図である。

【図8】本発明の第一実施形態に係るグリッパの硬質領域を示した拡大斜視図である。

【図9】本発明の第一実施形態に係るグリッパの軟質領域を示した拡大斜視図である。

【図10】本発明の第二実施形態に係るグリッパを示した斜視図である。

【図11】本発明の第二実施形態に係るグリッパを示した図であって、（ａ）は通常状態を示した側面図、（ｂ）は圧縮状態を示した側面図である。

【図12】第一変形例に係るグリッパの軟質領域を示した図であって、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は図１２（ａ）のｘｉｉ－ｘｉｉ線断面図である。

【図13】第二変形例に係るグリッパの軟質領域を示した図であって、（ａ）は拡大平面図、（ｂ）は図１３（ａ）のｘｉｉｉ－ｘｉｉｉ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の第一実施形態に係るグリッパを、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。図１および図２に示すように、本実施形態に係るグリッパ１は、食品等の軟らかい対象物２（図２参照）を直接把持するためのものである。グリッパ１は、ロボットアーム３の先端部に配置されており、ロボットアーム３の先端部の把持機構４に挟まれている（図２参照）。把持機構４は、回動部５と、回動部５から張り出す一対の把持部６，６とを備えている。把持部６，６は、矩形板状に形成されており、互いに近接離反可能に設けられている。把持部６，６は、グリッパ１を挟持し、近接することでグリッパ１を圧縮する。本実施形態では、グリッパ１の圧縮方向（把持部６，６の近接離反方向）をＺ軸方向とし、このＺ軸方向と、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向およびＹ軸方向を基に各部の構成を説明する。

【0014】

図１乃至図３に示すように、グリッパ１は、一対の張出部１０，１０と連結部１１とを備え、側面視でコ字形状を呈している。張出部１０は、対象物２をＺ軸方向両側から挟んで把持する部位であって、Ｘ軸およびＹ軸を含む平面と平行に広がる矩形板状を呈している。張出部１０は、連結部１１のＺ軸方向両端部からＸ軸方向に沿ってそれぞれ張り出している。張出部１０の互いに対向する面は、対象物２を掴む掴み面となる。この掴み面は、平面状であってもよいし、対象物２の形状に応じて凹凸状に形成してもよい。

【0015】

連結部１１は、一対の張出部１０，１０を連結する部位であって、直方体形状に形成されている。連結部１１の張出部１０側の側面に、張出部１０が連続して一体的に形成されている。連結部１１のＹ軸方向の幅寸法は、張出部１０のＹ軸方向の幅寸法と同等である。

【0016】

張出部１０と連結部１１とを備えたグリッパ１は、対象物２（図２参照）を把持する把持方向（Ｚ軸方向）に連続する空隙部２２（図４，５参照）を有する弾性部材にて構成されており、弾性部材は、軟質領域２０と硬質領域２１とに区分されている。軟質領域２０は、硬質領域２１よりも軟らかい部分であって、ロボットアーム３の把持機構４による挟持力によって圧縮変形可能な軟らかさである。軟質領域２０は、把持方向（Ｚ軸方向）に積層された壁部を備えている。軟質領域２０の壁部は、把持方向（Ｚ軸方向）と交差する交差方向（Ｘ軸方向または／およびＹ軸方向）において位相ずれを有した状態で積層されている。

【0017】

硬質領域２１は、把持機構４による挟持力によって圧縮変形不能な軟らかさである。硬質領域２１は、把持方向（Ｚ軸方向）に積層された壁部を備えている。硬質領域２１の壁部は、把持方向（Ｚ軸方向）と交差する交差方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）において同位相を保った状態で積層されている。

【0018】

軟質領域２０は、少なくとも連結部１１の一部に配置されている。本実施形態では、軟質領域２０は、張出部１０と連結部１１の両方の一部に配置されている。具体的には、張出部１０のＺ軸方向内側部分には軟質領域２０が設けられ、Ｚ軸方向外側部分には硬質領域２１が設けられている。つまり、張出部１０の対象物２を把持する接触部分には軟質領域２０が設けられ、接触部分とは反対の外側部分には硬質領域２１が設けられている。

【0019】

連結部１１のＺ軸方向両端部には、硬質領域２１が設けられ、両端の硬質領域２１の間には、軟質領域２０が設けられている。硬質領域２１は、連結部１１の断面形状に対応する領域の全体に設けられている。つまり、連結部１１のＺ軸方向両端の、把持部６に把持される部分には硬質領域２１が形成されている。張出部１０の硬質領域２１の厚さ寸法（Ｚ軸方向の厚さ寸法）と、連結部１１の硬質領域２１の厚さ寸法（Ｚ軸方向の厚さ寸法）は同等であり、各硬質領域２１は連続して一体形成されている。

【0020】

以下、張出部１０と連結部１１の具体的な構成を説明する。図４乃至図９に示すように、張出部１０および連結部１１は、弾性を有する線材２３をＸ軸方向とＹ軸方向の２方向で交差させて井桁状に組んだ井桁層２４をＺ軸方向に積層させたものからなる。線材２３は、Ｘ軸方向に延在するものと、Ｙ軸方向に延在するものの二種類設けられている。Ｘ軸方向に延在する線材２３で構成されたＸ軸線材層２５と、Ｙ軸方向に延在する線材２３で構成されたＹ軸線材層２６とがＺ軸方向に沿って交互に積層されている。Ｘ軸線材層２５では、線材２３がＹ方向に所定の間隔をあけて等間隔ピッチＬ１で互いに平行に配置されている。Ｙ軸線材層２６では、線材２３がＸ方向に所定の間隔をあけて等間隔ピッチＬ１で互いに平行に配置されている。Ｘ軸線材層２５における線材２３の配置ピッチＬ１は、Ｙ軸線材層２６における線材２３の配置ピッチＬ１と同じである。一段のＸ軸線材層２５と、一段のＹ軸線材層２６とがＺ軸方向に隣り合った状態で組み合わさって、一層の井桁層２４が形成される。井桁層２４を平面視すると、Ｘ軸方向に延在する線材２３と、Ｙ軸方向に延在する線材２３とで正方形の枠部が形成される。線材２３にて構成された枠部によって、平面視正方形の小空間２２ａが形成され、この小空間２２ａがＺ軸方向に繋がって空隙部２２となる。そして、各線材２３が空隙部２２を区画する壁部となっている。このような井桁層２４がＺ軸方向に複数層積層され、張出部１０および連結部１１が形成されている。

【0021】

軟質領域２０における井桁層２４では、材料充填率（井桁層２４の体積に占める線材２３の体積の割合）が５～９５％（好ましくは１０～５０％）の範囲となっている。軟質領域２０の材料充填率は、Ｚ軸方向に変化させるようにしてもよい。一方、硬質領域２１における井桁層２４では、材料充填率が５～１００％（好ましくは２５～１００％）の範囲となっている。

【0022】

軟質領域２０は、図５，図７および図９に示すように、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４同士がＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも何れかの方向において位相ずれを有した状態で積層されている。本実施形態では、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４同士は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方向に位相ずれを有した状態となっている。具体的には、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、線材２３の配置ピッチＬ１の半分の距離Ｌ２ずつ位相ずれを有した状態になっている。つまり、第一の井桁層２４（以下、後記する第二の井桁層２４と区別する場合に「２４ａ」と称する）の下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向において距離Ｌ２ずつオフセットした第二の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａと区別する場合に「２４ｂ」と称する）が隣接している。第二の井桁層２４ｂの下方には、さらにＸ軸方向とＹ軸方向において距離Ｌ２ずつオフセットした井桁層２４が隣接している。この井桁層２４は、第一の井桁層２４ａと同位相である。つまり、井桁層２４は、Ｚ軸方向に沿って、第一の井桁層２４ａと第二の井桁層２４ｂとが交互に積層されている。このような構成の軟質領域２０によれば、Ｚ軸方向に沿って圧縮された際に、第一の井桁層２４ａと第二の井桁層２４ｂにおいて、各線材２３が弾性変形して湾曲し、他のＺ軸方向に隣接する空隙部２２に入り込むので、軟質領域２０のＺ軸方向の長さが小さくなる。具体的には、本実施形態の軟質領域２０の圧縮率は５０％であって、軟質領域２０のＺ軸方向の長さは略半分まで圧縮可能である（図３の（ｂ）参照）。

【0023】

硬質領域２１は、図４，図６および図８に示すように、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４同士がＸ軸方向とＹ軸方向において、同位相を保って積層されている。つまり、Ｘ軸方向に延在する線材２３の下方には、Ｙ軸方向に延在する線材２３を挟んで、同位相でＸ軸方向に延在する線材２３が配置されている。Ｙ軸方向に延在する線材２３の下方には、Ｘ軸方向に延在する線材２３を挟んで、同位相でＹ軸方向に延在する線材２３が配置されている。これによって、Ｘ軸方向に延在する線材２３とＹ軸方向に延在する線材２３とが交差する位置においては、Ｚ軸方向の全長に亘って線材２３が配置されている。そのため、硬質領域２１では、Ｚ軸方向に沿って圧縮されても、交差位置においては線材２３が隙間なく連続して配置されているので、線材２３の弾性変形分しか圧縮されない。したがって、硬質領域２１におけるＺ軸方向の変形は小さい。なお、硬質領域２１では、空隙部２２に線材２３と同一の材料を充填した構造としてもよい。この場合、硬質領域２１における材料充填率は１００％となる。

【0024】

以上のような構成の軟質領域２０と硬質領域２１とを備えたグリッパ１は、３Ｄプリンタにて単一の弾性材料にて形成される。３Ｄプリンタでは、たとえば、三次元設計データに基づいて造形物を製造する三次元造形装置が知られている。このような三次元造形装置の方式としては、光造形法、粉末焼結法、インクジェット法、溶融樹脂押し出し造形法など、様々な方式が提案され、製品化されている。三次元造形の材料として、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂、金属、石膏といった材料が一般に用いられている。本実施形態では、弾性の樹脂が採用されている。

【0025】

本実施形態のグリッパ１によれば、連結部１１のＺ軸方向中間部が軟質領域２０にて構成されているので、Ｚ軸方向に圧縮変形可能である。軟質領域２０は、線材２３がＺ軸方向に重ならないように位相ずれを有した状態で積層されているので、線材２３が湾曲状に弾性変形する。したがって、軟質領域２０は柔軟に変形することができる。つまり、グリッパ１は、柔らかく対象物２を把持可能であるので、軟質な対象物であっても破損させることなく把持することができる。

【0026】

特に本実施形態では、弾性を有する線材２３をＸ軸方向とＹ軸方向の２方向で交差させて井桁状に組んだ井桁層２４を形成し、軟質領域２０は、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４同士がＸ軸方向とＹ軸方向において位相ずれを有した状態で積層されているので、グリッパ１の柔軟性が向上する。さらに、グリッパ１にロボットアーム３からの外力が加わった時に、軟質領域２０は、Ｚ方向のみで変形し、ＸＹ面での変形（膨れ等）は起こさない。このため、対象物２は張出部１０以外と接触しないので、より一層破損し難くなる。

【0027】

また、軟質領域２０では、線材２３が空隙部２２内で弾性変形するので、圧縮された状態からロボットアームの外力が解除された時に、グリッパ１が元の形状に戻る。したがって、グリッパ１は、ロボットアーム３による把持および解除の繰り返し使用が可能である。

【0028】

また、グリッパ１のＺ軸方向の両端部の、ロボットアーム３の把持部６に当接する部分には、硬質領域２１が設けられているので、把持部６で挟み込んでもグリッパ１の両端部が変形し難い。したがって、グリッパ１を安定した状態で把持部６に把持させることができるとともに、ロボットアームの外力を連結部に確実に伝達することができる。さらに、硬質領域２１は、連結部１１の形状に対応する領域の全体に設けられているので、連結部が捻じれ難くなるとともに、ロボットアーム３の外力を連結部１１に均等に伝達することができる。

【0029】

また、本実施形態のグリッパ１は、３Ｄプリンタにて一体形成されているので、グリッパ１を正確な形状で容易且つ低コストで製作することができる。また、機能劣化時の交換品を早急に製作可能である。さらに、設計変更品を容易に製作することができる。

【0030】

次に、本発明の第二実施形態に係るグリッパを、図１０および図１１を参照しながら詳細に説明する。図１０および図１１に示すように、本実施形態に係るグリッパ１ａは、連結部１１のＺ軸方向中央部に、硬質領域２１が設けられている点が第一実施形態と異なる。中央の硬質領域２１は、一対の張出部１０，１０が一定距離を超えて近接しないようにするためのスペーサの役目を果たす部分である。硬質領域２１は、連結部１１の断面全体に亘って形成されている。中央の硬質領域２１のＺ軸方向の寸法は、対象物２の形状に応じて適宜決定される。具体的には、中央の硬質領域２１の両側の軟質領域２０，２０の圧縮状態のＺ軸方向長さと、硬質領域２１のＺ軸方向長さを合わせた寸法が、対象物２を破損させない長さとなるように設定する。
なお、その他の構成については、第一実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。

【0031】

第二実施形態のグリッパ１ａによれば、第一実施形態と同様の作用効果を得られる他に、張出部１０，１０が所定距離以上に近接しないので、対象物２の破損を防止することができるという作用効果を奏する。

【0032】

次に、第一変形例に係る軟質領域について、図１２を参照しながら説明する。図１２の（ａ）および（ｂ）に示すように、かかる軟質領域２０ａは、井桁層２４の位相ずれの割合が第一実施形態と異なる。具体的には、線材２３の配置ピッチに対する位相ずれの距離の割合が異なる。第一変形例の軟質領域２０ａでは、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、線材２３の配置ピッチＬ３の３分の１の距離Ｌ４ずつ位相ずれを有した状態になっている。つまり、第一の井桁層２４（以下、後記する第二の井桁層２４および第三の井桁層２４と区別する場合に「２４ａ」と称する）の下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向において距離Ｌ４ずつオフセットした第二の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａおよび後記する第三の井桁層２４と区別する場合に「２４ｂ」と称する）が隣接している。そして、第二の井桁層２４ｂの下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向においてさらに距離Ｌ４ずつオフセットした第三の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａおよび第二の井桁層２４ｂと区別する場合に「２４ｃ」と称する）が隣接している。第三の井桁層２４ｃの下方には、Ｘ軸方向とＹ軸方向においてさらに距離Ｌ４ずつオフセットした井桁層２４が隣接している。この井桁層２４は、第一の井桁層２４ａと同位相である。つまり、井桁層２４は、Ｚ軸方向に沿って、第一の井桁層２４ａと第二の井桁層２４ｂと第三の井桁層２４ｃとが順次積層されている。

【0033】

このような構成の軟質領域２０ａによれば、Ｚ軸方向に沿って圧縮された際に、第一の井桁層２４ａ、第二の井桁層２４ｂおよび第三の井桁層２４ｃにおいて、各線材２３が弾性変形して湾曲し、他の井桁層２４の空隙部２２に入り込むので、Ｚ軸方向の長さが小さくなる。具体的には、本変形例の軟質領域２０ａの圧縮率は６６％であって、軟質領域２０ａのＺ軸方向の長さは略３分の１まで圧縮可能である。

【0034】

次に、第二変形例に係る軟質領域について、図１３を参照しながら説明する。図１３の（ａ）および（ｂ）に示すように、かかる軟質領域２０ｂは、井桁層２４の位相ずれの割合が第一実施形態および第二実施形態と異なる。具体的には、第二変形例の軟質領域２０ｂでは、Ｚ軸方向に隣り合う井桁層２４，２４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、線材２３の配置ピッチＬ５の４分の１の距離Ｌ６ずつ位相ずれを有した状態になっている。つまり、第一の井桁層２４（以下、後記する第二の井桁層２４、第二の井桁層２４および第四の井桁層２４と区別する場合に「２４ａ」と称する）の下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向において距離Ｌ６ずつオフセットした第二の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａおよび後記する第三、第四の井桁層２４と区別する場合に「２４ｂ」と称する）が隣接している。そして、第二の井桁層２４ｂの下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向においてさらに距離Ｌ４ずつオフセットした第三の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａ、第二の井桁層２４ｂおよび後記する第四の井桁層２４と区別する場合に「２４ｃ」と称する）が隣接している。さらに、第三の井桁層２４ｃの下方に、Ｘ軸方向とＹ軸方向においてさらに距離Ｌ４ずつオフセットした第三の井桁層２４（以下、第一の井桁層２４ａ、第二の井桁層２４ｂおよび第三の井桁層２４ｃと区別する場合に「２４ｄ」と称する）が隣接している。第四の井桁層２４ｄの下方には、Ｘ軸方向とＹ軸方向においてさらに距離Ｌ４ずつオフセットした井桁層２４が隣接している。この井桁層２４は、第一の井桁層２４ａと同位相である。つまり、井桁層２４は、Ｚ軸方向に沿って、第一の井桁層２４ａと第二の井桁層２４ｂと第三の井桁層２４ｃと第四の井桁層２４ｄが順次積層されている。

【0035】

このような構成の軟質領域２０ａによれば、Ｚ軸方向に沿って圧縮された際に、第一の井桁層２４ａ、第二の井桁層２４ｂ、第三の井桁層２４ｃおよび第四の井桁層２４ｄにおいて、各線材２３が弾性変形して湾曲し、他の井桁層２４の空隙部２２に入り込むので、Ｚ軸方向の長さが小さくなる。具体的には、本変形例の軟質領域２０ｂの圧縮率は７５％であって、軟質領域２０ｂのＺ軸方向の長さは略４分の１まで圧縮可能である。

【0036】

線材２３の配置ピッチに対する井桁層２４の位相ずれの距離の割合は、前記実施形態および変形例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0037】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、Ｚ軸方向の両端部に設けられた硬質領域２１は、張出部１０と連結部１１に亘って形成されているが、これに限定されるものではない。連結部１１に対応する両端部のみに硬質領域２１を形成してもよい。

【0038】

また、前記実施形態では、軟質領域２０の井桁層２４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方で位相ずれを有した状態で積層させているが、Ｘ軸方向またはＹ軸方向のいずれか一方向のみで位相ずれを有した状態としてもよい。

【0039】

さらに、前記実施形態では、線材２３が正方形の井桁状に組まれているが、これに限定されるものではない。たとえば、長方形の井桁状、六角形や八角形等、他の多角形に線材を組み合わせてもよい。また、線材を用いずに、張出部と連結部の内部に空隙部を適宜並列させてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ グリッパ
２ 対象物
３ ロボットアーム
１０ 張出部
１１ 連結部
２０ 軟質領域
２１ 硬質領域
２２ 空隙部
２３ 線材（壁部）
２４ 井桁層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】