特開 2023-35160 エンドエフェクタ

(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】P2023035160

(43)【公開日】2023-03-13

(54)【発明の名称】エンドエフェクタ

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20230306BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021141789

(22)【出願日】2021-08-31

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２１年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構内閣府戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）第２期／フィジカル空間デジタルデータ処理基盤／サブテーマＩＩＩＳｏｃｉｅｔｙ５．０実現のための社会実装技術／ＣＰＳ構築のためのセンサリッチ柔軟エンドエフェクタシステム開発と実用化、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100080182

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 三彦

(74)【代理人】

【識別番号】100142572

【弁理士】

【氏名又は名称】水内 龍介

(72)【発明者】

【氏名】川村 貞夫

(72)【発明者】

【氏名】王 忠奎

(72)【発明者】

【氏名】森 佳樹

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS04

3C707AS22

3C707AS28

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET01

3C707EU11

3C707EV02

3C707HS17

3C707HS20

(57)【要約】

【課題】 軽量で十分な把持力を有するとともに接触による衝撃を低減することができ、防水加工を施すことなく水中にある対象物を把持可能なエンドエフェクタを提供する。
【解決手段】エンドエフェクタ１ａは、ロボットアーム２に装着される本体部３ａと、対象物を把持する複数の剛体指４と、前記本体部３ａにそれぞれの前記剛体指４を連結する第一ベローズ５ａと、前記剛体指４の一端同士を互いに接近離反方向に移動させる第二ベローズ６ａと、を備え、前記第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａは、その内部空間４１，５１に正圧又は負圧が供給されることで伸縮される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボットアームに装着される本体部と、
対象物を把持する複数の剛体指と、
前記本体部にそれぞれの前記剛体指を連結する第一ベローズと、
前記剛体指の一端同士を互いに接近離反方向に移動させる第二ベローズと、
を備え、
前記第一ベローズ及び第二ベローズは、その内部空間に正圧又は負圧が供給されることで伸縮されることを特徴とするエンドエフェクタ。

【請求項2】

前記第一ベローズ及び第二ベローズは、弾性を有する中空であり、前記内部空間が雰囲気と同じ気圧のときよりも、前記内部空間に前記正圧又は前記負圧が供給されたときのほうが、その剛性が高いことを特徴とする請求項１に記載のエンドエフェクタ。

【請求項3】

前記複数の剛体指が前記対象物を把持したときに、前記剛体指の姿勢及び当該剛体指同士の相対位置を固定するブレーキ手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンドエフェクタ。

【請求項4】

前記複数の剛体指が前記対象物を把持したときに、把持された前記対象物が前記本体部側に移動することを抑制する押え部をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンドエフェクタ。

【請求項5】

前記第一ベローズ及び前記第二ベローズは、前記内部空間に前記正圧又は前記負圧をそれぞれ選択的に供給可能であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のエンドエフェクタ。

【請求項6】

前記第一ベローズ及び前記第二ベローズは、前記剛体指の長さ方向に距離を開けて平行に配置されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエンドエフェクタ。

【請求項7】

前記第一ベローズは前記内部空間に前記負圧を供給したときに、前記剛体指の一端を拘束することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエンドエフェクタ。

【請求項8】

前記第一ベローズ及び前記第二ベローズによって、前記複数の剛体指は、互いに一端が接触するように姿勢が変位されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のエンドエフェクタ。

【請求項9】

前記第一ベローズ及び前記第二ベローズによって、前記複数の剛体指は、互いに交差するように姿勢が変位されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のエンドエフェクタ。

【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に取り付けられるエンドエフェクタに関し、特に、対象物を把持するエンドエフェクタに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、様々な分野で人手不足の解消や作業負担の低減を目的として自動化を進めることが求められている。例えば、農業分野おいてもロボット技術の導入が進められており（非特許文献１参照）、農作物集配場で行われる洗浄、葉切り、形状選別、箱詰め等の代表的作業は、大型設備によって自動化されている場合も多いが、各作業の繋ぎ目では、人手による整列作業が行われている。

【0003】

また、例えば、食品加工工場、中食産業、外食産業等においても自動化が求められているが、食品は脆弱で崩れやすい場合があり、また食器類には水や油が残存しているなどの問題があり、食品や食器類のハンドリング工程の自動化には困難な場合が多い。

【0004】

食品を把持するエンドエフェクタとしては、例えば、ドーナツ状のエアチューブを対象物に外嵌した後に、エアチューブ内部に圧縮空気を送り込んでこれを内側に膨出させることによって、対象物を中心軸方向に押圧して把持するものが提案されている（特許文献１参照）。また、食器洗いを自動化するためにベローズアクチュエーターを動力としたエンドエフェクタが提案されている（非特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－６９６１２号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】“スマート農業”，農林水産省，［令和３年８月１８日検索］，インターネット ＜URL：https://www.maff.go.jp/j/kanbo/smart/＞

【非特許文献2】王 忠奎 他６名，“A Soft Robotic Hand Based on Bellows Actuators for Dishwashing Automation”，IEEE Robotics and Automation Letters 6.2，2021年4月発行，p2139-2146

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このような農業や食品産業で利用されるエンドエフェクタは、ランダムに積み重なった多数の対象物から１つずつ対象物を把持して整列させる必要から高速性が要求される。また、対象物は水槽などの水中に置かれている場合もあるので、エンドエフェクタを水没させても把持機能を発揮できる必要がある。さらに、周辺環境によっては、エンドエフェクタがロボットアームの周辺や対象物に接触する可能性があり、接触の衝撃を低減できることが望まれる。また、ロボットアームへの負荷を低減するために軽量でありつつ、対象物を持ち上げる十分な把持力を有する必要がある。

【0008】

そこで本発明は、軽量で十分な把持力を有するとともに接触による衝撃を低減することができ、防水加工を施すことなく水中にある対象物を把持可能なエンドエフェクタ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】

本発明の第１のエンドエフェクタは、ロボットアームに装着される本体部と、対象物を把持する複数の剛体指と、前記本体部にそれぞれの前記剛体指を連結する第一ベローズと、前記剛体指の一端同士を互いに接近離反方向に移動させる第二ベローズと、を備え、前記第一ベローズ及び第二ベローズは、その内部空間に正圧又は負圧が供給されることで伸縮されることを特徴としている。

【0010】

好ましくは、本発明の第２のエンドエフェクタは、前記第一ベローズ及び第二ベローズは、弾性を有する中空であり、前記内部空間が雰囲気と同じ気圧のときよりも、前記内部空間に前記正圧又は前記負圧が供給されたときのほうが、その剛性が高いことを特徴としている。

【0011】

より好ましくは、本発明の第３のエンドエフェクタは、前記複数の剛体指が前記対象物を把持したときに、前記剛体指の姿勢及び当該剛体指同士の相対位置を固定するブレーキ手段をさらに備えることを特徴としている。

【0012】

さらに好ましくは、本発明の第４のエンドエフェクタは、前記複数の剛体指が前記対象物を把持したときに、把持された前記対象物が前記本体部側に移動することを抑制する押え部をさらに備えることを特徴としている。

【0013】

また好ましくは、本発明の第５のエンドエフェクタは、前記第一ベローズ及び前記第二ベローズは、前記内部空間に前記正圧又は前記負圧をそれぞれ選択的に供給可能であることを特徴としている。

【0014】

また、本発明の第６のエンドエフェクタは、前記第一ベローズ及び前記第二ベローズは、前記剛体指の長さ方向に距離を開けて平行に配置されることを特徴としている。

【0015】

さらに、本発明の第７のエンドエフェクタは、前記第一ベローズは前記内部空間に負圧を供給したときに、前記剛体指の一端を拘束することを特徴としている。

【0016】

そして、本発明の第８のエンドエフェクタは、前記第一ベローズ及び前記第二ベローズによって、前記複数の剛体指は、互いに一端が接触するように姿勢が変位されることを特徴としている。

【0017】

また、本発明の第９のエンドエフェクタは、前記第一ベローズ及び前記第二ベローズによって、前記複数の剛体指は、互いに交差するように姿勢が変位されることを特徴としている。

【発明の効果】

【0018】

本発明の第１のエンドエフェクタによると、ロボットアームに装着される本体部と、対象を把持する剛体指とが、第一ベローズによって連結されているので、剛体指が外環境や把持対象物に接触したときに、第一ベローズが変形することで衝撃を弱めることができる。そして、内部空間に正圧又は負圧を供給することで第二ベローズを伸縮させ、剛体指の一端同士が互いに接近するように変位させるものであり、これによって対象物を剛体指の間に挟んで把持することができるので、空気圧制御のみで駆動されており、例えば電気的なアクチュエータと異なり、特別な防水処理を施さなくても水に強く、例えば対象物が水中に置かれているような場合でも把持することができる。

【0019】

好ましい形態の第２のエンドエフェクタによると、第一ベローズ及び第二ベローズは内部空間が雰囲気と同じ気圧のときにより柔軟であるので、対象物を把持する前に、ロボットアームを駆動して剛体指の先端を対象物に近づけるときには、第一ベローズ及び第二ベローズの内部空間を雰囲気と同じ気圧にすることで、剛体指がロボットアームに対して柔軟に保持されることとなり、剛体指が外環境や把持対象物に接触した場合の衝撃を極めて小さくすることができる。また、対象物を剛体指の間に把持する際には、第一ベローズ及び第二ベローズの内部空間に正圧又は負圧が供給されることで、第一ベローズ及び第二ベローズの剛性が高まるので、ロボットアームを駆動して把持している対象物を精度よく所望の場所に移動させることができる。

【0020】

より好ましい形態の本発明の第３のエンドエフェクタは、ブレーキ手段が、複数の剛体指が対象物を把持したときに、剛体指の姿勢及び剛体指同士の相対位置を固定するので、対象物をより安定して確実に把持することができる。

【0021】

さらに好ましくは、本発明の第４のエンドエフェクタは、複数の剛体指が対象物を把持したときに、押え部によって、把持された対象物の本体部側に移動が抑制されるので、対象物を安定して適切な位置で把持することができ、対象物の脱落や損傷を抑制できる。

【0022】

より好ましい形態の第５のエンドエフェクタによると、第一ベローズ及び第二ベローズは、内部空間に正圧又は負圧をそれぞれ選択的に供給可能であるので、第一ベローズ及び第二ベローズの内部空間にともに正圧を供給する、ともに負圧を供給する、又は一方に正圧を供給し、他方に負圧を供給する等によって、第一ベローズ及び第二ベローズを別々に伸縮させることができ、剛体指の開閉量や把持する強さにバリエーションを持たせることができ、対象物の状態に応じて選択することができる。

【0023】

また、本発明の第６のエンドエフェクタによると、第一ベローズ及び第二ベローズは、剛体指の長さ方向に距離を開けて平行に配置されているので、第一ベローズの内部空間に正圧を供給して伸長させ、第二ベローズの内部空間に負圧を供給して短く縮めることで、複数の剛体指は一端が互いに接近し、他端が互いに離反するように姿勢を変化させることとなる。また、逆に、第一ベローズの内部空間に負圧を供給して短く縮め、第二ベローズの内部空間に正圧を供給して伸長させることで、複数の剛体指は一端が互いに離反し、他端が互いに接近するように姿勢を変化させることとなる。このような制御によって、複数の剛体指を互いに開閉させることができ、対象物を把持することができる。

【0024】

さらに、本発明の第７のエンドエフェクタによると、第一ベローズは内部空間に負圧を供給したときに、剛体指の一端を拘束するので、第一ベローズに負圧を供給した状態で、第二ベローズに正圧を供給すると、複数の剛体指の第二ベローズ側の端部が互いに離反し、第二ベローズに負圧を供給すると、複数の剛体指の第二ベローズ側の端部が互いに接近するので、複数の剛体指を互いに開閉させて対象物を把持することができる。

【0025】

そして、本発明の第８のエンドエフェクタによると、第一ベローズ及び第二ベローズによって、複数の剛体指は互いに一端が接触するように姿勢が変位されるので、第一ベローズ及び第二ベローズの内部空間の正圧又は負圧を制御することで対象物を把持することができる。

【0026】

また、本発明の第９のエンドエフェクタによると、第一ベローズ及び第二ベローズによって、複数の剛体指は、互いに交差するように姿勢が変位されるので、より強く対象物を把持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】第一実施形態のエンドエフェクタの外観構成を説明する斜視図。

【図2】第一実施形態のエンドエフェクタの内部構成を説明する断面図。

【図3】第一実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図4】第一実施形態のエンドエフェクタの制御のバリエーションを説明する図。

【図5】第一実施形態のエンドエフェクタを用いて対象物を把持する状態を説明する図。

【図6】第一実施形態のエンドエフェクタの変形例として押え部を有するエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図7】押え部を有するエンドエフェクタが対象物を把持する状態を説明する正面図。

【図8】（Ａ）は第一実施形態のエンドエフェクタの変形例としてブレーキ手段を有するエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図、（Ｂ）は（Ａ）のエンドエフェクタの側面図。

【図9】（Ａ）は図８のエンドエフェクタが対象物を把持する状態を説明する正面図、（Ｂ）は（Ａ）のエンドエフェクタの側面図。

【図10】第二実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図11】第二実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図12】第三実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図13】第三実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図14】第四実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図15】第四実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図16】第四実施形態のエンドエフェクタの変形例を説明する正面図。

【図17】第五実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図18】第五実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図19】第五実施形態のエンドエフェクタの変形例を説明する正面図。

【図20】第五実施形態のエンドエフェクタのさらなる変形例を説明する正面図。

【図21】第六実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する正面図。

【図22】第六実施形態のエンドエフェクタを開閉する状態を説明する図。

【図23】第七実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する斜視図。

【図24】第七実施形態のエンドエフェクタの剛体指同士が交差する状態を説明する正面図。

【図25】第八実施形態のエンドエフェクタの全体構成を説明する斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態に係るエンドエフェクタ１ａについて、図１から図５を参照しつつ説明する。第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、ロボットアーム２の先端に装着されて、対象物Ｔを把持するグリッパである。このエンドエフェクタ１ａが把持する対象物Ｔは、特に限定されるものではないが、例えば収穫した果実や根菜類などの農作物が例示される。これらの農作物を洗浄、葉切り、形状選別、箱詰め等の作業を行う装置に供給する際に、農作物を傷つけることなく整列させるために、本実施形態のエンドエフェクタ１ａが装着されたロボットアーム２が用いられる。なお、エンドエフェクタ１ａが把持する対象物Ｔとしては、農作物の他に、例えば外食産業等における食器類や加工食品などの様々な物品を例示できる。

【0029】

第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、図１及び図２に示すように、図示しないロボットアーム２に装着される本体部３ａと、対象物Ｔを把持する２つ剛体指４と、本体部３ａにそれぞれの剛体指４を連結する２つの第一ベローズ５ａと、２つの剛体指４を連結する第二ベローズ６ａとを備えている。

【0030】

なお、以下の記載及び各図においては、エンドエフェクタ１ａは、便宜上、ロボットアーム２の先端に固定される側を上方向とし、対象物Ｔを把持する側を下方向として説明する。実際には、エンドエフェクタ１ａは、ロボットアーム２の動作によって様々な姿勢をとるので、必ずしも上述のような上下方向となっているわけではない。また、以下において特に指定しない場合は、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間が雰囲気と同じ気圧であり、エンドエフェクタ１ａに外力が加わっていない状態における各部の配置を説明する。

【0031】

本体部３ａは、ロボットアーム２の先端に固定される四角い平板状の基部３０と、基部３０の長さ方向の中央から下方に延びて、両側面に第一ベローズ５ａの一端が接続される四角柱状の支持部３１と、を有しており、正面から見てＴ字状に形成されている。基部３０には２つの貫通孔３２が形成されており、貫通孔３２に挿入される図示しないボルトによってロボットアーム２の先端に固定される。本体部３ａのロボットアーム２への装着は、ボルトによる固定に限定されるものではなく、様々な公知の装着方法を用いることができる。支持部３１は、基部３０の長さ方向の中央から垂直に延びて形成されており、両側面に第一ベローズ５ａの端部に形成されるフランジ５０にかみ合う凹穴３３が形成されている。第一ベローズ５ａの一端部は、凹穴３３に嵌合されて支持部３１の側面に固定される。

【0032】

２つの剛体指４は、上下方向に長尺な平板状に形成されており、本体部３ａの支持部３１を挟んで両側に配置されている。剛体指４の支持部３１と向かい合う面には、凹穴４０，４１が上下２箇所に形成されている。上側の凹穴４０は、第一ベローズ５ａの端部に形成されるフランジ５０にかみ合う。第一ベローズ５ａは一端部が本体部３ａの支持部３１に形成された凹穴３３に固定され、他端部が剛体指４に形成された上側の凹穴４０に固定されて、本体部３ａと剛体指４とを連結している。下側の凹穴４１は、第二ベローズ６ａの端部に形成されるフランジ６０にかみ合う。第二ベローズ６ａは、両端が２つの剛体指４の下側の凹穴４１に嵌合して固定され、２つの剛体指４の間に架け渡される。２つの剛体指４の互いに向かい合う面の下端寄りの位置には、滑り止めの弾性面材４２が貼付されている。

【0033】

本体部３ａ及び剛体指４は、ロボットアーム２の動作中や対象物Ｔを把持したときに、ほとんど変形しない剛性が必要であり、また、軽量であることが好ましいことから、例えばＰＬＡ等の弾性が低く硬い樹脂製であることが好ましい。本体部３ａ及び剛体指４の材料は、所望の剛性を有する材料であれば、樹脂に限られることはなく、例えば金属であってもよい。また、本体部３ａや剛体指４の形状は対象物の形状に応じて変更されてもよい。

【0034】

第一ベローズ５ａは、縮径と拡径とを繰り返す蛇腹構造の中空管状に形成されており、内部空間５１に正圧を供給することで軸方向に伸長し、内部空間５１に負圧を供給することで軸方向に短く縮める。第一ベローズ５ａは伸縮により、本体部３ａに対する剛体指４の相対位置を変位させる空気圧式のアクチュエーターである。第一ベローズ５ａは、本体部３ａの支持部３１側の端部が完全に閉じられており、剛体指４側の端部には吸排気口が形成されている。吸排気口には、正圧及び負圧を供給可能な図示しないポンプに接続される接続管９が接続されている。接続管９は剛体指４を貫通して第一ベローズ５ａの吸排気口に接続されている。第一ベローズ５ａは、弾性を有する樹脂で形成されており、外力が加わると径方向に撓むことができる。第一ベローズ５ａは、内部空間５１が雰囲気と同じ気圧のときに最も撓みやすく、内部空間５１に正圧又は負圧が供給されたときに剛性が高くなる。

【0035】

第二ベローズ６ａは、第一ベローズ５ａと同様に、山折りと谷折りとを繰り返す蛇腹構造の中空管状に形成されており、内部空間６１に正圧を供給することで伸長し、内部空間６１に負圧を供給することで短く縮める。２つのベローズの内部空間５１，６１の気圧が雰囲気の気圧と同じときに、第二ベローズ６ａは、第一ベローズ５ａに対して、剛体指４の長さ方向に距離を開けて平行に配置されている。第二ベローズ６ａは、本体部３ａの支持部３１よりも下方に配置されており、２つの第一ベローズ５ａの長さ及び支持部３１の幅の合計と略同じ長さとなる。第二ベローズ６ａは伸縮によって、２つの剛体指４の相対位置を変位させる空気圧式のアクチュエーターである。

【0036】

第二ベローズ６ａは、一方の剛体指４側の端部が完全に閉じられており、他方の剛体指４側の端部には吸排気口が形成されている。吸排気口には、正圧及び負圧を供給可能な図示しないポンプに接続される接続管９が接続されている。接続管９は剛体指４を貫通して第二ベローズ６ａの吸排気口に接続されている。第二ベローズ６ａは、第一ベローズ５ａと同様の弾性を有する樹脂で形成されており、外力が加わると径方向に撓むことができる。第二ベローズ６ａは、内部空間６１が雰囲気と同じ気圧のときに最も撓みやすく、内部空間６１に正圧又は負圧が供給されたときに剛性が高くなる。

【0037】

なお、ここで「正圧を供給」とは、雰囲気の空気圧よりも高い圧縮空気を内部空間５１，６１に供給することをいい、「負圧を供給」とは、内部空間５１，６１から空気を吸いだすことをいう。「雰囲気と同じ気圧」とは、接続管９とポンプとの間に配置された図示しない弁を開放し第一ベローズ５ａ又は第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１を外部に連通させた状態をいう。エンドエフェクタ１ａに外力が加わって第一ベローズ５ａ又は第二ベローズ６ａが変形し、内部空間５１の体積が変動したときに、内部空間５１，６１が外部に連通していることで外部から空気を吸排することができる。

【0038】

ポンプは、図示しないが、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１に正圧又は負圧をそれぞれ選択的に供給可能に構成されている。ポンプは、それぞれのベローズ５ａ，６ａと対になるように配置されていてもよいが、正圧、負圧を切り替え可能な弁によってそれぞれのベローズ５ａ，６ａに、正圧又は負圧を選択的に供給するものであってもよい。

【0039】

第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、第一ベローズ５ａの内部空間５１に負圧を供給し、第二ベローズ６ａの内部空間６１に正圧を供給すると、図３（Ａ）に示すように、第一ベローズ５ａが短く縮まることで、剛体指４の上端側がそれぞれ支持部３１に接近し、第二ベローズ６ａが伸長することで、下側に向かって剛体指４同士が広がる方向に姿勢を変化させる。また、エンドエフェクタ１ａは、第一ベローズ５ａの内部空間５１に正圧を供給し、第二ベローズ６ａの内部空間６１に負圧を供給すると、図３（Ｂ）に示すように、第一ベローズ５ａが伸長することで、剛体指４の上端側がそれぞれ支持部３１から離れる方向に移動し、第二ベローズ６ａが短く縮まることで、剛体指４の下端側が互いに接近する方向に移動し、剛体指４の下端同士が互いに接触する。このように第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａへの正圧及び負圧の供給を制御することで、エンドエフェクタ１ａの剛体指４を開閉制御することができる。

【0040】

また、本実施形態のエンドエフェクタ１ａは、上述のような制御の他に、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１にともに負圧を供給することもできる。このように制御すると、図４（Ａ）に示すように、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａはともに短く縮まる。第二ベローズ６ａは第一ベローズ５ａよりも長さが長く形成されていることから、同じ比率で短く縮まったとき、第一ベローズ５ａよりも第二ベローズ６ａのほうが大きく短縮するので、剛体指４を上端よりも下端側が互いに近づくように姿勢を変位させることとなる。また、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１にともに正圧を供給すると、図４（Ｂ）に示すように、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａはともに伸長する。前述のとおり第二ベローズ６ａが第一ベローズ５ａよりも長いので同じ比率で伸長したとき、第二ベローズ６ａのほうが第一ベローズ５ａよりも大きく伸長するので、剛体指４を上端よりも下端が広がるように変位させることとなる。

【0041】

このように、第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１に正圧又は負圧をそれぞれ選択的に供給可能であるので、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１の一方に正圧を供給し、他方に負圧を供給する、２つの内部空間５１，６１にともに正圧を供給する、又は、ともに負圧を供給する等の制御によって、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａを別々に伸縮させて、剛体指４の開閉量や把持する強さにバリエーションを持たせることができ、把持する対象物Ｔの状態に応じて剛体指４の開閉姿勢を適切に選択することができる。

【0042】

エンドエフェクタ１ａは初期状態では、図５（Ａ）に示すように、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１は雰囲気と同じ気圧になっており、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａが撓みやすい状態に維持されている。この状態でロボットアーム２を動作させて、所望の対象物Ｔを把持する位置にエンドエフェクタ１ａを移動させるときに、エンドエフェクタ１ａの剛体指４が対象物Ｔや対象物Ｔの周辺環境に接触した場合であっても、当該接触による衝撃を第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａが撓んで受け流すことができるので、剛体指４や対象物Ｔの損傷を防止できる。

【0043】

図５（Ｂ）に示すように、２つの剛体指４が対象物Ｔを挟んで両側に配置されるようにエンドエフェクタ１ａを移動させた後、第一ベローズ５ａの内部空間５１に正圧を供給し、第二ベローズ６ａの内部空間６１に負圧を供給することで、当該エンドエフェクタ１ａは、剛体指４の下端同士を接近させて対象物Ｔを把持する。第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１に正圧又は負圧が供給されると、内部空間５１，６１が雰囲気と同じ気圧のときよりも当該第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの剛性が高まるので、ロボットアーム２を動作させて対象物Ｔを精度よく移動させることができる。なお、対象物Ｔを把持する際に、第一ベローズ５ａの内部空間５１及び第二ベローズ６ａの内部空間６１に、ともに負圧を供給してもよい。第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａの内部空間５１，６１にともに負圧を供給した場合であっても、第一ベローズ５ａよりも第二ベローズ６ａのほうがより縮むので、剛体指４の下端同士を接近させて対象物Ｔを把持することができる。なお、内部空間５１，６１に正圧が供給された第一ベローズ５ａ又は第二ベローズ６ａであっても一定の柔軟性や緩衝性を有しているので、対象物Ｔの大きさに多少の幅があるような場合でも対象物Ｔを把持することができる。対象物Ｔが水中に置かれた状態でエンドエフェクタ１ａに把持されるような場合でも、エンドエフェクタ１ａは空気圧制御のみで駆動されているので、水の付着や水没した場合でも故障することがない。

【0044】

第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、図６に示すように、第二ベローズ６ａの下側で、剛体指４の弾性面材４２が貼付されて対象物Ｔを把持する位置よりも上側に、把持した対象物Ｔが本体部３側に逃げることを抑制する押え部１０が形成されていてもよい。押え部１０は、長尺な布状、ひも状、又は網状に形成されて、両端が２つの剛体指４にそれぞれ固定され、剛体指４の間に架け渡されている。押え部１０は、剛体指４同士の接近又は離反を阻害しないように、例えば弾性又は可撓性を有している。

【0045】

上述のように構成されると、図７（Ａ）に示すように、対象物Ｔが好ましい位置に把持されており、対象物Ｔと剛体指４に貼付された弾性面材４２との摩擦によって、当該対象物Ｔが本体部３側に逃げることなく剛体指４の間に把持された状態で安定しているときには、押え部１０は対象物Ｔに接触することなく撓んだ状態となっている。そして、対象物Ｔの表面の状態や形状によって、当該対象物Ｔを剛体指４の間に把持した際に、本体部３側に逃げるように動いたときには、図７（Ｂ）に示すように、対象物Ｔが押え部１０に接触し、押え部１０は対象物Ｔの形状に応じて変形しつつ当該対象物Ｔを拘束し、対象物Ｔが本体部３側に移動することを防止する。

【0046】

また、第一実施形態のエンドエフェクタ１ａは、図８及び図９に示すように、剛体指４が対象物Ｔを把持した状態で姿勢及び相対位置を維持するブレーキ手段１４をさらに備えるものであってもよい。ブレーキ手段１４は、本体部３の基部３０の第一ベローズ５の伸縮方向に対して垂直な方向の両端部からそれぞれ垂れ下がる２つの垂れ壁部１３と、垂れ壁部１３に一端が固定されて支持部３１に向かって突出するブレーキ用ベローズ１１と、ブレーキ用ベローズ１１の他端に固定される平板状のブレーキプレート１２と、を有する。

【0047】

垂れ壁部１３は、図８（Ａ）に示すように、基部３０の端部の中央から細くなって垂れ下がり、下側で側方に広がって矩形平板状の幅広部１５が形成されている。ブレーキプレート１２は、垂れ壁部１３の下側の幅広部１５と重なる矩形平板状であり、幅広部１５とブレーキプレート１２との間に２つのブレーキ用ベローズ１１が並んで架設されており、内部空間に接続管９を介して図示しないポンプから正圧及び負圧を供給可能となっている。

【0048】

エンドエフェクタ１ａは上述のように構成されると、図８（Ｂ）に示すように、エンドエフェクタ１ａの剛体指４が対象物Ｔを把持していないときには、ブレーキ用ベローズ１１の内部空間は雰囲気と同じ気圧となっており、このときブレーキ用ベローズ１１の端部に固定されているブレーキプレート１２は剛体指４に接触していない。したがって、第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａが撓みやすい状態に維持され、剛体指４が対象物Ｔや対象物Ｔの周辺環境に接触した場合であっても、その衝撃を第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａが撓んで受け流すことができる。

【0049】

そして、第一ベローズ５ａの内部空間５１、及び第二ベローズ６ａの内部空間６１に負圧を供給することで、図９（Ａ）に示すように、エンドエフェクタ１ａは、剛体指４の下端同士を接近させて対象物Ｔを把持する。そして、図９（Ｂ）に示すように、それぞれのブレーキ用ベローズ１１の内部空間に正圧が供給されると、ブレーキ用ベローズ１１が伸長し、ブレーキ用ベローズ１１の端部に固定されているブレーキプレート１２が２つの剛体指４の上端側の側面に接触し押し付けられる。

【0050】

このように、２つのブレーキ用ベローズ１１が２つ剛体指４を挟んで、その摩擦によって剛体指４の姿勢が固定され、剛体指４同士の相対位置が固定されるので、対象物Ｔを安定して把持することができる。また、２つのブレーキ用ベローズ１１を介して剛体指４は本体部３に対しても固定されるので、対象物Ｔを把持した状態でロボットアーム２を動作させた場合でも、剛体指４が揺動することを抑制でき、対象物Ｔをより精度よく移動させることができる。

【0051】

上述のようなベローズを用いたエンドエフェクタ１ａは、第一実施形態のものに限られるものではない。以下、エンドエフェクタ１ａ～１ｋの様々な実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において第一ベローズ５ｂ～５ｋ及び第二ベローズ６ｂ～６ｋは、その配置及び伸縮する軸方向等が第一実施形態のものとは変更されているので別の符号を付しているが、材質や基本形状は第一実施形態の第一ベローズ５ａ及び第二ベローズ６ａと同じであるので、説明を省略している。

【0052】

〔第二実施形態〕
次に、第二実施形態のエンドエフェクタ１ｂについて、図１０及び図１１を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の構成は、第一実施形態の変形例であるので、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第二実施形態のエンドエフェクタ１ｂは、図１０に示すように、第二ベローズ６ｂが２つ設けられており、本体部３ｂの支持部３１と２つの剛体指４とをそれぞれ連結するように配置されている。すなわち、第一ベローズ５ｂ及び第二ベローズ６ｂが同様の構成であり上下に平行に配置されている。

【0053】

このような構成においても、図１１（Ａ）に示すように、第一ベローズ５ｂに負圧を供給して短く縮めつつ、２つの第二ベローズ６ｂに正圧を供給して伸長させると、剛体指４の上端は支持部３１に接近する方向に移動し、剛体指４の下端は支持部３１から離反する方向へ移動する。また、図１１（Ｂ）に示すように、第一ベローズ５ｂに正圧を供給して伸長させ、２つの第二ベローズ６ｂに負圧を供給して短く縮めると、剛体指４の上端は支持部３１から離れる方向へ移動し、剛体指４の下端は支持部３１へ接近する方向へ移動する。したがって、支持部３１を挟んで両側に配置される剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0054】

〔第三実施形態〕
次に、第三実施形態のエンドエフェクタ１ｃについて、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の構成は、第一実施形態の変形例であるので、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第三実施形態のエンドエフェクタ１ｃは、図１２に示すように、第二ベローズ６ｃが第一ベローズ５ｃの上に距離を開けて平行に配置されている。本体部３ｃの支持部３１は、第一実施形態のエンドエフェクタ１ａの支持部３よりも下方に長く垂れ下がって形成されており、上側に側面を貫通して第二ベローズ６ｃが挿入可能な挿入孔３４が設けられており、第二ベローズ６ｃは挿入孔を通して２つの剛体指４の上端付近に架設されている。また、第一ベローズ５ｃはそれぞれ第二ベローズ６ｃの下側で第二ベローズ６ｃに対して平行に、本体部３ｃの支持部３１と剛体指４との間に架設されている。

【0055】

この構成においては、２つの第一ベローズ５ｃが第二ベローズ６ｃよりも下側に配置されているので、剛体指４の下端を広げる際には、図１３（Ａ）に示すように、２つの第一ベローズ５ｃに正圧を供給して伸長させつつ、第二ベローズ６ｃに負圧を供給して短く縮めると、２つの剛体指４同士の上端同士が接近しつつ、下端同士が互いに離反する方向に移動する。また、図１３（Ｂ）に示すように、２つの第一ベローズ５ｃに負圧を供給して短く縮めつつ、第二ベローズ６ｃに正圧を供給して伸長させると、２つの剛体指４同士の上端同士が離反する方向に移動しつつ、下端同士が互いに接近する方向に移動する。したがって、支持部３１を挟んで両側に配置される剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0056】

〔第四実施形態〕
次に、第四実施形態のエンドエフェクタ１ｄについて、図１４及び図１５を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の構成は、第一実施形態の変形例であるので、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第三実施形態のエンドエフェクタ１ｃは、図１４に示すように、本体部３ｄの形状が第一実施形態とは異なる。本体部３ｄは、ロボットアーム２の先端に固定される四角い平板状の基部３０と、基部３０の長さ方向の両端からそれぞれ下方に延びて形成される四角柱状の支持部３１と、を有している。２つの支持部３１の間に２つの剛体指４の上端が差し入れられており、２つの第一ベローズ５ｄがそれぞれの支持部３１と剛体指４の上端とを接続している。また、第二ベローズ６ｄは、第一ベローズ５ｄよりも下側で２つの剛体指４の間に架設されている。２つの第一ベローズ５ｄと第二ベローズ６ｄとは長さ方向が互いに平行に配置されている。

【0057】

この構成においては、２つの第一ベローズ５ｄは、２つの剛体指４の外側にそれぞれ配置されることとなるので、図１５（Ａ）に示すように、２つの第一ベローズ５ｄに正圧を供給して伸長させると剛体指４の上端が互いに接近する方向に移動し、第二ベローズ６ｄに正圧を供給して伸長させると剛体指４の下端が互いに離反する方向に移動する。また、図１５（Ｂ）に示すように、２つの第一ベローズ５ｄに負圧を供給して短く縮めつつ、第二ベローズ６ｄに負圧を供給して短く縮めると、２つの剛体指４同士の上端同士が離反する方向に移動しつつ、下端同士が互いに接近する方向に移動する。したがって、２つの剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0058】

なお、第四実施形態のエンドエフェクタ１ｄは、上述の形態に限定されるものではない。変形例のエンドエフェクタ１ｅは、図１６に示すように、第二ベローズ６ｅが第一ベローズ５ｅよりも上側に配置されて、２つの剛体指４の間に架設されるものであってもよい。この変形例のエンドエフェクタ１ｅにおいては、図示しないが、２つの第一ベローズ５ｅ及び第二ベローズ６ｅに正圧が供給されると、剛体指４の上端同士が互いに離反し、剛体指４の下端同士が互いに接近する方向に移動することとなり、２つの第一ベローズ５ｅ及び第二ベローズ６ｅに負圧が供給されると、剛体指４の上端同士が互いに接近し、剛体指４の下端同士が互いに離反する方向に移動することとなる。したがって、２つの剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0059】

〔第五実施形態〕
次に、第五実施形態のエンドエフェクタ１ｆについて、図１７及び図１８を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の構成は、第一実施形態の変形例であるので、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第五実施形態のエンドエフェクタ１ｆは、図１７に示すように、第一ベローズ５ｆが、内部空間５１に負圧を供給したときに剛性が高まって、剛体指４の上端が本体部３ｆに拘束され、２つの剛体指４の上端同士の間の距離が固定される。

【0060】

第五実施形態の本体部３ｆは、支持部３１が形成されず、ロボットアーム２の先端に固定される四角い平板状に形成されている。２つの剛体指４は、上端が膨らんで形成されており、上下方向に長尺に形成された平板状である。２つの剛体指４の上端と本体部３ｆとの間にはそれぞれ第一ベローズ５ｆが設けられている。第一ベローズ５ｆは上下方向に伸縮可能となるように配置されている。また、２つの剛体指４の間に架設されている。すなわち、第五実施形態の第一ベローズ５ｆが上下方向に伸縮可能であり、第二ベローズ６ｆは水平方向に伸縮可能となっている。

【0061】

この構成においては、２つの剛体指４の下端同士を接近及び離反させる際には、２つの第一ベローズ５ｆにそれぞれ負圧を供給して、剛体指４の上端を本体部３ｆに拘束する。そして、図１８（Ａ）に示すように、２つの剛体指４の間に架設されている第二ベローズ６ｆに正圧を供給して伸長させると、剛体指４の下端が互いに離反する方向に移動する。また、図１８（Ｂ）に示すように、第二ベローズ６ｆに負圧を供給して短く縮めると、２つの剛体指４の下端同士が互いに接近する方向に移動する。したがって、剛体指４は上端が本体部３ｆに拘束されつつ、下端が接近離反することで、対象物Ｔを把持することができる。

【0062】

なお、第五実施形態のエンドエフェクタ１ｆは、上述の形態に限定されるものではない。変形例のエンドエフェクタ１ｇは、剛体指４の間に第二ベローズ６ｇが配置される形態に替えて、図１９に示すように、第二ベローズ６ｇが剛体指４の外側に配置される形態であってもよい。具体的には、本変形例のエンドエフェクタ１ｇの本体部３ｇは、ロボットアーム２の先端に固定される四角い平板状の基部３０と、基部３０の長さ方向の両端からそれぞれ下方に延びて形成される四角柱状の支持部３１と、を有している。２つの支持部３１の間に２つの剛体指４の上端が差し入れられており、２つの第一ベローズ５ｇがそれぞれの基部３０と剛体指４の上端と上下方向に接続している。また、第二ベローズ６ｇが、支持部３１と剛体指４との間にそれぞれ水平方向に形成されている。

【0063】

この変形例においては、２つの第一ベローズ５ｇにそれぞれ負圧を供給して、剛体指４の上端を本体部３ｇに拘束し、２つの第二ベローズ６ｇに負圧を供給して短く縮めると剛体指４の下端同士が互いに離反し、２つの第二ベローズ６ｇに正圧を供給して伸長させると剛体指４の下端同士が互いに接近する。したがって、２つの剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0064】

なお、第五実施形態のエンドエフェクタ１は、第一ベローズ５ｇが１つの剛体指４の上端を拘束する構成であるが、さらなる変形例のエンドエフェクタ１ｈでは、図２０に示すように、剛体指４の周囲を囲むように複数の第一ベローズ５ｈが設けられる構成であってもよい。この構成においては、複数の第一ベローズ５ｈが、剛体指４の上端と本体部３ｈとの間に配置されて、本体部３ｈに剛体指４を接続しており、当該複数の第一ベローズ５ｈに正圧又は負圧を供給することでそれぞれの剛体指４の上端を本体部３ｈに拘束することができる。そして、２つの第二ベローズ６ｈに負圧を供給して短く縮めると剛体指４の下端同士が互いに離反し、２つの第二ベローズ６ｈに正圧を供給して伸長させると剛体指４の下端同士が互いに接近する。したがって、２つの剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0065】

〔第六実施形態〕
次に、第六実施形態のエンドエフェクタ１ｉについて、図２１及び図２２を参照しつつ説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第六実施形態のエンドエフェクタ１ｉは、第五実施形態の第一ベローズ５ｆの内部空間５１に負圧を供給したときに当該第一ベローズ５ｆの剛性が高まって、剛体指４の上端が本体部３ｉに拘束する構成に替えて、第一ベローズ５ｉの内部空間５１に負圧を供給することで第一ベローズ５ｉを短く縮めると、剛体指４が本体部３ｉに引き寄せられて、当該本体部３ｉに形成された突起部３５に剛体指４の上端が挟まることで、剛体指４が拘束される構成としている。

【0066】

第六実施形態の本体部３ｉは、支持部３１が形成されず、ロボットアーム２の先端に固定される四角い平板状に形成されており、本体部３ｉの下面に剛体指４を拘束可能な突起部３５が形成されている。突起部３５はそれぞれの剛体指４の上端の移動を妨げることができる構成であればよく、例えば突起部３５に替えて窪み部が形成されていてもよい。本体部３ｉの長さ方向の中央には、第一ベローズ５ｉの一端が固定されており、第一ベローズ５ｉの他端には、第一ベローズ５ｉに吊り下げられる吊下体７が形成されている。吊下体７は、直方体形状であり上面に第一ベローズ５ｉが固定されるとともに、両側面に第二ベローズ６ｉが固定されている。第二ベローズ６ｉは吊下体７と剛体指４との間に架設されている。

【0067】

この構成においては、２つの剛体指４の下端同士を接近及び離反させる際には、第一ベローズ５ｉに負圧を供給して、吊下体７を本体部３ｉに引き寄せることで、剛体指４の上端を本体部３ｉの突起部３５に接触させて拘束する。そして、図２２（Ａ）に示すように、２つの剛体指４の間に架設されている第二ベローズ６ｉに正圧を供給して伸長させると、剛体指４の下端が互いに離反する方向に移動する。また、図２２（Ｂ）に示すように、第二ベローズ６ｉに負圧を供給して短く縮めると、２つの剛体指４の下端同士が互いに接近する方向に移動する。したがって、剛体指４は上端が本体部３ｉに拘束されつつ、下端が接近離反することで、対象物Ｔを把持することができる。

【0068】

〔第七実施形態〕
次に、第七実施形態のエンドエフェクタ１ｊについて、図２３及び図２４を参照しつつ説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第七実施形態のエンドエフェクタ１ｊは、図２３に示すように、剛体指４が３つ設けられている。第一ベローズ５ｊ及び第二ベローズ６ｊは互いに上下平行に３つの剛体指４と本体部３ｊの支持部３１との間にそれぞれ形成されており、エンドエフェクタ１ｊ全体で３つの第一ベローズ５ｊと３つの第二ベローズ６ｊとが配置されている。

【0069】

この構成においては、図示しないが、第一ベローズ５ｊに負圧を供給して短く縮めつつ、２つの第二ベローズ６ｊに正圧を供給して伸長させると、剛体指４の上端は支持部３１に接近する方向に移動し、剛体指４の下端は支持部３１から離反する方向へ移動する。また、図２４に示すように、第一ベローズ５ｊに正圧を供給して伸長させ、第二ベローズ６ｊに負圧を供給して短く縮めると、剛体指４の上端は支持部３１から離れる方向へ移動し、剛体指４の下端は支持部３１へ接近する方向へ移動する。互いに対向する剛体指４は支持部３１の奥行方向に交互にずれて配置されており、複数の剛体指４は、互いに交差するように姿勢が変位される。剛体指４の数は３つに限られるものではなく、４つ以上の剛体指４が支持部３１の奥行方向に沿って交互に配置されるものであってもよい。剛体指４同士が、互いに交差するように変位可能であれば、把持する対象物Ｔがが例えば細長いものであるような場合にも十分な把持力で把持することができる。

【0070】

〔第八実施形態〕
次に、第八実施形態のエンドエフェクタ１ｋについて、図２５を参照しつつ説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、第一実施形態と相違する点のみについて説明する。第八実施形態のエンドエフェクタ１ｋは、３つの剛体指４を有しており、それぞれの剛体指４の下端同士が互いに接近する方向に姿勢を変更できる構成となっている。本実施形態の本体部３ｋは正三角柱形状であり、３つの側面にそれぞれ、第一ベローズ５ｋが固定されている。第一ベローズ５ｋは、本体部３ｋの側面と剛体指４の上端近くの側面との間に架設されている。また、本実施形態のエンドエフェクタ１ｋは、本体部３ｋの下方に当該本体部３ｋと同一形状の中間体８が設けられている。中間体８は３つの側面にそれぞれ第二ベローズ６ｋが固定されており、第二ベローズ６ｋは、中間体８の側面と剛体指４の側面との間に架設されている。

【0071】

この構成においては、第一ベローズ５ｋに負圧を供給し、第二ベローズ６ｋに正圧を供給すると、３つの剛体指４はそれぞれ上端が本体部３ｋに接近し、下端が互いに離反する方向に変位する。また、第一ベローズ５ｋに正圧を供給し、第二ベローズ６ｋに負圧を供給すると、３つの剛体指４はそれぞれ上端が本体部３ｋから離れる方向に変位し、下端が互いに接近する方向に変位する。したがって、３つの剛体指４の下端を接近・離反方向に制御することができ、対象物Ｔを把持することができる。

【0072】

なお、剛体指４は３つに限定されるものではなく、例えば本体部３ｋ及び中間体８を正ｎ角形柱状に構成し、ｎ個の剛体指４をそれぞれ第一ベローズ５ｋ及び第二ベローズ６ｋによって本体部３ｋ及び中間体８に接続して形成されるものとしてもよい。

【0073】

各実施形態のエンドエフェクタ１ａ～１ｋは、第一ベローズ５ａ～５ｋ及び第二ベローズ６ａ～６ｋによって剛体指４が直接開閉制御されるものであるので、ベローズ５，６がそれ自体の弾性によって撓むことで、対象物Ｔなどへの接触時の衝撃を和らげるとともに、内部空間５１，６１の空気によっても緩衝されるので、衝撃を十分に緩和することができ、単純な構造であるので軽量化に適し、水没可能であることから水を利用する作業におけるロボットアーム２のエンドエフェクタ１として用いることができる。ベローズの数、剛体指４の数、ベローズを設ける方向などに様々な選択肢があることから、様々な把持対象物Ｔの種類に適応することができる。

【0074】

本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明に係るエンドエフェクタ１は、例えば根菜類を仕分けするロボットアーム２の先端に取り付けられるエンドエフェクタ１として好適である。

【符号の説明】

【0076】

１ａ～ｋ エンドエフェクタ
２ ロボットアーム
３ａ～ｋ 本体部
４ 剛体指
５ａ～ｋ 第一ベローズ
６ａ～ｋ 第二ベローズ

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】