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(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】P2024102656
(43)【公開日】2024-07-31
(54)【発明の名称】駆動装置
(51)【国際特許分類】
H02N 2/04 20060101AFI20240724BHJP
【ＦＩ】
H02N2/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023006693
(22)【出願日】2023-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】713013504
【氏名又は名称】株式会社ミクロブ
(74)【代理人】
【識別番号】100134751
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 隆一
(72)【発明者】
【氏名】秦 良彰
【テーマコード（参考）】
5H681
【Ｆターム（参考）】
5H681AA04
5H681BB02
5H681BB13
5H681BB15
5H681DD12
5H681DD23
5H681DD36
5H681DD45
5H681DD59
5H681DD66
5H681DD88
5H681FF21
(57)【要約】
【課題】駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体とを圧電素子の駆動によって相対移動させる駆動装置の移動速度や駆動力を向上させる。
【解決手段】駆動装置８００は、駆動軸８１２と、該駆動軸８１２に摩擦係合する移動体８０２又は支持体と、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂとを備え、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの駆動により駆動軸８１２と移動体８０２又は支持体とを相対移動させる駆動装置である。駆動軸８１２の一端に第１圧電素子８１１Ａが固定され、他端に第２圧電素子８１１Ｂが固定されている。
【選択図】図２０
【解決手段】駆動装置８００は、駆動軸８１２と、該駆動軸８１２に摩擦係合する移動体８０２又は支持体と、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂとを備え、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの駆動により駆動軸８１２と移動体８０２又は支持体とを相対移動させる駆動装置である。駆動軸８１２の一端に第１圧電素子８１１Ａが固定され、他端に第２圧電素子８１１Ｂが固定されている。
【選択図】図２０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動軸と、該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体と、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子とを備え、前記圧電素子の駆動により前記駆動軸と前記移動体又は支持体とを相対移動させる駆動装置であって、
前記駆動軸の一端に第１圧電素子が固定され、他端に第２圧電素子が固定されている、駆動装置。
前記駆動軸の一端に第１圧電素子が固定され、他端に第２圧電素子が固定されている、駆動装置。
【請求項2】
前記第１圧電素子の駆動を制御する第１制御部と、前記第２圧電素子を駆動する第２制御部とを備えている、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項3】
前記第１制御部と前記第２制御部は、波形、周波数及び位相のうち少なくとも１つが互いに異なる電気信号を前記第１圧電素子と前記第２圧電素子に同時に供給する、請求項２に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気エネルギーを駆動力に変換する駆動装置に関するものであって、特に、
圧電素子の駆動により機械的動作を実行する駆動装置に関する。
圧電素子の駆動により機械的動作を実行する駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、微小部品のピックアップや組み立て、細胞操作などにマイクロマニピュレータが用いられている（例えば特許文献１参照）。特許文献１のマイクロマニピュレータは、微小な把持対象物を把持するために、作業ツールとして開閉可能な複数本の把持アームを有するマイクログリッパーを備えている。マイクロマニピュレータの作業ツールとしては、マイクログリッパーの他に、例えばピペットや注射針などが使用される。
【0003】
また、特許文献１では、把持対象物が微小なため、顕微鏡を介して把持対象物を撮像するカメラが設けられており、オペレータはディスプレイに出力された画像を参照して把持アームを操作可能になっている。また、特許文献１のマニピュレータは、把持アーム先端部を中心としてマイクログリッパーを円弧状に移動可能な姿勢変更機構と、該マイクログリッパー及び姿勢変更機構を３次元移動させるＸＹＺ移動機構とを備え、把持アーム先端部を顕微鏡視野内で姿勢変更可能に構成している。
【0004】
一方、電気エネルギーを機械的仕事に変換する装置として、圧電素子を利用した駆動装置がある。本出願人は、ガイド部材と拘束部材とで支持された駆動軸の一端に圧電素子を取り付け、当該圧電素子を伸縮させることで駆動軸を軸方向に移動させる駆動装置を提案している（特許文献２参照）。このような駆動装置では、鋸波の単一パルス又は連続パルスを圧電素子に電圧印加し、駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体との接触面の状態を固着状態（スティック）と滑り状態（スリップ）とに変化させて、駆動軸と移動体又は支持体とを相対移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００５－３４２８４４号公報
【特許文献2】特開２０１５－１２８３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献２の駆動装置は、駆動軸の一端に固定された圧電素子の駆動によって、駆動軸と移動体又は支持体とを高い分解能で相対移動させることができる。しかしながら、特許文献２の駆動装置は、１つの圧電素子の駆動で駆動軸と移動体又は支持体とを相対移動させるので、移動速度や駆動力を向上させるには限界があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体とを圧電素子の駆動によって相対移動させる駆動装置の移動速度や駆動力を向上させることを技術的課題としている。
【0008】
本発明の一実施態様の駆動装置は、駆動軸と、該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体と、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子とを備え、前記圧電素子の駆動により前記駆動軸と前記移動体又は支持体とを相対移動させる駆動装置であって、前記駆動軸の一端に第１圧電素子が固定され、他端に第２圧電素子が固定されているものである。
【0009】
上記一実施態様の駆動装置によれば、駆動軸の両端に第１圧電素子及び第２圧電素子を備えているので、それらの圧電素子を同時に駆動させることで駆動装置の移動速度や駆動力を向上できる。ひいては低速、低駆動力から高速、高駆動力までの駆動可能範囲を広げることができるので汎用性が向上する。
【0010】
上記一実施態様の駆動装置において、前記第１圧電素子の駆動を制御する第１制御部と、前記第２圧電素子を駆動する第２制御部とを備えているようにしてもよい。
【0011】
このような態様によれば、駆動軸と移動体又は支持体との相対移動のストローク内（移動可能な範囲内）において、第１及び第２圧電素子のうち一方の圧電素子の駆動で上記相対移動をさせる範囲を設けることができる。
【0012】
さらに、前記第１制御部と前記第２制御部は、波形、周波数及び位相のうち少なくとも１つが互いに異なる電気信号を前記第１圧電素子と前記第２圧電素子に同時に供給するようにしてもよい。
【0013】
このような態様によれば、例えば第１及び第２圧電素子の一方を主駆動用圧電素子とし、他方を補助駆動用圧電素子とし、主駆動用圧電素子の駆動による駆動軸の振動が上記相対移動のストローク内でなるべく均一になるように、補助駆動用圧電素子に供給する電気信号を調整して補助駆動用圧電素子を駆動させることで、上記ストローク内での移動体又は支持体の移動速度や駆動力を均一にできる。また、２つの圧電素子の駆動条件（波形の差、周波数の差、位相差など）の調整自由度が増すので、高速化、高駆動力化だけでなく、低速、低駆動力側にも駆動可能範囲を広げることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する移動体又は支持体とを圧電素子の駆動によって相対移動させる駆動装置の移動速度や駆動力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】グリッパー装置の構成を示す概略斜視図である。
【図2】同グリッパー装置の制御系を示す概略構成図である。
【図3】同グリッパー装置における伸縮駆動装置の構成を示す概略図である。
【図4】グリッパーモジュールを示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図5】同グリッパーモジュールの平面図である。
【図6】同グリッパーモジュールの縦断面図である。
【図7】同グリッパーモジュールのレンズ駆動装置の動作を説明するための図である。
【図8】同グリッパーモジュールの分離斜視図である。
【図9】撮像装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。
【図10】（Ａ）は撮像装置の分離斜視図、（Ｂ）はレンズ駆動装置の平面図、（Ｃ）はレンズ駆動装置の分離斜視図である。
【図11】グリッパーを示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図12】同グリッパーの内部を説明するための平面図である。
【図13】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれグリッパーの変形例を示す平面図である。
【図14】アーム駆動用振動ユニットと把持アームの摩擦係合構造を説明するための概略図であり、（Ａ）は分離斜視図、（Ｂ）は組み立てた状態の斜視図である。
【図15】グリッパーモジュールの他の実施形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は一部断面で示す正面図である。
【図16】同実施形態での撮像装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面で示す側面図、（Ｃ）は底面図である。
【図17】グリッパー装置の変形例の構成を示す概略斜視図である。
【図18】駆動装置の変形例の構成を示す概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図19】同駆動装置での圧電素子と駆動軸との接続構成の変形例を示す側面図である。
【図20】同駆動装置の駆動制御を説明するための模式図である。
【図21】駆動装置の他の例を説明するための概略構成図である。
【図22】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図23】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図24】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図25】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図26】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図27】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【図28】駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、カメラ付き作業モジュール及びカメラ付き作業装置の一実施形態であるグリッパーモジュール及びグリッパー装置を図面に基づいて説明する。図１は、グリッパー装置の構成を示す概略斜視図である。図２は、同グリッパー装置の制御系を示す概略構成図である。図３は、同グリッパー装置における伸縮駆動装置の構成を示す概略図である。図４は、グリッパーモジュールを拡大して示す図であり、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図である。図５は、同グリッパーモジュールのツール回転装置の動作を説明するための平面図である。図６は、同グリッパーモジュールの縦断面図である。図７は、同グリッパーモジュールを側面視で示す拡大概念図であり、（Ａ）は近距離視野の撮像状態を示し、（Ｂ）は遠距離視野の撮像状態を示す。図８は、同グリッパーモジュールの分離斜視図である。図９は、撮像装置を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は底面図である。図１０は、撮像装置を説明するための図であり、（Ａ）は撮像装置の分離斜視図、（Ｂ）はレンズ駆動装置の平面図、（Ｃ）はレンズ駆動装置の分離斜視図である。
【0017】
なお、以下の説明で必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「前後」「上下」など）を用いるが、これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、グリッパーは作業ツールの一例であり、例えばピペットや注射針などの他の作業ツールをカメラ付き作業モジュールに設けることも可能である。
【0018】
図１に示すように、本実施形態のグリッパー装置１０００は、グリッパーモジュール１００を直交３軸方向に移動させる３軸操作用駆動装置５００（移動機構の一例）を備えている。グリッパーモジュール１００は、３軸操作用駆動装置５００の３軸移動可能な駆動軸５０４（伸縮駆動装置５０１Ｃの駆動軸５０４）の先端部に取り付けられている。
【0019】
図２及び図４～図８にも示すように、グリッパーモジュール１００は、アーム駆動用圧電素子２１０の振動によって開閉する一対の把持アーム２２０を有するグリッパー２００（作業ツールの一例）と、グリッパー２００の把持アーム２２０の作業領域（把持アーム２２０が把持対象物を把持する位置）を撮像する撮像装置３００と、グリッパー２００を支持するとともにグリッパー２００を上記作業領域に対して回転させるツール回転装置７００と、ツール回転装置７００と撮像装置３００とを支持する台座部材４５０とを備えている。
【0020】
台座部材４５０は、伸縮駆動装置５０１Ｃの駆動軸５０４の先端部に固着される。グリッパー２００は、アーム駆動用圧電素子２１０の振動によって開閉する一対の把持アーム２２０を有している。撮像装置３００は、台座部材４５０に回転不能に保持されるとともに、ツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転軸上に配置されている。
【0021】
図８等に示すように、台座部材４５０は、金属製又は樹脂製であり、下向き凸形の形態を有し、台座前面部４５１にツール回転装置７００が取り付けられ、下向きに突出した台座下部４５２に撮像装置３００が取り付けられる。台座部材４５０の中央部に設けた前後開口の取付け穴４５３に伸縮駆動装置５０１Ｃの駆動軸５０４の先端部が嵌め込まれて固定されることで、３軸操作用駆動装置５００にグリッパーモジュール１００が取り付けられる。なお、台座部材４５０と駆動軸５０４の先端部との連結方法は、例えば接着又はねじ締結であるが、特に限定されない。
【0022】
図４及び図５等に示すように、ツール回転装置７００は、台座前面部４５１に固着した回転装置本体７０１と、モータ出力軸７１１を下向きにして回転装置本体７０１に取り付けられるモータ７１０と、モータ出力軸７１１に相対回転不能に取り付けられてモータ出力軸７１１周りに回転するツール取付部材７２０とを有する。
【0023】
回転装置本体７０１は、金属製又は樹脂製であり、略直方体の形態を有し、左右縁部に設けた前後開口のねじ挿通孔に前方から挿通される左右のねじ７３０によって、台座部材４５０の台座前面部４５１に強固に固定される。
【0024】
モータ７１０は、例えば減速機付きのものであり、円筒形の形態を有し、回転装置本体７０１に設けた上下開口で円形穴状のモータ保持部７０２内に挿し込まれて例えば接着剤にて固着している。モータ出力軸７１１の先端部は、回転装置本体７０１の下面後縁部から垂下した前向きＬ形の出力軸支持部７０３に設けた軸支穴７０４に回転自在に支持されている。また、モータ出力軸７１１は、回転装置本体７０１の下面と出力軸支持部７０３との間に配設されるツール取付部材７２０の回転基端部７２１に設けた上下開口の出力軸挿込穴７２２に相対回転不能に挿し込まれて例えば接着剤にて固着している。
【0025】
ツール取付部材７２０の先端部に設けたツール取付部７２３は、前面が斜め下向きに傾斜した略台形柱の形態を有するとともに、回転基端部７２１よりも幅広に形成されている。グリッパー２００は、ツール取付部７２３の前面部７２４にグリッパー取付ねじ２０５にて取り付けられ、左右方向に開閉可能な左右一対の把持アーム２２０が斜め下向きに延伸している。左右の把持アーム２２０の先端部は、閉じた状態でモータ出力軸７１１の下方に位置するように設けられている。
【0026】
ツール取付部材７２０は回転装置本体７０１とは固着しておらず、モータ出力軸７１１の回転により、モータ出力軸７１１周りに回転する。すなわち、ツール取付部材７２０に固着するグリッパー２００の回転軸は、モータ出力軸７１１の軸線と一致する。なお、ツール取付部材７２０の回転許容範囲は、回転装置本体７０１の出力軸支持部７０３にて規制される。図５に示すように、本実施形態では、ツール取付部材７２０は、概ね１８０度の範囲内で回転可能に設けられている。
【0027】
図６～図１０等に示すように、撮像装置３００は、台座部材４５０の台座下部４５２に固着した撮像装置本体３０２と、レンズ３０１を光軸Ｌに沿って移動させるレンズ駆動装置３１０と、レンズ３０１を通過した光を受光する撮像素子３３０とを備えている。金属製又は樹脂製の撮像装置本体３０２の上面左右縁部の後ろ寄り部位に、前後方向に延びる左右一対の固定部３０３が上向きに立設されており、左右の固定部３０３で台座部材４５０の台座下部４５２を挟み込んだ状態で固定部３０３と台座下部４５２とが左右のねじ３０８にて連結されることで、撮像装置本体３０２が台座部材４５０に強固に固着される。
【0028】
撮像装置本体３０２の前半部は回転装置本体７０１の下方に延出しており、撮像装置本体３０２に保持された撮像素子３３０はモータ出力軸７１１の下方に配設されている。撮像素子３３０の下方には、撮像装置本体３０２に保持されたレンズ駆動装置３１０の動作によって上下移動可能なレンズ３０１が配設されている。本実施形態では、レンズ３０１の光軸Ｌは、グリッパー２００の回転軸上（モータ出力軸７１１の軸線上）に設けられている。換言すれば、撮像装置３００は、台座部材４５０に回転不能に保持されるとともに、レンズ３０１及び撮像素子３３０はツール回転装置７００によるグリッパー２００（作業ツール）の回転軸上に配置されている。そして、ツール回転装置７００の駆動によって、グリッパー２００の把持アーム２２０が光軸Ｌを中心として回転可能になっている。
【0029】
また、撮像装置３００には、撮像装置本体３０２の下面後部から下向きに延出した第２カメラ取付座３０４に第２撮像素子３４０と第２レンズ３４１とが設けられている。第２レンズ３４１は、第２撮像素子３４０に対して位置固定されている。第２レンズ３４１の光軸ＬＡはグリッパー２００の作業領域を通っており、第２撮像素子３４０及び第２レンズ３４１は、グリッパー２００の作業領域にピントが合うように設けられている。
【0030】
本実施形態のグリッパーモジュール１００によれば、ツール回転装置７００によってグリッパー２００の姿勢（向き）を変更して作業の確実性及び正確性を向上できる。その上で、台座部材４５０にツール回転装置７００と撮像装置３００とを設け、撮像装置３００をツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転軸上に配置しているから、グリッパー２００の回転軸に対して撮像装置３００を移動させる機構が不要であり、コンパクトかつ軽量で作業性の高いカメラ付き作業モジュールを実現できる。このように、グリッパーモジュール１００をコンパクトかつ軽量に構成することで、駆動力が小さい小型のロボットへの装着が可能になる。また、撮像装置３００は台座部材４５０に回転不能に保持されているから、ツール回転装置７００によってグリッパー２００を回転させても、撮像装置３００が取得する画像は回転しないのでオペレータにとって操作性がよい。
【0031】
本実施形態では、撮像装置３００の光軸Ｌとグリッパー２００の把持アーム２２０の延伸方向とが交差するように、把持アーム２２０を斜め下向きに延伸させることで、グリッパー２００と撮像装置３００とをコンパクトに配置できるとともに、把持アーム２２０の長さをなるべく短くして把持アーム２２０の強度を確保できる。また、把持アーム２２０が斜め下向きに延伸していることで、グリッパー２００の下方（把持アーム２２０の基端部の下方）に空間が形成されるので、把持アーム２２０の先端部（把持対象物を把持する部位）以外の部位が把持対象物に衝突しないようにでき、グリッパー装置１０００の操作性が向上する。
【0032】
また、グリッパーモジュール１００によれば、グリッパー２００とツール回転装置７００とを撮像装置３００と１つのツール取付部材７２０に組み付けてモジュール化することで、移動機構を有する様々なロボット（本実施形態では３軸操作用駆動装置５００）にグリッパー２００、ツール回転装置７００及び撮像装置３００を組み込むことが容易になる。また、グリッパーモジュール１００では、撮像装置３００が取得した画像を見ながら、グリッパー２００の把持アーム２２０の位置を調整できる。そして、撮像装置３００の光軸Ｌとツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転軸とグリッパー２００の把持アーム２２０の位置とを調整済みのグリッパーモジュール１００を準備しておくことで、ロボット（例えば３軸操作用駆動装置５００）へのグリッパー２００、ツール回転装置７００及び撮像装置３００の取付けを迅速かつ容易に行える。
【0033】
また、グリッパーモジュール１００では、撮像装置３００のレンズ３０１の光軸Ｌが把持アーム２２０の作業領域を通っているので、レンズ３０１の収差の影響が小さい画像領域にて把持アームの作業領域を観察でき、把持アーム２２０による把持作業の容易性及び正確性が向上する。
【0034】
また、グリッパーモジュール１００の撮像装置３００は、グリッパー２００の作業領域を撮像する２つの撮像素子３３０，３４０を備えているから、当該作業領域に配置された把持対象物のステレオ画像を見ながら把持作業を行えるので、操作性が向上する。また、光軸Ｌが上下方向に沿った撮像素子３３０の取得画像を使用して把持対象物を探し、グリッパー２００にて把持対象物を把持する際には２つの撮像素子３３０，３４０が取得するステレオ画像を見ながら把持作業を行える。
【0035】
次に、３軸操作用駆動装置５００について説明する。図１～図３に示すように、３軸操作用駆動装置５００は、台座５５０上に一端が固定されて立設された上下方向（Ｚ軸方向）用の伸縮駆動装置５０１Ａと、伸縮駆動装置５０１Ａの出力側となる他端に固定された左右方向（Ｙ軸方向）用の伸縮駆動装置５０１Ｂと、伸縮駆動装置５０１Ｂの出力側に固定された前後方向（Ｘ軸方向）用の伸縮駆動装置５０１Ｃと、伸縮駆動装置５０１Ｃの出力側に固定された出力部材５０２とを備える。伸縮駆動装置５０１Ａ～５０１Ｃはそれぞれ同一の構成を有しており、移動体ユニット５０３の駆動軸５０４を筐体５０５に対して軸方向にスライドさせて伸縮する。
【0036】
伸縮駆動装置５０１Ａは、駆動軸５０４の軸方向が上下方向に沿って配置され、台座５５０に筐体５０５の下端が固定されて、台座５５０より立設しており、筐体５０５の上端側より移動体ユニット５０３を上下に摺動することで、伸縮駆動装置５０１Ｂ，５０１Ｃを介して接続された出力部材５０２を上下方向に移動させる。すなわち、伸縮駆動装置５０１Ａは、出力部材５０２に固定されたグリッパーモジュール１００を撮像装置３００の光軸Ｌに沿って移動させる。これにより、撮像装置３００で把持対象物を撮像しながら、グリッパーモジュール１００を上下移動させて、グリッパー２００の把持アーム２２０の先端部を把持対象物に位置合わせできる。
【0037】
伸縮駆動装置５０１Ｂは、伸縮駆動装置５０１Ａにおける移動体ユニット５０３上端の出力側に筐体５０５の出力側（右側）が固定され、台座５５０に対して左右方向に水平に配置されており、筐体５０５の右端より移動体ユニット５０３を左右に摺動することで、伸縮駆動装置５０１Ｃを介して接続された出力部材５０２を左右方向に移動させる。伸縮駆動装置５０１Ｃは、伸縮駆動装置５０１Ｂにおける移動体ユニット５０３上端の出力側に筐体５０５の出力側（前側）が固定され、台座５５０に対して前後方向に水平に配置されており、筐体５０５の前端より移動体ユニット５０３を前後に摺動することで、移動体ユニット５０３前端に接続された出力部材５０２を前後方向に移動させる。
【0038】
次いで、伸縮駆動装置５０１Ａ～５０１Ｃの概略構成について、図３を参照して以下に説明する。以下では、伸縮駆動装置５０１Ａ～５０１Ｃを単に伸縮駆動装置５０１とする。伸縮駆動装置５０１は、移動体ユニット５０３と、移動体ユニット５０３を支持する支持ユニット５０６と、電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子５０７とを備える。圧電素子５０７の振動により移動体ユニット５０３が支持ユニット５０６に対して相対的に移動する。伸縮駆動コントローラ５０８は、圧電素子５０７に鋸歯状波の駆動パルスを供給して、駆動軸５０４を軸方向に振動させる。
【0039】
移動体ユニット５０３は、軸状の構成を有し、駆動軸５０４の一端に圧電素子５０７が固定される一方で、駆動軸５０４の他端に出力部材５０２が固定されている。そして、移動体ユニット５０３は、駆動軸５０４の他端に固定された出力部材５０２が筒状の筐体５０５の外部に配置されるようにして、筐体５０５内に配置されるとともに、駆動軸５０４が軸方向（スライド方向）にのみ自由度を有するように筐体５０５内で支持ユニット５０６に支持される。出力部材５０２は、筐体５０５の延長方向（軸方向）外側で、移動体ユニット５０３のスライド動作に従い、駆動軸５０４の軸方向に沿って移動する。
【0040】
図２に示すように、伸縮駆動装置５０１Ａ～５０１Ｃには、それぞれ伸縮駆動コントローラ５０８が電気接続されている。また、グリッパーモジュール１００のグリッパー２００と撮像装置３００のレンズ駆動装置３１０とツール回転装置７００のモータ７１０には、アーム駆動用圧電素子２１０とレンズ駆動用圧電素子３１１に鋸歯状波の駆動パルスを供給し、モータ７１０に駆動電力を供給するモジュールコントローラ１０１が電気接続されている。
【0041】
これらのコントローラ１０１，５０８は、制御装置を構成するパーソナルコンピュータからなるＰＣ１００１に電気接続されている。また、グリッパーモジュール１００の撮像装置３００の撮像素子３３０は、ＰＣ１００１に電気接続されている。ＰＣ１００１は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、制御プログラムや各種データを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）と制御プログラムや各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む記憶装置、入力インターフェース等を有している。ＰＣ１００１は、コントローラ１０１，５０８を介して、グリッパー２００及び伸縮駆動装置５０１Ａ～５０１Ｃが所望の動作をするように制御する。
【0042】
ＰＣ１００１は、撮像装置３００の撮像素子３３０，３４０が取得した画像を表示装置としてのモニター１００２に表示可能に構成されている。また、ＰＣ１００１は、モジュールコントローラ１０１を介して、レンズ３０１を移動させるレンズ駆動装置３１０を駆動させて、撮像装置３００の撮像素子３３０が取得する画像のピントが合うようにオートフォーカス制御する。これにより、図７（Ａ）に示すように、グリッパー２００の作業領域周辺の近距離視野Ｆｓと、図７（Ｂ）に示すように、作業領域下方の遠距離視野Ｆｌとの間で、どのような高さ位置に把持対象物が位置する場合でも、把持対象物にピント合わせできる。
【0043】
また、グリッパーモジュール１００に対する把持対象物の高さ位置調整を行う際に、光軸ＬＡ上が作業領域を斜めに通るとともに作業領域にピント合わせされた第２撮像素子３４０及び第２レンズ３４１が取得する画像を使用して、把持対象物にピントが合うようにグリッパーモジュール１００と把持対象物とを相対移動させることで、グリッパー２００の作業領域に把持対象物を正確かつ確実に配置できる。なお、第２レンズ３４１を光軸ＬＡに沿って移動させるレンズ駆動装置を設け、作業領域とは異なる位置でも第２撮像素子３４０及び第２レンズ３４１が取得する画像のピントが合うように構成しても構わない。第２レンズ３４１を移動させるレンズ駆動装置としては、例えばレンズ駆動装置３１０と同様の構成のものを使用できる。
【0044】
グリッパー装置１０００による把持対象物の把持動作の一例を説明すると、撮像装置３００を作動させながら、３軸操作用駆動装置５００の駆動によりグリッパーモジュール１００を移動させて、遠距離視野Ｆｌにて把持対象物を探す。そして、見つけた把持対象物にピントを合わせながら、グリッパー２００の把持アーム２２０の作業領域（近距離視野Ｆｓ）に把持対象物が位置するように、３軸操作用駆動装置５００の駆動によってグリッパーモジュール１００を移動させ、ツール回転装置７００によってグリッパー２００の把持アーム２２０を所望の姿勢（向き）に変更した後、把持アーム２２０を駆動させて把持対象物を把持する。
【0045】
また、グリッパー２００の先端部で把持対象物を突いたり、動かしたり、回転させて向きを変えたりすることが可能である。また、グリッパーの把持アームに替えて、キャピラリー等の針状部材を装着し、撮像装置３００が細胞等の穿刺対象物にピント合わせして取得する画像を見ながら、穿刺対象物に針状部材を穿刺する操作を行うことも可能である。
【0046】
以上のように、グリッパー装置１０００は、小型化及び軽量化が可能なグリッパーモジュール１００を備えているので、グリッパー装置１０００全体の小型化及び軽量化を実現できる。また、グリッパー装置１０００は、グリッパーモジュール１００を撮像装置３００の光軸Ｌに沿って直線移動させる直動機構としての伸縮駆動装置５０１Ｂを備えている。これにより、グリッパーモジュール１００の撮像装置３００で把持対象物を撮像しながら、グリッパーモジュール１００を上下移動させて、グリッパー２００の把持アーム２２０の先端部を把持対象物に位置合わせできる。
【0047】
図４～図１０に示すように、撮像装置３００は、撮像装置本体３０２と、レンズ駆動用圧電素子３１１の振動によってレンズ３０１を光軸Ｌに沿って上下方向に移動させるレンズ駆動装置３１０と、レンズ３０１を通過した光を受光する撮像素子３３０と、位置固定された第２レンズ３４１を通過した光を受講する第２撮像素子３４０とを備えている。
【0048】
レンズ駆動装置３１０は、レンズ駆動用圧電素子３１１の一端にレンズ駆動軸３１２を固定した軸状のレンズ駆動用振動ユニット３１３と、レンズ駆動軸３１２に摩擦係合してレンズ駆動軸３１２の軸方向に移動するレンズ支持体３１４と、レンズ駆動用振動ユニット３１３の両端を支持する駆動軸支持片３１５及び圧電素子支持片３１６を有する支持ケース３１７とを備えている。レンズ駆動装置３１０は、撮像装置本体３０２の左右一側部（本実施形態では左側部）を切り欠いて設けた下向き開口の駆動装置配置部３０５に例えば接着剤にて固着されている。
【0049】
支持ケース３１７は、板状の駆動軸支持片３１５と圧電素子支持片３１６とを連結する板状の支持ベース３１８を備え、圧電素子支持片３１６を上側にするとともに駆動軸支持片３１５を下側にして配置される。駆動軸支持片３１５及び圧電素子支持片３１６は、支持ベース３１８の上下端部から同じ向き（本実施形態では前向き）に延出しており、支持ケース３１７は、コの字形（Ｃ字形）の形態を有する。駆動軸支持片３１５及び圧電素子支持片３１６には切欠き凹部３１５ａ，３１６ａが設けられている。支持ケース３１７は、切欠き凹部３１５ａにレンズ駆動軸３１２の端部を保持する一方、切欠き凹部３１６ａにレンズ駆動用圧電素子３１１を保持することで、レンズ駆動用振動ユニット３１３を支持ベース３１８とは間隔を空けて保持する。
【0050】
支持ケース３１７は、レンズ駆動用圧電素子３１１を上側にするようにして、撮像装置本体３０２に設けた切欠き凹状の駆動装置配置部３０５の後部に固着されている。撮像装置本体３０２には、支持ケース３１７の圧電素子支持片３１６の上面から上向きに突出したレンズ駆動用圧電素子３１１を収容する切欠き凹部３０５ａが形成され、レンズ駆動用圧電素子３１１は撮像装置本体３０２とは隙間をあけて配置される。
【0051】
レンズ駆動用振動ユニット３１３のレンズ駆動軸３１２の下端部は、駆動軸支持片３１５の切欠き凹部３１５ａに嵌め込まれて接着剤（図示省略）にて固着される。一方、レンズ駆動用圧電素子３１１の下部（レンズ駆動軸３１２との接合近傍部分）は、圧電素子支持片３１６の切欠き凹部３１６ａに嵌め込まれて接着剤（図示省略）にて固着されている。レンズ駆動軸３１２の上端部は、圧電素子支持片３１６の下面に近接配置されている。
【0052】
このように、レンズ駆動用振動ユニット３１３の両端部を支持ケース３１７の一対の支持片３１５，３１６に設けた切欠き凹部３１５ａ，３１６ａに嵌め込んで固着することで、レンズ駆動用振動ユニット３１３の両端部を支持ケース３１７に確実に固着できるとともに、支持片３１５，３１６の厚みを薄くでき、レンズ支持体３１４の可動範囲（上下ストローク）を確保しつつ、支持ケース３１７の長さ寸法（レンズ駆動用振動ユニット３１３の軸方向に沿った長さ寸法）を小さくでき、支持ケース３１７の小型化及び軽量化、ひいてはレンズ駆動装置３１０の小型化及び軽量化を実現できる。また、レンズ駆動軸３１２の下端部を駆動軸支持片３１５に固着する一方、レンズ駆動軸３１２の上端部を圧電素子支持片３１６に近接配置することで、レンズ駆動軸３１２に摩擦係合するレンズ支持体３１４の可動範囲を支持片３１５，３１６によって規制できる。
【0053】
また、支持ケース３１７の駆動軸支持片３１５の厚みを薄することで、レンズ支持体３１４がレンズ駆動装置３１０下端部（駆動軸支持片３１５下面）の近傍まで移動できるので、レンズ支持体３１４の駆動軸支持片３１５側の可動範囲端（レンズ支持体３１４の可動範囲下限）に対するレンズ駆動装置３１０下端部の突出寸法が小さいコンパクトなレンズ駆動装置３１０を実現できる。
【0054】
なお、レンズ駆動軸３１２の下端部が接着剤にて駆動軸支持片３１５に固着される構成においては、当該接着剤がレンズ駆動軸３１２の側面に回り込んでもよい。レンズ駆動用圧電素子３１１が圧電素子支持片３１６に接着剤にて固着される構成においても同様である。
【0055】
図４～図１０等に示すように、レンズ駆動装置３１０のレンズ支持体３１４は、レンズ駆動軸３１２に摩擦係合する支持体基材３１９と、支持体基材３１９に連結されたレンズ保持板３２０とを備えている。レンズ３０１は、レンズ保持板３２０に設けられた光透過穴３２０ａに重なるようにしてレンズ保持板３２０に例えば接着剤にて固着されている。撮像装置本体３０２の前部には、下向き開口の空洞部３０６が設けられ、レンズ３０１及びレンズ保持板３２０は空洞部３０６内で上下動可能に設けられている。
【0056】
図４及び図６～図１０では、支持体基材３１９の構成を簡略化して図示しており、支持体基材３１９は、例えば、後述する把持アーム２２０とアーム駆動軸２１１との摩擦係合構造（図１４参照）と同様の構造にて、レンズ駆動軸３１２に摩擦係合している。なお、レンズ支持体３１４をレンズ駆動軸３１２に摩擦係合させる構成は、図１４に示す構成と同様の構成に限定されず、レンズ駆動用圧電素子３１１の振動によってスティック状態（固着状態）とスリップ状態（滑り状態）とを繰り返してレンズ支持体３１４がレンズ駆動軸３１２に沿って移動する摩擦係合構造であればよい。
【0057】
図６及び図１０等に示すように、撮像装置本体３０２の上面には、該上面の前寄り部位から後縁部位にかけて前後方向に延びる回路配置溝３０７が形成されている。回路配置溝３０７の前部は空洞部３０６に連通しており、回路配置溝３０７の後部は撮像装置本体３０２の後面に開口している。撮像素子３３０は、フレキシブル基板３３１の一端部に搭載されており、フレキシブル基板３３１が撮像素子３３０を下向きにして回路配置溝３０７に沿って配置されるとともに、撮像素子３３０がレンズ３０１の上方に配置される。撮像素子３３０には、下方からレンズ３０１に入射してレンズ３０１を透過した光が光透過穴３２０ａを介して入射する。
【0058】
フレキシブル基板３３１は、ツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転を妨げないように、撮像装置本体３０２から後向きに延設される。なお、フレキシブル基板３３１の前端部の撮像素子３３０とは逆の面に裏打ち板（図示省略）を貼り付けて、フレキシブル基板３３１の剛性を高めて撮像素子３３０の揺れを抑制してもよい。
【0059】
図４、図６及び図９等に示すように、撮像装置本体３０２の下面後部に設けた第２カメラ取付座３０４に、第２撮像素子３４０を搭載した第２フレキシブル基板３４２の端部が固着されている。第２撮像素子３４０は箱型のカメラケース３４３で覆われている。第２レンズ３４１は、光軸ＬＡをグリッパー２００の作業領域に向けて、カメラケース３４３に支持されている。第２フレキシブル基板３４２は、ツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転を妨げないように、撮像装置本体３０２の第２カメラ取付座３０４から後向きに延設される。
【0060】
本実施形態のグリッパーモジュール１００では、撮像装置３００は、レンズ駆動用圧電素子３１１の振動によってレンズ３０１を光軸Ｌに沿って移動させるレンズ駆動装置３１０と、レンズ３０１を通過した光を受光する撮像素子３３０とを備え、レンズ駆動用圧電素子３１１の振動によってレンズ３０１を移動させるようにしたので、レンズ駆動装置３１０の構成を簡素化でき、レンズ駆動装置３１０の小型化及び軽量化を実現できる。そして、撮像装置３００の小型化及び軽量化、ひいてはカメラ付き作業モジュールの小型化及び軽量化を実現できる。
【0061】
また、撮像素子３３０から延びるフレキシブル基板３３１（配線部材の一例）がグリッパー２００の回転可能範囲を避けて延設されるとともに、レンズ駆動装置３１０のレンズ駆動軸３１２は、撮像素子３３０の側方に配置されている。これにより、フレキシブル基板３３１がツール回転装置７００によるグリッパー２００の回転を妨げるのを防止しながら、撮像素子３３０の側方の空きスペースを有効活用してレンズ駆動装置３１０を配置でき、よりコンパクトなカメラ付き作業モジュールを実現できる。
【0062】
また、グリッパーモジュール１００は、作業ツールとして開閉する把持アーム２２０を有するグリッパー２００を備えているので、グリッパー２００にて把持対象物を把持操作できるとともに、ツール回転装置７００にてグリッパーの姿勢（向き）を変更できるので、コンパクトかつ軽量でより作業性の高いカメラ付き作業モジュールを実現できる。
【0063】
【0064】
グリッパー２００は、アーム駆動用圧電素子２１０の左右両端に左右のアーム駆動軸２１１を固定したアーム駆動用振動ユニット２１２と、左右のアーム駆動軸２１１に摩擦係合してアーム駆動軸２１１の軸方向に移動する左右の把持アーム２２０とを備えている。左右の把持アーム２２０は、アーム駆動用圧電素子２１０の振動によって、互いに離れる方向へ、又は互いに接近する方向へ移動されることで開閉動作する。グリッパー２００は、把持アーム２２０をアーム駆動用圧電素子２１０の振動によって開閉するので、グリッパー２００の構成を簡素化でき、グリッパー２００の小型化及び軽量化を実現できる。
【0065】
図１２に示すように、アーム駆動用振動ユニット２１２は、左右長手のグリッパー台板２０１に固定されている。アーム駆動用圧電素子２１０の一側面が、グリッパー台板２０１の中央部に突設された台板載置台２０１ａに接着剤２０２ａにて固着されている。また、左右のアーム駆動軸２１１の端面がグリッパー台板２０１の左右端部に突設された左右の台板支持片２０１ｂの先端面に接着剤２０２ｂにて固着されている。
【0066】
なお、左右のアーム駆動軸２１１の端面は、図１３（Ａ）に示すように、台板支持片２０１ｂに突合せ配置されて接着剤（図示省略）にて固着されてもよい。また、左右のアーム駆動軸２１１の端面は、グリッパー台板２０１に固着されていなくてもよく、例えば、図１３（Ａ）に示す構成において、アーム駆動軸２１１と台板支持片２０１ｂとが互いに接着されていない場合には、台板支持片２０１ｂは、アーム駆動軸２１１を保護する保護部材として機能する。この場合、アーム駆動軸２１１と台板支持片２０１ｂとの間に隙間が形成されるようにしてもよい。
【0067】
また、図１３（Ｂ）に示すように、把持アーム２２０のアーム駆動軸２１１先端側（左右外側）への移動可能範囲を制限するストッパー部材２２７を設けてもよい。例えば、ストッパー部材２２７は、アーム駆動軸２１１の一側面（２つ以上の側面であってもよい）の先端寄り部位（アーム駆動用圧電素子２１０とは反対側の端部寄り部位）に付着された接着剤にて形成されている。ストッパー部材２２７により、把持アーム２２０の左右外側への移動が制限される。なお、把持アーム２２０のアーム駆動軸２１１基端側（左右内側）への移動可能範囲は、グリッパー台板２０１の台板載置台２０１ａにて制限される。
【0068】
この変形例では、左右のアーム駆動軸２１１のそれぞれにストッパー部材２２７が設けられる一方、左右のアーム駆動軸２１１でストッパー部材２２７が設けられる左右方向位置が異なっている。これにより、左右の把持アーム２２０は、ストローク（移動可能範囲の左右方向長さ）が異なっている。
【0069】
左右の把持アーム２２０のストロークが異なっていることで、左右の把持アーム２２０が全開状態から閉じる動作をするときに、ストロークが短い方の把持アーム２２０が左右内側のストローク端（アーム駆動用圧電素子２１０側のストローク端）に到達し、ストロークが長い方の把持アーム２２０が遅れて左右内側のストローク端に到達する。このように、一方の把持アーム２２０を他方の把持アーム２２０に比べて左右内側のストローク端に先に到達させることで、左右の把持アーム２２０を閉じたときの把持アーム２２０の位置の再現性を向上できる。
【0070】
また、一方の把持アーム２２０を先に左右内側のストローク端に到達させることで、微小な把持対象物を把持する際に左右の把持アーム２２０が把持対象物を把持する位置を予測しやすくなり、左右の把持アーム２２０が把持対象物の把持を完了する前に把持対象物があまり移動しないようにできる。このように、把持操作完了前の把持対象物の変位を低減して、把持操作の再現性及び確実性（精度）を向上できる。
【0071】
また、把持対象物を所望の向きや位置に移動させるときに、ストロークが短い方の把持アーム２２０を左右内側のストローク端に到達させて把持対象物を移動させるようにすれば、他方の把持アーム２２０が把持対象物に接触する前に把持対象物の移動を完了できる。これにより、把持対象物の移動操作の再現性及び確実性（精度）を向上できる。
【0072】
左右の把持アーム２２０をともに左右内側のストローク端に位置させた状態で把持アーム２２０の先端部同士（フィンガー部材２２５の先端部同士）の間に隙間が形成されるように把持アーム２２０の形状及びストロークを設定した場合にも、左右の把持アーム２２０でストロークを互いに異ならせることで、上記と同様の効果が得られる。
【0073】
なお、左右のアーム駆動軸２１１のうち一方のアーム駆動軸２１１のみにストッパー部材２２７を設けることで、左右の把持アーム２２０のストロークを互いに異ならせることも可能である。また、アーム駆動軸２１１の基端寄り部位（アーム駆動用圧電素子２１０側の端部寄り部位）にストッパー部材を設けることによって、把持アーム２２０の左右内側のストローク端を設定することが可能である。また、左右の把持アーム２２０でストロークを互いに異ならせる構成は、図１３（Ａ）に示した構成に適用可能であることは言うまでもない。なお、把持アーム２２０のストローク端を決定するストッパー部材は、アーム駆動軸２１１に設ける構成に限らず、例えばグリッパー台板２０１又はグリッパーケース２０３に設けた突起部によって形成される構成など、把持アーム２２０に接触して把持アーム２２０の移動可能範囲を制限する構成であればよい。
【0074】
左右のアーム駆動軸２１１に摩擦係合する左右の把持アーム２２０は、アーム駆動軸２１１に接触させた状態となるアーム本体２２１のアーム本体基端部２２３に、弾性を有するアーム固定部材２２２を装着することで、アーム駆動軸２１１と摩擦係合している。左右の把持アーム２２０は、左右対称の構成を有している。図４、図６及び図７等では、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３及びアーム固定部材２２２の周辺を簡略化して図示している。
【0075】
図１４を参照しながら、把持アーム２２０とアーム駆動軸２１１との摩擦係合の具体的な構成例を説明する。なお、図１４では、把持アーム２２０におけるアーム本体２２１のフィンガー取付部２２４を簡略化して図示するとともに、フィンガー部材２２５の図示を省略している。
【0076】
アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３は、側面視で二股に分岐させたＬ字形状を有しており、一方が後方に延びた上側固定部２２３Ａとなり、他方が下方に延びた前側固定部２２３Ｂとなる。アーム固定部材２２２は、例えば、側面視Ｌ字形状に屈曲された板状の摩擦バネなどの弾性体で構成され、アーム固定部材２２２の一端（後方上縁側）が、アーム本体基端部２２３の上側固定部２２３Ａと連結される一方、アーム固定部材２２２の他端（下方前縁側）が、アーム本体基端部２２３の前側固定部２２３Ｂと連結される。
【0077】
アーム本体２２１は、アーム本体基端部２２３より前方に延設させたフィンガー取付部２２４を有している。フィンガー取付部２２４は、アーム本体基端部２２３の上側固定部２２３Ａの左右一方の辺縁であって前側固定部２２３Ｂの前面から前方に向けて延設されている。アーム本体基端部２２３は、上側固定部２２３Ａの後方縁に上側に突起させた上側係止部２２３Ｘを有する一方、前側固定部２２３Ｂの下方縁に前側に突起させた前側係止部２２３Ｙを有する。すなわち、アーム本体基端部２２３は、後方縁に側面視鈎状となる上側係止部２２３Ｘを有する上側固定部２２３Ａと、下方縁に側面視鈎状となる前側係止部２２３Ｙを有する前側固定部２２３Ｂとを分岐させて構成されている。
【0078】
アーム固定部材２２２は、後側下方端から上方に向かって延びる後方板部２２２Ａと、後方板部２２２Ａの下方縁から前方に向かって延びる下方板部２２２Ｂとを有しており、後方板部２２２Ａの上縁にＬ字状に屈曲させた上側係止部２２２Ｘが設けられる一方、下方板部２２２Ｂの前縁にＬ字状に屈曲させた前側係止部２２２Ｙが設けられる。アーム固定部材２２２は、後方板部２２２Ａの上下中途部を前方に突設させるとともに、下方板部２２２Ｂの前後中途部を上方に突設させており、後方板部２２２Ａと下方板部２２２Ｂとの連結部分が側面視でＵ字状に形成されている。また、上側係止部２２２Ｘが、後方板部２２２Ａ上縁から前方に延びた後に下方へ屈曲させて構成されており、前側係止部２２２Ｙが、下方板部２２２Ｂ前縁から上方に延びた後に後方へ屈曲させて構成されている。
【0079】
アーム本体２２１は、アーム本体基端部２２３をアーム駆動軸２１１の外周面の一部に当接させるようにして、アーム駆動用振動ユニット２１２に取り付けられる。このとき、アーム本体基端部２２３において、上側固定部２２３Ａ下面がアーム駆動軸２１１上面に接触するとともに、アーム本体基端部２２３の前側固定部２２３Ｂ後面がアーム駆動軸２１１前面に接触する。すなわち、アーム本体２２１は、アーム本体基端部２２３がアーム駆動軸２１１の左右方向一部における上面及び前面を覆うようにして、アーム駆動用振動ユニット２１２に取り付けられる。また、上側固定部２２３Ａ後縁がアーム駆動軸２１１後縁よりも後方に突出するとともに、前側固定部２２３Ｂ下縁がアーム駆動軸２１１下縁よりも下方に突出している。
【0080】
アーム固定部材２２２が、アーム本体基端部２２３で覆われたアーム駆動軸２１１における露出した外周面を覆うようにして、アーム本体２２１が取り付けられたアーム駆動用振動ユニット２１２に取り付けられる。このとき、アーム固定部材２２２は、後方板部２２２Ａの突設部分前面をアーム駆動軸２１１後面に当接させるとともに、下方板部２２２Ｂの突設部分上面をアーム駆動軸２１１下面に当接させる。すなわち、アーム固定部材２２２は、アーム駆動軸２１１のアーム本体２２１のアーム本体基端部２２３で覆われた箇所の後面及び下面を覆うようにして、アーム駆動用振動ユニット２１２に取り付けられる。また、アーム固定部材２２２は、後方板部２２２Ａ上縁をアーム固定部材２２２のアーム本体基端部２２３上面より上方へ突出させることで、上側係止部２２２Ｘをアーム本体基端部２２３の上側係止部２２３Ｘに係止させる一方、下方板部２２２Ｂ前縁をアーム固定部材２２２のアーム本体基端部２２３前面より前方へ突出させることで、前側係止部２２２Ｙをアーム本体基端部２２３の前側係止部２２３Ｙに係止させる。
【0081】
アーム本体２２１は、アーム本体基端部２２３両端における上側係止部２２３Ｘ及び前側係止部２２３Ｙに、アーム固定部材２２２両端の上側係止部２２２Ｘ及び前側係止部２２２Ｙが引っ掛けられて、アーム駆動軸２１１との２か所の接触部でアーム駆動軸２１１を押さえつけて、アーム駆動軸２１１との間で摩擦力を発生する。すなわち、アーム本体２２１は、アーム固定部材２２２によりアーム駆動軸２１１の方向に引き付けられ、アーム駆動軸２１１と接触している二つの面（上面及び前面）においてアーム駆動軸２１１との間で摩擦力を発生させる。このようにして、アーム本体２２１とアーム固定部材２２２を組み合わせた把持アーム２２０がアーム駆動用振動ユニット２１２に対して摩擦係合した状態となる。
【0082】
移動体となるアーム本体２２１のアーム本体基端部２２３が、アーム駆動用振動ユニット２１２の軸方向から視てアーム駆動用振動ユニット２１２の外周の一部を覆う形状、すなわち、アーム駆動用振動ユニット２１２の軸方向に対して垂直な面上でアーム駆動用振動ユニット２１２の外周の一部を覆う形状を有している。そして、アーム本体基端部２２３をアーム駆動用振動ユニット２１２の外周に沿わせるとともにアーム本体基端部２２３の両端を弾性体であるアーム固定部材２２２で連結させて、アーム本体２２１をアーム駆動用振動ユニット２１２に係合させている。すなわち、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３を、アーム駆動軸２１１の前側上方より覆い被せるようにして、アーム駆動軸２１１の前面及び上面に当接させて設置する。その後、アーム固定部材２２２を広げて、アーム駆動軸２１１の後側下方よりアーム本体基端部２２３の両端を挟み込むようにして、上側係止部２２３Ｘ及び前側係止部２２３Ｙそれぞれを上側係止部２２２Ｘ及び前側係止部２２２Ｙを係止させて、アーム駆動軸２１１に対して、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３を摩擦係合させる。
【0083】
このように、把持アーム２２０は、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３と弾性体となるアーム固定部材２２２とでアーム駆動軸２１１を挟むようにしてアーム駆動用振動ユニット２１２に設置されるため、アーム駆動用振動ユニット２１２に対する把持アーム２２０の組み込みが容易に行えるとともに、把持アーム２２０を適度な力でアーム駆動用振動ユニット２１２に摩擦係合できる。このとき、アーム固定部材２２２の弾性力を変更することで、アーム駆動用振動ユニット２１２に対する把持アーム２２０の摩擦力を変更できるものとしてもよいし、アーム固定部材２２２のアーム駆動軸２１１への接触面積を変更することで、アーム駆動用振動ユニット２１２に対する把持アーム２２０の摩擦力を変更できるものとしてもよい。
【0084】
また、把持アーム２２０は、アーム本体２２１のフィンガー取付部２２４を前方に延設させた構成を有しているが、アーム駆動軸２１１を四角柱状とするとともに、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３及びアーム固定部材２２２をＬ字状に構成することで、フィンガー取付部２２４による回転モーメントにより把持アーム２２０がアーム駆動用振動ユニット２１２に対して回転することを規制できる。すなわち、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３及びアーム固定部材２２２それぞれがアーム駆動軸２１１の外周面を押圧しながら当接することにより、アーム駆動軸２１１に対するアーム本体２２１の回転を防止できる。このとき、アーム本体２２１のアーム本体基端部２２３及びアーム固定部材２２２は、前側固定部２２３Ｂと後方板部２２２Ａとでアーム駆動軸２１１の前後を狭持するとともに、上側固定部２２３Ａと下方板部２２２Ｂとでアーム駆動軸２１１の上下を狭持することで、アーム駆動軸２１１に摩擦係合している。
【0085】
このようにして、把持アーム２２０はアーム駆動軸２１１に摩擦係合している。なお、把持アーム２２０をアーム駆動軸２１１に摩擦係合させる構成は、図１４を参照して説明した構成に限定されず、アーム駆動用圧電素子２１０の振動によってスティック状態（固着状態）とスリップ状態（滑り状態）とを繰り返して把持アーム２２０がアーム駆動軸２１１に沿って移動する摩擦係合構造であればよい。
【0086】
図１１～図１３等に戻ってグリッパー２００の説明を続ける。把持アーム２２０のフィンガー取付部２２４の先端部に、板状のフィンガー部材２２５を保持するためのフィンガー取付溝２２４ａが形成されている。フィンガー取付溝２２４ａは、フィンガー取付部２２４の先端面、上面及び下面に開口している。フィンガー取付部２２４の先端部には、当該先端部の左右外側面からフィンガー取付溝２２４ａに貫通するフィンガー固定用ねじ穴２２４ｂが形成されている。
【0087】
フィンガー取付溝２２４ａにフィンガー部材２２５の基端部が差し込まれ、フィンガー固定用ねじ穴２２４ｂに左右外側から捩じ込まれるフィンガー固定用ねじ２２６によってフィンガー部材２２５の基端部がフィンガー取付溝２２４ａの内壁面に押圧されることで、フィンガー部材２２５がアーム本体２２１に着脱可能に取り付けられている。フィンガー固定用ねじ２２６は例えば六角穴付き止めねじである。フィンガー部材２２５の先端側は、左右のフィンガー部材２２５の先端同士が互いに近づく方向へ向けて斜め内向きに延伸しており、フィンガー部材２２５の先端にて微小部品を把持しやすい構成になっている。
【0088】
アーム駆動用振動ユニット２１２及び把持アーム２２０の基端側は、グリッパー台板２０１に固着された略箱型のグリッパーケース２０３で覆われている。把持アーム２２０のアーム固定部材２２２とアーム本体２２１のアーム本体基端部２２３はグリッパーケース２０３内に配置され、アーム本体２２１のフィンガー取付部２２４はグリッパーケース２０３外に配置されている。グリッパーケース２０３の端面には、左右のアーム本体２２１が挿通される左右の把持アーム挿通穴２０３ａが形成されている。把持アーム挿通穴２０３ａは左右横長に形成されて、把持アーム２２０が左右方向に移動可能に構成されている。
【0089】
グリッパーケース２０３の上下両面の各中央部には、取付ねじ挿通穴２０３ｂがそれぞれ形成されている。取付ねじ挿通穴２０３ｂは、取付ねじ挿通穴２０３ｂに挿通されるグリッパー取付ねじ２０５がグリッパーケース２０３内の把持アーム２２０及びアーム駆動用振動ユニット２１２に干渉しない位置に設けられている。グリッパーケース２０３の左右側面に設けられた開口は、グリッパーケース２０３の左右側面及びグリッパー台板２０１の左右側面に貼り付けられた側面カバー２０４にて塞がれている。また、グリッパーケース２０３には、アーム駆動用圧電素子２１０に電気信号を供給する電気配線２０６をグリッパーケース２０３内から引き出すための配線挿通穴２０３ｃが形成されている。
【0090】
グリッパー２００は、取付ねじ挿通穴２０３ｂに挿通されたグリッパー取付ねじ２０５が、ツール取付部７２３の前面部７２４に設けられたツール取付ねじ穴７２５に捩じ込まれることで、ツール取付部７２３に着脱可能に取り付けられる。グリッパー２００は、左右の把持アーム２２０が閉じた状態で把持アーム２２０のフィンガー部材２２５がツール取付部７２３の下方に位置するように、斜め下向き姿勢でツール取付部７２３に固着されている。
【0091】
以上のように、グリッパーモジュール１００によれば、グリッパー２００の把持アーム２２０をアーム駆動用圧電素子２１０の振動によって開閉するようにしたので、グリッパー２００の構成を簡素化でき、グリッパー２００の小型化及び軽量化を実現できる。さらに、グリッパー２００と撮像装置３００とを同一の台座部材に取り付けるようにしたので、グリッパー２００と撮像装置３００とをコンパクトに配置でき、グリッパーモジュール１００の小型化及び軽量化を実現できる。
【0092】
また、グリッパーモジュール１００では、撮像装置３００は、レンズ３０１と、レンズ３０１を支持するとともに移動させ得るレンズ駆動装置３１０と、撮像素子３３０を保持する撮像素子ホルダー３３２とを備えている。そして、レンズ駆動装置３１０及び撮像素子ホルダー３３２は、個別にツール取付部７２３に取り付けられている。これにより、モジュール化された撮像装置をツール取付部７２３に取り付ける場合に比べて、グリッパーモジュール１００において撮像装置３００が占める領域を小さくでき、グリッパーモジュール１００をよりコンパクトな構成にして、グリッパーモジュール１００の小型化及び軽量化を実現できる。なお、レンズ３０１は複数のレンズで構成されていてもよい。この場合、複数のレンズのうちいずれか１つ又は複数が移動されてピント調整可能な構成であってもよい。
【0093】
また、グリッパー２００が取り付けられるツール取付部７２３に、レンズ駆動装置３１０及び撮像素子ホルダー３３２を個別に取り付けることで、グリッパー２００に対するレンズ駆動装置３１０及び撮像素子ホルダー３３２のレイアウトの自由度が向上する。そして、撮像素子ホルダー３３２に対してグリッパー２００及びレンズ駆動装置３１０を近接配置することで、グリッパー２００及び撮像装置３００のコンパクトな配置が可能になり、グリッパーモジュール１００の小型化及び軽量化に寄与する。なお、レンズ駆動装置３１０が把持アーム２２０の開閉動作を妨げない構成であれば、グリッパー２００とレンズ駆動装置３１０とを近接配置することも可能である。
【0094】
次に、図１５及び図１６を参照しながら、グリッパーモジュール１００の他の実施形態について説明する。図１５は、グリッパーモジュールの他の実施形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は一部断面で示す正面図である。図１６は、撮像装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は一部断面で示す側面図、（Ｃ）は底面図である。図１６（Ａ）では上カバー体３５４の図示を省略し、図１６（Ｃ）では下カバー体３５６の図示を省略している。図１５及び図１６において、図１～図１０を参照して説明したグリッパーモジュール１００と同様の部分には同じ符号を付し、それらの部分の説明は省略する。
【0095】
本実施形態のグリッパーモジュール１００での撮像装置３００Ａは、レンズ駆動用圧電素子３１１の振動によってレンズ３０１を光軸Ｌに沿って移動させるレンズ駆動装置３１０のレンズ駆動軸３１２が、撮像素子３３０に対してレンズ３０１とは反対側の位置でレンズ３０１の光軸Ｌの延長線上に配置されている。
【0096】
撮像装置３００の撮像装置本体３０２Ａは、金属製又は樹脂製で直方体形の基体を有し、該基体の上面に左右の固定部３０３を有するとともに下面に第２カメラ取付座３０４を有している。撮像装置本体３０２Ａの前面に上下開口の四角筒型のカメラホルダー３５１が固着され、カメラホルダー３５１内にレンズ３０１、レンズ駆動装置３１０及び撮像素子３３０が配設されている。カメラホルダー３５１は金属製又は樹脂製である。
【0097】
フレキシブル基板３３１の先端部には、撮像素子３３０の搭載面とは反対側の面に裏打ち板３３３が貼設されている。撮像素子３３０、フレキシブル基板３３１及び裏打ち板３３３は、撮像素子３３０を下側にして、カメラホルダー３５１の後側面部の上下中途部位に設けた配線用穴３５２を介してカメラホルダー３５１内に配設されるとともに、カメラホルダー３５１の左右内壁面に設けた段差部３５３に裏打ち板３３３の左右縁部が接着剤で固着されることで、カメラホルダー３５１に位置固定される。フレキシブル基板３３１は、撮像装置本体３０２Ａの下面に沿って前後方向に延設され、フレキシブル基板３３１の中途部は、撮像装置本体３０２Ａの第２カメラ取付座３０４の基部に設けた前後開口の配線保持穴３０９に挿通保持されている。
【0098】
レンズ駆動装置３１０は、裏打ち板３３３の上方（撮像素子３３０の上方）に配置される。カメラホルダー３５１の上端部には、カメラホルダー３５１の上部開口を塞ぐ上カバー体３５４が接着剤にて固着されている。上カバー体３５４の下面に、上下方向に延びるレンズ駆動軸３１２の一端（上端）が、駆動装置ホルダー３５５を介して固着されている。
【0099】
駆動装置ホルダー３５５は、上面と、左右一側面（ここでは左側面）と、前後一側面（後側面）とが開口した箱型であり、底面部の前後中途部には左右方向に延びて左向きに開口する切欠き部３５５ａが形成されている。切欠き部３５５ａに、レンズ駆動軸３１２の上端面に固着したレンズ駆動用圧電素子３１１が上下方向に挿通されるとともに、レンズ駆動軸３１２の上端部が駆動装置ホルダー３５５の底面部に接着剤にて固着している。上カバー体３５４の下面には、レンズ駆動用圧電素子３１１に対峙する凹部３５４ａが形成され、レンズ駆動用圧電素子３１１と上カバー体３５４とが接触しないように構成されている。
【0100】
レンズ駆動装置３１０には、レンズ駆動軸３１２に摩擦係合してレンズ駆動軸３１２の軸方向（ここでは上下方向）に移動するレンズ支持体３１４が前後方向に延びて設けられている。レンズ支持体３１４の前端部は平面視で撮像素子３３０、フレキシブル基板３３１及び裏打ち板３３３の前方に位置しており、レンズ支持体３１４の前端部から垂下した連結部材３２１の下端にレンズ保持板３２０の前端部が固着している。
【0101】
板状のレンズ保持板３２０は、平面視で撮像素子３３０と重なるように、連結部材３２１から撮像素子３３０の下方に向けて後ろ向きに延設されており、撮像素子３３０の下方に光透過穴３２０ａを備えている。レンズ保持板３２０の上面には、円筒状のレンズホルダー３２２が光透過穴３２０ａの周囲を囲って固着されている。
【0102】
レンズ３０１は、レンズホルダー３２２内に保持され、撮像素子３３０の下方に配設されている。カメラホルダー３５１の下部開口は、例えば透明樹脂製又は透明ガラス製の光透過性の下カバー体３５６で塞がれている。撮像素子３３０には、下方から下カバー体３５６及び光透過穴３２０ａを通ってレンズ３０１に入射してレンズ３０１を透過した光が入射する。
【0103】
撮像装置３００Ａは、レンズ駆動装置３１０のレンズ駆動軸３１２に摩擦係合したレンズ支持体３１４をレンズ駆動用圧電素子３１１の振動によって上下移動させることで、レンズ３０１を撮像素子３３０に対して上下移動させて、グリッパー２００の作業領域に位置する把持対象物にピント合わせできるように構成されている。
【0104】
本実施形態のグリッパーモジュール１００では、撮像装置３００Ａのレンズ駆動装置３１０のレンズ駆動軸３１２は、撮像素子３３０に対してレンズ３０１とは反対側の位置でレンズ３０１の光軸Ｌの延長線上に配置されている。これにより、撮像装置３００Ａの平面サイズ、特に左右方向幅寸法を小さくでき、ひいてはグリッパーモジュール１００の平面サイズを小さくできる。また、撮像装置３００Ａの左右方向幅寸法を小さくできることで、ツール回転装置７００によるグリッパー２００の回動可能範囲を大きくすることも可能である。
【0105】
次に、図１７及び図１８を参照しながら、３軸操作用駆動装置５００の変形例を説明する。図１７に示すように、グリッパーモジュール１００を直交３軸方向に移動させる３軸操作用駆動装置５００は、台座５５０上に一端側が固定されて立設された上下方向（Ｚ軸方向）用の駆動装置８００と、駆動装置８００の出力部材８００ａに連結された左右方向（Ｙ軸方向）用の伸縮駆動装置５０１Ｂと、伸縮駆動装置５０１Ｂの出力側に固定された前後方向（Ｘ軸方向）用の伸縮駆動装置５０１Ｃと、伸縮駆動装置５０１Ｃの出力側に固定された出力部材５０２とを備える。伸縮駆動装置５０１Ｂ，５０１Ｃ及びグリッパーモジュール１００は、図１等に示したものと同じである。
【0106】
図１８に示すように、駆動装置８００は、駆動軸８１２の両端に一対の圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ（第１圧電素子、第２圧電素子）を固定した軸状の支持ユニット８０１と、支持ユニット８０１に摩擦係合して支持ユニット８０１の軸方向に移動する移動体ユニット８０２（移動体）とを備える。支持ユニット８０１において、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂは伝達部材８１４を介して駆動軸８１２の端部に固定されている。なお、図１８では、移動体ユニット８０２の構成を簡略化して図示しており、移動体ユニット８０２は、例えば、図１４を参照して説明した把持アーム２２０とアーム駆動軸２１１との摩擦係合構造と同様の構造にて、駆動軸８１２に摩擦係合している。
【0107】
支持ユニット８０１及び移動体ユニット８０２は、直方体箱型の筐体８０３の内部に配設されており、伝達部材８１４が筐体８０３の内壁に固着されることで、支持ユニット８０１が筐体８０３に支持されている。筐体８０３の一側面部に駆動軸８１２に沿った長穴８０３ａが形成されている。筐体８０３の外部に配設される出力部材８００ａは、長穴８０３ａを介して移動体ユニット８０２に連結している。筐体８０３は駆動装置８００を支持する台材である。
【0108】
圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂに鋸歯状波の駆動パルスを供給して駆動軸８１２を軸方向に振動させることで、移動体ユニット８０２及び出力部材８００ａが駆動軸８１２に沿って移動する。伝達部材８１４は、外形寸法が駆動軸８１２よりも大きいので、移動体ユニット８０２の移動範囲を制限するストッパーとして機能する。
【0109】
伝達部材８１４は、略直方体状又は側面視でＨ字状の形態を有し、駆動軸８１２の端部８１２ａ又は８１２ｂを収容する出力軸端収容凹部８１４ａと、圧電素子８１１Ａ又は８１１Ｂの一端部を収容する圧電素子端収容凹部８１４ｂとを備えている。伝達部材８１４の材料は、例えば金属、セラミック又は樹脂などである。
【0110】
駆動軸８１２の端部８１２ａ，８１２ｂは、伝達部材８１４の出力軸端収容凹部８１４ａに収容され、例えば接着剤にて伝達部材８１４に固定される。なお、駆動軸８１２と伝達部材８１４との固定方法は、接着剤による固定など、他の方法であってもよい。
【0111】
また、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの一端部側は、伝達部材８１４の圧電素子端収容凹部８１４ｂに収容され、例えば接着剤にて伝達部材８１４に固定される。圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂは、例えば、駆動軸８１２の軸方向に圧電材料が積層された積層型のもので構成される。圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂそれぞれの側面部には、一対の端子が設けられ、各端子に半田又は導電接着剤などによりリード線８１３が接続されている。
【0112】
本実施形態では、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの振動は伝達部材８１４を介して駆動軸８１２に伝達するので、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２とが接着剤で直接連結されている構成に比べて、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと伝達部材８１４との間の接着剤にかかる負荷を低減でき、当該接着剤の付着力の低下を抑制して駆動装置８００の動作を安定させることができる。また、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２との間に伝達部材８１４を介在させることで、接着剤として、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２との両方に対して接着力が高いものだけでなく、伝達部材８１４の素材を選定した上で接着剤を選定できるので、接着剤の選択の幅が広がるとともに、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２と伝達部材８１４とを適切な接着剤を用いて強力に接合できる。ここで、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと伝達部材８１４とを接合する接着剤と、駆動軸８１２と伝達部材８１４とを接合する接着剤とは、同じものであってもよいし、互いに成分が異なるものであってもよい。
【0113】
また、伝達部材８１４を設けることにより、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂからの振動を受ける駆動軸８１２の固有振動数を調整して、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂからの振動を効率的に駆動軸８１２に伝達し、速度や駆動力の面で駆動装置としての効率、性能の向上できる。
【0114】
図１９は、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２との接続構成の変形例を説明するための図である。図１９（Ａ）に示すように、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの端面と駆動軸８１２の端面との間に板状の伝達部材８１５を介在させ、伝達部材８１５を台材８２０に連結して圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２を支持してもよい。圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの端面及び駆動軸８１２の端面と、伝達部材８１５とは、例えば接着剤にて接続される。本実施形態では、伝達部材８１５は、金属製、セラミック製又は樹脂製のＬ字形部材で形成される。
【0115】
なお、圧電素子８１１Ａと駆動軸８１２との接続構成と、圧電素子８１１Ｂと駆動軸８１２との接続構成は異なっていてもよい。例えば、図１９（Ｂ）に示すように、一方の圧電素子８１１Ａと駆動軸８１２との間に伝達部材８１５を介在させ、他方の圧電素子８１２Ｂと駆動軸８１２との間に伝達部材８１４（図１８も参照）を介在させるようにしてもよい。このような構成によれば、伝達部材８１４によって支持ユニット８０１をしっかり支持しながら、簡素な構成の伝達部材８１５を振れ止めとして支持ユニット８０１の揺れ（振れ）を防止でき、軽量化及び低コスト化を図れる。
【0116】
また、図１９（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの端面と駆動軸８１２の端面との接合部８１７を接着剤にて接合するとともに、接合部８１７をまたぐように圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２の外周面に、該外周面を囲う固定部材８１６を接着剤にて接合し、固定部材８１６を台材８２０に突設した台材突部８２０ａに連結して圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２（支持ユニット８０１）を支持してもよい。本実施形態では固定部材８１６は、金属製、セラミック製又は樹脂製の断面ロ字形の部材で形成される。また、駆動軸８１２は、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと同じ断面形状（矩形）を有する。なお、図１９（Ｄ）は、図１９（Ｃ）のＤ－Ｄ位置に沿った断面図である。
【0117】
また、図１９（Ｅ）及び（Ｆ）に示すように、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの端面と駆動軸８１２の端面との接合部８１７を接着剤にて接合するとともに、接合部８１７をまたぐように圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２の左右両側面に固定部材８１８を接着剤にて接合し、固定部材８１８を台材８２０に連結して支持ユニット８０１を支持してもよい。本実施形態では、固定部材８１８は、金属製、セラミック製又は樹脂製の断面コ字形の部材で形成される。また、駆動軸８１２と、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂとは、同じ左右方向幅寸法を有する（高さ方向寸法は、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい）。なお、図１９（Ｆ）は、図１９（Ｅ）のＥ－Ｅ位置に沿った断面図である。
【0118】
図１９（Ａ）～（Ｂ）に示す接続構成によれば、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２とが接着剤で直接接合されているだけの構成に比べて、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと伝達部材８１４，８１５との間の接着剤にかかる負荷を低減でき、当該接着剤の付着力の低下を抑制して駆動装置８００の動作を安定させることができる。また、伝達部材８１４，８１５によって、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂからの振動を受ける駆動軸８１２の固有振動数を調整でき、速度や駆動力の面で駆動装置としての効率、性能の向上できる。
【0119】
また、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂと駆動軸８１２との接着接合に関し、図１８を参照して説明した伝達部材８１４を使用した構成と同様に、伝達部材８１４，８１５又は固定部材８１６，８１８の素材を選定した上で接着剤を選定できるので、接着剤の選択の幅が広がるとともに、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２と伝達部材８１４，８１５又は固定部材８１６，８１８とを適切な接着剤を用いて強力に接合できる。もちろん、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ側と、駆動軸８１２側とで、接着剤の成分を異ならせることも可能である。
【0120】
図１７に示すグリッパー装置１０００では、駆動軸８１２の軸方向が上下方向に沿って配置され、台座５５０に筐体５０５の下端側が固定されて、台座５５０より立設している。駆動装置８００は、移動体ユニット８０２及び出力部材８００ａを駆動軸８１２に沿って上下に摺動させることで、出力部材８００ａ及び伸縮駆動装置５０１Ｂ，５０１Ｃを介して接続された出力部材５０２及びグリッパーモジュール１００を上下方向に移動させる。
【0121】
次いで、駆動装置８００の駆動制御について、図２０を参照して以下に説明する。上述のように、駆動装置８００は、移動体ユニット８０２と、移動体ユニット８０２を支持する支持ユニット８０１と、電気信号を機械的な振動に変換する一対の圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ（第１圧電素子、第２圧電素子）とを備える。支持ユニット８０１を構成する駆動軸８１２の両端に圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂが固定されている。なお、図２０では、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの振動により移動体ユニット８０２が支持ユニット８０１に対して相対的に移動する。
【0122】
駆動コントローラ８０８は、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂに鋸歯状波の駆動パルスを供給して、駆動軸８１２を軸方向に振動させて、駆動軸８１２に摩擦係合する移動体ユニット８０２を駆動軸８１２に沿って移動させる。駆動コントローラ８０８は、第１圧電素子としての圧電素子８１１Ａの駆動を制御する第１制御部としての第１駆動コントローラ８０８Ａと、第２圧電素子としての圧電素子８１１Ｂを駆動する第２制御部としての第２駆動コントローラ８０８Ｂとを備えている。第１及び第２駆動コントローラ８０８Ａ，８０８Ｂは、駆動パルス（電気信号）に位相差を作るための同期信号配線で接続されている。なお、第１駆動コントローラ８０８Ａと第２駆動コントローラ８０８Ｂは、１つの制御装置（例えば半導体チップ）内に設けられていてもよいし、別々の制御装置に設けられていてもよい。駆動コントローラ８０８は、移動体ユニット８０２を移動させるときに、移動体ユニット８０２のストロークＳ（往復動可能な範囲）内での移動体ユニット８０２の位置に応じて、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂを同時に又は選択的に駆動する。
【0123】
具体的には、駆動コントローラ８０８は、移動体ユニット８０２を移動させるにあたり、移動体ユニット８０２が、ストローク中央領域ＳＣに位置するときには圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの両方に駆動パルスを供給し、圧電素子８１１Ａ寄りのストローク端領域ＳＡに位置するときには圧電素子８１１Ａのみに駆動パルスを供給し、圧電素子８１１Ｂ寄りのストローク端領域ＳＢに位置するときには圧電素子８１１Ｂのみに駆動パルスを供給する。なお、移動体ユニット８０２の位置は、例えばエンコーダなどの位置検出装置にて検出される。例えば、移動体ユニット８０２は、移動体ユニット８０２の少なくとも一部分が、ストローク端領域ＳＡに位置するときは圧電素子８１１Ａの駆動のみにて移動され、ストローク端領域ＳＢに位置するときは圧電素子８１１Ｂの駆動のみにて移動される。
【0124】
移動体ユニット８０２がストローク中央領域ＳＣに位置するときに、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの両方を同時に駆動させることで、移動体ユニット８０２の移動速度や駆動力を向上できる。ひいては低速、低駆動力から高速、高駆動力までの駆動可能範囲を広げることができるので汎用性が向上する。なお、第１及び第２駆動コントローラ８０８Ａ，８０８Ｂは、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂに同じ駆動波形、周波数及び位相の駆動パルスを供給してもよいし、駆動波形、周波数及び位相の少なくとも１つが互いに異なる駆動パルスを供給してもよい。後者の場合、２つの圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの駆動条件（波形の差、周波数の差、位相差など）の調整自由度が増すので、高速化、高駆動力化だけでなく、低速、低駆動力側にも駆動可能範囲を広げることが可能である。
【0125】
一方、移動体ユニット８０２が圧電素子８１１Ａ寄りのストローク端領域ＳＡに位置するときには、移動体ユニット８０２と駆動軸８１２との摩擦係合部に対して、近い方の圧電素子８１１Ａの振動が伝わる時間と遠い方の圧電素子８１１Ｂの振動が伝わる時間との時間差が大きくなる。したがって、ストローク端領域ＳＡにおいては圧電素子８１１Ａの駆動のみによって移動体ユニット８０２の移動を制御することで、移動体ユニット８０２から遠い方の圧電素子８１１Ｂの駆動（振動）が移動体ユニット８０２の移動を阻害するのを防止できる。すなわち、移動体ユニット８０２に近い方の圧電素子８１１Ａの駆動のみによって移動体ユニット８０２の移動を制御することで、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂに駆動波形を供給する駆動コントローラ８０８の回路設計及び駆動波形の設計が容易になるとともに、ストローク端領域ＳＡにおける移動体ユニット８０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0126】
同様に、移動体ユニット８０２が圧電素子８１１Ｂ寄りのストローク端領域ＳＢに位置するときには、圧電素子８１１Ｂの駆動のみによって移動体ユニット８０２の移動を制御することで、駆動コントローラ８０８の回路設計及び駆動波形の設計が容易になるとともに、ストローク端領域ＳＢにおける移動体ユニット８０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0127】
また、一方の圧電素子８１１Ａ又は８１１Ｂのみの駆動で移動体ユニット８０２を移動させるに当たり、他方の圧電素子８１１Ｂ又は８１１Ａの２つの端子を短絡させるようにしてもよい。この場合、他方の圧電素子８１１Ｂ又は８１１Ａは吸振器として作用し、駆動する圧電素子８１１Ａ又は８１１Ｂが連結する駆動軸８１２の端部とは反対側の端部からの反射波の影響を低減でき、ひいては移動体ユニット８０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0128】
また、移動体ユニット８０２を移動させるにあたり、ストロークＳの全範囲において、第１及び第２駆動コントローラ８０８Ａ，８０８Ｂによって圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂそれぞれに駆動パルスを供給して、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの両方を同時に駆動させるようにしてもよい。この場合、例えば圧電素子８１１Ａを主駆動用圧電素子とし、圧電素子８１１Ｂを補助駆動用圧電素子とし、圧電素子８１１Ａの駆動による駆動軸８１２の振動がストロークＳ内でなるべく均一になるように、第２駆動コントローラ８０８Ｂが供給する電気信号を調整して圧電素子８１１Ｂを駆動させることで、ストロークＳ内での移動体ユニット８０２の移動速度や駆動力を均一にできる。
【0129】
なお、例えば駆動軸８１２に対する移動体ユニット８０２の移動方向や、駆動軸８１２上での駆動軸８１２と移動体ユニット８０２との摩擦係合の位置に応じて主駆動用圧電素子と補助駆動用圧電素子とを入れ替えるように、第１及び第２駆動コントローラ８０８Ａ，８０８Ｂが圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂに駆動パルスを供給するようにしても構わない。また、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの一方を主駆動用圧電素子とし、他方を補助駆動用圧電素子とする構成は、ストローク中央領域ＳＣで圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの両方を駆動させ、ストローク端領域ＳＡ，ＳＢでは圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂの一方を駆動させる構成にも適用可能である。
【0130】
また、圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂは、同じ構造で出力特性が同じものであってもよいし、互いに構造が異なっていて出力特性も異なるものであってもよい。
【0131】
図２１は、駆動装置の他の例を説明するための概略構成図である。駆動装置９００は、移動体ユニット９０２と、移動体ユニット９０２を支持する支持ユニット９０１と、一対の圧電素子９０３，９０４とを備える。支持ユニット９０１を構成する駆動軸９１２の一端に駆動用圧電素子９０３が接続され、他端に吸振用圧電素子９０４が接続されている。吸振用圧電素子９０４の２つの端子９０４ａ，９０４ｂは、例えばリード線９０５などを介して短絡されている。
【0132】
駆動装置９００では、駆動用圧電素子９０３の駆動（振動）によって、移動体ユニット９０２が支持ユニット９０１に対して相対的に移動する。駆動コントローラ９０８は、リード線９１３を介して駆動用圧電素子９０３に鋸歯状波の駆動パルスを供給して、駆動軸９１２を軸方向に振動させて、駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２を駆動軸９１２に沿って移動させる。
【0133】
駆動装置９００は、駆動軸９１２の両端に接続した圧電素子９０３，９０４のうち、駆動用圧電素子９０３に駆動波形を供給して駆動（振動）させる一方で、吸振用圧電素子９０４の２つの端子９０４ａ，９０４ｂを短絡させていることで、駆動用圧電素子９０３を駆動（振動）したときに駆動軸９１２の吸振用圧電素子９０４側の端部からの反射波の影響を低減でき、移動体ユニット９０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0134】
なお、駆動装置９００において、圧電素子９０３，９０４及び駆動軸９１２の接合構成及び支持構成は、例えば図１８及び図１９に示した圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２の接合構成及び支持構成と同様の構成を採用できる。
【0135】
また、図２２に示すように、圧電素子の駆動によって振動する軸の両端に圧電素子を設ける構成は、駆動軸９５５に摩擦係合する支持ユニット９５２（支持体）を台材９６０に固定し、駆動軸９５５の両端に圧電素子９５３，９５４（第１圧電素子、第２圧電素子）を接続し、圧電素子９５３，９５４の両方又は一方の駆動によって駆動軸９５５及び圧電素子９５３，９５４を移動体ユニット９５１として移動させる駆動装置９５０にも適用可能である。
【0136】
圧電素子９５３，９５４と駆動軸９５５との接合構成に関し、図２２（Ａ）に示すように圧電素子９５３，９５４の端面と駆動軸９５５の端面とを接着剤（図示省略）にて接合してもよいし、（Ｂ）に示すように略直方体状又は側面視でＨ字状の伝達部材９１４を介して接着剤にて接合してもよいし、（Ｃ）に示すように板状の伝達部材９１５を介して接着剤にて接合してもよいし、（Ｄ），（Ｅ）に示すように圧電素子９５３，９５４の端面と駆動軸９５５の端面との接合部９１７を接着剤にて接合するとともに、接合部９１７をまたぐように圧電素子９５３，９５４及び駆動軸９５５の外周面に、一対の断面コ字形の固定部材片９１６ａ，９１６ｂを突き合せて片該外周面を囲う固定部材９１６を接着剤にて接合してもよい。伝達部材９１４，９１５及び固定部材９１６の材料は、例えば金属、セラミック又は樹脂などである。
【0137】
図２２（Ｂ）～（Ｅ）に示すように、圧電素子９５３，９５４と駆動軸９５５との接合部に伝達部材９１４，９１５及び固定部材９１６を設けることで、図１８及び図１９に示した各実施形態と同様の作用及び効果を奏する。すなわち、圧電素子９５３，９５４と駆動軸９５５とが接着剤で直接接合されているだけの構成（図２２（Ａ）参照）に比べて、圧電素子９５３，９５４と伝達部材９１４，９１５又は固定部材９１６との間の接着剤の付着力の低下を抑制して駆動装置９５０の動作を安定させることができる。また、伝達部材９１４，９１５によって、圧電素子９５３，９５４からの振動を受ける駆動軸９５５の固有振動数を調整でき、速度や駆動力の面で駆動装置としての効率、性能の向上できる。さらに、圧電素子９５３，９５４と駆動軸９５５との接着接合に関し、伝達部材９１４，９１５又は固定部材９１６の素材を選定した上で接着剤を選定できるので、接着剤の選択の幅が広がるとともに、圧電素子９５３，９５４及び駆動軸９５５と伝達部材９１４，９１５又は固定部材９１６とを適切な接着剤を用いて強力に接合できる。ここでも、圧電素子９５３，９５４側と、伝達部材９１４，９１５又は固定部材９１６側とで、接着剤の成分を異ならせることも可能である。
【0138】
なお、図２２（Ｄ），（Ｅ）に示す固定部材９１６は断面ロ字形状の一体物で構成されてもよい。また、一対の断面コ字形の固定部材片９１６ａ，９１６ｂを突き合せて断面ロ字形の固定部材９１６を形成する構成は、図１９（Ｃ），（Ｄ）に示した固定部材８１８にも適用可能である。また、図２２（Ｄ），（Ｅ）に示した固定部材９１６に替えて、接合部８１７をまたぐように圧電素子９５３，９５４及び駆動軸９５５の左右両側面（もしくは上下両側面）に断面コ字形の伝達部材を接着剤にて接合しても構わない。また、例えば圧電素子９５３側に伝達部材９１４を設ける一方、圧電素子９５４側は駆動軸９５５と直接接合するなど、圧電素子９５３側と圧電素子９５４側とで、駆動軸９５５との接続構成を異ならせてもよい。
【0139】
このような駆動装置９５０において、図２０を参照して説明した制御と同様に、移動体ユニット９５１が、ストローク中央領域に位置するときには圧電素子９５３，９５４の両方に駆動パルスを供給し、一方の圧電素子９５３寄りのストローク端領域に位置するときには圧電素子９５３のみに駆動パルスを供給し、他方の圧電素子９５４寄りのストローク端領域に位置するときには圧電素子９５４のみに駆動パルスを供給することで、移動体ユニット９５１の移動の制御性及び正確性を向上できる。また、一方の圧電素子９５３又は９５４のみの駆動で移動体ユニット９５１を移動させるに当たり、他方の圧電素子９５４又は９５３の２つの端子を短絡させて他方の圧電素子９５４又は９５３を吸振器として作用させることで、移動体ユニット９５１の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0140】
また、駆動装置９５０において、移動体ユニット９５１を移動させるにあたり、図２０を参照して説明した制御と同様に、第１及び第２駆動コントローラによって圧電素子９５３，９５４それぞれに駆動パルスを供給するとともに、圧電素子９５３，９５４の一方を主駆動用圧電素子とし、他方を補助駆動用圧電素子としてもよい。
【0141】
また、図２３（Ａ）に示すように、一方の圧電素子９５４の２つの端子９５４ａ，９５４ｂをリード線９０５などにて短絡させて吸振用圧電素子とし、他方の圧電素子９５３を駆動用圧電素子とすることで、駆動用の圧電素子９５３を駆動（振動）したときに駆動軸９５５の吸振用の圧電素子９５４側の端部からの反射波の影響を低減でき、移動体ユニット８０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0142】
図２３（Ｂ）に示すように、駆動軸９５５の両端に圧電素子９５３，９５４を固定した移動体ユニット９５１の両端に取り付けた出力部材９５０ａ，９５０ｂのうち少なくとも一方を設けてもよい。圧電素子９５４に取り付けられた出力部材９５０ａは、端子９５４ａ，９５４ｂ及びリード線９０５の電気的特性に干渉しないように設けられている。圧電素子９５３に取り付けられた出力部材９５９ｂは、圧電素子９５３の端子及びリード線９１３の電気的特性に干渉しないように設けられている。
【0143】
出力部材９５０ａ，９５０ｂにカメラ付き作業モジュール１００の台座部材４５０（図２等参照）を直接又は他の部材や機構を介して連結することで、カメラ付き作業モジュール１００のグリッパー２００（作業ツール）を所望の位置へ迅速かつ高い分解能で正確に移動及び配置できる。なお、移動体ユニット９５１の両端に出力部材９５０ａ，９５０ｂを設ける構成は、圧電素子９５３，９５４の両方が駆動用素子として使用可能な構成（例えば、図２２の実施形態参照）にも適用可能である。
【0144】
図２４は、駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。本実施形態の駆動装置９００Ａは、図２１に示した駆動装置９００と比較して、吸振用圧電素子９０４の２つの端子９０４ａ，９０４ｂがリード線９０５の中途部に設けたスイッチ９０９を介して接続されている点で異なっている。駆動装置９００Ａのその他の構成は駆動装置９００と同様である。また、駆動装置９００Ａにおいて、圧電素子９０３，９０４及び駆動軸９１２の接合構成及び支持構成は、駆動装置９００と同様に、例えば図１８及び図１９に示した圧電素子８１１Ａ，８１１Ｂ及び駆動軸８１２の接合構成及び支持構成と同様の構成を採用できる。
【0145】
スイッチ９０９は、移動体ユニット９０２がストロークＳ内で吸振用圧電素子９０４寄りのストローク領域Ｓｃｌｏｓｅに位置するときには吸振用圧電素子９０４の端子９０４ａ，９０４ｂ間を短絡（ショート）するように構成されている。また、スイッチ９０９は、移動体ユニット９０２がストロークＳ内の中央領域及び駆動用圧電素子９０３寄りの端領域を含むストローク領域Ｓｏｐｅｎ（ストロークＳのうちストローク領域Ｓｃｌｏｓｅを除く領域）に位置するときには吸振用圧電素子９０４の端子９０４ａ，９０４ｂ間を開放（オープン）するように構成されている。
【0146】
本実施形態では、スイッチ９０９は、導電性の可動片９０９ａ及び固定片９０９ｂを備えている。可動片９０９ａは、固定片９０９ｂと駆動軸９１２との間に位置している。図２４（Ａ）に示すように、移動体ユニット９０２がストローク領域Ｓｃｌｏｓｅから離れた領域に位置するときには、固定片９０９ｂと駆動軸９１２は互いに離間した状態になっている。すなわち、吸振用圧電素子９０４の端子９０４ａ，９０４ｂ間は電気的に接続されておらず、端子９０４ａ，９０４ｂ間の電気回路は開放されている。
【0147】
一方、移動体ユニット９０２がストローク領域Ｓｃｌｏｓｅに接近すると、スイッチ９０９の可動片９０９ａの先端部が移動体ユニット９０２に押されて駆動軸９１２から離れる方向へ変位する。そして、移動体ユニット９０２の少なくとも一部分がストローク領域Ｓｃｌｏｓｅに進入した状態では、可動片９０９ａが固定片９０９ｂに接触し、吸振用圧電素子９０４の端子９０４ａ，９０４ｂ間が短絡した状態になる（図２４（Ｂ）参照）。なお、本実施形態では、スイッチ９０９の可動片９０９ａの先端部が移動体ユニット９０２に押されて固定片９０９ｂ側へ最大限変位した状態では、固定片９０９ｂの先端部は可動片９０９ａに押されて駆動軸９１２側から離れる方向へ多少変位した状態になる。また、ストローク領域Ｓｃｌｏｓｅの範囲の大きさは適宜変更可能である。
【0148】
駆動装置９００Ａは、駆動コントローラ９０８が鋸歯状波の駆動パルスを駆動用圧電素子９０３に供給して駆動用圧電素子９０３を駆動（振動）させて駆動軸９１２を軸方向に振動させることで、駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２を駆動軸９１２に沿って移動させる。そして、駆動装置９００Ａは、移動体ユニット９０２が駆動用圧電素子９０３から離れたストローク領域Ｓｃｌｏｓｅに位置するときには、スイッチ９０９によって吸振用圧電素子９０４の２つの端子９０４ａ，９０４ｂ間を短絡させることで、駆動用圧電素子９０３を駆動（振動）したときに駆動軸９１２の吸振用圧電素子９０４側の端部からの反射波の影響を低減させる。これにより、駆動用圧電素子９０３から離れたストローク領域Ｓｃｌｏｓｅにおいて、移動体ユニット９０２の移動の制御性及び正確性を向上できる。例えば、駆動軸９１２の軸方向長さを長くして移動体ユニット９０２のストロークＳを大きくしたロングストローク化が実現可能になる。
【0149】
なお、スイッチ９０９は、可動片９０９ａ及び固定片９０９ｂを備えた構成に限定されず、移動体ユニット９０２がストローク領域Ｓｃｌｏｓｅに位置するときには吸振用圧電素子９０４の端子９０４ａ，９０４ｂ間を短絡（ショート）し、ストローク領域Ｓｏｐｅｎに位置するときには端子９０４ａ，９０４ｂ間を開放（オープン）にすることが可能な構成であれば、どのような構成のものであっても構わない。
【0150】
また、図２３に示した駆動装置９５０において、圧電素子９５４の２つの端子９５４ａ，９５４ｂを接続するリード線９０５の中途部にスイッチ９０９を接続しても構わない。この場合、スイッチ９０９は、支持ユニット９５２に摩擦係合する駆動軸９５５が図２３の紙面左側へ移動し、支持ユニット９５２駆動用の圧電素子９５３が支持ユニット９５２から離れるとともに吸振用の圧電素子９５４が支持ユニット９５２に接近したときに、圧電素子９５４端子９５４ａ，９５４ｂ間を短絡させるように構成すればよい。これにより、駆動用の圧電素子９５３と支持ユニット９５２との距離が大きくなった状態でも、駆動軸９５５の圧電素子９５４側の端部からの反射波の影響を低減させて、移動体ユニット９５１の移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0151】
図２５及び図２６は、駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。図２５及び図２６に示す実施形態は、駆動装置９００の支持構成例を表している。図２５（Ａ），（Ｂ）、図２５（Ｃ），（Ｄ）、図２５（Ｅ），（Ｆ）、図２６（Ａ），（Ｂ）、図２６（Ｃ），（Ｄ）、図２６（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ異なる実施形態を示している。なお、図２５（Ｂ）は（Ａ）のＸ－Ｘ位置に沿った断面図、図２５（Ｄ）は（Ｃ）のＹ－Ｙ位置に沿った断面図、図２５（Ｆ）は（Ｅ）のＺ－Ｚ位置に沿った断面図である。図２６（Ｂ）は（Ａ）のＰ－Ｐ位置に沿った断面図、図２６（Ｄ）は（Ｃ）のＱ－Ｑ位置に沿った断面図、図２６（Ｆ）は（Ｅ）のＲ－Ｒ位置に沿った断面図である。
【0152】
図２５（Ａ），（Ｂ）、図２５（Ｃ），（Ｄ）、図２５（Ｅ），（Ｆ）、図２６（Ａ），（Ｂ）に示す各実施形態では、圧電素子９０３，９０４の端面と駆動軸９１２の端面との接合部９１７を接着剤にて接合し、圧電素子９０３，９０４及び駆動軸９１２の外周面に、接合部９１７をまたぐように断面コ字形の固定部材９１８を接着剤にて固着して支持ユニット９０１を構成している。固定部材９１８の材料は、例えば金属、セラミック又は樹脂などである。
【0153】
駆動装置９００は、コ字形又は箱型の台材９２０の内部に一対の装置保持部９３０を介して取り付けられる。台材９２０は、駆動用圧電素子９０３の端面に対峙する第１台材部９２１と、吸振用圧電素子９０４の端面に対峙する第２台材部９２２と、駆動軸９１２の軸方向に延びて第１台材部９２１と第２台材部９２２とを支持する第３台材部９２３とを有する。装置保持部９３０は、圧電素子９０３，９０４、駆動軸９１２及び固定部材９１８を軸方向に振動可能に保持する。台材９２０及び装置保持部９３０の材料は、例えば金属、セラミック又は樹脂などである。なお、台材９２０の形状はコ字形又は箱型に限定されず、装置保持部９３０を支持可能な構成であればよい。また、台材９２０は複数の部材で形成されていてもよい。
【0154】
装置保持部９３０は、固定部材９１８を収容する凹部９３１ａを有する保持ベース部材９３１と、凹部９３１ａの開口を塞ぐ保持カバー部材９３２とを備える。保持カバー部材９３２は一対のカバー取付用ねじ９３３にて保持ベース部材９３１に連結している。保持ベース部材９３１はベース固定用ねじ９３４にて第３台材部９２３に固着している。本実施形態では、保持ベース部材９３１は、第３台材部９２３に固着する部位が凹部９３１ａの形成部位よりも駆動軸９１２の軸方向に沿って長く形成された略Ｌ字形の形態を有する。
【0155】
凹部９３１ａの内壁と固定部材９１８とは固着しておらず、また、保持カバー部材９３２と圧電素子９０３，９０４及び固定部材９１８とは固着していない。これにより、固定部材９１８は駆動軸９１２の径方向（軸方向に直交する方向）への移動を拘束されながら駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持され、ひいては支持ユニット９０１が駆動軸９１２の径方向への移動を拘束されながら駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持される。装置保持部９３０は、移動体ユニット９０２の移動可能範囲を制限するストッパー部材として機能する。
【0156】
図２５（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態は、駆動用圧電素子９０３の端面と第１台材部９２１との間に介在する弾性体９４０を備えている。吸振用圧電素子９０４の端面は第２台材部９２２に接触している。すなわち、支持ユニット９０１は、弾性体９４０によって第２台材部９２２に向けて付勢されて位置決めされる。このように、支持ユニット９０１を弾性体９４０の反発力（弾性力）によって位置決めしながら駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持することで、駆動用圧電素子９０３の駆動によって発生する振動を駆動軸９１２に効率よく伝達できる。
【0157】
なお、弾性体９４０を吸振用圧電素子９０４と第２台材部９２２との間に介在させてもよいし、支持ユニット９０１の両端部と台材９２０との間のそれぞれに弾性体９４０を介在させてもよい。また、本実施形態では、弾性体９４０は圧縮コイルばねで構成しているが、当該弾性体は反発力で支持ユニット９０１を支持ユニット９０１の軸方向に付勢できるものであればよく、例えばゴムで形成されたものであってもよい。
【0158】
また、第１台材部９２１及び第２台材部９２２は、駆動軸９１２の軸方向の延長上で支持ユニット９０１の端部に対向するユニット位置決め体を構成している。当該ユニット位置決め体は、台材９２０とは異なる部材で構成されてもよく、例えば台材９２０又は装置保持部９３０に取り付けられた他部品で構成されてもよい。
【0159】
なお、凹部９３１ａの内壁と固定部材９１８とが例えば接着剤などで固着されている場合であっても、圧電素子９０３の駆動によって発生する振動は駆動軸９１２に伝達され、移動体ユニット９０２を移動させることは可能である。ただし、凹部９３１ａの内壁と固定部材９１８との間に微小な自由度（すき間）を持たせておくことで、圧電素子９０３の振動を駆動軸９１２により効率よく伝達でき、例えば移動体ユニット９０２の移動速度や駆動力を大きくすることができる。
【0160】
図２５（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態は、圧電素子９０３，９０４が台材９２０とは間隔をあけて配置されている。駆動用圧電素子９０３側の固定部材９１８を支持する装置保持部９３０の保持ベース部材９３１は、第３台材部９２３側から凹部９３１ａに貫通するピン保持穴９３１ｂを備えている。ピン保持穴９３１ｂ内に配設された位置決め用のピン部材９３５の一端部が凹部９３１ａ内に突出して、固定部材９１８に設けた位置決め用のピン嵌入凹部９１８ａに嵌り込んでいる。ピン部材９３５の材料は、例えば金属、セラミック又は樹脂などである。
【0161】
ピン保持穴９３１ｂの内壁とピン部材９３５の側面とは固着しておらず、また、ピン部材９３５とピン嵌入凹部９１８ａとは固着していない。これにより、支持ユニット９０１は台材９２０及び装置保持部９３０に対して位置決めされながら、駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持されている。このように、支持ユニット９０１をピン部材９３５とピン嵌入凹部９１８ａとで位置決めしながら駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持することで、駆動用圧電素子９０３の駆動によって発生する振動を駆動軸９１２に効率よく伝達できるとともに、支持ユニット９０１を簡素な構成で位置決めできる。
【0162】
なお、ピン部材９３５が保持ベース部材９３１と一体的に形成されることで凹部９３１ａ内壁に形成される突起部がピン嵌入凹部９１８ａに嵌り込む構成であってもよい。また、ピン部材９３５に替えて、固定部材９１８の外周面に設けた突起部がピン保持穴９３１ｂに嵌り込む構成であってもよい。
【0163】
また、ピン部材９３５とピン嵌入凹部９１８ａとが例えば接着剤などで固着されている場合であっても、圧電素子９０３の振動は駆動軸９１２に伝達される。ただし、ピン部材９３５とピン嵌入凹部９１８ａとの間に微小な自由度（すき間）を持たせておくことで、圧電素子９０３の振動を駆動軸９１２により効率よく伝達でき、例えば移動体ユニット９０２の移動速度や駆動力を大きくすることができる。
【0164】
また、支持ユニット９０１を構成する駆動軸９１２や圧電素子９０３，９０４の形状や寸法、材料特性、駆動波形の周波数等の条件によっては、接合部９１７の位置あるいはその近傍に支持ユニット９０１の振動の節を持ってくることが可能である。振動の節またはこの近傍を固着しても振動に対する影響は少ないので、この場合は、一方又は両方の装置保持部９３０において、凹部９３１ａの内壁と固定部材９１８とを接着剤等で固着してもよい。また、圧電素子９０３，９０４、駆動軸９１２および固定部材９１８のうち少なくともいずれかと保持カバー部材９３２とを固着してもよい。また、ピン部材９３５とピン嵌入凹部９１８ａとの間を固着してもよい。このように、接合部９１７の位置あるいはその近傍に支持ユニット９０１の振動の節を持ってくる場合は、支持ユニットの形状や寸法、材料特性、駆動波形の周波数等の条件を設計する必要があるが、装置全体の剛性を高くすることができる。
【0165】
図２５（Ｅ），（Ｆ）に示す実施形態は、図２５（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態と比較して、保持カバー部材９３２に替えて、押えバネ部材９３６を備えている。押えバネ部材９３６は、例えば金属製の板バネで形成され、左右両端部位がカバー取付用ねじ９３３にて保持ベース部材９３１に連結されるとともに、凸形に設けた中央部位が圧電素子９０３及び駆動軸９１２に接触している。
【0166】
本実施形態では、押えバネ部材９３６の反発力によって固定部材９１８を保持ベース部材９３１の凹部９３１ａの底部側（第３台材部９２３側）に向けて押圧することで、支持ユニット９０１をその軸方向に振動可能に保持している。そして、保持ベース部材９３１へのカバー取付用ねじ９３３のねじ込み具合を調節することで、支持ユニット９０１に対する押えバネ部材９３６の反発力を調節して、支持ユニット９０１の振動のし易さを調節できる。
【0167】
なお、押えバネ部材９３６によって支持ユニット９０１を装置保持部９３０に保持する構成は、図２５（Ａ），（Ｂ）に示した実施形態に適用可能であることは言うまでもない。
【0168】
図２６（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態は、図２５（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態と比較して、支持ユニット９０１は吸振用圧電素子９０４を備えておらず、駆動軸９１２の端面が第２台材部９２２に接触している。駆動軸９１２の第２台材部９２２側の端部寄り部位には装置保持部９３０に支持される固定部材９１８が固着している。
【0169】
このように、弾性体９４０の反発力によって支持ユニット９０１を位置決めしながら駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持する支持構成は、駆動軸９１２の一端部に駆動用圧電素子９０３を接合した構成にも適用可能である。なお、吸振用圧電素子９０４を備えていない支持ユニット９０１の駆動軸９１２を装置保持部９３０にて支持する構成は、図２５（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態や図２５（Ｅ），（Ｆ）に示す実施形態にも適用可能である。
【0170】
図２６（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態は、図２５（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態と比較して、支持ユニット９０１は、固定部材９１８が設けられておらず、接合部９１７を収容する凹部９３１ｃを備えた保持ベース部材９３１を有する一対の装置保持部９３０Ａに支持されている。凹部９３１ｃの内壁と圧電素子９０３，９０４と駆動軸９１２とは固着しておらず、また、保持カバー部材９３２と圧電素子９０３，９０４とは固着していない。これにより、支持ユニット９０１が装置保持部９３０に駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持されている。装置保持部９３０Ａは、移動体ユニット９０２の移動可能範囲を制限するストッパー部材として機能する。
【0171】
なお、装置保持部９３０Ａは、接合部９１７を保持せずに駆動軸９１２の端部寄り部位を保持する構成であっても構わない。また、保持カバー部材９３２に替えて、押えバネ部材９３６（図２５（Ｅ），（Ｆ）参照）によって支持ユニット９０１を装置保持部９３０に保持する構成であっても構わない。
【0172】
図２６（Ｅ），（Ｆ）に示す実施形態は、図２６（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態と比較して、圧電素子９０３，９０４が台材９２０とは間隔をあけて配置されている。そして、駆動用圧電素子９０３側の装置保持部９３０Ａの保持ベース部材９３１は、図２５（Ｃ），（Ｄ）に示す実施形態の保持ベース部材９３１と同様に、位置決め用のピン部材９３５を保持するピン保持穴９３１ｂを備えている。ピン部材９３５の一端部が凹部９３１ａ内に突出して、駆動軸９１２の端部寄り部位に設けたピン嵌入凹部９１２ａに嵌り込んでいる。駆動軸９１２は、押えバネ部材９３６の反発力によって保持ベース部材９３１の凹部９３１ａ内に拘束されている。
【0173】
ピン保持穴９３１ｂの内壁とピン部材９３５の側面とは固着しておらず、支持ユニット９０１は台材９２０及び装置保持部９３０に対して位置決めされながら、駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持されている。このように、駆動軸９１２に設けた凹部又は凸部と、それに係合する凸部又は凹部を有する装置保持部９３０Ａとによって、支持ユニット９０１を駆動軸９１２の軸方向に振動可能に保持することも可能である。
【0174】
なお、図２５及び図２６に示す各実施形態において、吸振用圧電素子９０４は、リード線９１３を介して駆動コントローラ９０８（図２３参照）に接続された駆動用の圧電素子であってもよい。また、上述した実施形態及び変形例（なお書き等）で説明した各構成を組み合わせても構わないし、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。
【0175】
図２７は、駆動装置のさらに他の例を説明するための概略構成図である。図２７に示す実施形態は、支持ユニット９０１の片持ち支持構成例を表している。図２７（Ａ），（Ｂ）は同一の実施形態を示し、（Ａ）は移動体ユニット９０２が駆動用圧電素子９０３側に位置している状態を示し、（Ｂ）は移動体ユニット９０２が圧電素子９０３とは反対側の端部寄りに位置している状態を示す。
【0176】
本実施形態では、駆動装置９００の支持ユニット９０１は、駆動軸９１２の一端に駆動用圧電素子９０３を固定している。そして、支持ユニット９０１の圧電素子９０３寄りの部位が装置保持部９３０Ａによって箱形状の台材９２０に片持ち支持されている。駆動軸９１２の他端部（圧電素子９０３とは反対側の端部）には、駆動軸９１２よりも大径のストッパー部材９１９が固着している。駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２は、装置保持部９３０Ａとストッパー部材９１９との間で駆動軸９１２の軸方向に沿って摺動可能に構成されている。
【0177】
移動体ユニット９０２には、支持ユニット９０１の他端側を覆う筒状の出力部材９７０が連結されている。筒状の出力部材９７０は、例えば一端側の開口が閉塞した四角筒状の形態を有し、駆動軸９１２の外周を覆う四角筒状の側面部９７１と、側面部９７１の開口を塞ぐ先端面部９７２とを有する。本実施形態では、移動体ユニット９０２の外周に設けたスペーサ部材９０２ａに出力部材９７０の側面部９７１の内周面が固着具９７３によって接合されて、移動体ユニット９０２と出力部材９７０とが連結している。出力部材９７０の先端面部９７２はストッパー部材９１９に対向配置される。
【0178】
このように、出力部材９７０を筒状とすることで出力部材９７０の剛性を高めることができる。さらに、出力部材９７０は、支持ユニット９０１の他端側の端面に設けたストッパー部材９１９に対向して側面部９７１の先端側開口を塞ぐ先端面部９７２を備えているので、筒状の出力部材９７０の剛性をより高めることができる。また、出力部材９７０を筒状に設けることで、例えば側面部９７１の複数の面に移動対象を連結したり、先端面部９７２に移動対象を連結したりできるので、用途の汎用性が向上する。
【0179】
なお、駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２は、図２７等では簡略化して図示されているが、直方体状の駆動軸９１２の４つの側面それぞれに摩擦係合している。例えば、移動体ユニット９０２は、駆動軸９１２の４つの側面ごとに設けた４つの部材、又は駆動軸９１２の隣り合う２つの側面ごとに設けたＬ字形の２つの部材を備え、それらの部材が駆動軸９１２に向けて押し付けられることで、駆動軸９１２と摩擦係合する。そして、駆動軸９１２の４つの側面のうち対向する２側面に摩擦係合する移動体ユニット９０２の２つ部位を、両方とも出力部材９７０に固着すると出力部材９７０の形状や寸法、剛性などが駆動軸９１２と移動体ユニット９０２との摩擦係合力に影響を与える可能性がある。そこで、本実施形態では、上記移動体ユニット９０２の２つ部位のうち一方の部位を固着具９７３によって出力部材９７０に固着し、他方の部位は出力部材９７０に固着しないようにしている。
【0180】
図２７では、駆動軸９１２の４つの側面のうち対向する２側面に摩擦係合する移動体ユニット９０２の２つ部位に設けたスペーサ部材９０２ａを図示しているが、図２７の紙面鉛直方向で対向する駆動軸９１２の２側面に摩擦係合する移動体ユニット９０２の２つ部位のうち一方に設けたスペーサ部材９０２ａを出力部材９７０に固着しても構わない。なお、移動体ユニット９０２の上記他方の部位と出力部材９７０との間に、出力部材９７０には固着しないスペーサ部材９０２ａを介在させることで、出力部材９７０に外力が加わったときの移動体ユニット９０２に対する出力部材９７０の変位を低減できる。
【0181】
また、固着具９７３は、移動体ユニット９０２と出力部材９７０とを接合できるものであればよく、例えばねじ部材であっても構わないし、接着剤であっても構わない。また、スペーサ部材９０２ａは、駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２の部材に一体形成されていてもよいし、接着剤やネジ部材などで固着されていてもよい。
【0182】
次に、本実施形態の片持ち支持構造について説明する。支持ユニット９０１の圧電素子９０３寄りの部位を保持する装置保持部９３０Ａは、図２６（Ｅ），（Ｆ）に示した実施形態の装置保持部９３０Ａと同様に、保持ベース部材９３１が駆動軸９１２を収容する凹部９３１ｃを備え、駆動軸９１２に設けたピン嵌入凹部９１２ａにピン部材９３５を嵌め込むことで駆動軸９１２を位置決めしている。凹部９３１ｃに収容された駆動軸９１２は、カバー取付用ねじ９３３によって保持ベース部材９３１に取り付けられる保持カバー部材９３２によって拘束されている。
【0183】
このように、支持ユニット９０１において駆動軸９１２の圧電素子９０３寄り部位が台材９２０に片持ち支持されていることで、移動体ユニット９０２に連結する移動対象（例えば作業モジュール１００の台座部材４５０や他の駆動装置など）を配置可能な空間を広げて設計の自由度および用途の汎用性を向上できる。さらに、外力によって駆動軸９１２に加わるモーメントが圧電素子９０３と駆動軸９１２との接合部９１７にはかからないので、圧電素子９０３の振動を駆動軸９１２に安定して伝達でき、駆動装置９００の駆動安定性を確保できる。
【0184】
また、装置保持部９３０Ａは、駆動軸９１２を固定する固定部９３７と、固定部９３７から圧電素子９０３とは反対向きに延びて駆動軸９１２の側面に対向配置される規制部９３８とを備えている。本実施形態では、保持カバー部材９３２を保持ベース部材９３１に固着するカバー取付用ねじ９３３が圧電素子９０３寄りの位置で保持ベース部材９３１に螺合している。これにより、凹部９３１ｃの部位のうち圧電素子９０３寄りの部位が駆動軸９１２をしっかりと固定する固定部９３７を構成し、圧電素子９０３から離れた部位が規制部９３８を構成する。
【0185】
本実施形態では、装置保持部９３０Ａは、固定部９３７にて駆動軸９１２の圧電素子９０３寄り部位を台材９２０に確実に連結するとともに、外力のモーメントが駆動軸９１２に加わったときに固定部９３７及び規制部９３８によって駆動軸９１２の回転を抑制するので、固定部９３７に力が集中することによる装置保持部９３０Ａ及び駆動軸９１２の破損を防止できる。また、規制部９３８は、固定部９３７に比べて駆動軸９１２の拘束力（駆動軸９１２と９３０Ａとの固着力）が小さいので、圧電素子９０３の駆動による駆動軸９１２の振動の低下を抑制でき、装置保持部９３０Ａは、駆動軸９１２をしっかり位置決めできる構成でありながら、移動体ユニット９０２の移動速度及び駆動力の低下を抑制できる。
【0186】
なお、固定部９３７において、装置保持部９３０Ａと駆動軸９１２は接着剤にて固着されていても構わない。この場合、規制部９３８においては装置保持部９３０Ａと駆動軸９１２は固着されていないようにすれば、上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。また、支持ユニット９０１を片持ち支持する構成は、接合部９１７を直接又は固定部材９１８を介して装置保持部９３０Ａに拘束する構成であっても構わない。
【0187】
図２７（Ｃ）に示すように、駆動軸９１２の他端に吸振用圧電素子９０４が接合されていても構わない。なお、吸振用圧電素子９０４に替えて、駆動コントローラからの電気信号によって駆動可能な圧電素子を駆動軸９１２の他端に設けても構わない。この場合、当該圧電素子から延びる配線を、例えば出力部材９７０の側面部９７１の一側面に駆動軸９１２に沿って設けた長穴又は溝に通すことで、出力部材９７０の外部に配設される駆動コントローラに接続できる。
【0188】
また、図２７（Ｃ）に示すように、駆動軸９１２に摩擦係合する移動体ユニット９０２が駆動軸９１２の軸方向で互いに分離した複数の移動体ユニット構成体９０２ｂに分割されて、各移動体ユニット構成体９０２ｂそれぞれが駆動軸９１２に摩擦係合していても構わない。これらの移動体ユニット構成体９０２ｂは、スペーサ部材９０２ａ及び出力部材９７０を介して互いに連結されている。
【0189】
移動体ユニット９０２と駆動軸９１２との摩擦係合部の駆動軸９１２の軸方向での長さが長いほど、圧電素子９０３から当該摩擦係合部に伝わる振動が平均化されて移動体ユニット９０２の駆動が安定する。しかしながら、摩擦係合部には駆動軸９１２と移動体ユニット９０２との接合面に高い平面度が要求されることから、軸方向に長い摩擦係合部を形成することは高度な加工技術が必要であり、製造コストが増大する。
【0190】
そこで、本実施形態のように、移動体ユニット９０２を軸方向で複数の移動体ユニット構成体９０２ｂに分割することで、移動体ユニット９０２と駆動軸９１２との摩擦係合部を分割して個々の摩擦係合部の軸方向長さを小さくできる。これにより、個々の摩擦係合部の軸方向長さを小さく設計して製造コストを抑制できる構成でありながら、移動体ユニット９０２と駆動軸９１２との摩擦係合部の合計の軸方向長さを長くでき、移動体ユニット９０２の駆動安定性を向上できる。
【0191】
なお、移動体ユニット９０２は、互いに分離した３つ以上の移動体ユニット構成体９０２ｂで構成されても構わない。また、駆動軸と移動体ユニット又は支持ユニットとの摩擦係合部を軸方向に２つ以上に分割する（分離して設ける）構成は、上記のいずれの実施形態にも適用可能である。また、上述した実施形態及び変形例（なお書き等）で説明した各構成を組み合わせても構わないし、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。
【0192】
図２８に示すように、装置保持部９３０Ａの保持ベース部材９３１は、駆動軸９１２の軸方向で互いに離間した複数個所（例えば２箇所）でベース固定用ねじ９３４によって台材９２０に固着していても構わない。これにより、装置保持部９３０Ａと台材９２０とがより強固に連結されることで、駆動軸９１２に出力部材９７０等を介して外力が加わったときに駆動軸９１２の変位をより確実に低減でき、移動体ユニット９０２および出力部材９７０の位置決め精度を向上できる。
【0193】
なお、装置保持部と台材とを互いに離間した複数個所（駆動軸の軸方向に交差する方向で離間していてもよい）でねじによって固着する構成は、上記のいずれの実施形態にも適用可能である。また、装置保持部と台材とを固着する手段は、ねじ等の固着具に限らず、接着剤であっても構わないし、固着具と接着剤との両方で装置保持部と台材とを固着しても構わない。また、各圧電素子は、複数の積層型圧電素子が積層方向に直列に接合されたもので構成されても構わない。
【0194】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態での材料、形状、配置、個数等は一例であり、本発明は他にも様々に具体化できる。例えば、上記実施形態のカメラ付き作業モジュールが取り付けられるカメラ付き作業装置は、３軸操作用駆動装置以外にも、１軸操作用駆動装置や２軸操作用駆動装置であっても構わないし、回転動作を行う駆動装置と組み合わせたものとしても構わない。また、上述した実施形態及び変形例（なお書き等）で説明した各構成を組み合わせても構わないし、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。
（付記）
ところで、特許文献１のマイクロマニピュレータでは、マイクログリッパーは、把持アームが電磁駆動方式で開閉動作するように構成されているので、構造が複雑であり、小型化及び軽量化が困難であるという問題があった。また、マイクログリッパーの把持アームの先端部周辺を撮像するカメラは、マイクログリッパーを支持する部材とは別の部材に支持されているので、マイクログリッパー装置の大型化及び重量化を招くという問題があった。
（付記）
ところで、特許文献１のマイクロマニピュレータでは、マイクログリッパーは、把持アームが電磁駆動方式で開閉動作するように構成されているので、構造が複雑であり、小型化及び軽量化が困難であるという問題があった。また、マイクログリッパーの把持アームの先端部周辺を撮像するカメラは、マイクログリッパーを支持する部材とは別の部材に支持されているので、マイクログリッパー装置の大型化及び重量化を招くという問題があった。
【0195】
また、特許文献１のマイクロマニピュレータでは、マイクログリッパー（作業ツール）の作業領域を撮像するカメラは顕微鏡に装着されるとともに、マイクログリッパーの把持アーム先端部を顕微鏡の視野内に移動させるためのＸＹＺ移動機構が設けられていることから、大型化及び重量化を招くという問題があった。
【0196】
（付記１）
作業ツールの作業領域を撮像する撮像装置と、
前記作業ツールを支持するとともに前記作業ツールを前記作業領域に対して回転させるツール回転装置と、
前記ツール回転装置と前記撮像装置とを支持する台座部材とを備え、
前記撮像装置は、前記台座部材に回転不能に保持されるとともに、前記ツール回転装置による前記作業ツールの回転軸上に配置されている、カメラ付き作業モジュール。
作業ツールの作業領域を撮像する撮像装置と、
前記作業ツールを支持するとともに前記作業ツールを前記作業領域に対して回転させるツール回転装置と、
前記ツール回転装置と前記撮像装置とを支持する台座部材とを備え、
前記撮像装置は、前記台座部材に回転不能に保持されるとともに、前記ツール回転装置による前記作業ツールの回転軸上に配置されている、カメラ付き作業モジュール。
【0197】
ここで、「撮像装置は、作業ツールの回転軸上に配置されている」構成には、撮像装置の光軸と作業ツールの回転軸とが一致している構成のほか、撮像装置の光軸と作業ツールの回転軸とが一致していない（ずれている）構成も含む。
【0198】
付記１のカメラ付き作業モジュールによれば、ツール回転装置によって作業ツールの姿勢（向き）を変更して作業の確実性及び正確性を向上できるとともに、台座部材にツール回転装置と撮像装置とを設け、撮像装置をツール回転装置による作業ツールの回転軸上に配置しているから、作業ツールの回転軸に対して撮像装置を移動させる機構が不要であり、コンパクトかつ軽量で作業性の高いカメラ付き作業モジュールを実現できる。このように、カメラ付き作業モジュールをコンパクトかつ軽量に構成することで、駆動力が小さい小型のロボットへの装着が可能になる。また、撮像装置は台座部材に回転不能に保持されているから、ツール回転装置によって作業ツールを回転させても、撮像装置が取得する画像は回転しないのでオペレータにとって操作性がよい。
【0199】
また、付記１のカメラ付き作業モジュールによれば、作業ツールとツール回転装置と撮像装置とを１つの台座部材に組み付けてモジュール化することで、移動機構を有する様々なロボットに作業ツールとツール回転装置と撮像装置を組み込むことが容易になる。また、付記１のカメラ付き作業モジュールでは、撮像装置が取得した画像を見ながら、作業ツールを操作できる。そして、撮像装置の光軸と作業ツールの作業領域（例えば作業ツールの先端部）とを調整済みのカメラ付き作業モジュールを準備しておくことで、ロボットへの作業ツール及び撮像装置の取付けを迅速かつ容易に行える。また、付記１のカメラ付き作業モジュールは、小型化及び軽量化を実現できるので、駆動力が小さい小型のロボットへの装着が可能になる。また、作業ツールの作業領域に撮像装置のレンズの光軸を通すことで、レンズの収差の影響が小さい画像領域にて作業ツールの作業領域を観察できる。
【0200】
（付記２）
前記撮像装置は、レンズ駆動用圧電素子の振動によってレンズを光軸に沿って移動させるレンズ駆動装置と、前記レンズを通過した光を受光する撮像素子と、を備えている、付記１に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記撮像装置は、レンズ駆動用圧電素子の振動によってレンズを光軸に沿って移動させるレンズ駆動装置と、前記レンズを通過した光を受光する撮像素子と、を備えている、付記１に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0201】
付記２のカメラ付き作業モジュールによれば、レンズ駆動用圧電素子の振動によってレンズを移動させるようにしたので、レンズ駆動装置の構成を簡素化でき、レンズ駆動装置の小型化及び軽量化を実現できる。そして、撮像装置の小型化及び軽量化、ひいてはカメラ付き作業モジュールの小型化及び軽量化を実現できる。
【0202】
（付記３）
前記撮像素子から延びる配線部材が前記作業ツールの回転可能範囲を避けて延設されるとともに、
前記レンズ駆動装置のレンズ駆動軸は、前記撮像素子の側方に配置されている、付記２に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記撮像素子から延びる配線部材が前記作業ツールの回転可能範囲を避けて延設されるとともに、
前記レンズ駆動装置のレンズ駆動軸は、前記撮像素子の側方に配置されている、付記２に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0203】
付記３のカメラ付き作業モジュールによれば、配線部材がツール回転装置による作業ツールの回転を妨げるのを防止しながら、撮像素子の側方の空きスペースを有効活用してレンズ駆動装置を配置でき、よりコンパクトなカメラ付き作業モジュールを実現できる。
【0204】
（付記４）
前記レンズ駆動装置のレンズ駆動軸は、前記撮像素子に対して前記レンズとは反対側の位置で前記レンズの光軸の延長線上に配置されている、付記２に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記レンズ駆動装置のレンズ駆動軸は、前記撮像素子に対して前記レンズとは反対側の位置で前記レンズの光軸の延長線上に配置されている、付記２に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0205】
付記４のカメラ付き作業モジュールによれば、撮像装置の平面サイズを小さくでき、ひいてはカメラ付き作業モジュールの平面サイズを小さくできる。
【0206】
（付記５）
前記作業ツールは、開閉する把持アームを有するグリッパーである、付記１から４のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記作業ツールは、開閉する把持アームを有するグリッパーである、付記１から４のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0207】
付記５のカメラ付き作業モジュールによれば、グリッパーにて把持対象物を把持操作できるとともに、ツール回転装置にてグリッパーの姿勢（向き）を変更できるので、コンパクトかつ軽量でより作業性の高いカメラ付き作業モジュールを実現できる。
【0208】
（付記６）
前記グリッパーの前記把持アームは、前記撮像装置の前記光軸と前記把持アームの延伸方向とが交差するように斜め下向きに延伸している、
付記５に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記グリッパーの前記把持アームは、前記撮像装置の前記光軸と前記把持アームの延伸方向とが交差するように斜め下向きに延伸している、
付記５に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0209】
付記６のカメラ付き作業モジュールによれば、グリッパーと撮像装置とをコンパクトに配置できるとともに、把持アームの長さをなるべく短くして把持アームの強度を確保できる。また、把持アームが斜め下向きに延伸していることで、グリッパーの下方（把持アームの基端部の下方）に空間が形成されるので、把持アームの先端部（把持対象物を把持する部位）以外の部位が把持対象物に衝突しないようにでき、グリッパー装置の操作性が向上する。なお、撮像装置に光軸に沿って撮像装置から作業領域へ向かう方向を下向きとしている。
【0210】
（付記７）
前記撮像装置の前記レンズ及び前記撮像素子を第１レンズ及び第１撮像素子とし、
前記撮像装置は、前記第１レンズの光軸に対して傾斜した光軸で前記作業領域を撮像する第２レンズ及び第２撮像素子をさらに備え、
前記第２レンズは前記第２撮像素子に対して位置固定されている、
付記１から６のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記撮像装置の前記レンズ及び前記撮像素子を第１レンズ及び第１撮像素子とし、
前記撮像装置は、前記第１レンズの光軸に対して傾斜した光軸で前記作業領域を撮像する第２レンズ及び第２撮像素子をさらに備え、
前記第２レンズは前記第２撮像素子に対して位置固定されている、
付記１から６のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0211】
付記７のカメラ付き作業モジュールによれば、撮像装置が作業ツールの作業領域を撮像する２つの撮像素子を備えているから、当該作業領域に配置された作業対象物のステレオ画像を見ながら把持作業を行うことができ、操作性が向上する。また、例えば一方の撮像素子の取得画像を使用して作業対象物を探し、作業ツールにて作業対象物を操作する際には２つの撮像素子が取得するステレオ画像を見ながら把持作業を行えるので、操作性に優れている。また、第２レンズは第２撮像素子に対して位置固定されているから、第２レンズ及び第２撮像素子を有する撮像装置を簡素な構成で形成できる。これにより、本実施形態はステレオ画像を取得できる構成でありながら、カメラ付き作業モジュールのコンパクト化を実現できる。なお、本実施形態は、第２レンズが第２撮像素子に対して移動可能で焦点距離を変更可能な構成を排除するものではない。また、第２レンズは複数のレンズで構成されても構わない。
【0212】
（付記８）
前記第１撮像素子から延びる配線部材が前記作業ツールの回転可能範囲を避けて延設されるとともに、
前記第２レンズ及び前記第２撮像素子は、前記作業ツールの回転軸と平行な方向で前記配線部材と重なる位置に配設されている、
付記７に記載のカメラ付き作業モジュール。
前記第１撮像素子から延びる配線部材が前記作業ツールの回転可能範囲を避けて延設されるとともに、
前記第２レンズ及び前記第２撮像素子は、前記作業ツールの回転軸と平行な方向で前記配線部材と重なる位置に配設されている、
付記７に記載のカメラ付き作業モジュール。
【0213】
付記８のカメラ付き作業モジュールによれば、作業ツールの回転可能範囲を小さくすることなくデッドスペースを活用して第２レンズ及び第２撮像素子を配設でき、カメラ付き作業モジュールの大型化を抑制できる。
【0214】
（付記９）
付記１から８のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュールと、
前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材を移動させる移動機構とを備えている、
カメラ付き作業装置。
付記１から８のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュールと、
前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材を移動させる移動機構とを備えている、
カメラ付き作業装置。
【0215】
付記９のカメラ付き作業装置によれば、付記１から８のいずれか一項に記載のカメラ付き作業モジュールを備えているので、カメラ付き作業装置全体の小型化及び軽量化を実現できるとともに、カメラ付き作業モジュールの撮像装置で把持対象物を撮像しながら、カメラ付き作業モジュールを移動させて、作業ツールの作業領域に把持対象物を位置合わせできる。
【0216】
（付記１０）
前記移動機構は、駆動軸の両端に一対の圧電素子を固定した第１支持ユニットと、前記第１支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する第１移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記第１移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記一対の圧電素子の両方又は一方の駆動によって前記第１移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
前記移動機構は、駆動軸の両端に一対の圧電素子を固定した第１支持ユニットと、前記第１支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する第１移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記第１移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記一対の圧電素子の両方又は一方の駆動によって前記第１移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
【0217】
（付記１１）
前記移動機構は、駆動軸の両端に一対の圧電素子を固定した第２移動体ユニットと、前記第２移動体ユニットの前記駆動軸に摩擦係合して前記第２移動体ユニットを支持する第２支持ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記第２移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記一対の圧電素子の両方又は一方の駆動によって前記第２移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
前記移動機構は、駆動軸の両端に一対の圧電素子を固定した第２移動体ユニットと、前記第２移動体ユニットの前記駆動軸に摩擦係合して前記第２移動体ユニットを支持する第２支持ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記第２移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記一対の圧電素子の両方又は一方の駆動によって前記第２移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
【0218】
付記１０及び付記１１のカメラ付き作業装置において、駆動装置は、電気信号（駆動パルス）を機械的な振動に変換する圧電素子の振動により駆動軸を軸方向に振動させることで、第１支持ユニットの駆動軸に摩擦係合する第１移動体ユニット、又は第２支持ユニットに摩擦係合して支持される駆動軸を有する第２移動体ユニットを高い分解能で移動させて高精度に位置決めできる。
【0219】
さらに、付記１０及び付記１１のカメラ付き作業装置では、駆動装置は駆動軸の両端それぞれに圧電素子を固定しているので、例えばそれらの圧電素子を同時に駆動させて移動体ユニットの移動速度や駆動力を向上させたり、一方の圧電素子のみを駆動させて移動体ユニットの制御性や正確性を向上させたりできる。したがって、この実施形態は、移動体ユニットにカメラ付き作業モジュールの台材部材を直接又は他の部材や機構を介して連結することで、カメラ付き作業モジュールの作業ツールを所望の位置へ迅速かつ高い分解能で正確に移動及び配置できる。
【0220】
（付記１２）
前記駆動装置は、前記第１支持ユニットを前記駆動軸の軸方向に振動可能に保持しながら台材に連結する装置保持部を備えるとともに、
前記駆動軸の軸方向の延長上で前記第１支持ユニットの端部に対峙するユニット位置決め体を備え、前記第１支持ユニットの一端部が前記ユニット位置決め体に向けて付勢されるように前記第１支持ユニットの他端部を前記一端部に向けて付勢する弾性体を備えている、
付記１０に記載のカメラ付き作業装置。
前記駆動装置は、前記第１支持ユニットを前記駆動軸の軸方向に振動可能に保持しながら台材に連結する装置保持部を備えるとともに、
前記駆動軸の軸方向の延長上で前記第１支持ユニットの端部に対峙するユニット位置決め体を備え、前記第１支持ユニットの一端部が前記ユニット位置決め体に向けて付勢されるように前記第１支持ユニットの他端部を前記一端部に向けて付勢する弾性体を備えている、
付記１０に記載のカメラ付き作業装置。
【0221】
付記１２のカメラ付き作業装置によれば、第１支持ユニットの駆動軸をその軸方向に振動可能な状態で台材に連結でき、圧電素子の駆動によって発生する振動を駆動軸に効率よく伝達できる。さらに、第１支持ユニットを弾性体の反発力（弾性力）によって位置決めしながら駆動軸の軸方向で振動可能に保持することができ、圧電素子の駆動によって発生する振動を駆動軸に効率よく伝達できる。
【0222】
（付記１３）
前記駆動装置は、前記第１支持ユニットを前記駆動軸の軸方向に振動可能に保持しながら台材に連結する装置保持部を備えるとともに、
前記装置保持部は、前記第１支持ユニットに設けたユニット側凹部又は凸部と係合する保持部側凸部又は凹部を備えている、
付記１０に記載のカメラ付き作業装置。
前記駆動装置は、前記第１支持ユニットを前記駆動軸の軸方向に振動可能に保持しながら台材に連結する装置保持部を備えるとともに、
前記装置保持部は、前記第１支持ユニットに設けたユニット側凹部又は凸部と係合する保持部側凸部又は凹部を備えている、
付記１０に記載のカメラ付き作業装置。
【0223】
付記１３のカメラ付き作業装置によれば、第１支持ユニットの駆動軸をその軸方向に振動可能な状態で台材に連結でき、圧電素子の駆動によって発生する振動を駆動軸に効率よく伝達できる。さらに、保持部側凸部又は凹部とユニット側凹部又は凸部とを係合させることで、第１支持ユニットを簡素な構成で位置決めできる。
【0224】
（付記１４）
前記駆動装置は、前記移動体ユニットと前記支持ユニットとの位置関係に応じて、前記一対の圧電素子を同時に又は選択的に駆動させる、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
前記駆動装置は、前記移動体ユニットと前記支持ユニットとの位置関係に応じて、前記一対の圧電素子を同時に又は選択的に駆動させる、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
【0225】
付記１４のカメラ付き作業装置によれば、第１支持ユニットの駆動軸に第１移動体ユニットが摩擦係合している上記実施態様において、駆動軸上で第１移動体ユニットが往復動可能な範囲内での第１移動体ユニットの位置に応じて、移動速度や駆動力を異ならせたり、制御性や正確性を向上させたりすることができる。また、第２移動体ユニットの駆動軸と第２支持ユニットとが摩擦係合している上記実施態様においても、第２支持ユニットに対する第２移動体ユニットの位置に応じて、移動速度や駆動力を異ならせたり、制御性や正確性を向上させたりすることができる。
【0226】
（付記１５）
前記駆動軸の軸方向に沿って所定のストロークの範囲内で移動する前記移動体ユニットが、前記ストロークの中央領域に位置するときには前記一対の圧電素子の両方が駆動され、一方の圧電素子寄りの前記ストロークの一端領域に位置するときには前記一方の圧電素子のみが駆動され、他方の圧電素子寄りの前記ストロークの他端領域に位置するときには前記他方の圧電素子のみが駆動される、
付記１４に記載のカメラ付き作業装置。
前記駆動軸の軸方向に沿って所定のストロークの範囲内で移動する前記移動体ユニットが、前記ストロークの中央領域に位置するときには前記一対の圧電素子の両方が駆動され、一方の圧電素子寄りの前記ストロークの一端領域に位置するときには前記一方の圧電素子のみが駆動され、他方の圧電素子寄りの前記ストロークの他端領域に位置するときには前記他方の圧電素子のみが駆動される、
付記１４に記載のカメラ付き作業装置。
【0227】
付記１５のカメラ付き作業装置によれば、移動体ユニットがストローク中央領域に位置するときに、圧電素子の両方を同時に駆動させることで、移動体ユニットの移動速度や駆動力を向上できる。さらに、移動体ユニットが一方又は他方の圧電素子寄りのストローク端領域に位置するときには、移動体ユニットに近い方の圧電素子のみが駆動されることで、移動体ユニットから遠い方の圧電素子の駆動（振動）が移動体ユニットの移動を阻害するのを防止できる。そして、移動体ユニットに近い方の圧電素子の駆動のみによって移動体ユニットの移動が制御されることで、圧電素子に駆動波形を供給する駆動部の回路設計及び駆動波形の設計が容易になるとともに、ストローク端領域における移動体ユニットの移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0228】
（付記１６）
前記一対の圧電素子のうち一方の圧電素子を駆動用圧電素子とするとともに、他方の圧電素子の２つの端子が短絡している、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
前記一対の圧電素子のうち一方の圧電素子を駆動用圧電素子とするとともに、他方の圧電素子の２つの端子が短絡している、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
【0229】
付記１６のカメラ付き作業装置によれば、上記一方の圧電素子は吸振器として作用するので、駆動する他方の圧電素子が連結する駆動軸の端部とは反対側の端部からの反射波の影響を低減でき、ひいては移動体ユニットの移動の制御性及び正確性を向上できる。
【0230】
（付記１７）
前記一対の圧電素子のうち一方の圧電素子を駆動用圧電素子とするとともに、
前記第１移動体ユニット又は前記第２支持体ユニットが他方の圧電素子に近づいたときに前記他方の圧電素子の２つの端子を短絡させるスイッチを備えている、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
前記一対の圧電素子のうち一方の圧電素子を駆動用圧電素子とするとともに、
前記第１移動体ユニット又は前記第２支持体ユニットが他方の圧電素子に近づいたときに前記他方の圧電素子の２つの端子を短絡させるスイッチを備えている、
付記１０～１３のいずれか一項に記載のカメラ付き作業装置。
【0231】
付記１７のカメラ付き作業装置によれば、第１移動体ユニット又は第２支持ユニットが駆動用圧電素子から離れたストローク領域に位置するときに、スイッチによって他方の圧電素子の２つの端子間を短絡させることで、駆動用圧電素子が駆動（振動）したときに駆動軸の他方の圧電素子側の端部からの反射波の影響を低減させる。これにより、駆動用圧電素子から離れたストローク領域において、第１移動体ユニット又は第２支持ユニットの移動の制御性及び正確性を向上できる。例えば、駆動軸の軸方向長さを長くして第１移動体ユニット又は第２支持ユニットのストロークを大きくしたロングストローク化が実現可能になる。
【0232】
（付記１８）
前記移動機構は、駆動軸の少なくとも一端に圧電素子を固定した支持ユニットと、前記支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記支持ユニットの前記圧電素子寄りの部位が台材に片持ち支持されるとともに、前記支持ユニットの他端側を覆う筒状の出力部材が前記移動体ユニットに連結されており、
前記移動体ユニットに前記出力部材を介して前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記圧電素子の駆動によって前記移動体ユニット及び前記出力部材が前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
前記移動機構は、駆動軸の少なくとも一端に圧電素子を固定した支持ユニットと、前記支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記支持ユニットの前記圧電素子寄りの部位が台材に片持ち支持されるとともに、前記支持ユニットの他端側を覆う筒状の出力部材が前記移動体ユニットに連結されており、
前記移動体ユニットに前記出力部材を介して前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記圧電素子の駆動によって前記移動体ユニット及び前記出力部材が前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
【0233】
付記１８のカメラ付き作業装置によれば、出力部材を筒状とすることで出力部材の剛性を高めることができる。例えば、出力部材が、支持ユニットの他端側の端面に対向して出力部材の先端側開口を塞ぐ端面部を備えているようにすれば、筒状の出力部材の剛性をより高めることができる。なお、支持ユニットは、駆動軸の他端側にも圧電素子を固定したものであっても構わない。この場合、出力部材は他端側の圧電素子を覆うように配設される。
【0234】
（付記１９）
前記移動機構は、駆動軸の少なくとも一端に圧電素子を固定した支持ユニットと、前記支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記駆動軸の前記圧電素子寄りの部位が台材に片持ち支持されており、
前記移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記圧電素子の駆動によって前記移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
前記移動機構は、駆動軸の少なくとも一端に圧電素子を固定した支持ユニットと、前記支持ユニットの前記駆動軸に摩擦係合する移動体ユニットと、を有する駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記駆動軸の前記圧電素子寄りの部位が台材に片持ち支持されており、
前記移動体ユニットに前記カメラ付き作業モジュールの前記台座部材が連結され、
前記圧電素子の駆動によって前記移動体ユニットが前記駆動軸の軸方向に移動される、
付記９に記載のカメラ付き作業装置。
【0235】
付記１９のカメラ付き作業装置によれば、支持ユニットにおいて駆動軸の圧電素子寄り部位が台材に片持ち支持されていることで、移動体ユニットに連結する移動対象を配置可能な空間を広げて設計の自由度および用途の汎用性を向上できる。さらに、外力によって駆動軸に加わるモーメントが圧電素子と駆動軸との接合部にはかからないので、圧電素子の振動を駆動軸に安定して伝達でき、駆動装置の駆動安定性を確保できる。
【0236】
（付記２０）
前記駆動軸の圧電素子寄り部位を片持ち支持する装置保持部は、前記駆動軸を固定する固定部と、前記固定部から前記圧電素子とは反対向きに延びて前記駆動軸の側面に対向配置される規制部とを備えている、
付記１９に記載のカメラ付き作業装置。
前記駆動軸の圧電素子寄り部位を片持ち支持する装置保持部は、前記駆動軸を固定する固定部と、前記固定部から前記圧電素子とは反対向きに延びて前記駆動軸の側面に対向配置される規制部とを備えている、
付記１９に記載のカメラ付き作業装置。
【0237】
付記２０のカメラ付き作業装置によれば、装置保持部は、固定部にて駆動軸の圧電素子寄り部位を台材に確実に連結するとともに、外力のモーメントが駆動軸に加わったときに固定部及び規制部によって駆動軸の回転を抑制するので、固定部に力が集中することによる装置保持部及び駆動軸の破損を防止できる。
【符号の説明】
【0238】
１００ グリッパーモジュール（カメラ付き作業モジュール）
２００ グリッパー（作業ツール）
２２０ 把持アーム
３００，３００Ａ 撮像装置
３０１ レンズ（第１レンズ）
３１０ レンズ駆動装置
３１１ レンズ駆動用圧電素子
３１２ レンズ駆動軸
３３０ 撮像素子（第１撮像素子）
３３１ フレキシブル基板
３４０ 第２撮像素子
３４１ 第２レンズ
４５０ 台座部材
５００ ３軸操作用駆動装置
５０１ 伸縮駆動装置
７００ ツール回転装置
８００ 駆動装置
８００ａ 出力部材
８０１ 支持ユニット
８０２ 移動体ユニット（移動体）
８０３ 筐体
８０８ 駆動コントローラ
８０８Ａ 第１駆動コントローラ（第１制御部）
８０８Ｂ 第２駆動コントローラ（第２制御部）
８１１Ａ 圧電素子（第１圧電素子）
８１１Ｂ 圧電素子（第２圧電素子）
８１２ 駆動軸
８１２ａ 駆動軸端部
８１２ｂ 駆動軸端部
８１４ 伝達部材
８１４ａ 出力軸端収容凹部
８１４ｂ 圧電素子端収容凹部
８１５ 伝達部材
８１６ 固定部材
８１７ 接合部
８１８ 固定部材
８２０ 台材
９００ 駆動装置
９０１ 支持ユニット
９０２ 移動体ユニット
９０３ 駆動用圧電素子
９０４ 吸振用圧電素子
９０４ａ 端子
９０４ｂ 端子
９０５ リード線
９０８ 駆動コントローラ
９０９ スイッチ
９１２ 駆動軸
９２０ 台材
９２２ 第２台材部（ユニット位置決め体）
９２３ 第３台材部（ユニット位置決め体）
９３０，９３０Ａ 装置保持部
９３７ 固定部
９３８ 規制部
９４０ 弾性体
９５０ 駆動装置
９５０ａ，９５０ｂ 出力部材
９５１ 移動体ユニット
９５２ 支持ユニット（支持体）
９５３ 圧電素子（第１圧電素子）
９５４ 圧電素子（第２圧電素子）
９５４ａ 端子
９５４ｂ 端子
９５５ 出力軸
９６０ 台材
９７０ 筒状の出力部材
１０００ グリッパー装置
Ｌ 光軸
ＬＡ 光軸
Ｓ ストローク
ＳＡ ストローク端領域
ＳＢ ストローク端領域
ＳＣ ストローク中央領域
２００ グリッパー（作業ツール）
２２０ 把持アーム
３００，３００Ａ 撮像装置
３０１ レンズ（第１レンズ）
３１０ レンズ駆動装置
３１１ レンズ駆動用圧電素子
３１２ レンズ駆動軸
３３０ 撮像素子（第１撮像素子）
３３１ フレキシブル基板
３４０ 第２撮像素子
３４１ 第２レンズ
４５０ 台座部材
５００ ３軸操作用駆動装置
５０１ 伸縮駆動装置
７００ ツール回転装置
８００ 駆動装置
８００ａ 出力部材
８０１ 支持ユニット
８０２ 移動体ユニット（移動体）
８０３ 筐体
８０８ 駆動コントローラ
８０８Ａ 第１駆動コントローラ（第１制御部）
８０８Ｂ 第２駆動コントローラ（第２制御部）
８１１Ａ 圧電素子（第１圧電素子）
８１１Ｂ 圧電素子（第２圧電素子）
８１２ 駆動軸
８１２ａ 駆動軸端部
８１２ｂ 駆動軸端部
８１４ 伝達部材
８１４ａ 出力軸端収容凹部
８１４ｂ 圧電素子端収容凹部
８１５ 伝達部材
８１６ 固定部材
８１７ 接合部
８１８ 固定部材
８２０ 台材
９００ 駆動装置
９０１ 支持ユニット
９０２ 移動体ユニット
９０３ 駆動用圧電素子
９０４ 吸振用圧電素子
９０４ａ 端子
９０４ｂ 端子
９０５ リード線
９０８ 駆動コントローラ
９０９ スイッチ
９１２ 駆動軸
９２０ 台材
９２２ 第２台材部（ユニット位置決め体）
９２３ 第３台材部（ユニット位置決め体）
９３０，９３０Ａ 装置保持部
９３７ 固定部
９３８ 規制部
９４０ 弾性体
９５０ 駆動装置
９５０ａ，９５０ｂ 出力部材
９５１ 移動体ユニット
９５２ 支持ユニット（支持体）
９５３ 圧電素子（第１圧電素子）
９５４ 圧電素子（第２圧電素子）
９５４ａ 端子
９５４ｂ 端子
９５５ 出力軸
９６０ 台材
９７０ 筒状の出力部材
１０００ グリッパー装置
Ｌ 光軸
ＬＡ 光軸
Ｓ ストローク
ＳＡ ストローク端領域
ＳＢ ストローク端領域
ＳＣ ストローク中央領域
【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】
【図26】
【図27】
【図28】