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▶ パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社の特許一覧
(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】P2024170839
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】ロボットハンド
(51)【国際特許分類】
B25J 15/06 20060101AFI20241204BHJP
B25J 15/00 20060101ALI20241204BHJP
【ＦＩ】
B25J15/06 A
B25J15/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087575
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】322003857
【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】加藤 真弘
(72)【発明者】
【氏名】若森 育也
(72)【発明者】
【氏名】平村 和志
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707BS12
3C707DS01
3C707FS01
3C707FT02
3C707FU02
3C707KS01
3C707KS03
3C707KT01
3C707KT05
3C707NS02
(57)【要約】
【課題】構造物の組み立て作業を効率化することができる、ロボットハンドを提供する。
【解決手段】ロボットハンドは、第１の方向に延在する第１の部材と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する第２の部材と、を含む対象物を把持するハンド部と、ハンド部を制御する制御部と、を備え、ハンド部は、第２の部材を吸引することによって対象物を把持する吸着パッドと、吸着パッドを支持する支持部分と、を含む本体部分と、吸着パッドが対象物を把持した状態において、本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、吸着パッドが対象物を把持した状態において、吸着パッドの軸芯と補助部分との第２の方向の距離は、吸着パッドの軸芯から、第１の部材のうち第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの第２の方向の距離より大きい。
【選択図】図１０
【解決手段】ロボットハンドは、第１の方向に延在する第１の部材と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する第２の部材と、を含む対象物を把持するハンド部と、ハンド部を制御する制御部と、を備え、ハンド部は、第２の部材を吸引することによって対象物を把持する吸着パッドと、吸着パッドを支持する支持部分と、を含む本体部分と、吸着パッドが対象物を把持した状態において、本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、吸着パッドが対象物を把持した状態において、吸着パッドの軸芯と補助部分との第２の方向の距離は、吸着パッドの軸芯から、第１の部材のうち第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの第２の方向の距離より大きい。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の方向に延在する第１の部材と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する第２の部材と、を含む対象物を把持するハンド部と、
前記ハンド部を制御する制御部と、
を備え、
前記ハンド部は、
前記第２の部材を吸引することによって前記対象物を把持する吸着パッドと、
前記吸着パッドを支持する支持部分と、
を含む本体部分と、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との前記第２の方向の距離は、前記吸着パッドの軸芯から、前記第１の部材のうち前記第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの前記第２の方向の距離より大きい、
ロボットハンド。
前記ハンド部を制御する制御部と、
を備え、
前記ハンド部は、
前記第２の部材を吸引することによって前記対象物を把持する吸着パッドと、
前記吸着パッドを支持する支持部分と、
を含む本体部分と、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との前記第２の方向の距離は、前記吸着パッドの軸芯から、前記第１の部材のうち前記第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの前記第２の方向の距離より大きい、
ロボットハンド。
【請求項2】
前記ハンド部は、起立した姿勢の前記対象物を把持可能であって、かつ、起立した姿勢から横倒しの姿勢に前記対象物の姿勢を変更可能に設けられ、
前記補助部分は、起立した姿勢の前記対象物に対しては非接触の状態である一方、横倒しの姿勢の前記対象物に対して接触可能である、
請求項１に記載のロボットハンド。
前記補助部分は、起立した姿勢の前記対象物に対しては非接触の状態である一方、横倒しの姿勢の前記対象物に対して接触可能である、
請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項3】
起立した姿勢の前記対象物を把持する場合には、前記吸着パッドの軸芯と、前記第２の部材の吸着面とが略直交し、
横倒しの姿勢の前記対象物を把持する場合には、前記吸着パッドの軸芯と、前記第１の部材が延在する第１の方向とが成す角度が１０度以下である、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
横倒しの姿勢の前記対象物を把持する場合には、前記吸着パッドの軸芯と、前記第１の部材が延在する第１の方向とが成す角度が１０度以下である、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項4】
前記補助部分は、基部と、前記基部を形成する材料の静止摩擦係数よりも大きな静止摩擦係数の材料で形成された移動規制部と、を備え、
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に対して前記移動規制部は接触可能である、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に対して前記移動規制部は接触可能である、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項5】
前記対象物は、前記第２の部材とは異なる位置に配置された第３の部材を有し、
前記補助部分は、基部と、前記基部に形成された凹部と、を有し、
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に対して前記対象物の前記第３の部材が前記凹部の内面に接触する、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
前記補助部分は、基部と、前記基部に形成された凹部と、を有し、
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に対して前記対象物の前記第３の部材が前記凹部の内面に接触する、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項6】
前記対象物は、前記第２の部材とは異なる位置に配置された第４の部材を有し、
前記補助部分は、基部と、前記基部に形成されたスリットと、を有し、
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に前記基部が接触し、かつ、前記対象物の前記第４の部材が前記スリットに挿入されるよう配置された、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
前記補助部分は、基部と、前記基部に形成されたスリットと、を有し、
起立した姿勢の前記対象物に対して前記補助部分は非接触の状態にある一方、
横倒しの姿勢の前記対象物に前記基部が接触し、かつ、前記対象物の前記第４の部材が前記スリットに挿入されるよう配置された、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項7】
前記補助部分は、前記本体部分に対して移動可能に設けられる、
請求項１または２に記載のロボットハンド。
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項8】
前記補助部分は、
前記吸着パッドが起立した姿勢の前記対象物を把持する際、前記対象物に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能であり、
前記対象物を一時的に保管する（バレタイジングされる）所定の位置へ到着し、前記対象物を前記所定の位置へ格納する際、前記対象物に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能である、
請求項７に記載のロボットハンド。
前記吸着パッドが起立した姿勢の前記対象物を把持する際、前記対象物に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能であり、
前記対象物を一時的に保管する（バレタイジングされる）所定の位置へ到着し、前記対象物を前記所定の位置へ格納する際、前記対象物に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能である、
請求項７に記載のロボットハンド。
【請求項9】
対象物を把持するハンド部と、
前記ハンド部を制御する制御部と、
を備え、
前記ハンド部は、
前記対象物の面を吸引することによって前記対象物を把持する吸着パッドと、
前記吸着パッドを支持する支持部分と、
を含む本体部分と、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との第２の方向の距離は、前記対象物の前記面のうち、前記吸着パッドの軸芯から前記面の端部までの前記本体部分と前記補助部分とが対向する方向の距離より大きい、
ロボットハンド。
前記ハンド部を制御する制御部と、
を備え、
前記ハンド部は、
前記対象物の面を吸引することによって前記対象物を把持する吸着パッドと、
前記吸着パッドを支持する支持部分と、
を含む本体部分と、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、
前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との第２の方向の距離は、前記対象物の前記面のうち、前記吸着パッドの軸芯から前記面の端部までの前記本体部分と前記補助部分とが対向する方向の距離より大きい、
ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットハンドに関する。
【背景技術】
【0002】
ロボットの中には、対象物を把持し、当該対象物を移動させるものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１６３４７９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、従来のロボットでは、対象物の姿勢を変更することは考慮されておらず、当該対象物に他の部品を組み付けて構造体を製作する際、対象物の姿勢を改めて変更しなければならず、構造体の組み立て作業に手間がかかる問題があった。
【0005】
本発明の目的は、構造体の組み立て作業を効率化することができる、ロボットハンドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この目的を達成するため、本発明に係るロボットハンドは、第１の方向に延在する第１の部材と、前記第１の方向と交差する第２の方向に延在する第２の部材と、を含む対象物を把持するハンド部と、前記ハンド部を制御する制御部と、を備え、前記ハンド部は、前記第２の部材を吸引することによって前記対象物を把持する吸着パッドと、前記吸着パッドを支持する支持部分と、を含む本体部分と、前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記本体部分と対向するように設けられる補助部分と、を含み、前記吸着パッドが前記対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との前記第２の方向の距離は、前記吸着パッドの軸芯から、前記第１の部材のうち前記第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの前記第２の方向の距離より大きい。
【発明の効果】
【0007】
本開示よるロボットハンドでは、吸着パッドが対象物を把持した状態において、前記吸着パッドの軸芯と前記補助部分との前記第２の方向の距離は、前記吸着パッドの軸芯から、前記第１の部材のうち前記第２の部材と接触する部分の面と相反する側の面までの前記第２の方向の距離より大きい。そのため、対象物を把持する際には、補助部分が対象物に対して非接触である一方、対象物の姿勢を変更した際には、補助部分が対象物に対して接触することで、対象物を把持するために必要な把持力を補強することができる。そのため、作業員によって対象物の姿勢を変更する作業を不要にできるため、対象物を他の部品に組み付けて構造体を製作することを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図10】図１０（Ａ）は、交差角度と許容モーメントとの関係を検証する検証モデルに使用した吸着パッドおよび支持部分を示す概略平面図であり、図１０（Ｂ）は、検証モデルに使用した吸着パッドおよび補助部分の概略正面図であり、図１０（Ｃ）は、補助部分に対象物の一部が接触した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、ロボットハンドの第１実施形態について、図１～図１４を用いて説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。
【0010】
（第１実施形態）
先ず、ロボットハンド７を備えるロボット１について説明する。各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、例えば、ロボット１の前後方向に沿って設けられる。Ｙ軸は、例えば、ロボット１の左右方向に沿って設けられる。Ｚ軸は、鉛直方向に沿って設けられる。
先ず、ロボットハンド７を備えるロボット１について説明する。各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、例えば、ロボット１の前後方向に沿って設けられる。Ｙ軸は、例えば、ロボット１の左右方向に沿って設けられる。Ｚ軸は、鉛直方向に沿って設けられる。
【0011】
さらに、本明細書において、Ｘ方向（前後方向）、Ｙ方向（左右方向）及びＺ方向（上下方向）が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向（前方向）と、Ｘ軸の矢印の反対方向である－Ｘ方向（後方向）とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向（右方向）と、Ｙ軸の矢印の反対方向である－Ｙ方向（左方向）とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、Ｚ軸の矢印が示す＋Ｚ方向（上方向）と、Ｚ軸の矢印の反対方向である－Ｚ方向（下方向）とを含む。
【0012】
図１は、第１実施形態に係るロボットハンド７を備えるロボット１の概略構成図である。ロボット１は、台座２と、移動機構３と、撮像部４と、制御部５と、ロボットハンド７と、不図示の正圧発生源および負圧発生源と、を備える。
【0013】
本実施形態に係るロボット１は、いわゆる六軸多関節ロボットである。より具体的に説明すると、ロボット１は、複数の関節駆動部３１ｊ１、３１ｊ２、３１ｊ３、３１ｊ４、３１ｊ５、３１ｊ６と、複数のアーム３１ａ１、３１ａ２、３１ａ３、３１ａ４、３１ａ５と、を含む移動機構３を備える。そして、ロボット１は、移動機構３によって、相互に直交する上下方向、左右方向、および、前後方向にロボットハンド７を移動可能である。
【0014】
台座２は、移動機構３を搭載する台であり、例えば、中空の長方体状に形成される。
【0015】
移動機構３は、第１関節駆動部３１ｊ１と、第２関節駆動部３１ｊ２と、第３関節駆動部３１ｊ３と、第４関節駆動部３１ｊ４と、第５関節駆動部３１ｊ５と、第６関節駆動部３１ｊ６と、を含む。その上、移動機構３は、第１アーム３１ａ１と、第２アーム３１ａ２と、第３アーム３１ａ３と、第４アーム３１ａ４と、第５アーム３１ａ５と、を含む。
【0016】
第１関節駆動部３１ｊ１は、第１アーム３１ａ１の基端部に設けられ、かつ、台座２に内蔵される。そして、第１関節駆動部３１ｊ１は、台座２に対して、Ｚ軸方向に沿う第１関節駆動部３１ｊ１の軸芯ｊ１ｘ回り（図１における矢印Ｊ１回り）に、第１アーム３１ａ１を回転する。
【0017】
第１アーム３１ａ１は、棒状に設けられ、軸芯ａ１ｘに沿って延在する。軸芯ａ１ｘは、Ｚ軸方向に沿って配置される。
【0018】
第２関節駆動部３１ｊ２は、第１アーム３１ａ１の先端部であって、かつ、第２アーム３１ａ２の基端部に設けられる。そして、第２関節駆動部３１ｊ２は、Ｙ軸方向に沿う第２関節駆動部３１ｊ２の軸芯ｊ２ｘ回り（図１における矢印Ｊ２回り）に、第２アーム３１ａ２を第１アーム３１ａ１に対して揺動する。
【0019】
第２アーム３１ａ２は、棒状に設けられ、軸芯ａ２ｘに沿って延在する。軸芯ａ２ｘは、図１に示す状態では、Ｚ軸方向に沿って配置される。
【0020】
第３関節駆動部３１ｊ３は、第２アーム３１ａ２の先端部であって、かつ、第３アーム３１ａ３の基端部に設けられる。そして、第３関節駆動部３１ｊ３は、Ｙ軸方向に沿う第３関節駆動部３１ｊ３の軸芯ｊ３ｘ回り（図１における矢印Ｊ３回り）に、第３アーム３１ａ３を第２アーム３１ａ２に対して揺動する。
【0021】
第３アーム３１ａ３は、棒状に設けられ、軸芯ａ３ｘに沿って延在する。軸芯ａ３ｘは、図１に示す状態では、Ｘ軸方向に沿って配置される。
【0022】
第４関節駆動部３１ｊ４は、第３アーム３１ａ３の先端部であって、第４アーム３１ａ４の基端部に設けられる。そして、第４関節駆動部３１ｊ４は、第４関節駆動部３１ｊ４の軸芯ｊ４ｘ回り（図１における矢印Ｊ４回り）に、第４アーム３１ａ４を第３アーム３１ａ３に対して回転する。例えば、図１に示す状態では第４関節駆動部３１ｊ４の軸芯ｊ４ｘは、Ｘ軸方向に沿う。
【0023】
第４アーム３１ａ４は、棒状に設けられ、軸芯ａ４ｘに沿って延在する。軸芯ａ４ｘは、図１に示す状態では、Ｘ軸方向に沿って配置される。
【0024】
第５関節駆動部３１ｊ５は、第４アーム３１ａ４の先端部であって、かつ、第５アーム３１ａ５の基端部に設けられる。そして、第５関節駆動部３１ｊ５は、Ｙ軸方向に沿う第５関節駆動部３１ｊ５の軸芯ｊ５ｘ回り（図１における矢印Ｊ５回り）に、第５アーム３１ａ５を第４アーム３１ａ４に対して揺動する。
【0025】
第５アーム３１ａ５は、棒状に設けられ、軸芯ａ５ｘに沿って延在する。軸芯ａ５ｘは、図１に示す状態では、Ｚ軸方向に沿って配置される。
【0026】
第６関節駆動部３１ｊ６は、第５アーム３１ａ５の先端部であって、ロボットハンド７の基端部に設けられる。そして、第６関節駆動部３１ｊ６は、第６関節駆動部３１ｊ６の軸芯ｊ６ｘ回り（図１における矢印Ｊ６回り）に、ロボットハンド７を第５アーム３１ａ５に対して回転する。例えば、図１に示す状態では第６関節駆動部３１ｊ６の軸芯ｊ６ｘは、Ｚ軸方向に沿う。
【0027】
撮像部４は、例えば、カメラである。撮像部４は、制御部５の指令に応じて、例えば、所定のフレームレートで静止画を連続して撮像可能なものである。撮像部４は、制御部５の指令に応じて静止画のデータを、出力信号として制御部５に出力する。
【0028】
また、撮像部４は、例えば、第５アーム３１ａ５に固定される。撮像部４の撮像方向は、制御部５の指令に基づく移動機構３の駆動により第５アーム３１ａ５を適宜の方向に移動することで変更可能である。そして、制御部５は、撮像部４で取得した静止画に含まれる対象物６に対応して、後述する本体部分７１１を適宜の場所に移動する。
【0029】
制御部５は、予め作成されたデータに基づいて、移動機構３によってロボットハンド７を、前後方向、左右方向、および、上下方向に移動すると共に、対象物６を把持し、かつ、対象物６が初期位置から受け渡し位置まで、対象物６の姿勢を変えながら移動させる機能を有する。その対象物６の移動の際、制御部５は、移動機構３、正圧発生源、負圧発生源、および後述するハンド部７ａを制御する機能を有する。つまり、制御部５は、ロボット１の移動機構３正圧発生源および負圧発生源の駆動を制御する機能を有すると共に、対象物６を把持するロボットハンド７を制御する機能も有する。
【0030】
【0031】
対象物本体部６１は、例えば、正面視が長方形状であって、第１の方向（Ｕ軸）に延在する。つまり、第１の方向は（Ｕ軸）は、対象物６が延在する方向を示す。対象物本体部６１は、第１の部材の一例である。突出部６２は、対象物本体部６１から、第１の方向（Ｕ軸）と交差する第２の方向（Ｖ軸）に突出する。突出部６２は、第２の部材の一例である。本実施形態に係るロボットハンド７において、突出部６２が、第１の方向（Ｕ軸）と交差する第２の方向（Ｖ軸）に延在する部分である。突出部６２は、後述する本体部分７１１が接触する吸着面６２ｆを有する。吸着面６２ｆは、第１の方向における一方側（上方向）に配置される。
【0032】
対象物６は、例えば、製品（構造体）に用いられるシャーシであって、シャーシを他の部品に組み付けて製品（構造体）が製造される。また、本実施形態に係る対象物６において、第１の方向（Ｕ軸）と、第２の方向（Ｖ軸）とは略直交する。なお、対象物６における第１の方向と第２の方向とは、必ずしも直交する必要はなく、第１の方向と第２の方向とが交差していれば十分である。そして、第１の方向および第２の方向にそれぞれ直交する第３の方向（Ｗ軸）は、対象物６の例えば幅方向である。また、対象物６の第２の方向（Ｖ軸）のサイズは、６Ｌである。さらに、本実施形態に係る対象物６において、突出部６２は、対象物本体部６１における第１の方向の途中において、第２の方向へ向けて突出する。
【0033】
次いで、ロボットハンド７について図３を用いて説明する。図３は、図１に示すロボット１におけるロボットハンド７の拡大図である。ロボットハンド７は、上述したように、例えば第５アーム３１ａ５の先端に取り付けられ、移動機構３によって、相互に直交する上下方向、左右方向、および、前後方向に移動可能である。このようなロボットハンド７は、対象物６を把持するハンド部７ａと、ハンド部７ａを制御する制御部５と、を備える。
【0034】
ハンド部７ａは、ベース部分７１と、補助部分７２と、を含む。ベース部分７１は、補助部分７２に対向する本体部分７１１、および、本体部分７１１と補助部分７２とを連結する連結部分７１２と、を含む。図３に示す状態では、本体部分７１１は、対象物６を把持しておらず、補助部分７２は、Ｘ軸方向において本体部分７１１と対向する。
【0035】
本体部分７１１は、対象物６から突出する突出部６２を吸引することによって対象物６を把持する吸着パッド７１１ｂと、吸着パッド７１１ｂを支持する支持部分７１１ａと、を有する。
【0036】
支持部分７１１ａは、軸芯１１ａｘに沿って延在し、棒状に形成される。図３に示す状態では、軸芯１１ａｘは、Ｚ軸に沿って延在する。
【0037】
吸着パッド７１１ｂは、例えば、支持部分７１１ａに近接する側の径が小さく、支持部分７１１ａから離れるに従って径が大きくなる円筒状に形成され、正圧発生源および負圧発生源に対して不図示の配管を介して接続される。
【0038】
本体部分７１１は、対象物６の幅方向に沿った長さ（図２における第３の軸方向であるＷ軸方向に沿った長さ）に応じた数が、ロボットハンド７に設けられる。例えば、対象物６の幅方向の長さが長い場合には、複数の本体部分７１１が第３の方向に沿ってハンド部７ａに配列される。一方、対象物６の幅方向の長さが短い場合には、例えば、１つの本体部分７１１がハンド部７ａに設けられる。
【0039】
このようなロボットハンド７は、後述するように、吸着パッド７１１ｂの先端を、突出部６２の吸着面６２ｆに押し当てた状態で負圧発生源を駆動することで、吸着パッド７１１ｂにおける内部の空気を吸引し、吸着パッド７１１ｂにおける内部の気圧を減少させることで対象物６を把持することができる。
【0040】
一方、ロボットハンド７は、対象物６を把持した状態において、正圧発生源を駆動することで、吸着パッド７１１ｂにおける内部に空気を吐出し、吸着パッド７１１ｂにおける内部の気圧を増加させることで対象物６を把持状態から開放することができる。
【0041】
連結部分７１２は、例えば、連結本体部７１２ａと、連結本体部７１２ａの先端に設けられ、２つに分岐する分岐部７１２ｂと、を有する略Ｔ字状に形成される。
【0042】
連結本体部７１２ａは、例えば、軸芯１２ａｘに沿って延在する棒状に形成される。そして、連結本体部７１２ａは、例えば、連結本体部７１２ａの軸芯１２ａｘと、第５アーム３１ａ５の軸芯ａ５ｘとが一致するように、第５アーム３１ａ５の先端に取り付けられる。図３に示す状態では、軸芯１２ａｘは、Ｚ軸に沿って延在する。
【0043】
分岐部７１２ｂは、軸芯１２ｂｘに延在するよう棒状に形成され、連結本体部７１２ａの先端に配置される。そして、分岐部７１２ｂの一方側の端部には、本体部分７１１が配置される一方、分岐部７１２ｂの他方側の端部には、補助部分７２が配置される。図３に示す状態では、軸芯１２ｂｘは、Ｘ軸に沿って延在する。
【0044】
補助部分７２は、図３に示した状態において、前後方向から視た場合には、長方形の板状に形成される。本実施形態に係る補助部分７２は、同一の材料によって一体的に形成してある。また、補助部分７２は、本体部分７１１と対向する側において、図３に示す状態において、前後方向に対して直交する対向面７１２ｆを有する。そして、図３に示す状態におけるロボットハンド７の本体部分７１１と補助部分７２とが対向する前後方向において、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと補助部分７２とのＸ軸方向の距離は、ＬＡである。なお、本実施形態に示すロボットハンド７では、図３において、右側に補助部分７２が配置され、左側に本体部分７１１が配置される。また、本実施形態に係るロボットハンド７は、支持部分７１１ａと、連結部分７１２と、補助部分７２と、を同一の材料で一体的に形成してある。なお、補助部分７２は、同一の材料で板状に形成されるものに限られず、例えば、複数の柱状の部材を左右方向（Ｙ軸方向）に沿って配列して形成してもよいし、他の形状の部材を左右方向に沿って配列して形成してもよい。
【0045】
次に、上記のような構成を有するロボット１およびロボットハンド７によって、対象物６を把持し、かつ、対象物６の姿勢を変更する場合を、図１、図４、図５、図６、図７、図８および図９を用いて説明する。図４は、ロボット１が備える撮像部４によって、対象物６の位置を認識する状態を示す図である。図５は、対象物６の上方に、ロボットハンド７を移動した状態を示す図である。図６は、吸着パッド７１１ｂの先端を対象物６の突出部６２に接触させた状態を示す概略図である。図７は、ロボットハンド７によって、起立した姿勢の対象物６を把持した状態を示す概略図である。図８は、ロボットハンド７によって、横倒しの姿勢の対象物６を把持した状態を示す概略図である。図９は、ロボットハンド７によって、横倒しの姿勢の対象物６を把持した状態を示す部分拡大図である。
【0046】
先ず、図１に示す初期状態から、例えば、ベルトコンベア等の搬送手段によって対象物６をロボット１の近傍に配置する。
【0047】
次に、制御部５は、撮像部４によって静止画を取得し、取得した静止画を用いて図４に示す対象物６の位置を把握する。
【0048】
次いで、制御部５は、図５に示すように、対象物６の突出部６２の上方に、本体部分７１１が位置するように移動機構３を駆動する。
【0049】
次に、制御部５は、移動機構３を駆動して本体部分７１１を下方に移動し、図６に示すように、吸着パッド７１１ｂの先端を、突出部６２の吸着面６２ｆに押しあてる。
【0050】
次いで、制御部５は、負圧発生源を駆動して吸着パッド７１１ｂにおける内部の空気を吸引し、吸着パッド７１１ｂにおける内部の気圧を減少させることによって、図７に示すように、対象物６を吸着パッド７１１ｂで把持する（把持初期状態）。
【0051】
把持初期状態では、例えば、対象物６の第１の方向（Ｕ軸）と、ロボット１およびロボットハンド７の上下方向（Ｚ軸）とが一致し、対象物６の第２の方向（Ｖ軸）と、ロボット１およびロボットハンド７の前後方向（Ｘ軸）とが一致し、かつ、対象物６の第３の方向（Ｗ軸）と、ロボット１およびロボットハンド７の左右方向（Ｙ軸）とが一致する。この把持初期状態では、対象物６は、第１の方向（Ｕ軸）が、上下方向であるＺ軸に沿う起立した姿勢である。
【0052】
また、把持初期状態（起立した姿勢の対象物６を吸着パッド７１１ｂで把持した状態）において、補助部分７２と、対象物６との間には、空間部７２ｓが介在する。より具体的に説明すると、把持初期状態の前後方向（Ｘ軸）において、補助部分７２と、対象物本体部６１との間には、空間部７２ｓが介在する。つまり、補助部分７２は、起立した姿勢の対象物６に対しては非接触の状態である。また、本実施形態に係るロボットハンド７は、対象物６の突出部６２を吸引することによって対象物６を把持する吸着パッド７１１ｂと、対象物６を把持した状態において本体部分７１１と対向するように設けられる補助部分７２とを含む。
【0053】
次いで、制御部５は、移動機構３を駆動して、図８に示すように、対象物６の第１の方向（Ｕ軸）が上下方向（Ｚ軸）に対して傾斜し、かつ、対象物６の第２の方向（Ｖ軸）が前後方向（Ｘ軸）に対して傾斜する横倒しの姿勢となるように、移動機構３を駆動する。
【0054】
そして、対象物６を横倒しの姿勢とした場合には、重力の作用によって、例えば後述する対象物６の回転中心を中心に、図８における実線で示すように対象物６が回転し、図９に示すように、対象物本体部６１における第１の方向（Ｕ軸）における一方の端部６１ｅ１が、補助部分７２に接触することで、対象物６の回転が制限される（把持回転制限状態）。なお、本実施形態における対象物６の回転中心は、対象物６の吸着面６２ｆと、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘとの交点である。そして、補助部分７２は、横倒しの姿勢の対象物６に対しては接触した状態（接触状態）になる。この接触状態では、対象物６と補助部分７２との接触点に発生する静止摩擦力によって、対象物６がＸ軸方向へ移動して、吸着パッド７１１ｂから乖離することが抑制される。
【0055】
最後に、制御部５は、例えば、正圧発生源を駆動することによって吸着パッド７１１ｂにおける内部の気圧を上昇することで、本体部分７１１で把持していた対象物６を把持回転制限状態から開放し、横倒しの姿勢で対象物６を例えばベルトコンベアに載置し、ロボット１およびロボットハンド７の一連の作業を終了する。
【0056】
その後、作業者あるいは組立ロボットは、横倒しの姿勢の対象物６を他の部品に組み付けた構造体を製作する。
【0057】
次に、本実施形態に係るロボットハンド７に関して、後述する交差角度および許容モーメントについて図１０、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図１０（Ａ）は、交差角度と許容モーメントとの関係を検証する検証モデルに使用した吸着パッド７１１ｂおよび支持部分７１１ａを示す概略平面図であり、図１０（Ｂ）は、検証モデルに使用した吸着パッド７１１ｂおよび補助部分７２の概略正面図であり、図１０（Ｃ）は、補助部分７２に対象物６の一部が接触した状態を示す図である。図１１（Ａ）は、図１０に示す検証モデルに使用した吸着パッド７１１ｂおよび支持部分７１１ａを示す概略正面図であり、図１１（Ｂ）は、検証モデルにおいて、補助部分７２に対象物６の一方の端部６１ｅ１が接触した状態を示す図であり、図１１（Ｃ）は、吸着パッド７１１ｂから対象物６が乖離した状態を示す図である。図１２は、交差角度と許容モーメントとの関係を示すグラフである。図１３は、交差角度と許容モーメントとの関係を示す表である。
【0058】
以下の説明では、簡易な検証モデルを用いて検証した。例えば、図１０（Ａ）に示すように、本体部分７１１は、４つの支持部分７１１ａと、４つの吸着パッド７１１ｂと、を備えるものを使用し、Ｘ軸方向に延在する対象物６におもりを吊るすことでモーメントＭ１および力Ｆ１を、対象物６および吸着パッド７１１ｂに加えた。この際、図１０（Ｂ）に示すように、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと補助部分７２とのＺ軸方向の距離ＬＡは、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘから、対象物本体部６１のうち突出部６２と接触する部分の第１面（面）６１ｆ１と相反する側の第２面（面）６１ｆ２までのＺ軸方向の距離ＬＢ１より大きくした。その際、対象物本体部６１の長手方向における他方の端部６１ｅ２に重りを吊るし、重りに作用する重力によって、図１０（Ｃ）に示すように、対象物６の姿勢を変え、対象物６における一方の端部６１ｅ１と補助部分７２とを接触させた。そして、一方の端部６１ｅ１と補助部分７２とを接触させた後、さらに、他方の端部６１ｅ２に重りを加えることで、図１１（Ｃ）に示すように、補助部分７２に対して一方の端部６１ｅ１がＸ軸方向における＋Ｘ方向へズレ始めた場合、吸着パッド７１１ｂから対象物６が乖離したものとして、直前の重りの重量からモーメントＭ１を算出した。ここで、交差角度θは、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと対象物本体部６１が延在する第１の方向（Ｕ軸方向：図８参照）とが成す角度である。そして、Ｚ軸方向における空間部７２ｓの大きさを変更することで、交差角度θを変え、対象物６の許容モーメントＭ１と交差角度θとの相関を算出した。その結果を、図１２、図１３に示す。
【0059】
検証モデルでは、４つの吸着パッド４１１ｂを備えるロボットハンド７を使用した。また、検証モデルで使用した対象物６の大きさは、第１の方向の長さが１３２ｍｍであり、第３の方向の長さが１６６ｍｍであった。また、対象物６の重量は１３０ｇであった。その上、４つの吸着パッド７１１ｂを用い、各吸着パッド７１１ｂの真空圧を－８３ｋｐａとして対象物６を把持した。
【0060】
図１２、図１３に示すように、交差角度θが小さければ許容モーメントは大きい一方、交差角度θが大きければ許容モーメントは小さくなり、交差角度θと許容モーメントとは比例関係にある。また、縦軸を交差角度［ｙ］とし、横軸を１つの吸着パッド７１１ｂ当たり（言い換えると、単位吸着パッド当たり）の許容モーメント［ｘ］とすると、次式が成立する。
ｙ＝－０．１１５７ｘ＋２０．８３９（１）
なお、図１２に示すグラフにおいて、（１）式におけるＹ軸方向の下方の領域において、対象物６を吸着パッド７１１ｂで把持することができる領域である。
ｙ＝－０．１１５７ｘ＋２０．８３９（１）
なお、図１２に示すグラフにおいて、（１）式におけるＹ軸方向の下方の領域において、対象物６を吸着パッド７１１ｂで把持することができる領域である。
【0061】
この検証モデルから、交差角度θを１０度以下に制限すれば、１つの吸着パッドによって９３．７［ｍＮ・ｍ］まで耐えることができる（後述する真空破壊が発生することを防止することができる）。つまり、本実施形態に係るハンド部７ａは、横倒しの姿勢の対象物６を把持する場合には、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと対象物本体部６１が延在する第１の方向（Ｕ軸方向）とが成す交差角度θは、１０度以下であることが好ましい。
【0062】
次に、ロボットハンド７に用いる対象物６を用い、対象物６およびハンド部７ａの諸元を検討した。その諸元の検討について、図１４、図１５を用いて説明する。図１４は、対象物６およびハンド部７ａの一例を示す図である。図１５は、モーメントと対象物６の全長（つまり、対象物６の第１の方向の長さ）との関係を示すグラフである。
【0063】
図１４に示す本体部分７１１の諸元は以下の通りである。本体部分７１１には、１つの吸着パッド７１１ｂを設け、吸着パッド７１１ｂの内部の圧力は、－８３ｋＰａである。吸着パッド７１１ｂの直径、１０ｍｍである。
【0064】
また、図１４に示す対象物６の諸元は、以下の通りである。対象物６は、密度が７．８ｇ／ｃｍ３の鉄製である。対象物６の第３の方向（Ｗ軸）の幅は、３０ｍｍである。言い方を変えると、この検証では、１つの吸着パッド７１１ｂで、幅３０ｍｍの対象物６を把持することができるか検討する。対象物本体部６１の厚さ６１ｔは、１ｍｍである。突出部６２の厚さ６２ｔは、１ｍｍである。突出部６２の第２の方向（Ｖ軸）の長さ６２Ｌ１は、１５ｍｍである。第１の方向（Ｕ軸）において、突出部６２が設けられた位置から対象物本体部６１の端部６１ｅ１までの長さ６２Ｌ２は、１５ｍｍである。
【0065】
【0066】
上述したように、交差角度θを１０度と設定した場合、対象物６の第１の方向の長さ６１Ｌが３００ｍｍであると、９４［ｍＮ・ｍ］程度のモーメントが吸着パッド７１１ｂに加わる。そして、この程度のモーメントであれば、吸着パッド７１１ｂは真空破壊を発生することなく、対象物６を把持することが可能である。つまり、図１５に示すグラフの縦軸のモーメントに関して９４［ｍＮ・ｍ］より下方の領域で、対象物６を把持することが可能である。
【0067】
以上の検証結果をまとめると、本実施形態に係るハンド部７ａにおいて、起立した姿勢の対象物６を把持する場合には、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと、突出部６２の吸着面６２ｆとが略直交することが好ましく、横倒しの姿勢の対象物６を把持する場合には、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと対象物本体部６１が延在する第１の方向（Ｕ軸方向）とが成す交差角度θが１０度以下であることが好ましい。また、対象物６の長手方向である第１の方向（Ｕ軸）の長さは、３００ｍｍ以下が好ましい。さらに、交差角度θを１０度にするためには、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと補助部分７２とのＺ軸方向の距離ＬＡは、およそ１１ｍｍであることが好ましい。
【0068】
なお、図１４に示す状態では、補助部分７２と吸着パッド７１１ｂとの軸芯１１ｂｘとが平行であるため、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと対象物６の第１の方向（Ｕ軸）とが成す交差角度θ３は、補助部分７２と対象物本体部６１が延在する第１の方向（Ｕ軸方向）とが成す交差角度θ２の同位角であることによって、交差角度θ３と交差角度θ２とは同一である。その上、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘに対する垂線と突出部６２の吸着面６２ｆとが成す交差角度θ１は、対象物本体部６１と突出部６２とが直角であることによって、上記交差角度θ３と同一である。
【0069】
図１４に示すように、本実施形態に係るロボットハンド７のハンド部７ａは、対象物６が延在する方向（Ｕ軸）を示す第１の方向と交差する第２の方向（Ｖ軸）に対象物本体部６１（第１の部材）から突出する突出部６２（第２の部材）を吸引することによって対象物６を把持する吸着パッド７１１ｂと、吸着パッド７１１ｂを支持する支持部分７１１ａと、を含む本体部分７１１と、吸着パッド７１１ｂが対象物６を把持した状態において、本体部分７１１と対向するように設けられる補助部分７２と、を含む。吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと補助部分７２とのＺ軸方向の距離ＬＡは、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘから、対象物本体部６１のうち突出部６２と接触する部分の第１面（面）６１ｆ１と相反する側の第２面（面）６１ｆ２までのＺ軸方向の距離ＬＢ１より大きい。そのため、ロボットハンド７は、対象物６を把持した把持初期状態では、対象物６と補助部分７２とが非接触の状態である一方、対象物６の姿勢を変更することで、対象物６が重力の作用で回転し、かつ、対象物本体部６１の端部が補助部分７２に接触する。その結果、ロボットハンド７は、対象物６の回転を制限することができるため、把持した対象物６が吸着パッド７１１ｂから乖離することを抑制することができる。加えて、モータを駆動することで一方のアーム部材を、他方のアーム部材に対して移動させることによって、一方のアーム部材と他方のアーム部材とで対象物を挟持する従来のロボットハンドに比べて、対象物６を把持するのに必要な領域を少なくすることができる。
【0070】
本実施形態に係るロボットハンド７において、ハンド部７ａに対象物６の回転モーメントを制限する補助部分７２を設けることによって、対象物６が回転することに起因して本体部分７１１の内部に外部の空気が入ること（真空破壊）を抑制することができ、それによって、対象物６がハンド部７ａから乖離することを抑制することができる。
【0071】
本実施形態に係るロボットハンド７において、ハンド部７ａは、起立した姿勢の対象物６を把持可能であって、かつ、起立した姿勢から横倒しの姿勢に対象物６の姿勢を変更可能にロボット１に設けられ、補助部分７２は、起立した姿勢の対象物６に対しては非接触の状態である一方、横倒しの姿勢の対象物６に対しては接触可能である。より具体的に説明すると、ロボットハンド７は、対象物６の姿勢を変更することで、対象物６が重力の作用で回転し、対象物本体部６１における一方の端部６１ｅ１が補助部分７２に接触することで、対象物６の回転を制限することができる。
【0072】
【0073】
図１６に示す対象物６Ａにおいて、突出部６２は、対象物本体部６１における第１の方向の端部において、第２の方向へ向けて突出する。図１６におけるハンド部７ａの構成は、上述の構成と同一のため、ここでは記載しない。
【0074】
ハンド部７ａが起立した姿勢の対象物６を把持した後、制御部５は、移動機構３を駆動し、対象物６を横倒しの姿勢に変える。そして、対象物本体部６１の一方の端部６１ｅ１が補助部分７２に接触した場合には、回転が制限される。
【0075】
次いで、本実施形態に係るロボットハンド７が把持する別の対象物６Ｂについて図１７、図１８を用いて説明する。図１７は、さらに別の対象物６Ｂを吸着パッド７１１ｂで把持した状態を示す図である。図１７の例では、対象物６Ｂは、上述の突出部６２を有さずに対象物本体部６１から構成される。図１７の例では、対象物本体部６１は直方体状に形成される。図１８（Ａ）は、対象物６Ｂが横倒しの姿勢の概略図であり、図１８（Ｂ）は、横倒しの姿勢の対象物６Ｂの一部が補助部分７２に接触した状態を示す概略図である。図１７及び図１８におけるハンド部７ａの構成は、上述の構成と同一のため、ここでは記載しない。
【0076】
吸着パッド７１１ｂは、対象物６Ｂの上面６２ｆ１を吸引することによって対象物６Ｂを把持する。上面６２ｆ１は、「面」の一例である。上面６２ｆ１は、＋Ｚ方向における対象物６Ｂの端面であり、吸着面６２ｆに相当する。
【0077】
図１７に示すように、対象物６Ｂが起立した姿勢であり、かつ、吸着パッド７１１ｂが対象物６Ｂを把持した状態において、Ｚ軸方向における吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘと補助部分７２との距離ＬＡは、対象物６Ｂの上面６２ｆ１のうち、吸着パッド７１１ｂの軸芯１１ｂｘから上面６２ｆ１の端部までの本体部分７１１と補助部分７２とが対向する方向の距離ＬＢ２より大きい。
【0078】
上記のように、ハンド部７ａが起立した姿勢の対象物６Ｂを把持した後、制御部５は、移動機構３を駆動し、図１８（Ａ）に示すように、対象物６Ｂを横倒しの姿勢に変える。そして、図１８（Ｂ）に示すように、対象物６Ｂの一方の端部６１ｅ１が補助部分７２に接触した場合には、対象物６Ｂの回転が制限される。
【0079】
この例であっても、上述の実施形態と同様に、ロボットハンド７は、対象物６Ｂの回転を制限することができる。このため、把持した対象物６Ｂが吸着パッド７１１ｂから乖離することを抑制することができる。
【0080】
（第１実施形態における第１変形例）
次に、第１実施形態における第１変形例に係るロボットハンド７Ａついて、図１９を用いて説明する。図１９は、第１実施形態の第１変形例のロボットハンド７Ａを示す拡大図である。なお、第１実施形態における第１変形例に係るロボットハンド７Ａの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
次に、第１実施形態における第１変形例に係るロボットハンド７Ａついて、図１９を用いて説明する。図１９は、第１実施形態の第１変形例のロボットハンド７Ａを示す拡大図である。なお、第１実施形態における第１変形例に係るロボットハンド７Ａの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【0081】
本変形例に係るロボットハンド７Ａは、ハンド部７ａＡを備える。また、本変形例に係るロボットハンド７Ａでは、図１９中の左側に補助部分７２が配置され、右側に本体部分７１１が配置される。
【0082】
なお、図３および図１９には、前後方向の一方に本体部分７１１が配置される一方、前後方向の他方に補助部分７２が配置されるロボットハンド７、７Ａを説明した。しかし、本実施形態に係るロボットハンド７、７Ａはそれに限られない。例えば、ロボットハンド７、７Ａは、左右方向の一方に本体部分７１１が配置される一方、左右方向の他方に補助部分７２が配置されてもよい。
【0083】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂについて、図２０を用いて説明する。図２０は、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂを示す拡大図である。なお、図２０において、起立姿勢の対象物６を実線で示す一方、横倒しの姿勢の対象物６を仮想線で示してある。また、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
次に、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂについて、図２０を用いて説明する。図２０は、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂを示す拡大図である。なお、図２０において、起立姿勢の対象物６を実線で示す一方、横倒しの姿勢の対象物６を仮想線で示してある。また、第２実施形態に係るロボットハンド７Ｂの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【0084】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｂは、ハンド部７ａＢを備える。また、本実施形態に係る補助部分７２Ｂは、基部７２ａと、基部７２ａを形成する材料の静止摩擦係数よりも大きな静止摩擦係数の材料で形成された移動規制部７２ｂと、を備える。
【0085】
基部７２ａは、例えば、金属で形成される。一方、移動規制部７２ｂは、例えば、ゴム、シリコン等によってブロック状等の３次元形状に形成してある。そして、ハンド部７ａＢにおいて、例えば、基部７２ａに形成された凹みに、３次元形状に形成された移動規制部７２ｂを埋め込むことによって、移動規制部７２ｂが基部７２ａに設けられる。なお、移動規制部７２ｂは、３次元形状に形成されるものに限られない。例えば、移動規制部７２ｂは、シート状に形成し、基部７２ａの表面に張り付けることで移動規制部７２ｂを基部７２ａに設けてもよい。
【0086】
また、本実施形態に係る補助部分７２Ｂは、基部７２ａの表面７２ａｆと、移動規制部７２ｂの表面７２ｂｆとは、同一の平面を構成する。
【0087】
そして、本実施形態に係る補助部分７２Ｂは、起立した姿勢の対象物６に対して非接触の状態にある。一方、対象物６を把持した後、移動機構３を駆動して対象物６を横倒しの姿勢に変位させると、対象物６は移動規制部７２ｂに接触した状態（接触状態）になる。この接触状態では、対象物６と移動規制部７２ｂとの接触点に発生する静止摩擦力によって、対象物６がＺ軸方向へ移動することが抑制される。
【0088】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｂにおいて、補助部分７２Ｂは、基部７２ａと、基部７２ａを形成する材料の静止摩擦係数よりも大きな静止摩擦係数の材料で形成された移動規制部７２ｂと、を備え、起立した姿勢の対象物６に対して補助部分７２Ｂは非接触の状態にある一方、横倒しの姿勢の対象物６に対して移動規制部７２ｂは接触可能である。そのため、例えば、金属材料で形成された移動規制部と比べて、対象物６がＺ軸方向へ移動することを抑制する効果を向上させることができる。
【0089】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃについて、図２１を用いて説明する。図２１は、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃを示す拡大図である。なお、図２１において、起立姿勢の対象物６Ｃを実線で示す一方、横倒しの姿勢の対象物６Ｃを仮想線で示してある。また、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
次に、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃについて、図２１を用いて説明する。図２１は、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃを示す拡大図である。なお、図２１において、起立姿勢の対象物６Ｃを実線で示す一方、横倒しの姿勢の対象物６Ｃを仮想線で示してある。また、第３実施形態に係るロボットハンド７Ｃの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【0090】
対象物６Ｃは、突出部６２とは異なる位置に形成された第２突出部６３を有する。より具体的に説明すると、第２突出部６３は、第２の方向において、対象物本体部６１から突出する突出部６２の方向とは、反対方向に突出する。本実施形態に係る第２突出部６３は、左右方向から視た場合、対象物本体部６１の上下方向における上端に配置され、直方体状に形成される。第２突出部６３は、第３の部材の一例である。
【0091】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｃは、ハンド部７ａＣを備える。また、本実施形態に係る補助部分７２Ｃは、基部７２ａと、基部７２ａに形成された凹部７２ｃと、を有する。本実施形態に係る補助部分７２Ｃは、例えば、同一の材料で基部７２ａと凹部７２ｃとを一体的に形成してある。
【0092】
凹部７２ｃは、基部７２ａの表面７２ａｆから凹むように形成される。より具体的に説明すると、図２１に示す状態では、凹部７２ｃは、前後方向において、本体部分７１１から離れるように凹む。
【0093】
そして、本実施形態に係る補助部分７２Ｃは、起立した姿勢の対象物６Ｃに対して非接触の状態にある。一方、対象物６Ｃを把持した後、移動機構３を駆動して対象物６Ｃを横倒しの姿勢に変位させると、対象物６Ｃにおける第２突出部６３が凹部７２ｃに嵌り、凹部７２ｃの内面７２ｃｆに第２突出部６３が接触する。そして、凹部７２ｃの内面７２ｃｆと第２突出部６３とが接触した接触状態では、内面７２ｃｆと第２突出部６３との接触点に発生する静止摩擦力によって、対象物６ＣがＺ軸方向へ移動することが抑制される。
【0094】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｃにおいて、ハンド部７ａＣは起立した姿勢の対象物６Ｃを把持可能であって、かつ、起立した姿勢から横倒しの姿勢に対象物６Ｃの姿勢を変更可能にロボット１に設けられる。そして、対象物６Ｃの姿勢を変更することで、対象物６Ｃが重力の作用で回転し、第２突出部６３が凹部７２ｃに嵌ることで、対象物６Ｃの回転を制限することができる。
【0095】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｃにおいて、補助部分７２Ｃは、対象物６Ｃの第２突出部６３が嵌る凹部７２ｃを有する。そのため、ハンド部７ａＣは、第２の方向（Ｖ軸）において、対象物本体部６１に対して、突出部６２とは反対方向に突出する第２突出部６３を有する対象物６Ｃを把持することができる。
【0096】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄについて、図２２を用いて説明する。図２２は、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄの補助部分７２Ｄと対象物６Ｄとを示す拡大図である。なお、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
次に、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄについて、図２２を用いて説明する。図２２は、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄの補助部分７２Ｄと対象物６Ｄとを示す拡大図である。なお、第４実施形態に係るロボットハンド７Ｄの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【0097】
対象物６Ｄは、突出部６２とは異なる位置に形成された第３突出部６４を有する。より具体的に説明すると、第３突出部６４は、第２の方向において、対象物本体部６１から突出する突出部６２の方向とは、反対方向に突出する。本実施形態に係る第３突出部６４は、例えば三角柱状に形成され、上下方向に延在する。別の言い方をすると、第３突出部６４は、上下方向から視た場合、三角形状に形成され、第３の方向から視た場合、四角形状に形成される。第３突出部６４は、第４の部材の一例である。
【0098】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｄは、ハンド部７ａＤを備える。また、本実施形態に係る補助部分７２Ｄは、移動機構３を駆動して対象物６Ｄを横倒しの姿勢に変位させると、対象物６Ｄの対象物本体部６１が接触する第１の部分７２ａと、第３突出部６４が挿入される第２の部分（例えば、スリット７２ｄ）とを有する。第２の部分は、スリット７２ｄでもよいし、穴でもよい。また、第１の部分７２ａは、例えば、補助部分７２Ｄを分割して得られる複数の分割壁であり、第２の部分は、分割壁の間の空間であってもよい。図２２は、第２の部分がスリット７２ｄである場合の例を示す図である。図２２に示す第２の部分は、補助部分７２ＤのＺ軸方向の＋Ｚ方向に位置する一方の端部から－Ｚ方向に向かって凹むスリット７２ｄが、Ｙ軸方向に複数、形成されている。なお、これに限られず、スリット７２ｄの形態は任意に変更可能であり、例えば、補助部分７２ＤのＺ軸方向の－Ｚ方向に位置する他方の端部から＋Ｚ方向に向かって凹むスリットでもよい。また、図２２に示す例では、補助部分７２Ｄにスリット７２ｄが２つ形成されるものを説明したが、スリットは、単数でも３つ以上の複数でもよい。
【0099】
そして、本実施形態に係る補助部分７２Ｄは、起立した姿勢の対象物６Ｄに対して非接触の状態にある。一方、対象物６Ｄを把持した後、移動機構３を駆動して対象物６Ｄを横倒しの姿勢に変位させると、第１の部分７２ａに対象物６Ｄの対象物本体部６１が接触し、かつ、対象物６Ｄにおける第３突出部６４がスリット７２ｄに挿入される。また、補助部分７２Ｄの第１の部分７２ａに対象物６Ｄの対象物本体部６１が接触した接触状態では、第１の部分７２ａと対象物本体部６１との接触点に発生する静止摩擦力によって、対象物６ＤがＺ軸方向へ移動することが抑制される。
【0100】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｄにおいて、ハンド部７ａＤは起立した姿勢の対象物６Ｄを把持可能であって、かつ、起立した姿勢から横倒しの姿勢に対象物６Ｄの姿勢を変更可能にロボット１に設けられる。そして、対象物６Ｄの姿勢を変更することで、対象物６Ｄが重力の作用で回転し、対象物本体部６１が補助部分７２Ｄに接触することで、対象物６Ｄの回転を制限することができる。
【0101】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｄにおいて、補助部分７２Ｄは、対象物６Ｄの第３突出部６４を挿入可能なスリット７２ｄを有する。そのため、ハンド部７ａＤは、第２の方向（Ｖ軸）において、対象物本体部６１に対して、突出部６２とは反対方向に突出する第３突出部６４を有する対象物６Ｄを把持することができる。
【0102】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係るロボットハンド７Ｅについて、図２３、図２４を用いて説明する。図２３は、第５実施形態のロボットハンド７Ｅにおいて、横倒しの姿勢の対象物６に、接触位置の補助部分７２Ｅが接触している状態を示す図である。図２４は、横倒しの姿勢の対象物６に対して補助部分７２Ｅを非接触位置に移動した状態を示す図である。なお、第５実施形態に係るロボットハンド７Ｅの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
次に、第５実施形態に係るロボットハンド７Ｅについて、図２３、図２４を用いて説明する。図２３は、第５実施形態のロボットハンド７Ｅにおいて、横倒しの姿勢の対象物６に、接触位置の補助部分７２Ｅが接触している状態を示す図である。図２４は、横倒しの姿勢の対象物６に対して補助部分７２Ｅを非接触位置に移動した状態を示す図である。なお、第５実施形態に係るロボットハンド７Ｅの構成において、第１実施形態に係るロボットハンド７の構成と同様のものには同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【0103】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｅが把持する対象物６は、例えば、図２に示すものである。
【0104】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｅは、ハンド部７ａＥを備える。また、本実施形態に係るハンド部７ａＥは、本体部分７１１と補助部分７２Ｅと別体に形成してあり、本体部分７１１に対して補助部分７２Ｅが移動可能に設けられる。より詳細に説明すると、補助部分７２Ｅは、図２３に示す横倒しの姿勢の対象物６に対して接触した接触位置から、図２４に示す対象物６に対して非接触の位置となる非接触位置まで移動可能に連結部分７１２に設けられる。
【0105】
そして、本実施形態に係る補助部分７２Ｅは、例えば、初期状態において非接触位置に配置される。そして、移動機構３を駆動して、吸着パッド７１１ｂで対象物６を把持する。その後、移動機構３を駆動して対象物６を横倒しの姿勢に変位させる前に、補助部分７２Ｅを接触位置へ移動させることで、対象物６が横倒しの姿勢に変位した際に補助部分７２Ｅに対象物６の対象物本体部６１が接触する。また、補助部分７２Ｅに対象物６の対象物本体部６１が接触した接触状態では、補助部分７２Ｅと対象物本体部６１との接触点に発生する静止摩擦力によって、対象物６がＸ軸方向へ移動することが抑制される。そして、対象物６を所定の位置へ移動後、制御部５は、本体部分７１１に対して補助部分７２Ｅを非接触位置まで移動し、補助部分７２Ｅと対象物本体部６１との接触状態を解除する。その後、制御部５は、正圧発生源を駆動することによって吸着パッド７１１ｂにおける内部の気圧を上昇することで、本体部分７１１で把持していた対象物６を開放する。
【0106】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｅにおいて、ハンド部７ａＥは起立した姿勢の対象物６を把持可能であって、かつ、起立した姿勢から横倒しの姿勢に対象物６の姿勢を変更可能にロボット１に設けられる。そして、対象物６の姿勢を変更することで、対象物６を重力の作用で回転し、対象物本体部６１が補助部分７２Ｅに接触することで、対象物６の回転を制限することができる。
【0107】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｅにおいて、補助部分７２Ｅは、連結部分７１２において本体部分７１１に対して移動可能に設けられる。そのため、吸着パッドが対象物６に接触する前に、本体部分７１１に対して補助部分７２Ｅを移動させれば、直立状態（起立した姿勢）にある対象物６を把持するためにロボットハンド７Ｅが下方へ移動する際、補助部分７２Ｅに相当する領域を削減でき、複数の対象物６がより少ない間隔で隣接して配置された状態であっても、隣接する他の対象物６に本体部分７１１が接触することなく、目的とする対象物６を把持することができる。
【0108】
本実施形態に係るロボットハンド７Ｅにおいて、補助部分７２Ｅは、吸着パッド７１１ｂが起立した姿勢の対象物６を把持する際、対象物６に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能であり、対象物６を一時的に保管する（パレタイジングされる）所定の位置へ到着し、対象物６を所定の位置へ格納する際、対象物６に対して非接触状態となる非接触位置へ退避可能である。そのため、把持していた対象物６を開放する際においては、開放した対象物６の位置にバラつきが発生することを抑制することができる。
【0109】
【0110】
以上、本発明に係るロボットハンド７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅの実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更が可能であることも言うまでもない。その上、上述した各実施形態の構成要素および変形例の構成を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。そのような要旨を逸脱しない範囲での種々の変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0111】
５ 制御部、６、６Ａ、６Ｂ 対象物、６Ｌ 対象物の第２の方向のサイズ、６１ 対象物本体部、６１ｆ１、６１ｆ２ 面、６２ 突出部、６２ｆ 吸着面、６２ｆ１ 上面、６３ 第２突出部、６４ 第３突出部、７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ ロボットハンド、７ａ、７ａＡ、７ａＢ、７ａＣ、７ａＤ、７ａＥ ハンド部、７１１ 本体部分、７１１ａ 支持部分、７１１ｂ 吸着パッド、ＬＡ 吸着パッドの軸芯と補助部分とのＺ軸方向の距離、ＬＢ１ 吸着パッドの軸芯から、対象物本体部のうち突出部と接触する部分の第１面（面）と相反する側の第２面（面）までのＺ軸方向の距離、ＬＢ２ 対象物の上面のうち、吸着パッドの軸芯から上面の端部までの本体部分と補助部分とが対向する方向の距離、１１ｂｘ 軸心、７２、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、７２Ｅ 補助部分、７２ａ 基部（第１の部分）、７２ｂ 移動規制部、７２ｃ 凹部、７２ｃｆ 内面、７２ｄ スリット（第２の部分）、Ｕ 第１の方向、Ｖ 第２の方向
【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】