特許 7255616 異なる形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するための把持デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】異なる形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するための把持デバイス

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 J

B25J15/08 S

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021023105

(22)【出願日】2021-02-17

(65)【公開番号】P2021171913

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2021-09-27

(31)【優先権主張番号】20170332

(32)【優先日】2020-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】513318515

【氏名又は名称】シー．アール．エフ． ソシエタ コンソルティレ ペル アツィオニ

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ザネッラ アレッサンドロ

(72)【発明者】

【氏名】ジリッチ ミカル

(72)【発明者】

【氏名】ピエトロネイヴ ジョルジオ

(72)【発明者】

【氏名】ゾッピ マッテオ

【審査官】神山 貴行

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６８３９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５９－０６９２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５２００６７９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボット上で使用可能な、可変の形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するための把持デバイスであって、前記把持デバイスは、
支持構造体と、
複数の把持アームであって、各把持アームは前記支持構造体に回動可能に接続された第１の近位アーム部と、前記第１の近位アーム部に接続された少なくとも１つの第２の遠位アーム部とを有する、複数の把持アームと、
前記第１の近位アーム部の前記支持構造体に対する関節運動を命令するための、前記支持構造体に支持される複数のアクチュエータデバイスであって、各アクチュエータデバイスはそれぞれの把持アームに関連付けられている、複数のアクチュエータデバイスと、
各把持アームと関連付けられた少なくとも１つの腱であって、前記腱は、前記第１の近位アーム部と前記第２の遠位アーム部とにそれぞれ固定された第１の先端と第２の先端とを有し、各腱は、前記第１の近位アーム部および前記第２の遠位アーム部に関連付けられた一連のガイド要素を通して、前記第１の近位アーム部および前記第２の遠位アーム部に沿って自由に摺動可能にガイドされる、少なくとも１つの腱と、を備え、
前記第１の近位アーム部と関連付けられた前記ガイド要素は、前記第１の近位アーム部の内側に配置された内側に曲がりやすいパネルによって支持され、前記内側に曲がりやすいパネルは、把持されるべき前記アイテムまたはコンポーネントと面し、
前記第１の近位アーム部の前記内側の前記内側に曲がりやすいパネルが、それぞれの前記アクチュエータデバイスにより付与される命令の後、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントに対し係合すると、前記内側に曲がりやすいパネルにより支持される前記腱の前記ガイド要素は、前記腱の張力を生じさせることで、前記第２の遠位アーム部の前記第１の近位アーム部に対する関節運動および／または屈折運動を引き起こし、
各把持アームは、他の前記把持アームとは独立に、把持すべき前記アイテムまたはコンポーネントの構成に自動的に適合できる、把持デバイス。

【請求項2】

前記内側に曲がりやすいパネルは、把持されるべき前記アイテムまたはコンポーネントと面する第１の表面と、前記第１の表面と対向する第２の表面とを有し、前記ガイド要素は前記第２の表面に支持される、請求項１に記載の把持デバイス。

【請求項3】

互いに実質的に平行な２つの腱が各把持アームに関連付けられ、前記腱は、前記ガイド要素を貫通して形成された一連の穴を通して、自由に摺動可能にガイドされる、請求項２に記載の把持デバイス。

【請求項4】

各アームの前記第２の遠位アーム部は、相互に関節接合された要素で構成される鎖の形態の背面部材と、把持されるべき前記アイテムまたはコンポーネントと面する内側要素とを有し、前記背面部材上に、前記第２の遠位アーム部と関連付けられた前記ガイド要素が支持され、前記内側要素は、第１の端部および第２の端部を有する可撓性補助パネルを有し、前記可撓性補助パネルは、複数の接続要素により、前記背面部材に対し実質的に平行に且つ離間して保持されている、請求項１に記載の把持デバイス。

【請求項5】

各アームの前記第２の遠位アーム部は、相互に関節接合された要素で構成される第１の鎖の形態の背面部材を有し、前記背面部材上に、前記ガイド要素と、把持されるべき前記アイテムまたはコンポーネントと面する内側要素とが支持され、前記内側要素は、相互に関節接合された要素で構成される第２の鎖の形態であり、第１の端部および第２の端部を有し、前記内側要素は、複数の接続要素により、前記背面部材に対し実質的に平行に且つ離間して保持されている、請求項１に記載の把持デバイス。

【請求項6】

各把持アームは、前記第２の遠位アーム部に接続された第３の遠位アーム部をまた有し、
前記内側要素の前記第２の端部は、前記第３の遠位アーム部に接続され、その結果、前記腱の前記張力の状態はまた、前記第２の遠位アーム部に対する前記第３の遠位アーム部の関節運動をもたらすことで、把持されるべき前記アイテムまたはコンポーネントへの各把持アームの前記適合をさらに改善する、請求項４または５に記載の把持デバイス。

【請求項7】

前記第１の近位アーム部は、それぞれ一端において前記支持構造体に、および、対向する一端において前記第１の近位アーム部と前記第２の遠位アーム部との間の中間接続部材に関節接合された二対のアームによって画される関節接合された四辺形構成を有し、
各把持アームに関連付けられた前記アクチュエータデバイスは、接続運動学的機構により、前記支持構造体と前記中間接続部材とにそれぞれ接続された対向する端部を有する流体アクチュエータシリンダであり、前記接続運動学的機構は、前記流体アクチュエータシリンダの長さの変化が、前記支持構造体に対する前記第１の近位アーム部の揺動を生じさせるように構成される、請求項１または６に記載の把持デバイス。

【請求項8】

前記第１の近位アーム部の前記内側に曲がりやすいパネルは、前記中間接続部材に接続された一端と、対向する自由な端部を有する、請求項７に記載の把持デバイス。

【請求項9】

前記内側に曲がりやすいパネルは、前記中間接続部材に接続された一端と、前記支持構造体に直接的または間接的に接続された対向する端部とを有する、請求項７に記載の把持デバイス。

【請求項10】

前記第２の遠位アーム部の内側要素の第１の端部は、中間接続部材に接続されている、請求項６または７に記載の把持デバイス。

【請求項11】

各把持アームの前記第１の近位アーム部の前記内側に曲がりやすいパネルは、可撓性パネルまたは相互に関節接合された要素で構成される鎖の形態である、請求項１に記載の把持デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業環境においてアイテムまたはコンポーネントを操作するための、例えばロボット上で使用可能なタイプの把持デバイスまたは「グリッパ」に関する。

【0002】

特に、本発明は、産業アセンブリラインにおいて適用可能な、アイテムまたはコンポーネントが保存されているコンテナから、これらのアイテムまたはコンポーネントを取得するための把持デバイスに関し、これらのアイテムまたはコンポーネントは、特定の場所に運搬され、運搬先の場所において、アセンブリライン沿いでオペレータまたはロボットによって取り付けるために用いられてよい。

【背景技術】

【0003】

専用構成を有する産業グリッパ、すなわち、グリッパが把持する必要のあるアイテムの形状およびサイズに従い設計されたグリッパが長い間知られており、用いられている。

【0004】

ある程度の動作柔軟性を有するグリッパも提案されており、当該柔軟性により、これらのグリッパは、異なる形状および／または異なるサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するために用いられ得る。しかしながら、このタイプの解決手段は、比較的複雑で信頼性が低いことが判明している。

【0005】

一部の具体的な適用の事例において（例えば、自動車のエンジンユニットのアセンブリラインにおいて）は、特定のアセンブリキットを構成するアイテムまたはコンポーネントは、形状およびサイズの両方において大きく異なる可能性がある。従って、これらの差異に自動的に適合可能で、あらゆる場合において、過度に複雑な構造体を採用する必要なく、グリップの安定性を保証可能で、またグリッパ制御システムにも適合可能なグリッパのニーズがある。
［本発明の目的］

【0006】

従って、本発明の目的は、互いに非常に異なる形状およびサイズをまた有する把持されるべきアイテムおよびコンポーネントに自動的に適合可能という意味において、高い動作柔軟性を有するにもかかわらず、動作において高信頼性であり、複雑な制御システムを必要としない把持デバイスを提供することにある。

【発明の概要】

【0007】

上記の目的を達成する観点から、本発明は、例えばロボット上で使用可能な、可変の形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するための把持デバイスに関し、上記把持デバイスは、
支持構造体と、
複数の把持アームであって、各把持アームは支持構造体に回動可能に接続された第１の近位アーム部と、第１の近位アーム部に接続された少なくとも１つの第２の遠位アーム部とを有する、複数の把持アームと、
第１の近位アーム部の支持構造体に対する関節運動を命令するための、支持構造体によって支持される複数のアクチュエータデバイスであって、各アクチュエータデバイスはそれぞれの把持アームに関連付けられている、複数のアクチュエータデバイスと、
各把持アームと関連付けられた少なくとも１つの腱であって、腱は、第１の近位アーム部と第２の遠位アーム部とにそれぞれ固定された第１の先端と第２の先端とを有し、各腱は、上記第１の近位アーム部および第２の遠位アーム部に関連付けられた一連のガイド要素を通して、上記第１の近位アーム部および第２の遠位アーム部に沿って自由に摺動可能にガイドされる、少なくとも１つの腱と、を備え、
第１の近位アーム部と関連付けられたガイド要素は、上記第１の近位アーム部の内側に配置された内側に曲がりやすいパネルによって支持され、内側に曲がりやすいパネルは、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面し、
第１の近位アーム部の内側の内側に曲がりやすいパネルが、それぞれのアクチュエータデバイスにより付与される命令の後、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントに対し係合すると、内側に曲がりやすいパネルにより支持される腱のガイド要素は、腱の張力を生じさせることで、上記第２の遠位アーム部の第１の近位アーム部に対する関節運動および／または屈折運動を引き起こし、
各把持アームは、他の把持アームとは独立に、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントの構成に自動的に適合可能である。

【0008】

上記の特徴のおかげで、本発明による把持デバイスは、非常に異なる形状およびサイズを持つアイテムまたはコンポーネントであっても、当該アイテムまたはコンポーネントに自動的に適合できる能力の観点から、高い動作柔軟性を有する。

【0009】

好ましい実施形態において、内側に曲がりやすいパネルは、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する第１の表面と、第１の表面と対向する第２の表面とを有し、ガイド要素は第２の表面に支持される。好ましくは、互いに実質的に平行な２つの腱が各アクチュエータアームに関連付けられ、上記腱は、ガイド要素を貫通して形成された一連の穴を通して、自由に摺動可能にガイドされる。

【0010】

本実施形態の第１の例において、各アームの第２の遠位部は、相互に関節接合された要素で構成される鎖の形態の背面部材と、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する内側要素とを有し、背面部材上に、第２の遠位アーム部と関連付けられたガイド要素が支持され、内側要素は、第１の端部および第２の端部を有する可撓性補助パネルを有し、可撓性補助パネルは、複数の接続要素により、背面部材に対し実質的に平行且つ離間して保持される。

【0011】

本実施形態の第２の例において、各アームの第２の遠位部は、相互に関節接合された要素で構成される第１の鎖の形態の背面部材と、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する内側要素とを有し、背面部材上に、ガイド要素が支持され、内側要素は、相互に関節接合された要素で構成される第２の鎖の形態であり、第１の端部および第２の端部を有し、内側要素は、複数の接続要素により、背面部材に対し実質的に平行に且つ離間して保持されている。

【0012】

上記の好ましい実施形態において、各把持アームは、さらに、第２の遠位部に接続された第３の遠位部を有する。内側要素の第２の端部は、上記第３の遠位部に接続され、その結果、腱の張力の状態はまた、第２の遠位アーム部に対する第３の遠位アーム部の関節運動および／または屈折運動をもたらすことで、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントへの各把持アームの適合をさらに改善する。

【0013】

さらに好ましくは、第１の近位アーム部は、それぞれ一端において上記支持構造体に、および、対向する一端において第１の近位アーム部と第２の遠位アーム部との間の中間接続部材に関節接合された、二対のアームで画される関節接合された四辺形構成を有する。この好ましい実施形態において、各把持アームに関連けられたアクチュエータデバイスは、それぞれが接続運動学的機構により、支持構造体と上記中間部材とに接続された対向する端部を有する流体アクチュエータシリンダであり、接続運動学的機構は、アクチュエータシリンダの長さの変化が、第１の近位アーム部の上記支持構造体に対する揺動を生じさせるように構成されている。

【0014】

各把持アームの第１の近位部の上記の内側に曲がりやすいパネルは、例えば、可撓性パネルまたは相互に関節接合された要素で構成される鎖の形態であってよい。

【図面の簡単な説明】

【0015】

本発明のさらなる特徴および利点は、純粋に非限定的例として示される添付図面を参照して説明される以下の説明から明らかになるであろう。

【図1】本発明による把持デバイスの好ましい実施形態に係る第１の例の斜視図である。

【図2】図１の把持デバイスにより操作される対象であるアイテムまたはコンポーネントのキットを有するコンテナの例の斜視図であり、アイテムまたはコンポーネントは、車両のエンジンユニットを組み立てるために産業ラインで用いられる。

【図3】図１の把持デバイスの第１の動作状態における把持アームのうちの１つの側面図である。

【図3A】図３の把持アームの細部の斜視図である。

【図3B】図３の把持アームの細部の斜視図である。

【図3C】図３の把持アームの細部の斜視図である。

【図3D】図３の把持アームの細部の斜視図である。

【図3E】図３の把持アームの細部の斜視図である。

【図4】図３の把持アームの第２の動作状態における横から見た図である。

【図5】図３の把持アームの一部の分解斜視図である。

【図6】図５に示される一部の３つの異なる動作状態における横から見た図である。

【図7】本発明による把持デバイスの好ましい実施形態に係る第２の例の横から見た図である。

【図8】異なる動作条件における、図７の把持デバイスの把持アームのうちの１つを横から見た図である。

【図9】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図10】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図11】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図12】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図13】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図14】異なるサイズおよび形状のアイテムと共に、図７の把持デバイスの使用を示す図である。

【図15】図７に示される把持デバイスの部分的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

［好ましい実施形態の説明］
図１を参照すると、参照符号１は、好ましい実施形態に係る第１の例の把持デバイスの全体を示し、当該把持デバイスは、可変の形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを操作するために、例えば、ロボット上で使用可能である。把持デバイス１は、例えば、自動車のエンジンユニットを組み立てるための産業ラインでの使用を目的とするアイテムまたはコンポーネントを操作するために用いられてよい。しかしながら、本発明による把持デバイスは、一般的な適用のためのものであり、特に、たとえ互いに大きく異なる形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントであっても、それらに把持デバイスが自動的に適合可能であることが必要とされるあらゆる適用に対し、把持デバイスが対象とされていることが明らかである。さらに、ここに示される把持デバイスは特に、操作ロボット上のエンドエフェクタとしての使用が意図されているが、あらゆる他のタイプのマシンまたは操作デバイス上でのその適用を除外するものではない。

【0017】

図１に示される通り、把持デバイス１は、支持構造体２および複数の把持アーム３を有する。本発明によると、把持アーム３は少なくとも２つであることで十分である。図示された例において、把持アーム３の数は４である。

【0018】

図示された事例においては、支持構造体２は、環状板の形態であり、環状板には固定ネジを、把持デバイス１が取り付けられる必要のあるロボットの手首によって支持されるフランジ（不図示）に係合するための穴が設けられている。把持アーム３は、環状板２を始点に、互いに等しい角度距離において離間された半径方向に延在する。

【0019】

各把持アーム３は、第１の近位部３Ａ、第２の遠位部３Ｂおよび第３の遠位部３Ｃを有する。各把持アーム３の第１の近位部３Ａは、環状板２に回動可能に接続されている。第２の遠位部３Ｂは、第１の近位部３Ａに回動可能に接続されている。第３の遠位部３Ｃは、第２の遠位部３Ｂに接続されている。

【0020】

図示された例について（図３、３Ａ～３Ｅおよび５を参照）、第１の近位部３Ａは、二対のアーム３０１、３０２により画される関節接合された四辺形構成を有する。特に図５を参照すると、各アーム３０１、３０２は、ブラケット３０３に関節接合された端部を有する。ブラケット３０３は、フォーク形状を有し、環状板２の対応する側面に強固に接続された中央部と、二対のアーム３０１および３０２が関節接合されている先の２つのウィングとを有する。

【0021】

ブラケット３０３と対向する側で、それぞれのアーム３０１、３０２が、第１の部分３Ａと第２の部分３Ｂとの中間にある接続部材３０４に関節接合されており、図示された例において、接続部材３０４は、共に強固に接続された２つの平行且つ離間されたプレート３０５を有する。

【0022】

図１で見てわかるように、それぞれのアクチュエータデバイス４が把持アーム３と関連付けられており、アクチュエータデバイス４は、環状板２に対する第１の部分３Ａの関節運動を命令するために設けられている。図５で見ることができるように、各アクチュエータデバイス４は、円筒体４Ａおよび摺動ロッド４Ｂを有する流体アクチュエータシリンダ（好ましくは、油圧シリンダ）である。

【0023】

本明細書および添付図面では、アクチュエータデバイス４の電源回路を示していないが、電源回路が任意の既知の態様で実装されてよい。典型的に、この回路は、加圧下で流体をアクチュエータシリンダに供給するためのソレノイド弁を含む。さらにまた、この分野の従来技術により、当該システムは、オペレータにより付与される命令または所定のプログラムに基づき自動的に生成される命令により上記のソレノイド弁を制御する電子コントローラを有する。これらのコンポーネントは任意の既知の態様で作成できるので、これらのコンポーネントに関する構造上の詳細は省略している。これらを別途に捉えた場合、これらの詳細は本発明の主題ではなく、最終的に図面からこれらを除外した方が、図面がシンプルでより容易に理解しやすくなるからである。

【0024】

再度図５および図６を参照すると、各アクチュエータシリンダ４は、接続運動学的機構（関節接合されたアーム３０６、３０７、３０８、３０９）により、環状板２およびプレート３０５にそれぞれ接続された対向する端部を有し、接続運動学的機構は、アクチュエータシリンダ４の長さの変化が、第１の部分３Ａの環状板２に対する揺動を生じさせるように構成されている。図示された例において、上記の運動学的機構は、いわゆるＨｏｅｋｅｎ運動学的機構（本技術分野で知られている）に対応し、且つ、各アクチュエータシリンダ４が、各アーム部３Ａに対し平行且つ隣接する位置に配置されることを可能にし、その結果、各部３Ａおよび関連するアクチュエータシリンダ４で構成されるアセンブリのサイズ全体を小さく維持できるという利点を有する。しかしながら、本発明の目的として、接続運動学的機構により制御されるアクチュエータシリンダ４とアーム部３Ａとの間の接続運動学的機構の配置および構成は、任意のタイプのものであってよい。

【0025】

具体的に図３および図４を参照すると、１または複数の腱５が、把持デバイス１の各把持アーム３に関連付けられている（図示された例においては、互いに実質的に平行且つ離間された２つの腱が設けられている）。各腱５は、第１の部分３Ａに関連付けられた第１の先端５Ａと、第２の部分３Ｂに関連付けられた第２の先端５Ｂとを有する。図３および図４に示される例においては、各腱５の先端５Ａは、アクチュエータシリンダ４に関連付けられた運動学的機構の要素３０９に接続されている一方、第２の先端５Ｂは、以下に詳しく後述する第２の部分３Ｂの構造体に接続されている。

【0026】

２つの腱５は、プラスチック材料の可撓性パネル７（図３Ａも参照）に支持される一連のガイド要素６に形成される貫通孔６Ａ（図３Ｂも参照）を通して自由に摺動可能に係合される。図３および図４を参照すると、可撓性パネル７は、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する、アーム３の内側にあるプレート３０５により片持ち梁式に支持される。可撓性パネル７は、プレート３０５に接続された一端部を有し、対向する端部は自由であり、対向する端部は、把持されるアイテムまたはコンポーネントと係合した後、アーム３の部分３Ａの方向において運動可能な曲がりやすい要素を構成する。ガイド要素６は、パネル７の、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する表面と対向する表面に取り付けられている。

【0027】

具体的には、図４は、把持されるアイテムまたはコンポーネント（不図示）との係合後にパネル７の取る構成を示す。見てわかるように、この係合の結果、パネル７が曲がると、パネル７はガイド要素６を押し、腱５の張力を生じさせ、これにより、第２の部分３Ｂの第１の部分３Ａに対する揺動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）または座屈（ｂｕｃｋｌｅ）を生じさせる。

【0028】

従って、第１の部分３Ａの揺動運動は、それぞれのアクチュエータシリンダ４により積極的に制御される一方、第２の部分３Ｂの運動は、第１の部分３Ａの運動により自動的に得られる結果であり、さらなるアクチュエータにより制御されない。その結果、上記のアーム３の各々は、いわゆる「劣駆動」操作アームのカテゴリに属する。

【0029】

図３、図３Ｃおよび図４を参照すると、各アーム３の第２の遠位部３Ｂは、相互に関節接合された要素３１１、３１２で構成される鎖の形態の背面部材３１０を有する。３１２と示されるこの鎖の端部要素は、プレート３０５（第１の部分３Ａと第２の部分３Ｂとの間の中間接続部材３０４を構成）への、および、第３の遠位部３Ｃ（図３Ｅの斜視図で見ることができる）への回動式接続のためのヒンジブッシング３１３を有する。

【0030】

第２の遠位部３Ｂは、把持されるべきアイテムまたはコンポーネントと面する内側要素をさらに有する。内側要素は、第１の端部３１４Ａおよび第２の端部３１４Ｂを有する可撓性補助パネル３１４を含み、第１の端部３１４Ａおよび第２の端部３１４Ｂの各々は、中間接続部材３０４に、および、第３の遠位部３Ｃに、回動式接続するための２つのヒンジブッシング３１５を有する。図３Ｅで見えるように、遠位部３Ｃは、関節ピンをブッシング３１３および３１５に係合させるための２つの穿孔された付属部３１６を有する。

【0031】

可撓性補助パネル３１４は、複数の接続要素３１７により、背面部材３１０と実質的に平行に、且つ背面部材３１０から離間された状態で保持される。好ましい実施形態において、接続要素３１７は、パネル３１４および２つのストリップ３１８の両方と共に単一のシートに形成されたシート要素の形態であり、ストリップ３１８は、固定ネジを、背面部材３１０の要素３１１、３１２に係合させるための穴３１９を有する。

【0032】

腱５をガイドするために設けられた複数のガイド要素３２０（図３Ｄも参照）もまた、第２の遠位部３Ｂと関連付けられている。ガイド要素３２０は、可撓性補助パネル３１４のストリップ３１８の同一固定ネジにより、背面部材３１０の要素３１１、３１２に固定される。好ましい実施形態において、ガイド要素３２０は、固定ネジのための穴および２つの追加の貫通孔３２０Ｂを有する２つの側部３２０Ａを備えたブリッジ形状を有し、貫通孔３２０Ｂはネジ穴に対し直角に向けられており、そこを通して腱５が係合される。以下に、上記の把持デバイス１の動作について説明する。

【0033】

図１に見られる把持デバイス１は、様々な形状およびサイズのアイテムまたはコンポーネントを取得、操作、および置くために任意のタイプのロボットに取り付けられてよい。

【0034】

例えば、把持デバイス１は、エンジンユニットのアセンブリラインにおいて組み立てられるべきアイテムおよびコンポーネントのキットを準備するロボットによって用いられてよい。図２は、アイテムまたはコンポーネントＰを収容するコンテナ８の例を示す。アイテムまたはコンポーネントＰは取得され、手動オペレータまたは自動デバイスにより、アセンブリライン沿いで組み立てるために設けられた位置へと搬送される必要がある。

【0035】

図１、４および５を参照すると、把持デバイス１がアイテムＰを把持する必要があるとき、把持デバイス１は、図１に示されるように、把持アーム３が開放位置にある状態で位置付けられる。この位置から開始して、アクチュエータシリンダ４の作動化により、ロボットにより支持される環状板２に対する第１の部分３Ａの揺動を生じさせる。すると、アーム３が、アイテムＰを取得すべく、各アーム３の可撓性パネル７と係合するまでアイテムＰに接近する。この係合の後、可撓性パネル７は、例えば、図４に見られるようなアーチ状の適合構成を取り、あるいは、いずれの場合においても、可撓性パネル７は弾性的に変形することで、第１の近位部３Ａのガイド要素６が腱５に張力を生じさせるように至らせる。既に上記した通り、腱５の張力は、把持されるべきアイテムＰ に向けて第２の遠位部３Ｂの揺動を生じさせる。図４に見られるように、部分３Ｂのさらなる揺動の後、今度は補助可撓性パネル３１４が、第３の遠位部３Ｃの揺動を生じさせる。

【0036】

図９、１０、１１、１２および１３は、以下に説明する第２の実施形態について、上記の操作後の異なる形状およびサイズのアイテムＰの把持状態を示す。さらに図１４を参照すると、本発明の重要な利点は、毎回アクチュエータシリンダ４の作動後に、把持デバイス１のアーム３の各々が、他の把持アーム３が取る把持構成とは独立した把持構成に配置される点である。また図１５を参照すると、アーム３間に取得されるアイテムＰが存在しない状態での把持デバイス１の運動の間に、例えば、異物との偶然の衝突の後、それぞれのアーム３が外部からの力Ｆを受けた場合、アーム３は弾性的に曲がることができる。このことが、本発明による把持デバイスを、協働ロボット、すなわち、オペレータと一緒に働くロボットと共に、オペレータが閉め出されるフェンスで囲まれた領域ではない領域において使用されることについても好適とする。

【0037】

図７、図８は、好ましい実施形態の第２の例を示す。これらの図において、図１～６の部分と同一または対応する部分は、同一の参照符号で示されている。上記の第１の例との主な差は、この事例においては、各アーム３の第１の近位部３Ａの内側にある可撓性パネル７と、各アーム３の第２の遠位部３Ｂの可撓性補助パネル３１４の両方が、相互に関節接合された要素の鎖で構成される点である。図８を参照すると、背面部材３１０は、関節ピンにより互いに直接接続された要素を有し、背面部材がガイド要素３２０を支持する。

【0038】

好ましい実施形態の第２の例の動作は、第１の例について上記した動作と完全に同様である。

【0039】

具体的に、図９および図１０で見てわかるように、本発明による把持デバイス１は、たとえアイテムを把持する前であったとしても、アーム３を閉じた状態の適合構成に配置でき、これにより、把持デバイス１が、例えば、コンテナの底部に置かれたアイテムを収集するために、アイテムの保持コンテナの中へ入りやすくする。

【0040】

上記の説明から明らかなように、本発明による把持デバイスは、高い動作柔軟性を有することを特徴とし、その結果、把持デバイスを、たとえ大きく異なる形状およびサイズのアイテムおよびコンポーネントであったとしてもそれらと共に動作できるようにする。さらに、この適合構成のおかげで、把持デバイスは、オペレータが存在する環境においてさえも完全に安全に動作できる。

【0041】

当然、本発明の原理を損なうことなく、添付の特許請求の範囲により画定される本発明の範囲から逸脱することなく、純粋に例示として記載および図示されたものから、構造の詳細および実施形態は非常に大きく変わってよい。

【0042】

例えば、支持構造体２は、添付図面に図示された環状板の構成ではなく、任意の異なる構成を有してよい。各アクチュエータシリンダ４を、各把持アーム３の部分３Ａへと接続する運動学的機構も、アクチュエータシリンダ４の長さの変化を、支持構造体２に対する部分３Ａの揺動に変えることができる任意のタイプのものであってよい。また上記の説明から明らかに推測できるように、内側に曲がりやすいパネル７、背面部材３１０および補助内側パネル３１４の構造の詳細は、示された例に対し大きく変わってよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】