特許 7499677 ロボットハンド

(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】2024-06-06

(45)【発行日】2024-06-14

(54)【発明の名称】ロボットハンド

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20240607BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 C

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020181378

(22)【出願日】2020-10-29

(65)【公開番号】P2022072115

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】尾立 圭巳

(72)【発明者】

【氏名】和田 寿夫

(72)【発明者】

【氏名】村瀬 陽平

(72)【発明者】

【氏名】福田 裕章

【審査官】樋口 幸太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３４３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２０３４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１１６１９１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１指および第２指と、
前記第１指および前記第２指を所定の移動方向において互いに接近させて前記第１指および前記第２指にワークを把持させる第１移動機構とを備え、
前記第１移動機構は、
第１動滑車と、
前記第１指および前記第２指のそれぞれに接続される２つの端部を有し、前記第１動滑車に巻き掛けられる第１索状部材と、
前記第１動滑車を移動させる第１アクチュエータとを有し、
前記第１アクチュエータは、前記第１索状部材の張力が前記第１指および前記第２指に作用して前記第１指および前記第２指が互いに接近するように前記第１動滑車を移動させるロボットハンド。

【請求項2】

請求項１に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１移動機構は、前記移動方向において、前記第１指側に配置された第１定滑車および前記第２指側に配置された第２定滑車を有し、
前記第１索状部材は、前記第１指から前記第２指に向かって、前記第２定滑車、前記第１動滑車および前記第１定滑車の順に巻き掛けられているロボットハンド。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１動滑車を回転させて前記第１索状部材を移動させることによって、前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で移動させる第１調整機構をさらに備えているロボットハンド。

【請求項4】

請求項３に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１調整機構は、
前記第１動滑車と一体的に移動及び回転する第３動滑車と、
前記第３動滑車に接続され、前記第１動滑車の回転によって前記第３動滑車に巻き取られる第３索状部材と、
前記第３動滑車に巻き取られた前記第３索状部材を引き戻すことによって前記第１動滑車を回転させる第３アクチュエータとを有しているロボットハンド。

【請求項5】

請求項３又は４に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１索状部材は、前記第１動滑車に固定されているロボットハンド。

【請求項6】

請求項４に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１索状部材は、前記第１動滑車に固定され、
前記第１調整機構は、前記第３索状部材を最大限引き戻すことによって前記第３動滑車を所定の第１回転位置に位置させるように構成され、前記第３動滑車を前記第１回転位置に位置させることによって前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で所定の第１位置まで移動させるロボットハンド。

【請求項7】

請求項１又は２に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１指および前記第２指を前記移動方向において互いに離隔させて前記第１指および前記第２指にワークを把持させる第２移動機構をさらに備え、
前記第２移動機構は、
前記移動方向において、前記第１指側に配置された第３定滑車および前記第２指側に配置された第４定滑車と、
第２動滑車と、
前記第１指および前記第２指のそれぞれに接続される２つの端部を有し、前記第３定滑車、前記第４定滑車および前記第２動滑車に巻き掛けられる第２索状部材と、
前記第２動滑車を移動させる第２アクチュエータとを有し、
前記第２索状部材は、前記第１指から前記第２指に向かって、前記第３定滑車、前記第２動滑車および前記第４定滑車の順に巻き掛けられ、
前記第２アクチュエータは、前記第２索状部材の張力が前記第１指および前記第２指に作用するように前記第２動滑車を移動させることによって、前記第１指および前記第２指を互いに離隔させるロボットハンド。

【請求項8】

請求項７に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１動滑車および前記第２動滑車は、一体的に移動するように構成され、
前記第１指および前記第２指を互いに接近させるための前記第１動滑車の移動方向と前記第１指および前記第２指を互いに離隔させるための前記第２動滑車の移動方向とは、互いに反対の向きとなっており、
前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータを兼ねており、前記第１動滑車および前記第２動滑車を移動させるロボットハンド。

【請求項9】

請求項８に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１動滑車を回転させて前記第１索状部材を移動させることによって、前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で移動させる第１調整機構をさらに備え、
前記第１動滑車および前記第２動滑車は、一体的に回転するように構成され、
前記第１調整機構は、前記第１動滑車と共に前記第２動滑車を回転させて前記第１索状部材及び前記第２索状部材を移動させることによって、前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で移動させるロボットハンド。

【請求項10】

請求項９に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１調整機構は、
前記第１動滑車及び前記第２動滑車と一体的に移動及び回転する第３動滑車と、
前記第３動滑車に接続され、前記第１動滑車及び前記第２動滑車の回転によって前記第３動滑車に巻き取られる第３索状部材と、
前記第３動滑車に巻き取られた前記第３索状部材を引き戻すことによって前記第１動滑車及び第２動滑車を回転させる第３アクチュエータとを有しているロボットハンド。

【請求項11】

請求項９又は１０に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１索状部材は、前記第１動滑車に固定され、
前記第２索状部材は、前記第２動滑車に固定されているロボットハンド。

【請求項12】

請求項１０に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１索状部材は、前記第１動滑車に固定され、
前記第２索状部材は、前記第２動滑車に固定され、
前記第１調整機構は、前記第３索状部材を最大限引き戻すことによって前記第３動滑車を所定の第１回転位置に位置させるように構成され、前記第３動滑車を前記第１回転位置に位置させることによって前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で所定の第１位置まで移動させるロボットハンド。

【請求項13】

第１指および第２指と、
前記第１指および前記第２指を所定の移動方向において互いに離隔させて前記第１指および前記第２指にワークを把持させる第２移動機構とを備え、
前記第２移動機構は、
第２動滑車と、
前記第１指および前記第２指のそれぞれに接続される２つの端部を有し、前記第２動滑車に巻き掛けられる第２索状部材と、
前記第２動滑車を移動させる第２アクチュエータとを有し、
前記第２アクチュエータは、前記第２索状部材の張力が前記第１指および前記第２指に作用して前記第１指および前記第２指が互いに離隔するように前記第２動滑車を移動させるロボットハンド。

【請求項14】

請求項１３に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２移動機構は、前記移動方向において、前記第１指側に配置された第３定滑車および前記第２指側に配置された第４定滑車を有し、
前記第２索状部材は、前記第１指から前記第２指に向かって、前記第３定滑車、前記第２動滑車および前記第４定滑車の順に巻き掛けられているロボットハンド。

【請求項15】

請求項１３又は１４に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２動滑車を回転させて前記第２索状部材を移動させることによって、前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で移動させる第２調整機構をさらに備えているロボットハンド。

【請求項16】

請求項１５に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２調整機構は、
前記第２動滑車と一体的に移動及び回転する第４動滑車と、
前記第４動滑車に接続され、前記第２動滑車の回転によって前記第４動滑車に巻き取られる第４索状部材と、
前記第４動滑車に巻き取られた前記第４索状部材を引き戻すことによって前記第２動滑車を回転させる第４アクチュエータとを有しているロボットハンド。

【請求項17】

請求項１５又は１６に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２索状部材は、前記第２動滑車に固定されているロボットハンド。

【請求項18】

請求項１６に記載のロボットハンドにおいて、
前記第２索状部材は、前記第２動滑車に固定され、
前記第２調整機構は、前記第４索状部材を最大限引き戻すことによって前記第４動滑車を所定の第２回転位置に位置させるように構成され、前記第４動滑車を前記第２回転位置に位置させることによって前記第１指および前記第２指を互いの間隔を保持した状態で所定の第２位置まで移動させるロボットハンド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、ロボットハンドに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ワークをいわゆる倣い把持することが可能なロボットハンドが知られている。例えば特許文献１に開示のロボットハンドは、ワークを把持する一対の指と、一対の指を動作させるモータと、モータの動力を一対の指に伝達する差動歯車機構とを備えている。このロボットハンドによれば、ワークがロボットハンドの中心からずれている場合、一対の指のうちワークに近い方の指（一方の指）が先にワークに接触して停止する。一方の指が停止しても、他方の指は、そのまま移動し続け、その後、ワークに接触して停止する。こうして、ワークの倣い把持が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６２－９９０９４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、上述したロボットハンドでは、差動歯車機構を用いているため、一方の指が停止した後の他方の指の動作について円滑性に欠けるという問題がある。

【0005】

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、円滑な倣い把持を行うことができるロボットハンドを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願に開示の技術は、第１指および第２指と、前記第１指および前記第２指を所定の移動方向において互いに接近させて前記第１指および前記第２指にワークを把持させる第１移動機構とを備えたロボットハンドである。前記第１移動機構は、第１動滑車と、第１索状部材と、第１アクチュエータとを有している。前記第１索状部材は、前記第１指および前記第２指のそれぞれに接続される２つの端部を有し、前記第１動滑車に巻き掛けられる。前記第１アクチュエータは、前記第１動滑車を移動させる。前記第１アクチュエータは、前記第１索状部材の張力が前記第１指および前記第２指に作用して前記第１指および前記第２指が互いに接近するように前記第１動滑車を移動させる。

【0007】

前記の技術では、第１アクチュエータによる第１動滑車の移動量に対応して、第１指および第２指がそれぞれ第１索状部材に引っ張られて移動する。より詳しくは、第１アクチュエータによって第１動滑車が移動すると、第１索状部材の張力が第１指および第２指に作用して、第１指および第２指は互いに接近する方向へ移動する。その結果、第１指および第２指は、互いに接近してワークＷを外側から把持する。このとき、第１動滑車の移動量に対応する第１指の移動量と第２指の移動量とは、第１指の移動に対する抵抗および第２指の移動に対する抵抗に応じて適宜調整される。例えば、第１指がワークＷに接触して第１指の移動に対する抵抗が大きくなると、例えば第１指が停止し、第２指の移動量が適宜増大される。そのため、第２指はワークＷに向かって円滑に移動し続けることができる。その結果、第２指がワークＷに到達することで、円滑な倣い把持を行うことができる。

【0008】

本願に開示の別の技術は、第１指および第２指と、前記第１指および前記第２指を所定の移動方向において互いに離隔させて前記第１指および前記第２指にワークを把持させる第２移動機構とを備えたロボットハンドである。前記第２移動機構は、第２動滑車と、第２索状部材と、第２アクチュエータとを有している。前記第２索状部材は、前記第１指および前記第２指のそれぞれに接続される２つの端部を有し、前記第２動滑車に巻き掛けられる。前記第２アクチュエータは、前記第２動滑車を移動させる。前記第２アクチュエータは、前記第２索状部材の張力が前記第１指および前記第２指に作用して前記第１指および前記第２指が互いに離隔するように前記第２動滑車を移動させる。

【0009】

前記の技術では、第２アクチュエータによる第２動滑車の移動量に対応して、第１指および第２指がそれぞれ第２索状部材に引っ張られて移動する。より詳しくは、第２アクチュエータによって第２動滑車が移動すると、第２索状部材の張力が第１指および第２指に作用して、第１指および第２指は互いに離隔する方向へ移動する。その結果、第１指２および第２指３は、互いに離隔してワークＷを内側から把持する。このとき、第２動滑車６５の移動量に対応する第１指の移動量と第２指の移動量とは、第１指の移動に対する抵抗および第２指の移動に対する抵抗に応じて適宜調整される。例えば、第１指がワークＷに接触して第１指の移動に対する抵抗が大きくなると、例えば第１指が停止し、第２指の移動量が適宜増大される。そのため、第２指はワークＷに向かって円滑に移動し続けることができる。その結果、第２指がワークＷに到達することで、円滑な倣い把持を行うことができる。

【発明の効果】

【0010】

上述したロボットハンドによれば、円滑な倣い把持を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、ロボットアームに連結されたロボットハンドを示す概略図である。

【図2】図２は、ロボットハンドを前板を省略して概略的に示す正面図である。

【図3】図３は、ロボットハンドを概略的に示す左側面図である。

【図4】図４は、ロボットハンドを概略的に示す右側面図である。

【図5】図５は、ロボットハンドを上板を省略して概略的に示す平面図である。

【図6】図６は、第１～第３動滑車および第１エアシリンダを右側から視て示す図である。

【図7】図７は、第１～第３動滑車を拡大して示す図である。

【図8】図８は、図７に示すＡ－Ａ線の断面図である。

【図9】図９は、第１移動機構におけるワイヤリングを模式的に示す斜視図である。

【図10】図１０は、第２移動機構におけるワイヤリングを模式的に示す斜視図である。

【図11】図１１は、制御装置の構成を示すブロック図である。

【図12】図１２は、第１移動機構による閉じ把持動作の一状態を示す模式図である。

【図13】図１３は、閉じ把持動作の開始時の第３動滑車の状態を示す図である。

【図14】図１４は、第１移動機構による閉じ把持動作の一状態を示す模式図である。

【図15】図１５は、第１移動機構による閉じ把持動作が完了した状態を示す模式図である。

【図16】図１６は、センタリング動作における第３動滑車の状態を示す図である。

【図17】図１７は、センタリング動作完了時の第３動滑車の状態を示す図である。

【図18】図１８は、センタリング動作完了時の第１移動機構の状態を示す模式図である。

【図19】図１９は、第２移動機構による開き把持動作の一状態を示す模式図である。

【図20】図２０は、第２移動機構による開き把持動作の一状態を示す模式図である。

【図21】図２１は、第２移動機構による開き把持動作が完了した状態を示す模式図である。

【図22】図２２は、センタリング動作完了時の第２移動機構の状態を示す模式図である。

【図23】図２３は、その他の実施形態に係る第２移動機構の構成を示す模式図である。

【図24】図２４は、センタリング動作におけるその他の実施形態に係る第３動滑車の状態を示す図である。

【図25】図２５は、センタリング動作完了時のその他の実施形態に係る第３動滑車の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0013】

図１に示すように、本実施形態のロボットハンド１００（以下、単にハンド１００ともいう）は、ロボットアーム１０の先端に連結されるエンドエフェクタである。ロボットアーム１０は、例えば、複数のリンクが直列に連結された多関節型アームであり、垂直多関節ロボット等に設けられる。ハンド１００は、例えば、ロボットアーム１０に対して回転可能に連結される。

【0014】

ここでは、ハンド１００に関して言及する方向および位置は、後述する一対の指（第１指２および第２指３）の延びる方向が上下方向（鉛直方向）と一致する状態、即ち図１に示す状態でのものである。そして、図２における左右方向をベース１の幅方向と称し、図３および図４における左右方向をベース１の奥行き方向と称する。

【0015】

ハンド１００は、いわゆるワークを倣い把持することができるように構成されている。倣い把持は、一対の指（第１指２および第２指３）のうち一方の指の移動に対する抵抗が大きくなると、他方の指がより多く移動してワークを把持することである。例えば、一方の指が先にワークに接触して停止しても、他方の指は停止することなく移動し続けてワークに接触することでワークを把持することである。

【0016】

具体的に、図２～図６にも示すように、ハンド１００は、ベース１と、第１指２および第２指３と、支持部４と、第１移動機構５と、第２移動機構６と、第１調整機構７と、制御装置８とを備えている。なお、図３では、第１調整機構７の第３エアシリンダ７７等を省略している。

【0017】

ベース１は、ロボットアーム１０に連結される部分であり、輪郭が略矩形体状に形成されている。ベース１は、上下方向が長手方向となっている。ベース１は、前板１１、後板１２および上板１３を有している。前板１１および後板１２は、互いに同じ形状を有しており、互いに対向している。上板１３は、前板１１および後板１２の上端に設けられており、前板１１と後板１２とを繋いでいる。

【0018】

また、ベース１には、中間板１４が設けられている。中間板１４は、前板１１、後板１２および上板１３で囲まれた内部空間を、上下方向に仕切っている。つまり、中間板１４は、前述の内部空間を上側空間と下側空間とに仕切っている。中間板１４は、前述の内部空間において上板１３寄りに設けられており、上側空間は下側空間よりも小さい。

【0019】

第１指２および第２指３は、ワークを把持する把持部である。なお、第１指２および第２指３を両指２，３と称することがある。

【0020】

第１指２および第２指３のそれぞれは、上下方向に延びる略棒状の部材である。第１指２および第２指３は、互いに同じ形状を有している。第１指２および第２指３は、互いに平行に並んで設けられている。第１指２および第２指３の並び方向は、ベース１の幅方向である。第１指２および第２指３は、上下方向（長手方向）に延びる線に対して互いに線対称な形状を有している。より詳しくは、第１指２および第２指３は、基部２１，３１と、指本体２２，３２とを有している。基部２１，３１は、水平方向に延びる板状部材である。指本体２２，３２は、基部２１，３１の下面から下方へ向かって略棒状に延びている。なお、第１指２および第２指３は、棒状以外の形状を有していてもよいし、互いに異なる形状を有していてもよい。

【0021】

支持部４は、ベース１の下部において、第１指２および第２指３を移動可能に支持する。第１指２および第２指３の移動方向は、ベース１の幅方向、即ち両指２，３の並び方向である。第１指２および第２指３は、姿勢を維持したまま移動する。より詳しくは、両指２，３は、移動方向において互いに接近してワークを外側から把持（挟持）することが可能である。また、両指２，３は、移動方向において互いに離隔してワークを内側から把持することも可能である。

【0022】

支持部４は、ガイドレール４１と、第１ガイドブロック４２と、第２ガイドブロック４３とを有している。

【0023】

ガイドレール４１は、第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３をガイドするものであり、ベース１の下部に取り付けられている。ガイドレール４１は、ベース１の幅方向に延びる直線状のレールである。より具体的に、ガイドレール４１は、第１指２および第２指３の移動方向に延びるレールである。ガイドレール４１は、ベース１の概ね幅方向に亘って設けられている。

【0024】

第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３はそれぞれ、ガイドレール４１の延びる方向へスライド可能にガイドレール４１に取り付けられている。第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３は、筒状に形成されている。第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３の内側に、ガイドレール４１が位置している（図３や図４等を参照）。

【0025】

第１ガイドブロック４２の下面は、第１指２が取り付けられる指取付部４２５となっている。第２ガイドブロック４３の下面は、第２指３が取り付けられる指取付部４３５となっている。具体的に、両指２，３の基部２１，３１のそれぞれが指取付部４２５，４３５にボルト締結されることにより、両指２，３のそれぞれが第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３に取り付けられる。こうして、両指２，３は、ガイドレール４１の方向に移動可能に支持される。支持部４では、両指２，３の移動可能な範囲である所定の可動範囲（以下、両指２，３の可動範囲ともいう）が設定されている。

【0026】

また、第１ガイドブロック４２は、上部にワイヤ取付部４２１が設けられている。ワイヤ取付部４２１は、後述する第１移動機構５のワイヤ５６の端部および第２移動機構６の第２ワイヤ６６の端部が取り付けられる部分である。より具体的に、ワイヤ取付部４２１には、第１スリット４２２および第２スリット４２３が設けられている。第１スリット４２２には、第２移動機構６の第２ワイヤ６６の端部が固定され、第２スリット４２３には、第１移動機構５のワイヤ５６の端部が固定される。

【0027】

第２ガイドブロック４３は、上部に２つのワイヤ取付部４３１，４３２が設けられている。ワイヤ取付部４３１，４３２は、第１ガイドブロック４２と同様、第１移動機構５のワイヤ５６の端部および第２移動機構６の第２ワイヤ６６の端部が取り付けられる部分である。より具体的に、ワイヤ取付部４３１には第１スリット４３３が設けられ、ワイヤ取付部４３２には第２スリット４３４が設けられている。第１スリット４３３には、第２移動機構６の第２ワイヤ６６の端部が固定され、第２スリット４３４には、第１移動機構５のワイヤ５６の端部が固定される。

【0028】

図６に示すように、ガイドレール４１が延びる方向へ向かって視たとき、ワイヤ取付部４２１は、第１ガイドブロック４２においてベース１の幅方向の中央に設けられている。ガイドレール４１が延びる方向へ向かって視たとき、２つのワイヤ取付部４３１，４３２はそれぞれ、第２ガイドブロック４３においてベース１の幅方向の両端部に設けられている。そのため、ガイドレール４１が延びる方向へ向かって視たとき、前述した４つのスリット４２２，４２３，４３３，４３４は互いに干渉することはない。

【0029】

第１移動機構５は、第１指２および第２指３を移動方向において互いに接近させて第１指２および第２指３にワークを把持させる。そして、第１移動機構５は、第１指２および第２指３によって倣い把持が可能に構成されている。なお、上記の移動方向は、第１指２および第２指３がハンド１００内で移動する方向であり、ベース１の幅方向と一致している。

【0030】

具体的に、第１移動機構５は、第１定滑車５１と、第２定滑車５２と、第１動滑車５３と、第１ワイヤ５６とを有している。第１移動機構５は、ベース１の内部空間において中間板１４で仕切られた下側空間に設けられている。

【0031】

第１定滑車５１は、第１指２および第２指３の移動方向において、第１指２側に配置されている。第２定滑車５２は、第１指２および第２指３の移動方向において、第２指３側に配置されている。より詳しくは、第１定滑車５１および第２定滑車５２は、両指２，３の移動方向において、互いの間に両指２，３が位置するように配置されている。第１定滑車５１および第２定滑車５２は、ベース１内の下側空間の下部に設けられている。

【0032】

図３および図４に示すように、この例では、第１定滑車５１は、２つの定滑車５１１，５１２を含んでいる。第２定滑車５２は、２つの定滑車５２１，５２２を含んでいる。２つの定滑車５１１，５１２は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸５１５に回転自在に支持されている。２つの定滑車５２１，５２２は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸５２５に回転自在に支持されている。

【0033】

第１動滑車５３は、第１定滑車５１および第２定滑車５２よりも高い位置に設けられている。第１動滑車５３は、第１定滑車５１と第２定滑車５２との間の中央を通る鉛直軸上に位置している。図６および図７に示すように、この例では、第１動滑車５３は、３つの動滑車５３１，５３２，５３３を含んでいる。３つの動滑車５３１，５３２，５３３は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸５３５に回転自在に支持されている。尚、３つの動滑車５３１，５３２，５３３のうち動滑車５３１は、２つのワイヤ溝が形成されており、第１ワイヤ５６の二重巻きが可能となっている。

【0034】

第１ワイヤ５６は、第１索状部材の一例である。第１ワイヤ５６は、第１指２および第２指３のそれぞれに直接または間接的に接続される２つの端部（第１端部５６ａ、第２端部５６ｂ）を有し、第１指２から第２指３に向かって、第２定滑車５２、第１動滑車５３および第１定滑車５１の順に巻き掛けられている。これは、第２定滑車５２、第１動滑車５３および第１定滑車５１の３つの滑車における巻き掛け順序を定めているに過ぎず、これら滑車の間に別の滑車が設けられて第１ワイヤ５６が巻き掛けられることを除外するものではない。また、第１移動機構５ついても上述した構成に限られない。

【0035】

より詳しくは、第１移動機構５では、図９に示すような第１ワイヤ５６のワイヤリングがされる。第１ワイヤ５６の第１端部５６ａは、第２ガイドブロック４３のワイヤ取付部４３２（第２スリット４３４）に固定され、間接的に第２指３に接続される。第１ワイヤ５６の第２端部５６ｂは、第１ガイドブロック４２のワイヤ取付部４２１（第２スリット４２３）に固定され、間接的に第１指２に接続される。つまり、第１ワイヤ５６の第１端部５６ａは、第２ガイドブロック４３を介して第２指３に接続され、第１ワイヤ５６の第２端部５６ｂは、第１ガイドブロック４２を介して第１指２に接続されている。そして、第１ワイヤ５６は、第１端部５６ａ側から順に、定滑車５１２（第１定滑車５１）、動滑車５３３（第１動滑車５３）、定滑車５１１（第１定滑車５１）、動滑車５３１（第１動滑車５３）、定滑車５２２（第２定滑車５２）、動滑車５３２（第１動滑車５３）および定滑車５２１（第２定滑車５２）へと巻き掛けられる。尚、動滑車５３１には、第１ワイヤ５６が二重に巻き掛けられている（図７も参照）。

【0036】

第２移動機構６は、第１指２および第２指３を移動方向において互いに離隔させて第１指２および第２指３にワークを把持させる。そして、第２移動機構６も、第１指２および第２指３によって倣い把持が可能に構成されている。なお、上記の移動方向は、第１移動機構５と同様、第１指２および第２指３がハンド１００内で移動する方向である。

【0037】

具体的には、第２移動機構６は、第３定滑車６１と、第４定滑車６２と、第２動滑車６５と、第２ワイヤ６６とを有している。第２移動機構６は、第５定滑車６３および第６定滑車６４をさらに有している。第２移動機構６は、第１移動機構５と同様、ベース１内の下側空間に設けられている。

【0038】

第３定滑車６１は、第１指２および第２指３の移動方向において、第１指２側に配置されている。第４定滑車６２は、第１指２および第２指３の移動方向において、第２指３側に配置されている。つまり、第３定滑車６１および第４定滑車６２は、両指２，３の移動方向において、互いの間に両指２，３が位置するように配置されている。第３定滑車６１および第４定滑車６２は、ベース１内の下側空間の下部に設けられている。この例では、第３定滑車６１および第４定滑車６２はそれぞれ、１つの定滑車で形成されている。

【0039】

第５定滑車６３および第６定滑車６４は、ベース１内の下側空間の上部に設けられている。第５定滑車６３は、第３定滑車６１の上方に設けられている。第６定滑車６４は、第４定滑車６２の上方に設けられている。第５定滑車６３および第６定滑車６４は、互いに同じ高さに設けられている。

【0040】

この例では、第５定滑車６３は、３つの定滑車６３１，６３２，６３３を含んでいる。第６定滑車６４は、３つの定滑車６４１，６４２，６４３を含んでいる。３つの定滑車６３１，６３２，６３３は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸６３５に回転自在に支持されている。３つの定滑車６４１，６４２，６４３は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸６４５に回転自在に支持されている。

【0041】

第２動滑車６５は、第３定滑車６１および第４定滑車６２よりも高い位置に設けられ、第５定滑車６３および第６定滑車６４よりも低い位置に設けられている。第２動滑車６５は、第３定滑車６１と第４定滑車６２との間の中央、および、第５定滑車６３と第６定滑車６４との間の中央を通る鉛直軸上に位置している。図６および図７に示すように、この例では、第２動滑車６５は、３つの動滑車６５１，６５２，６５３を含んでいる。３つの動滑車６５１，６５２，６５３は、互いに同軸に設けられており、具体的には、共通の軸５３５に回転自在に支持されている。つまり、第１移動機構５の第１動滑車５３および第２移動機構６の第２動滑車６５は、互いに同軸に設けられており、具体的には、互いに共通の軸５３５に回転自在に支持されている。第１動滑車５３および第２動滑車６５は、一体的に移動および回転するように構成されている。尚、３つの動滑車６５１，６５２，６５３のうち動滑車６５３は、２つのワイヤ溝が形成されており、第２ワイヤ６６の二重巻きが可能となっている。

【0042】

第２ワイヤ６６は、第２索状部材の一例である。第２ワイヤ６６は、第１指２および第２指３のそれぞれに直接または間接的に接続される２つの端部（第１端部６６ａ、第２端部６６ｂ）を有し、第１指２から第２指３に向かって、第３定滑車６１、第２動滑車６５および第４定滑車６２の順に巻き掛けられている。これは、第３定滑車６１、第２動滑車６５および第４定滑車６２の３つの滑車における巻き掛け順序を定めているに過ぎず、これら滑車の間に別の滑車が設けられて第２ワイヤ６６が巻き掛けられることを除外するものではない。

【0043】

より詳しくは、第２移動機構６では、図１０に示すような第２ワイヤ６６のワイヤリングがされる。第２ワイヤ６６の第１端部６６ａは、第１ガイドブロック４２のワイヤ取付部４２１（第１スリット４２２）に固定され、間接的に第１指２に接続されている。第２ワイヤ６６の第２端部６６ｂは、第２ガイドブロック４３のワイヤ取付部４３１（第１スリット４３３）に固定され、間接的に第２指３に接続されている。つまり、第２ワイヤ６６の第１端部６６ａは、第１ガイドブロック４２を介して第１指２に接続され、第２ワイヤ６６の第２端部６６ｂは、第２ガイドブロック４３を介して第２指３に接続されている。そして、第２ワイヤ６６は、第１端部６６ａ側から順に、第３定滑車６１、定滑車６３３（第５定滑車６３）、定滑車６４３（第６定滑車６４）、動滑車６５２（第２動滑車６５）、定滑車６４２（第６定滑車６４）、動滑車６５３（第２動滑車６５）、定滑車６３２（第５定滑車６３）、動滑車６５１（第２動滑車６５）、定滑車６３１（第５定滑車６３）、定滑車６４１（第６定滑車６４）および第４定滑車６２へと巻き掛けられる。尚、動滑車６５３には、第２ワイヤ６６が二重に巻き掛けられている（図７も参照）。

【0044】

また、図６に示すように、第１移動機構５および第２移動機構６は、共通の２つの第１エアシリンダ５７を有している。第１エアシリンダ５７は、第１アクチュエータの一例であり、第２アクチュエータの一例でもある。つまり、第１アクチュエータは、第２アクチュエータを兼用している。さらに言い換えると、第１アクチュエータと第２アクチュエータとは、同じアクチュエータである。

【0045】

第１エアシリンダ５７は、第１移動機構５における第１ワイヤ５６の張力が第１指２および第２指３に作用するように第１動滑車５３を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いに接近させる。また、第１エアシリンダ５７は、第２移動機構６における第２ワイヤ６６の張力が第１指２および第２指３に作用するように第２動滑車６５を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いに離隔させる。

【0046】

より詳しくは、第１エアシリンダ５７は、共通の軸５３５を移動させることによって、第１動滑車５３および第２動滑車６５を移動させることが可能である。第１エアシリンダ５７のピストンロッド５７１はそれぞれ、連結部材５７２を介して軸５３５の両端に連結されている。第１エアシリンダ５７は、ピストンロッド５７１が上下方向に往復動作（進退動作）するように配置されている。

【0047】

ピストンロッド５７１の往復動作（進退動作）に応じて、軸５３５ひいては第１動滑車５３および第２動滑車６５が上下動される。例えば、ピストンロッド５７１が進出した場合、即ちピストンロッド５７１が押し出されて上昇した場合、第１動滑車５３および第２動滑車６５は上方へ移動する（図６に示す上側の二点鎖線の図を参照）。また、ピストンロッド５７１が後退した場合、即ちピストンロッド５７１が引き込まれて下降した場合、第１動滑車５３および第２動滑車６５は下方へ移動する（図６に示す下側の二点鎖線の図を参照）。

【0048】

つまり、図９に示すように、第１移動機構５では、第１動滑車５３が上方へ移動すると（実線の矢印参照）、第１ワイヤ５６の張力が第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３を介して両指２，３に作用し、その結果、両指２，３が互いに接近する（破線の矢印参照）。また、図１０に示すように、第２移動機構６では、第２動滑車６５が下方へ移動すると（実線の矢印参照）、第２ワイヤ６６の張力が第１ガイドブロック４２および第２ガイドブロック４３を介して両指２，３に作用し、その結果、両指２，３が互いに離隔する（破線の矢印参照）。

【0049】

このように、第１移動機構５において第１指２および第２指３を互いに接近させるための第１動滑車５３の移動方向と、第２移動機構６において第１指２および第２指３を互いに離隔させるための第２動滑車６５の移動方向とは、互いに反対の向きとなるように構成されている。そのため、上述したように共通の第１エアシリンダ５７で第１動滑車５３および第２動滑車６５を移動させることが可能である。

【0050】

第１調整機構７は、第１動滑車５３を回転させて第１ワイヤ５６を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させる。また、第１調整機構７は、第２動滑車６５を回転させて第２ワイヤ６６を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させる。第１調整機構７は、第２調整機構を兼ねている。

【0051】

具体的に、第１調整機構７は、第３動滑車７１と、第３ワイヤ７２と、ガイド部７３と、ワイヤ取付部７６と、第３エアシリンダ７７とを有している。そして、第１調整機構７は、第１指２および第２指３の間隔の中心が、第１指２と第２指３の可動範囲の中心に位置するように、第１指２および第２指３を移動させる。

【0052】

第３動滑車７１は、第１移動機構５の第１動滑車５３および第２移動機構６の第２動滑車６５と一体的に移動および回転する。具体的に、第３動滑車７１は、図７に示すように、第１動滑車５３および第２動滑車６５と同軸に設けられており、共通の軸５３５に回転自在に支持されている。第３動滑車７１は、第１動滑車５３と第２動滑車６５との間に設けられている。より詳しくは、第３動滑車７１は、その両側に位置する第１移動機構５の動滑車５３１および第２移動機構６の動滑車６５３と一体に形成されている。そのため、動滑車５３１と、第３動滑車７１と、動滑車６５３とは、共に回転する。つまり、後述する倣い把持によって生じる動滑車５３１および動滑車６５３の回転に伴って、第３動滑車７１が確実に回転する。第３動滑車７１は、第４動滑車を兼ねている。

【0053】

また、第１ワイヤ５６は、第１動滑車５３の動滑車５３１に固定されている。そのため、第１ワイヤ５６が移動すると、動滑車５３１が回転する。また、第２ワイヤ６６は、第２動滑車６５の動滑車６５３に固定されている。そのため、第２ワイヤ６６が移動すると、動滑車６５３が回転する。具体的に、上述した動滑車５３１には第１ワイヤ５６を固定する固定部Ｐ１が設けられ、動滑車６５３には第２ワイヤ６６を固定する固定部Ｐ２が設けられている。これにより、第１ワイヤ５６および第２ワイヤ６６が移動する際、第１ワイヤ５６および第２ワイヤ６６が動滑車５３１および動滑車６５３に対して滑るといった現象が防止される。尚、図７においては、説明の便宜上、固定部Ｐ１，Ｐ２の位置は簡略的に示している。

【0054】

第３ワイヤ７２は、第３動滑車７１に接続され、動滑車５３１および動滑車６５３の回転によって第３動滑車７１に巻き取られる。第３ワイヤ７２は、第３索状部材の一例であり、第４索状部材の一例でもある。つまり、第３ワイヤ７２は、第４索状部材を兼ねている。具体的に、第３ワイヤ７２の第１端部７２ａは、ベース１内の上側空間に設けられたワイヤ取付部７６に取り付けられている。第３ワイヤ７２の第２端部７２ｂは、第３動滑車７１に取り付けられている。

【0055】

図８に示すように、第３動滑車７１は、２つの胴部７１１，７１２を有している。２つの胴部７１１，７１２は、概ね、扁平な円筒部材を径方向に２つに分割してなる形状を有している。第３動滑車７１において、２つの胴部７１１，７１２は互いに所定の隙間７１３を置いて配置されている。つまり、２つの胴部７１１，７１２の間には２つの隙間７１３が設けられている。２つの隙間７１３は、第３動滑車７１の周方向において互いに１８０°ずれた位置に設けられている。第３ワイヤ７２は、第２端部７２ｂ側が２つに分岐してなる分岐部７２１，７２２を有しており、これら分岐部７２１，７２２の端部が第２端部７２ｂを構成している。第３ワイヤ７２の２つの第２端部７２ｂはそれぞれ、２つの隙間７１３に挿入されている。第３ワイヤ７２の第２端部７２ｂは、隙間７１３から抜け出ないようになっている。こうして、第３ワイヤ７２の第２端部７２ｂが第３動滑車７１に取り付けられる。第３ワイヤ７２の２つの分岐部７２１，７２２のうちの一方は、第３動滑車７１の回転に伴って胴部７１１の外周面に巻き取られるように構成されている。

【0056】

ガイド部７３は、略筒状に形成されており、中間板１４に設けられている。第３ワイヤ７２は、第３動滑車７１からガイド部７３を通過しベース１内の上側空間へ延びている。つまり、ガイド部７３は第３ワイヤ７２を上下方向にガイドしている。ベース１内の上側空間では、ガイド部７３とワイヤ取付部７６との間に動滑車７４が設けられている。つまり、ガイド部７３を通過した第３ワイヤ７２は、動滑車７４を介してワイヤ取付部７６に取り付けられている。

【0057】

動滑車７４は、連結部材７７２に回転自在に取り付けられている。具体的には、連結部材７７２には、軸７４１が設けられており、動滑車７４は軸７４１によって回転自在に支持されている。軸７４１は、上下方向に延びる状態で設けられている。連結部材７７２は、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１に連結されている。

【0058】

第３エアシリンダ７７は、第３動滑車７１に巻き取られた第３ワイヤ７２を引き戻すことによって第１動滑車５３および第２動滑車６５を戻し回転させる。即ち、第３エアシリンダ７７は、第３動滑車７１から第３ワイヤ７２を引き戻すことによって、第１動滑車５３および第２動滑車６５を、第３ワイヤ７２が第３動滑車７１に巻き取られた向きと反対向きに戻し回転させる。

【0059】

第３エアシリンダ７７は、第３アクチュエータの一例であり、第４アクチュエータを兼ねている。第３エアシリンダ７７は、ピストンロッド７７１が水平方向に往復動作（進退動作）するように配置されている。例えば、後述する閉じ把持動作および開き把持動作の開始時では、ピストンロッド７７１が後退している（図５に実線で示す状態）。また、ピストンロッド７７１が進出すると、第３動滑車７１に巻き取られた第３ワイヤ７２が引き出される（図５に二点鎖線で示す状態）。

【0060】

また、第１調整機構７は、第３ワイヤ７２を最大限引き戻すことによって第３動滑車７１を所定の第１回転位置に位置させるように構成され、第３動滑車７１を前記第１回転位置に位置させることによって第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で所定の第１位置まで移動させる。この例では、第３ワイヤ７２が最大限引き戻された状態の第３動滑車７１の位置が第１回転位置として設定されている。そして、所定の第１位置は、両指２，３の可動範囲の中心として設定されている。

【0061】

制御装置８は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。図１１に示すように、制御装置８は、記憶部８１と、演算部８２と、制御部８３とを有している。

【0062】

記憶部８１は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等であり、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部８２は、ＣＰＵ等であり、記憶部８１に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボットアーム１０およびロボットハンド１００の各種動作を制御するための制御指令を生成する。制御部８３は、演算部８２によって生成された制御指令に基づいて、第１エアシリンダ５７、第２エアシリンダ５８および第３エアシリンダ７７を駆動制御する。

【0063】

〈動作〉
上述したハンド１００の動作について、図１２～図２２を参照しながら説明する。ロボットハンド１００は、第１指２および第２指３を互いに接近させて（閉じて）ワークを把持する動作（以下、「閉じ把持動作」という。）と、第１指２および第２指３を互いに離隔させて（開いて）ワークを把持する動作（以下、「開き把持動作」という。）と、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で両指２，３の可動範囲の中心Ｃまで移動させる動作（以下、「センタリング動作」という。）を行う。なお、図１２～図２１（図１５および図１６を除く）は、説明の便宜上、第１移動機構５および第２移動機構６の構成を簡易的に示している。

【0064】

閉じ把持動作の開始時では、第１エアシリンダ５７，５７のピストンロッド５７１，５７１は後退した（下降した）状態になっており、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１も後退した状態になっている。閉じ把持動作では、先ず、ハンド１００が、ロボットアーム１０によって把持対象のワークＷの位置に移動される。ワークＷは、水平方向への移動が制限された状態で載置されている。ワークＷは、例えば、円柱状や角柱状に形成されている。尚、ハンド１００がワークＷの位置に移動する際、両指２，３は開き切っているのでぐらつかない。

【0065】

ハンド１００がワークＷの位置に移動した状態では、両指２，３がワークＷの外側に位置する。この状態では、図１２に示すように、両指２，３の可動範囲の中心Ｃ（以下、単に「可動範囲の中心Ｃ」ともいう）とワークＷの中心とがずれている場合がある。つまり、第１指２および第２指３の間隔の中心（以下、単に「両指２，３の中心」ともいう）とワークＷの中心とがずれている場合がある。この例では、ワークＷの中心が第１指２側にずれているとして説明する。

【0066】

また、閉じ把持動作の開始時は、第３動滑車７１が第１回転位置に位置している。また、図１３に示すように、第３ワイヤ７２は、張った状態ではなく、弛んだ状態になっている。このとき、第１動滑車５３では、説明の便宜上、固定部Ｐ１は動滑車５３１における最上部に位置しているものとする。さらに、閉じ把持動作の開始時は、両指２，３の中心と可動範囲の中心Ｃとが一致した状態である。

【0067】

この状態において、第１エアシリンダ５７，５７が制御装置８によって制御され、ピストンロッド５７１，５７１が進出（上昇）し、第１動滑車５３が上昇する。そうすると、図１４に示すように、第１動滑車５３の上昇によって生じた第１ワイヤ５６の張力が両指２，３に作用するため、両指２，３が互いに接近するように移動する。つまり、両指２，３はそれぞれワークＷに向かって移動する。このとき、両指２，３のそれぞれの移動に対する抵抗は互いに略同じであることから、両指２，３の移動量は略等しい。そのため、第１動滑車５３は回転することなく上昇する。その後、両指２，３のうち第１指２が先にワークＷに接触して停止する。このとき、第１エアシリンダ５７，５７では、ピストンロッド５７１，５７１の進出動作が継続される。

【0068】

図１５に示すように、第１指２がワークＷに接触して停止しても、第１動滑車５３は上昇動作を継続する。そのため、第２指３は停止することなく円滑に移動し続ける。第１指２がワークＷと接触することによって第１指２の移動に対する抵抗が大きくなると、第１動滑車５３では第１動滑車５３の上昇に伴って第１ワイヤ５６が第１定滑車５１側から第２定滑車５２側へ移動する。この第１ワイヤ５６の移動により、動滑車５３１は回転する。つまり、動滑車５３１（第１動滑車５３）は回転しながら上昇する。ここで、第１ワイヤ５６は動滑車５３１に固定されているので、確実に動滑車５３１は第１ワイヤ５６の移動に伴って回転する。そのため、第１ワイヤ５６の張力は移動に対する抵抗が小さい方の第２指３側に専ら作用することとなり、第２指３のみがワークＷ（第１指２）へ向かって移動し続ける。その後、第２指３はワークＷに接触して停止する。

【0069】

第１調整機構７では、上述した動滑車５３１の回転に伴い、第３動滑車７１も動滑車５３１と同じ方向に回転する。図１６に示すように、第３動滑車７１が回転すると、第３ワイヤ７２は第３動滑車７１に巻き取られる。より詳しくは、第３ワイヤ７２において弛んでいた２つの分岐部７２１，７２２のうちの一方が胴部７１１に巻き取られる。つまり、第３ワイヤ７２のうち弛んでいる部分が第３動滑車７１に巻き取られる。そのため、例えば第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１を進出させて第３ワイヤ７２を張った状態にした場合に比べて、第３動滑車７１の回転時の抵抗が低減される。尚、このとき、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１は後退したままである。

【0070】

こうして、第１指２および第２指３によってワークＷが倣い把持され、閉じ把持動作が完了する。つまり、両指２，３によってワークＷが外側から把持される。このように、ハンド１００がワークＷの位置に移動したときにワークＷの中心が可動範囲の中心Ｃからずれた場合でも、円滑な倣い把持が行われる。しかも、上述したように第３ワイヤ７２の巻き取り時の第３動滑車７１の回転抵抗が低減されるので、より円滑な倣い把持が行われる。閉じ把持動作の完了後は、ロボットアーム１０によってハンド１００が上方へ移動され、把持されたワークＷが載置されていた場所から上方へ移動する。

【0071】

続いて、センタリング動作が行われる。上述したように倣い把持がされた状態では、図１５に示すように、両指２，３の中心と可動範囲の中心Ｃとがずれているため、センタリング動作が行われる。

【0072】

センタリング動作では、第３エアシリンダ７７が制御装置８によって制御され、後退していたピストンロッド７７１が進出する。ピストンロッド７７１が進出すると、図１７に示すように、第３ワイヤ７２が第３動滑車７１から引き戻され、２つの分岐部７２１，７２２を含む第３ワイヤ７２が張った状態になる。つまり、第３動滑車７１から第３ワイヤ７２が最大限引き戻された状態となり、第３動滑車７１が第１回転位置に戻し回転される。そうすると、第３ワイヤ７２の引き戻しが不可となるため、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１の進出動作が停止する。

【0073】

こうして第３動滑車７１が回転すると、図１８に示すように、動滑車５３１（第１動滑車５３）が上述した閉じ把持動作における回転方向（図１５に示す回転方向）とは逆方向に回転する。つまり、動滑車５３１は、逆回転して、固定部Ｐ１が最上部に位置する回転位置（「閉じ把持動作」によって回転する前の位置）に戻る。そうすると、第１ワイヤ５６が移動して、第１指２および第２指３が互いの間隔を保持した状態で可動範囲の中心Ｃまで移動する。つまり、第１指２および第２指３が、ワークＷを保持した状態で移動し、両指２，３の中心が可動範囲の中心Ｃと一致する。こうして、センタリング動作が完了する。このように、第１指２および第２指３の位置をセンサ等によって検出することなく第１指２および第２指３を可動範囲の中心Ｃまで移動させることができる。尚、この例では、両指２，３を可動範囲の中心Ｃまで移動させるセンタリング動作について説明したが、ハンド１００は、両指２，３を移動方向における任意の位置に移動させて固定することができる。

【0074】

次に、開き把持動作について説明する。開き把持動作の開始時では、第１エアシリンダ５７，５７のピストンロッド５７１，５７１は進出した（上昇した）状態になっており、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１は後退した状態になっている。開き把持動作では、先ず、ハンド１００が、ロボットアーム１０によって把持対象のワークＷの位置に移動される。ワークＷは、水平方向への移動が制限された状態で載置されている。ワークＷは、例えば、内部が円形や矩形に形成された筒状部材である。

【0075】

ハンド１００がワークＷの位置に移動した状態では、両指２，３がワークＷの内側に位置する。この状態では、図１９に示すように、両指２，３の可動範囲の中心ＣとワークＷの中心とがずれている場合がある。つまり、第１指２および第２指３の間隔の中心とワークＷの中心とがずれている場合がある。この例では、ワークＷの中心が第２指３側にずれているとして説明する。また、開き把持動作においても、第１指２および第２指３の間隔の中心と両指２，３の可動範囲の中心Ｃとが一致した状態で開始される。

【0076】

また、開き把持動作の開始時は、第３動滑車７１が第１回転位置に位置している。また、閉じ把持動作の開始時と同様、第３ワイヤ７２は、張った状態ではなく、弛んだ状態になっている（図１３参照）。このとき、第２動滑車６５では、説明の便宜上、固定部Ｐ２は動滑車６５３における最下部に位置しているものとする。さらに、開き把持動作の開始時は、両指２，３の中心と可動範囲の中心Ｃとが一致した状態である。

【0077】

この状態において、第１エアシリンダ５７，５７が制御装置８によって制御され、ピストンロッド５７１，５７１が後退（下降）し、第２動滑車６５が下降する。そうすると、図２０に示すように、第２動滑車６５の下降によって生じた第２ワイヤ６６の張力が両指２，３に作用するため、両指２，３が互いに離隔するように移動する。つまり、両指２，３はそれぞれワークＷに向かって移動する。このとき、両指２，３のそれぞれの移動に対する抵抗は互いに略同じであることから、両指２，３の移動量は略等しい。そのため、第２動滑車６５は回転することなく下降する。その後、両指２，３のうち第１指２が先にワークＷに接触して停止する。このとき、第１エアシリンダ５７，５７では、ピストンロッド５７１，５７１の後退動作が継続される。

【0078】

図２１に示すように、第１指２がワークＷに接触して停止しても、第２動滑車６５は下降動作を継続する。そのため、第２指３は停止することなく円滑に移動し続ける。第１指２がワークＷと接触することによって第１指２の移動に対する抵抗が大きくなると、第２動滑車６５では第２動滑車６５の下降に伴って第２ワイヤ６６が第５定滑車６３（第３定滑車６１）側から第６定滑車６４（第４定滑車６２）側へ移動する。この第２ワイヤ６６の移動により、動滑車６５３は回転する。つまり、動滑車６５３（第２動滑車６５）は回転しながら下降する。ここで、第２ワイヤ６６は動滑車６５３に固定されているので、確実に動滑車６５３は第２ワイヤ６６の移動に伴って回転する。そのため、第２ワイヤ６６の張力は移動に対する抵抗が小さい方の第２指３に専ら作用することとなり、第２指３のみがワークＷへ向かって移動し続ける。その後、第２指３はワークＷに接触して停止する。

【0079】

この場合も、第１調整機構７では、上述した動滑車６５３の回転に伴い、第３動滑車７１が動滑車６５３と同じ方向に回転する。図１６に示すように、第３動滑車７１が回転すると、第３ワイヤ７２は第３動滑車７１に巻き取られる。つまり、閉じ把持動作と同様、第３ワイヤ７２において弛んでいる２つの分岐部７２１，７２２のうちの一方が胴部７１１に巻き取られる。そのため、第３動滑車７１の回転時の抵抗が低減される。尚、このとき、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１は後退したままである。

【0080】

こうして、第１指２および第２指３によってワークＷが倣い把持され、開き把持動作が完了する。つまり、両指２，３によってワークＷが内側から把持される。このように、ハンド１００がワークＷの位置に移動したときにワークＷの中心が可動範囲の中心Ｃからずれた場合でも、円滑な倣い把持が行われる。しかも、上述したように第３ワイヤ７２の巻き取り時の第３動滑車７１の回転抵抗が低減されるので、より円滑な倣い把持が行われる。開き把持動作の完了後は、ロボットアーム１０によってハンド１００が上方へ移動され、把持されたワークＷが載置されていた場所から上方へ移動する。

【0081】

続いて、センタリング動作が行われる。上述したように倣い把持がされた状態では、図２１に示すように、両指２，３の中心と可動範囲の中心Ｃとがずれているため、センタリング動作が行われる。

【0082】

センタリング動作では、第３エアシリンダ７７が制御装置８によって制御され、後退していたピストンロッド７７１が進出する。ピストンロッド７７１が進出すると、図１７に示すように、第３ワイヤ７２が第３動滑車７１から引き戻され、２つの分岐部７２１，７２２を含む第３ワイヤ７２が張った状態になる。つまり、第３動滑車７１から第３ワイヤ７２が最大限引き戻された状態となり、第３動滑車７１が第１回転位置に戻し回転される。そうすると、第３ワイヤ７２の引き戻しが不可となるため、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１の進出動作が停止する。

【0083】

こうして第３動滑車７１が回転すると、図２２に示すように、動滑車６５３（第２動滑車６５）が上述した「開き把持動作」における回転方向（図２１に示す回転方向）とは逆方向に回転する。つまり、動滑車６５３は、逆回転して、固定部Ｐ２が最下部に位置する回転位置（「開き把持動作」によって回転する前の位置）に戻る。そうすると、第２ワイヤ６６が移動して、第１指２および第２指３が互いの間隔を保持した状態で可動範囲の中心Ｃまで移動する。つまり、第１指２および第２指３が、ワークＷを保持した状態で移動し、両指２，３の中心が可動範囲の中心Ｃと一致する。こうして、センタリング動作が完了する。このように、第１指２および第２指３の位置をセンサ等によって検出することなく第１指２および第２指３を可動範囲の中心Ｃまで移動させることができる。

【0084】

以上のように、ロボットハンド１００は、第１指２および第２指３と、第１指２および第２指３を所定の移動方向において互いに接近させて第１指２および第２指３にワークＷを把持させる第１移動機構５とを備えている。第１移動機構５は、第１動滑車５３と、第１指２および第２指３のそれぞれに接続される２つの端部（第１端部５６ａ、第２端部５６ｂ）を有し、第１動滑車５３に巻き掛けられる第１ワイヤ５６（第１索状部材）と、第１動滑車５３を移動させる第１エアシリンダ５７（第１アクチュエータ）とを有している。そして、第１エアシリンダ５７は、第１ワイヤ５６の張力が第１指２および第２指３に作用して第１指２および第２指３が互いに接近するように第１動滑車５３を移動させる。

【0085】

より具体的に、第１移動機構５は、移動方向において、第１指２側に配置された第１定滑車５１および第２指３側に配置された第２定滑車５２を有している。第１ワイヤ５６は、第１指２から第２指３に向かって、第２定滑車５２、第１動滑車５３および第１定滑車５１の順に巻き掛けられている。

【0086】

上記の構成によれば、第１エアシリンダ５７による第１動滑車５３の移動量に対応して、第１指２及び第２指３がそれぞれ第１ワイヤ５６に引っ張られて移動する。ここで、第１ワイヤ５６のうち第１動滑車５３から第１定滑車５１の方へ延びる部分は、第１定滑車５１に巻き掛けられて第２指３に接続されている。一方、第１ワイヤ５６のうち第１動滑車５３から第２定滑車５２の方へ延びる部分は、第２定滑車５２に巻き掛けられて第１指２に接続されている。第１定滑車５１は、移動方向において第１指２側に配置される一方、第２定滑車５２は、移動方向において第２指３側に配置される。そのため、第１指２および第２指３がそれぞれ第１ワイヤ５６に引っ張られると、第１指２および第２指３は互いに接近する方向へ移動する。その結果、第１指２および第２指３は、互いに接近してワークＷを外側から把持する。

【0087】

このとき、第１動滑車５３の移動量に対応する第１指２の移動量と第２指３の移動量とは、第１指２の移動に対する抵抗および第２指３の移動に対する抵抗に応じて適宜調整される。例えば、第１指２がワークＷに接触して第１指２の移動に対する抵抗が大きくなると、例えば第１指２が停止し、第２指３の移動量が適宜増大される。そのため、第２指３はワークＷに向かって円滑に移動し続けることができる。その結果、第２指３がワークＷに到達することで、円滑な倣い把持を行うことができる。

【0088】

また、例えば可動範囲の中心ＣとワークＷの中心とがずれている場合でも、上述したように円滑な倣い把持を行うことができるので、ロボットハンド１００をワークＷの位置に移動させる際にワークＷの位置検出を高精度に行う必要がなくなる。そのため、制御負荷を軽減することができる。

【0089】

また、ロボットハンド１００は、第１指２および第２指３を移動方向において互いに離隔させて第１指２および第２指３にワークＷを把持させる第２移動機構６をさらに備えている。第２移動機構６は、第２動滑車と、第１指２および第２指３のそれぞれに接続される２つの端部（第１端部６６ａ、第２端部６６ｂ）を有し、第２動滑車６５に巻き掛けられる第２ワイヤ６６（第２索状部材）と、第２動滑車６５を移動させる第１エアシリンダ５７（第２アクチュエータ）とを有している。第２ワイヤ６６は、第１エアシリンダ５７は、第２ワイヤ６６の張力が第１指２および第２指３に作用して第１指２および第２指３が互いに離隔するように第２動滑車６５を移動させる。

【0090】

より具体的に、第２移動機構６は、移動方向において、第１指２側に配置された第３定滑車６１および第２指３側に配置された第４定滑車６２を有している。第２ワイヤ６６は、第１指２から第２指３に向かって、第３定滑車６１、第２動滑車６５および第４定滑車６２の順に巻き掛けられている。

【0091】

上記の構成によれば、第１エアシリンダ５７による第２動滑車６５の移動量に対応して、第１指２および第２指３がそれぞれ第２ワイヤ６６に引っ張られて移動する。ここで、第２ワイヤ６６のうち第２動滑車６５から第３定滑車６１の方へ延びる部分は、第３定滑車６１に巻き掛けられて第１指２に接続されている。一方、第２ワイヤ６６のうち第２動滑車６５から第４定滑車６２の方へ延びる部分は、第４定滑車６２に巻き掛けられて第２指３に接続されている。第３定滑車６１は、移動方向において第１指２側に配置される一方、第４定滑車６２は、移動方向において第２指３側に配置される。そのため、第１指２および第２指３がそれぞれ第２ワイヤ６６に引っ張られると、第１指２および第２指３は互いに離隔する方向へ移動する。その結果、第１指２および第２指３は、互いに離隔してワークＷを内側から把持する。

【0092】

このとき、第２動滑車６５の移動量に対応する第１指２の移動量と第２指３の移動量とは、第１指２の移動に対する抵抗および第２指３の移動に対する抵抗に応じて適宜調整される。例えば、第１指２がワークＷに接触して第１指２の移動に対する抵抗が大きくなると、例えば第１指２が停止し、第２指３の移動量が適宜増大される。そのため、第２指３はワークＷに向かって円滑に移動し続けることができる。その結果、第２指３がワークＷに到達することで、円滑な倣い把持を行うことができる。

【0093】

また、ロボットハンド１００においては、第１動滑車５３および第２動滑車６５は、一体的に移動するように構成されている。第１指２および第２指３を互いに接近させるための第１動滑車５３の移動方向と、第１指２および第２指３を互いに離隔させるための第２動滑車６５の移動方向とは、互いに反対の向きとなっている。そして、第１エアシリンダ５７（第１アクチュエータ）は、第２アクチュエータを兼ねており、第１動滑車５３および第２動滑車６５を移動させる。

【0094】

上記の構成によれば、第１動滑車５３を移動させる第１エアシリンダ５７が、第２動滑車６５を移動させる第２アクチュエータを兼ねている。そのため、第１指２および第２指３を互いに接近させてワークＷを外側から把持する動作（閉じ把持動作）と、第１指２および第２指３を互いに離隔させてワークＷを内側から把持する動作（開き把持動作）の両方を可能としつつも、第１移動機構５および第２移動機構６、ひいては、ロボットハンド１００のコンパクト化を図ることができる。

【0095】

また、ロボットハンド１００は、第１動滑車５３を回転させて第１ワイヤ５６を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させる第１調整機構７をさらに備えている。第１動滑車５３および第２動滑車６５は、一体的に回転するように構成されている。第１調整機構７は、第１動滑車５３と共に第２動滑車６５を回転させて第１ワイヤ５６および第２ワイヤ６６を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させる。

【0096】

上記の構成によれば、例えば、第１指２および第２指３をワークＷを把持した状態のままハンド１００内における任意な位置に容易に移動させることができる。そのため、例えば、次の作業の作業性を考慮してロボットハンド１００内で第１指２および第２指３を移動させることができる。従来の差動歯車機構では、歯車のバックラッシュやガタの影響により、歯車を把持する方向と逆方向に回転させた際に把持力が低下する虞があるため、第１指および第２指をワークを把持した状態で移動させることは容易ではない。

【0097】

また、ロボットハンド１００において、第１調整機構７は、第３動滑車７１と、第３ワイヤ７２（第３索状部材）と、第３エアシリンダ７７（第３アクチュエータ）とを有している。第３動滑車７１は、第１動滑車５３および第２動滑車６５と一体的に移動及び回転する。第３ワイヤ７２は、第３動滑車７１に接続され、第１動滑車５３および第２動滑車６５の回転によって第３動滑車７１に巻き取られる。第３エアシリンダ７７は、第３動滑車７１に巻き取られた第３ワイヤ７２を引き戻すことによって第１動滑車５３および第２動滑車６５を回転させる。

【0098】

上記の構成によれば、第３動滑車７１が第１動滑車５３および第２動滑車６５と一体的に移動および回転するため、第３ワイヤ７２を引き戻すという簡易な構成で、第１動滑車５３および第２動滑車６５の両方を回転させることができる。ロボットハンド１００のコンパクト化を図ることができる。

【0099】

また、ロボットハンド１００において、第１ワイヤ５６は、第１動滑車５３に固定されており、第２ワイヤ６６は、第２動滑車６５に固定されている。

【0100】

上記の構成によれば、第１ワイヤ５６が滑ることなく第１動滑車５３の回転に伴って確実に移動し、第２ワイヤ６６が滑ることなく第２動滑車６５の回転に伴って確実に移動する。そのため、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させることを高精度に行うことができる。

【0101】

また、ロボットハンド１００において、第１調整機構７は、第３ワイヤ７２を最大限引き戻すことによって第３動滑車７１を所定の第１回転位置に位置させるように構成され、第３動滑車７１を第１回転位置に位置させることによって第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で所定の第１位置まで移動させる。

【0102】

上記の構成によれば、第３ワイヤ７２が最大限引き戻されることによって、第３動滑車７１を第１回転位置に位置し、これによって、第１指２および第２指３が互いの間隔を保持した状態で所定の第１位置まで移動する。ここで、所定の第１位置として、両指２，３の可動範囲の中心Ｃを設定することにより、第３ワイヤ７２の引き戻し量をセンサ等で検出することなく、円滑かつ容易に第１指２および第２指３をセンタリングさせることができる。

【0103】

また、ロボットハンド１００は、第１アクチュエータ、第２アクチュエータおよび第３アクチュエータとして、エアシリンダ５７，５８，７７を用いている。

【0104】

上記の構成によれば、例えばモータ（サーボモータ）を用いる場合に比べて、ロボットハンド１００を安価に構築することができる。特に、第１動滑車５３および第２動滑車６５を上下させる構成であるため、往復動作が可能なエアシリンダが有効である。

【0105】

（その他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0106】

上記実施形態において、第２移動機構６を省略するようにしてもよい。つまり、ロボットハンド１００は、把持動作として「閉じ把持動作」のみを行うものであってもよい。

【0107】

また、上記実施形態において、第１移動機構５を省略するようにしてもよい。つまり、ロボットハンド１００は、把持動作として「開き把持動作」のみを行うものであってもよい。この場合、第１調整機構７に代えて、第２調整機構が設けられる。第２調整機構は、第２動滑車６５を回転させて第２ワイヤ６６（第２索状部材）を移動させることによって、第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で移動させる。

【0108】

また、第１移動機構５を省略して「開き把持動作」のみを行うものとした場合、第２移動機構６は、図２３に示すような構成にしてもよい。つまり、第２ワイヤ６６では、第１端部６６ａが第１指２に接続され、第２端部６６ｂが第２指３に接続される。そして、第２ワイヤ６６は、第１指２から第２指３に向かって、第３定滑車６１、第２動滑車６５および第４定滑車６４の順に巻き掛けられる。このように構成された第２移動機構６では、第２動滑車６５が上昇することによって、第２ワイヤ６６の張力が第１指２および第２指３に作用し、第１指２および第２指３が互いに離隔する。

【0109】

また、第２調整機構は、第２動滑車６５と一体的に移動及び回転する第４動滑車と、第４動滑車に接続され、第２動滑車６５の回転によって第４動滑車に巻き取られる第４ワイヤ（第４索状部材）と、第４動滑車に巻き取られた第４ワイヤを引き戻すことによって第２動滑車６５を回転させる第４エアシリンダ（第４アクチュエータ）とを有してもよい。

【0110】

また、第２調整機構は、第４ワイヤを最大限引き戻すことによって第４動滑車を所定の第２回転位置に位置させるように構成され、第４動滑車を第２回転位置に位置させることによって第１指２および第２指３を互いの間隔を保持した状態で所定の第２位置まで移動させるようにしてもよい。

【0111】

また、第１調整機構７では、閉じ把持動作および開き把持動作の開始時において、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１を後退させて第３ワイヤ７２を弛んだ状態にしたが、本開示の技術はこれに代えて、第３エアシリンダ７７のピストンロッド７７１を進出させて第３ワイヤ７２を張った状態にしてもよい。

【0112】

また、上記実施形態において、第１調整機構７を省略するようにしてもよいし、第２移動機構６および第１調整機構７を省略するようにしてもよいし、第１移動機構５および第１調整機構７を省略するようにしてもよい。

【0113】

また、第１ワイヤ５６および第２ワイヤ６６のそれぞれのワイヤリング構成は、上記実施形態で説明したものに限られない。つまり、第１動滑車５３および第２動滑車６５を上下させることにより、第１ワイヤ５６および第２ワイヤ６６の張力が第１指２および第２指３に作用し得るものであれば、如何なるワイヤリング構成であってもよい。

【0114】

また、上記実施形態において、第１定滑車５１、第２定滑車５２、第３定滑車６１、第４定滑車６２、第５定滑車６３および第６定滑車６４のそれぞれを構成する定滑車の数、第１動滑車５３および第２動滑車６５のそれぞれを構成する動滑車の数は、上述したものに限られない。基本的には、定滑車および動滑車の数が多いほど、巻き掛け数が増えるため、第１指２および第２指３を移動させるのに必要な第１動滑車５３および第２動滑車６５の移動量を抑えることができる。そのため、ハンド１００のコンパクト化を図ることができる。

【0115】

また、上記実施形態において、第３動滑車および第３ワイヤは次のように構成するようにしてもよい。図２４および図２５に示すように、第３動滑車７８は、円環状の胴部７８１を有する。第３ワイヤ７９の第２端部７９ｂは、胴部７８１の外周面における所定の位置に接続されている。上記実施形態では第３ワイヤ７２と第３動滑車７１との接続箇所は２か所であったが、本変形例の第３動滑車７８と第３ワイヤ７９との接続箇所は１か所である。第３ワイヤ７９は、ガイドである転向滑車７５を介した後、図示しないが、上記実施形態と同様に、第３エアシリンダ７７に接続された動滑車７４を介してワイヤ取付部７６に固定されている。この場合も、「閉じ把持動作」および「開き把持動作」による倣い把持が行われると、第１動滑車５３および第２動滑車６５の回転に伴って第３動滑車７８が回転する（図２４の状態）。これにより、第３ワイヤ７９が第３動滑車７８の胴部７８１に巻き取られる。そして、「センタリング動作」では、第３エアシリンダ７７によって第３ワイヤ７９が最大限引き戻される（図２５の状態）。つまり、第３動滑車７８では、第３ワイヤ７９の接続点が最上部に位置する。これにより、第３動滑車７８が第１回転位置に戻り、それに伴って、第１動滑車５３および第２動滑車６５が回転する。その結果、上記実施形態と同様、第１指２および第２指３がセンタリングされる。

【0116】

また、上記実施形態では、第１アクチュエータ、第２アクチュエータおよび第３アクチュエータとして、エアシリンダ以外のものを用いるようにしてもよい。例えば、モータや油圧シリンダが挙げられる。

【0117】

また、上記実施形態では、索状部材として、ワイヤを用いるようにしたが、これに限らず、例えば繊維製のロープ等を用いてもよい。

【0118】

また、上記実施形態では、第１動滑車５３および第２動滑車６５に巻き掛けられるワイヤの長さが、第１動滑車５３および第２動滑車６５の上下位置によって異なるため、若干の緩みを持たせたワイヤリングが必要な場合がある。その場合、ワイヤが定滑車等から外れる虞があるため、例えば、必要以上の緩みを吸収可能なテンショナを設けたり、ワイヤ外れ防止用のガイドを設けたりしてもよい。

【符号の説明】

【0119】

１００ ロボットハンド
２ 第１指
３ 第２指
５ 第１移動機構
６ 第２移動機構
７ 第１調整機構
５１ 第１定滑車
５２ 第２定滑車
５３ 第１動滑車
５６ 第１ワイヤ（第１索状部材）
５６ａ 第１端部（端部）
５６ｂ 第２端部（端部）
５７ 第１エアシリンダ（第１アクチュエータ、第２アクチュエータ）
６１ 第３定滑車
６２ 第４定滑車
６５ 第２動滑車
６６ 第２ワイヤ（第２索状部材）
６６ａ 第１端部（端部）
６６ｂ 第２端部（端部）
７１ 第３動滑車
７２ 第３ワイヤ（第３索状部材）
７７ 第３エアシリンダ（第３アクチュエータ）

【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】