JP2016032865A

JP2016032865A - Robot hand

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Publication number: JP2016032865A
Application number: JP2015213918A
Authority: JP
Inventors: 憲二郎村上; Kenjiro Murakami; 吉村　和人; Kazuto Yoshimura; 和人吉村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-03-10

Abstract

【課題】種々の大きさや形状の部品を十分な把持力で把持することが可能なロボットハンドを提供する。
【解決手段】互いの距離を変更可能に設けられた複数の指部の間で対象物を把持する動作を行うロボットハンドにおいて、複数の指部の間に、指部の根元側と指部の先端側とを結ぶ方向に沿って移動可能な掌部を設けておく。こうすれば、複数の指部の間に対象物を把持するとともに、把持した対象物に掌部を当接させることができる。従って、対象物と複数の指部との間に生ずる摩擦力と、掌部が対象物を支持する力とによって、種々の大きさや形状の対象物を十分な把持力で把持することが可能となる。
【選択図】図３A robot hand capable of gripping parts of various sizes and shapes with a sufficient gripping force is provided.
In a robot hand that performs an operation of gripping an object between a plurality of finger portions that can be changed in distance from each other, between a plurality of finger portions, a root side of the finger portion and a finger portion A palm that can move along the direction connecting the tip side is provided. In this way, it is possible to hold the object between the plurality of finger parts and bring the palm part into contact with the held object. Therefore, it is possible to grip an object of various sizes and shapes with a sufficient gripping force by the frictional force generated between the object and a plurality of fingers and the force with which the palm supports the object. Become.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、対象物を掴むことが可能なロボットハンドに関する。 The present invention relates to a robot hand capable of grasping an object.

近年のロボット技術の進歩により、工業製品の製造現場では多くの産業用ロボットが使用されるようになっている。例えば、工業製品の組み立てラインでは、ラインに沿って複数台の産業用ロボットが設置され、ライン上を流れる製造中の製品に対して、ロボットが自動で各種の部品を組み付けることで、生産効率を向上させることが広く行われている。あるいは、このようなロボットが組み付ける部品をラインサイドまで搬送する際にも、ロボットを用いて部品を搬送することで、工場全体としての生産効率を向上させることも広く行われている。 Due to recent advances in robot technology, many industrial robots are used in industrial product manufacturing sites. For example, in an assembly line for industrial products, multiple industrial robots are installed along the line, and the robot automatically assembles various parts to the product being manufactured that flows on the line. Improvement is widely done. Alternatively, when a part assembled by such a robot is transported to the line side, it is widely performed to improve the production efficiency of the whole factory by transporting the part using the robot.

このように組み立てライン等で用いられる産業用ロボットは、部品を搬送したり、搬送してきた部品を製品に組み付けたりする作業において、様々な大きさや形状の対象物を取り扱う。このため、ロボットが対象物を把持する部分（ロボットハンド）には、様々な対象物に対応可能な高い汎用性が要求される。そこで、種々の大きさや形状の部品を把持可能なロボットハンドが提案されている（特許文献１、特許文献２）。 As described above, industrial robots used in assembly lines and the like handle objects of various sizes and shapes in operations for transporting parts and assembling the transported parts to products. For this reason, the part (robot hand) where the robot grips the object is required to have high versatility that can handle various objects. Therefore, robot hands capable of gripping parts of various sizes and shapes have been proposed (Patent Documents 1 and 2).

特開２０００−１１７６７７号公報JP 2000-117677 A 特公平６−３０８６２号公報Japanese Patent Publication No. 6-30862

しかし、提案されているロボットハンドは、種々の大きさや形状の部品を十分な把持力で把持することが難しいという問題があった。これは次の理由による。先ず、これらのロボットハンドは、ほぼ向かい合わせに設けた複数本の指部で、対象物を挟むことによって把持している。従って、対象物の大きさに合わせて指部の間の距離を変更することで、種々の大きさ（あるいは形状）の対象物を把持することができるが、対象物は指部と指部との間に挟まれた状態で、接触部分での摩擦力によって保持されているに過ぎない。もちろん、指部を対象物に強く押し付ければ摩擦力を増やすことができるが、対象物の表面に傷を付けてしまう恐れがあるため限界がある。結局、対象物を十分な力で把持することができない。その結果、たとえば小さな部品を把持して何かに組み付ける作業をする場合、組み付ける際に部品が受ける反力で、把持した部品がずれてしまい、組み付けられなくなってしまうなどの種々の問題が生じ得る。 However, the proposed robot hand has a problem that it is difficult to grip parts of various sizes and shapes with a sufficient gripping force. This is due to the following reason. First, these robot hands are gripped by sandwiching an object with a plurality of fingers provided substantially opposite to each other. Accordingly, by changing the distance between the finger parts according to the size of the object, it is possible to grip objects of various sizes (or shapes). It is only held by the frictional force at the contact portion while being sandwiched between the two. Of course, the frictional force can be increased if the finger part is strongly pressed against the object, but there is a limit because the surface of the object may be damaged. Eventually, the object cannot be gripped with sufficient force. As a result, for example, when an operation of gripping a small part and assembling it to something, various problems may occur such as the gripped part may be displaced due to the reaction force received by the part during assembly and cannot be assembled. .

この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、種々の大きさや形状の部品を十分な把持力で把持することが可能なロボットハンドを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems of the prior art, and provides a robot hand capable of gripping parts of various sizes and shapes with a sufficient gripping force. The purpose is to do.

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明のロボットハンドは次の構成を採用した。すなわち、
互いの距離を変更可能に設けられた複数の指部の間で対象物を把持する動作を行うロボットハンドにおいて、
前記複数の指部の間には、該複数の指部の根元側と該複数の指部の先端側とを結ぶ方向に沿って移動可能な掌部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve at least a part of the problems described above, the robot hand of the present invention employs the following configuration. That is,
In a robot hand that performs an operation of gripping an object between a plurality of fingers provided so that a mutual distance can be changed,
A palm portion is provided between the plurality of finger portions, the palm portion being movable along a direction connecting the base side of the plurality of finger portions and the tip side of the plurality of finger portions.

このような構成を有する本発明のロボットハンドにおいては、対象物の大きさや形状に合わせて複数の指部の間の距離を変更して対象物を把持するとともに、指部の先端側に掌部を移動させて、掌部を対象物に当接させることができる。従って、対象物と複数の指部との間に生ずる摩擦力によって対象物を保持するだけでなく、掌部によって指部の根元側から対象物を支持しておくことができる。その結果、種々の大きさや形状の対象物を十分な把持力で把持することが可能となる。 In the robot hand of the present invention having such a configuration, the distance between a plurality of finger parts is changed in accordance with the size and shape of the object, the object is gripped, and the palm part is placed on the tip side of the finger part. Can be moved to bring the palm portion into contact with the object. Therefore, not only can the object be held by the frictional force generated between the object and the plurality of fingers, but the object can be supported from the base of the fingers by the palm. As a result, it becomes possible to grip objects of various sizes and shapes with a sufficient gripping force.

また、上述したように、本発明のロボットハンドで把持した対象物は掌部によって指部の根元側から支持されるので、例えば対象物を把持して何かに組み付ける作業をする場合に対象物が反力を受けても、対象物が把持した位置から指部の根元側にずれてしまうこともない。従って、ロボットハンドで把持した対象物を確実に組み付けることが可能である。 Further, as described above, the object gripped by the robot hand of the present invention is supported from the base side of the finger part by the palm, so that the object is gripped when the object is gripped and assembled to something, for example. Even if it receives a reaction force, it does not shift from the position where the object is gripped to the base side of the finger part. Therefore, it is possible to reliably assemble the object gripped by the robot hand.

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、複数の指部の動きとは独立して掌部を移動可能としてもよい。こうすれば、種々の大きさや形状の対象物に対して複数の指部と掌部とを確実に当接させて対象物を把持することができるので、ロボットハンドの汎用性を高めることが可能となる。 In the robot hand of the present invention described above, the palm portion may be movable independently of the movements of the plurality of finger portions. In this way, it is possible to increase the versatility of the robot hand because the object can be gripped by reliably bringing a plurality of fingers and palms into contact with objects of various sizes and shapes. It becomes.

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、複数の指部の先端に対して少なくとも面位置の位置まで掌部を移動可能としてもよい。 In the robot hand of the present invention described above, the palm portion may be movable to at least the surface position relative to the tips of the plurality of finger portions.

こうすれば、指部の先端の位置に掌部を露出させることができる。従って、例えばロボットハンドでの組み立て作業時に、工業製品などの被対象物に位置決めされた対象物を掌部で押し付けることにより、対象物を圧入する作業を行うことが可能となる。 In this way, the palm can be exposed at the position of the tip of the finger. Therefore, for example, when assembling with a robot hand, it is possible to press-fit an object by pressing the object positioned on the object such as an industrial product with a palm.

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、複数の指部の動きと連動して掌部を移動可能としてもよい。こうすれば、例えば複数の指部の間の距離が接近すると掌部が指部の先端側に移動し、また複数の指部の間の距離が離間すると、掌部が指部の根元側に移動するように設定しておくことで、種々の大きさや形状の対象物を把持することが可能である。また、複数の指部の動きと掌部の動きとを一括して制御することにより、ロボットハンドの制御を簡単にすることが可能となる。 In the robot hand of the present invention described above, the palm portion may be movable in conjunction with the movement of a plurality of finger portions. In this way, for example, when the distance between the plurality of fingers approaches, the palm moves to the tip side of the fingers, and when the distance between the plurality of fingers separates, the palm moves toward the base of the fingers. By setting to move, it is possible to grip objects of various sizes and shapes. In addition, the robot hand can be easily controlled by collectively controlling the movements of the plurality of finger parts and the palm part.

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、対象物を把持する際に対象物と当接する把持面を複数の指部に形成しておき、互いに対向する指部の把持面の間隔が掌部側から指部の先端に向かって末狭まりとなる部分を把持面に設けることとしてもよい。 In the robot hand of the present invention described above, a gripping surface that comes into contact with an object when the object is gripped is formed on a plurality of finger parts, and the interval between the gripping surfaces of the finger parts facing each other is the palm part. A portion that narrows toward the tip of the finger portion from the side may be provided on the gripping surface.

こうすれば、掌部と指部の把持面が末狭まりとなった部分とによって対象物を挟むようにして把持することができる。その結果、種々の大きさや形状の対象物をロボットハンドの内部に確実に固定しておくことが可能である。 In this way, it is possible to hold the object so that the object is sandwiched between the palm part and the part where the holding surface of the finger part becomes narrower. As a result, it is possible to securely fix objects of various sizes and shapes inside the robot hand.

また、上述した本発明のロボットハンドは、何れもたいへん構造が単純で、小型化および軽量化が容易である。従って、これら本発明のロボットハンドを用いてロボットを構成すれば、小型で高性能なロボットを構成することが可能となる。 In addition, the robot hands of the present invention described above all have a very simple structure and can be easily reduced in size and weight. Therefore, if a robot is constructed using these robot hands of the present invention, a small and high-performance robot can be constructed.

本実施例のロボットハンドの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the robot hand of a present Example. ロボットハンドの掌部の動きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a motion of the palm part of a robot hand. 本実施例のロボットハンドが対象物を把持する様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed a mode that the robot hand of a present Example hold | grips a target object. 本実施例のロボットハンドが把持した対象物を組み付ける場合の有利な効果を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the advantageous effect in the case of attaching the target object which the robot hand of the present Example grasped. 本実施例のロボットハンドの他の利用方法を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the other usage method of the robot hand of a present Example. 変形例のロボットハンドの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the robot hand of a modification. ロボットハンドを備えたロボットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the robot provided with the robot hand.

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．本実施例のロボットハンドの構成：
Ｂ．本実施例のロボットハンドの把持動作：
Ｃ．変形例： Hereinafter, in order to clarify the contents of the present invention described above, examples will be described in the following order.
A. Configuration of the robot hand of this embodiment:
B. Holding operation of the robot hand of this embodiment:
C. Variations:

Ａ．本実施例のロボットハンドの構成：
図１は、本実施例のロボットハンド１０の構成を示した説明図である。図示されるように、本実施例のロボットハンド１０は、略矩形の板状部材であってロボットハンド１０の土台部分を構成するハンド基部１００や、ハンド基部１００の上面に取り付けられた指部ユニット１１０や、指部ユニット１１０の中央の位置に設けられた掌部１３０などから構成される。 A. Configuration of the robot hand of this embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the robot hand 10 of this embodiment. As shown in the figure, the robot hand 10 of the present embodiment is a substantially rectangular plate-shaped member that forms a base portion of the robot hand 10, and a finger unit attached to the upper surface of the hand base 100. 110, the palm 130 provided at the center of the finger unit 110, and the like.

指部ユニット１１０には、４本の指部１１２（指部１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ）が設けられており、これら指部１１２は、ハンド基部１００の四隅の位置に配置されるとともに、隣接する指部１１２どうしが根元の部分で互いに接続されて一体に構成されている。尚、以下の説明において特に必要がない場合には、配置される位置によって指部１１２を区別することなく指部１１２と表記することとする。 The finger unit 110 is provided with four finger portions 112 (finger portions 112 a, 112 b, 112 c, 112 d). These finger portions 112 are arranged at four corner positions of the hand base 100 and adjacent to each other. The finger portions 112 are connected to each other at the base portion and are integrally formed. In the following description, when there is no particular need, the finger part 112 is described as the finger part 112 without being distinguished depending on the position where it is arranged.

上述した４本の指部１１２のうち、紙面手前側の２本の指部（指部１１２ａ，１１２ｄ）の間、および紙面奥側の２本の指部（指部１１２ｂ，１１２ｃ）の間には、略箱形のガイド部１２０がそれぞれ設けられており、ガイド部１２０に隣接する指部１１２の各々からは、異なる高さに設けられたガイド軸１２２がガイド部１２０に向かって延設されている。そして、ガイド部１２０の対応する位置に設けられたガイド穴をそれぞれのガイド軸１２２が貫通することにより、ガイド部１２０に隣接する２本の指部（指部１１２ａと指部１１２ｄ、または指部１１２ｂと指部１１２ｃ）が、互いに接近あるいは離間する方向に摺動可能に接続されている。 Among the four finger portions 112 described above, between the two finger portions (finger portions 112a and 112d) on the front side of the paper and between the two finger portions (finger portions 112b and 112c) on the back side of the paper surface. Each has a substantially box-shaped guide portion 120, and a guide shaft 122 provided at a different height extends from each finger portion 112 adjacent to the guide portion 120 toward the guide portion 120. ing. And each guide shaft 122 penetrates the guide hole provided in the position corresponding to the guide part 120, so that two finger parts (finger part 112a and finger part 112d, or finger part adjacent to the guide part 120) 112b and finger portion 112c) are slidably connected in directions toward or away from each other.

また、紙面右手前の指部１１２ａと紙面右奥の指部１１２ｂとは、連結部材１１４で連結されて一体となっており、紙面左手前の指部１１２ｄと紙面左奥の指部１１２ｃも連結されて一体となっている。このように構成される本実施例の指部ユニット１１０では、上述したガイド部１２０に内蔵された図示しないアクチュエーターを所定の方向に駆動すると、図１（ａ）に示されるように、ロボットハンド１０の紙面右側の指部（指部１１２ａ，１１２ｂ）、および紙面左側の指部（指部１１２ｃ，１１２ｄ）のそれぞれが一体となった状態で、右側の指部１１２と左側の指部１１２とが互いに離間する方向に移動する。また、このように左右の指部１１２が互いに離間した状態（図１（ａ）の状態）で、ガイド部１２０内のアクチュエーター（図示せず）を上述した所定の方向とは逆方向に駆動すると、図１（ｂ）に示されるように、右側の指部１１２および左側の指部１１２のそれぞれが一体となって、互いに接近する方向に移動する。 Also, the finger part 112a on the right front side of the page and the finger part 112b on the back right side of the page are connected together by a connecting member 114, and the finger part 112d on the left front side of the page and the finger part 112c on the back left side of the page are also connected. Have been united. In the finger unit 110 of the present embodiment configured as described above, when an actuator (not shown) built in the above-described guide unit 120 is driven in a predetermined direction, as shown in FIG. The right finger portion 112 and the left finger portion 112 are in a state where the right finger portion (finger portions 112a and 112b) and the left finger portion (finger portions 112c and 112d) of the paper surface are integrated. Move in directions away from each other. Further, when the left and right finger parts 112 are separated from each other (the state shown in FIG. 1A), an actuator (not shown) in the guide part 120 is driven in a direction opposite to the predetermined direction described above. As shown in FIG. 1B, each of the right finger 112 and the left finger 112 moves together in a direction approaching each other.

このように本実施例のロボットハンド１０では、向かい合う左右の指部１１２を接近あるいは離間させることで、把持しようとする対象物の大きさや形状に合わせて指部１１２の間の距離を変更することができる。また、これに加えて、本実施例のロボットハンド１０では、指部ユニット１１０の中央の位置に設けた掌部１３０を次のように移動させることが可能となっている。 As described above, in the robot hand 10 of the present embodiment, the distance between the finger portions 112 is changed according to the size and shape of the object to be grasped by approaching or separating the left and right finger portions 112 facing each other. Can do. In addition to this, in the robot hand 10 of the present embodiment, the palm 130 provided at the center position of the finger unit 110 can be moved as follows.

図２は、本実施例のロボットハンド１０の掌部１３０の動きを示した説明図である。図２には、図１に示したロボットハンド１０を手前側から見たときの様子が示されている。図２（ａ）に示されるように、ロボットハンド１０の掌部１３０は、対象物を把持していない状態では、掌部１３０が指部１１２の根元のあたりに収容されており、掌部１３０の裏面（指部１１２の根元側の面）には、ハンド基部１００側から掌部１３０に向かって設けられたボールねじ１３２が、回転可能な状態で取り付けられている。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing the movement of the palm 130 of the robot hand 10 of the present embodiment. FIG. 2 shows a state when the robot hand 10 shown in FIG. 1 is viewed from the front side. As shown in FIG. 2A, the palm 130 of the robot hand 10 is housed around the base of the finger 112 when the object is not gripped, and the palm 130 A ball screw 132 provided from the hand base 100 side toward the palm portion 130 is attached to the back surface (the surface on the base side of the finger portion 112) in a rotatable state.

また、ボールねじ１３２は、掌部１３０と当接する側とは反対側で図示しない駆動モーターに接続されている。そして、駆動モーターによってボールねじ１３２を回転させることにより、掌部１３０を指部１１２の先端の方向に移動させたり（図２（ｂ）を参照）、掌部１３０を指部１１２の根元側に移動させたり（図２（ａ）を参照）することが可能となっている。このように掌部１３０を移動可能とすることで、本実施例のロボットハンド１０は、従来のロボットハンドに比べて十分な把持力で対象物を把持することが可能となる。以下ではこの点について説明する。 Further, the ball screw 132 is connected to a drive motor (not shown) on the side opposite to the side in contact with the palm 130. Then, by rotating the ball screw 132 by the drive motor, the palm 130 is moved in the direction of the tip of the finger 112 (see FIG. 2B), or the palm 130 is moved to the base side of the finger 112. It can be moved (see FIG. 2A). By making the palm part 130 movable in this way, the robot hand 10 of the present embodiment can grip an object with a sufficient gripping force as compared with a conventional robot hand. This point will be described below.

Ｂ．本実施例のロボットハンドの把持動作：
図３は、本実施例のロボットハンド１０が対象物を把持する様子を示した説明図である。尚、図３（ａ）には、参考として従来のロボットハンド２０によって対象物Ｗを把持する様子が示されており、また、図３（ｂ）および図３（ｃ）には、本実施例のロボットハンド１０によって対象物Ｗを把持する様子が示されている。 B. Holding operation of the robot hand of this embodiment:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which the robot hand 10 of the present embodiment grips an object. 3A shows a state in which the object W is gripped by the conventional robot hand 20 as a reference, and FIGS. 3B and 3C show the present embodiment. A state in which the object W is gripped by the robot hand 10 is shown.

図３（ａ）に示した従来のロボットハンド２０には、掌部２３０の上面に、向かい合う一対の指部２１２が設けられており、これらの指部２１２は、図示しない駆動機構によって互いに接近あるいは離間させることが可能となっている。このような従来のロボットハンド２０では、図３（ａ）に示されるように、指部２１２の間に対象物Ｗを挟むことにより対象物Ｗを把持する。このとき、対象物Ｗは、対象物Ｗと指部２１２との接触部分に生ずる摩擦力によって指部２１２の間に保持されている。 The conventional robot hand 20 shown in FIG. 3 (a) is provided with a pair of opposing finger portions 212 on the upper surface of the palm portion 230, and these finger portions 212 are brought close to each other by a driving mechanism (not shown). It can be separated. In such a conventional robot hand 20, as shown in FIG. 3A, the object W is gripped by sandwiching the object W between the finger portions 212. At this time, the object W is held between the finger parts 212 by a frictional force generated at a contact portion between the object W and the finger parts 212.

一方、本実施例のロボットハンド１０を用いて対象物Ｗを把持する場合、図３（ｂ）に示されるように、先ず左右の指部１１２を接近させることにより、対象物Ｗと向かい合う指部１１２の内側の面（把持面１１３）で対象物Ｗを挟み、この状態で掌部１３０を指部１１２の先端の方向に移動させて、掌部１３０と対象物Ｗとを当接させる。また、図３（ｂ）に示した対象物Ｗよりも小さな対象物Ｗをロボットハンド１０で把持する場合には、図３（ｃ）に示されるように、左右の指部１１２の把持面１１３をさらに接近させて小さな対象物Ｗを挟んだ状態で、掌部１３０をさらに指部１１２の先端側に移動させて小さな対象物Ｗに当接させる。 On the other hand, when the object W is gripped by using the robot hand 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 3B, first, the finger parts facing the object W are made by approaching the left and right finger parts 112 first. The object W is sandwiched between the inner surfaces of 112 (gripping surface 113), and in this state, the palm 130 is moved in the direction of the tip of the finger 112, and the palm 130 and the object W are brought into contact with each other. Further, when the robot hand 10 grips an object W smaller than the object W shown in FIG. 3B, as shown in FIG. 3C, the gripping surfaces 113 of the left and right finger portions 112 are used. In a state in which the small object W is sandwiched between them, the palm part 130 is further moved to the tip side of the finger part 112 and brought into contact with the small object W.

尚、本実施例のロボットハンド１０では、上述したように、指部１１２で対象物Ｗを挟んだ後に、掌部１３０を対象物Ｗに当接させるものと説明したが、掌部１３０を対象物Ｗに当接させてから指部１１２で対象物を挟んでもよいし、指部１１２で対象物Ｗを挟む動作と、掌部１３０を対象物Ｗに当接させる動作を同時に行うこととしてもよい。 In the robot hand 10 according to the present embodiment, as described above, the palm part 130 is brought into contact with the object W after the object W is sandwiched between the finger parts 112. The object may be pinched by the finger 112 after being brought into contact with the object W, or the operation of pinching the object W with the finger 112 and the action of bringing the palm 130 into contact with the object W may be performed simultaneously. Good.

このように本実施例のロボットハンド１０は、指部１１２の根元側と先端側との間で掌部１３０を移動可能とすることで、対象物Ｗの大きさ（あるいは形状）に関係なく、対象物Ｗに掌部１３０を当接させることができる。これにより、対象物Ｗに対して、指部１１２との間に生ずる摩擦力に加えて、掌部１３０によって指部１１２の根元側から対象物Ｗを支持する力を作用させることができる。その結果、上述した従来のロボットハンド２０のように、対象物Ｗと指部２１２との接触部分に生ずる摩擦力によって対象物Ｗを保持する場合（図３（ａ）を参照）と比較して、種々の大きさや形状の対象物Ｗを十分な把持力で把持することが可能となる。 As described above, the robot hand 10 according to the present embodiment enables the palm portion 130 to be moved between the base side and the tip side of the finger portion 112, so that the size (or shape) of the object W can be reduced. The palm 130 can be brought into contact with the object W. Thereby, in addition to the frictional force generated between the finger part 112 and the object W, a force that supports the object W from the base side of the finger part 112 by the palm part 130 can be applied. As a result, as compared with the conventional robot hand 20 described above, the object W is held by the frictional force generated at the contact portion between the object W and the finger part 212 (see FIG. 3A). It becomes possible to grip the object W of various sizes and shapes with a sufficient gripping force.

また、本実施例のロボットハンド１０の指部１１２には、掌部１３０から見て、指部１１２の先端に向かって把持面１１３が末狭まりとなる部分が設けられている。このような部分を指部１１２に設けておくことにより、対象物Ｗを、掌部１３０と把持面１１３の末狭まりの部分とによって挟むようにして把持することができる。従って、種々の大きさや形状の対象物Ｗをロボットハンド１０の内部に確実に固定しておくことが可能である。 Further, the finger part 112 of the robot hand 10 according to the present embodiment is provided with a part where the gripping surface 113 narrows toward the tip of the finger part 112 when viewed from the palm part 130. By providing such a portion on the finger portion 112, the object W can be gripped by being sandwiched between the palm portion 130 and the narrowed portion of the gripping surface 113. Therefore, it is possible to securely fix the object W of various sizes and shapes inside the robot hand 10.

ここで、従来のロボットハンド２０のように対象物Ｗを指部２１２で挟んで把持する場合、指部２１２を対象物Ｗに強く押し付けて摩擦力を大きくすれば、十分な力で対象物Ｗを把持することも可能である。しかしながら、対象物Ｗに指部２１２を押し付ける力を大きくすると、指部２１２からの圧力によって対象物Ｗの表面が傷ついてしまう恐れがあるので望ましくない。この点で、本実施例のロボットハンド１０は、掌部１３０で対象物Ｗを支持しておくことで、指部１１２をそれほど強く押し付けなくても対象物Ｗを十分に把持することができる。その結果、十分な把持力を確保することが可能でありながら、対象物Ｗを傷つけてしまうことがない。 Here, when the object W is held and held by the finger part 212 as in the conventional robot hand 20, if the finger part 212 is strongly pressed against the object W to increase the frictional force, the object W can be obtained with sufficient force. Can also be gripped. However, if the force pressing the finger part 212 against the object W is increased, the surface of the object W may be damaged by the pressure from the finger part 212, which is not desirable. In this regard, the robot hand 10 according to the present embodiment can hold the object W sufficiently without pressing the finger part 112 so strongly by supporting the object W with the palm part 130. As a result, a sufficient gripping force can be ensured, but the object W is not damaged.

また、前述したように、本実施例のロボットハンド１０の掌部１３０は、指部１１２の根元側と先端側とを結ぶ方向に直線的に移動するだけなので（図２を参照）、簡単な制御によって掌部１３０を動作させることができる。従って、掌部１３０を移動可能とすることで対象物Ｗを十分に把持可能としながら、ロボットハンド１０の制御が複雑となってしまうこともない。 Further, as described above, the palm portion 130 of the robot hand 10 of the present embodiment simply moves linearly in the direction connecting the root side and the tip side of the finger portion 112 (see FIG. 2). The palm 130 can be operated by the control. Therefore, by making the palm portion 130 movable, the object W can be sufficiently grasped, and the control of the robot hand 10 is not complicated.

加えて、ロボットハンド１０は単純な構造なので、ロボットハンド１０を小型化および軽量化することが可能である。このため、サイクルタイムを向上させるために、ロボットハンド１０を高速移動させる場合でも、そのために必要なエネルギーの増加を抑制することができるので、ロボット全体（あるいはライン全体）としてのエネルギー効率が低下することを回避することが可能となる。更に加えて、ロボットハンド１０の構造が単純なことから、このような優れた特性を有するロボットハンド１０を安価に提供することも可能となる。 In addition, since the robot hand 10 has a simple structure, the robot hand 10 can be reduced in size and weight. For this reason, even when the robot hand 10 is moved at a high speed in order to improve the cycle time, an increase in energy required for this can be suppressed, so that the energy efficiency of the entire robot (or the entire line) decreases. This can be avoided. In addition, since the structure of the robot hand 10 is simple, the robot hand 10 having such excellent characteristics can be provided at low cost.

また、本実施例のロボットハンド１０を用いれば、上述したように対象物Ｗを把持する場合に限らず、例えば製造ライン上の製品などに対して把持した対象物Ｗを組み付ける作業を行う場合においても、以下のような有利な効果を得ることができる。 Further, when the robot hand 10 according to the present embodiment is used, not only when the object W is gripped as described above, but also when performing the work of assembling the grasped object W on a product on the production line, for example. However, the following advantageous effects can be obtained.

図４は、本実施例のロボットハンド１０が把持した対象物Ｗを組み付ける場合の有利な効果を示した説明図である。尚、図４（ａ）には、参考として前述した従来のロボットハンド２０を用いて対象物Ｗを製品Ｐに組み付ける様子が示されており、図４（ｂ）には、本実施例のロボットハンド１０を用いて対象物Ｗを組み付ける様子が示されている。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing advantageous effects when the object W gripped by the robot hand 10 of this embodiment is assembled. FIG. 4A shows a state in which the object W is assembled to the product P using the above-described conventional robot hand 20 as a reference. FIG. 4B shows the robot of this embodiment. A state in which the object W is assembled using the hand 10 is shown.

図４（ａ）に示されるように、従来のロボットハンド２０で把持した対象物Ｗを製品Ｐに設けられた凹部に取り付ける場合、対象物Ｗと製品Ｐの凹部との接触部分には摩擦力が生ずる。従って、対象物Ｗには、対象物Ｗを凹部に向かって取り付ける方向とは逆方向の反力（図中では矢印によって表示）が作用する。ここで、前述したように、従来のロボットハンド２０は、指部２１２と対象物Ｗとの接触部分に生ずる摩擦力によって指部２１２の間に対象物Ｗを保持しているに過ぎない（図３（ａ）を参照）。従って、対象物Ｗを組み付ける時に対象物Ｗにかかる反力がある程度大きい場合には、対象物Ｗが指部２１２の根元側にずれてしまうことがあり、結果として対象物Ｗを製品Ｐに組み付けることができなくなってしまうこととなる。 As shown in FIG. 4A, when the object W gripped by the conventional robot hand 20 is attached to a recess provided in the product P, a frictional force is applied to the contact portion between the object W and the recess of the product P. Will occur. Accordingly, a reaction force (indicated by an arrow in the drawing) acts on the object W in the direction opposite to the direction in which the object W is attached toward the recess. Here, as described above, the conventional robot hand 20 merely holds the object W between the finger parts 212 by the frictional force generated in the contact portion between the finger part 212 and the object W (see FIG. 3 (a)). Therefore, when the reaction force applied to the object W when the object W is assembled is large to some extent, the object W may be shifted to the base side of the finger 212, and as a result, the object W is assembled to the product P. You will not be able to.

ここで、図４（ｂ）に示されるように、本実施例のロボットハンド１０で把持した対象物Ｗを製品Ｐに取り付ける場合においても、上述した従来のロボットハンド２０を用いた場合と同様に、対象物Ｗに対して組み付けを行う方向とは逆方向の反力が作用する。しかしながら、本実施例のロボットハンド１０によれば、掌部１３０によって対象物Ｗが指部１１２の根元側から支持されるので、対象物Ｗにかかる反力が大きい場合でも、対象物Ｗが指部１１２の根元側にずれてしまうことが防止される。その結果、対象物Ｗを製品Ｐの凹部に確実に組み付けることが可能となる。また、本実施例のロボットハンド１０は、上述したように対象物Ｗを把持する用途以外にも、次のような用途に用いることができる。 Here, as shown in FIG. 4B, when the object W gripped by the robot hand 10 of this embodiment is attached to the product P, it is the same as the case of using the conventional robot hand 20 described above. A reaction force in the direction opposite to the direction in which the object W is assembled is applied. However, according to the robot hand 10 of the present embodiment, the object W is supported from the base side of the finger part 112 by the palm part 130. Therefore, even when the reaction force applied to the object W is large, the object W A shift to the base side of the portion 112 is prevented. As a result, the object W can be reliably assembled to the recess of the product P. Moreover, the robot hand 10 of a present Example can be used for the following uses other than the use which hold | grips the target object W as mentioned above.

図５は、本実施例のロボットハンド１０の他の用途を示した説明図である。本実施例のロボットハンド１０は、以下に説明するように、製品Ｐの所定の位置に位置決めされた対象物Ｗを押し付けて、製品Ｐに圧入する作業を行うことができるようになっている。この場合、先ず、左右の指部１１２を十分に離間させておき、掌部１３０を指部１１２の根元から先端の方向に移動させていく。そして、最終的に指部１１２の先端よりも少し先の位置まで掌部１３０が移動したら、離間させておいた左右の指部１１２を接近させて元の位置（ロボットハンド１０の中央の位置）に戻す。こうすると、図５（ａ）に示されるように、ロボットハンド１０の指先の部分が掌部１３０によって平坦な面となる。この状態で、製品Ｐの所定の位置に位置決めされた対象物Ｗにロボットハンド１０の指先（すなわち掌部１３０）を当接させ、さらにロボットハンド１０の全体を対象物Ｗの取り付け位置の方向に移動させると、図５（ｂ）に示されるように、製品Ｐに対象物Ｗを圧入する作業を行うことができる。 FIG. 5 is an explanatory view showing another application of the robot hand 10 of the present embodiment. As will be described below, the robot hand 10 according to the present embodiment can perform an operation of pressing the object W positioned at a predetermined position of the product P and press-fitting it into the product P. In this case, first, the left and right finger portions 112 are sufficiently separated, and the palm portion 130 is moved from the base of the finger portion 112 toward the tip. When the palm part 130 finally moves to a position slightly ahead of the tip of the finger part 112, the left and right finger parts 112 that have been separated from each other are brought closer to the original position (the center position of the robot hand 10). Return to. As a result, as shown in FIG. 5A, the fingertip portion of the robot hand 10 becomes a flat surface by the palm portion 130. In this state, the fingertip (that is, the palm 130) of the robot hand 10 is brought into contact with the object W positioned at a predetermined position of the product P, and the entire robot hand 10 is moved in the direction of the attachment position of the object W. If it moves, the operation | work which press-fits the target object W to the product P can be performed as FIG.5 (b) shows.

このような本実施例のロボットハンド１０を用いれば、対象物Ｗを把持する作業（および把持した対象物Ｗを組み付ける作業）と、対象物Ｗを押し付ける作業との両方を、１つのロボットハンド１０によって行うことができる。従って、例えば対象物Ｗを圧入する作業を行うロボットを別に設けておく必要がなくなるので、製造ラインを簡略化することが可能となる。 When the robot hand 10 of this embodiment is used, both the work of gripping the object W (and the work of assembling the gripped object W) and the work of pressing the object W are performed by one robot hand 10. Can be done by. Therefore, for example, it is not necessary to separately provide a robot for performing the work of press-fitting the object W, so that the production line can be simplified.

また、製品Ｐに対象物Ｗを圧入する作業は、対象物Ｗに指部１１２の先端を直接押し当てることによっても実行可能であるが、指部１１２と対象物Ｗとの接触部分（指部１１２の先端）の面積は小さいため、対象物Ｗに大きな圧力がかかってしまい対象物Ｗに傷を付けてしまう恐れがある。この点で、指部１１２の先端よりも面積の大きな掌部１３０によって対象物Ｗを圧入することとすれば、対象物Ｗにかかる圧力を分散させることができるので、局所的に大きな圧力がかかることで、対象物Ｗに傷が付くことを防止することが可能である。さらに、掌部１３０と対象物Ｗとの接触面積が大きくなることで、対象物Ｗに大きな圧力を加えても、圧力を安定して作用させることができる。その結果、製品Ｐに位置決めされた対象物Ｗを確実に圧入することが可能となる。 The operation of press-fitting the object W into the product P can also be performed by directly pressing the tip of the finger part 112 against the object W. However, the contact portion between the finger part 112 and the object W (finger part) Since the area of the tip 112 is small, there is a risk that a large pressure is applied to the object W and the object W is damaged. In this regard, if the object W is press-fitted by the palm part 130 having a larger area than the tip of the finger part 112, the pressure applied to the object W can be dispersed, so that a large pressure is locally applied. Thus, it is possible to prevent the object W from being damaged. Furthermore, since the contact area between the palm 130 and the object W is increased, the pressure can be stably applied even when a large pressure is applied to the object W. As a result, it is possible to reliably press-fit the object W positioned on the product P.

Ｃ．変形例：
以上に説明した実施例のロボットハンド１０では、対象物Ｗに対して指部１１２と掌部１３０とを当接させることにより、対象物Ｗを把持するものと説明した。ここで、対象物Ｗを把持したことを検出する目的で、指部１１２および掌部１３０に圧力センサーを設けることとしてもよい。尚、以下に説明する変形例において、上述した実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 C. Modified example:
In the robot hand 10 of the embodiment described above, it has been described that the object W is gripped by bringing the finger part 112 and the palm part 130 into contact with the object W. Here, for the purpose of detecting that the object W is gripped, a pressure sensor may be provided on the finger part 112 and the palm part 130. In addition, in the modified example demonstrated below, the code | symbol similar to the Example mentioned above is attached | subjected, and the detailed description is abbreviate | omitted.

図６は、変形例のロボットハンド１０の構成を示した説明図である。図示した変形例のロボットハンド１０の指部１１２および掌部１３０には、対象物を把持した時に対象物と当接する面に圧力センサー１４０が設けられている。このような変形例のロボットハンド１０では、対象物Ｗを把持すると、対象物Ｗと圧力センサー１４０とが接触することにより、対象物Ｗと指部１１２（あるいは対象物と掌部１３０）とが当接したことが検出される。従って、圧力センサー１４０での検出結果をもとに、ロボットハンド１０が対象物Ｗを把持したか否かを判断することができる。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a robot hand 10 according to a modification. The finger part 112 and the palm part 130 of the robot hand 10 of the illustrated modification are provided with a pressure sensor 140 on the surface that comes into contact with the object when the object is gripped. In the robot hand 10 of such a modified example, when the object W is gripped, the object W and the pressure sensor 140 come into contact with each other, so that the object W and the finger part 112 (or the object and the palm part 130) are brought into contact. The contact is detected. Therefore, based on the detection result of the pressure sensor 140, it can be determined whether or not the robot hand 10 has gripped the object W.

このような変形例のロボットハンド１０によれば、対象物Ｗが上手く把持されなかったと判断された場合に、ロボットハンド１０に再度、対象物Ｗの把持動作を行わせたり、あるいはロボットハンド１０の点検を行い、必要に応じて修理を行うことができる。その結果、ロボットハンド１０によって対象物Ｗを確実に把持することが可能となる。 According to the robot hand 10 of such a modified example, when it is determined that the target object W has not been successfully gripped, the robot hand 10 is caused to perform a gripping operation of the target object W again, or the robot hand 10 Inspections can be performed and repairs can be made as necessary. As a result, the object W can be reliably gripped by the robot hand 10.

また、圧力センサー１４０を用いれば、対象物Ｗを把持した時に、指部１１２あるいは掌部１３０が対象物Ｗを押す圧力を検出することもできる。従って、検出した圧力に応じて指部１１２の間の距離や掌部１３０の位置を微調整することで、対象物Ｗを把持する力を加減することが可能となる。 Further, when the pressure sensor 140 is used, it is possible to detect the pressure with which the finger 112 or the palm 130 pushes the object W when the object W is gripped. Therefore, by finely adjusting the distance between the finger parts 112 and the position of the palm part 130 according to the detected pressure, it is possible to adjust the force for gripping the object W.

以上、各種実施例のロボットハンドについて説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上述した各種実施例および変形例のロボットハンドは、四方に設けられた指部が隣り合う指部どうしで２本ずつセットとなり、一の方向（左右方向）に接近あるいは離間するものと説明したが、これら指部は、隣接する別の指部どうしが２本ずつセットとなって、上述した一の方向と略直行する方向（前後方向）にも接近あるいは離間可能としてもよい。 Although the robot hands of various embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and modifications, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention. For example, in the robot hands of the above-described various embodiments and modifications, two finger portions provided in four directions are set as two adjacent finger portions, and are described as approaching or separating in one direction (left-right direction). However, these two finger portions may be set in such a manner that two adjacent finger portions are set as a set, and can be approached or separated in a direction (front-rear direction) substantially perpendicular to the one direction described above.

また、上述した各種実施例および変形例のロボットハンドは、構造がたいへん単純であるため、小型化および軽量化が容易である。従って、図７に示したように、ロボットアーム１２の先端に、これらのロボットハンドを装着してロボット５００を構成すれば、様々な対象物Ｗに対して対応可能でありながら、小型で軽量で、尚且つサイクルタイムを短くしてもエネルギー効率が低下し難い高性能のロボット５００を得ることが可能となる。 Further, the robot hands of the various embodiments and modifications described above are very simple in structure, and thus can be easily reduced in size and weight. Therefore, as shown in FIG. 7, if these robot hands are attached to the tip of the robot arm 12 to configure the robot 500, it is possible to cope with various objects W, but it is small and lightweight. In addition, even if the cycle time is shortened, it is possible to obtain a high-performance robot 500 in which the energy efficiency is hardly lowered.

１０…ロボットハンド、１２…ロボットアーム、２０…ロボットハンド、１００…ハンド基部、１１０…指部ユニット、１１２…指部、１１３…把持面、１１４…連結部材、１２０…ガイド部、１２２…ガイド軸、１３０…掌部、１４０…圧力センサー、２１２…指部、２３０…掌部、５００…ロボット、Ｗ…対象物、Ｐ…製品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Robot hand, 12 ... Robot arm, 20 ... Robot hand, 100 ... Hand base part, 110 ... Finger part unit, 112 ... Finger part, 113 ... Gripping surface, 114 ... Connecting member, 120 ... Guide part, 122 ... Guide shaft 130 ... Palm part, 140 ... Pressure sensor, 212 ... Finger part, 230 ... Palm part, 500 ... Robot, W ... Object, P ... Product

Claims

In a robot hand that performs an operation of gripping an object between a plurality of fingers provided so that a mutual distance can be changed,
Between the plurality of finger portions, a robot is provided, wherein a palm portion is provided that is movable along a direction connecting a root side of the plurality of finger portions and a tip side of the plurality of finger portions. hand.

The robot hand according to claim 1, wherein the palm portion is provided so as to be movable independently of movements of the plurality of finger portions.

The robot hand according to claim 2, wherein the palm portion is provided so as to be movable at least to a position of a surface position with respect to the tip of the finger portion for any of the plurality of finger portions.

The robot hand according to claim 1, wherein the palm portion is provided so as to move in conjunction with movement of the plurality of finger portions.

A robot hand according to any one of claims 1 to 4,
The plurality of fingers are formed with gripping surfaces that come into contact with the object when gripping the object,
A robot hand in which gripping surfaces of the finger parts facing each other are provided with portions where the distance between the gripping surfaces becomes narrower from the palm part side toward the tip of the finger part.

A robot comprising the robot hand according to any one of claims 1 to 5.