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JP2019038077A - Hand mechanism and cover - Google Patents

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JP2019038077A
JP2019038077A JP2017162762A JP2017162762A JP2019038077A JP 2019038077 A JP2019038077 A JP 2019038077A JP 2017162762 A JP2017162762 A JP 2017162762A JP 2017162762 A JP2017162762 A JP 2017162762A JP 2019038077 A JP2019038077 A JP 2019038077A
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JP
Japan
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finger
cover
hand mechanism
joint
covering
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017162762A
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Japanese (ja)
Inventor
晋治 川畑
Shinji Kawabata
晋治 川畑
嘉将 遠藤
Kashiyo Endo
嘉将 遠藤
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THK Co Ltd
Original Assignee
THK Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To inhibit deterioration of detection accuracy of pressure-sensitive sensors and improve holding power of a hand mechanism in the hand mechanism which includes multiple finger parts and the pressure-sensitive sensors attached to outer wall surfaces of the finger parts and is used to hold an object with the finger parts.SOLUTION: A hand mechanism according to the invention includes multiple finger parts and holds an object with the finger parts. This hand mechanism includes: pressure-sensitive sensors disposed at predetermined portions including tip parts of the finger parts; and a cover for covering the finger parts. The cover is formed so that a friction coefficient of each finger tip cover part that is a portion covering the predetermined portion is larger than that of an outer wall surface of the finger part and each finger tip cover part adheres to the predetermined portion in a state that the cover is attached to the finger parts.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、複数の指部により対象物を把持するためのハンド機構、およびハンド機構の指部を覆うためのカバーに関する。   The present invention relates to a hand mechanism for gripping an object by a plurality of finger parts, and a cover for covering the finger parts of the hand mechanism.

ロボットアーム等に取り付けられ、複数の指部によって対象物を把持するハンド機構が開発されている。このようなハンド機構では、指部に塵埃が付着したり、指部の塵や油脂類が対象物に付着したりすることを抑制するために、指部を覆うためのカバーが装着される場合がある(例えば特許文献1参照。)。   A hand mechanism attached to a robot arm or the like and gripping an object with a plurality of fingers has been developed. In such a hand mechanism, in order to prevent dust from adhering to the finger part, or dust or oils on the finger part from adhering to the object, a cover for covering the finger part is attached. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2009−56558号公報JP 2009-56558 A

ここで、ハンド機構における指部の耐久性や耐摩耗性を考慮すると、金属や硬質樹脂等の部材により指部を製造し、さらに指部の外壁面を比較的平滑な面で形成する必要がある。そのため、指部の外壁面の摩擦係数が小さくなり易く、それに伴ってハンド機構の把持力が小さくなり易い。これに対し、ハンド機構により対象物を把持する際に、指部を対象物に押しつける力を大きくする方法が考えられるが、ハンド機構の各部の補強、駆動装置の大型化、減速機構の追加等が必要になったり、対象物の変形を招いたりする可能性がある。   Here, considering the durability and wear resistance of the finger part in the hand mechanism, it is necessary to manufacture the finger part from a member such as metal or hard resin, and to form the outer wall surface of the finger part with a relatively smooth surface. is there. Therefore, the coefficient of friction of the outer wall surface of the finger portion is likely to be small, and accordingly, the gripping force of the hand mechanism is likely to be small. On the other hand, when grasping the object by the hand mechanism, a method of increasing the force for pressing the finger part against the object is conceivable, but reinforcement of each part of the hand mechanism, enlargement of the driving device, addition of a deceleration mechanism, etc. May be necessary, or the object may be deformed.

また、ハンド機構によって対象物を把持する場合には、指部と対象物との接触状態を正確に検知することも重要である。このような要求に対し、指部の外壁面に感圧センサを取り付ける方法が考えられる。しかしながら、感圧センサを備えたハンド機構に上記したようなカバーが取り付けられると、感圧センサの感度が低下して、指部と対象物との接触状態を正確に検知することが困難になる可能性がある。   In addition, when the object is gripped by the hand mechanism, it is also important to accurately detect the contact state between the finger part and the object. In response to such a request, a method of attaching a pressure-sensitive sensor to the outer wall surface of the finger portion can be considered. However, when the above-described cover is attached to the hand mechanism including the pressure sensor, the sensitivity of the pressure sensor decreases, and it becomes difficult to accurately detect the contact state between the finger and the object. there is a possibility.

本発明は、上記したような種々の実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の指部と、前記指部の外壁面に取り付けられる感圧センサと、を備え、前記指部によって対象物を把持するためのハンド機構において、感圧センサの検知精度の低下を抑制しつつ、ハンド機構の把持力を高めることにある。   The present invention has been made in view of various circumstances as described above, and an object thereof is to include a plurality of finger portions and a pressure-sensitive sensor attached to an outer wall surface of the finger portions, and the finger portions. In the hand mechanism for gripping an object by the above, the gripping force of the hand mechanism is increased while suppressing a decrease in detection accuracy of the pressure sensor.

本発明に係るハンド機構は、複数の指部を備え、それらの指部によって対象物を把持するハンド機構である。このハンド機構は、前記指部における先端部を含む所定部位の外壁面に配置される感圧センサと、前記指部を覆うためのカバーと、を備える。そして、前記カバーは、前記所定部位を覆うための部分である指先被覆部の摩擦係数が前記指部の外壁面より大きくなり、さらに、該カバーが前記指部に装着された状態において、前記指先被覆部が前記所定部位に密着するように、形成される。なお、ここでいう「所定部位」は、例えば、ハンド機構が対象物を把持する際に、指部において対象物と接触し得る部位である。   The hand mechanism according to the present invention is a hand mechanism that includes a plurality of finger portions and grips an object with the finger portions. The hand mechanism includes a pressure-sensitive sensor disposed on an outer wall surface of a predetermined portion including a tip portion of the finger portion, and a cover for covering the finger portion. In the state in which the cover has a coefficient of friction of a fingertip covering portion that is a portion for covering the predetermined portion larger than an outer wall surface of the finger portion, and the cover is attached to the finger portion, The covering portion is formed so as to be in close contact with the predetermined portion. Note that the “predetermined part” here is a part that can come into contact with the object at the finger portion when the hand mechanism grips the object.

本発明によれば、複数の指部と、前記指部の外壁面に取り付けられる感圧センサと、を
備え、前記指部によって対象物を把持するためのハンド機構において、感圧センサの検知精度の低下を抑制しつつ、ハンド機構の把持力を高めることができる。
According to the present invention, in a hand mechanism that includes a plurality of fingers and a pressure-sensitive sensor that is attached to an outer wall surface of the fingers, the detection accuracy of the pressure-sensitive sensor in the hand mechanism for gripping an object by the fingers. It is possible to increase the gripping force of the hand mechanism while suppressing the lowering of the movement.

実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the robot arm which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の斜視図である。It is a perspective view of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の上面図である。It is a top view of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の指部の側面図である。It is a side view of the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の指部の先端部側を図4の矢印Aの方向から見た図である。It is the figure which looked at the front-end | tip part side of the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example from the direction of the arrow A of FIG. 実施例に係るハンド機構の指部における第2関節部の可動範囲を示す図である。It is a figure which shows the movable range of the 2nd joint part in the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の指部における第1関節部の可動範囲を示す図である。It is a figure which shows the movable range of the 1st joint part in the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の指部の第1リンク部における感圧センサの配置を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows arrangement | positioning of the pressure sensor in the 1st link part of the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の指部の第1リンク部における感圧センサの配置を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows arrangement | positioning of the pressure sensor in the 1st link part of the finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 本実施例に係わるカバー(グローブ)の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the cover (glove) concerning a present Example. ハンド機構にグローブを装着した状態における指部とグローブとの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the finger | toe part and a glove in the state which mounted | wore the hand mechanism with the glove. グローブの指先被覆部における摩擦係数を大きくするための他の方法を示す図である。It is a figure which shows the other method for enlarging the friction coefficient in the fingertip coating | coated part of a glove. (A)は感圧センサが指先被覆部により覆われる様子を示す図であり、(B)は感圧センサがセンサカバーと指先被覆部とにより覆われる様子を示す図である。(A) is a figure which shows a mode that a pressure-sensitive sensor is covered with a fingertip coating | coated part, (B) is a figure which shows a mode that a pressure-sensitive sensor is covered with a sensor cover and a fingertip coating | coated part. 実施例に係るアーム制御装置およびハンド制御装置に含まれる各機能部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows each function part contained in the arm control apparatus and hand control apparatus which concern on an Example. ハンド機構によって把持する対象物の形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape of the target object hold | gripped by a hand mechanism. 複数の対象物が並べられて配置された状態を示す図である。It is a figure showing the state where a plurality of objects were arranged and arranged. 実施例に係るハンド機構の第1指部によって対象物の姿勢を変更する際の動作を示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the operation | movement at the time of changing the attitude | position of a target object with the 1st finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の第1指部によって対象物の姿勢を変更する際の動作を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the operation | movement at the time of changing the attitude | position of a target object with the 1st finger | toe part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の第2指部、第3指部、および第4指部によって対象物を把持した状態を示す第一の図である。It is a 1st figure which shows the state which hold | gripped the target object with the 2nd finger part, the 3rd finger part, and the 4th finger part of the hand mechanism which concerns on an Example. 実施例に係るハンド機構の第2指部、第3指部、および第4指部によって対象物を把持した状態を示す第二の図である。It is a 2nd figure which shows the state which hold | gripped the target object with the 2nd finger part, the 3rd finger part, and the 4th finger part of the hand mechanism which concerns on an Example. 他の実施例に係わるカバーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the cover concerning another Example.

本発明に係るハンド機構は、複数の指部と、指部の先端部を含む所定部位の外壁面に配置される感圧センサと、を備え、複数の指部により対象物を把持するものである。ここで、ハンド機構の指部は、耐久性や耐摩耗性を確保するために、金属や硬質樹脂等の剛性の高い材料で形成されるとともに、該指部の外壁面が可能な限り平滑に形成される。このような構造のハンド機構では、指部の外壁面における摩擦係数が小さくなり易いため、それに応じて、該ハンド機構で対象物を把持する際の把持力も小さくなり易い。そのため、ハンド機構により対象物を把持する際に、指部を対象物に押しつける力を高めることで、ハンド機構の把持力を確保する必要があった。これに対し、指部の外壁面より摩擦係数の大きなカバーをハンド機構に装着することで、ハンド機構により対象物を把持する際に、指部を対象物に押しつける力を小さく抑えつつ、該ハンド機構の把持力を高める方法が考え
られる。しかしながら、上記したようなカバーがハンド機構に装着されると、感圧センサの検知精度が低下する可能性がある。
A hand mechanism according to the present invention includes a plurality of finger portions and a pressure-sensitive sensor disposed on an outer wall surface of a predetermined portion including a tip portion of the finger portions, and grips an object with the plurality of finger portions. is there. Here, the finger part of the hand mechanism is formed of a highly rigid material such as metal or hard resin in order to ensure durability and wear resistance, and the outer wall surface of the finger part is as smooth as possible. It is formed. In the hand mechanism having such a structure, the friction coefficient on the outer wall surface of the finger portion is likely to be small, and accordingly, the gripping force when gripping an object with the hand mechanism is likely to be small. Therefore, when gripping the object by the hand mechanism, it is necessary to secure the gripping force of the hand mechanism by increasing the force with which the finger is pressed against the object. On the other hand, by attaching a cover having a coefficient of friction larger than the outer wall surface of the finger part to the hand mechanism, the gripping force of the finger part against the object is reduced while holding the object by the hand mechanism, and the hand A method for increasing the gripping force of the mechanism is conceivable. However, if the cover as described above is attached to the hand mechanism, the detection accuracy of the pressure sensor may be reduced.

そこで、本発明に係るハンド機構は、複数の指部を覆うためのカバーであって、指部の所定部位を覆う部分(以下、「指先被覆部」と称する場合もある。)の摩擦係数が指部の外壁面より大きくなり、さらに、該カバーが指部に装着された状態において、前記指先被覆部が前記所定部位に密着するように、形成される、カバーを備えるようにした。このように構成されるハンド機構によって対象物を把持する際には、指先被覆部が対象物と接触することで、指部と対象物との間に働く摩擦力を高めることができるため、指部を対象物に押しつける力を最小限に抑えつつ、ハンド機構の把持力を高めることができる。さらに、カバーが指部に装着された状態においては、該カバーの指先被覆部と前記所定部位とが密着することになるため、感圧センサの検知精度の低下を抑制することもできる。   Therefore, the hand mechanism according to the present invention is a cover for covering a plurality of finger parts, and has a friction coefficient of a part covering a predetermined part of the finger parts (hereinafter also referred to as “fingertip covering part”). A cover that is larger than the outer wall surface of the finger portion and is formed so that the fingertip covering portion is in close contact with the predetermined portion in a state where the cover is attached to the finger portion. When the object is gripped by the hand mechanism configured as described above, the fingertip covering part comes into contact with the object, so that the frictional force acting between the finger part and the object can be increased. The gripping force of the hand mechanism can be increased while minimizing the force pressing the part against the object. Further, in a state where the cover is attached to the finger portion, the fingertip covering portion of the cover and the predetermined portion are in close contact with each other, so that a decrease in detection accuracy of the pressure sensor can be suppressed.

<実施例>
以下、本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Example>
Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

ここでは、本発明に係るハンド機構および把持システムをロボットアームに適用した場合について説明する。図1は、本実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。ロボットアーム1は、ハンド機構2、アーム機構3、および台座部4を備えている。アーム機構3の一端にハンド機構2が取り付けられている。また、アーム機構3の他端が台座部4に取り付けられている。ハンド機構2は、アーム機構3に接続されたベース部20と、該ベース部20に可動自在に支持された複数の指部21(図1に示す例では、4本の指部21)と、を備えている。なお、ハンド機構2の詳細な構成については後述する。   Here, a case where the hand mechanism and the gripping system according to the present invention are applied to a robot arm will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a robot arm according to the present embodiment. The robot arm 1 includes a hand mechanism 2, an arm mechanism 3, and a pedestal portion 4. A hand mechanism 2 is attached to one end of the arm mechanism 3. The other end of the arm mechanism 3 is attached to the pedestal portion 4. The hand mechanism 2 includes a base unit 20 connected to the arm mechanism 3, a plurality of finger units 21 (four fingers 21 in the example shown in FIG. 1) supported movably by the base unit 20, It has. The detailed configuration of the hand mechanism 2 will be described later.

<アーム機構>
アーム機構3は、第1アームリンク部31、第2アームリンク部32、第3アームリンク部33、第4アームリンク部34、第5アームリンク部35、および接続部材36を備えている。そして、ハンド機構2のベース部20が、アーム機構3の第1アームリンク部31の一端側に形成された第1関節部30aに接続されている。第1関節部30aには、第1アームリンク部31に対してハンド機構2を該第1アームリンク部31の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。第1アームリンク部31の他端側は、第2関節部30bで第2アームリンク部32の一端側に接続されている。第1アームリンク部31と第2アームリンク部32とはその中心軸が垂直に交わるように接続されている。そして、第2関節部30bには、第2アームリンク部32に対して、第1アームリンク部31を、その他端側を中心に該第2アームリンク部32の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第2アームリンク部32の他端側は、第3関節部30cで第3アームリンク部33の一端側に接続されている。第3関節部30cには、第3アームリンク部33に対して第2アームリンク部32を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。
<Arm mechanism>
The arm mechanism 3 includes a first arm link portion 31, a second arm link portion 32, a third arm link portion 33, a fourth arm link portion 34, a fifth arm link portion 35, and a connection member 36. The base portion 20 of the hand mechanism 2 is connected to a first joint portion 30 a formed on one end side of the first arm link portion 31 of the arm mechanism 3. The first joint portion 30 a is provided with a motor (not shown) for rotating the hand mechanism 2 around the axis of the first arm link portion 31 with respect to the first arm link portion 31. The other end side of the first arm link portion 31 is connected to one end side of the second arm link portion 32 at the second joint portion 30b. The first arm link part 31 and the second arm link part 32 are connected so that their central axes intersect perpendicularly. A motor for rotating the first arm link part 31 around the axis of the second arm link part 32 around the other end side with respect to the second arm link part 32 is provided in the second joint part 30b. (Not shown) is provided. Further, the other end side of the second arm link portion 32 is connected to one end side of the third arm link portion 33 at the third joint portion 30c. The third joint part 30 c is provided with a motor (not shown) for rotating the second arm link part 32 relative to the third arm link part 33.

同じように、第3アームリンク部33の他端側は、第4関節部30dで第4アームリンク部34の一端側に接続されている。また、第4アームリンク部34の他端側は、第5関節部30eで第5アームリンク部35に接続されている。そして、第4関節部30dには、第4アームリンク部34に対して第3アームリンク部33を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第5関節部30eには、第5アームリンク部35に対して第4アームリンク部34を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。さらに、第5アームリンク部35は、台座部4から垂直に配置された接続部材36に第6関節部30fで接続されている。第5アームリンク部35と接続部材36
とは、それぞれの中心軸が同軸となるように接続されている。そして、第6関節部30fには、第5アームリンク部35を、該第5アームリンク部35および接続部材36の軸回りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。アーム機構3をこのような構成とすることで、例えば、該アーム機構3を6自由度の自由度を有する機構とすることができる。
Similarly, the other end side of the third arm link portion 33 is connected to one end side of the fourth arm link portion 34 at the fourth joint portion 30d. Further, the other end side of the fourth arm link portion 34 is connected to the fifth arm link portion 35 by a fifth joint portion 30e. The fourth joint portion 30d is provided with a motor (not shown) for rotating the third arm link portion 33 relative to the fourth arm link portion 34. Further, the fifth joint portion 30e is provided with a motor (not shown) for rotating the fourth arm link portion 34 relative to the fifth arm link portion 35. Further, the fifth arm link portion 35 is connected to a connection member 36 disposed vertically from the pedestal portion 4 by a sixth joint portion 30f. 5th arm link part 35 and connecting member 36
Are connected so that their central axes are coaxial. The sixth joint portion 30f is provided with a motor (not shown) for rotating the fifth arm link portion 35 around the axes of the fifth arm link portion 35 and the connection member 36. With the arm mechanism 3 having such a configuration, for example, the arm mechanism 3 can be a mechanism having six degrees of freedom.

<ハンド機構>
次に、ハンド機構2の構成について図2から図9に基づいて説明する。図2はハンド機構2の斜視図である。図3はハンド機構2の上面図である。なお、図3において、矢印は、各指部21の回転可動範囲を示している。図2および図3に示すように、ハンド機構2においては、ベース部20に4本の指部21が、ハンド機構2の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸を中心とした円周上に、等角度間隔(すなわち90deg間隔)に配置されている。また、4本の指部21は全て同一の構造を有し且つ同一の長さである。ただし、各指部21の動作は、それぞれ独立して制御される。
<Hand mechanism>
Next, the configuration of the hand mechanism 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the hand mechanism 2. FIG. 3 is a top view of the hand mechanism 2. In FIG. 3, the arrows indicate the rotation movable ranges of the finger portions 21. As shown in FIGS. 2 and 3, in the hand mechanism 2, the four fingers 21 on the base 20 are centered on the axis in the longitudinal direction of the hand mechanism 2 (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3). On the circumference, they are arranged at equiangular intervals (ie, 90 deg intervals). The four finger portions 21 all have the same structure and the same length. However, the operation of each finger 21 is controlled independently.

図4から図9は、ハンド機構2の指部21の構成について説明するための図である。図4は指部21の側面図である。なお、図4では、ベース部20が透過された状態で記載されている。また、図5は、指部21の先端部側を図4の矢印Aの方向から見た図である。なお、図4および図5では、後述する指部21の第2指リンク部212の一部が透過された状態で記載されており、該第2指リンク部212の内部構造をも示されている。   4 to 9 are diagrams for explaining the configuration of the finger portion 21 of the hand mechanism 2. FIG. 4 is a side view of the finger part 21. In FIG. 4, the base portion 20 is shown in a transparent state. FIG. 5 is a view of the distal end side of the finger portion 21 as viewed from the direction of arrow A in FIG. 4 and 5, a part of a second finger link part 212 of the finger part 21 to be described later is shown in a transparent state, and the internal structure of the second finger link part 212 is also shown. Yes.

図2および図4に示すとおり、各指部21は、第1指リンク部211、第2指リンク部212、および基端部213を有している。また、第1指リンク部211と第2指リンク部212との間には、屈曲および伸展可能に形成されたる第1関節部22が設けられている。さらに、第2指リンク部212と基端部213との間には、屈曲および伸展可能に形成された第2関節部23が設けられている。そして、指部21の基端部213がベース部20に接続されている。その際、基端部213は、図3において矢印で示すように、ベース部20に対して指部21の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸回りに回転可能に接続されている。   As shown in FIGS. 2 and 4, each finger portion 21 has a first finger link portion 211, a second finger link portion 212, and a proximal end portion 213. In addition, a first joint portion 22 formed so as to be able to bend and extend is provided between the first finger link portion 211 and the second finger link portion 212. Furthermore, between the 2nd finger link part 212 and the base end part 213, the 2nd joint part 23 formed so that bending and extension is possible is provided. The base end portion 213 of the finger portion 21 is connected to the base portion 20. At this time, the base end portion 213 is connected to the base portion 20 so as to be rotatable about the longitudinal axis of the finger portion 21 (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3) with respect to the base portion 20, as indicated by an arrow in FIG. Yes.

また、ベース部20には、図4に示すように、第2モータ52と第3モータ53とが内蔵されている。第2モータ52は、図6に示すように、第2関節部23を屈曲および伸展させるためのモータである。一方、第3モータ53は、図3中の矢印で示す範囲において指部21全体を回転駆動させるためのモータである。次に、第2指リンク部212には、図5に示すように、第1モータ51が内蔵されている。第1モータ51は、図7に示すように、第1関節部22を屈曲および伸展させるためのモータである。   Further, as shown in FIG. 4, the base unit 20 incorporates a second motor 52 and a third motor 53. As shown in FIG. 6, the second motor 52 is a motor for bending and extending the second joint portion 23. On the other hand, the third motor 53 is a motor for rotationally driving the entire finger portion 21 within a range indicated by an arrow in FIG. Next, as shown in FIG. 5, the first motor 51 is built in the second finger link portion 212. As shown in FIG. 7, the first motor 51 is a motor for bending and extending the first joint portion 22.

また、図2、図4、および図5に示すように、本実施例では、指部21の第1指リンク部211における先端側には、感圧センサ70が取り付けられている。具体的には、図8および図9に示すように、第1指リンク部211における、第1関節部22の屈曲方向側の壁面(以下、「屈曲側壁面」と称する場合もある。)215から伸展方向側の壁面(以下、「伸展側壁面」と称する場合もある。)216にかけて、4つの感圧センサ700、701、702、703(以下、「感圧センサ70」と総称する場合もある。)が第1指リンク部211の長手方向に沿って直列に配置されている。図8および図9に示す例では、伸展側壁面216に1つの感圧センサ700が配置され、残りの3つの感圧センサ701、702、703が屈曲側壁面215の先端側から基端側へむけて長手方向に配列されている。なお、感圧センサ70の配置方法は、第1指リンク部211の長手方向に沿って直列に配置する方法に限られず、第1指リンク部211の短手方向に沿って直列に配置されてもよく、若しくは第1指リンク部211の長手方向または短手方向に対して斜め方向に沿って配置されてもよい。また、図8および図9に示す例では、4つの感圧センサ70
0、701、702、703が一列に配置されているが、4つ以上の感圧センサが二列以上に配置されてもよく、若しくは4つ以上の感圧センサが千鳥状に配置されてもよい。また、伸展側壁面216に配置される感圧センサの個数は1つに限られず、二つ以上の感圧センサが伸展側壁面216に配置されてもよい。同様に、屈曲側壁面215に配置される感圧センサの個数は3つに限られず、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。要するに、第1指リンク部に配置される感圧センサの個数や位置は、対象物の大きさや形状等に応じて適宜に決定されればよい。なお、感圧センサ70は、第1指リンク部211に作用する外力(圧力)を検知するセンサである。このような感圧センサ70としては、圧電式の感圧センサ、ひずみゲージ式の感圧センサ、または静電容量式の感圧センサ等、周知のどのような方式の感圧センサを用いてもよい。なお、上記した4つの感圧センサ700、701、702、703は、ポリオレフィン等で形成された可撓性のセンサカバーで覆われるようにしてもよい。また、図8および図9に示す例では、感圧センサ70が矩形に形成されているが、矩形に限定されるものではなく、第1指リンク部211の形状等に応じて適宜に変更されればよい。
In addition, as shown in FIGS. 2, 4, and 5, in this embodiment, a pressure-sensitive sensor 70 is attached to the distal end side of the first finger link portion 211 of the finger portion 21. Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9, a wall surface on the bending direction side of the first joint portion 22 in the first finger link portion 211 (hereinafter also referred to as a “bending side wall surface”) 215. The four pressure-sensitive sensors 700, 701, 702, and 703 (hereinafter, collectively referred to as “pressure-sensitive sensor 70”) from the wall surface to the wall in the extension direction (hereinafter also referred to as “extension side wall surface”) 216. Are arranged in series along the longitudinal direction of the first finger link portion 211. In the example shown in FIGS. 8 and 9, one pressure-sensitive sensor 700 is disposed on the extended side wall surface 216, and the remaining three pressure-sensitive sensors 701, 702, 703 are moved from the distal end side to the proximal end side of the bent side wall surface 215. It is arranged in the longitudinal direction. In addition, the arrangement method of the pressure-sensitive sensor 70 is not limited to the method of arranging the pressure-sensitive sensor 70 in series along the longitudinal direction of the first finger link portion 211, and is arranged in series along the short direction of the first finger link portion 211. Alternatively, the first finger link portion 211 may be disposed along an oblique direction with respect to the longitudinal direction or the short direction. In the example shown in FIGS. 8 and 9, four pressure-sensitive sensors 70 are used.
0, 701, 702, and 703 are arranged in a row, but four or more pressure sensors may be arranged in two or more rows, or four or more pressure sensors may be arranged in a staggered manner. Good. Further, the number of pressure sensitive sensors arranged on the extended side wall surface 216 is not limited to one, and two or more pressure sensitive sensors may be arranged on the extended side wall surface 216. Similarly, the number of pressure sensitive sensors arranged on the bent side wall surface 215 is not limited to three, and may be two, or four or more. In short, the number and position of the pressure-sensitive sensors arranged in the first finger link part may be determined as appropriate according to the size and shape of the object. The pressure sensor 70 is a sensor that detects an external force (pressure) acting on the first finger link portion 211. As such a pressure-sensitive sensor 70, any known pressure-sensitive sensor such as a piezoelectric pressure-sensitive sensor, a strain gauge-type pressure-sensitive sensor, or a capacitance-type pressure-sensitive sensor may be used. Good. The four pressure sensitive sensors 700, 701, 702, and 703 described above may be covered with a flexible sensor cover formed of polyolefin or the like. Further, in the example shown in FIGS. 8 and 9, the pressure-sensitive sensor 70 is formed in a rectangular shape, but is not limited to a rectangular shape, and is appropriately changed depending on the shape of the first finger link portion 211 and the like. Just do it.

<カバー>
本実施例では、上記したように構成されるハンド機構2で対象物を把持させる場合に、該ハンド機構2にカバーが装着される。本実施例のカバーは、ハンド機構2の指部21とベース部20とを覆うように形成される、手袋状のカバー(以下、「グローブ」と称する場合もある。)である。以下では、本実施例におけるグローブの構成について、図10から図12に基づいて説明する。図10は、本実施例におけるグローブの概略構成を示す斜視図である。図11は、ハンド機構2にグローブ900を装着した状態における、指部21とグローブ900との位置関係を示す図である。図10および図11に示すように、グローブ900は、4本の指部21を互いに独立して覆うとともに、ベース部20を覆うように形成される。詳細には、グローブ900は、各指部21の第1指リンク部211における先端部を含む所定部位を覆うための指先被覆部901と、各指部21の前記所定部位より基端側の部位を覆うための関節被覆部902と、ベース部20を覆うためのベース被覆部903と、を一体的に成型して構成される。ここでいう「所定部位」は、ハンド機構2が対象物を把持する際に、第1指リンク部211において対象物が接触し得る部位であり、例えば、前述の4つの感圧センサ700、701、702、703が配置される部位である。
<Cover>
In the present embodiment, when the object is gripped by the hand mechanism 2 configured as described above, a cover is attached to the hand mechanism 2. The cover of the present embodiment is a glove-like cover (hereinafter sometimes referred to as “glove”) formed so as to cover the finger part 21 and the base part 20 of the hand mechanism 2. Below, the structure of the glove in a present Example is demonstrated based on FIGS. 10-12. FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the globe in the present embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating a positional relationship between the finger part 21 and the globe 900 in a state where the globe 900 is attached to the hand mechanism 2. As shown in FIGS. 10 and 11, the globe 900 is formed so as to cover the four finger parts 21 independently of each other and to cover the base part 20. Specifically, the glove 900 includes a fingertip covering portion 901 for covering a predetermined portion including the distal end portion of the first finger link portion 211 of each finger portion 21, and a portion closer to the proximal end than the predetermined portion of each finger portion 21. A joint covering portion 902 for covering the base portion 20 and a base covering portion 903 for covering the base portion 20 are integrally formed. Here, the “predetermined part” is a part where the object can come into contact with the first finger link unit 211 when the hand mechanism 2 grips the object. For example, the above-described four pressure-sensitive sensors 700 and 701 are used. , 702, and 703 are portions.

ここで、指先被覆部901は、図11に示すように、グローブ900がハンド機構2に装着された状態において、該指先被覆部901が第1指リンク部211の所定部位と密着するように形成される。さらに、指先被覆部901は、該指先被覆部901の摩擦係数が第1指リンク部211の外壁面より大きくなるように形成される。指先被覆部901の摩擦係数を大きくする方法としては、該指先被覆部901を含むグローブ900の全体を第1指リンク部211の外壁面より摩擦係数の大きな物質(例えば、ゴムを主成分とする物質であって、天然ゴムやシリコーンゴム等)で形成する方法、該指先被覆部901を第1指リンク部211の外壁面より摩擦係数の大きな物質で形成するとともに、関節被覆部902を指先被覆部901とは異なる物質(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニール、または布等のように、可撓性を有する物質)で形成して、それらを接合する方法、または、図12に示すように、グローブ900の全体を、可撓性を有する物質で形成して、第1指リンク部211の外壁面より摩擦係数の大きな物質からなるコート層901aを指先被覆部901の外側面に形成する方法等を用いることができる。   Here, as shown in FIG. 11, the fingertip covering portion 901 is formed so that the fingertip covering portion 901 is in close contact with a predetermined portion of the first finger link portion 211 in a state where the glove 900 is attached to the hand mechanism 2. Is done. Further, the fingertip covering portion 901 is formed so that the friction coefficient of the fingertip covering portion 901 is larger than the outer wall surface of the first finger link portion 211. As a method for increasing the friction coefficient of the fingertip covering portion 901, the entire glove 900 including the fingertip covering portion 901 is made of a substance having a larger friction coefficient than the outer wall surface of the first finger link portion 211 (for example, rubber is the main component. A method of forming the fingertip covering portion 901 with a material having a coefficient of friction larger than that of the outer wall surface of the first finger link portion 211, and covering the joint covering portion 902 with the fingertip A method in which the portion 901 is formed of a material different from that of the portion 901 (for example, a flexible material such as polyethylene, polypropylene, polyester, vinyl chloride, or cloth), or as shown in FIG. In addition, the entire globe 900 is made of a flexible material and is made of a material having a larger coefficient of friction than the outer wall surface of the first finger link portion 211. 901a it is possible to use a method such as that formed on the outer surface of the fingertip covering portion 901.

また、関節被覆部902は、図11に示すように、グローブ900がハンド機構2に装着された状態において、該関節被覆部902が指部21における前記所定部位より基端側の部位(図11に示す例では、第1関節部22、第2指リンク部212、および第2関節部23)と密着しないように形成される。すなわち、関節被覆部902は、該関節被覆部
902の内側面と、指部21における前記所定部位より基端側の部位の外壁面と、の間に隙間が生じるように形成される。具体的には、関節被覆部902は、第1関節部22、第2指リンク部212、および第2関節部23の外径より大きな内径を有する可撓性の物質で形成される。
Further, as shown in FIG. 11, the joint covering portion 902 has a portion (FIG. 11) where the joint covering portion 902 is proximal to the predetermined portion of the finger portion 21 in a state where the glove 900 is attached to the hand mechanism 2. In the example shown, the first joint portion 22, the second finger link portion 212, and the second joint portion 23) are formed so as not to be in close contact with each other. That is, the joint covering portion 902 is formed such that a gap is formed between the inner side surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the finger portion 21 at the base end side of the predetermined portion. Specifically, the joint covering portion 902 is formed of a flexible material having an inner diameter larger than the outer diameters of the first joint portion 22, the second finger link portion 212, and the second joint portion 23.

また、ベース被覆部903は、図11に示すように、グローブ900がハンド機構2に装着された状態において、該ベース被覆部903がベース部20と密着することで、グローブ900の位置が固定されるように形成される。例えば、ベース被覆部903は、ベース部20の外径と同等以下の内径を有する伸縮性の物質で形成される。   In addition, as shown in FIG. 11, the base covering portion 903 is fixed in position when the base covering portion 903 comes into close contact with the base portion 20 in a state where the globe 900 is attached to the hand mechanism 2. It is formed so that. For example, the base covering portion 903 is formed of a stretchable material having an inner diameter equal to or smaller than the outer diameter of the base portion 20.

上記したように構成されるグローブ900がハンド機構2に装着された場合は装着されない場合に比べ、ハンド機構2によって対象物を把持する際に第1指リンク部211と対象物との間に発生する摩擦力が高くなるため、それに応じて該ハンド機構2の把持力も高くなる。その結果、第1指リンク部211を対象物に押しつける力を過剰に大きくすることなく、対象物を把持することが可能になる。また、グローブ900がハンド機構2に装着されると、感圧センサ70(感圧センサがセンサカバーで覆われる場合は該センサカバー)と対象物とが直接接触しなくなるため、該感圧センサ70(またはセンサカバー)の摩耗を抑制することも可能になる。さらに、グローブ900がハンド機構2に対して着脱自在であるため、該グローブ900が摩耗した際には新品と交換すればよい。   When the glove 900 configured as described above is attached to the hand mechanism 2, it occurs between the first finger link unit 211 and the object when the hand mechanism 2 grips the object, compared to when the glove 900 is not attached. Therefore, the gripping force of the hand mechanism 2 is increased accordingly. As a result, the object can be gripped without excessively increasing the force pressing the first finger link portion 211 against the object. Further, when the glove 900 is attached to the hand mechanism 2, the pressure-sensitive sensor 70 (the sensor cover when the pressure-sensitive sensor is covered with a sensor cover) and the object do not directly contact each other. It is also possible to suppress wear of the (or sensor cover). Further, since the globe 900 is detachable from the hand mechanism 2, when the globe 900 is worn, it may be replaced with a new one.

また、本実施例におけるグローブ900によれば、該グローブ900がハンド機構2に装着された際に、図13中の(A)に示すように、該グローブ900の指先被覆部901が感圧センサ70に密着するようになる。なお、感圧センサ70がセンサカバーで覆われる場合には、図13中の(B)に示すように、グローブ900の指先被覆部901がセンサカバー800に密着するようになる。よって、指先被覆部901における感圧センサ70を覆う部位が対象物と接触した際に、対象物から指先被覆部901へ作用する圧力がより確実に感圧センサ70に伝わるようになる。その結果、グローブ900の装着に起因する、感圧センサ70の感度低下が抑制される。   Further, according to the glove 900 in the present embodiment, when the glove 900 is attached to the hand mechanism 2, as shown in FIG. 13A, the fingertip covering portion 901 of the glove 900 is a pressure-sensitive sensor. 70 comes into close contact. When the pressure sensor 70 is covered with a sensor cover, the fingertip covering portion 901 of the globe 900 comes into close contact with the sensor cover 800 as shown in FIG. Therefore, when the part covering the pressure sensor 70 in the fingertip cover 901 comes into contact with the object, the pressure acting on the fingertip cover 901 from the object is more reliably transmitted to the pressure sensor 70. As a result, a decrease in sensitivity of the pressure sensor 70 due to the wearing of the globe 900 is suppressed.

ところで、ハンド機構の指部にグローブが装着された状態において、指部の関節部とグローブとが密着していると、関節部が屈曲および伸展するときや、指部がベース部に対して回転するとき等に、カバーの撓み量や捻れ量が大きくなり易く、それらの撓みや捻れに対するカバーの復元力も大きくなり易い。その結果、関節部が屈曲および伸展するときや、指部がベース部に対して回転するとき等に、それらの動作に反発する力が大きくなるため、それらの動作が円滑に行えなくなったり、モータの負荷が過剰に大きくなったりする可能性がある。また、ハンド機構の指部にグローブが装着された状態において、指部の関節部とグローブとが密着していると、関節部が屈曲および伸展するときや、指部がベース部に対して回転するとき等に、カバーが関節部等に挟み込まれて、指部が動作不良に陥る可能性もある。   By the way, when the glove is attached to the finger part of the hand mechanism, if the joint part of the finger part and the glove are in close contact, the joint part bends and extends, or the finger part rotates with respect to the base part. When doing so, the amount of bending and twisting of the cover tends to increase, and the restoring force of the cover against such bending and twisting also tends to increase. As a result, when the joint part bends and extends, or when the finger part rotates with respect to the base part, the force repelling those actions becomes large. There is a possibility that the load of will become excessively large. In addition, when the glove is attached to the finger part of the hand mechanism, if the joint part of the finger part and the glove are in close contact, the joint part bends and extends, or the finger part rotates relative to the base part. In such a case, the cover may be sandwiched between joints or the like, and the finger part may malfunction.

これに対し、本実施例のカバー(グローブ900)によれば、該グローブ900がハンド機構2に装着された状態において、第1関節部22、第2指リンク部212、および第2関節部23の外壁面と関節被覆部902の内側面との間に隙間が形成されるため、第1関節部22や第2関節部23により指部21が屈曲および伸展するときや、指部21が基端部213の回転軸まわりに回転するとき等における、グローブ900の撓み量や捻れ量は、指部の関節部と密着するように形成されたグローブより小さくなる。よって、第1関節部22や第2関節部23により指部21が屈曲および伸展するときや、指部21が基端部213の回転軸まわりに回転するとき等における、グローブ900の復元力も、指部の関節部と密着するように形成されたグローブより小さくなる。その結果、第1関節部22や第2関節部23により指部21が屈曲および伸展するときや、指部21が基端部213
の回転軸まわりに回転するとき等に、それらの動作が円滑に行えなくなったり、モータ51、52、53の負荷が過剰に大きくなったりすることが抑制される。さらに、本実施例のグローブ900によれば、第1関節部22や第2関節部23により指部21が屈曲および伸展するときや、指部21が基端部213の回転軸まわりに回転するとき等に、グローブ900が第1関節部22や第2関節部23等に挟み込まれることも抑制されるため、グローブ900の装着に起因して、ハンド機構2が動作不良等に陥ることも抑制することもできる。また、本実施例のグローブ900は、該グローブ900がハンド機構2に装着された状態において、第1関節部22、第2指リンク部212、および第2関節部23の外壁面と関節被覆部902の内側面との間に隙間が生じるように形成されるため、指部の関節部と密着するように形成されたグローブに比べて、ハンド機構2に対する着脱が容易となる。
On the other hand, according to the cover (glove 900) of the present embodiment, the first joint part 22, the second finger link part 212, and the second joint part 23 in a state where the glove 900 is attached to the hand mechanism 2. Since a gap is formed between the outer wall surface of the joint and the inner side surface of the joint covering portion 902, when the finger portion 21 is bent and extended by the first joint portion 22 or the second joint portion 23, the finger portion 21 is The amount of bending and twisting of the globe 900 when rotating around the rotation axis of the end portion 213 is smaller than that of the globe formed so as to be in close contact with the joint portion of the finger portion. Therefore, when the finger 21 is bent and extended by the first joint 22 or the second joint 23, or when the finger 21 rotates around the rotation axis of the base end 213, the restoring force of the globe 900 is also It is smaller than a glove formed so as to be in close contact with the joint of the finger. As a result, when the finger portion 21 is bent and extended by the first joint portion 22 or the second joint portion 23, or when the finger portion 21 is in the proximal end portion 213.
When rotating around the rotation axis of the motor, it is possible to prevent such operations from being performed smoothly and the load on the motors 51, 52, 53 from becoming excessively large. Furthermore, according to the glove 900 of the present embodiment, when the finger portion 21 is bent and extended by the first joint portion 22 or the second joint portion 23, the finger portion 21 rotates around the rotation axis of the base end portion 213. Occasionally, the glove 900 is also prevented from being sandwiched between the first joint part 22 and the second joint part 23, so that the hand mechanism 2 is also prevented from malfunctioning due to the wearing of the glove 900. You can also Further, the glove 900 according to the present embodiment includes the outer wall surface and the joint covering portion of the first joint portion 22, the second finger link portion 212, and the second joint portion 23 in a state where the glove 900 is attached to the hand mechanism 2. Since the gap is formed between the inner surface of 902 and the glove formed so as to be in close contact with the joint portion of the finger portion, attachment / detachment to / from the hand mechanism 2 is facilitated.

<台座部>
次に、台座部4に内蔵された、アーム制御装置42およびハンド制御装置43の構成について図14に基づいて説明する。アーム制御装置42はロボットアーム1のアーム機構3を制御するための制御装置である。ハンド制御装置43はロボットアーム1のハンド機構2を制御するための制御装置である。図14は、アーム制御装置42およびハンド制御装置43に含まれる各機能部を示すブロック図である。
<Pedestal part>
Next, configurations of the arm control device 42 and the hand control device 43 built in the pedestal portion 4 will be described with reference to FIG. The arm control device 42 is a control device for controlling the arm mechanism 3 of the robot arm 1. The hand control device 43 is a control device for controlling the hand mechanism 2 of the robot arm 1. FIG. 14 is a block diagram illustrating each functional unit included in the arm control device 42 and the hand control device 43.

アーム制御装置42は、アーム機構3の各関節部に設けられたモータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、アーム制御装置42は、演算処理装置およびメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、アーム制御装置42は、機能部として、アーム制御部420およびモータ状態量取得部421を有している。これらの機能部は、アーム制御装置42に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。   The arm control device 42 includes a plurality of drivers that generate drive signals for driving the motors provided at the joints of the arm mechanism 3 so that the drive signals from the drivers are supplied to the corresponding motors. Configured. The arm control device 42 includes a computer having an arithmetic processing device and a memory. The arm control device 42 includes an arm control unit 420 and a motor state quantity acquisition unit 421 as functional units. These functional units are formed by executing a predetermined control program in a computer included in the arm control device 42.

アーム制御部420は、ハンド制御装置43が有する機能部である後述の対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータを制御する。そして、アーム制御部420は、各モータを制御することでアーム機構3を動かし、それによって、ハンド機構2を、対象物の把持のために適した所定の把持可能位置に移動させる。また、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータには、それぞれの回転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータのエンコーダによって検出された各モータの状態量が、アーム制御装置42のモータ状態量取得部421に入力される。そして、アーム制御部420は、モータ状態量取得部421に入力された各モータの状態量に基づいて、例えば、ハンド機構2が所定の把持可能位置に移動するように各モータをサーボ制御する。   The arm control unit 420 supplies each driver of the arm mechanism 3 by supplying a drive signal from each driver based on target information acquired by a target information acquisition unit 430 described later, which is a functional unit of the hand control device 43. The motors provided in the joint portions 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f are controlled. The arm controller 420 moves the arm mechanism 3 by controlling each motor, thereby moving the hand mechanism 2 to a predetermined grippable position suitable for gripping the object. In addition, the motors provided in the joint portions 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f of the arm mechanism 3 detect state quantities (such as the rotational position and rotational speed of the rotation shaft of the motor) regarding the respective rotational states. An encoder (not shown) is provided. Then, the state quantity of each motor detected by the encoder of each motor is input to the motor state quantity acquisition unit 421 of the arm control device 42. Then, the arm control unit 420 servo-controls each motor so that, for example, the hand mechanism 2 moves to a predetermined grippable position based on the motor state quantity input to the motor state quantity acquisition unit 421.

また、ハンド制御装置43は、ハンド機構2に設けられた各モータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、ハンド制御装置43は、演算処理装置およびメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、ハンド制御装置43は、機能部として、対象物情報取得部430、ハンド制御部431、モータ状態量取得部432、センサ情報取得部433を有している。これらの機能部は、ハンド制御装置43に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。   The hand control device 43 includes a plurality of drivers that generate drive signals for driving the motors provided in the hand mechanism 2 so that the drive signals from the drivers are supplied to the corresponding motors. Composed. The hand control device 43 includes a computer having an arithmetic processing device and a memory. And the hand control apparatus 43 has the target object information acquisition part 430, the hand control part 431, the motor state quantity acquisition part 432, and the sensor information acquisition part 433 as a function part. These functional units are formed by executing a predetermined control program in a computer included in the hand control device 43.

対象物情報取得部430は、ハンド機構2よって把持すべき対象物に関する情報である対象物情報を取得する。ここで、対象物情報には、対象物の形状、寸法、およびその位置
に関する情報、並びに、対象物周囲の環境情報(対象物の周囲に存在する該対象物以外の物に関する情報であり、例えば、対象物が収容されている容器の形状や当該容器における対象物の並びに関する情報)等が含まれる。この対象物情報取得部430は、ユーザーによって入力された対象物情報を取得してもよい。また、対象物を含む画像を撮像する視覚センサが設けられている場合、対象物情報取得部430は、該視覚センサによって撮像された画像から対象物情報を取得してもよい。
The object information acquisition unit 430 acquires object information that is information regarding an object to be gripped by the hand mechanism 2. Here, the object information includes information on the shape, dimensions, and position of the object, and environmental information around the object (information on objects other than the object existing around the object, for example, , Information on the shape of the container in which the object is stored and the arrangement of the objects in the container). The object information acquisition unit 430 may acquire object information input by the user. When a visual sensor that captures an image including an object is provided, the object information acquisition unit 430 may acquire object information from an image captured by the visual sensor.

また、ハンド制御部431は、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、ハンド機構2の各指部21を駆動させる各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。例えば、ハンド制御部431は、アーム制御部420によってアーム機構3が制御されることで所定の把持可能位置に移動されたハンド機構2によって対象物を把持するために、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。また、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53には、それぞれの回転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータ51、52、53のエンコーダによって検出された各モータ51、52、53の状態量が、ハンド制御装置43のモータ状態量取得部432に入力される。そして、ハンド制御部431は、モータ状態量取得部432に入力された各モータ51、52、53の状態量に基づいて、例えば、複数の指部21によって対象物を把持するように、各指部21における各モータ51、52、53をサーボ制御する。   In addition, the hand control unit 431 supplies the driving signal from each driver based on the object information acquired by the object information acquiring unit 430, thereby driving each finger unit 21 of the hand mechanism 2. 51, each 2nd motor 52, and each 3rd motor 53 are controlled. For example, the hand control unit 431 controls each of the first mechanisms of the hand mechanism 2 in order to grip the object by the hand mechanism 2 that has been moved to a predetermined grippable position by controlling the arm mechanism 3 by the arm control unit 420. The motor 51, each second motor 52, and each third motor 53 are controlled. In addition, the first motor 51, the second motor 52, and the third motor 53 of the hand mechanism 2 detect state quantities (such as the rotational position and rotational speed of the rotation shaft of the motor) related to the respective rotational states. An encoder (not shown) is provided. Then, the state quantities of the motors 51, 52, 53 detected by the encoders of the motors 51, 52, 53 are input to the motor state quantity acquisition unit 432 of the hand control device 43. Then, based on the state quantities of the motors 51, 52, 53 input to the motor state quantity acquisition unit 432, the hand control unit 431, for example, moves each finger so as to hold the object with the plurality of finger parts 21. Servo-control each motor 51,52,53 in the part 21. FIG.

さらに、ハンド制御装置43はセンサ情報取得部433を有している。センサ情報取得部433には、ハンド機構2の各指部21の第1指リンク部211に設けられた複数の感圧センサ70の検出値が入力される。そして、ハンド制御部431は、センサ情報取得部433によって取得された各感圧センサ70の検出値に基づいて、各指部21と対象物との接触を検知でき、その検知信号に基づいて各指部21における各モータ51、52、53を制御することもできる。   Further, the hand control device 43 has a sensor information acquisition unit 433. The sensor information acquisition unit 433 receives detection values of a plurality of pressure sensitive sensors 70 provided in the first finger link unit 211 of each finger unit 21 of the hand mechanism 2. And the hand control part 431 can detect the contact with each finger | toe part 21 and a target based on the detection value of each pressure sensor 70 acquired by the sensor information acquisition part 433, and each based on the detection signal. Each motor 51, 52, 53 in the finger part 21 can also be controlled.

<指部の機能>
次に、ハンド機構2によって対象物を把持する際の各指部21の機能について説明する。ここで、図15は、ハンド機構2によって把持する対象物10の形状の一例を示す図である。また、図16は、複数の対象物10(10´)が並べられて配置された状態を示す図である。図15および図16に示すように、対象物10は、6つの面(S1〜S6)を有する直方体である。ただし、図15に示す対象物10の形状はあくまでも一例であって、ハンド機構2によって把持する対象物の形状は直方体に限られるものではない。
<Finger functions>
Next, the function of each finger part 21 when the object is gripped by the hand mechanism 2 will be described. Here, FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the shape of the target object 10 held by the hand mechanism 2. FIG. 16 is a diagram showing a state in which a plurality of objects 10 (10 ′) are arranged and arranged. As shown in FIGS. 15 and 16, the object 10 is a rectangular parallelepiped having six surfaces (S1 to S6). However, the shape of the object 10 shown in FIG. 15 is merely an example, and the shape of the object gripped by the hand mechanism 2 is not limited to a rectangular parallelepiped.

ここで、ハンド機構2によって対象物10を把持する際には、該対象物10の6つの面のうちの少なくとも2つの面を所定の把持面とし、該所定の把持面それぞれにハンド機構2の何れかの指部21を接触させて該指部21によって該対象物10を挟み込む必要がある。そして、以下においては、対象物10の6つの面のうち最も面積の大きい2つの面S5、S6を所定の把持面として該対象物10を把持する場合について説明する。   Here, when the object 10 is gripped by the hand mechanism 2, at least two of the six surfaces of the object 10 are defined as predetermined gripping surfaces, and each of the predetermined gripping surfaces has the hand mechanism 2. It is necessary to bring any object 10 into contact with any one of the finger portions 21 by the finger portions 21. In the following, a case will be described in which the object 10 is gripped using the two surfaces S5 and S6 having the largest area among the six surfaces of the object 10 as predetermined gripping surfaces.

対象物10における面S5、S6を所定の把持面として該対象物10をハンド機構2によって把持しようとした場合、これらの面S5、S6の両方が、ハンド機構2の何れかの指部21が接触可能な状態で露出している必要がある。しかしながら、図16に示すように、順次ハンド機構2による把持の対象となる複数の対象物10(10´)が互いに接触した状態で並べられて配置された状態では、対象物10の所定の把持面が、隣接する対象物10´と接触した状態に置かれる場合がある。図16に示すように対象物10(10´)が配置されている場合は、対象物10における2つの所定の把持面S5、S6のうちの
一方の把持面S6が、隣接する対象物10´と接触した状態となっている。このような場合、対象物10の把持面S6が露出していない状態となる。そのため、対象物10が図16に示す状態のままでは、ハンド機構2の指部21を該対象物10の把持面S6に接触させることができないため、該対象物10を該ハンド機構2によって把持することができない。
When the object 10 is to be gripped by the hand mechanism 2 using the surfaces S5 and S6 of the object 10 as predetermined gripping surfaces, both of the surfaces S5 and S6 are connected to any of the finger portions 21 of the hand mechanism 2. It must be exposed so that it can be touched. However, as shown in FIG. 16, in a state where a plurality of objects 10 (10 ′) to be grasped sequentially by the hand mechanism 2 are arranged in contact with each other, a predetermined grasping of the object 10 is performed. The surface may be placed in contact with the adjacent object 10 '. When the target object 10 (10 ′) is arranged as shown in FIG. 16, one of the two predetermined gripping surfaces S5 and S6 of the target object 10 is adjacent to the target object 10 ′. Is in contact with. In such a case, the gripping surface S6 of the object 10 is not exposed. Therefore, if the target object 10 remains in the state shown in FIG. 16, the finger part 21 of the hand mechanism 2 cannot be brought into contact with the gripping surface S6 of the target object 10, so that the target object 10 is gripped by the hand mechanism 2. Can not do it.

そこで、本実施例では、上記のような状況下にある対象物10をハンド機構2によって把持する場合、先ず、該ハンド機構2における4本の指部21のうち状態変更用指部として機能する1つの指部によって対象物10の姿勢を変更する。そして、その後で、該ハンド機構2における4本の指部21のうち、状態変更用指部として機能する指部以外の3本の指部であって把持用指部として機能する指部によって対象物10を把持する。   Thus, in this embodiment, when the hand mechanism 2 grips the target object 10 in the above-described situation, first, it functions as a state changing finger portion of the four finger portions 21 in the hand mechanism 2. The posture of the object 10 is changed by one finger part. After that, among the four finger portions 21 in the hand mechanism 2, the three finger portions other than the finger portions functioning as state changing finger portions and the finger portions functioning as gripping finger portions are targeted. Hold the object 10.

以下、本実施例において、図16に示した状態に置かれた対象物10をハンド機構2によって把持する際の手順の詳細について、図17から図20に基づいて説明する。なお、ここでは、ハンド機構2の各指部21を、それぞれ、第1指部21A、第2指部21B、第3指部21C、第4指部21Dと称する。そして、以下においては、状態変更用指部として機能する指部を第1指部21Aとし、把持用指部として機能する指部を第2〜4指部21B、21C、21Cとした場合について説明する。また、図17および図18は、ハンド機構2の第1指部21Aによって対象物10の姿勢を変更する際の動作を示す図である。また、図19および図20は、ハンド機構2の第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21Dによって対象物10を把持した状態を示す図である。また、以下に説明するようなハンド機構2による対象物10の把持手順は、アーム制御装置42によってアーム機構3が制御されることでハンド機構2が所定の把持可能位置に移動した後で、ハンド制御装置43によって該ハンド機構2を制御することで実現される。   Hereinafter, in the present embodiment, details of a procedure for gripping the object 10 placed in the state shown in FIG. 16 by the hand mechanism 2 will be described based on FIGS. 17 to 20. Here, each finger part 21 of the hand mechanism 2 is referred to as a first finger part 21A, a second finger part 21B, a third finger part 21C, and a fourth finger part 21D, respectively. In the following description, the case where the finger functioning as the state change finger is the first finger 21A and the finger functioning as the gripping finger is the second to fourth fingers 21B, 21C, 21C will be described. To do. FIGS. 17 and 18 are diagrams illustrating an operation when the posture of the object 10 is changed by the first finger portion 21 </ b> A of the hand mechanism 2. 19 and 20 are diagrams illustrating a state in which the object 10 is held by the second finger portion 21B, the third finger portion 21C, and the fourth finger portion 21D of the hand mechanism 2. The procedure of gripping the object 10 by the hand mechanism 2 as described below is performed after the hand mechanism 2 is moved to a predetermined grippable position by the arm mechanism 3 being controlled by the arm control device 42. This is realized by controlling the hand mechanism 2 by the control device 43.

図16に示すように、対象物10が、一方の把持面S6を接触面として隣接する対象物10´に接触した状態に置かれている場合であっても、その上面S4は露出している。そのため、ハンド機構2の指部21を対象物10の上面S4に接触させることができる。そこで、本実施例では、図17に示すように、先ず、今回の対象物10の把持において状態変更用指部として機能する第1指部21Aの第1指リンク部211Aを対象物10の上面S4に接触させる。なお、第1指部21Aを対象物10の上面S4に接触させた段階では、ハンド機構2における他の指部21B、21C、21Dは、対象物10に接触させないものとする。   As shown in FIG. 16, even when the object 10 is placed in a state in which the object 10 is in contact with an adjacent object 10 ′ using one gripping surface S <b> 6 as a contact surface, the upper surface S <b> 4 is exposed. . Therefore, the finger part 21 of the hand mechanism 2 can be brought into contact with the upper surface S4 of the object 10. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 17, first, the first finger link portion 211 </ b> A of the first finger portion 21 </ b> A that functions as a state changing finger portion in the current gripping of the target object 10 is used as the upper surface of the target object 10. Contact S4. In the stage where the first finger part 21A is brought into contact with the upper surface S4 of the object 10, the other finger parts 21B, 21C, and 21D in the hand mechanism 2 are not brought into contact with the object 10.

ここで、前述の図13中の(A)および(B)に示したように、グローブ900の指先被覆部901が感圧センサ70またはセンサカバー800と密着しているため、図17に示すような、第1指リンク部211Aと対象物10との接触は、感圧センサ70によってより確実に検知される。このようにして第1指リンク部211と対象物10との接触が検知されると、その検知信号がハンド制御装置43のセンサ情報取得部433へ入力されるため、ハンド制御装置43が第1指リンク部211Aと対象物10との接触状態を正確に把握することができる。   Here, as shown in FIGS. 13A and 13B, the fingertip covering portion 901 of the globe 900 is in close contact with the pressure sensor 70 or the sensor cover 800. Therefore, as shown in FIG. In addition, the contact between the first finger link portion 211 </ b> A and the object 10 is more reliably detected by the pressure-sensitive sensor 70. When the contact between the first finger link unit 211 and the object 10 is detected in this way, the detection signal is input to the sensor information acquisition unit 433 of the hand control device 43, so that the hand control device 43 has the first information. It is possible to accurately grasp the contact state between the finger link portion 211A and the object 10.

次に、図18に示すように、第1指部21Aによって、その第1指リンク部211Aを対象物10の上面S4に接触させた状態で、該対象物10を手前に傾ける。すなわち、対象物10の把持面S6が、隣接する対象物10´から離間する方向に、該対象物10を傾ける。その際、指先被覆部901の摩擦係数が第1指リンク部211の外壁面より大きいため、第1指リンク部211Aを対象物10の上面S4に押しつける力を過剰に大きくすることなく、該対象物10を傾けることができる。また、グローブ900の関節被覆部902は、該関節被覆部902の内側面と第1関節部22の外壁面との間、および該関節被覆部902の内側面と第2関節部23の外壁面との間に隙間が生じるように形成されてい
るため、図17および図18に示すように指部21を動作させる際に、グローブ900の撓み量や捻れ量が比較的小さくなる。その結果、図17および図18に示すような指部21の動作が円滑に行えなくなったり、モータ51、52、53の負荷が過剰に大きくなったりすることが抑制される。また、関節被覆部902の内側面と第1関節部22の外壁面との間、および該関節被覆部902の内側面と第2関節部23の外壁面との間に隙間が生じていることで、図17および図18に示すように指部21を動作させる際に、グローブ900が第1関節部22や第2関節部23等に挟み込まれることも抑制される。このように、状態変更用指部として機能する第1指部21Aによって対象物10の姿勢を変更することで、該対象物10と、隣接する対象物10´との間隔を大きくすることができる。これにより、対象物10における把持面S6を露出させることができる。その結果、対象物10における他方の把持面S5のみならず一方の把持面S6にも、ハンド機構2における第1指部21A以外の指部を接触させることが可能となる。なお、このようにして、対象物10における所定の把持面S5、S6の両方にハンド機構2の指部21を接触させることが可能なった該対象物10の状態を、以下においては「所定の把持可能状態」と称する。
Next, as shown in FIG. 18, the first finger 21 </ b> A tilts the object 10 toward the front in a state where the first finger link part 211 </ b> A is in contact with the upper surface S <b> 4 of the object 10. That is, the object 10 is tilted in a direction in which the gripping surface S6 of the object 10 is separated from the adjacent object 10 ′. At this time, since the friction coefficient of the fingertip covering portion 901 is larger than the outer wall surface of the first finger link portion 211, the target is pressed without excessively increasing the force pressing the first finger link portion 211A against the upper surface S4 of the target object 10. The object 10 can be tilted. In addition, the joint covering portion 902 of the globe 900 is formed between the inner surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the first joint portion 22 and between the inner surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the second joint portion 23. Therefore, when the finger portion 21 is operated as shown in FIGS. 17 and 18, the bending amount and the twisting amount of the globe 900 are relatively small. As a result, it is possible to suppress the smooth movement of the finger 21 as shown in FIGS. 17 and 18 and the excessive load on the motors 51, 52, and 53. In addition, there are gaps between the inner side surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the first joint portion 22 and between the inner side surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the second joint portion 23. Thus, when the finger portion 21 is operated as shown in FIGS. 17 and 18, the globe 900 is also prevented from being sandwiched between the first joint portion 22 and the second joint portion 23. Thus, by changing the posture of the object 10 by the first finger part 21A functioning as the state changing finger part, the interval between the object 10 and the adjacent object 10 ′ can be increased. . Thereby, the gripping surface S6 of the object 10 can be exposed. As a result, not only the other gripping surface S5 of the object 10 but also the one gripping surface S6 can be brought into contact with fingers other than the first finger 21A in the hand mechanism 2. In this way, the state of the object 10 in which the finger portion 21 of the hand mechanism 2 can be brought into contact with both of the predetermined gripping surfaces S5 and S6 of the object 10 in the following is referred to as “predetermined This is referred to as a “gripable state”.

そして、図19および図20に示すように、第1指部21Aによって対象物10を傾けることで該対象物10の姿勢を所定の把持可能状態とした上で、今回の対象物10の把持において把持用指部として機能する第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21Dによって該対象物10を把持する。このとき、図19および図20においては、対象物10の姿勢が変更されることで露出した対象物10における一方の把持面S6に、第2指部21Bの第1指リンク部211Bおよび第4指部21Dの第1指リンク部211Dを接触させている。一方、対象物10における他方の把持面S5に第3指部21Cの第1指リンク部211Cを接触させている。ただし、必ずしも、対象物10における一方の把持面S6に2本の指部を接触させる必要はない。つまり、対象物10における一方の把持面S6に1本の指部を接触させるとともに、該対象物10における他方の把持面S5に2本の指部を接触させた状態で、該対象物10を把持してもよい。また、対象物10における一方の把持面S6に1本の指部を接触させるとともに、該対象物10における他方の把持面S5も1本の指部を接触させた状態で、該対象物10を把持してもよい。つまり、3本の指部を備えるハンド機構においては、1本の指部を状態変更用指部として機能させ、残りの2本の指部を把持用指部として機能させることで、対象物を把持してもよい。上記した種々の方法によって対象物10を把持する際に、第1指リンク部211の外壁面より摩擦係数の大きな指先被覆部901が対象物と接触することになるため、把持用指部を対象物10に押しつける力を過剰に大きくすることなく、該対象物10を把持することが可能となる。また、グローブ900の関節被覆部902は、該関節被覆部902の内側面と第1関節部22の外壁面との間、および該関節被覆部902の内側面と第2関節部23の外壁面との間に隙間が生じるように形成されているため、図19および図20に示すように指部21を動作させる際に、該動作が円滑に行えなくなったり、モータ51、52、53の負荷が過剰に大きくなったりすることが抑制される。さらに、関節被覆部902の内側面と第1関節部22の外壁面との間、および該関節被覆部902の内側面と第2関節部23の外壁面との間に隙間が生じていることで、図19および図20に示すように指部21を動作させる際に、グローブ900が第1関節部22や第2関節部23等に挟み込まれることも抑制される。   Then, as shown in FIGS. 19 and 20, the object 10 is tilted by the first finger 21 </ b> A so that the posture of the object 10 becomes a predetermined graspable state, and the object 10 is gripped this time. The object 10 is gripped by the second finger portion 21B, the third finger portion 21C, and the fourth finger portion 21D that function as gripping finger portions. At this time, in FIG. 19 and FIG. 20, the first finger link portion 211 </ b> B and the fourth finger portion 21 </ b> B of the second finger portion 21 </ b> B are formed on one gripping surface S <b> 6 of the target object 10 exposed by changing the posture of the target object 10. The first finger link portion 211D of the finger portion 21D is brought into contact. On the other hand, the first finger link portion 211C of the third finger portion 21C is brought into contact with the other gripping surface S5 of the object 10. However, it is not always necessary to bring two fingers into contact with one gripping surface S6 of the object 10. That is, one finger part is brought into contact with one gripping surface S6 of the object 10, and the two objects are brought into contact with the other gripping surface S5 of the object 10, It may be gripped. In addition, one finger part is brought into contact with one gripping surface S6 of the object 10, and the other gripping surface S5 of the object 10 is also brought into contact with one finger part. It may be gripped. In other words, in a hand mechanism including three fingers, one finger functions as a state change finger, and the remaining two fingers function as a gripping finger. It may be gripped. When the object 10 is gripped by the various methods described above, the fingertip covering part 901 having a friction coefficient larger than that of the outer wall surface of the first finger link part 211 comes into contact with the object. The object 10 can be gripped without excessively increasing the pressing force against the object 10. In addition, the joint covering portion 902 of the globe 900 is formed between the inner surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the first joint portion 22 and between the inner surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the second joint portion 23. 19 and 20, when the finger portion 21 is operated as shown in FIG. 19 and FIG. 20, the operation cannot be performed smoothly or the load on the motors 51, 52, 53 Is suppressed from becoming excessively large. Further, there are gaps between the inner side surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the first joint portion 22 and between the inner side surface of the joint covering portion 902 and the outer wall surface of the second joint portion 23. Thus, when the finger portion 21 is operated as shown in FIGS. 19 and 20, the globe 900 is also prevented from being sandwiched between the first joint portion 22 and the second joint portion 23.

ここで、第2指部21Bの第1指リンク部211B、第3指部21Cの第1指リンク部211C、および第4指部21Dの第1指リンク部211Dのそれぞれに取り付けられた感圧センサ70またはセンサカバー800は、グローブ900の指先被覆部901と密着しているため、3つの第1指リンク部211B、211C、211Dのそれぞれの対象物10との接触は、各第1指リンク部211B、211C、211Dの感圧センサ70によって確実に検知される。このようにして3つの第1指リンク部211B、211C、21
1Dの各々と対象物10との接触が検知されると、その検知信号がハンド制御装置43のセンサ情報取得部433へ入力されるため、ハンド制御装置43が各第1指リンク部211B、211C、211Dと対象物10との接触状態を正確に把握することができる。
Here, the pressure sensitivity attached to each of the first finger link part 211B of the second finger part 21B, the first finger link part 211C of the third finger part 21C, and the first finger link part 211D of the fourth finger part 21D. Since the sensor 70 or the sensor cover 800 is in close contact with the fingertip covering portion 901 of the glove 900, the contact of each of the three first finger link portions 211B, 211C, and 211D with the target object 10 is the first finger link. It is reliably detected by the pressure sensor 70 of the parts 211B, 211C, 211D. In this way, the three first finger link portions 211B, 211C, 21
When contact between each 1D and the object 10 is detected, the detection signal is input to the sensor information acquisition unit 433 of the hand control device 43, so that the hand control device 43 receives the first finger link units 211B and 211C. , 211D and the object 10 can be accurately grasped.

以上説明したように、本実施例に係るハンド機構2によれば、指先被覆部901の摩擦係数が第1指リンク部211の外壁面より大きいため、指部21を対象物に押しつける力を最小限に抑えつつ、対象物の姿勢変更や把持を行うことが可能となる。よって、指部21の剛性を過剰に高める必要がなくなり、それに伴うハンド機構2の補強、駆動モータの大型化、減速機構の追加等を行う必要もなくなる。さらに、ハンド機構2により対象物の姿勢変更や把持を行うべく、指部21を対象物に接触させた際の、対象物の変形等を抑制することも可能になる。また、本実施例に係わるハンド機構2によれば、グローブ900の指先被覆部901が感圧センサ70(またはセンサカバー800)に密着するため、感圧センサ70の検知精度の低下を抑制することもできる。   As described above, according to the hand mechanism 2 according to the present embodiment, since the friction coefficient of the fingertip covering portion 901 is larger than the outer wall surface of the first finger link portion 211, the force pressing the finger portion 21 against the object is minimized. It is possible to change the posture of the object and hold it while limiting to the limit. Therefore, it is not necessary to increase the rigidity of the finger portion 21 excessively, and it is not necessary to reinforce the hand mechanism 2, increase the size of the drive motor, and add a speed reduction mechanism. Furthermore, it is also possible to suppress deformation or the like of the object when the finger unit 21 is brought into contact with the object so that the hand mechanism 2 can change the posture or hold the object. Further, according to the hand mechanism 2 according to the present embodiment, since the fingertip covering portion 901 of the globe 900 is in close contact with the pressure sensor 70 (or sensor cover 800), it is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the pressure sensor 70. You can also.

<他の実施例>
前述した実施例では、本発明に係わるカバーの一例として、指部21およびベース部20を覆う手袋状のカバー(グローブ)を例示したが、図21に示すように、指部21のみを覆う、所謂、指サック状に形成されるカバー900'とすることもできる。その場合、
カバー900'における、第1指リンク部211の所定部位を覆うための部分である指先
被覆部901'は、第1指リンク部211の外壁面より摩擦係数が大きくなるように形成
される。また、カバー900'における、指部21の所定部位より基端側の部位を覆うた
めの部分である関節被覆部902'は、該カバー900'が指部21に装着された状態において、該関節被覆部902'の内側面と、指部21における前記所定部位より基端側の部
位の外壁面と、の間に隙間が生じるように形成される。このように構成されるカバー900'によれば、前述した実施例に係わるグローブ900と同様の効果を得ることができる
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, as an example of a cover according to the present invention, a glove-like cover (glove) that covers the finger portion 21 and the base portion 20 is illustrated, but only the finger portion 21 is covered as shown in FIG. It can also be set as the cover 900 'formed in what is called a finger sack shape. In that case,
A fingertip covering portion 901 ′ that is a portion for covering a predetermined portion of the first finger link portion 211 in the cover 900 ′ is formed so that the friction coefficient is larger than the outer wall surface of the first finger link portion 211. Further, the joint covering portion 902 ′, which is a portion for covering the base portion of the cover 900 ′ with respect to the predetermined portion of the finger portion 21, has the joint 900 ′ in the state where the cover 900 ′ is attached to the finger portion 21. A gap is formed between the inner side surface of the covering portion 902 ′ and the outer wall surface of the finger portion 21 on the base end side of the predetermined portion. According to the cover 900 ′ configured as described above, the same effect as that of the globe 900 according to the above-described embodiment can be obtained.

前述した実施例では、カバーにおいて、第1関節部22を覆う部位、および第2関節部23を覆う部位に加え、第2指リンク部212を覆う部位の内径も指部21の外径より大きくなるように形成する例について述べたが、第1関節部22を覆う部位および第2関節部23を覆う部位の内径を指部21の外径より大きくする一方で、第2指リンク部212を覆う部位が第2指リンク部212と密着するように、カバーを形成してもよい。このような構成によれば、ハンド機構2の動作中に、カバーと指部21との位置関係がずれにくくなる。そのため、カバーと指部21との位置関係がずれることに起因して、感圧センサ70の検出精度が低下したり、ハンド機構2の把持力が変化したりすることを抑制することができる。   In the embodiment described above, in the cover, in addition to the portion covering the first joint portion 22 and the portion covering the second joint portion 23, the inner diameter of the portion covering the second finger link portion 212 is also larger than the outer diameter of the finger portion 21. Although the example formed so as to be described has been described, the inner diameter of the portion covering the first joint portion 22 and the portion covering the second joint portion 23 is made larger than the outer diameter of the finger portion 21, while the second finger link portion 212 is You may form a cover so that the site | part to cover may contact | adhere with the 2nd finger link part 212 closely. According to such a configuration, the positional relationship between the cover and the finger portion 21 is difficult to shift during the operation of the hand mechanism 2. Therefore, it is possible to suppress the detection accuracy of the pressure-sensitive sensor 70 from being lowered or the gripping force of the hand mechanism 2 from being changed due to the positional relationship between the cover and the finger part 21 being shifted.

前述した実施例では、カバーにおける指部21を覆う部分のうち、第1指リンク部211を覆う部分のみが指部21と密着するように形成される例について述べたが、感圧センサの検知精度の低下を抑制しつつハンド機構の把持力を向上させるという観点にたつと、指部21を覆う部分の全体が指部21と密着するように形成されてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which only the portion covering the first finger link portion 211 among the portions covering the finger portion 21 in the cover is formed in close contact with the finger portion 21 has been described. From the viewpoint of improving the gripping force of the hand mechanism while suppressing a decrease in accuracy, the entire portion covering the finger portion 21 may be formed so as to be in close contact with the finger portion 21.

1・・・ロボットアーム、2・・・ハンド機構、20・・・ベース部、21・・・指部、22・・・第1関節部、23・・・第2関節部、211・・・第1指リンク部、212・・・第2指リンク部、213・・・基端部、3・・・アーム機構、30a・・・第1関節部、30b・・・第2関節部、30c・・・第3関節部、30d・・・第4関節部、30e・・・第5関節部、30f・・・第6関節部、31・・・第1アームリンク部、32・・・第2アームリンク部、33・・・第3アームリンク部、34・・・第4アームリンク部、35・・・第5アームリンク部、36・・・接続部材、4・・・台座部、42・・・
アーム制御装置、420・・・アーム制御部、421・・・モータ状態量取得部、43・・・ハンド制御装置、430・・・対象物情報取得部、431・・・ハンド制御部、432・・・モータ状態量取得部、433・・・センサ情報取得部、51・・・第1モータ、52・・・第2モータ、53・・・第3モータ、70・・・感圧センサ、800・・・センサカバー、900・・・グローブ(カバー)、901・・・指先被覆部、902・・・関節被覆部、903・・・ベース被覆部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Robot arm, 2 ... Hand mechanism, 20 ... Base part, 21 ... Finger part, 22 ... 1st joint part, 23 ... 2nd joint part, 211 ... 1st finger link part, 212 ... 2nd finger link part, 213 ... Base end part, 3 ... Arm mechanism, 30a ... 1st joint part, 30b ... 2nd joint part, 30c ... 3rd joint part, 30d ... 4th joint part, 30e ... 5th joint part, 30f ... 6th joint part, 31 ... 1st arm link part, 32 ... 1st 2 arm link part, 33 ... 3rd arm link part, 34 ... 4th arm link part, 35 ... 5th arm link part, 36 ... connecting member, 4 ... pedestal part, 42 ...
Arm control device, 420 ... arm control unit, 421 ... motor state quantity acquisition unit, 43 ... hand control device, 430 ... object information acquisition unit, 431 ... hand control unit, 432 ..Motor state quantity acquisition unit, 433 ... sensor information acquisition unit, 51 ... first motor, 52 ... second motor, 53 ... third motor, 70 ... pressure sensor, 800 ... Sensor cover, 900 ... Glove (cover), 901 ... Fingertip cover, 902 ... Joint cover, 903 ... Base cover

Claims (7)

複数の指部を備え、それらの指部によって対象物を把持するハンド機構であって、
前記指部における先端部を含む所定部位の外壁面に配置される感圧センサと、
前記指部を覆うためのカバーと、
を備え、
前記カバーは、前記所定部位を覆うための部分である指先被覆部の摩擦係数が前記指部の外壁面より大きくなり、さらに、該カバーが前記指部に装着された状態において、前記指先被覆部が前記所定部位に密着するように、形成される、
ハンド機構。
A hand mechanism comprising a plurality of fingers and gripping an object by the fingers,
A pressure-sensitive sensor disposed on an outer wall surface of a predetermined portion including a tip portion of the finger portion;
A cover for covering the finger part;
With
In the state in which the cover has a coefficient of friction of a fingertip covering portion that is a portion for covering the predetermined portion larger than an outer wall surface of the finger portion, and the cover is attached to the finger portion, the fingertip covering portion Is formed so as to be in close contact with the predetermined portion,
Hand mechanism.
前記指部は、該指部における前記所定部位より基端側に設けられて、屈曲および伸展可能な関節部を有し、
前記カバーは、前記指部における前記所定部位より基端側の部位を覆う部分が可撓性を有し、さらに、該カバーが前記指部に装着された状態において、前記関節部を覆うための部分である関節被覆部の内側面と前記関節部の外壁面との間に隙間が生じるように、形成される、
請求項1に記載のハンド機構。
The finger part is provided on the proximal side from the predetermined part in the finger part, and has a joint part that can be bent and extended,
The cover has a flexible portion covering a portion of the finger portion that is proximal to the predetermined portion, and further covers the joint portion when the cover is attached to the finger portion. It is formed so that a gap is generated between the inner side surface of the joint covering portion that is a part and the outer wall surface of the joint portion.
The hand mechanism according to claim 1.
前記複数の指部を支持するベース部をさらに備え、
前記カバーは、前記複数の指部および前記ベース部を覆う手袋状に形成される、
請求項1または2に記載のハンド機構。
A base portion supporting the plurality of finger portions;
The cover is formed in a glove shape that covers the plurality of fingers and the base.
The hand mechanism according to claim 1 or 2.
前記ハンド機構は、3本以上の指部を備えており、
対象物を把持する際には、前記3本以上の指部のうちの少なくとも1本の指部が、該対象物に接触した上で該対象物の姿勢およびまたは位置を変更する状態変更用指部として機能するとともに、該状態変更用指部として機能する指部以外の指部のうちの少なくとも2本の指部が、該状態変更用指部によって姿勢およびまたは位置が変更された状態の該対象物を把持する把持用指部として機能する、
請求項1または2に記載のハンド機構。
The hand mechanism includes three or more fingers,
When gripping an object, a state changing finger that changes the posture and / or position of the object after at least one of the three or more fingers touches the object. And at least two of the finger parts other than the finger parts functioning as the state changing finger parts are in a state in which the posture and / or position has been changed by the state changing finger parts. Functions as a gripping finger to grip the object,
The hand mechanism according to claim 1 or 2.
複数の指部と、前記指部における先端部を含む所定部位の外壁面に配置される感圧センサと、を備えるハンド機構における、前記指部を覆うためのカバーであって、
前記所定部位を覆うための部分である指先被覆部の摩擦係数が前記指部の外壁面より大きくなり、さらに、該カバーが前記指部に装着された状態において、前記指先被覆部が前記所定部位に密着するように、形成される、
カバー。
A cover for covering the finger part in a hand mechanism comprising a plurality of finger parts and a pressure-sensitive sensor disposed on an outer wall surface of a predetermined part including a tip part of the finger part,
In the state where the coefficient of friction of the fingertip covering portion which is a portion for covering the predetermined portion is larger than the outer wall surface of the finger portion, and the cover is attached to the finger portion, the fingertip covering portion is the predetermined portion. Formed to adhere to
cover.
前記ハンド機構の前記指部は、該指部における前記所定部位より基端側に設けられて、屈曲および伸展可能な関節部を有しており、
該カバーは、前記指部における前記所定部位より基端側の部位を覆う部分が可撓性を有し、さらに、該カバーが前記指部に装着された状態において、前記関節部を覆うための部分である関節被覆部の内側面と前記関節部の外壁面との間に隙間が生じるように、形成される、
請求項5に記載のカバー。
The finger part of the hand mechanism has a joint part that is provided on the proximal side from the predetermined part of the finger part and can be bent and extended,
In the cover, a portion of the finger portion that covers a portion closer to the base end side than the predetermined portion has flexibility, and the cover is configured to cover the joint portion when the cover is attached to the finger portion. It is formed so that a gap is generated between the inner side surface of the joint covering portion that is a part and the outer wall surface of the joint portion.
The cover according to claim 5.
前記ハンド機構は、前記複数の指部を支持するベース部をさらに備えており、
該カバーは、前記複数の指部および前記ベース部を覆う手袋状に形成される、
請求項5または6に記載のカバー。
The hand mechanism further includes a base portion that supports the plurality of finger portions,
The cover is formed in a glove shape that covers the plurality of fingers and the base.
The cover according to claim 5 or 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20250128425A1 (en) * 2021-09-22 2025-04-24 Sony Group Corporation Robot apparatus and control method therefor

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