JP2021088012A - ハンド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の用途に対応できる簡素な構造のハンド装置を提供する。【解決手段】本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、第１の指が取り外し可能に取り付けられる取付部、を有する基体と、前記基体に接続され、前記第１の指に近づくように動くことが可能な第２の指と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ハンド装置に関する。

例えばロボットの手として、複数の指を有するハンド装置が知られる。ハンド装置は、例えば、アクチュエータにより駆動され、互いに近付き又は離れるように移動する二つの指を有する。指の先端部は、例えば、ハンド装置が把持する物体に応じて交換することができる。

一方で、ハンド装置の全ての指が動き、全ての指の先端部が交換可能である場合、ハンド装置の構造が複雑化する虞がある。

特開平７−３２８８６９号公報

本発明が解決する課題の一例は、種々の用途に対応できる簡素な構造のハンド装置を提供することである。

本発明の一つの実施形態に係るハンド装置は、第１の指が取り外し可能に取り付けられる取付部、を有する基体と、前記基体に接続され、前記第１の指に近づくように動くことが可能な第２の指と、を備える。

図１は、第１の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す平面図である。 図２は、第１の実施形態の第２の指を概略的に示す断面図である。 図３は、第１の実施形態の物体を把持するハンド装置の一例を概略的に示す平面図である。 図４は、第１の実施形態の物体を把持するハンド装置の他の例を概略的に示す平面図である。 図５は、第２の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す側面図である。 図６は、第３の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す側面図である。 図７は、第４の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す平面図である。 図８は、第５の実施形態に係るハンド装置を概略的に示す平面図である。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称で特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によって説明され得る。

図１は、第１の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。本実施形態のハンド装置１０は、ロボット１に搭載される、いわゆるロボットハンドである。ハンド装置１０は、例えば、グリッパとも称され得る。

ロボット１は、例えば、支持台からアームが延びた産業用ロボットであっても良いし、人型の体を有する人間型ロボットであっても良い。なお、ハンド装置１０は、人間が装着可能な義手のような、他の装置に搭載されても良い。

本実施形態のロボット１は、制御部２と、ハンド装置１０とを有する。制御部２は、ハンド装置１０を制御する。制御部２は、例えば、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）のような処理装置と、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）やＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）のようなメモリと、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）又はＳｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）のような補助記憶装置と、を有するコンピュータである。制御部２は、バッテリのような電源を有しても良い。また、電源はロボット１の外部に設けられても良い。なお、制御部２がハンド装置１０に設けられなくても良い。

ハンド装置１０は、駆動部１１と、基体１２と、第１の指１３と、第２の指１４と、伝達機構１５とを有する。すなわち、本実施形態のハンド装置１０は、第１及び第２の指１３，１４という二本の指を有する。なお、ハンド装置１０は、この例に限られず、人間の手のように五本の指を有しても良い。第１の指１３は、固定指又は受動指とも称され得る。第２の指１４は、可動指又は能動指とも称され得る。

各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、ハンド装置１０の幅に沿って設けられる。Ｙ軸は、ハンド装置１０の長さに沿って設けられる。Ｚ軸は、ハンド装置１０の厚さに沿って設けられる。

さらに、本明細書において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向と、Ｘ軸の矢印の反対方向である−Ｘ方向とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向と、Ｙ軸の矢印の反対方向である−Ｙ方向とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、Ｚ軸の矢印が示す＋Ｚ方向と、Ｚ軸の矢印の反対方向である−Ｚ方向とを含む。

本実施形態の駆動部１１は、アクチュエータ２１と、駆動部品２２とを有する。アクチュエータ２１は、例えば、サーボモータである。なお、アクチュエータ２１は、この例に限らず、ソレノイド、動力シリンダ、及びリニアアクチュエータのような、他のアクチュエータであっても良い。本実施形態のアクチュエータ２１は、駆動軸２１ａを有する。アクチュエータ２１は、駆動軸２１ａを、当該駆動軸２１ａの中心軸Ａｘｄまわりに回転駆動させることができる。

本実施形態の駆動部品２２は、中心軸Ａｘｄと略直交する円盤状に形成される。なお、駆動部品２２は、この例に限られず、他の形状に形成されても良い。本実施形態において、駆動部品２２は、アクチュエータ２１の駆動軸２１ａに取り付けられる。なお、駆動部品２２は、他の部品に回転可能に支持されても良い。この場合、例えば、アクチュエータ２１の駆動軸２１ａは、種々の伝達機構を介して駆動部品２２を回転させる。

アクチュエータ２１は、駆動軸２１ａ及び駆動部品２２を、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に選択的に回転駆動させることが可能である。言い換えると、駆動部品２２は、第１の方向Ｄ１と第２の方向Ｄ２とに動くことが可能である。

本実施形態において、第１の方向Ｄ１は、中心軸Ａｘｄまわりに回転する一方向である。第２の方向Ｄ２は、第１の方向Ｄ１の反対方向であり、中心軸Ａｘｄまわりに回転する他方向である。図１の例において、第１の方向Ｄ１は反時計回り方向であり、第２の方向Ｄ２は時計回り方向である。

本実施形態のアクチュエータ２１は、制御部２に電気的に接続される。制御部２は、アクチュエータ２１を制御するドライバを有する。例えば、制御部２がアクチュエータ２１の端子に電圧を印加することで、当該電圧に応じて、アクチュエータ２１が駆動軸２１ａを第１の方向Ｄ１又は第２の方向に回転駆動させる。

本実施形態において、基体１２は、例えば、筐体３１と、取付部３２と、接続部３３とを有する。筐体３１は、略箱状に形成される。筐体３１にアクチュエータ２１が取り付けられるとともに、筐体３１の内部に駆動軸２１ａ及び駆動部品２２が配置される。

取付部３２は、＋Ｙ方向における筐体３１の端部３１ａに設けられる。＋Ｙ方向における取付部３２の端面３２ａに、挿入孔３５が設けられる。挿入孔３５は、例えば、略四角形の孔である。なお、取付部３２はこの例に限られない。

接続部３３は、＋Ｙ方向における筐体３１の端部３１ａに設けられる。すなわち、取付部３２及び接続部３３は、筐体３１の共通の端部３１ａに設けられる。なお、取付部３２と接続部３３とが、筐体３１の互いに異なる部分に設けられても良い。

接続部３３は、取付部３２から、＋Ｘ方向に離間している。取付部３２と接続部３３との間において、筐体３１に挿通口３１ｂが設けられる。挿通口３１ｂは、＋Ｙ方向における筐体３１の端部３１ａに開口し、筐体３１の内部と外部とを連通する。

第１の指１３は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。本実施形態の第１の指１３は、挿入部３６を有する。挿入部３６は、取付部３２の挿入孔３５に対応する形状を有する。例えば、挿入部３６は、略直方体状に形成される。挿入部３６が取付部３２の挿入孔３５に挿入されることで、第１の指１３は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。

本実施形態の第１の指１３は、＋Ｙ方向（取り外し方向）に移動することで、挿入部３６を取付部３２の挿入孔３５から抜くことができる。これにより、第１の指１３は、取付部３２から容易に取り外される。一方で、取付部３２は、挿入孔３５の内面で第１の指１３の挿入部３６に接触することで、取り外し方向と異なる方向に第１の指１３が移動することを制限する。例えば、取付部３２の挿入孔３５の内面は、第１の指１３がＸ方向又はＹ方向に移動することを制限するように、挿入部３６を支持する。

第１の指１３は、取付部３２に、上述の方法と異なる方法で取り外し可能に取り付けられても良い。例えば、第１の指１３は、取付部３２に、チャック、フック、及びスクリューのような種々の手段により取り外し可能に取り付けられ得る。

第２の指１４は、接続部３３に接続される。本実施形態において、第２の指１４は、恒常的に接続部３３に接続される。第２の指１４は、接続部３３から取り外し可能であっても良い。しかしこの場合でも、第１の指１３は、第２の指１４よりも容易に基体１２から取り外されることができる。例えば、第２の指１４が接続部３３から取り外される場合、第２の指１４にネジの取り外しや分解が行われる。

図２は、第１の実施形態の第２の指１４を概略的に示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の第２の指１４は、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、及び第２のロッド４６を有する。第２の部分４２は、第２の指の先端部の一例である。

本実施形態において、第１の部分４１は、人間の指の基節骨に相当する部分を形成する。第２の部分４２は、人間の指の末節骨に相当する部分を形成する。第３の部分４３は、人間の指の中節骨に相当する部分を形成する。つまり、第１の部分４１は、第２の指１４のうち、基体１２に最も近い位置にある部分である。また、第２の部分４２は第２の指１４の先端にあり、第３の部分４３は第１の部分４１と第２の部分４２の間にある。

第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３はそれぞれ、基端部４１ａ，４２ａ，４３ａと、先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂと、を有する。基端部４１ａ，４２ａ，４３ａは、基体１２に近い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。先端部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、基体１２から遠い第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３の端部である。

第３の部分４３の基端部４３ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５１が設けられている。第１の部分４１の先端部４１ｂは、接続軸５１の中心軸Ａｘｂ１まわりに回転可能に、接続軸５１に接続される。すなわち、接続軸５１は、第１の部分４１と第３の部分４３との間の関節である。

第２の部分４２の基端部４２ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５２が設けられる。第３の部分４３の先端部４３ｂは、接続軸５２の中心軸Ａｘｂ２まわりに回転可能に、接続軸５２に接続される。すなわち、接続軸５２は、第２の部分４２と第３の部分４３との間の関節である。第２の部分４２は、接続軸５２、第３の部分４３、及び接続軸５１を介して、中心軸Ａｘｂ１まわりに回転可能に第１の部分４１に接続されている。

第１の部分４１の基端部４１ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５３が設けられている。回転板４４は、接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、接続軸５３に取り付けられる。また、第１の腕部４４ｂに、Ｚ方向に延びる接続軸５４が設けられる。

回転板４４は、中部４４ａと、第１の腕部４４ｂと、第２の腕部４４ｃとを有する。中部４４ａは、中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に接続軸５３に取り付けられる。第１の腕部４４ｂ及び第２の腕部４４ｃは、中部４４ａから、中心軸Ａｘｂ３と略直交する方向に延びている。例えば、第１の腕部４４ｂは第２の指１４の甲に向かって延び、第２の腕部４４ｃは第２の指１４の腹に向かって延びる。

図１の基体１２の接続部３３は、接続軸５３の中心軸Ａｘｂ３まわりに回転可能に、接続軸５３に取り付けられる。すなわち、接続軸５３は、第１の部分４１と基体１２との間の関節である。第１の部分４１及び回転板４４は、接続軸５３を介して、接続部３３に回転可能に接続されている。

図２に示すように、第３の部分４３の基端部４３ａに、Ｚ方向に延びる接続軸５５が設けられている。本実施形態では、接続軸５５は、接続軸５１よりも、第２の指１４の腹に近い。第１のロッド４５は、回転板４４の第２の腕部４４ｃと、接続軸５５とに、回転可能に接続される。

第１の部分４１の先端部４１ｂに、Ｚ方向に延びる接続軸５６が設けられている。本実施形態において、接続軸５６は、接続軸５１と接続軸５３との間に位置する。第２の部分４２の基端部４２ａに、接続軸５７が設けられている。本実施形態では、接続軸５７は、接続軸５２よりも、第２の指１４の甲に近い。第２のロッド４６は、接続軸５６と接続軸５７とに、回転可能に接続される。

本実施形態において、接続軸５１〜５７は、互いに略平行に延びている。このため、第１の部分４１、第２の部分４２、第３の部分４３、回転板４４、第１のロッド４５、及び第２のロッド４６は、共通の仮想平面上で回転可能である。

第２の指１４において、回転板４４の第２の腕部４４ｃが基体１２に向かって引かれると、第２の指１４に、中心軸Ａｘｂ３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。これにより、第２の指１４は、基体１２に対して回転方向Ｄｐ１に回転することができる。

また、第２の指１４において、回転板４４の第２の腕部４４ｃが基体１２に向かって引かれると、回転板４４に、接続軸５３まわりの回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられる。回転板４４が回転すると、第１の部分４１に回転方向Ｄｐ１のトルクが与えられるとともに、第１のロッド４５が第３の部分４３を引く。これにより、第３の部分４３に、接続軸５１まわりの回転方向Ｄｐ２のトルクが与えられる。

第３の部分４３が回転方向Ｄｐ２に回転すると、第３の部分４３が第２の部分４２を引く。これにより、第２の部分４２に接続軸５２まわりの回転方向Ｄｐ３のトルクが与えられる。第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３が回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３に回転することで、第２の指１４が曲がる（屈曲する）。

図１に示すように、本実施形態の第２の指１４に、第１の部分４１を回転方向Ｄｐ１の反対方向に付勢させる弾性体５８が設けられる。さらに、図２に示すように、第２の指１４に、第２の部分４２及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に付勢する弾性体５９が設けられる。

弾性体５８，５９は、例えば、コイルバネである。弾性体５８は第１の部分４１を回転方向Ｄｐ１の反対方向に回転させる。弾性体５８は、第２の部分４２及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に回転させる。これにより、弾性体５８，５９が、第２の指１４を伸展させる。さらに、弾性体５８は、第２の指１４を、第１の指１３から遠ざけるように、中心軸Ａｘｂ３まわりに回転させることができる。

弾性体５８，５９は、第２の指１４を伸展させることが可能な他の弾性体であっても良い。例えば、弾性体５８，５９は、押しバネ、巻きバネ、又は他の形状のバネであっても良く、ゴムのような弾性体であっても良い。また、例えば伝達機構１５によって第２の指１４が伸展することが可能な場合、弾性体５８，５９が省略されても良い。また、弾性体５８、５９のうちどちらか一方が第２の指１４を伸展させることができる場合、伸展に寄与しない弾性体５８又は弾性体５９は省略され得る。

本実施形態では、弾性体５９が第２の部分４２と第１の部分４１とをつないで弾性力を予め与える。これにより、第２の指１４の回転方向Ｄｐ１の回転が、第３の部分４３の回転方向Ｄｐ２の回転及び第２の部分４２の回転方向Ｄｐ３の回転より先に生じ得る。回転方向Ｄｐ１に回転する第２の指１４が他の物体に当接し、又は所定の角度まで回転して弾性体５９の弾性力を上回る力が印加されると、第３の部分４３及び第２の部分４２が回転する。

図３は、第１の実施形態の物体Ｏを把持するハンド装置１０の一例を概略的に示す平面図である。図３に示すように、第２の部分４２及び第３の部分４３は、第１の部分４１が物体Ｏに当接すると回転する。第２の部分４２は、第３の部分４３が物体Ｏに当接すると回転する。これにより、第２の指１４は、当該第２の指１４に当接する物体Ｏの形状に馴染んで（適応して）、複数の関節（接続軸５１〜５４）のうち少なくとも一つで曲がることができる。つまり、本実施形態では、複数の部分で構成された第２の指１４の一部分が物体Ｏに当接して大まかに握った後に、第２の指１４の異なる部分が曲がり物体Ｏに接触することで、より精密に物体を握る。また、第２の指１４の基体１２に近い部分でまず第１の当接を行い、次の第２の指１４の先端に近い部分において第２の当接を行うことで、より物体Ｏに負荷をかけずに物体の形状に馴染むことが可能となる。すなわち、第２の指１４と物体Ｏとの複数の接点において、第２の指１４から物体Ｏへ作用する力が互いに近くなり、又は平均化される。

第２の指１４は、上述のように曲がることで、第１の指１３に近づく。言い換えると、第２の指１４は、第１の指１３に近づくように動くことができる。第１の部分４１は、第１の指１３に近づくように回転可能である。第２の部分４２は、第１の指１３に近づくように回転可能である。なお、第２の指１４は、第１の指１３から遠ざかるようにも動くことができ、第１の部分４１及び第２の部分４２は、第１の指１３から遠ざかるように回転可能でもある。

基体１２の取付部３２と、第２の指１４の第１の部分４１とは、Ｘ方向に間隔を介して並べられる。Ｘ方向は、中心軸Ａｘｂ１〜Ａｘｂ４と直交する方向である。このため、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３は、取付部３２に近づくように回転可能である。

第２の指１４は、上述の構成に限られない。例えば、第２の指１４は、当該第２の指１４の内部で延ばされたワイヤを引っ張ることで曲がり、当該ワイヤを押すことで伸展することが可能であっても良い。また、第２の指１４は、単に接続部３３との接続部分（接続軸５４）まわりに回転可能であっても良いし、略Ｘ方向に平行移動可能であっても良い。

図１に示すように、伝達機構１５は、アクチュエータ２１と、第２の指１４との間で力を伝達する。本実施形態では、伝達機構１５が、アクチュエータ２１によって駆動される駆動部品２２と、回転板４４の第２の腕部４４ｃとの間で力を伝達することにより、第２の指１４が曲がり、又は伸展することができる。

伝達機構１５は、単一の部材、複数のリンク、チェーン、ジョイント、又は他の種々の部品を含み得る。本実施形態では、伝達機構１５は、互いに結合された複数のリンクを有する。図１は、伝達機構１５を二点鎖線で模式的に示す。なお、伝達機構１５は、一つの部品のみを有しても良い。

伝達機構１５の一方の端部は、筐体３１の内部で駆動部品２２に接続される。伝達機構１５の他方の端部は、筐体３１の外部で回転板４４の第２の腕部４４ｃに接続される。伝達機構１５は、筐体３１の挿通口３１ｂを通り、筐体３１の内部と外部とに亘って延びている。

複数のリンクを含む伝達機構１５は、両端が近づくことで撓むことができる。なお、伝達機構１５は、剛体であっても良い。また、伝達機構１５は、例えばシリンダのように、剛体を含むとともに収縮可能な機構部品を有しても良い。

アクチュエータ２１が駆動部品２２を第１の方向Ｄ１に回転させることで、駆動部品２２が伝達機構１５を引く。これにより、アクチュエータ２１が、駆動部品２２及び伝達機構１５を介して、第２の指１４の回転板４４の第２の腕部４４ｃを引く。言い換えると、伝達機構１５が、駆動部品２２と回転板４４の第２の腕部４４ｃとの間で引張力を伝達する。

上述のように、回転板４４の第２の腕部４４ｃが引かれると、第２の指１４が曲がる。すなわち、アクチュエータ２１は、動くことが可能な第２の指１４を駆動させ、曲げさせる。

上述のように、本実施形態では、第２の指１４は、物体Ｏの形状に馴染んで（適応して）曲がることができる。すなわち、第２の指１４は、駆動部品２２の動きに応じて、当該第２の指１４に接触した物体Ｏの形状に適応して複数の関節のうち少なくとも一つを曲げる。このため、第２の指１４と物体Ｏとの接触部分が多くなり、複数の第２の指１４が物体Ｏを安定的に握る（掴む、把持する）ことができる。

本実施形態において、アクチュエータ２１が駆動部品２２を第２の方向Ｄ２に駆動すると、駆動部品２２が伝達機構１５を第２の指１４に近づける。これにより、第２の指１４に作用する引張力が解除され、例えば弾性体５８，５９のうち少なくとも一方の復元力により第２の指１４が伸展する。

第１の実施形態の第１の指１３は、基端部６１と、延部６２と、弾性体６３とを有する。基端部６１は、第１の指１３の挿入部３６を含む。すなわち、基端部６１は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。延部６２は、基端部６１から、略＋Ｙ方向に延びている。第２の指１４は、曲げ又は伸展により、延部６２と略平行に延びることができる。

延部６２は、第１の延部６２ａと、第２の延部６２ｂとを有する。第１の延部６２ａは、基端部６１に接続され、基端部６１から＋Ｙ方向に延びている。第２の延部６２ｂは、第１の延部６２ａの先端部に接続され、第１の延部６２ａから延びている。

第２の延部６２ｂは、Ｚ方向に延びる中心軸Ａｘｂｆまわりに回転可能に、第１の延部６２ａに接続される。本実施形態では、第２の延部６２ｂは、第２の指１４に近づき又は遠ざかるように中心軸Ａｘｂｆまわりに回転可能に、第１の延部６２ａに接続される。

延部６２は、ストッパ６２ｃをさらに有する。ストッパ６２ｃは、第２の延部６２ｂに接触することで、第２の延部６２ｂが第１の指１３から所定量より遠ざかることを制限する。ストッパ６２ｃが第２の延部６２ｂに接触しているとき、第１の指１３は伸展している。

弾性体６３は、例えば、コイルバネである。図１は、弾性体６３を二点鎖線で模式的に示す。弾性体６３の一方の端部は、第１の延部６２ａに取り付けられる。弾性体６３の他方の端部は、第２の延部６２ｂに取り付けられる。

弾性体６３は、延部６２が伸展するように、第２の延部６２ｂを中心軸Ａｘｂｆまわりに引く。このため、外力が作用しない自由状態において、第２の延部６２ｂは、第１の延部６２ａから略＋Ｙ方向に延びるように伸展している。

第２の延部６２ｂは、外力により、又は弾性体６３の引張力により、中心軸Ａｘｂｆまわりに回転する。言い換えると、第１の指１３は、動くことが可能である。しかし、第１の指１３は、アクチュエータ２１との間で力の伝達を行わない。すなわち、第１の指１３は、アクチュエータ２１の駆動から独立して動くことが可能である。

第１の指１３は、先端部６５をさらに有する。先端部６５は、第１の指１３において基端部６１の反対側に位置し、基体１２から離間している。本実施形態では、第２の延部６２ｂの先端部が、第１の指１３の先端部６５を形成する。

第２の指１４において、第２の部分４２が、第２の指１４の先端部を形成する。第２の部分４２は、腹面４２ｃを有する。言い換えると、腹面４２ｃは、第２の指１４の先端部である第２の部分４２に位置する。腹面４２ｃは、第２の面の一例である。

第２の部分４２の腹面４２ｃは、例えば第２の指１４が伸展した状態で、第１の指１３の先端部６５と対向可能である。また、第２の指１４は、第２の部分４２の腹面４２ｃが第１の指１３の先端部６５に接触するように曲がること（移動）が可能である。

第１の指１３は、以上説明した形状、構造、及び機能によって限定されるものではない。例えば、第１の指１３は、延部６２が単一の部材として形成され、第１の延部６２ａと第２の延部６２ｂとが中心軸Ａｘｂｆまわりに回転しない構造を有しても良い。言い換えると、第１の指１３は、関節を有さなくても良い。これにより、第１の指１３が簡素化され得る。

第１の指１３は、第２の指１４と対向して物体Ｏを挟む以外の機能を容易に与えられることは自明である。例えば、第１の指１３は、先端部６５の一部を針状で形成されることで、物体を刺して把持する機能を与えられることもできる。また、例えば、第１の指１３は、先端部６５の一部に磁力装置や吸盤、粘着物を設けられて第２の指１４を作用させず対象の物体Ｏを吸引把持することもできる。この場合、先端部６５は、対象の物体Ｏを吸着可能であり、吸着部の一例である。

図４は、第１の実施形態の物体Ｏを把持するハンド装置１０の他の例を概略的に示す平面図である。一般的に、対象面Ｆ上の物体Ｏを把持する場合、物体Ｏに対するハンド装置１０の繊細な位置調整が行われる。しかし、図４に示すように、本実施形態のハンド装置１０は、対象面Ｆ上の物体Ｏを容易に把持することができる。

対象面Ｆは、例えば、床面、机の天面、又は壁面である。すなわち、図４の例において、ハンド装置１０は、床面若しくは机の天面である対象面Ｆ上に載置された物体Ｏを把持し、又は壁面である対象面Ｆ上に貼り付けられた物体Ｏを把持する。

例えば、第２の指１４が第１の指１３から離間した状態で、第１の指１３の第２の延部６２ｂが、対象面Ｆに押し付けられる。これにより、第２の延部６２ｂは、中心軸Ａｘｂｆまわりに回転することで、対象面Ｆに沿って（適応して）曲がる。第２の延部６２ｂが曲げられた状態でハンド装置１０が移動することで、第１の指１３が物体Ｏを掬い上げることができる。

第１の指１３が物体Ｏに接触した状態で、アクチュエータ２１が第２の指１４を駆動させる。駆動された第２の指１４は、物体Ｏを第１の指１３に押し付けながら、物体Ｏの形状に馴染んで曲がる。これにより、ハンド装置１０は、第１の指１３と第２の指１４とで物体Ｏを把持する。

図３及び図４の例に示すように、第１の指１３及び第２の指１４が物体Ｏを把持する場合、物体Ｏは、Ｘ方向において第１の指１３と第２の指１４との間の中央から偏って配置され得る。このため、物体Ｏに対するハンド装置１０の位置の設定が容易となる。物体Ｏに対するハンド装置１０の位置に応じて、ハンド装置１０は種々の態様で物体Ｏを把持する。

図３及び図４の例では、第１の指１３と第２の指１４とが、物体Ｏを包むように握っている。しかし、ハンド装置１０は、第１の指１３の先端部６５と、第２の指１４の第２の部分４２とで物体Ｏを摘まむこともできる。第２の指１４は、第２の部分４２が物体Ｏに接触し、第１の部分４１及び第３の部分４３が物体Ｏから離間している場合に、物体Ｏに安定的に力を作用させる。このため、ハンド装置１０は、第１の指１３及び第２の指１４で物体Ｏを摘まむことで、トングのように安定的に物体Ｏを保持することができる。

以上説明された第１の実施形態に係るハンド装置１０において、基体１２の取付部３２に、第１の指１３が取り外し可能に取り付けられる。第２の指１４は、基体１２に接続され、第１の指１３に近づくように動くことが可能である。すなわち、第１の指１３は、用途によって交換可能である。一方、動くための複雑な機構が設けられ得る第２の指１４は、基体１２に恒常的に接続されている。これにより、種々の用途に対応できるハンド装置１０の構造を簡素化することができ、ひいてはハンド装置１０のコストを低減することができる。さらに、例えば、第１の指１３がほぼ動かない場合、ハンド装置１０が把持する物体Ｏと第１の指１３との位置合わせが容易となり、ハンド装置１０の制御が容易となる。

第１の指１３及び第２の指１４によって物体Ｏを把持するために、第２の指１４が動くため、第１の指１３は動く必要が無い。このため、第１の指１３の形状についての制約は少ない。従って、第１の指１３の形状は、ハンド装置１０の用途に応じて種々の形状に設定され得る。

第２の指１４は、第１の部分４１と第２の部分４２とを有する。第１の部分４１は、第１の指１３に近づくように回転可能に基体１２に接続される。第２の部分４２は、第１の指１３に近づくように回転可能に第１の部分４１に接続される。このように、第２の指１４は、複数の関節（第１の部分４１と基体１２との接続部分である接続軸５４、第２の部分４２と第１の部分４１との接続部分である接続軸５１）で曲がる（屈曲する）ことが可能である。従って、第２の指１４は、例えば、ハンド装置１０が把持する物体Ｏの形状に応じて曲がることができ、物体Ｏをより安定的に把持することができる。

第２の部分４２は、第１の指１３の先端部６５と対向可能である。これにより、第１の指１３の先端部６５と、第２の指１４の第２の部分４２とにより、物体Ｏを摘まむことができる。

取付部３２と、第１の部分４１とは、第１の部分４１の回転の中心軸Ａｘｂ４と直交する方向に並ぶ。これにより、第２の指１４が第１の指１３に接触するように曲がることができ、第１の指１３と第２の指１４とが物体Ｏをより安定的に把持することができる。

第２の指１４は、複数の関節である接続軸５１，５２，５３を有する。第２の指１４は、当該第２の指１４に接触した物体Ｏの形状に適応して複数の関節のうち少なくとも一つで曲がる。これにより、第２の指１４が物体Ｏを包み込むように曲がり、第１の指１３と第２の指１４とが物体Ｏをより安定的に把持することができる。

アクチュエータ２１は、第２の指１４を駆動させる。第１の指１３は、アクチュエータ２１の駆動から独立して動くことが可能である。これにより、第１の指１３が動く場合でも、ハンド装置１０の構造が複雑化することが抑制される。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図５を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図５は、第２の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す側面図である。図５に示すように、第２の実施形態では、第１の実施形態の第１の指１３と異なる第１の指１００が、基体１２に取り外し可能に取り付けられる。

第２の実施形態の第１の指１００は、第１の実施形態の第１の指１３と同じく、挿入部３６を有する。挿入部３６が取付部３２の挿入孔３５に挿入されることで、第１の指１００は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。第１の指１００は、取付部３２に、他の方法で取り外し可能に取り付けられても良い。

第２の実施形態の第１の指１００は、基端部１０１と、複数の延部１０２とを有する。基端部１０１は、第１の指１００の挿入部３６を含む。すなわち、基端部１０１は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。

複数の延部１０２は、基端部１０１から、略＋Ｙ方向に延びている。言い換えると、複数の延部１０２は、互いに略平行に延びている。なお、複数の延部１０２は、互いに異なる方向に延びていても良い。第２の指１４は、曲げ又は伸展により、複数の延部１０２と略平行に延びることができる。

図５の例において、第１の指１００は、二つの延部１０２を有する。二つの延部１０２は、Ｚ方向に互いに離間している。Ｚ方向において、二つの延部１０２の間に、第２の指１４が位置する。なお、第１の指１００は、この例に限られない。

延部１０２は、第１の延部１０２ａと、第２の延部１０２ｂとを有する。第１の延部１０２ａは、基端部１０１に接続され、基端部１０１から＋Ｙ方向に延びている。第２の延部１０２ｂは、第１の延部１０２ａの先端部に接続され、第１の延部１０２ａから延びている。

第２の延部１０２ｂは、Ｚ方向に延びる中心軸Ａｘｂｆまわりに回転可能に、第１の延部１０２ａに接続される。本実施形態では、第２の延部１０２ｂは、第２の指１４に近づき又は遠ざかるように中心軸Ａｘｂｆまわりに回転可能に、第１の延部１０２ａに接続される。

第２の延部１０２ｂは、例えば外力により、中心軸Ａｘｂｆまわりに回転する。言い換えると、第１の指１００は、動くことが可能である。しかし、第１の指１００は、アクチュエータ２１との間で力の伝達を行わない。すなわち、第１の指１００は、アクチュエータ２１の駆動から独立して動くことが可能である。

第２の実施形態の第１の指１００及び第２の指１４は、第１の実施形態の第１の指１３及び第２の指１４と同じく、物体Ｏを把持することができる。第２の実施形態の第１の指１００及び第２の指１４は、第１の実施形態よりも、Ｚ方向に長い物体Ｏを安定的に把持することができる。

第１の指１００は、例えば、延部１０２が単一の部材として形成され、第１の延部１０２ａと第２の延部１０２ｂとが中心軸Ａｘｂｆまわりに回転しない構造を有しても良い。言い換えると、第１の指１００は、関節を有さなくても良い。これにより、第１の指１００が簡素化され得る。さらに、複数の第１の指１００が、例えばフォークのように機能し、物体Ｏを指して把持しても良い。

以上説明された第２の実施形態のハンド装置１０において、第１の指１００は、取付部３２に取り付けられる基端部１０１と、当該基端部１０１から延びる複数の延部１０２と、を有する。このような第１の指１００が取付部３２に取り付けられることにより、ハンド装置１０は、実質的に指の数を増加させることができる。例えば、延部６２の数が一つである第１の実施形態の第１の指１３が取付部３２に取り付けられる場合、ハンド装置１０の指の数は二つとなる。しかし、延部１０２の数が二つである第２の実施形態の第１の指１００が取付部３２に取り付けられることで、ハンド装置１０の指の数は三つとなる。例えば、物体Ｏに対応する数の延部１０２を有する第１の指１００が、取付部３２に取り付けられる。これにより、ハンド装置１０は、物体Ｏを安定的に把持することができる。

（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第３の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す側面図である。図６に示すように、第３の実施形態では、第１の実施形態の第１の指１３と異なる第１の指２００が、基体１２に取り外し可能に取り付けられる。

第３の実施形態の第１の指２００は、第１の実施形態の第１の指１３と同じく、挿入部３６を有する。挿入部３６が取付部３２の挿入孔３５に挿入されることで、第１の指２００は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。第１の指２００は、取付部３２に、他の方法で取り外し可能に取り付けられても良い。

第３の実施形態の第１の指２００は、基端部２０１と、箆部２０２とを有する。基端部２０１は、第１の指２００の挿入部３６を含む。すなわち、基端部２０１は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。

箆部２０２は、基端部２０１から、略＋Ｙ方向に延びている。第２の指１４は、曲げ又は伸展により、箆部２０２と略平行に延びることができる。箆部２０２は、基端部２０１から遠ざかるに従って薄くなる板状に形成される。

箆部２０２は、箆面２０２ａを有する。箆面２０２ａは、第１の面の一例である。箆面２０２ａと、当該箆面２０２ａの反対側の面（裏面）とは、箆部２０２が形成する他の面よりも広い。

箆面２０２ａは、第１の指２００の先端部に位置する。箆面２０２ａは、第１の指２００において基端部２０１の反対側に位置し、基体１２から離間している。箆面２０２ａは、例えば第２の指１４が伸展した状態で、第２の指１４の第２の部分４２の腹面４２ｃと対向可能である。第２の部分４２の腹面４２ｃも、例えば第２の指１４が伸展した状態で、箆面２０２ａと対向可能である。

箆面２０２ａは、腹面４２ｃよりも広い。本実施形態において、例えば、Ｚ方向における箆面２０２ａの長さは、Ｚ方向における腹面４２ｃの長さよりも長い。さらに、第２の指１４が伸展した状態において、Ｙ方向における箆面２０２ａの長さは、Ｙ方向における腹面４２ｃの長さよりも長い。

箆部２０２は、第２の部分４２よりも薄い。このため、箆部２０２は、物体Ｏと対象面Ｆとの間の隙間に容易に入り込むことができる。さらに、箆面２０２ａが広いため、箆面２０２ａは例えば扁平な物体Ｏを安定的に支持することができる。

以上の第１の指２００は、単一の部材として形成され、関節を有さない。これにより、第１の指２００が簡素化され得る。なお、第１の指２００は、少なくとも一つの関節を有し、当該関節で曲がることが可能であっても良い。

駆動された第２の指１４は、箆面２０２ａに載置された物体Ｏの形状に馴染んで曲がる。これにより、ハンド装置１０は、第１の指２００と第２の指１４とで物体Ｏを保持する。例えば、ハンド装置１０は、箆面２０２ａに載置された扁平な物体Ｏを保持し、ひっくり返すことができる。

以上説明された第３の実施形態のハンド装置１０において、第１の指２００は、当該第１の指２００の先端部に位置するとともに第２の指１４と対向可能な箆面２０２ａを有する。第２の指１４は、当該第２の指１４の先端部である第２の部分４２に位置するとともに箆面２０２ａと対向可能な腹面４２ｃを有する。箆面２０２ａは、腹面４２ｃよりも広い。このような第１の指２００が取付部３２に取り付けられることにより、ハンド装置１０は、例えば、広い箆面２０２ａに載置された物体Ｏを第２の指１４で押さえることができる。従って、ハンド装置１０は、第２の指１４の腹面４２ｃよりも広い物体を、安定的に保持することができる。

第１の指２００は、関節を有さない。第２の指１４は、複数の関節（接続軸５１〜５４）を有し、当該複数の関節で曲がることが可能である。これにより、第１の指２００が簡素化されるとともに、第２の指１４が曲がることで物体Ｏを保持することができる。

なお、第２の部分４２の幅は、箆面２０２ａと同じ幅であっても良く、箆面２０２ａよりも広い幅であっても良い。また、第１の部分４１及び第３の部分４３の幅も同様に、箆面２０２ａと同じ幅であっても良く、箆面２０２ａよりも広い幅であっても良い。

（第４の実施形態）
以下に、第４の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、第４の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図７に示すように、第４の実施形態では、第１の実施形態の第１の指１３と異なる第１の指３００が、基体１２に取り外し可能に取り付けられる。

第４の実施形態の第１の指３００は、第１の実施形態の第１の指１３と同じく、挿入部３６を有する。挿入部３６が取付部３２の挿入孔３５に挿入されることで、第１の指３００は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。第１の指３００は、取付部３２に、他の方法で取り外し可能に取り付けられても良い。

第４の実施形態の第１の指３００は、基端部３０１と、支持部３０２と、第１の回転軸３０３と、第１の回転盤３０４と、回転装置３０５とを有する。第１の指３００は、関節を有さない。しかし、第１の指３００は、少なくとも一つの関節を有し、当該関節で曲がることが可能であっても良い。基端部３０１は、第１の指３００の挿入部３６を含む。すなわち、基端部３０１は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。

支持部３０２は、基端部３０１から、略＋Ｙ方向に延びている。第２の指１４は、曲げ又は伸展により、支持部３０２と略平行に延びることができる。支持部３０２は、第１の指３００の先端部３０７を形成する。先端部３０７は、第１の指３００において基端部３０１の反対側に位置し、基体１２から離間している。

第１の回転軸３０３は、先端部３０７において、支持部３０２に支持される。第１の回転軸３０３は、当該第１の回転軸３０３の中心軸Ａｘｒ１まわりに回転可能である。中心軸Ａｘｒ１は、第１の回転中心の一例である。中心軸Ａｘｒ１は、例えば、略Ｘ方向に延びている。なお、中心軸Ａｘｒ１は、他の方向に延びていても良い。

第１の回転盤３０４は、第１の回転軸３０３に取り付けられる。第１の回転盤３０４は、Ｘ方向において、支持部３０２と、第２の指１４との間に位置する。なお、第１の回転盤３０４は、他の位置にあっても良い。第１の回転盤３０４は、中心軸Ａｘｒ１と略直交する板状に形成される。第１の回転盤３０４は、第１の回転軸３０３と一体に、中心軸Ａｘｒ１まわりに回転可能である。

第１の回転盤３０４は、中心軸Ａｘｒ１と略直交する第１の回転面３０４ａを有する。第１の回転面３０４ａは、第１の面の一例である。第１の回転面３０４ａは、第１の指３００の先端部３０７に位置する。第１の回転面３０４ａは、例えば第２の指１４が伸展した状態で、第２の指１４の第２の部分４２の腹面４２ｃと対向可能である。

本実施形態の回転装置３０５は、例えば、モータ３０５ａ、第１のカム３０５ｂ、ロッド３０５ｃ、及び第２のカム３０５ｄを有する。なお、回転装置３０５は、例えばベルトのような他の部品を有しても良い。なお、第１のカム３０５ｂ、ロッド３０５ｃ、及び第２のカム３０５ｄが省略され、先端部３０７の近傍に配置されたモータ３０５ａが第１の回転軸３０３を回転させても良い。

モータ３０５ａの駆動軸に、第１のカム３０５ｂが接続される。第１の回転軸３０３に、第２のカム３０５ｄが接続される。ロッド３０５ｃの一方の端部は、モータ３０５ａの駆動軸から偏心して、第１のカム３０５ｂに接続される。さらに、ロッド３０５ｃの他方の端部は、第１の回転軸３０３から偏心して、第２のカム３０５ｄに接続される。

モータ３０５ａは、例えば、図１の制御部２に電気的に接続される。例えば、制御部２がモータ３０５ａの端子に電圧を印加することで、当該電圧に応じて、モータ３０５ａが第１のカム３０５ｂを回転駆動させる。第１のカム３０５ｂの回転力は、ロッド３０５ｃ及び第２のカム３０５ｄを通じて、第１の回転軸３０３に伝達される。これにより、回転装置３０５は、第１の回転盤３０４及び第１の回転面３０４ａを、中心軸Ａｘｒ１まわりに回転させる。

第４の実施形態において、第２の指１４の第２の部分４２は、第２の回転軸３１１と第２の回転盤３１２とを追加的に有する。例えば、第２の回転軸３１１及び第２の回転盤３１２が第１の実施形態の第２の部分４２に取り付けられても良いし、第１の実施形態の第２の部分４２が第４の実施形態の第２の部分４２と交換されても良い。

第２の回転軸３１１は、第２の部分４２の腹面４２ｃから突出する。第２の回転軸３１１は、当該第２の回転軸３１１の中心軸Ａｘｒ２まわりに回転可能である。中心軸Ａｘｒ２は、第２の回転中心の一例である。

中心軸Ａｘｒ２が延びる方向は、第２の指１４が曲がり、又は伸展することで変化する。例えば、第２の指１４が伸展している状態で、中心軸Ａｘｒ２は、略Ｘ方向に延びている。すなわち、中心軸Ａｘｒ２は、中心軸Ａｘｒ１と平行に位置することが可能である。さらに、中心軸Ａｘｒ２は、中心軸Ａｘｒ１と同心に位置することが可能である。なお、中心軸Ａｘｒ２は、他の方向に延びていても良い。

第２の回転盤３１２は、第２の回転軸３１１に取り付けられる。第２の回転盤３１２は、例えば第２の指１４が伸展した状態で、Ｘ方向において、腹面４２ｃと第１の回転盤３０４との間に位置する。なお、第２の回転盤３１２は、他の位置にあっても良い。第２の回転盤３１２は、中心軸Ａｘｒ２と略直交する板状に形成される。

本実施形態において、第２の回転軸３１１及び第２の回転盤３１２は、モータのような駆動源に接続されない。このため、第２の回転軸３１１及び第２の回転盤３１２は、第２の部分４２に容易に設けられる。

第２の回転盤３１２は、中心軸Ａｘｒ２と略直交する第２の回転面３１２ａを有する。このため、第２の回転面３１２ａは、第２の指１４の先端部である第２の部分４２に位置する。第２の回転面３１２ａは、第２の面の一例である。第２の回転面３１２ａは、例えば第２の指１４が伸展した状態で、第１の指３００の第１の回転面３０４ａと対向可能である。

第２の回転盤３１２は、第２の回転軸３１１と一体に、中心軸Ａｘｒ２まわりに回転可能である。このため、第２の回転盤３１２の第２の回転面３１２ａも、中心軸Ａｘｒ２まわりに回転可能である。

ハンド装置１０は、第１の指３００の第１の回転面３０４ａと、第２の指１４の第２の回転面３１２ａとの間に、物体Ｏを摘まむことができる。回転装置３０５が第１の回転盤３０４の第１の回転面３０４ａを中心軸Ａｘｒ１まわりに回転させることにより、物体Ｏも中心軸Ａｘｒ１まわりに回転する。

第１の回転面３０４ａから、物体Ｏを介して、第２の回転面３１２ａに回転力が伝達する。これにより、第２の回転盤３１２の第２の回転面３１２ａは、中心軸Ａｘｒ２まわりに受動的に回転する。中心軸Ａｘｒ２が中心軸Ａｘｒ１と同心、又は平行であることで、第２の回転盤３１２の第２の回転面３１２ａは、滑らかに回転することができる。

以上説明された第４の実施形態のハンド装置１０において、第１の指３００は、当該第１の指３００の先端部３０７に位置するとともに第２の指１４と対向可能な第１の回転面３０４ａと、第１の回転面３０４ａと直交する中心軸Ａｘｒ１まわりに当該第１の回転面３０４ａを回転させる回転装置３０５と、を有する。これにより、第１の指３００と第２の指１４とが把持した物体Ｏを、中心軸Ａｘｒ１まわりに回転させることができる。

第２の指１４は、当該第２の指１４の先端部である第２の部分４２に位置するとともに第１の回転面３０４ａと対向可能な第２の回転面３１２ａを有する。第２の回転面３１２ａは、中心軸Ａｘｒ１と同心に位置することが可能な中心軸Ａｘｒ２まわりに回転可能である。これにより、第１の指３００の回転装置３０５による物体Ｏの回転を第２の指１４が妨げることが抑制される。

第２の回転軸３１１は、第２の部分４２と略Ｚ軸まわりに回転可能なように、第２の部分４２の腹面４２ｃから突出しても良い。例えば、第１の回転盤３０４と第２の回転盤３１２との間で保持された物体Ｏの大きさ又は形状によって、第２の部分４２の腹面４２ｃと第１の回転盤３０４とが平行に対向しない場合がある。この場合、第２の回転軸３１１が略Ｚ軸まわりに回転することで、第１の回転盤３０４と第２の回転盤３１２とが略平行になることが可能となる。同様に、先端部３０７も略Ｚ軸回りに回転可能な構造を有することで、同様の効果を得ることも可能となる。

第１の回転盤３０４及び第２の回転盤３１２の少なくとも一方に、例えば、磁力装置、吸盤、又は粘着物が設けられても良い。この場合、第１の回転盤３０４は、対象の物体Ｏを吸着可能であり、吸着部の一例である。これにより、第１の指３００及び第２の指１４は、物体Ｏを吸引把持することができる。

（第５の実施形態）
以下に、第５の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、第５の実施形態に係るハンド装置１０を概略的に示す平面図である。図８に示すように、第５の実施形態では、第１の実施形態の第１の指１３と異なる第１の指４００が、基体１２に取り外し可能に取り付けられる。

第５の実施形態の第１の指４００は、第１の実施形態の第１の指１３と同じく、挿入部３６を有する。挿入部３６が取付部３２の挿入孔３５に挿入されることで、第１の指４００は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。第１の指４００は、取付部３２に、他の方法で取り外し可能に取り付けられても良い。

第５の実施形態の第１の指４００は、基端部４０１と、匙部４０２とを有する。第１の指４００は、関節を有さない。しかし、第１の指４００は、少なくとも一つの関節を有し、当該関節で曲がることが可能であっても良い。基端部４０１は、第１の指４００の挿入部３６を含む。すなわち、基端部４０１は、取付部３２に取り外し可能に取り付けられる。

匙部４０２は、基端部４０１から、略＋Ｙ方向に延びている。第２の指１４は、曲げ又は伸展により、匙部４０２と略平行に延びることができる。匙部４０２は、スプーン状に形成される。

匙部４０２は、略平坦な基面４０２ａを有する。基面４０２ａは、第１の指４００の先端部に位置する。基面４０２ａは、第１の指４００において基端部４０１の反対側に位置し、基体１２から離間している。

基面４０２ａは、例えば第２の指１４が伸展した状態で、第２の指１４の第２の部分４２の腹面４２ｃと対向可能である。第２の部分４２の腹面４２ｃも、例えば第２の指１４が伸展した状態で、基面４０２ａと対向可能である。

匙部４０２に、基面４０２ａから窪んだ凹部４０２ｂが設けられる。凹部４０２ｂは、例えば、液体又は多数の粒のような流動物を掬い、収容することができる。第２の指１４の腹面４２ｃは、凹部４０２ｂと対向可能である。

第５の実施形態において、伝達機構１５は、例えば、一つの剛体であるロッドを有する。このため、アクチュエータ２１及び駆動部品２２は、伝達機構１５を介して、第２の指１４の回転板４４の第２の腕部４４ｃを引くのみならず、第２の腕部４４ｃを押すことができる。

なお、伝達機構１５は所望の動作が実施できるのであれば、他の実施例同様に、複数のリンク、チェーン、ジョイント、又は他の種々の部品を含み得る。

第５の実施形態において、第２の指１４は、レバー４１１を追加的に有する。レバー４１１は、操作されることで、図２及び図８の弾性体５８，５９の少なくとも一方が力を作用させる位置を変更する。例えば、弾性体５８，５９は、第１の部分４１、第２の部分４２、及び第３の部分４３を回転方向Ｄｐ１，Ｄｐ２，Ｄｐ３の反対方向に回転させることで、第２の指１４を伸展させる。しかし、レバー４１１が操作されることで、弾性体５９は、第３の部分４３、及び第２の部分４２を回転方向Ｄｐ２，Ｄｐ３に回転させることで、第２の指１４を曲げる。

レバー４１１は、実施例の一つである。例えば、上述の動作の切り替えは、他の部品により行われても良い。また、部品を追加することなく、弾性体５８，５９又は他の部材の取り付け位置を変更することで、上述の動作の切り替えが行われても良い。

第５の実施形態のハンド装置１０は、匙部４０２の凹部４０２ｂに収容された流動物を均し、当該流動物の量を摺り切り一杯に調整することができる。以下、具体的に説明する。まず、レバー４１１が操作されることで、弾性体５９は、第２の指１４を凹部４０２ｂと挿入部３６との間に第２の部分４２の先端が移動するように曲げる。これにより、第２の指１４が第１の指４００に近づき、例えば第２の部分４２の腹面４２ｃが基面４０２ａに接触する。

次に、匙部４０２の凹部４０２ｂに流動物が掬われる。このとき、流動物が匙部４０２の基面４０２ａから盛り上がっていることがある。

次に、アクチュエータ２１が駆動部品２２を第２の方向Ｄ２に回転させることで、駆動部品２２が伝達機構１５を押す。これにより、第２の指１４が、図８の矢印で示す方向に移動して伸展する。

第２の指１４は、伸展時に、凹部４０２ｂの縁に接触した状態で移動する。これにより、第２の指１４は、基面４０２ａから盛り上がっていた流動物を除去し、凹部４０２ｂに収容された流動物を均す。

第５の実施形態のハンド装置１０の動作は、上述の摺り切り動作に限られない。例えば、レバー４１１を操作したり、弾性体又は駆動源を追加したり、第２の指１４の姿勢を任意に変化したり、ハンド装置１０の位置及び姿勢を調整したりすることで、ハンド装置１０は種々の動作を行うことができる。

以上説明された第５の実施形態のハンド装置において、第１の指４００は、当該第１の指４００の先端部に位置するとともに第２の指１４と対向可能な基面４０２ａを有し、前記基面４０２ａから窪んだ凹部４０２ｂが設けられる。第２の指１４は、凹部４０２ｂの縁に接触した状態で移動することで当該凹部４０２ｂに収容された物体を均すことが可能である。これにより、ハンド装置１０は、所望の量の流動物を第１の指４００の凹部４０２ｂで取ることができる。

以上、第１の指１３，１００，２００，３００，４００の形状及び機能が互いに異なる複数の実施形態のハンド装置１０が説明された。しかし、ハンド装置１０は、第１の指（上述の第１の指１３，１００，２００，３００，４００、又は他の第１の指）を装着可能であれば良く、第１の指を有さなくても良い。

例えば、ハンド装置１０は、第１の指を有さない状態で、ロボット１に搭載される。さらに、複数の第１の指が棚に保持される。ロボット１は、アーム等を動かすことで、ハンド装置１０にいずれかの第１の指を取り付け、又はハンド装置１０から第１の指を取り外すことができる。このように、ハンド装置１０は、常時第１の指を有している必要は無い。第１の指が無いハンド装置１０も、ハンド装置として扱われる。

以上、本開示の実施形態について詳述したが、本開示は上記した個々の実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲において種々の追加、変更、置き換え及び部分的削除等が可能である。例えば、前述した全ての実施形態において、数値又は数式を説明に用いている場合は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。また、実施形態における各動作の順序は、一例として示したものであり、これらに限られるものではない。

１０…ハンド装置、１２…基体、１３，１００，２００，３００，４００…第１の指、１４…第２の指、２１…アクチュエータ、３２…取付部、４１…第１の部分、４２…第２の部分、４２ｃ…腹面、５１，５２，５３，５４…接続軸、６１，１０１…基端部、６２，１０２…延部、２０２…箆部、２０２ａ…箆面、３０４…第１の回転盤、３０４ａ…第１の回転面、３０５…回転装置、３１２…第２の回転盤、３１２ａ…第２の回転面、４０２…匙部、４０２ａ…基面、４０２ｂ…凹部、Ａｘｂ１，Ａｘｂ２，Ａｘｂ３，Ａｘｂ４，Ａｘｒ１，Ａｘｒ２…中心軸。

Claims (13)

1. 第１の指が取り外し可能に取り付けられる取付部、を有する基体と、
   前記基体に接続され、前記第１の指に近づくように動くことが可能な第２の指と、
   を具備するハンド装置。
2. 前記第２の指は、第１の部分と第２の部分とを有し、
   前記第１の部分は、前記第１の指に近づくように回転可能に前記基体に接続され、
   前記第２の部分は、前記第１の指に近づくように回転可能に前記第１の部分に接続される、
   請求項１のハンド装置。
3. 前記第２の部分は、前記第１の指の先端部と対向可能である、請求項２のハンド装置。
4. 前記取付部と、前記第１の部分とは、前記第１の部分の回転の中心軸と直交する方向に並ぶ、請求項２又は請求項３のハンド装置。
5. 前記第２の指は、複数の関節を有し、当該第２の指に接触した物体の形状に適応して前記複数の関節のうち少なくとも一つで曲がる、請求項１乃至請求項４のいずれか一つのハンド装置。
6. 前記第２の指を駆動させるアクチュエータと、
   前記取付部に取り外し可能に取り付けられるとともに、前記アクチュエータの駆動から独立して動くことが可能な前記第１の指と、
   をさらに具備する請求項１乃至請求項５のいずれか一つのハンド装置。
7. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられる基端部と、前記基端部から延びる複数の延部と、を有する前記第１の指、をさらに具備する請求項１乃至請求項５のいずれか一つのハンド装置。
8. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられた前記第１の指、
   をさらに具備し、
   前記第１の指は、当該第１の指の先端部に位置するとともに前記第２の指と対向可能な第１の面を有し、
   前記第２の指は、当該第２の指の先端部に位置するとともに前記第１の面と対向可能な第２の面を有し、
   前記第１の面は、前記第２の面よりも広い、
   請求項１乃至請求項５のいずれか一つのハンド装置。
9. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられた前記第１の指、
   をさらに具備し、
   前記第１の指は、当該第１の指の先端部に位置するとともに前記第２の指と対向可能な第１の面と、前記第１の面と直交する第１の回転中心まわりに当該第１の面を回転させる回転装置と、を有する、
   請求項１乃至請求項５のいずれか一つのハンド装置。
10. 前記第２の指は、当該第２の指の先端部に位置するとともに前記第１の面と対向可能な第２の面を有し、
    前記第２の面は、前記第１の回転中心と同心に位置することが可能な第２の回転中心まわりに回転可能である、
    請求項９のハンド装置。
11. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられた前記第１の指、
    をさらに具備し、
    前記第１の指は、当該第１の指の先端部に位置するとともに前記第２の指と対向可能な基面を有し、前記基面から窪んだ凹部が設けられ、
    前記第２の指は、前記凹部の縁に接触した状態で移動することで前記凹部に収容された物体を均すことが可能である、
    請求項１乃至請求項５のいずれか一つのハンド装置。
12. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられた前記第１の指、
    をさらに具備し、
    前記第１の指は、関節を有さず、
    前記第２の指は、複数の関節を有し、当該複数の関節で曲がることが可能である、
    請求項１乃至請求項４のいずれか一つのハンド装置。
13. 前記取付部に取り外し可能に取り付けられた前記第１の指、
    をさらに具備し、
    前記第１の指は、対象物を吸着可能な吸着部を有する、
    請求項１乃至請求項６のいずれか一つのハンド装置。

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