JPS5930694A - ロボツトの物体把持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロボットア物体把持方法に係り、特にわずかな
不均一の圧力で特性が変りゃすい物体或ｄ、変形しやす
い物体など（以下変形物体という）均等な把持力を必要
とする物体の把持方法に提Ｊる。

ロボットによる物体移送においては、移送すべき物体を
把持する必要があり、この物体の把持は把持部の把持動
作にょシ物体に把持部がらの圧力を加えて行なわれる。

この把持部からの圧力（以下把持力という）は移送すべ
き物体が剛体の場合には、この剛体の重量を支えるだけ
の力であ１１は良いのであるが、物体が変形容易物であ
る場合において、ハｊ部的に強い把持力が加わると都合
が悪い物体に対しては把持可能な範囲で把持力を緩和し
かつ均等にする必要がある。たとえば、単結晶金に体を
把持−する場合局部的な高把持力により結晶構造が変化
してしまったシ、強くつかむといたむ果実、鮮魚、食肉
などでは局部的な高把持力により組織変化にともなう品
質の低下や腐敗をもたらすため、把持力の緩第１１と均
等性が必要となるのである。

］またがって、局部的に強い把持力が加わると都合が悪
い物体を把持するについては、たとえば第１図ｔＦＬン
（ｂ３に示すようにロボットのハンド１の先端に連結さ
れた把持部２の把持側（内τ１１ｊ）にクッション材で
ある弾性体３を備えてこの弾性体３間に上記物体４を把
持し把持力による物体押え力を緩和している。

ところが、第１図（ａ）　（ｂ）に示す＞ｌｐ性鉢体３
よる把持でば、上述の局部的に強い把持力が加わると不
都合な物体たとえに単結晶金属体の把持にとってやはり
不都合となる。というのは、弾性体３の把持では弾性体
３と接触する物体の凸部のうち最も突出する部分（たと
えば第１図（ｂ）の０部）換言すれば最も弾性体内に埋
する部分に局部的な強い把持力が加わり、弾性体３と接
触する他の凸部（たとえば第１図（ｂ）のσｊ）部）に
加わる杷持力吉比較して力の差が大きいからである。つ
まシ、弾性体３が無い場合よりも把持力による物体押え
力が緩和されても、なお局部的眞強い把持力が加わるこ
とになる。このため、弾性体３の形状に密接する外形を
持つ物体とか弾性体３によって局部的な把持力が生じて
も問題とならない性質の物体ならばともかく、前述した
単結晶金属体とか果実、鮮魚、食肉などのわずかな圧力
でも極めて大きな影響を受は劣化しやすい物体では上述
の弾性体３による把持は使えない。

また、物体の把持力はその重量に左右され、型剤が大き
くなると把持力も必然的に大きくなる。このため、物体
への局部的な尚把持力を緩第１」する目的で備えられた
弾性体による把持では物体のＭ　ｉｔによって把持が不
可能となる場合がある。しだがって、重量の大きな物体
でかつ凸部が多くあって弾性体との接触面が多くとれな
い物体ではやはシ物体への局部的な高把持力につながる
。

そこで、本発明は上述の欠点に鑑み、把持する物体へ局
部的な高把持力を生じさせず物体の重量いかんにかかわ
らず均等な把持力を持たせたロボットの物体把持方法の
折供を目的とする。

かかる目的を達成するだめ本発明としてはロボットの把
持部内側に設けらノ１内部に流体が満たされる変形中空
体にて４１１Ｊ体を把持することをｑ′！ｊ徴とする。

ここで、第２図以下を参照して本発明の実施例を、使用
する装置の一例と共に説明する。第２図（ａ）　（ｂ）
において、口ｙＫノットノ・ノド（図示省略）の先端に
数句けられた把持部１０は物体を挾持するよう把持動作
を行なうものである。この把持部１０の把持側である内
τ（＋１には、それぞれに初数個の久形中を体Ｊ１か取
付けである。この変形中便体１１は把持１′！１ＮＯに
設りられたｔ！１２と個別に連通しており、管１２から
は空気や水などの流体が所望の圧力で変形中空体１１に
供給さ＋１得る。変形中空体ｌｌ自体は伸縮可能な弾性
体で作るのが好ましい。物体の把持に際しては把持部１
０が把持動作を行なうとともに変形中空体１１に流体が
供給されることで行なわれる。第２図に示す物体１３た
とえば変形物体は変形中空体１１内の流体圧により把持
されることになる。

第３図は流体圧供給装置を示し７た概略図である。圧力
流体供給部１４からは把持部１０の変形中空体１１に各
々個別の管１２により連通され、管１２の途中にはチェ
ック弁１５が各管ごと妊備えられて逆流を防止している
。チェック弁１５の把持部ｌＯ側の管１２は分岐さｔシ
て排出弁１６を介し排出部１７に連通されている。

このようなＮｌｑ造のため圧力流体供給部１４から変形
中空体１１に圧力流体が供給されると共に流体を変形中
空体１１から抜くとき排出弁１６を開くことで行なう。

ここで注意を要するのは複数の管Ｊ２ひい１は枚数の変
形中空体１１には各々同じ圧力の流体を供給する）Ｖ・
要があるが、このことは複数の管１２を同じ圧力？ｊ＋
、体供給部１４に連通させているので容易にてきる。

第２図の例では物体１３を？ＪＪ数飼の変形中空イ４＼
１１で把持した場合を示しているが、第４図（Ａ）　（
ｂ）、第５図（ａ）　（ｂ）は物体１３とし２て球形の
ものをシｆ２持する場合、物体１３と１．て円柱形のも
のを把持する場合、そ肛ぞれに好適な変形中空体１１を
示している。第４図（ｆＬ）市）ＬＬわん曲した剛性１
本１８に変形中空体１１をＪＩＱ付け、断面紡錘形の変
形中空体１１としだ例を示すものである。

この変形中空体１１を伸縮自在に一弾性体で形成した場
合に１球である物体１３を把持すると第４図（ｂ）の如
くになる。この鳩舎、変形中を体ＩＩ内の流体は封入さ
れている構造を有する。第５図（ａ）　（ｂ）は円柱形
の物体ｌ°′３を把持する場合の剛性体１８および変形
中空体１１を示すものである。この場合、岡１１性体１
８は平板状で変形中空体１１も細長い断面形状となる。

そして、この第５図に示す例でも流体は変形中空体１１
内に封入されている構造を有する。第６図（ａ）　（ｂ
）は流体が封入された変形中空体１１の他側を示し、こ
の例では複数の突状体１．１　ａを一体に有する変形中
空体１１を示しである。変形中空体１１の突状体１１ａ
以外の部分はわん曲した剛性体室１８ａ内に収納されて
いる。この第６図（ａ）　（ｂ）に示す場合は第２図に
示す構造と似ているが、第２図の場合１個の変形中空体
１１でなくて複数個有υ、また流体が変形中空体１１に
出入することが異なる。この第６図（ａ）　（ｂ）の場
合も表面に凹凸がある丸みのある物体１３の把持に好適
である。

上述の構造に係る把持部１０を肩するとき、物体１３の
把持に際しては流体圧力が変形中空体１１の内部から全
ての面に均等に加わるため、物体１３の変形中゛空体１
１との３ｄ触閘には均一な把持力が及ばずこととなり、
従来の弾性体にみられる局部的な強い把持力は生じない
。

第２図、第３図に示す例と、第４図ないし第６図に示す
例との違いは流体の供給・排出があるか流体が封入され
ているかの差であるが、第２図、第３図の流体の供給・
４１１出が可能な場合に１ｆｔ物体１３の１巴持動作ご
とに供給、排出をくり返してもよく、まだ物体１３の種
類ごとたとえば果物の場合など把持すべき物体１３の種
類が変わるごとに供給・排出することができる。

この場合、物体１３の柔らかさに応じて第３図に示す簀
１′２に圧力制御弁など圧力調節部を設は流体圧の調節
を行なえば物体】３に応じたきめに１１１かな把持力を
得ることができる。このＦＥ力調節の場汗、管１２の全
体を一括し７て行なう必要があることは均等圧を得るた
めに当然のことである。寸だ、圧力調節は圧力流体供給
ＨＩＸ１４でももちろん行なえる。

上述の説明中、流体としては空気、水など多くの流体が
適用でき・るが、第２図、ち・よび第３図の例では流体
の供給、排出が必要であるので流体としてはを気が好ま
しい。しかし、第４区１ないし第６図では流体が封入さ
れているため変形中空体１１の伸縮程度にもよるが非圧
縮性の液体が好捷しい。

物体に及？Ｙす把持力を広く均等圧に分散させるために
Ｌｌ、変形中空体１１は物体１３の外形に応じて変形中
空体１１の形状が変化するよう々ものであればよい。た
とえばゴム状弾性体を利用すればよい。変形中空体１１
の形状は第２図や第６図に示す形状の外温４図、第５図
に示す形状もあるが、更に例えば把持部１０にまたがつ
でＬＪ字形をなす１個の変形中空体やその他種々の変形
が考えられる。

以上説明したように本−発明によれば、流体が満たされ
た変形中空体にて物体が把持されることにより、物体が
変形物体で局部的な高佃持力をきらう物体であっても、
広く均等な圧力をかけて把持するため、単位面精当りの
把持力を小さくでき、従って不均一なわずかな力でｔｒ
！ｊｐが変る単結晶金属体あるいはいたみ−やすい果物
などの品質を低下さぜることなく把持できるというすぐ
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は従来のロボット把持部の構造を
示し、第１図（ａ）は側面図、ｖ、１図（ｂ）は正面図
、第２図ないし第６図は本発明のロボットの物体把持方
法の説明のための把持部の構造で、第２図（ａ）は−例
の側面図、第２図（ｂＪは正面図、＠３図は流体供給装
置をも示す構成図、第４図（ａ）　（ｂ）はそれぞれ他
の例の正面図、第５図（ａ）　（ｂ）はそれぞれその他
り例の正面図、第６図（ａ）は他の例の側面図、第６図
（ｂ）　ｔゴ他の例の正面１シコ１である。 図面中、 １０は把持部、 １　］、　Ｉ＝：Ｊ変形中空体、 １２はち、 １３は物体、 １８は剛性体でおる。 ％許出ｙａ人 株式会社　明　朗、　舎 代理人 弁理士光　石　士　部（他１名） 第１図 （ａ） （ｂ） 第２図 （ａ）　　　１２ （ｂ）　＋３ 第４図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第５図 （ａ）　　　　　　　　　　　　（ｂ）第６図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロボットの把持部内側に設けられ内部に流体が満たされ
   る変形中壁体にて、物体を把持する０ボツトの物体把持
   方法。