机器人手

1.本技术涉及机器人手。


背景技术：

2.在国际公开第2010/007795号公报中公开了一种机器人手，在基台设置多个手指机构，多个手指机构以使彼此的指尖部接触分离的方式进行动作。
3.要求使机器人手的结构简单，并机器人手小型化。另一方面，也要求能够通过机器人手容易地把持各种工件。以往的机器人手未必能够充分地解决上述的课题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于能够使机器人手小型化并且容易地把持各种工件。
5.本技术所涉及的机器人手具备：基台；第一臂部，以能够绕第一转动轴转动的方式轴支承于基台；第二臂部，以能够绕第二转动轴转动的方式轴支承于基台，其中，第二转动轴与第一转动轴平行；第一指尖部，设置于位于与基台相反侧的第一臂部的前端；以及第二指尖部，设置于位于与基台相反侧的第二臂部的前端。第一指尖部以及第二指尖部具有第一动作模式和第二动作模式，第一动作模式是第一指尖部以及第二指尖部沿着与第一转动轴以及第二转动轴正交的第一方向相互接近或者分离的模式，第二动作模式是第一指尖部以及第二指尖部通过第一臂部以及第二臂部的转动而分别以大致圆弧状移动的模式。
6.在一个实施方式中，在机器人手中，第一臂部构成包括第一连杆部件以及第二连杆部件的第一连杆机构，第二臂部构成包括第三连杆部件以及第四连杆部件的第二连杆机构。
7.在一个实施方式中，在机器人手中，第一指尖部被设置为能够相对于第一连杆机构转动，第二指尖部被设置为能够相对于第二连杆机构转动。
8.在一个实施方式中，机器人手还具备移动机构，使第一臂部以及第二臂部沿着与第一转动轴以及第二转动轴正交且与第一方向正交的第二方向移动。
9.在一个实施方式中，在机器人手中，移动机构包括：第一移动机构，使第一臂部沿着第二方向移动；以及第二移动机构，与第一臂部的沿着第二方向的移动独立，使第二臂部沿着第二方向移动。
10.在一个实施方式中，在机器人手中，第一指尖部以及第二指尖部分别包括爪部，该爪部进入载置有工件的地面与工件之间，并能够从地面侧支承工件。
11.在一个实施方式中，在机器人手中，爪部包括能够进行爪部与地面的接触检测的传感器。
12.在一个实施方式中，机器人手还具备能够进行从载置有工件的地面立起的壁面与第一臂部、第二臂部、第一指尖部或者第二指尖部的接触检测的传感器。
13.在一个实施方式中，在机器人手中，第一指尖部以及第二指尖部包括能够进行第一指尖部以及第二指尖部与工件的接触检测的传感器。
14.在一个实施方式中，机器人手还具备抵接部件，将工件从基台侧朝向第一指尖部以及第二指尖部按压。
15.在一个实施方式中，在机器人手中，抵接部件能够沿着与第一方向正交的第二方向移动。
16.在一个实施方式中，在机器人手中，第一臂部以及第二臂部能够以关于与第一方向正交的第二方向的轴呈非对称的形状的方式进行动作。
17.在一个实施方式中，在机器人手中，第一臂部以及第二臂部具有向在第一方向上彼此远离的方向凸出的曲线形状。
18.在一个实施方式中，在机器人手中，基台、第一臂部、第二臂部、第一指尖部或者第二指尖部在表面的一部分具有提高工件的把持力的部分。
19.在一个实施方式中，在机器人手中，第一臂部以及第二臂部分别包括多个连杆部件，第一臂部以及第二臂部中的多个连杆部件在沿着与第一方向正交的第二方向排列的多个支点分别轴支承于基台。
20.在一个实施方式中，第一指尖部以及第二指尖部的前端的方向根据第一臂部以及第二臂部的开闭状态而可变。
21.在一个实施方式中，第一臂部以及第二臂部能够相对于基台在与第一方向正交的第二方向上移动。
22.本发明的上述以及其它目的、特征、方面以及优点根据与附图相关联地理解的与本发明相关的以下详细说明而明确。
附图说明
23.图1是示出实施方式1所涉及的机器人手的结构的图。
24.图2是示出实施方式2所涉及的机器人手的结构的图。
25.图3是示出实施方式3所涉及的机器人手的结构的图。
26.图4是示出使图3所示的机器人手进行动作的状态的图。
27.图5是示出实施方式4所涉及的机器人手的结构的图。
28.图6是示出使图5所示的机器人手进行动作的状态的图。
29.图7是示出实施方式5所涉及的机器人手的结构的图。
30.图8是示出实施方式6所涉及的机器人手的结构的图。
31.图9是示出实施方式7所涉及的机器人手的结构的图。
32.图10是示出使图9所示的机器人手进行动作的状态的图。
具体实施方式
33.以下，对本技术的实施方式进行说明。此外，有时对相同或者相当的部分标注相同的参照附图标记，不重复其说明。
34.此外，在以下说明的实施方式中，在提及个数、量等的情况下，除了有特别记载的情况以外，本技术的范围并不一定限定于该个数、量等。另外，在以下的实施方式中，各个构成要素除了有特别记载的情况以外，对本技术而言并不一定是必需的。另外，本技术并不一定限定于起到在本实施方式中提及的全部作用效果。
35.此外，在本说明书中，“具备(comprise)”以及“包括(include)”、“具有(have)”的记载是开放形式。即，在包括某结构的情况下，既可以包括该结构以外的其它结构，也可以不包括该结构以外的其它结构。
36.另外，在本说明书中，在使用几何用语以及表示位置、方向关系的用语，例如“平行”、“正交”、“斜45
°”
、“同轴”、“沿着”等用语的情况下，这些用语允许制造误差或若干变动。在本说明书中，在使用“上侧”、“下侧”等表示相对位置关系的用语的情况下，这些用语被用作表示一个状态下的相对位置关系，根据各机构的设置方向(例如使机构整体上下翻转等)，相对位置关系可以翻转或转动至任意的角度。
37.(实施方式1)
38.图1是示出实施方式1所涉及的机器人手的结构的图。如图1所示，机器人手1包括：基台10、臂部20、指尖部30、升降机构40以及控制部50。
39.基台10包括第一基台11、第二基台12以及台座13。第一基台11和第二基台12被设置为沿着x轴方向(第一方向)排列。第一基台11以及第二基台12被设置为能够相对于台座13沿着z轴方向(第二方向)升降移动。
40.臂部20包括被轴支承为能够相对于第一基台11转动的第一臂部21、以及被轴支承为能够相对于第二基台12转动的第二臂部22。第一臂部21包括连杆部件21a(第一连杆部件)以及连杆部件21b(第二连杆部件)，第二臂部22包括连杆部件22a(第三连杆部件)以及连杆部件23b(第四连杆部件)。
41.指尖部30包括组装于第一臂部21的第一指尖部31和组装于第二臂部22的第二指尖部32。
42.连杆部件21a、21b、22a、22b分别能够绕图1的纸面的纵深方向的转动轴转动地轴支承于第一基台11以及第二基台12。连杆部件21a、21b、22a、22b分别能够绕图1的纸面的纵深方向的转动轴转动地轴支承于第一指尖部31以及第二指尖部32。
43.由第一基台11、第一臂部21以及第一指尖部31构成图1中左侧的连杆机构(第一连杆机构)。同样地，由第二基台12、第二臂部22以及第二指尖部32构成图1中右侧的连杆机构(第二连杆机构)。
44.升降机构40包括使第一基台11沿着z轴方向升降的第一升降机构41和使第二基台12沿着z轴方向升降的第二升降机构42。第一升降机构41以及第二升降机构42能够使第一基台11(第一臂部21)以及第二基台12(第二臂部22)彼此独立地升降。也可以设为使第一基台11和第二基台12始终一体地升降的结构。升降机构40例如由马达等构成。
45.控制部50控制第一基台11及第二基台12的升降动作以及第一臂部21及第二臂部22的转动动作。该升降动作以及转动动作由不同的驱动机构(例如马达等)进行。也可以在第一指尖部31以及第二指尖部32设置传感器，对第一指尖部31以及第二指尖部32与工件接触进行检测，在将该信息反馈至控制部50后，控制第一基台11及第二基台12的升降动作以及第一臂部21及第二臂部22的转动动作。
46.通过在使第一基台11以及第二基台12升降的同时使第一臂部21以及第二臂部22转动，从而实现第一指尖部31以及第二指尖部32沿着x轴方向相互接近或者分离的指尖部30的水平动作(第一动作模式)。
47.也可以通过构成为使第一指尖部31以及第二指尖部32分别能够相对于第一臂部
21以及第二臂部22在x轴方向上滑动移动，从而实现指尖部30的水平动作模式。
48.通过使第一臂部21以及第二臂部分别相对于基台10转动，从而指尖部30以大致圆弧状移动(第二动作模式)。
49.根据本实施方式所涉及的机器人手1，容易通过指尖部30的水平动作来进行指尖部30对较薄的工件的接近(approach)。
50.另外，由于能够通过第一臂部21以及第二臂部22的转动来使指尖部30分别以大致圆弧状移动，因此不会使机器人手1的构造变得复杂，而实现指尖部30的大致圆弧状的移动。通过指尖部30的大致圆弧状的移动，例如能够拾起并把持多个工件。
51.这样，根据本实施方式所涉及的机器人手1，能够使机器人手1小型化，并且容易地把持各种工件。
52.(实施方式2)
53.图2是示出实施方式2所涉及的机器人手的结构的图。本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1所涉及的机器人手1的变形例，如图2所示，本实施方式的特征在于，构成第一臂部21的连杆部件21a、21b以及构成第二臂部22的连杆部件22a、22b具有曲线形状。
54.如图2所示，连杆部件21a、21b、22a、22b具有向在x轴方向(第一方向)上彼此远离的方向凸出的曲线形状。通过这样做，由于容易通过第一臂部21以及第二臂部22夹持工件，因此与仅通过指尖部30把持工件的情况相比，容易进行各种工件(例如多个工件、相对较大的工件)的把持。
55.第一指尖部31以及第二指尖部32也可以分别设置为能够相对于由第一臂部21以及第二臂部22构成的连杆机构转动。通过这样做，能够精密地进行指尖部30相对于地面2的角度的控制。
56.对于其它事项，由于与实施方式1相同，因此不重复详细的说明。
57.(实施方式3)
58.图3是示出实施方式3所涉及的机器人手的结构的图。图4是示出使图3所示的机器人手进行动作的状态的图。
59.本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1、2所涉及的机器人手1的变形例，如图3、图4所示，本实施方式的一个特征在于，构成第一臂部21的连杆部件21a、21b在基台10中由沿z轴方向排列的两个支点轴支承，构成第二臂部22的连杆部件22a、22b在基台10中由沿z轴方向排列的两个支点轴支承。
60.连杆部件21a、21b、22a、22b设置于在转动轴方向(y轴方向)上彼此错开的位置。通过这样做，如图4所示，由于能够使第一臂部21以及第二臂部22转动到第一臂部21和第二臂部22在x轴方向上重叠的位置，因此能够使臂部20靠近(偏向)x轴方向的一侧。
61.对于其它事项，由于与实施方式1、2相同，因此不重复详细的说明。
62.(实施方式4)
63.图5是示出实施方式4所涉及的机器人手的结构的图。图6是示出使图5所示的机器人手进行动作的状态的图。
64.本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1～3所涉及的机器人手1的变形例，如图5、图6所示，本实施方式的一个特征在于，指尖部30的方向根据臂部20的开闭状态而可变。
65.更具体而言，第一指尖部31以及第二指尖部32的前端弯曲为在臂部20打开时(图5的状态时)彼此分离。在臂部20闭合时(图6的状态时)，第一指尖部31以及第二指尖部32的前端彼此接触。
66.通过这样做，能够在打开臂部20时容易把持比较大的工件，另一方面，在闭合臂部20时容易保持工件。
67.对于其它事项，由于与实施方式1～3相同，因此不重复详细的说明。
68.(实施方式5)
69.图7是示出实施方式5所涉及的机器人手的结构的图。本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1～4所涉及的机器人手1的变形例，如图7所示，本实施方式的一个特征在于，设置接触部件31a、32a，在第一指尖部31以及第二指尖部32的前端形成有爪部31b、32b。
70.能够使接触部件31a、32a具有对第一指尖部31以及第二指尖部32与工件的接触进行检测的接触检测功能。另外，接触部件31a、32a也可以包括可以使工件的把持力增加的结构(例如产生用于使与工件的摩擦增大的作用力的弹性部件等)。也可以取而代之，对第一指尖部31以及第二指尖部32的表面实施用于增加把持力(摩擦力)的表面处理。
71.爪部31b、32b能够进入载置有工件的地面与工件w之间。由此，能够通过爪部31b、32b从地面侧支承工件w。另外，也可以设置能够进行爪部31b、32b与地面的接触检测的传感器。
72.本实施方式所涉及的机器人手1的其它特征在于，还具备从基台10侧按压工件w的抵接部件60。抵接部件60能够沿着z轴方向能够。通过抵接部件60将工件w朝向爪部31b、32b按压，能够提高机器人手1对工件w的保持力。
73.对于其它事项，由于与实施方式1～4相同，因此不重复详细的说明。
74.(实施方式6)
75.图8是示出实施方式6所涉及的机器人手的结构的图。本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1～5所涉及的机器人手1的变形例，如图8所示，本实施方式的一个特征在于，第一臂部21以及第二臂部22能够以关于z轴方向的轴呈非对称的形状的方式进行动作。
76.如图8所示，通过使第一臂部21相对于z轴的转动角度相对较小，即使在第一臂部21侧的接近壁面3的位置载置有工件w的情况下，也能够通过机器人手1把持工件w。
77.此处，也可以设置能够进行壁面3与第一臂部21或者第一指尖部31的接触检测的传感器。能够检测与壁面3的接触，并将该信息反馈至控制部50来重新调整臂部20的转动角度。
78.对于其它事项，由于与实施方式1～5相同，因此不重复详细的说明。
79.(实施方式7)
80.图9是示出实施方式7所涉及的机器人手的结构的图。图10是示出使图9所示的机器人手进行动作的状态(使臂部20上升的状态)的图。
81.本实施方式所涉及的机器人手1是实施方式1～6所涉及的机器人手1的变形例，如图9、图10所示，本实施方式的一个特征在于，构成为能够相对于基台10升降臂部20。通过这样做，能够通过基台10的下表面、臂部20的内面以及指尖部30以抱住多个工件w的方式把持。
82.对于其它事项，由于与实施方式1～6相同，因此不重复详细的说明。
83.对本发明的实施方式进行了说明，但应当认为本次公开的实施方式在全部的点上仅是例示而非限制性的。本发明的范围由权利要求书示出，意在包括与权利要求书均等的含义以及范围内的全部变更。