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ロボットハンド

国内特許コード P120008128
整理番号 07079(B)
掲載日 2012年11月1日
出願番号 特願2007-237324
公開番号 特開2009-066700
登録番号 特許第5057449号
出願日 平成19年9月12日(2007.9.12)
公開日 平成21年4月2日(2009.4.2)
登録日 平成24年8月10日(2012.8.10)
発明者
  • 高木 健
  • 大政 洋平
  • 石井 抱
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 ロボットハンド
発明の概要

【課題】 グリップを有するロボットハンドにおいて、捜査対象箇所を見ながら挟持対象物にかかる力或いはロボットハンドの傾きを表示できるロボットハンドを提供する。
【解決手段】 ベース16に取り付けられ対象物を挟持する一対のグリップ14、15と、ベース16に連結する固定側モアレスリット板11と、弾性部材13を介して一方のグリップと接続する移動側モアレスリット板12とを備える。固定側モアレスリット板11と移動側モアレスリット板12は重ねて配置し、一対のグリップ14、15で対象物を挟み、弾性部材13の変形に追従して移動側モアレスリット板12をスライドさせて生じるモアレ縞の変化で対象物17にかかる力を表示する。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


産業用ロボットでは人間がコントローラを用いて遠隔操作を行うものがあるが、操作している器具や装置が作業対象にどの程度の力を加えているか、直感的に知ることは困難である。そのため、人間がロボットを操作する場合、熟練した技術を要求され、熟練者が操作すれば優れた性能を発揮できても、初心者には操作することが困難なものが少なくない。このため、力センサ等を装備し、力覚情報を操作者に伝えるシステムの開発が進められている。



非特許文献1或いは非特許文献2には、作業対象箇所に歪ゲージ等のセンサを用い、力が加わることにより生じる歪みを電気的な信号に変換し、増幅回路などを用いて信号処理したものをモニターに表示している。



また、非特許文献3のように、コントローラに力覚を再現し操作者に提示するものがある。

【非特許文献1】「二重十字構造に基づく小型6分力力覚センサの開発」永井清、伊藤義典、矢崎誠、樋口克己、阿部暁 日本ロボット学会誌:Vol.22,No.3(2004.04.15)

【非特許文献2】「シリコン歪ゲージを用いた力計測用マイクロセンサ-力センサの構造設計、試作、評価実験-」糸魚川貢一、神戸正方、小出輝彦、福田敏男、新井史人、杉山進 日本ロボット学会誌:Vol.24,No.6(2006.09.15)

【非特許文献3】「人間型ロボットのための遠隔操縦システムの開発-人間型ロボットによる産業車両の代行運転への適用-」 蓮沼仁志、中嶋勝己、御船文里、宮原啓造、鷹取正夫、森山尚、家中良太、小林政巳、横井一仁 日本ロボット学会誌:Vol.22,No.1(2004.01.15)

産業上の利用分野


本発明は、ロボットハンド等の遠隔操作時にモアレ縞を利用して、作業対象部位に加わっている力を直感的に操作者或いは周辺の者が視認できるロボットハンドに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ベースに設けられた対象物を挟持する一対の固定グリップと移動グリップと、
前記ベースあるいは前記移動グリップに設けられた固定側モアレスリット板と、
前記固定グリップ又は前記移動グリップのいずれか一方に接続される弾性部材と、
前記弾性部材に取り付けられた移動側モアレスリット板とを備え、
前記固定側モアレスリット板と前記移動側モアレスリット板重ねて前記固定グリップあるいは前記移動グリップ付近に配置
前記一対のグリップで対象物を挟み、前記弾性部材を変形させて前記移動側モアレスリット板をスライドさせ、前記固定グリップあるいは前記移動グリップのいずれかの付近の前記固定側モアレスリット板及び前記移動側モアレスリット板のモアレ縞で前記対象物にかかる力を表示することを特徴とするロボットハンド。

【請求項2】
フィンガーがリンクとヒンジからなる関節型のロボットハンドにおいて、
前記リンク少なくとも一箇所に、前記リンクの中間に弾性部材を介在させ、前記弾性部材の両端に一対のリンク両端をそれぞれ接続して設け、
前記リンク両端のいずれか一方に移動側モアレスリット板、他方に固定側スリット板を設け、
前記固定側モアレスリット板と前記移動側モアレスリット板重ねて配置
前記フィンガーで対象物を挟み、前記弾性部材を変形させて前記移動側モアレスリット板をスライドさせ、前記リンクの中間に設けた前記固定側モアレスリット板及び前記移動側モアレスリット板のモアレ縞で前記対象物にかかる力を表示することを特徴とするロボットハンド。

【請求項3】
グリップ部と接続するベースと、
前記ベースと弾性部材を介して接続するアーム取付部と、
前記アーム取付部に接続する固定側モアレスリット板と、
前記ベースに接続する移動側モアレスリット板とを備え、
前記固定側モアレスリット板と前記移動側モアレスリット板重ねて配置
前記グリップ部で対象物を挟み、前記対象物の一端が前記グリップ部に対向する作業台に引っかかった場合には前記ベース傾き前記弾性部材を変形させて前記移動側モアレスリット板をスライドさせ、前記対象物付近の前記固定側モアレスリット板及び前記移動側モアレスリット板のモアレ縞で前記ベースの傾きを表示することを特徴とするロボットハンド。

【請求項4】
前記固定側モアレスリット板又は移動側モアレスリット板のいずれか一方を垂直に引いた複数の直線から構成し、他の一方は左右で傾きを変えた複数の直線から構成し、前記ベースの傾きにより、左右のモアレ縞の一方の間隔を広げ、他方の間隔を縮めることを特徴とする請求項3に記載のロボットハンド。
産業区分
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
  • 測定
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007237324thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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