机器人手以及机器人臂制造技术

本发明专利技术提供一种机器人手，其在手安装基体部（１）配设有力传感器（２），在力传感器的测量部配设有指基体（５），在该指基体（５）上对置地配设有一组指（６ａ、６ｂ），在手安装基体部上以与力传感器、指基体、指均不接触的方式配设有指驱动机构基体（９），该机器人手设有指驱动机构（１３ａ、１３ｂ）和致动器（１６ａ），指驱动机构（１３ａ、１３ｂ）配设在指驱动机构基体上，以使对置的指作开闭运动的驱动力的矢量在对置的指作开闭运动的平面内相对且相互抵消而使合力大致为零的方式进行驱动，所述致动器（１６ａ）配设在手安装基体部、力传感器、指基体、指以及指驱动机构基体以外的部位，并使指驱动机构动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可应用于机器人臂等机械装置的钳爪作用器的机器人手以及具 有机器人手的机器人臂。
技术介绍
为了通过机器人臂实现各种作业，使用能够抓握成为作业对象的物体等的手作为 钳爪作用器。由于手配设在机器人臂的钳爪上，因此需要将其小型化、轻量化以尽量不成为 机器人臂的负荷。对于这个问题，如图11所示，作为以往的技术公开了一种结构简单的轻量化手 (参照专利文献1)，其具有两根可动指101、103 ；固定在关节轴108、111上的可旋转的定滑 轮120、121 ；动滑轮141 ；以及经由定滑轮120、121和动滑轮141固定在两根可动指101、 103上的线绳125，通过驱动动滑轮141作平移运动，线绳125被牵引，从而驱动指101、103 作开闭运动。专利文献1 日本特公平5-196号公报。在上述专利文献1的结构中，由于用于增强握力的强力的致动器大幅度地增加重 量，所以为了在保持轻量的状态下提高手140即可动指101、103的握力，需要采用在手140 的外部配设强力的致动器而从外部使用例如线绳142驱动指101、103作开闭运动的结构。然而，在采用从外部驱动指101、103作开闭运动的结构的情况下，即使在手140和 机器人臂的前端部之间(例如143的位置)设置力传感器，并针对作用于手140的外力对 机器人臂进行力量控制，也因从外部驱动指101、103作开闭运动的驱动力影响力传感器而 存在无法用力传感器正确地测量外力、无法以良好的精度进行力量控制的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述以往的关节机构的问题的机器人手以及具 有机器人手的机器人臂，该机器人手因在手外部配设致动器，因此能够保持轻量和高握力， 并且，即使在手和机器人臂的前端部之间设置力传感器，从外部驱动指作开闭运动的驱动 力对力传感器的影响也很小，能够容易地进行力量控制。为了实现上述目的，本专利技术如下构成。根据本专利技术的一个方案，提供一种机器人手，具有手安装基体部；力传感器，其配设在所述手安装基体部上；指基体，其配设在所述力传感器的测量部上；一组指，其以对置的方式配设在所述指基体上；指驱动机构基体，其配设在所述手安装基体部上，并与所述力传感器、所述指基体 以及所述一组指之间设有间隙；指驱动机构，其具有端部分别与所述对置的一组指连接并且以从所述端部延伸的4路径彼此相对的方式配置在所述指驱动机构基体上的线绳，通过在相对的方向上以大小相 等的力拉引所述线绳而使所述对置的一组指开闭；以及致动器，其配设在所述手的外部并使所述指驱动机构动作。根据本专利技术的其他方案，提供一种前端部安装在上述方案所记载的机器人手的所 述手安装基体部上的机器人臂。根据本专利技术，通过拉动指驱动机构的线绳而产生的力由指驱动机构基体承受，并 且通过在相对的方向上以大小相等的力拉引线绳而使所述产生的力相互抵消，不会影响力 传感器，因此，能够在手外部配设致动器。这样，能够获得下述手，其保持轻量和高握力，即 使在手和机器人臂的前端部之间设置力传感器，从外部驱动指作开闭运动的驱动力对力传 感器的影响也会小，从而能够容易地进行力量控制。附图说明根据针对附图的与优选实施方式相关的以下描述，能够明确本专利技术的上述目的以 及其它目的和特征。在附图中，图IA是表示本专利技术第一实施方式的机器人手的简要结构的主视图；图IB是表示图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所述机器人手的简要结构的侧 视图；图2A表示图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所述机器人手的剖面，是图IA的 A-A线剖视图；图2B表示图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所述机器人手的剖面，是图IA的 B-B线剖视图；图3是表示将图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所述机器人手安装到机器人 臂后的情况的应用例的图；图4A是在图IA的A-A线剖视图中说明图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所 述机器人手的打开动作的图；图4B是在图IA的A-A线剖视图中说明图IA的本专利技术的上述第一实施方式的所 述机器人手的关闭动作的图；图5A是表示本专利技术第二实施方式的机器人手的简要结构的主视图；图5B是表示图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的简要结构的侧 视图；图6A表示图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的结构，是图5B的 C-C剖视图；图6B表示图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的结构，是图6A的 D-D剖视图；图7A是说明图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的打开动作的 图；图7B是说明图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的关闭动作的 图；图8A是说明利用图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的结构来抓握物体的图；图8B是说明利用图5A的本专利技术的上述第二实施方式的所述机器人手的结构来抓 握其他物体的图；图9A是表示本专利技术第三实施方式的机器人手的结构的剖视图；图9B是表示本专利技术的上述第三实施方式的所述机器人手的结构的侧视图；图IOA是说明本专利技术的变形例的指结构的图；图IOB是说明本专利技术的上述变形例的所述指结构的图；图11是说明以往的机器人手的结构的图。具体实施例方式以下，在根据附图详细地说明本专利技术的实施方式之前，先对本专利技术的各种方案进 行说明。根据本专利技术的第一方案，提供一种机器人手，其特征在于，包括手安装基体部；力传感器，其配设在所述手安装基体部上；指基体，其配设在所述力传感器的测量部上；一组指，其以对置的方式配设在所述指基体上；指驱动机构基体，其配设在所述手安装基体部上，并与所述力传感器、所述指基体 以及所述一组指之间设有间隙；指驱动机构，其具有端部分别与所述对置的一组指连接并且以从所述端部延伸的 路径彼此相对的方式配置在所述指驱动机构基体上的线绳，通过在相对的方向上以大小相 等的力拉引所述线绳而使所述对置的一组指开闭；以及致动器，其配设在所述手的外部并使所述指驱动机构动作。根据本专利技术的第二方案，提供一种如第一方案所述的机器人手，其特征在于，所述 指驱动机构基体具有引导所述指驱动机构的所述线绳的移动的线绳引导部。根据本专利技术的第三方案，提供一种如第一方案所述的机器人手，其中，所述指驱动 机构具有动滑轮，所述动滑轮能够旋转地被与所述致动器连接的旋转轴支承，并且能够在 与所述旋转轴的中心轴方向交叉的方向上和所述旋转轴一同移动地被所述指驱动机构基 体支承，所述指驱动机构在不限制所述对置的一组指的同向运动的情况下，通过以大小相 等的力沿相对的方向拉引所述线绳而使所述对置的一组指产生方向相反的运动，由此使所 述对置的一组指开闭。根据本专利技术的第四方案，提供一种如第二方案所述的机器人手，其特征在于，所述 一组指被相对地支承在所述指基体上的一对关节轴支承并能够分别摆动，并且具有与各所 述关节轴同轴的圆弧形状的指关节轴圆弧引导部，所述指驱动机构基体具有与各所述关节 轴同轴的圆弧形状的圆弧引导槽，所述线绳的端部卡止于所述一组指中的一个指上，所述 线绳通过下述方式配置在所述指驱动机构基体上，即，使所述线绳沿所述一组指中的一个 指的所述指关节轴圆弧引导部的圆弧面挂绕，与测量作用于所述指的所述基体部和所述手 的基体之间的力的所述力传感器的测量面平行且与所述手安装基体部的所述力传感器的 安装面平行地进行配置，通过向与支承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人手，具有：手安装基体部；力传感器，其配设在所述手安装基体部上；指基体，其配设在所述力传感器的测量部上；一组指，其以对置的方式配设在所述指基体上；指驱动机构基体，其配设在所述手安装基体部上，并与所述力传感器、所述指基体以及所述一组指之间设有间隙；指驱动机构，其具有端部分别与所述对置的一组指连接并且以从所述端部延伸的路径彼此相对的方式配置在所述指驱动机构基体上的线绳，通过在相对的方向上以大小相等的力拉引所述线绳而使所述对置的一组指开闭；以及致动器，其配设在所述手的外部并使所述指驱动机构动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎安直，山本正树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]