[发明专利]多指机器手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人装置，特别是涉及一种握持、操作各种各样物品的多指机器手。

背景技术

近年来，随着少子老龄化，可以预见到劳动力不足、并且老龄化的问题，从而一种弥补这些问题的产业用、家庭用机器人备受期待。特别是，一种为了完成复杂的作业而能够灵巧且稳定地握持各种各样的物品的机器手是必需的，也是重要的。并且，还对这些机器手在用作手不方便的人的假手中的应用也做了各种研究。考虑到这种情形，提出了几种具有与人手类似的结构的类似人类的机器手。

图15(a)、(b)是可执行与人类的手类似的动作、内置马达的类似人类的机器手(例如，参照日本专利公开公报特开平11-156778号)。如图15(a)所示，指机构60具有三个弯曲关节61、62、63以及与弯曲关节63垂直的一个开闭关节64，通过马达65、66、67、68来驱动各个关节。另外，图15(b)表示五个指机构60、70被安装在掌部69的状态。此外，指机构70通过四节链接机构联动指机构60的弯曲关节61和弯曲关节62而活动。

另外，为了提高握持各种形状的物品的稳定性，还提出几种具备与人类相同的拇指球的机器手。

图16是具有与人类的手同样通过拇指的转动而凸起的拇指球的机器手(例如，参照日本专利公开公报特开2004-351567号)。如该图所示，机器人71具有配置在机器手基部72的拇指球73和掌部74，在相当于拇指的指机构75如图中箭头76所示转动到掌部74一侧时，拇指球73相对于掌部74表面而凸起。

然而，图15(a)、(b)所示的以往的类似人类的机器手存在如下问题。即，在该类似人类的机器手中，由于掌部是所谓的一个板状，因此在握持物品时，仅指机构的顶端部、及掌部的一部分接触物品。因此，物品与机器手的接触面积小，根据物品的形状、大小，会有握持的稳定性较差的问题。并且，虽然该机器手在握持上具有足够的自由度，但是由于指机构的关节数较多，因此很难将驱动关节的机构紧凑地内置于小型部件中，其结果，存在手的大小、重量增加的问题。另外，由于控制的关节数较多，因此还存在控制变得非常复杂的问题。

另外，图16所示的以往的具有拇指球的机器手存在如下问题。即，该机器手，在握持盘子等板状形状的物品时，即使拇指球凸起，也由于没有形成通过拇指球本身夹持物品的结构，因此存在握持的稳定性较差的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，其目的在于提供一种能够抑制指机构的关节数增多，并且稳定地握持各种各样物品的多指机器手。

本发明所提供的多指机器手具有多个指机构，包括：通过第一根关节连接至少两个指机构的第一掌部；通过第二根关节连接至少一个指机构的第二掌部；连接上述第一掌部和上述第二掌部的连接部，其中，上述连接部，具有用于通过所述第一掌部及所述第二掌部两者仅能够从排列在同一平面上的状态向手掌侧转动并且改变所述第二掌部相对于所述第一掌部的连接角度的转动轴，允许上述第二掌部相对于上述第一掌部的连接角度改变，所述第一根关节具有用于使所述指机构向手掌一侧转动的转动轴，所述第二根关节具有用于使所述指机构向手掌一侧转动的转动轴，所述第一根关节的转动轴和所述第二根关节的转动轴相互基本平行。

附图说明

图1(a)、(b)表示本发明实施例1的多指机器手，(a)是其正视图，(b)是侧视图。

图2是本发明实施例1的多指机器手的关节的概念图。

图3是表示本发明实施例1的多指机器手握持筒状的杯子的情形的示意图。

图4是表示本发明实施例1的多指机器手握持板状的盘子的情形的示意图。

图5是表示本发明实施例1的多指机器手握持盆状的碗的情形的示意图。

图6是表示本发明实施例1的多指机器手握持较小的物品的情形的示意图。

图7(a)、(b)表示本发明实施例2的多指机器手，(a)是其正视图，(b)是侧视图。

图8(a)～(c)表示本发明实施例3的多指机器手，(a)是其正视图，(b)是袋部件收缩时的侧视图，(c)是袋部件膨胀时的侧视图。

图9(a)、(b)表示本发明实施例4的多指机器手，(a)是其正视图，(b)是侧视图。

图10是表示本发明实施例4的多指机器手中的连接部附近的示意图。

图11是表示本发明实施例4的多指机器手的变形例的示意图。

图12(a)、(b)表示本发明实施例4的多指机器手的变形例，(a)是其正视图，(b)是侧视图。

图13是表示本发明实施例5的多指机器手的侧视图。