[发明专利]机器手的手指机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器手的手指机构，特别地，涉及一种为了实现该手指机构的小型化、低成本化的改进技术。

背景技术

作为进行物体的把持和操纵的机器手，本申请的申请人提出有专利文献1、2中公开的装置。在上述专利文献中所公开的机器手的手指机构中，一般来说，与将手指朝握紧物体方向驱动时所需的力相比，用于将手指朝打开方向驱动的力可以较小，根据驱动方向所需的力之间存在大的差别。不过，用于机器手的手指关节的驱动的电磁电动机并不区分旋转方向，而是产生相同的转矩。因此，在机器手的手指机构中，需要使用可产生握紧所需的驱动转矩的致动器。例如，相对于打开方向上所需的转矩，握紧方向上需要3倍的驱动转矩时，需要装入可产生3倍的驱动转矩的致动器。对于机器手的手指机构的小型化、低成本化，用于将手指机构朝握紧方向和打开方向驱动的致动器的小型化、低负载量化是有效的。

专利文献1：日本专利特开2006-26806号公报

专利文献2：日本专利特开2006-26807号公报

发明内容

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种能使用低输出且小型的致动器获得机器手的握紧方向上所需的驱动力的机器手的手指机构。

为解决上述技术问题，本发明的机器手的手指机构的特征是，包括：

构成机器手的手指的根部侧手指连杆和前端侧手指连杆；

将上述前端侧手指连杆以能朝上述机器手的握紧方向和打开方向旋转的方式连结到上述根部侧手指连杆上的手指关节轴；

对上述前端侧手指连杆朝上述握紧方向始终作用规定的力的施力构件；以及

用于使上述前端侧手指连杆以上述手指关节轴为中心朝上述握紧方向和上述打开方向旋转的电动机。

作为上述施力构件，能使用架设于上述前端侧手指连杆与上述根部侧手指连杆之间的螺旋弹簧或受扭弹簧。

此外，本发明的机器手的多关节型手指机构的特征是，包括：

构成机器手的手指的根部侧手指连杆、至少一根中间手指连杆、前端侧手指连杆；

将上述前端侧手指连杆以能朝上述机器手的握紧方向和打开方向旋转的方式连结到上述中间手指连杆上的前端侧手指关节轴；

将上述中间手指连杆以能朝上述机器手的握紧方向和打开方向旋转的方式连结到上述根部侧手指连杆上的根部侧手指关节轴；

对上述前端侧手指连杆朝上述握紧方向始终作用规定的力的前端侧施力构件；

用于使上述前端侧手指连杆以上述前端侧手指关节轴为中心朝上述握紧方向和上述打开方向旋转的前端侧电动机；

对上述中间手指连杆朝上述握紧方向始终作用规定的力的根部侧施力构件；以及

用于使上述中间手指连杆以上述根部侧手指关节轴为中心朝上述握紧方向和上述打开方向旋转的根部侧电动机。

作为上述前端侧施力构件和上述根部侧施力构件，能使用螺旋弹簧或受扭弹簧。

在本发明的机器手的手指机构中，机器手的手指的前端侧手指连杆始终被螺旋弹簧等施力构件朝机器手的握紧方向施力。相对于为了将前端侧手指连杆朝机器手的打开方向驱动所需的驱动力，为了将该前端侧连杆朝握紧方向驱动需要3倍的驱动力，通过施力构件的施力，将与为了将前端侧手指连杆朝打开方向驱动所需的驱动力相同的驱动力始终作用于前端侧手指连杆。

此时，为了将前端侧手指连杆朝握紧方向驱动，只需要将前端侧手指连杆朝打开方向驱动时的2倍的驱动力即可。在朝打开方向驱动时，需要克服施力构件的施力来驱动前端侧手指连杆，因此，仍然需要2倍的驱动力。所以，能使用可产生2倍的驱动力的电动机将前端侧手指连杆朝握紧方向和打开方向驱动，不需要使用可产生3倍驱动力的大型且高价的电动机，能改善电动机的利用效率。因此，对于手指机构的小型化、低成本化是有利的。

在将本发明应用于机器手的多关节型手指机构的情形下，也能获得同样的作用效果。

附图说明

图1是表示应用本发明的机器手的单个关节型的手指机构的主要部分的说明图。

图2是表示在图1的手指机构中，使用拉力螺旋弹簧来取代受扭螺旋弹簧的情形的例子的说明图。

(符号说明)

1机器手的手指机构

2手指单元

3前端侧手指连杆

3a前端部

3b后端部

4根部侧手指连杆

4a前端部

4b后端部

5关节部

6关节轴

6a中心轴线

7电磁电动机

8受扭螺旋弹簧

8A拉力螺旋弹簧

9、9A、10、10A弹簧栓