控制電力轉(zhuǎn)換器的控制器。第一驅(qū)動器33以及第二驅(qū)動器進行將第一以及第二直動致動器31、32的任一方設(shè)為主軸而將另一方設(shè)為從軸的同步控制。
[0034]第一直動致動器31的軸部31b經(jīng)由第一適配器35以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于第一手指連桿11。第一適配器35具備固定于第一手指連桿11的主體部35a、從主體部35a分成兩部分的一對軸支承部35b。連結(jié)軸28以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于一對軸支承部35b。第一直動致動器31的軸部31b (參照圖2)連結(jié)于連結(jié)軸28。
[0035]第二直動致動器32的軸部32b經(jīng)由第二適配器36以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于工作連桿5。第二適配器36具備連結(jié)于第二直動致動器32的軸部32b的主體部36a、從主體部36a的左右方向的端部向前方分成兩部分而突出的一對連結(jié)片36b。在一對連結(jié)片36b上設(shè)置有連結(jié)軸37。工作連桿5的基端部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于連結(jié)軸37。
[0036]基部I的前端部形成為剖面呈U字形。在基部I的前端部的一對支承壁Ie上架設(shè)有將第一手指連桿11支承為能夠旋轉(zhuǎn)的第一軸21。在基部I上安裝有傳感器38(參照圖3)。該傳感器38例如由同時并實時地檢測X.Y.Z方向上的力以及力矩的六軸力覺傳感器構(gòu)成。
[0037]如圖1所示，第一手指連桿11形成為剖面呈U字形，且具有底部、從底部的左右方向的端部垂直地立起設(shè)置的一對側(cè)壁部11a。第一手指連桿11的一對側(cè)壁部I Ia嵌入到基部I的前端部的一對支承壁Ie之間。在第一手指連桿11的一對側(cè)壁部Ila的前端部設(shè)置有第二軸22。第二手指連桿12以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于第二軸22 (參照圖3)。在第一手指連桿11上安裝有例如由六軸力覺傳感器構(gòu)成的傳感器39(參照圖3)。
[0038]第二手指連桿12形成為剖面呈U字形，且具有底部、從底部的左右方向的端部垂直地立起設(shè)置的一對側(cè)壁部12a。第二手指連桿12的一對側(cè)壁部12a嵌入到第一手指連桿11的一對側(cè)壁部Ila之間。在第二手指連桿12的一對側(cè)壁部12a的前端部設(shè)置有第三軸23。第三手指連桿13以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于第三軸23。在第二手指連桿12的一對側(cè)壁部12a的基端部設(shè)置有連結(jié)軸6。該連結(jié)軸6連結(jié)于工作連桿5的前端部(參照圖4)。在一對側(cè)壁部12a上形成有切口 12b，以避免與連結(jié)軸4干涉(參照圖4)。
[0039]第三手指連桿13形成為剖面呈U字形，且具有底部、從底部的左右方向的端部垂直地立起設(shè)置的一對側(cè)壁部13a。在第三手指連桿13的一對側(cè)壁部13a的內(nèi)側(cè)嵌入有第二手指連桿11的一對側(cè)壁部12a。在第三手指連桿13的一對側(cè)壁部13a的基端部設(shè)置有連結(jié)軸4。輔助連桿2以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于該連結(jié)軸4。在第三手指連桿13上安裝有例如由六軸力覺傳感器構(gòu)成的傳感器40(參照圖3)0
[0040]工作連桿5形成為前后方向上細長的板狀。工作連桿5的基端部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于適配器36的連結(jié)軸28。工作連桿5的前端部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于第二手指連桿12的連結(jié)軸6。
[0041]輔助連桿2形成為前后方向上細長的板狀。輔助連桿2的基端部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于第一手指連桿11的連結(jié)軸3 (參照圖3)。輔助連桿2的前端部連結(jié)于第三手指連桿13的連結(jié)軸4 (參照圖3)。
[0042]以上，對本實施方式的機械手的結(jié)構(gòu)進行了說明。根據(jù)本實施方式的機械手實現(xiàn)以下的效果。由于使手指動作的第一直動致動器31以及第二直動致動器32的主體部31a、32a配置于基部1，因此能夠承載與人類的手指相同大小的力(關(guān)節(jié)力矩)，并且能夠?qū)⑹种感⌒突膳c人類的手指同等的大小。另外，第一至第三手指連桿11、12、13接觸物體、或者浸于水中，也能夠保護第一以及第二直動致動器31、32。
[0043]通過將第一直動致動器31相對于基部I旋轉(zhuǎn)的中心線LI與第二直動致動器32相對于基部I旋轉(zhuǎn)的中心線LI配置在同一直線上，從而第一以及第二直動致動器31、32的控制變得容易。
[0044]由于第二直動致動器32經(jīng)由工作連桿5對第二手指連桿12施加驅(qū)動力，因此能夠?qū)⒌诙眲又聞悠?2配置在位于從第二手指連桿12分離的位置的基部I。
[0045]通過將輔助連桿2以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于第一手指連桿11以及第三手指連桿13，能夠使該輔助連桿2與第一手指連桿11的旋轉(zhuǎn)和第三手指連桿13的旋轉(zhuǎn)連動。
[0046]本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不變更本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠變更為以下記載的各種實施方式。
[0047]在上述實施方式中，機械手的手指具有三個關(guān)節(jié)，然而機械手的手指也可具有四個關(guān)節(jié)。在該情況下，第四手指連桿以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于第三手指連桿的前端。并且，以使第三連桿相對于第二連桿的相對旋轉(zhuǎn)與第四連桿相對于第三手指連桿的相對旋轉(zhuǎn)連動的方式，將第二輔助連桿能夠旋轉(zhuǎn)地連結(jié)于第二手指連桿以及第四手指連桿。
[0048]在上述實施方式中，將第一至第三手指連桿11、12、13以及輔助連桿2構(gòu)成為通過旋轉(zhuǎn)副而形成鏈接的四節(jié)旋轉(zhuǎn)鏈接，然而也能夠?qū)⑺膫€旋轉(zhuǎn)副中的至少一個置換為滑動副。
[0049]在上述實施方式中，經(jīng)由工作連桿5從第二直動致動器32向第二手指連桿12施加驅(qū)動力，然而也能夠從第二直動致動器直接對第二手指連桿施加驅(qū)動力。另外，既可以經(jīng)由工作連桿從第二直動致動器對輔助連桿施加驅(qū)動力，也可以經(jīng)由工作連桿從第二直動致動器對第三手指連桿施加驅(qū)動力。
[0050]在上述實施方式中，作為使手指工作的驅(qū)動源，使用了設(shè)置于基部I的第一以及第二直動致動器31、32，也能夠使用設(shè)置于基部I的圖6所示的第一以及第二帶減速器的旋轉(zhuǎn)馬達41、42。在該情況下，在第一以及第二帶減速器的旋轉(zhuǎn)馬達41、42的輸出軸41a、42a上固定有桿43。第一帶減速器的旋轉(zhuǎn)馬達41經(jīng)由桿43使第一手指連桿11旋轉(zhuǎn)。第二帶減速器的旋轉(zhuǎn)馬達42經(jīng)由桿43使第二手指連桿12旋轉(zhuǎn)。
[0051]在上述實施方式中，作為使手指工作的驅(qū)動源，使用了設(shè)置于基部I的第一以及第二直動致動器31、32，然而也可以在與人類的手的中間指節(jié)間關(guān)節(jié)對應(yīng)的位置設(shè)置第一旋轉(zhuǎn)馬達，使第一連桿相對于基部進行相對旋轉(zhuǎn)。另外，也可以在與人類的手的近位指節(jié)間關(guān)節(jié)對應(yīng)的位置設(shè)置第二旋轉(zhuǎn)馬達，使第二連桿相對于第一連桿進行相對旋轉(zhuǎn)。
[0052]在上述實施方式中，使用了利用滾珠絲杠的第一以及第二直動致動器31、32，然而也可以代替利用滾珠絲杠的第一以及第二直動致動器31、32，而使用氣壓或液壓工作缸、線性馬達、人造肌肉致動器等。
[0053]在上述實施方式中，將第一至第三軸21、22、23、連結(jié)軸3、4嵌入與軸的直徑匹配的孔中，然而也可以嵌合于長孔中。在該情況下，需要設(shè)置對第一至第三軸21、22、23、連結(jié)軸3、4向長孔的長度方向的一端部勢力的彈簧，以使第一至第三手指連桿11、12、13僅能夠進行固定的運動。
[0054]工業(yè)上的可利用性
[0055]本發(fā)明的機械手能夠作為人型機器人、工業(yè)用機器人等機器人的終端執(zhí)行器來使用。此外，還能夠作為代替人類的手的假手來使用。
[0056]本說明書以2012年11月14日在日本申請的日本特愿2012-250491為基礎(chǔ)。其內(nèi)容全部包含于此。
[0057]附圖標記說明
[0058]L...基部，2…輔助連桿，5…工作連桿，11...第一手指連桿，12...第二手指連桿，13…第三手指連桿，21…第一軸，22…第二軸，23…第三軸，31...第一直動致動器(第一致動器)，31a…第一直動致動器的主體部，31b…第一直動致動器的軸部，32...第二直動致動器(第二致動器)，32a…第二直動致動器的主體部，32b…第二直動致動器的軸部，LI…中心線。
【主權(quán)項】
1.一種機械手，其中，具備: 基部; 第一手指連桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述基部； 第二手指連桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第一手指連桿； 第三手指連桿，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第二手指連桿； 輔助連桿，其使所述第二手指連桿相對于所述第一手指連桿的相對旋轉(zhuǎn)與所述第三手指連桿相對于所述第二手指連桿的相對旋轉(zhuǎn)連動； 第一致動器，其對所述第一手指連桿施加驅(qū)動力，以使所述第一手指連桿相對于所述基部相對旋轉(zhuǎn)； 第二致動器，其對所述第二手指連桿以及所述第三手指連桿中的至少一方施加驅(qū)動力，以使所述第二手指連桿相對于所述第一手指連桿進行相對旋轉(zhuǎn)，并且使所述第三手指連桿相對于所述第二手指連桿進行相對旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械手，其特征在于， 所述第一致動器以及所述第二致動器配置于所述基部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械手，其特征在于， 所述第一致動器是具有主體部以及相對于所述主體部進行直線運動的軸部的第一直動致動器， 所述第二致動器是具有主體部以及相對于所述主體部進行直線運動的軸部的第二直動致動器， 所述第一直動致動器的所述主體部以及所述第二直動致動器的所述主體部配置于所述基部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械手，其特征在于， 所述第一直動致動器的所述主體部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于所述基部， 所述第二直動致動器的所述主體部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于所述基部， 所述第一直動致動器相對于所述基部旋轉(zhuǎn)的中心線與所述第二直動致動器相對于所述基部旋轉(zhuǎn)的中心線實質(zhì)上位于同一直線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的機械手，其特征在于， 所述機械手還具備工作連桿，所述工作連桿以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第二直動致動器的所述軸部，并且以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第二手指連桿或者所述輔助連桿， 所述第二直動致動器經(jīng)由所述工作連桿對所述第二手指連桿施加驅(qū)動力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的機械手，其特征在于， 所述輔助連桿以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第一手指連桿，并且以能夠旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)于所述第三手指連桿。
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠如人類的手那樣握持物體并對握持的物體進行操作、并且還能夠減少致動器的個數(shù)的機械手。本發(fā)明的機械手具備：第一致動器(31)，其對第一手指連桿(11)施加驅(qū)動力，以使第一手指連桿(11)相對于基部(1)進行相對旋轉(zhuǎn)；第二致動器(32)，其對第二手指連桿(12)以及第三手指連桿(13)的至少一方施加驅(qū)動力，以使第二手指連桿(12)相對于第一手指連桿(11)進行相對旋轉(zhuǎn)，并且使第三手指連桿(13)相對于第二手指連桿(12)進行相對旋轉(zhuǎn)。
【IPC分類】B25J15-08
【公開號】CN104781053
【申請?zhí)枴緾N201380059269
【發(fā)明人】永塚正樹, 遠藤嘉將
【申請人】Thk株式會社
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2013年8月28日
【公告號】DE112013005465T5, WO2014077018A1