ロボット
【課題】対象物を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボットを提供する。
【解決手段】一対の指部１２と一対の指部１２が接続された本体部１１とを有し、一対の指部１２の一端部１４が本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続され、一対の指部１２の他端側が第１回転軸１３を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより一対の指部１２を開閉させて対象物を把持する把持部１０Ａと、対象物と把持部１０Ａとを相対移動させる移動装置と、移動装置を制御して把持部１０Ａを対象物に向けて相対移動させ、対象物の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を載置面と平行な面で開閉させ、対象物の側方から一対の指部１２の間に対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で把持部１０Ａに対象物を把持させる制御装置と、を備えている。
【解決手段】一対の指部１２と一対の指部１２が接続された本体部１１とを有し、一対の指部１２の一端部１４が本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続され、一対の指部１２の他端側が第１回転軸１３を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより一対の指部１２を開閉させて対象物を把持する把持部１０Ａと、対象物と把持部１０Ａとを相対移動させる移動装置と、移動装置を制御して把持部１０Ａを対象物に向けて相対移動させ、対象物の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を載置面と平行な面で開閉させ、対象物の側方から一対の指部１２の間に対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で把持部１０Ａに対象物を把持させる制御装置と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットとして、垂直多間接ロボット、水平多間接ロボット（スカラロボット）、直交型ロボットなどが開発されており、それらのロボットが各々の特徴に適合する用途に合わせて選択されている。これらのロボットでは、対象物を把持する把持部を目標位置に移動させ、該把持部に対象物を把持させている。
【０００３】
このような産業用ロボットにおいては、自動組立その他の作業工程において、不特定で多様な姿勢をとる対象物を所定の姿勢で効率的に掴み取ることが要求されている。例えば、特許文献１のロボットでは、対象物を把持するチャック機構が回転機構によってチャック自身を支持する中心軸周りに正逆回転可能とされ、更に、回転機構自身が首振り機構によって下向きの所定角度範囲内で回動可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７８３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術にあっては、制御装置により回転機構と、首振り機構とが制御されるので、チャックを様々な方向に向けることができるとともに、制御装置の制御によって様々な姿勢の対象物をチャック機構で把持することができると考えられる。
しかしながら、対象物が例えば小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持するチャック機構の正確な位置決めを行うことができない場合がある。チャック機構の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物とチャック機構とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、対象物を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、一対の指部と前記一対の指部が接続された本体部とを有し、前記一対の指部の一端部が前記本体部と離間する位置に設けられた第１回転軸の周りに回転可能に接続され、前記一対の指部の他端側が前記第１回転軸を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより前記一対の指部を開閉させて前記対象物を把持する把持部と、前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このロボットによれば、制御装置の制御により、一対の指部は対象物の周辺に移動した後、対象物が載置された載置面と平行な面で開閉するので、対象物の周辺は一対の指部で囲まれることとなる。これにより、対象物は一対の指部で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる。また、一対の指部は対象物を側方から挟み込むので、対象物は一対の指部の動作に従って移動し、これにより位置が整われる。また、把持部は対象物を３点以上の接触点で把持するので、対象物の位置を拘束し、且つ接触点の摩擦により対象物を安定して把持することができる。このような把持部の動作によって対象物を所定の位置で把持することができる。したがって、対象物を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボットを提供することができる。また、一対の指部の一端部を回転中心として一対の指部の他端側が揺動することで一対の指部が開閉するので、例えば対象物が狭い場所に配置されている場合であっても、対象物を把持しやすくなる。
【０００９】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物を側方から把持する把持面において前記対象物と２点以上の接触点で接してもよい。
【００１０】
このように接触点を増やすことで、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１１】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記対象物を前記一対の指部及び前記本体部に接触させることによって前記対象物を３点以上の接触点で把持してもよい。
【００１２】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物を挟んで前記載置面とは反対側に、前記対象物が前記載置面と直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつばが設けられていてもよい。
【００１３】
このロボットによれば、対象物を挟み込む際に、対象物が上方に飛び出してしまうことを抑制することができる。
【００１４】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部の各々は、一端側が前記第１回転軸に回転可能に連結された第１リンク部と、一端側が前記本体部に設けられた第２回転軸に回転可能に連結され且つ他端側が前記第１リンク部の他端側に回転可能に連結された第２リンク部と、を有していてもよい。
【００１５】
このようにリンク部を増やすことで、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１６】
前記ロボットにおいて、前記第２回転軸の位置は、前記一対の指部が閉じる方向に移動するのに伴って、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを結ぶ直線に沿って前記第１回転軸とは反対の方向に移動してもよい。
【００１７】
このロボットによれば、一対の指部が閉じる動作に従って、対象物がほとんど移動しないようにすることができる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１８】
前記ロボットにおいて、前記対象物を撮像するカメラを備え、前記制御装置は、前記カメラの撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させてもよい。
【００１９】
このロボットによれば、対象物を把持する把持部の正確な位置決めを行うことができる。
【００２０】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記カメラは、前記本体部に取り付けられていてもよい。
【００２１】
このロボットによれば、カメラが一対の指部に近い位置に配置されるので、対象物を把持する一対の指部の正確な位置決めを行うことができる。
【００２２】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部は、前記載置面と平行に配置されるとともに前記対象物を把持する先端部と、前記載置面から離間する方向に配置されるとともに前記本体部と接続される基端部と、を備えていてもよい。
【００２３】
載置面に載置された対象物を把持する場合、一対の指部に把持動作を行わせる際に一対の指部を載置面に接触させることで対象物を安定して把持することが容易となる。例えば、一対の指部において先端部及び基端部が平行に配置された構成であると、対象物を把持する際に本体部が載置面と接触してしまい、先端部と載置面とが離間して対象物を安定して把持することが困難となる。しかしながら、本発明の構成によれば、一対の指部の先端部を載置面に接触させることが容易となる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００２４】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部における前記先端部の前記載置面と対向する面は平坦な面であってもよい。
【００２５】
このロボットによれば、例えば一対の指部における先端部の載置面と対向する面が凹凸面である構成に比べて、一対の指部の先端部を載置面に接触させることが容易となる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００２６】
前記ロボットにおいて、前記先端部と前記基端部とは、前記カメラで前記先端物を撮像する方向から視て重ならないように配置されていてもよい。
【００２７】
このロボットによれば、先端部の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることができる。
【００２８】
前記ロボットにおいて、前記先端部と前記基端部とのなす角度は鈍角であってもよい。
【００２９】
例えば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成であると、カメラで一端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまい一端部の正確な把持動作を検出することが困難となるおそれがある。しかしながら、本発明の構成であれば、カメラで先端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまうことが少ない。したがって、先端部の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。
【００３０】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記対象物を把持する力を検出する検出装置を備え、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記把持部が前記対象物を把持する力を調整してもよい。
【００３１】
このロボットによれば、対象物に過度の荷重がかからないよう把持部の把持力を調整することができる。したがって、対象物を把持する際に、対象物が変形したり損傷したりすることを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係るロボットの動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。
【図７】第３実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る把持部の対象物の把持状態を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る把持部の構成を示す平面図である。
【図１１】把持部の第１変形例を示す図である。
【図１２】把持部の第２変形例を示す図である。
【図１３】把持部の第３変形例を示す図である。
【図１４】把持部の第４変形例を示す図である。
【図１５】把持部の第５変形例を示す図である。
【図１６】把持部の第６変形例〜第８変形例を示す平面図である。
【図１７】対象物を把持部で把持する際に生じる力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３４】
以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が水平面に対して平行かつ互いに直交する方向に設定され、Ｚ軸がＸ軸及びＹ軸のそれぞれと直交する方向（鉛直方向）に設定されている。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボット１の概略構成を示す斜視図である。図１において、符号Ｗ１は第１対象物、符号Ｗ２は第２対象物である。また、符号Ｌ１Ａは第１アーム２１Ａの回転軸，符号Ｌ２Ａは第２アーム２２Ａの回転軸、符号Ｌ３Ａは第３アーム２３Ａの回転軸、符号Ｌ４Ａは把持部１０Ａの回転軸である。符号Ｌ１Ｂは第１アーム２１Ｂの回転軸，符号Ｌ２Ｂは第２アーム２２Ｂの回転軸、符号Ｌ３Ｂは第３アーム２３Ｂの回転軸、符号Ｌ４Ｂは把持部１０Ｂの回転軸である。
【００３６】
ここでは、第１対象物Ｗ１として小型・軽量の歯車を例示して説明することとし、第２対象物Ｗ２として前記歯車を回転可能に支持する支持軸（ピン）を備える電子機器を例示して説明することとする。なお、第１対象物Ｗ１は把持部と接する側に曲面を有する略円柱形状となっている。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態に係るロボット１は、一対の指部を開閉させて対象物を把持する把持部１０Ａ，１０Ｂと、対象物と把持部１０Ａ，１０Ｂとをそれぞれ相対移動させるアーム（移動装置）２０Ａ，２０Ｂと、第１対象物Ｗ１を搬送するベルトコンベア３３，３４と、第１対象物Ｗ１を第１ベルトコンベア（移動装置）３３に搬入するフィーダと、第１対象物Ｗ１の受け渡し用の台となるステージ３７と、対象物Ｗ１，Ｗ２を載置するステージ（移動装置）３０と、アーム２０Ａ，２０Ｂ及びステージ３０を支持する基台５０と、アーム２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ取り付けられたカメラ４０Ａ，４０Ｂと、ロボット１自身の動作を制御する制御装置６０と、制御装置６０への入力指示を行う入力装置７０と、を備えている。
【００３８】
把持部１０Ａは、第３アーム２３Ａの一端部に接続されている。把持部１０Ａは、第１ベルトコンベア３３に配置された第１対象物Ｗ１を把持する。把持部１０Ａは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３７に搬送する。把持部１０Ａは、第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ａを備えている。検出装置４１Ａとしては、例えば、圧力センサーを用いたりモーターのトルクの変化（モーターを流れる電流の変化）を検出するセンサーを用いたりすることができる。
【００３９】
把持部１０Ｂは、第３アーム２３Ｂの一端部に接続されている。把持部１０Ｂは、ステージ３７に配置された第１対象物Ｗ１を把持する。把持部１０Ｂは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３０に搬送する。把持部１０Ｂは、把持した（またはステージ３７に配置された）第１対象物Ｗ１を第２対象物Ｗ２に搬送する。具体的には、把持部１０Ｂによって、歯車Ｗ１が電子機器Ｗ２のピンに挿通される。把持部１０Ｂは、第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ｂを備えている。検出装置４１Ｂとしては、例えば、圧力センサーを用いたりモーターのトルクの変化（モーターを流れる電流の変化）を検出するセンサーを用いたりすることができる。
【００４０】
アーム２０Ａは、第１アーム２１Ａ、第２アーム２２Ａ、第３アーム２３Ａがこの順に連結されており、第１アーム２１ＡがＺ軸方向に回転軸を有する主軸２４及び平面視略矩形の基底部２５を介して基台５０に接続されている。第１アーム２１Ａは、主軸２４との連結個所において、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に回転軸Ｌ１Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。第２アーム２２Ａは、第１アーム２１Ａとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ２Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。第３アーム２３Ａは、第２アーム２２Ａとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ３Ａ周りを正逆回転可能であるとともに、垂直方向（Ｚ軸方向）に上下移動可能に設けられている。なお、把持部１０Ａは、第３アーム２３Ａとの連結個所において、水平方向に直交する方向に回転軸Ｌ４Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。
【００４１】
アーム２０Ｂは、第１アーム２１Ｂ、第２アーム２２Ｂ、第３アーム２３Ｂがこの順に連結されており、第１アーム２１ＢがＺ軸方向に回転軸を有する主軸２４及び平面視略矩形の基底部２５を介して基台５０に接続されている。第１アーム２１Ｂは、主軸２４との連結個所において、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に回転軸Ｌ１Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。第２アーム２２Ｂは、第１アーム２１Ｂとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ２Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。第３アーム２３Ｂは、第２アーム２２Ｂとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ３Ｂ周りを正逆回転可能であるとともに、垂直方向（Ｚ軸方向）に上下移動可能に設けられている。なお、把持部１０Ｂは、第３アーム２３Ｂとの連結個所において、水平方向に直交する方向に回転軸Ｌ４Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。
【００４２】
第１ベルトコンベア３３、第２ベルトコンベア３４は、アーム２０Ａが設けられた側からこの順に離間して配置されている。フィーダ３６は、第１ベルトコンベア３３の上流側（＋Ｙ方向側）に配置されている。第２ベルトコンベア３４は、第１ベルトコンベア３３の下流側（−Ｙ方向側）に突出するよう平面視において第１ベルトコンベア３３よりも大きくなっている。第１ベルトコンベア３３から落下した第１対象物Ｗ１は、第２ベルトコンベア３４に搬送されて図示しない傾斜したベルトコンベアによりフィーダ３６の開口部３６ａに投入される。このようにして、把持部１０Ａに把持されなかった第１対象物Ｗ１は、第１ベルトコンベア３３、第２ベルトコンベア３４、フィーダ３６を循環するようになっている。
【００４３】
ステージ３０は、対象物を載置する天板３１と、天板３１を支持するベース部３５と、を備えている。ベース部３５は、例えば、Ｘ方向に天板３１を水平移動させる移動機構と、Ｙ方向に天板３１を移動させる移動機構と、がそれぞれ独立に収納されており、天板３１を水平方向に移動可能に設けられている。
【００４４】
カメラ４０Ａは、アーム２０Ａを構成する第２アーム２２Ａの一端部に取り付けられている。カメラ４０Ａとしては、例えばＣＣＤカメラを用いる。カメラ４０Ａは、第１ベルトコンベア３３上に載置された第１対象物Ｗ１を撮像する。カメラ４０Ａの撮影画像は、制御装置６０に送信される。
【００４５】
カメラ４０Ｂは、アーム２０Ｂを構成する第２アーム２２Ｂの一端部に取り付けられている。カメラ４０Ｂとしては、例えばＣＣＤカメラを用いる。カメラ４０Ｂは、天板３１上に載置された第１対象物Ｗ１、第２対象物Ｗ２を撮像する。カメラ４０Ｂの撮影画像は、制御装置６０に送信される。
【００４６】
制御装置６０は、メモリー、ＣＰＵ、電源回路等を内蔵している。制御装置６０は、入力装置７０から入力されるロボット１の動作内容を規定する動作プログラム等を記憶し、ＣＰＵによってメモリーに記憶された各種プログラムを起動しロボット１を統括制御する。
【００４７】
図２は、第１実施形態に係る把持部１０Ａの構成を示す図である。図２（ａ）は、第１実施形態に係る把持部１０Ａの構成を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。ここでは、把持部１０Ａ及び把持部１０Ｂのうち把持部１０Ａを例示して把持部の構成を説明することとする。把持部１０Ｂについては把持部１０Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
図２に示すように、把持部１０Ａは、本体部１１と、一対の指部１２と、を備えている。一対の指部１２の一端部１４は、本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続されている。把持部１０Ａは、一対の指部１２の他端側（ここでは他端部１５）を、第１回転軸１３を中心として第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部１２を開閉させるようになっている。なお、以下の説明においては、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）を単に「載置面」ということがある。
【００４９】
本体部１１は、一対の指部１２が配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部１１には、湾曲部に沿って円弧状の開口部１１ａが形成されている。一対の指部１２の他端部１５には、本体部１１の開口部１１ａを通る挿通部１５ａが設けられている。一対の指部１２の他端部１５は、開口部１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部１２の他端部１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。また、一対の指部１２は、それぞれ同一平面を移動する構成となっている。
【００５０】
一対の指部１２の「指部」は、１つの指又は複数の指で構成されている。ただし、指部が複数の指で構成されている場合は、複数の指のうちの１つの指に残りの指は全て従属して動作する。すなわち、複数の指のうちの１つの指部と残りの指とは別個独立して動作することはできない。
【００５１】
一対の指部１２の開閉機構（回転機構）は、モーター等の駆動装置により、一対の指部１２の一端部１４を第１回転軸１３の周りに回転させる構成となっている一対の指部１２は、２つの指部１２が第１回転軸１３を中心として回転する角度を１つの変数として制御される「１自由度の系（物体の位置を１つの変数で表すことができる系）」の構成となっている。
【００５２】
一対の指部１２は、互いに対向する側が凹をなすようそれぞれ屈曲して形成されている。一対の指部１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数（２つ）の把持面１２ａ，１２ｂを有している。一対の指部は、第１対象物Ｗ１を側方から把持する把持面１２ａ,１２ｂにおいて第１対象物Ｗ１と４点以上の接触点で接するようになっている。このように接触点を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。一対の指部１２は、例えば、アルミニウム等の金属（直方体）を切削することによって形成することができる。制御装置６０は、一対の指部１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【００５３】
一対の指部１２の双方において、把持面１２ａ,１２ｂ（図２参照）は、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）３３ａと直交している。なお、以下の説明においては、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）を単に「載置面」ということがある。
【００５４】
ところで、例えば対象物が小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持する把持部の正確な位置決めを行うことができない場合があった。把持部の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物と把持部とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じていた。
【００５５】
図１７は、対象物ＷＸを把持部１０Ｘで把持する際に生じる力の関係（セルフアライメントを実現させるための、摩擦力と押し出し力との関係）を示す図である。図１７においては、対象物ＷＸが配置された面にＸＹ座標系を設定し、把持部の一方側（−Ｘ方向側）と対象物ＷＸとの接触点を原点としている。図１７において、符号Ｆは把持部１０Ｘが対象物ＷＸを押し出す力、符号ｆｓは押し出し力Ｆの把持部１０Ｘの斜面方向成分、符号ｆｙは押し出し力ＦのＸ軸方向成分、符号ｆｆは対象物ＷＸが把持部１０Ｘから受ける摩擦力、符号θは把持部１０Ｘの斜面とＹ軸とのなす角度である。なお、本図においては、対象物ＷＸの質量が軽いため、対象物ＷＸと対象物ＷＸが配置された面との摩擦力は無視している。
【００５６】
図１７に示すように、把持部１０Ｘが対象物ＷＸを押し出す力Ｆを、把持部１０Ｘの斜面方向成分ｆｓと、Ｘ軸方向成分ｆｙとに分解すると、以下の式（１）、（２）で表される。なお、ｆｙは相殺される。
【００５７】
ｆｓ＝Ｆｔａｎθ ・・・（１）
【００５８】
ｆｙ＝Ｆｃｏｓθ＋Ｆｓｉｎθ ・・・（２）
【００５９】
また、対象物ＷＸが把持部１０Ｘから受ける摩擦力ｆｆは、摩擦係数をμとすると、以下の式（３）で表される。
【００６０】
ｆｆ＝μＦ ・・・（３）
【００６１】
ここで、対象物ＷＸが把持部１０Ｘにより押し出される条件は、以下の式（４）で表される。
【００６２】
ｆｓ＞ｆｆ ・・・（４）
【００６３】
よって、式（１）、式（３）、及び式（４）より、対象物ＷＸが把持部１０Ｘにより押し出される条件は、以下の式（５）で表される。
【００６４】
μ＜ｔａｎθ ・・・（５）
【００６５】
以上により、対象物ＷＸを把持部１０Ｘで把持する場合、式（５）を満足することによって対象物ＷＸを把持部１０Ｘで押し出してセルフアライメントを実現させることができることが分かる。
【００６６】
そこで、本発明のロボット１は、一対の指部１２と一対の指部１２が接続された本体部１１とを有し、一対の指部１２の一端部１４が本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続され、一対の指部１２の他端部１５が第１回転軸１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動することにより一対の指部１２を開閉させて対象物（第１対象物Ｗ１）を把持する把持部１０Ａと、第１対象物Ｗ１と把持部１０Ａとを相対移動させる移動装置（アーム２０Ａ、第１ベルトコンベア３３）と、前記移動装置を制御して把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させ、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を第１対象物Ｗ１が載置された載置面３３ａに平行な面で開閉させ、対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませ、３点以上の接触点で把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させる制御装置６０と、を備える構成となっている。以下、図３及び図４を参照して本実施形態に係るロボット１の動作について説明する。
【００６７】
図３は、第１実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。図４は、第１実施形態に係るロボットの動作を示すフローチャートである。図３（ａ）は把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、図３（ｂ）は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させたとき、図３（ｃ）は第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、図３（ｄ）は把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させたとき、を示している。なお、図３において、符号θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃ，θ１ｄは、第１回転軸１３周りの一対の指部１２のなす角度である。また、符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、一対の指部１２と第１対象物Ｗ１との接触点である。ここでは、把持部１０Ａ及び把持部１０Ｂのうち把持部１０Ａを例示して把持部の動作を説明することとする。把持部１０Ｂについては把持部１０Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
先ず、フィーダ３６により、第１対象物Ｗ１を第１ベルトコンベア３３に搬入する（図１参照）。次に、カメラ４０Ａにより第１対象物Ｗ１を撮像する。制御装置６０は、カメラ４０Ａの撮像結果に基づいて、第１ベルトコンベア３３上（載置面３３ａ）に載置された第１対象物Ｗ１の位置を検出する（図４に示すステップＳ１）。
【００６９】
次に、図３（ａ）に示すように、アーム２０Ａを制御して把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させる（図４に示すステップＳ２）。このときの一対の指部１２のなす角度をθ１ａとする。次に、把持部１０Ａを制御して把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させる。ここでは、把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１のケージング、セルフアライメント、摩擦把持の３つの機能を実現させる。
【００７０】
なお、「ケージング」とは、対象物（第１対象物Ｗ１）がある位置・姿勢のときに、把持部１０Ａや第１対象物Ｗ１が配置された面（ここでは第１ベルトコンベアの上面３３ａ）によって閉じられた空間の中にあることをいう。ケージングでは、第１対象物Ｗ１の位置・姿勢は拘束されておらず自由である。「セルフアライメント」とは、把持部１０Ａで第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、把持部１０Ａの形状や把持部１０Ａと第１対象物Ｗ１との摩擦力によって、第１対象物Ｗ１を前記閉じられた空間の中で所定の位置に移動させることをいう。「摩擦把持」とは、把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で接触させて第１対象物Ｗ１を拘束し、かつ、摩擦力によって第１対象物Ｗ１を第１対象物Ｗ１が配置された面３３ａに対して垂直な方向に拘束して把持することをいう。
【００７１】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を第１対象物Ｗ１が載置された面３３ａと平行な面で開閉させて一対の指部１２に第１対象物Ｗ１の周辺を囲ませる（図４に示すステップＳ３）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｂは、θ１ａよりも小さくなっている（θ１ｂ＜θ１ａ）。
【００７２】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませる（図４に示すステップＳ４）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｃは、θ１ｂよりも小さくなっている（θ１ｃ＜θ１ｂ）。
【００７３】
そして、図３（ｄ）に示すように、３点以上の接触点（ここでは接触点は４点）Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４で一対の指部１２に第１対象物Ｗ１を把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される（摩擦把持）。このとき、把持部１０Ａに設けられた検出装置（図１参照）によって、把持部１０Ａが第１対象物Ｗ１を把持する力が検出されている。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｄは、θ１ｃよりも小さくなっている（θ１ｄ＜θ１ｃ）。
【００７４】
把持面１２ａ,１２ｂ（図２参照）と載置面３３ａの角度は、第１対象物Ｗ１との接触面積が大きく取れる角度に設定すると、「摩擦把持」の際に第１対象物Ｗ１を安定して把持することが可能になる。
【００７５】
その後、把持部１０Ａは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３０（図１参照）に搬送する。
【００７６】
本実施形態のロボット１によれば、制御装置６０の制御により、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１の周辺に移動した後、載置面３３ａと平行な面で開閉するので、第１対象物Ｗ１の周辺は一対の指部１２で囲まれることとなる。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。また、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１を側方から挟み込むので、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。また、把持部１０Ａは対象物を３点以上の接触点（ここでは４点）Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４で把持するので、第１対象物Ｗ１の位置を拘束し、且つ接触点の摩擦により第１対象物Ｗ１を安定して把持することができる（摩擦把持）。このような把持部１０Ａの動作によって第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持することができる。したがって、第１対象物Ｗ１を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボット１を提供することができる。また、一対の指部１２の一端部１４を回転中心として一対の指部１２の他端側が揺動することで一対の指部１２が開閉するので、例えば対象物が狭い場所に配置されている場合であっても、対象物を把持しやすくなる。
【００７７】
この構成によれば、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１を側方から把持する把持面１２ａ，１２ｂにおいて第１対象物Ｗ１と４点以上の接触点で接している。このように接触点を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００７８】
この構成によれば、一対の指部１２の双方において、把持面１２ａ，１２ｂが載置面３３ａと直交しているので、一対の指部の双方において把持面と載置面とのなす角度が鋭角又は鈍角である場合に比べて、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が上下に飛び出してしまうことを抑制することができる。例えば、一対の指部１２Ａの双方において、把持面と載置面３３ａとのなす角度が鋭角であると、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が下方に飛び出してしまうことがある（図３（ｂ）参照）。一方、一対の指部１２Ｂの双方において、把持面と載置面３３ａとのなす角度が鈍角であると、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が上方に飛び出してしまうことがある（図３（ｃ）参照）。
【００７９】
この構成によれば、第１対象物Ｗ１を撮像するカメラ４０Ａを備えているので、第１対象物Ｗ１を把持する把持部１０Ａの正確な位置決めを行うことができる。
【００８０】
この構成によれば、把持部１０Ａが第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ａを備えている。このため、第１対象物Ｗ１に過度の荷重がかからないよう把持部１０Ａの把持力を調整することができる。したがって、第１対象物Ｗ１を把持する際に、第１対象物Ｗ１が変形したり損傷したりすることを抑制することが可能となる。
【００８１】
なお、本実施形態においては、アームが単位ロボット当たり２台（アーム２０Ａ，アーム２０Ｂ）配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。アームは、単位ロボット当たり１台だけ配置されていてもよいし３台以上配置されていてもよい。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１対象物が略円柱形状の場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第１対象物としては、ギア（歯車）の他にも、ナット、ネジなどの種々の形状のものを用いることができる。
【００８３】
（第２実施形態）
図５は、図２に対応した、本発明の第２実施形態に係る把持部１１０の構成を示す図である。図５（ａ）は、第２実施形態に係る把持部１１０の構成を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本実施形態の把持部１１０は、第１対象物Ｗ１を一対の指部１１２及び本体部１１に接触させることによって第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持する点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図５において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８４】
図５に示すように、把持部１１０は、本体部１１と、一対の指部１１２と、を備えている。把持部１１０は、一対の指部１１２の他端側（ここでは他端部１１５）を、第１回転軸１１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部１１２を開閉させるようになっている。
【００８５】
一対の指部１１２の他端部１１５には、本体部１１の開口部１１ａを通る挿通部１１５ａが設けられている。一対の指部１１２の他端部１１５は、開口部１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部１１２の他端部１１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸１１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。また、一対の指部１１２は、それぞれ同一平面を移動する構成となっている。
【００８６】
一対の指部１１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面１１２ａを有している。一対の指部１１２の双方において、把持面１１２ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部１１２及び本体部１１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。以下、図４及び図６を参照して本実施形態に係る把持部１１０の動作について説明する。
【００８７】
図６は、図３に対応した、第２実施形態に係る把持部１１０の動作を示す平面図である。図６（ａ）は把持部１１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、図６（ｂ）は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１１２を配置させたとき、図６（ｃ）は第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、図６（ｄ）は把持部１１０に第１対象物Ｗ１を把持させたとき、を示している。なお、図６において、符号θ２ａ，θ２ｂ，θ２ｃ，θ２ｄは、第１回転軸１１３周りの一対の指部１１２のなす角度である。また、符号Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３は、把持部１１０と第１対象物Ｗ１との接触点である。
【００８８】
図４に示すステップＳ１については、第１実施形態に係る把持部１０Ａの動作と同様のためその詳細な説明を省略する。
【００８９】
図６（ａ）に示すように、アーム２０Ａ（図１参照）を制御して把持部１１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させる（図４に示すステップＳ２）。このときの一対の指部１１２のなす角度をθ２ａとする。次に、把持部１１０を制御して把持部１１０に第１対象物Ｗ１を把持させる。ここでは、把持部１１０に第１対象物Ｗ１のケージング、セルフアライメント、摩擦把持の３つの機能を実現させる。
【００９０】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１１２を配置させた後、把持部１１０を制御して一対の指部１１２を載置面３３ａと平行な面で開閉させて一対の指部１１２に第１対象物Ｗ１の周辺を囲ませる（図４に示すステップＳ３）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｂは、θ２ａよりも小さくなっている（θ２ｂ＜θ２ａ）。
【００９１】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませる（図４に示すステップＳ４）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｃは、θ２ｂよりも小さくなっている（θ２ｃ＜θ２ｂ）。
【００９２】
そして、図６（ｄ）に示すように、一対の指部１１２及び本体部１１に３点以上の接触点（ここでは接触点は３点）Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３で第１対象物Ｗ１を把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される（摩擦把持）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｄは、θ２ｃよりも小さくなっている（θ２ｄ＜θ２ｃ）。
【００９３】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す図である。図７（ａ）は、図２に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す断面図である。本実施形態の把持部２１０は、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば２１２ｃが設けられている点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図７において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
図７に示すように、把持部２１０は、本体部１１と、一対の指部２１２と、を備えている。把持部２１０は、一対の指部２１２の他端側（ここでは他端部２１５）を、第１回転軸２１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部２１２を開閉させるようになっている。
【００９５】
一対の指部２１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数（２つ）の把持面２１２ａ,２１２ｂを有している。一対の指部２１２の双方において、把持面２１２ａ,２１２ｂは、載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【００９６】
一対の指部２１２には、第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に、第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば２１２ｃが設けられている。つば２１２ｃの下面は、載置面３３ａと平行になっている。
【００９７】
図８は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す図である。図８（ａ）は、図７（ａ）に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す平面図である。図８（ｂ）は、図７（ｂ）に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す断面図である。なお、図８において、符号Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２４は、把持部２１０と第１対象物Ｗ１との接触点である。
【００９８】
図８（ａ）に示すように、一対の指部２１２を制御して、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点（ここでは接触点は４点）Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２４で把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される。
【００９９】
図８（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の底面（−Ｚ方向側）は載置面３３ａに接触しており、第１対象物Ｗ１の上面（＋Ｘ方向側）はつば２１２ｃの下面に接触している。このようにして、第１対象物Ｗ１は、把持面２１２ａ，２１２ｂ及びつば２１２ｃの下面に接触して把持される。
【０１００】
本実施形態のロボットによれば、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物が上方に飛び出してしまうことを抑制することができる。
【０１０１】
なお、本実施形態においては、一対の指部の双方につばが設けられている構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、一対の指部のうちいずれか一方につばが設けられている構成であってもよい。すなわち、一対の指部のうちの少なくとも一方につばが設けられている構成であればよい。ただし、つばは第１対象物が上方に飛び出ない面積を有する必要がある。
【０１０２】
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態に係る把持部３１０の構成を示す図である。図９（ａ）は、図７に対応した、本発明の第４実施形態に係る把持部３１０の構成を示す平面図である。図９（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る把持部３１０の構成を示す側面図である。本実施形態の把持部３１０は、一対の指部３２０が、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する先端部３２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部３２２とを備えている点で、上述の第３実施形態で説明した把持部２１０と異なる。図９において、図７と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
図９に示すように、把持部３１０は、本体部１１と、一対の指部３２０と、を備えている。把持部３１０は、一対の指部３２０の他端側（ここでは基端部３２２）を、第１回転軸３１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部３２０を開閉させるようになっている。
【０１０４】
一対の指部３２０は、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する先端部３２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部３２２とを備えている。
【０１０５】
一対の指部３２０の先端部３２１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数の把持面（ここでは２つの面）３２１ａ，３２２ｂを有している。一対の指部３２０の双方において、把持面３２１ａ,３２１ｂは、載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部３２０の先端部３２１に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１０６】
一対の指部３２０の先端部３２１には、第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に、第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば３２１ｃが設けられている。
【０１０７】
一対の指部３２０における先端部３２１の載置面３３ａと対向する面３２１ｄは平坦な面である。
【０１０８】
一対の指部３２０において、先端部３２１と基端部３２２とは、カメラ３４０で先端部３２１を撮像する方向（ここではＺ軸方向）から視て重ならないように配置されている。なお、カメラ３４０は、載置面３３ａと直交する方向から視て、第１対象物Ｗ１と重なる位置に配置されている。
【０１０９】
一対の指部３２０において、先端部３２１と基端部３２２とのなす角度θ１は鈍角である。
【０１１０】
本実施形態のロボットによれば、一対の指部全体が載置面と平行に配置される構成に比べて、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持することが容易となる。載置面に載置された第１対象物を把持する場合、一対の指部を載置面に接触させて一対の指部に把持動作を行わせることで第１対象物を安定して把持することが容易となる。例えば、一対の指部において先端部及び基端部が平行に配置された構成であると、第１対象物を把持する際に本体部が載置面と接触してしまい、先端部と載置面とが離間して第１対象物を把持することが困難となる。しかしながら、本発明の構成によれば、一対の指部３２０の先端部３２１を載置面３３ａに接触させることが容易となる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持しやすくなる。
【０１１１】
この構成によれば、一対の指部における先端部の載置面と対向する面が凹凸面である構成に比べて、一対の指部３２０の先端部３２１を載置面３３ａに接触させることが容易となる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持しやすくなる。
【０１１２】
この構成によれば、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることができる。
【０１１３】
この構成によれば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成に比べて、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。例えば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成であると、カメラで先端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまい先端部の正確な把持動作を検出することが困難となるおそれがある。しかしながら、本発明の構成であれば、カメラ３４０で先端部３２１を撮像する方向から視て先端部３２１が基端部３２２に隠れてしまうことが少ない。したがって、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。
【０１１４】
（第５実施形態）
図１０は、図２に対応した、本発明の第５実施形態に係る把持部４１０の構成を示す平面図である。図１０（ａ）は、把持部４１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、又は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部４２０を配置させたときの平面図である。図１０（ｂ）は、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部４２０の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、又は把持部４１０に第１対象物Ｗ１を把持させたときの平面図である。図１０において、符号θ３ａ１，θ３ｂ１は、一対の指部４２０における第１リンク部４２１どうしのなす角度（第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度）、符号θ３ａ２，θ３ｂ２は、一対の指部４２０における第１リンク部４２１と第２リンク部４３１とのなす角度（第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度）である。本実施形態の把持部４１０は、一対の指部４２０の各々が、一端側が第１回転軸４２３に回転可能に連結された第１リンク部４２１と、一端側が本体部４１１に設けられた第２回転軸４１２に回転可能に連結され且つ他端側が第１リンク部４２１の他端側に回転可能に連結された第２リンク部４３１と、を有する点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図１０において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１０に示すように、把持部４１０は、本体部４１１と、一対の指部４２０と、を備えている。一対の指部４２０は、第１リンク部４２１と、第２リンク部４３１と、を備えている。把持部４１０は、一対の指部４２０の他端側（ここでは第１リンク部４２１の他端部４２５）を、第１回転軸４２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部４２０を開閉させるようになっている。
【０１１６】
一対の指部４２０の開閉機構（回転機構）は、例えば、本体部４１１に直線状の溝（開口部）を設け、この溝に第２回転軸４１２を設け、回転軸４１２を一対の指部４２０の第２リンク部４３１に挿通させる等して、モーター等の駆動装置により、一対の指部４２０を直線状の溝に沿って移動させる構成となっている。また、一対の指部４２０の第２リンク部４３１を第２回転軸４１２に回転可能に配置する等して、モーター等の駆動装置により、一対の指部４２０の第２リンク部４３１を第２回転軸４１２の周りに回転させる構成となっている。一対の指部４２０における第２リンク部４３１の第２回転軸４１２周りの回転に従って、一対の指部４２０における第１リンク部４２１の他端部４２５を第１回転軸４２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させる構成となっている。
【０１１７】
一対の指部４２０における第１リンク部４２１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面４２１ａを有している。一対の指部４２０の双方において、把持面４２１ａは載置面３３ａと直交している。一対の指部４２０における第２リンク部４３１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面４３１ａを有している。一対の指部４２０の双方において、把持面４３１ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部４２０に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１１８】
図１０（ａ）に示すように、このとき（把持部４１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、又は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部４２０を配置させたとき）の第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度をθ３ａ１、第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度をθ３ａ２とする。
【０１１９】
図１０（ｂ）に示すように、このとき（第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部４２０の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき）の第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度θ３ｂ１は、θ３ａ１よりも小さくなっている（θ３ｂ１＜θ３ａ１）。一方、第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度θ３ｂ２は、θ３ａ２よりも大きくなっている（θ３ｂ２＞θ３ａ２）。
【０１２０】
第２回転軸４１２の位置は、一対の指部４２０が閉じる方向に移動するのに伴って、第１回転軸４２３と第２回転軸４１２とを結ぶ直線に沿って第１回転軸４２３とは反対の方向に移動する。このようにして、第１回転軸４２３の位置（本体部４１１と第１回転軸４２３との間の距離）は、定位置に固定されるようになっている。
【０１２１】
このようにリンク部４２１，４３１を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【０１２２】
この構成によれば、一対の指部４２０が閉じる動作に従って、第１対象物Ｗ１がほとんど移動しないようにすることができる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【０１２３】
（変形例１）
図１１は、図５に対応した、本発明に係る把持部の第１変形例を示す図である。図１１（ａ）は、本発明に係る把持部の第１変形例を示す平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。本変形例の把持部５０１は、本体部５１１に突起５１１ａが設けられるとともに一対の指部５１２の他端部５１５に溝５１５ａが形成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１１において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２４】
図１１に示すように、把持部５０１は、本体部５１１と、一対の指部５１２と、を備えている。把持部５０１は、一対の指部５１２の他端側（ここでは他端部５１５）を、第１回転軸５１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部５１２を開閉させるようになっている。
【０１２５】
一対の指部５１２の他端部５１５には、本体部５１１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５１５ａが形成されている。本体部５１１は、一対の指部５１２が配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５１１には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５１１ａが設けられている。一対の指部５１２の他端部５１５は、突起５１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部５１２の他端部５１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１２６】
一対の指部５１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５１２ａを有している。一対の指部５１２の双方において、把持面５１２ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部５１２及び本体部５１１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１２７】
（変形例２）
図１２は、図５に対応した、本発明に係る把持部の第２変形例を示す図である。図１２（ａ）は、本発明に係る把持部の第２変形例を示す平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すＤ１−Ｄ１線に沿った断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示すＤ２−Ｄ２線に沿った断面図である。図１２（ｄ）は、一対の指部の対象物と接触して把持する部分を示す側面図である。本変形例の把持部５０２は、本体部５２１に突起５２１ａ，５２１ｂが設けられており、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａに溝５２５Ａｂが形成され、他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂに溝５２５Ｂｂが形成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１２において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２８】
図１２に示すように、把持部５０２は、本体部５２１と、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂと、を備えている。把持部５０２は、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの他端側（ここでは他端部５２５Ａ,５２５Ｂ）を、第１回転軸５２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１２９】
図１２（ｂ）に示すように、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａには、本体部５２１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５２５Ａｂが形成されている。本体部５２１は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂが配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５２１の他端部５２５Ａと接する側には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５２１ａが設けられている。指部５２２Ａの他端部５２５Ａは、突起５２１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、指部５２２Ａの他端部５２５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５２３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３０】
図１２（ｃ）に示すように、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂには、本体部５２１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５２５Ｂｂが形成されている。本体部５２１は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂが配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５２１の他端部５２５Ｂと接する側には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５２１ｂが設けられている。指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂは、突起５２１ｂに沿って移動可能になっている。具体的には、指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５２３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３１】
図１２（ｄ）に示すように、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂのうち指部５２２Ａが第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さ（載置面３３ａから把持する部分の上面までの距離）をＨ１、指部５２２Ｂが第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さ（載置面３３ａから把持する部分の上面までの距離）をＨ２とする。一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さＨ１,Ｈ２は互いに等しくなっている。なお、図１２（ｄ）においては、便宜上、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分を見やすくするために、高さＨ１,Ｈ２を異ならせている。
【０１３２】
一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５２２Ａａを有している。把持面５２２Ａａは載置面３３ａと直交している。一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの他方の指部５２２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５２２Ｂａを有している。把持面５２２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂ及び本体部５２１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１３３】
本変形例のロボットによれば、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂにおいて一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａと他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂとが本体部５２１を挟んで互いに反対の側に配置されているので、他端部５２５Ａと他端部５２５Ｂとが接触することはない。つまり、一方の他端部５２５Ａと他方の他端部５２５Ｂとが異なる平面で移動することとなる。したがって、第１対象物Ｗ１を把持する一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂの開閉動作の自由度を高くすることができる。
【０１３４】
この構成によれば、一対の指部の第１対象物と接触して把持する部分の載置面からの高さが異なっている場合に比べて、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。例えば、一対の指部の第１対象物と接触して把持する部分の載置面からの高さが異なっていると、第１対象物を挟み込む際に、第１対象物が斜めに傾いたり倒れたりしてしまう場合がある。
【０１３５】
（変形例３）
図１３は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第３変形例を示す平面図である。本変形例の把持部６０１は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの一端部６１４Ａが第１回転軸６１３Ａの周りに回転し、他方の指部６１２Ｂの一端部６１４Ｂが第１回転軸６１３Ｂの周りに回転するよう構成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１３において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１３６】
図１３に示すように、把持部６０１は、本体部（図示略）と、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂと、を備えている。把持部６０１は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの他端側（ここでは他端部６１５Ａ）を、第１回転軸６１３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６１２Ｂの他端側（ここでは他端部６１５Ｂ）を、第１回転軸６１３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１３７】
一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの他端部６１５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６１３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６１２Ｂの他端部６１５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６１３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３８】
一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面６１２Ａａを有している。把持面６１２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６１２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面６１２Ｂａを有している。把持面６１２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１３９】
（変形例４）
図１４は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第４変形例を示す平面図である。本変形例の把持部６０２は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂが第１対象物Ｗ１の側方から接する側にそれぞれ曲面６２２Ａａ，６２２Ｂａを有している点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１４において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１４０】
図１４に示すように、把持部６０２は、本体部（図示略）と、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂと、を備えている。把持部６０２は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａの他端側（ここでは他端部６２５Ａ）を、第１回転軸６２３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６２２Ｂの他端側（ここでは他端部６２５Ｂ）を、第１回転軸６２３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１４１】
一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａの他端部６２５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６２３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６２２Ｂの他端部６２５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６２３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１４２】
一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６２２Ａａを有している。把持面６２２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６２２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６２２Ｂａを有している。把持面６２２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１４３】
（変形例５）
図１５は、本発明に係る把持部の第５変形例を示す図である。図１５（ａ）は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第５変形例を示す平面図である。図１５（ｂ）は、本発明に係る把持部の第５変形例を示す側面図である。本変形例の把持部６０３は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａが複数の指（ここでは２つの指）で構成されており、他方の指部６３２Ｂが１つの指で構成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１５において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１４４】
図１５に示すように、把持部６０３は、本体部（図示略）と、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂと、を備えている。把持部６０３は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａの他端側（ここでは他端部６３５Ａ）を、第１回転軸６３３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６３２Ｂの他端側（ここでは他端部６３５Ｂ）を、第１回転軸６３３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１４５】
一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａの他端部６３５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６３３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６３２Ｂの他端部６３５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６３３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１４６】
一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６３２Ａａを有している。把持面６３２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６３２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６３２Ｂａを有している。把持面６３２Ｂａは載置面３３ａと直交している。
【０１４７】
図１５（ｂ）に示すように、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａは、複数の指（ここでは２つの指）で構成されている。他方の指部６３２Ｂは、１つの指で構成されている。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１４８】
（変形例６）
図１６は、図９（ｂ）に対応した、本発明に係る把持部の第６変形例〜第８変形例を示す側面図である。図１６（ａ）は、本発明に係る把持部の第６変形例を示す側面図である。なお、第６変形例〜第８変形例に示す構成は、一対の指部が１つの回転軸の周りに回転する構成と一対の指部がそれぞれ異なる２つの回転軸の周りに回転する構成との双方において適用可能である。
【０１４９】
図１６（ａ）に示すように、本変形例の把持部７０１は、本体部７１１と、一対の指部７２０と、を備えている。把持部７０１は、一対の指部７２０の他端側（ここでは基端部７２２の端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０を開閉させるようになっている。
【０１５０】
一対の指部７２０は、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部７２２とを備えている。
【０１５１】
一対の指部７２０において、一端部７２１と基端部７２２とは、カメラ７４０で一端部７２１を撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０において、一端部７２１と基端部７２２とのなす角度θ４は鈍角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１５２】
本変形例のロボットによれば、カメラ７４０が一対の指部７２０に近い位置に配置されるので、第１対象物Ｗ１を把持する一対の指部７２０の正確な位置決めを行うことができる。
【０１５３】
（変形例７）
図１６（ｂ）は、本発明に係る把持部の第７変形例を示す側面図である。なお、図１６（ｂ）においては、便宜上、第１対象物Ｗ１の図示を省略している。
【０１５４】
図１６（ｂ）に示すように、本変形例の把持部７０２は、本体部７１１と、一対の指部７２０Ａと、を備えている。把持部７０２は、一対の指部７２０Ａの他端側（ここでは基端部７２２Ａの端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０Ａを開閉させるようになっている。
【０１５５】
一対の指部７２０Ａは、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１Ａと、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部７２２Ａとを備えている。一端部７２１Ａ及び基端部７２２Ａの接続部は湾曲している。
【０１５６】
一対の指部７２０Ａにおいて、一端部７２１Ａと基端部７２２Ａとは、カメラ７４０で一端部７２１Ａを撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０Ａにおいて、一端部７２１Ａと基端部７２２Ａとのなす角度（側面視直線部分のなす角度）θ５は鈍角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１５７】
（変形例８）
図１６（ｃ）は、本発明に係る把持部の第８変形例を示す側面図である。なお、図１６（ｃ）においては、便宜上、第１対象物Ｗ１の図示を省略している。
【０１５８】
図１６（ｃ）に示すように、本変形例の把持部７０３は、本体部７１１と、一対の指部７２０Ｂと、を備えている。把持部７０３は、一対の指部７２０Ｂの他端側（ここでは基端部７２２Ｂの端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０Ｂを開閉させるようになっている。
【０１５９】
一対の指部７２０Ｂは、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１Ｂと、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部７１１と接続される基端部７２２Ｂとを備えている。
【０１６０】
一対の指部７２０Ｂにおいて、一端部７２１Ｂと基端部７２２Ｂとは、カメラ７４０で一端部７２１Ｂを撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０Ｂにおいて、一端部７２１Ｂと基端部７２２Ｂとのなす角度（側面視直線部分のなす角度）は直角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１６１】
なお、上述した実施形態では、ロボットにおいて、把持部をスカラロボットによって移動させて把持部に対象物を把持させる構成としたが、これに限らない。例えば、直交型ロボットなど他の形式のロボットによって把持部を移動させて把持部に対象物を把持させる構成とすることもできる。
【０１６２】
また、上述した実施形態では、ロボットにおいて、基台上にアーム（移動装置）が取り付けられた構成としたが、これに限らない。例えば、基台にステージを跨ぐ橋梁部を取り付け、該橋梁部からアームをつり下げる構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１６３】
１…ロボット、１０Ａ，１０Ｂ，１１０，２１０，３１０，４１０，５０１，５０２，６０１，６０２，６０３，７０１，７０２，７０３…把持部、１１，４１１，５１１，５２１，７１１…本体部、１２，１１２，２１２，３２０，４２０，５１２，５２２Ａ，５２２Ｂ，６１２Ａ，６１２Ｂ，６２２Ａ，６２２Ｂ，６３２Ａ，６３２Ｂ，７２０，７２０Ａ，７２０Ｂ…一対の指部、１２ａ，１２ｂ，１１２ａ,２１２ａ，２１２ｂ，３２１ａ，３２１ｂ，４２１ａ，４３１ａ，５１２ａ５２２Ａａ，５２２Ｂａ，６１２Ａａ，６１２Ｂａ，６２２Ａａ，６２２Ｂａ，６３２Ａａ,６３２Ｂａ…把持面、１３，１１３，２１３，３１３，４２３，５１３，５２３，６１３Ａ，６１３Ｂ，６２３Ａ，６２３Ｂ，６３３Ａ，６３３Ｂ…第１回転軸、１４,１１４,２１４,４２４,５１４,５２４Ａ,５２４Ｂ,６１４Ａ,６１４Ｂ,６２４Ａ，６２４Ｂ,６３４Ａ,６３４Ｂ…一端部、１５,１１５,２１５,５１５,５２５Ａ,５２５Ｂ,６１５Ａ,６１５Ｂ,６２５Ａ,６２５Ｂ,６３５Ａ,６３５Ｂ…他端部、２０Ａ，２０Ｂ…アーム（移動装置）、３０…ステージ（移動装置）、３３…第１ベルトコンベア（移動装置）、３３ａ…載置面、４０Ａ,４０Ｂ,３４０,７４０…カメラ、４１Ａ,４１Ｂ…検出装置、６０…制御装置、３２１,７２１,７２１Ａ,７２１Ｂ…先端部、３２１ｄ…先端部の載置面と対向する面、３２２,７２２,７２２Ａ,７２２Ｂ…基端部、２１２ｃ,３２１ｃ…つば、４１２…第２回転軸、４２１…第１リンク部、４３１…第２リンク部、θ１,θ４,θ５…先端部と基端部とのなす角度、Ｗ１…第１対象物（対象物）、Ｗ２…第２対象物（対象物）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、産業用ロボットとして、垂直多間接ロボット、水平多間接ロボット（スカラロボット）、直交型ロボットなどが開発されており、それらのロボットが各々の特徴に適合する用途に合わせて選択されている。これらのロボットでは、対象物を把持する把持部を目標位置に移動させ、該把持部に対象物を把持させている。
【０００３】
このような産業用ロボットにおいては、自動組立その他の作業工程において、不特定で多様な姿勢をとる対象物を所定の姿勢で効率的に掴み取ることが要求されている。例えば、特許文献１のロボットでは、対象物を把持するチャック機構が回転機構によってチャック自身を支持する中心軸周りに正逆回転可能とされ、更に、回転機構自身が首振り機構によって下向きの所定角度範囲内で回動可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７８３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術にあっては、制御装置により回転機構と、首振り機構とが制御されるので、チャックを様々な方向に向けることができるとともに、制御装置の制御によって様々な姿勢の対象物をチャック機構で把持することができると考えられる。
しかしながら、対象物が例えば小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持するチャック機構の正確な位置決めを行うことができない場合がある。チャック機構の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物とチャック機構とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、対象物を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明のロボットは、一対の指部と前記一対の指部が接続された本体部とを有し、前記一対の指部の一端部が前記本体部と離間する位置に設けられた第１回転軸の周りに回転可能に接続され、前記一対の指部の他端側が前記第１回転軸を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより前記一対の指部を開閉させて前記対象物を把持する把持部と、前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
このロボットによれば、制御装置の制御により、一対の指部は対象物の周辺に移動した後、対象物が載置された載置面と平行な面で開閉するので、対象物の周辺は一対の指部で囲まれることとなる。これにより、対象物は一対の指部で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる。また、一対の指部は対象物を側方から挟み込むので、対象物は一対の指部の動作に従って移動し、これにより位置が整われる。また、把持部は対象物を３点以上の接触点で把持するので、対象物の位置を拘束し、且つ接触点の摩擦により対象物を安定して把持することができる。このような把持部の動作によって対象物を所定の位置で把持することができる。したがって、対象物を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボットを提供することができる。また、一対の指部の一端部を回転中心として一対の指部の他端側が揺動することで一対の指部が開閉するので、例えば対象物が狭い場所に配置されている場合であっても、対象物を把持しやすくなる。
【０００９】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物を側方から把持する把持面において前記対象物と２点以上の接触点で接してもよい。
【００１０】
このように接触点を増やすことで、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１１】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記対象物を前記一対の指部及び前記本体部に接触させることによって前記対象物を３点以上の接触点で把持してもよい。
【００１２】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物を挟んで前記載置面とは反対側に、前記対象物が前記載置面と直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつばが設けられていてもよい。
【００１３】
このロボットによれば、対象物を挟み込む際に、対象物が上方に飛び出してしまうことを抑制することができる。
【００１４】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部の各々は、一端側が前記第１回転軸に回転可能に連結された第１リンク部と、一端側が前記本体部に設けられた第２回転軸に回転可能に連結され且つ他端側が前記第１リンク部の他端側に回転可能に連結された第２リンク部と、を有していてもよい。
【００１５】
このようにリンク部を増やすことで、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１６】
前記ロボットにおいて、前記第２回転軸の位置は、前記一対の指部が閉じる方向に移動するのに伴って、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを結ぶ直線に沿って前記第１回転軸とは反対の方向に移動してもよい。
【００１７】
このロボットによれば、一対の指部が閉じる動作に従って、対象物がほとんど移動しないようにすることができる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００１８】
前記ロボットにおいて、前記対象物を撮像するカメラを備え、前記制御装置は、前記カメラの撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させてもよい。
【００１９】
このロボットによれば、対象物を把持する把持部の正確な位置決めを行うことができる。
【００２０】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記カメラは、前記本体部に取り付けられていてもよい。
【００２１】
このロボットによれば、カメラが一対の指部に近い位置に配置されるので、対象物を把持する一対の指部の正確な位置決めを行うことができる。
【００２２】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部は、前記載置面と平行に配置されるとともに前記対象物を把持する先端部と、前記載置面から離間する方向に配置されるとともに前記本体部と接続される基端部と、を備えていてもよい。
【００２３】
載置面に載置された対象物を把持する場合、一対の指部に把持動作を行わせる際に一対の指部を載置面に接触させることで対象物を安定して把持することが容易となる。例えば、一対の指部において先端部及び基端部が平行に配置された構成であると、対象物を把持する際に本体部が載置面と接触してしまい、先端部と載置面とが離間して対象物を安定して把持することが困難となる。しかしながら、本発明の構成によれば、一対の指部の先端部を載置面に接触させることが容易となる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００２４】
前記ロボットにおいて、前記一対の指部における前記先端部の前記載置面と対向する面は平坦な面であってもよい。
【００２５】
このロボットによれば、例えば一対の指部における先端部の載置面と対向する面が凹凸面である構成に比べて、一対の指部の先端部を載置面に接触させることが容易となる。したがって、対象物を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００２６】
前記ロボットにおいて、前記先端部と前記基端部とは、前記カメラで前記先端物を撮像する方向から視て重ならないように配置されていてもよい。
【００２７】
このロボットによれば、先端部の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることができる。
【００２８】
前記ロボットにおいて、前記先端部と前記基端部とのなす角度は鈍角であってもよい。
【００２９】
例えば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成であると、カメラで一端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまい一端部の正確な把持動作を検出することが困難となるおそれがある。しかしながら、本発明の構成であれば、カメラで先端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまうことが少ない。したがって、先端部の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。
【００３０】
前記ロボットにおいて、前記把持部は、前記対象物を把持する力を検出する検出装置を備え、前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記把持部が前記対象物を把持する力を調整してもよい。
【００３１】
このロボットによれば、対象物に過度の荷重がかからないよう把持部の把持力を調整することができる。したがって、対象物を把持する際に、対象物が変形したり損傷したりすることを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るロボットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。
【図４】第１実施形態に係るロボットの動作を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。
【図７】第３実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る把持部の対象物の把持状態を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る把持部の構成を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る把持部の構成を示す平面図である。
【図１１】把持部の第１変形例を示す図である。
【図１２】把持部の第２変形例を示す図である。
【図１３】把持部の第３変形例を示す図である。
【図１４】把持部の第４変形例を示す図である。
【図１５】把持部の第５変形例を示す図である。
【図１６】把持部の第６変形例〜第８変形例を示す平面図である。
【図１７】対象物を把持部で把持する際に生じる力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３４】
以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が水平面に対して平行かつ互いに直交する方向に設定され、Ｚ軸がＸ軸及びＹ軸のそれぞれと直交する方向（鉛直方向）に設定されている。
【００３５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボット１の概略構成を示す斜視図である。図１において、符号Ｗ１は第１対象物、符号Ｗ２は第２対象物である。また、符号Ｌ１Ａは第１アーム２１Ａの回転軸，符号Ｌ２Ａは第２アーム２２Ａの回転軸、符号Ｌ３Ａは第３アーム２３Ａの回転軸、符号Ｌ４Ａは把持部１０Ａの回転軸である。符号Ｌ１Ｂは第１アーム２１Ｂの回転軸，符号Ｌ２Ｂは第２アーム２２Ｂの回転軸、符号Ｌ３Ｂは第３アーム２３Ｂの回転軸、符号Ｌ４Ｂは把持部１０Ｂの回転軸である。
【００３６】
ここでは、第１対象物Ｗ１として小型・軽量の歯車を例示して説明することとし、第２対象物Ｗ２として前記歯車を回転可能に支持する支持軸（ピン）を備える電子機器を例示して説明することとする。なお、第１対象物Ｗ１は把持部と接する側に曲面を有する略円柱形状となっている。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態に係るロボット１は、一対の指部を開閉させて対象物を把持する把持部１０Ａ，１０Ｂと、対象物と把持部１０Ａ，１０Ｂとをそれぞれ相対移動させるアーム（移動装置）２０Ａ，２０Ｂと、第１対象物Ｗ１を搬送するベルトコンベア３３，３４と、第１対象物Ｗ１を第１ベルトコンベア（移動装置）３３に搬入するフィーダと、第１対象物Ｗ１の受け渡し用の台となるステージ３７と、対象物Ｗ１，Ｗ２を載置するステージ（移動装置）３０と、アーム２０Ａ，２０Ｂ及びステージ３０を支持する基台５０と、アーム２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ取り付けられたカメラ４０Ａ，４０Ｂと、ロボット１自身の動作を制御する制御装置６０と、制御装置６０への入力指示を行う入力装置７０と、を備えている。
【００３８】
把持部１０Ａは、第３アーム２３Ａの一端部に接続されている。把持部１０Ａは、第１ベルトコンベア３３に配置された第１対象物Ｗ１を把持する。把持部１０Ａは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３７に搬送する。把持部１０Ａは、第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ａを備えている。検出装置４１Ａとしては、例えば、圧力センサーを用いたりモーターのトルクの変化（モーターを流れる電流の変化）を検出するセンサーを用いたりすることができる。
【００３９】
把持部１０Ｂは、第３アーム２３Ｂの一端部に接続されている。把持部１０Ｂは、ステージ３７に配置された第１対象物Ｗ１を把持する。把持部１０Ｂは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３０に搬送する。把持部１０Ｂは、把持した（またはステージ３７に配置された）第１対象物Ｗ１を第２対象物Ｗ２に搬送する。具体的には、把持部１０Ｂによって、歯車Ｗ１が電子機器Ｗ２のピンに挿通される。把持部１０Ｂは、第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ｂを備えている。検出装置４１Ｂとしては、例えば、圧力センサーを用いたりモーターのトルクの変化（モーターを流れる電流の変化）を検出するセンサーを用いたりすることができる。
【００４０】
アーム２０Ａは、第１アーム２１Ａ、第２アーム２２Ａ、第３アーム２３Ａがこの順に連結されており、第１アーム２１ＡがＺ軸方向に回転軸を有する主軸２４及び平面視略矩形の基底部２５を介して基台５０に接続されている。第１アーム２１Ａは、主軸２４との連結個所において、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に回転軸Ｌ１Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。第２アーム２２Ａは、第１アーム２１Ａとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ２Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。第３アーム２３Ａは、第２アーム２２Ａとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ３Ａ周りを正逆回転可能であるとともに、垂直方向（Ｚ軸方向）に上下移動可能に設けられている。なお、把持部１０Ａは、第３アーム２３Ａとの連結個所において、水平方向に直交する方向に回転軸Ｌ４Ａ周りを正逆回転可能に設けられている。
【００４１】
アーム２０Ｂは、第１アーム２１Ｂ、第２アーム２２Ｂ、第３アーム２３Ｂがこの順に連結されており、第１アーム２１ＢがＺ軸方向に回転軸を有する主軸２４及び平面視略矩形の基底部２５を介して基台５０に接続されている。第１アーム２１Ｂは、主軸２４との連結個所において、水平方向（ＸＹ平面と平行な方向）に回転軸Ｌ１Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。第２アーム２２Ｂは、第１アーム２１Ｂとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ２Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。第３アーム２３Ｂは、第２アーム２２Ｂとの連結個所において、水平方向に回転軸Ｌ３Ｂ周りを正逆回転可能であるとともに、垂直方向（Ｚ軸方向）に上下移動可能に設けられている。なお、把持部１０Ｂは、第３アーム２３Ｂとの連結個所において、水平方向に直交する方向に回転軸Ｌ４Ｂ周りを正逆回転可能に設けられている。
【００４２】
第１ベルトコンベア３３、第２ベルトコンベア３４は、アーム２０Ａが設けられた側からこの順に離間して配置されている。フィーダ３６は、第１ベルトコンベア３３の上流側（＋Ｙ方向側）に配置されている。第２ベルトコンベア３４は、第１ベルトコンベア３３の下流側（−Ｙ方向側）に突出するよう平面視において第１ベルトコンベア３３よりも大きくなっている。第１ベルトコンベア３３から落下した第１対象物Ｗ１は、第２ベルトコンベア３４に搬送されて図示しない傾斜したベルトコンベアによりフィーダ３６の開口部３６ａに投入される。このようにして、把持部１０Ａに把持されなかった第１対象物Ｗ１は、第１ベルトコンベア３３、第２ベルトコンベア３４、フィーダ３６を循環するようになっている。
【００４３】
ステージ３０は、対象物を載置する天板３１と、天板３１を支持するベース部３５と、を備えている。ベース部３５は、例えば、Ｘ方向に天板３１を水平移動させる移動機構と、Ｙ方向に天板３１を移動させる移動機構と、がそれぞれ独立に収納されており、天板３１を水平方向に移動可能に設けられている。
【００４４】
カメラ４０Ａは、アーム２０Ａを構成する第２アーム２２Ａの一端部に取り付けられている。カメラ４０Ａとしては、例えばＣＣＤカメラを用いる。カメラ４０Ａは、第１ベルトコンベア３３上に載置された第１対象物Ｗ１を撮像する。カメラ４０Ａの撮影画像は、制御装置６０に送信される。
【００４５】
カメラ４０Ｂは、アーム２０Ｂを構成する第２アーム２２Ｂの一端部に取り付けられている。カメラ４０Ｂとしては、例えばＣＣＤカメラを用いる。カメラ４０Ｂは、天板３１上に載置された第１対象物Ｗ１、第２対象物Ｗ２を撮像する。カメラ４０Ｂの撮影画像は、制御装置６０に送信される。
【００４６】
制御装置６０は、メモリー、ＣＰＵ、電源回路等を内蔵している。制御装置６０は、入力装置７０から入力されるロボット１の動作内容を規定する動作プログラム等を記憶し、ＣＰＵによってメモリーに記憶された各種プログラムを起動しロボット１を統括制御する。
【００４７】
図２は、第１実施形態に係る把持部１０Ａの構成を示す図である。図２（ａ）は、第１実施形態に係る把持部１０Ａの構成を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。ここでは、把持部１０Ａ及び把持部１０Ｂのうち把持部１０Ａを例示して把持部の構成を説明することとする。把持部１０Ｂについては把持部１０Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４８】
図２に示すように、把持部１０Ａは、本体部１１と、一対の指部１２と、を備えている。一対の指部１２の一端部１４は、本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続されている。把持部１０Ａは、一対の指部１２の他端側（ここでは他端部１５）を、第１回転軸１３を中心として第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部１２を開閉させるようになっている。なお、以下の説明においては、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）を単に「載置面」ということがある。
【００４９】
本体部１１は、一対の指部１２が配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部１１には、湾曲部に沿って円弧状の開口部１１ａが形成されている。一対の指部１２の他端部１５には、本体部１１の開口部１１ａを通る挿通部１５ａが設けられている。一対の指部１２の他端部１５は、開口部１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部１２の他端部１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。また、一対の指部１２は、それぞれ同一平面を移動する構成となっている。
【００５０】
一対の指部１２の「指部」は、１つの指又は複数の指で構成されている。ただし、指部が複数の指で構成されている場合は、複数の指のうちの１つの指に残りの指は全て従属して動作する。すなわち、複数の指のうちの１つの指部と残りの指とは別個独立して動作することはできない。
【００５１】
一対の指部１２の開閉機構（回転機構）は、モーター等の駆動装置により、一対の指部１２の一端部１４を第１回転軸１３の周りに回転させる構成となっている一対の指部１２は、２つの指部１２が第１回転軸１３を中心として回転する角度を１つの変数として制御される「１自由度の系（物体の位置を１つの変数で表すことができる系）」の構成となっている。
【００５２】
一対の指部１２は、互いに対向する側が凹をなすようそれぞれ屈曲して形成されている。一対の指部１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数（２つ）の把持面１２ａ，１２ｂを有している。一対の指部は、第１対象物Ｗ１を側方から把持する把持面１２ａ,１２ｂにおいて第１対象物Ｗ１と４点以上の接触点で接するようになっている。このように接触点を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。一対の指部１２は、例えば、アルミニウム等の金属（直方体）を切削することによって形成することができる。制御装置６０は、一対の指部１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【００５３】
一対の指部１２の双方において、把持面１２ａ,１２ｂ（図２参照）は、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）３３ａと直交している。なお、以下の説明においては、第１対象物Ｗ１が載置された面（第１ベルトコンベア３３の上面）を単に「載置面」ということがある。
【００５４】
ところで、例えば対象物が小型・軽量であると、カメラを用いて対象物の位置・姿勢を正確に検出することが困難となり、対象物を把持する把持部の正確な位置決めを行うことができない場合があった。把持部の正確な位置決めを行うことができないと、把持動作時に対象物と把持部とが意図しない場所で接触するおそれがある。その場合、対象物が軽量であるため、対象物が意図しない方向に動いてしまい、対象物を所望の位置で保持することができない場合や、対象物が把持空間から飛び出してしまうなどの問題が生じていた。
【００５５】
図１７は、対象物ＷＸを把持部１０Ｘで把持する際に生じる力の関係（セルフアライメントを実現させるための、摩擦力と押し出し力との関係）を示す図である。図１７においては、対象物ＷＸが配置された面にＸＹ座標系を設定し、把持部の一方側（−Ｘ方向側）と対象物ＷＸとの接触点を原点としている。図１７において、符号Ｆは把持部１０Ｘが対象物ＷＸを押し出す力、符号ｆｓは押し出し力Ｆの把持部１０Ｘの斜面方向成分、符号ｆｙは押し出し力ＦのＸ軸方向成分、符号ｆｆは対象物ＷＸが把持部１０Ｘから受ける摩擦力、符号θは把持部１０Ｘの斜面とＹ軸とのなす角度である。なお、本図においては、対象物ＷＸの質量が軽いため、対象物ＷＸと対象物ＷＸが配置された面との摩擦力は無視している。
【００５６】
図１７に示すように、把持部１０Ｘが対象物ＷＸを押し出す力Ｆを、把持部１０Ｘの斜面方向成分ｆｓと、Ｘ軸方向成分ｆｙとに分解すると、以下の式（１）、（２）で表される。なお、ｆｙは相殺される。
【００５７】
ｆｓ＝Ｆｔａｎθ ・・・（１）
【００５８】
ｆｙ＝Ｆｃｏｓθ＋Ｆｓｉｎθ ・・・（２）
【００５９】
また、対象物ＷＸが把持部１０Ｘから受ける摩擦力ｆｆは、摩擦係数をμとすると、以下の式（３）で表される。
【００６０】
ｆｆ＝μＦ ・・・（３）
【００６１】
ここで、対象物ＷＸが把持部１０Ｘにより押し出される条件は、以下の式（４）で表される。
【００６２】
ｆｓ＞ｆｆ ・・・（４）
【００６３】
よって、式（１）、式（３）、及び式（４）より、対象物ＷＸが把持部１０Ｘにより押し出される条件は、以下の式（５）で表される。
【００６４】
μ＜ｔａｎθ ・・・（５）
【００６５】
以上により、対象物ＷＸを把持部１０Ｘで把持する場合、式（５）を満足することによって対象物ＷＸを把持部１０Ｘで押し出してセルフアライメントを実現させることができることが分かる。
【００６６】
そこで、本発明のロボット１は、一対の指部１２と一対の指部１２が接続された本体部１１とを有し、一対の指部１２の一端部１４が本体部１１と離間する位置に設けられた第１回転軸１３の周りに回転可能に接続され、一対の指部１２の他端部１５が第１回転軸１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動することにより一対の指部１２を開閉させて対象物（第１対象物Ｗ１）を把持する把持部１０Ａと、第１対象物Ｗ１と把持部１０Ａとを相対移動させる移動装置（アーム２０Ａ、第１ベルトコンベア３３）と、前記移動装置を制御して把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させ、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を第１対象物Ｗ１が載置された載置面３３ａに平行な面で開閉させ、対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませ、３点以上の接触点で把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させる制御装置６０と、を備える構成となっている。以下、図３及び図４を参照して本実施形態に係るロボット１の動作について説明する。
【００６７】
図３は、第１実施形態に係る把持部の動作を示す平面図である。図４は、第１実施形態に係るロボットの動作を示すフローチャートである。図３（ａ）は把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、図３（ｂ）は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させたとき、図３（ｃ）は第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、図３（ｄ）は把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させたとき、を示している。なお、図３において、符号θ１ａ，θ１ｂ，θ１ｃ，θ１ｄは、第１回転軸１３周りの一対の指部１２のなす角度である。また、符号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、一対の指部１２と第１対象物Ｗ１との接触点である。ここでは、把持部１０Ａ及び把持部１０Ｂのうち把持部１０Ａを例示して把持部の動作を説明することとする。把持部１０Ｂについては把持部１０Ａと同様の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６８】
先ず、フィーダ３６により、第１対象物Ｗ１を第１ベルトコンベア３３に搬入する（図１参照）。次に、カメラ４０Ａにより第１対象物Ｗ１を撮像する。制御装置６０は、カメラ４０Ａの撮像結果に基づいて、第１ベルトコンベア３３上（載置面３３ａ）に載置された第１対象物Ｗ１の位置を検出する（図４に示すステップＳ１）。
【００６９】
次に、図３（ａ）に示すように、アーム２０Ａを制御して把持部１０Ａを第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させる（図４に示すステップＳ２）。このときの一対の指部１２のなす角度をθ１ａとする。次に、把持部１０Ａを制御して把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を把持させる。ここでは、把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１のケージング、セルフアライメント、摩擦把持の３つの機能を実現させる。
【００７０】
なお、「ケージング」とは、対象物（第１対象物Ｗ１）がある位置・姿勢のときに、把持部１０Ａや第１対象物Ｗ１が配置された面（ここでは第１ベルトコンベアの上面３３ａ）によって閉じられた空間の中にあることをいう。ケージングでは、第１対象物Ｗ１の位置・姿勢は拘束されておらず自由である。「セルフアライメント」とは、把持部１０Ａで第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、把持部１０Ａの形状や把持部１０Ａと第１対象物Ｗ１との摩擦力によって、第１対象物Ｗ１を前記閉じられた空間の中で所定の位置に移動させることをいう。「摩擦把持」とは、把持部１０Ａに第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で接触させて第１対象物Ｗ１を拘束し、かつ、摩擦力によって第１対象物Ｗ１を第１対象物Ｗ１が配置された面３３ａに対して垂直な方向に拘束して把持することをいう。
【００７１】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１２を配置させた後、把持部１０Ａを制御して一対の指部１２を第１対象物Ｗ１が載置された面３３ａと平行な面で開閉させて一対の指部１２に第１対象物Ｗ１の周辺を囲ませる（図４に示すステップＳ３）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｂは、θ１ａよりも小さくなっている（θ１ｂ＜θ１ａ）。
【００７２】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませる（図４に示すステップＳ４）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｃは、θ１ｂよりも小さくなっている（θ１ｃ＜θ１ｂ）。
【００７３】
そして、図３（ｄ）に示すように、３点以上の接触点（ここでは接触点は４点）Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４で一対の指部１２に第１対象物Ｗ１を把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される（摩擦把持）。このとき、把持部１０Ａに設けられた検出装置（図１参照）によって、把持部１０Ａが第１対象物Ｗ１を把持する力が検出されている。なお、このときの一対の指部１２のなす角度θ１ｄは、θ１ｃよりも小さくなっている（θ１ｄ＜θ１ｃ）。
【００７４】
把持面１２ａ,１２ｂ（図２参照）と載置面３３ａの角度は、第１対象物Ｗ１との接触面積が大きく取れる角度に設定すると、「摩擦把持」の際に第１対象物Ｗ１を安定して把持することが可能になる。
【００７５】
その後、把持部１０Ａは、把持した第１対象物Ｗ１をステージ３０（図１参照）に搬送する。
【００７６】
本実施形態のロボット１によれば、制御装置６０の制御により、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１の周辺に移動した後、載置面３３ａと平行な面で開閉するので、第１対象物Ｗ１の周辺は一対の指部１２で囲まれることとなる。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。また、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１を側方から挟み込むので、第１対象物Ｗ１は一対の指部１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。また、把持部１０Ａは対象物を３点以上の接触点（ここでは４点）Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４で把持するので、第１対象物Ｗ１の位置を拘束し、且つ接触点の摩擦により第１対象物Ｗ１を安定して把持することができる（摩擦把持）。このような把持部１０Ａの動作によって第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持することができる。したがって、第１対象物Ｗ１を逃がさず且つ確実に決められた位置で把持することが可能なロボット１を提供することができる。また、一対の指部１２の一端部１４を回転中心として一対の指部１２の他端側が揺動することで一対の指部１２が開閉するので、例えば対象物が狭い場所に配置されている場合であっても、対象物を把持しやすくなる。
【００７７】
この構成によれば、一対の指部１２は第１対象物Ｗ１を側方から把持する把持面１２ａ，１２ｂにおいて第１対象物Ｗ１と４点以上の接触点で接している。このように接触点を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【００７８】
この構成によれば、一対の指部１２の双方において、把持面１２ａ，１２ｂが載置面３３ａと直交しているので、一対の指部の双方において把持面と載置面とのなす角度が鋭角又は鈍角である場合に比べて、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が上下に飛び出してしまうことを抑制することができる。例えば、一対の指部１２Ａの双方において、把持面と載置面３３ａとのなす角度が鋭角であると、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が下方に飛び出してしまうことがある（図３（ｂ）参照）。一方、一対の指部１２Ｂの双方において、把持面と載置面３３ａとのなす角度が鈍角であると、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１が上方に飛び出してしまうことがある（図３（ｃ）参照）。
【００７９】
この構成によれば、第１対象物Ｗ１を撮像するカメラ４０Ａを備えているので、第１対象物Ｗ１を把持する把持部１０Ａの正確な位置決めを行うことができる。
【００８０】
この構成によれば、把持部１０Ａが第１対象物Ｗ１を把持する力を検出する検出装置４１Ａを備えている。このため、第１対象物Ｗ１に過度の荷重がかからないよう把持部１０Ａの把持力を調整することができる。したがって、第１対象物Ｗ１を把持する際に、第１対象物Ｗ１が変形したり損傷したりすることを抑制することが可能となる。
【００８１】
なお、本実施形態においては、アームが単位ロボット当たり２台（アーム２０Ａ，アーム２０Ｂ）配置されている例を挙げて説明したが、これに限らない。アームは、単位ロボット当たり１台だけ配置されていてもよいし３台以上配置されていてもよい。
【００８２】
また、本実施形態においては、第１対象物が略円柱形状の場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、第１対象物としては、ギア（歯車）の他にも、ナット、ネジなどの種々の形状のものを用いることができる。
【００８３】
（第２実施形態）
図５は、図２に対応した、本発明の第２実施形態に係る把持部１１０の構成を示す図である。図５（ａ）は、第２実施形態に係る把持部１１０の構成を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本実施形態の把持部１１０は、第１対象物Ｗ１を一対の指部１１２及び本体部１１に接触させることによって第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持する点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図５において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８４】
図５に示すように、把持部１１０は、本体部１１と、一対の指部１１２と、を備えている。把持部１１０は、一対の指部１１２の他端側（ここでは他端部１１５）を、第１回転軸１１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部１１２を開閉させるようになっている。
【００８５】
一対の指部１１２の他端部１１５には、本体部１１の開口部１１ａを通る挿通部１１５ａが設けられている。一対の指部１１２の他端部１１５は、開口部１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部１１２の他端部１１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸１１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。また、一対の指部１１２は、それぞれ同一平面を移動する構成となっている。
【００８６】
一対の指部１１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面１１２ａを有している。一対の指部１１２の双方において、把持面１１２ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部１１２及び本体部１１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。以下、図４及び図６を参照して本実施形態に係る把持部１１０の動作について説明する。
【００８７】
図６は、図３に対応した、第２実施形態に係る把持部１１０の動作を示す平面図である。図６（ａ）は把持部１１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、図６（ｂ）は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１１２を配置させたとき、図６（ｃ）は第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、図６（ｄ）は把持部１１０に第１対象物Ｗ１を把持させたとき、を示している。なお、図６において、符号θ２ａ，θ２ｂ，θ２ｃ，θ２ｄは、第１回転軸１１３周りの一対の指部１１２のなす角度である。また、符号Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３は、把持部１１０と第１対象物Ｗ１との接触点である。
【００８８】
図４に示すステップＳ１については、第１実施形態に係る把持部１０Ａの動作と同様のためその詳細な説明を省略する。
【００８９】
図６（ａ）に示すように、アーム２０Ａ（図１参照）を制御して把持部１１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させる（図４に示すステップＳ２）。このときの一対の指部１１２のなす角度をθ２ａとする。次に、把持部１１０を制御して把持部１１０に第１対象物Ｗ１を把持させる。ここでは、把持部１１０に第１対象物Ｗ１のケージング、セルフアライメント、摩擦把持の３つの機能を実現させる。
【００９０】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部１１２を配置させた後、把持部１１０を制御して一対の指部１１２を載置面３３ａと平行な面で開閉させて一対の指部１１２に第１対象物Ｗ１の周辺を囲ませる（図４に示すステップＳ３）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１１２で囲まれた領域の外に飛び出さないようになる（ケージング）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｂは、θ２ａよりも小さくなっている（θ２ｂ＜θ２ａ）。
【００９１】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部１１２の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませる（図４に示すステップＳ４）。これにより、第１対象物Ｗ１は一対の指部１１２に従って移動し、これにより位置が整われる（セルフアライメント）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｃは、θ２ｂよりも小さくなっている（θ２ｃ＜θ２ｂ）。
【００９２】
そして、図６（ｄ）に示すように、一対の指部１１２及び本体部１１に３点以上の接触点（ここでは接触点は３点）Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３で第１対象物Ｗ１を把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される（摩擦把持）。なお、このときの一対の指部１１２のなす角度θ２ｄは、θ２ｃよりも小さくなっている（θ２ｄ＜θ２ｃ）。
【００９３】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す図である。図７（ａ）は、図２に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の構成を示す断面図である。本実施形態の把持部２１０は、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば２１２ｃが設けられている点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図７において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９４】
図７に示すように、把持部２１０は、本体部１１と、一対の指部２１２と、を備えている。把持部２１０は、一対の指部２１２の他端側（ここでは他端部２１５）を、第１回転軸２１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部２１２を開閉させるようになっている。
【００９５】
一対の指部２１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数（２つ）の把持面２１２ａ,２１２ｂを有している。一対の指部２１２の双方において、把持面２１２ａ,２１２ｂは、載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【００９６】
一対の指部２１２には、第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に、第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば２１２ｃが設けられている。つば２１２ｃの下面は、載置面３３ａと平行になっている。
【００９７】
図８は、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す図である。図８（ａ）は、図７（ａ）に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す平面図である。図８（ｂ）は、図７（ｂ）に対応した、本発明の第３実施形態に係る把持部２１０の対象物の把持状態を示す断面図である。なお、図８において、符号Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２４は、把持部２１０と第１対象物Ｗ１との接触点である。
【００９８】
図８（ａ）に示すように、一対の指部２１２を制御して、一対の指部２１２に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点（ここでは接触点は４点）Ｇ２１，Ｇ２２，Ｇ２３，Ｇ２４で把持させる（図４に示すステップＳ５）。これにより、第１対象物Ｗ１は、所定の位置で拘束される。
【００９９】
図８（ｂ）に示すように、第１対象物Ｗ１の底面（−Ｚ方向側）は載置面３３ａに接触しており、第１対象物Ｗ１の上面（＋Ｘ方向側）はつば２１２ｃの下面に接触している。このようにして、第１対象物Ｗ１は、把持面２１２ａ，２１２ｂ及びつば２１２ｃの下面に接触して把持される。
【０１００】
本実施形態のロボットによれば、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物が上方に飛び出してしまうことを抑制することができる。
【０１０１】
なお、本実施形態においては、一対の指部の双方につばが設けられている構成を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、一対の指部のうちいずれか一方につばが設けられている構成であってもよい。すなわち、一対の指部のうちの少なくとも一方につばが設けられている構成であればよい。ただし、つばは第１対象物が上方に飛び出ない面積を有する必要がある。
【０１０２】
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態に係る把持部３１０の構成を示す図である。図９（ａ）は、図７に対応した、本発明の第４実施形態に係る把持部３１０の構成を示す平面図である。図９（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る把持部３１０の構成を示す側面図である。本実施形態の把持部３１０は、一対の指部３２０が、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する先端部３２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部３２２とを備えている点で、上述の第３実施形態で説明した把持部２１０と異なる。図９において、図７と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
図９に示すように、把持部３１０は、本体部１１と、一対の指部３２０と、を備えている。把持部３１０は、一対の指部３２０の他端側（ここでは基端部３２２）を、第１回転軸３１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部３２０を開閉させるようになっている。
【０１０４】
一対の指部３２０は、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する先端部３２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部３２２とを備えている。
【０１０５】
一対の指部３２０の先端部３２１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に互いに交差する複数の把持面（ここでは２つの面）３２１ａ，３２２ｂを有している。一対の指部３２０の双方において、把持面３２１ａ,３２１ｂは、載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部３２０の先端部３２１に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１０６】
一対の指部３２０の先端部３２１には、第１対象物Ｗ１を挟んで載置面３３ａとは反対側に、第１対象物Ｗ１が載置面３３ａと直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつば３２１ｃが設けられている。
【０１０７】
一対の指部３２０における先端部３２１の載置面３３ａと対向する面３２１ｄは平坦な面である。
【０１０８】
一対の指部３２０において、先端部３２１と基端部３２２とは、カメラ３４０で先端部３２１を撮像する方向（ここではＺ軸方向）から視て重ならないように配置されている。なお、カメラ３４０は、載置面３３ａと直交する方向から視て、第１対象物Ｗ１と重なる位置に配置されている。
【０１０９】
一対の指部３２０において、先端部３２１と基端部３２２とのなす角度θ１は鈍角である。
【０１１０】
本実施形態のロボットによれば、一対の指部全体が載置面と平行に配置される構成に比べて、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持することが容易となる。載置面に載置された第１対象物を把持する場合、一対の指部を載置面に接触させて一対の指部に把持動作を行わせることで第１対象物を安定して把持することが容易となる。例えば、一対の指部において先端部及び基端部が平行に配置された構成であると、第１対象物を把持する際に本体部が載置面と接触してしまい、先端部と載置面とが離間して第１対象物を把持することが困難となる。しかしながら、本発明の構成によれば、一対の指部３２０の先端部３２１を載置面３３ａに接触させることが容易となる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持しやすくなる。
【０１１１】
この構成によれば、一対の指部における先端部の載置面と対向する面が凹凸面である構成に比べて、一対の指部３２０の先端部３２１を載置面３３ａに接触させることが容易となる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で把持しやすくなる。
【０１１２】
この構成によれば、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることができる。
【０１１３】
この構成によれば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成に比べて、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。例えば、先端部と基端部とのなす角度が鋭角である構成であると、カメラで先端部を撮像する方向から視て先端部が基端部に隠れてしまい先端部の正確な把持動作を検出することが困難となるおそれがある。しかしながら、本発明の構成であれば、カメラ３４０で先端部３２１を撮像する方向から視て先端部３２１が基端部３２２に隠れてしまうことが少ない。したがって、先端部３２１の把持動作を確認しつつ把持動作を行わせることが容易となる。
【０１１４】
（第５実施形態）
図１０は、図２に対応した、本発明の第５実施形態に係る把持部４１０の構成を示す平面図である。図１０（ａ）は、把持部４１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、又は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部４２０を配置させたときの平面図である。図１０（ｂ）は、第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部４２０の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき、又は把持部４１０に第１対象物Ｗ１を把持させたときの平面図である。図１０において、符号θ３ａ１，θ３ｂ１は、一対の指部４２０における第１リンク部４２１どうしのなす角度（第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度）、符号θ３ａ２，θ３ｂ２は、一対の指部４２０における第１リンク部４２１と第２リンク部４３１とのなす角度（第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度）である。本実施形態の把持部４１０は、一対の指部４２０の各々が、一端側が第１回転軸４２３に回転可能に連結された第１リンク部４２１と、一端側が本体部４１１に設けられた第２回転軸４１２に回転可能に連結され且つ他端側が第１リンク部４２１の他端側に回転可能に連結された第２リンク部４３１と、を有する点で、上述の第１実施形態で説明した把持部１０Ａと異なる。図１０において、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１０に示すように、把持部４１０は、本体部４１１と、一対の指部４２０と、を備えている。一対の指部４２０は、第１リンク部４２１と、第２リンク部４３１と、を備えている。把持部４１０は、一対の指部４２０の他端側（ここでは第１リンク部４２１の他端部４２５）を、第１回転軸４２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部４２０を開閉させるようになっている。
【０１１６】
一対の指部４２０の開閉機構（回転機構）は、例えば、本体部４１１に直線状の溝（開口部）を設け、この溝に第２回転軸４１２を設け、回転軸４１２を一対の指部４２０の第２リンク部４３１に挿通させる等して、モーター等の駆動装置により、一対の指部４２０を直線状の溝に沿って移動させる構成となっている。また、一対の指部４２０の第２リンク部４３１を第２回転軸４１２に回転可能に配置する等して、モーター等の駆動装置により、一対の指部４２０の第２リンク部４３１を第２回転軸４１２の周りに回転させる構成となっている。一対の指部４２０における第２リンク部４３１の第２回転軸４１２周りの回転に従って、一対の指部４２０における第１リンク部４２１の他端部４２５を第１回転軸４２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させる構成となっている。
【０１１７】
一対の指部４２０における第１リンク部４２１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面４２１ａを有している。一対の指部４２０の双方において、把持面４２１ａは載置面３３ａと直交している。一対の指部４２０における第２リンク部４３１は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面４３１ａを有している。一対の指部４２０の双方において、把持面４３１ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部４２０に第１対象物Ｗ１を４点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１１８】
図１０（ａ）に示すように、このとき（把持部４１０を第１対象物Ｗ１に向けて相対移動させるとき、又は第１対象物Ｗ１の周辺に一対の指部４２０を配置させたとき）の第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度をθ３ａ１、第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度をθ３ａ２とする。
【０１１９】
図１０（ｂ）に示すように、このとき（第１対象物Ｗ１の側方から一対の指部４２０の間に第１対象物Ｗ１を挟み込ませたとき）の第１回転軸４２３周りの一対の指部４２０のなす角度θ３ｂ１は、θ３ａ１よりも小さくなっている（θ３ｂ１＜θ３ａ１）。一方、第３回転軸４２２周りの一対の指部４２０のなす角度θ３ｂ２は、θ３ａ２よりも大きくなっている（θ３ｂ２＞θ３ａ２）。
【０１２０】
第２回転軸４１２の位置は、一対の指部４２０が閉じる方向に移動するのに伴って、第１回転軸４２３と第２回転軸４１２とを結ぶ直線に沿って第１回転軸４２３とは反対の方向に移動する。このようにして、第１回転軸４２３の位置（本体部４１１と第１回転軸４２３との間の距離）は、定位置に固定されるようになっている。
【０１２１】
このようにリンク部４２１，４３１を増やすことで、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【０１２２】
この構成によれば、一対の指部４２０が閉じる動作に従って、第１対象物Ｗ１がほとんど移動しないようにすることができる。したがって、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。
【０１２３】
（変形例１）
図１１は、図５に対応した、本発明に係る把持部の第１変形例を示す図である。図１１（ａ）は、本発明に係る把持部の第１変形例を示す平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。本変形例の把持部５０１は、本体部５１１に突起５１１ａが設けられるとともに一対の指部５１２の他端部５１５に溝５１５ａが形成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１１において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２４】
図１１に示すように、把持部５０１は、本体部５１１と、一対の指部５１２と、を備えている。把持部５０１は、一対の指部５１２の他端側（ここでは他端部５１５）を、第１回転軸５１３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部５１２を開閉させるようになっている。
【０１２５】
一対の指部５１２の他端部５１５には、本体部５１１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５１５ａが形成されている。本体部５１１は、一対の指部５１２が配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５１１には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５１１ａが設けられている。一対の指部５１２の他端部５１５は、突起５１１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、一対の指部５１２の他端部５１５は、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５１３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１２６】
一対の指部５１２は、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５１２ａを有している。一対の指部５１２の双方において、把持面５１２ａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部５１２及び本体部５１１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１２７】
（変形例２）
図１２は、図５に対応した、本発明に係る把持部の第２変形例を示す図である。図１２（ａ）は、本発明に係る把持部の第２変形例を示す平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すＤ１−Ｄ１線に沿った断面図である。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示すＤ２−Ｄ２線に沿った断面図である。図１２（ｄ）は、一対の指部の対象物と接触して把持する部分を示す側面図である。本変形例の把持部５０２は、本体部５２１に突起５２１ａ，５２１ｂが設けられており、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａに溝５２５Ａｂが形成され、他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂに溝５２５Ｂｂが形成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１２において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２８】
図１２に示すように、把持部５０２は、本体部５２１と、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂと、を備えている。把持部５０２は、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの他端側（ここでは他端部５２５Ａ,５２５Ｂ）を、第１回転軸５２３を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１２９】
図１２（ｂ）に示すように、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａには、本体部５２１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５２５Ａｂが形成されている。本体部５２１は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂが配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５２１の他端部５２５Ａと接する側には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５２１ａが設けられている。指部５２２Ａの他端部５２５Ａは、突起５２１ａに沿って移動可能になっている。具体的には、指部５２２Ａの他端部５２５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５２３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３０】
図１２（ｃ）に示すように、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂには、本体部５２１と接する側において断面視略Ｔ字状の溝５２５Ｂｂが形成されている。本体部５２１は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂが配置された側（＋Ｙ方向側）が湾曲して形成されている。本体部５２１の他端部５２５Ｂと接する側には、湾曲部に沿って平面視円弧状であるとともに断面視略Ｔ字状の突起５２１ｂが設けられている。指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂは、突起５２１ｂに沿って移動可能になっている。具体的には、指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て回転軸５２３を中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３１】
図１２（ｄ）に示すように、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂのうち指部５２２Ａが第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さ（載置面３３ａから把持する部分の上面までの距離）をＨ１、指部５２２Ｂが第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さ（載置面３３ａから把持する部分の上面までの距離）をＨ２とする。一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分の載置面３３ａからの高さＨ１,Ｈ２は互いに等しくなっている。なお、図１２（ｄ）においては、便宜上、一対の指部５２２Ａ,５２２Ｂの第１対象物Ｗ１と接触して把持する部分を見やすくするために、高さＨ１,Ｈ２を異ならせている。
【０１３２】
一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの一方の指部５２２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５２２Ａａを有している。把持面５２２Ａａは載置面３３ａと直交している。一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂのうちの他方の指部５２２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面５２２Ｂａを有している。把持面５２２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂ及び本体部５２１に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１３３】
本変形例のロボットによれば、一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂにおいて一方の指部５２２Ａの他端部５２５Ａと他方の指部５２２Ｂの他端部５２５Ｂとが本体部５２１を挟んで互いに反対の側に配置されているので、他端部５２５Ａと他端部５２５Ｂとが接触することはない。つまり、一方の他端部５２５Ａと他方の他端部５２５Ｂとが異なる平面で移動することとなる。したがって、第１対象物Ｗ１を把持する一対の指部５２２Ａ，５２２Ｂの開閉動作の自由度を高くすることができる。
【０１３４】
この構成によれば、一対の指部の第１対象物と接触して把持する部分の載置面からの高さが異なっている場合に比べて、第１対象物Ｗ１を挟み込む際に、第１対象物Ｗ１を所定の位置で安定して把持しやすくなる。例えば、一対の指部の第１対象物と接触して把持する部分の載置面からの高さが異なっていると、第１対象物を挟み込む際に、第１対象物が斜めに傾いたり倒れたりしてしまう場合がある。
【０１３５】
（変形例３）
図１３は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第３変形例を示す平面図である。本変形例の把持部６０１は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの一端部６１４Ａが第１回転軸６１３Ａの周りに回転し、他方の指部６１２Ｂの一端部６１４Ｂが第１回転軸６１３Ｂの周りに回転するよう構成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１３において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１３６】
図１３に示すように、把持部６０１は、本体部（図示略）と、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂと、を備えている。把持部６０１は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの他端側（ここでは他端部６１５Ａ）を、第１回転軸６１３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６１２Ｂの他端側（ここでは他端部６１５Ｂ）を、第１回転軸６１３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１３７】
一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａの他端部６１５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６１３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６１２Ｂの他端部６１５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６１３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１３８】
一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂのうちの一方の指部６１２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面６１２Ａａを有している。把持面６１２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６１２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に平坦な把持面６１２Ｂａを有している。把持面６１２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６１２Ａ，６１２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１３９】
（変形例４）
図１４は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第４変形例を示す平面図である。本変形例の把持部６０２は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂが第１対象物Ｗ１の側方から接する側にそれぞれ曲面６２２Ａａ，６２２Ｂａを有している点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１４において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１４０】
図１４に示すように、把持部６０２は、本体部（図示略）と、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂと、を備えている。把持部６０２は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａの他端側（ここでは他端部６２５Ａ）を、第１回転軸６２３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６２２Ｂの他端側（ここでは他端部６２５Ｂ）を、第１回転軸６２３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１４１】
一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａの他端部６２５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６２３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６２２Ｂの他端部６２５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６２３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１４２】
一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂのうちの一方の指部６２２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６２２Ａａを有している。把持面６２２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６２２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６２２Ｂａを有している。把持面６２２Ｂａは載置面３３ａと直交している。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６２２Ａ，６２２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１４３】
（変形例５）
図１５は、本発明に係る把持部の第５変形例を示す図である。図１５（ａ）は、図５（ａ）に対応した、本発明に係る把持部の第５変形例を示す平面図である。図１５（ｂ）は、本発明に係る把持部の第５変形例を示す側面図である。本変形例の把持部６０３は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａが複数の指（ここでは２つの指）で構成されており、他方の指部６３２Ｂが１つの指で構成されている点で、上述の第２実施形態で説明した把持部１１０と異なる。図１５において、図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本図において、便宜上、本体部の図示を省略している。
【０１４４】
図１５に示すように、把持部６０３は、本体部（図示略）と、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂと、を備えている。把持部６０３は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａの他端側（ここでは他端部６３５Ａ）を、第１回転軸６３３Ａを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させるとともに、他方の指部６３２Ｂの他端側（ここでは他端部６３５Ｂ）を、第１回転軸６３３Ｂを中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂを開閉させるようになっている。
【０１４５】
一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａの他端部６３５Ａは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６３３Ａを中心とした円弧状に移動可能になっている。他方の指部６３２Ｂの他端部６３５Ｂは、載置面３３ａと直交する方向から視て第１回転軸６３３Ｂを中心とした円弧状に移動可能になっている。
【０１４６】
一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６３２Ａａを有している。把持面６３２Ａａは載置面３３ａと直交している。他方の指部６３２Ｂは、第１対象物Ｗ１の側方から接する側に凹をなして湾曲した把持面６３２Ｂａを有している。把持面６３２Ｂａは載置面３３ａと直交している。
【０１４７】
図１５（ｂ）に示すように、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂのうちの一方の指部６３２Ａは、複数の指（ここでは２つの指）で構成されている。他方の指部６３２Ｂは、１つの指で構成されている。制御装置６０（図１参照）は、一対の指部６３２Ａ，６３２Ｂ及び本体部（図示略）に第１対象物Ｗ１を３点以上の接触点で把持させるよう制御を行う。
【０１４８】
（変形例６）
図１６は、図９（ｂ）に対応した、本発明に係る把持部の第６変形例〜第８変形例を示す側面図である。図１６（ａ）は、本発明に係る把持部の第６変形例を示す側面図である。なお、第６変形例〜第８変形例に示す構成は、一対の指部が１つの回転軸の周りに回転する構成と一対の指部がそれぞれ異なる２つの回転軸の周りに回転する構成との双方において適用可能である。
【０１４９】
図１６（ａ）に示すように、本変形例の把持部７０１は、本体部７１１と、一対の指部７２０と、を備えている。把持部７０１は、一対の指部７２０の他端側（ここでは基端部７２２の端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０を開閉させるようになっている。
【０１５０】
一対の指部７２０は、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１と、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部７２２とを備えている。
【０１５１】
一対の指部７２０において、一端部７２１と基端部７２２とは、カメラ７４０で一端部７２１を撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０において、一端部７２１と基端部７２２とのなす角度θ４は鈍角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１５２】
本変形例のロボットによれば、カメラ７４０が一対の指部７２０に近い位置に配置されるので、第１対象物Ｗ１を把持する一対の指部７２０の正確な位置決めを行うことができる。
【０１５３】
（変形例７）
図１６（ｂ）は、本発明に係る把持部の第７変形例を示す側面図である。なお、図１６（ｂ）においては、便宜上、第１対象物Ｗ１の図示を省略している。
【０１５４】
図１６（ｂ）に示すように、本変形例の把持部７０２は、本体部７１１と、一対の指部７２０Ａと、を備えている。把持部７０２は、一対の指部７２０Ａの他端側（ここでは基端部７２２Ａの端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０Ａを開閉させるようになっている。
【０１５５】
一対の指部７２０Ａは、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１Ａと、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部１１と接続される基端部７２２Ａとを備えている。一端部７２１Ａ及び基端部７２２Ａの接続部は湾曲している。
【０１５６】
一対の指部７２０Ａにおいて、一端部７２１Ａと基端部７２２Ａとは、カメラ７４０で一端部７２１Ａを撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０Ａにおいて、一端部７２１Ａと基端部７２２Ａとのなす角度（側面視直線部分のなす角度）θ５は鈍角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１５７】
（変形例８）
図１６（ｃ）は、本発明に係る把持部の第８変形例を示す側面図である。なお、図１６（ｃ）においては、便宜上、第１対象物Ｗ１の図示を省略している。
【０１５８】
図１６（ｃ）に示すように、本変形例の把持部７０３は、本体部７１１と、一対の指部７２０Ｂと、を備えている。把持部７０３は、一対の指部７２０Ｂの他端側（ここでは基端部７２２Ｂの端部）を、第１回転軸（図示略）を中心として載置面３３ａと平行な面で揺動させることにより一対の指部７２０Ｂを開閉させるようになっている。
【０１５９】
一対の指部７２０Ｂは、載置面３３ａと平行に配置されるとともに第１対象物Ｗ１を把持する一端部７２１Ｂと、載置面３３ａと離間する方向に配置されるとともに本体部７１１と接続される基端部７２２Ｂとを備えている。
【０１６０】
一対の指部７２０Ｂにおいて、一端部７２１Ｂと基端部７２２Ｂとは、カメラ７４０で一端部７２１Ｂを撮像する方向から視て重ならないように配置されている。一対の指部７２０Ｂにおいて、一端部７２１Ｂと基端部７２２Ｂとのなす角度（側面視直線部分のなす角度）は直角である。カメラ７４０は、本体部７１１に取り付けられている。
【０１６１】
なお、上述した実施形態では、ロボットにおいて、把持部をスカラロボットによって移動させて把持部に対象物を把持させる構成としたが、これに限らない。例えば、直交型ロボットなど他の形式のロボットによって把持部を移動させて把持部に対象物を把持させる構成とすることもできる。
【０１６２】
また、上述した実施形態では、ロボットにおいて、基台上にアーム（移動装置）が取り付けられた構成としたが、これに限らない。例えば、基台にステージを跨ぐ橋梁部を取り付け、該橋梁部からアームをつり下げる構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１６３】
１…ロボット、１０Ａ，１０Ｂ，１１０，２１０，３１０，４１０，５０１，５０２，６０１，６０２，６０３，７０１，７０２，７０３…把持部、１１，４１１，５１１，５２１，７１１…本体部、１２，１１２，２１２，３２０，４２０，５１２，５２２Ａ，５２２Ｂ，６１２Ａ，６１２Ｂ，６２２Ａ，６２２Ｂ，６３２Ａ，６３２Ｂ，７２０，７２０Ａ，７２０Ｂ…一対の指部、１２ａ，１２ｂ，１１２ａ,２１２ａ，２１２ｂ，３２１ａ，３２１ｂ，４２１ａ，４３１ａ，５１２ａ５２２Ａａ，５２２Ｂａ，６１２Ａａ，６１２Ｂａ，６２２Ａａ，６２２Ｂａ，６３２Ａａ,６３２Ｂａ…把持面、１３，１１３，２１３，３１３，４２３，５１３，５２３，６１３Ａ，６１３Ｂ，６２３Ａ，６２３Ｂ，６３３Ａ，６３３Ｂ…第１回転軸、１４,１１４,２１４,４２４,５１４,５２４Ａ,５２４Ｂ,６１４Ａ,６１４Ｂ,６２４Ａ，６２４Ｂ,６３４Ａ,６３４Ｂ…一端部、１５,１１５,２１５,５１５,５２５Ａ,５２５Ｂ,６１５Ａ,６１５Ｂ,６２５Ａ,６２５Ｂ,６３５Ａ,６３５Ｂ…他端部、２０Ａ，２０Ｂ…アーム（移動装置）、３０…ステージ（移動装置）、３３…第１ベルトコンベア（移動装置）、３３ａ…載置面、４０Ａ,４０Ｂ,３４０,７４０…カメラ、４１Ａ,４１Ｂ…検出装置、６０…制御装置、３２１,７２１,７２１Ａ,７２１Ｂ…先端部、３２１ｄ…先端部の載置面と対向する面、３２２,７２２,７２２Ａ,７２２Ｂ…基端部、２１２ｃ,３２１ｃ…つば、４１２…第２回転軸、４２１…第１リンク部、４３１…第２リンク部、θ１,θ４,θ５…先端部と基端部とのなす角度、Ｗ１…第１対象物（対象物）、Ｗ２…第２対象物（対象物）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の指部と前記一対の指部が接続された本体部とを有し、前記一対の指部の一端部が前記本体部と離間する位置に設けられた第１回転軸の周りに回転可能に接続され、前記一対の指部の他端側が前記第１回転軸を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより前記一対の指部を開閉させて前記対象物を把持する把持部と、
前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、
前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、
を備えていることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記一対の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物を側方から把持する把持面において前記対象物と２点以上の接触点で接することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記対象物を前記一対の指部及び前記本体部に接触させることによって前記対象物を３点以上の接触点で把持することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記一対の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物を挟んで前記載置面とは反対側に、前記対象物が前記載置面と直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつばが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記一対の指部の各々は、
一端側が前記第１回転軸に回転可能に連結された第１リンク部と、
一端側が前記本体部に設けられた第２回転軸に回転可能に連結され且つ他端側が前記第１リンク部の他端側に回転可能に連結された第２リンク部と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項６】
前記第２回転軸の位置は、前記一対の指部が閉じる方向に移動するのに伴って、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを結ぶ直線に沿って前記第１回転軸とは反対の方向に移動することを特徴とする請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記対象物を撮像するカメラを備え、
前記制御装置は、前記カメラの撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項８】
前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、
前記カメラは、前記本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記一対の指部は、
前記載置面と平行に配置されるとともに前記対象物を把持する先端部と、
前記載置面から離間する方向に配置されるとともに前記本体部と接続される基端部と、
を備えていることを特徴とする請求項７または８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記一対の指部における前記先端部の前記載置面と対向する面は平坦な面であることを特徴とする請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
前記先端部と前記基端部とは、前記カメラで前記一端部を撮像する方向から視て重ならないように配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のロボット。
【請求項１２】
前記先端部と前記基端部とのなす角度は鈍角であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１３】
前記把持部は、前記対象物を把持する力を検出する検出装置を備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記把持部が前記対象物を把持する力を調整することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１】
一対の指部と前記一対の指部が接続された本体部とを有し、前記一対の指部の一端部が前記本体部と離間する位置に設けられた第１回転軸の周りに回転可能に接続され、前記一対の指部の他端側が前記第１回転軸を中心として対象物が載置された載置面と平行な面で揺動することにより前記一対の指部を開閉させて前記対象物を把持する把持部と、
前記対象物と前記把持部とを相対移動させる移動装置と、
前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させ、前記対象物の周辺に前記一対の指部を配置させた後、前記把持部を制御して前記一対の指部を前記載置面と平行な面で開閉させ、前記対象物の側方から前記一対の指部の間に前記対象物を挟み込ませ、３点以上の接触点で前記把持部に前記対象物を把持させる制御装置と、
を備えていることを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記一対の指部のうちの少なくとも一方は、前記対象物を側方から把持する把持面において前記対象物と２点以上の接触点で接することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、前記対象物を前記一対の指部及び前記本体部に接触させることによって前記対象物を３点以上の接触点で把持することを特徴とする請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記一対の指部のうちの少なくとも一方には、前記対象物を挟んで前記載置面とは反対側に、前記対象物が前記載置面と直交する方向に飛び出すことを抑制するためのつばが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項５】
前記一対の指部の各々は、
一端側が前記第１回転軸に回転可能に連結された第１リンク部と、
一端側が前記本体部に設けられた第２回転軸に回転可能に連結され且つ他端側が前記第１リンク部の他端側に回転可能に連結された第２リンク部と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項６】
前記第２回転軸の位置は、前記一対の指部が閉じる方向に移動するのに伴って、前記第１回転軸と前記第２回転軸とを結ぶ直線に沿って前記第１回転軸とは反対の方向に移動することを特徴とする請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記対象物を撮像するカメラを備え、
前記制御装置は、前記カメラの撮像結果に基づいて前記対象物の位置を検出し、前記移動装置を制御して前記把持部を前記対象物に向けて相対移動させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項８】
前記把持部は、前記一対の指部が接続される本体部を備え、
前記カメラは、前記本体部に取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載のロボット。
【請求項９】
前記一対の指部は、
前記載置面と平行に配置されるとともに前記対象物を把持する先端部と、
前記載置面から離間する方向に配置されるとともに前記本体部と接続される基端部と、
を備えていることを特徴とする請求項７または８に記載のロボット。
【請求項１０】
前記一対の指部における前記先端部の前記載置面と対向する面は平坦な面であることを特徴とする請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
前記先端部と前記基端部とは、前記カメラで前記一端部を撮像する方向から視て重ならないように配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のロボット。
【請求項１２】
前記先端部と前記基端部とのなす角度は鈍角であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のロボット。
【請求項１３】
前記把持部は、前記対象物を把持する力を検出する検出装置を備え、
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記把持部が前記対象物を把持する力を調整することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−６１５４６（Ｐ２０１２−６１５４６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６６６２（Ｐ２０１０−２０６６６２）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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