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開放特許情報

特許情報

発明の名称 モータ駆動ハンド
技術分野 ものづくり
出願日 平成28年8月22日
出願番号 特願2017-536417
公開番号 WO2017/033885
登録番号
出願人 国立大学法人電気通信大学
発明者 横井 浩史
叶 鶴松
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概要 【要約】
 十分なピンチ力と自然な動きを有する小型のモータ駆動ハンドを提供する。モータ駆動ハンドは、掌部と、関節回転軸により前記掌部に対して回転可能に接続される指部と、前記指部を駆動するモータと、一端が前記モータの出力軸のまわりに巻きつけられ、他端が前記指部の第1の作用点に接続される第1ワイヤ部と、一端が前記モータの前記出力軸のまわりに巻きつけられ、他端が前記指部上の第2の作用点固定される第2ワイヤ部とを有し、前記第1ワイヤ部は、前記モータが第1の方向に回転するときに、前記第1ワイヤ部と前記関節回転軸の間の距離が大きくなるように前記第1の作用点に接続され、前記第2ワイヤ部は、前記モータが前記第1の方向と反対の第2の方向に回転するときに張力が増大するように前記第2の作用点に接続されている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 掌部と、関節回転軸により前記掌部に対して回動可能に接続される指部と、前記指部を駆動するモータと、一端が、前記モータの出力軸に固定されたプーリのまわりに巻きつけられ、他端が前記指部の第1の作用点に接続された第1ワイヤ部と、一端が前記プーリのまわりに巻きつけられ、他端が前記指部の第2の作用点に接続された第2ワイヤ部と、を有し、前記第1ワイヤ部は、前記モータが第1の方向に回転するときに、前記第1ワイヤ部と前記関節回転軸の間の距離が大きくなるように前記第1の作用点に接続され、前記第2ワイヤ部は、前記モータが前記第1の方向と反対の第2の方向に回転するときに張力が増大するように前記第2の作用点に接続されていることを特徴とするモータ駆動ハンド。
【請求項2】
 前記プーリと前記第1の作用点の間、または、前記プーリと前記第2の作用点の間の少なくとも何れか一方に、ワイヤの弛みを緩和するためのバネ構造を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項3】
 前記プーリと前記第1の作用点の間に配置される倍力機構をさらに有し、前記第1ワイヤ部は、一端が前記プーリのまわりに巻きつけられ他端が前記倍力機構の一方の端部に接続される第1部分と、一端が前記倍力機構の他方の端部に接続され他端が前記第1の作用点に接続される第2部分とを有する、ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項4】
 前記倍力機構は、前記第1ワイヤ部を案内する圧縮バネと、前記圧縮バネの両端に接続される伸縮部材と、前記掌部に固定されて前記伸縮部材を支持するベースと、を有し、前記モータの回転による前記指部の動きに応じて前記伸縮部材の高さが変化し、前記第1ワイヤ部と前記関節回転軸との間の距離を変化させることを特徴とする請求項3に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項5】
 前記伸縮部材は、クロスリンクまたはパンタグラフであり、前記クロスリンクまたはパンタグラフは、前記ベースに形成された溝内をスライド可能に支持されることを特徴とする請求項4に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項6】
 前記プーリに対して回転可能に設置されて、第1ガイドコイルと第2ガイドコイルを有する調心テンショナー、をさらに有し、前記第1ワイヤ部は、前記第1ガイドコイルに案内されて前記プーリのまわりに巻きつけられ、前記第2ワイヤ部は、前記第2ガイドコイルに案内されて前記プーリのまわりに巻きつけられていることを特徴とする請求項1~5の何れか1つに記載のモータ駆動ハンド。
【請求項7】
 前記調心テンショナーは、前記プーリと同軸に配置されるハウジングを有し、前記第1ガイドコイルの一端と、前記第2ガイドコイルの一端は、それぞれ前記ハウジングに固定され、前記ハウジングは、所定の摩擦力によって前記プーリの回転に追従するように設置され、前記摩擦力よりも大きな力が働くと前記プーリに対して空回り可能であることを特徴とする請求項6に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項8】
 前記第1ワイヤ部と前記第2ワイヤ部の少なくとも一部はボールチェーンであり、前記プーリは外周に前記ボールチェーンのボール径に応じたサイズの穴が形成され、前記ボールチェーンは前記穴と係合することを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項9】
 前記プーリは第1の径を有する第1シリンダと、前記第1の径よりも大きい第2の径を有する第2シリンダとを有し、前記第1ワイヤ部は前記第1シリンダに巻かれ、前記第2ワイヤ部は前記第2シリンダに巻かれることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のモータ駆動ハンド。
【請求項10】
 前記第1ワイヤ部と前記第2ワイヤ部の巻き方向は互いに逆方向であることを特徴とする請求項9に記載のモータ駆動ハンド。

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