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JP6638384B2 - Robot hand and cable handling method - Google Patents

Robot hand and cable handling method Download PDF

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JP6638384B2
JP6638384B2 JP2015253695A JP2015253695A JP6638384B2 JP 6638384 B2 JP6638384 B2 JP 6638384B2 JP 2015253695 A JP2015253695 A JP 2015253695A JP 2015253695 A JP2015253695 A JP 2015253695A JP 6638384 B2 JP6638384 B2 JP 6638384B2
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靖之 増田
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行雄 尾崎
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Description

本願は、ロボットハンドおよびケーブル手繰り方法に関する。   The present application relates to a robot hand and a cable steering method.

近年、工場では各種のロボットが用いられている(例えば、特許文献1を参照)。   In recent years, various types of robots have been used in factories (for example, see Patent Document 1).

特開平2−53588号公報JP-A-2-53588

電子機器には、部品同士を電気的に接続する各種のケーブルが用いられている。ケーブルは、電子機器の組立作業の邪魔にならないよう、既定の配線ルートに従って引き回される。よって、ケーブルの引き回し作業を自動化する場合、当該作業を担うロボットには、ケーブルを掴んで位置決めを行う能力や、掴んだケーブルを離さずに既定の配線ルートに従って引き回す能力を有することが望まれる。ところが、ケーブルの位置決めと引き回しの両方が可能なロボットハンドは実現されていないのが実情であった。   2. Description of the Related Art Various cables for electrically connecting components are used in electronic devices. The cable is routed according to a predetermined wiring route so as not to interfere with the operation of assembling the electronic device. Therefore, when a cable routing operation is automated, it is desired that the robot responsible for the operation has the ability to grasp and position the cable and the ability to route the grasped cable according to a predetermined wiring route without releasing the cable. However, a robot hand capable of both positioning and routing the cable has not been realized.

そこで、本願は、ケーブルの位置決めと引き回しが可能なロボットハンドおよびケーブル手繰り方法を開示する。   Thus, the present application discloses a robot hand and a cable handling method capable of positioning and routing a cable.

本願は、次のようなロボットハンドを開示する。すなわち、本願で開示するロボットハンドは、把持対象のケーブルを架けることが可能な指を有するハンドと、指に架かるケーブルを指に押さえつけ可能な押さえと、押さえがケーブルを押さえつける力の強度を、ハンドにケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、ケーブルが指に対して滑りながらハンドによって引き回される際に用いられる、第1強度よりも弱い第2強度とに調整可能な制御手段と、を備える。   This application discloses the following robot hand. That is, the robot hand disclosed in the present application is a hand having a finger that can hang a cable to be grasped, a press that can press the cable laid on the finger against the finger, and the strength of the force that the press presses the cable. Control means adjustable to a first strength used when the cable is gripped by the hand, and a second strength weaker than the first strength used when the cable is pulled by the hand while sliding on the finger. , Is provided.

また、本願は、以下のようなケーブル手繰り方法を開示する。すなわち、本願で開示するケーブル手繰り方法は、把持対象のケーブルを架けることが可能なハンドの指にケーブルを架け、指に架かるケーブルを押さえで指に押さえつけ、押さえがケーブルを押さえつける力の強度を、ハンドにケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、ケーブルが指に対して滑りながらハンドによって引き回される際に用いられる、第1強度よりも弱い第2強度とに調整する。   Further, the present application discloses the following cable steering method. That is, the cable steering method disclosed in the present application, a cable is placed on a finger of a hand capable of hanging a cable to be grasped, the cable held on the finger is pressed against the finger by pressing, and the strength of the force that the pressing presses on the cable, The first strength used when the hand grips the cable and the second strength lower than the first strength used when the cable is pulled by the hand while sliding on the finger are adjusted.

上記のロボットハンドおよびケーブル手繰り方法であれば、ケーブルの位置決めと引き回しが可能である。   With the robot hand and the cable pulling method described above, positioning and routing of the cable can be performed.

図1は、ロボットの一例を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a robot. 図2は、ロボットハンドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the robot hand. 図3は、押さえの構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of the retainer. 図4は、ブッシュの拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the bush. 図5は、ロボットハンドを制御する制御システムを示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a control system for controlling the robot hand. 図6は、ロボットが実現する動作のフローチャートを示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of the operation realized by the robot. 図7は、ロボットハンドがケーブルへ近づく様子を示した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the robot hand approaches the cable. 図8は、指が閉じる様子を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a state in which a finger is closed. 図9は、ケーブルがロボットハンドに把持される様子を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state where the cable is gripped by the robot hand. 図10は、押さえの中空部に流れる制御用空気の流量の変化をグラフで示した図である。FIG. 10 is a graph showing a change in the flow rate of the control air flowing through the hollow portion of the presser. 図11は、ケーブルの位置決めの様子を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a state of positioning of the cable. 図12は、ケーブルを引き回す様子を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing how the cable is routed. 図13は、比較例に係るロボットハンドの動作状態を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an operation state of the robot hand according to the comparative example. 図14は、ケーブルの径の大きさと弾性体との位置関係を示した図である。FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between the diameter of the cable and the elastic body. 図15は、ケーブルの径の大きさとブッシュの押圧状態との関係を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the diameter of the cable and the pressed state of the bush. 図16は、ブッシュの変形例を示した図である。FIG. 16 is a diagram showing a modification of the bush. 図17は、変形例に係るブッシュとケーブルとの接触状態を示した図である。FIG. 17 is a diagram showing a contact state between a bush and a cable according to a modification. 図18は、2つの指の代わりにフック状の指を設けたロボットハンドを示した図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a robot hand provided with hook-shaped fingers instead of two fingers.

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。   Hereinafter, embodiments will be described. The embodiments described below are merely examples, and do not limit the technical scope of the present disclosure to the following aspects.

図1は、ロボットの一例を示した図である。ロボット1は、いわゆる多関節ロボットであり、ロボットアーム2、及び、ロボットアーム2の先端に設けられたロボットハンド3を備える。ロボットアーム2は、第1関節1K1を介してベース1Bに連結される第1アーム1A1と、第2関節1K2を介して第1アーム1A1の先端部に連結される第2アーム1A2とを備える。ロボットハンド3は、第3関節1K3を介して第2アーム1A2の先端に設けられる。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a robot. The robot 1 is a so-called articulated robot, and includes a robot arm 2 and a robot hand 3 provided at a tip of the robot arm 2. The robot arm 2 includes a first arm 1A1 connected to the base 1B via the first joint 1K1, and a second arm 1A2 connected to the distal end of the first arm 1A1 via the second joint 1K2. The robot hand 3 is provided at the tip of the second arm 1A2 via the third joint 1K3.

図2は、ロボットハンド3の斜視図である。ロボットハンド3は、2つの指4,4を有する。2つの指4,4は、指4,4の間を開閉させるアクチュエータ5で動かすことができる。2つの指4,4は、各々の先端にやや斜めに傾斜するツメ6,6が設けられている。各指4,4のツメ6,6は、互いに向かい合っている。よって、2つの指4,4の間がアクチュエータ5によって閉じられると、ツメ6,6同士が接触する。2つの指4,4の間がアクチュエータ5に閉じられてツメ6,6同士が接触すると、ロボットハンド3の把持対象であるケーブルを囲い込む囲いが2つの指4,4の間に形成される。なお、ロボット1がケーブルを引き回す際にケーブルが滑るよう、ツメ6,6の内側にはテフロン処理(「テフロン」は登録商標)が施されている。なお、ツメ6,6の内側は、ケーブルを引き回す際に滑ることができる程度の摩擦係数であればよく、例えば、テフロン処理以外の各種の低摩擦な処理あるいは部材を適用してもよい。   FIG. 2 is a perspective view of the robot hand 3. The robot hand 3 has two fingers 4,4. The two fingers 4, 4 can be moved by an actuator 5 that opens and closes between the fingers 4, 4. The two fingers 4, 4 are provided at their tips with claws 6, 6, which are slightly inclined. The claws 6, 6 of each finger 4, 4 face each other. Therefore, when the space between the two fingers 4 and 4 is closed by the actuator 5, the claws 6 and 6 come into contact with each other. When the two fingers 4 and 4 are closed by the actuator 5 and the claws 6 and 6 come into contact with each other, an enclosure surrounding the cable to be grasped by the robot hand 3 is formed between the two fingers 4 and 4. . In addition, the inside of the claws 6 and 6 is subjected to Teflon treatment ("Teflon" is a registered trademark) so that the cable slides when the robot 1 draws the cable. The insides of the claws 6 and 6 only need to have a coefficient of friction that allows them to slide when the cable is routed. For example, various low-friction treatments or members other than Teflon treatment may be applied.

また、ロボットハンド3は、2つの指4,4の間に囲い込まれたケーブルを指4,4に押さえつけるための押さえ7を有する。押さえ7は、中空の円筒状部材8と、円筒状部材8の開口端に嵌めるゴム製のブッシュ9とを有する。   Further, the robot hand 3 has a presser 7 for pressing the cable enclosed between the two fingers 4, 4 against the fingers 4, 4. The presser 7 has a hollow cylindrical member 8 and a rubber bush 9 fitted to the open end of the cylindrical member 8.

図3は、押さえ7の構造図である。円筒状部材8は、中空部10を有している。また、円筒状部材8には、中空部10に連通する流入孔11が設けられている。そして、円筒状部材8は、ブッシュ9を動かすための制御用空気が流れる管と中空部10とが流入孔11を介して繋がっている。流入孔11から制御用空気が流入すると中空部10の圧力が上が
り、円筒状部材8の開口端に嵌められているゴム製のブッシュ9が外側へ膨らむことになる。なお、ブッシュ9を形成するゴムは、本願でいう「弾性体」の一例であり、弾性体としては、弾性変形可能なゴム以外の各種の素材を適用することも可能である。
FIG. 3 is a structural diagram of the retainer 7. The cylindrical member 8 has a hollow portion 10. The cylindrical member 8 is provided with an inflow hole 11 communicating with the hollow portion 10. In the cylindrical member 8, a tube through which the control air for moving the bush 9 flows and the hollow portion 10 are connected via the inflow hole 11. When the control air flows from the inflow hole 11, the pressure in the hollow portion 10 increases, and the rubber bush 9 fitted to the open end of the cylindrical member 8 expands outward. The rubber forming the bush 9 is an example of the “elastic body” referred to in the present application, and various materials other than the elastically deformable rubber can be applied as the elastic body.

図4は、ブッシュ9の拡大図である。ブッシュ9の中心には微細な貫通孔12が形成されている。よって、円筒状部材8の中空部10に制御用空気が流入すると、ブッシュ9が膨らみ始めてからケーブルに接触して貫通孔12がケーブルに塞がれるまでの間、当該貫通孔12から空気が漏れ続けることになる。   FIG. 4 is an enlarged view of the bush 9. A fine through-hole 12 is formed at the center of the bush 9. Therefore, when the control air flows into the hollow portion 10 of the cylindrical member 8, air leaks from the through-hole 12 from the time when the bush 9 starts to expand to the time when the bush 9 contacts the cable and the through-hole 12 is closed by the cable. Will continue.

図5は、ロボットハンド3を制御する制御システムを示した図である。ロボットハンド3を制御する制御システム13は、システム制御部18、アクチュエータ制御部14、流量・圧力制御器15、流量センサ16を備える。システム制御部18は、ロボットハンド3に関する制御を執り行う制御装置であり、ロボット1を制御するロボットコントローラ17からの指令を受けると、流量・圧力制御器15およびアクチュエータ制御部14に対する各種指令を行う。流量・圧力制御器15は、圧縮された空気の供給経路から押さえ7へ至る空気経路の途中に設けられる弁の制御器であり、システム制御部18からの指令に応じた開度で弁を開閉する。流量センサ16は、流量・圧力制御器15から押さえ7へ至る空気経路の途中に設けられる制御用空気の流量を検知するセンサであり、信号線がシステム制御部18へ繋がっている。アクチュエータ制御部14は、ロボットハンド3の指4,4を開閉するアクチュエータ5を制御する制御回路であり、システム制御部18からの指令に応じて指4,4を開閉させる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a control system that controls the robot hand 3. The control system 13 for controlling the robot hand 3 includes a system control unit 18, an actuator control unit 14, a flow / pressure controller 15, and a flow sensor 16. The system control unit 18 is a control device that controls the robot hand 3. When receiving a command from the robot controller 17 that controls the robot 1, the system control unit 18 issues various commands to the flow / pressure controller 15 and the actuator control unit 14. The flow / pressure controller 15 is a controller for a valve provided in the middle of the air path from the compressed air supply path to the presser 7, and opens and closes the valve at an opening according to a command from the system control unit 18. I do. The flow rate sensor 16 is a sensor that detects the flow rate of control air provided in the air path from the flow rate / pressure controller 15 to the presser 7, and a signal line is connected to the system control unit 18. The actuator control unit 14 is a control circuit that controls the actuator 5 that opens and closes the fingers 4 and 4 of the robot hand 3, and opens and closes the fingers 4 and 4 according to a command from the system control unit 18.

図6は、ロボット1が実現する動作のフローチャートを示した図である。例えば、電子機器の組立ラインにおいて、電子機器内に引き回すケーブルの取り付け作業をロボット1に行わせる場合、ロボット1は、以下のような動作を実現する。   FIG. 6 is a diagram showing a flowchart of the operation realized by the robot 1. For example, in the assembly line of an electronic device, in a case where the robot 1 performs an operation of attaching a cable to be routed inside the electronic device, the robot 1 realizes the following operation.

すなわち、ロボットコントローラ17は、システム制御部18に対してロボットハンド3を開く指令を行うと共に、ロボットアーム2を動かしてロボットハンド3をケーブルへ近づける(S101)。図7は、ロボットハンド3がケーブルへ近づく様子を示した図である。ロボットコントローラ17がシステム制御部18に対してロボットハンド3を開く指令を行うと、ロボットハンド3の指4,4の間が開く。よって、指4,4が開いた状態のロボットハンド3をロボットアーム2で動かしてケーブル19へ近づけると、ケーブル19を指4,4の間に入れることができる。   That is, the robot controller 17 issues a command to open the robot hand 3 to the system control unit 18 and moves the robot arm 2 to bring the robot hand 3 closer to the cable (S101). FIG. 7 is a diagram showing how the robot hand 3 approaches the cable. When the robot controller 17 issues a command to open the robot hand 3 to the system control unit 18, the space between the fingers 4 and 4 of the robot hand 3 opens. Therefore, when the robot hand 3 with the fingers 4, 4 being opened is moved by the robot arm 2 to approach the cable 19, the cable 19 can be inserted between the fingers 4, 4.

ケーブル19が指4,4の間に入った後、ロボットコントローラ17は、システム制御部18に対してロボットハンド3を閉じる指令を行う(S102)。図8は、指4,4が閉じる様子を示した図である。ケーブル19が指4,4の間に入った後、ロボットコントローラ17がシステム制御部18に対してロボットハンド3を閉じる指令を行うと、アクチュエータ制御部14がアクチュエータ5を動かしてロボットハンド3の指4,4の間を閉じる。指4,4の間が閉じてツメ6,6が互いに接触した状態になると、ロボットハンド3がケーブル19を指4,4で抱え込んだ状態になる。   After the cable 19 enters between the fingers 4 and 4, the robot controller 17 issues a command to the system control unit 18 to close the robot hand 3 (S102). FIG. 8 is a diagram showing a state where the fingers 4 and 4 are closed. After the cable 19 enters between the fingers 4, 4, when the robot controller 17 issues a command to close the robot hand 3 to the system control unit 18, the actuator control unit 14 moves the actuator 5 to move the finger of the robot hand 3. Close between 4 and 4. When the fingers 4, 4 close and the claws 6, 6 come into contact with each other, the robot hand 3 holds the cable 19 between the fingers 4, 4.

指4,4を閉じた後、ロボットコントローラ17は、システム制御部18に対してケーブル19を把持する指令を行う(S103)。図9は、ケーブル19がロボットハンド3に把持される様子を示した図である。指4,4を閉じた後、ロボットコントローラ17がシステム制御部18に対してケーブル19を把持する指令を行うと、流量・圧力制御器15が押さえ7に制御用空気を送り込む。押さえ7の中空部10に制御用空気が流入すると、ブッシュ9が外側へ膨らみ始める。   After closing the fingers 4, 4, the robot controller 17 instructs the system controller 18 to hold the cable 19 (S 103). FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the cable 19 is gripped by the robot hand 3. After closing the fingers 4, 4, when the robot controller 17 instructs the system control unit 18 to hold the cable 19, the flow / pressure controller 15 sends control air to the presser 7. When the control air flows into the hollow portion 10 of the presser 7, the bush 9 starts to expand outward.

押さえ7へ制御用空気の送り込みが開始された後、システム制御部18は、流量センサ
16の出力を監視する(S104)。図10は、押さえ7の中空部10に流れる制御用空気の流量の変化をグラフで示した図である。ブッシュ9には貫通孔12が設けられているため、制御用空気が流れ始めてから貫通孔12が塞がれるまでの間、押さえ7の中空部10へ制御用空気が流れ続ける。そして、膨張するブッシュ9のケーブル19への接触によって貫通孔12がケーブル19に覆われると、貫通孔12からの制御用空気の流出が止まり、流量センサ16によって検出される流量が急速に低下する。システム制御部18は、流量センサ16によって検出される流量が規定値以下になれば、ケーブル19の把持が完了したものと判定し、ブッシュ9の膨張を停止させる。貫通孔12がケーブル19に覆われた状態でブッシュ9の膨張が停止すると、ケーブル19は、ブッシュ9によって指4,4へ適当な強度(本願でいう「第1強度」の一例である)で押さえつけられた状態になる。ブッシュ9の膨張は、押さえ7に供給される制御用空気の供給を流量・圧力制御器15で遮断あるいは流量を減らすことにより停止できる。なお、システム制御部18は、流量センサ16によって検出される流量が規定値以下になるとブッシュ9の膨張を停止させていたが、例えば、流量センサ16の他に圧力センサが備わっている場合、流量センサ16によって検出される流量が規定値以下で且つ圧力センサが適当な圧力に達した場合にブッシュ9の膨張を停止させるようにしてもよい。
After the supply of the control air to the presser 7 is started, the system controller 18 monitors the output of the flow sensor 16 (S104). FIG. 10 is a graph showing a change in the flow rate of the control air flowing through the hollow portion 10 of the presser 7. Since the bush 9 is provided with the through-hole 12, the control air continues to flow into the hollow portion 10 of the presser 7 from when the control air starts to flow until the through-hole 12 is closed. Then, when the through hole 12 is covered with the cable 19 by the contact of the expanding bush 9 with the cable 19, the outflow of control air from the through hole 12 stops, and the flow rate detected by the flow rate sensor 16 rapidly decreases. . When the flow rate detected by the flow rate sensor 16 becomes equal to or less than the specified value, the system control unit 18 determines that the gripping of the cable 19 has been completed, and stops the expansion of the bush 9. When the expansion of the bush 9 is stopped in a state where the through hole 12 is covered with the cable 19, the cable 19 is applied to the fingers 4 and 4 by the bush 9 with appropriate strength (an example of “first strength” in the present application). It is in a state where it is held down. The expansion of the bush 9 can be stopped by interrupting or reducing the flow of the control air supplied to the presser 7 by the flow / pressure controller 15. The system control unit 18 stops the expansion of the bush 9 when the flow rate detected by the flow rate sensor 16 becomes equal to or less than a specified value. For example, when a pressure sensor is provided in addition to the flow rate sensor 16, The expansion of the bush 9 may be stopped when the flow rate detected by the sensor 16 is equal to or less than a specified value and the pressure sensor reaches an appropriate pressure.

ケーブル19が把持された後、ロボットコントローラ17は、ケーブル19の位置決めを行う(S105)。図11は、ケーブル19の位置決めの様子を示した図である。ケーブル19が把持された後、ロボットコントローラ17は、ケーブル19を組み付ける電子機器の作業手順において定められている位置へケーブル19が移動するよう、ロボットハンド3をロボットアーム2で動かす。ケーブル19は押さえ7によって指4,4へ押さえつけられているため、ロボットハンド3がロボットアーム2によって動かされている間、ケーブル19は指4,4を滑ることなく適正に位置決めされる。   After the cable 19 is gripped, the robot controller 17 positions the cable 19 (S105). FIG. 11 is a diagram showing how the cable 19 is positioned. After the cable 19 is gripped, the robot controller 17 moves the robot hand 3 with the robot arm 2 so that the cable 19 moves to a position determined in the operation procedure of the electronic device to which the cable 19 is assembled. Since the cable 19 is pressed against the fingers 4 and 4 by the presser 7, the cable 19 is properly positioned without sliding the fingers 4 and 4 while the robot hand 3 is moved by the robot arm 2.

ケーブル19の位置決めが行われた後、ロボットコントローラ17は、指4,4に対してケーブル19を滑らせながらケーブル19の引き回しを行う(S106)。図12は、ケーブル19を引き回す様子を示した図である。ケーブル19の位置決めが行われた後、ロボットコントローラ17は、システム制御部18に対してロボットハンド3の把持力を低下させる指令を行うと共に、ケーブル19が所定のルートに従って引き回されるようにロボットアーム2を動かす。ロボットコントローラ17からの指令を受けたシステム制御部18は、押さえ7の内圧を下げてブッシュ9をやや収縮させる。膨張していたブッシュ9がやや収縮すると、ケーブル19は、上記ステップS105の時よりも弱い適当な強度(本願でいう「第2強度」の一例である)で指4,4に押さえつけられた状態になる。すなわち、押さえ7の内圧が下がると、押さえ7からケーブル19へ加わる力が弱まってロボットハンド3の把持力が低下する。ロボットハンド3の把持力が低下すると、指4,4に架かっているケーブル19を滑らせながらロボットアーム2で引き回すことが可能となる。押さえ7の内圧は、例えば、押さえ7に残っている制御用空気を系外へ大気開放弁等で少々排気するか、或いは、押さえ7へ流れている制御用空気の流量を更に減らすことにより下げることができる。押さえ7に残っている制御用空気を系外へ大気開放弁等で排気して押さえ7の内圧を下げるには、例えば、大気開放弁をタイマーで規定時間開くようにしてもよいし、或いは、押さえ7の内圧を計る圧力センサがある場合には圧力センサの出力を基に大気開放弁を開閉するようにしてもよい。   After the positioning of the cable 19, the robot controller 17 routes the cable 19 while sliding the cable 19 with respect to the fingers 4 and 4 (S106). FIG. 12 is a diagram showing how the cable 19 is routed. After the positioning of the cable 19 is performed, the robot controller 17 issues a command to the system control unit 18 to reduce the gripping force of the robot hand 3, and the robot controller 17 causes the cable 19 to be routed along a predetermined route. Move arm 2. The system control unit 18 that has received the command from the robot controller 17 lowers the internal pressure of the presser 7 and slightly contracts the bush 9. When the expanded bush 9 contracts slightly, the cable 19 is pressed against the fingers 4 and 4 with an appropriate strength (an example of the “second strength” in the present application) which is lower than that in the step S105. become. That is, when the internal pressure of the holder 7 decreases, the force applied to the cable 19 from the holder 7 decreases, and the gripping force of the robot hand 3 decreases. When the gripping force of the robot hand 3 decreases, the robot arm 2 can pull the cable 19 around the fingers 4 while sliding the cable 19. The internal pressure of the presser 7 is reduced, for example, by slightly exhausting the control air remaining in the presser 7 to the outside of the system using an air release valve or by further reducing the flow rate of the control air flowing to the presser 7. be able to. In order to reduce the internal pressure of the retainer 7 by exhausting the control air remaining in the retainer 7 to the outside of the system using an air release valve or the like, for example, the air release valve may be opened for a specified time by a timer, or If there is a pressure sensor for measuring the internal pressure of the presser 7, the air release valve may be opened and closed based on the output of the pressure sensor.

ケーブル19の引き回しが完了した後、ロボットコントローラ17は、システム制御部18に対し、把持しているケーブル19を解放する指令を行う。ロボットコントローラ17がシステム制御部18に対してケーブル19を解放する指令を行うと、流量・圧力制御器15が押さえ7に送り込む制御用空気を停止すると共に、アクチュエータ5が作動して指4,4の間が開く。流量・圧力制御器15が押さえ7に送り込む制御用空気を停止すると、外側へ膨らんでいたブッシュ9が萎む。   After the routing of the cable 19 is completed, the robot controller 17 issues a command to the system control unit 18 to release the held cable 19. When the robot controller 17 issues a command to release the cable 19 to the system controller 18, the flow / pressure controller 15 stops the control air sent to the presser 7, and the actuator 5 operates to operate the fingers 4, 4. Opens between. When the flow / pressure controller 15 stops the control air sent into the presser 7, the bush 9 that has swelled outward shrinks.

上記のロボットハンド3であれば、ケーブル19を把持する力がブッシュ9の膨張によって調整できるので、様々な径の大きさのケーブルに対応できる。したがって、上記のロボットハンド3を設けたロボット1であれば、ケーブル19の把持力を適当に調整してケーブルの位置決めおよび引き回すことができる。   With the robot hand 3 described above, since the force for gripping the cable 19 can be adjusted by the expansion of the bush 9, it is possible to cope with cables having various diameters. Therefore, the robot 1 provided with the robot hand 3 can appropriately adjust the gripping force of the cable 19 to position and route the cable.

図13は、比較例に係るロボットハンド103の動作状態を示した図である。比較例に係るロボットハンド103は、図13(A)に示されるように、上記実施形態のロボットハンド3と同様、2つの指104,104と、指104,104の間を開閉させる開閉アクチュエータ105Kとを備える。また、ロボットハンド103は、2つの指104,104の間に囲い込まれたケーブル19を指104,104に押さえつけるための弾性体107と、弾性体107を動かす直動アクチュエータ105Cとを備える。   FIG. 13 is a diagram illustrating an operation state of the robot hand 103 according to the comparative example. As shown in FIG. 13A, the robot hand 103 according to the comparative example has two fingers 104, 104 and an opening / closing actuator 105K that opens and closes between the fingers 104, 104, similarly to the robot hand 3 of the above embodiment. And The robot hand 103 includes an elastic body 107 for pressing the cable 19 enclosed between the two fingers 104, 104 against the fingers 104, 104, and a linear motion actuator 105C for moving the elastic body 107.

比較例に係るロボットハンド103は、指104,104の間にケーブル19がある状態で指104,104を閉じ、ケーブル19を抱え込む(図13(B)を参照)。そして、弾性体107を動かしてケーブル19を指104,104へ押しつける。   The robot hand 103 according to the comparative example closes the fingers 104 and 104 with the cable 19 between the fingers 104 and holds the cable 19 (see FIG. 13B). Then, the elastic body 107 is moved to press the cable 19 against the fingers 104, 104.

比較例に係るロボットハンド103において、ケーブル19の把持力を変更したい場合、弾性体107の位置を直動アクチュエータ105Cで調整する。ケーブル19に接触している状態の弾性体107がケーブル19側へ動くと、弾性体107が更に圧縮され、ケーブル19を押圧する弾性体107の力が強くなる。ケーブル19を押圧する弾性体107の力が強くなると、ケーブル19の把持力が増す。また、ケーブル19に接触している状態の弾性体107がケーブル19側とは反対側へ動くと、弾性体107の圧縮が弱まって、ケーブル19を押圧する弾性体107の力が弱くなる。ケーブル19を押圧する弾性体107の力が弱くなると、ケーブル19の把持力が減る。すなわち、ケーブル19の把持力は、ケーブル19の被押圧部分と弾性体107との位置関係に依存する。よって、ロボットハンド103が様々な径のケーブル19を取り扱う場合、ケーブル19の被押圧部分と弾性体107との位置関係がケーブル19の径によって変化してしまうため、ケーブル19の把持力を直動アクチュエータ105Cの動作量で適当に調整することが難しい。   In the robot hand 103 according to the comparative example, when the gripping force of the cable 19 is to be changed, the position of the elastic body 107 is adjusted by the linear motion actuator 105C. When the elastic body 107 in contact with the cable 19 moves toward the cable 19, the elastic body 107 is further compressed, and the force of the elastic body 107 pressing the cable 19 increases. As the force of the elastic body 107 pressing the cable 19 increases, the gripping force of the cable 19 increases. Further, when the elastic body 107 in contact with the cable 19 moves to the side opposite to the cable 19 side, the compression of the elastic body 107 is weakened, and the force of the elastic body 107 pressing the cable 19 is weakened. When the force of the elastic body 107 pressing the cable 19 becomes weak, the gripping force of the cable 19 decreases. That is, the gripping force of the cable 19 depends on the positional relationship between the pressed portion of the cable 19 and the elastic body 107. Therefore, when the robot hand 103 handles cables 19 having various diameters, the positional relationship between the pressed portion of the cable 19 and the elastic body 107 changes depending on the diameter of the cable 19, and the gripping force of the cable 19 is directly moved. It is difficult to properly adjust the operation amount of the actuator 105C.

図14は、ケーブル19の径の大きさと弾性体107との位置関係を示した図である。弾性体107がケーブル19に接触する位置は、ケーブル19の径の大きさによって異なる。よって、ロボットハンド103に様々な径の大きさのケーブル19を適切な把持力で把持させたい場合、把持するケーブル19の径の大きさに応じて直動アクチュエータ105Cの動作量を調整することになり、ロボットハンド103の制御が難しい。   FIG. 14 is a diagram showing a positional relationship between the size of the diameter of the cable 19 and the elastic body 107. The position where the elastic body 107 contacts the cable 19 differs depending on the diameter of the cable 19. Therefore, when it is desired that the robot hand 103 grip the cables 19 having various diameters with an appropriate gripping force, the operation amount of the linear motion actuator 105C is adjusted according to the diameter of the cable 19 to be gripped. Therefore, it is difficult to control the robot hand 103.

一方、上記実施形態のロボットハンド3は、ケーブル19をブッシュ9で押さえる機構を採用しているため、様々な径の大きさのケーブル19を取り扱う場合であっても、ケーブル19の把持力を、押さえ7へ送られる制御用空気の流量を基にして適切に微調整することができる。図15は、ケーブル19の径の大きさとブッシュ9の押圧状態との関係を示した図である。押さえ7へ送られる制御用空気によって膨張するブッシュ9の場合、ブッシュ9がケーブル19の外周面に沿うように変形しながらケーブル19に密着する。よって、ブッシュ9は、様々な径の大きさのケーブル19に対しても密着可能であり、ケーブル19の把持力を制御用空気で調整することができる。   On the other hand, since the robot hand 3 of the above embodiment employs a mechanism for pressing the cable 19 with the bush 9, even when handling cables 19 having various diameters, the gripping force of the cable 19 is reduced. Fine adjustment can be made appropriately based on the flow rate of the control air sent to the presser 7. FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the diameter of the cable 19 and the pressed state of the bush 9. In the case of the bush 9 which is expanded by the control air sent to the presser 7, the bush 9 adheres to the cable 19 while deforming along the outer peripheral surface of the cable 19. Therefore, the bush 9 can be in close contact with the cables 19 having various diameters, and the gripping force of the cables 19 can be adjusted with the control air.

なお、上記実施形態では、ブッシュ9に貫通孔12が設けられていたが、貫通孔12は省略されていてもよい。貫通孔12が省略されている場合、システム制御部18は、例えば、押さえ7の内圧を圧力センサで監視しながらブッシュ9を膨張および収縮させることで、ケーブル19を押さえつける力の強度を調整してもよいし、或いは、指4,4に設けられた荷重センサでケーブル19に加わっている力を計測しながらブッシュ9を膨張およ
び収縮させてもよい。
In the above embodiment, the through holes 12 are provided in the bush 9, but the through holes 12 may be omitted. When the through-hole 12 is omitted, the system control unit 18 adjusts the strength of the force that presses the cable 19 by, for example, expanding and contracting the bush 9 while monitoring the internal pressure of the presser 7 with a pressure sensor. Alternatively, the bush 9 may be expanded and contracted while measuring the force applied to the cable 19 with the load sensors provided on the fingers 4 and 4.

また、上記実施形態のロボットハンド3は、以下のように変形することも可能である。図16は、ブッシュ9の変形例を示した図である。上記実施形態のロボットハンド3は、ブッシュ9に複数の貫通孔12をケーブル19の長手方向沿いに設けたものであってもよい。例えば、図16に示す変形例のように、ブッシュ9に4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dがケーブル19の長手方向沿いに設けられている場合、以下のような制御を行うことができる。   Further, the robot hand 3 of the above embodiment can be modified as follows. FIG. 16 is a view showing a modification of the bush 9. In the robot hand 3 of the above embodiment, the bush 9 may be provided with a plurality of through holes 12 along the longitudinal direction of the cable 19. For example, when four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D are provided in the bush 9 along the longitudinal direction of the cable 19 as in a modification shown in FIG. 16, the following control can be performed. .

図17は、変形例に係るブッシュ9とケーブル19との接触状態を示した図である。ブッシュ9の膨らみが大きいと、ブッシュ9のケーブル19に接触する部分が大きいため、図17(A)に示されるように、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dが全てケーブル19に塞がれた状態になる。また、ブッシュ9の膨らみが小さいと、ブッシュ9のケーブル19に接触する部分が小さいため、例えば、図17(B)に示されるように、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dのうち一部がケーブル19に塞がれ、他からは空気が漏れる状態になる。よって、ブッシュ9に4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dが設けられているような場合、システム制御部18は、ブッシュ9のケーブル19への接触状態を流量センサ16の流量で把握することができる。例えば、流量センサ16は、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dのうち一部がケーブル19に塞がれ、他からは空気が漏れている場合、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dの何れもケーブル19に覆われていない場合よりも高い流量を示す。また、流量センサ16は、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dが全てケーブル19に覆われている場合、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dのうち一部がケーブル19に塞がれ、他からは空気が漏れている場合よりも更に低い流量を示す。よって、システム制御部18は、流量センサ16の出力に基づいてブッシュ9の接触状態を把握しながら流量・圧力制御器15の制御量を調整することにより、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dがケーブル19に全て覆われた強把持状態、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dのうち一部がケーブル19に覆われた軽把持状態、4つの貫通孔12A,12B,12C,12Dの何れもケーブル19に覆われていない非把持状態を実現することができる。   FIG. 17 is a diagram showing a contact state between a bush 9 and a cable 19 according to a modification. If the bulge of the bush 9 is large, the portion of the bush 9 that comes into contact with the cable 19 is large, so that all four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D are closed by the cable 19 as shown in FIG. It will be in a state where it was lost. Also, if the bulge of the bush 9 is small, the portion of the bush 9 that contacts the cable 19 is small. For example, as shown in FIG. 17B, one of the four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D is formed. The part is closed by the cable 19, and air leaks from the other part. Therefore, when the bush 9 is provided with the four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D, the system control unit 18 determines the contact state of the bush 9 with the cable 19 based on the flow rate of the flow rate sensor 16. Can be. For example, the flow sensor 16 has four through-holes 12A, 12B, 12C, and 12D when a part of the four through-holes 12A, 12B, 12C, and 12D is closed by the cable 19 and air leaks from the other. 12D shows a higher flow rate than if none of the cables 19 were covered. When the four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D are all covered with the cable 19, the flow sensor 16 partially blocks the four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D with the cable 19. It shows a lower flow rate than when air is leaking from others. Therefore, the system control unit 18 adjusts the control amount of the flow rate / pressure controller 15 while grasping the contact state of the bush 9 based on the output of the flow rate sensor 16 to thereby control the four through holes 12A, 12B, 12C, A strong grip state in which 12D is completely covered by the cable 19, a light grip state in which a part of the four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D is covered by the cable 19, and four through holes 12A, 12B, 12C, and 12D. Can be realized in a non-gripping state in which the cable 19 is not covered.

また、上記実施形態では、2つの指4,4でケーブル19を抱え込んでいたが、2つの指4,4の代わりにフック状の指でケーブル19を抱え込んでもよい。図18は、2つの指4,4の代わりにフック状の指4,4を設けたロボットハンド3を示した図である。ロボットハンド3は、2つの指4,4の代わりに、棒状の部材の先端を側方へ折り曲げたようなフック状の指24を備えるものであってもよい。2つの指4,4の代わりにフック状の指24を備えたロボットハンド3であっても、比較的大径のケーブル19(図18(A)を参照)と比較的小径のケーブル19(図18(B)を参照)の何れのケーブル19を、様々な強度で指24に押し付けながら把持することができる。   In the above-described embodiment, the cable 19 is held by the two fingers 4 and 4. However, the cable 19 may be held by a hook-shaped finger instead of the two fingers 4 and 4. FIG. 18 is a diagram illustrating the robot hand 3 provided with hook-shaped fingers 4 and 4 instead of the two fingers 4 and 4. Instead of the two fingers 4 and 4, the robot hand 3 may include a hook-shaped finger 24 obtained by bending the tip of a rod-shaped member to the side. Even if the robot hand 3 has hook-shaped fingers 24 instead of the two fingers 4, 4, a relatively large-diameter cable 19 (see FIG. 18A) and a relatively small-diameter cable 19 (see FIG. 18A). 18B) can be gripped while pressing against the finger 24 with various strengths.

なお、本願は、以下の付記的事項を含む。
(付記1)
把持対象のケーブルを架けることが可能な指を有するハンドと、
前記指に架かる前記ケーブルを前記指に押さえつけ可能な押さえと、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を、前記ハンドに前記ケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、前記ケーブルが前記指に対して滑りながら前記ハンドによって引き回される際に用いられる、前記第1強度よりも弱い第2強度とに調整可能な制御手段と、を備える、
ロボットハンド。
(付記2)
前記押さえは、中空部と、前記中空部の少なくとも一部を形成する弾性体とを有し、
前記制御手段は、前記中空部の内圧を増減させて前記強度を調整する、
付記1に記載のロボットハンド。
(付記3)
前記弾性体は、前記ケーブルが接する部位に貫通孔を有しており、
前記制御手段は、前記中空部へ流れる気体の流量に基づいて前記強度を調節する、
付記2に記載のロボットハンド。
(付記4)
前記弾性体は、前記貫通孔を前記ケーブルの長手方向沿いに複数有する、
付記3に記載のロボットハンド。
(付記5)
把持対象のケーブルを架けることが可能なハンドの指に前記ケーブルを架け、
前記指に架かる前記ケーブルを押さえで前記指に押さえつけ、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を、前記ハンドに前記ケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、前記ケーブルが前記指に対して滑りながら前記ハンドによって引き回される際に用いられる、前記第1強度よりも弱い第2強度とに調整する、
ケーブル手繰り方法。
(付記6)
前記押さえは、中空部と、前記中空部の少なくとも一部を形成する弾性体とを有し、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を調整する際は、前記中空部の内圧を増減させて前記強度を調整する、
付記5に記載のケーブル手繰り方法。
(付記7)
前記弾性体は、前記ケーブルが接する部位に貫通孔を有しており、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を調整する際は、前記中空部へ流れる気体の流量に基づいて前記強度を調節する、
付記6に記載のケーブル手繰り方法。
(付記8)
前記弾性体は、前記貫通孔を前記ケーブルの長手方向沿いに複数有する、
付記7に記載のケーブル手繰り方法。
This application includes the following supplementary matters.
(Appendix 1)
A hand having a finger capable of hanging a cable to be gripped,
A press that can press the cable that spans the finger against the finger,
The strength of the force with which the press presses the cable is used as the first strength used when the hand grips the cable, and when the cable is pulled around by the hand while sliding against the finger. Control means that can be adjusted to a second intensity that is lower than the first intensity.
Robot hand.
(Appendix 2)
The presser has a hollow portion and an elastic body forming at least a part of the hollow portion,
The control means adjusts the strength by increasing or decreasing the internal pressure of the hollow portion,
The robot hand according to supplementary note 1.
(Appendix 3)
The elastic body has a through hole at a portion where the cable contacts,
The control means adjusts the intensity based on a flow rate of the gas flowing to the hollow portion,
The robot hand according to attachment 2.
(Appendix 4)
The elastic body has a plurality of the through holes along a longitudinal direction of the cable,
The robot hand according to attachment 3.
(Appendix 5)
Hang the cable on the finger of the hand capable of hanging the cable to be gripped,
Pressing the cable hanging on the finger with the finger by pressing the cable;
The strength of the force with which the presser presses the cable is used for the first strength used when the hand grips the cable, and when the cable is pulled around by the hand while sliding on the finger. Adjusting to a second intensity weaker than the first intensity,
How to handle the cable.
(Appendix 6)
The presser has a hollow portion and an elastic body forming at least a part of the hollow portion,
When adjusting the strength of the force that the press presses on the cable, adjust the strength by increasing or decreasing the internal pressure of the hollow portion,
A method for processing a cable according to claim 5.
(Appendix 7)
The elastic body has a through hole at a portion where the cable contacts,
When adjusting the strength of the force that the press presses the cable, the strength is adjusted based on the flow rate of gas flowing into the hollow portion,
A method for manipulating a cable according to supplementary note 6.
(Appendix 8)
The elastic body has a plurality of the through holes along a longitudinal direction of the cable,
The method for manipulating a cable according to supplementary note 7.

1・・ロボット:2・・ロボットアーム:3,103・・ロボットハンド:4,24,104・・指:5・・アクチュエータ:105K・・開閉アクチュエータ:105C・・直動アクチュエータ:6・・ツメ:7・・押さえ:107・・弾性体:8・・円筒状部材:9・・ブッシュ:10・・中空部:11・・流入孔:12,12A,12B,12C,12D・・貫通孔:13・・制御システム:14・・アクチュエータ制御部:15・・流量・圧力制御器:16・・流量センサ:17・・ロボットコントローラ:18・・システム制御部:19・・ケーブル:1A1・・第1アーム:1A2・・第2アーム:1B・・ベース:1K1・・第1関節:1K2・・第2関節:1K3・・第3関節
1. Robot: 2 Robot arm: 3, 103 Robot hand: 4, 24, 104 Finger: 5 Actuator: 105K Opening / closing actuator: 105C Linear actuator: 6 Claw : 7 ··· Hold down: 107 · · Elastic body: 8 · · · Cylindrical member: 9 · · · Bush: 10 · · · Hollow portion: 11 · · Inflow holes: 12, 12A, 12B, 12C, 12D · · Through holes: 13. Control system: 14 Actuator control unit: 15 Flow rate / pressure controller: 16 Flow rate sensor: 17 Robot controller: 18 System control unit: 19 Cable: 1A1 1 arm: 1A2 2nd arm: 1B Base: 1K1 1st joint: 1K2 2nd joint: 1K3 3rd joint

Claims (5)

把持対象のケーブルを架けることが可能な指を有するハンドと、
前記指に架かる前記ケーブルを前記指に押さえつけ可能な押さえと、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を、前記ハンドに前記ケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、前記ケーブルが前記指に対して滑りながら前記ハンドによって引き回される際に用いられる、前記第1強度よりも弱い第2強度とに調整可能な制御手段と、を備え
前記ハンドは、斜めに傾斜するツメが先端に各々設けられた前記指同士を開閉することで、前記ケーブルを囲い込む囲いを形成する、
ロボットハンド。
A hand having a finger capable of hanging a cable to be gripped,
A press that can press the cable that spans the finger against the finger,
The strength of the force with which the press presses the cable is used as the first strength used when the hand grips the cable, and when the cable is pulled around by the hand while sliding against the finger. Control means that can be adjusted to a second intensity that is lower than the first intensity .
The hand forms an enclosure that surrounds the cable by opening and closing the fingers each provided at the tip with claws that are inclined obliquely,
Robot hand.
前記押さえは、中空部と、前記中空部の少なくとも一部を形成する弾性体とを有し、
前記制御手段は、前記中空部の内圧を増減させて前記強度を調整する、
請求項1に記載のロボットハンド。
The presser has a hollow portion and an elastic body forming at least a part of the hollow portion,
The control means adjusts the strength by increasing or decreasing the internal pressure of the hollow portion,
The robot hand according to claim 1.
前記弾性体は、前記ケーブルが接する部位に貫通孔を有しており、
前記制御手段は、前記中空部へ流れる気体の流量に基づいて前記強度を調節する、
請求項2に記載のロボットハンド。
The elastic body has a through hole at a portion where the cable contacts,
The control means adjusts the intensity based on a flow rate of the gas flowing to the hollow portion,
The robot hand according to claim 2.
前記弾性体は、前記貫通孔を前記ケーブルの長手方向沿いに複数有する、
請求項3に記載のロボットハンド。
The elastic body has a plurality of the through holes along a longitudinal direction of the cable,
The robot hand according to claim 3.
把持対象のケーブルを架けることが可能なハンドの指に前記ケーブルを架け、
前記指に架かる前記ケーブルを押さえで前記指に押さえつけ、
前記押さえが前記ケーブルを押さえつける力の強度を、前記ハンドに前記ケーブルを把持させる際に用いられる第1強度と、前記ケーブルが前記指に対して滑りながら前記ハンドによって引き回される際に用いられる、前記第1強度よりも弱い第2強度とに調整し、
前記ハンドの指に前記ケーブルを架ける工程では、前記ハンドが、斜めに傾斜するツメが先端に各々設けられた前記指同士を開閉することで、前記ケーブルを囲い込む囲いを形成する、
ケーブル手繰り方法。
Hang the cable on the finger of the hand capable of hanging the cable to be gripped,
Pressing the cable hanging on the finger with the finger by pressing the cable;
The strength of the force with which the press presses the cable is used as the first strength used when the hand grips the cable, and when the cable is pulled around by the hand while sliding against the finger. Adjusting to a second intensity that is weaker than the first intensity ,
In the step of laying the cable on the finger of the hand, the hand forms an enclosure surrounding the cable by opening and closing the fingers each provided with a slanted claw at the tip,
How to handle the cable.
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