ロボットハンド
【課題】把持体を回転させるための駆動源を定位置に設置することができ、被把持物配置予定位置周りで把持体を無制限に回転させることのできるロボットハンドを提供する。
【解決手段】把持体６１を移動させる第一駆動部６２と、把持体を回転させる第二駆動部６３とを備え、第一駆動部は、スライドシャフト６４と、駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段６５と、先端部に把持体が連結された回転レバー６６と、回転レバーを回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備え、第二駆動部は、駆動源の出力を支持体に伝達し、支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が形成されている。
【解決手段】把持体６１を移動させる第一駆動部６２と、把持体を回転させる第二駆動部６３とを備え、第一駆動部は、スライドシャフト６４と、駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段６５と、先端部に把持体が連結された回転レバー６６と、回転レバーを回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備え、第二駆動部は、駆動源の出力を支持体に伝達し、支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製造分野や医療分野等の各種分野において、人間の作業を代替するマニピュレータが導入されている。かかるマニピュレータは、姿勢変更可能なアーム機構と、アーム機構の先端に装着される作業ツールとを備え、アーム機構を姿勢変更させることで、該アーム機構の先端部に装着された作業ツールを作業位置に配置できるようになっている。
【０００３】
ところで、作業ツールには、作業内容に応じた種々のものが提供されており、その一つとして、被把持物を把持するロボットハンドが広く普及している。
【０００４】
かかるロボットハンドは、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる駆動部とを備えている。
【０００５】
駆動部は、回転を出力するモータや直線的な運動を出力するアクチュエータ等の駆動源と、該駆動源の出力を受けて把持体を移動させる駆動機構とを備えている。そして、駆動機構として、先端部に把持体が連結されるレバーと、該レバーを所定の軸線周りで回転可能に支持する支持体と、レバーの基端側が作動的に連結され、レバーの回転中心となる前記軸と直交する方向（被把持物配置予定位置の中心を通る軸線方向）に移動可能に設けられた移動体とを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
そして、前記駆動部は、移動体を軸線方向に移動させるべく駆動源が支持体に直接的又は間接的に固定され、前記移動体がレバーの回転中心よりも基端側にある端部を回転可能に支持したり、レバーの途中位置に回転自在に連結されたリンク体に回転可能に連結されたりしている。そして、この種の駆動部は、直線的な運動を出力するアクチュエータ（例えば、電動シリンダやエアシリンダ）のロッドが移動体に直結されたり、駆動源であるモータの出力で回転する雄ネジ体に移動体が螺合されたりしており、駆動源の出力を受けて移動体がレバーの回転中心となる軸と直交する方向に往復動するように構成されている。
【０００７】
これにより、この種のロボットハンドは、駆動源の出力（駆動）で移動体を移動させることでレバーを軸線周りで回転させ、該レバーの先端部に連結された把持体を被把持物配置予定位置の中心側に移動させるようになっている。
【０００８】
そして、この種のロボットハンドには、把持体間に設定される被把持物配置予定位置の中心を回転中心にして各把持体を回転させるように構成されたものが提供されている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
かかるロボットハンドは、把持体を回転させるときに支持体とともに駆動源が回転し、駆動源に接続された電力ケーブルやエアホース等のエネルギー供給ラインが駆動源全体の回転に伴って捩れてしまい、把持体を無制限に回転させることができないとして、エネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントが介設されている。すなわち、上記構成のロボットハンドは、エネルギー供給ラインにロータリージョイントを介設することで、エネルギー供給ラインの捻りの発生を防止し、支持体及び駆動源の連続的な回転を許容するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−３９０８９号公報
【特許文献２】実開平３−６５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、駆動源に接続されるエネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントを介設すると、トラブル原因となってしまう。すなわち、エネルギー供給ラインが電力ケーブルである場合、ロータリージョイントで接点不良が起こり易くなり、エネルギー供給ラインがエアホースである場合、ロータリージョイントでエア漏れを起こし易くなるため、これらの不具合が発生すると把持体で被把持物を把持できなくなる虞がある。
【００１２】
特に、作業者が遠隔操作を行う救助用ロボット（作業者が近寄ることが困難な環境で使用するロボット）のように緊急性を要する分野で使用する場合、ロボットハンドの故障原因となる構成を排除することが要求される。また、上述の如く、エネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントを設けると、ロボットハンド内の各構成のレイアウトを制限して大型化の原因となり、救助用ロボットのように各構成のコンパクト化が要求される分野で相応しいものにならない。
【００１３】
そこで、本発明は、把持体を回転させるための駆動源を定位置に設置することができ、被把持物配置予定位置周りで把持体を無制限に回転させることのできるロボットハンドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るロボットハンドは、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる第一駆動部と、各把持体を被把持物配置予定位置周りで回転させる第二駆動部とを備え、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドであって、第一駆動部は、一方向に延びるスライドシャフトと、駆動源を有し、該駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段と、先端部に把持体が連結された回転レバーと、該回転レバーをスライドシャフトと直交する方向に延びる軸線周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体とを備え、第二駆動部は、駆動源と、該駆動源の出力を支持体に伝達し、該支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が一端部の外周に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成のロボットハンドによれば、第一駆動部（スライド手段）の駆動源の出力でスライドシャフトが移動（スライド）すると、スライドシャフトの溝に収容された回転レバーの基端部がスライドシャフトの移動に対応して押し引きされることになる。従って、スライドシャフトが他端側にスライドすると回転レバーの基端部が引かれ、回転レバーは軸線周りで回転し、該回転レバーの先端部に連結された把持体が被把持物配置予定位置の中心側に向けて移動することになる。これとは逆に、スライドシャフトが一端側にスライドすると回転レバーの基端部が押され、回転レバーは軸線周りで回転し、該回転レバーの先端部に連結された把持体が被把持物配置予定位置の中心側から外方に向けて移動することになる。従って、被把持物配置予定位置（把持体間）に被把持物を配置した上で、上述の如く、把持体を移動させることで、把持体が被把持物を把持した状態と、被把持物の把持を解除した状態に切り替えることができる。
【００１６】
また、上記構成のロボットハンドによれば、把持体が被把持物を把持した状態、或いは、被把持物の把持を解除した状態で、第二駆動部の駆動源を作動させると、伝達機構を介して駆動源の出力が支持体に伝達され、支持体がスライドシャフト周りで回転することになる。このとき、支持体に支持された回転レバーが支持体と同心で回転することになる。すなわち、上記構成のロボットハンドは、スライドシャフトの一端部に形成された無端環状の溝内に回転レバーの基端部が収容されているため、支持体が回転すると回転レバーの基端部がスライドシャフトの溝内で周方向に移動することになる。これにより、上記ロボットハンドは、被把持物の把持の有無に関係なく、支持体が無制限（連続的）に回転することができるため、該支持体に支持され回転レバーの先端部に連結された把持体についても、無制限（連続的）に回転することができる。そして、上述の如く、第一駆動部及び第二駆動部の何れの駆動源も回転する支持体に固定されないため、駆動源に電力やエアを供給するエネルギー供給ラインが捩れることがない。従って、エネルギー供給ライン上の接点不良やエア漏れ等のロボットハンドの故障原因となる構成が排除される。
【００１７】
本発明の一態様として、前記スライドシャフトには一端面上で開放した穴が形成されるとともに該穴に撮像素子が内装され、撮像素子は、撮影中心が被把持物配置予定位置の中央と一致又は略一致するように設けられていることが好ましい。このようにすれば、把持体との配置関係が明らかな映像を得ることができ、撮像素子からの映像を基に容易に被把持物を把持することができる。また、被把持物を把持するときに被把持物の映像（撮像素子からの映像）をモニタの中央に移すことができ、状況を容易に把握することができる。
【００１８】
本発明の他態様として、第一駆動部は、スライドシャフトの他端に連設された雄ネジ体と、該雄ネジ体に螺合された螺合部材と、駆動源としてのモータと、該モータの出力を螺合部材に伝達して該螺合部材を回転させる伝達機構とを備えてもよい。このようにすれば、駆動源の出力で螺合部材が回転すると、雄ネジ体が軸線方向に移動することになる。従って、雄ネジ体に連結されたスライドシャフトも軸線方向に移動するため、把持体を移動させて被把持物の把持とその解除とを円滑に切り替えることができる。
【００１９】
本発明の別の態様として、第二駆動部の伝達機構は、駆動源としてのモータの出力トルクを所定トルク以下で支持体に伝達するトルクガードを備えていることが好ましい。このようにすれば、被把持物を把持した上で把持体を回転させようとしたときに、把持体を必要以上に回転させることを防止することができる。例えば、ドアノブを操作して閉ざされたドアを開く場合、ドアノブを把持した状態を維持しつつ、駆動源の出力を支持体に伝達すると、支持体がスライドシャフト周りで回転することになり、該支持体に支持された回転レバーについても支持体と一体的になってスライドシャフト周りで回転し、所定の負荷が作用すると、駆動源（モータ）が回転し続けても所定トルクだけが支持体に伝わることになる。
【００２０】
従って、把持体が把持したドアノブが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブを回転させることがないため、ドアノブを破損させてドアを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブに過度なトルクがかかって該ドアノブを破損させたり、ドアノブの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、上記構成によれば、把持体が無制限に回転でき、且つ把持体のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブであっても破損させることなく開放することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明のロボットハンドによれば、把持体を回転させるための駆動源を定位置に設置することができ、被把持物配置予定位置周りで把持体を無制限に回転させることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るマニピュレータを搭載した救助用ロボットの全体側面図を示す。
【図２】同実施形態に係る救助用ロボットのアーム機構を延ばした状態の全体図であって、（ａ）は、側面図を示し、（Ｂ）は、背面図を示す。
【図３】同実施形態に係るアーム機構の一構成であるアーム体（第一アーム体）の縦断面図を示す。
【図４】同実施形態に係るアーム機構の概略部分横断面図であって、第一アーム体の一端部及び基台を含む概略部分横断面図を示す。
【図５】同実施形態に係るアーム機構及び作業ツールの連結ベースの一部を含む概略部分横断面図を示す。
【図６】同実施形態に係る作業ツールの連結ベースを除いた概略部分横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係るマニピュレータについて、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、災害現場での救助作業用に導入される救助用ロボットに採用される場合を一例に説明することとする。
【００２４】
本実施形態に係る救助用ロボットは、図１及び図２に示す如く、走行台車２と、前記走行台車２上に搭載されたマニピュレータユニット３とを備えている。
【００２５】
走行台車２は、シャーシフレーム２０と、シャーシフレーム２０に連結された走行装置２１とを備えている。本実施形態に係る救助用ロボット１は、劣悪な環境下で走行することが要求されるため、本実施形態に係る走行台車２は、シャーシフレーム２０の前後左右の四カ所に走行装置２１としてのクローラ（無限軌道）が設けられている。かかるクローラ２１は、前後方向に間隔をおいて配置された動輪２２，２２に対してクローラベルト２３が掛け渡されたもので、動輪２２，２２の回転でクローラベルト２３を回転させて走行するようになっている。本実施形態に係るクローラ２１は、一方の動輪２２を中心にして全体が回転可能になっており、走行環境に応じて姿勢を変更させてクローラベルト２３を接地させるようになっている。
【００２６】
前記マニピュレータユニット３は、走行台車２のシャーシフレーム２０に対して着脱可能に構成されたベース４と、ベース４上に搭載されるマニピュレータ５とを備えている。また、本実施形態に係るマニピュレータユニット３は、走行台車２に搭載された状態で前方側になるベース４の一端部に吸引装置Ｖが搭載されている。
【００２７】
前記ベース４は、走行台車２のシャーシフレーム２０上に配置されるもので、シャーシフレーム２０に対して着脱可能に構成されている。そして、ベース４の上面には、マニピュレータ５を連結するための基台４０が取り付けられている。
【００２８】
本実施形態に係る基台４０は、ベース４の上面に固定されたメイン基台４１と、走行台車２の前後方向と一致する方向に延びる連結軸４２を介してメイン基台４１に連結されたサブ基台４３とを備えている。かかるサブ基台４３は、ベース４上に搭載された駆動源（図示しない）からの駆動を受けることで、連結軸４２を中心にして傾動するようになっている。すなわち、サブ基台４３は、走行台車２の前後方向と一致する方向に対して直交する方向（左右幅方向）に傾動するようになっている。
【００２９】
前記マニピュレータ５は、一方向に延びるアーム体５００，５０１を少なくとも一つ備え、基端部が基台４０に対して連結される一方、先端部に作業ツール６が装着されるアーム機構５０と、アーム機構５０を姿勢変更させるアーム駆動機構５１，５２（図３参照）とを備えている。
【００３０】
そして、アーム体５００，５０１は、両端部が一方向に対して直交する他方向に向けて延びる軸Ｓ１、Ｓ２を介して基端側の部材４０（４３）及び先端側の部材６，５０１に連結され、アーム体５００，５０１と該アーム体５００，５０１の両端部に連結された部材とが軸Ｓ１，Ｓ２を中心にして相対的に回転可能に構成されている。
【００３１】
本実施形態に係るアーム機構５０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、二つのアーム体５００，５０１を備えている。各アーム体５００，５０１は、一方向に長手をなした箱状に形成されている。二つのアーム体５００，５０１は、一方の端部同士が一方向と直交する他方向に延びる軸Ｓ２周りで相対回転可能に連結されている。従って、本実施形態に係るアーム機構５０は、一方のアーム体（以下、第一アーム体という）５００が基台４０に連結され、他方のアーム体（以下、第二アーム体という）５０１に作業ツール６が装着されるようになっている。より具体的に説明すると、本実施形態に係るアーム機構５０は、第一アーム体５００の長手方向の一端部が基台４０（サブ基台４３）に対して連結され、該第一アーム体５００の長手方向の他端部が先端側の部材である第二アーム体５０１の長手方向の一端部に連結されている。また、該アーム機構５０は、第二アーム体５０１の他端部に先端側の部材である作業ツール６が連結されている。
【００３２】
アーム駆動機構５１，５２は、図３に示す如く、アーム機構５０を構成するアーム体５００に内装されている。本実施形態に係るマニピュレータ５は、アーム機構５０の最も基端側に位置する第一アーム体５００にアーム駆動機構５１，５２が内装されている。より具体的には、本実施形態に係るマニピュレータ５は、アーム駆動機構５１，５２を二組備えており、一方のアーム駆動機構（以下、第一アーム駆動機構という）５１が第一アーム体５００内の一端側（アーム機構５０の基端側）に配置される一方、他方のアーム駆動機構（以下、第二アーム駆動機構という）５２が第一アーム体５００内の他端側（アーム機構５０の先端側）に配置されている。
【００３３】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、一方向（第一アーム体５００の長手方向）に間隔をあけて配置されるとともに一方向と直交する他方向に延びる軸線周りで回転可能に軸支された一対の回転体（以下、一方の回転体を第一回転体５１０，５２０といい、他方の回転体を第二回転体５１１，５２１という）５１０，５２０，５１１，５２１と、第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１とに掛け渡される無端環状体（以下、駆動ベルトという）５１２，５２２と、駆動モータＭ１，Ｍ２に回転駆動されるスクリューシャフト５１３，５２３と、スクリューシャフト５１３，５２３に螺合されるとともに駆動ベルト５１２，５２２の一部が固着されたスライダ５１４，５２４とを備えている。
【００３４】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１に対する駆動ベルト５１２，５２２の回転力の伝達を確実にすべく、駆動ベルト５１２，５２２に歯付きベルトが採用されている。これに伴い、第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１には、歯付きプーリーが採用されている。また、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、スクリューシャフト５１３，５２３とスライダ５１４，５２４とを螺合させるネジ構造として台形ネジが採用されている。すなわち、スクリューシャフト５１３，５２３は、台形ネジからなる雄ネジが形成され、スライダ５１４，５２４には台形ネジからなる雌ネジが形成されている。
【００３５】
そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第二回転体５１１，５２１が第一回転体５１０，５２０よりも小径に設定されている。そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、駆動ベルト５１２，５２２の第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１との間にある二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂのうちの一方の対向部５１２ａ，５２２ａの外周側が巻き掛けられ、第一回転体５１０，５２０に対する駆動ベルト５１２，５２２の巻き掛け量を半周以上にして二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂを平行又は略平行にするアイドラ（以下、第一アイドラという）５１５，５２５を備えている。
【００３６】
そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、スクリューシャフト５１３，５２３が対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂと平行又は略平行をなして一方の対向部５１２ａ，５２２ａの外周面と対向するように配置されている。
【００３７】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第一回転体５１０，５２０がアーム体５００，５０１の端部に配置されるとともに、第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１との間にある駆動ベルト５１２，５２２における二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂのうちの他方の対向部５１２ｂ，５２２ｂの外周面が巻き掛けられて第一回転体５１０，５２０に対する駆動ベルト５１２，５２２の巻き掛け量を多くする別のアイドラ（以下、第二アイドラという）５１６，５２６を備えている。
【００３８】
これに伴い、駆動モータＭ１，Ｍ２は、スクリューシャフト５１３，５２３に対して出力軸が同心になるように連結され、アーム体５００の両端部にある第一回転体５１０，５２０の中心間を結ぶ仮想線（図示しない）を基準にして反対側のアーム駆動機構５１，５２のスクリューシャフト５１３，５２３と対称的に配置されている。
【００３９】
すなわち、本実施形態に係るマニピュレータ５は、異なるアーム駆動機構５１，５２の駆動モータＭ１，Ｍ２とスクリューシャフト５１３，５２３とが前記仮想線を基準にした対称的な領域に配置されている。従って、本実施形態において、第一アーム駆動機構５１の駆動モータＭ１が、第二アーム駆動機構５２が配置される第一アーム体５００の他端側の領域において、第二アーム駆動機構５２の駆動ベルト５２２を挟んで該第二アーム駆動機構５２のスクリューシャフト５２３と対称的に配置され、第二アーム駆動機構５２の駆動モータＭ２が、第一アーム駆動機構５１が配置される第一アーム体５００の一端側の領域において、第一アーム駆動機構５１の駆動ベルト５１２を挟んで該第一アーム駆動機構５１のスクリューシャフト５１３と対称的に配置されている。
【００４０】
ここで第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２のそれぞれについて具体的に説明すると、第一アーム駆動機構５１は、図４に示す如く、第一回転体５１０の回転中心となる軸（以下、第一関節軸という）Ｓ１を備えている。第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００と基端側の部材である基台４０（サブ基台４３）とを相対回転可能に連結している。すなわち、第一アーム体５００と基台４０（サブ基台４３）は第一関節軸Ｓ１を介して連結されている。
【００４１】
ここで具体的に説明すると、第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００の長手方向と直交する他方向に延びている。そして、第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００内に配置された第一回転体５１０に連結されており、軸受（採番しない）を介して第一アーム体５００に対して回転自在に軸支される一方、第一アーム体５００から外方に突出して基台４０（サブ基台４３）に固定されている。すなわち、第一関節軸Ｓ１は、基端部が基台４０（サブ基台４３）に固定されて外方に延出しており、第一アーム体５００の側壁部に対して回転自在に挿通された上で、第一アーム体５００内にある先端部に第一アーム駆動機構５１の第一回転体５１０が同心で連結されている。これにより、第一アーム駆動機構５１は、駆動ベルト５１２，５２２の周回による第一回転体５１０の回転力を基台４０（サブ基台４３）に伝達し、アーム体５００，５０１を第一関節軸Ｓ１周りで回転（傾動）させるようになっている。
【００４２】
これに対し、第二アーム駆動機構５２は、図５に示す如く、第一回転体５２０の回転中心となる軸（以下、第二関節軸Ｓ２という）を備えている。第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００と先端側の部材である第二アーム体５０１とを相対回転可能に連結している。
【００４３】
具体的に説明すると、第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００の長手方向と直交する他方向に延びている。すなわち、第二関節軸Ｓ２は、第一関節軸Ｓ１と同方向に延びている。第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００内に配置された第一回転体５２０に同心で連結されており、第一アーム体５００（後述する中心支持軸Ｓ２’）に対して回転自在に軸支される一方、第一アーム体５００から外方に突出して先端側の第二アーム体５０１に固定されている。すなわち、第二間接軸Ｓ２は、基端部が第二アーム体５０１の側壁の外面に固定されて外方に延出しており、第一アーム体５００の側壁に対して回転自在に挿通された上で、第一アーム体５００内にある先端部に第二アーム駆動機構５２の第一回転体５２０が同心で連結されている。
【００４４】
本実施形態に係る第二関節軸Ｓ２は、中空軸で構成されており、第一アーム体５００の内壁面に基端部の固定された中心支持軸Ｓ２’が同心で挿通され、軸受（採番しない）を介して中心支持軸Ｓ２’に回転自在に支持されている。なお、本実施形態において、第二関節軸Ｓ２に連結された第二アーム駆動機構５２の第一回転体５２０についても、軸受（採番しない）を介して中心支持軸Ｓ２’に回転自在に支持されている。これにより、第二アーム駆動機構５２は、駆動ベルト５２２の周回による第一回転体５２０の回転力を第二アーム体５０１の一端部に伝達し、第一アーム体５００と第二アーム体５０１とを第二関節軸Ｓ２周りで相対的に回転（傾動）させるようになっている。
【００４５】
本実施形態に係るアーム機構５０は、折り畳んだ状態で、第一アーム体５００と第二アーム体５０１とが重なった姿勢になるようになっている。すなわち、アーム機構５０を構成する二つのアーム体５００，５０１（第一アーム体５００及び第二アーム体５０１）は、第一アーム体５００の先端部（他端部）の側面に第二アーム体５０１の基端部（一端部）の側面が重なり合った状態で両アーム体５００，５０１の一端部と他端部とが軸（第二関節軸Ｓ２）を介して連結されている。これにより、本実施形態に係るアーム機構５０は、第二関節軸Ｓ２を中心にして第一アーム体５００と第二アーム体５０１とを互いに傾動（回転）させることで、両アーム体５００，５０１が横方向（傾動中心となる第二関節軸Ｓ２の延びる方向）で重なり合った配置になる様に構成されている。
【００４６】
そして、本実施形態に係るアーム機構５０は、両アーム体５００，５０１が水平方向に延びた姿勢を基本姿勢に設定されている。これに伴い、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、アーム機構５０が基本姿勢であるときのスライダ５１４，５２４の位置が原点として設定されている。従って、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、図３に示す如く、何れも原点にあるスライダ５１４，５２４を検知するセンサ（以下、原点センサという）Ｃを備えている。
【００４７】
本実施形態に係るマニピュレータ５は、図５に示す如く、第二アーム体５０１の他端部に連結された作業ツール６を所定の姿勢に維持させるための姿勢調整手段５３を備えている。かかる姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１に内装されている。ここで姿勢調整手段５３について具体的に説明すると、姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１の両端部に配置された一対の回転体（以下、一方の回転体を第三回転体５３０といい、他方の回転体を第四回転体５３１という）５３０，５３１と、第二アーム体５０１の一端部に配置された第三回転体５３０と第二アーム体５０１の他端部に配置された第四回転体５３１とに掛け渡された無端環状のベルト（以下、従動ベルトという）５３２と、第四回転体５３１に対して同心で固定された太陽歯車５３３と、該第二アーム体５０１の他端部に設けられた軸（以下、第三関節軸という）Ｓ３周りで回転可能に設けられ、前記太陽歯車５３３と噛合した遊星歯車５３４とで構成されている。
【００４８】
そして、第三回転体５３０は、第二アーム体５０１に対して回転自在に軸支される一方で、第一アーム体５００に固定された前記中心支持軸Ｓ２’に固定されている。すなわち、前記中心支持軸Ｓ２’は、基端部が第一アーム体５００の一方の側壁の内面に固定されて第一アーム体５００の他方の側壁（反対側の側壁）から外方に突出して第二アーム体５０１内に挿入された上で、第二アーム体５０１内にある先端部に第三回転体５３０が固定されている。なお、中心支持軸Ｓ２’は、上述の如く、軸受を介して第二関節軸Ｓ２を支持している。換言すれば、中心支持軸Ｓ２’は、軸受を介して第三関節軸Ｓ２に支持されており、第三関節軸Ｓ２が連結された第二アーム体５０１に対して回転自在に設けられている。
【００４９】
第四回転体５３１は、第二アーム体５０１の他端部内部に設けられた固定軸Ｓ４周りで回転自在に設けられている。かかる固定軸Ｓ４は、第二関節軸Ｓ２と平行をなすように設けられている。そして、太陽歯車５３３は、上述の如く、第四回転体５３１に対して同心で固定されているため、第四回転体５３１と同様に固定軸Ｓ４周りで回転自在になっている。そして、従動ベルト５３２には、駆動ベルト５１２，５２２と同様に歯付きベルトが採用されており、これに伴って、従動ベルト５３２が掛け渡される第三回転体５３０及び第四回転体５３１には歯付きプーリーが採用されている。
【００５０】
そして、前記遊星歯車５３４は、作業ツール６の後述する連結ベース６０ａに対して回転自在に軸支される一方で、第二アーム体５０１に固定された第三関節軸Ｓ３を中心に回転自在に設けられている。第三関節軸Ｓ３は、太陽歯車５３３の回転中心となる固定軸Ｓ４よりも第二アーム体５０１の先端側に設けられている。かかる第三関節軸Ｓ３は、基端部が第二アーム体５０１の一方の側壁の内面に固定されて他方の側壁（反対側の側壁）から外方に延出しており、作業ツール６の連結ベース６０ａの側壁部に対して回転自在に挿通された上で連結ベース６０ａ内で抜け止めされている。そして、遊星歯車５３４は、第三関節軸Ｓ３に軸受を介して回転自在に支持された上で作業ツール６の連結ベース６０ａの外壁面に対して固定されている。なお、本実施形態に係る遊星歯車５３４には、該遊星歯車５３４とともに第三関節軸Ｓ３の挿通された筒状軸部（採番しない）が同心で連設されており、該筒状軸部が連結ベース６０ａに固定されている。
【００５１】
上記構成の姿勢調整手段５３は、第一アーム体５００及び第二アーム体５０１が相対的に回転したときに、第一アーム体５００に固定された支持軸Ｓ２’に固定された第三回転体５３０に対する従動ベルト５３２の巻き掛け位置が変化する結果、第四回転体５３１に対して従動ベルト５３２が回転力を付与し、該第四回転体５３１に固定された太陽歯車５３３が回転する。これにより、遊星歯車５３４が太陽歯車５３３の回転に連動して回転し、該遊星歯車５３４の固定された作業ツール６が第三関節軸Ｓ３周りで回転する。なお、本実施形態に係る姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１の回転に対応する従動ベルト５３２の移動（回転）量、太陽歯車５３３及び遊星歯車５３４のギア比を適宜設定することで、作業ツール６の姿勢を第二アーム体５０１の姿勢に連動させることができ、本実施形態においては、第一アーム体５００の基端部と第二アーム体５０１の先端部とを結ぶ仮想線に対して作業ツール６の作業中心線（本実施形態においては作業ツール６として後述のロボットハンドが採用されているため被把持物の把持中心線）が直角になるように、第二アーム体５０１の姿勢に連動させて作業ツール６の姿勢を変更させように設定されている。
【００５２】
本実施形態に係る作業ツール６は、被把持物を把持可能に構成されたロボットハンドが採用されている。
【００５３】
かかるロボットハンド６は、図６に示す如く、被把持物が配置される被把持物配置予定位置Ａ周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体６１…と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａの中心に向けて移動させる第一駆動部６２と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａ周りで回転させる第二駆動部６３とを備える。
【００５４】
本実施形態に係るロボットハンド６は、把持体６１…を二つ備えている。そのため、各把持体６１…は、互いに対向するように配置されている。本実施形態の救助用ロボット１は、上述の如く、災害地でドアを開放することを一つの目的としているため、正面視円形のドアノブを把持できるように各把持体６１…は断面円弧状をなすように形成されている。そして、各把持体６１…の外周面には、前記第一駆動部６２の後述する回転レバー６６及びリンク６８を連結するための連結用リブ６１０が突設されている。各連結用リブ６１０は、片状に形成されており、把持体６１…の湾曲方向と直交する方向（把持体６１…の湾曲中心方向）に真っ直ぐに延びるように形成されている。
【００５５】
前記第一駆動部６２は、把持体６１…の湾曲中心方向に延びるスライドシャフト６４と、該スライドシャフト６４を軸線方向に往復動させるためスライド手段６５と、スライドシャフト６４と直交する方向に延びる軸（以下、支持軸という）Ｓ５を中心に回転可能に設けられ、把持体６１…とスライドシャフト６４とを作動的に連結させる回転レバー６６と、該回転レバー６６をスライドシャフト６４と直交する方向に延びる支持軸Ｓ５周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフト６４の一端部周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備えている。
【００５６】
前記スライドシャフト６４は、ロボットハンド６の外装を構成するケーシング６０ｂの外側に配置される一端部の外周に無端円環状の溝６４２が形成されている。具体的には、本実施形態に係るスライドシャフト６４は、一端部に形成された大径部６４０と、該大径部６４０に連設され、該大径部６４０よりも小径な小径軸部６４１とを備えている。そして、本実施形態に係るスライドシャフト６４は、小径軸部６４１における大径部６４０の連設された一端とは反対側の他端に対してスライド手段６５の一構成となる雄ネジ体６５０が小径軸部６４１と同心をなすように連設されている。
【００５７】
前記大径部６４０は、スライドシャフト６４の軸線（軸心）方向から見て円形状に形成されており、外周に無端円環状の溝６４２が形成されている。かかる溝６４２は、回転レバー６６の基端部（後述するローラ６６２）を収容可能に形成されている。本実施形態に係る小径軸部６４１は、段付軸状に形成されている。具体的には、本実施形態に係る第一駆動部６２は、スライドシャフト６４の小径軸部６４１に外嵌されたコイルバネ６４３と、スライドシャフト６４の小径軸部６４１が挿通されたバネ受部材６４４とを備えている。そして、コイルバネ６４３は、一端が小径軸部６４１の段部６４５に一端が受けられる一方、該コイルバネ６４３の他端がバネ受部材６４４に受けられている。
【００５８】
バネ受部材６４４は、スライドシャフト６４との関係において、スライドシャフト６４の他端側（大径部６４０のある一端側とは反対側）に移動不能である一方、スライドシャフト６４の一端側に移動可能に設けられている。すなわち、バネ受部材６４４は、スライドシャフト６４（小径軸部６４１）の外周に対して軸線方向に延びるように形成されたスリット６４６に挿入される位置決ピン６４７が取り付けられており、自然長の又は僅かに撓んだコイルバネ６４３を受けた状態で、位置決ピン６４７とスリット６４６の他端側にある端部内面とが干渉するようになっている。
【００５９】
これにより、コイルバネ６４３によってバネ受部材６４４とスライドシャフト６４とが互いに反対向きに付勢されたとしても、バネ受部材６４４とスライドシャフト６４とが反対方向に移動することがないが、スライドシャフト６４を他端側に移動させるような力（コイルバネ６４３を撓ませるような力）が作用したときに、スライドシャフト６４の段部６４５がコイルバネ６４３を付勢しつつ（撓ませつつ）該スライドシャフト６４が他端側に移動できるようになっている。
【００６０】
そして、スライドシャフト６４は、軸線方向に移動（スライド）可能となるように、ロボットハンド６の外装を構成するケーシング６０ｂ（又は、ケーシング６０ｂに固定された支持部材）によって支持されている。
【００６１】
そして、スライドシャフト６４は、一端面（大径部６４０の端面）に開口した非貫通の孔（以下、非貫通孔という）６４８が軸線に沿って形成されている。すなわち、該スライドシャフト６４は、後述する撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９及び光源７０を内装するための非貫通孔６４８が一端側に形成されている。
【００６２】
スライド手段６５は、スライドシャフト６４に連設される雄ネジ体６５０と、該雄ネジ体６５０に螺合された螺合部材６５１と、該螺合部材６５１を雄ネジ体６５０の軸線周りで回転させるスライド用駆動部６５２とを備えている。
【００６３】
前記雄ネジ体６５０は、上述の如く、スライドシャフト６４と同心をなすように該スライドシャフト６４の小径軸部６４１の他端に連設されている。そして、前記螺合部材６５１は、雄ネジ体６５０周りで回転自在になるようにケーシング６０ｂ（又は、ケーシング６０ｂに固定された支持部材）に対し、軸受（本実施形態においてはベアリング）を介して取り付けられている。すなわち、螺合部材６５１は一定位置で回転できるようにケーシング６０ｂに対して直接的又は間接的に軸支されている。
【００６４】
前記スライド用駆動部６５２は、駆動源としてのモータ（以下、第一駆動モータという）Ｍ３と、該第一駆動モータＭ３の回転を螺合部材６５１に伝達する伝達機構（以下、第一伝達機構という）６５３とを備えている。本実施形態において、第一駆動モータＭ３には、ＤＣモータが採用されており、その出力軸がスライドシャフト６４（雄ネジ体６５０）と平行又は略平行になるように配置されている。
【００６５】
前記第一伝達機構６５３は、無端環状のベルトをモータの出力軸と螺合部材６５１（或いは、これに連設された軸）に掛け渡し、第一駆動モータＭ３の出力を螺合部材６５１に伝達するようにしてもよいが、本実施形態においては、第一伝達機構６５３として歯車機構が採用されている。これに伴い、第一駆動モータＭ３の出力軸及び螺合部材６５１に歯車が取り付けられており、これらの歯車が直接的又は中間歯車を介して間接的に噛合されている。これにより、第一駆動モータＭ３の出力が歯車機構（第一伝達機構６５３）を介して螺合部材６５１に伝達され、該螺合部材６５１が雄ネジ体６５０周りで回転することで、定位置で回転する螺合部材６５１に螺合された雄ネジ体６５０が軸線方向に移動するようになっている。
【００６６】
前記回転レバー６６は、支持体６７（後述する大径環状部６７０）に対して前記支持軸Ｓ５を介して回転可能に設けられている。本実施形態に係る回転レバー６６は、回転中心（支持軸Ｓ５）が大径部６４０の径方向外方に位置しており、その回転中心から大径部６４０側に延出する第一延出部６６０と、回転中心から前方に向けて延出する第二延出部６６１とを備えている。すなわち、回転レバー６６は、第一延出部６６０及び第二延出部６６１が略直角をなすように連結されて側面視略Ｌ字状に形成され、第一延出部６６０及び第二延出部６６１の連結位置に回転中心が設定されている。
【００６７】
本実施形態に係る回転レバー６６は、回転中心となる軸（支持軸Ｓ５）と同方向に延びる軸（採番しない）を中心にして回転可能なローラ６６２が、第一延出部６６０の先端部に取り付けられている。すなわち、第一延出部６６０は、先端部に大径部６４０の外周に対する接線方向に延びる軸線周りで回転自在なローラ６６２が枢着されている。そして、前記ローラ６６２は、大径部６４０の外周に形成された無端環状の溝６４２内に配置されている。なお、ローラ６６２は、大径部６４０に形成された無端環状の溝６４２を画定する一対の対向面（スライドシャフト６４の軸線方向に間隔をあけて対向する一対の対向面）に外周が接触又は略接触するように外径が設定されている。
【００６８】
これに対し、第二延出部６６１の先端部は、該回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる軸（採番しない）を中心にして回転可能となるように把持体６１…（連結用リブ６１０）に連結されている。
【００６９】
前記支持体６７は、段付き筒状に形成され、一端部をケーシング６０ｂの外側に位置させる一方、他端側をケーシング６０ｂ内に位置させた状態で、内部にスライドシャフト６４が挿通されている。具体的には、支持体６７は、ケーシング６０ｂの外側に配置され、スライドシャフト６４の大径部６４０の外周を覆う大径環状部６７０と、該大径環状部６７０に対して同心で連設され、スライドシャフト６４の小径軸部６４１の外周を覆う小径環状部６７１とを備えている。該支持体６７は、小径環状部６７１が軸受（本実施形態においてはブッシュ）を介してケーシング６０ｂに支持されており、所定位置でスライドシャフト６４と同心で回転可能に設けられている。すなわち、支持体６７は、挿通されたスライドシャフト６４の軸線方向へ移動不能に設けられており、一定位置でスライドシャフト６４と同心で回転可能に設けられている。
【００７０】
該支持体６７は、小径環状部６７１がスライドシャフト６４を内挿させた状態でケーシング６０ｂに挿通されている。前記大径環状部６７０には、回転レバー６６及び後述する平行移動用のリンク６８を介設するため凹部６７２が形成されている。すなわち、大径環状部６７０は、一端面から他端側に向けて延びる凹部６７２が各回転レバー６６の配置に併せて形成されている。該凹部６７２は、支持体６７の外側に向く面、外周面及び内周面が開放部を形成しており、回転レバー６６の第一延出部６６０をスライドシャフト６４の溝６４２に導入でき、且つ該第一延出部６６０の回転（移動）を許容できるように形成されている。そして、凹部６７２を画定すべく対向する一対の面には、回転レバー６６を支持するための支持軸５及びリンク６８を枢着するための軸の両端部が支持されている。
【００７１】
そして、該支持体６７は、大径環状部６７０がケーシング６０ｂの外面側に配置されているのに対し、小径環状部６７１がケーシング６０ｂに挿通されている。
【００７２】
そして、本実施形態に係るロボットハンド６は、各把持体６１…を被把持物の把持中心に向けて移動させるときに、把持体６１…の姿勢を維持させる（概ね平行移動させる）べく、平行移動用のリンク６８を備えている。かかるリンク６８は、回転レバー６６の第二延出部６６１に対して並列になるように配置されており、前記回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる軸（採番しない）を介して一端部が前記大径環状部６７０（支持部）に対して回転可能に連結される一方、前記回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる別の軸（採番しない）を介して他端部が把持体６１…（連結用リブ６１０）に対して回転可能に連結されている。
【００７３】
これにより、本実施形態に係るスライド手段６５は、スライドシャフト６４が軸線（軸心）方向に移動したときに、大径部６４０の無端環状の溝６４２内に配置されたローラ６６２がスライドシャフト６４の移動方向（軸線方向）に移動する結果、回転レバー６６が回転し、第二延出部６６１の先端部に連結された把持体６１…が回転レバー６６の回転に対応して移動するようになっている。また、本実施形態に係るスライド手段６５は、リンク６８を備えているため、回転レバー６６の回転に伴って把持体６１…が移動するとき、該把持体６１…が一定の姿勢（内側に向く湾曲面が被把持物配置予定位置Ａの中心側に向いた姿勢）で維持するようになっている。
【００７４】
前記第二駆動部６３は、駆動源としての第二駆動モータＭ４と、該第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達する伝達機構（以下、第二伝達機構という）６３０とを備えている。
【００７５】
前記第二駆動モータＭ４には、ＤＣモータが採用されており、スライドシャフト６４に対して出力軸が平行になるように配置されている。これを前提に、本実施形態に係る第二伝達機構６３０は、第二駆動モータＭ４とスライドシャフト６４との間に該スライドシャフト６４と平行をなすように、一列に配置された二本の軸（以下、この二本の軸を第一連結軸６３１及び第二連結軸６３２という）６３１，６３２と、第一連結軸６３１と第二連結軸６３２とを作動的に連結したトルクガード６３３と、第二駆動モータＭ４の出力を第一連結軸６３１に伝達する第一伝達手段６３４と、第二連結軸６３２の回転を支持体６７に伝達する第二伝達手段６３５とを備えている。
【００７６】
前記第一伝達手段６３４及び第二伝達手段６３５は、何れも歯車機構で構成されている。具体的には、第一伝達機構６５３は、第二駆動モータＭ４の出力軸に連結された歯車と、該歯車に噛合するように第一連結軸６３１に連結された歯車とで構成されている。これに対し、第二伝達手段６３５は、第二連結軸６３２に連結された歯車と、該歯車に噛合するように支持体６７（小径環状部６７１）に連結された歯車とで構成されている。第二伝達手段６３５の支持体６７に連結された歯車は、スライドシャフト６４を挿通するための孔を形成すべく、ドーナツ円板状に形成されており外周に歯が形成されている。
【００７７】
これにより、本実施形態に係る第二駆動部６３は、第二駆動モータＭ４の出力が第一連結軸６３１、第二連結軸６３２、及びトルクガード６３３を介して支持体６７に伝達され、支持体６７を回転方向性なくエンドレスで回転させることができるようになっている。また、該第二駆動部６３は、トルクガード６３３を介して第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達するようになっているため、例えば、把持体６１…による被把持物の把持が支持体６７の回転を妨げるように場合、第二駆動モータＭ４が連続的に駆動（回転）しても第二駆動モータＭ４の負荷が大きくなることがなくその支持体６７の回転状態（回転限界位置）で維持させることができるようになっている。
【００７８】
そして、本実施形態に係るマニピュレータ５は、災害現場の状況や被把持物の位置の確認を行うべく、現状を撮影する（本実施形態においては動画で撮影）する撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９を備えている。本実施形態に係るマニピュレータ５は、スライドシャフト６４の大径部６４０に形成された非貫通孔６４８内にＣＣＤカメラ６９が配置されている。そして、ＣＣＤカメラ６９は、撮影中心がスライドシャフト６４の軸心（軸線）と一致又は略一致するように配置されている。
【００７９】
すなわち、ＣＣＤカメラ６９は、把持体６１…に被把持物を把持させるべく把持体６１…間に設定された被把持物配置予定位置Ａの中心と撮影中心（撮像中心）とが一致又は略一致するように非貫通孔６４８内に配置されている。そして、本実施形態において、災害現場で使用される救助用ロボット１を対象としているため、ＣＣＤカメラ６９による撮影を確実に行えるように光源としてＬＥＤ７０がロボットハンド６に搭載されている。
【００８０】
本実施形態において、光源７０は、ＣＣＤカメラ６９と同様、スライドシャフト６４（大径部６４０）の非貫通孔６４８内に配置されている。なお、上述の如く、スライドシャフト６４（大径部６４０）の非貫通孔６４８内にＣＣＤカメラ６９及び光源７０（ＬＥＤ７０）を配置するようにしているため、本実施形態のマニピュレータ５は、ＣＣＤカメラ６９及び光源７０を保護すべく、非貫通孔６４８の開口端部に透明な保護プレート７１が配置されている。
【００８１】
該ロボットハンド６は、アーム機構５０（第二アーム体５０１）に連結される連結ベース６０ａを備えている。該連結ベース６０ａは、第一駆動部６２、第二駆動部６３、スライドシャフト６４、及びスライド手段６５が内装されるケーシング６０ｂの外面に連結されている。
【００８２】
本実施形態に係るロボットハンド６は、ケーシング６０ｂが連結ベース６０ａに対して所定範囲で揺動可能に設けられている。すなわち、該ロボットハンド６は、把持体６１…が被把持物を把持するに際し、被把持物に対する把持体６１…の把持中心がずれて拗れが生じた場合、ケーシング６０ｂが揺動して把持中心のずれを吸収できるようになっている。なお、ケーシング６０ｂと連結ベース６０ａとを連結する連結構造が弾性を有するゴムダンパ（図示しない）を備えており、常態においてゴムダンパの弾性でケーシング６０ｂが正規の姿勢を維持し、上述のような拗れが生じたときにゴムダンパが弾性変形してケーシング６０ｂの揺動が許容されるようになっている。
【００８３】
本実施形態に係る救助用ロボット１は、以上の構成からなり、次に、該救助用ロボット１の作動について説明する。
【００８４】
本実施形態に係る救助用ロボット１は、遠隔操作（無線制御）によって動作するようになっており、通常の走行時（作業位置にまで走行するとき）は、図１に示す如く、アーム機構５０を折り畳んだ状態（基本姿勢）にするようになっている。そして、本実施形態に係る救助用ロボット１は、第一アーム体５００の基端部と第二アーム体５０１の先端部とを結ぶ仮想線に対してロボットハンド６の中心線（ＣＣＤカメラ６９の撮影中心）が直角をなすようにロボットハンド６の姿勢が維持されるため、上述の如く、アーム機構５０を折り畳んだ状態（基本姿勢にした状態）でＣＣＤカメラ６９の撮影面が走行台車２の前方に向くことになる。従って、作業者は、ＣＣＤカメラ６９から送信（無線送信）される画像をモニタで確認しつつ救助用ロボット１を遠隔操作で走行させる。
【００８５】
そして、作業者は、ＣＣＤカメラ６９からの画像を基に、ロボットハンド６が被把持物を把持可能な配置になるようにアーム機構５０を遠隔操作する。このとき、アーム体５００，５０１に内装した第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、基端側にある第一アーム体５００及び先端側にある第二アーム体５０１を傾動させることになる。
【００８６】
具体的には、図３に示す如く、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、駆動モータＭ１，Ｍ２がスクリューシャフト５１３，５２３を周方向の一方側に回転させ、これに伴ってスクリューシャフト５１３，５２３の軸線（軸心）方向に移動するスライダ５１４，５２４が駆動ベルト５１２，５２２を周方向に移動（回転）させる。その結果、駆動ベルト５１２，５２２が掛け渡された第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１が回転し、第一回転体５１０，５２０の回転力が第一アーム体５００に連結された部材５０１，４０に対して伝達される。
【００８７】
従って、第一アーム駆動機構５１における第一回転体５１０は、他方向に延びる軸線（第一関節軸Ｓ１）周りの回転力を基台４０（サブ基台４３）に対して作用させ、第二アーム駆動機構５２における第一回転体５２０は、他方向に延びる軸線（第二関節軸Ｓ２）周りの回転力を第二アーム体５０１に作用させる。これにより、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、第一アーム体５００及び第二アーム体５０１が傾動し、折り畳まれていたアーム機構５０が延びることになる。
【００８８】
そして、把持体６１…間（被把持物配置予定位置Ａ）に被把持物が位置するように、アーム機構５０の姿勢を変更させたり、走行台車２を走行させたりすることで、ロボットハンド６の配置を調整する。すなわち、ＣＣＤカメラ６９からの画像の中心に被把持物の中心が位置するように、アーム機構５０の姿勢等を変更させてロボットハンド６（ロボットハンド６）の配置を調整する。このとき、アーム機構５０の傾動や走行台車２による走行だけではロボットハンド６（把持体６１…）の配置が被把持物を把持するのに好ましい配置にならない場合、第二駆動部６３によって把持体６１…をスライドシャフト６４周りで回転させれば、把持体６１…の配置を好ましい状態にすることができる。
【００８９】
そして、把持体６１…間の被把持物配置予定位置Ａに被把持物が到達した後、各把持体６１…を被把持物側に移動させることで被把持物を把持する。具体的には、図６に示す如く、第一駆動部６２の第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を雄ネジ体６５０周りの一方側に回転させ、該螺合部材６５１を螺合させた雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の他端側に移動（スライド）させる。そうすると、大径部６４０の溝６４２に収容されたローラ６６２がスライドシャフト６４の他端側に引かれる結果、回転レバー６６が回転して把持体６１…が被把持物側に移動することになる。
【００９０】
そして、各把持体６１…が被把持物に当接すると外観上把持できたように見えるが、被把持物に対して十分な把持力（当接力）を発揮させなければ、被把持物を持ち上げたり回転させたりすることができない場合があるため、本実施形態においては、把持体６１…が被把持物に当接してから所定の把持力を発揮させるようにしている。
【００９１】
具体的には、本実施形態に係るロボットハンド６は、スライドシャフト６４の小径軸部６４１にコイルバネ６４３が外嵌され、該コイルバネ６４３の一端が小径軸部６４１の段部６４５に受けられる一方、該コイルバネ６４３の他端がバネ受部材６４４に受けられているため、スライドシャフト６４が他端側に移動しようとするとき（軸に対して引き作用が生じるとき）、把持体６１…が被把持物を把持するまでの間、引き作用に対してコイルバネ６４３が大きく弾性変形することなく対抗する結果、バネ受部材６４４がスライドシャフト６４とともに他端側に移動する。
【００９２】
そして、各把持体６１…が被把持物に当接すると、スライドシャフト６４に対する引き動作に対して抵抗が生じ、スライドシャフト６４及びバネ受部材６４４が移動を停止することになるが、この状態では、把持体６１…の移動（回転レバー６６の回転）が阻害されただけで被把持物に対する把持力は発揮していない。すなわち、把持体６１…が被把持物に当接した直後は、外観上把持体６１…が被把持物を把持したように見えるが、単に把持体６１…が被把持物に接触しているだけで被把持物に対する把持力（当接力）が十分に発揮していない状態である。
【００９３】
そのため、本実施形態に係るマニピュレータ５は、把持体６１…が被把持物に当接した状態であっても第一駆動モータＭ３が駆動し続けることで、コイルバネ６４３を収縮させつつスライドシャフト６４を他端側に移動させ、コイルバネ６４３が所定量縮んだときに、スライドシャフト６４の位置を検知するセンサ（採番しない）の検出結果を基に第一駆動モータＭ３の駆動を停止するようになっている。このようにすることで、コイルバネ６４３を縮ませた力の反力（コイルバネ６４３の弾性力）が回転レバー６６を回転させようとするトルクとして作用し、把持体６１…においては被把持物に対する把持力（当接力）として作用する結果、被把持物に対する把持が確実になる。
【００９４】
そして、把持体６１…による被把持物の把持（実際にはコイルバネ６４３の弾性力）でスライドシャフト６４には軸線方向の一端側に向ける抵抗力（すなわち、把持体６１…による把持が解除される方向の移動力）が作用することになるが、本実施形態に係るロボットハンド６は、雄ネジ体６５０と螺合部材６５１とが台形ネジによって螺合されているため、第一駆動モータＭ３の駆動を停止してその出力軸がフリーな状態になってもスライドシャフト６４の移動が阻止される。その結果、把持体６１…は、所定の把持力を発揮させつつ被把持物の把持を維持することになる。すなわち、本実施形態に係るロボットハンド６（マニピュレータ５）は、ブレーキ機構を設けなくても把持体６１…で被把持物を把持させた状態が維持されることになる。
【００９５】
これに対し、ロボットハンド６による被把持物の把持の解除や把持体６１…の間隔を広げる場合には、第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を雄ネジ体６５０周りの他方向に回転させ、該螺合部材６５１の螺合させた雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の一端側に移動（スライド）させる。
【００９６】
本実施形態に係るロボットハンド６は、被把持物に対する把持力を発揮させるべく、把持体６１…が被把持物を把持した状態でコイルバネ６４３が収縮しているため、上述の如く、螺合部材６５１を他方向に回転させると、スライドシャフト６４が一方向に移動するのに伴いコイルバネ６４３が自然長又は僅かに撓んだ状態にまで戻った後、スライドシャフト６４とともにバネ受部材６４４が一端側に移動することになる。そうすると、大径部６４０の溝６４２に収容されたローラ６６２が軸の一端側に押される結果、回転レバー６６が回転して把持体６１…が被把持物から離間することになり、把持体６１…による被把持物の把持が解除される。
【００９７】
従って、本実施形態に係る救助用ロボット１（マニピュレータ５）は、被把持物が異物である場合、ロボットハンド６で異物を把持した状態でアーム機構５０を傾動させたり、走行台車２を走行させたりした後、把持体６１…による被把持物の把持とその解除によって異物（被把持物）の移動や除去を行うことができる。
【００９８】
そして、図２に示す如く、被把持物がドアノブＮである場合、すなわち、閉ざされたドアＤを開く場合においても、異物の移動や除去の場合と同様に、ロボットハンド６（把持体６１…）をドアノブＮの配置に対応させるように、ＣＣＤカメラ６９の画像を基にしてアーム機構５０を傾動させたり走行台車２で走行させたりした上で、ロボットハンド６でドアノブを把持する。ここまでの作動は、異物の移動や除去をするときと同じであるが、ドアＤのロックを解除する場合（ドアノブを回転させる場合）、ロボットハンド６（把持体６１…）でドアノブＮを把持した状態で、把持体６１…をスライドシャフト６４周りで回転させることになる。
【００９９】
具体的には、図６に示す如く、スライドシャフト６４を移動させて把持体６１…で被把持物を把持した状態で位置しつつ、第二駆動モータＭ４を駆動する。そうすると、第二駆動モータＭ４の回転が伝達機構（第一伝達手段６３４：歯車機構）を介して第一連結軸６３１、トルクガード６３３及び第二連結軸６３２に伝わり、第二連結軸６３２の回転が伝達機構（第二伝達手段６３５：歯車機構）を介して支持体６７に伝達される。これにより、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転することになり、該支持体６７に支持された回転レバー６６及びリンク６８についても支持体６７と一体的になってスライドシャフト６４（軸線）周りで回転することになる。
【０１００】
本実施形態に係るマニピュレータ５は、大径部６４０に形成された無端環状の溝６４２に回転レバー６６の端部（ローラ６６２）が収容されているため、上述の如く、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転すると、回転レバー６６の端部（ローラ６６２）が無端環状の溝６４２内で周方向に移動することになる。従って、回転レバー６６及びリンク６８の先端部に取り付けられた各把持体６１…もスライドシャフト６４周りで回転することになる。
【０１０１】
そして、第二駆動モータＭ４を駆動し続けると支持体６７、回転レバー６６、及び把持体６１…についてもスライドシャフト６４周りで回転し続けようとすることになるが、本実施形態において、第一連結軸６３１と第二連結軸６３２とがトルクガード６３３を介して連結されているため、所定の負荷が作用すると、第二駆動モータＭ４が回転し続けても所定トルクだけが第二連結軸６３２に伝わることになる。
【０１０２】
従って、把持体６１…の把持するドアノブＮが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブＮを回転させることがないため、ドアノブＮを破損させてドアＤを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブＮの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体６１…の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブＮに過度なトルクがかかって該ドアノブＮを破損させたり、ドアノブＮの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、本実施形態に係るロボットハンド６は、把持体６１…が無制限に回転でき、且つ把持体６１…のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブＮであっても破損させることなく開放することができる。
【０１０３】
そして、本実施形態に係る救助用ロボット１は、ドアノブＮを把持した把持体６１…を回転させた上で、走行台車２をバックさせることでドアＤを開けることができことも可能であるが、マニピュレータユニット３に吸引装置Ｖを設けたため、吸引装置ＶでドアＤを吸引しつつ走行台車２をバックさせることでドアＤを開けることができる。このようにロボットハンド６よりも低い位置にある吸引装置ＶでドアＤを引くことで、上方に延びたアーム機構５０に大きな曲げ作用が生じにくくなる結果、アーム機構５０（アーム体５００，５０１）をコンパクト化或いはスリム化しても破損しにくくなる。
【０１０４】
そして、ドアＤを開放した後は、異物の把持を解除する場合と同様に、第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を軸線周りで他方側に回転させ、スライドシャフト６４を一端側に移動させることで回転レバー６６（ローラ６６２）が一端側に押され、把持体６１…がドアノブＮから離間し、該ドアノブＮに対する把持が解除される。そして、本実施形態に係るマニピュレータ５は、把持体６１…がスライドシャフト６４周りで無制限に回転できる構成であるため、上述のようにドアノブＮを回転させた状態から把持体６１…をドアノブＮから離間させたとしても、次の作業において把持体６１…を原点復帰させるような動作を必要とせず、その状態から次ぎの対象（被把持物）を把持し、また回転させることもできる。
【０１０５】
そして、アーム機構５０を畳む場合、各アーム体５００，５０１が略水平になるように、アーム機構５０を遠隔操作する。このとき、アーム体５００，５０１に内装した二組のアーム駆動機構５１，５２は、基端側にある第一アーム体５００及び先端側にある第二アーム体５０１を傾動させることになる。具体的には、各アーム駆動機構５１，５２は、駆動モータＭ１，Ｍ２がスクリューシャフト５１３，５２３を周方向の他方側に回転させ、これに伴ってスクリューシャフト５１３，５２３の軸線方向に移動するスライダ５１４，５２４が駆動ベルト５１２，５２２を周方向に移動（回転）させる。その結果、駆動ベルト５１２，５２２が掛け渡された第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１が回転し、第一回転体５１０，５２０の回転力が第一アーム体５００に連結された部材に対して伝達される。
【０１０６】
従って、第一アーム体５００の一端側にあるアーム駆動機構５１，５２における第一回転体５１０，５２０は、他方向に延びる第一関節軸Ｓ１（軸線）周りの回転力を基台４０（サブ基台４３）に対して作用させ、アーム体５００，５０１の他端側にあるアーム駆動機構５１，５２における第一回転体５１０，５２０は、他方向に延びる第二関節軸Ｓ２（軸線）周りの回転力を第二アーム体５０１に作用させる。これにより、二つのアーム体５００，５０１がそれぞれ軸Ｓ１，Ｓ２周りで傾動することになり、スライダ５１４，５２４が原点位置に到達する（原点センサＣがスライダ５１４，５２４を検知する）と駆動モータＭ１，Ｍ２の駆動が停止し、二つのアーム体５００，５０１が傾動して重なった姿勢に戻ることになる。
【０１０７】
以上のように、上記構成のロボットハンド６によれば、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つの把持体６１…と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａの中心に向けて移動させる第一駆動部６２と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａ周りで回転させる第二駆動部６３とを備え、第一駆動部６２は、一方向に延びるスライドシャフト６４と、駆動源としての第一駆動モータＭ３を有し、該第一駆動モータＭ３の出力でスライドシャフト６４を軸線方向に往復動させるスライド手段６５と、先端部に把持体６１が連結された回転レバー６６と、該回転レバー６６をスライドシャフト６４と直交する方向に延びる軸Ｓ５周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフト６４の一端部である大径部６４０周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備え、第二駆動部６３は、駆動源としての第二駆動モータＭ４と、該第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達し、該支持体６７をスライドシャフト６４周りで回転させる第二伝達機構６３０とを備え、スライドシャフト６４は、支持体６７に支持された回転レバー６６の基端部を収容する無端円環状の溝６４２が一端部の外周に形成されているため、第一駆動部６２（スライド手段６５）の第一駆動モータＭ３の出力でスライドシャフト６４をスライドさせることで、回転レバー６６を支持軸Ｓ５周りで正逆転させて該回転レバー６６の先端部に連結した把持体６１を移動させることができる。従って、被把持物配置予定位置Ａ（把持体６１，６１間）に被把持物を配置した上で、把持体６１を移動させることで、把持体６１…が被把持物を把持した状態と、被把持物の把持を解除した状態に切り替えることができる。
【０１０８】
また、上記構成のロボットハンドによれば、把持体６１…が被把持物を把持した状態、或いは、被把持物の把持を解除した状態で、第二駆動部６３の第二駆動モータＭ４を作動させると、第二伝達機構６３０を介して第二駆動モータＭ４の出力が支持体６７に伝達され、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転しようとすると、支持体６７に支持された回転レバー６６の基端部がスライドシャフト６４の一端部（大径部６４０）の無端環状の溝６４２内で周方向に移動することになり、支持体６７とともに回転レバー６６及び把持体６１がスライドシャフト６４周りで無制限に回転することができる。このように、上記構成のロボットハンド６は、第一駆動部６２及び第二駆動部６３の何れの駆動源（第一駆動モータＭ３、第二駆動モータＭ４）も回転する支持体６７に固定されることなく定位置に配置されるため、電力を供給する電線（エネルギー供給ライン）が捩れることがなく、ロボットハンド６の故障原因となるロータリージョイント（接点）をエネルギー供給ライン状に設ける必要がない。
【０１０９】
そして、前記スライドシャフト６４には一端面上で開放した孔である非貫通孔６４８が形成されるとともに該非貫通孔６４８に撮像素子であるＣＣＤカメラ６９が内装され、該ＣＣＤカメラ６９は、撮影中心が被把持物配置予定位置Ａの中央と一致又は略一致するように設けられているため、被把持物と把持体６１との配置関係が明らかな映像を得ることができ、撮ＣＣＤカメラ６９からの映像を基に容易に被把持物を把持することができる。また、被把持物を把持するときに被把持物の映像（ＣＣＤカメラ６９からの映像）をモニタの中央に移すことができ、状況を容易に把握することができる。
【０１１０】
さらに、第一駆動部６２は、スライドシャフト６４の他端に連設された雄ネジ体６５０と、該雄ネジ体６５０に螺合された螺合部材６５１と、駆動源としての第一駆動モータＭ３と、該第一駆動モータＭ３の出力を螺合部材６５１に伝達して該螺合部材６５１を回転させる第一伝達機構６５３とを備えているため、第一駆動モータＭ３の出力で螺合部材６５１を正逆転させることで雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の一端側及び他端側の何れにも移動させることができる。従って、雄ネジ体６５０に連結されたスライドシャフト６４を軸線方向に移動させることができるため、上述の如く、把持体６１を移動させて被把持物の把持と解除とを円滑に切り替えることができる。
【０１１１】
また、第二駆動部６３の第二伝達機構６３０は、駆動源としての第二駆動モータＭ４の出力トルクを所定トルク以下で支持体６７に伝達するトルクガード６３３を備えているため、被把持物を把持した上で把持体６１を回転させようとしたときに、把持体６１を必要以上に回転させることを防止することができる。
【０１１２】
これにより、例えば、ドアノブＮを操作して閉ざされたドアＤを開く場合、駆動源（モータ）が回転し続けても所定トルクだけが支持体６７に伝わることになり、把持体６１が把持したドアノブＮが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブＮを回転させて破損させてドアＤを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブＮの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体６１の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブＮに過度なトルクがかかって該ドアノブＮを破損させたり、ドアノブＮの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、上記構成によれば、把持体６１が無制限に回転でき、且つ把持体６１のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブＮであっても破損させることなく開放することができる。
【０１１３】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加え得ることは勿論である。
【０１１４】
上記実施形態において、ロボットハンド６を救助用ロボット１に採用した場合を一例に説明したが、ロボットハンド６は、救助用ロボット１に採用されるものに限定されるものではなく、例えば、製造分野に導入される産業用ロボットや、医療分野に導入される医療用ロボット等のマニピュレータ５に搭載されても勿論よい。
【０１１５】
上記実施形態において、把持体６１を二つ設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、把持体６１を三つ以上設け、これらを被把持物配置予定位置Ａ周りで等間隔又は略等間隔に配置してもよい。この場合、回転レバー６６も把持体６１の配置に併せて等間隔又は略等間隔で配置されて支持体６７に回転自在に支持されることは言うまでもない。
【０１１６】
上記実施形態において、撮像中心を被把持物配置予定位置Ａの中心に一致又は略一致させるように撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９をスライドシャフト６４の孔６４８に内装したが、これに限定されるものではなく、例えば、撮像素子６９の撮像中心が被把持物配置予定位置Ａの中心に対してずれた位置になるように撮像素子６９を設けるようにしてもよい。すなわち、撮像素子６９は、撮像中心が被把持物配置予定位置Ａの中心からずれた位置になるようにスライドシャフト６４の孔６４８に内装してもよいし、ロボットハンド６以外の構成に搭載してもよい。このようにロボットハンド６以外の構成に撮像素子６９を搭載する場合、スライドシャフト６４に孔６４８を設ける必要がないことは言うまでもない。但し、把持体６１と被把持物との配置を明確に把握するには、上記実施形態と同様に、撮像素子６９の撮像中心を被把持物配置予定位置Ａの中心とを一致させるようにすることが好ましいことは言うまでもない。
【０１１７】
上記実施形態において、スライドシャフト６４に撮像素子６９を内装すべく、スライドシャフト６４に孔として非貫通孔６４８を設けたが、撮像素子６９を内装するための孔６４８は非貫通孔に限定されるものではなく、スライドシャフト６４を貫通したものであってもよい。すなわち、スライドシャフト６４を全長に亘って中空軸状に形成してもよい。
【０１１８】
上記実施形態において、アーム機構５０を二つのアーム体５００，５０１で構成し、先端側のアーム体（第二アーム体）５０１の先端部にロボットハンド６を連結するようにしたが、これに限定されるものではなく、ロボットハンド６は、アーム体５００を一つ以上備えたアーム機構５０の先端部に装着されればよい。
【０１１９】
また、上記実施形態において、第二駆動部６３にトルクガード６３３を介装することで被把持物に対する回転力が大きくならないようにしたが、これに限定されるものではなく、第二駆動モータＭ４の電流値から負荷状態を認識し、支持体６７を回転させる回転力（被把持物を回転させる回転力）が大きくなりすぎないようにしても勿論よい。
【０１２０】
上記実施形態において、第一駆動部６２の駆動源Ｍ３及び第二駆動部６３の駆動源Ｍ４としてＤＣモータを採用したが、これに限定されるものではなく、上述の如く、駆動源に回転を出力するものを採用する場合、駆動源はパルスモータやステッピングモータ等の各種電動モータであってもよいし、圧縮空気で駆動するエアモータであってもよい。また、上記実施形態において、駆動源Ｍ３の出力を螺合部材６５１に伝達して雄ネジ体６５０を軸線方向に移動させるように第一駆動部６２を構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、第一駆動部６２の駆動源Ｍ３（スライド手段６５）として電動シリンダやエアシリンダ等のアクチュエータを採用し、これらのロッドをスライドシャフト６４に対して同心になるように直接的又は間接的に連結するようにしてもよい。
【０１２１】
上記実施形態において、駆動源である第二駆動モータＭ４の出力を第二伝達機構６３０（第一連結軸６３１、第二連結軸６３２、トルクガード６３３）、第一伝達手段（歯車機構）６３４，第二伝達手段（歯車機構）６３５を介して支持体６７に伝達するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、単一な歯車機構を介して駆動源からの出力（回転）を支持体６７に伝達するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１…救助用ロボット、２…走行台車、３…マニピュレータユニット、４…ベース、５…マニピュレータ、６…作業ツール（ロボットハンド）、２０…シャーシフレーム、２１…走行装置（クローラ）、２２…動輪、２３…クローラベルト、４０…基台、４１…メイン基台、４２…連結軸、４３…サブ基台、５０…アーム機構、５１…第一アーム駆動機構（アーム駆動機構）、５２…第二アーム駆動機構（アーム駆動機構）、５３…姿勢調整手段、６０ａ…連結ベース、６０ｂ…ケーシング、６１…把持体、６２…第一駆動部、６３…第二駆動部、６４…スライドシャフト、６５…スライド手段、６６…回転レバー、６７…支持体、６８…リンク、６９…ＣＣＤカメラ、７０…光源、７１…保護プレート、５００…第一アーム体（アーム体）、５０１…第二アーム体（アーム体）、５１０，５２０…第一回転体（回転体）、５１１，５２１…第二回転体（回転体）、５１２，５２２…駆動ベルト（無端環状体）、５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂ…対向部、５１３，５２３…スクリューシャフト、５１４，５２４…スライダ、５１５，５２５…第一アイドラ（アイドラ）、５１６，５２６…第二アイドラ（アイドラ）、５３０…第三回転体（回転体）、５３１…第四回転体（回転体）、５３２…従動ベルト（ベルト）、５３３…太陽歯車、５３４…遊星歯車、６１０…連結用リブ、６３０…第二伝達機構、６３１…第一連結軸、６３２…第二連結軸、６３３…トルクガード、６３４…第一伝達手段（歯車機構）、６３５…第二伝達手段（歯車機構）、６４０…大径部、６４１…小径軸部、６４２…溝、６４３…コイルバネ、６４４…バネ受部材、６４５…段部、６４６…スリット、６４７…位置決ピン、６４８…非貫通孔、６５０…雄ネジ体、６５１…螺合部材、６５２…スライド用駆動部、６５３…第一伝達機構、６６０…第一延出部、６６１…第二延出部、６６２…ローラ、６７０…大径環状部、６７１…小径環状部、６７２…凹部、Ａ…被把持物配置予定位置、Ｍ１，Ｍ２…駆動モータ、Ｍ３…第一駆動モータ、Ｍ４…第二駆動モータ、Ｓ１…第一関節軸（軸）、Ｓ２…第二関節軸（軸）、Ｓ２’…支持軸、Ｓ３…第三関節軸、Ｓ４…固定軸、Ｓ５…支持軸、Ｖ…吸引装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製造分野や医療分野等の各種分野において、人間の作業を代替するマニピュレータが導入されている。かかるマニピュレータは、姿勢変更可能なアーム機構と、アーム機構の先端に装着される作業ツールとを備え、アーム機構を姿勢変更させることで、該アーム機構の先端部に装着された作業ツールを作業位置に配置できるようになっている。
【０００３】
ところで、作業ツールには、作業内容に応じた種々のものが提供されており、その一つとして、被把持物を把持するロボットハンドが広く普及している。
【０００４】
かかるロボットハンドは、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる駆動部とを備えている。
【０００５】
駆動部は、回転を出力するモータや直線的な運動を出力するアクチュエータ等の駆動源と、該駆動源の出力を受けて把持体を移動させる駆動機構とを備えている。そして、駆動機構として、先端部に把持体が連結されるレバーと、該レバーを所定の軸線周りで回転可能に支持する支持体と、レバーの基端側が作動的に連結され、レバーの回転中心となる前記軸と直交する方向（被把持物配置予定位置の中心を通る軸線方向）に移動可能に設けられた移動体とを備えたものが提供されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
そして、前記駆動部は、移動体を軸線方向に移動させるべく駆動源が支持体に直接的又は間接的に固定され、前記移動体がレバーの回転中心よりも基端側にある端部を回転可能に支持したり、レバーの途中位置に回転自在に連結されたリンク体に回転可能に連結されたりしている。そして、この種の駆動部は、直線的な運動を出力するアクチュエータ（例えば、電動シリンダやエアシリンダ）のロッドが移動体に直結されたり、駆動源であるモータの出力で回転する雄ネジ体に移動体が螺合されたりしており、駆動源の出力を受けて移動体がレバーの回転中心となる軸と直交する方向に往復動するように構成されている。
【０００７】
これにより、この種のロボットハンドは、駆動源の出力（駆動）で移動体を移動させることでレバーを軸線周りで回転させ、該レバーの先端部に連結された把持体を被把持物配置予定位置の中心側に移動させるようになっている。
【０００８】
そして、この種のロボットハンドには、把持体間に設定される被把持物配置予定位置の中心を回転中心にして各把持体を回転させるように構成されたものが提供されている（例えば、特許文献２）。
【０００９】
かかるロボットハンドは、把持体を回転させるときに支持体とともに駆動源が回転し、駆動源に接続された電力ケーブルやエアホース等のエネルギー供給ラインが駆動源全体の回転に伴って捩れてしまい、把持体を無制限に回転させることができないとして、エネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントが介設されている。すなわち、上記構成のロボットハンドは、エネルギー供給ラインにロータリージョイントを介設することで、エネルギー供給ラインの捻りの発生を防止し、支持体及び駆動源の連続的な回転を許容するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−３９０８９号公報
【特許文献２】実開平３−６５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、駆動源に接続されるエネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントを介設すると、トラブル原因となってしまう。すなわち、エネルギー供給ラインが電力ケーブルである場合、ロータリージョイントで接点不良が起こり易くなり、エネルギー供給ラインがエアホースである場合、ロータリージョイントでエア漏れを起こし易くなるため、これらの不具合が発生すると把持体で被把持物を把持できなくなる虞がある。
【００１２】
特に、作業者が遠隔操作を行う救助用ロボット（作業者が近寄ることが困難な環境で使用するロボット）のように緊急性を要する分野で使用する場合、ロボットハンドの故障原因となる構成を排除することが要求される。また、上述の如く、エネルギー供給ラインの途中にロータリージョイントを設けると、ロボットハンド内の各構成のレイアウトを制限して大型化の原因となり、救助用ロボットのように各構成のコンパクト化が要求される分野で相応しいものにならない。
【００１３】
そこで、本発明は、把持体を回転させるための駆動源を定位置に設置することができ、被把持物配置予定位置周りで把持体を無制限に回転させることのできるロボットハンドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るロボットハンドは、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる第一駆動部と、各把持体を被把持物配置予定位置周りで回転させる第二駆動部とを備え、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドであって、第一駆動部は、一方向に延びるスライドシャフトと、駆動源を有し、該駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段と、先端部に把持体が連結された回転レバーと、該回転レバーをスライドシャフトと直交する方向に延びる軸線周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体とを備え、第二駆動部は、駆動源と、該駆動源の出力を支持体に伝達し、該支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が一端部の外周に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成のロボットハンドによれば、第一駆動部（スライド手段）の駆動源の出力でスライドシャフトが移動（スライド）すると、スライドシャフトの溝に収容された回転レバーの基端部がスライドシャフトの移動に対応して押し引きされることになる。従って、スライドシャフトが他端側にスライドすると回転レバーの基端部が引かれ、回転レバーは軸線周りで回転し、該回転レバーの先端部に連結された把持体が被把持物配置予定位置の中心側に向けて移動することになる。これとは逆に、スライドシャフトが一端側にスライドすると回転レバーの基端部が押され、回転レバーは軸線周りで回転し、該回転レバーの先端部に連結された把持体が被把持物配置予定位置の中心側から外方に向けて移動することになる。従って、被把持物配置予定位置（把持体間）に被把持物を配置した上で、上述の如く、把持体を移動させることで、把持体が被把持物を把持した状態と、被把持物の把持を解除した状態に切り替えることができる。
【００１６】
また、上記構成のロボットハンドによれば、把持体が被把持物を把持した状態、或いは、被把持物の把持を解除した状態で、第二駆動部の駆動源を作動させると、伝達機構を介して駆動源の出力が支持体に伝達され、支持体がスライドシャフト周りで回転することになる。このとき、支持体に支持された回転レバーが支持体と同心で回転することになる。すなわち、上記構成のロボットハンドは、スライドシャフトの一端部に形成された無端環状の溝内に回転レバーの基端部が収容されているため、支持体が回転すると回転レバーの基端部がスライドシャフトの溝内で周方向に移動することになる。これにより、上記ロボットハンドは、被把持物の把持の有無に関係なく、支持体が無制限（連続的）に回転することができるため、該支持体に支持され回転レバーの先端部に連結された把持体についても、無制限（連続的）に回転することができる。そして、上述の如く、第一駆動部及び第二駆動部の何れの駆動源も回転する支持体に固定されないため、駆動源に電力やエアを供給するエネルギー供給ラインが捩れることがない。従って、エネルギー供給ライン上の接点不良やエア漏れ等のロボットハンドの故障原因となる構成が排除される。
【００１７】
本発明の一態様として、前記スライドシャフトには一端面上で開放した穴が形成されるとともに該穴に撮像素子が内装され、撮像素子は、撮影中心が被把持物配置予定位置の中央と一致又は略一致するように設けられていることが好ましい。このようにすれば、把持体との配置関係が明らかな映像を得ることができ、撮像素子からの映像を基に容易に被把持物を把持することができる。また、被把持物を把持するときに被把持物の映像（撮像素子からの映像）をモニタの中央に移すことができ、状況を容易に把握することができる。
【００１８】
本発明の他態様として、第一駆動部は、スライドシャフトの他端に連設された雄ネジ体と、該雄ネジ体に螺合された螺合部材と、駆動源としてのモータと、該モータの出力を螺合部材に伝達して該螺合部材を回転させる伝達機構とを備えてもよい。このようにすれば、駆動源の出力で螺合部材が回転すると、雄ネジ体が軸線方向に移動することになる。従って、雄ネジ体に連結されたスライドシャフトも軸線方向に移動するため、把持体を移動させて被把持物の把持とその解除とを円滑に切り替えることができる。
【００１９】
本発明の別の態様として、第二駆動部の伝達機構は、駆動源としてのモータの出力トルクを所定トルク以下で支持体に伝達するトルクガードを備えていることが好ましい。このようにすれば、被把持物を把持した上で把持体を回転させようとしたときに、把持体を必要以上に回転させることを防止することができる。例えば、ドアノブを操作して閉ざされたドアを開く場合、ドアノブを把持した状態を維持しつつ、駆動源の出力を支持体に伝達すると、支持体がスライドシャフト周りで回転することになり、該支持体に支持された回転レバーについても支持体と一体的になってスライドシャフト周りで回転し、所定の負荷が作用すると、駆動源（モータ）が回転し続けても所定トルクだけが支持体に伝わることになる。
【００２０】
従って、把持体が把持したドアノブが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブを回転させることがないため、ドアノブを破損させてドアを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブに過度なトルクがかかって該ドアノブを破損させたり、ドアノブの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、上記構成によれば、把持体が無制限に回転でき、且つ把持体のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブであっても破損させることなく開放することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明のロボットハンドによれば、把持体を回転させるための駆動源を定位置に設置することができ、被把持物配置予定位置周りで把持体を無制限に回転させることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るマニピュレータを搭載した救助用ロボットの全体側面図を示す。
【図２】同実施形態に係る救助用ロボットのアーム機構を延ばした状態の全体図であって、（ａ）は、側面図を示し、（Ｂ）は、背面図を示す。
【図３】同実施形態に係るアーム機構の一構成であるアーム体（第一アーム体）の縦断面図を示す。
【図４】同実施形態に係るアーム機構の概略部分横断面図であって、第一アーム体の一端部及び基台を含む概略部分横断面図を示す。
【図５】同実施形態に係るアーム機構及び作業ツールの連結ベースの一部を含む概略部分横断面図を示す。
【図６】同実施形態に係る作業ツールの連結ベースを除いた概略部分横断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係るマニピュレータについて、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においては、災害現場での救助作業用に導入される救助用ロボットに採用される場合を一例に説明することとする。
【００２４】
本実施形態に係る救助用ロボットは、図１及び図２に示す如く、走行台車２と、前記走行台車２上に搭載されたマニピュレータユニット３とを備えている。
【００２５】
走行台車２は、シャーシフレーム２０と、シャーシフレーム２０に連結された走行装置２１とを備えている。本実施形態に係る救助用ロボット１は、劣悪な環境下で走行することが要求されるため、本実施形態に係る走行台車２は、シャーシフレーム２０の前後左右の四カ所に走行装置２１としてのクローラ（無限軌道）が設けられている。かかるクローラ２１は、前後方向に間隔をおいて配置された動輪２２，２２に対してクローラベルト２３が掛け渡されたもので、動輪２２，２２の回転でクローラベルト２３を回転させて走行するようになっている。本実施形態に係るクローラ２１は、一方の動輪２２を中心にして全体が回転可能になっており、走行環境に応じて姿勢を変更させてクローラベルト２３を接地させるようになっている。
【００２６】
前記マニピュレータユニット３は、走行台車２のシャーシフレーム２０に対して着脱可能に構成されたベース４と、ベース４上に搭載されるマニピュレータ５とを備えている。また、本実施形態に係るマニピュレータユニット３は、走行台車２に搭載された状態で前方側になるベース４の一端部に吸引装置Ｖが搭載されている。
【００２７】
前記ベース４は、走行台車２のシャーシフレーム２０上に配置されるもので、シャーシフレーム２０に対して着脱可能に構成されている。そして、ベース４の上面には、マニピュレータ５を連結するための基台４０が取り付けられている。
【００２８】
本実施形態に係る基台４０は、ベース４の上面に固定されたメイン基台４１と、走行台車２の前後方向と一致する方向に延びる連結軸４２を介してメイン基台４１に連結されたサブ基台４３とを備えている。かかるサブ基台４３は、ベース４上に搭載された駆動源（図示しない）からの駆動を受けることで、連結軸４２を中心にして傾動するようになっている。すなわち、サブ基台４３は、走行台車２の前後方向と一致する方向に対して直交する方向（左右幅方向）に傾動するようになっている。
【００２９】
前記マニピュレータ５は、一方向に延びるアーム体５００，５０１を少なくとも一つ備え、基端部が基台４０に対して連結される一方、先端部に作業ツール６が装着されるアーム機構５０と、アーム機構５０を姿勢変更させるアーム駆動機構５１，５２（図３参照）とを備えている。
【００３０】
そして、アーム体５００，５０１は、両端部が一方向に対して直交する他方向に向けて延びる軸Ｓ１、Ｓ２を介して基端側の部材４０（４３）及び先端側の部材６，５０１に連結され、アーム体５００，５０１と該アーム体５００，５０１の両端部に連結された部材とが軸Ｓ１，Ｓ２を中心にして相対的に回転可能に構成されている。
【００３１】
本実施形態に係るアーム機構５０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、二つのアーム体５００，５０１を備えている。各アーム体５００，５０１は、一方向に長手をなした箱状に形成されている。二つのアーム体５００，５０１は、一方の端部同士が一方向と直交する他方向に延びる軸Ｓ２周りで相対回転可能に連結されている。従って、本実施形態に係るアーム機構５０は、一方のアーム体（以下、第一アーム体という）５００が基台４０に連結され、他方のアーム体（以下、第二アーム体という）５０１に作業ツール６が装着されるようになっている。より具体的に説明すると、本実施形態に係るアーム機構５０は、第一アーム体５００の長手方向の一端部が基台４０（サブ基台４３）に対して連結され、該第一アーム体５００の長手方向の他端部が先端側の部材である第二アーム体５０１の長手方向の一端部に連結されている。また、該アーム機構５０は、第二アーム体５０１の他端部に先端側の部材である作業ツール６が連結されている。
【００３２】
アーム駆動機構５１，５２は、図３に示す如く、アーム機構５０を構成するアーム体５００に内装されている。本実施形態に係るマニピュレータ５は、アーム機構５０の最も基端側に位置する第一アーム体５００にアーム駆動機構５１，５２が内装されている。より具体的には、本実施形態に係るマニピュレータ５は、アーム駆動機構５１，５２を二組備えており、一方のアーム駆動機構（以下、第一アーム駆動機構という）５１が第一アーム体５００内の一端側（アーム機構５０の基端側）に配置される一方、他方のアーム駆動機構（以下、第二アーム駆動機構という）５２が第一アーム体５００内の他端側（アーム機構５０の先端側）に配置されている。
【００３３】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、一方向（第一アーム体５００の長手方向）に間隔をあけて配置されるとともに一方向と直交する他方向に延びる軸線周りで回転可能に軸支された一対の回転体（以下、一方の回転体を第一回転体５１０，５２０といい、他方の回転体を第二回転体５１１，５２１という）５１０，５２０，５１１，５２１と、第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１とに掛け渡される無端環状体（以下、駆動ベルトという）５１２，５２２と、駆動モータＭ１，Ｍ２に回転駆動されるスクリューシャフト５１３，５２３と、スクリューシャフト５１３，５２３に螺合されるとともに駆動ベルト５１２，５２２の一部が固着されたスライダ５１４，５２４とを備えている。
【００３４】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１に対する駆動ベルト５１２，５２２の回転力の伝達を確実にすべく、駆動ベルト５１２，５２２に歯付きベルトが採用されている。これに伴い、第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１には、歯付きプーリーが採用されている。また、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、スクリューシャフト５１３，５２３とスライダ５１４，５２４とを螺合させるネジ構造として台形ネジが採用されている。すなわち、スクリューシャフト５１３，５２３は、台形ネジからなる雄ネジが形成され、スライダ５１４，５２４には台形ネジからなる雌ネジが形成されている。
【００３５】
そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第二回転体５１１，５２１が第一回転体５１０，５２０よりも小径に設定されている。そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、駆動ベルト５１２，５２２の第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１との間にある二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂのうちの一方の対向部５１２ａ，５２２ａの外周側が巻き掛けられ、第一回転体５１０，５２０に対する駆動ベルト５１２，５２２の巻き掛け量を半周以上にして二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂを平行又は略平行にするアイドラ（以下、第一アイドラという）５１５，５２５を備えている。
【００３６】
そして、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、スクリューシャフト５１３，５２３が対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂと平行又は略平行をなして一方の対向部５１２ａ，５２２ａの外周面と対向するように配置されている。
【００３７】
第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、第一回転体５１０，５２０がアーム体５００，５０１の端部に配置されるとともに、第一回転体５１０，５２０と第二回転体５１１，５２１との間にある駆動ベルト５１２，５２２における二つの対向部５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂのうちの他方の対向部５１２ｂ，５２２ｂの外周面が巻き掛けられて第一回転体５１０，５２０に対する駆動ベルト５１２，５２２の巻き掛け量を多くする別のアイドラ（以下、第二アイドラという）５１６，５２６を備えている。
【００３８】
これに伴い、駆動モータＭ１，Ｍ２は、スクリューシャフト５１３，５２３に対して出力軸が同心になるように連結され、アーム体５００の両端部にある第一回転体５１０，５２０の中心間を結ぶ仮想線（図示しない）を基準にして反対側のアーム駆動機構５１，５２のスクリューシャフト５１３，５２３と対称的に配置されている。
【００３９】
すなわち、本実施形態に係るマニピュレータ５は、異なるアーム駆動機構５１，５２の駆動モータＭ１，Ｍ２とスクリューシャフト５１３，５２３とが前記仮想線を基準にした対称的な領域に配置されている。従って、本実施形態において、第一アーム駆動機構５１の駆動モータＭ１が、第二アーム駆動機構５２が配置される第一アーム体５００の他端側の領域において、第二アーム駆動機構５２の駆動ベルト５２２を挟んで該第二アーム駆動機構５２のスクリューシャフト５２３と対称的に配置され、第二アーム駆動機構５２の駆動モータＭ２が、第一アーム駆動機構５１が配置される第一アーム体５００の一端側の領域において、第一アーム駆動機構５１の駆動ベルト５１２を挟んで該第一アーム駆動機構５１のスクリューシャフト５１３と対称的に配置されている。
【００４０】
ここで第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２のそれぞれについて具体的に説明すると、第一アーム駆動機構５１は、図４に示す如く、第一回転体５１０の回転中心となる軸（以下、第一関節軸という）Ｓ１を備えている。第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００と基端側の部材である基台４０（サブ基台４３）とを相対回転可能に連結している。すなわち、第一アーム体５００と基台４０（サブ基台４３）は第一関節軸Ｓ１を介して連結されている。
【００４１】
ここで具体的に説明すると、第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００の長手方向と直交する他方向に延びている。そして、第一関節軸Ｓ１は、第一アーム体５００内に配置された第一回転体５１０に連結されており、軸受（採番しない）を介して第一アーム体５００に対して回転自在に軸支される一方、第一アーム体５００から外方に突出して基台４０（サブ基台４３）に固定されている。すなわち、第一関節軸Ｓ１は、基端部が基台４０（サブ基台４３）に固定されて外方に延出しており、第一アーム体５００の側壁部に対して回転自在に挿通された上で、第一アーム体５００内にある先端部に第一アーム駆動機構５１の第一回転体５１０が同心で連結されている。これにより、第一アーム駆動機構５１は、駆動ベルト５１２，５２２の周回による第一回転体５１０の回転力を基台４０（サブ基台４３）に伝達し、アーム体５００，５０１を第一関節軸Ｓ１周りで回転（傾動）させるようになっている。
【００４２】
これに対し、第二アーム駆動機構５２は、図５に示す如く、第一回転体５２０の回転中心となる軸（以下、第二関節軸Ｓ２という）を備えている。第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００と先端側の部材である第二アーム体５０１とを相対回転可能に連結している。
【００４３】
具体的に説明すると、第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００の長手方向と直交する他方向に延びている。すなわち、第二関節軸Ｓ２は、第一関節軸Ｓ１と同方向に延びている。第二関節軸Ｓ２は、第一アーム体５００内に配置された第一回転体５２０に同心で連結されており、第一アーム体５００（後述する中心支持軸Ｓ２’）に対して回転自在に軸支される一方、第一アーム体５００から外方に突出して先端側の第二アーム体５０１に固定されている。すなわち、第二間接軸Ｓ２は、基端部が第二アーム体５０１の側壁の外面に固定されて外方に延出しており、第一アーム体５００の側壁に対して回転自在に挿通された上で、第一アーム体５００内にある先端部に第二アーム駆動機構５２の第一回転体５２０が同心で連結されている。
【００４４】
本実施形態に係る第二関節軸Ｓ２は、中空軸で構成されており、第一アーム体５００の内壁面に基端部の固定された中心支持軸Ｓ２’が同心で挿通され、軸受（採番しない）を介して中心支持軸Ｓ２’に回転自在に支持されている。なお、本実施形態において、第二関節軸Ｓ２に連結された第二アーム駆動機構５２の第一回転体５２０についても、軸受（採番しない）を介して中心支持軸Ｓ２’に回転自在に支持されている。これにより、第二アーム駆動機構５２は、駆動ベルト５２２の周回による第一回転体５２０の回転力を第二アーム体５０１の一端部に伝達し、第一アーム体５００と第二アーム体５０１とを第二関節軸Ｓ２周りで相対的に回転（傾動）させるようになっている。
【００４５】
本実施形態に係るアーム機構５０は、折り畳んだ状態で、第一アーム体５００と第二アーム体５０１とが重なった姿勢になるようになっている。すなわち、アーム機構５０を構成する二つのアーム体５００，５０１（第一アーム体５００及び第二アーム体５０１）は、第一アーム体５００の先端部（他端部）の側面に第二アーム体５０１の基端部（一端部）の側面が重なり合った状態で両アーム体５００，５０１の一端部と他端部とが軸（第二関節軸Ｓ２）を介して連結されている。これにより、本実施形態に係るアーム機構５０は、第二関節軸Ｓ２を中心にして第一アーム体５００と第二アーム体５０１とを互いに傾動（回転）させることで、両アーム体５００，５０１が横方向（傾動中心となる第二関節軸Ｓ２の延びる方向）で重なり合った配置になる様に構成されている。
【００４６】
そして、本実施形態に係るアーム機構５０は、両アーム体５００，５０１が水平方向に延びた姿勢を基本姿勢に設定されている。これに伴い、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、アーム機構５０が基本姿勢であるときのスライダ５１４，５２４の位置が原点として設定されている。従って、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、図３に示す如く、何れも原点にあるスライダ５１４，５２４を検知するセンサ（以下、原点センサという）Ｃを備えている。
【００４７】
本実施形態に係るマニピュレータ５は、図５に示す如く、第二アーム体５０１の他端部に連結された作業ツール６を所定の姿勢に維持させるための姿勢調整手段５３を備えている。かかる姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１に内装されている。ここで姿勢調整手段５３について具体的に説明すると、姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１の両端部に配置された一対の回転体（以下、一方の回転体を第三回転体５３０といい、他方の回転体を第四回転体５３１という）５３０，５３１と、第二アーム体５０１の一端部に配置された第三回転体５３０と第二アーム体５０１の他端部に配置された第四回転体５３１とに掛け渡された無端環状のベルト（以下、従動ベルトという）５３２と、第四回転体５３１に対して同心で固定された太陽歯車５３３と、該第二アーム体５０１の他端部に設けられた軸（以下、第三関節軸という）Ｓ３周りで回転可能に設けられ、前記太陽歯車５３３と噛合した遊星歯車５３４とで構成されている。
【００４８】
そして、第三回転体５３０は、第二アーム体５０１に対して回転自在に軸支される一方で、第一アーム体５００に固定された前記中心支持軸Ｓ２’に固定されている。すなわち、前記中心支持軸Ｓ２’は、基端部が第一アーム体５００の一方の側壁の内面に固定されて第一アーム体５００の他方の側壁（反対側の側壁）から外方に突出して第二アーム体５０１内に挿入された上で、第二アーム体５０１内にある先端部に第三回転体５３０が固定されている。なお、中心支持軸Ｓ２’は、上述の如く、軸受を介して第二関節軸Ｓ２を支持している。換言すれば、中心支持軸Ｓ２’は、軸受を介して第三関節軸Ｓ２に支持されており、第三関節軸Ｓ２が連結された第二アーム体５０１に対して回転自在に設けられている。
【００４９】
第四回転体５３１は、第二アーム体５０１の他端部内部に設けられた固定軸Ｓ４周りで回転自在に設けられている。かかる固定軸Ｓ４は、第二関節軸Ｓ２と平行をなすように設けられている。そして、太陽歯車５３３は、上述の如く、第四回転体５３１に対して同心で固定されているため、第四回転体５３１と同様に固定軸Ｓ４周りで回転自在になっている。そして、従動ベルト５３２には、駆動ベルト５１２，５２２と同様に歯付きベルトが採用されており、これに伴って、従動ベルト５３２が掛け渡される第三回転体５３０及び第四回転体５３１には歯付きプーリーが採用されている。
【００５０】
そして、前記遊星歯車５３４は、作業ツール６の後述する連結ベース６０ａに対して回転自在に軸支される一方で、第二アーム体５０１に固定された第三関節軸Ｓ３を中心に回転自在に設けられている。第三関節軸Ｓ３は、太陽歯車５３３の回転中心となる固定軸Ｓ４よりも第二アーム体５０１の先端側に設けられている。かかる第三関節軸Ｓ３は、基端部が第二アーム体５０１の一方の側壁の内面に固定されて他方の側壁（反対側の側壁）から外方に延出しており、作業ツール６の連結ベース６０ａの側壁部に対して回転自在に挿通された上で連結ベース６０ａ内で抜け止めされている。そして、遊星歯車５３４は、第三関節軸Ｓ３に軸受を介して回転自在に支持された上で作業ツール６の連結ベース６０ａの外壁面に対して固定されている。なお、本実施形態に係る遊星歯車５３４には、該遊星歯車５３４とともに第三関節軸Ｓ３の挿通された筒状軸部（採番しない）が同心で連設されており、該筒状軸部が連結ベース６０ａに固定されている。
【００５１】
上記構成の姿勢調整手段５３は、第一アーム体５００及び第二アーム体５０１が相対的に回転したときに、第一アーム体５００に固定された支持軸Ｓ２’に固定された第三回転体５３０に対する従動ベルト５３２の巻き掛け位置が変化する結果、第四回転体５３１に対して従動ベルト５３２が回転力を付与し、該第四回転体５３１に固定された太陽歯車５３３が回転する。これにより、遊星歯車５３４が太陽歯車５３３の回転に連動して回転し、該遊星歯車５３４の固定された作業ツール６が第三関節軸Ｓ３周りで回転する。なお、本実施形態に係る姿勢調整手段５３は、第二アーム体５０１の回転に対応する従動ベルト５３２の移動（回転）量、太陽歯車５３３及び遊星歯車５３４のギア比を適宜設定することで、作業ツール６の姿勢を第二アーム体５０１の姿勢に連動させることができ、本実施形態においては、第一アーム体５００の基端部と第二アーム体５０１の先端部とを結ぶ仮想線に対して作業ツール６の作業中心線（本実施形態においては作業ツール６として後述のロボットハンドが採用されているため被把持物の把持中心線）が直角になるように、第二アーム体５０１の姿勢に連動させて作業ツール６の姿勢を変更させように設定されている。
【００５２】
本実施形態に係る作業ツール６は、被把持物を把持可能に構成されたロボットハンドが採用されている。
【００５３】
かかるロボットハンド６は、図６に示す如く、被把持物が配置される被把持物配置予定位置Ａ周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体６１…と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａの中心に向けて移動させる第一駆動部６２と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａ周りで回転させる第二駆動部６３とを備える。
【００５４】
本実施形態に係るロボットハンド６は、把持体６１…を二つ備えている。そのため、各把持体６１…は、互いに対向するように配置されている。本実施形態の救助用ロボット１は、上述の如く、災害地でドアを開放することを一つの目的としているため、正面視円形のドアノブを把持できるように各把持体６１…は断面円弧状をなすように形成されている。そして、各把持体６１…の外周面には、前記第一駆動部６２の後述する回転レバー６６及びリンク６８を連結するための連結用リブ６１０が突設されている。各連結用リブ６１０は、片状に形成されており、把持体６１…の湾曲方向と直交する方向（把持体６１…の湾曲中心方向）に真っ直ぐに延びるように形成されている。
【００５５】
前記第一駆動部６２は、把持体６１…の湾曲中心方向に延びるスライドシャフト６４と、該スライドシャフト６４を軸線方向に往復動させるためスライド手段６５と、スライドシャフト６４と直交する方向に延びる軸（以下、支持軸という）Ｓ５を中心に回転可能に設けられ、把持体６１…とスライドシャフト６４とを作動的に連結させる回転レバー６６と、該回転レバー６６をスライドシャフト６４と直交する方向に延びる支持軸Ｓ５周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフト６４の一端部周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備えている。
【００５６】
前記スライドシャフト６４は、ロボットハンド６の外装を構成するケーシング６０ｂの外側に配置される一端部の外周に無端円環状の溝６４２が形成されている。具体的には、本実施形態に係るスライドシャフト６４は、一端部に形成された大径部６４０と、該大径部６４０に連設され、該大径部６４０よりも小径な小径軸部６４１とを備えている。そして、本実施形態に係るスライドシャフト６４は、小径軸部６４１における大径部６４０の連設された一端とは反対側の他端に対してスライド手段６５の一構成となる雄ネジ体６５０が小径軸部６４１と同心をなすように連設されている。
【００５７】
前記大径部６４０は、スライドシャフト６４の軸線（軸心）方向から見て円形状に形成されており、外周に無端円環状の溝６４２が形成されている。かかる溝６４２は、回転レバー６６の基端部（後述するローラ６６２）を収容可能に形成されている。本実施形態に係る小径軸部６４１は、段付軸状に形成されている。具体的には、本実施形態に係る第一駆動部６２は、スライドシャフト６４の小径軸部６４１に外嵌されたコイルバネ６４３と、スライドシャフト６４の小径軸部６４１が挿通されたバネ受部材６４４とを備えている。そして、コイルバネ６４３は、一端が小径軸部６４１の段部６４５に一端が受けられる一方、該コイルバネ６４３の他端がバネ受部材６４４に受けられている。
【００５８】
バネ受部材６４４は、スライドシャフト６４との関係において、スライドシャフト６４の他端側（大径部６４０のある一端側とは反対側）に移動不能である一方、スライドシャフト６４の一端側に移動可能に設けられている。すなわち、バネ受部材６４４は、スライドシャフト６４（小径軸部６４１）の外周に対して軸線方向に延びるように形成されたスリット６４６に挿入される位置決ピン６４７が取り付けられており、自然長の又は僅かに撓んだコイルバネ６４３を受けた状態で、位置決ピン６４７とスリット６４６の他端側にある端部内面とが干渉するようになっている。
【００５９】
これにより、コイルバネ６４３によってバネ受部材６４４とスライドシャフト６４とが互いに反対向きに付勢されたとしても、バネ受部材６４４とスライドシャフト６４とが反対方向に移動することがないが、スライドシャフト６４を他端側に移動させるような力（コイルバネ６４３を撓ませるような力）が作用したときに、スライドシャフト６４の段部６４５がコイルバネ６４３を付勢しつつ（撓ませつつ）該スライドシャフト６４が他端側に移動できるようになっている。
【００６０】
そして、スライドシャフト６４は、軸線方向に移動（スライド）可能となるように、ロボットハンド６の外装を構成するケーシング６０ｂ（又は、ケーシング６０ｂに固定された支持部材）によって支持されている。
【００６１】
そして、スライドシャフト６４は、一端面（大径部６４０の端面）に開口した非貫通の孔（以下、非貫通孔という）６４８が軸線に沿って形成されている。すなわち、該スライドシャフト６４は、後述する撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９及び光源７０を内装するための非貫通孔６４８が一端側に形成されている。
【００６２】
スライド手段６５は、スライドシャフト６４に連設される雄ネジ体６５０と、該雄ネジ体６５０に螺合された螺合部材６５１と、該螺合部材６５１を雄ネジ体６５０の軸線周りで回転させるスライド用駆動部６５２とを備えている。
【００６３】
前記雄ネジ体６５０は、上述の如く、スライドシャフト６４と同心をなすように該スライドシャフト６４の小径軸部６４１の他端に連設されている。そして、前記螺合部材６５１は、雄ネジ体６５０周りで回転自在になるようにケーシング６０ｂ（又は、ケーシング６０ｂに固定された支持部材）に対し、軸受（本実施形態においてはベアリング）を介して取り付けられている。すなわち、螺合部材６５１は一定位置で回転できるようにケーシング６０ｂに対して直接的又は間接的に軸支されている。
【００６４】
前記スライド用駆動部６５２は、駆動源としてのモータ（以下、第一駆動モータという）Ｍ３と、該第一駆動モータＭ３の回転を螺合部材６５１に伝達する伝達機構（以下、第一伝達機構という）６５３とを備えている。本実施形態において、第一駆動モータＭ３には、ＤＣモータが採用されており、その出力軸がスライドシャフト６４（雄ネジ体６５０）と平行又は略平行になるように配置されている。
【００６５】
前記第一伝達機構６５３は、無端環状のベルトをモータの出力軸と螺合部材６５１（或いは、これに連設された軸）に掛け渡し、第一駆動モータＭ３の出力を螺合部材６５１に伝達するようにしてもよいが、本実施形態においては、第一伝達機構６５３として歯車機構が採用されている。これに伴い、第一駆動モータＭ３の出力軸及び螺合部材６５１に歯車が取り付けられており、これらの歯車が直接的又は中間歯車を介して間接的に噛合されている。これにより、第一駆動モータＭ３の出力が歯車機構（第一伝達機構６５３）を介して螺合部材６５１に伝達され、該螺合部材６５１が雄ネジ体６５０周りで回転することで、定位置で回転する螺合部材６５１に螺合された雄ネジ体６５０が軸線方向に移動するようになっている。
【００６６】
前記回転レバー６６は、支持体６７（後述する大径環状部６７０）に対して前記支持軸Ｓ５を介して回転可能に設けられている。本実施形態に係る回転レバー６６は、回転中心（支持軸Ｓ５）が大径部６４０の径方向外方に位置しており、その回転中心から大径部６４０側に延出する第一延出部６６０と、回転中心から前方に向けて延出する第二延出部６６１とを備えている。すなわち、回転レバー６６は、第一延出部６６０及び第二延出部６６１が略直角をなすように連結されて側面視略Ｌ字状に形成され、第一延出部６６０及び第二延出部６６１の連結位置に回転中心が設定されている。
【００６７】
本実施形態に係る回転レバー６６は、回転中心となる軸（支持軸Ｓ５）と同方向に延びる軸（採番しない）を中心にして回転可能なローラ６６２が、第一延出部６６０の先端部に取り付けられている。すなわち、第一延出部６６０は、先端部に大径部６４０の外周に対する接線方向に延びる軸線周りで回転自在なローラ６６２が枢着されている。そして、前記ローラ６６２は、大径部６４０の外周に形成された無端環状の溝６４２内に配置されている。なお、ローラ６６２は、大径部６４０に形成された無端環状の溝６４２を画定する一対の対向面（スライドシャフト６４の軸線方向に間隔をあけて対向する一対の対向面）に外周が接触又は略接触するように外径が設定されている。
【００６８】
これに対し、第二延出部６６１の先端部は、該回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる軸（採番しない）を中心にして回転可能となるように把持体６１…（連結用リブ６１０）に連結されている。
【００６９】
前記支持体６７は、段付き筒状に形成され、一端部をケーシング６０ｂの外側に位置させる一方、他端側をケーシング６０ｂ内に位置させた状態で、内部にスライドシャフト６４が挿通されている。具体的には、支持体６７は、ケーシング６０ｂの外側に配置され、スライドシャフト６４の大径部６４０の外周を覆う大径環状部６７０と、該大径環状部６７０に対して同心で連設され、スライドシャフト６４の小径軸部６４１の外周を覆う小径環状部６７１とを備えている。該支持体６７は、小径環状部６７１が軸受（本実施形態においてはブッシュ）を介してケーシング６０ｂに支持されており、所定位置でスライドシャフト６４と同心で回転可能に設けられている。すなわち、支持体６７は、挿通されたスライドシャフト６４の軸線方向へ移動不能に設けられており、一定位置でスライドシャフト６４と同心で回転可能に設けられている。
【００７０】
該支持体６７は、小径環状部６７１がスライドシャフト６４を内挿させた状態でケーシング６０ｂに挿通されている。前記大径環状部６７０には、回転レバー６６及び後述する平行移動用のリンク６８を介設するため凹部６７２が形成されている。すなわち、大径環状部６７０は、一端面から他端側に向けて延びる凹部６７２が各回転レバー６６の配置に併せて形成されている。該凹部６７２は、支持体６７の外側に向く面、外周面及び内周面が開放部を形成しており、回転レバー６６の第一延出部６６０をスライドシャフト６４の溝６４２に導入でき、且つ該第一延出部６６０の回転（移動）を許容できるように形成されている。そして、凹部６７２を画定すべく対向する一対の面には、回転レバー６６を支持するための支持軸５及びリンク６８を枢着するための軸の両端部が支持されている。
【００７１】
そして、該支持体６７は、大径環状部６７０がケーシング６０ｂの外面側に配置されているのに対し、小径環状部６７１がケーシング６０ｂに挿通されている。
【００７２】
そして、本実施形態に係るロボットハンド６は、各把持体６１…を被把持物の把持中心に向けて移動させるときに、把持体６１…の姿勢を維持させる（概ね平行移動させる）べく、平行移動用のリンク６８を備えている。かかるリンク６８は、回転レバー６６の第二延出部６６１に対して並列になるように配置されており、前記回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる軸（採番しない）を介して一端部が前記大径環状部６７０（支持部）に対して回転可能に連結される一方、前記回転レバー６６の回転中心となる支持軸Ｓ５と同方向に延びる別の軸（採番しない）を介して他端部が把持体６１…（連結用リブ６１０）に対して回転可能に連結されている。
【００７３】
これにより、本実施形態に係るスライド手段６５は、スライドシャフト６４が軸線（軸心）方向に移動したときに、大径部６４０の無端環状の溝６４２内に配置されたローラ６６２がスライドシャフト６４の移動方向（軸線方向）に移動する結果、回転レバー６６が回転し、第二延出部６６１の先端部に連結された把持体６１…が回転レバー６６の回転に対応して移動するようになっている。また、本実施形態に係るスライド手段６５は、リンク６８を備えているため、回転レバー６６の回転に伴って把持体６１…が移動するとき、該把持体６１…が一定の姿勢（内側に向く湾曲面が被把持物配置予定位置Ａの中心側に向いた姿勢）で維持するようになっている。
【００７４】
前記第二駆動部６３は、駆動源としての第二駆動モータＭ４と、該第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達する伝達機構（以下、第二伝達機構という）６３０とを備えている。
【００７５】
前記第二駆動モータＭ４には、ＤＣモータが採用されており、スライドシャフト６４に対して出力軸が平行になるように配置されている。これを前提に、本実施形態に係る第二伝達機構６３０は、第二駆動モータＭ４とスライドシャフト６４との間に該スライドシャフト６４と平行をなすように、一列に配置された二本の軸（以下、この二本の軸を第一連結軸６３１及び第二連結軸６３２という）６３１，６３２と、第一連結軸６３１と第二連結軸６３２とを作動的に連結したトルクガード６３３と、第二駆動モータＭ４の出力を第一連結軸６３１に伝達する第一伝達手段６３４と、第二連結軸６３２の回転を支持体６７に伝達する第二伝達手段６３５とを備えている。
【００７６】
前記第一伝達手段６３４及び第二伝達手段６３５は、何れも歯車機構で構成されている。具体的には、第一伝達機構６５３は、第二駆動モータＭ４の出力軸に連結された歯車と、該歯車に噛合するように第一連結軸６３１に連結された歯車とで構成されている。これに対し、第二伝達手段６３５は、第二連結軸６３２に連結された歯車と、該歯車に噛合するように支持体６７（小径環状部６７１）に連結された歯車とで構成されている。第二伝達手段６３５の支持体６７に連結された歯車は、スライドシャフト６４を挿通するための孔を形成すべく、ドーナツ円板状に形成されており外周に歯が形成されている。
【００７７】
これにより、本実施形態に係る第二駆動部６３は、第二駆動モータＭ４の出力が第一連結軸６３１、第二連結軸６３２、及びトルクガード６３３を介して支持体６７に伝達され、支持体６７を回転方向性なくエンドレスで回転させることができるようになっている。また、該第二駆動部６３は、トルクガード６３３を介して第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達するようになっているため、例えば、把持体６１…による被把持物の把持が支持体６７の回転を妨げるように場合、第二駆動モータＭ４が連続的に駆動（回転）しても第二駆動モータＭ４の負荷が大きくなることがなくその支持体６７の回転状態（回転限界位置）で維持させることができるようになっている。
【００７８】
そして、本実施形態に係るマニピュレータ５は、災害現場の状況や被把持物の位置の確認を行うべく、現状を撮影する（本実施形態においては動画で撮影）する撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９を備えている。本実施形態に係るマニピュレータ５は、スライドシャフト６４の大径部６４０に形成された非貫通孔６４８内にＣＣＤカメラ６９が配置されている。そして、ＣＣＤカメラ６９は、撮影中心がスライドシャフト６４の軸心（軸線）と一致又は略一致するように配置されている。
【００７９】
すなわち、ＣＣＤカメラ６９は、把持体６１…に被把持物を把持させるべく把持体６１…間に設定された被把持物配置予定位置Ａの中心と撮影中心（撮像中心）とが一致又は略一致するように非貫通孔６４８内に配置されている。そして、本実施形態において、災害現場で使用される救助用ロボット１を対象としているため、ＣＣＤカメラ６９による撮影を確実に行えるように光源としてＬＥＤ７０がロボットハンド６に搭載されている。
【００８０】
本実施形態において、光源７０は、ＣＣＤカメラ６９と同様、スライドシャフト６４（大径部６４０）の非貫通孔６４８内に配置されている。なお、上述の如く、スライドシャフト６４（大径部６４０）の非貫通孔６４８内にＣＣＤカメラ６９及び光源７０（ＬＥＤ７０）を配置するようにしているため、本実施形態のマニピュレータ５は、ＣＣＤカメラ６９及び光源７０を保護すべく、非貫通孔６４８の開口端部に透明な保護プレート７１が配置されている。
【００８１】
該ロボットハンド６は、アーム機構５０（第二アーム体５０１）に連結される連結ベース６０ａを備えている。該連結ベース６０ａは、第一駆動部６２、第二駆動部６３、スライドシャフト６４、及びスライド手段６５が内装されるケーシング６０ｂの外面に連結されている。
【００８２】
本実施形態に係るロボットハンド６は、ケーシング６０ｂが連結ベース６０ａに対して所定範囲で揺動可能に設けられている。すなわち、該ロボットハンド６は、把持体６１…が被把持物を把持するに際し、被把持物に対する把持体６１…の把持中心がずれて拗れが生じた場合、ケーシング６０ｂが揺動して把持中心のずれを吸収できるようになっている。なお、ケーシング６０ｂと連結ベース６０ａとを連結する連結構造が弾性を有するゴムダンパ（図示しない）を備えており、常態においてゴムダンパの弾性でケーシング６０ｂが正規の姿勢を維持し、上述のような拗れが生じたときにゴムダンパが弾性変形してケーシング６０ｂの揺動が許容されるようになっている。
【００８３】
本実施形態に係る救助用ロボット１は、以上の構成からなり、次に、該救助用ロボット１の作動について説明する。
【００８４】
本実施形態に係る救助用ロボット１は、遠隔操作（無線制御）によって動作するようになっており、通常の走行時（作業位置にまで走行するとき）は、図１に示す如く、アーム機構５０を折り畳んだ状態（基本姿勢）にするようになっている。そして、本実施形態に係る救助用ロボット１は、第一アーム体５００の基端部と第二アーム体５０１の先端部とを結ぶ仮想線に対してロボットハンド６の中心線（ＣＣＤカメラ６９の撮影中心）が直角をなすようにロボットハンド６の姿勢が維持されるため、上述の如く、アーム機構５０を折り畳んだ状態（基本姿勢にした状態）でＣＣＤカメラ６９の撮影面が走行台車２の前方に向くことになる。従って、作業者は、ＣＣＤカメラ６９から送信（無線送信）される画像をモニタで確認しつつ救助用ロボット１を遠隔操作で走行させる。
【００８５】
そして、作業者は、ＣＣＤカメラ６９からの画像を基に、ロボットハンド６が被把持物を把持可能な配置になるようにアーム機構５０を遠隔操作する。このとき、アーム体５００，５０１に内装した第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、基端側にある第一アーム体５００及び先端側にある第二アーム体５０１を傾動させることになる。
【００８６】
具体的には、図３に示す如く、第一アーム駆動機構５１及び第二アーム駆動機構５２は、駆動モータＭ１，Ｍ２がスクリューシャフト５１３，５２３を周方向の一方側に回転させ、これに伴ってスクリューシャフト５１３，５２３の軸線（軸心）方向に移動するスライダ５１４，５２４が駆動ベルト５１２，５２２を周方向に移動（回転）させる。その結果、駆動ベルト５１２，５２２が掛け渡された第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１が回転し、第一回転体５１０，５２０の回転力が第一アーム体５００に連結された部材５０１，４０に対して伝達される。
【００８７】
従って、第一アーム駆動機構５１における第一回転体５１０は、他方向に延びる軸線（第一関節軸Ｓ１）周りの回転力を基台４０（サブ基台４３）に対して作用させ、第二アーム駆動機構５２における第一回転体５２０は、他方向に延びる軸線（第二関節軸Ｓ２）周りの回転力を第二アーム体５０１に作用させる。これにより、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、第一アーム体５００及び第二アーム体５０１が傾動し、折り畳まれていたアーム機構５０が延びることになる。
【００８８】
そして、把持体６１…間（被把持物配置予定位置Ａ）に被把持物が位置するように、アーム機構５０の姿勢を変更させたり、走行台車２を走行させたりすることで、ロボットハンド６の配置を調整する。すなわち、ＣＣＤカメラ６９からの画像の中心に被把持物の中心が位置するように、アーム機構５０の姿勢等を変更させてロボットハンド６（ロボットハンド６）の配置を調整する。このとき、アーム機構５０の傾動や走行台車２による走行だけではロボットハンド６（把持体６１…）の配置が被把持物を把持するのに好ましい配置にならない場合、第二駆動部６３によって把持体６１…をスライドシャフト６４周りで回転させれば、把持体６１…の配置を好ましい状態にすることができる。
【００８９】
そして、把持体６１…間の被把持物配置予定位置Ａに被把持物が到達した後、各把持体６１…を被把持物側に移動させることで被把持物を把持する。具体的には、図６に示す如く、第一駆動部６２の第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を雄ネジ体６５０周りの一方側に回転させ、該螺合部材６５１を螺合させた雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の他端側に移動（スライド）させる。そうすると、大径部６４０の溝６４２に収容されたローラ６６２がスライドシャフト６４の他端側に引かれる結果、回転レバー６６が回転して把持体６１…が被把持物側に移動することになる。
【００９０】
そして、各把持体６１…が被把持物に当接すると外観上把持できたように見えるが、被把持物に対して十分な把持力（当接力）を発揮させなければ、被把持物を持ち上げたり回転させたりすることができない場合があるため、本実施形態においては、把持体６１…が被把持物に当接してから所定の把持力を発揮させるようにしている。
【００９１】
具体的には、本実施形態に係るロボットハンド６は、スライドシャフト６４の小径軸部６４１にコイルバネ６４３が外嵌され、該コイルバネ６４３の一端が小径軸部６４１の段部６４５に受けられる一方、該コイルバネ６４３の他端がバネ受部材６４４に受けられているため、スライドシャフト６４が他端側に移動しようとするとき（軸に対して引き作用が生じるとき）、把持体６１…が被把持物を把持するまでの間、引き作用に対してコイルバネ６４３が大きく弾性変形することなく対抗する結果、バネ受部材６４４がスライドシャフト６４とともに他端側に移動する。
【００９２】
そして、各把持体６１…が被把持物に当接すると、スライドシャフト６４に対する引き動作に対して抵抗が生じ、スライドシャフト６４及びバネ受部材６４４が移動を停止することになるが、この状態では、把持体６１…の移動（回転レバー６６の回転）が阻害されただけで被把持物に対する把持力は発揮していない。すなわち、把持体６１…が被把持物に当接した直後は、外観上把持体６１…が被把持物を把持したように見えるが、単に把持体６１…が被把持物に接触しているだけで被把持物に対する把持力（当接力）が十分に発揮していない状態である。
【００９３】
そのため、本実施形態に係るマニピュレータ５は、把持体６１…が被把持物に当接した状態であっても第一駆動モータＭ３が駆動し続けることで、コイルバネ６４３を収縮させつつスライドシャフト６４を他端側に移動させ、コイルバネ６４３が所定量縮んだときに、スライドシャフト６４の位置を検知するセンサ（採番しない）の検出結果を基に第一駆動モータＭ３の駆動を停止するようになっている。このようにすることで、コイルバネ６４３を縮ませた力の反力（コイルバネ６４３の弾性力）が回転レバー６６を回転させようとするトルクとして作用し、把持体６１…においては被把持物に対する把持力（当接力）として作用する結果、被把持物に対する把持が確実になる。
【００９４】
そして、把持体６１…による被把持物の把持（実際にはコイルバネ６４３の弾性力）でスライドシャフト６４には軸線方向の一端側に向ける抵抗力（すなわち、把持体６１…による把持が解除される方向の移動力）が作用することになるが、本実施形態に係るロボットハンド６は、雄ネジ体６５０と螺合部材６５１とが台形ネジによって螺合されているため、第一駆動モータＭ３の駆動を停止してその出力軸がフリーな状態になってもスライドシャフト６４の移動が阻止される。その結果、把持体６１…は、所定の把持力を発揮させつつ被把持物の把持を維持することになる。すなわち、本実施形態に係るロボットハンド６（マニピュレータ５）は、ブレーキ機構を設けなくても把持体６１…で被把持物を把持させた状態が維持されることになる。
【００９５】
これに対し、ロボットハンド６による被把持物の把持の解除や把持体６１…の間隔を広げる場合には、第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を雄ネジ体６５０周りの他方向に回転させ、該螺合部材６５１の螺合させた雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の一端側に移動（スライド）させる。
【００９６】
本実施形態に係るロボットハンド６は、被把持物に対する把持力を発揮させるべく、把持体６１…が被把持物を把持した状態でコイルバネ６４３が収縮しているため、上述の如く、螺合部材６５１を他方向に回転させると、スライドシャフト６４が一方向に移動するのに伴いコイルバネ６４３が自然長又は僅かに撓んだ状態にまで戻った後、スライドシャフト６４とともにバネ受部材６４４が一端側に移動することになる。そうすると、大径部６４０の溝６４２に収容されたローラ６６２が軸の一端側に押される結果、回転レバー６６が回転して把持体６１…が被把持物から離間することになり、把持体６１…による被把持物の把持が解除される。
【００９７】
従って、本実施形態に係る救助用ロボット１（マニピュレータ５）は、被把持物が異物である場合、ロボットハンド６で異物を把持した状態でアーム機構５０を傾動させたり、走行台車２を走行させたりした後、把持体６１…による被把持物の把持とその解除によって異物（被把持物）の移動や除去を行うことができる。
【００９８】
そして、図２に示す如く、被把持物がドアノブＮである場合、すなわち、閉ざされたドアＤを開く場合においても、異物の移動や除去の場合と同様に、ロボットハンド６（把持体６１…）をドアノブＮの配置に対応させるように、ＣＣＤカメラ６９の画像を基にしてアーム機構５０を傾動させたり走行台車２で走行させたりした上で、ロボットハンド６でドアノブを把持する。ここまでの作動は、異物の移動や除去をするときと同じであるが、ドアＤのロックを解除する場合（ドアノブを回転させる場合）、ロボットハンド６（把持体６１…）でドアノブＮを把持した状態で、把持体６１…をスライドシャフト６４周りで回転させることになる。
【００９９】
具体的には、図６に示す如く、スライドシャフト６４を移動させて把持体６１…で被把持物を把持した状態で位置しつつ、第二駆動モータＭ４を駆動する。そうすると、第二駆動モータＭ４の回転が伝達機構（第一伝達手段６３４：歯車機構）を介して第一連結軸６３１、トルクガード６３３及び第二連結軸６３２に伝わり、第二連結軸６３２の回転が伝達機構（第二伝達手段６３５：歯車機構）を介して支持体６７に伝達される。これにより、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転することになり、該支持体６７に支持された回転レバー６６及びリンク６８についても支持体６７と一体的になってスライドシャフト６４（軸線）周りで回転することになる。
【０１００】
本実施形態に係るマニピュレータ５は、大径部６４０に形成された無端環状の溝６４２に回転レバー６６の端部（ローラ６６２）が収容されているため、上述の如く、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転すると、回転レバー６６の端部（ローラ６６２）が無端環状の溝６４２内で周方向に移動することになる。従って、回転レバー６６及びリンク６８の先端部に取り付けられた各把持体６１…もスライドシャフト６４周りで回転することになる。
【０１０１】
そして、第二駆動モータＭ４を駆動し続けると支持体６７、回転レバー６６、及び把持体６１…についてもスライドシャフト６４周りで回転し続けようとすることになるが、本実施形態において、第一連結軸６３１と第二連結軸６３２とがトルクガード６３３を介して連結されているため、所定の負荷が作用すると、第二駆動モータＭ４が回転し続けても所定トルクだけが第二連結軸６３２に伝わることになる。
【０１０２】
従って、把持体６１…の把持するドアノブＮが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブＮを回転させることがないため、ドアノブＮを破損させてドアＤを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブＮの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体６１…の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブＮに過度なトルクがかかって該ドアノブＮを破損させたり、ドアノブＮの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、本実施形態に係るロボットハンド６は、把持体６１…が無制限に回転でき、且つ把持体６１…のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブＮであっても破損させることなく開放することができる。
【０１０３】
そして、本実施形態に係る救助用ロボット１は、ドアノブＮを把持した把持体６１…を回転させた上で、走行台車２をバックさせることでドアＤを開けることができことも可能であるが、マニピュレータユニット３に吸引装置Ｖを設けたため、吸引装置ＶでドアＤを吸引しつつ走行台車２をバックさせることでドアＤを開けることができる。このようにロボットハンド６よりも低い位置にある吸引装置ＶでドアＤを引くことで、上方に延びたアーム機構５０に大きな曲げ作用が生じにくくなる結果、アーム機構５０（アーム体５００，５０１）をコンパクト化或いはスリム化しても破損しにくくなる。
【０１０４】
そして、ドアＤを開放した後は、異物の把持を解除する場合と同様に、第一駆動モータＭ３の駆動で螺合部材６５１を軸線周りで他方側に回転させ、スライドシャフト６４を一端側に移動させることで回転レバー６６（ローラ６６２）が一端側に押され、把持体６１…がドアノブＮから離間し、該ドアノブＮに対する把持が解除される。そして、本実施形態に係るマニピュレータ５は、把持体６１…がスライドシャフト６４周りで無制限に回転できる構成であるため、上述のようにドアノブＮを回転させた状態から把持体６１…をドアノブＮから離間させたとしても、次の作業において把持体６１…を原点復帰させるような動作を必要とせず、その状態から次ぎの対象（被把持物）を把持し、また回転させることもできる。
【０１０５】
そして、アーム機構５０を畳む場合、各アーム体５００，５０１が略水平になるように、アーム機構５０を遠隔操作する。このとき、アーム体５００，５０１に内装した二組のアーム駆動機構５１，５２は、基端側にある第一アーム体５００及び先端側にある第二アーム体５０１を傾動させることになる。具体的には、各アーム駆動機構５１，５２は、駆動モータＭ１，Ｍ２がスクリューシャフト５１３，５２３を周方向の他方側に回転させ、これに伴ってスクリューシャフト５１３，５２３の軸線方向に移動するスライダ５１４，５２４が駆動ベルト５１２，５２２を周方向に移動（回転）させる。その結果、駆動ベルト５１２，５２２が掛け渡された第一回転体５１０，５２０及び第二回転体５１１，５２１が回転し、第一回転体５１０，５２０の回転力が第一アーム体５００に連結された部材に対して伝達される。
【０１０６】
従って、第一アーム体５００の一端側にあるアーム駆動機構５１，５２における第一回転体５１０，５２０は、他方向に延びる第一関節軸Ｓ１（軸線）周りの回転力を基台４０（サブ基台４３）に対して作用させ、アーム体５００，５０１の他端側にあるアーム駆動機構５１，５２における第一回転体５１０，５２０は、他方向に延びる第二関節軸Ｓ２（軸線）周りの回転力を第二アーム体５０１に作用させる。これにより、二つのアーム体５００，５０１がそれぞれ軸Ｓ１，Ｓ２周りで傾動することになり、スライダ５１４，５２４が原点位置に到達する（原点センサＣがスライダ５１４，５２４を検知する）と駆動モータＭ１，Ｍ２の駆動が停止し、二つのアーム体５００，５０１が傾動して重なった姿勢に戻ることになる。
【０１０７】
以上のように、上記構成のロボットハンド６によれば、被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つの把持体６１…と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａの中心に向けて移動させる第一駆動部６２と、各把持体６１…を被把持物配置予定位置Ａ周りで回転させる第二駆動部６３とを備え、第一駆動部６２は、一方向に延びるスライドシャフト６４と、駆動源としての第一駆動モータＭ３を有し、該第一駆動モータＭ３の出力でスライドシャフト６４を軸線方向に往復動させるスライド手段６５と、先端部に把持体６１が連結された回転レバー６６と、該回転レバー６６をスライドシャフト６４と直交する方向に延びる軸Ｓ５周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフト６４の一端部である大径部６４０周りで回転自在に設けられた支持体６７とを備え、第二駆動部６３は、駆動源としての第二駆動モータＭ４と、該第二駆動モータＭ４の出力を支持体６７に伝達し、該支持体６７をスライドシャフト６４周りで回転させる第二伝達機構６３０とを備え、スライドシャフト６４は、支持体６７に支持された回転レバー６６の基端部を収容する無端円環状の溝６４２が一端部の外周に形成されているため、第一駆動部６２（スライド手段６５）の第一駆動モータＭ３の出力でスライドシャフト６４をスライドさせることで、回転レバー６６を支持軸Ｓ５周りで正逆転させて該回転レバー６６の先端部に連結した把持体６１を移動させることができる。従って、被把持物配置予定位置Ａ（把持体６１，６１間）に被把持物を配置した上で、把持体６１を移動させることで、把持体６１…が被把持物を把持した状態と、被把持物の把持を解除した状態に切り替えることができる。
【０１０８】
また、上記構成のロボットハンドによれば、把持体６１…が被把持物を把持した状態、或いは、被把持物の把持を解除した状態で、第二駆動部６３の第二駆動モータＭ４を作動させると、第二伝達機構６３０を介して第二駆動モータＭ４の出力が支持体６７に伝達され、支持体６７がスライドシャフト６４周りで回転しようとすると、支持体６７に支持された回転レバー６６の基端部がスライドシャフト６４の一端部（大径部６４０）の無端環状の溝６４２内で周方向に移動することになり、支持体６７とともに回転レバー６６及び把持体６１がスライドシャフト６４周りで無制限に回転することができる。このように、上記構成のロボットハンド６は、第一駆動部６２及び第二駆動部６３の何れの駆動源（第一駆動モータＭ３、第二駆動モータＭ４）も回転する支持体６７に固定されることなく定位置に配置されるため、電力を供給する電線（エネルギー供給ライン）が捩れることがなく、ロボットハンド６の故障原因となるロータリージョイント（接点）をエネルギー供給ライン状に設ける必要がない。
【０１０９】
そして、前記スライドシャフト６４には一端面上で開放した孔である非貫通孔６４８が形成されるとともに該非貫通孔６４８に撮像素子であるＣＣＤカメラ６９が内装され、該ＣＣＤカメラ６９は、撮影中心が被把持物配置予定位置Ａの中央と一致又は略一致するように設けられているため、被把持物と把持体６１との配置関係が明らかな映像を得ることができ、撮ＣＣＤカメラ６９からの映像を基に容易に被把持物を把持することができる。また、被把持物を把持するときに被把持物の映像（ＣＣＤカメラ６９からの映像）をモニタの中央に移すことができ、状況を容易に把握することができる。
【０１１０】
さらに、第一駆動部６２は、スライドシャフト６４の他端に連設された雄ネジ体６５０と、該雄ネジ体６５０に螺合された螺合部材６５１と、駆動源としての第一駆動モータＭ３と、該第一駆動モータＭ３の出力を螺合部材６５１に伝達して該螺合部材６５１を回転させる第一伝達機構６５３とを備えているため、第一駆動モータＭ３の出力で螺合部材６５１を正逆転させることで雄ネジ体６５０とともにスライドシャフト６４を軸線方向の一端側及び他端側の何れにも移動させることができる。従って、雄ネジ体６５０に連結されたスライドシャフト６４を軸線方向に移動させることができるため、上述の如く、把持体６１を移動させて被把持物の把持と解除とを円滑に切り替えることができる。
【０１１１】
また、第二駆動部６３の第二伝達機構６３０は、駆動源としての第二駆動モータＭ４の出力トルクを所定トルク以下で支持体６７に伝達するトルクガード６３３を備えているため、被把持物を把持した上で把持体６１を回転させようとしたときに、把持体６１を必要以上に回転させることを防止することができる。
【０１１２】
これにより、例えば、ドアノブＮを操作して閉ざされたドアＤを開く場合、駆動源（モータ）が回転し続けても所定トルクだけが支持体６７に伝わることになり、把持体６１が把持したドアノブＮが回転限界まで回転したとしても、それ以上ドアノブＮを回転させて破損させてドアＤを開放できなくなることはない。すなわち、ドアノブＮの回転限度やロックの解除される回転範囲は、メーカーによって異なるため、把持体６１の回転範囲を一定範囲に設定すると、回転限界にあるドアノブＮに過度なトルクがかかって該ドアノブＮを破損させたり、ドアノブＮの回転量が不足してロックが解除できなかったりすることがあるが、上記構成によれば、把持体６１が無制限に回転でき、且つ把持体６１のトルク管理を行うようにしているため、如何なるメーカーのドアノブＮであっても破損させることなく開放することができる。
【０１１３】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加え得ることは勿論である。
【０１１４】
上記実施形態において、ロボットハンド６を救助用ロボット１に採用した場合を一例に説明したが、ロボットハンド６は、救助用ロボット１に採用されるものに限定されるものではなく、例えば、製造分野に導入される産業用ロボットや、医療分野に導入される医療用ロボット等のマニピュレータ５に搭載されても勿論よい。
【０１１５】
上記実施形態において、把持体６１を二つ設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、把持体６１を三つ以上設け、これらを被把持物配置予定位置Ａ周りで等間隔又は略等間隔に配置してもよい。この場合、回転レバー６６も把持体６１の配置に併せて等間隔又は略等間隔で配置されて支持体６７に回転自在に支持されることは言うまでもない。
【０１１６】
上記実施形態において、撮像中心を被把持物配置予定位置Ａの中心に一致又は略一致させるように撮像素子（ＣＣＤカメラ）６９をスライドシャフト６４の孔６４８に内装したが、これに限定されるものではなく、例えば、撮像素子６９の撮像中心が被把持物配置予定位置Ａの中心に対してずれた位置になるように撮像素子６９を設けるようにしてもよい。すなわち、撮像素子６９は、撮像中心が被把持物配置予定位置Ａの中心からずれた位置になるようにスライドシャフト６４の孔６４８に内装してもよいし、ロボットハンド６以外の構成に搭載してもよい。このようにロボットハンド６以外の構成に撮像素子６９を搭載する場合、スライドシャフト６４に孔６４８を設ける必要がないことは言うまでもない。但し、把持体６１と被把持物との配置を明確に把握するには、上記実施形態と同様に、撮像素子６９の撮像中心を被把持物配置予定位置Ａの中心とを一致させるようにすることが好ましいことは言うまでもない。
【０１１７】
上記実施形態において、スライドシャフト６４に撮像素子６９を内装すべく、スライドシャフト６４に孔として非貫通孔６４８を設けたが、撮像素子６９を内装するための孔６４８は非貫通孔に限定されるものではなく、スライドシャフト６４を貫通したものであってもよい。すなわち、スライドシャフト６４を全長に亘って中空軸状に形成してもよい。
【０１１８】
上記実施形態において、アーム機構５０を二つのアーム体５００，５０１で構成し、先端側のアーム体（第二アーム体）５０１の先端部にロボットハンド６を連結するようにしたが、これに限定されるものではなく、ロボットハンド６は、アーム体５００を一つ以上備えたアーム機構５０の先端部に装着されればよい。
【０１１９】
また、上記実施形態において、第二駆動部６３にトルクガード６３３を介装することで被把持物に対する回転力が大きくならないようにしたが、これに限定されるものではなく、第二駆動モータＭ４の電流値から負荷状態を認識し、支持体６７を回転させる回転力（被把持物を回転させる回転力）が大きくなりすぎないようにしても勿論よい。
【０１２０】
上記実施形態において、第一駆動部６２の駆動源Ｍ３及び第二駆動部６３の駆動源Ｍ４としてＤＣモータを採用したが、これに限定されるものではなく、上述の如く、駆動源に回転を出力するものを採用する場合、駆動源はパルスモータやステッピングモータ等の各種電動モータであってもよいし、圧縮空気で駆動するエアモータであってもよい。また、上記実施形態において、駆動源Ｍ３の出力を螺合部材６５１に伝達して雄ネジ体６５０を軸線方向に移動させるように第一駆動部６２を構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、第一駆動部６２の駆動源Ｍ３（スライド手段６５）として電動シリンダやエアシリンダ等のアクチュエータを採用し、これらのロッドをスライドシャフト６４に対して同心になるように直接的又は間接的に連結するようにしてもよい。
【０１２１】
上記実施形態において、駆動源である第二駆動モータＭ４の出力を第二伝達機構６３０（第一連結軸６３１、第二連結軸６３２、トルクガード６３３）、第一伝達手段（歯車機構）６３４，第二伝達手段（歯車機構）６３５を介して支持体６７に伝達するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、単一な歯車機構を介して駆動源からの出力（回転）を支持体６７に伝達するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１…救助用ロボット、２…走行台車、３…マニピュレータユニット、４…ベース、５…マニピュレータ、６…作業ツール（ロボットハンド）、２０…シャーシフレーム、２１…走行装置（クローラ）、２２…動輪、２３…クローラベルト、４０…基台、４１…メイン基台、４２…連結軸、４３…サブ基台、５０…アーム機構、５１…第一アーム駆動機構（アーム駆動機構）、５２…第二アーム駆動機構（アーム駆動機構）、５３…姿勢調整手段、６０ａ…連結ベース、６０ｂ…ケーシング、６１…把持体、６２…第一駆動部、６３…第二駆動部、６４…スライドシャフト、６５…スライド手段、６６…回転レバー、６７…支持体、６８…リンク、６９…ＣＣＤカメラ、７０…光源、７１…保護プレート、５００…第一アーム体（アーム体）、５０１…第二アーム体（アーム体）、５１０，５２０…第一回転体（回転体）、５１１，５２１…第二回転体（回転体）、５１２，５２２…駆動ベルト（無端環状体）、５１２ａ，５１２ｂ，５２２ａ，５２２ｂ…対向部、５１３，５２３…スクリューシャフト、５１４，５２４…スライダ、５１５，５２５…第一アイドラ（アイドラ）、５１６，５２６…第二アイドラ（アイドラ）、５３０…第三回転体（回転体）、５３１…第四回転体（回転体）、５３２…従動ベルト（ベルト）、５３３…太陽歯車、５３４…遊星歯車、６１０…連結用リブ、６３０…第二伝達機構、６３１…第一連結軸、６３２…第二連結軸、６３３…トルクガード、６３４…第一伝達手段（歯車機構）、６３５…第二伝達手段（歯車機構）、６４０…大径部、６４１…小径軸部、６４２…溝、６４３…コイルバネ、６４４…バネ受部材、６４５…段部、６４６…スリット、６４７…位置決ピン、６４８…非貫通孔、６５０…雄ネジ体、６５１…螺合部材、６５２…スライド用駆動部、６５３…第一伝達機構、６６０…第一延出部、６６１…第二延出部、６６２…ローラ、６７０…大径環状部、６７１…小径環状部、６７２…凹部、Ａ…被把持物配置予定位置、Ｍ１，Ｍ２…駆動モータ、Ｍ３…第一駆動モータ、Ｍ４…第二駆動モータ、Ｓ１…第一関節軸（軸）、Ｓ２…第二関節軸（軸）、Ｓ２’…支持軸、Ｓ３…第三関節軸、Ｓ４…固定軸、Ｓ５…支持軸、Ｖ…吸引装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる第一駆動部と、各把持体を被把持物配置予定位置周りで回転させる第二駆動部とを備え、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドであって、第一駆動部は、一方向に延びるスライドシャフトと、駆動源を有し、該駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段と、先端部に把持体が連結された回転レバーと、該回転レバーをスライドシャフトと直交する方向に延びる軸線周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体とを備え、第二駆動部は、駆動源と、該駆動源の出力を支持体に伝達し、該支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が一端部の外周に形成されていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記スライドシャフトには一端面上で開放した穴が形成されるとともに該穴に撮像素子が内装され、撮像素子は、撮影中心が被把持物配置予定位置の中央と一致又は略一致するように設けられている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
第一駆動部は、スライドシャフトの他端に連設された雄ネジ体と、該雄ネジ体に螺合された螺合部材と、駆動源としてのモータと、該モータの出力を螺合部材に伝達して該螺合部材を回転させる伝達機構とを備えている請求項１又は２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
第二駆動部の伝達機構は、駆動源としてのモータの出力トルクを所定トルク以下で支持体に伝達するトルクガードを備えている請求項１乃至３の何れか１項に記載のロボットハンド。
【請求項１】
被把持物が配置される被把持物配置予定位置周りに等間隔又は略等間隔で配置された二つ以上の把持体と、各把持体を被把持物配置予定位置の中心に向けて移動させる第一駆動部と、各把持体を被把持物配置予定位置周りで回転させる第二駆動部とを備え、マニピュレータのアーム機構に装着されるロボットハンドであって、第一駆動部は、一方向に延びるスライドシャフトと、駆動源を有し、該駆動源の出力でスライドシャフトを軸線方向に往復動させるスライド手段と、先端部に把持体が連結された回転レバーと、該回転レバーをスライドシャフトと直交する方向に延びる軸線周りで回転可能に支持し、所定位置に位置した状態でスライドシャフトの一端部周りで回転自在に設けられた支持体とを備え、第二駆動部は、駆動源と、該駆動源の出力を支持体に伝達し、該支持体をスライドシャフト周りで回転させる伝達機構とを備え、スライドシャフトは、支持体に支持された回転レバーの基端部を収容する無端円環状の溝が一端部の外周に形成されていることを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記スライドシャフトには一端面上で開放した穴が形成されるとともに該穴に撮像素子が内装され、撮像素子は、撮影中心が被把持物配置予定位置の中央と一致又は略一致するように設けられている請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
第一駆動部は、スライドシャフトの他端に連設された雄ネジ体と、該雄ネジ体に螺合された螺合部材と、駆動源としてのモータと、該モータの出力を螺合部材に伝達して該螺合部材を回転させる伝達機構とを備えている請求項１又は２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
第二駆動部の伝達機構は、駆動源としてのモータの出力トルクを所定トルク以下で支持体に伝達するトルクガードを備えている請求項１乃至３の何れか１項に記載のロボットハンド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５６６１４（Ｐ２０１１−１５６６１４Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１５３（Ｐ２０１０−１９１５３）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５９１０５６５４７）ビー・エル・オートテック株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（５９１０５６５４７）ビー・エル・オートテック株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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