微小突起をもつタコの吸盤を模倣した真空吸着グリッパの開発

摘要

生産現場では作製する製品が多岐にわたるため，それらを構成する部品の大きさ，形状，重量の変化に対応できる自動化システムの構築は難しい．自動化が困難な作業は人が行っているが，作業効率やコストを改善するため，多様な物品を把持できる汎用ロボットハンドの開発が望まれている．汎用ハンドには多指型［1］～［3］，吸着型［4］［5］，相変化利用型［6］［7］，粘着型［8］～［11］があるが，本研究では単純な構造と制御システムで，対象物に柔軟に対応できるタコを模倣した吸着グリッパに注目した［12］～［20］．従来，タコの吸盤の吸着原理は，Fig.1（a）に示すように，筋肉の収縮により吸盤内の体積が膨張して，吸盤内を減圧しているとされていた［21］．しかし最近では，Fig.1（b）に示すように，吸盤は対象に密着したのち，吸盤内の水を動かして吸盤内を負圧にすることが観察により分かっている［22］．いずれにしても吸盤内の気体の体積の膨張により吸着している．対象を離す場合はこの手順を逆さに行うと考えられている．