産業用ロボットのためのソフトグリッパ

摘要

対象物の把持·搬送·解放·組み付けなどを行う産業用ロボットの先端部（エンドエフェクタ）をグリッパとよぶ.精密で複雑な作業を行うグリッパは，作業対象ごとに個別に設計されるのが一般的である.多様な作業のために，多数のグリッパを搭載する例（図1)や，グリッパの自動交換機が用意される例もある.操作対象物のCADデータや姿勢が所与の場合には，グリッパを精密に設計することが可能であるが，多品種変量生産には汎用性の高いグリッパが必要とされる.また，物流やリサイクル処理などの現場では，対象のCADデータを準備することが困難であるため，やはり，種々の形状や大きさに対応可能なグリッパへの要請は強い.現在まで，多様な形状の対象を適切に把持するための多くのグリッパの方式が提案されている[1].それらの中でも最近，汎用的な把持を実現するために，対象物の形状に応じて変形する柔軟膜を有するソフトロボットグリッパが注目を集めている.特に，対象物の形状に合わせて大きく変形する包み込み式グリッパ[2]は，その高い汎用性に対して産業界から実用化の期待が寄せられている.これらは，対象形状へ倣うことで接触面積と摩擦力を増加させ，把持を実現する.さらに，柔軟膜内部の固化強度や粘度を向上する機構を有するものは，把持対象に加わる外力への対抗性能を向上することができる.これらのソフトグリッパは，対象物の計測誤差や位置決め誤差にロバストであり，ロボットの軌道プランに不備があっても，安定した把持を可能にする利点を有する.