Single-Motor Robotic Gripper with Multi-Surface Fingers for Variable Grasping Configurations

要約

この研究では、さまざまな物体を把持するための、可変の把持構成を備えた新しいロボットグリッパーを提案します。
開発されたグリッパーのフィンガーには、複数の異なる表面が組み込まれています。
グリッパは、フィンガを長手方向に回転させることにより、対象物に面するフィンガの面を変化させる機能を有する。
提案された 2 つの指を備えた設計では、2 つの指にそれぞれ 3 つと 4 つの面が組み込まれており、これらの指の面の組み合わせによって 9 つの利用可能な把持構成が得られます。
開発したグリッパは、フィンガを開閉して掴む機能と、フィンガを回転させて掴み形状を変更する機能を1つのモータで実現しています。
この2つの動作を1台のモータで実現するために、本研究では磁石を利用した自己動作切替機構を導入しました。
この機構は、グリッパーが完全に開いたときのモーターの回転方向に基づいて、グリッパーの動作を自動的に切り替えます。
この状態でモータを閉じる方向に回転させるとフィンガを閉じる動作が開始され、全開状態からさらにフィンガを開くとフィンガが回転します。
このレターでは、グリッパの設計、自己動作切り替え機構の仕組み、制御方法、および把持構成の選択戦略について説明します。
グリッパーの性能は実験的に実証されています。

要約(オリジナル)

This study proposes a novel robotic gripper with variable grasping configurations for grasping various objects. The fingers of the developed gripper incorporate multiple different surfaces. The gripper possesses the function of altering the finger surfaces facing a target object by rotating the fingers in its longitudinal direction. In the proposed design equipped with two fingers, the two fingers incorporate three and four surfaces, respectively, resulting in the nine available grasping configurations by the combination of these finger surfaces. The developed gripper is equipped with the functions of opening/closing its fingers for grasping and rotating its fingers to alter the grasping configuration -all achieved with a single motor. To enable the two motions using a single motor, this study introduces a self-motion switching mechanism utilizing magnets. This mechanism automatically transitions between gripper motions based on the direction of the motor rotation when the gripper is fully opened. In this state, rotating the motor towards closing initiates the finger closing action, while further opening the fingers from the fully opened state activates the finger rotation. This letter presents the gripper design, the mechanics of the self-motion switching mechanism, the control method, and the grasping configuration selection strategy. The performance of the gripper is experimentally demonstrated.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google