Hirose Fukushima Lab

（SG I(1976年), SG II(1978年), SG III(1984年)。ヘビのように任意形状の物体を柔らかく把持することのできるソフトグリッパ。物体を柔らかく掴むには、物体を包み込みながらグリッパの全面で均一な把持力が生成できなければならない。ソフトグリッパはその動作を以下のように実現した。

まず、片持ち梁に等分布荷重が加わる時の部材内部に生成される曲げモーメントM(s)を考えよう。これは Fig. 1 のように２次関数的に減少する。このことから、無数のモータを有する梁のようなグリッパを想定したとき、これらのモータには、根元から先端に向って２次関数的に変化するモーメントを与えれば外部には均一な把持力が発生すると類推できる。ただしモータを無数に使うのは現実的でない。そこで、 Fig. 2 のようなソフトグリッパ機構を開発した。これは関節、プーリともすべて回動自在に連結され、先端節に固定したワイヤをすべてのプーリに張った機構である。この機構ではワイヤを牽引すると各関節にはプーリの半径に比例した曲げモーメントが生ずる。そのため、プーリ半径を先端に向かって２次関数的に減少する系列のワイヤを牽引すると上述したモーメント分布が得られ均一な把持が出来る。把握解除運動は、同じ半径のプーリの系列を逆向きに牽引することで行う。こうすると先端からコイル状に巻かれて格納される。

Photo. 1, は第１次モデルが格納状態から把持する様子。 Photo. 2, は人命救助ロボットの人体の抱き上げ用グリッパとして開発した大形モデル。垂直把持と水平把持用の駆動系が装備されている。 Photo. 3, はベルト駆動型の3本指モデルである。