JP2019089179A - Holding system and method for controlling the same - Google Patents
Holding system and method for controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019089179A JP2019089179A JP2017220230A JP2017220230A JP2019089179A JP 2019089179 A JP2019089179 A JP 2019089179A JP 2017220230 A JP2017220230 A JP 2017220230A JP 2017220230 A JP2017220230 A JP 2017220230A JP 2019089179 A JP2019089179 A JP 2019089179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- finger
- predetermined
- search
- contact
- hand mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 166
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の指部により対象物を把持するハンド機構を備えた把持システムおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to a gripping system provided with a hand mechanism that grips an object with a plurality of fingers and a control method thereof.
従来、ロボットアーム等に取り付けられ、複数の指部によって対象物を把持するハンド機構が開発されている。例えば、特許文献1には、複数の指部を有するハンド機構(多指ハンド部)と、該ハンド機構が先端に取り付けられたロボットアームと、を備えたロボット装置が開示されている。この特許文献1に記載されたロボット装置においては、ハンド機構の各指部に力センサが設けられている。そして、この力センサによって該指部と対象物との接触位置を検出する。また、このロボット装置は、対象物を含む画像データを撮像する視覚センサを備えている。そして、視覚センサによって撮像された画像データに基づいて対象物の位置情報を取得する。さらに、画像データから取得された対象物の位置情報を、力センサによって検出された接触位置の情報に基づいて補正する。
BACKGROUND Conventionally, a hand mechanism attached to a robot arm or the like and gripping an object with a plurality of finger parts has been developed. For example,
上記の従来技術のように、ハンド機構により対象物を把持する前に、該ハンド機構の指部を該対象物に接触させる動作(以下、「サーチ動作」と称する場合もある。)を行い、その接触位置を導出することで、該対象物の位置をより高い精度で把握することが可能となる。このように対象物の位置を高精度で把握することは、ハンド機構による該対象物の把持の安定性を向上させる上で非常に好ましい。 As in the above-mentioned prior art, before gripping the object by the hand mechanism, an operation (hereinafter sometimes referred to as a "searching operation") is performed to bring the finger of the hand mechanism into contact with the object; Deriving the contact position makes it possible to grasp the position of the object with higher accuracy. It is very preferable to grasp the position of the object with high accuracy as described above in order to improve the stability of the gripping of the object by the hand mechanism.
しかしながら、画像データ等から取得された位置情報に誤差が含まれている場合や、画像データ等の取得後に対象物が移動させられている場合等において、上記のサーチ動作を行うと、前記指部が対象物に接触しない可能性がある。そのような場合に、前記指部が対象物以外の物体(例えば、対象物が載置される床面等)に接触するまで該サーチ動作が継続されると、タクトタイムが不要に長くなるという問題を生じる。 However, when the above search operation is performed in a case where an error is included in position information acquired from image data or the like, or when an object is moved after acquisition of image data or the like, when the above-described search operation is performed, the finger unit May not come in contact with the object. In such a case, if the search operation is continued until the finger contacts an object other than the object (for example, the floor surface on which the object is placed), the tact time becomes unnecessarily long. It causes a problem.
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、複数の指部により対象物を把持するハンド機構を備えた把持システムにおいて、タクトタイムが不要に長くなることを抑制することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a gripping system provided with a hand mechanism that grips an object with a plurality of fingers, suppressing unnecessary increase in tact time To provide technology that can
本発明に係わる把持システムは、複数の指部を具備し、それら複数の指部により対象物を把持するハンド機構と、前記ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、前記ハンド機構の前記複数の指部のうち少なくとも所定の2本の指部に設けられ、該所定の2本の指部の各々における所定の接触部位が物体と接触したことを検知する接触検知部と、制御部と、を備える。制御部は、ハンド機構によって前記対象物を把持する際に、先ず、前記所定の2本の指部の一方の指部であるサーチ用指部における前記所定の接触部位と前記対象物が存在すると想定される位置とが所定方向において離間した状態から、所定の目標位置に向けて前記サーチ用指部における前記所定の接触部位を移動させるように、前記ハンド機構およびまたは前記アーム機構を制御するためのサーチ動作制御を行うことで、前記サー
チ用指部における前記所定の接触部位の前記対象物への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知されたときの接触位置を導出する。続いて、制御部は、前記サーチ動作制御において導出された前記接触位置に基づいて、前記アーム機構およびまたは前記ハンド機構を制御することで、前記ハンド機構を所定の把持可能位置に移動させて該ハンド機構によって前記対象物を把持させる。ここで、前記サーチ動作制御が行われる際に、前記制御部は、前記所定の2本の指部の他方の指部であるサブサーチ用指部における前記所定の接触部位の前記所定方向における位置が、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位に比して、前記対象物の前記所定方向における寸法より短い所定距離だけ前記所定の目標位置に近い位置となるように前記ハンド機構を制御した状態で、前記サーチ動作制御を行う。そして、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知される前に、前記サブサーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サブサーチ用指部の前記接触検知部によって検知されると、前記制御部は、その時点で前記サーチ動作制御を中止する。
A gripping system according to the present invention comprises a hand mechanism having a plurality of finger portions and gripping an object by the plurality of finger portions, an arm mechanism for changing the position of the hand mechanism, and the plurality of the hand mechanisms. A contact detection unit provided on at least two predetermined finger portions of the finger portions and detecting that a predetermined contact site in each of the predetermined two finger portions is in contact with the object; Prepare. When the control unit grips the object by the hand mechanism, it is assumed that the predetermined contact site and the object exist in the search finger portion which is one finger portion of the predetermined two finger portions. To control the hand mechanism and / or the arm mechanism so as to move the predetermined contact portion of the search finger toward the predetermined target position from a state where the predetermined position and the predetermined position are separated in the predetermined direction By performing the search operation control, the contact position when the contact of the predetermined contact site on the search finger with the object is detected by the contact detection unit of the search finger is derived. Subsequently, the control unit controls the arm mechanism and / or the hand mechanism based on the contact position derived in the search operation control to move the hand mechanism to a predetermined grippable position. The object is gripped by the hand mechanism. Here, when the search operation control is performed, the control unit determines the position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the sub search finger portion which is the other finger portion of the predetermined two finger portions. The hand mechanism is controlled so as to be closer to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of the target in the predetermined direction, as compared to the predetermined contact portion of the search finger portion. In the state, the search operation control is performed. Then, before the contact detection unit of the search finger detects a contact of the predetermined contact region on the search finger, an object of the predetermined contact region on the sub search finger When a touch on the sub-search finger is detected by the touch detection unit, the control unit cancels the search operation control at that time.
本発明によれば、複数の指部により対象物を把持するハンド機構を備えた把持システムにおいて、タクトタイムが不要に長くなることを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress unnecessary increase in tact time in a gripping system provided with a hand mechanism that grips an object with a plurality of finger portions.
本発明に係る把持システムでは、ハンド機構によって把持する対象物の寸法、形状、位置情報等の各種情報が事前に取得される。これらの各種情報は、ユーザーによる入力や、
視覚センサによって撮像された画像等に基づいて取得される。また、ハンド機構における複数の指部のうち、少なくともサーチ用指部とサブサーチ用指部との2本の指部には、該2本の指部の各々における所定の接触部位が物体に接触したことを検知するための接触検知部が設けられる。
In the gripping system according to the present invention, various types of information such as the size, shape, and position information of the object to be gripped by the hand mechanism are obtained in advance. These various information are input by the user and
It is acquired based on the image etc. which were imaged by the visual sensor. Further, among a plurality of finger portions in the hand mechanism, at least two finger portions of the search finger portion and the sub search finger portion, a predetermined contact portion in each of the two finger portions contacts the object A contact detection unit is provided to detect that the user has made an event.
ハンド機構によって対象物を把持する際には、先ず、制御部が、サーチ用指部における所定の接触部位と対象物が存在すると想定される位置とが所定方向において離間した状態から、サーチ用指部における所定の接触部位が所定の目標位置に向かって近づくように、ハンド機構およびまたはアーム機構を制御するためのサーチ動作制御を行うことで、サーチ用指部における所定の接触部位の対象物への接触が該サーチ用指部の接触検知部によって検知されたときの接触位置が導出される。次いで、前記サーチ動作制御において導出された前記接触位置に基づいて、前記制御部が、アーム機構およびまたはハンド機構を制御することで、ハンド機構を所定の把持可能位置へ移動させて該ハンド機構によって対象物を把持させる(把持動作制御)。ここで、所定の目標位置は、対象物の位置情報に基づいて決定される位置であって、上記の位置情報に対応する位置に対象物が存在すると想定して決定される位置である。また、所定の把持可能位置は、ハンド機構が該所定の把持可能位置に位置するときに複数の指部によって対象物を挟み込むことで、対象物の安定的な把持を実現することができる位置であり、対象物の寸法や形状に基づいて決定される。 When grasping an object by the hand mechanism, first, the control section starts the search finger from a state in which a predetermined contact site on the search finger and a position where the object is assumed to be present are separated in a predetermined direction. By performing search operation control for controlling the hand mechanism and / or the arm mechanism so that a predetermined contact site on the head approaches a predetermined target position, the target of the predetermined contact site on the search finger portion The contact position is derived when the contact is detected by the contact detection unit of the search finger. Then, based on the contact position derived in the search operation control, the control unit controls the arm mechanism and / or the hand mechanism to move the hand mechanism to a predetermined grippable position by the hand mechanism. The object is gripped (gripping operation control). Here, the predetermined target position is a position determined based on position information of the object, and is a position determined on the assumption that the object is present at the position corresponding to the above-described position information. Further, the predetermined gripping position is a position where stable gripping of the target can be realized by sandwiching the target with a plurality of fingers when the hand mechanism is positioned at the predetermined gripping position. It is determined based on the size and shape of the object.
ところで、事前に取得された対象物の位置情報に誤差が含まれている場合や、対象物の位置情報が取得された後に該対象物が移動させられている場合等においては、上記した位置情報に対応する位置に実際の対象物が存在しない可能性がある。そのような状況でサーチ動作制御が行われると、サーチ用指部における所定の接触部位が対象物以外の物体と接触するまで該サーチ動作制御が継続される可能性があり、タクトタイムが不要に長くなる可能性がある。 By the way, in the case where the position information of the target obtained in advance includes an error, or in the case where the target is moved after the position information of the target is obtained, the above-mentioned position information There may be no actual object at the position corresponding to. If search operation control is performed in such a situation, the search operation control may be continued until a predetermined contact site on the search finger contacts an object other than the target, and the tact time is not necessary. It can be long.
これに対し、本発明に係わる把持システムでは、サブサーチ用指部における所定の接触部位の前記所定方向における位置が、サーチ用指部における所定の接触部位に比して、前記所定方向における対象物の寸法より短い所定距離だけ前記所定の目標位置に近い位置となるように前記ハンド機構を制御した状態で、サーチ動作制御を行うようにした。 On the other hand, in the gripping system according to the present invention, the position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the sub search finger portion is an object in the predetermined direction compared to the predetermined contact portion in the search finger portion. The search operation control is performed in a state where the hand mechanism is controlled so as to be close to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of.
ここで、上記したサーチ動作制御が行われたときに、事前に取得された位置情報に対応する位置に実際の対象物が存在していなければ、サーチ用指部における所定の接触部位が物体(対象物以外の物体)に接触するよりも前に、サブサーチ用指部における所定の接触部位が物体(対象物、又は対象物以外の物体)に接触することになる。そこで、本発明に係わる把持システムでは、サーチ用指部における所定の接触部位と物体との接触が該サーチ用指部の接触検知部によって検知される前に、サブサーチ用指部における所定の接触部位と物体との接触が該サブサーチ用指部の接触検知部によって検知されると、その時点でサーチ動作制御を中止するようにした。その場合、サーチ用指部における所定の接触部位が対象物以外の物体と接触するまでサーチ動作制御が不要に継続されなくなる。その結果、タクトタイムが不要に長くなることを抑制することができる。 Here, when the above-described search operation control is performed, if the actual target does not exist at the position corresponding to the position information acquired in advance, the predetermined contact portion in the search finger portion is the object ( Before contact with an object (other than the object), a predetermined contact site on the subsearch finger portion comes in contact with the object (object or an object other than the object). Therefore, in the gripping system according to the present invention, the predetermined contact on the sub search finger is detected before the contact between the predetermined contact portion on the search finger and the object is detected by the contact detection unit on the search finger. When the contact between the part and the object is detected by the contact detection unit of the sub search finger, the search operation control is stopped at that time. In that case, the search operation control is not unnecessarily continued until the predetermined contact portion in the search finger portion contacts an object other than the target. As a result, it can be suppressed that the tact time becomes unnecessarily long.
<実施例>
以下、本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Example>
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described based on the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to them unless otherwise specified.
ここでは、本発明に係るハンド機構および把持システムをロボットアームに適用した場合について説明する。図1は、本実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。ロボットアーム1は、ハンド機構2、アーム機構3、および台座部4を備えている。ア
ーム機構3の一端にハンド機構2が取り付けられている。また、アーム機構3の他端が台座部4に取り付けられている。ハンド機構2は、アーム機構3に接続されたベース部20と、該ベース部20に可動自在に支持された複数の指部21(図1に示す例では、4本の指部21)と、を備えている。なお、ハンド機構2の詳細な構成については後述する。
Here, a case where the hand mechanism and the gripping system according to the present invention are applied to a robot arm will be described. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a robot arm according to the present embodiment. The
<アーム機構>
アーム機構3は、第1アームリンク部31、第2アームリンク部32、第3アームリンク部33、第4アームリンク部34、第5アームリンク部35、および接続部材36を備えている。そして、ハンド機構2のベース部20が、アーム機構3の第1アームリンク部31の一端側に形成された第1関節部30aに接続されている。第1関節部30aには、第1アームリンク部31に対してハンド機構2を該第1アームリンク部31の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。第1アームリンク部31の他端側は、第2関節部30bで第2アームリンク部32の一端側に接続されている。第1アームリンク部31と第2アームリンク部32とはその中心軸が垂直に交わるように接続されている。そして、第2関節部30bには、第2アームリンク部32に対して、第1アームリンク部31を、その他端側を中心に該第2アームリンク部32の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第2アームリンク部32の他端側は、第3関節部30cで第3アームリンク部33の一端側に接続されている。第3関節部30cには、第3アームリンク部33に対して第2アームリンク部32を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。
<Arm mechanism>
The
同様に、第3アームリンク部33の他端側は、第4関節部30dで第4アームリンク部34の一端側に接続されている。また、第4アームリンク部34の他端側は、第5関節部30eで第5アームリンク部35に接続されている。そして、第4関節部30dには、第4アームリンク部34に対して第3アームリンク部33を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第5関節部30eには、第5アームリンク部35に対して第4アームリンク部34を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。さらに、第5アームリンク部35は、台座部4から垂直に配置された接続部材36に第6関節部30fで接続されている。第5アームリンク部35と接続部材36とは、それぞれの中心軸が同軸となるように接続されている。そして、第6関節部30fには、第5アームリンク部35を、該第5アームリンク部35および接続部材36の軸回りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。アーム機構3をこのような構成とすることで、例えば、該アーム機構3を6自由度の自由度を有する機構とすることができる。
Similarly, the other end of the
<ハンド機構>
次に、ハンド機構2の構成について図2から図9に基づいて説明する。図2はハンド機構2の斜視図である。図3はハンド機構2の上面図である。なお、図3において、矢印は、各指部21の回転可動範囲を示している。図2および図3に示すように、ハンド機構2においては、ベース部20に4本の指部21が、ハンド機構2の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸を中心とした円周上に、等角度間隔(すなわち90deg間隔)に配置されている。また、4本の指部21は全て同一の構造を有し且つ同一の長さである。ただし、各指部21の動作は、それぞれ独立して制御される。
<Hand mechanism>
Next, the configuration of the
図4から図9は、ハンド機構2の指部21の構成について説明するための図である。図4は指部21の側面図である。なお、図4では、ベース部20が透過された状態で記載されている。また、図5は、指部21の先端部側を図4の矢印Aの方向から見た図である。なお、図4および図5では、後述する指部21の第2指リンク部212の一部が透過された状態で記載されており、該第2指リンク部212の内部構造をも示されている。
4 to 9 are diagrams for describing the configuration of the
図2および図4に示すとおり、各指部21は、第1指リンク部211、第2指リンク部212、および基端部213を有している。また、第1指リンク部211と第2指リンク部212との間には、屈曲および伸展可能に形成された第1関節部22が設けられている。さらに、第2指リンク部212と基端部213との間には、屈曲および伸展可能に形成された第2関節部23が設けられている。そして、指部21の基端部213は、該指部21の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸回りに回転自在な状態でベース部20に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, each
また、ベース部20には、図4に示すように、第2モータ52と第3モータ53とが内蔵されている。第2モータ52は、図6に示すように、第2関節部23を屈曲および伸展させるためのモータである。第3モータ53は、図3中の矢印で示す範囲において指部21全体を回転駆動させるためのモータである。また、第2指リンク部212には、図5に示すように、第1モータ51が内蔵されている。この第1モータ51は、図7に示すように、第1関節部22を屈曲および伸展させるためのモータである。
Further, as shown in FIG. 4, the
次に、各指部21における先端側の部位(第1指リンク部211の先端側の部位)の外壁面には、図2、図4、および図5に示すように、感圧センサ70が取り付けられている。具体的には、図8および図9に示すように、第1指リンク部211における、第1関節部22の屈曲方向側の外壁面(以下、「屈曲側壁面」と称する場合もある。)215から伸展方向側の外壁面(以下、「伸展側壁面」と称する場合もある。)216にかけて、4つの感圧センサ700、701、702、703(以下、「感圧センサ70」と総称する場合もある。)が第1指リンク部211の長手方向に沿って直列に配置されている。図8および図9に示す例では、伸展側壁面216に1つの感圧センサ700が配置され、残りの3つの感圧センサ701、702、703が屈曲側壁面215の先端側から基端側へむけて長手方向に配列されている。なお、感圧センサ70の配置方法は、第1指リンク部211の長手方向に沿って直列に配置する方法に限られず、第1指リンク部211の短手方向に沿って直列に配置されてもよく、若しくは第1指リンク部211の長手方向または短手方向に対して斜め方向に沿って配置されてもよい。また、図8および図9に示す例では、4つの感圧センサ700、701、702、703が一列に配置されているが、4つ以上の感圧センサが二列以上に配置されてもよく、若しくは4つ以上の感圧センサが千鳥状に配置されてもよい。また、伸展側壁面216に配置される感圧センサの個数は1つに限られず、二つ以上の感圧センサが伸展側壁面216に配置されてもよい。同様に、屈曲側壁面215に配置される感圧センサの個数は3つに限られず、2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。要するに、第1指リンク部に配置される感圧センサの個数や位置は、ハンド機構が対象物を把持する際に、第1指リンク部において対象物が接触し得る位置や範囲等に応じて適宜に決定されればよい。なお、感圧センサ70は、第1指リンク部211に作用する外力(圧力)を検知するセンサである。このような感圧センサ70としては、圧電式の感圧センサ、ひずみゲージ式の感圧センサ、または静電容量式の感圧センサ等、周知のどのような方式の感圧センサを用いてもよい。なお、上記した4つの感圧センサ700、701、702、703は、ポリオレフィン等で形成された可撓性のセンサカバーで覆われるようにしてもよい。また、図8および図9に示す例では、感圧センサ70が矩形に形成されているが、矩形に限定されるものではなく、第1指リンク部211の形状等に応じて適宜に変更されればよい。
Next, as shown in FIG. 2, FIG. 4 and FIG. 5, the
<台座部>
次に、台座部4に内蔵された、アーム制御装置42およびハンド制御装置43の構成について図10に基づいて説明する。アーム制御装置42はロボットアーム1のアーム機構3を制御するための制御装置である。ハンド制御装置43はロボットアーム1のハンド機構2を制御するための制御装置である。図10は、アーム制御装置42およびハンド制御装置43に含まれる各機能部を示すブロック図である。
<Pedestal>
Next, the configurations of the
アーム制御装置42は、アーム機構3の各関節部に設けられたモータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、アーム制御装置42は、演算処理装置及びメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、アーム制御装置42は、機能部として、アーム制御部420およびモータ状態量取得部421を有している。これらの機能部は、アーム制御装置42に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
The
アーム制御部420は、ハンド制御装置43が有する機能部である後述の対象物情報取得部430によって取得された対象物情報およびハンド制御装置43が有する機能部である後述の位置情報補正部435によって求められた対象物10の位置情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータを制御する。そして、アーム制御部420は、各モータを制御することでアーム機構3を動かし、それによって、例えば、ハンド機構2を、対象物の把持のために適した所定の把持可能位置に移動させる。また、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータには、それぞれの回転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータのエンコーダによって検出された各モータの状態量が、アーム制御装置42のモータ状態量取得部421に入力される。そして、アーム制御部420は、モータ状態量取得部421に入力された各モータの状態量に基づいて、例えば、ハンド機構2が所定の把持可能位置に移動するように各モータをサーボ制御する。
The
また、ハンド制御装置43は、ハンド機構2に設けられた各モータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、ハンド制御装置43は、演算処理装置及びメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、ハンド制御装置43は、機能部として、対象物情報取得部430、ハンド制御部431、モータ状態量取得部432、センサ情報取得部433、接触位置導出部434および位置情報補正部435を有している。これらの機能部は、ハンド制御装置43に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
Further, the
対象物情報取得部430は、ハンド機構2よって把持すべき対象物に関する情報である対象物情報を取得する。ここで、対象物情報には、対象物の形状、寸法、およびその位置に関する情報、並びに、対象物周囲の環境情報(対象物の周囲に存在する該対象物以外の物に関する情報であり、例えば、対象物が収容されている容器の形状や当該容器における対象物の並びに関する情報)等が含まれる。この対象物情報取得部430は、ユーザーによって入力された対象物情報を取得してもよい。また、対象物を含む画像を撮像する視覚センサが設けられている場合、対象物情報取得部430は、該視覚センサによって撮像された画像から対象物情報を取得してもよい。
The object
また、ハンド制御部431は、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報および位置情報補正部435によって求められた対象物10の位置情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、ハンド機構2の各指部21を駆動させる各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。例えば、ハンド制御部431は、アーム制御部420によってアーム機構3が制御されることで所定の把持可能位置に移動されたハンド機構2によって対象物を把持するために、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。また、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53には、それぞれの回
転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータ51、52、53のエンコーダによって検出された各モータ51、52、53の状態量が、ハンド制御装置43のモータ状態量取得部432に入力される。そして、ハンド制御部431は、モータ状態量取得部432に入力された各モータ51、52、53の状態量に基づいて、例えば、複数の指部21によって対象物を把持するように、各指部21における各モータ51、52、53をサーボ制御する。
In addition, the
さらに、ハンド制御装置43はセンサ情報取得部433を有している。センサ情報取得部433には、ハンド機構2の各指部21の第1指リンク部211に設けられた感圧センサ70の検出値が入力される。そして、ハンド制御部431は、各感圧センサ70によって、各指部21の対象物への接触が検知された場合に、その検知信号に基づいて各指部21における各モータ51、52、53を制御することもできる。また、各感圧センサ70によって、各指部21の対象物への接触が検知された場合に、接触位置導出部434によって、その接触位置が導出される。
Furthermore, the
<サーチ動作制御>
ここで、本実施例に係るロボットアーム1においては、ハンド制御装置43に含まれる機能部である対象物情報取得部430によって、該対象物の位置情報を含む対象物情報が取得される。しかしながら、対象物情報取得部430によって取得される対象物の位置情報はある程度の誤差を含んでいる虞がある。例えば、視覚センサによって撮像された対象物を含む画像から対象物の位置情報を取得した場合、該視覚センサの撮像性能に起因する誤差が該対象物の位置情報に含まれることになる。しかしながら、ロボットアーム1のハンド機構2によって対象物を安定的に把持するためには、該対象物の位置情報を高精度で把握した上で、アーム機構3およびまたはハンド機構2を制御することが望まれる。
<Search operation control>
Here, in the
そこで、本実施例に係るロボットアーム1においては、対象物を把持すべくアーム機構3およびまたはハンド機構2を制御する前に、その準備段階として、該対象物の所定方向における位置情報を高精度で把握することを目的として、サーチ動作制御が行われる。以下、本実施例に係るサーチ動作制御について図11Aから図11Dに基づいて説明する。このサーチ動作制御は、アーム制御装置42によってアーム機構3が制御されるとともに、ハンド制御装置43によってハンド機構2が制御されることで実現される。
Therefore, in the
なお、以下においては、ハンド機構2の各指部21を、それぞれ、第1指部21A、第2指部21B、第3指部21C、第4指部21Dと称する。また、サーチ動作制御では、ハンド機構2の4本の指部21のうちの所定の指部(本発明に係わる「サーチ用指部」に相当。)を対象物に接触させる。図11Aから図11Dにおいては、対象物10に接触させるサーチ用指部を第1指部21Aとする場合の動作を示している。また、図11Aから図11Dにおいては、便宜的に、ハンド機構2における第1指部21A、および第3指部21Cのみを図示しており、第2指部21Bおよび第4指部21Dの図示を省略している。また、図11Aから図11Dは、対象物10の垂直方向(図11Aから図11Cにおける上下方向)における位置情報を把握することを目的した場合における動作を示している。
Hereinafter, each
サーチ動作制御では、ハンド機構2の形態を、図11Aに示すようなサーチ用形態に制御した状態で、該ハンド機構2を白抜き矢印の方向(すなわち、図11Aにおける下方に向かう方向)に動かすことにより、該ハンド機構2を対象物10の存在エリアに近づける。その際、第1指部21Aの先端部(該第1指部21Aの第1指リンク部211Aにおいて感圧センサ70が配置される部位)が所定の目標位置(図11A中の黒丸で示す位置)Tpに向って移動するように、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d
、30e、30fに設けられたモータ、および、ハンド機構2の各指部21の各関節部を駆動させる各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53が、それぞれ、アーム制御装置42およびハンド制御装置43によってサーボ制御される。
In the search operation control, the
, 30e, 30f, and each
ここで、本実施例における「サーチ用形態」は、第3指部21C(本発明に係わる「サブサーチ用指部」に相当。)の先端部(該第3指部21Cの第1指リンク部211Cにおいて感圧センサ70が配置される部位)の垂直方向における位置が、図11Aに示すように、第1指部21Aの先端部よりも所定距離dhfだけ所定の目標位置Tpに近い位置(すなわち、第1指部21Aの先端部よりも所定距離dhfだけ下方の位置)になる形態である。上記の所定距離dhfは、垂直方向における対象物10の寸法(すなわち、対象物10の高さ)hoより短くなる範囲において、可能限り長い距離である。また、本実施例における「サーチ用形態」では、第1指部21Aの先端部の水平方向における位置は、図12中の「Ra」で示すように、前記所定の目標位置Tpの水平方向における位置(図12中の「Rtp」)と重複する位置に定められるものとする。さらに、本実施例における「サーチ用形態」では、第3指部21Cの先端部の水平方向における位置は、図12中の「Rc」で示すように、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に含まれる対象物10の位置情報に対応する位置(図11A中の一点鎖線で示す位置10’であって、以下では「想定位置10’」と称する。)に該対象物10が存在すると想定した場合に該対象物10が水平方向において占める領域(図12中の「R10’」)から外れた位置に定められるものとする。なお、ここでいう「所定の目標位置Tp」は、上記の想定位置10’に該対象物10が存在すると想定した場合に該対象物10の内部となる位置であって、上記の対象物情報に含まれる対象物10の位置情報に基づいて決定される。また、上記のサーチ用形態では、第2指部21Bの先端部と第4指部21Dの先端部の垂直方向における位置は、第1指部21Aの先端部よりも所定の目標位置Tpから離間する位置(すなわち、第1指部21Aの先端部よりも上方の位置)に設定されるものとする。
Here, the “search form” in the present embodiment is the first finger link (the first finger link of the
ハンド機構2の形態を上記のサーチ用形態とした状態で、第1指部21Aの先端部が前記所定の目標位置Tpに向かって移動するように、アーム機構3およびまたは該ハンド機構2が制御されたときに、上記の想定位置10’に対象物10が実際に存在していれば、図11Bに示すように、第3指部21Cの先端部が物体(対象物10が載置される床面等)と接触する前に、第1指部21Aの先端部が対象物10の上面S1に接触することになる。なお、図11Bにおいても、白抜き矢印は、ハンド機構2の移動方向を表している。
The
第3指部21Cの先端部が物体と接触する前に、第1指部21Aの先端部が対象物10の上面S1に接触すると、その接触状態が第1指部21Aの第1指リンク部211Aに配置された感圧センサ70によって検知される。このとき、感圧センサ70の検出値がセンサ情報取得部433によって取得される。そして、接触位置導出部434は、センサ情報取得部433によって取得された感圧センサ70の検出値に基づいて、第1指部21Aの先端部と対象物10との接触位置を導出する。例えば、接触位置導出部434は、アーム制御装置42のモータ状態量取得部421によって取得されるアーム機構3の各モータの状態量、および、ハンド制御装置43のモータ状態量取得部432によって取得されるハンド機構2の各モータの状態量に基づいて、第1指部21Aの先端部と対象物10との接触位置を導出する。続いて、位置情報補正部435は、接触位置導出部434によって導出された接触位置に関する接触位置情報に基づいて、対象物情報取得部430によって取得された対象物10の位置情報(垂直方向の位置情報)の補正が必要であるかを判別する。その際、例えば、接触位置導出部434によって導出された接触位置に関する接触位置情報と、対象物情報取得部430によって取得された対象物10の位置情報(垂直方向の位置情報)と、のずれが許容範囲を超えていれば、対象物情報取得部430によって取得された対象物10の位置情報(垂直方向の位置情報)の補正が必要であると判定される。このような補正が必要であると判定された場合には、接触位置導出部434によって導出
された接触位置に関する接触位置情報に基づいて、位置情報補正部435が、対象物情報取得部430によって取得された対象物10の位置情報(垂直方向の位置情報)を補正する。このようにして対象物10の位置情報(垂直方向の位置情報)が求められると、垂直方向における対象物10の位置情報を高精度で把握することができる。
If the tip of the
その結果、ハンド機構2によって対象物10を把持する際に、垂直方向における所望の把持位置で対象物10を把持することが可能となる。よって、ハンド機構2による対象物10の把持の安定性を向上させることができる。また、同一形状の対象物が同一の高さで複数配置されている場合、一の対象物の垂直方向の位置情報を高精度で把握すれば、他の対象物を把持する際にも、該一の対象物の垂直方向の位置情報を該他の対象物に関する垂直方向の位置情報として用いることが可能となる。
As a result, when gripping the
一方、ハンド機構2の形態を上記のサーチ用形態とした状態で、第1指部21Aの先端部が前記所定の目標位置Tpに向かって移動するように、アーム機構3およびまたは該ハンド機構2が制御されたときに、上記の想定位置10’に対象物10が実際に存在していなければ、図11Cに示すように、第1指部21Aの先端部が物体と接触する前に、第3指部21Cの先端部が物体(図11Cに示す例では、対象物10が載置される床面fl)と接触することになる。なお、図11Cにおいても、白抜き矢印は、ハンド機構2の移動方向を表している。
On the other hand, with the form of the
第1指部21Aの先端部が物体と接触する前に、第3指部21Cの先端部が床面flと接触すると、その接触状態が第3指部21Cの第1指リンク部211に配置された感圧センサ70によって検知される。ここで、上記サーチ動作制御において、第1指部21Aの感圧センサ70によって該第1指部21Aの先端部と物体との接触が検知される前に、第3指部21Cの感圧センサ70によって該第3指部21Cの先端部と床面flとの接触が検知されると、その時点で上記サーチ動作制御が中止される。具体的には、第3指部21Cの感圧センサ70によって該第3指部21Cの先端部と床面flとの接触が検知されると、ハンド制御装置43からアーム制御装置42に対して、アーム機構3の動作を停止させるように指令信号が送信されることで、図11C中の白抜き矢印で示す方向へハンド機構2を移動させるためのアーム機構3の動作が中止される。これによれば、サーチ用指部(第1指部21A)の先端部が床面flと接触するまでサーチ動作制御が継続されなくなるため、タクトタイムが不要に長くなることを抑制することができる。
If the tip of the
なお、ハンド機構2の形態を上記のサーチ用形態とした状態で、第1指部21Aの先端部が前記所定の目標位置Tpに向かって移動するように、アーム機構3およびまたは該ハンド機構2が制御されたときに、上記の想定位置10’に対象物10が実際に存在していなければ、図11Dに示すように、第1指部21Aの先端部が物体と接触する前に、第3指部21Cの先端部が対象物10の上面S1と接触する可能性もある。その場合は、第3指部21Cの感圧センサ70によって該第3指部21Cの先端部と対象物10の上面S1との接触が検知された時点で、上記サーチ動作制御が中止することで、タクトタイムが不要に長くなることを抑制することができる。
The
また、第1指部21Aの感圧センサ70によって該第1指部21Aの先端部と物体との接触が検知される前に、第3指部21Cの感圧センサ70によって該第3指部21Cの先端部と物体との接触が検知されることによって、サーチ動作制御が中止された場合は、対象物10の位置情報を含めた対象物情報がハンド制御装置43の対象物情報取得部430によって再取得される。そして、対象物情報取得部430によって再取得された対象物情報に含まれる対象物10の位置情報に基づいて、サーチ動作制御がやり直される。これによれば、垂直方向における対象物10の正確な位置情報をより確実に把握することが可能になる。
Further, before the
また、上記の図11Aから図11Dでは、対象物の垂直方向の位置情報を把握する場合のサーチ動作制御を例に挙げて説明したが、対象物の水平方向の位置情報を把握する場合にも同様のサーチ動作制御を適用することができる。この場合、ハンド機構2の形態をサーチ用形態とした状態で、該ハンド機構2を対象物に対して水平方向から近づけていけばよい。その場合のサーチ用形態は、サブサーチ用指部の先端部の水平方向における位置が、サーチ用指部の位置に比して、対象物の水平方向における寸法より短い距離だけ所定の目標位置に近い位置になるとともに、サブサーチ用指部の先端部の垂直方向における位置が、上記の想定位置に対象物が存在すると想定した場合に該対象物が垂直方向において占める領域から外れた位置になる形態であればよい。要するに、対象部の所定方向における位置情報を把握する場合には、ハンド機構2の形態を、サブサーチ用指部における先端部の所定方向における位置が、サーチ用指部における先端部の所定方向における位置に比して、対象物の所定方向における寸法より短い所定距離だけ所定の目標位置に近い位置になるとともに、サブサーチ用指部における指先部の所定方向と直交する方向における位置が、対象物が存在すると想定される領域から外れた位置になる、サーチ用形態とした状態で、該ハンド機構2を対象物に対して所定方向から近づけていけばよい。
Further, although FIGS. 11A to 11D described above have described search operation control in the case of grasping the position information of the object in the vertical direction as an example, it is also possible to grasp position information of the object in the horizontal direction. Similar search operation control can be applied. In this case, the
なお、本実施例においては、感圧センサ70が、本発明に係る「接触検知部」に相当する。また、第1指リンク部211の先端部に外力(圧力)が作用すると、第1モータ51にかかる負荷が変化する。そこで、この第1モータ51にかかる負荷の変化を電流値の変化として検出する電流計を、感圧センサ70に代えて、本発明に係る「接触検知部」として用いることもできる。
In the present embodiment, the
また、サーチ動作制御において、対象物または対象物以外の物体に接触させる指部の部位(すなわち、本発明に係る「所定の接触部位」)は、必ずしも該指部の先端部でなくともよい。例えば、上記のとおり、ハンド機構2の第1指部21Aをサーチ用指部とし、且つ第3指部21Cをサブサーチ用指部とする場合において、第1指部21Aにおける第2指リンク部212Aまたは第3指部21Cにおける第2指リンク部212Cの何れか一方が対象物または対象物以外の物体に接触するように、サーチ動作制御を行ってもよい。その場合は、サーチ動作制御におけるサーチ用形態を、第3指部21Cにおける第2指リンク部212Cの所定方向における位置が、第1指部21Aにおける第2指リンク部212Aの所定方向における位置に比して、上記の所定距離だけ所定の目標位置に近い位置になるとともに、第3指部21Cにおける第2指リンク部212Cの所定方向と直交する方向における位置が、対象物が存在すると想定される領域から外れた位置になる形態とすればよい。さらに、感圧センサによって対象物への接触を検知する場合は、第2指リンク部212Aおよび第2指リンク部212Cの各々に感圧センサを設ければよい。
Further, in the search operation control, the portion of the finger to be brought into contact with the object or an object other than the object (that is, the "predetermined contact region" according to the present invention) may not necessarily be the tip of the finger. For example, as described above, when the
<サーチ動作制御のフロー>
次に、上述したサーチ動作制御のフローについて図13に示すフローチャートに基づいて説明する。このサーチ動作制御のフローは、アーム制御装置42及びハンド制御装置43において所定の制御プログラムが実行されることで実現される。
<Flow of search operation control>
Next, the flow of the search operation control described above will be described based on the flowchart shown in FIG. The flow of the search operation control is realized by executing a predetermined control program in the
図13に示すフローでは、先ずS101において、今回の把持対象となる対象物についての対象物情報が対象物情報取得部430によって取得される。続いて、S102では、S101で取得された対象物情報に基づいて、今回のサーチ動作制御における所定の目標位置が決定される。
In the flow illustrated in FIG. 13, first, in S101, the target object
S103では、S101で取得された対象物情報に基づいて、今回のサーチ動作制御におけるハンド機構2のサーチ用形態が決定される。詳細には、ハンド機構2の4本の指部21の中からサーチ用指部とサブサーチ用指部との2本の指部を選択するとともに、それ
ら2本の指部の垂直方向における位置および水平方向における位置を決定する。
In S103, the search form of the
S104では、ハンド機構2の形態が、S103で決定されたサーチ用形態となるように、ハンド機構2が制御される。なお、S101からS104の処理はハンド制御部431によって実行される。
In S104, the
S105では、ハンド機構2のサーチ用指部の先端部がS102で決定された所定の目標位置に向かって移動するように、アーム制御部420によってアーム機構3を制御することで該ハンド機構2を移動させる。なお、このときは、ハンド制御部431によってハンド機構2の形態がサーチ用形態に維持されている。
In S105, the
S106では、サーチ用指部の感圧センサ70によって対象物10への接触が検知されたか否かが判別される。なお、S106の処理はセンサ情報取得部433によって実行される。このS106において否定判定された場合、すなわち、サーチ用指部が未だ対象物に接触していない場合は、S110の処理へ進み、サブサーチ用指部の感圧センサ70によって物体への接触が検知されたか否かが判別される。このS110において否定判定された場合は、サーチ用指部およびサブサーチ用指部の何れも未だ物体と接触していないことになるため、S105の処理が継続される。
In S106, it is determined whether or not a touch on the
一方、S106において肯定判定された場合は、サブサーチ用指部の先端部が物体に接触する前に、サーチ用指部の先端部が対象物に接触したことになる。そのため、S107の処理へ進み、ハンド制御装置43からアーム制御装置42に対して指令信号が送信されることで、アーム機構3の動作が停止されて、ハンド機構2の移動が終了される。
On the other hand, if the determination in step S106 is affirmative, it means that the tip of the search finger has come into contact with the object before the tip of the sub search finger comes into contact with the object. Therefore, the process proceeds to S107, and a command signal is transmitted from the
S107の処理が実行された後は、S108において、サーチ用指部の感圧センサ70によって対象物10への接触が検知されたときの接触位置が接触位置導出部434によって導出される。続いて、S109では、S108において接触位置導出部434によって導出された接触位置に関する接触位置情報に基づいて、位置情報補正部435が、対象物情報取得部430によって取得された対象物の位置情報の補正が必要であるかを判別する。そして、該補正が必要であると判定された場合には、接触位置導出部434によって導出された接触位置に関する接触位置情報に基づいて、対象物情報取得部430によって取得された対象物の位置情報が補正される。
After the process of S107 is performed, the contact
また、S110において肯定判定された場合は、サーチ用指部の先端部が対象物に接触する前に、サブサーチ用指部の先端部が物体と接触したことになる。これは、前述したように、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に含まれる位置情報から想定される場所(想定位置)に実際の対象物が存在していないことを意味する。そのため、S111の処理へ進み、ハンド制御装置43からアーム制御装置42に対して指令信号が送信されることで、アーム機構3の動作が停止されて、ハンド機構2の移動が中止される。その場合、S101の処理へ戻り、対象物情報が再取得されて、サーチ動作制御がやり直されることになる。
If the determination in S110 is affirmative, the tip of the sub search finger is in contact with the object before the tip of the search finger is in contact with the object. As described above, this means that the actual object does not exist at a place (estimated position) assumed from the position information included in the object information acquired by the object
上記したフローに従ってサーチ動作制御が行われると、実際の対象物が想定位置に存在しない場合に、タクトタイムが不要に長くなることが抑制される。 When the search operation control is performed according to the above-described flow, unnecessary increase in tact time is suppressed when the actual object is not present at the assumed position.
なお、上記の実施例では、ハンド機構2に設けられた指部21の本数を4本としたが、ハンド機構2が少なくとも2本の指部を有していれば、上記のような一連のサーチ動作制御を実行することができる。
In the above embodiment, the number of
1・・・ロボットアーム、2・・・ハンド機構、20・・・ベース部、21・・・指部、22・・・第1関節部、23・・・第2関節部、211・・・第1指リンク部、212・・・第2指リンク部、213・・・基端部、3・・・アーム機構、30a・・・第1関節部、30b・・・第2関節部、30c・・・第3関節部、30d・・・第4関節部、30e・・・第5関節部、30f・・・第6関節部、31・・・第1アームリンク部、32・・・第2アームリンク部、33・・・第3アームリンク部、34・・・第4アームリンク部、35・・・第5アームリンク部、36・・・接続部材、4・・・台座部、42・・・アーム制御装置、420・・・アーム制御部、421・・・モータ状態量取得部、43・・・ハンド制御装置、430・・・対象物情報取得部、431・・・ハンド制御部、432・・・モータ状態量取得部、433・・・センサ情報取得部、51・・・第1モータ、52・・・第2モータ、53・・・第3モータ、70・・・感圧センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、
前記ハンド機構の前記複数の指部のうち少なくとも所定の2本の指部に設けられ、該所定の2本の指部の各々における所定の接触部位が物体と接触したことを検知する接触検知部と、
前記ハンド機構によって前記対象物を把持する際に、前記所定の2本の指部の一方の指部であるサーチ用指部における前記所定の接触部位と前記対象物が存在すると想定される位置とが所定方向において離間した状態から、所定の目標位置に向けて前記サーチ用指部における前記所定の接触部位を移動させるように、前記ハンド機構およびまたは前記アーム機構を制御するためのサーチ動作制御を行うことで、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位の前記対象物への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知されたときの接触位置を導出し、前記サーチ動作制御において導出された前記接触位置に基づいて前記アーム機構およびまたは前記ハンド機構を制御することで、前記ハンド機構を所定の把持可能位置に移動させて該ハンド機構によって前記対象物を把持させる、制御部と、
を備える、把持システムにおいて、
前記サーチ動作制御が行われる際に、
前記制御部は、
前記所定の2本の指部の他方の指部であるサブサーチ用指部における前記所定の接触部位の前記所定方向における位置が、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位に比して、前記対象物の前記所定方向における寸法より短い所定距離だけ前記所定の目標位置に近い位置となるように前記ハンド機構を制御した状態で、前記サーチ動作制御を行い、
前記サーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知される前に、前記サブサーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サブサーチ用指部の前記接触検知部によって検知されると、その時点で前記サーチ動作制御を中止する、
把持システム。 A hand mechanism having a plurality of fingers and holding the object by the plurality of fingers;
An arm mechanism that changes the position of the hand mechanism;
A contact detection unit provided on at least two predetermined finger portions of the plurality of finger portions of the hand mechanism and detecting that a predetermined contact site on each of the predetermined two finger portions contacts an object When,
When gripping the object by the hand mechanism, the predetermined contact area on the search finger portion which is one finger portion of the predetermined two finger portions and the position where the object is assumed to be present Search operation control for controlling the hand mechanism and / or the arm mechanism so as to move the predetermined contact portion of the search finger toward the predetermined target position from the state where the wheel is separated in the predetermined direction By performing, the contact position when the contact of the predetermined contact site on the search finger with the object is detected by the contact detection unit of the search finger is derived, and in the search operation control The hand mechanism is moved to a predetermined grippable position by controlling the arm mechanism and / or the hand mechanism based on the derived contact position. Thereby gripping the object by the hand mechanism, and a control unit,
In a gripping system comprising
When the search operation control is performed,
The control unit
The position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the subsearch finger portion which is the other finger portion of the predetermined two finger portions is smaller than the predetermined contact portion in the search finger portion. Performing the search operation control in a state in which the hand mechanism is controlled to be close to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of the object in the predetermined direction;
Before the contact with the object of the predetermined contact site in the search finger is detected by the contact detection unit of the search finger, the object of the predetermined contact site in the sub search finger is detected. When a touch is detected by the touch detection unit of the sub search finger, the search operation control is stopped at that time,
Gripping system.
前記所定の2本の指部の他方の指部であるサブサーチ用指部における前記所定の接触部位の前記所定方向における位置が、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位に比して、前記対象物の前記所定方向における寸法より短い所定距離だけ前記所定の目標位置に近い位置となることに加え、前記サブサーチ用指部における前記所定の接触部位の前記所定方向と直交する方向における位置が、前記対象物が存在すると想定される領域から外れた位置となるように前記ハンド機構を制御した状態で、前記サーチ動作制御を行う、
請求項1に記載の把持システム。 The control unit
The position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the subsearch finger portion which is the other finger portion of the predetermined two finger portions is smaller than the predetermined contact portion in the search finger portion. In addition to the position closer to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of the target in the predetermined direction, the position of the predetermined position on the sub search finger in the direction orthogonal to the predetermined direction Performing the search operation control in a state where the hand mechanism is controlled such that the position deviates from the area where the object is assumed to exist.
A gripping system according to claim 1.
前記制御部は、前記対象物が存在すると想定される位置に関する情報を再度取得し、その取得された情報に基づいて前記サーチ動作制御をやり直す、
請求項1または2に記載の把持システム。 An object of the predetermined contact area on the sub search finger before the contact of the predetermined contact area on the search finger to the target is detected by the contact detection unit of the search finger In the case where the search operation control is canceled by the touch on the sub-search finger being detected by the touch detection unit on the sub-search finger,
The control unit acquires again information on the position where the object is assumed to exist, and performs the search operation control again based on the acquired information.
A gripping system according to claim 1 or 2.
前記ハンド機構の位置を変更するアーム機構と、
前記ハンド機構の前記複数の指部のうち少なくとも所定の2本の指部に設けられ、該所
定の2本の指部の各々における所定の接触部位が物体と接触したことを検知する接触検知部と、
を備える、把持システムの制御方法であって、
前記ハンド機構によって前記対象物を把持する際に、前記所定の2本の指部の一方の指部であるサーチ用指部における前記所定の接触部位と前記対象物が存在すると想定される位置とが所定方向において離間した状態から、所定の目標位置に向けて前記サーチ用指部における前記所定の接触部位を移動させるように、前記ハンド機構およびまたは前記アーム機構を制御するためのサーチ動作制御を行うことで、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位の前記対象物への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知されたときの接触位置を導出し、前記サーチ動作制御において導出された前記接触位置に基づいて前記アーム機構およびまたは前記ハンド機構を制御することで、前記ハンド機構を所定の把持可能位置に移動させて該ハンド機構によって前記対象物を把持させる、制御方法において、
前記所定の2本の指部の他方の指部であるサブサーチ用指部における前記所定の接触部位の前記所定方向における位置が、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位に比して、前記対象物の前記所定方向における寸法より短い所定距離だけ前記所定の目標位置に近い位置となるように前記ハンド機構を制御した状態で、前記サーチ動作制御を実行する実行ステップと、
前記サーチ動作制御の実行中において、前記サーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サーチ用指部の前記接触検知部によって検知される前に、前記サブサーチ用指部における前記所定の接触部位の物体への接触が該サブサーチ用指部の前記接触検知部によって検知されると、その時点で前記サーチ動作制御を中止させる中止ステップと、
を含む、把持システムの制御方法。 A hand mechanism having a plurality of fingers and holding the object by the plurality of fingers;
An arm mechanism that changes the position of the hand mechanism;
A contact detection unit provided on at least two predetermined finger portions of the plurality of finger portions of the hand mechanism and detecting that a predetermined contact site on each of the predetermined two finger portions contacts an object When,
A method of controlling a gripping system comprising:
When gripping the object by the hand mechanism, the predetermined contact area on the search finger portion which is one finger portion of the predetermined two finger portions and the position where the object is assumed to be present Search operation control for controlling the hand mechanism and / or the arm mechanism so as to move the predetermined contact portion of the search finger toward the predetermined target position from the state where the wheel is separated in the predetermined direction By performing, the contact position when the contact of the predetermined contact site on the search finger with the object is detected by the contact detection unit of the search finger is derived, and in the search operation control The hand mechanism is moved to a predetermined grippable position by controlling the arm mechanism and / or the hand mechanism based on the derived contact position. Thereby gripping the object by the hand mechanism, the control method,
The position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the subsearch finger portion which is the other finger portion of the predetermined two finger portions is smaller than the predetermined contact portion in the search finger portion. Executing the search operation control in a state where the hand mechanism is controlled to be close to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of the object in the predetermined direction;
During execution of the search operation control, before the contact with the search finger unit is detected by the contact detection unit of the search finger unit before the contact with the search finger unit is detected by the sub search finger unit A stop step of stopping the search operation control at that time when the contact to the object of the predetermined contact portion is detected by the contact detection unit of the sub search finger;
Control method of the gripping system, including:
請求項4に記載の把持システムの制御方法。 In the execution step, the position in the predetermined direction of the predetermined contact portion in the subsearch finger portion which is the other finger portion of the predetermined two finger portions is the predetermined contact portion in the search finger portion And the predetermined direction of the predetermined contact portion of the sub search finger portion in addition to the predetermined position being closer to the predetermined target position by a predetermined distance shorter than the dimension of the object in the predetermined direction. The hand mechanism is controlled such that the position in the orthogonal direction is out of the area where the object is assumed to be present.
The control method of the holding | grip system of Claim 4.
前記再取得ステップで再度取得された前記対象物が存在すると想定される位置に関する情報に基づいて前記サーチ動作制御を再度実行する再実行ステップと、
をさらに含む、請求項4または5に記載の把持システムの制御方法。 An object of the predetermined contact area on the sub search finger before the contact of the predetermined contact area on the search finger to the target is detected by the contact detection unit of the search finger When the search operation control is canceled by the touch detection unit detecting the touch on the sub-search finger, the information on the position where the object is assumed to be present is acquired again. Acquisition step,
A re-execution step of re-executing the search operation control based on the information on the position where the target object is assumed to be acquired again in the re-acquisition step;
The control method of the gripping system according to claim 4 or 5, further comprising
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017220230A JP2019089179A (en) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Holding system and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017220230A JP2019089179A (en) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Holding system and method for controlling the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019089179A true JP2019089179A (en) | 2019-06-13 |
Family
ID=66835571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017220230A Pending JP2019089179A (en) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Holding system and method for controlling the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019089179A (en) |
-
2017
- 2017-11-15 JP JP2017220230A patent/JP2019089179A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5505138B2 (en) | Robot apparatus and gripping method using robot apparatus | |
JP5672322B2 (en) | Robot equipment | |
JP5743495B2 (en) | Robot controller | |
KR101952766B1 (en) | Robot system and end-effector deformation detection method | |
JP2015085458A (en) | Robot control device, robot system, and robot | |
CN110636926B (en) | Robot mechanism, gripping system, and computer-readable storage medium storing gripping program | |
JP4001105B2 (en) | Grasping method of arbitrarily shaped object by robot | |
US10195744B2 (en) | Control device, robot, and robot system | |
CN107924175A (en) | System and method for determining a work offset | |
JP2019209407A (en) | Robot, control device, and control method of the robot | |
JP7116052B2 (en) | grasping system | |
JP7097799B2 (en) | Image information processing device, gripping system, and image information processing method | |
JP2010064155A (en) | Holding device | |
CN110914025B (en) | Gripping system | |
JP6322948B2 (en) | Robot control apparatus, robot system, robot, robot control method, and program | |
JP2013013987A (en) | Robot system | |
JP7149267B2 (en) | gripping system | |
JP6314429B2 (en) | Robot, robot system, and robot controller | |
JP2019089179A (en) | Holding system and method for controlling the same | |
JP5026756B2 (en) | Work measuring method and apparatus | |
JP2019042853A (en) | Image information processing apparatus, gripping system, and image information processing method | |
JP7395990B2 (en) | Teaching device, control method and teaching program | |
WO2019098027A1 (en) | Gripping system and control method for same | |
JP2022025892A (en) | Teaching method and robot system | |
JP2016203266A (en) | Robot hand |