JP2003094377A - Hand for working robot, working robot, working robot controlling device, and external memory device storing processing program for working robot - Google Patents
Hand for working robot, working robot, working robot controlling device, and external memory device storing processing program for working robotInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、各種部品や機器
等の組立や分解，搬送，検査などを自動で行う作業用ロ
ボットのハンドと作業用ロボットと作業用ロボットの制
御装置及び作業用ロボットの処理プログラムを記憶した
外部記憶媒体、特にハンドリング時に把持力計測や把持
接触計測を行い、把持条件を高速，高精度に判断するこ
とに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work robot hand for automatically assembling, disassembling, carrying, and inspecting various parts and devices, a work robot, a work robot controller, and a work robot. The present invention relates to an external storage medium in which a processing program is stored, particularly to measure gripping force and gripping contact at the time of handling and to judge gripping conditions at high speed and with high accuracy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ロボットハンドを用いて部品を把持する
際に、その把持の状態、すなわち把持が完了しているか
否かの検出を行うにはハンドチャック部分の位置情報を
近接センサなどにより検出する方法が主流であった。ま
た、把持力を検出するには把持接触部分にほど近い所に
ロードセルを配置したり、ハンド把持部分の形状を工夫
して、把持時に金属ひずみが発生するように設計し、そ
のひずみをひずみゲージで検出する方法により把持力を
測定していた。2. Description of the Related Art When gripping a part using a robot hand, the position information of the hand chuck portion is detected by a proximity sensor or the like in order to detect the gripping state, that is, whether or not the gripping is completed. The method was the mainstream. To detect the gripping force, place a load cell near the gripping contact part, or devise the shape of the hand gripping part to design it so that metal strain occurs during gripping, and measure the strain with a strain gauge. The gripping force was measured by the detecting method.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のようにハンドで
部品を把持するときに、すなわち把持が完了しているか
否かを近接センサでハンドチャック部分の位置情報によ
り検出する場合、近接センサの反応遅延の影響や把持を
確実なものとするために、検知完了に待ち時間を設け
る、いわゆる安全率をかけた状態で検知することが必要
であり、そのため把持時のタクトが増大してしまう短所
があった。また、近接センサのようなセンサを用いると
ハンド部分の機械構成も大きく場所を取ることになり、
ハンドが大型化してしまう。As described above, when a component is gripped by the hand, that is, when the gripping is completed or not is detected by the position information of the hand chuck portion, the reaction of the proximity sensor is detected. In order to ensure the effect of delay and gripping, it is necessary to provide a waiting time for completion of detection, that is, it is necessary to perform detection with a so-called safety factor applied. there were. Also, if a sensor such as a proximity sensor is used, the mechanical structure of the hand part will take up a lot of space,
The hand becomes larger.
【０００４】さらに、把持完了の判断を位置情報だけで
行うと、完全に把持が完了したことを保証するには位置
情報だけでは不十分であった。すなわち、把持するワー
クの大きさのバラツキにより、その位置に到達したとき
に把持が完了している場合もあり、完了していない場合
もあるからであり、単純に位置情報だけを頼りにした場
合はワークサイズ誤差を吸収することはできない。その
ため従来では把持完了の待ち時間を設けなくてはならな
かった。具体的には、把持を行う構成としてモータなど
の駆動機器を用いた際には、その把持の指令値はワーク
サイズより小さい値を指示値として与える。例えば、ワ
ークサイズのバラツキが±0.5ｍｍ存在したとき、その
ワークを把持する指示値としては、（ワークサイズ−0.
6）ｍｍといった地点を指示値として与える。しかし、
ワークのサイズはバラツキを持っているものであり、実
際に把持が完了している状態は(ワークサイズ＋0.5)ｍ
ｍの地点から(ワークサイズ−0.5)ｍｍの地点までの範
囲で可能性として存在する。このため把持完了の判断を
するにはワーク最小値である(ワークサイズ−0.5)ｍｍ
の地点に到達するか、もしくはその地点に到達する時間
まで把持完了の判断を待つという制御方式になる。した
がって実際には把持が(ワークサイズ＋0.5)ｍｍの位置
で完了していても、残りの１ｍｍ分の動作時間だけウェ
イトがかかる状態になっており、把持完了の検出が遅れ
る問題が発生してしまう。また、エアシリンダなどの空
圧機器を用いたときなどは、ストッパーなどを用いて把
持完了の位置を調節するが、空圧機器では装置内でのエ
アーの状態により、始めの動き出しが毎回同じ時間にな
るとは限らず、動作開始時間分のウェイトを入れる必要
があり、そのウェイトタイムはモータ方式より長大にな
る場合がほとんどである。Further, if the judgment of the gripping completion is made only by the position information, the position information alone is not enough to guarantee that the gripping is completely completed. In other words, due to variations in the size of the workpiece to be gripped, gripping may or may not have been completed when the position is reached.When simply relying on position information only Cannot absorb the work size error. Therefore, conventionally, a waiting time for completion of gripping must be provided. Specifically, when a driving device such as a motor is used as a configuration for gripping, the gripping command value is given as a command value smaller than the work size. For example, when there is a variation of the work size of ± 0.5 mm, the instruction value for gripping the work is (work size-0.
6) Give a point such as mm as the indicated value. But,
The size of the work varies, and the actual gripping is (work size + 0.5) m.
There is a possibility in the range from the point of m to the point of (work size-0.5) mm. For this reason, the minimum value for the work is (work size −0.5) mm to judge the completion of gripping.
The control method is such that the determination of gripping completion is waited until the point is reached or until the point is reached. Therefore, even if the gripping is actually completed at the position of (work size + 0.5) mm, the wait time is applied for the remaining 1 mm of operation time, which causes a problem that the detection of gripping completion is delayed. Will end up. Also, when using pneumatic equipment such as an air cylinder, the position at which gripping is completed is adjusted using a stopper or the like.However, with pneumatic equipment, the initial movement starts at the same time each time depending on the air condition inside the equipment. However, it is necessary to add a wait for the operation start time, and the wait time is almost longer than that of the motor system.
【０００５】また、把持力をひずみゲージで効率良く高
精度に把持力測定を行うには、ゲージを貼り付ける場所
やひずみの方向性などを有限要素法などにより構造解析
を行う必要がある。１軸方向の力検出、すなわち把持力
検出だけならな複雑な解析は必要ではないが、２軸方向
すなわち把持力と挿入力の検出を行うには複雑な解析が
必要である。特に、ひずみゲージは小さい物では（１ｍ
ｍ×１ｍｍ）と小型であり、ハンドを小型化できるが、
小型の構成で効率良く２軸力の検出を行うように構造解
析をするには熟練が必要である。したがって、最適設計
をするには時間も多く掛ってしまい困難が伴う。Further, in order to measure the gripping force efficiently and highly accurately with a strain gauge, it is necessary to perform a structural analysis by a finite element method or the like on the place where the gauge is attached and the direction of strain. A complicated analysis which is only necessary to detect the force in the 1-axis direction, that is, the gripping force is not necessary, but a complicated analysis is necessary to detect the force in the 2-axis direction, that is, the gripping force and the insertion force. Especially when the strain gauge is small (1m
m x 1 mm), which makes the hand smaller,
Skilledness is required for structural analysis so that biaxial forces can be detected efficiently with a small configuration. Therefore, it takes a lot of time to perform the optimum design, which is difficult.
【０００６】この発明はかかる短所を改善し、ワークの
大きさのバラツキや形状に影響されずに、簡単な構造で
把持状態と、把持力と挿入力の２軸力をリアルタイムで
高精度に検出するとともに小型化を図ることができる作
業用ロボットのハンドと作業用ロボットと作業用ロボッ
トの制御装置及び作業用ロボットの処理プログラムを記
憶した外部記憶媒体を提供することを目的とするもので
ある。The present invention solves the above disadvantages and detects the gripping state and the biaxial force of the gripping force and the inserting force with high accuracy in real time with a simple structure without being affected by the variation in the size and shape of the work. It is an object of the present invention to provide a hand of a work robot, a work robot, a control device for the work robot, and an external storage medium in which a processing program of the work robot is stored and which can be downsized.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係る作業用ロ
ボットのハンドは、ワークの搬送，組立及び分解を行う
作業用ロボットのハンドにおいて、ワークを把持するハ
ンド指のハンド指先端部とハンド指ベースの間に、微小
範囲の圧力を検出する圧力検出手段を複数分布させたシ
ート状圧力センサを設け、シート状圧力センサの出力か
らワークの把持状態や把持力及び挿入力を検出すること
を特徴とする。A hand of a work robot according to the present invention is a hand of a work robot for carrying, assembling, and disassembling a work. A sheet-like pressure sensor in which a plurality of pressure detecting means for detecting a pressure in a minute range are distributed is provided between the bases, and the gripping state of the workpiece and the grasping force and the inserting force are detected from the output of the sheet-like pressure sensor. And
【０００８】上記シート状圧力センサは、圧力検出手段
をマトリックス状に規則的に配置することが望ましい。In the sheet-like pressure sensor, it is desirable that the pressure detecting means be regularly arranged in a matrix.
【０００９】また、シート状圧力センサは、柔軟で伸縮
自在な絶縁性材料の表面又は内面に、マトリックス状に
規則的に配置した複数の電極を有する電極部材を少なく
とも２枚、各電極を対向させて配置し、対向した電極間
の電気信号の変化を計測信号として出力することによ
り、ハンド指に加えられる外力の大きさと方向を判定可
能とする。Further, the sheet-like pressure sensor is such that at least two electrode members having a plurality of electrodes regularly arranged in a matrix are provided on the surface or the inner surface of a flexible and stretchable insulating material, and the electrodes are opposed to each other. It is possible to determine the magnitude and direction of the external force applied to the finger of the hand by outputting the change of the electric signal between the electrodes facing each other as a measurement signal.
【００１０】また、シート状圧力センサの対向させて配
置した電極部材の間に、気体，液体又は流動体を封入し
て計測信号の応答性を高める。Further, by enclosing a gas, a liquid or a fluid between the electrode members of the sheet pressure sensor which are arranged opposite to each other, the response of the measurement signal is enhanced.
【００１１】さらに、上記シート状圧力センサを、ハン
ド指先端部とハンド指ベースの間の全面に配置したり、
シート状圧力センサを複数、ハンド指先端部とハンド指
ベースの間の全面に規則的に配置して、ハンド指に加え
られる外力により作用する力の分布情報を含む計測信号
を出力する。Further, the sheet-like pressure sensor is arranged on the entire surface between the tip of the hand finger and the hand finger base,
A plurality of sheet pressure sensors are regularly arranged on the entire surface between the tip of the hand finger and the base of the hand finger, and a measurement signal including distribution information of the force applied by the external force applied to the hand finger is output.
【００１２】また、シート状圧力センサの複数の圧力検
出手段から出力する計測信号を処理する演算処理部に、
絶対値情報検出部と分布情報検出部及び把持状態演算部
を有し、絶対値情報検出部は各圧力検出手段から出力し
た計測信号の絶対値を検出し、分布情報検出部は各圧力
検出手段から出力した計測信号の分布状態を検出し、把
持状態演算部は、検出している絶対値と分布状態からハ
ンド指先端部におけるワークの把持状態を演算する。Further, the arithmetic processing unit for processing the measurement signals output from the plurality of pressure detecting means of the sheet pressure sensor,
It has an absolute value information detection unit, a distribution information detection unit, and a gripping state calculation unit, the absolute value information detection unit detects the absolute value of the measurement signal output from each pressure detection unit, and the distribution information detection unit the each pressure detection unit. The grip state calculating unit calculates the grip state of the work at the tip of the hand finger from the detected absolute value and the distribution state.
【００１３】上記把持状態演算部は、検出している分布
状態からワークの把持の有無を判断し、ワークを把持し
ているときに検出している絶対値があらかじめ定めた把
持規定値を越えたときにワークの把持完了と判断する。
また、演算処理部は把持力演算部を有し、把持力演算部
は、絶対値情報検出部で検出している計測信号の絶対値
及び分布情報検出部で検出している計測信号の分布状態
の変化からワークの把持力を演算する。さらに、演算処
理部は挿入力演算部を有し、挿入力演算部は、絶対値情
報検出部で検出している計測信号の絶対値及び分布情報
検出部で検出している計測信号の分布状態の変化からワ
ークの挿入力を演算する。The gripping state calculation unit judges whether or not the work is gripped from the detected distribution state, and the absolute value detected while gripping the work exceeds a predetermined gripping prescribed value. Sometimes it is judged that the gripping of the work is completed.
Further, the calculation processing unit has a gripping force calculation unit, and the gripping force calculation unit determines the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detection unit and the distribution state of the measurement signal detected by the distribution information detection unit. The gripping force of the work is calculated from the change of. Further, the calculation processing unit has an insertion force calculation unit, and the insertion force calculation unit determines the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detection unit and the distribution state of the measurement signal detected by the distribution information detection unit. Calculate the insertion force of the work from the change.
【００１４】この発明の作業用ロボットは上記のハンド
を有することを特徴とする。A work robot according to the present invention is characterized by having the above-mentioned hand.
【００１５】この発明の作業用ロボットの制御装置は、
上記把持状態演算部で判断している把持状態を入力して
表示したり、把持力演算部で演算しているワークの把持
力を入力し、入力した把持力があらかじめ定めた把持力
規定値になるようにハンド指の動作を制御したり、挿入
力演算部で演算しているワークの挿入力を入力し、入力
した挿入力があらかじめ定めた挿入力規定値になるよう
にハンド指の動作を制御することを特徴とする。A control device for a work robot according to the present invention comprises:
The gripping state determined by the gripping state calculation unit is input and displayed, or the gripping force of the workpiece calculated by the gripping force calculation unit is input, and the input gripping force becomes a predetermined gripping force specified value. Control the movement of the hand finger so that the insertion force of the workpiece calculated by the insertion force calculation unit is input, and the movement of the hand finger is adjusted so that the input insertion force reaches the predetermined insertion force specified value. It is characterized by controlling.
【００１６】また、ハンド指の動作を制御するときに、
搬送，組立及び分解を行う各種ワークの材質，形状，大
きさをワーク情報としてあらかじめ格納しておき、指定
されたワークに応じてワーク情報を抽出し、抽出したワ
ーク情報から把持規定値と把持力規定値及び挿入力規定
値を演算することが望ましい。When controlling the movement of the hand finger,
The material, shape, and size of various works to be transported, assembled, and disassembled are stored in advance as work information, work information is extracted according to the specified work, and the specified grip value and grip force are extracted from the extracted work information. It is desirable to calculate the specified value and the specified insertion force value.
【００１７】さらに、作業用ロボットの制御装置に中央
制御部と記憶部を有し、記憶部は、搬送，組立及び分解
を行う各種ワークの材質，形状，大きさをワーク情報と
して記憶するとともに、シート状圧力センサの計測信号
から絶対値と分布を検出する処理と、検出した絶対値と
分布から把持状態と把持力及び挿入力を演算し、演算し
た把持状態によりワークの把持完了を判断するとともに
演算した把持力と挿入力によりワークの把持力や挿入力
を制御する処理プログラムをあらかじめ記憶しておき、
中央制御部は記憶部に記憶した処理プログラムにより、
シート状圧力センサの計測信号から絶対値と分布を検出
し、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力及び挿
入力を演算し、演算した把持状態によりワークの把持完
了を判断するとともに、演算した把持力と挿入力により
ワークの把持力や挿入力を制御するようにすると良い。Further, the work robot controller has a central control unit and a storage unit, and the storage unit stores the material, shape and size of various works to be transported, assembled and disassembled as work information. Processing to detect the absolute value and distribution from the measurement signal of the sheet pressure sensor, and to calculate the gripping state, gripping force, and insertion force from the detected absolute value and distribution, and to determine the completion of gripping the workpiece based on the calculated gripping state. A processing program for controlling the gripping force and the inserting force of the workpiece by the calculated gripping force and the inserting force is stored in advance,
The central control unit uses the processing program stored in the storage unit to
The absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the sheet pressure sensor, and the gripping state, gripping force, and insertion force are calculated from the detected absolute value and distribution. The gripping force and the inserting force of the work may be controlled by the gripping force and the inserting force.
【００１８】また、外部記憶媒体に、ハンドのシート状
圧力センサの計測信号から絶対値と分布を検出する処理
と、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力及び挿
入力を演算し、演算した把持状態によりワークの把持完
了を判断するとともに演算した把持力と挿入力によりワ
ークの把持力や挿入力を制御する処理プログラムを記憶
しておき、この外部記憶媒体から処理プログラムを読み
出し、シート状圧力センサの計測信号から絶対値と分布
を検出し、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力
及び挿入力を演算し、演算した把持状態によりワークの
把持完了を判断するとともに、演算した把持力と挿入力
によりワークの把持力や挿入力を制御しても良い。Further, a process of detecting an absolute value and a distribution from a measurement signal of a sheet-shaped pressure sensor of a hand in an external storage medium, and a gripping state, a gripping force, and an inserting force are calculated from the detected absolute value and distribution, and calculation is performed. The processing program that determines the completion of gripping of the workpiece based on the grasped state and controls the grasping force and the inserting force of the workpiece by the calculated grasping force and the inserting force is stored. The absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the pressure sensor, and the gripping state, gripping force, and insertion force are calculated from the detected absolute value and distribution, and the completion of gripping the workpiece is judged based on the calculated gripping state, and the calculated gripping The gripping force and the inserting force of the work may be controlled by the force and the inserting force.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の各種部品や機
器等の自動組立や分解，搬送を行う作業装置の構成を示
す斜視図である。作業装置1は、基台２に設けられた多
関節ロボット３と、組立てる機器用のユニット４を保持
する載置部５及び制御装置６を有する。多関節ロボット
３のアーム７の先端に取り付けられたハンド８には、図
２の斜視図に示すように、ハンドベース９に取り付けら
れ、ワークを把握するハンド指１０を有する。ハンド指
１０は、図３の斜視図に示すように、ハンド指先端部１
１とハンド指ベース部１２の間に圧力センサ１３を有す
る。1 is a perspective view showing the construction of a working apparatus for automatically assembling, disassembling, and carrying various parts and equipment of the present invention. The work device 1 includes an articulated robot 3 provided on a base 2, a mounting portion 5 that holds a unit 4 for a device to be assembled, and a control device 6. As shown in the perspective view of FIG. 2, the hand 8 attached to the tip of the arm 7 of the articulated robot 3 has a hand finger 10 attached to a hand base 9 for grasping a work. As shown in the perspective view of FIG. 3, the hand finger 10 has the hand finger tip portion 1
A pressure sensor 13 is provided between the hand 1 and the hand finger base 12.
【００２０】圧力センサ１３は、図４の斜視図に示すよ
うに、柔軟で伸縮自在な絶縁性のフィルムの表面又は内
面に、マトリックス状に規則的に配置された複数の電極
１４を有する電極フィルム１５を複数枚、例えば２枚対
向して配置し、周辺部を貼り合わせ、内部に気体や液体
又は流動体などを封入して形成され、各電極フィルム１
５の各電極１４は各電極フィルム１５に設けられた電極
接続端子１６に接続されている。この電極接続端子１６
に接続された接続ケーブル１７により対向する電極１４
間に所定の電位差を与え、対向する電極フイルム１５に
荷重が加えられたとき、荷重が加えられた部分の電極フ
イルム１５の変位による電位差の変化を計測信号として
出力する。As shown in the perspective view of FIG. 4, the pressure sensor 13 is an electrode film having a plurality of electrodes 14 arranged regularly in a matrix on the surface or inner surface of a flexible and stretchable insulating film. A plurality of, for example, two sheets 15 are arranged so as to face each other, the peripheral portions thereof are adhered to each other, and a gas, a liquid, a fluid, or the like is sealed inside.
Each electrode 14 of No. 5 is connected to an electrode connection terminal 16 provided on each electrode film 15. This electrode connection terminal 16
Electrodes 14 facing each other by a connection cable 17 connected to
When a predetermined potential difference is applied between the electrodes and a load is applied to the opposing electrode film 15, a change in the potential difference due to the displacement of the electrode film 15 in the portion where the load is applied is output as a measurement signal.
【００２１】この圧力センサ１３をハンド指先端部１１
とハンド指ベース部１２の間に設けたハンド指１０でワ
ークを把持するために、ハンド指１０の正面部分に外力
が作用して、図３に示すように、＋Ｘ方向の力が加えら
れると、図５に示すように、圧力センサ１３の領域Ａに
荷重が加えられ、領域Ａの部分の圧力が変化し、領域Ａ
の部分の対向する電極１４間の距離が変動し、対向する
電極１４間から出力する計測信号が変化する。この計測
信号の変化はハンド指１０に加えられる力に応じて定ま
る。また、ハンド指１０に逆方向であるの−Ｘ方向の力
が加えられると、圧力センサ１３の領域Ｂに荷重が加え
られ、領域Ｂの部分の対向する電極１４から出力する計
測信号が変化する。また、ハンド指１０に＋Ｙ方向の力
が加えられると、圧力センサ１３の領域Ｃに荷重が加え
られ、領域Ｃの部分の対向する電極１４から出力する計
測信号が変化し、ハンド指１０に−Ｙ方向の力が加えら
れると、圧力センサ１３の領域Ｄに荷重が加えられ、領
域Ｄの部分の対向する電極１４から出力する計測信号が
変化する。したがって、圧力センサ１３から出力する計
測信号とその分布を検出することにより、ハンド指１０
に加えられた力とその向きを検出することができる。This pressure sensor 13 is connected to the tip portion 11 of the hand finger.
In order to grasp the work with the hand fingers 10 provided between the hand finger base portion 12 and the hand finger base portion 12, when an external force acts on the front portion of the hand fingers 10, a force in the + X direction is applied as shown in FIG. As shown in FIG. 5, a load is applied to the area A of the pressure sensor 13, the pressure in the area A changes, and the area A changes.
The distance between the electrodes 14 facing each other in the section changes, and the measurement signal output from between the electrodes 14 facing each other changes. The change in the measurement signal is determined according to the force applied to the hand finger 10. In addition, when a force in the opposite direction, the −X direction, is applied to the hand finger 10, a load is applied to the region B of the pressure sensor 13, and the measurement signal output from the electrodes 14 facing each other in the region B changes. . When a force in the + Y direction is applied to the hand finger 10, a load is applied to the area C of the pressure sensor 13, the measurement signal output from the facing electrode 14 in the area C changes, and the hand finger 10- When a force in the Y direction is applied, a load is applied to the area D of the pressure sensor 13, and the measurement signal output from the electrodes 14 facing each other in the area D changes. Therefore, by detecting the measurement signal output from the pressure sensor 13 and its distribution, the hand finger 10
It is possible to detect the force applied to and its direction.
【００２２】圧力センサ１３に連結された接続ケーブル
１７は、図２に示すように、ハンドベース９に内蔵され
た信号処理部１８に接続されている。信号処理部１８
は、図６のブロック図に示すように、電気信号出力部１
９と演算処理部２０を有する。電気信号出力部１９は圧
力センサ１３の各対向した電極１４間に所定の電位差を
印加する。演算処理部２０は、絶対値情報検出部２１と
分布情報検出部２２と把持情報演算部２３と把持力演算
部２４及び挿入力演算部２５を有する。絶対値情報検出
部２１は圧力センサ１３の各対向する電極１４間から出
力する計測信号を入力して計測信号の絶対値を検出す
る。分布情報検出部２２は圧力センサ１３の各対向する
電極１４間から出力する計測信号を入力してその分布を
検出する。把持情報演算部２３はハンド８のハンド指１
０でワークを把持するときに、絶対値情報検出部２１で
検出した計測信号の絶対値と分布情報検出部２２で検出
した計測信号の分布情報から部品の把持が完了したか否
を示す把持情報を演算する。把持力演算部１４はハンド
指１０でワークを把持するときに、絶対値情報検出部２
１で検出した計測信号の絶対値と分布情報検出部２２で
検出した計測信号の分布情報からハンド指１０によるワ
ークの把持力を演算する。挿入力演算部２５はハンド指
１０で把持したワークをユニット４に組立てるためにユ
ニット８に挿入するとき、絶対値情報検出部２１で検出
した計測信号の絶対値と分布情報検出部２２で検出した
計測信号の分布情報から挿入力を演算する。この把持情
報演算部２３で演算した把持情報と把持力演算部２４で
演算した把持力及び挿入力演算部２５で演算した挿入力
は制御装置６に送られる。The connection cable 17 connected to the pressure sensor 13 is connected to a signal processing section 18 built in the hand base 9, as shown in FIG. Signal processing unit 18
Is an electric signal output unit 1 as shown in the block diagram of FIG.
9 and an arithmetic processing unit 20. The electric signal output unit 19 applies a predetermined potential difference between the electrodes 14 of the pressure sensor 13 facing each other. The arithmetic processing unit 20 includes an absolute value information detection unit 21, a distribution information detection unit 22, a grip information calculation unit 23, a grip force calculation unit 24, and an insertion force calculation unit 25. The absolute value information detection unit 21 inputs the measurement signal output from between the opposing electrodes 14 of the pressure sensor 13 and detects the absolute value of the measurement signal. The distribution information detection unit 22 inputs the measurement signal output from between the opposing electrodes 14 of the pressure sensor 13 and detects the distribution. The grip information calculation unit 23 is the hand finger 1 of the hand 8.
When the workpiece is gripped at 0, the gripping information indicating whether or not the gripping of the component is completed based on the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detector 21 and the distribution information of the measurement signal detected by the distribution information detector 22. Is calculated. The gripping force calculation unit 14 detects the absolute value information detection unit 2 when gripping the work with the hand finger 10.
The grip force of the workpiece by the hand finger 10 is calculated from the absolute value of the measurement signal detected in 1 and the distribution information of the measurement signal detected by the distribution information detection unit 22. The insertion force calculation unit 25 detects the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detection unit 21 and the distribution information detection unit 22 when inserting the work gripped by the hand finger 10 into the unit 8 to assemble it into the unit 4. The insertion force is calculated from the distribution information of the measurement signal. The grip information calculated by the grip information calculation unit 23, the grip force calculated by the grip force calculation unit 24, and the insertion force calculated by the insertion force calculation unit 25 are sent to the control device 6.
【００２３】制御装置６は中央制御部２６と多関節ロボ
ット３で処理するワークやユニット４の種類と各種制御
条件等を入力し、多関節ロボット３の動作状態を表示す
る操作表示部２７と記憶部２８を有する。中央制御部２
６は操作表示部２７から入力する制御条件と、把持情報
演算部２３と把持力演算部２４及び挿入力演算部２５か
ら出力される情報により多関節ロボット３のハンド８の
駆動部２９の動作を制御する。The control device 6 inputs the type of the work to be processed by the central control unit 26 and the articulated robot 3, the type of the unit 4, various control conditions, etc., and an operation display unit 27 for displaying the operation state of the articulated robot 3 and a memory. It has a part 28. Central control unit 2
6 indicates the operation of the drive unit 29 of the hand 8 of the articulated robot 3 based on the control conditions input from the operation display unit 27 and the information output from the grip information calculation unit 23, the grip force calculation unit 24, and the insertion force calculation unit 25. Control.
【００２４】上記のように構成された作業装置１の多関
節ロボット３のハンド８で、不図示の搬送装置で送られ
たワークを把持してユニット４に挿入して組立てるとき
の動作を図７のフローチャートを参照して説明する。The hand 8 of the articulated robot 3 of the working apparatus 1 configured as described above grasps a work sent by a transfer device (not shown), inserts it into the unit 4, and assembles it. This will be described with reference to the flowchart of
【００２５】多関節ロボット３を駆動してハンド８をワ
ークの把持位置に位置決めしてハンド指１０でワークの
把持を開始すると（ステップＳ１）、ハンド８の演算処
理部２０の絶対値情報検出部２１で圧力センサ１３から
出力する計測信号の絶対値を取得し、分布情報検出部２
２で圧力センサ１３から出力する計測信号の分布を取得
する（ステップＳ２）。把持情報演算部２３は分布情報
検出部２２で取得している計測信号の分布が、図５に示
すように、圧力センサ１３の領域Ａに分布しているとき
は、ハンド指１０でワークの把持を開始したと判断す
る。そして絶対値情報検出部２１で所得している計測信
号の絶対値の最大値又は平均値とあらかじめ設定した把
持規定値とを比較し（ステップＳ３）、計測信号の絶対
値が把持規定値を越えたときにワークの把持完了と判断
する（ステップＳ４）。一方、把持力演算部２４は絶対
値情報検出部２１で所得している計測信号の絶対値と分
布情報検出部２２で取得している計測信号の分布状態の
変化からハンド指１０の把持力を演算する（ステップＳ
５）。この把持情報演算部２３で判定している把持情報
と把持力演算部２４で演算している把持力の情報は制御
装置６の中央制御部２６に逐次送られ、操作表示部２７
に表示される。また、中央制御部２６は逐次送られる把
持力情報とワークの種類に応じて定められた把持力規定
値により駆動部２９を制御し（ステップＳ６）、ハンド
指１０でワークを把持させ、ワークの種類に応じた把持
力規定値でワークを把持させる（ステップＳ７）。この
ようにしてワークが柔軟物であっても確実に把持するこ
とができる。When the articulated robot 3 is driven to position the hand 8 at the work gripping position and the gripping of the work is started by the hand finger 10 (step S1), the absolute value information detecting unit of the arithmetic processing unit 20 of the hand 8 is started. The absolute value of the measurement signal output from the pressure sensor 13 is acquired at 21, and the distribution information detection unit 2
In step 2, the distribution of the measurement signal output from the pressure sensor 13 is acquired (step S2). When the distribution of the measurement signals acquired by the distribution information detection unit 22 is distributed in the area A of the pressure sensor 13 as shown in FIG. 5, the grip information calculation unit 23 grips the work with the hand fingers 10. Judged to have started. Then, the absolute value information detecting unit 21 compares the maximum value or the average value of the absolute values of the measurement signals obtained with the preset gripping specified value (step S3), and the absolute value of the measurement signal exceeds the gripping specified value. When it is determined that the gripping of the work is completed (step S4). On the other hand, the grip force calculation unit 24 calculates the grip force of the hand finger 10 from the change in the absolute value of the measurement signal obtained by the absolute value information detection unit 21 and the distribution state of the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22. Calculate (step S
5). The grip information determined by the grip information calculation unit 23 and the grip force information calculated by the grip force calculation unit 24 are sequentially sent to the central control unit 26 of the control device 6, and the operation display unit 27.
Is displayed in. Further, the central control unit 26 controls the drive unit 29 by the gripping force information sequentially sent and the gripping force specified value determined according to the type of the work (step S6), and causes the hand finger 10 to grip the work, The work is gripped with a gripping force specified value according to the type (step S7). In this way, even if the work is a flexible object, it can be reliably gripped.
【００２６】ワークの把持が完了し、所定の把持力で把
持すると、多関節ロボット３はワークを把持したハンド
８をユニット４に搬送し、ハンド８を所定の位置に位置
決めするとワークの挿入動作を開始する（ステップＳ
８）。ワークの挿入動作を開始すると、絶対値情報検出
部２１で圧力センサ１３から出力する計測信号の絶対値
を取得し、分布情報検出部２２で圧力センサ１３から出
力する計測信号の分布を取得する（ステップＳ９）。挿
入力演算部２５は絶対値情報検出部２１で所得している
計測信号の絶対値と分布情報検出部２２で取得している
計測信号の分布状態の変化からワークの挿入力を演算す
る（ステップＳ１０）。この挿入力演算部２５で演算し
ている挿入力の情報は制御装置６の中央制御部２６に逐
次送られ、操作表示部２７に表示され、中央制御部２６
は逐次送られる挿入力の情報により駆動部２９を制御し
てハンド８を駆動し、送られる挿入力がワークの種類に
応じて定められている挿入規定値に達するとワークの挿
入が完了したとして（ステップＳ１１）、挿入動作を終
了してハンド指１０によるワークの把持を解除してハン
ド８を移動して次の動作に入る（ステップＳ１２）。When the gripping of the work is completed and the work is gripped with a predetermined gripping force, the articulated robot 3 conveys the hand 8 holding the work to the unit 4, and when the hand 8 is positioned at a predetermined position, the work is inserted. Start (Step S
8). When the work insertion operation is started, the absolute value information detection unit 21 acquires the absolute value of the measurement signal output from the pressure sensor 13, and the distribution information detection unit 22 acquires the distribution of the measurement signal output from the pressure sensor 13 ( Step S9). The insertion force calculation unit 25 calculates the insertion force of the work from the absolute value of the measurement signal obtained by the absolute value information detection unit 21 and the change in the distribution state of the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22 (step S10). The information of the insertion force calculated by the insertion force calculation unit 25 is sequentially sent to the central control unit 26 of the control device 6, displayed on the operation display unit 27, and the central control unit 26.
Indicates that the insertion of the work is completed when the driving unit 29 is controlled by the information of the insertion force sequentially sent to drive the hand 8 and the insertion force sent reaches the specified insertion value determined according to the type of the work. (Step S11), the insertion operation is ended, the grip of the work by the hand finger 10 is released, the hand 8 is moved, and the next operation is started (step S12).
【００２７】このハンド指１０によるワークの把持を解
除するとき、圧力センサ１３からの計測信号により把持
情報演算部２３でワークの把持状態を判定することによ
り、ワークの把持が完了したことを確実に検出すること
ができる。また、挿入力演算部２５で演算した挿入力と
ワークの種類に応じて定められている挿入規定力により
ハンド８の動作を制御するから、精密嵌合や歯車の嵌め
合いなどを行う際に、ユニット4やワークに傷をつけず
に組立てを行うことができる。さらに、ワークを挿入す
るときに、圧力センサ１３から出力される計測信号から
絶対値情報検出部２１で検出した絶対値と分布情報検出
部２２で検出した分布状態により、ワークを適正な位置
に挿入しているかどうかも判別することができ、ワーク
を所定の位置に安定して挿入することができる。When the gripping of the workpiece by the hand finger 10 is released, the gripping information calculation unit 23 determines the gripping state of the workpiece based on the measurement signal from the pressure sensor 13 to ensure that the gripping of the workpiece is completed. Can be detected. Further, since the operation of the hand 8 is controlled by the insertion force calculated by the insertion force calculation unit 25 and the insertion regulation force determined according to the type of the work, when performing precision fitting or gear fitting, Assembly can be done without damaging the unit 4 and the work. Further, when the work is inserted, the work is inserted at an appropriate position depending on the absolute value detected by the absolute value information detector 21 and the distribution state detected by the distribution information detector 22 from the measurement signal output from the pressure sensor 13. It is possible to determine whether or not the work is being performed, and the work can be stably inserted into a predetermined position.
【００２８】前記説明ではワークをユニット４に組み立
てる場合について説明したが、各種機器等のユニット４
を分解する場合や搬送する場合も同様にして把持状態や
把持力を検出して適性な把持を行うことができる。In the above description, the case where the work is assembled in the unit 4 has been described.
In the case of disassembling or transporting, the gripping state and gripping force can be detected in the same manner to perform proper gripping.
【００２９】前記説明ではハンド指１０でワークを把持
するときに、把持情報演算部２３であらかじめ定めた把
持規定値によりワークの把持が完了しているかどうかを
判定した場合について説明したが、制御装置６の操作表
示部２７から、組立や分解あるいは搬送する各種ワーク
の材質，形状，大きさ及び種類を入力して記憶部２８に
ワーク情報として格納しておき、操作表示部２７で把持
するワークの種類が指定されたときに、中央制御部２６
は、記憶部２８から指定されたワークの材質，形状，大
きさを示すワーク情報を抽出して把持を行うワークの把
持条件すなわち把持規定値や把持力規定値及び挿入力規
定値を演算して決定するようにすると良い。例えばレー
ザープリンタなどに用いられる作像ユニットの場合、組
立に使用するため把持するワークは２９種類で３７部品
もある。したがって把持規定値や把持力規定値及び挿入
力規定値はワークの種類に対応した２９種類存在する。
このようなう多品種のワークを多関節ロボット３でハン
ドリングするときに、把持するワーク毎に把持規定値や
把持力規定値及び挿入力規定値を設定していては高速ハ
ンドリングができなくなる。これに対して操作表示部２
７で把持するワークの種類が指定されたときに、中央制
御部２６で指定されたワークのワーク情報から把持規定
値や把持力規定値及び挿入力規定値を演算して決定する
ことにより、多品種のワークを高速ハンドリングするこ
とができる。In the above description, when the hand finger 10 grips the work, the grip information calculation unit 23 determines whether or not the grip of the work is completed based on the predetermined gripping value. The material, shape, size, and type of various works to be assembled, disassembled, or transported are input from the operation display unit 27 of FIG. 6 and stored in the storage unit 28 as work information. When the type is designated, the central control unit 26
Calculates the gripping condition of the work to be gripped, that is, the gripping specified value, the gripping force specified value, and the insertion force specified value by extracting the work information indicating the material, shape, and size of the specified work from the storage unit 28. It is good to make a decision. For example, in the case of an image forming unit used in a laser printer or the like, there are 29 types of works to be held for use in assembly, and there are 37 parts. Therefore, there are 29 types of gripping regulation values, gripping force regulation values, and insertion force regulation values corresponding to the types of workpieces.
When such multi-type workpieces are handled by the articulated robot 3, high-speed handling cannot be performed if the gripping regulation value, the gripping force regulation value, and the insertion force regulation value are set for each workpiece to be grasped. On the other hand, the operation display unit 2
When the type of the workpiece to be gripped is designated by 7, the gripping specified value, the gripping force specified value, and the insertion force specified value are calculated and determined from the work information of the work specified by the central control unit 26. High-speed handling of workpieces of various types is possible.
【００３０】この場合、ワークを把持して搬送するとき
に処理と動作を図８のフローチャートを参照して説明す
る。あらかじめ操作表示部１７から組立や分解あるいは
搬送する各種ワークの材質，形状，大きさ及び種類を入
力する。中央制御部２６は入力した各種ワークの材質，
形状，大きさ及び種類を記憶部２８にワーク情報として
格納しておく。この状態で操作表示部２７から把持する
ワークが指定されると（ステップＳ２１）、中央制御部
２６は記憶部２８から指定されたワークのワーク情報を
抽出し（ステップＳ２２）、抽出したワーク情報に示さ
れるワークの材質，形状，大きさから指定されたワーク
の把持規定値を演算して把持情報演算部２３に送る。引
き続いて中央制御部２６は抽出したワーク情報に示され
るワークの材質，形状，大きさから指定されたワークの
把持力規定値を演算し（ステップＳ２３）、多関節ロボ
ット３を駆動してハンド８をワークの把持位置に位置決
めし、ハンド指１０でワークの把持を開始させる（ステ
ップＳ２４）。ワークの把持を開始すると、ハンド８の
演算処理部２０の絶対値情報検出部２１で圧力センサ１
３から出力する計測信号の絶対値を取得し、分布情報検
出部２２で圧力センサ１３から出力する計測信号の分布
を取得する（ステップＳ２５）。把持情報演算部２３は
分布情報検出部２２で取得している計測信号がワークの
把持を示す範囲に分布しているときは、ハンド指１０で
ワークの把持を開始したと判断する。そして絶対値情報
検出部２１で所得している計測信号の絶対値の最大値又
は平均値と中央制御部２６で演算したワークの把持規定
値とを比較し（ステップＳ２６）、計測信号の絶対値が
把持規定値を越えたときにワークの把持完了と判断する
（ステップＳ２７）。一方、把持力演算部２４は絶対値
情報検出部２１で所得している計測信号の絶対値と分布
情報検出部２２で取得している計測信号の分布状態の変
化からハンド指１０の把持力を演算する（ステップＳ２
８）。この把持情報演算部２３で判定している把持情報
と把持力演算部２４で演算している把持力の情報は制御
装置６の中央制御部２６に逐次送られ、操作表示部２７
に表示される。また、中央制御部２６は逐次送られる把
持力情報によりフィードバック制御してハンド指１０の
把持力が演算した把持力規定値になるように駆動部２９
を制御して、ハンド指１０でワークを把持力規定値で把
持させる（ステップＳ２９）。そしてワークをハンド指
１０で把持力規定値で把持すると（ステップ３０）、多
関節ロボット３を駆動してワークを所定の位置に搬送す
る（ステップＳ３１）。In this case, the processing and operation when gripping and transporting the work will be described with reference to the flowchart of FIG. The materials, shapes, sizes, and types of various works to be assembled, disassembled, or transported are input from the operation display unit 17 in advance. The central control unit 26 uses various input materials for the work,
The shape, size, and type are stored in the storage unit 28 as work information. In this state, when the work to be grasped is designated from the operation display unit 27 (step S21), the central control unit 26 extracts the work information of the designated work from the storage unit 28 (step S22), and the extracted work information is set. The specified gripping value of the work specified from the material, shape, and size of the work shown is calculated and sent to the gripping information calculation unit 23. Subsequently, the central control unit 26 calculates a gripping force specified value of the work specified from the material, shape, and size of the work indicated by the extracted work information (step S23), drives the articulated robot 3, and drives the hand 8 Is positioned at the work gripping position, and gripping of the work is started by the hand finger 10 (step S24). When the gripping of the work is started, the absolute value information detecting unit 21 of the arithmetic processing unit 20 of the hand 8 causes the pressure sensor 1
The absolute value of the measurement signal output from 3 is acquired, and the distribution information detection unit 22 acquires the distribution of the measurement signal output from the pressure sensor 13 (step S25). When the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22 is distributed in the range indicating the grip of the work, the grip information calculation unit 23 determines that the grip of the work with the hand finger 10 has started. Then, the absolute value information detecting unit 21 compares the maximum value or the average value of the absolute values of the measured signals with the gripping specified value of the workpiece calculated by the central control unit 26 (step S26), and the absolute value of the measured signals. When the value exceeds the specified gripping value, it is judged that the gripping of the work is completed (step S27). On the other hand, the grip force calculation unit 24 calculates the grip force of the hand finger 10 from the change in the absolute value of the measurement signal obtained by the absolute value information detection unit 21 and the distribution state of the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22. Calculate (step S2
8). The grip information determined by the grip information calculation unit 23 and the grip force information calculated by the grip force calculation unit 24 are sequentially sent to the central control unit 26 of the control device 6, and the operation display unit 27.
Is displayed in. Further, the central control unit 26 performs feedback control based on the gripping force information that is sequentially sent so that the gripping force of the hand finger 10 becomes the calculated gripping force specified value.
Is controlled to cause the hand finger 10 to grip the work with a specified grip force (step S29). When the work is gripped by the hand fingers 10 with the gripping force specified value (step 30), the articulated robot 3 is driven to convey the work to a predetermined position (step S31).
【００３１】また、ワークを把持して搬送しユニット４
に組み立てるときの処理と動作を図９のフローチャート
を参照して説明する。あらかじめ操作表示部１７から組
み立てる各種ワークの材質，形状，大きさ及び種類を入
力する。中央制御部２６は入力した各種ワークの材質，
形状，大きさ及び種類を記憶部２８にワーク情報として
格納に格納する。この状態で操作表示部２７から把持す
るワークが指定されると（ステップＳ４１）、中央制御
部２６は記憶部２８から指定されたワークのワーク情報
を抽出し（ステップＳ４２）、抽出したワーク情報に示
されるワークの材質，形状，大きさから指定されたワー
クの把持規定値を演算して把持情報演算部２３に送る。
引き続いて中央制御部２６は抽出したワーク情報に示さ
れるワークの材質，形状，大きさから指定されたワーク
の把持力規定値を演算し、ワークの材質，形状，大きさ
及びワークの種類からワークの挿入規定値を演算する
（ステップＳ４３）。そして多関節ロボット３を駆動し
てハンド８をワークの把持位置に位置決めし、ハンド指
１０でワークの把持を開始させる（ステップＳ４４）。
ワークの把持を開始すると、ハンド８の演算処理部２０
の絶対値情報検出部２１で圧力センサ１３から出力する
計測信号の絶対値を取得し、分布情報検出部２２で圧力
センサ１３から出力する計測信号の分布を取得する（ス
テップＳ４５）。把持情報演算部２３は分布情報検出部
２２で取得している計測信号がワークの把持を示す範囲
に分布しているときは、ハンド指１０でワークの把持を
開始したと判断する。そして絶対値情報検出部２１で所
得している計測信号の絶対値の最大値又は平均値と中央
制御部２６で演算したワークの把持規定値とを比較し
（ステップＳ４６）、計測信号の絶対値が把持規定値を
越えたときにワークの把持完了と判断する（ステップＳ
４７）。一方、把持力演算部２４は絶対値情報検出部２
１で所得している計測信号の絶対値と分布情報検出部２
２で取得している計測信号の分布状態の変化からハンド
指１０の把持力を演算する（ステップＳ４８）。この把
持情報演算部２３で判定している把持情報と把持力演算
部２４で演算している把持力の情報は制御装置６の中央
制御部２６に逐次送られ、操作表示部２７に表示され
る。また、中央制御部２６は逐次送られる把持力により
フィードバック制御してハンド指１０の把持力が演算し
た把持力規定値になるように駆動部２９を制御して、ハ
ンド指１０でワークを把持力規定値で把持させる（ステ
ップＳ４９）。そしてワークをハンド指１０で把持力規
定値で把持すると（ステップ５０）、多関節ロボット３
を駆動してワークを把持したハンド８をユニット４の所
定の位置に搬送する。Further, the unit 4 holds and conveys the work.
The process and operation for assembling will be described with reference to the flowchart of FIG. The materials, shapes, sizes and types of various works to be assembled are input from the operation display unit 17 in advance. The central control unit 26 uses various input materials for the work,
The shape, size, and type are stored in the storage unit 28 as work information. In this state, when the work to be gripped is designated from the operation display unit 27 (step S41), the central control unit 26 extracts the work information of the designated work from the storage unit 28 (step S42), and the extracted work information is set. The specified gripping value of the work specified from the material, shape, and size of the work shown is calculated and sent to the gripping information calculation unit 23.
Subsequently, the central control unit 26 calculates a gripping force specified value of the work specified from the material, shape, and size of the work indicated by the extracted work information, and calculates the work material, shape, size, and work type from the work. Is calculated (step S43). Then, the articulated robot 3 is driven to position the hand 8 at the work gripping position, and the gripping of the work is started by the hand finger 10 (step S44).
When the gripping of the work is started, the arithmetic processing unit 20 of the hand 8
The absolute value information detector 21 acquires the absolute value of the measurement signal output from the pressure sensor 13, and the distribution information detector 22 acquires the distribution of the measurement signal output from the pressure sensor 13 (step S45). When the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22 is distributed in the range indicating the grip of the work, the grip information calculation unit 23 determines that the grip of the work with the hand finger 10 has started. Then, the maximum value or average value of the absolute values of the measurement signals obtained by the absolute value information detection unit 21 is compared with the gripping specified value of the workpiece calculated by the central control unit 26 (step S46), and the absolute value of the measurement signals is compared. Is determined to be the gripping completion of the work when the gripping specified value is exceeded (step S
47). On the other hand, the gripping force calculation unit 24 uses the absolute value information detection unit 2
Absolute value of measurement signal and distribution information detection unit 2
The gripping force of the hand finger 10 is calculated from the change in the distribution state of the measurement signal acquired in 2 (step S48). The grip information determined by the grip information calculation unit 23 and the grip force information calculated by the grip force calculation unit 24 are sequentially sent to the central control unit 26 of the control device 6 and displayed on the operation display unit 27. . Further, the central control unit 26 controls the drive unit 29 so that the gripping force of the hand finger 10 reaches the calculated gripping force specified value by performing feedback control with the gripping force sequentially sent, and the hand finger 10 grips the workpiece. It is gripped with a specified value (step S49). When the work is gripped by the hand fingers 10 with the gripping force specified value (step 50), the articulated robot 3
Is driven to convey the hand 8 holding the work to a predetermined position of the unit 4.
【００３２】ハンド８を所定の位置に搬送して位置決め
するとワークの挿入動作を開始する（ステップＳ５
１）。ワークの挿入動作を開始すると、絶対値情報検出
部２１で圧力センサ１３から出力する計測信号の絶対値
を取得し、分布情報検出部２２で圧力センサ１３から出
力する計測信号の分布を取得する（ステップＳ５２）。
挿入力演算部２５は絶対値情報検出部２１で所得してい
る計測信号の絶対値と分布情報検出部２２で取得してい
る計測信号の分布状態の変化からワークの挿入力を演算
する（ステップＳ５３）。この挿入力演算部２５で演算
している挿入力の情報は制御装置６の中央制御部２６に
逐次送られ、操作表示部２７に表示され、中央制御部２
６は逐次送られる挿入力が演算した挿入力規定値になる
ように駆動部２９を制御して、ワークをユニット４の所
定の位置に挿入させる（ステップＳ５４）。この挿入力
が挿入規定値に達するとワークの挿入が完了したとし
て、挿入動作を終了してハンド指１０によるワークの把
持を解除してハンド８を移動して次の動作に入る（ステ
ップＳ５５）。When the hand 8 is conveyed to a predetermined position and positioned, the work inserting operation is started (step S5).
1). When the work insertion operation is started, the absolute value information detection unit 21 acquires the absolute value of the measurement signal output from the pressure sensor 13, and the distribution information detection unit 22 acquires the distribution of the measurement signal output from the pressure sensor 13 ( Step S52).
The insertion force calculation unit 25 calculates the insertion force of the work from the absolute value of the measurement signal obtained by the absolute value information detection unit 21 and the change in the distribution state of the measurement signal acquired by the distribution information detection unit 22 (step S53). The information of the insertion force calculated by the insertion force calculation unit 25 is sequentially sent to the central control unit 26 of the control device 6, displayed on the operation display unit 27, and the central control unit 2
6 controls the drive unit 29 so that the insertion force that is sequentially sent becomes the calculated insertion force specified value, and inserts the work into a predetermined position of the unit 4 (step S54). When the insertion force reaches the specified insertion value, it is considered that the insertion of the work is completed, the insertion operation is ended, the grip of the work by the hand fingers 10 is released, and the hand 8 is moved to start the next operation (step S55). .
【００３３】また、前記説明ではハンド指１０とハンド
指ベース１２の間の全面に圧力センサ１３を設けた場合
について説明したが、図１０に示すように、複数例えば
４個の圧力センサ１３ａ〜１３ｄをハンド指１０とハン
ド指ベース１２の間に配置しても良い。この場合、例え
ばハンド指１０でワークを把持するためにハンド指１０
の正面部分に外力が作用して＋Ｘ方向の力が加えられる
と、圧力センサ１３ａと圧力センサ１３ｃで出力する計
測信号が変化する。また、ワーク把持とは逆のハンド指
１０の裏面から力が作用して−Ｘ方向の力が加えられる
と、圧力センサ１３ｂと圧力センサ１３ｄの計測信号が
変化する。また、センサ指１０に、把持方向に対して横
方向である＋Ｙ方向あるいは−Ｙ方向に力が加えられる
と圧力センサ１３ａと圧力センサ１３ｂあるいは圧力セ
ンサ１３ｃと圧力センサ１３ｄの計測信号が変化する。
したがって、圧力センサ１３ａ〜１３ｄから出力する計
測信号とその分布を検出することにより、ハンド指１０
に加えられた力とその向きを検出することができるとと
もに、ハンド指１０によるワークの把持状態や把持力及
び組み立てるときの挿入力をリアルタイムで検出して、
ワークの把持や挿入を適正に制御することができる。In the above description, the case where the pressure sensor 13 is provided on the entire surface between the hand finger 10 and the hand finger base 12 has been described, but as shown in FIG. 10, a plurality of pressure sensors 13a to 13d, for example, four pressure sensors 13a to 13d. May be arranged between the hand finger 10 and the hand finger base 12. In this case, for example, in order to grasp the work with the hand fingers 10,
When an external force acts on the front part of the and the force in the + X direction is applied, the measurement signals output by the pressure sensors 13a and 13c change. When a force acts from the back surface of the hand finger 10 opposite to the grip of the work and a force in the -X direction is applied, the measurement signals of the pressure sensor 13b and the pressure sensor 13d change. Further, when a force is applied to the sensor finger 10 in the + Y direction or the −Y direction which is the lateral direction with respect to the gripping direction, the measurement signals of the pressure sensor 13a and the pressure sensor 13b or the pressure sensor 13c and the pressure sensor 13d change.
Therefore, by detecting the measurement signal output from the pressure sensors 13a to 13d and the distribution thereof, the hand finger 10
It is possible to detect the force applied to and the direction thereof, and to detect the gripping state and gripping force of the work by the hand finger 10 and the insertion force when assembling in real time,
It is possible to appropriately control gripping and insertion of the work.
【００３４】この圧力センサ１３ａ〜１３ｄから出力す
る計測信号によりハンド指１０でワークを把持すると
き、圧力センサ１３ａの出力をＳ１、圧力センサ１３ｂ
の出力をＳ２、圧力センサ１３ｃの出力をＳ３、圧力セ
ンサ１３ｄの出力をＳ４とすると、把持力Ｆｈは、圧力
センサ１３ａの出力Ｓ１と圧力センサ１３ｃの出力Ｓ３
の平均値と、圧力センサ１３ｂの出力Ｓ２と圧力センサ
１３ｄの出力Ｓ４の平均値の差から下記（１）式で求め
られる。
Ｆｈ＝ａ｛（Ｓ１＋Ｓ３）／２−（Ｓ２＋Ｓ４）／２｝ （１）
上記（１）式においてａは定数であり、既知の把持力か
らのキャリブレーションによって導き出される。また、
ハンド指１０で把持したワークをユニット４に組み立て
るときの挿入力Ｆｓは各圧力センサ１３ａ〜１３ｄの出
力の平均値に比例した値となり、下記（２）式で求める
ことができる。
Ｆｓ＝ｂ｛（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４）／４｝ （２）
上記（２）式においてｂは既知の挿入力からのキャリブ
レーションによって導き出される定数である。When gripping a work with the hand finger 10 according to the measurement signals output from the pressure sensors 13a to 13d, the output of the pressure sensor 13a is S1, and the pressure sensor 13b is output.
Is S2, the output of the pressure sensor 13c is S3, and the output of the pressure sensor 13d is S4, the gripping force Fh is the output S1 of the pressure sensor 13a and the output S3 of the pressure sensor 13c.
And the difference between the average value of the output S2 of the pressure sensor 13b and the average value of the output S4 of the pressure sensor 13d are calculated by the following equation (1). Fh = a {(S1 + S3) / 2- (S2 + S4) / 2} (1) In the above formula (1), a is a constant and is derived by calibration from a known gripping force. Also,
The insertion force Fs when assembling the work gripped by the hand finger 10 into the unit 4 is a value proportional to the average value of the outputs of the pressure sensors 13a to 13d, and can be calculated by the following equation (2). Fs = b {(S1 + S2 + S3 + S4) / 4} (2) In the above formula (2), b is a constant derived by calibration from a known insertion force.
【００３５】このようにして圧力センサ１３ａ〜１３ｄ
を用いて２軸の力を計測することができ、圧力センサ１
３ａ〜１３ｄからの計測信号の取り込みを一回で行い、
並列処理で上記の加減乗除の演算処理を行うことによ
り、把持力と挿入力を高速にセンシングすることができ
る。In this way, the pressure sensors 13a to 13d
It is possible to measure the force of two axes using
The measurement signals from 3a to 13d are taken in once,
By performing the above-described addition / subtraction / multiplication / division calculation processing in parallel processing, the gripping force and the insertion force can be sensed at high speed.
【００３６】上記説明では圧力センサ１３として、電極
フィルム１５に対してマトリックス状に規則的に配置さ
れた複数の電極１４を対向して配置した面状の圧力セン
サを使用した場合について説明したが、シリコン単結晶
の異方性エッチングにより作成したダイアフラムに不純
物を選択拡散して、ダイアフラムの表面の一部をひずみ
ケージとした小型の圧力センサをマトリックス状に規則
的に配置しても良い。In the above description, the case where the pressure sensor 13 is a planar pressure sensor in which a plurality of electrodes 14 regularly arranged in a matrix with respect to the electrode film 15 are opposed to each other has been described. Impurities may be selectively diffused into a diaphragm formed by anisotropic etching of a silicon single crystal, and small pressure sensors having a strain cage on a part of the surface of the diaphragm may be regularly arranged in a matrix.
【００３７】また、ハンド８のハンドベース９に内蔵し
た信号処理部１８に絶対値情報検出部２１と分布情報検
出部２２と把持情報演算部２３と把持力演算部２４及び
挿入力演算部２５を設けた場合について説明したが、図
７，図８及び図９に示すように、圧力センサ１３の計測
信号から絶対値と分布を検出する処理と、検出した絶対
値と分布から把持状態と把持力及び挿入力を演算し、演
算した把持状態によりワークの把持完了を判断するとと
もに、演算した把持力と挿入力によりワークの把持力や
挿入力を制御する処理プログラムや、記憶部２８に記憶
したワーク情報により、把持するワークに応じた把持規
定値や挿入規定値を演算する処理プログラムをあらかじ
め記憶部２８に記憶しておき、中央制御部２６は記憶部
２８に記憶した処理プログラムにより、圧力センサ１３
の計測信号から絶対値と分布を検出し、検出した絶対値
と分布から把持状態と把持力及び挿入力を演算し、演算
した把持状態によりワークの把持完了を判断するととも
に、演算した把持力と挿入力によりワークの把持力や挿
入力を制御するようにしても良い。Further, an absolute value information detecting unit 21, a distribution information detecting unit 22, a gripping information calculating unit 23, a gripping force calculating unit 24, and an inserting force calculating unit 25 are provided in the signal processing unit 18 built in the hand base 9 of the hand 8. Although the case of providing is explained, as shown in FIGS. 7, 8 and 9, a process of detecting an absolute value and a distribution from the measurement signal of the pressure sensor 13, a gripping state and a gripping force from the detected absolute value and distribution. And the insertion force is calculated, and the completion of gripping of the work is determined based on the calculated gripping state, and the processing program that controls the gripping force and the insertion force of the work by the calculated gripping force and the insertion force, and the work stored in the storage unit 28. Based on the information, a processing program for calculating the gripping specified value and the insertion specified value according to the workpiece to be gripped is stored in the storage unit 28 in advance, and the central control unit 26 stores the processing program stored in the storage unit 28. The program, pressure sensor 13
The absolute value and the distribution are detected from the measurement signal of, and the gripping state, the gripping force, and the inserting force are calculated from the detected absolute value and the distribution, and the completion of gripping the work is determined based on the calculated gripping state. The gripping force and the inserting force of the work may be controlled by the inserting force.
【００３８】また、この処理プログラムをフロッピーや
光記憶媒体等の外部記憶媒体に記録しておき、図１１の
ブロック図に示すように、制御装置６の中央制御部２６
で外部記憶媒体３０に記憶したプログラムを読み込み、
圧力センサ１３から出力する計測信号によりワークの把
持状態を検出したり把持力や挿入力を制御するようにし
ても良い。Further, this processing program is recorded in an external storage medium such as a floppy disk or an optical storage medium, and as shown in a block diagram of FIG.
To read the program stored in the external storage medium 30,
The gripping state of the workpiece may be detected or the gripping force or the inserting force may be controlled by the measurement signal output from the pressure sensor 13.
【００３９】[0039]
【発明の効果】この発明は以上説明したように、ワーク
の搬送，組立及び分解を行う作業用ロボットのハンドに
おいて、ワークを把持するハンド指のハンド指先端部と
ハンド指ベースの間に、微小範囲の圧力を検出する圧力
検出手段を複数分布させたシート状圧力センサを設ける
ことにより、ハンドを小型化することができるととも
に、ハンド指に加えられる外力と外力の方向を迅速に検
出して、ワークの把持状態や把持力及び挿入力を高速に
得ることができる。As described above, according to the present invention, in a hand of a work robot for carrying, assembling and disassembling a work, a small amount is provided between the tip of the hand finger holding the work and the hand base. By providing a sheet-like pressure sensor in which a plurality of pressure detecting means for detecting the pressure in the range are distributed, the hand can be downsized, and the external force applied to the finger of the hand and the direction of the external force can be detected quickly, It is possible to obtain the gripping state of the workpiece and the gripping force and the inserting force at high speed.
【００４０】また、シート状圧力センサは、圧力検出手
段をマトリックス状に規則的に配置することにより、ハ
ンド指に加えられる外力の方向を精度良く検出すること
ができ、ワークの把持や把持の解除を精度良く検知する
ことができる。Further, the sheet pressure sensor can accurately detect the direction of the external force applied to the finger of the hand by arranging the pressure detecting means regularly in a matrix, and grasping or releasing the grasping of the work. Can be accurately detected.
【００４１】また、シート状圧力センサは、柔軟で伸縮
自在な絶縁性材料の表面又は内面に、マトリックス状に
規則的に配置した複数の電極を有する電極部材を少なく
とも２枚、各電極を対向させて配置し、対向した電極間
の電気信号の変化を計測信号として出力することによ
り、ハンド指に加えられる外力の大きさと方向を高速か
つちゅ高精度で検知することができる。Further, the sheet-shaped pressure sensor has at least two electrode members having a plurality of electrodes arranged regularly in a matrix on the surface or the inner surface of a flexible and stretchable insulating material, each electrode being opposed to each other. By outputting the change of the electric signal between the opposed electrodes as a measurement signal, the magnitude and direction of the external force applied to the hand finger can be detected at high speed and with high precision.
【００４２】さらに、シート状圧力センサの対向させて
配置した電極部材の間に気体，液体又は流動体を封入す
ることにより、計測信号の応答性を高めることができ
る。Further, by enclosing a gas, a liquid or a fluid between the electrode members of the sheet pressure sensor which are arranged opposite to each other, the response of the measurement signal can be enhanced.
【００４３】また、シート状圧力センサを、ハンド指先
端部とハンド指ベースの間の全面に配置したり、シート
状圧力センサを複数、ハンド指先端部とハンド指ベース
の間の全面に規則的に配置することにより、ハンド指に
加えられる外力により作用する力の分布情報を含む計測
信号を精度良く出力することができる。Further, the sheet-like pressure sensor may be arranged on the entire surface between the hand finger tip and the hand finger base, or a plurality of sheet-like pressure sensors may be regularly provided on the entire surface between the hand finger tip and the hand finger base. By arranging in the above, the measurement signal including the distribution information of the force applied by the external force applied to the hand finger can be accurately output.
【００４４】また、シート状圧力センサの複数の圧力検
出手段から出力する計測信号を処理する演算処理部に、
絶対値情報検出部と分布情報検出部及び把持状態演算部
を設け、絶対値情報検出部は各圧力検出手段から出力し
た計測信号の絶対値を検出し、分布情報検出部は各圧力
検出手段から出力した計測信号の分布状態を検出し、把
持状態演算部は、検出している絶対値と分布状態からハ
ンド指先端部におけるワークの把持状態を演算すること
により、ワークの把持状態をリアルタイムで検知するこ
とができる。Further, the arithmetic processing unit for processing the measurement signals output from the plurality of pressure detecting means of the sheet pressure sensor,
An absolute value information detection unit, a distribution information detection unit, and a gripping state calculation unit are provided, the absolute value information detection unit detects the absolute value of the measurement signal output from each pressure detection unit, and the distribution information detection unit detects each pressure detection unit from each pressure detection unit. The gripping state calculator detects the distribution state of the output measurement signal, and detects the gripping state of the work in real time by calculating the gripping state of the work at the tip of the hand finger from the detected absolute value and distribution state. can do.
【００４５】さらに、検出している分布状態からワーク
の把持の有無を判断し、ワークを把持しているときに検
出している絶対値があらかじめ定めた把持規定値を越え
たときにワークの把持完了と判断することにより、各種
ワークを安定して把持することができる。Further, the presence or absence of gripping of the work is judged from the detected distribution state, and when the absolute value detected while gripping the work exceeds a predetermined gripping specified value, gripping of the work is performed. By determining completion, various works can be stably gripped.
【００４６】また、検出している計測信号の絶対値及び
計測信号の分布状態の変化からワークの把持力を演算し
たり、検出している計測信号の絶対値及び検出している
計測信号の分布状態の変化からワークの挿入力を演算す
ることにより、ワークの把持力や挿入力をリアルタイム
で検知することができ、ワークの把持や組立を安定して
行うことができる。Further, the gripping force of the workpiece is calculated from the absolute value of the detected measurement signal and the change of the distribution state of the measurement signal, and the absolute value of the detected measurement signal and the distribution of the detected measurement signal are calculated. By calculating the insertion force of the work from the change of the state, the gripping force and the insertion force of the work can be detected in real time, and the work can be stably gripped and assembled.
【００４７】さらに、このハンドを作業用ロボットに使
用することにより、ワークの把持や搬送及び組立を安定
して行うことができる。Furthermore, by using this hand for a work robot, it is possible to stably grip, convey and assemble the work.
【００４８】また、作業用ロボットの制御装置で、把持
状態を入力して表示したり、演算しているワークの把持
力を入力し、入力した把持力があらかじめ定めた把持力
規定値になるようにハンド指の動作を制御したり、演算
しているワークの挿入力を入力し、入力した挿入力があ
らかじめ定めた挿入力規定値になるようにハンド指の動
作を制御することにより、ワークの把持や搬送あるいは
組立や分解を高速かつ安定して行うことができる。In addition, the control unit for the work robot inputs and displays the gripping state, or inputs the gripping force of the work being calculated so that the input gripping force becomes a predetermined gripping force specified value. To control the movement of the hand finger or to input the insertion force of the workpiece that is being calculated, and to control the movement of the hand finger so that the input insertion force reaches the predetermined insertion force specified value. Gripping, transporting, assembling and disassembling can be performed at high speed and stably.
【００４９】また、ハンド指の動作を制御するときに、
搬送，組立及び分解を行う各種ワークの材質，形状，大
きさをワーク情報としてあらかじめ格納しておき、指定
されたワークに応じてワーク情報を抽出し、抽出したワ
ーク情報から把持規定値と把持力規定値及び挿入力規定
値を演算することにより、異なる種類のワークの把持や
搬送あるいは組立や分解を高速かつ安定して行うことが
できる。When controlling the operation of the hand finger,
The material, shape, and size of various works to be transported, assembled, and disassembled are stored in advance as work information, work information is extracted according to the specified work, and the specified grip value and grip force are extracted from the extracted work information. By calculating the specified value and the specified value of the insertion force, it is possible to grip and convey different kinds of works, or to assemble and disassemble them at high speed and stably.
【００５０】さらに、搬送，組立及び分解を行う各種ワ
ークの材質，形状，大きさをワーク情報として記憶する
とともに、シート状圧力センサの計測信号から絶対値と
分布を検出する処理と、検出した絶対値と分布から把持
状態と把持力及び挿入力を演算し、演算した把持状態に
よりワークの把持完了を判断するとともに演算した把持
力と挿入力によりワークの把持力や挿入力を制御する処
理プログラムをあらかじめ記憶しておき、記憶した処理
プログラムにより、シート状圧力センサの計測信号から
絶対値と分布を検出し、検出した絶対値と分布から把持
状態と把持力及び挿入力を演算し、演算した把持状態に
よりワークの把持完了を判断するとともに、演算した把
持力と挿入力によりワークの把持力や挿入力を制御する
ことにより、ハンドをより小型化するとともに、各種ワ
ークの把持や搬送あるいは組立や分解を高速かつ安定し
て行うことができる。Further, the material, shape, and size of various works to be transported, assembled, and disassembled are stored as work information, and the absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the sheet pressure sensor, and the detected absolute value is detected. A processing program that calculates the gripping state, gripping force, and insertion force from the values and distribution, determines the completion of gripping of the workpiece based on the calculated gripping state, and controls the gripping force and insertion force of the workpiece based on the calculated gripping force and insertion force. The absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the sheet pressure sensor by the stored processing program, and the gripping state, gripping force and insertion force are calculated from the detected absolute value and distribution, and the calculated gripping value is calculated. The gripping completion of the work is judged according to the state, and the gripping force and the insertion force of the work are controlled by the calculated gripping force and the insertion force to More with smaller, gripping and transporting or assembling and disassembly of the various work can be carried out fast and stably.
【００５１】また、外部記憶媒体に、ハンドのシート状
圧力センサの計測信号から絶対値と分布を検出する処理
と、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力及び挿
入力を演算し、演算した把持状態によりワークの把持完
了を判断するとともに演算した把持力と挿入力によりワ
ークの把持力や挿入力を制御する処理プログラムを記憶
しておき、この外部記憶媒体から処理プログラムを読み
出し、シート状圧力センサの計測信号から絶対値と分布
を検出し、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力
及び挿入力を演算し、演算した把持状態によりワークの
把持完了を判断するとともに、演算した把持力と挿入力
によりワークの把持力や挿入力を制御することにより、
作業用ロボットの汎用性を高めることができる。Further, a process of detecting an absolute value and a distribution from a measurement signal of a sheet pressure sensor of the hand in an external storage medium, and a gripping state, a gripping force and an inserting force are calculated from the detected absolute value and distribution, and calculation is performed. The processing program that determines the completion of gripping of the workpiece based on the grasped state and controls the grasping force and the inserting force of the workpiece by the calculated grasping force and the inserting force is stored. The absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the pressure sensor, and the gripping state, gripping force, and insertion force are calculated from the detected absolute value and distribution, and the completion of gripping the workpiece is judged based on the calculated gripping state, and the calculated gripping By controlling the gripping force and insertion force of the work by the force and the insertion force,
The versatility of the work robot can be improved.
【図１】この発明の作業装置の構成を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a working apparatus according to the present invention.
【図２】多関節ロボットのハンドを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a hand of an articulated robot.
【図３】ハンド指の構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a hand finger.
【図４】圧力センサの構成を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a pressure sensor.
【図５】圧力センサの動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the pressure sensor.
【図６】圧力センサの信号処理部と多関節ロボットの制
御装置の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a signal processing unit of a pressure sensor and a control device of an articulated robot.
【図７】ワークの把持と組立作業の処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process of gripping a work and assembling work.
【図８】ワークの把持，搬送処理を示すフローチャート
である。FIG. 8 is a flowchart showing a work gripping and carrying process.
【図９】ワークの把持と組立作業の他の処理を示すフロ
ーチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing another process of gripping a work and assembling work.
【図１０】ハンド指の他の構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing another configuration of a hand finger.
【図１１】多関節ロボットの他の制御装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of another control device of the articulated robot.
１；組立装置、２；基台、３；多関節ロボット、４；ユ
ニット、５；載置部、６；制御装置、７；アーム、８；
ハンド、９；ハンドベース、１０；ハンド指、１１；ハ
ンド指先端部、１２；ハンド指ベース部、１３；圧力セ
ンサ、１４；電極、１５；電極フィルム、１６；電極接
続端子、１７；接続ケーブル、１８；信号処理部、１
９；電気信号出力部、２０；演算処理部、２１；絶対値
情報検出部、２２；分布情報検出部、２３；把持情報演
算部、２４；把持力演算部、２５；挿入力演算部、２
６；中央制御部、２７；操作表示部、２８；記憶部、２
９；駆動部、３０；外部記憶媒体。1; Assembly device, 2; Base, 3; Articulated robot, 4; Unit, 5; Placement part, 6; Control device, 7; Arm, 8;
Hand, 9; Hand base, 10; Hand finger, 11; Hand finger tip, 12; Hand finger base, 13; Pressure sensor, 14; Electrode, 15; Electrode film, 16; Electrode connection terminal, 17; Connection cable , 18; signal processing unit, 1
9; electric signal output unit, 20; arithmetic processing unit, 21; absolute value information detecting unit, 22; distribution information detecting unit, 23; grip information calculating unit, 24; grip force calculating unit, 25; insertion force calculating unit, 2
6; central control unit, 27; operation display unit, 28; storage unit, 2
9; drive unit, 30; external storage medium.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 拓也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 吉村 研一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 高橋 斗美子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 3C007 BS10 DS01 ES03 KS30 KS34 KW00 KW04 KX07 LU08 LV10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takuya Uchida 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh (72) Inventor Kenichi Yoshimura 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh (72) Inventor Tomiko Takahashi 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh F-term (reference) 3C007 BS10 DS01 ES03 KS30 KS34 KW00 KW04 KX07 LU08 LV10
Claims (18)
用ロボットのハンドにおいて、 ワークを把持するハンド指のハンド指先端部とハンド指
ベースの間に、微小範囲の圧力を検出する圧力検出手段
を複数分布させたシート状圧力センサを設けたことを特
徴とする作業用ロボットのハンド。1. In a hand of a work robot for carrying, assembling and disassembling a work, a pressure detecting means for detecting a pressure within a minute range between a hand finger tip portion of a hand finger holding a work and a hand finger base. A work robot hand comprising a sheet-shaped pressure sensor having a plurality of distributed pressure sensors.
段をマトリックス状に規則的に配置した請求項1記載の
作業用ロボットのハンド。2. The hand of the work robot according to claim 1, wherein the sheet-shaped pressure sensor has pressure detection means arranged regularly in a matrix.
自在な絶縁性材料の表面又は内面に、マトリックス状に
規則的に配置した複数の電極を有する電極部材を少なく
とも２枚、各電極を対向させて配置し、対向した電極間
の電気信号の変化を計測信号として出力する請求項1又
は２記載の作業用ロボットのハンド。3. The sheet-shaped pressure sensor comprises at least two electrode members having a plurality of electrodes arranged regularly in a matrix on the surface or the inner surface of a flexible and stretchable insulating material, and the electrodes are opposed to each other. The hand of the working robot according to claim 1 or 2, wherein the hand of the working robot is arranged in such a manner that the change in the electric signal between the facing electrodes is output as a measurement signal.
置した電極部材の間に、気体，液体又は流動体を封入し
た請求項３記載の作業用ロボットのハンド。4. The hand of the working robot according to claim 3, wherein a gas, a liquid or a fluid is enclosed between the electrode members of the sheet-shaped pressure sensor which are arranged to face each other.
端部とハンド指ベースの間の全面に配置した請求項1乃
至４のいずれかに記載の作業用ロボットのハンド。5. The hand of the working robot according to claim 1, wherein the sheet-shaped pressure sensor is arranged on the entire surface between the tip of the hand finger and the hand finger base.
指先端部とハンド指ベースの間の全面に規則的に配置し
た請求項1乃至４のいずれかに記載の作業用ロボットの
ハンド。6. The hand of a work robot according to claim 1, wherein a plurality of the sheet-shaped pressure sensors are regularly arranged on the entire surface between the hand finger tip and the hand finger base.
出手段から出力する計測信号を処理する演算処理部に、
絶対値情報検出部と分布情報検出部及び把持状態演算部
を有し、絶対値情報検出部は各圧力検出手段から出力し
た計測信号の絶対値を検出し、分布情報検出部は各圧力
検出手段から出力した計測信号の分布状態を検出し、把
持状態演算部は、検出している絶対値と分布状態からハ
ンド指先端部におけるワークの把持状態を演算する請求
項１乃至６のいずれかに記載の作業用ロボットのハン
ド。7. An arithmetic processing unit for processing measurement signals output from a plurality of pressure detecting means of the sheet-shaped pressure sensor,
It has an absolute value information detection unit, a distribution information detection unit, and a gripping state calculation unit, the absolute value information detection unit detects the absolute value of the measurement signal output from each pressure detection unit, and the distribution information detection unit the each pressure detection unit. 7. The distribution state of the measurement signal output from the detection unit is detected, and the gripping state calculation unit calculates the gripping state of the work at the tip of the hand finger from the detected absolute value and distribution state. Robot hand for work.
布状態からワークの把持の有無を判断し、ワークを把持
しているときに検出している絶対値があらかじめ定めた
把持規定値を越えたときにワークの把持完了と判断する
請求項７記載の作業用ロボットのハンド。8. The gripping state calculation unit determines whether or not a work is gripped from the detected distribution state, and the absolute value detected while gripping the work is a predetermined gripping specified value. The work robot hand according to claim 7, wherein when the work is exceeded, it is determined that gripping of the work is completed.
把持力演算部は、絶対値情報検出部で検出している計測
信号の絶対値及び分布情報検出部で検出している計測信
号の分布状態の変化からワークの把持力を演算する請求
項７又は８記載の作業用ロボットのハンド。9. The calculation processing section has a gripping force calculation section,
The gripping force calculation unit calculates the gripping force of the workpiece from the change in the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detection unit and the distribution state of the measurement signal detected by the distribution information detection unit. A robot hand for work according to item 8.
し、挿入力演算部は、絶対値情報検出部で検出している
計測信号の絶対値及び分布情報検出部で検出している計
測信号の分布状態の変化からワークの挿入力を演算する
請求項７，８又は９記載の作業用ロボットのハンド。10. The calculation processing section has an insertion force calculation section, and the insertion force calculation section measures the absolute value of the measurement signal detected by the absolute value information detection section and the measurement detected by the distribution information detection section. The work robot hand according to claim 7, 8 or 9, wherein the insertion force of the work is calculated from the change of the signal distribution state.
ハンドを有することを特徴とする作業用ロボット。11. A working robot comprising the hand according to claim 1.
作業用ロボットの制御装置であって、 把持状態演算部で判断している把持状態を入力して表示
することを特徴とする作業用ロボットの制御装置。12. A control device for a work robot having a hand according to claim 7, wherein the gripping state judged by the gripping state calculation unit is input and displayed. Control device.
ロボットの制御装置であって、 把持力演算部で演算しているワークの把持力を入力し、
入力した把持力があらかじめ定めた把持力規定値になる
ようにハンド指の動作を制御することを特徴とする作業
用ロボットの制御装置。13. A control device for a work robot having a hand according to claim 9, wherein the grip force of the workpiece calculated by the grip force calculation unit is input,
A control device for a work robot, wherein the operation of a hand finger is controlled so that the input gripping force has a predetermined gripping force specified value.
用ロボットの制御装置であって、 把持力演算部で演算しているワークの把持力を入力し、
入力した把持力があらかじめ定めた把持力規定値になる
ようにハンド指の動作を制御し、挿入力演算部で演算し
ているワークの挿入力を入力し、入力した挿入力があら
かじめ定めた挿入力規定値になるようにハンド指の動作
を制御することを特徴とする作業用ロボットの制御装
置。14. A control device for a work robot having a hand according to claim 10, wherein the gripping force of the workpiece calculated by the gripping force calculation unit is input,
The input finger force is controlled by controlling the movement of the hand finger so that the input grip force reaches the predetermined grip force specified value, and the input force of the workpiece calculated by the insertion force calculator is input. A control device for a work robot, characterized in that the motion of a hand finger is controlled so as to obtain a force regulation value.
御装置であって、搬送，組立及び分解を行う各種ワーク
の材質，形状，大きさをワーク情報としてあらかじめ格
納し、指定されたワークに応じてワーク情報を抽出し、
抽出したワーク情報から把持規定値と把持力規定値及び
挿入力規定値を演算することを特徴とする作業用ロボッ
トの制御装置。15. The work robot control apparatus according to claim 14, wherein materials, shapes, and sizes of various works to be transported, assembled, and disassembled are stored in advance as work information, and the work information is stored according to a designated work. To extract work information,
A control device for a work robot, which calculates a gripping regulation value, a gripping force regulation value, and an insertion force regulation value from the extracted work information.
ンドを有する作業用ロボットの制御装置であって、 中央制御部と記憶部を有し、記憶部は、搬送，組立及び
分解を行う各種ワークの材質，形状，大きさをワーク情
報として記憶するとともに、シート状圧力センサの計測
信号から絶対値と分布を検出する処理と、検出した絶対
値と分布から把持状態と把持力及び挿入力を演算し、演
算した把持状態によりワークの把持完了を判断するとと
もに演算した把持力と挿入力によりワークの把持力や挿
入力を制御する処理プログラムをあらかじめ記憶してお
き、中央制御部は記憶部に記憶した処理プログラムによ
り、シート状圧力センサの計測信号から絶対値と分布を
検出し、検出した絶対値と分布から把持状態と把持力及
び挿入力を演算し、演算した把持状態によりワークの把
持完了を判断するとともに、演算した把持力と挿入力に
よりワークの把持力や挿入力を制御することを特徴とす
る作業用ロボットの制御装置。16. A control device for a work robot having a hand according to claim 1, comprising a central control unit and a storage unit, wherein the storage unit carries out transportation, assembly and disassembly. The material, shape, and size of various works are stored as work information, and the processing to detect the absolute value and distribution from the measurement signal of the sheet pressure sensor, the gripping state, the gripping force, and the insertion force from the detected absolute value and distribution. And a processing program for controlling the gripping force and the inserting force of the work by the gripping force and the inserting force which are calculated based on the calculated gripping state and the completion of the gripping of the work, and the central control unit stores the storage unit. Absolute value and distribution are detected from the measurement signal of the sheet pressure sensor by the processing program stored in, and the gripping state, gripping force and insertion force are calculated from the detected absolute value and distribution, and calculation is performed. And thereby determines the gripping completion of the work by the gripping state, the control apparatus of the working robot and controls the gripping force and the insertion force of the workpiece by the insertion force and the calculated gripping force.
ンドのシート状圧力センサの計測信号から絶対値と分布
を検出する処理と、検出した絶対値と分布から把持状態
と把持力及び挿入力を演算し、演算した把持状態により
ワークの把持完了を判断するとともに演算した把持力と
挿入力によりワークの把持力や挿入力を制御する処理プ
ログラムを記憶したことを特徴とする外部記憶媒体。17. A process of detecting an absolute value and a distribution from a measurement signal of the sheet pressure sensor of the hand according to claim 1, and a gripping state, a gripping force, and an insertion from the detected absolute value and distribution. An external storage medium, which stores a processing program that calculates a force, determines the completion of gripping of a workpiece based on the calculated gripping state, and controls the gripping force and the insertion force of a workpiece based on the calculated gripping force and insertion force.
処理プログラムを読み出し、シート状圧力センサの計測
信号から絶対値と分布を検出し、検出した絶対値と分布
から把持状態と把持力及び挿入力を演算し、演算した把
持状態によりワークの把持完了を判断するとともに、演
算した把持力と挿入力によりワークの把持力や挿入力を
制御することを特徴とする作業用ロボットの制御装置。18. The processing program is read from the external storage medium according to claim 17, the absolute value and the distribution are detected from the measurement signal of the sheet pressure sensor, and the gripping state, the gripping force, and the insertion are detected from the detected absolute value and distribution. A control device for a work robot, characterized in that a force is calculated, the completion of gripping of a work is determined based on the calculated gripping state, and the gripping force and the insertion force of the work are controlled by the calculated gripping force and insertion force.
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|---|---|---|---|
| JP2001290465A JP2003094377A (en) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | Hand for working robot, working robot, working robot controlling device, and external memory device storing processing program for working robot |
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005206291A (en) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Holding device, holding power control device, and holding device driving device |
| JP2006341957A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Article classification and accommodation system, and manipulation system |
| JP2007216381A (en) * | 2004-07-13 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Robot |
| JP2008055584A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Toyota Motor Corp | Robot for holding object and holding method of object by robot |
| CN109227578A (en) * | 2018-11-19 | 2019-01-18 | 上海先惠自动化技术股份有限公司 | A kind of Robot Force monitor control mechanism |
| WO2022085514A1 (en) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | ソニーグループ株式会社 | Control device, robot device, control method of robot device, and program |
| GB2600420A (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-04 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616507A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and Method for Sorting and/or Packing Items |
| GB2616508A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616510A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616509A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001290465A patent/JP2003094377A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005206291A (en) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Holding device, holding power control device, and holding device driving device |
| JP2007216381A (en) * | 2004-07-13 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Robot |
| JP4646943B2 (en) * | 2004-07-13 | 2011-03-09 | パナソニック株式会社 | robot |
| JP2006341957A (en) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Article classification and accommodation system, and manipulation system |
| JP4735955B2 (en) * | 2005-06-09 | 2011-07-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Article classification storage system and manipulation system |
| JP2008055584A (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Toyota Motor Corp | Robot for holding object and holding method of object by robot |
| CN109227578A (en) * | 2018-11-19 | 2019-01-18 | 上海先惠自动化技术股份有限公司 | A kind of Robot Force monitor control mechanism |
| WO2022085514A1 (en) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | ソニーグループ株式会社 | Control device, robot device, control method of robot device, and program |
| GB2600420A (en) * | 2020-10-27 | 2022-05-04 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2600420B (en) * | 2020-10-27 | 2023-03-01 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616507A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and Method for Sorting and/or Packing Items |
| GB2616508A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616510A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616509A (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-13 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616508B (en) * | 2020-10-27 | 2024-06-26 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616507B (en) * | 2020-10-27 | 2024-06-26 | Wootzano Ltd | System and Method for Sorting and/or Packing Items |
| GB2616510B (en) * | 2020-10-27 | 2024-06-26 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
| GB2616509B (en) * | 2020-10-27 | 2024-06-26 | Wootzano Ltd | System and method for sorting and/or packing items |
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