JP2019055455A - Robot hand, and control method of robot hand - Google Patents

Abstract

To provide a robot hand of which a gripping position error can be easily corrected.SOLUTION: Provided is a robot hand which detects moment applied when a grip surface of plural finger parts of the robot hand is brought into contact with and pressed against a workpiece, and calculates a position of the finger parts in which the moment is zero, in order perform correction so that the position becomes a center of a gripping position.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ロボットハンドの把持位置を容易に補正できるロボットハンドおよびロボットハンドの制御方法に関する。   The present invention relates to a robot hand and a robot hand control method capable of easily correcting the gripping position of the robot hand.

近年、製品組立等の生産に従事するロボットハンドの開発事例が増えている。このようなロボットハンドの目的は、製品を構成する部品（ワーク）を把持し、ロボットハンド全体を（例えばロボットアームなどで）目的の場所に移動し、ワークを開放することで、ワークの取り置きや組み付けといった作業を行うことである。   In recent years, development cases of robot hands engaged in production such as product assembly have increased. The purpose of such a robot hand is to hold a part (work) constituting the product, move the entire robot hand (for example, with a robot arm) to a target location, and release the work to The task is assembly.

ロボットハンドは、ワークと当接する把持面が指先に設けられており、この把持面の位置が指令に従って制御される。しかし、ロボットハンドの製造誤差や経年変化、使用環境などにより、指令した位置と実際の位置との間にはズレ（把持位置誤差）が存在する。この把持位置誤差が、ロボットハンドを用いて精密な作業を行わせる際の問題となっている。ゆえに把持位置を校正する、あるいは把持位置誤差を補正することで、適切な把持を維持する必要がある。   The robot hand is provided with a grip surface on the fingertip that comes into contact with the workpiece, and the position of the grip surface is controlled in accordance with a command. However, there is a deviation (gripping position error) between the commanded position and the actual position due to manufacturing errors of the robot hand, aging, and usage environment. This gripping position error is a problem when performing precise work using a robot hand. Therefore, it is necessary to maintain proper gripping by calibrating the gripping position or correcting the gripping position error.

特許文献１には、ロボットハンドの指部に、機械的な力を電気信号に変換して出力する力覚センサを設け、力覚センサの信号から、ワークとの接触時の把持姿勢を推定し、把持位置を補正する把持装置が開示されている。   In Patent Document 1, a force sensor that converts a mechanical force into an electrical signal and outputs it is provided at the finger part of the robot hand, and the gripping posture at the time of contact with the workpiece is estimated from the signal of the force sensor. A gripping device that corrects the gripping position is disclosed.

特開平５−１２３９８７号公報JP-A-5-123987

しかしながら、特許文献１に記載の制御方法では、指部の把持面同士の接触面が常に一致することが前提となっており、指部同士の接触面のズレを想定していない。図８（ａ）は特許文献１に記載のハンドにおいて指部のがたつきにより把持部同士の接触面がズレた際の状態を表している。１はアーム、２はハンド部、３は指部、４は力覚センサ、５は把持部となっている。一対の把持部５同士が接触する面を接触面としている。   However, the control method described in Patent Document 1 is based on the premise that the contact surfaces of the gripping surfaces of the finger portions always coincide with each other, and does not assume the displacement of the contact surfaces of the finger portions. FIG. 8A shows a state in which the contact surfaces of the gripping parts are displaced due to rattling of the finger parts in the hand described in Patent Document 1. Reference numeral 1 denotes an arm, 2 a hand part, 3 a finger part, 4 a force sensor, and 5 a grip part. The surface where the pair of gripping portions 5 are in contact with each other is used as the contact surface.

図８（ｂ）は図８（ａ）で示した状態のままワークＷを一対の把持部５で把持している際の状態図である。図８（ｂ）のようにズレたまま把持動作を行うことで、把持面とワークＷ間に働く摩擦力が不均衡になり、ワークＷに外力がかかった際ワークＷが外れやすくなってしまう。この状態のまま搬送動作をした場合、上手く把持できずワークＷを落としてしまうおそれがある。   FIG. 8B is a state diagram when the workpiece W is gripped by the pair of gripping portions 5 in the state shown in FIG. By performing the gripping operation while being shifted as shown in FIG. 8B, the frictional force acting between the gripping surface and the workpiece W becomes unbalanced, and the workpiece W is likely to come off when an external force is applied to the workpiece W. . If the conveying operation is performed in this state, the workpiece W may be dropped because it cannot be gripped well.

また、ワークＷと把持面間に働く摩擦力が不均衡な状態で回転させながら行う嵌合等の組立を行うと、ワークＷや把持部５に大きな力がかかってしまい、ワークＷの破損や把持部５の変形を引き起こすおそれがある。そこで本発明は、このようなズレが生じてもワークを適切に把持し維持する制御方法を提供することを目的とする。   Further, when assembly such as fitting performed while rotating the frictional force acting between the workpiece W and the gripping surface in an unbalanced state, a large force is applied to the workpiece W or the gripping portion 5, There is a risk of causing deformation of the grip portion 5. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control method for appropriately gripping and maintaining a workpiece even when such a deviation occurs.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、独立して移動できる第１の指部、第２の指部と、前記第１の指部と前記第２の指部をそれぞれ駆動させる駆動手段と、前記第１の指部と前記第２の指部との間に作用するモーメントを検出するモーメント検出手段と、前記第１の指部の位置と前記第２の指部の位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段により前記第１の指部と第２の指部を互いに押圧状態となる所定の位置へと移動した状態において検出した、前記モーメントと前記第１の指部と前記第２の指部の位置とに基づいて、前記第１の指部及び第２の指部の位置ずれを補正するための補正情報を求める演算手段と、を備えたことを特徴とするロボットハンドを採用した。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that the first finger part, the second finger part, the first finger part, and the second finger part that can move independently are provided. Driving means for driving; moment detecting means for detecting a moment acting between the first finger portion and the second finger portion; a position of the first finger portion; a position of the second finger portion; Position detecting means for detecting the position, and the moment and the first detected by the driving means detected in a state in which the first finger portion and the second finger portion are moved to a predetermined position where they are pressed against each other. Computation means for obtaining correction information for correcting displacement of the first finger and the second finger based on the finger and the position of the second finger. The robot hand is adopted.

本発明によれば、指部同士の接触面のズレが生じても、接触面同士が一致する場所を把持中心として把持動作させることができる。そのためワークを正しく把持することができ、組立動作によるワークの破損や指の変形の危険性を低減できる。また、搬送動作によるワーク落下の危険も低減できる。   According to the present invention, even when the contact surfaces of the finger portions are displaced, the gripping operation can be performed with the place where the contact surfaces coincide with each other as the grip center. Therefore, the workpiece can be gripped correctly, and the risk of workpiece damage and finger deformation due to the assembly operation can be reduced. In addition, the risk of workpiece dropping due to the transfer operation can be reduced.

本発明の実施形態におけるロボットハンドの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the robot hand in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロボットハンドの力覚センサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the force sensor of the robot hand in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロボットハンドの制御ブロック図である。It is a control block diagram of the robot hand in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態におけるロボットハンドの制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of the robot hand in embodiment of this invention. 図４に示すフローチャートの一部フローの動作図である。FIG. 5 is an operation diagram of a partial flow of the flowchart shown in FIG. 4. 本発明の実施形態における指部のモーメントがゼロになる位置を算出するためのグラフである。It is a graph for calculating the position where the moment of a finger part in an embodiment of the present invention becomes zero. 本発明の実施形態におけるロボットハンドの制御方法の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the control method of the robot hand in embodiment of this invention. ロボットハンドに生じる把持位置ずれを説明する図である。It is a figure explaining the grip position shift which arises in a robot hand.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is merely an example, and for example, a detailed configuration can be appropriately changed by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Moreover, the numerical value taken up by this embodiment is a reference numerical value, Comprising: This invention is not limited.

［実施形態］
図１（ａ）は、ロボットハンドの構成を模式的に示す図である。図１に示すように、本実施例に係るロボットハンドは、ベース部１と、２本の指部２ａ、２ｂと、把持面３と、力覚センサ４と、ロボットハンドを制御するハンド制御部５と、を備えている。２本の指部２ａ、２ｂは後述する各構成をそれぞれ備えている。 [Embodiment]
FIG. 1A is a diagram schematically showing the configuration of the robot hand. As shown in FIG. 1, a robot hand according to the present embodiment includes a base unit 1, two finger units 2a and 2b, a gripping surface 3, a force sensor 4, and a hand control unit that controls the robot hand. 5 is provided. The two finger portions 2a and 2b have respective configurations described later.

指部２ａ、２ｂは、駆動源２１と、平行リンク部２２と、指先部２３と、を備えている。駆動源２１は、ベース部１に固定されており、駆動源２１をハンド制御部５により制御することで、指部２ａ、２ｂを開閉駆動することができる。駆動源２１にはサーボモータが使用され、その駆動力を不図示のギアや減速機を介して指部２ａ、２ｂに伝える。また、サーボモータは後述するエンコーダ１８を備えており、モータの位置を検出することができる。本実施形態ではこのエンコーダ１８が位置検出手段として作用する。   The finger parts 2 a and 2 b include a drive source 21, a parallel link part 22, and a fingertip part 23. The drive source 21 is fixed to the base unit 1, and the finger units 2 a and 2 b can be opened and closed by controlling the drive source 21 with the hand control unit 5. A servo motor is used as the drive source 21, and the drive force is transmitted to the fingers 2a and 2b via a gear and a speed reducer (not shown). Further, the servo motor is provided with an encoder 18 described later, and can detect the position of the motor. In the present embodiment, the encoder 18 functions as a position detection means.

平行リンク部２２は、駆動源２１で発生する円弧運動を指先部２３に伝えるとともに、指先部２３がＹＺ平面において平行移動するよう規制する。指先部２３は、把持面３を取り付ける部分である。本実施形態ではこの平行リンク部２２が図１（ｂ）のように２つの指先部２３を互いに独立して接近または離間させることができる駆動機構となる。本実施形態では平行リンク機構を用いているが、指先部２３を上下左右に変位させることができる機構であれば平行リンクに限らない。   The parallel link portion 22 transmits an arc motion generated by the drive source 21 to the fingertip portion 23 and restricts the fingertip portion 23 to move in parallel in the YZ plane. The fingertip part 23 is a part to which the gripping surface 3 is attached. In this embodiment, this parallel link part 22 becomes a drive mechanism which can make the two fingertip parts 23 approach or separate independently from each other as shown in FIG. Although the parallel link mechanism is used in the present embodiment, the mechanism is not limited to the parallel link as long as the fingertip portion 23 can be displaced vertically and horizontally.

把持面３は、ワークと当接する部分であり、指先部２３に固定される。把持面３には、ワークに応じて、金属や樹脂などの材料が選択されるとともに、その接触面は、平面や球面の他、切り欠きを有するなど様々な形状が選択される。   The gripping surface 3 is a part that comes into contact with the workpiece and is fixed to the fingertip part 23. A material such as metal or resin is selected for the gripping surface 3 in accordance with the workpiece, and various shapes such as a flat surface or a spherical surface as well as a notch are selected as the contact surface.

力覚センサ４は、把持した物体から把持面３が受ける反力に基づいて、３軸方向の力と、各軸周りのモーメントとを検出する。図中に示すように、指先部２３の開閉方向をＺ軸にとり、Ｚ軸と直行する平面をなす軸をＸ軸、Ｙ軸にとる。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に対応する力をＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚと表すとともに、これら各軸周りのモーメントをＭｘ、Ｍｙ、Ｍｚと表す。特に、Ｆｚを把持力あるいは押圧力、またＭｘを指先部２３の倒れ方向のモーメントと呼ぶ。   The force sensor 4 detects a triaxial force and a moment around each axis based on a reaction force received by the gripping surface 3 from the gripped object. As shown in the drawing, the opening / closing direction of the fingertip portion 23 is taken as the Z axis, and the axes forming a plane perpendicular to the Z axis are taken as the X axis and the Y axis. Further, forces corresponding to the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions are represented as Fx, Fy, and Fz, and moments around these axes are represented as Mx, My, and Mz. In particular, Fz is referred to as a gripping force or a pressing force, and Mx is referred to as a moment in the direction in which the fingertip portion 23 falls.

図２は、把持力Ｆｚと倒れ方向のモーメントＭｘを検出可能な力覚センサ４の概略図である。この力覚センサ４は、弾性体１００とマグネット２００とホール素子３００で構成されている。また、図中のＰ点は把持面３の回転中心である。把持面３に外力が加わると、弾性体１００の変形を介して、マグネット２００とホール素子３００の距離が変化し、ホール素子３００から得られる出力電圧が変化する。そこで把持面３に加わる外力とホール素子３００の出力電圧の関係を事前に求めておくことで、外力を測定することができる。なお同図では、図面上段のマグネット２００とホール素子３００の距離からＭｘを検出し、図面下段のマグネット２００とホール素子３００の距離からＦｚを検出する構造となっている。本実施形態ではこの力覚センサ４がモーメント検出手段として作用する。   FIG. 2 is a schematic diagram of the force sensor 4 capable of detecting the gripping force Fz and the moment Mx in the falling direction. The force sensor 4 includes an elastic body 100, a magnet 200, and a hall element 300. Further, point P in the figure is the rotation center of the gripping surface 3. When an external force is applied to the gripping surface 3, the distance between the magnet 200 and the Hall element 300 changes through the deformation of the elastic body 100, and the output voltage obtained from the Hall element 300 changes. Therefore, the external force can be measured by obtaining the relationship between the external force applied to the gripping surface 3 and the output voltage of the Hall element 300 in advance. In the figure, Mx is detected from the distance between the magnet 200 and the Hall element 300 in the upper part of the drawing, and Fz is detected from the distance between the magnet 200 and the Hall element 300 in the lower part of the drawing. In the present embodiment, the force sensor 4 functions as a moment detecting means.

図３は本実施例に係るロボットハンドの制御を行うハンド制御部５のブロック図である。図中、説明の都合上ハンド制御部５以外のロボットハンド構成要素も図示している。また、一部ブロックは、後述の「接触位置ずれ補正処理」で説明する。まずハンド制御部５は、主制御部１１と、指令値生成部１２と、コントローラ部１３を備えている。さらに把持動作を補正するために、記録部１４、補正値決定部１５、指令値補正部１６、補正値格納部１７を備えている。これら制御機構はＣＰＵで構成されており、記録部１４や補正値格納部１７はＲＯＭやＲＡＭなどで構成されている。   FIG. 3 is a block diagram of the hand control unit 5 that controls the robot hand according to the present embodiment. In the figure, the robot hand components other than the hand control unit 5 are also shown for convenience of explanation. Some of the blocks will be described in the “contact position deviation correction process” described later. First, the hand control unit 5 includes a main control unit 11, a command value generation unit 12, and a controller unit 13. Further, in order to correct the gripping operation, a recording unit 14, a correction value determining unit 15, a command value correcting unit 16, and a correction value storing unit 17 are provided. These control mechanisms are constituted by a CPU, and the recording unit 14 and the correction value storage unit 17 are constituted by a ROM, a RAM, or the like.

主制御部１１は、上位システム１９から得たコマンドと、エンコーダ１８から得られた信号（エンコーダ測定値）とに基づいて、把持命令を生成する。把持命令とは、少なくとも指先部２３の把持方向に関する目標位置を各指に対して指定することを指し、他には駆動速度、整定範囲など様々な条件を含むことができる。   The main control unit 11 generates a grip command based on the command obtained from the host system 19 and the signal (encoder measurement value) obtained from the encoder 18. The grip command indicates that at least a target position regarding the grip direction of the fingertip portion 23 is designated for each finger, and can include various conditions such as a driving speed and a settling range.

なお上位システムとは、ハンド制御部５にコマンドを出す外部システム全般を指し、ユーザ（例えば、装置オペレータ）からの操作指示を仲介するインターフェースも含むものである。   Note that the host system refers to all external systems that issue commands to the hand control unit 5, and includes an interface that mediates an operation instruction from a user (for example, a device operator).

指令値生成部１２は、主制御部１１から出力された把持命令に従って、指令値を生成する。指令値とは各指に対する個々のエンコーダ１８の目標値である。   The command value generation unit 12 generates a command value in accordance with the grip command output from the main control unit 11. The command value is a target value of each encoder 18 for each finger.

コントローラ１３は、指令値生成部１２から出力された指令値と、エンコーダ１８の測定値とに基づいて、駆動源２１へ出力する電流値を決定する。コントローラ１３は、例えばＰＩＤ制御器で構成され、エンコーダ目標値とエンコーダ測定値との差が速やかになくなるようなモータの電流値を計算するよう働く。そして駆動源２１は、コントローラ１３から出力された電流値によりサーボモータを駆動し、指先部２３を所定の目標位置に移動する。   The controller 13 determines a current value to be output to the drive source 21 based on the command value output from the command value generation unit 12 and the measurement value of the encoder 18. The controller 13 is composed of, for example, a PID controller, and works to calculate a current value of the motor such that the difference between the encoder target value and the encoder measurement value disappears quickly. Then, the drive source 21 drives the servo motor with the current value output from the controller 13 and moves the fingertip portion 23 to a predetermined target position.

また主制御部１１は、上述した位置制御に並行して力測定値を監視し、その把持力が目標把持力に整定するよう、目標位置を変化させる。例えばワークと当接する手前の位置を位置制御の開始時の目標位置とする。そこから目標把持力になるよう、徐々に目標位置を把持方向に移動していく。把持力が目標把持力を越えた場合は少し目標位置を後退させ、目標把持力を下回る場合は少し目標位置を前進させることで把持力が調整される。この調整に別途ＰＩＤ制御器を構築するのが望ましい。   In addition, the main control unit 11 monitors the force measurement value in parallel with the position control described above, and changes the target position so that the gripping force is set to the target gripping force. For example, the position before the contact with the workpiece is set as a target position at the start of position control. From there, the target position is gradually moved in the gripping direction so that the target gripping force is obtained. When the gripping force exceeds the target gripping force, the target position is slightly retracted, and when the gripping force is below the target gripping force, the gripping force is adjusted by slightly moving the target position forward. It is desirable to construct a separate PID controller for this adjustment.

指令値生成部１２は、位置制御時と同じく、主制御部１１から出力された随時変化する目標位置を含む把持命令に基づいて指令値を生成する。   The command value generation unit 12 generates a command value based on a gripping command including a target position that changes from time to time, which is output from the main control unit 11, as in the case of position control.

ワークを把持する前はワークと把持面３とが接触しないよう、ワークから十分離間した位置を目標位置として位置制御を行う。また、ワークを把持した後にワークを離す場合は、把持面３がワークから十分離間した位置を目標位置として位置制御を行う。   Before gripping the workpiece, position control is performed with a position sufficiently separated from the workpiece as a target position so that the workpiece and the gripping surface 3 do not contact each other. When the workpiece is released after the workpiece is gripped, position control is performed with the position where the gripping surface 3 is sufficiently separated from the workpiece as a target position.

形状把持を行う場合は、ワークと把持面３とが当接するような目標位置を設定した上で、位置制御を行う。目標位置で把持面３とワークとが正しい位置関係になるとワークを把持することができる。   When performing shape gripping, position control is performed after setting a target position where the workpiece and the gripping surface 3 come into contact with each other. When the gripping surface 3 and the workpiece are in the correct positional relationship at the target position, the workpiece can be gripped.

摩擦把持を行う場合も位置制御で実現できる。ワークと把持面３とが当接するよりも互いに押圧するような目標位置を設定した上で位置制御を行う。ただし、この場合ワークのばらつきなどにより、想定以上の負荷が把持面３やワークに掛かるおそれがある。   When performing frictional gripping, it can be realized by position control. Position control is performed after setting a target position that presses the work and the gripping surface 3 rather than contacting each other. However, in this case, there is a possibility that a load more than expected may be applied to the gripping surface 3 or the workpiece due to variations in the workpiece.

そこでハンド制御部５は、より安全に正確な摩擦力で把持するため、ワークと把持面３とに働くべき摩擦力に応じた目標把持力を設定した上で２本の指部２ａ、２ｂによる把持力制御を行う。   Therefore, the hand control unit 5 uses the two fingers 2a and 2b after setting a target gripping force according to the frictional force to be applied to the workpiece and the gripping surface 3 in order to grip more safely and accurately with the frictional force. Gripping force control is performed.

記録部１４は後述する位置ずれ補正処理のフローにより、エンコーダ１８と力覚センサ４からの値を記録しておく記録媒体である。この値から補正値決定部１５で指部の位置ずれを補正するための補正値を演算し、補正値を補正値格納部１７に格納する。そして指令値補正部１６により指令値生成部１２からの指令値に補正値を加算した補正指令値をコントローラ１３へと出力して駆動源２１を駆動させる。これにより正しい把持動作を行うことができる。   The recording unit 14 is a recording medium that records values from the encoder 18 and the force sensor 4 in accordance with a flow of positional deviation correction processing described later. From this value, the correction value determining unit 15 calculates a correction value for correcting the positional deviation of the finger, and stores the correction value in the correction value storage unit 17. Then, the command value correction unit 16 outputs a correction command value obtained by adding the correction value to the command value from the command value generation unit 12 to the controller 13 to drive the drive source 21. Thereby, a correct gripping operation can be performed.

次に本実施形態の制御方法について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。図４は本実施例に係る把持面３同士の接触位置ずれの補正処理を行う制御方法を示すフローチャートである。   Next, the control method of this embodiment is demonstrated along the flowchart shown in FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating a control method for correcting the contact position deviation between the gripping surfaces 3 according to the present embodiment.

同図に示す接触位置ずれ補正処理は、上位システムの指令によって行われ、位置誤差を力覚センサ４からのモーメントで検知することで発信される検知信号を確認すると補正処理の開始を示すコマンドをハンド制御部５に指示する。   The contact position deviation correction process shown in the figure is performed according to a command from the host system, and when a detection signal transmitted by detecting a position error with a moment from the force sensor 4 is confirmed, a command indicating the start of the correction process is issued. The hand control unit 5 is instructed.

まずＳ１１で主制御部１１は、補正開始を示すコマンドを認識すると、ロボットハンドの補正処理を開始する。   First, in step S11, when the main control unit 11 recognizes a command indicating the start of correction, the main control unit 11 starts correction processing for the robot hand.

次にＳ１２で指２ａのリンク２２を測定位置（後述するθａ（ｉ））に移動する。測定位置は予め用意された１点以上の位置からなり、それらを区別する目的で、測定ステップ番号ｉを使用して、（ｉ）で明示する。また測定位置は各指のリンク部の回転角（駆動源２１の回転量）に対応するエンコーダ位置を直接指定している。そして指２ａのリンク２２を駆動源２１の駆動量がθａ（ｉ）となるところに位置決めし動かないようにする。θａは指２ａのリンク２２を駆動させる駆動源２１の回転角度を表し、ｉは測定回数を示す。   Next, in S12, the link 22 of the finger 2a is moved to the measurement position (θa (i) described later). The measurement position is made up of one or more positions prepared in advance, and for the purpose of distinguishing them, the measurement step number i is used and specified in (i). The measurement position directly designates the encoder position corresponding to the rotation angle of the link portion of each finger (the rotation amount of the drive source 21). Then, the link 22 of the finger 2a is positioned so that the drive amount of the drive source 21 becomes θa (i) so as not to move. θa represents the rotation angle of the drive source 21 that drives the link 22 of the finger 2a, and i represents the number of measurements.

次にＳ１３で指２ｂを押圧方向（互いに接近する方向）に駆動する。また、互いの把持面３が当接する位置近傍になるまでは位置制御により駆動させ、当接位置近傍においては力制御により駆動させることで補正時間の短縮を図る。   Next, in S13, the finger 2b is driven in the pressing direction (direction approaching each other). Further, the correction time is shortened by driving by position control until the gripping surfaces 3 are in contact with each other, and driving by force control in the vicinity of the contact position.

指２ｂを駆動し整定させた後、Ｓ１４で指２ａにかかる把持力Ｆｚａを測定する。測定時、サーボが作動中であるため、ノイズ等により測定データが安定しない場合がある。その場合には、測定データをフィルタ処理することが望ましい。例えば、移動平均やローパスフィルタが好適である。   After the finger 2b is driven and set, the gripping force Fza applied to the finger 2a is measured in S14. Since the servo is operating during measurement, the measurement data may not be stable due to noise or the like. In that case, it is desirable to filter the measurement data. For example, a moving average or a low-pass filter is suitable.

Ｓ１５で指２ａにかかる把持力Ｆｚａが目標押圧力Ｆｔｈを超えなければＳ１３に戻る。目標押圧力とは互いの把持面３が押込み合っている状態、すなわち押圧状態であると認識できる把持力であって、０Ｎ（ゼロニュートン）より大きい値が予め設定される。なお、フローチャートに図示しないが、Ｓ１３〜Ｓ１５の繰り返し処理には中断条件が別途設けられている。中断条件には、タイムアウト時間や駆動可能範囲などを設定しており、処理経過時間がタイムアウト時間を超える、あるいは現在位置が駆動可能範囲を外れる場合に異常と判定される。中断条件で異常と判定されると中断の旨を通知し、処理を終了するようになっている。   If the gripping force Fza applied to the finger 2a does not exceed the target pressing force Fth in S15, the process returns to S13. The target pressing force is a gripping force that can be recognized as a state where the gripping surfaces 3 are pressed against each other, that is, a pressing state, and is set in advance to a value larger than 0 N (zero Newton). Although not shown in the flowchart, an interruption condition is separately provided in the repetition processing of S13 to S15. In the interruption condition, a timeout time, a drivable range, etc. are set, and when the processing elapsed time exceeds the timeout time or the current position is out of the drivable range, it is determined as abnormal. If it is determined that there is an abnormality in the interruption condition, a notice of interruption is given and the process is terminated.

Ｓ１６で指２ａの把持面３にかかる把持力Ｆｚａが目標押圧力Ｆｔｈに達した場合、指２ａの倒れ方向のモーメントＭｘａ（ｉ）を測定する。この場合も、把持力の測定時と同様に、フィルタ処理することが望ましい。   When the gripping force Fza applied to the gripping surface 3 of the finger 2a reaches the target pressing force Fth in S16, the moment Mxa (i) in the falling direction of the finger 2a is measured. Also in this case, it is desirable to perform the filtering process as in the case of measuring the gripping force.

Ｓ１７で測定したモーメントＭｘａ、さらに指２ａの駆動源２１の回転量θａを記録部１４に記録する。   The moment Mxa measured in S17 and the rotation amount θa of the drive source 21 of the finger 2a are recorded in the recording unit 14.

Ｓ１８でここまでの処理を、測定数が満了するまで繰り返す。   The processing so far is repeated in S18 until the number of measurements expires.

図５にＳ１２〜Ｓ１７の繰り返し処理の例を指す。図５（ａ）は測定数ｉ＝１、すなわち１回目の測定を示すものである。指２ａのリンク２２をθａ（１）の測定位置に位置決めし指２ｂのリンク２２をθｂ（１）まで駆動させ矢印Ｆ方向に押し込む。そしてＳ１５で十分な把持力を指２ａで検出したら対向する指部間に作用するモーメントＭｘａ（１）を検出し、θａ（１）を記録する。   FIG. 5 shows an example of repetitive processing of S12 to S17. FIG. 5A shows the number of measurements i = 1, that is, the first measurement. The link 22 of the finger 2a is positioned at the measurement position θa (1), and the link 22 of the finger 2b is driven to θb (1) and pushed in the direction of arrow F. When a sufficient gripping force is detected by the finger 2a in S15, the moment Mxa (1) acting between the opposing finger portions is detected, and θa (1) is recorded.

同様に図５（ｂ）は測定数ｉ＝２の測定を示すものである。一旦、図５（ａ）から指２ａ、指２ｂを互いに離間させてから図５（ｂ）の状態にする。指２ａをθａ（１）とは異なるθａ（２）の測定位置にリンク２２を移動して位置決めし、指２ｂのリンク２２をθｂ（２）まで駆動させ矢印Ｆ方向に押し込む。そしてＳ１５で十分な把持力を指１で検出したらＭｘａ（２）を検出し、θａ（２）を記録する。   Similarly, FIG. 5B shows the measurement with the number of measurements i = 2. Once the finger 2a and the finger 2b are separated from each other from FIG. 5 (a), the state shown in FIG. 5 (b) is obtained. The finger 2a is positioned by moving the link 22 to a measurement position of θa (2) different from θa (1), and the link 22 of the finger 2b is driven to θb (2) and pushed in the direction of arrow F. When a sufficient gripping force is detected with the finger 1 in S15, Mxa (2) is detected, and θa (2) is recorded.

図５（ｃ）は測定数ｉ＝３すなわち３回目の測定を示すものである。図５（ａ）、図５（ｂ）の時と同様に、指２ａのリンク２２を１回目、２回目の測定位置と異なるθａ（３）、指２ｂのリンク２２を測定位置θｂ（３）へと移動し、モーメントＭｘａ（３）を測定しθａ（３）を記録する。   FIG. 5C shows the number of measurements i = 3, that is, the third measurement. Similar to the case of FIGS. 5A and 5B, the link 22 of the finger 2a is different from the first and second measurement positions θa (3), and the link 22 of the finger 2b is measured at the measurement position θb (3). , Measure moment Mxa (3) and record θa (3).

図４よりＳ１２〜Ｓ１７の繰り返し処理が設定回数行われると、Ｓ１９で補正値決定部１５において、記録部１４に格納された上記測定データを取得し、指２ａ、指２ｂの位置制御における指令値を補正する補正値の決定を行う。まず、測定データから、指２ａの倒れ方向のモーメントＭｘａ（ｉ）がゼロとなる指２ａの位置θａｃ（ゼロモーメント位置）を推定する。   When the repetition processing of S12 to S17 is performed a set number of times from FIG. 4, the measurement value stored in the recording unit 14 is acquired in the correction value determination unit 15 in S19, and the command value in the position control of the fingers 2a and 2b is obtained. The correction value for correcting is determined. First, the position θac (zero moment position) of the finger 2a at which the moment Mxa (i) in the falling direction of the finger 2a becomes zero is estimated from the measurement data.

Ｓ１９においてゼロモーメント位置の推定方法を、図６を用いて説明する。図６は横軸に測定位置θａ、縦軸にＭｘａを取り、各データを×でプロットしたグラフである。   A method of estimating the zero moment position in S19 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph in which the measurement position θa is taken on the horizontal axis, Mxa is taken on the vertical axis, and each data is plotted with x.

Ｓ１２〜Ｓ１７で求められたｉ＝１〜ｍ（ｍは２以上の正の整数）データ点群に基づいてモーメントＭｘａ、指部２ａの測定位置θａの相関関係を表す線形回帰直線をプロットすると、図中の破線のようになる。この直線のθａ軸切片をゼロモーメント位置となるθａｃと推定することができる。   When a linear regression line representing the correlation between the moment Mxa and the measurement position θa of the finger portion 2a is plotted based on the data points of i = 1 to m (m is a positive integer of 2 or more) obtained in S12 to S17, It looks like the broken line in the figure. The θa-axis intercept of this straight line can be estimated as θac that is the zero moment position.

そしてＳ２０で指２ａのリンク２２がθａｃの角度をとるように移動させ、そこで位置決めを行う。   In step S20, the link 22 of the finger 2a is moved so as to take an angle of θac, and positioning is performed there.

Ｓ２１で指２ｂをＳ１３と同様に押圧方向へ駆動させる。   In S21, the finger 2b is driven in the pressing direction as in S13.

Ｓ２２で指２ａの把持面３にかかる押圧力をＳ１４と同様に測定する。   In S22, the pressing force applied to the gripping surface 3 of the finger 2a is measured in the same manner as in S14.

そしてＳ２３で指２ａにかかる押圧力ＦｚａがＦｒより大きいか判定する。ここでＦｒは指２ａと指２ｂが接触したか否かを判定するための条件であり、Ｆｔｈ＞Ｆｒとなる。Ｓ２３でＮｏとなれば再度Ｓ２１直前まで戻り、指２ｂの接触動作を行う。ＹｅｓであればＳ２４へ進む。   In S23, it is determined whether the pressing force Fza applied to the finger 2a is larger than Fr. Here, Fr is a condition for determining whether or not the finger 2a and the finger 2b are in contact with each other, and Fth> Fr. If it becomes No in S23, it will return to immediately before S21 again and will perform the contact operation of the finger 2b. If Yes, the process proceeds to S24.

Ｓ２３で指２ａと指２ｂが接触したと判定されれば、Ｓ２４でそのときの指２ｂのリンク２２の位置を測定する。指２ａのリンク２２の位置θａｃは指２ａと指２ｂとが押圧された際のゼロモーメント位置と推定されているため、Ｓ２４で測定された指２ｂのリンク２２の位置はθｂｃと推定される。これにより指２ａ、指２ｂに別々の補正値をかけることで指が閉じなくなるということを防ぐことができる。   If it is determined in S23 that the finger 2a and the finger 2b are in contact, the position of the link 22 of the finger 2b at that time is measured in S24. Since the position θac of the link 22 of the finger 2a is estimated to be the zero moment position when the fingers 2a and 2b are pressed, the position of the link 22 of the finger 2b measured in S24 is estimated to be θbc. Accordingly, it is possible to prevent the fingers from being closed by applying different correction values to the fingers 2a and 2b.

次にＳ２５で、指２ａおよび指２ｂの補正値を算出する。指２ａおよび指２ｂにおける設計上のゼロモーメント位置θａｃｏ、θｂｃｏと、先に求めたゼロモーメント位置θａｃ、θｂｃの差分を補正値θａｃｏｒ、θｂｃｏｒとして決定する。設計上のゼロモーメント位置とは、すなわち設計上において互いの把持面３が当接し、かつ、接触面について対称となる条件を満たす指２ａ、指２ｂのリンク２２の回転角度位置である。このθａｃｏｒ、θｂｃｏｒが各指部に対する補正情報となる。   Next, in S25, correction values for the finger 2a and the finger 2b are calculated. Differences between the designed zero moment positions θaco and θbco for the finger 2a and finger 2b and the previously obtained zero moment positions θac and θbc are determined as correction values θacor and θbcor. The design zero moment position is a rotation angle position of the link 22 of the finger 2a and the finger 2b that satisfies the conditions in which the gripping surfaces 3 come into contact with each other and are symmetrical with respect to the contact surface. The θacor and θbcor are correction information for each finger.

またθａｃｏ、θｂｃｏは、設計上のゼロモーメント位置の代わりに、事前に調整されたゼロモーメント位置を設定してもよい。すなわち、組立調整時に測定された前記条件を満たす位置を設定してもよいし、前回の補正処理で決定した補正値を設定してもよい。   For θaco and θbco, zero moment positions adjusted in advance may be set instead of the designed zero moment positions. That is, a position satisfying the above-described conditions measured during assembly adjustment may be set, or a correction value determined in the previous correction process may be set.

Ｓ２５で決定した補正値を、Ｓ２６で補正値格納部１７に格納し補正値が決定され補正処理が終了する。   The correction value determined in S25 is stored in the correction value storage unit 17 in S26, the correction value is determined, and the correction process ends.

補正処理が終了し、補正値が決定されると、指令値補正部１６が有効になる。この内部では、指令値生成部１２から出力された指令値に、補正値格納部１７に格納された補正値を加算して、補正指令値を出力する。すなわち、次式のように指令値が補正される。
θａｃｍｄ´＝θａｃｍｄ＋θａｃｏｒ
θｂｃｍｄ´＝θｂｃｍｄ＋θｂｃｏｒ
ここで、θａｃｍｄ´とθａｃｍｄは指１の補正指令値と指令値、θｂｃｍｄ´とθｂｃｍｄは指２ｂの補正指令値と指令値である。 When the correction process is completed and the correction value is determined, the command value correction unit 16 becomes valid. In this, the correction value stored in the correction value storage unit 17 is added to the command value output from the command value generation unit 12, and the correction command value is output. That is, the command value is corrected as in the following equation.
θacmd ′ = θacmd + θacor
θbcmd ′ = θbcmd + θbcor
Here, θacmd ′ and θacmd are the correction command value and command value of the finger 1, and θbcmd ′ and θbcmd are the correction command value and command value of the finger 2b.

この補正指令値を用いることで、把持位置誤差が低減され、正常な把持ができるようになる。これによりワークを正しく把持することができ、組立動作によるワークの破損や指の変形の危険性を低減できる。また、搬送動作によるワーク落下の危険も低減できる。   By using this correction command value, the gripping position error is reduced and normal gripping can be performed. As a result, the workpiece can be correctly gripped, and the risk of damage to the workpiece and deformation of the fingers due to the assembling operation can be reduced. In addition, the risk of workpiece dropping due to the transfer operation can be reduced.

なお、本実施形態では指２ａの位置θａとＭｘａを近似していたが、指２ｂの位置θｂとＭｘｂを近似して上記処理を行っても良い。   In the present embodiment, the position θa and Mxa of the finger 2a are approximated, but the above processing may be performed by approximating the position θb and Mxb of the finger 2b.

上述の補正処理は、主に上位システムからのコマンドにより実行される。その実行時期は、定期的なメンテナンス時に行われる他、ロボットハンドの組立時やロボットアーム等への設置時、使用環境の変化時、把持失敗などの異常発生時に行うことが望ましい。特に、把持位置誤差が発生しうるタイミングが既知であるならば、そのタイミングよりも前に実行時期を設定すべきである。既知でない場合でも、人工知能などを用いて、誤差発生のタイミングを予測することで、安全性を向上することが期待できる。   The above correction processing is mainly executed by a command from the host system. It is desirable that the execution time be not only during regular maintenance, but also when the robot hand is assembled, installed on the robot arm or the like, when the usage environment changes, or when an abnormality such as a gripping failure occurs. In particular, if the timing at which a gripping position error can occur is known, the execution timing should be set before that timing. Even if it is not known, it can be expected to improve safety by predicting the timing of error generation using artificial intelligence or the like.

また、実行の決定は、ユーザの判断に基づいて行われるが、人工知能などを用いて自動的に行ってもよい。あるいは、主制御部１１が上位システムからのコマンドを待たず、自発的に行ってもよい。例えば、主制御部１１がワークを把持しておらず、長時間アイドル中（外部からの指示を受けていない状態）である場合に、補正処理を実行することが考えられる。   Further, execution is determined based on the user's judgment, but may be automatically performed using artificial intelligence or the like. Alternatively, the main control unit 11 may voluntarily perform without waiting for a command from the host system. For example, it is conceivable that the correction process is executed when the main control unit 11 is not gripping a workpiece and is idling for a long time (a state in which an instruction from the outside is not received).

なお、上述の図４のフローチャートのＳ１９の処理では、Ｓ１２〜Ｓ１８で指２ａ，２ｂの複数位置におけるモーメントを検出して図６に示す線形近似のための関数を推定した。しかし、Ｓ１２〜Ｓ１９により求められる関数を構造解析や実機測定によりあらかじめ算出して記録部１４に格納しておく方法でも算出できる。図７のフローチャートを用いて説明する。   In the process of S19 in the flowchart of FIG. 4 described above, moments at a plurality of positions of the fingers 2a and 2b are detected in S12 to S18, and a function for linear approximation shown in FIG. 6 is estimated. However, the function obtained by S12 to S19 can also be calculated by a method in which the function is calculated in advance by structural analysis or actual machine measurement and stored in the recording unit 14. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

図７のフローチャートにおいて、図４のフローチャートと大きく違う部分はＳ１８とＳ１９である。まず、ある１つの測定点での指２ａ，２ｂの位置及び各指に作用するモーメントＭａ（あるいはＭｂ）をＳ１２〜Ｓ１７により求める。ここで、上記のある一つの測定点はモーメントＭａ（あるいはＭｂ）を確実に検出するために指２ａ、指２ｂの回転角度が異なっているところで測定する方が望ましい。   In the flowchart of FIG. 7, portions that are largely different from the flowchart of FIG. 4 are S18 and S19. First, the positions of the fingers 2a and 2b at a certain measurement point and the moment Ma (or Mb) acting on each finger are obtained through S12 to S17. Here, it is desirable to measure at one measurement point described above where the rotation angles of the fingers 2a and 2b are different in order to reliably detect the moment Ma (or Mb).

そしてＳ１８’であらかじめ構造解析や実機測定で設定しておいた関数を呼び出す。そしてＳ１９’で、Ｓ１２〜Ｓ１７で測定した測定値をその関数に照合することにより、指２ａ、２ｂを押圧した時のゼロモーメント位置となるθａｃを直接推定する。   In S18 ', a function set in advance by structural analysis or actual machine measurement is called. In S19 ', the measured values measured in S12 to S17 are collated with the function to directly estimate θac as the zero moment position when the finger 2a, 2b is pressed.

そしてＳ２０〜Ｓ２４で、指２ａと指２ｂに別々の補正値をかけても指が閉じるように、指２ａを算出したθａｃに移動させ、指２ｂを指２ａに接触させる。接触させた後、そのときの指２ｂのリンク２２の駆動量を測定し、θｂｃとする。   In S20 to S24, the finger 2a is moved to the calculated θac so that the finger is closed even when different correction values are applied to the finger 2a and the finger 2b, and the finger 2b is brought into contact with the finger 2a. After the contact, the driving amount of the link 22 of the finger 2b at that time is measured and is defined as θbc.

そしてＳ２５で、θａｃθｂｃを用いて補正することができる。これにより複数回Ｓ１２〜Ｓ１７の処理を行わずに補正できるので、補正時間を短縮することができる。   In S25, correction can be performed using θacθbc. Thereby, since it can correct | amend without performing the process of S12-S17 several times, correction | amendment time can be shortened.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、２つの指部を有するロボットハンドを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。ロボットハンドは、対向する把持部を有し、それらの把持部が平行に駆動可能であるロボットハンドであればよい。例えば、３つの指部を有するロボットハンドであって、多様な形状のワークを把持可能なように、各指部が旋回するよう構成してもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, although this embodiment has been described using a robot hand having two fingers, the present invention is not limited to this. The robot hand may be a robot hand that has gripping portions that face each other and can be driven in parallel. For example, a robot hand having three finger portions may be configured such that each finger portion turns so that a workpiece having various shapes can be gripped.

また、本実施形態では、２つの指部のそれぞれに力覚センサを有するロボットハンドを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。ロボットハンドは、少なくとも対向する把持部の一方に力覚センサを有するロボットハンドであればよい。   Moreover, although this embodiment demonstrated using the robot hand which has a force sensor in each of two finger parts, this invention is not limited to this. The robot hand may be a robot hand having a force sensor on at least one of the opposing gripping portions.

また、本実施形態では、把持部が受ける反力を検出する手段として、６軸の力覚センサを用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。把持部が受ける反力を検出する手段は、少なくとも把持力Ｆｚと倒れ方向のモーメントＭｘが測定可能なものであればよい。あるいは、少なくとも把持力と倒れ方向のモーメントを間接的に表現するＦｙが測定可能なものであればよい。   In the present embodiment, the six-axis force sensor has been described as means for detecting the reaction force received by the gripping portion, but the present invention is not limited to this. The means for detecting the reaction force received by the gripper may be any means that can measure at least the gripping force Fz and the moment Mx in the tilt direction. Or what is necessary is just to be able to measure Fy that indirectly expresses at least the gripping force and the moment in the falling direction.

上記実施形態の制御手順は具体的にはハンド制御部５により実行可能である。従って上述した機能を実現するソフトウェアの制御プログラムを記録した記録媒体を主制御部１１に供給し、主制御部１１が記録部１４に格納されたプログラムを読み出し実行することによって達成されるよう構成することができる。この場合、記録部１４から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。   Specifically, the control procedure of the above embodiment can be executed by the hand control unit 5. Accordingly, the recording medium storing the software control program for realizing the above-described function is supplied to the main control unit 11, and the main control unit 11 reads and executes the program stored in the recording unit 14. be able to. In this case, the program itself read from the recording unit 14 realizes the functions of the above-described embodiment, and the program itself and the recording medium on which the program is recorded constitute the present invention.

また、各実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体がＲＯＭやＲＡＭであり、ＲＯＭ或いはＲＡＭに制御プログラムが格納される場合について説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。本発明を実施するための制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。   In each embodiment, the case where the computer-readable recording medium is a ROM or RAM and the control program is stored in the ROM or RAM has been described. However, the present invention is not limited to such a form. Absent. The control program for carrying out the present invention may be recorded on any recording medium as long as it is a computer-readable recording medium. For example, as a recording medium for supplying the control program, an HDD, an external storage device, a recording disk, or the like may be used.

本発明は産業用ロボットハンドに利用可能である。   The present invention is applicable to industrial robot hands.

１ ベース部
２ａ、２ｂ 指部
３ 把持面
４ 力覚センサ
５ ハンド制御部
１１ 主制御部
１２ 指令値生成部
１３ コントローラ
１４ 記憶部
１５ 補正値決定部
１６ 指令値補正部
１７ 補正値格納部
１８ エンコーダ
１９ 上位システム
２１ 駆動源
２２ 平行リンク部
２３ 指先部
１００ 弾性体
２００ マグネット
３００ ホール素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base part 2a, 2b Finger part 3 Grasp surface 4 Force sensor 5 Hand control part 11 Main control part 12 Command value generation part 13 Controller 14 Storage part 15 Correction value determination part 16 Command value correction part 17 Correction value storage part 18 Encoder 19 Host system 21 Drive source 22 Parallel link part 23 Fingertip part 100 Elastic body 200 Magnet 300 Hall element

Claims (15)

独立して移動できる第１の指部、第２の指部と、
前記第１の指部と前記第２の指部をそれぞれ駆動させる駆動手段と、
前記第１の指部と前記第２の指部との間に作用するモーメントを検出するモーメント検出手段と、
前記第１の指部の位置と前記第２の指部の位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段により前記第１の指部と第２の指部を互いに押圧状態となる所定の位置へと移動した状態において検出した、前記モーメントと前記第１の指部と前記第２の指部の位置とに基づいて、前記第１の指部及び第２の指部の位置ずれを補正するための補正情報を求める演算手段と、を備えたことを特徴とするロボットハンド。 A first finger that can move independently, a second finger,
Driving means for driving each of the first finger and the second finger;
Moment detecting means for detecting a moment acting between the first finger and the second finger;
Position detecting means for detecting the position of the first finger part and the position of the second finger part;
The moment, the first finger portion, and the second finger portion detected in a state where the first finger portion and the second finger portion are moved to a predetermined position where they are pressed with each other by the driving means. And a calculating means for obtaining correction information for correcting the positional deviation of the first finger portion and the second finger portion based on the position of the robot hand. 請求項１に記載のロボットハンドにおいて、
前記モーメント検出手段と前記位置検出手段は、前記第１及び第２の指部が前記押圧状態となる複数の位置において、前記モーメントと前記第１の指部の位置を検出し、
前記演算手段は、前記複数の前記第１の指部の位置に対応する前記モーメントから、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を推定し、
前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置から、前記モーメントがゼロとなる前記第２の指部の位置を推定し、前記各指の位置ずれを補正することを特徴とするロボットハンド。 The robot hand according to claim 1, wherein
The moment detection means and the position detection means detect the moment and the position of the first finger at a plurality of positions where the first and second fingers are in the pressed state,
The calculation means estimates the position of the first finger part at which the moment is zero from the moment corresponding to the position of the plurality of first finger parts,
A robot hand characterized by estimating a position of the second finger part at which the moment becomes zero from a position of the first finger part at which the moment becomes zero, and correcting a positional deviation of each finger. . 請求項２に記載のロボットハンドにおいて、
前記演算手段は、検出した前記複数のモーメントと、複数の前記第１の指部の位置との相関関係から線形近似を行うことで、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を推定し、
前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置に前記第１の指部を移動させ、移動させた前記第１の指部に前記第２の指部を当接させたときの前記第２の指部の位置を、前記モーメントがゼロとなる前記第２の指部の位置とすることを特徴とするロボットハンド。 The robot hand according to claim 2, wherein
The calculation means performs a linear approximation from the correlation between the detected moments and the positions of the plurality of first fingers, thereby determining the positions of the first fingers where the moment becomes zero. Estimate
The first finger is moved to the position of the first finger where the moment becomes zero, and the second finger is brought into contact with the moved first finger. A robot hand characterized in that the position of the second finger part is the position of the second finger part at which the moment becomes zero. 請求項３に記載のロボットハンドにおいて、
前記演算手段は、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を、あらかじめ設定された前記モーメントと前記第１の指部の位置との関数を用いて推定することを特徴とするロボットハンド。 The robot hand according to claim 3, wherein
The computing means estimates the position of the first finger part at which the moment becomes zero using a function of the preset moment and the position of the first finger part. hand. 請求項３または請求項４に記載のロボットハンドにおいて、
前記演算手段は、算出された前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置と前記第２の指部の位置を基に、異なる前記第１の指部と前記第２の指部の補正値を算出することを特徴とするロボットハンド。 In the robot hand according to claim 3 or 4,
The calculating means is configured to determine whether the calculated first moment and second finger are different based on the position of the first finger and the position of the second finger where the calculated moment is zero. A robot hand characterized by calculating a correction value. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロボットハンドにおいて、
前記第１の指部と前記第２の指部にはそれぞれの把持面に作用する力を検出する力センサが設けられており、前記モーメント検出手段は前記力センサの出力から前記把持面に作用するモーメントを検出することを特徴とするロボットハンド。 In the robot hand according to any one of claims 1 to 5,
The first finger part and the second finger part are provided with a force sensor for detecting a force acting on each gripping surface, and the moment detecting means acts on the gripping surface from an output of the force sensor. A robot hand characterized by detecting moments to move. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロボットハンドにおいて、前記駆動手段は平行リンク機構であることを特徴とするロボットハンド。   The robot hand according to any one of claims 1 to 6, wherein the driving means is a parallel link mechanism. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロボットハンドをロボットアームに備えたロボット装置。   A robot apparatus comprising the robot arm according to any one of claims 1 to 7 in a robot arm. 独立して駆動可能な第１の指部、第２の指部と、前記第１の指部と前記第２の指部をそれぞれ駆動させる駆動手段と、を備えたロボットハンドの制御方法であって、
前記駆動手段により前記第１の指部と第２の指部を互いに押圧状態となる所定の位置へと移動させる移動工程と、
前記移動工程において、前記第１の指部と前記第２の指部との間に作用するモーメントを検出するモーメント検出工程と、
前記押圧状態となる前記第１の指部と前記第２の指部の位置を検出する位置検出工程と、
前記モーメントと、前記第１の指部と前記第２の指部の位置とに基づいて、前記第１の指部及び第２の指部の位置ずれを補正するための補正情報を求める演算工程と、を有することを特徴とする制御方法。 A control method for a robot hand, comprising: a first finger unit that can be driven independently; a second finger unit; and a driving unit that drives each of the first finger unit and the second finger unit. And
A moving step of moving the first finger portion and the second finger portion to a predetermined position in a pressed state by the driving means;
A moment detecting step of detecting a moment acting between the first finger portion and the second finger portion in the moving step;
A position detecting step of detecting positions of the first finger and the second finger that are in the pressed state;
A calculation step for obtaining correction information for correcting a positional deviation between the first finger portion and the second finger portion based on the moment and the positions of the first finger portion and the second finger portion. And a control method comprising: 請求項９に記載の制御方法において、
前記モーメント検出工程と前記位置検出工程では、前記第１及び第２の指部が前記押圧状態となる複数の位置において、前記モーメントと、前記第１の指部の位置を検出し、
前記演算工程では、前記複数の前記第１の指部の位置に対応する前記モーメントから、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を推定し、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置から、前記モーメントがゼロとなる前記第２の指部の位置を推定し、前記各指の位置ずれを補正することを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 9, wherein
In the moment detection step and the position detection step, the moment and the position of the first finger portion are detected at a plurality of positions where the first and second finger portions are in the pressed state,
In the calculating step, the first finger position where the moment is zero is estimated from the moment corresponding to the positions of the plurality of first finger parts, and the first moment when the moment is zero. A control method comprising: estimating the position of the second finger part at which the moment is zero from the position of the finger part and correcting the positional deviation of each finger. 請求項１０に記載の制御方法において、
前記演算工程では、検出した前記複数のモーメントと、複数の前記第１の指部と前記第２の指部の位置との相関関係から線形近似を行うことで、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を推定し、
前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置に前記第１の指部を移動させ、移動させた前記第１の指部に前記第２の指部を当接させたときの前記第２の指部の位置を、前記モーメントがゼロとなる前記第２の指部の位置とする当接工程と、有することを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 10,
In the calculation step, linear approximation is performed from the correlation between the detected moments and the positions of the plurality of first finger portions and the second finger portions, so that the moment becomes zero. Estimate the position of 1 finger,
The first finger is moved to the position of the first finger where the moment becomes zero, and the second finger is brought into contact with the moved first finger. And a contact step in which the position of the second finger portion is set to the position of the second finger portion at which the moment becomes zero. 請求項１１に記載の制御方法において、
前記演算工程は、前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置を、あらかじめ設定された前記モーメントと前記第１の指部の位置との関数を用いて推定することを特徴とする制御方法。 The control method according to claim 11, wherein
The calculation step is characterized in that the position of the first finger part at which the moment becomes zero is estimated using a function of the preset moment and the position of the first finger part. Method. 請求項１１または請求項１２に記載のロボットハンドにおいて、
前記演算工程では、算出された前記モーメントがゼロとなる前記第１の指部の位置と前記第２の指部の位置を基に、前記第１の指部と前記第２の指部に異なる補正値を算出することを特徴とする制御方法。 The robot hand according to claim 11 or 12,
In the calculation step, the first finger portion and the second finger portion are different based on the position of the first finger portion and the position of the second finger portion where the calculated moment is zero. A control method characterized by calculating a correction value. 請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の制御方法を実行可能な制御プログラム。   A control program capable of executing the control method according to any one of claims 9 to 13. 請求項１４に記載の制御プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which recorded the control program of Claim 14.

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