JP7504627B2 - Control device for gripping device and control program for gripping device - Google Patents
Control device for gripping device and control program for gripping device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7504627B2 JP7504627B2 JP2020036537A JP2020036537A JP7504627B2 JP 7504627 B2 JP7504627 B2 JP 7504627B2 JP 2020036537 A JP2020036537 A JP 2020036537A JP 2020036537 A JP2020036537 A JP 2020036537A JP 7504627 B2 JP7504627 B2 JP 7504627B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- torque
- finger
- article
- suction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 24
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
本発明の実施形態は、把持装置の制御装置、及び、把持装置の制御プログラムに関する。 An embodiment of the present invention relates to a control device for a gripping device and a control program for the gripping device.
把持対象の物品に対して吸着するとともに、複数のモータでそれぞれ駆動される指部で吸着した物品を挟持することで、物品を把持する把持装置がある。把持装置は、指部が本体部に対して、一方側と、一方側と異なる他方側に配置されている。吸着部は、一方側の指部と他方側の指部との間に配置されている。 There is a gripping device that grips an object by adsorbing the object to be gripped and pinching the adsorbed object between fingers that are each driven by a plurality of motors. The gripping device has fingers arranged on one side and on the other side different from the one side with respect to a main body. The suction part is arranged between the fingers on one side and the fingers on the other side.
本発明が解決しようとする課題は、物品を吸着した後、その物品を挟持により把持装置に把持させることが可能な、把持装置の制御装置、及び、把持装置の制御プログラムを提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a control device for a gripping device and a control program for the gripping device that can pick up an object and then grip the object by clamping it.
実施形態に係る把持装置の制御装置は、制御部を有する。制御部は、把持装置の吸着部で把持対象の物品を吸着した状態を維持させながら、前記吸着部に対して一方側にあり第1駆動部に連結された第1指部と、前記吸着部を挟んで前記第1指部と反対側の他方側にある第2指部とが前記物品に当接し、前記物品を挟むように前記第1駆動部を第1次トルクにより駆動させ、前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルクにて前記第1指部及び前記第2指部が前記物品に当接した状態で前記第1次トルクよりも大きい第2次トルクにより前記第1駆動部を駆動させ、第1次トルク、第2次トルク、基準位置に対する第1指部の回転軸の角度、基準位置に対する第2指部の回転軸の角度に基づいて、物品の剛性を推定し、前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部を回動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の基準角度に対するそれぞれの角度、及び、剛性に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの目標トルクを設定し、前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部を駆動させる。
A control device for a gripping device according to an embodiment includes a control unit, and while maintaining a state in which an article to be gripped is sucked by a suction unit of the gripping device, the control unit drives the first drive unit with a first torque so that a first finger unit on one side of the suction unit and connected to a first drive unit and a second finger unit on the other side opposite the first finger unit across the suction unit come into contact with the article and pinch the article, and while maintaining a state in which the article is sucked by the suction unit, the control unit drives the first drive unit with a second torque larger than the first torque in a state in which the first finger unit and the second finger unit come into contact with the article with the first torque, and The rigidity of the article is estimated based on the angle of the rotation axis of the first finger portion relative to a reference position and the angle of the rotation axis of the second finger portion relative to a reference position, and while maintaining the state in which the article is adsorbed by the suction unit, the angles of the first finger portion and the second finger portion relative to a reference angle in a state in which the first driving unit is rotated with the first torque and the second torque , and target torques of the first finger portion and the second finger portion relative to the article are set according to the rigidity , and while maintaining the state in which the article is adsorbed by the suction unit, the first driving unit is driven by the first finger portion and the second finger portion at the target torque.
[第1実施形態]
図1に示すように、物品把持システム100は、物品(荷物)Pを移動させる移動装置2、物品Pを検出する検出装置3、及び、制御装置4を有する。物品把持システム100は、容器C内に単体で置かれた1つの物品P、又は、複数の物品Pから任意の物品Pを把持し、任意箇所(例えば隣接するベルトコンベヤBなど)へと移動させる。
[First embodiment]
1, the article gripping system 100 includes a moving device 2 that moves an article (luggage) P, a detection device 3 that detects the article P, and a control device 4. The article gripping system 100 grips one article P placed alone in a container C, or any one of a plurality of articles P, and moves the article P to any location (for example, an adjacent belt conveyor B).
移動装置2は、例えば、基台部21、メインアーム22、ツール23、電磁弁24、外配管部25を有する。 The moving device 2 has, for example, a base section 21, a main arm 22, a tool 23, a solenoid valve 24, and an external piping section 25.
基台部21は例えば床面に固定される。メインアーム22は基台部21の上面に固定される。ツール23はメインアーム22の先端に固定される。電磁弁24は例えばメインアーム22の任意の側面に固定される。電磁弁24の位置は、ツール23の本体部11に固定されてもよい。 The base 21 is fixed to the floor, for example. The main arm 22 is fixed to the upper surface of the base 21. The tool 23 is fixed to the tip of the main arm 22. The solenoid valve 24 is fixed to any side of the main arm 22, for example. The position of the solenoid valve 24 may be fixed to the main body 11 of the tool 23.
外配管部25は例えばエアチューブないし樹脂配管部材である。外配管部25は、図示しないコンプレッサと電磁弁24との間、電磁弁24とツール23との間を接続し、圧縮空気の流路を構成する。電磁弁24は流路の開放(開)と遮断(閉)を切り換える。 The external piping section 25 is, for example, an air tube or a resin piping member. The external piping section 25 connects between a compressor (not shown) and the solenoid valve 24, and between the solenoid valve 24 and the tool 23, forming a flow path for compressed air. The solenoid valve 24 switches between opening (opening) and blocking (closing) the flow path.
ツール23は把持装置1と力覚センサ(力覚検出手段)5を有する。力覚センサ5の一端はメインアーム22の先端に取り付けられている。力覚センサ5の他端は把持装置1に取り付けられている。力覚センサ5は、把持装置1に加えられる外力およびモーメントを検出可能である。 The tool 23 has a gripping device 1 and a force sensor (force detection means) 5. One end of the force sensor 5 is attached to the tip of the main arm 22. The other end of the force sensor 5 is attached to the gripping device 1. The force sensor 5 can detect external forces and moments applied to the gripping device 1.
検出装置3は、1又は複数の物品Pが置かれた状態を検出する。検出装置3は、例えばRGBカメラ、3Dカメラ、その他のセンサのいずれか1つ、または、組み合わせで構成される。 The detection device 3 detects the state in which one or more items P are placed. The detection device 3 is composed of, for example, an RGB camera, a 3D camera, or other sensors, or a combination of these.
図3に示す制御装置4は、検出装置3から得た情報に基づいて物品Pの形状、位置、姿勢、その他の情報を取得する。 The control device 4 shown in FIG. 3 acquires the shape, position, orientation, and other information of the item P based on the information obtained from the detection device 3.
制御装置4は、計画部41、制御部42、解析部43、主記憶部44、補助記憶部45を有する。制御装置4は、1つの制御端末で構成されていてもよく、または複数の制御端末を組み合わせて構成されてもよい。これらの構成要素は、それぞれ、例えば制御部42のプロセッサ等のハードウエアが、プログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。 The control device 4 has a planning unit 41, a control unit 42, an analysis unit 43, a main memory unit 44, and an auxiliary memory unit 45. The control device 4 may be configured as one control terminal, or may be configured as a combination of multiple control terminals. Each of these components is realized by hardware, such as the processor of the control unit 42, executing a program (software).
制御部42には、インターフェース42aが設けられている。インターフェース42aは、制御部42と制御部42の外部との信号を送受信する。制御部42は、インターフェース42aを介して、検出装置3、計画部41、解析部43、主記憶部44、補助記憶部45、移動装置2の各種機器に信号を送信可能であるとともに、検出装置3、計画部41、解析部43、主記憶部44、補助記憶部45、移動装置2の各種機器から信号を受信可能である。 The control unit 42 is provided with an interface 42a. The interface 42a transmits and receives signals between the control unit 42 and the outside of the control unit 42. The control unit 42 can transmit signals to the various devices of the detection device 3, the planning unit 41, the analysis unit 43, the main memory unit 44, the auxiliary memory unit 45, and the mobile device 2 via the interface 42a, and can receive signals from the various devices of the detection device 3, the planning unit 41, the analysis unit 43, the main memory unit 44, the auxiliary memory unit 45, and the mobile device 2.
解析部43は、検出装置3で得た情報(例えば画像情報I)に基づいて、物品Pの形状、位置、姿勢、その他の情報を取得する。 The analysis unit 43 acquires the shape, position, orientation, and other information of the item P based on the information (e.g., image information I) obtained by the detection device 3.
制御部42は、把持装置1、および力覚センサ5からの出力情報を読み取るとともに、計画部41が策定する動作計画を含む把持計画に基づいて、移動装置2のメインアーム22及び把持装置1を動作させる。 The control unit 42 reads the output information from the gripping device 1 and the force sensor 5, and operates the main arm 22 of the mobile device 2 and the gripping device 1 based on the gripping plan, which includes the operation plan formulated by the planning unit 41.
計画部41は、物品Pの把持計画を策定する。把持計画は、例えばメインアーム22の動作計画を含む。計画部41は、制御部42、及び、解析部43からの出力情報に基づいて、動作計画を含む把持計画を策定するとともに、策定した把持計画から所定の基準に基づいて最優のものを選択し、制御部42を通して、移動装置2へと指令する。 The planning unit 41 formulates a gripping plan for the item P. The gripping plan includes, for example, a motion plan for the main arm 22. The planning unit 41 formulates a gripping plan including a motion plan based on output information from the control unit 42 and the analysis unit 43, selects the best gripping plan from the formulated plans based on predetermined criteria, and issues a command to the mobile device 2 via the control unit 42.
制御装置4を構成するコンピュータは、CPUなどのプロセッサを含む制御部42、読み込み専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)等の主記憶部44と、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)、リムーバブルメディア等の補助記憶部45とを備える。主記憶部44には、各種プログラムが格納されている。この場合、制御部42は、例えばCPUなどのプロセッサが主記憶部44のROMに格納された制御プログラムを主記憶部44のRAMに展開して実行する。 The computer constituting the control device 4 includes a control unit 42 including a processor such as a CPU, a main memory unit 44 such as a read-only memory (ROM) or random access memory (RAM), and an auxiliary memory unit 45 such as a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD) or a removable medium. Various programs are stored in the main memory unit 44. In this case, the control unit 42, for example, a processor such as a CPU, deploys the control program stored in the ROM of the main memory unit 44 into the RAM of the main memory unit 44 and executes it.
補助記憶部45には、オペレーティングシステム、各種プログラム、各種情報テーブル等を含む各種データが格納されている。このため、制御部42は、例えば補助記憶部45に記憶されたプログラムを主記憶部44にロードして実行することにより、制御部42による各種の処理を実行可能である。制御部42は、ネットワークを介して取得するプログラムを主記憶部44にロードして実行することにより、制御部42による各種の処理を実行可能である。 The auxiliary memory unit 45 stores various data including an operating system, various programs, various information tables, etc. Therefore, the control unit 42 can execute various processes by, for example, loading a program stored in the auxiliary memory unit 45 into the main memory unit 44 and executing it. The control unit 42 can execute various processes by, for example, loading a program obtained via a network into the main memory unit 44 and executing it.
制御部42によるプログラムは、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC、FPGA等)によっても実行可能である。 The program by the control unit 42 can also be executed by a circuit (e.g., ASIC, FPGA, etc.) that realizes one or more functions.
図2及び図3に示すように、把持装置1は、本体部11、吸着部12、真空発生器13、圧力センサ14、内配管部16、第1指部17a、第2指部17b、第1駆動部18a、および、第2駆動部18bを有する。 As shown in Figures 2 and 3, the gripping device 1 has a main body portion 11, an adsorption portion 12, a vacuum generator 13, a pressure sensor 14, an internal piping portion 16, a first finger portion 17a, a second finger portion 17b, a first drive portion 18a, and a second drive portion 18b.
本体部11には、吸着部12が配設されている。吸着部12は例えば1つ又は複数のゴム製の吸着パッド12aを有する。図2に示す例では4つの吸着パッド12aを有する吸着部12が本体部11に取り付けられている。ここでは、吸着部12での物品Pの吸着方向に直交する4つの吸着パッド12aの図心を吸着部12の図心とする。吸着部12の図心を通り、吸着部12の吸着方向に平行な線を吸着部12の軸線Aとする。 The suction part 12 is disposed on the main body part 11. The suction part 12 has, for example, one or more suction pads 12a made of rubber. In the example shown in FIG. 2, the suction part 12 having four suction pads 12a is attached to the main body part 11. Here, the centroid of the four suction pads 12a perpendicular to the suction direction of the suction part 12 for suction of the item P is defined as the centroid of the suction part 12. A line passing through the centroid of the suction part 12 and parallel to the suction direction of the suction part 12 is defined as the axis A of the suction part 12.
本体部11には、真空発生器13、圧力センサ14、内配管部16が内蔵されている。内配管部16は真空発生器13の出力端、圧力センサ14、吸着部12を1つの流路で接続する。圧力センサ14は、物品Pを吸着部12の吸着パッド12aで吸着している状態において、検出圧力が低下する。
本体部11の下方に物品Pを配置した状態で物品Pを把持する場合、吸着部12は本体部11の下方にある。
The main body 11 houses a vacuum generator 13, a pressure sensor 14, and an internal piping section 16. The internal piping section 16 connects an output end of the vacuum generator 13, the pressure sensor 14, and the suction section 12 through a single flow path. The pressure sensor 14 detects a decrease in pressure when the article P is being sucked by the suction pad 12a of the suction section 12.
When the item P is placed below the main body portion 11 and is gripped, the suction portion 12 is located below the main body portion 11 .
真空発生器13は例えばエジェクタであり、例えば圧力センサ14と併せて本体部11に内蔵される。 The vacuum generator 13 is, for example, an ejector, and is built into the main body 11 together with, for example, the pressure sensor 14.
第1指部17aは、本体部11に対して一方に配設されている。第2指部17bは、本体部11の一方とは吸着部12の軸線を挟んで反対側の他方に配設されている。第1指部17aは略L字型の鉤型形状に形成されている。第1指部17aは、回転軸17a0により、第1駆動部18aの第1モータ19aの回転軸19a1と同期して所定の範囲内で回動する。第2指部17bは、1対の指17b1,17b2を有する。1対の指17b1,17b2はそれぞれ略L字型の鉤型形状に形成されている。第2指部17bの1対の指17b1,17b2は、回転軸17b0により、第2駆動部18bの第2モータ20aの回転軸20a1と同期して所定の範囲内で回動する。 The first finger portion 17a is disposed on one side of the main body portion 11. The second finger portion 17b is disposed on the other side of the main body portion 11, opposite the one side of the main body portion 11 across the axis of the suction portion 12. The first finger portion 17a is formed in a hook shape that is approximately L-shaped. The first finger portion 17a rotates within a predetermined range in synchronization with the rotation shaft 19a1 of the first motor 19a of the first drive portion 18a by the rotation shaft 17a0. The second finger portion 17b has a pair of fingers 17b1, 17b2. The pair of fingers 17b1, 17b2 are each formed in a hook shape that is approximately L-shaped. The pair of fingers 17b1, 17b2 of the second finger portion 17b rotates within a predetermined range in synchronization with the rotation shaft 20a1 of the second motor 20a of the second drive portion 18b by the rotation shaft 17b0.
第1指部17aは、爪部117aを有する。第2指部17bは、爪部117bを有する。第2指部17bの指17b1は、爪部117b1を有する。第2指部17bの指17b2は、爪部117b2を有する。第1指部17aの爪部117a、第2指部17bの1対の指17b1,17b2の爪部117b1,117b2は、把持対象となる物品Pの例えば角部(エッジ)に接触せず、物品Pの側面Pb又は下面Pcに接触され得る。 The first finger portion 17a has a claw portion 117a. The second finger portion 17b has a claw portion 117b. The finger 17b1 of the second finger portion 17b has a claw portion 117b1. The finger 17b2 of the second finger portion 17b has a claw portion 117b2. The claw portion 117a of the first finger portion 17a and the claw portions 117b1, 117b2 of the pair of fingers 17b1, 17b2 of the second finger portion 17b do not come into contact with, for example, a corner (edge) of the item P to be grasped, but may come into contact with the side surface Pb or the bottom surface Pc of the item P.
メインアーム22は、把持装置1の吸着部12の吸着パッド12aを適宜の向きに向けることができる。ここでは、説明の簡略化のため、吸着部12の吸着パッド12aが鉛直方向下向きに向けられた例について説明する。この場合、第1指部17a及び第2指部17bの位置関係は、物品Pを挟持により把持したときに爪部117a,117bが吸着部12の吸着パッド12aよりも下側に位置する。 The main arm 22 can orient the suction pad 12a of the suction part 12 of the gripping device 1 in an appropriate direction. For the sake of simplicity, an example will be described in which the suction pad 12a of the suction part 12 is oriented vertically downward. In this case, the positional relationship between the first finger portion 17a and the second finger portion 17b is such that when the article P is gripped by clamping, the claw portions 117a and 117b are positioned below the suction pad 12a of the suction part 12.
第1指部17aの回転軸17a0、第2指部17bの1対の指17b1,17b2の回転軸17b0は、吸着部12の吸着パッド12aでの物品Pの吸着時における上面(物品Pに吸着部12が吸着される吸着面)Paに対向する位置で、吸着パッド12aよりも物品Pの上面Paから離れた位置で、かつ、物品Pの上面Paに可能な限り近い位置にあることが望ましい。回転軸17a0,17b0は、吸着部12の軸線Aに対して等距離にある。第1指部17aの回転軸17a0、第2指部17bの1対の指17b1,17b2の回転軸17b0は平行で、吸着部12の軸線Aに対して、吸着パッド12aの幅方向及び長手方向(図13参照)の端部よりも遠位にある。 The rotation axis 17a0 of the first finger 17a and the rotation axis 17b0 of the pair of fingers 17b1, 17b2 of the second finger 17b are located opposite the upper surface Pa (the suction surface to which the suction part 12 is suctioned) of the suction pad 12a of the suction part 12 when the article P is suctioned, and are preferably located farther from the upper surface Pa of the article P than the suction pad 12a and as close as possible to the upper surface Pa of the article P. The rotation axes 17a0, 17b0 are equidistant from the axis A of the suction part 12. The rotation axis 17a0 of the first finger 17a and the rotation axis 17b0 of the pair of fingers 17b1, 17b2 of the second finger 17b are parallel and are located distal to the ends of the suction pad 12a in the width direction and the length direction (see FIG. 13) with respect to the axis A of the suction part 12.
第1駆動部18aは、第1モータ19aと、第1トルクセンサ19bと、第1角度センサ19cとを有する。第2駆動部18bは、第2モータ20aと、第2トルクセンサ20bと、第2角度センサ20cとを有する。 The first drive unit 18a has a first motor 19a, a first torque sensor 19b, and a first angle sensor 19c. The second drive unit 18b has a second motor 20a, a second torque sensor 20b, and a second angle sensor 20c.
第1駆動部18aの第1モータ19a、第2駆動部18bの第2モータ20aはサーボモータが望ましいが、これに限定しない。第1モータ19a及び第2モータ20aは、複数のトルク状態を切り換え可能なモータ又は空圧アクチュエータであればよい。第1モータ19aの回転軸19a1、及び、第2モータ20aの回転軸20a1は、現在の位置を保持するためのブレーキ機構又は位置保持機能があればよい。
本実施形態では、第1モータ19a及び第2モータ20aは、サーボモータを用いる例について説明する。第1モータ19a及び第2モータ20aは、定格トルクの範囲内で使用される。
The first motor 19a of the first drive unit 18a and the second motor 20a of the second drive unit 18b are preferably servo motors, but are not limited thereto. The first motor 19a and the second motor 20a may be motors or pneumatic actuators capable of switching between a plurality of torque states. The rotating shaft 19a1 of the first motor 19a and the rotating shaft 20a1 of the second motor 20a may have a brake mechanism or a position holding function for holding the current position.
In this embodiment, an example will be described in which the first motor 19a and the second motor 20a are servo motors. The first motor 19a and the second motor 20a are used within a rated torque range.
トルクセンサ19bは、第1モータ19aの回転軸19a1のトルクを検出する。トルクセンサ20bは、第2モータ20aの回転軸20a1のトルクを検出する。 The torque sensor 19b detects the torque of the rotating shaft 19a1 of the first motor 19a. The torque sensor 20b detects the torque of the rotating shaft 20a1 of the second motor 20a.
角度センサ19cは、第1モータ19aの回転軸19a1の現在の角度を検出する。角度センサ20cは、第2モータ20aの回転軸20a1の現在の角度を検出する。角度センサ19c,20cには、例えばロータリーエンコーダを用いる。 The angle sensor 19c detects the current angle of the rotating shaft 19a1 of the first motor 19a. The angle sensor 20c detects the current angle of the rotating shaft 20a1 of the second motor 20a. For example, a rotary encoder is used as the angle sensors 19c and 20c.
図2中、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1は、例えば伝達機構の一例としての、プーリ19a2、タイミングベルト19a3、プーリ19a4を介して第1指部17aの回転軸17a0に連結されている。このため、第1モータ19aの回転軸19a1が回動すると、回転軸19a1に固定されたプーリ19a2が回動し、プーリ19a2に巻回されたタイミングベルト19a3が周方向に移動し、タイミングベルト19a3に巻回され第1指部17aの回転軸17a0に固定されたプーリ19a4が回動する。
第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1は、例えば伝達機構の一例としての、プーリ20a2、タイミングベルト20a3、プーリ20a4を介して第2指部17bの回転軸17b0に連結されている。第2モータ20aの回転軸20a1を回動させると、回転軸20a1に固定されたプーリ20a2が回動し、プーリ20a2に巻回されたタイミングベルト20a3が周方向に移動し、タイミングベルト20a3に巻回され第2指部17bの回転軸17b0に固定されたプーリ20a4が回動する。
2, a rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a is connected to a rotating shaft 17a0 of the first finger 17a via a pulley 19a2, a timing belt 19a3, and a pulley 19a4, which are examples of a transmission mechanism. Therefore, when the rotating shaft 19a1 of the first motor 19a rotates, the pulley 19a2 fixed to the rotating shaft 19a1 rotates, the timing belt 19a3 wound around the pulley 19a2 moves in the circumferential direction, and the pulley 19a4 wound around the timing belt 19a3 and fixed to the rotating shaft 17a0 of the first finger 17a rotates.
A rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b is connected to the rotating shaft 17b0 of the second finger unit 17b via a pulley 20a2, a timing belt 20a3, and a pulley 20a4, which are examples of a transmission mechanism. When the rotating shaft 20a1 of the second motor 20a is rotated, the pulley 20a2 fixed to the rotating shaft 20a1 rotates, the timing belt 20a3 wound around the pulley 20a2 moves in the circumferential direction, and the pulley 20a4 wound around the timing belt 20a3 and fixed to the rotating shaft 17b0 of the second finger unit 17b rotates.
第1モータ19aの回転軸19a1と第1指部17aの回転軸17a0とは、例えばプーリ19a2,19a4の直径の比に応じて適宜の比で回転又は回動する。第2モータ20aの回転軸20a1と第2指部17bの回転軸17b0とは、例えばプーリ20a2,20a4の直径の比に応じて適宜の比で回転又は回動する。ここでは、説明の簡略化のため、第1モータ19aの回転軸19a1の現在の角度は、第1指部17aの回転軸17a0の現在の角度と一致するものとする。第2モータ20aの回転軸20a1の現在の角度は、第2指部17bの回転軸17b0の現在の角度と一致するものとする。 The rotating shaft 19a1 of the first motor 19a and the rotating shaft 17a0 of the first finger portion 17a rotate or turn at an appropriate ratio, for example, depending on the diameter ratio of the pulleys 19a2 and 19a4. The rotating shaft 20a1 of the second motor 20a and the rotating shaft 17b0 of the second finger portion 17b rotate or turn at an appropriate ratio, for example, depending on the diameter ratio of the pulleys 20a2 and 20a4. Here, for the sake of simplicity of explanation, it is assumed that the current angle of the rotating shaft 19a1 of the first motor 19a is the same as the current angle of the rotating shaft 17a0 of the first finger portion 17a. It is assumed that the current angle of the rotating shaft 20a1 of the second motor 20a is the same as the current angle of the rotating shaft 17b0 of the second finger portion 17b.
制御部42には、電磁弁24、力覚センサ5、真空発生器13、圧力センサ14、第1駆動部18a、及び、第2駆動部18bが電気的又は制御装置4が有し得る図示しない通信部を介して接続されている。 The solenoid valve 24, the force sensor 5, the vacuum generator 13, the pressure sensor 14, the first drive unit 18a, and the second drive unit 18b are connected to the control unit 42 electrically or via a communication unit (not shown) that the control unit 4 may have.
図4から図11には、把持装置1を用いて物品Pを把持する把持方式を例示する。図4から図11中、吸着部12で物品Pの上面Paを吸着した領域(吸着パッド12aが当接した範囲)を破線の円環で示す。第1指部17a及び第2指部17bが物品Pに当接した位置について、見える部分については実線の円環で、見えない部分については破線の円環で示す。 Figures 4 to 11 show examples of gripping methods for gripping an item P using the gripping device 1. In Figures 4 to 11, the area where the suction portion 12 suctions the top surface Pa of the item P (the area where the suction pad 12a is in contact) is shown by a dashed circle. The positions where the first finger portion 17a and the second finger portion 17b are in contact with the item P are shown by a solid circle for the visible part and by a dashed circle for the invisible part.
図4から図6には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを吸着及び挟持を併用して把持する状態を示す。図4から図6に示す例は、吸着部12が吸着される面Paがあるが、幅方向に沿う大きさ、奥行き方向に沿う大きさ(吸着部12の吸着方向に沿う物品Pの高さ)、側面Pbの形状が異なる。 Figures 4 to 6 show a state in which a roughly rectangular parallelepiped object P is grasped using the grasping device 1 by a combination of suction and clamping. In the example shown in Figures 4 to 6, there is a surface Pa to which the suction part 12 is suctioned, but the size along the width direction, the size along the depth direction (the height of the object P along the suction direction of the suction part 12), and the shape of the side surface Pb are different.
図4に示す例の場合、指部17a,17bの爪部117a,117bは、物品Pの側面Pbにある。 In the example shown in FIG. 4, the claw portions 117a and 117b of the fingers 17a and 17b are located on the side surface Pb of the item P.
図5には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを吸着及び挟持を併用して把持する状態を示す。図5に示す例の場合、指部17a,17bの爪部117a,117bは、物品Pの底面又は物品Pの下側にある。 Figure 5 shows the state in which the gripping device 1 grips an approximately rectangular parallelepiped object P by both suction and clamping. In the example shown in Figure 5, the claws 117a and 117b of the fingers 17a and 17b are located on the bottom surface or underside of the object P.
図6には、把持装置1を用いて、略楕円柱状の物品Pを吸着及び挟持を併用して把持する状態を示す。図6に示す例は、物品Pの側面Pbが曲面に形成されている。一方、吸着部12で吸着される面Paが略平面と同視できる。この場合、物品Pは、略直方体状である、と同視できる。 Figure 6 shows the state in which the gripping device 1 grips an approximately elliptical cylindrical object P by combining suction and clamping. In the example shown in Figure 6, the side surface Pb of the object P is formed into a curved surface. Meanwhile, the surface Pa that is gripped by the suction portion 12 can be considered to be approximately flat. In this case, the object P can be considered to be approximately rectangular.
図4から図6に示すように、物品Pの大きさにより、指部17a,17bの回転軸17a0,17b0に対する回動角度が変化する。 As shown in Figures 4 to 6, the rotation angle of the fingers 17a and 17b relative to the rotation axes 17a0 and 17b0 changes depending on the size of the item P.
図7には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを挟持して把持する状態を示す。図7に示す例の場合、指部17a,17bの爪部117a,117bは、物品Pの側面Pbにある。図7に示す例の場合、吸着部12は物品Pの把持に用いていない。 Figure 7 shows the state in which the gripping device 1 is used to pinch and grip an approximately rectangular parallelepiped object P. In the example shown in Figure 7, the claws 117a and 117b of the fingers 17a and 17b are located on the side surface Pb of the object P. In the example shown in Figure 7, the suction portion 12 is not used to grip the object P.
図8には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを吸着して把持する状態を示す。図8に示す例の場合、指部17a,17bの爪部117a,117bは、一例として本体部11の側方にあり、物品Pの把持に用いていない。なお、図8に示す物品Pの大きさは、図5に示す物品Pと大きさが略同じに描いた。図8に示す例は、図5に示す物品Pに比べて、重量が軽量である。 Figure 8 shows the state in which the gripping device 1 is used to adsorb and grip an approximately rectangular parallelepiped object P. In the example shown in Figure 8, the claws 117a and 117b of the fingers 17a and 17b are located on the sides of the main body 11, as an example, and are not used to grip the object P. The size of the object P shown in Figure 8 is drawn to be approximately the same as the size of the object P shown in Figure 5. The example shown in Figure 8 is lighter in weight than the object P shown in Figure 5.
図9には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを吸着及び押圧を併用して把持する状態を示す。図9に示す例は、吸着部12から離間した位置で、物品Pの上面Paを第1指部17aの爪部117a及び第2指部17bの爪部117bで押圧して、物品Pに負荷される振動を抑制する。図9に示す例の場合、吸着部12の吸着パッド12a、第1指部17aの爪部117a及び第2指部17bの爪部117bは、例えば同一平面上にある。 Figure 9 shows a state in which a roughly rectangular parallelepiped object P is grasped using the grasping device 1 by a combination of suction and pressure. In the example shown in Figure 9, the top surface Pa of the object P is pressed by the claw portion 117a of the first finger portion 17a and the claw portion 117b of the second finger portion 17b at a position away from the suction portion 12, thereby suppressing vibrations applied to the object P. In the example shown in Figure 9, the suction pad 12a of the suction portion 12, the claw portion 117a of the first finger portion 17a, and the claw portion 117b of the second finger portion 17b are, for example, on the same plane.
図4から図6に示す吸着及び挟持を併用して物品Pを把持する例、図8に示す吸着して物品Pを把持する例、図9に示す吸着及び押圧を併用して物品を把持する例は、後述する検出装置3での大きさ及び形状情報に基づいて、物品Pの上面の略中央(図心)付近が吸着されるとともに、上面Paが一方向に長い略矩形状であれば、長辺側に指部17a,17bをあてがって物品Pを把持する姿勢が好適である。 In the examples of gripping an item P using a combination of suction and clamping shown in Figures 4 to 6, the example of gripping an item P by suction shown in Figure 8, and the example of gripping an item by a combination of suction and pressure shown in Figure 9, the approximate center (centroid) of the top surface of the item P is gripped based on size and shape information from the detection device 3 described below, and if the top surface Pa is an approximately rectangular shape that is long in one direction, the preferred posture for gripping the item P is to place the fingers 17a and 17b on the long side.
図10及び図11には、把持装置1を用いて、略直方体状の物品Pを吸着及び握持を併用して把持する状態を示す。図10及び図11に示す例の場合、指部17a,17bの第1指部17aの爪部117aは、物品Pの上側にある。第2指部17bの爪部117bは、物品Pの下側にある。 Figures 10 and 11 show a state in which a roughly rectangular parallelepiped object P is grasped using the grasping device 1 by a combination of suction and gripping. In the example shown in Figures 10 and 11, the claw portion 117a of the first finger portion 17a of the fingers 17a, 17b is located on the upper side of the object P. The claw portion 117b of the second finger portion 17b is located on the lower side of the object P.
図4から図11に示すように、本実施形態に係る把持装置1は、幅広いサイズの物品Pを、吸引、挟持又は握持を用いて把持できる。このため、本実施形態に係る把持装置1は、1つの把持装置1を用いて、多種多様な形状、位置、姿勢の物品(対象物)Pを把持可能である。 As shown in Figures 4 to 11, the gripping device 1 according to this embodiment can grip objects P of a wide range of sizes using suction, clamping, or grasping. Therefore, the gripping device 1 according to this embodiment can grip objects (target objects) P of a wide variety of shapes, positions, and orientations using a single gripping device 1.
次に、物品把持システム100および把持装置1の動作について図12から図15を用いて説明する。 Next, the operation of the item gripping system 100 and the gripping device 1 will be described with reference to Figures 12 to 15.
物品把持システム100の制御装置4の制御部42は、検出装置3で例えば容器C内の物品Pを撮影する(ステップS1)。制御部42は、電磁弁24を閉状態に動作させる。制御部42は、真空発生器13を動作させる。このとき、内配管部16は大気圧である。 The control unit 42 of the control device 4 of the item gripping system 100 photographs, for example, an item P in a container C with the detection device 3 (step S1). The control unit 42 operates the solenoid valve 24 to a closed state. The control unit 42 operates the vacuum generator 13. At this time, the internal piping section 16 is at atmospheric pressure.
制御部42は、検出装置3で撮影した画像Iを、制御装置4の解析部43で画像処理する(ステップS2)。 The control unit 42 processes the image I captured by the detection device 3 in the analysis unit 43 of the control device 4 (step S2).
制御部42は、解析部43で画像処理した情報に基づいて、容器C内に1又は複数の物品Pがあるか否か判断する(ステップS3)。 The control unit 42 determines whether or not there are one or more items P in the container C based on the information image-processed by the analysis unit 43 (step S3).
制御部42が容器C内に物品Pがないと判断する(ステップS3-NO)と、制御部42は処理を終了する。制御部42が容器C内に物品Pがある(ステップS3-YES)と判断した場合、制御部42は解析部43の画像処理により、物品Pを1つ1つに分ける(ステップS4)。 If the control unit 42 determines that there is no item P in the container C (step S3-NO), the control unit 42 ends the process. If the control unit 42 determines that there is an item P in the container C (step S3-YES), the control unit 42 separates the items P one by one through image processing by the analysis unit 43 (step S4).
制御部42は、画像処理により分けた物品Pから1つの物品Pを選択する(ステップS5)。 The control unit 42 selects one item P from the items P separated by image processing (step S5).
制御部42は、選択した物品Pについて、解析部43での画像処理により、物品Pの形状(大きさを含む)、位置、及び、姿勢に関する情報を得る(ステップS6)。
物品Pに関する情報は、例えば物品Pの上面Paだけの情報でもよい。物品Pの形状に関する情報が物品把持システム100内、又は、物品把持システム100の外部の補助記憶部45に記憶された情報テーブルに登録されている場合、情報テーブルから物品Pの形状に関する情報を取得する。
The control unit 42 obtains information regarding the shape (including size), position, and posture of the selected item P through image processing in the analysis unit 43 (step S6).
The information regarding the item P may be, for example, information regarding only the top surface Pa of the item P. When information regarding the shape of the item P is registered in an information table stored in the item gripping system 100 or in an auxiliary storage unit 45 external to the item gripping system 100, the information regarding the shape of the item P is obtained from the information table.
制御部42は、計画部41により、物品Pの形状、位置、姿勢に関する情報に基づいて把持計画を策定する(ステップS7)。 The control unit 42 uses the planning unit 41 to formulate a grasping plan based on information regarding the shape, position, and posture of the item P (step S7).
ここで、図13に示すように、物品Pの幅方向、奥行き方向(吸着部12の吸着方向に沿う物品Pの高さ方向)、長手方向を取る。ある物品Pについて、上面Pa、側面Pb及び下面Pcが設定される。また、物品Pの側面Pbを挟持するための第1指部17a及び第2指部17bの仮の目標位置を算出し、設定する。 As shown in FIG. 13, the width direction, depth direction (height direction of the item P along the suction direction of the suction portion 12), and longitudinal direction of the item P are taken. For a certain item P, a top surface Pa, a side surface Pb, and a bottom surface Pc are set. In addition, tentative target positions of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b for clamping the side surface Pb of the item P are calculated and set.
制御部42は、把持計画の策定を、図14に示すフローに沿って実行する。 The control unit 42 formulates the grasping plan according to the flow shown in FIG. 14.
制御部42は、物品Pが直方体(立方体を含む)又は略直方体(略立方体を含む)か判断する(ステップS51)。制御部42が、物品Pが直方体又は略直方体でないと判断した(ステップS51-NO)場合、制御部42は、物品Pの形状、位置、及び姿勢に応じて、適宜に把持方式を設定する(ステップS52)。 The control unit 42 determines whether the item P is a rectangular parallelepiped (including a cube) or an approximately rectangular parallelepiped (including an approximately cube) (step S51). If the control unit 42 determines that the item P is not a rectangular parallelepiped or an approximately rectangular parallelepiped (step S51-NO), the control unit 42 sets the gripping method appropriately depending on the shape, position, and posture of the item P (step S52).
制御部42が、物品Pが直方体又は略直方体であると判断した(ステップS51-YES)場合、制御部42は、物品Pに吸着部12が吸着可能な平面部などの面Pa(図13参照)が存在するか否か判断する(ステップS53)。 If the control unit 42 determines that the item P is a rectangular parallelepiped or an approximately rectangular parallelepiped (step S51-YES), the control unit 42 determines whether the item P has a surface Pa (see FIG. 13), such as a flat surface, to which the suction unit 12 can be suctioned (step S53).
制御部42が、物品Pに吸着部12が吸着可能な面Paが存在しないと判断した(ステップS53-NO)場合、制御部42は、把持方式を図7に示すような「挟持のみ」に判定する(ステップS54)。 If the control unit 42 determines that the item P does not have a surface Pa to which the suction unit 12 can be suctioned (step S53-NO), the control unit 42 determines the gripping method to be "clamping only" as shown in Figure 7 (step S54).
制御部42が、物品Pに吸着部12が吸着可能な面Paが存在すると判断した(ステップS53-YES)場合、制御部42は、物品Pの奥行き寸法が一定値以下か否か判断する(ステップS55)。 If the control unit 42 determines that the item P has a surface Pa to which the suction unit 12 can be suctioned (step S53-YES), the control unit 42 determines whether the depth dimension of the item P is equal to or smaller than a certain value (step S55).
制御部42が、物品Pの奥行き寸法が一定値以下であると判断しなかった(ステップS55-NO)場合、制御部42は、把持方式を図10及び図11に示すような「真空吸着及び握持」に判定する(ステップS56)。 If the control unit 42 does not determine that the depth dimension of the item P is equal to or less than a certain value (step S55-NO), the control unit 42 determines the gripping method to be "vacuum suction and gripping" as shown in Figures 10 and 11 (step S56).
制御部42が、物品Pの奥行き寸法が一定値以下であると判断した(ステップS55-YES)場合、制御部42は、物品Pの幅方向が一定値以下か否か判断する(ステップS57)。 If the control unit 42 determines that the depth dimension of the item P is less than or equal to a certain value (step S55-YES), the control unit 42 determines whether the width direction of the item P is less than or equal to a certain value (step S57).
制御部42が、物品Pの幅寸法が一定値以下であると判断しなかった(ステップS57-NO)場合、制御部42は、把持方式を図4から図6に示すような「真空吸着及び挟持」に判定する(ステップS58)。 If the control unit 42 does not determine that the width dimension of the item P is equal to or less than a certain value (step S57-NO), the control unit 42 determines the gripping method to be "vacuum suction and clamping" as shown in Figures 4 to 6 (step S58).
制御部42が、物品Pの幅寸法が一定値以下であると判断した(ステップS57-YES)場合、制御部42は、物品Pの長手方向寸法が一定値以下か否か判断する(ステップS59)。 If the control unit 42 determines that the width dimension of the item P is less than or equal to a certain value (step S57-YES), the control unit 42 determines whether the longitudinal dimension of the item P is less than or equal to a certain value (step S59).
制御部42が、物品Pの長手方向寸法が一定値以下であると判断しなかった(ステップS59-NO)場合、制御部42は、把持方式を図9に示すような「真空吸着及び押圧」に判定する(ステップS60)。 If the control unit 42 does not determine that the longitudinal dimension of the item P is equal to or less than a certain value (step S59-NO), the control unit 42 determines the gripping method to be "vacuum suction and pressure" as shown in Figure 9 (step S60).
制御部42が、物品Pの長手方向寸法が一定値以下であると判断した(ステップS59-YES)場合、制御部42は、把持方式を図8に示すような「真空吸着のみ」に判定する(ステップS61)。 If the control unit 42 determines that the longitudinal dimension of the item P is equal to or smaller than a certain value (step S59-YES), the control unit 42 determines the gripping method to be "vacuum suction only" as shown in Figure 8 (step S61).
制御部42は、このようにして図4から図11に示す把持方式の1つに、物品Pの把持計画を策定する。 In this way, the control unit 42 formulates a gripping plan for the item P using one of the gripping methods shown in Figures 4 to 11.
制御部42は、物品Pの把持計画を策定した(ステップS7)後、図12に示すように、把持動作を実行する(ステップS8)。ここでは、主に、物品Pに対して把持装置1で、「真空吸着及び挟持」を実行する例について図15を用いて説明する。 After formulating a gripping plan for the item P (step S7), the control unit 42 executes a gripping operation (step S8) as shown in FIG. 12. Here, an example in which the gripping device 1 mainly performs "vacuum suction and clamping" on the item P will be described with reference to FIG. 15.
制御部42は、物品Pを容器C内から例えば隣接するベルトコンベヤBに移動させる、移動装置2の動作計画を策定する(ステップS21)。動作計画は、例えば、容器CからベルトコンベヤBへの移動経路である。 The control unit 42 formulates an operation plan for the moving device 2 to move the item P from inside the container C to, for example, an adjacent belt conveyor B (step S21). The operation plan is, for example, a moving path from the container C to the belt conveyor B.
制御部42は、電磁弁24を閉から開に切り換える(ステップS22)。このため、把持装置1の吸着部12で物品Pの上面Paを吸着可能となる。 The control unit 42 switches the solenoid valve 24 from closed to open (step S22). This allows the suction unit 12 of the gripping device 1 to suction the top surface Pa of the item P.
制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bを位置制御モードに設定し、第1指部17a及び第2指部17bを待機姿勢とする(ステップS23)。制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bの待機姿勢を、第1指部17a及び第2指部17bの基準位置及び基準角度とする。制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bを位置制御し、待機姿勢(基準位置及び基準角度)において、例えば、第1指部17a及び第2指部17bを図16及び図17中の破線で示す位置に配置する。待機姿勢(基準位置及び基準角度)は、図9に示す例のように、吸着パッド12a、第1指部17aの爪部117a、第2指部17bの爪部117bが同一平面上にある状態としてもよい。待機姿勢(基準位置及び基準角度)は、例えば図16及び図17中の破線で示す例、又は図11に示す例のように、常に同じ姿勢としてもよく、把持対象の物品Pの位置、形状、姿勢にあわせて変化させてもよい。例えば、制御部42は、物品Pに対して第1指部17a及び第2指部17bが近接するが、当接しない位置を待機姿勢とすることができる。一例として、把持計画によって策定された第1指部17a及び第2指部17bの仮の目標角度より所定の角度(例えば10~15度程度)開いた姿勢を待機姿勢(基準位置及び基準角度)とすることができる。 The control unit 42 sets the first driving unit 18a and the second driving unit 18b to a position control mode, and sets the first finger portion 17a and the second finger portion 17b to a standby position (step S23). The control unit 42 sets the standby position of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b as the reference position and reference angle of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b. The control unit 42 controls the position of the first driving unit 18a and the second driving unit 18b, and in the standby position (reference position and reference angle), for example, places the first finger portion 17a and the second finger portion 17b in the position shown by the dashed lines in Figures 16 and 17. The standby position (reference position and reference angle) may be a state in which the suction pad 12a, the claw portion 117a of the first finger portion 17a, and the claw portion 117b of the second finger portion 17b are on the same plane, as in the example shown in Figure 9. The standby posture (reference position and reference angle) may always be the same, for example, as shown by the dashed lines in FIGS. 16 and 17 or as shown in FIG. 11, or may be changed according to the position, shape, and posture of the item P to be grasped. For example, the control unit 42 may determine the standby posture as a position in which the first finger portion 17a and the second finger portion 17b are close to the item P but do not come into contact with it. As one example, the standby posture (reference position and reference angle) may be a posture that is open by a predetermined angle (for example, about 10 to 15 degrees) from the tentative target angle of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b formulated by the grasping plan.
制御部42は、メインアーム22を動作させ、把持装置1の吸着部12の吸着パッド12aを物品Pの上面Paの目標点(例えば図心となる位置)に動作させる(ステップS24)。なお、把持装置1の本体部11及び吸着部12の軸線Aを仮の目標角度(把持点)まで移動させる途中の任意地点で電磁弁24を「開」としてもよい。 The control unit 42 operates the main arm 22 to move the suction pad 12a of the suction unit 12 of the gripping device 1 to a target point (e.g., a position corresponding to the centroid) on the upper surface Pa of the item P (step S24). Note that the solenoid valve 24 may be set to "open" at any point during the movement of the axis A of the main body 11 and suction unit 12 of the gripping device 1 to a tentative target angle (gripping point).
制御部42は、圧力センサ14の出力をチェックする(ステップS25)。圧力センサ14の出力(検出圧力)が閾値以下でない場合(ステップS26-NO)、再び圧力センサ14の出力をチェックする(ステップS25)。圧力センサ14の出力が閾値以下である場合(ステップS26-YES)、メインアーム22の動作を停止させる(ステップS27)。このとき、吸着部12で目的の物品Pの上面Paを吸着している。真空発生器13はこのまま動作させるとともに、電磁弁24の開状態を維持する。真空発生器13の動作、及び、電磁弁24の開状態は、後述するステップS11まで維持する。 The control unit 42 checks the output of the pressure sensor 14 (step S25). If the output (detected pressure) of the pressure sensor 14 is not below the threshold (step S26-NO), the output of the pressure sensor 14 is checked again (step S25). If the output of the pressure sensor 14 is below the threshold (step S26-YES), the operation of the main arm 22 is stopped (step S27). At this time, the suction unit 12 is suctioning the upper surface Pa of the target item P. The vacuum generator 13 is allowed to continue operating, and the solenoid valve 24 is maintained in an open state. The operation of the vacuum generator 13 and the open state of the solenoid valve 24 are maintained until step S11, which will be described later.
制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bに対する制御を、第1指部17a及び第2指部17bがそれぞれ所定の待機姿勢(基準位置及び基準角度)を維持する位置制御モードからトルク制御モードに切り換える。制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bの目標トルクを第1次トルクT1に設定する(ステップS28)。第1次トルクは、第1指部17a,17bを物品Pに当接させるが、物品Pの当接位置から物品Pを押しこまない程度のトルクである。制御部42は、第1駆動部18aの第1モータ19a及び第2駆動部18bの第2モータ20aをトルク制御しながら同時又は同時期に駆動する。このため、制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bを用いて物品Pの側面Pbを挟持する挟持動作に移行する。このとき、第1駆動部18aの第1モータ19aに連動して第1指部17aが回転軸17a0を支軸として回動する。第2駆動部18bの第2モータ20aに連動して第2指部17bが回転軸17b0を支軸として回動する。 The control unit 42 switches the control of the first drive unit 18a and the second drive unit 18b from a position control mode in which the first finger unit 17a and the second finger unit 17b maintain a predetermined standby position (reference position and reference angle) to a torque control mode. The control unit 42 sets the target torque of the first drive unit 18a and the second drive unit 18b to a primary torque T1 (step S28). The primary torque is a torque that causes the first finger units 17a and 17b to abut against the item P but does not push the item P from the abutment position of the item P. The control unit 42 drives the first motor 19a of the first drive unit 18a and the second motor 20a of the second drive unit 18b simultaneously or at the same time while controlling the torque. Therefore, the control unit 42 transitions to a clamping operation in which the side surface Pb of the item P is clamped using the first finger unit 17a and the second finger unit 17b. At this time, the first finger 17a rotates around the rotating shaft 17a0 in conjunction with the first motor 19a of the first drive unit 18a. The second finger 17b rotates around the rotating shaft 17b0 in conjunction with the second motor 20a of the second drive unit 18b.
制御部42は、トルクセンサ19b,20bを用いて第1駆動部18aのモータ19a及び第2駆動部18bのモータ20aを例えばフィードバック制御し、モータ19a,20aの回転軸19a1,20a1のトルクをそれぞれ目標の第1次トルクT1に維持する。制御部42は、角度センサ19c,20cを用いて例えば待機姿勢の基準角度に対する第1駆動部18a及び第2駆動部18bのモータ19a,20aの回転軸19a1,20a1の回動角度を検出する。 The control unit 42 uses torque sensors 19b, 20b to perform, for example, feedback control of the motor 19a of the first drive unit 18a and the motor 20a of the second drive unit 18b, and maintains the torque of the rotating shafts 19a1, 20a1 of the motors 19a, 20a at the target primary torque T1. The control unit 42 uses angle sensors 19c, 20c to detect, for example, the rotation angles of the rotating shafts 19a1, 20a1 of the motors 19a, 20a of the first drive unit 18a and the second drive unit 18b relative to a reference angle of the standby position.
制御部42は、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の角速度(回転速度)、すなわち、第1指部17aの回転軸17a0の角速度(回転速度)を監視するとともに、第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角速度、すなわち、第2指部17bの回転軸17b0の角速度(回転速度)を監視する(ステップS29)。 The control unit 42 monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17a0 of the first finger portion 17a, and also monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17b0 of the second finger portion 17b (step S29).
制御部42は、第1駆動部18aの角速度≒0、又は、角度センサ19cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となったか否か判断するとともに、第2駆動部18bの角速度≒0、又は、角度センサ20cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となったか否か判断する(ステップS30)。第1指部17aが物品Pに当接する(ステップS30-YES)と、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の角速度≒0となるとともに、角度が略一定となる。このとき、第1指部17aは略停止状態にある。第2指部17bが物品Pに当接する(ステップS30-YES)と、第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角速度≒0となるとともに、角度が略一定となる。このとき、第2指部17bは略停止状態にある。 The control unit 42 determines whether the angular velocity of the first drive unit 18a is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 19c is approximately constant at an appropriate time, and determines whether the angular velocity of the second drive unit 18b is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 20c is approximately constant at an appropriate time (step S30). When the first finger portion 17a abuts against the article P (step S30-YES), the angular velocity of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a is ≒ 0 and the angle is approximately constant. At this time, the first finger portion 17a is in an approximately stopped state. When the second finger portion 17b abuts against the article P (step S30-YES), the angular velocity of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b is ≒ 0 and the angle is approximately constant. At this time, the second finger portion 17b is in an approximately stopped state.
第1駆動部18aの角速度≒0でない場合(ステップS30-NO)、第1指部17aが物品Pに当接していないため、制御部42は、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の第1次トルクT1を維持しながら、回転軸19a1を回動させ続ける。第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角速度≒0でない場合(ステップS30-NO)、第2指部17bが物品Pに当接していないため、制御部42は、第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の第1次トルクT1を維持しながら、回転軸20a1を回動させ続ける。そして、制御部42は、第1駆動部18aの角速度、及び、第2駆動部18bの角速度を監視し続ける(ステップS29)。 If the angular velocity of the first drive unit 18a is not ≈ 0 (step S30-NO), the first finger unit 17a is not in contact with the article P, so the control unit 42 continues to rotate the rotating shaft 19a1 while maintaining the primary torque T1 of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a. If the angular velocity of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b is not ≈ 0 (step S30-NO), the second finger unit 17b is not in contact with the article P, so the control unit 42 continues to rotate the rotating shaft 20a1 while maintaining the primary torque T1 of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b. Then, the control unit 42 continues to monitor the angular velocity of the first drive unit 18a and the angular velocity of the second drive unit 18b (step S29).
第1駆動部18aの角速度≒0で、第2駆動部18bの角速度≒0である場合、制御部42は、第1駆動部18aが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準角度に対する角度)θ1aを角度センサ19cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させるとともに、第2駆動部18bが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準角度に対する角度)θ1bを角度センサ20cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させる(ステップS31)。 When the angular velocity of the first drive unit 18a is ≈ 0 and the angular velocity of the second drive unit 18b is ≈ 0, the control unit 42 acquires the angle θ1a at which the first drive unit 18a's angular velocity becomes ≈ 0 (e.g., an angle relative to a reference angle, such as a standby position) using the angle sensor 19c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45, and acquires the angle θ1b at which the second drive unit 18b's angular velocity becomes ≈ 0 (e.g., an angle relative to a reference angle, such as a standby position) using the angle sensor 20c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45 (step S31).
このとき、第1次トルクT1で第1指部17a及び第2指部17bを物品Pの側面Pbに当接させた状態の、待機姿勢(基準位置及び基準角度)に対する第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の回転角度θ1a、及び、待機姿勢(基準位置及び基準角度)に対する第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の回転角度θ1bにより、制御部42は、物品Pの側面Pbに関する情報を取得可能である。制御部42は、検出装置3を用いて、ステップS6により制御部42に入力される物品Pの形状、位置、姿勢に関する情報と比較可能である。このため、制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bと物品Pとの当接位置により取得される物品Pの側面Pbに関する情報と、検出装置3で検出して取得した物品Pの形状、位置、姿勢に関する情報(仮の目標位置を含む)との認識誤差を検出可能である。 At this time, the control unit 42 can obtain information about the side surface Pb of the article P from the rotation angle θ1a of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first driving unit 18a relative to the standby position (reference position and reference angle) in a state in which the first finger portion 17a and the second finger portion 17b are in contact with the side surface Pb of the article P with the first torque T1, and the rotation angle θ1b of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second driving unit 18b relative to the standby position (reference position and reference angle). The control unit 42 can compare the information about the shape, position, and posture of the article P input to the control unit 42 in step S6 using the detection device 3. Therefore, the control unit 42 can detect a recognition error between the information about the side surface Pb of the article P obtained from the contact position between the first finger portion 17a and the second finger portion 17b and the article P and the information about the shape, position, and posture of the article P (including the tentative target position) detected and obtained by the detection device 3.
制御部42は、第1駆動部18aの角度θ1aに応じて、第2次トルクT2a>第1次トルクT1を設定するとともに、第2駆動部18bの角度θ1bに応じて、第2次トルクT2b>第1次トルクT1を設定する(ステップS32)。制御部42は、例えば補助記憶部45に格納された情報テーブルから角度θ1aに対応する第2次トルクT2aを読み出して設定する。制御部42は、例えば補助記憶部45に格納された情報テーブルから角度θ1bに対応する第2次トルクT2bを読み出して設定する。制御部42は、所定の計算式に基づいて、角度θ1aに対応する第2次トルクT2aを設定するとともに、角度θ1bに対応する第2次トルクT2bを設定してもよい。 The control unit 42 sets the secondary torque T2a>the primary torque T1 according to the angle θ1a of the first drive unit 18a, and sets the secondary torque T2b>the primary torque T1 according to the angle θ1b of the second drive unit 18b (step S32). The control unit 42 reads out and sets the secondary torque T2a corresponding to the angle θ1a from an information table stored in the auxiliary storage unit 45, for example. The control unit 42 reads out and sets the secondary torque T2b corresponding to the angle θ1b from an information table stored in the auxiliary storage unit 45, for example. The control unit 42 may set the secondary torque T2a corresponding to the angle θ1a and set the secondary torque T2b corresponding to the angle θ1b based on a predetermined formula.
ここで、図16及び図17には、把持装置1の吸着部12で物品Pの上面Paを吸着し、物品Pの奥行き方向と長手方向による両側面Pbを第1指部17a及び第2指部17bで把持した状態を示す。
図16に示す例は、物品Pの側面Pbと本体部11及び吸着部12の軸線との距離が同一の距離D0である。物品Pに対して吸着部12は、長手方向の中央で、かつ、図16に示すように物品Pの上面Paの幅方向の中央の図心に吸着されることが好適である。
吸着部12は、図17に示すように、物品Pの上面Paの幅方向の中央からずれた位置を吸着する場合がある。図17に示す例は、物品Pの1対の側面Pbと本体部11及び吸着部12の軸線Aとの距離が異なる。一例として、第1指部17a側の距離Daが、第2指部17b側の距離Dbよりも大きい。
Here, Figures 16 and 17 show a state in which the suction portion 12 of the gripping device 1 adsorbs the top surface Pa of the item P, and both side surfaces Pb in the depth direction and longitudinal direction of the item P are gripped by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b.
16, the distance D0 is the same between the side surface Pb of the article P and the axis of the main body 11 and the suction portion 12. It is preferable that the suction portion 12 is suctioned to the center of the longitudinal direction of the article P and to the centroid of the center of the width direction of the top surface Pa of the article P as shown in FIG.
As shown in Fig. 17, the suction portion 12 may suction a position shifted from the center in the width direction of the top surface Pa of the article P. In the example shown in Fig. 17, the distances between a pair of side surfaces Pb of the article P and the axis A of the main body portion 11 and the suction portion 12 are different. As an example, the distance Da on the first finger portion 17a side is larger than the distance Db on the second finger portion 17b side.
ここでは、図17に示すように、吸着部12が物品Pの上面Paの幅方向の中央からずれた位置に吸着される場合を例にして説明する。 Here, we will explain an example in which the suction portion 12 is suctioned to a position shifted from the center in the width direction of the top surface Pa of the article P, as shown in Figure 17.
この場合、第1指部17a及び第2指部17bの当接位置は、例えば奥行き方向にずれる場合がある。制御部42は、第1駆動部18aの角度θ1a及び第2駆動部18bの角度θ1bに応じて、物品Pの幅方向成分の力Fa,Fbが釣り合うように、第2次トルクT2a,T2bを個別に設定する。制御部42は、物品Pの幅方向成分の力Fa,Fbが釣り合うことに代えて、物品Pの側面Pbに当接する例えば爪部117a,117bの高さに応じて物品Pにかかる回転モーメントが相殺されるように第2次トルクT2a,T2bを個別に設定することがより好適である。
なお、制御部42は、第1次トルクT1において第1指部17aが物品Pの側面Pbに当接した状態での第1指部17aから物品Pの側面Pbに作用する力に比べて、力Faを増大させる。制御部42は、第1次トルクT1において第2指部17bが物品Pの側面Pbに当接した状態での第2指部17bから物品Pの側面Pbに作用する力に比べて、力Fbを増大させる。
In this case, the contact positions of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b may be shifted, for example, in the depth direction. The control unit 42 sets the secondary torques T2a, T2b individually according to the angle θ1a of the first drive unit 18a and the angle θ1b of the second drive unit 18b so that the forces Fa, Fb of the width direction components of the article P are balanced. It is more preferable that the control unit 42 individually sets the secondary torques T2a, T2b so that the rotational moment acting on the article P is offset according to the heights of, for example, the claw portions 117a, 117b that contact the side surface Pb of the article P, instead of balancing the forces Fa, Fb of the width direction components of the article P.
The control unit 42 increases the force Fa compared to the force acting on the side surface Pb of the article P from the first finger portion 17a in a state in which the first finger portion 17a abuts against the side surface Pb of the article P at the first torque T1. The control unit 42 increases the force Fb compared to the force acting on the side surface Pb of the article P from the second finger portion 17b in a state in which the second finger portion 17b abuts against the side surface Pb of the article P at the first torque T1 .
このため、第2次トルクT2aは、角度θ1aに応じて変化する。したがって、第2次トルクT2aは、第1指部17aが物品Pに当接する当接位置に応じて変化する。第2次トルクT2bは、角度θ1bに応じて変化する。したがって、第2次トルクT2bは、第2指部17bが物品Pに当接する当接位置に応じて変化する。 Therefore, the secondary torque T2a changes according to the angle θ1a. Therefore, the secondary torque T2a changes according to the contact position where the first finger portion 17a contacts the item P. The secondary torque T2b changes according to the angle θ1b. Therefore, the secondary torque T2b changes according to the contact position where the second finger portion 17b contacts the item P.
制御部42は、第1駆動部18aの第1モータ19a及び第2駆動部18bの第2モータ20aをトルク制御しながら同時又は同時期に駆動する。制御部42は、トルクセンサ19bを用いて第1駆動部18aのモータ19aを例えばフィードバック制御し、モータ19aの回転軸19a1のトルクをそれぞれ目標の第2次トルクT2aに維持する。制御部42は、角度センサ19cを用いて例えば待機姿勢の基準角度に対する第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の回転角度を検出する。制御部42は、トルクセンサ20bを用いて第2駆動部18bのモータ20aを例えばフィードバック制御し、モータ20aの回転軸20a1のトルクをそれぞれ目標の第2次トルクT2bに維持する。制御部42は、角度センサ20cを用いて例えば待機姿勢の基準角度に対する第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の回転角度を検出する。 The control unit 42 drives the first motor 19a of the first drive unit 18a and the second motor 20a of the second drive unit 18b simultaneously or at the same time while controlling the torque. The control unit 42, for example, feedback controls the motor 19a of the first drive unit 18a using the torque sensor 19b, and maintains the torque of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a at the target secondary torque T2a. The control unit 42, for example, detects the rotation angle of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a relative to the reference angle of the standby position using the angle sensor 19c. The control unit 42, for example, feedback controls the motor 20a of the second drive unit 18b using the torque sensor 20b, and maintains the torque of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a at the target secondary torque T2b. The control unit 42 uses the angle sensor 20c to detect the rotation angle of the rotation shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b relative to the reference angle of the standby position, for example.
制御部42は、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の角速度(回転速度)、すなわち、第1指部17aの回転軸17a0の角速度(回転速度)を監視するとともに、第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角速度、すなわち、第2指部17bの回転軸17b0の角速度(回転速度)を監視する(ステップS33)。 The control unit 42 monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17a0 of the first finger portion 17a, and also monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17b0 of the second finger portion 17b (step S33).
制御部42は、第1駆動部18aの角速度≒0、又は、角度センサ19cにより検出される角度が例えば1秒間など適宜の時間において連続的に略一定となったか否か判断するとともに、第2駆動部18bの角速度≒0、又は、角度センサ20cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となったか否か判断する(ステップS34)。 The control unit 42 determines whether the angular velocity of the first drive unit 18a is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 19c has become substantially constant continuously for a suitable period of time, such as one second, and determines whether the angular velocity of the second drive unit 18b is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 20c has become substantially constant for a suitable period of time (step S34).
第1駆動部18aの角速度≒0でなく、第2駆動部18bの角速度≒0でない場合(ステップS34-NO)、又は、角度センサ19cにより検出される角度が適宜の時間において略一定でない場合、第1指部17aが第2次トルクT2aで移動し、第2指部17bが第2次トルクT2bで移動している。このため、制御部42は、第1駆動部18aの角速度、及び、第2駆動部18bの角速度を監視し続ける(ステップS33)。 If the angular velocity of the first drive unit 18a is not ≈ 0 and the angular velocity of the second drive unit 18b is not ≈ 0 (step S34-NO), or if the angle detected by the angle sensor 19c is not approximately constant over a given time period, the first finger portion 17a moves with the secondary torque T2a and the second finger portion 17b moves with the secondary torque T2b. Therefore, the control unit 42 continues to monitor the angular velocity of the first drive unit 18a and the angular velocity of the second drive unit 18b (step S33).
第1駆動部18aの角速度≒0で、第2駆動部18bの角速度≒0である場合(ステップS34-YES)、又は、角度センサ19cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となった場合、制御部42は、第1駆動部18aが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準位置に対する角度)θ2aを角度センサ19cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させるとともに、第2駆動部18bが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準位置に対する角度)θ2bを角度センサ20cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させる(ステップS35)。このとき、第1指部17a及び第2指部17bは略停止状態にある。 When the angular velocity of the first drive unit 18a is ≈ 0 and the angular velocity of the second drive unit 18b is ≈ 0 (step S34-YES), or when the angle detected by the angle sensor 19c becomes substantially constant for an appropriate time, the control unit 42 acquires the angle θ2a at which the first drive unit 18a becomes ≈ 0 (for example, the angle relative to a reference position such as a standby position) by the angle sensor 19c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45, and acquires the angle θ2b at which the second drive unit 18b becomes ≈ 0 (for example, the angle relative to a reference position such as a standby position) by the angle sensor 20c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45 (step S35). At this time, the first finger unit 17a and the second finger unit 17b are substantially stopped.
制御部42は、第1次トルクT1、第2次トルクT2a,T2b、角度θ1a,θ1b,θ2a,θ2bから物品Pの側面Pbの剛性E等、物品Pの側面(外装)Pbの変形しやすさに関する係数kを適宜の計算式に基づいて推定する。制御部42は、係数kを推定可能である場合、物品Pの剛性Eを推定可能である(ステップS36)。 The control unit 42 estimates a coefficient k related to the ease of deformation of the side (exterior) Pb of the item P, such as the stiffness E of the side Pb of the item P, from the first torque T1, the second torque T2a, T2b, and the angles θ1a, θ1b, θ2a, θ2b, based on an appropriate calculation formula. If the control unit 42 can estimate the coefficient k, it can estimate the stiffness E of the item P (step S36).
物品Pの剛性Eを推定する場合、制御部42は、基準位置に対する第1指部17aの回転軸17a0の角度θ1a,θ2a、基準位置に対する第2指部17bの回転軸17b0の角度θ1b,θ2b、第1指部17aから物品Pの側面Pbへの物品Pの幅方向に対する成分、第2指部17bから物品Pの側面Pbへの物品Pの幅方向に対する成分、を取り出して、圧縮剛性Eとして算出する方法が簡便である。 When estimating the stiffness E of the item P, the control unit 42 extracts the angles θ1a, θ2a of the rotation axis 17a0 of the first finger portion 17a relative to the reference position, the angles θ1b, θ2b of the rotation axis 17b0 of the second finger portion 17b relative to the reference position, the component in the width direction of the item P from the first finger portion 17a to the side surface Pb of the item P, and the component in the width direction of the item P from the second finger portion 17b to the side surface Pb of the item P, and calculates them as the compression stiffness E.
制御部42は、推定した係数k(剛性E)を用いて、物品Pを確実に把持するための第1駆動部18aの目標の第3次トルク(目標トルク)T3aを算出するとともに、第2駆動部18bの目標の第3次トルク(目標トルク)T3bを算出し、設定する(ステップS37)。 The control unit 42 uses the estimated coefficient k (rigidity E) to calculate a target tertiary torque (target torque) T3a for the first drive unit 18a to securely grip the item P, and also calculates and sets a target tertiary torque (target torque) T3b for the second drive unit 18b (step S37).
物品Pの剛性Eがある閾値よりも大きい場合、制御部42は、第2次トルクT2aに対して第3次トルクT3aを大きくするとともに、第2次トルクT2bに対して第3次トルクT3bを大きくする。物品Pの剛性Eがある閾値よりも低い場合、制御部42は、第2次トルクT2aに対して第3次トルクT3aを小さくするとともに、第2次トルクT2bに対して第3次トルクT3bを小さくする。制御部42は、第1駆動部18aの角度θ2a及び第2駆動部18bの角度θ2bに応じて、物品Pの幅方向成分の力Fa,Fbが釣り合うように第3次トルクT3a,T3bを個別に設定する。制御部42は、物品Pにかかる回転モーメントが相殺されるように第3次トルクT3a,T3bを個別に設定することがより好適である。
物品Pの角度θ2a,θ2b及び係数k(剛性E)により、制御部42は、第1駆動部18aに付加する第3次トルクT3aを第2次トルクT2aよりも大きくし、第2駆動部18bに付加する第3次トルクT3bを第2次トルクT2bよりも小さくすることもある。同様に、制御部42は、第1駆動部18aに付加する第3次トルクT3aを第2次トルクT2aよりも小さくし、第2駆動部18bに付加する第3次トルクT3bを第2次トルクT2bよりも大きくすることもある。
When the stiffness E of the article P is greater than a certain threshold, the control unit 42 increases the tertiary torque T3a relative to the secondary torque T2a and increases the tertiary torque T3b relative to the secondary torque T2b. When the stiffness E of the article P is lower than a certain threshold, the control unit 42 decreases the tertiary torque T3a relative to the secondary torque T2a and decreases the tertiary torque T3b relative to the secondary torque T2b. The control unit 42 sets the tertiary torques T3a and T3b individually according to the angle θ2a of the first drive unit 18a and the angle θ2b of the second drive unit 18b so that the forces Fa and Fb of the width direction components of the article P are balanced. It is more preferable that the control unit 42 sets the tertiary torques T3a and T3b individually so that the rotational moments acting on the article P are offset.
Depending on the angles θ2a, θ2b and the coefficient k (rigidity E) of the article P, the control unit 42 may make the tertiary torque T3a applied to the first driving unit 18a larger than the second torque T2a and the tertiary torque T3b applied to the second driving unit 18b smaller than the second torque T2b. Similarly, the control unit 42 may make the tertiary torque T3a applied to the first driving unit 18a smaller than the second torque T2a and the tertiary torque T3b applied to the second driving unit 18b larger than the second torque T2b.
制御部42は、第1駆動部18aの第1モータ19a及び第2駆動部18bの第2モータ20aをトルク制御しながら同時又は同時期に駆動する。制御部42は、トルクセンサ19bを用いて第1駆動部18aのモータ19aを例えばフィードバック制御し、モータ19aの回転軸19a1のトルクをそれぞれ目標の第3次トルクT3aに維持する。制御部42は、角度センサ19cを用いて例えば待機姿勢の基準角度に対する第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の回転角度を検出する。制御部42は、トルクセンサ20bを用いて第2駆動部18bのモータ20aを例えばフィードバック制御し、モータ20aの回転軸20a1のトルクをそれぞれ目標の第3次トルクT3bに維持する。制御部42は、角度センサ20cを用いて例えば待機姿勢の基準角度に対する第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の回転角度を検出する。 The control unit 42 drives the first motor 19a of the first drive unit 18a and the second motor 20a of the second drive unit 18b simultaneously or at the same time while controlling the torque. The control unit 42, for example, feedback controls the motor 19a of the first drive unit 18a using the torque sensor 19b, and maintains the torque of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a at the target tertiary torque T3a. The control unit 42, for example, detects the rotation angle of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a relative to the reference angle of the standby position using the angle sensor 19c. The control unit 42, for example, feedback controls the motor 20a of the second drive unit 18b using the torque sensor 20b, and maintains the torque of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a at the target tertiary torque T3b. The control unit 42 uses the angle sensor 20c to detect the rotation angle of the rotation shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b relative to the reference angle of the standby position, for example.
制御部42は、第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の角速度(回転速度)、すなわち、第1指部17aの回転軸17a0の角速度(回転速度)を監視するとともに、第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角速度、すなわち、第2指部17bの回転軸17b0の角速度(回転速度)を監視する(ステップS38)。 The control unit 42 monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17a0 of the first finger portion 17a, and also monitors the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b, i.e., the angular velocity (rotational speed) of the rotating shaft 17b0 of the second finger portion 17b (step S38).
制御部42は、第1駆動部18aの角速度≒0、又は、角度センサ19cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となったか否か判断するとともに、第2駆動部18bの角速度≒0、又は、角度センサ20cにより検出される角度が適宜の時間において略一定となったか否か判断する(ステップS39)。 The control unit 42 determines whether the angular velocity of the first drive unit 18a is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 19c has become substantially constant for an appropriate time, and determines whether the angular velocity of the second drive unit 18b is ≒ 0 or the angle detected by the angle sensor 20c has become substantially constant for an appropriate time (step S39).
第1駆動部18aの角速度≒0でなく、第2駆動部18bの角速度≒0でない場合(ステップS39-NO)、第1指部17aが第3次トルクT3aで移動し、第2指部17bが第3次トルクT3bで移動している。このため、制御部42は、第1駆動部18aの角速度、及び、第2駆動部18bの角速度を監視し続ける(ステップS38)。 If the angular velocity of the first drive unit 18a is not ≈ 0 and the angular velocity of the second drive unit 18b is not ≈ 0 (step S39-NO), the first finger portion 17a is moving with the tertiary torque T3a and the second finger portion 17b is moving with the tertiary torque T3b. Therefore, the control unit 42 continues to monitor the angular velocity of the first drive unit 18a and the angular velocity of the second drive unit 18b (step S38).
第1駆動部18aの角速度≒0で、第2駆動部18bの角速度≒0である場合(ステップS39-YES)、制御部42は、第1駆動部18aが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準位置に対する角度)θ3aを角度センサ19cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させるとともに、第2駆動部18bが角速度≒0となった角度(例えば待機姿勢など、基準角度に対する角度)θ3bを角度センサ20cで取得して主記憶部44及び/又は補助記憶部45に記憶させる(ステップS40)。このとき、第1指部17a及び第2指部17bは略停止状態にある。角度θ3aは、物品Pに対する第1指部17aの目標位置となる角度である。角度θ3bは、物品Pに対する第2指部17bの目標位置となる角度である。第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1に第3次トルクT3aを設定することは、角度θ3aを目標位置として動作させることと同じである。第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1に第3次トルクT3bを設定することは、角度θ3bを目標位置として動作させることと同じである。 If the angular velocity of the first drive unit 18a is ≈0 and the angular velocity of the second drive unit 18b is ≈0 (step S39-YES), the control unit 42 acquires the angle θ3a at which the first drive unit 18a's angular velocity becomes ≈0 (for example, an angle relative to a reference position such as a standby position) by the angle sensor 19c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45, and acquires the angle θ3b at which the second drive unit 18b's angular velocity becomes ≈0 (for example, an angle relative to a reference angle such as a standby position) by the angle sensor 20c and stores it in the main memory unit 44 and/or the auxiliary memory unit 45 (step S40). At this time, the first finger unit 17a and the second finger unit 17b are in a substantially stopped state. The angle θ3a is the angle that is the target position of the first finger unit 17a relative to the article P. The angle θ3b is the angle that is the target position of the second finger unit 17b relative to the article P. Setting a tertiary torque T3a on the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a is equivalent to operating at an angle θ3a as the target position. Setting a tertiary torque T3b on the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b is equivalent to operating at an angle θ3b as the target position.
制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bに対して、トルク制御モードから位置制御モードに切り換える。制御部42は、位置制御モードにおいて、第1指部17aが角度θ3aを維持するように角度センサ19cからの情報を取得しながら位置制御し、第2指部17bが角度θ3bを維持するように角度センサ20cからの情報を取得しながら位置制御する(ステップS41)。このとき、制御部42は、把持装置1の吸着部12で物品Pの上面Paを吸着しながら、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pの側面Pbを挟持している。位置制御モードにおいて、物品Pの移動によって第1指部17a及び第2指部17bにかかる負荷荷重が変わった場合でも挟持姿勢を維持する。 The control unit 42 switches the first drive unit 18a and the second drive unit 18b from the torque control mode to the position control mode. In the position control mode, the control unit 42 controls the position of the first finger unit 17a while acquiring information from the angle sensor 19c so that the first finger unit 17a maintains the angle θ3a, and controls the position of the second finger unit 17b while acquiring information from the angle sensor 20c so that the second finger unit 17b maintains the angle θ3b (step S41). At this time, the control unit 42 clamps the side surface Pb of the item P with the first finger unit 17a and the second finger unit 17b while adsorbing the top surface Pa of the item P with the suction unit 12 of the gripping device 1. In the position control mode, the clamping posture is maintained even if the load applied to the first finger unit 17a and the second finger unit 17b changes due to the movement of the item P.
このように、制御部42は、本実施形態では、把持装置1を動作させ、物品Pの上面Paを吸着した後、トルク制御により3段階の挟持を行い、物品Pの側面(外装)Pbを挟持して把持する。 In this manner, in this embodiment, the control unit 42 operates the gripping device 1 to adsorb the top surface Pa of the item P, and then performs three stages of clamping using torque control to clamp and grip the side surface (exterior) Pb of the item P.
図12に示すように、制御部42は、移動装置2のメインアーム22による物品Pのリリース動作計画を策定する(ステップS9)。制御部42は、物品Pの移動経路を策定する。 As shown in FIG. 12, the control unit 42 formulates a release operation plan for the item P by the main arm 22 of the moving device 2 (step S9). The control unit 42 formulates a movement path for the item P.
制御部42は、策定した計画に基づいて移動装置2のメインアーム22を動作させ、物品Pをリリース動作計画に基づいて所定の位置に移動させる(ステップS10)。 The control unit 42 operates the main arm 22 of the moving device 2 based on the formulated plan, and moves the item P to a predetermined position based on the release operation plan (step S10).
制御部42は、メインアーム22及びツール23の把持装置1を動作させ、把持装置1から物品Pのリリース動作を実行する(ステップS11)。このとき、制御部42は、電磁弁24を開から閉に切り換えるとともに、第1駆動部18a及び第2駆動部18bを所定の待機姿勢とする。 The control unit 42 operates the gripping device 1 of the main arm 22 and the tool 23 to perform a release operation of the item P from the gripping device 1 (step S11). At this time, the control unit 42 switches the solenoid valve 24 from open to closed, and sets the first drive unit 18a and the second drive unit 18b to a predetermined standby position.
制御部42は、再び容器C内を検出装置3で撮影し、物品Pの選択、把持装置1を用いた把持制御、移動装置2を用いた移動制御、把持装置1を用いた所望の位置へのリリース制御を繰り返す。 The control unit 42 again photographs the inside of the container C with the detection device 3, and repeats the selection of the item P, gripping control using the gripping device 1, movement control using the movement device 2, and release control to the desired position using the gripping device 1.
このようにして、容器C内から1又は複数の物品Pを所望の位置に移動させる。 In this way, one or more items P are moved from inside the container C to the desired position.
上述した吸着機能及び挟持機能を併用する把持制御において、制御部42は、物品Pの上面Paを真空吸着した後に、第1駆動部18aを動作させて第1指部17aを動作させると同時又は同時期に、第2駆動部18bを動作させて第2指部17bを動作させ、物品Pの側面Pbを挟持する。例えば、第1駆動部18aのモータ19a、及び、第2駆動部18bのモータ20aを、同時又は同時期に、位置制御モード、トルク制御モード、位置制御モードの順に切り換える。制御部42は、第1駆動部18a及び第2駆動部18bを第1次トルクT1でのトルク制御により回動させる前に、第1指部17a及び第2指部17bが基準位置(待機姿勢)に位置した状態を維持するように位置制御する。制御部42は、トルク制御モードにおいて、第1駆動部18a及び第2駆動部18bに対し、第1次トルクT1での初期トルク制御、第2次トルクT2a,T2bでの中間トルク制御、第3次トルクT3a,T3bでの最終トルク制御の順に切り換える。 In the gripping control using the above-mentioned suction function and clamping function in combination, the control unit 42 vacuum-sucks the top surface Pa of the article P, and then simultaneously or at the same time operates the first drive unit 18a to operate the first finger unit 17a and the second drive unit 18b to operate the second finger unit 17b to clamp the side surface Pb of the article P. For example, the motor 19a of the first drive unit 18a and the motor 20a of the second drive unit 18b are switched simultaneously or at the same time between the position control mode, the torque control mode, and the position control mode. Before rotating the first drive unit 18a and the second drive unit 18b by torque control with the primary torque T1, the control unit 42 performs position control so that the first finger unit 17a and the second finger unit 17b are maintained in a reference position (standby posture). In the torque control mode, the control unit 42 switches the first drive unit 18a and the second drive unit 18b between initial torque control at a primary torque T1, intermediate torque control at secondary torques T2a and T2b, and final torque control at tertiary torques T3a and T3b.
制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bを第1次トルクT1での初期トルク制御で物品Pの側面Pbに接触させた後、第1次トルクT1よりも大きい第2次トルクT2a,T2bに変更して第1指部17a及び第2指部17bの角度変化(≒物品の変形量)を取得する。初期トルク制御と中間トルク制御において、トルクの増分と第1指部17a及び第2指部17bの角度θの変化から物品Pの変形しやすさの係数k(剛性E)を推定し、それに応じた最終の第3次トルクT3a,T3bを決定する。最終の第3次トルクT3a,T3bで第1指部17a及び第2指部17bが静止した時点の角度θ3a,θ3bでモータ19a,20aをトルク制御モードから位置制御モードに切り換える。そして、制御部42は、モータ19a,20aを位置制御し続け、第1指部17a及び第2指部17bの現在位置を保持する。このため、把持装置1は、メインアーム22の姿勢変化によらず、把持装置1の第1指部17a及び第2指部17bは、本体部11に対してそのままの角度を保持する。 The control unit 42 brings the first finger portion 17a and the second finger portion 17b into contact with the side surface Pb of the article P by initial torque control at the first torque T1, and then changes to the second torque T2a, T2b larger than the first torque T1 to obtain the angle change of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b (≒ deformation amount of the article). In the initial torque control and intermediate torque control, the coefficient k (rigidity E) of the ease of deformation of the article P is estimated from the torque increment and the change in the angle θ of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, and the final tertiary torque T3a, T3b are determined accordingly. The motors 19a, 20a are switched from the torque control mode to the position control mode at the angles θ3a, θ3b at which the first finger portion 17a and the second finger portion 17b come to rest at the final tertiary torque T3a, T3b. The control unit 42 continues to control the positions of the motors 19a and 20a to maintain the current positions of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b. Therefore, regardless of the change in the posture of the main arm 22, the first finger portion 17a and the second finger portion 17b of the gripping device 1 maintain the same angle relative to the main body portion 11.
図17に示すように、物品Pの上面Paに対する吸着部12の吸着位置によっては、第1指部17aが物品Pに接する高さ位置と第2指部17bが物品Pに接する高さ位置とがずれることがある。仮に、第1指部17a及び第2指部17bに同じ挟持力を付加すると、位置ずれが影響し、物品Pに回転モーメントが付加され、吸着部12と物品Pの上面Paとの間にせん断力が発生する可能性がある。このため、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pの側面Pbを挟持した状態において、物品Pの上面Paに対する吸着部12の吸着位置によっては、物品Pの上面Paから吸着部12を引き剥がす力が付加される可能性がある。本実施形態では、制御部42は、第1指部17aに付加する第2次トルクT2aを、第1指部17aが物品Pに当接した位置に応じて設定し、第2指部17bに付加する第2次トルクT2bを、第2指部17bが物品Pに当接した位置に応じて設定する。このときの第2次トルクT2aは、第1指部17aにより物品Pの側面Pbに幅方向に平行な成分の力(吸着部12の吸着方向に直交する方向に略平行な成分の力)Faを与えるとする。このときの第2次トルクT2bは、第2指部17bにより物品Pの側面Pbに幅方向に平行な成分の力(吸着部12の吸着方向に直交する方向に略平行な成分の力)Fbを与えるとする。力Fa,Fbは、制御部42により、反対向きで、絶対値が同一又は略同一に調整される。このため、力Fa,Fbは、相殺される。したがって、力Fa,Fbが相殺されることによって、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす、力Fa,Fbに略平行な力(せん断力)が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。したがって、本実施形態による把持装置1の制御装置4は、把持装置1に安定して物品Pを把持させることができる。
また、力Fa,Fbの幅方向に平行な成分が異なっていても、第1指部17a及び第2指部17bにより物品Pを挟持した状態において、物品Pに回転モーメントが生じないように、制御部42は、第2次トルクT2a,T2bを設定することができる。第1指部17a及び第2指部17bにより物品Pに付加される回転モーメントが相殺されることによって、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす、力Fa,Fbに略平行な力(せん断力)が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。したがって、本実施形態による把持装置1の制御装置4は、把持装置1に安定して物品Pを把持させることができる。
17 , depending on the suction position of the suction part 12 with respect to the top surface Pa of the article P, the height position where the first finger portion 17a contacts the article P may differ from the height position where the second finger portion 17b contacts the article P. If the same clamping force is applied to the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, the positional deviation may have an effect, a rotational moment may be applied to the article P, and a shear force may be generated between the suction part 12 and the top surface Pa of the article P. Therefore, in a state where the side surface Pb of the article P is clamped by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, a force may be applied to peel off the suction part 12 from the top surface Pa of the article P, depending on the suction position of the suction part 12 with respect to the top surface Pa of the article P. In this embodiment, the control unit 42 sets the secondary torque T2a to be applied to the first finger 17a according to the position where the first finger 17a contacts the article P, and sets the secondary torque T2b to be applied to the second finger 17b according to the position where the second finger 17b contacts the article P. The secondary torque T2a at this time is assumed to be a force component Fa parallel to the width direction (a force component approximately parallel to a direction perpendicular to the suction direction of the suction unit 12) applied to the side surface Pb of the article P by the first finger 17a. The secondary torque T2b at this time is assumed to be a force component Fb parallel to the width direction (a force component approximately parallel to a direction perpendicular to the suction direction of the suction unit 12) applied to the side surface Pb of the article P by the second finger 17b. The forces Fa and Fb are adjusted by the control unit 42 to be in opposite directions and have the same or approximately the same absolute values. Therefore, the forces Fa and Fb are offset. Therefore, by canceling out the forces Fa and Fb, a force (shear force) approximately parallel to the forces Fa and Fb that would peel the suction portion 12 away from the upper surface Pa of the article P is prevented from being applied between the suction portion 12 and the upper surface Pa of the article P. Therefore, the control device 4 of the gripping device 1 according to the present embodiment can cause the gripping device 1 to stably grip the article P.
Furthermore, even if the components parallel to the width direction of the forces Fa and Fb are different, the control unit 42 can set the secondary torques T2a and T2b so that no rotational moment is generated in the article P when the article P is clamped by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b. By canceling out the rotational moments applied to the article P by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, a force (shear force) approximately parallel to the forces Fa and Fb that peels the suction portion 12 and the upper surface Pa of the article P from each other is suppressed from being applied between the suction portion 12 and the upper surface Pa of the article P. Therefore, the control device 4 of the gripping device 1 according to this embodiment can cause the gripping device 1 to stably grip the article P.
物品Pの剛性Eが多様であっても、制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pを挟持する状態において、第2次トルクT2a,T2bで制御したときに推定される剛性Eに応じて最終的な挟持力を物品Pの側面Pbに与える第3次トルクT3a,T3bを適宜に設定し、把持装置1による物品Pを確実に把持しながら、物品Pを挟持する力を制御することができる。このため、制御部42は、物品Pの上面Paに対する吸着位置に応じ、また、物品Pの剛性Eに応じて、適切な第3次トルクT3a,T3bで物品Pを挟持させることができる。このため、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす力(せん断力)が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。 Even if the rigidity E of the article P varies, the control unit 42 can appropriately set the tertiary torques T3a and T3b that apply the final clamping force to the side surface Pb of the article P according to the rigidity E estimated when controlling with the secondary torques T2a and T2b when the article P is clamped by the first finger unit 17a and the second finger unit 17b, and can control the clamping force of the article P while reliably gripping the article P with the gripping device 1. Therefore, the control unit 42 can clamp the article P with appropriate tertiary torques T3a and T3b according to the suction position with respect to the upper surface Pa of the article P and according to the rigidity E of the article P. Therefore, the force (shear force) that peels the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P from each other is suppressed from being applied between the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P.
図16に示すように、物品Pの上面Paに対する吸着部12の吸着位置によっては、第1指部17aが物品Pに接する高さ位置と第2指部17bが物品Pに接する高さ位置とが同じになることがある。この場合、第2次トルクT2a,T2bについて、同一又は略同一のトルクを第1駆動部18aのモータ19a及び第2駆動部18bのモータ20aに負荷し得る。この場合、第1指部17aによる力Fa、第2指部17bによるFbは、制御部42により、反対向きで、絶対値が同一又は略同一に調整される。このため、力Fa,Fbは、相殺される。したがって、力Fa,Fbが相殺されることによって、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす力が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。また、第3次トルクT3a,T3bについて、同一又は略同一のトルクを第1駆動部18aのモータ19a及び第2駆動部18bのモータ20aに負荷し得る。 16, depending on the suction position of the suction unit 12 relative to the upper surface Pa of the article P, the height position where the first finger portion 17a contacts the article P may be the same as the height position where the second finger portion 17b contacts the article P. In this case, the same or approximately the same torque may be applied to the motor 19a of the first drive unit 18a and the motor 20a of the second drive unit 18b for the secondary torques T2a and T2b. In this case, the force Fa by the first finger portion 17a and the force Fb by the second finger portion 17b are adjusted by the control unit 42 to have the same or approximately the same absolute values in the opposite directions. Therefore, the forces Fa and Fb are offset. Therefore, the offsetting of the forces Fa and Fb suppresses the force that peels the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P from being applied between the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P. In addition, for the tertiary torques T3a and T3b, the same or approximately the same torque can be applied to the motor 19a of the first drive unit 18a and the motor 20a of the second drive unit 18b.
例えば物品Pの剛性Eがある閾値よりも低い場合、物品Pを棄損しないために吸着部12による吸着を用い、第1指部17a及び第2指部17bで挟持する第3次トルクT3a,T3bを極力小さくする。把持安定性の観点から見てもこれは十分条件と言える。第1指部17a及び第2指部17bでの挟持によって物品Pの側面Pbは押される。物品Pの側面Pbは押されている点を底とした曲面を形成する。この状態において、第1指部17a及び第2指部17bは、幅方向に平行な成分だけでなく、奥行き方向に平行な成分の力を生じる。このため、物品Pが意図せず変形するか、又は、制御部42による位置制御状態を崩すように物品Pに負荷を与える場合を除いて、物品Pが把持装置1による吸引及び挟持により把持した状態から落下することが防止される。 For example, when the rigidity E of the item P is lower than a certain threshold value, the suction by the suction unit 12 is used to minimize the third torque T3a, T3b of the first finger 17a and the second finger 17b when the item P is pinched, in order to prevent the item P from being damaged. This is also a sufficient condition from the viewpoint of gripping stability. The side surface Pb of the item P is pressed by the first finger 17a and the second finger 17b when the item P is pinched. The side surface Pb of the item P forms a curved surface with the bottom at the point where it is being pressed. In this state, the first finger 17a and the second finger 17b generate a force component parallel to the width direction as well as a component parallel to the depth direction. Therefore, the item P is prevented from falling from the state of being gripped by the suction and gripping by the gripping device 1, except when the item P is unintentionally deformed or a load is applied to the item P so as to disrupt the position control state by the control unit 42.
制御部42は、力覚センサ5の出力を取得可能である。制御部42が力覚センサ5の出力から物品Pが比較的軽量であると判断した場合、制御部42は、推定した剛性Eに基づく第1指部17aの位置制御の目標角度θ3aよりも角度θ1aに僅かに近づけるとともに第2指部17bの位置制御の目標角度θ3bよりも角度θ1bに僅かに近づけるように角度θを新たに設定する。このため、制御部42は、物品Pを確実に把持しながら物品Pへの負荷を低減した状態に、把持装置1を制御することができる。 The control unit 42 can acquire the output of the force sensor 5. When the control unit 42 determines that the item P is relatively light from the output of the force sensor 5, the control unit 42 sets a new angle θ so that the angle θ is slightly closer to the angle θ1a than the target angle θ3a for the position control of the first finger unit 17a based on the estimated stiffness E, and is slightly closer to the angle θ1b than the target angle θ3b for the position control of the second finger unit 17b. Therefore, the control unit 42 can control the gripping device 1 to a state in which the load on the item P is reduced while securely gripping the item P.
制御部42が図15に示すステップS21からステップS26において、力覚センサ5の出力に基づいて、物品Pがある閾値の重量よりも軽量であると判断した場合、制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bの挟持動作(最終的に図16中に破線で示す待機姿勢(基準位置)から図5に示す状態への第1指部17a及び第2指部17bの移動)を省略して吸着把持のみとするように制御可能である(図8参照)。このため、制御部42は、1つの物品Pを容器Cから例えばベルトコンベヤBなど所望の位置に動かすときのタクトタイムを短縮することができる。 When the control unit 42 determines in steps S21 to S26 shown in FIG. 15 that the item P is lighter than a certain threshold weight based on the output of the force sensor 5, the control unit 42 can control the first finger portion 17a and the second finger portion 17b to omit the clamping action (ultimately, the movement of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b from the standby position (reference position) shown by the dashed line in FIG. 16 to the state shown in FIG. 5) and only perform suction gripping (see FIG. 8). Therefore, the control unit 42 can shorten the takt time when moving one item P from the container C to a desired position, such as the belt conveyor B.
図17に示すように第1指部17a及び第2指部17bと物品Pの側面Pbとの接触位置が奥行き方向にずれた場合、制御部42は、角度θ1aと角度θ1bとの差がある閾値よりも大きい場合、安定な把持状態を実現することが困難と判定し、物品Pを再度認識し、把持計画を再度実行する制御としても良い。
把持計画を再度実行する場合、制御部42は、物品Pの上面Paに対する真空吸着状態を一旦解除した後、角度θ1aと角度θ1bの関係から推定される物品Pの中心位置からのズレを補正する方向に、メインアーム22を動作させる制御を行うことができる。このため、制御部42は、把持計画を再度実行する場合、より確実に把持装置1による把持を実行させることができる。
As shown in Figure 17, if the contact positions of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b and the side surface Pb of the item P shift in the depth direction, if the difference between the angle θ1a and the angle θ1b is greater than a certain threshold value, the control unit 42 may determine that it is difficult to achieve a stable grasping state, and may control the device to re-recognize the item P and re-execute the grasping plan.
When the gripping plan is executed again, the control unit 42 can perform control to operate the main arm 22 in a direction to correct the deviation from the center position of the article P estimated from the relationship between the angles θ1a and θ1b after once releasing the vacuum suction state with respect to the upper surface Pa of the article P. Therefore, when the control unit 42 executes the gripping plan again, it can cause the gripping device 1 to more reliably execute gripping.
本実施形態では、第1指部17aが1つのアームを有し、第2指部17bが2つの指17b1,17b2を有する。すなわち、把持装置1は、3つのアームを有する。把持装置1は、第1指部17aが1つのアームを有し、第2指部17bが1つのアームを有する構造であってもよい。また、把持装置1は、第1指部17aが2つのアームを有し、第2指部17bが2つのアームを有する構造であってもよい。把持装置1は、5つ以上のアームを有する構造であってもよい。 In this embodiment, the first finger portion 17a has one arm, and the second finger portion 17b has two fingers 17b1 and 17b2. That is, the gripping device 1 has three arms. The gripping device 1 may be structured such that the first finger portion 17a has one arm, and the second finger portion 17b has one arm. The gripping device 1 may also be structured such that the first finger portion 17a has two arms, and the second finger portion 17b has two arms. The gripping device 1 may be structured such that it has five or more arms.
制御部42は、ステップS36において、例えば補助記憶部45に格納された情報テーブルから、第1次トルクT1、第2次トルクT2a,T2b、角度θ1a,θ1b,θ2a,θ2bの値に対応する係数k(剛性E)を読み出して設定してもよい。 In step S36, the control unit 42 may read and set a coefficient k (rigidity E) corresponding to the values of the first torque T1, the second torques T2a and T2b, and the angles θ1a, θ1b, θ2a, and θ2b, for example, from an information table stored in the auxiliary memory unit 45.
制御部42は、ステップS37において、例えば補助記憶部45に格納された情報テーブルから、第1次トルクT1、第2次トルクT2a,T2b、角度θ1a,θ1b,θ2a,θ2bに対応し、物品Pを確実に把持するための第1駆動部18aの目標の第3次トルクT3aを読み出すとともに、第2駆動部18bの目標の第3次トルクT3bを読み出して設定してもよい。このため、ステップS36における係数k(剛性E)の推定は必ずしも必要ではない。 In step S37, the control unit 42 may read and set a target tertiary torque T3a for the first drive unit 18a, which corresponds to the first torque T1, the second torques T2a, T2b, and the angles θ1a, θ1b, θ2a, θ2b, for securely gripping the item P, from an information table stored in the auxiliary memory unit 45, for example, and may also read and set a target tertiary torque T3b for the second drive unit 18b. For this reason, it is not necessarily necessary to estimate the coefficient k (rigidity E) in step S36.
上述したように、ここでは、把持装置1を用いて、図4に示すように上面Paを吸着した後、側面Pbを挟持する例について説明した。 As described above, an example has been described in which the gripping device 1 is used to grip the top surface Pa as shown in FIG. 4, and then clamp the side surface Pb.
例えば図5に示す物品Pは、吸着部12で吸着可能な平面状の上面Paを有し、側面Pbには、適宜の奥行き寸法があり、幅寸法が一定値以下である。このため、この場合の物品Pは、真空吸着及び挟持することができる。このとき、図5に示す物品Pは、奥行き寸法が図4及び図6に示す例に比べて小さい。爪部117a,117bでなく、第1指部17aの回転軸17a0と爪部117aとの間の適宜の部位、及び、第2指部17bの回転軸17b0と爪部117bとの間の適宜の部位が側面Pb又は長手方向に延びるエッジ等に当接されることで、図4に示す物品Pと同様に真空吸着及び挟持により把持装置1により把持される。又は、物品Pは、下面Pcから支持されていてもよい。このとき、待機姿勢に対する角度θ1a,θ1bは、図4及び図6に示す例に比べて大きくなり得る。 For example, the article P shown in FIG. 5 has a planar upper surface Pa that can be adsorbed by the suction unit 12, and the side surface Pb has an appropriate depth dimension and a width dimension that is equal to or less than a certain value. Therefore, the article P in this case can be vacuum-adsorbed and clamped. At this time, the depth dimension of the article P shown in FIG. 5 is smaller than that of the example shown in FIG. 4 and FIG. 6. Instead of the claw portions 117a and 117b, an appropriate portion between the rotation axis 17a0 of the first finger portion 17a and the claw portion 117a and an appropriate portion between the rotation axis 17b0 of the second finger portion 17b and the claw portion 117b are abutted against the side surface Pb or an edge extending in the longitudinal direction, and the article P is grasped by the gripping device 1 by vacuum adsorption and clamping in the same manner as the article P shown in FIG. 4. Alternatively, the article P may be supported from the lower surface Pc. At this time, the angles θ1a and θ1b with respect to the standby posture can be larger than those of the example shown in FIG. 4 and FIG. 6.
例えば図6に示す物品Pは、吸着部12で吸着可能な平面状の上面Paを有するが、側面Pbが曲面である。側面Pbには、適宜の奥行き寸法がある。物品Pの幅寸法は一定値以下である。この場合の物品Pは、真空吸着及び挟持することができる。このように、図6に示す物品Pは、図4に示す物品Pと同様に真空吸着及び挟持により把持装置1により把持される。このため、略直方体に分類される物品Pは、適宜の曲面を有する場合があり得る。 For example, the item P shown in FIG. 6 has a flat upper surface Pa that can be adsorbed by the suction portion 12, but the side surface Pb is curved. The side surface Pb has an appropriate depth dimension. The width dimension of the item P is equal to or less than a certain value. In this case, the item P can be vacuum adsorbed and clamped. In this way, the item P shown in FIG. 6 is gripped by the gripping device 1 through vacuum adsorption and clamping, similar to the item P shown in FIG. 4. For this reason, the item P classified as an approximately rectangular parallelepiped may have an appropriate curved surface.
例えば図7に示すように、物品Pの平面状の上面Paが、吸着部12で吸着可能な程度の大きさよりも小さい場合、吸着部12による物品Pの上面Paに対する真空吸着は実施しない。このため、図15に示すフローチャートにおけるステップS22において、電磁弁24を閉状態に維持する。このため、ステップS25及びステップS26を省略する。 For example, as shown in FIG. 7, if the planar upper surface Pa of the article P is smaller than the size that can be attracted by the suction unit 12, the suction unit 12 does not vacuum-attach the upper surface Pa of the article P. Therefore, in step S22 in the flowchart shown in FIG. 15, the solenoid valve 24 is kept closed. Therefore, steps S25 and S26 are omitted.
一方、第1指部17a及び第2指部17bにおける物品Pの側面Pbの挟持において、図15に示すフローチャートに沿って把持を実行する。 On the other hand, when the first finger portion 17a and the second finger portion 17b grip the side surface Pb of the item P, the gripping is performed according to the flowchart shown in FIG. 15.
例えば図8に示すように、物品Pに対する挟持を行わず、物品Pの上面Paを真空吸着する場合、図15中のステップS21からステップS26の処理を行い、ステップS27からステップS41の処理を省略する。制御部42が圧力センサ14の出力が所定の閾値以下であると判断した場合、把持装置1での物品Pの吸着把持が成功している。 For example, as shown in FIG. 8, in the case where the upper surface Pa of the item P is vacuum-adsorbed without clamping the item P, the processes from step S21 to step S26 in FIG. 15 are performed, and the processes from step S27 to step S41 are omitted. If the control unit 42 determines that the output of the pressure sensor 14 is equal to or lower than a predetermined threshold value, the item P has been successfully adsorbed and grasped by the gripping device 1.
例えば図9に示すように、物品Pの上面Paを吸着し、第1指部17a及び第2指部17bで押圧する場合、図15に示すステップS21からステップS29まで実行し、ステップS30からステップS40をジャンプする。第1指部17a及び第2指部17bが第1次トルクT1で物品Pの上面Paに当接した後、制御部42は、トルク制御モードから位置制御モードに切り換える。そして、制御部42は、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pの上面Paを押圧した状態を維持する。 For example, as shown in FIG. 9, when the top surface Pa of the article P is adsorbed and pressed with the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, steps S21 to S29 shown in FIG. 15 are executed, and steps S30 to S40 are jumped over. After the first finger portion 17a and the second finger portion 17b contact the top surface Pa of the article P with the first torque T1, the control unit 42 switches from the torque control mode to the position control mode. Then, the control unit 42 maintains the state in which the top surface Pa of the article P is pressed with the first finger portion 17a and the second finger portion 17b.
例えば図9に示すように、物品Pの上面Paを吸着し、第1指部17a及び第2指部17bで押圧する場合、図15に示すステップS21からステップS34まで実行し、ステップS35からステップS40をジャンプしてもよい。この場合、制御部42は、目標の第2次トルクT2a,T2bを押圧動作専用の個別の値とすることができる。 For example, as shown in FIG. 9, when adsorbing the top surface Pa of an article P and pressing it with the first finger portion 17a and the second finger portion 17b, steps S21 to S34 shown in FIG. 15 may be executed, and steps S35 to S40 may be skipped. In this case, the control unit 42 may set the target secondary torques T2a and T2b to individual values dedicated to the pressing operation.
なお、図10及び図11に示す吸着及び握持により物品Pを把持する場合、上面Paにおける、上面Paと側面Pbとの境界となる位置(縁)の近傍を吸着する。そして、第1指部17aで上面Paを押圧するとともに、第2指部17bで物品Pの下面Pcを支持する。図10及び図11に示すように物品Pを把持する場合、図15に示すフローとは別のフローにより物品Pを把持するが、ここでの説明を省略する。 When gripping the item P by suction and grasping as shown in Figures 10 and 11, the upper surface Pa is gripped near the position (edge) that is the boundary between the upper surface Pa and the side surface Pb. Then, the first finger portion 17a presses the upper surface Pa, while the second finger portion 17b supports the lower surface Pc of the item P. When gripping the item P as shown in Figures 10 and 11, the item P is gripped according to a different flow from the flow shown in Figure 15, but a description of this will be omitted here.
このように、制御部42は、移動装置2を適宜に動作させて、各種の物品Pを把持する。 In this way, the control unit 42 appropriately operates the moving device 2 to grasp various items P.
吸着部12は、吸着部12が吸着される物品Pの面Paにあわせて鉛直方向に対して適宜の傾斜角度に傾斜していてもよい。この場合、把持装置1全体が制御部42により、適宜の傾斜角度に傾斜される。吸着部12は、鉛直方向に対して直交する方向に向けられていてもよい。この場合、第1指部17a及び第2指部17bの位置関係は、物品Pを把持したときに上下にあってもよく、左右にあってもよい。 The suction portion 12 may be inclined at an appropriate angle with respect to the vertical direction to match the surface Pa of the item P to which the suction portion 12 is suctioned. In this case, the entire gripping device 1 is inclined at an appropriate angle by the control unit 42. The suction portion 12 may be oriented in a direction perpendicular to the vertical direction. In this case, the positional relationship between the first finger portion 17a and the second finger portion 17b may be up-down or left-right when gripping the item P.
なお、本実施形態では、第1駆動部18aと第2駆動部18bとを個別に制御する例について説明したが、第1駆動部18aに第1指部17aだけでなく、第2指部17bが連結されていてもよい。この場合、第2指部17bは制御部42による第1駆動部18aの制御により、第1指部17aと連動して動かされるため、第2駆動部18bは不要となる。このとき、第1駆動部18aが1つで第1指部17a及び第2指部17bを動かすため、第2次トルクT2は1つであり、上述したように、第1指部17a及び第2指部17bに第2次トルクT2a,T2bを個別に設定しない。この場合、目標となる第3次トルク(目標トルク)T3a,T3bも個別には設定しないが、第1指部17a及び第2指部17bにより、物品Pに対して適宜の挟持状態を確保する。
In the present embodiment, an example in which the first drive unit 18a and the second drive unit 18b are controlled separately has been described, but the first drive unit 18a may be connected to the second finger unit 17b as well as the first finger unit 17a. In this case, the second finger unit 17b is moved in conjunction with the first finger unit 17a by the control of the first drive unit 18a by the control unit 42, so the second drive unit 18b is not required. At this time, the first drive unit 18a moves the first finger unit 17a and the second finger unit 17b with one second torque T2, and as described above, the second torques T2a and T2b are not set separately for the first finger unit 17a and the second finger unit 17b. In this case, the target tertiary torques (target torques) T3a and T3b are not set separately, but the first finger unit 17a and the second finger unit 17b ensure an appropriate clamping state for the article P.
以上説明したように、把持装置1の制御装置4は、制御部42を有する。制御部42は、把持装置1の吸着部12で把持対象の物品Pを吸着した状態を維持させながら、吸着部12に対して一方側にあり第1駆動部18aに連結された第1指部17aと、吸着部12を挟んで第1指部17aと反対側の他方側にある第2指部17bとが物品Pに当接し、物品Pを挟むように第1駆動部18aを第1次トルクにより回動させ、第1次トルクT1よりも大きい第2次トルクT2aにより第1駆動部18aを回動させ、物品Pに対する第1指部17a及び第2指部17bのそれぞれの目標トルク位置θ3a,θ3bを設定し、吸着部12で物品Pを吸着した状態を維持しながら、第1指部17a及び第2指部17bを目標トルクにて第1駆動部18aを駆動させる。
また、制御部42は、第1駆動部18aに加えて、第1指部17aと反対側の他方側にある第2指部17bに連結された第2駆動部18bを制御し、第2駆動部18bを第1次トルクT1により回動させ、第1駆動部18aを第2次トルクT2aにより回動させるとともに、第2駆動部18bを制御し、第2駆動部18bを第2次トルクT2bにより回動させ、第1次トルクT1及び第2次トルクT2a,T2bで第1駆動部18a及び第2駆動部18bをそれぞれ回動させた状態の第1指部17a及び第2指部17bの基準角度に対するそれぞれの角度に応じて物品Pに対する第1指部17a及び第2指部17bのそれぞれの目標トルクT3a,T3bを設定し、第1指部17aを目標トルクT3aにて第1駆動部18aにより駆動させるとともに、第2指部17bを目標トルクT3bにて第2駆動部18bにより駆動させる。
As described above, the control device 4 of the gripping device 1 has the control unit 42. While maintaining a state in which the suction unit 12 of the gripping device 1 suctions the article P to be gripped, the control unit 42 rotates the first drive unit 18a by a first torque so that the first finger unit 17a, which is on one side of the suction unit 12 and connected to the first drive unit 18a, and the second finger unit 17b, which is on the other side opposite the first finger unit 17a across the suction unit 12, come into contact with the article P and pinch the article P, rotates the first drive unit 18a by a second torque T2a that is greater than the first torque T1, sets target torque positions θ3a and θ3b of the first finger unit 17a and the second finger unit 17b with respect to the article P, and drives the first drive unit 18a with the target torque for the first finger unit 17a and the second finger unit 17b while maintaining a state in which the suction unit 12 suctions the article P.
The control unit 42 controls not only the first drive unit 18a but also the second drive unit 18b connected to the second finger unit 17b on the other side opposite to the first finger unit 17a, rotates the second drive unit 18b with a first torque T1, rotates the first drive unit 18a with a second torque T2a, and controls the second drive unit 18b to rotate the second drive unit 18b with the second torque T2b. The control unit 42 sets target torques T3a and T3b of the first finger unit 17a and the second finger unit 17b with respect to the article P in accordance with the respective angles of the first finger unit 17a and the second finger unit 17b with respect to the reference angle in a state in which the first drive unit 18a and the second drive unit 18b are rotated with the first torque T1 and the second torques T2a and T2b, respectively, and rotates the first finger unit 17a with the target torque T3a . a, and the second finger portion 17b is driven by the second drive portion 18b with the target torque T3b.
把持装置1の制御プログラムは、把持装置1の吸着部12で把持対象の物品Pを吸着した状態を維持させながら、吸着部12に対して一方側にあり第1駆動部18aに連結された第1指部17aと、吸着部12を挟んで第1指部17aと反対側の他方側にある第2指部17bとが物品Pに当接し、物品Pを挟むように第1駆動部18aを第1次トルクにより回動させること、第1次トルクT1よりも大きい第2次トルクT2aにより第1駆動部18aを回動させること、物品Pに対する第1指部17a及び第2指部17bのそれぞれの目標トルクT3a,T3bを設定すること、吸着部12で物品Pを吸着した状態を維持しながら、第1指部17a及び第2指部17bを目標トルクにて第1駆動部18aを駆動させること、をプロセッサに実行させる。
The control program for the gripping device 1 causes the processor to execute the following operations while maintaining the state in which the suction portion 12 of the gripping device 1 adsorbs the item P to be gripped, so that a first finger portion 17a on one side of the suction portion 12 and connected to the first drive portion 18a, and a second finger portion 17b on the other side opposite the first finger portion 17a across the suction portion 12, abut against the item P and rotate the first drive portion 18a with a first torque so as to pinch the item P; rotate the first drive portion 18a with a second torque T2a that is greater than the first torque T1; set target torques T3a, T3b of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b with respect to the item P; and drive the first drive portion 18a with the target torque for the first finger portion 17a and the second finger portion 17b while maintaining the state in which the suction portion 12 adsorbs the item P.
したがって、本実施形態によれば、物品Pを真空吸着した後、その物品Pを挟持により把持させることが可能な、把持装置1の制御装置4、及び、把持装置1の制御プログラムを提供することができる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a control device 4 for the gripping device 1 and a control program for the gripping device 1 that can vacuum-suck the item P and then grip the item P by clamping it.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について、図18を用いて説明する。第2実施形態は、制御部42による実行する制御フロー、すなわち、制御プログラムの変形例である。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to Fig. 18. The second embodiment is a modification of the control flow executed by the control unit 42, i.e., the control program.
図18に示すように、ステップS8において把持動作を実行する場合、制御部42は、図15で説明したステップS37からステップS41を、ステップS42からステップS45に置き換えることができる。 As shown in FIG. 18, when performing a gripping operation in step S8, the control unit 42 can replace steps S37 to S41 described in FIG. 15 with steps S42 to S45.
制御部42は、係数k(剛性E)を推定した後、第1駆動部18a及び第2駆動部18bをトルク制御モードから、位置制御モードに切り換える。このとき、制御部42は、位置制御モードにおいて、待機姿勢に対する、角度θ1,θ2a,θ2b、第1次トルクT1,第2次トルクT2a,T2bに基づいて、第1駆動部18aが角度θ3aを目標とするように設定して位置制御し、第2駆動部18bが角度θ3bを目標とするように設定して位置制御する(ステップS42)。 After estimating the coefficient k (rigidity E), the control unit 42 switches the first drive unit 18a and the second drive unit 18b from the torque control mode to the position control mode. At this time, in the position control mode, the control unit 42 performs position control by setting the first drive unit 18a to target angle θ3a and the second drive unit 18b to target angle θ3b based on the angles θ1, θ2a, θ2b, the primary torque T1, and the secondary torque T2a, T2b with respect to the standby posture (step S42).
制御部42は、角度センサ19cを用いて第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1の角度を監視するとともに、角度センサ20cを用いて第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1の角度を監視する(ステップS43)。角度θ3aが角度θ2aと異なる場合、制御部42は、第1駆動部18aの位置制御により第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1が角度θ2aから角度θ3aとなるようにモータ19aの回転軸19a1を動かす。角度θ3bが角度θ2bと異なる場合、制御部42は、第2駆動部18bの位置制御により第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1が角度θ2bから角度θ3bとなるようにモータ20aの回転軸20a1を動かす。 The control unit 42 monitors the angle of the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a using the angle sensor 19c, and monitors the angle of the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b using the angle sensor 20c (step S43). If the angle θ3a is different from the angle θ2a, the control unit 42 moves the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a by controlling the position of the first drive unit 18a so that the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a changes from the angle θ2a to the angle θ3a. If the angle θ3b is different from the angle θ2b, the control unit 42 moves the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b by controlling the position of the second drive unit 18b so that the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b changes from the angle θ2b to the angle θ3b.
制御部42は、モータ19aの回転軸19a1が角度θ3aに到達したか否か判断するとともに、モータ20aの回転軸20a1が角度θ3bに到達したか否か判断する(ステップS44)。 The control unit 42 determines whether the rotation shaft 19a1 of the motor 19a has reached the angle θ3a, and whether the rotation shaft 20a1 of the motor 20a has reached the angle θ3b (step S44).
モータ19aの回転軸19a1が角度θ2aと角度θ3aとの間である場合(ステップS44-NO)、制御部42は、モータ19aの回転軸19a1が角度θ3aに到達するように制御する。モータ20aの回転軸20a1が角度θ2bと角度θ3bとの間である場合(ステップS44-NO)、制御部42は、モータ20aの回転軸20a1が角度θ3bに到達するように制御する。 If the rotation shaft 19a1 of the motor 19a is between the angles θ2a and θ3a (step S44-NO), the control unit 42 controls the rotation shaft 19a1 of the motor 19a to reach the angle θ3a. If the rotation shaft 20a1 of the motor 20a is between the angles θ2b and θ3b (step S44-NO), the control unit 42 controls the rotation shaft 20a1 of the motor 20a to reach the angle θ3b.
モータ19aの回転軸19a1が角度θ3aに到達したとき(ステップS44-YES)、制御部42は、角度θ3aを維持するように第1駆動部18aのモータ19aの回転軸19a1を制御する(ステップS45)。モータ20aの回転軸20a1が角度θ3bに到達したとき(ステップS44-YES)、制御部42は、角度θ3bを維持するように第2駆動部18bのモータ20aの回転軸20a1を制御する(ステップS45)。 When the rotating shaft 19a1 of the motor 19a reaches the angle θ3a (step S44-YES), the control unit 42 controls the rotating shaft 19a1 of the motor 19a of the first drive unit 18a to maintain the angle θ3a (step S45). When the rotating shaft 20a1 of the motor 20a reaches the angle θ3b (step S44-YES), the control unit 42 controls the rotating shaft 20a1 of the motor 20a of the second drive unit 18b to maintain the angle θ3b (step S45).
このとき、制御部42は、把持装置1の吸着部12で物品Pを吸着しながら、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pを挟持している。 At this time, the control unit 42 clamps the item P between the first finger portion 17a and the second finger portion 17b while adsorbing the item P with the suction portion 12 of the gripping device 1.
このような制御フローによっても、第2次トルクT2a,T2bにより、力Fa,Fbが相殺されることによって、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす力が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。 Even with this control flow, the forces Fa and Fb are offset by the secondary torques T2a and T2b, preventing a force that would peel the suction portion 12 and the upper surface Pa of the article P from being applied between the suction portion 12 and the upper surface Pa of the article P.
制御部42は、第1駆動部18aが角度θ3aに位置し、第2駆動部18bが角度θ3bに位置するとき、物品Pの幅方向成分の力Fa,Fbが釣り合うように個別に設定される。制御部42は、第1駆動部18aが角度θ3aに位置し、第2駆動部18bが角度θ3bに位置する位置制御によっても力Fa,Fbが相殺されるようすることによって、吸着部12と物品Pの上面Paとを引き剥がす力が吸着部12と物品Pの上面Paとの間に付加されることが抑制される。 The control unit 42 is individually set so that when the first drive unit 18a is positioned at angle θ3a and the second drive unit 18b is positioned at angle θ3b, the forces Fa and Fb of the width direction components of the article P are balanced. The control unit 42 also controls the position so that the first drive unit 18a is positioned at angle θ3a and the second drive unit 18b is positioned at angle θ3b, so that the forces Fa and Fb are offset, thereby preventing a force that would peel the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P from being applied between the suction unit 12 and the upper surface Pa of the article P.
このように、トルク制御モードにおいて、第1駆動部18aに対して、第1次トルクT1、及び、第2次トルクT2aによるトルク制御を行った後、第3次トルクT3aによるトルク制御を行わず、トルク制御モードから位置制御モードに移行して、物品Pの側面Pbを挟持するようにしてもよい。同様に、トルク制御モードにおいて、第2駆動部18bに対して、第1次トルクT1、及び、第2次トルクT2bによるトルク制御を行った後、第3次トルクT3bのトルク制御を行わず、トルク制御モードから位置制御モードに移行して、物品Pの側面Pbを挟持するようにしてもよい。このため、第1次トルクT1及び第2次トルクT2a,T2bで第1駆動部18a及び第2駆動部18bをそれぞれ回動させた状態における第1駆動部18a及び第2駆動部18bの基準位置に対する回転角度に応じて、制御部42は、第3次トルクT3a,T3bを設定せずに、物品Pに対する第1指部17a及び第2指部17bのそれぞれの目標位置である角度θ3a,θ3bを設定してもよい。 In this way, in the torque control mode, after torque control is performed on the first drive unit 18a using the primary torque T1 and the secondary torque T2a, torque control using the tertiary torque T3a is not performed, and a transition is made from the torque control mode to the position control mode to clamp the side Pb of the article P. Similarly, in the torque control mode, after torque control is performed on the second drive unit 18b using the primary torque T1 and the secondary torque T2b, torque control using the tertiary torque T3b is not performed, and a transition is made from the torque control mode to the position control mode to clamp the side Pb of the article P. Therefore, the control unit 42 may set angles θ3a and θ3b, which are the target positions of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b relative to the article P, without setting the tertiary torques T3a and T3b, in accordance with the rotation angles of the first drive unit 18a and the second drive unit 18b relative to the reference position when the first drive unit 18a and the second drive unit 18b are rotated by the first torque T1 and the second torques T2a and T2b, respectively.
したがって、本実施形態によれば、物品Pを真空吸着した後、その物品Pを挟持により把持させることが可能な、把持装置の制御装置4、及び、把持装置の制御プログラムを提供することができる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to provide a control device 4 for the gripping device and a control program for the gripping device that can vacuum-suck the item P and then grip the item P by clamping it.
第1実施形態及び第2実施形態において、トルクと、位置もしくは角度とは、どちらかの値が決まれば他方が決まる1対1に対応する関係にある。また、第1次トルクT1及び第2次トルクT2a,T2bに基づいて、目標値となる第3次トルクを定める制御は、第1指部17a及び第2指部17bを第1位置(第1角度θ1)から第2位置(第2角度θ2a,θ2b)として目標値(位置)を定める場合にも実現できる。これらは、最終的に、第1指部17a及び第2指部17bにより物品Pを挟持した状態において、同じ制御結果を得ることができる。すなわち、最終的な第1指部17a及び第2指部17bの目標値は、第1指部17a及び第2指部17bで物品Pを挟持したときに、トルクにより設定しても、位置により設定しても、同じである。このため、第1実施形態に係る、第1駆動部18a及び第2駆動部18bに対する目標トルク(第3次トルク)によるトルク制御と、第1実施形態に係る、第1駆動部18a及び第2駆動部18bに対する目標位置もしくは目標角度の制御(位置制御)とはほぼ同義である。また、目標トルクと目標位置あるいは目標角度とはほぼ同義である。このため、本明細書において、目標トルクは、目標位置あるいは目標角度と同義、又は、目標位置及び目標角度を含む意である。 In the first and second embodiments, the torque and the position or angle have a one-to-one correspondence relationship in which the other is determined when either value is determined. In addition, the control of determining the tertiary torque as the target value based on the primary torque T1 and the secondary torques T2a, T2b can also be realized when the target value (position) is determined by moving the first finger portion 17a and the second finger portion 17b from the first position (first angle θ1) to the second position (second angle θ2a, θ2b). These can ultimately obtain the same control result when the item P is clamped by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b. In other words, the final target value of the first finger portion 17a and the second finger portion 17b is the same whether it is set by torque or by position when the item P is clamped by the first finger portion 17a and the second finger portion 17b. For this reason, the torque control by the target torque (tertiary torque) for the first drive unit 18a and the second drive unit 18b in the first embodiment is almost synonymous with the control of the target position or target angle (position control) for the first drive unit 18a and the second drive unit 18b in the first embodiment. In addition, the target torque and the target position or target angle are almost synonymous. For this reason, in this specification, the target torque is synonymous with the target position or target angle, or includes the target position and the target angle.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、この出願の特許出願時の特許請求の範囲を付記する。
[付記1]
把持装置の吸着部で把持対象の物品を吸着した状態を維持させながら、前記吸着部に対して一方側にあり第1駆動部に連結された第1指部と、前記吸着部を挟んで前記第1指部と反対側の他方側にある第2指部とが前記物品に当接し、前記物品を挟むように前記第1駆動部を第1次トルクにより回動させ、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルクにて前記第1指部及び前記第2指部が前記物品に当接した状態で前記第1次トルクよりも大きい第2次トルクにより前記第1駆動部を回動させ、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部を回動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の基準角度に対するそれぞれの角度に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの目標トルクを設定し、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部を駆動させる、
制御部を有する、把持装置の制御装置。
[付記2]
前記制御部は、
前記第2指部と反対側の他方側にある前記第2指部に連結された第2駆動部を制御し、前記第2駆動部を前記第1次トルクにより回動させ、
前記第1駆動部を前記第2次トルクにより回動させるとともに、前記第2駆動部を制御し、前記第2駆動部を前記第2次トルクにより回動させ、
前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部及び前記第2駆動部をそれぞれ回動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の前記基準角度に対するそれぞれの角度に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの前記目標トルクを設定し、
前記第1指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部により駆動させるとともに、前記第2指部を前記目標トルクにて前記第2駆動部により駆動させる、
付記1に記載の制御装置。
[付記3]
前記制御部は、前記第1指部と前記物品とが前記第1次トルクでのトルク制御により当接した状態の前記基準角度に対する前記第1指部の角度、及び、前記第2指部と前記物品とが前記第1次トルクでのトルク制御により当接した状態の前記基準角度に対する前記第2指部の角度に応じて、前記第1駆動部に連結された前記第1指部を回動させる前記第2次トルク、及び、前記第2駆動部に連結された前記第2指部を回動させる前記第2次トルクをそれぞれ設定する、付記2に記載の制御装置。
[付記4]
前記制御部は、前記第1駆動部に連結された前記第1指部を回動させる前記第2次トルク、及び、前記第2駆動部に連結された前記第2指部を回動させる前記第2次トルクを、前記物品を前記第1指部及び前記第2指部で挟持した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部から前記物品に加えられる前記吸着部の吸着方向に直交する方向に対して略平行な成分の力、又は、前記物品に加えられる回転モーメントを相殺する大きさにそれぞれ設定する、付記3に記載の制御装置。
[付記5]
前記制御部は、前記第1駆動部に連結された前記第1指部を回動させる前記目標トルク、及び、前記第2駆動部に連結された前記第2指部を回動させる前記目標トルクを、前記物品を前記第1指部及び前記第2指部で挟持した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部から前記物品に加えられる前記吸着部の吸着方向に直交する方向に対して略平行な成分の力、又は、前記物品に加えられる回転モーメントを相殺する大きさにそれぞれ設定する、付記2乃至付記4のいずれか1に記載の制御装置。
[付記6]
前記制御部は、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を前記第1次トルクにより回動させる前に、前記第1指部及び前記第2指部が前記基準角度を維持するように制御する、付記2乃至付記5のいずれか1に記載の制御装置。
[付記7]
前記制御部は、前記第1次トルク、前記第2次トルク、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部及び前記第2駆動部をそれぞれ回動させた状態の前記第1駆動部及び前記第2駆動部の前記基準角度に対する角度に基づいて、前記物品の変形しやすさに関する係数を推定し、前記目標トルクを算出する付記2乃至付記6のいずれか1に記載の制御装置。
[付記8]
プロセッサに、
把持装置の吸着部で把持対象の物品を吸着した状態を維持させながら、第1駆動部に連結された第1指部と、前記吸着部を挟んで前記第1指部と反対側の他方側にある第2指部とが前記物品に当接し、前記物品を挟むように前記第1駆動部を第1次トルクにより回動させること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルクにて前記第1指部及び前記第2指部が前記物品に当接した状態で前記第1次トルクよりも大きい第2次トルクにより前記第1駆動部を回動させること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部を回動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の基準角度に対するそれぞれの角度に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの目標トルクを設定すること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部を駆動させること、
を実行させる、把持装置の制御プログラム。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims.
The following is a summary of the claims of this application as filed.
[Appendix 1]
While maintaining the state in which the article to be grasped is being sucked by the suction portion of the gripping device, a first finger portion on one side of the suction portion and connected to a first drive portion and a second finger portion on the other side opposite the first finger portion across the suction portion come into contact with the article, and the first drive portion is rotated by a first torque so as to clamp the article;
While maintaining the state in which the suction portion suctions the article, the first drive portion is rotated by a second torque larger than the first torque with the first finger portion and the second finger portion abutting against the article by the first torque;
while maintaining a state in which the suction unit suctions the article, a target torque for each of the first finger unit and the second finger unit with respect to the article is set according to an angle of each of the first finger unit and the second finger unit with respect to a reference angle in a state in which the first drive unit is rotated by the first torque and the second torque;
driving the first driving unit to drive the first finger unit and the second finger unit with the target torque while maintaining a state in which the suction unit suctions the article;
A control device for a gripping device having a control unit.
[Appendix 2]
The control unit is
A second driving unit connected to the second finger unit on the other side opposite to the second finger unit is controlled to rotate the second driving unit by the first torque;
Rotating the first drive unit by the second torque and controlling the second drive unit to rotate the second drive unit by the second torque;
setting the target torques of the first finger portion and the second finger portion with respect to the object according to angles of the first finger portion and the second finger portion with respect to the reference angle in a state in which the first driving unit and the second driving unit are rotated by the first torque and the second torque, respectively;
The first finger portion is driven by the first driving unit at the target torque, and the second finger portion is driven by the second driving unit at the target torque.
2. The control device of claim 1.
[Appendix 3]
The control device according to Appendix 2, wherein the control unit sets the second torque that rotates the first finger portion connected to the first drive unit and the second torque that rotates the second finger portion connected to the second drive unit, depending on an angle of the first finger portion with respect to the reference angle in a state in which the first finger portion and the article are in contact with each other through torque control at the first torque, and an angle of the second finger portion with respect to the reference angle in a state in which the second finger portion and the article are in contact with each other through torque control at the first torque.
[Appendix 4]
The control device according to Appendix 3, wherein the control unit sets the second torque that rotates the first finger portion connected to the first drive unit and the second torque that rotates the second finger portion connected to the second drive unit to magnitudes that offset a component of force that is approximately parallel to a direction perpendicular to the suction direction of the suction portion and is applied to the article from the first finger portion and the second finger portion, or a rotational moment applied to the article, while maintaining a state in which the article is pinched between the first finger portion and the second finger portion.
[Appendix 5]
The control device according to any one of Supplementary Note 2 to Supplementary Note 4, wherein the control unit sets the target torque for rotating the first finger portion connected to the first drive portion and the target torque for rotating the second finger portion connected to the second drive portion to magnitudes that offset a component of force that is approximately parallel to a direction perpendicular to an adsorption direction of the adsorption portion and is applied to the article from the first finger portion and the second finger portion, or a rotational moment applied to the article, while maintaining a state in which the article is pinched between the first finger portion and the second finger portion.
[Appendix 6]
6. The control device according to claim 2, wherein the control unit controls the first finger portion and the second finger portion to maintain the reference angle before rotating the first drive portion and the second drive portion by the first torque.
[Appendix 7]
The control device of any one of Appendix 2 to Appendix 6, wherein the control unit estimates a coefficient related to the ease of deformation of the article based on angles of the first drive unit and the second drive unit relative to the reference angle in states in which the first drive unit and the second drive unit are rotated with the first torque, the second torque, the first torque, and the second torque, respectively, and calculates the target torque.
[Appendix 8]
The processor:
While maintaining a state in which the article to be grasped is sucked by the suction portion of the gripping device, a first finger portion connected to a first drive portion and a second finger portion on the other side opposite the first finger portion across the suction portion come into contact with the article, and the first drive portion is rotated by a first torque so as to pinch the article;
rotating the first driving unit with a second torque larger than the first torque while the first finger unit and the second finger unit are in contact with the article with the first torque, while maintaining a state in which the article is attracted to the suction unit;
while maintaining a state in which the suction unit suctions the article, setting target torques for the first finger unit and the second finger unit with respect to the article according to angles of the first finger unit and the second finger unit with respect to a reference angle in a state in which the first drive unit is rotated by the first torque and the second torque;
driving the first driving unit to drive the first finger unit and the second finger unit with the target torque while maintaining a state in which the suction unit suctions the article;
A control program for the gripping device.
1…把持装置、2…移動装置、3…検出装置、4…制御装置、11…本体部、12…吸着部、13…真空発生器、14…圧力センサ、17a…第1指部、17a0…回転軸、17b…第2指部、17b0…回転軸、18a…第1駆動部、18b…第2駆動部、19a…第1モータ、19a1…回転軸、19b…トルクセンサ、19c…角度センサ、20a…第2モータ、20a1…回転軸、20b…トルクセンサ、20c…角度センサ、24…電磁弁、41…計画部、42…制御部、43…解析部、44…主記憶部、45…補助記憶部。 1... gripping device, 2... moving device, 3... detection device, 4... control device, 11... main body, 12... suction unit, 13... vacuum generator, 14... pressure sensor, 17a... first finger unit, 17a0... rotating shaft, 17b... second finger unit, 17b0... rotating shaft, 18a... first drive unit, 18b... second drive unit, 19a... first motor, 19a1... rotating shaft, 19b... torque sensor, 19c... angle sensor, 20a... second motor, 20a1... rotating shaft, 20b... torque sensor, 20c... angle sensor, 24... solenoid valve, 41... planning unit, 42... control unit, 43... analysis unit, 44... main memory unit, 45... auxiliary memory unit.
Claims (8)
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルクにて前記第1指部及び前記第2指部が前記物品に当接した状態で前記第1次トルクよりも大きい第2次トルクにより前記第1駆動部を駆動させ、
前記第1次トルク、前記第2次トルク、基準位置に対する前記第1指部の回転軸の角度、前記基準位置に対する前記第2指部の回転軸の角度に基づいて、前記物品の剛性を推定し、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部を駆動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の基準角度に対するそれぞれの角度、及び、前記剛性に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの目標トルクを設定し、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部を駆動させる、
制御部を有し、
前記物品の前記剛性がある閾値よりも大きい場合、前記制御部は、前記第2次トルクに対して前記目標トルクを大きくし、前記物品の前記剛性が前記ある閾値よりも低い場合、前記制御部は、前記第2次トルクに対して前記目標トルクを小さくする、把持装置の制御装置。 While maintaining a state in which the article to be grasped is being sucked by the suction portion of the gripping device, a first finger portion on one side of the suction portion and connected to a first drive portion and a second finger portion on the other side opposite the first finger portion across the suction portion come into contact with the article, and the first drive portion is driven by a first torque so as to pinch the article;
While maintaining the state in which the suction portion suctions the article, the first driving portion is driven by a second torque larger than the first torque in a state in which the first finger portion and the second finger portion are in contact with the article by the first torque;
Estimating a stiffness of the article based on the first torque, the second torque, an angle of a rotation axis of the first finger relative to a reference position, and an angle of a rotation axis of the second finger relative to the reference position;
while maintaining a state in which the suction unit suctions the article, set respective angles of the first finger unit and the second finger unit with respect to a reference angle in a state in which the first drive unit is driven by the first torque and the second torque, and set respective target torques of the first finger unit and the second finger unit with respect to the article in accordance with the rigidity ;
driving the first driving unit to drive the first finger unit and the second finger unit with the target torque while maintaining a state in which the suction unit suctions the article;
A control unit is provided.
A control device for a gripping device, wherein when the stiffness of the article is greater than a certain threshold, the control unit increases the target torque relative to the second torque, and when the stiffness of the article is lower than the certain threshold, the control unit decreases the target torque relative to the second torque .
前記第1指部と反対側の他方側にある前記第2指部に連結された第2駆動部を制御し、前記第2駆動部を前記第1次トルクにより駆動させ、
前記第1駆動部を前記第2次トルクにより駆動させるとともに、前記第2駆動部を制御し、前記第2駆動部を前記第2次トルクにより駆動させ、
前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部及び前記第2駆動部をそれぞれ駆動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の前記基準角度に対するそれぞれの角度、及び、前記剛性に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの前記目標トルクを設定し、
前記第1指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部により駆動させるとともに、前記第2指部を前記目標トルクにて前記第2駆動部により駆動させる、
請求項1に記載の制御装置。 The control unit is
A second driving unit connected to the second finger unit on the other side opposite to the first finger unit is controlled to drive the second driving unit by the first torque;
driving the first driving unit by the second torque, and controlling the second driving unit to drive the second driving unit by the second torque;
setting the target torques of the first finger portion and the second finger portion with respect to the object according to the respective angles of the first finger portion and the second finger portion with respect to the reference angle in a state in which the first driving unit and the second driving unit are driven by the first torque and the second torque, respectively , and the rigidity ;
The first finger portion is driven by the first driving unit at the target torque, and the second finger portion is driven by the second driving unit at the target torque.
The control device according to claim 1 .
把持装置の吸着部で把持対象の物品を吸着した状態を維持させながら、第1駆動部に連結された第1指部と、前記吸着部を挟んで前記第1指部と反対側の他方側にある第2指部とが前記物品に当接し、前記物品を挟むように前記第1駆動部を第1次トルクにより駆動させること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルクにて前記第1指部及び前記第2指部が前記物品に当接した状態で前記第1次トルクよりも大きい第2次トルクにより前記第1駆動部を駆動させること、
前記第1次トルク、前記第2次トルク、基準位置に対する前記第1指部の回転軸の角度、前記基準位置に対する前記第2指部の回転軸の角度に基づいて、前記物品の剛性を推定すること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持させながら、前記第1次トルク及び前記第2次トルクで前記第1駆動部を駆動させた状態の前記第1指部及び前記第2指部の基準角度に対するそれぞれの角度、及び、前記剛性に応じて前記物品に対する前記第1指部及び前記第2指部のそれぞれの目標トルクを設定すること、
前記吸着部で前記物品を吸着した状態を維持しながら、前記第1指部及び前記第2指部を前記目標トルクにて前記第1駆動部を駆動させること、
を実行させ、
前記物品の前記剛性がある閾値よりも大きい場合、前記第2次トルクに対して前記目標トルクを大きくし、前記物品の前記剛性が前記ある閾値よりも低い場合、前記第2次トルクに対して前記目標トルクを小さくするように前記プロセッサに実行させる、把持装置の制御プログラム。
The processor:
While maintaining a state in which the article to be grasped is sucked by the suction portion of the gripping device, a first finger portion connected to a first drive portion and a second finger portion on the other side opposite the first finger portion across the suction portion come into contact with the article, and drive the first drive portion with a first torque so as to pinch the article;
driving the first driving unit with a second torque larger than the first torque while the first finger unit and the second finger unit are in contact with the article with the first torque, while maintaining a state in which the article is attracted to the suction unit;
estimating a stiffness of the article based on the first torque, the second torque, an angle of a rotation axis of the first finger relative to a reference position, and an angle of a rotation axis of the second finger relative to the reference position;
while maintaining a state in which the suction unit suctions the article, setting respective angles of the first finger unit and the second finger unit with respect to a reference angle in a state in which the first drive unit is driven by the first torque and the second torque , and respective target torques of the first finger unit and the second finger unit with respect to the article according to the rigidity ;
driving the first driving unit to drive the first finger unit and the second finger unit with the target torque while maintaining a state in which the suction unit suctions the article;
Run the command ,
A control program for a gripping device that causes the processor to increase the target torque for the second torque when the stiffness of the article is greater than a certain threshold, and decrease the target torque for the second torque when the stiffness of the article is lower than the certain threshold .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020036537A JP7504627B2 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Control device for gripping device and control program for gripping device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020036537A JP7504627B2 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Control device for gripping device and control program for gripping device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021137903A JP2021137903A (en) | 2021-09-16 |
JP7504627B2 true JP7504627B2 (en) | 2024-06-24 |
Family
ID=77667376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020036537A Active JP7504627B2 (en) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Control device for gripping device and control program for gripping device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7504627B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022038603A (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-10 | 株式会社日立製作所 | Robot hand and picking system |
US20230052763A1 (en) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | Mujin, Inc. | Robotic systems with gripping mechanisms, and related systems and methods |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019111615A (en) | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 株式会社東芝 | Article gripping device and article gripping system |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020036537A patent/JP7504627B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019111615A (en) | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 株式会社東芝 | Article gripping device and article gripping system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021137903A (en) | 2021-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6942576B2 (en) | Transport device | |
JP7504627B2 (en) | Control device for gripping device and control program for gripping device | |
JP2009255191A (en) | Robot manipulator | |
US10076841B2 (en) | Method and device for controlling a manipulator | |
JP6454960B2 (en) | Robot, robot system, robot controller | |
WO2019123734A1 (en) | Article holding device and article holding system | |
JP6117853B2 (en) | Article removal system and method for removing loosely stacked items | |
US8662552B2 (en) | Dexterous and compliant robotic finger | |
KR20210077643A (en) | Intelligent gripper with individual cup control | |
JPWO2018092254A1 (en) | Gripping force setting system, gripping force setting method, and gripping force estimation system | |
JP2020146830A (en) | Robotic system with handling mechanism and operation method of robotic system | |
WO2017203945A1 (en) | Workpiece gripping device and workpiece gripping method | |
US11534908B2 (en) | Operation adjustment apparatus for adjusting operation of robot apparatus and operation adjustment method for adjusting operation of robot apparatus | |
TWI839696B (en) | Multi-mode robotic end effector | |
JP2020037146A (en) | Holding device and conveying device | |
JP2013188805A (en) | Conveying device and method for the same | |
JP2016087749A (en) | Robot hand | |
US20220063112A1 (en) | Robot hand and picking system | |
WO2011153156A2 (en) | Robotic assembly with partial fixturing | |
JPH11123681A (en) | Picking-up device and picking-up method | |
CN114502484A (en) | Robot apparatus and method for controlling the same | |
JP2021066578A (en) | Unloading device, and unloading method | |
US20220203554A1 (en) | Robot hand | |
JP6314431B2 (en) | Robot system, control device, robot, and driving method | |
Ku et al. | A versatile object pick-up system featuring grip-suction-pinch design integration and depth vision automation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20230105 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7504627 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |