JPH08141956A - 物体把持ロボットの制御方式 - Google Patents
物体把持ロボットの制御方式Info
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- JPH08141956A JPH08141956A JP30832294A JP30832294A JPH08141956A JP H08141956 A JPH08141956 A JP H08141956A JP 30832294 A JP30832294 A JP 30832294A JP 30832294 A JP30832294 A JP 30832294A JP H08141956 A JPH08141956 A JP H08141956A
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- hand
- robot
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- center
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３本以上の複数の指を具えたロボットハンド
の開閉動作によって対象物の把持を行なう物体把持ロボ
ットにおいて、簡易な構成によって補正移動を行なうこ
とが出来る制御方式を提供する。 【構成】 ロボットハンドの各指13ａ、13ｂ、13ｃの先
端部には夫々、対象物を検知すべき近接センサ２ａ、２
ｂ、２ｃを取り付ける。そして、複数の指を対象物の近
傍位置で同時に開く過程、或いは複数の指を同時に閉じ
る過程で、近接センサがＯＮとなっている１或いは複数
の指の開き方向のベクトルを合成した合成ベクトルの向
きにロボットハンドを補正移動させて、ロボットハンド
の中心を対象物の中心部へ位置決めする。
の開閉動作によって対象物の把持を行なう物体把持ロボ
ットにおいて、簡易な構成によって補正移動を行なうこ
とが出来る制御方式を提供する。 【構成】 ロボットハンドの各指13ａ、13ｂ、13ｃの先
端部には夫々、対象物を検知すべき近接センサ２ａ、２
ｂ、２ｃを取り付ける。そして、複数の指を対象物の近
傍位置で同時に開く過程、或いは複数の指を同時に閉じ
る過程で、近接センサがＯＮとなっている１或いは複数
の指の開き方向のベクトルを合成した合成ベクトルの向
きにロボットハンドを補正移動させて、ロボットハンド
の中心を対象物の中心部へ位置決めする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３本以上の複数の指を
具えたロボットハンドの開閉動作によって対象物の把持
を行なう物体把持ロボットの制御方式に関するものであ
る。
具えたロボットハンドの開閉動作によって対象物の把持
を行なう物体把持ロボットの制御方式に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、斯種の物体把持ロボットは、予め
与えられた教示データに従って、把持対象物へ接近した
後、カメラ等を用いた画像処理によって、対象物とロボ
ットハンドの間の位置誤差を検出し、ロボットハンドの
位置が補正される。その後、ロボットハンドを対象物へ
向けて降下させ、更に複数の指を閉じることによって、
対象物の把持が行なわれる。
与えられた教示データに従って、把持対象物へ接近した
後、カメラ等を用いた画像処理によって、対象物とロボ
ットハンドの間の位置誤差を検出し、ロボットハンドの
位置が補正される。その後、ロボットハンドを対象物へ
向けて降下させ、更に複数の指を閉じることによって、
対象物の把持が行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像処
理を用いた補正移動の行なわれる物体把持ロボットにお
いては、カメラや画像処理回路の装備が必要となって、
構成が複雑となる問題があった。本発明の目的は、簡易
な構成によって補正移動を行なうことが出来る物体把持
ロボットの制御方式を提供することである。
理を用いた補正移動の行なわれる物体把持ロボットにお
いては、カメラや画像処理回路の装備が必要となって、
構成が複雑となる問題があった。本発明の目的は、簡易
な構成によって補正移動を行なうことが出来る物体把持
ロボットの制御方式を提供することである。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る物体把持ロボ
ットの制御方式は、ロボットハンドの各指の先端部に夫
々、対象物を検知すべき近接センサを取り付け、複数の
指を対象物の近傍位置で同時に開く過程、或いは複数の
指を同時に閉じる過程で、近接センサがＯＮとなってい
る１或いは複数の指の開き方向のベクトルを合成した合
成ベクトルの向きにロボットハンドを補正移動させて、
ロボットハンドの中心を対象物の中心部へ位置決めす
る。
ットの制御方式は、ロボットハンドの各指の先端部に夫
々、対象物を検知すべき近接センサを取り付け、複数の
指を対象物の近傍位置で同時に開く過程、或いは複数の
指を同時に閉じる過程で、近接センサがＯＮとなってい
る１或いは複数の指の開き方向のベクトルを合成した合
成ベクトルの向きにロボットハンドを補正移動させて、
ロボットハンドの中心を対象物の中心部へ位置決めす
る。
【０００５】具体的には、ロボットハンドを対象物の近
傍位置に移動させた後、複数の指を同時に開く過程で近
接センサがＯＮとなった１或いは複数の指の開き方向の
合成ベクトルの向きへ移動を開始し、その後、複数の指
を同時に閉じる過程で第１回目の補正移動を行ない、次
に複数の指を同時に開く過程で第２回目の補正移動を行
なう。
傍位置に移動させた後、複数の指を同時に開く過程で近
接センサがＯＮとなった１或いは複数の指の開き方向の
合成ベクトルの向きへ移動を開始し、その後、複数の指
を同時に閉じる過程で第１回目の補正移動を行ない、次
に複数の指を同時に開く過程で第２回目の補正移動を行
なう。
【０００６】ロボットハンドを対象物の近傍位置に移動
させた後、複数の指を同時に開く過程で近接センサがＯ
Ｎとならない場合は、開き状態の複数の指を、ロボット
ハンドの中心回りに回転させ、この過程で近接センサが
ＯＮとなった指の開き方向のベクトルの向きへ移動を開
始する。
させた後、複数の指を同時に開く過程で近接センサがＯ
Ｎとならない場合は、開き状態の複数の指を、ロボット
ハンドの中心回りに回転させ、この過程で近接センサが
ＯＮとなった指の開き方向のベクトルの向きへ移動を開
始する。
【０００７】
【作用】上記本発明の制御方式においては、例えば教示
データに従った移動によって、ロボットハンドは対象物
の近傍位置まで移動している。ここで、例えば閉じ状態
の複数の指の近接センサは何れもＯＦＦとする。その
後、複数の指を同時に開くと、何れかの指が対象物に接
近して、該指の近接センサがＯＮとなる。この場合、該
指の開き方向に対象物が存在することになるので、該開
き方向にロボットハンドを移動すれば、ロボットハンド
の中心を対象物の中心部に近づけることが出来る。複数
の近接センサーが同時にＯＮとなったときは、近接セン
サーがＯＮとなった複数の指の開き方向によって規定さ
れる角度範囲に対象物が存在すると考えられるので、こ
れらの指の合成ベクトルの向きにロボットハンドを移動
させる。これによって、ロボットハンドの中心は対象物
の中心部へ接近する。
データに従った移動によって、ロボットハンドは対象物
の近傍位置まで移動している。ここで、例えば閉じ状態
の複数の指の近接センサは何れもＯＦＦとする。その
後、複数の指を同時に開くと、何れかの指が対象物に接
近して、該指の近接センサがＯＮとなる。この場合、該
指の開き方向に対象物が存在することになるので、該開
き方向にロボットハンドを移動すれば、ロボットハンド
の中心を対象物の中心部に近づけることが出来る。複数
の近接センサーが同時にＯＮとなったときは、近接セン
サーがＯＮとなった複数の指の開き方向によって規定さ
れる角度範囲に対象物が存在すると考えられるので、こ
れらの指の合成ベクトルの向きにロボットハンドを移動
させる。これによって、ロボットハンドの中心は対象物
の中心部へ接近する。
【０００８】ロボットハンドの移動中に、複数の指を閉
じる過程においては、更に他の１或いは複数の指の近接
センサがＯＮとなる。この場合、近接センサがＯＮとな
っている全ての指の合成ベクトルの向きに移動方向を修
正することによって、ロボットハンドの中心を対象物の
中心部へ更に近づけることが出来る。全ての指が閉じた
状態では、これらの指の近接センサはＯＮとなる。
じる過程においては、更に他の１或いは複数の指の近接
センサがＯＮとなる。この場合、近接センサがＯＮとな
っている全ての指の合成ベクトルの向きに移動方向を修
正することによって、ロボットハンドの中心を対象物の
中心部へ更に近づけることが出来る。全ての指が閉じた
状態では、これらの指の近接センサはＯＮとなる。
【０００９】複数の指が閉じた状態で、ロボットハンド
の中心が対象物の中心からずれているとき、これらの指
を開く過程においては、ずれの方向に応じて、先ず１或
いは複数の指の近接センサがＯＦＦとなる。ここでも、
近接センサがＯＮの１或いは複数の指の合成ベクトルの
向きへ補正移動を行なうことによって、ロボットハンド
のずれを零に近づけることが出来る。
の中心が対象物の中心からずれているとき、これらの指
を開く過程においては、ずれの方向に応じて、先ず１或
いは複数の指の近接センサがＯＦＦとなる。ここでも、
近接センサがＯＮの１或いは複数の指の合成ベクトルの
向きへ補正移動を行なうことによって、ロボットハンド
のずれを零に近づけることが出来る。
【００１０】尚、教示データに従った移動後のロボット
ハンドの初期位置によっては、閉じ状態の複数の指を開
いても、何れの指の近接センサもＯＮとならない場合が
ある。この場合は、複数の指をロボットハンドの中心回
りに回転させることによって何れかの指の近接センサが
ＯＮとなる。ここでも、近接センサがＯＮの指の開き方
向のベクトルの向きへ移動すれば、ロボットハンドの中
心を対象物の中心部に近づけることが出来る。
ハンドの初期位置によっては、閉じ状態の複数の指を開
いても、何れの指の近接センサもＯＮとならない場合が
ある。この場合は、複数の指をロボットハンドの中心回
りに回転させることによって何れかの指の近接センサが
ＯＮとなる。ここでも、近接センサがＯＮの指の開き方
向のベクトルの向きへ移動すれば、ロボットハンドの中
心を対象物の中心部に近づけることが出来る。
【００１１】
【発明の効果】本発明に係る物体把持ロボットの制御方
式によれば、ロボットハンドの各指に近接サンサを取り
付けた簡易な構成によって、ロボットハンドの補正移動
を行なうことが出来る。従って、従来のカメラ等による
画像処理は不要である。
式によれば、ロボットハンドの各指に近接サンサを取り
付けた簡易な構成によって、ロボットハンドの補正移動
を行なうことが出来る。従って、従来のカメラ等による
画像処理は不要である。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図１は本発明を実施するためのロボットシ
ステム(１)の構成を示している。ロボットシステム(１)
は、６軸の自由度を有するマニピュレータ(11)の先端部
に３指ハンド(12)を具え、３本の指(13ａ)(13ｂ)(13ｃ)
の開閉動作によって対象物(７)の把持が可能である。
尚、図示する例では対象物(７)は円筒体であるが、これ
に限らず、直方体等の多角柱を呈するものであっても把
持が可能である。
て詳述する。図１は本発明を実施するためのロボットシ
ステム(１)の構成を示している。ロボットシステム(１)
は、６軸の自由度を有するマニピュレータ(11)の先端部
に３指ハンド(12)を具え、３本の指(13ａ)(13ｂ)(13ｃ)
の開閉動作によって対象物(７)の把持が可能である。
尚、図示する例では対象物(７)は円筒体であるが、これ
に限らず、直方体等の多角柱を呈するものであっても把
持が可能である。
【００１３】図２に示す如く、３指ハンド(12)の各指(1
3ａ)(13ｂ)(13ｃ)には、例えばフォトセンサからなる近
接センサ(２ａ)(２ｂ)(２ｃ)が内蔵されており、各指が
対象物に接近することによって、その指の近接センサが
ＯＮとなる。
3ａ)(13ｂ)(13ｃ)には、例えばフォトセンサからなる近
接センサ(２ａ)(２ｂ)(２ｃ)が内蔵されており、各指が
対象物に接近することによって、その指の近接センサが
ＯＮとなる。
【００１４】上記近接センサ群(２)からの信号は図３に
示す如く、Ｉ／Ｏボード(３)を経てマイクロコンピュー
タからなる制御回路(４)へ送られ、ロボットシステム
(１)のマニピュレータ(11)及び３指ハンド(12)に対する
制御に供される。制御回路(４)からの制御信号はインタ
ーフェースボード(５)を経てドライバー(６)へ送られ、
マニピュレータ(11)及び３指ハンド(12)の各モータ(図
示省略)が制御信号に応じて正逆に駆動される。
示す如く、Ｉ／Ｏボード(３)を経てマイクロコンピュー
タからなる制御回路(４)へ送られ、ロボットシステム
(１)のマニピュレータ(11)及び３指ハンド(12)に対する
制御に供される。制御回路(４)からの制御信号はインタ
ーフェースボード(５)を経てドライバー(６)へ送られ、
マニピュレータ(11)及び３指ハンド(12)の各モータ(図
示省略)が制御信号に応じて正逆に駆動される。
【００１５】図４は、本発明の原理となるロボットハン
ドの補正移動、即ち、３本の指(13ａ)(13ｂ)(13ｃ)の中
の何れか１本、或いは２本の近接センサがＯＮとなるこ
とによって、これらの指の開き方向へロボットハンドの
中心Ｚを移動させる際の移動方向のベクトルを表わして
いる。
ドの補正移動、即ち、３本の指(13ａ)(13ｂ)(13ｃ)の中
の何れか１本、或いは２本の近接センサがＯＮとなるこ
とによって、これらの指の開き方向へロボットハンドの
中心Ｚを移動させる際の移動方向のベクトルを表わして
いる。
【００１６】例えば第１指(13ａ)の近接センサがＯＮと
なったときは、該指の開き方向のベクトルＡの向きへハ
ンド中心を移動させる。第２指(13ｂ)の近接センサがＯ
Ｎとなったときは、該指の開き方向のベクトルＢの向き
へハンド中心を移動させる。第３指(13ｃ)の近接センサ
がＯＮとなったときは、該指の開き方向のベクトルＣの
向きへハンド中心を移動させる。又、第１指(13ａ)及び
第２指(13ｂ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＡ、Ｂの合成ベクトルＡ
Ｂの向きへハンド中心を移動させる。第２指(13ｂ)及び
第３指(13ｃ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＢ、Ｃの合成ベクトルＢ
Ｃの向きへハンド中心を移動させる。第３指(13ｃ)及び
第１指(13ａ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＣ、Ａの合成ベクトルＣ
Ａの向きへハンド中心を移動させるのである。
なったときは、該指の開き方向のベクトルＡの向きへハ
ンド中心を移動させる。第２指(13ｂ)の近接センサがＯ
Ｎとなったときは、該指の開き方向のベクトルＢの向き
へハンド中心を移動させる。第３指(13ｃ)の近接センサ
がＯＮとなったときは、該指の開き方向のベクトルＣの
向きへハンド中心を移動させる。又、第１指(13ａ)及び
第２指(13ｂ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＡ、Ｂの合成ベクトルＡ
Ｂの向きへハンド中心を移動させる。第２指(13ｂ)及び
第３指(13ｃ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＢ、Ｃの合成ベクトルＢ
Ｃの向きへハンド中心を移動させる。第３指(13ｃ)及び
第１指(13ａ)の近接センサが同時にＯＮとなったとき
は、両指の開き方向のベクトルＣ、Ａの合成ベクトルＣ
Ａの向きへハンド中心を移動させるのである。
【００１７】制御回路(４)は図５に示す如く、メイン処
理と割り込み処理を繰り返しており、メイン処理では図
６に示す手続き、割り込み処理では図７に示す手続きが
実行される。尚、３指ハンド(12)は、予め、教示データ
に従った移動によって、対象物の近傍位置に初期設定さ
れているものとする。
理と割り込み処理を繰り返しており、メイン処理では図
６に示す手続き、割り込み処理では図７に示す手続きが
実行される。尚、３指ハンド(12)は、予め、教示データ
に従った移動によって、対象物の近傍位置に初期設定さ
れているものとする。
【００１８】図７の割り込み処理においては、先ずステ
ップＳ２１にて前記Ｉ／Ｏボードから各センサのＯＮ／
ＯＦＦ情報を獲得し、前述の如くＯＮとなった１或いは
２本の指の開き方向の合成ベクトルの向きに、ハンド中
心を移動する。即ち、ステップＳ２２にて第１指の近接
センサＡがＯＮか否かを判断し、ＹＥＳのときはステッ
プＳ２５にて第２指のセンサＢがＯＮか否かを判断す
る。該判断がＮＯのときは、更にステップＳ２６にて第
３指のセンサＣがＯＮか否かを判断する。該判断がＮＯ
のときは、ステップＳ２９にて、第１指の開き方向のベ
クトルＡの向きにハンド中心を移動する。又、ステップ
Ｓ２６の判断がＹＥＳのときは、ステップＳ２７にて合
成ベクトルＡＣの方向にハンド中心を移動する。ステッ
プＳ２５の判断がＹＥＳのときは、ステップＳ２８にて
第３指のセンサＣがＯＮか否かを判断し、ＮＯのとき
は、ステップＳ３０にて、合成ベクトルＡＢの方向にハ
ンド中心を移動する。
ップＳ２１にて前記Ｉ／Ｏボードから各センサのＯＮ／
ＯＦＦ情報を獲得し、前述の如くＯＮとなった１或いは
２本の指の開き方向の合成ベクトルの向きに、ハンド中
心を移動する。即ち、ステップＳ２２にて第１指の近接
センサＡがＯＮか否かを判断し、ＹＥＳのときはステッ
プＳ２５にて第２指のセンサＢがＯＮか否かを判断す
る。該判断がＮＯのときは、更にステップＳ２６にて第
３指のセンサＣがＯＮか否かを判断する。該判断がＮＯ
のときは、ステップＳ２９にて、第１指の開き方向のベ
クトルＡの向きにハンド中心を移動する。又、ステップ
Ｓ２６の判断がＹＥＳのときは、ステップＳ２７にて合
成ベクトルＡＣの方向にハンド中心を移動する。ステッ
プＳ２５の判断がＹＥＳのときは、ステップＳ２８にて
第３指のセンサＣがＯＮか否かを判断し、ＮＯのとき
は、ステップＳ３０にて、合成ベクトルＡＢの方向にハ
ンド中心を移動する。
【００１９】一方、ステップＳ２２の判断がＮＯのとき
は、ステップＳ２３にてセンサＢがＯＮか否かを判断
し、ＮＯのときは、ステップＳ２４にてセンサＣがＯＮ
か否かを判断する。該判断がＹＥＳのときはベクトルＣ
の方向にハンド中心を移動する。又、ステップＳ２３の
判断がＹＥＳのときは、ステップＳ３１にてセンサＣが
ＯＮか否かを判断する。該判断がＮＯのときはステップ
Ｓ３２にてベクトルＢの方向へハンド中心を移動し、Ｙ
ＥＳのときはステップＳ３３にて合成ベクトルＢＣの方
向へハンド中心を移動する。
は、ステップＳ２３にてセンサＢがＯＮか否かを判断
し、ＮＯのときは、ステップＳ２４にてセンサＣがＯＮ
か否かを判断する。該判断がＹＥＳのときはベクトルＣ
の方向にハンド中心を移動する。又、ステップＳ２３の
判断がＹＥＳのときは、ステップＳ３１にてセンサＣが
ＯＮか否かを判断する。該判断がＮＯのときはステップ
Ｓ３２にてベクトルＢの方向へハンド中心を移動し、Ｙ
ＥＳのときはステップＳ３３にて合成ベクトルＢＣの方
向へハンド中心を移動する。
【００２０】上記割り込み処理は、後述のメイン処理に
よって３指ハンド(12)を開閉させる過程で実行され、こ
の結果、３指ハンド(12)の中心が対象物(７)の中心部へ
徐々に近づくことになる。
よって３指ハンド(12)を開閉させる過程で実行され、こ
の結果、３指ハンド(12)の中心が対象物(７)の中心部へ
徐々に近づくことになる。
【００２１】図６のメイン処理では、ステップＳ１〜Ｓ
１２の対象物検索動作と、ステップＳ１３〜Ｓ１７のハ
ンド位置決め、及び把持動作が行なわれる。図８及び図
９は、これらの動作を具体的に表わしたものである。以
下、メイン処理の手続きを、図８及び図９の具体例と並
行して説明する。
１２の対象物検索動作と、ステップＳ１３〜Ｓ１７のハ
ンド位置決め、及び把持動作が行なわれる。図８及び図
９は、これらの動作を具体的に表わしたものである。以
下、メイン処理の手続きを、図８及び図９の具体例と並
行して説明する。
【００２２】対象物検索動作では、ステップＳ１にて３
指を閉じた後(図８(ａ))、ステップＳ２にていずれかの
センサがＯＮか否かを判断し、ＮＯのときは、ステップ
Ｓ３にて３指を開く動作を開始する。その後、ステップ
Ｓ４にていずれかのセンサがＯＮか否かを判断し、ＮＯ
のときは、３指が最大まで開いたか否かを判断する。該
判断がＮＯのときはステップＳ３へ戻って、ステップＳ
３〜Ｓ５を繰り返す。これによって、何れかのセンサが
ＯＮとなる(図８(ｂ))。
指を閉じた後(図８(ａ))、ステップＳ２にていずれかの
センサがＯＮか否かを判断し、ＮＯのときは、ステップ
Ｓ３にて３指を開く動作を開始する。その後、ステップ
Ｓ４にていずれかのセンサがＯＮか否かを判断し、ＮＯ
のときは、３指が最大まで開いたか否かを判断する。該
判断がＮＯのときはステップＳ３へ戻って、ステップＳ
３〜Ｓ５を繰り返す。これによって、何れかのセンサが
ＯＮとなる(図８(ｂ))。
【００２３】そして、ＯＮとなったセンサ出力に基づい
て、上述の割り込み処理が実行され、３指ハンドの移動
が開始する。図８(ｂ)の例では、第２指(13)のセンサが
ＯＮとなって、同図(ｃ)の如くベクトルＢの方向に移動
が開始される。
て、上述の割り込み処理が実行され、３指ハンドの移動
が開始する。図８(ｂ)の例では、第２指(13)のセンサが
ＯＮとなって、同図(ｃ)の如くベクトルＢの方向に移動
が開始される。
【００２４】上記ステップＳ２或いはＳ４にてＹＥＳと
判断されたときは、ステップＳ１３〜Ｓ１７のハンド位
置決め、及び把持動作に移行する。即ち、ステップＳ１
３では３指を閉じる動作を行ない(図８(ｃ))、ステップ
Ｓ１４では、全てのセンサがＯＮとなったか否かが判断
され、ＹＥＳとなるまでステップＳ１３、Ｓ１４が繰り
返される。
判断されたときは、ステップＳ１３〜Ｓ１７のハンド位
置決め、及び把持動作に移行する。即ち、ステップＳ１
３では３指を閉じる動作を行ない(図８(ｃ))、ステップ
Ｓ１４では、全てのセンサがＯＮとなったか否かが判断
され、ＹＥＳとなるまでステップＳ１３、Ｓ１４が繰り
返される。
【００２５】図８(ｃ)の例では、ベクトルＢ方向にハン
ド中心が移動することによって、同図(ｄ)の如く第１指
(13ａ)及び第３指(13ｃ)も対象物(７)の領域内に到達し
て、全てのセンサがＯＮとなる。尚、３指ハンド(12)の
移動速度は、各指の閉じ速度よりも大きな適切な値に調
整されており、図８(ｃ)の例では、第２指(13ｂ)の閉じ
方向の速度よりもベクトルＢ方向の移動速度が大きいた
め、第２指(13ｂ)は開き方向の絶対速度を有することに
なる。
ド中心が移動することによって、同図(ｄ)の如く第１指
(13ａ)及び第３指(13ｃ)も対象物(７)の領域内に到達し
て、全てのセンサがＯＮとなる。尚、３指ハンド(12)の
移動速度は、各指の閉じ速度よりも大きな適切な値に調
整されており、図８(ｃ)の例では、第２指(13ｂ)の閉じ
方向の速度よりもベクトルＢ方向の移動速度が大きいた
め、第２指(13ｂ)は開き方向の絶対速度を有することに
なる。
【００２６】図６のステップＳ１４の判断がＹＥＳとな
ると、ステップＳ１５にて３指を同時に開く動作を行な
う(図８(ｅ))。そして、ステップＳ１６にて全てのセン
サがＯＦＦとなったか否かが判断され、ＹＥＳとなるま
でステップＳ１５、Ｓ１６が繰り返される。全てのセン
サがＯＦＦとなったとき、ステップＳ１７にて把持動作
に移行する。即ち、マニピュレータ(11)に動作によって
３指ハンド(12)を下降させ、３指によって対象物(７)を
包囲した状態で、３指を閉じて、対象物(７)を把持する
のである。
ると、ステップＳ１５にて３指を同時に開く動作を行な
う(図８(ｅ))。そして、ステップＳ１６にて全てのセン
サがＯＦＦとなったか否かが判断され、ＹＥＳとなるま
でステップＳ１５、Ｓ１６が繰り返される。全てのセン
サがＯＦＦとなったとき、ステップＳ１７にて把持動作
に移行する。即ち、マニピュレータ(11)に動作によって
３指ハンド(12)を下降させ、３指によって対象物(７)を
包囲した状態で、３指を閉じて、対象物(７)を把持する
のである。
【００２７】ところで、図９(ａ)に示す如き３指(13ａ)
(13ｂ)(13ｃ)の初期位置においては、同図(ｂ)如く３指
を最大まで開いても、何れのセンサもＯＮとならない。
そこで、図６のステップＳ５にてＹＥＳと判断されたと
きは、ステップＳ６へ移行して、ハンドを何れか一方向
へ回転させる(図９(ｃ))。そして、ステップＳ７にて何
れかのセンサがＯＮとなったか否かを判断する。該判断
がＮＯのときは、ステップＳ８にてハンドが１２０度回
転したか否かを判断し、ＹＥＳとなるまでステップＳ６
〜Ｓ８を繰り返す。この過程で、いずれかのセンサがＯ
Ｎとなれば、ステップＳ１３〜Ｓ１７によるハンド位置
決め、及び把持動作に移行する(図９(ｄ)(ｅ))。
(13ｂ)(13ｃ)の初期位置においては、同図(ｂ)如く３指
を最大まで開いても、何れのセンサもＯＮとならない。
そこで、図６のステップＳ５にてＹＥＳと判断されたと
きは、ステップＳ６へ移行して、ハンドを何れか一方向
へ回転させる(図９(ｃ))。そして、ステップＳ７にて何
れかのセンサがＯＮとなったか否かを判断する。該判断
がＮＯのときは、ステップＳ８にてハンドが１２０度回
転したか否かを判断し、ＹＥＳとなるまでステップＳ６
〜Ｓ８を繰り返す。この過程で、いずれかのセンサがＯ
Ｎとなれば、ステップＳ１３〜Ｓ１７によるハンド位置
決め、及び把持動作に移行する(図９(ｄ)(ｅ))。
【００２８】ステップＳ８の判断がＹＥＳのときは、ス
テップＳ９にて３指を閉じる動作を行ない、ステップＳ
１０にていずれかのセンサがＯＮとなっか否かが判断さ
れる。該判断がＹＥＳのときは、同じくハンド位置決
め、及び把持動作に移行する。該判断がＮＯのときは、
ステップＳ１１にてハンドがリミットまで閉じたか否か
を判断し、ＹＥＳとなるまでステップＳ９〜Ｓ１１を繰
り返す。そして、ステップＳ１１の判断がＹＥＳとなっ
たときは、ハンドを逆方向へ所定角度αだけ回転させ
て、ステップＳ２の判断へ戻る。
テップＳ９にて３指を閉じる動作を行ない、ステップＳ
１０にていずれかのセンサがＯＮとなっか否かが判断さ
れる。該判断がＹＥＳのときは、同じくハンド位置決
め、及び把持動作に移行する。該判断がＮＯのときは、
ステップＳ１１にてハンドがリミットまで閉じたか否か
を判断し、ＹＥＳとなるまでステップＳ９〜Ｓ１１を繰
り返す。そして、ステップＳ１１の判断がＹＥＳとなっ
たときは、ハンドを逆方向へ所定角度αだけ回転させ
て、ステップＳ２の判断へ戻る。
【００２９】上記一連の手続きの実行によって、当初の
対象物(７)と３指ハンド(12)の相対的な位置関係に拘わ
らず、確実な物体把持動作が行なわれる。
対象物(７)と３指ハンド(12)の相対的な位置関係に拘わ
らず、確実な物体把持動作が行なわれる。
【００３０】図１０は、図６のステップＳ１５における
３指の開き動作に伴う補正移動の様子を詳しく表わした
ものである。即ち、図８(ｄ)及び図９(ｅ)の例では、ハ
ンド中心が対象物の中心に一致しているので、この状態
から３指を開くと、３つのセンサは同時にＯＦＦとなっ
て、ハンドの位置決めが完了する。これに対し、図１０
のＡ(ａ)或いはＢ(ａ)に示す如くハンド中心が対象物の
中心からずれている場合は、１又は２つのセンサが先ず
ＯＦＦとなる。
３指の開き動作に伴う補正移動の様子を詳しく表わした
ものである。即ち、図８(ｄ)及び図９(ｅ)の例では、ハ
ンド中心が対象物の中心に一致しているので、この状態
から３指を開くと、３つのセンサは同時にＯＦＦとなっ
て、ハンドの位置決めが完了する。これに対し、図１０
のＡ(ａ)或いはＢ(ａ)に示す如くハンド中心が対象物の
中心からずれている場合は、１又は２つのセンサが先ず
ＯＦＦとなる。
【００３１】例えば図１０Ａ(ａ)の場合は、同図Ａ(ｂ)
の如く第１指(13ａ)のセンサが先ずＯＦＦとなり、この
結果、ハンド中心は合成ベクトルＢＣの方向へ移動する
ことになる。これによって、同図Ａ(ｃ)の如くハンド中
心は対象物(７)の中心部へ移動する。この際、第１指の
センサが一旦ＯＮとなるが、３指の開き動作によって、
同図Ａ(ｄ)の如く最終的には全てのセンサがＯＦＦとな
って、物体把持動作へ移行する。
の如く第１指(13ａ)のセンサが先ずＯＦＦとなり、この
結果、ハンド中心は合成ベクトルＢＣの方向へ移動する
ことになる。これによって、同図Ａ(ｃ)の如くハンド中
心は対象物(７)の中心部へ移動する。この際、第１指の
センサが一旦ＯＮとなるが、３指の開き動作によって、
同図Ａ(ｄ)の如く最終的には全てのセンサがＯＦＦとな
って、物体把持動作へ移行する。
【００３２】一方、図１０Ｂ(ａ)の場合は、同図Ｂ(ｂ)
の如く第１指(13ａ)及び第２指(13ｂ)の２つのセンサが
先ずＯＦＦとなり、ハンド中心はベクトルＣの方向へ移
動することになる。これによって、同図Ｂ(ｃ)の如く第
２指(13ｂ)のセンサがＯＮとなる。従って、次は合成ベ
クトルＢＣの方向へ移動方向が修正される。この結果、
同図Ｂ(ｄ)の如くハンド中心は対象物(７)の中心部に位
置決めされる。その後、３指の開き動作によって、同図
Ｂ(ｅ)の如く全てのセンサがＯＦＦとなって、物体把持
動作へ移行することになる。
の如く第１指(13ａ)及び第２指(13ｂ)の２つのセンサが
先ずＯＦＦとなり、ハンド中心はベクトルＣの方向へ移
動することになる。これによって、同図Ｂ(ｃ)の如く第
２指(13ｂ)のセンサがＯＮとなる。従って、次は合成ベ
クトルＢＣの方向へ移動方向が修正される。この結果、
同図Ｂ(ｄ)の如くハンド中心は対象物(７)の中心部に位
置決めされる。その後、３指の開き動作によって、同図
Ｂ(ｅ)の如く全てのセンサがＯＦＦとなって、物体把持
動作へ移行することになる。
【００３３】上記物体把持ロボットの制御方式によれ
ば、ロボットハンドの各指に近接センサを取り付けた簡
易な構成において、前述の制御手続きを実行することに
よって、確実な物体把持動作を実現することが出来る。
ば、ロボットハンドの各指に近接センサを取り付けた簡
易な構成において、前述の制御手続きを実行することに
よって、確実な物体把持動作を実現することが出来る。
【００３４】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、ロボットハンドの指の本数は４本
以上であっても、本発明を実施することが可能であり、
又、対象物は円筒体に限らず、多角柱や球体であっても
把持が可能である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、ロボットハンドの指の本数は４本
以上であっても、本発明を実施することが可能であり、
又、対象物は円筒体に限らず、多角柱や球体であっても
把持が可能である。
【図１】本発明に係るロボットシステムの外観を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】近接センサを具えた３指ハンドの拡大斜視図で
ある。
ある。
【図３】ロボットシステムの制御系を示すブロック図で
ある。
ある。
【図４】センサ出力とハンド移動方向との関係を説明す
る図である。
る図である。
【図５】制御回路の割り込み処理を説明する図である。
【図６】メイン処理の手続きを表わすフローチャートで
ある。
ある。
【図７】割り込み処理の手続きを表わすフローチャート
である。
である。
【図８】３指の開閉動作に伴う補正移動の例を示す図で
ある。
ある。
【図９】回転を伴う補正移動の例を示す図である。
【図１０】３指の開き動作による補正移動の詳細な例を
示す図である。
示す図である。
(１) ロボットシステム (11) マニピュレータ (12) ３指ハンド (13ａ) 第１指 (13ｂ) 第２指 (13ｃ) 第３指 (２ａ) 近接センサ (２ｂ) 近接センサ (２ｃ) 近接センサ
Claims (3)
- 【請求項１】 ３本以上の複数の指を具えたロボットハ
ンドの開閉動作によって対象物の把持を行なう物体把持
ロボットの制御方式であって、各指の先端部には夫々、
対象物を検知すべき近接センサを取り付け、複数の指を
対象物の近傍位置で同時に開く過程、或いは複数の指を
同時に閉じる過程で、近接センサがＯＮとなっている１
或いは複数の指の開き方向のベクトルを合成した合成ベ
クトルの向きにロボットハンドを補正移動させて、ロボ
ットハンドの中心を対象物の中心部へ位置決めすること
を特徴とする物体把持ロボットの制御方式。 - 【請求項２】 ロボットハンドを対象物の近傍位置に移
動させた後、複数の指を同時に開く過程で近接センサが
ＯＮとなった１或いは複数の指の開き方向の合成ベクト
ルの向きへ移動を開始し、その後、複数の指を同時に閉
じる過程で第１回目の補正移動を行ない、次に複数の指
を同時に開く過程で第２回目の補正移動を行なう請求項
１に記載の物体把持ロボットの制御方式。 - 【請求項３】 ロボットハンドを対象物の近傍位置に移
動させた後、複数の指を同時に開く過程で近接センサが
ＯＮとならない場合は、開き状態の複数の指を、ロボッ
トハンドの中心回りに回転させ、この過程で近接センサ
がＯＮとなった指の開き方向のベクトルの向きへ移動を
開始する請求項２に記載の物体把持ロボットの制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30832294A JPH08141956A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | 物体把持ロボットの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30832294A JPH08141956A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | 物体把持ロボットの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141956A true JPH08141956A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17979665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30832294A Pending JPH08141956A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | 物体把持ロボットの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08141956A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169564A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Toyota Motor Corp | ロボットによる任意形状物体の把持方法 |
| CN105855981A (zh) * | 2015-01-18 | 2016-08-17 | 杭州三沃机器人有限公司 | 一种机械手浮动抓取手爪 |
| CN108000505A (zh) * | 2016-11-02 | 2018-05-08 | 浙江治丞智能机械科技有限公司 | 一种精密定位装置 |
| WO2020066064A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタおよびエンドエフェクタ装置 |
| JP2020049567A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタ装置 |
| JP2020049566A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタ装置 |
| CN112621794A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
| CN112621795A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
| CN112720486A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP30832294A patent/JPH08141956A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005169564A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Toyota Motor Corp | ロボットによる任意形状物体の把持方法 |
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| JP2020049565A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタおよびエンドエフェクタ装置 |
| US11820000B2 (en) | 2018-09-25 | 2023-11-21 | Omron Corporation | End effector and end effector device |
| CN112621794A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
| CN112621795A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
| CN112720486A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 深圳市越疆科技有限公司 | 机械臂末端执行器及其控制方法、机械臂和存储器 |
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