KR20210024445A - 미끄러짐 검출 장치 - Google Patents

미끄러짐 검출 장치 Download PDF

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KR20210024445A
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사토코 나가카리
데츠야 나리타
가즈히토 와카나
가즈오 혼고
와타루 고쿠보
요시나오 소데야마
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소니 주식회사
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Abstract

본 개시에 따른 미끄러짐 검출 장치는, 접촉한 물체(600)가 미끄러질 때의 미끄러짐 특성이 다른 복수의 접촉부와, 상기 접촉부의 각각의 압력 분포를 검출하는 센서를 구비한다. 접촉한 물체(600)가 미끄러질 때의 미끄러짐 특성이 다른 복수의 접촉부를 구비함으로써, 복수의 접촉부에 있어서의 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 다르기 때문에, 물체(600)의 일부가 미끄러지는 부분 미끄러짐의 상태를 검출하는 것이 가능하게 되어, 물체(600)의 미끄러짐을 고정밀도로 검출할 수 있다.

Description

미끄러짐 검출 장치
본 개시는, 미끄러짐 검출 장치에 관한 것이다.
종래, 하기의 특허문헌 1에는, 접촉면의 압력의 중심 위치의 변화량과, 대상물체를 파지하는 파지부의 파지력에 기초하여, 접촉면에 미끄러짐이 발생하였는지 여부를 판정하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2008-55540호 공보
로봇 등에 의한 물체의 파지에는, 부분 미끄러짐의 검출이 유효적이다. 부분 미끄러짐이란, 물체와의 상대 위치가 어긋나 미끄러져 떨어지는 전체 미끄러짐에 앞서 발생하여, 접촉면의 일부가 미끄러져 나오는 현상이다. 이때, 부분 미끄러짐의 상태에서는, 물체와의 상대 위치의 어긋남은 발생하지 않는다.
그러나, 상기 특허문헌에 기재된 기술은, 물체가 미끄러지기 시작했을 때의 전체 미끄러짐을 검출하는 방법이기 때문에, 물체가 미끄러져 나오지 않으면 파지력을 제어하지 못한다. 이 때문에, 상기 특허문헌에 기재된 기술에서는, 물체가 미끄러져 나오기 전에 파지력을 제어하여, 안정된 파지를 행하는 것은 곤란하다. 또한, 애당초, 부분 미끄러짐을 검출하기 위한 유효한 기술은 존재하지 않는 것이 실정이다. 부분 미끄러짐을 검출하고자 하면, 부분 미끄러짐에 앞서 발생하는 접촉부의 전단 변형이 검출되어버려, 부분 미끄러짐에 기초하여 최소 한도의 파지력을 결정하는 것이 곤란해진다. 또한, 딱딱한 물체나 물체 표면이 평면인 경우 등 압력 분포가 평탄한 경우에는, 부분 미끄러짐의 진행이 빠르게 되어, 부분 미끄러짐을 검출하는 것은 곤란하다.
그래서, 부분 미끄러짐을 검출함으로써, 물체의 미끄러짐을 고정밀도로 검출할 것이 요구되고 있었다.
본 개시에 의하면, 접촉한 물체가 미끄러질 때의 미끄러짐 특성이 다른 복수의 접촉부와, 상기 접촉부의 각각의 압력 분포를 검출하는 센서를 구비하는, 미끄러짐 검출 장치가 제공된다.
이상 설명한 바와 같이 본 개시에 의하면, 부분 미끄러짐을 검출함으로써, 물체의 미끄러짐을 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 효과는 반드시 한정적인 것은 아니고, 상기 효과와 함께, 또는 상기 효과 대신에, 본 명세서에 나타난 어느 효과, 또는 본 명세서로부터 파악될 수 있는 다른 효과가 발휘되어도 된다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇의 핸드의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 제1 및 제2 유연층과 물체가 접촉하고 있는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 3a는 도 2에 도시한 모델에 있어서, 물체를 파지하고 나서 물체가 미끄러져 나올 때까지의 동안에 유연층과 물체의 접촉 상태가 상태 a로부터 상태 f까지 시계열로 변화하는 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 상태 a 내지 f에 있어서, 제1 유연층과 제2 유연층의 각각의 영역으로 압력 중심 위치가 변화하는 모습을 나타내는 특성도이다.
도 4는 도 3b와의 비교를 위하여, 제1 유연층과 제2 유연층의 마찰 계수를 동일하게 한 경우를 나타내는 특성도이다.
도 5a는 유연층의 분할 방향을 나타내는 모식도이다.
도 5b는 유연층의 분할 방향을 나타내는 모식도이다.
도 5c는 유연층의 분할 방향을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇의 제어 시스템의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 7은 변형예 1에 따른 파지력 산출부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 8a는 유연층이 물체에 접촉할 때의 압력 분포의 예를 나타내는 특성도이다.
도 8b는 유연층이 물체에 접촉할 때의 압력 분포의 예를 나타내는 특성도이다.
도 8c는 유연층이 물체에 접촉할 때의 압력 분포의 예를 나타내는 특성도이다.
도 9는 변형예 2에 따른 파지력 산출부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 10은 핸드의 구체적인 제어를 나타내는 모식도이다.
도 11은 유연층의 분할의 예를 나타내는 모식도이다.
도 12는 물체와 접촉하는 위치에 의존하지 않는 분할의 예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 2개의 분포형 압력 센서의 노드의 피치 폭을 의사적으로 작게 하기 위해서, 분포형 압력 센서를 어긋나게 하여 층으로 배치하는 예를 나타내는 모식도이다.
도 14는 분포형 압력 센서의 상하에 유연층을 배치하는 예를 나타내는 모식도이다.
도 15a는 유연층의 두께의 차이에 따른, 분포형 압력 센서에 의한 검출 감도를 나타내는 모식도이다.
도 15b는 도 15a에 도시한 예 (a) 내지 (c) 및 변형예 4에 대하여, 도 3b와 마찬가지로 압력 중심 위치가 변화하는 모습을 나타내는 특성도이다.
도 16a는 변형예 4의 압력 중심 위치의 이동 방향이 예 (a) 내지 (c)와 역방향이 되는 이유를 나타내는 모식도이다.
도 16b는 변형예 4의 압력 중심 위치의 이동 방향이 예 (a) 내지 (c)와 역방향이 되는 이유를 나타내는 모식도이다.
도 17은 유연층의 표면적을 바꾼 예를 나타내는 모식도이다.
도 18은 분포형 압력 센서의 상부 유연층의 마찰력을 바꾸기 위해서, 분포형 압력 센서의 하부 유연층의 경도를 바꾸는 예를 나타내는 모식도이다.
도 19는 변형예 6에 따른 선형의 유연층을 사용한 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 20은 도 19에 도시한 선형의 유연층을 사용한 파지력 산출부의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 21은 도 19에 도시한 선형의 유연층을 사용한 구성에 있어서, 유연층의 방향을 다방향으로 배치한 예를 나타내는 모식도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
또한, 설명은 이하의 순서로 행하기로 한다.
1. 본 개시의 개요
2. 핸드의 구성
3. 유연층에 대한 물체의 미끄러짐
3.1. 「전체 미끄러짐」과 「부분 미끄러짐」
3.2. 유연층과 물체의 접촉 상태의 변화
3.3. 압력 중심 위치에 기초하는 미끄러짐의 판정
3.4. 유연층마다 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하는 파라미터
3.5. 유연층의 분할 방향
4. 로봇의 제어 시스템의 구성예
5. 본 실시 형태의 변형예
5.1. 변형예 1(물체의 강성에 따라서 파지력 제어 게인을 조정하는 예)
5.2. 변형예 2(전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 크게 하기 위해서, 손가락의 위치, 자세를 제어하는 예)
5.3. 변형예 3(유연층, 분포형 압력 센서의 배치의 베리에이션)
5.4. 변형예 4(분포형 압력 센서의 상하에 유연층을 배치하는 예)
5.5. 변형예 5(유연층의 마찰 계수를 바꾸는 방법)
5.6. 변형예 6(선형의 유연층을 사용한 예)
1. 본 개시의 개요
예를 들어 로봇의 핸드로 물체를 파지하는 경우, 물체가 핸드로부터 미끄러져 떨어지지 않을 정도의 적당한 힘으로 파지하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 파지의 힘으로 물체를 파괴하는 일이 없고, 한편으로 물체를 확실하게 파지할 수 있다. 특히, 유연성이 있는 물체를 파지할 때, 물체의 파괴나 변형을 억제할 수 있다. 본 개시는, 물체를 파지할 때 물체가 미끄러져 나오는 「전체 미끄러짐」의 상태가 발생하기 전의 「부분 미끄러짐」의 상태를 검출하여, 물체를 최적의 파지력으로 파지하는 기술에 따른 것이다.
2. 핸드의 구성
도 1은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇의 핸드(500)의 구성을 나타내는 모식도이다. 핸드(500)는, 로봇의 암(506)의 선단에 마련되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 핸드(500)는, 본체(501), 제1 손가락(502)을 구성하는 링크(512) 및 링크(514), 제2 손가락(504)을 구성하는 링크(516) 및 링크(518)를 갖는다. 또한, 각 관절(520, 522, 524, 526)에는, 액추에이터가 마련되어 있다. 링크(512)는 관절(520)의 액추에이터의 구동력에 의해 링크(514)에 대하여 회동하고, 링크(514)는 관절(522)의 액추에이터의 구동력에 의해 본체(501)에 대하여 회동한다. 마찬가지로, 링크(516)는 관절(524)의 액추에이터의 구동력에 의해 링크(518)에 대하여 회동하고, 링크(518)는 관절(526)의 액추에이터의 구동력에 의해 본체(501)에 대하여 회동한다. 또한, 암(506)은, 일례로서, 다관절을 갖고, 복수의 링크가 각 관절에 의해 회동 가능하게 연결되어 있다. 각 관절에 마련된 액추에이터의 구동력에 의해, 각 링크는 서로 회동한다. 이에 의해, 소정의 자유도를 갖고, 핸드(500)를 원하는 위치로 이동 가능한 다관절의 암(506)이 구성되어 있다.
도 1에서는, 제1 손가락(502)과 제2 손가락(504)이 물체(파지 대상물)(600)를 파지하고 있는 상태를 나타내고 있다. 제1 손가락(502)의 링크(512)의 내측(물체(600)측)에는, 분포형 압력 센서(530, 532)가 마련되어 있다. 분포형 압력 센서(530)의 내측에는 제1 유연층(540)이 마련되고, 분포형 압력 센서(532)의 더욱 내측에는 제2 유연층(542)이 마련되어 있다. 마찬가지로, 제2 손가락(504)의 링크(516)의 내측(물체(600)측)에는, 분포형 압력 센서(530, 532)가 마련되어 있다. 분포형 압력 센서(530)의 내측에는 제1 유연층(540)이 마련되고, 분포형 압력 센서(532)의 내측에는 제2 유연층(542)이 마련되어 있다. 제1 유연층(540), 제2 유연층(542)은, 점성 혹은 탄성, 혹은 그 양쪽을 갖는 탄성 재료로 구성되어 있으며, 외부로부터의 하중에 의해 용이하게 변형이 가능한 재료로 구성되고, 예를 들어 우레탄 겔이나 실리콘 겔과 같은 재료로 구성되어 있다. 제1 유연층(540)은, 제2 유연층(542)보다도 마찰 계수가 작은 소재로 구성되어 있다. 본 실시 형태에 따른 미끄러짐 검출 장치는, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 분포형 압력 센서(530, 532)로 구성된다. 또한, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 분포형 압력 센서(530, 532)는, 암(506)에 직접 장착되어 있어도 된다. 또한, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 분포형 압력 센서(530, 532)는, 로봇의 발에 장착되어, 발과 지면(바닥) 사이의 미끄러짐 상태를 검출하는 것이어도 된다. 이와 같이, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 분포형 압력 센서(530, 532)는, 로봇이 물체에 작용하는 작용부에 장착할 수 있다.
도 2는, 제1 손가락(502)의 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 물체(600)가 접촉하고 있는 모습을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 1에서는 구형상의 물체(600)를 나타내었지만, 도 2에서는 직육면체형상의 물체(600)를 나타내고 있다. 물체(600)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니다. 도 2에 도시한 x축의 방향은, 물체(600)가 제1 및 제2 유연층(540, 542)에 대하여 상대적으로 미끄러지는 방향(또는, 미끄러지려고 하는 방향)이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 2개의 유연층(540, 542)은, 물체(600)가 미끄러지는 방향에 대하여, 제2 유연층(542), 제1 유연층(540)의 순으로 배치되어 있고, 이 배치에 의해, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 보다 크게 하는 것이 가능하다. 도 1의 예에서는, x축 방향은 중력 방향에 상당한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 물체(600)에는, x축 방향으로 힘 Ft가 가해진다. x축 방향이 중력 방향이면, 힘 Ft는 중력에 상당한다. 또한, 물체(600)에는, x축 방향과 직교하는 y 방향으로 힘 Fn이 가해진다. 힘 Fn은, 제1 손가락(502)과 제2 손가락(504)으로 물체(600)를 파지했을 때의 반력에 상당한다.
3. 유연층에 대한 물체의 미끄러짐
3.1. 「전체 미끄러짐」과 「부분 미끄러짐」
도 2에 도시한 바와 같이, 물체(600)에는 x축 방향으로 힘 Ft가 가해진다. x축 방향이 중력 방향인 경우, 제1 손가락(502)과 제2 손가락(504)이 물체(600)를 파지하는 파지력이 약하면, 물체(600)가 중력 방향으로 미끄러져 떨어진다. 물체(600)가 정지한 상태로부터 미끄러지기 시작할 때까지의 상태의 천이는, 「전체 미끄러짐」과 「부분 미끄러짐」의 현상으로 설명할 수 있다.
「전체 미끄러짐」은, 물체(600)와 유연층의 상대 위치가 어긋나, 물체가 미끄러져 떨어지는 상태이다. 「부분 미끄러짐」은, 「전체 미끄러짐」에 앞서 발생하고, 물체(600)와 유연층(540, 542)의 접촉면의 일부가 미끄러지는 현상이다. 본 실시 형태에서는, 물체(600)를 파지할 때 물체(600)가 미끄러져 떨어지지 않을 정도의 최소한의 힘으로 물체(600)를 파지하는, 「부분 미끄러짐」을 검출한다.
3.2. 유연층과 물체의 접촉 상태의 변화
도 3a는, 도 2에 도시한 모델에 있어서, 물체(600)를 파지하고 나서 물체(600)가 미끄러져 나올 때까지의 동안에 있어서, 유연층(540, 542)과 물체(600)의 접촉 상태가 상태 a로부터 상태 f까지 시계열로 변화하는 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 3a에서는, 유연층(540, 542)의 상면을 복수의 직사각형 영역으로 분할하고, 각 직사각형 영역에 부여한 2종류의 도트에 의해, 물체(600)와의 접촉 상태를, 「고착」, 「미끄러짐」의 2개로 분류하여 나타내고 있다. 「고착」의 직사각형 영역에서는, 물체(600)와 유연층(540, 542)의 사이에 미끄러짐이 발생하고 있지 않아, 양자가 고착되어 있다. 한편, 「미끄러짐」의 직사각형 영역에서는, 물체(600)와 유연층(540, 542)의 사이에 미끄러짐이 발생하고 있다. 또한, 각 직사각형 영역의 상태는, 예를 들어 시뮬레이션에 의한 해석으로부터 얻을 수 있다. 이하에서는, 도 3a에 기초하여, 물체(600)를 파지하고 나서 물체(600)가 미끄러져 나올 때까지의 동안에 있어서, 「부분 미끄러짐」과 「전체 미끄러짐」이 발생하는 모습을 설명한다.
분포형 압력 센서(530, 532)의 위에 마련된 유연층은, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 2개로 등분할되어 있으며, 분할에 의해, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)은 물체(600)의 미끄러짐 방향(x축 방향)으로 나란히 배치되어 있다. 도 3a에 도시한 상태 a에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 상면의 모든 직사각형 영역이 「고착」의 상태이다. 다음에, 상태 b에서는, 제1 유연층(540)의 상면의 직사각형 영역이며, 제2 유연층(542)에 가까운 직사각형 영역이 「미끄러짐」의 상태로 변화되어 있다. 기타 영역은 「고착」의 상태이다.
다음에, 도 3a의 상태 c에서는, 제1 유연층(540)의 상면에 있어서, 「미끄러짐」의 상태의 직사각형 영역이 확대되어 있다. 다음 상태 d에서는, 제1 유연층(540)의 상면의 직사각형 영역의 모두가 「미끄러짐」의 상태로 되고, 제2 유연층(542)의 상면의 직사각형 영역의 일부가 「미끄러짐」의 상태로 변화되어 있다. 다음 상태 e에서는, 제2 유연층(542)의 상면에 있어서, 「미끄러짐」의 상태의 직사각형 영역이 확대되어 있다. 다음 상태 f에서는, 제2 유연층(542)의 상면의 직사각형 영역의 모두가 「미끄러짐」의 상태로 된다.
제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에 있어서, 모든 직사각형 영역이 「미끄러짐」의 상태로 되면, 「전체 미끄러짐」의 상태로 된다. 제1 유연층(540)은, 상태 d에서 「전체 미끄러짐」의 상태로 되고, 이후의 상태 e, f에 있어서도 「전체 미끄러짐」의 상태이다. 한편, 제2 유연층(542)은, 제1 유연층(540)보다도 지연되어, 상태 f에서 「전체 미끄러짐」의 상태로 된다.
이상과 같이, 제1 유연층(540) 및 제2 유연층(542)의 각각에 있어서, 시간의 경과에 수반하여 「미끄러짐」의 영역이 확대되어, 「전체 미끄러짐」의 상태로 되지만, 마찰 계수가 낮은 제1 유연층(540)의 쪽이 「전체 미끄러짐」의 상태로 되는 타이밍이 빠르다는 사실을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 2개의 유연층(540, 542)의 마찰 계수를 다르게 함으로써, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍에 차를 발생시킬 수 있다.
제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 2개의 영역에서 동시에 전체 미끄러짐이 발생한 상태 f에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하고 있다. 이 상태에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 양쪽에 대하여 물체(600)가 상대적으로 이동하고 있으며, 도 2에 있어서, 물체(600)가 x축 방향으로 미끄러져 있는 상태이다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542) 중 어느 한쪽 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하고, 다른 쪽의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 상태 d, e를, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태로서 정의한다. 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태 d, e에서는, 물체(600)는, 제1 유연층(540) 및 제2 유연층(542)에 대하여 물체(600)는 상대적으로 이동하지 않는다. 또한, 도 3a에서는, 상태 d, e가 「부분 미끄러짐」의 상태임을 나타내기 위해서, 상태 d, e를 굵은선으로 둘러싸 나타내고 있다.
또한, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542) 중 어느 한쪽의 영역에 주목한 경우, 상태 b, c에 있어서의 제1 유연층(540)의 영역 또는 상태 d, e에 있어서의 제2 유연층(542)의 영역에서는, 부분 미끄러짐이 발생하였다고 파악할 수도 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체 영역에 주목하여, 유연층(540, 542)의 어느 한쪽 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하고, 다른 쪽 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 상태 d, e를, 전체 영역에서 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태로서 정의한다.
또한, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542) 중 어느 것에서도 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 상태 a 내지 c는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체 영역이 물체(600)와 고착되어 있는 상태이다.
따라서, 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태 d, e는, 물체(600)가 미끄러져 나오기 직전의 상태이며, 물체(600)는, 제1 유연층(540) 및 제2 유연층(542)에 대하여 상대적으로 이동하지 않는다. 따라서, 「부분 미끄러짐」의 상태를 검출하고, 부분 미끄러짐이 발생할 정도의 파지력으로 물체를 파지함으로써, 물체(600)의 변형이나 파괴를 억제함과 함께, 물체(600)가 미끄러지지 않는 최적의 힘으로 파지할 수 있다.
3.3. 압력 중심 위치에 기초하는 미끄러짐의 판정
본 실시 형태에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「부분 미끄러짐」 또는 「전체 미끄러짐」이 발생하고 있는 것을, 분포형 압력 센서(530, 532)로부터 얻어지는 압력 중심 위치에 기초하여 판정한다.
도 3b는, 도 3a의 상태 a 내지 f에 있어서, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각의 영역에서 압력 중심 위치가 변화하는 모습을 나타내는 특성도이다. 압력 중심 위치 Xcop는, 이하의 식 (1)로부터 구해진다. 분포형 압력 센서(530, 532)의 각각은, 매트릭스형상으로 형성된, 압력을 검출하기 위한 복수의 노드를 구비하고 있다. 식 (1)에 있어서, N은 분포형 압력 센서(530, 532)의 센서 노드수, xi는 i번째의 노드 좌표, p(xi)는 i번째의 노드가 검출한 압력이다. 압력 중심 위치 Xcop는, 압력과 좌표의 승산값의 합계를 압력의 합계로 나눈 값이며, 분포형 압력 센서(530, 532)에 있어서의 압력의 중심을 나타내는 값이다.
Figure pct00001
도 3b에서는, 좌측부터 차례로, 제2 유연층(542)의 압력 중심 위치의 변화, 제1 유연층(540)의 압력 중심 위치의 변화, 제1 및 제2 유연층(540, 542)의 압력 중심 위치의 변화를 각각 나타내고 있다. 3개의 특성도에 있어서, 횡축은 시간의 스텝수를 나타내는 번호, 종축은 압력 중심 위치를 나타내고 있다. 종축의 압력 중심 위치는, 도 2의 x축 방향의 위치에 대응하고 있다. 제1 유연층(540)의 특성에서는 종축의 원점은 도 2의 원점에 상당하고, 제2 유연층(542)의 특성에서는 종축의 원점은 도 2의 -L의 좌표에 상당한다. 또한, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 x축 방향의 길이는 동일(=L)한 것으로 한다.
또한, 도 3b에 있어서, 압력 중심 위치의 특성에 부여한 a 내지 f는, 도 3a의 상태 a 내지 f에 각각 대응하고 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 시간의 경과에 수반하여, 제1 및 제2 유연층(540, 542)의 압력 중심 위치는, 모두 도 2의 x축 방향으로 이동되어 있다. 이때, 마찰 계수가 보다 작은 제1 유연층(540)의 쪽이, 제2 유연층(542)보다도 압력 중심 위치의 이동이 빠르다. 제1 유연층(540)에서는, 시간의 스텝수가 15를 지난 시점에서 압력 중심 위치의 이동이 정지하고, 압력 중심 위치가 일정값이 되는 정상 상태로 되어 있다. 한편, 제2 유연층(542)에서는, 시간의 스텝수가 25를 지난 시점에서 압력 중심 위치의 이동이 정지하고, 압력 중심 위치가 일정값이 되는 정상 상태로 되어 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에 있어서, 압력 중심 위치의 이동이 정지한 상태가 「전체 미끄러짐」의 상태에 상당한다. 한편, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에 있어서, 압력 중심 위치의 이동이 정지하지 않은 상태는, 제1 유연층(540) 또는 제2 유연층(542)의 전단 변형과 부분적인 미끄러짐에 의해, 압력 중심 위치가 이동하고 있는 상태이다. 압력 중심 위치의 이동이 정지하지 않은 상태에서는, 물체(600)와 제1 유연층(540) 및 제2 유연층(542)의 사이에 상대적인 이동은 발생하지 않고 있다. 한편, 압력 중심 위치의 이동이 정지하지 않은 상태에서는, 제1 유연층(540) 또는 제2 유연층(542)의 전단 변형에 의해, 물체(600)의 절대 위치가 변화하는 경우가 있다. 상술한 바와 같이, 2개의 유연층(540, 542)의 마찰 계수를 다르게 함으로써, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍에 차를 발생시킬 수 있고, 도 3b로부터도 명백해진 바와 같이, 제2 유연층(542)의 쪽이 제1 유연층(540)보다도 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 늦어지게 되어 있다.
도 3b의 우측에 도시한 특성도는, 도 3b의 좌측에 도시한 특성도와 중앙에 도시한 특성도를 겹쳐서 나타낸 것이다. 본 실시 형태에서는, 압력 중심 위치의 변화에 기초하여, 전체 미끄러짐이 먼저 발생하는 제1 유연층(540)에서 전체 미끄러짐이 발생하고, 제2 유연층(542)에서는 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 상태를, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태라고 판정한다. 또한, 압력 중심 위치의 변화에 기초하여, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 양쪽에서 전체 미끄러짐이 발생한 상태를, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「전체 미끄러짐」이 발생한 상태라고 판정한다. 또한, 압력 중심 위치의 변화에 기초하여, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 양쪽에서 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 상태를, 고착 상태라고 판정한다.
이상에 의해, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각의 영역에 있어서 압력 중심 위치를 계산함으로써, 각 영역에 있어서의 전체 미끄러짐을 검출할 수 있다. 상기 예에서는 영역수가 2개이기 때문에, 2개의 영역에서 동시에 전체 미끄러짐이 발생한 경우, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하였다고 판정한다(상태 f). 또한, 어느 영역에서 전체 미끄러짐이 발생한 경우, 전체 영역에서는 부분 미끄러짐이 발생하였다고 판정한다(상태 d, e). 어느 영역에서도 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 경우, 전체의 영역은 「고착 상태」라고 판정한다(상태 a, b, c).
그리고, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역(대상물(600)의 접촉 영역)에 대한 「전체 미끄러짐」의 미검출 영역의 비율을 고착률로 한다. 도 3b에 있어서, 상태 f에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에 대하여, 제1 유연층(540)의 영역과 제2 유연층(542)의 영역 모두 전체 미끄러짐의 상태이기 때문에, 고착률은 0％이다. 또한, 상태 d, e에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에 대하여, 제1 유연층(540)의 영역이 전체 미끄러짐의 상태이기 때문에, 고착률은 50％이다. 또한, 상태 a, b, c에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에 대하여, 제1 유연층(540)의 영역과 제2 유연층(542)의 영역 모두 전체 미끄러짐의 상태가 아니기 때문에, 고착률은 100％이다.
본 실시 형태에서는, 고착률에 따라서 핸드(500)에 의한 파지력을 제어한다. 고착률이 클수록, 핸드(500)에 의한 파지력을 작게 하고, 고착률이 작을수록 핸드(500)에 의한 파지력을 크게 한다. 이에 의해, 필요 최소한의 힘으로 물체(600)를 파지할 수 있어, 물체(600)의 파괴나 변형을 억제할 수 있다.
유연층의 영역의 분할수가 증가할수록 고착률의 분해능은 올라가고, 파지력 제어의 정밀도는 높아진다. 또한, 유연층의 영역의 분할수가 증가할수록, 보다 작은 물체나 요철이 있는 물체에 대해서도 고착률의 검출이 가능하게 된다. 예를 들어, 유연층의 분할수를 3개로 한 경우, 상술과 마찬가지의 방법으로 고착률을 구하면, 0％, 33％, 66％, 100％의 4단계로 고착률을 산출 가능하다.
예를 들어, 유연층의 분할수를 3개로 하고, 각각의 유연층의 마찰 계수를 다르게 한 경우, 모든 유연층의 각각에서 전체 미끄러짐이 발생한 상태이면, 고착률은 0％로 된다. 또한, 가장 마찰 계수가 작은 유연층의 영역과 다음으로 마찰 계수가 작은 유연층의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하고, 가장 마찰 계수가 큰 유연층의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 경우, 고착률은 33％로 된다. 또한, 가장 마찰 계수가 작은 유연층의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하고, 다음으로 마찰 계수가 작은 유연층의 영역과 가장 마찰 계수가 큰 유연층의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하지 않은 경우, 고착률은 66％로 된다. 또한, 모든 유연층의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하는 경우, 고착률은 0％로 된다. 마찬가지의 관점에서, 유연층의 영역의 분할수를 증가시킬수록, 부분 미끄러짐의 상태를 보다 고정밀도로 검출하는 것이 가능하다.
도 4는, 도 3b와의 비교를 위해서, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 마찰 계수를 동일하게 한 경우를 나타내는 특성도이다. 마찰 계수 이외의 조건과, 특성도의 표시 방법은, 도 3b와 마찬가지이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 마찰 계수가 동일한 경우, 제1 유연층(540)의 영역과 제2 유연층(542)의 각각의 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍에 차가 없기 때문에, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 부분 미끄러짐을 검출하는 것은 곤란하다. 따라서, 도 3b에 도시한 본 실시 형태와 같이, 고착률이 50％인 상태, 즉, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태를 검출할 수 없다. 본 실시 형태에 따르면, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에서 「부분 미끄러짐」이 발생한 상태를 검출할 수 있기 때문에, 부분 미끄러짐의 상태에 상당하는 고착률에 기초하여 파지력을 고정밀도로 제어하는 것이 가능하다.
따라서, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 마찰 계수를 상이하게 함으로써, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)에서 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 달라, 제1 및 제2 유연층(540, 542)을 포함하는 전체의 영역에서 부분 미끄러짐을 검출하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)에서 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍의 차가 클수록, 제1 및 제2 유연층(540, 542)을 포함하는 전체의 영역에서 부분 미끄러짐이 발생하는 시간이 증가하기 때문에, 파지력의 제어를 용이하게 행할 수 있다.
3.4. 유연층별로 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하는 파라미터
이상의 설명에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 마찰 계수를 다르게 하여, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하도록 하였다. 한편, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 마찰 계수 이외의 파라미터를 다르게 하여, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하도록 해도 된다. 마찰 계수 이외의 파라미터로서, 영률, 푸아송비, 두께, 곡률 반경 등을 들 수 있다.
마찰 계수의 경우에는, 마찰 계수를 작게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라진다. 영률의 경우에는, 영률을 크게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라진다. 푸아송비의 경우에는, 푸아송비를 작게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라진다. 두께의 경우에는, 두께를 작게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라진다. 곡률 반경의 경우에는, 곡률 반경을 크게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라진다.
또한, 상기 파라미터에 있어서, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 빠른 조건끼리 또는 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 늦는 조건끼리를 조합함으로써, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍의 차를 더욱 넓히는 것이 가능하다. 예를 들어, 마찰 계수가 작고 또한 두께가 작은 제1 유연층과, 마찰 계수가 크며 또한 두께가 큰 제2 유연층을 형성함으로써, 제1 유연층과 제2 유연층의 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍을 더욱 넓히는 것이 가능하게 된다.
3.5. 유연층의 분할 방향
도 5a 내지 도 5c는, 유연층의 분할 방향을 나타내는 모식도이다. 도 5a 및 도 5b는, 도 1 및 도 2와 마찬가지로, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)이 미끄러짐 방향으로 2개로 분할되어 있는 예를 나타내고 있다. 또한, 도 5c는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)이 미끄러짐 방향과 직교하는 방향으로 2개로 분할되어 있는 예를 나타내고 있다.
파지되는 물체(600)에 대하여, 물체(600)의 미끄러짐 방향에 대하여 수직 축(도 5a 내지 5C에 있어서의 z축)이 구속되어 있는 경우, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에서 완전 미끄러짐이 발생하는 타이밍의 차에 차이는 없다. 한편, 수직축이 구속되어 있지 않은 경우, 마찰 분포가 있기 때문에 근소하게 축회전이 발생하고, 미끄러짐 방향에 대하여 수직으로 분할되어 있는 경우의 쪽이, 완전 미끄러짐이 발생하는 타이밍의 차가 커지게 된다. 실제 환경에 있어서는, 물체의 축이 구속되어 있는 상황은 일어날 수 없기 때문에, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 미끄러짐 방향에 대하여 분할되어 있는 경우의 쪽이 보다 적합하다. 또한, 물체(600)가 미끄러지는 방향에 대하여 제2 유연층(542), 제1 유연층(540)의 순으로 배치한 도 5a의 쪽이, 물체(600)가 미끄러지는 방향에 대하여 제1 유연층(540), 제2 유연층(542)의 순으로 배치한 도 5b보다도 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍에 차를 발생시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 마찰 계수가 보다 큰 제2 유연층(542)을 미끄러짐 방향의 상류측에 배치함으로써, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 보다 크게 하는 것이 가능하다. 도 5b의 배치의 경우, 미끄러짐 방향에서 상류측에 위치하는 제1 유연층(540)의 미끄러짐력이 하류측의 제2 유연층(542)에 의해 막히게 되기 때문에, 제1 유연층(540)에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 비교적 늦어진다. 따라서, 도 5b의 배치의 경우, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차가 비교적 작아진다. 한편, 도 5a의 배치의 경우, 미끄러짐 방향에서 상류측에 위치하는 제2 유연층(542)의 미끄러짐력이 하류측의 제1 유연층(540)에 의해 막히는 경우가 없어, 하류측의 제1 유연층(540)에 있어서 비교적 빠른 타이밍에 전체 미끄러짐이 발생한다. 따라서, 도 5a의 배치의 경우, 전체 미끄러짐의 발생하는 타이밍에 차를 보다 크게 할 수 있다.
또한, 복수의 유연층은, 인접하여 마련되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 후술하는 도 10에 도시한 바와 같이, 핸드(500)의 다른 손가락에 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 따로따로 마련해도 된다.
4. 로봇의 제어 시스템의 구성예
도 6은, 본 개시의 일 실시 형태에 따른 로봇의 제어 시스템(제어 장치)(1000)의 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제어 시스템(1000)은, 인식·계획부(100), 파지력 산출부(200), 제어부(300)를 갖고 구성되어 있다. 인식·계획부(100)는, 인식부(102), 명령부(104), 파지 위치 결정부(106), 동작 계획부(108)를 갖고 있다. 파지력 산출부(200)는, 압력 취득부(202), 접촉 검출부(204), 압력 중심 위치 연산부(206), 압력 중심 이동량 연산부(208), 전체 미끄러짐 검출부(210), 고착률 연산부(212), 파지력 제어부(214)를 갖고 있다. 제어부(300)는, 전체 제어부(302), 핸드 제어부(304)를 갖고 있다.
인식·계획부(100)는, 로봇이 파지하는 물체(600)를 인식하고, 물체(600)를 파지할 계획을 세운다. 인식부(102)는, 카메라, ToF 센서 등으로 구성되며, 물체(600)의 3차원 형상을 인식한다. 명령부(104)에는, 유저로부터의 명령이 입력된다. 파지 위치 결정부(106)는, 인식부(102)에 의한 대상물의 인식 결과를 사용하고, 명령부(104)에 입력된 유저의 명령에 기초하여, 로봇이 물체(600)를 파지하는 위치를 결정한다. 동작 계획부(108)는, 파지 위치 결정부(106)가 결정한 파지 위치에 기초하여, 로봇의 암(506)의 동작 및 암(506)의 선단에 마련된 핸드(500)의 동작을 계획한다.
파지력 산출부(200)는, 물체(600)를 파지하는 핸드(500)의 파지력을 산출하여, 파지력의 제어를 행한다. 압력 취득부(202)는, 분포형 압력 센서(530, 532)가 검출한 압력을 취득한다. 접촉 검출부(204)는, 압력 취득부(202)가 취득한 분포 압력값을 이용하여, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 물체(600)의 접촉을 검출한다. 예를 들어, 접촉 검출부(204)는, 분포 압력값이 소정값 이상인 경우에, 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 물체(600)의 접촉을 검출한다. 압력 중심 위치 연산부(206)는, 압력 취득부(202)가 취득한 분포 압력값을 이용하여, 제1 및 제2 유연층(540, 542)의 각각의 영역에 있어서, 상술한 식 (1)로부터 압력 중심 위치 XCOP를 연산한다.
압력 중심 이동량 연산부(208)는, 압력 중심 위치 연산부(206)가 연산한 압력 중심 위치를 사용하여, 제1 및 제2 유연층(540, 542)의 각각의 영역에 있어서, 압력 중심 위치의 이동량을 연산한다. 압력 중심 이동량 연산부(208)는, 이하의 식 (2)로부터 압력 중심 위치의 이동량 ΔXCOP를 연산한다. 또한, 식 (2)의 우변은, 시각 t+1에 있어서의 압력 중심 위치 XCOP와 시각 t에 있어서의 압력 중심 위치 XCOP의 차분을 나타내고 있다.
Figure pct00002
전체 미끄러짐 검출부(210)는, 압력 중심 이동량 연산부(208)가 연산한 압력 중심 위치의 이동량을 사용하여, 미리 설정한 시간 창에 있어서 압력 중심 위치의 이동에 변화가 있는지 여부를 검출한다. 시간 창은 미리 정한 소정 시간이다. 전체 미끄러짐 검출부(210)는, 이 소정 시간의 동안에 압력 중심 위치의 이동이 없으면, 압력 중심 위치에 변화가 없고, 전체 미끄러짐이 발생하였음을 검출한다. 전체 미끄러짐 검출부(210)는, 2개의 분포형 압력 센서(530, 532)의 각각의 영역마다 압력 중심 위치의 변화를 감시함으로써, 각 영역에서 전체 미끄러짐이 발생하였음을 검출한다.
고착률 연산부(212)는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)을 포함하는 전체의 영역에 대한, 전체 미끄러짐의 미검출 영역의 비율을 연산하고, 산출한 비율을 고착률로 한다. 상술한 바와 같이, 유연층이 2분할인 경우, 고착률은 0％, 50％, 100％의 3종류의 값으로서 산출된다.
파지력 제어부(214)는, 고착률이 일정 값이 되도록 파지력을 결정한다. 파지력 제어부(214)는, 피드백 제어에 의해, 고착률 연산부(212)가 연산한 고착률이 소정의 값이 되도록 파지력의 제어를 행한다. 일례로서, 파지력 제어부(214)는, 고착률이 50％로 되도록 파지력을 제어한다.
제어부(300)는, 로봇의 동작을 제어한다. 전체 제어부(302)는, 동작 계획부(108)가 계획한 동작 계획에 기초하여, 로봇의 암(506)을 제어한다. 핸드 제어부(304)는, 파지력 제어부(214)의 제어에 기초하여, 핸드(500)를 제어한다. 또한, 파지력 제어부(214)와 핸드 제어부(304)는 일체로 구성되어 있어도 된다.
또한, 도 6에 도시한 제어 시스템(1000)의 인식·계획부(100), 파지력 산출부(200), 제어부(300)의 각 구성 요소는, 회로(하드웨어) 또는 CPU 등의 중앙 연산 처리 장치와 이것을 기능시키기 위한 프로그램(소프트웨어)으로 구성할 수 있다. 이 프로그램은, 제어 시스템(1000)이 구비하는 메모리 또는 제어 시스템(1000)에 외부로부터 접속되는 메모리 등의 기록 매체에 저장될 수 있다. 후술하는 도 7, 도 9, 도 20에 있어서도 마찬가지이다.
5. 본 실시 형태의 변형예
이하에서는, 본 실시 형태의 몇몇 변형예에 대하여 설명한다.
5.1. 변형예 1(물체의 강성에 따라서 파지력 제어 게인을 조정하는 예)
변형예 1에서는, 물체(600)에 유연층이 접촉하고, 물체(600)에 유연층이 압입된 순간의 핸드(500)의 위치 또는 유연층과 물체(600)의 접촉 면적과 접촉력의 정보로부터, 물체(600)의 물리 정보(강성)를 계산한다. 그리고, 물체(600)의 물리 정보에 기초하여, 파지력 제어 게인을 조정한다. 여기서, 파지력 제어 게인이란, 고착률이 어떤 일정 값이 되도록 파지력을 증가시킬 때의 증가 비율이다.
도 7은, 변형예 1에 따른 파지력 산출부(200)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 변형예 1에 따른 파지력 산출부(200)는, 도 6에 도시한 구성 외에도, 접촉력 연산부(216), 접촉 노드수 취득부(접촉 반경 연산부)(218), 물리 정보 연산부(220)를 갖는다.
접촉력 연산부(216)는, 물체(600)가 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 접촉할 때의 접촉력을 연산한다. 접촉력은, 분포형 압력 센서(530, 532)의 전체 노드 중 접촉 노드의 수와, 각 접촉 노드에 가해지는 힘(압력)을 승산하는 것이 얻어진다. 접촉 노드는, 제1 유연층(540) 또는 제2 유연층(542)을 통해 물체(600)에 접촉하고 있는 분포형 압력 센서(530, 532)의 노드이다. 바꾸어 말하면, 접촉 노드는, 압력의 검출값이 얻어진(검출값이 0이 아닌) 노드이다.
접촉 노드수 취득부(218)는, 접촉 검출부(204)가 검출한 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 물체(600)의 접촉에 기초하여, 접촉 노드수를 취득한다. 접촉 노드수는, 접촉 면적에 상당한다. 물리 정보 연산부(220)는, 접촉 노드수 취득부(218)로부터 얻어지는 접촉 면적의 정보와 접촉력 연산부(216)로부터 얻어지는 접촉력의 정보로부터, 물체(600)의 물리 정보로서 강성을 연산한다.
또한, 물체(600)가 유연층과 접할 때의 접촉 반경 a로부터, 물체(600)의 물리 정보로서 강성을 연산할 수 있다. 이 경우, 접촉 노드수 취득부(218) 대신에 접촉 반경 연산부를 기능시킨다. Hertz의 접촉 이론으로부터, 로보트 핑거(제1 손가락(502), 제2 손가락(504))와 물체의 접촉 반경 a는, 이하의 식 (3)으로 나타낼 수 있다.
Figure pct00003
또한, r은 로보트 핑거의 반경, E*는 유효 탄성 계수이다.
또한, 이하의 식 (4)에 나타내는 바와 같이, 유효 탄성 계수 E*는, 로보트 핑거 및 물체의 탄성 계수 Ef, Eo와 각각의 푸아송비 vf, vo에 의해 부여된다.
Figure pct00004
푸아송비는 기껏해야 0.5 정도의 값이며, 통상은 보다 작은 값이기 때문에, 그 2승의 값은 E*에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 보고, 식 (5)에 나타내는 바와 같이, 푸아송비를 무시할 수 있다.
Figure pct00005
따라서, 로보트 핑거 반경 r, 로보트 핑거의 영률 Ef는 기지이기 때문에, 접촉 반경 연산부(218)로부터 산출되는 접촉 반경 a, 접촉력 Fn의 정보에 기초하여, 식 (3)으로부터 물체(600)의 물리 정보(영률 Eo)를 계산할 수 있다.
물체(600)의 물리 정보로서의 강성은, 파지력 제어부(214)에 보내진다. 파지력 제어부(214)는, 물리 정보에 기초하여, 파지력 제어 게인을 조정한다. 상술한 바와 같이, 파지력 제어 게인이란, 고착률이 어떤 일정 값이 되도록 파지력을 증가시킬 때의 증가 비율이다. 파지력 제어부(214)는, 물체(600)의 강성이 높은 경우에는, 물체(600)에 변형, 파괴가 발생할 개연성이 비교적 낮기 때문에, 고착률을 목표값으로 제어할 때 파지력의 증가 비율을 높게 한다. 한편, 파지력 제어부(214)는, 물체(600)의 강성이 낮은 경우에는, 물체(600)에 변형, 파괴가 발생할 개연성이 비교적 높기 때문에, 고착률을 목표값으로 제어할 때 파지력의 증가 비율을 낮게 한다.
변형예 1에 의하면, 상술한 부분 미끄러짐의 상태를 검출함으로써, 물체(600)가 미끄러지지 않을 정도의 필요 최소한의 힘으로 파지력을 제어할 수 있음에 더하여, 물체(600)의 경도에 따라서 파지력의 증가 비율을 제어할 수 있다. 따라서, 파지할 때의 물체(600)의 변형, 파괴를 확실하게 억제 가능하다.
또한, 물체(600)의 강성을 구할 때, 물체(600)에 유연층이 압입되었을 때의 핸드(500)의 위치(압입량)와, 분포형 압력 센서(530, 532)로부터 얻어지는 접촉력의 관계로부터 강성을 구해도 된다.
5.2. 변형예 2(전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 크게 하기 위해서, 손가락의 위치, 자세를 제어하는 예)
변형예 2에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 크게 하기 위해서, 손가락의 위치, 자세를 제어한다. 여기서, 유연층(540, 542)이 물체(600)와 접촉할 때의 압력 분포가 급준할수록, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍은 늦어진다. 도 8a 내지 도 8c는, 유연층(540, 542)이 물체(600)에 접촉할 때의 압력 분포의 예를 나타내는 특성도이다. 도 8c, 도 8b, 도 8a의 순으로 압력 분포가 급준해지고 있다. 여기서, 압력 분포가 급준하다라 함은, 유연층(540, 542)과 물체(600)가 접촉하고 있는 영역의 단부(도 8a 내지 도 8c에 도시한 영역 A1)의 압력 구배가 크다는 사실을 의미한다.
도 8a 내지 도 8c의 각각에 있어서, 압력이 높은 영역은, 유연층(540, 542)과 물체(600)가 접촉하고 있는 영역이다. 유연층(540, 542)과 물체(600)가 접촉하고 있는 영역의 단부에서는, 압력에 구배가 발생하였다. 이 압력 구배가 클수록, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍은 늦어진다.
예를 들어, 유연층(540, 542)과 물체(600)가 접촉하고 있는 영역에 있어서, 물체(600)의 형상이 볼록면이며, 볼록면의 곡률 반경이 작을수록, 압력 구배가 급준해져서, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍은 늦어진다.
변형예 2에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 각각에 있어서, 압력 구배가 다른 위치에 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)이 배치되도록, 핸드(500)를 제어한다.
도 9는, 변형예 2에 따른 파지력 산출부(200)의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 변형예 2에 따른 파지력 산출부(200)는, 도 6에 도시한 구성 외에도, 압력 구배 연산부(222), 액추에이터 제어부(224)를 갖는다.
압력 구배 연산부(222)는, 접촉 검출부(204)에 의해 제1 및 제2 유연층(540, 542)과 물체(600)의 접촉이 검출되면, 분포형 압력 센서(530, 532)가 검출한 압력에 기초하여, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 특성을 취득한다. 그리고, 압력 구배 연산부(222)는, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 영역 A1의 압력 구배를 연산한다. 또한, 분포형 압력 센서(530, 532)가 검출한 압력은, 압력 취득부(202)에 의해 취득되어, 압력 구배 연산부(222)에 보내진다.
액추에이터 제어부(224)는, 압력 구배 연산부(222)가 연산한 압력 구배에 기초하여, 핸드(500) 또는 암(506)을 제어하는 액추에이터를 제어한다. 액추에이터 제어부(224)는, 제1 유연층(540) 및 제2 유연층(542)과 물체(600)의 접촉부에 있어서, 압력 구배의 차가 보다 커지는 위치에서 물체(600)를 파지하도록 액추에이터를 제어한다.
도 10은, 핸드(500)의 구체적인 제어를 나타내는 모식도이다. 도 10에서는, 압력 구배에 따라서 손가락의 위치, 자세를 제어하기 전의 상태를 좌측 도면에 나타내고, 압력 구배에 따라서 손가락의 위치, 자세를 제어한 후의 상태를 우측 도면에 나타내고 있다. 도 10에서는, 제1 손가락(502)에 제1 유연층(540) 및 분포형 압력 센서(530)를 마련하고, 제2 손가락(504)에 제2 유연층(542) 및 분포형 압력 센서(532)를 마련하고 있다. 따라서, 도 10에서는, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)이, 물체(600)의 미끄러짐 방향으로 분할되어 있지 않은 예를 나타내고 있다.
손가락의 위치, 자세를 제어하기 전에는, 제1 유연층(540), 제2 유연층(542) 중 어느 것에 대해서도, 물체(600)의 접촉면은 곡면이다. 한편, 손가락의 위치, 자세를 제어한 후에는 제2 유연층(542)에 대해서는 물체(600)의 접촉면은 곡면이지만, 제1 유연층(540)에 대해서는 물체(600)의 접촉면은 평면으로 된다.
상술한 바와 같이, 제1 유연층(540)의 마찰 계수의 쪽이 제2 유연층(542)의 마찰 계수보다도 작기 때문에, 제2 유연층(542)의 쪽이 전체 미끄러짐의 발생 타이밍은 늦어진다. 이것 외에도, 손가락의 위치, 자세를 제어한 후에는 제1 유연층(540)에 대해서는 물체(600)의 접촉면은 평면으로 되고, 제2 유연층(542)에 대해서는 물체(600)의 접촉면은 곡면으로 된다. 따라서, 제2 유연층(542)에 있어서의 압력 분포는 제1 유연층(540)에 있어서의 압력 분포보다도 급준해져서, 제2 유연층(542)에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 보다 늦어진다. 따라서, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)의 사이에서, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍의 차를 보다 크게 할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 압력 구배에 따라서 핸드(500)의 손가락 위치, 자세를 제어하는 예를 나타내었지만, 인식부(102)에 의해 물체(600)의 형상을 관찰하여 얻어지는 물체(600)의 3차원 정보에 기초하여, 핸드(500)의 손가락 위치, 자세를 제어해도 된다. 이 경우도, 3차원 정보에 기초하여, 압력 구배가 작은 개소에 제1 유연층(540)을 접촉시키고, 압력 구배가 큰 개소에 제2 유연층(542)을 접촉시키는 것이 가능하다.
5.3. 변형예 3(유연층, 분포형 압력 센서의 배치의 베리에이션)
상술한 바와 같이, 제1 유연층(540)과 제2 유연층(542)은, 물체(600)가 미끄러지는 방향으로 분할되어 있는 것이 보다 적합하다. 변형예 3에서는, 핸드(500)나 암(506)의 자세에 따라서, 물체(600)의 복수의 다른 미끄러짐 방향이 상정되는 경우, 미끄러짐 방향에 의존하지 않는 분할을 행한다.
도 11은, 유연층의 분할의 예를 나타내는 모식도이다. 도 11에 도시한 예에서는, 복수의 유연층(544, 546, 548, 550)별로 영률이 다른 예를 나타내고 있다. 각 유연층(544, 546, 548, 550)은, 원형의 경계에 의해 분할되어 있으며, 중심일수록 영률이 작다. 이와 같은 분할 방법에 의하면, 도 11 중에 여러 화살표로 나타낸 바와 같은 다방향의 미끄러짐에 대응할 수 있어, 어느 미끄러짐 방향에 대해서도, 유연층은 미끄러짐 방향으로 분할되어 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하는 유연층의 파라미터에 대해서는, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍이 빠른 조건끼리, 또는 늦는 조건끼리를 조합함으로써, 전체 미끄러짐이 발생하는 타이밍의 차를 더욱 넓히는 것이 가능하다.
이 때문에, 도 11에 도시한 예에서는, 두께와 영률의 조건을 조합하여, 중심에 가까운 유연층일수록 두께가 크고, 또한 영률이 작아지도록, 각 유연층(544, 546, 548, 560)의 두께와 영률을 설정하였다. 이에 의해, 영률을 크게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라지고, 두께를 작게 할수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라지기 때문에, 도 11에 도시한 주변의 유연층일수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 빨라지고, 중심에 가까운 유연층일수록 전체 미끄러짐의 발생 타이밍이 늦어진다.
또한, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 하는 파라미터에 관하여, 두께와 영률을 조합함으로써, 큰 파지력이 필요한 무거운 물체(600)에는 주변의 영률이 큰 유연층(550)이 사용되지만, 큰 파지력을 필요로 하지 않는 가볍고 깨지기 쉬운 물체(600)의 파지에는 중심의 영률이 작은 유연층(544)만이 사용되게 된다. 따라서, 파지 물체에 따라서 적절한 유연층을 사용하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 12는, 물체(600)와 접촉하는 위치에 의존하지 않는 분할의 예를 나타내는 평면도이다. 도 12에 도시한 예에서는, 영률이 작은 유연층(552)과, 영률이 큰 유연층(554)이 사용되고 있다. 평면도에 도시한 바와 같이, 유연층(552)과 유연층(554)은 교대로 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 또한, 도 12에서는, 2개의 다른 영률의 유연층(552, 554)을 나타내었지만, 3개 이상의 다른 영률의 유연층을 배치해도 된다. 이 경우에, 도면 중에서 행방향 또는 열방향으로 인접하는 유연층의 영률을 다르게 배치함으로써, 3개 이상의 다른 영률의 유연층을 배치하는 경우에 있어서도, 지그재그형상의 배치를 행할 수 있다. 또한, 2개의 다른 영률의 유연층(552, 554)을 배치하는 경우에, 도 12 중에서 동일한 열 또는 동일한 행의 유연층의 영률이 동일해지도록 배치하고, 열별로, 또는 행별로 영률이 다르도록 해도 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 영역의 분할수가 증가할수록, 고착률의 분해능은 올라가, 파지력 제어의 정밀도는 높아진다. 또한, 영역의 분할수가 증가할수록, 보다 작은 물체나 요철이 있는 물체에 대해서도 고착률의 검출이 가능하게 된다. 그러나, 분할수는, 분포형 압력 센서의 노드의 피치 폭에 의존해버려, 분할수를 보다 증가시키려고 한 경우에, 하드면에서의 한계가 발생한다. 그래서, 도 13에 도시한 바와 같이, 2개의 분포형 압력 센서(560, 562)의 노드의 피치 폭을 의사적으로 작게 하기 위해서, 분포형 압력 센서(560, 562)를 어긋나게 하여 층으로 배치한다.
도 13에 도시한 예에서는, 위에서부터 차례로, 2개의 분포형 압력 센서(560, 562)를 노드의 배열 방향(x 방향)으로 어긋나게 하여 겹친 경우(예 (a)), 노드의 배열 방향(x 방향, y 방향)으로 어긋나게 하여 겹친 경우(예 (b)), 한쪽의 분포형 압력 센서(562)를 45° 회전시켜 겹친 경우(예 (c))의 3가지 방법을 나타내고 있다.
도 13에 도시한 예 (a)에서는, 분포형 압력 센서(560, 562)를 노드의 폭 1/2만큼 x 방향으로 서로 어긋나게 하여 배치하고 있다. 도 13에 도시한 예 (b)에서는, 분포형 압력 센서(560, 562)를 노드의 폭 1/2만큼 x 방향 및 y 방향으로 서로 어긋나게 하여 배치하고 있다. 또한, 분포형 압력 센서의 배치, 겹치는 방법은, 도 13의 예에 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이, 분포형 압력 센서(560, 562)를 어긋나게 하여, 겹쳐 배치함으로써, 노드의 피치 폭을 의사적으로 작게 할 수 있어, 영역의 분할수를 증가시키는 것이 가능하게 된다.
5.4. 변형예 4(분포형 압력 센서의 상하에 유연층을 배치하는 예)
상술한 바와 같이, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 늦추는 방법으로서, 유연층의 두께를 크게 하는 방법이 있다. 한편, 유연층의 두께를 크게 하면, 분포형 압력 센서의 감도가 저하되는 폐해가 있다.
변형예 4에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 분포형 압력 센서(564)의 상부 유연층(570)의 두께의 일부를 분포형 압력 센서(564)의 하부에 배치함으로써, 분포형 압력 센서(564)의 상하에 유연층(572, 574)을 배치한다. 압력 중심 위치의 이동은 유연층(572, 574)의 두께의 합계에 의존하는 한편, 검출 감도는 분포형 압력 센서(564)의 상부 유연층(574)에 의존하기 때문에, 분포형 압력 센서(564)의 검출 감도를 저하시키지 않고, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 늦추는 것이 가능하게 된다.
도 15a는, 유연층의 두께의 차이에 따른, 분포형 압력 센서(564)에 의한 검출 감도를 나타내는 모식도이다. 도 15a에서는, 분포형 압력 센서(564)의 위에 두께가 다른 3종류의 유연층(570)을 배치한 경우(예 (a) 내지 (c))의 검출 감도와, 분포형 압력 센서(564)의 상하에 유연층(572, 574)을 배치한 경우(변형예 4)의 검출 감도를 나타내고 있다.
도 15a에 도시한 예 (a)는, 분포형 압력 센서(564)의 위에 두께 1㎜의 유연층(570)을 배치한 예를 나타내고 있다. 또한, 도 15a에 도시한 예 (b)는, 분포형 압력 센서(564)의 위에 두께 3㎜의 유연층(570)을 배치한 예를 나타내고 있고, 예 (c)은, 분포형 압력 센서(564)의 위에 두께 5㎜의 유연층(570)을 배치한 예를 나타내고 있다.
또한, 도 15a에 도시한 변형예 4는, 분포형 압력 센서(564)의 위에 두께 1㎜의 유연층(574)을 배치하고, 분포형 압력 센서(564)의 아래에 두께 4㎜의 유연층(572)을 배치한 예를 나타내고 있다.
또한, 도 15a에서는, 예 (a) 내지 (c)와 변형예 4에 대하여, 분포형 압력 센서(564)가 검출한 압력과 그 표준 편차를 나타내고 있다. 예 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 분포형 압력 센서(564)의 위의 유연층(570)의 두께가 클수록, 압력의 검출값의 표준 편차가 커지게 되어, 분포형 압력 센서(564)의 검출 감도가 저하되고 있다는 사실을 알 수 있다.
한편, 도 15a에 도시한 바와 같이, 변형예 4에서는, 유연층(572)과 유연층(574)의 합계의 두께는 예 (c)와 동일하지만, 분포형 압력 센서(564)의 위의 유연층(574)의 두께가 1㎜이기 때문에, 압력의 검출값의 표준 편차가 억제되어 있다. 이 때문에, 변형예 4에 의하면, 적어도 예 (a)와 동등한 검출 감도를 얻을 수 있다.
도 15b는, 도 15a에 도시한 예 (a) 내지 (c), 변형예 4에 대하여, 도 3b와 마찬가지로 압력 중심 위치가 변화하는 모습을 나타내는 특성도이다. 도 15b의 예 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 분포형 압력 센서(564)의 위의 유연층(570)의 두께가 클수록, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍은 늦어진다.
또한, 도 15b에 도시한 바와 같이, 변형예 4에서는, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍은, 예 (c)와 마찬가지의 타이밍이다. 따라서, 변형예 4에 의하면, 분포형 압력 센서(564)의 위의 유연층(574)의 두께를 예 (a)의 유연층(570)과 동등하게 함으로써, 예 (a)와 동등한 검출 감도를 확보할 수 있다. 또한, 변형예 4에 의하면, 분포형 압력 센서(564)의 상하의 유연층(572, 574)의 합계의 두께를 예 (c)의 유연층(570)과 동등하게 함으로써, 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 예 (c)와 동등하게 할 수 있다.
또한, 도 15b에 도시한 변형예 4의 특성에서는, 압력 중심 위치의 이동 방향이 예 (a) 내지 (c)와 역방향으로 되어 있다. 이것은, 분포형 압력 센서(564)에 따른 상하의 압력이 영향을 미치고 있음에 기인한다.
도 16a 및 도 16b는, 변형예 4의 압력 중심 위치의 이동 방향이 예 (a) 내지 (c)와 역방향이 되는 이유를 나타내는 모식도이다. 도 16a 및 도 16b의 각각에서는, 물체(600)를 파지하고 있지 않은 상태(좌측 도면)와, 물체(600)를 파지하고 있는 상태(우측 도면)을 나타내고 있으며, 물체(600)를 파지함으로써 각 유연층이 변형되는 모습을 나타내고 있다. 또한, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 화살표 A11은, 물체(600)가 미끄러지려고 하는 방향을 나타내고 있다. 또한, 설명의 편의상, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 물체(600)의 도시는 생략하였다.
도 16a는, 예 (a)를 나타내고 있으며, 물체(600)가 화살표 A11 방향으로 미끄러지려고 함으로써, 유연층(570)이 화살표 A11 방향으로 변형되어 있는 모습을 나타내고 있다. 이때, 분포형 압력 센서(564)의 압력 검출값은, 도 16a에 도시한 영역 A3에서 유연층(570)이 존재하지 않아, 압력이 작아지기 때문에, 분포형 압력 센서(564)의 좌측 단부에서 압력이 작아지고, 우측 단부에서 압력이 커지게 된다. 따라서, 도 15b에 도시한 바와 같이, 압력 중심 위치는 x축의 정방향을 향해서 이동한다.
한편, 도 16b는, 변형예 4를 나타내고 있으며, 물체(600)가 화살표 A11 방향으로 미끄러지려고 함으로써, 유연층(572) 및 유연층(574)이 화살표 A11 방향으로 변형되어 있는 모습을 나타내고 있다. 이때, 분포형 압력 센서(564)의 압력 검출값은, 도 16b에 도시한 영역 A4에 유연층(572)이 존재하지 않아, 압력이 작아지기 때문에, 분포형 압력 센서(564)의 우측 단부에서 압력이 작아지고, 좌측 단부에서 압력이 커지게 된다. 따라서, 도 15b에 도시한 바와 같이, 압력 중심 위치는 x축의 부방향을 향해서 이동한다. 도 15b에서는, 압력 중심 위치의 이동 방향이, 도 3b, 도 15a의 예 (a) 내지 (c)와 다르지만, 압력 중심 위치의 이동이 정지한 시점에서 전체 미끄러짐이 발생하였다고 판정하는 방법 자체는, 도 3b, 도 15a의 예 (a) 내지 (c)와 마찬가지이다.
5.5. 변형예 5(유연층의 마찰력을 바꾸는 방법)
유연층의 마찰 계수를 바꾸는 방법으로서, 재료를 바꾸는 방법 외에, 유연층의 표면에 미세한 가공을 실시하는 것이나, 유연층의 표면에 코팅을 하는 방법이 생각된다. 이에 의해, 복수의 유연층을 동일 재료로 구성한 경우에도, 다양한 마찰 계수의 분포를 생성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 유연층의 마찰력을 바꾸기 위해서, 각 유연층의 영역의 표면적을 바꾸는 방법을 들 수 있다. 유연층의 표면적이 커질수록 마찰력은 커지게 된다. 도 17은, 유연층의 표면적을 바꾼 예를 나타내는 모식도이다. 중앙의 유연층(580)의 면적이 주위의 유연층(582)의 면적보다도 크다는 점에서, 중앙의 유연층(580)의 마찰력은 주위의 유연층(582)의 마찰력보다도 커지게 된다. 따라서, 유연층(580)과 유연층(582) 사이에서 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 할 수 있다.
또한, 도 18은, 도 14의 변형예 4와 마찬가지로, 분포형 압력 센서(564)의 상하에 유연층(572, 574)을 배치한 예를 나타내고 있고, 분포형 압력 센서(564)의 상부 유연층(574)의 마찰력을 바꾸기 위해서, 분포형 압력 센서(564)의 하부 유연층(572)의 경도를 바꾸는 방법을 나타내고 있다. 도 18에서는, 분포형 압력 센서(564)의 하부 유연층(572)의 경도를, 저(유연층(572a)), 중(유연층(572b)), 고(유연층(572c))의 3가지로 하고 있다.
유연층(572a 내지 572c)의 변위량이 일정한 경우, 각 유연층(572a 내지 572c)에서 발생하는 반력 Fn이 달라, 각 유연층(574a 내지 574c)에서 발생하는 마찰력 Ft(=Fn×μ·Fn)의 분포를 발생시킬 수 있다. 이에 의해, 표면의 유연층의 교환도 편해진다.
5.6. 변형예 6(선형의 유연층을 사용한 예)
변형예 6에서는, 유연층을 분할하는 대신에, 선형의 유연층을 배치한다. 도 19는, 변형예 6에 따른 선형의 유연층(590, 592)을 사용한 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 19에 도시한 바와 같이, 분포형 압력 센서(594, 596)의 위에는, 선형의 유연층(590, 592)이 마련되어 있다. 유연층(590)은 분포형 압력 센서(594)의 위에 마련되고, 유연층(592)은 분포형 압력 센서(596)의 위에 마련되어 있다. 유연층(592)은, 유연층(590)보다도 마찰 계수가 큰 재료로 구성되어 있다.
도 19에서는, 유연층(590, 592)을 사용하여 물체(600)를 파지하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 때문에, 유연층(590, 592)의 위에는, 물체(600)가 접촉하고 있다.
또한, 도 19에서는, 시각 t1, 시각 t2, 시각 t3에 있어서의 시계열의 움직임을 나타내고 있다. 시각 t1은, 고착 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 유연층(590, 592)의 선단은 균일하게 왼쪽을 향하고 있다.
다음에, 시각 t2는, 물체(600)에 부분 미끄러짐이 발생한 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 마찰 계수가 작은 유연층(590)의 선단이 오른쪽을 향하고 있다. 한편, 마찰 계수가 큰 유연층(592)의 선단은, 왼쪽을 향한 상태가 유지된다. 부분적으로 미끄러짐이 발생하면, 미끄러짐 영역 부분인 유연층(590)의 방향이 바뀔 때, 그 영역의 압력이 작아지고, 그 변화를 분포형 압력 센서(594)로 검출할 수 있다.
다음에, 시각 t3은, 물체(600)에 전체 미끄러짐이 발생한 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 물체(600)가 우측 방향으로 미끄러지고, 유연층(590, 592)의 선단은 균일하게 우측을 향하고 있다.
도 20은, 도 19에 도시한 선형의 유연층(590, 592)을 사용한 파지력 산출부(200)의 구성을 나타내는 모식도이다. 압력 취득부(202)는, 분포형 압력 센서(594, 596)가 검출한 압력을 취득한다. 전체 미끄러짐 검출부(210)는, 선형의 유연층(590, 592)에 있어서의 압력의 변화를 감시하여, 각 유연층(590, 592)에서의 미끄러짐을 검출한다. 상술한 바와 같이, 도 19의 시각 t2에서는, 유연층(590)에 대응하는 분포형 압력 센서(594)의 압력 검출값만이 저하되기 때문에, 부분 미끄러짐의 상태를 검출할 수 있다. 고착률 연산부(212)는, 전체 영역 중의 부분 미끄러짐의 미검출 영역의 비율을 연산한다. 파지력 제어부(214)는, 고착률 연산부(212)가 연산한 고착률이 일정 값이 되도록, 파지력을 결정한다.
압력 검출값이 저하되면 전체 미끄러짐을 검출할 수 있다. 압력 취득부(202)가 취득한 각 선형의 유연층(590, 592)에 있어서의 압력의 변화를 감시하고, 압력이 어떤 임계값을 초과한 경우에 전체 미끄러짐을 검출한다. 고착률 연산부(212)는, 전체 영역 중의 전체 미끄러짐 미검출 영역의 비율을 연산한다. 도 19의 예에서는, 시각 t2에 있어서 유연층(590)에서만 전체 미끄러짐이 발생하였고, 유연층(592)은 고착 상태이다. 유연층(590, 592)의 수의 합계는 7이며, 유연층(592)의 수가 4이기 때문에, 고착률은 57％(=(4/7)×100)으로 된다.
도 21은, 도 19에 도시한 선형의 유연층(590, 592)을 사용한 구성에 있어서, 유연층(590, 592)의 방향을 다방향으로 배치한 예를 나타내는 모식도이다. 도 19의 시각 t1의 상태에 도시한 바와 같이, 고착 상태에서는, 유연층(590, 592)의 선단은 동일한 방향을 향하고 있다. 도 21에 도시한 바와 같이, 고착 상태에 있어서의 유연층(590, 592)의 방향을 다방향으로 배치함으로써, 다수의 미끄러짐 방향에 대응할 수 있는 구성으로 하는 것이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따르면, 간소한 구성 및 연산 처리 에만 기초하여, 물체의 부분 미끄러짐을 검출할 수 있어, 물체의 파지력을 최적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 또한, 복수의 유연층에 있어서의 전체 미끄러짐의 발생 타이밍을 다르게 함으로써, 딱딱한 물체나, 표면이 평면인 물체, 압력 분포가 평탄한 경우 등 다양한 조건하에서도, 부분 미끄러짐의 검출을 고정밀도로 행하는 것이 가능하게 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 개시의 기술적 범위는 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 개시의 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 물체(600)를 파지하는 핸드(500)에 유연층 및 분포형 압력 센서가 배치된 예를 나타내었지만, 본 기술은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 보행하는 로봇의 발끝의 접지면에 유연층 및 분포형 압력 센서를 배치하여, 발끝의 미끄러짐을 검출해도 된다. 이와 같이, 본 실시 형태는, 미끄러짐을 검출할 때 널리 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 명세서에 기재된 효과는, 어디까지나 설명적 또는 예시적인 것이지 한정적이지는 않다. 즉, 본 개시에 따른 기술은, 상기 효과와 함께 또는 상기 효과 대신에, 본 명세서의 기재로부터 당업자에게는 명확한 다른 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 접촉한 물체가 미끄러질 때의 미끄러짐 특성이 다른 복수의 접촉부와,
상기 접촉부의 각각의 압력 분포를 검출하는 센서
를 구비하는, 미끄러짐 검출 장치.
(2) 복수의 상기 접촉부는, 상기 물체의 미끄러짐 방향으로 나란히 배치되고, 미끄러짐 방향의 상류측에 상기 물체가 미끄러지기 어려운 상기 접촉부가 배치된, 상기 (1)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(3) 복수의 상기 접촉부는, 상기 미끄러짐 특성으로서, 마찰 계수, 영률, 푸아송비, 두께, 및 곡률 중 적어도 어느 것이 다른, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(4) 상기 센서는, 상기 압력 분포를 검출하는 복수의 노드를 갖는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(5) 상기 센서는, 상기 물체가 복수의 상기 접촉부에 접촉했을 때, 상기 압력 분포에 기초하여 복수의 상기 접촉부의 각각의 압력 중심 위치의 변화를 검출하는, 상기 (4)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(6) 상기 물체를 파지하는 파지부에 장착된, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(7) 로봇의 핸드 또는 로봇이 상기 물체에 작용하는 작용부에 장착된, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(8) 상기 핸드에 장착되고, 복수의 상기 접촉부가 상기 핸드의 하나의 손가락에 장착된, 상기 (7)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(9) 상기 핸드에 장착되고, 하나의 상기 접촉부가 상기 핸드의 제1 손가락에 장착되고, 다른 상기 접촉부가 상기 핸드의 제2 손가락에 장착된, 상기 (7)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(10) 하나의 상기 접촉부를 중심으로 하여 다른 상기 접촉부가 상기 하나의 상기 접촉부의 주위에 동심원 형상으로 배치된, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(11) 상기 미끄러짐 특성이 다른 복수의 상기 접촉부가 지그재그 형상으로 배치된, 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(12) 복수의 상기 센서가, 상기 물체의 접촉 방향에 대하여 겹쳐 배치되고, 상기 접촉부의 접촉면의 방향으로 복수의 상기 노드의 위치를 어긋나게 하여 배치된, 상기 (4)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(13) 상기 접촉부는 유연층으로 구성되는, 상기 (1) 내지 (12) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(14) 상기 센서에 대하여 상기 접촉부의 반대측에도 상기 유연층이 배치된, 상기 (13)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(15) 상기 접촉부를 구성하는 제1 유연층의 두께에 비하여, 상기 센서에 대하여 상기 접촉부와 반대측에 배치된 제2 유연층의 두께의 쪽이 두꺼운, 상기 (14)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(16) 상기 센서에 대하여 복수의 상기 접촉부의 반대측에 배치된 복수의 유연층의 경도가 다른, 상기 (14)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(17) 복수의 상기 접촉부는, 선형 부재로 구성되는, 상기 (1) 내지 (16) 중 어느 것에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
(18) 상기 선형 부재의 마찰 계수는, 상기 물체가 접촉하는 영역별로 다른, 상기 (17)에 기재된 미끄러짐 검출 장치.
530, 532: 분포형 압력 센서
540, 542: 유연층
600: 물체

Claims (18)

  1. 접촉한 물체가 미끄러질 때의 미끄러짐 특성이 다른 복수의 접촉부와,
    상기 접촉부의 각각의 압력 분포를 검출하는 센서
    를 구비하는, 미끄러짐 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 접촉부는, 상기 물체의 미끄러짐 방향으로 나란히 배치되고, 미끄러짐 방향의 상류측에 상기 물체가 미끄러지기 어려운 상기 접촉부가 배치된, 미끄러짐 검출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 접촉부는, 상기 미끄러짐 특성으로서, 마찰 계수, 영률, 푸아송비, 두께, 및 곡률 중 적어도 어느 것이 다른, 미끄러짐 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 압력 분포를 검출하는 복수의 노드를 갖는, 미끄러짐 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 물체가 복수의 상기 접촉부에 접촉했을 때, 상기 압력 분포에 기초하여 복수의 상기 접촉부의 각각의 압력 중심 위치의 변화를 검출하는, 미끄러짐 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 물체를 파지하는 파지부에 장착된, 미끄러짐 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    로봇의 핸드 또는 로봇이 상기 물체에 작용하는 작용부에 장착된, 미끄러짐 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핸드에 장착되고, 복수의 상기 접촉부가 상기 핸드의 하나의 손가락에 장착된, 미끄러짐 검출 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 핸드에 장착되고, 하나의 상기 접촉부가 상기 핸드의 제1 손가락에 장착되고, 다른 상기 접촉부가 상기 핸드의 제2 손가락에 장착된, 미끄러짐 검출 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    하나의 상기 접촉부를 중심으로 하여 다른 상기 접촉부가 상기 하나의 상기 접촉부의 주위에 동심원 형상으로 배치된, 미끄러짐 검출 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 미끄러짐 특성이 다른 복수의 상기 접촉부가 지그재그 형상으로 배치된, 미끄러짐 검출 장치.
  12. 제4항에 있어서,
    복수의 상기 센서가, 상기 물체의 접촉 방향에 대하여 겹쳐 배치되고, 상기 접촉부의 접촉면의 방향으로 복수의 상기 노드의 위치를 어긋나게 하여 배치된, 미끄러짐 검출 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부는 유연층으로 구성되는, 미끄러짐 검출 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 센서에 대하여 상기 접촉부의 반대측에도 상기 유연층이 배치된, 미끄러짐 검출 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 접촉부를 구성하는 제1 유연층의 두께에 비하여, 상기 센서에 대하여 상기 접촉부와 반대측에 배치된 제2 유연층의 두께의 쪽이 두꺼운, 미끄러짐 검출 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 센서에 대하여 복수의 상기 접촉부의 반대측에 배치된 복수의 유연층의 경도가 다른, 미끄러짐 검출 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 접촉부는, 선형 부재로 구성되는, 미끄러짐 검출 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 선형 부재의 마찰 계수는, 상기 물체가 접촉하는 영역별로 다른, 미끄러짐 검출 장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK180068B1 (en) * 2018-07-16 2020-03-19 Onrobot A/S Safe Collaborative Gripping Device
JP7489088B2 (ja) 2020-03-04 2024-05-23 学校法人神奈川大学 円錐型アイリスロボットハンドに適用可能な把持装置、ロボットアーム及び飛行体
GB2600420B (en) * 2020-10-27 2023-03-01 Wootzano Ltd System and method for sorting and/or packing items
KR20220118129A (ko) * 2021-02-18 2022-08-25 삼성전자주식회사 그립 장치 및 이의 제어 방법
WO2022196099A1 (ja) * 2021-03-17 2022-09-22 ソニーグループ株式会社 センサ装置およびロボット装置
WO2023120725A1 (ja) * 2021-12-23 2023-06-29 京セラ株式会社 ロボットハンド、ロボット及びロボット制御システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008055540A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 滑り検出装置、滑り検出方法および滑り検出プログラム

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0663892B2 (ja) 1984-01-31 1994-08-22 株式会社富士電機総合研究所 圧覚認識制御装置
US4605354A (en) * 1984-07-30 1986-08-12 International Business Machines Corporation Slip sensitive robot gripper system
EP1514777B1 (en) * 1997-01-31 2009-03-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control system of legged mobile robot
JP4246696B2 (ja) 2002-04-26 2009-04-02 本田技研工業株式会社 脚式移動ロボットの自己位置推定装置
JP4424540B2 (ja) 2004-06-10 2010-03-03 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 抜去力測定方法、装着力測定方法、および測定装置
JP2006017671A (ja) 2004-07-05 2006-01-19 Sharp Corp せん断力検出方法及びすべり検出方法
JP2007075925A (ja) 2005-09-12 2007-03-29 Toyota Motor Corp 滑り検出装置
JP2009034743A (ja) 2007-07-31 2009-02-19 Sony Corp 検出装置および方法、並びにプログラム
JP5003336B2 (ja) * 2007-07-31 2012-08-15 ソニー株式会社 検出装置、ロボット装置、および入力装置
JP2009069028A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Sony Corp 検出装置および方法、プログラム、並びに記録媒体
JP5166836B2 (ja) 2007-11-26 2013-03-21 トヨタ自動車株式会社 ロボット用マニピュレータ
JP2009255191A (ja) 2008-04-14 2009-11-05 Canon Inc ロボットマニピュレータ
JP5448423B2 (ja) 2008-11-18 2014-03-19 東海ゴム工業株式会社 触覚センサおよびその製造方法
JP5470533B2 (ja) 2010-02-18 2014-04-16 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 触覚センサおよびそれを備えたロボット
JP5821322B2 (ja) 2010-07-26 2015-11-24 セイコーエプソン株式会社 検出装置、電子機器及びロボット
JP2012122823A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Seiko Epson Corp 検出装置、電子機器、及びロボット
JP2012163333A (ja) 2011-02-03 2012-08-30 Seiko Epson Corp 検出装置、電子機器及びロボット
JP2013088334A (ja) 2011-10-20 2013-05-13 Seiko Epson Corp 回転検出装置、検出装置、電子機器及びロボット
JP2013096884A (ja) 2011-11-02 2013-05-20 Seiko Epson Corp 検出装置、電子機器、及びロボット
JP2013103306A (ja) 2011-11-15 2013-05-30 Seiko Epson Corp 把持方法
JP2013130530A (ja) 2011-12-22 2013-07-04 Univ Of Electro-Communications 滑り及び滑り方向検出装置
EP2933069B1 (en) 2014-04-17 2019-07-03 Softbank Robotics Europe Omnidirectional wheeled humanoid robot based on a linear predictive position and velocity controller
US9868217B2 (en) * 2015-09-04 2018-01-16 Univeristy Of Maryland All-elastomer 3-axis contact resistive tactile sensor arrays and micromilled manufacturing methods thereof
JP6616699B2 (ja) 2016-01-28 2019-12-04 株式会社日立製作所 電力変換装置およびパワーモジュールの熱抵抗計測方法
JP6827381B2 (ja) * 2017-07-12 2021-02-10 株式会社日立製作所 滑り検出システム
CN111093914B (zh) * 2017-08-14 2023-01-03 肯塔泰尔私人有限公司 用于测量夹持安全性的基于摩擦力的触觉传感器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008055540A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 滑り検出装置、滑り検出方法および滑り検出プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
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EP3812729A4 (en) 2021-08-25
CN112334746A (zh) 2021-02-05
EP3812729A1 (en) 2021-04-28
JPWO2019244710A1 (ja) 2021-07-08
US20210260776A1 (en) 2021-08-26
JP7294335B2 (ja) 2023-06-20

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