CN105835056A - 机器人手的控制方法和机器人设备 - Google Patents

机器人手的控制方法和机器人设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105835056A
CN105835056A CN201610063959.9A CN201610063959A CN105835056A CN 105835056 A CN105835056 A CN 105835056A CN 201610063959 A CN201610063959 A CN 201610063959A CN 105835056 A CN105835056 A CN 105835056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chucking power
finger piece
robot
workpiece
finger
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.)
Granted
Application number
CN201610063959.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105835056B (zh
Inventor
永井政行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN105835056A publication Critical patent/CN105835056A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105835056B publication Critical patent/CN105835056B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/02—Gripping heads and other end effectors servo-actuated
    • B25J15/0253—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers
    • B25J15/026—Gripping heads and other end effectors servo-actuated comprising parallel grippers actuated by gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39478—Control force and posture of hand
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39505—Control of gripping, grasping, contacting force, force distribution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/31—Gripping jaw
    • Y10S901/36—Actuating means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及机器人手的控制方法和机器人设备。当在指状物正用第一夹持力夹持工件W的状态下要改变夹持工件W的夹持力时，该机器人手的控制方法执行计算位置和改变夹持力。在计算位置中，手控制单元使用指示指状物的夹持力和固定部分的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和作为夹持力的目标值的第二夹持力来计算用第二夹持力来夹持工件W时的固定部分的位置。在改变夹持力中，手控制单元通过计算用于将指状物移动到所计算出的固定部分的位置所需的马达的驱动量来驱动马达。

Description

机器人手的控制方法和机器人设备
技术领域
本发明涉及控制机器人手的机器人手控制方法和机器人设备。
背景技术
近年来，包括机器人手的机器人设备被用作工业机器人以提高以往由人力来操作的产品装配的自动化。当机器人手被用来拿住工件以装配各种产品时，不管工件的物理性质如何，该工件都需要被可靠地夹持而不会破坏工件或者让工件掉落。近年来，要求能够容易地控制机器人手的夹持力以精确地夹持工件，从而使用工业机器人来实现更先进的产品装配。
作为控制夹持力的方法的示例，提出了利用扰动估计观测器来控制机器人手的夹持力的方法(参见日本专利申请公开No.2002-178281)。为了在日本专利申请公开No.2002-178281中公开的夹持力控制装置中使得夹持装置夹持工件，提供夹持力的马达的驱动电流和旋转速度被输入，并且扰动估计观测器输出机器人手的夹持力的估计值。在日本专利申请公开No.2002-178281中公开的夹持力控制装置执行消除从扰动估计观测器输出的夹持力估计值和夹持力目标值之间的偏差的控制，从而控制机器人手的夹持力。
然而，在日本专利申请公开No.2002-178281中描述的发明中，在从机器人手的指状物的移动速度为0的状态到马达开始转动的状态的转变中，在驱动指状物的驱动机构中产生的摩擦力从静摩擦切换成动摩擦，并且摩擦力显著变化。因此，用于估计摩擦的影响的扰动估计观测器的补偿系数不能被唯一地确认。在日本专利申请公开No.2002-178281中描述的发明中，当指状物的移动速度为0时和当指状物的移动速度不为0时，为用于估计摩擦的影响的扰动估计观测器的补偿系数设置滞后(hysteresis)(即，不能被控制的死区)。因此，在日本专利申请公开No.2002-178281中描述的发明中，在机器人手正在夹持工件的状态中来精确调整和控制机器人手的夹持力是困难的。
可以考虑使用能测量夹持力的外部力传感器并且在测量机器人手的夹持力的同时控制夹持力的方法。然而，在这种情况下，需要给机器人手单独设置用于使外部力传感器检测夹持力的构件，并难以小型化机器人手。此外，力传感器通常比能够测量位置的传感器贵，也难以降低机器人手的成本。力传感器的测量精度比位置传感器等的测量精度低，难以精确调整和控制机器人手的夹持力。
发明内容
本发明的一个目的是提供能够精确地调整夹持力的机器人手控制方法和能够通过简单的配置精确地调整夹持力的机器人设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种机器人手控制方法，所述机器人手包括：能够抓住工件的多个指状物；产生驱动力的致动器；以及根据致动器的驱动量来移动所述多个指状物的驱动力传输机构，其中当在所述多个指状物正用第一夹持力夹持工件的状态下要改变所述多个指状物夹持工件的夹持力时，控制单元执行：通过使用指示所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和作为夹持力的目标值的第二夹持力，计算所述多个指状物用第二夹持力夹持工件时的所述多个指状物的位置；以及在计算出用于将所述多个指状物移动到在计算位置时所计算出的所述多个指状物的位置所需的致动器的驱动量之后，通过驱动致动器来改变夹持力。
根据本发明另一方面，一种机器人设备包括：机器人手以及控制所述机器人手的控制单元，所述机器人手包括：能够抓住工件的多个指状物；产生驱动力的致动器；以及根据致动器的驱动量来移动所述多个指状物的驱动力传输机构，其中当在所述多个指状物正用第一夹持力夹持工件的状态下要改变所述多个指状物夹持工件的夹持力时，控制单元通过使用指示所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和作为夹持力的目标值的第二夹持力，来计算所述多个指状物用第二夹持力夹持工件时的所述多个指状物的位置；以及在计算出用于将所述多个指状物移动到所计算出的所述多个指状物的位置所需的致动器的驱动量之后，通过驱动致动器来改变夹持力。
根据本发明，由于可以通过根据用改变后的夹持力夹持工件时的多个指状物的位置计算致动器的驱动量来改变夹持力，因此可以精确地调整夹持力。
根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的机器人设备的示意图。
图2是示出了根据本发明实施例的机器人手的配置的透视图。
图3是示出了根据本发明实施例的手控制单元的配置的框图。
图4是示出了根据本发明实施例的机器人手控制程序的流程图。
图5是示出了根据本发明实施例的指状物的夹持力和接触点的示意图。
图6是示出了根据本发明实施例的指状物的夹持力和位置之间的关系的具体示例的曲线图。
图7是示出了根据本发明实施例的夹持力调整表的具体示例的图。
图8是示出了根据本发明实施例的机器人设备的经修改的示例的示意图。
具体实施方式
现在将根据所附附图来详细描述本发明的优选实施例。
现在将参照图1至图7描述本发明的一个实施例。图1是示出了根据本发明实施例的机器人设备的示意性配置的示意图。
机器人设备1包括：能够抓住工件W(参见图2)的机器人手10；以及在顶端包括机器人手10的机器人臂20，机器人臂20控制机器人手10的位置并且包括多个关节。机器人设备1还包括：作为控制机器人手10的控制单元的手控制单元30；以及能够传输各种控制指令的控制指令单元40。机器人设备1还包括通过电源电缆51向包括在机器人设备1中的元件供给电力的电力控制单元50。
控制指令单元40通过通信电缆41连接到手控制单元30，并且通过通信电缆41将用于打开和闭合机器人手10的指状物11a和11b(参见图2)的控制指令传输到手控制单元30，从而打开和闭合指状物11a和11b。手控制单元30和控制指令单元40之间的通信是通过例如并行I/O或对噪声具有高抗性的高速差分串行通信来执行的。
控制指令单元40通过臂部电缆42连接到包括在机器人臂20中的臂控制单元(未示出)，并且通过臂部电缆42将用于操作关节的控制指令传输到臂控制单元，从而操作机器人臂20。更具体地，控制指令单元40可以控制机器人手10和机器人臂20，并作为机器人系统用来夹持和装配组件以实现产品的装配。由控制指令单元40执行的控制以及由控制指令单元40传输到手控制单元30的控制指令的细节提前由用户在机器人系统的产品装配操作的JOB程序中设计并且存储在控制指令单元40的存储器中。机器人臂20可包括控制各关节的操作的多个臂控制单元。
电力控制单元50通过电源电缆51连接到设置在机器人设备1的外面的外部电源，并且调整从外部电源供给的电力，从而向手控制单元30、控制指令单元40等供给所需的电力。
图2是示出了机器人手10的配置的图。如图2所示，机器人手10包括：能够抓住工件W的一对指状物11a和11b；以及作为产生驱动力的致动器的马达12。机器人手10还包括一对直线导轨13a和13b、一对齿条(rack gear)14a和14b和小齿轮(pinion gear)15，所述一对直线导轨13a和13b、一对齿条14a和14b和小齿轮15为基于根据马达12的驱动量的移动量来移动指状物11a和11b的驱动力传输机构。
指状物11a和11b具有镊子形状，并包括：与工件W接触从而夹持工件W的接触部分111a和111b；以及固定到齿条14a和14b的固定部分112a和112b。指状物11a和11b根据齿条14a和14b的移动而在夹持工件W的方向上和在远离工件W的方向上移动。
马达12是例如三相交流伺服马达，并被附接到底座板16的下表面。马达12包括：放大马达12的输出扭矩的减速器17；以及作为传感器的编码器电路18，其检测马达12的转数和旋转角度。马达12通过手部电缆31连接到手控制单元30。
手部电缆31包括:用于将从编码器电路18输出的输出信号传输到手控制单元30的编码器信号线31a；以及用于向马达12供给驱动电流的马达电力线31b。编码器信号线31a例如包括用于编码器电路18的电源、GND和编码器的输出信号的A相、B相和Z相的五条线。马达电力线31b是对应于马达12的类型的电力线，并且当马达12是例如三相交流伺服马达时马达电力线31b包括连接到U相、V相和W相的三条电力线。
一对直线导轨13a和13b被附接到底座板16的上表面并且在彼此相对的表面上包括引导槽19a和19b。一对齿条14a和14b在与齿轮的齿面相对的表面上包括安装到直线导轨13a和13b的引导槽19a和19b的突起形状的引导突起141a和141b。引导突起141a和141b被安装到引导槽19a和19b并且被附接到直线导轨13a和13b。以这种方式，齿条14a和14b可以在用于将指状物11a和11b接触和分开的打开和闭合方向上平行地移动指状物11a和11b。
小齿轮15被附接到马达12的驱动轴并且与齿条14a和14b的齿轮齿面啮合。以这种方式，机器人手10可以驱动马达12正向和反向旋转小齿轮15，从而平行地移动齿条14a和14b以便打开和闭合指状物11a和11b。
手控制单元30的配置将参照图3进行描述。手控制单元30包括：能够计算程序的CPU 301；用作能够存储的存储单元的ROM 302和RAM 303；以及作为记录介质的HDD(硬盘驱动)304。手控制单元30还包括各种接口305至307和马达驱动器308。
ROM 302、RAM 303、HDD 304和各种接口305至307通过总线310连接到CPU 301。例如，用于操作CPU 301的各种程序和过滤器的数据被存储在HDD 304(或者可以是外部存储装置322)中。
在各种程序之中，指令值转换程序304a是用于CPU 301将从控制指令单元40传输的控制指令转换成伺服计算所需的参数的程序。具体而言，从控制指令单元40传输的诸如位置、速度、夹持力和夹持级别之类的控制指令被转换成诸如位置、速度和电流值之类的参数。当机器人手10的最大夹持力的规格是50N时，基于夹持级别的控制指令是例如将夹持力指定为级别1到10的十个等级的控制指令。在这种情况下，5N的夹持力的控制指令可以以夹持级别1的控制指令传输，且50N的夹持力的控制指令可以以夹持级别10的控制指令传输。在各种数据之中，伺服计算参数304b是当CPU 301执行伺服计算时根据需要所使用的参数，并且包括例如用于计算马达驱动电流的PID增益的参数。
包括在机器人手10中的马达12通过手部电缆31连接到接口305，且马达驱动器308被连接到接口306。外部存储装置(例如，外部HDD或非易失性存储器)322被连接到接口307。
来自马达12的关于马达12的转数和旋转角度的输出信号被从编码器电路18传输。CPU 301使用由指令值转换程序304a转换得到的参数、从编码器电路18接收的输出信号和马达驱动电流来执行伺服计算并且向马达驱动器308输出马达驱动信号。马达驱动器308包括U相、V相和W相的半桥电路，其为马达驱动电流的检测电路。马达驱动信号是用于驱动包括在马达驱动器308中的半桥电路的PWM(脉冲宽度调制)信号。
马达驱动器308根据驱动器驱动信号激活内置半桥电路，并且通过手部电缆31向马达12供给马达驱动电流以驱动马达12。以这种方式，机器人设备1可以使得手控制单元30计算从控制指令单元40传输的控制指令，并且基于计算结果来通过马达驱动器308驱动马达12，从而使得指状物11a和11b用所希望的夹持力来夹持工件W。
将描述根据本实施例的机器人手控制方法。粗略地说，在根据本实施例的机器人手控制方法中，手控制单元30首先在指状物11a和11b不夹持工件W时(打开状态)设置夹持工件W的第一夹持力。在机器人手控制方法中，第一夹持力被用于计算马达12的马达驱动电流和马达旋转速度，并且马达12基于所计算出的马达驱动电流和马达旋转速度来驱动。手控制单元30然后使指状物11a和11b夹持工件W。
在机器人手控制方法中，当在指状物11a和11b正用第一夹持力夹持工件W的情况下(闭合状态)而要改变夹持力时，首先执行计算位置。在计算位置时，指示指状物11a和11b的夹持力和固定部分112a和112b的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和第二夹持力(其为夹持力的目标值)被用于计算用第二夹持力来夹持工件W时的固定部分112a和112b的位置。在机器人手控制方法中，手控制单元30然后通过计算将固定部分112a和112b移动到所计算出的固定部分112a和112b的位置所需要的马达12的驱动量来驱动马达12以改变夹持力。
当本实施例的机器人手10夹持工件W时由手控制单元30执行的机器人手控制程序的细节将参照图4进行描述。图4是示出了由手控制单元30执行的夹持控制的流程图。夹持控制是根据用户预先设置的机器人手控制程序来执行的。在机器人手10和机器人臂20的位置被控制成使得要被夹持的工件W被定位在机器人手10的指状物11a和11b之间之后，夹持控制在工件W被夹持之前的状态中和工件W被夹持的状态中执行。
手控制单元30的CPU 301从控制指令单元40接收控制指令，该控制指令指示夹持力Fn，其为指状物11a和11b夹持工件W时的目标夹持力(S11)。在此处理中，CPU 301从控制指令单元40接收夹持力Fn的控制指令并将上次从控制指令单元40接收的夹持力Fn-1的控制指令存储在RAM 303中。当执行步骤S11的处理时指状物11a和11b处于打开状态时，CPU 301将夹持力Fn-1＝0存储在RAM 303中。在本实施例中，手控制单元30的步骤S11的处理包括设置夹持力。
CPU 301确定存储在RAM 303中的夹持力Fn-1是否为0(S12)。在这个处理中，CPU 301确定此次的夹持控制是在打开状态下执行的夹持处理还是在指状物11a和11b处于闭合状态时所执行的夹持调整处理。
如果CPU 301在步骤S12的处理中确定夹持力Fn-1为0(是)，则CPU 301确定该处理是打开状态下执行的夹持处理并从HDD 304读取指令值转换程序304a。CPU 301根据指令值转换程序304a来设置马达驱动电流I和马达旋转速度v(S13)。在此处理中，CPU 301根据指令值转换程序304a来使用预先保存在ROM 302中的初始夹持转换表并读取对应于目标夹持力Fn[N]的马达驱动电流I[A]和马达旋转速度v[rpm]。CPU 301将所读取的马达驱动电流I和马达旋转速度v作为通过基于指令值转换程序304a转换从控制指令单元40接收的控制指令而获得的参数存储在RAM 303中。
这里的初始夹持指的是从打开状态开始用指状物11a和11b夹持工件W。初始夹持转换表是根据通过实验预先获得的马达驱动电流I[A]、马达旋转速度v[rpm]和夹持力[N]之间的关系的数据创建的数据表。设置马达驱动电流I和马达旋转速度v的方法并不限于使用转换表的方法。例如，CPU 301可以基于预先获得的实验数据来计算用于推导出马达驱动电流I、马达旋转速度v和夹持力F之间的关系的近似公式，并且使用该近似公式来计算马达驱动电流I和马达旋转速度v。由手控制单元30从控制指令单元40接收的并且被设置为指状物11a和11b的夹持力的初始夹持中的夹持力Fn是根据本实施例的第一夹持力。
CPU 301使用在步骤S13中存储在RAM 303中的马达驱动电流I和马达旋转速度v来执行伺服计算并向马达驱动器308输出马达驱动信号。马达驱动器308基于马达驱动信号将马达驱动电流供给到马达12以驱动马达12(S14)。在此处理中，CPU 301通过马达驱动器308用所计算出的马达驱动电流I和马达旋转速度v来驱动马达12，并且驱动马达12以使得处于打开状态的指状物11a和11b进入闭合状态。以这种方式，CPU 301可以使得指状物11a和11b用目标夹持力Fn夹持工件W。
CPU 301确定从编码器电路18输出的所接收到的马达12的转数和旋转角度的输出信号是否从上次所接收到的输出信号发生了改变(S15)。在这个处理中，CPU 301确定输出信号的改变以确定指状物11a和11b是否与工件W发生接触，从而使得指状物11a和11b的移动停止，即，马达12的驱动被停止，从而与来自工件W的反作用力平衡。在这个处理中，如果CPU 301确定所接收到的输出信号从上次所接收到的输出信号发生了改变(是)，则CPU 301重复步骤S15的处理。在这个处理中，如果所接收到的输出信号没有改变，或者如果所接收到的输出信号和上次所接收到的输出信号之间的差小于特定阈值(否)，则CPU 301使处理进入步骤S19。步骤S15的处理为否的情况对应于夹持完成的状态，并且细节将在后面描述。
另一方面，如果CPU 301在步骤S12的处理中确定夹持力Fn-1不为0(否)，则CPU 301执行下面描述的夹持力调整处理，其为闭合状态下执行的处理。在夹持力调整处理中，被设置为指状物11a和11b的夹持力的夹持力Fn是通过控制指令单元40传输对应数据和手控制单元30接收该数据来设置的，并且夹持力Fn是根据本实施例的第二夹持力。在夹持力调整处理中，存储在RAM 303中的当前夹持力Fn-1是根据本实施例的第一夹持力。
在其中执行夹持力调整处理的情况的示例包括将软的帽状组件安装到主要工件的凸台的安装操作。在安装操作中，帽状组件可以变形并且可能由于与凸台的形状不匹配而不能安装。为了防止这种情况，该组件需要用较小的夹持力夹持，并且在防止变形的同时需要将位置调整到凸台的位置。因此，在执行安装操作时，机器人设备1在用较小的夹持力夹持的帽状组件的开口被钩到凸台的顶端之后将夹持力调整到较高的夹持力。该机器人设备1然后推动组件并将组件安装到凸台的基部。
在其中执行夹持力调整处理的情况的示例包括插入操作，其中刚性棒状组件被插入到类似刚性的主要工件中。在插入操作中，安装刚性体时要求高的定位精度。当机器人设备的绝对位置精度比要求的定位精度低的时候，棒状组件和主要工件可能彼此干涉，并且可能产生缺陷。在插入操作中，希望的是减小将棒状组件移动到主要工件的插入孔的时间。因此，在执行插入操作时，机器人设备1首先稳定棒状组件并用较高的夹持力夹持棒状组件，并且迅速地将位置调整到主要工件的插入孔以将棒状组件放到插入孔的顶端中。机器人设备1然后将夹持力调整到较低的夹持力，并将棒状组件插入到插入孔中，同时防止棒状组件与主要工件的插入孔的过度干涉。
在夹持力调整处理中，CPU 301从HDD 304读取指令值转换程序304a。CPU 301根据指令值转换程序304a设置指状物11a和11b的固定部分112a和112b的移动量Δd。CPU 301使用固定部分112a和112b的对应于当前夹持力Fn-1的当前位置d0的值和固定部分112a和112b的移动量Δd的值来计算位置控制的指令值d(S16)。手控制单元30的步骤S16的处理包括根据本实施例的计算位置。
在此处理中，CPU 301首先计算ΔF，其为存储在RAM 303中的当前夹持力Fn-1和从控制指令单元40接收到的控制指令中所包括的目标夹持力Fn之间的差。CPU 301然后将Fn[N]的值和Fn-1[N]的值赋予公式ΔF＝Fn-Fn-1来计算ΔF[N]。CPU 301根据指令值转换程序304a来根据从编码器电路18接收的输出信号计算固定部分112a和112b的对应于当前夹持力Fn-1的当前位置d0。CPU 301根据指令值转换程序304a来使用预先保存在ROM 302中的夹持力调整转换表并设置固定部分112a和112b的对应于ΔF的移动量Δd[mm]。CPU 301将d0[mm]的值和Δd[mm]的值赋予公式d＝d0+Δd来计算马达12的位置控制的指令值d。
指状物11a和11b在夹持工件W时产生弹性变形，并且接触部分111a和111b相对于固定部分112a和112b的位置基于所设置的夹持力而改变。图5是示出了其中指状物11a和11b用不同的夹持力Fa、Fb和Fc彼此接触的状态的示意图。夹持力Fa、Fb和Fc的强度为Fa<Fb<Fc。如图5所示，当所设置的夹持力是Fa时，接触部分111a和111b的位置是距离固定部分112a和112b的距离为La的部分。当所设置的夹持力是Fb时，接触部分111a和111b的位置是距离固定部分112a和112b的距离为Lb的部分。当所设置的夹持力是Fc时，接触部分111a和111b的位置是距离固定部分112a和112b的距离为Lc的部分。距离固定部分112a和112b的距离La、Lb和Lc为Lc<Lb<La。以这种方式，所设置的夹持力越高，接触部分111a和111b越接近固定部分112a和112b。
图6是指示了在具有带上述特性的指状物11a和11b的机器人手10的实验中预先测量的ΔF和Δd之间关系的曲线图。图6是指示了夹持力调整转换表(其包括有在实验中预先测量的ΔF和Δd之间关系)中的Fn-1＝5[N]的情况下和Fn-1＝10[N]的情况下的ΔF和Δd之间的关系的曲线图。至于固定部分112a和112b的移动量Δd，与目标夹持力Fn的差值ΔF和移动量Δd之间的关系根据夹持力Fn-1的当前强度而改变，如图6中所示，并且当当前夹持力Fn-1越小时，Δd比上ΔF的值越大。
图7是示出了当可以在机器人手10中设置的夹持力F为2到20[N]时，从指状物11a和11b用最小夹持力2N进行接触的状态增大夹持力的情况下的ΔF和Δd之间关系的夹持力调整表的具体示例。
在创建夹持力调整表时，CPU 301首先执行多次(n次)夹持操作，其中指状物11a和11b用从2至20N的整个范围内的夹持力被置于闭合状态。夹持力的调整精度随着用每个夹持力进行的夹持操作的次数的增加和记录测量结果的次数的增加而增加。虽然在图7的夹持力调整表中所示的测量结果中夹持力改变2N，但是在每个夹持操作中夹持力的改变量可以被设置成更小的量(例如，每0.5N)来执行夹持操作。在执行每个夹持操作时所设置的夹持力是本实施例中的预定的夹持力。
CPU 301记录在由于指状物11a和11b接触而反作用力的平衡停止时的来自编码器电路18的输出信号，作为测量结果。CPU 301从每个夹持力下的测量结果的值减去夹持力为2N的测量结果的值。CPU301根据n次测量的结果计算每个夹持力下的测量结果的平均值，从而创建图7中所示的用于从夹持力F＝2[N]的夹持状态调整夹持力的夹持力调整表。以这种方式，夹持力调整表(其为考虑了指状物11a和11b的刚性并指示指状物11a和11b的夹持力和位置之间的关系的表)包括本实施例中的相关值。
图7中所示的夹持力调整表是在将2N的当前夹持力改变到目标夹持力时所参考的夹持力调整表。为了使用用于从打开状态转变到闭合状态而设置的多个夹持力，对应于用于转变到闭合状态而设置的每个夹持力的多个夹持力调整表可以预先存储在ROM 302中。
在步骤S16的处理中，CPU 301使用如图7中所示的夹持力调整表之中的对应于当前夹持力Fn-1的夹持力调整表来计算指状物11a和11b对应于ΔF的移动量Δd[mm]。例如，当当前夹持力Fn-1为2N，并且目标夹持力Fn为10N时，CPU 301参考图7中所示的夹持力调整表将Δd＝0.3232[mm]设置为当ΔF为8N时的Δd的值。
在执行步骤S16的处理之后，CPU 301使用所计算出的指令值d来执行伺服计算，以计算作为马达12的驱动量的马达驱动信号。CPU301将计算出的马达驱动信号输出到马达驱动器308，并使得马达驱动器308驱动马达12(S17)。在此处理中，CPU 301使用计算出的指令值d来执行伺服计算并将马达驱动信号输出到马达驱动器308以驱动马达12，从而将固定部分112a和112b移动到d[mm]的位置。手控制单元30的步骤S17的处理包括本实施例中的改变夹持力。以这种方式，CPU 301被配置成使指状物11a和11b的接触部分111a和111b与工件W接触，并将接触部分111a和111b基本上固定到工件W。CPU 301被配置成将固定部分112a和112b移动指令值d，从而控制指状物11a和11b的位置。
CPU 301确定来自编码器电路18的输出信号是否在基于指令值d设置的值的范围内(S18)。在这个处理中，CPU 301基于来自编码器电路18的输出信号来确定指状物11a和11b的移动是否完成。基于指令值d设置的值的范围是通过根据可以从编码器电路18输出的输出信号计算出的值确定的。在该处理中，如果CPU 301确定输出信号不在基于指令值d设置的值的范围内(否)，则CPU 301重复步骤S18的处理。
如果CPU 301在步骤S15的处理中确定所接收的输出信号没有改变(否)或者如果CPU 301在步骤S18的处理中确定输出信号在基于指令值d设置的值的范围内(是)，则CPU 301移到步骤S19的处理。在步骤S19的处理中，CPU 301将指示夹持处理或夹持调整处理完成的信号传输到控制指令单元40(S19)。控制指令单元40接收该指示夹持处理或夹持调整处理完成的信号并进行下面的装配操作。
如所描述的，在根据本实施例的机器人手控制方法中，在执行夹持力调整处理时，马达12的驱动量是通过在没有使用马达驱动电流I和马达旋转速度v的情况下使用位置控制的指令值d来控制的。在机器人手控制方法中，马达12可以被驱动从而移动固定部分112a和112b，以控制指状物11a和11b的位置，从而从第一夹持力Fn-1调整到第二夹持力Fn。因此，机器人设备1可以使用根据本实施例的机器人手控制方法，通过根据当用改变后的夹持力夹持工件W时的指状物11a和11b的位置d计算马达12的驱动量来改变夹持力。结果，使用根据本实施例的机器人手控制方法的机器人设备1能够从工件W被夹持的状态精确地调整夹持力。
在根据本实施例的机器人手控制方法中，没有测量夹持力的传感器等的配置简单的机器人手10可以执行夹持处理和夹持调整处理。因此，根据本实施例的机器人手控制方法可以用于小型化机器人设备1中的机器人手10并且以较低的成本制造机器人设备1。
虽然在本实施例中夹持力调整表是其中考虑了指状物11a和11b的刚度的、指状物11a和11b的夹持力和固定部分112a和112b的位置之间的关系的表，但是该表不局限于此，并且工件W的变形量也可以被考虑在内。在这种情况下，夹持力调整表是通过使得处于打开状态的指状物11a和11b在可以设置的夹持力的整个范围内夹持工件W来测量固定部分112a和112b的位置而创建的。在创建夹持工件W的夹持力调整表时，也需要考虑工件W的尺寸公差的变化。当有多种类型的工件W时，可以根据工件W的类型来创建夹持力调整表。其中考虑了工件W的变形量的夹持力调整表可以用来在机器人手控制方法中容易地调整夹持力，甚至在夹持较低刚度的工件W(当指状物11a和11b夹持工件W时，工件W变形)时。
虽然在本实施例中，在执行夹持调整处理时，CPU 301使用夹持力调整表来设置Δd，但是该处理不限于此。CPU 301例如可以将指状物11a和11b假定为悬臂模型从而根据偏转的计算公式来计算Δd。CPU 301可以基于多个夹持力调整表的数据来推导出近似ΔF和Δd之间的关系的用于调整夹持力的计算公式，或者可以将计算公式预先存储在ROM 302中，从而通过将ΔF赋予计算公式来计算Δd。创建夹持力调整表和预先设置ΔF和Δd之间的关系(诸如用于调整夹持力的计算公式)的各个步骤包括本实施例中的设置相关值，并且用于调整夹持力的各种计算公式包括本实施例中的相关值。基于用于调整和转换夹持力的计算公式的Δd的计算即使在考虑工件W的变形量时也是同样的。考虑了工件W的变形量的计算公式可以预先推导出或者被存储在ROM 302中以计算Δd。
由于本实施例中的夹持力调整处理和夹持处理之间的控制模型不同，因此CPU 301可以从夹持处理中的控制的PID增益改变夹持力调整处理中的控制的PID增益。改变夹持力调整处理中的控制的PID增益的示例包括设置更高的积分增益，以抵抗指状物11a和11b的弹性地将位置控制在目标位置d处。
虽然CPU 301在本实施例中的步骤S12的处理中基于夹持力Fn-1是否为0来确定指状物11a和11b是处于打开状态还是处于闭合状态，但是该方法不限于此。例如，在通过CPU 301确定打开状态和闭合状态的方法中，从控制指令单元40传输的控制指令的命令可以在每次接收到命令时存储在RAM 303中，并且CPU 301可以查阅命令的内容，以确定指状物11a和11b是处于打开状态还是处于闭合状态。
虽然在本实施例中，机器人设备1的CPU 301在步骤S15和S18的处理中接收从编码器电路18输出的输出信号来确定夹持处理或夹持调整处理是否完成，但是该处理并不局限于此。例如，机器人设备1的控制指令单元40可以被配置成确定夹持处理或夹持调整处理的结束。根据该配置，机器人设备1的手控制单元30需要周期性地通过通信电缆41将输出信号(其从编码器电路18输出)传输到控制指令单元40。
虽然在本实施例中，手控制单元30执行图4中所示的机器人手控制程序，但是机器人手控制程序可以记录在计算机可读记录介质中，并且计算机可读取并执行该机器人手控制程序。
虽然在本实施例中，手控制单元30的CPU 301和指令值转换程序304a将从控制指令单元40传输的控制指令转换成机器人设备1中的伺服计算所需的参数，但是该布置并不局限于此。例如，机器人设备1的控制指令单元40可以将控制指令转换成伺服计算所需的参数。
图8是示出了控制指令单元40将控制指令转换成伺服计算所需的参数的机器人设备1的图。如图8中所示，控制指令单元40包括执行用于将控制指令转换成伺服计算所需的参数的各种计算处理的CPU 401。CPU 401可以执行图4中所示的步骤S11到S13和S16的处理。更具体地，CPU 401在执行夹持处理时使用初始夹持转换表来转换控制指令并且将转换得到的马达驱动电流I和马达旋转速度v传输到CPU 301。CPU 401还准备有用于用多个不同的指令夹持力将指状物11a和11b置于闭合状态的测试夹持模式。CPU 401可以将所获得的指令夹持力和用该夹持力夹持时的固定部分112a和112b的停止位置之间的关系存储在RAM 403中，从而获取夹持力调整表以执行夹持调整处理。
根据该配置，机器人设备1可以组合可买到的机器人手和具有控制指令单元40的手控制器来实现本发明的机器人手控制方法。当初始获取的夹持力调整表中的或者可以根据ΔF计算出Δd的计算公式中的ΔF和Δd之间的关系由于机器人手10的时间改变而被破坏时，机器人设备1还可以再次获取和更新ΔF和Δd之间的关系。因此，机器人设备1可以校准ΔF和Δd之间的关系。当工件W的类型改变时，机器人设备1还可以在继续装配操作的同时获取夹持力调整表或可以根据ΔF计算出Δd的计算公式。
虽然在本实施例和修改的示例中，指状物11a和11b是一对镊子形状的构件，但该布置并不局限于此。任何形状和数量的指状物都是可能的，只要指状物是弹性的并且能够抓住工件W。
虽然在本实施例和修改的示例中，马达12是包括编码器电路18(其为用于检测旋转角度的传感器)的交流伺服马达，但是该布置并不局限于此，并且可以使用包括能够控制夹持力并控制位置的传感器的任何致动器。虽然机器人手10包括作为用于产生驱动力的致动器的一个马达12，但是该布置并不局限于此，并且可以针对各个指状物包括多个致动器。虽然在本实施例和修改的示例中，机器人手10包括作为驱动力传输机构的齿条14a和14b以及小齿轮15，但是该布置并不局限于此。机器人手10可以是能够驱动马达12来移动指状物11a和11b以夹持工件W的任何组件。
其它实施例
也可以通过以下来实现本发明的实施例：系统或装置的计算机，其读出并且运行存储介质(其也可以更完整地被称为“非瞬时计算机可读存储介质”)上所记录的计算机可执行指令(例如一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能，并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如专用集成电路(ASIC))；或该系统或装置的计算机所执行的方法，该方法通过例如从存储介质读出并且运行计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能和/或控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能来执行。该计算机可以包括一个或更多个处理器(例如中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络，以读出并且运行计算机可执行指令。该计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储件、光盘(如致密盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存器件、存储卡等中的一个或更多个。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然本发明已经参照示例性实施例进行了描述，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改和等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种机器人手的控制方法，其特征在于，所述机器人手包括：能够抓住工件的多个指状物；产生驱动力的致动器；以及根据致动器的驱动量来移动所述多个指状物的驱动力传输机构，其中
当在所述多个指状物正用第一夹持力夹持工件的状态下要改变所述多个指状物夹持工件的夹持力时，
控制单元执行：
通过使用指示所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和作为夹持力的目标值的第二夹持力，计算所述多个指状物用第二夹持力夹持工件时的所述多个指状物的位置；以及
在计算出用于将所述多个指状物移动到在计算位置时所计算出的所述多个指状物的位置所需的致动器的驱动量之后，通过驱动致动器来改变夹持力。
2.根据权利要求1所述的机器人手的控制方法，其中
所述相关值指示考虑了工件的变形量的、所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系。
3.根据权利要求2所述的机器人手的控制方法，其中
控制单元通过预先测量在所述多个指状物用预定的夹持力夹持工件时所述多个指状物的位置来执行相关值的设置。
4.根据权利要求1所述的机器人手的控制方法，其中
控制单元通过预先测量在所述多个指状物用预定的夹持力接触时所述多个指状物的位置来执行相关值的设置。
5.根据权利要求1-4中任意之一所述的机器人手的控制方法，其中
控制单元还执行：
设置第一夹持力；以及
通过使用在设置第一夹持力中所设置的第一夹持力来计算致动器的驱动电流和旋转速度以便用所计算出的驱动电流和旋转速度来驱动致动器，使得所述多个指状物夹持工件。
6.一种机器人设备，其特征在于，所述机器人设备包括：机器人手以及控制所述机器人手的控制单元，所述机器人手包括：能够抓住工件的多个指状物；产生驱动力的致动器；以及根据致动器的驱动量来移动所述多个指状物的驱动力传输机构，其中
当在所述多个指状物正用第一夹持力夹持工件的状态下要改变所述多个指状物夹持工件的夹持力时，
控制单元
通过使用指示所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系的相关值、第一夹持力和作为夹持力的目标值的第二夹持力，来计算所述多个指状物用第二夹持力夹持工件时的所述多个指状物的位置；以及
在计算出用于将所述多个指状物移动到所计算出的所述多个指状物的位置所需的致动器的驱动量之后，通过驱动致动器来改变夹持力。
7.根据权利要求6所述的机器人设备，其中
控制单元使用如下的相关值：所述相关值指示还考虑了工件的变形量的、所述多个指状物的夹持力和所述多个指状物的位置之间的关系。
8.根据权利要求7所述的机器人设备，其中
控制单元通过预先测量在所述多个指状物用预定的夹持力夹持工件时所述多个指状物的位置来设置相关值。
9.根据权利要求6所述的机器人设备，其中
控制单元通过预先测量在所述多个指状物用预定的夹持力接触时所述多个指状物的位置来设置相关值。
10.根据权利要求6-9中任意之一所述的机器人设备，其中
控制单元设置第一夹持力，并通过使用所设置的第一夹持力来计算致动器的驱动电流和旋转速度以便用所计算的驱动电流和旋转速度来驱动致动器，使得所述多个指状物夹持工件。
11.根据权利要求6-9中任意之一所述的机器人设备，还包括
包括多个关节并且在顶端设置有机器人手的机器人臂。
12.一种机器人手的控制程序，其特征在于，所述机器人手的控制程序用于操作计算机执行根据权利要求1-5中任意之一所述的机器人手的控制方法。
13.一种非暂时性计算机可读记录介质，其特征在于，所述非暂时性计算机可读记录介质存储根据权利要求12所述的机器人手的控制程序。
CN201610063959.9A 2015-02-03 2016-01-29 机器人手的控制方法和机器人设备 Active CN105835056B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015019482A JP6468871B2 (ja) 2015-02-03 2015-02-03 ロボットハンド制御方法及びロボット装置
JP2015-019482 2015-02-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105835056A true CN105835056A (zh) 2016-08-10
CN105835056B CN105835056B (zh) 2019-04-16

Family

ID=55272271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610063959.9A Active CN105835056B (zh) 2015-02-03 2016-01-29 机器人手的控制方法和机器人设备

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10016893B2 (zh)
EP (1) EP3053711B1 (zh)
JP (1) JP6468871B2 (zh)
CN (1) CN105835056B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108044627A (zh) * 2017-12-29 2018-05-18 深圳市越疆科技有限公司 抓取位置的检测方法、装置及机械臂
CN108202317A (zh) * 2017-01-23 2018-06-26 英特科学公司 线性驱动的抓握装置
CN108445794A (zh) * 2018-02-28 2018-08-24 辽宁科技大学 一种感应机器钳夹持控制器系统及控制方法
CN109109011A (zh) * 2018-09-19 2019-01-01 山东大学 一种可调机械手
CN109571526A (zh) * 2018-12-26 2019-04-05 深圳市证通电子股份有限公司 夹取机及电流检测方法
CN110171010A (zh) * 2019-01-18 2019-08-27 目竞株式会社 具有物件丢失管理机制的机器人系统
CN111511507A (zh) * 2017-10-20 2020-08-07 库卡德国有限公司 确定夹钳驱动器的驱动参考位置
CN112839778A (zh) * 2018-10-12 2021-05-25 丰田研究所股份有限公司 用于条件机器人遥操作的系统和方法
CN113573857A (zh) * 2019-03-15 2021-10-29 里塔尔有限责任两合公司 用于电气开关设备的电气部件自动布线的夹具，相应的机器人和相应的方法
CN113631330A (zh) * 2019-03-28 2021-11-09 富兰卡爱米卡股份有限公司 示教用于机器人夹持器中的物品的保持力

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6468871B2 (ja) * 2015-02-03 2019-02-13 キヤノン株式会社 ロボットハンド制御方法及びロボット装置
DE102015214170A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Kuka Roboter Gmbh Roboter mit einer Kraftmesseinrichtung
CN108025407B (zh) * 2015-09-18 2021-04-13 索尼公司 附接装置、附接方法及手机构
JP6983501B2 (ja) * 2016-11-10 2021-12-17 キヤノン株式会社 把持装置の制御方法、プログラム、記録媒体、把持装置、ロボット装置、および部品の製造方法
JP6363752B1 (ja) * 2017-03-13 2018-07-25 上銀科技股▲フン▼有限公司 把持装置
WO2018207552A1 (ja) 2017-05-09 2018-11-15 ソニー株式会社 ロボット装置および電子機器の製造方法
CN107571168B (zh) * 2017-08-03 2018-08-07 广东轻工职业技术学院 一种夹头装置
CN109842345A (zh) * 2017-11-27 2019-06-04 深圳市优必选科技有限公司 一种驱动舵机的方法及装置
US11584016B2 (en) * 2018-04-24 2023-02-21 Fanuc Corporation Robot controller and system
JP6691993B2 (ja) * 2019-06-07 2020-05-13 株式会社荏原製作所 基板搬送用移載機及び基板移載方法
CN110723638B (zh) * 2019-10-29 2020-09-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于核环境下大型重载部件的吊装机构
JP2021191382A (ja) * 2020-06-05 2021-12-16 国立大学法人 岡山大学 穿刺針把持装置及びこの穿刺針把持装置を備えた穿刺ロボット
JP7537230B2 (ja) * 2020-10-30 2024-08-21 セイコーエプソン株式会社 ハンドの駆動方法およびハンド
DE102022128993A1 (de) 2022-11-02 2024-05-02 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Greif- oder Spannvorrichtung zum Greifen oder Spannen von Gegenständen in unterschiedlichen Betriebsmodi und Verfahren hierfür
US12045153B1 (en) 2023-12-13 2024-07-23 Pramana, Inc. Apparatus and method of hot-swapping a component of a component unit in a cluster
CN117718765B (zh) * 2024-02-07 2024-04-30 宁波德凯数控机床有限公司 一种龙门加工中心工作台

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090069942A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Taro Takahashi Robot apparatus and method of controlling the same
CN102773865A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 精工爱普生株式会社 机械手以及机器人
CN103507076A (zh) * 2012-06-20 2014-01-15 精工爱普生株式会社 机器人手、机器人、以及把持机构
CN103846923A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 发那科株式会社 带力传感器的电动机械手
CN204076288U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 安川首钢机器人有限公司 一种夹紧装置和机器人系统

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416094A1 (fr) * 1978-02-01 1979-08-31 Zarudiansky Alain Dispositif de manipulation a distance
DE2823584C2 (de) * 1978-05-30 1983-01-27 Pfaff Industriemaschinen Gmbh, 6750 Kaiserslautern Greifvorrichtung für Industrieroboter
US4921293A (en) * 1982-04-02 1990-05-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-fingered robotic hand
FR2582563B1 (fr) * 1985-05-30 1987-07-24 Centre Nat Rech Scient Prehenseur tactile pneumatique developpant une force de serrage asservie au poids de l'objet manipule
US4783107A (en) * 1985-06-04 1988-11-08 Clemson University Method and apparatus for controlling impact force during rapid robotic acquisition of object
US4715773A (en) * 1985-06-04 1987-12-29 Clemson University Method and apparatus for repositioning a mislocated object with a robot hand
US5108140A (en) * 1988-04-18 1992-04-28 Odetics, Inc. Reconfigurable end effector
JPH0248190A (ja) * 1988-08-05 1990-02-16 Oki Electric Ind Co Ltd ロボットハンド装置
US5501498A (en) * 1988-08-31 1996-03-26 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
US4957320A (en) * 1988-08-31 1990-09-18 Trustees Of The University Of Pennsylvania Methods and apparatus for mechanically intelligent grasping
US4980626A (en) * 1989-08-10 1990-12-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Method and apparatus for positioning a robotic end effector
JP2728182B2 (ja) * 1990-10-30 1998-03-18 キヤノン株式会社 ワーク把持装置
US5172951A (en) * 1990-08-06 1992-12-22 University Of Utah Research Foundation Robotic grasping apparatus
WO1997009153A1 (en) * 1995-09-08 1997-03-13 Ross-Hime Designs, Inc. Robotic manipulator
US5762390A (en) * 1996-07-16 1998-06-09 Universite Laval Underactuated mechanical finger with return actuation
US6594552B1 (en) * 1999-04-07 2003-07-15 Intuitive Surgical, Inc. Grip strength with tactile feedback for robotic surgery
EP1142675B1 (en) * 2000-04-04 2005-08-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Multifinger hand device
JP2002178281A (ja) 2000-12-15 2002-06-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd 把持力制御装置および把持力推定装置
JP3996015B2 (ja) * 2002-08-09 2007-10-24 本田技研工業株式会社 姿勢認識装置及び自律ロボット
JP3702257B2 (ja) * 2002-08-23 2005-10-05 ファナック株式会社 ロボットハンドリング装置
US6817641B1 (en) * 2002-08-30 2004-11-16 Lawrence J. Singleton, Jr. Robotic arm and hand
US7168748B2 (en) * 2002-09-26 2007-01-30 Barrett Technology, Inc. Intelligent, self-contained robotic hand
US7443115B2 (en) * 2002-10-29 2008-10-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for robot handling control
JP4313125B2 (ja) * 2003-09-12 2009-08-12 本田技研工業株式会社 ロボットハンド
JP4592276B2 (ja) * 2003-10-24 2010-12-01 ソニー株式会社 ロボット装置のためのモーション編集装置及びモーション編集方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP4621827B2 (ja) * 2004-03-09 2011-01-26 財団法人名古屋産業科学研究所 光学式触覚センサ、光学式触覚センサを利用したセンシング方法、センシングシステム、物体操作力制御方法、物体操作力制御装置、物体把持力制御装置及びロボットハンド
US7795832B2 (en) * 2004-03-31 2010-09-14 Japan Science And Technology Agency Robot hand
WO2005099417A2 (en) * 2004-04-12 2005-10-27 Strider Labs, Inc. System and method for computing grasps for a robotic hand with a palm
JP2006102920A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Fanuc Ltd 把握型ハンド
US7921741B2 (en) * 2004-12-15 2011-04-12 Motorola Mobility, Inc. Electromagnetic testing model of human hand
JP4829622B2 (ja) * 2005-02-17 2011-12-07 キヤノン株式会社 スイッチング電源、スイッチング電源を備えた電子機器、スイッチング電源を備えた記録装置
US20060293615A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-28 Valero-Cuevas Francisco J Device and method for quantifying and extracting sensorimotor circuitry
JP2007015037A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Sony Corp ロボットのモーション編集装置及びモーション編集方法、コンピュータ・プログラム、並びにロボット装置
JP4418788B2 (ja) * 2005-10-19 2010-02-24 キヤノン株式会社 スイッチング電源及び該スイッチング電源を含む電子機器、並びにスイッチング電源の制御方法
JP2007125674A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Nisca Corp マイクロマニピュレータ
JP4908020B2 (ja) * 2006-03-02 2012-04-04 本田技研工業株式会社 ハンド制御システム
US7650263B2 (en) * 2006-09-26 2010-01-19 Strider Labs, Inc. Method for fast computation of optimal contact forces
WO2008058061A2 (en) * 2006-11-03 2008-05-15 President And Fellows Of Harvard College Robust compliant adaptive grasper and method of manufacturing same
JP4890199B2 (ja) * 2006-11-09 2012-03-07 本田技研工業株式会社 ロボットハンドおよびロボット
JP4481291B2 (ja) * 2006-12-01 2010-06-16 本田技研工業株式会社 ロボット、ならびにその制御方法および制御プログラム
JP5187552B2 (ja) * 2007-09-13 2013-04-24 ソニー株式会社 制御装置および方法、プログラム並びに記録媒体
US20090306825A1 (en) * 2008-04-21 2009-12-10 Ying Li Manipulation system and method
JP5072695B2 (ja) * 2008-04-22 2012-11-14 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ ロボットハンドおよび指機構
KR101479232B1 (ko) * 2008-05-13 2015-01-06 삼성전자 주식회사 로봇과 로봇 핸드, 로봇 핸드의 제어 방법
KR100997140B1 (ko) * 2008-07-16 2010-11-30 삼성전자주식회사 인간형 로봇
KR101549818B1 (ko) * 2008-12-02 2015-09-07 삼성전자 주식회사 로봇 핸드 및 그 제어방법
US8346393B2 (en) * 2008-12-18 2013-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Control apparatus of multi-finger hand and grasping method using the same
JP5458274B2 (ja) * 2009-02-09 2014-04-02 本田技研工業株式会社 把持位置計算装置及び把持位置計算方法
US8364314B2 (en) * 2009-04-30 2013-01-29 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for automatic control of a humanoid robot
US8504198B2 (en) * 2009-05-14 2013-08-06 Honda Motor Co., Ltd. Robot hand and control system, control method and control program for the same
JP5335551B2 (ja) * 2009-05-14 2013-11-06 本田技研工業株式会社 ロボットハンドならびにその制御システム、制御方法および制御プログラム
US8280837B2 (en) * 2009-05-28 2012-10-02 GM Global Technology Operations LLC Contact state estimation for multi-finger robot hands using particle filters
US8511964B2 (en) * 2009-09-22 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Humanoid robot
DE102009058607A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 KUKA Laboratories GmbH, 86165 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators
JP2011200943A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Canon Inc 力制御ロボット
JP5993539B2 (ja) * 2011-01-06 2016-09-14 セイコーエプソン株式会社 ロボットハンド及びロボット
WO2012101956A1 (ja) * 2011-01-27 2012-08-02 パナソニック株式会社 ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路
JP5810582B2 (ja) * 2011-03-29 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 ロボットの制御方法、及びロボット
JP5588392B2 (ja) * 2011-04-27 2014-09-10 株式会社日立製作所 マニプレータ装置
US8534729B2 (en) * 2011-08-04 2013-09-17 Harris Corporation High-force robotic gripper
US9067319B2 (en) * 2011-08-11 2015-06-30 GM Global Technology Operations LLC Fast grasp contact computation for a serial robot
CN103917338B (zh) * 2011-11-09 2016-01-20 株式会社安川电机 机器人手和机器人
KR101941844B1 (ko) * 2012-01-10 2019-04-11 삼성전자주식회사 로봇 및 그 제어방법
CN102772865B (zh) 2012-08-02 2014-09-10 北京机械设备研究所 一种单向喷洒式无杀伤破片灭火弹
JP2014046449A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Canon Inc ロボットハンド制御方法、ロボットハンド制御装置及びロボット装置
US8833827B2 (en) * 2012-10-09 2014-09-16 Willow Garage, Inc. Kinetic and dimensional optimization for a tendon-driven gripper
US9399291B2 (en) * 2012-12-07 2016-07-26 GM Global Technology Operations LLC Planning a grasp, for use by a robotic grasper to pick up a complex object, based on object, grasper, and grasper approach data
JP6358463B2 (ja) * 2013-11-13 2018-07-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 マスタースレーブ装置用マスター装置及びその制御方法、及び、マスタースレーブ装置
US9259844B2 (en) * 2014-02-12 2016-02-16 General Electric Company Vision-guided electromagnetic robotic system
US9321176B1 (en) * 2014-04-01 2016-04-26 University Of South Florida Systems and methods for planning a robot grasp based upon a demonstrated grasp
JP6468871B2 (ja) * 2015-02-03 2019-02-13 キヤノン株式会社 ロボットハンド制御方法及びロボット装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090069942A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Taro Takahashi Robot apparatus and method of controlling the same
CN102773865A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 精工爱普生株式会社 机械手以及机器人
CN103507076A (zh) * 2012-06-20 2014-01-15 精工爱普生株式会社 机器人手、机器人、以及把持机构
CN103846923A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 发那科株式会社 带力传感器的电动机械手
CN204076288U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 安川首钢机器人有限公司 一种夹紧装置和机器人系统

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108202317A (zh) * 2017-01-23 2018-06-26 英特科学公司 线性驱动的抓握装置
CN108202317B (zh) * 2017-01-23 2021-11-05 英特科学公司 线性驱动的抓握装置
CN111511507B (zh) * 2017-10-20 2024-05-28 库卡德国有限公司 确定夹钳驱动器的驱动参考位置
CN111511507A (zh) * 2017-10-20 2020-08-07 库卡德国有限公司 确定夹钳驱动器的驱动参考位置
CN108044627B (zh) * 2017-12-29 2020-07-31 深圳市越疆科技有限公司 抓取位置的检测方法、装置及机械臂
CN108044627A (zh) * 2017-12-29 2018-05-18 深圳市越疆科技有限公司 抓取位置的检测方法、装置及机械臂
CN108445794A (zh) * 2018-02-28 2018-08-24 辽宁科技大学 一种感应机器钳夹持控制器系统及控制方法
CN108445794B (zh) * 2018-02-28 2021-08-27 辽宁科技大学 一种感应机器钳夹持控制器系统及控制方法
CN109109011B (zh) * 2018-09-19 2021-10-19 山东大学 一种可调机械手
CN109109011A (zh) * 2018-09-19 2019-01-01 山东大学 一种可调机械手
CN112839778A (zh) * 2018-10-12 2021-05-25 丰田研究所股份有限公司 用于条件机器人遥操作的系统和方法
CN109571526A (zh) * 2018-12-26 2019-04-05 深圳市证通电子股份有限公司 夹取机及电流检测方法
CN110171010A (zh) * 2019-01-18 2019-08-27 目竞株式会社 具有物件丢失管理机制的机器人系统
US11654558B2 (en) 2019-01-18 2023-05-23 Mujin, Inc. Robotic system with piece-loss management mechanism
CN113573857A (zh) * 2019-03-15 2021-10-29 里塔尔有限责任两合公司 用于电气开关设备的电气部件自动布线的夹具，相应的机器人和相应的方法
CN113573857B (zh) * 2019-03-15 2024-05-14 里塔尔有限责任两合公司 用于电气开关设备的电气部件自动布线的夹具，相应的机器人和相应的方法
CN113631330A (zh) * 2019-03-28 2021-11-09 富兰卡爱米卡股份有限公司 示教用于机器人夹持器中的物品的保持力
CN113631330B (zh) * 2019-03-28 2024-02-20 富兰卡爱米卡股份有限公司 示教用于机器人夹持器中的物品的保持力

Also Published As

Publication number Publication date
US10016893B2 (en) 2018-07-10
EP3053711B1 (en) 2018-10-03
JP6468871B2 (ja) 2019-02-13
JP2016140956A (ja) 2016-08-08
CN105835056B (zh) 2019-04-16
EP3053711A1 (en) 2016-08-10
US20160221188A1 (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105835056A (zh) 机器人手的控制方法和机器人设备
CN105965505B (zh) 机器人控制方法、机器人装置、程序和记录介质
CN110785128B (zh) 根据端部执行器的关节运动角度控制外科缝合和切割器械的马达速度的系统和方法
JP6648913B2 (ja) 制御方法、ロボット装置、プログラム、記録媒体、物品の製造方法、及び駆動装置
US9815202B2 (en) Control method for robot apparatus, computer readable recording medium, and robot apparatus
US8798790B2 (en) Apparatus and method for detecting contact position of robot
KR101669324B1 (ko) 산업용 로봇 및 산업용 로봇을 제어하는 방법
CN103240752B (zh) 用于确定转矩的方法和工业机器人
US8447551B1 (en) Hard drive assembly tool calibration verification
WO2011036750A1 (ja) ロボット制御装置
US20150378347A1 (en) Numerical control device
US20160114483A1 (en) Robot control method, robot apparatus, program, recording medium, and manufacturing method of assembly part
JP2006215807A (ja) ロボット制御装置および制御方法
JP2013043271A5 (zh)
CN103853099B (zh) 具有被驱动体的位置修正功能的伺服控制装置
CN107438502B (zh) 通过触摸来控制工业机器人的方法
CN108604088A (zh) 控制器及输送系统
JP2018202497A (ja) ロボットハンド、ロボットハンドの制御方法、ロボット装置
JP2018069381A (ja) 把持装置の制御方法、把持装置、ロボット装置、および部品の製造方法
US10216151B2 (en) Power consumption-amount estimation apparatus
CN206208227U (zh) 一种基于音圈电机的装配件晃动量检测装置
EP3444079B1 (en) Method and robotic system for operating a hand-guided robot
US9067318B2 (en) Method for estimating connection orders of modules of modular robot
JP5787579B2 (ja) 把持装置
JP2016209936A (ja) ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant