CN108972540B - 机器人手、机器人手的控制方法和机器人装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人手、机器人手的控制方法和机器人装置。该机器人手以一定的抓握力抓握和定位工件，并且在抓握工件之后迅速输送工件以执行组装。

Description

机器人手、机器人手的控制方法和机器人装置

技术领域

本公开涉及一种机器人手和该机器人手的控制方法，该机器人手能够以一定的抓握力抓握工件并快速地将其操作切换为输送操作而不会导致位置偏差。

背景技术

近年来，为了实现自动化、节省人力以及提高操作效率，在工厂的生产线中，使用机器人自动组装工件变得普遍。在生产线中，已经使用由机器人臂和抓握机构(即，多关节臂和机器人手)的组合而构成的机器人系统。在上述使用机器人系统组装工件中，必须通过机器人手抓握工件而不滑动并且将工件输送到组装位置。因此，必须在定位工件的同时以一定的抓握力抓握工件，并且理想地应该减少机器人手在开始抓握操作之后执行组装所花费的时间。

作为利用一定的抓握力抓握和定位工件的方法的示例，已经在日本特开第2010-69584号公报中讨论了如下方法：通过根据附接到机器人手的力传感器的值在位置控制和力控制之间切换抓握指的控制模式，来稳定地抓握工件。在这种方法中，通过位置控制来实现工件的定位，并且通过力控制来实现以一定的抓握力抓握工件。

在日本特开平第09-044253号公报中讨论的方法中，用于驱动机器人手的致动器将速度控制切换到转矩控制。作为平滑地实现不同的控制模式之间的切换的方法，计算转矩和速度的目标值，以使得紧接在执行切换之前和之后关于电机的指令值彼此大致一致。采用这种方法，可以平滑地执行切换，而不会引起电机的指令值的突然改变。

发明内容

根据本公开的一方面，一种用于利用多个抓握部抓握目标物体的机器人手包括：力控制单元，其被构造为控制抓握部对目标物体的抓握力；位置控制单元，其被构造为控制抓握部对目标物体的抓握位置；存储单元，其被构造为存储力控制单元的抓握力控制值；以及控制切换单元，其能够在力控制单元执行的力控制和位置控制单元执行的位置控制之间切换，其中，当控制切换单元将力控制切换到位置控制时，在如下状态下执行位置控制：存储单元中存储的紧接在切换之前的抓握力控制值被施加到各个抓握部。

根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本公开的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个或多个方面的机器人系统的示意性构造的图。

图2是示出根据本公开的一个或多个方面的机器人手的示意性构造的图。

图3是示出根据本公开的一个或多个方面的机器人手的总体控制的框图。

图4是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握指令表的示例的图。

图5是根据本公开的一个或多个方面的电机控制单元的框图。

图6是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握处理的过程的流程图。

图7是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握力的时间历史响应的曲线图。

图8是示出根据本公开的一个或多个方面的力控制完成计数数的自动设置方法的流程图。

图9是按时间顺序示出根据本公开的一个或多个方面的用于抓握目标物体的抓握力的时间历史响应的图。

图10是示出根据本公开的一个或多个方面的机器人手的示意性构造的图。

图11是示出根据本公开的一个或多个方面的机器人手控制设备的总体控制的框图。

图12是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握指令表的示例的图。

图13是根据本公开的一个或多个方面的电机控制单元的框图。

图14是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握处理的过程的流程图。

图15是示出根据本公开的一个或多个方面的抓握力的时间历史响应的曲线图。

具体实施方式

然而，在日本特开第2010-69584号公报中讨论的抓握方法中，当力控制切换到位置控制时，力控制的控制值变为0。因此，由于工件的刚性，抓握部被推回，因此产生的抓握力发生波动。结果是，为了在位置控制中产生与力控制中的抓握力等同的抓握力，需要等待直到在位置控制中产生的偏差作为积分值被累积在位置控制的积分器中，因此存在从力控制到位置控制的转变需要时间的问题。

此外，在日本特开第09-044253号公报中讨论的方法中，当要执行切换时，必须对关于电机的指令值逐渐转变。因此，与日本特开第2010-69584号公报中讨论的方法类似，存在指令值的转变需要时间的问题。

考虑到上述问题，本公开涉及一种机器人手和该机器人手的控制方法，该机器人手能够以一定的抓握力抓握和定位工件，并且快速地将抓握操作切换为输送操作。

在下文中，将参照附图详细描述实现本公开的示例性实施例。此外，下面描述的示例性实施例仅仅是示例，并且构造的细节可以在不脱离本公开的本质精神的范围内改变。此外，每个示例性实施例中描述的数值是参考数值，并且不旨在限制本公开的范围。

将参照图1至图9描述本公开的第一示例性实施例。图1是示出根据本示例性实施例的使用机器人手的机器人系统的示意性构造的图。

在图1中，根据本示例性实施例的机器人系统100由机器人臂主体200、机器人手主体300和用于控制整个机器人系统100的机器人系统控制装置400构成。机器人系统100还包括外部输入设备700，用于通过使用机器人臂主体200从外部教导机器人手主体300的移动位置或移动路线。

机器人系统控制装置400包括用于控制机器人臂主体200的机器人臂控制设备600、用于控制机器人手主体300的机器人手控制设备500以及用于存储各种控制程序和数据的存储设备800。这些设备分别驱动和控制机器人臂主体200和机器人手主体300，以抓握放置在工件放置台S1上的作为组装部件的工件W1，并将工件W1输送到固定在工件固定台S2上的作为组装目标物体的工件W2。在本示例性实施例中，当把抓握工件W1的操作转变为将工件W1输送到工件W2的操作时，上述构造是适用的。在工件台900上设有工件载置台S1和工件固定台S2。

机器人系统控制设备400即机器人臂控制设备600或机器人手控制设备500包括由微处理器构成的中央处理单元(CPU)。存储设备800包括用于存储根据机器人系统100的各种操作控制相应驱动单元的程序和控制驱动单元所需的数据的只读存储器(ROM)，并且，用于控制机器人系统100所需的数据、设置值或程序被加载在其上。存储设备800还包括用作CPU的工作区的随机存取存储器(RAM)。诸如外部输入设备700的外部设备通过通用输入/输出接口I/O(未示出)连接到存储设备800。

在本示例性实施例中，机器人臂主体200是多关节机器人臂。将机器人臂主体200的基部固定在基板上，并且，将用作末端执行器的机器人手主体300附接在机器人臂主体200的前端。经由机器人手主体300对工件W1执行抓握操作。此外，用作用于驱动关节的驱动源的电机(未示出)和用作用于检测电机的旋转角度的检测单元的编码器(未示出)分别被布置在各个关节上。

机器人臂控制设备600计算机器人臂主体200的各关节相对于机器人臂主体200的前端的目标位置和朝向所形成的角度。然后，机器人臂控制设备600向控制关节的电机的伺服电路(未示出)输出指令值，以驱动和控制机器人臂主体200的关节。通过上述控制，机器人臂控制设备600可以将机器人手主体300所抓握的工件W1输送到目标位置并执行组装。

图2是示出机器人手主体300的示意性构造的图。机器人手主体300包括两个抓握指341和342以及打开/关闭驱动机构J1和J2。这些抓握指341和342作为用于抓握目标物体的抓握部操作，并用于抓握工件W1。用作用于分别驱动打开/关闭驱动机构J1和J2的驱动单元的电机311和312设置在机器人手主体300的打开/关闭驱动机构J1和J2上，并且始终与形成在抓握指341和342上的齿条341a和342a啮合的齿轮321和322直接连接到相应的旋转轴。通过使电机311和312旋转而使抓握指341和342打开和关闭，由此可以抓握工件W1。此外，用于检测电机311和312的各个旋转角的编码器331和332被布置在电机311和312上。抓握指341和342的位置可以从由编码器331和332检测到的电机311和312的旋转角获得。

此外，作为用于检测抓握力的检测单元而操作的力传感器351被布置在抓握指341(第一指)的前端处的抓握面上以接触工件W1，使得由此可以检测沿抓握方向施加到抓握指341的外力(即，当抓握工件W1时从工件W1接收到的反作用力)。换句话说，力传感器351作为抓握力检测单元操作。

如上所述，机器人手控制设备500由CPU构成并被包括在系统控制装置400中。其功能构造在图3中以框图示出。

图3是示出机器人手控制设备500的构造的示意性框图。机器人手控制设备500由指令值生成单元530，用于驱动和控制用于打开/关闭驱动机构J1和J2的电机311和312的电机控制单元541和542，以及用于基于从电机控制单元541和542输出的控制值来驱动电机311和312的电机驱动器551和552构成。

此外，抓握指令表511被存储在抓握指令值存储单元510中，并且抓握指令值生成单元530参考抓握指令表511来基于关于机器人手主体300的抓握指341和342的指令来确定用于驱动控制的各种参数。

这里，将参照图4描述抓握指令表511的内容。图4是示出本示例性实施例的抓握指令表511的示例的图。在抓握指令表511中，将在每个抓握指令编号中预先定义的打开/关闭驱动机构控制模式和抓握形式设置为一般抓握设置。此外，对打开/关闭驱动机构J1和J2分别设置诸如目标抓握位置、目标抓握力、力控制完成范围、力控制完成计数数的项目。对打开/关闭驱动机构J1设置目标抓握位置、目标抓握力、力控制完成范围以及力控制完成计数数。对打开/关闭驱动机构J2设置目标抓握位置。

在打开/关闭驱动机构控制模式中，相对于打开/关闭驱动机构J1和J2中的哪些电机设置位置控制或力控制。由位置控制控制的打开/关闭驱动机构由符号“P”表示，由力控制控制的打开/关闭驱动机构由符号“F”表示，符号“P”和“F”的序列与各个打开/关闭驱动机构J1和J2的抓握指令编号相关联。在本示例性实施例中，将以下两种类型设置为打开/关闭驱动机构控制模式。具体而言，设置[PP(通过位置控制来控制全部的打开/关闭驱动机构J1和J2)]和[FP(仅通过力控制来控制打开/关闭驱动机构J1，并且通过位置控制控制打开/关闭驱动机构J2)]。外部抓握和内部抓握中的任何一者都被设置为抓握形式。外部抓握是指从工件W1的外侧抓握工件W1的抓握形式，内部抓握是指从工件W1的内侧抓握工件W1的抓握形式。

对各个打开/关闭驱动机构J1和J2的目标抓握位置设置对应于抓握行程的值。将对应于抓握工件W1时产生的抓握力的值设置给各个打开/关闭驱动机构J1和J2的目标抓握力。在后述的抓握处理中，使用各个打开/关闭驱动机构J1和J2的力控制完成范围和力控制完成计数数作为用于确定力控制完成的设置参数。力控制完成范围是用于确定相对于目标抓握力完成的力控制的范围。例如，如果目标抓握力是5N并且力控制完成范围是1N，则如果力传感器值落入5±1N，即4N到6N的范围内，则确定力控制完成。力控制完成计数数指定在力控制时段期间力传感器351检测到的抓握力的值应连续落入力控制完成范围内的次数，以确定力控制的完成。力控制完成计数数可以被设置在3到20的范围内，因为经验上力在该范围内变得稳定。在本示例性实施例中，假定可以仅相对于打开/关闭驱动机构J1设置力控制。

基于抓握指令和抓握指令表511，指令值生成单元530向各个电机控制单元541和542提供打开/关闭驱动机构控制模式的指令值、目标抓握位置的指令值、目标抓握力、功率控制完成范围和力控制完成计数数，以驱动各个电机311和312。

更具体地，如果各个电机311和312的打开/关闭驱动机构控制模式是位置控制，则目标抓握位置被提供给电机控制单元541和542。此外，如果各个电机311和312的打开/关闭驱动机构控制模式是力控制，则向电机控制单元541和542提供目标抓握力、力控制完成范围以及力控制完成计数数。

在本示例性实施例中，可以选择位置控制或力控制作为开/闭驱动机构J1的电机311的控制模式，并且仅可以选择位置控制作为打开/关闭驱动机构J2的电机312的控制模式。这是因为力传感器没有布置在由打开/关闭驱动机构J2驱动的抓握指342上。然后，电机控制单元541和542根据从指令生成单元530接收到的目标值，将相应电机311和312的控制值输出到电机驱动器551和552。

图5是示出电机控制单元541和542的构造和操作的框图。

由于电机控制单元541和542的功能彼此基本相似，所以将打开/关闭驱动机构J1的电机控制单元541作为示例进行描述。

在图5中，如果电机311的打开/关闭驱动机构控制模式是位置控制，则位置控制单元546基于目标抓握位置和从编码器331接收的值执行反馈控制，并且将抓握位置控制值输出到电机驱动器505。如果电机311的打开/关闭驱动机构控制模式是力控制，则力控制单元547基于目标抓握力和从力传感器341接收的值执行反馈控制，并将抓握力控制值输出到电机驱动器505。

存储单元549由RAM构成，并且基于下面描述的抓握处理过程，存储单元549存储当来自力控制单元547的完成确定信号变成ON时从力控制单元547输出的抓握力控制值。

基于关于电机311的打开/关闭驱动机构控制模式和下面描述的抓握处理过程，控制切换单元548选择与位置控制单元546连接的接触点3、与力控制单元547连接的接触点1以及与位置控制单元546和存储单元549连接的接触点2中的任何一个。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点1，则从控制切换单元548输出从力控制单元547接收到的抓握力控制值，并且执行力控制。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点2，则从控制切换单元548输出来自位置控制单元546的抓握位置控制值和来自存储单元549的抓握力控制值的和，并且执行位置控制。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点3，则从控制切换单元548输出来自位置控制单元546的抓握位置控制值，并且执行抓握指的位置控制。

通过执行上述控制，当将用于对抓握指施加目标抓握力的力控制切换至用于将抓握指设置至目标位置的位置控制时，可以将控制切换至抓握控制，以便紧接在执行切换之前维持抓握力控制值(即，抓握力)的同时仅执行位置控制。

在机器人臂的实际操作中，工件W1具有附接工件W2的附接部(凹部)。此外，工件W2具有附接工件W1的附接部(凸部)。这里，将描述本示例性实施例的机械手控制设备500的工件W1的抓握处理方法。作为先决条件，假定在机器人臂主体200和机器人手主体300移动到恰好在工件W1的抓握位置之前的位置的状态下开始处理。此外，假设未执行力控制的第二指已经被定位，并且抓握指341通过在下面描述的抓握处理中执行的力控制来抓握工件W1。

将参照图6中的流程图描述由机器人手控制设备500执行的抓握处理的过程。例如，将针对根据抓握指令表511中描述的抓握指令编号3抓握工件W1的情况描述抓握处理。

首先，在步骤S11中，机器人手控制设备500将控制切换单元548切换到接触点1以执行力控制。如图4所示，目标抓握力为5N。从力控制单元547输出的抓握力控制值被用作从控制切换单元548输出的控制值。

在步骤S12中，力控制单元547确定目标抓握力与力传感器351检测到的值之间的差是否连续落入与力控制完成范围相对应的范围(阈值范围)内达到预定次数。如图4所示，力控制完成范围为1N，并且力控制完成计数数为3。因此，力控制部547确定目标抓握力与力传感器351的检测值之差在连续的三个控制时段(力控制完成计数数)内落入±1N的范围(力控制完成范围)内。如果与力传感器351检测到的检测值的差落入上述范围内达到预定次数(步骤S12中为“是”)，则确定力控制完成，并且完成确定信号转变到ON并从力控制单元547输出。然后，处理进行到步骤S13。如果该差不在该范围内(步骤S12中的“否”)，则处理返回到步骤S11。在步骤S13中，当完成确定信号转变为ON时，存储单元549存储从力控制单元547输出的抓握力控制值。

在步骤S14中，机器人手控制设备500将控制切换单元548切换到接触点2并执行位置控制。此时，位置控制单元546的目标抓握位置在完成确定信号转变为ON时切换到编码器检测到的当前位置。通过该处理，从控制切换单元548输出接触点2的输入，即存储在存储单元549中的抓握力控制值和从位置控制单元546输出的抓握位置控制值之和，作为控制值。另外，由于抓握力的波动降低到预定的力完成范围内的水平，所以可以将处理转变到步骤S14的定时视为抓握控制完成的定时。

如上所述，根据本示例性实施例中描述的机器人手控制设备500，当仅用于执行力控制的抓握控制被切换到用于仅执行位置控制的抓握控制时，在如下状态下执行位置控制：对该工件施加与在力控制中获取期望的抓握力时所存储的抓握力控制值相对应的抓握力。通过执行这样的控制，在工件抓握控制中仅执行力控制的抓握控制被切换为仅执行位置控制的抓握控制时，可以降低抓握力产生的波动并使其稳定。因此，不需要执行用于将力控制转变到位置控制的处理所花费的时间，从而可以在抓握之后立即输送工件。此外，即使在输送操作中工件被加速，也可以在正确的抓握位置进行组装，因为工件通过位置控制被定位，并且无位置偏差地被稳定地抓握。

图7是示出第一示例性实施例和比较例中的抓握力的时间历史响应的曲线图。这里，第一示例性实施例对应于如上所述执行抓握处理的情况。另一方面，比较例对应于跳过图6中的步骤S13中的处理并且在步骤S14中将接触点切换到接触点3而不是接触点2的情况。换句话说，仅执行力控制的抓握控制被简单地切换到仅执行位置控制的抓握控制。

如图7所示，在第一示例性实施例中，与比较例相比，可以减少完成抓握控制所花费的时间。根据实验发现，完成抓握控制所需的时间可以缩短约0.1秒。在比较例中，由于仅执行力控制的抓握控制被直接切换到用于仅执行位置控制的抓握控制，所以力控制的抓握力控制值变为0。因此，由于工件的刚性，抓握指的末端被推回，使得抓握力产生波动。因此，尽管位置控制单元546用于恢复原始位置和抓握力，但是将偏差设置为0以完成抓握操作需要时间。

在另一方面，在第一示例性实施例中，存储在存储单元549中的“紧接在将力控制切换至位置控制之前的抓握控制值”被设置为位置控制的初始值。结果，在对工件施加力的同时，力控制可以被转变为位置控制。因此，可以使抓握力的波动最小化，由此可以在短时间段内完成抓握动作。

另外，虽然在抓握指令表511中描述的力控制完成计数数可以由用户设置，但是其数量可以通过以下方法自动设置。

在以下描述中，自动设置力控制完成计数数的方法将参照图8中的流程图和图9中的图来进行描述，图9按时间顺序示出了力传感器351检测到的抓握力的时间历史响应。在图9中，黑点表示实际的检测波形，并且，白点表示估计波形。点的数量对应于检测到抓握力的次数。作为先决条件，假定该处理在机器人臂主体200和机器人手主体300被移动到正好在工件W1的抓握位置之前的位置的状态下开始。此外，假定作为第二指的抓握指342已经被定位，并且作为第一指的抓握指341通过在后述的抓握处理中执行的力控制抓握工件W1。

下文中，本示例性实施例将参照图8中的流程图进行描述。首先，在步骤S21，机器人手控制设备500设置用于自动设置力控制完成计数数的参数。该参数可以是抓握指令编号或作为力控制完成计数数所采取的范围。外部个人计算机(PC)(未示出)或外部输入设备700经由机器人系统控制装置400或机器人手控制装置500的通用信号接口(未示出)输入参数。此外，与抓握指令编号相关联的抓握操作的值而不是力控制完成计数数被预先输入到抓握指令表511。

在步骤S22中，基于所设置的抓握指令编号，开始执行抓握操作。执行该抓握操作直到在步骤S27中操作结束。

在步骤S23中，机器人手控制设备500根据力传感器351检测到的力传感器值，确定抓握指是否与工件接触。例如，如果力传感器351检测到大于目标抓握力的10％或更多的值，则确定抓握指与工件接触。如果确定抓握指与工件接触(步骤S23中为“是”)，则机器人手控制设备500从此时间点开始在存储单元549中记录力传感器351的检测值的时间历史响应作为日志，并且处理进行到步骤S24。如果确定抓握指不与工件接触(步骤S23中的“否”)，则处理返回到步骤S23的开始状态，并且连续执行抓握操作。

在步骤S24中，机器人手控制设备500确定目标抓握力与力传感器351检测到的值之间的差是否落入力控制完成范围(阈值范围)内。如果确定该差落入该范围内(步骤S24中的“是”)，则处理进行到步骤S25。如果确定该差落在范围(阈值)之外(步骤S24中的“否”)，则处理返回到步骤S24的开始状态，并且连续执行抓握操作。

在步骤S25中，根据在步骤S23中从时间点记录的力传感器值的时间历史响应来指定抓握力波形的振荡频率。在本示例性实施例中，抓握力波形的振荡频率通过以下方法来指定。作为先决条件，假定抓握力波形相对于目标抓握力没有偏移，并且其响应可以通过二次系统来近似。此时，抓握模型可以通过如下的简单弹簧质量-阻尼系统的运动方程来表达。

ma+cv+k(x-x₀)＝f 式1

这里，“m”表示质量，“c”表示粘度系数，“k”表示弹簧常数，“a”表示抓握指的加速度，“v”表示抓握指的速度，“x”表示抓握指的位移，“x₀”表示弹簧的平衡点，并且“f”表示抓握力。这里，第i个样本(计数数)的速度v(i)和加速度a(i)通过由下式表达的后向差分离。

另外，“Ts”是机器人手控制设备500的控制周期，并且值x(0)满足条件“x(0)＝x(-1)＝x(1)”。第i个样本的运动方程由来自式1的下式表达。

当获得第一到第n样本的响应时，运动方程可以由下式表达。

这里，如果“A”、“b”和“θ”中的每一个满足式6，则式5可以由下式表达。

Aθ＝b 式7

“A”和“b”是已知的值，而“θ”由独立的四个元素组成，使得如果“n”为4或更大，则满足以下条件。

θ＝A^-1b 式8

因此，可以获取“θ”的元素“m”和“k”，从而可以通过下式导出要获取的抓握力“fre”的振荡频率。

此外，频率可以通过利用使用除上述之外的模型的参数估计方法来指定。此外，如果在确定与工件接触之后的计数“n”的数量小于4，则不能通过式8获得“A”的逆矩阵。因此，抓握操作继续到下一个控制时段，而没有指定频率。

此外，在步骤S26中，机器人手控制设备500确定在力传感器351检测到的值的时间历史响应中是否检测到在步骤S25中指定的频率的抓握力波形的极值。抓握力波形的极值是指当波形被假定为正弦波时的局部最大值或局部最小值。换句话说，机器人手控制设备500确定在步骤S25中指定的频率的抓握力波形的局部最大值或局部最小值是否落入力控制完成范围内。如果确定极值落入该范围内(步骤S26中的“是”)，则处理进行到步骤S27。如果确定极值落在范围之外(步骤S26中的“否”)，则处理进行到步骤S28。

在步骤S27中，从力传感器351检测到的值的时间历史响应中登记力控制完成计数数。在力传感器351检测到的值的时间历史响应中，如果将检测值连续落在力控制完成范围内的时间表示为“tr”，并且机器人手控制设备500的控制周期表示为“Ts”，则力控制完成计数数可以由tr/Ts获得。通过更新图4中的抓握指令表511中所述的相应抓握指令编号的力控制完成计数数来登记力控制完成计数数。在力控制完成计数数已经被登记之后，抓握操作和力传感器值的时间历史响应的日志记录停止并结束。

如果力控制完成计数数落在对其指定的范围之外，则机器人手控制设备500通知用户力控制完成计数数超过了指定范围，并且在不更新抓握指令表511的情况下结束处理。

在处理进行到步骤S28的情况下，机器人手控制设备500对在步骤S25中指定的振动频率取倒数，以获得抓握力波形的振动周期。然后，机器人手控制设备500在超过获取周期的一半但小于获取周期的四分之三的时段内连续执行抓握操作。因为极值出现在波形周期的二分之一到四分之三之间的时段内，所以通过如上所述设置抓握操作的持续时间，可以增加检测极值的确定性。

在步骤S28中继续抓握操作之后，处理返回到步骤S24的开始状态。由于在步骤S26中在力控制完成范围内无法检测到抓握力波形的极值，所以在可以检测到极值的时段内进行抓握操作。通过上述方法，力控制完成计数数可以被自动设置。

将参照图9通过实际操作来描述该方法。在图9中，当时间“t”满足“t＝3Ts[ms]”时，检测到的抓握力超过目标抓握力的10％，并且在步骤S23中确定与工件的接触。

当时间“t”满足“t＝5Ts[ms]”时，检测到的抓握力被确定为落入力控制完成范围内(步骤S24中为“是”)。然而，因为在确定与工件接触后的计数数小于4(图9中为3个计数)，所以机器人手控制设备500继续下一个控制时段的抓握操作，而不指定频率。

当时间“t”满足“t＝6Ts[ms]”时，确定检测到的抓握力落入力控制完成范围内(步骤S24中的“是”)，并且在步骤S25中获取频率，因为确定与工作接触后的计数数是4或更大。然而，根据直到此时检测的波形(黑点)，确定未检测到抓握力波形的极值(步骤S26中的“否”)。因此，为了获得极值，在步骤S28中将抓握操作延长由白点表示的时段。

当时间“t”满足“t＝7Ts[ms]”时，检测到的抓握力被确定为落在力控制完成范围之外(步骤S24中的“否”)，使得处理返回到步骤S24的前一步骤。

当时间“t”满足“t＝9Ts[ms]”时，确定检测到的抓握力落入力控制完成范围内(步骤S24中的“是”)，并且确定与工件接触后的计数数是4或更大，使得在步骤S25中获得频率。虽然根据直至此时检测到的波形(黑点)来检测抓握力波形的极值(步骤S26中为“否”)，但确定极值落在力控制完成范围之外。因此，为了获取落入力控制完成范围内的极值，在步骤S28中将抓握操作延长由白点表示的时段。

当时间“t”满足“t＝12Ts[ms]”时，确定检测到的抓握力落入力控制完成范围内(步骤S24中的“是”)，并且确定与工件接触后的计数数是4或更大，使得在步骤S25中从波形获得频率。根据直至此时检测到的波形(黑点)来检测抓握力波形的极值(步骤S26中为“是”)，并且确定极值落在力控制完成范围内。

如果检测值连续落入到此时的力控制完成范围内的时间被表示为“tr”，并且机器人手控制设备500的控制时段被表示为“Ts”，则可以通过tr/Ts(图9中为4个计数)获得力控制完成计数数。之后，在步骤S27中登记力控制完成计数数，并且抓握操作和由力传感器351检测到的值的时间历史响应的日志记录停止并结束。

通过上述处理，可以迅速地确定抓握力的波动是否落入任意限定的力控制完成范围内，并且可以自动设置力控制完成计数数。此外，由于抓握动作的延长时间被设置为能够可靠地检测抓握力波形的极值的范围内的时段，所以可以提高确定力控制完成的精度。

此外，可以减少仅用于执行力控制的抓握控制被切换到用于仅执行位置控制的抓握控制时产生的抓握力的波动。因此，不需要执行用于将力控制转变到位置控制的处理所花费的时间，从而可以在抓握之后立即输送工件。通过这种构造，工件在被定位时可以以一定的抓握力抓握，并且在被抓握后被快速输送和组装。

在第一示例性实施例中，已经描述了具有两个手指的机器人手。然而，本公开也适用于具有三个手指的机器人手。下面将详细描述第二示例性实施例。

第二本示例性实施例中的机器人系统100的构造与参照图1描述的第一示例性实施例中的构造类似。因此，相同的附图标记被应用于与第一示例性实施例中的类似或对应的部件，并且，在将主要描述与第一示例性实施例的不同点的同时，将省略或简化其描述。

在本示例性实施例中，类似于图1所示的第一示例性实施例，使用机器人系统100，并且使用下述机器人手主体300'来代替机器人手主体300。更具体而言，机器人系统100包括机器人臂主体200、机器人手主体300'、机器人臂控制设备600'以及机器人手控制设备500'。类似地，作为组装零件的工件W1被放置在工件载置台S1上，并且，作为工件W1组装到的组装目标物体的工件W2被固定在工件固定台S2上。例如，本示例性实施例适用于通过使用机器人手主体300'由机器人臂主体200抓握工件W1并且操作转变到输送操作的情况。

因为本示例性实施例在机器人手主体300'和机器人手控制设备500'不同于第一示例性实施例，所以下面将描述机器人手主体300'和机器人手控制设备500'。

图10是示出机器人手主体300'的示意性构造的图。机器人手主体300'包括三个手指和总共具有三个自由度的打开/关闭驱动机构J1'，J2'和J3'。手指以120度的角度平均相互排列。每个指包括打开/关闭驱动机构J1'，J2'或J3'中的一个，并用于抓握工件W1。用作用于分别驱动打开/关闭驱动机构J1'，J2'和J3'的驱动单元的电机311'，312'和313'被布置在机器人手主体300'的打开/关闭驱动机构J1'，J2'和J3'上。这些指经由直接连接到电机311'，312'和313'的齿轮321'，322'和323'驱动。此外，用于检测电机311'，312'和313'的旋转角的编码器331'，332'和333'被布置在电机311'，312'和313'上。此外，力传感器351'，352'和353'被布置在相应手指的前端，从而可以检测沿抓握方向施加到各个手指的外力。

此外，类似于第一示例性实施例，在图1中的机器人系统控制装置400'中，机器人手控制设备500'包括CPU、ROM、RAM和通用信号接口。然而，存储在ROM中的控制程序的内容和抓握指令表511'不同于第一示例性实施例中描述的那些。

图11是示出根据本示例性实施例的机器人手控制装置500'的示意性构造的图。简而言之，该构造与第一示例性实施例的构造的不同之处在于，其增加了用于控制打开/关闭驱动机构J3的功能。机器人手控制设备500'的控制结构包括指令值生成单元530'、电机控制单元541'，542'和543'以及电机驱动器551'，552'和553'。基于抓握指令和抓握指令表511'，指令值生成单元530'将用于控制相应电机311'，312'和313'的控制参数提供给电机控制单元541'，542'和543'。该情况下的控制参数包括打开/关闭驱动机构控制模式、目标抓握位置、目标抓握力、力控制完成范围以及力控制完成计数数。

另外，如果电机311'，312'和313'中的各个的打开/关闭驱动机构控制模式是位置控制，则目标抓握位置被提供给电机控制单元541'，542'和543'中的各个。此外，如果电机311'，312'和313'中的各个的打开/关闭驱动机构控制模式是力控制，则目标抓握力、力控制完成范围和力控制完成计数数被提供给电机控制单元541'，542'和543'中的各个。

在本示例性实施例中，可以为电机311'，312'和313'中的各个选择位置控制和力控制中的任何一个。电机311'，312'和313'的电机控制单元541'，542'和543'根据由指令值生成单元530'提供的开/关驱动机构控制模式来将相应电机311'，312'和313'的控制值提供给电机驱动器551'，552'和553'。

电机控制单元541'，542'和543'的功能彼此相似，并且当关注电机控制单元541'时，其构造和操作与图3所示的第一示例性实施例中的构造和操作类似。

随后，将描述图12中的抓握指令表511'。抓握指令表511'与图4所示的第一示例性实施例的抓握指令表511不同之处在于，对于打开/关闭驱动机构J1'，J2'和J3'设置了与位置控制或力控制有关的参数。

换句话说，在抓握指令表511'中，在各个抓握指令编号处设置各个打开/关闭驱动机构J1'，J2'和J3'的打开/关闭驱动机构控制模式，抓握形式以及诸如目标抓握位置、目标抓握力、力控制完成范围和力控制完成计数数的各种项目。在本示例性实施例中，以下八种类型中的任何一种被设置为打开/关闭驱动机构控制模式。换句话说，打开/关闭驱动机构控制模式可以是八种类型，即[PPP]，[FPP]，[PFP]，[PPF]，[FFP]，[FPF]，[PFF]和[FFF]中的任何一种，并且可以通过使用三个抓握指执行各种控制。

这里，将描述在本示例性实施例中由机器人手控制设备500'执行的工件W1的抓握处理方法。作为先决条件，假设在机器人臂主体200和机器人手主体300'移动到恰好在工件W1的抓握位置之前的位置的状态下开始处理。在开始处理之后，机器人手控制设备500'执行所有手指的力控制，以通过下面描述的抓握处理抓握工件W1。

类似于第一示例性实施例，上述的机器人手控制设备500'根据图5中的框图和图6中的流程图执行抓握处理的过程。然而，将详细描述与第一示例性实施例不同的相应步骤中的处理。

首先，在步骤S11中，机器人手控制设备500'将各个手指的控制切换单元548切换到接触点1并执行力控制。从各个手指的力控制单元547输出的抓握力控制值被用作从各个手指的控制切换单元548输出的控制值。

在步骤S12中，各个手指的力控制单元547确定抓握力控制值与力传感器检测到的值之间的差是否连续落入预定次数的范围内。这里，各个手指具有不同的目标抓握力、力控制完成范围和力控制完成计数数。因此，如果布置在各个手指上的力传感器的所有检测值落入范围内(步骤S12中为“是”)，则确定力控制完成，并且完成确定信号被转变为ON并且从各个手指的力控制单元547输出。然后，处理进行到步骤S13。如果布置在手指上的力传感器的检测值并非全部落入所述范围内(步骤S12中的“否”)，则处理返回到步骤S11。

在步骤S13中，在完成确定信号转变为ON之后，存储单元549将从各个手指的力控制单元547输出的抓握力控制值存储在RAM中。在本示例性实施例中，存储三个手指的抓握力控制值。

在步骤S14中，机器人手控制设备500'将控制切换单元548切换到接触点2并执行位置控制。此时的位置控制单元546的目标抓握位置在完成确定信号转变为ON时切换为由编码器331'，332'或333'检测到的当前位置。此外，从控制切换单元548输出的控制值是输入到接触点2的值，即存储在各个存储单元549中的抓握力控制值和从各个位置控制单元546输出的抓握位置控制值的和。此外，由于抓握力的波动降低到预定的力完成范围内的水平，所以可以将处理转变到步骤S14的定时视为抓握控制完成的定时。通过上述控制，可以在将力施加到抓握部的同时将控制切换到用于执行位置控制的抓握控制。

另外，类似于第一示例性实施例，虽然在抓握指令表511'中描述的力控制完成计数数可以由用户设置，但是其数量可以通过以下方法自动设置。

基本上，类似于第一示例性实施例，根据图8中的流程图执行自动设置力控制完成计数数的方法。其设置方法与第一示例性实施例的不同之处在于：针对各个手指设置力控制完成计数数，并且针对各个手指执行步骤S23和随后的步骤中的处理。考虑到上述差异，可以通过图8中的流程图自动设置力控制完成计数数。

如上所述，根据本示例性实施例的机器人手控制设备500'，即使抓握部具有三个手指，也可以减小当抓握控制被切换到用于只执行位置控制的抓握控制时产生的抓握力的波动。因此，不需要执行用于将力控制转变到位置控制的处理所花费的时间，从而可以在抓握之后立即输送工件。通过该构造，即使布置在抓握部上的手指的数量改变，也可以在定位时以一定的抓握力抓握工件，并在抓握后迅速输送和组装。此外，工件可以通过多个抓握指稳定地抓握、输送和组装。

在上述第一和第二示例性实施例中，每当抓握工件时，存储在力控制完成时从力控制单元547输出的抓握力控制值。在本公开的第三示例性实施例中，之前存储的抓握力控制值可以用于下一个工件。

在下文中，将相同的附图标记应用于与第一示例性实施例的构造类似或相对应的构造，并且将省略或简化其描述，并且将主要描述与第一示例性实施例的不同点。

在本示例性实施例中，类似于第一示例性实施例，使用机器人系统100。更具体地，机器人系统100包括机器人臂主体200、机器人手主体300、机器人系统控制装置400”、机器人手控制设备500”和机器人臂控制设备600”。

类似地，作为组装零件的工件W1被放置在工件载置台S1上，并且作为组装目标物体的工件W2被固定到工件固定台S2上。例如，本示例性实施例适用于通过使用机器人手主体300由机器人臂主体200抓握工件W1并且操作转变到输送操作的情况。

本示例性实施例在机器人手动控制设备500”方面与第一示例性实施例不同。此外，类似于第一示例性实施例，机器人手控制设备500”包括CPU、ROM、RAM和通用信号接口。关于存储在ROM和RAM中的信息，本示例性实施例与第一示例性实施例不同。在ROM中存储用于实现本示例性实施例中的下述抓握处理的机器人手主体300的控制程序。

本示例性实施例的机器人手控制设备500”的控制结构与第一示例性实施例的控制结构的不同之处在于改变了电机控制单元541和542的功能。本示例性实施例中的电机控制单元541”和542”的功能彼此类似，使得作为示例在图13中示出了打开/关闭驱动机构J1的电机控制单元541”的框图。

将参照图13描述与第一示例性实施例中描述的构造不同的部分。当从力控制单元547输出的完成确定信号变为ON时，存储单元549将此时从力控制单元547输出的抓握力控制值与基于下述抓握处理过程的抓握指令编号相关联地存储。

基于电机311的控制模式和抓握处理过程，控制切换单元548选择与位置控制单元546连接的接触点3、与力控制单元547连接的接触点1以及与位置控制单元546和存储单元549连接的接触点2中的任一者。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点1，则从控制切换单元548输出从力控制单元547接收到的抓握力控制值，并且执行力控制。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点2，则类似于第一示例性实施例，从控制切换单元548输出来自位置控制单元546的抓握位置控制值和来自存储单元549的抓握力控制值的和，并且执行位置控制。

如果控制切换单元548的接触点被切换到接触点3，则类似于第一示例性实施例，从控制切换单元548输出从位置控制单元546接收到的抓握位置控制值，并且执行抓握指的位置控制。

通过执行上述控制，当将用于对抓握指施加目标抓握力的力控制切换至用于将抓握指设置至目标位置的位置控制时，可以将控制切换至如下抓握控制，即紧接在执行切换之前维持抓握力控制值(即，抓握力)的同时仅执行位置控制。

这里，将描述在本示例性实施例中由机器人手控制设备500”执行的工件W1的抓握处理方法。作为先决条件，类似于第一示例性实施例，假定在机器人臂主体200和机器人手主体300被移动到正好在工件W1的抓握位置之前的位置的状态下开始该处理。此外，假定第二指已经被定位，并且作为第一指的抓握指341通过由下述抓握处理执行的力控制来抓握工件W1。

将参照图14中的流程图描述由机器人手控制设备500”执行抓握处理的过程。例如，将针对根据抓握指令表511中描述的抓握指令编号3抓握工件W1两次的情况描述抓握处理。

首先，在步骤S31中，机器人手控制设备500”根据不同的抓握指令编号确定是否要执行处理，或者是否要新存储抓握力控制值。在抓握指令值存储单元510中存储的抓握指令表511中，关于是否新存储抓握控制值被描述为控制机器人手300所需的相对设置值。如果要根据不同的抓握指令编号执行处理，或者，要新存储抓握力控制值(步骤S31中为“是”)，则处理进行到步骤S32。在其他情况下，处理进行到步骤S36。

在步骤S32中，机器人手控制设备500”将控制切换单元548切换到接触点1并执行力控制。根据抓握指令编号3，目标抓握力为5N。从力控制单元547输出的抓握力控制值和从存储单元549输出的抓握力控制值的和被用作从控制切换单元548输出的控制值。

然而，此时，因为抓握力控制值未被存储在存储单元549中，所以从存储单元549输出“0”作为抓握力控制值。结果，仅从力控制单元547输出的抓握力控制值被用作从控制切换单元548输出的控制值。

在步骤S33中，力控制单元547确定目标抓握力与力传感器351所检测到的值之间的差是否连续落入范围内达到预定次数。根据抓握指令编号3，力控制完成范围是1N，并且力控制完成计数数是3。因此，力控制单元547确定目标抓握力与力传感器351检测到的值之间的差是否在连续的三个控制时段(力控制完成计数数)内落入±1N的范围(力控制完成范围)内。如果与力传感器351检测到的检测值的差落入上述范围内达到预定次数(步骤S33中为“是”)，则确定力控制完成，并且完成确定信号转变为ON并从力控制单元547输出。然后，处理进行到步骤S34。如果该差不落入该范围内(步骤S33中的“否”)，则处理返回到步骤S32。

在步骤S34中，在完成确定信号转变为ON之后，从力控制单元547输出的抓握力控制值此时与抓握指令编号相关联地存储在存储单元549中。在本示例性实施例中，抓握力控制值与抓握指令编号3相关联地存储。

在步骤S35中，控制切换单元548切换到接触点2，并且执行位置控制。此时，位置控制单元546的目标抓握位置在完成确定信号转变为ON时切换到由编码器检测到的当前位置。另外，从控制切换单元548输出的控制值是输入到接触点2的值，即与抓握指令编号3相关联地存储在存储单元549中的抓握力控制值与从位置控制单元546输出的抓握位置控制值的和。此外，由于抓握力的波动小，所以处理转变到步骤S35的定时可以被视为抓握控制完成的定时。

此外，在步骤S36中，机器人手控制设备500”将控制切换单元548切换到接触点1并执行力控制。根据抓握指令编号3，目标抓握力为5N。从力控制单元547输出的抓握力控制值和从存储单元549输出的抓握力控制值的和被用作从控制切换单元548输出的控制值。

此时，从存储单元549输出与抓握指令编号3相关联地存储在存储单元549中的抓握力控制值。

在步骤S37中，力控制单元547确定抓握力控制值与力传感器351检测到的值之间的差是否连续落入范围内达到预定次数。如果该差落入上述范围内(步骤S37中的“是”)，则确定力控制完成，并且完成确定信号转变为ON并从力控制单元547输出。然后，处理进行到步骤S35。如果该差不在该范围内(步骤S37中的“否”)，则处理返回到步骤S36。

图15是示出第一和第三示例性实施例和比较例中的抓握力的时间历史响应的曲线图。这里，第一示例性实施例对应于在之前尚未根据抓握指令编号3操作机器人手的状态下根据抓握指令编号3执行处理的情况。换句话说，通过步骤S31中的确定，抓握处理进行到步骤S32，并进行抓握处理。第三示例性实施例对应于在机器人手已经根据抓握指令编号3操作的状态下根据抓握指令编号3执行处理的情况。换句话说，抓握处理通过步骤S31的确定进行到步骤S36，并进行抓握处理。

另一方面，比较例对应于跳过图14中的步骤S34中的处理并且在步骤S35中将接触点切换到接触点3而不是接触点2的情况。换句话说，执行力控制的抓握控制被简单地切换到仅执行位置控制的抓握控制。

如图15所示，在第一和第三示例性实施例中，与比较例相比，可以减少完成抓握控制所花费的时间。在比较例中，在紧接力控制切换到位置控制之后的时段中，由于位置控制的偏差为0，所以抓握位置控制值变为0。因此，由于工件的刚性而导致抓握指的末端被推回，使得抓握力发生变化。因此，尽管位置控制单元546用于返回到原始位置，但是将偏差设置为0以完成抓握操作需要时间。

另一方面，在第一示例性实施例中，因为力控制可以在连续施加力的同时转变到位置控制，所以可以减小抓握力的变化，并且抓握控制可以在短时间段内完成。此外，在第三示例性实施例中，当在步骤S36中执行力控制时，与抓握指令编号3相关联的抓握力控制值作为前馈被应用。因此，可以迅速地解决力控制的响应，由此可以比第一示例性实施例更快地完成抓握控制。由于用作机器人手主体300的驱动单元的电机311或齿轮321由于摩擦而经过多年退化，所以难以通过计算预先获得前馈量。然而，也可以通过图14所示的抓握处理来获得前馈量。

此外，虽然在抓握指令表511中描述的力控制完成计数数可以由用户设置，但是其数量可以通过与第一示例性实施例中描述的方法类似的方法被自动设置。

此外，与各种工件对应的抓握力控制值可以彼此相关联地存储在存储单元549中，并且可以如上所述执行抓握控制。

如上所述，本示例性实施例的机器人手控制设备500”可以减小当抓握手指的控制从力控制切换到位置控制时产生的抓握力波动。因此，不需要执行用于将力控制转变到位置控制的处理所花费的时间，从而可以在抓握之后立即输送工件。此外，由于已经执行的抓握指令编号与抓握力控制值相关联地被存储，所以可以减少在第二次以及以后执行抓握处理所花费的时间。通过这种构造，工件在被定位时可以以一定的抓握力抓握，并且在被抓握后被快速输送和组装。

此外，具体而言，通过机器人手控制设备500,500'和500”执行第一、第二和第三示例性实施例中描述的抓握处理过程。因此，存储用于实现上述功能的软件的程序的存储介质被供给到机器人手控制设备500、500'或500”，并且CPU可以将存储在存储介质中的程序读取并执行以实现本公开的示例性实施例。在这种情况下，从存储介质读取的程序本身实现了上述示例性实施例中描述的功能，因此程序本身和存储该程序的存储介质构成了本公开。

此外，在本示例性实施例中，尽管程序存储在用作计算机可读存储介质的ROM或RAM中，但是本公开不限于此。只要存储介质是计算机可读存储介质，用于实现本公开的程序可以被存储在任何类型的存储介质中。例如，硬盘驱动器(HDD)、外部存储设备或记录盘可以用作用于供给程序的记录介质。

虽然已经针对示例性实施例描述了本公开，但是下面的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种机器人手，其用于利用多个抓握部抓握目标物体，所述机器人手包括：

驱动源，其被构造为驱动多个抓握部；

力控制单元，其被构造为基于抓握力控制值控制多个抓握部的抓握力；

位置控制单元，其被构造为基于抓握位置控制值控制多个抓握部的抓握位置；以及

控制切换单元，其被构造为在力控制单元执行的力控制和位置控制单元执行的位置控制之间切换，

其中，当控制切换单元将力控制切换到位置控制时，在力控制切换到位置控制之前的抓握力控制值被施加到驱动源的状态下，抓握位置控制值被施加到驱动源。

2.根据权利要求1所述的机器人手，所述机器人手还包括：

检测单元，其被构造为检测抓握力，

其中，在目标抓握力与检测单元检测到的抓握力之间的差连续落入预定阈值范围内达到预定次数的情况下，力控制单元确定力控制完成，并且

其中，当控制切换单元将力控制切换到位置控制时，在确定力控制完成的抓握力控制值被施加到驱动源的状态下，抓握位置控制值被施加到驱动源。

3.根据权利要求2所述的机器人手，其中，当多个抓握部接触目标物体时，力控制单元基于检测单元检测到的抓握力的时间历史响应的波形，来确定目标抓握力与检测单元检测到的抓握力之间的差的极值是否落入阈值范围内。

4.根据权利要求3所述的机器人手，

其中，力控制单元根据波形指定振荡的频率，并在确定极值落入阈值范围内的情况下，将用于进行确定的检测次数确定为所述预定次数，并且

其中，在确定极值落在阈值之外的情况下，力控制单元在比根据指定频率获取的周期的二分之一长且比所述周期的四分之三短的时段内执行抓握操作，以将用于确定极值落入阈值范围内所需的检测次数确定为所述预定次数。

5.一种机器人装置，其包括具有用于利用多个抓握部抓握目标物体的机器人手的机器人臂，所述机器人手包括：

驱动源，其被构造为驱动多个抓握部；

力控制单元，其被构造为基于抓握力控制值控制多个抓握部的抓握力；

位置控制单元，其被构造为基于抓握位置控制值控制多个抓握部的抓握位置；以及

控制切换单元，其被构造为在力控制单元执行的力控制和位置控制单元执行的位置控制之间切换，

其中，当控制切换单元将力控制切换到位置控制时，在力控制切换到位置控制之前的抓握力控制值被施加到驱动源的状态下，抓握位置控制值被施加到驱动源。

6.一种制造物品的方法，其中所述物品是使用根据权利要求5所述的机器人装置制造的。

7.一种机器人手的控制方法，所述机器人手包括被构造为驱动多个抓握部的驱动源、被构造为基于抓握力控制值控制多个抓握部的抓握力的力控制单元、被构造为基于抓握位置控制值控制多个抓握部的抓握位置的位置控制单元、以及被构造为在力控制单元执行的力控制和位置控制单元执行的位置控制之间切换的控制切换单元，所述控制方法包括：

在力控制切换到位置控制之前的抓握力控制值被施加到驱动源的状态下，将抓握位置控制值施加到驱动源，并且将力控制切换到位置控制。

8.根据权利要求7所述的机器人手的控制方法，

其中，机器人手包括用于检测抓握力的检测单元，并且

其中，在目标抓握力与检测单元检测到的抓握力之间的差连续落入预定阈值范围内达到预定次数的情况下，力控制单元确定力控制完成。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其存储用于执行机器人手的控制方法的程序，所述机器人手包括被构造为驱动多个抓握部的驱动源、被构造为基于抓握力控制值控制多个抓握部的抓握力的力控制单元、被构造为基于抓握位置控制值控制多个抓握部的抓握位置的位置控制单元、以及被构造为在力控制单元执行的力控制和位置控制单元执行的位置控制之间切换的控制切换单元，所述控制方法包括：

在力控制切换到位置控制之前的抓握力控制值被施加到驱动源的状态下，将抓握位置控制值施加到驱动源，并且将力控制切换到位置控制。

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