CN112654474A - 末端执行器装置 - Google Patents

Abstract

末端执行器装置具备：末端执行器，具有掌部及多个指部，在多个指部的各自上分别设置有能够检测至少三轴方向的外力的触觉传感器部；驱动装置，驱动掌部及多个指部的每一个；位置偏移方向判断部，将把持对象物嵌合于嵌合凹部时，在各触觉传感器部检测出的至少三轴方向的外力中的至少一个成为规定值以上的情况下，基于各触觉传感器部检测出的检测结果，来判断把持对象物的位置是否相对于嵌合凹部偏移；以及位置偏移校正部，使掌部朝位置偏移方向判断部判断出的位置偏移方向的反方向移动，来校正把持对象物相对于嵌合凹部的位置偏移。

Description

末端执行器装置

技术领域

本公开涉及一种具备末端执行器的末端执行器装置，该末端执行器具有触觉传感器。

背景技术

在专利文献1中公开了一种滑动式卡盘，具备：多个机械指；移动机构，分别使各机械指直线移动；回旋机构，使移动机构回旋以转换移动方向；以及马达，驱动移动机构及回旋机构，通过机械指的移动对把持对象物进行夹持。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-191193号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在所述滑动式卡盘中，设置有接触探测机构以探测把持对象物与机械指的接触状态，当进行将各机械指把持的零件插入到其他零件的作业时，要控制所有机械指与把持的零件的接触力均匀，使把持的零件与其他零件的中心位置一致，从而可进行准确的插入动作。

但是，在所述滑动式卡盘中，当所有机械指与把持的零件的接触力变得不均匀时，无法校正把持的零件的位置偏移，将把持的零件插入到其他零件可能需要花费一定的时间。

本公开的目的在于提供一种末端执行器装置，能够校正把持对象物相对于组装对象物的嵌合凹部的位置偏移。

用于解决技术问题的方法

本公开的一个示例的末端执行器装置具备：

末端执行器，具有掌部及多个指部，所述多个指部的延伸方向的一端部连接于所述掌部，并且在与所述延伸方向交叉的方向上分别向彼此接近的方向移动而能够进行把持把持对象物的把持动作，在所述多个指部各自的所述延伸方向的另一端部分别设置有能够检测至少三轴方向的外力的触觉传感器部；

驱动装置，驱动所述掌部及所述多个指部的每一个；

位置偏移方向判断部，在通过所述多个指部各自把持所述把持对象物的状态下使所述掌部接近组装对象物的嵌合凹部而将所述把持对象物嵌合于所述嵌合凹部时，在各所述触觉传感器部检测出的所述至少三轴方向的外力中的至少一个成为规定值以上的情况下，基于各所述触觉传感器部检测出的检测结果，判断所述把持对象物的位置相对于所述嵌合凹部朝哪个方向偏移；以及

位置偏移校正部，控制所述驱动装置，使所述掌部朝所述位置偏移方向判断部判断出的所述把持对象物相对于所述嵌合凹部的位置偏移方向的反方向移动，从而校正所述把持对象物相对于所述嵌合凹部的位置偏移。

发明效果

根据所述末端执行器装置，在多个指部各自对把持对象物进行把持的状态下，使掌部接近组装对象物的嵌合凹部并将把持对象物嵌合于组装对象物的嵌合凹部时，例如在把持对象物与嵌合凹部的开口边缘部接触的情况下，基于各触觉传感器部检测出的检测结果，判断把持对象物的位置是否相对于嵌合凹部偏移，使掌部朝判断出的把持对象物相对于嵌合凹部的位置偏移方向的反方向移动，从而校正把持对象物相对于嵌合凹部的位置偏移。采用这样的构成，可实现能够校正把持对象物相对于组装对象物的嵌合凹部的位置偏移的末端执行器装置。

附图说明

图1是表示本公开的第一实施方式的末端执行器装置的框图。

图2是表示图1的末端执行器装置的末端执行器的主视图。

图3是表示图2的末端执行器的指部的放大主视图。

图4是用于说明图1的末端执行器装置的嵌合处理的第一图。

图5是用于说明图1的末端执行器装置的嵌合处理的第二图。

图6是用于说明图1的末端执行器装置的嵌合处理的第三图。

图7是用于说明图1的末端执行器装置的嵌合处理的第四图。

图8是表示图2的末端执行器的第一变形例的指部的放大主视图。

图9是表示图2的末端执行器的第二变形例的指部的放大主视图。

图10是表示图2的末端执行器的第三变形例的指部的放大主视图。

图11是用于说明图1的末端执行器装置的嵌合处理的流程图。

图12是表示本公开的第二实施方式的末端执行器装置的框图。

图13是用于说明图12的末端执行器装置的坐标系的主视图。

图14是用于说明图12的末端执行器装置的位置偏移校正处理的第一流程图。

图15是用于说明图12的末端执行器装置的位置偏移校正处理的第二流程图。

具体实施方式

以下，参考附图来说明本公开的一个示例。另外，在以下说明中，根据需要会使用表示特定方向或位置的术语(例如包括“上”、“下”、“右”、“左”的术语)，但这些术语是为了便于参考附图理解本公开而使用的，本公开的技术范围并不受到这些术语的含义限定。此外，以下说明本质上只不过是例示，并不意图限制本公开、其应用物、或其用途。进而，附图是示意图，各尺寸的比率等未必与实物一致。

(第一实施方式)

例如，如图1所示，本公开的第一实施方式的末端执行器10构成机械手等末端执行器装置1的一部分。作为一个示例，末端执行器装置1具备末端执行器10、连接于末端执行器10的臂20、驱动末端执行器10及臂20的驱动装置30、控制驱动装置30的控制装置100、连接于控制装置100的操作部40以及向驱动装置30及控制装置100供电的电源50。控制装置100基于操作部40受理的操作，向驱动装置30输出指令，从而控制末端执行器10及臂20的驱动。臂20连接于末端执行器10的后述掌部11，可通过驱动装置30而任意变更末端执行器10的位置及姿势地运动。驱动装置30具有驱动掌部11及各指部12的马达(未图示)以及检测该马达的旋转的编码器(未图示)，并将编码器检测出的信息输出给控制装置100。

如图2所示，末端执行器10具备掌部11、连接于掌部11的多个指部12(在第一实施方式中为两根指部12)、设置于各指部12的触觉传感器部13及受力部14。

各指部12的延伸方向的基端部121连接于掌部11，在与其延伸方向交叉的方向上分别向彼此接近的方向移动而能够进行对把持对象物60进行把持的把持动作。

详细来说，作为一个示例，各指部12具有在其延伸方向上长度大体相同的大体矩形的板状，板面彼此对置而大体平行地并排配置，可通过驱动装置30而朝与板面正交的方向移动。另外，驱动各指部12的马达例如可以由线性马达构成。

各触觉传感器部13例如由静电电容式或者电阻式面状触觉传感器构成，以能够检测来自把持对象物60的外力的状态，设置在各指部12的延伸方向上的另一端部即前端部122。

详细来说，各触觉传感器部13构成为，各受力部14因来自把持对象物60的力而引起微小的位移/变形，检测此位移/变形作为电变化，从而能够检测至少三轴方向的外力。该实施方式中，如图2所示，各触觉传感器部13构成为，至少能够检测沿着各指部12的延伸方向上的Z方向的力、与Z方向正交且从一指部12朝向另一指部12的Y方向的力、以及与Z方向及Y方向正交的X方向(即贯穿图2的图纸的方向)的力。

作为一个示例，各受力部14构成为，由金属构成，经由触觉传感器部13而连接于多个指部12各自的各指部12的延伸方向的前端部122，利用多个指部12对把持对象物60进行把持时接受来自把持对象物60的力。

详细来说，各受力部14由在各指部12的延伸方向上延伸的第一板部件141、在与第一板部件141交叉(例如正交)的方向上向彼此远离的方向延伸的第二板部件142构成。

第一板部件141具有把持面15，该把持面15在与各指部12的延伸方向交叉的方向上，与把持对象物60对置配置而能够对把持对象物60进行把持，并接受与各指部12的延伸方向交叉的方向上的力。此外，第二板部件142具有按压面16，该按压面16在各指部12的延伸方向上配置成比多个指部12各自的前端部122更远离掌部11，且在与把持面15交叉(例如正交)的方向上延伸，并接受各指部12的延伸方向上的力。即，受力部14在各指部12的延伸方向及与各指部12的延伸方向交叉的方向上覆盖触觉传感器部13。

其次，说明所述末端执行器装置1的控制装置100。

所述控制装置100由进行运算等的CPU、预先存储控制末端执行器10所需的程序或数据等的ROM及RAM等存储介质、与末端执行器装置1的外部进行信号输入输出的接口部构成，如图1所示，具有嵌合控制部110。另外，嵌合控制部110是通过由CPU执行预定程序而实现的功能。

嵌合控制部110在多个指部12各自对把持对象物60进行把持的状态下，使掌部11从Z方向接近组装对象物70(参考图4)的嵌合凹部71(即使掌部11向图4的箭头A方向移动)而将把持对象物60嵌合于嵌合凹部71时，在触觉传感器部13检测到受力部14的按压面16接触到嵌合凹部71的开口边缘部72的情况下，利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70而将其嵌合于嵌合凹部71。

详细来说，如图5所示，嵌合控制部110在触觉传感器部13检测到受力部14的按压面16接触到嵌合凹部71的开口边缘部72时，如图6所示，解除多个指部12各自对把持对象物60的把持，使掌部11在Z方向上朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B移动。然后，如图7所示，嵌合控制部110在使多个指部12各自在Y方向(即与各指部12的延伸方向交叉的方向)上彼此接近而闭合的状态下，使掌部11从Z方向再次接近组装对象物70的嵌合凹部71，从而利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70并将其嵌合于嵌合凹部71。

另外，掌部11在Z方向上朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B移动，直到在Z方向上，掌部11到达各指部12的前端部122比把持对象物60更远离组装对象物70的嵌合凹部71的位置。掌部11的移动量例如基于驱动装置30的检测驱动掌部11的马达的旋转的编码器输出的信息，由嵌合控制部110进行计算。

此外，嵌合控制部110还具备嵌合判断部111，在利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70而将其嵌合于嵌合凹部71时，基于触觉传感器部13检测出的检测结果，判断把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合是否已完成。

例如，在各指部12对把持对象物60进行把持的状态下，使掌部11从Z方向接近组装对象物70的嵌合凹部71时，若触觉传感器部13检测出的Z方向的力成为规定值(例如2N)以上，如图5所示，则嵌合判断部111判断为受力部14的按压面16接触到组装对象物70的开口边缘部72。另外，该规定值是根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等而预先确定的。

此外，在闭合各指部12的状态下使掌部11从Z方向接近组装对象物70的嵌合凹部71，利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70时，若触觉传感器部13检测出的Z方向的力成为规定值(例如5N)以上，如图7所示，则嵌合判断部111判断为把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合已完成。在判断为把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合已完成时，嵌合控制部110停止掌部11向组装对象物70的嵌合凹部71的接近移动。

另外，也可以构成为，基于触觉传感器部13检测出的检测结果以及编码器输出的信息这两者，来判断把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合是否已完成。

接着，参考图11，说明将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71的嵌合处理。另外，以下说明的嵌合处理是通过由控制装置100执行预定程序来实施的。

如图11所示，嵌合处理开始后，嵌合控制部110在各指部12对把持对象物60进行把持的状态下，使掌部11向组装对象物70的嵌合凹部71接近移动(步骤S1)。

此时，嵌合判断部111判断触觉传感器部13检测出的Z方向的力是否为第一规定值(例如2N)以上(步骤S2)。在判断为触觉传感器部13检测出的Z方向的力小于第一规定值的情况下，重复进行步骤S2，直到触觉传感器部13检测出的Z方向力成为第一规定值以上。

在判断为触觉传感器部13检测出的Z方向的力成为第一规定值以上的情况下，嵌合判断部111判断为受力部14的按压面16接触到组装对象物70的开口边缘部72。由此，嵌合控制部110停止掌部11向组装对象物70的嵌合凹部71的接近移动，解除各指部12对把持对象物60的把持，并使掌部11朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B移动(步骤S3)。

掌部11朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B移动，若各指部12的前端部122到达比把持对象物60更远离组装对象物70的嵌合凹部71的位置时，则嵌合控制部110停止掌部11朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B的移动，在使各指部12彼此接近而闭合的状态下，使掌部11再次接近组装对象物70的嵌合凹部71(步骤S4)。

此时，嵌合判断部111判断触觉传感器部13检测出的Z方向的力是否为第二规定值(例如5N)以上(步骤S5)。在触觉传感器部13检测出的力小于第二规定值的情况下，重复进行步骤S5，直到触觉传感器部13检测到预定的力为止。

在判断为触觉传感器部13检测出的Z方向的力成为规定以上的情况下，嵌合判断部111判断为把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合已完成。由此，嵌合控制部110停止掌部11向组装对象物70的嵌合凹部71的再次接近移动(步骤S6)，结束把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合处理。

另外，在组装对象物70的嵌合凹部71，例如也包含在Z方向上贯穿的贯穿孔。

在第一实施方式的末端执行器10中具备受力部14，该受力部14经由触觉传感器部13连接于多个指部12各自的各指部12的延伸方向的前端部122，当多个指部12对把持对象物60进行把持时接受来自把持对象物60的力，该受力部14具有：把持面15，在与各指部12的延伸方向交叉的方向上与把持对象物60对置而配置，能够对把持对象物60进行把持；以及按压面16，在各指部12的延伸方向上配置成比多个指部12各自的前端部122更远离掌部11，且在与把持面15交叉的方向上延伸。利用这样的构成，例如以受力部14的把持面15对把持对象物60进行把持而移动到组装对象物70的嵌合凹部71后，可利用受力部14的按压面16将把持对象物60压向组装对象物70而将其嵌合于嵌合凹部71。即，可实现通过简单的构成就能将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71的具有触觉传感器部13的末端执行器10。

此外，受力部14在各指部12的延伸方向及与各指部12的延伸方向交叉的方向上覆盖触觉传感器部13。采用这样的构成，能够利用受力部14的按压面16将把持对象物60更可靠地压向组装对象物70。

此外，在第一实施方式的末端执行器装置1中，通过末端执行器10可实现通过简单构成就能将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71的末端执行器装置1。

此外，控制装置100具有嵌合控制部110，在多个指部12各自对把持对象物60进行把持的状态下，使掌部11接近组装对象物70的嵌合凹部71而将把持对象物60嵌合于嵌合凹部71时，在触觉传感器部13检测到受力部14的按压面16接触到嵌合凹部71的开口边缘部72的情况下，解除多个指部12各自对把持对象物60的把持，使掌部11朝远离把持对象物60的方向B移动后，在多个指部12各自在与各指部12的延伸方向交叉的方向上彼此接近而闭合的状态下使掌部11接近把持对象物60，从而利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70并将其嵌合于嵌合凹部71。利用该嵌合控制部110，可实现通过简单的控制处理就能将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71的末端执行器装置1。

此外，由于在多个指部12各自在与各指部12的延伸方向交叉的方向上彼此接近并闭合的状态下将把持对象物60压向组装对象物70，因此与在多个指部12各自对把持对象物60进行把持的状态下将把持对象物60嵌合于嵌合凹部71的情况相比，或者与在多个指部12各自相互张开的状态下使用任一指部12将把持对象物60压向组装对象物70的情况相比，能减小各指部12受到的负荷。结果，可实现耐久性高的末端执行器装置1。

此外，嵌合控制部110还具有嵌合判断部111，在利用按压面16将把持对象物60压向组装对象物70并将其嵌合于嵌合凹部71时，基于触觉传感器部13检测出的检测结果，判断把持对象物60向嵌合凹部71的嵌合是否已完成。利用该嵌合判断部111，能够将把持对象物60更可靠地嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71。

另外，末端执行器10并不限定于第一实施方式的构成，只要具备掌部11、能够进行把持把持对象物60的把持动作的多个指部12、能够检测来自把持对象物60的外力的触觉传感器部13以及具有把持面15与按压面16的受力部14即可。

在第一实施方式的末端执行器10中，触觉传感器部13只要设置在多个指部12各自的各指部12的延伸方向的前端部122，能够检测来自把持对象物60的外力即可，其构成及种类等可根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等进行设定。

受力部14并不限于由第一板部件141与第二板部件142构成的情况。例如，如图8所示，受力部14也可以仅由第一板部件141构成。该情况下，第一板部件141在Z方向上远离掌部11的前端面构成按压面16。

此外，例如如图9所示，受力部14也可以构成为具有设置在第一板部件141或第二板部件142中的任意一方的连接部17。该连接部17例如可由金属或者橡胶等弹性部件构成。另外，在图9的末端执行器10中，作为一个示例，第一板部件141经由触觉传感器部13连接于指部12，第二板部件142经由连接部17连接于指部12。通过这样的构成，能够提高受力部14的耐久性。

此外，例如如图10所示，受力部14也可以构成为具有第一按压面16、以及在与把持面15及第一按压面16交叉的方向上延伸的第二按压面18。图10的末端执行器10包括：具有把持面15的第一板部件141、具有第一按压面16的第二板部件142、以及与第一板部件141及第二板部件142交叉(例如正交)且具有第二按压面18的第三板部件143。通过这样的构成，可将把持对象物60嵌合于更多方式的组装对象物70的嵌合凹部71。

也可以在构成第一板部件141及第二板部件142的把持面15及按压面16的表面安装金属或者橡胶等弹性部件。通过这样的构成，可根据需要改变把持面15及按压面16的摩擦系数等物理特性。此外，可提高受力部14的维护性。

像这样，受力部14具有在与各指部12的延伸方向交叉的方向(例如Y方向)与把持对象物60对置配置而能够对把持对象物60进行把持并接受与各指部12的延伸方向交叉的方向上的力的把持面15、以及在各指部12的延伸方向(例如Z方向)上配置成比多个指部12各自的前端部122更远离掌部11且在与把持面15交叉的方向上延伸并接受各指部12的延伸方向上的力的按压面16即可，构成受力部14的各部件、以及把持面15及按压面16的形状及大小可根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等适当地设定。

(第二实施方式)

如图12所示，本公开的第二实施方式的末端执行器装置1与第一实施方式的不同点在于，控制装置100除了具有嵌合控制部110，还具有位置偏移方向判断部120以及位置偏移校正部130。在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的部分附加相同参考符号并省略说明，仅说明与第一实施方式不同的点。

另外，位置偏移方向判断部120及位置偏移校正部130的各部是通过由CPU执行预定程序而实现的功能。

位置偏移方向判断部120在多个指部12各自对把持对象物60把持的状态下使掌部11接近组装对象物70的嵌合凹部71并将把持对象物60嵌合于嵌合凹部71时，在各触觉传感器部13检测出的至少三轴方向的外力中的至少一个成为规定值以上的情况下(例如触觉传感器部13检测出的Z方向的力为2N以上，嵌合判断部111判断为把持对象物60与嵌合凹部71的开口边缘部72接触的情况下)，基于各触觉传感器部13检测出的检测结果，判断把持对象物60的位置相对于嵌合凹部71朝哪个方向偏移。

例如，将在两个指部12中的图2右侧的指部12(以下称为第一指部1201)配置的触觉传感器部13检测的X、Y及Z方向的力分别设为FX1、FY1、FZ1，将在图2左侧的指部12(以下称为第二指部1202)配置的触觉传感器部13检测的X、Y及Z方向的力分别设为FX2、FY2、FZ2。将第一指部1201的触觉传感器部13的坐标系、第二指部1202的触觉传感器部13的坐标系以及把持对象物60的坐标系示于图13。

在此情况下，位置偏移方向判断部120在判断为把持对象物60接触到嵌合凹部71的开口边缘部72时，根据各触觉传感器部13检测出的X、Y及Z方向的力的和或者差，来判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移发生在三轴方向的哪个方向。

例如，把持对象物60在Y方向上相对于嵌合凹部71的位置偏移根据Y方向的力的差(即FY1-FY2)或者Z方向的力的差(即FZ1-FZ2)来判断。在FY1-FY2或者FZ1-FZ2为正值的情况下，判断为把持对象物60在Y的正方向相对于嵌合凹部71偏移。

在嵌合凹部71的开口边缘部72形成有倾斜面721的情况下，在判断为把持对象物60接触到组装对象物70的开口边缘部72(即倾斜面721)之前，根据Z方向的力的差((即FZ1-FZ2)来判断把持对象物60在Y方向相对于嵌合凹部71的位置偏移，在判断为把持对象物60接触到组装对象物70的开口边缘部72之后，根据Y方向的力的差(即FY1-FY2)来判断把持对象物60在Y方向相对于嵌合凹部71的位置偏移。

把持对象物60在X方向上相对于嵌合凹部71的位置偏移根据X方向的力的差(即FX1-FX2)来判断。在FX1-FX2是负值的情况下，判断为把持对象物60在X的正方向相对于嵌合凹部71偏移。

把持对象物60绕Z方向上相对于嵌合凹部71的位置偏移根据X方向的力的和(即FX1+FX2)来判断。在FX1+FX2是正值的情况下，判断为把持对象物60绕图13中θZ所表示的旋转方向(即从Z轴的正的位置看向原点时，逆时针)偏移。

此外，位置偏移方向判断部120基于各触觉传感器部13检测出的三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差(例如FX1-FX2、FY1-FY2、FZ1-FZ2、FX1+FX2)的任一个或多个或者全部是否成为规定值(例如0.1N)以下，来判断是否结束把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移校正。该规定值是根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等预先确定的。

此外，位置偏移方向判断部120也能根据X方向的力的差(即FX1-FX2)及Z方向的力的差(即FZ1-FZ2)来判断是否为把持对象物60绕着X方向(即图13的θX方向)及/或Y方向(即图13的θY方向)而相对于嵌合凹部71位置偏移，从而在一个点上与嵌合凹部71的开口边缘部72接触。

位置偏移校正部130控制驱动装置30，使把持对象物60朝位置偏移方向判断部120判断的把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向的反方向(换句话说，与位置偏移方向同轴但朝向不同的方向)移动，从而校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移。

例如，假设通过位置偏移方向判断部120判断为把持对象物60相对于嵌合凹部71向X的正方向偏移。该情况下，位置偏移校正部130控制驱动装置30，驱动掌部11及各指部12中的至少一方，以使把持对象物60朝X的负方向移动规定量(例如0.05mm)。

另外，在校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移时，在各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和(即FZ1+FZ2)超过规定值(例如2N)，且位置偏移方向判断部120判断为把持对象物60接触到嵌合凹部71的开口边缘部72的情况下，位置偏移校正部130暂时中止位置偏移校正，使把持对象物60在Z方向上朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向移动，直到各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和(即FZ1+FZ2)成为规定值(例如2N)以下为止。

此外，在校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移时，在各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和低于规定值(例如1N)的情况下(即FZ1+FZ2＜1N)，位置偏移方向判断部120判断为无法维持把持对象物60对嵌合凹部71的开口边缘部72的接触。在判断为无法维持把持对象物60对嵌合凹部71的开口边缘部72的接触的情况下，位置偏移校正部130暂时中止位置偏移校正，使把持对象物60在Z方向上朝接近组装对象物70的嵌合凹部71的方向移动，直到各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和成为规定值以上(即FZ1+FZ2≥1N)为止。

在第二实施方式中，嵌合判断部111根据把持对象物60从Z方向接近组装对象物70的嵌合凹部71时由各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和(即FZ1+FZ2)是否超过规定值(例如2N)，来判断把持对象物60是否接触到嵌合凹部71的开口边缘部72。另外，该规定值是根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等预先确定的。

接着，参考图14及图15，说明将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71的嵌合处理中的、把持对象物60相对于组装对象物70的位置偏移校正处理。另外，以下说明的嵌合处理是通过由控制装置100执行预定程序而实施的。

如图14所示，在步骤S2中，在判断为触觉传感器部13检测出的Z方向的力成为第一规定值以上的情况下，嵌合控制部110停止掌部11相对于组装对象物70的嵌合凹部71的接近移动(步骤S11)，位置偏移方向判断部120判断把持对象物60的位置是否相对于嵌合凹部71偏移(步骤S12)。

在该位置偏移校正中，如图15所示，位置偏移校正部130判断各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和(即FZ1+FZ2)是否超过第一规定值(例如2N)(步骤S21)。在判断为各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和超过第一规定值的情况下，位置偏移校正部130不进行位置偏移校正，而是使把持对象物60在Z方向上朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向移动，直到各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和成为第一规定值以下为止(步骤S22)。

若判断为各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和未超过第一规定值，则位置偏移方向判断部120判断各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和是否低于第三规定值(例如1N)(步骤S23)。在判断为各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和低于第三规定值(例如1N)的情况下，位置偏移校正部130不进行位置偏移校正，而是使把持对象物60在Z方向上朝接近组装对象物70的嵌合凹部71的方向移动，直到各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和成为第三规定值以上为止(步骤S24)。

在判断为各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和不低于第三规定值(例如1N)的情况下，位置偏移方向判断部120判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向(步骤S25)，并判断是否结束把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移校正(步骤S26)。

在判断为结束位置偏移校正的情况下，进入到步骤S3，嵌合控制部110解除各指部12对把持对象物60的把持，使掌部11朝远离组装对象物70的嵌合凹部71的方向B移动。另一方面，在判断为不结束位置偏移校正的情况下，位置偏移校正部130使把持对象物60朝位置偏移方向判断部120判断的把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向的反方向移动，从而校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移(步骤S26)。然后，返回到步骤S21，利用位置偏移校正部130判断各触觉传感器部13检测出的Z方向的力的和是否超过第一规定值。

在第二实施方式的末端执行器装置1中，在多个指部12各自对把持对象物60把持的状态下使掌部11接近组装对象物70的嵌合凹部71并将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71时，在把持对象物60与嵌合凹部71的开口边缘部72接触的情况下，基于各触觉传感器部13检测出的检测结果，确定把持对象物60的位置是否相对于嵌合凹部71偏移，使掌部11朝确定的把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向的反方向移动，从而校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移。采用这样的构成，可实现能够校正把持对象物60相对于组装对象物70的嵌合凹部71的位置偏移的末端执行器装置1。

此外，位置偏移方向判断部120根据各触觉传感器部13检测出的至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差的任一个或多个或者全部，来判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向。由此，通过简单的构成就能判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向。

此外，位置偏移校正部130在各触觉传感器部13检测出的至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差的任一个或多个或者全部成为规定值以下的情况下，结束把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移的校正。由此，通过简单的构成就能判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移的校正是否已完成。

此外，末端执行器10具有板面彼此相互对置地配置的板状的第一指部1201及板状的第二指部1202作为多个指部12，且具有受力部14，该受力部14经由触觉传感器部13连接于各指部1201、1202的延伸方向的前端部122，在第一指部1201及第二指部1202将把持对象物60把持时接受来自把持对象物60的力。并且，该受力部14具有：把持面15，在与各指部1201、1202的延伸方向交叉的方向上与把持对象物60对置配置而能够对把持对象物60进行把持，接受与各指部1201、1202的延伸方向交叉的方向上的力；以及按压面16，在各指部1201、1202的延伸方向上配置成比第一指部1201及第二指部1202各自的前端部122更远离掌部11，且在与把持面15交叉的方向上延伸并接受各指部1201、1202的延伸方向上的力。采用这样的构成，可实现通过简单的构成就能将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71，且能够校正把持对象物60相对于组装对象物70的嵌合凹部71的位置偏移的末端执行器装置1。

另外，在第二实施方式的末端执行器装置1中，触觉传感器部13只要能够检测至少三轴方向的外力即可，其构成及种类等可根据各指部12的尺寸构成、或把持对象物60的形状、大小及材质等设定。例如，触觉传感器部13可以构成为仅能检测彼此正交的三轴方向的外力，也可以构成为除了能检测彼此正交的三轴方向的外力，还能检测各轴方向的扭矩。

在触觉传感器部13构成为除了能够检测彼此正交的三轴方向的外力之外还能检测各轴方向的扭矩的情况下，例如可根据X轴方向的扭矩的差来判断把持对象物60在Y方向上相对于嵌合凹部71的位置偏移。

在X轴方向的扭矩的差为负值的情况下，判断为把持对象物60在Y的正方向相对于嵌合凹部71偏移。可根据Y轴方向的扭矩的差，来判断把持对象物60在X方向相对于嵌合凹部71的位置偏移。在Y轴方向的扭矩的差为正值的情况下，判断为把持对象物60在X的正方向相对于嵌合凹部71偏移。

可根据Z轴方向的扭矩的和，来判断把持对象物60绕Z方向相对于嵌合凹部71的位置偏移。在Z轴方向的扭矩的和为正值的情况下，判断为把持对象物60绕图13中θZ所表示的旋转方向偏移。

末端执行器10并不限定于第二实施方式的构成，只要具备掌部11、能够进行把持把持对象物60的把持动作的多个指部12、以及能够检测来自把持对象物60的外力的触觉传感器部13即可。

位置偏移方向判断部120并不限于第二实施方式，可采用任意构成，只要能够基于各触觉传感器部13检测出的检测结果，判断在至少三轴方向中的任一方向上把持对象物60的位置是否相对于嵌合凹部71偏移即可。

位置偏移校正部130并不限于第二实施方式，可采用任意构成，只要能使掌部11朝位置偏移方向判断部120确定的把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向的反方向移动，从而校正把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移即可。

以上，参考附图对本公开的各种实施方式进行了详细说明，最后来说明本公开的各种方式。另外，在以下说明中，作为一个示例记载时也添加了参考符号。

本公开的第一方式的末端执行器装置1具备：

末端执行器10，具有掌部11及多个指部12，所述多个指部12的延伸方向的一端部121连接于所述掌部11，并且在与所述延伸方向交叉的方向上分别向彼此接近的方向移动而能够进行把持把持对象物60的把持动作，在所述多个指部12各自的所述延伸方向的另一端部122分别设置有能够检测至少三轴方向的外力的触觉传感器部13；

驱动装置30，驱动所述掌部11及所述多个指部12的每一个；

位置偏移方向判断部120，在通过所述多个指部12各自把持所述把持对象物60的状态下使所述掌部11接近组装对象物70的嵌合凹部71并将所述把持对象物60嵌合于所述嵌合凹部71时，在各所述触觉传感器部13检测出的所述至少三轴方向的外力中的至少一个成为规定值以上的情况下，基于各所述触觉传感器部13检测出的检测结果，判断在所述至少三轴方向中的任一方向上所述把持对象物60的位置相对于所述嵌合凹部71朝哪个方向偏移；以及

位置偏移校正部130，控制所述驱动装置30，使所述掌部11朝所述位置偏移方向判断部120判断出的所述把持对象物60相对于所述嵌合凹部71的位置偏移方向的反方向移动，从而校正所述把持对象物60相对于所述嵌合凹部71的位置偏移。

根据第一方式的末端执行器装置1，可实现能够校正把持对象物60相对于组装对象物70的嵌合凹部71的位置偏移的末端执行器装置1。

在本公开的第二方式的末端执行器装置1中，

所述位置偏移方向判断部120根据各所述触觉传感器部13检测出的所述至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差中的任一个或多个或者全部，来判断所述位置偏移方向。

根据第二方式的末端执行器装置1，通过简单的构成就能判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移方向。

在本公开的第三方式的末端执行器装置1中，

所述位置偏移校正部130在各所述触觉传感器部13检测出的所述至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差中的任一个或多个或者全部成为规定值以下的情况下，结束所述把持对象物60相对于所述嵌合凹部71的位置偏移的校正。

根据第三方式的末端执行器装置1，通过简单的构成就能判断把持对象物60相对于嵌合凹部71的位置偏移的校正是否已完成。

在本公开的第四方式的末端执行器装置1中，

各所述触觉传感器部13构成为仅能检测彼此正交的三轴方向的外力。

根据第四方式的末端执行器装置1，可实现设计自由度高的末端执行器装置1。

在本公开的第五方式的末端执行器装置1中，

所述位置偏移方向判断部120仅使用所述至少三轴方向中的三轴方向的外力来判断所述把持对象物60的位置是否相对于所述嵌合凹部71偏移。

根据第五方式的末端执行器装置1，可实现设计自由度高的末端执行器装置1。

在本公开的第六方式的末端执行器装置1中，

所述末端执行器10具有板面彼此相互对置地配置的板状的第一指部1201及板状的第二指部1202作为所述多个指部12，

并且具有受力部14，经由所述触觉传感器部13连接于所述第一指部1201及所述第二指部1202各自的所述延伸方向的另一端部122，在所述第一指部1201及所述第二指部1202把持所述把持对象物60时接受来自所述把持对象物60的力，

所述受力部14具有：

把持面15，在与所述延伸方向交叉的方向上与所述把持对象物60对置配置而能够把持所述把持对象物60，并接受与所述延伸方向交叉的方向上的力；以及

按压面16，在所述延伸方向上配置成比所述第一指部1201及所述第二指部1202各自的所述另一端部122更远离所述掌部11，且在与所述把持面15交叉的方向上延伸，并接受所述延伸方向上的力。

根据第六方式的末端执行器装置1，可实现通过简单的构成就能将把持对象物60嵌合于组装对象物70的嵌合凹部71，且能够校正把持对象物60相对于组装对象物70的嵌合凹部71的位置偏移的末端执行器装置1。

另外，通过将所述各种实施方式或者变形例中的任意实施方式或者变形例适当地组合，可以实现各自具有的效果。此外，可以将实施方式彼此组合或者实施例彼此组合或者实施方式与实施例组合，并且还可以将不同实施方式或者实施例中的特征彼此组合。

尽管已经参考附图并结合优选实施方式对本公开进行了充分记载，但各种变形及修正对于熟悉该技术的技术人员来说是显而易见的。应当理解，这样的变形及修正只要未脱离随附的权利要求记载的本公开的范围，则均包含在权利要求的范围内。

工业上的可利用性

本公开的末端执行器例如可应用于工业机器人的末端执行器装置。

本公开的末端执行器装置例如可应用于工业机器人。

符号说明

1 末端执行器装置

10 末端执行器

11 掌部

12 指部

1201 第一指部

1202 第二指部

121 基端部

122 前端部

13 触觉传感器部

14 受力部

141 第一板部件

142 第二板部件

143 第三板部件

15 把持面

16 按压面(第一按压面)

17 连接部

18 第二按压面

20 臂

30 驱动装置

40 操作部

50 电源

60 把持对象物

70 组装对象物

71 嵌合凹部

72 开口边缘部

100 控制装置

110 嵌合控制部

111 嵌合判断部

120 位置偏移方向判断部

130 位置偏移校正部

Claims (6)

1.一种末端执行器装置，具备：

末端执行器，具有掌部及多个指部，所述多个指部的延伸方向的一端部连接于所述掌部，并且在与所述延伸方向交叉的方向上分别向彼此接近的方向移动而能够进行把持把持对象物的把持动作，在所述多个指部各自的所述延伸方向的另一端部分别设置有能够检测至少三轴方向的外力的触觉传感器部；

驱动装置，驱动所述掌部及所述多个指部的每一个；

位置偏移方向判断部，在通过所述多个指部各自把持所述把持对象物的状态下使所述掌部接近组装对象物的嵌合凹部而将所述把持对象物嵌合于所述嵌合凹部时，在各所述触觉传感器部检测出的所述至少三轴方向的外力中的至少一个成为规定值以上的情况下，所述位置偏移方向判断部基于各所述触觉传感器部检测出的检测结果，判断所述把持对象物的位置相对于所述嵌合凹部朝哪个方向偏移；以及

位置偏移校正部，控制所述驱动装置，使所述掌部朝所述位置偏移方向判断部判断出的所述把持对象物相对于所述嵌合凹部的位置偏移方向的反方向移动，从而校正所述把持对象物相对于所述嵌合凹部的位置偏移。

2.根据权利要求1所述的末端执行器装置，其中，

所述位置偏移方向判断部根据各所述触觉传感器部检测出的所述至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差中的任一个或多个或者全部，来判断所述位置偏移方向。

3.根据权利要求2所述的末端执行器装置，其中，

所述位置偏移校正部在各所述触觉传感器部检测出的所述至少三轴方向的外力中的同轴方向的外力的和及差中的任一个或多个或者全部成为规定值以下时，结束所述把持对象物相对于所述嵌合凹部的位置偏移的校正。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的末端执行器装置，其中，

各所述触觉传感器部构成为仅能够检测彼此正交的三轴方向的外力。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的末端执行器装置，其中，

所述位置偏移方向判断部仅使用所述至少三轴方向中的三轴方向的外力来判断所述把持对象物的位置是否相对于所述嵌合凹部偏移。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的末端执行器装置，其中，

所述末端执行器具有：

作为所述多个指部的板状的第一指部及板状的第二指部，所述第一指部及所述第二指部以板面彼此相互对置的方式配置；以及

受力部，经由所述触觉传感器部连接于所述第一指部及所述第二指部各自的所述延伸方向的另一端部，在通过所述第一指部及所述第二指部把持所述把持对象物时接受来自所述把持对象物的力；

所述受力部具有：

把持面，在与所述延伸方向交叉的方向上与所述把持对象物对置配置而能够把持所述把持对象物，并接受与所述延伸方向交叉的方向上的力；以及

按压面，在所述延伸方向上配置成比所述第一指部及所述第二指部各自的所述另一端部更远离所述掌部，且在与所述把持面交叉的方向上延伸，并接受所述延伸方向上的力。

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