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[Technischer Bereich]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Greifsystem mit einem Armmechanismus und einem an dem Armmechanismus befestigten Handmechanismus.
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[Hintergrund]
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Im Stand der Technik ist ein Greifsystem mit einem Armmechanismus und einem an dem Armmechanismus befestigten Handmechanismus entwickelt worden. PTL 1 beispielsweise zeigt eine Robotervorrichtung, die einen Handmechanismus (ein Mehrfingerhandabschnitt) mit einer Vielzahl von Fingerabschnitten und einen Roboterarm mit dem an einem Spitzenende davon befestigten Handmechanismus umfasst. In dieser Robotervorrichtung steuert eine Arm-Steuereinheit den Roboterarm und eine HandSteuereinheit den Handmechanismus auf der Grundlage eines Arbeitsablaufprogramms. Des Weiteren ist in dieser Robotervorrichtung ein Kraftsensor an jedem Fingerabschnitt des Handmechanismus vorgesehen, und der Kraftsensor erfasst den Kontakt zwischen dem entsprechenden Fingerabschnitt und einem Objekt. Die Robotervorrichtung umfasst auch einen visuellen Sensor, der Bilddaten einschließlich des Objekts erfasst. Auf der Grundlage der vom visuellen Sensor erfassten Bilddaten werden Positionsinformationen erfasst, die die Position des Objekts anzeigen. Darüber hinaus werden die aus den Bilddaten gewonnenen Positionsinformationen des Objekts auf der Grundlage von Informationen korrigiert, die eine aus dem Ausgang des Kraftsensors abgeleitete Kontaktposition angeben.
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[Zitierliste]
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[Patentliteratur]
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[PTL 1]
Japanisches Patent Nr. 5505138 -
[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Bei einem Greifsystem wie dem oben beschriebenen Stand der Technik kann bei der Erfassung eines Objektes durch den Handmechanismus die Position des Objekts mit einer höheren Genauigkeit ermittelt werden, indem eine vorgegebene Stelle des Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gebracht und die Kontaktposition abgeleitet wird. Eine solche hochgenaue Positionsbestimmung ist zur Verbesserung der Stabilität des von dem Handmechanismus auf das Objekt ausgeübten Griffes sehr wünschenswert.
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Wenn jedoch die vorgegebene Stelle des Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gebracht wird, um die Position des Objekts und die Bewegungsgeschwindigkeit des Handmechanismus zu ermitteln, während er mit dem Objekt in Berührung kommt, kann das Objekt oder der Handmechanismus beschädigt werden. Wird dagegen die Bewegungsgeschwindigkeit des Handmechanismus reduziert, um eine Beschädigung des Objekts oder des Handmechanismus zu unterdrücken, erhöht sich die Taktzeit. Um eine Erhöhung der Taktzeit zu unterdrücken und gleichzeitig eine Beschädigung des Objektes oder des Handmechanismus durch den Kontakt des Handmechanismus mit dem Objekt zu unterdrücken, muss die Betätigung des Armmechanismus zur Bewegung des Handmechanismus gestoppt werden, sobald der Handmechanismus das Objekt berührt.
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Bei einem typischen Greifsystem mit einem Arm- und einem Handmechanismus, wie dem oben beschriebenen Stand der Technik, ist jedoch eine Arm-Steuervorrichtung zur Steuerung des Armmechanismus und eine Hand-Steuervorrichtung zur Steuerung des Handmechanismus vorgesehen. Nach dem oben beschriebenen Stand der Technik wird beispielsweise bei der Erkennung eines Kontaktes zwischen einem Fingerabschnitt des Handmechanismus und dem Objekt zunächst die Erkennungsinformation (d.h. der Ausgang des Kraftsensors) in die Handsteuereinheit eingegeben. Die Arm-Steuereinheit steuert dann den Roboterarm auf der Grundlage des Arbeitsbetriebsprogramms an, um den Betrieb des Roboterarms zu stoppen. Bei diesem Steuerungsverfahren wird also die Eingabe der Erkennungsinformation in die Hand-Steuervorrichtung und das Arbeitsbetriebsprogramm zwischen dem Punkt, an dem der Kontakt zwischen dem Handmechanismus und dem Objekt erkannt wird, und dem Punkt, an dem der Betrieb des Roboterarms durch die Arm-Steuereinheit gestoppt wird, eingefügt. Daher ist es schwierig, den Betrieb des Roboterarms zu stoppen, sobald der Handmechanismus das Objekt berührt.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Problematik konzipiert und hat zum Ziel, eine Technik für ein Greifsystem mit einem Armmechanismus und einem an den Armmechanismus angebrachten Handmechanismus bereitzustellen, durch die eine Betätigung des Armmechanismus gestoppt werden kann, sobald der Handmechanismus ein Objekt berührt.
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[Lösung des Problems]
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Ein Greifsystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Armmechanismus, einen Handmechanismus, der an dem Armmechanismus angebracht ist und ein Objekt unter Verwendung einer Vielzahl von Fingerabschnitten greift, eine Arm-Steuervorrichtung zum Steuern des Armmechanismus, eine Hand-Steuervorrichtung zum Steuern des Handmechanismus, eine Kontakterfassungseinheit, die in dem Handmechanismus vorgesehen ist, um zu erfassen, dass eine vorbestimmte Stelle des Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist, und eine Signalübertragungseinheit, die in dem Handmechanismus vorgesehen und elektrisch mit der Arm-Steuervorrichtung verbunden ist, wobei die Signalübertragungseinheit ein Befehlssignal zum Stoppen eines Betriebs des Armmechanismus direkt an die Arm-Steuervorrichtung an dem Punkt sendet, an dem die Kontakterfassungseinheit erfasst, dass die vorbestimmte Stelle des Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist.
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[Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung]
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Nach der vorliegenden Erfindung kann bei einem Greifsystem mit einem Armmechanismus und einem an dem Armmechanismus angebrachten Handmechanismus der Betrieb des Armmechanismus gestoppt werden, sobald der Handmechanismus ein Objekt berührt.
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Figurenliste
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- [1]
1 ist eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines Roboterarms nach einer Ausführungsform.
- [2]
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Handmechanismus nach dieser Ausführungsform.
- [3]
3 ist eine Draufsicht auf den Handmechanismus nach dieser Ausführungsform.
- [4]
4 ist eine Seitenansicht eines Fingerabschnitts des Handmechanismus nach dieser Ausführungsform.
- [5]
5 ist eine Ansicht, die die Seite des Fingerabschnitts des Handmechanismus entsprechend dieser Ausführungsform aus der Richtung eines Pfeils A in 4 zeigt.
- [6]
6 ist eine Ansicht, die den Bewegungsbereich eines zweiten Gelenkabschnitts des Fingerabschnitts an dem Handmechanismus nach dieser Ausführungsform zeigt.
- [7]
7 ist eine Ansicht, die den Bewegungsbereich eines ersten Gelenkabschnitts des Fingerabschnitts an dem Handmechanismus nach dieser Ausführungsform zeigt.
- [8]
8 ist eine Ansicht, die eine Anordnung von Drucksensoren auf einem ersten Gliedabschnitt des Fingerabschnitts des Handmechanismus entsprechend dieser Ausführungsform zeigt.
- [9]
9 ist ein Blockschaltbild, das die Funktionseinheiten zeigt, die jeweils in einer Arm-Steuervorrichtung und einer Hand-Steuervorrichtung nach dieser Ausführungsform enthalten sind.
- [10A]
10A ist eine erste Ansicht, die einen Zustand des Handmechanismus in Zeitreihen während der Ausführung der Suchaktionssteuerung nach dieser Ausführungsform zeigt.
- [10B]
10B ist eine zweite Ansicht, die einen Zustand des Handmechanismus in Zeitreihen während der Ausführung der Suchoperationssteuerung nach dieser Ausführungsform zeigt.
- [11]
11 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Suchoperationssteuerung nach dieser Ausführungsform zeigt.
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[Beschreibung der Ausführungsformen]
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Eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Abbildungen beschrieben. Soweit nicht anders angegeben, beschränkt sich der technische Umfang der Erfindung nicht nur auf die Abmessungen, Werkstoffe, Formen, relative Anordnungen usw. der in dieser Ausführungsform beschriebenen Bestandteile.
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Bei dem erfindungsgemäßen Greifsystem wird ein Armmechanismus durch eine Arm-Steuervorrichtung und ein Handmechanismus durch eine Hand-Steuervorrichtung gesteuert. Des Weiteren ist der Handmechanismus mit einer Kontakterfassungseinheit versehen, um zu erkennen, dass eine vorgegebene Stelle des Handmechanismus mit einem Objekt in Kontakt gekommen ist. Der Handmechanismus ist auch mit einer Signalübertragungseinheit versehen, die elektrisch mit der Arm-Steuervorrichtung verbunden ist. An dem Punkt, an dem die Kontakterfassungseinheit feststellt, dass die vorgegebene Stelle des Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist, wird ein Befehlssignal zum Stoppen des Betriebs des Armmechanismus direkt von der Signalübertragungseinheit an die Arm-Steuervorrichtung übertragen.
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Entsprechend dieser Konfiguration wird, wenn die Kontakterfassungseinheit erkennt, dass der Handmechanismus mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist, das Befehlssignal von der im Handmechanismus vorgesehenen Signalübertragungseinheit direkt an die Arm-Steuervorrichtung übertragen, ohne dass es durch eine Handbedienungseinheit oder ähnliches geht. Dadurch kann der Betrieb des Armmechanismus gestoppt werden, sobald der Handmechanismus das Objekt berührt.
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<Ausführungsform>
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Eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren beschrieben. Soweit nicht anders angegeben, beschränkt sich der technische Umfang der Erfindung nicht nur auf die Abmessungen, Werkstoffe, Formen, relative Anordnungen usw. der in dieser Ausführungsform beschriebenen Bestandteile.
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Hier wird ein Fall beschrieben, in dem der Handmechanismus und das Greifsystem nach der vorliegenden Erfindung auf einen Roboterarm angewendet werden. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration des Roboterarms nach dieser Ausführungsform zeigt. Ein Roboterarm 1 besteht aus einem Handmechanismus 2, einem Armmechanismus 3 und einem Trägerabschnitt 4. Der Handmechanismus 2 ist an einem Ende des Armmechanismus 3 befestigt. Außerdem ist das andere Ende des Armmechanismus 3 an dem Trägerabschnitt 4 befestigt. Der Handmechanismus 2 besteht aus einem Basisabschnitt 20, das mit dem Armmechanismus 3 verbunden ist, und vier Fingerabschnitten 21, die am Basisabschnitt 20 vorgesehen sind. Man beachte, dass die Konfiguration der Handmechanismus 2 im Folgenden ausführlich beschrieben wird.
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(Armmechanismus)
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Der Armmechanismus 3 umfasst einen ersten Armgelenkabschnitt 31, einen zweiten Armgelenkabschnitt 32, einen dritten Armgelenkabschnitt 33, einen vierten Armgelenkabschnitt 34, einen fünften Armgelenkabschnitt 35 und ein Verbindungsglied 36. Der Basisabschnitt 20 des Handmechanismus 2 ist mit einem ersten Gelenkabschnitt 30a verbunden, das an einer Endseite des ersten Armgelenkabschnitts 31 des Armmechanismus 3 ausgebildet ist. Ein Motor (nicht abgebildet) zum Drehen des Handmechanismus 2 relativ zum ersten Armgelenkabschnitt 31 um den ersten Armgelenkabschnitt 31 ist im ersten Gelenkabschnitt 30a vorgesehen. Die andere Endseite des ersten Armgelenkabschnitts 31 ist mit einer Endseite des zweiten Armgelenkabschnitts 32 durch einen zweiten Gelenkabschnitt 30b verbunden. Der erste Armgelenkabschnitt 31 und der zweite Armgelenkabschnitt 32 sind so verbunden, dass sich ihre jeweiligen Mittelachsen rechtwinklig schneiden. Ein Motor (nicht dargestellt) zum Drehen des ersten Armgelenkabschnitts 31 relativ zum zweiten Armgelenkabschnitt 32 um dessen andere Endseite ist im zweiten Gelenkabschnitt 30b vorgesehen. Des Weiteren ist die andere Endseite des zweiten Armgelenkabschnitts 32 mit einer Endseite des dritten Armgelenkabschnitts 33 durch einen dritten Gelenkabschnitt 30c verbunden. Ein Motor (nicht abgebildet) zur Drehung des zweiten Armgelenkabschnitts 32 relativ zum dritten Armgelenkabschnitt 33 ist im dritten Gelenkabschnitt 30c vorgesehen.
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Ebenso ist die andere Endseite des dritten Armgelenkabschnitts 33 mit einer Endseite des vierten Armgelenkabschnitts 34 durch einen vierten Gelenkabschnitt 30d verbunden. Außerdem ist die andere Endseite des vierten Armgelenkabschnitts 34 mit dem fünften Armgelenkabschnitt 35 durch einen fünften Gelenkabschnitt 30e verbunden. Ein Motor (nicht abgebildet) zur Drehung des dritten Armgelenkabschnitts 33 relativ zum vierten Armgelenkabschnitt 34 ist im vierten Gelenkabschnitt 30d vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Motor (nicht dargestellt) zur Drehung des vierten Armgelenkabschnitts 34 relativ zum fünften Armgelenkabschnitt 35 im fünften Gelenkabschnitt 30e vorgesehen. Außerdem ist der fünfte Armgelenkabschnitt 35 durch einen sechsten Gelenkabschnitt 30f mit dem Verbindungsglied 36 verbunden, das vertikal vom Trägerabschnitt 4 aus verläuft. Der fünfte Armgelenkabschnitt 35 und das Verbindungsglied 36 sind so verbunden, dass ihre jeweiligen Mittelachsen koaxial sind. Ein Motor (nicht abgebildet) zum Drehen des fünften Armgelenkabschnitts 35 um den fünften Armgelenkabschnitt 35 und das Verbindungsglied 36 ist im sechsten Gelenkabschnitt 30f vorgesehen. Durch diese Konfiguration des Armmechanismus 3 kann der Armmechanismus 3 beispielsweise als Mechanismus mit sechs Freiheitsgraden realisiert werden.
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(Handmechanismus)
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Als nächstes wird die Konfiguration des Handmechanismus 2 anhand der 2 bis 8 beschrieben. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Handmechanismus 2, und 3 ist eine Draufsicht auf den Handmechanismus 2. Man beachte, dass in 3 die Pfeile die Rotationsbereiche der jeweiligen Fingerabschnitte 21 darstellen. Wie in 2 und 3 dargestellt, sind bei dem Handmechanismus 2 die vier Fingerabschnitte 21 auf dem Basisabschnitt 20 in gleichen Winkelabständen (genauer gesagt in 90-Grad-Abständen) auf einem Umfang angeordnet, der in Längsrichtung (in 3 in senkrechter Richtung zur Papieroberfläche) der Achse des Handmechanismus 2 zentriert ist. Des Weiteren haben die vier Fingerabschnitte 21 alle identische Strukturen und identische Längen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Funktionen der jeweiligen Fingerabschnitte 21 unabhängig voneinander gesteuert werden. Des Weiteren ist in der Basisabschnitt 20 eine Signalübertragungseinheit 71 eingebaut, die elektrisch mit einer Arm-Steuervorrichtung 42 zur Steuerung des nachstehend zu beschreibenden Armmechanismus 3 verbunden ist. Die Funktionen der Signalübertragungseinheit 71 werden im Folgenden beschrieben.
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Die 4 bis 8 sind Ansichten, die die Konfiguration eines Fingerabschnitts 21 des Handmechanismus 2 veranschaulichen. 4 ist eine Seitenansicht des Fingerabschnitts 21. Man beachte, dass in 4 das Basisabschnitt 20 in einem durchsichtigen Zustand dargestellt ist, so dass auch der Teil der inneren Struktur des Fingerabschnitts 21, der sich innerhalb des Basisabschnitts 20 befindet, zu sehen ist. Des Weiteren ist in 5 eine Ansicht dargestellt, die eine Seite des Fingerabschnitts 21 an der Spitze aus der Richtung eines Pfeils A in 4 zeigt. Man beachte, dass in 4 und 5 ein Teil eines zweiten Fingergelenkabschnitts 212 des Fingerabschnitts 21, das nachfolgend beschrieben wird, in einem durchsichtigen Zustand dargestellt ist, so dass auch die innere Struktur des zweiten Fingergelenkabschnitts 212 zu sehen ist.
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Wie in 2 und 4 dargestellt, umfasst jeder Fingerabschnitt 21 einen ersten Fingergelenkabschnitt 211, den zweiten Fingergelenkabschnitt 212 und einen Basisendabschnitt 213. Der Basisendabschnitt 213 des Fingerabschnitts 21 ist mit dem Basisabschnitt 20 verbunden. Hier ist der Basisendabschnitt 213 mit dem Basisabschnitt 20 so verbunden, dass es sich relativ zum Basisabschnitt 20 um eine Längsrichtungsachse (eine senkrechte Richtung zur Papieroberfläche in 3) des Fingerabschnitts 21 drehen kann. Des Weiteren ist am Fingerabschnitt 21 ein Ende des zweiten Fingergelenkes 212 mit dem Basisendabschnitt 213 verbunden. Ein zweiter Gelenkabschnitt 23 wird in einem Gelenkabschnitt zwischen dem zweiten Fingergelenkabschnitt 212 und dem Basisendabschnitt 213 gebildet. Darüber hinaus ist, wie in 4 und 5 gezeigt, am Fingerabschnitt 21 ein Ende des ersten Fingergelenkabschnitts 211 mit dem anderen Ende des zweiten Fingergelenkabschnitts 212 verbunden. Ein erster Gelenkabschnitt 22 wird in einem Gelenkabschnitt zwischen dem ersten Fingergelenkabschnitt 211 und dem zweiten Fingergelenkabschnitt 212 gebildet.
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Des Weiteren sind, wie in 4 dargestellt, ein zweiter Motor 52 und ein dritter Motor 53 im Inneren des Basisabschnitts 20 vorgesehen. Der dritte Motor 53 ist ein Motor zum Antrieb des Basisabschnitts 213, der um eine Welle dreht. Der Basisendabschnitt 213 wird durch Übertragung der Drehkraft vom dritten Motor 53 auf eine Drehwelle des Basisendabschnitts 213 über ein Getriebe zur Drehung angetrieben, und als Ergebnis wird der gesamte Fingerabschnitt 21 innerhalb eines durch Pfeile in 3 angezeigten Bereichs zur Drehung angetrieben. Des Weiteren ist der zweite Motor 52 ein Motor, der im zweiten Gelenkabschnitt 23 vorgesehen ist, um den zweiten Fingergelenkabschnitt 212 zur Drehung relativ zum Basisendabschnitt 213 anzutreiben. Die Drehkraft vom zweiten Motor 52 wird über ein Schneckengetriebe auf eine Drehwelle des zweiten Fingergelenkabschnitts 212 übertragen. Dadurch wird der zweite Fingergelenkabschnitt 212 so angetrieben, dass er sich relativ zum Basisendabschnitt 213 innerhalb eines durch Pfeile in 6 angegebenen Bereichs dreht. Wie in 6 dargestellt, ist der zweite Gelenkabschnitt 23 so geformt, dass er sich biegen und ausdehnen kann. Es ist zu beachten, dass die vom zweiten Motor 52 und die vom dritten Motor 53 erzeugte Antriebskraft unabhängig voneinander auf die jeweiligen Operationsobjekte übertragen werden.
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Darüber hinaus ist, wie in 4 und 5 dargestellt, ein erster Motor 51 im Inneren des zweiten Fingergelenkabschnitts 212 vorgesehen. Der erste Motor 51 ist ein Motor, der im ersten Gelenkabschnitt 22 vorgesehen ist, um den ersten Fingergelenkabschnitt 211 zur Drehung relativ zum zweiten Fingergelenkabschnitt 212 anzutreiben. Die Drehkraft vom ersten Motor 51 wird über ein Getriebe auf eine Drehwelle des ersten Fingergelenkabschnitts 211 übertragen. Als Ergebnis wird der erste Fingergelenkabschnitt 211 so angetrieben, dass er sich relativ zum zweiten Fingergelenkabschnitt 212 innerhalb eines durch Pfeile in 7 angezeigten Bereichs dreht. Wie in 7 dargestellt, ist der erste Gelenkabschnitt 22 so geformt, dass es sich biegen und ausdehnen kann.
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Darüber hinaus ist, wie in 2, 4, 5 und 8 dargestellt, in dieser Ausführungsform ein Drucksensor 70 an der Spitzenseite des ersten Fingergelenkabschnitts 211 des Fingerabschnitts 21 vorgesehen. Der Drucksensor 70 ist ein Sensor zur Erfassung der äußeren Kraft (Druck), die auf den Spitzenendteil des ersten Fingergelenkabschnitts 211 wirkt. Darüber hinaus, wie in 4 gezeigt, ist der Drucksensor 70 am ersten Fingergelenkabschnitt 211 sowohl an einer Wandfläche (im Folgenden auch als „biegeseitige Wandfläche“ bezeichnet) 215 auf einer Biegerichtungsseite des ersten Gelenkabschnitts 22 als auch an einer Wandfläche (im Folgenden auch als „dehnungsseitige Wandfläche“ bezeichnet) 216 auf einer Dehnungsrichtungsseite des ersten Gelenkabschnitts 22 vorgesehen. Hier ist in dieser Ausführungsform die biegeseitige Wandfläche 215 auf der Spitzenseite des ersten Fingergelenkabschnitts 211 in einer gekrümmten Flächenform ausgebildet. Dementsprechend können, wie in 8 dargestellt, mehrere Drucksensoren 70 auf der biegeseitigen Wandfläche 215 auf der Spitzenseite des ersten Fingergelenkabschnitts 211 so angeordnet sein, dass sie sich entlang der gekrümmten Oberflächenform desselben erstrecken. Man beachte, dass ein Sensor, der ein beliebiges bekanntes Verfahren verwendet, wie beispielsweise ein piezoelektrischer Sensor, ein Dehnungsmesser oder ein elektrostatischer Kapazitätssensor, als Drucksensor 70 verwendet werden kann.
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(Trägerabschnitt)
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Anschließend werden anhand von 9 die Konfigurationen einer Arm-Steuervorrichtung 42 und eines im Trägerabschnitt 4 eingebauten Hand-Steuervorrichtung 43 beschrieben. Die Arm-Steuervorrichtung 42 ist eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Armmechanismus 3 des Roboterarms 1. Die Hand-Steuervorrichtung 43 ist eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Handmechanismus 2 des Roboterarms 1. 9 ist ein Blockschaltbild, das die jeweiligen Funktionseinheiten der Arm-Steuervorrichtung 42 und der Hand-Steuervorrichtung 43 zeigt.
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Die Arm-Steuervorrichtung 42 ist so konfiguriert, dass sie eine Vielzahl von Treibern umfasst, die Antriebssignale für den Antrieb der in den jeweiligen Gelenkabschnitten des Armmechanismus 3 vorgesehenen Motoren erzeugen, wobei das Antriebssignal von jedem Treiber dem entsprechenden Motor zugeführt wird. Die Arm-Steuervorrichtung 42 umfasst auch einen Computer mit einer Berechnungsverarbeitungsvorrichtung und einem Speicher. Die Arm-Steuervorrichtung 42 umfasst des Weiteren eine Arm-Steuereinheit 420 und eine Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 421 als Funktionseinheiten. Diese Funktionseinheiten werden dadurch gebildet, dass der in der Arm-Steuervorrichtung 42 enthaltene Computer ein vorgegebenes Steuerprogramm ausführt.
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Die Arm-Steuereinheit 420 steuert die jeweils in den Gelenkabschnitten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f des Armmechanismus 3 vorgesehenen Motoren, indem sie ihnen die Antriebssignale der jeweiligen Treiber auf der Grundlage von Objektinformationen, die von einer nachfolgend zu beschreibenden Objektinformationserfassungseinheit 430, die als Funktionseinheit der Hand-Steuervorrichtung 43 dient, erfasst werden, und von Positionsinformationen, die die Position des Objekts 10 anzeigen, zuführt, wobei die Positionsinformationen von einer nachfolgend zu beschreibenden Positionsinformationskorrektureinheit 435, die als Funktionseinheit der Hand-Steuervorrichtung 43 dient, korrigiert wurden. Die Arm-Steuereinheit 420 bewegt den Armmechanismus 3 durch Steuerung der jeweiligen Motoren, wodurch der Handmechanismus 2 in eine vorbestimmte Greifposition bewegt wird, die zum Greifen eines Objekts geeignet ist. Des Weiteren ist jeder der in den Gelenkabschnitten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f des Armmechanismus 3 vorgesehenen Motoren mit einem Encoder (nicht dargestellt) zum Erfassen von Zustandsgrößen (eine Drehposition und eine Drehgeschwindigkeit der Drehwelle des Motors usw.), die sich auf den Drehzustand des entsprechenden Motors beziehen, versehen. Die Zustandsgrößen der Motoren, die von den Encodern der jeweiligen Motoren erfasst werden, werden in die Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 421 der Arm-Steuervorrichtung 42 eingegeben. Anschließend werden auf der Basis der in die Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 421 eingegebenen Zustandsgrößen der jeweiligen Motoren die jeweiligen Motoren von der Arm-Steuereinheit 420 so servogesteuert, dass beispielsweise der Handantrieb 2 in die vorgegebene Greifposition fährt.
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Des Weiteren ist, wie oben beschrieben, die im Basisabschnitt 20 des Handmechanismus 2 eingebaute Signalübertragungseinheit 71 elektrisch mit der Arm-Steuervorrichtung 42 verbunden. Dadurch können Signale direkt von der Signalübertragungseinheit 71 zur Arm-Steuervorrichtung 42 übertragen werden. Genauer gesagt, wie nachfolgend beschrieben, kann, wenn es notwendig ist, den Betrieb des Armmechanismus 3 zu stoppen, von der Signalübertragungseinheit 71 ein Befehlssignal zum Stoppen des Betriebs des Armmechanismus 3 direkt an die Arm-Steuervorrichtung 42 übertragen werden.
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Außerdem ist die Hand-Steuervorrichtung 43 so konfiguriert, dass sie eine Vielzahl von Treibern umfasst, die Antriebssignale für den Antrieb der im Handmechanismus 2 vorgesehenen Motoren erzeugen, wobei das Antriebssignal von jedem Treiber dem entsprechenden Motor zugeführt wird. Die Hand-Steuervorrichtung 43 umfasst auch einen Computer mit einem Rechenwerk und einem Speicher. Die Hand-Steuervorrichtung 43 umfasst die Objektinformationserfassungseinheit 430, eine Handsteuereinheit 431, eine Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 432, eine Sensor-Informationserfassungseinheit 433, eine Kontaktpositionsableitungseinheit 434 und die Positionsinformationskorrektureinheit 435 als Funktionseinheiten. Diese Funktionseinheiten werden gebildet, indem der in der Hand-Steuervorrichtung 43 enthaltene Computer ein vorgegebenes Steuerprogramm ausführt.
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Die Objektinformationserfassungseinheit 430 erfasst die Objektinformation, d.h. Informationen über ein Objekt, das mit dem Handmechanismus 2 gegriffen werden soll. Hier umfassen die Objektinformationen Informationen bezüglich der Form, der Abmessungen und der Position des Objekts, Informationen, die die Umgebung des Objekts angeben (Informationen, die sich auf andere Gegenstände als das Objekt beziehen, die sich am Umfang des Objekts befinden, beispielsweise Informationen bezüglich der Form eines Behälters, der das Objekt oder eine Reihe von Objekten im Behälter aufnimmt), und so weiter. Die Objektinformationserfassungseinheit 430 kann auch vom Benutzer eingegebene Objektinformationen erfassen. Außerdem kann die Objektinformationserfassungseinheit 430, wenn ein visueller Sensor zur Erfassung eines Bildes, das das Objekt umfasst, bereitgestellt wird, Objektinformationen aus einem vom visuellen Sensor erfassten Bild erfassen.
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Darüber hinaus steuert die Handsteuereinheit 431 die ersten Motoren 51, die zweiten Motoren 52 und die dritten Motoren 53 zum Antrieb der jeweiligen Fingerabschnitte 21 des Handmechanismus 2, indem sie auf der Grundlage der von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfassten Objektinformation und der von der Positionsinformationskorrektureinheit 435 korrigierten Positionsinformation des Objekts 10 Antriebssignale von den Treibern an diese liefert. Zum Beispiel steuert die Handsteuereinheit 431 die ersten Motoren 51, die zweiten Motoren 52 und die dritten Motoren 53 des Handmechanismus 2, so dass das Objekt von dem Handmechanismus 2 gegriffen wird, der durch Steuerung des Armmechanismus 3 unter Verwendung der Arm-Steuereinheit 420 in die vorbestimmte Greifposition bewegt wurde. Darüber hinaus ist jeder erste Motor 51, jeder zweite Motor 52 und jeder dritte Motor 53 des Handmechanismus 2 mit einem Encoder (nicht dargestellt) zur Erfassung von Zustandsgrößen (die Drehposition und die Drehgeschwindigkeit der Drehwelle des Motors usw.) bezüglich des Drehzustandes des entsprechenden Motors versehen. Die Zustandsgrößen der Motoren 51, 52, 53, die von den Encodern der Motoren 51, 52, 53 erfasst werden, werden in die Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 432 der Hand-Steuervorrichtung 43 eingegeben. Anschließend steuert die Handsteuereinheit 431 auf der Basis der in die Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 432 eingegebenen Zustandsgrößen der Motoren 51, 52, 53 die Motoren 51, 52, 53 der jeweiligen Fingerabschnitte 21 servosteuernd an, so dass die Vielzahl der Fingerabschnitte 21 beispielsweise das Objekt greifen.
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Die Hand-Steuervorrichtung 43 umfasst auch die Sensor-Informationserfassungseinheit 433. Erkennungswerte der Drucksensoren 70, die im ersten Fingergelenkabschnitt 211 jedes Fingerabschnitts 21 des Handmechanismus 2 vorgesehen sind, werden in die Sensor-Informationserfassungseinheit 433 eingegeben. Auf der Grundlage der Erkennungswerte der Drucksensoren 70 kann die Handsteuereinheit 431 die Motoren 51, 52, 53 jedes Fingerabschnitts 21 steuern. Außerdem wird, wenn einer der Drucksensoren 70 erkennt, dass der entsprechende Fingerabschnitt 21 mit dem Objekt in Kontakt gekommen ist, die Kontaktposition durch die Kontaktpositionsableitungseinheit 434 abgeleitet.
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(Suchoperationssteuerung)
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Hier, im Roboterarm 1 gemäß dieser Ausführungsform, erfasst die Objektinformationserfassungseinheit 430, die als eine der Funktionseinheiten in der Hand-Steuervorrichtung 43 dient, Objektinformationen einschließlich der Positionsinformationen des Objektes. Die von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfasste Positionsinformation des Objekts kann jedoch einen Fehler einer bestimmten Größenordnung enthalten. Wenn beispielsweise Positionsinformationen, die die Position eines Objekts anzeigen, von einem Bild mit dem Objekt, das von einem visuellen Sensor erfasst wird, erfasst werden, kann die Positionsinformation des Objekts einen Fehler enthalten, der durch die Bildaufnahmefähigkeit des visuellen Sensors verursacht wird. Um das Objekt mit dem Handmechanismus 2 des Roboterarms 1 stabil zu greifen, ist es jedoch wünschenswert, den Armmechanismus 3 und den Handmechanismus 2 nach der Ermittlung der Positionsinformation des Objekts mit hoher Präzision zu steuern.
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Daher wird im Roboterarm 1 nach dieser Ausführungsform vor der Steuerung des Armmechanismus 3 und des Handmechanismus 2 zum Greifen eines Objektes als vorbereitende Stufe eine Suchoperationssteuerung mit dem Ziel implementiert, die Positionsinformation des Objektes mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Die Suchoperationssteuerung nach dieser Ausführungsform wird im Folgenden anhand der Bilder 10A und 10B beschrieben. 10A und 10B sind Ansichten, die Zustände des Handmechanismus 2 in Zeitreihen während der Ausführung der Suchoperationssteuerung nach dieser Ausführungsform zeigen. Die Suchoperationssteuerung wird durch die Steuerung des Armmechanismus 3 mit der Arm-Steuervorrichtung 42 und die Steuerung des Handmechanismus 2 mit der Hand-Steuervorrichtung 43 realisiert.
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Man beachte, dass 10A und 10B der Einfachheit halber nur drei der vier Fingerabschnitte 21 des Handmechanismus 2 zeigen (d.h. einer der vier Fingerabschnitte 21 wurde weggelassen). Im Folgenden werden die drei in den 10A und 10B dargestellten Fingerabschnitte 21 jeweils als erster Fingerabschnitt 21A, zweiter Fingerabschnitt 21 B und dritter Fingerabschnitt 21C bezeichnet. Hier wird bei der Suchoperationssteuerung ein vorbestimmter Fingerabschnitt unter den vier Fingerabschnitten 21 des Handmechanismus 2 mit dem Objekt in Kontakt gebracht. 10A und 10B zeigen einen Vorgang in einem Fall, bei dem der erste Fingerabschnitt 21A als der vorbestimmte Fingerabschnitt, der mit dem Objekt 10 in Kontakt gebracht wird, eingestellt wird. Des Weiteren zeigen 10A und 10B eine Operation, die mit dem Ziel durchgeführt wurde, eine Positionsinformation in vertikaler Richtung (in 10A und 10B in Aufwärts-/Abwärtsrichtung) des Objekts 10 zu ermitteln.
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Bei der Suchoperationssteuerung, wie in 10A dargestellt, wird der Handmechanismus 2 in Richtung des schwarz umrandeten Pfeils (in 10A nach unten) so bewegt, dass sich der Handmechanismus 2 dem Objekt 10 in einem Zustand nähert, in dem der Handmechanismus 2 in einer Annäherungsform eingestellt ist, d.h. einer Form, in der nur der erste Fingerabschnitt 21A von den vier Fingerabschnitten 21 das Objekt 10 berührt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Motoren, die jeweils in den Gelenkabschnitten 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f des Armmechanismus 3 und den ersten Motoren 51, zweiten Motoren 52 und dritten Motoren 53 zum Antrieb der jeweiligen Gelenkabschnitte der Fingerabschnitte 21 des Handmechanismus 2 vorgesehen sind, durch die Arm-Steuervorrichtung 42 und die Hand-Steuervorrichtung 43 servogesteuert, so dass sich der Spitzenendabschnitt des ersten Fingerabschnitts 21A zu einer Zielposition am Objekt 10 bewegt. Dabei wird die Zielposition auf der Grundlage der von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfassten Objektinformation bestimmt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zielposition in eine Position im Inneren des Objekts 10 gesetzt, wenn das Objekt 10 in einer Position vorgesehen ist, die der Positionsinformation des Objekts 10 entspricht, die in der von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfassten Objektinformation enthalten ist.
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Wie in 10B dargestellt, wird durch Steuerung des Armmechanismus 3 und des Handmechanismus 2 der Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A so gesteuert, dass sich der Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A in einem Zustand, in dem der Handmechanismus 2 in die Annäherungsform gebracht wurde, in Richtung der wie oben beschrieben bestimmten Zielposition bewegt, wobei der Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A eine obere Fläche S1 des Objekts 10 berührt. Man beachte, dass der schwarz umrandete Pfeil in 10B ebenfalls die Bewegungsrichtung des Handmechanismus 2 darstellt. Des Weiteren ist in 10B eine Kontaktposition zwischen der Oberseite S1 des Objekts 10 und dem Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A von einer Punkt-Balken-Linie umgeben. Wenn der Spitzenendabschnitt des ersten Fingerabschnitts 21A die Oberseite S1 des Objekts 10 auf diese Weise berührt, wird der Kontakt von dem Drucksensor 70 im ersten Fingergelenkabschnitt 211A des ersten Fingerabschnitts 21A erfasst. Zu diesem Zeitpunkt wird der Erkennungswert des Drucksensors 70 von der Sensor-Informationserfassungseinheit 433 erfasst. Wenn der Drucksensor 70 des ersten Fingerabschnitts 21A den Kontakt zwischen dem ersten Fingerabschnitt 21A und dem Objekt 10 erkennt, leitet die Kontaktpositionsableitungseinheit 434 die Kontaktposition ab. Dabei leitet die Kontaktpositionsableitungseinheit 434 die Kontaktposition zwischen dem Spitzenendabschnitt des ersten Fingerabschnitts 21A und dem Objekt 10 auf der Grundlage der Zustandsgrößen der jeweiligen Motoren des Armmechanismus 3, die von der Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 421 der Arm-Steuervorrichtung 42 erfasst werden, und der Zustandsgrößen der jeweiligen Motoren des Handmechanismus 2, die von der Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit 432 der Hand-Steuervorrichtung 43 erfasst werden, ab. Die Positionsinformations-Korrektureinheit 435 korrigiert dann die Positionsinformation (die Positionsinformation in vertikaler Richtung) des Objekts 10, die von der Objektinformations-Erfassungseinheit 430 erfasst wird, auf der Grundlage der Kontaktpositionsinformation, die sich auf die von der Kontaktpositionsableitungseinheit 434 abgeleitete Kontaktposition bezieht. Dadurch kann die Positionsinformation des Objektes 10 mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
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Durch diese Suchoperationssteuerung kann die vertikale Richtungspositionsinformation des Objektes 10 mit hoher Präzision ermittelt und damit die Stabilität, mit der der Handmechanismus 2 das Objekt 10 danach greift, verbessert werden. Des Weiteren kann in einem Fall, in dem mehrere identische Objekte 10 in identischer Höhe angeordnet sind, durch die Ermittlung der Vertikalrichtungspositionsinformation eines der Objekte 10 mit einem hohen Grad an Präzision der Handmechanismus 2 gesteuert werden, indem die Vertikalrichtungspositionsinformation dieses Objekts 10 als Vertikalrichtungspositionsinformation bezüglich eines anderen der Objekte 10 verwendet wird, wenn das andere Objekt 10 gegriffen werden soll.
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Man beachte jedoch, dass bei der oben beschriebenen Steuerung des Suchvorgangs, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Handmechanismus 2 hoch ist, wenn der Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A mit dem Objekt 10 in Kontakt gebracht wird, so dass der Betrieb des Armmechanismus 3 auch nach dem Kontakt fortgesetzt wird, der erste Fingerabschnitt 21A oder das Objekt 10 beschädigt werden kann. Genauer gesagt, wenn das Objekt 10 hart ist, kann der erste Fingerabschnitt 21A beschädigt werden, und wenn das Objekt 10 weich ist, kann das Objekt 10 beschädigt werden. Wenn andererseits die Bewegungsgeschwindigkeit des Handmechanismus 2 verringert wird, wenn der erste Fingerabschnitt 21A mit dem Objekt 10 in Kontakt gebracht wird, um eine Beschädigung des ersten Fingerabschnitts 21A oder des Objekts 10 zu unterdrücken, verlängert sich die Zeit, die für die Ausführung der Steuerung des Suchvorgangs, die als Vorbereitungsphase der Steuerung für das Greifen des Objekts 10 dient, benötigt wird. Dadurch erhöht sich insgesamt die zum Greifen des Objektes 10 benötigte Taktzeit.
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Um eine Erhöhung der Taktzeit zu unterdrücken und gleichzeitig eine Beschädigung des ersten Fingerabschnitts 21A des Handmechanismus 2 oder des Objekts 10 durch den Kontakt zwischen dem ersten Fingerabschnitt 21A und dem Objekt 10 zu unterdrücken, muss die Betätigung des Armmechanismus 3, der den Handmechanismus 2 bewegt, gestoppt werden, sobald der erste Fingerabschnitt 21A das Objekt 10 berührt. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist der Handmechanismus 2 entsprechend dieser Ausführungsform mit der oben beschriebenen Signalübertragungseinheit 71 versehen. Während der Suchoperationssteuerung wird an der Stelle, an der der Drucksensor 70 des ersten Fingerabschnitts 21A den Kontakt zwischen dem ersten Fingerabschnitt 21A und dem Objekt 10 erkennt, ein Befehlssignal zum Stoppen der Betätigung des Armmechanismus 3 direkt von der Signalübertragungseinheit 71 an die Arm-Steuereinheit 420 der Arm-Steuervorrichtung 42 übertragen.
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Dementsprechend kann die Betätigung des Armmechanismus 3 zur Bewegung des Handmechanismus 2 in Richtung des Objekts 10, wie durch den schwarz umrandeten Pfeil in 10A und 10B angezeigt, gestoppt werden, sobald der erste Fingerabschnitt 21A das Objekt 10 berührt. Genauer gesagt kann der Betrieb des Armmechanismus 3 schneller gestoppt werden als in dem Fall, dass ein Befehlssignal zum Stoppen des Betriebs des Armmechanismus 3 durch die Hand-Steuervorrichtung 43 an die Arm-Steuervorrichtung 42 übertragen wird, nachdem der Drucksensor 70 den Kontakt zwischen dem ersten Fingerabschnitt 21A und dem Objekt 10 erkannt hat und der Erfassungswert des Drucksensors 70 zu diesem Zeitpunkt von der Sensor-Informationserfassungseinheit 433 der Hand-Steuervorrichtung 43 erfasst wurde. Somit kann unter Minimierung der Bewegungsgeschwindigkeit des Handmechanismus 2 das Auftreten einer Situation unterdrückt werden, in der die Betätigung des Armmechanismus 3 auch nach dem Kontakt des Spitzenendteils des ersten Fingerabschnitts 21A mit dem Objekt 10 für eine bestimmte Zeitspanne fortgesetzt wird, so dass sich der Handmechanismus 2 weiterhin dem Objekt 10 nähert. Dadurch kann eine Erhöhung der Taktzeit unterdrückt werden, und auch eine Beschädigung des ersten Fingerabschnitts 21A oder des Objekts 10 durch die Suchoperationssteuerung kann unterdrückt werden.
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(Ablauf der Suchoperationssteuerung)
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Als nächstes wird der Ablauf der Suchoperationssteuerung anhand eines Flussdiagramms in 11 beschrieben. Der Ablauf der Suchoperationssteuerung wird durch die Ausführung eines vorgegebenen Steuerprogramms in der Arm-Steuervorrichtung 42 und in der Hand-Steuervorrichtung 43 realisiert. In diesem Ablauf wird zunächst in S101 die Objektinformation zu einem Objekt, das als aktuelles Greifsubjekt dient, von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfasst.
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Als nächstes wird in S102 die Zielposition der aktuellen Suchoperationssteuerung auf der Basis der von der Objektinformationserfassungseinheit 430 in S101 erfassten Objektinformationen bestimmt. Anschließend wird in S103 auf der Grundlage der von der Objektinformationserfassungseinheit 430 in S101 erfassten Objektinformationen die Annäherungsform des Handmechanismus 2 während der aktuellen Suchoperationssteuerung bestimmt. Hierbei wird, wie oben beschrieben, während der Suchoperationssteuerung ein vorbestimmter Fingerabschnitt unter den vier Fingerabschnitten 21 des Handmechanismus 2 mit dem Objekt in Kontakt gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Fingerabschnitt, der als der vorbestimmte Fingerabschnitt ausgewählt wurde, der in der in S103 festgelegten Annäherungsform mit dem Objekt in Kontakt gebracht werden soll, im Folgenden auch als „Suchfingerabschnitt“ bezeichnet. Als nächstes wird in S104 die Form des Handmechanismus 2 auf die in S103 festgelegte Annäherungsform gesteuert. Man beachte, dass die Verarbeitung von S101 bis S104 durch die Handsteuereinheit 431 erfolgt.
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Als nächstes wird in S105 der Armmechanismus 3 von der Arm-Steuereinheit 420 gesteuert, um den Handmechanismus 2 so zu bewegen, dass der Spitzenendteil des Suchfingerabschnitts des Handmechanismus 2 auf die in S102 bestimmte Zielposition ausgerichtet ist. Man beachte, dass zu diesem Zeitpunkt der Handmechanismus 2 durch die Handsteuereinheit 431 in der Annäherungsform gehalten wird. Als nächstes wird in S106 festgestellt, ob die Arm-Steuervorrichtung 42 von der Signalübertragungseinheit 71 des Handmechanismus 2 ein Befehlssignal zum Stoppen des Betriebs des Armmechanismus 3 erhalten hat oder nicht. Hat zu diesem Zeitpunkt der Drucksensor 70 des Suchfingerabschnitts eine Berührung mit dem Objekt 10 erkannt, so bedeutet dies, dass das Befehlssignal von der Signalübertragungseinheit 71 übertragen wurde und somit eine positive Feststellung in S106 getroffen wird. Hat der Drucksensor 70 des Suchfingerabschnitts hingegen noch keinen Kontakt mit dem Objekt 10 erkannt, bedeutet dies, dass das Befehlssignal von der Signalübertragungseinheit 71 noch nicht übertragen wurde, und somit eine negative Feststellung in S106 erfolgt.
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Bei einer positiven Feststellung in S106 wird der Betrieb des Armmechanismus 3 an dieser Stelle durch die Arm-Steuereinheit 420 in S107 gestoppt. Bei einer negativen Feststellung in S106 wird dagegen die Verarbeitung von S105 fortgesetzt.
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In Anlehnung an S107 wird die Kontaktposition, in der der Kontakt mit dem Objekt 10 durch den Drucksensor 70 des Suchfingerabschnitts erkannt wurde, durch die Kontaktpositionsableitungseinheit 434 in S108 abgeleitet. Anschließend wird in S109 die von der Objektinformationserfassungseinheit 430 erfasste Positionsinformation des Objektes durch die Positionsinformationskorrektureinheit 435 auf Grundlage der von der Kontaktpositionsableitungseinheit 434 in S108 abgeleiteten Kontaktpositionsinformation korrigiert.
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Man beachte, dass in der Suchoperationssteuerung des oben beschriebenen Beispiels die Positionsinformation des Objekts in vertikaler Richtung ermittelt wird, aber eine ähnliche Suchoperationssteuerung kann in einem Fall angewendet werden, in dem die Positionsinformation des Objekts in horizontaler Richtung ermittelt werden soll. In diesem Fall kann der Handmechanismus 2 veranlasst werden, sich dem Objekt aus horizontaler Richtung in einem Zustand anzunähern, in dem der Handmechanismus 2 im Annäherungsformular eingestellt wurde. Auch in diesem Fall kann eine ähnliche Steuerung wie die oben beschriebene Steuerung des Suchvorgangs durchgeführt werden, nachdem der Spitzenendteil des ersten Fingerabschnitts 21A das Objekt berührt.
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Darüber hinaus kann in dieser Ausführungsform jede Art von bekannten Sensoren, wie beispielsweise ein piezoelektrischer Sensor, ein Dehnungsmessstreifen oder ein elektrostatischer Kapazitätssensor, als Drucksensor 70 verwendet werden. Man beachte, dass der Drucksensor 70 in dieser Ausführungsform einer „Kontakterfassungseinheit“ nach der vorliegenden Erfindung entspricht. Wenn außerdem eine externe Kraft (Druck) auf den Spitzenendteil des ersten Fingergelenkabschnitts 211 wirkt, variiert die auf den ersten Motor 51 ausgeübte Kraft. Daher kann nach der vorliegenden Erfindung anstelle des Drucksensors 70 ein Amperemeter als „Kontakterfassungseinheit“ verwendet werden, das die Änderung der auf den ersten Motor 51 aufgebrachten Last als Änderung eines Stromwertes erkennt.
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Darüber hinaus entspricht bei der oben beschriebenen Steuerung des Suchvorgangs der Teil des ersten Fingergelenkabschnitts 211A des ersten Fingerabschnitts 21A, auf dem der Drucksensor 70 angeordnet ist, einer „vorbestimmten Stelle“ nach der vorliegenden Erfindung. Die „vorbestimmte Stelle“ nach der vorliegenden Erfindung muss jedoch nicht notwendigerweise der Spitzenendteil eines Fingerabschnitts des Handmechanismus sein. Wenn beispielsweise der erste Fingerabschnitt 21A des Handmechanismus 2 als der vorbestimmte Fingerabschnitt, der mit dem Objekt 10 in Kontakt gebracht werden soll, wie in der oben beschriebenen Steuerung des Suchvorgangs eingestellt ist, kann der zweite Fingerverbindungsabschnitt 212A des ersten Fingerabschnitts 21A mit dem Objekt in Kontakt gebracht werden. In diesem Fall ist der Drucksensor auf dem zweiten Fingergelenkabschnitt 212A angeordnet. Der Teil des zweiten Fingergelenkabschnitts 212A, auf dem der Drucksensor angeordnet ist, entspricht demnach der „vorbestimmten Stelle“ nach dieser Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboterarm
- 2
- Handmechanismus
- 20
- Basisabschnitt
- 21
- Fingerabschnitt
- 22
- Erster Gelenkabschnitt
- 23
- Zweiter Gelenkabschnitt
- 211
- Erster Fingergelenkabschnitt
- 212
- Zweiter Fingergelenkabschnitt
- 213
- Basisendabschnitt
- 3
- Armmechanismus
- 30a
- Erster Gelenkabschnitt
- 30b
- Zweiter Gelenkabschnitt
- 30c
- Dritter Gelenkabschnitt
- 30d
- Vierter Gelenkabschnitt
- 30e
- Fünfter Gelenkabschnitt
- 30f
- Sechster Gelenkabschnitt
- 31
- Erster Armgelenkabschnitt
- 32
- Zweiter Armgelenkabschnitt
- 33
- Teil des dritten Armes
- 34
- Vierter Armgelenkabschnitt
- 35
- fünfter Armgelenkabschnitt
- 36
- Verbindungsglied
- 4
- Trägerabschnitt
- 42
- Arm-Steuervorrichtung
- 420
- Arm-Steuereinheit
- 421
- Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit
- 43
- Hand-Steuervorrichtung
- 430
- Objektinformationserfassungseinheit
- 431
- Handsteuereinheit
- 432
- Motorzustandsgrößen-Erfassungseinheit
- 433
- Sensor-Informationserfassungseinheit
- 51
- Erster Motor
- 52
- Zweiter Motor
- 53
- Dritter Motor
- 70
- Drucksensor
- 71
- Signalübertragungseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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