JP2004154909A - Elastic module for article mechanical hand, and article mechanical hand - Google Patents

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Tadakatsu Harada
忠克 原田
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a module set capable of accordingly adjusting connection directivity for a gripped object and an article mechanical hand using the above module set. <P>SOLUTION: In the mechanical hand, a flexible and non-elastic bag is provided with a pressure sensor and a viscosity control means for controlling the viscosity of fluid in the bag to compose modules 5a, 5b, and 5c so as to control the liquid content in the bag, while arranging these modules 5a, 5b, and 5c in a line to form the module set 6, and then optionally/separately controlling both feeding/discharging of viscous fluid to each module 5a, 5b, 5c and viscosity of them. The module set 6 is arranged on the contact part with the gripped object 8 to change connection pressure and elasticity for each module 5a, 5b, 5c. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は組立、分解、搬送などの作業を自動で行うための物体の把持装置、殊に、多種多様な物体を把持するについて、被把持物によくなじんでソフトに、かつしっかりと把持できる把持装置に関するものであり、ハンドリング時に把持力計測や把持ハンド接触計測を行い、把持後の作業時には組立力計測、分解力計測を行い、把持制御や力制御や位置決めなどを容易に行うことでき、各種機器の生産設備、生産機器に応用することで、極めて有効なものである。
【0002】
【従来技術】
多種多様な物体を、これによくなじんでソフトに、かつしっかりと把持できる把持装置に関する従来技術として、特開平7−328979号公報に記載されているものがある。このものは、複雑な表面形状や壊れ易い構造物をソフトにかつ均一に保持する保持装置の実現を目的として、電気粘性流体と電極部を内部に配備したフレキシブルなセルで対象物を保持する保持装置であり、電極部に電界を印加しない状態で対象物に当接させ、セルの当接面を対象物の表面形状に対応するように変形させ、続いて電界を印加し、電気粘性流体の全体あるいは一部の粘性を増大させ、セル表面形状を保持すべき対象物の表面形状に従った状態で実質的に固化させて対象物を保持するものである。
【0003】
なお、このものは、フレキシブルなメインセルの内部に複数個のサブセル(モジュール)を組み込むことにより、上記機能の安定化を図っている。これによって、被把持物に接する上記セルが、その表面形状によくなじんだ状態で、かつその状態でしっかりと対象物を把持することができる。他方、対象物を把持した状態で各種機器に組み付け、あるいは分解し、搬送するなどの作業を行うときは、把持面に不均一な大きな力が作用するので、これに適切に対応して把持姿勢をしっかり把持し、あるいは把持姿勢が適切に調整されるようにすることが望ましく、そのためには、上記セルの把持物との当接部分毎の位置、各部分に作用している力を把握することが必要である。しかし、上記従来技術ではこの要求に応え得ない。このため、例えば、上記サブセルのうち、把持物を保持してから固化させたい部分と、比較的柔らかいままにしたい部分との固化の程度を部分的に制御してコンプライアンス性を持たせることはできない。
【0004】
また、特開平8−39474号公報に記載されている「把持装置」がある。このものは、異なる形状の物体を把持することができ、かつ、物体の把持力を適正に制御することができるものである。このものにおいては、気体圧作動クランプシリンダが支持板を介してスプリングに取りつけられており、スプリングは可動フィンガに取りつけられており、気体圧作動クランプシリンダは可動フィンガに対してスプリングにより接続されており、対向する固定フィンガには気体圧作動クランプシリンダが直接固定されていて、これにより、クランプシリンダの膨張分とスプリングの変位量から把持力を制御して異なる形状の物体を把持することができるものである。この特開平8−39474号公報の技術では、物体を把持した後、組立、分解又は搬送などの、把持した物体に直接力が加わる作業を行った場合、気体圧作動クランプシリンダに当接する物体(被把持物)は、シリンダ内部の気体の移動が自由であり、したがって、安定して把持することができないので、被把持物に力が加わると、その力の方向に被把持物が変移して(回転、並進等)しまう可能性がある。したがって被把持物体に力が加わる作業には適しない。
【0005】
さらに、特開2000−254884号公報に記載されているものもあり、このものは、重量及び摩擦係数が未知の物体をロボットハンド又はマニピュレータによって、把持位置のずれを生じることなしに持ち上げることができるものであり、ロボットハンドのフィンガ(把持爪)の先端に設けられた曲面状弾性体で物体を把持するものである。そしてこのものは、曲面状弾性体の内部にひずみゲージを複数個埋め込み、ひずみ変化速度から固着部分と滑り部分を判断し、固着領域の大きさに応じて把持力を制御して滑落することなしに持ち上げられるようにするものである。
【0006】
上記の特開2000−254884号公報の技術は、被把持物とフィンガの当接面間の滑りを検知し、この滑りの検知信号に基づいて把持力を調整することで滑落を防止するものであるが、組立等の作業時に物体に外力が加わった場合には、この外力に対応することはできないので、組立、分解などの各種作業に最適なコンプライアンスを被把持物に与えることはできない。また、実際には、被把持物を滑り摩擦のみでしっかりと把持することは困難であり、滑りの検知信号によって把持力を増大させれば、その結果、被把持物を破壊する程度まで把持力が増大する可能性がある。さらに、このものでは、コンプライアンス性を持たせることは不可能である。
【0007】
【特許文献1】特開平7−328979号公報
【特許文献2】特開平8−39474号公報
【特許文献2】特開2000−254884号公報
【0008】
【従来技術の問題点】
簡便な把持装置においては、部品を安定して保持して、組立などの作業を行えるようにするために、部品形状ごと作業ごとに適当な把持部分を設計している。例えば、把持当接部分が部品の形状に合致する形状に設計され、被把持物を傷つけないようにゴムなどの弾性体を貼りつける構成を取ること等である。しかし、部品の種類の数だけ把持部分の設計を行い、また、作業に合わせた把持部分の設計を行うのは、極めて非能率的、非効率的であって、コスト、設計開発期間の両面において問題がある。そこで、多種部品の多様な作業に対応する把持装置が望まれる。これに対応したものが上記の特開平7−328979号公報の従来技術であり、このものは、被把持物の表面形状になじむように、被把持物に対する把持表面を変化させるものである。
【0009】
上記従来技術においては、様々な形状、サイズの部品を包み込むようにして保持することは可能であるが、しかし、これで組立や分解などの作業を行う際には、マニピュレータ側に高度な作業を行えるような、複雑で微妙な動作が要求される。例えば、嵌め合い作業のように挿入方向に対しては部品を固定する必要があり、嵌め合い位置の位置合わせ方向に対してはコンプライアンス性を持つように作業対象部品を制御したい場合などである。この場合は、上記把持装置を搭載したマニピュレータに加わる力を制御して、コンプライアンス性を持たせるような技術が必要になる。把持装置側で多種部品を把持したとしても、多様な作業に対応するのにマニピュレータ側の負担が大きくなり、そのための設計開発コスト、開発期間の両面において問題が残ることになる。
【0010】
各種機器の組立、分解作業などにおける複雑な動作が求められる場合は、多種多様の部品を、その被把持表面によくなじんでソフトにかつ安定的に保持するだけでなく、上記作業時における外力に対して、把持した部品の位置、姿勢などを効果的に制御することができる把持装置が求められる。この発明はこの要請に応えられるようにすることを目的とするものであり、そのための解決課題は次のとおりである。
【0011】
【課題1】
課題1は、把持装置について、物体と当接する部分毎に、その当接圧力と弾性を適宜に変えられるモジュールを工夫することである。
【0012】
【課題2】
課題2は、複数のモジュールの集合体であって、各モジュール単位で当接圧力と弾性を異ならせることができ、当接部分のうちの各部分毎に被把持物との当接の柔軟性を制御し、これによって、被把持物に対して当接の方向性を適宜調整できるモジュール集合体を工夫することである。
【0013】
【課題3】
課題3は、上記モジュール群を備えた把持装置について、物体を挟み込んでの把持や、包み込んでの把持が可能であり、被把持物の形状や材質に関わらず、物体を安定して把持するとともに、作業時に物体に加わる力の大きさ、当該力の方向に応じて、任意の方向と任意の程度のコンプライアンス性を発揮することができるようにすることである。
【0014】
【課題解決のために講じた手段】
【解決手段1】(請求項1に対応)
解決手段1は、上記課題1を解決するための手段であり、柔軟で非伸縮性の袋内に圧力センサを設け、可逆的に粘性が変化する流体を充填し、上記袋内の流体の粘性を調整するための粘性制御手段を当該袋に設け、上記袋内の流体量を調整可能にモジュールを構成したことである。
【0015】
【作用】
上記のモジュールを把持装置のフィンガの把持面に装着して、被把持物と当接させたとき、その外皮である袋は柔軟で非伸縮性であり、その内部に流体が上記調整手段によって適宜注入、排出されるので、モジュールは被把持物との当接圧の大きさに応じて変形し、その外表面によくなじんで密着する。このときの内部圧力は袋内の圧力センサによって検出される。上記圧力センサによる圧力検出信号によって、その各部分の当接圧力の大小が識別される。上記当接の有無、当接圧の大小を基本にしながら、粘性制御手段で内部流体の粘性を制御する。これによって、粘性を適宜に調整した状態で把持爪をさらに閉じて把持させたとき、その内部流体の粘性の大小に応じた当接圧力と弾力が得られる。
なお、上記の「布」は必ずしも織布などの布に限られるものではなく、布状のものを意味する。
【0016】
【実施態様1】(請求項2に対応)
実施態様1は、解決手段1の上記袋がウレタン、シリコーン、表面に柔軟物をコートしたケブラー、又は繊維を織り込んだウレタンの布製であることである。
【作用】
上記袋にシリコーンを用いることにより、柔軟でありながら伸縮性の少ない袋を形成することができ、物品と接触するとき柔軟に物品形状に倣って変形(なじんで変形)することができ、また、袋に力が加わった際の伸びが小さい。また同様に、ウレタンも柔軟であるので、物品形状に倣って変形し、他方、袋に力が加わったときの袋自体の伸びも小さい。表面に柔軟物をコートしたケブラ−も同様の作用を奏し、また、繊維を織り込んだウレタンによる布も同様の作用を奏する。
【0017】
【実施態様2】(請求項3に対応)
実施態様2は、解決手段1の上記圧力センサが、半導体式、容量式、又は、光学式であることである。
【作用】
半導体式の圧力センサを用いることにより、高応答で、高精度に圧力を測定することができるので、袋内部の圧力をリアルタイムで高精度に検出することができ、また、小型で構成することが可能であるから、把持装置に内蔵することもできる。
容量式のセンサと光学式のセンサによれば、高応答、高精度で測定することができるので、袋内部の圧力をリアルタイムで高精度に検出することができる。
【0018】
【実施態様3】(請求項4に対応)
実施態様3は、解決手段1の上記流体が、電気粘性流体(ER流体)、又は、磁性流体であることである。
なお、粘性変化について高い応答性が必要でない場合は、可逆的に粘性が変化する流体として熱可塑性樹脂(高分子材料)を用いることもできる。
【作用】
電気粘性流体を用い、また、電界を利用することにより、粘度を高応答に変化させることができ、電界量に応じた粘度に変化させることが可能になるので、上記袋内部の粘度を物品や作業に応じて制御できる。また、磁性流体は磁界を利用することにより、粘度を高応答に変化させることができ、磁界量に応じた粘度に変化させることが可能になるので、袋内部の粘度を物品や作業に応じて制御することができる。
【0019】
【実施態様4】(請求項5に対応)
実施態様4は、解決手段1における上記流体が電気粘性流体(ER流体)、又は、磁性流体であることを前提として、その上記粘性制御手段が、電界を発生させる電極、又は磁界を発生させる磁界発生手段であることである。
【作用】
電界を発生させる手段に電極を用いることにより、電極に加える電荷のコントロールを電極間電圧により行うことができるので、容易に制御することが可能になる。また、磁界発生手段を用いることにより、磁界を発生させるコイル等に流す電流を制御することにより磁界量をコントロールできるので、容易に制御することが可能である。
なお、可逆的に粘性が変化する流体として熱可塑性樹脂(高分子材料)を用いる場合は、上記粘性制御手段として、電熱ヒータと冷却管による冷却手段とを用いる。
【0020】
【解決手段2】(請求項6に対応)
解決手段2は、課題2の解決手段であり、上記解決手段1のモジュールを多数並列してモジュール集合体を構成し、各モジュールへの粘性流体の供給排出を個別に選択的に制御し、各モジュールの流体の粘性を個別に選択的に制御することである。
【0021】
【作用】
把持装置の把持爪の把持面にモジュール集合体が装着された状態で、被把持物を把持する。このとき、各モジュールへの流体の供給、排出が個別に選択的になされるから、モジュール集合体の表面が被把持物を包み込むように変形して、被把持物の表面になじんで密接する。このとき被把持物と当接しないモジュールは、その圧力センサの圧力検出信号で識別され、また、当接しているもの、当接しているものの範囲、個々のモジュールの当接圧力の大小を識別することができる。したがって、非当接状態のモジュールの粘性を低下させて硬化させ、当接しているものについて、その当接範囲における個々のものの位置、当接圧力の最小に応じて、個々に選択的にその粘性を調整することができる。したがって、当接部分のうちの各部分毎に被把持物との当接の柔軟性の程度が制御され、これによって、被把持物に対する当接方向が適宜調整される。
【0022】
【実施態様1】(請求項7に対応)
実施態様1は、解決手段のモジュール集合体を構成するモジュールの内部流体が電気粘性流体であり、上記モジュールの袋が電界遮断繊維を織り込んだものであることである。
【作用】
この場合のモジュールには、粘性制御手段として電極が設けられているが、その各モジュール内の電極による電界の他の袋内の流体への影響が遮断されるので、個々のモジュール内流体の粘性は、他のモジュール内の電極による電界の影響を受けることなしに、個々の電極の電圧によって正確に制御される。
【0023】
【解決手段3】(請求項8に対応)
解決手段3は、課題3の解決手段であり、把持装置の爪の把持面に解決手段2のモジュール集合体を装着し、全てのモジュールの圧力センサの圧力検出信号に基づいて、所定のプログラムにしたがって、全てのモジュールの粘性制御手段を一括して制御することである。
【0024】
【作用】
解決手段2のモジュール集合体は上記のとおりの作用を奏し、当接部分のうちの各部分毎に被把持物との当接の柔軟性の程度が制御され、これによって、被把持物に対する当接方向が適宜調整されるものであるから、被把持物の種類、作業の種類などに応じて予め作成されたプログラムにしたがって、全てのモジュールの圧力センサの圧力検出信号に基づいて、全てのモジュールについて、その内部流体の粘性が制御され、その粘性の程度(固さ)が最適に調整される。このように個々のモジュールの粘性の程度(固さ)を最適なものにすることで、被把持物の形状や材質に応じて、被把持物を安定して把持することができ、また、被把持物にかかる力の大きさ、方向に応じたコンプライアンス性を発揮させることができる。
【0025】
【実施態様1】(請求項9に対応)
実施態様1は、解決手段3の上記プログラムが被把持物の姿勢のコンプライアンスが図られるように、上記モジュール集合体の各モジュールの粘性を個別にCPUによって制御するものである。
【作用】
モジュール集合体の各モジュールの粘性を制御することによって、物品の形状に倣って(なじんで)把持するだけでなく、物品に対して所定の部分を柔軟な状態に作用し、また、固化した状態にすることによって、物品に加わる力と作業に応じた把持状態を維持することが可能である。
【0026】
【実施態様2】(請求項10に対応)
実施態様2は、解決手段3の上記プログラムが被把持物の把持姿勢を所定の角度に調整されるように、上記モジュール集合体の各モジュールの流体量を個別にCPUによって制御することである。
【作用】
各モジュールの流体量を個別に制御することにより、流体量を増やし圧力を高くして倣い量を減らして固化した際の物品の接触状態を変化させて物品の把持角度を変化できる作用がある。流体量を減じることにより、物品を上記増加方向とは逆の方向に把持角度を変化できる。
【0027】
【実施の形態】
【実施例1】
モジュール1の袋1aは、厚さ0.2mmのウレタン製布による袋であり、これに流体給排口1bを設け、さらに流体給排管路を接続している。この袋1a内に圧力センサ22と電極20a,20bを設け、また、袋1aに電気粘性流体(ER流体)4を充填してある。これを被把持体2に当接させ、矢印3の方向に押しつけた状態で、袋1aの内圧を高めることによって、袋1aが被把持体2の形状に応じて変形し、これになじんだ形状で当接する。このとき、袋1aは非伸縮性であるので、上記流体給排口1bから上記流体4を供給、排出することで、被把持体2に対する圧接力に応じて袋1aが自在に変形して、被把持体2になじんだ状態で当接することになる。例えば図1に示すような状態でモジュール1に対して被把持物2が矢印3の方向に移動して当接するとき、モジュール1の内部流体4の量を減らしておいて物体と柔らかく当接するようにし、当接後に内部流体4の量を徐々に増やして所望の強さで当接させて、被把持物2との当接を安定化させる。この状態で電極2a,2b間に電界をかけると、内部流体(電気粘性流体)の粘性が変化し、所定の固さで被把持物2を把持することができる。
【0028】
【実施例2】
図2に示すモジュール集合体6は、上記モジュール1と同様のモジュール5をマトリックス状に密に並列したものである。図3に示すように、被把持物8がモジュール集合体6の表面に当接し、押しつけられると、当接した部分のモジュール5bは全面的に、あるいはその一部が変形し、当接しないモジュール5a,5cは変形しないままである。個々のモジュール5の電気粘性流体の量を適宜増減することで非伸縮性の袋1aの上記変形が許容される。そして、上記の変形によってモジュール集合体6が被把持物の表面によくなじんだ状態でソフト(柔軟)に、しかし、安定した状態で当接する。具体的には図3に示すようなマトリックス状のモジュール集合体6に被把持物8が当接動作方向7へ移動して押しつけられると、当接したモジュール5bは被把持物の表面形状に倣うように変形し、被把持物8と当接していないモジュール5a,5cは変形しない。被把持物8の表面形状の如何、モジュール集合体に対する押しつけ力の大小に応じてそれぞれのモジュールの変形量も異なってくるが、例えばある力F[N]で当接するときは、モジュール内部への流体の充填圧を調整することによって、上記変形量が所定のP[mm]になるように制御される。
【0029】
被把持物8のモジュール集合体6との当接は図4に示す状態であり、矢印12の方向(縦方向)に力Fa[N]が作用し、矢印13(横方向)に力Fb[N]が作用するとき、モジュール部分10については、被把持物とソフトに当接してその変形量がP[mm]になるようにし、モジュール部分5a,5cの内部流体の粘性を高くして、矢印13方向への力に対しては固く支えるようにすることができる。この場合は、矢印13の方向(横方向)に対して被把持物は安定的に支持され、矢印12の方向(縦方向)にはコンプライアンス性を持った状態で支持される。
モジュール集合体6による被把持物8に対する支持は、把持装置の爪による支持に限らず、モジュール集合体6を水平面上に配置し、これに被把持物8を押しつけた状態で横方向力に対して安定的に保持させる場合についても同様である。
【0030】
【実施例3】
図5に把持爪15の把持面にモジュール集合体6を装着した把持装置を示している。把持爪15は、鉄、アルミ等の金属、硬化プラスチックなどの比較的硬い材料で構成されているものであり、モジュール集合体6は、当接表面が面積60mmの長方形で、厚さが3mmのモジュールを縦に6個、横に4個のマトリッ
クス状に密に並列したものである。この例においてもモジュールに充填されている上記流体は電気粘性流体である。
この把持装置の把持爪15は把持爪移動機構16によって開閉駆動されるものであり、被把持物を左右のモジュール集合体6,6間に挟持することになる。
なお、モジュール集合体6と同じ大きさで単一のモジュールを構成し、これを把持爪15の把持面に装着して、これで被把持物を挟持させることもできる。この場合は、その単一のモジュールの被把持物との当接状態は図1に示す例と同様であり、縦方向の力と横方向の力に対する支持の態様(支持の柔らかさ)を異にすることはできないが、内部流体の粘性を調整することによって、モジュールによる被把持物に対する保持の柔らかさの程度を適宜、適時に調整することができる。
【0031】
次に、モジュールの袋への電気粘性流体の給排システムについて、図6を参照して説明する。
柔軟で非伸縮性の袋5aに、供給路と供給弁とからなる供給機構19と、排出路と排出弁とからなる排出機構20とが接続されており、上記供給路、排出路は流体タンク21に接続されている。上記供給弁、排出弁を制御することで流体の供給、排出が行われ、これによって袋5a内の流体量が制御される。
モジュール集合体6のモジュール5の底部に組込まれている圧力センサ22はケーブル23を通して圧力センサアンプ24と接続されている(図7参照)。これによって、被把持物と当接した状態における各モジュールの内圧が個別に検出され、また、この状態での把持爪による被把持物に対する把持力や、被把持物に作用する外力の大きさを力センサ25で検出することができる。
【0032】
また、各モジュール5に内装された電極がケーブルを介して高電圧ドライバ26に個々に接続されていて、上記個々の電極への通電が個々に制御され、電圧を制御することによって、各モジュール5内流体の粘性が個々に調整される(図9)。この実施例のように、多数のモジュールを配列してモジュール集合体を構成する場合は、個々の電極による電界が他のモジュールに影響しないように、モジュールの袋の材料に銅やアルミ等の導電性微細繊維を織り込んでいる。
【0033】
把持装置の2つの把持爪で円筒状の被把持物27を把持する(図10)と、中央の当接部分28のモジュールが変形し(図11)、被把持物27の一部を包み込むようにして被把持物を安定的に保持することになる。このときの状態は図12の断面図に示すとおりである。
被把持物27を把持するときは、まず、把持当接部分28と軽く当接し、さらに爪が閉じられるに伴って、把持当接部分28のモジュール群32が図12に示すように変形し、被把持物27の端部とその一部が当接しているモジュール5xが図示のように変形する。もちろん、このときモジュール5x,モジュール群32の各モジュールの流体量は、各袋の変形を許容するように排出される。モジュール5x、モジュール群32の各モジュールが図示のように変形し、被把持部材を保持した状態で各モジュール内部の電極への通電を制御し、その電気粘性流体の粘度を調整することで、被把持物が安定的に保持される。被把持物27と当接していない端のモジュール群30の各モジュールの内部流体の粘度を高くしてこれを最も固くすることによって、被把持物にかかる横方向(図12における矢印方向)の外力に対して安定的にこれを保持させることができる。
【0034】
さらに、爪による把持方向(縦方向)への支持を安定させたい場合は、被把持物27と全面的に当接しているモジュール群32のモジュール、被把持物27の端部に当接しているモジュール5xの内部流体の粘度を高くして硬化させる。反対に、把持部分にある程度のコンプライアンス性を持たせたい場合は、モジュール5x,モジュール群32のモジュール内の流体粘度を低くする。部分的に変形する上記モジュール5xにも安定的な把持機能を持たせたいときは、被把持物に当接させた状態で、その内部粘度を高くする。
また、例えば、非当接モジュール群30の各モジュールの内部流体を高粘度状態、平面当接モジュール群32のモジュールの内部流体を低粘性状態、部分当接モジュール5xの内部流体を高粘性状態にすることによって、被把持物27はその根元部分を安定的に把持され、把持爪の先端部分で柔らかく把持されるので、円錐状の空間内でのコンプライアンス性、すなわち被把持物27の先端部分(把持されていないフリーな部分)のコンプライアンス性が実現される。
【0035】
他方、図13に示すように、被把持物の端部に当接しているモジュール30の内部流体の粘度を低くして柔らかいままにすることによって、矢印の方向、すなわち円柱状の被把持物の軸方向の外力が加わると、被把持物27がモジュール5aを横につぶしながらスライドすることが可能になる。もちろん、この場合、モジュール5aの内部圧力は一定に制御されているので、上記外力によって内部流体の一部が排出機構(図6の排出機構20参照)によってタンクに排出される。外力によって被把持物の把持位置がずれることが好ましくない場合は別にして、上記のスライド状態を意図的に作り出すことによって、把持方向に対して垂直方向に平行な面でのコンプライアンス性を持たせることができる。
【0036】
また、図14に示すように、被把持部材27と当接しているモジュール群32のうち把持爪の先端側端のモジュール5eとそれ以外のモジュールとで、内部の電気粘性流体の粘度を異にすることによって、コンプライアンス性を変更することができる。例えば、上記モジュール5eの粘度を高くし、他のモジュールの粘度を低いままに保つことによって、硬化されたモジュール30の側面に端面を当接させながら、上記先端側端のモジュール5eを中心にした傾動方向のコンプライアンス性を持たせることができる。
【0037】
また、図14の状態から、モジュール32の各モジュールの流体量を個々に増加させて被把持物27の一端を押し出して、先端側端のモジュール5eとの接点を支点にして傾斜させ、この状態で安定的に把持することもできる。このように、被把持物と当接しているモジュール群32の個々のモジュールの流体量を個々に加減することによって、一旦把持した被把持物の向きを、そのときの作業に適したように調整、変更することができる(図15)。すなわち、当接しているモジュール群32の個々のモジュールの圧力センサによる圧力検出信号に基づいて、個々の内圧を認識し、また、そのモジュールの内圧を個々に制御しながら個々のモジュール内の電気粘性流体量を加減し、さらに、電気粘性流体の粘度を個々に制御することにより、被把持物を適宜の姿勢で安定的に把持するだけでなく、組立て作業、分解作業に伴って被把持物に作用する外力を考慮し、作業動作を考慮して、被把持物の把持姿勢を適宜、任意に変化させることができる。
【0038】
この発明のモジュール集合体による把持装置を備えたロボットの一例を図16に示している。このものは、一つのロボットアームを備えているものであり、製品44の組立て、または分解作業を行うものである。このロボットは、図17に示すシステム構成によって所定の手順で作業が遂行する。
このロボット62のアーム42内はロボットサーボモータ52を備え、把持装置43は把持爪にかかる力を検出する力センサ55を備え、把持爪の把持面にモジュール(モジュール集合体)57を備えており、当該モジュール57は内圧センサ56、モジュール内電極58を備えている。また、制御ボックス61を備えており、さらに、当該制御ボックス61に流体制御弁59、高電圧ドライバ59を備えている。
【0039】
また、制御盤63のコンピュータ45のバスにパルス発生器46,47を備え、さらにAD変換器48,49、デジタルI/O(符号50)を備えている。
上記コンピュータ45は、ロボットサーボモータ52を制御し、把持装置43の移動機構用である把持装置サーボモータ54を制御し、各センサの検出信号を取り込み、I/O制御を行うものである。
コンピュータで演算された結果から指令パルスが設定され、パルス発生器46,47から出力される。パルス発生器46,47から発生されたパルスはロボットサーボモータ52用のモータアンプ51と把持装置サーボモータ54用のモータアンプ53に入力され、それぞれ、ロボットサーボモータ52と把持装置サーボモータ54を制御する。コンピュータ45の各バスに設けたAD変換器48は把持装置43に搭載されている把持装置の内部に設けたセンサ55の入力を行う変換器である。また、把持装置のモジュールの圧力センサ56の検出信号の取り込みも行う。DA変換器49は、電気粘性流体の粘度変化を発生させるための指令に用いられている。モジュール内電極58に電界を発生させると、電気粘性流体の特性(粘度)が変化する。電界発生のため高電圧ドライバ60が必要であり、その高電圧ドライバ60の指令値発生のためにDA変換器47を用いている。上記デジタルI/O(符号50)は電気粘性流体の供給排出を制御する流体制御弁59のON/OFF制御を行い、これによって把持爪に付設したモジュール57の内部流体の量を制御する。流体制御弁と高電圧ドライバは上記制御ボックス61に取り付けられている。
【0040】
【実施例4】
この実施例4は、上記モジュールの内部流体に磁性流体を用いた例であり、電磁石をモジュール内部に設置しており、その電磁石に流す電流を制御し、磁界を制御して、これによって、上記磁性流体の粘性を制御するものである。
実施例1乃至実施例3と同様に、モジュール内流体の供給排出制御と当該流体の粘度制御を行うことにより、把持当接面のアクティブな形状変化を発生させて把持物体のコンプライアンスを実現し、また積極的に把持姿勢をコントロールすることができる。
【0041】
【実施例5】
実施例5は、モジュールの内部流体として熱可塑性の高分子材料を用いる例であり、その高分子材料の粘性を制御するために、モジュール内に電熱線と冷却材料を循環させる冷却パイプを設置している。冷却材料には水や油、もしくは液化窒素などを用いることができる。モジュール内の高分子材料は加熱されることで粘性が低下して流動性を増し、冷却することによって粘性が高くなって固化する。モジュール内の電熱線に流す電流と、冷却材の循環を制御することによって、モジュール内部の高分子材料の温度を制御して、上記のとおり、その粘度を制御する。
例えば、上記高分子材料としては、形状記憶ポリマーが望ましい。ガラス転移点(Tg)前後で弾性率が変化する。ガラス転移点を50℃に設定した場合は30℃以下においては固化状態であり、50℃前後で粘性が大きく変化し始めて、70℃以上においては柔軟な状態にと変化する。Tg以上の温度の状態で物品を把持し、倣うように変形した後、冷却するとその形状で固化される。ガラス転移点を低温に設定できるので、本発明の高分子材料には望ましい。他にポリウレタン系の材料などが適している。
この実施例5による場合も、実施例4と同様に、流体の供給排出制御と流体の粘度制御を行うことにより、把持当接面のアクティブな形状変化を発生させ、把持物体のコンプライアンスを実現し、積極的に把持姿勢をコントロールすることもできる。
【0042】
【発明の効果】
この発明の効果を、主な請求項毎に整理すれば、次のようである。
1.請求項1の効果
請求項1のモジュールは被把持物に当接する部分の力と形状が自在に変わるから、被把持物の被把持面の形状の如何に関わらず、当該被把持面にソフトにかつなじんで当接し、安定的に把持することができる。したがって、様々な形状の被把持物を安定的に把持した状態で様々な作業を行うことができる。
【0043】
2.請求項2の効果
請求項2のモジュールは柔軟で伸びの少ない布製を用いることにより、把持対象物品に倣って変形し、安定して把持することができる。また、物品の作業に応じた柔らかさなどのコンプライアンスを持つことが可能になり、組立や分解などの作業の際に生じる力に応じた把持が可能になり、安定した作業が可能になり、複雑な作業や嵌め合い動作を容易にできる。
【0044】
3.請求項3の効果
請求項3の圧力センサにより、物体との接触状態が物体の形状や材質によらず、物体の接触部分の圧力値を接触部分のモジュール単位で求めることにより、各モジュールの圧力値に応じた任意の形状の物体を任意の作業に対して効率良く把持操作することができる。
【0045】
4.請求項4の効果
電気的特性により内部流体の粘度を各モジュールごとに任意に変更することにより、各モジュールごとに安定接触状態やコンプライアンスを持った接触状態を作りだして、任意の物体や作業に応じた効率良い把持操作を行うことができる。また、磁気的特性により内部流体の粘度を各モジュールごとに任意に変更することにより、各モジュールごとに安定接触状態やコンプライアンスを持った接触状態を作りだして、任意の物体や作業に応じた効率良い把持操作をすることができる。
【0046】
5.請求項5の効果
各モジュール毎に電気粘性流体の粘度を電界により任意に制御することにより、任意の物体や作業に応じた接触状態を作り出して、任意の物体や作業に応じた効率良い把持操作を行うことができる。磁気的特性により内部流体の粘度を各モジュールごとに任意に変更することにより、各モジュール毎に安定接触状態やコンプライアンスを持った接触状態を作りだして、任意の物体や作業に応じた効率良い把持操作をすることができる。
【0047】
6.請求項6の効果
請求項1のモジュールを多数並列して構成したモジュール集合体は、各モジュール毎にその力と弾性を変化させることができるから、被把持物の表面によく倣って(なじんで)ソフトに、かつ安定的に当接することができ、また、被把持物に対して任意の方向性をもった当接状態を実現することことができる。したがって、被把持物の当接面を当接部分単位で作業内容に応じて、安定部分とコンプライアンス部分に区分して把持させることができる。
【0048】
7.請求項7の効果
各モジュール内部に電界変化を発生させたときに、その隣接するモジュール内部の流体に対して電界変化の影響を与えないことにより、各モジュールごとに隣接するものの影響を受けないで、任意の接触状態を作り出すことができる。
【0049】
8.請求項8の効果
請求項8の把持装置によれば、そのモジュール集合体の各モジュールの被把持面に対する当接圧力及びその弾性を適宜、適時に制御でき、したがって、被把持物を挟み込んで把持し、あるいは包み込んで把持することが可能であるので、被把持物の形状や材質に関わらず、これを安定して把持することができ、また、把持された被把持物に、作業に応じたコンプライアンス性を任意の方向と任意の程度で発揮させることができ、これによって、種々の作業において、種々の形状の被把持物を効果的に把持操作することができる。
【0050】
9.請求項9の効果
物体の形状、材質によらずに安定して把持することと、物体に加える作業に対して適切な作業力と作業に適した物体のコンプライアンスを電界制御と磁界制御により行うことにより、把持力や作業力に対応した接触状態を作り出せる効果がある。
【0051】
10.請求項10の効果
物体の形状、材質によらずに安定して把持することと、物体に加える作業に対して適切な作業力と作業に適した把持姿勢の角度を圧力センサの値に応じて流体量を制御することにより、把持力や作業力に対応した接触状態を作り出すことができる。
【0052】
11.請求項11の効果
物体を把持する際に加えている把持方向の力や作業時に発生している作業動作方向への力など、把持している物体に作用する力の値を検出することにより、任意の形状の物体を、把持方向の力や作業時の力に応じて任意の作業に対して効率良く把持操作することができる。
【0053】
12.請求項12の効果
物体の形状、材質によらずに安定して把持することと、物体に加える作業に対して適切な作業力と作業に適した物体のコンプライアンスを電界制御により行うことにより、把持力や作業力に対応した接触状態を作り出せる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、実施例1の模式図である。
【図2】は、実施例2の模式図である。
【図3】は、実施例2のモジュール集合体と被把持物との当接の状態を模式的に示す断面図である。
【図4】は、実施例2のモジュール集合体による被把持物の保持状態を模式的に示す断面図である。
【図5】は、実施例2のモジュール集合体を付設した把持装置の側面図である。
【図6】は、実施例1のモジュールへの内部流体の供給排出手段を模式的に示す図である。
【図7】は、実施例2のモジュール集合体を付設した把持装置における内部圧力センサと圧力センサアンプとの関係を模式的に示す側面図である。
【図8】は、把持装置に内蔵された力センサを模式的に示す、把持装置の正面図である。
【図9】は、実施例2のモジュール集合体を付設した把持装置におけるモジュール内の電極と高電圧ドライバ26との関係を模式的に示す把持装置の側面図である。
【図10】は、実施例2のモジュール集合体を付設した把持装置と被把持物との位置関係を模式的に示す斜視図である。
【図11】は、図10の把持装置で被把持物を把持した場合のモジュール集合体における、被把持物との当接領域を模式的に示す正面図である。
【図12】は、図10の把持装置で被把持物を把持したときの、当接状態の一例を模式的に示す断面図である。
【図13】は、図10の把持装置で被把持物を把持したときの、当接状態の他の例を模式的に示す断面図である。
【図14】は、図10の把持装置で被把持物を把持したときの、当接状態のさらに他の例を模式的に示す断面図である。
【図15】は、図10の把持装置で被把持物を把持したときの、当接状態のさらに他の例を模式的に示す断面図である。
【図16】は、実施例2のモジュール集合体を付設した把持装置を備えた作業ロボットを模式的に示す斜視図である。
【図17】は、図16のロボットの制御システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
1,5:モジュール
1a:袋
1b:流体給排口
2,8,27:被把持物
6:モジュール集合体
15:把持爪
16:把持爪移動機構
19:供給機構
20:排出機構
21:タンク
22:圧力センサ
23:ケーブル
24:圧力センサアンプ
25:力センサ
26:高電圧ドライバ
28:把持当接部分
30:非当接モジュール群
32:当接モジュール群
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an object gripping device for automatically performing operations such as assembling, disassembling, and transporting, and in particular, for gripping a wide variety of objects, a gripper that is well adapted to an object to be gripped and can be gripped softly and firmly. It is related to equipment, and performs grip force measurement and grip hand contact measurement during handling, performs assembly force measurement and disassembly force measurement during work after gripping, and can easily perform grip control, force control, positioning, etc. It is extremely effective when applied to equipment production equipment and production equipment.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328979 discloses a conventional technique relating to a gripping device which can hold various kinds of objects softly and firmly by being familiar with the object. This is a holding device that holds an object with a flexible cell in which an electrorheological fluid and an electrode section are placed inside, with the aim of realizing a holding device that holds a complex surface shape and a fragile structure softly and uniformly. A device that contacts an object without applying an electric field to the electrode part, deforms the contact surface of the cell so as to correspond to the surface shape of the object, and then applies an electric field to generate an electrorheological fluid. The viscosity of the whole or a part is increased, and the cell surface shape is substantially solidified in accordance with the surface shape of the object to be maintained to hold the object.
[0003]
This device stabilizes the above functions by incorporating a plurality of subcells (modules) inside a flexible main cell. As a result, the cell in contact with the object to be grasped can grip the object firmly in a state in which the cell is well adapted to the surface shape thereof. On the other hand, when performing work such as assembling, disassembling, and transporting various objects while holding the target object, a large uneven force acts on the holding surface. It is desirable to firmly grip or to adjust the gripping posture appropriately. For that purpose, the position of each contact portion of the cell with the gripping object and the force acting on each portion are grasped. It is necessary. However, the above prior art cannot meet this demand. For this reason, for example, in the above-mentioned subcell, it is not possible to partially control the degree of solidification of a part that is to be solidified after holding the gripped object and a part that is to be kept relatively soft so that compliance can be provided. .
[0004]
Further, there is a "gripping device" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-39474. This can grip an object of a different shape and can appropriately control the gripping force of the object. In this device, a pneumatically operated clamp cylinder is mounted on a spring via a support plate, the spring is mounted on a movable finger, and the pneumatically operated clamp cylinder is connected to the movable finger by a spring. The pneumatically operated clamp cylinder is directly fixed to the opposing fixed finger, so that the gripping force can be controlled based on the amount of expansion of the clamp cylinder and the amount of displacement of the spring to grip objects having different shapes. It is. According to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-39474, when an object such as assembling, disassembling, or transporting is directly applied with a force, such as assembly, disassembly, or the like, after the object is gripped, the object ( The object to be gripped) is free to move gas inside the cylinder and cannot be stably gripped. Therefore, when a force is applied to the object to be gripped, the object to be gripped is displaced in the direction of the force. (Rotation, translation, etc.). Therefore, it is not suitable for work in which a force is applied to the grasped object.
[0005]
Furthermore, there is also one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-254884, which can lift an object whose weight and coefficient of friction are unknown by a robot hand or a manipulator without causing a shift in a gripping position. The object is gripped by a curved elastic body provided at the tip of a finger (gripping claw) of the robot hand. And this one embeds a plurality of strain gauges inside the curved elastic body, judges the fixed part and the sliding part from the strain change rate, and controls the gripping force according to the size of the fixed area and does not slide down To be lifted.
[0006]
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-248884 detects slippage between an object to be gripped and a contact surface of a finger, and prevents slippage by adjusting a gripping force based on a detection signal of the slippage. However, when an external force is applied to an object during an operation such as assembly, the object cannot respond to the external force, so that the object to be gripped cannot be given optimal compliance for various operations such as assembly and disassembly. Also, in practice, it is difficult to firmly grip an object to be gripped only by sliding friction. If the gripping force is increased by a slip detection signal, as a result, the gripping force is reduced to such an extent that the object to be gripped is broken. May increase. Further, it is impossible to provide compliance with this method.
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328979
[Patent Document 2] JP-A-8-39474
[Patent Document 2] JP-A-2000-254888
[0008]
[Problems of the prior art]
In a simple gripping device, an appropriate gripping portion is designed for each operation for each component shape in order to stably hold components and perform operations such as assembly. For example, a configuration is adopted in which the gripping contact portion is designed to have a shape that matches the shape of the component, and an elastic body such as rubber is attached so as not to damage the object to be gripped. However, it is extremely inefficient and inefficient to design gripping parts by the number of types of parts and to design gripping parts according to the work. There's a problem. Therefore, a gripping device that supports various operations of various parts is desired. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328979 discloses a prior art in which the gripping surface of the object to be grasped is changed so as to conform to the surface shape of the object to be grasped.
[0009]
In the above prior art, it is possible to wrap parts of various shapes and sizes and hold them.However, when performing work such as assembly and disassembly, advanced work is required on the manipulator side. A complicated and subtle operation that can be performed is required. For example, there is a case where it is necessary to fix the component in the insertion direction as in the fitting operation, and it is desired to control the work target component so as to have compliance in the alignment direction of the fitting position. In this case, a technique for controlling the force applied to the manipulator on which the gripping device is mounted to provide compliance is required. Even if various parts are gripped on the gripping device side, the burden on the manipulator increases to cope with various operations, and problems remain in both design and development cost and development period.
[0010]
When complicated operations such as assembly and disassembly of various devices are required, not only can various types of parts fit into the surface to be gripped and are held softly and stably, On the other hand, a gripping device that can effectively control the position, posture, and the like of a gripped component is required. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to meet this demand, and the problems to be solved are as follows.
[0011]
[Issue 1]
A first object of the present invention is to devise a module that can appropriately change the contact pressure and elasticity of each part of the gripping device that contacts the object.
[0012]
[Assignment 2]
The problem 2 is an assembly of a plurality of modules, in which the contact pressure and elasticity can be made different for each module, and the flexibility of the contact with the object to be gripped for each of the contact portions. Is to be devised, whereby a module assembly capable of appropriately adjusting the direction of contact with the object to be grasped is devised.
[0013]
[Issue 3]
Problem 3 is that, with respect to a gripping device provided with the above-described module group, it is possible to grip by sandwiching an object or grip by enclosing the object, regardless of the shape or material of the gripped object, and stably grip the object. Another object of the present invention is to provide an arbitrary direction and an arbitrary degree of compliance in accordance with the magnitude of a force applied to an object during work and the direction of the force.
[0014]
[Measures taken to solve the problem]
[Solution 1] (corresponding to claim 1)
Solution 1 is a means for solving the above problem 1, in which a pressure sensor is provided in a flexible and non-stretchable bag, and a fluid whose viscosity changes reversibly is filled, and the viscosity of the fluid in the bag is changed. Is provided in the bag, and a module is configured so that the amount of fluid in the bag can be adjusted.
[0015]
[Action]
When the above-mentioned module is mounted on the gripping surface of the finger of the gripping device and is brought into contact with the object to be gripped, the bag that is the outer skin is flexible and non-stretchable, and the fluid inside the bag is appropriately adjusted by the adjusting means. Since the module is injected and discharged, the module is deformed in accordance with the magnitude of the contact pressure with the object to be gripped, and fits tightly to the outer surface thereof. The internal pressure at this time is detected by a pressure sensor in the bag. The magnitude of the contact pressure of each part is identified by the pressure detection signal from the pressure sensor. The viscosity of the internal fluid is controlled by the viscosity control means based on the presence or absence of the contact and the magnitude of the contact pressure. Thus, when the gripping claws are further closed and gripped with the viscosity adjusted appropriately, the contact pressure and the elasticity according to the magnitude of the viscosity of the internal fluid can be obtained.
The “cloth” described above is not necessarily limited to a cloth such as a woven cloth, but means a cloth.
[0016]
Embodiment 1 (corresponding to claim 2)
Embodiment 1 is that the bag of Solution 1 is made of urethane, silicone, Kevlar coated with a flexible material on its surface, or urethane cloth woven with fibers.
[Action]
By using silicone for the bag, it is possible to form a bag that is flexible but less stretchable, and can be flexibly deformed (conformally deformed) following the shape of the article when it comes into contact with the article. Elongation is small when force is applied to the bag. Similarly, since urethane is also flexible, it is deformed in accordance with the shape of the article, and on the other hand, when a force is applied to the bag, the elongation of the bag itself is small. Kevlar whose surface is coated with a flexible material has a similar effect, and a cloth made of urethane into which fibers are woven has a similar effect.
[0017]
Embodiment 2 (corresponding to claim 3)
Embodiment 2 is that the pressure sensor of Solution 1 is a semiconductor type, a capacitance type, or an optical type.
[Action]
By using a semiconductor type pressure sensor, the pressure can be measured with high response and high accuracy, so that the pressure inside the bag can be detected with high accuracy in real time, and the size can be reduced. Since it is possible, it can be built in the gripping device.
According to the capacitive sensor and the optical sensor, it is possible to measure with high response and high accuracy, so that the pressure inside the bag can be detected with high accuracy in real time.
[0018]
Embodiment 3 (corresponding to claim 4)
Embodiment 3 is that the fluid of Solution 1 is an electrorheological fluid (ER fluid) or a magnetic fluid.
If high responsiveness is not required for the viscosity change, a thermoplastic resin (polymer material) can be used as the fluid whose viscosity changes reversibly.
[Action]
By using an electrorheological fluid, and by using an electric field, the viscosity can be changed in a high response, and the viscosity can be changed according to the amount of the electric field. Can be controlled according to work. In addition, the magnetic fluid can change the viscosity in a high response by using a magnetic field, and it is possible to change the viscosity according to the amount of the magnetic field. Can be controlled.
[0019]
Embodiment 4 (corresponding to claim 5)
Embodiment 4 is based on the premise that the fluid in the solution 1 is an electrorheological fluid (ER fluid) or a magnetic fluid, and the viscosity control means uses an electrode for generating an electric field or a magnetic field for generating a magnetic field. It is a generating means.
[Action]
By using an electrode as a means for generating an electric field, electric charge applied to the electrode can be controlled by an inter-electrode voltage, so that control can be easily performed. Further, by using the magnetic field generating means, the amount of the magnetic field can be controlled by controlling the current flowing through a coil or the like for generating the magnetic field, so that the control can be easily performed.
When a thermoplastic resin (polymer material) is used as the fluid whose viscosity is reversibly changed, an electric heater and a cooling unit using a cooling pipe are used as the viscosity control unit.
[0020]
[Solution 2] (corresponding to claim 6)
The solution 2 is a solution to the problem 2, wherein a large number of modules of the solution 1 are arranged in parallel to form a module assembly, and the supply and discharge of the viscous fluid to each module are selectively controlled individually. The purpose is to selectively and individually control the viscosity of the fluid in the module.
[0021]
[Action]
The object to be gripped is gripped in a state where the module assembly is mounted on the gripping surface of the gripping claw of the gripping device. At this time, the supply and discharge of the fluid to each module are selectively performed individually, so that the surface of the module assembly is deformed so as to wrap the object to be grasped, and is adapted to and closely contacts the surface of the object to be grasped. At this time, the module that does not come into contact with the object to be grasped is identified by the pressure detection signal of the pressure sensor, and the abutting object, the range of the abutting object, and the magnitude of the abutting pressure of each module are identified. be able to. Therefore, the viscosity of the module in the non-contact state is reduced and hardened, and for the contacting module, the viscosity is individually selectively selected according to the position of each individual element in the contact range and the minimum contact pressure. Can be adjusted. Therefore, the degree of flexibility of the contact with the object to be grasped is controlled for each of the contact portions, whereby the contact direction with respect to the object to be grasped is appropriately adjusted.
[0022]
Embodiment 1 (corresponding to claim 7)
Embodiment 1 is that the internal fluid of the module constituting the module assembly of the solution is an electrorheological fluid, and the bag of the module is woven with electric field blocking fibers.
[Action]
In this case, the module is provided with an electrode as a viscosity control means, but since the effect of the electrode in each module on the fluid in the other bag is cut off, the viscosity of the fluid in each module is cut off. Is precisely controlled by the voltage of the individual electrodes without being affected by the electric field by the electrodes in other modules.
[0023]
[Solution 3] (corresponding to claim 8)
Solution 3 is a solution to the problem 3, in which the module assembly of the solution 2 is mounted on the gripping surface of the claw of the gripping device, and a predetermined program is executed based on the pressure detection signals of the pressure sensors of all the modules. Therefore, it is to control the viscosity control means of all the modules collectively.
[0024]
[Action]
The module assembly of Solution 2 performs the above-described operation, and the degree of flexibility of contact with the object to be gripped is controlled for each of the contact portions. Since the contact direction is appropriately adjusted, all the modules are determined based on the pressure detection signals of the pressure sensors of all the modules in accordance with a program created in advance according to the type of the object to be gripped, the type of work, and the like. The viscosity of the internal fluid is controlled, and the degree (hardness) of the viscosity is optimally adjusted. By optimizing the degree of viscosity (hardness) of each module as described above, the object to be gripped can be stably gripped according to the shape and material of the object to be gripped. Compliance according to the magnitude and direction of the force applied to the grasped object can be exhibited.
[0025]
Embodiment 1 (corresponding to claim 9)
In the first embodiment, the viscosity of each module of the module assembly is individually controlled by a CPU so that the program of the solving means 3 can achieve the compliance of the posture of the object to be grasped.
[Action]
By controlling the viscosity of each module of the module assembly, it not only grasps (adjusts) according to the shape of the article, but also acts on a predetermined part of the article in a flexible state, and in a solidified state By doing so, it is possible to maintain a gripping state according to the force applied to the article and the work.
[0026]
Embodiment 2 (corresponding to claim 10)
In a second embodiment, the CPU controls the fluid amount of each module of the module assembly individually so that the program of the solving means 3 adjusts the gripping posture of the object to be gripped to a predetermined angle.
[Action]
By individually controlling the amount of fluid in each module, there is an effect that the gripping angle of the article can be changed by changing the contact state of the article when the amount of fluid is increased, the pressure is increased, the copying amount is reduced, and the article is solidified. By reducing the amount of fluid, the gripping angle of the article can be changed in a direction opposite to the increasing direction.
[0027]
Embodiment
Embodiment 1
The bag 1a of the module 1 is a bag made of urethane cloth having a thickness of 0.2 mm, provided with a fluid supply / discharge port 1b, and further connected to a fluid supply / discharge conduit. A pressure sensor 22 and electrodes 20a and 20b are provided in the bag 1a, and the bag 1a is filled with an electrorheological fluid (ER fluid) 4. The bag 1a is deformed in accordance with the shape of the object to be gripped 2 by increasing the internal pressure of the bag 1a in a state where it is brought into contact with the object to be gripped 2 and pressed in the direction of the arrow 3, so that the shape conforms to this. Abut. At this time, since the bag 1a is non-stretchable, by supplying and discharging the fluid 4 from the fluid supply / discharge port 1b, the bag 1a is freely deformed in accordance with the pressure contact force with respect to the grasped body 2, It comes into contact with the object to be grasped 2 while being adjusted. For example, when the object to be grasped 2 moves in the direction of arrow 3 and comes into contact with the module 1 in the state shown in FIG. 1, the amount of the internal fluid 4 of the module 1 is reduced so that the object 1 comes into soft contact with the object. After the contact, the amount of the internal fluid 4 is gradually increased, and the contact is made with a desired strength to stabilize the contact with the object 2 to be grasped. When an electric field is applied between the electrodes 2a and 2b in this state, the viscosity of the internal fluid (electrorheological fluid) changes, and the object 2 can be gripped with a predetermined hardness.
[0028]
Embodiment 2
The module assembly 6 shown in FIG. 2 is a module 5 similar to the module 1 described above, which is densely arranged in a matrix. As shown in FIG. 3, when the object to be gripped 8 comes into contact with the surface of the module assembly 6 and is pressed, the module 5b of the contacted portion is entirely or partially deformed, and the module that does not contact 5a and 5c remain undeformed. The above deformation of the non-stretchable bag 1a is allowed by appropriately increasing or decreasing the amount of the electrorheological fluid of each module 5. Then, the module assembly 6 is softly (softly) abutted on the surface of the object to be gripped by the above deformation in a state where the module assembly 6 is well-adjusted, but in a stable state. Specifically, when the object to be grasped 8 moves in the contact operation direction 7 and is pressed against the matrix-like module assembly 6 as shown in FIG. 3, the contacted module 5b follows the surface shape of the object to be grasped. The modules 5a and 5c which are deformed as described above and are not in contact with the grasped object 8 do not deform. Depending on the shape of the surface of the object 8 to be gripped and the magnitude of the pressing force against the module assembly, the amount of deformation of each module also varies. By adjusting the filling pressure of the fluid, the amount of deformation is controlled to be a predetermined P [mm].
[0029]
The contact of the grasped object 8 with the module assembly 6 is in a state shown in FIG. 4, and the force Fa [N] acts in the direction of the arrow 12 (vertical direction), and the force Fb [in the direction of the arrow 13 (lateral direction). N] acts on the module part 10 so as to abut against the object to be gripped so that the deformation amount becomes P [mm] and increase the viscosity of the internal fluid of the module parts 5a and 5c, The support in the direction of arrow 13 can be firmly supported. In this case, the object to be grasped is stably supported in the direction of arrow 13 (horizontal direction), and is supported in the direction of arrow 12 (vertical direction) with compliance.
The support of the object to be gripped 8 by the module assembly 6 is not limited to the support by the claws of the gripping device. The module assembly 6 is arranged on a horizontal plane, and the object to be gripped 8 is pressed against the lateral force in a state where the object 8 is pressed against this. The same is true for the case of stable holding.
[0030]
Embodiment 3
FIG. 5 shows a gripping device in which the module assembly 6 is mounted on the gripping surface of the gripping claw 15. The gripping claws 15 are made of a relatively hard material such as a metal such as iron or aluminum, or a hardened plastic. The contact surface of the module assembly 6 has an area of 60 mm. 2 Matrix of 3 mm thick, 6 mm long and 4 mm wide
They are closely arranged in a box shape. In this example as well, the fluid filled in the module is an electrorheological fluid.
The gripping claw 15 of this gripping device is driven to be opened and closed by a gripping claw moving mechanism 16, and grips the object to be gripped between the left and right module assemblies 6, 6.
In addition, a single module having the same size as the module assembly 6 may be configured, mounted on the gripping surface of the gripping claw 15, and the object to be gripped may be clamped by this. In this case, the contact state of the single module with the object to be grasped is the same as in the example shown in FIG. 1, and the mode of support (softness of support) for the vertical force and the horizontal force is different. However, by adjusting the viscosity of the internal fluid, the degree of softness of the module with respect to the object to be grasped can be appropriately adjusted in a timely manner.
[0031]
Next, a system for supplying and discharging an electrorheological fluid to and from the module bag will be described with reference to FIG.
A supply mechanism 19 composed of a supply path and a supply valve and a discharge mechanism 20 composed of a discharge path and a discharge valve are connected to the flexible and non-stretchable bag 5a, and the supply path and the discharge path are fluid tanks. 21. The supply and discharge of the fluid are performed by controlling the supply valve and the discharge valve, whereby the amount of fluid in the bag 5a is controlled.
The pressure sensor 22 incorporated at the bottom of the module 5 of the module assembly 6 is connected to a pressure sensor amplifier 24 through a cable 23 (see FIG. 7). Thereby, the internal pressure of each module in the state of being in contact with the object to be gripped is individually detected, and the magnitude of the gripping force on the object to be gripped by the gripping claws and the magnitude of the external force acting on the object to be gripped in this state. It can be detected by the force sensor 25.
[0032]
In addition, the electrodes provided in each module 5 are individually connected to the high voltage driver 26 via a cable, and the energization to the individual electrodes is individually controlled, and the voltage is controlled so that each module 5 The viscosity of the internal fluid is individually adjusted (FIG. 9). When a large number of modules are arranged to form a module assembly as in this embodiment, a conductive material such as copper or aluminum is used for the material of the module bag so that the electric field generated by the individual electrodes does not affect other modules. It has woven fine fibers.
[0033]
When the cylindrical gripping object 27 is gripped by the two gripping claws of the gripping device (FIG. 10), the module of the central contact portion 28 is deformed (FIG. 11), and a part of the gripping object 27 is wrapped. Thus, the object to be grasped is stably held. The state at this time is as shown in the sectional view of FIG.
When grasping the object to be grasped 27, firstly, the module group 32 of the grasping and contacting portion 28 is deformed as shown in FIG. The module 5x in which the end of the object to be grasped 27 and the part thereof are in contact with each other is deformed as illustrated. Of course, at this time, the fluid amount of each module of the module 5x and the module group 32 is discharged so as to allow deformation of each bag. Each module of the module 5x and the module group 32 is deformed as shown in the figure, and while the holding member is being held, the power supply to the electrodes inside each module is controlled, and the viscosity of the electrorheological fluid is adjusted to thereby adjust the viscosity. The grasped object is stably held. By increasing the viscosity of the internal fluid of each module of the module group 30 at the end that is not in contact with the object to be grasped 27 to make it most rigid, the external force acting on the object to be grasped in the lateral direction (the direction of the arrow in FIG. 12). This can be stably held against.
[0034]
Furthermore, when it is desired to stabilize the support in the gripping direction (vertical direction) by the claws, the modules of the module group 32 that are in full contact with the object to be grasped 27 and the ends of the object to be grasped 27 are in contact. The viscosity of the internal fluid of the module 5x is increased and cured. On the other hand, when it is desired to provide the grip portion with a certain degree of compliance, the fluid viscosity in the modules of the module 5x and the module group 32 is reduced. When it is desired that the partially deformed module 5x also have a stable gripping function, the internal viscosity of the module 5x is increased while the module 5x is in contact with the object to be gripped.
Further, for example, the internal fluid of each module of the non-contact module group 30 is set to a high viscosity state, the internal fluid of the module of the plane contact module group 32 is set to a low viscosity state, and the internal fluid of the partial contact module 5x is set to a high viscosity state. By doing so, the grasped object 27 is stably grasped at its root portion and is softly grasped at the distal end portion of the grasping claw, so that the compliance in the conical space, that is, the distal end portion of the grasped object 27 ( The compliance of the free part that is not gripped is realized.
[0035]
On the other hand, as shown in FIG. 13, by lowering the viscosity of the internal fluid of the module 30 which is in contact with the end of the object to be gripped and keeping it soft, the direction of the arrow, that is, When an external force in the axial direction is applied, the object to be grasped 27 can slide while squeezing the module 5a. Of course, in this case, since the internal pressure of the module 5a is controlled to be constant, a part of the internal fluid is discharged to the tank by the discharge mechanism (see the discharge mechanism 20 in FIG. 6) by the external force. Apart from the case where it is not preferable that the gripping position of the object to be gripped is deviated by an external force, the slide state is intentionally created to provide compliance in a plane parallel to the direction perpendicular to the gripping direction. be able to.
[0036]
Further, as shown in FIG. 14, the module 5e at the tip end side of the gripping claw of the module group 32 in contact with the gripped member 27 and the other modules have different viscosities of the internal electrorheological fluid. By doing so, the compliance can be changed. For example, by increasing the viscosity of the module 5e and keeping the viscosity of the other modules low, the module 5e at the front end side is centered while the end face abuts against the side face of the cured module 30. Compliance in the tilting direction can be provided.
[0037]
Further, from the state of FIG. 14, the fluid amount of each module of the module 32 is individually increased, one end of the object to be grasped 27 is pushed out, and the module is tilted with the contact point with the module 5e at the front end side as a fulcrum. And can be stably gripped. As described above, by individually adjusting the fluid amount of each module of the module group 32 in contact with the object to be grasped, the orientation of the object to be grasped once is adjusted so as to be suitable for the work at that time. Can be changed (FIG. 15). That is, based on the pressure detection signals from the pressure sensors of the individual modules in the contacting module group 32, the individual internal pressures are recognized, and the internal pressure of each module is controlled while controlling the electro- By controlling the amount of fluid and individually controlling the viscosity of the electrorheological fluid, not only can the object to be gripped stably in an appropriate posture, but also to the object to be gripped during assembly and disassembly operations. The gripping posture of the object to be gripped can be changed arbitrarily and arbitrarily in consideration of the acting external force and the work operation.
[0038]
FIG. 16 shows an example of a robot provided with a holding device using the module assembly of the present invention. This is provided with one robot arm, and is used for assembling or disassembling the product 44. This robot performs work in a predetermined procedure according to the system configuration shown in FIG.
The arm 42 of the robot 62 includes a robot servomotor 52, the gripping device 43 includes a force sensor 55 for detecting a force applied to the gripping claw, and a module (module assembly) 57 on a gripping surface of the gripping claw. The module 57 includes an internal pressure sensor 56 and a module internal electrode 58. The control box 61 further includes a fluid control valve 59 and a high-voltage driver 59.
[0039]
Further, pulse generators 46 and 47 are provided on a bus of a computer 45 of the control panel 63, and AD converters 48 and 49 and digital I / O (reference numeral 50) are further provided.
The computer 45 controls the robot servomotor 52, controls the gripping device servomotor 54 for the moving mechanism of the gripping device 43, captures the detection signals of each sensor, and performs I / O control.
A command pulse is set from the result calculated by the computer, and output from the pulse generators 46 and 47. The pulses generated from the pulse generators 46 and 47 are input to the motor amplifier 51 for the robot servomotor 52 and the motor amplifier 53 for the gripper servomotor 54, and control the robot servomotor 52 and the gripper servomotor 54, respectively. I do. The AD converter 48 provided on each bus of the computer 45 is a converter for inputting a sensor 55 provided inside the holding device mounted on the holding device 43. In addition, the detection signal of the pressure sensor 56 of the module of the gripping device is taken in. The DA converter 49 is used for a command for generating a change in the viscosity of the electrorheological fluid. When an electric field is generated in the electrode 58 in the module, the characteristics (viscosity) of the electrorheological fluid change. A high voltage driver 60 is required for generating an electric field, and a DA converter 47 is used for generating a command value for the high voltage driver 60. The digital I / O (reference numeral 50) controls ON / OFF of a fluid control valve 59 for controlling the supply and discharge of the electrorheological fluid, thereby controlling the amount of the internal fluid of the module 57 attached to the gripper. The fluid control valve and the high voltage driver are attached to the control box 61.
[0040]
Embodiment 4
The fourth embodiment is an example in which a magnetic fluid is used as the internal fluid of the module. An electromagnet is installed inside the module, the current flowing through the electromagnet is controlled, and the magnetic field is controlled. It controls the viscosity of the magnetic fluid.
As in the first to third embodiments, by controlling the supply and discharge of the fluid in the module and the viscosity of the fluid, an active shape change of the gripping contact surface is generated, and compliance of the gripped object is realized. Also, the gripping posture can be actively controlled.
[0041]
Embodiment 5
Embodiment 5 is an example in which a thermoplastic polymer material is used as the internal fluid of the module. In order to control the viscosity of the polymer material, a cooling pipe for circulating a heating wire and a cooling material is installed in the module. ing. Water, oil, liquefied nitrogen, or the like can be used as the cooling material. The polymer material in the module decreases its viscosity when heated and increases its fluidity, and when cooled, its viscosity increases and solidifies. By controlling the current flowing through the heating wire in the module and the circulation of the coolant, the temperature of the polymer material in the module is controlled, and the viscosity thereof is controlled as described above.
For example, a shape memory polymer is desirable as the polymer material. The elastic modulus changes around the glass transition point (Tg). When the glass transition point is set at 50 ° C., it is in a solidified state at 30 ° C. or lower, and its viscosity starts to largely change around 50 ° C., and changes to a flexible state at 70 ° C. or higher. An article is gripped at a temperature of Tg or more, deformed to follow, and then cooled and solidified in that shape. Since the glass transition point can be set to a low temperature, it is desirable for the polymer material of the present invention. Other suitable materials are polyurethane-based materials.
Also in the case of the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, by controlling the supply and discharge of the fluid and the viscosity of the fluid, an active shape change of the gripping contact surface is generated, and the compliance of the gripping object is realized. It is also possible to positively control the gripping posture.
[0042]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are summarized as follows for each main claim.
1. Effect of Claim 1
Since the force and the shape of the portion that comes into contact with the object to be grasped change freely, the module according to claim 1 abuts the object to be grasped softly and smoothly regardless of the shape of the surface to be grasped. , Can be stably gripped. Therefore, various operations can be performed while objects to be gripped having various shapes are stably gripped.
[0043]
2. Effect of Claim 2
The module according to the second aspect is made of a flexible and low-elongation cloth, so that the module can be deformed in accordance with the article to be gripped and can be stably gripped. In addition, it is possible to have compliance such as softness according to the work of the article, and it is possible to hold according to the force generated during work such as assembly and disassembly, enabling stable work and complicated Work and fitting operation can be facilitated.
[0044]
3. Effect of Claim 3
The pressure sensor according to claim 3, wherein the contact state with the object does not depend on the shape or the material of the object, and the pressure value of the contact portion of the object is obtained for each module of the contact portion, so that any value corresponding to the pressure value of each module is obtained. It is possible to efficiently grasp and hold an object having a shape of the shape for arbitrary work.
[0045]
4. Effect of Claim 4
By changing the viscosity of the internal fluid arbitrarily for each module according to electrical characteristics, a stable contact state and a contact state with compliance are created for each module, and efficient gripping operation according to any object or work It can be performed. In addition, by changing the viscosity of the internal fluid arbitrarily for each module based on magnetic characteristics, a stable contact state and a contact state with compliance are created for each module, and efficient according to any object or work A gripping operation can be performed.
[0046]
5. Effect of Claim 5
By arbitrarily controlling the viscosity of the electrorheological fluid by an electric field for each module, a contact state according to an arbitrary object or work can be created, and an efficient gripping operation according to an arbitrary object or work can be performed. . By changing the viscosity of the internal fluid arbitrarily for each module by magnetic characteristics, a stable contact state and a contact state with compliance are created for each module, and efficient gripping operation according to any object or work Can be.
[0047]
6. Effect of Claim 6
The module assembly in which a large number of the modules according to claim 1 are configured in parallel can change the force and elasticity of each module, so that the module can be softly (adjusted) according to the surface of the object to be grasped, and The contact can be stably performed, and a contact state having an arbitrary direction with respect to the object to be grasped can be realized. Therefore, the contact surface of the object to be grasped can be grasped separately in a stable portion and a compliance portion according to the work content in units of the contact portion.
[0048]
7. Effect of Claim 7
When an electric field change is generated inside each module, the fluid inside the adjacent module is not affected by the electric field change, so that each module is not affected by the adjacent one, and any contact state Can be produced.
[0049]
8. Effect of Claim 8
According to the gripping device of claim 8, the contact pressure and the elasticity of the module assembly with respect to the gripping surface of each module can be appropriately and appropriately controlled, so that the gripping object can be gripped or wrapped. Since it is possible to grip, regardless of the shape and material of the object to be gripped, it can be stably gripped, and the gripped object can be provided with any compliance according to the work. It can be exerted in any direction and at any degree, and thereby, in various operations, an object to be gripped having various shapes can be effectively gripped.
[0050]
9. Effect of Claim 9
Stable gripping irrespective of the shape and material of the object, and by using electric field control and magnetic field control to perform appropriate work force for the work to be applied to the object and compliance of the object suitable for the work, There is an effect that a contact state corresponding to the working force can be created.
[0051]
10. Effect of Claim 10
Stable gripping irrespective of the shape and material of the object, and controlling the amount of fluid in accordance with the value of the pressure sensor with the appropriate working force for the work applied to the object and the angle of the gripping posture suitable for the work Thereby, a contact state corresponding to the gripping force and the working force can be created.
[0052]
11. Effect of Claim 11
By detecting the value of the force acting on the grasped object, such as the force in the grasping direction applied when grasping the object and the force in the working direction generated during work, the object of any shape Can be efficiently gripped for an arbitrary operation in accordance with the force in the gripping direction or the force at the time of the operation.
[0053]
12. Effect of Claim 12
Stable gripping irrespective of the shape and material of the object, and by applying electric field control to the work force appropriate for the work to be applied to the object and the compliance of the object suitable for the work, the gripping force and work force can be reduced. There is an effect that a corresponding contact state can be created.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a module assembly according to a second embodiment is in contact with an object to be grasped.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a holding state of an object to be gripped by a module assembly according to a second embodiment.
FIG. 5 is a side view of a gripping device provided with a module assembly according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a means for supplying and discharging an internal fluid to and from the module according to the first embodiment.
FIG. 7 is a side view schematically illustrating a relationship between an internal pressure sensor and a pressure sensor amplifier in a gripping device provided with the module assembly according to the second embodiment.
FIG. 8 is a front view of the gripping device, schematically illustrating a force sensor built in the gripping device.
FIG. 9 is a side view of a gripping device schematically illustrating a relationship between an electrode in a module and a high-voltage driver 26 in the gripping device provided with the module assembly according to the second embodiment.
FIG. 10 is a perspective view schematically illustrating a positional relationship between a gripping device provided with the module assembly according to the second embodiment and an object to be gripped.
11 is a front view schematically showing a contact area with the object to be gripped in the module assembly when the object to be gripped is gripped by the gripping device of FIG. 10;
12 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a contact state when an object to be gripped is gripped by the gripping device of FIG. 10;
13 is a cross-sectional view schematically illustrating another example of the contact state when an object to be gripped is gripped by the gripping device of FIG. 10;
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the contact state when the object to be gripped is gripped by the gripping device of FIG.
15 is a cross-sectional view schematically showing still another example of the contact state when the object to be gripped is gripped by the gripping device of FIG.
FIG. 16 is a perspective view schematically illustrating a working robot including a gripping device provided with a module assembly according to the second embodiment.
FIG. 17 is a block diagram showing a control system of the robot shown in FIG. 16;
[Explanation of symbols]
1,5: Module
1a: bag
1b: Fluid supply / drain
2, 8, 27: object to be grasped
6: Module assembly
15: Gripping claw
16: gripping claw moving mechanism
19: Supply mechanism
20: Discharge mechanism
21: Tank
22: Pressure sensor
23: Cable
24: Pressure sensor amplifier
25: Force sensor
26: High voltage driver
28: gripping contact part
30: Non-contact module group
32: Contact module group

Claims (16)

  1. 柔軟で非伸縮性の袋内に圧力センサを設け、可逆的に粘性が変化する流体を充填し、上記袋内の流体の粘性を調整するための粘性制御手段を当該袋に設け、上記袋内の流体量を調整可能にした、物品把持装置用弾性モジュール。A pressure sensor is provided in a flexible, non-stretchable bag, a fluid whose viscosity changes reversibly is filled, and viscosity control means for adjusting the viscosity of the fluid in the bag is provided in the bag. An elastic module for an article gripping device, which is capable of adjusting the amount of fluid.
  2. 上記袋がウレタン、シリコーン、表面に柔軟物をコートしたケブラー、又は繊維を織り込んだウレタンの布製である、請求項1の物品把持装置用弾性モジュール。The elastic module for an article gripping device according to claim 1, wherein the bag is made of urethane, silicone, Kevlar coated with a flexible material on its surface, or urethane cloth woven with fibers.
  3. 上記圧力センサが、半導体式、容量式、又は、光学式である、請求項1の物品把持装置用弾性モジュール。The elastic module according to claim 1, wherein the pressure sensor is a semiconductor type, a capacitance type, or an optical type.
  4. 上記流体が、電気粘性流体(ER流体)又は磁性流体である請求項1の物品把持装置用弾性モジュール。The elastic module according to claim 1, wherein the fluid is an electrorheological fluid (ER fluid) or a magnetic fluid.
  5. 上記粘性制御手段が、電界を発生させる電極、又は磁界を発生させる磁界発生手段である請求項1又は請求項4の物品把持装置用弾性モジュール。The elastic module for an article gripping device according to claim 1 or 4, wherein the viscosity control means is an electrode for generating an electric field or a magnetic field generating means for generating a magnetic field.
  6. 請求項1の上記モジュールを多数並列し、各モジュールへの粘性流体の供給排出を個別に選択的に制御し、各モジュールの流体の粘性を個別に選択的に制御するようにしたモジュール集合体。2. A module assembly in which a large number of the modules according to claim 1 are arranged in parallel, the supply and discharge of a viscous fluid to each module are selectively controlled individually, and the viscosity of fluid in each module is selectively controlled individually.
  7. 上記モジュールの内部流体が電気粘性流体であり、上記モジュールの袋が電界遮断繊維を織り込んだものである、請求項6のモジュール集合体。7. The module assembly according to claim 6, wherein the internal fluid of the module is an electrorheological fluid, and the bag of the module is woven with electric field blocking fibers.
  8. 把持爪の把持面に請求項6のモジュール集合体を装着し、全てのモジュールの圧力センサの圧力検出信号に基づいて、所定のプログラムにしたがって、全てのモジュールの粘性制御手段を一括して制御するようにした、物品把持装置。The module assembly according to claim 6 is mounted on the gripping surfaces of the gripping claws, and the viscosity control means of all modules are collectively controlled according to a predetermined program based on pressure detection signals of pressure sensors of all modules. As described above.
  9. 上記プログラムが被把持物の姿勢のコンプライアンスが図られるように、上記モジュール集合体の各モジュールの粘性を個別にCPUによって制御するようにした、請求項8の物品把持装置。9. The article gripping device according to claim 8, wherein the program controls the viscosity of each module of the module assembly individually by a CPU so that the posture of the object to be gripped is compliant with the program.
  10. 上記プログラムが被把持物の把持姿勢を所定の角度に調整されるように、上記モジュール集合体の各モジュールの流体量を個別にCPUによって制御するようにした、請求項8の物品把持装置。9. The article gripping device according to claim 8, wherein the program controls the fluid amount of each module of the module assembly individually by a CPU so that the program adjusts the gripping posture of the gripped object to a predetermined angle.
  11. 把持爪の移動機構に取り付けられた部材に力検出手段を内蔵している、請求項8又は請求項9の物品把持装置。The article gripping device according to claim 8 or 9, wherein a force detecting means is incorporated in a member attached to the gripping nail moving mechanism.
  12. 把持装置に取り付けられた上記力検出手段の値と、各モジュールに配置された圧力検出手段による各モジュール内部の圧力値と、把持装置による作業状態に基づいて、電界又は磁界を制御し、各モジュール毎の流体の粘度を制御する、請求項11の把持装置。The electric field or the magnetic field is controlled based on the value of the force detecting means attached to the gripping device, the pressure value inside each module by the pressure detecting means arranged in each module, and the working state of the gripping device, The gripping device according to claim 11, wherein the viscosity of each fluid is controlled.
  13. 請求項7乃至請求項12の把持装置を備えた作業用ロボット。A working robot comprising the gripping device according to claim 7.
  14. 請求項13のロボットによって組み立てられた製品。A product assembled by the robot of claim 13.
  15. 上記袋内の流体に熱可塑性高分子材料であり、同袋内に電熱線、冷却管が内蔵されている請求項1のモジュール。The module according to claim 1, wherein the fluid in the bag is a thermoplastic polymer material, and the bag contains a heating wire and a cooling pipe.
  16. 上記モジュールが請求項15のモジュールである、請求項6のモジュール集合体。The module assembly according to claim 6, wherein the module is the module according to claim 15.
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