JP2006043303A - 物体把持装置及びそれを用いた景品獲得ゲーム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 把持力を発生させる動力源としてばねを用いず、微弱な把持力を発生させることができる物体把持装置を提供する。
【解決手段】 昇降可能なベース部４６に回動可能に取り付けられた物体把持用の複数の把持アーム４８と、複数の把持アーム４８に回転駆動力を出力する電動モータ５０と、電動モータ５０の駆動を制御する駆動制御部７２とを含み、電動モータ５０は、複数の把持アーム４８に対応して複数設けられ、駆動制御部７２は、把持アーム４８にアーム開動作とアーム閉動作を行なわせるために、各電動モータ５０に少なくとも開方向及び閉方向のいずれか一方への回転駆動力を出力させる制御と、把持アーム４８が物体を把持したときに把持アーム４８に所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を、各電動モータ５０に供給する制御と、を行なう。
【選択図】 図２

Description

本発明は、物体把持装置及びそれを用いて景品を把持して払い出し方向に移動させて景品を獲得するゲーム装置に関する。

筐体の内部に収納された景品の獲得を目的とするいわゆるクレーンゲーム機のような景品獲得ゲーム装置は、その操作に面白みがあり、景品に人気のあるキャラクタ等を用いることでプレーヤの挑戦意欲をそそるため、各種ゲームセンターやショッピングセンター等に設置されて広く利用されている。

このような景品獲得ゲーム装置は、キャッチャーと称される景品把持装置を移動装置により景品位置まで移動させて景品を把持して吊り下げ、景品払出口まで運搬して落下させることで、景品を獲得し得るようになっている。

この景品把持装置は、例えば、常に閉方向にばねで付勢された一対の把持アームを開閉駆動機構にて開閉駆動して景品を把持し得るようにしている。

このような景品把持装置は、把持力が強ければ景品をつかみやすくなる一方、把持力が弱くなれば景品をつかみにくくなるため、この景品把持装置の把持力がゲームの難易度を左右することとなる。

そこで、把持アームが景品をつかむ把持力を自動的に変化させることが可能な把持力可変手段を駆動制御手段により駆動して把持アームの把持力を変化させるようにした提案がなされている（特許文献１参照）。
特開２００２−２３９２０９号公報

このような景品把持装置にあっては、把持力を発生させる動力源はばねであり、把持アームの開閉を行う駆動手段は、把持アームに開閉動作を行なわせるのみであって、把持アームに把持力を発生させるためには、把持アームを常に閉方向に付勢するばねが必須となっていた。

また、このような景品把持装置にあっては、把持力を発生させる動力源を把持アームを閉方向に付勢するばねとしているため、ばねの付勢力以下の把持力を発生させることができないという問題がある。

また、このような景品把持装置にあっては、把持アームが開いているときにはばねが伸長しているため把持力が相対的に強く、把持アームが閉じているときはばねが収縮しているため把持力が相対的に弱くなり、把持アームの回動位置により把持力が異なるという問題がある。

また、景品のサイズや重さあるいは形状等が変更された場合には、それに応じて把持アームの大きさを変更することがあるが、大きな把持アームではその自重による把持力が更に発生するため、アーム自重による自重把持力以下の把持力を発生させることはできないという問題がある。

また、把持力を調節する際には、把持アームの開閉を行う駆動手段と把持力を変化させる駆動制御手段とが不可欠であり、構造が複雑で、しかも、コスト高になるという問題がある。また、ばねの付勢力以下の把持力や自重把持力以下の把持力で把持力を調節することができないという問題がある。

本発明の目的は、把持力を発生させる動力源としてばねを用いず、微弱な把持力を発生させることができる物体把持装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、把持アームの大きさにかかわらず詳細な把持力の調整を行うことができ、しかも、構造を簡単にしてコストを抑えることのできる物体把持装置を提供することにある。

（１）本発明は、
昇降機構により昇降可能なベース部に回動可能に取り付けられた物体把持用の複数の把持アームと、
前記複数の把持アームに回転駆動力を出力する電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御する駆動制御部と、
を含み、
前記電動モータは、複数の把持アームに対応して複数設けられ、
前記駆動制御部は、
前記把持アームにアーム開動作とアーム閉動作を行なわせるために、前記各電動モータに少なくとも前記開方向及び前記閉方向のいずれか一方への回転駆動力を出力させる制御と、
前記把持アームが物体を把持したときに前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を、前記各電動モータに供給する制御と、
を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、把持アームを閉方向に付勢するばねを用いずに、電動モータの回転駆動力によって把持アームに把持力を発生させる。

従って、ばねを省略することができるとともに、ばねの付勢力以下の微弱な把持力を発生させることができる。また、電動モータに供給する電流を制御することにより、詳細な把持力の調整を行なうことができる。

なお、本発明においては、電動モータは、例えば、直流モータを用いることができ、初動に要する回転駆動力が極めて小さいものが好ましい。

（２）本発明は、
前記駆動制御部は、
前記アーム開動作を行なわせる場合に、前記把持アームの開方向への回動を規制する開方向規制部に前記把持アームの回動が規制されることにより前記把持アームの開状態が維持されるように前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させ、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための一定の電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、把持アームの開状態を維持する場合には、電動モータに開方向への回転駆動力を出力させ続け、アーム閉動作を行なわせる場合には、所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための一定の電流を電動モータに供給する。

従って、電動モータの単純な駆動制御により、把持アームに開閉動作を行わせ、物体把持時に所定の把持力を発生させることができる。

（３）本発明は、
昇降可能なベース部に回動可能に取り付けられた物体把持用の複数の把持アームと、
前記複数の把持アームに回転駆動力を出力する電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御する駆動制御部と、
前記把持アームの回動角度を検出する検出部と、
を含み、
前記電動モータは、複数の把持アームに対応して複数設けられ、
前記駆動制御部は、
前記把持アームにアーム開動作とアーム閉動作を行なわせるために、前記各電動モータに少なくとも前記開方向及び前記閉方向のいずれか一方への回転駆動力を出力させる制御と、
前記アーム開動作を行なわせ前記把持アームが前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記検出部の検出結果が所定角度で維持されるように前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させる開方向へのサーボ制御と、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記把持アームが物体を把持したときに前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するために、前記把持アームの回動角度に応じた電流を前記各電動モータに供給する制御と、
を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、把持アームの開状態を維持する場合には、サーボ制御により所定の開き位置で把持アームを開状態に維持し、アーム閉動作を行なわせる場合には、把持アームの回動角度に応じた回転駆動力を出力するための電流を電動モータに供給する。

従って、開方向規制部を用いることなく、把持アームの開状態を維持することができる。そして、アーム閉動作を行なわせる場合に、把持アームの回動角度に応じた任意の把持力を発生させることができる。

例えば、把持アームの開き角が広いときに発生する把持力を小さくして大きな景品を把持し難くする一方、把持アームの開き角が狭いときに発生する把持力を大きくして小さな景品を把持し易くするような物体把持装置を実現することができる。

（４）本発明は、
前記駆動制御部は、
前記発生させる把持力が前記把持アームの自重により発生する自重把持力よりも小さいときは、前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させる制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、アーム閉動作を行なわせる場合でも、発生させる把持力が自重把持力よりも小さいときには、電動モータに開方向への回転駆動力を出力させる。

従って、開方向への回転駆動力により自重把持力を弱め、自重把持力よりも小さな把持力を発生させることができる。

（５）本発明は、
前記把持アームの把持力の変更設定を行なう把持力設定部を更に含み、
前記駆動制御部は、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、把持力設定部により設定された把持力を把持アームに発生させることができる。

従って、電動モータに供給する電流の制御により、詳細な把持力の設定を行なうことができる。

（６）本発明は、
前記駆動制御部は、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記把持アームの自重により発生する自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、設定された把持力から自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータに供給する。

従って、自重把持力を加味して、設定把持力を正確に発生させることができる。

（７）本発明は、
前記駆動制御部は、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記検出された回動角度に応じた前記把持アームの自重により発生する自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、設定された把持力から、把持アームの回動角度に応じた自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータに供給する。

従って、発生している自重把持力は把持アームの回動角度により異なるが、回動角度に応じた自重把持力を加味して、設定把持力を把持アームの回動角度の相異に拘わらず正確に発生させることができる。

（８）本発明は、
前記把持アームは他の種類の把持アームと交換可能に形成され、
取り付けられている把持アームの種類を判別するアーム種類判別部を更に含み、
前記駆動制御部は、
前記開方向への回転駆動力を出力するための電流を、電流値が所定の値からより大きな値に変化するように前記各電動モータに供給する制御を行ない、
前記アーム種類判別部は、
前記把持アームが前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出したときに前記供給されている電流値に基づいて、取り付けられている把持アームの種類を判別することを特徴とする。

本発明によれば、把持アームが所定角度開くために必要な電流値に基づいて、取り付けられている把持アームの種類を判別する。

従って、電動モータの駆動制御を利用して、取り付けられている把持アームの種類を自動的に認識することができる。

（９）本発明は、
前記駆動制御部は、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記アーム種類判別部が判別した把持アームの種類に応じた前記自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、設定された把持力から、アーム種類判別部が判別した把持アームの種類に応じた自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータに供給する。

従って、取り付けられている把持アームの種類が変わっても、取り付けられている把持アームの自重把持力を自動的に加味して、設定把持力を正確に発生させることができる。

（１０）本発明は、
前記ベース部の下降動作を制御する動作制御部を更に含み、
前記駆動制御部は、
前記アーム開動作を行なわせ前記把持アームが前記サーボ制御により所定の開き位置で維持された場合に、前記把持アームが外力により前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記検出部の検出結果が所定角度で維持されるように、前記各電動モータに前記閉方向への回転駆動力である維持力を出力させる閉方向へのサーボ制御を行ない、
前記動作制御部は、
前記把持アームが前記サーボ制御により所定の開き位置で維持された状態で前記昇降機構により前記ベース部の下降動作を行なわせ、前記把持アームが外力により前記維持力に抗して前記開方向に更に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、サーボ制御により開状態にある把持アームが、外力により開かれると、所定の開き位置で維持されるようにサーボ制御され、外力により更に開かれると、アーム閉動作を行なわせる。

例えば、把持アームが下降して景品や床等に当たると、把持アームが所定の開き位置よりも開かないようにサーボ制御される。そして、把持アームが下降し続けることによりサーボ制御に抗して把持アームが更に開くと、下降動作を停止させ把持アームに閉方向への動作を開始させることができる。

従って、景品や床等に到達したことを検出するセンサを別個に設けなくとも、景品や床等に到達したことを検出することができる。

（１１）本発明は、
前記維持力の変更設定を行なう維持力設定部を更に含み、
前記駆動制御部は、
前記維持力設定部で設定された維持力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、把持アームが外力により開かれた際の、サーボ制御のための閉方向への回転駆動力が変更設定される。

従って、把持アームがサーボ制御に抗して更に開いて、アーム閉動作を行なわせるために必要な外力を調節することができる。

例えば、開状態にある把持アームが下降して景品や床等に当たってから、下降動作を停止させ把持アームに把持動作を開始させるまでのタイミングを調節することができる。従って、サーボ制御のための閉方向への回転駆動力を大きく設定すれば、景品や床等に当たってもすぐには下降動作が停止されず、一方、小さく設定すれば、景品や床等に当たるとすぐに下降動作が停止されるように構成することができる。

（１２）本発明は、
前記ベース部の下降動作を制御する動作制御部を更に含み、
前記動作制御部は、
前記把持アームが所定の開き位置で維持された状態で前記昇降機構により前記ベース部の下降動作を行なわせ、前記把持アームが外力により前記開方向に更に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、前記構成とすることにより、（１０）の発明と同様の効果を奏することができる。

（１３）本発明は、
前記ベース部の下降動作を停止させる前記把持アームの開き角度である停止角度の変更設定を行なう停止角度設定部を更に含み、
前記動作制御部は、
前記把持アームが外力により前記停止角度設定部により設定された停止角度まで開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、前記構成とすることにより、（１１）の発明と同様の効果を奏することができる。

（１４）本発明は、
前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記検出部の検出結果に基づき、前記把持アームが所定の閉じ角度で全閉状態となったか否かを判別することにより前記把持アームが物体を把持したか否かを判別する把持判別部を更に含むことを特徴とする。

本発明によれば、アーム閉動作を行なわせる場合に、把持アームが全閉位置まで閉じたか否かにより、把持アームが物体を把持したか否かを判別する。

従って、物体を把持したか否かを自動的に認識することができる。

（１５）また、本発明によれば、このような物体把持装置を用いて景品獲得を行う景品獲得ゲーム装置を構成することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

１．景品獲得ゲーム装置の全体構成
図１は、本実施の形態に係る景品把持装置を用いた景品獲得ゲーム装置を示す外観図である。

この景品獲得ゲーム装置１０は、筐体１２のほぼ上半分が、例えば、アクリル板などの透明板１４にて囲まれ、内部にゲーム空間１６が形成され、このゲーム空間１６の床面が景品載置フィールド１８とされている。

この景品載置フィールド１８の一部に、景品払出口２０が設けられ、筐体１２の前面下部には、景品払出口２０と連通した景品取出口２２が設けられている。

また、景品載置フィールド１８上には、複数の景品２４が載置され、ゲーム空間１６の上部には、景品２４を把持する景品把持装置２６と、この景品把持装置２６を吊り下げて移動させる移動機構２８とが設けられ、筐体１２の前面には操作部３０が設けられている。

なお、筐体１２の内部には、景品獲得ゲーム装置１０の動作を統合的に制御する制御ユニット３２が設けられている。

景品把持装置２６は、移動機構２８の下端にあって、景品載置フィールド１８上の景品２４を把持可能に、開閉可能にされている。

移動機構２８は、Ｘ軸レール３４及びＹ軸レール３６に沿ってＸ、Ｙ軸方向（左右、前後方向）に移動可能にされるとともに、伸縮部材３８を介して景品把持装置２６と連結され、伸縮部材３８内のワイヤー３９の巻き上げ、巻き戻しによって景品把持装置２６をＺ軸方向（上下方向）に昇降可能にしている。

なお、図示しないが、移動機構２８には、景品把持装置２６が下降して景品２４または景品載置フィールド１８に到達した場合の、伸縮部材３８内のワイヤー３９の緩みまたは逆回転を検知して、景品把持装置２６が景品２４または景品載置フィールド１８に到達したことを検出するタッチ検出部６７が設けられている。

操作部３０は、コイン投入口４０と、ゲームスタート用のスタートボタン４２と、景品把持装置２６を移動させる操作ボタン４４とを有している。

そして、プレーヤが、操作部３０のスタートボタン４２を押し、操作ボタン４４を操作して、移動機構２８の移動により景品把持装置２６を、まずホームポジションからＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、ＸＹ軸方向の位置決めを行うと、制御ユニット３２の制御により自動的に景品把持装置２６がＺ軸方向に下降動作を開始し、下降終了後、景品把持動作を行う。

その後、把持した景品２４を持ち上げて景品払出口２０に向けて搬送し、景品払出口２０の真上で把持した景品２４を開放する。

すると、景品２４は、景品払出口２０に落下され、景品取出口２２よりプレーヤが景品２４を取り出せるようになっており、その後、景品把持装置２６は自動的にホームポジションに戻ることとなる。

２．景品把持装置の構成
次に、この景品把持装置２６の詳細について、図２に基づいて説明する。図２は、把持アームを全開状態にした景品把持装置２６の概略正面図である。

この景品把持装置２６は、ベース部４６と、把持アーム４８と、電動モータ５０と、開方向規制部６０と、閉方向規制部６２とを有している。

ベース部４６は、伸縮部材３８（図１参照）の下端に連結され、ワイヤー３９の巻き上げ、巻き戻しによって昇降可能にされている。

把持アーム４８は、景品２４を把持するためのもので、ベース部４６の両側で回転軸５４を中心に開方向と閉方向に回動可能に吊下状態で一対取り付けられ、下端側が開閉される。そして、図中、２点鎖線で表された位置まで回動し、全閉状態となる。

また、この把持アーム４８は、ベース部４６に対し伸縮ピン５５によって着脱可能とされ、景品２４の大きさや重さあるいは形状等に応じて、大きさや形状の異なる把持アーム４８と交換し得るようになっている。

電動モータ５０は、把持アーム４８に開方向と閉方向への動作を行なわせるとともに、所定の把持力を発生させるもので、一対の把持アーム４８それぞれに対応して一対設けられている。

この電動モータ５０は、それぞれの把持アーム４８が開く方向への回転駆動力と、閉じる方向への回転駆動力とを出力し、供給される電流値に応じて任意の回転駆動力を出力するものである。本実施の形態では、この電動モータ５０は、例えば、直流モータを用いることができ、初動に要する回転駆動力が極めて小さいものが好ましい。

減速ギア５６は、電動モータ５０の出力軸に取り付けられた第１のギア５６ａと、この第１のギア５６ａと噛合する第２のギア５６ｂと、この第２のギア５６ｂと同軸に設けられた第３のギア５６ｃと、この第３のギア５６ｃと噛合する第４のギア５６ｄと、を有しており、この第４のギア５６ｄに把持アーム４８が取り付けられている。従って、各電動モータ５０が回転駆動力を出力すると、第１のギア５６ａ〜第４のギア５６ｄを介して把持アーム４８を直接駆動する。

従って、電動モータ５０に供給する電流値を調節することにより、任意の回転駆動力を出力させて、把持アーム４８に発生させる把持力を詳細に調整することができる。しかも、把持アーム４８を閉方向に付勢するばねを用いずに、電動モータ５０の回転駆動力によって把持アームに把持力を発生させるので、ばねを省略することができるとともに、ばねの付勢力以下の微弱な把持力を発生させることができる。

開方向規制部６０と閉方向規制部６２は、それぞれ把持アーム４８に設けられた当接部材６４と当接し、把持アーム４８の開方向、閉方向への回動動作を規制する。本実施の形態では、当接部材６４が開方向規制部６０と当接すると把持アーム４８が全開状態となり、閉方向規制部６２と当接すると把持アーム４８が全閉状態となる。

また、図示しないが、回転軸５４に角度検出部６６としてのボリュームを設けて、把持アーム４８の回動角度を検出可能にしてもよい。

３．景品獲得ゲーム装置の機能ブロック
図３には、本実施の形態の景品獲得ゲーム装置１０の機能を実現するための概略構成を示すブロック図が示されている。

この景品獲得ゲーム装置１０は、検出部６５と、操作部３０と、設定受付部６８と、処理部７０と、記憶部８０と、情報記憶媒体９４と、電動モータ５０とを少なくとも含む。

検出部６５は、前述した角度検出部６６と、タッチ検出部６７とを含む。

設定受付部６８は、景品獲得ゲーム装置１０の種々の設定変更を受け付ける。例えば、ゲームモードや設定モード等、実行するモードのモード設定変更や、把持アーム４８に発生させる把持力の設定変更、取り付けられている把持アームの種類の設定変更等を受け付ける。

処理部７０は、装置全体の制御、装置内の各ブロックへの命令の指示等の各種の処理を行うものであり、その機能は、ＣＰＵ（ＣＩＳＣ型、ＲＩＳＣ型）、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）等のハードウエアや所与のプログラムにより実現できる。

また、この処理部７０は、動作制御部７１と、駆動制御部７２と、演算部７４と、判別部７６と、設定部７８と、モード実行部９２とを含む。

動作制御部７１は、操作部３０の操作入力や、検出部６５の検出結果、プログラム等に基づいて、移動機構２８のＸ、Ｙ軸方向（左右、前後方向）への動作制御、景品把持装置２６のＺ軸方向（上下方向）への動作制御を行なう。

駆動制御部７２は、電動モータ５０の駆動制御を行なうもので、具体的には、操作部３０の操作入力や、検出部６５の検出結果、プログラム等に基づいて、電動モータ５０に開方向又は閉方向への回転駆動力を出力させるための処理を行なう。そして、把持アーム４８に所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータ５０に供給するための処理を行なう。

また、駆動制御部７２は、把持アーム４８を所定の開き位置で開状態を維持するために、電動モータ５０のサーボ制御を行なうための処理を行なう。具体的には、把持アーム４８の自重による閉方向への回動角度の変化を角度検出部６６で検出しながら、角度検出部６６の検出結果が一定値となるように、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を出力させるための処理を行なう。また、同様にして、把持アーム４８の外力による開方向への回動角度の変化を角度検出部６６で検出しながら、角度検出部６６の検出結果が一定値となるように、電動モータ５０の閉方向へのサーボ制御のための処理を行なう。

演算部７４は、検出部６５の検出結果やプログラム等に基づいて、把持アーム４８に所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流値を演算するための処理を行なう。

判別部７６は、把持判別手段８２と、アーム種類判別手段８４とを含む。

把持判別手段８２は、角度検出部６６の検出結果やプログラム等に基づいて、把持アーム４８が景品２４を把持したか否かを判別するための処理を行なう。より具体的には、把持アーム４８が把持動作を行なった場合に、検出部６５の検出結果に基づき、把持アーム４８が所定の位置で全閉状態となったか否かを判別して、把持アーム４８が景品２４を把持したか否かを判別する。

アーム種類判別手段８４は、所与のアーム種類判別モードにおいて、取り付けられている把持アーム４８の種類を判別するための処理を行なう。具体的には、開方向への回転駆動力を出力するための電流が、電流値が所定の値からより大きな値に徐々に大きくなっていくように電動モータ５０に供給されるアーム種類判別モードにおいて、把持アーム４８が全閉状態から開方向に所定角度開いたことを角度検出部６６が検出したときに供給されている電流値に基づいて、取り付けられている把持アームの種類を判別する。

設定部７８は、把持力設定手段８６と、アーム種類設定手段８８と、維持力設定手段９０とを含む。

把持力設定手段８６は、設定受付部６８で受け付けた把持力設定に応じて、把持アーム４８の把持力の変更設定を行なう。

アーム種類設定手段８８は、設定受付部６８で手動により受け付けた把持アーム４８の種類設定に応じて、また、アーム種類判別手段８４が自動的に判別した把持アーム４８の種類設定に応じて、取り付けられている把持アーム４８の種類の変更設定を行なう。

維持力設定手段９０は、設定受付部６８で受け付けた維持力設定に応じて、閉方向へのサーボ制御のための閉方向への回転駆動力である維持力の変更設定を行なう。

モード実行部９２は、設定受付部６８で受け付けたモード設定に応じて、ゲームモード、アーム種類判別モード、設定モードのいずれかのモードを実行する。

記憶部８０は、処理部７０などのワーク領域となるものであり、その機能はＲＡＭなどのハードウェアにより実現できる。

情報記憶媒体９４は、コンピュータにより情報の読み取り可能、コンピュータが利用可能な情報記憶媒体で、各種のプログラム、データ等の情報を記憶するものである。本実施の形態においては、把持アーム４８に所定の把持力を発生させるための情報、把持アーム４８の把持力を調整するための情報、取り付けられている把持アーム４８の種類を判別するための情報等が格納されている。

なお、予め難易度に応じた複数の把持力値を段階的に記憶しておき、その難易度に応じた把持力値を選択して把持力の設定を行うことができるようにしてもよい。

４．景品獲得ゲーム装置の処理の流れ
４−１．処理の概略
次に、図４〜図７を用いて、本実施の形態の景品獲得ゲーム装置１０で行なわれる処理の流れについて説明する。

図４には、景品獲得ゲーム装置１０で行なわれる処理の概略フローチャートが示されている。

まず、Ｓ８において、設定モードであるかゲームモードであるかが判断され、設定モードが実行されている場合には（Ｓ８のＹ）、Ｓ１０において、把持アーム４８に発生させる把持力の設定を受け付け、Ｓ１２において、取り付けられている把持アーム４８の種類の設定を受け付け、受け付けた把持力と把持アーム４８の種類をそれぞれ設定する。すると、Ｓ１４において、ゲームモードを実行し、コインの投入を待機する。

一方、Ｓ８において、設定モードが実行されていない場合には（Ｓ８のＮ）、Ｓ１４において、ゲームモードを実行し、コインの投入を待機する。

そして、Ｓ１６において、コインが投入されたと判断すると（Ｓ１６のＹ）、Ｓ１８において、操作ボタン４４の操作入力に応じて、開口エリア２０上のホームポジションから移動機構２８をＸ、Ｙ軸方向（左右、前後方向）へ移動させる制御を行なう。そして、Ｓ２０において、プレーヤがＸ、Ｙ軸方向の位置決めを行なったと判断すると（Ｓ２０のＹ）、Ｓ２２において、ベース部４６及び把持アーム４８の下降動作、把持動作、上昇動作制御を行なう。

そして、上昇動作が完了すると、Ｓ２４において、移動機構２８のホームポジションへの帰還動作制御を行ない、Ｓ２６において、把持アーム４８の景品開放動作制御を行ない、把持した景品２４を開口エリア２０に落下させてゲームを終了させる。

４−２．角度検出部が設けられていない場合の把持動作
次に、本実施の形態に特徴的な、図４のＳ２２の把持アーム４８が把持動作を行なう際の処理の詳細について、図５を用いて説明する。図５では、景品把持装置２６に把持アーム４８の回動角度を検出する角度検出部６６が設けられていない実施の形態の処理の流れについて説明する。

まず、図４のＳ２０において、Ｘ、Ｙ軸方向の位置決めがなされると、Ｓ３０において、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を出力させ、全閉状態にあった把持アーム４８に開動作を行なわせる。すると、図２に示すように、当接部材６４が開方向規制部６０に当接し、把持アーム４８の開方向への回動動作が規制され、把持アーム４８が全開状態となる。そして、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を出力させ続けることにより、全開状態で把持アーム４８の位置を維持する。

すると、Ｓ３２において、ベース部４６（把持アーム４８）の下降動作制御を行ない、Ｓ３４において、タッチ検出部６７により、景品２４または景品載置フィールド１８に到達したことが検出されると、Ｓ３６において、把持アーム４８が景品２４を把持したときに、所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータ５０に供給し、把持アーム４８に把持動作を行なわせる。

ここで、本実施の形態に特徴的なことは、把持動作を行なう際には、把持アーム４８が閉じる方向に動作して所定の景品把持角度に位置するときに、所定の把持力が発生するように、電動モータ５０に一定の電流を供給する制御を行なうことにある。

このため、本実施の形態では、情報記憶媒体９４に、把持アーム４８が所定の景品把持角度に位置するときに、所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流値が予め記憶されている。以下、この電流値を求める手順の一例について説明する。

まず、把持アーム４８の所定の回動角度を、把持アーム４８が景品２４を把持する位置と想定する。そして、把持アーム４８が景品把持角度にあるときに、所定の把持力（Ｆ）を発生させるための電動モータ５０の回転駆動力（Ｐ）を計算しておく。

ここで、景品把持角度において発生させる把持力（Ｆ）には、景品把持角度において把持アーム４８の自重により発生する自重把持力（Ｗ）が含まれているため、回転駆動力（Ｐ）は、発生させる把持力（Ｆ）から自重把持力（Ｗ）を差し引いた、差分把持力（ｆ）を発生させるものとなる。このため、把持アーム４８が所定の回動角度（θ）にあるときの自重把持力（Ｗ）を把持アーム４８の種類に対応させて予め算出しておき、情報記憶媒体９４に記憶させておく。

よって、回転駆動力（Ｐ）を求めるには、まず、差分把持力（ｆ）を、ｆ＝Ｆ−Ｗのようにして求め、差分把持力（ｆ）を発生させるために必要な回転駆動力を求めればよい。そして、使用する電動モータ５０に応じて、回転駆動力（Ｐ）を出力するための電流値（Ｉ）を、情報記憶媒体９４に記憶させておく。

こうして、第２の条件が満たされて把持動作を行なう際には、差分把持力（ｆ）に対応する一定の電流値（Ｉ）を、電動モータ５０に供給する制御を行なう。

例えば、設定された発生把持力（Ｆ）が１００グラム重であって、自重把持力（Ｗ）が５０グラム重である場合には、５０グラム重の差分把持力（ｆ）を発生させる電流値（Ｉ）を、電動モータ５０に供給する制御を行なう。従って、本実施の形態によれば、自重把持力（Ｗ）を加味して、設定された把持力（Ｆ）を正確に発生させることができる。

また、本実施の形態では、把持アーム４８が他の種類の把持アーム４８と交換可能に形成されているので、複数種類の把持アーム４８それぞれの自重把持力（Ｗ）が記憶されている。従って、把持アーム４８が他の種類の把持アーム４８と交換された場合には、交換された把持アーム４８の自重把持力（Ｗ）を差し引いた差分把持力（ｆ）を発生させる電流値（Ｉ）を、電動モータ５０に供給する制御を行なう。従って、取り付けられている把持アーム４８の種類が変わっても、取り付けられている把持アーム４８の自重把持力（Ｗ）を加味して、設定把持力（Ｆ）を正確に発生させることができる。

また、本実施の形態では、設定された発生把持力（Ｆ）が自重把持力（Ｗ）よりも大きいときは、すなわち差分把持力（ｆ）がプラスであるときは、電動モータ５０に閉方向への回転駆動力を対応する電流値（Ｉ）で出力させて、把持アーム４８を閉方向に動作させる。一方、設定された発生把持力（Ｆ）が自重把持力（Ｗ）よりも小さいときは、すなわち差分把持力（ｆ）がマイナスであるときは、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を対応する電流値（Ｉ）で出力させて、把持アーム４８を閉方向に動作させる。

従って、本実施の形態によれば、設定された発生把持力（Ｆ）が自重把持力（Ｗ）よりも小さいときは、開方向への回転駆動力（Ｐ）により自重把持力（Ｗ）を弱め、自重把持力（Ｗ）よりも小さな把持力（Ｆ）を発生させることができる。

なお、所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流値は、取り付けられる把持アーム４８の種類ごとに、発生させる把持力に対応させてテーブルデータとして記憶させてもよいし、その都度、演算部７４が演算により算出するようにしてもよい。

そして、把持動作が終了したと判断すると、図５のＳ３８において、ベース部４６（把持アーム４８）の上昇動作制御を行なう。

４−３．角度検出部が設けられている場合の把持動作
次に、景品把持装置２６に把持アーム４８の回動角度を検出する角度検出部６６が設けられている実施の形態の、Ｓ２２の把持アーム４８が把持動作を行なう際の処理の詳細について図６〜８を用いて説明する。

４−３−１．把持アームの回動位置に拘わらない同一把持力発生制御
本実施の形態では、角度検出部６６により、把持アーム４８が景品２４または景品載置フィールド１８に到達したことを検出することができる。また、把持アーム４８の回動角度に応じて、発生させる把持力を制御することができる。

以下、図６、７を用いて、把持アーム４８が把持動作を行なうときに、把持アーム４８の回動角度に拘わらず、同一の把持力を発生させる実施の形態の処理について説明する。

まず、図４のＳ２０において、Ｘ、Ｙ軸方向の位置決めがなされると、図６のＳ５０において、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を出力させ、全閉状態にあった把持アーム４８に開動作を行なわせる。

そして、Ｓ５２において、角度検出部６６の検出結果により、所定の角度に把持アーム４８が回動したと判断すると、Ｓ５４において、把持アーム４８の開状態が所定の開き角度で維持されるように、サーボロックを行なう。具体的には、把持アーム４８の自重による閉方向への回動角度に基づいて、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を出力させる開方向へのサーボ制御を行ない、把持アーム４８を所定の角度（ソフト上の全開基準角度）で維持する。なお、この場合、図２の開方向規制部６０は省略することができる。

そして、Ｓ５６において、ベース部４６（把持アーム４８）の下降動作制御を行ない、Ｓ５８において、下降している把持アーム４８が景品２４または景品載置フィールド１８に当たって、下降動作前の開状態から開方向に所定角度開いたか否かが判断される。

ここで、所定角度開いたと判断されると（Ｓ５８のＹ）、Ｓ６０において、把持アーム４８の開状態が所定の開き角度で維持されるように、サーボロックを行なう。具体的には、把持アーム４８が景品２４等に当たったことによる開方向への回動角度に基づいて、電動モータ５０に閉方向への回転駆動力を出力させる閉方向へのサーボ制御を行ない、把持アーム４８を所定の全開基準角度で維持する。

そして、Ｓ６２において、景品２４等に当たった把持アーム４８が、更に所定角度開いたか否かが判断され、更に所定角度開いたと判断されると（Ｓ６２のＹ）、Ｓ６４において、下降を停止し、把持アーム４８に所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を電動モータ５０に供給し、把持アーム４８に把持動作を行なわせる。

ここで、本実施の形態に特徴的なことは、把持動作を行なう際には、把持アーム４８の回動角度に拘わらず、同一の把持力が発生するように、電動モータ５０の駆動制御を行なうことにある。すなわち、電動モータ５０に把持アーム４８の回動角度に応じた回転駆動力を出力するための電流を供給する制御を行なうことにある。

上述したとおり、発生させる把持力（Ｆ）には、把持アーム４８の自重により発生する自重把持力（Ｗ）が含まれているため、回転駆動力（Ｐ）は、発生させる把持力（Ｆ）から自重把持力（Ｗ）を差し引いた、差分把持力（ｆ）を発生させるものとなる。

しかし、把持アーム４８の自重により発生する自重把持力は、把持アーム４８の回動角度によって異なり、把持アーム４８が全開状態にあるときに最大となり、全閉状態に近付くにつれて減少する。従って、本実施の形態では、上述した差分把持力を把持アーム４８の回動角度に応じて求める必要がある。

そこで、本実施の形態では、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じた自重把持力（Ｗ´）を算出し、算出した自重把持力（Ｗ´）を、発生させる把持力（Ｆ´）から差し引き、回動角度（θ）に応じた差分把持力（ｆ´）を求める。そして、差分把持力（ｆ´）を発生させる回動角度（θ）に応じた回転駆動力（Ｐ´）を求め、回転駆動力（Ｐ´）を出力するための回動角度（θ）に応じた電流値（Ｉ´）を電動モータに回動角度（θ）に応じて供給する制御を行なう。

以下、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じた自重把持力（Ｗ´）を算出する手順の一例について図７を用いて説明する。図７は、把持アーム４８の回動角度（θ）と回動角度に応じた自重把持力（Ｗ´）の関係を示す図である。本実施の形態では、把持アーム４８は、全閉状態からの回動角度（θ）が４５°となったところで全開状態となる。そして、図７中の点Ｘは、回動角度がθであるときの把持アーム４８の所定の点を表しており、点Ｘには、把持アーム４８の自重ｇがかかっている。

従って、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じた自重把持力（Ｗ´）＝ｆ（θ）＝Ａｓｉｎθの関数として求めることができる。ここで、Ａは把持アーム４８の自重ｇと把持アーム４８の長さｍに基づいて定められる所定の係数であり、取り付けられる把持アーム４８の種類に応じて変更される。

よって、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じた回転駆動力（Ｐ´）を求めるには、まず、差分把持力（ｆ´）を、ｆ´＝Ｆ´−ｆ（θ）のようにして求め、差分把持力（ｆ´）を発生させるために必要な回転駆動力を求めればよい。そして、使用する電動モータ５０に応じて、回転駆動力（Ｐ´）を出力するための電流値（Ｉ´）を、把持アーム４８の種類に対応させて情報記憶媒体９４に記憶させておく。

こうして、本実施の形態では、把持動作を行なう際には、回動角度（θ）に応じた差分把持力（ｆ´）に対応する電流値（Ｉ´）を、電動モータ５０に供給する制御を行なう。

例えば、設定された発生把持力（Ｆ´）が１００グラム重である場合には、把持アーム４８の回動角度が３０°であるときに、１００−ｆ（３０°）グラム重の差分把持力（ｆ´）を発生させる電流値（Ｉ´）を電動モータ５０に供給する制御を行なう。そして、把持アーム４８が更に回動して、回動角度が１５°であるときには、１００−ｆ（１５°）グラム重の差分把持力（ｆ´）を発生させる電流値（Ｉ´）を電動モータ５０に供給する制御を行なう。

従って、本実施の形態によれば、回動角度に応じた自重把持力ｆ（θ）を加味して、設定された把持力（Ｆ´）を把持アーム４８の回動角度に拘わらず正確に発生させることができる。こうして、本実施の形態によれば、例えば景品２４の大きさにより、把持アーム４８が景品２４を把持するときの回動角度が異なっても、同一の設定把持力で景品２４を把持することができる。

また、本実施の形態でも、設定された発生把持力（Ｆ´）が自重把持力ｆ（θ）よりも大きいときは、すなわち差分把持力（ｆ´）がプラスであるときは、電動モータ５０に閉方向への回転駆動力を対応する電流値（Ｉ´）で出力させて、把持アーム４８を閉方向に動作させる。一方、設定された発生把持力（Ｆ´）が自重把持力ｆ（θ）よりも小さいときは、すなわち差分把持力（ｆ´）がマイナスであるときは、電動モータ５０に開方向への回転駆動力を対応する電流値（Ｉ´）で出力させて、把持アーム４８を閉方向に動作させる。

従って、本実施の形態によれば、把持アーム４８の回動角度により、設定された発生把持力（Ｆ´）が自重把持力ｆ（θ）よりも大きくなったり小さくなったりする場合でも、回動角度に拘わらず同一の把持力（Ｆ´）を発生させることができる。

なお、所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流値は、取り付けられる把持アーム４８の種類ごとに、発生させる把持力に対応させてテーブルデータとして記憶させてもよいし、その都度、演算部７４が演算により算出するようにしてもよい。

そして、把持動作が終了したと判断すると、図６のＳ６６において、ベース部４６（把持アーム４８）の上昇動作制御を行なう。

４−３−２．回動角度に応じた異なる把持力設定
また、本実施の形態では、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じて異なる把持力（Ｆ´´）を設定可能に形成してもよい。例えば、把持アーム４８の回動角度（θ）が４０°であるときには、１０グラム重の把持力（Ｆ´´）を発生させ、回動角度（θ）が１０°であるときには、５０グラム重の把持力（Ｆ´´）を発生させるように設定可能にしてもよい。

この場合には、把持アーム４８の回動角度（θ）に応じて設定された把持力を発生させる回転駆動力（Ｐ´´）を求めるには、まず、差分把持力（ｆ´´）を、ｆ´´＝Ｆ´´−ｆ（θ）´のようにして求め、差分把持力（ｆ´´）を発生させるために必要な回転駆動力を求めればよい。そして、使用する電動モータ５０に応じて、回転駆動力（Ｐ´´）を出力するための電流値（Ｉ´´）を、把持アーム４８が設定された回動角度（θ）にあるときに電動モータ５０に供給する制御を行なう。

例えば、把持アーム４８の回動角度が４０°であるときに設定された発生把持力（Ｆ´´）が１０グラム重であって、回動角度が１０°であるときに設定された発生把持力（Ｆ´´）が５０グラム重である場合には、回動角度が４０°であるときに１０−ｆ（４０°）´グラム重の差分把持力（ｆ´´）を発生させる電流値（Ｉ´´）を電動モータ５０に供給する制御を行ない、回動角度が１０°であるときに５０−ｆ（１０°）´グラム重の差分把持力（ｆ´´）を発生させる電流値（Ｉ´´）を電動モータ５０に供給する制御を行なう。

従って、本実施の形態によれば、把持アーム４８の回動角度に応じた任意の把持力を設定することができる。例えば、把持アーム４８の開き角が広いときに発生する把持力を小さくして大きな景品２４を把持し難くする一方、把持アーム４８の開き角が狭いときに発生する把持力を大きくして小さな景品２４を把持し易くするように制御することができる。

４−３−３．把持アーム差込量変更
また、本実施の形態では、所定の設定モードにおいて設定受付部６８で受け付けた維持力設定に応じて、維持力設定手段９０が、閉方向へのサーボ制御のための閉方向への回転駆動力の変更設定を行なう。そして、駆動制御部７２が、設定された閉方向へのサーボ制御のための閉方向への回転駆動力を出力するための電流を電動モータ５０に供給する制御を行なう。

よって、図６のＳ６０における、閉方向へのサーボ制御のために電動モータ５０に出力させる閉方向への回転駆動力（以下、維持力という）を設定変更することにより、把持アーム４８が下降して景品２４やゲームフィールド１８等に当たってから、下降動作を停止させ把持動作を開始させるまでのタイミングを調節することができる。

例えば、維持力を大きく設定すれば、下降している把持アーム４８が景品２４等に当たっても、Ｓ６２の条件がなかなか満たされず、把持アーム４８が景品２４等に当たってからの下降動作を継続する時間が長くなる。

一方、維持力を小さく設定すれば、下降している把持アーム４８が景品２４等に当たると、Ｓ６２の条件がすぐに満たされて、把持アーム４８が景品２４等に当たってからの下降動作を継続する時間が短くなる。

従って、例えば、景品２４としてやわらかいぬいぐるみ等がゲームフィールド１８上に多数積み上げられている場合には、維持力を大きく設定すれば、把持アーム４８がぬいぐるみ等に当たっても、すぐには下降動作が停止されないため、積み上げられたぬいぐるみ等に把持アーム４８を深く差し込むことができる。一方、維持力を小さく設定すれば、把持アーム４８がぬいぐるみ等に当たると、すぐに下降動作が停止され、把持アーム４８を深く差し込むことができない。

こうして、本実施の形態によれば、維持力を設定変更することにより、ゲームの難易度を変更することができる。

４−３−４．把持アーム種類自動認識
また、本実施の形態では、図４のＳ１２において、設定受付部６８により把持アーム４８の種類の設定を受け付ける態様に代えて、所定のアーム種類判別モードにおいて、アーム種類判別手段８４が、取り付けられている把持アーム４８の種類を自動的に判別するように形成されている。

図８は、把持アーム４８の種類を自動的に判別するための処理の流れを示すフローチャートである。まず、Ｓ７０において、設定受付部６８で受け付けたモード設定に応じて、アーム種類判別モードが実行されると、Ｓ７２において、全閉状態にある把持アーム４８を徐々に全開状態まで開く動作を行なう。

このとき、開方向への回転駆動力を出力するための電流を、電流値が所定の値からより大きな値に変化するように電動モータ５０に供給する制御を行なう。すると、取り付けられている把持アーム４８が、最初は小さな回転駆動力により、順次より大きな回転駆動力により開方向へ動作される。

従って、軽い把持アーム４８が取り付けられている場合には、小さな回転駆動力により全開状態まで開き、重い把持アーム４８が取り付けられている場合には、大きな回転駆動力によらなければ全開状態まで開かない。

そこで、取り付けられる把持アーム４８の種類に対応させて、それぞれの把持アーム４８を全開状態にするために必要な回転駆動力を出力させる電流値を、情報記憶媒体９４のデータテーブルに予め記憶させておく。

そして、Ｓ７４において、把持アーム４８が全開状態となったことが検出されると、Ｓ７６において、全開状態となったときに電動モータ５０に供給されている電流値を検知し、Ｓ７８において、検知した電流値に基づいてデータテーブルを参照し、対応する把持アーム４８の種類を特定する。そして、Ｓ８０において、特定された把持アーム４８を取り付けられている把持アーム４８として設定する。

こうして、本実施の形態によれば、取り付けられている把持アーム４８の種類を自動的に判別することができる。従って、アーム種類判別手段８４が判別した把持アーム４８の種類に応じた把持力調整を自動的に行なうことができ、取り付けられている把持アームの種類が変わっても、例えば、取り付けられている把持アームの自重把持力を自動的に加味して、設定把持力を正確に発生させることができる。

４−３−５．把持認識
また、本実施の形態では、把持動作が行なわれた場合に、把持判別手段８２が、角度検出部６６の検出結果に基づき、把持アーム４８が所定の閉じ角度で閉状態となったか否かを判別することにより把持アーム４８が景品２４を把持したか否かを判別する。

例えば、把持動作が開始されてから所定時間経過しても、把持アーム４８が全閉状態にならない場合、又は、所定時間経過しても、把持アーム４８が全閉状態でない回動角度で停止している場合には、把持アーム４８が景品２４を把持したと判別することができる。

従って、把持判別手段８２により、自動的に景品２４を把持したか否かを認識することができる。

５．他の実施の形態
以上、本発明を適用することができる一実施の形態を例に挙げて説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。

例えば、前記実施の形態では、プレーヤがＸ、Ｙ軸方向の位置決めを行なうと、自動的に下降動作が行なわれ、把持アーム４８が景品２４または景品載置フィールド１８に到達すると、自動的に把持動作が行なわれるが、この例に限らず、プレーヤの操作により下降動作、把持動作が行なわれるようにしてもよく、ゲーム内容に応じて任意に定めることができる。

また、前記実施の形態では、景品を把持する場合について説明したが、他の物体を把持する物体把持装置とすることもできる。

また、角度検出部により、把持アームが景品または景品載置フィールドに到達したことを検出する場合に、動作制御部が、把持アームが所定の開き位置で維持された状態で昇降機構によりベース部の下降動作を行なわせ、サーボ制御を行なわずに、把持アームが外力により開方向に更に所定角度開いたことを検出部が検出すると、ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうようにすることでも、前記実施の形態と同様の効果が得られる。

この場合、停止角度設定部を設け、動作制御部が、設定された停止角度まで開いたことを検出部が検出すると、ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうようにすることで、前記実施の形態と同様の効果が得られる。

本発明の一実施の形態に係る景品把持装置を用いた景品獲得ゲーム装置を示す外観図である。 把持アームを全閉状態にした景品把持装置の概略正面図である。 景品把持装置の機能ブロック図である。 景品獲得ゲーム装置で行なわれる処理の概略フローチャートである。 角度検出部を用いない実施の形態の、下降、把持、上昇動作を行うためのフローチャートである。 角度検出部を用いる実施の形態の、下降、把持、上昇動作を行うためのフローチャートである。 把持アームの回動角度と回動角度に応じた自重把持力の関係を示す図である。 把持アームの種類を自動的に判別するためのフローチャートである。

符号の説明

２６ 景品把持装置
４６ ベース部
４８ 把持アーム
５０ 電動モータ
７２ 駆動制御部
８６ 把持力設定手段
９４ 情報記憶媒体

Claims (15)

1. 昇降機構により昇降可能なベース部に回動可能に取り付けられた物体把持用の複数の把持アームと、
   前記複数の把持アームに回転駆動力を出力する電動モータと、
   前記電動モータの駆動を制御する駆動制御部と、
   を含み、
   前記電動モータは、複数の把持アームに対応して複数設けられ、
   前記駆動制御部は、
   前記把持アームにアーム開動作とアーム閉動作を行なわせるために、前記各電動モータに少なくとも前記開方向及び前記閉方向のいずれか一方への回転駆動力を出力させる制御と、
   前記把持アームが物体を把持したときに前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を、前記各電動モータに供給する制御と、
   を行なうことを特徴とする物体把持装置。
2. 請求項１において、
   前記駆動制御部は、
   前記アーム開動作を行なわせる場合に、前記把持アームの開方向への回動を規制する開方向規制部に前記把持アームの回動が規制されることにより前記把持アームの開状態が維持されるように前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させ、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するための一定の電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
3. 昇降可能なベース部に回動可能に取り付けられた物体把持用の複数の把持アームと、
   前記複数の把持アームに回転駆動力を出力する電動モータと、
   前記電動モータの駆動を制御する駆動制御部と、
   前記把持アームの回動角度を検出する検出部と、
   を含み、
   前記電動モータは、複数の把持アームに対応して複数設けられ、
   前記駆動制御部は、
   前記把持アームにアーム開動作とアーム閉動作を行なわせるために、前記各電動モータに少なくとも前記開方向及び前記閉方向のいずれか一方への回転駆動力を出力させる制御と、
   前記アーム開動作を行なわせ前記把持アームが前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記検出部の検出結果が所定角度で維持されるように前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させる開方向へのサーボ制御と、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記把持アームが物体を把持したときに前記把持アームに所定の把持力を発生させる回転駆動力を出力するために、前記把持アームの回動角度に応じた電流を前記各電動モータに供給する制御と、
   を行なうことを特徴とする物体把持装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記駆動制御部は、
   前記発生させる把持力が前記把持アームの自重により発生する自重把持力よりも小さいときは、前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記各電動モータに前記開方向への回転駆動力を出力させる制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記把持アームの把持力の変更設定を行なう把持力設定部を更に含み、
   前記駆動制御部は、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
6. 請求項５において、
   前記駆動制御部は、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記把持アームの自重により発生する自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
7. 請求項３に従属する請求項５において、
   前記駆動制御部は、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記検出された回動角度に応じた前記把持アームの自重により発生する自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
8. 請求項３に従属する請求項４〜６及び請求項７のいずれかにおいて、
   前記把持アームは他の種類の把持アームと交換可能に形成され、
   取り付けられている把持アームの種類を判別するアーム種類判別部を更に含み、
   前記駆動制御部は、
   前記開方向への回転駆動力を出力するための電流を、電流値が所定の値からより大きな値に変化するように前記各電動モータに供給する制御を行ない、
   前記アーム種類判別部は、
   前記把持アームが前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出したときに前記供給されている電流値に基づいて、取り付けられている把持アームの種類を判別することを特徴とする物体把持装置。
9. 請求項６、７に従属する請求項８において、
   前記駆動制御部は、
   前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記設定された把持力から、前記アーム種類判別部が判別した把持アームの種類に応じた前記自重把持力を差し引いた把持力を発生させる回転駆動力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
10. 請求項３に従属する請求項４〜９のいずれかにおいて、
    前記ベース部の下降動作を制御する動作制御部を更に含み、
    前記駆動制御部は、
    前記アーム開動作を行なわせ前記把持アームが前記サーボ制御により所定の開き位置で維持された場合に、前記把持アームが外力により前記開方向に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記検出部の検出結果が所定角度で維持されるように、前記各電動モータに前記閉方向への回転駆動力である維持力を出力させる閉方向へのサーボ制御を行ない、
    前記動作制御部は、
    前記把持アームが前記サーボ制御により所定の開き位置で維持された状態で前記昇降機構により前記ベース部の下降動作を行なわせ、前記把持アームが外力により前記維持力に抗して前記開方向に更に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
11. 請求項１０において、
    前記維持力の変更設定を行なう維持力設定部を更に含み、
    前記駆動制御部は、
    前記維持力設定部で設定された維持力を出力するための電流を前記各電動モータに供給する制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
12. 請求項３に従属する請求項４〜９のいずれかにおいて、
    前記ベース部の下降動作を制御する動作制御部を更に含み、
    前記動作制御部は、
    前記把持アームが所定の開き位置で維持された状態で前記昇降機構により前記ベース部の下降動作を行なわせ、前記把持アームが外力により前記開方向に更に所定角度開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
13. 請求項１０において、
    前記ベース部の下降動作を停止させる前記把持アームの開き角度である停止角度の変更設定を行なう停止角度設定部を更に含み、
    前記動作制御部は、
    前記把持アームが外力により前記停止角度設定部により設定された停止角度まで開いたことを前記検出部が検出すると、前記ベース部の下降動作を停止させる制御を行なうことを特徴とする物体把持装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかにおいて、
    前記アーム閉動作を行なわせる場合に、前記検出部の検出結果に基づき、前記把持アームが所定の閉じ角度で全閉状態となったか否かを判別することにより前記把持アームが物体を把持したか否かを判別する把持判別部を更に含むことを特徴とする物体把持装置。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の物体把持装置を用いた景品獲得ゲーム装置。
    

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