JP2006137001A - 把持物体の位置、姿勢修正方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】多指ハンドや把持物体の詳細な幾何情報を必要とせず、計算処理の少ない、把持物体の位置・姿勢補償方法を提供する。
【解決手段】物体の把持が完了すると、ハンド制御部25は補正用データ収集動作を開始する。物体を初期位置から予め与えられた代表点へそれぞれ移動させ、物体の位置姿勢のずれを計測し、そのずれを補正するように各指の制御位置の修正値を指先位置入力用インタフェ−ス26を用いて入力する。ハンド制御部25は入力された指制御位置の修正値を指先位置補正値計算部27へ保存する。全ての代表点についての指制御点の位置の修正値を入力した時点で収集動作を終了する。実際に物体を移動させる作業を行う際に、この補正用データを用いて指先位置補正計算部27で移動後の各指制御点の位置の補正値を予め計算し、ハンド制御部25で移動のための各指制御点の位置にこの補正値を加えることにより移動後の把持物体の位置姿勢を補正する。
【選択図】図1
【解決手段】物体の把持が完了すると、ハンド制御部25は補正用データ収集動作を開始する。物体を初期位置から予め与えられた代表点へそれぞれ移動させ、物体の位置姿勢のずれを計測し、そのずれを補正するように各指の制御位置の修正値を指先位置入力用インタフェ−ス26を用いて入力する。ハンド制御部25は入力された指制御位置の修正値を指先位置補正値計算部27へ保存する。全ての代表点についての指制御点の位置の修正値を入力した時点で収集動作を終了する。実際に物体を移動させる作業を行う際に、この補正用データを用いて指先位置補正計算部27で移動後の各指制御点の位置の補正値を予め計算し、ハンド制御部25で移動のための各指制御点の位置にこの補正値を加えることにより移動後の把持物体の位置姿勢を補正する。
【選択図】図1
Description
本発明は、2本以上の多指ハンドを用いて把持した物体の位置、姿勢を補正する方法に関する。
複数の指を備えた多指ハンドを用いることで物体を把持し、また把持した状態で物体の位置を変更することができる。図2にこの方法の概念ブロック図を示す。多指ハンド21は二本の指22を持ち、各指22は三自由度を持ち、指制御点23の位置は指制御部24によって制御され、各指制御部24にハンド制御部25から指制御点23の位置指令を送ることでハンドとして制御される。各指22の指先は指制御点23を中心とした半径rの球状になっている。多指ハンド21を用いて物体を把持させる場合、ハンド制御部25に把持する物体の形状および物体上の把持点の情報が与えられる。ハンド制御部25にはこの情報に基づいて物体を把持するための各指制御点23の位置を決定する。例えば図3のように把持対象物体28上に把持点29が与えられている場合、指先端の形状が球であるので対応する指の指制御点が物体面から垂直にr離れた位置になるようにハンド制御部25が指制御点23の位置指令を決定する。この位置指令は各指制御部24へ送られ、それぞれの指制御点23が指定された位置を実現することで物体の把持が行われる。また、この物体を把持した状態でその位置を移動させる場合には、図4のように各指制御点を同方向へ同距離移動させることで実現される。
上述した従来の方法では、物体の位置を移動させるために指の位置を変化させる際に指の姿勢も変化し、それに伴って指と物体の接触点の位置がずれ、これにより物体の位置や姿勢が変化するため物体の正確な位置姿勢を決定できないという問題があった。例えば、図5のように把持点a,bで把持された物体に対してx軸、y軸、z軸方向を設定する。この物体を図6のようにz軸方向に距離L移動させるために把持した各指の制御位置をz方向にL移動させた場合、移動に伴う指の姿勢変化によって把持点はa,b,からa',b'へ変化し、その把持位置の変化量だけ物体の位置と目標位置との誤差が生じる。また、図7のようにx軸方向にL移動させた場合、把持点はa',b'へ変化し、把持点の変化する方向が異なるため物体の姿勢が変化する。計算によりこの変化を補正するには指先や把持物体の正確な幾何情報が必要となり、また計算量も多く実現は困難である。
本発明の目的は、多指ハンドや把持物体の詳細な幾何情報を必要とせず、計算処理の少ない、把持物体の位置・姿勢補償方法を提供することにある。
本発明の把持物体の位置、姿勢修正方法は、2本以上の多指ハンドを用いて把持した物体の位置、姿勢を補正する方法であって、把持した物体を移動させた際に生じる物体の位置、姿勢のずれを複数の代表点に対して予め計測し、これに基づいて把持した物体を移動させたときの物体の位置、姿勢のずれを推定し、補正する。
本発明は、2本以上の指を備えた多指ハンドにおいて、把持した物体を移動させた際に生じる物体の位置姿勢のずれを複数の代表点に対して予め計測し、これに基づいて把持した物体を移動させたときの物体の位置姿勢のずれを推定しこれを補正することにより、従来手法に比べて多指ハンドや把持物体の幾何情報や複雑な計算を必要とせず、任意の多指ハンドに対して把持物体の移動に伴う位置姿勢の補償が可能であるという効果がある。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態のロボットのブロック図である。2本の指を持つ多指ハンドを用いて物体を把持し移動させる作業を例にとって説明する。ハンド制御部25からは予め与えられた把持物体の形状および物体上の把持点の情報に基づいて物体を把持するための各指制御点の位置を決定し、この位置制御指令を各指制御部24へ送り、それぞれの指が指定された位置を実現することで物体の把持が行われる。この把持した状態での物体の位置を初期値とする。物体の把持が完了した状態で、ハンド制御部25は補正用データ収集動作を開始する。この動作ではまず物体を初期位置から予め与えられた代表点へそれぞれ移動させる。ここでは図1のx軸、y軸、z軸方向にLだけ移動させた点を代表点とする。それぞれの位置に物体を移動させた後、物体の位置姿勢のずれを計測し、その位置姿勢のずれを補正するように各指の制御位置の修正値を指先位置入力用インタフェ−ス26を用いて入力する。物体の位置姿勢のずれの計測法としては、視覚センサを用いる方法や多指ハンド操作者が計測する方法などが考えられる。ハンド制御部25は入力された指制御位置の修正値を指先位置補正値計算部27へ保存する。全ての代表点についての指制御点の位置の修正値を入力した時点で補正用データを収集動作を終了する。実際に物体を移動させる作業を行う際に、この補正用データを用いて指先位置補正計算部27で移動後の各指制御点の位置の補正値を予め計算し、ハンド制御部25で移動のための各指制御点の位置にこの補正値を加えることにより移動後の把持物体の位置姿勢を補正する。ここではx軸、y軸、z軸方法の移動による各指制御位置の補正値が移動量に比例すると仮定して、作業時のx軸、y軸、z軸方向それぞれの移動量とLとの比から各指制御位置の値を求める。例えば、物体をx軸へLだけ移動した代表点での指のx軸方向の補正値がaであるならば、物体のx軸方向への移動量が1の場合の指のx軸方向の補正値bは式(1)で表される。
b=a×1/L ・・・・・・・(1)
22 指
23 指制御点
24 指制御部
25 ハンド制御部
26 指先位置入力用インタフェ−ス
27 指先位置補正値計算部
28 把持物体
29 把持点
23 指制御点
24 指制御部
25 ハンド制御部
26 指先位置入力用インタフェ−ス
27 指先位置補正値計算部
28 把持物体
29 把持点
Claims (1)
- 2本以上の多指ハンドを用いて把持した物体の位置、姿勢を補正する方法であって、把持した物体を移動させた際に生じる物体の位置、姿勢のずれを複数の代表点に対して予め計測し、これに基づいて把持した物体を移動させたときの物体の位置、姿勢のずれを推定し、補正する把持物体の位置、姿勢修正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006028773A JP2006137001A (ja) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | 把持物体の位置、姿勢修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006028773A JP2006137001A (ja) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | 把持物体の位置、姿勢修正方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19429397A Division JP3937108B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | ロボットの制御方法およびロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006137001A true JP2006137001A (ja) | 2006-06-01 |
Family
ID=36618124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006028773A Pending JP2006137001A (ja) | 2006-02-06 | 2006-02-06 | 把持物体の位置、姿勢修正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006137001A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015107377A (ja) * | 2009-11-13 | 2015-06-11 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 低侵襲外科システムにおいて使用するマスターフィンガー追跡デバイスおよびその方法 |
-
2006
- 2006-02-06 JP JP2006028773A patent/JP2006137001A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015107377A (ja) * | 2009-11-13 | 2015-06-11 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド | 低侵襲外科システムにおいて使用するマスターフィンガー追跡デバイスおよびその方法 |
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