JP2009074846A - 接触センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】接触センサ10は、略筒状のケーシング11と、このケーシング11に進退可能に設けられて搬送対象物9に接触可能な略筒状のセンサハウジング12と、ケーシング11に設けられ、センサハウジング12に作用する外力を検出する力覚センサ112と、センサハウジング12内に回転可能に設けられ、搬送対象物9に接触可能なセンサボール13と、ケーシング11に設けられ、センサボール13を照射する光源114と、ケーシング11内に設けられ、光源114で照射されたセンサボール13を撮像する固体撮像素子126と、を備える。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係る接触センサ10を備える搬送システム1の構成を示す概略図である。
一方、ケーシング11には、このスリット128を通してセンサボール13の撮像面に光を照射する光源114が設けられている。このようなスリット128と光源114を設けることにより、ボール支持部122内に収納されたセンサボール13の撮像面を均等に照光できる。
図3に示すように、フィンガ部34,35で、搬送対象物9の両端を挟持して把持した状態では、搬送対象物9にはハンド部31による把持力が作用する。また、フィンガ部34,35の各々の先端部に設けられた接触センサ10には、この把持力と略等しい反力が作用する。
以上のような搬送対象物9を搬送する際に作用する力のうち、搬送対象物9からフィンガ部34,35に作用する反力、および、搬送対象物9のフィンガ部34,35に対する滑りは、接触センサ10により検出することが可能となっている。
図4に示すように、接触センサ10で検出された反力および滑りに関する情報は、制御装置5へ入力される。制御装置5は、この入力に応じて制御信号を駆動部37へ出力し、ロボットアーム3の動作をフィードバック制御する。
具体的には、コントローラ6は、ハンド部31の目標移動位置としてのハンド位置、および、ハンド部31の指令把持力としての把持トルクに関する制御信号を駆動部37へ出力する。
具体的には、このセンサ信号処理部72は、以下の手順により搬送対象物9の滑り量を算出する。
まず、接触センサ10が搬送対象物9に接触したことを力覚センサ112が検出すると、この接触した時点におけるセンサボール13の像を固体撮像素子126で撮像し記憶する。
次に、搬送対象物9と接触センサ10との間で滑りが発生し、センサボール13が回転すると、この回転した後のセンサボール13の像を固体撮像素子126で撮像し記憶する。
次に、接触した時点におけるセンサボール13の像のグリッド131の位置と、回転後のセンサボール13の像のグリッド131の位置とを比較することにより、センサボール13の回転量を算出する。
次に、このセンサボール13の回転量に基づいて、搬送対象物9の滑り量を算出する。
アーム駆動部371は、多関節アーム部32の駆動シリンダを制御し、コントローラ6から入力されたハンド位置へハンド部31を移動させる。
ハンド駆動部372は、ハンド部31の駆動シリンダ36を制御し、コントローラ6から入力された把持トルクに応じた把持力でフィンガ部34,35を駆動する。
先ず、ステップS1では、予めティーチングされたプログラムに基づいて、搬送対象物の把持位置へ、ハンド部31を移動し、ステップS2に移る。ステップS2では、予めティーチングされた把持トルクでハンド部31を制御し、搬送対象物9を把持し、ステップS3に移る。
(1)ロボットアーム3で接触センサ10のケーシング11を支持し、このロボットアーム3を操作して、接触センサ10のセンサハウジング12およびセンサボール13を搬送対象物9に接触させる。ここで、ロボットアーム3で搬送対象物9を把持すると、これに応じた反力が搬送対象物9から接触センサ10に作用し、センサハウジング12がケーシング11に対して進退し、力覚センサ112により搬送対象物9からの反力が検出される。これにより、接触センサ10に対する搬送対象物9の反力を検出することができる。
以下、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。以下の第2実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
本実施形態の接触センサ10Aは、ケーシング11A、センサハウジング12A、および固体撮像素子126Aの構成が、第1実施形態の接触センサ10と異なる。より具体的には、本実施形態の接触センサ10Aは、固体撮像素子126Aを設ける位置が第1実施形態の接触センサ10と異なる。
本実施形態の接触センサ10Aによれば、固体撮像素子126Aをケーシング11Aの外部に設けた。これにより、固体撮像素子126がセンサハウジング12内部に設けられた第1実施形態の接触センサ10と比較して、ケーシング11Aおよびセンサハウジング12Aをより小型化できる。
3…ロボットアーム
31…ハンド部
34,35…フィンガ部
37…駆動部
5…制御装置
10,10A接触センサ
11…ケーシング
112…力覚センサ
114…光源
12,12A…センサハウジング
126,126A…固体撮像素子(撮像手段)
128…スリット
13…センサボール(球体)
Claims (2)
- 略筒状のケーシングと、
当該ケーシングに進退可能に設けられて対象物に接触可能な略筒状のセンサハウジングと、
前記ケーシングに設けられ、前記センサハウジングに作用する外力を検出する力覚センサと、
前記センサハウジング内に回転可能に設けられ、対象物に接触可能な球体と、
前記ケーシングに設けられ、前記球体を照射する光源と、
前記ケーシング内に設けられ、前記光源で照射された球体を撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする接触センサ。 - 前記球体の表面のうち前記撮像手段で撮像される部分を撮像面とし、
前記センサハウジングには、前記球体の撮像面を囲んでリング状にスリットが形成され、
前記光源は、前記スリットを通して前記撮像面に光を照射することを特徴とする請求項1に記載の接触センサ。
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