JP2015104763A - ロボット装置の制御方法及びロボット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの掴み直しによるタクト時間の長時間化を防ぎ、ワークの斜めの把持を抑制し、載置面を加工不要にして汎用性の低下や費用増を抑えるロボット装置の制御方法を提供する。
【解決手段】制御部が、全指が載置面に接触していないと判断した場合に、多関節アームにより多指ハンドをワークに接近させる接近工程（ステップＳ１〜Ｓ２）と、少なくとも１本の指は載置面に接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は載置面に接触していないと判断した場合に、多関節アームにより多指ハンドを傾斜させる動作と、多関節アームにより多指ハンドを載置面へ接近させる動作と、により、全ての指が載置面に同時に接触するように多指ハンドの位置姿勢を調整する調整工程（ステップＳ３〜Ｓ７）と、全指が載置面に同時に接触したと判断した場合に、全指によりワークを把持する把持工程（ステップＳ８）と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の関節を有する多関節アームと、エンドエフェクタとしてのハンドとを備えるロボット装置の制御方法及びロボット装置に関する。

従来、垂直多関節アーム及びエンドエフェクタと、これらを制御する制御装置と、を備えたロボット装置が普及しており、エンドエフェクタとしては複数の指を備えてワークを把持可能な多指ハンドが普及している。このような多指ハンドによりワークを把持して移動させることにより、製品組立の自動化が促進されている。

このようなロボット装置により自動的に製品組立を行う際の制御として、コンプライアンス制御が用いられることがある。コンプライアンス制御とは、ハンドの位置姿勢、及びハンドに作用する力に基づいて、多関節アームに軟らかい動きをさせる力制御手法である。産業用ロボット、特に多関節多指ハンドを有する産業用ロボットにおいては、多関節アームの先端に装着される多指ハンドの指に力検出センサを設け、コンプライアンス制御による多種多様なワークの作業を行うものが開発されている。

特に、カメラやプリンタ等の小型で複雑な構造をした製品では、厚みが１ミリ前後の薄い金属板部品が多用されている。このような厚みの薄い金属板部品をロボット装置の多指ハンドにより把持するためには、多指ハンドの指をワークの載置面に接近させる必要があり、指と載置面との間隔が狭くなることで、指が載置面に干渉して所望の動作が阻害される可能性が高くなる。

そこで、指と載置面との接触を力検出センサにより検知可能にし、検出した場合はロボットが指を退避させ、再度把持動作を行わせるようにしたロボット装置の制御装置が開発されている（特許文献１参照）。この制御装置を備えたロボット装置によれば、指と載置面とが接触した場合に掴み直しを行い、指と載置面とが当接しない場合にワークを把持するので、指と載置面とが干渉したまま指が載置面上のワークを無理に把持しようとする動作を防止できる。

また、この制御装置を備えたロボット装置では、載置面に上方に突出した凸部を設け、その凸部にワークを載置するようになっている。これにより、ワークを把持するために下降した指の先端がワークより下方に突出しても、指の先端は凸部の周囲に位置することで載置面に干渉することを防止できる。

特許第３４４８８５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたロボット装置の制御装置では、指が載置面に当接した際に把持動作の開始に戻る回避動作を行なうだけであり、再度の把持動作時の制御の精度は変わらない。このため、状況によっては指が何度も続けて載置面に接触し、把持動作の繰返しとなってタクトタイムを長くしてしまうという問題があった。

また、このロボット装置の制御装置では、指が載置面に当接しない場合には、多指ハンドがワークに対して傾斜していてもワークを把持してしまう。このため、例えば、ワークが直径に対して厚みのある形状である場合は、複数の指がワークの中心軸に対してオフセットした位置を把持してしまうことになり、ワークを斜めに把持してしまう可能性があるという問題があった。

更に、このロボット装置の制御装置では、載置面に凸部を設けているので、凸部の大きさ、数量、配置等からワークの大きさ、数量、配置等が制限されロボット装置としての汎用性が阻害されるという問題があった。また、載置面に凸部を設けているので、凸部を有しない平坦な載置面を利用する場合に比べて、コストアップを招いてしまうという問題があった。

本発明は、ワークの掴み直しによるタクトタイムの長時間化を防ぎ、ワークを斜めに把持することを抑制し、載置面に特別な加工を不要として汎用性の低下やコストアップを抑えるロボット装置の制御方法及びロボット装置を提供することを目的とする。

本発明は、多関節アームと、前記多関節アームに支持されると共に、ハンド本体と、前記ハンド本体に対して移動可能に配設されて、ワークを把持可能な複数の指と、前記ワークの載置面に対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第１の検出部と、を有する多指ハンドと、前記多関節アーム及び前記多指ハンドの動作を制御可能な制御部と、を備えるロボット装置の制御方法において、前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に載置された前記ワークに接近させる接近工程と、前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、少なくとも１本の指は前記載置面に接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを傾斜させる動作と、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面へ接近させる動作と、により、全ての指が前記載置面に同時に接触するように前記多指ハンドの位置姿勢を調整する調整工程と、前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、全ての指が前記載置面に同時に接触したと判断した場合に、前記複数の指により前記ワークを把持する把持工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のロボット装置は、多関節アームと、前記多関節アームに支持されると共に、ハンド本体と、前記ハンド本体に対して移動可能に配設されて、ワークを把持可能な複数の指と、前記ワークの載置面に対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第１の検出部と、を有する多指ハンドと、前記多関節アーム及び前記多指ハンドの動作を制御可能であると共に、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に載置された前記ワークに接近させ、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、少なくとも１本の指は前記載置面に接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを傾斜させる動作と、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面へ接近させる動作と、により、全ての指が前記載置面に同時に接触するように前記多指ハンドの位置姿勢を調整し、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、全ての指が前記載置面に同時に接触したと判断した場合に、前記複数の指により前記ワークを把持させる制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、制御部が、多指ハンドの傾斜動作と接近動作とにより、全ての指が載置面に同時に接触するように多指ハンドの位置姿勢を調整するようになっている。即ち、多指ハンドがワークに対して傾斜した姿勢で接近しても、最初の指の先端が載置面に接触してから、多指ハンドの傾斜を調整しつつ接近して、全ての指を載置面に同時に接触させることができる。これにより、最初の指の先端が載置面に接触してから再度ワークを掴み直す把持動作を行う場合に比べて、タクトタイムの短時間化を図ることができる。

また、多指ハンドのワークに対する傾斜が調整されてからワークが把持されるので、多指ハンドがワークに対して傾斜したままワークが把持される場合に比べて、ワークを斜めに把持してしまうことを抑制できる。更に、指が載置面に接触することで多指ハンドの傾斜が調整されるので、載置面を平坦面にすることができる。このため、載置面に凸部を形成する場合に比べて、汎用性の低下やコストアップを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るロボット装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るロボット装置のハンドの概略構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るロボット装置によりワークを把持する際の全体の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るロボット装置によりワークを把持する際の把持工程の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るロボット装置によりワークを把持する際の動作を示す説明図であり、（ａ）はハンドをワークに接近させる状態、（ｂ）は１本の指の先端が載置面に接触した状態、（ｃ）は全ての指の先端が載置面に接触した状態である。 本発明の実施形態に係るロボット装置によりワークを把持する際の動作を示す説明図であり、（ａ）は１本の指の先端がワークに接触した状態、（ｂ）は全ての指の先端がワークに接触した状態である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、ロボット装置１は、ロボット本体２と、ロボット本体２を制御する制御部としての制御装置３とを備えている。ロボット本体２は、６軸の垂直多関節アーム（以下、アームと呼ぶ）２１と、エンドエフェクタである多指ハンド（以下、ハンドと呼ぶ）２２とを備えている。本実施形態では、アーム２１として６軸の垂直多関節アームを適用しているが、軸数は用途や目的に応じて適宜変更してもよい。

アーム２１は、７つのリンク８１〜８７と、各リンク８１〜８７を揺動又は回動可能に連結する６つの関節９１〜９６とを備えている。各リンク８１〜８７としては、長さが固定されたものを採用している。但し、例えば、直動アクチュエータにより伸縮可能なリンクを採用してもよい。関節９１〜９６には、関節９１〜９６を各々駆動するモータ９１ａ〜９６ａと、モータ９１ａ〜９６ａの回転角度を検知するエンコーダ９１ｂ〜９６ｂと、関節９１〜９６のトルクを検知するトルクセンサ９１ｃ〜９６ｃと、が設けられている（図２参照）。これらモータ９１ａ〜９６ａ及びエンコーダ９１ｂ〜９６ｂは、後述する制御装置３に接続されている。

ハンド２２は、アーム２１の先端リンク８７に取り付けられて支持され、アーム２１の動作により位置及び姿勢の少なくとも一自由度が調整されるようになっている。図３に示すように、ハンド２２は、アーム２１に支持されると共に、ハンド本体７０と、ハンド本体７０に対して移動可能に配設されて、ワークＷを把持可能な複数の指としての３本の指４０，５０，６０と、接触センサ４５，５５，６５とを備えている。ハンド本体７０は、先端リンク８７に取り付けられ、アーム２１によりＸＹＺ方向と各方向軸周りに移動可能になっている。

本実施形態では、３本の指４０，５０，６０は、第１の指４０，第２の指５０，第３の指６０であり、それぞれ構成は同様となっており、これら指４０，５０，６０の閉動作によりワークＷを把持可能になっている。また、本実施形態では、ハンド本体７０の先端リンク８７への取り付け面７０ａと、３本の指４０，５０，６０の各先端部で形成される面１１とが平行になるように設定されている。このため、アーム２１の先端リンク８７の取り付け面８７ａと、３本の指４０，５０，６０の各先端部で形成される面１１とが平行になる（図７（ｂ）参照）。

第１の指４０は、ハンド本体７０に固定された第１の指支持部７１に対して揺動可能に設けられた指元部４１と、該指元部４１に対して揺動可能に設けられた指先部４２と、それぞれの間に設けられた関節４３，４４とを備えている。また、第１の指４０は、関節４３を駆動するモータ４６と、モータ４６の回転角度を検知するエンコーダ４７とを備えている（図２参照）。更に、第１の指４０は、関節４４を駆動するモータ４８と、モータ４８の回転角度を検知するエンコーダ４９とを備えている（図２参照）。これらモータ４６，４８及びエンコーダ４７，４９は、後述する制御装置３に対して接続されている。

接触センサ４５は、面圧センサからなり、指先部４２の先端部から内側部に亘って露出するように設けられている。接触センサ４５は、指先部４２の先端部に配置された先端部（第１の検出部）４５ａと、指先部の内側部に配置された内側部（第２の検出部）４５ｂとを備えている。即ち、本実施形態では、先端部４５ａと内側部４５ｂとは、１つの接触センサ４５の異なる部位であり、１つの接触センサ４５により兼用されている。このため、接触センサを２種類設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑えることができる。但し、これには限られず、先端部４５ａと内側部４５ｂとは別部材であってもよい。

接触センサ４５は、先端部４５ａにより、指４０を伸ばした状態で指先部４２の先端が載置面１０に接触することを検知可能になっている（図６（ｂ）参照）。また、接触センサ４５は、内側部４５ｂにより、指４０を曲げた状態で指先部４２の内側がワークＷに接触することを検知可能になっている（図７（ｂ）参照）。尚、各接触センサ４５，５５，６５は面圧センサであることから、接触したか否かの検知は、制御装置３が、各接触センサ４５，５５，６５において所定の力以上の力が検知されたか否かに基づいて判断するようになっている。

また、第２の指５０及び第３の指６０は、第１の指４０と構成が同様であるので、第１の指４０の説明で利用した４０番台の符号を、それぞれ５０番台、６０番台に変更して対応させることで、説明を省略する。

制御装置３は、コンピュータにより構成され、ロボット本体２を制御可能になっている。図２に示すように、制御装置３を構成するコンピュータは、例えばＣＰＵ３０と、各部を制御するためのプログラムを記憶するＲＯＭ３１と、データを一時的に記憶するＲＡＭ３２と、入出力インタフェース回路（Ｉ／Ｆ）３３とを備えている。

ＣＰＵ３０は、位置演算部３４と、動作制御部３５と、力演算部３６とを備えている。位置演算部３４は、各指４０，５０，６０の各エンコーダ４７，４９，５７，５９，６７，６９の検出結果を処理して、各指４０，５０，６０の位置（角度）を演算するようになっている。また、位置演算部３４は、アーム２１のエンコーダ９１ｂ〜９６ｂの検出結果を処理して、アーム２１の位置姿勢を演算するようになっている。位置演算部３４は、演算した各指４０，５０，６０の位置及びアーム２１の位置姿勢の情報を動作制御部３５へ出力するようになっている。

力演算部３６は、接触センサ４５，５５，６５の検出結果を処理して、指先部４２，５２，６２に作用する接触力を演算し、接触力の情報から次の動作命令を算出し、動作制御部３５へ出力するようになっている。

動作制御部３５は、入力された位置情報と動作命令より、ロボット本体２の各部の作動状態を把握し、次の制御命令を作成する。これにより、動作制御部３５は、各指４０，５０，６０及びアーム２１を、各指４０，５０，６０の各モータ４６，４８，５６，５８，６６，６８と、アーム２１のモータ９１ａ〜９６ａとにより協調制御駆動するようになっている。

上述したロボット装置１の制御装置３により、ハンド２２をワークＷに接近させて把持するロボット装置１の制御方法の手順を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。尚、本実施形態では、ワークＷは円形の薄板状の金属板製品とし、載置面１０に載置されているものとする。

ＣＰＵ３０は、アーム２１を作動させ、ワークＷが載置された載置面１０に対し、各指４０，５０，６０を伸ばした状態で、ハンド２２を上方から接近させる（ステップＳ１、図６（ａ）参照）。ここでは、ハンド本体７０の取り付け面７０ａが、載置面１０に対して動作誤差等により平行ではないものとしている。

ＣＰＵ３０は、各指４０，５０，６０のうち、１本以上が載置面１０に接触しているか否かを判断する（ステップＳ２）。ここでの判断は、各接触センサ４５，５５，６５は面圧センサであることから、ＣＰＵ３０が、先端部４５ａ，５５ａ，６５ａにおいて所定の力以上の力が検知されたか否かに基づいて判断する。以下、各指４０，５０，６０が載置面１０に接触しているか否かの判断は、いずれも先端部４５ａ，５５ａ，６５ａで検知された接触圧に基づいて同様に判断されるものとする。

ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０がいずれも載置面１０に接触していないと判断した場合（図６（ａ）参照）は、ＣＰＵ３０はハンド２２の接近動作を続行する（ステップＳ１）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０のうち少なくとも１本が載置面１０に接触したと判断した場合（図６（ｂ）参照）は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０が載置面１０に同時に接触しているか否かを判断する（ステップＳ３）。尚、上述したステップＳ１〜ステップＳ２は、本発明の接近工程を構成する。

ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０が同時には接触していないと判断した場合（図６（ｂ）参照）は、ＣＰＵ３０はアーム２１の動作によりハンド２２を傾斜させる（ステップＳ４）。ここで、ハンド２２を傾斜させる回転中心は、例えば、ハンド本体７０の中心位置とする。また、その回転方向は、例えば、接触した指（ここでは第１の指４０）が離れる方向、即ち、接触していない指（ここでは第２の指５０、第３の指６０）の間から第１の指４０を向いた方向とする（図６（ｂ）中、破線矢印）。このように、回転中心が第１の指４０よりもハンド２２の中心側に位置すると共に、第１の指４０が持ち上げられる方向に回転することから、第１の指４０は上昇すると共に、第２の指５０及び第３の指６０は下降する（図６（ｂ）中、実線矢印）。即ち、第２の指５０及び第３の指６０にとっては、載置面１０への接近動作となり、第１の指４０にとっては、載置面１０から離隔する退避動作となる。

そして、ＣＰＵ３０は、全ての指４０，５０，６０が載置面１０から同時に離隔しているか否かを判断する（ステップＳ５）。ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０が載置面１０から同時に離隔してはいないと判断した場合（図６（ｂ）参照）は、ＣＰＵ３０はハンド２２の傾斜動作を続行する（ステップＳ４）。ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０が載置面１０から同時に離隔したと判断した場合は、ＣＰＵ３０は、アーム２１を作動させ、ハンド２２を載置面１０に接近させる（ステップＳ６）。

ＣＰＵ３０は、各指４０，５０，６０のうち、１本以上が載置面１０に接触しているか否かを判断する（ステップＳ７）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０がいずれも接触していないと判断した場合は、ＣＰＵ３０はハンド２２の接近動作を続行する（ステップＳ６）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０のうち少なくとも１本が接触したと判断した場合は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０が同時に接触しているか否かを判断する（ステップＳ３）。

尚、上述したステップＳ３〜ステップＳ７は、本発明の調整工程を構成する。即ち、ＣＰＵ３０は、全ての指４０，５０，６０の先端が載置面１０から同距離になるようにハンド２２を傾斜させる。そして、ＣＰＵ３０は、傾斜によりいずれの指も載置面１０に接触しなくなったと判断した場合に、少なくとも１本の指が載置面１０に接触したと判断するまでハンド２２を載置面１０に接近させる。ＣＰＵ３０は、これら傾斜動作と接近動作とを交互に行うことで、全ての指４０，５０，６０を載置面１０に同時に接触させることができる。

ここで、ステップＳ３において、ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０が載置面１０に同時に接触していると判断した場合（図６（ｃ）参照）は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０を利用してワークＷを把持するように動作する（ステップＳ８）。ステップＳ８は、本発明の把持工程を構成する。この時、ハンド本体７０の取り付け面７０ａは、載置面１０と平行になっている。

次に、上述したロボット装置１の制御装置３によりワークＷを把持する把持工程の手順を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。尚、ここでの説明は、図４に示すステップＳ８を詳細に説明したものである。

ＣＰＵ３０は、アーム２１を固定したままハンド２２を作動させ、載置面１０に載置されたワークＷに対し、各指４０，５０，６０を曲げながら把持動作を行う（ステップＳ１１）。尚、ここでの把持動作とは、ハンド本体７０に対して各指４０，５０，６０を曲げながらワークＷに向けて接触するまで移動させるものとする。即ち、ここでの把持動作の範囲では、後述するように各指４０，５０，６０はワークＷに接触した時点で動作が停止するため、ワークＷに対して把持力は作用しないものとする。

ＣＰＵ３０は、各指４０，５０，６０のうち、１本以上がワークＷに接触しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここでの判断は、各接触センサ４５，５５，６５は面圧センサであることから、ＣＰＵ３０が、内側部４５ｂ，５５ｂ，６５ｂにおいて所定の力以上の力が検知されたか否かに基づいて判断する。以下、各指４０，５０，６０がワークＷに接触しているか否かの判断は、いずれも内側部４５ｂ，５５ｂ，６５ｂで検知された接触圧に基づいて同様に判断されるものとする。

ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０がいずれもワークＷに接触していないと判断した場合は、ＣＰＵ３０はハンド２２の把持動作を続行する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０のうち少なくとも１本がワークＷに接触したと判断した場合（図７（ａ）参照）は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０がワークＷに同時に接触しているか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０が同時には接触していないと判断した場合（図７（ａ）参照）は、ＣＰＵ３０はアーム２１の動作によりハンド２２を載置面１０に平行に移動させる（ステップＳ１４）。ここで、ハンド２２を平行移動させる方向は、例えば、接触した指（ここでは第２の指５０）が離れる方向、即ち、接触していない指（ここでは第１の指４０、第３の指６０）の間から第２の指５０を向いた方向とする（図７（ａ）中、直線矢印）。このため、第１の指４０及び第３の指６０にとっては、ワークＷへの接近動作となり、第２の指５０にとっては、ワークＷからの離隔動作となる。

そして、ＣＰＵ３０は、全ての指４０，５０，６０がワークＷから同時に離隔しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０がワークＷから同時に離隔してはいないと判断した場合（図７（ａ）参照）は、ＣＰＵ３０はハンド２２の平行移動を続行する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０がワークＷから同時に離隔したと判断した場合は、ＣＰＵ３０は、ハンド２２を作動させ、各指４０，５０，６０をワークＷに把持動作させる（ステップＳ１６）。

ＣＰＵ３０は、各指４０，５０，６０のうち、１本以上がワークＷに接触しているか否かを判断する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０がいずれも接触していないと判断した場合は、ＣＰＵ３０はハンド２２の把持動作を続行する（ステップＳ１６）。ＣＰＵ３０が、指４０，５０，６０のうち少なくとも１本が接触したと判断した場合は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０が同時に接触しているか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３において、ＣＰＵ３０が、全ての指４０，５０，６０がワークＷに同時に接触していると判断した場合（図７（ｂ）参照）は、ＣＰＵ３０は全ての指４０，５０，６０を利用してワークＷを把持するように把持力を発生させる（ステップＳ１８）。

上述したように本実施形態のロボット装置１によれば、ＣＰＵ３０が、ハンド２２の傾斜動作（図４中、ステップＳ４）と接近動作（図４中、ステップＳ６）とを実行する。これにより、全ての指４０，５０，６０が載置面１０に同時に接触するように、ハンド２２の位置姿勢が調整される。即ち、ハンド２２がワークＷに対して傾斜した姿勢で接近しても、最初の指の先端が載置面１０に接触してから、ハンド２２の傾斜を調整しつつ接近して、全ての指４０，５０，６０を載置面１０に同時に接触させることができる。これにより、図７（ｂ）に示すように、各指４０，５０，６０の各先端部で形成される面１１と載置面１０とを平行にできる。このため、最初の指の先端が載置面１０に接触してから再度ワークＷを掴み直す把持動作を行う場合に比べて、タクトタイムの短時間化を図ることができる。特に、本実施形態のロボット装置１によれば、傾斜動作と接近動作とを同時ではなく交互に行っているので、制御が容易で複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態のロボット装置１によれば、ハンド２２のワークＷに対する傾斜が調整されてからワークＷが把持される。このため、ハンド２２がワークＷに対して傾斜したままワークＷが把持される場合に比べて、ワークＷを斜めに把持してしまうことを抑制できる。よって、ワークＷの他の部品等に対する組付精度を向上することができる。

また、本実施形態のロボット装置１によれば、全ての指４０，５０，６０が載置面１０に接触することでハンド２２の傾斜が調整されるので、載置面１０を平坦面にすることができる。このため、載置面１０に凸部を形成する場合に比べて、ロボット装置１の汎用性の低下やコストアップを抑えることができる。

また、本実施形態のロボット装置１によれば、ＣＰＵ３０が、ハンド２２の平行移動（図５中、ステップＳ１４）と把持動作（図５中、ステップＳ１６）とを実行する。これにより、全ての指４０，５０，６０がワークＷに同時に接触するように、ハンド２２の位置が調整される。このため、ワークＷを移動させずに把持できるので、例えば、ワークＷが載置面１０に対して水平方向に固定されている場合等に、ワークＷを把持する精度を向上することができる。

上述した実施形態では、ハンド２２の傾斜動作と接近動作とを同時ではなく交互に行う場合について説明したが、これには限られず、これらを同時に行うようにしてもよい。即ち、ＣＰＵ３０は、傾斜動作と同時に接近動作を行い、載置面１０に接触する指の接触を維持しながら、全ての指４０，５０，６０を載置面１０に同時に接触させるように制御するようにしてもよい。この場合、傾斜動作と接近動作とを交互に実行する場合に比べて、処理速度を向上することができる。

また、上述した実施形態では、接触センサ４５，５５，６５として面圧センサを利用した場合について説明したが、これには限られず、少なくとも接触したか否かを検出できるセンサであればよい。このため、例えば、接触スイッチ等を利用してもよい。

また、上述した実施形態では、接触センサ４５，５５，６５を指先部４２，５２，６２の先端に配置した場合について説明したが、これには限られず、接触センサ４５，５５，６５は指先部４２，５２，６２の先端への接触を検知できればよい。このため、例えば、各指４０，５０，６０の関節４３，４４，５３，５４，６３，６４やハンド本体７０等に設け、指先部４２，５２，６２の先端への接触を間接的に検知するようにしてもよい。

尚、以上述べた本実施形態の各処理動作は具体的にはＣＰＵ３０により実行されるものである。従って、上述した機能を実現するソフトウェアのロボット制御プログラムを記録した記録媒体をＣＰＵ３０に供給し、ＣＰＵ３０が記録媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによって達成されるようにしてもよい。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、ロボット制御プログラム自体及びそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。

また、本実施形態では、コンピュータ読み取り可能な記録媒体がＲＯＭ３１であり、ＲＯＭ３１にプログラムが格納される場合について説明したが、これに限定するものではない。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、プログラムを供給するための記録媒体としては、ＨＤＤ、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。

１…ロボット装置、３…制御装置（制御部）、１０…載置面、２１…多関節アーム、２２…ハンド（多指ハンド）、３１…ＲＯＭ（記録媒体）、４０…指、４５…接触センサ（第１の検出部、第２の検出部）、４５ａ…先端部（第１の検出部）、４５ｂ…内側部（第２の検出部）、５０…指、５５…接触センサ（第１の検出部、第２の検出部）、５５ａ…先端部（第１の検出部）、５５ｂ…内側部（第２の検出部）、６０…指、６５…接触センサ（第１の検出部、第２の検出部）、６５ａ…先端部（第１の検出部）、６５ｂ…内側部（第２の検出部）、７０…ハンド本体、Ｗ…ワーク

Claims (9)

1. 多関節アームと、
   前記多関節アームに支持されると共に、ハンド本体と、前記ハンド本体に対して移動可能に配設されて、ワークを把持可能な複数の指と、前記ワークの載置面に対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第１の検出部と、を有する多指ハンドと、
   前記多関節アーム及び前記多指ハンドの動作を制御可能な制御部と、を備えるロボット装置の制御方法において、
   前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に載置された前記ワークに接近させる接近工程と、
   前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、少なくとも１本の指は前記載置面に接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを傾斜させる動作と、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面へ接近させる動作と、により、全ての指が前記載置面に同時に接触するように前記多指ハンドの位置姿勢を調整する調整工程と、
   前記制御部が、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、全ての指が前記載置面に同時に接触したと判断した場合に、前記複数の指により前記ワークを把持する把持工程と、を備える、
   ことを特徴とするロボット装置の制御方法。
2. 前記調整工程では、前記制御部は、全ての指の先端が前記載置面から同距離になるように前記多指ハンドを傾斜させ、傾斜によりいずれの指も前記載置面に接触しなくなったと判断した場合に、少なくとも１本の指が前記載置面に接触したと判断するまで前記多指ハンドを前記載置面に接近させ、これら傾斜と接近とを交互に行うことで全ての指を前記載置面に同時に接触させる、
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット装置の制御方法。
3. 前記調整工程では、前記制御部は、全ての指が前記載置面から同距離になるように前記多指ハンドを傾斜させると同時に、前記多指ハンドを前記載置面に接近させ、前記載置面に接触する指の接触を維持しながら、全ての指を前記載置面に同時に接触させる、
   ことを特徴とする請求項１記載のロボット装置の制御方法。
4. 前記多指ハンドは、前記複数の指が前記ワークを把持する際に前記ワークに対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第２の検出部を備え、
   前記把持工程では、前記制御部は、前記複数の第２の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記ワークに接触していないと判断した場合に、前記ハンド本体に対して前記複数の指を移動させる把持動作を行い、少なくとも１本の指は前記ワークに接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記ワークに接触していないと判断した場合に、いずれの指も前記ワークに接触しなくなったと判断するまで前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に平行な方向に移動させ、これら把持動作と平行移動とを交互に行うことで全ての指を前記ワークに同時に接触させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のロボット装置の制御方法。
5. 前記第１の検出部と前記第２の検出部とは、兼用される、
   ことを特徴とする請求項４記載のロボット装置の制御方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のロボット装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのロボット制御プログラム。
7. 請求項６に記載のロボット制御プログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
8. 多関節アームと、
   前記多関節アームに支持されると共に、ハンド本体と、前記ハンド本体に対して移動可能に配設されて、ワークを把持可能な複数の指と、前記ワークの載置面に対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第１の検出部と、を有する多指ハンドと、
   前記多関節アーム及び前記多指ハンドの動作を制御可能であると共に、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に載置された前記ワークに接近させ、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、少なくとも１本の指は前記載置面に接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記載置面に接触していないと判断した場合に、前記多関節アームにより前記多指ハンドを傾斜させる動作と、前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面へ接近させる動作と、により、全ての指が前記載置面に同時に接触するように前記多指ハンドの位置姿勢を調整し、前記複数の第１の検出部の検出結果に基づき、全ての指が前記載置面に同時に接触したと判断した場合に、前記複数の指により前記ワークを把持させる制御部と、を備える、
   ことを特徴とするロボット装置。
9. 前記多指ハンドは、前記複数の指が前記ワークを把持する際に前記ワークに対する前記複数の指の接触を検知可能な複数の第２の検出部を備え、
   前記制御部は、前記複数の第２の検出部の検出結果に基づき、いずれの指も前記ワークに接触していないと判断した場合に、前記ハンド本体に対して前記複数の指を移動させる把持動作を行い、少なくとも１本の指は前記ワークに接触すると同時に、他の少なくとも１本の指は前記ワークに接触していないと判断した場合に、いずれの指も前記ワークに接触しなくなったと判断するまで前記多関節アームにより前記多指ハンドを前記載置面に平行な方向に移動させ、これら把持動作と平行移動とを交互に行うことで全ての指を前記ワークに同時に接触させる、
   ことを特徴とする請求項８記載のロボット装置。

Images