JP2022038603A - ロボットハンド及びピッキングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】簡略な構成で物品を把持することができるロボットハンド及びピッキングシステムを提供する。【解決手段】ロボットハンド１は、物品を把持する把持部１１Ａ、１１Ｂと、把持部１１Ａ、１１Ｂを可動させる把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂと、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの駆動を制御する制御装置と、を備えている。そして、制御装置は、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの駆動を制御して、把持部１１Ａ、１１Ｂによる物品を把持する力を第１の力で把持動作を開始し、その後、把持部１１Ａ、１１Ｂによる物品を把持する力を第２の力に切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、物品を把持するロボットハンド、及びこのロボットハンドを備えたピッキングシステムに関するものである。

近年、所定の場所上流の工程から搬入された物品を搬送ロボットにより保持して、所定の場所まで搬出するピッキングシステムが知られている。また、搬出ロボットには、物品を把持するロボットハンドが設けられている。

物品を把持するロボットハンドに関する技術としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、指先リンクと、基部リンクと、複数バーフィンガリンク機構と、基部リンクとつながれ、複数バーフィンガリンク機構を基部リンクのまわりで回転させるアクチュエータと、を備えた技術が記載されている。

また、ロボットハンドが把持する物体には、厚さの異なるものや、硬さがことなるものがある。そして、比較的柔らかい物品を把持する際には、物品を破損することないように把持する必要がある。そのため、特許文献１に記載された技術では、物品を把持する把持部に感圧センサを設けている。

特表２０１８－５０７１１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、感圧センサの検知信号に基づいて、アクチュエータをフィードバック制御し、把持部における物体を把持する力を制御していた。そのため、特許文献１に記載された技術では、把持部やアクチュエータの制御が大変煩雑なものとなっていた。

本目的は、上記の問題点を考慮し、簡略な構成で物品を把持することができるロボットハンド及びピッキングシステムを提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するため、ロボットハンドは、物品を把持する把持部と、把持部を可動させる把持駆動機構と、把持駆動機構の駆動を制御する制御装置と、を備えている。そして、制御装置は、把持駆動機構の駆動を制御して、把持部による物品を把持する力を第１の力で把持動作を開始し、その後、把持部による物品を把持する力を第２の力に切り替える。

また、ピッキングシステムは、物品を搬送する搬送ロボットと、搬送ロボットに設けられたロボットハンドと、を備えている。また、ロボットハンドは、上述したロボットハンドが用いられる。

上記構成のロボットハンド及びピッキングシステムによれば、簡略な構成で物品を確実に把持することができる。

実施の形態例にかかるピッキングシステムを示す概略構成図である。 実施の形態例にかかるロボットハンドを示す斜視図である。 実施の形態例にかかるロボットハンドを示す正面図である。 実施の形態例にかかるロボットハンドが動作した状態を示す正面図である。 実施の形態例にかかるロボットハンドが物品を吸着把持した状態を示す正面図である。 図６Ａから図６Ｄは、実施の形態例にかかるピッキングシステムの動作例を示す説明図である。 図７Ａから図７Ｃは、実施の形態例にかかるピッキングシステムの動作例を示す説明図である。 図８Ａから図８Ｄは、実施の形態例にかかるピッキングシステムの動作例の他の例を示す説明図である。

以下、ロボットハンド及びピッキングシステムの実施の形態例について、図１～図８Ｄを参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

１．実施の形態例
１－１．ピッキングシステムの構成例
まず、実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかるピッキングシステムの構成について図１を参照して説明する。
図１は、本例のピッキングシステムを示す概略構成図である。

図１に示すように、ピッキングシステム８０は、搬送ロボット８１と、搬送ロボット８１に物品１００を搬入する搬入コンベア８２と、移動機構８３と、カメラ８５と、搬出コンテナ３００を備えている。ピッキングシステム８０は、物品１００を搬出コンテナ３００に搬送する。また、ピッキングシステム８０は、搬送ロボット８１、搬入コンベア８２、移動機構８３、カメラ８５等を制御する不図示の制御装置を有している。

搬送ロボット８１は、例えば、６軸の関節を有する垂直多関節ロボットである。搬送ロボット８１のアームには、物品１００を吸着し、把持するロボットハンド１が設けられている。ロボットハンド１の詳細については、後述する。

カメラ８５は、搬送ロボット８１がロボットハンド１を用いて物品１００を把持する位置の上方に配置されている。カメラ８５は、搬入コンベア８２から搬入された物品１００を撮影する。そして、カメラ８５は、撮影した情報を不図示の制御装置に出力する。制御装置はカメラ８５から取得した情報に基づいて、物品１００の位置や物品１００の大きさ等の物品１００に関する情報を判別する。そして、制御装置は、物品１００に関する情報に基づいて、搬送ロボット８１及びロボットハンド１の動作を制御する。

なお、本例のピッキングシステム８０では、カメラ８５を、物品１００を把持する位置の情報に設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ８５を搬送ロボット８１やロボットハンド１に設けてもよく、あるいは物品１００を把持する位置の側方等に配置してよい。

さらに、カメラ８５が撮影した情報に基づいて制御装置が物品１００の大きさや種別等を判別する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、制御装置に予め物品１００の大きさや種別等に関する情報を入力してもよい。

搬送ロボット８１は、移動機構８３により１軸方向に移動可能に支持されている。移動機構８３の移動方向の一側には、搬入コンベア８２が配置されている。搬入コンベア８２は、複数の物品１００を収納した収納ダンボール２００をピッキングシステム８０の上流側の工程から所定の位置まで搬送する。

移動機構８３の移動方向の他側には、搬出コンテナ３００が配置されている。搬出コンテナ３００には、搬送ロボット８１により搬出された物品１００が収納される。搬送ロボット８１を移動機構８３により移動させる例を説明したが、これに限定されるものではなく、搬送ロボット８１自体に移動機構を設けてもよく、あるいは搬送ロボット８１を固定してもよい。

なお、ピッキングシステム８０として、物品１００を搬出コンテナ３００に収納する例を説明したが、これに限定されるものではない。ピッキングシステム８０としては、例えば、搬送ロボット８１のロボットハンド１により把持された物品１００を搬出コンベアに搬送したり、収納棚に収納したりしてもよく、その他各種のピッキングシステム８０が適用されるものである。

また、搬送ロボット８１として、６軸の関節を有する垂直多関節ロボットを適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。搬送ロボット８１としては、水平方向の回転と、鉛直方向への移動を行う２軸のロボットを適用してもよく、その他各種のロボットが適用できるものである。

１－２．ロボットハンドの構成例
次に、搬送ロボット８１に設けたロボットハンド１の詳細な構成について図２から図５を参照して説明する。
図２はロボットハンド１を示す斜視図、図３は、ロボットハンド１を示す正面図である。図４は、ロボットハンド１が駆動した状態を示す正面図であり、図５は、ロボットハンド１が物品１００を吸着把持した状態を示す正面図である。

図２及び図３に示すように、ロボットハンド１は、搬送ロボット８１に取り付けられる本体部１０と、２つの把持部１１Ａ、１１Ｂと、吸着パッド１４と、伸縮アーム１５と、２つの把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂとを有している。

伸縮アーム１５は、本体部１０におけるロボットハンド１に取り付けられる基端部とは反対側、すなわち先端部に設けられている。伸縮アーム１５は、ガイドレール３１と、揺動部３２と、伸縮部３３と、揺動軸３４と、揺動用アクチュエータ３７及び不図示のシリンダとを有している。揺動用アクチュエータ３７としては、例えばロータリーアクチュエータが適用されている。

ガイドレール３１は、本体部１０の側面部に設けられている。そして、ガイドレール３１は、本体部１０における基端部から先端部に向かう方向である長手方向に沿って延在している。ガイドレール３１には、伸縮部３３が移動可能に支持されている。

図４に示すように、伸縮部３３は、本体部１０の内部に設けられたシリンダによって本体部１０の長手方向に沿って伸縮する。なお、伸縮部３３をシリンダによって伸縮させる例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、リニアアクチュエータや、ギア及びモータ等その他各種の伸縮機構を適用してもよい。

伸縮部３３における本体部１０とは反対側の端部、すなわち先端部には、揺動軸３４を介して揺動部３２が揺動可能に取り付けられている。また、揺動用アクチュエータ３７が駆動していない状態、すなわちＯＦＦの状態では、揺動部３２は、揺動軸３４に対して自由に揺動可能な状態となっている。そして、揺動用アクチュエータ３７が駆動することで、揺動部３２は、揺動軸３４を中心に揺動し、伸縮部３３に対する揺動角度が保持される。なお、揺動部３２における伸縮部３３に対する揺動角度は、制御装置により揺動用アクチュエータ３７の駆動を制御することで、設定される。また、揺動部３２における伸縮部３３とは反対側の端部、すなわち先端部には、吸着パッド１４が設けられている。

吸着パッド１４は、可撓性を有する部材により蛇腹状に形成されている。吸着パッド１４には、不図示の負圧発生装置が接続されている。吸着パッド１４が物品１００に接触し、負圧発生装置が駆動することで、図５に示すように、吸着パッド１４は、物品１００を吸着する。

図２及び図３に示すように、第１把持駆動機構１６Ａは、本体部１０の側面部に設けられている。また、第２把持駆動機構１６Ｂは、本体部１０における第１把持駆動機構１６Ａが設けられた側面部とは反対側の側面部に設けられている。第１把持駆動機構１６Ａ及び第２把持駆動機構１６Ｂは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１把持駆動機構１６Ａについて説明する。

第１把持駆動機構１６Ａは、駆動部を示す把持用アクチュエータ１７と、ロック機構を示す電磁ブレーキ１８と、ケース１９とを有している。ケース１９は、第１支持板４１と、第２支持板４２と、接続部４３とを有している。第１支持板４１は、本体部１０の側面部に固定されている。第２支持板４２は、第１支持板４１と間隔を開けて対向している。そして、第１支持板４１と第２支持板４２は、接続部４３により接続されている。

第１支持板４１と第２支持板４２の間には、把持用アクチュエータ１７と電磁ブレーキ１８が配置されている。把持用アクチュエータ１７は、第１支持板４１に固定され、電磁ブレーキ１８は、第２支持板４２に固定されている。把持用アクチュエータ１７は、ロータリーアクチュエータが適用されている。また、把持用アクチュエータ１７の駆動軸の一端部には、後述する第１把持部１１Ａの回動軸２６が接続されている。また、第１支持板４１には、回動軸２６が取り付けられている。

また、把持用アクチュエータ１７の駆動軸の他端部には、電磁ブレーキ１８が設けられている。電磁ブレーキ１８は、駆動することで、把持用アクチュエータ１７の駆動軸を任意の回動角度でロックする。本例では、把持用アクチュエータ１７の駆動時の力が第１の力に相当し、電磁ブレーキ１８が把持用アクチュエータ１７の駆動軸をロックする力が、第２の力に相当する。

把持用アクチュエータ１７の回動をロックさせるために、電磁ブレーキ１８を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ラチェット機構や、後述する把持部１１Ａ、１１Ｂの回動（移動）を固定する固定ピン等その他各種のロック機構を適用してもよい。

把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂは、把持部１１Ａ、１１Ｂを開閉可能に支持している。具体的には、第１把持駆動機構１６Ａには、第１把持部１１Ａが取り付けられており、第２把持駆動機構１６Ｂには、第２把持部１１Ｂが取り付けられている。第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第１把持部１１Ａについて説明する。

第１把持部１１Ａは、アーム２１と、指部２２と、アーム支持部２３と、回動部２４と、回動軸２６とを有している。上述したように、回動軸２６は、把持用アクチュエータ１７の駆動軸に接続されている。回動軸２６には、回動部２４が回動可能に接続されている。

回動部２４は、回動軸２６の軸方向から直交する方向に向けて突出している。回動部２４には、スリット２４ａが形成されている。スリット２４ａは、回動部２４における回動軸２６と接続する一端部とは反対側の他端部に形成されている。そして、スリット２４ａは、他端部から一端部にかけて所定の長さで延在している。このスリット２４ａには、調整ねじ２５をアーム支持部２３が移動可能に取り付けられている。そして、調整ねじ２５を締め込むことで、アーム支持部２３をスリット２４ａに対して任意の位置に固定することができる。

アーム支持部２３は、略Ｌ字状の部材により形成されている。アーム支持部２３における回動部２４の接続箇所とは反対側の先端部は、回動部２４から離反する方向に向けて屈曲している。そして、第１把持部１１Ａと第２把持部１１Ｂにおけるアーム支持部２３の先端部は、伸縮アーム１５を介して互いに対向する。このアーム支持部２３の先端部には、アーム２１が固定されている。

アーム２１は、アーム支持部２３の先端部から回動部２４とは離れる方向に向けて突出している。アーム２１の先端部には、物品１００に接触する指部２２が設けられている。指部２２としては、例えば、ゴムやスポンジ等の柔軟性を有する部材により形成されている。これにより、指部２２が物品１００に接触した際に、物品１００が傷付くことを防ぐことができる。

図３に示す初期状態では、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂの指部２２は、近接している。そして、図４に示すように、把持用アクチュエータ１７が駆動すると、回動部２４は、回動軸２６を中心に回動する。これにより、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂの指部２２は、互いに離反する。また、図５に示すように、図４に示す方向とは逆方向に把持用アクチュエータ１７を駆動させると、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂは、指部２２が接近する方向に回動する。そして、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂの指部２２が物品１００の側面部に接触する。これにより、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂによって物品１００を把持することができる。

また、スリット２４ａに対してアーム支持部２３の取り付け位置を調整することで、第１把持部１１Ａの指部２２と第２把持部１１Ｂの指部２２の間隔を調整することができる。これにより、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂの指部２２の間隔を、物品１００の大きさに応じて変えることができる。

なお、アーム支持部２３を回動部２４に設けたスリット２４ａに沿って摺動させて、アーム支持部２３の取り付け位置を手動により調整する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、アーム支持部２３を回動部２４に対してリニアアクチュエータやモータ等を介して移動可能に支持し、制御装置が物品１００の大きさに応じて自動的にアーム支持部２３の位置を変更させることで、指部２２の間隔を調整させてもよい。また、異なる寸法の複数のアーム支持部２３を用意し、物品１００の大きさに応じてアーム支持部２３を交換してもよい。

また、本例のロボットハンド１では、把持用アクチュエータ１７によって第１把持部１１Ａと第２把持部１１Ｂが回動することで物品１００を把持する例を説明したが、これに限定されるものではなく、その他各種の把持部駆動機構が適用できるものである。例えば、把持部駆動機構として、第１把持部１１Ａと第２把持部１１Ｂを並進運動させて、指部２２を接近及び離反させる駆動機構を適用してもよい。そのため、駆動部を示す把持用アクチュエータ１７としては、ロータリーアクチュエータに限定されるものではなく、例えば、リニアアクチュエータや空圧式の負圧発生装置等その他各種の駆動部を適用してもよい。

また、把持部１１Ａ、１１Ｂとして、アーム２１の先端部に物品１００と接触する指部２２を設けた例を接続したが、これに限定されるものではない。例えば、アーム２１自体を、柔軟性を有する部材で構成し、アーム２１で物品１００を把持してもよく、アーム２１を複数のリンク部材で構成してもよい。物品１００を把持する把持部１１Ａ、１１Ｂの構成は、その他各種の構成が適用できるものである。

さらに、ロボットハンド１に設ける把持部の数は、２つに限定されるものではなく、把持部を３つ以上設けてもよい。

２．ピッキングシステムの動作例
次に、上述した構成を有するピッキングシステム８０の動作例について図６Ａから図８Ｄを参照して説明する。
図６Ａから図７Ｃは、ピッキングシステム８０の動作例を示す説明図である。

図６Ａに示すように、まず制御装置は、カメラ８５（図１参照）が撮影した情報に基づいて、搬送ロボット８１（図１参照）を制御し、ロボットハンド１を把持する物品の上方まで移動させる。次に、制御装置は、ロボットハンド１における把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの把持用アクチュエータ１７を駆動させる。これにより、図６Ｂに示すように、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂが互いに離反する方向に開く。そして、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂが所定の角度まで開くと、制御装置は、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの電磁ブレーキ１８を作動させる。これにより、第１把持部１１Ａ及び第２把持部１１Ｂは、開いた状態でロックされる。

次に、制御装置は、伸縮アーム１５の揺動用アクチュエータ３７を駆動させて、伸縮部３３に対する揺動部３２の位置を初期位置でロックさせる。また、図６Ｃに示すように、制御装置は、伸縮アーム１５のシリンダを駆動させて伸縮部３３を物品１００に向けて伸長させる。なお、図６Ｂに示す把持部１１Ａ、１１Ｂの動作と、図６Ｃに示す伸縮アーム１５の動作は、同時に行ってもよい。

次に、制御装置は、搬送ロボット８１を制御し、ロボットハンド１を物品１００に接近させる。そして、制御装置は、ロボットハンド１の吸着パッド１４が物品１００に接触するまで搬送ロボット８１を駆動させる。図６Ｄに示すように、吸着パッド１４が物品１００に接触すると、制御装置は、負圧発生装置を駆動させる。これにより、物品１００が吸着パッド１４に吸着される。

また、吸着パッド１４で物品１００を確実に吸着するために、吸着パッド１４は、物品１００に押し付けられる。このとき、揺動用アクチュエータ３７が駆動しており、揺動部３２は、初期位置でロックされている。そのため、吸着パッド１４を物品１００に押し付ける際に、揺動部３２が揺動することを防ぐことができる。そして、吸着パッド１４で物品１００を吸着すると、制御装置は、揺動用アクチュエータ３７の駆動をＯＦＦにし、揺動部３２のロックを解除する。

次に、図７Ａに示すように、制御装置は、伸縮アーム１５のシリンダを駆動させて、伸縮部３３を収縮させる。また、図７Ｂに示すように、制御装置は、搬送ロボット８１を制御し、ロボットハンド１と共に物品１００を上昇させる。これにより、物品１００は、収納ダンボール２００から引き出される。なお、図７Ａに示す伸縮部３３の収縮動作と、図７Ｂに示す搬送ロボット８１によるロボットハンド１の上昇動作は、同時に行ってもよい。または、搬送ロボット８１によりロボットハンド１の上昇動作が完了してから、伸縮部３３の収縮動作を行ってもよい。

次に、制御装置は、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの電磁ブレーキ１８をＯＦＦにし、把持用アクチュエータ１７を駆動させる。そして、把持部１１Ａ、１１Ｂが互いに接近する方向に回動し、指部２２が物品１００に接触する。これにより、把持部１１Ａ、１１Ｂは、第１の力で物品１００を把持する。なお、物品１００を把持する第１の力は、物品１００が変形しない程度の力に設定されている。

把持用アクチュエータ１７が駆動してから所定時間経過すると、制御装置は、把持用アクチュエータ１７の駆動を停止させ、かつ電磁ブレーキ１８を駆動させる。これにより、把持部１１Ａ、１１Ｂは、物品１００を把持した状態でロックされる。その結果、物品１００は、ロボットハンド１の把持部１１Ａ、１１Ｂによって第２の力で把持される。

このように、比較的弱い力である第１の力で物品１００の把持動作を開始し、所定時間経過した後に、第２の力で物品１００をロックすることで、簡単な構成で物品１００を破損することなく確実に把持部１１Ａ、１１Ｂで把持することができる。その結果、物品１００を搬送する際に生じる遠心力や慣性力により、物品１００がロボットハンド１から抜け落ちることを防ぐことができる。

さらに、感圧センサを用いたフィードバック制御のように煩雑な制御を行うことなく、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂを第１の力と第２の力の２段階のみで制御している。これにより、把持部１１Ａ、１１Ｂを可動させる把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの制御を容易に行うことができる。

また、第１の力からロック機構である電磁ブレーキ１８を駆動させる第２の力に切り替えるタイミングである所定時間は、物品１００の大きさに基づいて変更してもよい。そのため、例えば、カメラ８５が物品１００を撮影した画像情報や、予め制御装置に入力された物品１００の情報に基づいて物品１００の大きさを特定し、制御装置は、特定した物品１００の大きさに応じて第１の力から第２の力に切り替えるタイミングである所定時間を設定してもよい。

なお、上述したように、第１把持部１１Ａと第２把持部１１Ｂが閉じたときの指部２２の間隔は、回動部２４に対するアーム支持部２３の位置に応じて調整可能である。そのため、指部２２の間隔を物品１００の大きさに応じて予め調整することで、把持部１１Ａ、１１Ｂが完全に閉じたときに、第１の力から第２の力に切り替える、すなわち電磁ブレーキ１８を駆動させてもよい。これにより、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂの制御を容易に行うことができる。

また、上述した例では、所定時間経過した際に、電磁ブレーキ１８を駆動させて、把持部１１Ａ、１１Ｂをロックする例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置は、予め設定した把持力（第２の力）に達したことを検知した際に、電磁ブレーキ１８を駆動させて、把持部１１Ａ、１１Ｂを第２の力でロックさせてもよい。これにより、物品１００の大きさに関する情報を得ることなく、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂを制御することができる。

把持力の検知としては、把持用アクチュエータ１７に流れる電流値を用いてもよい。また、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂとして空圧式の負圧発生装置を用いた場合では、負圧発生装置から出力される空気の圧力を検知することで、把持部１１Ａ、１１Ｂの把持力を検知してもよい。あるいは、把持部１１Ａ、１１Ｂの閉じた状態に動作するスイッチを設け、スイッチが作動した際に、第２の力で物品１００を把持するように把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂを制御してもよい。

次に、図８Ａから図８Ｄを参照してピッキングシステム８０の他の動作例について説明する。
図８Ａから図８Ｄは、ピッキングシステムの他の動作例を示す説明図である。

図８Ａに示すように、吸着把持する物品１００は、収納ダンボール２００内で傾いている場合がある。吸着パッド１４で確実に物品１００を吸着するためには、物品１００の吸着する面に対して吸着パッド１４を垂直に押し当てることが好ましい。そのため、図８Ａに示すように、まず制御装置は、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂを制御し、把持部１１Ａ、１１Ｂを開く。そして、制御装置は、電磁ブレーキ１８を作動させて把持部１１Ａ、１１Ｂを開いた状態でロックする。

次に、図８Ｂに示すように、制御装置は、カメラ８５からの画像情報に基づいて、揺動用アクチュエータ３７を駆動し、揺動部３２に設けた吸着パッド１４の向きが吸着する物品１００の吸着面に対して垂直な向きになるまで、揺動部３２を揺動させる。そして、制御装置は、揺動用アクチュエータ３７を制御し、吸着パッド１４の向きが物品１００の吸着面と垂直な向きとなる位置で揺動部３２をロックする。

次に、図８Ｃに示すように、制御装置は、搬送ロボット８１を制御し、ロボットハンド１を物品１００に接近させる。そして、制御装置は、ロボットハンド１の吸着パッド１４が物品１００に接触するまで搬送ロボット８１を駆動させる。また、制御装置は、伸縮アーム１５のシリンダを駆動し、伸縮部３３を伸長させてもよい。

次に、制御装置は、搬送ロボット８１又はロボットハンド１を制御し、吸着パッド１４を物品１００の吸着面に押し当てる。なお、揺動部３２の位置が揺動用アクチュエータ３７によってロックされているため、吸着パッド１４を確実に物品１００の吸着面に対して垂直に押し当てることができる。そして、制御装置は、不図示の負圧発生装置を駆動させて、吸着パッド１４で物品１００を吸着する。

吸着パッド１４による物品１００の吸着が完了すると、制御装置は、揺動用アクチュエータ３７の駆動をＯＦＦにし、揺動部３２のロックを解除する。そして、図８Ｄに示すように、制御装置は、伸縮アーム１５の伸縮部３３を収縮させると共に、搬送ロボット８１を制御し、ロボットハンド１と共に物品１００を上昇させる。揺動部３２のロックが解除されているため、揺動部３２及び物品１００は、自重により揺動軸３４を中心に回動する。そのため、揺動部３２及び吸着パッド１４に吸着された物品１００は、ロボットハンド１の鉛直方向の下方を向く。その後、制御装置は、把持駆動機構１６Ａ、１６Ｂを制御し、把持部１１Ａ、１１Ｂによって物品１００を把持する。なお、物品１００を把持する動作は、図６Ａから図７Ｃに示す動作と同様であるため、その説明は省略する。

このように、本例のロボットハンド１によれば、吸着パッド１４が設けられた伸縮アーム１５の先端部が物品１００の置かれた状態に応じて揺動するため、物品１００を確実に吸着及び把持することができる。

なお、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

上述した実施の形態例では、ロック機構である電磁ブレーキ１８が作動することで、第２の力が生成される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、把持用アクチュエータ１７の出力を上げることで、第１の力から第２の力に変化させてもよい。

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

１…ロボットハンド、 １０…支持部、 １１Ａ、１１Ｂ…第１把持部、 １４…吸着パッド、 １５…伸縮アーム、 １６Ａ、１６Ｂ…把持駆動機構、 １７…把持用アクチュエータ（駆動部）、 １８…電磁ブレーキ（ロック機構）、 ２１…アーム、 ２２…指部、 ２３…アーム支持部、 ２４…回動部、 ２４ａ…スリット、 ２６…回動軸、 ３１…ガイドレール、 ３２…揺動部、 ３３…伸縮部、 ３４…揺動軸、 ３７…揺動用アクチュエータ、 ８０…ピッキングシステム、 ８１…搬送ロボット、 ８５…カメラ、 １００…物品

Claims (10)

1. 物品を把持する把持部と、
   前記把持部を可動させる把持駆動機構と、
   前記把持駆動機構の駆動を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記把持駆動機構の駆動を制御して、前記把持部による前記物品を把持する力を第１の力で把持動作を開始し、その後、前記把持部による前記物品を把持する力を第２の力に切り替える
   ロボットハンド。
2. 前記制御装置は、前記第１の力による把持動作が開始された後、所定時間が経過した後、前記把持駆動機構を制御し、前記第１の力から前記第２の力に切り替える
   請求項１に記載のロボットハンド。
3. 前記所定時間は、前記物品の大きさに応じて設定される
   請求項２に記載のロボットハンド。
4. 前記把持部は、前記把持駆動機構により開閉可能に支持され、
   前記制御装置は、前記把持部が閉じた際に、前記第１の力から前記第２の力に切り替える
   請求項２に記載のロボットハンド。
5. 前記制御装置は、前記把持部による前記物品を把持する力が前記第２の力に達した際に、前記把持駆動機構を制御して、前記把持部を前記第２の力でロックする
   請求項１に記載のロボットハンド。
6. 前記把持駆動機構は、前記把持部を可動させる把持用アクチュエータを有し、
   前記制御装置は、前記把持用アクチュエータに流れる電流値から前記把持部による前記物品を把持する力が前記第２の力に達したか否かを判断する
   請求項５に記載のロボットハンド。
7. 前記把持駆動機構は、前記把持部を可動させる駆動部と、
   前記駆動部による前記把持部の可動をロックするロック機構と、を有し、
   前記制御装置は、前記ロック機構を作動させることで前記把持部による前記物品を把持する力を前記第１の力から前記第２の力に切り替える
   請求項１に記載のロボットハンド。
8. 前記物品を吸着する吸着パッドと、
   前記吸着パッドが設けられ、伸縮可能な伸縮アームと、をさらに備えた
   請求項１に記載のロボットハンド。
9. 前記伸縮アームは、
   伸縮可能な伸縮部と、
   前記伸縮部に揺動可能に支持され、前記吸着パッドが設けられた揺動部と、を有する
   請求項８に記載のロボットハンド。
10. 物品を搬送する搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットに設けられたロボットハンドと、を備え、
    前記ロボットハンドは、
    物品を把持する把持部と、
    前記把持部を可動させる把持駆動機構と、
    前記把持駆動機構の駆動を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記把持駆動機構の駆動を制御して、前記把持部による前記物品を把持する力を第１の力で把持動作を開始し、その後、前記把持部による前記物品を把持する力を第２の力でロックする
    ピッキングシステム。

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