JP5607888B2 - ロボット、ロボットハンド及びロボットハンドの制御方法 - Google Patents
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Description
図2(B)及び図2(C)に示した接触センサー108c,108eは、上述したピエゾフィルムなどで具現することができる。また、図2に示したセンサー設置構造は、指104だけでなく、手の平102に設置されるセンサーにも同一に適用される。
102 手の平
104 指
104a 基底節
104b 末端節
104c 中間節
106、108、108b、108d 距離センサー
108a センサーモジュール
108c、108e 接触センサー
110 物体
112 腕
302a、1102a アナログ距離信号
302b、1102b デジタル距離値
304、1104 アナログ−デジタルコンバーター
306、1106 演算部
308、1108 モーション生成部
310、1110 デジタル接触信号
312 モーション制御信号
314、1114 腕駆動部
316、1116 腕関節モーター
318、1118 指駆動部
320、1120 指関節モーター
322、1122 目標制御入力
502、504、702、704、902、904 測定距離
1002 ロボット
1004 ビジョンシステム
1112 モーション制御部
1124 映像信号
1310a、1310b 物体
Claims (29)
- 手の平と、複数の節を備えて前記手の平に連結される複数の指とを備えるロボットハンドの制御方法であって、
前記手の平に設置された少なくとも一つの第1距離センサーを用いて物体までの距離を測定するステップと、
前記複数の指に設置された複数の第2距離センサーのうち少なくとも一つを用いて前記物体までの距離を測定するステップと、
前記手の平に設置される前記第1距離センサーを使用して前記手の平を前記物体に接近させるステップと、
前記複数の指に設置される前記複数の第2距離センサーを使用して前記複数の指を前記物体に接近させるステップと、
前記手の平及び前記複数の指を前記物体に接触させて前記物体を把持するステップと、を含み
前記第1距離センサーの測定可能距離は、前記第2距離センサーの測定可能距離より長く、
前記物体までの距離が既定の距離を越える場合は前記第1距離センサーを使用し、かつ、前記物体までの距離が既定の距離以下の場合は前記第2距離センサーを使用して前記物体までの距離を測定し、
前記複数の第2距離センサーを使用するとき、時差をおいて順次的に前記複数の第2距離センサーをそれぞれ動作させ、前記複数の第2距離センサー間の相互干渉を防止する、
ことを特徴とするロボットハンドの制御方法。 - 前記複数の指を基底節から末端節の順に前記物体に接近させる請求項1に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記手の平、前記複数の指の基底節及び末端節を均一な距離及び速度で同時に前記物体に接近させる請求項1に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記手の平を前記物体に接近させる前に、前記物体が前記ロボットハンドの中心部に位置するように前記ロボットハンドを制御することをさらに含む請求項1に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記手の平を前記物体に接近させる前に、把持経路を生成し、前記把持経路に沿って前記ロボットハンドを前記物体に接近させることをさらに含む請求項1に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記物体を安全に把持するための一定大きさの力を発生させるように、前記ロボットハンドを制御することをさらに含む請求項5に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーの少なくとも1つと前記物体との間の距離を測定することをさらに含み、前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーの少なくとも1つと前記物体との間の距離を測定するとき、前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーを時差をおいて順次的に動作させ、前記第1距離センサーと前記第2距離センサーの相互干渉を防止する請求項1に記載のロボットハンドの制御方法。
- 手の平と、複数の節を備えて前記手の平に連結される複数の指とを備えるロボットハンドの制御方法であって、
前記手の平に設置された少なくとも一つの第1距離センサーを用いて物体までの距離を測定するステップと、
前記複数の指に設置された複数の第2距離センサーのうち少なくとも一つを用いて前記物体までの距離を測定するステップと、
前記手の平に設置される前記第1距離センサー及び前記複数の指の末端節に設置される前記複数の第2距離センサーを用いて、前記複数の指の末端節を均一な距離及び速度で同時に物体に接近させるステップと、
前記複数の指の末端節を前記物体に接触させて前記物体を把持するステップと、を含み
前記第1距離センサーの測定可能距離は、前記第2距離センサーの測定可能距離より長く、
前記物体までの距離が既定の距離を越える場合は前記第1距離センサーを使用し、かつ、前記物体までの距離が既定の距離以下の場合は前記第2距離センサーを使用して前記物体までの距離を測定し、
前記複数の第2距離センサーを使用するとき、時差をおいて順次的に前記複数の第2距離センサーをそれぞれ動作させ、前記複数の第2距離センサー間の相互干渉を防止する、
ことを特徴とするロボットハンドの制御方法。 - 前記複数の指の末端節を前記物体に接近させる前に、
前記物体が前記複数の指の末端節の間の中心部に位置するように前記ロボットハンドを制御することをさらに含む請求項8に記載のロボットハンドの制御方法。 - 前記複数の指の末端節を前記物体に接近させる前に、
把持経路を生成し、
前記把持経路に沿って前記ロボットハンドを前記物体に接近させることをさらに含む請求項8に記載のロボットハンドの制御方法。 - 前記物体を安全に把持するための一定大きさの力を発生させるように、前記ロボットハンドを制御することをさらに含む請求項10に記載のロボットハンドの制御方法。
- 距離を測定するとき、前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーを時差をおいて順次的に動作させ、前記第1距離センサーと前記第2距離センサーの相互干渉を防止する請求項8に記載のロボットハンドの制御方法。
- 手の平と、複数の節を備えて前記手の平に連結される複数の指とを備えるロボットハンドの制御方法であって、
前記手の平に設置された少なくとも一つの第1距離センサーを用いて物体までの距離を測定するステップと、
前記複数の指に設置された複数の第2距離センサーのうち少なくとも一つを用いて前記物体までの距離を測定するステップと、
前記測定された距離の情報に基づいて前記物体の形状を判断するステップと、を含み
前記第1距離センサーの測定可能距離は、前記第2距離センサーの測定可能距離より長く、
前記物体までの距離が既定の距離を越える場合は前記第1距離センサーを使用し、かつ、前記物体までの距離が既定の距離以下の場合は前記第2距離センサーを使用して前記物体までの距離を測定し、
前記複数の第2距離センサーを使用するとき、時差をおいて順次的に前記複数の第2距離センサーをそれぞれ動作させ、前記複数の第2距離センサー間の相互干渉を防止する、
ことを特徴とするロボットハンドの制御方法。 - 前記ロボットハンドの現在位置及び姿勢に基づいて前記測定された距離情報から前記物体の形状を判断する請求項13に記載のロボットハンドの制御方法。
- 前記ロボットハンドの姿勢は、前記手の平に対する前記複数の指の相対的な方向及び角度によって定義される請求項14に記載のロボットハンドの制御方法。
- 距離を測定するとき、前記複数の距離センサーを時差をおいて順次的に動作させ、前記複数の距離センサーの相互干渉を防止する請求項13に記載のロボットハンドの制御方法。
- 手の平と、
複数の節を備えて前記手の平に連結される複数の指と、
前記手の平に設置され、物体までの距離を測定する少なくとも一つの第1距離センサーと、
前記複数の指に設置され、前記物体までの距離を測定する複数の第2距離センサーと、を含み
前記第1距離センサーの測定可能距離は、前記第2距離センサーの測定可能距離より長く、
前記物体までの距離が既定の距離を越える場合は前記第1距離センサーを使用し、かつ、前記物体までの距離が既定の距離以下の場合は前記第2距離センサーを使用して前記物体までの距離を測定し、
前記複数の第2距離センサーを使用するとき、時差をおいて順次的に前記複数の第2距離センサーをそれぞれ動作させ、前記複数の第2距離センサー間の相互干渉を防止する、
ことを特徴とするロボットハンド。 - 前記手の平及び前記複数の指のうち少なくとも何れか一ヶ所に設置される接触センサーをさらに含む請求項17に記載のロボットハンド。
- 前記第2距離センサーと前記接触センサーが一つのセンサーモジュールとして統合されて設置される請求項18に記載のロボットハンド。
- 前記センサーモジュールがピエゾフィルムで設けられる請求項19に記載のロボットハンド。
- 前記第2距離センサーが前記ロボットハンドの表皮下に埋め立てられる請求項17に記載のロボットハンド。
- 前記第2距離センサーが前記ロボットハンドの前記表皮下に一定深さだけ埋め立てられる請求項21に記載のロボットハンド。
- 前記複数の指をなす前記複数の節は、基底節及び末端節を含む請求項17に記載のロボットハンド。
- 前記第2距離センサーが前記複数の指の前記基底節及び前記末端節のうち少なくとも何れか一ヶ所に設置される請求項23に記載のロボットハンド。
- 前記複数の節が前記基底節と前記末端節との間の中間節をさらに含み、
前記第2距離センサーが前記複数の指の前記基底節、前記中間節及び前記末端節のうち少なくとも何れか一ヶ所に設置される請求項23に記載のロボットハンド。 - 前記第1距離センサーは、前記手の平に設置されて遠距離を測定し、
前記第2距離センサーは、前記複数の指に設置されて近距離を測定する請求項17に記載のロボットハンド。 - 前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーは、超音波センサー、赤外線センサー、レーザーセンサー及び位置検出装置(PSD)のうち何れか一つまたは二つ以上の組み合わせである請求項17に記載のロボットハンド。
- 手の平と、複数の節を備えて前記手の平に連結される複数の指を備え、
前記手の平に設置され、物体まで距離を測定する少なくとも一つの第1距離センサーと、
前記複数の指に設置され、前記物体までの距離を測定する複数の第2距離センサーと、を含んで構成されるロボットハンドと;
前記ロボットハンドが自由度を有して連結される腕と;
周辺の映像を獲得するための映像装置と;を含むロボットであり、
前記第1距離センサーの測定可能距離は、前記第2距離センサーの測定可能距離より長く、
前記物体までの距離が既定の距離を越える場合は前記第1距離センサーを使用し、かつ、前記物体までの距離が既定の距離以下の場合は前記第2距離センサーを使用して前記物体までの距離を測定し、
前記複数の第2距離センサーを使用するとき、時差をおいて順次的に前記複数の第2距離センサーをそれぞれ動作させ、前記複数の第2距離センサー間の相互干渉を防止する、
ことを特徴とするロボット。 - 前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーの測定結果に基づいて前記ロボットハンド及び前記腕を制御する演算部をさらに含み、
前記演算部は、
前記映像装置を用いた前記ロボットハンドと物体との間の距離測定結果に基づいて前記ロボットハンドを前記物体に接近させ、
前記第1距離センサー及び前記第2距離センサーを用いた前記ロボットハンドと前記物体との間の距離測定結果に基づいて前記物体を把持するように、前記ロボットハンドを制御する請求項28に記載のロボット。
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