JP5924107B2 - ロボットハンド、およびロボット - Google Patents

Description

本発明は、複数の指部を用いて対象物を把持するロボットハンド、あるいはロボットに関する。

近年のロボット技術の進歩により、工業製品の製造現場では多くのロボットが使用されている。また、複数の指部を用いて対象物を把持することが可能なロボットハンドが開発されており、ロボットハンドを備えたロボットが製品および各種部品の組み立てや搬送などに活用されている。このようなロボットハンドは、対象物を確実に把持し、且つ、対象物を破損しないように適切な力で対象物を把持する必要がある。ただし、対象物を把持する力（把持力）をリアルタイムに検出するために、感圧素子などの力センサーを指部に取り付けたのでは、ロボットハンドの小型化や軽量化が困難となる。

そこで、力センサーを有しないロボットハンドでは、次のような技術が提案されている（特許文献１）。先ず、指部を移動させる駆動モーターの回転速度が増減するように駆動モーターの電流値（移動電流値）を制御して、指部を対象物に向けて移動させる。そして、指部が対象物に接触し、駆動モーターの回転速度の低下を検出したら、所定の把持力に応じて予め定められた電流値（把持電流値≧移動電流値）に制御して対象物の把持を保持する。この提案の技術では、把持電流値を予め適切に定めておくことで、力センサーを用いなくても、所定の把持力で対象物を把持することが可能である。

特開２００２−１７８２８１号公報

しかし、提案の技術では、ロボットハンドの使用による経時変化で摺動抵抗（静止摩擦）が増加し、把持力が初期設定より低下しても（想定した把持力が発生していなくても）、力センサーを有していないので、把持力の不足分を正確に検出して把持力（把持電流値）の補正を行うことが困難であるという問題があった。また、低下した把持力を力センサーで検出したのでは、上述のように力センサーを用いずに対象物を把持する制御を行う意味がなくなってしまう。

この発明は、従来の技術が有する上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、力センサーを用いることなく、ロボットハンドの把持力の経時変化を補正することで、適切な把持力を保持することが可能な技術の提供を目的とする。

上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明のロボットハンドは次の構成を採用した。すなわち、
複数の指部を用いて対象物を把持するロボットハンドであって、
前記指部を駆動する駆動モーターと、
前記駆動モーターの回転速度が増減するように前記駆動モーターの電流値を制御して、前記指部を前記対象物に対して移動させる移動制御部と、
前記指部が移動中に前記駆動モーターの回転速度および電流値の組を移動情報として少なくとも２組計測し、該計測した移動情報に基づいて上限電流値を補正する上限電流値補正部と、
前記指部が前記対象物に接触し、前記駆動モーターの回転速度の低下を検出した場合、前記駆動モーターの電流値を前記上限電流値とすることにより、前記対象物に対する前記指部の把持力を保持する把持制御部と、
を備えることを特徴とする。

このような構成を有する本発明のロボットハンドにおいては、駆動モーターの回転速度が増減するように駆動モーターの電流値を制御することにより、対象物に向けて指部を近づけることができる。指部が対象物に接触すると、駆動モーターの回転速度が低下するので、指部が対象物に接触したことを検知することが可能である。こうして指部が対象物に接触した後は、目標把持力に応じた上限電流値に駆動モーターの電流値を制御することにより、力センサーを用いなくても、目標把持力で対象物を把持することが可能である。ただし、上限電流値は、初期設定時の摺動抵抗（静止摩擦）を前提として設定されるものであり、使用による経時変化で摺動抵抗が増加すると、その増加分だけ電流が消費される（電流値が不足する）ことで、把持力が低下する。また、経時変化による摺動抵抗の増加の影響は、指部の移動中における駆動モーターの電流値の制御にも表れ、駆動モーターの回転速度を所定速度とするのに、摺動抵抗の増加分の電流値を上乗せする必要がある。そこで、指部の移動中に駆動モーターの回転速度と電流値との組を移動情報として少なくとも２組計測しておき、計測した移動情報に基づいて摺動抵抗の増加分を推定して、その摺動抵抗の増加分を加味した上限電流値の補正を行うことにより、力センサーを用いることなく、目標把持力を保持することが可能となる。

また、上述した本発明のロボットハンドにおいては、指部の移動中に計測した移動情報（駆動モーターの回転速度および電流値を２組以上）から駆動モーターの回転速度がゼロの時点での電流値（停止電流値）を推定することとして、その推定した停止電流値に基づいて上限電流値の補正量を決定してもよい。

例えば、指部の移動中の駆動モーターの回転速度と電流値との組を２組計測すれば、駆動モーターの回転速度と電流値との関係を示すグラフにおいて、２組の計測値を結ぶ直線と電流値軸との交点（切片）から、駆動モーターの回転速度がゼロの時点おける電流値（停止電流値）を求めることができる。この停止電流値は、摺動抵抗による負荷の大きさを表している。従って、使用による経時変化で停止電流値が増加した場合には、摺動抵抗が増加したものと判断することができ、停止電流値の増加量から上限電流値の補正量を決定することにより、目標把持力を保持することが可能となる。尚、駆動モーターの回転速度および電流値の計測値を３組以上に増やして、それらの計測値に基づく近似直線から停止電流値を求めることにより、補正の精度を高めることができる。

また、こうした本発明のロボットハンドでは、次のようにしてもよい。先ず、ロボットハンドに電源が投入されると、指部を基準位置に移動させて原点合わせを行う。そして、指部を基準位置まで移動する間に移動情報（駆動モーターの回転速度および電流値を２組以上）を計測して、上限電流値の補正を行う。

指部の原点合わせは、ロボットハンドを所定の姿勢に固定して行うのが通常である。そこで、原点合わせ中（指部を基準位置まで移動する間）に移動情報を計測すれば、一般動作（指部で対象物を把持する動作）中に比べて、ロボットハンドの姿勢などの影響による摺動抵抗の変動が少なく、補正の精度を高めることができる。

また、本発明は、以下のような態様で把握することもできる。すなわち、
複数の指部を用いて対象物を把持するロボットハンドを有するロボットであって、
前記指部を駆動する駆動モーターの回転速度が増減するように前記駆動モーターの電流値を制御して、前記指部を前記対象物に対して移動させる移動制御部と、
前記指部が移動中に前記駆動モーターの回転速度および電流値の組を移動情報として少なくとも２組計測し、該計測した移動情報に基づいて上限電流値を補正する上限電流値補正部と、
前記指部が前記対象物に接触し、前記駆動モーターの回転速度の低下を検出した場合、前記駆動モーターの電流値を前記上限電流値とすることにより、前記対象物に対する前記指部の把持力を保持する把持制御部と、
をロボットのハンド・アーム制御部に備えたことを特徴とするロボットとして把握することもできる。

このような本発明のロボットでは、ロボットハンドの把持力の経時変化を補正して、適切な把持力を保持することが可能である。しかも力センサーを必要としないので、ロボットの小型化および軽量化を図ることができる。

また、上述した本発明のロボットにおいては、指部の移動中に計測した移動情報（駆動モーターの回転速度および電流値を２組以上）から駆動モーターの回転速度がゼロの時点での電流値（停止電流値）を推定することとして、その推定した停止電流値に基づいて上限電流値の補正量を決定してもよい。

停止電流値が増加した場合には、使用による経時変化で摺動抵抗が増加したものと判断することができ、停止電流値の増加量から上限電流値の補正量を決定することにより、ロボットハンドの目標把持力を保持することが可能となる。

また、こうした本発明のロボットでは、次のようにしてもよい。先ず、ロボットハンドに電源が投入されると、指部を基準位置に移動させて原点合わせを行う。そして、指部を基準位置まで移動する間に移動情報（駆動モーターの回転速度および電流値を２組以上）を計測して、上限電流値の補正を行う。

指部の原点合わせは、ロボットハンドを所定の姿勢に固定して行うのが通常であり、原点合わせ中（指部を基準位置まで移動する間）に移動情報を計測すれば、一般動作（指部で対象物を把持する動作）中に比べて、ロボットハンドの姿勢などの影響による摺動抵抗の変動が少ないので、補正の精度を高めることができる。

本実施例のロボットハンドの大まかな構造を示した説明図である。 本実施例のロボットハンドが対象物を把持する動作を示した説明図である。 指駆動モーターの電流値を設定して指部で対象物を把持するまでの流れを示したタイムチャートである。 ロボットハンドで行われる原点合わせ処理の前半部分を示したフローチャートである。 ロボットハンドで行われる原点合わせ処理の後半部分を示したフローチャートである。 指駆動モーターの回転数と電流値との関係を示したグラフである。 指部による把持力と指駆動モーターの電流値との関係を示したグラフである。 本実施例のロボットハンドを搭載したロボットを示す説明図である。 ロボットの主な構成であるアームと掌部と指部とを制御する回路構成を示したブロック図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施例を説明する。
Ａ．本実施例のロボットハンドの構造：
Ｂ．対象物の把持動作：
Ｃ．把持力の補正：
Ｄ．適用例：

Ａ．本実施例のロボットハンドの構造 ：
図１は、本実施例のロボットハンド１００の大まかな構造を示す説明図である。先ず、図１（ａ）には、ロボットハンドの外観が示されている。図１（ａ）に示されているように、本実施例のロボットハンド１００は、対象物を把持するための四本の指部１０や、４本の指部１０の間に設けられた掌部１４を備えた基台１２と、基台１２を支えるアーム１６などから構成されている。四本の指部１０は、掌部１４を囲んで二本ずつ向かい合わせに設けられている。基台１２の内部には、これら４本の指部１０および掌部１４を駆動する機構が設けられている。

図１（ｂ）には、四本の指部１０の駆動機構が示されている。図１（ｂ）に示されているように、ロボットハンド１００の基台１２には、二つの移動部材２０が内蔵されており、四本の指部１０の中で同じ向きに設けられた二本の指部１０は、同じ移動部材２０から立設されている。それぞれの移動部材２０には、互いに向かい合う側にラックギア２２が延設されており、これらのラックギア２２は、二つの移動部材２０の間に設けられたピニオンギア２４と噛み合っている。また、基台１２には指駆動モーター２８が内蔵されており、この指駆動モーター２８の動力は、ギアボックス２６を介してピニオンギア２４に伝達される。このため、指駆動モーター２８を駆動すると、ピニオンギア２４が回転して、ラックピニオン機構により二つの移動部材２０が互いに逆方向に同じ距離だけ移動する。その結果、向かい合う指部１０同士が近づいたり遠ざかったりする。尚、本実施例の指駆動モーター２８は、本発明の「駆動モーター」に相当している。

図１（ｃ）には、掌部１４の駆動機構が示されている。図１（ｃ）に示されているように、掌部１４は板状部材で形成されており、掌部１４の下面側（基台１２に向いた側）に垂設されたラックギア３２が、基台１２の内部に設けられたピニオンギア３４と噛み合っている。また、基台１２には掌駆動モーター３８が内蔵されており、掌駆動モーター３８の動力は、ギアボックス３６を介してピニオンギア３４に伝達される。このため、掌駆動モーター３８を駆動すると、ピニオンギア３４が回転して、ラックピニオン機構により掌部１４が基台１２から突き出たり引っ込んだりする。

Ｂ．対象物の把持動作 ：
図２は、本実施例のロボットハンド１００が対象物Ｗを把持する動作を示した説明図である。上述したように、本実施例のロボットハンド１００は、指駆動モーター２８を駆動することによって、四本の指部１０の中で向かい合う指部１０同士の間隔を近づけたり遠ざけたりすることができ、また、掌駆動モーター３８を駆動することによって、掌部１４を基台１２から突き出したり引っ込めたりすることが可能である。これら指駆動モーター２８および掌駆動モーター３８の駆動は、制御部５０によって制御されている。

対象物Ｗを把持する際には、先ず、図２（ａ）に示すように、向かい合う指部１０の中間に対象物Ｗが位置するように、対象物Ｗに対するロボットハンド１００の位置合わせを行う。次に、制御部５０が指駆動モーター２８および掌駆動モーター３８の駆動を制御することによって、向かい合う指部１０同士の間隔を近づけるのに加えて、掌部１４を対象物Ｗに向けて突出させる。その結果、ロボットハンド１００は、図２（ｂ）に示すように、向かい合う指部１０が対象物Ｗを両側から挟み、更に、指部１０による挟持方向と交差する方向から掌部１４が対象物Ｗに当接することによって、対象物Ｗを把持することができる。このように対象物Ｗに掌部１４を当接させることで、対象物Ｗの両側を指部１０で挟むだけに比べて、対象物Ｗとの接触箇所が増えるので、把持の安定性を高めることができる。

また、ロボットハンド１００は、対象物Ｗを破損しないように適切な力で対象物Ｗを把持する必要があり、本実施例のロボットハンド１００に搭載された制御部５０は、指駆動モーター２８の電流値を適切に設定することによって、指部１０が対象物Ｗを把持する力（把持力）を制御している。

図３は、指駆動モーター２８の電流値を設定して指部１０で対象物Ｗを把持するまでの流れを示したタイムチャートである。図３（ａ）には、電流値の時間変化が示されており、図３（ｂ）には、指駆動モーター２８の回転速度の時間変化が示されている。先ず、指部１０を対象物Ｗに向かって移動させるために、電流値を上昇させて指駆動モーター２８の回転を加速させる。そして、指駆動モーター２８の回転速度が所定速度に達したら、その所定速度を維持するように電流値を制御する。これにより、指部１０は一定の速度で対象物Ｗに近づく。尚、指駆動モーター２８の回転速度を増減するように電流値の制御を行う本実施例の制御部５０は、本発明の「移動制御部」に相当している。

こうして一定速度で移動する指部１０が対象物Ｗに接触すると、指部１０は動かなくなり、それに伴って指駆動モーター２８の回転速度は急激に低下することになる。ただし、指部１０が対象物Ｗに接触した後も、指駆動モーター２８の回転速度を維持するように電流値を制御するので、電流値が急増して把持力が発生する。制御部５０は、このような指駆動モーター２８の電流値の急増（回転速度の低下）から、指部１０が対象物Ｗに接触したことを検知することができる。

そして、指部１０が対象物Ｗに接触したことを検知した後、指駆動モーター２８の電流値が上限値に達したら、上限値を維持する制御を行う。この上限値は、対象物Ｗに適した目標把持力（対象物Ｗを破損しない把持力）に応じて予め設定されている。そのため、本実施例のロボットハンド１００では、感圧素子などの力センサーを有していなくても、指駆動モーター２８の電流値を上限値に制御することにより、目標把持力で対象物Ｗを把持することが可能である。尚、指駆動モーター２８の電流値の上限値を維持する制御を行う本実施例の制御部５０は、本発明の「把持制御部」に相当している。

以上のように、力センサーを用いることなく、指駆動モーター２８の電流値の上限値を設定することにより把持力を制御するロボットハンド１００では、経時変化によって把持力が低下することがある。これは、ロボットハンド１００の使用による経時変化で初期設定時よりも摺動抵抗（静止摩擦）が増加し、その増加分だけ電流値が不足することにより、想定した把持力（目標把持力）が発生しないためである。そこで、本実施例のロボットハンド１００では、電源投入時に指部１０および掌部１４の原点（基準となる位置）を合わせるのに伴って、把持力の経時変化の補正を行うようになっている。

Ｃ．把持力の補正 ：
図４および図５は、ロボットハンド１００で行われる原点合わせ処理を示したフローチャートである。この処理は、ロボットハンド１００に電源が投入された際に制御部５０によって実行される。図示されているように原点合わせ処理では、先ず初めに、向かい合う指部１０同士の間隔を限界まで開く（ステップＳ１００）。このとき、指駆動モーター２８の回転速度は所定速度となるように制御され、指部１０は一定の速度で移動する。本実施例のロボットハンド１００では、指駆動モーター２８の回転速度に代えて、指駆動モーター２８の回転数が予め設定されており、ステップＳ１００で指部１０を開く際には、指駆動モーター２８の回転数が２０００ｒｐｍとなるように制御される。そして、指部１０が、基台１２の外枠を構成するケース（図１（ａ）参照）に接触すると、指部１０が限界まで開いたものとして、指駆動モーター２８を停止する。こうして指部１０を限界まで開いたら、指部１０の原点を一旦リセットする（ステップＳ１０２）。

続いて、掌部１４を限界まで縮める（ステップＳ１０４）。このとき、掌駆動モーター３８の回転数は３００ｒｐｍとなるように制御され、掌部１４は一定の速度で基台１２に向かって移動する。また、掌駆動モーター３８の定速時における電流値Ａを計測し（ステップＳ１０６）、その計測値が故障閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。そして、計測値が故障閾値よりも大きい場合は（ステップＳ１０８：ｎｏ）、掌部１４の駆動機構に何らかの不具合が生じたものと判断されるので、警告を発して（ステップＳ１１０）、原点合わせを終了する。

一方、計測値が故障閾値以下である場合は（ステップＳ１０８：ｙｅｓ）、掌部１４が基台１２のケースに接触したら、限界まで縮まったものとして、掌駆動モーター３８を停止し、掌部１４の原点をリセットする（ステップＳ１１２）。これにより、掌部１４を限界まで縮めた状態が掌部１４の原点となる。こうして掌部１４の原点を合わせたら、次に、掌部１４を待機位置に移動する（ステップＳ１１４）。本実施例のロボットハンド１００では、掌部１４を原点から５ｍｍ突き出した位置が掌部１４の待機位置に設定されており、掌部１４を待機位置に移動する際には、掌駆動モーター３８の回転数が２０００ｒｐｍに制御される。

掌部１４を待機位置で停止すると、今度は、向かい合う指部１０の指先間隔が１０ｍｍになるまで指部１０を閉じる（ステップＳ１１６）。尚、このときの指部１０の基準位置（原点）は、ステップＳ１０２でリセットを行った位置（指部１０を限界まで開いた状態）である。また、ステップＳ１１６で指部１０を閉じる際には、指駆動モーター２８の回転数は２０００ｒｐｍとなるように制御され、指駆動モーター２８の定速時における電流値Ｂ１を計測して（ステップＳ１１８）、計測値が故障閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。そして、計測値が故障閾値よりも大きい場合は（ステップＳ１２０：ｎｏ）、指部１０の駆動機構に何らかの不具合が生じたものと判断されるので、警告を発して（ステップＳ１１０）、原点合わせを終了する。

これに対して、計測値が故障閾値以下である場合は（ステップＳ１２０：ｙｅｓ）、指部１０を限界までさらに閉じる（ステップＳ１２２）。このとき、指駆動モーター２８の回転数を下げて３００ｒｐｍとなるように制御する。また、指駆動モーター２８の定速時における電流値Ｂ２を計測し（ステップＳ１２４）、計測値が故障閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２６）。そして、計測値が故障閾値よりも大きい場合は（ステップＳ１２６：ｎｏ）、指部１０の駆動機構に何らかの不具合が生じたものと判断されるので、警告を発して（ステップＳ１１０）、原点合わせを終了する。

一方、計測値が故障閾値以下である場合は（ステップＳ１２６：ｙｅｓ）、向かい合う指部１０同士の指先が接触したら、指部１０が限界まで閉じたものとして、指駆動モーター２８を停止し、指部１０の原点をリセットする（ステップＳ１２８）。これにより、指部１０を限界まで閉じた状態が指部１０の原点となる。こうして指部１０の原点を合わせたら、指部１０を待機位置に移動する（ステップＳ１３０）。本実施例のロボットハンド１００では、向かい合う指部１０の指先間隔が１０ｍｍの位置が指部１０の待機位置に設定されており、指部１０を待機位置に移動する際には、指駆動モーター２８の回転数が２０００ｒｐｍに制御される。

こうして指部１０を待機位置で停止すると、把持力を補正する処理（把持力補正処理）を行って（ステップＳ１３２）、原点合わせを終了する。把持力の補正は、ステップＳ１１８で計測した電流値Ｂ１、およびステップＳ１２４で計測した電流値Ｂ２に基づいて、以下のように指駆動モーター２８の停止時（回転速度がゼロ）における電流値を推定して行う。

図６は、指駆動モーター２８の回転数と電流値との関係を示したグラフである。先ず、本実施例のロボットハンド１００では、製造時に指駆動モーター２８の回転数を変えながら電流値を計測（または電流値を変えながら回転数を計測）し、計測した複数組の回転数および電流値を初期値として記憶している。図６では、初期値に基づいて描いた近似直線が実線で示されている。ここで、指駆動モーター２８の回転数と電流値との関係を示す図６において、初期値の近似直線が電流値軸（横軸）と交わる点（指駆動モーター２８の回転数がゼロのとき）の電流値は、初期（使用開始時）の摺動抵抗（静止摩擦）による負荷の大きさを表している。尚、以下では、指駆動モーター２８の回転数がゼロにおける電流値を「停止電流値」と呼ぶ。

また、前述したように本実施例のロボットハンド１００では、原点合わせ処理において、指駆動モーター２８の回転数が２０００ｒｐｍのときの電流値Ｂ１（図４のステップＳ１１８）、および指駆動モーター２８の回転数が３００ｒｐｍのときの電流値Ｂ２（図５のステップＳ１２４）を計測しており、図６では、計測値に基づいて描いた近似直線が一点鎖線で示されている。この計測値の近似直線が電流値軸（横軸）と交わる点の電流値（停止電流値）は、初期値の近似直線での停止電流値よりも増加しており、計測値と初期値との停止電流値の差分は、摺動抵抗（静止摩擦）による負荷の経時変化（増加）を表している。そこで、この計測値と初期値との停止電流値の差分を、補正値に設定する。尚、このように補正値を設定する処理は制御部５０によって行われることから、本実施例の制御部５０は、本発明の「上流電流値補正部」に相当している。

図７は、指部１０による把持力と指駆動モーター２８の電流値との関係を示したグラフである。前述したように本実施例のロボットハンド１００は力センサーを有しておらず、図７中の実線は、製造時に外部の力センサーを用いて指駆動モーター２８の電流値を変えながら実験的に計測した把持力（初期値）に基づいて描いた近似直線である。また、図７中の一点鎖線は、把持力の経時変化の推定値を示している。ロボットハンド１００の使用による経時変化で初期設定時よりも摺動抵抗（静止摩擦）が増加すると、その増加分だけ電流が消費される（電流値が不足する）ことになり、把持力が低下する。このため、指駆動モーター２８の電流値を、目標把持力に応じて予め設定された初期の上限電流値に維持したのでは、実際には目標把持力が発生しておらず、対象物Ｗの把持が不安定になってしまう。そこで、本実施例のロボットハンド１００では、初期の上限電流値に、上述の計測値と初期値との停止電流値の差分（図６）として求めた補正値を加算することにより、上限電流値の補正を行う。そして、指駆動モーター２８の電流値を、補正後の上限電流値に制御することより、力センサーを用いることなく、目標把持力を保持することが可能となる。

尚、本実施例のロボットハンド１００では、指部１０による把持力の補正を電源投入時の原点合わせ処理において行っているが、指部１０の移動中に指駆動モーター２８の回転数と電流値とを計測すれば、その計測値に基づいて把持力の補正を行うことができ、必ずしも原点合わせ処理において行う場合に限られるわけではない。例えば、対象物Ｗを把持する一般動作における指部１０の移動中に指駆動モーター２８の回転数と電流値とを計測して、その計測値に基づいて把持力の補正を行ってもよい。ただし、原点合わせ処理は、ロボットハンド１００を所定の姿勢を固定して行うのが通常であり、原点合わせ処理において把持力の補正を行えば、一般動作中に行う場合に比べて、ロボットハンド１００の姿勢などの影響による摺動抵抗（静止摩擦）の変動が少なく、補正の精度を高めることができる。

また、図６を用いた説明では、指駆動モーター２８の回転数が２０００ｒｐｍのときの電流値Ｂ１、および指駆動モーター２８の回転数が３００ｒｐｍのときの電流値Ｂ２に基づいて、停止電流値（指駆動モーター２８の回転数がゼロにおける電流値）を算出していたが、停止電流値は必ずしも明示的に算出しなくてもよい。例えば、電流値Ｂ１と電流値Ｂ２とを様々に変えた組み合わせで、予め補正値を設定したルックアップテーブルを用意しておき、計測した電流値Ｂ１と電流値Ｂ２との組に対応する補正値をルックアップテーブルから読み出してもよい。

Ｄ．適用例 ：
上述したように、本実施例のロボットハンド１００は、把持力の経時変化を補正して、適切な把持力を保持することが可能であり、しかも力センサーを必要としないので小型化および軽量化を図ることができる。このため、図８に示すように、本実施例のロボットハンド１００を搭載すれば、適切な把持力を保持することが可能であり、しかも小型で軽量なロボット２００を実現することが可能となる。

また、図９は、ロボット２００の主な構成であるアーム１６と掌部１４と指部１０とを制御する回路構成を示したブロック図である。図９では、一例として、アーム１６を駆動するアーム駆動回路３０１と、掌部１４を駆動する掌部駆動回路３０２と、指部１０を駆動する指部駆動回路３０３とをハンド・アーム制御部３１０が制御している。尚、本発明の「移動制御部」、「上限電流補正部」、および「把持制御部」は、ハンド・アーム制御部３１０に含まれていてもよい。

以上、本実施例のロボットハンドおよびロボットについて説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、前述した実施例では、指駆動モーター２８の回転数が２０００ｒｐｍのときの電流値Ｂ１、および指駆動モーター２８の回転数が３００ｒｐｍのときの電流値Ｂ２の２点を計測していたが、３点以上の計測を行うようにしてもよい。このように計測点数を増やして、それらに基づく近似直線から補正値を算出することによって、補正の精度を高めることができる。

また、前述した実施例では、ロボットハンド１００の製造時に計測した指駆動モーター２８の回転数および電流値を初期値として記憶していたが、電源投入時の原点合わせ処理で指駆動モーター２８の回転数および電流値を計測する度に初期値を上書き（更新）することとし、今回の計測値と初期値（前回の計測値）との停止電流値の差分を補正値として前回の上限電流値に加算することで上限電流値の補正を行ってもよい。

１０…指部、 １２…基台、 １４…掌部、
１６…アーム、 ２８…指駆動モーター、 ３８…掌駆動モーター、
５０…制御部、 １００…ロボットハンド、 ２００…ロボット、
３１０…ハンド・アーム制御部、 Ｗ…対象物

Claims (6)

1. 複数の指部を用いて対象物を把持するロボットハンドであって、
   前記指部を駆動する駆動モーターと、
   前記駆動モーターの回転速度が増減するように前記駆動モーターの電流値を制御して、前記指部を前記対象物に対して移動させる移動制御部と、
   前記指部が移動中に前記駆動モーターの回転速度および電流値の組を移動情報として少なくとも２組計測し、該計測した移動情報に基づいて上限電流値を補正する上限電流値補正部と、
   前記指部が前記対象物に接触し、前記駆動モーターの回転速度の低下を検出した場合、前記駆動モーターの電流値を前記上限電流値とすることにより、前記対象物に対する前記指部の把持力を保持する把持制御部と、
   を備えることを特徴とするロボットハンド。
2. 請求項１に記載のロボットハンドであって、
   前記上限電流値補正部は、前記指部の移動中に計測した前記移動情報から前記駆動モーターの回転速度がゼロの時点での電流値である停止電流値を推定し、該推定した停止電流値に基づいて前記上限電流値の補正量を決定する
   ことを特徴とするロボットハンド。
3. 請求項１または請求項２に記載のロボットハンドであって、
   前記移動制御部は、前記ロボットハンドに電源が投入されると、前記指部を基準位置に移動させて原点合わせを行い、
   前記上限電流値補正部は、前記指部が前記基準位置まで移動する間に前記移動情報を計測し、前記上限電流値の補正を行う
   ことを特徴とするロボットハンド。
4. 複数の指部を用いて対象物を把持するロボットハンドを有するロボットであって、
   前記指部を駆動する駆動モーターの回転速度が増減するように前記駆動モーターの電流値を制御して、前記指部を前記対象物に対して移動させる移動制御部と、
   前記指部が移動中に前記駆動モーターの回転速度および電流値の組を移動情報として少なくとも２組計測し、該計測した移動情報に基づいて上限電流値を補正する上限電流値補正部と、
   前記指部が前記対象物に接触し、前記駆動モーターの回転速度の低下を検出した場合、前記駆動モーターの電流値を前記上限電流値とすることにより、前記対象物に対する前記指部の把持力を保持する把持制御部と、
   をロボットのハンド・アーム制御部に備えたことを特徴とするロボット。
5. 請求項４に記載のロボットであって、
   前記上限電流値補正部は、前記指部の移動中に計測した前記移動情報から前記駆動モーターの回転速度がゼロの時点での電流値である停止電流値を推定し、該推定した停止電流値に基づいて前記上限電流値の補正量を決定する
   ことを特徴とするロボット。
6. 請求項４または請求項５に記載のロボットであって、
   前記移動制御部は、前記ロボットハンドに電源が投入されると、前記指部を基準位置に移動させて原点合わせを行い、
   前記上限電流値補正部は、前記指部が前記基準位置まで移動する間に前記移動情報を計測し、前記上限電流値の補正を行う
   ことを特徴とするロボット。

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