JP6824214B2 - Holding mechanism, manipulator, and handling robot system - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、保持機構、マニピュレータ、及びハンドリングロボットシステムに関する。 Embodiments of the present invention relate to holding mechanisms, manipulators, and handling robot systems.

物流倉庫や生産現場では、物品(物体)を保持して所望の場所へ移動するために、マニピュレータ等の先端に取り付けられた保持機構が利用される。保持機構は、一般的に小型軽量及び高保持力であり、様々な形状の物体を保持可能であることが望まれる。 In a distribution warehouse or a production site, a holding mechanism attached to the tip of a manipulator or the like is used to hold an article (object) and move it to a desired place. It is desired that the holding mechanism is generally small and lightweight and has a high holding force, and can hold an object having various shapes.

特開2015−512795号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-512795

本発明が解決しようとする課題は、様々な形状の物品を保持することができる保持機構、マニピュレータ、及びハンドリングロボットシステムを提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a holding mechanism, a manipulator, and a handling robot system capable of holding articles of various shapes.

実施形態の保持機構は、屈曲可能な第1弾性体と、前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、前記第2弾性体の内部に設けられ、穴部を有する少なくとも1つの突起部材と、を備える。 The holding mechanism of the embodiment includes a bendable first elastic body, a second elastic body covering the first elastic body, and at least one protruding member provided inside the second elastic body and having a hole. , Equipped with.

また、実施形態のマニピュレ−タは、上記保持機構と、上記保持機構を移動可能な駆動機構と、を備える。 Further, the manipulator of the embodiment includes the holding mechanism and a driving mechanism capable of moving the holding mechanism.

また、実施形態のハンドリングロボットシステムは、上記マニピュレータと、上記マニピュレータの駆動を制御する制御装置と、を備える。 Further, the handling robot system of the embodiment includes the manipulator and a control device for controlling the drive of the manipulator.

第1の実施形態にかかる保持機構を用いたハンドリングロボットシステムの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the handling robot system using the holding mechanism which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態にかかる保持機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the holding mechanism which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態にかかる保持機構が物体を保持する前後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state before and after the holding mechanism which concerns on 1st Embodiment holds an object. 制御装置の構成と各種センサ及び圧力源との関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the relationship between the structure of a control device, various sensors and a pressure source. ハンドリングロボットシステムの保持、搬送動作の一例を示すフロー図である。It is a flow chart which shows an example of the holding and transporting operation of a handling robot system. 第2の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施形態にかかる保持機構の動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation of the holding mechanism which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 6th Embodiment. 第6の実施形態にかかる保持機構の挟持動作の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding operation of the holding mechanism which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the holding mechanism which concerns on 7th Embodiment.

以下、図面を参照して実施形態にかかる保持機構、マニピュレータ、及びハンドリングロボットシステムについて説明する。同じ符号が付されているものは同様のものを示す。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。 Hereinafter, the holding mechanism, the manipulator, and the handling robot system according to the embodiment will be described with reference to the drawings. Those with the same reference numerals indicate similar ones. The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio coefficient of the size between the parts, and the like are not necessarily the same as those in reality. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratio coefficients may be represented differently depending on the drawings.

(第1の実施形態)
第1の実施形態について図1を参照して説明する。図1は、第1の実施形態にかかる保持機構を用いたハンドリングロボットシステムの一例を示す概略図である。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a handling robot system using the holding mechanism according to the first embodiment.

図1に示すように、ハンドリングロボットシステム100は、マニピュレータ110、制御装置120、認識装置130、搬送装置140を備える。 As shown in FIG. 1, the handling robot system 100 includes a manipulator 110, a control device 120, a recognition device 130, and a transfer device 140.

ハンドリングロボットシステム100は、積載領域150に積載された複数の物品Gを認識装置130により認識する。そして、その認識結果に基づいて制御装置120は、マニピュレータ110を駆動することにより物品Gを保持しつつ物品Gを搬送装置140に移載する。また、搬送装置140上に位置する物品Gをマニピュレータ110により保持しつつ積載領域150に物品Gを移載する。物品Gとは、段ボール箱等に入れられた製品、袋等でパッケージされた製品、製品そのもの等を含む。また、物品Gは、商品や製品に限定されず外形を有する物体を広く含む。物品Gは、物体と称されることもある。 The handling robot system 100 recognizes a plurality of articles G loaded in the loading area 150 by the recognition device 130. Then, based on the recognition result, the control device 120 transfers the article G to the transport device 140 while holding the article G by driving the manipulator 110. Further, the article G is transferred to the loading area 150 while the article G located on the transport device 140 is held by the manipulator 110. The article G includes a product contained in a cardboard box or the like, a product packaged in a bag or the like, the product itself, or the like. Further, the article G is not limited to a product or a product, and includes a wide range of objects having an outer shape. Article G is sometimes referred to as an object.

まず、マニピュレータ110について説明する。 First, the manipulator 110 will be described.

図1に示すようにマニピュレータ110は、駆動機構111、基部112、保持機構1を備える。 As shown in FIG. 1, the manipulator 110 includes a drive mechanism 111, a base 112, and a holding mechanism 1.

駆動機構111は、少なくとも2つのリンク1111、リンク1111の端部にそれぞれ接続されリンクを駆動可能な複数の関節部1112を備える。リンク1111の先端には、例えば関節部1112を介して保持機構1が設置される。関節部1112は、例えば、モータ、エンコーダ及び減速機等で構成される。駆動機構111は、モータの駆動により各リンクをそれぞれ回転又は直動可能である。これにより、駆動機構111は、先端に設けられた保持機構1を所定の位置まで移動する。関節部1112は、1軸方向の回転に限定されず多軸方向の回転を含む。駆動機構111は、いわゆる垂直多関節型のロボットである。また、駆動機構111は、3軸(XYZ軸)方向の直動機構とリンクを回転させる回転軸と関節部を組合せた構成でも良い。 The drive mechanism 111 includes at least two links 1111 and a plurality of joints 1112 connected to the ends of the links 1111 and capable of driving the links. A holding mechanism 1 is installed at the tip of the link 1111 via, for example, a joint portion 1112. The joint portion 1112 is composed of, for example, a motor, an encoder, a speed reducer, and the like. The drive mechanism 111 can rotate or linearly move each link by driving a motor. As a result, the drive mechanism 111 moves the holding mechanism 1 provided at the tip to a predetermined position. The joint portion 1112 is not limited to rotation in the uniaxial direction, but includes rotation in the multiaxial direction. The drive mechanism 111 is a so-called vertical articulated robot. Further, the drive mechanism 111 may have a configuration in which a linear motion mechanism in the three-axis (XYZ-axis) direction, a rotation shaft for rotating the link, and a joint portion are combined.

基部112は、駆動機構111の端部を固定する。基部112は、床面や地面に設置される。基部112は、例えば移動可能な台車等であり、マニピュレータ110が床面上を移動可能であっても良い。 The base 112 fixes the end of the drive mechanism 111. The base 112 is installed on the floor or on the ground. The base 112 may be, for example, a movable trolley or the like, and the manipulator 110 may be movable on the floor surface.

次に、保持機構1について説明する。 Next, the holding mechanism 1 will be described.

図2は、第1の実施形態にかかる保持機構1の構成を示す図である。図2(a)は、保持機構1を+Y方向から見た正面図である。図2(b)は、保持機構1を−Z方向から見た図である。図2(c)は、図2(a)のA−A断面を矢印方向から見た図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the holding mechanism 1 according to the first embodiment. FIG. 2A is a front view of the holding mechanism 1 as viewed from the + Y direction. FIG. 2B is a view of the holding mechanism 1 as viewed from the −Z direction. FIG. 2C is a view of the cross section AA of FIG. 2A viewed from the direction of the arrow.

図3は、第1の実施形態にかかる保持機構1が物品を保持する前後の状態を示す図である。図3(a)に示す保持機構1は、保持機構1が物品を保持する前の状態を示す。保持機構1がいわゆる「開いた状態」である。「開いた状態」とは、物品を保持していない時の保持機構1の状態の一例である。図3(b)に示す保持機構1は、保持機構1が物品を保持した後の状態を示す。保持機構1がいわゆる「閉じた状態」である。「閉じた状態」とは、物品を保持している時の保持機構1の状態を示す。また、保持機構の保持部が物品に近づいた状態を示す。図の袋部材は、内部の構成が解り易いように透明として図示しているが、それに限定されない。 FIG. 3 is a diagram showing a state before and after the holding mechanism 1 according to the first embodiment holds an article. The holding mechanism 1 shown in FIG. 3A shows a state before the holding mechanism 1 holds the article. The holding mechanism 1 is in a so-called "open state". The "open state" is an example of the state of the holding mechanism 1 when the article is not held. The holding mechanism 1 shown in FIG. 3B shows a state after the holding mechanism 1 holds the article. The holding mechanism 1 is in a so-called "closed state". The "closed state" indicates the state of the holding mechanism 1 when holding the article. It also shows a state in which the holding portion of the holding mechanism approaches the article. The bag member in the figure is shown as transparent so that the internal structure can be easily understood, but the bag member is not limited thereto.

ここで、説明の便宜上、+X方向、−X方向、+Y方向、−Y方向、+Z方向、および−Z方向について定義する。+X方向、−X方向、+Y方向、および−Y方向は、例えば、略水平面に沿う方向である。−X方向は、+X方向の反対方向である。実施形態において、+X方向、−X方向は例えば「保持機構1が開いた状態で、保持部が沿う方向」である。+Y方向は、+X方向と交差する方向(例えば略直交する方向)である。−Y方向は+Y方向の反対方向である。+Z方向は、+X方向および+Y方向と交差する方向(例えば略直交する方向)であり、例えば略鉛直上向き方向である。−Z方向は+Z方向の反対方向であり、例えば略鉛直下向き方向である。定義の座標軸は、保持機構1を基準としているため、マニピュレータ110に設置された保持機構1の向きにより適宜変更される。 Here, for convenience of explanation, the + X direction, the −X direction, the + Y direction, the −Y direction, the + Z direction, and the −Z direction are defined. The + X direction, the −X direction, the + Y direction, and the −Y direction are, for example, directions along a substantially horizontal plane. The −X direction is the opposite of the + X direction. In the embodiment, the + X direction and the −X direction are, for example, “directions in which the holding portion is along with the holding mechanism 1 open”. The + Y direction is a direction that intersects with the + X direction (for example, a direction that is substantially orthogonal). The −Y direction is the opposite of the + Y direction. The + Z direction is a direction that intersects the + X direction and the + Y direction (for example, a direction that is substantially orthogonal to each other), and is, for example, a substantially vertical upward direction. The −Z direction is the opposite direction to the + Z direction, for example, a substantially vertical downward direction. Since the defined coordinate axes are based on the holding mechanism 1, they are appropriately changed depending on the orientation of the holding mechanism 1 installed on the manipulator 110.

図2に示すように保持機構1は、保持部10、保持部11、圧力源12、基台13を備える。 As shown in FIG. 2, the holding mechanism 1 includes a holding portion 10, a holding portion 11, a pressure source 12, and a base 13.

保持部10、11は、それぞれ、弾性板14、突起部15、袋部材16を備える。 The holding portions 10 and 11 include an elastic plate 14, a protrusion 15, and a bag member 16, respectively.

保持機構1は、圧力源12を用いて袋部材の内部圧力を変化させることにより、保持部10、11を屈曲させて物品Gを保持する。 The holding mechanism 1 bends the holding portions 10 and 11 to hold the article G by changing the internal pressure of the bag member using the pressure source 12.

図3に示すように弾性板14は、保持機構1が開いた状態でX方向に沿った状態となるように配置される。弾性板14は、外力がかかると所定の方向に屈曲可能な板である。弾性板14は、金属製の薄板であることが好ましいが、例えば樹脂部材であっても良い。弾性板14には、弾性板14の屈曲度合を計測可能な曲げセンサ(図示しない)が設けられても良い。曲げセンサは、曲がると抵抗値が変化するセンサ等が用いられる。曲げセンサは、後述する制御装置120に接続される。弾性板14は、第1弾性体とも称される。 As shown in FIG. 3, the elastic plate 14 is arranged so as to be in the X direction with the holding mechanism 1 open. The elastic plate 14 is a plate that can be bent in a predetermined direction when an external force is applied. The elastic plate 14 is preferably a thin metal plate, but may be, for example, a resin member. The elastic plate 14 may be provided with a bending sensor (not shown) capable of measuring the degree of bending of the elastic plate 14. As the bending sensor, a sensor or the like whose resistance value changes when bent is used. The bending sensor is connected to the control device 120 described later. The elastic plate 14 is also referred to as a first elastic body.

図2に示すように突起部15は、弾性板14の表面に設けられている。また突起部15は、弾性板14の屈曲する側の面に設けられるのが好ましい。屈曲する側の面とは、図3(a)に示すように物品Gの位置する側の弾性板14の表面(−Z方向の面)である。突起部15の数は、突起部15A〜15Eの5つであるがこれに限定されない。突起部15A〜15Eは略直方体形状であり、X方向に所定の距離をおいて並んで配置される。図2(c)に示すように各突起部のX方向の壁面には、穴部H1が設けられていることが好ましい。穴部H1は、切欠きのような形状であっても良い。 As shown in FIG. 2, the protrusion 15 is provided on the surface of the elastic plate 14. Further, the protrusion 15 is preferably provided on the surface of the elastic plate 14 on the bending side. The surface on the bending side is the surface (plane in the −Z direction) of the elastic plate 14 on the side where the article G is located, as shown in FIG. 3A. The number of protrusions 15 is 5, but is not limited to, protrusions 15A to 15E. The protrusions 15A to 15E have a substantially rectangular parallelepiped shape, and are arranged side by side at a predetermined distance in the X direction. As shown in FIG. 2C, it is preferable that the hole H1 is provided on the wall surface of each protrusion in the X direction. The hole H1 may have a shape like a notch.

突起部15は、弾性部材、金属部材、あるいは樹脂部材等で形成される。突起部15の部材は、ある程度の剛性を確保できる部材であれば何でも良い。突起部15の形状は、上述した立方体や直方体形状に限らず、円錐形状や円筒形状など立体形状であれば何でも良い。 The protrusion 15 is formed of an elastic member, a metal member, a resin member, or the like. The member of the protrusion 15 may be any member as long as it can secure a certain degree of rigidity. The shape of the protrusion 15 is not limited to the above-mentioned cube or rectangular parallelepiped shape, and may be any three-dimensional shape such as a conical shape or a cylindrical shape.

袋部材16は、内部が中空構造であり、弾性板14と突起部15を覆う。袋部材16には、後述する圧力源12と接続するためのチューブ16Aが設けられている。袋部材16の内部は、内部の流体が流出しないように密閉されていることが好ましいがこれに限定されない。袋部材16は、内部に流体が供給されると膨張し、流体が排出されると縮小する。袋部材16は、ゴム等の弾性部材であることが好ましいが、それに限定されない。袋部材16は、ビニール等であっても良い。袋部材16の外面(物品Gと接触する面)には、物品Gとの接触を検出可能な接触センサ(図示しない)、力覚センサ(図示しない)、近接センサ(図示しない)が設けられても良い。これらのセンサは、後述する制御装置120に接続される。袋部材16は、第2弾性体とも称される。 The bag member 16 has a hollow structure inside and covers the elastic plate 14 and the protrusion 15. The bag member 16 is provided with a tube 16A for connecting to a pressure source 12 described later. The inside of the bag member 16 is preferably, but is not limited to, sealed so that the fluid inside does not flow out. The bag member 16 expands when a fluid is supplied to the inside, and contracts when the fluid is discharged. The bag member 16 is preferably, but is not limited to, an elastic member such as rubber. The bag member 16 may be vinyl or the like. A contact sensor (not shown), a force sensor (not shown), and a proximity sensor (not shown) capable of detecting contact with the article G are provided on the outer surface (the surface in contact with the article G) of the bag member 16. Is also good. These sensors are connected to the control device 120 described later. The bag member 16 is also referred to as a second elastic body.

袋部材16のチューブ16Aは、流体を流通可能な円筒のチューブである。チューブ16Aは、内部の圧力変化に耐えうる構造であることが好ましく、例えばウレタン製等である。また、袋部材16には、弾性板14の端部を固定するための固定部材16B(図示しない)が設けられても良い。固定部材16Bはチューブ16Aと一体として設けられても良い。固定部材16Bは、継手部とも称される。また、袋部材16には、内部の圧力を測定可能な圧力センサ(図示しない)が設けられても良い。圧力センサは、袋部材16のチューブ16Aに設けられても良い。圧力センサは、後述する制御装置120に接続される。 The tube 16A of the bag member 16 is a cylindrical tube capable of flowing a fluid. The tube 16A preferably has a structure capable of withstanding a change in internal pressure, and is made of urethane, for example. Further, the bag member 16 may be provided with a fixing member 16B (not shown) for fixing the end portion of the elastic plate 14. The fixing member 16B may be provided integrally with the tube 16A. The fixing member 16B is also referred to as a joint portion. Further, the bag member 16 may be provided with a pressure sensor (not shown) capable of measuring the internal pressure. The pressure sensor may be provided on the tube 16A of the bag member 16. The pressure sensor is connected to the control device 120 described later.

圧力源12は、加圧装置12A、減圧装置12B、方向切り替え弁12Cを備える。圧力源12には、保持部10、11が接続される。 The pressure source 12 includes a pressurizing device 12A, a depressurizing device 12B, and a direction switching valve 12C. The holding portions 10 and 11 are connected to the pressure source 12.

加圧装置12Aは、保持部10、11それぞれの袋部材16の内部に流体を供給することにより、袋部材16の内部圧力を増加させる。これにより袋部材16は、膨張する。加圧装置12Aには、コンプレッサを用いても良い。コンプレッサ以外には、例えば工場内の空気供給部(空気配管など)から空気を取り込むことにより加圧装置12Aとしても良い。 The pressurizing device 12A increases the internal pressure of the bag member 16 by supplying a fluid to the inside of the bag member 16 of each of the holding portions 10 and 11. As a result, the bag member 16 expands. A compressor may be used for the pressurizing device 12A. In addition to the compressor, the pressurizing device 12A may be used, for example, by taking in air from an air supply unit (air pipe or the like) in the factory.

減圧装置12Bは、袋部材16の内部の流体を吸引することにより、内部圧力を低下させる。これにより袋部材16は、縮小する。減圧装置12Bは、ポンプを用いても良い。ポンプ以外に、例えば加圧装置12Aと真空発生器を組み合わせて負圧を発生させることにより減圧装置12Bとしても良い。ここで流体とは、空気だけでなく、例えば空気以外のガス等、水や油等の液体も含む。 The decompression device 12B lowers the internal pressure by sucking the fluid inside the bag member 16. As a result, the bag member 16 is reduced. A pump may be used as the decompression device 12B. In addition to the pump, for example, the pressure reducing device 12A may be used by combining the pressurizing device 12A and the vacuum generator to generate a negative pressure. Here, the fluid includes not only air but also liquids such as water and oil, such as gases other than air.

方向切り替え弁12Cは、袋部材16のチューブ16Aと接続される。また方向切り替え弁12Cは、加圧装置12Aと減圧装置12Bに接続される。方向切り替え弁12Cは、袋部材16のチューブ16Aが加圧装置12A、減圧装置12Bのいずれに接続されるかを切り替える。 The direction switching valve 12C is connected to the tube 16A of the bag member 16. Further, the direction switching valve 12C is connected to the pressurizing device 12A and the depressurizing device 12B. The direction switching valve 12C switches whether the tube 16A of the bag member 16 is connected to the pressurizing device 12A or the depressurizing device 12B.

基台13には、保持部10、11が接続される。図3(a)に示すように基台13は、保持部10、11の端部と接続され、保持部をX方向に沿うように固定する。基台13は、例えば袋部材16の固定部材16Bと接続されても良い。また基台13は、内部が中空構造となっており、袋部材16のチューブ16Aが基台13の内部に位置していても良い。基台13には、圧力源12が設けられても良い。基台13は、駆動機構111の端部と接続される。基台には、物品Gまでの距離や物品Gの位置や形状を認識可能なカメラや光学センサ(図示しない)が設けられても良い。また、基台には、物品Gの重量を計測可能なセンサ(図示しない)が設けられても良い。これらのセンサは、後述する制御装置120に接続される。 Holding portions 10 and 11 are connected to the base 13. As shown in FIG. 3A, the base 13 is connected to the ends of the holding portions 10 and 11 and fixes the holding portion along the X direction. The base 13 may be connected to, for example, the fixing member 16B of the bag member 16. Further, the base 13 has a hollow structure inside, and the tube 16A of the bag member 16 may be located inside the base 13. A pressure source 12 may be provided on the base 13. The base 13 is connected to the end of the drive mechanism 111. The base may be provided with a camera or an optical sensor (not shown) capable of recognizing the distance to the article G and the position and shape of the article G. Further, the base may be provided with a sensor (not shown) capable of measuring the weight of the article G. These sensors are connected to the control device 120 described later.

保持機構1は、圧力源12を含む構成として説明したが、これに限定されない。圧力源12は、基部112に設けられていても良く、その他の別の位置に設けられても良い。 Although the holding mechanism 1 has been described as a configuration including the pressure source 12, the holding mechanism 1 is not limited thereto. The pressure source 12 may be provided at the base 112, or may be provided at another position.

ここで本実施形態にかかる保持機構1の動作について詳しく説明する。 Here, the operation of the holding mechanism 1 according to the present embodiment will be described in detail.

図3(a)に示すように保持機構1の保持部10、11は、袋部材16に流体が供給されていない場合、弾性板14の弾性作用によりX方向に沿った状態となっている。袋部材16は、内部に流体が供給されると(内部圧力が上昇すると)、膨張することによりX方向に沿って高剛性となる。この時、保持機構1は、開いた状態である。袋部材16は、内部の流体が排出されると(内部圧力が減少すると)縮小し、弾性板14がY方向と略平行である軸周りに屈曲する。図3(b)に示すように弾性板14の屈曲方向は、突起部15が設けられている方向に屈曲する。袋部材16の縮小過程において、袋部材16と隣り合う突起部との間に小空間Spがそれぞれ形成され、袋部材16の縮小(内部圧力の低下)に応じて小空間Spの体積が減少するためである。つまり、隣り合う突起部15の先端が近づく方向に力が作用するため、弾性板14は突起部15が設けられている方向に屈曲する。図3(b)に示すように保持部10は、略Y軸回りに反時計回り(CCW)に屈曲し、保持部11は、略Y軸回りに時計回り(CW)に屈曲する。これにより物品Gは、保持部10、11に挟持される。この時、保持機構1は、閉じた状態である。このように保持機構1は、袋部材16の内部圧力を変化させることにより閉じた状態、又は開いた状態を切り替え可能である。また、保持の安定化のため袋部材16の物品Gとの接触面には、滑り止めのゴム製部材等が設けられていても良い。 As shown in FIG. 3A, the holding portions 10 and 11 of the holding mechanism 1 are in a state along the X direction due to the elastic action of the elastic plate 14 when no fluid is supplied to the bag member 16. When a fluid is supplied to the inside of the bag member 16 (when the internal pressure rises), the bag member 16 expands to become highly rigid along the X direction. At this time, the holding mechanism 1 is in an open state. The bag member 16 shrinks when the internal fluid is discharged (when the internal pressure decreases), and the elastic plate 14 bends about an axis substantially parallel to the Y direction. As shown in FIG. 3B, the elastic plate 14 is bent in the direction in which the protrusion 15 is provided. In the process of reducing the bag member 16, small space Sp is formed between the bag member 16 and the adjacent protrusions, and the volume of the small space Sp decreases as the bag member 16 shrinks (decrease in internal pressure). Because. That is, since the force acts in the direction in which the tips of the adjacent protrusions 15 approach each other, the elastic plate 14 bends in the direction in which the protrusions 15 are provided. As shown in FIG. 3B, the holding portion 10 bends counterclockwise (CCW) substantially Y-axis, and the holding portion 11 bends clockwise (CW) substantially Y-axis. As a result, the article G is sandwiched between the holding portions 10 and 11. At this time, the holding mechanism 1 is in a closed state. In this way, the holding mechanism 1 can switch between a closed state and an open state by changing the internal pressure of the bag member 16. Further, in order to stabilize the holding, a non-slip rubber member or the like may be provided on the contact surface of the bag member 16 with the article G.

保持機構1が閉じた状態での保持部10、11の屈曲角度や保持力は、突起部15の配置や袋部材16の縮小量(減圧量)により適宜変更可能である。例えば、保持部10、11間の距離を大きく取りたい場合は、突起部15のX方向の間隔を大きくするのが良い。または、袋部材16の減圧量を小さくしても良い。 The bending angles and holding forces of the holding portions 10 and 11 when the holding mechanism 1 is closed can be appropriately changed depending on the arrangement of the protrusions 15 and the reduction amount (decompression amount) of the bag member 16. For example, when it is desired to increase the distance between the holding portions 10 and 11, it is preferable to increase the distance between the protrusions 15 in the X direction. Alternatively, the decompression amount of the bag member 16 may be reduced.

保持機構1の保持力を大きくしたい場合は、例えば突起部15の高さを大きくすれば良い。または、減圧装置12Bが袋部材16の内部を減圧する際、圧力の低下量を大きくすることにより保持力を調整可能である。 If it is desired to increase the holding force of the holding mechanism 1, for example, the height of the protrusion 15 may be increased. Alternatively, when the decompression device 12B decompresses the inside of the bag member 16, the holding force can be adjusted by increasing the amount of decrease in pressure.

次に、制御装置120について説明する。 Next, the control device 120 will be described.

図4は、制御装置120の構成と各種センサ及び圧力源12との関係を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing the relationship between the configuration of the control device 120 and the various sensors and the pressure source 12.

図4に示すように制御装置120は、入力部121、コマンド生成部122、目標指令値を生成する目標生成部123、駆動制御部124、ドライバ125、信号処理部126、判定部127を備える。 As shown in FIG. 4, the control device 120 includes an input unit 121, a command generation unit 122, a target generation unit 123 for generating a target command value, a drive control unit 124, a driver 125, a signal processing unit 126, and a determination unit 127.

入力部121は、マニピュレータ110の動作指令情報が入力される箇所である。入力部121への入力は、例えば、タッチパネルやモニタ等で直接入力しても良いし、無線や有線で離れた場所から入力しても良い。無線で通信する場合は、入力部121は通信部として機能する。通信部は、外部コンピュータやサーバからの動作指令情報を受信する。通信部として無線通信装置が好ましいが、それ以外にも、通信装置を通信ネットワークとして構成しても良い。通信ネットワークとしては、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。入力部121は、動作指令情報をコマンド生成部122に送信する。または、入力部121にはマイクが設置され、作業者(ユーザ)の音声により動作指令情報を入力することもできる。入力部121は、ハンドリングロボットシステム100が自動で物品Gを認識して駆動する場合は、必ずしも必要な構成では無い。また、ハンドリングロボットシステム100が各種センサ及び後述する認識装置130の情報に基づいて学習して動作する場合は、入力部121は必ずしも必要な構成では無い。 The input unit 121 is a place where the operation command information of the manipulator 110 is input. The input to the input unit 121 may be directly input by, for example, a touch panel or a monitor, or may be input from a remote place wirelessly or by wire. When communicating wirelessly, the input unit 121 functions as a communication unit. The communication unit receives operation command information from an external computer or server. A wireless communication device is preferable as the communication unit, but other than that, the communication device may be configured as a communication network. As the communication network, for example, the Internet, intranet, extra net, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, etc. can be used. is there. The transmission medium constituting the communication network is not particularly limited, and for example, even wired such as IEEE1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, infrared rays such as IrDA and remote controller, Bluetooth (registered trademark). ), 802.11 radio, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network and other radios. The input unit 121 transmits the operation command information to the command generation unit 122. Alternatively, a microphone is installed in the input unit 121, and the operation command information can be input by the voice of the operator (user). The input unit 121 is not necessarily a necessary configuration when the handling robot system 100 automatically recognizes and drives the article G. Further, when the handling robot system 100 learns and operates based on the information of various sensors and the recognition device 130 described later, the input unit 121 is not necessarily a necessary configuration.

コマンド生成部122は、動作指令情報及び後述する認識装置130での物品Gの認識結果に基づいて各動作プロセスで必要となる動作手順を動作コマンドとして生成する。コマンド生成部122は、実行される動作コマンドに応じた各動作モード情報を生成する。動作コマンドは、マニピュレータ110の一連の動作に関するコマンドであり、例えばプログラムとしての情報である。動作モード情報は、個別の動作に関する情報である。例えば、保持機構1を「開く」や「下降する」といった動作である。コマンド生成部122は、動作モード情報等を記憶した記憶部を有する。記憶部には、保持する対象となる物品の形状、重量や柔軟性等の属性データも予め記憶されている。記憶部として、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。コマンド生成部122は、動作コマンドを目標生成部123へ出力する。また、コマンド生成部122は、動作コマンドの各動作モードと記憶部に記憶されている実際の動作情報を紐付けて判定部127に出力する。 The command generation unit 122 generates an operation procedure required for each operation process as an operation command based on the operation command information and the recognition result of the article G by the recognition device 130 described later. The command generation unit 122 generates each operation mode information according to the operation command to be executed. The operation command is a command related to a series of operations of the manipulator 110, and is, for example, information as a program. The operation mode information is information related to individual operations. For example, it is an operation such as "opening" or "lowering" the holding mechanism 1. The command generation unit 122 has a storage unit that stores operation mode information and the like. In the storage unit, attribute data such as the shape, weight, and flexibility of the article to be held are also stored in advance. As a storage unit, for example, a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a disk system including a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, or an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. A card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM can be used. The command generation unit 122 outputs an operation command to the target generation unit 123. Further, the command generation unit 122 links each operation mode of the operation command with the actual operation information stored in the storage unit and outputs it to the determination unit 127.

目標生成部123は、コマンド生成部122から駆動機構111及び保持機構1に対する動作コマンドが入力される。目標生成部123は、駆動機構111及び保持機構1の目標指令値を生成する。目標指令値は、駆動制御部124に出力される。 The target generation unit 123 receives an operation command for the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 from the command generation unit 122. The target generation unit 123 generates target command values for the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1. The target command value is output to the drive control unit 124.

駆動制御部124は、目標生成部123から駆動機構111及び保持機構1の目標指令値が入力され、目標指令値に応じて駆動機構111及び保持機構1を駆動するための駆動指令情報を生成する。駆動指令情報は、ドライバ125へ出力される。 The drive control unit 124 receives the target command values of the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 from the target generation unit 123, and generates drive command information for driving the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 according to the target command values. .. The drive command information is output to the driver 125.

ドライバ125は、駆動制御部124から駆動機構111及び保持機構1の駆動指令情報が入力され、駆動出力を生成する。駆動機構111及び保持機構1は、ドライバ125から駆動出力を受信し、駆動機構111内のアクチュエータや方向切り替え弁等を動作させて駆動量を調整する。 The driver 125 receives drive command information for the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 from the drive control unit 124, and generates a drive output. The drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 receive a drive output from the driver 125 and operate an actuator, a direction switching valve, or the like in the drive mechanism 111 to adjust the drive amount.

信号処理部126は、駆動機構111及び保持機構1の駆動による各種センサ(例えば、曲げセンサ、力覚センサ、近接センサ、接触センサ、圧力源12の圧力センサや流量センサ等である)や圧力源12の加圧装置12A、減圧装置12B、方向切り替え弁12Cからの信号を受信し、そのセンサ信号に対して信号増幅処理やアナログデジタル変換処理等を行う。例えば圧力センサは、方向切り替え弁12Cの動作をセンシングし、センサ信号を生成する。流量センサは、方向切り替え弁12Cの動作をセンシングし、センサ信号を生成する。 The signal processing unit 126 is a pressure source and various sensors (for example, a bending sensor, a force sensor, a proximity sensor, a contact sensor, a pressure sensor of the pressure source 12, a flow rate sensor, etc.) driven by the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1. The signal from the pressurizing device 12A, the depressurizing device 12B, and the direction switching valve 12C of the 12 is received, and the sensor signal is subjected to signal amplification processing, analog-digital conversion processing, and the like. For example, the pressure sensor senses the operation of the direction switching valve 12C and generates a sensor signal. The flow rate sensor senses the operation of the direction switching valve 12C and generates a sensor signal.

弾性板14に設けられた曲げセンサは、弾性板14の屈曲動作をセンシングし、センサ信号を生成する。これらのセンサ信号は、例えば電圧値である。圧力センサにより袋部材16の内部圧力をセンシングすることで、制御装置120は、袋部材16の破損の有無を判定可能である。また、流量センサにより袋部材16の流体の流量をセンシングすることで、制御装置120は、袋部材16に流体を供給して膨張させるか、または流体を排出して縮小させるか、を判定可能である。流量センサが袋部材16に供給される流体の流量をセンシングすることで制御装置120は、袋部材16それぞれの変形速度を推定可能である。 The bending sensor provided on the elastic plate 14 senses the bending motion of the elastic plate 14 and generates a sensor signal. These sensor signals are, for example, voltage values. By sensing the internal pressure of the bag member 16 with the pressure sensor, the control device 120 can determine whether or not the bag member 16 is damaged. Further, by sensing the flow rate of the fluid in the bag member 16 with the flow rate sensor, the control device 120 can determine whether to supply the fluid to the bag member 16 to expand it or to discharge the fluid to reduce the volume. is there. The control device 120 can estimate the deformation speed of each of the bag members 16 by sensing the flow rate of the fluid supplied to the bag member 16.

判定部127は、信号処理部126で変換されたセンサ信号が入力される。判定部127は、センサ信号に応じて保持機構1の開閉量の調整、物品Gの保持状態を判定する。判定部127は、コマンド生成部122から動作コマンドに対応する駆動機構111及び保持機構1の動作情報を受信する。判定部127は、この動作情報とセンサ信号による情報を比較する。判定部127は、この比較結果に基づいて駆動機構111及び保持機構1の駆動の停止や物品Gの状態に応じた駆動機構111の姿勢補正等の動作コマンドを生成する。判定部127は、コマンド生成部122に対して動作コマンドを修正する戻り値コマンドを出力する。戻り値コマンドによりコマンド生成部122は、動作コマンドを補正し入力部で入力された動作指令情報に適した処理動作を実行できる。これにより保持機構1の動作の信頼性及び確実性が向上される。 The sensor signal converted by the signal processing unit 126 is input to the determination unit 127. The determination unit 127 adjusts the opening / closing amount of the holding mechanism 1 and determines the holding state of the article G according to the sensor signal. The determination unit 127 receives the operation information of the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 corresponding to the operation command from the command generation unit 122. The determination unit 127 compares this operation information with the information obtained by the sensor signal. Based on this comparison result, the determination unit 127 generates operation commands such as stopping the drive of the drive mechanism 111 and the holding mechanism 1 and correcting the posture of the drive mechanism 111 according to the state of the article G. The determination unit 127 outputs a return value command for modifying the operation command to the command generation unit 122. The command generation unit 122 can correct the operation command by the return value command and execute a processing operation suitable for the operation command information input by the input unit. This improves the reliability and certainty of the operation of the holding mechanism 1.

コマンド生成部122、目標生成部123、駆動制御部124、信号処理部126、及び判定部127は、例えばCPU(中央演算処理装置:Central Processing Unit)やメモリや補助記憶部などを備え、プログラム等を実行する。なお、全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されても良い。 The command generation unit 122, the target generation unit 123, the drive control unit 124, the signal processing unit 126, and the determination unit 127 include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, an auxiliary storage unit, and the like. To execute. In addition, all or a part may be realized by using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array).

次に、認識装置130について説明する。 Next, the recognition device 130 will be described.

図1に示すように、認識装置130は、積載領域150に載置された複数の物品Gを認識する。 As shown in FIG. 1, the recognition device 130 recognizes a plurality of articles G placed in the loading area 150.

認識装置130は、第1画像センサ131〜第3画像センサ133、画像センサそれぞれと接続される計算機134を備える。 The recognition device 130 includes a computer 134 connected to each of the first image sensor 131 to the third image sensor 133 and the image sensor.

第1画像センサ131〜第3画像センサ133は、例えば、積載領域150に載置された複数の物品Gに対して斜め前方、上方、斜め後方に位置する。第1画像センサ131〜第3画像センサ133は、移動可能であっても良い。第1画像センサ131〜第3画像センサ133は、距離画像センサ又は赤外線ドットパターン投影方式カメラなどの三次元位置計測可能なカメラを利用することができる。赤外線ドットパターン投影方式カメラは、赤外線のドットパターンを対象物品に投影し、その状態で積載領域150に載置された物品Gの赤外線画像を撮影する。赤外線画像を解析することで物品Gの3次元情報を得ることが可能である。赤外線ドットパターン投影方式カメラは、カラー画像又はモノクロ画像を撮影可能であっても良い。また、赤外線ドットパターン投影方式カメラの他に、カラー画像又はモノクロ画像を取得するカメラなどの光学センサを含んでいても良い。画像は、例えば、jpg、gif、pngやbmp等の一般的に用いられている画像データでも良い。画像センサは、3つについて説明したが、それに限定されず少なくとも1つ以上であれば良い。 The first image sensor 131 to the third image sensor 133 are located, for example, diagonally forward, upward, and diagonally backward with respect to a plurality of articles G placed in the loading area 150. The first image sensor 131 to the third image sensor 133 may be movable. As the first image sensor 131 to the third image sensor 133, a camera capable of measuring a three-dimensional position such as a distance image sensor or an infrared dot pattern projection camera can be used. The infrared dot pattern projection method camera projects an infrared dot pattern onto the target article, and in that state, takes an infrared image of the article G placed on the loading area 150. It is possible to obtain three-dimensional information of the article G by analyzing the infrared image. The infrared dot pattern projection camera may be capable of capturing a color image or a monochrome image. Further, in addition to the infrared dot pattern projection type camera, an optical sensor such as a camera that acquires a color image or a monochrome image may be included. The image may be, for example, commonly used image data such as jpg, gif, png or bmp. Although three image sensors have been described, the number is not limited to three, and at least one or more image sensors may be used.

計算機134は、第1画像センサ131〜第3画像センサ133から出力されるデータに基づいて物品Gの位置情報を導出する。物品Gの3次元位置情報は、制御装置120へ出力される。制御装置120は、物品Gの位置情報に基づいてマニピュレータ110を制御する。計算機134は、例えばCPUやメモリや補助記憶部などを備え、プログラム等を実行する。なお、全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されても良い。 The computer 134 derives the position information of the article G based on the data output from the first image sensor 131 to the third image sensor 133. The three-dimensional position information of the article G is output to the control device 120. The control device 120 controls the manipulator 110 based on the position information of the article G. The computer 134 includes, for example, a CPU, a memory, an auxiliary storage unit, and the like, and executes a program or the like. In addition, all or a part may be realized by using hardware such as ASIC, PLD and FPGA.

次に、搬送装置140について説明する。 Next, the transport device 140 will be described.

図1に示すように、搬送装置140は、マニピュレータ110に保持された物品Gを載置して搬送する箇所である。 As shown in FIG. 1, the transport device 140 is a place where the article G held by the manipulator 110 is placed and transported.

搬送装置140は、例えば複数のローラを所定の方向に並べ、ベルトを巻いたベルトコンベア141と、搬送制御装置142と、を備える。ベルトコンベア141は、複数のローラを所定の方向に回転することによりベルトを駆動し、物品Gを搬送する。搬送制御装置142は、ベルトコンベアの駆動を制御する。例えば、搬送速度や搬送方向を制御する。 The transport device 140 includes, for example, a belt conveyor 141 in which a plurality of rollers are arranged in a predetermined direction and a belt is wound, and a transport control device 142. The belt conveyor 141 drives the belt by rotating a plurality of rollers in a predetermined direction, and conveys the article G. The transport control device 142 controls the drive of the belt conveyor. For example, the transport speed and the transport direction are controlled.

搬送装置140は、ベルトコンベアに限定されず、ローラコンベアやその他のソータ等を含む。搬送制御装置142は、例えばCPUやメモリや補助記憶部を備えたコンピュータである。搬送装置140の動作は、予め設定されたプログラムにより搬送制御装置142が自動で制御する。または、作業者が手動で搬送制御装置142を操作することにより制御しても良い。 The transport device 140 is not limited to a belt conveyor, and includes a roller conveyor, other sorters, and the like. The transport control device 142 is, for example, a computer including a CPU, a memory, and an auxiliary storage unit. The operation of the transfer device 140 is automatically controlled by the transfer control device 142 by a preset program. Alternatively, it may be controlled by the operator manually operating the transport control device 142.

積載領域150は、物品Gが積載あるいは載置される箇所である。積載領域150は、カゴ台車、スチール台車、ボックスパレット、パレットや棚等で良い。 The loading area 150 is a place where the article G is loaded or placed. The loading area 150 may be a basket trolley, a steel trolley, a box pallet, a pallet, a shelf, or the like.

次に、ハンドリングロボットシステム100を用いた物品Gの保持、搬送動作の一例について説明する。 Next, an example of the holding and transporting operation of the article G using the handling robot system 100 will be described.

図5は、ハンドリングロボットシステム100の保持、搬送動作の一例を示すフロー図である。 FIG. 5 is a flow chart showing an example of holding and transporting operations of the handling robot system 100.

まず、搬送装置140の搬送制御装置142は、ベルトコンベア141への物品Gの受け入れ準備が整うと物品位置要求信号を認識装置130の計算機134に送信する(S501)。 First, the transport control device 142 of the transport device 140 transmits an article position request signal to the computer 134 of the recognition device 130 when the article G is ready to be received by the belt conveyor 141 (S501).

計算機134は、搬送制御装置142からの物品位置要求信号を受信すると、第1画像センサ131〜第3画像センサ133を用いて積載領域150上の物品Gの位置認識を開始する(S502)。 When the computer 134 receives the article position request signal from the transport control device 142, the computer 134 starts the position recognition of the article G on the loading area 150 by using the first image sensor 131 to the third image sensor 133 (S502).

計算機134は、第1画像センサ131〜第3画像センサ133の認識結果に基づいて物品Gの位置情報を計測する。物品Gが何も検出されない場合、計算機134は、エラー信号を搬送制御装置142へ送信する(S502 No)。物品Gが検出された場合、計算機134は、物品の位置情報を制御装置120へ送信する(S502 Yes)。 The computer 134 measures the position information of the article G based on the recognition results of the first image sensor 131 to the third image sensor 133. If no article G is detected, the computer 134 transmits an error signal to the transport control device 142 (S502 No). When the article G is detected, the computer 134 transmits the position information of the article to the control device 120 (S502 Yes).

制御装置120は、計算機134から位置情報を受信すると、位置情報に基づいてマニピュレータ110で移載可能な物品Gの候補について取り出し手順をそれぞれ導出する。 When the control device 120 receives the position information from the computer 134, the control device 120 derives the extraction procedure for each candidate of the article G that can be transferred by the manipulator 110 based on the position information.

制御装置120は、マニピュレータ110を動作させることにより、移載候補の中の一つの物品Gを決定する(S503)。 The control device 120 determines an article G among the transfer candidates by operating the manipulator 110 (S503).

制御装置120は、保持機構1を開いた状態とするため圧力源12の方向切り替え弁12Cを駆動して加圧装置12Aと袋部材16を接続する。そして制御装置120は、加圧装置12Aを駆動して袋部材16内部を所定の圧力又は流量になるまで加圧する。これにより、保持機構1は、開いた状態となる(S504)。 The control device 120 drives the direction switching valve 12C of the pressure source 12 to connect the pressurizing device 12A and the bag member 16 in order to keep the holding mechanism 1 open. Then, the control device 120 drives the pressurizing device 12A to pressurize the inside of the bag member 16 until a predetermined pressure or flow rate is reached. As a result, the holding mechanism 1 is opened (S504).

保持機構1の袋部材16の内部が所定の圧力又は流量になるまで加圧されたと判定された場合、制御装置120は、圧力源12の駆動を停止する。保持機構1の袋部材16の内部が所定の圧力又は流量になるまで加圧されていないと判定した場合、袋部材16の膨張を継続する。 When it is determined that the inside of the bag member 16 of the holding mechanism 1 is pressurized to a predetermined pressure or flow rate, the control device 120 stops driving the pressure source 12. When it is determined that the inside of the bag member 16 of the holding mechanism 1 is not pressurized until it reaches a predetermined pressure or flow rate, the bag member 16 continues to expand.

次に、制御装置120は、保持機構1に物品Gを保持させるためにマニピュレータ110を駆動し保持機構1を物品Gの近傍に移動し、保持機構1の位置姿勢を決定する。このとき制御装置120は、保持機構1に設けられたセンサで取得した物品Gの位置情報に基づいて開いた状態の保持機構1の姿勢を調整し、保持可能かを判定する(S505)。 Next, the control device 120 drives the manipulator 110 to cause the holding mechanism 1 to hold the article G, moves the holding mechanism 1 to the vicinity of the article G, and determines the position and orientation of the holding mechanism 1. At this time, the control device 120 adjusts the posture of the holding mechanism 1 in the open state based on the position information of the article G acquired by the sensor provided in the holding mechanism 1, and determines whether or not the holding mechanism 1 can be held (S505).

制御装置120は、物品Gを保持可能と判定した場合(S505 Yes)、保持機構1で物品Gを保持するために、圧力源12の方向切り替え弁12Cを駆動して減圧装置12Bと袋部材16を接続する。そして、制御装置120は、減圧装置12Bを駆動して袋部材16の内部圧力を減少させる。このとき、保持機構1は、閉じた状態であり、物品Gを保持する(S506)。保持不可能と判定した場合(S505 No)、制御装置120は、保持機構1の姿勢を変更して別の方向から物品Gの近傍にアクセスする。 When the control device 120 determines that the article G can be held (S505 Yes), the control device 120 drives the direction switching valve 12C of the pressure source 12 to hold the article G by the holding mechanism 1, and the pressure reducing device 12B and the bag member 16 To connect. Then, the control device 120 drives the decompression device 12B to reduce the internal pressure of the bag member 16. At this time, the holding mechanism 1 is in a closed state and holds the article G (S506). When it is determined that the holding mechanism cannot be held (S505 No.), the control device 120 changes the posture of the holding mechanism 1 and accesses the vicinity of the article G from another direction.

制御装置120は、保持機構1が物品Gを保持した状態で物品Gを搬送可能か判定する(S507)。制御装置120での判定は、例えばセンサにより検出された保持部10、11と物品Gとの接触状態や物品Gを持ち上げようとした時の物品Gの重量等に基づいて判定される。 The control device 120 determines whether the article G can be conveyed while the holding mechanism 1 holds the article G (S507). The determination by the control device 120 is made based on, for example, the contact state between the holding portions 10 and 11 and the article G detected by the sensor, the weight of the article G when trying to lift the article G, and the like.

制御装置120が搬送可能と判定した場合(S507 Yes)、制御装置120は、マニピュレータ110を動作させて物品Gを搬送装置140のベルトコンベア141上に移動する(S508)。 When the control device 120 determines that the transferable device 120 is possible (S507 Yes), the control device 120 operates the manipulator 110 to move the article G onto the belt conveyor 141 of the transfer device 140 (S508).

制御装置120が搬送不可能と判定した場合(S507 No)、制御装置120は、この物品Gを移載不可物品として登録する。別の移載候補の物品Gの移載を行う(S503に戻る)。マニピュレータ110で保持機構1を所定の場所に移動する。 When the control device 120 determines that the article cannot be transported (S507 No), the control device 120 registers the article G as a non-transferable article. The article G, which is another candidate for transfer, is transferred (returns to S503). The manipulator 110 moves the holding mechanism 1 to a predetermined position.

物品Gをベルトコンベア141上に移動した後、制御装置120は、物品Gをベルトコンベア141上に載置するため、圧力源12を駆動して袋部材の内部を加圧する。詳しく述べると制御装置120は、保持機構1を開いた状態とするため圧力源12の方向切り替え弁12Cを駆動して加圧装置12Aと袋部材16を接続する。そして制御装置120は、加圧装置12Aを駆動して袋部材16の内部を所定の圧力又は流量になるまで加圧する。これにより、物品Gは、ベルトコンベア上に移載される(S509)。 After moving the article G onto the belt conveyor 141, the control device 120 drives the pressure source 12 to pressurize the inside of the bag member in order to place the article G on the belt conveyor 141. More specifically, the control device 120 drives the direction switching valve 12C of the pressure source 12 to connect the pressurizing device 12A and the bag member 16 in order to keep the holding mechanism 1 open. Then, the control device 120 drives the pressurizing device 12A to pressurize the inside of the bag member 16 until a predetermined pressure or flow rate is reached. As a result, the article G is transferred onto the belt conveyor (S509).

移載がすべて完了すると、制御装置120は、移載完了信号を認識装置130へ送信する(S510)。 When all the transfer is completed, the control device 120 transmits the transfer completion signal to the recognition device 130 (S510).

認識装置130は、積載領域150上に物品Gが残っているか確認するため、物品Gの位置計測を再び行う(S511)。移載候補の物品が残っている場合(S511 Yes)、計算機134は、位置情報を制御装置120へ送信し、物品Gの移載が行われる(S502へ戻る)。物品Gが残っていない場合は(S511 No)、制御装置120が移載完了信号を搬送制御装置142へ送信する(S512)。搬送制御装置142は、移載完了信号を受信すると、ベルトコンベア141を停止して処理が完了する(S513 ENDへ)。また、搬送制御装置142は、移載完了信号を受信すると、作業者に知らせる警報等を発しても良い。警報を聞いた作業者は、物品Gが無くなった積載領域(例えば、カゴ台車)を物品Gが積載されている積載領域(例えば、カゴ台車)に置き換えても良い。 The recognition device 130 measures the position of the article G again in order to confirm whether the article G remains on the loading area 150 (S511). When the article of the transfer candidate remains (S511 Yes), the computer 134 transmits the position information to the control device 120, and the article G is transferred (returns to S502). When the article G does not remain (S511 No), the control device 120 transmits a transfer completion signal to the transfer control device 142 (S512). Upon receiving the transfer completion signal, the transfer control device 142 stops the belt conveyor 141 and completes the process (to S513 END). Further, when the transfer control device 142 receives the transfer completion signal, it may issue an alarm or the like to notify the operator. The worker who hears the alarm may replace the loading area where the article G is lost (for example, the basket trolley) with the loading area where the article G is loaded (for example, the basket trolley).

上記説明で保持機構1の保持部は、2つの場合について説明したが、これに限定されない。本実施形態にかかる保持機構1は、少なくとも2つ以上の保持部で構成されれば物品Gを挟持可能であり、同一の作用効果を得ることができる。また、上記説明で突起部15A〜15Eは、それぞれ穴部H1を有することを説明したが、穴部H1は必須の構成では無い。縮小時に袋部材16内部が十分に減圧されれば穴部H1は無くても良い。 In the above description, the holding portion of the holding mechanism 1 has been described in two cases, but the present invention is not limited to this. If the holding mechanism 1 according to the present embodiment is composed of at least two or more holding portions, the article G can be sandwiched and the same effect can be obtained. Further, although it has been explained in the above description that the protrusions 15A to 15E each have a hole H1, the hole H1 is not an essential configuration. The hole H1 may be omitted as long as the inside of the bag member 16 is sufficiently depressurized during reduction.

上記説明では、保持機構1と制御装置120を別構成として説明したが、これに限定されない。保持機構1が制御装置120の機能の一部又は全部を有していても良い。 In the above description, the holding mechanism 1 and the control device 120 have been described as separate configurations, but the present invention is not limited to this. The holding mechanism 1 may have a part or all of the functions of the control device 120.

本実施形態にかかる保持機構1は、袋部材16内部の圧力変化により生じる力を利用して物品Gを保持するため、物品Gに対してコンプライアンス性の高い柔軟な保持ができる。 Since the holding mechanism 1 according to the present embodiment holds the article G by utilizing the force generated by the pressure change inside the bag member 16, it is possible to flexibly hold the article G with high compliance.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、弾性板14及び突起部15を覆う袋部材16を用いることにより物品Gの外形に弾性板14及び袋部材16が倣うため、様々な形状の物品Gを保持できる。 Further, in the holding mechanism 1 according to the present embodiment, since the elastic plate 14 and the bag member 16 follow the outer shape of the article G by using the bag member 16 that covers the elastic plate 14 and the protrusion 15, the article G having various shapes is formed. Can be retained.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、弾性板14、突起部15、及び袋部材16を主構成とすることにより非常に簡易な構成とすることができる。 Further, the holding mechanism 1 according to the present embodiment can have a very simple structure by having the elastic plate 14, the protrusion 15, and the bag member 16 as the main components.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、曲げセンサ、接触センサ、圧力センサ、流量センサ、及び重量センサ等の各種センサが備えられているため、物品Gの載置環境や物品Gの保持状態等の情報を適切に検出することができる。また、これらの情報を制御装置120に出力できる。 Further, since the holding mechanism 1 according to the present embodiment is provided with various sensors such as a bending sensor, a contact sensor, a pressure sensor, a flow rate sensor, and a weight sensor, the placement environment of the article G and the holding state of the article G Etc. can be appropriately detected. Further, these information can be output to the control device 120.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、例えば基台13に保持対象物品の位置や距離情報を取得するセンサが備えられているため、保持対象物品の位置や姿勢を正確に検出できる。 Further, since the holding mechanism 1 according to the present embodiment is provided with a sensor for acquiring the position and distance information of the holding target article, for example, the base 13 can accurately detect the position and posture of the holding target article.

また、本実施形態にかかるハンドリングロボットシステム100は、認識装置130の認識と保持機構1の各種センサのセンシングを組合せることにより、正確かつ安定して物品Gを保持することができる。 Further, the handling robot system 100 according to the present embodiment can accurately and stably hold the article G by combining the recognition of the recognition device 130 and the sensing of various sensors of the holding mechanism 1.

また、本実施形態では弾性板14と袋部材16を個別に構成していたが、予め弾性板14と袋部材16とが接着されていることや、弾性板14と袋部材16が一体構造でもあっても良い。 Further, in the present embodiment, the elastic plate 14 and the bag member 16 are individually configured, but the elastic plate 14 and the bag member 16 may be bonded in advance, or the elastic plate 14 and the bag member 16 may have an integral structure. There may be.

また、突起部は弾性板14上ではなく、袋部材内面に配置されていても良い。また、突起部材は弾性板と袋部材のどちらにも固定されていなくても良い。 Further, the protrusions may be arranged on the inner surface of the bag member instead of on the elastic plate 14. Further, the protruding member may not be fixed to either the elastic plate or the bag member.

本実施形態にかかるハンドリングロボットシステム100は、物品Gが載置された棚等まで自立移動して物品Gのピッキングや検品を行うピッキング装置や検品装置を含む。また、物品Gを入れた荷台を備え、荷台から棚等へ物品Gを品出しする品出し装置や荷入れ装置を含む。また、カゴ台車等に積載された物品Gを荷降ろしする荷降ろし装置を含む。 The handling robot system 100 according to the present embodiment includes a picking device and an inspection device that autonomously move to a shelf or the like on which the article G is placed to pick and inspect the article G. It also includes a loading device and a loading device that include a loading platform containing the article G and deliver the article G from the loading platform to a shelf or the like. It also includes an unloading device for unloading the article G loaded on the basket trolley or the like.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について図6を参照して説明する。図6は、第2の実施形態にかかる保持機構1の一例を示す図である。図6(a)は、開いた状態の保持機構を+Y方向から見た正面図である。図6(b)は、開いた状態の保持機構を−Z方向から見た図である。図6(b)では、圧力源12を省略して図示している。図6に示すように第2の実施形態にかかる保持機構1は、保持部の袋部材16の表面に吸着部17が設けられている。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing an example of the holding mechanism 1 according to the second embodiment. FIG. 6A is a front view of the holding mechanism in the open state as viewed from the + Y direction. FIG. 6B is a view of the holding mechanism in the open state as viewed from the −Z direction. In FIG. 6B, the pressure source 12 is omitted. As shown in FIG. 6, in the holding mechanism 1 according to the second embodiment, the suction portion 17 is provided on the surface of the bag member 16 of the holding portion. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

吸着部17は、物品Gと接触する袋部材16の表面上に設けられる。吸着部17の数は、突起部15の数と同数であることが好ましいが、これに限定されない。また、吸着部17は、X方向に並んで配置されている場合に限定されず、XY面に自由に配置することができる。 The suction portion 17 is provided on the surface of the bag member 16 that comes into contact with the article G. The number of suction portions 17 is preferably the same as the number of protrusions 15, but is not limited to this. Further, the suction portions 17 are not limited to the case where they are arranged side by side in the X direction, and can be freely arranged on the XY surface.

吸着部17は、真空エジェクタ、真空ポンプ、真空ブロワ等の真空発生器と組み合わせて構成されても良い。吸着部17は、ゴム製又は樹脂製の吸盤等である。また、吸盤の代わりに、例えば粘着剤、粘着テープなどを用いても良い。また、吸着部17は、チューブ(図示しない)を介して圧力源12に接続されても良い。圧力源12の減圧装置12Bにより、吸着部17と物品Gが接触している空間を減圧することにより、吸着しても良い。また、チューブ(図示しない)は、それぞれ別の圧力源に接続されても良い。 The suction unit 17 may be configured in combination with a vacuum generator such as a vacuum ejector, a vacuum pump, or a vacuum blower. The suction unit 17 is a suction cup made of rubber or resin or the like. Further, instead of the suction cup, for example, an adhesive, an adhesive tape, or the like may be used. Further, the suction portion 17 may be connected to the pressure source 12 via a tube (not shown). The pressure reducing device 12B of the pressure source 12 may be used to reduce the pressure in the space where the suction unit 17 and the article G are in contact with each other. Further, the tubes (not shown) may be connected to different pressure sources.

本実施形態にかかる保持機構1は、開いた状態でも吸着部17の吸着を利用して物品Gを保持できるため、物品Gの形状に応じて保持機構1の形態を適宜選択できる。 Since the holding mechanism 1 according to the present embodiment can hold the article G by utilizing the suction of the suction unit 17 even in the open state, the form of the holding mechanism 1 can be appropriately selected according to the shape of the article G.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、弾性板14の屈曲による挟持と吸着部17による吸着を組み合わせた保持が可能となり、より安定して物品Gを保持できる。 Further, the holding mechanism 1 according to the present embodiment can hold the elastic plate 14 by bending and holding the elastic plate 14 in combination with the suction portion 17, and can hold the article G more stably.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、吸着部17のそれぞれが物品Gを吸着するため、保持機構よりも大きい物品Gを保持することもできる。 Further, in the holding mechanism 1 according to the present embodiment, since each of the suction portions 17 sucks the article G, it is possible to hold the article G larger than the holding mechanism.

また、本実施形態にかかる保持機構1は、吸着部17のいずれかが破損している場合であっても、他の吸着部を利用して物品Gを保持することができる。 Further, the holding mechanism 1 according to the present embodiment can hold the article G by using the other suction portion even when any of the suction portions 17 is damaged.

(第3の実施形態)
第3の実施形態について図7を参照して説明する。図7は、第3の実施形態にかかる保持機構1の一例を示す図である。図7(a)は、開いた状態の保持機構1を+Y方向から見た正面図を示す。図7(b)は、開いた状態の保持機構1を−Z方向から見た図を示す。図7(c)は、保持機構1が閉じた状態の一例を示す斜視図である。図7(c)では、円柱状の物品Gを保持している状態を示す。図7(b)(c)では、圧力源12を省略して図示している。
(Third Embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of the holding mechanism 1 according to the third embodiment. FIG. 7A shows a front view of the holding mechanism 1 in the open state as viewed from the + Y direction. FIG. 7B shows a view of the holding mechanism 1 in the open state as viewed from the −Z direction. FIG. 7C is a perspective view showing an example of a state in which the holding mechanism 1 is closed. FIG. 7C shows a state in which the columnar article G is held. In FIGS. 7 (b) and 7 (c), the pressure source 12 is omitted.

図7(b)に示すように第3の実施形態にかかる保持機構1は、複数の突起部15をY方向に互いにずらした構成である。また、第1の実施形態にかかる保持機構と比較して弾性板14と突起部15の位置が異なる。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 As shown in FIG. 7B, the holding mechanism 1 according to the third embodiment has a configuration in which a plurality of protrusions 15 are displaced from each other in the Y direction. Further, the positions of the elastic plate 14 and the protrusion 15 are different from those of the holding mechanism according to the first embodiment. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

突起部15の配置について詳しく述べると、突起部15は弾性板14がX方向に対してZ軸回りに所定の角度回転した状態で弾性板14の表面に固定されている。これにより、保持機構1の袋部材16の内部が減圧されると(保持機構が閉じた状態となる)、袋部材16が物品Gに巻き付いて保持することができる。図7(c)に示すように袋部材16が円筒状の物品Gに螺旋状に巻き付いているのが解る。突起部15それぞれが互いにずれて配置されるため、袋部材16同士の接触を回避し、様々な大きさや太さの物品Gを保持することができる。 The arrangement of the protrusions 15 will be described in detail. The protrusions 15 are fixed to the surface of the elastic plate 14 in a state where the elastic plate 14 is rotated by a predetermined angle around the Z axis with respect to the X direction. As a result, when the inside of the bag member 16 of the holding mechanism 1 is depressurized (the holding mechanism is closed), the bag member 16 can be wrapped around the article G and held. As shown in FIG. 7C, it can be seen that the bag member 16 is spirally wound around the cylindrical article G. Since the protrusions 15 are arranged so as to be offset from each other, it is possible to avoid contact between the bag members 16 and hold the articles G of various sizes and thicknesses.

(第4の実施形態)
第4の実施形態について図8を参照して説明する。図8は、第4の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。図8は、開いた状態の保持機構を+Y方向から見た正面図を示す。図8では、圧力源12を省略して図示している。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing an example of the holding mechanism according to the fourth embodiment. FIG. 8 shows a front view of the holding mechanism in the open state as viewed from the + Y direction. In FIG. 8, the pressure source 12 is omitted.

図8に示すように第4の実施形態にかかる保持機構1は、保持部11に代わり板部材18、を含む。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 As shown in FIG. 8, the holding mechanism 1 according to the fourth embodiment includes a plate member 18 instead of the holding portion 11. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

保持機構1の保持部10は、X方向に沿って配置されている。また、板部材18は、Z方向に沿って配置される。保持部10は、板部材18の+Z方向の端部付近に接続される。板部材18は、基台13として機能しても良い。保持部10のチューブ16Aは、板部材18を通り圧力源12に接続される。 The holding portion 10 of the holding mechanism 1 is arranged along the X direction. Further, the plate member 18 is arranged along the Z direction. The holding portion 10 is connected to the vicinity of the end portion of the plate member 18 in the + Z direction. The plate member 18 may function as a base 13. The tube 16A of the holding portion 10 passes through the plate member 18 and is connected to the pressure source 12.

保持部10の袋部材16の内部が減圧されると(保持機構が閉じた状態となる)、保持部10と板部材18で物品Gを挟み込むように保持することができる。板部材18が剛体であるため、物品Gの搬送時の振動の耐性を増すことができる。また、板部材18が剛体であるため、板部材18を物品Gと当接することにより物品Gの位置姿勢を変更しつつ、保持しやすい位置に物品Gを位置決めすることができる。 When the inside of the bag member 16 of the holding portion 10 is depressurized (the holding mechanism is closed), the article G can be held so as to be sandwiched between the holding portion 10 and the plate member 18. Since the plate member 18 is a rigid body, the resistance to vibration during transportation of the article G can be increased. Further, since the plate member 18 is a rigid body, the article G can be positioned at a position that is easy to hold while changing the position and posture of the article G by abutting the plate member 18 with the article G.

(第5の実施形態)
第5の実施形態について図9を参照して説明する。図9は、第5の実施形態にかかる保持機構1の一例を示す図である。図9は、伸長状態の保持機構を+Y方向から見た正面図を示す。図9では、圧力源12を省略して図示している。
(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing an example of the holding mechanism 1 according to the fifth embodiment. FIG. 9 shows a front view of the extended state holding mechanism as viewed from the + Y direction. In FIG. 9, the pressure source 12 is omitted.

第5の実施形態にかかる保持機構1は、保持部が1つである。また、突起部15が弾性板14の表面S1と表面S1の反対側の表面S2に設けられている。図9に示すように弾性板14の表面S1と表面S2に配置された突起部15は、Z方向にそれぞれずらして配置されている。詳しく述べると、突起部15A、15B、15C、15Dは所定の間隔で表面S1上に設けられている。一方、突起部15E、15Fは所定の間隔で表面S2上に設けられている。また、Z方向に沿った位置で突起部15Eと15Fは、突起部15Bと15Cの間に位置する。 The holding mechanism 1 according to the fifth embodiment has one holding portion. Further, the protrusions 15 are provided on the surface S1 of the elastic plate 14 and the surface S2 on the opposite side of the surface S1. As shown in FIG. 9, the protrusions 15 arranged on the surface S1 and the surface S2 of the elastic plate 14 are arranged so as to be offset in the Z direction. More specifically, the protrusions 15A, 15B, 15C, and 15D are provided on the surface S1 at predetermined intervals. On the other hand, the protrusions 15E and 15F are provided on the surface S2 at predetermined intervals. Further, the protrusions 15E and 15F are located between the protrusions 15B and 15C at positions along the Z direction.

袋部材16の先端部には、吸盤19が設けられている。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 A suction cup 19 is provided at the tip of the bag member 16. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

保持機構1の保持部10内部が減圧されると、袋部材16が収縮しZ軸方向に縮小する。詳しく述べると、保持部10が縮小するのは、突起部15の配置に応じて弾性板14が変形するためである。突起部15E、15Fの間隔は、突起部15B、15Cの間隔より狭いので、袋部材16が減圧されると突起部15E、15Fの先端が近づくように変形するため突起部15E、15Fの間の弾性板14は+X方向に変形する。一方、突起部15A、15Bと突起部15C、15Dの間の弾性板14は、−X方向にそれぞれ変形する。 When the inside of the holding portion 10 of the holding mechanism 1 is depressurized, the bag member 16 contracts and shrinks in the Z-axis direction. More specifically, the reason why the holding portion 10 is reduced is that the elastic plate 14 is deformed according to the arrangement of the protruding portions 15. Since the distance between the protrusions 15E and 15F is narrower than the distance between the protrusions 15B and 15C, when the bag member 16 is depressurized, the tips of the protrusions 15E and 15F are deformed so as to approach each other. The elastic plate 14 is deformed in the + X direction. On the other hand, the elastic plate 14 between the protrusions 15A and 15B and the protrusions 15C and 15D is deformed in the −X direction, respectively.

図10は、第5の実施形態にかかる保持機構1の動作の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of the holding mechanism 1 according to the fifth embodiment.

図10(a)は、縮小状態の保持機構1を示す。図10(b)は、伸長した保持機構1が物品Gを保持する際の状態を示す。図10(c)は、物品Gを保持した保持機構1が縮小し、物品Gを持ち上げた状態を示す。 FIG. 10A shows the holding mechanism 1 in the reduced state. FIG. 10B shows a state in which the extended holding mechanism 1 holds the article G. FIG. 10C shows a state in which the holding mechanism 1 holding the article G is reduced and the article G is lifted.

図10(a)に示すように保持機構1は、保持する前に縮小した状態で物品Gの上部に位置する。この時、保持部10は、圧力源12の減圧装置12Bと接続され、袋部材16が減圧された状態である。 As shown in FIG. 10A, the holding mechanism 1 is located on the upper part of the article G in a reduced state before being held. At this time, the holding unit 10 is connected to the decompression device 12B of the pressure source 12, and the bag member 16 is in a decompressed state.

図10(b)に示すように保持機構1は、物品Gを保持する際、保持部10を伸長させつつ、吸盤を物品Gに当接させる。この時、保持部10は、圧力源12の加圧装置12Aと接続され、袋部材16が加圧された状態である。 As shown in FIG. 10B, when holding the article G, the holding mechanism 1 brings the suction cup into contact with the article G while extending the holding portion 10. At this time, the holding portion 10 is connected to the pressurizing device 12A of the pressure source 12, and the bag member 16 is in a pressurized state.

図10(c)に示すように保持機構1は、物品Gを保持した後、保持部10を縮小させて、物品Gを持ち上げる。この時、保持部10は、圧力源12の減圧装置12Bと接続され、袋部材16が減圧された状態である。 As shown in FIG. 10C, the holding mechanism 1 holds the article G, then shrinks the holding portion 10 and lifts the article G. At this time, the holding unit 10 is connected to the decompression device 12B of the pressure source 12, and the bag member 16 is in a decompressed state.

本実施形態にかかる保持機構1は、袋部材16の内部圧力を変化することにより保持部10を伸縮動作させることができる。 The holding mechanism 1 according to the present embodiment can expand and contract the holding portion 10 by changing the internal pressure of the bag member 16.

本実施形態にかかる保持機構1は、物品Gが密集して配置されている場合等、挟持では物品Gの保持が難しい場合でも効率良く物品Gを保持することができる。 The holding mechanism 1 according to the present embodiment can efficiently hold the article G even when it is difficult to hold the article G by sandwiching, such as when the articles G are densely arranged.

(第6の実施形態)
第6の実施形態について図11を参照して説明する。
(Sixth Embodiment)
A sixth embodiment will be described with reference to FIG.

図11は、第6の実施形態にかかる保持機構1の一例を示す図である。図11(a)は、第6の実施形態にかかる保持機構を+Y方向から見た正面図を示す。図11(b)は、第6の実施形態にかかる保持機構を−Z方向から見た図を示す。図11(b)では、圧力源12を省略して図示している。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the holding mechanism 1 according to the sixth embodiment. FIG. 11A shows a front view of the holding mechanism according to the sixth embodiment as viewed from the + Y direction. FIG. 11B shows a view of the holding mechanism according to the sixth embodiment as viewed from the −Z direction. In FIG. 11B, the pressure source 12 is omitted.

図11に示すように第6の実施形態にかかる保持機構は、袋部材16が吸盤状に形成されており、袋部材16の内部に弾性板14と突起部15を含む構成である。図11に示すように吸盤状の袋部材16は、例えば円錐形状である。吸盤状の袋部材16は、それ自体が吸盤として機能するように圧力源12と接続されている。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 As shown in FIG. 11, the holding mechanism according to the sixth embodiment has a bag member 16 formed in a suction cup shape, and includes an elastic plate 14 and a protrusion 15 inside the bag member 16. As shown in FIG. 11, the suction cup-shaped bag member 16 has, for example, a conical shape. The suction cup-shaped bag member 16 is connected to the pressure source 12 so as to function as a suction cup itself. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

図12は、本実施形態にかかる保持機構の挟持動作を示す図である。保持機構1の挟持動作の原理については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 FIG. 12 is a diagram showing a holding operation of the holding mechanism according to the present embodiment. The principle of the holding operation of the holding mechanism 1 is the same as that of the holding mechanism according to the first embodiment.

本実施形態にかかる保持機構1は、吸盤状の袋部材16による真空吸着に加えて保持部の挟持動作も可能となるため、より安定して物品Gを保持することができる。挟持動作が可能であることにより、吸着が難しい通気性のあるメッシュ状の物体や衣類に対しても安定した保持が可能となる。また、吸着の場合は、吸盤サイズ以上の物体を保持可能であるため、本実施形態にかかる保持機構1は、より多様の物品の保持に対応できる。 Since the holding mechanism 1 according to the present embodiment can hold the holding portion in addition to the vacuum suction by the suction cup-shaped bag member 16, the article G can be held more stably. Since the pinching operation is possible, stable holding is possible even for a breathable mesh-like object or clothing that is difficult to be adsorbed. Further, in the case of suction, since it is possible to hold an object having a suction cup size or larger, the holding mechanism 1 according to the present embodiment can support holding a wider variety of articles.

(第7の実施形態)
第7の実施形態について図13を参照して説明する。図13は、第7の実施形態にかかる保持機構の一例を示す図である。図13は、保持機構1を+Y方向から見た正面図を示す。
(7th Embodiment)
A seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing an example of the holding mechanism according to the seventh embodiment. FIG. 13 shows a front view of the holding mechanism 1 as viewed from the + Y direction.

図13に示すように第7の実施形態にかかる保持機構1は、弾性板14に突起部15を一つのみ有する構成である。それ以外の構成については、第1の実施形態にかかる保持機構と同様である。 As shown in FIG. 13, the holding mechanism 1 according to the seventh embodiment has a configuration in which the elastic plate 14 has only one protrusion 15. The other configurations are the same as those of the holding mechanism according to the first embodiment.

これにより、保持機構1は、袋部材16を減圧時に突起部15が突出する形態となり、凹形状の物品Gを引掛けて保持することができる。 As a result, the holding mechanism 1 has a form in which the protrusion 15 protrudes when the bag member 16 is depressurized, and the concave article G can be hooked and held.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、説明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as well as in the scope and gist of the description.

1 保持機構
10、11 保持部
12 圧力源
13 基台
14 弾性板
15 突起部
16 袋部材
17 吸着部
18 板部材
19 吸盤
100 ハンドリングロボットシステム
110 マニピュレータ
111 駆動機構
112 基部
1 Holding mechanism 10, 11 Holding part 12 Pressure source 13 Base 14 Elastic plate 15 Protrusion part 16 Bag member 17 Suction part 18 Plate member 19 Sucker 100 Handling robot system 110 Manipulator 111 Drive mechanism 112 Base

Claims (19)

屈曲可能な第1弾性体と、
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、
前記第2弾性体の内部に設けられ、穴部を有する少なくとも1つの突起部材と、
を備える保持機構。
The first elastic body that can be bent and
A second elastic body that covers the first elastic body and
At least one protruding member provided inside the second elastic body and having a hole , and
Holding mechanism with.
前記突起部材が前記第1弾性体の表面に設けられた請求項1に記載の保持機構。 The holding mechanism according to claim 1, wherein the protruding member is provided on the surface of the first elastic body. 前記突起部材が前記第2弾性体の内部の表面に設けられた請求項1に記載の保持機構。 The holding mechanism according to claim 1, wherein the protruding member is provided on the inner surface of the second elastic body. 前記第2弾性体内部の圧力を変更可能な圧力源を更に備える請求項1乃至のいずれか1項に記載の保持機構。 The holding mechanism according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a pressure source capable of changing the pressure inside the second elastic body. 前記第2弾性体の内部の圧力を計測可能な計測部を更に備える請求項に記載の保持機構。 The holding mechanism according to claim 4 , further comprising a measuring unit capable of measuring the pressure inside the second elastic body. 前記第2弾性体は、内部に密閉空間を有する請求項1乃至のいずれか1項に記載の保持機構。 The holding mechanism according to any one of claims 1 to 5 , wherein the second elastic body has a closed space inside. 前記圧力源は、前記第2弾性体を収縮させた後に、前記第2弾性体を膨張可能である請求項又はに記載の保持機構。 The holding mechanism according to claim 4 or 5 , wherein the pressure source is capable of expanding the second elastic body after contracting the second elastic body. 前記第1弾性体は、第1面と、前記第1面と対向する第2面を有し、
前記突起部材は、前記第1面と前記第2面の少なくとも一方に設けられた請求項1乃至のいずれか1項に記載の保持機構。
The first elastic body has a first surface and a second surface facing the first surface.
The holding mechanism according to any one of claims 1 to 7 , wherein the protruding member is provided on at least one of the first surface and the second surface.
前記第1弾性体は、前記突起部材が設けられた側に屈曲する請求項8に記載の保持機構。The holding mechanism according to claim 8, wherein the first elastic body bends to the side where the protrusion member is provided.
前記第2弾性体の内部を減圧すると、前記第1弾性体は屈曲する請求項1乃至9のいずれか1項に記載の保持機構。The holding mechanism according to any one of claims 1 to 9, wherein the first elastic body bends when the inside of the second elastic body is depressurized. 屈曲可能な第1弾性体と、
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、
前記第2弾性体の内部に設けられた少なくとも1つの突起部材と、を備え、
前記第2弾性体は、表面に少なくとも1つ吸盤を有する保持機構。
The first elastic body that can be bent and
A second elastic body that covers the first elastic body and
At least one protruding member provided inside the second elastic body is provided.
The second elastic body, hold mechanism that having a least one suction cup to the surface.
屈曲可能な第1弾性体と、
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、
前記第2弾性体の内部に設けられた少なくとも1つの突起部材と、
前記第2弾性体と接続され前記第2弾性体との間に物体を挟持可能な板部材と、備える保持機構。
The first elastic body that can be bent and
A second elastic body that covers the first elastic body and
At least one protruding member provided inside the second elastic body, and
A holding mechanism provided with a plate member connected to the second elastic body and capable of holding an object between the second elastic body.
屈曲可能な第1弾性体と、The first elastic body that can be bent and
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、A second elastic body that covers the first elastic body and
前記第2弾性体の内部に設けられた少なくとも1つの突起部材と、を備え、At least one protruding member provided inside the second elastic body is provided.
前記第2弾性体の内部を減圧することで、前記第1弾性体は屈曲する保持機構。A holding mechanism that bends the first elastic body by reducing the pressure inside the second elastic body.
前記第1弾性体は、第1面と、前記第1面と対向する第2面を有し、The first elastic body has a first surface and a second surface facing the first surface.
前記突起部材は、前記第1面と前記第2面の少なくとも一方に設けられた請求項13に記載の保持機構。The holding mechanism according to claim 13, wherein the protruding member is provided on at least one of the first surface and the second surface.
前記第1弾性体は、前記突起部材が設けられた側に屈曲する請求項13または請求項14に記載の保持機構。The holding mechanism according to claim 13 or 14, wherein the first elastic body bends to the side where the protrusion member is provided. 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の保持機構と、
前記保持機構を移動可能な駆動機構と、を備えるマニピュレータ。
The holding mechanism according to any one of claims 1 to 15 .
A manipulator including a drive mechanism capable of moving the holding mechanism.
請求項16に記載のマニピュレータと、
前記マニピュレータの駆動を制御する制御装置と、を備えるハンドリングロボットシステム。
The manipulator according to claim 16 and
A handling robot system including a control device for controlling the drive of the manipulator.
少なくとも2つの保持部を備える保持機構であって、
前記保持部は、
屈曲可能な第1弾性体と、
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、
前記第2弾性体の内部に設けられ、穴部を有する少なくとも1つの突起部材と、
を備える保持機構。
A holding mechanism having at least two holding parts.
The holding part is
The first elastic body that can be bent and
A second elastic body that covers the first elastic body and
At least one protruding member provided inside the second elastic body and having a hole , and
Holding mechanism with.
少なくとも2つの保持部を備える保持機構であって、A holding mechanism having at least two holding parts.
前記保持部は、The holding part is
屈曲可能な第1弾性体と、The first elastic body that can be bent and
前記第1弾性体を覆う第2弾性体と、A second elastic body that covers the first elastic body and
前記第2弾性体の内部に設けられた少なくとも1つの突起部材と、を備え、At least one protruding member provided inside the second elastic body is provided.
前記第2弾性体の内部を減圧することで、前記第1弾性体は屈曲する保持機構。A holding mechanism that bends the first elastic body by reducing the pressure inside the second elastic body.
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