JP7155479B2 - ハンド機構、把持システム、および把持プログラム - Google Patents

ハンド機構、把持システム、および把持プログラム Download PDF

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Description

本発明は、複数の指部により対象物を把持するハンド機構、把持システム、および把持プログラムに関する。
従来、ロボットアーム等に取り付けられ、複数の指部によって対象物を把持するハンド機構が開発されている。例えば、特許文献1には、3本の指部(フィンガー)を備えたハンド機構が開示されている。この特許文献1のハンド機構においては、3本の指部が同一の構造を有している。さらに、特許文献1のハンド機構においては、指部の先端部に、該先端部から自由端が突出したプレート部材が設けられている。指部をこのような構成とすることで、平面上に置かれている対象物をハンド機構によって把持する際に、該平面と該対象物との間に指部のプレート部材を押し込んだ上で、該指部によって該対象物を把持することができる。
特表2015-533669号公報
一般に、ハンド機構によって対象物を把持する場合、該対象物の姿勢やその周囲状況が該ハンド機構による把持に適した状態となるように該対象物を予め設置しておく必要がある。しかしながら、様々な対象物に対して、また、様々な状況下において、ハンド機構を使用することを考慮した場合、対象物の設置状態および設置状況による制約は出来るだけ少なくすることが望まれる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ハンド機構において、対象物の姿勢およびその周囲状況に関わらず、該対象物をより好適に把持することが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明に係るハンド機構は、3本以上の指部を備え、対象物を把持する際には、前記3本以上の指部のうちの少なくとも1本の指部が、該対象物に接触した上で該対象物の姿勢および/または位置を変更する状態変更用指部として機能するとともに、該状態変更用指部として機能する指部以外の指部のうちの少なくとも2本の指部が、該状態変更用指部によって姿勢および/または位置が変更された状態の該対象物を把持する把持用指部として機能する。
本発明によれば、ハンド機構において、対象物の姿勢およびその周囲状況に関わらず、該対象物をより好適に把持することができる。
実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。 実施例に係るハンド機構の斜視図である。 実施例に係るハンド機構の上面図である。 実施例に係るハンド機構の指部の側面図である。 実施例に係るハンド機構の指部の先端部側を図4の矢印Aの方向から見た図である。 実施例に係るハンド機構の、ベース部における指部の接続部近傍部分の内部構造、および、指部における基端部および第2関節部の内部構造を示す図である。 実施例に係るハンド機構の、指部における第1関節部および第2指リンク部の内部構造を示す図である。 実施例に係るハンド機構の指部における第2関節部の可動範囲を示す図である。 実施例に係るハンド機構の指部における第1関節部の可動範囲を示す図である。 実施例に係るハンド機構の指部の第1リンク部における感圧センサの配置を示す図である。 実施例に係るアーム制御装置およびハンド制御装置に含まれる各機能部を示すブロック図である。 ハンド機構によって把持する対象物の形状の一例を示す図である。 複数の対象物が並べられて配置された状態を示す図である。 実施例に係るハンド機構の第1指部によって対象物の姿勢を変更する際の動作を示す第一の図である。 実施例に係るハンド機構の第1指部によって対象物の姿勢を変更する際の動作を示す第二の図である。 実施例に係るハンド機構の第2指部、第3指部、および第4指部によって対象物を把持した状態を示す第一の図である。 実施例に係るハンド機構の第2指部、第3指部、および第4指部によって対象物を把持した状態を示す第二の図である。 実施例に係るハンド機構の動作の第1の他の例を示す第一の図である。 実施例に係るハンド機構の動作の第1の他の例を示す第二の図である。 実施例に係るハンド機構の動作の第2の他の例を示す第一の図である。 実施例に係るハンド機構の動作の第2の他の例を示す第二の図である。 実施例に係るハンド機構によって対象物を把持する際の制御フローを示すフローチャート。 実施例に係るストッパの概略構成を示した図である。 実施例に係る第2関節部が最も伸展したときの第2関節部付近の断面図である。 実施例に係る第2関節部が最も屈曲したときの第2関節部付近の断面図である。
本発明に係るハンド機構は、3本以上の指部を備えている。ここで、ハンド機構によって対象物を把持する際には、指部によって該対象物を挟み込むために該対象物において該指を接触させる部分である所定の把持箇所が該指部の接触が可能な状態で露出している必要がある。しかしながら、対象物を収納している容器の壁面や、複数の対象物が互いに接触した状態で並べられている場合の他の対象物のような、対象物を把持する際に障害物となる物が近接した状態で該対象物が設置されている状況下においては、該対象物における所定の把持箇所が指部の接触が可能な状態で露出していない場合もある。このような場合、対象物がそのままの状態では、該対象物をハンド機構によって把持するのが困難である。ただし、このような場合でも、対象物の姿勢または位置を変更することで該対象物と障害物との間隔を大きくすれば、該対象物における所定の把持箇所を露出させることができる。そして、このようにして対象物における所定の把持箇所を露出させた状態で、該把持箇所に指部を接触させて該対象物を該指部によって挟み込めば、ハンド機構によって対象物を把持することができる。
そこで、本発明に係るハンド機構では、対象物を把持する際に、3本以上の指部のうちの少なくとも1本の指部が、該対象物に接触した上で該対象物の姿勢または位置を変更する状態変更用指部として機能する。対象物における所定の把持箇所が指部の接触が可能な状態で露出していない場合であっても、状態変更用指部を対象物に接触させることは可能である。さらに、状態変更用指部を対象物に接触させれば、該状態用指部によって対象物の姿勢または位置を変更することができる。そして、対象物と障害物との間隔が大きくなるように該対象物の姿勢または位置を変更することで、上記のとおり、該対象物における所定の把持箇所を露出させることができる。
また、本発明に係るハンド機構では、対象物を把持する際に、状態変更用指部として機能している指部以外の指部のうちの少なくとも2本の指部が、該状態変更用指部によって姿勢または位置が変更された状態の対象物を把持する把持用指部として機能する。つまり、対象物を把持する際に、状態変更用指部によって対象物の姿勢または位置が変更されることで露出した該対象物における所定の把持箇所に把持用指部が接触する。そして、把持用指部によって対象物が把持される。
ハンド機構が、上記のような状態変更用指部と把持用指部とを備えることで、対象物の姿勢およびその周囲状況に関わらず、該対象物を該ハンド機構によって把持することが可能となる。
<実施例>
以下、本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
ここでは、本発明に係るハンド機構および把持システムをロボットアームに適用した場合について説明する。図1は、本実施例に係るロボットアームの概略構成を示す図である。ロボットアーム1は、ハンド機構2、アーム機構3、および台座部4を備えている。アーム機構3の一端にハンド機構2が取り付けられている。また、アーム機構3の他端が台座部4に取り付けられている。ハンド機構2は、アーム機構3に接続されたベース部20と、該ベース部20に設けられた4本の指部21とを備えている。なお、ハンド機構2の詳細な構成については後述する。
<アーム機構>
アーム機構3は、第1アームリンク部31、第2アームリンク部32、第3アームリンク部33、第4アームリンク部34、第5アームリンク部35、および接続部材36を備えている。そして、ハンド機構2のベース部20が、アーム機構3の第1アームリンク部31の一端側に形成された第1関節部30aに接続されている。第1関節部30aには、第1アームリンク部31に対してハンド機構2を該第1アームリンク部31の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。第1アームリンク部31の他端側は、第2関節部30bで第2アームリンク部32の一端側に接続されている。第1アームリンク部31と第2アームリンク部32とはその中心軸が垂直に交わるように接続されている。そして、第2関節部30bには、第2アームリンク部32に対して、第1アームリンク部31を、その他端側を中心に該第2アームリンク部32の軸周りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第2アームリンク部32の他端側は、第3関節部30cで第3アームリンク部33の一端側に接続されている。第3関節部30cには、第3アームリンク部33に対して第2アームリンク部32を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。
同じように、第3アームリンク部33の他端側は、第4関節部30dで第4アームリンク部34の一端側に接続されている。また、第4アームリンク部34の他端側は、第5関節部30eで第5アームリンク部35に接続されている。そして、第4関節部30dには、第4アームリンク部34に対して第3アームリンク部33を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。また、第5関節部30eには、第5アームリンク部35に対して第4アームリンク部34を相対的に回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。さらに、第5アームリンク部35は、台座部4から垂直に配置された接続部材36に第6関節部30fで接続されている。第5アームリンク部35と接続部材36とは、それぞれの中心軸が同軸となるように接続されている。そして、第6関節部30fには、第5アームリンク部35を、該第5アームリンク部35および接続部材36の軸回りに回転させるためのモータ(図示略)が設けられている。アーム機構3をこのような構成とすることで、例えば、該アーム機構3を6自由度の自由度を有する機構とすることができる。
<ハンド機構>
次に、ハンド機構2の構成について図2から図10に基づいて説明する。図2はハンド機構2の斜視図である。図3はハンド機構2の上面図である。なお、図3において、矢印は、各指部21の回転可動範囲を示している。図2および図3に示すように、ハンド機構2においては、ベース部20に4本の指部21が、ハンド機構2の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸を中心とした円周上に、等角度間隔(すなわち90deg間隔)に配置されている。また、4本の指部21は全て同一の構造を有し且つ同一の長さである。但し、各指部21の動作は、それぞれ独立して制御される。
図4から図10は、ハンド機構2の指部21の構成およびその駆動機構について説明するための図である。図4は指部21の側面図である。なお、図4では、ベース部20が透過された状態で記載されており、ベース部20の内部に位置する指部21の一部の内部構造をも示している。また、図5は、指部21の先端部側を図4の矢印Aの方向から見た図である。なお、図4および図5では、後述する指部21の第2指リンク部212の一部が透過された状態で記載されており、該第2指リンク部212の内部構造をも示されている。
図2および図4に示すとおり、各指部21は、第1指リンク部211、第2指リンク部212、および基端部213を有している。そして、指部21の基端部213がベース部20に接続されている。ここで、基端部213は、図3において矢印で示すように、ベース部20に対して指部21の長手方向(図3において紙面に垂直な方向)の軸回りに回転可能に接続されている。また、指部21において、基端部213に第2指リンク部212の一端が接続されている。そして、この第2指リンク部212と基端部213との接続部に第2関節部23が形成されている。
ここで、図6に基づいて基端部213の駆動機構および第2関節部23の駆動機構について説明する。図6は、ベース部20における指部21の接続部近傍部分の内部構造、および、指部21における基端部213および第2関節部23の内部構造を示す図である。この図6に示すように、ベース部20の内部には歯車65、歯車66、第2モータ52、および第3モータ53が設けられている。歯車65は、指部21全体を回転させるための歯車であり、基端部213の回転軸に接続されている。歯車66は第3モータ53の回転軸に接続されている。そして、歯車65と歯車66とが噛み合っている。このような構成により、第3モータ53が回転すると、その回転力が二つの歯車65、66を介して基端部213の回転軸に伝達される。その結果、基端部213が回転駆動され、それに伴って、図3において矢印で示す範囲で指部21全体が回転駆動される。
また、第2関節部23の内部には、ウォームホイール63と、該ウォームホイール63に噛み合ったウォーム64が設けられている。そして、第2関節部23における第2指リンク部212の回転軸にウォームホイール63が接続されている。また、ベース部20の内部に設けられた第2モータ52の回転軸にウォーム64が接続されている。このような構成により、第2モータ52が回転駆動すると、その回転力がウォーム64およびウォームホイール63によって第2指リンク部212の回転軸に伝達される。その結果、第2指リンク部212が、基端部213に対して相対的に回転駆動される。ここで、図7は、第2モータ52の駆動力により実現される、指部21における第2関節部23の可動範囲を示す図である。この図7に示すように、第2関節部23は屈曲および伸展可能に形成されている。なお、第2モータ52による駆動力と第3モータ53による駆動力とは、それぞれ独立してその作動対象に伝わるように構成されている。
また、図4および図5に示すように、指部21においては、第2指リンク部212の他端に第1指リンク部211の一端が接続されている。そして、この第1指リンク部211と第2指リンク部212との接続部に第1関節部22が形成されている。ここで、図8に基づいて第1関節部22の駆動機構について説明する。図8は、指部21における第1関節部22および第2指リンク部212の内部構造を示す図である。第1関節部22の内部には、互いに噛み合った二つの傘歯車61、62が設けられている。そして、第1関節部22における第1指リンク部211の回転軸に一方の傘歯車61が接続されている。また、第2指リンク部212の内部に設けられた第1モータ51の回転軸に他方の傘歯車62が接続されている。このような構成により、第1モータ51が回転駆動すると、その回転力が二つの傘歯車61、62によって第1指リンク部211の回転軸に伝達される。その結果、第1指リンク部211が、第2指リンク部212に対して相対的に回転駆動される。ここで、図9は、第1モータ51の駆動力により実現される、指部21における第1関節部22の可動範囲を示す図である。この図9に示すように、第1関節部22は屈曲および伸展可能に形成されている。
また、図2および図4に示すように、本実施例では、指部21において、第1関節部22よりも先端部側の第1指リンク部211よりも、該第1関節部22よりベース部20側(基端部213側)の第2指リンク部212の方が長くなっている。
また、図2、図4、図5、および図10に示すように、本実施例では、指部21の第1指リンク部211の先端側に感圧センサ70が設けられている。感圧センサ70は、第1指リンク部211の先端部に作用する外力(圧力)を検出するセンサである。また、図4に示すように、感圧センサ70は、第1指リンク部211における、第1関節部22の屈曲方向側の壁面(以下、「屈曲側壁面」と称する場合もある。)215および伸展方向側の壁面(以下、「伸展側壁面」と称する場合もある。)216の両面に設けられている。ここで、本実施例では、第1指リンク部211の先端側における屈曲側壁面215は曲面状に形成されている。そこで、図10に示すように、第1指リンク部211の先端側における屈曲側壁面215には、複数の感圧センサ70をその曲面形状に沿って並べて設置してもよい。なお、感圧センサ70としては、圧電式やひずみゲージ式、静電容量式等、周知のどのような方式のセンサを用いてもよい。また、本実施例においては、感圧センサ70が、本発明に係る「接触圧検知手段」に相当する。
<台座部>
次に、台座部4に内蔵された、アーム制御装置42およびハンド制御装置43の構成について図11に基づいて説明する。アーム制御装置42はロボットアーム1のアーム機構3を制御するための制御装置である。ハンド制御装置43はロボットアーム1のハンド機構2を制御するための制御装置である。図11は、アーム制御装置42およびハンド制御装置43に含まれる各機能部を示すブロック図である。
アーム制御装置42は、アーム機構3の各関節部に設けられたモータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、アーム制御装置42は、演算処理装置及びメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、アーム制御装置42は、機能部として、アーム制御部420およびモータ状態量取得部421を有している。これらの機能部は、アーム制御装置42に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
アーム制御部420は、ハンド制御装置43が有する機能部である後述の対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータを制御する。そして、アーム制御部420は、各モータを制御することでアーム機構3を動かし、それによって、ハンド機構2を、対象物の把持のために適した所定の把持可能位置に移動させる。また、アーム機構3の各関節部30a、30b、30c、30d、30e、30fに設けられたモータには、それぞれの回転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータのエンコーダによって検出された各モータの状態量が、アーム制御装置42のモータ状態量取得部421に入力される。そして、アーム制御部420は、モータ状態量取得部421に入力された各モータの状態量に基づいて、例えば、ハンド機構2が所定の把持可能位置に移動するように各モータをサーボ制御する。
また、ハンド制御装置43は、ハンド機構2に設けられた各モータを駆動するための駆動信号を生成する複数のドライバを含み、各ドライバからの駆動信号が対応する各モータに供給されるように構成される。また、ハンド制御装置43は、演算処理装置及びメモリを有するコンピュータを含んでいる。そして、ハンド制御装置43は、機能部として、対象物情報取得部430、ハンド制御部431、モータ状態量取得部432、センサ情報取得部433を有している。これらの機能部は、ハンド制御装置43に含まれるコンピュータにおいて所定の制御プログラムが実行されることで形成される。
対象物情報取得部430は、ハンド機構2よって把持すべき対象物に関する情報である対象物情報を取得する。ここで、対象物情報には、対象物の形状、寸法、およびその位置に関する情報、並びに、対象物周囲の環境情報(対象物の周囲に存在する該対象物以外の物に関する情報であり、例えば、対象物が収容されている容器の形状や当該容器における対象物の並びに関する情報)等が含まれる。この対象物情報取得部430は、ユーザーによって入力された対象物情報を取得してもよい。また、対象物を含む画像を撮像する視覚センサが設けられている場合、対象物情報取得部430は、該視覚センサによって撮像された画像から対象物情報を取得してもよい。
また、ハンド制御部431は、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいて各ドライバから駆動信号を供給することで、ハンド機構2の各指部21を駆動させる各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。例えば、ハンド制御部431は、アーム制御部420によってアーム機構3が制御されることで所定の把持可能位置に移動されたハンド機構2によって対象物を把持するために、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53を制御する。また、ハンド機構2の各第1モータ51、各第2モータ52、および各第3モータ53には、それぞれの回転状態に関する状態量(モータの回転軸の回転位置や回転速度等)を検出するエンコーダ(図示略)が設けられている。そして、各モータ51、52、53のエンコーダによって検出された各モータ51、52、53の状態量が、ハンド制御装置43のモータ状態量取得部432に入力される。そして、ハンド制御部431は、モータ状態
量取得部432に入力された各モータ51、52、53の状態量に基づいて、例えば、複数の指部21によって対象物を把持するように、各指部21における各モータ51、52、53をサーボ制御する。
さらに、ハンド制御装置43はセンサ情報取得部433を有している。センサ情報取得部433には、ハンド機構2の各指部21の第1指リンク部211に設けられた感圧センサ70の検出値が入力される。そして、ハンド制御部431は、センサ情報取得部433によって取得された各感圧センサ70の検出値に基づいて、各指部21の対象物への接触を検知でき、その検知信号に基づいて各指部21における各モータ51、52、53を制御することもできる。
<指部の機能>
次に、ハンド機構2によって対象物を把持する際の各指部21の機能について説明する。ここで、図12は、ハンド機構2によって把持する対象物10の形状の一例を示す図である。また、図13は、複数の対象物10(10´)が並べられて配置された状態を示す図である。図12および図13に示すように、対象物10は、6つの面(S1~S6)を有する直方体である。ただし、図12に示す対象物10の形状はあくまでも一例であって、ハンド機構2によって把持する対象物の形状は直方体に限られるものではない。
ここで、ハンド機構2によって対象物10を把持する際には、該対象物10の6つの面のうち少なくとも2つの面を所定の把持面(所定の把持箇所に相当)とし、該所定の把持面それぞれにハンド機構2のいずれかの指部21を接触させて該指部21によって該対象物10を挟み込む必要がある。そして、以下においては、対象物10の6つの面のうち最も面積の大きい2つの面S5、S6を所定の把持面として該対象物10を把持する場合について説明する。
対象物10における面S5、S6を所定の把持面として該対象物10をハンド機構2によって把持しようとした場合、これらの面S5、S6の両方が、ハンド機構2のいずれかの指部21が接触可能な状態で露出している必要がある。しかしながら、図13に示すように、順次ハンド機構2による把持の対象となる複数の対象物10(10´)が互いに接触した状態で並べられて配置された状態では、対象物10の所定の把持面が、隣接する対象物10´と接触した状態に置かれる場合がある。図13の場合、対象物10における2つの所定の把持面S5、S6のうちの一方の把持面S6が、隣接する対象物10´と接触した状態となっている。このような場合、対象物10の把持面S6が露出していない状態となる。そのため、対象物10が図13に示す状態のままでは、ハンド機構2の指部21を該対象物10の把持面S6に接触させることができないため、該対象物10を該ハンド機構2によって把持することができない。
そこで、本実施例では、上記のような状況下にある対象物10をハンド機構2によって把持する場合、先ず、該ハンド機構2における4本の指部21のうち状態変更用指部として機能する1つの指部によって対象物10の姿勢を変更する。そして、その後で、該ハンド機構2における4本の指部21のうち、状態変更用指部として機能する指部以外の3本の指部であって把持用指部として機能する指部によって対象物10を把持する。
以下、本実施例において、図13に示した状態に置かれた対象物10をハンド機構2によって把持する際の手順の詳細について、図14から図17に基づいて説明する。なお、ここでは、ハンド機構2の各指部21を、それぞれ、第1指部21A、第2指部21B、第3指部21C、第4指部21Dと称する。そして、以下においては、状態変更用指部として機能する指部を第1指部21Aをとし、把持用指部として機能する指部を第2~4指部21B、21C、21Cとした場合について説明する。また、図14および図15は、
ハンド機構2の第1指部21Aによって対象物10の姿勢を変更する際の動作を示す図である。また、図16および図17は、ハンド機構2の第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21Dによって対象物10を把持した状態を示す図である。また、以下に説明するようなハンド機構2による対象物10の把持手順は、アーム制御装置42によってアーム機構3が制御されることでハンド機構2が所定の把持可能位置に移動した後で、ハンド制御装置43によって該ハンド機構2を制御することで実現される。
図13に示すように、対象物10が、一方の把持面S6を接触面として隣接する対象物10´に接触した状態に置かれている場合であっても、その上面S4は露出している。そのため、ハンド機構2の指部21を対象物10の上面S4に接触させることができる。そこで、本実施例では、図14に示すように、先ず、今回の対象物10の把持において状態変更用指部として機能する第1指部21Aの第1指リンク部211Aを対象物10の上面S4に接触させる。なお、第1指部21Aの第1指リンク部211Aの対象物10への接触は、該第1指リンク部211Aに設けられた感圧センサ70によって検知することができる。また、このときに、第1指部21Aを対象物10の上面S4に接触させた状態では、ハンド機構2における他の指部21B、21C、21Dは、対象物10には接触していない。
そして、次に、図15に示すように、第1指部21Aによって、その第1指リンク部211Aを対象物10の上面S4に接触させた状態で、該対象物10を手前に傾ける。すなわち、対象物10の把持面S6が、隣接する対象物10´から離間する方向に、該対象物10を傾ける。このように、状態変更用指部として機能する第1指部21Aによって対象物10の姿勢を変更することで、該対象物10と、隣接する対象物10´との間隔を大きくすることができる。これにより、対象物10における把持面S6を露出させることができる。その結果、対象物10における他方の把持面S5のみならず一方の把持面S6にも、ハンド機構2における第1指部21A以外の指部を接触させることが可能となる。なお、このようにして、対象物10における所定の把持面S5、S6の両方にハンド機構2の指部21を接触させることが可能なった該対象物10の状態を、以下においては「所定の把持可能状態」と称する。
そして、次に、図16および図17に示すように、第1指部21Aによって対象物10を傾けることで該対象物10の姿勢を所定の把持可能状態とした上で、今回の対象物10の把持において把持用指部として機能する第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21Dによって該対象物10を把持する。このとき、図16および図17においては、対象物10の姿勢が変更されることで露出した対象物10における一方の把持面S6に、第2指部21Bの第1指リンク部211Bおよび第4指部21Dの第1指リンク部211Dを接触させている。また、対象物10における他方の把持面S5に第3指部21Cの第1指リンク部211Cを接触させている。ただし、必ずしも、対象物10における一方の把持面S6に2本の指部を接触させる必要はない。つまり、対象物10における一方の把持面S6に1本の指部を接触させるとともに、該対象物10における他方の把持面S5に2本の指部を接触させた状態で、該対象物10を把持してもよい。なお、第2指部21Bの第1指リンク部211B、第3指部21Cの第1指リンク部211C、および第4指部21Dの第1指リンク部211Dそれぞれの対象物10への接触は、各第1指リンク部211B、211C、211Dに設けられた感圧センサ70によって検知することができる。
以上説明したように、本実施例に係るハンド機構2によれば、対象物10が他の対象物10´と接触した状態で配置されているために該対象物10の所定の把持面が露出しておらず、そのままの状態では該対象物10の所定の把持面に該ハンド機構2の指部21を接触させることができない場合であっても、4本の指部21のうちの1本の指部(上述の例
では第1指部21A)を状態変更用指部として機能させることで、該対象物10の姿勢を所定の把持可能状態に変更することができる。そして、状態変更用指部として機能する指部によって対象物10の姿勢を所定の把持可能状態に変更することで、他の対象物10´に接触していた該対象物10の所定の把持面を露出させることができる。その結果、対象物10の所定の把持面に、ハンド機構2における、状態変更用指部として機能する指部以外の指部であって把持用指部として機能する指部(上述の例では、第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21D)を接触させることが可能となる。そのため、ハンド機構2において把持用指部として機能する3本の指部によって対象物10を挟み込むことが出来るようになり、以て該対象物10を把持することが可能となる。
さらに、本実施例に係るハンド機構2は4本の指部21を備えており、そのうち状態変更用指部として機能している1本の指部によって対象物10の姿勢が変更されている状態においても、他の3本の指部を把持用指部として機能させて対象物10を把持することができる。なお、本実施例に係るハンド機構2は必ずしも4本の指部21を備えている必要はない。つまり、ハンド機構2が少なくとも3本の指部21を備えていれば、状態変更用指部として機能する1本の指部以外の2本の指部を把持用指部として機能させることで対象物10を把持することができる。ただし、上記のように、ハンド機構2が4本の指部21を備えていれば、1本の指部21が状態変更用指部として機能している状態であっても、3本の指部21を把持用指部として機能させることができる。そして、図16および図17に示すように、3本の指部21によって対象物10を挟み込むことで、把持された状態の対象物10にモーメントが作用することを抑制することができる。つまり、3本の指部21を把持用指部として機能させることによって、対象物10をより安定した状態で把持することができる。
また、本実施例に係るハンド機構2では、4本の指部21が、ベース部20において周方向に等角度間隔で配置されている。そして、4本の指部21のいずれもが同一構造であり、さらに、その長さも同一である。そのため、4本の指部21のいずれも同様の動作が可能であり、且つ、対象物10に対して同様の動作を行った場合における該対象物10に対する作用も同一である。したがって、ハンド機構2においては、4本の指部21のいずれもが、状態変更用指部としても把持用指部としても機能することが可能である。つまり、上述の例では第1指部21Aが状態変更用指部として機能したが、第2指部21B、第3指部21C、および第4指部21Dのいずれか1本を状態変更用指部として機能させ、第1指部21Aを含む他の指部を把持用指部として機能させることもできる。そのため、状態変更用指部によって対象物10の姿勢を所定の把持可能状態に変更した上でで、把持用指部によって該対象物10を把持する場合に、該対象物10に対するハンド機構2の位置や姿勢に関し制約を受けることを可及的に抑制することができる。
また、本実施例に係るハンド機構2によれば、一つの該ハンド機構2によって、対象物10の姿勢を所定の把持可能状態に変更しつつ該対象物10を把持することができる。したがって、本実施例とは異なり、対象物を把持するハンド機構とは別個の装置を用いて該対象物の姿勢を所定の把持可能状態に変更し、その後で該ハンド機構によって該対象物を把持するような場合に比べて、タクトタイムを短縮することができる。
なお、ハンド機構2における4本の指部21のうち、どの指部を状態変更用指部として機能させ、どの指部を把持用指部として機能させるかについては、ユーザーが適宜選択してもよく、また、対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいてハンド制御部431が選択してもよい。
また、本実施例に係るハンド機構2においては、5本以上の指部21を有する構成を採用してもよい。このような場合でも、5本以上の指部21をベース部20において周方向
に等角度間隔で配置するとともに、いずれの指部21も同一構造としてもよい。そして、5本以上の指部21のいずれもが、状態変更用指部としても把持用指部としても機能することが可能な構成としてもよい。
また、本実施例においては、状態変更用指部によって対象物10の姿勢を所定の把持可能状態に変更する際にも、把持用指部によって対象物10を把持する際にも、各指部21の先端部の該対象物10への接触を、各指部21の第1指リンク部211に設けられた感圧センサ70によって検知する必要がある。そのためには、感圧センサ70が対象物10に確実に接触する必要がある。ここで、ハンド機構2においては、上述したとおり、各指部21が、該指部21の軸回りに回転可能にベース部20に取り付けられている。また、各指部21には二箇所の関節部22、23が形成されている。さらに、二箇所の関節部22、23はいずれも屈曲および伸展可能に形成されている。指部21がこのように構成されることで、該指部21全体としてその動作の自由度が比較的高く且つその可動範囲も比較的大きくなっている。そのため、指部21の先端部を対象物10に接触させる際に、その接触角度(接触方向)を適宜調整することができる。したがって、指部21の第1指リンク部211に設けられた感圧センサ70をより確実に対象物10に接触させることができる。
なお、指部21に形成される関節部は必ずしも二箇所である必要はなく、一箇所であってもよい。しかしながら、指部21において関節部を二箇所に設けることで、関節部が一箇所のみの場合に比べて、該指部21全体として、その動作の自由度をより高くでき、且つ、その可動範囲をより大きくすることができる。また、指部21において関節部を三箇所以上に設けてもよい。
さらに、本実施例に係るハンド機構2では、各指部21の第1指リンク部211における屈曲側壁面215および伸展側壁面216の両面に感圧センサ70が設けられている。このような構成により、第1指リンク部211における屈曲側壁面215が対象物10に接触した場合でも、第1指リンク部211における伸展側壁面216が対象物10に接触した場合でも、その接触を感圧センサ70によって検知することができる。したがって、指部21の第1指リンク部211における屈曲側壁面215および伸展側壁面216のどちらを対象物10に接触させた状態でも、該指部21によって、該対象物10の姿勢を変更させたり、該対象物10を把持したりすることができる。
また、上述したように、本実施例に係るハンド機構2では、各指部21において、第1指リンク部211よりも第2指リンク部212の方が長くなっている。このような構成によれば、図16および図17に示すように、対象物10の姿勢を変更させることで形成された、該対象物10と、隣接する対象物10´との間の空間(隙間)に、把持用指部の先端部を入れ込んでから該対象物10を該把持用指部によって把持しようとした場合に、把持用指部として機能する指部の第1指リンク部211を該空間に入れ込むことがより容易となる。また、ハンド機構2における3本の指部21によって対象物10を挟み込んだ場合に、第2指リンク部212よりも第1指リンク部211の方が長くなっている構成に比べて、対象物10に対し各指部21による押圧力をより安定的に作用させることができる。そのため、ハンド機構2によって対象物10をより安定的に把持することができる。
なお、上記においては、対象物10が他の対象物10´と接触した状態で配置されているために該対象物10の所定の把持面が露出していない場合を例に挙げて説明した。しかしながら、対象物10の所定の把持面にハンド機構2の指部21を接触させようとした場合に障害物となり得る物は他の対象物10´に限られない。例えば、対象物10を収納する容器の壁面に接触した状態で該対象物10が配置されているために該対象物10の所定の把持面が露出していない場合、該容器の壁面が障害物となる。そして、このような場合
であっても、ハンド機構2によって対象物10を把持する際に、上記と同様の把持手順を適用することで、該対象物10を把持することができる。
<対象物の状態変更の他の例>
ここで、本実施例に係るハンド機構2を用いて対象物を把持する際に該対象物の状態を所定の把持可能状態とする場合における該ハンド機構2の動作は図14および図15に示すような動作に限られるものではない。以下、対象物の状態を所定の把持可能状態とする場合におけるハンド機構2の動作の他の例について図18から図21に基づいて説明する。図18および図19は、ハンド機構2の動作の第1の他の例を示す図である。図20および図21は、ハンド機構2の動作の第2の他の例を示す図である。
図18では、直方体の対象物11が、他の対象物11´と互いに接触した状態で並べられて配置されている。そして、対象物11では、他の対象物11´と接触している面S5と、該面S5の反対側の面S6が、所定の把持面として設定されている。つまり、対象物11の一方の把持面S5が露出していない状態となっている。そのため、図18に示す状態のままでは、対象物11の一方の把持面S5にハンド機構2の指部21を接触させることができない。
この図18に示すような場合においても、ハンド機構2によって対象物11を把持するためには、先ず対象物11の状態を所定の把持可能状態とする必要がある。そこで、この場合でも、ハンド機構2の4本の指部21のうち第1指部21Aを状態変更用指部として対象物11の姿勢を変更する。なお、図18および図19においては、第1指部21A以外のハンド機構2の図示を省略している。
そして、図18では、第1指部21Aの第1指リンク部211Aを、対象物11の上面S4における他方の把持面S6側の端部近傍に接触させる。そして、そのまま対象物11の上面S4を第1指部21Aによって押圧することで、該対象物11を白抜き矢印で示す方向に旋回させる。そうすることで、図19に示すように、対象物11の一方の把持面S5側が持ち上がって該対象物11が傾いた状態となる。これにより、対象物11における他方の把持面S6のみならず一方の把持面S5にも、ハンド機構2における把持用指部として機能する指部が接触可能となる。つまり、対象物11の状態が所定の把持可能状態となる。なお、図18および図19に示すように対象物11の姿勢を変更する場合においても、ハンド機構2の4本の指部21のうち第1指部21A以外の指部を状態変更用指部として用いることもできる。
また、図20では、直方体の対象物12が、他の対象物12´と互いに接触した状態で並んで配置されている。そして、対象物12では、他の対象物12´と接触している面S5と、該面S5の反対側の面S6が、所定の把持面として設定されている。つまり、図20に示す状態のままでは、対象物12の一方の把持面S5にハンド機構2の指部21を接触させることができない。
そこで、この場合は、ハンド機構2の4本の指部21のうち第1指部21Aを状態変更用指部として対象物12の位置を変更する。なお、図20および図21においては、第1指部21A以外のハンド機構2の図示を省略している。
そして、図20では、第1指部21Aの第1指リンク部211Aを、対象物12の他方の把持面S6における上方部分に接触させる。そして、そのまま、第1指部21Aによって対象物12の他方の把持面S6を押圧することで該対象物12を対象物12´に押し当てつつ、該第1指部21Aによって該対象物12の位置を白抜き矢印で示す方向にずらす。そうすることで、図21に示すように、対象物12の位置が上方に移動し、その結果、
該対象物12が、対象物12´の上面S4の高さよりも上方に突出した状態となる。つまり、対象物12の一方の把持面S5の上方部分が露出した状態となる。これにより、対象物12における他方の把持面S6のみならず一方の把持面S5にも、ハンド機構2における把持用指部として機能する指部が接触可能となる。つまり、対象物12の状態が所定の把持可能状態となる。なお、図20および図21に示すような場合においても、ハンド機構2の4本の指部21のうち第1指部21A以外の指部を状態変更用指部として用いることもできる。
上記の図18~21にも示すとおり、本実施例に係るハンド機構2によれば、4本の指部21が、その動作の自由度が比較的高く且つその可動範囲も比較的大きくなるように構成されているため、状態変更用指部として機能する指部を用いた多様な動作によって対象物の状態を所定の把持可能状態に変更することができる。さらに、それぞれの動作により所定の把持可能状態となった対象物を、把持用指部として機能する指部を用いて把持することができる。
<制御フロー>
次に、ハンド機構2によって対象物を把持する際の制御フローついて図22に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御フローは、アーム制御装置42及びハンド制御装置43において所定の制御プログラムが実行されることで実現される。本フローでは、先ずS101において、今回の把持対象となる対象物についての対象物情報が対象物情報取得部430によって取得される。
次に、S102において、ハンド機構2における4本の指部21のうち状態変更用指部として選択した指部を対象物に接触させる。このとき、S101で対象物情報取得部430によって取得された対象物情報に基づいて、現状の対象物において指部を接触させることが可能な壁面を選択し、該選択された対象物の壁面に状態変更用指部を接触させる。次に、S103において、対象物に接触させた状態変更用指部によって対象物の姿勢および/または位置を変更することで、該対象物の状態を所定の把持可能状態に変更させる。次に、S104において、S103の処理が実行されることで所定の把持可能状態となった対象物を、ハンド機構2における4本の指部21のうち状態変更用指部以外の指部であって把持用指部として選択した指部によって把持する。このとき、対象物における所定の把持面にハンド機構2の把持用指部を接触させた上で、該把持用指部によって該対象物を把持する。
上記制御フローにおける各ステップがアーム制御装置42及びハンド制御装置43よって実行されることで、対象物の姿勢およびその周囲状況に関わらず、該対象物をハンド機構2によって把持することが可能となる。
なお、本実施例に係るハンド機構2によれば、全ての所定の把持面が該ハンド機構2の指部21による接触可能に露出した状態で対象物が配置されている場合、当然のことながら、該対象物の状態を変更することなく、指部21を所定の把持面に接触させて該対象物を把持することができる。また、この場合は、4本の指部21全てを把持用指部として、該4本の指部21で対象物を挟み込んで該対象物を把持することもできる。
<ハンド機構の変形例>
上記のように、第2関節部23の内部には、ねじ機構として、ウォームホイール63と、該ウォームホイール63に噛み合ったウォーム64が設けられている。そして、第2関節部23における第2指リンク部212の回転軸にウォームホイール63が接続されている。また、ベース部20の内部に設けられた第2モータ52の回転軸にウォーム64が接続されている。このような構成により、第2モータ52が回転駆動すると、その回転力が
ウォーム64およびウォームホイール63によって第2指リンク部212の回転軸に伝達される。その結果、第2指リンク部212が、基端部213に対して相対的に回転駆動される。
第2モータ52の駆動力により図7に示した可動範囲内で第2関節部23が屈曲および伸展するときの可動範囲の両端位置において、第2指リンク部212の回転を物理的に制限するためのストッパを設けている。図23は、ストッパ230の概略構成を示した図である。ストッパ230は、基端部213に設けられる第1ストッパ231と、第2指リンク部212に設けられる第2ストッパ232と、基端部213に設けられる第3ストッパ233と、を含んで構成されている。
第1ストッパ231は、基端部213においてウォームホイール63の外側を覆う外周面631であって、第2指リンク部212の回転軸を中心として形成される外周面631上に、該外周面631から突出するように設けられている。この外周面631の中心軸は、ウォームホイール63の中心軸と一致している。また、第2ストッパ232は、第2指リンク部212の側面であって第2関節部23が伸展する際の進行方向を向く面に設けられている。さらに、第2ストッパ232は、第2関節部23の伸展時に基端部213の外周面631から離間しつつ外周面631に沿って回転する箇所に設けられている。第2ストッパ232と外周面631との距離は、第1ストッパ231の外周面631からの突出量よりも小さい。第2ストッパ232は、第2指リンク部212にボルト234を用いて固定されている。なお、第1ストッパ231は、基端部213の外周面631に溶接またはボルトによって固定してもよく、または、外周面631に第1ストッパ231を形成してもよい。
図24は、第2関節部23が最も伸展したときの第2関節部23付近の断面図である。第2ストッパ232と外周面631との距離が、第1ストッパ231の外周面631からの突出量よりも小さいために、第2関節部23が最も伸展したときに、第2ストッパ232の第1当接部2321が第1ストッパ231に当接する。この第1当接部2321は、第2指リンク部212の軸方向の基端部213側における第2ストッパ232の端部に形成される面であって第2指リンク部212の軸方向と直交する面である。この第1当接部2321の形状は、第1ストッパ231の形状に合わせて形成され、第2関節部23が最も伸展したときに、第1当接部2321に係る平面と第1ストッパ231に係る平面とが平行になって当接するように形成される。このように、第2関節部23がこれ以上伸展しないように、第1ストッパ231が物理的な制限を加えている。第2ストッパ232が第1ストッパ231に当接した状態で、ボルト234を外すことにより、第2ストッパ232は、ボルト234の軸方向に移動可能である。
一方、図25は、第2関節部23が最も屈曲したときの第2関節部23付近の断面図である。第2関節部23が最も屈曲したときに、第2ストッパ232の第1当接部2321とは異なる第2当接部2322が、基端部213の外面632に当接する。この外面632は、ベース部20から突出する基端部213の頂面であって、ベース部20の頂面と平行になるように形成されており、外周面631の接線上に形成されている。なお、第2ストッパ232が当接する外面632を第3ストッパ233とする。第2関節部23が伸展している場合には、第2ストッパ232と外周面631との距離が一定に維持されるが、第2関節部23が屈曲する場合には、屈曲する角度が大きくなるほど、第2ストッパ232と外面632との距離が短くなる。そして、第2関節部23が最も屈曲したときに、第2ストッパ232の第2当接部2322が第3ストッパ233に当接する。第2当接部2322は、第2指リンク部212の中心軸側を向くように形成される面であって、第2指リンク部212の軸方向に対して傾斜する面である。この第2当接部2322の形状は、第3ストッパ233の形状に合わせて形成され、第2関節部23が最も屈曲したときに、
第2当接部2322に係る平面と第3ストッパ233に係る平面とが平行になって当接するように形成される。このように、第2関節部23がこれ以上屈曲しないように、第3ストッパ233が物理的な制限を加えている。第2ストッパ232が第3ストッパ233に当接した状態で、ボルト234を外すことにより、第2ストッパ232は、ボルト234の軸方向に移動可能である。
このように、第2関節部23が最も伸展したときに、第2ストッパ232が第1ストッパ231に当接し、第2関節部23が最も屈曲したときに、第2ストッパ232が第3ストッパ233に当接するように、ストッパ230が形成されている。これらストッパ230によって、第2関節部23の屈曲及び伸展の可動範囲を制限することができる。なお、ハンド機構2においては、通常、第2ストッパ232が第1ストッパ231及び第3ストッパ233に当接しないようにハンド制御装置43によって制御されている。ハンド制御装置43は、第2関節部23が屈曲も伸展もしていない状態の位置である基準位置を記憶しており、この基準位置からの第2指リンク部212の回転角度が、第2ストッパ232が第1ストッパ231及び第3ストッパ233に当接しない回転角度となるように、第2モータ52を制御している。
しかし、ハンド制御装置43の電源が切られるなどによって第2指リンク部212の基準位置がメモリから消去されたり、ハンド機構2の使用時間が長くなることによって実際の基準位置とメモリに記憶している基準位置とにずれが生じたりすることがある。このような場合には、第2ストッパ232が第1ストッパ231または第3ストッパ233に当接することがある。第2ストッパ232が第1ストッパ231または第3ストッパ233に当接した状態でウォーム64に駆動力が供給されていると、ウォーム64とウォームホイール63との間の接触部分の荷重が大きくなることにより摩擦力が大きくなる。そのため、ウォーム64を逆方向に回転させることが困難となり、第2関節部23がロックされた状態となって第2関節部23の屈曲及び伸展が困難となり得る。
これに対して、本実施例に係る第2ストッパ232は、移動可能に構成されている。すなわち、第2ストッパ232を固定しているボルト234を外すことにより、第2ストッパ232が着脱可能(すなわち、移動可能)になる。第2関節部23がロックされた場合に第2ストッパ232を移動させることにより、第2ストッパ232が第1ストッパ231または第3ストッパ233に当接していない状態となる。これにより、ウォーム64とウォームホイール63との間の接触部分の荷重が低下して摩擦力が小さくなるため、ロックを解消する方向にウォーム64が回転可能となる。このようにして、第2関節部23のロックを解消することができる。このロックを解消した後に、ボルト234を用いて第2ストッパ232を第2指リンク部212に再度取り付ける。
なお、ストッパ230の形状は、上記形状に限らず、第2関節部23の屈曲側及び伸展側の夫々において、基端部213に対する第2指リンク部212の相対的な回転を物理的に制限する形状であればよい。また、本実施例では、1つの第2ストッパ232が、第2関節部23の屈曲側及び伸展側の夫々において、第2指リンク部212の回転を物理的に制限しているが、これに代えて、第2指リンク部212の回転を屈曲側と伸展側とで別々に制限するストッパを第2指リンク部212に2つ設け、夫々が移動可能に構成されていてもよい。すなわち、第1ストッパ231と、第3ストッパ233との夫々に異なるストッパが当接してもよい。また、本実施例では、第2ストッパ232が移動可能に構成されているが、これに代えて、第1ストッパ231及び第3ストッパ233が移動可能に構成されていてもよい。また、全てのストッパ230が移動可能に構成されていてもよい。また、上記説明では、屈曲側及び伸展側の夫々において、第2指リンク部212の回転を物理的に制限しているが、屈曲側または伸展側の一方のみにおいて第2指リンク部212の回転を物理的に制限する構成であってもよい。すなわち、第1ストッパ231または第3
ストッパ233の一方を省略してもよい。
また、本実施例では、第2ストッパ232を固定しているボルト234を外すことにより、第2ストッパ232が移動可能になるが、第2ストッパ232を移動可能にする構造はこれに限らない。例えば、第2ストッパ232が回転したり、進退したりすることにより、第2ストッパ232が移動してもよい。また、第2ストッパ232を固定するのはボルト234に限らず、他の公知の固定手段を用いることができる。
なお、上記のストッパ230は、対象物を把持する際に、対象物の姿勢および/または位置を変更しない場合のハンド機構においても適用可能である。また、上記のストッパ230は第2関節部23に設けられているが、他の関節部においてウォーム及びウォームホイールを用いた回転が行われる場合には、その間接部にストッパを設けることもできる。また、ねじ機構としてウォームホイール63及びウォーム64を例に挙げて説明したが、セルフロックが可能なねじ機構であればウォームホイール63及びウォーム64以外にも適用可能である。
1・・・ロボットアーム、2・・・ハンド機構、20・・・ベース部、21・・・指部、22・・・第1関節部、23・・・第2関節部、211・・・第1指リンク部、212・・・第2指リンク部、213・・・基端部、3・・・アーム機構、30a・・・第1関節部、30b・・・第2関節部、30c・・・第3関節部、30d・・・第4関節部、30e・・・第5関節部、30f・・・第6関節部、31・・・第1アームリンク部、32・・・第2アームリンク部、33・・・第3アームリンク部、34・・・第4アームリンク部、35・・・第5アームリンク部、36・・・接続部材、4・・・台座部、42・・・アーム制御装置、420・・・アーム制御部、421・・・モータ状態量取得部、43・・・ハンド制御装置、430・・・対象物情報取得部、431・・・ハンド制御部、432・・・モータ状態量取得部、433・・・センサ情報取得部、51・・・第1モータ、52・・・第2モータ、53・・・第3モータ、61、62・・・傘歯車、63・・・ウォームホイール、64・・・ウォーム、65、66・・・歯車、70・・・感圧センサ

Claims (12)

  1. 3本以上の指部を備え、
    対象物を把持する際には、前記3本以上の指部のうちの少なくとも1本の指部が、該対象物に接触した上で該対象物の姿勢および/または位置を変更する状態変更用指部として機能するとともに、該状態変更用指部として機能する指部以外の指部のうちの少なくとも2本の指部が、該状態変更用指部によって姿勢および/または位置が変更された状態の該対象物を把持する把持用指部として機能し、
    前記状態変更用指部が、屈曲および伸展可能な関節部を有し、
    前記状態変更用指部における前記関節部より先端部側の第1指リンク部が、前記状態変更用指部における前記関節部よりベース部側の第2指リンク部に対して屈曲または伸展することにより、前記対象物の姿勢および/または位置を変更するように構成され、
    前記第1指リンク部は、前記第2指リンク部に対して屈曲する方向側の面及び伸展する方向側の面に、接触圧検知手段を備える、
    ハンド機構。
  2. 前記3本以上の指部のいずれもが、前記状態変更用指部としても前記把持用指部としても機能することが可能に構成された請求項1に記載のハンド機構。
  3. 記3本以上の指部が前記ベース部において周方向に等角度間隔で配置されており、且つ、前記3本以上の指部がいずれも同一構造である請求項2に記載のハンド機構。
  4. 前記3本以上の指部全ての長さが略同一である請求項3に記載のハンド機構。
  5. 前記指部を4本以上備え、
    前記対象物を把持する際には、前記状態変更用指部として機能する指部以外の指部のうちの少なくとも3本の指部が前記把持用指部として機能する請求項1から4のいずれか一項に記載のハンド機構。
  6. 前記指部が、該指部の軸回りに回転可能に設けられ、且つ、
    前記指部が、屈曲および伸展可能な関節部を有し、
    前記指部の先端部に接触圧検知手段が設けられている請求項1から5のいずれか一項に
    記載のハンド機構。
  7. 前記指部の先端部における、複数の壁面または周囲壁面に前記接触圧検知手段が設けられている請求項6に記載のハンド機構。
  8. 前記指部が、前記関節部を二箇所以上有している請求項6または7に記載のハンド機構。
  9. 前記指部が、該指部の軸回りに回転可能に設けられ、且つ、
    前記指部が、屈曲および伸展可能な関節部を有し、
    前記指部における前記関節部より先端部側の第1指リンク部よりも、前記指部における前記関節部より前記ベース部側の第2指リンク部の方が長い請求項1から5のいずれか一項に記載のハンド機構。
  10. 指部を有するハンド機構において、
    前記指部が、
    ねじ機構によって屈曲および伸展可能な関節部と、
    前記屈曲又は伸展可能な範囲を制限するストッパと、
    を有し、
    前記ストッパが着脱可能であり、
    前記ねじ機構が、ウォーム及びウォームホイールを含み、
    前記指部が、
    基端部と、
    前記関節部において前記基端部に接続され、前記関節部の屈曲及び伸展にしたがって前記ウォームホイールの軸回りに前記基端部に対して相対的に回転する指リンク部と、
    を有し、
    前記ストッパが、前記基端部に設けられる第1ストッパと、前記指リンク部に設けられる第2ストッパと、前記基端部に設けられる第3ストッパと、を含み、
    前記関節部が最も伸展したときに、前記第1ストッパと前記第2ストッパとが当接することにより、前記関節部が伸展可能な範囲を制限し、
    前記関節部が最も屈曲したときに、前記第3ストッパと前記第2ストッパとが当接することにより、前記関節部が屈曲可能な範囲を制限し、
    前記第2ストッパにおいて、前記第1ストッパに当接する箇所と、前記第3ストッパに当接する箇所とが異なる、
    ハンド機構。
  11. 請求項1からのいずれか一項に記載のハンド機構と、
    前記ハンド機構によって前記対象物を把持する際に該ハンド機構を制御する制御装置と、を備える把持システムであって、
    前記ハンド機構によって前記対象物を把持する際に、前記制御装置が、前記ハンド機構の前記3本以上の指部のうち前記状態変更用指部として選択した指部を前記対象物に接触させるとともに、該状態変更用指部として選択した指部によって前記対象物の姿勢および/または位置を変更することで前記対象物の状態を所定の把持可能状態とし、さらに、該所定の把持可能状態となった前記対象物を前記ハンド機構の前記3本以上の指部のうち前記把持用指部として選択した指部によって把持させる把持システム。
  12. 請求項1からのいずれか一項に記載のハンド機構を制御する制御装置に、
    前記ハンド機構の前記3本以上の指部のうち前記状態変更用指部として選択した指部を前記対象物に接触させるステップと、
    前記対象物に接触させた前記状態変更用指部によって前記対象物の姿勢および/または
    位置を変更することで前記対象物の状態を所定の把持可能状態とするステップと、
    前記所定の把持可能状態となった前記対象物を前記ハンド機構の前記3本以上の指部のうち前記把持用指部として選択した指部によって把持させるステップと、を実行させる把持プログラム。
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