JP7235618B2 - 吸着力推定方法、吸着力推定装置、および、吸着力推定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置に適用される技術に関する。

近年、ドローンと呼ばれる、プロペラ（回転翼）を有する無人飛行体を利用して、人が直接に検査することが難しい構造物（例えば、橋梁）等の検査を行わせることが試みられている。これにあたって、無人飛行体に磁力を利用した吸着装置を搭載しておき、これを構造物に吸着させることで無人飛行体を構造物に対して固定して、その詳細な検査を行わせることが考えられている。こうすれば、検査が行われる間、無人飛行体のプロペラを回転させ続けて揚力を維持する必要がないため、長時間に亘る検査も難なく行うことが可能となる。

ところで、橋梁等の構造物の多くは、鋼鉄材料で形成された基体部分の表面に、塗装が施されている。また、構造物の表面には、汚れが付着していたり、錆びが発生していたり、凹凸が存在していたりすることも多い。磁力を利用した吸着装置をこのような箇所に吸着させた場合、基体部分と磁石が十分に接近することができないために、十分な吸着力が発揮されない可能性がある。十分な吸着力が発揮されていない状態で、無人飛行体のプロペラが停止されてしまうと、最悪の場合、無人飛行体が墜落してしまう。

このような事態を回避するためには、吸着装置で発揮されている吸着力を推定する技術が必要となる。

これに関し、例えば特許文献１では、電磁石を利用した吸着装置（吊上電磁石）において、電磁石の吸着面に磁気感応素子を埋め込み、これで吸着面の磁束密度を検出して、下記の演算式を用いて、吸着力を算出することが提案されている。
Ｆ＝Ｂ^２Ｓ／（２μ×９．８） [ｋｇ]
ただし、この演算式において、「Ｂ」は吸着面の磁束密度であり、「Ｓ」は吸着面の有効当たり面積であり、「μ」は透磁率である。

また例えば特許文献２では、永久磁石とその磁力を打ち消す磁力を発生する電磁石とを組み合わせた吸着装置において、電磁石における電圧の時間変化に基づいて、吸着力を推定することが提案されている。

特開昭５６－３３３７９号公報 特開２０１７－１６８５６２号公報

特許文献１の技術は、電磁石の特性に基づく演算式で吸着力を算出するものである。したがって、当然のことながら、永久磁石を利用した吸着装置に特許文献１の技術を適用しても、実用に足る十分な精度で吸着力を推定することはできない。また、特許文献２の技術は、その適用範囲が、永久磁石とその磁力を打ち消す磁力を発生する電磁石とを組み合わせた吸着装置に限定されてしまう。このように、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用できる汎用性を有する吸着力の推定技術は、従来存在しなかった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用できる汎用性を有する吸着力の推定技術の提供を目的としている。

本発明は、上記の目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明は、永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定方法であって、
発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における前記永久磁石の磁束密度を取得する取得工程と、
前記対象状態における前記永久磁石の磁束密度と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得する差分算出工程と、
前記磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程と、
を備えることを特徴とする。

この構成は、永久磁石が強磁性体に吸着している状態と吸着していない状態とで、永久磁石の周囲に形成される磁束の流れが異なるという事実に着目して、磁束密度変化量に基づいて吸着力を推定するものである。したがって、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用することができる。特にここでは、対象状態の磁束密度を単独で用いて吸着力を推定するのではなく、対象状態と非吸着状態の各磁束密度との差分である磁束密度変化量を算出して、これを用いて吸着力を推定する。こうすることで、各磁束密度に共通して含まれる誤差成分を除去することが可能となり、吸着力の推定精度を高めることができる。

好ましくは、前記吸着力推定方法は、
前記吸着力の推定値に基づいて、前記対象状態における吸着状態の良否を判定する判定工程、
をさらに備えることを特徴とする。

この構成によると、対象状態における吸着状態の良否が判定されるので、吸着装置が吸着対象物に適切に吸着していない場合に、その事実をオペレータが容易に知得することができる。

好ましくは、前記吸着力推定方法は、
前記吸着力推定工程において、
前記磁束密度変化量と前記吸着力との関係に基づいて規定される推定式を用いて、前記吸着力の推定値を算出する、
ことを特徴とする。

この構成によると、推定式を用いて吸着力の推定値を算出するので、例えばテーブル方式で吸着力の推定値を特定する場合等と比べて、吸着力を簡易に推定することができる。

好ましくは、前記吸着力推定方法において、
前記推定式が、前記永久磁石の磁力方向の長さに基づいて算出される係数を有する一次関数である、
ことを特徴とする。

この構成によると、吸着力を、十分な精度を担保しつつ、特に簡易に推定することができる。

また別の態様に係る本発明は、永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定装置であって、
前記永久磁石の磁束密度を測定するセンサと、
前記センサが取得した測定値に基づいて、吸着力を推定する吸着力推定部と、
を備え、
前記吸着力推定部が、
発揮されている吸着力を推定するべき対象状態において前記センサが取得した測定値と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得し、該磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する、
ことを特徴とする。

この構成によると、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用することができるとともに、吸着力を精度よく推定することができる。

さらに別の態様に係る本発明は、永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定プログラムであって、
発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における前記永久磁石の磁束密度を取得する取得工程と、
前記対象状態における前記永久磁石の磁束密度と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得する差分算出工程と、
前記磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この構成によると、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用することができるとともに、吸着力を精度よく推定することができる。

本発明によると、永久磁石を利用した吸着装置に幅広く適用されて、該吸着装置で発揮される吸着力を推定することができる。

永久磁石の周囲に形成される磁束の流れを模式的に示す図。 実験１を説明するための図。 測定により得られた磁束密度変化量を、隙間を横軸とするグラフ上にプロットした図。 実験２を説明するための図。 測定により得られた吸着力を、隙間を横軸とするグラフ上にプロットした図。 実験から導出された、磁束密度変化量と吸着力との関係を示す図。 実験から導出された関係の近似直線を示す図。 各近似直線の傾きを、永久磁石の磁力方向の長さを横軸にとったグラフ上にプロットした図。 推定式を実験から導出された関係に重ねて示す図。 実施形態に係る吸着力推定装置が搭載された無人飛行体を模式的に示す図。 吸着力推定装置の機能構成を示すブロック図。 吸着力推定装置で実行される一連の処理の流れを示す図。 変形例に係る吸着力推定装置の機能構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

＜１．吸着力を推定する原理＞
実施形態に係る吸着力推定装置の具体的な構成を説明する前に、吸着力推定装置において吸着力を推定する原理について説明する。

図１は、永久磁石５の周囲に形成される磁束の流れを模式的に示す図であり、図１（ａ）には、永久磁石５が非吸着状態Ｑ０にあるときに周囲に形成される磁束の流れが、図１（ｂ）には、永久磁石５が完全吸着状態Ｐ０にあるときに周囲に形成される磁束の流れが、それぞれ示されている。ここで、「非吸着状態Ｑ０」とは、永久磁石５が強磁性体である吸着対象物９に吸着しておらず、その周囲に他の強磁性体も存在しない状態、つまりは、永久磁石５が強磁性体の影響を受けていない状態である。一方、「完全吸着状態Ｐ０」とは、永久磁石５が、強磁性体である吸着対象物９に密着しつつ吸着している状態である。

図１に示されるように、非吸着状態Ｑ０と完全吸着状態Ｐ０とでは、形成される磁束の流れが異なる。すなわち、非吸着状態Ｑ０では、磁束が拡散して磁束の流れが広範囲に拡がっているのに対し、完全吸着状態Ｐ０では、磁束が吸着対象物９に集まり、磁束の流れが狭い範囲に閉じて密になっている。

本件の発明者達は、この事実に着目し、永久磁石５の表面やその近傍の磁束密度（以下、単に「永久磁石５の磁束密度」という）から、発揮されている吸着力を推定することを考えた。ここで、発明者達は、発揮されている吸着力を推定するべき状態（対象状態）における永久磁石５の磁束密度を単独で用いて吸着力を推定するのではなく、対象状態における永久磁石５の磁束密度から、非吸着状態Ｑ０における永久磁石５の磁束密度を差し引いた差分値（すなわち、対象状態と非吸着状態Ｑ０との間での磁束密度の変化量）を用いて吸着力を推定することとした。このようにした理由は後に明らかになる。

磁束密度の変化量を用いて吸着力を推定するためには、磁束密度の変化量と吸着力との関係を知る必要がある。このために、発明者達は、以下に説明する実験および考察を行った。

（１）実験１
まず、発明者達は、互いに異なる複数の吸着状態Ｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を、サンプル吸着状態として規定した。具体的には、図２（ａ）に示されるように、永久磁石５とその磁力方向の一方側に配置された吸着対象物９との間に、隙間が設けられない状態（すなわち、完全吸着状態）Ｐ０と、両者の間に互いに異なる寸法の隙間Ｇｉ（ｉ＝１，２，・・・）がそれぞれ設けられた状態Ｐｉ（ｉ＝１，２，・・・）とを、サンプル吸着状態Ｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）として規定した。そして、発明者達は、これら複数のサンプル吸着状態Ｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）の各々における永久磁石５の磁束密度Ｂｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を測定した。

具体的な測定条件は次の通りである。永久磁石５としては、ネオジム磁石を用いた。吸着対象物９としては、幅１００ｍｍ、奥行き１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのＳＳ４００（一般構造用圧延鋼材）を用いた。隙間Ｇｉは、永久磁石５と吸着対象物９の間に、厚みが０．５１ｍｍのプラスチック板６を挟むことにより形成し、挟み込むプラスチック板６の枚数を変えることで、隙間Ｇｉの寸法を０～２．０４ｍｍの範囲において０．５１ｍｍ刻みで変化させた（したがって、各サンプル吸着状態Ｐｉにおける隙間Ｇｉの寸法は、「０．５１×ｉ」で規定されることになる）。

磁束密度の測定は、永久磁石５における吸着対象物９と反対側の磁極面の側に配置したセンサ７で行った。センサ７には、GaAs（低ドリフト）ホール素子（旭化成エレクトロニクス株式会社製、品番HG-372A）を用いた。また、センサ７は、そのセンシングポイントが永久磁石５の中心軸を通るような位置に配置した。さらに、センサ７と永久磁石５の間には、隙間調整用の透明アクリル板７１を介挿して、センサ７のセンシングポイントと磁極面との離間距離（センサ間距離）が所定の値（ここでは、２．４９ｍｍ）となるように調整した。センサ７からの出力は、アナログ通信を介して、アナログデジタル変換回路（ＡＤＣ）に入力されてデジタル信号に変換され、Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）を介して、Arduinoボードに転送され、シリアル通信でパーソナルコンピュータに入力されるように構成した。

一方で、発明者達は、図２（ｂ）に示されるように、永久磁石５の周囲に吸着対象物９および他の強磁性体が存在しない状態（すなわち、非吸着状態）Ｑ０を、サンプル非吸着状態として規定し、このサンプル非吸着状態Ｑ０における永久磁石５の磁束密度Ｂｑを測定した。この測定は、吸着対象物９を永久磁石５から十分に離間させた以外は、サンプル吸着状態Ｐｉの磁束密度Ｂｐｉの測定と同じ条件で行った。

そして、発明者達は、複数のサンプル吸着状態Ｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）の各々について測定された各磁束密度Ｂｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）から、サンプル非吸着状態Ｑ０について測定された磁束密度Ｂｑを差し引いて、各サンプル吸着状態Ｐｉについて磁束密度の変化量（磁束密度変化量）ΔＢｉを算出した（すなわち、ΔＢｉ＝Ｂｐｉ－Ｂｑ）。

発明者達は、サイズおよび形状が異なる複数の永久磁石５について上記の実験を行って、各永久磁石５について、各サンプル吸着状態Ｐｉの磁束密度変化量ΔＢｉを取得した。そして、各永久磁石５について取得された一群の磁束密度変化量ΔＢｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を、隙間Ｇｉを横軸とするグラフ上にプロットして、図３に示されるグラフを得た。なお、図３に示されるのは、サイズが異なる複数の直方体状の永久磁石５の各々を用いて取得されたデータであり、「凡例」には、使用された各永久磁石５のサイズ（幅×奥行×厚さ）が示されている（図５～図７、図９の「凡例」においても同様）。ただし、ここでは、「厚さ」が磁力方向の長さに相当している。発明者達は、サイズが異なる複数の円柱状の永久磁石５についても同様の実験を行っているが、これらから得られるデータは、直方体状の各永久磁石５から得られるデータと基本的に同じ傾向を示すものであるので、図示を省略している（後述する「実験２」においても同様）。

（２）実験２
続いて、発明者達は、実験１と同じ複数のサンプル吸着状態Ｐｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を規定し、各サンプル吸着状態Ｐｉにおいて発揮されている吸着力Ｆｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を測定した。

具体的な測定条件について、図４を参照して説明する。永久磁石５、吸着対象物９、および、隙間Ｇｉを形成するためのプラスチック板６には、実験１と同じものを用いた。また、ここでは、吸着対象物９を載置台８１に対してネジ止めにより固定した。一方、永久磁石５における吸着対象物９と反対側の磁極面に、非磁性体のリング部材８２を接着した。そして、このリング部材８２にフォースゲージ８３（株式会社イマダ製、品番Z2-500N）のフックを引っ掛けて、該フックにかかる力、すなわち、永久磁石５で発揮されている吸着力Ｆｉを測定した。

発明者達は、実験１と同様、サイズおよび形状が異なる複数の永久磁石５について上記の実験を行って、各永久磁石５について、各サンプル吸着状態Ｐｉにおいて発揮されている吸着力Ｆｉを測定した。そして、各永久磁石５について取得された一群の吸着力Ｆｉ（ｉ＝０，１，２，・・・）を、隙間Ｇｉを横軸とするグラフ上にプロットして、図５に示されるグラフを得た。

（３）磁束密度変化量と吸着力との関係の導出
実験１から、隙間の大きさと磁束密度変化量との関係が実験的に求められた（図３）。一方、実験２から、隙間の大きさと発揮される吸着力との関係が実験的に求められた（図５）。続いて、発明者達は、実験１と実験２からそれぞれ得られたデータを、隙間の大きさ毎（すなわち、サンプル吸着状態Ｐｉ毎）に対応付けることで、磁束密度変化量と吸着力との関係を導出した（図６）。

このようにして、磁束密度変化量と吸着力との関係を実験により導出することができた。このようにして導出された関係を用いることで、実験を行った各永久磁石５について、磁束密度変化量から吸着力を推定することができる。

（４）定式化
次に、発明者達は、実験から導出された磁束密度変化量と吸着力との関係の定式化を試みた。具体的には、発明者達は、実験から導出された関係を、各種の態様で近似することを試み、何らかの定性的な性質が表れるような近似線を試行錯誤で模索した。その結果、発明者達は、実験から導出された関係を最小二乗法で直線近似したときに、厚さが同じ永久磁石５について得られる各近似直線が、互いにほぼ等しい傾きを有することを見出した（図７）。

これは、磁束密度変化量に対する吸着力の変化率が、永久磁石５の磁力方向の長さのみに依存し、磁極面の形状や面積には依存しないことを意味している。このような知見は、磁束密度変化量と吸着力との関係の定式化にあたって非常に有意義であり、この知見に基づくことで、汎用的な定式化が可能となり、実験を行っていない永久磁石５についても、磁束密度変化量と吸着力との関係を推定することが可能となる。仮に、磁束密度変化量と吸着力との関係ではなく、磁束密度と吸着力との関係を定式化しようとした場合、このような汎用的な定式化は不可能であった。ここに、磁束密度変化量を用いて吸着力を推定する意義の１つがある。

発明者達は、上記の知見に基づき、磁束密度変化量から吸着力を推定するための推定式の導出を試みた。上記の通り、磁束密度変化量と吸着力との関係は、（式１）のような一次関数で近似できるものであり、（式１）中の係数αと係数βの値がわかれば、吸着力の推定式が得られることになる。ただし、（式１）中の「Ｆ」は、吸着力の推定値であり、「ΔＢ」は磁束密度変化量である。
Ｆ＝αΔＢ＋β ・・・（式１）

係数αは、上記の通り、永久磁石５の磁力方向の長さに依存し、磁極面の面積には依存しない値であると考えられる。そこで、発明者達は、サイズが異なる複数の永久磁石５について得られた各近似直線（図７）の傾きを、永久磁石５の磁力方向の長さ（永久磁石５の厚さ）を横軸にとったグラフ上にプロットして、図８に示されるグラフを得た。ここに示されるように、永久磁石５の磁力方向の長さと近似直線の傾きとの関係は、一次関数で精度良く近似されるものであり、発明者達は、この関係を最小二乗法で直線近似することにより、下記の（式２）を得た。ただし、（式２）中の「Ｌ」は、永久磁石５の磁力方向の長さである。
α＝０．０３８５Ｌ－０．１４７ ・・・（式２）

一方、定数項である係数βは、個々の永久磁石５に固有の値であると考えられ、対象となる永久磁石５について、少なくともある特定の吸着状態における磁束密度変化量と吸着力との関係が判明すれば、該関係に基づいて決定することができる。以下において、係数βを決定するために用いるある特定の吸着状態を「特定吸着状態」とよぶ。また、特定吸着状態における磁束密度変化量を「特定磁束密度変化量ΔＢｔ」とよび、特定吸着状態における吸着力を「特定吸着力Ｆｔ」と呼ぶ。対象となる永久磁石５における任意の吸着状態を特定吸着状態として選択することが可能である。例えば、完全吸着状態Ｐ０を特定吸着状態として選択する場合、特定磁束密度変化量ΔＢｔは、完全吸着状態Ｐ０の磁束密度と非吸着状態Ｑ０の磁束密度との差分（最大変化量）ΔＢmaxとなり、特定吸着力Ｆｔは、完全吸着状態Ｐ０において発揮される吸着力（最大吸着力）Ｆmaxとなる。

特定磁束密度変化量ΔＢｔおよび特定吸着力Ｆｔ（上記の例の場合、最大変化量ΔＢmaxおよび最大吸着力Ｆmax）が判明すれば、係数βを決定することができる。特定磁束密度変化量ΔＢｔとしての最大変化量ΔＢmaxを知るためには、例えば、非吸着状態Ｑ０と完全吸着状態Ｐ０について実験１を行って各磁束密度を測定してその差分をとればよい。あるいは、特定磁束密度変化量ΔＢｔとしての最大変化量ΔＢmaxは、理論的に算出することもできる。一方、特定吸着力Ｆｔとしての最大吸着力Ｆmaxを知るためには、例えば、完全吸着状態Ｐ０について実験２を行って吸着力を測定すればよい。あるいは、特定吸着力Ｆｔとしての最大吸着力Ｆmaxは、磁石メーカのカタログや仕様書に表されている磁石カタログ値から特定してもよい。

このようにして、（式１）における係数αおよび係数βの値が決定されることで、吸着力の推定式を得ることが可能となり、このようにして得られた推定式を用いることで、実験を行っていない永久磁石５についても、磁束密度変化量から吸着力を推定することが可能となる。

図９は、このようにして得られた推定式を、実験から導出された関係（図６）に重ねて示した図である。ただし、ここに示される各推定式の係数αは、（式２）から決定された値である。また、係数βは、実験１で取得された最大変化量ΔＢmaxの値を特定磁束密度変化量ΔＢｔとして用い、実験２で取得された最大吸着力Ｆmaxの値を特定吸着力Ｆｔとして用いて、決定された値である。このような推定式を用いて推定される吸着力と、実験で測定された吸着力との間の誤差は、最大で１６．５％程度であり、この推定式を用いることで、実用に足る十分な精度で吸着力を推定できることがわかる。

ただし、磁束密度の値は、これを測定する位置（つまりは、センサ間距離）に応じて微妙に変化する。センサ間距離がどのようなものであっても、磁束密度変化量と吸着力との関係を上記の（式１）のような一次関数で定性的に近似できることには変わりなく、（式１）における係数αが永久磁石の磁力方向の長さに依存し磁極面の面積に依存しないことも変わりはないが、（式１）における係数α（具体的には、係数αを規定する（式２）に現れる各係数）の具体的な値、および、係数βの具体的な値は、センサ間距離が変わると微妙に異なる値になる。

例えば、上述した実験では、センサ間距離を「２．４９ｍｍ」としているので、この実験に基づいて取得された係数αの値は、「２．４９ｍｍ」とのセンサ間距離においては十分に信頼できる値ではあるものの、センサ間距離がこれから相違する場合はその信頼度が低くなる。同様に、係数βの値も、特定磁束密度変化量ΔＢｔを得るための実験（あるいは計算式）で採用されたセンサ間距離（上記の場合「２．４９ｍｍ」）の下においては、十分に信頼できる値であるものの、センサ間距離がこれから相違する場合はその信頼度が低くなる。つまり、センサ間距離「２．４９ｍｍ」の下で決定された係数α，βを有する推定式は、センサ間距離が「２．４９ｍｍ」であるような使用環境下において、特に高い精度で吸着力を推定することができるものの、センサ間距離がこれから相違する場合は推定の精度が低くなる。したがって、推定精度を特に高める必要がある場合は、推定式が実際に用いられる使用環境におけるセンサ間距離（具体的には例えば、後述する無人飛行体１における、永久磁石２１の磁極面とセンサ３１のセンシングポイントとの離間距離）と一致するようなセンサ間距離の下で実験等を行って係数αおよび係数βの値を決定することが好ましい。

＜２．吸着力推定装置＞
＜２－１．構成＞
次に、本発明の実施形態に係る吸着力推定装置の構成について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、実施形態に係る吸着力推定装置３が搭載された無人飛行体１を模式的に示す図である。

無人飛行体１は、複数のプロペラ（回転翼）１１の回転により飛行可能に構成された装置であり、ドローン等とも呼ばれる。無人飛行体１は各種の用途に用いられるが、ここでは、無人飛行体１が、人が直接に検査することが難しい構造物（例えば、橋梁）等の検査に用いられる場合を例にとって説明する。この場合、無人飛行体１には、検査に必要な各種の要素（例えば、振動を測定するための加速度センサ、カメラ、等）が搭載されている。また、無人飛行体１には、各種の情報や指示の入力を受け付ける入力受付部１２が設けられている。入力受付部１２は、操作ボタン、タッチパネル等を含んで構成されてオペレータからの入力操作を直接的に受け付けるものであってもよいし、オペレータが操作盤等を介して行った入力操作を受信することによって該入力操作を間接的に受け付けるものであってもよい。

無人飛行体１には、吸着装置２と、吸着力推定装置３とが搭載される。

吸着装置２は、永久磁石２１の磁力を利用して吸着対象物９に吸着する装置である。具体的には、吸着装置２は、１個の永久磁石２１（ここでは例えばネオジム磁石）と電磁石（図示省略）とが組み合わされて、電磁石への通電状態により吸着力のオン／オフを切り替え可能に構成されている。吸着装置２が吸着対象物（ここでは、検査対象となる構造物）９に吸着することで（図１０（ｂ））、無人飛行体１が吸着対象物９に対して固定される。プロペラ１１の回転が停止されて吸着装置２の吸着力だけで吸着対象物９に固定された状態となれば、無人飛行体１では姿勢維持のために動力源をほとんど消費しなくてすむので、長時間の検査を行うことができる。また、吸着装置２の吸着力が適切に発揮されていれば、無人飛行体１は吸着対象物９に対して強固に固定されるため、無人飛行体１は風の影響等をほとんど受けずに検査を行うことができる。

吸着力推定装置３は、吸着装置２に搭載されて、ここで発揮されている吸着力を推定する装置であり、センサ３１と、制御部３２とを備える。

センサ３１は、永久磁石２１の磁束密度を検出するためのものであり、具体的には例えば、ホールセンサ、サーチコイル、等から構成される。センサ３１は、永久磁石２１における吸着面を構成する磁極面とは逆側の磁極面の近傍に配置される。また、センサ３１は、そのセンシングポイントが永久磁石２１の中心軸を通るような位置に配置される。

制御部３２は、吸着力推定装置３で行われる一連の処理を統括的に制御するものであり、例えばマイクロコンピュータにより構成される。制御部３２の実体は、各種のモジュールが実装されたプリント基板であり、該プリント基板に、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＡＭ等から構成されるメモリ、ＥＥＰＲＯＭ等から構成される記憶部３２０（図１１参照）、センサ３１との通信を行う通信インターフェイス、等が実装される。また、ＣＰＵが記憶部３２０に格納されたプログラム（吸着力推定プログラム）Ｐｒをメモリに読み出して実行することによって、後述する各機能部３０１～３０５が実現される。もっとも、これら各機能部３０１～３０５の一部あるいは全部は、該機能を実現するための回路モジュールが実装されることにより実現されてもよい。

＜２－２．機能ブロック＞
次に、吸着力推定装置３の機能構成について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、吸着力推定装置３の機能構成を示すブロック図である。

吸着力推定装置３は、第１磁束密度取得部３０１と、第２磁束密度取得部３０２と、差分取得部３０３と、推定部３０４と、判定部３０５とを備える。上記の通り、これら各部３０１～３０５は、例えば、制御部３２を構成するマイクロコンピュータで、記憶部３２０に格納された吸着力推定プログラムＰｒが実行されることにより実現される。

第１磁束密度取得部３０１は、非吸着状態Ｑ０における永久磁石２１の磁束密度（非吸着磁束密度）Ｂｑを取得する。ここでは、記憶部３２０に、磁力方向の長さＬが異なる複数の永久磁石について、各々の非吸着状態Ｑ０の磁束密度（候補非吸着磁束密度）が、該長さＬと対応付けて、格納されているものする。そして、オペレータが、入力受付部１２を介して、吸着装置２に搭載されている永久磁石２１の磁力方向の長さＬを入力すると、第１磁束密度取得部３０１が、該入力された長さＬと対応付けられている候補非吸着磁束密度を記憶部３２０から読み出して、これを非吸着磁束密度Ｂｑとして取得する。ただし、上記の通り、磁束密度の値は、センサ間距離に応じて微妙に変化するところ、記憶部３２０に予め格納されている一群の候補非吸着磁束密度はいずれも、吸着装置２におけるセンサ間距離（すなわち、永久磁石２１の磁極面とセンサ３１のセンシングポイントとの実際の離間距離）の下で取得された値となっている。

第２磁束密度取得部３０２は、発揮されている吸着力を推定するべき状態（対象状態）における、永久磁石２１の磁束密度（対象磁束密度）Ｂｐを取得する。対象磁束密度Ｂｐは、具体的には、永久磁石２１が対象状態にあるときに、センサ３１が永久磁石２１の磁束密度を測定して取得した値であり、第２磁束密度取得部３０２は、センサ３１から測定値を取得することによって、対象磁束密度Ｂｐを取得する。

差分取得部３０３は、第２磁束密度取得部３０２が取得した対象磁束密度Ｂｐから、第１磁束密度取得部３０１が取得した非吸着磁束密度Ｂｑを差し引いて両者の差分を算出し、得られた値を磁束密度変化量ΔＢとして取得する。

推定部３０４は、差分取得部３０３が取得した磁束密度変化量ΔＢに基づいて、対象状態で発揮されている吸着力を推定する。ここでは、推定部３０４が、磁束密度変化量と吸着力との関係に基づいて規定される推定式Ｋを生成して予め記憶部３２０に格納しているものとし、推定部３０４は、この推定式Ｋを用いて（具体的には、差分取得部３０３が取得した磁束密度変化量ΔＢをこの推定式Ｋに代入することによって）、吸着力の推定値を算出する。

上記の通り、推定式Ｋは、（式１）および（式２）で規定される式、すなわち、永久磁石２１の磁力方向の長さＬに基づいて算出される係数αを有する一次関数である。記憶部３２０には、（式２）が予め格納されており、オペレータが、入力受付部１２を介して、吸着装置２に搭載されている永久磁石２１の磁力方向の長さＬを入力すると、推定部３０４が、該入力された値を記憶部３２０に格納された（式２）に代入することによって係数αの値を決定する。ただし、ここで用いられる（式２）に含まれる各係数は、吸着装置２におけるセンサ間距離と同じセンサ間距離の下で行われた実験によって決定された値となっている。これらの各係数は、オペレータが、入力受付部１２を介して入力するものとしてもよい。

また、推定式Ｋは、特定磁束密度変化量ΔＢｔおよび特定吸着力Ｆｔに基づいて規定される係数βを定数項として有する。オペレータが、入力受付部１２を介して、特定磁束密度変化量ΔＢｔおよび特定吸着力Ｆｔ（具体的には例えば、特定磁束密度変化量ΔＢｔとしての最大変化量ΔＢmaxと特定吸着力Ｆｔとしての最大吸着力Ｆmax）の各値を入力すると、推定部３０４が、該入力された値に基づいて係数βの値を決定する。ただし、オペレータが入力する各値は、吸着装置２におけるセンサ間距離と同じセンサ間距離の下で行われた実験等によって決定された値となっている。

こうして各係数α，βが決定された推定式Ｋが、記憶部３２０に格納される。

このように、第１磁束密度取得部３０１、第２磁束密度取得部３０２、差分取得部３０３、および、推定部３０４は、センサ３１が取得した測定値に基づいて吸着力を推定する吸着力推定部３００を構成する。

判定部３０５は、推定部３０４が取得した吸着力の推定値に基づいて、対象状態における吸着状態の良否を判定する。ここでは、オペレータが入力受付部１２を介して入力する等した閾値Ｗが記憶部３２０に格納されているものとし、判定部３０５は、この閾値Ｗを記憶部３２０から読み出して、推定部３０４が取得した吸着力の推定値がこの閾値Ｗよりも大きいか否かに基づいて、吸着状態の良否を判断する。すなわち、判定部３０５は、吸着力の推定値が閾値Ｗよりも大きい場合は、吸着状態が良好であると判断し、吸着力の推定値が閾値Ｗ以下である場合は、吸着状態が不良であると判断する。閾値Ｗの値は、オペレータ等が任意に設定できるものとする。閾値Ｗの設定にあたって、推定式Ｋから得られる吸着力の推定値に含まれる誤差を加味して閾値Ｗを大きく見積もっておくことで、十分な安全性を担保することができる。

＜２－３．動作の流れ＞
次に、無人飛行体１の動作について、図１０を参照しながら説明する。

無人飛行体１を用いて吸着対象物（検査対象となる構造物）９を検査するにあたって、オペレータは、無人飛行体１を飛行させる前に、これに各種の情報を入力する。具体的には、オペレータは、無人飛行体１に設けられた入力受付部１２を介して、吸着装置２が備える永久磁石２１に関する各種の情報（具体的には、永久磁石２１の種類、磁力方向の長さＬ、特定磁束密度変化量ΔＢｔとしての最大変化量ΔＢmax、特定吸着力Ｆｔとしての最大吸着力Ｆmax、等）を入力する。またさらに、オペレータは、必要に応じて、入力受付部１２を介して、吸着状態の良否を判定するための閾値Ｗを入力する。

続いて、オペレータは、手元の操作盤等を操作して遠隔操作により無人飛行体１を制御して、これを吸着対象物９の近傍まで飛行させる（図１０（ａ））。無人飛行体１が吸着対象物９の近傍に到達すると、オペレータは、無人飛行体１を、ここに搭載されている吸着装置２の永久磁石２１（具体的には、その吸着面）が、吸着対象物９と対向するような姿勢とし、該姿勢のまま無人飛行体１を吸着対象物９に接近させる。そして、吸着装置２の吸着力を発揮させて吸着対象物９に吸着させる（図１０（ｂ））。ただし、オペレータは、この段階では、まだプロペラ１１の回転を停止させず、無人飛行体１の揚力を維持し続ける。

吸着装置２の吸着力が発揮されると、オペレータは、遠隔操作により、吸着力推定装置３に一連の処理を開始させる旨の指示を与える。吸着力推定装置３は、該指示に応じて一連の処理を開始する。

吸着力推定装置３で実行される一連の処理の流れについて、図１２を参照しながら説明する。図１２は、該処理の流れを示す図である。

ステップＳ１：まず、第１磁束密度取得部３０１が、非吸着磁束密度Ｂｑを取得する。具体的には、第１磁束密度取得部３０１は、オペレータから予め入力された永久磁石２１の磁力方向の長さＬと対応付けられている候補非吸着磁束密度を記憶部３２０から読み出して、これを非吸着磁束密度Ｂｑとして取得する。

ステップＳ２：また、第２磁束密度取得部３０２が、センサ３１から測定値を取得することによって、対象磁束密度Ｂｐを取得する。言うまでもなく、ステップＳ１とステップＳ２の処理はどちらが先に行われてもよいし、並行して行われてもよい。

ステップＳ３：続いて、差分取得部３０３が、ステップＳ２で取得された対象磁束密度Ｂｐから、ステップＳ１で取得された非吸着磁束密度Ｂｑを差し引いて両者の差分を算出し、得られた値を磁束密度変化量ΔＢとして取得する。

ステップＳ４：続いて、推定部３０４が、ステップＳ３で取得された磁束密度変化量ΔＢに基づいて、対象状態で発揮されている吸着力を推定する。具体的には、推定部３０４は、オペレータから予め入力された情報に基づいて係数αおよび係数βを決定して、得られた推定式Ｋを記憶部３２０に格納している。推定部３０４は、記憶部３２０に格納された該推定式Ｋを読み出し、ステップＳ３で取得された磁束密度変化量ΔＢをこの推定式Ｋに代入して、吸着力の推定値を算出する。これによって、対象状態で発揮されている吸着力の推定値が特定される。

ステップＳ５：続いて、判定部３０５が、ステップＳ４で取得された吸着力の推定値に基づいて、対象状態における吸着状態の良否を判定する。具体的には、判定部３０５は、記憶部３２０に格納された閾値Ｗを読み出し、ステップＳ４で取得された吸着力の推定値がこの閾値Ｗよりも大きいか否かを判定する。ここで、吸着力の推定値が閾値Ｗよりも大きいと判定された場合は、吸着状態が良好であると判断し、吸着力の推定値が閾値Ｗ以下であると判定された場合は、吸着状態が良好でない（不良）と判断する。

ステップＳ６：ステップＳ５で吸着状態が良好であると判断された場合、判定部３０５は、その旨をオペレータに知得させるための報知処理を行う。この報知処理は、例えば、所定の信号をオペレータの手元にある操作盤に送信することにより行われる。

ステップＳ７：一方、ステップＳ５で吸着状態が良好でないと判断された場合、判定部３０５は、その旨をオペレータに知得させるための報知処理を行う。この報知処理は、例えば、所定の信号をオペレータの手元にある操作盤に送信することにより行われてもよいし、アラーム音の鳴動、ランプの点灯、等によって行われてもよい。

無人飛行体１のオペレータは、吸着状態が良好である旨の報知を受けた場合、プロペラ１１の回転を停止させて、無人飛行体１に吸着対象物９を検査させる。一方、吸着状態が良好でない旨の報知を受けた場合、オペレータは、プロペラ１１の回転を停止させずに（すなわち、無人飛行体１の揚力を維持したまま）、吸着装置２の吸着力を一旦消滅させる。そして、無人飛行体１を別の場所に移動させた上で、再び吸着装置２の吸着力を発揮させて吸着対象物９に吸着させる。その後、吸着力推定装置３に一連の処理を開始させる旨の指示を再度与えれば、該指示に応じて吸着力推定装置３が上述した一連の処理を実行する。

＜３．効果＞
上記の実施形態に係る吸着力推定方法は、永久磁石２１の磁力を利用して吸着対象物９に吸着する吸着装置２において発揮されている吸着力を推定するにあたって、発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における永久磁石２１の磁束密度（対象磁束密度）Ｂｐを取得する取得工程（ステップＳ２）と、対象状態における永久磁石２１の磁束密度Ｂｐと、吸着対象物９に吸着していない非吸着状態Ｑ０における永久磁石２１の磁束密度（非吸着磁束密度）Ｂｑとの差分を算出して、磁束密度変化量ΔＢとして取得する差分算出工程（ステップＳ３）と、磁束密度変化量ΔＢに基づいて、対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程（ステップＳ４）と、を備える。

この構成は、永久磁石２１が強磁性体に吸着している状態と吸着していない状態とで、永久磁石２１の周囲に形成される磁束の流れが異なるという事実に着目して、磁束密度変化量ΔＢに基づいて吸着力を推定するものである。したがって、永久磁石２１を利用した吸着装置２に幅広く適用することができる。

また、この構成では、対象状態の磁束密度Ｂｐを単独で用いて吸着力を推定するのではなく、対象状態と非吸着状態の各磁束密度Ｂｐ，Ｂｑとの差分である磁束密度変化量ΔＢを算出して、これを用いて吸着力を推定する。こうすることで、各磁束密度Ｂｐ，Ｂｑに共通して含まれる誤差成分（例えば、各磁束密度Ｂｐ，Ｂｑの取得に用いられるセンサ３１の特性に由来する誤差成分、等）を除去することが可能となり、吸着力の推定精度を高めることができる。

また、上記の実施形態に係る吸着力推定方法は、吸着力の推定値に基づいて、対象状態における吸着状態の良否を判定する判定工程（ステップＳ５）、を備える。

この構成によると、対象状態における吸着状態の良否が判定されるので、吸着装置２が吸着対象物９に適切に吸着していない場合に、その事実をオペレータが容易に知得することができる。

また、上記の実施形態に係る吸着力推定方法は、吸着力推定工程（ステップＳ４）において、磁束密度変化量ΔＢと吸着力との関係に基づいて規定される推定式Ｋを用いて、吸着力の推定値を算出する。

この構成によると、推定式Ｋを用いて吸着力の推定値を算出するので、例えばテーブル方式で吸着力の推定値を特定する場合等と比べて、吸着力を簡易に推定することができる。

また、上記の実施形態に係る吸着力推定方法は、推定式Ｋが、永久磁石２１の磁力方向の長さに基づいて算出される係数αを有する一次関数である。

この構成によると、吸着力を、十分な精度を担保しつつ、特に簡易に推定することができる。

また、上記の実施形態に係る吸着力推定装置３は、永久磁石２１の磁力を利用して吸着対象物９に吸着する吸着装置２において発揮されている吸着力を推定する装置であり、永久磁石２１の磁束密度を測定するセンサ３１と、センサ３１が取得した測定値に基づいて、吸着力を推定する吸着力推定部３００と、を備える。そして、吸着力推定部３００が、発揮されている吸着力を推定するべき対象状態においてセンサ３１が取得した測定値（対象磁束密度）Ｂｐと、吸着対象物９に吸着していない非吸着状態Ｑ０における永久磁石２１の磁束密度（非吸着磁束密度）Ｂｑとの差分を算出して、磁束密度変化量ΔＢとして取得し、該磁束密度変化量ΔＢに基づいて、対象状態で発揮されている吸着力を推定する。

この構成によると、永久磁石２１を利用した吸着装置２に幅広く適用することができるとともに、吸着力を精度よく推定することができる。

また、上記の実施形態に係る吸着力推定プログラムＰｒは、永久磁石２１の磁力を利用して吸着対象物９に吸着する吸着装置２において発揮されている吸着力を推定するプログラムであり、発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における永久磁石２１の磁束密度（対象磁束密度）Ｂｐを取得する取得工程（ステップＳ２）と、対象状態における永久磁石２１の磁束密度Ｂｐと、吸着対象物９に吸着していない非吸着状態Ｑ０における永久磁石２１の磁束密度（非吸着磁束密度）Ｂｑとの差分を算出して、磁束密度変化量ΔＢとして取得する差分算出工程（ステップＳ３）と、磁束密度変化量ΔＢに基づいて、対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程（ステップＳ４）と、をコンピュータに実行させる。

この構成によると、永久磁石２１を利用した吸着装置２に幅広く適用することができるとともに、吸着力を精度よく推定することができる。

＜４．変形例＞
磁束密度の値は、これを測定するセンサ３１の温度や、永久磁石２１の温度に影響を受ける可能性があるため、温度条件を加味した補正を行うことで、吸着力の推定精度をより向上させることができる。このような考え方に基づく変形例に係る吸着力推定部３ａの機能構成が、図１３に示されている。なお、以下において、上記の実施形態と同じ要素については同じ符号で示すとともに、その説明を省略する。

この変形例では、永久磁石２１の近傍およびセンサ３１の近傍に温度センサ４１が設けられるとともに、吸着力推定装置３ａの制御部３２において、該温度センサ４１から測定値を取得する温度取得部３０６が実現される。もっとも、温度センサ４１は、永久磁石２１の近傍のみに設けてもよいし、センサ３１の近傍のみに設けてもよい。

この変形例では、上記のステップＳ２の処理に先立って、温度取得部３０６が、現時点（吸着力を推定する時点）における永久磁石２１およびセンサ３１（あるいは、これらのうちの一方）の近傍の測定温度を温度センサ４１から取得して、該取得した測定温度を第２磁束密度取得部３０２に通知する。

そして、この変形例では、上記のステップＳ２の処理（第２磁束密度取得部３０２による対象磁束密度Ｂｐの取得）は、次のように行われる。すなわち、まず、第２磁束密度取得部３０２が、センサ３１から磁束密度の測定値を対象磁束密度Ｂｐとして取得する。続いて、第２磁束密度取得部３０２は、該取得した対象磁束密度Ｂｐと、温度取得部３０６から取得した測定温度に基づいて、該取得した対象磁束密度Ｂｐを基準温度における磁束密度に変換する。こうして得られた値を、補正対象磁束密度Ｂｐとして取得する。ここで、「基準温度」とは、推定式Ｋにおける係数α，βの決定に用いられる磁束密度、および、記憶部３２０に格納される候補非吸着磁束密度が、測定された際の温度条件である。磁束密度の変換は、具体的には例えば、センサ３１の温度依存特性を表すデータ、永久磁石２１の温度依存特性を表すデータ、等を予め記憶部３２０に格納しておき、該データを用いて行えばよい。

この変形例では、ステップＳ３において、補正対象磁束密度Ｂｐから非吸着磁束密度Ｂｑが差し引かれて両者の差分が算出され、得られた値が磁束密度変化量ΔＢとして取得される。このようにして得られる磁束密度変化量ΔＢは、基準温度における磁束密度変化量となっている。そして、ステップＳ４において、この基準温度における磁束密度を用いて決定された係数α，βを有する推定式Ｋを用いて、吸着力が推定される。このようにすることで、センサ３１および永久磁石２１が温度の影響を受けることに起因する誤差を除去して、吸着力の推定精度（ひいては、吸着状態の判定制度）を十分に高めることができる。

上記の実施形態では、推定部３０４は、記憶部３２０に格納された推定式Ｋを用いて、吸着力の推定値を算出するものとしたが、吸着力を推定する態様はこれに限らない。例えば、使用される永久磁石２１について、上述した実験１，２を行って磁束密度変化量と吸着力との関係を導出し（図６参照）、実験から導出された関係をテーブル化したデータを記憶部３２０に格納してもよい。この場合、推定部は、このテーブルを参照することで、磁束密度変化量から吸着力の推定値を特定することができる。また例えば、使用される永久磁石２１について、上述した実験１，２を行って磁束密度変化量と吸着力との関係を導出し（図６参照）、実験から導出された関係を最小二乗法で直線近似した推定式（図７参照）を記憶部３２０に格納してもよい。この場合、推定部は、この推定式に基づいて、磁束密度変化量から吸着力の推定値を特定することができる。

また、吸着力推定装置３が搭載される吸着装置２は、永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する装置であればどのようなものであってもよく、上述したものに限らない。すなわち、吸着力推定装置３は、永久磁石の磁力を利用するものである限り、どのようなタイプの吸着装置であっても有効に吸着力を推定することができる。例えば、吸着力推定装置３が搭載される吸着装置は、複数の永久磁石とその周囲に設けられたコイルとが組み合わされて、コイルにパルス電流を流すことにより吸着力のオン／オフを切替可能に構成されたもの（いわゆる、ＥＰＭ）であってもよい。また、永久磁石の磁力を単純に利用して吸着対象物に吸着するものであってもよい。

また、上記の実施形態において、吸着力推定装置３が搭載される吸着装置２は、無人飛行体１に搭載されたものであったが、吸着装置２が搭載される対象は無人飛行体１に限らない。例えば、吸着力推定装置が搭載される吸着装置は、水平面や傾斜面等を走行可能に構成された移動体、ロボットのハンド、等に搭載されたものであってもよい。例えば、ロボットのハンドに搭載された吸着装置に吸着力推定装置が搭載される場合、該吸着装置がハンドで保持するべき吸着対象物に吸着した状態において、吸着力推定装置がその吸着力を推定し、さらに、その吸着状態の良否を判定する。そして、吸着状態が良好であるとの判断が得られた上で、ハンドを動かすようにする。こうすれば、ロボットが吸着対象物を落としてしまうといった事故の発生を未然に防止することができる。

また、上記の実施形態において、第１磁束密度取得部３０１は、永久磁石２１が非吸着状態Ｑ０にあるときにセンサ３１が永久磁石２１の磁束密度を測定することによって得られた測定値を、非吸着磁束密度Ｂｑとして取得してもよい。

また、上記の実施形態においては、係数βを特定するために用いる特定吸着状態として、完全吸着状態Ｐ０を用いた（すなわち、特定磁束密度変化量ΔＢｔとして最大変化量ΔＢmaxを用い、特定吸着力Ｆｔとして最大吸着力Ｆmaxを用いた）が、特定吸着状態は完全吸着状態Ｐ０に限られるものではない。すなわち、任意の吸着状態における磁束密度変化量と吸着力とを実験あるいは計算により求めて、これらを特定磁束密度変化量ΔＢｔおよび特定吸着力Ｆｔとして使用してもよい。

また、上記の実施形態において、永久磁石２１としてネオジム磁石を使用したが、永久磁石２１の種類はこれに限られるものではなく、その他の各種の磁石（例えば、アルニコ磁石）を使用することができる。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

１ 無人飛行体
１１ プロペラ（回転翼）
２ 吸着装置
２１ 永久磁石
３ 吸着力推定装置
３１ センサ
３２ 制御部
３００ 吸着力推定部
３０１ 第１磁束密度取得部
３０２ 第２磁束密度取得部
３０３ 差分取得部
３０４ 推定部
３０５ 判定部
９ 吸着対象物
Ｑ０ 非吸着状態
Ｐ０ 完全吸着状態
Ｂｑ 非吸着磁束密度
Ｂｐ 対象磁束密度
ΔＢ 磁束密度変化量
Ｋ 推定式
Ｗ 閾値
Ｐｒ 吸着力推定プログラム
Ｓ２ 取得工程
Ｓ３ 差分算出工程
Ｓ４ 吸着力推定工程

Claims (6)

1. 永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定方法であって、
   発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における前記永久磁石の磁束密度を取得する取得工程と、
   前記対象状態における前記永久磁石の磁束密度と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得する差分算出工程と、
   前記磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程と、
   を備えることを特徴とする、吸着力推定方法。
2. 請求項１に記載の吸着力推定方法であって、
   前記吸着力の推定値に基づいて、前記対象状態における吸着状態の良否を判定する判定工程、
   をさらに備えることを特徴とする、吸着力推定方法。
3. 請求項１または２に記載の吸着力推定方法であって、
   前記吸着力推定工程において、
   前記磁束密度変化量と前記吸着力との関係に基づいて規定される推定式を用いて、前記吸着力の推定値を算出する、
   ことを特徴とする、吸着力推定方法。
4. 請求項３に記載の吸着力推定方法であって、
   前記推定式が、前記永久磁石の磁力方向の長さに基づいて算出される係数を有する一次関数である、
   ことを特徴とする、吸着力推定方法。
5. 永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定装置であって、
   前記永久磁石の磁束密度を測定するセンサと、
   前記センサが取得した測定値に基づいて、吸着力を推定する吸着力推定部と、
   を備え、
   前記吸着力推定部が、
   発揮されている吸着力を推定するべき対象状態において前記センサが取得した測定値と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得し、該磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する、
   ことを特徴とする、吸着力推定装置。
6. 永久磁石の磁力を利用して吸着対象物に吸着する吸着装置において発揮されている吸着力を推定する吸着力推定プログラムであって、
   発揮されている吸着力を推定するべき対象状態における前記永久磁石の磁束密度を取得する取得工程と、
   前記対象状態における前記永久磁石の磁束密度と、吸着対象物に吸着していない非吸着状態における前記永久磁石の磁束密度との差分を算出して、磁束密度変化量として取得する差分算出工程と、
   前記磁束密度変化量に基づいて、前記対象状態で発揮されている吸着力を推定する吸着力推定工程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする、吸着力推定プログラム。

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