JP7417851B2 - エンドエフェクタ、エンドエフェクタのセット、および制御システム - Google Patents

Description

本開示は、エンドエフェクタ、エンドエフェクタのセット、および制御システムに関する。

特許文献１には、ワークを吸引する電磁石等の吸引部と、ワークに形沿いするための６本以上の自重により降下するピンを備えた沿形部と、を備えたロボットハンドで、必要に応じてピンの昇降を固定し、また、重量の大きい場合等の必要に応じワークを下方から支える支持釣を使用して、ワークを固定するロボットハンドが記載されている。

特開平１０－２６４０６８号公報

本開示は、上述した従来の状況を鑑みて案出され、対象物（例えばワーク）を支持できるエンドエフェクタを提供することを目的とする。

本開示の一態様に係るエンドエフェクタは、複数の穴が設けられた穴プレートと、それぞれが前記複数の穴を貫通し、上方に移動可能に前記穴プレートにぶら下がる複数のピンと、前記複数のピンのうちの外側のピンに対して内側に向かう力を加える加力部と、を備え、前記加力部は突起部であり、当該突起部は、上昇したときに前記外側のピンの側面に接触して内側に向かう力を加える。これにより、対象物を複数のピンで囲った状態で、加力部によりピンをより内側に絞り込むことができる。この絞り込みによって、エンドエフェクタが対象物を支持することができる。

本開示によれば、対象物（例えばワーク）を支持できるエンドエフェクタを提供できる。

実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す斜視図 実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図 実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図 支持段階におけるエンドエフェクタ１０の状態の一例を示す縦断面図 エンドエフェクタ１０の構成の一例の突起部１４Ｂを含む部分を拡大した図 押し出し段階におけるエンドエフェクタ１０の状態の一例を示す縦断面図 実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す横断面図 実施の形態１に係る制御システム１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図 実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図 実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０による切替アダプタ３３の型取り段階の一例を示す縦断面図 実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０による切替アダプタ３３の支持段階の一例を示す縦断面図 実施の形態３に係る対象物３を支持できている場合のベース内空間におけるピンの飛び出し状態を説明するための図 実施の形態３に係る対象物３を支持できていない場合のベース内空間におけるピン１２の飛び出し状態を説明するための図 実施の形態３に係る制御システム１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図

以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明及び実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す斜視図である。

工場等で用いられるロボット装置は、図示を省略するロボットアームに、エンドエフェクタ１０を取り付けることにより、種々の作業を行うことができる。例えば、ロボットアームは、エンドエフェクタ１０を用いて工場の生産ラインを流れる対象物（ワーク等）をピッキングし、目的地に搬送する作業を行う。このように構成すれば、通常ピンが細く、ピン自体にセンサをつけることが難しい場合であっても、対象物３の支持状態を判定することができる。また、対象物３を支持しているか否かの判定自体をトリガとして、次の処理を自動で開始することができる。対象物は、ビス、ナット、ワッシャーといった比較的小さな物体であってもよいし、リブ、ボスといった比較的大きな物体（例えば筐体）であってもよい。

＜待機段階＞
図２は、実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図である。図３は、実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図である。なお、本開示においては、重力と同方向を下方、重力と逆方向を上方として説明する。また、本開示では、重力方向に平行な断面を縦断面、重力方向に垂直な断面を横断面として説明する。

図２及び図３は、ロボットアームに接続されたエンドエフェクタ１０が、対象物３のピッキングを開始する前の段階（以下「待機段階」という）におけるエンドエフェクタ１０の状態を示す。以下、図２及び図３を参照して、エンドエフェクタ１０の構成について説明する

エンドエフェクタ１０は、穴プレート１１、複数のピン１２、ベース１３、ホルダ１４、可動プレート１５、及びアクチュエータ１６を備える。

穴プレート１１は、複数の貫通した穴が設けられたプレートである。穴プレート１１の厚さは、例えば０．１ｍｍ～２ｍｍであってよい。ただしこれには限られない。また、穴プレート１１は、ベース１３と一体であってよい。

ピン１２は、細長い棒状であり、穴プレート１１の各穴に挿入される。ピン１２の横断面形状及び穴の形状は、円形であってよいが、これには限られない。ピン１２の直径は、例えば、０．１ｍｍ～２ｍｍであってよく、穴の直径よりも少し小さい。ピン１２の素材は金属であってよい。ただし、ピン１２の素材は金属に限られず、例えば樹脂であってもよい。

ピン１２は、その上端に、穴プレート１１に設けられた穴の直径より大きい直径の頭部を有する。この頭部がストッパとなって、ピン１２は自重により穴プレート１１にぶら下がる。また、ピン１２の直径は穴の直径よりも少し小さいので、ピン１２は、下から押し上げられた場合、上方へ移動できる。ここで、穴プレート１１の厚さは、ピン１２の長さに対して十分に短い。そのため、ピン１２は、穴を頂点とする円錐状の範囲内で可動となる。つまり、ピン１２には多少のガタが存在する。これにより、後述するように、ピン１２によって対象物３を支持できる。

ピン１２の下部は、下端に向かって狭くなるテーパー状である。つまり、ピン１２の下端は、針のように尖った形状である。これにより、後述するように、様々な形状の対象物３を支持できる。

ピン１２のガタによる最大可動半径（例えば上記した穴を頂点とする可動範囲によって形成される円錐の底面の半径）は、当該ピン１２の中心から隣接するピン１２の中心までの距離以内であってよい。ピン１２が隣接するピン１２の中心を超えて可動すると、力の伝達効率が低下するためである。

また、外側のピン１２Ａは、内側のピン１２Ｂよりも短くてよい。これにより、後述するように、外側のピン１２Ａに対して内向きに加えられた力（つまり対象物３に向かう力）が、内側のピン１２Ｂの下端ではなく、内側のピン１２Ｂの適切な側面に伝達されるので、対象物３を支持する力が向上する。

ベース１３は、筒状の形状を呈する。ベース１３の上面は、ロボットアームに接続される。ベース１３の下面には、穴プレート１１が固定される。よって、穴プレート１１にぶら下がる複数のピン１２が、ベース１３の下面よりも下方に突き出る。

ホルダ１４は筒の形状を呈しており、複数のピン１２の外側を囲む。ホルダ１４は、ピン１２に対してほぼ平行な面を形成する側面部１４Ａと、筒の内側へと突起する突起部１４Ｂとを有する。この例においては、突起部１４Ｂは、加力部の一態様である。

可動プレート１５は、穴プレート１１の上方に設けられ、上下移動が可能である。可動プレート１５は、ホルダ１４の側面部１４Ａの上部に設けられたスリット１４Ｃに連結されている。可動プレート１５が上昇すると、スリット１４Ｃの上端部に接触し、さらに可動プレート１５が上昇すると、ホルダ１４を上に持ち上げる。また、可動プレート１５は、下降の際に、穴プレート１１の上に突き出した内側のピン１２Ｂを押し下げる。

アクチュエータ１６は、可動プレート１５を上昇、下降及び停止させる装置である。アクチュエータ１６は、例えば空気アクチュエータであってよく、空気の吸入及び排出によって、可動プレート１５を下降及び上昇させる。

＜型取り段階＞
図３は、型取り段階におけるエンドエフェクタ１０の状態の一例を示す縦断面図である。

待機段階から型取り段階に移行すると、ロボットアームは、載置された対象物３に向けてエンドエフェクタ１０を下降させ、ピン１２の先端を対象物３に押し付ける。すなわち、複数のピン１２による対象物３の形状の型取りを行う。この型取りにおいて、対象物３の表面に触れたピン１２は、それ以上下降できないため、ピン１２の上部を、穴プレート１１の上に突き出す。ロボットアームは、例えば、複数の内側のピン１２Ｂのうち少なくとも一部の内側のピン１２Ｂが対象物３の載置面に触れるまでエンドエフェクタ１０を下降させる。これにより、エンドエフェクタ１０は、複数の内側のピン１２Ｂによって、対象物３の形状を型取りできる。なお、エンドエフェクタ１０の下降は、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。

なお、エンドエフェクタ１０は、型取り段階において、振動を発生させてもよい。引っかかりが生じて下降しきっていないピン１２がこの振動により下降し得るので、より正確な型取りができる。したがって、後述する支持段階において、隣接するピン１２同士の力の伝達効率、および、対象物３に対する力の伝達効率が向上し得る。

＜支持段階＞
図４は、支持段階におけるエンドエフェクタ１０の状態の一例を示す縦断面図である。

型取り段階から支持段階に移行すると、アクチュエータ１６は、可動プレート１５を上昇させる（可動プレート１５からの上向き矢印参照）。これにより、可動プレート１５と連結するホルダ１４が上昇し、ホルダ１４の突起部１４Ｂが外側のピン１２Ａの側面に接触して当該外側のピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物３に向かう力）を加える。この内向きの力により外側のピン１２Ａは内向きに倒れ、それに伴ってさらに内側のピン１２Ｂも順次内向きに倒れ（ピン１２Ｂにおける右向き矢印）、最終的に対象物３に接触する内側のピン１２Ｂが、当該対象物３の側面に押し付けられる。このようにして、対象物３は、当該対象物３に接触する複数の内側のピン１２Ｂによって支持される。なお、上述のような機構によって外側のピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物３に向かう力）を加える機構は、加力部の一態様である。例えば、上記の突起部１４Ｂは、加力部の一態様である。ただし、突起部１４Ｂ以外の手段によって加力部を構成してもよい。

ロボットアームは、このようにエンドエフェクタ１０が対象物３を支持した状態で、対象物３を、目的地へと搬送する。

図５は、エンドエフェクタ１０の構成の一例の突起部１４Ｂを含む部分を拡大した図である。図５に示すように、ホルダ１４の上昇時において、突起部１４Ｂが外側のピン１２Ａに接触し、内向きに倒れる。このピン１２Ａに押されるようにして内側のピン１２Ｂが内向きに倒れ、ピン１２Ｂの側面部分が、対象物３に、図に示した横方向から接触する。すなわち、対象物３に対して横方向の力が加えられる。この横方向の力を向かい合うようにして反対側からもかけることにより、対象物３を掴むように支持することが可能となる。

なお、上述のように、ピン１２の下部は下端に向かって狭くなるテーパー状であってよい。これにより、ピン１２の下部が単なる棒状である場合と比較して、内向きに倒れた内側のピン１２Ｂの側面部分が、対象物３により滑らかに接することになる。そのため、対象物３に対して横向きの力を加えやすくなり、対象物３の支持が安定する。

＜押し出し段階＞
図６は、押し出し段階におけるエンドエフェクタ１０の状態の一例を示す縦断面図である。

支持段階から押し出し段階に移行すると、アクチュエータ１６は、可動プレート１５を最下点まで下降させる。これにより、可動プレート１５と連結するホルダ１４が下降し、ホルダ１４の突起部１４Ｂが外側のピン１２Ａに接触しなくなり、外側のピン１２Ａに対して加えられていた内向きの力が解放される。よって、対象物３に接触していた内側のピン１２Ｂの内向きの力も解放されるので、対象物３は横向きの力を加えられず、支持されない状態となる。

また、可動プレート１５の下降によって、穴プレート１１の上に突き出している内側のピン１２Ｂが押し下げられるので、それらの内側のピン１２Ｂによって対象物３は下方に押し出される。これにより、対象物３は、エンドエフェクタ１０から押し出される。押し出された対象物３は、例えば、生産ラインの次の工程に設けられた容器等に落下する。

図７は、実施の形態１に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す横断面図である。穴プレート１１が備える複数の穴の配列は、千鳥配列である。そのため、穴プレート１１にぶら下がる複数のピン１２もまた、図示したように千鳥配列となる。当該千鳥配列における隣接するピン１２の間の隙間は、例えば、ピン１２の直径よりも小さくてよい。

また、穴プレート１１の複数の穴や複数のピン１２が形成する千鳥配列は、複数の正六角形を形成する。まず、複数のピン１２のうちの最も外側のピン１２Ａは、正六角形の辺を形成する。その内側のピン１２Ｂもまた、正六角形の辺を形成する。すなわち、大きさの異なる正六角形が複数重なるようにして、千鳥配列が構成されている。複数のピンをこのように配列することにより、外側のピン１２Ａに対して内向きに加えられた力（つまり対象物３に向かう力）が、効率的に内側のピン１２Ｂへと伝達されるので、対象物３を安定して支持することができる。

なお、穴プレート１１が備える複数の穴の配列、および、複数のピン１２の配列は、その他の配列であってもよい。また、穴プレート１１の複数の穴や複数のピン１２が形成する千鳥配列は、複数の正三角形を形成するものであってもよい。

＜制御システムの構成＞
図８は、実施の形態１に係る制御システム１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御システム１００は、上述したエンドエフェクタ１０の動作を制御する。なお、制御システム１００は、図示を省略するロボットアームをさらに制御してもよい。制御システム１００は、ロボットアームの内部に設けられてもよいし、ロボットアームの外部に設けられてもよい。

制御システム１００は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、入力装置１０３、エンドエフェクタ接続部１０５、通信装置１０６、及び、入出力インターフェース１０７を備える。メモリ１０２、入力装置１０３、エンドエフェクタ接続部１０５、通信装置１０６、入出力インターフェース１０７は、それぞれ、プロセッサ１０１と、データ又は情報の入出力が可能に、内部バス等で接続される。

プロセッサ１０１は、制御システム１００の制御部として機能する。例えば、プロセッサ１０１は、制御システム１００の各部の動作を全体的に統括するための制御処理、制御システム１００の各部との間のデータ又は情報の入出力処理、データの計算処理、及び、データ又は情報の記憶処理を行う。また、プロセッサ１０１は、エンドエフェクタ１０やロボットアームを制御する制御部としても機能する。例えば、プロセッサ１０１は、上述した待機段階、型取り段階、支持段階、および、押し出し段階におけるエンドエフェクタ１０やロボットアームの動作を制御する。プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、又は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等であってよい。

メモリ１０２は、プロセッサ１０１によって実行される各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションソフト等）及び各種データを格納する。メモリ１０２は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び／又はＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成される。

入力装置１０３は、ユーザとの間のヒューマンインターフェースとしての機能を有し、ユーザの操作を入力する。言い換えると、入力装置１０３は、制御システム１００により実行される各種の処理における、入力または指示に用いられる。入力装置１０３の例は、キーボード又はマウスである。あるいは、入力装置１０３は、ロボットアームのコントローラ（図示しない）に接続されたプログラミングペンダントである。

エンドエフェクタ接続部１０５は、エンドエフェクタ１０を、制御システム１００に接続するための装置である。エンドエフェクタ接続部１０５とエンドエフェクタ１０との間は、コネクタ及びケーブルといった有線で接続される。ただし、エンドエフェクタ接続部１０５とエンドエフェクタ１０との間は、無線で接続されてもよい。

通信装置１０６は、ネットワーク１０８を介して外部と通信を行うための装置である。この通信は、有線通信又は無線通信の何れであってもよい。

入出力インターフェース１０７は、制御システム１００を構成する各装置の間でデータ又は情報を入出力するインターフェースとしての機能を有する。

なお、図８に示す制御システム１００の構成は一例であり、制御システム１００は、図８に示す構成要素のうちの一部を備えなくてもよいし、図８に図示しない追加の構成要素をさらに備えてもよい。

＜変形例＞
エンドエフェクタ１０の構成は、上述した構成に限られない。例えば、ホルダ１４の突起部１４Ｂがエアチューブによって構成され、エアチューブが外側のピン１２Ａの下端よりも上部に配置されてよい。この場合、エンドエフェクタ１０は、支持段階において、エアチューブに空気を注入する。これにより、空気の注入によって膨張したエアチューブが外側のピン１２Ａを側面から圧迫して当該外側のピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物３に向かう力）を加える。この内向きの力により、外側のピン１２Ａは内向きに倒れ、それに伴って内側のピン１２Ｂも順次内向きに倒れ、最終的に対象物３に接触する内側のピン１２Ｂが当該対象物３の側面に押し付けられる。このような構成であっても、エンドエフェクタ１０は、対象物３を支持できる。エアチューブは、加力部の一態様である。

あるいは、エンドエフェクタ１０は、ホルダ１４を備えずに、通電すると先端部分が内向き（つまり対象物３に向かう向き）に変形する形状記憶合金の外側のピン１２Ａを備える構成であってもよい。この場合、エンドエフェクタ１０は、支持段階において、外側のピン１２Ａに通電する。これにより、外側のピン１２Ａが内向きに変形し、それに伴って内側のピン１２Ｂも順次内向きに倒れ、最終的に対象物３に接触する内側のピン１２Ｂが当該対象物３の側面に押し付けられる。このような構成であっても、エンドエフェクタ１０は、対象物３を支持できる。外側のピン１２Ａに通電する装置は、加力部の一態様である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、切替アダプタを支持するエンドエフェクタ１０について説明する。上述の実施の形態１においては、エンドエフェクタ１０が支持する対象物３は、例えば工場等におけるピッキングの対象となる、ワークであった。一方、実施の形態２においては、エンドエフェクタ１０が、他のエンドエフェクタを支持する。このような他のエンドエフェクタの一例として、後述の切替アダプタ３３がある。

以下、対象物３を吸着可能な吸着パッド３２を備える切替アダプタ３３を支持して利用するエンドエフェクタ１０について説明する。なお、実施の形態２では、実施の形態１と共通する構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。

図９は、実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０の構成の一例を示す縦断面図である。

エンドエフェクタ１０は、図２で説明した構成要素に加えて、本体吸着ユニット３１を備える。本体吸着ユニット３１は、図１０に基づき説明する吸着パッド３２と連結可能であって、連結された吸着パッド３２に対する空気の吸入及び排出の経路を構成する。

なお、アクチュエータ１６が空気の吸入及び排出を行うものである場合、本体吸着ユニット３１は、アクチュエータ１６と共通の空気搬送系統に接続されてもよい。

図１０は、実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０による切替アダプタ３３の型取り段階の一例を示す縦断面図である。図１１は、実施の形態２に係るエンドエフェクタ１０による切替アダプタ３３の支持段階の一例を示す縦断面図である。

まず、図１０に示すように、切替アダプタ３３が吸着パッド３２を備えている。この吸着パッドに対する空気の吸入及び排出を行う管３４が本体吸着ユニット３１に連結される。これにより、吸着パッド３２から本体吸着ユニット３１までの空気の吸入及び排出の通路が形成される。

次に、図１０に示すように、エンドエフェクタ１０は、型取り段階において、切替アダプタ３３の型取りを行う。そして、図１１に示すように、エンドエフェクタ１０は、支持段階において、切替アダプタ３３を支持する。

これにより、エンドエフェクタ１０は、支持した切替アダプタ３３を通じて、吸着パッド３２を利用できる。すなわちロボットアームは、本開示に係るピン型のエンドエフェクタ１０を交換することなく、切替アダプタ３３を通じて、吸着パッド３２のような別の種類のエンドエフェクタを利用できる。

なお、切替アダプタ３３に装着される別の種類のエンドエフェクタは、上述した吸着パッド３２に限られない。例えば、切替アダプタ３３には、フィンガタイプ、電磁タイプ、又はジャミングタイプのエンドエフェクタが装着されてもよい。

（実施の形態３）
実施の形態３では、支持段階において、対象物３を支持できているか否かを判定するエンドエフェクタ１０について説明する。なお、実施の形態３では、実施の形態１と共通する構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する場合がある。

図１２及び図１３を参照して、実施の形態３に係るエンドエフェクタ１０が、支持段階において、対象物３を支持できているか否かを判定する方法の一例を説明する。図１２は、対象物３を支持できている場合の穴プレート１１と可動プレート１５との間の空間（以下「ベース内空間」という）におけるピン１２の飛び出し状態を示す。図１３は、対象物３を支持できていない場合のベース内空間におけるピン１２の飛び出し状態を示す。

実施の形態３に係るエンドエフェクタ１０は、ベース内空間におけるピン１２の飛び出し状態を撮像するための撮像装置１７（例えば３Ｄセンサ）を備える。なお、撮像装置１７は、ベース内空間を撮像できる位置であれば、どこに備えられてもよい。撮像装置１７は、支持段階において、ベース内空間におけるピン１２の飛び出し状態を撮像する。そして、制御システム１００のプロセッサ１０１は、撮像装置１７によって取得された３Ｄセンサ画像から、複数のピン１２の飛び出し状態を示す立体形状２０１を特定する。そして、プロセッサ１０１は、特定した立体形状２０１と、図１２に示すような対象物３を支持できている場合の複数のピン１２の飛び出し状態を示す基準立体形状２００とを比較し、対象物３を支持できているか否かを判定する。例えば、図１３に示す立体形状２０１は、図１２に示す基準立体形状２００と比較すると、２つのピークのうちの右のピークが低く、右端の傾斜部分が欠けている。すなわち、基準立体形状２００に対する立体形状２０１の一致度合いが低い（例えば一致度合いが所定の閾値未満である）。したがって、プロセッサ１０１は、図１３に示す立体形状２０１から、対象物３を支持できていないと判定してよい。

なお、プロセッサ１０１は、立体形状２０１におけるピークの高さが所定値未満の場合、対象物３を支持できていないと判定してもよい。また、プロセッサ１０１は、立体形状２０１における裾野からピークに向かう傾斜角度が所定角度未満の場合（つまり裾祖からピークに向かう傾斜が緩やかな場合）、対象物３を支持できていないと判定してもよい。なぜなら、これらの場合、１本あたりのピン１２の対象物３の側面に接する面積が不十分であり（例えばピン１２の下端は対象物３に接しているものの、ピン１２の下端よりも上部は対象物３に接していないため）、エンドエフェクタ１０が対象物３を持ち上げることができない可能性が高いためである。

このように構成すれば、通常ピンが細く、ピン自体にセンサをつけることが難しい場合であっても、対象物３の支持状態を判定することができる。また、対象物３を支持しているか否かの判定自体をトリガとして、次の処理を自動で開始することができる。エンドエフェクタ１０が対象物３を支持できていないと判定された場合には、型取り段階又は支持段階のやり直しを行う、あるいは、アラートの通知といった処理を行うことができる。エンドエフェクタ１０が対象物３を支持できていると判定された場合には、対象物３を次の作業場所に移動することもできる。

図１４は、実施の形態３に係る制御システム１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図１４の説明では、図８と共通する構成要素については、共通の参照符号を付し、説明を省略する。

制御システム１００は、図８に示した構成要素に加えて、画像取得部１０４を備える。

画像取得部１０４には、上述した撮像装置１７が有線又は無線を介して接続される。そして、画像取得部１０４は、撮像装置１７が撮像した画像を取得する。プロセッサ１０１は、画像取得部１０４が取得した画像に対して、種々の画像処理を行う。なお、制御システム１００は、画像処理ユニット（図示しない）をさらに備える構成であってもよく、この場合、画像処理ユニットが、プロセッサ１０１による制御の下、種々の画像処理を行ってよい。

以上のように、本開示の一態様に係るエンドエフェクタ１０は、複数の穴が設けられた穴プレート１１と、それぞれが複数の穴を貫通し、上方に移動可能に穴プレート１１にぶら下がる複数のピン１２と、複数のピン１２のうちの外側のピン１２Ａに対して内側に向かう力を加える加力部（例えば突起部１４Ｂ）と、を備える。これにより、加力部が外側のピン１２Ａに対して内向きの力（つまり対象物３に向かう力）を加えることにより、外側のピン１２Ａが内向きに倒れ、それに伴って内側のピン１２Ｂが順次、内向きに倒れ、最終的に対象物３に接触する内側のピン１２Ｂが当該対象物３を支持できる。

また、上記複数の穴の配列は、千鳥配列であり、六角形を形成してよい。これにより、外側のピン１２Ａに加えられた内向きの力が、内側のピン１２Ｂにおいて効率的に伝達されるので、対象物３を支持する力が向上する。

また、ピン１２の下部は、下端に向かって狭くなるテーパー状であってよい。これにより、様々な形状の対象物３を支持できる。

また、エンドエフェクタ１０は、ピン１２を下方に移動させるための振動を発生可能
であってよい。これにより、引っかかりが生じて下降しきっていないピン１２がこの振動により下降し得るので、より正確な型取りができる。したがって、支持段階において、隣接するピン１２同士の力の伝達効率、および、対象物３に対する力の伝達効率が向上し得る。

また、加力部は突起部１４Ｂであり、当該突起部１４Ｂは、上昇したときに外側のピン１２Ａの側面に接触して内側に向かう力を加えてよい。これにより、突起部１４Ｂは、上昇した際に、外側のピン１２Ａに対して内向きの力を加えることができる。

また、エンドエフェクタ１０は、穴プレート１１の上方に配置され、上昇する際に突起部１４Ｂを上昇させ、下降する際に穴プレート１１の上に突き出したピン１２を押し下げると共に突起部１４Ｂを下降させる可動プレート１５をさらに備えてよい。これにより、可動プレート１５の上昇によって対象物３が支持され、可動プレート１５の下降によって対象物３が押し出される。すなわち、可動プレート１５の上昇及び下降といった簡単な動作で、対象物３の支持及び押し出しの両方を実現できる。

また、エンドエフェクタ１０は、可動プレート１５を上昇及び下降させるアクチュエータ１６をさらに備えてよい。これにより、アクチュエータ１６を制御することによって、可動プレート１５を上昇及び下降させることができる。

また、エンドエフェクタのセットが、上述のエンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０によって支持可能な他のエンドエフェクタを備えてよい。これにより、エンドエフェクタを取り替えずに、他のエンドエフェクタを支持して作業を行うことができる。

また、エンドエフェクタ１０を制御する制御システム１００が制御部１０１を備え、制御部１０１は、穴プレート１１の上に突き出した複数のピン１２を撮像した３Ｄセンサ画像を取得し、３Ｄセンサ画像に基づいて、エンドエフェクタが対象物を支持しているか否かを判定してよい。これにより、通常ピン１２が細く、ピン１２自体にセンサをつけることが難しい場合であっても、対象物３の支持状態を判定することができ、対象物３を支持しているか否かの判定自体をトリガとして、次の処理を自動で開始することができる。

以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示のエンドエフェクタは、物体を支持する装置に利用可能である。

３ 対象物
１０ エンドエフェクタ
１１ 穴プレート
１２ ピン
１２Ａ 外側のピン
１２Ｂ 内側のピン
１３ ベース
１４ ホルダ
１４Ａ 側面部
１４Ｂ 突起部
１４Ｃ スリット
１５ 可動プレート
１６ アクチュエータ
１７ 撮像装置
３１ 本体吸着ユニット
３２ 吸着パッド
３３ 切替アダプタ
３４ 管
１００ 制御システム
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ 入力装置
１０４ 画像取得部
１０５ エンドエフェクタ接続部
１０６ 通信装置
１０７ 入出力インターフェース
１０８ ネットワーク
２００ 基準立体形状
２０１ 立体形状

Claims (8)

1. 複数の穴が設けられた穴プレートと、
   それぞれが前記複数の穴を貫通し、上方に移動可能に前記穴プレートにぶら下がる複数のピンと、
   前記複数のピンのうちの外側のピンに対して内側に向かう力を加える加力部と、
   を備え、
   前記加力部は突起部であり、当該突起部は、上昇したときに前記外側のピンの側面に接触して内側に向かう力を加える、エンドエフェクタ。
2. 前記複数の穴の配列は千鳥配列であり、六角形を形成する、
   請求項１に記載のエンドエフェクタ。
3. 前記ピンの下部は、下端に向かって狭くなるテーパー状である、
   請求項１または請求項２に記載のエンドエフェクタ。
4. 前記ピンを下方に移動させるための振動を発生可能な、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンドエフェクタ。
5. 前記穴プレートの上方に配置され、上昇する際に前記突起部を上昇させ、下降する際に前記穴プレートの上に突き出したピンを押し下げると共に前記突起部を下降させる可動プレートをさらに備える、
   請求項１に記載のエンドエフェクタ。
6. 前記可動プレートを上昇及び下降させるアクチュエータをさらに備える、
   請求項５に記載のエンドエフェクタ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエンドエフェクタと、
   前記エンドエフェクタによって支持可能な他のエンドエフェクタを備えた、
   エンドエフェクタのセット。
8. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のエンドエフェクタを制御する、制御システムであって、
   制御部を備え、
   前記制御部は、前記穴プレートの上に突き出した前記複数のピンを撮像した３Ｄセンサ画像を取得し、前記３Ｄセンサ画像に基づいて、前記エンドエフェクタが対象物を支持しているか否かを判定する、
   制御システム。

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