JPH02131888A

JPH02131888A - 布地ハンドリング装置

Info

Publication number: JPH02131888A
Application number: JP28570088A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mitomi; 三富　隆
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1990-05-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、複数台の産業用ロボットマニピュレータを用
いて、布地等柔軟物のハンドリングを行う布地ハンドリ
ング装置に関するものである。

例えば、作業台上の布地を複数台のマニピュレータによ
り把持して移動し、ミシンかけ等のために布地を位置決
めする布地ハンドリング装置に関するものである。

従来の技術従来、産業用ロボットを用いて布地のミシンかけ等を行
うシステムとして、次のようなものがあった。テーブル
上に置かれた布地をカメラ入力から画像処理して視覚認
識を行い、その位置と向きを検出し、先端に把持装置の
取り付けられたマニピュレータの動作により把持装置を
布地位置まで移動し、布地を把持し、マニピュレータの
動作によりミシン針下まで布地を移動して、布地の把持
を解放してミシンがけをスタートさせて、縫製していた
。このとき、布地は１つのかたまりとして扱われ、位置
情報も１つの位置姿勢で処理されていた。

布地が大きい場合には、複数台のマニピュレータを用い
て布地の把持と移動を行っていたが、マニピュレータは
予め教示された定位置を把持点間の相対位置を保って移
動することによって位置決めを行っていた。

発明が解決しようとする課題ところで布地が十分に硬《ない場合、伸び縮みやたるみ
・寸法のばらつき等によって、十分な精度でミシンがけ
することが難しいという問題点がある。

例えば、布地がたるみ等で変形している場合、布地全体
を１つのかたまりとして処理して求められる１つの位置
姿勢では把持位置等が正しく得られない。また、複数点
で布地を把持する場合にも、たるみがある状態では位置
決めがしにくく、ミシンかけ等でも正しく縫製できない
ことがある。

課題を解決するための手段上記のような課題を解決するために、本発明の布地ハン
ドリング装置では、布地を把持する把持装置を先端に取
り付けた複数台のマニピュレータと、布地の位置情報を
得る布地位置検出手段と、把持した布地の張力の情報を
得る力検出手段と、前記マニピュレータの動作制御を行
う制御装置とを有し、前記制御装置は、前記布地位置検
出手段により得られる位置情報から布地の把持位置を決
定する把持位置決定手段と、複数台のマニピュレータを
それぞれの把持位置に動作させ布地を把持させる手段と
、前記力検出手段により検出される張力の情報に応じて
把持点間の距離を変えるようにマニピュレータに動作さ
せる把持点間距離調節手段とを有している。

さらに、布地にたるみ等があった場合に把持位置が正確
に決められないという課題を解決するために、請求項２
記載の発明の布地ハンドリング装置では、請求項１記載
の発明において、布地の把持点は２つであり、布地位置
検出手段は、布地の２つの把持点それぞれに対して把持
点付近の位置を検出し、制御装置は、２点の位置情報の
第１の点と第２の点の間の向きと第１の点の位置から位
置姿勢を算出する位置姿勢算出手段を有し、把持位置決
定手段は、前記布地位置検出手段により検出された第１
の把持点付近の第１検出位置を第１の点、第２の把持点
付近の第２検出位置を第２の点として前記位置姿勢算出
手段を用いて第１の把持点の第１把持位置を算出し、第
２検出位置を第１の点、第１検出位置を第２の点として
前記位置姿勢算出手段を用いて第２の把持点の第２把持
位置を算出するようにしている。

また、２点の視覚情報を把持点決定に有効に使うために
、請求項３記載の発明の布地ハンドリング装置では、請
求項２記載の発明において、位直姿勢算出手段は、基準
位置姿勢と第１基準位置と第２基準位置と第１の点と第
２の点とをもとに、第１基準位置を第１の点に写像し、
第１基準位置から第２基準位置への方向ベクトルを第１
の点から第２の点への方向ベクトルへ写像する変換を、
基準位置姿勢に対して行って位置姿勢を算出するもので
あり、把持位置決定手段は、予め基準位置姿勢に布地を
置いた時に、布地位置検出手段で検出された第１検出位
置および第２検出位置を第１基準検出位置および第２基
準検出位置として記憶し、第１基準把持点および第２基
準把持点を教示しておき、第１検出位置を第１の点、第
２検出位置を第２の点、第１基準検出位置を第１基準位
置、第２基準検出位置を第２基準位置として前記位宜姿
勢算出手段を用いて第１の把持点の第１把持位置を算出
し、第２検出位置を第１の点、第１検出位置を第２の点
、第２基準検出位置を第１基準位置、第１基準検出位置
を第２基準位置として前記位置姿勢算出手段を用いて第
２の把持点の第２把持位置を算出するようにしている。

また、複数のマニピュレータで把持した布地を伸ばして
形を整えるために、請求項４記載の発明の布地ハンドリ
ング装置では、請求項１記載の発明において、制御装置
は、マニピュレータの駆動回転軸の現在位置を検出する
現在位置検出手段と、現在位置検出手段により検出され
たマニピュレータの駆動回転軸の現在位置からマニピュ
レータ先端の把持点の位置姿勢を算出する把持位置算出
手段と、複数台のマニピュレータの把持点の間の方向ベ
クトルを算出する把持点間方向ベクトル算出手段と、力
検出手段により検出される力の把持点間方向ベクトルの
方向の大きさを算出する把持点間方向力算出手段と、把
持点間方向力算出手段により得られる力の値が所定の力
の目標値となるまでマニピュレータを動作させて把持点
間距離を変える把持点間距離調節手段と、把持点間の相
対位置を保って複数のマニピュレータを動作させる相対
位置保持動作手段とを有している。

さらに、布地を伸ばして形を整える際に適度な張力で布
地を引っ張る動作を行うように、請求項５記戦の発明の
布地ハンドリング装置では、請求項４記戦の発明におい
て、複数のマニピュレータにより把持された布地を伸ば
す時、把持点間距離調節手段により第１の所定の力の目
標値で布地に張力をかけ、その後、前記把持点間距離調
節手段により第１の所定の力よりも小さい第２の所定の
力の目標値で布地に張力をかけて把持点間距離を変える
ようにしている。

さらに、布地を伸ばして形を整えた時に布地の寸法が若
干異なっていても以後の作業を続けられるように、請求
項６記載の発明の布地ハンドリング装置では、請求項４
記載の発明において、制御装置は、把持点間距離調節手
段で把持点間の力が所定の値となった時の各マニピュレ
ータ先端の把持点間の距離を算出する把持点間距離算出
手段を有している。

また、布地を伸ばした状態での長さが変化してもミシン
がけができるように、請求項７記載の発明の布地ハンド
リング装置では、請求項６記載の発明において、前記把
持点間距離算出手段により算出された距離をもとに、把
持された布地のミシンがけ時の動作量を決定している。

作　　　用請求項ｌ紀載の発明では、布地位置検出手段と把持位置
検出手段とにより、布地を把持する位置が求められ、力
検出手段と把持点間距離調節手段とにより把持した布地
の形を把持点間で整えることができ、続くマニピュレー
タの動作により、例えば初期状態で布地に若干のたるみ
がある場合でも精度のよい布地の位置決めができる。

請求項２記載の発明では、２つの把持点に近い布地上の
２点を布地位置検出手段で検出し、位置姿勢算出手段に
より２点の検出位置から布地の向きをもとめ、把持点に
近い方の検出位置から把持位置を求めているため、第１
０図に示すように把持点間の方向に若干のたるみが布地
にある場合にもほぼ正しく把持位置を求めることができ
る。

また、請求項３記戦の発明では、請求項２記載の発明を
用いて位置姿勢算出手段を動作させるために予め、基準
位置における布地の検出位置と把持点を教示しておき、
位置姿勢算出手段で基準位置の検出位置と把持点の２組
と作業時の検出位置を、２つの把持点の算出時に入れ替
えた計算を行うという方法をとることにより、簡単な教
示で把持点を算出できるようにしている。

請求項４記戦の発明では、現在位置検出手段と把持点位
置算出手段により布地を把持している時の複数のマニピ
ュレータの把持点の位置姿勢が算出でき、把持点間方向
ベクトル算出手段と把持点間方向力算出手段と把持点間
距離調節手段により布地がどのような向きであっても把
持された布地に対する把持点間の張力を調節することが
でき、相対位置保持動作手段により所定の張力で布地を
把持した状態でその後の位置決め動作ができる。

請求項５記載の発明では、把持点間距離調節手段を用い
て、はじめに大きな力の目標値で布地を引っ張り、次に
はじめより小さな力の目標値で布地の張力を緩めること
により、布地の形をより正確に整えることができる，布
地を２点で把持し、たるみのある状態から徐々に引っ張
ると、把持点間距離と把持点間に作用する力の間には、
第Ｕ図のような関係になる場合が多い。ａ点より把持点
間距離が小さいところではたるみがあり、たるみがなく
なるａ点よりも把持点間距離を大きくすると、布地の張
りにより把持点間距離の変化に対する力の変化が大きく
なる。位置決めを目的として布地のたるみをとる程度に
形を整えるためには、ａ点の状態に近い把持点間距離に
することが望ましいが、たるみのある状態から力の目標
値をａ点の付近で設定して把持点間距離調節手段を用い
て動作させると、布地の特性のばらつきや力検出手段の
誤差によって動作終了時の把持点間距離のばらつきが太
き《なる。これに対して本発明では、はじめにａ点より
大きな力の目標値で動作させた後ａ点付近の力の目標値
で動作させれば、力の変化に対する把持点間距離の変化
が小さいところを動作して動作が終了するため、同一の
特性と形状の布地に対して動作させる時に終了位置での
把持点間距離のばらつきが小さくなる。

請求項６記載の発明では、把持点間距離算出手段により
、布地の寸法をおおまかに知ることがでｐる。これを以
後の作業の中で用いることにより、布地の寸法に若干の
差異があっても作業ができるようになる。

請求項７記載の発明では、把持点間距離算出手段により
得られる把持点間距離をもとに、把持された布地のミシ
ンかけ時の動作量を決定しているため、ミシンかけ時の
動作が、布地の寸法にばらつきのある場合にも可能とな
る。

実施例以下実施例を用いて本発明の布地ハンドリング装置につ
いて説明する。

第１図に示すように、本発明の実施例の布地ハンドリン
グ装置は、把持装置６、７と力検出手段としてのカセン
サ８、９を先端に取り付けた２台のマニピュレータとし
てのハンドラ２、３と、布地位置検出手段としてのカメ
ラ４、５と、視覚認識装置１２と、制御装置１と、ミシ
ン１０と、ワーキングテーブル１１等から構成されてい
る。

本実施例における布地ハンドリング装置は、次のような
作業を行う。視覚認識装置１２によりワーキングテーブ
ル１１上の布地１７（第４図）の位置を検出し、２台の
ハンドラ２、３で布地ｌ７を把持し、ミシン１０にセッ
トし、縫い合わせる。

ハンドラ２、３は第２図に示すような７関節を有する多
関節ロボットマニピュレータであり、制御装置１により
各関節を駆動するモータ６０（１）〜６０（７）（第９
図》が制御され、動作範囲内で任意の位置姿勢に先端の
把持装１６、７を移動することができる。ハンドラ２、
３の先端に取り付けられたカセンサ８、９はその先端に
作用する直交する３方向の力を検出し、制御装置１はそ
の値を知ることができる。カセンサ８、９の先に取り付
けられた把持装置６、７は制御装置１によるエアのＯＮ
／ＯＦＦの制御で第３図のように、エアシリンダ１６に
連動するフィンガー１５が動作して、１枚または２枚の
布地ｌ７を把持することができる。視覚認識装置１２は
、制御装置１からの指令により、カメラ４、５からの画
像入力を処理してワーキングテーブル１１上に置かれた
布地ｌ７の２つのエッジｌ８、１９（第４図）の位置座
標値をもとめる。求められた位置座標値は、通信により
制御装置１に返される。ミシン１０は制御装ＩＩの制御
により糸切り、布押え、縫製スタート、ストップ、布押
え解除の動作を行う。

制御装置ｌの構成と前記各ユニットとの接続を第５図に
示す。制御装置１は、中央制御部２２、バス２３、演算
制御モジュール２４、２５、力制御用演算制御モジュー
ル２６、サーボコントロールモジュール２７、２８、モ
ータ駆動モジュール２９、３０、シーケンサ３１から構
成されている。中央制御部２２と演算制御モジュール２
４、２５と力制御用演算制御モジュール２６はバス２３
で接続され、中央制御部２２は、２ポートＲＡＭ４１（
第７図）を読み書きして演算制御モジュール２４、２５
と通信を行うことができ、２ポートＲＡＭ４９　（第８
図》を読み書きして力制御用演算制御モジュール２６と
通信を行うことができる。また、力制御用演算制御モジ
ュール２６は２ポートＲＡＭ４１を読み書きして演算制
御モジュール２４、２５と通信を行うことができる。シ
ーケンサ３１と視覚認識装置１２はそれぞれ中央制御部
２２とＲＳ２３２Ｃで通信を行うことができる。サーボ
コントロールモジュール２７、２８はＣＰＵとメモリと
１／０を内蔵し、通信線４６（第７図）により演算制御
モジュール２４、２５とＳＤＬＣルーブモードの通信を
行い、演算制御モジュール２４、２５からの指令により
、レゾルバ５９からの入力とモータ駆動モジュール２９
、３０への出力により、ハンドラ２、３の各関節に付け
られたモータ６０の制御や現在位置検出を行う。第９図
にサーボコントロールモジュール２７、２８とモータ駆
動モジュール２９、３０の説明図を示す。現在位置検出
手段は、レゾルバ５９からサーボコントロールモジュー
ル２７、２８が位置データを読み出すことで実現されて
いる。

第７図に演算制御モジュール２４、２５のハードウェア
構成を示す。演算制御モジュール２４、２５はディジタ
ル信号処理プロセッサ（以下ＤＳＰと呼ぶ》４２とメモ
リ４７、４８とＣＰＵ４４と２ポートＲＡＭ４１、４３
とＩ／Ｏ４５から構成され、２ポートＲＡＭ４　１を介
した通信で中央制御部２２または力制御用演算制御モジ
ュール２６からの指令により、ハンドラ２、３の先端位
置の動作制御と現在位置算出を行う。

ハンドラ先端位置の動作制御は次のようにして行われる
。２ボートＲＡＭ４１に書かれたハンドラ先端の移動目
標位置すなわち把持装置６、７の目標位置姿勢データを
もとに、ロボットマニピュレータの逆変換の演算を行い
、ハンドラ２、３の各関節の動作すべき角度をＤＳＰ４
２が算出してこれに対応するモータ６０の回転目標位置
データを２ポートＲＡＭ４３に書き込む。ＣＰＵ４４は
これを読み、Ｉ／Ｏ４５を用いてＳＤＬＣルーブモード
の通信を行って、サーボコントロールモジュール５７へ
前記回転目標位置データでの動作指令を行う。これを受
けてサーボコントロールモジュール５７は対応するモー
タ６０を動作させることによりハンドラ先端位置は中央
制御部２２または力制御用演算制御モジュール２６から
の指令に従った位置に移動する。

現在位置の算出は次のようにして行われる。現在位置の
算出の指令を受けて演算制御モジュール２４、２５のＤ
ＳＰ４２は２ボートＲＡＭ４３を介してＣＰＵ４４に現
在位置検出の指令を送り、ＣＰＵ４４はＩ／０４５を介
して通信を行いサーボコントロールモジュール５７から
モータ６０の現在位置データを受け取り、２ボートＲＡ
Ｍ４３に書き込む。ＤＳＰ４２は２ボートＲＡＭ４３か
ら各モータの現在位置データを読み、これに対応する関
節角度からロボットマニピュレータの正変換の演算を行
い、ハンドラ先端位置を算出し、２ボートＲＡＭ４　１
に書き込む。把持点位置算出手段は、中央制御部２２か
ら演算制御モジュール２４、２５に対して現在位置の算
出の指令を出し、これに対する応答データを２ボートＲ
ＡＭ４１から読み出すことにより実現されている。

把持装置６、７の把持および解放と、ミシン１０の制御
は、中央制御部２２からの通信指令に従って、シーケン
サ３１が行う。

また、視覚認識装置１２は、中央制御部２２からの通信
指令に従ってカメラ４、５からの画像入力を処理し、布
地１７の２つの端点１８、１９の位置座標値を求めて通
信により中央制御部２２に返す。

力制御用演算制御モジュール２６のハードウェア構成を
第８図に示す。力制御用演算制御モジュール２６は、２
ボートＲＡＭ４９，バスコントローラ５３、ＤＳＰ５０
．ＲＯＭ５１，ＲＡＭ５２、Ａ／Ｄコンバータ５４、カ
センサ信号処理回路５５から構成されており、ＲＯＭ５
１のプログラムにより、２ボートＲＡＭ４９を介して中
央制御部２２と通信を行い、中央制御部２２からの指令
に従って、カセンサ８、９で検出される力情報をもとに
計算を行い、２ボートＲＡＭ４　１を介して演算制御モ
ジュール２４、２５に対して動作指令を行ってハンドラ
先端に作用する指定された方向の力を目標値と一致する
ようにハンドラ２、３を動作させることができる。

中央制御部２２のハードウェア構成を第６図に示す。中
央制御部２２は、ＣＰＵ３２、Ｒ　Ｏ　Ｍ３３、ＲＡＭ
３４、Ｉ／０３５、バスコントローラ３６、ディスク３
７、入出力端末３８から構成されている。

操作者の入出力端末３８からの操作に従って、中央制御
部２２はディスク３７に記憶されたプログラムを起動実
行する。

位置姿勢算出手段は中央制御部２２のプログラムとして
実現されるものであり、基準位置姿勢と第１基準位置と
第２基準位置と第１の点と第２の点とをもとに、第１基
準位置を第１の点に写像し、第１基準位置から第２基準
位置への方向ベクトルを第１の点から第２の点への方向
ベクトルへ写像する変換を、基準位置姿勢に対して行っ
て位置姿勢を算出するものである。すなわち、基準位置
姿勢Ｈ、第１基準位置Ｘ１、第２基準位置Ｘ２、第１の
点Ｙ１、第２の点Ｙ２を指定されて、次のような計算に
よりＨをＨ′に変換するものである。

ただし、ｎｏｒｍは、ワーキングテーブル１１の平面の
法線ベクトルである。

Ｔ（ＸＩ，Ｘｔ，Ｙｌ，Ｙ！．ｎｏｒｖ）Ｗ　＝Ｓ　　　＝Ｃ　　　＝ ν　　　＝ｋｘｙ　　　＝ｋｙｚ　　　＝１（ｚｘ　　　＝ｌ（ｚｇ　　　＝１（ｘｓ　　　＝１（ｙｉ　　　＝ＵｘＶＳｉｇｎ　　（ｎｏｒａ・Ｗ）　　ｌ　　ＷＵ　●　Ｖ１−ｃ＝　　（ｋｘ．　ｋｙ．　ｋｚ）とするとｋｘ　　ｋｙ
　　ｖｋｙ　　ｋｇ　　ｖｋｚ　　ｋｘ　　ｖｋｚ　　ｓｋｘ　　ｓｋｙ　　ｓＨ’−Ｔ（ＸＩ，Ｘ２，Ｙｌ，Ｙ！，ｎｏｒｍ）Ｈ把持
位置決定手段は、中央制御部２２のプログラムとして実
現されるものであり、予め基準位置姿勢Ｒに布地１７を
置いた時に、布地位置検出手段で検出された第１の把持
点ＨＩ付近の第１検出位置Ｘ１および第２の把持点Ｈ２
付近の第２検出位ｌｆＸＪを第１基準検出位置および第
２基準検出位置として記憶し、第１基準把持点｝１＋お
よび第２基準把持点Ｈ之を教示しておき、第１検出位置
Ｙｌを第１の点、第２検出位置Ｙ２を第２の点、第１基
準検出位置Ｘ１を第１基準位置、第２基準検出位１１Ｘ
２を第２碁準位置として前記位置姿勢算出手段を用いて
第１の把持点Ｈｌの把持位置Ｈ’＋を算出し、第２検出
位置Ｙ２を第１の点、第１検出位ＩＹＩを第２の点、第
２基準検出位置Ｘ２を第１基準位置、第１基準検出位置
ＸＩを第２基準位置として前記位置姿勢算出手段を用い
て第２の把持点Ｈ２の把持位１ｔＨ“２を算出する。す
なわち、次のような計算を行う。

Ｈ　　’　　＋＝Ｔ（ＸＩ，　　Ｘ２．　　　Ｙｌ，　
　Ｙ２．　　　ｎ　　ｏ　　ｒｍ）Ｈ＋Ｈ　’２＝Ｔ（
Ｘ２．ＸＩ，Ｙ２．Ｙｌ，ｎｏ　ｒｍ）Ｈ２これらの関
係の説明図を第１２図に示す。

把持点間方向ベクトル算出手段は，中央制御部２２のプ
ログラムとして実現されるものであり、把持位置算出手
段により得られるハンドラ２、３の先端の把持点位置を
それぞれＰ１、Ｐ２とすると、把持点間方向ベクトルＷ
は、Ｗ＝　（ＰＩ−Ｐ２）／Ｉ　Ｐｉ−Ｐ２　１として算出
される。

把持点間方向力算出手段は、力制御用演算制御モジュー
ル２６のＤＳＰ５０のプログラムとして実現され、中央
制御部２２から把持点間方向ベクトル算出手段により得
られる２台のハンドラ先端の把持点間の方向ベクトルＷ
のデータを受けて、カセンサ８、９から検出される力Ｆ
から前記方向ベクトルの向きの成分を算出する。

ｆ＝（Ｆ●Ｗ》把持点間距離調節手段は、中央制御部２２からの指令に
より実行される力制御用演算制御モジュール２６のＤＳ
Ｐ５０のプログラムとして実現される。中央制御部２２
から把持点間方向ベクトルＷと力の目標値とを指定され
て、第１３図のフローチャートに示す処理を行うことに
より、ハンドラ２、３の把持点間に指定された目標値の
力が作用するようにハンドラ２、３を動作させる。

相対位置保持動作手段は、中央制御部２２のプログラム
として実現されるものであり、ハンドラ２、３の先端の
移動目標位置を互いの相対位置を変えないで連続的に演
算制御モジュール２４、２５に対して動作指令を送るこ
とにより、把持点間の相対位置を保って複数のマニピュ
レータを動作させる。

把持点間距離算出手段は、中央制御部２２のプログラム
として実現されるものであり、把持位置算出手段により
ハンドラ２、３の先端の把持点Ｐ１、Ｐ２を算出し、把
持点間距離ｄを算出する。

ｄ＝ｌＰｉ−Ｐ２１以下上記の各手段を有する布地ハンドリング装置で布地
１７の位置を検出し、ハンドラ２、３で把持し、ミシン
にセットして縫製する作業を行う処理について説明する
。この処理は中央制御部２２のプログラムにより実現さ
れる。

まず、予め基準位置姿勢Ｒに布地を置いた時に、布地位
置検出手段で検出された第１の把持点ＨＩ付近の第１検
出位置Ｘ１および第２の把持点Ｈ２付近の第２検出位置
ＸＩを第１基準検出位置および第２基準検出位置として
記憶し、第１の基準把持点｝｛＋および第２の基準把持
点Ｈ２を教示しておく。

はじめに中央制御部２２は視覚認識装置１２に指令して
ワーキングテーブル１１上の布地の２点の位置座標Ｙｌ
，Ｙ２を求め、把持位置決定手段により把持位ｆｉＨ’
ｌ、Ｈ’ｔを求める。次に中央制御部２２は演算制御モ
ジュール２４、２５に指令して把持装置６、７が把持位
置Ｈ゛１、Ｈ’２に移動するようにハンドラ２、３を動
作させ、シーケンサ３１に指令して把持装置６、７で布
地を把持する。把持した布地１７の特性を第１４図のよ
うなものと仮定すると把持点間距離調節手段により目標
値ｆｂで布地１７を引っ張り伸ばす。そして、把持点間
距離調節手段により目標値ｆａで引っ張った布地１７を
緩める。ｆａは布地１７にたるみがな《なる時の布地１
７に作用する張力の大きさである。このとき把持点間距
離算出手段により把持点間距離Ｌを求めてお《。そして
、相対位置保持動作手段により把持した布地１７をミシ
ン１０の針下にセットする。中央制御部２２はシーケン
サ３１に指令してミシン１０に布押え、ミシンかけスタ
ート、ストップ、糸切り、布押え解除の指令を送り縫製
を行う。このときのミシンかけスタートとストップの間
のミシンがけ長さは把持点間距離Ｌに応じて変えること
により、布地１７の寸法が変わっても縫製ができる。

以上の処理のフローチャートを第１５図に示す。

発明の効果以上のように本発明の布地ハンドリング装置は上記のよ
うな構成となっているため、布地に若干のたるみがある
場合にも正しく把持位置が決定でき、把持した後に布地
の形を整えてより正確な布地の位置決めが可能となって
いる。また、布地の寸法に若干のばらつきがあっても正
しく把持位置が決定でき、把持した後に布地の形を整え
て布地の位置決めを行ってから把持点間距離を用いてミ
シンかけ等の作業が続けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の布地ハンドリング装置の概観
図、第２図はハンドラの説明図、第３図は把持装置の説
明図、第４図は布地と認識点の説明図、第５図は制御装
置の構成と各ユニットとの接続の説明図、第６図は中央
制御部のハードウェア構成図、第７図は演算制御モジュ
ールのハードウェア構成図、第８図は力制御演算制御モ
ジュールのハードウェア構成図、第９図はサーボコント
ロールモジュールとモータ駆動モジュールの説明図、第
１０図は布地のたるみの説明図、第１１図は布地の特性
の説明図、第１２図は把持位置決定手段の説明図、第１
３図は把持点間距離調節手段のフローチャート、第１４
図は布地の特性を示す図、第１５図は本発明の実施例の
布地ハンドリング装置での作業を行うための処理のフロ
ーチャートである。１・・・・・・制御装置、２、３・・・・・・ハンドラ
、４、５・・・・・・カメラ、６、７・・・・・・把持
装置、８、９・・・・・・カセンサ、１２・・・・・・
視覚認識装置、１７・・・・・・布地、２０、２１・・
・・・・把持点。特許出顯人　工業技術院長　飯塚幸三１−−一■卿ｉ１ｔ．３・−ハソＶラＪ７第図第図第１４図才巴斗ろシセ，７’５ｒ巨１酊［

Claims

【特許請求の範囲】

（１）布地を把持する把持装置を先端に取り付けた複数
台のマニピュレータと、布地の位置情報を得る布地位置
検出手段と、把持した布地の張力の情報を得る力検出手
段と、前記マニピュレータの動作制御を行う制御装置と
から構成される布地ハンドリング装置であって、前記制
御装置は、前記布地位置検出手段により得られる位置情
報から布地の把持位置を決定する把持位置決定手段と、
複数台のマニピュレータをそれぞれの把持位置に動作さ
せ布地を把持させる手段と、前記力検出手段により検出
される張力の情報に応じて把持点間の距離を変えるよう
にマニピュレータに動作させる把持点間距離調節手段と
を有することを特徴とする布地ハンドリング装置。
（２）布地の把持点は２つであり、布地位置検出手段は
、布地の２つの把持点それぞれに対して把持点付近の位
置を検出し、制御装置は、２点の位置情報の第１の点と
第２の点の間の向きと第１の点の位置から位置姿勢を算
出する位置姿勢算出手段を有し、把持位置決定手段は、
前記布地位置検出手段により検出された第１の把持点付
近の第１検出位置を第１の点、第２の把持点付近の第２
検出位置を第２の点として前記位置姿勢算出手段を用い
て第１の把持点の第１把持位置を算出し、第２検出位置
を第１の点、第１検出位置を第２の点として前記位置姿
勢算出手段を用いて第２の把持点の第２把持位置を算出
することを特徴とする請求項１記載の布地ハンドリング
装置。
（３）位置姿勢算出手段は、基準位置姿勢と第１基準位
置と第２基準位置と第１の点と第２の点とをもとに、第
１基準位置を第１の点に写像し、第１基準位置から第２
基準位置への方向ベクトルを第１の点から第２の点への
方向ベクトルへ写像する変換を、基準位置姿勢に対して
行って位置姿勢を算出するものであり、把持位置決定手
段は、予め基準位置姿勢に布地を置いた時に、布地位置
検出手段で検出された第１検出位置および第２検出位置
を第１基準検出位置および第２基準検出位置として記憶
し、第１基準把持点および第２基準把持点を教示してお
き、第１検出位置を第１の点、第２検出位置を第２の点
、第１基準検出位置を第１基準位置、第２基準検出位置
を第２基準位置として前記位置姿勢算出手段を用いて第
１の把持点の第１把持位置を算出し、第２検出位置を第
１の点、第１検出位置を第２の点、第２基準検出位置を
第１基準位置、第１基準検出位置を第２基準位置として
前記位置姿勢算出手段を用いて第２の把持点の第２把持
位置を算出することを特徴とする請求項２記載の布地ハ
ンドリング装置。
（４）制御装置は、マニピュレータの駆動回転軸の現在
位置を検出する現在位置検出手段と、現在位置検出手段
により検出されたマニピュレータの駆動回転軸の現在位
置からマニピュレータ先端の把持点の位置姿勢を算出す
る把持位置算出手段と、複数台のマニピュレータの把持
点の間の方向ベクトルを算出する把持点間方向ベクトル
算出手段と、力検出手段により検出される力の把持点間
方向ベクトルの方向の大きさを算出する把持点間方向力
算出手段と、把持点間方向力算出手段により得られる力
の値が所定の力の目標値となるまでマニピュレータを動
作させて把持点間距離を変える把持点間距離調節手段と
、把持点間の相対位置を保って複数のマニピュレータを
動作させる相対位置保持動作手段とを有することを特徴
とする請求項１記載の布地ハンドリング装置。
（５）複数のマニピュレータにより把持された布地を伸
ばす時、把持点間距離調節手段により第１の所定の力の
目標値で布地に張力をかけ、その後、前記把持点間距離
調節手段により第１の所定の力よりも小さい第２の所定
の力の目標値で布地に張力をかけて把持点間距離を変え
ることを特徴とする請求項４記載の布地ハンドリング装
置。
（６）制御装置は、把持点間距離調節手段で把持点間の
力が所定の値となった時の各マニピュレータ先端の把持
点間の距離を算出する把持点間距離算出手段を有するこ
とを特徴とする請求項４記載の布地ハンドリング装置。
（７）把持点間距離算出手段により算出された距離をも
とに、把持された布地のミシンがけ時の動作量を決定す
ることを特徴とする請求項６記載の布地ハンドリング装
置。