JPH058188A - 把持装置 - Google Patents
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- JPH058188A JPH058188A JP16479891A JP16479891A JPH058188A JP H058188 A JPH058188 A JP H058188A JP 16479891 A JP16479891 A JP 16479891A JP 16479891 A JP16479891 A JP 16479891A JP H058188 A JPH058188 A JP H058188A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、２本のフィンガを互いに接近させて
物体を把持する把持装置に関し、物体の中心位置を所望
の位置にして所望の力で物体を把持することを目的とす
る。 【構成】フィンガ１Ｌ、１Ｒで物体３を把持する力を力
覚センサ４で検出し、フィンガ１Ｌ、１Ｒの各位置を位
置センサ５で検出し、フィンガ１Ｌ、１Ｒの平均位置の
目標位置に対する偏差ＤＸと把持力の目標把持力に対す
る偏差ＤＦの一次結合値αＤＸ＋βＤＦ及びαＤＸ−β
ＤＦをそれぞれフィンガ１Ｌ、１Ｒの目標移動速度とし
て、モータ２Ｌ、２Ｒの回転を制御手段６で制御する。
物体を把持する把持装置に関し、物体の中心位置を所望
の位置にして所望の力で物体を把持することを目的とす
る。 【構成】フィンガ１Ｌ、１Ｒで物体３を把持する力を力
覚センサ４で検出し、フィンガ１Ｌ、１Ｒの各位置を位
置センサ５で検出し、フィンガ１Ｌ、１Ｒの平均位置の
目標位置に対する偏差ＤＸと把持力の目標把持力に対す
る偏差ＤＦの一次結合値αＤＸ＋βＤＦ及びαＤＸ−β
ＤＦをそれぞれフィンガ１Ｌ、１Ｒの目標移動速度とし
て、モータ２Ｌ、２Ｒの回転を制御手段６で制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２本のフィンガを互い
に接近させて物体を把持する把持装置に関する。
に接近させて物体を把持する把持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、この種の従来の把持装置を示
す。
す。
【０００３】ベースフレーム１２に固着されたサーボモ
ータ１４Ｌ及び１４Ｒにより、それぞれ送りねじ１６Ｌ
及び１６Ｒが回転駆動されて、フィンガ１８Ｌ及び１８
Ｒが互いに接離する方向へ移動する。フィンガ１８Ｌ
は、ロッド２０Ｌの基端部に送りねじ１６Ｌが螺貫さ
れ、ロッド２０Ｌの先端把持部にゴム板２２Ｌが接着さ
れている。同様に、フィンガ１８Ｒは、ロッド２０Ｒの
基端部に送りねじ１６Ｒが螺貫され、ロッド２０Ｒの先
端把持部にゴム板２２Ｒが接着されている。
ータ１４Ｌ及び１４Ｒにより、それぞれ送りねじ１６Ｌ
及び１６Ｒが回転駆動されて、フィンガ１８Ｌ及び１８
Ｒが互いに接離する方向へ移動する。フィンガ１８Ｌ
は、ロッド２０Ｌの基端部に送りねじ１６Ｌが螺貫さ
れ、ロッド２０Ｌの先端把持部にゴム板２２Ｌが接着さ
れている。同様に、フィンガ１８Ｒは、ロッド２０Ｒの
基端部に送りねじ１６Ｒが螺貫され、ロッド２０Ｒの先
端把持部にゴム板２２Ｒが接着されている。
【０００４】把持力を検出するために、ロッド２０Ｒの
基端側の部分には、放電加工により紙面垂直方向に刻設
されたコ字状の切欠き２４Ｒが貫通形成され、ロッド２
０Ｒの、切欠き２４Ｒを挟む側面に、歪ゲージ２６Ｒ、
２８Ｒが接着されている。また、フィンガ１８Ｌ及び１
８Ｒの位置及び速度を検出するために、サーボモータ１
４Ｌ及び１４Ｒの出力軸にそれぞれロータリエンコーダ
３０Ｌ及び３０Ｒの回転軸が連結されている。
基端側の部分には、放電加工により紙面垂直方向に刻設
されたコ字状の切欠き２４Ｒが貫通形成され、ロッド２
０Ｒの、切欠き２４Ｒを挟む側面に、歪ゲージ２６Ｒ、
２８Ｒが接着されている。また、フィンガ１８Ｌ及び１
８Ｒの位置及び速度を検出するために、サーボモータ１
４Ｌ及び１４Ｒの出力軸にそれぞれロータリエンコーダ
３０Ｌ及び３０Ｒの回転軸が連結されている。
【０００５】図６は、この把持装置の制御回路を示す。
【０００６】力覚センサ３２Ｒは、歪ゲージ２６Ｒ及び
２８Ｒを構成要素とするブリッジ回路と、このブリッジ
回路の出力を増幅するアンプとを備えている。力覚セン
サ３２Ｒの出力は、Ａ／Ｄ変換器３４Ｒでデジタル化さ
れた後、把持力ＦＲとして減算器３６Ｒに供給される。
減算器３６Ｒは、システム制御回路３８から供給される
目標把持力ＦＲ0 とこの検出把持力ＦＲとの差を演算
し、その結果を偏差／速度変換器４０Ｒへ供給する。偏
差／速度変換器４０Ｒは、把持力の偏差ＦＲ0 −ＦＲを
速度指令値ＶＲ0 に変換する。目標移動速度ＶＲ0 は、
Ｄ／Ａ変換器４２Ｒでアナログ化された後、サーボアン
プ４４Ｒの一方の入力端子に供給される。
２８Ｒを構成要素とするブリッジ回路と、このブリッジ
回路の出力を増幅するアンプとを備えている。力覚セン
サ３２Ｒの出力は、Ａ／Ｄ変換器３４Ｒでデジタル化さ
れた後、把持力ＦＲとして減算器３６Ｒに供給される。
減算器３６Ｒは、システム制御回路３８から供給される
目標把持力ＦＲ0 とこの検出把持力ＦＲとの差を演算
し、その結果を偏差／速度変換器４０Ｒへ供給する。偏
差／速度変換器４０Ｒは、把持力の偏差ＦＲ0 −ＦＲを
速度指令値ＶＲ0 に変換する。目標移動速度ＶＲ0 は、
Ｄ／Ａ変換器４２Ｒでアナログ化された後、サーボアン
プ４４Ｒの一方の入力端子に供給される。
【０００７】一方、ロータリエンコーダ３０Ｒから出力
されるパルス列は、Ｆ／Ｖ変換器４６Ｒに供給されてパ
ルス周波数に比例した電圧に変換され、移動速度ＶＲと
してサーボアンプ４４Ｒの他方の入力端子に供給され
る。
されるパルス列は、Ｆ／Ｖ変換器４６Ｒに供給されてパ
ルス周波数に比例した電圧に変換され、移動速度ＶＲと
してサーボアンプ４４Ｒの他方の入力端子に供給され
る。
【０００８】サーボアンプ４４Ｒは、速度偏差ＶＲ0 −
ＶＲが０になるように、サーボモータ１４Ｒの回転を制
御する。
ＶＲが０になるように、サーボモータ１４Ｒの回転を制
御する。
【０００９】同様に、ロータリエンコーダ３０Ｌの出力
もＦ／Ｖ変換器４６Ｌに供給されて移動速度ＶＬに変換
され、サーボアンプ４４Ｌの一方の入力端子に供給され
る。サーボアンプ４４Ｌの他方の入力端子には、システ
ム制御回路３８から目標移動速度ＶＬ0 がＤ／Ａ変換器
４２Ｌを介して供給される。サーボアンプ４４Ｌは、速
度偏差ＶＬ0 −ＶＬが０になるようにサーボモータ１４
Ｌの回転を制御する。
もＦ／Ｖ変換器４６Ｌに供給されて移動速度ＶＬに変換
され、サーボアンプ４４Ｌの一方の入力端子に供給され
る。サーボアンプ４４Ｌの他方の入力端子には、システ
ム制御回路３８から目標移動速度ＶＬ0 がＤ／Ａ変換器
４２Ｌを介して供給される。サーボアンプ４４Ｌは、速
度偏差ＶＬ0 −ＶＬが０になるようにサーボモータ１４
Ｌの回転を制御する。
【００１０】ロータリエンコーダ３０Ｌの出力パルスは
また、カウンタ４８Ｌに供給されて計数される。一方、
システム制御回路３８は、レジスタ５０にフィンガ１８
Ｌの目標位置ＸＬ0 を設定する。一致検出回路５２Ｌ
は、カウンタ４８Ｌの計数値であるフィンガ位置ＸＬが
この目標位置ＸＬ0 に等しくなったことを検出すると、
一致信号をシステム制御回路３８に供給する。
また、カウンタ４８Ｌに供給されて計数される。一方、
システム制御回路３８は、レジスタ５０にフィンガ１８
Ｌの目標位置ＸＬ0 を設定する。一致検出回路５２Ｌ
は、カウンタ４８Ｌの計数値であるフィンガ位置ＸＬが
この目標位置ＸＬ0 に等しくなったことを検出すると、
一致信号をシステム制御回路３８に供給する。
【００１１】上記構成において、システム制御回路３８
は、レジスタ５０Ｌに一定の目標位置ＸＬ0 を設定し、
Ｄ／Ａ変換器４２Ｌ及び減算器３６Ｒにそれぞれ一定の
目標移動速度ＶＬ0 及び目標把持力ＦＲ0 を供給する。
これにより、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒは、互いに接近
する方向へ移動する。システム制御回路３８は、一致検
出回路５２Ｌから一致信号を受け取ると、Ｄ／Ａ変換器
４２Ｌに供給する目標移動速度ＶＬ0 を０にする。これ
により、フィンガ１８Ｌの位置が定まる。一方、フィン
ガ１８Ｌとフィンガ１８Ｒとで物体Ｓを把持すると、フ
ィンガ１８Ｒが減速移動し、把持力ＦＲが目標把持力Ｆ
Ｒ0 に一致すると、目標移動速度ＶＲ0 が０となってサ
ーボモータ１４Ｒの回転が停止する。
は、レジスタ５０Ｌに一定の目標位置ＸＬ0 を設定し、
Ｄ／Ａ変換器４２Ｌ及び減算器３６Ｒにそれぞれ一定の
目標移動速度ＶＬ0 及び目標把持力ＦＲ0 を供給する。
これにより、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒは、互いに接近
する方向へ移動する。システム制御回路３８は、一致検
出回路５２Ｌから一致信号を受け取ると、Ｄ／Ａ変換器
４２Ｌに供給する目標移動速度ＶＬ0 を０にする。これ
により、フィンガ１８Ｌの位置が定まる。一方、フィン
ガ１８Ｌとフィンガ１８Ｒとで物体Ｓを把持すると、フ
ィンガ１８Ｒが減速移動し、把持力ＦＲが目標把持力Ｆ
Ｒ0 に一致すると、目標移動速度ＶＲ0 が０となってサ
ーボモータ１４Ｒの回転が停止する。
【００１２】このようにして、フィンガ１８Ｌの移動で
物体Ｓの把持位置が定まり、フィンガ１８Ｒの移動で物
体Ｓの把持力が定まる。
物体Ｓの把持位置が定まり、フィンガ１８Ｒの移動で物
体Ｓの把持力が定まる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、物体Ｓ
が弾性変形する場合には、物体Ｓの中心位置が、把持力
及び物体Ｓの弾性係数に応じて変化するので、物体Ｓを
把持し不図示の装置で把持装置１０を全体として移動さ
せた後、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒを互いに離間させた
場合、物体Ｓを所望の位置に正確に置くことができな
い。
が弾性変形する場合には、物体Ｓの中心位置が、把持力
及び物体Ｓの弾性係数に応じて変化するので、物体Ｓを
把持し不図示の装置で把持装置１０を全体として移動さ
せた後、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒを互いに離間させた
場合、物体Ｓを所望の位置に正確に置くことができな
い。
【００１４】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、物体の中心位置を所望の位置にして所望の力で物体
を把持することができる把持装置を提供することにあ
る。
み、物体の中心位置を所望の位置にして所望の力で物体
を把持することができる把持装置を提供することにあ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段及びその作用】図１は、本
発明に係る把持装置の原理構成を示す。
発明に係る把持装置の原理構成を示す。
【００１６】本発明では、第１及び第２のフィンガ１
Ｌ、１Ｒをそれぞれ第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒで
互いに接近する方向へ移動させて物体３を把持する把持
装置において、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒで物
体３を把持する力を検出する力覚センサ４と、第１及び
第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの各位置を検出する位置セン
サ５と、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの平均位置
の目標位置に対する偏差ＤＸと把持力の目標把持力に対
する偏差ＤＦの一次結合値αＤＸ＋βＤＦ及びαＤＸ−
βＤＦをそれぞれ第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの
目標移動速度として、第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒ
の回転を制御する制御手段６とを備えている。
Ｌ、１Ｒをそれぞれ第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒで
互いに接近する方向へ移動させて物体３を把持する把持
装置において、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒで物
体３を把持する力を検出する力覚センサ４と、第１及び
第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの各位置を検出する位置セン
サ５と、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの平均位置
の目標位置に対する偏差ＤＸと把持力の目標把持力に対
する偏差ＤＦの一次結合値αＤＸ＋βＤＦ及びαＤＸ−
βＤＦをそれぞれ第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの
目標移動速度として、第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒ
の回転を制御する制御手段６とを備えている。
【００１７】本発明によれば、第１及び第２のフィンガ
１Ｌ、１Ｒの移動速度がそれぞれ目標移動速度に近づく
ように制御され、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが
互いに接近し、物体３を把持する。そして、第１及び第
２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの目標移動速度αＤＸ＋βＤＦ
及びαＤＸ−βＤＦが０に近づき、第１及び第２のフィ
ンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度が０に収束する。その結果、
把持力偏差ＤＦ及び位置偏差ＤＸが０になる。
１Ｌ、１Ｒの移動速度がそれぞれ目標移動速度に近づく
ように制御され、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが
互いに接近し、物体３を把持する。そして、第１及び第
２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの目標移動速度αＤＸ＋βＤＦ
及びαＤＸ−βＤＦが０に近づき、第１及び第２のフィ
ンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度が０に収束する。その結果、
把持力偏差ＤＦ及び位置偏差ＤＸが０になる。
【００１８】したがって、物体３を把持することにより
物体３が弾性変形しても、物体３の中心位置を所望の位
置にして、物体３を所望の力で把持することができる。
物体３が弾性変形しても、物体３の中心位置を所望の位
置にして、物体３を所望の力で把持することができる。
【００１９】本発明の第１態様では、第１及び第２のフ
ィンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度を検出する速度センサを備
え、制御手段６は、検出された該移動速度が上記目標移
動速度になるように第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒの
回転を制御する。
ィンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度を検出する速度センサを備
え、制御手段６は、検出された該移動速度が上記目標移
動速度になるように第１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒの
回転を制御する。
【００２０】この構成の場合、フィードバック制御によ
り制御がより確実になる。
り制御がより確実になる。
【００２１】本発明の第２態様では、第１及び第２のフ
ィンガ１Ｌ、１Ｒが物体３に接触したのを検出する接触
検出手段を備え、制御手段６は、該接触検出前は第１及
び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが互いに接近するように第
１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒの回転を制御し、該接触
検出後は第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度
が上記目標移動速度になるように第１及び第２のモータ
２Ｌ、２Ｒの回転を制御する。
ィンガ１Ｌ、１Ｒが物体３に接触したのを検出する接触
検出手段を備え、制御手段６は、該接触検出前は第１及
び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが互いに接近するように第
１及び第２のモータ２Ｌ、２Ｒの回転を制御し、該接触
検出後は第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒの移動速度
が上記目標移動速度になるように第１及び第２のモータ
２Ｌ、２Ｒの回転を制御する。
【００２２】この構成の場合、第１及び第２のフィンガ
１Ｌ、１Ｒが物体３に接触するまでの制御動作を単純に
することができる。
１Ｌ、１Ｒが物体３に接触するまでの制御動作を単純に
することができる。
【００２３】本発明の第３態様では、上記接触検出手段
は、力覚センサ４の出力が設定値以上になったかどうか
で、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが物体３に接触
したのを検出する。
は、力覚センサ４の出力が設定値以上になったかどうか
で、第１及び第２のフィンガ１Ｌ、１Ｒが物体３に接触
したのを検出する。
【００２４】この構成の場合、別個の接触センサを備え
る必要がないので、構成が簡単になる。
る必要がないので、構成が簡単になる。
【００２５】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００２６】図２は、本発明の一実施例の把持装置の機
械的構成を示す。図５と同一構成要素には同一符号を付
してその説明を省略する。
械的構成を示す。図５と同一構成要素には同一符号を付
してその説明を省略する。
【００２７】この把持装置１０Ａでは、ロッド２０Ｌの
基端側の部分にも、ロッド２０Ｒと同様に、切欠き２４
Ｌを形成し、歪ゲージ２６Ｌ及び２８Ｌをロッド２０Ｌ
の側面に接着している。他の点は、図５の把持装置１０
と同一になっている。
基端側の部分にも、ロッド２０Ｒと同様に、切欠き２４
Ｌを形成し、歪ゲージ２６Ｌ及び２８Ｌをロッド２０Ｌ
の側面に接着している。他の点は、図５の把持装置１０
と同一になっている。
【００２８】図２において、送りねじ１６Ｌ及び１６Ｒ
に平行にＸ軸をとり、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒの位置
をそれぞれＸＬ及びＸＲとする。また、フィンガ１８Ｌ
及び１８Ｒの互いに接近する方向の速度をそれぞれＶＬ
及びＶＲとする。また、フィンガ１８Ｌ側及び１８Ｒ側
の力覚センサで検出された力をそれぞれＦＬ及びＦＲと
する。ＦＬ及びＦＲは、物体Ｓを把持したときに物体Ｓ
から受ける反作用にほぼ等しいが、把持装置１０の摺動
部分で生ずる摩擦力にも依存する。
に平行にＸ軸をとり、フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒの位置
をそれぞれＸＬ及びＸＲとする。また、フィンガ１８Ｌ
及び１８Ｒの互いに接近する方向の速度をそれぞれＶＬ
及びＶＲとする。また、フィンガ１８Ｌ側及び１８Ｒ側
の力覚センサで検出された力をそれぞれＦＬ及びＦＲと
する。ＦＬ及びＦＲは、物体Ｓを把持したときに物体Ｓ
から受ける反作用にほぼ等しいが、把持装置１０の摺動
部分で生ずる摩擦力にも依存する。
【００２９】図３は、この把持装置の制御回路を示す。
【００３０】この制御回路は、フィンガ１８Ｌ側とフィ
ンガ１８Ｒ側とで互いに同一の構成になっており、フィ
ンガ１８Ｌ側の構成要素の符号にはＬを付し、フィンガ
１８Ｒ側の構成要素の符号にはＲを付している。以下、
フィンガ１８Ｌ側のみの構成を説明する。
ンガ１８Ｒ側とで互いに同一の構成になっており、フィ
ンガ１８Ｌ側の構成要素の符号にはＬを付し、フィンガ
１８Ｒ側の構成要素の符号にはＲを付している。以下、
フィンガ１８Ｌ側のみの構成を説明する。
【００３１】力覚センサ３２Ｌは、歪ゲージ２６Ｌ及び
２８Ｌを構成要素とするブリッジ回路と、このブリッジ
回路の出力を増幅するアンプとを備えている。力覚セン
サ３２Ｌの出力は、Ａ／Ｄ変換器３４Ｌでデジタル化さ
れた後、把持力ＦＬとしてシステム制御回路３８Ａに供
給される。システム制御回路３８Ａは、目標移動速度Ｖ
Ｌ0 を、Ｄ／Ａ変換器４２Ｌを介しサーボアンプ４４Ｌ
の一方の入力端子に供給する。一方、ロータリエンコー
ダ３０Ｌから出力されるパルス列は、Ｆ／Ｖ変換器４６
Ｌに供給されてパルス周波数に比例した電圧に変換さ
れ、移動速度ＶＬとしてサーボアンプ４４Ｌの他方の入
力端子に供給される。サーボアンプ４４Ｌは、速度偏差
ＶＬ0 −ＶＬが０になるように、サーボモータ１４Ｌの
回転を制御する。ロータリエンコーダ３０Ｌの出力パル
スはまた、カウンタ４８Ｌに供給されて計数され、フィ
ンガ位置ＸＬとしてシステム制御回路３８Ａに供給され
る。
２８Ｌを構成要素とするブリッジ回路と、このブリッジ
回路の出力を増幅するアンプとを備えている。力覚セン
サ３２Ｌの出力は、Ａ／Ｄ変換器３４Ｌでデジタル化さ
れた後、把持力ＦＬとしてシステム制御回路３８Ａに供
給される。システム制御回路３８Ａは、目標移動速度Ｖ
Ｌ0 を、Ｄ／Ａ変換器４２Ｌを介しサーボアンプ４４Ｌ
の一方の入力端子に供給する。一方、ロータリエンコー
ダ３０Ｌから出力されるパルス列は、Ｆ／Ｖ変換器４６
Ｌに供給されてパルス周波数に比例した電圧に変換さ
れ、移動速度ＶＬとしてサーボアンプ４４Ｌの他方の入
力端子に供給される。サーボアンプ４４Ｌは、速度偏差
ＶＬ0 −ＶＬが０になるように、サーボモータ１４Ｌの
回転を制御する。ロータリエンコーダ３０Ｌの出力パル
スはまた、カウンタ４８Ｌに供給されて計数され、フィ
ンガ位置ＸＬとしてシステム制御回路３８Ａに供給され
る。
【００３２】システム制御回路３８Ａはシステム全体の
制御を行っており、この把持装置以外の不図示の部分の
制御も行っている。図４は、システム制御回路３８Ａに
よる把持制御のソフトウエア構成、より具体的にはフィ
ンガ移動速度の目標値決定手順を示す。以下、括弧内の
数値は図４中のステップ識別番号を示す。
制御を行っており、この把持装置以外の不図示の部分の
制御も行っている。図４は、システム制御回路３８Ａに
よる把持制御のソフトウエア構成、より具体的にはフィ
ンガ移動速度の目標値決定手順を示す。以下、括弧内の
数値は図４中のステップ識別番号を示す。
【００３３】（６０）把持力ＦＬ、ＦＲ及びフィンガ位
置ＸＬ、ＸＲをそれぞれＡ／Ｄ変換器３４Ｌ、３４Ｒ及
びカウンタ４８Ｌ、４８Ｒから読み込む。
置ＸＬ、ＸＲをそれぞれＡ／Ｄ変換器３４Ｌ、３４Ｒ及
びカウンタ４８Ｌ、４８Ｒから読み込む。
【００３４】（６２）平均把持力の偏差ＤＦ及び把持位
置（フィンガ１８Ｌとフィンガ１８Ｒの平均位置）の偏
差ＤＸを、次式により算出する。
置（フィンガ１８Ｌとフィンガ１８Ｒの平均位置）の偏
差ＤＸを、次式により算出する。
【００３５】
ＤＦ＝（ＦＬ＋ＦＲ）／２−Ｆ0 ・・・（１）
ＤＸ＝（ＸＬ＋ＸＲ）／２−Ｘ0 ・・・（２）
（６４）フィンガ１８Ｌ及び１８Ｒの目標移動速度ＶＲ
0 及びＶＬ0 を次式により算出する。
0 及びＶＬ0 を次式により算出する。
【００３６】
ＶＲ0 ＝αＤＦ＋βＤＸ ・・・（３）
ＶＬ0 ＝αＤＦ−βＤＸ ・・・（４）
このα及びβは定数であり、例えば共に１である。
【００３７】（６６）目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 を
それぞれＤ／Ａ変換器４２Ｒ及び４２Ｌに供給する。こ
れら目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 は、ラッチ出力であ
る。次にステップ５０へ戻り、物体Ｓの保持動作が終了
するまで上記処理を繰り返す。
それぞれＤ／Ａ変換器４２Ｒ及び４２Ｌに供給する。こ
れら目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 は、ラッチ出力であ
る。次にステップ５０へ戻り、物体Ｓの保持動作が終了
するまで上記処理を繰り返す。
【００３８】このような処理により、移動速度ＶＲ及び
ＶＬがそれぞれ目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 に近づく
ように制御され、フィンガ１８Ｌ及びフィンガ１８Ｒが
互いに接近し、物体Ｓを把持する。そして、目標移動速
度ＶＲ0 及びＶＬ0 が０に近づき、移動速度ＶＲ及びＶ
Ｌが０に収束する。その結果、把持力偏差ＤＦ及び位置
偏差ＤＸが共に０になる。このため、物体Ｓを把持する
ことにより物体Ｓが弾性変形しても、物体Ｓの中心位置
を所望の位置に保った状態で、物体Ｓを所望の力で把持
することができる。
ＶＬがそれぞれ目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 に近づく
ように制御され、フィンガ１８Ｌ及びフィンガ１８Ｒが
互いに接近し、物体Ｓを把持する。そして、目標移動速
度ＶＲ0 及びＶＬ0 が０に近づき、移動速度ＶＲ及びＶ
Ｌが０に収束する。その結果、把持力偏差ＤＦ及び位置
偏差ＤＸが共に０になる。このため、物体Ｓを把持する
ことにより物体Ｓが弾性変形しても、物体Ｓの中心位置
を所望の位置に保った状態で、物体Ｓを所望の力で把持
することができる。
【００３９】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。
まれる。
【００４０】例えば、力覚センサの出力が設定値以上に
なったとき物体Ｓと接触したと判定し、この接触判定ま
では、例えば定速で、両フィンガを互いに接近させ、そ
の後は、上記実施例のように把持制御する構成であって
もよい。この接触判定は、リミットスイッチや近接スイ
ッチ等の別個の接触センサをフィンガに備えて行っても
よい。
なったとき物体Ｓと接触したと判定し、この接触判定ま
では、例えば定速で、両フィンガを互いに接近させ、そ
の後は、上記実施例のように把持制御する構成であって
もよい。この接触判定は、リミットスイッチや近接スイ
ッチ等の別個の接触センサをフィンガに備えて行っても
よい。
【００４１】また、上記実施例では、フィンガ１８Ｌ及
び１８Ｒの両方に力覚センサの検出部を配置した場合を
説明したが、一方のみに配置した図５に示す機械的構成
であってもよい。この場合、上式（１）の代わりに、Ｄ
Ｆ＝ＦＲ−Ｆ0 を用いる。
び１８Ｒの両方に力覚センサの検出部を配置した場合を
説明したが、一方のみに配置した図５に示す機械的構成
であってもよい。この場合、上式（１）の代わりに、Ｄ
Ｆ＝ＦＲ−Ｆ0 を用いる。
【００４２】さらに、Ｆ／Ｖ変換器４６Ｌ及び４６Ｒの
代わりに、パルス周期をクロックで計数し、その逆数を
アナログ変換する構成であってもよい。
代わりに、パルス周期をクロックで計数し、その逆数を
アナログ変換する構成であってもよい。
【００４３】また、モータ回転速度をフィードバックさ
せずに、目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 でフィンガ移動
速度を制御する構成であってもよい。
せずに、目標移動速度ＶＲ0 及びＶＬ0 でフィンガ移動
速度を制御する構成であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る把持装
置によれば、物体を把持することにより物体が弾性変形
しても、物体の中心位置を所望の位置にして、物体を所
望の力で把持することができるという優れた効果を奏す
る。
置によれば、物体を把持することにより物体が弾性変形
しても、物体の中心位置を所望の位置にして、物体を所
望の力で把持することができるという優れた効果を奏す
る。
【００４５】本発明の上記第１態様によれば、第１及び
第２のフィンガの移動速度がフィードバックされるの
で、第１及び第２のフィンガの位置制御及び把持力制御
がより確実になるという効果を奏する。
第２のフィンガの移動速度がフィードバックされるの
で、第１及び第２のフィンガの位置制御及び把持力制御
がより確実になるという効果を奏する。
【００４６】本発明の上記第２態様によれば、第１及び
第２のフィンガが物体に接触するまでの制御動作を単純
にすることができるという効果を奏する。
第２のフィンガが物体に接触するまでの制御動作を単純
にすることができるという効果を奏する。
【図１】本発明に係る把持装置の原理構成図である。
【図２】本発明の一実施例の把持装置の機械的構成を示
す概略正面図である。
す概略正面図である。
【図３】本発明の一実施例の把持装置の制御回路図であ
る。
る。
【図４】フィンガ移動速度の目標値決定手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】従来の把持装置の機械的構成を示す概略正面図
である。
である。
【図６】従来の把持装置の制御回路図である。
１０、１０Ａ 把持装置
１２ ベースフレーム
１４Ｌ、１４Ｒ サーボモータ
１６Ｌ、１６Ｒ 送りねじ
１８Ｌ、１８Ｒ フィンガ
２０Ｌ、２０Ｒ ロッド
２２Ｌ、２２Ｒ ゴム板
２４Ｌ、２４Ｒ 切欠き
２６Ｌ、２６Ｒ、２８Ｌ、２８Ｒ 歪ゲージ
３０Ｌ、３０Ｒ ロータリエンコーダ
３２Ｌ、３２Ｒ 力覚センサ
３４Ｌ、３４Ｒ Ａ／Ｄ変換器
３８、３８Ａ システム制御回路
４２Ｌ、４２Ｒ Ｄ／Ａ変換器
４６Ｌ、４６Ｒ Ｆ／Ｖ変換器
Claims (3)
- 【請求項１】 第１及び第２のフィンガ（１Ｌ、１Ｒ）
をそれぞれ第１及び第２のモータ（２Ｌ、２Ｒ）で互い
に接近する方向へ移動させて物体（３）を把持する把持
装置において、 該第１及び第２のフィンガで該物体を把持する力を検出
する力覚センサ（４）と、 該第１及び第２のフィンガの各位置を検出する位置セン
サ（５）と、 該第１及び第２のフィンガの平均位置の目標位置に対す
る偏差ＤＸと該把持力の目標把持力に対する偏差ＤＦの
一次結合値αＤＸ＋βＤＦ及びαＤＸ−βＤＦをそれぞ
れ該第１及び第２のフィンガの目標移動速度として、該
第１及び第２のモータの回転を制御する制御手段（６）
と、 を有することを特徴とする把持装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のフィンガ（１Ｌ、１
Ｒ）の移動速度を検出する速度センサを備え、 前記制御手段（６）は、検出された該移動速度が前記目
標移動速度になるように前記第１及び第２のモータ（２
Ｌ、２Ｒ）の回転を制御することを特徴とする請求項１
記載の把持装置。 - 【請求項３】 前記第１及び第２のフィンガ（１Ｌ、１
Ｒ）が物体（３）に接触したのを検出する接触検出手段
を備え、 前記制御手段（６）は、該接触検出前は該第１及び第２
のフィンガが互いに接近するように前記第１及び第２の
モータ（２Ｌ、２Ｒ）の回転を制御し、該接触検出後は
該第１及び第２のフィンガの移動速度が前記目標移動速
度になるように該第１及び第２のモータの回転を制御す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の把持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16479891A JPH058188A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 把持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16479891A JPH058188A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 把持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058188A true JPH058188A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15800138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16479891A Withdrawn JPH058188A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 把持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH058188A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023185A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Tokyo Institute Of Technology | 把持装置 |
| JP2011189418A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Ihi Corp | ロボットハンド |
| JP2014108466A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fanuc Ltd | 力センサ付き電動ハンド |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16479891A patent/JPH058188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023185A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Tokyo Institute Of Technology | 把持装置 |
| JP2011189418A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Ihi Corp | ロボットハンド |
| JP2014108466A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fanuc Ltd | 力センサ付き電動ハンド |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |