JPH06335887A - ロボットハンドによる把持対象物の認識方法 - Google Patents
ロボットハンドによる把持対象物の認識方法Info
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- JPH06335887A JPH06335887A JP12665293A JP12665293A JPH06335887A JP H06335887 A JPH06335887 A JP H06335887A JP 12665293 A JP12665293 A JP 12665293A JP 12665293 A JP12665293 A JP 12665293A JP H06335887 A JPH06335887 A JP H06335887A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少なくとも２本の指の近接センサ７からの信
号に基づいて、円筒体である把持対象物の中心位置及び
半径を求めることが出来るロボットハンドによる把持対
象物の認識方法を明らかにする。 【構成】 ハンド系４の把持動作に際して、先ず、３本
の指を開く過程で２本の指が把持対象物の外周縁を横切
った後、更に所定距離だけ開いたときの各指の回転半径
Ｌ１、Ｌ２を検出する。その後、ハンド系４を回転させ
ることによって、前記２本の指が把持対象物の外周縁を
横切り、更に何れか一方の指が再度外周縁を横切る３つ
の状態における各指の回転角度θ１、θ２及びθ３を検
出する。そして、これら５つのデータＬ１、Ｌ２、θ
１、θ２及びθ３に基づき、把持対象物５の外周縁を表
わす円の方程式を確定して、該円の中心位置と半径を求
める。
号に基づいて、円筒体である把持対象物の中心位置及び
半径を求めることが出来るロボットハンドによる把持対
象物の認識方法を明らかにする。 【構成】 ハンド系４の把持動作に際して、先ず、３本
の指を開く過程で２本の指が把持対象物の外周縁を横切
った後、更に所定距離だけ開いたときの各指の回転半径
Ｌ１、Ｌ２を検出する。その後、ハンド系４を回転させ
ることによって、前記２本の指が把持対象物の外周縁を
横切り、更に何れか一方の指が再度外周縁を横切る３つ
の状態における各指の回転角度θ１、θ２及びθ３を検
出する。そして、これら５つのデータＬ１、Ｌ２、θ
１、θ２及びθ３に基づき、把持対象物５の外周縁を表
わす円の方程式を確定して、該円の中心位置と半径を求
める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の指を具えたロボ
ットハンドによる把持対象物の認識方法に関するもので
ある。
ットハンドによる把持対象物の認識方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、斯種ロボットハンドの制御におい
ては、把持対象物の視覚情報に基づいて把持対象物の形
状や位置を認識し、把持対象物の把持が可能な位置まで
ハンドを移動させた状態で、複数の指を閉じて、これら
の指によって把持対象物を把持することが行なわれる。
ては、把持対象物の視覚情報に基づいて把持対象物の形
状や位置を認識し、把持対象物の把持が可能な位置まで
ハンドを移動させた状態で、複数の指を閉じて、これら
の指によって把持対象物を把持することが行なわれる。
【０００３】又、ロボットハンドの各指に光電式の近接
センサを埋設したロボットハンドにおいては、ハンドを
把持対象物の上方位置に設置した状態で、各指を閉じ位
置から徐々に開き、この過程で各近接センサから得られ
る信号に基づき、把持対象物の外周縁が検出される。従
って、各指を上記外周縁の検出時点から更に所定距離だ
け開くことによって、把持対象物の把持が可能となる。
例えば把持対象物が円筒体の場合は、各指の全開状態で
これらの指に内接する円の半径が、把持し得る把持対象
物の最大半径となる。尚、把持対象物が円筒体の場合
は、少なくとも３本の指の夫々に設けた近接センサから
の信号によって、把持対象物の中心位置及び半径を決定
することが出来る。
センサを埋設したロボットハンドにおいては、ハンドを
把持対象物の上方位置に設置した状態で、各指を閉じ位
置から徐々に開き、この過程で各近接センサから得られ
る信号に基づき、把持対象物の外周縁が検出される。従
って、各指を上記外周縁の検出時点から更に所定距離だ
け開くことによって、把持対象物の把持が可能となる。
例えば把持対象物が円筒体の場合は、各指の全開状態で
これらの指に内接する円の半径が、把持し得る把持対象
物の最大半径となる。尚、把持対象物が円筒体の場合
は、少なくとも３本の指の夫々に設けた近接センサから
の信号によって、把持対象物の中心位置及び半径を決定
することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、把持対
象物の視覚情報に基づくハンドの位置決めには、キャリ
ブレーション誤差等による位置ずれが伴うから、近接セ
ンサを具えた従来のロボットハンドにおいて、ハンドの
位置ずれが大きい場合には、各指を全開位置まで開いた
としても、何れかの指は把持対象物の外側まで開くこと
が出来なくなる。この場合、把持対象物の半径が前記最
大半径よりも小さいにも拘わらず、その把持が不可能と
なる。
象物の視覚情報に基づくハンドの位置決めには、キャリ
ブレーション誤差等による位置ずれが伴うから、近接セ
ンサを具えた従来のロボットハンドにおいて、ハンドの
位置ずれが大きい場合には、各指を全開位置まで開いた
としても、何れかの指は把持対象物の外側まで開くこと
が出来なくなる。この場合、把持対象物の半径が前記最
大半径よりも小さいにも拘わらず、その把持が不可能と
なる。
【０００５】又、この場合は、３本の指の全ての近接セ
ンサから信号が得られず、把持対象物の中心位置や半径
を決定することが出来ない。
ンサから信号が得られず、把持対象物の中心位置や半径
を決定することが出来ない。
【０００６】本発明の目的は、少なくとも２本の指の近
接センサからの信号に基づいて、円筒体である把持対象
物の中心位置及び半径の検出が可能であり、該検出に基
づいてハンドの位置ずれを補正することが可能なロボッ
トハンドによる把持対象物の認識方法を明らかにするこ
とである。
接センサからの信号に基づいて、円筒体である把持対象
物の中心位置及び半径の検出が可能であり、該検出に基
づいてハンドの位置ずれを補正することが可能なロボッ
トハンドによる把持対象物の認識方法を明らかにするこ
とである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明に係るロボットハン
ドによる把持対象物の認識方法は、第１ステップにて、
ハンド系(４)を把持対象物の上方位置に設置した状態
で、複数本の指(41)を開き方向或いは閉じ方向に動作さ
せ、この過程で少なくとも２本の指(41)が把持対象物の
外周縁を横切ったことを夫々の近接センサ(７)からの信
号によって認識し、更にこれらの指(41)(41)を外周縁よ
りも外側へ夫々所定距離だけ開いたときの各指の前記回
転軸を中心とした回転半径Ｌ１、Ｌ２を検出する。第２
ステップでは、手首系(３)の駆動によりハンド系(４)を
回転させることによって、前記２本の指(41)が把持対象
物の外周縁を横切り、更に何れか一方の指(41)が再度外
周縁を横切る３つの時点を、夫々の近接センサ(７)から
の信号によって認識すると共に、該３つの時点までの各
指(41)の回転角度θ１、θ２及びθ３を検出する。そし
て、第３ステップでは、前記回転半径Ｌ１、Ｌ２と、回
転角度θ１、θ２及びθ３の５つのデータに基づき、把
持対象物の外周縁を表わす円の方程式を確定して、該円
の中心位置と半径を求める。
ドによる把持対象物の認識方法は、第１ステップにて、
ハンド系(４)を把持対象物の上方位置に設置した状態
で、複数本の指(41)を開き方向或いは閉じ方向に動作さ
せ、この過程で少なくとも２本の指(41)が把持対象物の
外周縁を横切ったことを夫々の近接センサ(７)からの信
号によって認識し、更にこれらの指(41)(41)を外周縁よ
りも外側へ夫々所定距離だけ開いたときの各指の前記回
転軸を中心とした回転半径Ｌ１、Ｌ２を検出する。第２
ステップでは、手首系(３)の駆動によりハンド系(４)を
回転させることによって、前記２本の指(41)が把持対象
物の外周縁を横切り、更に何れか一方の指(41)が再度外
周縁を横切る３つの時点を、夫々の近接センサ(７)から
の信号によって認識すると共に、該３つの時点までの各
指(41)の回転角度θ１、θ２及びθ３を検出する。そし
て、第３ステップでは、前記回転半径Ｌ１、Ｌ２と、回
転角度θ１、θ２及びθ３の５つのデータに基づき、把
持対象物の外周縁を表わす円の方程式を確定して、該円
の中心位置と半径を求める。
【０００８】
【作用】第１ステップでは、仮にハンド系(４)に把持対
象物に対する位置ずれが生じていたとしても、少なくと
も２本の指(41)が把持対象物の外周縁を横切ることによ
って、２つデータ、回転半径Ｌ１、Ｌ２を得ることが出
来る。第２ステップでは、先ず、２本の指(41)の何れか
一方が把持対象物の外周縁を外側から内側へ横切り、次
に他方の指(41)が外周縁を外側から内側へ横切り、更に
何れか一方の指(41)が外周縁を内側から外側へ横切るこ
とになる。これによって、更に３つのデータ、各指(41)
の回転角度θ１、θ２及びθ３が得られる。
象物に対する位置ずれが生じていたとしても、少なくと
も２本の指(41)が把持対象物の外周縁を横切ることによ
って、２つデータ、回転半径Ｌ１、Ｌ２を得ることが出
来る。第２ステップでは、先ず、２本の指(41)の何れか
一方が把持対象物の外周縁を外側から内側へ横切り、次
に他方の指(41)が外周縁を外側から内側へ横切り、更に
何れか一方の指(41)が外周縁を内側から外側へ横切るこ
とになる。これによって、更に３つのデータ、各指(41)
の回転角度θ１、θ２及びθ３が得られる。
【０００９】これらの５つのデータの組合せから、把持
対象物の外周縁を表わす円上の３点が規定されることに
なる。例えば、回転半径Ｌ１及び回転角度θ１によって
第１点Ａ１、回転半径Ｌ１及び回転角度θ２によって第
２点Ａ２、回転半径Ｌ２と回転角度θ３によって第３点
Ｂ１が規定される。
対象物の外周縁を表わす円上の３点が規定されることに
なる。例えば、回転半径Ｌ１及び回転角度θ１によって
第１点Ａ１、回転半径Ｌ１及び回転角度θ２によって第
２点Ａ２、回転半径Ｌ２と回転角度θ３によって第３点
Ｂ１が規定される。
【００１０】従って、第３ステップでは、前記の３点か
ら把持対象物の外周縁を表わす円の方程式を確定するこ
とが出来、該方程式から円の中心位置と半径を求めるこ
とが出来る。
ら把持対象物の外周縁を表わす円の方程式を確定するこ
とが出来、該方程式から円の中心位置と半径を求めるこ
とが出来る。
【００１１】
【発明の効果】本発明に係るロボットハンドによる把持
対象物の認識方法によれば、少なくとも２本の指の近接
センサからの信号に基づいて、円筒体である把持対象物
の中心位置及び半径の検出が可能である。従って、該検
出に基づいてハンドの位置ずれを補正すれば、複数の指
の全開によって把持可能な最大径の対象物を実際に把持
することが出来る。
対象物の認識方法によれば、少なくとも２本の指の近接
センサからの信号に基づいて、円筒体である把持対象物
の中心位置及び半径の検出が可能である。従って、該検
出に基づいてハンドの位置ずれを補正すれば、複数の指
の全開によって把持可能な最大径の対象物を実際に把持
することが出来る。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例につき、図面に沿って詳述
する。図３は、本発明を実施すべき物体把持システムの
装置構成を示しており、テーブル(６)上の把持対象物
(５)(51)(52)(53)を順次把持すべきロボットは、アーム
系(２)、手首系(３)及びハンド系(４)から構成され、こ
れらの動作が後述するロボットコントローラによって制
御される。
する。図３は、本発明を実施すべき物体把持システムの
装置構成を示しており、テーブル(６)上の把持対象物
(５)(51)(52)(53)を順次把持すべきロボットは、アーム
系(２)、手首系(３)及びハンド系(４)から構成され、こ
れらの動作が後述するロボットコントローラによって制
御される。
【００１３】尚、テーブル(６)の上方位置にはＣＣＤカ
メラ(図示省略)が配備されており、該ＣＣＤカメラによ
る画像認識に基づいて、アーム系(２)の動作が制御され
て、ハンド系(４)が把持対象物(５)の上方に位置決めさ
れる。
メラ(図示省略)が配備されており、該ＣＣＤカメラによ
る画像認識に基づいて、アーム系(２)の動作が制御され
て、ハンド系(４)が把持対象物(５)の上方に位置決めさ
れる。
【００１４】ハンド系(４)は、図４に示す如く３本の指
(41)(41)(41)を開閉可能に具え、各指(41)は夫々エンコ
ーダ付ギアドモータ(43)によって独立に駆動される。こ
れと同時に、各指の関節回転角度をエンコーダによって
測定することにより、各指の位置が検出される。又、手
首系(３)の回転角度もエンコーダ(図示省略)によって検
出される。
(41)(41)(41)を開閉可能に具え、各指(41)は夫々エンコ
ーダ付ギアドモータ(43)によって独立に駆動される。こ
れと同時に、各指の関節回転角度をエンコーダによって
測定することにより、各指の位置が検出される。又、手
首系(３)の回転角度もエンコーダ(図示省略)によって検
出される。
【００１５】ハンド系(４)の各指(41)の先端部には、図
５に示す如く発光素子(71)及び発光素子(71)が埋設さ
れ、光電式の近接センサ(７)を構成している。例えば指
(41)の開き動作によって近接センサ(７)が把持対象物
(５)の外周縁を内側から外側へ横切ると、近接センサ
(７)はＯＮからＯＦＦに反転することになる。
５に示す如く発光素子(71)及び発光素子(71)が埋設さ
れ、光電式の近接センサ(７)を構成している。例えば指
(41)の開き動作によって近接センサ(７)が把持対象物
(５)の外周縁を内側から外側へ横切ると、近接センサ
(７)はＯＮからＯＦＦに反転することになる。
【００１６】図１は、前記アーム系(２)、手首系(３)及
びハンド系(４)を制御するロボットコントローラ(１)の
機能構成を示している。ロボットコントローラ(１)に
は、前記の如く画像認識に基づいてハンド系(４)を対象
物体把持位置の上方位置まで移動させるためのアーム動
作指令部(15)が設けられ、アーム系(２)を構成する各ア
ーム関節(21)へ関節動作指令を供給している。
びハンド系(４)を制御するロボットコントローラ(１)の
機能構成を示している。ロボットコントローラ(１)に
は、前記の如く画像認識に基づいてハンド系(４)を対象
物体把持位置の上方位置まで移動させるためのアーム動
作指令部(15)が設けられ、アーム系(２)を構成する各ア
ーム関節(21)へ関節動作指令を供給している。
【００１７】ハンド系(４)に設けた各近接センサ(７)か
らのＯＮ／ＯＦＦ情報と、指(41)を含む指機構(40)から
の指現在位置情報は、ロボットコントローラ(１)の対象
物探索動作生成部(11)へ供給される。
らのＯＮ／ＯＦＦ情報と、指(41)を含む指機構(40)から
の指現在位置情報は、ロボットコントローラ(１)の対象
物探索動作生成部(11)へ供給される。
【００１８】ハンド系(４)による把持動作に際して、対
象物探索動作生成部(11)は指動作指令部(17)へ指の開閉
指令を供給する。これに応じて指動作指令部(17)は、指
機構(40)からの指現在位置情報に基づいて、ハンド系
(４)の指駆動系(44)へ指動作指令を発して、指(41)の閉
じ動作及び開き動作を制御する。
象物探索動作生成部(11)は指動作指令部(17)へ指の開閉
指令を供給する。これに応じて指動作指令部(17)は、指
機構(40)からの指現在位置情報に基づいて、ハンド系
(４)の指駆動系(44)へ指動作指令を発して、指(41)の閉
じ動作及び開き動作を制御する。
【００１９】又、対象物探索動作生成部(11)はアーム動
作指令部(15)の手首動作指令部（１６）へ手首回転指令
を発し、これに応じて手首動作指令部（１６）は、手首
系(３)の手首部機構(31)から得られる手首回転角情報に
基づいて、手首駆動系(32)へ手首動作指令を発して、ハ
ンド系(４)の回転を制御する。
作指令部(15)の手首動作指令部（１６）へ手首回転指令
を発し、これに応じて手首動作指令部（１６）は、手首
系(３)の手首部機構(31)から得られる手首回転角情報に
基づいて、手首駆動系(32)へ手首動作指令を発して、ハ
ンド系(４)の回転を制御する。
【００２０】ロボットコントローラ(１)は更に、対象物
探索動作生成部(11)から得られる５つの計測データ(Ｌ
１、Ｌ２、θ１、θ２、θ３)を一旦格納すべき計測デ
ータ保持部(13)を具え、対象物探索動作生成部(11)によ
る探索動作の終了後、計測データ保持部(13)から読み出
したこれら５つのデータが対象物位置・半径演算部(12)
へ供給されて、把持対象物の中心位置及び半径が算出さ
れる。
探索動作生成部(11)から得られる５つの計測データ(Ｌ
１、Ｌ２、θ１、θ２、θ３)を一旦格納すべき計測デ
ータ保持部(13)を具え、対象物探索動作生成部(11)によ
る探索動作の終了後、計測データ保持部(13)から読み出
したこれら５つのデータが対象物位置・半径演算部(12)
へ供給されて、把持対象物の中心位置及び半径が算出さ
れる。
【００２１】算出された把持対象物の中心位置及び半径
は対象物把持動作生成部(14)へ供給されて、指動作指令
部(17)に対する開き指令、及びアーム動作指令部(15)に
対する手首位置移動指令が作成される。ここで、指動作
指令部(17)に対する開き指令は、把持対象物の半径より
も大きく指を開くための制御信号であり、手首位置移動
指令は、ハンド系(４)の把持対象物に対する位置ずれを
補正するための制御信号である。
は対象物把持動作生成部(14)へ供給されて、指動作指令
部(17)に対する開き指令、及びアーム動作指令部(15)に
対する手首位置移動指令が作成される。ここで、指動作
指令部(17)に対する開き指令は、把持対象物の半径より
も大きく指を開くための制御信号であり、手首位置移動
指令は、ハンド系(４)の把持対象物に対する位置ずれを
補正するための制御信号である。
【００２２】図２は、上記ロボットコントローラ(１)に
よる把持対象物認識制御の手続きを表わしている。先ず
ステップＳ１にて、３本の指を同時に外側へ開いてゆ
き、ステップＳ２にて何れかの指の近接センサがＯＮか
らＯＦＦとなった時点を検出する。何れかの近接センサ
のＯＦＦが検出されると、ステップＳ３にて、その指
(“指１”)を所定距離(例えば基準となる把持対象物の
半径の１０％程度)だけ更に外側へ開き、ステップＳ４
にて、そのときの指先座標から手首回転軸を中心とした
指の回転半径Ｌ１を決定する。
よる把持対象物認識制御の手続きを表わしている。先ず
ステップＳ１にて、３本の指を同時に外側へ開いてゆ
き、ステップＳ２にて何れかの指の近接センサがＯＮか
らＯＦＦとなった時点を検出する。何れかの近接センサ
のＯＦＦが検出されると、ステップＳ３にて、その指
(“指１”)を所定距離(例えば基準となる把持対象物の
半径の１０％程度)だけ更に外側へ開き、ステップＳ４
にて、そのときの指先座標から手首回転軸を中心とした
指の回転半径Ｌ１を決定する。
【００２３】次にステップＳ５にて残りの２本の指を外
側へ開いてゆき、ステップＳ６にて、何れか一方の指の
近接センサがＯＮからＯＦＦとなった時点を検出する。
何れか一方の近接センサのＯＦＦが検出されると、ステ
ップＳ７にて、その指(“指２”)を前記同様に所定距離
だけ更に外側へ開き、ステップＳ８にて、そのときの指
先座標から手首回転軸を中心とした指の回転半径Ｌ２を
決定する。
側へ開いてゆき、ステップＳ６にて、何れか一方の指の
近接センサがＯＮからＯＦＦとなった時点を検出する。
何れか一方の近接センサのＯＦＦが検出されると、ステ
ップＳ７にて、その指(“指２”)を前記同様に所定距離
だけ更に外側へ開き、ステップＳ８にて、そのときの指
先座標から手首回転軸を中心とした指の回転半径Ｌ２を
決定する。
【００２４】続いて、ステップＳ９にて、手首系の駆動
によってハンド系を可動範囲内で回転させ、ステップＳ
10にて前記指１或いは指２の近接センサがＯＦＦからＯ
Ｎへ或いはＯＮからＯＦＦへ反転する時点を検出する。
そして、ステップＳ11にて、近接センサが反転した時点
における指の回転角度(θ１、θ２或いはθ３)を保持す
る。その後、ステップＳ12にて３つの回転角度(θ１、
θ２及びθ３)の計測が終了したことが判断されると、
ステップＳ13にて、５つのデータ（Ｌ１、Ｌ２、θ１、
θ２、θ３）から把持対象物の外周縁の中心位置(Ｐx，
Ｐy)及び半径を計算する。
によってハンド系を可動範囲内で回転させ、ステップＳ
10にて前記指１或いは指２の近接センサがＯＦＦからＯ
Ｎへ或いはＯＮからＯＦＦへ反転する時点を検出する。
そして、ステップＳ11にて、近接センサが反転した時点
における指の回転角度(θ１、θ２或いはθ３)を保持す
る。その後、ステップＳ12にて３つの回転角度(θ１、
θ２及びθ３)の計測が終了したことが判断されると、
ステップＳ13にて、５つのデータ（Ｌ１、Ｌ２、θ１、
θ２、θ３）から把持対象物の外周縁の中心位置(Ｐx，
Ｐy)及び半径を計算する。
【００２５】最後にステップＳ14にて、計算された把持
対象物の中心位置とハンド系(４)の現在位置のずれに応
じてアーム系(２)の動作を制御し、ハンド系(４)の位置
ずれを補正する。
対象物の中心位置とハンド系(４)の現在位置のずれに応
じてアーム系(２)の動作を制御し、ハンド系(４)の位置
ずれを補正する。
【００２６】以下、図６に基づいて、前記５つのデータ
(Ｌ１、Ｌ２、θ１、θ２、θ３)から把持対象物の外周
縁の中心位置及び半径を計算する方法について説明す
る。図示の如くｘ−ｙ座標系にて、把持対象物(５)の外
周縁を表わす円の中心点Ｐの座標(Ｐx，Ｐy)が原点Ｏか
らずれている場合を考える。この場合、上記円の方程式
は、円の半径をＡとして数１で表わされる。
(Ｌ１、Ｌ２、θ１、θ２、θ３)から把持対象物の外周
縁の中心位置及び半径を計算する方法について説明す
る。図示の如くｘ−ｙ座標系にて、把持対象物(５)の外
周縁を表わす円の中心点Ｐの座標(Ｐx，Ｐy)が原点Ｏか
らずれている場合を考える。この場合、上記円の方程式
は、円の半径をＡとして数１で表わされる。
【００２７】
【数１】(Ｘ−Ｐx)2＋(Ｙ−Ｐy)2＝Ａ2 指１が把持対象物(５)の外周縁を横切った後、更に所定
距離だけ開いたときの位置Ａ０点から、原点Ｏを中心と
して反時計方向に回転するときの指１の軌跡は、回転角
度θを変数として、下記数２によって表わされる。
距離だけ開いたときの位置Ａ０点から、原点Ｏを中心と
して反時計方向に回転するときの指１の軌跡は、回転角
度θを変数として、下記数２によって表わされる。
【００２８】
【数２】Ｘ＝Ｌ１cosθ Ｙ＝Ｌ１sinθ 又、指２が把持対象物(５)の外周縁を横切った後、更に
所定距離だけ開いたときの位置Ｂ０点から、原点Ｏを中
心として反時計方向に回転するときの指２の軌跡は同様
に下記数３によって表わされる。
所定距離だけ開いたときの位置Ｂ０点から、原点Ｏを中
心として反時計方向に回転するときの指２の軌跡は同様
に下記数３によって表わされる。
【００２９】
【数３】Ｘ＝Ｌ２cosθ Ｙ＝Ｌ２sinθ
【００３０】図示の如く指１がｘ軸から反時計方向に角
度θ１及びθ２だけ回転したとき、図中のＡ１点及びＡ
２点にて把持対象物(５)の外周縁を横切ったとすると、
数１及び数２より下記数４が得られる。
度θ１及びθ２だけ回転したとき、図中のＡ１点及びＡ
２点にて把持対象物(５)の外周縁を横切ったとすると、
数１及び数２より下記数４が得られる。
【００３１】
【数４】Ｌ１2−２Ｌ１cosθ１Ｐx−２Ｌ１sinθ１Ｐy
＋Ｐx2＋Ｐy2＝Ａ2 Ｌ１2−２Ｌ１cosθ２Ｐx−２Ｌ１sinθ２Ｐy＋Ｐx2＋
Ｐy2＝Ａ2 更に上記２式を整理すると、下記数５が得られる。
＋Ｐx2＋Ｐy2＝Ａ2 Ｌ１2−２Ｌ１cosθ２Ｐx−２Ｌ１sinθ２Ｐy＋Ｐx2＋
Ｐy2＝Ａ2 更に上記２式を整理すると、下記数５が得られる。
【００３２】
【数５】(Ｃ１−Ｃ２)Ｐx＝(Ｓ２−Ｓ１)Ｐy 但し、Ｃ１＝cosθ１、Ｓ１＝sinθ１ Ｃ２＝cosθ２、Ｓ２＝sinθ２
【００３３】又、指２がｘ軸から角度θ３だけ回転した
とき、図中のＢ１にて把持対象物(５)の外周縁を横切っ
たとすると、数１及び数３から下記数６が得られる。
とき、図中のＢ１にて把持対象物(５)の外周縁を横切っ
たとすると、数１及び数３から下記数６が得られる。
【００３４】
【数６】Ｌ２2−２Ｌ２cosθ３Ｐx−２Ｌ２sinθ３Ｐy
＋Ｐx2＋Ｐy2＝Ａ2 更に数４及び数６を整理すると、下記数７が得られる。
＋Ｐx2＋Ｐy2＝Ａ2 更に数４及び数６を整理すると、下記数７が得られる。
【００３５】
【数７】(２Ｌ１Ｃ１−２Ｌ２Ｃ３)Ｐx＝(２Ｌ２Ｓ３−
２Ｌ１Ｓ１)Ｐy＋Ｌ１2−Ｌ２2 但し、Ｃ３＝cosθ３、Ｓ３＝sinθ３
２Ｌ１Ｓ１)Ｐy＋Ｌ１2−Ｌ２2 但し、Ｃ３＝cosθ３、Ｓ３＝sinθ３
【００３６】数５及び数７の連立一次方程式を解けば、
下記数８の如く座標Ｐx、Ｐyが一意に決定する。
下記数８の如く座標Ｐx、Ｐyが一意に決定する。
【数８】Ｐx＝(Ｌ１2−Ｌ２2)(Ｓ２−Ｓ１)／Ｍ Ｐy＝(Ｌ１2−Ｌ２2)(Ｃ１−Ｃ２)／Ｍ 但し、 Ｍ＝(２Ｌ１Ｃ１−２Ｌ２Ｃ３)(Ｓ２−Ｓ１)−(２Ｌ２
Ｓ３−２Ｌ１Ｓ１）(Ｃ１−Ｃ２) 又、数４或いは数６の何れかより半径Ａが一意に決定す
る。
Ｓ３−２Ｌ１Ｓ１）(Ｃ１−Ｃ２) 又、数４或いは数６の何れかより半径Ａが一意に決定す
る。
【００３７】上述の如く本発明によれば、２本の指の近
接センサが動作すれば、その後はハンドを回転させるだ
けで、必要な５つの計測データ(Ｌ１、Ｌ２、θ１、θ
２、θ３)が揃い、これらのデータに基づいて把持対象
物(５)の中心位置(Ｐx、Ｐy)及び半径Ａを算出すること
が出来る。従って、ハンドの位置ずれが大きい場合に
も、把持対象物(５)の中心位置へハンドを移動させるこ
とによって位置ずれを補正出来、これによって常に最大
径の円筒物を把持することが可能となる。
接センサが動作すれば、その後はハンドを回転させるだ
けで、必要な５つの計測データ(Ｌ１、Ｌ２、θ１、θ
２、θ３)が揃い、これらのデータに基づいて把持対象
物(５)の中心位置(Ｐx、Ｐy)及び半径Ａを算出すること
が出来る。従って、ハンドの位置ずれが大きい場合に
も、把持対象物(５)の中心位置へハンドを移動させるこ
とによって位置ずれを補正出来、これによって常に最大
径の円筒物を把持することが可能となる。
【００３８】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図１】ロボットコントローラの構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】把持対象物認識処理を表わすフローチャートで
ある。
ある。
【図３】ロボットハンドによる物体把持システムの装置
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図４】ハンド系の構造を示す斜視図である。
【図５】指に埋設された近接センサを示す斜視図であ
る。
る。
【図６】把持対象物の中心位置及び半径の計算原理を説
明する図である。
明する図である。
(１) ロボットコントローラ (２) アーム系 (３) 手首系 (４) ハンド系 (７) 近接センサ (５) 把持対象物
Claims (1)
- 【請求項１】 手首系(３)の駆動によって１軸を中心と
して回転するハンド系(４)を具え、該ハンド系(４)に
は、円筒体である把持対象物を周面にて把持するための
複数本の指(41)が前記回転軸を包囲して配備され、各指
(41)の先端部に取り付けた近接センサ(７)によって、把
持対象物の外周縁の検出が可能なロボットハンドにおい
て、 ハンド系(４)を把持対象物の上方位置に設置した状態
で、前記複数本の指(41)を開き方向或いは閉じ方向に動
作させ、この過程で少なくとも２本の指(41)が把持対象
物の外周縁を横切ったことを夫々の近接センサ(７)から
の信号によって認識し、更にこれらの指(41)(41)を外周
縁よりも外側へ夫々所定距離だけ開いたときの各指の前
記回転軸を中心とした回転半径Ｌ１、Ｌ２を検出するス
テップと、 手首系(３)の駆動によりハンド系(４)を回転させること
によって、前記２本の指(41)が把持対象物の外周縁を横
切り、更に何れか一方の指(41)が再度外周縁を横切る３
つの時点を、夫々の近接センサ(７)からの信号によって
認識すると共に、該３つの時点までの各指(41)の回転角
度θ１、θ２及びθ３を検出するステップと、 前記回転半径Ｌ１、Ｌ２と、回転角度θ１、θ２及びθ
３に基づき、把持対象物の外周縁を表わす円の方程式を
確定して、該円の中心位置と半径を求めるステップとを
有することを特徴とするロボットハンドによる把持対象
物の認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12665293A JPH06335887A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ロボットハンドによる把持対象物の認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12665293A JPH06335887A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ロボットハンドによる把持対象物の認識方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335887A true JPH06335887A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14940519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12665293A Withdrawn JPH06335887A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | ロボットハンドによる把持対象物の認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335887A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274204A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Samsung Electronics Co Ltd | ロボット、ロボットハンド及びロボットハンドの制御方法 |
| US8047591B2 (en) | 2008-06-11 | 2011-11-01 | Hyundai Motor Company | Grip device for moving front floor |
| JP2013091114A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-16 | Kyokko Denki Kk | インタラクション操作システム |
| JP2020049566A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタ装置 |
| CN111195920A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 发那科株式会社 | 工件把持机械手、机械手系统和机器人系统 |
| IT202200008327A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Fiat Ricerche | "Dispositivo di afferramento per manipolare pezzi o componenti di forma e dimensioni variabili" |
| IT202200008351A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Fiat Ricerche | "Dispositivo di afferramento per manipolare pezzi o componenti di forma e dimensioni variabili" |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12665293A patent/JPH06335887A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2020066065A1 (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | オムロン株式会社 | エンドエフェクタ装置 |
| CN111195920A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 发那科株式会社 | 工件把持机械手、机械手系统和机器人系统 |
| JP2020082220A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | ファナック株式会社 | ワーク把持ハンド、ハンドシステム、及びロボットシステム |
| US11104010B2 (en) | 2018-11-16 | 2021-08-31 | Fanuc Corporation | Workpiece gripping hand, hand system, and robot system |
| CN111195920B (zh) * | 2018-11-16 | 2024-07-12 | 发那科株式会社 | 工件把持机械手、机械手系统和机器人系统 |
| IT202200008327A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Fiat Ricerche | "Dispositivo di afferramento per manipolare pezzi o componenti di forma e dimensioni variabili" |
| IT202200008351A1 (it) * | 2022-04-27 | 2023-10-27 | Fiat Ricerche | "Dispositivo di afferramento per manipolare pezzi o componenti di forma e dimensioni variabili" |
| WO2023209478A1 (en) | 2022-04-27 | 2023-11-02 | C.R.F. Società Consortile Per Azioni | Gripping device for handling pieces or components having variable shapes and sizes |
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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: 20000801 |