JPH07136960A - 物体把持装置の制御方法 - Google Patents

物体把持装置の制御方法

Info

Publication number
JPH07136960A
JPH07136960A JP28886793A JP28886793A JPH07136960A JP H07136960 A JPH07136960 A JP H07136960A JP 28886793 A JP28886793 A JP 28886793A JP 28886793 A JP28886793 A JP 28886793A JP H07136960 A JPH07136960 A JP H07136960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot arm
hand
displacement sensor
grasped
gripping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP28886793A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Sakaguchi
明 阪口
Hidetoshi Nakajima
英敏 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP28886793A priority Critical patent/JPH07136960A/ja
Publication of JPH07136960A publication Critical patent/JPH07136960A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットアーム11の先端部に、複数のハンド
片4、4を具えたハンド機構が装備されている物体把持
装置において、簡易な構成で、迅速且つ確実な物体把持
動作を実現出来るロボットアーム11及びハンド機構の制
御方法を提供する。 【構成】 少なくとも1つのハンド片4には変位センサ
ー5が取り付けられ、物体把持に際し、ロボットアーム
11及びハンド機構を動作させて、変位センサー5によっ
て把持対象物体の上面及びその周辺を略均一に走査し、
該変位センサー5の出力信号に基づいて把持対象物体の
位置を検知し、該位置に応じてロボットアーム11の位置
を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアームの先端
部に、物体を把持するためのハンド機構が装備されてい
る物体把持装置において、ロボットアーム及びハンド機
構の動作を制御する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】斯種物体把持装置においては、予め付与
された教示データに応じてロボットアームが動作し、ハ
ンド機構を把持対象物体の上方位置まで移動させた後、
ハンド機構を動作させて、物体が把持される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記物体把持装置にお
いては、把持すべき物体が所定位置に精度良く設置され
ている場合には、確実な把持動作が可能であるが、何ら
かの異常によって物体が所定位置からずれている場合に
は、物体の把持に失敗することがある。そこで、従来
は、ロボットアームにカメラ等の視覚センサーを設置し
て、画像認識によって把持対象物体の位置を検知して、
ロボットアームの位置を補正することが行なわれてい
る。
【0004】しかしながら、視覚センサーは一般に高価
であり、然も、画像認識には複雑な演算回路が必要とな
るばかりでなく、長い処理時間を要する問題があった。
本発明の目的は、簡易な構成で、迅速且つ確実な物体把
持動作を実現出来る物体把持装置の制御方法を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決する為の手段】本発明に係る物体把持装置
の制御方法は、複数のハンド片(4)(4)の内、少なくと
も1つには変位センサー(5)を取り付け、物体把持に際
し、ロボットアーム(11)及びハンド機構を動作させて、
変位センサー(5)によって把持対象物体の上面及びその
周辺を略均一に走査し、該変位センサー(5)の出力信号
に基づいて把持対象物体の位置を検知し、該検知位置に
応じてロボットアーム(11)の位置を修正するものであ
る。
【0006】
【作用】ロボットアーム(11)及びハンド機構が動作する
ことによって、変位センサー(5)は、把持対象物体の上
方位置を2次元方向に移動して、物体の上面及びその周
辺を略均一に走査する。この過程で、物体上面が走査さ
れているときは、変位センサー(5)の出力信号は小さな
変位量を示し、物体の周辺が走査されているときには、
物体の設置面までの距離に応じて大きな変位量を示すこ
とになる。
【0007】従って、変位センサー(5)の出力信号が大
きく変化する位置を物体の輪郭位置として把握出来、該
出力信号に基づいて把持対象物体の輪郭形状が認識され
る。該認識に基づいて物体の位置を知ることが出来る。
尚、把持対象物の形状が既知の場合は、より少ないデー
タ量で物体の位置を検知することが出来る。そして、物
体の位置に応じてロボットアーム(11)の位置を補正する
ことにより、ハンド機構は物体の真上に設置されること
となり、この位置でロボットアーム(11)を下降させ、更
にハンド機構を閉じ方向に動作させれば、物体が確実に
把持される。
【0008】
【発明の効果】本発明に係る物体把持装置の制御方法に
よれば、物体の位置は、変位センサーの出力信号が変化
する位置を認識することによって容易に検知することが
出来るから、従来の画像認識による方法に比べて、構成
が簡易であり、演算処理も短時間で行なうことが出来
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面に沿っ
て詳述する。図2は、本発明の物体把持装置を構成すべ
き6軸多関節ロボット(1)を示しており、ロボットアー
ム(11)の先端には、図1に示す如くツールチェインジャ
ー(2)を介してアクチュエータ(3)及びハンド片(4)
(4)から構成されるハンド機構が取り付けられている。
ツールチェインジャー(2)は、アーム側連結機構(21)及
びハンド側連結機構(22)から構成され、該連結を切り離
すことによって、ハンド機構を他の機構に交換すること
が出来る。
【0010】ロボットアーム(11)は、図1に矢印Aで示
す様に垂直軸回りに回転可能であって、その回転角度は
ロータリエンコーダ(図示省略)によって常時検出されて
いる。又、アクチュエータ(3)は、左右一対のハンド片
(4)(4)を矢印Bの如く開閉駆動するものであって、例
えばモータ及びボールねじ機構(図示省略)によって構成
されている。
【0011】一方のハンド片(4)には、レーザ式の変位
センサー(5)が下向きに取り付けられており、これによ
って部品設置台(6)上の把持対象物体(7)の上面、及び
部品設置台(6)表面までの距離を測定することが可能で
ある。
【0012】変位センサー(5)の検出信号は図2の制御
装置(8)へ供給され、ロボットアーム(11)及びアクチュ
エータ(3)の動作制御に供される。
【0013】図3(a)〜(c)は円筒状の把持対象物体
(7)を把持する際の動作例を表わしている。図3(a)の
実線は、変位センサー(5)によって物体(7)の表面及び
その周辺を走査する経路を示している。この場合、ロボ
ットアーム(11)を垂直軸回りに回転させながら、ハンド
片(4)(4)を徐々に閉じることにより、図示する渦巻き
状の経路を実現している。変位センサー(5)はこの経路
を辿りつつ、一定のサンプリング間隔で、把持対象物体
(7)或いは部品設置台(6)までの距離を検出する。図3
(b)は均一に分散する多数の測定点を表わしている。
【0014】次に、多数の測定点の距離検出データを所
定の基準値と大小比較することによって、把持対象物体
(7)上のデータを部品設置台(6)上のデータから区別
し、前者のデータのみを抽出する。更に抽出されたデー
タのX−Y座標から、図3(c)の如くX軸座標が最大X
max、最小Xmin、Y軸座標が最大Ymax、最小Yminとな
る4点(A、B、C、D)を選択し、この中の3点(例え
ばA、B、C)のX−Y座標を用いて、把持対象物体
(7)の輪郭形状である円の中心点Oの座標を算出する。
【0015】そして、ロボットアーム(11)の中心軸を前
記中心点Oの座標へ移動させ、位置を補正した後、ロボ
ットアーム(11)を下降させ、ハンド片(4)(4)によって
物体(7)を把持するのである。
【0016】図4は、フランジ(71)付きのモータを把持
対象物体(7)とする例を示し、両ハンド片(4)(4)に一
対のレーザ式変位センサー(51)(52)を取り付けて、両変
位センサー(51)(52)によって把持対象物体(7)の位置及
び姿勢を検出せんとするものである。
【0017】ここで、図示の如く両ハンド片(4)(4)の
開閉中心Pを原点として、3次元座標(Xh,Yh,Z
h)を規定し、両ハンド片(4)(4)のZh軸回りの回転
角度をθ、第1変位センサー(51)の検出データをL1
第2変位センサー(52)の検出データをL2とする。又、
図5に示す如く開閉中心P点から第1変位センサー(51)
までの距離(ハンド半径)をR1、第2変位センサー(52)
までの距離(ハンド半径)をR2とする。
【0018】図6(a)〜(b)は上記フランジ(71)付きの
把持対象物体(7)を把持する際の動作例を表わし、図7
及び図8は、この過程で実行される制御手続きを表わし
ている。以下、図7及び図8に示すステップS1〜S1
1に従って、図6(a)〜(b)の動作を説明する。先ずハ
ンド片(4)(4)を垂直軸回りの回転角を初期設定し(ス
テップS1)。両センサー(51)(52)の出力及びハンド半
径を読み取る(ステップS2)。ハンド片(4)(4)の回転
角度がθiとき、第1変位センサー(51)及び第2変位セ
ンサー(52)の検出データはL1i、第2変位センサー(52)
の検出データはL2i、ハンド半径は夫々R1i、R2iとす
る。
【0019】次に、ハンド片(4)(4)の中心位置と前記
データに基づいて、ワールド座標(X,Y,Z)上にて、
部品の形状データを算出する(ステップS3)。ここで、
第1変位センサー(51)に基づく形状データ(X1i
1i,Z1i)は下記数1によって算出される。又、第2
変位センサー(52)に基づく形状データ(X2i,Y2i,Z
2i)は下記数2によって算出される。なお、ハンド片
(4)(4)の開閉中心Pのワールド座標を(Xh,Yh,
Zh)で表わす。
【0020】
【数1】X1i=R1icosθi+Xh Y1i=R2isinθi+Yh Z1i=−L1+Zh
【数2】X2i=R2icosθi+Xh Y2i=R2isinθi+Yh Z2i=−L2+Zh
【0021】次に、ハンド片(4)(4)を微小角度だけ回
転させると共に、ハンド半径を微小距離だけ縮める(ス
テップS4)。そして、ハンド片(4)(4)が全閉したか
どうか(或いは所定半径まで閉じたかどうか)を判断し
(ステップS5)、NOのときはステップS2に戻って同
様の測定、演算を繰り返す。
【0022】ハンド片(4)(4)が全閉したときは、得ら
れたデータに基づいて部品の重心位置G0(X0,Y0)を
算出する(ステップS6)。このとき、両変位センサーに
よる測定点は、図6(a)の如く把持対象物体(7)及びそ
の周辺に均一に分散しているから、これらの測定点のデ
ータから、図6(b)にハッチングを施す領域の形状が判
明し、この形状に基づいて重心位置G0の座標(X0
0)が算出される。
【0023】続いて、把持対象物体(7)のフランジ(71)
の位置を検出するべく、前記重心位置G0を中心とし
て、所定半径R0の円を描き、図6(c)の如く該円が前
記ハンチング領域と交差することとなる円弧S、T、
U、Vを検出する(ステップS7)。次に、前記円弧S、
T、U、Vの夫々の中心を求め、これによってフランジ
(71)の位置を認識する(ステップS8)。そして、図6
(d)の如く、円弧S及びUの重心を通過する直線Iと、
円弧T及びVを通過する直線Jを求め、更に、両直線の
中間位置を通る直線Kを求める。該直線Kはフランジ(7
1)の非突出部分を通過するものであるから、この直線K
に沿ってハンド片(4)(4)を閉じて、物体(7)を把持す
れば、フランジ(71)の突出部分が邪魔にならない。
【0024】そこで、ハンド片(4)(4)が前記直線K上
に移動するまでの回転角度を算出し、該算出結果に応じ
てロボットアーム(11)を回転させる(ステップS9)。続
いて、ハンド片(4)(4)の開閉中心を前記重心位置G0
まで移動させ(ステップS10)、更にハンド片(4)(4)を
垂直に所定距離だけ降下させて、物体の把持動作を実行
するのである(ステップS11)。これによって、図4に示
すフランジ(71)付きの把持対象物体(7)は、一対のハン
ド片(4)(4)によって確実に把持されることになる。
【0025】上記物体把持装置の制御方法によれば、物
体把持装置が本来具えているロボットアーム(11)及びハ
ンド片(4)(4)の動作を利用して、変位センサーの走査
が行なわれるから、特別な走査機構は不要であり、然
も、変位センサーの出力信号に基づく演算処理は比較的
単純であるから、機械的構成及び回路的構成は従来に比
べて簡易となる。
【0026】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。例えば図3に示す例では、変位センサー
(5)として、距離の絶対値を測定するものに限らず、近
接センサー等、物体の有無を検出するものであっても、
同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る物体把持装置の要部を示す斜視図
である。
【図2】多関節ロボットの外観斜視図である。
【図3】円筒状の物体を把持する際の一連の動作を説明
する図である。
【図4】フランジ付きの物体を把持する場合の座標系を
示す斜視図である。
【図5】第1及び第2変位センサーの座標位置を示す図
である。
【図6】該フランジ付き物体を把持する際の一連の動作
を説明する図である。
【図7】同上の動作を実現するための手続きの内、前半
を示すフロチャートである。
【図8】同上の後半を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(1) 多関節ロボット (11) ロボットアーム (2) ツールチェインジャー (3) アクチュエータ (4) ハンド (5) 変位センサー (51) 第1変位センサー (52) 第2変位センサー (6) 部品設置台 (7) 把持対象物体 (8) 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットアーム(11)の先端部に、複数の
    ハンド片(4)(4)を具えたハンド機構が装備されている
    物体把持装置において、ロボットアーム(11)及びハンド
    機構の動作を制御する方法であって、少なくとも1つの
    ハンド片(4)には変位センサー(5)が取り付けられ、物
    体把持に際し、ロボットアーム(11)及びハンド機構を動
    作させて、変位センサー(5)によって把持対象物体の上
    面及びその周辺を略均一に走査し、該変位センサー(5)
    の出力信号に基づいて把持対象物体の位置を検知し、該
    位置に応じてロボットアーム(11)の位置を修正すること
    を特徴とする物体把持装置の制御方法。
JP28886793A 1993-11-18 1993-11-18 物体把持装置の制御方法 Withdrawn JPH07136960A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28886793A JPH07136960A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 物体把持装置の制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28886793A JPH07136960A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 物体把持装置の制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07136960A true JPH07136960A (ja) 1995-05-30

Family

ID=17735788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28886793A Withdrawn JPH07136960A (ja) 1993-11-18 1993-11-18 物体把持装置の制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07136960A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010520076A (ja) * 2007-03-08 2010-06-10 エスエムヴィ エス.アール.エル. 対象物を認識、回収および再配置する方法および装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010520076A (ja) * 2007-03-08 2010-06-10 エスエムヴィ エス.アール.エル. 対象物を認識、回収および再配置する方法および装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4575304A (en) Robot system for recognizing three dimensional shapes
US6763284B2 (en) Robot teaching apparatus
US20070005189A1 (en) Robot control system
JPH0798208A (ja) 視覚に基く三次元位置および姿勢の認識方法ならびに視覚に基く三次元位置および姿勢の認識装置
JPH1158273A (ja) 移動ロボット装置
US6192298B1 (en) Method of correcting shift of working position in robot manipulation system
JPH0631666A (ja) 知能ロボット
JPH07136960A (ja) 物体把持装置の制御方法
CN113500593B (zh) 一种抓取轴类工件指定部位进行上料的方法
JPH06335887A (ja) ロボットハンドによる把持対象物の認識方法
JPH0575243B2 (ja)
US11826919B2 (en) Work coordinate generation device
Qingda et al. Workpiece posture measurement and intelligent robot grasping based on monocular vision
JPH0283183A (ja) 多関節型ロボットの位置設定方法
KR0167585B1 (ko) 위치인식방법
JP2770570B2 (ja) 溶接用ロボット
JPH05337863A (ja) 画像認識を備えたロボットによる加工装置
JPH05116080A (ja) ツール先端位置調整方法
JPH08161024A (ja) 溶接用ロボット
JPH02234013A (ja) 果菜物位置認識装置
JPH02110789A (ja) 3次元物体の形状認識方法
JPS6211905A (ja) ロボツトの径路ならい制御装置
KR20100077232A (ko) 로봇 핸드의 물체 접근 방법
Page et al. Visually interactive gripping of engineering parts from random orientation
Mitaka An Adaptive Welding System for Corner Joints Which Applies Joint Recognition by Deformable Template Matching.

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: 20010130