JPS5856786A - ロボツトにおけるメカニカルハンドのワ−ク把握位置認識方法 - Google Patents
ロボツトにおけるメカニカルハンドのワ−ク把握位置認識方法Info
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- JPS5856786A JPS5856786A JP15217681A JP15217681A JPS5856786A JP S5856786 A JPS5856786 A JP S5856786A JP 15217681 A JP15217681 A JP 15217681A JP 15217681 A JP15217681 A JP 15217681A JP S5856786 A JPS5856786 A JP S5856786A
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- Japan
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- workpiece
- mechanical hand
- hand
- robot
- tactile sensor
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ロボットにおけるメカニカルハンドのワー
ク把握位置認識方法に関する。
ク把握位置認識方法に関する。
近年、特に製造加工業分野では、溶接、塗装。
機械加工９組立、検査、測定工程等の自動化の強い要請
に応えて各種の産業用ロボットの開発が盛んである。
に応えて各種の産業用ロボットの開発が盛んである。
この産業用ロボットとしては、例えば人間の上肢の動作
機能に胡似した様々な動作機能や認識機能及び感覚機能
等を有して、自律的に行動し得不所謂知能（インテリジ
ェント）ロボットが主流となりつつある。
機能に胡似した様々な動作機能や認識機能及び感覚機能
等を有して、自律的に行動し得不所謂知能（インテリジ
ェント）ロボットが主流となりつつある。
そして、このような知能ロボットにおいては、例えば握
る。掴む、挾むなどの把握機能を有する人間の手に相当
するメカニカルハンドが必要なため、このメカニカルハ
ンドの開発も非常に盛んである。
る。掴む、挾むなどの把握機能を有する人間の手に相当
するメカニカルハンドが必要なため、このメカニカルハ
ンドの開発も非常に盛んである。
ところで、今日開発されているメカニカルハンドの基本
構造は殆んど第１図に示すように、ワークＷａ−２本の
把持部（フィンガ）１，２で挾むことによって、ワーク
Ｗｔ−把握するようになっている。
構造は殆んど第１図に示すように、ワークＷａ−２本の
把持部（フィンガ）１，２で挾むことによって、ワーク
Ｗｔ−把握するようになっている。
そのため、把持部１．２によってワークＷを把握する際
、ワークＷにおける矢示Ａ方向の所定位置（例えば中央
位置）を検知して把握しないと、ワークＷにおける矢示
Ａ方向の把握位置が不定となるため、把握したワークＷ
を所定場所に組付けだシする際、次のような問題がある
。
、ワークＷにおける矢示Ａ方向の所定位置（例えば中央
位置）を検知して把握しないと、ワークＷにおける矢示
Ａ方向の把握位置が不定となるため、把握したワークＷ
を所定場所に組付けだシする際、次のような問題がある
。
例えば、把握したワークＷを容器６の収納部６ａに収納
する場合、ロボットはアーム４の先端に取付けだメカニ
カルハンド５の目標位置を演算してメカニカルハンド５
の移動を制御するため、ワークｗ ｖｃ ｈけるメカニ
カルハンド５の把握位置が不定であると、メカニカルハ
ンド５を容器６の収納部６ａに対してどの位置に動かせ
ばワークＷを収納で−きるか判断できない。
する場合、ロボットはアーム４の先端に取付けだメカニ
カルハンド５の目標位置を演算してメカニカルハンド５
の移動を制御するため、ワークｗ ｖｃ ｈけるメカニ
カルハンド５の把握位置が不定であると、メカニカルハ
ンド５を容器６の収納部６ａに対してどの位置に動かせ
ばワークＷを収納で−きるか判断できない。
この問題は、ワークＷｔ−把握する際、ワークＷにおけ
る矢示Ａ方向の所定位置を検知して把握するようにすれ
ば解決できるが、それを行なうには、例えばロボットに
視覚機能を持たせてワークＷのパターン認識を行ない得
るようにし、そのパターン認識に基づくフィードバック
制御を行なうようにしなければならないなど、制御が複
雑になる問題がある。
る矢示Ａ方向の所定位置を検知して把握するようにすれ
ば解決できるが、それを行なうには、例えばロボットに
視覚機能を持たせてワークＷのパターン認識を行ない得
るようにし、そのパターン認識に基づくフィードバック
制御を行なうようにしなければならないなど、制御が複
雑になる問題がある。
また、ワークＷ全体を包み込んでワークＷにおける把握
位置を一義的に決定し得るメカニカルハンドを用意すれ
ば、上記の問題を解決できるが、それではメカニカルハ
ンドが大形化すると共にワークに対する汎用性に欠ける
などの問題がある。
位置を一義的に決定し得るメカニカルハンドを用意すれ
ば、上記の問題を解決できるが、それではメカニカルハ
ンドが大形化すると共にワークに対する汎用性に欠ける
などの問題がある。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、２腕ロ
ボツトの一方のメカニカルハンドを所定位置に位置決め
すると共に、この位置決めしたメカニカルハンドの把持
部に設けた触覚センサに向ってワークを把握したロボッ
トの他方のメカニカルハンドを移動させ、そのワークが
前記触覚センサに当接して該触覚センサが作動した時点
で前記ワークを把握したメカニカルハンドの移動を停止
させて、前記２つのメカニカルハンドの位置関係により
前記ワークにおけるメカニカルハンドの把握位置を認識
するようにしたロボットにおけるメカニカルハンドのワ
ーク把握位置認識方法を提供して前述の問題の解消を図
るものである。
ボツトの一方のメカニカルハンドを所定位置に位置決め
すると共に、この位置決めしたメカニカルハンドの把持
部に設けた触覚センサに向ってワークを把握したロボッ
トの他方のメカニカルハンドを移動させ、そのワークが
前記触覚センサに当接して該触覚センサが作動した時点
で前記ワークを把握したメカニカルハンドの移動を停止
させて、前記２つのメカニカルハンドの位置関係により
前記ワークにおけるメカニカルハンドの把握位置を認識
するようにしたロボットにおけるメカニカルハンドのワ
ーク把握位置認識方法を提供して前述の問題の解消を図
るものである。
なお、メカニカルハンドの位置は、メカニカルハンドを
取シ伺けるロボットのアームの各間接部に設けたポテン
ショメータ等の内界センサの出力に基づいて簡単に演算
できる。
取シ伺けるロボットのアームの各間接部に設けたポテン
ショメータ等の内界センサの出力に基づいて簡単に演算
できる。
以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第２図は、この発明の一実施例を示す斜視図であり、第
１図と対応する部分には同一符号を付しである。
１図と対応する部分には同一符号を付しである。
同図において、メカニカルハンド５Ｕ２腕ｏボツトの左
メカニカルハンドであシ、以下Ｌ−八へドと呼称する。
メカニカルハンドであシ、以下Ｌ−八へドと呼称する。
右メカニカルハンド（以下１’−Ｒ−ハンド」と略称す
る）６は、把持部７，８を有し、ロボットのアーム９の
先端に取付けである。
る）６は、把持部７，８を有し、ロボットのアーム９の
先端に取付けである。
このＲ−ハンド６の把持部７，８の把持部７ａ。
８ａＫは、触覚センサ１０′ｔ−貼着しである。
この触覚センサ１０としては、例えば第３図に示すよう
に、加圧力が大きくなるに従って抵抗値が小さくなる感
圧導電ゴム１０ａを銅箔板１０ｂ。
に、加圧力が大きくなるに従って抵抗値が小さくなる感
圧導電ゴム１０ａを銅箔板１０ｂ。
１０ｃで挾んだ構造のものを使用し、図示のように検出
回路を構成する。
回路を構成する。
すなわち、銅箔板１０ｂｆ：抵抗Ｒｔ ｋ介して電源に
接続すると共に、銅箔板１０ｃをアースに接続する。
そして、電源電圧子ｖ１に抵抗Ｒｔと触覚センサ１０と
の抵抗値によって分圧した検知電圧Ｖｐｔ−比較器１１
のθ端子に入力すると共に、電源電圧子■を抵抗Ｒ２，
Ｒ３の抵抗値によって分圧した基準電圧Ｖｒｅｆｔ−比
較器１１のθ端子に入力する。
接続すると共に、銅箔板１０ｃをアースに接続する。
そして、電源電圧子ｖ１に抵抗Ｒｔと触覚センサ１０と
の抵抗値によって分圧した検知電圧Ｖｐｔ−比較器１１
のθ端子に入力すると共に、電源電圧子■を抵抗Ｒ２，
Ｒ３の抵抗値によって分圧した基準電圧Ｖｒｅｆｔ−比
較器１１のθ端子に入力する。
このようにすれば、触覚センサ１０Ｖｃ加圧力が加わっ
ていない時の横細電圧Ｖｐ ｋ基準電圧ｖｒｅｆより大
きくしておくと共に、触覚センサ１０に予め定めた接触
圧が加わった時に Ｖｐ ＜ Ｖｒ＠ｆ となるよう
に、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を選んでおくことによシ、
触覚センサ１０に後述するようにワークＷが当接した時
点で、比較器１１からノ翫イレベルの当接確認信号ａを
得ることができる。
ていない時の横細電圧Ｖｐ ｋ基準電圧ｖｒｅｆより大
きくしておくと共に、触覚センサ１０に予め定めた接触
圧が加わった時に Ｖｐ ＜ Ｖｒ＠ｆ となるよう
に、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値を選んでおくことによシ、
触覚センサ１０に後述するようにワークＷが当接した時
点で、比較器１１からノ翫イレベルの当接確認信号ａを
得ることができる。
なお、触覚センサ１０としては、上記のものに限るもの
ではなく、公知の圧電スイッチなどを用いることも可能
である。
ではなく、公知の圧電スイッチなどを用いることも可能
である。
第２図に戻って、ロボットは、図示しない所定の場所に
置かれているワークＷ＆Ｌ−ハンド５によって把握した
後、第４図に示す動作フローの順序に従って作動する。
置かれているワークＷ＆Ｌ−ハンド５によって把握した
後、第４図に示す動作フローの順序に従って作動する。
以下、第２図を参照しながら第４図の動作フローに基づ
いて説明する。
いて説明する。
５ＴＥＰＩ Ｌ−ハンド５及びＲ−ハンド６の現在位
置と予め定めた目標位置とに基づいて夫々の移動データ
金演算する。
置と予め定めた目標位置とに基づいて夫々の移動データ
金演算する。
なお、Ｒ−ハンド６の目標位置は、例えば第２図に示す
位置Ｐｘ（ｘｘ、ｙｔ、Ｚｘ）であシ、Ｌ−ハンド５の
目標位置は、位置Ｐｔに応じて自動的に定まる把持部７
の触覚センサ１０の中心位置Ｐ２ （ｘ２＋ｙ２．Ｚ２
）がらＸ方向に！１ （ワークＷの長さｋよシ大きいン
離れた位置Ｐ３（Ｘ２＋！ｌ、ｙ２．ｚ２）に把持部１
，２の把握中心がくるような位置である。
位置Ｐｘ（ｘｘ、ｙｔ、Ｚｘ）であシ、Ｌ−ハンド５の
目標位置は、位置Ｐｔに応じて自動的に定まる把持部７
の触覚センサ１０の中心位置Ｐ２ （ｘ２＋ｙ２．Ｚ２
）がらＸ方向に！１ （ワークＷの長さｋよシ大きいン
離れた位置Ｐ３（Ｘ２＋！ｌ、ｙ２．ｚ２）に把持部１
，２の把握中心がくるような位置である。
ただし、Ｒ−ハンド６の把持部７の姿勢は、図示のよう
にｘ−ｙ平面に直交するものとする。
にｘ−ｙ平面に直交するものとする。
５ＴＥＰ２ ５ＴＥＰ１で演算した各移動データを、図
示しない左右両腕の各駆動制御系に送出する。
示しない左右両腕の各駆動制御系に送出する。
５ＴＥＰ３ 移動データを受けた駆動制御系は、アー
ム４，９０図示しない各間接部に設けたポテンショメー
タ等の内界センサからの出力を位置決めフィードバック
信号として利用して、アーム４，９の先端に取付けたＬ
−ハンド５及びＲ−ハンド６が前記目標位置に到達して
両者が位置決めされるまで、アーム４，９を駆動制御す
る。
ム４，９０図示しない各間接部に設けたポテンショメー
タ等の内界センサからの出力を位置決めフィードバック
信号として利用して、アーム４，９の先端に取付けたＬ
−ハンド５及びＲ−ハンド６が前記目標位置に到達して
両者が位置決めされるまで、アーム４，９を駆動制御す
る。
５ＴＥＰ４ ワークＷを把握したＬ−ハンド５をＸ方
向に移動させるだめの移動データを左腕駆動制御系に送
出する。
向に移動させるだめの移動データを左腕駆動制御系に送
出する。
５ＴＥＰ５ 移動データを受けた左腕駆動制御系は、
アーム４０図示しない各間接部に設けた内界センサから
の出力を利用して、Ｌ−ハンド５の把握中心のｙ、ｚ座
標値（ｙ２．ｚ２）が変わらないようにアーム４を駆動
して、第２図に示すように把握したワークＷの側端面が
Ｒ−ハンド６における把持部７の把持面７ａに貼着した
触覚センサ１ｏに当接して、当接確認信号ａが発生する
まで、Ｌ−ハンド５をＸ方向に移動させる。
アーム４０図示しない各間接部に設けた内界センサから
の出力を利用して、Ｌ−ハンド５の把握中心のｙ、ｚ座
標値（ｙ２．ｚ２）が変わらないようにアーム４を駆動
して、第２図に示すように把握したワークＷの側端面が
Ｒ−ハンド６における把持部７の把持面７ａに貼着した
触覚センサ１ｏに当接して、当接確認信号ａが発生する
まで、Ｌ−ハンド５をＸ方向に移動させる。
５ＴＥＰ６ ５ＴＥＰ５で当接確認信号ａの発生が確認
されると、左腕駆動制御系はＬ−ハンド５の移動を停止
する。
されると、左腕駆動制御系はＬ−ハンド５の移動を停止
する。
５ＴＥＰ ７ アーム４の図示しない各間接部の内界
センサの出力によシ、Ｌ−ハンド５の現在位置Ｐ４ （
Ｘ４１ｙ４１ＺＬ） を演算する。
センサの出力によシ、Ｌ−ハンド５の現在位置Ｐ４ （
Ｘ４１ｙ４１ＺＬ） を演算する。
５ＴＥＰ ８ 触覚センサ１０の位置Ｐ ２ （Ｘ
２ ＋ ｙ２ ｙ ｚ２ ）と、５ＴＥＰ７で演算した
Ｌ−ハンドの現在位置Ｐ４ （ｘ４．ｙ４．ｚ４）
に応じて自動的に定まるＬ −／’ ンド５の把握中心
Ｐ５（Ｘ５＋３’２＋Ｚ２）とに基づいて、ワークＷの
側端面から把持部１，２の把握位置までの距離 Ｉｘ５
−ｘ２１を演算し、それによってＬ−ハンド５のワーク
Ｗにおける把握位置を正確に認識する。
２ ＋ ｙ２ ｙ ｚ２ ）と、５ＴＥＰ７で演算した
Ｌ−ハンドの現在位置Ｐ４ （ｘ４．ｙ４．ｚ４）
に応じて自動的に定まるＬ −／’ ンド５の把握中心
Ｐ５（Ｘ５＋３’２＋Ｚ２）とに基づいて、ワークＷの
側端面から把持部１，２の把握位置までの距離 Ｉｘ５
−ｘ２１を演算し、それによってＬ−ハンド５のワーク
Ｗにおける把握位置を正確に認識する。
なお、当然の事ながら、ｌ Ｘ５−ｘ２ ｌが判れば、
ワークＷにおけるＸ方向の把握位置は認識できる。
ワークＷにおけるＸ方向の把握位置は認識できる。
そこで、そのＮｍ結果に基づいて、容器６の収納部６ａ
に対するし一ハンド５の移動目標位置を演算すれば、ワ
ークＷを把握した時の把握位置が不定であっても、ワー
クＷを容器乙の収納部６ａに確実に収納できる。
に対するし一ハンド５の移動目標位置を演算すれば、ワ
ークＷを把握した時の把握位置が不定であっても、ワー
クＷを容器乙の収納部６ａに確実に収納できる。
あるいは、第２図に示すように触覚センサ１０の位置Ｐ
２を、容器乙の収納部６ａの長手方向の一端内側面の幅
方向の中央付近と一致させておけば、上記のような演算
をしなくとも、Ｌ−ハンド５を停止した位置から２方向
（第２図）に垂直に降すことによって、そのままワーク
Ｗを収納部６ａ内に収納することができる。
２を、容器乙の収納部６ａの長手方向の一端内側面の幅
方向の中央付近と一致させておけば、上記のような演算
をしなくとも、Ｌ−ハンド５を停止した位置から２方向
（第２図）に垂直に降すことによって、そのままワーク
Ｗを収納部６ａ内に収納することができる。
なお、上記実施例では、ワークＷにおけるＸ方向（第２
図）の把握位置が不定となるメカニカルハンドに就て説
明したが、Ｘ方向又は２方向も不定となるメカニカルハ
ンドにおいては、その不定となる方向に対してもさらに
上記のような認識作業を繰返せば良い。
図）の把握位置が不定となるメカニカルハンドに就て説
明したが、Ｘ方向又は２方向も不定となるメカニカルハ
ンドにおいては、その不定となる方向に対してもさらに
上記のような認識作業を繰返せば良い。
以上述べたように、この発明によるメカニカルハンドの
ワーク把握位置認識方法を利用すれば、汎用性のあるメ
カニカルハンドを使用することが可能なばかりか、その
認識が簡単なので、ロボットの制御に好適である。
ワーク把握位置認識方法を利用すれば、汎用性のあるメ
カニカルハンドを使用することが可能なばかりか、その
認識が簡単なので、ロボットの制御に好適である。
第１図は、この発明の背景説明に供するメカニカルハン
ドによるワークの把握状態及びそのワークを収納する容
器を示す斜視図、 第２図は、この発明の一実施例を示す第１図と略同様な
斜視図、 第６図は、触覚センサの一例金検知回路と共に示す説明
図、 第４図は、この発明の説明に供するロボットの動作フロ
ー図である。 １．２，７，８・・・・・・把持部 ３・・・・・・
容器３ａ・・・・・・収納部 ４，９・・・・
・・アーム５・・・・・・左メカニカルハンド ６・・・・・・右メカニカルハンド １０・・・・・・触覚センサ １１６１．１．比較器
Ｗ・・・・・・ワーク
ドによるワークの把握状態及びそのワークを収納する容
器を示す斜視図、 第２図は、この発明の一実施例を示す第１図と略同様な
斜視図、 第６図は、触覚センサの一例金検知回路と共に示す説明
図、 第４図は、この発明の説明に供するロボットの動作フロ
ー図である。 １．２，７，８・・・・・・把持部 ３・・・・・・
容器３ａ・・・・・・収納部 ４，９・・・・
・・アーム５・・・・・・左メカニカルハンド ６・・・・・・右メカニカルハンド １０・・・・・・触覚センサ １１６１．１．比較器
Ｗ・・・・・・ワーク
Claims (1)
- １ 把持部に触覚センサを備えたメカニカルハンドを有
する２腕ロボツトにおいて、該２腕ロボツトの一方のメ
カニカルハンドを所定位置に位置決めすると共に、この
位置決めしたメカニカルハンドの把持部の触覚センサに
向ってワークを把握した他方のメカニカルハンドを移動
させ、前記ワークが前記触覚センサに当接して該触覚セ
ンサが作動した時点で前記ワークを把握したメカニカル
ハンドの移動を停止させて、前記２つのメカニカルハン
ドの位置関係によ多前記ワークにおけるメカニカルハン
ドの把握位置を認識するようにしたロボットにおけるメ
カニカルハンドのワーク把握位置認識方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15217681A JPS5856786A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | ロボツトにおけるメカニカルハンドのワ−ク把握位置認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15217681A JPS5856786A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | ロボツトにおけるメカニカルハンドのワ−ク把握位置認識方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5856786A true JPS5856786A (ja) | 1983-04-04 |
Family
ID=15534702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15217681A Pending JPS5856786A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | ロボツトにおけるメカニカルハンドのワ−ク把握位置認識方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856786A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6157757A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-24 | ニチアス株式会社 | 内装板取付け金具装置および内装板取付け施工法 |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15217681A patent/JPS5856786A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6157757A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-24 | ニチアス株式会社 | 内装板取付け金具装置および内装板取付け施工法 |
| JPH0480177B2 (ja) * | 1984-08-28 | 1992-12-17 | Nichiasu Kk |
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