JPS60221281A - 物体把持装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、あらく位置および姿勢が定まった物体を把
持する物体把持装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、この種の装置として、たとえば１個のエアシリン
ダでグリッパの２本の指が駆動されて、物体をつかむ把
持装置があった。この従来装置では、指が開閉動作の機
能を有するのみなので、把持装置と物体との間に位置ま
たは姿勢のずれがあると、物体に接触した指から受ける
力で物体が移動し、物体の方が把持装置の位置および姿
勢にならうことによって把持される。したがって、物体
が把持装置の指の開閉方向に拘束されていて動かない場
合には把持ミスが発生し、また、液体が満された容器を
把持する場合には、容器が動くことによって中の液体が
こぼれるなどの欠点があった。

〔発明の概略〕

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、グリッツ（に、１対の指をそれ
ぞれ独立に駆動する駆動部と、１対の指のそれぞれにつ
いて複数の距離検出器と、指位置検出器とを設けるとと
もに、上記距離検出器からの物体・指間の距離の情報と
上記指位置検出器からの指間距離の情報とに基づき、上
記駆動部とグリッパの位置決め位置とを制御して、指お
よびグリッパを動かし、物体の位置および姿勢に合わせ
て把持できる物体把持装置ｕを提供することを目的とし
ている。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一夾施例による物体把持装置の全体
を概略的に示した図であり、（１）は物体（２）を把持
するグリッパ、（３）はグリッパ（１）を移動する多自
由度の位置決め装置である。

第２図にグリッパ（１）の詳細を示す。（４ａ）。

（４ｂ）は指、（５ａ　）　＊　（５ｂ　）　ｓ　（５
ｃ）　。

（５ｄ）は指（４ｍ）、（４ｂ）の把持面（４１）に固
層された距離検出器である接触検出器、（６）は指（４
ａ）、（４ｂ）をそれぞれ独立に駆動する指駆動部であ
る。

第３図に上記指駆動部（６）の詳細を示す。（７）はベ
ース、（８ｍ）、（８ｂ）Ｆｉベース（７）の内側に対
向して取シ付けられた１対のスライドユニット。

（９ａ）、（９ｂ）はそれぞれスライドユニット（８ａ
）、（８ｂ）の可動面に固層され、下部に指（４ａ）、
（４ｂ）（第２図）が固着されている指支持部、（１０
ａ）、（１０ｂ）はベース（７）に取り付けられたモー
タ、（ｘｘａ）、１１ｂ）はねじ部を有し、それぞれモ
ータ（１０ａ）。

（１０ｂ）に固着された駆動軸、（１２ａ）、（１２ｂ
）はそれぞれ駆動軸（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）に組み込ま
れて指支持部（９ａ）、（９ｂ）に固着されたナツト、
（１３ａ）、（１３ｂ）はベース（７）に取り付けられ
、可動子部分（１３１）が指支持部（９ａ）、（９ｂ）
に連結されている指位置検出器である。

第４図に上記接触検出器（５）を示す。図において、（
１４１は絶縁体の検出器ベース、（２）、　（１６１は
検出器ベース０勾の両端に固着された電極、側は両端で
電極側、叩に固着されて、圧力が加わると抵抗値が変化
する特性を持つ感圧導電体、αり、σ８）はそれぞれ電
極（５）、　（２６）のリード線である。また、ｆ２０
）は感圧導電体（１ｅＫ固宸され、感圧導電体０９を保
護する絶縁体の保廁シートである。

第５図は、第１図に示した物体把持装置の制御装置を示
す。第５図において、制御装置（支）は、各接触検出器
（５ａ）〜（５ｄ）の感圧導電体０９）からの出力をそ
れぞれ処理し、接触検出器（５ａ）〜（５ｄ）が物体に
接触したことを検出する４つの検出回路叫）〜圀）と、
マイクロコンピュータ（５）と、各検出回路（２３）〜
□□□）の出力を選択的にマイクロコンピュータ曽に入
力させる。マルチプレクサ（支）と、位置決め装置（３
）を制御する位置決め装置制御回路（２ｉＪ＋と、指駆
動部（６）のモータ（１ｏａ）、（ｔａｂ）を制御する
グリッパ制御回路００）とからなる。上記マイクロコン
ピュータ（イ）は、検出回路ｃ！３）〜■からの距離情
報の信号、およびグリッパ制御回路霞を通して指位置検
出器（１３ａ）、（１３ｂ）からの位［情報の信号を受
けて処理し、上記各制御回路（２！ｌ）　、　（３０）
を駆動する。

上記検出回路囚）〜（支））は、感圧導電体（１ωを抵
抗体Ｒ１を介して電゛源に接続し、一方をアースに接続
する。電源電圧＋Ｖを抵抗体Ｒ１と感圧導電体αωの抵
抗値によって分圧しだ検出電圧Ｖｓを、比較器■のｅ側
に入力し、電源電圧＋Ｖを抵抗体Ｒ，，Ｒｓの抵抗値に
よって分圧した基準電圧Ｖｒを、比較器［有］の■端子
に入力している。

圧力が加わっていないときの検出電圧Ｖｓを基準電圧Ｖ
ｒより大きくしておき、さらに、設定された圧力が加わ
ったときにＶｇ（Ｖｒとなるように抵抗体Ｒ１〜Ｒ３の
値を選定することにより、物体に接触したときに比較器
（３３）より接触信号が出力される０ ４つの検出回路（２３）〜（４）から出力される信号を
、マルチプレクサ（至）で順次マイクロコンピュータ曽
に取シ入れる。

上記グリッパ制御回路■は、指位置検出器（１３ａ）、
（１３ｂ）からの出力を受けて、指（４ｍ）、（４ｂ）
の位置を検出する指位置検出回路と、指駆動回路とから
構成される装置 マイクロコンピュータ曽へ出力するとともに、マイクロ
コンピュータ（転）からの指令により、指を駆動する。

つぎにこの発明の動作について、水平面上に置かれた角
形物体を把持する場合を例に採り、第６図および第７図
に基づいて説明する。第７図のＰ１〜Ｐ９は制御の各ス
テップを示す。

第１図の指（４ａ）、（４ｂ）を開いた状態で（第７図
のＰＩ）、上方より位置決め装置ｆｆ３）で物体（２）
を把持できる位置までグリッパ（１）を下降する（第７
図のＰ２）。ついで、第６図（ａ）に示すよりに、指（
４ａ）、（４ｂ）を閉じていく（第７図のＰ３）。接触
検出器（５ａ）、（５ｂ）、（５ｃ）、（５ｄ）が物体
（２）に接触したか否かを調べ（第７図のＰ４）、いず
れかが物体（２）Ｋ接触したところで、物体（２）に接
触した接触検出器を有する指の移動を停止する。たとえ
ば、第６図（ｂ）に示すように、接触検出器（５ａ）が
接触していれば、指（４＆）の移動を停止する。

物体（２）に接触していない指（４ｂ）は、物体（２）
に接触するまで移動させる。第６図（０）に示すように
、指（４ａ）、（４ｂ）の両方が物体（２）に接触した
状態となると、指位置検出器（１３ａ）、（１３ｂ）か
らの距離情報により指間隔ｌが得られ（第７図のＰ５）
、物体（２）の幅ｔと指の幅りより、次式からグリッパ
（１）と物体（２）との傾き角θが得られる（第７図の
Ｐ６）。

。ｏ８θ十ｈ　ｔａｎθ−１（１） ついで、物体（２）に接触している接触検出器（５＆）
〜（５ｄ）の相互関係から、物体（２）とグリッパ（１
）との傾きの方向をめ（Ｍ７図のＰＩ）、たとえば、第
６図（Ｃ）に示すように、接触検出器（５ａ）、（５ｄ
）が接触しておれば、時計回りに角度θだけグリッパ（
１）の姿勢を位置決め装置（３）（第１図）で変え（第
７図のＰ８）、指（４ａ）、（４ｂ）の把持面（仙を物
体（２）の被把持面（２ａ）と平行にしたうえで、第６
図（ｄ）に示すように、指（４１Ｌ）、（４ｂ）を閉じ
て物体（２）を把持する（第７図のＰ９）。

なお、上記実施例では接触検出器（５）として感圧導電
体Ｏｇｌを用いたものを示したが、物体（２）との接触
もしくは相対的位置を検出できるものであればどのよう
なものでもよく、たとえば第８図に示すように、指（４
ａ）、（４ｂ）の把持面に固着したＣ型断面の弾性部材
（協の裏側に虫ゲージ（５１）を貼り付けた構成として
もよく、あるいは、非接触の変位検出器、たとえば、光
反射式もしくは電磁式の近接センサを、距離検出、器と
して指（４ａ’）。

（４ｂ）の把持面に固着し、物体（２）に指（４＆）、
（４ｂ）が一定距離まで近づいた状態を検知１７て、こ
の状態でグリッパを物体（２）の姿勢に合致するように
回転させることによっても、同様の効果が得られる。

以上のように、この発明によれば、あらく位置および姿
勢の定まった物体の位置および姿勢に合わせてグリッパ
を動かし、物体を把持することができるので、物体を動
かすことなく把持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による物体把持装置の概略
を示す斜視図、第２図は同装置のグリッパを示す斜視図
、第３図は指駆動部を示す平面図、第４図は接触検出器
を示す側面図、第５図は制御装置Ｗを示す系統図、第６
図は動作説明図、第７図は制御装置による制御を示すフ
ローチャート、第８図は接触検出器の変形例を示す側面
図である。 （１）・・・グリッパ、（２）・・・物体、（２ａ）・
・・被把持面、（４ａ　）　、　（４ｂ　）−指、（５
ａ　）　〜（５ｄ　）　−距離検出器（接触検出器）、
（６）・・・指駆動部、（１３ａ）、（１３ｂ）・・・
指位置検出器、曽・・・制御装置、（４１）・・・把持
面。 なお、図中、同一符号は同一まだは相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　得゛願昭５９−０７５２３５号２、発
明の名称 物体把持装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片１１１仁八部 ４、代理人 ５、補ｉＥの対象 明細書の「発明の詳細な説明Ｊならびに図面。 ６、補正の内容 Ａ、明細書： （１）第３頁第１行目； 「位置と」とあるを「装置と」と訂正します。 Ｂ１図面： （１）第５１Δに抵抗Ｒ３の符合を記載するために補正
した同図面を別紙のとおり提出します。 以　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれの把持面に物体との距離を検出する複数
   の距離検出器を備えた１対の指、上記１対の指をそれぞ
   れ独立に対向させて駆動する指駆動部、および上記１対
   の指の位置を検出できる指位置検出器を備えたグリッパ
   と、上記グリッパを移動する多自由度の位置決め装置と
   、上記距離検出器および指位置検出器からの出力を処理
   して、上記指駆動部および位置決めｌＡｔを制御し、指
   の把持面が物体の被把持面に平行となるようにグリッパ
   を回転させたのち、指を閉じて物体を把持させる制御装
   置とを備えたことを特徴とする物体把持装置。