JPWO2013018213A1 - 位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステム - Google Patents
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Abstract
設定範囲以上に物体が位置ずれしたことを検出することが可能な位置ずれ検出器20、ロボットハンド10及びロボットシステム64を提供する。位置ずれ検出器20は、物体に接触し、物体の位置ずれに伴って変形する接触部材22と、変形した接触部材22に接触することで接触部材22の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材24と、接触部材22が規制部材24に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部26とを備える。
Description
本発明は、位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステムに関する。
特許文献1には、すべり覚センサが記載されている。このすべり覚センサは、物体を把持する指に音叉を組み込み、把持すべき物体との間にすべりが生じた場合、音叉に振動が発生するように構成されている。すべり覚センサは、この振動を検知することにより、すべりの発生を知ることができるように構成されている。
本発明は、設定範囲以上に物体が位置ずれしたことを検出することが可能な位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、物体に接触し、該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材と、
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えた位置ずれ検出器が適用される。
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えた位置ずれ検出器が適用される。
また、他の観点によれば、物体を把持する把持爪と、
前記把持爪によって把持された前記物体に接触し、該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材と、
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えたロボットハンドが適用される。
前記把持爪によって把持された前記物体に接触し、該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材と、
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えたロボットハンドが適用される。
また、他の観点によれば、物体を把持する把持爪、該把持爪によって把持された前記物体に接触し該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材、変形した該接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材及び前記接触部材が該規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部を有するロボットハンドと、
前記把持爪が閉じる指令が出力されてから予め決められた時間が経過するまでの間に、前記振動検出部が検出した振動に基づく信号が予め決められた大きさ以上とならない場合には、前記把持爪が前記物体の把持に失敗したと判断する処理部とを備えたロボットシステムが適用される。
前記把持爪が閉じる指令が出力されてから予め決められた時間が経過するまでの間に、前記振動検出部が検出した振動に基づく信号が予め決められた大きさ以上とならない場合には、前記把持爪が前記物体の把持に失敗したと判断する処理部とを備えたロボットシステムが適用される。
本発明によれば、設定範囲以上に物体が位置ずれしたことを検出することができる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
説明の便宜上、図1に示すXYZ座標系を定義する。XYZ座標系は、一の方向に延びるX軸と、X軸と交差する方向に延びるY軸と、X軸及びY軸と交差する方向に延びるZ軸とからなる。このXYZ座標系は、直交座標系とすることができる。
説明の便宜上、図1に示すXYZ座標系を定義する。XYZ座標系は、一の方向に延びるX軸と、X軸と交差する方向に延びるY軸と、X軸及びY軸と交差する方向に延びるZ軸とからなる。このXYZ座標系は、直交座標系とすることができる。
〔第1の実施例〕
本発明の第1の実施例に係るロボットハンド10は、図1に示すように、例えばロボットアーム12の先端部に設けられている。
ロボットハンド10は、基部13と、基部13からX軸方向に延びる1対の把持爪14を有している。ロボットハンド10の把持対象となる物体は、Z軸方向に開閉する1対の把持爪14により把持される。
本発明の第1の実施例に係るロボットハンド10は、図1に示すように、例えばロボットアーム12の先端部に設けられている。
ロボットハンド10は、基部13と、基部13からX軸方向に延びる1対の把持爪14を有している。ロボットハンド10の把持対象となる物体は、Z軸方向に開閉する1対の把持爪14により把持される。
ロボットハンド10は、更に、一方の把持爪14の側面に設けられた位置ずれ検出器20を有している。
位置ずれ検出器20は、図2A〜図2Cに示すように、接触部材22と、規制部材24と、振動検出部26とを有している。
位置ずれ検出器20は、図2A〜図2Cに示すように、接触部材22と、規制部材24と、振動検出部26とを有している。
接触部材22は、把持爪14が把持した物体に接触することができる。接触部材22は、1本の棒状部材の中間部を折り曲げた形状をしており、弾性を有している。接触部材は、例えば、金属や樹脂により構成できる。
詳細には、接触部材22は、Y軸の正方向(第1の方向)に延びる固定部22aと、固定部22aの先端部からZ軸の負方向(第2の方向)に延びる接触部22bとを有している。
詳細には、接触部材22は、Y軸の正方向(第1の方向)に延びる固定部22aと、固定部22aの先端部からZ軸の負方向(第2の方向)に延びる接触部22bとを有している。
接触部材22の固定部22aは、アングル材である支持部材(被固定部材の一例)32を介して把持爪14の側面にボルトBLT1によって固定される。固定部22aは、支持部材32と、板状の固定部材34との間で挟まれ、固定部材34を支持部材32に対してボルトBLT2にて締め付けることにより固定される。固定部材34の固定部22aの側の面には、固定部22aが嵌り、Y軸方向に延びる溝36が形成されている。従って、固定部材34を固定するボルトBLT2を緩めると、溝36に沿って接触部材22をY軸方向に移動させることができる。
接触部材22の接触部22bの先端部は、把持爪14が把持する物体に接触することができる。この接触部22bの先端部には、物体よりも摩擦係数が大きい摩擦部材38が設けられている。この摩擦部材38は、例えば物体が金属製のワークである場合には、ゴムとすることができる。
規制部材24は、接触部材22に接触して接触部材22の予め決められた大きさ以上の変形を規制することができる。規制部材24は、支持部材32にボルトBLT3によって固定されている。規制部材24には、中心軸がZ軸方向に沿う孔42が形成されている。この孔42の中心部には、接触部材22の接触部22bが通っている。
孔42の径は、設定する物体の許容位置ずれ量に応じた大きさとなっている。例えば、3mmの位置ずれを許容する場合には、孔42の半径を3mmとする。
孔42の径が異なる規制部材を複数準備しておき、交換することにより、許容できる位置ずれ量を変更できる。孔42の径が異なる規制部材を複数準備するのではなく、孔42の径を調整するための機構を設けることも可能である。
なお、規制部材24に形成された孔42は、接触部材22の変形を規制できれば、切り欠きとすることも可能である。
孔42の径は、設定する物体の許容位置ずれ量に応じた大きさとなっている。例えば、3mmの位置ずれを許容する場合には、孔42の半径を3mmとする。
孔42の径が異なる規制部材を複数準備しておき、交換することにより、許容できる位置ずれ量を変更できる。孔42の径が異なる規制部材を複数準備するのではなく、孔42の径を調整するための機構を設けることも可能である。
なお、規制部材24に形成された孔42は、接触部材22の変形を規制できれば、切り欠きとすることも可能である。
振動検出部26は、接触部材22及び規制部材24の振動を検出することができる。振動検出部26は、検出した振動に応じて、例えば電気抵抗が変化する。
振動検出部26は、例えば、固定部材34の固定側の面とは反対側の表面に設けられている。振動検出部26は、振動を検出しやすいように、特に、この表面の中でも接触部材22の固定部22aの上方かつY軸の正方向側に設けることが好ましい。つまり、固定部材34上の接触部22bに近い箇所に設けることが好ましい。
接触部材22の一部を大きくして拡幅部を形成し、振動検出部26が固定部材34ではなく、この拡幅部に設けられてもよい。
振動検出部26は、例えば、振動により生じた歪が電気抵抗の変化として検出される歪ゲージ(歪検出センサの一例)を用いて構成できる。
振動検出部26は、例えば、固定部材34の固定側の面とは反対側の表面に設けられている。振動検出部26は、振動を検出しやすいように、特に、この表面の中でも接触部材22の固定部22aの上方かつY軸の正方向側に設けることが好ましい。つまり、固定部材34上の接触部22bに近い箇所に設けることが好ましい。
接触部材22の一部を大きくして拡幅部を形成し、振動検出部26が固定部材34ではなく、この拡幅部に設けられてもよい。
振動検出部26は、例えば、振動により生じた歪が電気抵抗の変化として検出される歪ゲージ(歪検出センサの一例)を用いて構成できる。
振動検出部26の電気抵抗の変化は、図1に示すアンプ基板52によって電圧の変化に変換される。この電圧の変化は、マイクロコンピュータ54に接続されたA/D変換器であるA/Dボード56によって、アナログ信号からデジタル信号へと変換され、データを処理する処理部60に入力される。この処理部60は、マイクロコンピュータ54により実行されるソフトウェアによって実現される。
なお、処理部は、位置ずれ検出器の一部として捉えることも可能である。
また、少なくともロボットハンド10と、この処理部60とにより、ロボットシステム64が構成される。
なお、処理部は、位置ずれ検出器の一部として捉えることも可能である。
また、少なくともロボットハンド10と、この処理部60とにより、ロボットシステム64が構成される。
次に、ロボットハンド10の動作及びロボットハンド10の動作に伴う位置ずれ検出処理(ロボットシステム64の動作)について説明する。
ロボットハンド10を制御する図示しない制御装置が把持爪14を閉じる指令(閉指令)を出力すると、図3の上段に示すようにロボットハンド10は一対の把持爪14にて物体OBJを把持する。把持した際にすべりが生じ、物体OBJの位置が許容される許容位置ずれ量以上にずれると、接触部材22が動いて(変形して)規制部材24に接触し、位置ずれが発生したことが検出され、処理部60(図1参照)から位置ずれ検出信号が出力される。
ロボットハンド10を制御する図示しない制御装置が把持爪14を閉じる指令(閉指令)を出力すると、図3の上段に示すようにロボットハンド10は一対の把持爪14にて物体OBJを把持する。把持した際にすべりが生じ、物体OBJの位置が許容される許容位置ずれ量以上にずれると、接触部材22が動いて(変形して)規制部材24に接触し、位置ずれが発生したことが検出され、処理部60(図1参照)から位置ずれ検出信号が出力される。
一方、閉指令が出力された後、図3の下段に示すようにロボットハンド10が物体OBJを把持することができなかった場合には、物体OBJを把持することができなかったことが検出され、処理部60から把持エラー信号が出力される。
図4Aに示すように、把持爪14を閉じる閉指令が出力された後、処理部60は、物体を把持したか否かを確認する把持確認処理S1を実行する。続いて処理部60は、物体を把持した後に位置ずれを検出する位置ずれ検出処理S2を実行する。
図4Aに示すように、把持爪14を閉じる閉指令が出力された後、処理部60は、物体を把持したか否かを確認する把持確認処理S1を実行する。続いて処理部60は、物体を把持した後に位置ずれを検出する位置ずれ検出処理S2を実行する。
把持確認処理S1では、処理部60は、図4Bに示す以下の処理を実行する。
(ステップS1−1)
処理部60が、A/Dボード56を介して、振動検出部26の電気抵抗値に基づく電圧値Vを取得する。
(ステップS1−1)
処理部60が、A/Dボード56を介して、振動検出部26の電気抵抗値に基づく電圧値Vを取得する。
(ステップS1−2)
図5に示すように、物体に接触部材22が接触すると、接触部材22が変形し、振動検出部26の電気抵抗変化に伴い電圧値Vが増加する(同図5に示すB1参照)。電圧値Vが閾値Vthr1以上となれば(同図5に示すB2参照)、把持爪14が物体を把持したと判断できる。なお、閾値Vthr1は、把持爪14が開閉する際の慣性によって接触部材22に生じる微小な変形程度では検出しない大きさに設定しておく。
処理部60は、電圧値Vが閾値Vthr1以上である場合には、接触部材22が物体と接触して変形したものと判断する。その後、ステップS1−3が実行される。
一方、処理部60は、電圧値Vが閾値Vthr1未満である場合には、接触部材22が物体と接触していないものと判断する。その後、ステップS1−4が実行される。
図5に示すように、物体に接触部材22が接触すると、接触部材22が変形し、振動検出部26の電気抵抗変化に伴い電圧値Vが増加する(同図5に示すB1参照)。電圧値Vが閾値Vthr1以上となれば(同図5に示すB2参照)、把持爪14が物体を把持したと判断できる。なお、閾値Vthr1は、把持爪14が開閉する際の慣性によって接触部材22に生じる微小な変形程度では検出しない大きさに設定しておく。
処理部60は、電圧値Vが閾値Vthr1以上である場合には、接触部材22が物体と接触して変形したものと判断する。その後、ステップS1−3が実行される。
一方、処理部60は、電圧値Vが閾値Vthr1未満である場合には、接触部材22が物体と接触していないものと判断する。その後、ステップS1−4が実行される。
(ステップS1−3)
処理部60が、物体を把持したものと判断し、把持確認信号を出力する。その後、把持確認処理S1を終了する。
(ステップS1−4)
ロボットハンド10の把持爪14を閉じる閉指令が出力されてから予め決められた時間T1秒経過するまで、ステップS1−1へ戻る。即ち、時間T1秒経過するまでは、ステップS1−1及びステップS1−2を繰り返すことになる。
一方、ロボットハンド10の把持爪14を閉じる指令が出力されてから時間T1秒経過した場合には、ステップS1−5に進む。
(ステップS1−5)
処理部60が、物体の把持に失敗したことを示す把持エラー信号を出力する。その後、把持確認処理S1を終了する。
把持エラー信号を出力することにより、ロボットハンド10が物体を持する動作を中止し、現場作業者に物体の把持に失敗したことを提示できる。
処理部60が、物体を把持したものと判断し、把持確認信号を出力する。その後、把持確認処理S1を終了する。
(ステップS1−4)
ロボットハンド10の把持爪14を閉じる閉指令が出力されてから予め決められた時間T1秒経過するまで、ステップS1−1へ戻る。即ち、時間T1秒経過するまでは、ステップS1−1及びステップS1−2を繰り返すことになる。
一方、ロボットハンド10の把持爪14を閉じる指令が出力されてから時間T1秒経過した場合には、ステップS1−5に進む。
(ステップS1−5)
処理部60が、物体の把持に失敗したことを示す把持エラー信号を出力する。その後、把持確認処理S1を終了する。
把持エラー信号を出力することにより、ロボットハンド10が物体を持する動作を中止し、現場作業者に物体の把持に失敗したことを提示できる。
次に、位置ずれ検出処理S2では、処理部60は、図4Cに示す以下の処理を実行する。
(ステップS2−1)
処理部60が、A/Dボード56を介して、振動検出部26の電気抵抗値に基づく電圧値Vを取得する。
(ステップS2−2)
処理部60が、電圧値Vをローパスフィルタ処理して、電圧値Vfltを得る。
(ステップS2−3)
処理部60が、電圧値Vfltを微分処理して、電圧微分値Vdifを得る。
(ステップS2−1)
処理部60が、A/Dボード56を介して、振動検出部26の電気抵抗値に基づく電圧値Vを取得する。
(ステップS2−2)
処理部60が、電圧値Vをローパスフィルタ処理して、電圧値Vfltを得る。
(ステップS2−3)
処理部60が、電圧値Vfltを微分処理して、電圧微分値Vdifを得る。
(ステップS2−4)
図6に示すように、物体の位置がずれ始めると、物体の位置ずれに伴って、物体に接触する接触部材22が変形して振動が発生する。発生した振動は振動検出部26の電気抵抗変化として現れ、この電気抵抗変化に基づく電圧微分値Vdifが増加する(同図6に示すC1参照)。許容位置ずれ量を超えて物体の位置がずれると、接触部材22の接触部22bは規制部材24に接触し、衝撃が発生する。すると、電圧微分値Vdifの増減が反転し(同図6に示すC2参照)、電圧微分値Vdifの符号が反転して(同図6に示すC3参照)からT2秒以内に、電圧微分値Vdifの絶対値が閾値Vthr2以上となるので(同図6に示すC4参照)、物体の位置がずれたものと判断できる。
図6に示すように、物体の位置がずれ始めると、物体の位置ずれに伴って、物体に接触する接触部材22が変形して振動が発生する。発生した振動は振動検出部26の電気抵抗変化として現れ、この電気抵抗変化に基づく電圧微分値Vdifが増加する(同図6に示すC1参照)。許容位置ずれ量を超えて物体の位置がずれると、接触部材22の接触部22bは規制部材24に接触し、衝撃が発生する。すると、電圧微分値Vdifの増減が反転し(同図6に示すC2参照)、電圧微分値Vdifの符号が反転して(同図6に示すC3参照)からT2秒以内に、電圧微分値Vdifの絶対値が閾値Vthr2以上となるので(同図6に示すC4参照)、物体の位置がずれたものと判断できる。
そこで処理部60は、次の2つの条件A、Bを満たしている場合には、接触部材22が規制部材24に接触し、許容位置ずれ量以上に物体が位置ずれしたと判断する。
(条件A)
電圧微分値Vdifの絶対値|Vdif|が予め設定された閾値Vthr2以上となっていること。
(条件B)
条件Aを満たす前のT2秒の間(予め決められた期間)に電圧微分値Vdifの符号の反転を検出していること。
その後、ステップS2−5が実行される。
一方、2つの条件A及び条件Bの少なくとも一方を満たしていない場合には、処理部60は物体の位置ずれ量が許容位置ずれ量以内であると判断し、ステップS2−1へ戻る。
(条件A)
電圧微分値Vdifの絶対値|Vdif|が予め設定された閾値Vthr2以上となっていること。
(条件B)
条件Aを満たす前のT2秒の間(予め決められた期間)に電圧微分値Vdifの符号の反転を検出していること。
その後、ステップS2−5が実行される。
一方、2つの条件A及び条件Bの少なくとも一方を満たしていない場合には、処理部60は物体の位置ずれ量が許容位置ずれ量以内であると判断し、ステップS2−1へ戻る。
(ステップS2−5)
処理部60が位置ずれ検出信号を出力する。
なお、位置ずれ検出信号が出力されると、ロボットハンド10は、現在把持している物体を一旦別の場所に移して、次の把持対象となる物体に対する把持動作を開始する。その際、把持力をより大きくすることで、再び位置ずれしないように対処できる。
処理部60が位置ずれ検出信号を出力する。
なお、位置ずれ検出信号が出力されると、ロボットハンド10は、現在把持している物体を一旦別の場所に移して、次の把持対象となる物体に対する把持動作を開始する。その際、把持力をより大きくすることで、再び位置ずれしないように対処できる。
以上説明したように、本実施例によれば、許容位置ずれ量以上に物体が位置ずれしたことが検出される。
なお、位置ずれ検出器20は、位置ずれ検出器20を有していない既存の把持爪に後付けすることが可能である。
なお、位置ずれ検出器20は、位置ずれ検出器20を有していない既存の把持爪に後付けすることが可能である。
〔第2の実施例〕
続いて、本発明の第2の実施例に係るロボットハンドについて説明する。第1の実施例に係るロボットハンド10と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
続いて、本発明の第2の実施例に係るロボットハンドについて説明する。第1の実施例に係るロボットハンド10と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
第2の実施例に係るロボットハンドは、位置ずれ検出器120を備えている。
位置ずれ検出器120は、図7に示すように、X軸用接触部材122x及びY軸用接触部材122yと、X軸用規制部材124x及びY軸用接規制部材124yと、振動検出部126とを有している。
各接触部材122x、122yは、把持爪14が把持した物体に接触することができる。各接触部材122x、122yは、X軸方向に間隔をあけて設けられている。各接触部材122x、122yは、1本の棒状部材の中間部を折り曲げた形状をしており、弾性を有している。詳細には、各接触部材122x、122yは、Y軸の正方向(第1の方向)方向に延びる固定部122aと、固定部122aの先端部からZ軸の負方向(第2の方向)に延びる接触部122bとを有している。
位置ずれ検出器120は、図7に示すように、X軸用接触部材122x及びY軸用接触部材122yと、X軸用規制部材124x及びY軸用接規制部材124yと、振動検出部126とを有している。
各接触部材122x、122yは、把持爪14が把持した物体に接触することができる。各接触部材122x、122yは、X軸方向に間隔をあけて設けられている。各接触部材122x、122yは、1本の棒状部材の中間部を折り曲げた形状をしており、弾性を有している。詳細には、各接触部材122x、122yは、Y軸の正方向(第1の方向)方向に延びる固定部122aと、固定部122aの先端部からZ軸の負方向(第2の方向)に延びる接触部122bとを有している。
各接触部材122x、122yの固定部122aは、アングル材である支持部材(被固定部材の一例)132を介して把持爪14の側面にボルトによって固定される。各固定部122aは、支持部材132と、板状の固定部材134との間で挟まれ、固定部材134を支持部材132に対してボルト(不図示)にて締め付けることにより固定される。固定部材134の固定部122aの側の面には、各固定部122aが嵌る溝136が形成されている。従って、ボルトを緩めると、溝136に沿って各接触部材122x、122yをY軸方向に移動させることができる。
各接触部材122x、122yの接触部122bの先端部は、把持爪14が把持する物体に接触することができる。この各接触部122bの先端部には、物体よりも摩擦係数が大きい摩擦部材138が設けられている。
X軸用規制部材124x及びY軸用規制部材124yは、X軸方向に間隔をあけて、それぞれ支持部材132に固定されている。
X軸用規制部材124xには、X軸方向が長手となる矩形状の孔142xが形成されている。この孔142xの中心部には、X軸用接触部材122xの接触部122bが通っている。
Y軸用規制部材124yには、Y軸方向が長手となる矩形状の孔142yが形成されている。この孔142yの中心部には、Y軸用接触部材122yの接触部122bが通っている。
各孔142x、142yの長手方向の長さは、設定する物体の位置ずれ量の2倍となっている。例えば、X軸及びY軸方向共に3mmの位置ずれを設定する場合には、各孔142x、142yの長さを6mmとする。
各孔142x、142yの長さが異なる規制部材を複数準備しておき、交換することにより、許容できる位置ずれ量を変更できる。
なお、各孔142x、142yの幅は、各孔142x、142yを通る接触部材122x、122yの太さよりも僅かに大きく(例えば、接触部材122x、122yの太さの1〜10%大きく)なるように設定されている。
X軸用規制部材124xには、X軸方向が長手となる矩形状の孔142xが形成されている。この孔142xの中心部には、X軸用接触部材122xの接触部122bが通っている。
Y軸用規制部材124yには、Y軸方向が長手となる矩形状の孔142yが形成されている。この孔142yの中心部には、Y軸用接触部材122yの接触部122bが通っている。
各孔142x、142yの長手方向の長さは、設定する物体の位置ずれ量の2倍となっている。例えば、X軸及びY軸方向共に3mmの位置ずれを設定する場合には、各孔142x、142yの長さを6mmとする。
各孔142x、142yの長さが異なる規制部材を複数準備しておき、交換することにより、許容できる位置ずれ量を変更できる。
なお、各孔142x、142yの幅は、各孔142x、142yを通る接触部材122x、122yの太さよりも僅かに大きく(例えば、接触部材122x、122yの太さの1〜10%大きく)なるように設定されている。
振動検出部126は、X軸用接触部材122x及びX軸用規制部材124xの振動並びにY軸用接触部材122y及びY軸用規制部材124yの振動をそれぞれ検出することができる。
本実施例に係る位置ずれ検出器120は、X軸用接触部材122x及びX軸用規制部材124x並びにY軸用接触部材122y及びY軸用規制部材124yを有しているので、X軸方向及びY軸方向の物体の位置ずれをそれぞれ検出できる。
なお、X軸方向の振動を検出するX軸用振動検出部と、Y軸方向の振動を検出するY軸用振動検出部とがそれぞれ支持部材132に設けられてもよい。
なお、X軸方向の振動を検出するX軸用振動検出部と、Y軸方向の振動を検出するY軸用振動検出部とがそれぞれ支持部材132に設けられてもよい。
本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施例や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、前述の実施例においては、ロボットハンドを制御するロボット制御装置に処理部を設け、位置ずれを検出することも可能である。この場合、A/Dボードは、ロボット制御装置のPCIバス等に接続することができる。
振動検出部は、検出した振動に基づいて、例えば電圧を出力しても良い。ただし、振動検出部が電圧を出力する場合は、アンプ基板は、この電圧を増幅して出力する。振動検出部は、振動に応じて何らかの変化が検出されるものであれば良い。
また、振動検出部を、他の歪検出センサである圧電素子等を用いて構成することも可能である。振動検出部として、接触部材の振動や衝撃の大きさを検出できるセンサを用いることも可能である。
また、振動検出部を、他の歪検出センサである圧電素子等を用いて構成することも可能である。振動検出部として、接触部材の振動や衝撃の大きさを検出できるセンサを用いることも可能である。
また、前述の実施例においては、振動検出部によって、接触部材と規制部材との接触を検出していたが、接触部材と規制部材との接触を検出することができる任意の手段としてもよい。例えば、導電性を有する接触部材と導電性を有する規制部材とにより接点を構成し、この接点が閉じたことによって、接触部材と規制部材とが接触したこと(物体が位置ずれしたこと)を検出してもよい。
接触部材の接触部は、Z軸方向から平面視して、把持爪のY軸方向中心部で物体に接触するように、把持爪のY軸方向中心部に形成された孔を通るように配置されてもよい。
10:ロボットハンド、12:ロボットアーム、13:基部、14:把持爪、20:位置ずれ検出器、22:接触部材、22a:固定部、22b:接触部、24:規制部材、26:振動検出部、32:支持部材、34:固定部材、36:溝、38:摩擦部材、42:孔、52:アンプ基板、54:マイクロコンピュータ、56:A/Dボード、60:処理部、64:ロボットシステム、120:位置ずれ検出器、122a:固定部、122b:接触部、122x:X軸用接触部材、122y:Y軸用接触部材、124x:X軸用規制部材、124y:Y軸用規制部材、126:振動検出部、132:支持部材、134:固定部材、136:溝、138:摩擦部材、142x:孔、142y:孔、OBJ:物体、BLT1、BLT2、BLT3:ボルト
Claims (15)
- 物体に接触し、該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材と、
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えた位置ずれ検出器。 - 請求項1記載の位置ずれ検出器において、前記規制部材に、前記接触部材が通る孔又は切り欠きが形成されている位置ずれ検出器。
- 請求項2記載の位置ずれ検出器において、前記接触部材は、前記物体に接触し、前記物体よりも摩擦係数が大きい摩擦部材を先端部に有する位置ずれ検出器。
- 請求項3記載の位置ずれ検出器において、前記接触部材を被固定部材との間で挟んで固定する固定部材を更に備え、
前記振動検出部が、前記固定部材に設けられた歪検出センサを用いて構成される位置ずれ検出器。 - 請求項4記載の位置ずれ検出器において、前記歪検出センサが、歪ゲージである位置ずれ検出器。
- 請求項5記載の位置ずれ検出器において、前記歪ゲージより得られた電圧値を微分した電圧微分値が入力される処理部を更に備え、
前記処理部は、前記電圧微分値の絶対値が予め設定された閾値以上となっていることである条件Aと、該条件Aを満たす前の予め決められた期間に前記電圧微分値の符号の反転を検出していることである条件Bとをともに満たした場合に位置ずれしたと判断する位置ずれ検出器。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の位置ずれ検出器において、前記接触部材及び前記規制部材がそれぞれ導電性を有し、
前記振動検出部に代えて、前記接触部材と前記規制部材とにより構成される接点を備えた位置ずれ検出器。 - 物体を把持する把持爪と、
前記把持爪によって把持された前記物体に接触し、該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材と、
変形した前記接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材と、
前記接触部材が前記規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部とを備えたロボットハンド。 - 請求項8記載のロボットハンドにおいて、前記接触部材は、第1の方向に延び、前記把持爪に固定される固定部と、
前記固定部から、前記第1の方向と交差する第2の方向に延び、前記物体に接触する接触部とを有するロボットハンド。 - 請求項9記載のロボットハンドにおいて、前記規制部材に、前記接触部材の接触部が通る孔又は切り欠きが形成されているロボットハンド。
- 請求項10記載のロボットハンドにおいて、前記接触部材の固定部を前記把持爪との間で挟んで固定する固定部材を更に有し、
前記固定部材に、前記固定部が嵌り、前記第1の方向に延びる溝が形成されているロボットハンド。 - 請求項11記載のロボットハンドにおいて、前記振動検出部が、前記固定部材に設けられた歪検出センサを用いて構成されるロボットハンド。
- 請求項8〜11のいずれか1項に記載のロボットハンドにおいて、前記接触部材及び前記規制部材がそれぞれ導電性を有し、
前記振動検出部に代えて、前記接触部材と前記規制部材とにより構成される接点を備えたロボットハンド。 - 物体を把持する把持爪、該把持爪によって把持された前記物体に接触し該物体の位置ずれに伴って変形する接触部材、変形した該接触部材に接触することで該接触部材の予め決められた大きさ以上の変形を規制する規制部材及び前記接触部材が該規制部材に接触した際に生じる振動を検出する振動検出部を有するロボットハンドと、
前記把持爪が閉じる指令が出力されてから予め決められた時間が経過するまでの間に、前記振動検出部が検出した振動に基づく信号が予め決められた大きさ以上とならない場合には、前記把持爪が前記物体の把持に失敗したと判断する処理部とを備えたロボットシステム。 - 請求項14記載のロボットシステムにおいて、前記振動検出部は、前記振動により生じた歪に基づいて信号を出力する歪検出センサを用いて構成され、
前記処理部は、前記歪検出センサが出力する前記信号より得られた電圧値を微分した電圧微分値が入力され、該電圧微分値の絶対値が予め設定された閾値以上となっていることである条件Aと、該条件Aを満たす前の予め決められた期間に前記電圧微分値の符号が反転していることである条件Bとをともに満たした場合に位置ずれしたと判断するロボットシステム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013526693A JPWO2013018213A1 (ja) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | 位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステム |
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JP2013526693A JPWO2013018213A1 (ja) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | 位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステム |
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JPWO2013018213A1 true JPWO2013018213A1 (ja) | 2015-03-02 |
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ID=52696015
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JP2013526693A Pending JPWO2013018213A1 (ja) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | 位置ずれ検出器、ロボットハンド及びロボットシステム |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113119058A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 精工爱普生株式会社 | 机器人的控制方法及机器人系统 |
CN117182928B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-01-26 | 深圳市磐锋精密技术有限公司 | 一种智能抓取机器手同步控制系统 |
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2011
- 2011-08-03 JP JP2013526693A patent/JPWO2013018213A1/ja active Pending
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