KR20200007005A - 파지 시스템 - Google Patents

Abstract

대상물이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이, 당해 대상물의 파지를 가능하게 한다. 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구에 의해 대상물을 파지하기 위한 파지 시스템이며, 대상물의 직접 파지를 할 수 없다고 판정되었을 때, 적어도 1개의 손가락부인 제1 손가락부로 접촉 가능한 대상물에 있어서의 접촉 가능부와, 해당 판정 시에 해당 제1 손가락부 또는 해당 제1 손가락부와는 상이한 제2 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지 않은 비노출부를 특정하는 특정부와, 제1 손가락부로 접촉 가능부에 접촉하면서 대상물의 위치 또는 자세를 변화시키고, 제1 손가락부 또는 제2 손가락부가 해당 대상물의 비노출부에 접촉 가능해지도록 해당 비노출부를 노출시키는 제1 동작 제어부와, 비노출부가 노출된 상태에 있어서, 제1 손가락부 또는 제2 손가락부를 해당 비노출부에 접촉시킴과 함께, 해당 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부를 해당 비노출부 이외의 대상물의 소정의 표면에 접촉시킴으로써, 대상물을 파지하는 제2 동작 제어부를 구비한다.

Description

파지 시스템

본 발명은, 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구에 의해 대상물을 파지하기 위한 파지 시스템에 관한 것이다.

인간의 손의 구조를 모방한 엔드 이펙터나 핸드 기구 등을 사용하여 대상물을 파지하는 기술이 많이 개발되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 대상물을 흡인에 의해 흡착시키는 흡착 장치를 이용한 엔드 이펙터에 관한 기술이 개시되어 있다. 당해 엔드 이펙터는, 3개의 손가락부를 갖고 있고, 각 손가락부는, 복수의 액추에이터에 의해, 자전하고, 또한 기절골, 제1 중절골, 제2 중절골, 말절골이 회전 구동되거나 상대적으로 굴절 구동된다. 이와 같이 각 손가락부가 다자유도로 구동됨으로써, 각 손가락부에 마련된 흡착 장치를, 대상물의 표면의 법선 방향을 따라 해당 대상물에 접근시켜, 흡착 장치에 의한 흡인 효과를 대상물에 작용시키는 것이 가능해진다.

또한, 특허문헌 2에는, 3개의 손가락부를 갖는 엔드 이펙터가 개시되어 있고, 거기에는 2개 또는 3개의 손가락부를 사용한 대상물의 파지가 행해지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 2의 도 24에는 2개의 손가락부로 키를 집은 파지 형태가 개시되고, 도 29에는 3개의 손가락부로 볼을 파지한 파지 형태가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 2개의 손가락부가 협동하여 비교적 평평한 대상물을 파지하는 기술도 개시되어 있다. 예를 들어, 도 30a 및 도 30b에 도시하는 파지 형태에서는, 평면 상에 놓인 키의 측부 모서리를 집고, 그리고 한쪽 측부 모서리를 플레이트 부재와 패드 사이에 포착하면서 키를 피봇 이동시켜 기립시키고, 키를 두 손가락부의 단부면으로 집음으로써 그 파지가 행해진다.

일본 특허 제5525587호 공보 일본 특허 공표 제2015-533669호 공보

핸드 기구에 의해 대상물을 파지하고자 하는 경우, 당해 대상물을 집을 수 있도록 핸드 기구가 갖는 손가락부를 대상물에 대하여 배치할 필요가 있다. 그때문에 대상물의 주위에 손가락부를 배치하기 위한 공간이 없는 경우나, 손가락부로 파지하기 위해 당해 손가락부가 접촉할 대상물의 소정의 표면이 노출되어 있지 않은 경우에는, 핸드 기구에 의한 대상물의 파지가 곤란해진다. 예를 들어, 동일 종류의 대상물이 복수개 용기 등에 배열되어 놓여 있는 상태에 있어서, 대상물을 1개씩 파지하고자 하는 경우에는, 인접하는 대상물이나 용기 등이 장애로 되어 핸드 기구에 의한 대상물의 파지가 곤란해질 수 있다.

이와 같은 경우, 종래에 있어서는, 넓게 대상물을 흡인하는 흡착 장치를 구비하는 파지 장치가 이용되고 있다. 단, 이와 같은 흡착 장치를 이용하는 경우, 그 흡인력을 대상물에 적절하게 작용시키기 위해, 대상물의 형상이나 구조 등에 따라 흡착 장치를 준비할 필요가 있어, 대상물의 파지 시스템으로서의 범용성이 크게 저해된다. 또한, 대상물의 표면 소재, 형상에 따라서는 흡착 장치에 의한 흡인력이 작용하기 어려운 경우나 그 흡인 흔적이 남아 버리는 경우도 있어, 마찬가지로 범용성이 높은 파지 시스템을 제공하는 데까지는 이르지 못하고 있는 것이 현 상황이다.

본 발명은, 상기한 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 대상물이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이 당해 대상물의 파지를 가능하게 하는, 범용성이 높은 파지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 과제를 해결하기 위해, 파지의 대상으로 되는 대상물의 표면 중, 핸드 기구에 의해 파지하기 위해 그 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지는 않은 비노출부에 착안했다. 대상물의 위치나 자세를 변경하여 이 비노출부를 노출시켜 핸드 기구에 의한 접촉을 가능하게 한 상태에서 당해 대상물의 파지를 행하도록 핸드 기구를 제어함으로써, 대상물의 배치 상황의 영향을 받기 어려운 파지의 실현이 가능해진다.

상세하게는, 본 발명은, 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구에 의해 대상물을 파지하기 위한 파지 시스템이며, 상기 대상물을 파지할 때 상기 핸드 기구의 상기 손가락부를 접촉시키기 위한 소정의 파지부가 노출되어 있는지 여부를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해 상기 소정의 파지부가 노출되어 있지 않다고 판정되었을 때, 적어도 1개의 상기 손가락부인 제1 손가락부로 접촉 가능한 상기 대상물에 있어서의 접촉 가능부와, 해당 판정부에 의한 판정 시에 해당 제1 손가락부 또는 해당 제1 손가락부와는 상이한 제2 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지 않은 비노출부를 특정하는 특정부와, 상기 제1 손가락부로 상기 접촉 가능부에 접촉하면서 상기 대상물의 위치 또는 자세를 변화시켜서, 상기 제1 손가락부 또는 상기 제2 손가락부가 해당 대상물의 상기 비노출부에 접촉 가능해지도록 해당 비노출부를 노출시키는 제1 동작 제어부와, 상기 제1 동작 제어부에 의해 상기 비노출부가 노출된 상태에 있어서, 상기 제1 손가락부 또는 상기 제2 손가락부를 해당 비노출부에 접촉시킴과 함께, 해당 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부를 해당 비노출부 이외의 상기 대상물의 소정의 표면에 접촉시킴으로써, 상기 대상물을 파지하는 제2 동작 제어부를 구비한다.

본 발명의 파지 시스템은, 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구를 사용하여 대상물의 파지를 행하는 시스템이다. 여기서, 핸드 기구가 갖는 손가락부에 대해서는, 각각의 손가락부의 구성(관절의 위치나 수, 손가락부를 구성하는 링크 기구 등의 형상이나 수 등)이 상이하게 형성되어도 되고, 일부 또는 전부의 손가락부의 구성이 동일하게 형성되어 있어도 된다. 또한, 각 손가락부를 구동하는 액추에이터는, 공지의 형태의 액추에이터를 채용할 수 있다.

여기서, 상기 파지 시스템에서는, 판정부에 의해 상기 소정의 파지부의 존부가 판정된다. 이 소정의 파지부는, 대상물의 표면에 있어서 핸드 기구의 손가락부에 의한 파지를 가능하게 하는 부위이다. 따라서, 가령 대상물에 있어서 소정의 파지부가 노출되어 있는 경우에는, 그 대상물에 대하여 핸드 기구의 손가락부가 당해 소정의 파지부에 접촉함으로써, 대상물의 파지가 가능해지는 것을 의미한다. 이와 같은 소정의 파지부를 이용한 파지를, 이후, 「직접 파지」라고 칭한다. 따라서, 그와 같은 경우에는, 대상물의 위치나 자세를 바꾸는 일 없이, 핸드 기구는 그 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 것이 가능해진다. 또한, 소정의 파지부는, 예를 들어 대상물의 표면 중, 핸드 기구의 손가락부에 의해 쌍으로 되는 방향으로부터의 파지를 가능하게 하는 부위이다. 여기서 말하는 「쌍으로 되는 방향」이란, 대상물을 안정적으로 파지하기 위해서는, 대상물에 접촉하는 방향이, 바람직하게는 서로 180도 반대로 되는 두 방향이지만, 별도 방법으로서, 대상물의 파지가 가능한 한에 있어서 대상물에 접촉하는 방향이 적절히 어긋나 있어도 된다.

한편, 대상물에 있어서 소정의 파지부가 노출되어 있지 않다고 판정된 경우, 당해 대상물에 대하여, 핸드 기구는 상기 직접 파지를 행하는 것이 곤란한 것을 의미한다. 그래서, 이와 같은 경우에는, 특정부에 의한 접촉 가능부와 비노출부의 특정 처리가 행해진다. 접촉 가능부는, 대상물의 표면에 있어서 핸드 기구의 제1 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있는 부위이다. 또한, 비노출부는, 대상물의 표면 중, 상기한 판정부에 의한 판정 시에는 핸드 기구의 제1 손가락부 또는 제2 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지는 않은 부위이지만, 핸드 기구의 손가락부에 의한 파지에 이용 가능한 부위이다. 바꾸어 말하면, 비노출부는, 그 비노출 상태가 해소되어 핸드 기구의 손가락부에 의한 접촉이 가능해지면, 대상물의 파지에 이용 가능해지는 부위이다. 또한, 특정부에 의한 접촉 가능부나 비노출부의 특정은, 대상물의 형상이나 치수에 관한 정보, 대상물의 배열 방법에 관한 정보, 대상물의 주위에 관한 정보 등을 이용하여 특정할 수 있다. 또한, 이들 정보는, 미리 파지 시스템에 제공되어도 되고, 또는 카메라 등의 촬상 장치에 의해 얻어지는 촬상 결과를 이용하여 각 정보를 얻을 수도 있다.

그리고, 특정부에 의한 접촉 가능부와 비노출부의 특정이 행해지면, 제1 동작 제어부에 의해 제1 손가락부가 접촉 가능부에 접촉하고, 그 접촉 상태를 이용하여 대상물의 위치 또는 자세가 변화되고, 그 결과, 비노출부가 노출된다. 이 제1 동작 제어부에 의해, 대상물은, 기울어지거나, 위치가 어긋나거나, 회전되거나 함으로써, 핸드 기구의 제1 손가락부 또는 제2 손가락부가 접촉할 수 없는 상태에 있던 비노출부가 노출되어, 제1 손가락부 또는 제2 손가락부에 의한 접촉이 가능한 상태가 형성되게 된다. 그래서, 그와 같은 비노출부가 노출된 상태에서, 제2 동작 제어부에 의해 제1 손가락부 또는 제2 손가락부의 비노출부에 대한 접촉이 행해짐과 함께, 해당 비노출부에 접촉시키고 있는 손가락부 이외의 손가락부의 소정의 표면에 대한 접촉이 행해진다. 이 결과, 비노출부와 소정의 표면을 통해, 핸드 기구의 두 손가락부에 의해 대상물을 파지하는 것이 가능해진다. 또한, 소정의 표면은, 비노출부와 상이한 대상물의 표면이면 되고, 예를 들어 비노출부에 대략 대향하는 대상물의 표면이어도 되고, 별도 방법으로서, 상기 접촉 가능부여도 된다. 또한, 소정의 표면에 접촉하는 손가락부는, 제1 손가락부 및 제2 손가락부와는 상이한 손가락부(제3 손가락부)여도 되고, 별도 방법으로서 제1 손가락부 그 자체여도 된다. 후자의 경우, 제1 손가락부가 접촉되어 있는 접촉 가능부가, 상기 소정의 표면에 상당하게 된다.

이와 같이 본 발명의 파지 시스템에서는, 대상물의 배치되어 있는 상태가 직접 파지가 곤란한 상태인 경우에는, 제1 동작 제어부에 의해 비노출부를 노출시키기 위해 대상물의 위치나 자세가 변화되고, 그 결과, 노출 상태에 이른 비노출부를 이용함으로써, 파지 대상물의 파지가 행해진다. 즉, 비노출부를 노출시키도록 대상물을 파지 가능한 위치나 자세로 변화시킴으로써, 대상물의 안정된 파지의 실현을 가능하게 한다. 이와 같은 구성의 채용에 의해, 파지 전에 놓여 있는 대상물의 배치 상황에 의한 영향을 사실상 배제하여, 대상물을 안정적으로 파지하는 것이 가능해진다. 이 결과, 당해 파지 시스템의 범용성은 매우 높은 것으로 될 수 있다.

대상물이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이, 당해 대상물의 파지가 가능해진다.

도 1은 실시예에 관한 로봇 암의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예에 관한 핸드 기구의 사시도다.
도 3은 실시예에 관한 핸드 기구의 상면도다.
도 4는 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부의 측면도다.
도 5는 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부의 선단부측을 도 4의 화살표 A의 방향으로부터 본 도면이다.
도 6은 실시예에 관한 핸드 기구의, 베이스부에 있어서의 손가락부의 접속부 근방 부분의 내부 구조, 및 손가락부에 있어서의 기단부 및 제2 관절부의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부에 있어서의 제2 관절부의 가동 범위를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시예에 관한 핸드 기구의, 손가락부에 있어서의 제1 관절부 및 제2 손가락 링크부의 내부 구조를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부에 있어서의 제1 관절부의 가동 범위를 도시하는 도면이다.
도 10은 실시예에 관한 핸드 기구의 손가락부의 제1 손가락 링크부의 선단측에 있어서의 감압 센서의 배치를 도시하는 도면이다.
도 11은 실시예에 관한 제어 장치에 포함되는 각 기능부를 도시하는 블록도다.
도 12는 실시예에 관한 핸드 시스템에서 실행되는 파지 제어의 흐름도다.
도 13은 실시예에 관한 핸드 기구에서 행해지는 직접 파지를 도시하는 도면이다.
도 14는 도 12에 도시하는 파지 제어에서 행해지는 접촉 가능부를 특정하기 위한 처리의 흐름도다.
도 15는 파지 대상으로 되는 대상물의 배치 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 16은 도 12에 도시하는 파지 제어에서 행해지는 비노출부를 특정하기 위한 처리의 흐름도다.
도 17a는 실시예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 17b는 실시예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 18a는 실시예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제3 도면이다.
도 18b는 실시예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제4 도면이다.
도 18c는 실시예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제5 도면이다.
도 19는 실시예 1의 변형예 1에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 실시예 1의 변형예 2에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 실시예 2에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 22는 실시예 2에 관한 핸드 기구에서 행해지는 경도 파지를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 23은 실시예 3에 관한 핸드 기구에서 행해지는 어긋남 파지를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 24는 실시예 3에 관한 핸드 기구에서 행해지는 어긋남 파지를 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 25는 실시예 4에 관한 핸드 기구에서 행해지는 회전 파지를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 실시예 5에 관한 핸드 기구에서 행해지는 띄움 파지를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 실시예 5에 관한 핸드 기구에서 행해지는 띄움 파지의 다른 실시 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 28은 실시예 5에 관한 핸드 기구에서 행해지는 띄움 파지의 다른 실시 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.
도 29는 실시예 6에 관한 핸드 기구에서 행해지는 수평 어긋남 파지를 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 수평 어긋남 파지의 대상으로 되는 대상물의 배치 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 31은 실시예 6의 변형예에 관한 핸드 기구에서 행해지는 수평 어긋남 파지를 설명하기 위한 제1 도면이다.
도 32는 실시예 6의 변형예에 관한 핸드 기구에서 행해지는 수평 어긋남 파지를 설명하기 위한 제2 도면이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 기재가 없는 한은 발명의 기술적 범위를 그것들에만 한정하는 취지의 것은 아니다.

실시예 1

여기서는, 본 발명에 관한 파지 시스템을 로봇 암에 적용한 경우에 대하여 설명한다. 당해 파지 시스템은, 로봇 암(1)의 선단에 마련된 핸드 기구(2)를 사용하여, 파지의 대상물을 파지하기 위한 시스템이다. 도 1은, 본 실시예에 관한 로봇 암(1)의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 로봇 암(1)은, 핸드 기구(2), 암 기구(3) 및 받침대부(4)를 구비하고 있다. 암 기구(3)의 일단에 핸드 기구(2)가 설치되어 있다. 또한, 암 기구(3)의 타단이 받침대부(4)에 설치되어 있다. 핸드 기구(2)는, 암 기구(3)에 접속된 베이스부(20)와, 해당 베이스부(20)에 마련된 4개의 손가락부(21)를 구비하고 있다. 또한, 핸드 기구(2)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

<암 기구>

암 기구(3)는, 제1 암 링크부(31), 제2 암 링크부(32), 제3 암 링크부(33), 제4 암 링크부(34), 제5 암 링크부(35) 및 접속 부재(36)를 구비하고 있다. 그리고, 핸드 기구(2)의 베이스부(20)가, 암 기구(3)의 제1 암 링크부(31)의 일단측에 형성된 제1 관절부(30a)에 접속되어 있다. 제1 관절부(30a)에는, 제1 암 링크부(31)에 대하여 핸드 기구(2)를 해당 제1 암 링크부(31)의 축 둘레로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 제1 암 링크부(31)의 타단측은, 제2 관절부(30b)에서 제2 암 링크부(32)의 일단측에 접속되어 있다. 제1 암 링크부(31)와 제2 암 링크부(32)는 그 중심축이 수직으로 교차하도록 접속되어 있다. 그리고, 제2 관절부(30b)에는, 제2 암 링크부(32)에 대하여, 제1 암 링크부(31)를, 그 타단측을 중심으로 해당 제2 암 링크부(32)의 축 둘레로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 이어서, 제2 암 링크부(32)의 타단측은, 제3 관절부(30c)에서 제3 암 링크부(33)의 일단측에 접속되고, 제3 관절부(30c)에는, 제3 암 링크부(33)에 대하여 제2 암 링크부(32)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다.

마찬가지로, 제3 암 링크부(33)의 타단측은, 제4 관절부(30d)에서 제4 암 링크부(34)의 일단측에 접속되고, 제4 암 링크부(34)의 타단측은, 제5 관절부(30e)에서 제5 암 링크부(35)에 접속되어 있다. 그리고, 제4 관절부(30d)에는, 제4 암 링크부(34)에 대하여 제3 암 링크부(33)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 제5 관절부(30e)에는, 제5 암 링크부(35)에 대하여 제4 암 링크부(34)를 상대적으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 또한, 제5 암 링크부(35)는 받침대부(4)로부터 수직으로 배치된 접속 부재(36)에 제6 관절부(30f)에서 접속되어 있다. 제5 암 링크부(35)와 접속 부재(36)는, 각각의 중심축이 동축으로 되도록 접속되어 있다. 그리고, 제6 관절부(30f)에는, 제5 암 링크부(35)를, 해당 제5 암 링크부(35) 및 접속 부재(36)의 축 둘레로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)가 마련되어 있다. 암 기구(3)를 이와 같은 구성으로 함으로써, 해당 암 기구(3)를 6자유도의 자유도를 갖는 기구로 할 수 있다.

<핸드 기구>

이어서, 핸드 기구(2)의 구성에 대하여 도 2 내지 도 10에 기초하여 설명한다. 도 2는 핸드 기구(2)의 사시도다. 도 3은 핸드 기구(2)의 상면도다. 또한, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 핸드 기구(2)에 있어서는, 베이스부(20)에 4개의 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향(도 3에 있어서 지면에 수직인 방향)의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 90도 간격)으로 배치되어 있다. 또한, 4개의 손가락부(21)는 모두 동일한 구조를 가지면서 동일한 길이이다. 단, 각 손가락부(21)의 동작은, 각각 독립적으로 제어된다.

도 4 내지 도 10은, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)의 구성 및 그 구동 기구에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 손가락부(21)의 측면도다. 또한, 도 4에서는, 베이스부(20)가 투과된 상태로 기재되어 있고, 베이스부(20)의 내부에 위치하는 손가락부(21)의 일부의 내부 구조도 도시되어 있다. 또한, 도 5는, 손가락부(21)의 선단부측을 도 4의 화살표 A의 방향으로부터 본 도면이다.

손가락부(21)는, 제1 손가락 링크부(211), 제2 손가락 링크부(212), 및 기단부(213)를 갖고 있다. 그리고, 손가락부(21)의 기단부(213)가 베이스부(20)에 접속되어 있다. 여기서, 기단부(213)는, 도 3에 있어서 화살표로 나타낸 바와 같이, 베이스부(20)에 대하여 손가락부(21)의 길이 방향(도 3에 있어서 지면에 수직인 방향)의 축 둘레로 회전 가능하게 접속되어 있다. 또한, 손가락부(21)에 있어서, 기단부(213)에 제2 손가락 링크부(212)의 일단이 접속되어 있다. 그리고, 이 제2 손가락 링크부(212)와 기단부(213)의 접속부에 제2 관절부(23)가 형성되어 있다.

그리고, 도 6에 기초하여 기단부(213)의 구동 기구 및 제2 관절부(23)의 구동 기구에 대하여 설명한다. 도 6은 베이스부(20)에 있어서의 손가락부(21)의 접속부 근방 부분의 내부 구조, 및 손가락부(21)에 있어서의 기단부(213) 및 제2 관절부(23)의 내부 구조를 도시하는 도면이다. 이 도 6에 도시한 바와 같이, 베이스부(20)의 내부에는, 손가락부(21) 전체를 회전시키는, 기단부(213)의 회전축에 접속된 기어(65), 및 제3 모터(53)의 회전축에 접속된 기어(66)가 마련되어 있다. 그리고, 기어(65)와 기어(66)가 맞물려 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제3 모터(53)가 회전하면, 그 회전력이 두 기어(65, 66)를 통해 기단부(213)의 회전축으로 전달된다. 즉, 제3 모터(53)에 의해 손가락부(21) 전체를 회전 구동시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 제2 관절부(23)의 내부에는, 웜 휠(63)과, 해당 웜 휠(63)에 대하여 맞물린 웜(64)이 마련되어 있다. 그리고, 제2 관절부(23)에 있어서의 제2 손가락 링크부(212)의 회전축에 웜 휠(63)이 접속되어 있다. 또한, 베이스부(20)의 내부에 마련된 제2 모터(52)의 회전축에 웜(64)이 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제2 모터(52)가 회전 구동하면, 그 회전력이 웜(64) 및 웜 휠(63)에 의해 제2 손가락 링크부(212)의 회전축으로 전달되고, 제2 손가락 링크부(212)는, 기단부(213)에 대하여 상대적으로 회전 구동되게 된다. 이때, 제2 모터(52)에 의한 구동력과 제3 모터(53)에 의한 구동력은, 각각 독립적으로 그 작동 대상에 전해지도록 구성되어 있다. 그리고, 도 7은, 제2 모터(52)의 구동력에 의해 실현되는, 손가락부(21)에 있어서의 제2 관절부(23)의 가동 범위를 도시하는 도면이다. 이 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 관절부(23)는 굴곡 및 신전 가능하게 형성되어 있다.

이어서, 손가락부(21)에 있어서, 제2 손가락 링크부(212)의 타단에 제1 손가락 링크부(211)의 일단이 접속되어 있다. 그리고, 이 제1 손가락 링크부(211)와 제2 손가락 링크부(212)의 접속부에 제1 관절부(22)가 형성되어 있다. 도 8에 기초하여 제1 관절부(22)의 구동 기구에 대하여 설명한다. 도 8은, 손가락부(21)에 있어서의 제1 관절부(22) 및 제2 손가락 링크부(212)의 내부 구조를 도시하는 도면이다. 제1 관절부(22)의 내부에는, 서로 끼워 맞춰지는 두 베벨 기어(61, 62)가 마련되어 있다. 그리고, 제1 관절부(22)에 있어서의 제1 손가락 링크부(211)의 회전축에 한쪽 베벨 기어(61)가 접속되어 있다. 또한, 제2 손가락 링크부(212)의 내부에 마련된 제1 모터(51)의 회전축에 다른 쪽 베벨 기어(62)가 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 제1 모터(51)가 회전 구동되면, 그 회전력이 두 베벨 기어(61, 62)에 의해 제1 손가락 링크부(211)의 회전축으로 전달되고, 제1 손가락 링크부(211)는, 제2 손가락 링크부(212)에 대하여 상대적으로 회전 구동되게 된다. 도 9는, 제1 모터(51)의 구동력에 의해 실현되는, 손가락부(21)에 있어서의 제1 관절부(22)의 가동 범위를 도시하는 도면이다. 이 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 관절부(22)는 굴곡 및 신전 가능하게 형성되어 있다.

또한, 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 손가락부(21)에 있어서, 제1 관절부(22)보다도 선단부측의 제1 손가락 링크부(211)보다도, 해당 제1 관절부(22)보다 베이스부(20)측(기단부(213)측)의 제2 손가락 링크부(212) 쪽이 길게 되어 있다.

또한, 도 2, 도 4, 도 5, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 손가락부(21)의 제1 손가락 링크부(211)의 선단측에 감압 센서(70)가 마련되어 있다. 감압 센서(70)는, 제1 손가락 링크부(211)의 선단측에 작용하는 외력(압력)을 검출하는 센서이다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 감압 센서(70)는, 제1 손가락 링크부(211)의 선단측에 있어서의, 제1 관절부(22)의 굴곡 방향측의 벽면(215) 및 신전 방향측의 벽면(216)의 양면에 마련되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는, 제1 손가락 링크부(211)의 선단측에 있어서의 제1 관절부(22)의 굴곡 방향측의 벽면(215)은 곡면형으로 형성되어 있다. 그래서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 손가락 링크부(211)의 선단측에 있어서의 제1 관절부(22)의 굴곡 방향측의 벽면(215)에는, 복수의 감압 센서(70)를 그 곡면 형상을 따라 나란히 설치해도 된다.

<받침대부>

이어서, 받침대부(4)의 내부에 배치된 로봇 암(1)의 제어 장치인 암 제어 장치(42)와, 핸드 기구(2)의 제어 장치인 핸드 제어 장치(43)의 구성에 대하여, 도 11에 기초하여 설명한다. 도 11은, 암 제어 장치(42) 및 핸드 제어 장치(43)에 포함되는 각 기능부를 도시하는 블록도다. 암 제어 장치(42)는, 로봇 암(1)의 암 기구(3)에 탑재되는 각 모터의 드라이버에 대하여, 각 모터의 구동 신호를 생성시키기 위한 제어 신호를 공급하도록 구성된다. 암 제어 장치(42)는, 연산 처리 장치 및 메모리를 갖는 컴퓨터이고, 기능부로서, 암 제어부(420), 및 모터 상태량 취득부(421)를 갖고 있다. 각 기능부는, 암 제어 장치(42)에 있어서 소정의 제어 프로그램이 실행됨으로써 형성된다.

암 제어부(420)는, 핸드 제어 장치(43)가 갖는, 후술하는 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득된 대상물 정보에 기초하여, 암 기구(3)의 각 관절부(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)에 마련된 모터를 제어함으로써, 해당 암 기구(3)를 움직이고, 그것에 의해, 핸드 기구(2)를, 대상물의 파지를 위해 적합한 소정의 파지 가능 위치로 이동시킨다. 또한, 암 기구(3)의 각 관절부(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)에 마련된 모터에는, 각각의 회전 상태에 관한 상태량(모터의 회전축의 회전 위치나 회전 속도 등)을 검출하는 인코더(도시 생략)가 마련되어 있다. 그리고, 각 모터의 인코더에 의해 검출된 각 모터의 상태량이, 암 제어 장치(42)의 모터 상태량 취득부(421)에 입력된다. 그리고, 암 제어부(420)는, 모터 상태량 취득부(421)에 입력된 각 모터의 상태량에 기초하여, 예를 들어 핸드 기구(2)가 상기한 소정의 파지 가능 위치로 이동하도록 각 모터를 서보 제어한다.

이어서, 핸드 제어 장치(43)는, 핸드 기구(2)에 탑재되는 각 모터의 드라이버에 대하여, 각 모터의 구동 신호를 생성시키기 위한 제어 신호를 공급하도록 구성된다. 핸드 제어 장치(43)는, 연산 처리 장치 및 메모리를 갖는 컴퓨터이고, 기능부로서, 대상물 정보 취득부(430), 모터 상태량 취득부(431), 센서 정보 취득부(432), 직접 파지 제어부(433), 판정부(434), 특정부(435), 제1 동작 제어부(436), 제2 동작 제어부(437)를 갖고 있다. 각 기능부는, 핸드 제어 장치(43)에 있어서 소정의 제어 프로그램이 실행됨으로써 형성된다.

핸드 제어 장치(43)는, 소정의 파지 가능 위치로 이동된 핸드 기구(2)를, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득된 대상물 정보에 기초하여 제어하도록 구성되어 있다. 대상물 정보 취득부(430)는, 핸드 기구(2) 의해 파지해야 할 대상물에 관한 정보인 대상물 정보를 취득한다. 여기서, 대상물 정보에는, 대상물의 형상, 치수, 및 그 위치에 관한 정보, 그리고 대상물 주위의 환경 정보(대상물의 주위에 존재하는 해당 대상물 이외의 것에 관한 정보이고, 예를 들어 대상물이 수용되어 있는 용기의 형상이나 당해 용기에 있어서의 대상물의 배열에 관한 정보) 등이 포함된다. 이 대상물 정보 취득부(430)는, 유저에 의해 입력된 대상물 정보를 취득해도 된다. 또한, 대상물을 포함하는 화상을 촬상하는 시각 센서가 마련되어 있는 경우, 대상물 정보 취득부(430)는, 해당 시각 센서에 의해 촬상된 화상으로부터 대상물 정보를 취득해도 된다.

또한, 직접 파지 제어부(433)는, 대상물의 파지 형태의 하나인 직접 파지를 핸드 기구(2)에 실행시키는 기능부이다. 직접 파지란, 파지 전에 배치된 상태의 대상물을 그대로의 상태로, 즉 당해 대상물의 위치나 자세를 변경하지 않고, 핸드 기구(2)가 갖는 손가락부(21) 중 적어도 두 손가락부를 당해 대상물에 대하여 접촉시켜 집음으로써 행해지는 파지의 형태이다. 직접 파지 제어부(433)에 의해 실행되는 직접 파지의 상세에 대해서는 후술한다.

이어서, 판정부(434)는 파지 예정의 대상물의 배치 상태가, 상기한 직접 파지가 가능한 상태인지 여부를 판정하는 기능부이다. 또한, 특정부(435)는, 판정부(434)에 의해 직접 파지를 행할 수 없는 상태로 대상물이 배치되어 있는 경우에, 직접 파지와는 상이한 형태로 그 대상물을 파지하기 위해 사용하는, 당해 대상물의 부위를 특정하는 기능부이다. 또한, 이 경우의 파지 형태는, 후술하는 제1 동작 제어부(436) 및 제2 동작 제어부(437)에 의해 실현되는 파지 형태이고, 그때 사용되는 대상물의 부위에는, 적어도 접촉 가능부와 비노출부가 포함된다. 이것들의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 제1 동작 제어부(436) 및 제2 동작 제어부(437)는, 상기와 같이, 직접 파지와는 상이한 형태의 파지 동작을, 핸드 기구에 실행시키는 기능부이다. 제1 동작 제어부(436)에 의해 실행되는 제1 동작에 이어서, 제2 동작 제어부에 의해 제2 동작이 실행되게 된다. 당해 제1 동작 및 제2 동작의 상세에 대해서도 후술한다.

그리고, 핸드 제어 장치(43)에서는, 상기한 직접 파지든, 직접 파지와는 상이한 형태의 파지든, 대상물의 파지를 위해 핸드 기구(2)의 각 손가락부(21)를 구동시키는 제1 모터(51), 제2 모터(52), 및 제3 모터(53)가 대상물 정보에 기초하여 제어된다. 핸드 기구(2)의 각 제1 모터(51), 각 제2 모터(52), 및 각 제3 모터(53)에는, 각각의 회전 상태에 관한 상태량(모터의 회전축의 회전 위치나 회전 속도 등)을 검출하는 인코더(도시 생략)가 마련되어 있다. 그리고, 각 모터(51, 52, 53)의 인코더에 의해 검출된 각 모터(51, 52, 53)의 상태량이, 모터 상태량 취득부(431)에 입력된다. 그리고, 핸드 제어 장치(43)는, 모터 상태량 취득부(431)에 입력된 각 모터(51, 52, 53)의 상태량에 기초하여 각 손가락부(21)에 있어서의 각 모터(52, 52, 53)를 서보 제어하여 대상물의 파지를 행한다.

또한, 핸드 제어 장치(43)에서는, 센서 정보 취득부(432)에, 핸드 기구(2)의 각 손가락부(21)의 선단측에 마련된 감압 센서(70)의 검출값이 입력된다. 그리고, 핸드 제어 장치(43)는, 센서 정보 취득부(432)에 의해 취득된 각 손가락부(21)의 감압 센서(70)의 검출값에 기초하여, 손가락부(21)의 대상물에 대한 접촉을 검지할 수 있고, 그 검지 신호에 기초하여 각 손가락부(21)에 있어서의 각 모터(51, 52, 53)를 제어할 수도 있다.

또한, 도 1 및 도 11에 도시하는 예에서는, 파지 시스템에 포함되는 제어 장치로서, 암 제어 장치(42)와 핸드 제어 장치(43)가 받침대부(4)의 내부에 배치되는 예에 대하여 설명했지만, 그것들 암 제어 장치(42)와 핸드 제어 장치(43)는 로봇 암(1)의 외부에 설치되는 컴퓨터 등의 제어 장치에 제어 프로그램을 실행시킴으로써 형성되어도 된다. 그때, 암 제어 장치(42)와 핸드 제어 장치(43)의 각 기능부가, 양 장치가 일체화된 하나의 제어 장치 내에 형성되는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 암 제어 장치(42) 또는 핸드 제어 장치(43)에 있어서의 각 기능부 중 일부가, 암 제어 장치(42) 및 핸드 제어 장치(43)와는 별체의 제어 장치 내에 형성되는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 파지 시스템에 포함되는 제어 장치가, 암 제어 장치(42)와 핸드 제어 장치(43)로 구별되는 경우에도, 도 11에 도시하는 각 기능부는, 기술적인 저어가 발생하지 않는 한에 있어서 실질적으로 어느 제어 장치 내에 형성되면 되고, 필요에 따라 암 제어 장치(42)와 핸드 제어 장치(43) 사이에서 적절한 정보의 수수를 행할 수 있다.

<파지 제어>

여기서, 도 12에 기초하여, 로봇 암(1)에 탑재된 핸드 기구(2)를 사용한 파지 시스템에 의한 대상물의 파지 제어에 대하여 설명한다. 당해 파지 제어는, 암 제어 장치(42) 및 핸드 제어 장치(43)에 있어서 소정의 제어 프로그램이 실행됨으로써 실현된다. 우선, S101에서는, 핸드 기구(2)가 소정의 파지 가능 위치로 이동된다. 당해 처리는, 암 제어 장치(42)의 암 제어부(420)에 의해 실행된다. 구체적으로는, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득된 대상물 정보가, 핸드 제어 장치(43)로부터 암 제어 장치(42)로 인도된다. 그리고, 이 인도된 대상물 정보에 기초하여, 핸드 기구(2)가 위치해야 할 소정의 파지 가능 위치, 즉, 대상물에 대하여 핸드 기구(2)가 작용함으로써 당해 대상물의 파지가 가능해지는 위치가 산출된다. 예를 들어, 대상물 정보에 포함되는 대상물의 위치 정보를 기준으로 하여, 그 파지가 가능해지도록 소정 거리, 당해 대상물로부터 이격된 위치를 소정의 파지 가능 위치로서 산출해도 된다. S101의 처리가 종료되면, S102로 진행된다.

S102에서는, 소정의 파지 가능 위치로 이동된 핸드 기구(2)에 의해, 대상물을 직접 파지 가능한지 여부가 판정된다. 당해 판정은, 상기한 판정부(434)에 의해 행해진다. 여기서, 도 13에 기초하여 핸드 기구(2)에 의한 직접 파지의 상세에 대하여 설명한다. 도 13에 도시하는 대상물(10)은, 바닥면 상에 단독으로 놓이고, 직육면체형의 형상을 갖고 있다. 그리고, 도 13에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 단부면(10a)과, 그것에 대향하는 단부면(10b)은 모두 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능할 정도로 노출되어 있는 것으로 한다. 또한, 본원에 있어서, 핸드 기구(2)가 갖는 4개의 손가락부(21)나 그것을 구성하는 제1 손가락 링크부(211)를 손가락부마다 구별하여 식별할 때는, 참조 번호인 「21」이나 「211」에 식별을 위한 첨자인 「A」 내지 「D」를 부가하는 것으로 하고, 구별하여 식별할 필요가 없는 경우에는 당해 첨자의 기재를 생략하는 경우도 있다. 또한, 첨자 「A」 내지 「D」는, 도 3에 도시하는 손가락부(21)의 배열 상태에서 시계 방향으로 차례로, 각 손가락부에 할당되는 것으로 한다. 여기서, 대상물(10)에서는, 단부면(10a) 및 단부면(10b)이 노출되어 있기 때문에, 핸드 기구(2)의 손가락부(21A)와 손가락부(21C)에 의해 도면 중 백색 화살표로 나타내는, 쌍으로 되는 방향으로부터 대상물(10)을 집어 파지하는 것이 가능해진다. 이때, 대상물(10)의 자세나 위치를 변경하지 않고, 대상물(10)의 파지가 가능한 점에서, 도 13에 도시하는 파지 형태가 직접 파지로 된다.

또한, 판정부(434)에 의한 직접 파지의 가부 판정은, 상기와 같은 쌍으로 되는 방향으로부터 대상물(10)을 집어 파지하는 것을 가능하게 하는, 대상물(10)의 부위(본 발명의 소정의 파지부에 상당하고, 그 일례가 도 13에 도시하는 단부면(10a, 10b)으로 됨.)가 노출되어 있는지에 대하여 행해지는 판정 처리이다. 예를 들어, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득된 대상물 정보에 포함되는, 대상물의 형상이나 위치에 관한 정보, 그리고 대상물(10)의 주위의 장애물과 대상물(10)의 상대 위치 관계 등의 환경 정보에 따라, 직접 파지를 가능하게 하는 부위의 유무의 판정이 행해진다. 도 13에 도시하는 예에서는, 직육면체 형상의 대상물(10)이 바닥면에 배치되어 있다고 하는 대상물 정보에 기초하여, 그 측면측에 위치하고, 손가락부(21A)와 손가락부(21C)의 접근이 가능할 정도로 그 주위에 공간이 확보되어 있는 단부면(10a) 및 단부면(10b)의 존재가 확인됨으로써, 직접 파지가 가능하다는 판정이 판정부(434)에 의해 이루어지게 된다. S102에서 긍정 판정되면 S103으로 진행되고, 부정 판정되면 S104로 진행된다.

S103에서는, S102에서의 긍정 판정에 의해, 핸드 기구(2)에 의한 직접 파지가 실시된다. 예를 들어, 도 13에 도시하는 형태에서는, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 단부면(10a)에 접촉하고, 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)가 단부면(10b)에 접촉함으로써 대상물(10)의 직접 파지가 행해진다. 또한, 직접 파지에 있어서는 적어도 2개의 손가락부(21)에 의해 대상물(10)이 파지되면 되지만, 더 많은 손가락부(21)를 대상물(10)에 접촉시켜 대상물(10)을 더 안정적으로 파지해도 된다. 예를 들어, 도 13에 도시하는 상태에서, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)나 도시 생략되어 있는 손가락부(21D)의 제1 손가락 링크부(211D)가 대상물(10)에 접촉함으로써 그 직접 파지를 실시해도 된다. S103의 처리 후, 본 제어가 종료된다.

이어서, S104에서는, S102에서의 부정 판정에 의해, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부의 특정이 행해진다. 접촉 가능부는, 직접 파지를 행할 수 없는 상태에 놓여 있는 대상물(10)의 표면 중, 직접 파지와는 상이한 형태의 파지를 실현하기 위해, 대상물(10)을 경도시키기 위해 핸드 기구(2) 중 어느 손가락부(본 발명의 제1 손가락부에 상당하는 손가락부)가 접촉 가능한 부위이다. 따라서, 노출되어 있는 대상물(10)의 모든 표면이 접촉 가능부로 되는 것은 아니고, 노출되어 있는 표면 중, 손가락부가 접촉하여 대상물(10)의 자세나 위치를 변화시킬 수 있는 부위가 접촉 가능부로 된다. 여기서, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부를 특정하기 위한 처리에 대하여, 도 14에 기초하여 설명한다.

<접촉 가능부 특정 처리>

도 14는, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부를 특정하기 위한 처리의 흐름도다. 또한, 당해 처리의 설명 시에는, 파지 대상으로 되는 대상물(10)은 도 15에 도시한 바와 같이 배치되어 있는 것을 전제로 한다. 이 배치 상태에서는, 대상물로 되는 직육면체 형상의 물체가 넷 줄지어 놓여 있고, 그 전방측에 위치하는 물체가 파지의 대상으로 되는 대상물(10)이고, 그 이외의 물체는, 대상물(10)과 동일한 형태의 물체이지만 파지의 대상이 아니기 때문에 비대상물(10')이라고 칭한다. 도 15에 도시하는 배치 상태에서는, 대상물(10)의 저면이 바닥면에 접하도록 놓여 있지만, 또한 그 대상물(10)의 측면 S2 및 S3은, 도시하지 않은 장애물(예를 들어, 물체를 수용하는 용기 등)이 대상물(10)의 주위에 위치하고 있기 때문에, 노출된 상태로는 되어 있지 않다. 또한, 대상물(10)의 배면 S5는, 배면부의 비대상물(10')에 접하고 있기 때문에, 동일하게 노출된 상태로는 되어 있지 않다. 또한, 이와 같은 대상물(10)의 배치 상태에 관한 정보는, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 포함되어 있다.

여기서, S201에서는, 대상물(10)에 관한 대상물 정보에 기초하여, 대상물(10)의 노출면이 추출된다. 도 15에 도시하는 예에서는, 대상물(10)의 노출면으로서, 전방면 S1과 상면 S4가 추출되게 된다. 이 추출된 노출면은, 말하자면 접촉 가능부의 후보이다. 이어서, S202에서는, 접촉 가능부의 후보로서, S201에서 추출된 노출면 중에서, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉하여 대상물에 작용함으로써 대상물(10)을 기울여 넘어뜨리는 경도 동작(후술하는 도 17b를 참조)이 가능한 노출면이 선출된다. 도 15에 도시하는 예에서는, 전방면 S1은, 바닥면으로부터 대략 수직으로 기립되어 있는 면이기 때문에, 가령 손가락부(21)가 전방면 S1에 접촉하여 힘을 가해도, 대상물(10)의 주위에 위치하는 비대상물(10')이나 장애물의 존재에 의해 대상물(10)을 경도시킬 수는 없다. 한편, 상면 S4는, 손가락부(21)가 상면 S4에 접촉한 상태에서, 대상물(10)의 상부를 전방측으로 당겨 넘어뜨리도록 손가락부(21)를 움직임으로써, 대상물(10)의 경도 동작을 실현할 수 있다. 그래서, S202의 처리에 의해, 접촉 가능부의 후보에 상면 S4가 선출되게 된다.

그리고, S203에서는, S201 및 S202의 처리를 거쳐서, 후보로 되는 노출면이 있는지 여부가 판정된다. S203에서 긍정 판정되면, 접촉 가능부의 후보로 좁혀진 노출면 중 하나의 면이 접촉 가능부로 특정된다(S204의 처리). 한편, S203에서 부정 판정되면, 접촉 가능부의 특정은 행해지지 않고, 실패로 끝난다. 이와 같이 도 14에 도시하는 접촉 가능부 특정 처리에 의해, 파지 제어 시의 접촉 가능부의 특정이 행해진다(도 12 중 S104의 처리). 또한, 본 실시예에서는, 상면 S4가 접촉 가능부로서 특정된다.

여기서, 다시 도 12로 돌아간다. S104의 처리가 종료되면, S105에서, 대상물(10)에 있어서의 비노출부의 특정이 행해진다. 비노출부는, 대상물(10)의 표면 중, 상술한 바와 같이 손가락부(21)가 접촉 가능부에 접촉한 상태에서 대상물(10)을 경도시키기 전에는, 핸드 기구(2)의 손가락부가 접촉 가능해지도록 노출되어 있지는 않은 부위이지만, 당해 경도 동작이 행해지면, 그 비노출 상태가 해소되는 부위이다. 따라서, 접촉 가능부와 비노출부는, 대상물(10)의 표면 중, 대상물(10)의 경도 동작에 의해 관련지어진 부위라고 할 수 있다. 그래서, 대상물(10)에 있어서의 비노출부를 특정하기 위한 처리에 대하여, 도 16에 기초하여 설명한다.

<비노출부 특정 처리>

도 16은, 대상물(10)에 있어서의 비노출부를 특정하기 위한 처리의 흐름도다. 또한, 당해 처리의 설명 시에는, 파지 대상으로 되는 대상물(10)은 도 15에 도시한 바와 같이 배치되고, 또한 상기한 접촉 가능부를 사용한 대상물(10)의 경도 동작이 행해지는 것을 전제로 한다. 또한, 당해 처리에 있어서도, 접촉 가능부 특정 처리와 마찬가지로 대상물(10)에 관한 대상물 정보가 이용된다. 우선, S301에서는, 대상물(10)에 관한 대상물 정보에 기초하여, 대상물(10)의 표면 중 비노출부의 후보로 되는 부위의 추출이 행해진다. 이 비노출부의 후보로 되는 부위는, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능해지도록 노출되어 있지는 않을 것을 요건으로 하여 추출된다. 따라서, 도 15에 도시하는 배치 상태에 있는 대상물(10)에 있어서는, 측면 S2 및 S3과, 배면 S5와 저면이, 비노출부의 후보로서 추출된다.

이어서, S302에서는, 비노출부의 후보로서, S301에서 추출된 부위 중에서 상기한 접촉 가능부를 사용한 대상물(10)의 경도 동작에 의해 노출된 상태로 되는, 즉 당해 경도 동작에 의해 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능한 상태로 되는 부위가 선출된다. 도 15에 도시하는 예에서는, 대상물(10)의 경도 동작은, 손가락부(21)가 상면 S4에 접촉한 상태에서 대상물(10)을 전방측으로 당겨 넘어뜨리는 동작만이 가능해진다. 따라서, 이 경도 동작에 의해 노출 상태로 되는 비노출부의 후보는, 배면 S5뿐으로 된다.

이어서, S303에서는, 가일층의 비노출부의 후보의 선출 처리가 행해진다. 구체적으로는, 비노출부의 후보로서, S302에서 선출된 비노출부의 후보 중, 그 후보 비노출부에 손가락부(21)가 접촉했을 때, 다른 손가락부(21)가 당해 후보 비노출부와 쌍으로 되어 대상물(10)의 파지를 가능하게 하는 노출 부위, 즉 손가락부(21)의 접촉이 가능한 표면을 갖는 후보 비노출부가 선출된다. 즉, S303에서는, 경도 동작에 의해 노출되게 되는 비노출부를 이용하여 대상물(10)의 파지를 행할 때, 비노출부 이외에서 대상물(10)에 손가락부(21)를 접촉시키기 위한 부위인 노출 부위가 존재하게 되는 비노출부가 선택된다. 또한, 이와 같이 비노출부와 쌍을 이루는 당해 노출 부위가, 본원 발명의 소정의 표면에 상당한다. 도 15에 도시하는 예에서는, S302에서 선출된 비노출부의 후보는 배면 S5뿐이지만, 가령 경도 동작에 의해 노출된 배면 S5에 손가락부(21)를 접촉시켰을 때, 별도의 손가락부(21)를 전방면 S1에 접촉시킴으로써, 대상물(10)을 양 손가락부로 파지하는 것이 가능해진다. 따라서, 배면 S5는, S303의 처리에 의해서도 비노출부의 후보로서 선출되게 된다.

그리고, S304에서는, S301 내지 S303의 처리를 거쳐서, 후보로 되는 비노출부가 있는지 여부가 판정된다. S304에서 긍정 판정되면, 비노출부의 후보 중 하나의 부위가 비노출부로 특정된다(S305의 처리). 한편, S304에서 부정 판정되면, 비노출부의 특정은 행해지지 않고, 실패로 종료된다. 이와 같이 도 16에 도시하는 비노출부 특정 처리에 의해, 파지 제어 시의 비노출부의 특정이 행해진다(도 12 중 S105의 처리). 또한, 본 실시예에서는, 배면 S5가 비노출부로서 특정된다.

여기서, 다시 도 12로 돌아간다. S105의 처리가 종료되면, S106에 있어서, 접촉 가능부 및 비노출부의 특정에 성공했는지 여부가 판정된다. 구체적으로는, 접촉 가능부 특정 처리에 의해 접촉 가능부의 특정에 성공하고, 또한 비노출부 특정 처리에 의해 비노출부의 특정에 성공한 경우에, S106의 판정 처리는 긍정 판정으로 되고, 그 이외의 경우에는 S106의 판정 처리는 부정 판정으로 된다. 그리고, S106에서 긍정 판정되면, 특정된 접촉 가능부와 비노출부를 이용하여 대상물(10)의 파지가 행해지고, S106에서 부정 판정되면 대상물(10)의 파지 처리는 중지된다(S111의 처리). 또한, 대상물(10)의 파지 처리가 중지된 경우의, 로봇 암(1) 및 핸드 기구(2)의 동작에 대해서는, 미리 정해져 있는, 파지 동작 이외의 동작이 행해져도 된다. 예를 들어, 로봇 암(1) 및 핸드 기구(2)를 소정의 위치나 상태로 복귀시킨 후, 유저에 대하여 대상물(10)의 파지가 행해지지 않았음을 알리기 위한 알람을 발해도 되고, 또는 파지의 대상으로 되는 물체를 별도의 물체로 바꾸어, 그 파지 제어를 진행시켜도 된다.

여기서, S106에서 긍정 판정된 경우에 행해지는, 대상물(10)의 파지 처리에 대하여 설명한다. 우선, S107에서는, 접촉 가능부를 이용하여 대상물(10)의 경도 동작이 개시된다. 이 경도 동작은, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능해질 정도로 비노출부를 노출시키기 위한 동작이고, 제1 동작 제어부(436)에 의해 실행되는 제1 동작에 상당한다. 구체적으로, 도 17a 및 도 17b에 기초하여 설명하면 제1 동작 제어부(436)는, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 접촉시킨다. 이때, 다른 손가락부(21B 내지 21D)는 대상물(10)에는 접촉되어 있지 않다. 그리고, 손가락부(21A)와 접촉 가능부(101)의 접촉 상태를 유지한 채, 제1 동작 제어부(436)는, 손가락부(21A)를 구동 제어하여 대상물(10)을 전방측으로 당겨 넘어뜨리는 힘을 대상물(10)에 작용시킨다. 그때문에, 도 17b에 도시한 바와 같이, 대상물(10)은, 바닥면과 접촉되어 있는 그 저면의 일부를 중심으로 하여 그 상부가 바닥면측에 접근하도록 경도되어가게 된다.

그리고, 이 경도 동작의 결과, 파지 전의 배치 상태에 놓고 비대상물(10')과 접촉되어 있던 대상물(10)의 배면인 비노출부(102)가 노출되어가고, 비노출부(102)와 비대상물(10') 사이에 공간이 형성되어 간다. 당해 공간은, 대상물(10)의 경도가 진행될수록 커져 간다. 그래서, S107에서 개시된 대상물(10)의 경도 동작에 관하여, 비노출부(102)의 노출이 완료되었는지, 즉 비노출부(102)와 비대상물(10') 사이에 형성된 공간에, 핸드 기구(2)의 손가락부(21A)와는 상이한 손가락부(21B) 및 손가락부(21D)를 진입시킬 수 있을 정도로 당해 공간의 크기가 확보되었는지 여부가, S108에 있어서 판정된다. 또한, 당해 판정은, 대상물(10)의 당겨 넘어뜨림양에 관련되는, 손가락부(21A)의 이동량에 기초하여 판정된다. 이와 같이 손가락부(21B) 및 손가락부(21D)의 진입에 충분한 정도의 당해 공간을, 이하, 진입 공간이라고 칭한다. S108에서 긍정 판정되면 S109로 진행되고, 부정 판정되면 계속해서 대상물(10)의 경도 동작이 계속된다.

이어서, S109에서는, S108에서의 긍정 판정에 의해, 제1 동작 제어부(436)에 의한 경도 동작을 정지시킨다. 이때 손가락부(21A)가 접촉 가능부(101)에 접촉한 상태가 유지된다. 그때문에, 비노출부(102)가 충분히 노출되어, 경도 상태에 있는 대상물(10)과 인접하는 비대상물(10') 사이에 진입 공간이 확보된다. 그 후, S110에 있어서, 대상물(10)의 파지 동작이 행해진다. 이 파지 동작은, 파지 제어가 개시되기 전의 대상물(10)의 자세를, 상기 경도 동작에 따라 변화시킨 상태에서 행해지는 파지 형태이고, 도 13에 도시하는 직접 파지와는 상이하다. 그래서, 본 출원에서는, S110에서 행해지는 파지 동작을, 경도 파지라고 칭한다.

이 경도 파지는, 대상물(10)이 경도되어 비노출부(102)가 노출된 상태에서 행해지는 대상물의 파지이고, 제2 동작 제어부(437)에 의해 실행되는 제2 동작에 상당한다. 경도 파지에 대하여, 도 18a 내지 도 18c에 기초하여 구체적으로 설명한다. 또한, 도 18a 내지 도 18c는, 경도 파지에 의해 핸드 기구(2)가 대상물을 파지하고 있는 동일한 상태를, 다른 시점으로부터 도시한 것이다. 도 18a는 대상물(10)의 비노출부(102)가 보이는 방향으로부터의 도면이고, 도 18b는 대상물(10)을 측방으로부터 본 도면이고, 도 18c는 대상물의 전방면(103)(도 15에 도시하는 전방면 S1에 상당하는 부위)이 보이는 방향으로부터의 도면이다.

경도 파지에서는, 대상물(10)과 인접하는 비대상물(10') 사이에 형성된 진입 공간에, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)와 손가락부(21D)의 제1 손가락 링크부(211D)를 진입시켜, 양 손가락 링크부를 비노출부(102)에 접촉시킴과 함께, 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)를 대상물(10)의 전방면(103)에 접촉시킨다. 즉, 경도 파지에서는, 경도 상태에 있는 대상물(10)을, 그 전후로부터 핸드 기구(2)의, 경도 상태로 지지하기 위해 사용하는 손가락부(21A) 이외의 손가락부가 이용되어, 대상물(10)의 안정적인 파지가 실현된다. 따라서, 이 경우, 손가락부(21B) 및 손가락부(21D)가 본 발명의 제2 손가락부에 상당하고, 손가락부(21C)가 제3 손가락부에 상당하게 된다. 또한, 별도 방법으로서, 비노출부(102)에 1개의 손가락부(21)의 제1 손가락 링크부를 접촉시키고, 전방면(103)에 나머지의 2개의 손가락부(21)의 제1 손가락 링크부를 접촉시켜도 된다.

또한, 경도 파지에 있어서 더 안적적으로 대상물을 파지하기 위해서는, 도 18b에 도시한 바와 같이, 대상물(10)을 측방으로부터 보았을 때, 비노출부(102)측의 손가락부(21)의 제1 손가락 링크부와 전방면(103)측의 손가락부(21)의 제1 손가락 링크부가 대략 대향하는 것이 바람직하다. 또한, 도 18a 내지 도 18c에 도시한 바와 같이 3개의 손가락부(21)로 경도 파지를 행하는 경우, 비노출부(102) 또는 전방면(103)으로부터 보았을 때, 1개의 손가락부(21C)의 작용점이, 2개의 손가락부(21B) 및 손가락부(21D)의 각각의 작용점 사이에 위치하도록, 각 손가락부(21)가 대상물에 접촉하는 것이 바람직하다.

S110에서 대상물의 경도 파지가 행해지면, 핸드 기구(2)가 대상물(10)을 파지한 채 대상물(10)을 원하는 위치로 옮길 수 있다. 이에 의해, 도 12에 도시하는 파지 제어가 종료된다. 이와 같이 당해 파지 제어에서는, 대상물(10)이 직접 파지가 가능하도록 배치되어 있는 경우에는, 그 직접 파지를 실행한다. 이에 의해 대상물(10)의 파지에 요하는 시간의 단축을 도모할 수 있다. 한편, 직접 파지가 가능하지 않은 상태에서 대상물(10)이 배치되어 있어도, 핸드 기구(2)의 손가락부(21A)를 접촉 가능부(101)에 접촉시켜 대상물(10)의 자세를 변화시키고, 나머지 손가락부(21B 내지 21D)에 의해 대상물(10)의 경도 파지가 실현된다. 이 경도 파지에 있어서는, 손가락부(21A)를 접촉시킨 채 대상물(10)의 파지가 행해지기 때문에, 대상물(10)의 경도 파지가 가능한 상태를 형성하기 위해 요하는 시간을 가급적 짧게 할 수 있다. 이와 같이 상기 파지 제어에서는, 대상물(10)이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 이동이 가능해진다.

<변형예 1>

상기 파지 시스템에 포함되는 핸드 기구(2)의 변형예 1에 대하여, 도 19에 기초하여 설명한다. 또한, 도 19에서는, 설명의 간략화를 위해, 손가락부(21A) 및 손가락부(21C)만을 도시하고, 그것들 이외의 손가락부(21B, 21D)의 도시를 생략한다. 상기 제1 실시예에서는, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 접촉시키면서 대상물을 경도시킬 때, 손가락부(21A) 이외의 손가락부(21B 내지 21D)를 대상물(10)에 접촉시키고 있지 않지만, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 접촉시키면서 대상물을 경도시킬 때, 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)를 대상물(10)의 전방면(103)의 하부에 접촉시킴으로써 해당 접촉 부분을 지지점으로 하여 대상물(10)을 경도시키도록 해도 된다. 또한, 대상물(10)의 전방면(103)에 있어서 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)를 접촉시키는 위치는, 대상물(10)의 높이 방향에 있어서는 대상물(10)의 상면보다도 저면에 가까운 위치이고, 또한 대상물(10)의 폭 방향(도 19 중 전후 방향)에 있어서는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 접촉하는 위치와 동등한 위치에 설정되는 것으로 한다. 이와 같은 변형예에 의하면, 대상물(10)을 경도시킬 때 역점으로 되는 부위(손가락부(21A)의 접촉 부위)의 위치 어긋남, 및 대상물(10)을 경도시킬 때 지지점으로 되는 부위(손가락부(21C)의 접촉 부위)의 위치 어긋남을 억제할 수 있기 때문에, 대상물(10)이 경도되었을 때의 자세를 파지에 적합한 자세로 하기 쉬워진다. 그것에 의해, 대상물(10)을 더 안정된 자세로 파지하는 것이 가능해진다.

<변형예 2>

상기 파지 시스템에 포함되는 핸드 기구(2)의 변형예 2에 대하여, 도 20에 기초하여 설명한다. 본 변형예에 관한 핸드 기구(2)에는, 3개의 손가락부(21A 내지 21C)가 구비된다. 이들 손가락부는, 상기 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 120도 간격)으로 배치되어 있다. 이 경우에 있어서는, 제1 손가락부에 상당하는 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)가 대상물(10)의 접촉 가능부(101)에 접촉하여 대상물을 경도시킨다. 그리고, 그 경도된 대상물(10)에 대하여, 제2 손가락부에 상당하는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 비노출부(102)에 접촉함과 함께, 제3 손가락부에 상당하는 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)가 전방면(103)에 접촉한다.

또한 상기한 파지 제어에서는, 직접 파지가 가능한지 여부를 판정하여, 거기에서 직접 파지가 가능하지 않다고 판정된 경우에 파지 대상물의 자세를 변경하여 파지를 행하고 있지만, 그것 대신에, 당해 판정 처리를 행하지 않고 파지 대상물의 자세 변경 및 그 파지를 행해도 된다. 이 경우, 파지 시스템은, 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구에 의해 대상물을 파지하기 위한 파지 시스템이며, 적어도 1개의 상기 손가락부인 제1 손가락부로 접촉 가능한 상기 대상물에 있어서의 접촉 가능부와, 해당 판정부에 의한 판정 시에 해당 제1 손가락부와는 상이한 제2 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지 않은 비노출부를 특정하는 특정부와, 상기 제1 손가락부로 상기 접촉 가능부에 접촉하면서 상기 대상물의 위치 또는 자세를 변화시켜, 상기 제2 손가락부가 해당 대상물의 상기 비노출부에 접촉 가능해지도록 해당 비노출부를 노출시키는 제1 동작 제어부와, 상기 제1 동작 제어부에 의해 상기 비노출부가 노출된 상태에 있어서, 상기 제2 손가락부를 해당 비노출부에 접촉시킴과 함께, 해당 제2 손가락부 이외의 손가락부를 해당 비노출부 이외의 상기 대상물의 소정의 표면에 접촉시킴으로써, 상기 대상물을 파지하는 제2 동작 제어부를 구비한다.

실시예 2

도 21 및 도 22에 기초하여, 제2 실시예에 관한 파지 시스템에 대하여 설명한다. 또한, 양 도면에 있어서는, 설명을 간편하게 하기 위해, 손가락부(21D)의 기재를 생략하고 있다. 본 실시예에서는, 가급적 형상을 갖는 대상물(10)이 바닥면 상에 배치되어 있지만, 당해 대상물(10)의 옆에 비대상물(10')도 놓여 있다. 이때, 대상물(10)과 비대상물(10')은 접촉은 하고 있지 않고, 양자 사이에는 비교적 작은 간극 R1이 형성되어 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 간극 R1은, 대상물(10)을 직접 파지하기 위해 핸드 기구(2)의 손가락부(예를 들어, 손가락부(21C))를 진입시킬 수 있을 정도로 충분히 크지는 않은 것으로 한다. 또한, 대상물(10)의 측방(도면의 전후측)에는 도시하지 않은 장애물이 존재하기 때문에, 그 방향으로는 대상물(10)을 이동시킬 수는 없는 것으로 한다. 이와 같은 경우, 판정부(434)에 의한 판정에서는, 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단된다. 또한, 당해 판단은, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 기초하여 행해진다.

이와 같은 경우, 도 12에 도시하는 파지 제어에 의한 대상물(10)의 경도 파지가 행해진다. 도 21에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)가 대상물(10)의 상방으로부터 근접해 오는 경우, 대상물(10)의 상면이, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)에 의한 접촉이 가능하고, 또한 그 손가락부(21)에 의해 당해 상면의 엣지부를, 도면 중 백색 화살표 방향(비스듬히 우측 하방)으로 압입함으로써, 대상물(10)의 저면의 일부가 바닥면에 접촉한 상태에서 경도시키는 것이 가능해진다(도 22를 참조). 그래서, 도 14에 도시하는 접촉 가능부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 상면이 접촉 가능부(101)로서 선출되게 된다.

또한, 이와 같이 대상물(10)을 경도시키면, 비대상물(10')과 대향하는 대상물(10)의 측면이며, 경도 전에는 손가락부(21)의 접촉이 가능하도록 노출되어 있지는 않은 측면이, 접촉 가능해지도록 노출되게 된다. 그리고, 그 노출된 측면에 손가락부(21)를 접촉시킴과 함께, 당해 손가락부와, 접촉 가능부(101)에 접촉되어 있는 손가락부에 의해 도 22에 도시한 바와 같이 대상물(10)의 경도 파지가 가능해진다. 그래서, 도 16에 도시하는 비노출부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 측면이 비노출부(102)로서 선출되게 된다. 또한, 이때, 비노출부(102)와 쌍으로 되어 대상물(10)의 경도 파지를 가능하게 하는 노출 부위, 즉 본 발명의 소정의 표면에 상당하는 부위는, 대상물(10)의 상면(접촉 가능부(101))이다.

이와 같이 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정됨으로써, 제1 동작으로서, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 접촉 가능부(101)의 엣지부에 접촉하여, 도 21의 백색 화살표 방향으로 힘을 가한다. 이에 의해, 대상물(10)이 경도됨과 함께, 비노출부(102)가, 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다. 그리고, 이 대상물(10)의 경도 상태는 유지된다. 이어서, 제2 동작으로서, 경도 상태에 있는 대상물(10)의 비노출부(102)에 대하여, 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)를 접촉시킨다. 그리고, 이미 접촉 가능부(101)에 접촉하고 있는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)와 함께, 대상물(10)을 집어 경도 파지를 행한다. 또한, 이때, 대상물(10)을 더 안정적으로 파지하기 위해, 핸드 기구(2)가 갖는 다른 손가락부(예를 들어, 손가락부(21B))도 대상물(10)의 접촉 가능한 부위에 접촉시켜도 된다. 이와 같이 본 실시예에서도, 대상물(10)이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 이동이 가능해진다.

실시예 3

도 23 및 도 24에 기초하여, 제3 실시예에 관한 파지 시스템에 대하여 설명한다. 또한, 양 도면에 있어서는, 핸드 기구(2)는 손가락부(21A)와 손가락부(21B)의 2개를 갖고 있지만, 손가락부를 더 갖고 있어도 상관없다. 이들 손가락부는, 상기 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 180도 간격)으로 배치되어 있다. 본 실시예에서도, 직체 형상을 갖는 대상물(10)이 바닥면 상에 배치되어 있지만, 당해 대상물(10)의 옆에 접촉하도록 비대상물(10')이 놓여 있다. 또한, 대상물(10)의 측방(도의 전후측)에는 도시하지 않은 장애물이 존재하기 때문에, 그 방향으로는 대상물(10)을 이동시킬 수는 없는 것으로 한다. 이와 같은 경우, 판정부(434)에 의한 판정에서는, 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단된다. 또한, 당해 판단은, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 기초하여 행해진다.

본 실시예에서는, 판정부(434)에 의해 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단되면, 직접 파지와는 상이한 어긋남 파지가 행해진다. 당해 어긋남 파지는, 대상물(10)을 그것과는 상이한 물체에 압박하면서 어긋남 상승시켜, 대상물(10)의 위치를 변화시킴으로써, 대상물(10)을 파지 가능한 상태로 한 후에 행해지는 파지의 형태이다. 즉, 어긋남 파지는, 상기 경도 파지와 마찬가지로 대상물(10)을 직접 파지할 수 없는 경우에 행해지는 파지의 형태이며, 경도 파지와 상이한 점은, 경도 파지는 대상물(10)의 자세를 변화시킴으로써 파지 가능한 상태를 형성하는 데 비해, 어긋남 파지는 대상물(10)의 위치를 변화시킴으로써 파지 가능한 상태를 형성한다. 당해 어긋남 파지에 있어서도, 접촉 가능부 특정 처리에 의한 접촉 가능부의 특정과, 비노출부 특정 처리에 의한 비노출부의 특정이 행해져, 접촉 가능부와 비노출부를 이용하여, 제1 동작 제어부(436)에 의한 제1 동작과 제2 동작 제어부(437)에 의한 제2 동작이 실행됨으로써 어긋남 파지가 실현된다.

우선, 접촉 가능부 특정 처리에서는, 대상물(10)에 있어서 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능하도록 노출되어 있는 표면 중, 대상물(10)의 어긋남 상승(도 23 중 백색 화살표 방향으로의 이동)을 위해 대상물(10)을 비대상물(10')에 압박하는 동작을 가능하게 하는 부위로서, 비대상물(10')과의 접촉면과는 반대측의, 대상물(10)의 측면이 접촉 가능부(101)로서 선출되게 된다.

또한, 이와 같이 대상물(10)을 어긋남 상승시키면, 비대상물(10')과 접촉하는 대상물(10)의 측면이며, 어긋남 상승 전에는 손가락부(21)의 접촉이 가능하도록 노출되어 있지는 않은 측면이, 접촉 가능해지도록 노출되게 된다. 그리고, 그 노출된 측면에 손가락부(21)를 접촉시킴과 함께, 당해 손가락부와, 접촉 가능부(101)에 접촉시키는 손가락부에 의해 도 24에 도시한 바와 같이 대상물(10)의 어긋남 파지가 가능해진다. 그래서, 비노출부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 당해 노출되어 있지 않은 측면이 비노출부(102)로서 선출되게 된다. 또한, 이때, 비노출부와 쌍으로 되어 대상물(10)의 어긋남 파지를 가능하게 하는 노출면, 즉 본 발명의 소정의 표면에 상당하는 부위는, 대상물(10)의 측면(접촉 가능부(101))이다.

이와 같이 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정됨으로써, 제1 동작으로서, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 접촉 가능부(101)에 접촉하고, 대상물(10)을 비대상물(10')측에 압박하면서 대상물(10)을 도 23의 백색 화살표 방향으로 어긋남 상승시겨간다. 이에 의해, 대상물(10)의 위치가 상승함과 함께, 비노출부(102)가, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다. 도 24에 있어서는, 비노출부(102)에 있어서, 어긋남 상승 동작에 의해 노출된 부분을 「1020」으로 참조하고 있다. 또한, 당해 어긋남 상승 동작이 행해지고 있을 때, 손가락부(21B)에 의해 비대상물(10')이 움직이지 않도록 압박하고 있어도 된다. 그리고, 이 대상물(10)의 어긋남 상승 상태는 유지된다. 이어서, 제2 동작으로서, 어긋남 상승 상태에 있는 대상물(10)의 비노출부(102)의 노출 부분(1020)에 대하여, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)를 접촉시킨다. 그리고, 이미 접촉 가능부(101)에 접촉되어 있는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)와 함께, 제1 손가락 링크부(211B)는, 대상물(10)을 집어 어긋남 파지를 행한다. 이와 같이 본 실시예에서도, 대상물(10)이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 이동이 가능해진다.

또한, 어긋남 파지는, 상술한 도 23 및 도 24에 도시한 파지 대상물을 상방으로 어긋남 상승 동작을 수반하는 파지 형태뿐만 아니라, 파지 대상물을 측방(파지 대상물의 횡방향)으로 어긋나게 하는 동작을 수반하는 파지 형태도 포함한다. 예를 들어, 복수의 대상물이 직접 파지를 행할 수 없는 상태로 적층되어 있는 배치 상태에 있어서, 최상쪽 파지 대상물의 노출 부위가 수용 용기의 저면에 대략 평행한 경우에는, 그 파지 대상물을 측방으로 어긋나게 하고, 그 어긋남 동작에 의해 노출된 파지 대상물의 한 쌍의 측면에 핸드 기구의 손가락부를 접촉시킴으로써, 어긋남 파지를 실현해도 된다.

실시예 4

도 25에 기초하여, 제4 실시예에 관한 파지 시스템에 대하여 설명한다. 도 25는, 바닥면 X0에 배치된 대상물(10)을 측방으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 개략적으로는, 도 25의 (a)는 파지 전의 대상물(10)의 상태를 나타내고, 도 25의 (b)는 파지를 행하기 전에 대상물(10)을 이동시킨 상태를 나타내고, 도 25의 (c)는 대상물(10)을 종방향(높이 방향)으로 회전시킨 상태를 나타내고, 도 25의 (d)는 대상물(10)을 종방향에서 집어 파지한 상태를 나타내고 있다. 또한, 바닥면 X0에는, 그것에 대하여 수직으로 세우는 벽면 X1이 마련되어 있다. 도 25에 있어서는, 핸드 기구(2)는 손가락부(21A)와 손가락부(21B)의 2개를 갖고 있지만, 손가락부를 더 갖고 있어도 상관없다. 이들 손가락부는, 상기 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 180도 간격)으로 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 대상물(10)은, 그 측방에 있어서 외측으로 돌출된 돌출 부위(113)를 갖고 있고, 그 상방에 상방측면(114)을 갖고, 그 하방에 하방측면(111)을 갖고 있다. 그리고, 파지가 행해지기 전의 상태에 있어서는, 대상물(10)은 바닥면 X0 상에 놓이고, 또한 대상물과 벽면 X1 사이에는 비교적 작은 간극 R2가 형성되어 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 간극 R2는, 대상물(10)을 직접 파지하기 위해 핸드 기구(2)의 손가락부(예를 들어, 손가락부(21B))를 진입시킬 수 있을 정도로 충분히 크지는 않은 것으로 한다(또한, 도 25의 (a)에서는, 대상물(10)의 배치 상태를 이해하기 쉽도록 간극 R2를 확대하여 기재하고 있음.). 또한, 대상물(10)의 측방(도면의 전후측)에는 도시하지 않은 장애물이 존재하기 때문에, 그 방향으로는 대상물(10)을 이동시킬 수는 없는 것으로 한다. 이와 같은 경우, 판정부(434)에 의한 판정에서는, 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단된다. 또한, 당해 판단은, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 기초하여 행해진다.

본 실시예에서는, 판정부(434)에 의해 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단되면, 직접 파지와는 상이한 회전 파지가 행해진다. 당해 회전 파지는, 대상물(10)의 일부를 그것과는 상이한 물체(본 실시예에서는, 벽면 X1)에 접촉시킨 채, 대상물(10)을 회전시켜 그 자세를 변화시킴으로써, 대상물(10)을 파지 가능한 상태로 한 후에 행해지는 파지의 형태이다. 즉, 회전 파지는, 상기 경도 파지와 마찬가지로 대상물(10)을 직접 파지할 수 없는 경우에 행해지는 파지의 형태이며, 대상물(10)의 자세를 변화시킴으로써 파지 가능한 상태를 형성한다. 당해 회전 파지에 있어서도, 접촉 가능부 특정 처리에 의한 접촉 가능부의 특정과, 비노출부 특정 처리에 의한 비노출부의 특정이 행해져, 접촉 가능부와 비노출부를 이용하여, 제1 동작 제어부(436)에 의한 제1 동작과 제2 동작 제어부(437)에 의한 제2 동작이 실행됨으로써 회전 파지가 실현된다.

또한, 본 실시예에서는, 도 25의 (a)에 도시한 바와 같이, 파지 전의 상태에서는, 대상물(10)과 벽면 X1 사이에는 간극 R2가 존재한다. 그래서, 대상물(10)의 회전 파지가 가능해지도록, 그 회전 파지 전에 핸드 기구(2)에 의해 대상물(10)이 벽면 X1에 접촉하도록 대상물(10)을 밀어 벽면 X1까지 이동시킨다. 이 회전 파지 전의 대상물(10)의 이동은, 핸드 제어 장치(43)에 형성되는 도시하지 않은 기능부에 의해 실현되고, 당해 기능부는 본 발명의 위치 조정부에 상당한다.

여기서, 접촉 가능부 특정 처리에서는, 대상물(10)에 있어서 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능하도록 노출되어 있는 표면 중, 대상물(10)을 종방향(높이 방향)으로 회전(도 25의 (c) 중 백색 화살표 방향으로의 회전)시키기 위해 대상물(10)에 힘을 작용시키는 동작을 가능하게 하는 부위로서, 대상물(10)의 하방측면(111)이 접촉 가능부(101)로서 선출되게 된다.

또한, 이와 같이 대상물(10)을 종방향으로 회전시키면, 대상물(10)의 저면(바닥면 X0에 접촉되어 있던 면)이며, 회전 전에는 손가락부(21)의 접촉이 가능하도록 노출되어 있지 않은 저면(112)이, 접촉 가능해지도록 노출되게 된다. 그리고, 그 노출된 저면(112)에 손가락부(21)를 접촉시킴과 함께, 대상물(10)의 상면(115)에 다른 손가락부(21)를 접촉시킴으로써, 양 손가락부에 의해 도 25의 (d)에 도시한 바와 같이 대상물(10)의 회전 파지가 가능해진다. 그래서, 비노출부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 저면(112)이 비노출부(102)로서 선출되게 된다. 또한, 이때, 비노출부와 쌍으로 되어 대상물(10)의 회전 파지를 가능하게 하는 노출 부위, 즉 본 발명의 소정의 표면에 상당하는 부위는, 대상물(10)의 상면(115)이다.

이와 같이 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정됨으로써, 위치 조정부에 의해 대상물(10)이 벽면 X1에 접촉하도록 이동된 후에, 제1 동작으로서, 제1 동작 제어부(436)는, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉 가능부(101)에 접촉시키고, 대상물(10)을 벽면 X1에 접촉시키면서 대상물(10)을 도 25의 (c)의 백색 화살표 방향으로 회전시켜 간다. 이에 의해, 대상물(10)의 저면(112)의 일부가 바닥면 X0에 접촉하면서 저면(112)이 들어 올려져, 비노출부(102)(저면(112))가, 나중에 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다. 그리고, 이 대상물(10)이 들어 올려진 상태는 유지된다. 이어서, 상기 회전 동작에 의해 비노출부(102)가 노출되면, 제2 동작으로서, 제2 동작 제어부(437)는, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)를 상면(115)에 접촉시킴과 함께, 들어 올림 동작을 행하고 있는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 비노출부(102)의 하방으로, 바닥면 X0와의 사이에 형성된 공간으로 미끄러져 들어가게 하여, 제1 손가락 링크부(211A)를 비노출부(102)에 접촉시킨다. 그리고, 상면(115)에 접촉되어 있는 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)와, 비노출부(102)에 접촉되어 있는 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)에 의해, 대상물(10)을 집어 회전 파지를 행한다.

이와 같이 본 실시예에서도, 대상물(10)이 배치되어 있는 상황의 영향을 가급적 받는 일 없이 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 이동이 가능해진다. 또한, 회전 파지 전에 대상물(10)을 이동시켜 회전 파지를 행하기 쉬운 상황, 즉 대상물(10)의 돌출 부위(113)가 벽면 X1에 접촉한 상황을 형성함으로써, 더 원활한 대상물(10)의 파지가 가능해진다. 또한, 회전 파지 전에 대상물(10)을 벽면 X1까지 이동시키고 그 후에 대상물(10)을 회전시키는 일련의 흐름에 있어서, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)는, 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 하방측면(111)에 접촉한 상태가 유지된다. 그때문에, 대상물(10)의 이동으로부터 회전으로 연결되는 동작을 더 원활하게 행하는 것이 가능해진다.

<변형예>

상기 제4 실시예에서의 회전 파지에서는, 대상물(10)을 종방향(높이 방향)으로 회전시켜 비노출부(102)를 노출시킴으로써 대상물(10)을 파지 가능한 상태로 하고 있다. 즉, 대상물(10)의 폭 방향으로 연장되는 축 주위로 대상물(10)을 회전시켜 비노출부(102)를 노출시킴으로써 대상물(10)을 파지 가능한 상태로 하고 있다. 단, 대상물(10)의 회전 방향은 종방향으로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 대상물(10)을 회전시켜 비노출부를 노출시키는 한에 있어서, 대상물(10)을 그 횡방향으로 회전시켜도 되고, 또는 그 종방향과 횡방향 사이로 되는 경사 방향으로의 회전이어도 된다. 또한, 여기서 말하는 「횡방향으로의 회전」이란, 대상물(10)의 깊이 방향으로 연장되는 축 주위로 대상물(10)을 회전시키는 형태, 또는 대상물(10)의 높이 방향으로 연장되는 축 주위로 대상물(10)을 회전시키는 형태를 포함한다.

또한, 상기 제4 실시예에서 나타낸 파지 전의 대상물(10)의 이동(위치 조정부에 의한 대상물(10)의 이동)에 대해서는, 상술까지의 제1 내지 제3 실시예에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 실시예에서 나타낸 바와 같이, 대상물(10)과 비대상물(10') 사이에 간극 R1이 존재하는 경우에는, 그 간극 R1이 해소되도록 대상물(10)을 비대상물(10')측으로 이동시킨 후에, 제3 실시예에서 나타낸 어긋남 파지를 행해도 된다. 당연히 대상물(10)을 비대상물(10')측으로 이동시킨 후에, 제1 및 제2 실시예에서 나타낸 경도 파지를 행해도 상관없다.

실시예 5

도 26에 기초하여, 제5 실시예에 관한 파지 시스템에 대하여 설명한다. 도 26은, 바닥면에 배치된 대상물(10)을 측방으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 개략적으로는, 도 26의 (a)는 파지 전의 대상물(10)의 상태를 도시하고, 도 26의 (b)는 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 한 상태를 도시하고, 도 26의 (c)는 대상물(10)을 종방향(상하 방향)으로 집어 파지한 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 26에 있어서는, 핸드 기구(2)는, 손가락부(21A), 손가락부(21B), 손가락부(21C)의 3개의 손가락부를 갖고 있다. 이들 손가락부는, 상기 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 120도 간격)으로 배치되어 있다. 또한, 도 26에 도시하는 대상물(10)은, 전술한 도 25에 도시한 대상물과 마찬가지로, 그 측방에 있어서 외측으로 돌출된 돌출 부위(113)를 갖고 있고, 그 상방에 상방측면(114)을 갖고, 그 하방에 하방측면(111)을 갖고 있다. 또한, 도 26에 도시하는 대상물(10)의 길이 및 폭은, 3개의 손가락부(21A 내지 21C) 중 2개의 손가락부를 핸드 기구(2)의 직경 방향 외측으로 최대한으로 개방했을 때의 간격보다도 큰 것으로 한다. 즉, 대상물(10)의 길이 및 폭은, 핸드 기구(2)가 파지 가능한 길이 및 폭보다도 큰 것으로 한다. 이와 같은 경우, 판정부(434)에 의한 판정에서는, 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단된다. 또한, 당해 판단은, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 기초하여 행해진다.

본 실시예에서는, 판정부(434)에 의해 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단되면, 직접 파지와는 상이한 띄움 파지가 행해진다. 당해 띄움 파지는, 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 하여 그 자세를 변화시킴으로써, 대상물(10)을 파지 가능한 상태로 한 후에 행해지는 파지의 형태이다. 즉, 띄움 파지는, 상기 경도 파지나 상기 회전 파지와 마찬가지로 대상물(10)을 직접 파지할 수 없는 경우에 행해지는 파지의 형태이며, 대상물(10)의 자세를 변화시킴으로써 파지 가능한 상태를 형성한다. 당해 띄움 파지에 있어서도, 접촉 가능부 특정 처리에 의한 접촉 가능부의 특정과, 비노출부 특정 처리에 의한 비노출부의 특정이 행해져, 접촉 가능부와 비노출부를 이용하여, 제1 동작 제어부(436)에 의한 제1 동작과 제2 동작 제어부(437)에 의한 제2 동작이 실행됨으로써 띄움 파지가 실현된다.

본 실시예에 있어서의 접촉 가능부 특정 처리에서는, 대상물(10)의 표면 중, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능하도록 노출되어 있는 표면이며, 또한 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 하기 위해 대상물(10)에 힘을 작용시키는 동작을 가능하게 하는 부위로서, 대상물(10)의 하방측면(111)이 접촉 가능부(101)로서 선출되게 된다.

또한, 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 하면, 대상물(10)의 저면(바닥면에 접촉되어 있던 면)이며, 뜨게 하기 전에는 손가락부(21)의 접촉이 가능하도록 노출되어 있지는 않은 저면(112)이, 접촉 가능해지도록 노출되게 된다. 그리고, 그 노출된 저면(112)에 손가락부(21)를 접촉시킴과 함께, 대상물(10)의 상면(115)에 다른 손가락부(21)를 접촉시킴으로써, 대상물(10)의 띄움 파지가 가능해진다. 그래서, 비노출부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 저면(112)이 비노출부(102)로서 선출되게 된다. 또한, 이때, 비노출부와 쌍으로 되어 대상물(10)의 띄움 파지를 가능하게 하는 노출 부위, 즉 본 발명의 소정의 표면에 상당하는 부위는, 대상물(10)의 상면(115)이다.

이와 같이 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정된 후에, 제1 동작으로서, 제1 동작 제어부(436)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉 가능부(101)인 하방측면(111)에 접촉시키면서 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부(101)측의 부위(도 26 중 우측 부위)를 들어 올려간다. 이에 의해, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부(101)와 반대측의 부위가 바닥면에 접촉하면서, 해당 대상물(10)의 접촉 가능부(101)측의 부위가 바닥면으로부터 뜨게 됨으로써, 비노출부(102)인 저면(112)이, 나중에 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다(도 26의 (b)).

상기한 띄움 동작에 의해 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)이 노출되면, 제2 동작 제어부(437)는, 제2 동작으로서, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)를 대상물(10)의 저면(112)과 바닥면 사이에 삽입하여, 해당 제1 손가락 링크부(211B)를 저면(112)에 접촉시킨다. 그리고, 제2 동작 제어부(437)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부) 및 손가락부(21B)(제2 손가락부) 이외의 손가락부인 손가락부(21C)(제3 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211C)를 대상물(10)의 상면(115)(소정의 표면)에 접촉시켜, 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)에 접촉되어 있는 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)와, 대상물(10)의 소정의 표면인 상면(115)에 접촉되어 있는 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)에 의해, 대상물(10)을 집어 띄움 파지를 행한다(도 26의 (c)).

이와 같이 본 실시예에 의하면, 대상물(10)의 길이 및 폭이 핸드 기구(2)에 의해 파지 가능한 길이 및 폭보다도 큰 경우에 있어서도, 대상물(10)이 배치되어 있는 상황의 영향이나 대상물(10)의 치수의 영향 등을 가급적 받는 일 없이, 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 안정된 이동이 가능해진다.

<변형예 1>

상기 실시예 5에서는, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서 하방측면(111)(접촉 가능부(101))에 가까운 부위를 파지하는 예에 대하여 설명했지만, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서 하방측면(111)(접촉 가능부(101))으로부터 이격된 부위(즉, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 한층 가까운 부위)를 파지하도록 해도 된다. 도 27은, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 가까운 부위를 파지하는 경우에 있어서의 띄움 파지의 실행 수순을 설명하기 위한 도면이다. 도 27의 (a)는 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 한 상태를 도시하고, 도 27의 (b)는 비노출부(102)(저면(112))가 노출되는 자세로 대상물(10)을 지지하고 있는 상태를 도시하고, 도 27의 (c)는 대상물(10)을 종방향(상하 방향)으로 집어 파지한 상태를 도시하고 있다.

본 변형예에 있어서 대상물(10)의 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정된 후의 제1 동작은, 상기 실시예 5와 마찬가지로, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉 가능부(101)인 하방측면(111)에 접촉시키면서 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부(101)측의 부위(도 26 중 우측의 부위)를 들어 올려가는 동작이다. 이에 의해, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부(101)와 반대측의 부위가 바닥면에 접촉하면서, 해당 대상물(10)의 접촉 가능부(101)측의 부위를 바닥면으로부터 뜨게 함으로써, 비노출부(102)인 저면(112)이, 나중에 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다(도 27의 (a)).

상기한 띄움 동작에 의해 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)이 노출되면, 제2 동작 제어부(437)는, 제2 동작으로서, 우선, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)를 대상물(10)의 저면(112)과 바닥면 사이에 삽입하여, 해당 제1 손가락 링크부(211B)를 저면(112)에 접촉시킴으로써, 해당 저면(112)이 노출되는 자세로 대상물(10)을 지지한다. 계속해서, 제2 동작 제어부(437)는, 대상물(10)의 띄움 동작을 행하고 있던 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 저면(112)과 바닥면 사이에 형성된 공간으로 미끄러져 들어가게 하여, 해당 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 저면(112)에 접촉시킨다. 그때, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)와 대상물(10)의 저면(112)의 접촉 위치가, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)와 대상물(10)의 저면(112)의 접촉 위치보다 안측의 위치(도 27 중 좌측의 위치이며, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 한층 가까운 위치)로 되도록, 핸드 기구(2)가 제어되는 것으로 한다. 그리고, 제2 동작 제어부(437)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부) 및 손가락부(21B)(제2 손가락부) 이외의 손가락부인 손가락부(21C)(제3 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211C)를 대상물(10)의 상면(115)(소정의 표면)에 접촉시켜, 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)에 접촉되어 있는 손가락부(21A 내지 21B)의 제1 손가락 링크부(211A 내지 211B)와, 대상물(10)의 소정의 표면인 상면(115)에 접촉되어 있는 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)에 의해, 대상물(10)을 집어 띄움 파지를 행한다(도 27의 (c)).

이와 같이 본 변형예에 의하면, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 한층 가까운 부위에 손가락부(21A)를 접촉시키면서 해당 대상물(10)을 파지할 수 있기 때문에, 대상물(10)의 중량이 비교적 큰 경우나 대상물(10)의 길이가 비교적 긴 경우 등이라도, 대상물(10)을 더 확실하게 파지하는 것이 가능해짐과 함께, 파지 후의 대상물의 자세를 한층 안정시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 안정된 이동이 가능해진다.

<변형예 2>

상기 실시예 5 및 상기 변형예 1에서는, 3개의 손가락부(21)를 갖는 핸드 기구(2)에 의해 대상물(10)을 띄움 파지하는 예에 대하여 설명했지만, 4개의 손가락부(21)를 갖는 핸드 기구(2)에 의해 대상물(10)을 띄움 파지하는 것도 가능하다. 도 28은, 4개의 손가락부(21A 내지 21D)를 갖는 핸드 기구(2)에 의한 대상물(10)의 띄움 파지를 설명하기 위한 도면이다. 도 28의 (a)는 대상물(10)의 일부를 바닥면으로부터 뜨게 한 상태를 도시하고, 도 28의 (b)는 비노출부(102)(저면(112))가 노출되는 자세로 대상물(10)을 지지하고 있는 상태를 도시하고, 도 28의 (c)는 대상물(10)을 종방향(상하 방향)으로 집어 파지한 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 28에 도시하는 핸드 기구(2)에 있어서는, 4개의 손가락부(21A 내지 21D)는, 상기 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 90도 간격)으로 배치되어 있는 것으로 한다.

본 변형예에 있어서 대상물(10)의 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정된 후의 제1 동작은, 상기 실시예 5 및 상기 변형예 1과 마찬가지로, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉 가능부(101)인 하방측면(111)에 접촉시키면서 대상물(10)의 접촉 가능부(101)측의 부위(도 28 중 우측의 부위)를 들어 올려가는 동작이다. 이에 의해, 대상물(10)에 있어서의 접촉 가능부(101)와 반대측의 부위가 바닥면에 접촉하면서, 해당 대상물(10)의 접촉 가능부(101)측의 부위가 바닥면으로부터 뜨게 됨으로써, 비노출부(102)인 저면(112)이, 나중에 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다(도 28의 (a)). 이와 같은 띄움 동작에 의해 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)이 노출되면, 제2 동작 제어부(437)는, 제2 동작으로서, 우선, 상기 실시예 5 및 상기 변형예 1과 마찬가지로, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)를 대상물(10)의 저면(112)과 바닥면 사이에 삽입하고, 해당 제1 손가락 링크부(211B)를 저면(112)에 접촉시킨다(도 28의 (b)). 계속해서, 제2 동작 제어부(437)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)와 하방측면(111)의 접촉 상태, 및 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)와 저면(112)의 접촉 상태를 유지하면서, 손가락부(21A)(제1 손가락부) 및 손가락부(21B)(제2 손가락부) 이외의 손가락부의 하나인 손가락부(21D)(제4 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211D)를 대상물(10)의 저면(112)과 바닥면 사이에 형성된 공간으로 미끄러져 들어가게 하여, 해당 제1 손가락 링크부(211D)를 대상물(10)의 저면(112)에 접촉시킨다. 그때, 손가락부(21D)(제4 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211D)와 대상물(10)의 저면(112)의 접촉 위치가, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)와 대상물(10)의 저면(112)의 접촉 위치보다 안측의 위치(도 28 중 좌측의 위치이며, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 한층 가까운 위치)로 되도록, 핸드 기구(2)가 제어되는 것으로 한다. 그리고, 제2 동작 제어부(437)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부) 및 손가락부(21B)(제2 손가락부) 이외의 손가락부인 손가락부(21C)(제3 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211C)를 대상물(10)의 상면(115)(소정의 표면)에 접촉시켜, 대상물(10)의 비노출부(102)인 저면(112)에 접촉되어 있는 손가락부(21B, 21D)의 제1 손가락 링크부(211B, 211D)와, 대상물(10)의 소정의 표면인 상면(115)에 접촉되어 있는 손가락부(21C)의 제1 손가락 링크부(211C)에 의해, 대상물(10)을 집어 띄움 파지를 행한다(도 28의 (c)). 또한, 그때, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를, 하방측면(111)으로부터 저면(112) 또는 상면(115)으로 이동시킴으로써, 4개의 손가락부에 의해 대상물(10)을 집는 형태의 파지를 행해도 된다.

이와 같이 본 변형예에 의하면, 상기 변형예 1과 마찬가지로, 대상물(10)의 길이 방향에 있어서의 중심에 한층 가까운 부위에 손가락부(21D)를 접촉시키면서 해당 대상물(10)을 파지할 수 있기 때문에, 대상물(10)의 중량이 비교적 큰 경우나 대상물(10)의 길이가 비교적 긴 경우 등이라도, 대상물(10)을 더 확실하게 파지하는 것이 가능해짐과 함께, 파지 후의 대상물의 자세를 한층 안정시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 안정된 이동이 가능해진다.

실시예 6

도 29에 기초하여, 제6 실시예에 관한 파지 시스템에 대하여 설명한다. 도 29는 바닥면에 배치된 대상물(10)을 측방으로부터 본 상태를 도시하고 있다. 개략적으로는, 도 29의 (a)는 파지 전의 대상물(10)의 상태를 도시하고, 도 29의 (b)는 대상물(10)을 횡방향(도 29의 (b) 중 좌우 방향)으로 집어 파지한 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 29에 있어서는, 핸드 기구(2)는 적어도 손가락부(21A) 및 손가락부(21B)의 2개의 손가락부를 갖고 있다. 이들 손가락부는, 전술한 실시예와 마찬가지로 각각 동일한 구성을 갖고 있지만, 도 3에 도시한 바와 같이 핸드 기구(2)를 상방으로부터 보았을 때, 각 손가락부(21)가, 핸드 기구(2)의 길이 방향의 축을 중심으로 한 원주 상에, 등각도 간격(즉, 180도 간격)으로 배치되어 있다. 또한, 도 29에 도시하는 대상물(10)은, 그 측방에 있어서 외측으로 돌출된 플랜지부(115)를 갖고 있고, 그 상방에 상방측면(114)을 갖고, 그 하방에 하방측면(111)을 갖고 있다. 그리고, 파지가 행해지기 전의 상태에 있어서는, 대상물(10)은 바닥면 X0 상에 놓이고, 또한 대상물(10)의 배면측의 플랜지부(115)가 벽면 X1과 접촉, 또는 플랜지부(115)와 벽면 X1 사이에 손가락부(21)를 진입할 수 없을 정도로 작은 간극이 형성되어 있다. 또한, 대상물(10)의 배면측의 플랜지부(115)와 벽면 X1이 접촉 또는 접근한 상태에 있어도, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 상방측면(114)과 벽면 X1 사이에 간극이 형성되기 때문에, 배면측의 상방측면(114)과 전방면측의 상방측면(114)을 핸드 기구(2)의 2개의 손가락부(21A 내지 21B)에 의해 횡방향으로 집어 협지하는 것이 고려되지만, 상방측면(114)의 높이 방향에 있어서의 치수는, 해당 상방측면(114)을 횡방향으로 집어도 안정된 파지가 곤란해질 정도로 작은 것으로 한다. 또한, 대상물(10)의 측방(도의 전후측)에는 도시하지 않은 장애물이 존재하기 때문에, 그 방향으로부터 대상물(10)을 핸드 기구(2)의 2개의 손가락부(21A 내지 21B)에 의해 횡방향으로 집어 파지할 수도 없는 것으로 한다. 이와 같은 경우, 판정부(434)에 의한 판정에서는, 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단된다. 또한, 당해 판단은, 대상물 정보 취득부(430)에 의해 취득되는 대상물 정보에 기초하여 행해진다.

본 실시예에서는, 판정부(434)에 의해 대상물(10)의 직접 파지는 할 수 없다고 판단되면, 직접 파지와는 상이한 수평 어긋남 파지가 행해진다. 당해 수평 어긋남 파지는, 대상물(10)의 플랜지부(115)가 벽면 X1로부터 이격되는 방향을 향해, 대상물을 바닥면 X0과 평행하게 어긋나게 하여(도 29의 (a) 중 백색 화살표 방향으로 수평 이동시켜), 그 위치를 변화시킴으로써, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)와 대상물(10)의 전방면측에 위치하는 플랜지부(115)를 핸드 기구(2)의 2개의 손가락부(21A 내지 21B)에 의해 횡방향으로 파지 가능한 상태로 한 후에 행해지는 파지의 형태이다. 즉, 수평 어긋남 파지는, 상기 경도 파지나 상기 회전 파지와 마찬가지로 대상물(10)을 직접 파지할 수 없는 경우에 행해지는 파지의 형태이며, 대상물(10)의 위치를 변화시킴으로써 파지 가능한 상태를 형성한다. 당해 수평 어긋남 파지에 있어서도, 접촉 가능부 특정 처리에 의한 접촉 가능부의 특정과, 비노출부 특정 처리에 의한 비노출부의 특정이 행해져, 접촉 가능부와 비노출 부를 이용하여, 제1 동작 제어부(436)에 의한 제1 동작과 제2 동작 제어부(437)에 의한 제2 동작이 실행됨으로써 수평 어긋남 파지가 실현된다.

본 실시예에 있어서의 접촉 가능부 특정 처리에서는, 대상물(10)의 표면 중, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)가 접촉 가능하도록 노출되어 있는 표면이며, 또한 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)를 벽면 X1로부터 이격시키는 방향을 향해 대상물(10)을 바닥면 X0과 평행하게 어긋나게 하기 위해 해당 대상물(10)에 힘을 작용시키는 동작을 가능하게 하는 부위로서, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 상방측면(114)이 접촉 가능부(101)로서 선출되게 된다.

또한, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)를 벽면 X1로부터 이격시키는 방향을 향해 대상물(10)을 바닥면 X0과 평행하게 어긋나게 하면, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 표면이며, 수평 방향으로 어긋나게 하기 전에는 손가락부(21)의 접촉이 가능하도록 노출되어 있지는 않은 플랜지부(115)가, 핸드 기구(2)의 손가락부(21)에 의해 접촉 가능해지도록 노출되게 된다. 그리고, 그 노출된 플랜지부(115)에 손가락부(21)를 접촉시킴과 함께, 대상물(10)의 전방면측에 위치하는 플랜지부(115)에 다른 손가락부(21)를 접촉시킴으로써, 대상물(10)의 횡방향에서의 파지가 가능해진다. 그래서, 비노출부 특정 처리를 거쳐서, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)가 비노출부(102)로서 선출되게 된다. 또한, 이때, 비노출부와 쌍으로 되어 대상물(10)의 횡방향에서의 파지를 가능하게 하는 노출 부위, 즉 본 발명의 소정의 표면에 상당하는 부위는, 대상물(10)의 전방면측에 위치하는 플랜지부(115)이다.

이와 같이 접촉 가능부(101)와 비노출부(102)가 특정된 후에, 제1 동작으로서, 제1 동작 제어부(436)는, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉 가능부(101)(대상물(10)의 배면측에 위치하는 상방측면(114))에 접촉시키면서 대상물(10)을 도 26의 (a) 중 백색 화살표가 나타내는 방향(우방향)으로 어긋나게 해 간다. 이에 의해, 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)와 벽면 X1 사이에, 손가락부(21)를 진입 가능한 정도의 간극이 형성됨으로써, 비접촉부(102)(대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115))가, 나중에 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 접촉 가능해지도록 노출된 상태로 된다(도 29의 (b)).

상기한 수평 어긋남 동작에 의해 대상물(10)의 비노출부(102)가 노출되면, 제2 동작 제어부(437)는, 제2 동작으로서, 손가락부(21A)(제1 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)와 벽면 X1 사이에 삽입하여 해당 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)에 접촉시킴과 함께, 손가락부(21B)(제2 손가락부)의 제1 손가락 링크부(211B)를 대상물(10)의 전방면측에 위치하는 플랜지부(115)에 접촉시킴으로써, 대상물(10)의 비노출부(102)인 배면측의 플랜지부(115)에 접촉되어 있는 제1 손가락 링크부(211A)와 대상물(10)의 소정의 표면인 전방면측의 플랜지부(115)에 접촉되어 있는 제1 손가락 링크부(211B)에 의해, 대상물(10)을 횡방향으로 집어 파지한다(도 29의 (b)).

이와 같이 본 실시예에 의하면, 대상물(10)의 배치되어 있는 상황의 영향이나 대상물(10)의 형상의 영향을 가급적 받는 일 없이, 대상물(10)의 파지를 실현할 수 있다. 그때문에, 매우 효율적인 대상물의 파지나, 파지 후의 대상물의 이동이 가능해진다.

<변형예>

상기 파지 시스템에 포함되는 핸드 기구(2)의 변형예 1에 대하여, 도 30 내지 도 32에 기초하여 설명한다. 상기 제6 실시예에서는, 대상물(10)의 측면에 플랜지부(115)가 형성되는 대상물(10)이며, 해당 대상물(10)의 배면측에 위치하는 플랜지부(115)가 벽면 X1에 접촉되어 있는 상태의 대상물(10)을, 수평 어긋남 파지하는 예에 대하여 설명했지만, 도 30에 도시한 바와 같이, 직육면체 형상의 물체가 횡방향으로 복수 연속해서 놓여 있고, 그 양측에 다른 물체(비대상물(10'))가 배치되어 있는 물체(대상물(10))가 파지의 대상으로 되는 경우에 있어서도, 수평 어긋남 파지를 적용할 수 있다. 즉, 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉시키면서 해당 대상물(10)을 앞쪽(도 30 중 백색 화살표 방향)을 향해 수평으로 어긋나게 함으로써, 비접촉부(102)인 배면을 노출시켜, 해당 배면과 전방면을 핸드 기구(2)의 2개의 손가락부(21A 내지 21B)에 의해 횡방향으로 집어 협지하는 것도 가능하다. 또한, 도 30에 도시하는 대상물(10)의 양 측면이 비노출부(104)로서 선출된 경우는, 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 접촉시키면서 해당 대상물(10)을 전방측(도 30 중 백색 화살표 방향)을 향해 수평하게 어긋나게 함으로써, 비접촉부(102)인 양 측면을 노출시켜, 그것들 양 측면을 핸드 기구(2)의 2개의 손가락부(21A 내지 21B)에 의해 횡방향으로 집어 협지하는 것도 가능하다.

또한, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)를 대상물(10)의 접촉 가능부(101)인 상면에 접촉시키면서 해당 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나게 할 때, 도 31에 도시한 바와 같이, 손가락부(21A) 이외의 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)를, 대상물(10)의 어긋남 방향측에 위치하는 면인 전방면(103)에 접촉시키도록 해도 된다. 이와 같은 형태로 대상물(10)의 수평 방향으로의 어긋남이 행해지면, 바닥면 X0에 다소의 요철이 존재하는 경우 등에 있어서도, 대상물(10)이 전방면측으로 쓰러지는 것을 억제하면서, 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나게 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나게 할 때 있어서의 해당 대상물(10)의 자세 변화를 억제할 수 있다. 또한, 대상물(10)의 전방면측으로의 쓰러짐을 더 확실하게 억제한다는 관점에서 보면, 대상물(10)의 전방면(103)에 있어서 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)를 접촉시키는 위치는, 대상물(10)의 높이 방향에 있어서 저면보다도 상면에 가까운 위치로 설정되면 된다.

또한, 저면의 면적이 비교적 큰 대상물(10)의 수평 어긋남을 행하는 경우에는, 도 32에 도시한 바와 같이, 대상물(10)의 저면에 있어서의 어긋남 방향측의 부위를 바닥면 X0으로부터 뜨게 한 상태에서 해당 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나도록 해도 된다. 상세하게는, 우선, 도 32의 (a)에 도시한 바와 같이, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)로 대상물(10)의 상면에 있어서의 배면 근처의 부위를 도 32의 (a) 중 백색 화살표 A1이 나타내는 방향(비스듬히 좌측 하방)으로 내리 누르면서, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)로 대상물(10)의 전방면(103)에 있어서의 상면 근처의 부위를 도 32의 (a) 중 백색 화살표 A2가 나타내는 방향(비스듬히 좌측 상방)으로 밀어올림으로써, 대상물(10)을 배면측으로 경도시킨다. 이에 의해, 대상물(10)의 저면에 있어서의 어긋남 방향측의 부위(전방면(103) 근처의 부위)를 바닥면 X0으로부터 뜨게 할 수 있다. 이어서, 도 32의 (b)에 도시한 바와 같이, 손가락부(21B)의 제1 손가락 링크부(211B)가 대상물(10)의 전방면에 있어서의 상면 근처의 부위를 미는 방향을 비스듬히 좌측 상방의 방향으로 유지하면서, 손가락부(21A)의 제1 손가락 링크부(211A)가 대상물(10)의 상면에 있어서의 배면 근처의 부위를 미는 방향을 도 32의 (b) 중 백색 화살표 A3이 나타내는 방향(하측 방향)으로 변경하고, 핸드 기구(2)를 수평 방향(도 32의 (b) 중 백색 화살표 A4가 나타내는 방향)으로 이동시킴으로써, 대상물(10)의 저면에 있어서의 어긋남 방향측의 부위가 바닥면 X0으로부터 뜬 자세를 유지하면서, 해당 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나도록 해도 된다. 이와 같은 형태로 대상물(10)의 수평 방향으로의 어긋남이 행해지면, 대상물(10)의 저면 중 바닥면 X0과 접촉하는 부분의 면적이 감소하기 때문에, 저면의 면적이 비교적 큰 대상물(10)을 수평 방향으로 어긋나게 하는 경우에 있어서도, 대상물(10)과 바닥면 X0 사이의 마찰력을 작게 할 수 있다.

또한, 전술한 각 실시예 및 변형예에서는, 본 발명에 관한 접촉 가능부 또는 비노출부로서, 다면체 형상을 갖는 대상물의 어느 하나의 면이 선출되는 예에 대하여 설명했지만, 접촉 가능부 또는 비노출부는 대상물이 갖는 면에 한정되지 않는다. 예를 들어, 접촉 가능부는, 대상물의 자세나 위치를 변화시킬 수 있는 부위라면, 대상물이 갖는 코너부나 엣지부여도 된다. 또한, 비노출부는, 대상물의 자세나 위치를 변화시킴으로써 노출 상태로 되는 부위이며, 해당 부위와 소정의 표면에 핸드 기구의 손가락부를 접촉시킴으로써 대상물의 파지가 가능해지는 부위라면, 대상물이 갖는 코너부나 엣지부여도 된다.

1: 로봇 암
2: 핸드 기구
20: 베이스부
21: 손가락부
22: 제1 관절부
23: 제2 관절부
211: 제1 손가락 링크부
212: 제2 손가락 링크부
213: 기단부
3: 암 기구
30a: 제1 관절부
30b: 제2 관절부
30c: 제3 관절부
30d: 제4 관절부
30e: 제5 관절부
30f: 제6 관절부
31: 제1 암 링크부
32: 제2 암 링크부
33: 제3 암 링크부
34: 제4 암 링크부
35: 제5 암 링크부
36: 접속 부재
4: 받침대부
42: 암 제어 장치
43: 핸드 제어 장치
51: 제1 모터
52: 제2 모터
53: 제3 모터
61, 62: 베벨 기어
63: 웜 휠
64: 웜
65, 66: 기어
70: 감압 센서
10: 대상물
10': 비대상물
101: 접촉 가능부
102: 비노출부

Claims (11)

1. 적어도 2개의 손가락부를 갖는 핸드 기구에 의해 대상물을 파지하기 위한 파지 시스템이며,
   상기 대상물을 파지할 때 상기 핸드 기구의 상기 손가락부를 접촉시키기 위한 소정의 파지부가 노출되어 있는지를 판정하는 판정부와,
   상기 판정부에 의해 상기 소정의 파지부가 노출되어 있지 않다고 판정되었을 때, 적어도 1개의 상기 손가락부인 제1 손가락부로 접촉 가능한 상기 대상물에 있어서의 접촉 가능부와, 해당 판정부에 의한 판정 시에 해당 제1 손가락부 또는 해당 제1 손가락부와는 상이한 제2 손가락부가 접촉 가능하도록 노출되어 있지 않은 비노출부를 특정하는 특정부와,
   상기 제1 손가락부로 상기 접촉 가능부에 접촉하면서 상기 대상물의 위치 또는 자세를 변화시키고, 상기 제1 손가락부 또는 상기 제2 손가락부가 해당 대상물의 상기 비노출부에 접촉 가능해지도록 해당 비노출부를 노출시키는 제1 동작 제어부와,
   상기 제1 동작 제어부에 의해 상기 비노출부가 노출된 상태에 있어서, 상기 제1 손가락부 또는 상기 제2 손가락부를 해당 비노출부에 접촉시킴과 함께, 해당 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부를 해당 비노출부 이외의 상기 대상물의 소정의 표면에 접촉시킴으로써, 상기 대상물을 파지하는 제2 동작 제어부
   를 구비하는, 파지 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제1 손가락부 및 해당 제2 손가락부와는 상이한 제3 손가락부이며,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서 상기 대상물의 저면의 일부가 바닥면에 접촉한 채 해당 대상물을 소정의 방향으로 경도시켜, 상기 비노출부를 노출시키고,
   상기 제2 동작 제어부는, 상기 제2 손가락부에 의해 상기 비노출부에서, 그리고 상기 제3 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
   파지 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제1 손가락부이며,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서, 상기 대상물을, 해당 대상물과는 상이한 다른 물체에 압박하면서 어긋나게 함으로써, 해당 다른 물체에 접촉하고 있는 해당 대상물의 소정의 배면을 상기 비노출부로서 노출시키고,
   상기 소정의 표면은, 상기 접촉 가능부이며,
   상기 제2 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부에 의해 상기 소정의 표면이면서 상기 제2 손가락부에 의해 상기 비노출부에서 상기 대상물을 파지하는,
   파지 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부의 손가락부는, 상기 제1 손가락부 및 해당 제2 손가락부와는 상이한 제3 손가락부이며,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시켜 상기 대상물이 접촉되어 있는 해당 대상물 이외의 다른 물체와의 접촉면의 일부가, 해당 다른 물체에 접촉한 채, 해당 대상물을 소정의 회전 방향으로 회전시켜, 상기 비노출부를 노출시키고,
   상기 제2 동작 제어부는, 상기 제2 손가락부에 의해 상기 비노출부에서, 그리고 상기 제3 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
   파지 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 소정의 회전 방향은, 상기 대상물을 종방향으로 회전시키는 방향, 또는 해당 대상물을 횡방향으로 회전시키는 방향인,
   파지 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판정부에 의해 상기 소정의 파지부가 노출되어 있지 않다고 판정되었을 때, 상기 제1 손가락부로 상기 접촉 가능부를 밀어 상기 대상물을 해당 대상물로부터 이격되어 위치하는 다른 물체를 향해 이동시키고, 해당 대상물을 해당 다른 물체에 접촉시키는 위치 조정부를 더 구비하고,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 위치 조정부에 의해 상기 대상물이 상기 다른 물체에 접촉된 후에, 해당 대상물을 해당 다른 물체에 압박하면서 해당 대상물의 위치 또는 자세를 변경시켜 상기 비노출부를 노출시키는,
   파지 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 동작 제어부는, 상기 위치 조정부에 의해 상기 제1 손가락부가 상기 접촉 가능부에 접촉한 상태를 유지한 채, 상기 대상물의 위치 또는 자세의 변경을 행하는,
   파지 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제1 손가락부 및 해당 제2 손가락부와는 상이한 제3 손가락부이며,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서 상기 대상물에 있어서의 상기 접촉 가능부측의 부위를 들어 올림으로써, 바닥면에 접촉되어 있는 해당 대상물의 저면을 상기 비노출부로서 노출시키고,
   상기 제2 동작 제어부는, 상기 제2 손가락부에 의해 상기 저면에서, 그리고 상기 제3 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
   파지 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제1 손가락부 및 해당 제2 손가락부와는 상이한 제3 손가락부이며,
   상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서 상기 대상물에 있어서의 상기 접촉 가능부측의 부위를 들어 올림으로써, 바닥면에 접촉되어 있는 해당 대상물의 저면을 상기 비노출부로서 노출시키고,
   상기 제2 동작 제어부는, 상기 제2 손가락부를 상기 대상물의 저면에 접촉시킴으로써 해당 대상물의 저면이 노출된 상태를 유지하면서, 상기 제1 손가락부를 상기 대상물의 저면에 있어서의 상기 제2 손가락부의 접촉 위치보다 안측으로 삽입하여, 해당 제1 손가락부와 상기 제2 손가락부에 의해 상기 저면에서, 그리고 상기 제3 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
   파지 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제1 손가락부 및 해당 제2 손가락부와는 상이한 제3 손가락부 및 제4 손가락부이며,
    상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서 상기 대상물의 상기 접촉 가능부측의 부위를 들어 올림으로써, 바닥면에 접촉하고 있는 해당 대상물의 저면을 상기 비노출부로서 노출시키고,
    상기 제2 동작 제어부는, 상기 제2 손가락부를 상기 대상물의 저면에 접촉시킴으로써 해당 대상물의 저면이 노출된 상태를 유지하면서, 상기 제4 손가락부를 상기 대상물의 저면에 있어서의 상기 제2 손가락부의 접촉 위치보다 안측으로 삽입하여, 해당 제4 손가락부와 상기 제2 손가락부에 의해 상기 저면에서, 그리고 상기 제3 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
    파지 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 비노출부에 접촉시키고 있는 상기 손가락부 이외의 손가락부는, 상기 제2 손가락부이며,
    상기 제1 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부를 상기 접촉 가능부에 접촉시키면서 상기 대상물을 해당 대상물이 접촉하고 있는 해당 대상물 이외의 다른 물체로부터 이격되는 방향을 향해 바닥면과 평행하게 어긋나게 함으로써, 상기 대상물에 있어서의 상기 다른 물체와의 접촉면을 상기 비노출부로서 노출시키고,
    상기 제2 동작 제어부는, 상기 제1 손가락부에 의해 상기 비노출부에서, 그리고 상기 제2 손가락부에 의해 상기 소정의 표면에서 상기 대상물을 파지하는,
    파지 시스템.

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