WO2020066063A1 - エンドエフェクタ装置 - Google Patents

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WO2020066063A1
WO2020066063A1 PCT/JP2019/009906 JP2019009906W WO2020066063A1 WO 2020066063 A1 WO2020066063 A1 WO 2020066063A1 JP 2019009906 W JP2019009906 W JP 2019009906W WO 2020066063 A1 WO2020066063 A1 WO 2020066063A1
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WO
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finger
end effector
gripping
fitting
target
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Application number
PCT/JP2019/009906
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French (fr)
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実里 鍋藤
小也香 土肥
寛規 古賀
Original Assignee
オムロン株式会社
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Publication date
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    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G05B2219/40625—Tactile sensor

Definitions

  • the present disclosure relates to an end effector device including an end effector having a tactile sensor.
  • Patent Literature 1 includes a plurality of fingers, a moving unit that linearly moves each finger, a turning unit that turns the moving unit to change the moving direction, and a motor that drives the moving unit and the turning unit.
  • a slide-type chuck for holding an object to be grasped by moving a finger is disclosed.
  • the slide-type chuck is provided with contact detection means for detecting a contact state between the object to be gripped and the finger, and when performing an operation of inserting a part gripped by each finger into another part, all fingers are gripped.
  • contact detection means for detecting a contact state between the object to be gripped and the finger, and when performing an operation of inserting a part gripped by each finger into another part, all fingers are gripped.
  • An object of the present disclosure is to provide an end effector device capable of correcting a displacement of a grip target with respect to a fitting recess of an assembly target.
  • An end effector device includes: A palm and one end in the extending direction are connected to the palm, and a gripping operation of gripping an object to be gripped by moving in a direction crossing the extending direction and approaching each other is possible.
  • An end effector having a plurality of finger portions, and a tactile sensor portion capable of detecting an external force in at least three axial directions at the other end in the extending direction of each of the plurality of finger portions;
  • a driving device for driving each of the palm and the plurality of fingers, When the palm is approached to the fitting recess of the assembly target in a state where the gripping target is gripped by each of the plurality of fingers, and the gripping target is fitted in the fitting recess, When at least one of the external forces in at least three axial directions detected by each of the tactile sensor units is equal to or greater than a specified value, the gripping object is connected to the fitting object based on a detection result detected by each of the tactile sensor units.
  • a misalignment direction determining unit that determines which direction the misalignment is with respect to the concave portion; By controlling the driving device, by moving the palm portion in the direction opposite to the direction of displacement of the gripping object with respect to the fitting recess determined by the displacement direction determining unit, the palm of the gripping object A position shift correcting unit for correcting a position shift with respect to the fitting concave portion.
  • the palm portion approaches the fitting concave portion of the assembly target object in a state where the grip target object is gripped by each of the plurality of finger portions, and the grip target object is fitted into the fitting concave portion of the assembly target object.
  • the gripping object is To determine whether the object to be gripped is misaligned, and to move the palm in the direction opposite to the direction of the misalignment of the grasped object with respect to the fitting recess, thereby correcting the misalignment of the grasping object with respect to the fitting recess.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an end effector device according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view showing an end effector of the end effector device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged front view showing a finger portion of the end effector of FIG. 2.
  • FIG. 2 is a first diagram illustrating a fitting process of the end effector device of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a second diagram illustrating a fitting process of the end effector device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a third diagram illustrating a fitting process of the end effector device of FIG. 1.
  • FIG. 14 is a fourth diagram illustrating the fitting process of the end effector device of FIG. 1.
  • the enlarged front view of the finger part which shows the 1st modification of the end effector of FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged front view of a finger showing a second modification of the end effector of FIG. 2.
  • FIG. 11 is an enlarged front view of a finger showing a third modification of the end effector of FIG. 2.
  • 2 is a flowchart for explaining a fitting process of the end effector device of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an end effector device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a front view illustrating a coordinate system of the end effector device of FIG. 12.
  • FIG. 13 is a first flowchart illustrating a position shift correction process of the end effector device of FIG. 12; 13 is a second flowchart for explaining the position shift correction processing of the end effector device in FIG. 12.
  • the end effector 10 constitutes a part of an end effector device 1 such as a manipulator, for example, as illustrated in FIG.
  • the end effector device 1 includes, for example, an end effector 10, an arm 20 connected to the end effector 10, a driving device 30 for driving the end effector 10 and the arm 20, a control device 100 for controlling the driving device 30, An operation unit 40 connected to the control device 100 and a power supply 50 for supplying power to the drive device 30 and the control device 100 are provided.
  • the control device 100 controls the drive of the end effector 10 and the arm 20 by outputting a command to the drive device 30 based on the operation received by the operation unit 40.
  • the arm 20 is connected to a palm 11 described later of the end effector 10, and can be moved by the driving device 30 so that the position and the posture of the end effector 10 can be arbitrarily changed.
  • the drive device 30 includes a motor (not shown) that drives the palm portion 11 and each finger portion 12, and an encoder (not shown) that detects the rotation of the motor, and information detected by the encoder is output to the control device 100. It is configured as follows.
  • the end effector 10 includes a palm portion 11, a plurality of finger portions 12 (two finger portions 12 in the first embodiment) connected to the palm portion 11, and a finger portion 12.
  • the tactile sensor unit 13 and the force receiving unit 14 are provided.
  • Each finger portion 12 has its base end 121 in the extending direction connected to the palm portion 11, and moves in a direction crossing the extending direction and in a direction approaching each other to move the grasp target 60. It is configured to be able to perform a gripping operation.
  • each finger portion 12 has, for example, a substantially rectangular plate shape having substantially the same length in the extending direction thereof, and is arranged substantially in parallel so that the plate surfaces face each other.
  • the drive device 30 is configured to be movable in a direction perpendicular to the plate surface.
  • the motor that drives each finger unit 12 can be configured by, for example, a linear motor.
  • Each tactile sensor unit 13 is formed of, for example, a capacitive or resistive planar tactile sensor. It is provided at a tip portion 122 which is an end portion.
  • each tactile sensor section 13 causes a slight displacement / deformation by the force received by each force receiving section 14 from the gripping target object 60, and detects the displacement / deformation as an electrical change, so that at least three axial directions Is configured to be able to detect the external force.
  • each tactile sensor unit 13 includes a force in the Z direction along the extending direction of each finger unit 12, a force perpendicular to the Z direction, and one finger unit 12 to the other finger unit. It is configured to be able to detect at least a force in the Y direction toward 12 and a force in the X direction orthogonal to the Z direction and the Y direction (that is, the penetrating direction in FIG. 2).
  • each of the force receiving portions 14 is made of metal, and is connected to the distal end 122 of each of the plurality of finger portions 12 in the extending direction of each of the plurality of finger portions 12 via the tactile sensor portion 13 so as to form a plurality of finger portions. It is configured to receive a force from the grip target 60 when the grip target 60 is gripped by the unit 12.
  • each force receiving portion 14 has a first plate member 141 extending in the direction in which each finger portion 12 extends, and a first plate member 141 extending in a direction intersecting (for example, orthogonally) with the first plate member 141 and extending away from each other. And two plate members 142.
  • the first plate member 141 is disposed so as to be able to grip the grip target 60 in a direction intersecting the direction in which each finger 12 extends, and to intersect with the extension direction of each finger 12. It has a gripping surface 15 that receives a force in the direction in which it moves. Further, the second plate member 142 is disposed farther from the palm 11 than the tip end 122 of each of the plurality of fingers 12 in the extending direction of each finger 12 and intersects the gripping surface 15 (for example, orthogonally). And a pressing surface 16 that receives a force in the extending direction of each finger 12. That is, the force receiving portion 14 covers the tactile sensor portion 13 in the extending direction of each finger portion 12 and the direction intersecting the extending direction of each finger portion 12.
  • control device 100 of the end effector device 1 will be described.
  • the control device 100 transmits a signal between a storage medium such as a CPU for performing calculations and the like, a ROM and a RAM for storing a program or data necessary for controlling the end effector 10, and the like, and the outside of the end effector device 1. And an interface unit for inputting / outputting data, and has a fitting control unit 110 as shown in FIG. Note that the fitting control unit 110 is a function realized by the CPU executing a predetermined program.
  • the fitting control unit 110 causes the palm 11 to approach the fitting recess 71 of the assembly target 70 (see FIG. 4) in the Z direction while holding the grip target 60 with each of the plurality of fingers 12.
  • the gripping target 60 is fitted into the fitting recess 71 by moving the palm portion 11 in the direction of arrow A in FIG.
  • the tactile sensor section 13 detects the contact with the edge 72, the grip target 60 is pressed against the assembly target 70 by the pressing surface 16 and fitted into the fitting recess 71.
  • the fitting control unit 110 detects that the pressing surface 16 of the force receiving unit 14 has come into contact with the opening edge 72 of the fitting concave portion 71 by the tactile sensor unit 13. As shown in FIG. 6, the gripping of the gripping target 60 by each of the plurality of finger portions 12 is released, and the palm portion 11 is moved in the direction B away from the fitting concave portion 71 of the mounting target 70 in the Z direction. . Then, as illustrated in FIG. 7, the fitting control unit 110 closes each of the plurality of finger portions 12 by approaching each other in the Y direction (ie, a direction intersecting the extending direction of each finger portion 12).
  • the movement of the palm portion 11 in the direction B away from the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 in the Z direction is such that the tip end 122 of each finger portion 12 is closer to the assembly target than the grip target 60 in the Z direction.
  • the process is performed until the palm 11 reaches a position away from the fitting concave portion 71 of the object 70.
  • the amount of movement of the palm 11 is calculated by the fitting control unit 110 based on, for example, information output from an encoder that detects rotation of a motor that drives the palm 11 of the driving device 30.
  • the fitting control unit 110 detects the detection result detected by the tactile sensor unit 13 when the gripping target object 60 is pressed against the assembly target object 70 by the pressing surface 16 and fitted into the fitting concave portion 71. And a fitting determining unit 111 that determines whether or not the fitting of the gripping target object 60 into the fitting concave portion 71 is completed based on.
  • the tactile sensor 13 When the force in the Z direction detected by the above becomes equal to or more than a specified value (for example, 2N), the pressing surface 16 of the force receiving portion 14 comes into contact with the opening edge 72 of the assembly target 70 as shown in FIG. judge.
  • the specified value is determined in advance in accordance with the dimensional configuration of each finger portion 12 or the shape, size, material, and the like of the object 60 to be grasped.
  • the palm portion 11 is made to approach the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 from the Z direction with the finger portions 12 closed, and the grip target 60 is pressed against the assembly target 70 with the pressing surface 16.
  • a specified value for example, 5 N
  • the fitting control unit 110 holds the palm unit 11 with the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 in a state where the grip target 60 is gripped by the fingers 12. (Step S1).
  • the fitting determination unit 111 determines whether the force in the Z direction detected by the tactile sensor unit 13 is equal to or greater than a first specified value (for example, 2N) (Step S2). If it is determined that the force in the Z direction detected by the tactile sensor unit 13 is less than the first specified value, steps are performed until the Z direction force detected by the tactile sensor unit 13 is equal to or greater than the first specified value. S2 is repeated.
  • a first specified value for example, 2N
  • the fitting determination unit 111 determines that the pressing surface 16 of the force receiving unit 14 has an opening in the assembly target 70. It is determined that the edge 72 has been contacted. Thereby, the fitting control unit 110 stops the approach movement of the palm part 11 to the fitting concave part 71 of the assembly target 70, releases the gripping of the gripping target 60 by each finger part 12, and releases the palm part 11. Is moved in the direction B away from the fitting recess 71 of the assembly target 70 (step S3).
  • the palm 11 moves in the direction B away from the fitting recess 71 of the assembly target 70, and the tip 122 of each finger portion 12 moves from the fitting recess 71 of the assembly target 70 more than the gripping target 60.
  • the fitting control unit 110 stops the movement of the palm part 11 in the direction B away from the fitting concave part 71 of the assembly target 70, and causes the finger parts 12 to approach each other and close. In this state, the palm portion 11 is made to approach the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 again (step S4).
  • the fitting determination unit 111 determines whether the force in the Z direction detected by the tactile sensor unit 13 is equal to or more than a second specified value (for example, 5N) (Step S5). If the force detected by the tactile sensor unit 13 is less than the second specified value, step S5 is repeated until a predetermined force is detected by the tactile sensor unit 13.
  • a second specified value for example, 5N
  • the fitting determination unit 111 determines that the fitting of the graspable object 60 into the fitting concave portion 71 is completed. Thereby, the fitting control unit 110 stops the re-approaching movement of the assembly target 70 of the palm part 11 with respect to the fitting recess 71 (step S6), and the fitting process of the gripping target 60 into the fitting recess 71. Ends.
  • the fitting concave portion 71 of the assembly target object 70 also includes, for example, a through hole penetrating in the Z direction.
  • the end effector 10 is connected to the distal end 122 of each of the plurality of fingers 12 in the extending direction of each of the plurality of fingers 12 via the tactile sensor unit 13, and is held by the plurality of fingers 12.
  • a force receiving portion for receiving a force from the object to be gripped when the object is gripped the force receiving portion facing the object to be gripped in a direction intersecting the extending direction of each finger portion;
  • a pressing surface 16 extending in a direction intersecting with the surface 15.
  • the force receiving portion 14 covers the tactile sensor portion 13 in the extending direction of each finger portion 12 and the direction intersecting the extending direction of each finger portion 12. With such a configuration, the grip target 60 can be more reliably pressed against the assembly target 70 by the pressing surface 16 of the force receiving portion 14.
  • the end effector 10 is capable of fitting the grip target 60 to the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 with a simple configuration. realizable.
  • control device 100 moves the palm portion 11 close to the fitting concave portion 71 of the assembly target object 70 in a state where the grip target object 60 is gripped by each of the plurality of finger portions 12, and moves the grip target object 60 to the fitting concave portion.
  • the tactile sensor unit 13 detects that the pressing surface 16 of the force receiving unit 14 contacts the opening edge 72 of the fitting concave portion 71 when the fitting unit 71 is fitted, the object to be grasped by each of the plurality of finger units 12 After releasing the grip of the object 60 and moving the palm 11 in the direction B away from the object 60 to be gripped, each of the plurality of fingers 12 approaches each other in a direction intersecting the extending direction of each finger 12.
  • the grip target 60 When the palm portion 11 is brought closer to the grip target 60 in the closed state, the grip target 60 is pressed against the assembly target 70 by the pressing surface 16 and fitted into the fitting recess 71. It has a control unit 110.
  • the fitting control unit 110 By the fitting control unit 110, the end effector device 1 capable of fitting the grip target 60 into the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 with a simple control process can be realized.
  • the grip target object 60 is pressed against the assembly target object 70 in a closed state in which each of the plurality of finger portions 12 is close to each other in a direction intersecting the extending direction of each finger portion 12, the plurality of finger portions 12 are pressed.
  • the load on each finger 12 is reduced as compared with the case where the grip target 60 is pressed against the assembly target 70 using the finger 12. As a result, a highly durable end effector device 1 can be realized.
  • the fitting control unit 110 detects the detection result detected by the tactile sensor unit 13 when the gripping target object 60 is pressed against the assembly target object 70 by the pressing surface 16 and fitted into the fitting concave portion 71. And a fitting determining unit 111 that determines whether or not the fitting of the gripping target object 60 into the fitting concave portion 71 is completed based on. The fitting determination unit 111 allows the grip target 60 to be reliably fitted into the fitting concave portion 71 of the assembly target 70.
  • the end effector 10 includes a palm 11, a plurality of fingers 12 capable of gripping the grip target 60, a tactile sensor 13 capable of detecting an external force from the grip 60, and a grip surface 15.
  • the configuration is not limited to the configuration of the first embodiment as long as the configuration includes the force receiving portion 14 having the pressure receiving surface 16 and the pressing surface 16.
  • the tactile sensor unit 13 is provided at the tip 122 of each of the plurality of fingers 12 in the extending direction of each finger 12 to detect an external force from the grasping target 60.
  • the configuration and type of each finger portion 12 or the shape, size, material, and the like of the gripping target 60 can be set as long as the configuration is possible.
  • the force receiving portion 14 is not limited to the case where the force receiving portion 14 includes the first plate member 141 and the second plate member 142.
  • the force receiving portion 14 may be composed of only the first plate member 141.
  • the distal end surface of the first plate member 141 farther from the palm portion 11 in the Z direction forms the pressing surface 16.
  • the force receiving portion 14 may be configured to have the connecting portion 17 provided on one of the first plate member 141 and the second plate member 142.
  • the connecting portion 17 can be made of, for example, an elastic member such as metal or rubber.
  • the first plate member 141 is connected to the finger unit 12 via the tactile sensor unit 13
  • the second plate member 142 is connected to the finger unit 12 via the connection unit 17. It is connected to the. With this configuration, the durability of the force receiving portion 14 can be improved.
  • the force receiving portion 14 is configured to have a first pressing surface 16 and a second pressing surface 18 extending in a direction intersecting the gripping surface 15 and the first pressing surface 16. May be.
  • the end effector 10 in FIG. 10 crosses a first plate member 141 having a gripping surface 15, a second plate member 142 having a first pressing surface 16, and a first plate member 141 and a second plate member 142 (for example, And a third plate member 143 having a second pressing surface 18.
  • the grip target 60 can be fitted into the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 in various modes.
  • ⁇ ⁇ Elastic members such as metal or rubber may be attached to the surfaces constituting the gripping surface 15 and the pressing surface 16 of the first plate member 141 and the second plate member 142. With such a configuration, physical characteristics such as a friction coefficient of the grip surface 15 and the pressing surface 16 can be changed as necessary. Further, the maintainability of the force receiving portion 14 can be improved.
  • the force receiving portion 14 is disposed so as to be able to grip the grip target 60 in a direction (for example, the Y direction) intersecting with the extending direction of each finger 12 so as to grip the grip target 60.
  • a grip surface 15 which receives a force in a direction intersecting with the extending direction of the portion 12, and a palm portion 11 of each of the plurality of finger portions 12 in the extending direction (for example, the Z direction) of each of the finger portions 12.
  • a pressing surface 16 that is disposed apart from and extends in a direction intersecting the gripping surface 15 and receives a force in the extending direction of each finger 12.
  • the shapes and sizes of the gripping surface 15 and the pressing surface 16 can be appropriately set according to the dimensional configuration of each finger portion 12 or the shape, size, and material of the gripping target 60.
  • the control device 100 includes a misalignment direction determination unit 120 and a misalignment correction unit 130 in addition to the fitting control unit 110. This is different from the first embodiment.
  • the same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different points from the first embodiment will be described.
  • the components of the misalignment direction determination unit 120 and the misalignment correction unit 130 are functions realized by the CPU executing a predetermined program.
  • the misalignment direction determination unit 120 fits the grip target 60 by bringing the palm 11 close to the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 in a state where the grip target 60 is gripped by each of the plurality of fingers 12.
  • a specified value for example, the force in the Z direction detected by the tactile sensor units 13 is 2N.
  • the fitting determination unit 111 determines that the object 60 to be gripped and the opening edge 72 of the fitting recess 71 are in contact with each other), based on the detection results detected by each of the tactile sensor units 13. Then, it is determined in which direction the grip target 60 is displaced with respect to the fitting concave portion 71.
  • the force in the X, Y, and Z directions detected by the tactile sensor unit 13 disposed on the right finger unit 12 (hereinafter, referred to as a first finger unit 1201) of the two finger units 12 in FIG. , FY1, and FZ1, and the forces in the X, Y, and Z directions detected by the tactile sensor unit 13 disposed on the left finger unit 12 (hereinafter, referred to as a second finger unit 1202) in FIG. 2 are FX2, FY2, respectively.
  • FIG. 13 shows the coordinate system of the tactile sensor unit 13 of the first finger unit 1201, the coordinate system of the tactile sensor unit 13 of the second finger unit 1202, and the coordinate system of the object 60 to be grasped.
  • the displacement direction determining unit 120 determines the X, Y, and Z directions detected by each tactile sensor unit 13. From the sum or difference of the forces, it is determined in which of the three axial directions the positional shift of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 occurs.
  • the displacement of the gripping target object 60 in the Y direction with respect to the fitting concave portion 71 is determined based on a difference in force in the Y direction (that is, FY1 to FY2) or a difference in force in the Z direction (that is, FZ1 to FZ2). . If FY1 to FY2 or FZ1 to FZ2 is a positive value, it is determined that the gripping target object 60 is displaced in the positive Y direction with respect to the fitting concave portion 71.
  • the gripping object 60 is determined based on the difference in the Z-direction force (that is, FZ1 ⁇ FZ2), and the opening edge of the assembly object 70 is After it is determined that the contact has been made with the part 72, the determination is made based on the difference in the force in the Y direction (that is, FY1 to FY2).
  • the displacement of the gripping target object 60 in the X direction with respect to the fitting concave portion 71 is determined based on the difference in force in the X direction (that is, FX1 to FX2).
  • FX1-FX2 is a negative value, it is determined that the gripping target object 60 is shifted in the positive X direction with respect to the fitting concave portion 71.
  • the displacement of the gripping target object 60 in the Z direction with respect to the fitting concave portion 71 is determined by the sum of the forces in the X direction (that is, FX1 + FX2).
  • FX1 + FX2 is a positive value
  • the gripping target object 60 is displaced around the rotation direction indicated by ⁇ Z in FIG. 13 (that is, counterclockwise when viewed from the direction from the positive position of the Z axis toward the origin). It is determined that there is.
  • the displacement direction determining unit 120 determines the sum and difference of the external forces in the coaxial direction among the external forces in the three axial directions detected by the tactile sensor units 13 (for example, FX1-FX2, FY1-FY2, FZ1-FZ2, FX1 + FX2), based on whether or not one or more or all of them have become equal to or less than a specified value (for example, 0.1 N), whether to end the positional deviation correction of the gripping target object 60 with respect to the fitting concave portion 71 or not. Determine whether or not.
  • the specified value is determined in advance in accordance with the dimensional configuration of each finger portion 12 or the shape, size, material, and the like of the object 60 to be grasped.
  • the misalignment direction determination unit 120 determines that 13 is shifted around the X direction (that is, around the ⁇ X direction in FIG. 13) and / or around the Y direction (that is, around the ⁇ Y direction in FIG. It is also possible to determine whether or not it is.
  • the displacement correcting unit 130 controls the driving device 30 to control the driving device 30 to move in the direction opposite to the displacement direction of the grip target 60 with respect to the fitting recess 71 determined by the displacement direction determining unit 120 (in other words, the displacement direction). Then, the grip target 60 is moved in the same direction but in the different directions), and the positional deviation of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 is corrected.
  • the displacement correcting unit 130 controls the driving device 30 to move the grip target 60 in the negative X direction by a predetermined amount (for example, 0.05 mm). Is driven.
  • the misalignment direction determination unit 120 determines that the grip target 60 has come into contact with the opening edge 72 of the fitting recess 71
  • the misalignment correction unit 130 suspends the misalignment correction, Until the sum of the forces in the Z direction detected by each tactile sensor unit 13 (that is, FZ1 + FZ2) becomes equal to or less than a specified value (for example, 2N), the grip target 60 is fitted in the Z direction and the assembly target 70 is fitted. It is moved away from the recess 71.
  • the misalignment direction determining unit 120 determines that the contact of the grasping target object 60 with the opening edge 72 of the fitting concave portion 71 cannot be maintained.
  • the position shift correction unit 130 suspends the position shift correction, and detects the position by the tactile sensor units 13.
  • the grip target 60 is moved in the Z direction and in a direction approaching the fitting recess 71 of the assembly target 70.
  • the fitting determination unit 111 determines the force in the Z direction detected by each tactile sensor unit 13 when the grip target 60 approaches the fitting recess 71 of the assembly target 70 from the Z direction. It is determined whether or not the grip target 60 has contacted the opening edge 72 of the fitting concave portion 71 based on whether or not the sum (that is, FZ1 + FZ2) has exceeded a specified value (for example, 2N).
  • the specified value is determined in advance in accordance with the dimensional configuration of each finger portion 12 or the shape, size, material, and the like of the object 60 to be grasped.
  • step S2 when it is determined in step S2 that the force in the Z direction detected by the tactile sensor unit 13 is equal to or greater than the first specified value, the fitting control unit 110 The approach movement of the attachment target 70 to the fitting recess 71 is stopped (step S11), and the displacement direction determining unit 120 determines whether the gripping object 60 is displaced from the fitting recess 71. (Step S12).
  • the position shift correction unit 130 sets the sum of the forces in the Z direction detected by each tactile sensor unit 13 (that is, FZ1 + FZ2) to a first specified value (for example, 2N). ) Is determined (step S21). When it is determined that the sum of the forces in the Z direction detected by each of the tactile sensor units 13 exceeds the first specified value, the position shift correcting unit 130 performs the position shift correction without performing the position shift correction. Until the sum of the forces in the Z direction detected in step 13 becomes equal to or less than the first specified value, the grip target 60 is moved in the Z direction and away from the fitting recess 71 of the assembly target 70 (step S22). ).
  • the displacement direction determining unit 120 determines whether the displacement in the Z direction has been detected by each tactile sensor unit 13. It is determined whether or not the sum of the forces is less than a third prescribed value (for example, 1N) (step S23). When it is determined that the sum of the forces in the Z direction detected by each tactile sensor unit 13 is less than a third specified value (for example, 1N), the position shift correction unit 130 performs the position shift correction without performing the position shift correction.
  • a third prescribed value for example, 1N
  • Step S24 Until the sum of the forces in the Z direction detected by the tactile sensor unit 13 becomes equal to or greater than the third specified value, the grip target 60 is moved in the Z direction and in a direction approaching the fitting recess 71 of the assembly target 70. (Step S24).
  • the misalignment direction determination unit 120 fits the grip target 60.
  • the direction of the positional deviation with respect to the mating concave portion 71 is determined (step S25), and it is determined whether or not the correction of the positional deviation of the gripping target object 60 with respect to the fitting concave portion 71 is terminated (step S26).
  • step S3 the fitting control unit 110 releases the gripping of the gripping target object 60 by each finger unit 12 and moves the palm unit 11 to the assembly target object 70. In the direction B away from the fitting recess 71.
  • the position shift correcting unit 130 moves in the direction opposite to the direction of the position shift of the gripping target object 60 with respect to the fitting concave portion 71 determined by the position shift direction determining unit 120.
  • the grip target 60 is moved to correct the displacement of the grip target 60 with respect to the fitting recess 71 (step S26).
  • step S21 the position shift correction unit 130 determines whether the sum of the forces in the Z direction detected by each tactile sensor unit 13 exceeds the first specified value.
  • the palm 11 is brought close to the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 in a state where the grip target 60 is gripped by each of the plurality of fingers 12, and the grip target 60
  • the detection result detected by each of the tactile sensor units 13 It is determined whether the grip target object 60 is misaligned with respect to the fitting concave portion 71 based on the position of the palm portion 11 in the direction opposite to the determined positional shift direction of the grip target object 60 with respect to the fitting concave portion 71.
  • the displacement direction determination unit 120 grasps by using one or more or all of the sum and difference of the coaxial external forces among the at least three axial external forces detected by each of the tactile sensor units 13. The direction of displacement of the object 60 with respect to the fitting recess 71 is determined. This makes it possible to determine, with a simple configuration, the direction in which the grip target 60 is misaligned with respect to the fitting recess 71.
  • the position shift correction unit 130 is configured such that one or more or all of the sum and difference of the coaxial external forces among the at least three axial external forces detected by each of the tactile sensor units 13 are equal to or less than a specified value.
  • the correction of the displacement of the gripping target object 60 with respect to the fitting concave portion 71 ends.
  • the end effector 10 includes, as a plurality of finger portions 12, a plate-like first finger portion 1201 and a plate-like second finger portion 1202, which are arranged so that the plate surfaces face each other; Are connected to the distal ends 122 of the finger portions 1201 and 1202 in the extending direction through the first finger portion 1201 and the second finger portion 1202 when the grip target object 60 is gripped. And a force receiving portion 14 for receiving a force. Then, the force receiving portion 14 is disposed so as to be able to grip the grip target 60 in a direction intersecting the extending direction of the fingers 1201 and 1202 and to grip the grip target 60.
  • the grip surface 15 receiving a force in a direction intersecting with the extending direction, and the palm 11 from the tip 122 of each of the first finger 1201 and the second finger 1202 in the extending direction of each finger 1201 and 1202.
  • a pressing surface 16 that is disposed apart and extends in a direction intersecting the grip surface 15 and receives a force in the extending direction of each of the finger portions 1201 and 1202.
  • the tactile sensor 13 only needs to be able to detect external forces in at least three axial directions, and the dimensional configuration of each finger 12 or the shape of the object 60 to be gripped,
  • the configuration, type, and the like can be set according to the size, material, and the like.
  • the tactile sensor section 13 may be configured to be able to detect only external forces in three mutually orthogonal directions, or may be able to detect moments in each axial direction in addition to external forces in three mutually orthogonal directions. May be configured.
  • the tactile sensor unit 13 is configured to be able to detect a moment in each axial direction in addition to external forces in three axial directions orthogonal to each other, for example, a displacement of the gripping target object 60 in the Y direction with respect to the fitting recess 71. Can be determined from the difference between the moments in the X-axis direction.
  • the difference in the moment in the X-axis direction is a negative value, it is determined that the gripping target object 60 is shifted in the positive Y direction with respect to the fitting concave portion 71.
  • the displacement of the grip target 60 in the X direction with respect to the fitting concave portion 71 can be determined based on a difference in moment in the Y axis direction.
  • the difference between the moments in the Y-axis direction is a positive value, it is determined that the gripping target object 60 is displaced in the positive X direction with respect to the fitting concave portion 71.
  • the displacement of the gripping object 60 with respect to the fitting recess 71 around the Z direction can be determined by the sum of the moments in the Z axis direction.
  • the sum of the moments in the Z-axis direction is a positive value, it is determined that the grasp target 60 is displaced around the rotation direction indicated by ⁇ Z in FIG.
  • the end effector 10 only needs to include the palm 11, a plurality of fingers 12 capable of gripping operation to grip the grip target 60, and a tactile sensor 13 capable of detecting an external force from the grip target 60.
  • the configuration is not limited to the configuration of the second embodiment.
  • the displacement direction determining unit 120 is not limited to the second embodiment, and the grip target 60 is fitted in at least any one of the three axial directions based on the detection result detected by each of the tactile sensors 13. Any configuration that can determine whether the position is shifted with respect to the concave portion 71 can be adopted.
  • the misalignment correction unit 130 is not limited to the second embodiment, and moves the palm unit 11 in a direction opposite to the misalignment direction of the grip target 60 with respect to the fitting recess 71 determined by the misalignment direction determination unit 120.
  • an arbitrary configuration that can correct the displacement of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 can be adopted.
  • the end effector device 1 includes: The palm part 11 and one end 121 in the extending direction are connected to the palm part 11, and each of the palm parts 11 is moved in a direction crossing the extending direction and in a direction approaching each other to grip the grip target 60.
  • a plurality of finger portions 12 capable of gripping operation, and a tactile sensor portion 13 capable of detecting an external force in at least three axial directions is provided at the other end portion 122 in the extending direction of each of the plurality of finger portions 12.
  • An end effector 10 provided; A driving device 30 for driving each of the palm portion 11 and the plurality of finger portions 12, In a state where the gripping target object 60 is gripped by each of the plurality of finger portions 12, the palm portion 11 is caused to approach the fitting concave portion 71 of the assembly target object 70, and the gripping target object 60 is brought into the fitting concave portion 71.
  • a misalignment direction determining unit 120 that determines in which direction of the at least three axial directions the gripping target object 60 is misaligned with respect to the fitting recess 71;
  • the palm portion 11 is moved in a direction opposite to a direction in which the grip target 60 is misaligned with respect to the fitting concave portion 71 determined by the misalignment direction determining section 120,
  • a position shift correction unit that corrects a position shift of the grip target object with respect to the fitting concave portion.
  • the end effector device 1 of the first embodiment capable of correcting the displacement of the grip target 60 with respect to the fitting recess 71 of the assembly target 70 can be realized.
  • the end effector device 1 includes:
  • the displacement direction determining unit 120 includes: The displacement direction is determined based on one or more or all or a sum and difference of coaxial external forces among the at least three axial external forces detected by each of the tactile sensor units 13.
  • the direction of the positional shift of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 can be determined with a simple configuration.
  • the end effector device 1 includes:
  • the misregistration correction unit 130 includes: When any one or more or all of the sum and difference of coaxial external forces among the at least three axial external forces detected by each of the tactile sensor units 13 are equal to or less than a specified value, The correction of the displacement of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 is completed.
  • the end effector device 1 of the third aspect it is possible to determine with a simple configuration whether or not the correction of the positional deviation of the grip target 60 with respect to the fitting concave portion 71 has been completed.
  • the end effector device 1 includes: Each of the tactile sensor units 13 is configured to be able to detect only external forces in three axial directions orthogonal to each other.
  • the end effector device 1 of the fourth aspect having a high degree of freedom in design can be realized.
  • the end effector device 1 includes: The misalignment direction determination unit 120 determines whether the grip target 60 is misaligned with respect to the fitting recess 71 using only external forces in three of the at least three axial directions.
  • the end effector device 1 of the fifth aspect the end effector device 1 having a high degree of design freedom can be realized.
  • An end effector device 1 includes: The end effector 10 As the plurality of finger portions 12, a plate-like first finger portion 1201 and a plate-like second finger portion 1202 which are arranged so that plate surfaces face each other; The first finger 1201 and the second finger are connected to the other end 122 of the first finger 1201 and the second finger 1202 in the extending direction via the tactile sensor 13.
  • a force receiving portion 14 that receives a force from the grip target object 60 when the grip target object 60 is gripped by 1202;
  • the force receiving portion 14 is A gripping surface 15 that is arranged so as to be able to grip the gripping object 60 in a direction intersecting with the extending direction and that receives a force in a direction intersecting with the extending direction;
  • the first finger portion 1201 and the second finger portion 1202 are disposed farther from the palm portion 11 than the other end portion 122 of each of the first finger portion 1201 and the second finger portion 1202, and extend in a direction intersecting the gripping surface 15.
  • a pressing surface 16 that receives a force in the extending direction.
  • the grip target 60 can be fitted into the fitting concave portion 71 of the assembly target 70 with a simple configuration, and the fitting of the assembly target 70 is possible.
  • the end effector device 1 that can correct the displacement of the grip target 60 with respect to the concave portion 71 can be realized.
  • the end effector of the present disclosure can be applied to, for example, an end effector device of an industrial robot.
  • the end effector device of the present disclosure can be applied to, for example, an industrial robot.

Abstract

エンドエフェクタ装置が、掌部と、複数の指部とを有し、複数の指部の各々に少なくとも３軸方向の外力を検出可能な触覚センサ部がそれぞれ設けられたエンドエフェクタと、掌部および複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、把持対象物を嵌合凹部に嵌合させるときに触覚センサ部の各々により検出された少なくとも３軸方向の外力の少なくとも１つが規定値以上の場合、各触覚センサ部により検出された検出結果に基づいて、把持対象物が嵌合凹部に対して位置ずれしているかを判定する位置ずれ方向判定部と、位置ずれ方向判定部により判定された位置ずれ方向とは反対の方向に掌部を移動させて、把持対象物の嵌合凹部に対する位置ずれを補正する位置ずれ補正部とを備える。

Description

エンドエフェクタ装置
　本開示は、触覚センサを有するエンドエフェクタを備えたエンドエフェクタ装置に関する。
　特許文献１には、複数のフィンガーと、各フィンガーをそれぞれ直線移動させる移動手段と、移動手段を旋回させて移動方向の転換を行う旋回手段と、移動手段及び旋回手段を駆動するモータとを備え、フィンガーの移動により把持対象物を挟持するスライド式チャックが開示されている。
特開２００３－１９１１９３号公報
　前記スライド式チャックでは、把持対象物とフィンガーとの接触状態を検知する接触検知手段が設けられており、各フィンガー把持した部品を他の部品に挿入する作業を行う場合、全てのフィンガーと把持した部品の接触力が均一になるように制御して、把持した部品と他の部品との中心位置を一致させて、正確な挿入動作を可能としている。
　しかし、前記スライド式チャックでは、全てのフィンガーと把持した部品の接触力が均一にならなかった場合に、把持した部品の位置ずれを補正することができず、把持した部品を他の部品に挿入するのに時間がかかってしまうおそれがある。
　本開示は、組付対象物の嵌合凹部に対する把持対象物の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置を提供することを課題とする。
　本開示の一例のエンドエフェクタ装置は、
　掌部と、延在方向の一端部が前記掌部に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物を把持する把持動作可能な複数の指部とを有し、前記複数の指部の各々における前記延在方向の他端部に、少なくとも３軸方向の外力を検出可能な触覚センサ部がそれぞれ設けられたエンドエフェクタと、
　前記掌部および前記複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、
　前記複数の指部の各々によって前記把持対象物を把持した状態で前記掌部を組付対象物の嵌合凹部に接近させて前記把持対象物を前記嵌合凹部に嵌合させるときに、前記触覚センサ部の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力の少なくとも１つが規定値以上の場合、前記触覚センサ部の各々により検出された検出結果に基づいて、前記把持対象物が前記嵌合凹部に対していずれの方向に位置ずれしているかを判定する位置ずれ方向判定部と、
　前記駆動装置を制御して、前記位置ずれ方向判定部により判定された前記把持対象物の前記嵌合凹部に対する位置ずれ方向とは反対の方向に前記掌部を移動させて、前記把持対象物の前記嵌合凹部に対する位置ずれを補正する位置ずれ補正部と
を備える。
　前記エンドエフェクタ装置によれば、複数の指部の各々によって把持対象物を把持した状態で掌部を組付対象物の嵌合凹部に接近させて把持対象物を組付対象物の嵌合凹部に嵌合させるときに、例えば、把持対象物と嵌合凹部の開口縁部とが接触した場合、触覚センサ部の各々により検出された検出結果に基づいて、把持対象物が嵌合凹部に対して位置ずれしているかを判定し、判定された把持対象物の嵌合凹部に対する位置ずれ方向とは反対の方向に掌部を移動させて、把持対象物の嵌合凹部に対する位置ずれを補正する。このような構成により、組付対象物の嵌合凹部に対する把持対象物の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置を実現できる。
本開示の第１実施形態のエンドエフェクタ装置を示すブロック図。 図１のエンドエフェクタ装置のエンドエフェクタを示す正面図。 図２のエンドエフェクタの指部を示す拡大正面図。 図１のエンドエフェクタ装置の嵌合処理を説明するための第１の図。 図１のエンドエフェクタ装置の嵌合処理を説明するための第２の図。 図１のエンドエフェクタ装置の嵌合処理を説明するための第３の図。 図１のエンドエフェクタ装置の嵌合処理を説明するための第４の図。 図２のエンドエフェクタの第１の変形例を示す指部の拡大正面図。 図２のエンドエフェクタの第２の変形例を示す指部の拡大正面図。 図２のエンドエフェクタの第３の変形例を示す指部の拡大正面図。 図１のエンドエフェクタ装置の嵌合処理を説明するためのフローチャート。 本開示の第２実施形態のエンドエフェクタ装置を示すブロック図。 図１２のエンドエフェクタ装置の座標系を説明するための正面図。 図１２のエンドエフェクタ装置の位置ずれ補正処理を説明するための第１のフローチャート。 図１２のエンドエフェクタ装置の位置ずれ補正処理を説明するための第２のフローチャート。
　以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
　（第１実施形態）
　本開示の第１実施形態のエンドエフェクタ１０は、例えば、図１に示すように、マニピュレータなどのエンドエフェクタ装置１の一部を構成する。エンドエフェクタ装置１は、一例として、エンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０に接続されたアーム２０と、エンドエフェクタ１０およびアーム２０を駆動する駆動装置３０と、駆動装置３０を制御する制御装置１００と、制御装置１００に接続された操作部４０と、駆動装置３０および制御装置１００に電力を供給する電源５０とを備えている。制御装置１００は、操作部４０で受け付けられた操作に基づいて、駆動装置３０に指令を出力することで、エンドエフェクタ１０およびアーム２０の駆動を制御する。アーム２０は、エンドエフェクタ１０の後述する掌部１１に接続され、駆動装置３０によって、エンドエフェクタ１０の位置および姿勢を任意に変更可能に運動することができる。駆動装置３０は、掌部１１および各指部１２を駆動させる図示しないモータと、このモータの回転を検出する図示しないエンコーダとを有し、エンコーダで検出された情報が制御装置１００に出力されるように構成されている。
　エンドエフェクタ１０は、図２に示すように、掌部１１と、掌部１１に接続された複数の指部１２（第１実施形態では、２本の指部１２）と、各指部１２に設けられた触覚センサ部１３および力受容部１４とを備えている。
　各指部１２は、その延在方向の基端部１２１が掌部１１に接続されていると共に、その延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物６０を把持する把持動作可能に構成されている。
　詳しくは、各指部１２は、一例として、その延在方向において略同一の長さを有する略矩形の板状を有し、板面同士が対向するように略平行に並んで配置されて、駆動装置３０によって、板面に直交する方向に移動可能に構成されている。なお、各指部１２を駆動するモータは、例えば、リニアモータで構成することができる。
　各触覚センサ部１３は、例えば、静電容量式または抵抗式の面状触覚センサで構成され、把持対象物６０からの外力を検出可能な状態で、各指部１２のその延在方向の他端部である先端部１２２に設けられている。
　詳しくは、各触覚センサ部１３は、各力受容部１４が把持対象物６０から受ける力により微小な変位/変形を起こし、その変位/変形を電気的変化として検出することで、少なくとも３軸方向の外力を検出可能に構成されている。この実施形態では、各触覚センサ部１３は、図２に示すように、各指部１２の延在方向沿いのＺ方向の力、Ｚ方向に直交しかつ一方の指部１２から他方の指部１２に向かうＹ方向の力、および、Ｚ方向およびＹ方向に直交するＸ方向（すなわち、図２の紙面貫通方向）の力を少なくとも検出可能に構成されている。
　各力受容部１４は、一例として、金属で構成され、触覚センサ部１３を介して複数の指部１２の各々における各指部１２の延在方向の先端部１２２に接続されて、複数の指部１２によって把持対象物６０が把持されたときに把持対象物６０からの力を受けるように構成されている。
　詳しくは、各力受容部１４は、各指部１２の延在方向に延びる第１板部材１４１と、第１板部材１４１に交差（例えば、直交）する方向でかつ相互に離れる方向に延びる第２板部材１４２とで構成されている。
　第１板部材１４１は、各指部１２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０に対向して把持対象物６０を把持可能に配置されて、各指部１２の延在方向に交差する方向の力を受ける把持面１５を有している。また、第２板部材１４２は、各指部１２の延在方向において複数の指部１２の各々の先端部１２２よりも掌部１１から離れて配置されかつ把持面１５に交差（例えば、直交）する方向に延びて、各指部１２の延在方向の力を受ける押圧面１６を有している。すなわち、力受容部１４が、各指部１２の延在方向および各指部１２の延在方向に交差する方向において、触覚センサ部１３を覆っている。
　次に、前記エンドエフェクタ装置１の制御装置１００について説明する。
　前記制御装置１００は、演算等を行うＣＰＵ、エンドエフェクタ１０の制御などに必要なプログラムあるいはデータ等を記憶しておくＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶媒体と、エンドエフェクタ装置１の外部との間で信号の入出力を行うインターフェース部とで構成され、図１に示すように、嵌合制御部１１０を有している。なお、嵌合制御部１１０は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。
　嵌合制御部１１０は、複数の指部１２の各々によって把持対象物６０を把持した状態で、掌部１１を組付対象物７０（図４参照）の嵌合凹部７１にＺ方向から接近させて（すなわち、掌部１１を図４の矢印Ａ方向に移動させて）把持対象物６０を嵌合凹部７１に嵌合させるときに、力受容部１４の押圧面１６が嵌合凹部７１の開口縁部７２と接触したことを触覚センサ部１３が検出した場合、把持対象物６０を押圧面１６で組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させる。
　詳しくは、嵌合制御部１１０は、図５に示すように、力受容部１４の押圧面１６が嵌合凹部７１の開口縁部７２と接触したことが触覚センサ部１３により検出されると、図６に示すように、複数の指部１２の各々による把持対象物６０の把持を解除して、掌部１１をＺ方向における組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂに移動させる。そして、嵌合制御部１１０は、図７に示すように、複数の指部１２の各々をＹ方向（すなわち、各指部１２の延在方向に交差する方向）において互いに接近させて閉じた状態で、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１にＺ方向から再び接近させることにより、把持対象物６０を押圧面１６で組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させる。
　なお、掌部１１のＺ方向における組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂへの移動は、Ｚ方向において、各指部１２の先端部１２２が把持対象物６０よりも組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れた位置に、掌部１１が到達するまで行われる。掌部１１の移動量は、例えば、駆動装置３０の掌部１１を駆動させるモータの回転を検出するエンコーダから出力された情報に基づいて、嵌合制御部１１０が算出する。
　また、嵌合制御部１１０は、押圧面１６で把持対象物６０を組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させるときに、触覚センサ部１３で検出された検出結果に基づいて、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したか否かを判定する嵌合判定部１１１をさらに有している。
　例えば、各指部１２によって把持対象物６０を把持した状態で、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１にＺ方向から接近させるとき、嵌合判定部１１１は、触覚センサ部１３により検出されたＺ方向の力が規定値（例えば、２Ｎ）以上になると、図５に示すように、力受容部１４の押圧面１６が組付対象物７０の開口縁部７２に接触したと判定する。なお、この規定値は、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて予め決定される。
　また、各指部１２を閉じた状態で掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１にＺ方向から接近させて、把持対象物６０を押圧面１６で組付対象物７０に対して押圧するとき、嵌合判定部１１１は、触覚センサ部１３により検出されたＺ方向の力が規定値（例えば、５Ｎ）以上になると、図７に示すように、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したと判定する。把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したと判定されると、嵌合制御部１１０は、掌部１１の組付対象物７０の嵌合凹部７１への接近移動を停止させる。
　なお、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したか否かについては、触覚センサ部１３で検出された検出結果と、エンコーダから出力された情報との両方に基づいて判定されるように構成することもできる。
　続いて、図１１を参照して、把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させる嵌合処理について説明する。なお、以下に説明する嵌合処理は、制御装置１００が所定のプログラムを実行することで実施される。
　図１１に示すように、嵌合処理がスタートすると、嵌合制御部１１０が、各指部１２により把持対象物６０を把持した状態で、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近移動させる（ステップＳ１）。
　このとき、嵌合判定部１１１は、触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が第１の規定値（例えば、２Ｎ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が第１の規定値未満であると判定された場合、触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向力が第１の規定値以上になるまで、ステップＳ２が繰り返される。
　触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が第１の規定値以上になったと判定された場合、嵌合判定部１１１は、力受容部１４の押圧面１６が組付対象物７０の開口縁部７２に接触したと判定する。これにより、嵌合制御部１１０は、掌部１１の組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する接近移動を停止し、各指部１２により把持対象物６０の把持を解除して、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂに移動させる（ステップＳ３）。
　掌部１１が、組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂに移動して、各指部１２の先端部１２２が把持対象物６０よりも組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れた位置に到達すると、嵌合制御部１１０は、掌部１１の組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂへの移動を停止させて、各指部１２の互いに接近させて閉じた状態で、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に再び接近させる（ステップＳ４）。
　このとき、嵌合判定部１１１は、触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が第２の規定値（例えば、５Ｎ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。触覚センサ部１３によって検出された力が第２の規定値未満であった場合、触覚センサ部１３によって所定の力が検出されるまで、ステップＳ５を繰り返す。
　触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が規定以上であると判定された場合、嵌合判定部１１１は、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したと判定する。これにより、嵌合制御部１１０は、掌部１１の組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する再接近移動を停止し（ステップＳ６）、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合処理が終了する。
　なお、組付対象物７０の嵌合凹部７１には、例えば、Ｚ方向に貫通する貫通孔も含まれる。
　第１実施形態のエンドエフェクタ１０では、触覚センサ部１３を介して複数の指部１２の各々における各指部１２の延在方向の先端部１２２に接続されて、複数の指部１２によって把持対象物６０が把持されたときに把持対象物６０からの力を受ける力受容部１４を備え、この力受容部１４が、各指部１２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０に対向して把持対象物６０を把持可能に配置された把持面１５と、各指部１２の延在方向において複数の指部１２の各々の先端部１２２よりも掌部１１から離れて配置されかつ把持面１５に交差する方向に延びる押圧面１６とを有している。このような構成により、例えば、把持対象物６０を力受容部１４の把持面１５で把持して組付対象物７０の嵌合凹部７１まで移動させた後、力受容部１４の押圧面１６で把持対象物６０を組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させることができる。すなわち、簡単な構成で把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させることが可能な触覚センサ部１３を有するエンドエフェクタ１０を実現できる。
　また、力受容部１４が、各指部１２の延在方向および各指部１２の延在方向に交差する方向において、触覚センサ部１３を覆っている。このような構成により、力受容部１４の押圧面１６で把持対象物６０を組付対象物７０に対してより確実に押圧することができる。
　また、第１実施形態のエンドエフェクタ装置１では、エンドエフェクタ１０により、簡単な構成で把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させることが可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　また、制御装置１００が、複数の指部１２の各々によって把持対象物６０を把持した状態で掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近させて把持対象物６０を嵌合凹部７１に嵌合させるときに、力受容部１４の押圧面１６が嵌合凹部７１の開口縁部７２と接触したことを触覚センサ部１３が検出した場合、複数の指部１２の各々による把持対象物６０の把持を解除して、掌部１１を把持対象物６０から離れる方向Ｂに移動させた後、複数の指部１２の各々を各指部１２の延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で掌部１１を把持対象物６０に接近させることにより、押圧面１６で把持対象物６０を組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させる嵌合制御部１１０を有する。この嵌合制御部１１０により、簡単な制御処理で、把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させることが可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　また、複数の指部１２の各々を各指部１２の延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で把持対象物６０を組付対象物７０に対して押圧するので、複数の指部１２の各々によって把持対象物６０を把持した状態で把持対象物６０を嵌合凹部７１に嵌合させる場合と比較して、あるいは、複数の指部１２の各々が互いに開いた状態でいずれかの指部１２を用いて把持対象物６０を組付け対象物７０に対して押圧する場合と比較して、各指部１２にかかる負荷が低減される。その結果、耐久性の高いエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　また、嵌合制御部１１０は、押圧面１６で把持対象物６０を組付対象物７０に対して押圧して嵌合凹部７１に嵌合させるときに、触覚センサ部１３で検出された検出結果に基づいて、把持対象物６０の嵌合凹部７１への嵌合が完了したか否かを判定する嵌合判定部１１１をさらに有する。この嵌合判定部１１１により、把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１により確実に嵌合させることができる。
　なお、エンドエフェクタ１０は、掌部１１と、把持対象物６０を把持する把持動作可能な複数の指部１２と、把持対象物６０からの外力を検出可能な触覚センサ部１３と、把持面１５と押圧面１６とを有する力受容部１４とを備えていればよく、第１実施形態の構成に限定されない。
　第１実施形態のエンドエフェクタ１０では、触覚センサ部１３は、複数の指部１２の各々における各指部１２の延在方向の先端部１２２に設けられて、把持対象物６０からの外力を検出可能に構成されていればよく、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて、その構成および種類などを設定することができる。
　力受容部１４は、第１板部材１４１と第２板部材１４２とで構成されている場合に限らない。例えば、力受容部１４は、図８に示すように、第１板部材１４１のみで構成してもよい。この場合、第１板部材１４１のＺ方向における掌部１１から遠い方の先端面が押圧面１６を構成する。
　また、力受容部１４は、例えば、図９に示すように、第１板部材１４１または第２板部材１４２のいずれか一方に設けられた接続部１７を有するように構成してもよい。この接続部１７は、例えば、金属またはゴムなどの弾性部材で構成することができる。なお、図９のエンドエフェクタ１０では、一例として、第１板部材１４１は、触覚センサ部１３を介して指部１２に接続され、第２板部材１４２は、接続部１７を介して指部１２に接続されている。このように構成することで、力受容部１４の耐久性を向上させることができる。
　また、力受容部１４は、例えば、図１０に示すように、第１押圧面１６と、把持面１５および第１押圧面１６に交差する方向に延びる第２押圧面１８とを有するように構成してもよい。図１０のエンドエフェクタ１０は、把持面１５を有する第１板部材１４１と、第１押圧面１６を有する第２板部材１４２と、第１板部材１４１および第２板部材１４２に交差（例えば、直交）しかつ第２押圧面１８を有する第３板部材１４３とを有している。このように構成することで、より様々な態様の組付対象物７０の嵌合凹部７１に把持対象物６０を嵌合させることができる。
　第１板部材１４１および第２板部材１４２の把持面１５および押圧面１６を構成する表面に金属またはゴムなどの弾性部材を取り付けてもよい。このように構成することで、必要に応じて、把持面１５および押圧面１６の摩擦係数などの物理的特性を変化させることができる。また、力受容部１４のメンテナンス性を向上させることができる。
　このように、力受容部１４は、各指部１２の延在方向に交差する方向（例えば、Ｙ方向）において把持対象物６０に対向して把持対象物６０を把持可能に配置されて各指部１２の延在方向に交差する方向の力を受ける把持面１５と、各指部１２の延在方向（例えば、Ｚ方向）において複数の指部１２の各々の先端部１２２よりも掌部１１から離れて配置されかつ把持面１５に交差する方向に延びて各指部１２の延在方向の力を受ける押圧面１６とを有していればよく、力受容部１４を構成する各部材、並びに、把持面１５および押圧面１６の形状および大きさは、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて、適宜設定することができる。
　（第２実施形態）
　本開示の第２実施形態のエンドエフェクタ装置１は、図１２に示すように、制御装置１００が、嵌合制御部１１０に加えて、位置ずれ方向判定部１２０および位置ずれ補正部１３０を有している点で、第１実施形態とは異なっている。第２実施形態では、第１実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。
　なお、位置ずれ方向判定部１２０および位置ずれ補正部１３０の各部は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。
　位置ずれ方向判定部１２０は、複数の指部１２の各々によって把持対象物６０を把持した状態で掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近させて把持対象物６０を嵌合凹部７１に嵌合させるときに、各触覚センサ部１３により検出された少なくとも３軸方向の外力の少なくとも１つが規定値以上の場合（例えば、触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が２Ｎ以上であり、嵌合判定部１１１により把持対象物６０と嵌合凹部７１の開口縁部７２とが接触したと判定された場合）、触覚センサ部１３の各々により検出された検出結果に基づいて、把持対象物６０が嵌合凹部７１に対していずれの方向に位置ずれしているかを判定する。
　例えば、２つの指部１２の図２の右側の指部１２（以下、第１指部１２０１という）に配置されている触覚センサ部１３により検出されるＸ、ＹおよびＺ方向の力をそれぞれＦＸ１、ＦＹ１、ＦＺ１とし、図２の左側の指部１２（以下、第２指部１２０２という）に配置されている触覚センサ部１３により検出されるＸ、ＹおよびＺ方向の力をそれぞれＦＸ２、ＦＹ２、ＦＺ２とする。第１指部１２０１の触覚センサ部１３の座標系、第２指部１２０２の触覚センサ部１３の座標系、および、把持対象物６０の座標系を図１３に示す。
　この場合において、位置ずれ方向判定部１２０は、把持対象物６０が嵌合凹部７１の開口縁部７２に接触したと判定されたとき、各触覚センサ部１３によって検出されたＸ、ＹおよびＺ方向の力の和または差により、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれが３軸方向のいずれで発生しているかを判定する。
　例えば、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＹ方向の位置ずれは、Ｙ方向の力の差（すなわち、ＦＹ１－ＦＹ２）またはＺ方向の力の差（すなわち、ＦＺ１－ＦＺ２）で判定される。ＦＹ１－ＦＹ２、または、ＦＺ１－ＦＺ２が正の値であった場合、把持対象物６０は、嵌合凹部７１に対してＹの正方向にずれていると判定される。
　嵌合凹部７１の開口縁部７２に傾斜面７２１が形成されている場合、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＹ方向の位置ずれは、把持対象物６０が組付対象物７０の開口縁部７２（すなわち、傾斜面７２１）に接触したと判定される前は、Ｚ方向の力の差（（すなわち、ＦＺ１－ＦＺ２）で判定され、把持対象物６０が組付対象物７０の開口縁部７２に接触したと判定された後は、Ｙ方向の力の差（すなわち、ＦＹ１－ＦＹ２）で判定される。
　把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＸ方向の位置ずれは、Ｘ方向の力の差（すなわち、ＦＸ１－ＦＸ２）で判定される。ＦＸ１－ＦＸ２が負の値であった場合、把持対象物６０は、嵌合凹部７１に対してＸの正方向にずれていると判定される。
　把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＺ方向まわりの位置ずれは、Ｘ方向の力の和（すなわち、ＦＸ１＋ＦＸ２）で判定される。ＦＸ１＋ＦＸ２が正の値であった場合、把持対象物６０は、図１３にθＺで示す回転方向まわり（すなわち、Ｚ軸の正の位置から原点に向かう方向から見て、反時計回り）にずれていると判定される。
　また、位置ずれ方向判定部１２０は、各触覚センサ部１３により検出された３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差（例えば、ＦＸ１－ＦＸ２、ＦＹ１－ＦＹ２、ＦＺ１－ＦＺ２、ＦＸ１＋ＦＸ２）のいずか１つもしくは複数または全てが、規定値（例えば、０．１Ｎ）以下になったか否かに基づいて、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ補正を終了させるか否かを判定する。この規定値は、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて予め決定される。
　また、位置ずれ方向判定部１２０は、Ｘ方向の力の差（すなわち、ＦＸ１－ＦＸ２）およびＺ方向の力の差（すなわち、ＦＺ１－ＦＺ２）から、把持対象物６０が嵌合凹部７１に対してＸ方向まわり（すなわち、図１３のθＸ方向まわり）および／またはＹ方向まわり（すなわち、図１３のθＹ方向まわり）に位置がずれて、嵌合凹部７１の開口縁部７２に一点で接触しているか否かを判定することもできる。
　位置ずれ補正部１３０は、駆動装置３０を制御して、位置ずれ方向判定部１２０により判定された把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向とは反対の方向（言い換えると、位置ずれ方向と軸が同じでかつ向きが異なる方向）に把持対象物６０を移動させて、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正する。
　例えば、位置ずれ方向判定部１２０により、把持対象物６０が嵌合凹部７１に対してＸの正方向にずれていると判定されたとする。この場合、位置ずれ補正部１３０は、駆動装置３０を制御して、把持対象物６０がＸの負方向に規定量（例えば、０．０５ｍｍ）移動するように、掌部１１および各指部１２の少なくともいずれか一方を駆動させる。
　なお、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正しているときに、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２）が規定値（例えば、２Ｎ）を超えて、位置ずれ方向判定部１２０により把持対象物６０が嵌合凹部７１の開口縁部７２に接触したと判定された場合、位置ずれ補正部１３０は、位置ずれ補正を一時中止して、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２）が規定値（例えば、２Ｎ）以下になるまで、把持対象物６０をＺ方向でかつ組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向に移動させる。
　また、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正しているときに、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が規定値（例えば、１Ｎ）を下回った場合（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２＜１Ｎ）、位置ずれ方向判定部１２０は、把持対象物６０の嵌合凹部７１の開口縁部７２に対する接触が維持できていないと判定する。把持対象物６０の嵌合凹部７１の開口縁部７２に対する接触が維持できていないと判定された場合、位置ずれ補正部１３０は、位置ずれ補正を一時中止して、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が規定値以上になるまで（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２≧１Ｎ）、把持対象物６０をＺ方向でかつ組付対象物７０の嵌合凹部７１に近づく方向に移動させる。
　第２実施形態では、嵌合判定部１１１は、把持対象物６０がＺ方向から組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近するときに各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２）が規定値（例えば、２Ｎ）を超えたか否かにより、把持対象物６０が嵌合凹部７１の開口縁部７２に接触したか否かを判定する。なお、この規定値は、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて予め決定される。
　続いて、図１４および図１５を参照して、把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させる嵌合処理中における把持対象物６０の組付対象物７０に対する位置ずれ補正処理について説明する。なお、以下に説明する嵌合処理は、制御装置１００が所定のプログラムを実行することで実施される。
　図１４に示すように、ステップＳ２において、触覚センサ部１３によって検出されたＺ方向の力が第１の規定値以上になったと判定された場合、嵌合制御部１１０が、掌部１１の組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する接近移動を停止させて（ステップＳ１１）、位置ずれ方向判定部１２０が、把持対象物６０が嵌合凹部７１に対して位置ずれしているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
　この位置ずれ補正では、図１５に示すように、位置ずれ補正部１３０が、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和（すなわち、ＦＺ１＋ＦＺ２）が第１の規定値（例えば、２Ｎ）を超えているか否かを判定する（ステップＳ２１）。各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第１の規定値を超えていると判定された場合、位置ずれ補正部１３０は、位置ずれ補正を行わずに、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第１の規定値以下になるまで、把持対象物６０をＺ方向でかつ組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向に移動させる（ステップＳ２２）。
　各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第１の規定値を超えていないと判定されると、位置ずれ方向判定部１２０が、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第３の規定値（例えば、１Ｎ）を下回ったか否かを判定する（ステップＳ２３）。各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第３の規定値（例えば、１Ｎ）を下回ったと判定された場合、位置ずれ補正部１３０は、位置ずれ補正を行わずに、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第３の規定値以上になるまで、把持対象物６０をＺ方向でかつ組付対象物７０の嵌合凹部７１に近づく方向に移動させる（ステップＳ２４）。
　各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第３の規定値（例えば、１Ｎ）を下回っていないと判定された場合、位置ずれ方向判定部１２０は、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向を判定し（ステップＳ２５）、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ補正を終了させるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
　位置ずれ補正を終了させると判定された場合は、ステップＳ３に進み、嵌合制御部１１０が、各指部１２により把持対象物６０の把持を解除して、掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１から離れる方向Ｂに移動させる。一方、位置ずれ補正を終了させないと判定された場合、位置ずれ補正部１３０は、位置ずれ方向判定部１２０により判定された把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向とは反対の方向に把持対象物６０を移動させて、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正する（ステップＳ２６）。そして、ステップＳ２１に戻り、位置ずれ補正部１３０により、各触覚センサ部１３で検出されたＺ方向の力の和が第１の規定値を超えているか否かが判定される。
　第２実施形態のエンドエフェクタ装置１では、複数の指部１２の各々によって把持対象物６０を把持した状態で掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近させて把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させるときに、把持対象物６０と嵌合凹部７１の開口縁部７２とが接触した場合、触覚センサ部１３の各々により検出された検出結果に基づいて、把持対象物６０が嵌合凹部７１に対して位置ずれしているかを決定し、決定された把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向とは反対の方向に掌部１１を移動させて、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正する。このような構成により、組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する把持対象物６０の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　また、位置ずれ方向判定部１２０は、触覚センサ部１３の各々により検出された少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずか１つもしくは複数または全てにより、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向を判定する。これにより、簡単な構成で、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向を判定できる。
　また、位置ずれ補正部１３０は、触覚センサ部１３の各々により検出された少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずか１つもしくは複数または全てが規定値以下となった場合に、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれの補正を終了する。これにより、簡単な構成で、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれの補正が完了したか否かを判定できる。
　また、エンドエフェクタ１０が、複数の指部１２として、板面同士が相互に対向するように配置された板状の第１指部１２０１および板状の第２指部１２０２と、触覚センサ部１３を介して各指部１２０１、１２０２の延在方向の先端部１２２に接続されて、第１指部１２０１および第２指部１２０２によって把持対象物６０が把持されたときに把持対象物６０からの力を受ける力受容部１４とを有している。そして、この力受容部１４が、各指部１２０１、１２０２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０に対向して把持対象物６０を把持可能に配置されて各指部１２０１、１２０２の延在方向に交差する方向の力を受ける把持面１５と、各指部１２０１、１２０２の延在方向において第１指部１２０１および第２指部１２０２の各々の先端部１２２よりも掌部１１から離れて配置されかつ把持面１５に交差する方向に延びて各指部１２０１、１２０２の延在方向の力を受ける押圧面１６とを有する。このような構成により、簡単な構成で把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させることが可能で、かつ、組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する把持対象物６０の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　なお、第２実施形態のエンドエフェクタ装置１では、触覚センサ部１３は、少なくとも３軸方向の外力を検出可能であればよく、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状、大きさおよび材質などに応じて、その構成および種類などを設定することができる。例えば、触覚センサ部１３は、相互に直交する３軸方向の外力のみを検出可能に構成されていてもよいし、相互に直交する３軸方向の外力に加えて各軸方向のモーメントを検出可能に構成されていてもよい。
　触覚センサ部１３が、相互に直交する３軸方向の外力に加えて各軸方向のモーメントを検出可能に構成されている場合、例えば、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＹ方向の位置ずれは、Ｘ軸方向のモーメントの差で判定することができる。
　Ｘ軸方向のモーメントの差が負の値であった場合、把持対象物６０は、嵌合凹部７１に対してＹの正方向にずれていると判定される。把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＸ方向の位置ずれは、Ｙ軸方向のモーメントの差で判定することができる。Ｙ軸方向のモーメントの差が正の値であった場合、把持対象物６０は、嵌合凹部７１に対してＸの正方向にずれていると判定される。
　把持対象物６０の嵌合凹部７１に対するＺ方向まわりの位置ずれは、Ｚ軸方向のモーメントの和で判定することができる。Ｚ軸方向のモーメントの和が正の値であった場合、把持対象物６０は、図１３にθＺで示す回転方向まわりにずれていると判定される。
　エンドエフェクタ１０は、掌部１１と、把持対象物６０を把持する把持動作可能な複数の指部１２と、把持対象物６０からの外力を検出可能な触覚センサ部１３とを備えていればよく、第２実施形態の構成に限定されない。
　位置ずれ方向判定部１２０は、第２実施形態に限らず、触覚センサ部１３の各々により検出された検出結果に基づいて、少なくとも３軸方向のうちのいずれの方向において把持対象物６０が嵌合凹部７１に対して位置ずれしているかを判定できる任意の構成を採用できる。
　位置ずれ補正部１３０は、第２実施形態に限らず、位置ずれ方向判定部１２０により決定された把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向とは反対の方向に掌部１１を移動させて、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正できる任意の構成を採用できる。
　以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
　本開示の第１態様のエンドエフェクタ装置１は、
　掌部１１と、延在方向の一端部１２１が前記掌部１１に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物６０を把持する把持動作可能な複数の指部１２とを有し、前記複数の指部１２の各々における前記延在方向の他端部１２２に、少なくとも３軸方向の外力を検出可能な触覚センサ部１３がそれぞれ設けられたエンドエフェクタ１０と、
　前記掌部１１および前記複数の指部１２の各々を駆動させる駆動装置３０と、
　前記複数の指部１２の各々によって前記把持対象物６０を把持した状態で前記掌部１１を組付対象物７０の嵌合凹部７１に接近させて前記把持対象物６０を前記嵌合凹部７１に嵌合させるときに、前記触覚センサ部１３の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力の少なくとも１つが規定値以上の場合、前記触覚センサ部１３の各々により検出された検出結果に基づいて、前記少なくとも３軸方向のうちのいずれの方向において前記把持対象物６０が前記嵌合凹部７１に対していずれの方向に位置ずれしているかを判定する位置ずれ方向判定部１２０と、
　前記駆動装置３０を制御して、前記位置ずれ方向判定部１２０により判定された前記把持対象物６０の前記嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向とは反対の方向に前記掌部１１を移動させて、前記把持対象物６０の前記嵌合凹部７１に対する位置ずれを補正する位置ずれ補正部１３０と
を備える。
　第１態様のエンドエフェクタ装置１によれば、組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する把持対象物６０の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　本開示の第２態様のエンドエフェクタ装置１は、
　前記位置ずれ方向判定部１２０は、
　前記触覚センサ部１３の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずれか１つもしくは複数または全てにより、前記位置ずれ方向を判定する。
　第２態様のエンドエフェクタ装置１によれば、簡単な構成で、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれ方向を判定できる。
　本開示の第３態様のエンドエフェクタ装置１は、
　前記位置ずれ補正部１３０は、
　前記触覚センサ部１３の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずか１つもしくは複数または全てが規定値以下となった場合に、前記把持対象物６０の前記嵌合凹部７１に対する位置ずれの補正を終了する。
　第３態様のエンドエフェクタ装置１によれば、簡単な構成で、把持対象物６０の嵌合凹部７１に対する位置ずれの補正が完了したか否かを判定できる。
　本開示の第４態様のエンドエフェクタ装置１は、
　前記触覚センサ部１３の各々が、相互に直交する３軸方向の外力のみを検出可能に構成されている。
　第４態様のエンドエフェクタ装置１によれば、設計の自由度の高いエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　本開示の第５態様のエンドエフェクタ装置１は、
　前記位置ずれ方向判定部１２０が、前記少なくとも３軸方向のうちの３軸方向の外力のみを用いて、前記把持対象物６０が前記嵌合凹部７１に対して位置ずれしているかを判定する。
　第５態様のエンドエフェクタ装置１によれば、設計の自由度の高いエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　本開示の第６態様のエンドエフェクタ装置１は、
　前記エンドエフェクタ１０が、
　前記複数の指部１２として、板面同士が相互に対向するように配置された板状の第１指部１２０１および板状の第２指部１２０２と、
　前記第１指部１２０１および前記第２指部１２０２の各々の前記延在方向の他端部１２２に前記触覚センサ部１３を介して接続されて、前記第１指部１２０１および前記第２指部１２０２によって前記把持対象物６０が把持されたときに前記把持対象物６０からの力を受ける力受容部１４と
を有し、
　前記力受容部１４が、
　前記延在方向に交差する方向において前記把持対象物６０に対向して前記把持対象物６０を把持可能に配置されて前記延在方向に交差する方向の力を受ける把持面１５と、
　前記延在方向において前記第１指部１２０１および前記第２指部１２０２の各々の前記他端部１２２よりも前記掌部１１から離れて配置されかつ前記把持面１５に交差する方向に延びて前記延在方向の力を受ける押圧面１６と
を有する。
　第６態様のエンドエフェクタ装置１によれば、簡単な構成で把持対象物６０を組付対象物７０の嵌合凹部７１に嵌合させることが可能で、かつ、組付対象物７０の嵌合凹部７１に対する把持対象物６０の位置ずれを補正可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
　なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
　本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本開示のエンドエフェクタは、例えば、産業用ロボットのエンドエフェクタ装置に適用できる。
　本開示のエンドエフェクタ装置は、例えば、産業用ロボットに適用できる。
１　エンドエフェクタ装置
１０　エンドエフェクタ
１１　掌部
１２　指部
１２０１　第１指部
１２０２　第２指部
１２１　基端部
１２２　先端部
１３　触覚センサ部
１４　力受容部
１４１　第１板部材
１４２　第２板部材
１４３　第３板部材
１５　把持面
１６　押圧面（第１押圧面）
１７　接続部
１８　第２押圧面
２０　アーム
３０　駆動装置
４０　操作部
５０　電源
６０　把持対象物
７０　組付対象物
７１　嵌合凹部
７２　開口縁部
１００　制御装置
１１０　嵌合制御部
１１１　嵌合判定部
１２０　位置ずれ方向判定部
１３０　位置ずれ補正部

Claims (6)

  1. 　掌部と、延在方向の一端部が前記掌部に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物を把持する把持動作可能な複数の指部とを有し、前記複数の指部の各々における前記延在方向の他端部に、少なくとも３軸方向の外力を検出可能な触覚センサ部がそれぞれ設けられたエンドエフェクタと、
    　前記掌部および前記複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、
    　前記複数の指部の各々によって前記把持対象物を把持した状態で前記掌部を組付対象物の嵌合凹部に接近させて前記把持対象物を前記嵌合凹部に嵌合させるときに、前記触覚センサ部の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力の少なくとも１つが規定値以上の場合、前記触覚センサ部の各々により検出された検出結果に基づいて、前記把持対象物が前記嵌合凹部に対していずれの方向に位置ずれしているかを判定する位置ずれ方向判定部と、
    　前記駆動装置を制御して、前記位置ずれ方向判定部により判定された前記把持対象物の前記嵌合凹部に対する位置ずれ方向とは反対の方向に前記掌部を移動させて、前記把持対象物の前記嵌合凹部に対する位置ずれを補正する位置ずれ補正部と
    を備える、エンドエフェクタ装置。
  2. 　前記位置ずれ方向判定部は、
    　前記触覚センサ部の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずれか１つもしくは複数または全てにより、前記位置ずれ方向を判定する、請求項１のエンドエフェクタ装置。
  3. 　前記位置ずれ補正部は、
    　前記触覚センサ部の各々により検出された前記少なくとも３軸方向の外力のうちの同軸方向の外力の和および差のいずか１つもしくは複数または全てが規定値以下となった場合に、前記把持対象物の前記嵌合凹部に対する位置ずれの補正を終了する、請求項２のエンドエフェクタ装置。
  4. 　前記触覚センサ部の各々が、相互に直交する３軸方向の外力のみを検出可能に構成されている、請求項１から３のいずれか１つのエンドエフェクタ装置。
  5. 　前記位置ずれ方向判定部が、前記少なくとも３軸方向のうちの３軸方向の外力のみを用いて、前記把持対象物が前記嵌合凹部に対して位置ずれしているかを判定する、請求項１から３のいずれか１つのエンドエフェクタ装置。
  6. 　前記エンドエフェクタが、
    　前記複数の指部として、板面同士が相互に対向するように配置された板状の第１指部および板状の第２指部と、
    　前記第１指部および前記第２指部の各々の前記延在方向の他端部に前記触覚センサ部を介して接続されて、前記第１指部および前記第２指部によって前記把持対象物が把持されたときに前記把持対象物からの力を受ける力受容部と
    を有し、
    　前記力受容部が、
    　前記延在方向に交差する方向において前記把持対象物に対向して前記把持対象物を把持可能に配置されて前記延在方向に交差する方向の力を受ける把持面と、
    　前記延在方向において前記第１指部および前記第２指部の各々の前記他端部よりも前記掌部から離れて配置されかつ前記把持面に交差する方向に延びて前記延在方向の力を受ける押圧面と
    を有する、請求項１から５のいずれか１つのエンドエフェクタ装置。
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