WO2025154652A1 - トルク推定方法及びトルク推定装置 - Google Patents

トルク推定方法及びトルク推定装置

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measurement points
torque estimation
torque
estimation method
opposing surface
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湧仁 渕岡
政志 ▲濱▼屋
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/166—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using photoelectric means

Definitions

  • This disclosure relates to a torque estimation method and a torque estimation device.
  • the purpose of this disclosure is to improve the accuracy of torque estimation using an image-type contact sensor.
  • One aspect of the present disclosure is a torque estimation method that estimates the torque in a direction inclined with respect to the normal to the opposing surface by taking the sum of the moments at all of the measurement points, which are multiplied by the divergence of the displacement vectors of multiple measurement points displaced by an external force on an opposing surface facing an object and the moment arm from a reference point to the measurement points.
  • FIG. 1 is a front view of an end effector equipped with a torque estimation device to which a torque estimation method according to a first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of an image-type contact sensor used in the torque estimation method of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a computer that executes the torque estimation method of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the calculation process in the torque estimation method according to the first embodiment.
  • FIG. 5A is a distribution diagram showing the force on the facing surface of the image-type contact sensor when an object is not being grasped.
  • FIG. 5B is a distribution diagram showing the force on the facing surface of the image-type contact sensor when an object is being gripped.
  • FIG. 5A is a distribution diagram showing the force on the facing surface of the image-type contact sensor when an object is not being grasped.
  • FIG. 5B is a distribution diagram showing the force on the facing surface of the image-type contact sensor when an object is being gripped
  • the end effector 14 has a pair of gripping portions 14A, 14B.
  • the gripping portions 14A, 14B are adapted to move toward and away from each other by, for example, an actuator 16. When the gripping portions 14A, 14B move toward each other, they can grip the object BJ.
  • a number of measurement points 24 are set on the opposing surface 22.
  • a predetermined number of the measurement points 24 are arranged in the X-axis direction, and a predetermined number (which may be different from the number in the X-axis direction) are also arranged in the Y-axis direction, and are arranged in a matrix pattern overall.
  • a camera (not shown) is arranged inside the image-type contact sensor 18, which can capture the positions of the measurement points 24 as an image and obtain the amount of displacement.
  • FIG. 3 shows the configuration of a torque estimation device 12 that applies the torque estimation method.
  • the torque estimation device 12 includes the image-type contact sensor 18 described above and a computer 40.
  • the computer 40 is an example of a calculation device of the disclosed technology.
  • the computer 40 includes a processor 42, memory 44, storage 46, an input device 48, an output device 50, a storage medium reader 52, and an interface (I/F) 54, and each of these elements is connected to each other via a bus 56 so that they can communicate with each other.
  • Storage 46 stores a calculation processing program 58 for executing the calculation processing of the torque estimation method.
  • Processor 42 is capable of executing various programs and controlling each element. Specifically, processor 42 reads a program from storage 46 and executes the program using memory 44 as a working area. That is, processor 42 controls each element and performs various calculation processing according to the program stored in storage 46.
  • the input device 48 is a device for making various inputs to the computer 40. Examples of the input device 48 include operation switches and operation buttons, and may also include pointing devices such as a keyboard and a mouse used in personal computers.
  • the output device 50 is a device for outputting various information from the computer 40, and may include, for example, an indicator lamp, a speaker, and the like in addition to a display.
  • a touch panel display can also be used as the display, which is an example of the output device 50. In this case, the touch panel display also functions as the input device 48.
  • step S108 the computer 40 calculates the moment arms at the respective measurement points 24.
  • the divergence set values p i + and p i ⁇ are set on the positive and negative sides of the divergence component, respectively, by the following equations (2) and (3).
  • the vector field on the opposing surface 22 is similar to the electric field E generated by an electric dipole.
  • the electric dipole moment p can be obtained using the differential operator ⁇ according to the following equation (7).
  • the tactile dipole moment p tilt is obtained by calculating the product of the divergence of the displacement amount of each measurement point 24 and the moment arm, and then taking the sum of these values for all measurement points 24.
  • This tactile dipole moment p tilt is also a rotational force having two directional components in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the direction of the electric dipole moment p tilt shown in equation (7) is the direction from the negative charge to the positive charge.
  • the direction of the tactile dipole moment p tilt is also the direction from the position of the negative maximum value of the divergent component to the position of the positive maximum value.
  • the computer 40 multiplies the tactile dipole moment by a predetermined coefficient to obtain the torque ⁇ tilt by calculation. That is, in this embodiment, by obtaining the tactile dipole moment p tilt , the torque ⁇ tilt in the directions of the two components in the opposing surface 22 can be estimated.
  • the torque ⁇ tilt when the end effector 14 grips the object BJ can be estimated in two directions (X-axis direction and Y-axis direction) in the plane. That is, in this embodiment, the torque when the end effector 14 grips the object BJ can be acquired in the X-axis direction and the Y-axis direction in addition to the Z-axis direction. This allows the torque in the direction inclined with respect to the normal to the opposing surface 22 to be estimated with high accuracy compared to the case where the torque is estimated only in the normal direction (Z-axis direction) of the opposing surface 22. This makes it possible to control the position, posture, etc. of the object BJ with high accuracy. For example, as shown in FIG.
  • (Appendix 7) a tactile sensor having a plurality of measurement points on a surface facing an object; a calculation device that estimates a torque in a direction inclined with respect to a normal line of the opposing surface by taking a sum of moments at the measurement points, the sum of the moments at the measurement points being calculated by multiplying the divergence of the displacement vectors at the measurement points by a moment arm from a reference point to the measurement points;
  • a torque estimation device having a (Appendix 8) 8. The torque estimation device according to claim 7, wherein the tactile sensor acquires a displacement vector of the measurement point as an image.

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Abstract

トルク推定方法は、対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から測定点までのモーメントアームと、を乗じた測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面に対し傾斜している方向のトルクを推定する。

Description

トルク推定方法及びトルク推定装置
　本開示は、トルク推定方法及びトルク推定装置に関する。
　Zhang, Yazhan, et al. "Effective estimation of contact force and torque for vision-based tactile sensors with helmholtz-hodge decomposition." IEEE Robotics and Automation Letters 4.4(2019): 4094-4101.には、対象物に対向する対向面に複数の測定点を有する画像型接触センサを用い、測定点での変位ベクトルの発散をとることにより、対向面の法線方向の力を推定する技術が記載されている。
　上記文献に記載の方法では、画像型接触センサの対向面の法線方向の力は推定できるが、より高精度なトルク推定については、改善の余地がある。
　本開示は、画像型接触センサを用いたトルク推定の精度を高めることを目的とする。
　本開示の一態様は、対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する、トルク推定方法である。
　本開示によれば、画像型接触センサを用いたトルク推定の精度を高めることができる。
図１は第一実施形態のトルク推定方法が適用されるトルク推定装置を備えたエンドエフェクタの正面図である。 図２は第一実施形態のトルク推定方法に用いる画像型接触センサの例を示す斜視図である。 図３は第一実施形態のトルク推定方法を実行するコンピュータを示す構成図である。 図４は第一実施形態のトルク推定方法における演算処理を示すフローチャートである。 図５Ａは対象物を把持していない状態での画像型接触センサの対向面の力を示す分布図である。 図５Ｂは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面の力を示す分布図である。 図５Ｃは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面のトルクをゼロ調整前の状態で示す分布図である。 図５Ｄは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面のトルクをゼロ調整後の状態で示す分布図である。
　以下、本開示の実施形態の一例であるトルク推定方法及びトルク推定装置１２を、このトルク推定方法が適用されるエンドエフェクタ１４と共に、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は実質的に同等な要素、部材及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法及び比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
　図１に示すように、エンドエフェクタ１４は、一対の把持部１４Ａ、１４Ｂを有している。把持部１４Ａ、１４Ｂは、たとえばアクチュエータ１６によって接近及び離隔するようになっている。把持部１４Ａ、１４Ｂが互いに接近することで、対象物ＢＪを把持できる。
　一方の把持部１４Ａには、画像型接触センサ１８が取り付けられている。画像型接触センサ１８は、開示の技術の触覚センサの一例である。画像型接触センサ１８は、図２にも示すように、筐体２０を有している。筐体２０の一つの面は対向面２２とされている。図示の例では、対向面２２は長方形状である。以下において、対向面２２の横方向、縦方向、及び法線方向をそれぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向とする。
　一方の把持部１４Ａには、画像型接触センサ１８が取り付けられている。画像型接触センサ１８の向きは、対向面２２が対象物ＢＪに対向する向きである。これに対し、図１に示す例では、他方の把持部１４Ｂには、画像型接触センサ１８が取り付けられておらず、同形状の筐体２０が取り付けられている。ただし、他方の把持部１４Ｂにも画像型接触センサ１８が取り付けられている構成であってもよい。
　対向面２２には、複数の測定点２４が設定されている。測定点２４は、図２に示す例では、Ｘ軸方向に所定数配置されると共に、Ｙ軸方向にも所定数（Ｘ軸方向の数と異なっていてよい）配置され、全体としてマトリックス状に配置されている。画像型接触センサ１８の内部には、不図示のカメラが配置されており、測定点２４の位置を画像として取得し、変位量を得ることが可能である。
　図３には、トルク推定方法を適用するトルク推定装置１２の構成が示されている。トルク推定装置１２は、前述の画像型接触センサ１８と、コンピュータ４０とを含んでいる。コンピュータ４０は、開示の技術の演算装置の一例である。
　コンピュータ４０は、プロセッサ４２、メモリ４４、ストレージ４６、入力装置４８、出力装置５０、記憶媒体読取装置５２、及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）５４を備えており、これらの各要素がバス５６によって相互に通信可能に接続されている。
　ストレージ４６には、トルク推定方法の演算処理を実行するための演算処理プログラム５８が格納されている。プロセッサ４２は、各種のプログラムを実行したり、各要素を制御したりすることが可能である。具体的には、プロセッサ４２は、ストレージ４６からプログラムを読み出し、メモリ４４を作業領域としてプログラムを実行する。すなわち、プロセッサ４２は、ストレージ４６に格納されているプログラムに従って、各要素の制御及び各種の演算処理を行う。
　メモリ４４には、作業領域として、一時的にプログラム及び各種のデータを記憶可能である。ストレージ４６は、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、及びＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等であり、各種プログラム及び各種データが格納される。このプログラムには、上記した演算処理プログラム等のアプリケーションプログラムだけでなく、オペレーティングシステムも含まれる。
　入力装置４８は、コンピュータ４０に対し各種の入力を行うための装置である。入力装置４８としては、操作スイッチや操作ボタン等が含まれる他、パーソナルコンピュータ等に使用されるキーボードやマウス等のポインティングデバイス等を含んでいてもよい。出力装置５０は、コンピュータ４０からの各種の情報を出力するための装置であり、たとえば、ディスプレイの他に、表示ランプ、スピーカー等が含まれていてもよい。出力装置５０の一例としてのディスプレイには、タッチパネルディスプレイを用いることも可能である。この場合には、タッチパネルディスプレイが入力装置４８としても機能する。
　記憶媒体読取装置５２は、各種の記憶媒体に記憶されたデータの読み込み、及び、記憶媒体に対するデータの書き込みを行う装置である。記憶媒体としては、たとえば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ブルーレイディスク、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリ等を挙げることができる。インターフェース５４は、他の機器と通信するための装置である。通信のためには、たとえば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｄａｔａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の規格が用いられる。
　トルク推定装置１２は、一例として、以下に示すフローに従ってコンピュータ４０が演算処理プログラムを実行することにより、開示の技術のトルク推定方法を行う。この演算処理プログラムは、例えば、エンドエフェクタ１４が対象物ＢＪを把持している場合に実行される。
　まず、コンピュータ４０は、ステップＳ１０２において、対向面２２のそれぞれの測定点２４の変位ベクトルｖｉを取得する。この変位ベクトルｖｉは、複数の測定点２４のそれぞれにおいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の成分を持つベクトルである。変位ベクトルｖｉは、例えば、測定点２４のそれぞれに設定されているマーカの位置変化として取得しても良いし、測定点２４の視覚情報から得られるオプティカルフローの変化を計算して取得してもよい。いずれにしても、コンピュータ４０は変位ベクトルｖｉを、測定点２４のそれぞれに設定されているマーカの移動に基づき取得する。なお、ここでは測定点２４の数をＮとし、これらのＮ個の測定点２４を番号ｉ（１≦ｉ≦Ｎ）を用いて、ｖｉとして区別している。
　次に、コンピュータ４０は、ステップＳ１０４において、変位ベクトルｖｉの発散を計算する。具体的には、式（１）に示すように、微分演算子∇との内積を取る。
　図５Ｂには、エンドエフェクタ１４が対象物ＢＪを把持した後の、対向面２２におけるベクトル場としての変位ベクトルｖｉの発散成分の分布が示されている。図５Ｂにおいて、「＋」及び「－」で示した位置で発散成分の正あるいは負の部分の重心となっており、この位置から離れるにしたがって、発散成分は漸減している。また、図５Ｃには、エンドエフェクタ１４が対象物ＢＪを把持した状態における発散成分の分布が示されている。図５Ｃに示した例では、発散成分の最大値を示す位置である「＋」で示した位置及び「－」で示した位置が、対向面２２の上部及び下部にそれぞれに移動している。
　次に、コンピュータ４０は、ステップＳ１０６において、対向面２２の発散成分のゼロ補正を行う。具体的には、図５Ｃに示したトルク分布に対し、発散成分の総和がゼロになるように、測定点２４における変位ベクトルｖｉの値に、一定の補正値を加算又は減算する。図５Ｄには、このようにセロ補正を行った後の、対向面２２における発散成分が示されている。
　図５Ｄにおける上部の「＋」の位置では、発散成分は最大値（正の値として絶対値が最大）を有しているのに対し、下部に現れた「－」の位置では、発散成分は最小値（負の値として絶対値が最大）となっている。図５Ｄに示すベクトル場は、「＋」の位置に正電荷が、「－」の位置に負電荷がそれぞれ存在することで、全体として電気双極子によって生成された電場Ｅと類似している。換言すれば、図５Ｄに示すようにゼロ補正を行った場合に、電気双極子モーメントと類似する双極子モーメントの場が生じている。
　次に、コンピュータ４０は、ステップＳ１０８において、それぞれの測定点２４におけるモーメントアームを計算する。モーメントアームの計算では、まず、発散成分の正側及び負側のそれぞれにおいて、以下に示す式（２）、（３）により、発散設定値ｐｉ ＋、ｐｉ －を設定する。
　具体的には、たとえばベクトル場の発散において、正の部分の発散設定値として変位ベクトルｖｉの正の値の発散をとり、負の部分は０（ゼロ）としてマスクをかけている。負の部分の発散設定値としても同様に、変位ベクトルｖｉの負の値の発散をとり、正の部分は０（ゼロ）としてマスクをかけている。
　そして、発散設定値ｐｉ ＋、ｐｉ －から、正側、負側のそれぞれにおいて、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向の重心位置を求める。たとえば、Ｘ軸方向の正側の重心ｒｇｘ ＋であれば、式（４）で示すように、
となる。Ｙ軸方向の正側の重心ｒｇｙ ＋、Ｘ軸方向の負側の重心ｒｇｘ －、及びＹ軸方向の負側の重心ｒｇｙ －についても同様に求められる。
　このようにして得られた重心の位置から、モーメントアームの原点の座標ｒｇを、式（５）により求める。
　そして、それぞれの測定点２４について、Ｘ軸方向のモーメントアーム（ｒｉ）ｘ、Ｙ軸方向のモーメントアーム（ｒｉ）ｙを、式（６）によりそれぞれ計算する。
　すなわち、モーメントアームは、式（５）で求められた発散の重心の位置を基準点とし、この基準点から各測定点２４までの距離となっている。
　但し、この基準点は、上記の計算によって設定された点に限定されず、たとえば、あらかじめ定められた任意の点であってもよい。このような任意の点の例としては、画像型接触センサ１８であれば、対向面２２の中心や端部を挙げることができる。任意の点を基準点とした場合と比較して、上記の計算によって設定された点を基準点とすることにより、より精度よくトルクを推定できる。
　基準点は、たとえば、開示の技術のトルク推定方法を実行する初期段階で設定することが可能である。より具体的な一例としては、トルク推定装置１２の電源投入時等である。また、基準点を、所定のトリガにより計算し直すことにより、再設定してもよい。所定のトリガとしては、一定の周期や、開示の技術のトルク推定方法により推定されたトルクが所定の閾値以上であった場合等を例示できる。特に、対象物ＢＪが動いた場合には、推定されたトルクが所定の閾値以上となる可能性がある。基準点の位置が静的である場合には、基準点の再設定を行わないので、モーメントアームの計算が容易である。これに対し、基準点の位置が動的である場合には、対象物ＢＪの動きに合わせて、より適切にモーメントアームを計算することが可能である。
　ここで、「触覚双極子モーメント」を定義する。上記したように、本開示の技術において、対向面２２におけるベクトル場は、電気双極子によって生じる電場Ｅと類似している。この電場Ｅについては、基準点からの距離をｒ、真空の誘電率をε０とすると、微分演算子∇を用いて、以下の式（７）により、電気双極子モーメントｐを得ることができる。
　本開示の技術では、このようにして電気双極子モーメントｐを得た場合と同様にして、ステップＳ１１０において、「触覚双極子モーメント」を計算する。触覚双極子モーメントｐtiltは、以下の式（８）及び（９）により定義される。
　すなわち、触覚双極子モーメントｐtiltは、各測定点２４の変位量の発散とモーメントアームとの積を計算し、全ての測定点２４でこの総和をとったものである。そして、この触覚双極子モーメントｐtiltは、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向の２方向成分を有する回転力でもある。
　ここで、式（７）に示した電気双極子モーメントｐtiltでは、このモーメントの方向は負電荷から正電荷に向かう方向である。電気双極子モーメントの場合と同様に、触覚双極子モーメントｐtiltも、モーメントの方向は、発散成分が負の最大値の位置から正の最大値の位置へ向かう方向である。コンピュータ４０は、ステップＳ１１２において、触覚双極子モーメントに所定の係数を乗じることで、トルクτtiltを計算により得ている。すなわち、本実施形態では、触覚双極子モーメントｐtiltを得ることで、対向面２２内の２成分の方向でのトルクτtiltを推定できている。
　このように、本実施形態では、エンドエフェクタ１４が対象物ＢＪを把持した場合のトルクτｔｉｌｔを、面内の２方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）で推定することができる。すなわち、本実施形態では、エンドエフェクタ１４が対象物ＢＪを把持した場合のトルクを、Ｚ軸方向に加えて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で取得することができる。これにより、対向面２２の法線に対し傾斜している方向のトルクを、対向面２２の法線方向（Ｚ軸方向）でのみトルク推定する場合と比較して、高精度で推定できる。そしてこれにより、対象物ＢＪの位置、姿勢等を高精度で制御することが可能である。例えば、図１に示すように、対象物ＢＪが差込部ＢＪ－Ｓを有しており、この差込部ＢＪ－Ｓを、相手側部材ＣＪの差込口ＣＪ－Ｓに差し込む場合がある。このような場合に、差込口ＣＪ－Ｓに対し対象物ＢＪの差込部ＢＪ－Ｓを正確に位置決め及び姿勢制御して差し込むことが可能である。
　上記の例では、図５Ｄに示したように、対向面２２の発散成分に対し、いわゆるゼロ補正を行っているが、このようなゼロ補正を行わない場合であっても、対向面２２内の異なる２方向でのトルクを推定することは可能である。ただし、セロ補正を行わない場合には、対向面２２の発散成分における偏りが大きい状態で、触覚双極子モーメントの値を適正に得ることが難しい。したがって、ゼロ補正を行う方が、行わない場合と比較して、高精度にトルクを推定することが可能である。
　また、上記の例では、対向面２２内の異なる２方向として、Ｚ軸に直交すると共に、互いに直交するＸ軸方向及びＹ軸方向を挙げているが、この「異なる２方向」は、対向面２２内で線型独立な２方向であれば限定されない。たとえば、Ｘ軸とＹ軸とが斜交座標を成す２方向であってもよい。
　また、上記の例では、開示の技術の触覚センサの一例として、対向面２２の複数の測定点の位置を画像として取得する画像型接触センサ１８を挙げている。対向面２２の複数の測定点２４における変位ベクトルを取得可能であれば、触覚センサとしては、このような画像型接触センサに限定されない。たとえば、複数の測定点２４の位置に、圧力を受けた方向に変位する素子を配置し、この素子の位置を電気的に読み取るようにしてもよい。
　上記では、本開示の技術を、ロボット等のエンドエフェクタ１４が対象を把持する場合のトルク推定に適用した例を挙げたが、本開示の技術の適用例は、これに限定されない。たとえば、対象から受けるトルク（接触トルク）を推定するデバイス等にも適用可能である。このようなデバイスの例としては、ハプティックデバイス等、ロボットではないセンサ単体を含む。
　以下に、本開示に関する付記を記載する。
（付記１）
　対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する、トルク推定方法。
（付記２）
　前記対向面における前記変位ベクトルの総和がゼロになるように各測定点の前記変位ベクトルの値に一定の補正値を加算又は減算する付記１に記載のトルク推定方法。
（付記３）
　前記対向面において前記変位ベクトルの発散の重心を前記基準点とする付記１又は付記２に記載のトルク推定方法。
（付記４）
　前記変位ベクトルの発散の重心の位置を、前記変位ベクトルの発散の正の部分、及び負の部分からそれぞれ得られる重心の位置から求める、付記３に記載のトルク推定方法。
（付記５）
　前記基準点を、所定のトリガにより再設定する、付記１～付記４の何れか一項に記載のトルク推定方法。
（付記６）
　前記変位ベクトルを、触覚センサに設定されている複数の前記測定点のマーカの移動に基づき取得する、付記１～付記５の何れか一項に記載のトルク推定方法。
（付記７）
　対象物と対向する対向面に複数の測定点を備えている触覚センサと、
　複数の前記測定点での変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する演算装置と、
　を有するトルク推定装置。
（付記８）
　前記触覚センサは、前記測定点の変位ベクトルを画像として取得する、付記７に記載のトルク推定装置。
　２０２４年１月１８日に出願された日本国特許出願２０２４－６２８１号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照に取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (8)

  1. 　対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する、トルク推定方法。
  2. 　前記対向面における前記変位ベクトルの総和がゼロになるように各測定点の前記変位ベクトルの値に一定の補正値を加算又は減算する請求項１に記載のトルク推定方法。
  3. 　前記対向面において前記変位ベクトルの発散の重心を前記基準点とする請求項１に記載のトルク推定方法。
  4. 　前記変位ベクトルの発散の重心の位置を、前記変位ベクトルの発散の正の部分、及び負の部分からそれぞれ得られる重心の位置から求める、請求項３に記載のトルク推定方法。
  5. 　前記基準点を、所定のトリガより再設定する、請求項１に記載のトルク推定方法。
  6. 　前記変位ベクトルを、触覚センサに設定されている複数の前記測定点のマーカの移動に基づき取得する、請求項１に記載のトルク推定方法。
  7. 　対象物と対向する対向面に複数の測定点を備えている触覚センサと、
    　複数の前記測定点での変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する演算装置と、
    　を有するトルク推定装置。
  8. 　前記触覚センサは、前記測定点の変位ベクトルを画像として取得する、請求項７に記載のトルク推定装置。
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