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JP7706893B2 - ROBOT SYSTEM, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT SYSTEM, PRODUCTION OF ARTICLE USING ROBOT SYSTEM, ROBOT HAND, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT HAND, CONTROL PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM - Google Patents
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JP7706893B2 - ROBOT SYSTEM, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT SYSTEM, PRODUCTION OF ARTICLE USING ROBOT SYSTEM, ROBOT HAND, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT HAND, CONTROL PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM - Google Patents

ROBOT SYSTEM, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT SYSTEM, PRODUCTION OF ARTICLE USING ROBOT SYSTEM, ROBOT HAND, METHOD FOR CONTROLLING ROBOT HAND, CONTROL PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM Download PDF

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Description

本発明は、ロボットシステムに関する。 The present invention relates to a robot system.

近年、従来人手で行われていたカメラやプリンタなどの工業製品の製造工程を、ロボットハンドとロボットアームを有するロボット装置を用いて自動化する要求が高まっている。これら製品を構成する部品(ワーク)は、小型かつ精密な部品が多く、形状、材質など多岐に渡っている。そのため、ロボットハンドに正しく把持させるべく、ワークに適した把持姿勢をロボットハンドに設定する必要がある。上述の方法の1つとして特許文献1に記載の技術がある。下記特許文献1には、カメラを指先に設置し、指先のカメラを用いてワークの距離計測を行い、ワークに適した把持姿勢を設定する技術が開示されている。 In recent years, there has been an increasing demand to automate the manufacturing process of industrial products such as cameras and printers, which was previously performed manually, using robotic devices with robotic hands and robotic arms. Many of the parts (workpieces) that make up these products are small and precise, and come in a wide variety of shapes and materials. For this reason, it is necessary to set a gripping posture suitable for the workpiece so that the robotic hand can correctly grip it. One of the above-mentioned methods is the technology described in Patent Document 1. Patent Document 1 below discloses a technology in which a camera is installed on the fingertip, the camera on the fingertip is used to measure the distance to the workpiece, and a gripping posture suitable for the workpiece is set.

特開2009-66678号公報JP 2009-66678 A

しかしながら特許文献1に記載された技術は、カメラを用いてワークの位置姿勢を計測するため画像処理が必要となる。画像処理を実行させる場合、各種調整(照明の姿勢調整、カメラの校正、画像処理のパラメータ調整など)といった作業が発生し、把持姿勢の設定を容易に行うことが困難になるという課題がある。 However, the technology described in Patent Document 1 requires image processing to measure the position and orientation of the workpiece using a camera. When performing image processing, various adjustments (adjusting the orientation of the lighting, calibrating the camera, adjusting image processing parameters, etc.) are required, which makes it difficult to easily set the gripping orientation, which is an issue.

本発明は、上述の事情に鑑み、把持姿勢の設定を容易に行うことができるロボットシステムを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention aims to provide a robot system that can easily set the gripping posture.

上記課題を解決するため、本発明では、指部と前記指部が設けられた掌部とを有するロボットハンドと、制御装置と、対象物と前記指部との距離に関する情報を取得する第1センサと、前記掌部の所定位置に設けられ前記対象物までの距離に関する情報を取得する第2センサと、を備えたロボットシステムであって、前記制御装置は、前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第1センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御し、前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、ことを特徴とするロボットシステムを採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs a robot system including a robot hand having finger portions and a palm portion on which the finger portions are provided , a control device, a first sensor that acquires information regarding the distance between an object and the finger portions, and a second sensor that is provided at a predetermined position on the palm portion and acquires information regarding the distance to the object, wherein the control device controls the position and/or posture of the robot hand so that the finger portions are aligned with the object based on the detection result of the first sensor during a grasping operation in which the finger portions are moved toward the object to grasp the object by operating the finger portions, and controls the position and/or posture of the robot hand so that the palm portions are aligned with the object based on the detection result of the second sensor during a grasping operation in which the finger portions are moved toward the object to grasp the object by operating the finger portions.

本発明によれば、把持姿勢の設定を容易に行うことができる。 The present invention makes it easy to set the gripping position.

本発明を採用可能なロボットシステムの概略構成を示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a robot system in which the present invention can be adopted. 本発明を採用可能なセンサのシステム構成を示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a system configuration of a sensor to which the present invention can be applied. 本発明を採用可能なエンドエフェクタの概略構成を示した説明図である。1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an end effector to which the present invention can be applied; 本発明を採用可能なロボットシステムに係る処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of a robot system in which the present invention can be adopted. 本発明を採用可能なセンサデータ取得に係る処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing a process for acquiring sensor data to which the present invention can be applied. 本発明を採用可能な指令値算出に係る処理手順を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing a process procedure for calculating a command value to which the present invention can be applied. 本発明を採用可能なロボットシステムに係る処理の遷移図である。FIG. 1 is a transition diagram of processing related to a robot system in which the present invention can be adopted. 本発明の第2の実施形態に係るセンサの概略を示した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of a sensor according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係るワークの概略を示した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of a workpiece according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係るエンドエフェクタの概略構成を示した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an end effector according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係るロボットシステムに係る処理の遷移図である。FIG. 11 is a transition diagram of processing related to a robot system according to a third embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するに好適な実施形態につき詳細に説明する。なお、以下に示す実施例はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更することができる。また、各実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。 Below, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that the examples shown below are merely examples, and for example, the detailed configurations can be changed without departing from the spirit of the present invention. Also, the numerical values given in each embodiment are for reference only and do not limit the present invention.

(第1の実施形態)
図1は、本発明を採用可能なロボットシステムの概略構成を示した説明図である。本実施形態のロボットシステム100は、ロボットアーム本体200、ロボットハンド本体300、センサノード800、ロボットハンド制御装置500、ロボットアーム制御装置400、センサ制御装置700、外部入力装置900で構成される。把持対象物であるワークW1は、載置台S1上に載置されている。
(First embodiment)
1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a robot system in which the present invention can be adopted. The robot system 100 of this embodiment is composed of a robot arm body 200, a robot hand body 300, a sensor node 800, a robot hand controller 500, a robot arm controller 400, a sensor controller 700, and an external input device 900. A workpiece W1, which is an object to be grasped, is placed on a placement table S1.

ロボットシステム100によってワークW1を操作し、他のワークに組付けることにより、工業製品、ないしは物品を製造することができる。例えば、このワークW1に対する操作は、ロボットアーム本体200とロボットハンド本体300を用いて把持対象物としてのワークW1を把持し、移動させ、さらにワークW1を他のワークに嵌合または組付といった操作で実行される。 By using the robot system 100 to manipulate the workpiece W1 and assemble it to another workpiece, an industrial product or article can be manufactured. For example, the operation on the workpiece W1 is performed by using the robot arm body 200 and the robot hand body 300 to grasp and move the workpiece W1 as an object to be grasped, and further by fitting or assembling the workpiece W1 to the other workpiece.

ロボットアーム本体200は、本実施形態では多関節のロボットアームであり、ロボットアーム本体200の根元は台座600に固定されている。ロボットアーム本体200の先端には、エンドエフェクタであるロボットハンド本体300が装着されている。またロボットハンド本体300はセンサノード800を備えている。このロボットハンド本体300を用いてワークW1に対して操作を行う。また、ロボットアーム本体200の各関節には、これらの関節を各々駆動する駆動源としてのモータ、およびモータの回転角度を検出する位置検出手段としてのエンコーダがそれぞれ設けられている。なお、エンコーダの設置位置および出力方式は問わない。 In this embodiment, the robot arm body 200 is a multi-joint robot arm, and the base of the robot arm body 200 is fixed to a base 600. A robot hand body 300, which is an end effector, is attached to the tip of the robot arm body 200. The robot hand body 300 is also equipped with a sensor node 800. This robot hand body 300 is used to perform operations on a workpiece W1. Each joint of the robot arm body 200 is provided with a motor as a drive source for driving each of these joints, and an encoder as a position detection means for detecting the rotation angle of the motor. The installation position and output method of the encoder are not important.

ロボットハンド本体300は後述するモータと開閉機構により2本の指を開閉し、ワークW1の把持ないし解放を行う1自由度以上のハンドであり、ワークW1をロボットアーム本体200に対して相対変位させないように把持できれば良い。なお、本実施形態では指の本数を2本としたが、当業者が適宜変更することができる。また本実施形態において、ロボットハンド300は不図示のモータ駆動で指を動作させているが、空気圧駆動のようなエアグリッパであっても良い。 The robot hand body 300 is a hand with at least one degree of freedom that opens and closes two fingers using a motor and an opening/closing mechanism described below to grasp or release the workpiece W1, and it is sufficient if the robot hand can grasp the workpiece W1 without displacing it relative to the robot arm body 200. Note that, although the number of fingers is two in this embodiment, this can be changed as appropriate by those skilled in the art. Also, in this embodiment, the fingers of the robot hand 300 are driven by a motor (not shown), but an air gripper such as one driven by air pressure may also be used.

ロボットアーム制御装置400は、CPU(Central Processing Unit)401、ROM(Read Only Memory)402、RAM(Random Access Memory)403を有している。また外部との通信を担うアームIF(Inter Face)404、外部IF405、フラッシュROM406を有している。ROM402あるいは、フラッシュROM406は、ロボットアーム本体200の各種動作に応じて対応する駆動部を制御するためのプログラムや、それらの制御に必要なデータ等を記憶している。RAM403はCPU401の作業領域として機能する。 The robot arm control device 400 has a CPU (Central Processing Unit) 401, a ROM (Read Only Memory) 402, and a RAM (Random Access Memory) 403. It also has an arm IF (Inter Face) 404, which handles communication with the outside, an external IF 405, and a flash ROM 406. The ROM 402 or the flash ROM 406 stores programs for controlling the corresponding drive units in response to various operations of the robot arm main body 200, as well as data required for such control. The RAM 403 functions as a working area for the CPU 401.

アームIF404は、ロボットアーム本体と通信するためのインタフェースとして機能する。外部IF405は、ロボットハンド制御装置500、センサ制御装置700、外部入力装置900と通信するためのインタフェースとして機能する。CPU401は、ロボットハンド本体300の移動先であるロボットアーム本体200の先端の目標位置及び姿勢に対して各関節が取るべき角度を計算する。そしてアームIF404を介して各関節のモータを制御するサーボ回路(不図示)へと指令値を出力し、ロボットアーム本体200の各関節を駆動制御する。これによってロボットハンド本体300に把持されたワークW1を目標位置へと搬送することができる。 The arm IF 404 functions as an interface for communicating with the robot arm body. The external IF 405 functions as an interface for communicating with the robot hand control device 500, the sensor control device 700, and the external input device 900. The CPU 401 calculates the angle that each joint should take with respect to the target position and posture of the tip of the robot arm body 200, which is the destination of the robot hand body 300. Then, via the arm IF 404, it outputs a command value to a servo circuit (not shown) that controls the motor of each joint, and drives and controls each joint of the robot arm body 200. This allows the workpiece W1 held by the robot hand body 300 to be transported to the target position.

ロボットハンド制御装置500もロボットアーム制御装置400と同様に、CPU501、ROM502、RAM503、ハンドIF504、外部IF505、フラッシュROM506を有している。ROM502あるいは、フラッシュROM506は、ロボットハンド本体300の各種動作に応じて対応する駆動部を制御するためのプログラムや、それらの制御に必要なデータ等を記憶している。RAM503はCPU501の作業領域として機能する。 Like the robot arm control device 400, the robot hand control device 500 also has a CPU 501, ROM 502, RAM 503, hand IF 504, external IF 505, and flash ROM 506. The ROM 502 or flash ROM 506 stores programs for controlling the corresponding drive units in response to various operations of the robot hand main body 300, as well as data necessary for such control. The RAM 503 functions as a working area for the CPU 501.

ハンドIF504は、ロボットハンド本体300と通信するためのインタフェースとして機能する。外部IF505は、ロボットアーム制御装置400、センサ制御装置700、外部入力装置900と通信するためのインタフェースとして機能する。CPU501は、ロボットハンド本体300の指部の目標位置に対して駆動源が取るべき角度を計算する。そして、ハンドIF504を介して駆動源を制御するサーボ回路(不図示)へと指令値を出力し、ロボットハンド本体300の指部を駆動制御する。これによってロボットハンド本体300によりワークW1を把持することができる。 The hand IF 504 functions as an interface for communicating with the robot hand body 300. The external IF 505 functions as an interface for communicating with the robot arm control device 400, the sensor control device 700, and the external input device 900. The CPU 501 calculates the angle that the drive source should take with respect to the target position of the fingers of the robot hand body 300. Then, a command value is output via the hand IF 504 to a servo circuit (not shown) that controls the drive source, and the fingers of the robot hand body 300 are driven and controlled. This allows the robot hand body 300 to grasp the workpiece W1.

図2は、本実施形態センサシステムの制御構成を示した制御ブロック図である。本実施形態のセンサシステムは、センサ811~816、センサノード800、センサ811~816を制御するセンサ制御装置700で構成される。 Figure 2 is a control block diagram showing the control configuration of the sensor system of this embodiment. The sensor system of this embodiment is composed of sensors 811 to 816, a sensor node 800, and a sensor control device 700 that controls the sensors 811 to 816.

センサ811~816は、ワークW1までの距離を計測可能な距離センサである。センサ811~816は、近接センサであっても、TOF(Time Of Flight)センサであっても良いが、本実施形態では近接センサとする。近接センサは、LED(不図示)とフォトトランジスタ(不図示)から成るフォトリフレクタである。送信部であるLEDは、赤外線LEDが好適である。送信部から発光された光をワークW1が反射して、その反射光を受信部のフォトトランジスタが受信をすることで距離を計測する。フォトトランジスタは、距離に応じた反射光の輝度を電流として出力する。抵抗を介することで電流は電圧として計測することができる。 Sensors 811-816 are distance sensors capable of measuring the distance to the workpiece W1. Sensors 811-816 may be proximity sensors or TOF (Time Of Flight) sensors, but in this embodiment they are proximity sensors. The proximity sensor is a photoreflector consisting of an LED (not shown) and a phototransistor (not shown). An infrared LED is preferable for the LED that is the transmitter. The light emitted from the transmitter is reflected by the workpiece W1, and the reflected light is received by the phototransistor in the receiver, thereby measuring the distance. The phototransistor outputs the brightness of the reflected light according to the distance as a current. The current can be measured as a voltage by passing it through a resistor.

センサノード800は、電源コントローラ801とセンサデータ取得部802を有している。電源コントローラ801は、センサ811~816の電源をそれぞれオンオフ制御することができる。センサデータ取得部802は、センサ811~816の出力(検出結果)をそれぞれ取得することができる。本実施形態の場合、センサ811~816は近接センサであるためセンサの出力は電圧となり、センサデータ取得部802はADコンバータと同等のものとなる。また、電源コントローラ801とセンサデータ取得部802は、センサ制御装置700と通信するため、シリアル通信が可能なノードIF804を備えている。 The sensor node 800 has a power supply controller 801 and a sensor data acquisition unit 802. The power supply controller 801 can control the on/off of the power supplies of the sensors 811-816. The sensor data acquisition unit 802 can acquire the output (detection results) of the sensors 811-816. In this embodiment, the sensors 811-816 are proximity sensors, so the sensor output is a voltage, and the sensor data acquisition unit 802 is equivalent to an AD converter. In addition, the power supply controller 801 and the sensor data acquisition unit 802 are provided with a node IF 804 capable of serial communication in order to communicate with the sensor control device 700.

センサ制御装置700は、CPU701、ROM702、RAM703、センサIF704、外部IF705、フラッシュROM706を有している。ROM702あるいは、フラッシュROM706は、センサ811~816の電源制御やセンサデータを取得し、補正するためのプログラムや、それらの制御に必要なデータ等を記憶している。RAM703はCPU701の作業領域として機能する。センサIF704は、センサノード800内の電源コントローラ801とセンサデータ取得部802と通信するためノードIF804と接続されるインタフェースとして機能する。外部IF705は、ロボットアーム制御装置400、ロボットハンド制御装置500などと通信するためのインタフェースとして機能する。 The sensor control device 700 has a CPU 701, a ROM 702, a RAM 703, a sensor IF 704, an external IF 705, and a flash ROM 706. The ROM 702 or the flash ROM 706 stores programs for controlling the power supply of the sensors 811-816 and acquiring and correcting sensor data, as well as data necessary for such control. The RAM 703 functions as a working area for the CPU 701. The sensor IF 704 functions as an interface connected to the node IF 804 for communicating with the power supply controller 801 and the sensor data acquisition unit 802 in the sensor node 800. The external IF 705 functions as an interface for communicating with the robot arm control device 400, the robot hand control device 500, etc.

図3は、本実施形態のロボットハンド本体300の概略構成を示した図である。ロボットハンド本体300は、ハンド用モータドライバ301、エンコーダ302、ハンド用モータ303、ギヤ304、指部305、306、スライドガイド307、308を有している。 Figure 3 is a diagram showing the schematic configuration of the robot hand body 300 of this embodiment. The robot hand body 300 has a hand motor driver 301, an encoder 302, a hand motor 303, a gear 304, finger portions 305 and 306, and slide guides 307 and 308.

ハンド用モータドライバ301は、ハンド用モータ303の回転角をエンコーダ302で計測し、各制御装置からの指令値に基づきフィードバック制御する。そしてギヤ304、スライドガイド307、308を介して、指部305、306の位置を制御することができる。 The hand motor driver 301 measures the rotation angle of the hand motor 303 with an encoder 302 and performs feedback control based on command values from each control device. Then, the positions of the fingers 305 and 306 can be controlled via the gear 304 and slide guides 307 and 308.

指部305の先端には、センサ811、812、813、814が図示の位置に配置される。センサ811、812、813は、ワークW1のZ軸方向の厚みよりも小さい範囲で同一面内に配置され、指部305とワークW1の把持方向(X軸方向)の距離を計測可能である。またセンサ814は、指部305と台座600または載置台S1の手先方向(Z軸方向)の距離を計測可能に配置される。また、指部305の先端には、ワークW1と接触する面となる接触部309が設けられている。接触部309は、センサ811~813が設けられている面とは異なる面(各センサが設けられている面から所定の高さを有する段差)となるように設けられている。これによりワークW1を把持する際、ワークW1と各センサとが接触する危険性を低減し、センサが故障する可能性を低減できる。 Sensors 811, 812, 813, and 814 are arranged at the tip of the finger portion 305 at the positions shown in the figure. The sensors 811, 812, and 813 are arranged in the same plane within a range smaller than the thickness of the workpiece W1 in the Z-axis direction, and can measure the distance between the finger portion 305 and the gripping direction (X-axis direction) of the workpiece W1. The sensor 814 is also arranged so that it can measure the distance between the finger portion 305 and the hand tip direction (Z-axis direction) of the base 600 or the mounting table S1. The tip of the finger portion 305 is also provided with a contact portion 309 that serves as a surface that comes into contact with the workpiece W1. The contact portion 309 is provided so that it is a surface different from the surface on which the sensors 811 to 813 are provided (a step having a predetermined height from the surface on which each sensor is provided). This reduces the risk of contact between the workpiece W1 and each sensor when gripping the workpiece W1, and reduces the possibility of the sensor breaking down.

一方、センサ815、816は、ワークW1に対して、ワークW1のY軸方向(指部の把持方向と直交する方向)の幅よりも大きい長さとなる位置となるようにロボットハンド本体300の掌部に傾斜を持って配置される。上述の配置により各センサによりワークの面を確実に計測することが可能となる。 On the other hand, sensors 815 and 816 are arranged at an angle on the palm of the robot hand body 300 so that they are positioned relative to the workpiece W1 at a length greater than the width of the workpiece W1 in the Y-axis direction (the direction perpendicular to the gripping direction of the fingers). The above-mentioned arrangement makes it possible for each sensor to reliably measure the surface of the workpiece.

次に、本実施形態のロボットシステム100における処理手順を図4に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、ワークW1は、直方体とし、載置台S1の中でロボットハンド本体300に対して所定の角度傾斜し、ラフに置かれているものとする。また、ワークW1をロボットハンド本体300の指部305、306によって把持できる位置から開始するものとする。センサ811~816によって、ワークW1または載置台S1を計測することで、ロボットハンド本体300の位置姿勢を適切に変更し把持を行う。また下記で述べるフローは各制御装置のCPUが相互に通信を行うことで実行されるものとする。 Next, the processing procedure in the robot system 100 of this embodiment will be explained using the flowchart shown in Figure 4. As a premise, the workpiece W1 is assumed to be a rectangular parallelepiped, roughly placed on the mounting table S1 at a predetermined angle with respect to the robot hand body 300. Also, the workpiece W1 starts from a position where it can be grasped by the fingers 305, 306 of the robot hand body 300. By measuring the workpiece W1 or the mounting table S1 using sensors 811-816, the position and orientation of the robot hand body 300 is appropriately changed to grasp the workpiece. Also, the flow described below is assumed to be executed by the CPUs of each control device communicating with each other.

まずステップS10にて、指部305、306の目標値を設定する。この目標値は、把持直前の幅Dref、載置台S1とのクリアランスhref、位置決め許容値εxyz、姿勢決め許容値εTxyzである。これらの値は、ロボットハンド本体300の目標となる把持姿勢を決める値である。本実施形態では、これらの値の設定により、ロボットハンド本体300がワークW1に沿う(各指部の接触面が、接触するワークW1の面に対して略平行となる、掌部の面が、掌部に対向するワークW1の面に対して略平行となる)把持姿勢を目標とする。位置決め許容値εxyzは、センサによって計測される各指部および掌部とワークとの距離の許容値、姿勢決め許容値εTxyzは、センサの計測結果から幾何学的に求められる指部および掌部とワークとの相対的な角度の許容値である。 First, in step S10, the target values of the fingers 305 and 306 are set. The target values are the width D ref immediately before gripping, the clearance h ref with the mounting table S1, the positioning tolerance ε xyz , and the attitude tolerance ε Txyz . These values determine the target gripping attitude of the robot hand body 300. In this embodiment, by setting these values, the robot hand body 300 targets a gripping attitude along the workpiece W1 (where the contact surface of each finger is approximately parallel to the surface of the workpiece W1 it contacts, and the surface of the palm is approximately parallel to the surface of the workpiece W1 facing the palm). The positioning tolerance ε xyz is the tolerance of the distance between each finger and palm measured by the sensor and the workpiece, and the attitude tolerance ε Txyz is the tolerance of the relative angle between the fingers and palm and the workpiece that is geometrically determined from the measurement results of the sensor.

次にステップS20にて、センサ制御装置700が、センサ811~816のセンサデータを取得する。詳細は、図5を用いて後述する。 Next, in step S20, the sensor control device 700 acquires sensor data from the sensors 811 to 816. Details will be described later with reference to FIG. 5.

次にステップS30にて、センサ制御装置700が、ロボットハンド本体300の位置姿勢の現在値を取得する。外部IF705を介して、ロボットアーム制御装置400とロボットハンド制御装置500とから、ロボットハンド本体300の位置および姿勢の情報であるx、y、z、T、T、Tと指部305、307の相対的な位置関係である把持幅Hを取得する。 Next, in step S30, the sensor control device 700 acquires the current values of the position and orientation of the robot hand main body 300. Information on the position and orientation of the robot hand main body 300, i.e., x, y, z, Tx , Ty, Tz , and the grip width H, which is the relative positional relationship between the fingers 305, 307, is acquired from the robot arm control device 400 and the robot hand control device 500 via the external IF 705.

次にステップS40にて、制御完了条件と比較する。制御完了条件は、各計測値Dが次式を満たす場合である。 Next, in step S40, the control completion condition is compared. The control completion condition is when each measurement value D satisfies the following formula:

Figure 0007706893000001
Figure 0007706893000001

各計測値Dの下付き数字は、各センサ811~816の内、どのセンサで取得したセンサデータに関する距離の計測値であるかを示している。Dはセンサ811の計測値、Dはセンサ812の計測値、Dはセンサ813の計測値、Dはセンサ814の計測値、Dはセンサ815の計測値、Dはセンサ816の計測値である。αはセンサ815がロボットハンド本体300の掌部となす角である。L7aはセンサ811とセンサ813のそれぞれの計測点間の長さ、L7cはセンサ815とセンサ816のそれぞれの計測点間の長さ、L7gはセンサ811とセンサ812のそれぞれの計測点間の長さである。制御完了条件を満たす場合、完了となる。 The subscript numbers of each measurement value D indicate which of the sensors 811 to 816 acquired the sensor data for which the distance measurement value relates. D1 is the measurement value of sensor 811, D2 is the measurement value of sensor 812, D3 is the measurement value of sensor 813, D4 is the measurement value of sensor 814, D5 is the measurement value of sensor 815, and D6 is the measurement value of sensor 816. α is the angle that sensor 815 makes with the palm of the robot hand body 300. L7a is the length between the measurement points of sensors 811 and 813, L7c is the length between the measurement points of sensors 815 and 816, and L7g is the length between the measurement points of sensors 811 and 812. If the control completion condition is satisfied, the process is completed.

逆に、目標値が制御完了条件を満たさない場合、ステップS40:Noより、ステップS50に進む。ステップS50では、センサ制御装置700がロボットアーム制御装置400とロボットハンド制御装置500に送信する指令値を算出する。詳細は、図6を用いて後述する。 Conversely, if the target value does not satisfy the control completion condition, step S40: No, proceed to step S50. In step S50, the sensor control device 700 calculates the command value to be sent to the robot arm control device 400 and the robot hand control device 500. Details will be described later with reference to FIG. 6.

次にステップS60より、外部IF705を介して、算出した指令値をそれぞれロボットアーム制御装置400とロボットハンド制御装置500に送信する。そしてステップS20の直前に戻り、再度センサデータを取得し、計測値が式(1)で示す制御完了条件を満たすか判定を行う。 Next, in step S60, the calculated command values are sent to the robot arm control device 400 and the robot hand control device 500 via the external IF 705. Then, the process returns to just before step S20, where the sensor data is acquired again and it is determined whether the measured value satisfies the control completion condition shown in formula (1).

ステップS40にて、各計測値が制御完了条件を満たせば、ロボットハンド本体300が適切な把持姿勢であると判断し、把持姿勢の調整に関する制御フローを終了する。 In step S40, if each measurement value meets the control completion condition, it is determined that the robot hand body 300 is in an appropriate gripping posture, and the control flow for adjusting the gripping posture is terminated.

次にセンサデータの取得を行うステップS20について詳述する。図5は、本実施形態におけるセンサデータ取得に係る処理手順(ステップS20)を示すフローチャートである。 Next, step S20, which acquires sensor data, will be described in detail. FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure (step S20) for acquiring sensor data in this embodiment.

まずステップS21にて、変数iに1をセットする。変数iは、センサ番号を示す。センサ番号は、各計測値Dの下付き数字のセンサと対応する。 First, in step S21, the variable i is set to 1. The variable i indicates the sensor number. The sensor number corresponds to the sensor with the subscript number of each measurement value D.

次にステップS22にて、変数iがセンサ総数Nを超えているか判断する。本実施形態の場合、Nは6である。変数iがセンサ総数Nを超えていない場合、ステップS22:Noより、ステップS23に進む。 Next, in step S22, it is determined whether the variable i exceeds the total number of sensors N. In this embodiment, N is 6. If the variable i does not exceed the total number of sensors N, step S22: No and the process proceeds to step S23.

ステップS23では、変数iの値に従って、センサ811~816のいずれかを電源コントローラ801を用いてONする。例えば、変数iが1の場合はセンサ811のみをONし、変数iが6の場合はセンサ816のみをONする。 In step S23, one of sensors 811 to 816 is turned ON using the power supply controller 801 according to the value of variable i. For example, if variable i is 1, only sensor 811 is turned ON, and if variable i is 6, only sensor 816 is turned ON.

次にステップS24にて、ONしたいずれかのセンサ811~816からのセンサデータ取得部802を用いて、センサデータを取得する。本実施形態の場合、センサ811~816は近接センサであるので、センサデータは電圧である。また、センサデータを複数回取得して、フィルタ処理をしても良い。 Next, in step S24, the sensor data acquisition unit 802 is used to acquire sensor data from any of the ON sensors 811-816. In this embodiment, the sensors 811-816 are proximity sensors, so the sensor data is voltage. Also, the sensor data may be acquired multiple times and filtered.

そしてステップS25にて、センサ811~816を電源コントローラ801によって、すべてOFFする。 Then, in step S25, the power supply controller 801 turns off all of the sensors 811 to 816.

そしてステップS26にて、変数iをインクリメントし、ステップS22の直前に戻る。以上のフローを繰り返し、必要な数のセンサからセンサデータを取得する。 Then, in step S26, the variable i is incremented and the process returns to the state immediately before step S22. The above flow is repeated to obtain sensor data from the required number of sensors.

ステップS22において、変数iがセンサ総数Nを超えている場合、ステップS22:Yesより、ステップS27に進む。ステップS27では、センサデータを距離計測データに補正する。近接センサの場合、近接センサの焦点距離以降は、計測対象物との距離が大きくなると、電圧は低下するので、テーブルや多項式を用いて、電圧から距離に補正することができる。その際に、テーブルや多項式の係数の値を事前に取得し、フラッシュROM706に保存しておくと好適である。このようにすることで、他のセンサのLED光の影響を軽減でき、センサの計測精度を向上可能である。以上によりセンサデータを取得し、センサデータの取得の制御フローを終了する。 In step S22, if the variable i exceeds the total number of sensors N, step S22: Yes is selected and the process proceeds to step S27. In step S27, the sensor data is corrected to distance measurement data. In the case of a proximity sensor, the voltage decreases as the distance to the measurement object increases after the focal length of the proximity sensor, so a table or polynomial can be used to correct the voltage to distance. In this case, it is preferable to obtain the coefficient values of the table or polynomial in advance and store them in flash ROM 706. In this way, the influence of the LED light of other sensors can be reduced and the measurement accuracy of the sensor can be improved. The sensor data is obtained as described above, and the control flow for obtaining sensor data ends.

次にロボットハンド本体300の位置姿勢を調整する指令値算出の制御フローについて詳述する。図6は、本実施形態における指令値算出および位置姿勢の調整に係る処理手順(ステップS30~ステップS60)の詳細を示すフローチャートである。図7は、図6の制御フローチャートにおけるロボットハンド本体300の状態図である。ここで図7(a)より、ワークW1は、ロボットハンド本体300に対して所定の角度傾斜している状態からスタートする。 Next, the control flow for calculating the command values to adjust the position and orientation of the robot hand body 300 will be described in detail. FIG. 6 is a flowchart showing the details of the processing procedure (steps S30 to S60) relating to the command value calculation and position and orientation adjustment in this embodiment. FIG. 7 is a state diagram of the robot hand body 300 in the control flowchart of FIG. 6. Here, as shown in FIG. 7(a), the workpiece W1 starts in a state inclined at a predetermined angle relative to the robot hand body 300.

図6より、まずステップS71にて、X、Y軸姿勢の完了条件と比較する。完了条件は、次式をすべて満たすことである(図7(a)~(d))。 As shown in Figure 6, first in step S71, the completion conditions for the X- and Y-axis postures are compared. The completion conditions are that all of the following expressions are satisfied (Figure 7 (a) to (d)).

Figure 0007706893000002
Figure 0007706893000002

図7(a)より、センサ811、センサ813からの検出値が、式(2)を満たすか判定し、満たされなければステップS75に進み、Y軸周りの姿勢を補正する指令値を出力し、ステップS71の直前まで戻りロボットハンド本体300の姿勢を変更する。センサ811、センサ813からの検出値が式(2)を満たせば、Y軸周りの姿勢が図7(b)の状態となり、ロボットハンド本体300のY軸周りの姿勢の調整が完了する。 From Fig. 7(a), it is determined whether the detection values from sensors 811 and 813 satisfy formula (2), and if they do not, the process proceeds to step S75, a command value for correcting the posture around the Y axis is output, and the process returns to just before step S71 to change the posture of the robot hand main body 300. If the detection values from sensors 811 and 813 satisfy formula (2), the posture around the Y axis becomes the state shown in Fig. 7(b), and adjustment of the posture of the robot hand main body 300 around the Y axis is completed.

同様に図7(c)より、センサ815、センサ816からの検出値が、式(2)を満たすか判定し、満たされなければステップS75に進み、X軸周りの姿勢を補正する指令値を出力し、ステップS71の直前まで戻りロボットハンド本体300の姿勢を変更する。センサ815、センサ816からの検出値が式(2)を満たせば、X軸周りの姿勢が図7(d)の状態となり、ロボットハンド本体300のX周り軸の姿勢の調整が完了する。 Similarly, from FIG. 7(c), it is determined whether the detection values from sensors 815 and 816 satisfy formula (2), and if they do not, the process proceeds to step S75, a command value for correcting the posture around the X axis is output, and the process returns to just before step S71 to change the posture of the robot hand main body 300. If the detection values from sensors 815 and 816 satisfy formula (2), the posture around the X axis becomes the state shown in FIG. 7(d), and adjustment of the posture of the robot hand main body 300 about the X axis is completed.

ここで、ステップS75において、X,Y軸周りの姿勢補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S75, the command values for posture correction around the X and Y axes are calculated using the following formula:

Figure 0007706893000003
Figure 0007706893000003

ステップS71にて、X軸周りの姿勢、Y軸周りの姿勢の調整が完了すれば、ステップS72に進む。ステップS72では、Z軸位置の完了条件と比較する(図7(e)(f))。 When adjustment of the posture around the X-axis and the posture around the Y-axis is completed in step S71, proceed to step S72. In step S72, a comparison is made with the completion conditions for the Z-axis position (Figure 7 (e) (f)).

Figure 0007706893000004
Figure 0007706893000004

図7(e)より、センサ814からの検出値が、式(4)を満たすか判定し、満たされなければステップS76に進み、Z軸の位置を補正する指令値を出力し、ステップS72の直前まで戻りロボットハンド本体300の姿勢を変更する。センサ814からの検出値が式(4)を満たせば、図7(f)の状態となり、ロボットハンド本体300のZ軸の位置の調整が完了する。 From Fig. 7(e), it is determined whether the detection value from the sensor 814 satisfies formula (4), and if it does not, the process proceeds to step S76, a command value for correcting the Z-axis position is output, and the process returns to just before step S72 to change the posture of the robot hand body 300. If the detection value from the sensor 814 satisfies formula (4), the state becomes as shown in Fig. 7(f), and adjustment of the Z-axis position of the robot hand body 300 is completed.

ここで、ステップS76において、Z軸位置補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S76, the command value for Z-axis position correction is calculated using the following formula:

Figure 0007706893000005
Figure 0007706893000005

ステップS72にて、Z軸の位置の調整が完了すれば、ステップS73に進む。ステップS73では、Z軸周りの姿勢の完了条件と比較する(図7(g)(h))。 When the adjustment of the Z-axis position is completed in step S72, proceed to step S73. In step S73, the posture around the Z-axis is compared with the completion conditions (Figure 7 (g) (h)).

Figure 0007706893000006
Figure 0007706893000006

図7(g)より、センサ811、センサ812からの検出値が、式(6)を満たすか判定し、満たされなければステップS77に進み、Z軸周りの姿勢を補正する指令値を出力し、ステップS73の直前まで戻りロボットハンド本体300の姿勢を変更する。センサ811、センサ812からの検出値が式(6)を満たせば、図7(h)の状態となり、ロボットハンド本体300のZ軸周りの姿勢の調整が完了する。 From Fig. 7(g), it is determined whether the detection values from sensors 811 and 812 satisfy formula (6), and if they do not, the process proceeds to step S77, a command value for correcting the posture around the Z axis is output, and the process returns to just before step S73 to change the posture of the robot hand main body 300. If the detection values from sensors 811 and 812 satisfy formula (6), the state becomes as shown in Fig. 7(h), and the adjustment of the posture of the robot hand main body 300 around the Z axis is completed.

ここで、ステップS77において、Z軸周りの姿勢補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S77, the command value for posture correction around the Z axis is calculated using the following formula:

Figure 0007706893000007
Figure 0007706893000007

ステップS73にて、Z軸周りの姿勢の調整が完了すれば、ステップS74に進む。ステップS74では、X軸位置、Y軸位置の完了条件と比較する(図7(i)(j))。 When adjustment of the posture around the Z axis is completed in step S73, proceed to step S74. In step S74, the completion conditions for the X-axis position and Y-axis position are compared (Figure 7 (i) (j)).

Figure 0007706893000008
Figure 0007706893000008

図7(i)より、センサ811、センサ812、センサ813からの検出値が、式(8)を満たすか判定し、満たされなければステップS78に進み、X軸位置、Y軸位置を補正する指令値を出力する。そしてステップS74の直前まで戻りロボットハンド本体300の姿勢を変更する。センサ811、センサ812、センサ813からの検出値が式(8)を満たせば、図7(j)の状態となり、ロボットハンド本体300のX軸位置、Y軸位置の調整が完了する。この際、指部305、306の駆動量により調整を行い、さらに調整を行う。 From FIG. 7(i), it is determined whether the detection values from sensors 811, 812, and 813 satisfy equation (8), and if they do not, the process proceeds to step S78, where command values for correcting the X-axis position and Y-axis position are output. Then, the process returns to the state immediately before step S74, and the posture of the robot hand body 300 is changed. If the detection values from sensors 811, 812, and 813 satisfy equation (8), the state becomes as shown in FIG. 7(j), and adjustment of the X-axis position and Y-axis position of the robot hand body 300 is completed. At this time, adjustment is made by the drive amount of the finger portions 305 and 306, and further adjustment is made.

ここで、ステップS78において、X軸位置、Y軸位置補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S78, the command values for correcting the X-axis position and Y-axis position are calculated using the following formula:

Figure 0007706893000009
Figure 0007706893000009

以上のフローにより、ロボットハンド本体300の姿勢において、ワークWが傾斜していても、ワークWに沿った把持姿勢に調整を行うことができる。よって、例えばカメラを用いずとも、ロボットハンド本体300の把持姿勢の調整を行うことができる。ゆえにカメラの画像処理に伴う調整などを削減することができ、ワークに沿った把持姿勢の設定を容易に行うことができる。 By using the above flow, even if the workpiece W is tilted in the attitude of the robot hand body 300, the gripping attitude can be adjusted to match the workpiece W. Therefore, the gripping attitude of the robot hand body 300 can be adjusted without using a camera, for example. This reduces the need for adjustments associated with camera image processing, and makes it easy to set the gripping attitude to match the workpiece.

(第2の実施形態)
上述の第1の実施形態では、1種類のセンサを複数用いてロボットハンド本体300の姿勢を調整する場合について説明した。しかしながら、光学的性質が異なる2種類のセンサを用いてロボットハンド本体300の姿勢を調整する場合においても実施できる。なお、以下では、第1の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第1の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
Second Embodiment
In the above-mentioned first embodiment, a case where a plurality of sensors of one type are used to adjust the posture of the robot hand body 300 has been described. However, the present invention can also be implemented in a case where the posture of the robot hand body 300 is adjusted using two types of sensors with different optical properties. In the following, the configuration of the hardware and the control system that are different from those in the first embodiment will be illustrated and described. Furthermore, it is assumed that the same configuration and operation as those in the first embodiment can be achieved with respect to the same parts as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

図8は、本実施形態におけるセンサの概略を示した図である。把持部305’上のセンサ811と同一面内にセンサ811’を隣接して配置している。本実施形態では、センサ811は近接センサであり、センサ811’はTOFセンサとする。説明の簡略化のため、図示は省略するが、センサ811と同様に、センサ812~816において、近接センサ812~816それぞれの同一面内にTOFセンサを隣接して配置している。 Figure 8 is a diagram showing an outline of the sensor in this embodiment. Sensor 811' is arranged adjacent to sensor 811 on the gripping portion 305' in the same plane. In this embodiment, sensor 811 is a proximity sensor, and sensor 811' is a TOF sensor. Although not shown in the figure for the sake of simplicity, similar to sensor 811, TOF sensors are arranged adjacent to each other in the same plane as the proximity sensors 812-816.

一般的に、近接センサは、測定レンジが短いが、高分解能である。また、TOFセンサは、測定レンジが長いが、低分解能である。それぞれの長所を生かし、短所を補うために、以下のように用いる。それぞれのセンサでワークW1を計測した際に、処理に用いるセンサ値Dを次式で決定する。 In general, proximity sensors have a short measurement range but high resolution. TOF sensors have a long measurement range but low resolution. To make use of their respective advantages and compensate for their disadvantages, they are used as follows. When the workpiece W1 is measured with each sensor, the sensor value D to be used for processing is determined by the following formula.

Figure 0007706893000010
Figure 0007706893000010

ただし、Dproxは近接センサでの計測値、DtofはTOFセンサでの計測値、Dthは閾値である。本実施形態においては、Dthは20mm程度が好適である。より具体的に言えば、各々のセンサの分解能の特性を活かし、近接センサで近距離を、TOFセンサで遠距離を計測する。式(10)によるセンサ値Dを用いることで、第1の実施形態と同様に、ワークW1と各指部との距離を計測することでき、ロボットハンド本体300の位置姿勢を調整することができる。 Here, D prox is a measurement value of the proximity sensor, D tof is a measurement value of the TOF sensor, and D th is a threshold value. In this embodiment, D th is preferably about 20 mm. More specifically, by utilizing the resolution characteristics of each sensor, the proximity sensor measures short distances and the TOF sensor measures long distances. By using the sensor value D according to formula (10), the distance between the workpiece W1 and each finger can be measured as in the first embodiment, and the position and orientation of the robot hand body 300 can be adjusted.

以上、本実施形態によれば、2種類のセンサを用いてワークW1と各指部との距離を計測してロボットハンド本体300の位置姿勢を調整できる。近接センサで近距離を、TOFセンサで遠距離を計測することで、センサを1種類のみのときよりも測定レンジを大きく、かつ、近距離を精度良く計測することができる。 As described above, according to this embodiment, the position and orientation of the robot hand body 300 can be adjusted by measuring the distance between the workpiece W1 and each finger using two types of sensors. By measuring short distances with a proximity sensor and long distances with a TOF sensor, the measurement range can be made larger than when only one type of sensor is used, and short distances can be measured with high accuracy.

(第3の実施形態)
上述の第1の実施形態では、対称性が高い直方体のワークの場合について説明した。しかしながら、直方体よりも対称性が低い凸型のワークの場合においても実施できるものである。なお、以下では、第1の実施形態とは異なるハードウェアや制御系の構成の部分について図示し説明する。また、第1の実施形態と同様の部分については上記と同様の構成ならびに作用が可能であるものとし、その詳細な説明は省略するものとする。
Third Embodiment
In the above-mentioned first embodiment, the case of a rectangular parallelepiped workpiece with high symmetry has been described. However, the present invention can also be implemented in the case of a convex workpiece with lower symmetry than a rectangular parallelepiped. In the following, the configuration of the hardware and control system that is different from that of the first embodiment will be illustrated and described. In addition, the same parts as those of the first embodiment are assumed to have the same configuration and function as those described above, and detailed description thereof will be omitted.

図9は、本実施形態に係るワークW2の概略を示した図である。直方体よりも対称性が低い凸型となっている。図10は、本実施形態におけるロボットハンド本体300’の概略構成を示した図である。 Figure 9 is a diagram showing an outline of the workpiece W2 according to this embodiment. It has a convex shape that is less symmetrical than a rectangular parallelepiped. Figure 10 is a diagram showing the outline of the configuration of the robot hand body 300' according to this embodiment.

第1の実施形態と大きく異なる点は、指部305と同様に、指部306にもセンサ821~824が配置されている点である。センサ821~823は、ワークW2のZ軸方向の厚みよりも小さい範囲で同一面内に配置され、指部306とワークW2の把持方向(X軸方向)の距離を計測可能である。またセンサ824は、指部306と台座600または載置台S1の手先方向(Z軸方向)の距離を計測可能に配置される。そして、センサ831、832は、各指部または各指部の動作軸(軸A)に対して、ワークW2のY軸方向の幅よりも大きい長さ離間する位置となるようにロボットハンド本体300’の掌部に、掌部に対して垂直に配置される。上述の配置により各センサによりワークの面を確実に計測することが可能となる。 A major difference from the first embodiment is that sensors 821 to 824 are arranged on the finger portion 306 as well as on the finger portion 305. The sensors 821 to 823 are arranged on the same plane in an area smaller than the thickness of the workpiece W2 in the Z-axis direction, and can measure the distance between the finger portion 306 and the gripping direction (X-axis direction) of the workpiece W2. The sensor 824 is arranged so as to be able to measure the distance between the finger portion 306 and the hand tip direction (Z-axis direction) of the base 600 or the mounting table S1. The sensors 831 and 832 are arranged on the palm of the robot hand body 300' and perpendicular to the palm so as to be spaced apart from each finger portion or the motion axis (axis A) of each finger portion by a length greater than the width of the workpiece W2 in the Y-axis direction. The above-mentioned arrangement makes it possible for each sensor to reliably measure the surface of the workpiece.

次に、本実施形態におけるロボットハンド本体300’の把持姿勢の調整の処理手順を、第1の実施形態と同様に、図4、図6に示すフローチャート図を用いて説明する。また図11は、本実施形態における図6の制御フローチャートにおけるロボットハンド本体300’の状態図である。前提として、ワークW2は、載置台S1の中でロボットハンド本体300’に対して所定の角度傾斜し、ラフに置かれているものとする。また、ワークW2をロボットハンド本体300’の指部305、306によって把持できる位置から開始するものとする。また各センサによって、ワークW2または載置台S1を計測することで、ロボットハンド本体300の位置姿勢を適切に変更し把持を行う。また下記で述べるフローは各制御装置のCPUが相互に通信を行うことで実行されるものとし、第1の実施形態と異なる部分を詳述する。 Next, the processing procedure for adjusting the gripping posture of the robot hand body 300' in this embodiment will be described using the flowcharts shown in Figures 4 and 6, as in the first embodiment. Also, Figure 11 is a state diagram of the robot hand body 300' in the control flowchart of Figure 6 in this embodiment. As a premise, the workpiece W2 is roughly placed on the mounting table S1 at a predetermined angle inclined with respect to the robot hand body 300'. Also, the workpiece W2 is started from a position where it can be gripped by the fingers 305 and 306 of the robot hand body 300'. Also, by measuring the workpiece W2 or the mounting table S1 with each sensor, the position and posture of the robot hand body 300 are appropriately changed and gripped. Also, the flow described below is executed by the CPUs of each control device communicating with each other, and the parts different from the first embodiment will be described in detail.

図4において、本実施形態におけるステップS40における制御完了条件は、各センサの計測値Dが次式をすべて満たすことである。 In FIG. 4, the control completion condition in step S40 in this embodiment is that the measurement values D of each sensor satisfy all of the following equations.

Figure 0007706893000011
Figure 0007706893000011

各計測値Dの下付き数字は、各センサ811~814、821~824、831、832の内、どのセンサで取得したセンサデータに関する距離の計測値であるかを示している。D811はセンサ811の計測値、D812はセンサ812の計測値、D813はセンサ813の計測値、D814はセンサ814の計測値である。D821はセンサ821の計測値、D822はセンサ822の計測値、D823はセンサ823の計測値、D824はセンサ824の計測値である。D831はセンサ831の計測値、D832はセンサ832の計測値である。 The subscript numbers of each measurement value D indicate which sensor, among the sensors 811 to 814, 821 to 824, 831, and 832, the sensor data acquired by which the distance measurement value relates to. D 811 is the measurement value of sensor 811, D 812 is the measurement value of sensor 812, D 813 is the measurement value of sensor 813, and D 814 is the measurement value of sensor 814. D 821 is the measurement value of sensor 821, D 822 is the measurement value of sensor 822, D 823 is the measurement value of sensor 823, and D 824 is the measurement value of sensor 824. D 831 is the measurement value of sensor 831, and D 832 is the measurement value of sensor 832.

a1はセンサ811とセンサ813のそれぞれの計測点間の長さ、La2はセンサ821とセンサ823のそれぞれの計測点間の長さである。Lはセンサ831とセンサ832のそれぞれの計測点間の長さである。Lg1はセンサ811とセンサ812のそれぞれの計測点間の長さ、Lg2はセンサ821とセンサ822のそれぞれの計測点間の長さである。把持直前の幅Dref、載置台S1とのクリアランスhref、位置決め許容値εxyz、姿勢決め許容値εTxyzは、第1の実施形態と同様に設定されているものとする。 L a1 is the length between the measurement points of the sensors 811 and 813, and L a2 is the length between the measurement points of the sensors 821 and 823. L c is the length between the measurement points of the sensors 831 and 832. L g1 is the length between the measurement points of the sensors 811 and 812, and L g2 is the length between the measurement points of the sensors 821 and 822. It is assumed that the width D ref immediately before gripping, the clearance h ref with respect to the mounting table S1, the positioning tolerance ε xyz , and the attitude determination tolerance ε Txyz are set in the same manner as in the first embodiment.

図6より、ステップS71にて、X、Y軸姿勢の完了条件と比較する。本実施形態におけるステップS71の完了条件は、次式をすべて満たすことである(図11(a)~(d))。 As shown in FIG. 6, in step S71, the completion conditions for the X- and Y-axis postures are compared. In this embodiment, the completion conditions for step S71 are that all of the following expressions are satisfied (FIG. 11 (a) to (d)).

Figure 0007706893000012
Figure 0007706893000012

図11(a)より、センサ811、センサ813、センサ821、センサ823からの検出値が、式(12)を満たすか判定し、満たされなければステップS75に進み、Y軸周りの姿勢を補正する指令値を出力する。そしてステップS71の直前まで戻りロボットハンド本体300’の姿勢を変更する。センサ811、センサ813、センサ821、センサ823からの検出値が式(12)を満たせば、Y軸周りの姿勢が図12(b)の状態となり、ロボットハンド本体300’のY軸周りの姿勢の調整が完了する。 From FIG. 11(a), it is determined whether the detection values from sensors 811, 813, 821, and 823 satisfy equation (12), and if they do not, the process proceeds to step S75, where a command value for correcting the posture around the Y axis is output. Then, the process returns to just before step S71, and the posture of the robot hand main body 300' is changed. If the detection values from sensors 811, 813, 821, and 823 satisfy equation (12), the posture around the Y axis becomes the state shown in FIG. 12(b), and adjustment of the posture of the robot hand main body 300' around the Y axis is completed.

同様に図11(c)より、センサ831、センサ832からの検出値が、式(12)を満たすか判定し、満たされなければステップS75に進み、X軸周りの姿勢を補正する指令値を出力する。そして、ステップS71の直前まで戻りロボットハンド本体300’の姿勢を変更する。センサ831、センサ832からの検出値が式(12)を満たせば、X軸周りの姿勢が図11(d)の状態となり、ロボットハンド本体300’のX周り軸の姿勢の調整が完了する。 Similarly, from FIG. 11(c), it is determined whether the detection values from sensors 831 and 832 satisfy equation (12), and if they do not, the process proceeds to step S75, where a command value for correcting the posture around the X axis is output. Then, the process returns to the state immediately before step S71, and the posture of the robot hand main body 300' is changed. If the detection values from sensors 831 and 832 satisfy equation (12), the posture around the X axis becomes the state shown in FIG. 11(d), and adjustment of the posture of the robot hand main body 300' about the X axis is completed.

ここで、ステップS75において、X,Y軸周りの姿勢補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S75, the command values for posture correction around the X and Y axes are calculated using the following formula:

Figure 0007706893000013
Figure 0007706893000013

ステップS71にて、X軸周りの姿勢、Y軸周りの姿勢の調整が完了すれば、ステップS72に進む。本実施形態のステップS72では、次式のZ軸位置の完了条件と比較する(図11(e)(f))。 When adjustment of the posture around the X-axis and the posture around the Y-axis is completed in step S71, the process proceeds to step S72. In this embodiment, step S72 compares the Z-axis position with the completion condition in the following formula (Figure 11 (e) (f)).

Figure 0007706893000014
Figure 0007706893000014

図11(e)より、センサ814、センサ824からの検出値が、式(14)を満たすか判定し、満たされなければステップS76に進み、Z軸の位置を補正する指令値を出力し、ステップS72の直前まで戻りロボットハンド本体300’の姿勢を変更する。センサ814、センサ824からの検出値が式(14)を満たせば、図11(f)の状態となり、ロボットハンド本体300のZ軸の位置の調整が完了する。 From FIG. 11(e), it is determined whether the detection values from sensors 814 and 824 satisfy formula (14), and if they do not, the process proceeds to step S76, a command value for correcting the Z-axis position is output, and the process returns to just before step S72 to change the posture of the robot hand main body 300'. If the detection values from sensors 814 and 824 satisfy formula (14), the state becomes as shown in FIG. 11(f), and adjustment of the Z-axis position of the robot hand main body 300 is completed.

ここで、本実施形態のステップS76において、Z軸位置補正の指令値は、次式にて算出する。 Here, in step S76 of this embodiment, the command value for Z-axis position correction is calculated using the following formula:

Figure 0007706893000015
Figure 0007706893000015

ステップS72にて、Z軸の位置の調整が完了すれば、ステップS73に進む。本実施形態のステップS73では、次式のZ軸周りの姿勢の完了条件と比較する(図11(g)(h))。 When the adjustment of the Z-axis position is completed in step S72, the process proceeds to step S73. In this embodiment, step S73 compares the posture around the Z-axis with the completion condition in the following formula (Figure 11 (g) (h)).

Figure 0007706893000016
Figure 0007706893000016

図11(g)より、センサ811、センサ812、センサ821、センサ822からの検出値が、式(16)を満たすか判定し、満たされなければステップS77に進み、Z軸周りの姿勢を補正する指令値を出力する。そしてステップS73の直前まで戻りロボットハンド本体300’の姿勢を変更する。センサ811、センサ812、センサ821、センサ822からの検出値が式(16)を満たせば、図11(h)の状態となり、ロボットハンド本体300’のZ軸周りの姿勢の調整が完了する。 From FIG. 11(g), it is determined whether the detection values from sensors 811, 812, 821, and 822 satisfy formula (16), and if they do not, the process proceeds to step S77, where a command value for correcting the posture around the Z axis is output. Then, the process returns to the state immediately before step S73, where the posture of the robot hand main body 300' is changed. If the detection values from sensors 811, 812, 821, and 822 satisfy formula (16), the state becomes as shown in FIG. 11(h), and the adjustment of the posture of the robot hand main body 300' around the Z axis is completed.

ここで、本実施形態のステップS77において、Z軸周りの姿勢補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S77 of this embodiment, the command value for posture correction around the Z axis is calculated using the following formula:

Figure 0007706893000017
Figure 0007706893000017

ステップS73にて、Z軸周りの姿勢の調整が完了すれば、ステップS74に進む。本実施形態のステップS74では、X軸位置、Y軸位置の完了条件と比較する(図7(i)(j))。 When adjustment of the posture around the Z axis is completed in step S73, the process proceeds to step S74. In this embodiment, step S74 compares the X-axis position and Y-axis position with the completion conditions (Figure 7 (i) (j)).

Figure 0007706893000018
Figure 0007706893000018

図11(i)より、センサ811~813、センサ821~823、センサ831、832からの検出値が、式(18)を満たすか判定し、満たされなければステップS78に進み、X軸位置、Y軸位置を補正する指令値を出力する。そしてステップS74の直前まで戻りロボットハンド本体300’の姿勢を変更する。センサ811~813、センサ821~823、センサ831、832からの検出値が式(18)を満たせば、図11(j)の状態となり、ロボットハンド本体300’のX軸位置、Y軸位置の調整が完了する。この際、指部305、306の駆動量により調整を行い、さらに調整を行う。 From FIG. 11(i), it is determined whether the detection values from sensors 811-813, sensors 821-823, and sensors 831 and 832 satisfy formula (18), and if they do not, the process proceeds to step S78, where command values for correcting the X-axis position and Y-axis position are output. Then, the process returns to the state immediately before step S74, and the posture of the robot hand main body 300' is changed. If the detection values from sensors 811-813, sensors 821-823, and sensors 831 and 832 satisfy formula (18), the state becomes as shown in FIG. 11(j), and adjustment of the X-axis position and Y-axis position of the robot hand main body 300' is completed. At this time, adjustment is made by the drive amount of the fingers 305 and 306, and further adjustment is made.

ここで、ステップS78において、X軸位置、Y軸位置補正の指令値は、次式にて算出する。 In step S78, the command values for correcting the X-axis position and Y-axis position are calculated using the following formula:

Figure 0007706893000019
Figure 0007706893000019

以上のフローにより、ロボットハンド本体300’の姿勢において、対称性の低い凸型ワークが傾斜していても、ワークに沿った把持姿勢に調整を行うことができる。よって、例えばカメラを用いずとも、ロボットハンド本体300’の把持姿勢の調整を行うことができる。ゆえにカメラの画像処理に伴う調整などを削減することができ、ワークに沿った把持姿勢の設定を容易に行うことができる。 By using the above flow, even if a convex workpiece with low symmetry is tilted in the attitude of the robot hand main body 300', the gripping attitude can be adjusted to match the workpiece. Therefore, for example, the gripping attitude of the robot hand main body 300' can be adjusted without using a camera. This makes it possible to reduce adjustments associated with camera image processing, and makes it easy to set the gripping attitude to match the workpiece.

(その他の実施形態)
以上述べた第1~第3の実施形態の処理手順は具体的には各制御装置により実行されるものである。従って上述した機能を実行可能なソフトウェアのプログラムを記録した記録媒体を、各制御装置を統合する制御装置に供給し、統合的に処理を行うCPUが記録媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによって達成されるよう構成することができる。この場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、プログラム自体およびそのプログラムを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
Other Embodiments
The processing procedures of the first to third embodiments described above are specifically executed by each control device. Therefore, a recording medium on which a software program capable of executing the above-mentioned functions is recorded can be supplied to a control device that integrates each control device, and a CPU that performs integrated processing reads and executes the program stored in the recording medium to achieve the above-mentioned functions. In this case, the program itself read from the recording medium realizes the functions of each of the above-mentioned embodiments, and the program itself and the recording medium on which the program is recorded constitute the present invention.

また、各実施形態では、コンピュータで読み取り可能な記録媒体が各ROM或いは各RAM或いは各フラッシュROMであり、ROM或いはRAM或いはフラッシュROMに制御プログラムが格納される場合について説明した。しかしながら本発明はこのような形態に限定されるものではない。本発明を実施するための制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であれば、いかなる記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御プログラムを供給するための記録媒体としては、HDD、外部記憶装置、記録ディスク等を用いてもよい。 In addition, in each embodiment, the computer-readable recording medium is a ROM, a RAM, or a flash ROM, and the control program is stored in the ROM, RAM, or flash ROM. However, the present invention is not limited to such an embodiment. The control program for implementing the present invention may be recorded in any recording medium as long as it is a computer-readable recording medium. For example, a HDD, an external storage device, a recording disk, etc. may be used as a recording medium for supplying the control program.

また上述した種々の実施形態では、ロボットアーム本体200が複数の関節を有する多関節ロボットアームを用いた場合を説明したが、関節の数はこれに限定されるものではない。ロボットアームの形式として、垂直多軸構成を示したが、パラレルリンク型など異なる形式の関節においても上記と同等の構成を実施することができる。 In addition, in the various embodiments described above, the robot arm body 200 is described as using a multi-joint robot arm having multiple joints, but the number of joints is not limited to this. A vertical multi-axis configuration was shown as the type of robot arm, but a configuration equivalent to the above can also be implemented with a different type of joint, such as a parallel link type.

また、指部が平行リンク機構であり、把持動作をさせる際に、指部が把持方向に直交する方向(Z軸方向)に移動する際にも、大きく効果を発揮する。把持の前だけでなく、把持動作中にも上述した把持姿勢調整の制御フローを実行させることで、Z軸方向に移動する指部にあわせて、ロボットハンド本体のZ軸方向における位置が調整されるので、指部が載置台やトレーと接触することを低減することができる。 In addition, the fingers are parallel link mechanisms, which are highly effective when the fingers move in a direction perpendicular to the gripping direction (Z-axis direction) during a gripping operation. By executing the above-mentioned gripping posture adjustment control flow not only before gripping but also during the gripping operation, the position of the robot hand body in the Z-axis direction is adjusted to match the fingers moving in the Z-axis direction, reducing contact of the fingers with the mounting table or tray.

また上述した種々の実施形態は、制御装置に設けられる記憶装置の情報に基づき、伸縮、屈伸、上下移動、左右移動もしくは旋回の動作またはこれらの複合動作を自動的に行うことができる機械に適用可能である。 The various embodiments described above can also be applied to machines that can automatically perform movements such as stretching, bending, moving up and down, moving left and right, or rotating, or a combination of these movements, based on information stored in a storage device provided in the control device.

なお本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many variations are possible within the technical concept of the present invention. Furthermore, the effects described in the embodiments of the present invention are merely a list of the most favorable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments of the present invention.

100 ロボットシステム
200 ロボットアーム本体
300、300’ ロボットハンド本体
301 ハンド用モータドライバ
302 エンコーダ
303 モータ
304 ギヤ
305、305’、306 指部
307、308 スライドガイド
400 ロボットアーム制御装置
500 ロボットハンド制御装置
600 基台
700 センサ制御装置
800 センサノード
801 電源コントローラ
802 センサデータ取得部
811~816、821~824、831、832 センサ
811’ TOFセンサ
S1 載置台
W1、W2 ワーク
REFERENCE SIGNS LIST 100 Robot system 200 Robot arm body 300, 300' Robot hand body 301 Hand motor driver 302 Encoder 303 Motor 304 Gear 305, 305', 306 Finger portion 307, 308 Slide guide 400 Robot arm control device 500 Robot hand control device 600 Base 700 Sensor control device 800 Sensor node 801 Power supply controller 802 Sensor data acquisition unit 811 to 816, 821 to 824, 831, 832 Sensor 811' TOF sensor S1 Placement table W1, W2 Workpiece

Claims (25)

指部と前記指部が設けられた掌部とを有するロボットハンドと、制御装置と、対象物と前記指部との距離に関する情報を取得する第1センサと、前記掌部の所定位置に設けられ前記対象物までの距離に関する情報を取得する第2センサと、を備えたロボットシステムであって、
前記制御装置は、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第1センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御し、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する
ことを特徴とするロボットシステム。
A robot system including a robot hand having fingers and a palm on which the fingers are provided , a control device, a first sensor that acquires information regarding a distance between an object and the fingers, and a second sensor that is provided at a predetermined position on the palm and acquires information regarding a distance to the object ,
The control device includes:
During a gripping operation in which the finger units are moved to approach the object and grip the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the first sensor so that the finger units are aligned with the object ;
During a grasping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grasp the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the second sensor so that the palm portion is aligned with the object .
A robot system comprising:
請求項1に記載のロボットシステムにおいて、
前記対象物の所定の面に前記指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットシステム。
2. The robot system according to claim 1,
controlling a position and/or a posture of the robot hand so that the finger portion is aligned with a predetermined surface of the object;
A robot system comprising:
請求項1または2に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットハンド全体の位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットシステム。
3. The robot system according to claim 1,
Controlling the position and/or posture of the entire robot hand;
A robot system comprising:
請求項1から3のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1センサは前記指部に設けられており、前記指部の先端から、前記対象物が載置されている面に対して直交する方向における前記対象物の長さ以下の範囲、に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
4. The robot system according to claim 1,
The first sensor is provided on the finger portion, and is provided in a range from a tip of the finger portion to a length of the object in a direction perpendicular to a surface on which the object is placed.
A robot system comprising:
請求項1から4のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、
前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物を前記指部で把持する方向と直交する方向において前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する
ことを特徴とするロボットシステム。
5. The robot system according to claim 1,
The control device includes:
based on a detection result of the second sensor, controlling a position and/or a posture of the robot hand so that the palm portion is aligned with the object in a direction perpendicular to a direction in which the object is grasped by the finger portion;
A robot system comprising:
請求項1からのいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記第2センサは、前記掌部に設けられた、前記指部側に傾斜する傾斜面を備える部位に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
6. The robot system according to claim 1,
The second sensor is provided at a portion of the palm portion having an inclined surface inclined toward the finger portion.
A robot system comprising:
請求項1から6のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記指部には、前記対象物が載置されている面と前記指部の先端との距離に関する情報を取得する第3センサが設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
7. The robot system according to claim 1,
The finger portion is provided with a third sensor that acquires information regarding a distance between a surface on which the object is placed and a tip of the finger portion.
A robot system comprising:
請求項7に記載のロボットシステムにおいて、
前記指部は、前記対象物を把持する場合に、前記対象物が載置されている面に対して直交する方向に移動し、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第3センサの検出結果に基づき、前記指部と前記対象物が載置されている面との干渉を回避するように、前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to claim 7,
When gripping the object, the finger portion moves in a direction perpendicular to a surface on which the object is placed,
During a gripping operation in which the finger units are moved to approach the object and grip the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the third sensor so as to avoid interference between the finger units and a surface on which the object is placed.
A robot system comprising:
請求項1から8のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1センサは少なくとも2つ設けられており、光学的性質が異なる2種類のセンサとなっている、
ことを特徴とするロボットシステム。
9. The robot system according to claim 1,
At least two first sensors are provided, and the first sensors are two types of sensors having different optical properties.
A robot system comprising:
請求項9に記載のロボットシステムにおいて、
少なくとも2つの前記第1センサの種類は、近接センサとTOFセンサである、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to claim 9,
The at least two first sensor types are a proximity sensor and a time-of-flight sensor.
A robot system comprising:
請求項1から10のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記第1センサは、前記指部において前記対象物と接触する面とは異なる面に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to any one of claims 1 to 10,
The first sensor is provided on a surface of the finger portion different from a surface that comes into contact with the object.
A robot system comprising:
請求項11に記載のロボットシステムにおいて、
前記指部において、前記対象物と接触する面は、前記第1センサが設けられている面よりも高い位置に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to claim 11,
A surface of the finger portion that comes into contact with the object is provided at a higher position than a surface on which the first sensor is provided.
A robot system comprising:
請求項1から12のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、
前記指部の第1面と、前記対象物における前記第1面と接触する第2面とが、略平行となるように、前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to any one of claims 1 to 12,
The control device includes:
controlling a position and/or a posture of the robot hand so that a first surface of the finger portion and a second surface of the object in contact with the first surface are substantially parallel to each other;
A robot system comprising:
請求項1から13のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置は、
前記掌部の第3面と、前記対象物における前記第3面と対向する第4面とが、略平行となるように、前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットシステム。
The robot system according to any one of claims 1 to 13 ,
The control device includes:
controlling a position and/or a posture of the robot hand so that a third surface of the palm portion and a fourth surface of the object facing the third surface are substantially parallel to each other;
A robot system comprising:
請求項1から6のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記指部には、前記対象物が載置されている面と前記指部の先端との距離に関する情報を取得する第3センサが設けられており、
前記ロボットハンドは、前記第1センサおよび前記第2センサおよび前記第3センサを統合して制御するセンサノードを備えている、
ことを特徴とするロボットシステム。
7. The robot system according to claim 1,
a third sensor is provided in the finger portion to acquire information regarding a distance between a surface on which the object is placed and a tip of the finger portion,
The robot hand includes a sensor node that controls the first sensor, the second sensor, and the third sensor in an integrated manner.
A robot system comprising:
請求項1から15のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記制御装置により、前記対象物に対する前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を自動で制御できる、
ことを特徴とするロボットシステム。
16. The robot system according to claim 1,
The control device can automatically control the position and/or posture of the robot hand relative to the object.
A robot system comprising:
請求項1から16のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記対象物は、前記ロボットハンドが設けられたロボットアームに対して所定角度傾斜して配置されている、
ことを特徴とするロボットシステム。
17. The robot system according to claim 1,
The object is disposed at a predetermined angle with respect to the robot arm on which the robot hand is provided .
A robot system comprising:
請求項1から17のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットハンドは、前記指部として、第1指部と第2指部とを有しており、
前記第1センサは、前記第1指部または前記第2指部の片方、または前記第1指部及び前記第2指部の両方に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
18. The robot system according to claim 1,
The robot hand has a first finger portion and a second finger portion as the finger portion,
The first sensor is provided on one of the first finger portion or the second finger portion, or on both the first finger portion and the second finger portion.
A robot system comprising:
請求項7または8に記載のロボットシステムにおいて、
前記ロボットハンドは、前記指部として、第1指部と第2指部とを有しており、
前記第3センサは、前記第1指部または前記第2指部の片方、または前記第1指部及び前記第2指部の両方に設けられている、
ことを特徴とするロボットシステム。
9. The robot system according to claim 7,
The robot hand has a first finger portion and a second finger portion as the finger portion,
The third sensor is provided on one of the first finger portion or the second finger portion, or on both the first finger portion and the second finger portion.
A robot system comprising:
請求項1から19のいずれか1項に記載のロボットシステムにおいて、前記ロボットハンドが設けられたロボットアームを有し、前記ロボットハンドと前記ロボットアームとを用いて物品の製造を行うことを特徴とする物品の製造方法。 A method for manufacturing an article, comprising the robot system according to any one of claims 1 to 19, comprising a robot arm provided with the robot hand, and using the robot hand and the robot arm to manufacture an article. 指部と前記指部が設けられた掌部とを有するロボットハンドと、制御装置と、対象物と前記指部との距離に関する情報を取得する第1センサと、前記掌部の所定位置に設けられ前記対象物までの距離に関する情報を取得する第2センサと、を備えたロボットシステムの制御方法であって、
前記制御装置が、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第1センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記ロボットハンドの指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
A control method for a robot system including a robot hand having fingers and a palm on which the fingers are provided , a control device, a first sensor that acquires information regarding a distance between an object and the fingers , and a second sensor that is provided at a predetermined position on the palm and acquires information regarding a distance to the object ,
The control device,
During a gripping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grip the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the first sensor so that the finger portions of the robot hand are aligned with the object;
During a grasping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grasp the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the second sensor so that the palm portion is aligned with the object.
A control method comprising:
指部と前記指部が設けられた掌部とを有するロボットハンドであって、
対象物に対する前記指部とロボットハンドの距離状態に関する情報を取得する第1センサと、前記掌部の所定位置に設けられ前記対象物までの距離に関する情報を取得する第2センサと、を備え、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第1センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記ロボットハンドの指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とするロボットハンド。
A robot hand having a finger portion and a palm portion on which the finger portion is provided ,
a first sensor that acquires information regarding a distance state between the finger portion and the robot hand relative to an object , and a second sensor that is provided at a predetermined position on the palm portion and acquires information regarding the distance to the object ,
During a gripping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grip the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the first sensor so that the finger portions of the robot hand are aligned with the object;
During a grasping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grasp the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the second sensor so that the palm portion is aligned with the object.
A robot hand characterized by
指部と前記指部が設けられた掌部とを有するロボットハンドの制御方法であって、
対象物に対する前記指部とロボットハンドの距離状態に関する情報を取得する第1センサと、前記掌部の所定位置に設けられ前記対象物までの距離に関する情報を取得する第2センサと、を備え、
制御装置が、
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第1センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記ロボットハンドの指部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御
前記指部を動作させることで前記指部を前記対象物に接近させ前記対象物の把持を行う把持動作中において、前記第2センサの検出結果に基づき、前記対象物に対して前記掌部が沿うように前記ロボットハンドの位置およびまたは姿勢を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
A method for controlling a robot hand having fingers and a palm on which the fingers are provided , comprising:
a first sensor that acquires information regarding a distance state between the finger portion and the robot hand relative to an object , and a second sensor that is provided at a predetermined position on the palm portion and acquires information regarding the distance to the object ,
The control device,
During a gripping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grip the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the first sensor so that the finger portions of the robot hand are aligned with the object;
During a grasping operation in which the finger portions are moved to approach the object and grasp the object, a position and/or a posture of the robot hand is controlled based on a detection result of the second sensor so that the palm portion is aligned with the object.
A control method comprising:
請求項21または23に記載の制御方法をコンピュータで実行可能な制御プログラム。 A control program capable of executing the control method according to claim 21 or 23 on a computer. 請求項24に記載の制御プログラムを格納した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium storing the control program according to claim 24.
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