專利名稱：機(jī)器人裝置及基于機(jī)器人裝置的把持方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人裝置及基于機(jī)器人裝置的把持方法。
背景技術(shù)：
以往，作為具備機(jī)器人臂及多指手部的機(jī)器人裝置，如在日本國專利申請公開號 2005-161507和日本國專利申請公開號2003-94367中所示，公開有具備機(jī)器人臂、設(shè)置在機(jī)器人臂頂端的多指手部、照相機(jī)的機(jī)器人裝置。另外，公開有具備機(jī)器人臂、設(shè)置在機(jī)器人臂頂端的多指手部、照相機(jī)、錄入有對象物的形狀等信息的數(shù)據(jù)庫的機(jī)器人裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，機(jī)器人裝置具備機(jī)器人臂；多指手部，設(shè)置在機(jī)器人臂的頂端，具有用于進(jìn)行力控制的手指尖力傳感器；信息取得單元，通過由使用者進(jìn)行的輸入或由檢測單元進(jìn)行的檢測來取得對象物的至少位置信息；及控制部，根據(jù)通過信息取得單元來取得的對象物的至少位置信息，使機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使多指手部接近對象物， 根據(jù)多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息而修正對象物的位置信息。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，基于機(jī)器人裝置的把持方法為，基于包括在頂端設(shè)有具有手指尖力傳感器的多指手部的機(jī)器人臂的機(jī)器人裝置的把持方法，其具備取得對象物的至少位置信息的步驟；根據(jù)取得的對象物的至少位置信息，使機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使機(jī)器人臂頂端的多指手部接近對象物，根據(jù)多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于對象物的實(shí)際接觸位置的步驟；及根據(jù)檢測出的接觸位置的信息而修正對象物的位置信息的步驟。


通過參照附圖并考慮以下的詳細(xì)說明，可以更加容易地理解并得到該發(fā)明的更優(yōu)秀的評價(jià)與多的付隨利益。圖1是表示第1實(shí)施方式的機(jī)器人裝置的整體構(gòu)成的模式圖。圖2是用于說明圖1所示的第1實(shí)施方式的機(jī)器人裝置在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置的處理的流程圖。圖3是表示第2實(shí)施方式的機(jī)器人裝置的整體構(gòu)成的模式圖。圖4是用于說明圖3所示的第2實(shí)施方式的機(jī)器人裝置在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置的處理的流程圖。圖5是表示第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置的整體構(gòu)成的模式圖。圖6是表示圖5所示的第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置的控制裝置的構(gòu)成的框圖。圖7是用于說明圖5所示的第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在各圖中，對同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號。參照圖1對第1實(shí)施方式的機(jī)器人裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。并且，在第1實(shí)施方式中，對應(yīng)用于在日常生活(環(huán)境)中使用的生活支援機(jī)器人上的例子進(jìn)行說明。如圖1所示，第1實(shí)施方式的機(jī)器人裝置100具有如下功能，根據(jù)使用者的指示， 通過安裝在機(jī)器人臂10的頂端的多指手部20來把持并提起物體(把持對象物110)，將物體移動到指定的位置。機(jī)器人裝置100具備機(jī)器人臂10 ；安裝在機(jī)器人臂10的頂端的多指手部20 ；檢測把持對象物110及把持對象物110周邊的視覺傳感器30 ；及對機(jī)器人裝置100的動作進(jìn)行控制的控制裝置40。并且，視覺傳感器30是檢測單元的一例，同時(shí)控制裝置40是控制部的一例。機(jī)器人臂10包括多個(gè)臂(聯(lián)桿)11及連接各臂11的關(guān)節(jié)部12。在各關(guān)節(jié)部12 上分別設(shè)有未圖示的馬達(dá)，各關(guān)節(jié)部12在規(guī)定的驅(qū)動方向(圍繞關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)方向)上驅(qū)動所連接的臂11。由此，機(jī)器人臂10具有例如可進(jìn)行6自由度動作的結(jié)構(gòu)。多指手部20安裝在機(jī)器人臂10的頂端，包括等角度間隔配置的3個(gè)手指部21、 22、23。3個(gè)手指部21、22、23具有相同的結(jié)構(gòu)，在頂端(手指尖)分別具有力傳感器21a、 22a、23a。另外，各手指部21、22、23分別具有根部側(cè)的關(guān)節(jié)部21b、22b、2!3b和中間部的關(guān)節(jié)部21c、22c、23c。通過設(shè)置在上述關(guān)節(jié)部Qlb 2 和21c 23c)的未圖示的馬達(dá)，在圍繞關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動各手指部21、22、23。因此，手指部21、22、23的自由度分別是 2自由度。并且，力傳感器21a、2h、23a是手指尖力傳感器的一例。力傳感器21a、2h、23a分別由檢測正交的3軸方向上的力的壓力傳感器構(gòu)成。該力傳感器21a、22a、23a分別檢測出施加于手指部21、22、23的手指尖上的外力(負(fù)載)。另外，力傳感器21a、22a、23a的檢測信號被輸出到控制裝置40。由此，在第1實(shí)施方式中，可以根據(jù)力傳感器21a、22a、23a的輸出而檢測出多指手部20(手指部21、22、2；3)與物體(把持對象物110及周圍的壁、工作臺等物體)的接觸。視覺傳感器30由對把持對象物110及把持對象物110的周圍進(jìn)行拍攝的照相機(jī)構(gòu)成。由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)被控制裝置40讀入?？刂蒲b置40包括臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43、對象物數(shù)據(jù)庫44。另外，在控制裝置40中儲存有用于對機(jī)器人裝置100的動作進(jìn)行控制的作業(yè)動作程序45。并且，圖像處理部43是信息取得單元的一例。臂控制部41具有如下功能，根據(jù)作業(yè)動作程序45而進(jìn)行對機(jī)器人臂10的各部的動作控制。具體而言，臂控制部41根據(jù)通過圖像處理部43所取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，對機(jī)器人臂10的各關(guān)節(jié)部12進(jìn)行驅(qū)動。另外，在對把持對象物110進(jìn)行把持動作時(shí)，臂控制部41以進(jìn)行靠近把持對象物110的動作(使機(jī)器人臂10進(jìn)行移動而將多指手部20接近把持對象物110的動作)的方式控制機(jī)器人臂10。手控制部42具有如下功能，根據(jù)作業(yè)動作程序45而進(jìn)行多指手部20的各手指部21 23的動作控制。具體而言，手控制部42通過分別對多指手部20的3個(gè)手指部21、 22,23進(jìn)行控制，來進(jìn)行采取如下姿勢的把持動作控制，即對把持對象物110進(jìn)行把持的把持姿勢或作為把持姿勢的前階段的靠近姿勢(為了采取把持姿勢而將各手指部配置在把持對象物110附近(周圍)的姿勢)。另外，在對把持對象物110進(jìn)行的把持動作中，手控制部42根據(jù)力傳感器21a、 22a、23a的輸出而進(jìn)行力控制(阻抗控制)，從而能夠以不改變把持對象物110位置的強(qiáng)度使多指手部20(手指部21、22、23)接觸把持對象物110。具體而言，通過如下方法來修正輸入位置指令，對于各手指部21、22、23，根據(jù)虛擬機(jī)械阻抗(慣性系數(shù)、粘性系數(shù)及剛性(彈性)系數(shù))來設(shè)定規(guī)定力與變位量的關(guān)系的阻抗模型，同時(shí)對于向各手指部21、22、23的輸入位置指令，根據(jù)阻抗模型來將力傳感器21a、22a、23a的輸出(力信息)變換為位置變位量而進(jìn)行反饋。在將該虛擬機(jī)械阻抗(慣性系數(shù)、粘性系數(shù)及剛性(彈性)系數(shù))的值較小地進(jìn)行設(shè)定時(shí)，由于對于外力的阻力變小，因此可以使在與物體接觸時(shí)作用于物體的力變小。因而，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整該機(jī)械阻抗值，能夠?qū)崿F(xiàn)所謂的輕柔地接觸把持對象物110，能夠在不改變把持對象物110的位置的情況下使多指手部20接觸把持對象物110。圖像處理部43通過讀入由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，從而可以取得把持對象物110的位置信息、姿勢(朝向)信息、形狀信息。在此，把持對象物110的位置信息是在視覺傳感器30上設(shè)定的坐標(biāo)系(例如X、Y及Z軸的正交坐標(biāo)系)上的3自由度的位置信息。另外，把持對象物110的姿勢信息是在視覺傳感器30上設(shè)定的坐標(biāo)系(例如X、Y及Z軸的正交坐標(biāo)系)上的圍繞各軸的3自由度的旋轉(zhuǎn)角度位置信息。如果將這些位置信息及姿勢信息從視覺傳感器30的坐標(biāo)系變換成機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系，則能夠得到在機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系上的把持對象物110 的位置信息及姿勢信息。另外，把持對象物110的形狀信息是通過圖像處理來取得的把持對象物110的輪廓等信息。通過將該形狀信息與對象物數(shù)據(jù)庫44的信息進(jìn)行對照，從而通過包含在圖像數(shù)據(jù)中的形狀(把持對象物110的形狀)來特定錄入在對象物數(shù)據(jù)庫44中的把持對象物110。對象物數(shù)據(jù)庫44可以將成為把持對象的物體預(yù)先作為把持對象物110而進(jìn)行錄入，包含把持對象物110的尺寸信息、對多指手部20的把持位置(對于把持對象物110用哪個(gè)位置進(jìn)行把持)及把持姿勢(從哪個(gè)方向以什么樣的關(guān)節(jié)角度進(jìn)行把持(例如從上方把持、從側(cè)方把持等))進(jìn)行規(guī)定的把持形態(tài)數(shù)據(jù)等?？刂蒲b置40如下構(gòu)成，通過將由圖像處理部43所檢測出的把持對象物110的形狀信息與對象物數(shù)據(jù)庫44的信息進(jìn)行對照，能夠取得把持對象物110的尺寸信息等。通過上述的構(gòu)成，控制部40根據(jù)由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)來取得把持對象物110的位置信息、姿勢信息、尺寸信息、把持位置及把持姿勢，同時(shí)根據(jù)上述信息通過臂控制部41及手控制部42來對機(jī)器人臂10及多指手部20進(jìn)行驅(qū)動，從而對把持對象物110進(jìn)行把持動作。但是，在根據(jù)由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)而取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息中包含有誤差的情況下等，多指手部20的把持位置及把持姿勢(把持的方向)有可能偏離。也就是說，為了根據(jù)由視覺傳感器30所取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息而對機(jī)器人臂10及多指手部20進(jìn)行驅(qū)動，則需要視覺傳感器30的坐標(biāo)系(照相機(jī)坐標(biāo)系)與機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系(機(jī)器人裝置100的坐標(biāo)系)正確地一致。 因此，預(yù)先進(jìn)行為了使兩者的坐標(biāo)系一致的校準(zhǔn)(校正)。但是，也存在校準(zhǔn)不充分的情況或機(jī)器人臂10及多指手部20與視覺傳感器30的位置關(guān)系發(fā)生變化的情況等。在此情況下，由于在把持對象物110的位置信息及姿勢信息中包含誤差，因而多指手部20的把持位置及把持姿勢(把持的方向)偏離。因此，在該第1實(shí)施方式中，根據(jù)對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的信息而修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息，從而抑制多指手部20的把持位置及把持姿勢偏離。即，控制裝置40根據(jù)由視覺傳感器30所取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，使機(jī)器人臂10進(jìn)行移動而將多指手部20接近把持對象物110，根據(jù)多指手部20的各手指尖的力傳感器21a、22a、23a的輸出而檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置。具體而言，通過機(jī)器人臂10的關(guān)節(jié)角度及多指手部20的關(guān)節(jié)角度，算出在力傳感器(21a、22a、 23a)檢測到對于把持對象物110的接觸時(shí)的接觸位置。而且，控制裝置40具有根據(jù)檢測出的接觸位置的信息而修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息的位置補(bǔ)正功能。另外， 在第1實(shí)施方式中，控制裝置40如下構(gòu)成，可以由使用者來設(shè)定是否使用該位置補(bǔ)正功能。并且，在執(zhí)行位置補(bǔ)正功能時(shí)，即使如上所述地通過根據(jù)力傳感器21a、2h、23a 的輸出而由手控制部42進(jìn)行力控制(阻抗控制)，來驅(qū)動機(jī)器人臂10及各手指部21、22、 23，使多指手部20的3個(gè)手指部21、22、23全都接觸把持對象物110，也可以在不對把持對象物110施加像使把持對象物110的位置發(fā)生變位那樣的力的情況下進(jìn)行動作。接下來，參照圖2對第1實(shí)施方式的機(jī)器人裝置100在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置40的處理流程進(jìn)行說明。在該第1實(shí)施方式中，根據(jù)控制裝置40的作業(yè)動作程序45而進(jìn)行機(jī)器人裝置100的把持動作。如圖2所示，在步驟Sl中，根據(jù)由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)，由控制裝置 40的圖像處理部43來取得把持對象物110的位置信息、姿勢信息及形狀信息。接下來，在步驟S2中，通過將取得的把持對象物110的形狀信息與控制裝置40的對象物數(shù)據(jù)庫44內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，從而取得對應(yīng)于形狀信息的把持對象物110的尺寸信息、把持對象物110 的把持形態(tài)數(shù)據(jù)(把持位置及把持姿勢)等。在步驟S3中，根據(jù)取得的把持對象物110的位置信息、姿勢信息與把持對象物110 的尺寸信息、把持形態(tài)數(shù)據(jù)，由臂控制部41及手控制部42來決定把持對象物110向把持位置的移動路徑及對應(yīng)于把持姿勢的多指手部20的靠近姿勢(各手指部21、22、23的關(guān)節(jié)角度、手指部彼此的間隔等)。而且，通過驅(qū)動各手指部21、22、23的關(guān)節(jié)部Qlb 2 和 21c 23c)，來將多指手部20的各手指部21、22、23配制成對于把持對象物110呈靠近姿勢。接下來，在步驟S4中，通過控制裝置40來判斷位置補(bǔ)正功能是否被使用者設(shè)定為有效。而且，在位置補(bǔ)正功能被設(shè)定為有效時(shí)，進(jìn)入步驟S5，執(zhí)行接觸位置的檢測及位置信息(姿勢信息)的修正。另外，在位置補(bǔ)正功能被設(shè)定為無效時(shí)，進(jìn)入步驟S9。在步驟S5中，根據(jù)取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由控制裝置40 的臂控制部41來使機(jī)器人臂10移動，開始進(jìn)行使多指手部20接近把持對象物110的靠近動作。當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行靠近動作時(shí)，在將多指手部20配制在把持位置之后，以從靠近姿勢接近把持姿勢的方式驅(qū)動各手指部21、22、23。此時(shí)，在把持對象物110的位置信息中包含誤差時(shí)，在多指手部20向把持位置移動的過程中，或者在把持位置處以從靠近姿勢接近把持姿勢的方式驅(qū)動各手指部21、22、23的過程中，多指手部20的手指部21、22、23分別與把持對象物110接觸。由此，由手指部21、22、23頂端的力傳感器21a、22a、23a檢測出對于把持對象物110的接觸。此時(shí)，通過控制裝置40的手控制部42來進(jìn)行各手指部21、22、23的力控制(阻抗控制)，從而以不改變把持對象物110的位置的強(qiáng)度(所謂的輕柔接觸)來進(jìn)行接觸動作。當(dāng)檢測出對于把持對象物110的接觸時(shí)，機(jī)器人臂10及多指手部20的動作暫時(shí)被停止。在步驟S6中，由力傳感器21a、22a、23a檢測出的對于把持對象物110的接觸的位置(接觸位置)分別由控制裝置40 (手控制部4 來取得。通過該步驟S6來取得把持對象物110的實(shí)際位置(在機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系上的位置)。另外，根據(jù)對于把持對象物110的多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置，算出把持對象物110的實(shí)際姿勢。并且，在上述步驟Sl中取得的把持對象物110的位置信息中包含誤差時(shí)，在被檢測出的實(shí)際接觸位置與基于圖像數(shù)據(jù)的位置信息上則產(chǎn)生位置的偏離。同樣，在上述步驟 Sl中取得的把持對象物110的姿勢信息中包含誤差時(shí)，在實(shí)際的把持對象物110的姿勢與基于圖像數(shù)據(jù)的姿勢信息上則產(chǎn)生姿勢(朝向)的偏離。于是，在步驟S7中，根據(jù)被檢測出的3個(gè)點(diǎn)的接觸位置的信息來修正把持對象物 110的位置信息及姿勢信息。隨之，根據(jù)修正后的把持對象物110的位置信息及姿勢信息， 由臂控制部41來修正機(jī)器人臂10的位置(即多指手部20的把持位置)，同時(shí)由手控制部 42來修正多指手部20 (手指部21、22、2 的把持姿勢。之后，在步驟S8中，在已修正的把持位置上配制多指手部20的狀態(tài)下，由手控制部42來分別使手指部21、22、23移動，多指手部20采取已修正的把持姿勢，從而執(zhí)行對把持對象物110的把持。另一方面，在步驟S4中由使用者將位置補(bǔ)正功能設(shè)定成無效時(shí)，不進(jìn)行上述的根據(jù)實(shí)際接觸位置的位置修正，在步驟S9中，根據(jù)把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由臂控制部41來使機(jī)器人臂10移動，執(zhí)行使多指手部20接近把持對象物110的靠近動作。 而且，當(dāng)多指手部20以靠近姿勢被配制在把持位置時(shí)，過渡至步驟S8,由手控制部42使各手指部21、22、23從靠近姿勢移動到把持姿勢，執(zhí)行對把持對象物110的把持。在第1實(shí)施方式中，如上所述，根據(jù)把持對象物110的位置信息來使機(jī)器人臂10 移動，從而使多指手部20接近把持對象物110，根據(jù)多指手部20的力傳感器21a、2h、23a 的輸出來檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，設(shè)置根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物110的位置信息的控制裝置40，從而可以根據(jù)多指手部20對于把持對象物110 的實(shí)際接觸位置來修正把持對象物110的位置信息。由此，即使在由圖像處理部43取得的把持對象物110的位置信息中包含誤差的情況下，也可以根據(jù)實(shí)際接觸位置來修正把持對象物110的位置信息的偏離，因此可以確實(shí)地對把持對象物110進(jìn)行把持。另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，通過將控制裝置40如下構(gòu)成，即在根據(jù)利用接觸位置來修正的位置信息而修正多指手部20的把持位置的同時(shí)，進(jìn)行通過多指手部20 來對把持對象物110進(jìn)行把持的控制，從而即使在把持對象物110的位置信息中包含誤差的情況下，也可以根據(jù)實(shí)際接觸位置，通過把持位置被修正的多指手部20來確實(shí)地對把持對象物110進(jìn)行把持。另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，通過將控制裝置40如下構(gòu)成，即根據(jù)由圖像處理部43取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息來使機(jī)器人臂10移動且使多指手部20接近把持對象物110，根據(jù)多指手部20的力傳感器21a、22a、23a的輸出來檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110 的位置信息及姿勢信息，從而根據(jù)檢測出的接觸位置的信息，不僅可以修正把持對象物110 的位置信息，而且也可以修正把持對象物110的姿勢信息，因此可以更加確實(shí)地對把持對象物110進(jìn)行把持。另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，通過在構(gòu)成為可以由使用者來設(shè)定是否進(jìn)行位置信息的修正(是否使用位置補(bǔ)正功能)的同時(shí)，將控制裝置40如下構(gòu)成，即在設(shè)定成進(jìn)行位置信息的修正時(shí)，根據(jù)力傳感器21a、22a、23a的輸出來檢測出對于把持對象物110 的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息，從而使用者可以根據(jù)機(jī)器人裝置100的用途、使用環(huán)境等而設(shè)定是否進(jìn)行位置信息的修正，同時(shí)在設(shè)定成進(jìn)行位置信息的修正時(shí)，即使在把持對象物110的位置信息中包含誤差時(shí)也可以確實(shí)地對把持對象物110進(jìn)行把持。另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，通過將控制裝置40如下構(gòu)成，即根據(jù)3個(gè)力傳感器21a、22a、23a的輸出而檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息，從而通過設(shè)置在多指手部20的手指尖上的3個(gè)力傳感器21a、22a、23a，可以檢測出在1次接觸動作中實(shí)際的把持對象物110的多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置。由此，由于可以取得把持對象物110的多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置的信息，因此不僅可以容易地修正把持對象物110的位置信息，而且也可以容易地修正姿勢 fn息ο另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，通過將控制裝置40如下構(gòu)成，即在將預(yù)先儲存有把持對象物110信息的對象物數(shù)據(jù)庫44與通過圖像處理部43來取得的把持對象物 110的形狀信息進(jìn)行對照而得到把持對象物110的尺寸信息的同時(shí)，根據(jù)把持對象物110的尺寸信息及位置信息，使機(jī)器人臂10進(jìn)行移動而使多指手部20接近把持對象物110，根據(jù)多指手部20的力傳感器21a、22a、23a的輸出而檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，從而可以從對象物數(shù)據(jù)庫44中取得把持對象物110的正確的尺寸信息。由此，根據(jù)把持對象物110的尺寸信息及位置信息，可以容易地使多指手部20(力傳感器21a、22a、23a) 接觸把持對象物110。另外，由于可以通過利用尺寸信息來求出在把持對象物110上的接觸位置的位置關(guān)系，因此通過較少的接觸位置信息也可以修正把持對象物110的位置信息。另外，在第1實(shí)施方式中，如上所述，將控制裝置40如下構(gòu)成，即根據(jù)把持對象物 110的位置信息及姿勢信息，通過利用多指手部20的力傳感器21a、22a、23a的力控制(阻抗控制)來以不改變把持對象物110位置的強(qiáng)度使多指手部20接觸把持對象物110，在此狀態(tài)下根據(jù)多指手部20的力傳感器21a、22a、23a的輸出來檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息。由此，由于可以抑制在使多指手部20接觸把持對象物110時(shí)因與多指手部20接觸的力而使把持對象物110的位置發(fā)生變化，因此可以更加正確地檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置。
下面，參照圖3及圖4對第2實(shí)施方式的機(jī)器人裝置200進(jìn)行說明。在該第2實(shí)施方式中，與構(gòu)成為可以由使用者設(shè)定是否使用位置補(bǔ)正功能的上述第1實(shí)施方式不同， 對如下構(gòu)成的例子進(jìn)行說明，即根據(jù)把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量來判斷是否使用位置補(bǔ)正功能。在第2實(shí)施方式中，如圖3所示，機(jī)器人裝置200的控制裝置240如下構(gòu)成，即對根據(jù)視覺傳感器30的圖像數(shù)據(jù)來取得的把持對象物110的位置信息與利用各手指部21、 22、23頂端的力傳感器21a、2h、23a來檢測出的對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的偏離量是否大于規(guī)定的閾值來進(jìn)行判斷。而且，控制裝置240如下構(gòu)成，即在把持對象物110 的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值時(shí)，根據(jù)接觸位置的信息來執(zhí)行修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息的位置補(bǔ)正功能。該閾值是例如在不修正位置信息及姿勢信息的情況下可以對把持對象物110進(jìn)行把持的位置偏離量的最大值。并且，控制裝置240的臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43及對象物數(shù)據(jù)庫44具有與上述第1實(shí)施方式的控制裝置40的臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43及對象物數(shù)據(jù)庫44相同的構(gòu)成，只是控制裝置MO的作業(yè)動作程序245不同于第1實(shí)施方式。另外，控制裝置240 是控制部的一例。并且，第2實(shí)施方式的其他構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式相同。下面，參照圖3及圖4對第2實(shí)施方式的機(jī)器人裝置200在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置MO的處理流程進(jìn)行說明。在該第2實(shí)施方式中，根據(jù)控制裝置MO的作業(yè)動作程序245來進(jìn)行機(jī)器人裝置200的把持動作。在第2實(shí)施方式的機(jī)器人裝置200進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置MO的處理流程中，步驟Sl 步驟S3與上述第1實(shí)施方式相同。即，如圖4所示，在步驟Sl中，根據(jù)由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)，由控制裝置240的圖像處理部43來取得把持對象物110 的位置信息、姿勢信息及形狀信息。接下來，在步驟S2中，通過將取得的把持對象物110的形狀信息與控制裝置MO的對象物數(shù)據(jù)庫44內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照而得到把持對象物110的尺寸信息、把持形態(tài)數(shù)據(jù)等。在步驟S3中，根據(jù)取得的把持對象物110的位置信息、姿勢信息與把持對象物110的尺寸信息、把持形態(tài)數(shù)據(jù)，將多指手部20的各手指部21、22、23配制成對于把持對象物110呈靠近姿勢。在上述的步驟S3后，在該第2實(shí)施方式中，在步驟S14中，通過根據(jù)取得的把持對象物Iio的位置信息及姿勢信息，由臂控制部41使機(jī)器人臂10移動，從而使多指手部20 接近把持對象物110，同時(shí)執(zhí)行使配置在把持位置的多指手部20接觸把持對象物110的靠近動作。伴隨靠近動作的進(jìn)行，由手指部21、22、23頂端的力傳感器21a、22a、23a來分別檢測出對于把持對象物110的接觸，同時(shí)機(jī)器人臂10及多指手部20的動作暫時(shí)被停止。此時(shí)，通過手控制部42根據(jù)力傳感器21a、22a、23a的輸出來進(jìn)行各手指部21、22、23的力控制(阻抗控制)，從而以不改變把持對象物110的位置的強(qiáng)度(以所謂的輕柔接觸)來進(jìn)行接觸動作。而且，在步驟S15中，由力傳感器21a、22a、23a檢測出的對于把持對象物110接觸的位置(接觸位置)分別由控制裝置MO (手控制部4 來取得。通過該步驟S15來取得把持對象物110的實(shí)際位置及姿勢(在機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系上的位置及姿勢)。
在此，在第2實(shí)施方式中，在步驟S16中，由控制裝置240來判斷在上述步驟Sl中取得的把持對象物110的位置信息與在上述步驟S15中檢測出的對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的偏離量是否大于規(guī)定的閾值。在把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值時(shí)，進(jìn)入步驟S17，進(jìn)行位置信息及姿勢信息的修正(多指手部20 的把持位置及把持姿勢的修正)。另一方面，在把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量在規(guī)定的閾值以下時(shí)，判斷不修正把持位置及把持姿勢便可進(jìn)行把持，進(jìn)入步驟 S18。在步驟S17中，根據(jù)檢測出的多個(gè)接觸位置的信息，由控制裝置MO的手控制部 42來修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息。隨之，根據(jù)修正后的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由臂控制部41來修正機(jī)器人臂10的位置(即多指手部20的把持位置)，同時(shí)由手控制部42來修正多指手部20 (手指部21、22、23)的把持姿勢。在步驟S18中，通過在已修正的把持位置上配制多指手部20的狀態(tài)下，由控制裝置240的手控制部42來分別使手指部21、22、23移動，多指手部20采取已修正的把持姿勢， 從而執(zhí)行由多指手部20進(jìn)行的對把持對象物110的把持。并且，在上述步驟S16中判斷成把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量在規(guī)定的閾值以下時(shí)，過渡至此步驟 S18，不修正多指手部20的把持位置及把持姿勢而執(zhí)行把持動作。在第2實(shí)施方式中，如上所述，通過將控制裝置240如下構(gòu)成，即在根據(jù)把持對象物110的位置信息的位置與檢測出的對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值時(shí)，根據(jù)力傳感器21a、22a、23a的輸出來檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物UO的位置信息，從而在控制裝置 240判斷成通過圖像處理部43來取得的把持對象物110的位置信息對于實(shí)際接觸位置而言包含大于規(guī)定的閾值的偏離量(誤差)時(shí)，可以根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息。由此，能夠只是在通過圖像處理部43來取得的把持對象物110的位置信息與實(shí)際把持對象物110的位置信息的偏離量大得難以確實(shí)地進(jìn)行把持的情況下 (大于閾值時(shí))，才根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息。其結(jié)果，可以減少控制裝置MO的控制負(fù)載。并且，第2實(shí)施方式的其他效果與上述第1實(shí)施方式相同。下面，參照圖5 圖7對第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置300進(jìn)行說明。在該第3實(shí)施方式中，對與上述第1實(shí)施方式及上述第2實(shí)施方式不同的設(shè)置有使機(jī)器人裝置300的機(jī)器人臂10及多指手部20移動的移動臺車350的例子進(jìn)行說明。在第3實(shí)施方式中，如圖5所示，機(jī)器人裝置300具備機(jī)器人臂10、多指手部20、 視覺傳感器30、控制裝置340、移動臺車350。在第3實(shí)施方式中，在將機(jī)器人臂10及設(shè)在機(jī)器人臂10頂端的多指手部20設(shè)置在移動臺車350上的同時(shí)，將控制裝置340設(shè)置在移動臺車350內(nèi)部。由此，機(jī)器人裝置300如下構(gòu)成，即當(dāng)接收到來自使用者的對把持對象物 110進(jìn)行把持(及移動)的指示時(shí)，使移動臺車350向把持對象物110移動，從而能夠?qū)Π殉謱ο笪?10進(jìn)行把持。并且，控制裝置340是控制部的一例。另外，第3實(shí)施方式的機(jī)器人臂10、多指手部20及視覺傳感器30的構(gòu)成與上述第1及第2實(shí)施方式相同。移動臺車350例如在包括4個(gè)車輪351的同時(shí)內(nèi)置有用于驅(qū)動車輪351的馬達(dá) 352。而且，構(gòu)成為通過根據(jù)從控制裝置340輸入的控制信號來驅(qū)動各車輪351的馬達(dá)352，從而可以使移動臺車350移動到任意的位置。如圖6所示，控制裝置340包括臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43、對象物數(shù)據(jù)庫44、作業(yè)動作程序345、移動臺車控制部346。并且，控制裝置340的臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43及對象物數(shù)據(jù)庫44具有與上述第1實(shí)施方式的控制裝置40的臂控制部41、手控制部42、圖像處理部43及對象物數(shù)據(jù)庫44形同的構(gòu)成，控制裝置340的作業(yè)動作程序345及移動臺車控制部346與第1實(shí)施方式不同。移動臺車控制部346通過對移動臺車350的馬達(dá)352輸出控制信號，從而具有控制移動臺車350移動的功能。在對把持對象物110進(jìn)行把持動作時(shí)，移動臺車控制部346 根據(jù)基于視覺傳感器30的圖像數(shù)據(jù)而取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，使移動臺車350向把持對象物110移動。另外，在第3實(shí)施方式中，控制裝置340如下構(gòu)成，即在對把持對象物110進(jìn)行把持動作時(shí)的移動臺車350的移動量大于規(guī)定的閾值的情況下，使用位置補(bǔ)正功能。即，如上所述，把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離是在校準(zhǔn)不充分的情況下或者在機(jī)器人臂10及多指手部20與視覺傳感器30的位置關(guān)系發(fā)生變化的情況等下發(fā)生。在該第 3實(shí)施方式中，移動臺車350的移動量大于規(guī)定的閾值時(shí)，可以考慮到機(jī)器人臂10及多指手部20與視覺傳感器30的位置關(guān)系發(fā)生變化的情況，或者由于移動臺車350的移動而位置、 方向發(fā)生偏離的情況等，因此發(fā)生把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的位置偏離的可能性提高。另一方面，在移動臺車350的移動量較小時(shí)，由于位置關(guān)系在移動臺車350 移動的前后變化不大，因此控制裝置340可以判斷成不需要使用位置補(bǔ)正功能。另外，在該第3實(shí)施方式中，控制裝置340如下構(gòu)成，即在移動臺車350的移動量即使在規(guī)定的閾值以下時(shí)，在根據(jù)視覺傳感器30的圖像數(shù)據(jù)而取得的把持對象物110的位置信息與利用各手指部21、22、23頂端的力傳感器21a、2h、23a來檢測出的對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值的情況下，也使用位置補(bǔ)正功能。位置補(bǔ)正功能的內(nèi)容與上述第1及第2實(shí)施方式相同，控制裝置340(手控制部4 根據(jù)力傳感器 21a、22a、23a的輸出而取得多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))把持對象物110的接觸位置，同時(shí)根據(jù)多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置的信息而修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息。并且，第3實(shí)施方式的其他構(gòu)成與上述第1及第2實(shí)施方式相同。下面，參照圖7對第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置300在進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置 340的處理流程進(jìn)行說明。在該第3實(shí)施方式中，根據(jù)控制裝置340的作業(yè)動作程序345來進(jìn)行機(jī)器人裝置300的把持動作。在第3實(shí)施方式的機(jī)器人裝置300進(jìn)行把持動作時(shí)的控制裝置340的處理流程中，步驟Sl及步驟S2與上述第1實(shí)施方式相同。即，如圖7所示，在步驟Sl中，根據(jù)由視覺傳感器30所拍攝的圖像數(shù)據(jù)，由控制裝置340的圖像處理部43來取得把持對象物110的位置信息、姿勢信息及形狀信息。接下來，在步驟S2中，通過將取得的把持對象物110的形狀信息與控制裝置340的對象物數(shù)據(jù)庫44內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對照，從而取得對應(yīng)于形狀信息的把持對象物110的尺寸信息、把持對象物110的把持形態(tài)數(shù)據(jù)(把持位置及把持姿勢)等。接下來，在步驟S23中，通過由移動臺車控制部346驅(qū)動移動臺車350的馬達(dá)352， 從而使移動臺車350向把持對象物110移動。具體而言，首先根據(jù)取得的把持對象物110 的位置信息、姿勢信息與把持對象物110的尺寸信息、把持形態(tài)數(shù)據(jù)，由臂控制部41、手控制部42及移動臺車控制部346來決定把持對象物110向把持位置的移動路徑及對應(yīng)于把持姿勢的多指手部20的靠近姿勢。而且，根據(jù)把持對象物110向把持位置的移動路徑，由移動臺車控制部346來使移動臺車350移動到可在把持位置配置多指手部20的位置。此時(shí)，由移動臺車控制部346來取得移動臺車350的移動距離。接下來，在步驟S24中，通過控制裝置340的手控制部42，根據(jù)把持對象物110的把持位置及把持姿勢來將多指手部20的各手指部21、22、23配制成對于把持對象物110呈
靠近姿勢。在此，在第3實(shí)施方式中，在步驟S25中，由控制裝置340來判斷在上述步驟S23 中的移動臺車350的移動量是否大于規(guī)定的閾值。在移動量大于規(guī)定的閾值時(shí)，判斷成使用位置補(bǔ)正功能，進(jìn)入步驟S26。另一方面，在移動臺車350的移動量在規(guī)定的閾值以下時(shí)， 判斷成在該步驟S25的時(shí)刻不使用位置補(bǔ)正功能，進(jìn)入步驟S30。接下來，在步驟S^中，根據(jù)取得的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由控制裝置340的臂控制部41來使機(jī)器人臂10移動，執(zhí)行使多指手部20接近把持對象物110 的靠近動作。伴隨靠近動作的進(jìn)行，由多指手部20的力傳感器21a、22a、23a來分別檢測出對于把持對象物Iio的接觸，同時(shí)機(jī)器人臂10及多指手部20的動作暫時(shí)被停止。此時(shí)，通過控制裝置340的手控制部42根據(jù)力傳感器21a、22a、23a的輸出來進(jìn)行各手指部21、22、23的力控制(阻抗控制)，從而以不改變把持對象物110的位置的強(qiáng)度來進(jìn)行接觸動作。在步驟 S27中，由力傳感器21a、22a、23a檢測出的對于把持對象物110接觸的位置(接觸位置)分別由控制裝置340(手控制部4 來取得。通過該步驟S27來取得把持對象物110的實(shí)際位置及姿勢(在機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系上的位置及姿勢)。在步驟S28中，根據(jù)檢測出的多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置的信息，由控制裝置340的手控制部42來修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息。隨之，根據(jù)修正后的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由臂控制部41來修正機(jī)器人臂10的位置(即多指手部20 的把持位置)，同時(shí)由手控制部42來修正多指手部20 (手指部21、22、23)的把持姿勢。在步驟S29中，在被修正的把持位置上配制多指手部20的狀態(tài)下，通過由手控制部42來使多指手部20采取被修正的把持姿勢，從而執(zhí)行對把持對象物110的把持。另一方面，在上述步驟S25中機(jī)器人裝置300(移動臺車350)的移動量在規(guī)定的閾值以下時(shí)，過渡至步驟S30。在步驟S30中，根據(jù)把持對象物110的位置信息及姿勢信息， 由臂控制部41來使機(jī)器人臂10移動，執(zhí)行將多指手部20配置在把持對象物110的把持位置的靠近動作。而且，在步驟S31中，由手控制部42來使各手指部21、22、23分別移動，多指手部 20對于把持對象物110的把持動作開始。此時(shí)，由多指手部20的力傳感器21a、22a、23a來分別檢測出對于把持對象物110的接觸，同時(shí)由控制裝置340(手控制部42)來取得檢測出接觸的各個(gè)位置(接觸位置)。因此，通過該步驟S31，在把持動作的過程中取得把持對象物110的實(shí)際位置及姿勢(在機(jī)器人臂10及多指手部20的坐標(biāo)系上的位置及姿勢)。而且，在該第3實(shí)施方式中，在步驟S32中，與上述步驟S25不同，由控制裝置340 來判斷在上述步驟Sl中取得的把持對象物110的位置信息與在上述步驟S31中檢測出的對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置的偏離量是否大于規(guī)定的閾值，從而判斷是否使用位置補(bǔ)正功能。即，在上述步驟S25中，雖然是根據(jù)移動臺車350的移動量來判斷是否使用位置補(bǔ)正功能，但是即使在移動臺車350的移動量較小時(shí)，也可以考慮到發(fā)生位置信息與實(shí)際接觸位置偏離的情況?？紤]到該點(diǎn)，在第3實(shí)施方式中，在步驟S32中，在把持對象物110 的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值時(shí)，進(jìn)入步驟S33，在暫時(shí)中斷把持動作的同時(shí)修正多指手部20的把持位置及把持姿勢。另一方面，在把持對象物110的位置信息與實(shí)際接觸位置的偏離量在規(guī)定的閾值以下時(shí)，不使用位置補(bǔ)正功能而直接進(jìn)行把持動作，同時(shí)通過多指手部20采取把持姿勢來完成對把持對象物110的把持。在步驟S33中，與上述步驟幻8相同，根據(jù)檢測出的多個(gè)(3個(gè)點(diǎn))接觸位置的信息，由手控制部42來修正把持對象物110的位置信息及姿勢信息。隨之，根據(jù)修正后的把持對象物110的位置信息及姿勢信息，由臂控制部41來修正機(jī)器人臂10的位置(即多指手部20的把持位置)，同時(shí)由手控制部42來修正多指手部20 (手指部21、22、2 的把持姿勢。之后，過渡至步驟S29，由手控制部42來分別驅(qū)動各手指部21、22、23，通過多指手部 20采取被修正的把持姿勢來執(zhí)行對把持對象物110的把持。在第3實(shí)施方式中，如上所述，設(shè)置使在頂端設(shè)有多指手部20的機(jī)器人臂10向把持對象物Iio進(jìn)行移動的移動臺車350，根據(jù)通過圖像處理部43來取得的把持對象物110 的位置信息及姿勢信息來使移動臺車350及機(jī)器人臂10進(jìn)行移動，從而使多指手部20接近把持對象物110，根據(jù)多指手部20的力傳感器21a、22a、23a的輸出而檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息而修正把持對象物110的位置信息。這樣，即使在因機(jī)器人裝置300自身的位置變化而在通過圖像處理部43來取得的把持對象物110的位置信息中容易包含誤差的情況下，也可以通過多指手部20來檢測出對于把持對象物110的實(shí)際接觸位置，并根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物110的位置信息，因此可以確實(shí)地對把持對象物110進(jìn)行把持。并且，第3實(shí)施方式的其他效果與上述第2實(shí)施方式相同。并且，應(yīng)該認(rèn)為，這次公開的實(shí)施方式在所有方面均為例示，不進(jìn)行限制。例如，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了應(yīng)用于作為生活支援機(jī)器人來使用的機(jī)器人裝置100(200、300)上的例子，但是不局限于這些。只要是具備機(jī)器人臂及多指手部的裝置，則可以作為生活支援機(jī)器人以外的機(jī)器人裝置來使用。例如，也可以應(yīng)用于各種工業(yè)用機(jī)器人裝置上。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了在作為檢測單元的一例而設(shè)置視覺傳感器(照相機(jī))的同時(shí)，作為信息取得單元的一例而設(shè)置圖像處理部的例子，但是不局限于這些。除了視覺傳感器(照相機(jī))以外，也可以通過鍵盤等輸入裝置來由使用者輸入把持對象物的位置信息。另外，也可以組合視覺傳感器、圖像處理部與觸摸面板，由使用者在觸摸面板的畫面上選擇把持對象物。此外，也可以使用視覺傳感器以外的距離傳感器來取得對象物的位置信息，例如將壓力傳感器陣列狀配置，取得放置在壓力傳感器(陣列)上的對象物的位置信息。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了根據(jù)檢測出的接觸位置的信息來修正把持對象物的位置信息并根據(jù)被修正的位置信息來由多指手部對把持對象物進(jìn)行把持的例子，但是不局限于這些。也可以根據(jù)被修正的位置信息來進(jìn)行把持以外的動作控制。 例如，根據(jù)被修正的位置信息，在作為對象物的容器內(nèi)收納物體或者注入液體。
另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了在機(jī)器人裝置上只設(shè)置1個(gè)機(jī)器人臂及1個(gè)多指手部的例子，但是不局限于這些。也可以設(shè)置多個(gè)機(jī)器人臂及多指手部。另外，也可以在1個(gè)機(jī)器人臂上設(shè)置多個(gè)多指手部。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了設(shè)置6自由度的機(jī)器人臂的例子，但是不局限于這些。也可以使用6自由度以外的機(jī)器人臂。同樣，機(jī)器人臂的形狀、機(jī)器人臂的關(guān)節(jié)部的位置等也可以是上述第1 第3實(shí)施方式中的構(gòu)成以外的構(gòu)成。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了設(shè)置具有3個(gè)2自由度的手指部的6自由度多指手部的例子，但是多指手部的手指自由度及個(gè)數(shù)不局限于這些。也可以在多指手部上設(shè)置2個(gè)手指部，也可以在多指手部上設(shè)置4個(gè)以上的手指部。另外，手指部也可以是1自由度，也可以是3自由度以上。而且，多指手部的形狀、多指手部的各手指部的關(guān)節(jié)部各自的位置等也可以是上述第1 第3實(shí)施方式中的構(gòu)成以外的構(gòu)成。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了在多指手部的3個(gè)手指部上分別設(shè)置手指尖力傳感器的例子，但是不局限于這些。至少在1個(gè)手指部上設(shè)置手指尖力傳感器即可。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了由檢測3軸方向上的力的壓力傳感器來構(gòu)成作為手指尖力傳感器的一例的力傳感器21a、22a、23a的例子，但是不局限于這些。也可以由檢測3軸以外的6軸方向上的力的傳感器來構(gòu)成手指尖力傳感器。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中的機(jī)器人裝置的動作說明中，雖然對檢測出對于把持對象物的實(shí)際接觸位置并根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息及姿勢信息的例子進(jìn)行了說明，但是不局限于這些。實(shí)際接觸位置的檢測也可以將把持對象物以外的物體作為對象物。即，在把持對象物Iio被設(shè)置在工作臺(參照圖5)等的上面時(shí)，可以通過首先使多指手部20的手指部21、22、23接觸工作臺，并檢測出對于工作臺的接觸位置來修正關(guān)于把持對象物110的高度位置(Z軸方向上的位置信息)的位置信息。另外，如果工作臺大致呈水平，則由于在工作臺上的把持對象物110的圍繞X軸及Y軸的傾斜 (姿勢)也大致呈水平，因此可以通過檢測出對于工作臺的接觸位置(3個(gè)點(diǎn))來修正把持對象物110的姿勢信息。由此，在根據(jù)視覺傳感器的圖像數(shù)據(jù)而識別出把持對象物被設(shè)置在工作臺或架子等上時(shí)(在把持對象物與其他物體之間的位置關(guān)系明確時(shí))，通過將該工作臺或架子作為對象物來檢測出接觸位置，從而可以減少需要從實(shí)際的把持對象物中取得的信息的數(shù)量(在修正位置信息及姿勢信息時(shí)，用于特定各3自由度的合計(jì)6自由度的接觸位置的個(gè)數(shù))。并且，在進(jìn)行把持時(shí)，根據(jù)不同的把持對象物的形狀，不需要特定6自由度的位置及姿勢的情況也較多。例如，對于圓柱狀的把持對象物，由于不需要考慮圍繞Z軸的姿勢， 因此在這樣的情況下，也可以在只取得位置信息的同時(shí)根據(jù)實(shí)際接觸位置來修正位置信息并進(jìn)行把持。另外，雖然在上述第1實(shí)施方式中，示出了由使用者根據(jù)對控制裝置40的設(shè)定來決定是否使用根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息的位置補(bǔ)正功能的例子，并在上述第2實(shí)施方式中，示出了根據(jù)位置信息與檢測出的接觸位置的偏離量的大小來決定是否使用根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息的位置補(bǔ)正功能的例子，并在上述第3實(shí)施方式中，示出了根據(jù)移動臺車350的移動量及位置信息與檢測出的接觸位置的偏離量的大小來決定是否使用根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息的位置補(bǔ)正功能的例子，但是不局限于這些。也可以根據(jù)上述以外的其他判斷基準(zhǔn)來決定是否使用根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息的位置補(bǔ)正功能。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然對根據(jù)檢測出的接觸位置來修正把持對象物的位置信息及姿勢信息的例子進(jìn)行了說明，但是不局限于這些。也可以根據(jù)檢測出的接觸位置來只修正把持對象物的位置信息。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，作為在對把持對象物110進(jìn)行的把持動作中的多指手部20的力控制，雖然示出了通過進(jìn)行阻抗控制而以不改變把持對象物110的位置的強(qiáng)度(所謂的輕柔接觸)來使多指手部20(手指部21、22、2；3)接觸把持對象物110的例子，但是不局限于這些。也可以通過進(jìn)行阻抗控制以外的力控制，從而控制為以不改變把持對象物的位置的強(qiáng)度(所謂的輕柔接觸)來使多指手部接觸把持對象物。另外，也可以不進(jìn)行力控制而使多指手部接觸把持對象物。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了將對象物數(shù)據(jù)庫44與通過圖像處理部43取得的對象物的形狀信息進(jìn)行對照而取得把持對象物110的尺寸信息的例子，但是不局限于這些。也可以在不取得尺寸信息的情況下根據(jù)由圖像處理部43取得的對象物的位置信息、姿勢信息、形狀信息而進(jìn)行對于把持對象物的接觸動作。另外，在上述第1 第3實(shí)施方式中，雖然示出了控制裝置包括對象物數(shù)據(jù)庫的例子，但是不局限于這些。例如也可以在外部的服務(wù)器中設(shè)置對象物數(shù)據(jù)庫，同時(shí)使控制裝置訪問外部的服務(wù)器而取得把持對象物的尺寸信息、把持形態(tài)數(shù)據(jù)等對象物數(shù)據(jù)庫的信息。另外，在上述第3實(shí)施方式中，雖然示出了在機(jī)器人裝置300上設(shè)置4輪移動臺車 350，并將控制裝置340內(nèi)置于移動臺車350上的例子，但是不局限于這些。不需要將移動臺車制成4輪，也不需要將控制裝置內(nèi)置于移動臺車上。移動臺車也可以是3輪，也可以是履帶(無限軌道)型，也可以是在導(dǎo)軌等的軌道上移動。控制裝置可以設(shè)置在移動臺車的內(nèi)部，也可以設(shè)置在移動臺車的外部。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人裝置，其特征為，具備機(jī)器人臂；多指手部，設(shè)置在所述機(jī)器人臂的頂端，具有用于進(jìn)行力控制的手指尖力傳感器；信息取得單元，通過由使用者進(jìn)行的輸入或由檢測單元進(jìn)行的檢測來取得對象物的至少位置信息；及控制部，根據(jù)通過所述信息取得單元來取得的所述對象物的至少位置信息，使所述機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使所述多指手部接近所述對象物，根據(jù)所述多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，所述控制部進(jìn)行如下控制，根據(jù)所述被修正的位置信息來修正所述多指手部的把持位置，同時(shí)通過所述多指手部來把持所述對象物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，所述信息取得單元通過由使用者進(jìn)行的輸入或由檢測單元進(jìn)行的檢測，來取得所述對象物的位置信息并且還取得姿勢信息，所述控制部根據(jù)通過所述信息取得單元來取得的所述對象物的位置信息及所述姿勢信息，使所述機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使所述多指手部接近所述對象物，根據(jù)所述多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息及所述姿勢信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，可以由使用者來設(shè)定是否進(jìn)行對所述位置信息的修正，所述控制部如下構(gòu)成，在被設(shè)定為進(jìn)行對所述位置信息的修正時(shí)，根據(jù)所述手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，在基于通過所述信息取得單元來取得的所述對象物的位置信息的位置與檢測出的對于所述對象物的實(shí)際接觸位置的偏離量大于規(guī)定的閾值時(shí)，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，在所述多指手部的手指尖上設(shè)置有多個(gè)所述手指尖力傳感器，所述控制部根據(jù)多個(gè)所述手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，所述信息取得單元通過由使用者進(jìn)行的輸入或由檢測單元進(jìn)行的檢測來取得對象物的位置信息及形狀信息，所述控制部如下構(gòu)成，將預(yù)先儲存有對象物信息的數(shù)據(jù)庫與通過所述信息取得單元來取得的對象物的形狀信息進(jìn)行對照而得到所述對象物的尺寸信息，同時(shí)根據(jù)所述對象物的所述尺寸信息及所述位置信息，使所述機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使所述多指手部接近所述對象物，根據(jù)所述多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，所述控制部如下構(gòu)成，根據(jù)所述對象物的至少位置信息，通過由所述多指手部的手指尖力傳感器進(jìn)行的力控制，在以不改變所述對象物的位置的強(qiáng)度使所述多指手部接觸所述對象物的狀態(tài)下，根據(jù)所述多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征為，還具備使在頂端設(shè)有所述多指手部的所述機(jī)器人臂向所述對象物進(jìn)行移動的移動臺車，根據(jù)通過所述信息取得單元來取得的所述對象物的至少位置信息，使所述移動臺車及所述機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使所述多指手部接近所述對象物，根據(jù)所述多指手部的手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息。
10.一種機(jī)器人裝置的把持方法，其為基于包括在頂端設(shè)有具有手指尖力傳感器的多指手部的機(jī)器人臂的機(jī)器人裝置的把持方法，其特征為，具備取得對象物的至少位置信息的步驟；根據(jù)取得的所述對象物的至少位置信息，使所述機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使所述機(jī)器人臂頂端的所述多指手部接近所述對象物，根據(jù)所述多指手部的所述手指尖力傳感器的輸出而檢測出對于所述對象物的實(shí)際接觸位置的步驟；及根據(jù)檢測出的所述接觸位置的信息而修正所述對象物的所述位置信息的步驟。
全文摘要
機(jī)器人裝置具備機(jī)器人臂；多指手部，設(shè)置在機(jī)器人臂的頂端，具有用于進(jìn)行力控制的力傳感器；圖像處理部，通過由視覺傳感器進(jìn)行的檢測來取得把持對象物的至少位置信息；及控制裝置，根據(jù)通過圖像處理部來取得的把持對象物的至少位置信息，使機(jī)器人臂進(jìn)行移動而使多指手部接近把持對象物，根據(jù)多指手部的力傳感器的輸出而檢測出對于把持對象物的實(shí)際接觸位置，根據(jù)檢測出的接觸位置的信息而修正把持對象物的位置信息。
文檔編號B25J13/08GK102310409SQ201110188829
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者梅津真弓 申請人:株式會社安川電機(jī)