[發(fā)明專利]機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)、控制裝置以及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510093422.2
• 申請(qǐng)日: 2015-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN104889973B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南本高志;小菅一弘;橋本浩一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 精工愛普生株式會(huì)社;國(guó)立大學(xué)法人東北大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

本發(fā)明涉及機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)、控制裝置、以及控制方法。機(jī)械手包括手部、以及使手部動(dòng)作的控制部?？刂撇炕诎ㄊ植亢偷?物體的拍攝圖像，通過(guò)手部使第1物體以第1物體的規(guī)定位置為中心旋轉(zhuǎn)，來(lái)使第1物體相對(duì)于第2物體相對(duì)移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)、控制裝置、以及控制方法。

本申請(qǐng)基于2014年3月7日提出的日本專利申請(qǐng)2014－045752號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

正在研究、開發(fā)基于由力傳感器取得的信息、即與作用于機(jī)械手的把持部、把持部所把持的操作對(duì)象的力相關(guān)的信息、以及由拍攝部拍攝到的拍攝圖像，來(lái)進(jìn)行機(jī)械手的順應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制的技術(shù)。

與此相關(guān)聯(lián)，例如已知有一種如下所述的控制裝置：在使機(jī)械手進(jìn)行將操作對(duì)象和組裝對(duì)象組裝成規(guī)定的狀態(tài)的組裝作業(yè)的情況下，通過(guò)從拍攝圖像逐次取得對(duì)操作對(duì)象定義的順應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制的坐標(biāo)軸的朝向，即使在作業(yè)中操作對(duì)象的姿勢(shì)變化，也控制機(jī)械手，以保持初始狀態(tài)下的對(duì)于順應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制的各軸設(shè)定的運(yùn)動(dòng)特性，進(jìn)行良好的組裝作業(yè)。而且，已知有一種在這樣的控制裝置中，通過(guò)根據(jù)施加于操作對(duì)象的旋轉(zhuǎn)力矩，將操作對(duì)象進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定為操作對(duì)象的規(guī)定位置，來(lái)控制機(jī)械手以便進(jìn)行良好的組裝作業(yè)的方法(參照非專利文獻(xiàn)1)。

非專利文獻(xiàn)1：Proceedings of the 2001 IEEE/RSJ International Conferenceon Intelligent Robots and Systems,pp.1477-1482,2001.

然而，在現(xiàn)有的方法中，若因在作業(yè)中操作對(duì)象與組裝對(duì)象接觸，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)中心的位置與把持部和操作對(duì)象的相對(duì)位置一起變化，則存在無(wú)法檢測(cè)出該旋轉(zhuǎn)中心的位置的變化，不能進(jìn)行良好的組裝作業(yè)的情況。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有的方法的問(wèn)題而完成的，提供能夠進(jìn)行良好的組裝作業(yè)的機(jī)械手、機(jī)械手系統(tǒng)、控制裝置、以及控制方法。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及的機(jī)械手包括手部、以及使上述手部動(dòng)作的控制部，上述控制部基于包括上述手部和第1物體的拍攝圖像，通過(guò)上述手部使上述第1物體以上述第1物體的規(guī)定位置為中心旋轉(zhuǎn)，來(lái)使上述第1物體相對(duì)于第2物體相對(duì)移動(dòng)。

通過(guò)該構(gòu)成，機(jī)械手基于包括手部和第1物體的拍攝圖像，通過(guò)手部使第1物體以第1物體的規(guī)定位置為中心旋轉(zhuǎn)，使第1物體相對(duì)于第2物體相對(duì)移動(dòng)。因此，機(jī)械手能夠進(jìn)行良好的組裝作業(yè)。

另外，本發(fā)明的一個(gè)方式也可以采用如下的構(gòu)成，在機(jī)械手中，上述規(guī)定位置是與上述第1物體一起移動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)，上述控制部除了使上述第1物體旋轉(zhuǎn)以外，還使上述第1物體平移。

通過(guò)該構(gòu)成，機(jī)械手將旋轉(zhuǎn)的情況下的旋轉(zhuǎn)中心作為與第1物體一起移動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和平移使第1物體相對(duì)于第2物體相對(duì)移動(dòng)。因此，機(jī)械手能夠進(jìn)行良好的組裝作業(yè)。

另外，本發(fā)明的一個(gè)方式也可以采用如下的構(gòu)成，在機(jī)械手中，上述控制部基于上述拍攝圖像來(lái)進(jìn)行視覺伺服控制。

通過(guò)該構(gòu)成，機(jī)械手基于拍攝圖像進(jìn)行視覺伺服控制。因此，由于機(jī)械手能夠使第1物體相對(duì)于第2物體逐次相對(duì)移動(dòng)，所以結(jié)果能夠進(jìn)行高精度的良好的組裝作業(yè)。

上述控制部也可以采用如下的構(gòu)成：按照上述規(guī)定位置以及對(duì)各軸向設(shè)定的運(yùn)動(dòng)特性來(lái)進(jìn)行順應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制。

通過(guò)該構(gòu)成，機(jī)械手按照規(guī)定位置以及對(duì)各軸向設(shè)定的運(yùn)動(dòng)特性來(lái)進(jìn)行順應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制。因此，機(jī)械手能夠不破壞第2物體地對(duì)于第2物體組裝第1物體。

另外，本發(fā)明的一個(gè)方式也可以使用如下的構(gòu)成，在機(jī)械手中，上述控制部基于上述拍攝圖像，導(dǎo)出在上述手部設(shè)定的位置與在上述第1物體設(shè)定的位置的相對(duì)位置關(guān)系，基于上述導(dǎo)出的位置關(guān)系來(lái)更新上述規(guī)定位置。