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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6947145
(24)【登録日】2021年9月21日
(45)【発行日】2021年10月13日
(54)【発明の名称】エンドエフェクタ装置
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20210930BHJP
B25J 13/08 20060101ALI20210930BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 T
B25J13/08 Z
【請求項の数】5
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2018-179302(P2018-179302)
(22)【出願日】2018年9月25日
(65)【公開番号】特開2020-49567(P2020-49567A)
(43)【公開日】2020年4月2日
【審査請求日】2020年12月15日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(74)【代理人】
【識別番号】100091524
【弁理士】
【氏名又は名称】和田 充夫
(74)【代理人】
【識別番号】100172236
【弁理士】
【氏名又は名称】岩木 宣憲
(72)【発明者】
【氏名】土肥 小也香
(72)【発明者】
【氏名】古賀 寛規
(72)【発明者】
【氏名】鍋藤 実里
【審査官】
樋口 幸太郎
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０４−１５９０９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０８−１４１９５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６１−１０５５９４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ２５Ｊ １５／０８
Ｂ２５Ｊ １３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
掌部と、延在方向の一端部が前記掌部に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物を把持する把持動作可能な複数の指部とを有し、前記複数の指部の少なくとも１つにおける前記延在方向の他端部に近接センサ部がそれぞれ設けられ、前記近接センサ部が、前記延在方向における前記把持対象物および周辺環境の物体に対する前記近接センサ部の接近または開離を検出可能であると共に、前記延在方向における前記近接センサ部に対する前記把持対象物および前記物体の接近または開離を検出可能に配置されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタの前記掌部および前記複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、
前記近接センサ部を前記把持対象物に対向させて前記近接センサ部により前記把持対象物および前記物体を検出可能な状態で、前記掌部を前記把持対象物に接近移動させる移動制御部と、
前記把持対象物における前記掌部が前記把持対象物に接近する掌接近方向まわりでかつ前記複数の指部の全てが前記把持対象物と前記物体との間に位置して前記把持動作により前記把持対象物を把持可能な把持位置よりも、前記掌接近方向において前記把持対象物から離れた接近位置を決定する接近位置決定部と
を備え、
前記移動制御部は、
前記エンドエフェクタが前記接近位置まで移動するときに、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌部および前記複数の指部の各々に対して前記把持対象物および前記物体が接触する可能性がある場合には、前記掌部の前記把持対象物への接近移動を停止させ、
前記移動制御部は、
前記掌接近方向において、前記エンドエフェクタが前記接近位置よりも前記把持対象物から離れた速度変更位置まで移動したときに、前記速度変更位置よりも前記把持対象物から離れた位置と前記速度変更位置との間の前記エンドエフェクタの移動速度である第１移動速度から、前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する、エンドエフェクタ装置。
前記エンドエフェクタの前記掌部および前記複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、
前記近接センサ部を前記把持対象物に対向させて前記近接センサ部により前記把持対象物および前記物体を検出可能な状態で、前記掌部を前記把持対象物に接近移動させる移動制御部と、
前記把持対象物における前記掌部が前記把持対象物に接近する掌接近方向まわりでかつ前記複数の指部の全てが前記把持対象物と前記物体との間に位置して前記把持動作により前記把持対象物を把持可能な把持位置よりも、前記掌接近方向において前記把持対象物から離れた接近位置を決定する接近位置決定部と
を備え、
前記移動制御部は、
前記エンドエフェクタが前記接近位置まで移動するときに、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌部および前記複数の指部の各々に対して前記把持対象物および前記物体が接触する可能性がある場合には、前記掌部の前記把持対象物への接近移動を停止させ、
前記移動制御部は、
前記掌接近方向において、前記エンドエフェクタが前記接近位置よりも前記把持対象物から離れた速度変更位置まで移動したときに、前記速度変更位置よりも前記把持対象物から離れた位置と前記速度変更位置との間の前記エンドエフェクタの移動速度である第１移動速度から、前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する、エンドエフェクタ装置。
【請求項2】
前記エンドエフェクタは、
前記複数の指部の各々に前記近接センサ部がそれぞれ設けられており、
前記移動制御部は、
前記複数の指部の各々を前記延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で、前記エンドエフェクタを前記接近位置まで移動させる、請求項１のエンドエフェクタ装置。
前記複数の指部の各々に前記近接センサ部がそれぞれ設けられており、
前記移動制御部は、
前記複数の指部の各々を前記延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で、前記エンドエフェクタを前記接近位置まで移動させる、請求項１のエンドエフェクタ装置。
【請求項3】
前記移動制御部は、
前記エンドエフェクタを前記接近位置に移動させる前に、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できるか否かの判定を行う、請求項２のエンドエフェクタ装置。
前記エンドエフェクタを前記接近位置に移動させる前に、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できるか否かの判定を行う、請求項２のエンドエフェクタ装置。
【請求項4】
前記移動制御部は、
前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できないと判定した場合、前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できると判定されるまで、前記エンドエフェクタを前記掌接近方向に交差する方向に移動させる、請求項３のエンドエフェクタ装置。
前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できないと判定した場合、前記掌接近方向における前記エンドエフェクタに対する前記把持対象物の位置が把握できると判定されるまで、前記エンドエフェクタを前記掌接近方向に交差する方向に移動させる、請求項３のエンドエフェクタ装置。
【請求項5】
前記移動制御部は、
前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記エンドエフェクタが前記接近位置に移動したか否かを判定する、請求項１から４のいずれか１つのエンドエフェクタ装置。
前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記エンドエフェクタが前記接近位置に移動したか否かを判定する、請求項１から４のいずれか１つのエンドエフェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、エンドエフェクタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、把持部を備えたロボットシステムが開示されている。このロボットシステムでは、把持部は、対向するように配置されかつ相互に接近または開離可能に可動する２つの板状の指部を有し、各指部の相互に対向する面に、近接センサが設けられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】「6D Proximity Servoing for Preshaping and Haptic Exploration Using Capacitive Tactile Proximity Sensors」 Stefan Escaida Navarro, Martin Schonert, Bj¨orn Hein and Heinz W¨orn共著 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2014) September 14-18, 2014, Chicago, IL, USA
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記ロボットシステムでは、各指部の延在方向には、何らセンサが設けられていないため、例えば、各指部の延在方向から各指部の先端に接近する物体を検出することができない。その結果、把持部を把持対象物に接近させるときに、各指部などが把持対象物を含む周囲環境の物体に接触して破損してしまうおそれがある。
【0005】
そこで、本開示は、把持対象物および周辺環境の物体に接触することなく、把持対象物に接近させることが可能なエンドエフェクタ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一例のエンドエフェクタ装置は、掌部と、延在方向の一端部が前記掌部に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物を把持する把持動作可能な複数の指部とを有し、前記複数の指部の少なくとも１つにおける前記延在方向の他端部に近接センサ部がそれぞれ設けられ、前記近接センサ部が、前記延在方向における前記把持対象物および周辺環境の物体に対する前記近接センサ部の接近または開離を検出可能であると共に、前記延在方向における前記近接センサ部に対する前記把持対象物および前記物体の接近または開離を検出可能に配置されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタの前記掌部および前記複数の指部の各々を駆動させる駆動装置と、
前記近接センサ部を前記把持対象物に対向させて前記近接センサ部により前記把持対象物および前記物体を検出可能な状態で、前記掌部を前記把持対象物に接近移動させる移動制御部と、
前記把持対象物における前記掌部が前記把持対象物に接近する掌接近方向まわりでかつ前記複数の指部の全てが前記把持対象物と前記物体との間に位置して前記把持動作により前記把持対象物を把持可能な把持位置よりも、前記掌接近方向において前記把持対象物から離れた接近位置を決定する接近位置決定部と
を備え、
前記移動制御部は、
前記エンドエフェクタが前記接近位置まで移動するときに、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌部および前記複数の指部の各々に対して前記把持対象物および前記物体が接触する可能性がある場合には、前記掌部の前記把持対象物への接近移動を停止させる。
【発明の効果】
【0007】
前記エンドエフェクタ装置によれば、複数の指部の少なくとも１つに近接センサ部が設けられたエンドエフェクタと、エンドエフェクタの掌部および各指部を駆動させる駆動装置と、掌部を把持対象物に接近させる移動制御部と、把持対象物における掌接近方向まわりでかつ複数の指部の全てが把持対象物と周辺環境の物体との間に位置して把持動作により把持対象物を把持可能な把持位置よりも、掌接近方向において把持対象物から離れた接近位置を決定する接近位置決定部とを備え、移動制御部が、前記近接センサ部により検出された検出結果に基づいて、前記掌部および前記複数の指部の各々に対して前記把持対象物および前記物体が接触する可能性がある場合には、前記掌部の前記把持対象物への接近移動を停止させる。このような構成により、把持対象物および周辺環境の物体に接触することなく、エンドエフェクタを接近位置に移動させることが可能なエンドエフェクタ装置を実現できる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
【0010】
本開示の一実施形態のエンドエフェクタ１０は、例えば、図１に示すように、マニピュレータなどのエンドエフェクタ装置１の一部を構成する。エンドエフェクタ装置１は、一例として、エンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０に接続されたアーム２０と、エンドエフェクタ１０およびアーム２０を駆動する駆動装置３０と、駆動装置３０を制御する制御装置１００と、制御装置１００に接続された操作部４０と、駆動装置３０および制御装置１００に電力を供給する電源５０とを備えている。制御装置１００は、操作部４０で受け付けられた操作に基づいて、駆動装置３０に指令を出力することで、エンドエフェクタ１０およびアーム２０の駆動を制御する。アーム２０は、エンドエフェクタ１０の後述する掌部１１に接続され、駆動装置３０によって、エンドエフェクタ１０の位置および姿勢を任意に変更可能に運動することができる。駆動装置３０は、掌部１１および各指部１２を駆動させる図示しないモータと、このモータの回転を検出する図示しないエンコーダとを有し、エンコーダで検出された情報が制御装置１００に出力されるように構成されている。
【0011】
エンドエフェクタ１０は、図２に示すように、掌部１１と、掌部１１に接続された複数の指部１２（この実施形態では、２本の指部１２）とを備えている。各指部１２は、その延在方向の基端部１２１（図４参照）が掌部１１に接続されていると共に、その延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物６０を把持する把持動作可能に構成されている。
【0012】
各指部１２は、一例として、略矩形の板状を有し、板面同士が対向するように配置されて、駆動装置３０によって、板面に直交する方向に移動可能に構成されている。すなわち、各指部１２の相互に対向する面は、各指部１２の延在方向に交差（例えば、直交）し、把持対象物６０に対向する把持面１２３（図４参照）を構成している。なお、各指部１２を駆動するモータは、例えば、リニアモータで構成することができる。
【0013】
図３に示すように、各指部１２は、その延在方向の先端部１２２（図４参照）に設けられた近接センサ部１３を有している。各近接センサ部１３は、一例として、容量式近接センサで構成され、各指部１２の延在方向における近接センサ部１３の物体に対する接近および開離を検出可能であると共に、各指部１２の延在方向における物体の近接センサ部１３に対する接近および開離を検出可能に構成されている。
【0014】
詳しくは、各近接センサ部１３は、図５に示すように、各指部１２の延在方向から見て、各指部１２の略矩形状の先端面１２４の縁部に沿って配置された枠状の電極１３１を有している。この電極１３１は、把持面１２３に直交しかつ把持面１２３の中心を通る中心線ＣＬに対して対称に配置されている。すなわち、この電極１３１により、各指部１２の先端面１２４の縁部を覆う第１検出領域１４と、この第１検出領域１４の内側に配置された第２検出領域１５とが形成される。第１検出領域１４および第２検出領域１５で、各指部１２の先端面１２４の略全体を覆っている。
【0015】
なお、前記エンドエフェクタ１０では、各指部１２のその延在方向の長さは略同一であり、各指部１２の先端面１２４は、各指部の延在方向に直交する同一平面上に配置されている。すなわち、各指部１２の近接センサ部１３は、各指部１２の延在方向における把持対象物６０に対する距離が略同一になるように配置されている。
【0016】
このように、前記エンドエフェクタ１０によれば、各指部１２が、その延在方向の先端部に近接センサ部１３を有し、この近接センサ部１３が、各指部１２の延在方向から見て、各指部１２の延在方向の先端部１２２の縁部を覆う枠状の第１検出領域１４を有している。この近接センサ部１３により、各指部１２の延在方向において、各指部１２の先端部１２２に対する物体（例えば、図２０に示す把持対象物６０または周辺環境の物体７０）の接近および開離を検出可能であると共に、物体に対する各指部の先端部１２２の接近および開離を検出可能なエンドエフェクタ１０を実現できる。
【0017】
また、各指部１２の延在方向の先端部１２２の縁部を覆う枠状の第１検出領域１４を有しているので、各指部１２の先端部１２２の縁部の任意の位置において、把持対象物６０あるいは周辺環境の物体７０の接近または開離を検出して、各指部１２の延在方向における各指部１２と物体との位置関係を高い精度で把握することができる。その結果、例えば、エンドエフェクタ１０を把持対象物５０に向かって接近させているときに、各指部１２が把持対象物５０に接触することなく接近することができるか否かを高い精度で検出することができる。
【0018】
また、近接センサ部１３が、容量式近接センサで構成されている。これにより、簡単な構成で、各指部１２の延在方向において、各指部１２の先端部１２２に対する物体の接近および開離を検出できると共に、物体に対する各指部の先端部１２２の接近および開離を検出できる。
【0019】
また、近接センサ部１３が、各指部１２の延在方向から見て、各指部１２の先端部１２２の縁部に配置された枠状の電極１３１を有している。これにより、簡単な構成で、各指部１２の延在方向において、各指部１２の先端部１２２に対する物体の接近および開離を検出できると共に、物体に対する各指部の先端部１２２の接近および開離を検出できる。
【0020】
また、前記エンドエフェクタ装置１によれば、前記エンドエフェクタ１０によって、各指部１２の延在方向において、各指部１２の先端部１２２に対する物体の接近および開離を検出可能であると共に、物体に対する各指部１２の先端部１２２の接近および開離を検出可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
【0021】
なお、前記エンドエフェクタ１０は、複数の指部１２を備えていればよく、２本の指部１２を備えている場合に限らない。例えば、図６に示すように、前記エンドエフェクタ１０は、３本の指部１２を備えるように構成することもできる。
【0022】
各指部１２の先端部１２２は、各指部１２の延在方向から見て、略矩形状を有する場合に限らない。例えば、図７に示すように、各指部１２の先端部１２２は、各指部１２の延在方向から見て、円弧形状を有するように構成することもできる。また、先端部１２２の端面１２４は、指部の延在方向に直交する平面で構成されている場合に限らない。例えば、図８および図９に示すように、先端部１２２の端面１２４は、各指部の延在方向の先端部１２２側に突出する湾曲面１２５で構成してもよいし、各指部の延在方向に交差する傾斜面１２６で構成してもよい。
【0023】
近接センサ部１３は、複数の指部１２の少なくとも１つに設けられていればよく、複数の指部１２の各々に設けられている場合に限らない。
【0024】
また、近接センサ部１３は、少なくとも第１検出領域１４、すなわち、各指部の延在方向から見て、各指部１２の先端部１２２の縁部を覆う枠状の検出領域を有していればよく、枠状の電極１３１を有する容量式近接センサで構成されている場合に限らない。例えば、図１０〜図１８に示すように、任意の形状の電極１３１を有する１以上の容量式センサで構成することもできる。
【0025】
図１０の近接センサ部１３は、各指部１２の先端面１２４の略全体を覆う１つのベタ電極１３１で構成されている。図１１の近接センサ部１３は、大きさの異なる２つの枠状の電極１３１で構成され、一方の電極１３１の内側に他方の電極１３１が配置されている。図１２および図１３の近接センサ部１３は、同じ大きさの２つの直線状の電極１３１で構成されている。図１４および図１５の近接センサ部１３は、同じ大きさの２つの略Ｃ字状の電極１３１で構成されている。図１６の近接センサ部１３は、同じ大きさの２つの枠状の電極１３１で構成されている。図１７および図１８の近接センサ部１３は、同じ大きさの２つのベタ電極１３１で構成されている。図１２、図１４および図１７の近接センサ部１３は、各電極１３１が、各指部１２の先端面１２４における中心線ＣＬに直交する一対の辺の各々に沿って配置され、図１３、図１５および図１８の近接センサ部１３は、各電極１３１が、各指部１２の先端面１２４における中心線ＣＬに平行な一対の辺の各々に沿って配置されている。
【0026】
なお、図１１〜図１８の近接センサ部１３では、各電極１３１が、各指部１２の延在方向から見て、把持面１２３に直交しかつ把持面１２３の中心を通る中心線ＣＬに対して対称に配置されている。このように、近接センサ部１３は、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状および大きさなどに応じて、その構成を任意に変更することができるので、設計の自由度の高いエンドエフェクタ１０を実現できる。
【0027】
また、近接センサ部１３は、容量式近接センサに限らず、光学式、誘導式、磁気式および超音波式などの任意の形式の近接センサで構成できる。
【0028】
図５、図７および図１１〜図１５の近接センサ部１３は、ループ電極であり、近接センサ部１３の寄生容量を減らして、検出感度を高めることができる。図１０および図１６〜図１８の近接センサ部１３は、ベタ電極であり、電極面積を大きくして検出感度を高めることができる。図５、図７および図１０の近接センサ部１３は、単一の電極を有する自己容量式の近接センサであり、電極面積を大きくして検出感度を高めることができる。また、図１１〜図１８の近接センサ部１３は、複数の電極を有し、複数の自己容量式近接センサ、または、１以上の相互容量式近接センサで構成することができる。例えば、図１２に示す近接センサ部１３を複数の自己容量式近接センサで構成した場合、検出領域１４の面画素を増やすことができるので、検出領域１４に把持対象物６０または周辺環境の物体７０のエッジ部分が位置しているときに、各指部１２をいずれの方向に動かせば把持対象物６０または周辺環境の物体７０に対する接触を回避できるかを判定することができる。
【0029】
図１９に示すように、各指部１２の少なくとも１つが、第１の補助近接センサ部１６および第２の補助近接センサ部１７のいずれか１つまたは両方を有するように構成してもよい。第１の補助近接センサ部１６は、把持面１２３に設けられて、把持面１２３に対する把持対象物６０の接近および開離を検出可能に配置されている。この第１の補助近接センサ部１６により、把持対象物５０を把持するときに、各指部１２の把持面１２３と把持対象物５０との間の位置関係をより正確に把握することができる。また、第２の補助近接センサ部１７は、各指部１２の延在方向に交差する方向において把持面１２３とは反対側の面１２７に設けられて、把持面１２３とは反対側の面１２７に対する物体（例えば、周辺環境の障害物）の接近および開離を検出可能に配置されている。この第２の補助近接センサ部１７により、例えば、各指部１２と周辺環境の障害物との間の位置関係をより正確に把握することができる。
【0030】
なお、第１および第２の補助近接センサ部１６、１７は、近接センサ部１３と同様に、容量式、光学式、誘導式、磁気式および超音波式などの任意の形式の近接センサで構成できる。また、第１および第２の補助近接センサ部１６、１７は、容量式で構成する場合、任意の形状の電極を有する１以上の容量式センサで構成することができる。第１および第２の補助近接センサ部１６、１７で検出された検出結果は、例えば、制御装置１００に出力される。
【0031】
次に、前記エンドエフェクタ装置１の制御装置１００について説明する。
【0032】
前記制御装置１００は、演算等を行うＣＰＵ、エンドエフェクタ１０の制御などに必要なプログラムあるいはデータ等を記憶しておくＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶媒体と、エンドエフェクタ装置１の外部との間で信号の入出力を行うインターフェース部とで構成され、図１に示すように、接近位置決定部１１０と、指配置判定部１２０と、指移動判定部１３０と、移動制御部１４０とを有している。なお、接近位置決定部１１０、指配置判定部１２０、指移動判定部１３０および移動制御部１４０の各部は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現される機能である。
【0033】
なお、以下、図２０〜図２４を参照して、制御装置１００を構成する各部についての説明を行っているが、図２０〜図２４では、エンドエフェクタ装置１の各構成のうち、エンドエフェクタ１０のみを示し、その他の構成については省略している。
【0034】
接近位置決定部１１０は、エンドエフェクタ１０の掌部１１が把持対象物６０に接近する掌接近方向（すなわち、図２１の矢印Ａ方向）における近接センサ部１３の把持対象物６０に対する位置であって、後述する把持位置Ｐ２（図２４参照）よりも掌接近方向Ａにおいて把持対象物６０から離れた接近位置Ｐ１（図２２参照）を決定する。接近位置Ｐ１は、エンドエフェクタ１０が対象物６０および周辺環境の物体７０に接触しない位置であり、要求されるエンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１から把持位置Ｐ２までの移動時間、各近接センサ部１３の性能、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状および大きさなどに応じて決定される。なお、掌接近方向は、一例として、エンドエフェクタ１０の各指部１２の延在方向と略一致している。
【0035】
また、接近位置決定部１１０は、掌接近方向Ａにおいて、接近位置Ｐ１よりも把持対象物６０から離れた速度変更位置Ｐ３を決定する。速度変更位置Ｐ３は、掌部１１を把持対象物６０に接近させて接近位置Ｐ１まで移動させるときに、移動制御部１４０によって、速度変更位置Ｐ３よりも把持対象物６０から離れた位置Ｐ０と速度変更位置Ｐ３との間の掌部１１の移動速度である第１移動速度から、第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更される位置である。この速度変更位置Ｐ３は、要求されるエンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１から把持位置Ｐ２までの移動時間、駆動装置３０の性能、各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の形状および大きさなどに応じて決定される。
【0036】
なお、接近位置Ｐ１、速度変更位置Ｐ３、第１移動速度および第２移動速度の各々は、ユーザの入力により決定してもよいし、接近位置決定部１１０が予め記憶されている複数の値の中から選択することにより決定してもよいし、接近位置決定部１１０がユーザの入力により決定あるいは接近位置決定部１１０により選択された値を近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて補正することにより決定してもよい。また、第２移動速度は、例えば、接近位置Ｐ１でエンドエフェクタ１０が停止可能な範囲で、要求されるエンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１から把持位置Ｐ２までの移動時間に応じて決定される。
【0037】
指配置判定部１２０は、エンドエフェクタ１０で把持対象物６０を把持するときに、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、把持対象物６０における掌部１１が把持対象物６０に接近する方向まわりでかつ複数の指部１２の全てが把持対象物６０と周辺環境の物体７０との間の空間８０に位置する把持位置Ｐ２（図２４参照）に、エンドエフェクタ１０を物体７０に接触することなく配置可能か否かの配置判定を行う。配置判定は、各指部１２に対して、一例として、接近位置Ｐ１で行われる。なお、把持位置Ｐ２は、各指部１２を把持動作させることで把持対象物６０を把持可能な位置であり、例えば、エンドエフェクタ１０の各指部１２の寸法構成、あるいは、把持対象物６０の大きさなどに基づいて予め決定される。
【0038】
例えば、指配置判定部１２０は、予め入力された把持対象物６０の形状および大きさなどの情報から、掌接近方向Ａにおける決定された接近位置Ｐ１から把持対象物６０までの距離を算出する。そして、指配置判定部１２０は、各指部１２の寸法構成の情報と、算出された距離と、各指部１２の近接センサ部１３によって検出された検出結果とに基づいて、掌接近方向Ａに直交する方向における各指部１２と、把持対象物６０および周辺環境の物体７０との間の位置関係を把握する。これにより、指配置判定部１２０は、把持対象物６０と周辺環境の物体７０との間の空間８０に、各指部１２を把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく挿入可能か否かを判定する。この判定は、例えば、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１に移動させる前、および、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１に移動させた後、把持位置Ｐ２に移動させる前に行われる。
【0039】
また、指配置判定部１２０は、配置判定において、把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく複数の指部１２の各々を把持位置Ｐ２に配置不可能であるとする配置不可判定が複数の指部１２の一部に対してなされた場合、移動制御部１４０によって後述する第１移動が行われた後、第１移動前に配置可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持対象物６０または周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの第１再配置判定を行う。第１再配置判定は、配置判定と同様の方法で行われる。
【0040】
第１再配置判定において、第１移動前に配置可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持位置Ｐ２に配置可能であるとする再配置可判定がなされた場合、指配置判定部１２０は、第１移動前に配置不可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持対象物６０または周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの第２再配置判定を行う。第２再配置判定は、配置判定と同様の方法で行われる。
【0041】
なお、指配置判定部１２０は、例えば、接近位置Ｐ１において、移動制御部１４０により各指部１２の移動が行われる毎に、配置判定を行う。
【0042】
指移動判定部１３０は、指配置判定部１２０により行われた配置判定または第２再配置判定において配置不可判定がなされた場合に、複数の指部１２の把持面１２３間に把持対象物６０を配置できるように複数の指部１２の各々を各指部１２の延在方向に交差する方向に移動させることが可能か否かの移動判定を行う。この移動判定において、複数の指部１２の把持面１２３間に把持対象物６０を配置できるように複数の指部１２の各々を各指部１２の延在方向に交差する方向に移動させることができないとする移動不可判定がなされた場合、指移動判定部１３０は、把持対象物６０を把持不可能であると判定する。
【0043】
なお、この実施形態では、図２１に示すように、複数の指部１２の各々を把持方向Ｂ１（すなわち、各指部１２の延在方向に交差する方向でかつ相互に接近する方向）に互いに接近させて閉じた状態で、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させるように構成されている。このため、移動制御部１４０は、配置判定において配置不可判定がなされた場合、複数の指部１２の各々が相互に開離する方向を複数の指部１２の移動方向として決定し、決定された方向に沿って複数の指部１２の各々を段階的に移動させる。すなわち、配置可判定がなされることなく、複数の指部１２が移動制御部１４０により決定された方向に移動できなくなった場合に、移動不可判定がなされる。
【0044】
移動制御部１４０は、接近位置決定部１１０、指配置判定部１２０および指移動判定部１３０で行われた判定の結果に基づいて駆動装置３０を制御して、掌部１１および各指部１２を駆動させる。
【0045】
例えば、エンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１への移動処理（以下、第１アプローチ処理という。）において、移動制御部１４０は、次のように掌部１１および各指部を駆動させる。
【0046】
移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおいて、接近位置Ｐ１よりも把持対象物６０から離れた位置（例えば、図２０および図２１に示す位置Ｐ０）から、把持対象物６０にエンドエフェクタ１０を移動させる場合、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１まで移動したか否かを判定し、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１まで移動したと判定された場合、エンドエフェクタ１０の移動を停止させる。このとき、図２１に示すように、複数の指部１２の各々を把持方向Ｂ１に互いに接近させて閉じた状態で、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させる。なお、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１まで移動したか否かについては、近接センサ部１３により検出された掌接近方向Ａにおける把持対象物６０までの距離に基づいて決定される。
【0047】
移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１に移動させる前に、指配置判定部１２０によって、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できないと判定された場合、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できると判定されるまで、掌部１１を掌接近方向Ａに交差（例えば、直交）する方向に移動させる。
【0048】
移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおいて、掌部１１を把持対象物６０に向かって接近移動させてエンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させるときに、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、掌部１１および各指部１２に対して把持対象物６０および周辺環境の物体７０が接触する可能性があるか否かを判定する。掌部１１および各指部１２に対して把持対象物６０および周辺環境の物体７０が接触する可能性があると判定された場合、移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおける掌部１１の把持対象物６０への接近移動を停止させる。また、移動制御部１４０は、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１よりも把持対象物６０から離れた速度変更位置Ｐ３（図２１参照）まで移動したか否かを判定し、エンドエフェクタ１０が速度変更位置Ｐ３まで移動したと判定された場合、速度変更位置Ｐ３よりも把持対象物６０から離れた位置Ｐ０（図２１に示す）と速度変更位置Ｐ３との間のエンドエフェクタ１０の移動速度である第１移動速度から、第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する。
【0049】
また、例えば、エンドエフェクタ１０の把持位置Ｐ２への移動処理（以下、第２アプローチ処理という。）において、移動制御部１４０は、次のように掌部１１および各指部を駆動させる。第２アプローチ処理は、第１アプローチ処理の終了後に行われる。
【0050】
移動制御部１４０は、配置判定または第２再配置判定において配置可判定がなされた場合、駆動装置３０を制御して、掌部１１を掌接近方向Ａにおいて把持対象物６０に接近移動させつつ、把持対象物６０と周辺環境の物体７０との間の空間８０に、各指部１２を把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく挿入して、エンドエフェクタ１０を把持位置Ｐ２に移動させる。
【0051】
移動制御部１４０は、配置判定において全てまたは一部の指部１２に対して配置不可判定がなされた場合、駆動装置３０を制御して、複数の指部１２の全てを各指部１２の延在方向に交差（例えば、直交）する方向に移動させる第１移動を行う。この実施形態では、第１移動は、各指部１２の延在方向に交差する方向において、各指部１２を相互に離れる方向Ｂ２に移動させて開く。
【0052】
移動制御部１４０は、第１再配置判定において配置不可判定がなされた場合、第１再配置判定が行われる前に配置不可判定された指部１２が、指部１２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０から離れるように（すなわち、第１再配置判定が行われる前に配置不可判定された指部１２が、第１移動において移動した方向Ｂ２と同じ方向に）、掌部１１を掌接近方向Ａに交差する方向に移動させる第２移動を行う。
【0053】
なお、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１、把持位置Ｐ２および速度変更位置Ｐ３に到達したか否かは、例えば、複数の近接センサ部１３のうち、掌接近方向Ａにおいて最も把持対象物６０に近い近接センサ部１３により検出された検出結果（すなわち、各近接センサ部１３から把持対象物６０までの距離）に基づいて判断する。この実施形態では、各指部１２の近接センサ部１３は、各指部１２の延在方向における把持対象物６０に対する距離が略同一になるように配置されているため、エンドエフェクタ１０が各位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に到達したか否かの判断に、いずれの近接センサ部１３を用いても構わない。
【0054】
また、エンドエフェクタ１０が把持位置Ｐ２に到達したか否かの判断については、第１の補助近接センサ部１６を用いることができる。例えば、第１の補助近接センサ部１６が把持対象物６０を認識したときに、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０が把持位置Ｐ２に到達したと判定する。
【0055】
続いて、図２５〜図２７を参照して、第１アプローチ処理および第２アプローチ処理について説明する。なお、以下に説明するこれらの処理は、制御装置１００が所定のプログラムを実行することで実施される。また、第１アプローチ処理および第２アプローチ処理において、各指部１２の互いに接近または開離させる方向Ｂ１、Ｂ２における移動量は、微小な量（例えば、１ｍｍ）であるとする。
【0056】
（第１アプローチ処理）図２５に示すように、第１アプローチ処理が開始されると、接近位置決定部１１０が、接近位置Ｐ１および速度変更位置Ｐ３を決定すると共に、第１移動速度および第２移動速度を併せて決定する（ステップＳ１）。
【0057】
接近位置Ｐ１および速度変更位置Ｐ３が決定されると、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０の複数の指部１２の各々を把持方向Ｂ１に互いに接近させて閉じて（ステップＳ２）、近接センサ部１３による検出を開始する。近接センサ部１３による検出が開始されると、指配置判定部１２０が、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、掌接近方向Ａにおける掌部１１に対する把持対象物６０の位置が把握できるか否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【0058】
掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できないと判定された場合、移動制御部１４０は、掌部１１を掌接近方向Ａに交差する方向に移動させ（ステップＳ４）、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できると判定されるまで、ステップＳ３およびＳ４を繰り返す。
【0059】
掌接近方向Ａにおける掌部１１に対する把持対象物６０の位置が把握できると判定された場合、移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおいて、掌部１１を把持対象物６０に接近させてエンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１への移動を開始させる（ステップＳ５）。
【0060】
エンドエフェクタ１０の接近位置Ｐ１への移動が開始されると、移動制御部１４０は、まず、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、掌部１１および各指部１２に対して把持対象物６０および周辺環境の物体７０が接触する可能性があるか否かを判定しつつ、エンドエフェクタ１０が速度変更位置Ｐ３に到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。このステップＳ６は、エンドエフェクタ１０が速度変更位置Ｐ３に到達するまで繰り返される。なお、掌部１１および各指部１２に対して把持対象物６０および周辺環境の物体７０が接触する可能性があると判定された場合、移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおける掌部１１の把持対象物６０への接近移動を停止させる。
【0061】
エンドエフェクタ１０が速度変更位置Ｐ３に到達したと判定されると、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０の移動速度を第１移動速度から、第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する（ステップＳ７）。
【0062】
エンドエフェクタ１０の移動速度が第１移動速度から第２移動速度に変更されると、移動制御部１４０は、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１に到達したか否かを判定する（ステップＳ８）。このステップＳ８は、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１に到達するまで繰り返される。
【0063】
エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１に到達したと判定されると、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０の移動を停止させ（ステップＳ９）、第１アプローチ処理が終了する。
【0064】
このように、前記エンドエフェクタ装置１では、複数の指部１２の各々に近接センサ部１３が設けられたエンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０の掌部１１および各指部１２を駆動させる駆動装置３０と、掌部１１を把持対象物６０に接近させる移動制御部１４０と、把持対象物６０における掌接近方向Ａまわりでかつ複数の指部１２の全てが把持対象物６０と周辺環境の物体７０との間に位置して把持動作により把持対象物６０を把持可能な把持位置Ｐ２よりも、掌接近方向Ａにおいて把持対象物６０から離れた接近位置Ｐ１を決定する接近位置決定部１１０とを備え、移動制御部１４０が、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、掌部１１および各指部１２に対して把持対象物６０および周辺環境の物体７０が接触する可能性がある場合には、掌部１１の把持対象物６０への接近移動を停止させる。このような構成により、把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく、エンドエフェクタ１０を接近位置に移動させることが可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
【0065】
また、移動制御部１４０は、各指部１２をその延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させる。このような構成により、各指部１２の近接センサ部１３をアレイとして用いることができるので、掌接近方向Ａのエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０および周辺環境の物体７０の接近または開離をより正確に検出することができる。
【0066】
また、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０を把持対象物６０に接近させる前に、近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できるか否かの判定を行う。掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できないと判定した場合、移動制御部１４０は、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できると判定されるまで、エンドエフェクタ１０を掌接近方向Ａに交差する方向Ｂに移動させる。このような構成により、エンドエフェクタ１０を把持対象物６０に向かってより正確に移動させることができる。
【0067】
また、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０を把持対象物６０に接近させて接近位置Ｐ１まで移動させるときに、掌接近方向Ａにおいて、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１よりも把持対象物６０から離れた速度変更位置Ｐ３まで移動したときに、速度変更位置Ｐ３よりも把持対象物６０から離れた位置Ｐ０と速度変更位置Ｐ３との間のエンドエフェクタ１０の移動速度である第１移動速度から、第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する。このような構成により、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させるときにおけるエンドエフェクタ１０の把持対象物６０に対する意図しない接触をより確実に回避することができる。
【0068】
なお、第１アプローチ処理において、ステップＳ２〜ステップＳ７は、必要に応じて、省略することができる。すなわち、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１に移動させるときに、各指部１２を閉じなくてもよいし、掌接近方向Ａにおける掌部１１に対する把持対象物６０の位置が把握できるか否かの判定を行わなくてもよいし、エンドエフェクタ１０の移動速度を変更しなくてもよい。また、ステップＳ２〜ステップＳ７のいずれか１つまたは複数を省略してもよいし、ステップＳ２〜ステップＳ７の全てを省略してもよい。
【0069】
例えば、第１アプローチ処理のステップＳ３を省略する場合、画像センサを用いて掌部１１に対する把持対象物６０の位置を把握するように構成することができる。
【0070】
また、近接センサ部１３は、複数の指部１２の少なくとも１つに設けられていればよく、複数の指部１２の各々に設けられている場合に限らない。
【0071】
また、速度変更位置Ｐ３は、１つに限らず、２つ以上設けてもよい。すなわち、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させるときに、２箇所以上でエンドエフェクタ１０の速度変更を行ってもよい。さらに、速度変更位置Ｐ３は、接近位置Ｐ１と同じ位置（すなわち、Ｐ１＝Ｐ３）であっても構わない。この場合、第１アプローチ処理において、ステップＳ６およびステップＳ７が省略され、移動制御部１４０が、第２アプローチ処理において、第１アプローチ処理におけるエンドエフェクタ１０の移動速度と同じか遅い速度で、エンドエフェクタ１０を移動させる。
【0072】
また、ステップＳ３において、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できないと判定された場合、掌接近方向Ａにおけるエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０の位置が把握できると判定されるまで、ステップＳ６を繰り返すのではなく、その時点で、第１アプローチ処理を終了するように構成してもよい。
【0073】
（第２アプローチ処理）図２６および図２７に示すように、第２アプローチ処理では、移動制御部１４０が、入力された把持対象物６０の情報に基づいて、エンドエフェクタ１０の複数の指部１２の各々を互いに離れる方向Ｂ２に移動させて開いた後（ステップＳ１１）、指配置判定部１２０が、全ての指部１２が把持位置Ｐ２に配置可能か否かの配置判定を行う（ステップＳ１２）。この配置判定において、全ての指部１２に対して配置不可判定がなされた場合の処理を図２６に示し、複数の指部１２の一部に対して配置不可判定がなされた場合の処理を図２７に示す。
【0074】
なお、例えば、第１アプローチ処理が各指部１２を閉じずに開いたままで行われた場合、移動制御部１４０は、ステップＳ１１で、各指部１２を互いに接近する把持方向Ｂ１に段階的に移動させて閉じるように構成される。
【0075】
図２６に示すように、ステップＳ１２の配置判定において、全ての指部１２に対して配置可判定がなされた場合、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０を把持位置Ｐ２に移動させて（ステップＳ１３）、第２アプローチ処理が終了する。
【0076】
一方、ステップＳ１２の配置判定において、全ての指部１２に対して配置不可判定がなされた場合、指移動判定部１３０は、各指部１２を互いに離れる方向に移動させて開くことができるか否かの移動判定を行う（ステップＳ１４）。この移動判定において、各指部１２を互いに離れる方向Ｂ２に移動させて開くことができるとする移動可判定がなされた場合、移動制御部１４０が、各指部１２を互いに離れる方向Ｂ２に移動させて開き（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻って、再び指配置判定部１２０によって配置判定が行われる。
【0077】
移動判定により、各指部１２を互いに離れる方向Ｂ２に移動させて開くことができないとする移動不可判定がなされた場合、指移動判定部１３０は、把持対象物６０を把持不可能であると判定して（ステップＳ１６）、第２アプローチ処理が終了する。
【0078】
図２７に示すように、ステップＳ１２の配置判定において、一部の指部１２に対して配置不可判定がなされた場合、指移動判定部１３０が、各指部１２を互いに離れる方向に移動させて開くことができるか否かの移動判定を行う（ステップＳ２１）。この移動判定において移動可判定がなされた場合、移動制御部１４０が、各指部１２を互いに離れる方向Ｂ２に移動させて開く第１移動を行う（ステップＳ２２）。
【0079】
第１移動が行われると、指配置判定部１２０は、第１移動前に配置可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持対象物６０または周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの第１再配置判定を行う（ステップＳ２３）。この第１再配置判定において配置可判定がなされた場合、指配置判定部１２０は、第１移動前に配置不可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持対象物６０または周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの第２再配置判定を行う（ステップＳ２４）。
【0080】
第２再配置判定において配置可判定がなされた場合、あるいは、ステップＳ１２およびステップＳ２４において、全ての指部１２に対して配置可判定がなされた場合、移動制御部１４０は、エンドエフェクタ１０を把持位置Ｐ２に移動させて（ステップＳ１３）、第２アプローチ処理が終了する。
【0081】
ステップＳ２１の移動判定において移動不可判定がなされた場合、指移動判定部１３０は、把持対象物６０を把持不可能であると判定して（ステップＳ１６）、第２アプローチ処理が終了する。
【0082】
ステップＳ２３の第１再配置判定において配置不可判定がなされた場合、移動制御部１４０は、第１再配置判定が行われる前に配置不可判定された指部１２が、指部１２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０から離れるように、掌部１１を掌接近方向Ａに交差する方向に移動させる第２移動を行う（ステップＳ２５）。第２移動が行われると、ステップＳ１２に戻って、再び指配置判定部１２０によって配置判定が行われる。
【0083】
ステップＳ２４の第２再配置判定において配置不可判定がなされた場合、ステップＳ２１に戻って、再び指移動判定部１３０によって移動判定が行われる。
【0084】
なお、ステップＳ１１において、各指部１２を互いに接近する把持方向Ｂ１に段階的に移動させて閉じる場合、ステップＳ２５では、第１再配置判定が行われる前に配置不可判定された指部１２が、指部１２の延在方向に交差する方向において把持対象物６０に接近するように第２移動が行われる。
【0085】
このように、前記エンドエフェクタ装置１では、複数の指部１２の各々に近接センサ部１３が設けられたエンドエフェクタ１０と、エンドエフェクタ１０の掌部１１および各指部１２を駆動させる駆動装置３０と、複数の指部１２の各々を把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの配置判定を行う指配置判定部１２０と、配置判定において配置可判定がなされたときにエンドエフェクタ１０を把持位置Ｐ２に移動させ、配置判定において配置不可判定がなされた場合、各指部１２をその延在方向に交差する方向に移動させる移動制御部１４０とを備えている。このような構成により、把持対象物６０および周辺環境の物体に接触することなく、把持対象物６０を把持可能な位置（すなわち、把持位置Ｐ２）に配置可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
【0086】
また、指配置判定部１２０は、配置判定において、配置不可判定が複数の指部１２の一部に対してなされた場合に複数の指部１２の全てをその延在方向に交差する方向に移動させる第１移動が、移動制御部１４０によって行われた場合に、第１移動前に配置可判定がなされていた指部１２が、第１移動後に把持対象物６０または周辺環境の物体７０に接触することなく把持位置Ｐ２に配置可能か否かの再配置判定を行う。また、移動制御部１４０は、再配置判定において、配置不可判定がなされた場合、再配置判定が行われる前に配置不可判定された指部１２がその延在方向に交差する方向において把持対象物６０に対して接近または開離するように、掌部１１を掌接近方向Ａに交差する方向に移動させる第２移動を行う。このような構成により、エンドエフェクタ１０を把持位置Ｐ２に移動させるときのアーム２０の駆動量を低減することができる。
【0087】
また、配置判定において配置不可判定がなされた場合に、複数の指部１２間に把持対象物６０を配置できるように、複数の指部１２の各々をその延在方向に交差する方向に移動させることが可能か否かの移動判定を行う指移動判定部１３０をさらに備える。この指移動判定部１３０は、移動判定により移動不可判定がなされた場合、把持対象物６０を把持不可能であると判定する。このような構成により、把持対象物６０を把持可能か否かについて正確かつ迅速に判定することができる。
【0088】
なお、第２アプローチ処理において、ステップＳ１６およびステップＳ２５については、省略することができる。すなわち、指移動判定部１３０を省略してもよいし、また、第１再配置判定において配置不可判定がなされた場合に第２移動を行わないようにしてもよい。
【0089】
また、ステップＳ１２で配置判定が行われて、一部の指部１２に対して配置不可判定がなされた場合、ステップＳ２２で第１移動を行わずに、配置可判定がされた指部１２が把持対象物６０に接近するように掌部１１を掌接近方向Ａに交差する方向に移動させるようにしてもよい。このように構成することで、第２アプローチ処理を簡略して、制御装置１００の負荷を軽減することができる。
【0090】
以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。なお、以下の説明では、一例として、参照符号も添えて記載する。
【0091】
本開示の第１態様のエンドエフェクタ装置１は、掌部１１と、延在方向の一端部１２１が前記掌部１１に接続されていると共に、前記延在方向に交差する方向でかつ互いに接近する方向にそれぞれ移動して把持対象物６０を把持する把持動作可能な複数の指部１２とを有し、前記複数の指部１２の少なくとも１つにおける前記延在方向の他端部１２２に近接センサ部１３がそれぞれ設けられ、前記近接センサ部１３が、前記延在方向における前記把持対象物６０および周辺環境の物体７０に対する前記近接センサ部１３の接近または開離を検出可能であると共に、前記延在方向における前記近接センサ部１３に対する前記把持対象物６０および前記物体７０の接近または開離を検出可能に配置されたエンドエフェクタ１０と、
前記エンドエフェクタ１０の前記掌部１１および前記複数の指部１２の各々を駆動させる駆動装置３０と、
前記近接センサ部１３を前記把持対象物６０に対向させて前記近接センサ部１３により把持対象物６０および周辺環境の物体７０を検出可能な状態で、前記掌部１１を前記把持対象物６０に接近させる移動制御部１４０と、
前記把持対象物６０における前記掌部１１が前記把持対象物６０に接近する掌接近方向Ａまわりでかつ前記複数の指部１２の全てが前記把持対象物６０と前記物体７０との間に位置して前記把持動作により前記把持対象物６０を把持可能な把持位置Ｐ２よりも、前記掌接近方向Ａにおいて前記把持対象物６０から離れた接近位置Ｐ１を決定する接近位置決定部１１０と
を備え、
前記移動制御部１４０は、
前記エンドエフェクタ１０が前記接近位置Ｐ１まで移動するときに、前記近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、前記掌部１１および前記複数の指部１２の各々に対して前記把持対象物６０および前記物体７０が接触する可能性がある場合には、前記掌部１１の前記把持対象物６０への接近移動を停止させる。
【0092】
第１態様のエンドエフェクタ装置１によれば、把持対象物６０および周辺環境の物体７０に接触することなく、エンドエフェクタ１０を接近位置に移動させることが可能なエンドエフェクタ装置１を実現できる。
【0093】
本開示の第２態様のエンドエフェクタ装置１は、前記エンドエフェクタ１０は、
前記複数の指部１２の各々に前記近接センサ部１３がそれぞれ設けられており、
前記移動制御部１４０は、
前記複数の指部１２の各々を前記延在方向に交差する方向において互いに接近させて閉じた状態で、前記エンドエフェクタ１０を前記接近位置Ｐ１まで移動させる。
【0094】
第２態様のエンドエフェクタ装置１によれば、各指部１２の近接センサ部１３をアレイとして用いることができるので、掌接近方向Ａのエンドエフェクタ１０に対する把持対象物６０および周辺環境の物体７０の接近または開離をより正確に検出することができる。
【0095】
本開示の第３態様のエンドエフェクタ装置１は、前記移動制御部１４０は、
前記エンドエフェクタ１０を前記接近位置Ｐ１に移動させる前に、前記近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、前記掌接近方向Ａにおける前記エンドエフェクタ１０に対する前記把持対象物６０の位置が把握できるか否かの判定を行う。
【0096】
第３態様のエンドエフェクタ装置１によれば、エンドエフェクタ１０を把持対象物６０に向かってより正確に移動させることができる。
【0097】
本開示の第４態様のエンドエフェクタ装置１は、前記移動制御部１４０は、
前記掌接近方向Ａにおける前記エンドエフェクタ１０に対する前記把持対象物６０の位置が把握できないと判定した場合、前記掌接近方向Ａにおける前記エンドエフェクタ１０に対する前記把持対象物６０の位置が把握できると判定されるまで、前記エンドエフェクタ１０を前記掌接近方向Ａに交差する方向に移動させる。
【0098】
第４態様のエンドエフェクタ装置１によれば、エンドエフェクタ１０を把持対象物６０に向かってより正確に移動させることができる。
【0099】
本開示の第５態様のエンドエフェクタ装置１は、前記移動制御部１４０は、
前記近接センサ部１３により検出された検出結果に基づいて、前記エンドエフェクタ１０が前記接近位置Ｐ１に移動したか否かを判定する。
【0100】
第５態様のエンドエフェクタ装置１によれば、エンコーダなどの機器を設けることなく、エンドエフェクタ１０が接近位置Ｐ１に移動したか否かを判定することができる。
【0101】
本開示の第６態様のエンドエフェクタ装置１は、前記移動制御部１４０は、
前記掌接近方向Ａにおいて、前記エンドエフェクタ１０が前記接近位置Ｐ１よりも前記把持対象物６０から離れた速度変更位置Ｐ３まで移動したときに、前記速度変更位置Ｐ３よりも前記把持対象物６０から離れた位置Ｐ０と前記速度変更位置Ｐ３との間の前記エンドエフェクタ１０の移動速度である第１移動速度から、前記第１移動速度よりも小さい第２移動速度に変更する。
【0102】
第６態様のエンドエフェクタ装置１によれば、エンドエフェクタ１０を接近位置Ｐ１まで移動させるときにおけるエンドエフェクタ１０の把持対象物６０に対する意図しない接触をより確実に回避することができる。
【0103】
なお、前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0104】
本開示のエンドエフェクタは、例えば、産業用ロボットのエンドエフェクタ装置に適用できる。
【0105】
本開示のエンドエフェクタ装置は、例えば、産業用ロボットに適用できる。
【符号の説明】
【0106】
１ エンドエフェクタ装置１０ エンドエフェクタ
１１ 掌部
１２ 指部
１２１ 基端部
１２２ 先端部
１２３ 把持面
１２４ 先端面
１３ 近接センサ部
１３１ 電極
１４ 第１検出領域
１５ 第２検出領域
１６ 第１の補助近接センサ部
１７ 第２の補助近接センサ部
２０ アーム
３０ 駆動装置
４０ 操作部
５０ 電源
６０ 把持対象物
１００ 制御装置
１１０ 接近位置決定部
１２０ 指配置判定部
１３０ 指移動判定部
１４０ 移動制御部
ＣＬ 中心線
Ｐ１ 接近位置
Ｐ２ 把持位置
Ｐ３ 速度変更位置