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特開2024-34164エンドエフェクタ、エンドエフェクタの制御装置及びグリッパの制御方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024034164
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】エンドエフェクタ、エンドエフェクタの制御装置及びグリッパの制御方法
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20240306BHJP
B25J 15/12 20060101ALI20240306BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 T
B25J15/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022138229
(22)【出願日】2022-08-31
(71)【出願人】
【識別番号】504176911
【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002789
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ
(72)【発明者】
【氏名】小山 佳祐
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS01
3C707DS01
3C707ES03
3C707ES10
3C707ET08
3C707GS04
3C707KS17
3C707KS20
3C707KW06
3C707KX08
3C707LT06
3C707LU01
3C707LV04
3C707LV05
3C707LV06
(57)【要約】
【課題】物体の載置面に作用部が衝突して制御不能となる突き指問題を解消可能なエンドエフェクタ等を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、エンドエフェクタが提供される。このエンドエフェクタは、作用部と、支持体と、検出面とを備える。作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成される。支持体は、作用部と物体との接触によって発生する力を受けたときに作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、作用部を柔軟に支持するように構成される。検出面は、作用部の、一端側に対する他端側において、物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が作用部とともに変位する。エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の一態様によれば、エンドエフェクタが提供される。このエンドエフェクタは、作用部と、支持体と、検出面とを備える。作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成される。支持体は、作用部と物体との接触によって発生する力を受けたときに作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、作用部を柔軟に支持するように構成される。検出面は、作用部の、一端側に対する他端側において、物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が作用部とともに変位する。エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンドエフェクタであって、
作用部と、支持体と、検出面とを備え、
前記作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成され、
前記支持体は、前記作用部と前記物体との接触によって発生する力を受けたときに前記作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、前記作用部を柔軟に支持するように構成され、
前記検出面は、
前記作用部の、前記一端側に対する他端側において、前記物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が前記作用部とともに変位し、
前記エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、前記位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される、もの。
作用部と、支持体と、検出面とを備え、
前記作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成され、
前記支持体は、前記作用部と前記物体との接触によって発生する力を受けたときに前記作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、前記作用部を柔軟に支持するように構成され、
前記検出面は、
前記作用部の、前記一端側に対する他端側において、前記物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が前記作用部とともに変位し、
前記エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、前記位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される、もの。
【請求項2】
請求項１に記載のエンドエフェクタにおいて、
前記ロボットアームの先端に位置する前記センサに対して、着脱可能に構成される、もの。
前記ロボットアームの先端に位置する前記センサに対して、着脱可能に構成される、もの。
【請求項3】
請求項１に記載のエンドエフェクタにおいて、
前記センサを、さらに備える、もの。
前記センサを、さらに備える、もの。
【請求項4】
請求項１に記載のエンドエフェクタにおいて、
前記検出面は、その位置が０．０１ｍｍ以上変位可能に構成される、もの。
前記検出面は、その位置が０．０１ｍｍ以上変位可能に構成される、もの。
【請求項5】
請求項１に記載のエンドエフェクタにおいて、
前記作用部は、把持爪であり、
複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成される、もの。
前記作用部は、把持爪であり、
複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成される、もの。
【請求項6】
エンドエフェクタの制御装置であって、
制御部を備え、
前記エンドエフェクタは、請求項１～５の何れか１つに記載のエンドエフェクタであり、
前記制御部は、前記センサによる計測の結果に基づいて、前記作用部の力学的パラメータを制御する、もの。
制御部を備え、
前記エンドエフェクタは、請求項１～５の何れか１つに記載のエンドエフェクタであり、
前記制御部は、前記センサによる計測の結果に基づいて、前記作用部の力学的パラメータを制御する、もの。
【請求項7】
請求項６に記載の制御装置において、
前記エンドエフェクタは、
前記作用部が把持爪であり、
複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成され、
前記制御部は、
前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、
前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御するように構成される、もの。
前記エンドエフェクタは、
前記作用部が把持爪であり、
複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成され、
前記制御部は、
前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、
前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御するように構成される、もの。
【請求項8】
請求項７に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
【請求項9】
請求項７に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
【請求項10】
請求項６に記載の制御装置において、
前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、もの。
前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、もの。
【請求項11】
請求項６に記載の制御装置において、
前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、もの。
前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、もの。
【請求項12】
複数の把持爪を有するグリッパの制御方法であって、
次の各ステップを備え、
取得ステップでは、前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、
制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御する、方法。
次の各ステップを備え、
取得ステップでは、前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、
制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御する、方法。
【請求項13】
請求項１２に記載の制御方法において、
前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
【請求項14】
請求項１２に記載の制御方法において、
前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
【請求項15】
請求項１２に記載の制御方法において、
前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、方法。
前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、方法。
【請求項16】
請求項１２に記載の制御方法において、
前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、方法。
前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンドエフェクタ、エンドエフェクタの制御装置及びグリッパの制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、エンドエフェクタの一例であるグリッパ（ロボットハンド）が開示されている。このロボットハンドは、ハンド基部と、少なくとも１指と、ロボットアームの先端部に結合される手首連結フレームと、少なくとも１軸の並進力もしくはトルクを検出する力センサと、を備え、前記ハンド基部は、ロボットハンドの掌側に位置する掌側フレームと、ロボットハンドの甲側に位置する甲側フレームとを結合することにより構成され、前記力センサは、前記ハンド基部に内包されるように配置されており、前記力センサの一方の取付け面が前記手首連結フレームに結合されるとともに、前記力センサの他方の取付け面が前記ハンド基部に結合されて、前記力センサが前記ハンド基部に作用する力および前記指に作用する力を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－４７６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方で、特許文献１に開示される先行技術では、把持対象の物体が載置される載置面が任意である場合、載置面とグリッパの把持部とが衝突して、グリッパが制御不能となる突き指問題が課題となりやすい。グリッパに限らずエンドエフェクタにおいて同様の課題が存在する。
【0005】
本発明では上記事情を鑑み、物体の載置面に作用部が衝突して制御不能となる突き指問題を解消可能なエンドエフェクタ等を提供することとした。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、エンドエフェクタが提供される。このエンドエフェクタは、作用部と、支持体と、検出面とを備える。作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成される。支持体は、作用部と物体との接触によって発生する力を受けたときに作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、作用部を柔軟に支持するように構成される。検出面は、作用部の、一端側に対する他端側において、物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が作用部とともに変位する。エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される。
【0007】
本開示によれば、物体の載置面に作用部が衝突して制御不能となる突き指問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施形態に係るエンドエフェクタ２の構成を示す斜視図である。
【図4】センサ３及びロボットアーム５と電気的に接続された制御装置４を示すブロック図である。
【図5】一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。
【図6】３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。
【図7】種々の作用部を有するエンドエフェクタ２を示す概要図である。
【図8】センサＳ１の、主に検出部Ｓ２の構成概要を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
［実施形態］
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
【0010】
ところで、本実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体（Ｎｏｎ－Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｍｅｄｉｕｍ）として提供されてもよいし、外部のサーバからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現（いわゆるクラウドコンピューティング）するように提供されてもよい。
【0011】
また、本実施形態において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、例えば電圧・電流を表す信号値の物理的な値、０又は１で構成される２進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ（いわゆる量子ビット）によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。
【0012】
また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。
【0013】
１．ハードウェア構成
本節では、本実施形態に係るロボットシステム１のハードウェア構成について説明する。図１は、本実施形態に係るエンドエフェクタ２の構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るロボットシステム１において、図１に示されるエンドエフェクタ２を取り付ける前の状態を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係るロボットシステム１において、図１に示されるエンドエフェクタ２を取り付けた後の状態を示す斜視図である。図４は、センサ３及びロボットアーム５と、電気的に接続された制御装置４を示すブロック図である。
本節では、本実施形態に係るロボットシステム１のハードウェア構成について説明する。図１は、本実施形態に係るエンドエフェクタ２の構成を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るロボットシステム１において、図１に示されるエンドエフェクタ２を取り付ける前の状態を示す斜視図である。図３は、本実施形態に係るロボットシステム１において、図１に示されるエンドエフェクタ２を取り付けた後の状態を示す斜視図である。図４は、センサ３及びロボットアーム５と、電気的に接続された制御装置４を示すブロック図である。
【0014】
【0015】
（エンドエフェクタ２）
エンドエフェクタ２は、ロボットアーム５に装着され、その位置及び姿勢がロボットアーム５によって制御されることで、所望のタスクを実行可能に構成される。好ましくは、図１～図３に示されるように、エンドエフェクタ２は、ロボットアーム５の先端に位置するセンサ３に対して、着脱可能に構成される。着脱の手段は特に限定されず、例えばネジ止めされればよい。所望のタスクとは、例えば種々の物体Ｏｂ（図７参照）のピッキングや、撹拌等が挙げられる。すなわち、エンドエフェクタ２は、物体Ｏｂを把持可能に構成されるグリッパとして機能してもよい。
エンドエフェクタ２は、ロボットアーム５に装着され、その位置及び姿勢がロボットアーム５によって制御されることで、所望のタスクを実行可能に構成される。好ましくは、図１～図３に示されるように、エンドエフェクタ２は、ロボットアーム５の先端に位置するセンサ３に対して、着脱可能に構成される。着脱の手段は特に限定されず、例えばネジ止めされればよい。所望のタスクとは、例えば種々の物体Ｏｂ（図７参照）のピッキングや、撹拌等が挙げられる。すなわち、エンドエフェクタ２は、物体Ｏｂを把持可能に構成されるグリッパとして機能してもよい。
【0016】
図１に示されるように、エンドエフェクタ２は、作用部の一例である把持爪２１と、少なくとも検出面２２２を含む被検出体２２と、支持体２３と、弾性部材２４とを備える。作用部の一例である把持爪２１は、一端側に突出することで物体Ｏｂと接触するように構成される。ここでの一端側とは、図１に示される座標系での－ｚ方向に位置する側である。これに対して、＋ｚ方向に位置する側を他端側と呼ぶことがある。図示の座標系については、後にさらに詳述する。
【0017】
図１では、１つのエンドエフェクタ２における１つの把持爪２１が図示されているが、図３に示されるように、複数のエンドエフェクタ２がロボットアーム５に装着されることで、複数の把持爪２１によって物体Ｏｂが把持される。換言すると、作用部は、把持爪２１であり、複数のエンドエフェクタ２がロボットアーム５に取り付けられた状態で、各エンドエフェクタ２の把持爪２１どうしで物体Ｏｂを把持するように構成される。以下、２つのエンドエフェクタ２による２つの把持爪２１によって物体Ｏｂを把持可能なグリッパとして説明をする。具体的には、把持爪２１は、全体として薄型平板形をなし、略Ｎ型形状を有する。把持爪２１は、例えば金属で構成され、剛性を有し、その形状それ自体は変形しないことが好ましい。把持爪２１における先端部２１１は、物体Ｏｂと直接接触する部位であり、ｚ軸に沿って延在している。先端部２１１と接続された中央部２１２は、先端部２１１に対して屈曲し、少なくともｙ軸方向の成分を有して延在している。さらに、中央部２１２と接続された後端部２１３は、中央部２１２に対して屈曲し、先端部２１１同様にｚ軸に沿って延在している。
【0018】
被検出体２２は、少なくとも検出面２２２を含む部材である。ここでは、被検出体２２として、爪固定部２２１と、検出面２２２とが図示されている。爪固定部２２１には、前述した把持爪２１が固定される。爪固定部２２１は、後述の支持体２３における平板２３１に設けられた孔（不図示）を挿通し、他端側に延在する。後述のセンサ３によって検出される対象である検出面２２２は、被検出体２２の他端側の表面である。換言すると、図３に示されるように、検出面２２２は、エンドエフェクタ２がロボットアーム５に取り付けられた状態で、位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサ３と対向するように配置される。
【0019】
被検出体２２は、弾性部材２４を介して、支持体２３に支持されている。弾性部材２４は、例えば複数のバネであってよい。支持体２３は、平板２３１と、支柱２３２と、平板２３３とを有し、平板２３３がロボットアーム５の先端に位置するセンサ３に対して固定されて取り付けられる。平板２３１と平板２３３とは、ｚ軸方向に並んで配置され、互いに略平行な関係をなす。平板２３１と平板２３３とは、複数の支柱２３２によって互いに接続されている。なお、平板２３３は、後述のセンサ３が検出面２２２を検出可能なように、孔２３３ａが設けられている。
【0020】
ここで、支持体２３がロボットアーム５に固定配置されているのに対し、支持体２３が弾性部材２４を介して支持する被検出体２２は、力が加えられると、その位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように構成されている。また、被検出体２２は、作用部である把持爪２１と接続されているため、把持爪２１が物体Ｏｂに接触したときに発生する力によって、把持爪２１及び被検出体２２の位置及び姿勢の少なくとも一方が可変に構成されている。換言すると、支持体２３は、把持爪２１（作用部の一例）と物体Ｏｂとの接触によって発生する力を受けたときに把持爪２１の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、把持爪２１を柔軟に支持するように構成される。そして、検出面２２２は、把持爪２１の、一端側に対する他端側において、物体Ｏｂと非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が把持爪２１とともに変位するように構成される。
【0021】
好ましくは、検出面２２２は、その位置が０．０１ｍｍ以上変位可能に構成される。かかる変位量は、具体的には例えば、０．０１，０．０２，０．０３，０．０４，０．０５，０．０６，０．０７，０．０８，０．０９，０．１，０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１，１．５，２，２．５，３，３．５，４，４．５，５，５．５，６，６．５，７，７．５，８，８．５，９，９．５，１０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。弾性部材２４を介した支持により、このようなオーダの変位量が可能である。一般的な力覚センサではなく、このようなオーダの変位を計測可能なセンサ３を用いて、エンドエフェクタ２を所望に制御することが可能となり、突き指問題を解消することができる。これについては後にさらに詳述する。
【0022】
なお、図３中において、左側に位置するエンドエフェクタ２をエンドエフェクタ２ｌと図示し、右側に位置するエンドエフェクタ２をエンドエフェクタ２ｒと図示している。同様に、左側のエンドエフェクタ２ｌに関する各構成要素は、符号の末尾にｌを付され、右側のエンドエフェクタ２ｒに関する各構成要素は、符号の末尾にｒを付されている。また、図１～図３には、ｘｙｚ座標系が示されているが、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒが並ぶ方向がｙ軸方向として定義される。検出面２２２と、後述のセンサ３とが対向する方向がｚ軸方向として定義される。ｙ軸とｚ軸とで定義される平面に垂直な方向がｘ軸方向として定義される。回転移動によりエンドエフェクタ２の姿勢が変化した場合であっても、この定義は同様であるとする。
【0023】
（センサ３）
センサ３は、筐体３１と、検出部３２とを備え、検出部３２に対する検出面２２２の距離及び姿勢（成す角度）を計測可能に構成される。このような性質のセンサ３であれば、その詳細は特に限定されない。筐体３１は、略平板形状を有し、好ましくは、エンドエフェクタ２における平板２３３と同一又は類似の形状を有する。エンドエフェクタ２のロボットアーム５への装着の際は、センサ３における筐体３１に、筐体３１の形状と同一又は類似の形状を有する、エンドエフェクタ２における平板２３３が取り付けられる。センサ３は、平板２３３に設けられた孔２３３ａを介して、支持体２３の内部に位置する検出面２２２を検出する。このような態様によれば、エンドエフェクタ２がセンサ３に対するアタッチメントとして機能し、後述の検出面２２２とセンサ３との位置関係が固定化され、より精度を高めることができる。また、センサ３は、配線３３を通じて、図４に示される制御装置４の通信部４１と接続されている。すなわち、センサ３から出力される、電流、電荷量、電圧等の電気物理量は、配線３３及び通信部４１を通じて、制御装置４に入力されうる。
センサ３は、筐体３１と、検出部３２とを備え、検出部３２に対する検出面２２２の距離及び姿勢（成す角度）を計測可能に構成される。このような性質のセンサ３であれば、その詳細は特に限定されない。筐体３１は、略平板形状を有し、好ましくは、エンドエフェクタ２における平板２３３と同一又は類似の形状を有する。エンドエフェクタ２のロボットアーム５への装着の際は、センサ３における筐体３１に、筐体３１の形状と同一又は類似の形状を有する、エンドエフェクタ２における平板２３３が取り付けられる。センサ３は、平板２３３に設けられた孔２３３ａを介して、支持体２３の内部に位置する検出面２２２を検出する。このような態様によれば、エンドエフェクタ２がセンサ３に対するアタッチメントとして機能し、後述の検出面２２２とセンサ３との位置関係が固定化され、より精度を高めることができる。また、センサ３は、配線３３を通じて、図４に示される制御装置４の通信部４１と接続されている。すなわち、センサ３から出力される、電流、電荷量、電圧等の電気物理量は、配線３３及び通信部４１を通じて、制御装置４に入力されうる。
【0024】
なお、図３中においては、左側に位置するセンサ３をセンサ３ｌと図示し、右側に位置するセンサ３をセンサ３ｒと図示している。
【0025】
（制御装置４）
続いて、制御装置４について説明する。制御装置４は、センサ３及び後述のロボットアーム５の動作を制御するように構成される装置又は回路であり、例えば、コンピュータ又はマイコンである。制御装置４は、通信部４１と、記憶部４２と、プロセッサ４３とを有し、これらの構成要素が制御装置４の内部において通信バス４０を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。
続いて、制御装置４について説明する。制御装置４は、センサ３及び後述のロボットアーム５の動作を制御するように構成される装置又は回路であり、例えば、コンピュータ又はマイコンである。制御装置４は、通信部４１と、記憶部４２と、プロセッサ４３とを有し、これらの構成要素が制御装置４の内部において通信バス４０を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。
【0026】
通信部４１は、制御装置４から種々の電気信号を外部の構成要素に送信可能に構成される。また、通信部４１は、外部の構成要素から制御装置４への種々の電気信号を受信可能に構成される。具体的には、通信部４１は、検出部３２によって検出された空間物理量（検出面２２２の入力パラメータ）に対応する電気物理量を、配線３３を介して受信する。また、通信部４１はセンサ３によって計測された当該入力パラメータに基づいて、ロボットアーム５の、例えば位置及び姿勢等の力学的パラメータを制御する。さらに好ましくは、通信部４１がネットワーク通信機能を有し、これによりインターネット等のネットワークを介して、制御装置４と外部機器との間で種々の情報を通信可能に実施してもよい。
【0027】
記憶部４２は、前述の記載により定義される様々な情報を記憶する。これは、例えば、プロセッサ４３によって実行される制御装置４に係る種々のプログラム等を記憶するソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリとして実施されうる。記憶部４２は、プロセッサ４３によって実行される制御装置４に係る種々のプログラムや変数等を記憶している。
【0028】
プロセッサ４３は、例えば不図示の中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）である。プロセッサ４３は、記憶部４２に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、制御装置４に係る種々の機能を実現する。すなわち、記憶部４２に記憶されているソフトウェアによる情報処理が、ハードウェアの一例であるプロセッサ４３によって具体的に実現されることで、プロセッサ４３に含まれる各機能部として実行されうる。なお、プロセッサ４３は単一であることに限定されず、機能ごとに複数のプロセッサ４３を有するように実施してもよい。またそれらの組合せであってもよい。
【0029】
（ロボットアーム５）
ロボットアーム５は、複数の自由度を有し、その力学的パラメータを制御可能に構成される。好ましくは、ロボットアーム５は、並進３自由度と、回転３自由度とを有する。すなわち、ロボットアーム５は、その先端に取り付けられたエンドエフェクタ２の力学的パラメータを制御可能に構成される。ロボットアーム５の力学的パラメータは、制御装置４のプロセッサ４３によって制御される。ロボットアーム５にはエンドエフェクタ２が取り付けられている。すなわち換言すると、制御装置４は、エンドエフェクタ２を制御する装置であり、プロセッサ４３（制御部の一例）を備え、プロセッサ４３は、センサ３による計測の結果に基づいて、エンドエフェクタ２における把持爪２１の力学的パラメータを制御する。好ましくは、力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む。このような態様によれば、エンドエフェクタ２の位置又は姿勢をフィードバック制御することができる。また好ましくは、力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む。このような態様によれば、エンドエフェクタ２の速度又は加速度をフィードバック制御することができる。ロボットアーム５の制御方法については後に詳述する。
ロボットアーム５は、複数の自由度を有し、その力学的パラメータを制御可能に構成される。好ましくは、ロボットアーム５は、並進３自由度と、回転３自由度とを有する。すなわち、ロボットアーム５は、その先端に取り付けられたエンドエフェクタ２の力学的パラメータを制御可能に構成される。ロボットアーム５の力学的パラメータは、制御装置４のプロセッサ４３によって制御される。ロボットアーム５にはエンドエフェクタ２が取り付けられている。すなわち換言すると、制御装置４は、エンドエフェクタ２を制御する装置であり、プロセッサ４３（制御部の一例）を備え、プロセッサ４３は、センサ３による計測の結果に基づいて、エンドエフェクタ２における把持爪２１の力学的パラメータを制御する。好ましくは、力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む。このような態様によれば、エンドエフェクタ２の位置又は姿勢をフィードバック制御することができる。また好ましくは、力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む。このような態様によれば、エンドエフェクタ２の速度又は加速度をフィードバック制御することができる。ロボットアーム５の制御方法については後に詳述する。
【0030】
２．制御方法
本節では、本実施形態に係る、エンドエフェクタ２を取り付けたロボットアーム５の制御方法を説明する。本例においては、この制御方法は、複数の把持爪２１を有するエンドエフェクタ２（グリッパ）の制御方法である。この制御方法は、次の各ステップを備える。まず、取得ステップでは、把持爪２１それぞれに対応する検出面２２２の入力パラメータを、把持爪２１ごとにそれぞれ取得する。なお前述の通り、入力パラメータは、検出面２２２の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方である。続いて、制御ステップでは、入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、把持爪２１の力学的パラメータを制御する。
本節では、本実施形態に係る、エンドエフェクタ２を取り付けたロボットアーム５の制御方法を説明する。本例においては、この制御方法は、複数の把持爪２１を有するエンドエフェクタ２（グリッパ）の制御方法である。この制御方法は、次の各ステップを備える。まず、取得ステップでは、把持爪２１それぞれに対応する検出面２２２の入力パラメータを、把持爪２１ごとにそれぞれ取得する。なお前述の通り、入力パラメータは、検出面２２２の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方である。続いて、制御ステップでは、入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、把持爪２１の力学的パラメータを制御する。
【0031】
２．１ 一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパ
図５は、一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。図５に示されるように、センサ３ｌは、エンドエフェクタ２ｌにおける検出面２２２ｌの力学的パラメータを検出する。ここでの力学的パラメータは、好ましくは、センサ３ｌと検出面２２２ｌとの距離ｄ＿ｌと、検出面２２２ｌのｘ軸周りの傾斜角α＿ｌと、検出面２２２ｌのｙ軸周りの傾斜角β＿ｌとを含む。同様に、センサ３ｒは、エンドエフェクタ２ｒにおける検出面２２２ｒの力学的パラメータを検出する。ここでの力学的パラメータは、好ましくは、センサ３ｒと検出面２２２ｒとの距離ｄ＿ｒと、検出面２２２ｒのｘ軸周りの傾斜角α＿ｒと、検出面２２２ｒのｙ軸周りの傾斜角β＿ｒとを含む。
図５は、一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。図５に示されるように、センサ３ｌは、エンドエフェクタ２ｌにおける検出面２２２ｌの力学的パラメータを検出する。ここでの力学的パラメータは、好ましくは、センサ３ｌと検出面２２２ｌとの距離ｄ＿ｌと、検出面２２２ｌのｘ軸周りの傾斜角α＿ｌと、検出面２２２ｌのｙ軸周りの傾斜角β＿ｌとを含む。同様に、センサ３ｒは、エンドエフェクタ２ｒにおける検出面２２２ｒの力学的パラメータを検出する。ここでの力学的パラメータは、好ましくは、センサ３ｒと検出面２２２ｒとの距離ｄ＿ｒと、検出面２２２ｒのｘ軸周りの傾斜角α＿ｒと、検出面２２２ｒのｙ軸周りの傾斜角β＿ｒとを含む。
【0032】
表１は、一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパの並進又は回転に係る各軸方向の制御方法を示す表である。好ましくは、表１に示される並進又は回転に係る各軸方向の制御が、逐次同時に実行される。以下、各項目について詳述する。
【表1】
【0033】
（ｘ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒがｙ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｘ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒがｙ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｘ軸方向に並進移動させることができる。
【0034】
（ｙ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒがｘ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角α＿ｌと傾斜角α＿ｒとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｙ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒがｘ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角α＿ｌと傾斜角α＿ｒとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｙ軸方向に並進移動させることができる。
【0035】
（ｚ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒが持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒが変化する。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和に適宜オフセットを加えた値を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｚを乗じた制御値を出力するとよい。なお、オフセットを加えることで、例えば意図的に載置面に力がかかるように制御することが可能である。なお、ｄ＿ｒｅｆは、各エンドエフェクタ２において、距離次元を有する予め設定されたオフセットであり、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒがあるため、これを２倍した値を距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和から減じている。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｚ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとにｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒが持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒが変化する。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和に適宜オフセットを加えた値を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｚを乗じた制御値を出力するとよい。なお、オフセットを加えることで、例えば意図的に載置面に力がかかるように制御することが可能である。なお、ｄ＿ｒｅｆは、各エンドエフェクタ２において、距離次元を有する予め設定されたオフセットであり、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒがあるため、これを２倍した値を距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和から減じている。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｚ軸方向に並進移動させることができる。
【0036】
換言すると、制御方法における制御ステップでは、入力パラメータそれぞれの和に基づいて、把持爪２１の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する。このような態様によれば、並進自由度を有して、エンドエフェクタ２（グリッパ）を制御することができる。
【0037】
（ｘ軸周りの回転移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方が持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｘ軸周りに回転移動させることができる。なお、エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとの両方に逆向きにｚ軸方向の力がかかっている場合も、同様である。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方が持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｘ軸周りに回転移動させることができる。なお、エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとの両方に逆向きにｚ軸方向の力がかかっている場合も、同様である。
【0038】
（ｚ軸周りの回転移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方がｙ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｚを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｚ軸周りに回転移動させることができる。なお、エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとの両方に逆向きにｘ軸方向の力がかかっている場合も、同様である。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方がｙ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｚを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒの位置をｚ軸周りに回転移動させることができる。なお、エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとの両方に逆向きにｘ軸方向の力がかかっている場合も、同様である。
【0039】
換言すると、制御方法における制御ステップでは、入力パラメータそれぞれの差に基づいて、把持爪２１の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する。このような態様によれば、回転自由度を有して、エンドエフェクタ２（グリッパ）を制御することができる。
【0040】
２．２ ３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパ
３つ以上のエンドエフェクタ２からなるグリッパが実施されてもよい。図６は、３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。このグリッパは、前述のエンドエフェクタ２ｌ，２ｒに加え、エンドエフェクタ２ｃをさらに有する。以下、エンドエフェクタ２ｃに含まれる構成要素は、符号の末尾にｃを付して表すこととする。また、センサ３ｃは、エンドエフェクタ２ｃの検出面２２２ｃを検出するように構成される。エンドエフェクタ２ｌ，２ｒは、ｙ軸方向に並んで配置されている。また、エンドエフェクタ２ｃは、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒとともに、正三角形の頂点をなす位置に配置されている。表２は、３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパの並進又は回転に係る各軸方向の制御方法を示す表である。好ましくは、表２に示される並進又は回転に係る各軸方向の制御が、逐次同時に実行される。以下、各項目について詳述する。
３つ以上のエンドエフェクタ２からなるグリッパが実施されてもよい。図６は、３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパの制御に用いる入力パラメータを示す概要図である。このグリッパは、前述のエンドエフェクタ２ｌ，２ｒに加え、エンドエフェクタ２ｃをさらに有する。以下、エンドエフェクタ２ｃに含まれる構成要素は、符号の末尾にｃを付して表すこととする。また、センサ３ｃは、エンドエフェクタ２ｃの検出面２２２ｃを検出するように構成される。エンドエフェクタ２ｌ，２ｒは、ｙ軸方向に並んで配置されている。また、エンドエフェクタ２ｃは、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒとともに、正三角形の頂点をなす位置に配置されている。表２は、３つのエンドエフェクタ２からなるグリッパの並進又は回転に係る各軸方向の制御方法を示す表である。好ましくは、表２に示される並進又は回転に係る各軸方向の制御が、逐次同時に実行される。以下、各項目について詳述する。
【表2】
【0041】
（ｘ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃがｙ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒと傾斜角β＿ｃとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｘ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｘ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｘ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃがｙ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒと傾斜角β＿ｃとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｘを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｘ軸方向に並進移動させることができる。
【0042】
（ｙ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃがｘ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角α＿ｌと傾斜角α＿ｒと傾斜角α＿ｃとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｙ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃがｘ軸周りに回転して持ち上がる。そのため、プロセッサ４３は、傾斜角α＿ｌと傾斜角α＿ｒと傾斜角α＿ｃとの和を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｙ軸方向に並進移動させることができる。
【0043】
（ｚ軸方向の並進移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃが持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ、検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒ及び検出面２２２ｃと検出部３２ｃとの距離ｄ＿ｃが変化する。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒと距離ｄ＿ｃとの和に適宜オフセットを加えた値を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｚを乗じた制御値を出力するとよい。なお、ｄ＿ｒｅｆは、各エンドエフェクタ２において、距離次元を有する予め設定されたオフセットであり、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃがあるため、これを３倍した値を距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和から減じている。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｚ軸方向に並進移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとにｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸方向に並進移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ，２１ｃが持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ、検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒ及び検出面２２２ｃと検出部３２ｃとの距離ｄ＿ｃが変化する。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒと距離ｄ＿ｃとの和に適宜オフセットを加えた値を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿ｚを乗じた制御値を出力するとよい。なお、ｄ＿ｒｅｆは、各エンドエフェクタ２において、距離次元を有する予め設定されたオフセットであり、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃがあるため、これを３倍した値を距離ｄ＿ｌと距離ｄ＿ｒとの和から減じている。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｚ軸方向に並進移動させることができる。
【0044】
（ｘ軸周りの回転移動）
前節の場合と同様のため、説明を省略する。
前節の場合と同様のため、説明を省略する。
【0045】
（ｙ軸周りの回転移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌ及びエンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとのうちの何れか一方にｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ及び把持爪２１ｃの一方が持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒの和と、検出面２２２ｃと検出部３２ｃとの距離ｄ＿ｃとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌ及び距離ｄ＿ｒの和と、距離ｄ＿ｃとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｘ軸周りに回転移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌ及びエンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒと、エンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃとのうちの何れか一方にｚ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｙ軸周りに回転移動させることを想定する。このようなｚ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒ及び把持爪２１ｃの一方が持ち上がる又は引っ張られることで、検出面２２２ｌと検出部３２ｌとの距離ｄ＿ｌ及び検出面２２２ｒと検出部３２ｒとの距離ｄ＿ｒの和と、検出面２２２ｃと検出部３２ｃとの距離ｄ＿ｃとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、距離ｄ＿ｌ及び距離ｄ＿ｒの和と、距離ｄ＿ｃとの差を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｙを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｘ軸周りに回転移動させることができる。
【0046】
（ｚ軸周りの回転移動）
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｘ軸方向の力がかかっているか、又はエンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸周りに回転移動させることを想定する。把持爪２１ｌ，２１ｒに対するｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方がｙ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとに差が生じる。あるいは、把持爪２１ｃに対するｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｃがｘ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角α＿ｌ又は傾斜角α＿ｒと、傾斜角α＿ｃとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、前述の想定しうる差の合計を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｚを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｚ軸周りに回転移動させることができる。
エンドエフェクタ２ｌにおける把持爪２１ｌと、エンドエフェクタ２ｒにおける把持爪２１ｒとのうちの何れか一方にｘ軸方向の力がかかっているか、又はエンドエフェクタ２ｃにおける把持爪２１ｃにｙ軸方向の力がかかっている場合に、力が緩和するように、ロボットアーム５の先端をｚ軸周りに回転移動させることを想定する。把持爪２１ｌ，２１ｒに対するｘ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｌ，２１ｒの一方がｙ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角β＿ｌと傾斜角β＿ｒとに差が生じる。あるいは、把持爪２１ｃに対するｙ軸方向の力がかかると、把持爪２１ｃがｘ軸周りに回転して持ち上がることで、傾斜角α＿ｌ又は傾斜角α＿ｒと、傾斜角α＿ｃとに差が生じる。そのため、プロセッサ４３は、前述の想定しうる差の合計を入力パラメータとして、これにゲインＧ＿Ｒｚを乗じた制御値を出力するとよい。このような制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２ｌ，２ｒ，２ｃの位置をｚ軸周りに回転移動させることができる。
【0047】
以上をまとめると、本実施形態に係るエンドエフェクタは、把持爪２１（作用部の一例）と、支持体２３と、検出面２２２とを備える。把持爪２１は、一端側に突出することで物体Ｏｂと接触するように構成される。支持体２３は、把持爪２１と物体Ｏｂとの接触によって発生する力を受けたときに把持爪２１の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、把持爪２１を柔軟に支持するように構成される。検出面２２２は、把持爪２１の、一端側に対する他端側において、物体Ｏｂと非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が把持爪２１とともに変位する。検出面２２２は、エンドエフェクタ２がロボットアーム５に取り付けられた状態で、位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される。力覚センサを用いた従来手法では、力覚センサの計測可能な数値範囲を超えた力が発生することで、突き指問題が発生していたが、このような態様によれば、把持爪２１（作用部）の位置及び姿勢の少なくとも一方が柔軟に変化し、これを十分計測範囲の広いセンサ３で計測することで、物体の載置面に把持爪２１（作用部）が衝突して制御不能となる突き指問題を解消することができる。
【0048】
また、別の観点によれば、プロセッサ４３は、把持爪２１それぞれに対応する検出面２２２の入力パラメータを、把持爪２１ごとにそれぞれ取得する。入力パラメータは、検出面２２２の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方である。入力パラメータは、入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、把持爪２１の力学的パラメータを制御するように構成される。好ましくは、プロセッサ４３は、入力パラメータそれぞれの和に基づいて、把持爪２１の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する。好ましくは、プロセッサ４３は、入力パラメータそれぞれの差に基づいて、把持爪２１の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する。このような態様によれば、シンプルな演算値を用いたフィードバック制御により、突き指問題を発生させずに、安定なピッキングタスクをエンドエフェクタ２（グリッパ）に実行させることができる。すなわち、例えば、ばら積みされた複数の物体Ｏｂを１つずつピッキングするというような、困難なタスクを実行することもできる。
【0049】
［その他］
本実施形態に係るロボットシステム１をさらに創意工夫してもよい。
本実施形態に係るロボットシステム１をさらに創意工夫してもよい。
【0050】
前述の実施形態では、複数のエンドエフェクタ２からなるグリッパについて説明したが、グリッパも含め、様々な形態のエンドエフェクタ２を実施することができる。図７は、種々の作用部を有するエンドエフェクタ２を示す概要図である。図７Ａに示されるような形態は、ピンセットのように先細るグリッパあり、ばら積みされた物体Ｏｂを１つずつピッキングするタスクに適している。図７Ｂに示される形態は、八の字に広がるグリッパであり、先端部２１１のさらに先に底面保持部２１４が設けられている。このような形態は、載置面に載置された物体Ｏｂをすくい取って把持するタスクに適している。図７Ｃに示される形態は、直線上に構成された一対のエンドエフェクタ２からなるグリッパであり、食品等の物体Ｏｂを箸で掴むようなタスクに適している。図７Ｄに示される形態は、直線状に構成された１つのエンドエフェクタ２からなるマドラであり、食品等の物体Ｏｂを適宜撹拌するタスクに適している。
【0051】
前述したマドラ等、１つのエンドエフェクタ２として実施される場合、そのエンドエフェクタ２における１つの検出面２２２の位置及び姿勢の少なくとも一方に基づいて、作用部の力学的パラメータが制御されてもよい。かかる場合、並進３自由度の制御、又は並進１自由度及び回転２自由度の制御が可能である。表３は、１つのエンドエフェクタ２の並進３自由度の制御方法を示す表である。また、表４は、１つのエンドエフェクタ２の並進１自由度及び回転２自由度の制御方法を示す表である。好ましくは、表３又は表４に示される各軸方向の制御が、逐次同時に実行される。制御には、センサ３と検出面２２２との距離ｄと、検出面２２２のｘ軸周りの傾斜角αと、検出面２２２のｙ軸周りの傾斜角βとが入力パラメータとして用いられるとよい。Ｇ＿ｘ，Ｇ＿ｙ，Ｇ＿ｚ，Ｇ＿Ｒｘ，Ｇ＿Ｒｙは、各制御におけるゲインであり、ｄ＿ｒｅｆは、距離次元を有する予め設定されたオフセットである。
【表3】
【表4】
【0052】
上記の各表の項目に示される制御を所定の制御レートで逐次行うことで、力覚センサを用いずとも、エンドエフェクタ２の位置を並進移動又は回転移動させることができる。
【0053】
前述の実施形態では、ロボットアーム５の先端に取り付けられたセンサ３にエンドエフェクタ２が着脱可能であったが、エンドエフェクタ２がセンサ３をさらに備える態様であってもよい。このような態様によれば、センサ３がエンドエフェクタ２に含まれる構成となり、検出面２２２とセンサ３との位置関係が固定化され、より精度を高めることができる。
【0054】
本実施形態に係るセンサ３は特に限定されるものではないが、例えば下記に詳述するセンサＳ１が採用されてもよい。センサＳ１は、対象物を計測するためのセンサである。対象物は、例えば上述の検出面２２２である。より詳細には、センサＳ１は、センサＳ１における基準面と、対象物とに係る空間物理量を計測可能に構成される。ここでの空間物理量は、基準面と対象物との距離ｄと、基準面に対する対象物の角度α，β（３次元姿勢を示すパラメータ）とを少なくとも含むとよい。特に好ましくは、距離ｄは至近距離であり、例えば距離ｄは５０ｍｍ以下であり、具体的には例えば、５０，４９，４８，４７，４６，４５，４４，４３，４２，４１，４０，３９，３８，３７，３６，３５，３４，３３，３２，３１，３０，２９，２８，２７，２６，２５，２４，２３，２２，２１，２０，１９，１８，１７，１６，１５，１４，１３，１２，１１，１０，９，８，７，６，５，４，３，２，１，０ｍｍであり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。このような態様によれば、対象物との距離ｄと角度α，βとを計測し、物体のピッキングや検査等様々な場面に応用することができる。また、このような態様によれば、ごく近距離に位置する対象物を正確に把握することができる。
【0055】
図８は、センサＳ１の、主に検出部Ｓ２の構成概要を示す平面図である。図８に示されるように、センサＳ１は、主として、検出部Ｓ２を備える。検出部Ｓ２は、基材Ｓ２１と、基材Ｓ２１上に設けられた受発光ブロックＳ３とを備える。以下、各構成要素について更に説明する。
【0056】
基材Ｓ２１は、センサＳ１の筐体を構成する。本実施形態では、基材Ｓ２１は、例えば略円形を有し、平板状に構成されているが、あくまでも一例であり、この限りではない。好ましくは、基材Ｓ２１は、例えば黒色で艶がなく、反射率の低い素材で形成される。また、基材Ｓ２１は、その上に設けられた受発光ブロックＳ３を備える。
【0057】
図８に示されるように、受発光ブロックＳ３は、基材Ｓ２１上に複数設けられる。各受発光ブロックＳ３には、発光素子Ｓ３１と、受光素子Ｓ３２とが配置され、ここでは、１つの受発光ブロックＳ３に、１つの発光素子Ｓ３１と、１つの受光素子Ｓ３２とが配置されている。換言すると、受光素子Ｓ３２と、対応付けられた発光素子Ｓ３１とは、互いに隣接して受発光ブロックＳ３を形成する。受発光ブロックＳ３が基材Ｓ２１上に複数設けられる。
【0058】
ここで、好ましくは、発光素子Ｓ３１の数は、２～３０であり、さらに好ましくは、２～１０であり、最も好ましくは、発光素子Ｓ３１の数は、２～４である。具体的には例えば、発光素子Ｓ３１の数は、２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０個であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【0059】
また、受発光ブロックＳ３の数は、２以上、好ましくは３以上であるとよく、本実施形態では、４つの受発光ブロックＳ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄが設けられている。図８に示されるように、さらに好ましくは、受発光ブロックＳ３それぞれは、環状且つ等間隔に基材Ｓ２１上に配置される。換言すると、受発光ブロックＳ３は、基材Ｓ２１に対して、対称性を有して配置される。具体的には、受発光ブロックＳ３ａに、発光素子Ｓ３１ａと、受光素子Ｓ３２ａとが配置され、受発光ブロックＳ３ｂに、発光素子Ｓ３１ｂと、受光素子Ｓ３２ｂとが配置され、受発光ブロックＳ３ｃに、発光素子Ｓ３１ｃと、受光素子Ｓ３２ｃとが配置され、受発光ブロックＳ３ｄに、発光素子Ｓ３１ｄと、受光素子Ｓ３２ｄとが配置されている。このような態様によれば、複数の受光素子Ｓ３２に基づく光電流（電気物理量の一例）それぞれに対称性が生じ、よりセンサＳ１の精度を高めることができる。換言すると、受光素子Ｓ３２は、発光素子Ｓ３１と同数であり、発光素子Ｓ３１それぞれと１対１に対応付けられている。このような態様によれば、複数の受光素子Ｓ３２に基づく光電流が得られるため、よりセンサＳ１の精度を高めることができる。
【0060】
図８に示されるように、発光素子Ｓ３１は、基材Ｓ２１上において異なる位置にそれぞれ設けられる。発光素子Ｓ３１は、拡散光を照射する素子であればよく、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、好ましくは、人が視認不能であり且つ人体に無害な赤外光を発光する赤外線ＬＥＤである。もちろんこれに限定されず、発光素子Ｓ３１は、赤色ＬＥＤでも、緑色ＬＥＤでも、青色ＬＥＤでもよい。このような発光ダイオードである発光素子Ｓ３１のアノード側に、不図示の電源のプラス側を接続することによって、電流が流れて特定周波数の拡散光が対象物に照射される。
【0061】
図８に示されるように、受光素子Ｓ３２は、基材Ｓ２１上に設けられる。受光素子Ｓ３２は、受光した光を検知する素子で、これを契機として電気物理量の一例である光電流を発生させる。換言すると、受光素子Ｓ３２は、受光した光の照度に応じて光電流を出力可能に構成される。好ましくは、光の照度と光電流との特性が、線形を有する。主な受光素子Ｓ３２として、例えば、光電管、光電子増倍管、半導体の内部光電効果を利用したフォトトランジスタ、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光導電セル、イメージセンサ等が挙げられる。好ましくは、受光素子Ｓ３２は、広指向性を有するフォトダイオードや、当該フォトダイオードと増幅器とを組み合わせたフォトトランジスタである。
【0062】
ここで、受光素子Ｓ３２は、同じ受発光ブロックＳ３に所属する発光素子Ｓ３１から発光され且つ対象物を反射した反射光を主たる光として受光する。また、受光素子Ｓ３２は、隣接する受発光ブロックＳ３に所属する発光素子Ｓ３１から発光され且つ対象物を反射した反射光をクロストーク光として受光する。例えば、受光素子Ｓ３２ａは、発光素子Ｓ３１ａに起因する反射光を主たる光として受光し、発光素子Ｓ３１ｂ，Ｓ３１ｄに起因する反射光をクロストーク光としてそれぞれ受光する。以上を換言すると、受光素子Ｓ３２は、各発光素子Ｓ３１に起因する反射光のうちの１つを主たる光として受光するとともに、主たる光以外の反射光をクロストーク光として主たる光とは区別可能に受光し、反射光に応じた光電流（電気物理量の一例）を発生させるように構成される。ここでの反射光は、発光素子Ｓ３１それぞれから発光され且つ対象物からそれぞれ反射した光である。このように、区別可能に受光された主たる光と、クロストーク光とに基づく光電流それぞれに基づいて、センサＳ１における基準面と対象物とに係る空間物理量が計測される。
【0063】
具体的には、光電流の値又は光電流に基づく演算値が入力パラメータとして、前述の制御装置４の記憶部４２に記憶された学習済みモデルに入力される。この学習済みモデルは、センサＳ１における基準面と対象物とに係る空間物理量と、光電流の値又は演算値との関係を予め機械学習させたモデルである。このような態様によれば、センサＳ１単体で別途コンピュータ等を使用することなく対象物の空間物理量を計測することができる。
【0064】
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
【0065】
（１）エンドエフェクタであって、作用部と、支持体と、検出面とを備え、前記作用部は、一端側に突出することで物体と接触するように構成され、前記支持体は、前記作用部と前記物体との接触によって発生する力を受けたときに前記作用部の位置及び姿勢の少なくとも一方が変位するように、前記作用部を柔軟に支持するように構成され、前記検出面は、前記作用部の、前記一端側に対する他端側において、前記物体と非接触に構成され、且つその位置及び姿勢の少なくとも一方が前記作用部とともに変位し、前記エンドエフェクタがロボットアームに取り付けられた状態で、前記位置及び姿勢の少なくとも一方を計測可能なセンサと対向するように配置される、もの。
【0066】
このような態様によれば、物体の載置面に作用部が衝突して制御不能となる突き指問題を解消することができる。
【0067】
（２）上記（１）に記載のエンドエフェクタにおいて、前記ロボットアームの先端に位置する前記センサに対して、着脱可能に構成される、もの。
【0068】
このような態様によれば、エンドエフェクタがセンサに対するアタッチメントとして機能し、検出面とセンサとの位置関係が固定化され、より精度を高めることができる。
【0069】
（３）上記（１）に記載のエンドエフェクタにおいて、前記センサを、さらに備える、もの。
【0070】
このような態様によれば、センサがエンドエフェクタに含まれる構成となり、検出面とセンサとの位置関係が固定化され、より精度を高めることができる。
【0071】
（４）上記（１）～（３）の何れか１つに記載のエンドエフェクタにおいて、前記検出面は、その位置が０．０１ｍｍ以上変位可能に構成される、もの。
【0072】
このような態様によれば、力覚センサではなく、このようなオーダの変位を計測可能なセンサを用いてエンドエフェクタを制御することが可能となり、突き指問題を解消することができる。
【0073】
（５）上記（１）～（４）の何れか１つに記載のエンドエフェクタにおいて、前記作用部は、把持爪であり、複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成される、もの。
【0074】
このような態様によれば、載置面に載置された物体を、突き指問題を発生させることなく安定にピッキングタスクを実行可能なグリッパを提供することができる。
【0075】
（６）エンドエフェクタの制御装置であって、制御部を備え、前記エンドエフェクタは、上記（１）～（５）の何れか１つに記載のエンドエフェクタであり、前記制御部は、前記センサによる計測の結果に基づいて、前記作用部の力学的パラメータを制御する、もの。
【0076】
このような態様によれば、突き指問題を発生させずに、エンドエフェクタを制御することができる。
【0077】
（７）上記（６）に記載の制御装置において、前記エンドエフェクタは、前記作用部が把持爪であり、複数の前記エンドエフェクタが前記ロボットアームに取り付けられた状態で、各エンドエフェクタの前記把持爪どうしで前記物体を把持するように構成され、前記制御部は、前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御するように構成される、もの。
【0078】
このような態様によれば、シンプルな演算値を用いたフィードバック制御により、突き指問題を発生させずに、安定なピッキングタスクをグリッパに実行させることができる。
【0079】
（８）上記（７）に記載の制御装置において、前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
【0080】
このような態様によれば、並進自由度を有して、グリッパを制御することができる。
【0081】
（９）上記（７）又は（８）に記載の制御装置において、前記制御部は、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、もの。
【0082】
このような態様によれば、回転自由度を有して、グリッパを制御することができる。
【0083】
（１０）上記（６）～（９）の何れか１つに記載の制御装置において、前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、もの。
【0084】
このような態様によれば、グリッパの位置又は姿勢をフィードバック制御することができる。
【0085】
（１１）上記（６）～（１０）の何れか１つに記載の制御装置において、前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、もの。
【0086】
このような態様によれば、グリッパの速度又は加速度をフィードバック制御することができる。
【0087】
（１２）複数の把持爪を有するグリッパの制御方法であって、次の各ステップを備え、取得ステップでは、前記把持爪それぞれに対応する検出面の入力パラメータを、前記把持爪ごとにそれぞれ取得し、ここで前記入力パラメータは、前記検出面の位置及び姿勢のうちの少なくとも一方で、制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和又は差に基づいて、前記把持爪の力学的パラメータを制御する、方法。
【0088】
このような態様によれば、シンプルな演算値を用いたフィードバック制御により、突き指問題を発生させずに、安定なピッキングタスクをグリッパに実行させることができる。
【0089】
（１３）上記（１２）に記載の制御方法であって、前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの和に基づいて、前記把持爪の、並進運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
【0090】
このような態様によれば、並進自由度を有して、グリッパを制御することができる。
【0091】
（１４）上記（１２）又は（１３）に記載の制御方法であって、前記制御ステップでは、前記入力パラメータそれぞれの差に基づいて、前記把持爪の、回転運動に関する力学的パラメータを制御する、方法。
【0092】
このような態様によれば、回転自由度を有して、グリッパを制御することができる。
【0093】
（１５）上記（１２）～（１４）の何れか１つに記載の制御方法において、前記力学的パラメータは、位置及び姿勢の少なくとも一方を含む、方法。
【0094】
このような態様によれば、グリッパの位置又は姿勢をフィードバック制御することができる。
【0095】
（１６）上記（１２）～（１５）の何れか１つに記載の制御方法において、前記力学的パラメータは、速度及び加速度の少なくとも一方を含む、方法。
【0096】
このような態様によれば、グリッパの速度又は加速度をフィードバック制御することができる。
もちろん、この限りではない。
もちろん、この限りではない。
【0097】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0098】
１ ：ロボットシステム
２ ：エンドエフェクタ
２ｃ ：エンドエフェクタ
２ｌ ：エンドエフェクタ
２ｒ ：エンドエフェクタ
２１ ：把持爪
２１ｃ ：把持爪
２１ｌ ：把持爪
２１ｒ ：把持爪
２１１ ：先端部
２１２ ：中央部
２１３ ：後端部
２１４ ：底面保持部
２２ ：被検出体
２２１ ：爪固定部
２２２ ：検出面
２２２ｃ ：検出面
２２２ｌ ：検出面
２２２ｒ ：検出面
２３ ：支持体
２３１ ：平板
２３２ ：支柱
２３３ ：平板
２３３ａ ：孔
２４ ：弾性部材
３ ：センサ
３ｃ ：センサ
３ｌ ：センサ
３ｒ ：センサ
３１ ：筐体
３２ ：検出部
３２ｃ ：検出部
３２ｌ ：検出部
３２ｒ ：検出部
３３ ：配線
４ ：制御装置
４０ ：通信バス
４１ ：通信部
４２ ：記憶部
４３ ：プロセッサ
５ ：ロボットアーム
Ｇ＿Ｒｘ ：ゲイン
Ｇ＿Ｒｙ ：ゲイン
Ｇ＿Ｒｚ ：ゲイン
Ｇ＿ｘ ：ゲイン
Ｇ＿ｙ ：ゲイン
Ｇ＿ｚ ：ゲイン
Ｏｂ ：物体
Ｓ１ ：センサ
Ｓ２ ：検出部
Ｓ２１ ：基材
Ｓ３ ：受発光ブロック
Ｓ３１ ：発光素子
Ｓ３１ａ ：発光素子
Ｓ３１ｂ ：発光素子
Ｓ３１ｃ ：発光素子
Ｓ３１ｄ ：発光素子
Ｓ３２ ：受光素子
Ｓ３２ａ ：受光素子
Ｓ３２ｂ ：受光素子
Ｓ３２ｃ ：受光素子
Ｓ３２ｄ ：受光素子
Ｓ３ａ ：受発光ブロック
Ｓ３ｂ ：受発光ブロック
Ｓ３ｃ ：受発光ブロック
Ｓ３ｄ ：受発光ブロック
ｄ ：距離
ｄ＿ｃ ：距離
ｄ＿ｌ ：距離
ｄ＿ｒ ：距離
α＿ｃ ：傾斜角
α＿ｌ ：傾斜角
α＿ｒ ：傾斜角
β＿ｃ ：傾斜角
β＿ｌ ：傾斜角
β＿ｒ ：傾斜角
２ ：エンドエフェクタ
２ｃ ：エンドエフェクタ
２ｌ ：エンドエフェクタ
２ｒ ：エンドエフェクタ
２１ ：把持爪
２１ｃ ：把持爪
２１ｌ ：把持爪
２１ｒ ：把持爪
２１１ ：先端部
２１２ ：中央部
２１３ ：後端部
２１４ ：底面保持部
２２ ：被検出体
２２１ ：爪固定部
２２２ ：検出面
２２２ｃ ：検出面
２２２ｌ ：検出面
２２２ｒ ：検出面
２３ ：支持体
２３１ ：平板
２３２ ：支柱
２３３ ：平板
２３３ａ ：孔
２４ ：弾性部材
３ ：センサ
３ｃ ：センサ
３ｌ ：センサ
３ｒ ：センサ
３１ ：筐体
３２ ：検出部
３２ｃ ：検出部
３２ｌ ：検出部
３２ｒ ：検出部
３３ ：配線
４ ：制御装置
４０ ：通信バス
４１ ：通信部
４２ ：記憶部
４３ ：プロセッサ
５ ：ロボットアーム
Ｇ＿Ｒｘ ：ゲイン
Ｇ＿Ｒｙ ：ゲイン
Ｇ＿Ｒｚ ：ゲイン
Ｇ＿ｘ ：ゲイン
Ｇ＿ｙ ：ゲイン
Ｇ＿ｚ ：ゲイン
Ｏｂ ：物体
Ｓ１ ：センサ
Ｓ２ ：検出部
Ｓ２１ ：基材
Ｓ３ ：受発光ブロック
Ｓ３１ ：発光素子
Ｓ３１ａ ：発光素子
Ｓ３１ｂ ：発光素子
Ｓ３１ｃ ：発光素子
Ｓ３１ｄ ：発光素子
Ｓ３２ ：受光素子
Ｓ３２ａ ：受光素子
Ｓ３２ｂ ：受光素子
Ｓ３２ｃ ：受光素子
Ｓ３２ｄ ：受光素子
Ｓ３ａ ：受発光ブロック
Ｓ３ｂ ：受発光ブロック
Ｓ３ｃ ：受発光ブロック
Ｓ３ｄ ：受発光ブロック
ｄ ：距離
ｄ＿ｃ ：距離
ｄ＿ｌ ：距離
ｄ＿ｒ ：距離
α＿ｃ ：傾斜角
α＿ｌ ：傾斜角
α＿ｒ ：傾斜角
β＿ｃ ：傾斜角
β＿ｌ ：傾斜角
β＿ｒ ：傾斜角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
