帶力傳感器的電動機械手的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種帶力傳感器的電動機械手。當抓持指令開啟時，進行位置反饋控制來驅動電動機械手的致動器，使手指部向所設定的位置目標值移動。當手指部與對象物接觸時通過力傳感器判斷該接觸。于是，從位置反饋控制切換為力反饋控制，為了使力傳感器檢測出的力檢測值與預先設定的力目標值一致而驅動致動器，因此能夠以正確的抓持力來抓持對象物。
【專利說明】帶力傳感器的電動機械手
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種將力傳感器設置于手指部的電動機械手，該手指部通過致動器進行開閉來抓持對象物，并且在手指部設置了檢測其抓持力的力傳感器的電動機械手。
【背景技術】
[0002]機械臂的基本動作是抓持對象物來進行輸送，通常使用具有由多個手指部夾持對象物的結構的機械手，來抓持對象物。在用手指部抓持對象物時，當手指部的抓持力過于大時有可能弄碎對象物，或者當過于小時有可能在輸送過程中對象物落下，因此需要根據對象物的重量、硬度能夠適當地調整手指部的抓持力的機械手。
[0003]機械臂在完成機械手的抓持動作后需要轉移到輸送等下個動作，因此需要用于確認抓持動作完成的完成信號。另外，當在規定位置不存在對象物而無法抓持對象物的情況下，機械人需要中斷通常動作而進行錯誤應對處理，因此需要表示無法抓持對象物的錯誤信號。
[0004]在日本特開2011-183513號公報中，公開了通過電動機進行開閉動作的具有一對手指的抓持裝置型的電動機械手，記載了通過電動機的電流來控制抓持力的控制裝置。
[0005]在日本特開2011-194523號公報中，記載了一種電動機械手，通過連結部將直動部件與抓持部件進行連結，使該連結部具備彈性部件，由此根據該彈性部件的位移量來檢測抓持部件的抓持力而控制電動機，上述直動部件沿著通過電動機驅動的旋轉軸移動。
[0006]在機械手中，廣泛使用一種使用了氣缸的類型的機械手。該機械手能夠通過調整氣壓來調整其抓持力，但是在氣缸的結構上，抓持力的調整范圍窄。另外，在判斷機械手抓持對象物是否正常完成的過程中，通常使用接近開關。在該判斷中，在機械手的動作范圍的適當的位置設置接近開關，根據該接近開關信號的開啟、關閉來判斷對象物的抓持是否正常完成。在這樣的判斷方法中，需要對應于應抓持的對象物的大小，每次調整接近開關的位置。
[0007]已知在機械手中使用電動機來代替上述氣缸。此時，如上述日本特開2011-183513號公報所示，通過調整該電動機的電流來調整機械手的抓持力。在該抓持力的調整方法中，減速機構等的摩擦成為電動機轉矩的負荷，因此所施加的抓持力不正確，無法較大地取得抓持力的調整范圍。
[0008]另一方面,在上述日本特開2011-194523號公報所記載的電動機械手中，如上所述，根據彈性部件的位移量來檢測抓持部件的抓持力來控制抓持力。該彈性部件被記載為橡膠、發泡樹脂，這種材質的彈性率由于溫度而發生變化，并且熱膨脹系數也大，因此檢測出的抓持力不太正確。
[0009]并且，在上述日本特開2011-183513號公報或者日本特開2011-194523號公報中均沒有記載判斷對象物的抓持動作是否完成或者抓持是否正常進行。
【發明內容】
[0010]因此，本發明的目的在于提供一種電動機械手，使抓持力在大調整范圍內穩定，能夠以正確的抓持力抓持對象物，進行對象物的抓持動作是否完成或者抓持是否正常進行的判斷并通過信號進行輸出。
[0011]在本發明中，在抓持對象物的手指部中設置力傳感器，由此能夠在大范圍內穩定地正確檢測抓持力。當抓持指令開啟時，根據位置傳感器檢測出的位置檢測值來進行位置反饋控制驅動上述致動器，使手指部向所設定的位置目標值移動。當手指部接觸對象物時通過力傳感器檢測施加給手指部的力。當判斷出力檢測值超出所設定的力接觸值時，從位置反饋控制切換為力反饋控制。在力反饋控制中，驅動上述致動器以使力檢測值與所設定的力目標值一致，因此能夠以正確的抓持力來抓持對象物。
[0012]當在切換為力反饋控制之后判斷為力檢測值到達所設定的力目標值的情況時，使表示抓持完成的完成信號開啟。在力目標值非常小的情況下，力接觸值也進一步變小，因此難以進行接觸的判斷，從而容易進行誤動作。另外，在力反饋控制中出現應答速度極端下降等不利的特性。在這種情況下，通過位置反饋控制以適當的速度使手指部進行移動，在手指部與對象物接觸時立即停止移動，由此能夠實現穩定的快速抓持動作。
[0013]將位置控制單元的位置目標值設為成為超過抓持對象物時的手指部的停止位置的位置。在正常抓持對象物時，手指部在位置目標值之前停止。因此，在與抓持指令對應地手指部到達位置目標值的情況下，無法正確地抓持對象物，因此使錯誤信號開啟。
[0014]本發明的帶力傳感器的電動機械手的第一方式為具備:手指部，其具有多個手指，該多個手指進行開閉動作來抓持對象物；致動器，其驅動上述手指部；至少一個力傳感器，其設置在上述手指部，檢測在上述手指的開閉方向上作用的力；位置傳感器，其檢測上述手指部的移動量；驅動部，其驅動上述致動器；位置控制部，其在抓持指令成為開啟的情況下，根據來自上述位置傳感器的位置檢測值進行位置反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，使上述手指部向設定的位置目標值移動；力控制部，其根據來自上述力傳感器的力檢測值進行力反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，以使上述力檢測值與設定的力目標值一致的方式驅動上述致動器；接觸判斷部，其檢測上述力檢測值超出所設定的力接觸值的情況來判斷上述手指部已接觸上述對象物；以及控制切換部，其在上述接觸判斷部判斷為接觸的情況下將提供給上述驅動部的驅動指令從上述位置控制部切換到上述力控制部。
[0015]上述電動機械手根據設置于手指部的力傳感器的力檢測值來進行力反饋控制，由此能夠在大范圍內穩定地正確控制抓持力，直到對象物與手指部接觸為止進行位置控制，在接觸后切換為力控制，由此能夠實現快速抓持動作。
[0016]上述電動機械手還具備錯誤判斷部，其在上述手指部通過上述位置控制部達到上述位置目標值時，判斷為沒有抓持上述對象物從而輸出錯誤信號。在該電動機械手中，在抓持動作不正常時，輸出錯誤信號，因此機械臂確認該錯誤信號，中斷通常動作能夠進行錯誤應對處理。
[0017]上述電動機械手還具備完成判斷部，在通過上述力控制部驅動上述致動器時，判斷為上述力檢測值達到上述力目標值從而輸出完成信號。在該電動機械手中，輸出表示抓持動作完成的完成信號，因此安裝有電動機械手的機器人確認該完成信號，由此不會發生未能抓持對象物等錯誤操作。[0018]本發明的帶力傳感器的電動機械手的第二方式為具備:手指部，其具有多個手指，該多個手指進行開閉動作來抓持對象物；至少一個力傳感器，其設置在上述手指部，檢測上述手指在開閉方向上作用的力；位置傳感器，其檢測上述手指部的移動量；驅動部，其驅動上述致動器；位置控制部，其在抓持指令成為開啟的情況下，根據來自上述位置傳感器的位置檢測值進行位置反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，使上述手指部向設定的位置目標值移動；接觸判斷部，其檢測來自上述力傳感器的力檢測值超出所設定的力接觸值的情況來判斷上述手指部已接觸上述對象物；以及接觸停止部，其在上述接觸判斷部判斷為接觸的情況下對上述位置控制部發出停止指令來停止上述致動器的動作，輸出完成信號。
[0019]上述電動機械手根據設置在手指部的力傳感器的力檢測值來檢測對象物與手指部接觸，直到對象物與手指部接觸為止進行基于位置控制的移動，檢測到接觸時停止手指部，由此能夠實現穩定的快速抓持動作。
[0020]上述電動機械手還具備錯誤判斷部，其在上述手指部通過上述位置控制部達到上述位置目標值時，判斷為沒有抓持上述對象物從而輸出錯誤信號。在該電動機械手中，在抓持動作不正常時，輸出錯誤信號，因此機械人確認該錯誤信號，中斷通常動作能夠進行錯誤應對處理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]通過參照附圖對以下實施例進行說明，本發明的上述以及其它目的和特征會變得更清楚。這些圖中:
[0022]圖1是本發明的帶力傳感器的電動機械手的第一方式的概要結構圖。
[0023]圖2是本發明的帶力傳感器的電動機械手的第二方式的概要結構圖。
[0024]圖3是說明對本發明的帶力傳感器的電動機械手的致動器進行控制使手指部進行開閉移動的控制系統的第一例的圖。
[0025]圖4是說明對本發明的帶力傳感器的電動機械手的致動器進行控制使手指部進行開閉移動的控制系統的第二例的圖。
[0026]圖5是表示圖3所示的控制系統的電動機械手的致動器的控制的流程的流程圖。
[0027]圖6是表示圖4所示的控制系統的電動機械手的致動器的控制流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]首先，參照圖1說明本發明的帶力傳感器的電動機械手的第一方式。
[0029]電動機械手I具有開閉式的兩個手指(手指14a與手指14b)。致動器11均由未圖示的電動機、減速機、線性驅動機構構成。減速機由齒輪構成或者同步帶構成，使電動機的旋轉減速對未圖示的線性驅動機構傳遞運動。線性驅動機構是將電動機的旋轉轉換為直進動作的機構，由齒輪齒條、進給螺栓與螺母、凸輪機構等和直線引導機構構成。
[0030]手指14a、14b通過構成致動器11的線性驅動機構進行直進移動來進行開閉動作。在這些手指14a、14b的基部，分別設置有力傳感器13a、13b。S卩，手指14a、14b經由力傳感器13a、13b與構成致動器11的線性驅動機構相連結。圖1的箭頭15a表示手指14a的可動方向，箭頭15b表示手指14b的可動方向。手指14a、14b向箭頭15a、15b的方向進行移動(開閉移動)來夾住并抓持對象物3。在對象物3為環狀具有孔的情況下，在孔中插入手指14a、14b，還能夠在打開手指14a、14b的方向上抓持對象物3。
[0031]位置傳感器12是檢測致動器11的移動量的傳感器，通常是檢測電動機的旋轉角度的檢測器。通過設為在力傳感器13a、13b上安裝手指14a、14b的結構，能夠與對象物3的形狀一致地更換手指14a、14b，因此方便。期望力傳感器13a、13b具有對開閉方向直線軸的力成分進行檢測的功能。抓持力和力矩作用于手指14a、14b的基部。力矩是在從手指14a、14b的基部至抓持位置的距離上施加抓持力的力矩，即使抓持力相同，如果手指14a、14b的長度不同則力矩不同。為了控制抓持力，需要不受力矩的影響地檢測開閉方向直線軸的力成分。
[0032]控制裝置10根據來自機械人(未圖示)的控制裝置的抓持指令來控制電動機械手1，執行對象物的抓持動作。在對象物的抓持完成時，將抓持完成信號發送至機械人的控制裝置。另一方面，在對象物的抓持失敗的情況下，將抓持錯誤信號發送至機械人的控制裝置。此外，控制裝置10并不限定于設置在電動機械手I內，也可以內置于未圖示的機械人的控制裝置中。
[0033]在圖1中，對兩個手指14a、14b分別設置了力傳感器13a、13b，對這兩個手指14a、14b作用方向不同但大小相等的抓持力，因此也可以僅對任意一個手指14a或者14b設置力傳感器13a或者13b。
[0034]接著，參照圖2說明本發明的帶力傳感器的電動機械手的第二方式。
[0035]電動機械手2具有兩個手指(第一手指26a和第二手指26b)。第一、第二手指26a、26b分別具備兩個關節。即，第一手指26a在其基部側具備第一關節27a，在前端側具備第二關節28a。第二手指26b在其基部側具備第一關節27b，在前端側具備第二關節28b。
[0036]通過第一致動器21a使第一手指26a的第一關節27a旋轉，并且通過第二致動器24a使第一手指26a的第二關節28a旋轉。通過第一致動器21b使第二手指26b的第一關節27b旋轉，并且通過第二致動器24b使第二手指26b的第二關節28b旋轉。這樣，通過第一手指26a的第一、第二致動器21a、24a和第二手指26b的第一、第二致動器21b、24b,第一手指26a的第一、第二關節27a、28a和第二手指26b的第一、第二關節27b、28b旋轉，通過電動機械手2所具備的第一、第二手指26a、26b的前端夾住并抓持對象物3。
[0037]第一手指26a的第一、第二致動器21a、24a和第二手指26b的第一、第二致動器21b,24b分別具有位置傳感器(旋轉角度傳感器22a、25a、22b、25b)，能夠檢測關節的旋轉。
[0038]并且，在第一手指26a的第一關節27a與第二關節28a之間設置有第一力傳感器23a，并且在第二手指26b的第一關節27b與第二關節28b之間設置有第二力傳感器23b。這些第一、第二力傳感器23a、23b檢測作用于第一、第二手指26a、26b的第一關節27a、27b的力矩成分。在該情況下，僅通過這些第一、第二力傳感器23a、23b的輸出無法直接檢測出對象物3的抓持力，但是能夠根據第一、第二力傳感器23a、23b的輸出值、第一、第二手指26a、26b的長度以及第一關節27a、27b和第二關節28a、28b的角度來計算求出對象物3的抓持力。
[0039]通過控制裝置20控制電動機械手2的動作。該控制裝置20根據來自機械人的控制裝置(未圖示)的抓持指令來使電動機械手2執行對象物的抓持動作。而且，在對象物的抓持完成的情況下將抓持完成信號發送至機械人的控制裝置，另一方面，在對象物的抓持失敗的情況下將錯誤信號發送至機械人的控制裝置。此外，控制裝置20并不限定于設置于電動機械手2內，也可以內置于機械人的控制裝置中。
[0040]參照圖3說明控制電動機械手的致動器使手指部進行開閉移動的控制系統的第一例。
[0041]在圖3中，手指部32包括與對象物3 (參照圖1、圖2)接觸的手指14a、14b (圖1)、26a、26b (圖2)以及通過致動器31驅動這些手指14a、14b、26a、26b的結構(例如齒條、齒輪等)。
[0042]通過位置傳感器30檢測手指部32的移動量，通過力傳感器33檢測作用于手指部32的抓持力。致動器31內置電動機(未圖示)，通過驅動部34驅動該電動機。該驅動部34具體為放大器。
[0043]位置控制部37進行指令位置的更新和位置反饋控制。在指令位置的更新中，按照單位周期、例如每隔4ms相加移動量來計算新的指令位置。而且，當指令位置到達目標位置時停止相加移動量，為了使指令位置與目標位置一致，對指令位置相加移動量。位置控制部37為了使位置傳感器30的檢測位置追隨指令位置，執行位置反饋控制來對驅動部34輸出驅動指令，控制致動器31中內置的電動機的旋轉。
[0044]力控制部39為使力檢測值追隨力目標值，進行力反饋控制對驅動部34發出驅動指令，控制致動器31中內置的電動機(未圖示)的旋轉。接觸判斷部36監視力檢測值，在力檢測值成為所設定的力接觸值以上時，判斷為手指部32的手指與對象物接觸。
[0045]力傳感器33即使在力沒有起作用的情況下，有時來自力傳感器33的讀取值并非零，將該讀取值稱為偏移。在手指部32的手指沒有抓持任何對象物時把來自力傳感器33的讀取值作為偏移進行存儲。這樣，將從力傳感器33的讀取值減去作為偏移而存儲的值而得到的值設為“力檢測值”。這樣，力檢測值并非是力傳感器33的讀取值本身，而是表示作用于力傳感器33的外力的值。
[0046]在判斷為手指部32的手指接觸了抓持對象物時，控制切換部35將對驅動部34的驅動指令從位置控制部37切換為力控制部39。在力反饋控制中，當增加反饋循環的力增益時控制容易變得不穩定，因此無法大大增加力增益。通常，在力反饋控制中將從力目標值減去力檢測值而得到的力偏差量乘以力增益得到的值作為速度指令來驅動致動器。在手指沒有與抓持對象物接觸的情況下通過力控制部39驅動電動機時，力增益小且速度指令小，因此移動速度成為低速。并且，由于依賴于力目標值來決定速度，因此當力目標值小時移動速度變得極端低速。因而，存在直到手指到達接觸位置為止花費時間這種的難點。
[0047]另一方面,在手指已接觸抓持對象物時，隨著手指活動手指與抓持對象物廣生彎曲。其彎曲量與抓持力具有比例關系，通常，僅通過一點點彎曲量就使抓持力增大。在接觸后電動機稍稍旋轉(即，手指稍稍移動)使抓持力增加，因此通過力控制部39能夠在短時間內完成到達力目標值的抓持動作。因此，以下方法非常有利:在手指沒有與抓持對象部接觸時通過位置控制部37驅動電動機，以較快速度移動該手指，然后在判斷為手指與抓持對象部接觸的時間點切換為力控制部39。通過該方法，能夠快速地在短時間內執行整個抓持動作。
[0048]完成判斷部40判斷為力控制部39的力檢測值到達力目標值，開啟抓持完成信號。機械人如果確認該信號進入到下一動作，則能夠防止在抓持過程中活動而使對象物落下或者抓持完成之后暫時停止而浪費時間等動作。
[0049]在不存在抓持對象物的情況下，手指部32的手指通過位置控制部37移動至目標位置而停止。將該目標位置設定為超過對抓持對象物進行抓持的位置的位置。在正常進行抓持的情況下在目標位置跟前停止，但是在無法抓持的情況下到達目標位置而停止。錯誤判斷部38判斷該狀態，在無法正常抓持的情況下開啟錯誤信號。機械人能夠確認該信號，中斷通常的動作來執行錯誤應對處理。
[0050]參照圖4說明對電動機械手的致動器進行控制，使手指部進行開閉移動的控制系統的第二例。
[0051 ] 該圖4所示的控制系統在不具備力控制部39，取而代之追加了接觸停止部59這一點上，與上述圖3所示的控制系統不同。
[0052]當接觸判斷部56判斷為手指部52的手指與抓持對象物接觸時，接觸停止部59對位置控制部57發出使移動立即停止的指令，并開啟抓持完成信號。
[0053]在圖3的控制系統中的在判斷為手指部32的手指與抓持對象物接觸時，將對驅動部34的驅動指令從位置控制部37切換為力控制部39的方法中，通常，將力接觸值設定為小于力目標值例如設定為力目標值的20%左右的值。這樣，在提前的時間點從位置控制切換為力控制，因此力反饋控制的應答變得順利，抓持力不會較大而過沖地達到力目標值。但是，在力目標值非常小的情況下，力接觸值變得更小，因此由于振動、檢測偏差等力檢測值超過力接觸值，容易產生實際上沒有接觸但判斷為接觸這樣的誤動作。另外，力反饋控制中的電動機的移動速度變慢，應答時間變長。
[0054]對此，在圖4的控制系統中，將力接觸值設定為接近力目標值的值，由此能夠通過接觸停止部59來防止接觸判斷的誤動作，并且能夠通過位置控制部57來指定適當的速度。該方法對抓持對象物柔軟時的抓持特別有效。
[0055]說明幾個通過接觸停止部59立即停止移動的方法。
[0056](a)停止向位置反饋控制輸入的指令位置。在該方法中，直到致動器51中內置的電動機實際停止為止的慣性移動量變大。通常，在位置反饋控制中，從指令位置減去檢測位置后的位置偏差量乘以位置增益得到的值成為移動速度，在停止了指令位置的情況下，此時的位置偏差量成為慣性移動量。
[0057](b)使電動機驅動電壓為零。在該方法中，直到致動器51中內置的電動機實際停止為止的慣性移動量變得相當小，但是不會成為零。
[0058](c)將位置偏差量臨時清零，以后設為通常的位置反饋控制。在該方法中，因為在判斷接觸的位置最終停止，因此慣性移動量成為零。或者，代替使位置偏差量為零，當設置適當的慣性移動值以后設為通常的位置反饋控制時，最終停止在對判斷接觸的位置加上慣性移動值而得到的位置。直到停止為止的慣性移動量越小，減速方向的加速度越大，因此減速時的沖擊與對致動器施加的負荷變大。通常，根據致動器能夠經受的程度，采用適當的停止方法。
[0059]使用圖5的流程圖說明圖3所示的控制系統的電動機械手的致動器的控制流程。
[0060]當抓持指令開啟時，按照每個單位周期相加移動量來更新指令位置，將指令位置輸入給位置反饋控制。在指令位置沒有到達目標位置時，如果力檢測值小于力接觸值則進行指令位置的更新。另一方面，如果力檢測值在力接觸值以上，則手指與抓持對象物相接觸，因此從位置反饋控制切換為力反饋控制。在力控制中，為了追隨力目標值進行反饋控制，進行等待直到力檢測值到達力目標值。并且，如果力檢測值到達力目標值，則開啟抓持完成信號結束對抓持指令的動作。另一方面，在進行了指令位置的更新時，在手指到達目標位置的情況下，停止手指的開閉移動，判斷為無法正常進行抓持對象物的抓持，開啟錯誤信號，結束對抓持指令的動作。
[0061]下面，按照各步驟進行說明。
[0062][步驟SA01]判斷抓持指令是否開啟，在抓持指令開啟的情況下(是)，轉移到步驟SA02，在沒有開啟的情況下(否)，等待抓持指令開啟。
[0063][步驟SA02]按照每個單位周期相加移動量來更新指令位置，將該更新后的指令位置輸入到位置反饋控制。
[0064][步驟SA03]判斷指令位置是否到達目標位置，在到達目標位置的情況下(是)，轉移到步驟SA04，在沒有到達目標位置的情況下(否)，轉移到步驟SA06。
[0065][步驟SA04]作為在該階段到達目標位置是由于不存在抓持對象物，停止致動器
31中內置的電動機的移動。然后，使指令位置與目標位置一致，電動機通過位置反饋控制在目標位置停止。
[0066][步驟SA05]開啟錯誤信號，結束對抓持指令的動作。
[0067][步驟SA06]在力檢測值小于力接觸值的情況下(否)，作為手指尚未與對象物接觸，返回步驟SA02進行指令位置的更新。另一方面，在力檢測值與力接觸值相等或者力檢測值在力接觸值以上時(是)，作為手指與對象物相接觸，轉移到步驟SA07。
[0068][步驟SA07]從位直反饋控制切換為力反饋控制。
[0069][步驟SA08]判斷力檢測值是否到達力目標值，在到達的情況下(是)，轉移到步驟SA09，在沒有到達的情況下(否)，等待力檢測值成為力目標值以上而轉移到步驟SA9。
[0070][步驟SA09]開啟完成信號，結束對抓持指令的動作。
[0071]使用圖6的流程圖說明圖4所示的控制系統的電動機械手的致動器的控制流程。
[0072]在上述圖5的流程圖中，如果力檢測值為力接觸值以上(SA06)，則切換為力反饋控制，但是在該圖6的流程圖中如果力檢測值為力接觸值以上(SB06)，則停止致動器的電動機的移動(SB07)，這一點與圖5的流程圖不同。在停止電動機的移動的方法中存在上述幾個方法，能夠選擇其中的適當的方法。
[0073]下面，按照各步驟進行說明。
[0074][步驟SB01]判斷抓持指令是否開啟，在抓持指令開啟的情況下(是)，轉移到步驟SB02，在沒有開啟的情況下(否)，等待抓持指令開啟。
[0075][步驟SB02]按照每個單位周期相加移動量來更新指令位置，將更新后的該指令位置輸入給位置反饋控制。
[0076][步驟SB03]判斷指令位置是否到達目標位置，在到達目標位置的情況下(是)，轉移到步驟SB04，在沒有到達目標位置的情況下(否)，轉移到步驟SB06。
[0077][步驟SB04]作為在該階段中到達目標位置是由于不存在抓持對象物，停止在致動器51中內置的電動機的移動。然后，使指令位置與目標位置一致，電動機通過位置反饋控制在目標位置停止。
[0078][步驟SB05]打開開啟信號，結束對抓持指令的動作。[0079][步驟SB06]在力檢測值小于力接觸值的情況下(否)，作為手指尚未與對象物接觸，返回步驟SB02進行指令位置的更新。另一方面，在力檢測值與力接觸值相等或者力檢測值在力接觸值以上的情況下(是)，作為手指與對象物相接觸，轉移到步驟SB07。
[0080][步驟SB07]停止電動機的驅動。
[0081][步驟SB08]開啟完成信號，結束對抓持指令的動作。
[0082]在圖1的控制裝置10、圖2的控制裝置20中執行圖5、圖6的流程圖的處理。將目標位置、力接觸值、力目標值的數據預先存儲到控制裝置10或控制裝置20的存儲器，由此能夠執行圖5、圖6的處理。
【權利要求】
1.一種電動機械手，其特征在于，具備: 手指部，其具有多個手指，該多個手指進行開閉動作來抓持對象物； 致動器，其驅動上述手指部； 至少一個力傳感器，其設置在上述手指部，檢測上述手指在開閉方向上作用的力； 位置傳感器，其檢測上述手指部的移動量； 驅動部，其驅動上述致動器； 位置控制部，其在抓持指令成為開啟的情況下，根據來自上述位置傳感器的位置檢測值進行位置反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，使上述手指部向設定的位置目標值移動； 力控制部，其根據來自上述力傳感器的力檢測值進行力反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，以使上述力檢測值與設定的力目標值一致的方式驅動上述致動器； 接觸判斷部，其檢測上述力檢測值超出所設定的力接觸值的情況來判斷上述手指部已接觸上述對象物；以及 控制切換部，其在上述接觸判斷部判斷為接觸的情況下將提供給上述驅動部的驅動指令從上述位置控制部切換到上述力控制部。
2.根據權利要求1所述的電動機械手，其特征在于， 還具備錯誤判斷部，其在上述手指部通過上述位置控制部達到上述位置目標值時，判斷為沒有抓持上述對象物從而輸出錯誤信號。
3.根據權利要求1或者2所述的電動機械手，其特征在于， 還具備完成判斷部，在通過上述力控制部驅動上述致動器時，判斷為上述力檢測值達到上述力目標值從而輸出完成信號。
4.一種電動機械手，其特征在于，具備: 手指部，其具有多個手指，該多個手指進行開閉動作來抓持對象物； 致動器，其驅動上述手指部； 至少一個力傳感器，其設置在上述手指部，檢測上述手指在開閉方向上作用的力； 位置傳感器，其檢測上述手指部的移動量； 驅動部，其驅動上述致動器； 位置控制部，其在抓持指令成為開啟的情況下，根據來自上述位置傳感器的位置檢測值進行位置反饋控制從而對上述驅動部輸出驅動指令來驅動上述致動器，使上述手指部向設定的位置目標值移動； 接觸判斷部，其檢測來自上述力傳感器的力檢測值超出所設定的力接觸值的情況來判斷上述手指部已接觸上述對象物；以及 接觸停止部，其在上述接觸判斷部判斷為接觸的情況下對上述位置控制部發出停止指令來停止上述致動器的動作，輸出完成信號。
5.根據權利要求4所述的電動機械手，其特征在于， 還具備錯誤判斷部，其在上述手指部通過上述位置控制部達到上述位置目標值時，判斷為沒有抓持上述對象物從而輸出錯誤信號。
【文檔編號】B25J15/08GK103846923SQ201310632280
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】坂野哲朗 申請人:發那科株式會社