JPH0970786A - 把持ハンド - Google Patents
把持ハンドInfo
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- JPH0970786A JPH0970786A JP7228913A JP22891395A JPH0970786A JP H0970786 A JPH0970786 A JP H0970786A JP 7228913 A JP7228913 A JP 7228913A JP 22891395 A JP22891395 A JP 22891395A JP H0970786 A JPH0970786 A JP H0970786A
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- gripping
- hand
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- gripping hand
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39487—Parallel jaws, two fingered hand
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 把持対象物の認識と把持ハンドの位置決めを
同時に行なうことができない。 【解決手段】 把持ハンド２には、２つの把持部材４，
５間に撮像方向を把持方向と同じにしたＣＣＤカメラ６
を取付けた。
同時に行なうことができない。 【解決手段】 把持ハンド２には、２つの把持部材４，
５間に撮像方向を把持方向と同じにしたＣＣＤカメラ６
を取付けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、把持ハンドに関
し、特にロボットアームの先端に備えられ、把持対象物
を把持する把持ハンドに関する。
し、特にロボットアームの先端に備えられ、把持対象物
を把持する把持ハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットを用いた自動組付け作業におい
ては、ハンドと対象物との相対的な位置決めを高精度に
行なう必要があるが、従来のロボットにおいては機械的
な位置決め精度に依存しているために、位置決め精度の
経時変化や部品のばらつき等に対応することが困難な場
合が生じている。
ては、ハンドと対象物との相対的な位置決めを高精度に
行なう必要があるが、従来のロボットにおいては機械的
な位置決め精度に依存しているために、位置決め精度の
経時変化や部品のばらつき等に対応することが困難な場
合が生じている。
【０００３】そこで、実開昭６１−１０５５９４号公報
に記載されているように、ロボットハンドの本体にロボ
ットハンドがワークに対して所定距離に近付いたときに
作動する第１の距離センサと、ハンドの把持部材がワー
クに対して所定距離に近付いたときに作動する第２の距
離センサを設けて、ハンドがワークに近付くまでは高速
でロボットハンドを移動させ、所定距離に近付いた後は
低速で接近させるようにしたものがある。
に記載されているように、ロボットハンドの本体にロボ
ットハンドがワークに対して所定距離に近付いたときに
作動する第１の距離センサと、ハンドの把持部材がワー
クに対して所定距離に近付いたときに作動する第２の距
離センサを設けて、ハンドがワークに近付くまでは高速
でロボットハンドを移動させ、所定距離に近付いた後は
低速で接近させるようにしたものがある。
【０００４】また、実開平５−２８９４号公報に記載さ
れているように、ロボットアーム先端のエンドエファク
タ上にカメラを取付け、組立対象物に付設した撮影パタ
ーンを検出し、パターンの面積と重心を計測することに
よって、アーム先端の組立対象物との距離、方向を演算
して、アームの移動経路を決定するようにしたものがあ
る。
れているように、ロボットアーム先端のエンドエファク
タ上にカメラを取付け、組立対象物に付設した撮影パタ
ーンを検出し、パターンの面積と重心を計測することに
よって、アーム先端の組立対象物との距離、方向を演算
して、アームの移動経路を決定するようにしたものがあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たロボットハンドに距離センサを設けたものにあって
は、把持対象物の有無や特徴、水平面内での位置決めを
行なうために他の検出手段を備えなければならず、高精
度の位置決めを行なうことができない。また、ロボット
アームの先端に撮像装置を取付けるものにあっては、位
置決めと認識を同時に行なうことが不可能であり、位置
決めと認識を同時に行なうためには撮像装置をハンドの
把持部材の方へある角度だけ傾けなければならないが、
このようにした場合には把持方向（一般的にはｚ方向）
の変化に対して対応することができなくなる。
たロボットハンドに距離センサを設けたものにあって
は、把持対象物の有無や特徴、水平面内での位置決めを
行なうために他の検出手段を備えなければならず、高精
度の位置決めを行なうことができない。また、ロボット
アームの先端に撮像装置を取付けるものにあっては、位
置決めと認識を同時に行なうことが不可能であり、位置
決めと認識を同時に行なうためには撮像装置をハンドの
把持部材の方へある角度だけ傾けなければならないが、
このようにした場合には把持方向（一般的にはｚ方向）
の変化に対して対応することができなくなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の把持ハンドは、ロボットアームの先端に
備えられ、把持対象物を把持する把持ハンドにおいて、
この把持ハンドは前記把持対象物を把持する複数の把持
部材と、この複数の把持部材間に備えた撮像方向が把持
方向と同じ撮像手段とを有する構成とした。
め、請求項１の把持ハンドは、ロボットアームの先端に
備えられ、把持対象物を把持する把持ハンドにおいて、
この把持ハンドは前記把持対象物を把持する複数の把持
部材と、この複数の把持部材間に備えた撮像方向が把持
方向と同じ撮像手段とを有する構成とした。
【０００７】請求項２の把持ハンドは、上記請求項１の
把持ハンドにおいて、前記複数の把持手段が前記把持対
象物を両側から挟み込む部材からなり、前記撮像手段を
前記複数の把持部材間の中央に備えた構成とした。
把持ハンドにおいて、前記複数の把持手段が前記把持対
象物を両側から挟み込む部材からなり、前記撮像手段を
前記複数の把持部材間の中央に備えた構成とした。
【０００８】請求項３の把持ハンドは、上記請求項１又
は２の把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材のうち
の少なくとも１つの把持部材を固定した構成とした。
は２の把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材のうち
の少なくとも１つの把持部材を固定した構成とした。
【０００９】請求項４の把持ハンドは、上記請求項１又
は２の把持ハンドにおいて、機能の異なる前記複数の把
持部材を有する構成とした。
は２の把持ハンドにおいて、機能の異なる前記複数の把
持部材を有する構成とした。
【００１０】請求項５の把持ハンドは、上記請求項１又
は２の把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材をスラ
イド可能に設けた構成とした。
は２の把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材をスラ
イド可能に設けた構成とした。
【００１１】請求項６の把持ハンドは、上記請求項３の
把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材のうちの固定
した把持部材以外の把持部材をスライド可能に設けた構
成とした。
把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材のうちの固定
した把持部材以外の把持部材をスライド可能に設けた構
成とした。
【００１２】請求項７の把持ハンドは、上記請求項１乃
至６のいずれかの把持ハンドにおいて、前記把持部材の
先端部に前記把持対象物を照明する照明手段を備えた構
成とした。
至６のいずれかの把持ハンドにおいて、前記把持部材の
先端部に前記把持対象物を照明する照明手段を備えた構
成とした。
【００１３】請求項８の把持ハンドは、上記請求項７の
把持ハンドにおいて、前記撮像手段の撮像結果に応じて
前記把持部材の位置及び／又は姿勢を変化させる手段を
備えた構成とした。
把持ハンドにおいて、前記撮像手段の撮像結果に応じて
前記把持部材の位置及び／又は姿勢を変化させる手段を
備えた構成とした。
【００１４】請求項９の把持ハンドは、上記請求項１乃
至８のいずれかに記載の把持ハンドにおいて、前記撮像
手段の周囲に前記把持対象物を照明する照明手段を備え
た。
至８のいずれかに記載の把持ハンドにおいて、前記撮像
手段の周囲に前記把持対象物を照明する照明手段を備え
た。
【００１５】請求項１０の把持ハンドは、上記請求項１
乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手段
が固定焦点の結像手段を有し、この結像手段は前記把持
部材が前記把持対象物の把持対象部分の高さにあるとき
に撮像面に結像する焦点距離を有する構成とした。
乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手段
が固定焦点の結像手段を有し、この結像手段は前記把持
部材が前記把持対象物の把持対象部分の高さにあるとき
に撮像面に結像する焦点距離を有する構成とした。
【００１６】請求項１１の把持ハンドは、上記請求項１
０の把持ハンドにおいて、前記撮像手段を進退可能に設
けると共に、この撮像手段を進退動させる駆動手段を設
けた構成とした。
０の把持ハンドにおいて、前記撮像手段を進退可能に設
けると共に、この撮像手段を進退動させる駆動手段を設
けた構成とした。
【００１７】請求項１２の把持ハンドは、上記請求項１
乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手段
が自動焦点の結像手段を有する構成とした。
乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手段
が自動焦点の結像手段を有する構成とした。
【００１８】請求項１３の把持ハンドは、上記請求項１
乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、前記複数の
把持部材には最近接状態で前記撮像手段との当接を回避
する逃げ部を形成した構成とした。
乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、前記複数の
把持部材には最近接状態で前記撮像手段との当接を回避
する逃げ部を形成した構成とした。
【００１９】請求項１４の把持ハンドは、上記請求項１
乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手
段を収納する収納部を設け、前記撮像手段を前記把持対
象物を撮像する撮像位置と前記収納部に収納される位置
との間で進退可能に設けて、この撮像手段を進退動させ
る駆動手段を備えた構成とした。
乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、前記撮像手
段を収納する収納部を設け、前記撮像手段を前記把持対
象物を撮像する撮像位置と前記収納部に収納される位置
との間で進退可能に設けて、この撮像手段を進退動させ
る駆動手段を備えた構成とした。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例を
示す説明図である。ロボットアーム１の先端部には把持
ハンド２を取付けている。この把持ハンド２は、ハンド
本体３に２つの把持部材４，５をそれぞれ矢示方向に揺
動可能に取付け、これらの把持部材４，５の先端部に爪
部４ａ，５ａを形成して、把持対象物Ｗを両側から挟み
込んで把持する把持手段を構成している。なお、図示し
ないが、これらの把持部材４，５を開閉駆動するための
電磁弁やモータ等を用いたハンド駆動装置を備えてい
る。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例を
示す説明図である。ロボットアーム１の先端部には把持
ハンド２を取付けている。この把持ハンド２は、ハンド
本体３に２つの把持部材４，５をそれぞれ矢示方向に揺
動可能に取付け、これらの把持部材４，５の先端部に爪
部４ａ，５ａを形成して、把持対象物Ｗを両側から挟み
込んで把持する把持手段を構成している。なお、図示し
ないが、これらの把持部材４，５を開閉駆動するための
電磁弁やモータ等を用いたハンド駆動装置を備えてい
る。
【００２１】また、この把持ハンド２には、２つの把持
部材４，５間に撮像方向を把持方向（ここではｚ方向と
する。）と同じにした撮像手段であるＣＣＤカメラ６を
取付けている。そして、このＣＣＤカメラ６の撮像情報
を取込んで画像認識等の処理をする画像処理装置７と、
この画像処理装置７の処理結果に基づいてロボットアー
ム１を回転、並行移動して把持ハンド２の位置決めを行
なうと共に、その他ロボットアーム１及び把持ハンド２
の開閉動作等の一般的な把持動作に必要な制御を行なう
ロボットコントローラ８とを備えている。
部材４，５間に撮像方向を把持方向（ここではｚ方向と
する。）と同じにした撮像手段であるＣＣＤカメラ６を
取付けている。そして、このＣＣＤカメラ６の撮像情報
を取込んで画像認識等の処理をする画像処理装置７と、
この画像処理装置７の処理結果に基づいてロボットアー
ム１を回転、並行移動して把持ハンド２の位置決めを行
なうと共に、その他ロボットアーム１及び把持ハンド２
の開閉動作等の一般的な把持動作に必要な制御を行なう
ロボットコントローラ８とを備えている。
【００２２】このように構成した把持ハンド２を用いて
自動組付け等を行なうために把持対象物Ｗを把持するに
は、図２に示すようにロボットアーム１を把持位置まで
移動させた後、或いはロボットアーム１を把持位置まで
移動させながら、把持ハンド２に備えたＣＣＤカメラ６
によって把持対象物Ｗを撮像して、撮像した画像を画像
処理装置７に取込み、画像処理装置７では取込んだ画像
情報に基づいて把持対象物Ｗの特徴量、特徴点等を検出
して、把持対象物Ｗの位置、形状、姿勢等を認識する画
像認識処理を行なう。
自動組付け等を行なうために把持対象物Ｗを把持するに
は、図２に示すようにロボットアーム１を把持位置まで
移動させた後、或いはロボットアーム１を把持位置まで
移動させながら、把持ハンド２に備えたＣＣＤカメラ６
によって把持対象物Ｗを撮像して、撮像した画像を画像
処理装置７に取込み、画像処理装置７では取込んだ画像
情報に基づいて把持対象物Ｗの特徴量、特徴点等を検出
して、把持対象物Ｗの位置、形状、姿勢等を認識する画
像認識処理を行なう。
【００２３】そして、この画像処理装置７による画像認
識処理で得られた把持対象物Ｗの位置、形状、姿勢等の
情報に応じてロボットコントローラ８は、ロボットアー
ム１を回転、並行移動等して、把持対象物Ｗの位置、形
状、姿勢等に応じて把持ハンド２の位置を移動させるハ
ンド位置補正処理を行なう。
識処理で得られた把持対象物Ｗの位置、形状、姿勢等の
情報に応じてロボットコントローラ８は、ロボットアー
ム１を回転、並行移動等して、把持対象物Ｗの位置、形
状、姿勢等に応じて把持ハンド２の位置を移動させるハ
ンド位置補正処理を行なう。
【００２４】このようにして、ＣＣＤカメラ６から得ら
れる撮像画像に基づいて把持対象物Ｗを認識しながらリ
アルタイムで把持ハンド２の位置を補正する処理を繰り
返すことによって、把持ハンド２を把持対象物Ｗに対し
て最適な把持位置に位置決めし、位置決め完了後把持ハ
ンド２の把持部材４，５を駆動してその爪部４ａ，５ａ
で把持対象物Ｗを両側から挟み込んで把持する。
れる撮像画像に基づいて把持対象物Ｗを認識しながらリ
アルタイムで把持ハンド２の位置を補正する処理を繰り
返すことによって、把持ハンド２を把持対象物Ｗに対し
て最適な把持位置に位置決めし、位置決め完了後把持ハ
ンド２の把持部材４，５を駆動してその爪部４ａ，５ａ
で把持対象物Ｗを両側から挟み込んで把持する。
【００２５】この場合、ＣＣＤカメラ６で把持対象物Ｗ
を撮像して、この撮像結果に基づいて把持ハンド２の位
置決めを行なうので、把持ハンド２を高精度に位置決め
することができ、把持対象物Ｗのばらつき、把持対象物
Ｗの位置決め誤差等の影響を受けることなく把持対象物
Ｗを把持することができる。
を撮像して、この撮像結果に基づいて把持ハンド２の位
置決めを行なうので、把持ハンド２を高精度に位置決め
することができ、把持対象物Ｗのばらつき、把持対象物
Ｗの位置決め誤差等の影響を受けることなく把持対象物
Ｗを把持することができる。
【００２６】また、把持ハンド２の把持部材４，５間に
撮像手段であるＣＣＤカメラ６を設けているので、撮像
手段の画面内に把持対象物Ｗの画像が存在したまま、当
該把持対象物Ｗの特徴量や特徴点を検出し、画像認識に
よる位置決めを行ないながら把持ハンド２の位置決めを
リアルタイムで行なうことができ、画像処理による位置
決め完了位置（認識・補正完了位置）を把持ハンド２に
よる把持動作開始位置に一致させることができるように
なり、画像認識による位置決めを把持ハンド２の位置決
めに直接反映させることができて、把持対象物Ｗと把持
ハンド２との相対位置決め精度を向上させることができ
るる。さらに、把持対象物Ｗが把持ハンド２と接触して
はならない方向などを予め検出することが可能になり、
把持の精度と質を向上することができる。
撮像手段であるＣＣＤカメラ６を設けているので、撮像
手段の画面内に把持対象物Ｗの画像が存在したまま、当
該把持対象物Ｗの特徴量や特徴点を検出し、画像認識に
よる位置決めを行ないながら把持ハンド２の位置決めを
リアルタイムで行なうことができ、画像処理による位置
決め完了位置（認識・補正完了位置）を把持ハンド２に
よる把持動作開始位置に一致させることができるように
なり、画像認識による位置決めを把持ハンド２の位置決
めに直接反映させることができて、把持対象物Ｗと把持
ハンド２との相対位置決め精度を向上させることができ
るる。さらに、把持対象物Ｗが把持ハンド２と接触して
はならない方向などを予め検出することが可能になり、
把持の精度と質を向上することができる。
【００２７】このように、把持ハンド２の把持部材４，
５間に把持方向と撮像方向が同じになるように撮像手段
（ＣＣＤカメラ６）を設けて、把持ハンドと撮像手段の
オフセット量を小さくすることによって、把持対象物Ｗ
の認識と位置決めを同時に行なうことができるようにな
り、把持ハンド２の位置決め精度の向上と把持ミスの減
少を図ることができ、かつ撮像方向への把持部材４，５
（把持ハンド２）の位置変化にも対応することが可能に
なる。
５間に把持方向と撮像方向が同じになるように撮像手段
（ＣＣＤカメラ６）を設けて、把持ハンドと撮像手段の
オフセット量を小さくすることによって、把持対象物Ｗ
の認識と位置決めを同時に行なうことができるようにな
り、把持ハンド２の位置決め精度の向上と把持ミスの減
少を図ることができ、かつ撮像方向への把持部材４，５
（把持ハンド２）の位置変化にも対応することが可能に
なる。
【００２８】図３は、本発明の第２実施例を示す説明図
である。この実施例では、上記第１実施例のＣＣＤカメ
ラ６を把持ハンド２の２つの把持部材４，５間の中央に
取付けている。
である。この実施例では、上記第１実施例のＣＣＤカメ
ラ６を把持ハンド２の２つの把持部材４，５間の中央に
取付けている。
【００２９】このように、ＣＣＤカメラ６を把持ハンド
２の２つの把持部材４，５間の中央に取付けることによ
って、上記第１実施例と同様の動作で把持対象物Ｗを把
持するとき、画像認識による位置決め時にＣＣＤカメラ
６に付属する結像手段による周辺部画像の歪曲が把持部
材４，５のそれぞれに対して片寄らずに位置決めを行な
うことができる。
２の２つの把持部材４，５間の中央に取付けることによ
って、上記第１実施例と同様の動作で把持対象物Ｗを把
持するとき、画像認識による位置決め時にＣＣＤカメラ
６に付属する結像手段による周辺部画像の歪曲が把持部
材４，５のそれぞれに対して片寄らずに位置決めを行な
うことができる。
【００３０】つまり、把持部材４，５によって両側から
把持対象物Ｗを挟み込んで把持する場合などにおいて、
例えば図３に仮想線で示すように撮像手段であるＣＣＤ
カメラ６´を把持部材４，５間の中央でない位置に設け
た場合、把持対象物Ｗが把持部材４，５間の中央に位置
しているときにはＣＣＤカメラ６´による撮像は同図に
破線で示すような撮像エリアでもって行なうことになる
が、この場合にはＣＣＤカメラに付属する結像手段によ
る画像面の周辺部分の歪曲による影響を無視することが
できなくなる。また、把持対象物が撮像手段の真下にあ
る場合は、画像の歪曲による影響は減少するものの、把
持対象物を正確に把持するためには把持ハンド（又は把
持部材）をある距離だけ移動させなければならなくな
り、位置決め精度が低下するおそれがある。
把持対象物Ｗを挟み込んで把持する場合などにおいて、
例えば図３に仮想線で示すように撮像手段であるＣＣＤ
カメラ６´を把持部材４，５間の中央でない位置に設け
た場合、把持対象物Ｗが把持部材４，５間の中央に位置
しているときにはＣＣＤカメラ６´による撮像は同図に
破線で示すような撮像エリアでもって行なうことになる
が、この場合にはＣＣＤカメラに付属する結像手段によ
る画像面の周辺部分の歪曲による影響を無視することが
できなくなる。また、把持対象物が撮像手段の真下にあ
る場合は、画像の歪曲による影響は減少するものの、把
持対象物を正確に把持するためには把持ハンド（又は把
持部材）をある距離だけ移動させなければならなくな
り、位置決め精度が低下するおそれがある。
【００３１】これに対して、撮像手段を把持部材４，５
間の中央に位置させることで、両側から把持対象物Ｗを
挟み込んで把持する場合、撮像手段に付属する結像手段
による画像の周縁部の歪曲を、両把持部材４，５に対し
て片寄りを無くし、位置決めの精度を両把持部材４，５
に対して均等に確保することができる。
間の中央に位置させることで、両側から把持対象物Ｗを
挟み込んで把持する場合、撮像手段に付属する結像手段
による画像の周縁部の歪曲を、両把持部材４，５に対し
て片寄りを無くし、位置決めの精度を両把持部材４，５
に対して均等に確保することができる。
【００３２】図４は、本発明の第３実施例を示す説明図
である。この実施例では、上記第１実施例の把持ハンド
２の２つの把持部材４，５のうちの一方の把持部材５を
ハンド本体３と一体的に形成することによって固定把持
部材とし、この固定の把持部材５を基準として一定のオ
フセット量を持たせて撮像手段であるＣＣＤカメラ６を
ハンド本体３に取付けている。
である。この実施例では、上記第１実施例の把持ハンド
２の２つの把持部材４，５のうちの一方の把持部材５を
ハンド本体３と一体的に形成することによって固定把持
部材とし、この固定の把持部材５を基準として一定のオ
フセット量を持たせて撮像手段であるＣＣＤカメラ６を
ハンド本体３に取付けている。
【００３３】このように構成した把持ハンド２において
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって固定の把持部材５を基準として把持ハンド２の
位置決めを行なう。また、把持対象物を把持するときに
は、可動の把持部材４により把持対象物を固定の把持部
材５に突き当てて、再度位置決めを行なって把持する。
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって固定の把持部材５を基準として把持ハンド２の
位置決めを行なう。また、把持対象物を把持するときに
は、可動の把持部材４により把持対象物を固定の把持部
材５に突き当てて、再度位置決めを行なって把持する。
【００３４】このように、把持ハンド２の複数の把持部
材４，５のうちの少なくとも１つの把持部材５を固定の
把持部材とすることにより、把持ハンド２と撮像手段の
相対位置決め精度を固定把持部材を基準とすることによ
って向上させ、オフセット量を明確にすることができ、
把持対象物との位置が機械的な突き当ての位置決めにも
よることになるので、両側から把持部材が回動して把持
対象物を挟み込んで把持する場合に比べて、把持時の機
械的なガタの発生が抑制され、画像処理によって検出し
た把持対象物の位置と把持した後の把持対象物の位置と
の差異が減少し、把持の繰り返し精度を向上することが
できる。
材４，５のうちの少なくとも１つの把持部材５を固定の
把持部材とすることにより、把持ハンド２と撮像手段の
相対位置決め精度を固定把持部材を基準とすることによ
って向上させ、オフセット量を明確にすることができ、
把持対象物との位置が機械的な突き当ての位置決めにも
よることになるので、両側から把持部材が回動して把持
対象物を挟み込んで把持する場合に比べて、把持時の機
械的なガタの発生が抑制され、画像処理によって検出し
た把持対象物の位置と把持した後の把持対象物の位置と
の差異が減少し、把持の繰り返し精度を向上することが
できる。
【００３５】図５、図６及び図７は、本発明の第４実施
例を示す説明図及びその側面説明図である。この実施例
では、把持ハンド２のハンド本体３に２組の機能の異な
る把持部材１４，１５と把持部材１６，１７とを備えて
いる。
例を示す説明図及びその側面説明図である。この実施例
では、把持ハンド２のハンド本体３に２組の機能の異な
る把持部材１４，１５と把持部材１６，１７とを備えて
いる。
【００３６】このように構成した把持ハンド２において
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって把持対象物の大きさを認識判別して、この認識
結果に応じて使用する把持部材を選択し、例えば図５に
示すように把持対象物ＷＡのときには把持部材１４，１
５を使用して把持し、把持対象物ＷＢのときには把持部
材１６，１７を使用して把持する。
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって把持対象物の大きさを認識判別して、この認識
結果に応じて使用する把持部材を選択し、例えば図５に
示すように把持対象物ＷＡのときには把持部材１４，１
５を使用して把持し、把持対象物ＷＢのときには把持部
材１６，１７を使用して把持する。
【００３７】このように１つの把持ハンドに機能の異な
る複数の把持部材を備えることによって、撮像手段によ
って撮像した画像から把持対象物の位置、形状、大き
さ、方向等の特徴を認識区別して、当該把持対象物に対
応した把持部材を選択して把持することができ、１つに
把持ハンドで複数種の把持対象物を適切に把持すること
ができる。また、これにより、例えば小型の把持対象物
を把持する把持部材で大型の把持対象物を把持しようと
して損傷してしまったり、大型の把持対象物を把持する
把持部材で小型の把持対象物を把持しようとして取りこ
ぼしてしまうなどの事態を回避することができる。
る複数の把持部材を備えることによって、撮像手段によ
って撮像した画像から把持対象物の位置、形状、大き
さ、方向等の特徴を認識区別して、当該把持対象物に対
応した把持部材を選択して把持することができ、１つに
把持ハンドで複数種の把持対象物を適切に把持すること
ができる。また、これにより、例えば小型の把持対象物
を把持する把持部材で大型の把持対象物を把持しようと
して損傷してしまったり、大型の把持対象物を把持する
把持部材で小型の把持対象物を把持しようとして取りこ
ぼしてしまうなどの事態を回避することができる。
【００３８】図８は、本発明の第５実施例を示す説明図
である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体３
にスライド部材１８，１９をスライド可能に取付けて、
各スライド部材１８，１９に把持部材４，５を取付ける
ことで、把持部材４，５をスライド式にすると共に、ハ
ンド本体３に各スライド部材１８，１９をスライドさせ
るパルスモータ等からなる駆動部２１，２２を設けてい
る。
である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体３
にスライド部材１８，１９をスライド可能に取付けて、
各スライド部材１８，１９に把持部材４，５を取付ける
ことで、把持部材４，５をスライド式にすると共に、ハ
ンド本体３に各スライド部材１８，１９をスライドさせ
るパルスモータ等からなる駆動部２１，２２を設けてい
る。
【００３９】このように構成した把持ハンド２において
は、ＣＣＤカメラ６によって把持対象物Ｗを撮像し、画
像認識によって把持対象物の大きさ、位置を検出して、
駆動部２１，２２を駆動して把持対象物Ｗに応じた距離
だけ把持部材４，５を移動させ、把持対象物Ｗを把持す
る。
は、ＣＣＤカメラ６によって把持対象物Ｗを撮像し、画
像認識によって把持対象物の大きさ、位置を検出して、
駆動部２１，２２を駆動して把持対象物Ｗに応じた距離
だけ把持部材４，５を移動させ、把持対象物Ｗを把持す
る。
【００４０】このように把持ハンド２の把持部材４，５
をスライド式にすることにより、画像認識を用いて把持
対象物の位置、大きさを検出し、検出した把持対象物の
位置から把持ハンド２の位置を調節し、検出した把持対
象物の大きさから把持部材４，５の開閉を調節すること
によって、１組の把持部材４，５によって大きさの異な
る複数種の把持対象物の把持が可能になる。また、把持
対象物の大きさを認識できることから、把持部材４，５
の移動距離を調整することによって、把持対象物に余分
な力をかけずに把持することができ、把持部材４，５、
把持対象物、把持ハンド２の損傷を防ぐことができる。
をスライド式にすることにより、画像認識を用いて把持
対象物の位置、大きさを検出し、検出した把持対象物の
位置から把持ハンド２の位置を調節し、検出した把持対
象物の大きさから把持部材４，５の開閉を調節すること
によって、１組の把持部材４，５によって大きさの異な
る複数種の把持対象物の把持が可能になる。また、把持
対象物の大きさを認識できることから、把持部材４，５
の移動距離を調整することによって、把持対象物に余分
な力をかけずに把持することができ、把持部材４，５、
把持対象物、把持ハンド２の損傷を防ぐことができる。
【００４１】図９は、本発明の第６実施例を示す説明図
である。この実施例では、上記第３実施例と第５実施例
とを組合わせて、把持ハンド２の２つの把持部材４，５
のうちの一方の把持部材５をハンド本体３と一体的に形
成することによって固定の把持部材とし、この固定の把
持部材５を基準として一定のオフセット量を持たせて撮
像手段であるＣＣＤカメラ６をハンド本体３に取付け、
更に他方の把持部材４をハンド本体３にスライド可能に
取付けたスライド部材１８に取付けてスライド式にする
と共に、ハンド本体３にスライド部材１８をスライドさ
せるパルスモータ等からなる駆動部２１を設けている。
である。この実施例では、上記第３実施例と第５実施例
とを組合わせて、把持ハンド２の２つの把持部材４，５
のうちの一方の把持部材５をハンド本体３と一体的に形
成することによって固定の把持部材とし、この固定の把
持部材５を基準として一定のオフセット量を持たせて撮
像手段であるＣＣＤカメラ６をハンド本体３に取付け、
更に他方の把持部材４をハンド本体３にスライド可能に
取付けたスライド部材１８に取付けてスライド式にする
と共に、ハンド本体３にスライド部材１８をスライドさ
せるパルスモータ等からなる駆動部２１を設けている。
【００４２】このように構成した把持ハンド２において
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって固定の把持部材５を基準として把持対象物Ｗの
大きさと位置を検出し、駆動部２１を駆動して把持対象
物Ｗに応じた距離だけ把持部材４を移動させ、把持対象
物Ｗを把持する。
は、ＣＣＤカメラ６による撮像画像を取込んで画像認識
によって固定の把持部材５を基準として把持対象物Ｗの
大きさと位置を検出し、駆動部２１を駆動して把持対象
物Ｗに応じた距離だけ把持部材４を移動させ、把持対象
物Ｗを把持する。
【００４３】このように把持ハンド２の複数の把持部材
４，５の一方を固定の把持部材とし、他方をスライド式
の把持部材とすることにより、上記第３実施例及び第５
実施例の作用効果が得られ、大きさの異なる複数種の把
持対象物を位置決め後適切な把持力で把持することがで
きると共に、固定の把持部材を基準として把持すること
で大きさの異なる把持対象物に対して、位置決め基準点
を統一することができて、把持時の機械的なガタ等の誤
差を低減し、画像認識による位置決めを直接把持に反映
させて、高精度に位置決めを行なって把持することがで
きる。
４，５の一方を固定の把持部材とし、他方をスライド式
の把持部材とすることにより、上記第３実施例及び第５
実施例の作用効果が得られ、大きさの異なる複数種の把
持対象物を位置決め後適切な把持力で把持することがで
きると共に、固定の把持部材を基準として把持すること
で大きさの異なる把持対象物に対して、位置決め基準点
を統一することができて、把持時の機械的なガタ等の誤
差を低減し、画像認識による位置決めを直接把持に反映
させて、高精度に位置決めを行なって把持することがで
きる。
【００４４】図１０は、本発明の第７実施例を示す説明
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に把持部材２４，２５を装着し、これらの把持部材２
４，２５の先端部に把持対象物を照射する複数のＬＥＤ
２６からなる照明手段を設けている。
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に把持部材２４，２５を装着し、これらの把持部材２
４，２５の先端部に把持対象物を照射する複数のＬＥＤ
２６からなる照明手段を設けている。
【００４５】このように構成した把持ハンド２において
は、複数のＬＥＤ２６によって把持対象物を照明しなが
らＣＣＤカメラ６で把持対象物を撮像し、この撮像結果
による画像認識により把持ハンド２の位置決めを行なっ
て把持部材２４，２５で把持対象部材を把持する。
は、複数のＬＥＤ２６によって把持対象物を照明しなが
らＣＣＤカメラ６で把持対象物を撮像し、この撮像結果
による画像認識により把持ハンド２の位置決めを行なっ
て把持部材２４，２５で把持対象部材を把持する。
【００４６】このように把持ハンド２の把持部材２４，
２５の先端部に照明手段を設けることにより、環境照明
によって把持対象物上に把持部材２４，２５等の影がで
きることを防止でき、この影による撮像、画像認識、位
置決めに対する影響を低減することができて、高精度の
位置決めを行なうことができる。また、把持部材２４，
２５の先端部に照明手段を設けることで、照明手段が把
持部材２４，２５と共に移動するので、１つの照明手段
によって複数の場所を照明することができるようにな
る。
２５の先端部に照明手段を設けることにより、環境照明
によって把持対象物上に把持部材２４，２５等の影がで
きることを防止でき、この影による撮像、画像認識、位
置決めに対する影響を低減することができて、高精度の
位置決めを行なうことができる。また、把持部材２４，
２５の先端部に照明手段を設けることで、照明手段が把
持部材２４，２５と共に移動するので、１つの照明手段
によって複数の場所を照明することができるようにな
る。
【００４７】この場合、ＣＣＤカメラ６の撮像結果から
得られる画像認識結果に応じて、ロボットコントローラ
８によって把持部材２４，２５を開閉させてその位置や
姿勢を変化させるようにすることで、把持部材２４，２
５の先端部に設けた照明手段からの照射方向が変化して
より鮮明な把持対象物の画像が得られるようになる。こ
のようにすることによって、画像認識、位置決め精度が
一層向上する。
得られる画像認識結果に応じて、ロボットコントローラ
８によって把持部材２４，２５を開閉させてその位置や
姿勢を変化させるようにすることで、把持部材２４，２
５の先端部に設けた照明手段からの照射方向が変化して
より鮮明な把持対象物の画像が得られるようになる。こ
のようにすることによって、画像認識、位置決め精度が
一層向上する。
【００４８】図１１は、本発明の第８実施例を示す説明
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に把持部材２４，２５を装着し、これらの把持部材２
４，２５の先端部に把持対象物を照射する複数のＬＥＤ
２６からなる照明手段を設けると共に、ハンド本体３の
ＣＣＤカメラ６の周囲に複数のＬＥＤ２７を配置してな
る照明手段を設けている。
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に把持部材２４，２５を装着し、これらの把持部材２
４，２５の先端部に把持対象物を照射する複数のＬＥＤ
２６からなる照明手段を設けると共に、ハンド本体３の
ＣＣＤカメラ６の周囲に複数のＬＥＤ２７を配置してな
る照明手段を設けている。
【００４９】このように構成した把持ハンド２において
は、複数のＬＥＤ２６及びＬＥＤ２７によって把持対象
物を照明しながらＣＣＤカメラ６で把持対象物を撮像
し、この撮像結果による画像認識により把持ハンド２の
位置決めを行なって把持部材２４，２５で把持対象部材
を把持する。
は、複数のＬＥＤ２６及びＬＥＤ２７によって把持対象
物を照明しながらＣＣＤカメラ６で把持対象物を撮像
し、この撮像結果による画像認識により把持ハンド２の
位置決めを行なって把持部材２４，２５で把持対象部材
を把持する。
【００５０】このように撮像手段の周囲に照明手段を設
けることによって、撮像手段に短焦点のレンズを結像系
に用いているような場合、或いは自動焦点の撮像系（結
像系）を用いている場合には、把持対象物が把持部材間
あるまで近付いてから位置決めを行なう必要があるため
に、環境照明や把持部材先端部の照明手段だけでは、照
明効果が弱く、把持部材に囲まれた暗い環境では把持対
象物の鮮明な画像が得られないが、このようなときで
も、把持部材間の照明手段で把持対象物を照明すること
ができて、鮮明な把持対象物の画像を得ることができ、
画像認識、位置決め精度の維持向上を図ることができ
る。
けることによって、撮像手段に短焦点のレンズを結像系
に用いているような場合、或いは自動焦点の撮像系（結
像系）を用いている場合には、把持対象物が把持部材間
あるまで近付いてから位置決めを行なう必要があるため
に、環境照明や把持部材先端部の照明手段だけでは、照
明効果が弱く、把持部材に囲まれた暗い環境では把持対
象物の鮮明な画像が得られないが、このようなときで
も、把持部材間の照明手段で把持対象物を照明すること
ができて、鮮明な把持対象物の画像を得ることができ、
画像認識、位置決め精度の維持向上を図ることができ
る。
【００５１】図１２は、本発明の第９実施例を示す説明
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に固定焦点レンズ３０ａを装着したＣＣＤカメラ３０
を備えている。そして、このＣＣＤカメラ３０の固定焦
点レンズの焦点距離ｘを、把持ハンド２の把持部材４，
５の爪部４ａ，５ａが把持対象物Ｗの把持対象部分Ｗ
ａ，ｗｂの高さにあるときに撮像面に結像する距離に設
定している。
図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本体
３に固定焦点レンズ３０ａを装着したＣＣＤカメラ３０
を備えている。そして、このＣＣＤカメラ３０の固定焦
点レンズの焦点距離ｘを、把持ハンド２の把持部材４，
５の爪部４ａ，５ａが把持対象物Ｗの把持対象部分Ｗ
ａ，ｗｂの高さにあるときに撮像面に結像する距離に設
定している。
【００５２】このように構成した把持ハンド２において
は、把持ハンド２を把持対象物Ｗに接近させるとき、Ｃ
ＣＤカメラ３０からの撮像画像を画像処理装置７で画像
処理するときに画像にラプラシアンフィルタ処理を施し
て、エッジ部分の鮮明さとして、その画像の最高画素値
と最低画素値の差をとり、ピークを検出して撮像距離を
焦点距離ｘに合わせるようにロボットコントローラでロ
ボットアーム１を駆動制御し、撮像距離が焦点距離ｘに
合ったときに把持部材４，５を駆動して把持対象物Ｗを
把持することで、把持部材４，５で把持対象物Ｗの把持
対象部分Ｗａ，Ｗｂを正確に把持する。
は、把持ハンド２を把持対象物Ｗに接近させるとき、Ｃ
ＣＤカメラ３０からの撮像画像を画像処理装置７で画像
処理するときに画像にラプラシアンフィルタ処理を施し
て、エッジ部分の鮮明さとして、その画像の最高画素値
と最低画素値の差をとり、ピークを検出して撮像距離を
焦点距離ｘに合わせるようにロボットコントローラでロ
ボットアーム１を駆動制御し、撮像距離が焦点距離ｘに
合ったときに把持部材４，５を駆動して把持対象物Ｗを
把持することで、把持部材４，５で把持対象物Ｗの把持
対象部分Ｗａ，Ｗｂを正確に把持する。
【００５３】このように撮像手段が固定焦点の結像手段
を有し、この結像手段は把持部材が把持対象物の把持対
象部分の高さにあるときに撮像面に結像する焦点距離を
有するようにすることで、把持対象物の高さのばらつ
き、機械的な動作誤差等による把持ミス、把持ハンドと
把持対象物との衝突・破損、不完全な把持等の発生を回
避することができるようになり、把持ハンドの位置決め
精度を水平面内だけでなく、高さ方向（把持ハンドと把
持対象物を結ぶ線上の方向）でも向上させることができ
る。
を有し、この結像手段は把持部材が把持対象物の把持対
象部分の高さにあるときに撮像面に結像する焦点距離を
有するようにすることで、把持対象物の高さのばらつ
き、機械的な動作誤差等による把持ミス、把持ハンドと
把持対象物との衝突・破損、不完全な把持等の発生を回
避することができるようになり、把持ハンドの位置決め
精度を水平面内だけでなく、高さ方向（把持ハンドと把
持対象物を結ぶ線上の方向）でも向上させることができ
る。
【００５４】第１３図は、本発明の第１０実施例を示す
説明図である。この実施例では、把持ハンド２に上記第
９実施例のＣＣＤカメラ３０を昇降可能に設けると共
に、このＣＣＤカメラ３０を昇降駆動する駆動モータ３
１等を備えている。
説明図である。この実施例では、把持ハンド２に上記第
９実施例のＣＣＤカメラ３０を昇降可能に設けると共
に、このＣＣＤカメラ３０を昇降駆動する駆動モータ３
１等を備えている。
【００５５】このように構成した把持ハンド２において
は、把持対象物の高さに応じて、例えば同図に示すよう
に把持対象部分Ｗａ，Ｗｂの高さが異なる３種類の把持
対象物ＷＣ，ＣＤ，ＣＥを把持するとき、把持部材４，
５の爪部４ａ，５ａが各把持対象物ＷＣ，ＣＤ，ＣＥの
把持対象部分Ｗａ，Ｗｂに合うときに焦点距離ｘで結像
するように、駆動モータ３１によってＣＣＤカメラ３０
を昇降させる。
は、把持対象物の高さに応じて、例えば同図に示すよう
に把持対象部分Ｗａ，Ｗｂの高さが異なる３種類の把持
対象物ＷＣ，ＣＤ，ＣＥを把持するとき、把持部材４，
５の爪部４ａ，５ａが各把持対象物ＷＣ，ＣＤ，ＣＥの
把持対象部分Ｗａ，Ｗｂに合うときに焦点距離ｘで結像
するように、駆動モータ３１によってＣＣＤカメラ３０
を昇降させる。
【００５６】そして、上記第９実施例で説明したよう
に、把持ハンド２を把持対象物Ｗに接近させるとき、Ｃ
ＣＤカメラ３０からの撮像画像を画像処理装置７で画像
処理するときに撮像距離を焦点距離ｘに合わせるように
ロボットアーム１を駆動制御し、撮像距離が焦点距離ｘ
に合ったときに把持部材４，５を駆動して把持対象物Ｗ
を把持することで、把持部材４，５で把持対象物ＷＣ，
ＷＤ，ＷＥの把持対象部分Ｗａ，Ｗｂを正確に把持す
る。
に、把持ハンド２を把持対象物Ｗに接近させるとき、Ｃ
ＣＤカメラ３０からの撮像画像を画像処理装置７で画像
処理するときに撮像距離を焦点距離ｘに合わせるように
ロボットアーム１を駆動制御し、撮像距離が焦点距離ｘ
に合ったときに把持部材４，５を駆動して把持対象物Ｗ
を把持することで、把持部材４，５で把持対象物ＷＣ，
ＷＤ，ＷＥの把持対象部分Ｗａ，Ｗｂを正確に把持す
る。
【００５７】このように撮像手段が固定焦点の結像手段
を有し、この結像手段は把持部材が把持対象物の把持対
象部分の高さにあるときに撮像面に結像する焦点距離を
有し、更に撮像手段を進退可能に設けると共に、この撮
像手段を進退動させる駆動手段を設けることにより、把
持部材４，５が把持対象物を把持する部位にあるときの
把持対象物の上面から撮像手段までの距離が結像手段の
結像位置（合焦点位置）になるように撮像手段の位置を
調整することによって、高さの異なる複数種の把持対象
物に対して正確に位置決めを行なうことができて確実に
把持することができるようになる。
を有し、この結像手段は把持部材が把持対象物の把持対
象部分の高さにあるときに撮像面に結像する焦点距離を
有し、更に撮像手段を進退可能に設けると共に、この撮
像手段を進退動させる駆動手段を設けることにより、把
持部材４，５が把持対象物を把持する部位にあるときの
把持対象物の上面から撮像手段までの距離が結像手段の
結像位置（合焦点位置）になるように撮像手段の位置を
調整することによって、高さの異なる複数種の把持対象
物に対して正確に位置決めを行なうことができて確実に
把持することができるようになる。
【００５８】図１４は、本発明の第１１実施例を示す説
明図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本
体３に把持部材３４，３５を備えると共に、これら把持
部材３４，３５間に自動焦点レンズ３２ａを装着したＣ
ＣＤカメラ３２を備えている。
明図である。この実施例では、把持ハンド２のハンド本
体３に把持部材３４，３５を備えると共に、これら把持
部材３４，３５間に自動焦点レンズ３２ａを装着したＣ
ＣＤカメラ３２を備えている。
【００５９】このように構成した把持ハンド２において
は、上記各実施例と同様にＣＣＤカメラ３２による撮像
画像から画像認識を行なって把持ハンド２の位置決めを
行ない、把持部材３４，３５を閉じて把持対象物を把持
するが、このとき、撮像方向と垂直な面内での把持ハン
ド２の位置決めを行なった後把持ハンド２を撮像方向へ
移動させても、逐次ＣＣＤカメラ３２の自動焦点機構に
よって逐次焦点が合うので鮮明な把持対象物の画像が得
られ、この鮮明な画像に基づく画像認識及びそれによる
把持ハンド２の位置決めを行なうことができる。
は、上記各実施例と同様にＣＣＤカメラ３２による撮像
画像から画像認識を行なって把持ハンド２の位置決めを
行ない、把持部材３４，３５を閉じて把持対象物を把持
するが、このとき、撮像方向と垂直な面内での把持ハン
ド２の位置決めを行なった後把持ハンド２を撮像方向へ
移動させても、逐次ＣＣＤカメラ３２の自動焦点機構に
よって逐次焦点が合うので鮮明な把持対象物の画像が得
られ、この鮮明な画像に基づく画像認識及びそれによる
把持ハンド２の位置決めを行なうことができる。
【００６０】また、この把持ハンド２を用いて部品の組
付け作業を行なう場合、例えば把持ハンド２をｚ方向に
移動して把持部材３４，３５で把持しているリング状部
材ＷＦを軸部材ＷＧに装着する場合、把持ハンド２を軸
方向に直線的に移動させるため、移動に伴ってＣＣＤカ
メラ３２の焦点距離が変化し、軸部材ＷＧの中心座標を
画像処理装置７によって検出して、その位置ずれが生じ
ないように把持ハンド２の位置補正を行ないながら移動
させることで、リング状部材ＷＦを正確に軸部材ＷＧに
装着することができる。
付け作業を行なう場合、例えば把持ハンド２をｚ方向に
移動して把持部材３４，３５で把持しているリング状部
材ＷＦを軸部材ＷＧに装着する場合、把持ハンド２を軸
方向に直線的に移動させるため、移動に伴ってＣＣＤカ
メラ３２の焦点距離が変化し、軸部材ＷＧの中心座標を
画像処理装置７によって検出して、その位置ずれが生じ
ないように把持ハンド２の位置補正を行ないながら移動
させることで、リング状部材ＷＦを正確に軸部材ＷＧに
装着することができる。
【００６１】このように撮像手段として自動焦点の結像
手段を備えることにより、撮像方向に把持ハンド２を移
動しても鮮明な把持対象物の画像が得られるようにな
り、把持対象物と把持ハンド２との最適な相対位置を保
って把持ハンド２を移動することができ、把持ハンド２
の撮像方向での移動の直線精度を向上することができ
る。
手段を備えることにより、撮像方向に把持ハンド２を移
動しても鮮明な把持対象物の画像が得られるようにな
り、把持対象物と把持ハンド２との最適な相対位置を保
って把持ハンド２を移動することができ、把持ハンド２
の撮像方向での移動の直線精度を向上することができ
る。
【００６２】図１５は、本発明の第１２実施例を示す説
明図である。この実施例では、把持ハンド２の把持部材
３４，３５の内側に把持部材３４，３５が最も接近した
ときにＣＣＤカメラ３２に把持部材３４，３５が当接し
ないように逃げ部である逃げ溝３４ａ，３５ａを形成し
ている。なお、この実施例の構成は上記各実施例に適用
することができる。
明図である。この実施例では、把持ハンド２の把持部材
３４，３５の内側に把持部材３４，３５が最も接近した
ときにＣＣＤカメラ３２に把持部材３４，３５が当接し
ないように逃げ部である逃げ溝３４ａ，３５ａを形成し
ている。なお、この実施例の構成は上記各実施例に適用
することができる。
【００６３】このように構成した把持ハンド２において
は、例えば把持部材３４，３５で把持対象物の把持を失
敗して把持部材３４，３５が最も接近したとき、或いは
ＣＣＤカメラ３２よりも外形の小さい把持対象物を把持
するときに、ＣＣＤカメラ３２を把持部材３４，３５間
に挟み込んで、ＣＣＤカメラ３２、把持部材３４，３
５、把持ハンド２が破損することが防止される。
は、例えば把持部材３４，３５で把持対象物の把持を失
敗して把持部材３４，３５が最も接近したとき、或いは
ＣＣＤカメラ３２よりも外形の小さい把持対象物を把持
するときに、ＣＣＤカメラ３２を把持部材３４，３５間
に挟み込んで、ＣＣＤカメラ３２、把持部材３４，３
５、把持ハンド２が破損することが防止される。
【００６４】図１６は、本発明の第１３実施例を示す説
明図である。この実施例では、把持ハンド２及びロボッ
トアーム１内にＣＣＤカメラ３２を収納可能なカメラ収
納部３６を設けると共に、ＣＣＤカメラ３２を昇降可能
（進退可能）に設け、このＣＣＤカメラ３２を撮像位置
と収納位置との間で進退（昇降）させる駆動手段である
駆動モータ３７を設けている。なお、この実施例の構成
は上記各実施例に適用することができる。
明図である。この実施例では、把持ハンド２及びロボッ
トアーム１内にＣＣＤカメラ３２を収納可能なカメラ収
納部３６を設けると共に、ＣＣＤカメラ３２を昇降可能
（進退可能）に設け、このＣＣＤカメラ３２を撮像位置
と収納位置との間で進退（昇降）させる駆動手段である
駆動モータ３７を設けている。なお、この実施例の構成
は上記各実施例に適用することができる。
【００６５】このように構成した把持ハンド２において
は、把持部材３４，３５で把持対象物を把持するときに
前に、駆動モータ３７でＣＣＤカメラ３２をカメラ収納
部３４内に後退して退避させる。これによって、把持部
材４，５で把持対象物の把持に失敗して把持部材３４，
３５が最も接近したようなとき、或いはＣＣＤカメラ３
２よりも外形の小さい把持対象物を把持するときに、Ｃ
ＣＤカメラ３２を把持部材３４，３５間に挟み込んでＣ
ＣＤカメラ３２、把持部材３４，３５、把持ハンド２が
破損することが防止されると共に、一般的に把持部材の
形状に制限なく、撮像手段と把持部材との干渉を避ける
ことができる。
は、把持部材３４，３５で把持対象物を把持するときに
前に、駆動モータ３７でＣＣＤカメラ３２をカメラ収納
部３４内に後退して退避させる。これによって、把持部
材４，５で把持対象物の把持に失敗して把持部材３４，
３５が最も接近したようなとき、或いはＣＣＤカメラ３
２よりも外形の小さい把持対象物を把持するときに、Ｃ
ＣＤカメラ３２を把持部材３４，３５間に挟み込んでＣ
ＣＤカメラ３２、把持部材３４，３５、把持ハンド２が
破損することが防止されると共に、一般的に把持部材の
形状に制限なく、撮像手段と把持部材との干渉を避ける
ことができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の把持ハ
ンドによれば、把持対象物を把持する複数の把持部材
と、この複数の把持部材間に備えた撮像方向が把持方向
と同じ撮像手段とを有するので、把持対象物のばらつ
き、位置誤差等の影響を受けることなく把持することが
できると共に、画像処理による把持ハンドの位置決め完
了位置を把持開始位置に一致させることができて、画像
認識による位置決めを直接把持ハンドの位置決めに反映
させることができ、高精度の位置決めを行なうことがで
きる。
ンドによれば、把持対象物を把持する複数の把持部材
と、この複数の把持部材間に備えた撮像方向が把持方向
と同じ撮像手段とを有するので、把持対象物のばらつ
き、位置誤差等の影響を受けることなく把持することが
できると共に、画像処理による把持ハンドの位置決め完
了位置を把持開始位置に一致させることができて、画像
認識による位置決めを直接把持ハンドの位置決めに反映
させることができ、高精度の位置決めを行なうことがで
きる。
【００６７】請求項２の把持ハンドによれば、上記請求
項１の把持ハンドにおいて、複数の把持手段が把持対象
物を両側から挟み込む部材からなり、撮像手段を複数の
把持部材間の中央に備えたので、撮像手段に付属する結
像手段の画像の周縁部の歪曲が複数の把持部材のうちの
いずれかに片寄らなくなり、複数の把持部材に対してい
ずれも高精度の位置決めを行なうことができる。
項１の把持ハンドにおいて、複数の把持手段が把持対象
物を両側から挟み込む部材からなり、撮像手段を複数の
把持部材間の中央に備えたので、撮像手段に付属する結
像手段の画像の周縁部の歪曲が複数の把持部材のうちの
いずれかに片寄らなくなり、複数の把持部材に対してい
ずれも高精度の位置決めを行なうことができる。
【００６８】請求項３の把持ハンドによれば、上記請求
項１又は２の把持ハンドにおいて、複数の把持部材のう
ちの少なくとも１つの把持部材を固定したので、固定し
た把持部材を基準として位置決めを行なうことができ、
経時的な機械的ガタによる把持部材と撮像手段との相対
位置の変化を低減することができて、安定した高精度の
位置決めを行なうことができると共に、位置決め精度を
向上することができる。
項１又は２の把持ハンドにおいて、複数の把持部材のう
ちの少なくとも１つの把持部材を固定したので、固定し
た把持部材を基準として位置決めを行なうことができ、
経時的な機械的ガタによる把持部材と撮像手段との相対
位置の変化を低減することができて、安定した高精度の
位置決めを行なうことができると共に、位置決め精度を
向上することができる。
【００６９】請求項４の把持ハンドによれば、上記請求
項１又は２の把持ハンドにおいて、機能の異なる複数の
把持部材を有するので、撮像手段を用いた画像認識によ
って把持対象物に応じた把持部材を選択することがで
き、大きさ、形状、方向、位置等の特徴の異なる複数種
の把持対象物を１つの把持ハンドで把持することができ
ると共に、把持ミスやそれに伴う把持対象物の破損とい
う事態を防止できる。
項１又は２の把持ハンドにおいて、機能の異なる複数の
把持部材を有するので、撮像手段を用いた画像認識によ
って把持対象物に応じた把持部材を選択することがで
き、大きさ、形状、方向、位置等の特徴の異なる複数種
の把持対象物を１つの把持ハンドで把持することができ
ると共に、把持ミスやそれに伴う把持対象物の破損とい
う事態を防止できる。
【００７０】請求項５の把持ハンドによれば、上記請求
項１又は２の把持ハンドにおいて、複数の把持部材をス
ライド可能に設けたので、１組の把持部材によって大き
さの異なる複数種の把持対象物を把持することができる
ようになると共に、把持対象物に対する適切な把持力を
設定することができて、把持部材、把持対象物、把持ハ
ンド等の破損を防止することができる。
項１又は２の把持ハンドにおいて、複数の把持部材をス
ライド可能に設けたので、１組の把持部材によって大き
さの異なる複数種の把持対象物を把持することができる
ようになると共に、把持対象物に対する適切な把持力を
設定することができて、把持部材、把持対象物、把持ハ
ンド等の破損を防止することができる。
【００７１】請求項６の把持ハンドによれば、上記請求
項３の把持ハンドにおいて、複数の把持部材のうちの固
定した把持部材以外の把持部材をスライド可能に設けた
ので、特徴の異なる複数種の把持対象物を１つの把持ハ
ンドで把持することができると共に、把持ミスやそれに
伴う把持対象物の破損という事態を防止でき、しかも、
把持対象物に対する適切な把持力を設定することができ
て、把持部材、把持対象物、把持ハンド等の破損を防止
することができる。
項３の把持ハンドにおいて、複数の把持部材のうちの固
定した把持部材以外の把持部材をスライド可能に設けた
ので、特徴の異なる複数種の把持対象物を１つの把持ハ
ンドで把持することができると共に、把持ミスやそれに
伴う把持対象物の破損という事態を防止でき、しかも、
把持対象物に対する適切な把持力を設定することができ
て、把持部材、把持対象物、把持ハンド等の破損を防止
することができる。
【００７２】請求項７の把持ハンドによれば、上記請求
項１乃至６のいずれかの把持ハンドにおいて、把持部材
の先端部に把持対象物を照明する照明手段を備えたの
で、環境照明に依存することなく、ハンドと共に移動す
る照明手段で複数箇所を照明することができて、把持対
象物の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハ
ンドの位置決め精度が向上する。
項１乃至６のいずれかの把持ハンドにおいて、把持部材
の先端部に把持対象物を照明する照明手段を備えたの
で、環境照明に依存することなく、ハンドと共に移動す
る照明手段で複数箇所を照明することができて、把持対
象物の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハ
ンドの位置決め精度が向上する。
【００７３】請求項８の把持ハンドによれば、上記請求
項７の把持ハンドにおいて、撮像手段の撮像結果に応じ
て把持部材の位置及び／又は姿勢を変化させる手段を備
えたので、最適な照明を得ることができて、把持対象物
の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハンド
の位置決め精度が向上する。
項７の把持ハンドにおいて、撮像手段の撮像結果に応じ
て把持部材の位置及び／又は姿勢を変化させる手段を備
えたので、最適な照明を得ることができて、把持対象物
の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハンド
の位置決め精度が向上する。
【００７４】請求項９の把持ハンドによれば、上記請求
項１乃至８のいずれかに記載の把持ハンドにおいて、前
記撮像手段の周囲に前記把持対象物を照明する照明手段
を備えたので、把持対象物が把持部材間に存在するよう
な場合でも把持対象物を照明することができて、把持対
象物の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハ
ンドの位置決め精度が向上する。
項１乃至８のいずれかに記載の把持ハンドにおいて、前
記撮像手段の周囲に前記把持対象物を照明する照明手段
を備えたので、把持対象物が把持部材間に存在するよう
な場合でも把持対象物を照明することができて、把持対
象物の撮像画像が鮮明になり、画像認識やそれによるハ
ンドの位置決め精度が向上する。
【００７５】請求項１０の把持ハンドによれば、上記請
求項１乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像手
段が固定焦点の結像手段を有し、この結像手段は把持部
材が把持対象物の把持対象部分の高さにあるときに撮像
面に結像する焦点距離を有するので、把持対象物の高さ
方向のばらつき等による把持ミスや把持ハンドと把持対
象物との衝突を回避することができて、水平面内のみな
らず高さ方向でも把持部材の位置決め精度を向上するこ
とができる。
求項１乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像手
段が固定焦点の結像手段を有し、この結像手段は把持部
材が把持対象物の把持対象部分の高さにあるときに撮像
面に結像する焦点距離を有するので、把持対象物の高さ
方向のばらつき等による把持ミスや把持ハンドと把持対
象物との衝突を回避することができて、水平面内のみな
らず高さ方向でも把持部材の位置決め精度を向上するこ
とができる。
【００７６】請求項１１の把持ハンドによれば、上記請
求項１０の把持ハンドにおいて、撮像手段を進退可能に
設けると共に、この撮像手段を進退動させる駆動手段を
設けたので、把持部材が把持対象物を把持する部位にあ
るときの把持対象物の上面から撮像手段までの距離が合
焦点距離になるように撮像手段の位置を調整することが
できるようになり、高さの異なる複数種の把持対象物を
正確に把持することができるようになる。
求項１０の把持ハンドにおいて、撮像手段を進退可能に
設けると共に、この撮像手段を進退動させる駆動手段を
設けたので、把持部材が把持対象物を把持する部位にあ
るときの把持対象物の上面から撮像手段までの距離が合
焦点距離になるように撮像手段の位置を調整することが
できるようになり、高さの異なる複数種の把持対象物を
正確に把持することができるようになる。
【００７７】請求項１２の把持ハンドによれば、上記請
求項１乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像手
段が自動焦点の結像手段を有するので、把持ハンドを撮
像方向に移動させるときでも鮮明な把持対象物の画像が
得られ、把持対象物と把持ハンドとの最適な相対位置を
保って把持ハンドを移動することができ、把持ハンドの
撮像方向での移動精度を向上することができる。
求項１乃至９のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像手
段が自動焦点の結像手段を有するので、把持ハンドを撮
像方向に移動させるときでも鮮明な把持対象物の画像が
得られ、把持対象物と把持ハンドとの最適な相対位置を
保って把持ハンドを移動することができ、把持ハンドの
撮像方向での移動精度を向上することができる。
【００７８】請求項１３の把持ハンドによれば、上記請
求項１乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、複数
の把持部材には最近接状態で撮像手段との当接を回避す
る逃げ部を形成したので、把持対象物の把持に失敗した
ときや把持対象物の外形が撮像手段より小さいときで
も、撮像手段を把持部材間に挟み込んで把持部材、撮像
手段等を破損することが防止される。
求項１乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、複数
の把持部材には最近接状態で撮像手段との当接を回避す
る逃げ部を形成したので、把持対象物の把持に失敗した
ときや把持対象物の外形が撮像手段より小さいときで
も、撮像手段を把持部材間に挟み込んで把持部材、撮像
手段等を破損することが防止される。
【００７９】請求項１４の把持ハンドによれば、上記請
求項１乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像
手段を収納する収納部を設け、撮像手段を把持対象物を
撮像する撮像位置と収納部に収納される位置との間で進
退可能に設けて、この撮像手段を進退動させる駆動手段
を備えたので、把持部材で把持対象物を把持する直前等
に撮像手段を収納部に退避させることができ、把持部材
の形状や把持対象物の大きさにかかわりなく、把持部材
と撮像手段との干渉を防止することできる。
求項１乃至１２のいずれかの把持ハンドにおいて、撮像
手段を収納する収納部を設け、撮像手段を把持対象物を
撮像する撮像位置と収納部に収納される位置との間で進
退可能に設けて、この撮像手段を進退動させる駆動手段
を備えたので、把持部材で把持対象物を把持する直前等
に撮像手段を収納部に退避させることができ、把持部材
の形状や把持対象物の大きさにかかわりなく、把持部材
と撮像手段との干渉を防止することできる。
【図１】本発明の第１実施例を示す説明図
【図２】第１実施例の作用説明に供する動作フロー図
【図３】本発明の第２実施例を示す説明図
【図４】本発明の第３実施例を示す説明図
【図５】本発明の第４実施例を示す説明図
【図６】図５の側面説明図
【図７】図６の底面説明図
【図８】本発明の第５実施例を示す説明図
【図９】本発明の第６実施例を示す説明図
【図１０】本発明の第７実施例を示す説明図
【図１１】本発明の第８実施例を示す説明図
【図１２】本発明の第９実施例を示す説明図
【図１３】本発明の第１０実施例を示す説明図
【図１４】本発明の第１１実施例を示す説明図
【図１５】本発明の第１２実施例を示す説明図
【図１６】本発明の第１３実施例を示す説明図
１…ロボットアーム、２…把持ハンド、３…ハンド本
体、４，５，１４，１５，１６，１７，２４，２５，３
４，３５…把持部材、６，３０，３２…ＣＣＤカメラ、
７…画像処理装置、８…ロボットコントローラ、１８，
１９…スライド部材、２１，２２…駆動部、２６，２７
…ＬＥＤ、３０ａ…固定焦点レンズ、３２ａ…自動焦点
レンズ。
体、４，５，１４，１５，１６，１７，２４，２５，３
４，３５…把持部材、６，３０，３２…ＣＣＤカメラ、
７…画像処理装置、８…ロボットコントローラ、１８，
１９…スライド部材、２１，２２…駆動部、２６，２７
…ＬＥＤ、３０ａ…固定焦点レンズ、３２ａ…自動焦点
レンズ。
Claims (14)
- 【請求項１】 ロボットアームの先端に備えられ、把持
対象物を把持する把持ハンドにおいて、この把持ハンド
は前記把持対象物を把持する複数の把持部材と、この複
数の把持部材間に備えた撮像方向が把持方向と同じ撮像
手段とを有することを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項２】 請求項１に記載の把持ハンドにおいて、
前記複数の把持手段が前記把持対象物を両側から挟み込
む部材からなり、前記撮像手段を前記複数の把持部材間
の中央に備えたことを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の把持ハンドにお
いて、前記複数の把持部材のうちの少なくとも１つの把
持部材を固定したことを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の把持ハンドにお
いて、機能の異なる前記複数の把持部材を有することを
特徴とする把持ハンド。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の把持ハンドにお
いて、前記複数の把持部材をスライド可能に設けたこと
を特徴とする把持ハンド。 - 【請求項６】 請求項３に記載の把持ハンドにおいて、
前記複数の把持部材のうちの固定した把持部材以外の把
持部材をスライド可能に設けたことを特徴とする把持ハ
ンド。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載の把持
ハンドにおいて、前記把持部材の先端部に前記把持対象
物を照明する照明手段を備えたことを特徴とする把持ハ
ンド。 - 【請求項８】 請求項７に記載の把持ハンドにおいて、
前記撮像手段の撮像結果に応じて前記把持部材の位置及
び／又は姿勢を変化させる手段を備えたことを特徴とす
る把持ハンド。 - 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載の把持
ハンドにおいて、前記撮像手段の周囲に前記把持対象物
を照明する照明手段を備えたことを特徴とする把持ハン
ド。 - 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれかに記載の把
持ハンドにおいて、前記撮像手段が固定焦点の結像手段
を有し、この結像手段は前記把持部材が前記把持対象物
の把持対象部分の高さにあるときに撮像面に結像する焦
点距離を有することを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の把持ハンドにおい
て、前記撮像手段を進退可能に設けると共に、この撮像
手段を進退動させる駆動手段を設けたことを特徴とする
把持ハンド。 - 【請求項１２】 請求項１乃至９のいずれかに記載の把
持ハンドにおいて、前記撮像手段が自動焦点の結像手段
を有することを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２のいずれかに記載の
把持ハンドにおいて、前記複数の把持部材には最近接状
態で前記撮像手段との当接を回避する逃げ部を形成した
ことを特徴とする把持ハンド。 - 【請求項１４】 請求項１乃至１２のいずれかに記載の
把持ハンドにおいて、前記撮像手段を収納する収納部を
設け、前記撮像手段を前記把持対象物を撮像する撮像位
置と前記収納部に収納される位置との間で進退可能に設
けて、この撮像手段を進退動させる駆動手段を備えたこ
とを特徴とする把持ハンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7228913A JPH0970786A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 把持ハンド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7228913A JPH0970786A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 把持ハンド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970786A true JPH0970786A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16883822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7228913A Pending JPH0970786A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 把持ハンド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0970786A (ja) |
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-
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