抓握装置、抓握判定方法和抓握判定程序制造方法及图纸

本公开内容提供了一种抓握装置、抓握判定方法和抓握判定程序。抓握装置在对被抓握时变形的目标物体执行抓握动作之后将手单元置于静止；执行判定操作，该判定操作使臂单元移动并使整个手单元移位，使得目标物体的未被手单元抓握的一部分可以覆盖特定部位；以及在开始判定操作之后观察单元不再能观察到特定部位的情况下，判定手单元已经成功地抓握目标物体。

【技术实现步骤摘要】
抓握装置、抓握判定方法和抓握判定程序
本公开内容涉及抓握装置、抓握判定方法和抓握判定程序。
技术介绍
已知用于判定机器人手部是否可以抓握目标物体的技术(例如，参见日本未审查专利申请公布No.2013-10155)。
技术实现思路
当要被机器人手部抓握的物体是刚体时，可以通过监测抓握部分的压力和抓握宽度来判定是否成功地执行了抓握。然而，例如，对于在被抓握时变形的目标物体例如由于重力而垂下或下垂的织物，难以通过使用现有判定技术精确地判定机器人手部是否已经成功地抓握物体。将参考本公开内容来描述用于判定机器人手部是否已经成功地抓握在被抓握时变形的目标物体的技术。第一示例性方面是一种抓握装置，该抓握装置包括：臂单元；手单元，其能够抓握在被抓握时变形的目标物体，手单元连接至臂单元；观察单元，其能够观察手单元的第二部位，观察单元设置在手单元的第一部位中；抓握控制单元，其被配置成使手单元执行抓握目标物体的抓握动作；以及判定单元，其被配置成：执行判定操作，该判定操作使臂单元移动并使整个手单元移位，使得目标物体的未被手单元抓握的一部分可以在抓握控制单元在使手单元执行抓握动作之后已经将手单元置于静止的状态下覆盖第二部位，以及在开始判定操作之后观察单元不再能观察到第二部位的情况下，判定手单元已经成功地抓握目标物体。通过使用如上所述的目标物体变形的特征来执行判定操作，可以精确地判定抓握目标物体的成功或失败。在这种情况下，第二部位优选地设置在手单元的面向地板表面方向的表面上。当如上所述设置第二部位的情况下，即使在提起目标物体的简单判定操作中，目标物体也会垂下，并且从而置于第一部位与第二部位之间。因此，可以更容易地执行抓握判定。另外，第二部位可以根据手单元的姿势来被重置。手单元可以在相对于目标物体改变其姿势的同时执行抓握动作。因此，通过根据抓握目标物体的手单元的姿势来改变第二部位，可以更精确地执行抓握判定。另外，观察单元可以是用于拍摄第二部位的图像的图像拾取单元。通过使用从图像拾取单元输出的图像，可以在没有在第二部位上放置有源元件的情况下观察到第二部位。相反，观察单元可以是光接收传感器，并且可以在第二部位中设置有发光单元。当第二部位通过判定操作被目标物体覆盖时，光接收传感器不能接收从发射单元发出的光。因此，可以利用更简单的装置结构执行抓握判定。判定操作可以被配置成包括提起整个手单元的操作和使整个手单元相对于臂单元转动的操作中的至少一个。即使通过如上所述的简单操作，也可以精确地执行抓握判定。另外，判定单元可以在与判定操作相对应的操作被包括在控制手单元的控制操作中的情况下执行抓握判定。例如，当运送被抓握物体的控制操作包括与预定判定操作相对应的操作(例如，与预定判定操作相同的操作)时，判定单元可以在控制操作被执行的情况下执行抓握判定，而无需费事地独立执行判定操作。通过使用如上所述的控制操作，可以减少完成由抓握装置执行的任务所需的时间。另外，在抓握装置包括被配置成识别要被手单元抓握的物体的识别单元的情况下，判定单元可以在识别单元将要被抓握的物体识别为变形的物体时执行抓握判定。利用这样的结构，可以根据目标物体适当地执行抓握判定。另外，判定单元可以通过使用另一判定方法在不能判定目标物体是否已经被成功地抓握的情况下执行抓握判定。例如，当要被抓握的物体中的大多数是刚体时，首先通过使用针对刚体的判定方法来执行抓握判定。通过以逐步方式执行抓握判定，可以提高可靠性和速度。另外，第二示例性方面是一种用于抓握装置的抓握判定方法，所述抓握装置包括：臂单元；手单元，其能够抓握在被抓握时变形的目标物体，手单元连接至臂单元；以及观察单元，其能够观察手单元的第二部位，观察单元设置在手单元的第一部位中，所述抓握判定方法包括：通过手单元执行抓握目标物体的抓握动作；执行判定操作，该判定操纵使臂单元移动并使整个手单元移位，使得目标物体的未被手单元抓握的一部分可以在手单元在抓握动作已经被执行之后被置于静止的状态下覆盖第二部位；以及在开始判定操作之后观察单元不再能观察到第二部位的情况下，判定手单元已经成功地抓握目标物体。另外，第三示例性方面是在抓握装置中执行的抓握判定程序，所述抓握装置包括：臂单元；手单元，其能够抓握在被抓握时变形的目标物体，手单元连接至臂单元；以及观察单元，其能够观察手单元的第二部位，观察单元设置在手单元的第一部位中，抓握判定程序使抓握装置中的计算机执行以下操作：执行抓握目标物体的抓握动作；执行判定操作，该判定操作使臂单元移动并使整个手单元移位，使得目标物体的未被手单元抓握的一部分可以在手单元在抓握动作已经被执行之后被置于静止的状态下覆盖第二部位；以及在开始判定操作之后观察单元不再能观察到第二部位的情况下，判定手单元已经成功地抓握目标物体。在以上第二示例性方面和第三示例性方面中，类似于第一示例性方面，可以精确地判定抓握目标物体的成功或失败。根据下文中给出的详细描述和附图，本公开内容的以上及其他目的、特征和优点将变得更全面地被理解，下文中给出的详细描述和附图仅通过说明方式给出的，并且因此不被视为限制本公开内容。附图说明图1是包括抓握装置的移动机器人100的外部透视图；图2是移动机器人的控制框图；图3示出了手单元开始抓握动作的状态；图4示出了手单元抓握目标物体的状态；图5是用于描述第一判定操作的图；图6是用于描述第二判定操作的图；图7是用于描述第三判定操作的图；图8是用于描述第一递送处理的流程图；图9是用于描述第二递送处理的流程图；图10是示出手单元的另一示例的外部透视图；以及图11是示出手单元的另一示例的外部透视图。具体实施方式在下文中，尽管将参考本公开内容的实施方式来描述本公开内容，但是本公开内容不限于以下实施方式。另外，以下实施方式中描述的所有部件对于解决问题的手段不一定是必不可少的。图1是包括根据该实施方式的抓握装置的移动机器人100的外部透视图。在图1中，xy平面是移动机器人100的行进表面，并且z轴正方向是天顶方向。移动机器人100主要由滑架单元110、主单元120、构成抓握装置的臂单元130和手单元140构成。滑架单元110在圆柱形壳体中支持两个驱动轮111和一个脚轮112，两个驱动轮111和一个脚轮112中的每一个在行进表面上接地。两个驱动轮111被设置成使得两个驱动轮111的旋转轴线的中心彼此重合。通过使用马达(未示出)来独立地且旋转地驱动每个驱动轮111。脚轮112是从动轮并且被设置成使得从滑架单元110沿竖直方向延伸的转轴远离轮的旋转轴线枢转地支持轮子。另外，脚轮112遵循滑架单元110的移动方向。例如，移动机器人100在两个驱动轮111以相同的速度沿相同方向旋转时直行，并且在两个驱动轮111以相同的速度沿相反方向旋转时绕穿过滑架单元110的两个驱动轮111的中心的竖轴旋转。主单元120支持臂单元130并且包括形成用户接口的一部分的显示面板123。显示面板123是例如液晶面板，并且显示人物的面部并且示出关于移动机器人100的信息。显示面板123在显示表面上具有触摸面板并且可以接收来自用户的输入指令。主单元120包括第一图像拾取单元121，第一图像拾取单元121设置在其可以观察臂单元130和手单元140的运动范围的位置处。第一图像拾取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抓握装置，包括：臂单元；手单元，其能够抓握在被抓握时变形的目标物体，所述手单元连接至所述臂单元；观察单元，其能够观察所述手单元的第二部位，所述观察单元设置在所述手单元的第一部位中；抓握控制单元，其被配置成使所述手单元执行抓握所述目标物体的抓握动作；以及判定单元，其被配置成：执行判定操作，所述判定操作使所述臂单元移动并整个手单元移位，使得所述目标物体的未被所述手单元抓握的部分能够在所述抓握控制单元在使所述手单元执行抓握动作之后已经将所述手单元置于静止的状态下覆盖所述第二部位；以及在开始所述判定操作之后所述观察单元不再能观察到所述第二部位的情况下，判定所述手单元已经成功地抓握所述目标物体。

【技术特征摘要】
2017.12.05 JP 2017-2335091.一种抓握装置，包括：臂单元；手单元，其能够抓握在被抓握时变形的目标物体，所述手单元连接至所述臂单元；观察单元，其能够观察所述手单元的第二部位，所述观察单元设置在所述手单元的第一部位中；抓握控制单元，其被配置成使所述手单元执行抓握所述目标物体的抓握动作；以及判定单元，其被配置成：执行判定操作，所述判定操作使所述臂单元移动并整个手单元移位，使得所述目标物体的未被所述手单元抓握的部分能够在所述抓握控制单元在使所述手单元执行抓握动作之后已经将所述手单元置于静止的状态下覆盖所述第二部位；以及在开始所述判定操作之后所述观察单元不再能观察到所述第二部位的情况下，判定所述手单元已经成功地抓握所述目标物体。2.根据权利要求1所述的抓握装置，其中，所述第二部位设置在所述手单元的面向地板表面方向的表面上。3.根据权利要求2所述的抓握装置，其中，所述第二部位根据所述手单元的姿势被重置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抓握装置，其中，所述观察单元是用于拍摄所述第二部位的图像的图像拾取单元。5.根据权利要求1至3中任一项所述的抓握装置，其中，所述观察单元是光接收传感器，并且在所述第二部位中设置有发光单元。6.根据权利要求1至5中任一项所述的抓握装置，其中，所述判定操作包括提起所述整个手单元的操作。7.根据权利要求1至6中任一项所述的抓握装置，其中，所述判定操作包括相对于所述臂单元转动所述整个手单元的操作。8.根据权利要求1至7中任一项所述的抓握装置，其中，所述判定单元在与所述判定操作相对应的操作被包括在控制所述手单元的控制操作中的情况下执行抓握判定。9.根据权利要求1至8中任一项所述的抓握装置，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田拓也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP