夹取判断装置和夹取判断方法制造方法及图纸

公开了夹取判断装置和夹取判断方法。提供一种夹取判断装置，包括：规划单元，其生成用于在作为夹取目标的物体被夹取单元夹着的情形下移动夹取单元的目标轨道；观测单元，其测量被基于目标轨道驱动的夹取单元的移动；夹取状态判断单元，其基于从目标轨道得到的夹取单元的目标值和由观测单元测量到的实际测量值，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的；以及夹取状态改变单元，其基于由夹取状态判断单元获得的判断结果来改变被夹取单元夹着的物体的夹取状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，已经实现了自主移动和执行各种任务的机器人。期望自主移动机器人在人类无法容易进入的环境中执行任务，比如核电站中的维护任务、灾难现场中的营救任务、 或者宇宙空间中的任务。同时，越来越希望将自主移动机器人引入家庭中从而帮助家庭中的使用者。例如， 作为用于老年使用者或轮椅使用者的生活支持，自主移动机器人可代表使用者执行对使用者而言从身体上很难的任务，从而能够减轻使用者的负担。例如，在让机器人整理房间的情况下，机器人执行以下操作夹着位于房间中的物体并将该物体移动到预定位置。此时，由于不应该整理不允许移动的物体、难以移动的物体和难以夹住的物体，所以机器人需要判断要移动的物体是否是可夹取的或者是否是可移动的。即使在除了整理任务之外的其它场景中，当执行夹取物体的操作或移动被夹着的物体的操作时，判断也十分重要。这里，关于通过机器人的手等夹取物体的夹取控制方法，也已经提出了多种方法。 例如，日本专利申请特开(JP-A)第2009-56513号公开了一种夹取位置和姿势判断方法， 该方法在计算出的夹取位置和姿势在臂和手的移动范围之外时将计算出的夹取位置和姿势校正为移动范围内的夹取位置和姿势。另外，日本专利申请特开(JP-A)第2007-276112 号公开了一种机器人手装置，其判断在放置物体的操作期间计算出的反作用力是否超过阈值，并且与物体的形状或者夹取物体的方向无关地判断适于释放物体的时机。根据该技术， 能够使用该机器人手来高确定度地移动物体和不产生冲击地放置所移动的物体。
技术实现思路
然而，在JP-A第2009-56513号中，物体是否是可夹取的是从几何形状上来判断的，以便控制夹取位置和臂与手的姿势。由于这个原因，例如，即使物体的局部观察到的部分(比如椅子的腿)从几何形状上是可夹取的，也可能产生难以移动整个物体(例如，椅子本身)的情形。因此，存在可能错误地判断物体是否可夹取的问题。另外，在JP-A第2007-276112号中，其目的在于不对物体产生冲击地放置物体，而并未考虑到对物体是否可夹取的判断。如上所述，根据现有技术，可以执行夹取和移动物体的操作，但是并未考虑到作为夹取目标的物体是否是可夹取的或者物体是否是可移动的。因此，存在机器人手将会夹取和移动不允许夹取的物体或者难以移动的物体的可能性。另外，如果机器人强制地夹取和移动物体，则可能损坏物体或机器人手。鉴于以上问题，希望提供一种新颖且改进的，其中能够准确地判断作为夹取目标的物体是否是可夹取的。根据本专利技术的实施例，提供一种夹取判断装置，所述夹取判断装置包括规划单元，其生成用于在作为夹取目标的物体被夹取单元夹着的情形下移动所述夹取单元的目标轨道；观测单元，其测量被基于所述目标轨道驱动的所述夹取单元的移动；夹取状态判断单元，其基于从所述目标轨道得到的所述夹取单元的目标值和由所述观测单元测量到的实际测量值，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的；以及夹取状态改变单元，其基于由所述夹取状态判断单元获得的判断结果来改变被所述夹取单元夹着的物体的夹取状态。这里，当所述目标值与所述实际测量值之间的偏差等于或大于预定值时，所述夹取状态判断单元可判断所述物体是不能够夹取的。此外，所述观测单元可以测量所述夹取单元的位置，并且，所述夹取状态判断单元可以基于由所述观测单元测量到的所述夹取单元的实际测量位置与从所述目标轨道得到的所述夹取单元的目标位置之间的偏差，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的。或者，当在所述物体被夹着的情形下移动所述夹取单元时，所述观测单元可测量作用在所述夹取单元上的作用力，并且，所述夹取状态判断单元可基于由所述观测单元测量到的作用在所述夹取单元上的实际测量作用力与从所述目标轨道得到的作用在所述夹取单元上的目标作用力之间的偏差，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的。此外，当所述物体被夹着时，所述观测单元可测量发生在所述夹取单元与所述物体之间的滑动量，并且，当所述夹取单元对所述物体的夹取力等于或大于允许值且所述观测单元可测量到在所述夹取单元与所述物体之间发生滑动时，所述夹取状态判断单元可判断作为夹取目标的物体是不能够夹取的。当所述夹取状态判断单元可判断所述物体是不能够夹取的时，所述夹取状态改变单元可停止由所述夹取单元夹取所述物体。此外，所述夹取判断装置还可以包括夹取状态存储单元，所述夹取状态存储单元将由所述夹取状态判断单元判断了夹取可能性的物体的判断结果与该物体的空间位置相关联地存储为环境地图。此时，所述规划单元可借助所述夹取状态存储单元来确认作为夹取目标的物体是否已被判断为是不能够夹取的，并且，当所述物体已被判断为是不能够夹取的时，所述规划单元决定不夹取所述物体。根据本专利技术的另一实施例，提供一种夹取判断方法，所述方法包括以下步骤生成用于在作为夹取目标的物体被夹取单元夹着的情形下移动所述夹取单元的目标轨道；测量被基于所述目标轨道驱动的所述夹取单元的移动；基于从所述目标轨道得到的所述夹取单元的目标值和表示所测量到的所述夹取单元的移动的实际测量值，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的；以及基于判断结果，改变被所述夹取单元夹着的物体的夹取状态。如上所述，根据本专利技术，可提供一种夹取状态判断装置和夹取判断方法，其中，能够准确地判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的。附图说明图1是示出了机械手的手单元夹取物体的状态的示例的说明图。图2是示出了根据本专利技术一种实施例的夹取判断装置的功能配置的框图。图3是示出了根据同一实施例的存储在夹取状态存储单元中的信息的示例的说明图。图4是示出了基于手位置的夹取判断方法的流程图。图5是示出了基于作用在手单元上的作用力的夹取判断方法的流程图。图6A是示出了基于手单元的滑动量的夹取判断方法的流程图。图6B是示出了基于手单元的滑动量的夹取判断方法的流程图。图7是示出了根据同一实施例的夹取判断装置的硬件配置的示例的框图。具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的附图标识表示具有基本相同的功能和结构的构件，并且省略了这些构件的重复说明。另外，将按照以下顺序进行描述1.夹取判断装置的配置；2.夹取判断方法；2-1.基于手位置的夹取判断；2-2.基于作用在手单元上的作用力的夹取判断；2-3.基于手单元的滑动量的夹取判断；以及3.硬件配置示例。<1.夹取判断装置的配置>首先，将参照图1至图3描述根据本专利技术的实施例的夹取判断装置100的配置。图 1是示出了机械手10的手单元14夹取物体的状态的示例的说明图。图2是示出了根据本实施例的夹取判断装置100的功能配置的框图。图3是示出了根据本实施例的存储在夹取状态存储单元170中的信息的示例的说明图。根据本实施例的夹取判断装置100是这样的装置，其用于在物体被能够夹取和移动物体的机械手10夹着时判断作为夹取目标的物体是否是可夹取的，例如，如图1中所示。 夹取判断装置100可被布置在控制机械手10的控制装置(未示出)中。例如，如果自主移动机器人包括机械手10，则夹取判断装置100可被布置在整体上控制机器人的控制装置 (未示出)中。这里，如图1所示，根据本实施例的机械手10包括臂单元12和夹取物体5的手单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种夹取判断装置，包括：规划单元，其生成用于在作为夹取目标的物体被夹取单元夹着的情形下移动所述夹取单元的目标轨道；观测单元，其测量被基于所述目标轨道驱动的所述夹取单元的移动；夹取状态判断单元，其基于从所述目标轨道得到的所述夹取单元的目标值和由所述观测单元测量到的实际测量值，来判断作为夹取目标的物体是否是能够夹取的；以及夹取状态改变单元，其基于由所述夹取状态判断单元获得的判断结果来改变被所述夹取单元夹着的物体的夹取状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长阪宪一郎，坪井利充，宫本敦史，川浪康范，福岛哲治，河本献太，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP