机械手装置、机械手系统以及保持方法与流程

文档序号:16812802发布日期:2019-02-10 13:53阅读:300来源:国知局
机械手装置、机械手系统以及保持方法与流程

本公开涉及机械手装置、机械手系统以及保持方法。



背景技术:

作为用于保持对象物的机械手装置之一,已知有通过负压吸附对象物的类型的机械手装置(例如,参照专利文献1以及2)。该类型的机械手装置具备吸附手,该吸附手具有形成有多个吸引口的吸附面。在使吸附手的吸附面与对象物的可吸附面(以下,称为“被吸附面”)相接触的状态下,通过从多个吸引口的各吸引口吸引空气,能够通过负压将对象物吸附于吸附手的吸附面。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2001-267271号公报

专利文献2:日本特开2013-240870号公报



技术实现要素:

例如在店铺的仓库等,有时想要从密集地排列着的多个商品中用机械手装置将特定商品作为对象物取出,而不取出特定商品以外的商品。在此处,在对象物的被吸附面比吸附手的吸附面小的情况下,目标对象物和与对象物相邻的其他商品也会一起被吸附手的吸附面吸附。因此,有可能取出特定商品以外的商品和目标对象物。

本公开提供能够准确地取出目标对象物的机械手装置、机械手系统以及对象物的保持方法。

本公开的一个技术方案涉及的机械手装置,具备:支承部;第1保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附对象物的能够在任意位置弯折的第1吸附面;以及

第2保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附所述对象物的能够在任意位置弯折的第2吸附面,所述第1保持部和所述第2保持部配置成所述第1吸附面和所述第2吸附面相互对向,在所述第1保持部和所述第2保持部保持所述对象物时,以所述第1吸附面在第1位置弯折并且所述第2吸附面在第2位置弯折的状态,使所述第1吸附面中的所述第1位置与所述第1保持部的前端部之间的区域吸附所述对象物,并且,使所述第2吸附面中的所述第2位置与所述第2保持部的前端部之间的区域吸附所述对象物。

此外,本公开的总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的记录介质来实现,也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。计算机可读取的记录介质例如包括cd-rom(compactdisc-readonlymemory)等非易失性记录介质。

根据本公开的一个技术方案涉及的机械手装置等,能够准确地取出目标对象物。从说明书及附图中可知晓本公开的一个技术方案的更进一步的益处以及效果。该益处和/或效果可以分别地由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征提供,但是为了获得1个或1个以上的相同特征,不一定需要提供所有的实施方式和说明书及附图所记载的特征。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的机械手系统的结构的图。

图2a是表示实施方式1涉及的机械手系统的主要的功能结构的框图。

图2b是表示实施方式1涉及的机械手系统的详细的功能结构的框图。

图3是将实施方式1涉及的机械手装置放大地表示的图。

图4a是表示实施方式1涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的俯视图。

图4b是由图4a的iv-iv线截取的实施方式1涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的截面图。

图5是表示实施方式1涉及的机械手系统的工作的流程的流程图。

图6是表示实施方式1涉及的机械手系统的工作的流程的图。

图7a是表示实施方式1涉及的机械手系统的使用例1的图。

图7b是表示实施方式1涉及的机械手系统的使用例2的图。

图7c是表示实施方式1涉及的机械手系统的使用例3的图。

图8是表示实施方式2涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的俯视图。

图9是表示实施方式3涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的截面图。

图10a是表示实施方式4涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的俯视图。

图10b是由图10a的x-x线截取的实施方式4涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的截面图。

图11是将实施方式4涉及的机械手装置的第1薄壁部放大地表示的截面图。

图12是表示实施方式4涉及的机械手系统的工作流程的流程图。

图13是表示实施方式4涉及的机械手系统的工作流程的时间图。

图14是表示实施方式4涉及的机械手系统的工作流程的图。

图15是表示实施方式5涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的截面图。

图16是由图15的xvi-xvi线截取的实施方式5涉及的机械手装置的第1保持部(第2保持部)的截面图。

图17是表示实施方式6涉及的机械手装置的主要部分截面图。

图18是表示实施方式6涉及的机械手系统的工作流程的流程图。

图19是表示实施方式6涉及的机械手系统的工作流程的图。

图20是表示实施方式7涉及的机械手装置的图。

标号的说明

2、2c、2e机械手系统;4对象物;6机械臂装置;8、8a、8b、8c、8d、8e、8f机械手装置;10手前端摄像头;12固定摄像头;14控制器;16压力调整装置;18货架台;20物品;22手安装部;24摄像头安装部;26安装用凸缘;28统括处理部;30机器人控制部;32真空泵;34阀;36管;38、38e手支承部;40、40a、40b、40c、40d、40f第1保持部;40a、42a、48a基端部;42、42a、42b、42c、42d、42f第2保持部;40b、42b、48b前端部;44、44c第1吸附面;46、46c第2吸附面;48、48a、48b弹性构件;50填充构件;52密封构件;54第1空间;56开口部;58第1吸引口;59第2空间;60第2吸引口;62连接孔;64被吸附区域;66第1位置;68第2位置;70第1吸附部;72、76管;74第2吸附部;78第1厚壁部;80第1薄壁部;82第1夹具(grip)构件;84第1开口部;86第2厚壁部;88第2薄壁部;90第2夹具构件;92第2开口部;94、96空间;98第1粒体;100第1过滤器;102凹部;104第2粒体;106第2过滤器;108导向构件;110驱动部;112小齿轮。

具体实施方式

本公开的一个技术方案涉及的机械手装置,具备:支承部;第1保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附对象物的能够在任意位置弯折的第1吸附面;以及第2保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附所述对象物的能够在任意位置弯折的第2吸附面,所述第1保持部和所述第2保持部配置成所述第1吸附面和所述第2吸附面相互对向,在所述第1保持部和所述第2保持部保持所述对象物时,以所述第1吸附面在第1位置弯折并且所述第2吸附面在第2位置弯折的状态,使所述第1吸附面中的所述第1位置与所述第1保持部的前端部之间的区域吸附所述对象物,并且,使所述第2吸附面中的所述第2位置与所述第2保持部的前端部之间的区域吸附所述对象物。

根据本技术方案,通过与对象物的尺寸相应地调整第1吸附面以及第2吸附面分别进行弯折的第1位置以及第2位置,能够调整第1吸附面以及第2吸附面各自的吸附对象物的区域的尺寸。由此,能够抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部超出对象物的端部,能够从例如密集地配置的多个物品中准确地取出目标对象物。

例如,也可以构成为,所述第1保持部和所述第2保持部分别由具有弹性的材料形成,所述第1保持部和所述第2保持部各自的所述前端部对所述对象物进行按压,由此所述第1吸附面和所述第2吸附面分别在所述第1位置和所述第2位置弯折。

根据本技术方案,通过利用将第1保持部以及第2保持部的各前端部按压于对象物的力,能够使第1吸附面以及第2吸附面分别在第1位置以及第2位置弯折。由此,由于在机械手装置不搭载用于使第1吸附面以及第2吸附面分别弯折的致动器等驱动装置也可以,因此,能够实现机械手装置的紧凑化。另外,由于第1保持部以及第2保持部分别由具有弹性的材料形成,因此,在解除了对象物的吸附时,能够使第1保持部以及第2保持部分别利用自身的弹性恢复力来恢复为原形状。

例如,也可以构成为,所述第1保持部从所述第1保持部的所述基端部到所述前端部呈长条状延伸,所述第2保持部从所述第2保持部的所述基端部到所述前端部呈长条状延伸,所述第1保持部的与长度方向垂直的方向上的大小从所述第1保持部的所述基端部朝向所述前端部逐渐减小,所述第2保持部的与长度方向垂直的方向上的大小从所述第2保持部的所述基端部朝向所述前端部逐渐减小。

根据本技术方案,即便在第1位置位于第1保持部的前端部的附近的情况下,也能够使第1吸附面在第1位置容易地弯折。另外,即便在第2位置位于第2保持部的前端部的附近的情况下,也能够使第2吸附面在第2位置容易地弯折。

例如,也可以构成为,所述机械手装置还具备:第1吸附部,其设置于所述第1保持部的所述前端部,用于与所述第1吸附面独立地通过负压吸附所述对象物;和第2吸附部,其设置于所述第2保持部的所述前端部,用于与所述第2吸附面独立地通过负压吸附所述对象物。

根据本技术方案,在将第1保持部以及第2保持部的各前端部按压于对象物时,通过第1吸附部以及第2吸附部分别利用负压吸附对象物,能够抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部在对象物上滑动。结果,能够有效地抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部超出对象物的端部。

例如,也可以构成为,所述第1吸附面具有用于吸引空气的第1吸引口,所述第2吸附面具有用于吸引空气的第2吸引口,在所述第1保持部和所述第2保持部保持所述对象物时,所述第1吸附面和所述第2吸附面分别通过从所述第1吸引口和所述第2吸引口吸引空气,从而通过负压吸附所述对象物。

根据本技术方案,能够以简单的结构通过第1保持部以及第2保持部保持对象物。

例如,也可以构成为,所述第1吸引口和所述第2吸引口分别设置有多个,在所述第1保持部和所述第2保持部保持所述对象物时,所述第1吸附面中的所述第1位置与所述第1保持部的所述基端部之间的区域和所述第2吸附面中的所述第2位置与所述第2保持部的所述基端部之间的区域相互接触。

根据本技术方案,能够使设置于第1吸附面中的第1位置与第1保持部的基端部之间的区域的多个第1吸引口和设置于第2吸附面中的第2位置与第2保持部的基端部之间的区域的多个第2吸引口闭塞。由此,能够通过负压高效地吸附对象物。

例如,也可以构成为,在所述第1保持部的内部形成有第1空间,在所述第2保持部的内部形成有第2空间,在所述第1吸附面形成有第1厚壁部和厚度比所述第1厚壁部的厚度薄的第1薄壁部,在所述第2吸附面形成有第2厚壁部和厚度比所述第2厚壁部的厚度薄的第2薄壁部,在所述第1保持部和所述第2保持部保持所述对象物时,使所述第1空间和所述第2空间的各空间减压为比大气压低,由此所述第1薄壁部和所述第2薄壁部分别变形成朝向所述第1空间和所述第2空间突出,通过负压来吸附所述对象物。

根据本技术方案,由于具有第1吸附面以及第2吸附面分别被闭塞的构造,因此在即便在第1吸附面以及第2吸附面的各吸附面中存在与对象物的紧贴性差的区域的情况下,也能够保持高吸附力。另外,一般地,对于从吸引口吸引空气的方式进行吸附的类型,存在吸引口堵塞的情况,但是根据本技术方案,由于第1吸附面以及第2吸附面的各吸附部分分别用第1薄壁部以及第2薄壁部闭合,因此,能够防止吸引口的堵塞的发生。

例如,也可以是,所述机械手装置还具备:第1夹具构件,其配置成覆盖所述第1吸附面,由摩擦力比所述第1薄壁部的摩擦力大的材料形成,具有用于使所述第1薄壁部向外部露出的第1开口部;和第2夹具构件,其配置成覆盖所述第2吸附面,由摩擦力比所述第2薄壁部的摩擦力大的材料形成,具有用于使所述第2薄壁部向外部露出的第2开口部,在将所述第1空间和所述第2空间的各空间增压为比大气压高时,所述第1薄壁部变形成朝向与所述第1空间相反侧突出,由此穿过所述第1开口部与所述对象物接触,并且所述第2薄壁部变形成朝向与所述第2空间相反侧突出,由此穿过所述第2开口部与所述对象物接触,在使所述第1空间和所述第2空间各自的压力为大气压时,所述第1薄壁部位于比所述第1开口部靠所述第1空间侧的位置,由此所述第1夹具构件与所述对象物接触,并且所述第2薄壁部位于比所述第2开口部靠所述第2空间侧的位置,由此所述第2夹具构件与所述对象物接触。

根据本技术方案,在使第1空间以及第2空间的各空间增压为比大气压高时,第1薄壁部以及第2薄壁部分别与对象物接触,因此,能够减小第1保持部以及第2保持部的各保持部与对象物之间的摩擦力。另外,在使第1空间以及第2空间的各空间的压力为大气压时,第1夹具构件以及第2夹具构件分别与对象物接触,因此,能够增大第1保持部以及第2保持部的各保持部与对象物之间的摩擦力。因此,在保持对象物的过程中,能够适当变更第1保持部以及第2保持部的各保持部与对象物之间的摩擦力。

例如,也可以构成为,在所述第1保持部的所述第1空间填充有多个第1粒体,在所述第2保持部的所述第2空间填充有多个第2粒体,在所述第1保持部的侧面形成有第1变形壁部,所述第1变形壁部从侧面覆盖所述第1空间、并且能够通过所述第1空间被减压为比大气压低而收缩,在所述第2保持部的侧面形成有第2变形壁部,所述第2变形壁部从侧面覆盖所述第2空间、并且能够通过所述第2空间被减压为比大气压低而收缩。

根据本技术方案,通过将第1空间被减压为比大气压低,第1变形壁部收缩。由此,产生第1空间中的多个第1粒体的移动被阻碍的所谓的堵塞相变(jammingtransition)现象,能够使第1保持部硬化。同样地,通过将第2空间被减压为比大气压低,第2变形壁部收缩,能够使第2保持部硬化。因此,在保持对象物的过程中,能够使第1保持部以及第2保持部的各保持部适当硬化。

例如,也可以构成为,所述第1保持部从所述第1保持部的所述基端部到所述前端部呈长条状延伸,所述第2保持部从所述第2保持部的所述基端部到所述前端部呈长条状延伸,所述机械手装置还具备:导向构件,其以能够滑动的方式支承于所述支承部,配置成从侧面覆盖所述第1保持部和所述第2保持部,用于调整所述第1吸附面和所述第2吸附面分别弯折的位置即所述第1位置和所述第2位置;和驱动部,其用于使所述导向构件沿着所述第1保持部和所述第2保持部各自的长度方向滑动。

根据本技术方案,通过使导向构件滑动,能够容易地调整第1吸附面以及第2吸附面分别弯折的位置即第1位置以及第2位置。

例如,也可以构成为,所述第1保持部具有用于朝向所述对象物喷出气体的第1喷出口,所述第2保持部具有用于朝向所述对象物喷出气体的第2喷出口。

根据本技术方案,通过从第1喷出口以及第2喷出口的各喷出口朝向对象物喷出气体,能够使第1保持部以及第2保持部离开对象物,适当变更第1保持部以及第2保持部的各保持部与对象物之间的摩擦力。

本公开的一个技术方案涉及的机械手系统,具备:上述任一个机械手装置;机械臂装置,其用于支承所述机械手装置,并且变更所述机械手装置的位置或姿势;压力调整装置,其用于从所述机械手装置的第1保持部和第2保持部分别吸引空气;以及控制器,其对所述机械臂装置以及所述压力调整装置进行控制,以使得通过所述机械手装置保持对象物。

根据本技术方案,通过与对象物的尺寸相应地调整第1吸附面以及第2吸附面分别弯折的第1位置以及第2位置,能够调整第1吸附面以及第2吸附面的各吸附面中的吸附对象物的区域的尺寸。由此,能够抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部超出对象物的端部,能够从例如密集地配置的多个物品中准确地取出目标对象物。

例如,也可以构成为,所述机械手系统还具备拍摄所述对象物的拍摄装置,所述控制器基于所述拍摄装置的拍摄结果,判定所述对象物的被吸附面中的能够被吸附的被吸附区域,由此,将所述第1保持部和所述第2保持部各自的前端部以不超出所述被吸附区域的方式按压于所述对象物。

根据本技术方案,能够抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部超出对象物的被吸附区域。

本公开的一个技术方案涉及的对象物的保持方法,是使用机械手装置的保持方法,所述机械手装置具备:支承部;第1保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附对象物的能够在任意位置弯折的第1吸附面;以及第2保持部,其基端部支承于所述支承部,具有用于通过负压吸附所述对象物的能够在任意位置弯折的第2吸附面,所述第1保持部和所述第2保持部配置成所述第1吸附面和所述第2吸附面相互对向,所述保持方法包括:使所述第1保持部和所述第2保持部各自的前端部与所述对象物接触的步骤;通过将所述第1保持部和所述第2保持部各自的所述前端部按压于所述对象物,使所述第1吸附面和所述第2吸附面分别在第1位置和第2位置弯折的步骤;以及使所述第1吸附面中的所述第1位置与所述第1保持部的所述前端部之间的区域吸附所述对象物,并且,使所述第2吸附面中的所述第2位置与所述第2保持部的所述前端部之间的区域吸附所述对象物的步骤。

根据本技术方案,通过调整第1吸附面以及第2吸附面分别弯折的第1位置以及第2位置,能够调整第1吸附面以及第2吸附面的各吸附面中的吸附对象物的区域的尺寸。

例如,也可以构成为,所述保持方法还包括:通过拍摄装置拍摄所述对象物的步骤;基于所述拍摄装置的拍摄结果,判定所述对象物的被吸附面中的能够被所述第1保持部的所述第1吸附面和所述第2保持部的所述第2吸附面吸附的被吸附区域的步骤;以及基于所述被吸附区域的大小来决定所述第1位置和所述第2位置的步骤。

根据本技术方案,能够与对象物的尺寸相应地调整第1吸附面以及第2吸附面的各吸附面中的吸附对象物的区域的尺寸。由此,能够抑制第1保持部以及第2保持部的各前端部超出对象物的端部,能够从例如密集地配置的多个物品中准确地取出目标对象物。

此外,这些总括性或具体的技术方案既可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的cd-rom等记录介质来实现,也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质的任意组合来实现。

以下,参照附图对实施方式具体地进行说明。

此外,以下要说明的实施方式都表示总括性或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等都是一例,并不旨在限定本公开。另外,关于以下的实施方式中的结构要素中未记载于表示最上位概念的独立权利要求的结构要素,作为任意的结构要素来说明。

(实施方式1)

[1-1.机械手系统的结构]

首先,参照图1~图3,对实施方式1涉及的机械手系统2的结构进行说明。图1是表示实施方式1涉及的机械手系统2的结构的图。图2a是表示实施方式1涉及的机械手系统2的主要的功能结构的框图。图2b是表示实施方式1涉及的机械手系统2的详细的功能结构的框图。图3是放大地表示实施方式1涉及的机械手装置8的图。

如图1以及图2a所示,实施方式1涉及的机械手系统2是用于取出并运送对象物4的系统。机械手系统2具备机械臂装置6、机械手装置8、手前端摄像头10(拍摄装置的一例)、固定摄像头12、控制器14、压力调整装置16。

对象物4是具有各种形状以及大小的例如包装箱等物品。此外,如图1所示,例如在店铺的仓库等的地面所放置的货架台(pallet)18上,多个物品20相互相邻(密集)地配置。对象物4是这些多个物品20中的成为由机械手系统2取出的对象的物品20。

机械臂装置6例如由多关节三维机器人构成。机械臂装置6在预定的工作区域内,以6自由度使机械手装置8的位置或姿势变更。如图3所示,在机械臂装置6的前端部配置有手安装部22以及摄像头安装部24。此外,机械臂装置6不限定于多关节三维机器人,也可以由其他类型的机器人构成。

如图1以及图3所示,机械手装置8经由安装用凸缘26安装于机械臂装置6的前端部(手安装部22以及摄像头安装部24)。机械手装置8通过负压例如从多个物品20中吸附1个物品20作为对象物4。由此,机械手装置8能够从多个物品20中保持目标对象物4。关于机械手装置8的结构在下面详述。

如图1以及图3所示,手前端摄像头10安装于机械臂装置6的摄像头安装部24。手前端摄像头10对存在于机械手装置8的前方的对象物4进行拍摄。此外,为了方便说明,图3中省略了手前端摄像头10的图示。

固定摄像头12固定于例如设置了机械手系统2的室内的顶棚等。固定摄像头12对机械手装置8、存在于机械手装置8的前方的对象物4和对象物4的运送目的地(例如商品架等)进行拍摄。

如图1以及图2b所示,控制器14具有统括处理部28以及机器人控制部30。统括处理部28基于来自手前端摄像头10以及固定摄像头12的各摄像头的图像信息和来自各种传感器(未图示)的传感器信息,向机器人控制部30发送工作指令信号,并且向压力调整装置16发送控制信号。机器人控制部30基于来自统括处理部28的工作指令信号,控制机械臂装置6的工作。

压力调整装置16具有真空泵32和阀34。如图1以及图3所示,真空泵32经由一对管36与机械手装置8的第1保持部40的第1空间54(参照后述的图4b)以及第2保持部42的第2空间59(参照后述的图4b)分别连通。真空泵32基于来自统括处理部28的控制信号,从第1保持部40的第1空间54以及第2保持部42的第2空间59的各空间经由管36吸引空气。阀34是用于将第1保持部40的第1空间54以及第2保持部42的第2空间59分别向大气开放的开闭阀,例如配置于真空泵32。阀34基于来自统括处理部28的控制信号被开闭。在此,例如以使对象物4紧贴于第1吸附面44以及第2吸附面46的状态来关闭阀34,在通过真空泵32吸引空气时,第1保持部40的第1空间54以及第2保持部42的第2空间59的各空间被减压为比大气压低,对紧贴着的对象物4进行真空吸附。之后,在打开了阀34时,第1保持部40的第1空间54以及第2保持部42的第2空间59的各空间恢复至大气压,对象物4的真空吸附被解除。

[1-2.机械手装置的结构]

接着,参照图3~图4b对实施方式1涉及的机械手装置8的结构进行说明。图4a是表示实施方式1涉及的机械手装置8的第1保持部40(第2保持部42)的俯视图。图4b是由图4a的iv-iv线截取的实施方式1涉及的机械手装置8的第1保持部40(第2保持部42)的截面图。

如图3所示,机械手装置8具备手支承部38(支承部的一例)、第1保持部40以及第2保持部42。

手支承部38是用于支承第1保持部40以及第2保持部42的构件。手支承部38经由安装用凸缘26安装于机械臂装置6的前端部(手安装部22以及摄像头安装部24)。

第1保持部40以及第2保持部42分别是用于通过负压吸附对象物4的柔软指。第1保持部40从基端部40a到前端部40b呈长条状延伸。同样地,第2保持部42从基端部42a到前端部42b呈长条状延伸。第1保持部40的基端部40a以及第2保持部42的基端部42a支承于手支承部38。

第1保持部40以及第2保持部42分别具有用于通过负压吸附对象物4的第1吸附面44以及第2吸附面46。第1保持部40和第2保持部42配置成第1吸附面44和第2吸附面46相互对向。在第1吸附面44形成有多个第1吸引口58(参照后述的图4a),在第2吸附面46形成有多个第2吸引口60(参照后述的图4a)。此外,在第1吸附面44以及第2吸附面46都不弯折的状态下,第1吸附面44以及第2吸附面46既可以相互接触,或者也可以在第1吸附面44与第2吸附面46之间形成有例如几mm左右的大小的间隙。

第1保持部40以及第2保持部42具有相同结构。因此,以下对第1保持部40的结构进行说明。

如图4a以及图4b所示,第1保持部40具有弹性构件48、填充构件50以及密封构件52。

弹性构件48由具有弹性的软性树脂、例如硅橡胶等弹性体形成。弹性构件48是成为第1保持部40的基体的构件。弹性构件48从基端部48a到前端部48b呈长条状延伸。在弹性构件48的内部形成有沿着弹性构件48的长度方向(z轴方向)延伸的第1空间54。在弹性构件48的侧面形成有将第1空间54与外部连通的开口部56。

另外,在弹性构件48的与开口部56相反侧的侧面形成有第1吸附面44。第1吸附面44能够在弹性构件48的长度方向上的任意位置弯折成沿折痕向外折状。在第1吸附面44形成有将第1空间54与外部连通的俯视为圆形形状的多个第1吸引口58。多个第1吸引口58沿着弹性构件48的长度方向被配置成交错状。此外,在第1吸附面44与第2吸附面46相互接触的状态下,多个第1吸引口58以及多个第2吸引口60也可以配置成不相互重合。由此,当在第1吸引口58与第2吸引口60面对面的状态下吸引空气时,能够使它们不相互堵塞吸引口地紧贴。

弹性构件48的基端部48a支承于手支承部38。在弹性构件48的基端部48a形成有将第1空间54与外部连通的连接孔62。管36的端部与连接孔62连接。

填充构件50是用于抑制在弹性构件48的第1空间54减压为比大气压低时第1空间54发生变形的构件。填充构件50由具有透气性以及柔软性的材料形成,填充于弹性构件48的第1空间54。

密封构件52是用于密封弹性构件48的开口部56的薄板状的构件。密封构件52由具有弹性的软性树脂、例如硅橡胶等弹性体形成。密封构件52配置成从侧面覆盖第1空间54。由此,第1空间54形成为由弹性构件48和密封构件52包围而成的区域。

[1-3.机械手系统的工作]

接着,参照图5以及图6对实施方式1涉及的机械手系统2的工作进行说明。图5是表示实施方式1涉及的机械手系统2的工作流程的流程图。图6是表示实施方式1涉及的机械手系统2的工作流程的图。

如图5所示,首先,控制器14的统括处理部28基于来自固定摄像头12的图像信息,判定作为运送对象的对象物4的位置(s101)。接着,统括处理部28基于对象物4的位置,向机器人控制部30发送工作指令信号。机器人控制部30通过基于来自统括处理部28的工作指令信号对机械臂装置6的工作进行控制,使机械手装置8移动到对象物4的上面的正上方(s102)。此时,机械手装置8被保持为第1保持部40以及第2保持部42各自的长度方向成为与铅垂方向(z轴方向)大致平行的姿势。

接着,统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息来判定对象物4的上表面中的能够吸附的区域64(以下,称为“被吸附区域64”)(s103),决定被吸附区域64中的第1保持部40以及第2保持部42的吸附位置(s104)。统括处理部28基于所决定的吸附位置,向机器人控制部30发送工作指令信号。机器人控制部30基于来自统括处理部28的工作指令信号对机械臂装置6的工作进行控制。由此,如图6的(a)所示,机械手装置8下降,由此,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b与对象物4的被吸附区域64接触(s105)。

如图6的(b)所示,机械手装置8进一步下降,由此,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b对对象物4的被吸附区域64进行按压(s106)。此时,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b在被吸附区域64上滑动的同时相互向分离的方向移动,由此第1保持部40以及第2保持部42分别弯曲成第1吸附面44以及第2吸附面46成为凸面。在第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b到达被吸附区域64的端部之前(s107中“否”),第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b继续对对象物4的被吸附区域64进行按压(s106)。此时,第1吸附面44以及第2吸附面46各自的一部分会与被吸附区域64接触。

在第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b到达了被吸附区域64的端部时(s107中“是”),统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,向压力调整装置16发送控制信号。由此,在阀34关闭的状态下,真空泵32驱动,从第1吸附面44的多个第1吸引口58以及第2吸附面46的多个第2吸引口60的各吸引口吸引空气。结果,第1吸附面44以及第2吸附面46各自的一部分通过负压吸附被吸附区域64(s108),因此,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b在不超出被吸附区域64的端部的位置被固定。

在该状态下,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b对对象物4的被吸附区域64进一步按压(s109),由此,如图6的(c)所示,第1吸附面44以及第2吸附面46分别在第1位置66以及第2位置68处弯折为大致直角。由此,第1吸附面44中的第1位置66与第1保持部40的前端部40b之间的区域通过负压吸附被吸附区域64,并且,第2吸附面46中的第2位置68与第2保持部42的前端部42b之间的区域通过负压吸附被吸附区域64。这样,对象物4被第1保持部40以及第2保持部42保持,被从货架台18取出。

此时,第1吸附面44中的第1位置66与第1保持部40的基端部40a之间的区域和第2吸附面46中的第2位置68与第2保持部42的基端部42a之间的区域相互接触(紧贴)。由此,多个第1吸引口58以及多个第2吸引口60全部闭合,因此,能够稳定地吸附对象物4。此外,在该情况下,也可以在关闭了阀34的状态下,停止真空泵32的驱动。

接着,控制器14的统括处理部28基于来自固定摄像头12的图像信息,判定对象物4的运送目的地的位置(s110)。接着,统括处理部28基于对象物4的运送目的地的位置,向机器人控制部30发送工作指令信号。机器人控制部30基于来自统括处理部28的工作指令信号,控制机械臂装置6的工作,由此,在通过第1保持部40以及第2保持部42保持了对象物4的状态下,使机械手装置8移动至运送目的地。由此,对象物4被运送至运送目的地(s111)。

在此,统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,判定运送目的地中的能够收纳的区域(以下,称为“收纳区域”)。统括处理部28在基于来自手前端摄像头10的图像信息,判定为对象物4被收纳于收纳区域时,向压力调整装置16发送控制信号。由此,真空泵32的驱动停止并且阀34打开,对象物4相对于第1吸附面44以及第2吸附面46的吸附被解除(s112)。此时,通过弹性构件48的弹性恢复力,第1吸附面44以及第2吸附面46分别从在第1位置66以及第2位置68弯折了的状态(图6的(c)所示的状态)恢复为笔直地延伸的原状态(图6的(a)所示的状态)。

[1-4.效果]

如上所述,通过与对象物4的尺寸相应地调整第1吸附面44以及第2吸附面46分别弯折的第1位置66以及第2位置68,能够调整第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面中的吸附对象物4的区域的尺寸。由此,能够抑制第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b超出对象物4的被吸附区域64的端部,例如能够从密集地配置的多个物品20中准确地取出目标对象物4。

另外,通过利用将第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b按压于对象物4的被吸附区域64的力,第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面被弯折。由此,不在机械手装置8搭载用于弯折第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面的致动器等驱动装置也可以,因此,能够实现机械手装置8的紧凑化。

此外,在本实施方式中,基于来自手前端摄像头10的图像信息,判定了对象物4的上表面中的能够吸附的被吸附区域64,但是也可以事先取得表示对象物4的重量的信息,基于该信息来决定对象物4的被吸附区域64的尺寸。

[1-5.使用例]

接着,参照图7a~图7c对实施方式1涉及的机械手系统2的使用例进行说明。图7a是表示实施方式1涉及的机械手系统2的使用例1的图。图7b是表示实施方式1涉及的机械手系统2的使用例2的图。图7c是表示实施方式1涉及的机械手系统2的使用例3的图。

如图7a所示,在使用例1中,尺寸比较小的物品20密集地配置有多个。在该情况下,使第1吸附面44在第1保持部40的前端部40b附近的第1位置66弯折,并且,使第2吸附面46在第2保持部42的前端部42b附近的第2位置68弯折。由此,能够抑制第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b超出对象物4的被吸附区域64的端部,能够从多个物品20中取出目标对象物4。

如图7b所示,在使用例2中,机械手装置8的姿势相对于对象物4的被吸附区域64倾斜。在该情况下,能够任意地调整使第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面弯折的角度,因此,能够可靠地将对象物4吸附于第1吸附面44以及第2吸附面46。由此,即便在例如商品架的内部或包装箱的内部等狭小的空间中无法自由地改变机械手装置8的姿势的情况下,也能够可靠地吸附对象物4。

如图7c所示,在使用例3中,对象物4的上表面不平坦,形成为具有不平行的2个面的山形状。在该情况下,能够任意地调整使第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面弯折的角度,因此,能够可靠地将对象物4吸附于第1吸附面44以及第2吸附面46。这样,即便在第1吸附面44以及第2吸附面46的各吸附面相对于铅垂方向(z轴方向)倾斜着的情况下,也能够可靠地吸附对象物4。由此,例如在因障碍物等而导致能够吸附对象物4的部位受限的情况下,也特别有用。

(实施方式2)

[2-1.机械手装置的结构]

接着,参照图8对实施方式2涉及的机械手装置8a进行说明。图8是表示实施方式2涉及的机械手装置8a的第1保持部40a(第2保持部42a)的俯视图。此外,在以下的各实施方式中,对与上述实施方式1相同的构成要素标注相同的标号,并省略其说明。

如图8所示,在实施方式2涉及的机械手装置8a中,第1保持部40a以及第2保持部42a的各结构与上述实施方式1不同。具体而言,第1保持部40a的弹性构件48a的与长度方向(z轴方向)垂直的方向(y轴方向)上的宽度,从基端部48a朝向前端部48b逐渐减小。即,第1保持部40a的弹性构件48a形成为俯视时为大致三角形状。另外,第2保持部42a也与第1保持部40a同样地构成。

[2-2.效果]

通过如上述那样形成第1保持部40a的形状,在第1保持部40a的前端部40b的附近能够容易地弯折第1吸附面44。关于第2保持部42a也能够取得同样的效果。

此外,替代上述的结构,也可以构成为使第1保持部40a的弹性构件48a的与长度方向垂直的方向(x轴方向)上的厚度从基端部48a朝向前端部48b逐渐减小。或者,也可以用弹性构件48a的硬度从基端部48a朝向前端部48b渐渐变小那样的材料来形成弹性构件48a。这样的结构也能够取得与上述同样的效果。

(实施方式3)

[3-1.机械手装置的结构]

接着,参照图9,对实施方式3涉及的机械手装置8b进行说明。图9是表示实施方式3涉及的机械手装置8b的第1保持部40b(第2保持部42b)的截面图。

如图9所示,在实施方式3涉及的机械手装置8b中,第1保持部40b以及第2保持部42b的各结构与上述实施方式1不同。具体而言,在第1保持部40b的前端部形成有与第1吸附面44独立地用于通过负压吸附对象物4(参照图6)的第1吸附部70。第1吸附部70是在厚度方向(x轴方向)上贯通第1保持部40b的弹性构件48b的前端部48b的贯通孔。第1吸附部70的一方的开口部形成在第1吸附面44上。第1吸附部70的另一方的开口部经由管72与真空泵32连通。通过切换配置于真空泵32的阀(未图示),能够与多个第1吸引口58独立地从第1吸附部70吸引空气。

同样地,在第2保持部42的前端部形成有与第2吸附面46独立地用于通过负压吸附对象物4的第2吸附部74。第2吸附部74的一方的开口部形成在第2吸附面46上。第2吸附部74的另一方的开口部经由管76与真空泵32连通。通过切换配置于真空泵32的阀(未图示),能够与多个第2吸引口60独立地从第2吸附部74吸引空气。

[3-2.效果]

在第1保持部40b的前端部40b以及第2保持部42b的前端部42b到达了对象物4的被吸附区域64(参照图6)的端部时,统括处理部28(参照图1)基于来自手前端摄像头10(参照图1)的图像信息,向压力调整装置16(参照图1)发送控制信号。由此,在切换了阀的状态下,真空泵32驱动,从第1吸附部70以及第2吸附部74的各吸附部吸引空气。

结果,第1保持部40b的前端部40b以及第2保持部42b的前端部42b通过负压吸附被吸附区域64,因此,能够抑制前端部40b以及42b在被按压于被吸附区域64时在被吸附区域64上滑动。

[3-3.变形例]

在本实施方式中,构成为通过从第1吸附部70以及第2吸附部74的各吸附部吸引空气,来抑制前端部40b以及42b分别在被按压于被吸附区域64时在被吸附区域64上滑动。取代这样的结构,也可以构成为以摩擦力高的材料形成前端部40b以及42b的各前端部,在想要降低摩擦力时,从第1吸附部70以及第2吸附部74的各吸附部喷出空气(气体的一例)。

在该情况下,第1吸附部70以及第2吸附部74分别作为用于喷出空气的第1喷出口以及第2喷出口来使用。第1喷出口以及第2喷出口分别经由管72以及76与设置于压力调整装置16的压缩机(未图示)连通。来自压缩机的空气经由管76被供给至第1喷出口以及第2喷出口的各喷出口,由此,从第1喷出口以及第2喷出口的各喷出口喷出空气。由此,能够在需要时使第1保持部40b的前端部40b以及第2保持部42b的前端部42b离开被吸附区域64,并在被吸附区域64上滑动。另外,通过停止空气的喷出,能够使具有高摩擦力的前端部40b以及42b分别与被吸附区域64紧贴,抑制在被吸附区域64上滑动。

此外,若构成为来自第1吸引口58以及第2吸引口60的各吸引口的空气沿倾斜方向向对象物4的被吸附区域64喷出,则能够以与被吸附区域64非接触的吸附方式(所谓的伯努利方式)进行吸附。非接触的吸附方式的吸附,能够在以垂直方向进行吸附的同时在水平方向上无摩擦地滑动,因此,对于适当变更对象物4之间的摩擦力有用。

(实施方式4)

[4-1.机械手装置的结构]

接着,参照图10a~图11对实施方式4涉及的机械手装置8c进行说明。图10a是表示实施方式4涉及的机械手装置8c的第1保持部40c(第2保持部42c)的俯视图。图10b是由图10a的x-x线截取的实施方式4涉及的机械手装置8c的第1保持部40c(第2保持部42c)的截面图。图11是放大地表示实施方式4涉及的机械手装置8c的第1薄壁部80的截面图。

如图10a以及图10b所示,在实施方式4涉及的机械手装置8c中,第1保持部40c以及第2保持部42c的各结构与上述实施方式1不同。具体而言,构成为能够变更第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力。

第1保持部40c的弹性构件48c由摩擦力比较小的材料形成。在弹性构件48c的第1吸附面44c形成有多个第1厚壁部78和厚度(x轴方向上的大小)比第1厚壁部78的厚度薄的多个第1薄壁部80。即,第1吸附面44c具有遍及整个范围被闭塞的构造。如图10a所示,多个第1薄壁部80的各薄壁部形成为俯视时为圆形形状。

另外,第1吸附面44c被第1夹具构件82覆盖。第1夹具构件82形成为板状,由摩擦力比弹性构件48c(多个第1薄壁部80)的摩擦力大的材料形成。在第1夹具构件82,与多个第1薄壁部80对应地形成有用于使多个第1薄壁部80分别向外部露出的多个第1开口部84。如图10a所示,多个第1开口部84的各第1开口部形成为俯视时为圆形形状。

同样地,第2保持部42c的弹性构件48c由摩擦力比较小的材料形成。在弹性构件48c的第2吸附面46c形成有多个第2厚壁部86和厚度比第2厚壁部86的厚度薄的多个第2薄壁部88。即,第2吸附面46c遍及整个范围地闭塞。如图10a所示,多个第2薄壁部88的各第2薄壁部形成为俯视时为圆形形状。

另外,第2吸附面46c被第2夹具构件90覆盖。第2夹具构件90形成为板状,由摩擦力比弹性构件48c(多个第2薄壁部88)的摩擦力大的材料形成。在第2夹具构件90,与多个第2薄壁部88对应地形成有用于使多个第2薄壁部88分别向外部露出的多个第2开口部92。如图10a所示,多个第2开口部92的各开口部形成为俯视时为圆形形状。

进而,压力调整装置16(参照图1)除了真空泵32以及阀34之外,还具有压缩机(未图示)。压缩机经由一对管36与机械手装置8c的第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59分别连通。压缩机基于来自统括处理部28(参照图1)的工作指令信号,经由一对管36向第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59分别供给空气。在阀34关闭的状态下,通过压缩机供给空气,由此第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间被加压为比大气压高。之后,在阀34打开了时,第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59分别恢复为大气压。

因此,第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间通过压力调整装置16被切换为a)被加压为比大气压高的状态、b)大气压的状态、以及c)被减压为比大气压低的状态中的某一状态。

在此,参照图11对变更第1保持部40c与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力的原理进行说明。

在图11的(a)所示的状态下,第1保持部40c的第1空间54通过压力调整装置16被加压为比大气压高。在该情况下,第1薄壁部80变形成朝向与第1空间54相反侧突出,由此穿过第1开口部84与对象物4的被吸附区域64接触。由此,第1保持部40c与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力变得比较小。

在图11的(b)所示的状态下,第1保持部40c的第1空间54通过压力调整装置16成为大气压。在该情况下,第1薄壁部80位于比第1开口部84靠第1空间54侧的位置,由此第1夹具构件82与对象物4的被吸附区域64接触。由此,第1保持部40c与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力变得比较大。

在图11的(c)所示的状态下,第1保持部40c的第1空间54通过压力调整装置16被减压为比大气压低。在该情况下,第1薄壁部80变形成朝向第1空间54突出,第1夹具构件82与对象物4的被吸附区域64接触。由此,由于第1薄壁部80与对象物4之间成为真空状态,因此,第1薄壁部80通过负压吸附对象物4的被吸附区域64。

关于该吸附的原理,进一步详细地进行说明。在图11的(b)所示的状态下,在第1薄壁部80与对象物4的被吸附区域64之间形成空间94。另外,在图11的(c)所示的状态下,在第1薄壁部80与对象物4的被吸附区域64之间形成比空间94大的空间96。在这样空间的体积增大了时,根据玻意耳定律和查理定律,压力降低,能够通过负压吸附对象物4。此外,第1薄壁部80具有弹性恢复力,因此,若将第1空间54的压力设为p1、将空间96的压力设为p2、将第1薄壁部80的压力设为p3,则p1=p2+p3的关系成立,成为压力取得平衡的状态。另外,若设空间96的面积为s,则吸附力f成为s×p2。

此外,关于变更第2保持部42c与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力的原理,由于与上述同样,因此省略说明。

[4-2.机械手系统的工作]

接着,参照图12~图14对实施方式4涉及的机械手系统2c的工作进行说明。图12是表示实施方式4涉及的机械手系统2c的工作流程的流程图。图13是表示实施方式4涉及的机械手系统2c的工作流程的时间图。图14是表示实施方式4涉及的机械手系统2c的工作流程的图。此外,在图12的流程图中,对于与上述实施方式1的图5的流程图相同的步骤,标注相同的步骤编号。

如图12所示,首先,与上述实施方式1同样地,执行步骤s101~s105。在步骤s105中,如图14的(a)所示,第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b与对象物4的被吸附区域64接触。

步骤s105之后,统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,向压力调整装置16发送控制信号。由此,在阀34关闭了的状态下,压缩机驱动,来自压缩机的空气经由一对管36向第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间供给。由此,在图13所示的时间t1,第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间被加压为比大气压大(s201),第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力变得比较小。

如图14的(b)所示,机械手装置8进一步下降,由此第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b对对象物4的被吸附区域64进行按压(s106)。此时,第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力比较小,因此,第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b在被吸附区域64上滑动的同时相互向分离的方向移动。

在第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b到达了被吸附区域64的端部时(s107中“是”),统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,向压力调整装置16发送控制信号。由此,在图13所示的时间t2,阀34打开,第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间恢复为大气压(s202),第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力变得比较大。

在该状态下,第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b进一步对对象物4的被吸附区域64进行了按压时(s109),第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b在不超出被吸附区域64的端部的位置被固定。

之后,如图14的(c)所示,第1吸附面44c以及第2吸附面46c分别在第1位置66以及第2位置68弯折为大致直角。统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,向压力调整装置16发送控制信号。由此,在阀34关闭了状态下,真空泵32驱动,经由一对管36从第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间吸引空气。由此,在图13所示的时间t3,第1保持部40c的第1空间54以及第2保持部42c的第2空间59的各空间被减压为比大气压低,因此,第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部通过负压吸附被吸附区域64(s203)。这样,对象物4被第1保持部40c以及第2保持部42c保持,被从货架台18取出。之后,与上述实施方式1同样地,执行步骤s110~s112。

[4-3.效果]

如上所述,在本实施方式中,构成为能够改变第1保持部40c以及第2保持部42c的各保持部与对象物4的被吸附区域64之间的摩擦力。通过在第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b到达被吸附区域64的端部之前的期间使上述摩擦力变小,能够使前端部40b以及42b在被吸附区域64上滑动。另外,通过在第1保持部40c的前端部40b以及第2保持部42c的前端部42b到达了被吸附区域64的端部时使上述摩擦力变大,能够将前端部40b以及42b在被吸附区域64上固定。

进而,在本实施方式中,具有第1吸附面44c以及第2吸附面46c的各吸附面被闭塞的构造,因此,即便在第1吸附面44c以及第2吸附面46c的各吸附面中存在与对象物4的紧贴性差的区域的情况下,也能够保持高吸附力。

(实施方式5)

[5-1.机械手装置的结构]

接着,参照图15以及图16对实施方式5涉及的机械手装置8d进行说明。图15是表示实施方式5涉及的机械手装置8d的第1保持部40d(第2保持部42d)的截面图。图16是由图15的xvi-xvi线截取的实施方式5涉及的机械手装置8d的第1保持部40d(第2保持部42d)的截面图。

如图15以及图16所示,在实施方式5涉及的机械手装置8d中,第1保持部40d以及第2保持部42d的各结构与上述实施方式4不同。具体而言,构成为在将第1空间54以及第2空间59分别减压为比大气压低时,第1保持部40d以及第2保持部42d会硬化。

在第1保持部40d的第1空间54配置有多个第1粒体98和第1过滤器100来取代上述的填充构件50。

多个第1粒体98的各粒体例如由玻璃珠、发泡粒或碳酸钙等粒状物质形成。此外,多个第1粒体98的各粒体也可以取代粒状物质而由海绵、橡胶头(rubbertip)或木屑等来形成。多个第1粒体98填充于第1空间54。

第1过滤器100例如由网眼小的具有透气性的网状物形成。第1过滤器100配置成覆盖连接孔62、多个第1厚壁部78以及多个第1薄壁部80。由此,能够抑制第1粒体98钻进因第1薄壁部80形成的凹部102或连接孔62。

同样地,在第2保持部42d的第2空间59配置有多个第2粒体104和第2过滤器106来取代上述的填充构件50。

多个第2粒体104的各第2粒体与第1粒体98同样地形成。多个第2粒体104填充于第2空间59。

第2过滤器106与第1过滤器100同样地形成,配置成覆盖连接孔62、多个第2厚壁部86以及多个第2薄壁部88。

接着,对第1保持部40d以及第2保持部42d硬化的原理进行说明。如图16的(a)所示,在第1保持部40d的第1空间54通过压力调整装置16(参照图1)成为a)被加压为比大气压高的状态、或b)成为大气压的状态时,在第1空间54中存在用于供多个第1粒体98移动的空间,因此,多个第1粒体98能够在第1空间54中自由地移动。由此,能够使第1保持部40d变形为任意的形状。

另一方面,如图16的(b)所示,在第1保持部40d的第1空间54通过压力调整装置16成为c)被减压为比大气压低的状态时,密封构件52(第1变形壁部的一例)收缩。由此,第1空间54的体积减小,多个第1粒体98相对于第1空间54的体积比率增大。因此,在第1空间54中用于供多个第1粒体98移动的空间消失,因此,多个第1粒体98彼此的紧贴度提高,在多个第1粒体98间产生的摩擦力增大,由此,会发生阻碍第1空间54中的多个第1粒体98的移动的、所谓的堵塞相变现象。由此,由于第1保持部40d硬化,因此第1保持部40d的形状被固定为第1空间54被减压为比大气压低的时刻的形状(例如弯折成大致直角的形状)。

关于第2保持部42d硬化的原理,与上述同样。即,如图16的(a)所示,在第2保持部42d的第2空间59通过压力调整装置16成为a)被加压为比大气压高的状态、或b)成为大气压的状态时,能够使第2保持部42d变形为任意的形状。

另一方面,如图16的(b)所示,在第2保持部42d的第2空间59通过压力调整装置16成为c)被减压为比大气压低的状态时,密封构件52(第2变形壁部的一例)会收缩。由此,由于第2保持部42d硬化,第2保持部42d的形状被固定为第2空间59被减压为比大气压低的时刻的形状(例如弯折成大致直角的形状)。

[5-2.效果]

在本实施方式中,在使第1保持部40d以及第2保持部42d的各保持部吸附对象物4(参照图14的(c))时,能够固定第1保持部40d以及第2保持部42d的各形状。结果,能够稳定地保持对象物4。

(实施方式6)

[6-1.机械手装置的结构]

接着,参照图17,对实施方式6涉及的机械手装置8e进行说明。图17是表示实施方式6涉及的机械手装置8e的主要部分截面图。

如图17所示,在实施方式6涉及的机械手装置8e中,在设置有导向构件108以及驱动部110这一点上,与上述实施方式1不同。

在机械手装置8e的手支承部38e配置有沿着第1保持部40以及第2保持部42各自的长度方向(z轴方向)延伸的轨(未图示)。

导向构件108是用于调整第1吸附面44以及第2吸附面46分别弯折的位置即第1位置66以及第2位置68的构件。导向构件108配置成以能够滑动的方式支承于手支承部38e的轨,从侧面覆盖第1保持部40以及第2保持部42。由此,导向构件108从侧面覆盖第1保持部40以及第2保持部42,同时能够沿着第1保持部40以及第2保持部42各自的长度方向进行滑动。另外,在导向构件108形成有齿条(未图示)。

驱动部110是用于使导向构件108滑动的驱动源,例如由薄型的步进马达构成。驱动部110配置于手支承部38e,具有与导向构件108的齿条啮合的小齿轮112。驱动部110驱动小齿轮112,由此导向构件108沿着手支承部38e的轨进行滑动。此外,在本实施方式中,用薄型的步进马达以及齿条小齿轮机构构成了驱动部110,但是不限定于此,例如也可以由使用了直动式马达、气压气缸或液压气缸等的机构构成驱动部110。

另外,控制器14的统括处理部28(参照图1)向驱动部110发送控制信号。驱动部110基于来自统括处理部28的控制信号进行驱动。

[6-2.机械手系统的工作]

接着,参照图18以及图19对实施方式6涉及的机械手系统2e的工作进行说明。图18是表示实施方式6涉及的机械手系统2e的工作流程的流程图。图19是表示实施方式6涉及的机械手系统2e的工作流程的图。此外,在图18的流程图中,对于与上述实施方式1的图5的流程图相同的步骤标注相同的步骤编号。

如图18所示,首先,与上述实施方式1同样地,执行步骤s101~s105。在步骤s105中,如图19的(a)所示,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b与对象物4的被吸附区域64接触。在该时刻,机械手装置8e的下降暂时停止。

步骤s105之后,统括处理部28基于来自手前端摄像头10(参照图1)的图像信息,向机械手装置8e的驱动部110发送控制信号。如图19的(b)所示,驱动部110基于来自统括处理部28的控制信号,使导向构件108朝向第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b滑动(s301)。此外,统括处理部28基于在步骤s103中判定出的对象物4的被吸附区域64的大小,决定应使第1吸附面44以及第2吸附面46分别弯折的第1位置66以及第2位置68,将导向构件108滑动的长度决定为预定长度,以使得导向构件108的前端部滑动到与第1位置66以及第2位置68对应的位置。

在导向构件108滑动预定长度之前的期间(s302中“否”),驱动部110使导向构件108继续滑动(s301)。在导向构件108滑动了预定长度时(s302中“是”),驱动部110使导向构件108的滑动停止(s303)。此时,导向构件108的前端部配置于与应分别弯折第1吸附面44以及第2吸附面46的第1位置66以及第2位置68分别对应的位置。

如图19的(b)所示,机械手装置8e再次下降,由此第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b对对象物4的被吸附区域64进行按压(s304)。此时,导向构件108限制第1保持部40的基端部40a和与第1位置66对应的位置之间以及第2保持部42的基端部42a和与第2位置68对应的位置之间被弯折。由此,如图19的(c)所示,第1吸附面44以及第2吸附面46分别沿着导向构件108的前端部在第1位置66以及第2位置68被弯折成大致直角。此时,第1保持部40的前端部40b以及第2保持部42的前端部42b被配置于不超出被吸附区域64的端部的位置。

之后,统括处理部28基于来自手前端摄像头10的图像信息,向压力调整装置16发送控制信号。由此,在阀34关闭的状态下真空泵32驱动,经由一对管36从第1保持部40的第1空间54以及第2保持部42的第2空间59的各空间吸引空气。由此,第1保持部40以及第2保持部42的各保持部通过负压吸附被吸附区域64(s305)。之后,与上述实施方式1同样地,执行步骤s110~s112。

[6-3.效果]

如上所述,在本实施方式中,能够基于对象物4的被吸附区域64的大小,容易地调整第1吸附面44以及第2吸附面46分别被弯折的第1位置66以及第2位置68。

(实施方式7)

接着,参照图20对实施方式7涉及的机械手装置8f进行说明。图20是表示实施方式7涉及的机械手装置8f的图。

如图20的(a)所示,在实施方式7涉及的机械手装置8f中,第1保持部40f以及第2保持部42f的各结构与上述实施方式1不同。具体而言,第1保持部40f的与第1吸附面44相反侧的面朝向外侧膨胀成半圆柱状。同样地,第2保持部42f的与第2吸附面46相反侧的面朝向外侧膨胀成半圆柱状。

即便是这样的结构,如图20的(b)以及(c)所示,在第1保持部40f的前端部40b以及第2保持部42f的前端部42b对对象物4的被吸附区域64进行按压了时,第1吸附面44以及第2吸附面46分别也在第1位置66以及第2位置68弯折。因此,在本实施方式中也能够获得与上述实施方式1同样的效果。

(其它变形例)

以上,关于一个或多个实施方式涉及的机械手装置等,基于上述实施方式1~7进行了说明,但是,本公开不限定于上述实施方式1~7。只要不脱离本公开的主旨,将本领域技术人员所能想到的各种变形施加于实施方式而得到的变形例、将不同的实施方式中的构成要素进行组合而构建的实施方式也可以包含于一个或多个实施方式的范围内。

在上述各实施方式中,机械手装置构成为具备2个保持部,但是不限定于此,也可以构成为具备1个或3个以上的保持部。

在上述各实施方式中,在将对象物吸附于第1保持部以及第2保持部的各保持部时,第1保持部以及第2保持部的各前端部延展至对象物的被吸附区域的端部,但是不限定于此。例如,也可以使控制器的存储部存储将对象物4的重量以及形状与使第1保持部以及第2保持部的各前端部延展的大小预先相关联的表。由此,统括处理部能够基于该表将第1保持部以及第2保持部的各前端部延展至与对象物4的重量以及形状相应的大小。结果,也可以不一定使第1保持部以及第2保持部的各前端部延展至对象物的被吸附区域的端部。

此外,在上述各实施方式中,各构成要素可以由专用的硬件构成,或者通过执行适合各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过由cpu或处理器等程序执行部读出并执行记录于硬盘或半导体存储器等记录介质的软件程序来实现。

构成上述各装置的构成要素的一部分或全部也可以由能够装卸于各装置的ic卡或单体模块构成。所述ic卡或所述模块是由微处理器、rom、ram等构成的计算机系统。所述ic卡或所述模块也可以包含上述超多功能lsi。微处理器按照计算机程序进行工作,由此所述ic卡或所述模块实现其功能。该ic卡或该模块也可以具有抗篡改性。

本公开也可以是上述所示的方法。另外,也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序,还可以是由所述计算机程序形成的数字信号。另外,本公开也可以将所述计算机程序或所述数字信号记录于计算机可读的记录介质、例如软盘、硬盘、cd-rom、mo、dvd、dvd-rom、dvd-ram、bd(blu-ray(注册商标)disc)、半导体存储器。另外,也可以是记录于这些记录介质的所述数字信号。另外,本公开也可以将所述计算机程序或所述数字信号经由电通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等进行传送。另外,本公开也可以是具备微处理器和存储器的计算机系统,所述存储器存储有上述计算机程序,所述微处理器按照所述计算机程序进行工作。另外,也可以通过将所述程序或所述数字信号记录在所述记录介质中进行转移、或经由所述网络等将所述程序或所述数字信号进行转移,由此通过独立的其他计算机系统来实施。

本公开涉及的机械手装置对例如用于在店铺的仓库等中取出商品的机械手系统等有用。

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