(57)【要約】      （修正有）【課題】吸着装置は、吸着部が様々な対象物（例えば、ワーク）を吸着（把持）できるように、余裕を持った大きさ（オーバースペック）の吸着力で対象物を吸着するため、消費電力が増加してしまうという問題がある。着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置を提供する。【解決手段】吸着装置（１）は、負圧により対象物を吸着し、該負圧によって変形する吸着部（１１２）と、吸着部（１１２）の変形を検知する変形検知部（１１３）とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧により対象物を吸着し、該負圧によって変形する吸着部と、
前記吸着部の変形を検知する変形検知部とを備える、吸着装置。
【請求項２】
前記負圧を発生させる真空ポンプを制御する負圧制御部を備え、
前記対象物を吸着した後、前記吸着部の変形量が減少し第１閾値を下回ると、前記負圧制御部は、吸着力を増加させる、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
前記変形検知部は、前記吸着部における複数箇所の変形を検知する、請求項１または２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記吸着部を移動させる移動制御部であって、前記吸着部における前記複数箇所の複数の変形量に基づいて、前記対象物を吸着し直すために前記吸着部を移動させる方向を決定する移動制御部を備える、請求項３に記載の吸着装置。
【請求項５】
前記吸着部の前記複数箇所のうち、第１箇所の前記変形量が第２箇所の前記変形量より大きい場合、前記移動制御部は、前記対象物を吸着し直すために前記第２箇所より前記第１箇所側に前記吸着部を移動させることを決定する、請求項４に記載の吸着装置。
【請求項６】
真空破壊をしてから所定期間後の前記吸着部の変形量が第２閾値以上であれば、前記対象物が前記吸着部に張りついていると判定する異常判定部を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項７】
前記変形検知部は、前記吸着部に配置または内蔵されたセンサーを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項８】
前記変形検知部は、歪みセンサーを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項９】
前記変形検知部は、光変位計または形状計測センサーを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項１０】
前記変形検知部は、近接センサーを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項１１】
前記変形検知部は、前記吸着部を撮像した画像データに基づいて前記吸着部の変形を検知する、請求項１から７のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項１２】
前記変形検知部は、センサーを含み、
前記センサーによって検知された前記吸着部の変形量を加工し、加工後の変形量を出力する加工部をさらに備える、請求項７から１１のいずれか一項に記載の吸着装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の吸着装置と、
無人搬送車とを備える、移動吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置および移動吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自律的に走行動作、ピッキング動作（吸着動作）およびプレース動作を行うロボットアプリケーションであるモバイルマニピュレータなどの吸着装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、搬送物を吸着する吸着パッドおよび吸着パッドの吸着圧力を検出する圧力センサーが設けられたエンドエフェクタを有するロボットと、吸着パッドが搬送物を吸着してから吸着パッドに吸着された搬送物が移動を開始するまでの間に圧力センサーが検出した吸着圧力の過渡データに基づいて、吸着パッドの摩耗を判断する判断部を有する制御装置とを備えたロボットシステムが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、外部の空気を吸引するとともにワークを吸着する開口部を有する漏斗状の吸着部材であって、開口部の周囲には断線により破損を検知するための導線が設けられている吸着部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５２８４３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５０６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような従来技術では、吸着装置は、吸着部が様々な対象物（例えば、ワーク）を吸着（把持）できるように、余裕を持った大きさ（オーバースペック）の吸着力で対象物を吸着するため、消費電力が増加してしまうという問題がある。
【０００７】
また、吸着装置は、対象物を把持する際に、設計時点における想定を超える吸着力が必要な場合、当該対象物を把持することができないという問題がある。
【０００８】
これらのことから、吸着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置が求められている。
【０００９】
本発明の一態様は、このような実情を鑑みてなされたものであり、吸着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置およびその関連技術を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係る吸着装置は、負圧により対象物を吸着し、該負圧によって変形する吸着部と、前記吸着部の変形を検知する変形検知部とを備える。
【００１１】
上記構成によれば、吸着部の変形を検知することによって、吸着部の変形度合いから、例えば、対象物が落下しそうになっているか否かなど、対象物の把持状態を検知することができる。これにより、吸着部の状態および対象物の把持状態などに応じて、吸着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置を実現することができる。
【００１２】
本開示の一側面に係る吸着装置は、前記負圧を発生させる真空ポンプを制御する負圧制御部を備え、前記対象物を吸着した後、前記吸着部の変形量が減少し第１閾値を下回ると、前記負圧制御部は、吸着力を増加させてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、吸着部の変形度合いから、吸着部が対象物を落としそうになった場合のみ、吸着部の吸着力を現状よりも増加させることができる。その結果、移動吸着装置の省エネ（省電力）を図りながら対象物の落下を防止することができる。また、吸着部の状態および対象物の把持状態などに応じて、吸着部の吸着力を好適に制御することができる。
【００１４】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、前記吸着部における複数箇所の変形を検知してもよい。
【００１５】
上記構成によれば、吸着部の変形をより好適に検知することができる。
【００１６】
本開示の一側面に係る吸着装置は、前記吸着部を移動させる移動制御部であって、前記吸着部における前記複数箇所の複数の変形量に基づいて、前記対象物を吸着し直すために前記吸着部を移動させる方向を決定する移動制御部を備えていてもよい。
【００１７】
上記構成によれば、吸着部が対象物に密着していない場合であっても、対象物を吸着し直す方向に吸着部を移動させることができる。その結果、吸着部による対象物のピッキングミスを防止することができる。
【００１８】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記吸着部の前記複数箇所のうち、第１箇所の前記変形量が第２箇所の前記変形量より大きい場合、前記移動制御部は、前記対象物を吸着し直すために前記第２箇所より前記第１箇所側に前記吸着部を移動させることを決定してもよい。
【００１９】
上記構成によれば、吸着部の吸着位置のずれをより好適に防止することができる。その結果、吸着部による対象物のピッキングミスをより好適に防止することができる。
【００２０】
本開示の一側面に係る吸着装置は、真空破壊をしてから所定期間後の前記吸着部の変形量が第２閾値以上であれば、前記対象物が前記吸着部に張りついていると判定する異常判定部を備えていてもよい。
【００２１】
上記構成によれば、異常判定部は、対象物が吸着部に張りついていると判定することにより、アラートを発したり、吸着部に対象物を落とす動作（プレース動作）をさせたりすることができる。これにより、真空破壊後に対象物が吸着部に張りついたまま離れないことによるプレースの失敗を防止することができる。
【００２２】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、前記吸着部に配置または内蔵されたセンサーを含んでいてもよい。
【００２３】
上記構成によれば、吸着部にセンサーが配置または内蔵されていることにより、吸着部の変形を好適に検知することができる。
【００２４】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、歪みセンサーを含んでいてもよい。
【００２５】
上記構成によれば、吸着部の変形（形状変化）を好適に検知することができる。
【００２６】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、光変位計または形状計測センサーを含んでいてもよい。
【００２７】
上記構成によれば、光変位計または形状計測センサーは、例えば、略鉛直上方向からの光を検知して吸着部の変位量を計測することによって、吸着部の変形を好適に検知（形状変化を計測）することができる。
【００２８】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、近接センサーを含んでいてもよい。
【００２９】
上記構成によれば、近接センサーが、近接センサーと吸着部との間の距離の変位量を計測することによって、吸着部の変形を好適に検知（形状変化を計測）することができる。
【００３０】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、前記吸着部を撮像した画像データに基づいて前記吸着部の変形を検知してもよい。
【００３１】
上記構成によれば、簡単な画像処理により、吸着部を撮像した画像データから吸着部の変形を好適に検知（例えば、変形量を計測）することができる。
【００３２】
本開示の一側面に係る吸着装置において、前記変形検知部は、センサーを含み、
前記センサーによって検知された前記吸着部の変形量を加工し、加工後の変形量を出力する加工部をさらに備えていてもよい。
【００３３】
上記構成によれば、より精度の高い吸着部の変形量を出力することができる。
【００３４】
本開示の一側面に係る移動吸着装置は、前記吸着装置と、無人搬送車とを備える。
【００３５】
上記構成によれば、吸着装置が、吸着部の変形を検知することによって、吸着部の変形度合いから、例えば、対象物が落下しそうになっているか否かなど、対象物の把持状態を検知することができる。これにより、吸着部の状態および対象物の把持状態などに応じて、吸着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置を備える移動吸着装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の一側面によれば、吸着部の吸着力を好適に制御可能な吸着装置およびその関連技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、実施の形態に係る移動吸着装置の適用場面の一例を模式的に例示する。
【図２】図２は、実施の形態に係る移動吸着装置における吸着部および変形検知部の一例を模式的に例示する。
【図３】図３は、実施の形態に係る移動吸着装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【図４】図４は、実施の形態に係る移動吸着装置の動作の一例を例示する。
【図５】図５は、実施の形態に係る移動吸着装置の動作の一例を例示する。
【図６】図６は、実施の形態に係る移動吸着装置の動作の一例を例示する。
【図７】本発明の一態様で使用される吸着部の変形量の定義を説明する図である。
【図８】本発明の一態様で使用される吸着部の変形量の他の定義を説明する図である。
【図９】図９は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態における吸着部の姿勢制御を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、変形例に係る移動吸着装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【図１４】図１４は、変形例に係る移動吸着装置における吸着部、撮像装置および支持体の一例を模式的に例示する。
【図１５】図１５は、変形例に係る移動吸着装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【図１６】図１６は、変形例に係る移動吸着装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【図１７】図１７は、変形例に係る吸着装置のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【図１８】図１８は、変形例に係る吸着装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、変形例に係る吸着装置の処理の流れの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。
【００３９】
§１  適用例
図１は、本実施形態に係る移動吸着装置１００の適用場面の一例を模式的に例示する。図２は、本実施形態に係る移動吸着装置１００における吸着部１１２および変形検知部１１３の一例を模式的に例示する。具体的には、図２の（ａ）は、図１において模式的に例示している吸着部１１２の詳細図の一例であって、吸着部１１２および変形検知部１１３の上面図の一例を模式的に例示する。また、図２の（ｂ）は、図１において模式的に例示している吸着部１１２の詳細図の一例であって、吸着部１１２および変形検知部１１３の側面図の一例を模式的に例示する。
【００４０】
図１の例では、移動吸着装置１００は、吸着装置１と、搬送部（無人搬送車）２とを備えている。吸着装置１は、ロボットアーム１１と、真空ポンプ１２と、マニピュレータ制御部１３とを備えている。搬送部２は、移動吸着装置１００を移動（搬送）させるものである。搬送部２は、負圧（空気圧力）を発生させる真空ポンプを制御する負圧制御部２１と、無人搬送車２２とを備えている。移動吸着装置１００としては、負圧によって変形する吸着部１１２を含む吸着装置１を備えていれば特に限定されないが、一例として、モバイルロボットなどの真空吸着システムが挙げられる。また、吸着装置１は、モバイルロボットなどの移動吸着装置１００に限らず、固定吸着装置にも適用することができる。
【００４１】
ロボットアーム１１は、負圧により対象物を吸着することによって把持動作を行うものである。ロボットアーム１１は、吸着部１１２に対象物を吸着させることによって、対象物の把持動作を行わせるマニピュレータ部１１１と、吸着部１１２とを備えている。吸着部１１２の一例として、吸盤を備える吸着パッド（真空パッド）などが挙げられる。このようなマニピュレータ部１１１と、吸着部１１２とを備えるロボットアーム１１によれば、対象物を好適に吸着し、把持することができる。対象物は、ロボットアーム１１に負圧により吸着されることによって把持されるものであればよく、例えば、ワークなどが挙げられる。
【００４２】
図２の例に示すように、吸着部１１２には、吸着部１１２の変形を検知（検出）する変形検知部１１３が配置されていてもよい（取り付けられていてもよい）。また、図２の例に示すように、変形検知部１１３は、吸着部１１２に配置された歪みセンサー（歪みゲージ）１１４を含んでいてもよい。歪みセンサー１１４としては、例えば、ひずみ測定用ゲージ端子などが挙げられる。変形検知部１１３は、１つの歪みセンサー１１４を含んでいてもよいが、図２の例に示すように、複数（例えば３つ）の歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃを含んでいてもよい。この場合、変形検知部１１３は、吸着部１１２における複数箇所の変形（例えば、吸着部１１２の変形量および変形速度（変形量の時間微分）の少なくとも一方）を検知する。これにより、吸着部１１２の変形をより好適に検知することができる。
【００４３】
ここで、特許文献１に示すように、従来技術では、通常、圧力センサーおよび流量計などを用いて対象物の吸着状態を検知するのが一般的であり、この場合、配管詰まりが発生すると、誤検知してしまう可能性がある。また、特許文献２に示すように、従来技術には、導線部を設けて吸着部の破損を検知する方法があるが、この方法では吸着部が破損しているか否かを検知することしかできず、吸着部の吸着状態を検知することができない。
【００４４】
これに対し、本実施形態では、上述のように、吸着部１１２の変形を検知することによって、吸着部１１２の変形度合いから、吸着部１１２の吸着状態を検知することができる。例えば、対象物が落下しそうになっているか否かなど、吸着部１１２による対象物の把持状態を検知することができる。これにより、吸着部１１２の状態および対象物の把持状態などに応じて、負圧制御部２１が吸着部１１２の吸着力を好適に制御することができる。
【００４５】
§２  構成例
＜移動吸着装置＞
次に、図３の（a）および（ｂ）を用いて、本実施形態に係る移動吸着装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。
【００４６】
図３は、本実施形態に係る移動吸着装置１００のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。図３の例では、本実施形態に係る移動吸着装置１００は、吸着装置１と、搬送部２と、バッテリー３とを備えている。
【００４７】
＜吸着装置＞
吸着装置１は、ロボットアーム１１と、真空ポンプ１２と、マニピュレータ制御部（移動制御部）１３とを備えている。
【００４８】
〔ロボットアーム〕
図２の例では、ロボットアーム１１は、マニピュレータ部１１１と、吸着部１１２と、変形検知部（変形情報取得部）１１３と、異常判定部１１５とを備えている。
【００４９】
（マニピュレータ部）
マニピュレータ部１１１は、マニピュレータ制御部１３の制御に基づき、ロボットアーム１１における吸着部１１２と共に駆動する。マニピュレータ部１１１は、例えば１または複数の関節を有する。
【００５０】
（吸着部）
吸着部（吸着パッド）１１２は、マニピュレータ部１１１の駆動によって作業位置に位置した場合、真空ポンプ１２の駆動量に応じた負圧により対象物を吸着することによって、対象物の把持動作を行う。
【００５１】
（変形検知部）
変形検知部（変形情報取得部）１１３は、吸着部１１２の変形の情報を取得することによって、吸着部１１２の変形を検知する。例えば、変形検知部１１３は、歪みセンサー１１４から吸着部１１２の歪みを示すデータを取得することによって、吸着部１１２の変形量を特定し、吸着部１１２の変形（形状変化）を検知してもよい。これにより、吸着部１１２の変形を好適に検知することができる。変形量の具体例については後述する。
【００５２】
図２および３の例に示すように、変形検知部１１３は、複数の歪みセンサー１１４ａと、１１４ｂと、１１４ｃとから、吸着部１１２における複数箇所の変形に関する情報を取得することによって、吸着部１１２の変形を検知してもよい。ただし、本実施形態では、変形検知部１１３は、吸着部１１２の変形を検知できれば特に限定されない。本実施形態では、変形検知部１１３は、例えば、吸着部１１２に配置または内蔵された１つ以上のセンサーから吸着部１１２の変形を検知してもよい。吸着部１１２にセンサーが配置または内蔵されていることにより、吸着部１１２の変形を好適に検知することができる。吸着部１１２にセンサーを内蔵する場合、図２の例に示すように、歪みセンサー１１４が配置されている吸着部１１２の箇所に対応する吸着部１１２の内部にセンサーを内蔵することができる。吸着部１１２に内蔵されるセンサーとしては、例えば、歪みゲージ式センサー、ならびに、カーボンナノチューブおよびカーボン粒子などの導体素材を含有するゴムまたは樹脂によって構成されている感圧導電性センサーなどが挙げられる。
【００５３】
一例として、変形検知部１１３は、歪みセンサー１１４の代わりに、１つ以上の光変位計（レーザ変位計などの距離センサー）または形状計測センサーから吸着部１１２の変形を検知してもよい。例えば、光変位計または形状計測センサーは、図２の例では、歪みセンサー１１４と同様に吸着部１１２に１つ以上配置される。また、図２の（ｂ）の例に示すように、光変位計または形状計測センサーは、吸着部１１２において反射した光を検知して吸着部１１２の変位量を計測することによって、吸着部１１２の変形を好適に検知（形状変化を計測）することができる。特に、２次元形状計測センサーは、吸着部１１２に１つ配置されている場合においても、吸着部１１２における複数箇所の変形を検知することができる。光変位計としては、例えば、ローコストの単距離変位センサーなどが挙げられる。
【００５４】
別の一例として、変形検知部１１３は、歪みセンサー１１４の代わりに、近接センサーを含んでいてもよい。例えば、変形検知部１１３が近接センサーを含む場合、近接センサーは、図２に示す歪みセンサー１１４と同様に吸着部１１２に１つ以上配置される。また、近接センサーは、近接センサーと吸着部１１２との間の距離の変位量を計測することによって、吸着部１１２の変形を好適に検知（形状変化を計測）することができる。近接センサーとしては、例えば、超音波センサー、誘導形近接センサー、静電容量形近接センサーおよび光学式近接センサーなどが挙げられる。
【００５５】
また、変形検知部１１３は、変形の情報として、歪みセンサー１１４などの吸着部１１２の変形を検知できるセンサーから、変形量、変形速度、または変形加速度の情報を取得してもよい。例えば、歪みセンサー１１４は、変形量を取得した場合、変形量の時間的変化から、変形速度または変形加速度を求める処理を行う。
【００５６】
変形検知部１１３は、吸着部１１２の変形量、変形速度または変形加速度などの変形データを異常判定部１１５、マニピュレータ制御部１３および負圧制御部２１に出力する。
【００５７】
（異常判定部）
異常判定部１１５は、歪みセンサー１１４から吸着部１１２の変形量などの変形データを取得し、吸着部１１２が対象物を吸着（吸引）するのを止め、対象物を離してから、所定期間後の吸着部１１２の変形量が第２閾値以上であれば、対象物が吸着部１１２に張りついていると判定する。換言すれば、異常判定部１１５は、吸着部１１２と対象物との間の空間が真空状態でなくなってから（真空破壊をしてから）所定期間後の吸着部１１２の変形量が第２閾値以上であれば、対象物が吸着部１１２に張りついていると判定する。
【００５８】
この場合、異常判定部１１５は、アラートを発したり、吸着部１１２に対象物を落とす動作（プレース動作）をさせたりすることができる。これにより、真空破壊後に対象物が吸着部１１２に張りついたまま離れないことによるプレースの失敗を防止することができる。
【００５９】
〔真空ポンプ〕
真空ポンプ１２は、駆動量に応じた負圧を発生させ、吸着部１１２に当該負圧を提供する。ここでは、移動吸着装置１００における吸着装置１が真空ポンプ１２を備えている例について説明している。ただし、本実施形態では、移動吸着装置１００における吸着装置１は真空ポンプ１２を備えておらず、例えば、吸着装置１および移動吸着装置１００の外部に真空ポンプ１２があってもよい。これによっても、負圧制御部２１が真空ポンプ１２の駆動量を制御することによって、上述の例と同様の効果を奏することができる。
【００６０】
〔マニピュレータ制御部〕
マニピュレータ制御部（移動制御部または動作制御部ともいう）１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read Only Memory）などを含み、情報処理に応じて制御を行う。また、マニピュレータ制御部１３は、負圧制御部２１から出力されたマニピュレータ制御信号に基づき、ロボットアーム１１におけるマニピュレータ部１１１を制御する。これにより、マニピュレータ制御部１３は、マニピュレータ部１１１を介して吸着部１１２を移動させる。具体的には、マニピュレータ制御部１３は、ロボットアーム１１における吸着部１１２が対象物を吸着可能な作業位置に位置するようにマニピュレータ部１１１を駆動させる。また、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２が作業位置に位置した後、対象物に対する吸着部１１２の角度が所定の角度となるように、マニピュレータ部１１１を動作させてもよい。これにより、吸着部１１２の位置をより好適な位置に微調整することができる。また、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２が対象物を吸着した後、例えば、ロボットアーム１１における吸着部１１２が、マニピュレータ制御部１３の上部に設置された所定の箱（不図示）の位置に位置するように、マニピュレータ部１１１を駆動させる。
【００６１】
また、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２における複数箇所の複数の変形量に基づいて、対象物を吸着し直すために吸着部１１２を移動させる方向を決定してもよい。
【００６２】
ここで、吸着部１１２による対象物のピッキング動作（吸着動作）では、移動吸着装置１００の走行後における停止位置のばらつきを防止するために、移動吸着装置１００は、対象物と移動吸着装置１００との位置関係を２Ｄビジョンまたは３Ｄビジョンなどによって計測し、吸着部１１２が対象物のピッキング動作を行うことになる。この場合、対象物と移動吸着装置１００との位置関係の計測誤差により、吸着部１１２による対象物のピッキングミスが生じる可能性がある。
【００６３】
これに対し、上述の構成によれば、吸着部１１２が対象物に密着していない場合であっても、対象物を吸着し直す方向に吸着部１１２を移動させることができる。その結果、吸着部１１２による対象物のピッキングミスを防止することができる。
【００６４】
また、吸着部１１２の複数箇所のうち、第１箇所の変形量が第２箇所の変形量より大きい場合、マニピュレータ制御部１３は、対象物を吸着し直すために第２箇所より第１箇所側（変形量が小さいセンサーの配置位置とは反対側）に吸着部１１２を移動させてもよい。これにより、吸着部１１２の吸着位置のずれを好適に防止することができる。その結果、吸着部１１２による対象物のピッキングミスをより好適に防止することができる。
【００６５】
また、マニピュレータ制御部１３は、さらに接触点特定部１３１を備えていてもよい。接触点特定部１３１は、吸着部１１２の変形（変形量、変形速度、または変形加速度）に基づいて、吸着部１１２における対象物との接触点を特定する。また接触点特定部１３１は、吸着部１１２が対象物を吸着している状態において、吸着部１１２の変形（変形量、変形速度、または変形加速度）に基づいて、対象物における配置対象面との接触点を特定する。上述の構成によれば、対象物と移動吸着装置１００との位置姿勢関係に計測誤差が存在していても、接触点特定部１３１によって特定された接触点を支点に吸着面側へ吸着部（吸着パッド）１１２の姿勢を傾ける動きを、マニピュレータ制御部１３がマニピュレータ部１１１に行わせることによって、計測誤差を吸収することができる。その結果、吸着部１１２による対象物のピッキングミスをより好適に防止することができる。詳細は後述する。
【００６６】
〔搬送部〕
搬送部（無人搬送車）２は、負圧制御部（制御信号出力部）２１と、無人搬送車２２とを備えている。
【００６７】
（負圧制御部）
負圧制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read Only Memory）などを含み、情報処理に応じて制御を行う。負圧制御部２１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）またはマイコンなどによって構成される。負圧制御部２１は、変形検知部１１３における１以上の歪みセンサー１１４から受信する出力信号、および、無人搬送車２２における搬送制御部２２１から受信する搬送状態信号に基づいて、負圧を発生させる真空ポンプ１２を制御する。
【００６８】
負圧制御部２１は、対象物を吸着した後、吸着部１１２の変形量が減少し第１閾値を下回ると、吸着力を増加させてもよい。これにより、吸着部１１２の変形度合いから、吸着部１１２が対象物を落としそうになった場合のみ、吸着部１１２の吸着力を現状よりも増加させることができる。その結果、移動吸着装置１００の省エネ（省電力）を図りながら対象物の落下を防止することができる。また、吸着部１１２の状態および対象物の把持状態などに応じて、吸着部１１２の吸着力を好適に制御することができる。
【００６９】
負圧制御部２１は、マニピュレータ制御部１３からの信号に基づいて、真空ポンプ１２のオンオフを制御する。例えば、対象物をピッキングする際に、吸着部１１２の変形から、吸着部１１２が充分に対象物の押込を行ったと判定された場合には、負圧制御部２１は真空ポンプ１２をオンする。また、対象物を台にプレースする場合に、マニピュレータ制御部１３が、対象物の底面の全体が台の配置対象面に接触したと判定した場合には、負圧制御部２１は、真空ポンプ１２をオフにする。
【００７０】
また、負圧制御部２１は、マニピュレータ制御部１３にマニピュレータ部１１１を制御するためのマニピュレータ制御信号を出力する。
【００７１】
また、負圧制御部２１は、アナログ信号を真空ポンプ１２の制御信号として出力するアナログ信号出力部２１１を備えていてもよい。アナログ信号出力部２１１は、アナログ信号を単調増加または単調減少させる制御を行ってもよい。これにより、真空ポンプ１２の駆動量をスロープ状に変化させることができるため、突入電流を低減することができる。また、消費電力を低減し、制御を安定化させることができる。
【００７２】
（無人搬送車）
図３の例では、無人搬送車２２は、搬送制御部２２１を備えている。搬送制御部２２１は、無人搬送車２２の搬送を制御することによって、移動吸着装置１００の移動（搬送）を制御する。例えば、搬送制御部２２１は、ロボットアーム１１によって対象物を把持することができる作業位置まで移動吸着装置１００を移動させる。また、搬送制御部２２１は、移動吸着装置１００が、既に作業位置に位置する場合は、移動吸着装置１００を移動させない。また、無人搬送車２２は、無人搬送車２２の搬送状態を示す信号である搬送状態信号を負圧制御部２１に送信する。
【００７３】
〔バッテリー〕
バッテリー３は、移動吸着装置１００の各部、すなわち、吸着装置１および搬送部２に電力を供給することによって移動吸着装置１００の各部を制御する。
【００７４】
上述の例では、移動吸着装置１００はバッテリー３によって動作する構成となっているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、移動吸着装置１００は、移動吸着装置１００の外部から電源コードを介して電力が供給される構成となっていてもよい。
【００７５】
〔コントローラ〕
コントローラ５は、上述したように、吸着部１１２の変形の情報を取得することによって吸着部１１２の変形を検知する変形検知部１１３と、吸着部１１２の変形に応じて、吸着部１１２の動きを制御するマニピュレータ制御部１３とを備える。つまり、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の変形に応じて、吸着部１１２の動き（移動方向、速度、および／または傾き）を変更する。
コントローラ５は、さらに、対象物に関する情報を取得する対象物情報取得部１４および、対象物を配置する台に関する配置情報取得部１５を備える。
なお、コントローラ５は、移動吸着装置１００自体に備えられてもよいし、移動吸着装置１００とは別に設けられてもよい。例えば、コントローラ５は、移動吸着装置１００と通信可能であり、移動吸着装置１００を制御する制御信号を移動吸着装置１００に送信する構成であってもよい。
【００７６】
§３  動作例
次に、図４〜６を用いて、移動吸着装置１００の動作例を説明する。以下に説明する動作手順は一例に過ぎず、各動作は可能な限り変更されてもよい。また、以下に説明する動作手順について、実施の形態に応じて、適宜、省略、置換および追加が可能である。
【００７７】
＜３・１＞
図４は、移動吸着装置１００の動作の一例を例示する。より具体的には、図４の（ａ）は、時間に対する吸着部１１２の吸着力のグラフを例示する。また、図４の（ｂ）は、時間に対する吸着部１１２の変形量（歪み量）ａ、ｂおよびｃのグラフを例示する。
【００７８】
ここでは、時間（期間）は、第１の期間Ｉ、第２の期間ＩＩ、第３の期間ＩＩＩおよび第４の期間ＩＶのことを指す。吸着力は、第１の吸着力Ａおよび第２の吸着力Ｂのことを指す。吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃによってそれぞれ検知された吸着部１１２の変形量である。
【００７９】
まず、移動吸着装置１００におけるマニピュレータ制御部１３は、第１の期間Ｉにおいて、マニピュレータ部１１１と共に、吸着部１１２を移動させて、吸着部１１２を対象物に密着させる（押し付ける）。吸着部１１２を対象物に密着させることによって、吸着部１１２が変形する。図４の（ｂ）の例では、第１の期間Ｉにおいて、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃによってそれぞれ検知された吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、第１の変形量Ｘから第２の変形量Ｙまで上昇する。ここでは、変形量ａ、ｂおよびｃが、第１の変形量Ｘから第２の変形量Ｙまで上昇した場合に、吸着部１１２は対象物の吸着を開始する。図４に示す吸着部１１２の吸着力、ならびに、変形量ａ、ｂおよびｃは、例えば、負圧制御部２１または変形検知部１１３における歪みセンサー１１４を介して確認することができる。
【００８０】
次に、図４の（ａ）の例では、吸着部１１２は、第２の期間ＩＩにおいて、吸着力Ａにて対象物を吸着する。図４の（ｂ）の例では、第２の期間ＩＩにおいて吸着部１１２が第１の吸着力Ａにて対象物を吸着している間、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは第２の変形量Ｙのまま一定となる。
【００８１】
次に、図４の（ａ）の例では、マニピュレータ制御部１３は、第３の期間ＩＩＩにおいて、吸着部１１２の吸着力が吸着力Ａのままの状態で、マニピュレータ部１１１と共に吸着部１１２を移動させて対象物を持ち上げる。図４の（ｂ）の例では、対象物が重いことから、第３の期間ＩＩＩにおいて、マニピュレータ制御部１３が吸着部１１２を移動させて対象物を持ち上げている間、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、第２の変形量Ｙから第３の変形量Ｚまで減少する。ここでは、移動吸着装置１００における負圧制御部２１は、対象物を吸着した後、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃが減少し第１閾値αを下回ると、吸着部１１２の吸着力を増加させる。ここでは、負圧制御部２１は、第１閾値αを第３の変形量Ｚに設定しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、負圧制御部２１は、機械学習などの所定の学習機能によって、例えば、対象物が落下する前の吸着部１１２の変形量を第１閾値αに設定することができる。
【００８２】
次に、図４の（ａ）の例では、負圧制御部２１は、第４の期間ＩＶにおいて、吸着部１１２の吸着力を第１の吸着力Ａから第２の吸着力Ｂまで増加させる。これにより、図４の（ｂ）の例では、第４の期間ＩＶにおいて、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃによってそれぞれ検知された吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、第３の変形量Ｚから第２の変形量Ｙまで上昇する。
【００８３】
このように、負圧制御部２１が、吸着部１１２の変形量が減少し第１閾値αを下回ると、吸着力を増加させることによって、吸着部１１２の変形度合いから、吸着部１１２が対象物を落としそうになった場合のみ、吸着部１１２の吸着力を現状よりも増加させることができる。その結果、移動吸着装置１００の省エネ（省電力）を図りながら対象物の落下を防止することができる。また、吸着部１１２の状態および対象物の把持状態などに応じて、吸着部１１２の吸着力を好適に制御することができる。
なお、負圧制御部２１は、複数の変形量ａ、ｂおよびｃの代表値（平均値、最小値、最大値、または中間値など）が第１閾値αを下回ると、吸着部１１２の吸着力を増加させてもよい。例えば、負圧制御部２１は、複数の変形量ａ、ｂおよびｃのうちの少なくとも１つが第１閾値αを下回ると、吸着部１１２の吸着力を増加させてもよい。
【００８４】
＜３・２＞
図５は、移動吸着装置１００の動作の一例を例示する。より具体的には、図５の（ａ）は、時間に対する吸着部１１２の変形量（歪み量）ａ、ｂおよびｃのグラフの一例をそれぞれ例示する。また、図５の（ｂ）は、時間に対する吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃのグラフの別の一例をそれぞれ例示する。
【００８５】
ここでは、時間（期間）は、第１の期間Ｉおよび第２の期間ＩＩのことを指す。吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃによってそれぞれ検知された吸着部１１２の変形量であって、第１の変形量Ｘおよび第２の変形量Ｙのことを指す。
【００８６】
図５の（ａ）の例では、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、吸着部１１２が対象物に密着する前の第１の期間Ｉ、および、密着した後の第２の期間ＩＩの両期間（タイミング）において同程度となっている。このことから、図５の（ａ）の例では、吸着部１１２が、対象物に均一に密着している状態となっている。
【００８７】
一方、図５の（ｂ）の例では、歪みセンサー１１４ｂによって検知された吸着部１１２の変形量ｂが、吸着部１１２の変形量ａおよびｃと第１の期間Ｉおよび第２の期間ＩＩの両期間において異なっている。このことから、図５の（ｂ）の例では、吸着部１１２が対象物に密着しておらず、吸着部１１２の吸着位置が中心からずれていることが分かる。
【００８８】
この場合、移動吸着装置１００におけるマニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の複数箇所における変形量ａ、ｂおよびｃに基づいて、対象物を吸着し直すために吸着部１１２を移動させる方向を決定してもよい。具体的には、マニピュレータ制御部１３は、複数の変形量ａ、ｂおよびｃの分布幅（最大値−最小値、いずれか２つの変形量の差、または分散など）が第３閾値より大きい場合、対象物を吸着し直す方向に吸着部１１２を移動させる。また、マニピュレータ制御部１３は、複数の変形量ａ、ｂおよびｃのうち、最小値が第４閾値未満の場合、対象物を吸着し直す方向に吸着部１１２を移動させてもよい。これにより、吸着部１１２が対象物に密着していない場合であっても、対象物を吸着し直す方向に吸着部１１２を移動させることができる。その結果、吸着部１１２による対象物のピッキングミスを防止することができる。
【００８９】
また、図５の（ｂ）の例では、歪みセンサー１１４ａおよび１１４ｃによって検知された吸着部１１２の変形量ａおよびｃは、歪みセンサー１１４ｂによって検知された吸着部１１２の変形量ｂよりも大きい。そのため、マニピュレータ制御部１３は、対象物を吸着し直すために歪みセンサー１１４ｂに対応する箇所より歪みセンサー１１４ａおよび１１４ｃ側に吸着部１１２を移動させることを決定してもよい。例えば、マニピュレータ制御部１３は、変形量が最小である歪みセンサー１１４ｂに対応する箇所から吸着部１１２の中心に向かう方向に、吸着部１１２を移動させることを決定してもよい。マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の３箇所以上の変形量から、吸着部１１２の円周において変形の最も歪みが小さい箇所を推定してもよい。例えば、複数の歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃが円周上に均等に配置されている場合、変形量ａ＞変形量ｂ＝変形量ｃであれば、吸着部１１２の中心から見て歪みセンサー１１４ｂと歪みセンサー１１４ｃとの中間方向が最も歪みが小さいと推定できる。マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２において変形量が最小である箇所から吸着部１１２の中心に向かう方向に、吸着部１１２を移動させることを決定してもよい。これにより、吸着部１１２の吸着位置のずれをより好適に防止することができる。その結果、吸着部１１２による対象物のピッキングミスをより好適に防止することができる。
【００９０】
上述の例では、変形検知部１１３が複数のセンサーを含む場合について説明しているが、本実施形態ではこれに限定されない。例えば、変形検知部１１３が１つのセンサーしか含んでいない場合でも、複数の箇所の吸着部１１２の変形量を検知できる場合、上述の例と同様に吸着部１１２が対象物に密着しているか否かを判定することができる。また、変形検知部１１３が複数の箇所の吸着部１１２の変形量を検知しなくても、第１の期間Ｉから第２の期間ＩＩに移行する際に、吸着部１１２の変形量が変化するか否かを検知すればよい。例えば、図５の（ｂ）に示すように、１の期間Ｉから第２の期間ＩＩに移行する際に、吸着部１１２の変形量が変化していないことを検知することによって、吸着部１１２が対象物に密着しておらず、吸着部１１２の吸着位置がずれていることを検知することができる。
【００９１】
＜３・３＞
図６は、移動吸着装置１００の動作の一例を例示する。より具体的には、図６の（ａ）は、時間に対する吸着部１１２の変形量（歪み量）ａ、ｂおよびｃのグラフを例示する。
【００９２】
ここでは、時間（期間）は、第４の期間ＩＶおよび対象物を落とす（プレースする）第５の期間Ｖのことを指す。吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃによってそれぞれ検知された吸着部１１２の変形量であって、第１の変形量Ｘおよび第２の変形量Ｙのことを指す。
【００９３】
図６の（ａ）の例では、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、時刻Ｔにおいて真空破壊をし（吸着を停止し）、第４の期間ＩＶから第５の期間Ｖに移行してから所定期間後の吸着部１１２の変形量が第２閾値β以下となっている。そのため、移動吸着装置１００における異常判定部１１５は、対象物が吸着部１１２に張りついていない（吸着部１１２から対象物が離れた）と判定する。このことから、図６の（ａ）の例では、移動吸着装置１００が対象物のプレースを正常に完了できた状態となっている。
【００９４】
一方、図６の（ｂ）の例では、吸着部１１２の変形量ａ、ｂおよびｃは、時刻Ｔにおいて真空破壊をし、第４の期間ＩＶから第５の期間Ｖに移行してから所定期間後の吸着部１１２の変形量が第２閾値β以上となっている。そのため、移動吸着装置１００における異常判定部１１５は、対象物が吸着部１１２に張りついていると判定する。この場合、異常判定部１１５は、アラートを発したり、吸着部１１２を動かして対象物を落とす動作（プレース動作）をさせたりすることができる。これにより、真空破壊後に対象物が吸着部１１２に張りついたまま離れないことによるプレースの失敗を防止することができる。
【００９５】
＜３・４＞
以下に、本発明に係るコントローラ５の様々な動作例について説明する。
【００９６】
具体的な動作例の説明に入る前に、吸着部（吸着パッド）１１２の変形量の定義について説明する。
【００９７】
（吸着部１１２の変形量の定義）
次に、図７および８を用いて、吸着部（吸着パッド）１１２の変形量の定義を説明する。
【００９８】
図７は、本発明の一態様で使用される吸着部１１２の変形量の定義を説明する図である。まず、図７を用いて、吸着部１１２の変形量の定義１を説明する。
【００９９】
前述したように、吸着部１１２は、略円錐形の形状を有しており、下面（吸着面）Ｑが開放された略円錐形の形状となっている。ここで、吸着部１１２において対象物と接触する円形の端部を含む平面を、吸着面と呼ぶ。ここで、変形していない吸着部１１２の吸着面に平行な互いに直交する２方向にＸ軸、Ｙ軸を取り、変形していない吸着部１１２の吸着面の法線方向にＺ軸を取る。吸着部１１２の変形量の定義１では、吸着部１１２における吸着面の傾きをＸ軸周りの回転量ＭｘおよびＹ軸周りの回転量Ｍｙで表す。定義１では、Ｍｘ、Ｍｙ、およびＺ軸方向の押込量Ｚで吸着部１１２の変形量を表す。
【０１００】
図８は、本発明の一態様で使用される吸着部１１２の変形量の定義を説明する図である。次に、図８を用いて、吸着部１１２の変形量の定義２を説明する。
【０１０１】
変形していない吸着部１１２の吸着面の中心と変形時の吸着面の中心を結ぶベクトルをＲとする。また、変形時の吸着面の単位法線ベクトルをＮとする。定義２では、ベクトルＮのＸ軸への射影をｅｘ、ベクトルＮのＹ軸への射影をｅｙ、ベクトルＲのＺ軸への射影をｅｚとする。換言すれば、定義２では、ベクトルＮのＸ軸成分をｅｘ、ベクトルＮのＹ軸成分をｅｙ、ベクトルＲのＺ軸成分をｅｚとする。定義２では、吸着部１１２の変形量を｛ｅｘ、ｅｙ、ｅｚ｝によって表す。
【０１０２】
吸着部１１２の変形量については、定義１と定義２で等価な情報量が得られるが、以下の説明では、定義２を用いる。
【０１０３】
以下では、図９および１０を参照して、コントローラ５を搭載した移動吸着装置１００によるワークＷのピッキングおよびプレース等の動作について説明する。
図９は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。まず、図９を参照して、吸着部１１２がワークＷを吸着し、ピッキングする場合の動作例を説明する。
【０１０４】
（ステップＳ１０）
まず、ステップＳ１０では、マニピュレータ制御部（動作制御部）１３が、吸着部１１２を鉛直方向に降下させることにより、吸着部１１２をワークＷに接近させる。
【０１０５】
（ステップＳ１２）
次に、ステップＳ１２では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の少なくとも一部がワークＷに接触したか否かを判定する。ここで、吸着部１１２がワークＷに接触した場合には、吸着部１１２にＸＹ方向の傾きが生じ、ベクトル（ｅｘ、ｅｙ）の絶対値で表す吸着部１１２の傾き量が閾値ε１を超える、または、Ｚ軸方向の押込量ｅｚが閾値ε２を超えるため、以下の式が成立する。
|（ｅｘ、ｅｙ）|＞ε１、または、ｅｚ＞ε２
そのため、より具体的には、マニピュレータ制御部１３は、本ステップにおいて、上記式が成立する場合には、吸着部１１２がワークＷに接触したと判定し、それ以外の場合は、吸着部１１２がワークＷに接触していないと判定する。
【０１０６】
マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２がワークＷと接触したと判定した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、ステップＳ１４に進む。
【０１０７】
マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２がワークＷと接触したと判定しない場合（ステップＳ１２でＮＯ）には、ステップＳ１０に戻り、吸着部１１２のワークＷへの接近を続行する。
【０１０８】
（ステップＳ１４）
次に、ステップＳ１４では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部（吸着パッド）１１２とワークＷが全体で接触したかどうかを判定する。ここで、吸着部１１２がワークＷに全体で接触した場合には、吸着部１１２の傾きが解消されるため、以下の式が成立する。
|（ｅｘ、ｅｙ）|＜ε１
そのため、マニピュレータ制御部１３は、本ステップにおいて、上記式が成立する場合には、吸着部１１２の吸着面がワークＷに全体で接触したと判定し、それ以外の場合は、吸着部１１２の吸着面がワークＷに全体で接触していないと判定する。
【０１０９】
マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の吸着面とワークＷが全体で接触したと判定した場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、吸着部１１２の傾きの制御を完了し、後述する押込量の制御に移行する。
【０１１０】
マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の吸着面とワークＷが全体で接触したと判定しない場合には（ステップＳ１４でＮＯ）には、ステップＳ１６に進む。
【０１１１】
（ステップＳ１６）
ステップＳ１６では、接触点特定部１３１が、吸着部１１２の変形に基づいて、吸着部１１２とワークＷの接触点Ｃの位置を特定する。
図１０は、実施の形態における吸着部１１２の姿勢制御を説明する図である。図１０の（a）は吸着部１１２の側面図であり、（ｂ）は吸着部１１２の上面図である。ここで、図１０を参照して、接触点特定部１３１が行う吸着部１１２とワークＷの接触点Ｃの位置を特定する処理について説明する。吸着部１１２の傾き（ベクトルＮ）をＸＹ平面に射影したものがＸ軸となす角度をθとすると、以下の式からθが求められる。
θ＝arctan（ｅｙ／ｅｘ）
接触点特定部１３１は、θから吸着部１１２とワークＷの接触点Ｃを特定する。
【０１１２】
接触点が特定されたら、ステップＳ１８へ進む。
【０１１３】
（ステップＳ１８）
ステップＳ１８では、マニピュレータ制御部１３は、前記特定された接触点Ｃにおける吸着部１１２とワークＷとの接触を維持したまま、吸着部１１２の傾きを変更する。つまり、吸着部１１２が有する吸着面とワークＷの被吸着面とのなす角を減少させるよう、吸着部１１２の傾きを変更する。ここで、マニピュレータ制御部１３は、以下の処理により、接触点での接触を維持しながら、吸着部１１２の傾きを変更して吸着面をワークＷの被吸着面に合わせる場合の、マニピュレータ部１１１の動作指令を求める。
吸着部１１２はロボットアームに着脱可能である。マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の付け根である搬送手先の位置および角度（姿勢）を制御するための指令速度（Pv）および指令角速度（φω）を、以下の二つの指令値の合成（単純和）として算出する。指令角速度（φω）は、搬送手先の角度の変化速度である。
１．接触点Ｃにおける吸着部１１２とワークＷの接触を維持させるため指令速度Pv（より具体的には指令速度ベクトル）
Pv＝（Pvr−Gv・ｅｚ）ｈ
ここで、Pvrは吸着部１１２の目標速度、Gvは定数ゲイン、ｅｚは吸着部１１２の傾きを表す法線ベクトルＲのＺ軸成分、hは手先姿勢（φ）の方向ベクトルである。また、「・」は積を表す。
２．接触点Ｃを支点に吸着部１１２を回転させる指令速度（Pv）および指令角速度（φω）
接触点を拡張された手先として、接触点の位置姿勢を｛Pe、φe｝とおく。ステップＳ１８においてexおよびeyは微小であるので、φe＝φとする。｛Pe、φe｝は図１０におけるパッド設置位置オフセット（Po）、パッド半径（Pr）、ステップＳ１６で求めたθと元々の手先位置姿勢｛P、φ｝を用いて、以下の通り表される。
｛Pe, φe｝＝ＦＫ（｛P、φ｝、｛P０、Pr、θ｝）
【０１１４】
ここで、Peは回転中心、P０は吸着部（吸着パッド）設置位置のオフセット（吸着部１１２の吸着面の中心と搬送機手先位置の距離）、Ｐｒは吸着部１１２の半径である。また、ＦＫは｛P、Φ｝から｛Pe、Φe｝を求める運動学関数である。ＦＫに対応する逆運動学関数ＩＫは存在し、以下の通り書くものとする。
｛P、 φ｝＝ＩＫ(｛Pe、 φe｝、｛P０、Pr、θ｝)
【０１１５】
Peを回転中心として、Peと吸着部１１２の中心軸を通る平面での回転を与える指令を｛Peｖ, φeｖ｝とすると、マニピュレータ制御部１３は、上記IK、もしくはIKから誘導されるヤコビアンを用いて｛Pｖ, φω｝を決定する。この組を指令速度および指令角速度とする。
【０１１６】
以上により、求められた指令速度にしたがって、マニピュレータ制御部１３が吸着部１１２の傾きを変更する。その後、ステップＳ２０に進む。
【０１１７】
（ステップＳ２０）
ステップＳ２０では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２とワークＷが全体で接触したか否かを特定する。より具体的には、マニピュレータ制御部１３が、上述したステップＳ１４と同様の処理により判定を行う。マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の吸着面とワークＷが全体で接触したと判定したら（ステップＳ２０でＹＥＳ）、吸着部１１２の傾き制御を完了し、押込量の制御に移行する。マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の吸着面とワークＷが全体で接触したと判定しなかった（ステップＳ２０でＮＯ）場合には、ステップＳ１８に戻り、吸着部１１２の傾きの制御を続ける。
【０１１８】
上記動作例によれば、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２がワークＷに接触した後、接触点Ｃの位置と吸着部１１２の傾きを特定して、接触点Ｃでの接触を維持したまま、吸着部１１２をワークＷの被吸着面に密着させるように吸着部１１２の傾きを変更させる。それゆえ、精度よく吸着部１１２の姿勢を補正することができ、ワークＷのピッキングを確実に行うことができる。
【０１１９】
＜３・５＞
図１１は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。次に、図１１を参照して、対象物の吸着前またはプレース前に、吸着部１１２がワークＷを押込む場合の動作例を説明する。
【０１２０】
（ステップＳ１１０）
まず、ステップＳ１１０では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２を鉛直方向に降下させることにより、吸着部１１２をワークＷに接近させる。
【０１２１】
（ステップＳ１１２）
次に、ステップＳ１１２では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の変形量から吸着部１１２がワークＷに接触したか否かを判定する。
【０１２２】
マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の変形量から吸着部１１２がワークＷに接触したと判定した場合（ステップＳ１１２でＹＥＳ）には、ステップＳ１１４に進む。マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２の一部がワークＷと接触したと判定しない場合（ステップＳ１１２でＮＯ）には、ステップＳ１１０に戻り、吸着部１１２のワークＷへの接近を続行する。
【０１２３】
（ステップＳ１１４）
次に、ステップＳ１１４では、マニピュレータ制御部１３が吸着部１１２のワークＷへの押し込みを続行する。この場合、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の変形に応じて、吸着部１１２の速度を変更してもよい。例えば、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の変形量（押込量ｅｚ）が第１閾値を超えると、吸着部１１２をワークＷに近づける速度を減速してもよい。つまり、マニピュレータ制御部１３は、ステップＳ１１０での吸着部１１２の速度よりもステップＳ１１４での吸着部１１２の速度を減速させてもよい。その後、ステップＳ１１６に進む。
【０１２４】
（ステップＳ１１６）
ステップＳ１１６では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２のワークＷへの押込が完了したか否かを判定する。マニピュレータ制御部１３は、本ステップにおいて、吸着部１１２のワークＷへの押込量ｅｚの閾値をε２とすると、下記式が成り立つとき、押込量が充分であると判定し、それ以外の場合には押込量が充分であると判定しない。
ｅｚ＞ε２
そして、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２のワークＷへの押込が完了したと判定した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳ）には、マニピュレータ制御部１３が吸着部１１２の動きを停止する。このとき、例えば、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の変形量が、前記第１閾値よりも大きい第２閾値を超えると、吸着部１１２をワークＷに近づける動作を停止してもよい。
【０１２５】
このように、押込制御を終了すると、マニピュレータ制御部１３は、真空ポンプ１２をオンして対象物の吸着を開始する。変形検知部（変形情報取得部）１１３が、吸着部１１２のワークＷへの押込が完了したと判定しなかった場合（ステップＳ１１６でＮＯ）には、ステップＳ１１４に戻って押込を続行する。
【０１２６】
上記動作例によれば、変形検知部１１３が、吸着部１１２の変形量に基づいて、吸着部１１２のワークＷへの押込量を観察しながら、押込の続行か停止かを判定する。したがって、吸着部１１２のワークＷへの押込量ｅｚを一定の範囲に保つことができるため、ワークＷをピッキングする際、またはワークＷをプレースする際に、適切にワークＷの押込をすることができる。
【０１２７】
＜３・６＞
次に、図１２を参照して、ワークＷを把持した状態の吸着部１１２がワークＷを台にプレースする場合の動作例を説明する。図１２は、実施の形態におけるコントローラ５の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１２８】
（ステップＳ２１０）
まず、ステップＳ２１０では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２を鉛直方向に降下させることにより、吸着部１１２を（ワークＷを）台に接近させる。
【０１２９】
（ステップＳ２１２）
次に、ステップＳ２１２では、マニピュレータ制御部１３が、吸着部１１２に把持されたワークＷの一部が接触点Ｃで台に接触したか否かを判定する。ここで、マニピュレータ制御部１３は、基本的に上述した＜動作例１＞におけるステップＳ１２での処理と同じ処理を行う。ただし、吸引およびワークＷの重量によって、ワークＷが台に接触する前の吸着部１１２の変形量｛ｅｘ0、ｅｙ0、ｅｚ0｝は０ではない。マニピュレータ制御部１３は、ワークＷが台に接触する前の変形量｛ｅｘ0、ｅｙ0、ｅｚ0｝を記録しておく。そして、以下の式が成立する場合には、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２に把持されたワークＷが台に接触したと判定し、それ以外の場合は、ワークＷは台に接触していないと判定する。
|（ｅｘ−ｅｘ0、ｅｙ−ｅｙ0）|＞ε４、または、|ｅｚ−ｅｚ0|＞ε５
マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの一部（非吸着面）が台に接触したと判定した場合（ステップＳ２１２でＹＥＳ）には、ステップＳ２１４に進む。マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの一部が台に接触点Ｃで接触したと判定しなかった場合（ステップＳ２１２でＮＯ）には、ステップＳ２１０に戻り、ワークＷの台への接近を続行する。
【０１３０】
（ステップＳ２１４）
次に、ステップＳ２１４では、マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの下面と台が全体で接触したかどうかを判定する。ここで、ワークＷの下面が台に全体で接触した場合には、吸着部１１２およびワークＷの傾きが解消されるため、以下の式が成立する。
|（ｅｘ−ｅｘ0、ｅｙ−ｅｙ0）|＜ε４
したがって、マニピュレータ制御部１３は、上記式が成立する場合には、ワークＷの下面が台に全体で接触したと判定し、それ以外の場合は、ワークＷの下面が台に全体では接触していないと判定する。
【０１３１】
マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの下面と台が全体で接触したと判定した場合には（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、マニピュレータ制御部１３は吸着部１１２の傾き制御を完了し、上記で説明した押込量制御に移行する。マニピュレータ制御部１３が、ワークＷと台が全体で接触したと判定しなかった場合（ステップＳ１４でＮＯ）には、ステップＳ２１６に進む。
【０１３２】
（ステップＳ２１６）
ステップＳ２１６では、接触点特定部１３１が、吸着部１１２の変形に基づいて、ワークＷにおける台の配置対象面との接触点Ｃの位置を特定する。ここで、変形検知部１１３は、＜動作例１＞のステップＳ１６と基本的に同様の処理を行う。但し、記録したオフセット｛ｅｘ0、ｅｙ0、ｅｚ0｝を用いて、以下の通り計算する。
θ＝arctan（（ｅｙ−ｅｙ0）／（ｅｘ−ｅｘ0））
上記処理により、ワークＷにおける台の配置対象面との接触点Ｃが特定されたら、ステップＳ２１８へ進む。
（ステップＳ２１８）
ステップＳ２１８では、マニピュレータ制御部１３は、特定された接触点（接触辺）におけるワークＷと台の配置対象面との接触を維持したまま、吸着部１１２の傾きを変更する。この時、吸着されているワークＷの被吸着面ではない表面と、台の配置対象面とのなす角を減少させるよう、吸着部１１２の傾きを変更する。
ここで、マニピュレータ制御部１３が、基本的に上述した＜動作例１＞でのステップＳ１８と同じ処理を行い、接触点での接触を維持しながら、ワークＷの傾きを変更して吸着部１１２の吸着面を台の表面に合わせる場合の指令速度を求める。
【０１３３】
ただし、マニピュレータ制御部１３が、記録したオフセット｛ｅｘ0、ｅｙ0、ｅｚ0｝を用いて、以下の通り記号を読み替えて計算する。
・ｅｚ→ｅｚ−ｅｚ0
・｛Pe、φe｝：吸着部１１２とワークＷとの接触点→ワークＷと台との接触点
・｛FK（｛P、φ｝、｛P０、Pr、θ｝）→｛FK（｛P、φ｝、｛P０＋Ｗh/２、Pr＋Ｗｌ/2、θ｝）
ここで、ＷhはワークＷの高さ、ＷlはワークＷの長さであり、ＦＫは＜動作例１＞でのステップＳ１８のＦＫと同じ運動学関数である。
【０１３４】
したがって、
｛P, φ｝＝IK(｛Pe, φe｝、｛P０、Pr、θ｝)→
｛P, φ｝＝IK(｛Pe, φe｝、｛P０＋Ｗh/２、Pr＋Ｗｌ/２、θ｝)
上記でＩＫも＜動作例１＞でのステップＳ１８のＩＫと同じ運動学関数である。
【０１３５】
上記処理により、求められた指令速度にしたがって、マニピュレータ制御部１３が吸着部１１２の傾きを変更する。その後、ステップＳ２２０に進む。
【０１３６】
（ステップＳ２２０）
次に、ステップ２２０では、マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの被吸着面ではない表面と台との配置対象面が全体で接触したか否かを判定する。ここで、マニピュレータ制御部１３が、上述のステップＳ２１４と同様の処理を行う。
【０１３７】
マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの被吸着面ではない表面と台の配置対象面が全体で接触したと判定した場合（ステップＳ２２０でＹＥＳ）、マニピュレータ制御部１３は吸着部１１２の傾き制御を完了し、吸着を停止しワークを離す。マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの被吸着面ではない表面と台の配置対象面が全体で接触したと判定しなかった（ステップＳ２２０でＮＯ）場合には、マニピュレータ制御部１３はステップＳ２１８に戻り、傾き制御を続ける。
【０１３８】
上記動作例によれば、マニピュレータ制御部１３が、ワークＷの被吸着面ではない表面と台の配置対象面が接触した後、接触点Ｃの位置と吸着部１１２の傾きを特定して、接触点Ｃでの接触を維持したまま、吸着部１１２をワークＷの被吸着面ではない表面が台の配置対象面に全体で接触するように吸着部１１２の傾きを変更させる。したがって、精度よく吸着部１１２の姿勢を補正することができ、ワークＷを正確な位置にプレースすることができる。また、離したワークＷに衝撃が加わること、または離したワークが倒れることを防止することができる。
【０１３９】
§４  変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良および変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。説明の便宜上、上述の実施形態と同様の部材に関しては同様の符号を用い、上述の実施形態と同様の点については、適宜説明を省略する。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【０１４０】
＜４・１＞
＜移動吸着装置＞
以下に、図１３および１２を用いて、変形例に係る移動吸着装置２００のハードウェア構成の一例について説明する。
【０１４１】
図１３は、変形例に係る移動吸着装置２００のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。図１４は、変形例に係る移動吸着装置２００における吸着部１１６、撮像装置１２１および支持体１２６の一例を模式的に例示する。具体的には、図１４の（ａ）は、吸着部１１６、撮像装置１２１および支持体１２６の側面図の一例を模式的に例示する。また、図１４の（ｂ）は、吸着部１１６、撮像装置１２１および支持体１２６の上面図の一例を模式的に例示する。
【０１４２】
図１３の例では、移動吸着装置２００は、吸着装置１の代わりに吸着装置１０を備えている。この点以外は、移動吸着装置２００は、移動吸着装置１００と同様の構成である。
【０１４３】
＜吸着装置＞
図１３の例では、吸着装置１０は、ロボットアーム１１の代わりに、ロボットアーム１１０を備えている。この点以外は、吸着装置１０は、吸着装置１と同様の構成である。
【０１４４】
〔ロボットアーム〕
図１３の例では、ロボットアーム１１０は、吸着部１１２、変形検知部１１３およびマニピュレータ部１１１の代わりに、吸着部１１６と、変形検知部１１９と、マニピュレータ部１２５とを備えている。この点以外は、ロボットアーム１１０は、ロボットアーム１１と同様の構成である。
【０１４５】
（吸着部）
吸着部１１６は、図１３および１２の例に示すように、マニピュレータ部１２５の支持体１２６に対して固定される固定部１１７と、負圧によって変形する可変部１１８とを備えている。また、図１４の例に示すように、吸着部１１６には、可変部１１８における、変形に応じて固定部１１７に対する位置が変化する互いに離間した複数の箇所（例えば、円錐台の側面の箇所）に、光学的に識別可能な模様１２７が形成されている。このように、可変部１１８の複数の箇所に光学的に識別可能な模様１２７が形成されていることにより、変形検知部１１９は、吸着部１１６の可変部１１８を撮像した画像データに基づいて吸着部１１６の変形を検知しやすくなる。また、変形検知部１１９は、例えば、可変部１１８が対象物に対して真っ直ぐに当たっていないことなどから、吸着部１１６の可変部１１８の傾きを検知することができる。
【０１４６】
図１４の例に示すように、模様１２７は、格子状の模様であってもよい。これにより、格子の交点１２８が識別可能な特徴点となるため、変形検知部１１９の画像処理部１２２における変形量特定部１２４は、可変部１１８における複数の箇所の変形量を特定しやすくなる。
【０１４７】
また、上述の例では、可変部１１８には模様１２７が形成されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、模様１２７の代わりに、例えば、図１４の例に示す１つの撮像装置１２１のように、１つの視点から視認可能な可変部１１８における複数の箇所に、マーカーなどの模様が形成されていてもよい。これによっても、変形検知部１１９は、上述の例と同様に吸着部１１６の可変部１１８の変形を好適に検知することができる。一例として、図１４の例に示すように、吸着部１１６の側方から見たときに、可変部１１８における互いに離間した少なくとも３つの箇所にマーカーなどの模様が形成されていてもよい。このように、３つの箇所にマーカーなどの模様が形成されていることにより、変形検知部１１９は、２方向における吸着部１１６の可変部１１８の傾きを検知することができる。
【０１４８】
また、模様１２７は、可変部１１８における、対象物と接触する部位に隣接して形成されていてもよい。これにより、模様１２７の変位量が大きくなり、可変部１１８の変形量が大きくなるため、吸着部１１６の可変部１１８の変形を検知しやすくなる。
【０１４９】
また、図１４の例に示すように、可変部１１８はベローズ状であってもよい。これにより、変形検知部１１９は、可変部１１８における複数の箇所の変形を検知しやすくなる。
【０１５０】
また、模様１２７は、再帰性反射材によって形成されていてもよい。これにより、変形検知部１１９は、可変部１１８における複数の箇所の変形を検知しやすくなる。
【０１５１】
（変形検知部）
変形検知部１１９は、吸着部１１６を撮像した画像データに基づいて吸着部１１６の変形を検知する。
【０１５２】
図１３に示す例では、変形検知部１１９は、画像取得部１２０と、画像処理部１２２とを備えている。
【０１５３】
（画像取得部）
画像取得部１２０は、可変部１１８を撮像した画像データ（例えば、ＲＧＢ画像）を取得する。図１３および１２に示す例では、画像取得部１２０は、吸着部１１６の側方に配置され、可変部１１８を撮像する撮像装置１２１を備えており、当該撮像装置１２１が撮像した可変部１１８の画像データを取得する。
【０１５４】
本実施形態では、画像取得部１２０は、可変部１１８を撮像した画像データを取得できればよく、撮像装置１２１を備えていなくてもよい。また、図１４の例では、可変部１１８が撮像範囲（視野）に収まる（入る）ように、マニピュレータ部１２５の先端部分（手先部分）に撮像装置１２１が設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像装置１２１は、可変部１１８を撮像できればよい。例えば、撮像装置１２１は、対象物（把持対象物）の位置検出用に利用されるハンドカメラであってもよい。また、撮像装置１２１は、ロボットアーム１１０の外部、吸着装置１０の外部または移動吸着装置２００の外部に設けられていてもよい。
【０１５５】
また、図１４の例では、撮像装置１２１は、可変部１１８の右端に向けた角度となるように設置されているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、撮像装置１２１は、可変部１１８の変位量を検知できるように、可変部１１８を撮像できる位置に設置されていればよく、可変部１１８に対して異なる角度となるように設置されていてもよい。例えば、撮像装置１２１が、可変部１１８の右端ではなく、左端に向けた角度となるように設置されることによって、可変部１１８が撮像範囲に収まるように可変部１１８を撮像することができる。これにより、画像処理部１２２は、可変部１１８を撮像した画像データに基づいて、可変部１１８の変位量を、より３次元的に高い計測精度で検知することができる。
【０１５６】
（画像処理部）
画像処理部１２２は、画像取得部１２０から可変部１１８を撮像した画像データを取得し、当該画像データを画像処理する。これにより、画像処理部１２２は、可変部１１８の変形量を検知する。結果として、簡単な画像処理により、可変部１１８の変位量を好適に検知することができる。
【０１５７】
例えば、画像処理部１２２は、可変部１１８の高さおよび傾きの変形量を検知してもよい。より具体的には、画像処理部１２２は、模様１２７が形成された可変部１１８における１箇所の高さの変形量、および、２箇所の傾きの変形量を可変部１１８の高さおよび傾きの変形量として検知してもよい。
【０１５８】
また、画像処理部１２２は、吸着部１１６の変形量を負圧制御部２１およびマニピュレータ制御部１３に出力（送信）する。画像処理部１２２から吸着部１１６における可変部１１８の変形量を取得したマニピュレータ制御部１３は、マニピュレータ部１２５の制振および状態判定などの高度な制御に当該変形量を好適に利用することができる。
【０１５９】
図１３の例では、画像処理部１２２は、特徴点特定部１２３と、変形量特定部１２４とを備えている。
【０１６０】
（特徴点特定部）
特徴点特定部１２３は、画像データに含まれる模様１２７から、可変部１１８における複数の箇所に対応する画像データにおける複数の特徴点を特定する。
【０１６１】
（変形量特定部）
変形量特定部１２４は、複数の特徴点から、可変部１１８における複数の箇所の変形量（変位）を特定する。
【０１６２】
〔マニピュレータ部〕
マニピュレータ部１２５は、マニピュレータ部１２５のアームの先端（根元）に、吸着部１１６の固定部１１７を支持する支持体１２６を備えている。この点以外は、マニピュレータ部１２５は、マニピュレータ部１１１と同様の構成である。
【０１６３】
＜４・２＞
＜移動吸着装置＞
以下に、図１５を用いて、変形例に係る移動吸着装置３００のハードウェア構成の一例について説明する。
【０１６４】
図１５は、変形例に係る移動吸着装置３００のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【０１６５】
図１５の例では、移動吸着装置３００は、吸着装置１の代わりに吸着装置２０を備えている。この点以外は、移動吸着装置３００は、移動吸着装置１００と同様の構成である。
【０１６６】
＜吸着装置＞
図１５の例では、吸着装置２０は、加工部１６をさらに備えている。この点以外は、吸着装置２０は、吸着装置１と同様の構成である。
【０１６７】
〔加工部１６〕
加工部１６は、歪みセンサー１１４によって検知された吸着部１１２の変形量をそのまま負圧制御部２１（上位側）に出力せず、検知された吸着部１１２の変形量を加工し、加工後の変形量を負圧制御部２１に出力する。これにより、より精度の高い吸着部１１２の変形量を出力することができる。
【０１６８】
例えば、図２の例に示すように、歪みセンサー１１４が、複数の歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃなどから構成される場合、加工部１６は、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃのそれぞれに対応する加工部１６ａ、１６ｂおよび１６ｃ（不図示）から構成される。加工部１６ａ、１６ｂおよび１６ｃは、歪みセンサー１１４ａ、１１４ｂおよび１１４ｃのそれぞれによって検知された吸着部１１２の変形量をそれぞれ加工し、加工後の吸着部１１２の変形量をマニピュレータ制御部１３および負圧制御部２１に出力する。
【０１６９】
通常、マニピュレータ制御部は、吸着部における複数箇所（例えば、３つ）の変形量を取得した場合、当該吸着部の変形量に基づいて、吸着部によって吸着（把持）されている対象物の振動を抑制するようにマニピュレータ部を好適に制御できる。このように、対象物の振動を好適に制御するには、マニピュレータ制御部は、高精度に、吸着部の変形量の時間微分である、変形速度（歪み変化速度）を取得する必要がある。
【０１７０】
ここで、吸着部の変形量を時間微分すると、ノイズが増幅または重畳されるという問題が発生する可能性がある。そのため、通常、負圧制御部は、当該問題に対処するために各種フィルタを備える（入れる）必要がある。しかしながら、負圧制御部が各種フィルタを備えることにより、目的の帯域の成分が失われている変形速度、および、目的の帯域の成分は失われていないが、位相が極端に遅れている変形速度しか得られず、精度の高い変形速度を得られない可能性がある。結果として、対象物の振動を高精度に（性能良く）制御することができず、整定時間が長大化する可能性がある。
【０１７１】
これに対し、本実施形態では、マニピュレータ制御部１３ではなく、加工部１６に高精度変形速度計算部１７が備えられている。図１５の例では、加工部１６は、例えば、アナログ値の変形量をマニピュレータ制御部１３が受け付ける信号入力周期より高い周期で取得する。加工部１６は、当該周期の半分に当たる周波数であるナイキスト周波数以上の周波数をカットする高精度変形速度計算部１７の一例として、例えば、ローパスフィルタを適用する。加工部１６は、ローパスフィルタなどの高精度変形速度計算部１７を適用した後の変形量を時間微分することによって得られた吸着部１１２の変形速度を、マニピュレータ制御部１３への信号入力周期に合わせて間引く（ダウンサンプルする）。加工部１６は、ダウンサンプルして得られた吸着部１１２の変形速度をマニピュレータ制御部１３に出力する。このように、マニピュレータ制御部１３よりも高い周期でサンプリングを行うことによって、マニピュレータ制御部１３から直接的には得られない、より精度の高い吸着部１１２の変形速度を出力することができる。その結果、例えば、対象物の振動を高精度に（性能良く）制御することができ、整定時間を短くすることができる。
【０１７２】
上述の加工部１６および高精度変形速度計算部１７としては、吸着部１１２の変形量を高精度に時間微分することができるものであれば、一般的なものを用いることができる。また、上述の例では、加工部１６は、歪みセンサー１１４によって検知された吸着部１１２の変形量を加工し、加工後の変形量を出力しているが、本実施形態ではこれに限定されない。本実施形態では、加工部１６は、吸着部１１２の変形量を検知できるセンサーであれば、任意のセンサーに適用することができる。
【０１７３】
＜４・３＞
＜移動吸着装置＞
以下に、図１６を用いて、変形例に係る移動吸着装置４００のハードウェア構成の一例について説明する。
【０１７４】
図１６は、変形例に係る移動吸着装置４００のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。
【０１７５】
図１６の例では、移動吸着装置４００は、吸着装置１、搬送部２およびバッテリー３の代わりに、吸着装置３０、搬送部４と、バッテリー６とを備えている。この点以外は、移動吸着装置４００は、移動吸着装置１００と同様の構成である。
【０１７６】
＜吸着装置＞
図１６の例では、吸着装置３０は、切替回路１８をさらに備えている。この点以外は、吸着装置３０は、吸着装置１と同様の構成である。
【０１７７】
〔切替回路〕
切替回路１８は、搬送部４における負圧制御部４１から入力される２値のデジタル信号を取得し、入力値に応じたアナログ信号を真空ポンプ１２の制御信号として出力する。切替回路１８には、例えば、ＳＰＥＥＤ信号切替回路が用いられる。
【０１７８】
〔搬送部〕
搬送部４は、負圧制御部２１の代わりに負圧制御部（制御信号出力部）４１を備えている。この点以外は、搬送部４は、搬送部２と同様の構成である。
【０１７９】
（負圧制御部）
負圧制御部４１は、負圧制御部２１におけるアナログ信号出力部２１１の代わりに、切替回路１８に対してデジタル信号を出力するデジタル信号出力部４１１を備えている。デジタル信号出力部４１１は、移動吸着装置４００が対象物を吸着（把持）している把持期間に第１の値のデジタル信号を出力し、移動吸着装置４００が移動している移動期間に第２の値のデジタル信号を出力する。
【０１８０】
これにより、負圧制御部４１は、把持期間におけるピッキング用の真空ポンプ１２の駆動量と、移動期間におけるアイドリング用の真空ポンプ１２の駆動量との２通りの駆動量の制御であれば、デジタル信号を出力するデジタル信号出力部４１１のみを備えていればよい。そのため、負圧制御部４１は、アナログ信号を出力するアナログＩ／Ｏユニットなどのアナログ信号出力部２１１を備えている必要がない。また、切替回路１８は、２値のデジタル信号を入力し、入力値に応じたアナログ信号を出力する簡単な構成であるため、安価な回路によって実現できる。よって、全体としてコストの低減を図ることができる。
【０１８１】
〔バッテリー〕
バッテリー６は、搬送部２の代わりに、切替回路１８および搬送部４に電力を供給する。この以外は、バッテリー６は、バッテリー３と同様に移動吸着装置４００の各部を制御する。
【０１８２】
＜４・４＞
上述の移動吸着装置１００、２００、３００および４００は、それぞれ、吸着装置１、１０、２０または３０の代わりに、図１７に示す吸着装置（変形計測装置）４０を備えていてもよい。図１７は、変形例に係る吸着装置４０のハードウェア構成の一例を模式的に例示する。図１７の例は、吸着装置４０における変形検知部（マニピュレータ速度減算指令値計算部）１１３が、変形量変化速度計算部３６と定数ゲイン乗算部３７とを備えている。なお、変形量変化速度計算部３６は、変形検知部１１３ではなく、画像処理部１２２に含まれていてもよい。
【０１８３】
変形量変化速度計算部３６は、変形量特定部１２４によって特定された変形量を時間微分して変形量の変化速度を算出する。変形量変化速度計算部３６は、定数ゲイン乗算部３７に変形量の変化速度を出力する。
【０１８４】
定数ゲイン乗算部３７は、変形量変化速度計算部３６によって算出された変形量の変化速度（例えば吸着パッドの吸着面の角速度）に定数を乗ずることによって、減速値を算出する。定数ゲイン乗算部３７は、減速値をマニピュレータ制御部１３に出力する。
【０１８５】
マニピュレータ制御部（動作制御部）１３は、対象物を搬送するための吸着部（吸着パッド）１１２の目標移動速度を有している。マニピュレータ制御部１３は、目標移動速度から減速値を減算することにより、指令速度を得る。マニピュレータ制御部１３は、指令速度でマニピュレータの手先（吸着部１１２）を移動させるよう、マニピュレータ部１１１を制御する。吸着部１１２の変形量の変化速度を減衰させるようにロボットアームの手先速度を変化させることによって、吸着部１１２の振動（対象物の振動）を抑制することができる。
【０１８６】
同様に、マニピュレータ制御部１３は、変形量の変化速度に基づいて、変形量の変化速度を減少させるように、吸着部１１２の傾きを変更してもよい。吸着部１１２の傾きを変更することによって、吸着部１１２の振動を制御することができる。吸着部１１２の傾きを制振制御に利用することによって、搬送停止時の位置決め時間が最小化され、搬送処理時間（搬送タクトタイム）を短縮することができる。
【０１８７】
図１８は、変形例に係る吸着装置４０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１９は、変形例に係る吸着装置４０の処理の流れの一例を示す模式図である。
【０１８８】
図１８のステップＳ３０１において、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２を対象物６１に接近させる。図１９の（ａ）の例は、ステップＳ３０１を示す。次に、ステップＳ３０２において、マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２が対象物６１に接触しているか否かを判定する。吸着部１１２が対象物６１に接触しているか否かは吸着部１１２の可変部１１８の変形量により判定することができる。マニピュレータ制御部１３は、変形量が閾値以上であれば、吸着部１１２が対象物６１に接触していると判定する。吸着部１１２が対象物６１に接触していると判断した場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、吸着部１１２を対象物６１に吸着させる（ステップＳ３０３）。図１９の（ｂ）の例は、ステップＳ３０３を示す。吸着部１１２が対象物６１に接触していないと判断した場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、ステップＳ３０１〜Ｓ３０２の処理を再度実行する。
【０１８９】
ステップＳ３０４において、マニピュレータ制御部１３は、マニピュレータ部１１１に対象物６１を持ち上げさせる。図１９の（ｃ）の例は、ステップＳ３０４を示す。次に、ステップＳ３０５において、対象物６１の持ち上げに成功したか否かを判定する。対象物６１の持ち上げに成功したか否かは、吸着部１１２の可変部１１８の変形量により判定することができる。マニピュレータ制御部１３は、変形量が別の閾値以上であれば、対象物６１の持ち上げに成功したと判定する。対象物６１の持ち上げに成功したと判断した場合（ステップＳ３０５でＹＥＳ）、対象物６１を目的の位置まで搬送する（ステップＳ３０６）。図１９の（ｄ）の例は、ステップＳ３０６を示す。対象物６１の持ち上げに失敗したと判断した場合（ステップＳ３０５でＮＯ）、ステップＳ３０４〜Ｓ３０５の処理を再度実行する。
【０１９０】
ステップＳ３０７において、マニピュレータ制御部１３は、搬送中の吸着部１１２に振動が発生しているか否かを判定する。マニピュレータ制御部１３は、吸着部１１２の変形量の変化速度が別の閾値以上であれば、搬送中の吸着部１１２に振動が発生していると判定する。搬送中の吸着部１１２に振動が発生していないと判断した場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、対象物６１の傾きを変更せずに対象物６１を目的の位置まで搬送する（ステップＳ３０８）。搬送中の吸着部１１２に振動が発生していると判断した場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、吸着部１１２の傾きを制御する（ステップＳ３１２）。そして、ステップＳ３０７の処理を再度実行する。
【０１９１】
ステップＳ３０９において、マニピュレータ制御部１３は、マニピュレータ部１１１に対象物６１を目的の位置に降ろさせる。図１９の（ｅ）の例は、ステップＳ３０９を示す。次に、ステップＳ３１０において、対象物６１が目的の位置に接触しているか否かを判定する。対象物６１が目的の位置に接触しているか否かは、吸着部１１２の可変部１１８の変形量により判定することができる。マニピュレータ制御部１３は、変形量が別の閾値以上であれば、対象物６１が目的の位置に接触していると判定する。対象物６１が目的の位置に接触していると判断した場合（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、吸着部１１２の吸着を解除する（ステップＳ３１１）。図１９の（ｆ）の例は、ステップＳ３１０でＹＥＳの場合を示す。対象物６１が目的の位置に接触していないと判断した場合（ステップＳ３１０でＮＯ）、ステップＳ３０９〜Ｓ３１０の処理を再度実行する。
【０１９２】
〔ソフトウェアによる実現例〕
移動吸着装置１００の制御ブロックは、集積回路（ＩＣチップ）などに形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、移動吸着装置１００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークおよび放送波など）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１９３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１９４】
１、１０、２０、３０  吸着装置
２、４  搬送部（無人搬送車）
３、６  バッテリー
１１、１１０  ロボットアーム
１２  真空ポンプ
１３  マニピュレータ制御部
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  加工部
１７  高精度変形速度計算部
１８  切替回路
２１、４１  負圧制御部
２２  無人搬送車
３６  変形量変化速度計算部
３７  定数ゲイン乗算部
６１、Ｗ  対象物（ワーク）
１００、２００、３００、４００  移動吸着装置
１１１、１２５  マニピュレータ部
１１２、１１６  吸着部
１１３、１１９  変形検知部
１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ  歪みセンサー
１１５  異常判定部
１１７  固定部
１１８  可変部
１２０  画像取得部
１２１  撮像装置
１２２  画像処理部
１２３  特徴点特定部
１２４  変形量特定部
１２６  支持体
１２８  交点
２１１  アナログ信号出力部
２２１  搬送制御部
４１１  デジタル信号出力部
ａ、ｂ  変形量
α  第１閾値
β  第２閾値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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