(57)【要約】【課題】  ２つのハンドを適切に使い分けて保持物体を効率良く保持して位置換えなどができるロボットシステムを提供する。【解決手段】  先端にハンドを備えた２本のアームと、アームの動きを制御するロボット制御部とを備え、ハンドは、開閉可能な保持部を有し、ロボット制御部は、保持物体の大きさに基づいて保持物体を保持するハンドの数を決定するハンド数決定部と、ハンド数決定部で決定されたハンドの数が１の場合には保持部を開放して１つのハンドの内面で保持物体を保持し、ハンド数決定部で決定されたハンドの数が２の場合には保持部を閉鎖して２つのハンドの外面で保持物体を保持するように制御する保持制御部と、を有している。【選択図】  図１
2020049560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にハンドを備えた２本のアームと、
前記アームの動きを制御するロボット制御部と、を備え、
前記ハンドは、開閉可能な保持部を有し、
前記ロボット制御部は、保持物体の大きさに基づいて該保持物体を保持する前記ハンドの数を決定するハンド数決定部と、前記ハンド数決定部で決定された前記ハンドの数が１の場合には前記保持部を開放して１つの前記ハンドの内面で前記保持物体を保持し、
前記ハンド数決定部で決定された前記ハンドの数が２の場合には前記保持部を閉鎖して２つの前記ハンドの外面で前記保持物体を保持するように制御する保持制御部と、を有している、
ことを特徴とするロボットシステム。
【請求項２】
前記保持物体を撮像するカメラと、
前記カメラで撮像した画像を解析処理する画像処理部と、を備え、
前記ロボット制御部は、前記画像処理部で処理した画像から少なくとも前記保持物体の大きさを保持物体情報算出部で算出し、算出した前記保持物体の大きさに基づいて前記ハンド数決定部で前記ハンドの数を決定するように構成されている、
請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記保持部は、対向した状態で平行に開閉する２つの保持板を備え、
前記ロボット制御部が、前記ハンド数決定部で前記保持物体を１の前記ハンドで保持すると決定した場合、１つの前記ハンドの前記保持板を開放して該保持板の内面で前記保持物体を保持するように構成されている、
請求項１又は２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記保持部は、対向した状態で平行に開閉する２つの保持板を備え、
前記ロボット制御部が、前記ハンド数決定部で前記保持物体を２の前記ハンドで保持すると決定した場合、２つの前記ハンドの前記保持板を閉鎖して該保持板の外面で前記保持物体を保持するように構成されている、
請求項１又は２に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記保持部の近傍に前記保持物体を吸着する吸着部をさらに備えている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記吸着部は、前記保持部の前記保持物体を保持する面に設けられた吸着パッドを有し、
前記吸着パッドから吸引する吸引機をさらに備えている、
請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記吸着部は、前記保持部の前記保持物体を保持する面に設けられた吸着穴を有し、
前記吸着穴から吸引する吸引機をさらに備えている、
請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項８】
前記保持部は、固定板と、前記固定板の両側方に並列するように配置された可動板と、を有し、
前記可動板は、前記固定板に対して平行に開閉し、閉鎖した状態で前記固定板の両側方に並列した状態となるように構成され、
前記固定板は、前記可動板が開閉する方向に前記吸着部を備えている、
請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項９】
前記吸着部は、前記保持部の開閉方向に対して交差する方向に進退可能な吸着ノズルを有し、
前記保持部で保持した前記保持物体の重量に応じて前記吸着ノズルを前記保持物体に向けて進出させて該保持物体を吸着するように構成されている、
請求項５に記載のロボットシステム。
【請求項１０】
２本の前記アームは基台に備えられた第１軸の回りで旋回可能な双腕型で構成されている、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱体などの保持物体をロボットハンドで保持して位置換えなどを行うロボットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、箱体や梱包物などの保持物体をロボットハンドで保持して位置換えなどを行うロボットシステムがある。例えば、一方のトレイ上に並べられた保持物体を保持して他方のトレイ上に移し換えるようなロボットシステムがある。
【０００３】
このようなロボットシステムの先行技術として、例えば、両腕に５本指のハンド部を備えさせ、保持物体に応じて片腕又は両腕、片腕の数本指又は片腕全体、両腕の数本指、又は両腕全体による保持を選択するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の先行技術として、多関節型双腕ロボットにおける双腕のハンドの一方又は両方により、物品搬送トレイから一又は複数の物品を取り上げて作業するものもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再表２００７／０８８７３５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１２１７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば、物流倉庫などにおいてロボットシステムによって位置換えなどを行う保持物体には、様々な大きさや形状の物がある。そして、例えば、大きな保持物体が並べられたトレイと小さな保持物体が並べられたトレイとから、それぞれの保持物体を別のトレイに移し換えるような作業もある。
【０００７】
しかし、上記特許文献１では、保持物体の大きさなどに応じて指の本数、腕の本数を使い分けるため、保持物体に応じて指の動作を細かく制御する必要があり、大きさの異なる保持物体を効率良く保持して移し換えることは難しい。
【０００８】
また、上記特許文献２では、双腕のハンドの一方又は両方で部品搬送トレイから一又は複数の部品を取り上げることは記載されているが、効率良く双腕のハンドを使い分けることについて記載されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、２つのハンドを適切に使い分けて大きさの異なる保持物体を効率良く保持して位置換えなどが行えるロボットシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るロボットシステムは、先端にハンドを備えた２本のアームと、前記アームの動きを制御するロボット制御部と、を備え、前記ハンドは、開閉可能な保持部を有し、前記ロボット制御部は、保持物体の大きさに基づいて該保持物体を保持する前記ハンドの数を決定するハンド数決定部と、前記ハンド数決定部で決定された前記ハンドの数が１の場合には前記保持部を開放して１つの前記ハンドの内面で前記保持物体を保持し、前記ハンド数決定部で決定された前記ハンドの数が２の場合には前記保持部を閉鎖して２つの前記ハンドの外面で前記保持物体を保持するように制御する保持制御部と、を有している。
【００１１】
この構成により、ロボット制御部が保持物体の大きさに基づいてハンド数決定部で保持物体を保持するハンド数を決定する。そして、ハンドの数が１の場合は１つのハンドの保持部を開放して保持部の内面で保持物体を保持し、ハンドの数が２の場合は２つのハンドの保持部を閉鎖して２つの保持部の外面で保持物体を保持するように保持制御部で制御される。よって、保持物体の大きさに応じて保持部の異なる面を用いて迅速に保持して位置換えなどが行える。
【００１２】
また、前記保持物体を撮像するカメラと、前記カメラで撮像した画像を解析処理する画像処理部と、を備え、前記ロボット制御部は、前記画像処理部で処理した画像から少なくとも前記保持物体の大きさを保持物体情報算出部で算出し、算出した前記保持物体の大きさに基づいて前記ハンド数決定部で前記ハンドの数を決定するように構成されていてもよい。
【００１３】
このように構成すれば、カメラで撮像した画像の解析結果から保持物体の大きさを算出し、保持物体の大きさに応じて１つのハンドか２つのハンドかを決定して効率良く保持物体を保持して位置換えなどを行うことができる。
【００１４】
また、前記保持部は、対向した状態で平行に開閉する２つの保持板を備え、前記ロボット制御部が、前記ハンド数決定部で前記保持物体を１の前記ハンドで保持すると決定した場合、１つの前記ハンドの前記保持板を開放して該保持板の内面で前記保持物体を保持するように構成されていてもよい。
【００１５】
このように構成すれば、保持物体を１つのハンドで保持する場合、保持部を開放して保持板の内面で保持物体を効率良く保持することができる。しかも、複数の保持物体が並んでいる状態でも、保持物体の間に保持板を挿入して保持することができる。
【００１６】
また、前記保持部は、対向した状態で平行に開閉する２つの保持板を備え、前記ロボット制御部が、前記ハンド数決定部で前記保持物体を２の前記ハンドで保持すると決定した場合、２つの前記ハンドの前記保持板を閉鎖して該保持板の外面で前記保持物体を保持するように構成されていてもよい。
【００１７】
このように構成すれば、保持物体を２つのハンドで保持する場合、保持部を閉鎖して保持板の外面で保持物体を効率良く保持することができる。しかも、複数の保持物体が並んでいる状態でも、保持物体の間に保持板を挿入して保持することができる。
【００１８】
また、前記保持部の近傍に前記保持物体を吸着する吸着部をさらに備えていてもよい。
【００１９】
このように構成すれば、保持物体の表面材質が柔軟な場合でも、吸着部に吸着させて保持することができる。この「保持」は、保持物体を吸着部で吸着することによる保持、保持物体を保持部で保持することに加えて吸着部で吸着することによる保持を含む。
【００２０】
また、前記吸着部は、前記保持部の前記保持物体を保持する面に設けられた吸着パッドを有し、前記吸着パッドから吸引する吸引機をさらに備えていてもよい。
【００２１】
このように構成すれば、保持物体を保持部で保持する動作時に、吸着パッドから吸引することで表面が変形するような保持物体であっても適切に保持することができる。
【００２２】
また、前記吸着部は、前記保持部の前記保持物体を保持する面に設けられた吸着穴を有し、前記吸着穴から吸引する吸引機をさらに備えていてもよい。
【００２３】
このように構成すれば、保持物体を保持部で保持する動作時に、吸着穴から吸引することで表面が変形するような保持物体であっても適切に保持することができる。
【００２４】
また、前記保持部は、固定板と、前記固定板の両側方に並列するように配置された可動板と、を有し、前記可動板は、前記固定板に対して平行に開閉し、閉鎖した状態で前記固定板の両側方に並列した状態となるように構成され、前記固定板は、前記可動板が開閉する方向に前記吸着部を備えていてもよい。
【００２５】
このように構成すれば、可動板を閉鎖した状態で固定板と並列した状態の保持部となり、可動板の間の固定板に備えられた吸着部によって保持物体を吸着して保持することができる。しかも、可動板を開放した状態でも、固定板に備えられた吸着部によって保持物体を吸着して保持することができる。よって、保持物体を、２つのハンド及び１つのハンドのいずれでも吸着部による吸着で保持することができる。
【００２６】
また、前記吸着部は、前記保持部の開閉方向に対して交差する方向に進退可能な吸着ノズルを有し、前記保持部で保持した前記保持物体の重量に応じて前記吸着ノズルを前記保持物体に向けて進出させて該保持物体を吸着するように構成されていてもよい。
【００２７】
このように構成すれば、保持物体が大重量である場合などには、保持物体を保持部で保持した状態で吸着ノズルによって保持物体を吸着することで、大きな力で保持物体を保持して位置換えなどを行うことができる。
【００２８】
また、２本の前記アームは基台に備えられた第１軸の回りで旋回可能な双腕型で構成されていてもよい。
【００２９】
このように構成すれば、１つの基台に備えられた双腕型ロボットにより、２本のアームの一方に備えられた１つの保持部を開放して保持物体を保持する動作と、２本のアームの両方に備えられた２つで保持部を閉鎖して保持物体を保持する動作とを効率良く行って、異なる大きさの保持物体を迅速に保持して位置換えなどを行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、保持物体の大きさに基づいて決定されたハンドの数が１の場合は保持部を開放して保持物体を保持し、ハンドの数が２の場合は保持部を閉鎖して２つの保持部で保持物体を保持するように制御される。これにより、２つのハンドの保持部を用いて、保持物体の大きさに応じた迅速な保持と位置換えなどが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るロボットシステムを示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示すロボットシステムにおける制御装置が備える機能を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示すロボットシステムの第１ハンドを示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図４】図４は、図１に示すロボットシステムの片手で小さな保持物体を保持する状態を示す平面図である。
【図５】図５は、図４に示す片手で保持物体を保持する状態の詳細図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図６】図６は、図１に示すロボットシステムの両手で大きな保持物体を保持する状態を示す平面図である。
【図７】図７は、図６に示す両手で保持物体を保持する状態の詳細図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図８】図８は、図３に示す第１ハンドに吸着機能を付加した第３ハンドを示す正面図である。
【図９】図９は、図８に第３ハンドの吸着機構を示す拡大図面であり、（Ａ）は第１例の正面図であり、（Ｂ）は第２例の正面図である。
【図１０】図１０は、図８に示す第３ハンドで保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１１】図１１は、図８とは異なる形態の吸着機能を備えた第５ハンドを示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す第５ハンドで保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１３】図１３は、図８とは異なる形態の吸着機能を備えた第５ハンドを示す図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すXIII−XIII断面図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す第５ハンド（片手）で保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は吸着機能のみで保持する状態を示す正面図、（Ｂ）は吸着機能と保持機能の両方で保持する状態を示す正面図である。
【図１５】図１５は、図１３に示す第５ハンド（両手）で保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は吸着機能のみで保持する状態を示す正面図、（Ｂ）は吸着機能と保持機能の両方で保持する状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、双腕型のロボット１０を備えたロボットシステム１を例に説明する。また、以下の例では、片手で保持する小さな保持物体５（以下、「第１保持物体５」ともいう）と、両手で保持する大きな保持物体６（以下、「第２保持物体６」という）を例に説明する。保持物体の種類は、２種類以上でもよく、２種類に限定されるものではない。さらに、１本のアーム１２（１３）を「片腕」、２本のアーム１２，１３を「両腕」、１つのハンド２０を「片手」、２つのハンド２０を「両手」ともいう。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における前後左右方向の概念は、図１に示す平面視における前後左右方向の概念と一致するものとする。
【００３３】
（ロボットシステムの構成）
図１は、一実施形態に係るロボットシステム１を示す平面図である。図２は、図１に示すロボットシステム１における制御装置７０が備える機能を示すブロック図である。図３は、図１に示すロボットシステム１のハンド２０を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００３４】
この実施形態におけるロボット１０は、第１アーム１２（右腕）と第２アーム１３（左腕）の２本を備えている。２本のアーム１２，１３は基台１１に備えられた上下方向の第１軸Ｓ１の回りで旋回可能な双腕型で構成されている。２本のアーム１２，１３は、それぞれ第１リンク１４、第２リンク１５、第３リンク１６を有している。第１リンク１４は、基台１１の第１軸Ｓ１を中心にして水平方向に回動可能となっている。第２リンク１５は、第１リンク１４の先端部における上下方向の第２軸Ｓ２を中心にして水平方向に回動可能となっている。第３リンク１６は、第２リンク１５の先端部における下方に設けられている。第３リンク１６は、紙面に対して直交する水平方向の第３軸Ｓ３を中心に揺動可能な部材で構成されている。（図３）。ロボット１０の可動軸数は、この例に限定されるものではない。
【００３５】
そして、第３リンク１６の先端部に、第１ハンド２０が備えられている。第１ハンド２０は、第３リンク１６の構成部材が第３軸Ｓ３を中心に上下方向に揺動することによって上下位置の調節が可能となっている。第１ハンド２０は、第３リンク１６に対して上下方向の第４軸Ｓ４を中心にして水平方向に回動可能となっている。第１アーム１２の第１ハンド２０と、第２アーム１３の第１ハンド２０は、対称形状で構成は同一で有るため、同一符号を付している。第１ハンド２０の詳細は、後述する。
【００３６】
ロボット１０を１つの基台１１に備えられた双腕型とすることで、保持物体５，６の大きさ等に応じて、２本の第１アーム１２又は第２アーム１３のいずれか一方で第１保持物体５を保持する動作と、第１アーム１２と第２アーム１３の２本で第２保持物体６を保持する動作とを、小さな設置スペースで効率良く行うことができる。
【００３７】
また、この実施形態では、ロボット１０の近傍にステレオカメラ３が備えられている。ステレオカメラ３は、保持物体５，６を撮像することができる位置に備えられている。例えば、ステレオカメラ３を基台１１の後側における上方に備えさせることができる。ステレオカメラ３を備えさせることで、保持物体５，６を立体的に撮像することができる。保持物体５，６を立体的に撮像することで、以下に説明するように、画像解析によって保持物体５，６の大きさを算出することができる。
【００３８】
さらに、ロボットシステム１を制御する制御装置７０が備えられている。制御装置７０は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及び受信部及び出力部となるＩ／Ｏインターフェース等を有する。
【００３９】
図２に示すように、制御装置７０は、記憶部７１、ロボット制御部７２を有する。記憶部７１は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリにより実現される。ロボット制御部７２は、各リンク１４〜１６及び第１ハンド２０の基準位置の座標を、不揮発性メモリに保存されたプログラムに基づいてプロセッサが揮発性メモリを用いて演算処理することで実現される。ロボット制御部７２は、演算処理した座標位置に基づいて、第１アーム１２と第２アーム１３のそれぞれの駆動部に動作量を出力し、第１アーム１２と第２アーム１３の駆動部から受信した動作信号に基づいて各座標位置を算出する。制御装置７０は、基台１１の旋回制御も行う。
【００４０】
また、ロボット制御部７２は、保持物体５，６の大きさに基づいて、その保持物体５，６を保持する第１ハンド２０の数を決定するハンド数決定部７３を備えている。ロボット制御部７２は、保持制御部７４を備えている。保持制御部７４は、ハンド数決定部７３で決定された第１ハンド２０の数が１の場合には保持部２１を開放して１つの第１ハンド２０で第１保持物体５を保持し、ハンド数決定部７３で決定された第１ハンド２０の数が２の場合には保持部２１を閉鎖して２つの第１ハンド２０で第２保持物体６を保持するように制御する。保持制御部７４により、各保持部２１の開閉制御が行われる。
【００４１】
また、ステレオカメラ３で撮像した保持物体の画像を解析処理する画像処理部７５を備えている。ロボット制御部７２は、画像処理部７５で処理された画像から少なくとも保持物体５，６の大きさを保持物体情報算出部７６で算出し、算出された保持物体５，６の大きさに基づいてハンド数決定部７３で第１ハンド２０の数を決定することができる。画像処理部７５により、保持物体５，６の形状を算出することもできる。このようにすれば、ステレオカメラ３で撮像された画像に基づいて保持物体５，６の大きさを算出し、保持物体５，６の大きさに応じて１つの第１ハンド２０で保持するか、２つの第１ハンド２０で保持するかをロボット制御部７２で決定して効率良く保持物体５，６を保持することができる。
【００４２】
図１に示すように、この実施形態では、ロボット１０によって、小さな第１保持物体５を第１トレイ６０から１個、大きな第２保持物体６を第２トレイ６１から１個取り出して、第３トレイ６２に位置換え（移し替え）する例を示している。第１トレイ６０には、複数の第１保持物体５が並べられており、第２トレイ６１には、複数の第２保持物体６が並べられている。このため、この実施形態のロボット１０の保持部２１は、並べられた保持物体５，６の間に先端部が挿入できるような板材となっている。この実施形態では、ロボット１０と第３トレイ６２とが無人搬送車２に備えられており、第３トレイ６２に所定の保持物体５，６を載せた後、無人搬送車２によって移動可能となっている。なお、ステレオカメラ３で撮像された画像を作業者が見ながら、２つの第１ハンド２０を遠隔操作することもできる。
【００４３】
図３（Ａ）、（Ｂ）に基づいて第１ハンド２０の詳細を説明する。なお、以下の説明では、第１アーム１２の第１ハンド２０を例に説明する。第１ハンド２０は、基部が上記第３リンク１６に取り付けられており、第４軸Ｓ４を中心にして水平方向に回動可能な第４リンク２５を有している。第４リンク２５は、先端部に保持部２１が設けられている。
【００４４】
保持部２１は、第４リンク２５に設けられた保持板たる固定板２２と、この固定板２２から離間するように開放される保持板たる可動板２３とを有している。この実施形態では、固定板２２及び可動板２３は、先端部がへら状に形成された板材となっている。可動板２３は、固定板２２と対向した状態で平行に開閉する。可動板２３は、第４リンク２５に設けられた保持シリンダ２４によって開閉される。可動板２３は、保持シリンダ２４を伸長することで固定板２２から離間させた開放状態にできる（二点鎖線の状態）。可動板２３は、保持シリンダ２４を縮小することで固定板２２と近接（接した状態を含む）させた閉鎖状態にできる。
【００４５】
このロボットシステム１によれば、大きさの異なる保持物体５，６を保持するときに、１つの第１ハンド２０又は２つの第１ハンド２０を使い分けることで、以下のように効率良く保持して位置換えなどを行うことができる。
【００４６】
（１本のアームの使用形態）
図４は、図１に示すロボットシステム１の片手で小さな第１保持物体５を保持する状態を示す平面図である。図５は、図４に示す片手で第１保持物体５を保持する状態の詳細図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００４７】
図示するように、第１トレイ６０に並べられた小さな第１保持物体５（例えば、携帯電話などの箱体）の場合、１つの第１ハンド２０に備えられた保持部２１によって側面が保持される。具体的には、保持部２１における可動板２３が保持シリンダ２４によって固定板２２から離間させられて開放され、可動板２３と固定板２２が第１保持物体５を側面から挟むことができるように配置される。その後、保持シリンダ２４を縮小させることで第１保持物体５が挟まれて保持される。第１保持物体５を保持する保持力は、保持シリンダ２４の反力をフィードバックすることで適切な力にできる。しかも、保持部２１が板状の固定板２２と可動板２３であるため厚みが薄く、複数の第１保持物体５が並んでいる状態でも、第１保持物体５の間に固定板２２と可動板２３とを挿入して保持することができる。すなわち、並んだ第１保持物体５の隙間が狭い場合でも、板状の固定板２２と可動板２３とを隙間に挿入して第１保持物体５を適切に保持することができる。
【００４８】
片手の保持部２１で保持された第１保持物体５は、１本のアーム１２（１３）によって所定位置まで移動させられる。
【００４９】
このように、１本のアーム１２（１３）で小さな第１保持物体５を保持する場合、保持部２１が開放されて固定板２２と可動板２３との間の内面で第１保持物体５が挟まれて保持される。よって、第１保持物体５の迅速な保持と位置換えなどができる。図では、第１アーム１２（右手）で第１保持物体５を保持する例を説明したが、第２アーム１３（左手）で第１保持物体５を保持しても、第１アーム１２と第２アーム１３の両腕でそれぞれ第１保持物体５を保持するようにしてもよい。
【００５０】
（２本のアームの使用形態）
図６は、図１に示すロボットシステム１の両手で大きな第２保持物体６を保持する状態を示す平面図である。図７は、図６に示す両手で第２保持物体６を保持する状態の詳細図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００５１】
図示するように、第２トレイ６１に並べられた大きな第２保持物体６（例えば、靴などの箱体）の場合、２本の第１アーム１２と第２アーム１３とに備えられた保持部２１によって側面が保持される。具体的には、それぞれの保持部２１における可動板２３が保持シリンダ２４によって固定板２２に近接させられて閉鎖され、２つの保持部２１が可動板２３の外面で第２保持物体６を側面から挟むことができるように配置される。その後、第１アーム１２と第２アーム１３の保持部２１が閉じられて、保持部２１によって第２保持物体６が挟まれて保持される。第２保持物体６を保持する保持力は、第２リンク１５の反力をフィードバックすることで適切な力にできる。しかも、保持部２１が板状の固定板２２と可動板２３であるため、閉鎖した状態でも厚みが薄く、複数の第２保持物体６が並んでいる状態でも、第２保持物体６の間に保持部２１を挿入して保持することができる。すなわち、並んだ第２保持物体６の隙間が狭い場合でも、板状の保持部２１を隙間に挿入して第２保持物体６を適切に保持することができる。両手の保持部２１で保持された第２保持物体６は、２本の第１アーム１２と第２アーム１３とによって所定位置まで移動させられる。
【００５２】
このように、２本のアーム１２，１３で第２保持物体６を保持する場合、保持部２１が閉鎖されて、２つの可動板２３の外面で第２保持物体６が保持される。よって、第２保持物体６の迅速な保持と位置換えなどができる。
【００５３】
（吸着機能を備えた第２ハンドの例）
図８は、図３に示す第１ハンド２０に吸着機能を付加した第２ハンド３０を示す正面図である。図９は、図８に示す第２ハンド３０の吸着機構を示す拡大図面であり、（Ａ）は第１例の正面図であり、（Ｂ）は第２例の正面図である。図１０は、図８に示す第２ハンド３０で第２保持物体６を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００５４】
図８，図９（Ａ）に示す例では、保持部３１に設けられた可動板３３の内部に吸引穴３６が設けられ、その先端部分に可動板３３の外面方向に吸着部たる吸着パッド３７が設けられている。吸着パッド３７と吸引穴３６は連通しており、吸引穴３６の後端部には真空状態で吸引する吸引パイプ３９が接続されている。吸引パイプ３９は、吸引機８０に接続されている。このようにすることで、可動板３３の外面で第２保持物体６を保持する場合、第２保持物体６の表面が柔らかい素材の場合（例えば、ナイロンなど）でも、吸着パッド３７による吸着で適切に保持することができる。
【００５５】
なお、図９（Ｂ）に示すように、吸着パッド３７の代わりに吸引穴３６と連通する複数の吸着穴３８を設けるようにしてもよい。吸着機能の構成は、これらに限定されるものではない。
【００５６】
この明細書及び特許請求の範囲の書類中における吸着による保持物体６（５）の「保持」は、保持物体６（５）を吸着部（吸着パッド３７、吸着穴３８、後述する吸着パッド４８）で吸着することによる保持、保持物体６（５）を保持部３１（４１）で保持することに加えて吸着部（３７，３８，４８）で吸着することによる保持を含む。
【００５７】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２ハンド３０によれば、表面が柔らかい素材の第２保持物体６であっても、可動板３３の外面に設けられた吸着パッド３７によって第２保持物体６を吸着して保持することができる。この実施形態では、吸着パッド３７によって第２保持物体６を吸着しているため、位置換え中に第２保持物体６の表面が変形しても保持状態を安定して保つことができる。
【００５８】
なお、この例では可動板３３に吸着パッド３７を設けているが、固定板２２の可動板３３側に吸着パッド３７を設けるようにしてもよい。このようにすれば、上記図５で示すように片手で第１保持物体５を保持するときに、第１保持物体５を吸着することができる。
【００５９】
（吸着機能を備えた第３ハンドの例）
図１１は、図８とは異なる形態の吸着機能を備えた第３ハンド４０を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。図１２は、図１１に示す第３ハンド４０で第１保持物体５を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００６０】
図１１に示すように、第３ハンド４０の保持部４１は、固定板４２の両側方に隣接するように可動板４３が設けられた構成となっている。可動板４３は、連結部材４６で連結され、この連結部材４６が保持シリンダ４４によって進退可能に構成されている。これにより、可動板４３は固定板４２に対して平行に開閉するようになっている。可動板４３を保持シリンダ４４で後退させると、固定板４２の両側方に並列した状態となる。すなわち、可動板４３は、閉鎖した状態では固定板４２の両側方に並列した状態となる。そして、固定板４２に吸着機能が備えられている。この例では、固定板４２の中央部分に吸引穴４７が設けられ、固定板４２の可動板４３が開閉する方向における吸引穴４７の先端部に、吸着部たる吸着パッド４８が設けられている。吸引穴４７の後端部には、真空状態で吸引する吸引パイプ４９が接続されている。
【００６１】
図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この実施形態の第３ハンド４０によれば、片手の可動板４３を開放した状態で、固定板４２と可動板４３との内面によって第１保持物体５を保持することができる。しかも、固定板４２に設けられた吸引パイプ４９から吸引して吸着パッド４８の内部を真空状態とすることで、吸着パッド４８による第１保持物体５の吸着もできる。従って、この例によれば、表面が柔らかい第１保持物体５であっても、片手で保持することができる。
【００６２】
（吸着機能を備えた第４ハンドの例）
図１３は、図８とは異なる形態の吸着機能を備えた第４ハンド５０を示す図面であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）に示すXIII−XIII断面図である。図１４は、図１３に示す第４ハンド５０の片手で保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は吸着機能のみで保持する状態を示す正面図、（Ｂ）は吸着機能と保持機能の両方で保持する状態を示す正面図である。図１５は、図１３に示す第４ハンド５０の両手で保持物体を保持する状態を示す図面であり、（Ａ）は吸着機能のみで保持する状態を示す正面図、（Ｂ）は吸着機能と保持機能の両方で保持する状態を示す正面図である。
【００６３】
図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、この実施形態の第４ハンド５０は、固定板５２に対して可動板５３が開閉する構成は第１ハンド２０と同一である。そして、可動板５３の前後方向に、第１保持物体５に向けて上下方向に進退可能な吸着部たる吸着ノズル５６が備えられている。吸着ノズル５６は、先端が柔軟な材料で形成されており、保持物体５，６を吸着することができる。吸着ノズル５６は、保持シリンダ５４が備えられた第４リンク５５から前方に突出する突出部５７に設けられている。吸着ノズル５６は、進退シリンダ５８によって可動板５３の開閉方向と交差する上下方向に進退可能となっている。
【００６４】
この第４ハンド５０によれば、図１４（Ａ）に示すように、小さな第１保持物体５であっても重量が大きい場合、可動板５３を開放した状態で吸着ノズル５６を進退シリンダ５８で第１保持物体５に向けて進出させる。そして、吸着ノズル５６で第１保持物体５を吸着する。そして、図１４（Ｂ）に示すように、進退シリンダ５８を後退させて、第１保持物体５が固定板５２と可動板５３との間に位置する状態とする。その後、保持シリンダ５４を後退させて固定板５２と可動板５３とによって第１保持物体５を挟んで保持する。これにより、重量が大きな第１保持物体５であっても、吸着ノズル５６による吸着力と固定板５２と可動板５３による保持力とによって、片手で適切に保持することができる。
【００６５】
また、図１５（Ａ）に示すように、上記第４ハンド５０によれば、厚みが薄く、表面が柔らかい大きな第２保持物体６であっても、両手の吸着ノズル５６を伸長し、これらの吸着ノズル５６で第２保持物体６を吸着することで保持することができる。
【００６６】
さらに、図１５（Ｂ）に示すように、上記第４ハンド５０によれば、重量が大きな第２保持物体６であっても、両手の可動板５３を後退させて閉じた状態とし、両手の吸着ノズル５６で第１保持物体５を吸着した状態で、両手の可動板５３の外面によって第２保持物体６を保持することができる。これにより、重量が大きな第２保持物体６であっても、吸着ノズル５６による吸着力と保持部５１による保持力とによって、両手で適切に保持することができる。図示する第４ハンド５０の使用形態は一例であり、保持物体５，６に応じて吸着ノズル５６による吸着と保持部５１による保持とを組み合わせることができる。
【００６７】
（総括）
以上のように、上記したロボットシステム１によれば、保持物体５，６の大きさに基づいて決定されたハンド２０，３０，４０，５０の数が１の場合は保持部２１，３１，４１，５１を開放して１つの保持部２１，３１，４１，５１の内面で保持物体５，６を保持するように制御される。そして、ハンド２０，３０，４０，５０の数が２の場合は保持部２１，３１，４１，５１を閉鎖して２つの保持部２１，３１，４１，５１の外面で保持物体５，６を保持するように制御される。これにより、２つの保持部２１，３１，４１，５１を用いて保持物体５，６の大きさに応じて迅速な保持と位置換えなどが可能となる。よって、大きさの異なる保持物体５，６の位置換え作業などを効率良くを行うことが可能となる。
【００６８】
（その他の変形例）
上記した実施形態では、保持部２１，３１，４１，５１に板状の固定板２２，２，４２，５２と可動板２３，３３，４３，５３を備えたハンド２０，３０，４０，５０を例に説明した。しかし、保持部２１，３１，４１，５１の構成は板状に限定されるものではなく、開閉可能な保持部であればよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６９】
また、保持部２１，３１，４１，５１の保持物体５，６を保持する面に、摩擦抵抗を上げる材料（例えば、ゴム材）を設けてもよい。
【００７０】
さらに、ロボット１０は一例を示しており、双腕型のロボット１０に限定されるものではない。例えば、２つのハンド２０，３０をそれぞれ制御できる２台のロボット１０を有する構成であってもよい。
【００７１】
また、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１  ロボットシステム
２  無人搬送車
３  ステレオカメラ
５  第１保持物体
６  第２保持物体
１０  ロボット
１１  基台
１２  第１アーム
１３  第２アーム
２０  第１ハンド
２１  保持部
２２  固定板
２３  可動板
２４  保持シリンダ
３０  第２ハンド
３１  保持部
３２  固定板
３３  可動板
３４  保持シリンダ
３６  吸引穴
３７  吸着パッド
３８  吸着穴
４０  第３ハンド
４１  保持部
４２  固定板
４３  可動板
４４  保持シリンダ
４７  吸引穴
４８  吸着パッド
５０  第４ハンド
５１  保持部
５２  固定板
５３  可動板
５４  保持シリンダ
５６  吸着ノズル
５８  進退シリンダ
７０  制御装置
７１  記憶部
７２  ロボット制御部
７３  ハンド数決定部
７４  保持制御部
７５  画像処理部
７６  保持物体情報算出部
【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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