(57)【要約】【課題】従来技術の欠点の少なくとも１つを緩和することができる適応制御方法および電動グリッパの提供。【解決手段】Ｎ個の異なる速度設定値を記憶するステップと、ｉ番目の速度設定値を目標速度値として割り当てるステップと、把持モジュール（３）が定常状態期間に第１の動作を実行している時に、把持モジュール（３）によるフィードバック電圧信号をサンプリングしてストールガード数値（ＳＧＶ）を取得するステップと、ＳＧＶを平均化して平均ＳＧＶを取得するステップと、平均ＳＧＶと所定ＳＧＶ偏差に基づいて、電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するステップと、を含む、電動グリッパの適応制御方法。【選択図】図２Ａ
2019104101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持モジュール（３）と、前記把持モジュール（３）によって実行される複数の動作を制御するように駆動電圧を生成する制御モジュール（２）とを含む電動グリッパによって実施される電動グリッパの適応制御方法であって、
前記制御モジュール（２）によって、Ｎが２以上の正の整数であるＮ個の異なる速度設定値を記憶するステップ（ａ）と、
前記制御モジュール（２）によって、ｉが１から始まるＮ以下の正の整数であるｉ番目の前記速度設定値を目標速度値として割り当てるステップ（ｂ）と、
前記把持モジュール（３）が、前記動作の内の１つである第１の動作を、前記把持モジュール（３）が前記動作のうちの該１つを前記目標速度値の速度で実行する期間である定常状態期間内で実行している時に、前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）によると共に前記駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得するステップ（ｃ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記複数のＳＧＶを平均化して前記目標速度値及び前記第１の動作に対応する平均ＳＧＶを取得するステップ（ｄ）と、
前記制御モジュール（２）によりｉがＮに等しくないと判定された場合、前記制御モジュール（２）によって、ｉに１を増加させて前記ステップ（ｂ）から前記ステップ（ｄ）までのステップを繰り返し、前記制御モジュール（２）によりｉがＮに等しいと判定された場合、目標速度値として割り当てられた速度設定値ごとに、前記制御モジュール（２）によって、前記速度設定値と、前記複数のＳＧＶを得るために前記フィードバック電圧信号がサンプリングされることが実行中の前記第１の動作と、に応じて予め決定された所定のＳＧＶ偏差と、平均ＳＧＶとに基づいて、前記電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するステップ（ｅ）と、
を含む、電動グリッパの適応制御方法。
【請求項２】
前記ステップ（ｃ）は、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）を制御して前記第１の動作を実施するように、前記目標速度値に従って前記駆動電圧を出力するサブステップ（ｃ−１）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第１の動作を実施しているか否かを判定し、且つ、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第１の動作を実施していないと判定された場合、前記サブステップ（ｃ−１）を再び実施するサブステップ（ｃ−２）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第１の動作を実施していると判定された場合、１つのＳＧＶを取得するように前記定常状態期間に前記把持モジュール（３）による前記フィードバック電圧信号をサンプリングし、該１つのＳＧＶを前記制御モジュール（２）に記憶するサブステップ（ｃ−３）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）の把持位置が、前記目標速度値の速度で前記第１の動作を実行するために前記駆動電圧によって駆動される時に前記把持モジュール（３）が到達すると予想される第１の所定位置と一致するか否かを判定し、前記把持位置が前記第１の所定位置と一致しないと判定された場合、前記サブステップ（ｃ−１）を再び実行し、前記把持位置が前記第１の所定位置と一致すると判定された場合、前記ステップ（ｄ）に進むサブステップ（ｃ−４）と、
を含む、請求項１に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｄ）の後で且つ前記ステップ（ｅ）の前に、
前記把持モジュール（３）が前記定常状態期間に前記動作のうちの１つである第２の動作を実施する時に、前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）から得られると共に前記駆動電圧に関連する前記フィードバック電圧信号をサンプリングして別の複数のＳＧＶを得るステップ（ｆ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記他の複数のＳＧＶを平均化して、前記目標速度値及び前記第２の動作に対応する平均ＳＧＶを取得するステップ（ｇ）と、
を更に含み、
前記ステップ（ｅ）は、
前記制御モジュール（２）によりｉがＮと等しいと判定された場合、前記目標速度値として割り当てられた前記速度設定値ごとに、及び前記把持モジュール（３）が制御されて実施する前記動作ごとに、前記制御モジュール（２）によって、前記速度設定値と前記動作に対応する前記平均ＳＧＶと、前記速度設定値と前記動作に従って予め決められた前記ＳＧＶ偏差と、に基づいて前記速度設定値と前記動作に対応する前記ＳＧＴを計算すること
を含む、請求項１又は請求項２に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項４】
前記ステップ（ｆ）は、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）を制御して前記第２の動作を実施するように前記目標速度値に従って前記駆動電圧を出力するサブステップ（ｆ−１）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第２の動作を実施しているか否かを判定し、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第２の動作を実施していないと判定された場合、前記サブステップ（ｆ−１）を再び実施するサブステップ（ｆ−２）と、
前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記第２の動作を実施していると判定された場合、前記制御モジュール（２）によって、前記定常状態期間に前記把持モジュール（３）による前記フィードバック電圧信号をサンプリングして前記別の複数のＳＧＶの１つを取得し、該１つの別の複数のＳＧＶを前記制御モジュール（２）に記憶するサブステップ（ｆ−３）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）の把持位置が、前記目標速度値の速度で前記第２の動作を実行するために前記駆動電圧によって駆動される時に前記把持モジュール（３）が到達すると予想される第２の所定位置と一致するか否かを判定し、前記把持位置が前記第２の所定位置と一致しないと判定された場合、前記サブステップ（ｆ−１）を再び実行し、前記把持位置が前記第２の所定位置と一致すると判定された場合、前記ステップ（ｇ）に進むサブステップ（ｆ−４）と、
を含む、請求項３に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｅ）は、
前記制御モジュール（２）によって、ｉがＮに等しいか否かを判定し、ｉがＮに等しくないと判定された場合、ｉに１を増加して再び前記ステップ（ｂ）から前記ステップ（ｄ）までのステップを実施するサブステップ（ｅ−１）と、
ｉがＮに等しいと判定された場合、前記目標速度値として割り当てられた前記速度設定値ごとに、及び前記把持モジュール（３）が制御されて実施する前記動作ごとに、前記制御モジュール（２）によって、前記速度設定値と前記動作に対応する前記所定のＳＧＶ偏差を前記速度設定値と前記動作に対応する前記平均ＳＧＶに加算して前記速度設定値と前記動作に対応する前記ＳＧＴを取得し、該ＳＧＴを記憶するサブステップ（Ｅ−２）と、
を含む、請求項３又は請求項４に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項６】
前記制御モジュール（２）によって、ｋがＮ以下の正の整数であるｋ番目の前記速度設定値を前記目標速度値とし、前記第１の動作と前記第２の動作のうちから選択された目標動作を設定するステップ（ｈ）と、
前記把持モジュール（３）が、前記制御モジュール（２）に前記目標速度値と前記目標動作に基づいて制御されて前記定常状態期間に前記目標動作を実施する時に、前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）によると共に前記駆動電圧に関連する前記フィードバック電圧信号をサンプリングして目標ＳＧＶを取得するステップ（ｉ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジール（３）の把持位置が、前記目標動作と前記目標速度値に対応する第１及び第２の所定位置のうちの何れかと一致するか否かを判定するステップ（ｊ）と、
前記把持モジール（３）の前記把持位置が、前記目標動作と前記目標速度値に対応する前記第１及び第２の所定位置のうちの何れかと一致しないと判定された場合、前記制御モジュール（２）によって、前記ステップ（ｉ）において取得した前記目標ＳＧＶが、前記目標速度値と前記目標動作との組み合わせに対応する前記ＳＧＴのうちの１つに対応する更新対象ＳＧＴより大きいか否かを判定し、前記目標ＳＧＶが前記対応する更新対象ＳＧＴより大きくないと判定された場合、前記ステップ（ｉ）を再び実行するステップ（ｋ）と、
前記把持モジール（３）の前記把持位置が、前記ステップ（ｊ）において前記目標動作と前記目標速度値に対応する前記第１及び第２の所定位置のうちの何れかと一致すると判定された場合、若しくは、前記ステップ（ｋ）において前記ステップ（ｉ）において取得した前記目標ＳＧＶが、前記対応する更新対象ＳＧＴより大きいと判定された場合、前記制御モジュール（２）によって、前記ステップ（ｉ）の繰り返しにおいて得られた前記目標ＳＧＶを平均化して、前記目標速度値及び前記目標動作に対応するＳＧＶ平均を取得するステップ（ｌ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記ステップ（ｌ）で求められた前記ＳＧＶ平均と、前記目標速度値と前記目標動作とに応じて予め決められた前記所定のＳＧＶ偏差とに基づいて、前記対応する更新対象ＳＧＴを更新するステップ（ｍ）と、
を更に含む、請求項３〜５の何れか１項に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｉ）は、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）を制御して前記目標動作を実行させるように前記目標速度値に応じた駆動電圧を出力するサブステップ（ｉ−１）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記目標動作を実行しているかどうかを判定し、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記目標動作を実行していないと判定された場合、前記サブステップ（ｉ−１）を再び実行するサブステップ（ｉ−２）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記目標動作を実行していると判定された場合、前記定常状態期間に前記把持モジュール（３）から生じる前記フィードバック電圧信号をサンプリングして前記目標ＳＧＶを得て、該目標ＳＧＶを制御モジュール（２）に記憶するサブステップ（ｉ−３）と、
を含む、請求項６に記載の電動グリッパの適応制御方法。
【請求項８】
把持モジュール（３）と、
制御モジュール（２）とを含み、
前記制御モジュール（２）は、
前記把持モジュール（３）によって実行される複数の動作を制御するための駆動電圧を生成し、
Ｎが２以上の正の整数であるＮ個の異なる速度設定値を記憶し、
ｉが１からＮまでの正の整数であり増分が１である各ｉに対し、
ｉ番目の前記速度設定値を目標速度値として割り当て、
前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記動作のうちの１つを実行する期間である定常状態期間中に前記動作のうちの前記１つを実行している時、前記把持モジュール（３）から得られ、前記駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして、複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得し、
前記複数のＳＧＶを平均化して、実行されている前記動作のうちの該１つと前記目標速度値に対応する平均ＳＧＶを取得し、そして
前記複数のＳＧＶを得るために前記フィードバック電圧信号がサンプリングされることが実行中の前記動作のうちの該１つと、前記目標速度値と、に応じて予め決定された所定のＳＧＶ偏差及び前記平均ＳＧＶに基づいて、電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するように構成される、
電動グリッパ。
【請求項９】
把持モジュール（３）と、前記把持モジュール（３）によって実行される複数の動作を制御するように駆動電圧を生成する制御モジュール（２）とを含む電動グリッパによって実施される電動グリッパの適応制御方法であって、
前記制御モジュール（２）によって、Ｎが２以上の正の整数であるＮ個の異なる速度設定値を記憶するステップ（ａ）と、
前記制御モジュール（２）によって、１つの前記速度設定値を目標速度値として割り当てるステップ（ｂ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記把持モジュール（３）が、前記動作のうちの１つの動作を、前記把持モジュール（３）が前記目標速度値の速度で前記動作のうちの該１つを実行する期間である定常状態期間内で実行している時に、前記把持モジュール（３）によると共に前記駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得するステップ（ｃ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記複数のＳＧＶを平均化して前記目標速度値及び前記動作のうちの該１つに対応する平均ＳＧＶを取得するステップ（ｄ）と、
前記制御モジュール（２）によって、前記目標速度値と、前記フィードバック電圧信号がサンプリングされて複数のＳＧＶを得ることが実行中の前記動作のうちの該１つと、に従って予め決められた所定のＳＧＶ偏差と前記平均ＳＧＶとに基づいて、前記電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するステップ（ｅ）と、
を含む、電動グリッパの適応制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、適応制御方法に関し、特に、電動グリッパの適応制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動グリッパを制御するために、制御モジュールは、電動グリッパの把持モジュールに駆動信号を送信して、把持モジュールを駆動して目標速度値の速度で目標動作を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７５５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、通常、駆動信号は、動作温度、プラットフォームからの振動、又は把持される物体の寸法の推定の不正確さなど、電動グリッパの実際の動作に影響を及ぼす要因を考慮せずに制御モジュールに予め記録されている。その結果、把持モジュールが特定の目標速度値の速度で特定の目標動作を実行するように駆動される際に、電動グリッパが機能異常を来たす、又は故障する可能性がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点の少なくとも１つを緩和することができる適応制御方法および電動グリッパを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の１つの態様によれば、適応制御方法は、把持モジュール及び制御モジュールを含む電動グリッパによって実施されるものである。制御モジュールは、把持モジュールによって実行される動作を制御するための駆動電圧を生成する。適応制御方法は、
制御モジュール（２）によって、Ｎが２以上の正の整数であるＮ個の異なる速度設定値を記憶するステップ（ａ）と、
制御モジュール（２）によって、ｉが１から始まるＮ以下の正の整数であるｉ番目の速度設定値を目標速度値として割り当てるステップ（ｂ）と、
制御モジュール（２）によって、把持モジュール（３）が、前記動作の内の１つである第１の動作を、把持モジュール（３）が前記動作の内の該１つを前記目標速度値の速度で実行する期間である定常状態期間内で実行している時に、制御モジュール（２）によって、把持モジュール（３）によると共に駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得するステップ（ｃ）と、
制御モジュール（２）によって、ＳＧＶを平均化して目標速度値及び第１の動作に対応する平均ＳＧＶを取得するステップ（ｄ）と、
制御モジュール（２）によりｉがＮに等しくないと判定された場合、制御モジュール（２）によって、ｉに１を増加させてステップ（ｂ）からステップ（ｄ）までのステップを繰り返し、制御モジュール（２）によりｉがＮに等しいと判定された場合、目標速度値として割り当てられた速度設定値ごとに、制御モジュール（２）によって、速度設定値と、複数のＳＧＶを得るためにフィードバック電圧信号がサンプリングされることが実行中の第１の動作と、に応じて予め決定された所定のＳＧＶ偏差と、平均ＳＧＶとに基づいて、電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するステップ（ｅ）と、を含む。
【０００７】
本開示の別の態様によれば、電動グリッパは、把持モジュールおよび制御モジュールを含む。制御モジュールは、把持モジュールによって実行される複数の動作を制御するための駆動電圧を生成するように構成される。制御モジュールは、Ｎ個の異なる速度設定値を記憶するように構成され、Ｎは２以上の正の整数である。制御モジュールは、ｉが１からＮまでの正の整数であり増分が１である各ｉに対し、ｉ番目の速度設定値を目標速度値として割り当て、把持モジュール（３）が目標速度値の速度で動作のうちの１つを実行する期間である定常状態期間中に動作のうちの該１つを実行している時、把持モジュール（３）から得られ、駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして、複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得し、ＳＧＶを平均化して、実行されている動作のうちの該１つと目標速度値に対応する平均ＳＧＶを取得し、そして複数のＳＧＶを得るためにフィードバック電圧信号がサンプリングされることが実行中の動作のうちの該１つと、目標速度値と、に応じて予め決定された所定のＳＧＶ偏差及び平均ＳＧＶに基づいて、電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するように構成される。
【０００８】
本開示の更に別の態様によれば、電動グリッパの別の適応制御方法は、把持モジュールと、把持モジュールによって実行される複数の動作を制御する駆動電圧を生成する制御モジュールとを含む電動グリッパによって実現される。適応制御方法は、
制御モジュール（２）によって、Ｎが２以上の正の整数であるＮ個の異なる速度設定値を記憶するステップ（ａ）と、
制御モジュール（２）によって、１つの速度設定値を目標速度値として割り当てるステップ（ｂ）と、
制御モジュール（２）によって、把持モジュール（３）が、前記動作のうちの１つの動作を、把持モジュール（３）が目標速度値の速度で前記動作のうちの該１つを実行する期間である定常状態期間内で実行している時に、把持モジュール（３）によると共に駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を取得するステップ（ｃ）と、
制御モジュール（２）によって、ＳＧＶを平均化して目標速度値及び動作のうちの該１つに対応する平均ＳＧＶを取得するステップ（ｄ）と、
目標速度値と、フィードバック電圧信号がサンプリングされて複数のＳＧＶを得ることが実行中の前記動作のうちの該１つと、に従って予め決められた所定のＳＧＶ偏差と平均ＳＧＶとに基づいて、電動グリッパの後続の制御に利用されるストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するステップ（ｅ）と、を含む。
【０００９】
本開示のその他の特徴及び効果は以下の図面を参照とした詳細な説明により更に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示による電動グリッパの一実施形態を示すブロック図である。
【図２Ａ−Ｄ】本開示による適応制御方法におけるリセット手順の実施形態のフローチャートを協働して示す。
【図３】異なる速度設定値で異なる動作を実行するように動作する把持モジュールから生じるフィードバック電圧信号の一実施形態を示すプロットである。
【図４】過渡状態部分及び定常状態部分を含むフィードバック電圧信号の実施形態を示すプロットである。
【図５Ａ−Ｂ】本開示による適応制御方法における動作手順の一実施形態のフローチャートを協働して示す。
【図６】フィードバック電圧信号と、ストールガード閾値（Stall Guard Threshold,ＳＧＴ）がその範囲内にある上限及び下限との実施形態を示すプロットである。
【図７】目標速度値の速度で第１の動作を実行するように駆動される電動グリッパの把持モジュールの実際の速度の一実施形態を示すプロットである。
【図８】目標速度値の速度で第１の動作を実行するように駆動され、第１の所定位置に到達すると予想される電動グリッパの把持モジュールの把持位置の実施形態を示すプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末端部は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。
【００１２】
図１において、本開示による電動グリッパの実施形態が示されている。電動グリッパは、制御モジュール２と、把持モジュール３とを含む。本実施形態において、把持モジュール３は、本実施形態において、第１の動作（例えば、電動グリッパの開放）及び第２の動作（例えば、電動グリッパの閉鎖）を含む複数の動作の選択された動作を実行するように構成される。
【００１３】
制御モジュール２は、駆動電圧を生成し、駆動電圧を把持モジュール３に出力して、把持モジュール３によって実行される動作を制御するように構成される。制御モジュール２は、Ｎ個（Ｎは２以上の正の整数）の異なる速度設定値を記憶するように構成される。制御モジュール２は、ｉ番目の速度設定値を目標速度値として指定するように構成され、ｉは１から始まり、且つ、Ｎ以下の正の整数である。制御モジュール２は、把持モジュール３が定常状態期間中に上記複数の動作の中から選択された第１の動作を実行している際、複数のストールガード数値（ＳＧＶ）を得るために、把持モジュール３によるフィードバック電圧信号（図４に表示される）をサンプリングするように構成される。ここで、動作の定常状態期間は、把持モジュール３が目標速度値の速度で動作を実行する期間として定義される。一実施形態において、駆動電圧は、制御モジュール２によって把持モジュール３に供給される電気エネルギーを表し、フィードバック電圧信号は、把持モジュール３が駆動電圧によって駆動されて前記複数の動作のうちの１つを速度設定値の１つの速度で実行する際に、把持モジュール３からフィードバックされた機械的力から制御モジュール２によって変換される時間変化する電圧信号である。
【００１４】
図３は、把持モジュール３が異なる速度設定値の速度で第１及び第２の動作を実行することによるフィードバック電圧信号の一実施形態を示す。例えば、その上部に「I」が付された波形の一部は、把持モジュール３が１ｍｍ／秒の速度設定値で第１の動作を実行することによるフィードバック電圧信号を表し、その上部に「II」と記された波形の別の部分は、把持モジュール３が速度設定値１ｍｍ／秒で第２の動作を実行することによるフィードバック電圧信号を表す。同様に、その上部に「III」と記された波形の更に別の部分は、把持モジュール３が速度設定値２ｍｍ／秒で第１の動作を実行することによるフィードバック電圧値を表し、且つ、その上部に「IV」と記された波形の別の部分は、把持モジュール３が２ｍｍ／秒の速度設定値で第２の動作を実行することによるフィードバック電圧信号を表す。
【００１５】
制御モジュール２は、複数のＳＧＶを平均化して、目標速度値及び実行されている動作の１つに対応する平均ＳＧＶを得るように構成される。制御モジュール２は、目標速度値としてのｉ番目の速度設定値の割り当て、フィードバック電圧信号のサンプリング、及びすべてのｉについて１からＮまで１ずつＳＧＶの平均を繰り返すように構成される。制御モジュール２によってｉがＮに等しいと判定された場合、目標速度値として割り当てられた各速度設定値に対して、制御モジュール２は、平均ＳＧＶ及び所定のＳＧＶ偏差に基づいてストールガード閾値（ＳＧＴ）を計算するように構成され、該所定のＳＧＶ偏差は、目標速度値と、複数のＳＧＶを得るためにフィードバック電圧信号をサンプリングすることが実行される第１の動作とに応じて予め決定されている。ＳＧＴは、電動グリッパのその後の制御のために利用される。本実施形態において、ＳＧＴは、フィードバック電圧信号がＳＧＴを満足することが制御モジュール２によって判定された時に、制御モジュール２が把持モジュール３の動作を停止させることができるように、フィードバック電圧信号の閾値として実装される。ＳＧＴは、図６に示すように、電圧値の上限ＳＧＴ＿Ｈと電圧値の下限ＳＧＴ＿Ｌとの間の範囲にある。更に、ＳＧＴは、所望の速度値の速度で所望の動作を正確に実行するために電動グリッパを制御するために利用される動作パラメータである。しかし、ＳＧＴの実装は、本明細書の開示に限定されない。
【００１６】
本実施形態において、制御モジュール２及び把持モジュール３は、２つの別個のモジュールであるが、他の実施形態において、制御モジュール２は、把持モジュール３に一体化されても良く、その実装は、本明細書に開示されるものに限定されない。
【００１７】
具体的に、制御モジュール２は、コントローラ２１と、コントローラ２１に電気的に接続されたドライバ２２と、コントローラ２１に電気的に接続されたストレージ２３と、コントローラ２１に電気的に接続されたトランシーバ２４とを含む。把持モジュール３は、ドライバ２２に電気的に接続されたモータ３１と、モータ３１に接続されたグリッパ３２と、モータ３１及びコントローラ２１に電気的に接続された位置検出器３３とを含む。ドライバ２２は、モータ３１を駆動してグリッパ３２を制御して、第１の動作と第２の動作のうちの一方を実行するように構成され、モータ３１からフィードバックされる機械的な力に基づいてフィードバック電圧信号を生成し、フィードバック電圧信号をコントローラ２１に転送する。本実施形態において、第１の動作は、グリッパ３２の開放となるように実施され、第２の動作は、グリッパ３２の閉鎖として実施される。しかし、第１の動作及び第２の動作の実施は、本明細書に開示されたものに限定されず、他の実施形態において変更されても良い。トランシーバ２４は、コントローラ２１の動作に関連する情報を送信及び受信するように構成される。ストレージ２３は、電動グリッパの動作に関連するデータ、例えば、速度設定値、ＳＧＶ及びＳＧＴを記憶するように構成されている。グリッパ３２は、モータ３１によって作動され、往復直線運動を実行するように構成されている。位置検出器３３は、コントローラ２１がモータ３１の軸位置に基づいて把持モジュール３の把持位置を判断するために、モータ３１の軸位置を検出し、軸位置の検出結果をコントローラ２１に送信するように構成されている。また、コントローラ２１は、位置検出部３３による軸位置の検出結果に基づいて、把持モジュール３による把持動作（例えば、開放の動作又は閉鎖の動作）の実際の速度を決定するように構成されている。把持位置は、グリッパ３２の基準点に対するフィンガの相対位置またはフィンガの１つの位置として定義されてもよいが、その実施は本明細書の開示に限定されない。本実施形態において、位置検出器３３は、ロータリーエンコーダとして実施されているが、その実施は、本明細書に開示されるものに限定されるものではなく、他の実施形態では変化しても良い。
【００１８】
次に、本発明の電動グリッパの適応制御方法について以下に説明する。適応制御方法は、先に説明した電動グリッパによって実施される。適応制御方法は、リセット手順と、操作手順とを含む。リセット手順の目的は、把持モジュール３による各動作の実行のためのモデルを確立することであり、動作手順の目標は、モデルを適用してモデルを更新することである。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｄは、本開示による適応制御方法のリセット手順の実施形態を協働して示す。適応制御方法のリセット手順は、以下に説明され図２Ａに示されるステップ（Ａ）〜（Ｇ）を含む。
【００２０】
ステップ（Ａ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、Ｎ個の異なる速度設定値をストレージ２３に格納する。ここで、Ｎは２以上の正の整数である。
【００２１】
ステップ（Ｂ）において、制御モジュール２の制御部２１は、ｉ番目の速度設定値を目標速度値として割り当てる。ここで、ｉは１から始まるＮ以下の正の整数である。
【００２２】
ステップ（Ｃ）において、把持モジュール３が駆動電圧によって駆動されて、把持モジュール３が目標速度値の速度で対応する動作を実行する定常状態の動作から選択された第１の動作（例えば、グリッパ３２の開放）を実行する期間に、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３から得られたと共に駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして、複数のＳＧＶを得る。
【００２３】
具体的に、ステップ（Ｃ）は、以下に記載され図２Ｂに示されるサブステップ（Ｃ−１）〜（Ｃ−４）を含む。
【００２４】
サブステップ（Ｃ−１）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、目標速度値（即ち、ｉ番目の速度設定値）に応じた駆動電圧を生成して駆動電圧を出力し、把持モジュール３を制御して第１の動作を実行させる。具体的には、駆動電圧はドライバ２２を介して伝達されてモータ３１を駆動し、グリッパ３２を作動して第１の動作を実行する。
【００２５】
サブステップ（Ｃ−２）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、位置検出器３３によって得られたシャフト位置の検出結果に基づいて、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第１の動作を実行しているかどうかを判定する。把持モジュール３のグリップ３２が目標速度値の速度で第１の動作を実行していないと判定された場合、制御モジュール２は、再度サブステップ（Ｃ−１）を実行する。
【００２６】
把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第１の動作を行っていると判定された場合、サブステップ（Ｃ−３）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、１つのＳＧＶを得るために、定常状態期間で把持モジュール３によるフィードバック電圧信号をサンプリングし、１つのＳＧＶを制御モジュール２のストレージ２３に格納する。
【００２７】
図４において、把持モジュール３のフィードバック電圧信号は、２つの過渡状態部分と定常状態部分とを含む。２つの過渡状態部分、即ち上向きパルス及び下向きパルスが、把持モジュール３を駆動して対応する動作（即ち、ここでは第１の動作）を実行する駆動電圧の開始及び終了時にそれぞれ発生する。電圧値の変動が比較的小さい定常部分は、把持モジュール３が目標速度値で対応する動作を行う定常状態期間に相当する。定常状態部分の電圧値は過渡状態部分の電圧値よりも安定しているので、制御モジュール２はフィードバック電圧信号の定常部分のみをサンプリングして複数のＳＧＶを得る。
【００２８】
図７は、目標速度値として速度設定値のｉ番目の値が割り当てられている状態で目標速度値の速度で第１の動作を実行するように駆動される把持モジュール３のグリッパ３２の実際の速度を例示している。把持モジュール３のグリッパ３２は、目標速度値に達し、時間間隔（Ｔ）の間、安定してその値に留まる。即ち、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第１の動作を実行する定常状態期間が時間間隔（Ｔ）である。
【００２９】
サブステップ（Ｃ−４）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３の把持位置が、駆動電圧によって駆動されて目標速度値の速度で第１の動作を実行するとき把持モジュール３が到達すると予想される第１の所定の位置と一致するかどうかを判定する。
【００３０】
図８は、目標速度値の速度で第１の動作を実行するように駆動される把持モジュール３の把持位置と、把持モジュール３が到達すると予想される第１の所定位置とを例示し、把持モジュール３は最終的に第１の所定の位置に達し、そこで停止する。
【００３１】
ステップ（Ｄ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、複数のＳＧＶを平均化して、目標速度値及び実行されている動作である第１の動作に対応する平均ＳＧＶを取得する。
【００３２】
ステップ（Ｅ）において、把持モジュール３が、定常状態期間に上記複数の動作から選択された第２の動作（グリッパ３２が閉じる）を実行している場合、制御モジュール２のコントローラ２１は、駆動電圧に関連する把持モジュール３によるフィードバック電圧信号をサンプリングして、別の複数のＳＧＶ（ＳＧＶｓ）を取得する。
【００３３】
具体的に、ステップ（Ｅ）は、以下に記載されるように、図２Ｃに示されるサブ工程（Ｅ−１）〜（Ｅ−４）を含む。サブステップ（Ｅ−１）〜（Ｅ−４）はそれぞれサブステップ（Ｃ−１）〜（Ｃ−４）と類似する。
【００３４】
サブステップ（Ｅ−１）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、目標速度値（即ち、ｉ番目の速度設定値）に応じた駆動電圧を生成して駆動電圧を出力し、把持モジュール３を制御して第２の動作を実行させる。具体的には、ドライバ２２を介して駆動電圧が伝達されてモータ３１が駆動され、グリッパ３２が作動して第２の動作が実行される。
【００３５】
サブステップ（Ｅ−２）において、制御モジュール２の制御部２１は、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第２動作を行っているか否かを判定し、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第２の動作を行っていないと判定された場合、再びサブステップ（Ｅ−１）を実行する。
【００３６】
サブステップ（Ｅ−３）において、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で第２の動作を行っていると判定された場合、制御モジュール２のコントローラ２１は、第２の動作の定常状態期間に把持モジュール３によるフィードバック電圧信号をサンプリングして、前記別の複数のＳＧＶの１つを取得し、当該別の複数のＳＧＶの１つを制御モジュール２のストレージ２３に記憶する。
【００３７】
サブステップ（Ｅ−４）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３の把持位置が、駆動電圧によって駆動されて目標速度値の速度で第２の動作を実行するときに把持モジュール３が到達すると予想される第２の所定の位置と一致するかどうかを判定する。把持位置が第２の所定位置と一致しないと判定された場合には、制御部２の制御部２１は、再度サブステップ（Ｅ−１）を実行し、把持位置が第２の所定位置と一致すると判定された場合には、ステップ（Ｆ）に進む。
【００３８】
ステップ（Ｆ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、前記別の複数のＳＧＶを平均化して、目標速度値と、実行されている動作である第２の動作とに対応する平均ＳＧＶを取得する。
【００３９】
ステップ（Ｇ）において、制御モジュール２によってｉがＮに等しくないと判定された場合、ｉを１だけ増加してステップ（Ｂ）に戻る。そして制御モジュール２によって、ｉがＮに等しいと判定された場合、目標速度値となるように設定された速度設定値ごとに、及び把持モジュール３が実行するように制御された動作ごとに、制御モジュール２の制御部２１は、速度設定値及び動作（即ち、第１の動作又は第２の動作）に応じて予め定められた平均ＳＧＶ及びＳＧＶ偏差に基づいてＳＧＴを算出し、ＳＧＴは電動グリッパのその後の制御のために利用される。
【００４０】
より具体的に言うと、ステップ（Ｇ）は、以下に記載され図２Ｄに示されるサブステップ（Ｇ−１）〜（Ｇ−２）を含む。
【００４１】
サブステップ（Ｇ−１）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、ｉがＮに等しいかどうかを判定し、ｉがＮに等しくないと判定された場合には、ｉを１増加させてステップ（Ｂ）を再度実行する。
【００４２】
サブステップ（Ｇ−２）において、ｉがＮに等しいと判定された場合、目標速度値として割り当てられた速度設定値ごとに、及び把持モジュール３が実行するよう制御された動作ごとに、制御モジュール２のコントローラ２１は、対応する所定のＳＧＶ偏差を対応する平均ＳＧＶに加算して対応するＳＧＴを求め、対応するＳＧＴを制御モジュール２のストレージ２３に記憶する。
【００４３】
図５Ａ〜図５Ｂは、本開示による適応制御方法の動作手順の実施形態を協働して示す。  適応制御方法の動作手順は、以下に説明され図５Ａに示されるステップ（Ｈ）〜（Ｍ）を含む。
【００４４】
ステップ（Ｈ）において、制御モジュール２の制御部２１は、記憶部２３に記憶されているｋ番目の速度設定値を目標速度値に割り当て、目標動作を第１の動作及び第２の動作の何れかに設定する。なお、ｋはＮ以下の正の整数である。
【００４５】
ステップ（Ｉ）において、目標速度値と目標動作とに基づいて制御モジュール２の制御部２１により把持モジュール３が制御されて定常状態で目標動作が実行される場合、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３から得られ、駆動電圧に関連するフィードバック電圧信号をサンプリングして、目標ＳＧＶを得る。
【００４６】
具体的に、ステップ（Ｉ）は、以下に記載され図５Ｂに示されるサブステップ（Ｉ−１）〜（Ｉ−３）を含む。
【００４７】
サブステップ（Ｉ−１）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、目標速度値に応じた駆動電圧を生成し、駆動電圧を出力して把持モジュール３に目標動作を実行させる。具体的に、制御モジュール２のコントローラ２１は、ドライバ２２を制御してモータ３１を駆動し、グリッパ３２を作動させ、目標速度値の目標速度で目標動作を実行する。
【００４８】
サブステップ（Ｉ−２）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３のグリッパ３２が目標速度値の速度で目標動作を実行しているかどうかを判定する。把持モジュール３の把持部３２が目標速度値の速度で目標動作を行っていないと判定された場合、制御部２は、再びサブステップ（Ｉ−１）を実行する。
【００４９】
把持モジュール３の把持部３２が目標速度値の速度で目標動作を行っていると判定された場合、サブステップ（Ｉ−３）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、目標ＳＧＶを得るために、把持モジュール３の定常状態期間のフィードバック電圧信号をサンプリングし、制御モジュール２の記憶装置２３に記憶する。
【００５０】
ステップ（Ｊ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、把持モジュール３の把持位置が目標動作及び目標速度値に対応する第１及び第２所定位置のうちの１つと一致するかどうかを判定する。本実施形態において、把持モジュール３の把持位置は、把持部３２のフィンガの相対位置であるように実施されているが、把持モジュール３の把持位置の実施は、他の実施形態では変化してもよく、本明細書に開示されるものに限定されない。
【００５１】
把持位置が第１及び第２所定位置のいずれかと一致しないと判定された場合、ステップ（Ｋ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、ステップ（Ｉ）で取得した目標ＳＧＶが、複数のＳＧＴのうち、目標速度値（即ち、ｋ番目の速度設定値）と目標動作（即ち、第１の動作及び第２の動作のいずれか）との組み合わせに対応する１つである対応の更新対象ＳＧＴよりも大きいかどうかを判定する。制御モジュール２は、目標ＳＧＶが対応する更新対象ＳＧＴよりも大きくないと判定された場合には、再びステップ（Ｉ）を実行する。
【００５２】
ステップ（Ｊ）において、把持位置が第１及び第２所定位置のいずれかに一致すると判定された場合、若しくはステップ（Ｋ）において、ステップ（Ｉ）で取得した目標ＳＧＶが対応する更新対象ＳＧＴよりも大きいと判定された場合、ステップ（Ｌ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、ステップ（Ｉ）の繰り返しによって得られた複数の目標ＳＧＶを平均化して、目標速度値及び目標動作に対応するＳＧＶ平均値を得る。
【００５３】
ステップ（Ｍ）において、制御モジュール２のコントローラ２１は、ステップ（Ｌ）で取得したＳＧＶ平均値と所定のＳＧＶ偏差に基づいて、対応する更新対象ＳＧＴを更新し、該所定のＳＧＶ偏差は、目標速度値（即ち、ｋ番目の速度設定値）及び目標動作（即ち、第１の動作及び第２の動作の何れか１つ）に応じて予め定められている。このようにして更新されたＳＧＴは、所望の速度値で所望の動作を実行するための電動グリッパの次の制御のための動作パラメータとして働くために利用される。このように、電動グリッパを含む機械は、常に正常に機能して、生産ラインの生産能力を促進することができる。
【００５４】
要約すると、本開示による適応制御方法のリセット手順は、電動グリッパの制御モジュール２を利用して、把持モジュール３から生じるフィードバック電圧信号をサンプリングして、把持モジュール３が定常状態期間における目標速度値の速度で第１及び第２の動作のうちの１つを実行している時にＳＧＶを取得し、対応する平均ＳＧＶを得るためにＳＧＶを平均化し、そして対応する平均ＳＧＶおよび対応する所定のＳＧＶ偏差に基づいて、対応するＳＧＴを計算する。従って、ＳＧＴに応じて電動グリッパをさらに制御することができる。本開示による適応制御方法の動作手順は、制御モジュール２を利用して、把持モジュールから生じるフィードバック電圧信号をサンプリングして、把持モジュールが定常状態期間における目標速度値の速度で目標動作を実行しているときに目標ＳＧＶを取得し、目標ＳＧＶを平均化してＳＧＶ平均値を取得し、ＳＧＶ平均値及び対応する所定のＳＧＶ偏差に基づいて、対応する更新対象ＳＧＴを更新する。  
【００５５】
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、態様に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものである。
【００５６】
以上、本発明を実用的な実施形態と考えられるものに関して記述してきたが、本発明は、開示した実施形態に制限されることなく、同様の修正および等価な配置のすべてを包含するような、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々なアレンジをカバーするように意図されることが理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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