(57)【要約】【課題】把持機構の形状自由度を損なうことなく、不特定の把持対象物の把持に適した検出装置、把持機構制御プログラム及び把持機構制御方法を提供すること。【解決手段】本技術に係る本検出装置は、柔軟部材と、レーザー光源と、撮像装置とを具備する。上記柔軟部材は、光透過性及び柔軟性を有する。上記レーザー光源は、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射する。上記撮像装置は、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、
前記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、
前記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置と
を具備する検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出装置であって、
把持対象物に接触する把持接触部を備える把持機構を具備し、
前記柔軟部材、前記レーザー光源及び前記撮像装置は、前記把持接触部に設けられ、
前記柔軟部材は、前記把持機構から前記把持対象物に印加される把持力を前記把持対象物に伝達する
検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検出装置であって、
前記スペックルパターンの変化に基づいて前記柔軟部材の変形を判定する変形判定部と、
前記変形判定部による判定結果に応じて前記把持力を制御する制御部
をさらに具備する検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検出装置であって、
前記制御部は、前記変形判定部によって前記柔軟部材が変形していると判定された場合には前記把持力を増加させる
検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記柔軟部材の前記レーザー光源及び前記撮像装置とは反対側に設けられ、前記レーザー光を反射する反射部材をさらに具備し、
前記スペックルパターンは、前記レーザー光が前記反射部材によって反射されて生成されたスペックルパターンである
検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の検出装置であって、
前記スペックルパターンは、前記レーザー光が把持対象物によって反射されて生成されたスペックルパターンである
検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の検出装置であって、
一つの前記柔軟部材に対して複数の前記レーザー光源及び複数の前記撮像装置が設けられている
検出装置。
【請求項８】
請求項１に記載の検出装置であって、
複数の前記柔軟部材を具備し、
それぞれの前記柔軟部材に対して一つの前記レーザー光源及び一つの前記撮像装置が設けられている
検出装置。
【請求項９】
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、前記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、前記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御するための把持機構制御プログラムであって、
前記スペックルパターンの変化に基づいて前記柔軟部材の変形を判定する変形判定部と、
前記変形判定部による判定結果に応じて前記把持力を制御する制御部と
として情報処理装置を動作させる把持機構制御プログラム。
【請求項１０】
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、前記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、前記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御する把持機構制御方法であって、
変形判定部が、前記スペックルパターンの変化に基づいて前記柔軟部材の変形を判定し、
制御部が、前記変形判定部による判定結果に応じて前記把持力を制御する
把持機構制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、多様な物体を把持することが可能な把持機構において把持状態の検出が可能な検出装置、検出装置、把持機構制御プログラム及び把持機構制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体を把持することが可能な把持機構を備える把持装置は、産業用として多く用いられ、近年では家庭用としても利用が進んでいる。産業用の把持装置、例えば工場の製造ラインにおいて特定の部品を移動させるロボット等では、用途や把持対象物が限定されており、把持対象物の硬さや重量に応じて事前に設定された把持力で問題なく把持が可能である。
【０００３】
一方で、家庭用ロボットが家の中で雑多なものを移動させる場合等、事前に硬さや形状、重量が分からない物体を把持対象物とする場合には、把持対象物を持ち上げる過程で把持力を調整する必要がある。把持力が不足すれば把持対象物が落下し、把持力が過大であれば把持対象物が損傷するおそれがある。
【０００４】
以下の各文献には、把持対象物に応じて把持力を調整可能な把持装置について開示されている。例えば特許文献１には、圧力センサー等の力覚センサーによって把持対象物に作用する力覚を取得するロボット制御装置が開示されている。また、特許文献２には、把持対象物を把持することによってロボットアームに生じる干渉縞を検出し、把持力を制御する把持装置が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３にはロボットアームの先端に回転板を搭載し、把持対象物のずれを検出する把持機構が開示されている。また、特許文献４には、弾性体を把持対象物に接触させ、弾性体の変形をカメラによって撮影し、把持対象物と弾性体の間の滑り余裕を推定し、把持力を調整する把持装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−８７３２５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１５９２４号公報
【特許文献３】特開平６−２３６８８号公報
【特許文献４】国際公開第２００６／０３０５７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、引用文献１に記載のロボット制御装置では、力覚センサーによってロボットアーム先端の柔軟部の微小変形を安定して検出することができない。また、特許文献２に記載の把持装置では、干渉縞を撮影するために外部にカメラを設置する必要があり、工場等で利用する場合には問題は生じないが、把持対象物が不特定の場合には問題となる。
【０００８】
さらに、引用文献３に記載の把持機構では、把持対象物が回転板と接触しない限りずれを検出することが不可能であり、把持対象物が不特定の場合には問題となる。また、引用文献４に記載の把持装置では、弾性体の変形を撮影するためには外部にカメラを設置する必要があり、これも把持対象物が不特定の場合には問題となる。
【０００９】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、把持機構の形状自由度を損なうことなく、不特定の把持対象物の把持に適した検出装置、把持機構制御プログラム及び把持機構制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本技術に係る検出装置は、柔軟部材と、レーザー光源と、撮像装置とを具備する。
上記柔軟部材は、光透過性及び柔軟性を有する。
上記レーザー光源は、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射する。
上記撮像装置は、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する。
【００１１】
この構成によれば、柔軟部材が変形するとスペックルパターンに変化が生じるため、撮像装置によって撮像されるスペックルパターンに基づいて柔軟部材の変形の有無を検出することが可能となる。
【００１２】
上記検出装置は、把持対象物に接触する把持接触部を備える把持機構を具備し、上記柔軟部材、上記レーザー光源及び上記撮像装置は、上記把持接触部に設けられ、上記柔軟部材は、上記把持機構から上記把持対象物に印加される把持力を上記把持対象物に伝達してもよい。
【００１３】
把持力（把持機構による把持対象物への押圧力）が不足すると、把持機構によって把持対象物を持ち上げようとしても重力によって把持対象物は動かず、把持接触部に対する把持対象物の相対的なずれによって柔軟部材に変形が生じる。上記構成によれば、柔軟部材の変形の有無に基づいて把持力の不足を判定することが可能となる。
【００１４】
上記検出装置は、上記スペックルパターンの変化に基づいて上記柔軟部材の変形を判定する変形判定部と、上記変形判定部による判定結果に応じて上記把持力を制御する制御部とをさらに具備してもよい。
【００１５】
この構成によれば、変形判定部が把持力の不足による柔軟部材の変形を判定し、制御部はその判定結果に応じて把持力を制御することが可能となる。
【００１６】
上記制御部は、上記変形判定部によって上記柔軟部材が変形していると判定された場合には上記把持力を増加させてもよい。
【００１７】
この構成によれば、柔軟部材の変形が解消され、即ち、把持接触部に対して把持対象物がずれなくなるまで把持力が増加されるため、把持機構が把持対象物を確実に把持することが可能となる。
【００１８】
上記検出装置は、上記柔軟部材の上記レーザー光源及び上記撮像装置とは反対側に設けられ、上記レーザー光を反射する反射部材をさらに具備し、上記スペックルパターンは、上記レーザー光が上記反射部材によって反射されて生成されたスペックルパターンであってもよい。
【００１９】
この構成によれば、把持対象物の光反射特性に係わらず、スペックルパターンを取得することが可能となる。
【００２０】
上記スペックルパターンは、上記レーザー光が把持対象物によって反射されて生成されたスペックルパターンであってもよい。
【００２１】
把持対象物が光透過性を有しない場合には、把持対象物による反射によって生成されたスペックルパターンを柔軟部材の変形の判定に利用することができる。これは工場の生産ラインのように把持対象物が特定されている場合に有効である。
【００２２】
一つの上記柔軟部材に対して複数の上記レーザー光源及び複数の上記撮像装置が設けられていてもよい。
【００２３】
レーザー光源及び撮像装置を複数とすることにより、検出精度を向上させることが可能である。
【００２４】
上記検出装置は、複数の上記柔軟部材を具備し、それぞれの上記柔軟部材に対して一つの上記レーザー光源及び一つの上記撮像装置が設けられていてもよい。
【００２５】
この構成によれば、柔軟部材を複数とすることにより、柔軟部材の変形が生じやすくなり、また柔軟部材毎に変形の有無を判定することが可能となる。
【００２６】
上記目的を達成するため、本技術に係る把持機構制御プログラムは、光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御するための把持機構制御プログラムであって、変形判定部と、制御部として情報処理装置を動作させる。
【００２７】
上記目的を達成するため、本技術に係る把持機構制御方法は、光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御する把持機構制御方法である。
変形判定部が、上記スペックルパターンの変化に基づいて上記柔軟部材の変形を判定する。
制御部が、上記変形判定部による判定結果に応じて上記把持力を制御する。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本技術によれば、把持機構の形状自由度を損なうことなく、不特定の把持対象物の把持に適した検出装置、把持機構制御プログラム及び把持機構制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本技術の実施形態に係る検出装置の構成を示す模式図である。
【図２】同検出装置の把持機構による把持対象物の把持の態様を示す模式図である。
【図３】同検出装置の動作を示す模式図である。
【図４】スペックルパターンの原理を示す模式図である。
【図５】スペックルパターンの例である。
【図６】対象物の角度変化及び移動によるスペックルパターンの移動を示す模式図である。
【図７】本技術の実施形態に係る検出装置の把持機構による把持対象物の把持動作を示す模式図である。
【図８】同検出装置のシステム全体像を示すブロック図である。
【図９】同検出装置による把持動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１０】同検出装置の把持機構が把持可能な把持対象物の形状バリエーションを示す模式図である。
【図１１】同検出装置の把持機構の把持対象物の例を示す表である。
【図１２】同検出装置の把持機構が備える把持接触部の構造を示す模式図である。
【図１３】同検出装置の把持機構が備える把持接触部の構造を示す模式図である。
【図１４】同検出装置の把持機構が備える把持接触部の構造を示す模式図である。
【図１５】同検出装置の制御ユニットのハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本技術の実施形態に係る検出装置について説明する。
【００３１】
[検出装置の構造]
図１は、本実施形態に係る検出装置１００の構成を示す模式図であり、図２は、検出装置１００の把持対象物Ｓの把持の態様を示す模式図である。これらの図に示すように検出装置１００は、把持機構１１０、把持機構駆動部１２０及び制御ユニット１３０を備える。
【００３２】
把持機構１１０は、図１に示すように２本の把持アーム１１１を備える。把持アーム１１１は、把持機構駆動部１２０によってその位置や把持力（把持対象物Ｓに対して印加する押圧力）を調整可能に構成されている。また、把持機構１１０は１本又は３本以上の把持アーム１１１を備えるものであってもよい。
【００３３】
図１及び図２に示すように把持アーム１１１は、アーム部１１２及び把持接触部１１３を備える。アーム部１１２は、把持機構駆動部１２０に接続され、把持機構構駆動部１２０から把持接触部１１３に動力を伝達する。把持接触部１１３は、把持対象物Ｓに接触し、把持対象物Ｓを把持する。
【００３４】
図１に示すように、把持接触部１１３は、支持部材１１４、柔軟部材１１５、反射部材１１６、レーザー光源１１７及び撮像装置１１８を備える。
【００３５】
支持部材１１４は、アーム部１１２に接続され、柔軟部材１１５を支持する。支持部材１１４にはレーザー光源１１７及び撮像装置１１８が設けられている。
【００３６】
柔軟部材１１５は、支持部材１１４に固定され、光透過性及び柔軟性を有する部材であり、把持機構１１０から把持対象物Ｓに印加される把持力を把持対象物Ｓに伝達する。柔軟部材１１５は、少なくともレーザー光源１１７から放出されるレーザー光の波長帯域を透過させる。また、柔軟部材１１５は把持対象物Ｓの重量によって微小な変形を生じる程度の柔軟性を有する。
【００３７】
具体的には柔軟部材１１５はエポキシゴムからなるものとすることができる。また柔軟部材１１５は、内部に液体又は気体を充填した袋状の部材としてもよい。
【００３８】
反射部材１１６は、柔軟部材１１５の支持部材１１４とは反対側、即ちレーザー光源１１７及び撮像装置１１８とは反対側に設けられ、光反射性を有する部材である。反射部材１１６は、少なくともレーザー光源１１７から放出されるレーザー光の波長帯域を反射させる。
【００３９】
反射部材１１６は、図２に示すように把持対象物Ｓに当接する部材であり、柔軟性を有するものが好適である。また、反射部材１１６は必ずしも柔軟性を有するものでなくてもよい。反射部材１１６は例えば柔軟部材１１５とは組成が異なるエポキシゴムからなるものとすることができる。
【００４０】
以下、柔軟部材１１５と反射部材１１６を合わせて柔軟部１１９とする。柔軟部１１９は、把持対象物Ｓの重量によって変形するが、柔軟部材１１５のみが変形してもよく、柔軟部材１１５と反射部材１１６が共に変形してもよい。
【００４１】
レーザー光源１１７は、支持部材１１４に設けられ、柔軟部材１１５に対してレーザー光を出射する。レーザー光源１１７の構成は特に限定されず、特定の波長のレーザーを出射可能なものであればよい。柔軟部材１１５に対して出射されたレーザーは、柔軟部材１１５を透過して反射部材１１６に到達し、反射部材１１６によって反射されて後述するスペックルパターンを生じる。
【００４２】
撮像装置１１８は、支持部材１１４に設けられ、スペックルパターンを撮像する。撮像装置１１８はスペックルパターンの撮像が可能なものであればよく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）イメージセンサ又はフォトディテクタアレイ等の撮像装置と撮像光学系を備えるものとすることができる。撮像装置１１８は、撮像したスペックルパターンを制御ユニット１３０に出力する。
【００４３】
把持機構駆動部１２０は、制御ユニット１３０による制御を受けて把持機構１１０を駆動し、把持機構１１０によって把持対象物Ｓを把持させる。把持機構駆動部１２０はモーター等の駆動源や動力伝達機構を備え、その構成は特に限定されない。
【００４４】
制御ユニット１３０は、撮像装置１１８からスペックルパターンを取得し、そのスペックルパターンに基づいて把持機構駆動部１２０を制御する。制御ユニット１３０の構成については後述する。
【００４５】
[検出装置の動作]
検出装置１００の動作について説明する。図３は、検出装置１００の動作を示す模式図である。
【００４６】
図３に示すように、レーザー光源１１７から柔軟部材１１５に対してレーザー光Ｌ１が出射される。レーザー光Ｌ１は、柔軟部材１１５を透過して反射部材１１６に到達し、反射部材１１６によって反射される。反射光Ｌ２は柔軟部材１１５を透過して撮像装置１１８に入射する。ここで、反射光Ｌ２はスペックルパターンを形成する。
【００４７】
図４は、スペックルパターンの原理を示す模式図である。同図に示すようにレーザー光Ｌが物体（以下、対象物Ｔ）に入射すると、レーザー光Ｌは対象物Ｔによって散乱され、散乱した反射光同士の干渉により模様（スペックルパターン）が形成される。撮像装置Ｆに散乱光が入射すると、このスペックルパターンが撮像される。図５はスペックルパターンの例である。
【００４８】
このスペックルパターンは、対象物Ｔの位置又は角度の変化に応じて移動する。図６は、スペックルパターンの移動を示す模式図である。図６（ａ）に示すように、対象物Ｔの角度が変化すると、それに伴ってスペックルパターンは位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動する。また、図６（ｂ）に示すように対象物Ｔの位置が移動すると、それに伴ってスペックルパターンが位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動する。
【００４９】
対象物Ｔの角度又は位置の変化が微小であってもスペックルパターンの移動量は比較的大きいため、スペックルパターンの移動から対象物Ｔの角度又は位置の微小な変化を検出することが可能である。
【００５０】
図７は、把持機構１１０による把持対象物Ｓの把持の状態を示す模式図である。図７（ａ）は把持接触部１１３が把持対象物Ｓに接触している状態を示す。この状態でレーザー光源１１７からレーザー光Ｌが放出されると、撮像装置１１８によって一定のスペックルパターンが撮像される。
【００５１】
図７（ｂ）は把持機構１１０による把持力が不足している状態を示す。把持力が不足している状態で把持機構１１０を上昇させ、把持対象物Ｓを持ち上げようとすると、把持対象物Ｓは把持接触部１１３に対して重力方向にずれ、柔軟部１１９に微小変形が生じる。これによりスペックルパターンが移動する。
【００５２】
把持機構１１０による把持力を十分大きくすると、把持対象物Ｓが把持接触部１１３に対してずれなくなり、スペックルパターンの位置が元に戻る。
【００５３】
このように、スペックルパターンの変化を利用して柔軟部１１９の変形の有無、即ち把持力の不足を検出することが可能であり、把持力の制御を行うことが可能となる。
【００５４】
[システム全体像について]
検出装置１００のシステム全体像について説明する。図８は検出装置１００のシステム全体像を示すブロック図である。同図に示すように、検出装置１００の駆動システムは撮像装置１１８、制御ユニット１３０、把持機構駆動部１２０及び把持機構１１０によって実現されている。
【００５５】
制御ユニット１３０は、変形判定部１３１及び制御部１３２を備える。
【００５６】
変形判定部１３１は、撮像装置１１８からスペックルパターンを取得し、スペックルパターンに基づいて柔軟部１１９の変形の有無を判定する。具体的には変形判定部１３１は、スペックルパターンが把持開始前の位置（以下、当初位置）から移動していれば柔軟部１１９が変形していると判定し、スペックルパターンが当初位置と同一の位置にあれば柔軟部１１９は変形していないと判定する。変形判定部１３１は、判定結果を制御部１３２に供給する。
【００５７】
制御部１３２は、変形判定部１３１による判定結果に基づいて把持機構駆動部１２０を制御する。具体的には柔軟部１１９が変形している場合には把持力を増加させ、柔軟部１１９が変形していない場合には把持力を維持するように把持機構駆動部１２０を制御する。
【００５８】
把持機構駆動部１２０は、制御部１３２による制御を受けて把持機構１１０を駆動する。把持機構駆動部１２０は、制御部１３２によって指示された把持力で把持対象物Ｓを把持するように把持機構１１０を駆動する。
【００５９】
検出装置１００は以上のようなシステム全体像を有する。なお、制御ユニット１３０は必ずしも把持機構１１０及び把持機構駆動部１２０と一体的に設けられている必要はなく、これらとは別の情報処理装置またはクラウド上に設けられてもよい。
【００６０】
また、制御ユニット１３０は上記構成に加え、物体認識処理によって把持対象物を認識する物体認識処理部を備えていてもよい。物体認識処理部は、図示しない撮像装置やデプスセンサ等の出力に基づいて把持対象物の形状を認識し、認識処理結果を制御部１３２に供給する。
【００６１】
制御部１３２は、物体認識処理部による認識処理結果に基づいて、把持アーム１１１の位置を調整し、把持接触部１１３を把持対象物Ｓに接触させる。以降は、上述のようにスペクトルパターンに基づいて把持力を調整することができる。
【００６２】
制御ユニット１３０が物体認識処理部を備えることにより、多様な物体を把持することが可能となる。また、検出装置１００が工場の生産ラインのように予め把持対象物が特定されている用途に利用される場合には物体認識処理部を備えないものであってもよい。
【００６３】
[把持動作のアルゴリズムについて]
検出装置１００による把持動作のアルゴリズムについて説明する。図９は検出装置１００による把持動作のアルゴリズムを示すフローチャートである。把持動作のアルゴリズムは、把持接触部１１３が把持対象物Ｓに接触している状態において実行される。
【００６４】
レーザー光源１１７からレーザー光が出射され（Ｓｔ１０１）、撮像装置１１８によってスペックルパターンが撮像される（Ｓｔ１０２）。
【００６５】
変形判定部１３１は、スペックルパターンに基づいて柔軟部材１１５の変形の有無を判定し（Ｓｔ１０３）、判定結果を制御部１３２に供給する。制御部１３２は、柔軟部材１１５が変形している場合（Ｓｔ１０４：Ｙｅｓ）、把持機構１１０による把持力を増加させるように駆動部１２３を制御する（Ｓｔ１０５）。
【００６６】
また、制御部１３２は、柔軟部１１９が変形していない場合（Ｓｔ１０４：Ｎｏ）、把持動作を完了させる。
【００６７】
このようにして把持機構１１０によって把持対象物Ｓが把持される。把持機構１１０の把持力は、把持対象物Ｓの重量による柔軟部１１９の変形が解消されるまで漸増され、柔軟部１１９の変形が解消されると維持される。これにより、把持力は把持対象物Ｓの把持が可能な最低限の力となり、過大な把持力による把持対象物の損傷が防止されている。
【００６８】
例えば、一般的な把持機構においては物体認識処理によって物体の種類を特定し、その硬さや重量等を推定した上で適切な把持力を設定する必要がある。しかしながら、検出装置１００においては把持対象物を把持する過程において自動的に把持が可能な最低限の把持力に調整されるため、硬さ、形状及び重量な等が不明な把持対象物であっても確実な把持が可能となっている。
【００６９】
なお、把持機構１１０が複数の把持アーム１１１を備えている場合、上記アルゴリズムは個々の把持アーム１１１に対して実行されるものとすることができる。
【００７０】
[把持対象物の形状バリエーションについて]
把持機構１１０は、上記のような把持方法を利用することにより、多様な把持対象物を把持することが可能である。図１０は、把持機構１１０が把持可能な把持対象物の形状バリエーションを示す模式図である。なお、図１０では把持機構１１０が４本の把持アーム１１１を備えるものとするが、その数は４本に限られない。
【００７１】
図１０（ａ）は把持対象物Ｓが把持機構１１０に対して比較的小さい場合の把持の態様を示す。この場合４本の把持アーム１１１によって把持対象物Ｓを把持することができる。
【００７２】
図１０（ｂ）は把持対象物Ｓが把持機構１１０に対して比較的長い場合の把持の態様を示す。この場合２本の把持アーム１１１によって把持対象物Ｓを把持し、他の２本は干渉しないように把持対象物Ｓとは反対側に折り曲げるものとすることができる。
【００７３】
図１０（ｃ）は把持対象物Ｓが把持機構１１０に対して比較的大きい場合の把持の態様を示す。この場合、２つの把持機構１１０のそれぞれ１本ずつの把持アーム１１１によって把持対象物Ｓを把持することができる。
【００７４】
図１０（ｄ）は把持対象物Ｓが把持機構１１０に対して比較的薄く、面積が大きい場合の把持の態様を示す。この場合２本の把持アーム１１１によって把持対象物Ｓを把持し、他の２本は干渉しないように把持対象物Ｓとは反対側に折り曲げるものとすることができる。
【００７５】
図１０（ｅ）は把持対象物Ｓが比較的重い場合の把持の態様を示す。この場合２本の把持アーム１１１によって把持対象物Ｓの側面を支え、１本の把持アーム１１１によって把持対象物Ｓの底面を支えることができる。他の１本は干渉しないように把持対象物Ｓとは反対側に折り曲げるものとすることができる。
【００７６】
図１０に示すように、把持アーム１１１は把持対象物Ｓとは反対側に折り曲げることにより、把持対象物Ｓとの干渉を避けることができる。このように、多様な形状の把持対象物を把持するためには把持機構１１０の自由な変形が可能な構造とする必要があり、かつ把持アーム１１１以外に突出する構造が存在しないことが重要である。この観点から、把持アームを外部からカメラで撮像するような構成は望ましくない。
【００７７】
図１１は、把持機構１１０の把持対象物の例を示す表である。検出装置１００の利用シーンとしては以下のようなシーンが想定される。
【００７８】
家庭内で利用するロボットが備える把持機構として、床に落ちているもの（本、おもちゃ等）を拾って片付ける、冷蔵庫の中の物を取り出して食卓に移動、食洗器の中に食器を設置し洗浄後に食器棚に戻す。
【００７９】
家庭内で利用するロボットが備える把持機構として、段ボール箱に入れて納入された各種商品を陳列棚に並べる、床に置かれた物品を正しい位置に戻す。
【００８０】
飲食店内で利用するロボットが備える把持機構として、料理の盛られた食器を客席に配送する、客席から食べ終えた食器回収する。
【００８１】
[把持接触部の構造バリエーションについて]
把持接触部１１３の構造バリエーションについて説明する。図１２乃至図１４は、把持接触部１１３の構造を示す模式図であり、各図において（ａ）は側面図（ｂ）は正面図である。
【００８２】
図１２に示すように把持接触部１１３は、一つのレーザー光源１１７、一つの撮像装置１１８及び一つの柔軟部１１９から構成されるものとすることができる。
【００８３】
また、図１３に示すように、把持接触部１１３は、一つの柔軟部１１９、二つのレーザー光源１１７及び二つの撮像装置１１８から構成されるものとすることができる。レーザー光源１１７と撮像装置１１８を二つずつ設けることにより、柔軟部１１９の変形の検出精度を向上させることが可能である。なお、レーザー光源１１７と撮像装置１１８はより多数を設けてもよい。
【００８４】
また、図１４に示すように、把持接触部１１３は、二つの柔軟部１１９を備え、それぞれの柔軟部１１９に一つずつレーザー光源１１７及び撮像装置１１８を設けてもよい。各レーザー光源１１７はそれぞれの柔軟部材１１５にレーザー光を入射させ、各撮像装置１１８はそれぞれの柔軟部材１１５から入射するスペックルパターンを撮像する。柔軟部１１９を二つとすることにより、柔軟部１１９に変形が生じやすくすることができる。
【００８５】
なお、柔軟部１１９の数は二つに限られず、各柔軟部１１９に対して設けられるレーザー光源１１７及び撮像装置１１８の数も一つずつに限られない。
【００８６】
［制御ユニットのハードウェア構成］
図１５は、制御ユニット１３０のハードウェア構成を示す模式図である。同図に示すように制御ユニット１３０はハードウェア構成として、ＣＰＵ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３及び入出力部（Ｉ／Ｏ）１００４を有する。これらはバス１００５によって互いに接続されている。
【００８７】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１は、メモリ１００２に格納されたプログラムに従って他の構成を制御すると共に、プログラムに従ってデータ処理を行い、処理結果をメモリ１００２に格納する。ＣＰＵ１００１はマイクロプロセッサとすることができる。
【００８８】
メモリ１００２はＣＰＵ１００１によって実行されるプログラム及びデータを格納する。メモリ１００２はＲＡＭ（Random Access Memory）とすることができる。
【００８９】
ストレージ１００３は、プログラムやデータを格納する。ストレージ１００３はＨＤＤ（hard disk drive）又はＳＳＤ（solid state drive）とすることができる。
【００９０】
入出力部１００４は制御ユニット１３０に対する入力を受け付け、また制御ユニット１３０の出力を外部に供給する。入出力部１００４は、撮像装置１０８からスペックルパターンを取得し、把持機構駆動部１２０に制御信号を供給する。
【００９１】
変形判定部１３１及び制御部１３２は、上述のようなハードウェア構成とプログラムの協働によって実現されている。制御ユニット１３０のハードウェア構成は上述のものに限られず、制御ユニット１３０の機能的構成を実現できるものであればよい。また、上記ハードウェア構成の一部又は全部はネットワーク上に存在していてもよい。
【００９２】
［変形例］
上記説明において、把持接触部１１３は、柔軟部材１１５及び反射部材１１６から構成された柔軟部１１９を有するものとしたが、柔軟部１１９は反射部材１１６を備えず、柔軟部材１１５のみを備えるものであってもよい。
【００９３】
この場合、レーザー光源１１７から出射されたレーザー光は把持対象物Ｓによって反射され、撮像装置１１８によってスペックルパターンが撮像される。一方で、把持対象物Ｓが光透過性を有する場合等、レーザー光を反射しない場合にはスペックルパターンが取得できないため、把持対象物Ｓが不特定である場合には反射部材１１６を備えるものが好適である。
【００９４】
また、上記説明において、把持機構１１０は把持対象物Ｓを持ち上げる、即ち重力に対して把持対象物Ｓを把持するものしたがこれに限られない。把持機構１１０は、なんらかの力が印加されている把持対象物をその力に反して把持するために利用することも可能である。
【００９５】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
【００９６】
（１）
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、
上記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、
上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置と
を具備する検出装置。
【００９７】
（２）
上記（１）に記載の検出装置であって、
把持対象物に接触する把持接触部を備える把持機構を具備し、
上記柔軟部材、上記レーザー光源及び上記撮像装置は、上記把持接触部に設けられ、
上記柔軟部材は、上記把持機構から上記把持対象物に印加される把持力を上記把持対象物に伝達する
検出装置。
【００９８】
（３）
上記（２）に記載の検出装置であって、
上記スペックルパターンの変化に基づいて上記柔軟部材の変形を判定する変形判定部と、
上記変形判定部による判定結果に応じて上記把持力を制御する制御部
をさらに具備する検出装置。
【００９９】
（４）
上記（３）に記載の検出装置であって、
上記制御部は、上記変形判定部によって上記柔軟部材が変形していると判定された場合には上記把持力を増加させる
検出装置。
【０１００】
（５）
上記（１）から（４）のうちいずれか一つに記載の検出装置であって、
上記柔軟部材の上記レーザー光源及び上記撮像装置とは反対側に設けられ、上記レーザー光を反射する反射部材をさらに具備し、
上記スペックルパターンは、上記レーザー光が上記反射部材によって反射されて生成されたスペックルパターンである
検出装置。
【０１０１】
（６）
上記（１）から（４）のうちいずれか一つに記載の検出装置であって、
請求項１に記載の検出装置であって、
上記スペックルパターンは、上記レーザー光が把持対象物によって反射されて生成されたスペックルパターンである
検出装置。
【０１０２】
（７）
上記（１）から（６）のうちいずれか一つに記載の検出装置であって、
一つの上記柔軟部材に対して複数の上記レーザー光源及び複数の上記撮像装置が設けられている
検出装置。
【０１０３】
（８）
上記（１）から（６）のうちいずれか一つに記載の検出装置であって、
複数の上記柔軟部材を具備し、
それぞれの上記柔軟部材に対して一つの上記レーザー光源及び一つの上記撮像装置が設けられている
検出装置。
【０１０４】
（９）
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御するための把持機構制御プログラムであって、
上記スペックルパターンの変化に基づいて上記柔軟部材の変形を判定する変形判定部と、
上記変形判定部による判定結果に応じて上記把持力を制御する制御部と
として情報処理装置を動作させる把持機構制御プログラム。
【０１０５】
（１０）
光透過性及び柔軟性を有する柔軟部材と、上記柔軟部材に対してレーザー光を出射するレーザー光源と、上記レーザー光のスペックルパターンを撮像する撮像装置とを具備する把持接触部を備える把持機構を制御する把持機構制御方法であって、
変形判定部が、上記スペックルパターンの変化に基づいて上記柔軟部材の変形を判定し、
制御部が、上記変形判定部による判定結果に応じて上記把持力を制御する
把持機構制御方法。
【符号の説明】
【０１０６】
１００…検出装置
１１０…把持機構
１１１…把持アーム
１１２…アーム部
１１３…把持接触部
１１４…支持部材
１１５…柔軟部材
１１６…反射部材
１１７…レーザー光源
１１８…撮像装置
１１９…柔軟部
１２０…制御ユニット
１２１…変形判定部
１２２…制御部
１２３…駆動部
１３１…変形判定部
【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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