(57)【要約】【課題】物体の把持姿勢を修正することができるロボットを提供すること。【解決手段】ロボットは、複数の指部と載置部とを備えるハンドと、前記ハンドを制御する制御部と、を含み、複数の前記指部は、それぞれ物体と接触する接触面を有し、前記制御部は、複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる。【選択図】図１
2015226968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の指部と載置部とを備えるハンドと、
前記ハンドを制御する制御部と、を含み、
複数の前記指部は、
それぞれ物体と接触する接触面を有し、
前記制御部は、
複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、
複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、
ロボット。
【請求項２】
前記載置部は、複数の前記指部により前記把持が解放されたとき、前記物体を載置する、
請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
複数の前記指部のうちの少なくとも２つは、解放後の物体に接触する、
請求項１又は２に記載のロボット。
【請求項４】
前記制御部は、
前記把持の解放後に、複数の前記指部又は前記載置部に当接する前記物体の面と複数の前記指部の上面との平行を維持したまま、複数の前記指部をそれぞれ特定の点に向けて動かすことにより、前記物体を再度把持させる、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項５】
複数の指部と載置部とを備えるハンドを備えるロボットと、
前記ハンドを制御する制御部と、を含み、
複数の前記指部は、
それぞれ物体と接触する接触面を有し、
前記制御部は、
複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、
複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、
ロボットシステム。
【請求項６】
それぞれ物体と接触する接触面を有する複数の指部と、載置部とを備えるハンドを備えるロボットを動作させる制御装置であって、
複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、
複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、
制御装置。
【請求項７】
それぞれ物体と接触する接触面を有する複数の指部と、載置部とを備えるハンドを備えるロボットを動作させる制御方法であって、
複数の前記指部に物体を把持させることと、
重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させることと、
複数の前記指部による前記物体の把持を解放させることと、
複数の前記指部により前記物体を再度把持させることと、
を含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ロボット用のハンドとして様々な構成が提案されている。ロボット用のハンドとして、例えば、指部材が設けられた４つの指ブロックと、指ブロックを第１方向又は第２方向に移動する駆動機構と、駆動軸によって駆動機構と接続された複数の周辺ブロックと、周辺ブロックの摺動穴に挿入されて摺動可能な複数のガイド軸とを備え、指ブロックは第３方向から平面視した四角形の４つの角部に位置し、周辺ブロックとガイド軸は四角形の４つの辺部に沿って位置し、駆動機構の中央は四角形の中央に位置し、辺部の２つの辺は第１方向に平行且つ辺部のもう一方の２つの辺は第２方向に平行であり、第１方向と第２方向と第３方向は互いに直交し、指ブロックを移動する移動方向に指ブロックを付勢する付勢部材を備えるハンドが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような複数の指部を有するハンドにより物体を把持するときに、ハンドが物体を所望の姿勢で把持することができないことがあった。例えば、ハンドによる物体の把持において、把持対象の物体の質量が軽いため、当該物体が指部等の接触により動いてしまうことがある。その結果、ハンドは、物体を所望の姿勢で把持することができず、把持された物体の姿勢がロボットシステムの認識とずれてしまうことがあった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、物体の把持姿勢を修正することができるロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数の指部と載置部とを備えるハンドと、前記ハンドを制御する制御部と、を含み、複数の前記指部は、それぞれ物体と接触する接触面を有し、前記制御部は、複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、ロボットである。
この構成により、ロボットは、物体を把持から解放して、再度把持する。すなわち、ロボットは、物体を持ち直す。このため、ロボットは、物体の把持姿勢を修正することができる。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、上述のロボットにおいて、前記載置部は、複数の前記指部により前記把持が解放されたとき、前記物体を載置する、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、解放した物体を載置する。このため、ロボットは、物体の形状によらず、解放した物体を再度把持することができる。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、上述のロボットにおいて、複数の前記指部のうちの少なくとも２つは、解放後の物体に接触する、構成が用いられてもよい。
この構成により、複数の指部が解放した物体を載置する。このため、ロボットは、物体を載置するための構成を新たに追加することなく、解放した物体を再度把持することができる。
【０００９】
また、本発明の他の態様は、上述のロボットにおいて、前記把持の解放後に、複数の前記指部又は前記載置部に当接する前記物体の面と複数の前記指部の上面との平行を維持したまま、複数の前記指部をそれぞれ特定の点に向けて動かすことにより、前記物体を再度把持させる、構成が用いられてもよい。
この構成により、ロボットは、物体を再度把持するときに、ハンドの作用中心と物体の断面の中心とを一致させることができる。
【００１０】
また、本発明の他の態様は、複数の指部と載置部とを備えるハンドを備えるロボットと、前記ハンドを制御する制御部と、を含み、複数の前記指部は、それぞれ物体と接触する接触面を有し、前記制御部は、複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、ロボットシステムある。
この構成により、ロボットシステムにおいて、制御部は、ロボットを制御して、物体を把持から解放して、再度把持させる。すなわち、ロボットは、物体を持ち直す。このため、ロボットシステムは、物体の把持姿勢を修正することができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、それぞれ物体と接触する接触面を有する複数の指部と、載置部とを備えるハンドを備えるロボットを動作させる制御装置であって、複数の前記指部により物体を把持させた後、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させ、複数の前記指部による前記物体の把持を解放させて、複数の前記指部により前記物体を再度把持させる、制御装置である。
この構成により、制御装置は、ロボットを制御して、物体を把持から解放して、再度把持させる。すなわち、ロボットは、物体を持ち直す。このため、ロボットシステムは、物体の把持姿勢を修正することができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、それぞれ物体と接触する接触面を有する複数の指部と、載置部とを備えるハンドを備えるロボットを動作させる制御方法であって、複数の前記指部に物体を把持させることと、重力方向において、前記載置部よりも複数の前記指部の接触面が高い位置となるまで、前記ハンドを移動させることと、複数の前記指部による前記物体の把持を解放させることと、複数の前記指部により前記物体を再度把持させることと、を含む制御方法である。
この構成により、ロボットは、物体を把持から解放して、再度把持するように制御される。すなわち、ロボットは、物体を持ち直す。このため、ロボットは、物体の把持姿勢を修正することができる。
【００１３】
以上により、ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法において、ハンドの指部が物体を把持から解放して、再度把持する。このため、ロボット、ロボットシステム、制御装置、及び制御方法は、物体の把持姿勢を修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るロボットシステムの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るロボットが備えるハンドの動作の概要を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御装置の概略ハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る制御装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係る制御装置による持ち直し処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るロボットシステムによる動作の第１例を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態に係るロボットが備えるハンドの指部と対象物との位置関係を示す上面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るロボットシステムによる動作の第２例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るロボットシステム１の概略構成を示す図である。
ロボットシステム１は、指部と載置部とを備える２つの把持部（ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２）を備えるロボット２０と、制御装置３０を備える。
ロボットシステム１において、ロボット２０は、対象物を把持した後、重力方向において、載置部よりも指部と対象物との接触面が高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２を移動させる。そして、ロボット２０は、対象物を把持から解放して、再度把持する。以下では、これら一連の処理のことを「持ち直し処理」ということがある。この持ち直し処理により、ロボット２０は、そのハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２に把持している対象物を所望の姿勢に把持し直すため、対象物の把持姿勢を修正することができる。そして、ロボットシステム１は、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２に対する対象物の位置及び姿勢について、実際の状態と、ロボットシステム１による認識との誤差を低減することができる。
【００１６】
ここで、対象物とは、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２により把持される物体をいう。２種類の対象物Ｗ１と対象物Ｗ２とについて説明する。対象物Ｗ１は、例えば、突起Ｗ１２と、当該突起Ｗ１２が延出する基材Ｗ１１とを有する物体である。ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２は、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２が備える指部Ｎ１〜Ｎ４（図２）と基材Ｗ１１との当接により、対象物Ｗ１を載置可能である。対象物Ｗ２は、当該対象物Ｗ２を水平面に載置したときに対象物Ｗ２の位置及び姿勢を安定させることができる平面又は曲面を底面として有する物体である。ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２は、当該平面又は曲面との当接により、対象物Ｗ２を載置可能である。以下では、対象物Ｗ１が歯車等の段付き円筒状の物体であり、対象物Ｗ２が直方体状の物体である例について説明する。ただし、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２に把持される対象物の形状は、上述したものに限られず、例えば、棒状であってもよい。また、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２は、作業台Ｔ上に載置される。
【００１７】
以下では、ロボットシステム１が具備する各装置の概略構成について説明する。
ロボット２０は、撮像部１０と、第１動撮像部２１と、第２動撮像部２２と、力センサー２３と、ハンドＨＮＤ１と、ハンドＨＮＤ２と、マニピュレーターＭＮＰ１と、マニピュレーターＭＮＰ２と、図示しない複数のアクチュエーターを備えた双腕ロボットである。双腕ロボットとは、ハンドＨＮＤ１とマニピュレーターＭＮＰ１によって構成される腕（以下、「第１腕」という。）と、ハンドＨＮＤ２とマニピュレーターＭＮＰ２によって構成される腕（以下、「第２腕」という）との２本の腕を有するロボットを示す。
【００１８】
なお、ロボット２０は、双腕ロボットに代えて、単腕ロボットであってもよい。単腕ロボットとは、１本の腕を有するロボットを示し、例えば、第１腕と第２腕のうちいずれか一方を有するロボットを示す。また、ロボット２０は、さらに制御装置３０を内蔵し、内蔵された制御装置３０により制御される。なお、ロボット２０は、制御装置３０を内蔵する構成に代えて、外部に設置された制御装置３０により制御される構成であってもよい。
【００１９】
第１腕は、６軸垂直多関節型となっており、支持台とマニピュレーターＭＮＰ１とハンドＨＮＤ１とがアクチュエーターによる連携した動作によって６軸の自由度の動作を行うことが可能である。また、第１腕は、第１動撮像部２１と、力センサー２３を備える。
なお、第１腕は、５自由度（５軸）以下で動作するものであってもよく、７自由度（７軸）以上で動作するものであってもよい。
【００２０】
図２は、ロボット２０が備えるハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２の動作の概要を示す図である。
本実施形態に係るハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、それぞれ、４つの指部Ｎ１〜Ｎ４と、指部Ｎ１〜Ｎ４が延出する基部Ｂと、載置部Ｐとを備える。ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２には、公知の構成を適用可能である。本実施形態では、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２に、特許文献１に記載のロボットハンドを採用し、詳細な構成の説明を省略する。
【００２１】
ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に例示される３つの方向に動作する。
図２の（Ａ）に示される第１方向への動作において、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、指部Ｎ１と指部Ｎ３とが、指部Ｎ２と指部Ｎ４とが近づく又は離れる方向に動作することにより、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持又は解放する。
図２の（Ｂ）に示される第２方向への動作において、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが近づく又は離れる方向に動作することにより、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持又は解放する。
図２の（Ｃ）に示される第３方向への動作において、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、基部Ｂから指部Ｎ１〜Ｎ４が延出する方向であって、載置部Ｐの上面に垂直な方向に、載置部Ｐを突出させる。載置部Ｐは、その位置が、重力方向において指部Ｎ１〜Ｎ４と物体との接触面よりも低い位置にあるときに把持から解放された対象物を載置可能な構成である。また、載置部Ｐは、指部Ｎ１〜Ｎ４に対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２が接触しない状態であっても、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を載置可能な構成である。また、載置部Ｐの上面は、第１方向及び第２方向により定まる面と平行である。
【００２２】
なお、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、上述したものとは異なる構成を備えてもよい。ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２が備える指部は、２つ、３つ、又は４つ以上であってもよい。また、指部の形状も図示されたものに限られない。例えば、図７に示されるように、その端部を対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２に押圧することにより当該対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持可能な鉤状の形状であってもよい。また、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２が備える指部は、１つであってもよく、この場合は、例えば、当該指部と対応する平板や曲面などの面との間に対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を挟んで押圧する構成としてもよい。また、載置部Ｐは、基部Ｂに固定され、動作しなくてもよく、基部Ｂと一体であってもよい。また、ハンドＨＮＤ１及びハンドＨＮＤ２は、載置部Ｐを備えなくてもよい。また、以下では、特に断りのない限り、重力方向における位置の高低を上下と形容することがある。
【００２３】
第１動撮像部２１は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を備えたカメラである。
【００２４】
第１動撮像部２１は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等の規格によって行われる。なお、第１動撮像部２１と制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【００２５】
第１動撮像部２１は、図１に示したように第１腕を構成するマニピュレーターＭＮＰ１の一部に備えられており、第１腕の動きによって移動することが可能である。第１動撮像部２１は、ハンドＨＮＤ２により対象物Ｗ１又はＷ２が把持されている場合、第１腕の動きによってハンドＨＮＤ２により把持された対象物Ｗ１又はＷ２を含む範囲が撮像可能な位置に設置されている。以下では、第１動撮像部２１により撮像される撮像画像を第１動撮像画像と称して説明する。
なお、第１動撮像部２１は、前記の範囲の静止画像を第１動撮像画像として撮像する構成であるとするが、これに代えて、前記の範囲の動画像を第１動撮像画像として撮像する構成であってもよい。
【００２６】
第１腕に備えられた力センサー２３は、第１腕のハンドＨＮＤ１とマニピュレーターＭＮＰ１との間に備えられている。力センサー２３は、ハンドＨＮＤ１及び指部Ｎ１〜Ｎ４に作用した力やモーメントを検出する。力センサー２３は、検出した力やモーメントを示す情報を、通信により制御装置３０へ出力する。力センサー２３により検出された力やモーメントを示す情報は、例えば、制御装置３０によるロボット２０のコンプライアントモーション制御に用いられる。
【００２７】
第２腕は、６軸垂直多関節型となっており、マニピュレーターＭＮＰ２とハンドＨＮＤ２とがアクチュエーターによる連携した動作によって６軸の自由度の動作を行うことができる。また、第２腕は、第２動撮像部２２と、力センサー２３を備える。
第２動撮像部２２は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳ等を備えたカメラである。
なお、第２腕は、５自由度（５軸）以下で動作するものであってもよく、７自由度（７軸）以上で動作するものであってもよい。
【００２８】
第２動撮像部２２は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第２動撮像部２２と制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【００２９】
第２動撮像部２２は、図１に示したように第２腕を構成するマニピュレーターＭＮＰ２の一部に備えられており、第２腕の動きによって移動することが可能である。第２動撮像部２２は、ハンドＨＮＤ１により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２が把持されている場合、第１腕の動きによってハンドＨＮＤ１により把持された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を含む範囲が撮像可能な位置に設置されている。以下では、第２動撮像部２２により撮像される撮像画像を第２動撮像画像と称して説明する。
なお、第２動撮像部２２は、前記の範囲の静止画像を第２動撮像画像として撮像する構成であるとするが、これに代えて、前記の範囲の動画像を第２動撮像画像として撮像する構成であってもよい。
【００３０】
第２腕に備えられた力センサー２３は、第２腕のハンドＨＮＤ２とマニピュレーターＭＮＰ２との間に備えられている。力センサー２３は、ハンドＨＮＤ２及び指部Ｎ１〜Ｎ４に作用した力やモーメントを検出する。力センサー２３は、検出した力やモーメントを示す情報を、通信により制御装置３０へ出力する。力センサー２３により検出された力やモーメントを示す情報は、例えば、制御装置３０によるロボット２０のコンプライアントモーション制御に用いられる。
【００３１】
撮像部１０は、第１固定撮像部１１と、第２固定撮像部１２を備え、これら２台の撮像部によって構成されるステレオ撮像部である。
なお、撮像部１０は、２台の撮像部によって構成されるのに代えて、３台以上の撮像部によって構成されてもよく、１台の撮像部により二次元画像を撮像する構成であってもよい。また、本実施形態において、撮像部１０は、図１に示したようにロボット２０の一部としてロボット２０の頭頂部に設置されているが、これに代えて、ロボット２０とは別体としてロボット２０と異なる位置に設置される構成であってもよい。
【００３２】
第１固定撮像部１１は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳ等を備えたカメラである。第１固定撮像部１１は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第１固定撮像部１１と制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【００３３】
第１固定撮像部１１は、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２が載置された作業台Ｔ（図１）の天板の全面を含む範囲を撮像可能な位置に設置されている。以下では、第１固定撮像部１１により撮像される静止画像を第１固定撮像画像と称して説明する。なお、第１固定撮像部１１は、前記の範囲の静止画像を第１固定撮像画像として撮像する構成であるとするが、これに代えて、前記の範囲の動画像を第１固定撮像画像として撮像する構成であってもよい。
【００３４】
第２固定撮像部１２は、例えば、集光された光を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤやＣＭＯＳ等を備えたカメラである。第２固定撮像部１２は、ケーブルによって制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、第２固定撮像部１２と制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続される構成であってもよい。
【００３５】
第２固定撮像部１２は、第１固定撮像部１１と同様の範囲を撮像可能な位置に設置されている。以下では、第２固定撮像部１２により撮像される静止画像を第２固定撮像画像と称して説明する。なお、第２固定撮像部１２は、前記の範囲の静止画像を第２固定撮像画像として撮像する構成であるとするが、これに代えて、前記の範囲の動画像を第２固定撮像画像として撮像する構成であってもよい。以下では、説明の便宜上、第１固定撮像画像と第２固定撮像画像をまとめてステレオ撮像画像と称して説明する。
【００３６】
ロボット２０は、例えばケーブルによって、ロボット２０に内蔵された制御装置３０と通信可能に接続されている。ケーブルを介した有線通信は、例えば、イーサネット（登録商標）やＵＳＢ等の規格によって行われる。なお、ロボット２０と制御装置３０とは、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の通信規格により行われる無線通信によって接続されてもよい。
【００３７】
本実施形態において、ロボット２０は、ロボット２０に内蔵された制御装置３０から制御信号を取得し、取得した制御信号に基づいて、対象物Ｗ１及び対象物Ｗ２の持ち直し処理を行う。以下では、第１腕のハンドＨＮＤ１が対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の持ち直し処理を行う態様について説明する。
なお、以下の説明において、第１腕が行う動作は、第２腕によって行われてもよく、第２腕が行う動作は、第１腕によって行われてもよい。換言すると、ハンドＨＮＤ２が持ち直し処理を行ってもよい。この場合、第１腕と第２腕が行う動作は、以下の説明において入れ替わるとする。
【００３８】
制御装置３０は、撮像部１０により撮像されたステレオ撮像画像、第１動撮像部２１により撮像された第１動撮像画像、及び第２動撮像部２２により撮像された第２動撮像画像に基づいて、ロボット２０を制御する。
【００３９】
次に、図３を参照して、制御装置３０の概略構成について説明する。
図３は、制御装置３０の概略ハードウェア構成の一例を示す図である。
制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３１と、記憶部３２と、入力受付部３３と、通信部３４を備え、通信部３４を介して第１固定撮像部１１、第２固定撮像部１２、第１動撮像部２1、第２動撮像部２２、及び力センサー２３と通信を行う。これらの構成要素は、バスＢｕｓを介して相互に通信可能に接続されている。ＣＰＵ３１は、記憶部３２に格納された各種プログラムを実行する。
【００４０】
記憶部３２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒy）等を備える。また、記憶部３２は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリー等の補助記憶装置を備えてもよい。記憶部３２は、ＣＰＵ３１が実行するための各種プログラム、ＣＰＵ３１が処理するための各種情報や画像、及びＣＰＵ３１が実行した処理の結果等を格納する。なお、記憶部３２は、制御装置３０に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置でもよい。
【００４１】
入力受付部３３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド、その他の入力装置である。なお、入力受付部３３は、表示部として機能してもよく、さらに、タッチパネルとして構成されてもよい。
通信部３４は、例えば、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネットポート等を含んで構成される。
【００４２】
図４は、制御装置３０の概略機能構成を示すブロック図である。
制御装置３０は、記憶部３２と、画像取得部３５と、制御部４０とを備える。制御部４０が備える機能部のうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ３１が、記憶部３２に記憶された各種プログラムを実行することで実現される。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアによって実現されてもよい。
【００４３】
画像取得部３５は、撮像部１０により撮像されたステレオ撮像画像を、ロボット２０から取得する。画像取得部３５は、取得されたステレオ撮像画像を制御部４０に出力する。また、画像取得部３５は、第１動撮像部２１により撮像された第１動撮像画像を、ロボット２０から取得する。画像取得部３５は、取得された第１動撮像画像を制御部４０に出力する。また、画像取得部３５は、第２動撮像部２２により撮像された第２動撮像画像を、ロボット２０から取得する。画像取得部３５は、取得された第２動撮像画像を制御部４０に出力する。
【００４４】
撮像制御部４１は、ステレオ撮像画像を撮像するように撮像部１０を制御する。より具体的には、撮像制御部４１は、第１固定撮像画像を撮像するように第１固定撮像部１１を制御し、第２固定撮像画像を撮像するように第２固定撮像部１２を制御する。また、撮像制御部４１は、第１動撮像画像を撮像するように第１動撮像部２１を制御する。また、撮像制御部４１は、第２動撮像画像を撮像するように第２動撮像部２２を制御する。
【００４５】
対象物検出部４２は、画像取得部３５により取得されたステレオ撮像画像に基づいて、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置及び姿勢を検出する。より具体的には、対象物検出部４２は、記憶部３２により記憶された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の画像（撮像画像やＣＧ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ）等）を読み込み、読み込まれた対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の画像に基づいたパターンマッチングによって前記のステレオ撮像画像から対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置及び姿勢を検出する。
【００４６】
なお、対象物検出部４２は、パターンマッチングによって対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置を検出する構成に代えて、例えば、予め記憶部３２に記憶された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置を読み込む構成であってもよく、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２に貼付されたマーカー等によって対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置をステレオ撮像画像から検出する構成等、他の何らかの方法で対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を検出する構成であってもよい。
【００４７】
ロボット制御部４３は、画像取得部３５が取得した画像、対象物検出部４２が検出した対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置や姿勢、記憶部３２が記憶する各種情報に基づいて、ロボット２０の動作を制御する。以下では、ロボット制御部４３による対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の持ち直し処理について説明する。ロボット制御部４３は、対象物検出部４２により検出された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の位置に基づいてロボット２０を制御し、例えば、ビジュアルサーボ等により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持可能な位置にハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２を移動させる。ロボット制御部４３は、ロボット２０を制御し、例えばインピーダンス制御等によりハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２に対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持させる。ロボット制御部４３は、ロボット２０を制御し、例えば、ビジュアルサーボ等により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持しているハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２を所定の位置に移動する。ここで、所定の位置とは、次の動作を行う上で、障害物に衝突する恐れのない位置であり、任意の位置であってよい。
【００４８】
ロボット制御部４３は、例えば、ビジュアルサーボ等によりロボット２０を制御し、重力方向において、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１を移動させる。ここで、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２との接触面とは、把持において指部Ｎ１〜Ｎ４が対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を押圧する面のことである。また、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物との接触面が載置部Ｐよりも高いとは、例えば、対象物Ｗ１が把持から解放されたときに、重力に従って移動することにより、仮に対象物Ｗ１の水平方向の位置が載置部Ｐと重なれば、載置部Ｐと接触することをいう。なお、対象物Ｗ１と載置部Ｐとの水平方向の位置は、実際には、一致していなくてもよく、斜めに位置していてもよい。指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物との接触面が載置部Ｐよりも高いとは、例えば、指部Ｎ１〜Ｎ４が対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２と接触している面に含まれる点と、載置部Ｐが対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を載置可能な面に含まれる点とにおいて、重力方向における下限の点同士を比較したときに、指部Ｎ１〜Ｎ４が対象物Ｗ１と接触している面に含まれる点の方が高い位置にあることをいう。
【００４９】
ロボット制御部４３は、ロボット２０を制御し、例えば、インピーダンス制御等によりハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２による把持力を弱め、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持から解放する。このとき、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２は、指部Ｎ１〜Ｎ４の押圧によっては固定されていない状態になるが、指部Ｎ１〜Ｎ４上又は載置部Ｐ上に載置される。ロボット制御部４３は、ロボット２０を制御し、例えば、インピーダンス制御によりハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２による把持力を強め、再度対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持する。
【００５０】
次に、ロボットシステム１の動作を説明する。
図５は、制御部４０による持ち直し処理の流れの一例を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）まず、制御部４０は、作業台Ｔ上に載置された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を含むステレオ撮像画像を撮像部１０から取得する。その後、制御部４０は、ステップＳ１０２に処理を進める。
（ステップＳ１０２）次に、制御部４０は、取得したステレオ撮像画像から対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を検出する。その後、制御部４０は、ステップＳ１０３に処理を進める。
（ステップＳ１０３）次に、制御部４０は、ロボット２０を制御して、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持させる。その後、制御部４０は、ステップＳ１０４に処理を進める。
【００５１】
（ステップＳ１０４）次に、制御部４０は、重力方向において、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２を移動させる。その後、制御部４０は、ステップＳ１０５に処理を進める。
（ステップＳ１０５）次に、制御部４０は、ロボット２０を制御して、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２による対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の把持力を弱め、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持から解放する。その後、制御部４０は、ステップＳ１０６に処理を進める。
（ステップＳ１０６）次に、制御部４０は、ロボット２０を制御して、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２による把持力を強め、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を再度把持する。なお、ステップＳ１０５の処理において、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を解放してから再度把持するまでの時間は、例えば、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２ごとに予め定められてもよいし、解放により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２が移動した距離に基づいて定められてもよい。また、制御部４０は、ステップＳ１０５の処理の結果をステレオ撮像画像などにより確認してからステップＳ１０５の処理を行ってもよい。その後、制御部４０は、ステップＳ１０７に処理を進める。
（ステップＳ１０７）次に、制御部４０は、ロボット２０を制御して、把持した対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を用いた作業を実行する。その後、この図に示される処理を終了する。
【００５２】
次に、図６〜図８を参照して、ロボットシステム１の動作の具体例を説明する。
図６〜図８の各図において、Ｘ、Ｙ、及びＺは、それぞれ、ハンドＨＮＤ１を基準とした直交座標系の各軸を示す。また、Ｘ、Ｙ、及びＺの方向は、図２における第１方向、第２方向、及び第３方向に一致する。また、図６〜図８の各図において、Ｚ軸は、重力方向に一致する。
図６は、ロボットシステム１による動作の第１例を説明するための図である。
動作の第１例では、制御部４０が、ロボット２０を制御して、ハンドＨＮＤ１により把持した対象物Ｗ１に対して、持ち直し処理を実行する例について説明する。この持ち直し処理は、段付き円筒形状の対象物Ｗ１における中心軸Ｃ１（図６（Ａ））を、基部Ｂにおける第３方向の中心軸Ｃ２（図７（Ａ））と一致させる目的で行われる。
【００５３】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、持ち直し処理の各ステップにおけるハンドＨＮＤ１の位置及び姿勢の状態を示すモデル図である。また、図６（Ａ）〜（Ｄ）は、ハンドＨＮＤ１の指部Ｎ１及びＮ２側から見た側面図である。
図６（Ａ）は、ステップＳ１０３（図５）の処理により、ハンドＨＮＤ１が対象物Ｗ１を把持した状態の一例を示す。この図に示される例において、ハンドＨＮＤ１は、対象物Ｗ１の突起Ｗ１２を把持している。また、ハンドＨＮＤ１に把持されている対象物Ｗ１の円筒形状の中心軸Ｃ１は、ハンドＨＮＤ１を基準とするＺ軸に一致せずに傾斜している。このように、作業台Ｔ上に載置された対象物Ｗ１を把持する際、対象物Ｗ１の姿勢が必ずしも動作の第１例で目的とする状態で把持されるとは限らない。
【００５４】
図６（Ｂ）は、ステップＳ１０４（図５）の処理により、重力方向において、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ１との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１を移動させた状態の一例を示す。この図に示される例では、ロボット制御部４３は、ロボット２０を制御して、図６（Ａ）に示される状態から、ハンドＨＮＤ１の重力方向の向きを反転させることにより、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ１との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１を移動させている。
図６（Ｃ）は、ステップＳ１０５（図５）の処理により、対象物Ｗ１を把持から解放した状態を示す。この解放において、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが離間する方向Ｍ１に動作させる。同時に、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ３とが、指部Ｎ２と指部Ｎ４とが離間する方向（図示せず）に動作させる。このとき、各指部Ｎ１〜Ｎ４の移動量は、把持から解放された対象物Ｗ１が落下しない程度の微小とする。これにより、指部Ｎ１〜Ｎ４が対象物Ｗ１を押圧する力が弱まるため、対象物Ｗ１が重力方向に移動する。そして、対象物Ｗ１は、指部Ｎ１〜Ｎ４上に載置される。この図に示されるように、動作の第１例では、把持から解放された対象物Ｗ２は、指部Ｎ１〜Ｎ４に当接する。
【００５５】
図６（Ｄ）は、ステップＳ１０６（図５）の処理により、ハンドＨＮＤ１が対象物Ｗ１を再度把持した状態を示す。この再把持において、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが近接する方向Ｍ２に動作させる。同時に、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ３とが、指部Ｎ２と指部Ｎ４とが近接する方向（図示せず）に動作させる。このとき、指部Ｎ１〜Ｎ４は、それぞれ基部Ｂにおける第３方向の中心軸Ｃ２に向けて移動する。これにより、指部Ｎ１〜Ｎ４は、基材Ｗ１１の突起側の面と当接し、指部Ｎ１〜Ｎ４の上面と、対象物Ｗ１の突起側の面との平行を維持したまま、突起Ｗ１２を把持する。すなわち、この再把持では、基材Ｗ１１の突起側の面との当接によって、ハンドＨＮＤ１に対する対象物Ｗ１の姿勢が定まる。従って、制御部４０は、ハンドＨＮＤ１に対して所望の位置及び姿勢の対象物Ｗ１を、ロボット２０に把持させることができる。また、この再把持において、対象物Ｗ１には、重力方向において、その質量以上の力が掛からないため、対象物Ｗ１の破損を避けることができる。
なお、本実施形態において、平行とは、厳密に平行でなくてよく、実施において、影響が出ない程度に傾きのずれはあってもよい。
【００５６】
図６（Ｅ）は、持ち直し処理時における指部Ｎ１〜Ｎ４の機能部位を示す図である。
上述した動作の第１例において、指部Ｎ１〜Ｎ４は対象物Ｗ１の載置による保持と対象物Ｗ１の押圧との２つの機能を有する。指部Ｎ１の先端の上面Ｅ１１及び指部Ｎ２の先端の上面Ｅ２１は、ステップＳ１０５（図５）において把持から解放された対象物Ｗ１と当接し、対象物Ｗ１を載置する。ここでいう上面とは、例えば、重力方向において、その位置が最も高い位置にある面である。そして、動作の第１例における指部Ｎ１〜Ｎ４の上面は、把持から解放された対象物Ｗ１に当接している面である。指部Ｎ１の先端と指部Ｎ２の先端とにおいて、互いに対抗する面Ｅ１２と面Ｅ２２とは、ステップＳ１０３（図５）及びステップＳ１０６（図５）の処理において、対象物Ｗ１と当接し、対象物Ｗ１を押圧する。このように、指部Ｎ１及びＮ２は、それぞれ、対象物Ｗ１を把持する際に、指部Ｎ１〜Ｎ４の移動方向の端部の面Ｅ１２及び面Ｅ２２において、対象物Ｗ１と接触する。
【００５７】
図７は、ロボット２０が備えるハンドＨＮＤ１の指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ１との位置関係を示す上面図である。
図７（Ａ）は、上述した図６（Ａ）に対応する上面図である。
この図に示される例において、ハンドＨＮＤ１に把持されている対象物Ｗ１の円筒形状の中心軸Ｃ１は、指部Ｎ１〜Ｎ４の作用中心（基部Ｂにおける第３方向の中心軸）Ｃ２と一致しておらず、偏心の状態で把持されている。このように、作業台Ｔ上に載置された対象物Ｗ１を把持する際、対象物Ｗ１の位置及び姿勢が必ずしも所望の状態で把持されるとは限らない。なお、作用中心とは、指部Ｎ１〜Ｎ４それぞれを動作させる先の目標の点をいう。言い換えると、作用中心とは、対象物Ｗ１の中心軸Ｃ１の位置を収束させる先の特定の点である。
【００５８】
図７（Ｂ）は、上述した図６（Ｄ）に対応する上面図である。
この図に示される例において、ハンドＨＮＤ１に把持されている対象物Ｗ１の円筒形状の中心軸Ｃ１は、指部Ｎ１〜Ｎ４の作用中心Ｃ２と一致している。図６（Ｄ）を参照して説明したように、ステップＳ１０６（図５）の処理において、指部Ｎ１〜Ｎ４は、基材Ｗ１１の突起側の面と当接しながら、突起Ｗ１２を把持する。この再把持では、基材Ｗ１１の突起側の面との当接によって、ハンドＨＮＤ１に対する対象物Ｗ１の姿勢が定まる。また、各指部Ｎ１〜Ｎ４は、その作用中心Ｃ２に収束するように動作するため、突起Ｗ１２は、各指部Ｎ１〜Ｎ４に押され、その中心軸Ｃ１が指部Ｎ１〜Ｎ４の作用中心Ｃ２に収束する。動作の第１例では、指部Ｎ１〜Ｎ４を動かす方向が、ＸＹ平面上において交差するため、対象物Ｗ１の中心軸Ｃ１の位置がＸ軸方向及びＹ軸方向に定まる。その結果、ステップＳ１０６（図５）の処理の終了時において、対象物Ｗ１の中心軸Ｃ１が、指部Ｎ１〜Ｎ４の作用中心、すなわち、基部Ｂにおける第３方向の中心軸Ｃ２（図７（Ａ））と一致した状態で、対象物Ｗ１がハンドＨＮＤ１により把持される。この中心軸を合わせる動作は、例えば、複数の指部を同一の作用中心に向かって動かすことにより実現される。このように、制御部４０は、ハンドＨＮＤ１に対して所望の位置及び姿勢の対象物Ｗ１を、ロボット２０に把持させることができる。
【００５９】
なお、この図に示される例において、作用中心Ｃ２は、基部Ｂにおける第３方向の中心軸上の点であるとして説明したが、作用中心Ｃ２はこれには限られない。例えば、制御部４０は、基部Ｂにおける第３方向の中心軸上以外の点に向けて、指部Ｎ１〜Ｎ４を動かしてもよい。また、制御部４０は、指部Ｎ１〜Ｎ４をＸＹ平面上における特定の方向にのみ動かしてもよい。例えば、制御部４０は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが近接する方向Ｍ２に動作させる。このとき、ハンドＨＮＤ１は、方向Ｍ２に直交する特定の面に向けて指部Ｎ１〜Ｎ４を動かすことにより、対象物Ｗ１の中心軸Ｃ１を、方向Ｍ２に直交する面に収束させることができる。
【００６０】
図８は、ロボットシステム１による動作の第２例を説明するための図である。
動作の第２例では、制御部４０がロボット２０を制御して、ハンドＨＮＤ１により把持した直方体状の対象物Ｗ２に対して、持ち直し処理を実行する例について説明する。この持ち直し処理は、対象物Ｗ２の基部Ｂ側の平面を、基部Ｂにおける第３方向に垂直な面（ＸＹ平面）と平行にする目的で行われる。
【００６１】
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、持ち直し処理の各ステップにおけるハンドＨＮＤ１の位置及び姿勢の状態を示すモデル図である。また、図８（Ａ）〜（Ｄ）は、ハンドＨＮＤ１の指部Ｎ１及びＮ２側から見た（第１方向）の側面図である。
【００６２】
図８（Ａ）は、ステップＳ１０３（図５）の処理により、ハンドＨＮＤ１が対象物Ｗ２を把持した状態の一例を示す。この図に示される例において、ハンドＨＮＤ１は、対象物Ｗ２の側面を把持している。また、ハンドＨＮＤ１に把持されている対象物Ｗ２の基部Ｂ側の平面は、基部Ｂにおける第３方向に垂直な面と平行にならずに傾斜している。このように、作業台Ｔ上に載置された対象物Ｗ２を把持する際、対象物Ｗ２の姿勢が必ずしも動作の第２例で目的とした状態で把持されるとは限らない。
【００６３】
図８（Ｂ）は、ステップＳ１０４（図５）の処理により、重力方向において、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ２との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１を移動させた状態の一例を示す。この図に示される例では、制御部４０は、ロボット２０を制御して、図８（Ａ）に示される状態から、ハンドＨＮＤ１の重力方向の向きを反転させることにより、指部Ｎ１〜Ｎ４と対象物Ｗ１との接触面が載置部Ｐよりも高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１を移動させている。
図８（Ｃ）は、ステップＳ１０５（図５）の処理により、対象物Ｗ２を把持から解放した状態を示す。この解放において、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが離間する方向Ｍ３に動作させる。これにより、指部Ｎ１〜Ｎ４が対象物Ｗ２を押圧する力が弱まるため、対象物Ｗ２が重力方向に移動する。そして、対象物Ｗ２は、載置部Ｐ上に載置されることにより、ハンドＨＮＤ１に保持される。この図に示されるように、動作の第２例では、把持から解放された対象物Ｗ２は、載置部Ｐに当接する。
【００６４】
図８（Ｄ）は、ステップＳ１０６（図５）の処理により、ハンドＨＮＤ１が対象物Ｗ２を再度把持した状態を示す。この再把持において、ロボット制御部４３は、ハンドＨＮＤ１を制御して、指部Ｎ１と指部Ｎ２とが、指部Ｎ３と指部Ｎ４とが近接する方向Ｍ４に動作させる。これにより、指部Ｎ１〜Ｎ４は、載置部Ｐの上面に対象物Ｗ２を当接させ、指部Ｎ１〜Ｎ４の上面と、載置部Ｐと当接している対象物Ｗ２の基部Ｂ側の平面との平行を維持したまま、対象物Ｗ２を把持する。すなわち、この再把持では、対象物Ｗ２の基部Ｂ側の平面と、載置部Ｐの上面との当接によって、ハンドＨＮＤ１に対する対象物Ｗ２の姿勢が定まる。従って、制御部４０は、ハンドＨＮＤ１に対して所望の姿勢の対象物Ｗ２を、ロボット２０に把持させることができる。また、この再把持において、対象物Ｗ２には、重力方向において、その質量以上の力が掛からないため、対象物Ｗ２の破損を避けることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態に係るロボットシステム１において、制御部４０は、ロボット２０を制御して、４つの指部Ｎ１〜Ｎ４により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を把持させた後、重力方向において、載置部Ｐよりも４つの指部Ｎ１〜Ｎ４の接触面が高い位置となるまで、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２を移動させ、４つの指部Ｎ１〜Ｎ４による対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の把持を解放させて、４つの指部Ｎ１〜Ｎ４により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を再度把持させる。これにより、ロボットシステム１は、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の把持姿勢を修正することができる。
【００６６】
また、ロボット２０は、４つの指部Ｎ１〜Ｎ４により対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の把持が解放されたとき、対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を載置する載置部Ｐを備える。これにより、ロボットシステム１において、ロボット２０は、対象物の形状によらず、対象物の把持姿勢を修正することができる。
【００６７】
また、ロボットシステム１において、ロボット２０の４つの指部Ｎ１〜Ｎ４は、対象物Ｗ１に接触する。これにより、ロボットシステム１において、制御部４０はロボット２０を制御して、対象物Ｗ１を保持するための構成を新たに追加することなく、解放した対象物Ｗ１を再度把持することができる。
【００６８】
また、ロボットシステム１において、ロボット２０の指部Ｎ１〜Ｎ４は、把持の解放後に、指部Ｎ１〜Ｎ４又は載置部Ｐに当接する前記対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２の面と指部Ｎ１〜Ｎ４の上面との平行を維持したまま、指部Ｎ１〜Ｎ４をそれぞれ特定の点に向けて動かすことにより、前記物体を再度把持させる。これにより、ロボットは、対象物Ｗ１を再度把持するときに、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２の作用中心と突起Ｗ１２の断面の中心とを一致させることができる。
【００６９】
なお、上述した実施形態において、ロボットシステム１は、第１固定撮像部１１、第２固定撮像部１２、第１動撮像部２１、及び第２動撮像部２２のいずれか又は複数を備えなくてもよい。
【００７０】
なお、上記では、指部Ｎ１〜Ｎ４又は載置部Ｐが、把持から解放された対象物Ｗ１又は対象物Ｗ２を保持する態様について説明したが、把持から解放された対象物を載置可能な載置部としての構成は、これには限られない。例えば、載置部は、載置部Ｐのように１つ以上の面により対象物を保持する構造体であってもよい。また、例えば、載置部は、２つ以上の線により対象物を保持する棒状の構造体であってもよい。また、例えば、載置部は、３つ以上の点により対象物を保持する突起状の構造体であってもよい。すなわち、載置部は、対象物との接触において、任意の数の接触点、接触線、接触面、又はこれらの組み合わせにより、把持から解放された対象物を保持する構造体であればよい。
【００７１】
また、載置部は、ハンドＨＮＤ１又はハンドＨＮＤ２以外に備えられていてもよい。例えば、載置部は、マニピュレーターＭＮＰ１又はマニピュレーターＭＮＰ２等のロボット２０の任意の構成と一体に備えられてもよいし、ロボット２０の作業範囲の任意の位置に備えられてもよい。
【００７２】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない限り、変更、置換、削除等されてもよい。
【００７３】
また、以上に説明した装置（例えば、ロボットシステム１の制御装置３０）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーＲＡＭのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７４】
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１  ロボットシステム、１０  撮像部、１１  第１固定撮像部、１２  第２固定撮像部、２０  ロボット、２１  第１動撮像部、２２  第２動撮像部、２３  力センサー、３０  制御装置、３１  ＣＰＵ、３２  記憶部、３３  入力受付部、３４  通信部、３５  画像取得部、４０  制御部、４１  撮像制御部、４２  対象物検出部、４３  ロボット制御部
【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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