(57)【要約】【課題】対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドにおいて、位置推定のための発光手段を不要としてコストを低減する。【解決手段】ロボットハンドは、対象物１７０と接する物体接触面Ｐ１を有する。物体接触面Ｐ１には光センサ１４０が設けられる。物体接触面Ｐ１が対象物に接触すると、物体接触面Ｐ１に設けられる光センサ１４０は対象物１７０の作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とによって周囲を覆われるため、検出される光は弱くなる。これに応じて、制御部１６０は、物体接触面Ｐ１が対象物１７０に接触していると判定する。【選択図】図６
2009285744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドであって、
前記物体接触面に設けられて光の強度を検出する、第１の光検出手段と、
前記第１の光検出手段が検出した強度が所定の閾値未満である場合に、前記物体接触面が前記対象物に接触していると判定する、制御手段と
を備えるロボットハンド。
【請求項２】
前記第１の光検出手段は複数設けられ、
前記制御手段は、前記第１の光検出手段によって検出される、それぞれの光の強度に基づいて、前記対象物に対する前記物体接触面の向きを推定する
請求項１に記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記物体接触面とは異なる位置に設けられて光の強度を検出する、第２の光検出手段を備え、
前記制御手段は、前記第１の光検出手段と前記第２の光検出手段が検出した強度に基づいて、前記対象物と前記物体接触面との位置関係を推定する
請求項１または２に記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記第１の光検出手段および前記第２の光検出手段は同一の部位に設けられる、請求項３に記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記ロボットハンドは、さらに、光が入射する入射方向を検出する、複数の第３の光検出手段を備え、
前記制御手段は、前記複数の第３の光検出手段によって検出されるそれぞれの入射方向に基づいて、外部の光源の位置を推定し、
前記制御手段は、推定される前記外部の光源の位置と、前記第１の光検出手段によって検出される光の強度に基づいて、前記対象物と前記ロボットハンドとの位置関係を推定する
請求項１〜４のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記ロボットハンドは、前記物体接触面に対して固定された発光手段を備えない、請求項１〜５のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記第１の光検出手段は、前記物体接触面に対して固定されていない光源からの光の強度を検出する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロボットハンド。
【請求項８】
対象物を扱うロボットハンドであって、
前記ロボットハンドに設けられて光の強度を検出する、第１の光検出手段と、
前記ロボットハンドに設けられて光が入射する入射方向を検出する、複数の第３の光検出手段と、
前記複数の第３の光検出手段によって検出されるそれぞれの入射方向に基づいて、外部の光源の位置を推定する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、推定される前記外部の光源の位置と、前記第１の光検出手段によって検出される光の強度に基づいて、前記対象物と前記ロボットハンドとの位置関係を推定する、ロボットハンド。
【請求項９】
透明な対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドであって、
前記物体接触面に設けられて、光の偏光度を検出する、偏光検出手段と、
前記偏光検出手段によって検出される前記光の前記偏光度に基づいて、前記対象物と前記物体接触面との距離に関する情報を推定する、制御手段と
を備える、ロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
なんらかの対象物を把持したり、または対象物に他の物理的作用を及ぼしたりするためのロボットハンドが公知である。このようなロボットハンドにおいて、対象物を適切に扱うためには、対象物の位置を特定することが必要となる。とくに、ロボットハンドのうち、対象物と接触する部分と対象物との相対的な位置関係の推定が重要である。
【０００３】
一般的に、機器と物体との相対的位置関係の推定を行うために、光を用いる技術が知られている。たとえば特許文献１に記載される自走式掃除機は、ＬＥＤを備え、ＬＥＤから放射され障害物から反射される赤外線をフォトトランジスタで検出し、検出した光に応じて障害物との距離を判定する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９６６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の位置推定技術では、実用的な精度で距離を推定するためには所定の位置に固定された発光手段を基準とする必要があり、発光手段に必要なコストが高くなるという問題があった。
たとえば特許文献１の自走式掃除機は、ＬＥＤと、フォトトランジスタと、ＬＥＤからフォトトランジスタに直接入射する赤外線を遮る遮光筒とを、所定の位置関係をもって固定する必要がある。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、位置推定のための発光手段を不要としてコストを低減できるロボットハンド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】
【０００７】
この発明に係るロボットハンドは、対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドであって、物体接触面に設けられて光の強度を検出する、第１の光検出手段と、第１の光検出手段が検出した強度が所定の閾値未満である場合に、物体接触面が対象物に接触していると判定する、制御手段とを備える。
ここで、第１の強度が所定の閾値未満である場合とは、実験等によって適宜設定される閾値未満である場合だけでなく、第１の強度がほぼ０である場合や、実質的に０とみなせる場合も含む。
このようなロボットハンドの物体接触面が対象物に接触すると、物体接触面に設けられる第１の光検出手段は対象物と物体接触面とによって周囲を覆われるため、検出される光は弱くなる。これに応じて、制御手段は、物体接触面が対象物に接触していると判定する。
【０００８】
第１の光検出手段は複数設けられ、制御手段は、第１の光検出手段によって検出される、それぞれの光の強度に基づいて、対象物に対する物体接触面の向きを推定してもよい。
ここで、対象物に対する物体接触面の向きとは、対象物の表面の法線の向きに対する、物体接触面の法線の向きを表す。
物体接触面とは異なる位置に設けられて光の強度を検出する、第２の光検出手段を備え、制御手段は、第１の光検出手段と第２の光検出手段が検出した強度に基づいて、対象物と物体接触面との位置関係を推定してもよい。
ここで、第２の光検出手段は、環境光を検出する参照用センサとなる。
第１の光検出手段および第２の光検出手段は同一の部位に設けられてもよい。
ロボットハンドは、さらに、光が入射する入射方向を検出する、複数の第３の光検出手段を備え、制御手段は、複数の第３の光検出手段によって検出されるそれぞれの入射方向に基づいて、外部の光源の位置を推定し、制御手段は、推定される外部の光源の位置と、第１の光検出手段によって検出される光の強度に基づいて、対象物とロボットハンドとの位置関係を推定してもよい。
ここで、第３の光検出手段は、外部の光源の位置を推定するために用いられる。
ロボットハンドは、物体接触面に対して固定された発光手段を備えないものであってもよい。
ここで、「物体接触面に対して固定された発光手段」とは、物体接触面に直接固定される発光手段や、物体接触面との相対的位置関係が一定であって物体接触面と一体に運動する発光手段を含む。
このような構成では、ロボットハンドの動作基準として準備される発光手段ではなく、太陽光や室内の照明器具等の環境光を用いて判定を行う。
第１の光検出手段は、物体接触面に対して固定されていない光源からの光の強度を検出してもよい。
物体接触面に対して固定されていない光源とは、太陽光や室内の照明器具等の環境光を含む。
【０００９】
また、この発明に係るロボットハンドは、対象物を扱うロボットハンドであって、ロボットハンドに設けられて光の強度を検出する、第１の光検出手段と、ロボットハンドに設けられて光が入射する入射方向を検出する、複数の第３の光検出手段と、複数の第３の光検出手段によって検出されるそれぞれの入射方向に基づいて、外部の光源の位置を推定する制御手段とを備え、制御手段は、推定される外部の光源の位置と、第１の光検出手段によって検出される光の強度に基づいて、対象物とロボットハンドとの位置関係を推定する。
【００１０】
さらに、この発明に係るロボットハンドは、透明な対象物と接する物体接触面を有するロボットハンドであって、物体接触面に設けられて、光の偏光度を検出する、偏光検出手段と、偏光検出手段によって検出される光の偏光度に基づいて、対象物と物体接触面との距離に関する情報を推定する、制御手段とを備える。
ここで、距離に関する情報とは、距離を表す値であってもよく、距離の変化の状態を表す値であってもよい。また、透明であるとは、ガラスのように透過率の高い状態であることに限らず、入射した光の一部を透過する状態であることも含む。さらに、透明な対象物とは、その一部が透明であるものを含む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ロボットハンドは、物体接触面において光の強度を検出し、これを物体接触面が対象物に接触しているか否かの判定に利用するので、位置関係を精密に推定する基準としての発光手段を不要とし、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るロボットハンドの一部を示す。このロボットハンドは１つまたは複数の指部を備え、これによって対象物を把持するものである。説明の便宜上、図１には１つの指部１００のみを示すが、複数の指部を備える場合には他の指部も同様の構成を有する。
指部１００は、第一節１１０と、第二節１２０と、これらを連結する可撓性の保持部材１３０とを含む。
第二節１２０は、基部ブロック１２１と、基部ブロック１２１の上に配置された振動子１２３と、振動子１２３の上に配置された固定子１２２とを有している。固定子１２２において、振動子１２３に接する面と反対側に凹部１２４が形成されている。
第一節１１０は、略球体状の回転子１１１と、回転子１１１に固定された可動部１１２とを含む。回転子１１１のほぼ下半分は固定子１２２の凹部１２４内に収容されている。回転子１１１が回転することによって、固定子１２２に対して可動部１１２が運動する。すなわち、第一節１１０と第二節１２０とは互いに運動可能となっている。第一節１１０、第二節１２０、および保持部材１３０は振動アクチュエータを構成する。
【００１３】
第一節１１０の外面の一部は、このロボットハンドが扱う対象物と接する物体接触面Ｐ１を構成する。この物体接触面Ｐ１には光センサ１４０が取り付けられている。この光センサ１４０は、実施の形態１における第１の光検出手段を構成する。また、第二節１２０の外面の一部には、光センサ１４１が取り付けられている。光センサ１４０および１４１は、それぞれ取り付けられた位置における光の強度を検出し、検出された強度に応じた信号を出力する。
ここで、説明の便宜上、基部ブロック１２１から回転子１１１に向かってＺ軸が延び、Ｚ軸に対して垂直方向にＸ軸が、Ｚ軸及びＸ軸に対して垂直にＹ軸がそれぞれ延びているものとする。
【００１４】
図２に示されるように、基部ブロック１２１と固定子１２２とが振動子１２３内に通された連結ボルト１２５を介して互いに連結されている。
固定子１２２の凹部１２４は、回転子１１１の直径より小さな内径を有する小径部１２６と、回転子１１１の直径より大きな内径を有する大径部１２７とからなり、これら小径部１２６及び大径部１２７との境界部にＸＹ平面上に位置する環状の段差１２８が形成されている。回転子１１１はこの凹部１２４内の段差１２８に当接した状態で回転可能に支持されている。また、可動部１１２と固定子１２２とを連結する保持部材１３０によって回転子１１１が固定子１２２の段差１２８に対して加圧接触されている。
【００１５】
振動子１２３は、固定子１２２に超音波振動を発生させて回転子１１１をＸ、Ｙ、Ｚの３軸の回りにそれぞれ回転させるためのものであり、それぞれＸＹ平面上に位置し且つ互いに重ね合わされた平板状の第１〜第３の圧電素子部Ｖ１〜Ｖ３を有している。これら第１〜第３の圧電素子部Ｖ１〜Ｖ３がそれぞれ駆動部１５０に電気的に接続されている。
【００１６】
具体的には、図３に示されるように、第１の圧電素子部Ｖ１は、それぞれ円板形状を有する電極板Ｖ１ａ、圧電素子板Ｖ１ｂ、電極板Ｖ１ｃ、圧電素子板Ｖ１ｄ及び電極板Ｖ１ｅが順次重ね合わされた構造を有している。同様に、第２の圧電素子部Ｖ２は、それぞれ円板形状を有する電極板Ｖ２ａ、圧電素子板Ｖ２ｂ、電極板Ｖ２ｃ、圧電素子板Ｖ２ｄ及び電極板Ｖ２ｅが順次重ね合わされた構造を有し、第３の圧電素子部Ｖ３は、それぞれ円板形状を有する電極板Ｖ３ａ、圧電素子板Ｖ３ｂ、電極板Ｖ３ｃ、圧電素子板Ｖ３ｄ及び電極板Ｖ３ｅが順次重ね合わされた構造を有している。これらの圧電素子部Ｖ１〜Ｖ３が絶縁シートＶ４〜Ｖ７を介して固定子１２２及び基部ブロック１２１から、また互いに絶縁された状態で配置されている。
【００１７】
図４に示されるように、第１の圧電素子部Ｖ１の一対の圧電素子板Ｖ１ｂ及びＶ１ｄは、Ｙ軸方向に２分割された部分が互いに逆極性を有してそれぞれＺ軸方向（厚み方向）に膨張と収縮の反対の変形挙動を行うように分極されており、圧電素子板Ｖ１ｂと圧電素子板Ｖ１ｄは互いに裏返しに配置されている。
第２の圧電素子部Ｖ２の一対の圧電素子板Ｖ２ｂ及びＶ２ｄは、２分割されることなく全体がＺ軸方向（厚み方向）に膨張あるいは収縮の変形挙動を行うように分極されており、圧電素子板Ｖ２ｂと圧電素子板Ｖ２ｄは互いに裏返しに配置されている。
第３の圧電素子部Ｖ３の一対の圧電素子板Ｖ３ｂ及びＶ３ｄは、Ｘ軸方向に２分割された部分が互いに逆極性を有してそれぞれＺ軸方向（厚み方向）に膨張と収縮の反対の変形挙動を行うように分極されており、圧電素子板Ｖ３ｂと圧電素子板Ｖ３ｄは互いに裏返しに配置されている。
【００１８】
第１の圧電素子部Ｖ１の両面部分に配置されている電極板Ｖ１ａ及び電極板Ｖ１ｅと、第２の圧電素子部Ｖ２の両面部分に配置されている電極板Ｖ２ａ及び電極板Ｖ２ｅと、第３の圧電素子部Ｖ３の両面部分に配置されている電極板Ｖ３ａ及び電極板Ｖ３ｅがそれぞれ電気的に接地されている。また、第１の圧電素子部Ｖ１の一対の圧電素子板Ｖ１ｂ及びＶ１ｄの間に配置されている電極板Ｖ１ｃと、第２の圧電素子部Ｖ２の一対の圧電素子板Ｖ２ｂ及びＶ２ｄの間に配置されている電極板Ｖ２ｃと、第３の圧電素子部Ｖ３の一対の圧電素子板Ｖ３ｂ及びＶ３ｄの間に配置されている電極板Ｖ３ｃがそれぞれ駆動部１５０に電気的に接続されている。
【００１９】
図５は、このロボットハンドの動作を制御する制御部１６０およびその周辺の構成を示す。制御部１６０は、後述するように、物体接触面Ｐ１が対象物に接触しているか否かを判定する制御手段として機能する。
制御部１６０は、光センサ１４０および１４１と電気的に接続されており、これらから出力される信号を受け取ることによって、光センサ１４０および１４１によって検出された光の強度を取得する。また、制御部１６０は、駆動部１５０と電気的に接続されており、駆動部１５０を制御して第１〜第３の圧電素子部Ｖ１〜Ｖ３を振動させる。これによって制御部１６０は、上述のように第一節１１０、第二節１２０、および保持部材１３０から構成される振動アクチュエータの動作を制御する。
【００２０】
次に、この振動アクチュエータの動作について説明する。
制御部１６０が駆動部１５０を制御し、振動子１２３に対して、第１の圧電素子部Ｖ１の電極板Ｖ１ｃに振動アクチュエータの固有振動数に近い周波数の交流電圧を印加すると、第１の圧電素子部Ｖ１の一対の圧電素子板Ｖ１ｂ及びＶ１ｄの２分割された部分がＺ軸方向に膨張と収縮を交互に繰り返し、固定子１２２にＹ軸方向のたわみ振動を発生する。同様に、第２の圧電素子部Ｖ２の電極板Ｖ２ｃに交流電圧を印加すると、第２の圧電素子部Ｖ２の一対の圧電素子板Ｖ２ｂ及びＶ２ｄがＺ軸方向に膨張と収縮を繰り返し、固定子１２２にＺ軸方向の縦振動を発生する。さらに、第３の圧電素子部Ｖ３の電極板Ｖ３ｃに交流電圧を印加すると、第３の圧電素子部Ｖ３の一対の圧電素子板Ｖ３ｂ及びＶ３ｄの２分割された部分がＺ軸方向に膨張と収縮を交互に繰り返し、固定子１２２にＸ軸方向のたわみ振動を発生する。
【００２１】
そこで、例えば、駆動部１５０から第２の圧電素子部Ｖ２の電極板Ｖ２ｃと第３の圧電素子部Ｖ３の電極板Ｖ３ｃとの双方に位相を９０度シフトさせた交流電圧をそれぞれ印加すると、Ｘ軸方向のたわみ振動とＺ軸方向の縦振動とが組み合わされて回転子１１１と接触する固定子１２２の段差１２８にＸＺ面内の楕円振動が発生し、摩擦力を介して回転子１１１がＹ軸回りに回転する。
同様に、駆動部１５０から第１の圧電素子部Ｖ１の電極板Ｖ１ｃと第２の圧電素子部Ｖ２の電極板Ｖ２ｃとの双方に位相を９０度シフトさせた交流電圧をそれぞれ印加すると、Ｙ軸方向のたわみ振動とＺ軸方向の縦振動とが組み合わされて回転子１１１と接触する固定子１２２の段差１２８にＹＺ面内の楕円振動が発生し、摩擦力を介して回転子１１１がＸ軸回りに回転する。
さらに、駆動部１５０から第１の圧電素子部Ｖ１の電極板Ｖ１ｃと第３の圧電素子部Ｖ３の電極板Ｖ３ｃとの双方に位相を９０度シフトさせた交流電圧をそれぞれ印加すると、Ｘ軸方向のたわみ振動とＹ軸方向のたわみ振動とが組み合わされて回転子１１１と接触する固定子１２２の段差１２８にＸＹ面内の楕円振動が発生し、摩擦力を介して回転子１１１がＺ軸回りに回転する。
【００２２】
このようにして振動子１２３を駆動することにより、回転子１１１がＸ、Ｙ、Ｚの３軸の回りにそれぞれ回転する。第一節１１０において、可動部１１２は回転子１１１に固定されているので、回転子１１１の回転に伴って第一節１１０が移動する。
【００２３】
なお、第二節１２０の根本、すなわち第一節１１０が連結されている側とは反対側の端部は、図示しない第三節と運動可能に連結されている。この運動可能な連結は、たとえば上述の振動アクチュエータと同様の構成によるものである。
また、第一節１１０は発光手段を備えない。すなわち、ロボットハンドは、物体接触面Ｐ１に対して固定された発光手段や、物体接触面Ｐ１と一体に運動する発光手段を備えない。
【００２４】
図６は、指部１００と対象物１７０との位置関係を表す図である。対象物１７０の表面のうち、第一節１１０の物体接触面Ｐ１が接する面を作用表面１７１とする。図６を用いて、実施の形態１に係るロボットハンドの動作を説明する。
図６に示すように、ロボットハンドは、第一節１１０の物体接触面Ｐ１が対象物１７０の作用表面１７１と向かい合うように位置している。第一節１１０の物体接触面Ｐ１に取り付けられた光センサ１４０と、第二節１２０に取り付けられた光センサ１４１とは、環境光の強度を検出する。ここで、環境光とは、外部から入射する光のことであり、太陽光等の自然光と、ロボットハンドが設置された室内に設けられる照明器具が放射する光と、これらの光が反射されたものとを含む。
【００２５】
この状態で、上述のように制御部１６０の制御に従って振動アクチュエータが動作すると、第一節１１０が運動して、対象物１７０の作用表面１７１と、第一節１１０の物体接触面Ｐ１との位置関係が変化する。ここで、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１との位置関係とは、これらの向きが互いになす角度と、互いの間の距離とを含む。作用表面１７１の向きとは、作用表面１７１が平面である場合にはその法線の向きを意味し、作用表面１７１が曲面である場合には作用表面１７１に対して固定された特定の向きを意味する。物体接触面Ｐ１の向きについても同様である。
【００２６】
光センサ１４０によって検出される光の強度は、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１との距離に応じて変化する。距離が大きい場合は、検出される光は比較的強い。逆に、距離が小さい場合は、光センサ１４０は作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とによって周囲を覆われるため、検出される光は比較的弱くなる。とくに、作用表面１７１に物体接触面Ｐ１が接触した状態では、検出される光の強度は０となるか、またはほぼ０となる。このことは、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１との相対的位置関係の推定や、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触しているか否かの判定に利用可能である。
【００２７】
たとえば、制御部１６０は、検出される光の強度が０である場合に、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１との距離が０である、すなわち物体接触面Ｐ１が作用表面１７１に接触していると判定する。あるいは、検出される光の強度がほぼ０であるかまたは実質的に０とみなせる場合に物体接触面Ｐ１が作用表面１７１に接触していると判定してもよく、検出される光の強度が所定の閾値未満である場合に物体接触面Ｐ１が作用表面１７１に接触していると判定してもよい。この場合、制御部１６０はこの所定の閾値をあらかじめ記憶しておき、これを判定に利用してもよい。
【００２８】
ここで、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触している状態と、これらが近接してはいるが接触しておらずわずかに離れている状態とでは、検出される光の強度が大きく異なる。このため、光センサ１４０の測定精度がそれほど高くない場合であっても、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触しているか否かを正確に判定することができる。また、物体接触面Ｐ１の近傍で、光の強度の基準として常に一定の強度の光を放射する発光手段を備えない場合であっても、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触しているか否かを正確に判定することができる。
また、図１に示すように、光センサ１４０は物体接触面Ｐ１すなわち作用表面１７１と第一節１１０とが接する面内に設けられており、その表面積は物体接触面Ｐ１より小さい。このため、作用表面１７１に物体接触面Ｐ１が接触した場合に光の強度が減少しやすく、またはゼロになりやすく、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触しているか否かをより正確に判定することができる。
【００２９】
なお、制御部１６０は、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触しているか否かを判定するだけでなく、物体接触面Ｐ１の光センサ１４０によって検出される光の強度に基づいて、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１との距離を推定してもよい。同様に、第二節１２０の光センサ１４１によって検出される光の強度に基づいて、対象物１７０の作用表面１７１と第二節１２０の光センサ１４１との距離を推定してもよい。
これはたとえば、光の強度と距離との対応関係をあらかじめ制御部１６０に記憶しておき、実際に検出された光の強度に対応する距離を求めることによってなされる。
【００３０】
また、制御部１６０は定性的な推定を行ってもよい。すなわち、光センサ１４０によって検出される光の強度が時間とともに増加している場合には、物体接触面Ｐ１と作用表面１７１との距離は時間とともに増加しつつあると推定してもよく、光センサ１４０によって検出される光の強度が時間とともに減少している場合には、物体接触面Ｐ１と作用表面１７１との距離は時間とともに減少しつつあると推定してもよい。
同様に、光センサ１４１によって検出される光の強度が時間とともに増加している場合には、光センサ１４１と作用表面１７１との距離は時間とともに増加しつつあると推定してもよく、光センサ１４１によって検出される光の強度が時間とともに減少している場合には、光センサ１４１と作用表面１７１との距離は時間とともに減少しつつあると推定してもよい。
【００３１】
このようにして物体接触面Ｐ１と作用表面１７１との位置関係を認識した後、制御部１６０は、その結果に基づいてロボットハンドを制御する。たとえば、作用表面１７１と物体接触面Ｐ１とが接触したと判定された場合には第一節１１０の運動を停止するよう制御してもよく、あるいは、物体接触面Ｐ１が作用表面１７１に及ぼす応力を弱めるように制御してもよい。
【００３２】
上述の実施の形態１では、ロボットハンドは物体接触面Ｐ１に対して固定された発光手段を備えない。変形例として、ロボットハンドはこのような発光手段を備えてもよい。この場合には、物体接触面Ｐ１に取り付けられた光センサ１４０によって検出される光の強度と、作用表面１７１および物体接触面Ｐ１の間の距離との対応関係をあらかじめ高い精度で求めて制御部１６０に記憶することができるので、より高い精度で位置関係を認識することができる。
【００３３】
ロボットハンドの指部の数は、少なくとも１つあればよく、複数であってもよい。すなわち、ロボットハンドは、図１に示される指部１００と同様の構成を複数備えてもよい。
また、ロボットハンドの可動関節すなわち連結部分の数は、少なくとも１つあればよい。すなわち、図１の例では、第一節１１０が第二節１２０に対して運動可能であれば、第二節１２０は固定されていてもよい。
さらに、連結部分における運動の回転軸は、少なくとも１つあればよい。実施の形態１では回転子１１１はＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の３軸の周りに回転するが、これは２軸の周りにのみ回転するものであってもよく、また、１軸の周りにのみ回転するものであってもよい。当業者であれば、回転軸の数および方向に応じて、図２〜４に示される振動アクチュエータの構成を適宜変更することができる。
【００３４】
また、物体接触面Ｐ１の位置および形状は、図１および図６に示すものに限られない。物体接触面Ｐ１は第一節１１０の先端に設けられてもよく、先端を含むものであってもよく、図１および図６のように先端近傍に設けられてもよい。また、物体接触面Ｐ１は平面であってもよく、図１および図６のように曲面を含むものであってもよい。
【００３５】
また、実施の形態１では光センサ１４０は物体接触面Ｐ１、すなわち第一節１１０の表面に設けられているが、変形例として光センサを第一節１１０に埋め込んでもよい。このような構成の例を図７に示す。
図７は、実施の形態１の変形例に係る第一節１１０’の部分断面図である。光センサ１４０’は第一節１１０’の物体接触面Ｐ１’上ではなく、第一節１１０’の内部、物体接触面Ｐ１’の奥に設けられている。このような構成によれば、対象物の作用表面に物体接触面Ｐ１’が接触した場合に光の強度が減少しやすく、またはゼロになりやすく、作用表面と物体接触面Ｐ１’とが接触しているか否かをより正確に判定することができる。
【００３６】
また、実施の形態１ではロボットハンドの駆動源は振動アクチュエータであるが、異なる駆動源を用いてもよく、たとえば他の公知の電動モーターを用いてもよい。
【００３７】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、物体接触面に設けられる光センサを複数とし、制御部が物体接触面の向きを推定する構成としたものである。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
図８は、実施の形態２に係るロボットハンドの一部を示す。ロボットハンドは１つまたは複数の指部２００を備え、指部２００は第一節２１０を含む。
第一節２１０の外面の一部は、対象物と接する物体接触面Ｐ２を構成する。この物体接触面Ｐ２には複数の光センサ２４０〜２４６が取り付けられている。光センサ２４０〜２４６は、それぞれ、実施の形態２における第１の光検出手段を構成する。実施の形態２に係る制御部（図示せず）は、光センサ２４０〜２４６相互の位置関係を表す情報をあらかじめ記憶している。
【００３８】
図９は、第一節２１０および物体接触面Ｐ２と、対象物２７０および作用表面２７１との位置関係を表す図である。光センサ２４０〜２４６は、それぞれ、物体接触面Ｐ２の対応する位置における環境光の強度を検出する。制御部は、光センサ２４０〜２４６によって検出される光の強度を取得し、実施の形態１と同様にして、光センサ２４０〜２４６のそれぞれと、作用表面２７１との距離を推定する。ここで、制御部は上述のように光センサ２４０〜２４６相互の位置関係を記憶しているので、光センサ２４０〜２４６のそれぞれと作用表面２７１との距離が推定できれば、これに基づいて作用表面２７１に対する物体接触面Ｐ２の向きを推定することができる。
【００３９】
このようにして作用表面２７１に対する物体接触面Ｐ２の向きを推定した後、制御部は、その結果に基づいてロボットハンドを制御する。たとえば、作用表面２７１と物体接触面Ｐ２とが互いに向かい合って正対するように制御する。この制御は、たとえば、光センサ２４０〜２４６のそれぞれによって検出される光の強度の差がより小さくなるように、第一節２１０を運動させることによって行われてもよい。または、この制御は、物体接触面Ｐ２において対称となる位置にある光センサ（たとえば光センサ２４１および光センサ２４３）によって検出される光の強度が、互いに等しくなるように第一節２１０を運動させることによって行われてもよい。
【００４０】
このように、実施の形態２に係るロボットハンドは、物体接触面Ｐ２と対象物２７０の作用表面２７１とが向かい合うよう制御することができる。このため、第一節２１０と対象物２７０とが不適切に接触する事態、たとえば第一節２１０の物体接触面Ｐ２以外の部分が対象物２７０に接触したり、物体接触面Ｐ２が不適切な向きで対象物２７０に接触したりする事態を回避することができる。
【００４１】
なお、物体接触面Ｐ２に設けられる光センサの数は、実施の形態２では図８および図９に示すように７つであるが、これは異なる数であってもよい。少なくとも３つの光センサがあれば、物体接触面Ｐ２の向きを３次元空間において推定することができる。
また、物体接触面Ｐ２の運動に制限がある場合には、１つまたは２つの光センサで物体接触面Ｐ２の向きを推定することも可能である。このようなケースとしては、たとえば物体接触面Ｐ２が特定の平面内でのみ運動する場合、物体接触面Ｐ２が特定の線上でのみ運動する場合、等が挙げられる。
【００４２】
実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態１において、物体接触面以外の位置にも光センサを設け、物体接触面における光の強度と、物体接触面以外における光の強度とに基づいて、対象物と物体接触面との位置関係を推定する構成としたものである。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
図１０は、実施の形態３に係るロボットハンドの一部を示す。ロボットハンドは１つまたは複数の指部３００を備え、指部３００は第一節３１０を含む。
【００４３】
第一節３１０の外面の一部は、対象物と接する物体接触面Ｐ３を構成する。この物体接触面Ｐ３には光センサ３４０が取り付けられている。この光センサ３４０は、実施の形態３における第１の光検出手段を構成する。
また、第一節３１０において、物体接触面Ｐ３とは異なる位置に、光センサ３４１が取り付けられている。すなわち、光センサ３４１は、光センサ３４０と同一の部材に設けられ、かつ、同一の部位に（たとえば先端に、または先端の近傍に）設けられる。光センサ３４１は、たとえば第一節３１０の長軸に関して光センサ３４０の反対側に設けられる。この光センサ３４１は、実施の形態３における第２の光検出手段を構成する。
【００４４】
図１１は、第一節３１０および物体接触面Ｐ３と、対象物３７０および作用表面３７１との位置関係を表す図である。光センサ３４０は物体接触面Ｐ３における環境光の強度を検出し、光センサ３４１は物体接触面Ｐ３とは異なる所定の位置における環境光の強度を検出する。
ここで、光センサ３４１は物体接触面Ｐ３とは異なる位置にあるので、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１との距離が変動しても、あるいは物体接触面Ｐ３と作用表面３７１とが接触しても、光センサ３４１によって検出される環境光の強度はそれほど変動せず、ほぼ一定であると見なすことができる。実施の形態３に係る制御部（図示せず）は、この事実を利用して、光センサ３４１を参照用センサとして用い、対象物３７０の作用表面３７１と、第一節３１０の物体接触面Ｐ３との位置関係を推定する。
【００４５】
制御部による位置関係の推定は、具体的には以下のように行うことができる。たとえば、光センサ３４０および光センサ３４１によって検出される光の強度が等しい場合、または、光の強度の差が比較的小さい場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１との距離は比較的大きいと推定する。逆に、光センサ３４０によって検出される光の強度が光センサ３４１によって検出される光の強度より大きく、かつその差が比較的大きい場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１との距離は比較的大きいと推定する。
【００４６】
これはたとえば、光の強度の差と距離との対応関係をあらかじめ制御部に記憶しておき、実際の差に対応する距離を求めることによってなされる。また、閾値制御を行ってもよく、たとえば光の強度の差が所定の閾値より小さい場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１とは近接していないと判定してもよく、または接触していないと判定してもよい。逆に、光の強度の差が所定の閾値より大きい場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１とは近接していると判定してもよく、または接触していると判定してもよい。
【００４７】
また、制御部は、実施の形態１と同様に定性的な推定を行ってもよい。すなわち、光センサ３４０および３４１によって検出される光の強度の差が時間とともに増加している場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１との距離は時間とともに減少しつつあると推定してもよく、この差が時間とともに減少している場合には、物体接触面Ｐ３と作用表面３７１との距離は時間とともに増加しつつあると推定してもよい。
【００４８】
また、光センサ３４０によって検出される光の強度が、光センサ３４１が検出する光の強度より小さい場合には、物体接触面Ｐ３は対象物３７０とは反対側を向いている、すなわち物体接触面Ｐ３の向きが適切でないと推定してもよい。
【００４９】
このように、実施の形態３に係るロボットハンドは、参照用の光センサ３４１を備えるので、環境光の強さが一定でない状況においても、作用表面３７１と物体接触面Ｐ３との位置関係を正確に推定することができる。
なお、実施の形態３では光センサ３４０および３４１によって検出される光の強度の差を用いて推定を行っているが、差の代わりに比を用いてもよく、その他の関数を用いてもよい。
【００５０】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態１において、追加の光センサを設けて複数の場所における光の入射方向を検出し、これに基づいて外部の光源の位置を推定する構成としたものである。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
図１２は、実施の形態４に係るロボットハンドＲの一部を示す。ロボットハンドＲは３つの指部４００ａ〜４００ｃを備える。指部４００ａ〜４００ｃは、それぞれ、実施の形態１における指部１００と同様の構成を有する。すなわち、たとえば指部４００ａは第一節４１０ａおよび第二節４２０ａを含み、第一節４１０ａの物体接触面には光センサ４４０ａが取り付けられ、第二節４２０ａには光センサ４４１ａが取り付けられる。同様の構成をもって、指部４００ｂには光センサ４４０ｂおよび光センサ４４１ｂが取り付けられ、指部４００ｃには光センサ４４０ｃおよび光センサ４４１ｃが取り付けられる。
【００５１】
実施の形態４において、光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃはそれぞれ物体接触面に取り付けられており、光の強度を検出する第１の光検出手段を構成する。また、光センサ４４１ａ、４４１ｂおよび４４１ｃは、物体接触面とは異なる位置に取り付けられており、第３の光検出手段を構成する。これらの光センサ４４１ａ、４４１ｂおよび４４１ｃは指向性を有する。すなわち、光センサ４４１ａ、４４１ｂおよび４４１ｃは、光の強度を検出するとともに、最も強い光が入射する方向を検出するものである。
【００５２】
実施の形態４に係る制御部（図示せず）は、指向性を有する光センサ４４１ａ、４４１ｂ、および４４１ｃによって検出された光の入射方向に基づき、外部の光源４８０の位置を推定する。
この推定は、たとえば次のようにしてなされる。まず、制御部は、指向性を有する光センサ４４１ａ、４４１ｂ、および４４１ｃそれぞれの位置を取得する。制御部が光センサの位置を取得するための構成は、当業者であれば適宜設計することができる。たとえば、振動アクチュエータにおける回転子の回転位置を検出し、これによって指部４００ａ〜４００ｃの位置および向きを検出し、これらに基づいてそれぞれの光センサの位置を取得することができる。
【００５３】
次に、制御装置は、指向性を有する光センサ４４１ａ、４４１ｂ、および４４１ｃそれぞれの位置と、それぞれによって検出された光の入射方向とに基づいて、外部の光源４８０の位置を推定する。この推定は、たとえば、指向性を有する光センサ４４１ａ、４４１ｂ、および４４１ｃのうち少なくとも２つについて、その光センサの位置を通ってその光センサへの光の入射方向に平行な直線をそれぞれ求め、これらの直線が交わる位置に外部の光源４８０が存在するものと推定することによって行われる。なお、これらの直線が交わらない場合には、これらの直線に基づき、適宜追加の処理を行って外部の光源４８０の適切な位置を推定してもよい。
【００５４】
さらに、制御部は、推定された外部の光源４８０の位置と、光の強度を検出する光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃの位置および向きとに基づき、光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃによってそれぞれ検出されるべき予測強度を算出する。
そして、制御部は、光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃのそれぞれについて、算出された予測強度と、実際に検出された強度とに基づき、各光センサと対象物（図示せず）との距離を推定する。
【００５５】
この距離の推定はたとえば次のようになされる。検出された強度が予測強度と等しい場合、または、検出された強度が予測強度より小さいがその差が比較的小さい場合には、その光センサの近傍には光を遮る対象物が存在しない、すなわちその光センサと対象物との距離が比較的大きいと推定する。また、検出された強度が予測強度より小さく、その差が比較的大きい場合には、その光センサと対象物との距離が比較的小さいと推定する。
【００５６】
具体的には、予測強度、検出された強度、および距離の間の対応関係をあらかじめ制御部に記憶しておき、各時点における予測強度および検出された強度に対応する距離を求めればよい。また、閾値制御を行ってもよく、たとえば強度の差が所定の閾値より小さい場合には、その光センサと対象物とは近接していないと判定してもよい。逆に、強度の差が所定の閾値より大きい場合には、その光センサと対象物とは近接していると判定してもよい。
このようにして制御部は、光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃのそれぞれと対象物との距離を推定する。ここで、制御部はロボットハンドＲにおける光センサそれぞれの位置および向きを取得することができるので、それぞれの光センサと対象物との距離が推定されれば、これに基づいてロボットハンドＲと対象物との位置関係を推定することができる。
【００５７】
上述の実施の形態４において、光の強度を検出する第１の光検出手段および光が入射する方向を検出する第３の光検出手段と、それぞれの光センサとの対応関係は、適宜変更されてもよい。たとえば、ロボットハンドＲは、物体接触面に取り付けられる光センサ４４０ａ、４４０ｂおよび４４０ｃのみを備え、これらの光センサが光の強度および入射方向の双方を検出するものであってもよい。
【００５８】
また、実施の形態４において、光センサ４４１ａ、４４１ｂ、および４４１ｃは指向性を有するものであるが、変形例としてこれらが指向性を有さず、光の強度のみを検出する構成としてもよい。この場合、制御部は、光の入射方向ではなく光の強度に基づいて外部の光源４８０の位置を推定することができる。
図１３は、光の強度を検出する光センサを用いて外部の光源の位置を推定する方法の例を説明する図である。図１３には図１２の光センサ４４１ｃに対応する光センサ４４２ｃのみを示すが、図１２の光センサ４４１ａおよび４４１ｂに対応する光センサについても同様である。
【００５９】
図１３の方向Ｎは、光センサ４４２ｃの向き、すなわち光センサ４４２ｃの感度が最も高くなる方向を表す。この方向Ｎはたとえば光センサ４４２ｃが設けられる表面の法線方向とすることができる。円錐面Ｃ１〜Ｃ３は、それぞれ光センサ４４２ｃを頂点とし、方向Ｎに向けて広がる円錐面である。ここで、光センサ４４２ｃの感度は方向Ｎにおいて最も高くなるので、外部の光源が方向Ｎ上にある場合には検出される光の強度は最も大きくなる。そして、外部の光源の位置が方向Ｎからずれ、円錐面Ｃ１上、円錐面Ｃ２上、円錐面Ｃ３上と離れてゆくにつれ、検出される光の強度は小さくなってゆく。すなわち、円錐の円錐角は、光センサ４４２ｃの受光量が小さいほど大きくなる。また、外部の光源が同じ円錐面上に位置する場合、たとえば円錐面Ｃ１上に位置する場合では、外部の光源がその円錐面上のどこに位置するかに関わらず、検出される光の強度は一定である。
【００６０】
このように、検出される光の強度と円錐角の大きさとは一定の関係にある。この関係をあらかじめ求めておき、制御部に記憶しておけば、検出される光の強度に基づいて、外部の光源が位置する円錐面の円錐角を決定することができる。また、光センサ４４２ｃの位置および向きは円錐面の頂点の位置および向きに対応するので、制御部は、光センサ４４２ｃの位置と、光センサ４４２ｃの向きと、光センサ４４２ｃによって検出された光の強度とに基づいて、外部の光源が位置する円錐面を三次元空間において一意に決定することができる。
【００６１】
図１３の光センサ４４２ｃを頂点とする円錐面と同様にして、他の少なくとも２つの光センサ（たとえば図１２の光センサ４４１ａおよび４４１ｂに対応する光センサ）を頂点とする円錐面も同様に決定される。３つの円錐面が決定できれば、これらの円錐面が交わる点の位置を外部の光源の位置と推定することができる。また、３つの円錐面が厳密に１点で交わらない場合であっても、３つの円錐面の位置、向き、および円錐角に基づいて、外部の光源の位置を適宜算出する方法は、当業者であれば適宜設計し得る。
【００６２】
実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態１において、光センサを偏光受光素子に置き換え、偏光の度合に基づいて、透明な対象物と物体接触面との距離に関する情報を推定する構成としたものである。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
図１４は、実施の形態５に係るロボットハンドの一部を示す。ロボットハンドは１つまたは複数の指部５００を備え、指部５００は第一節５１０を含む。
第一節５１０の外面の一部は、透明な対象物（図示せず）と接する物体接触面Ｐ５を構成する。この物体接触面Ｐ５には、光の偏光度を検出する偏光受光素子５４０が取り付けられている。この偏光受光素子５４０は偏光検出手段を構成する。
【００６３】
図１５は、偏光受光素子５４０の構成を示す。偏光受光素子５４０は、異なる方向の偏光成分の強度をそれぞれ検出する、第１領域５４１、第２領域５４２、第３領域５４３、および、第４領域５４４を備える。それぞれの領域において検出される偏光成分の偏光方向を、図１５では領域内の矢印によって示す。第１領域５４１によって検出される偏光成分の偏光方向を０°とすると、第２領域５４２、第３領域５４３、および第４領域５４４によって検出される偏光成分の偏光方向は、それぞれ、４５°、９０°、および１３５°である。偏光受光素子５４０は、第１領域５４１〜第４領域５４４によって検出された各偏光成分の強度に基づいて、光の偏光度を検出する。
【００６４】
図１６は、ロボットハンドの動作を制御する制御部５６０およびその周辺の構成を示す。制御部５６０は、後述するように、透明な対象物と物体接触面Ｐ５との距離に関する情報を推定する制御手段として機能する。
制御部５６０は、偏光受光素子５４０と電気的に接続されており、これらから出力される信号を受け取ることによって、偏光受光素子５４０によって検出された光の偏光度を取得する。また、制御部５６０は、駆動部５５０と電気的に接続されており、駆動部５５０を制御して、第一節５１０を含む振動アクチュエータの動作を制御する。
【００６５】
実施の形態５に係るロボットハンドにおいて、制御部５６０の制御に従って振動アクチュエータが動作すると、第一節５１０が運動して、対象物と、第一節５１０の物体接触面Ｐ５との距離が変化する。
ここで、偏光受光素子５４０と透明な対象物との間の距離が大きい場合には、偏光受光素子５４０に入射する光のほとんどは対象物を透過していない光であるが、距離が小さくなると、偏光受光素子５４０に入射する光のうち対象物を透過した光の占める割合が高くなる。また、一般に、透明な物体を透過した光は、空気中を直進した光よりも偏光度が高くなる。したがって、偏光受光素子５４０と透明な対象物との間の距離が小さい場合には偏光受光素子５４０に入射する光の偏光度は高くなり、逆に偏光受光素子５４０と透明な対象物との間の距離が大きい場合には偏光受光素子５４０に入射する光の偏光度は低くなる。
【００６６】
制御部５６０は、このような事実を利用し、物体接触面Ｐ５の偏光受光素子５４０によって検出される光の偏光度に基づいて、透明な対象物と物体接触面Ｐ５との距離に関する情報を推定する。これはたとえば、光の偏光度と距離との対応関係をあらかじめ制御部５６０に記憶しておき、実際に検出された光の偏光度に対応する距離を求めることによってなされる。
また、閾値制御を行ってもよい。たとえば偏光度が所定の閾値より小さい場合には、物体接触面Ｐ５と透明な対象物とは近接していないと判定してもよく、または接触していないと判定してもよい。逆に、偏光度が所定の閾値より大きい場合には、物体接触面Ｐ５と透明な対象物とは近接していると判定してもよく、または接触していると判定してもよい。
また、制御部５６０は、実施の形態１と同様に定性的な推定を行ってもよい。たとえば、偏光受光素子５４０によって検出される光の偏光度が時間とともに増加している場合には、物体接触面Ｐ５と透明な対象物との距離は時間とともに減少しつつあると推定することができる。
【００６７】
このようにして透明な対象物に対する距離を認識した後、制御部５６０は、その結果に基づいてロボットハンドを制御する。たとえば、透明な対象物と物体接触面Ｐ５との距離が所定の閾値を超える場合にはロボットハンドの運動速度を大きくして迅速な動作を実現しつつ、距離が閾値未満となった場合にはロボットハンドの運動速度を小さくして対象物の損傷を防止する制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るロボットハンドの一部を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る振動アクチュエータを示す断面図である。
【図３】実施の形態１で用いられた振動体の構成を示す部分断面図である。
【図４】実施の形態１で用いられた振動体の３対の圧電素子板の分極方向を示す斜視図である。
【図５】図１のロボットハンドの動作を制御する制御部およびその周辺の構成を示す図である。
【図６】図１の指部と対象物との位置関係を表す図である。
【図７】実施の形態１の変形例に係る第一節１１０’の部分断面図である。
【図８】実施の形態２に係るロボットハンドの一部を示す図である。
【図９】図８の指部の第一節および物体接触面と、対象物および作用表面との位置関係を表す図である。
【図１０】実施の形態３に係るロボットハンドの一部を示す図である。
【図１１】図１０の指部の第一節および物体接触面と、対象物および作用表面との位置関係を表す図である。
【図１２】実施の形態４に係るロボットハンドの一部を示す図である。
【図１３】光の強度を検出する光センサを用いて外部の光源の位置を推定する方法を説明する図である。
【図１４】実施の形態５に係るロボットハンドの一部を示す図である。
【図１５】図１４の偏光受光素子の構成を示す図である。
【図１６】図１４のロボットハンドの動作を制御する制御部およびその周辺の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１００，２００，３００，４００ａ〜４００ｃ，５００  指部、１１０，１１０’，２１０，３１０，４１０ａ，５１０  第一節、１２０，４２０ａ  第二節、１４０，１４０’，２４０〜２４６，３４０，４４０ａ〜４４０ｃ  光センサ（第１の光検出手段）、１４１  光センサ、３４１  光センサ（第２の光検出手段）、４４１ａ〜４４１ｃ  光センサ（第３の光検出手段）、４４２ｃ  光センサ、１５０，５５０  駆動部、１６０，５６０  制御部（制御手段）、１７０，２７０，３７０  対象物、１７１，２７１，３７１  対象物の作用表面、４８０  外部の光源、５４０  偏光受光素子（偏光検出手段）、Ｐ１〜Ｐ５，Ｐ１’  物体接触面、Ｒ  ロボットハンド。
【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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