JPH0244403A - 対象属性の感覚的入力による制御装置および制御方法 - Google Patents
対象属性の感覚的入力による制御装置および制御方法Info
- Publication number
- JPH0244403A JPH0244403A JP19462188A JP19462188A JPH0244403A JP H0244403 A JPH0244403 A JP H0244403A JP 19462188 A JP19462188 A JP 19462188A JP 19462188 A JP19462188 A JP 19462188A JP H0244403 A JPH0244403 A JP H0244403A
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- gripping
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の要約
「重い」、「すベリやすい」、「つぶれやすいコなどの
感覚的指示入力に応答して把持力をファジィ推論し、推
論された把持力で対象物を把持する。言語情報的入力を
扱うことができるので、場合分けが少なく２ｇ標把持力
の変更が容易１把持情報が多いので広範囲の対象物を把
持できる等の特徴をもつ。
感覚的指示入力に応答して把持力をファジィ推論し、推
論された把持力で対象物を把持する。言語情報的入力を
扱うことができるので、場合分けが少なく２ｇ標把持力
の変更が容易１把持情報が多いので広範囲の対象物を把
持できる等の特徴をもつ。
発明の背景
この発明は対象物体を把持手段によって把持させる把持
力制御装置に関する。
力制御装置に関する。
従来の把持力制御には、対象物体を把持したときに生じ
る反力の目標値を与え、センサを用いて反力を険出し、
フィードバック・ループにより制御するものがある。し
かしながら２反力の目標値を与えるのみでは、対象物体
の属性情報が不足しており、つぶれやすい物体を破損す
る場合がある。このために、および目標値をあらかじめ
設定しなければならないので、対象物体が限定されると
いう問題がある。
る反力の目標値を与え、センサを用いて反力を険出し、
フィードバック・ループにより制御するものがある。し
かしながら２反力の目標値を与えるのみでは、対象物体
の属性情報が不足しており、つぶれやすい物体を破損す
る場合がある。このために、および目標値をあらかじめ
設定しなければならないので、対象物体が限定されると
いう問題がある。
一方、対象物体の属性（重量、摩擦係数２表面硬度など
）を数値化して人力し、装置内部で必要な把持力または
その範囲を算出ないしは場合分けして求めるやり方もあ
るが、対象物体の上記属性を数値化するのが困難であっ
たり２把持力の算出または場合分けのためのプログラム
またはハードウェアが煩雑であるなどの問題がある。
）を数値化して人力し、装置内部で必要な把持力または
その範囲を算出ないしは場合分けして求めるやり方もあ
るが、対象物体の上記属性を数値化するのが困難であっ
たり２把持力の算出または場合分けのためのプログラム
またはハードウェアが煩雑であるなどの問題がある。
発明の概要
この発明は、対象物体の属性を感覚的に指示人力でき、
しかも適切な把持を行なうことのできる把持力制御装置
を提供することを目的とする。
しかも適切な把持を行なうことのできる把持力制御装置
を提供することを目的とする。
この発明による把持力制御装置は、対象物体を把持する
ための把持手段、対象物体の属性に関する少なくとも２
種類の感覚的特徴量の程度を入力するための人力手段９
人力された感覚的特徴量の程度に応じて所定の規則にし
たがって把持手段が発生すべき把持力を推論する推論手
段、および推論手段から与えられる把持力を発生するよ
う把持手段を制御する制御手段を備えていることを特徴
とする。
ための把持手段、対象物体の属性に関する少なくとも２
種類の感覚的特徴量の程度を入力するための人力手段９
人力された感覚的特徴量の程度に応じて所定の規則にし
たがって把持手段が発生すべき把持力を推論する推論手
段、および推論手段から与えられる把持力を発生するよ
う把持手段を制御する制御手段を備えていることを特徴
とする。
対象物体の属性に関する感覚的特徴量の例には重さ（軽
さ）、つぶれやすさ（つぶれにくさ）。
さ）、つぶれやすさ（つぶれにくさ）。
すべりやすさ（すべりにくさ）等がある。
推論手段の代表例としてはファジィ推論手８段があるが
、これはファジィΦコンピュータ、ファジィ・コントロ
ーラ、ファジィ推論デイバイス。
、これはファジィΦコンピュータ、ファジィ・コントロ
ーラ、ファジィ推論デイバイス。
ファジィ推論演算装置等といわれるものを含むものであ
る。また、ファジィ推論のための専用デイバイス（アナ
ログ・タイプ、ディジタル・タイプを問わず） （たと
えば「日経エレクトロニクス」１９８７年７月２７日、
第 １４８頁〜第１５２頁０日経マグロウヒル社を参照
）のみならず、ファジィ推論を実行するようにプログラ
ムされたバイナリイ・タイプのコンピュータ、プロセッ
サ等を含む。
る。また、ファジィ推論のための専用デイバイス（アナ
ログ・タイプ、ディジタル・タイプを問わず） （たと
えば「日経エレクトロニクス」１９８７年７月２７日、
第 １４８頁〜第１５２頁０日経マグロウヒル社を参照
）のみならず、ファジィ推論を実行するようにプログラ
ムされたバイナリイ・タイプのコンピュータ、プロセッ
サ等を含む。
この発明によると対象物体の属性に関する特徴間を厳密
に数値化する必要がないので入力が容易である。また感
覚的ないしは言語情報的な量を取扱うので場合分けが少
なくハードウェアまたはソフトウェアが比較的簡素化さ
れる。さらに目標となる把持力の変更が容易に可能であ
るし、入力情報の種類が一種類ではないので広範囲の対
象物体の把持に適用できる可能性がある。
に数値化する必要がないので入力が容易である。また感
覚的ないしは言語情報的な量を取扱うので場合分けが少
なくハードウェアまたはソフトウェアが比較的簡素化さ
れる。さらに目標となる把持力の変更が容易に可能であ
るし、入力情報の種類が一種類ではないので広範囲の対
象物体の把持に適用できる可能性がある。
実施例の説明
第１図はこの発明の実施例を示している。把持力制御装
置は、感覚的指示人力部ｌＯ，ファジィ推諭部２０１把
持力制御部３０および把持部４０によって構成される。
置は、感覚的指示人力部ｌＯ，ファジィ推諭部２０１把
持力制御部３０および把持部４０によって構成される。
この実施例では把持すべき対象物体の属性に関する特＠
量として重さ（軽さ）、つぶれやすさ（つぶれにくさ）
およびすべりやすさ（すべりにくさ）の３種類が用いら
れている。これらの特徴間はたとえばダイヤル（つまみ
） １１．１２．１３をそれぞれ回転させることにより
設定される。入力部１０はこれらのダイヤル１１．１２
．１３と、ダイヤルｔｔ−ｔａの回転量をアナログ電圧
もしくは電流信号、またはディジタル信号としてそれぞ
れ出力する信号処理部とから構成されている。対象物体
の特徴機の人力は他の手段、たとえば音声入力手段、ス
ライド・スイッチ入力手段等を用いても実現することが
できる。
量として重さ（軽さ）、つぶれやすさ（つぶれにくさ）
およびすべりやすさ（すべりにくさ）の３種類が用いら
れている。これらの特徴間はたとえばダイヤル（つまみ
） １１．１２．１３をそれぞれ回転させることにより
設定される。入力部１０はこれらのダイヤル１１．１２
．１３と、ダイヤルｔｔ−ｔａの回転量をアナログ電圧
もしくは電流信号、またはディジタル信号としてそれぞ
れ出力する信号処理部とから構成されている。対象物体
の特徴機の人力は他の手段、たとえば音声入力手段、ス
ライド・スイッチ入力手段等を用いても実現することが
できる。
ファジィ推論２０は入力部ｌＯから与えられる把持対蒙
物体の重さ、つぶれやすさおよびすべりやすさに関する
情報に基づいて所定の規則にしたがうファジィ推論を行
ない９把持力を求めて出力するものである。ファジィ推
論の詳細については後述する。
物体の重さ、つぶれやすさおよびすべりやすさに関する
情報に基づいて所定の規則にしたがうファジィ推論を行
ない９把持力を求めて出力するものである。ファジィ推
論の詳細については後述する。
把持部４０はたとえばロボットのハンド等によって構成
され、対象物体を把持したときに生じる反力を検出する
センサ４１が設けられている。この反力センサ４１はた
とえば歪ゲージによって構成することができる。
され、対象物体を把持したときに生じる反力を検出する
センサ４１が設けられている。この反力センサ４１はた
とえば歪ゲージによって構成することができる。
把持力制御部３０はファジィ推論部２０から与えられる
把持力指令に基づいて把°持部４０を駆動制御するもの
で、速度指令形サーボ・モータまたは位置指令形サーボ
・モータを含む。またこの制御部３０には反力センサ４
１からの検出反力信号が入力しており、検出反力が指令
された把持力に等しくなるように把持部４０を通常のや
り方でフィードバック制御する。把持力制御部３０の制
御をファジィ制御で達成してもよい。
把持力指令に基づいて把°持部４０を駆動制御するもの
で、速度指令形サーボ・モータまたは位置指令形サーボ
・モータを含む。またこの制御部３０には反力センサ４
１からの検出反力信号が入力しており、検出反力が指令
された把持力に等しくなるように把持部４０を通常のや
り方でフィードバック制御する。把持力制御部３０の制
御をファジィ制御で達成してもよい。
対象物体の感覚的な属性９重さ、つぶれやすさ、すべり
やすさはメンバーシップ関数によって表現される。これ
らの属性のメンバーシップ関数の一例がＴ４３図（Ａ）
、 （Ｂ） 、 （Ｃ）に示されている。たとえ
ば第３図（Ａ）において１重さについては、かなり軽い
、軽い、やや軽い、少し軽い、普通、少し重い、やや重
い１重いおよびかなり重いという９種類の言語情報を表
わすメンバーシップ関数がある。つぶれやすさ、すべり
やすさについても第３図（Ｂ） 、 （Ｃ）に示すよ
うに同様のメンバーシップ関数が定められている。メン
バーシップ関数の形は図示のように三角形に限らず、任
意の形が採用されるのはいうまでもない。
やすさはメンバーシップ関数によって表現される。これ
らの属性のメンバーシップ関数の一例がＴ４３図（Ａ）
、 （Ｂ） 、 （Ｃ）に示されている。たとえ
ば第３図（Ａ）において１重さについては、かなり軽い
、軽い、やや軽い、少し軽い、普通、少し重い、やや重
い１重いおよびかなり重いという９種類の言語情報を表
わすメンバーシップ関数がある。つぶれやすさ、すべり
やすさについても第３図（Ｂ） 、 （Ｃ）に示すよ
うに同様のメンバーシップ関数が定められている。メン
バーシップ関数の形は図示のように三角形に限らず、任
意の形が採用されるのはいうまでもない。
把持力制御部３０に与えるべき把持力に関しても、第４
図に示すように、かなり弱く１弱く。
図に示すように、かなり弱く１弱く。
・・・、普通２・・・２強く、かなり強くという９種類
のメンバーシップ関数が設定されている。
のメンバーシップ関数が設定されている。
ファジィ推論部２６は上述のようにアナログ・タイプも
しくはディジタル・タイプの専用ハードウェアで実現し
てもよいし、バイナリイ・タイプのコンピュータによっ
て実現することもできるが、いずれにしても第３図（Ａ
） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）および第４図に示すよう
なメンバーシップ関数があらかじめ設定されている。
しくはディジタル・タイプの専用ハードウェアで実現し
てもよいし、バイナリイ・タイプのコンピュータによっ
て実現することもできるが、いずれにしても第３図（Ａ
） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）および第４図に示すよう
なメンバーシップ関数があらかじめ設定されている。
ファジィ推論部２０におけるファジィ推論のための規則
はいわゆる Ｉｌ’、 ｔｈａｎ （もし、ならば）
ルールといわれるもので、たとえば次のような規則が設
定されている。
はいわゆる Ｉｌ’、 ｔｈａｎ （もし、ならば）
ルールといわれるもので、たとえば次のような規則が設
定されている。
■もしく１ｒ）かなり重く、かつつぶれに＜＜、かつす
べりやすいならば（ｔｈｅｎ） 、把持力をかなり強く
する。
べりやすいならば（ｔｈｅｎ） 、把持力をかなり強く
する。
■もし１Ｆ＜、かつつぶれに＜＜、かつすべりやすいな
らば１把持力を強くする。
らば１把持力を強くする。
■もし軽く、かつつぶれやすく、かつすべりにくいなら
ば１把持力を弱くする。
ば１把持力を弱くする。
■もし軽く、かつつぶれやすく、かつすべりやすいなら
ば１把持を放棄する。
ば１把持を放棄する。
このような規則にしたがうファジィ推論は、たとえば第
５図に示すようにして行なわれる。
５図に示すようにして行なわれる。
上述の規則■において設定された重い、つぶれにくい、
すべりやすいというメンバーシップ関数に対する１人力
部ｌＯから人力された重さ、つぶれやすさ、すべりやす
さの程度の適合度がそれぞれ求められ、これらの適合度
の最も小さいもの（旧Ｎ演算）が選択される。そして、
規則■で設定されたかなり強いというメンバーシップ関
数が１−記の最も小さい適合度によって裁断され、斜線
で示す把持力の度合いが求められる。上記規則■以降に
ついても同じように、入力部１０で設定されたデータに
基づいて各規則ごとの個別推論が行なわれる。そして、
これらの個別推論によって得られる把持力のメンバーシ
ップ関数（斜線で示す部分）が総合され（ＭＡＸ演算）
、たとえばその重心位置を求めることにより確定した把
持力が得られる。この把持力が制御部３０に与えられる
。
すべりやすいというメンバーシップ関数に対する１人力
部ｌＯから人力された重さ、つぶれやすさ、すべりやす
さの程度の適合度がそれぞれ求められ、これらの適合度
の最も小さいもの（旧Ｎ演算）が選択される。そして、
規則■で設定されたかなり強いというメンバーシップ関
数が１−記の最も小さい適合度によって裁断され、斜線
で示す把持力の度合いが求められる。上記規則■以降に
ついても同じように、入力部１０で設定されたデータに
基づいて各規則ごとの個別推論が行なわれる。そして、
これらの個別推論によって得られる把持力のメンバーシ
ップ関数（斜線で示す部分）が総合され（ＭＡＸ演算）
、たとえばその重心位置を求めることにより確定した把
持力が得られる。この把持力が制御部３０に与えられる
。
上記実施例では規則の例として３個■〜■示されている
が、これらの規則は適数個設定されるのはいうまでもな
い。また規則は適宜変更することもｎ１＃、である。メ
ンバーシップ関数も特徴量ごとに９個に限らず適数側設
けられ、適宜変更可能であるのはいうまでもない。
が、これらの規則は適数個設定されるのはいうまでもな
い。また規則は適宜変更することもｎ１＃、である。メ
ンバーシップ関数も特徴量ごとに９個に限らず適数側設
けられ、適宜変更可能であるのはいうまでもない。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図。
第２図は感覚的指示人力部の例を示す正面図である。
第３図（Ａ） 、 （Ｈ） 、 （Ｃ）はそれぞれ９
重さ、つぶれやすさ、すべりやすさのメンバーシップ関
数の例を示すもので、第４図は把持力のメンバーシップ
関数の例を示すものである。 第５図はファジィ推論部における推論過程を示すもので
ある。 ｌＯ・・・感覚的指示入力部。 ２０・・・ファジィ推論部。 ３０・・・把持力制御部。 ４０・・・把持部。 以 上 特許出願人 ）γ石電機株式会社 代 理 人 弁理士 牛久 健司 （外１名）ｊｌ！
５図 ■ もしくＩｆ）＊＜、 かつつぶれにくく、 かつすべりやすい ならば（↑ｈ釦）かな！）強く 入力部１０ 人汐部ＩＯ からの入力 かり釣人力 λ力部１０ かうの入力
重さ、つぶれやすさ、すべりやすさのメンバーシップ関
数の例を示すもので、第４図は把持力のメンバーシップ
関数の例を示すものである。 第５図はファジィ推論部における推論過程を示すもので
ある。 ｌＯ・・・感覚的指示入力部。 ２０・・・ファジィ推論部。 ３０・・・把持力制御部。 ４０・・・把持部。 以 上 特許出願人 ）γ石電機株式会社 代 理 人 弁理士 牛久 健司 （外１名）ｊｌ！
５図 ■ もしくＩｆ）＊＜、 かつつぶれにくく、 かつすべりやすい ならば（↑ｈ釦）かな！）強く 入力部１０ 人汐部ＩＯ からの入力 かり釣人力 λ力部１０ かうの入力
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 対象物体を把持するための把持手段、 対象物体の属性に関する少なくとも２種類の感覚的特徴
量の程度を入力するための入力手段、入力された感覚的
特徴量の程度に応じて所定の規則にしたがって把持手段
が発生すべき把持力を推論する推論手段、および 推論手段から与えられる把持力を発生するよう把持手段
を制御する制御手段、 を備えた把持力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462188A JPH0244403A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対象属性の感覚的入力による制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19462188A JPH0244403A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対象属性の感覚的入力による制御装置および制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244403A true JPH0244403A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16327573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19462188A Pending JPH0244403A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 対象属性の感覚的入力による制御装置および制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244403A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525627B2 (en) | 1999-04-02 | 2003-02-25 | Nec Corporation | Variable phase shifter with reduced frequency-department phase deviations |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61264412A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Fuji Electric Co Ltd | フアジイ推論演算装置における推論異常検知方式 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19462188A patent/JPH0244403A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61264412A (ja) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Fuji Electric Co Ltd | フアジイ推論演算装置における推論異常検知方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525627B2 (en) | 1999-04-02 | 2003-02-25 | Nec Corporation | Variable phase shifter with reduced frequency-department phase deviations |
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