JPH0579929A - すべり覚の検出方法及びその検出装置 - Google Patents
すべり覚の検出方法及びその検出装置Info
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- JPH0579929A JPH0579929A JP20767391A JP20767391A JPH0579929A JP H0579929 A JPH0579929 A JP H0579929A JP 20767391 A JP20767391 A JP 20767391A JP 20767391 A JP20767391 A JP 20767391A JP H0579929 A JPH0579929 A JP H0579929A
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】自励する対物接触振動子が、対象物（把持物）
との接触状態により発振周波数が変化することを見出
し、これを利用したすべり覚の検出方法及びこれに用い
る検出装置の発明を提供する。 【構成】対物接触振動子（１１）からなるセンサー部
（１）と、該センサー部（１）からの出力信号を増幅
し、対物接触振動子（１１）に強制帰還させて成る自励
発振回路（２）と、該自励発振回路（２）の発振周波数
を計測する計測部（３）と、から構成される。
との接触状態により発振周波数が変化することを見出
し、これを利用したすべり覚の検出方法及びこれに用い
る検出装置の発明を提供する。 【構成】対物接触振動子（１１）からなるセンサー部
（１）と、該センサー部（１）からの出力信号を増幅
し、対物接触振動子（１１）に強制帰還させて成る自励
発振回路（２）と、該自励発振回路（２）の発振周波数
を計測する計測部（３）と、から構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野利用】本発明は、対物接触振動子を
利用した、すべり覚の検出方法及びその検出装置に関す
る。
利用した、すべり覚の検出方法及びその検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】生産工場のいわゆるＦＡ化（ファクトリ
ー・オートメイション）、さらにはＣＩＭ化（コンピュ
ータ統合生産システム）の傾向が著しい今日、かかる工
程実現においては、種々のセンサーが使用され、又新規
機能のセンサーが要求されてきている。むしろ、高度な
工程システムの構築は、センサー性能の如何によると言
得る現状である。
ー・オートメイション）、さらにはＣＩＭ化（コンピュ
ータ統合生産システム）の傾向が著しい今日、かかる工
程実現においては、種々のセンサーが使用され、又新規
機能のセンサーが要求されてきている。むしろ、高度な
工程システムの構築は、センサー性能の如何によると言
得る現状である。
【０００３】ロボットの把持部等に取付けられるすべり
覚センサーも、かかる工程構築上重要な位置をしめるも
のの１つである。従来のすべり覚センサーは、対象物
（把持物）の変位を光、磁気、又は振動などを利用して
感知するするものであった。
覚センサーも、かかる工程構築上重要な位置をしめるも
のの１つである。従来のすべり覚センサーは、対象物
（把持物）の変位を光、磁気、又は振動などを利用して
感知するするものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
方法のセンサーは、大掛かりの物で小型化することが困
難なものであり、さらには、その応答特性や分解能につ
いても、満足のいくものではなかった。そこで、本願
は、かかる実情に鑑み、鋭意研究の末、自励する対物接
触振動子が、対象物（把持物）との接触状態により発振
周波数が変化することを見出し、これを利用したすべり
覚の検出方法及びこれに用いる検出装置の発明を完成す
るに到り、ここに提供するものである。
方法のセンサーは、大掛かりの物で小型化することが困
難なものであり、さらには、その応答特性や分解能につ
いても、満足のいくものではなかった。そこで、本願
は、かかる実情に鑑み、鋭意研究の末、自励する対物接
触振動子が、対象物（把持物）との接触状態により発振
周波数が変化することを見出し、これを利用したすべり
覚の検出方法及びこれに用いる検出装置の発明を完成す
るに到り、ここに提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明は、次のように構成される。すなわち、本願発
明に係るすべり覚の検出方法は、対物接触振動子の出力
信号を増幅した後、前記対物接触振動子に強制帰還させ
て成る自励発振回路部における発振周波数の変化を測定
することにより、すべり覚を感知することを特徴とす
る。
本願発明は、次のように構成される。すなわち、本願発
明に係るすべり覚の検出方法は、対物接触振動子の出力
信号を増幅した後、前記対物接触振動子に強制帰還させ
て成る自励発振回路部における発振周波数の変化を測定
することにより、すべり覚を感知することを特徴とす
る。
【０００６】また、対物接触振動子に取付けた振動検出
用素子を介して出力信号を取り出すようにしても良い。
次に、本願発明に係るすべり覚検出装置は、対物接触振
動子からなるセンサー部と、該センサー部からの出力信
号を増幅し、対物接触振動子に強制帰還させて成る自励
発振回路部と、該自励発振回路部の発振周波数を計測す
る計測部と、から構成されることを特徴とする。
用素子を介して出力信号を取り出すようにしても良い。
次に、本願発明に係るすべり覚検出装置は、対物接触振
動子からなるセンサー部と、該センサー部からの出力信
号を増幅し、対物接触振動子に強制帰還させて成る自励
発振回路部と、該自励発振回路部の発振周波数を計測す
る計測部と、から構成されることを特徴とする。
【０００７】さらに加えて、センサー部は、対物接触振
動子に振動検出用素子を取付けて出力信号を得る構造と
してもよく。自励発振回路部において、増幅後、帯域フ
ィルタを通して強制帰還させる構成の自励発振回路部と
してもよい。
動子に振動検出用素子を取付けて出力信号を得る構造と
してもよく。自励発振回路部において、増幅後、帯域フ
ィルタを通して強制帰還させる構成の自励発振回路部と
してもよい。
【０００８】
【実施例】以下に、本願発明の実施例、及びその測定例
の詳細を説明する。１はセンサー部で、対物接触振動子
１１から構成される。該センサー部１は、ロボットハン
ド（図示せず。）などの把持部の対物接触面に取付けら
れる。ここで、対物接触振動子１１としては、例えば圧
電セラミック振動子や水晶振動子が好ましいものとして
挙げられ、その形状に制限はなく、取付けられる把持部
の形状にしたがって適宜の形状に成形される。
の詳細を説明する。１はセンサー部で、対物接触振動子
１１から構成される。該センサー部１は、ロボットハン
ド（図示せず。）などの把持部の対物接触面に取付けら
れる。ここで、対物接触振動子１１としては、例えば圧
電セラミック振動子や水晶振動子が好ましいものとして
挙げられ、その形状に制限はなく、取付けられる把持部
の形状にしたがって適宜の形状に成形される。
【０００９】また、対物接触振動子１１から直接出力信
号を取り出しても良いが、より感度を高めるため、対物
接触振動子１１に振動検出用素子１２を取付けてもよ
い。この具体的取付け手段は、振動が伝達する構成のも
のであれば、接着等その如何を問わない。なお、振動検
出用素子１２としては、例えば圧電セラミック素子、圧
電型加速度ピックアップ、又は高分子圧電フィルム等が
挙げられ、その形状は対物接触振動子１１に対応して適
宜形成される。
号を取り出しても良いが、より感度を高めるため、対物
接触振動子１１に振動検出用素子１２を取付けてもよ
い。この具体的取付け手段は、振動が伝達する構成のも
のであれば、接着等その如何を問わない。なお、振動検
出用素子１２としては、例えば圧電セラミック素子、圧
電型加速度ピックアップ、又は高分子圧電フィルム等が
挙げられ、その形状は対物接触振動子１１に対応して適
宜形成される。
【００１０】２は、自励発振回路部であり、対物接触振
動子１１からの出力信号を増幅回路２１で増幅し、該増
幅信号を対物接触振動子１１に供給する強制帰還を行わ
せるように回路構成されている。かかる構成により、増
幅回路２１の増幅度を調整して対物接触振動子１１を振
動させ、かかる出力信号を増幅した後に強制帰還させる
回路により、対物接触振動子１１と増幅回路２１とで発
振回路を構成し、自励発振することになる。
動子１１からの出力信号を増幅回路２１で増幅し、該増
幅信号を対物接触振動子１１に供給する強制帰還を行わ
せるように回路構成されている。かかる構成により、増
幅回路２１の増幅度を調整して対物接触振動子１１を振
動させ、かかる出力信号を増幅した後に強制帰還させる
回路により、対物接触振動子１１と増幅回路２１とで発
振回路を構成し、自励発振することになる。
【００１１】なおかかる自励発振回路部２において、前
記の振動検出用素子１２からの出力信号を、増幅回路２
１で増幅した後、帯域フィルタ回路２２を通過させて対
物接触振動子１１に強制帰還させるようにしてもよい。
これにより、発振の感度、及び分解能が向上し、さらに
は安定性を増すことができる。３は、計測部であり、増
幅回路２１と対物接触振動子１１の間に接続設置される
周波数測定回路３１と、該周波数測定回路３１に接続さ
れるデータ処理回路３２とから構成される。
記の振動検出用素子１２からの出力信号を、増幅回路２
１で増幅した後、帯域フィルタ回路２２を通過させて対
物接触振動子１１に強制帰還させるようにしてもよい。
これにより、発振の感度、及び分解能が向上し、さらに
は安定性を増すことができる。３は、計測部であり、増
幅回路２１と対物接触振動子１１の間に接続設置される
周波数測定回路３１と、該周波数測定回路３１に接続さ
れるデータ処理回路３２とから構成される。
【００１２】
【作用】本願実施例は、以上のように構成されるため、
対物接触振動子１１に物体４が接触すると、自励発振回
路部２の発振周波数が変化するので、この時の発振周波
数をまず測定する。次に対物接触振動子１１に接触した
物体４が少しでも移動すると発振周波数が低下するの
で、これを測定し、移動前と移動後の発振周波数の変化
量を求めれば、物体のすべり覚を知ることができる。
対物接触振動子１１に物体４が接触すると、自励発振回
路部２の発振周波数が変化するので、この時の発振周波
数をまず測定する。次に対物接触振動子１１に接触した
物体４が少しでも移動すると発振周波数が低下するの
で、これを測定し、移動前と移動後の発振周波数の変化
量を求めれば、物体のすべり覚を知ることができる。
【００１３】これら一連の測定データをデータ処理回路
によって解析すれば、リアルタイムでのすべり覚を感知
することができる。図３は、上記装置を用いて行った周
波数変化量の測定結果を示したグラフである。センサー
部を机のような物体に接触させると（t1）、その物体の
硬さによって発振周波数が変化する（変化量は、300Hz
を示す)。接触した状態で物体の移動がない間（t1〜
t2）は、周波数の変動がなく変化量は一定となり、セン
サーを物体から離すと発振周波数は、もとに戻り変化量
は零となる（t2〜t3）。次に、センサーを物体に接触さ
せ（t3）、物体表面を接触させながら一定の速さで移動
させると、図示したように周波数の変化量は低下する
（t4〜t5）。また、移動速度を加速度的にすると、周波
数の変化も直線的な減少傾向を示し（t5〜t6）、再び一
定の移動速度にすると、周波数変化量は低下したまま一
定となる（t6〜t7）。移動を止めると、発振周波数は再
び上昇して一定となる（t7〜t8）。
によって解析すれば、リアルタイムでのすべり覚を感知
することができる。図３は、上記装置を用いて行った周
波数変化量の測定結果を示したグラフである。センサー
部を机のような物体に接触させると（t1）、その物体の
硬さによって発振周波数が変化する（変化量は、300Hz
を示す)。接触した状態で物体の移動がない間（t1〜
t2）は、周波数の変動がなく変化量は一定となり、セン
サーを物体から離すと発振周波数は、もとに戻り変化量
は零となる（t2〜t3）。次に、センサーを物体に接触さ
せ（t3）、物体表面を接触させながら一定の速さで移動
させると、図示したように周波数の変化量は低下する
（t4〜t5）。また、移動速度を加速度的にすると、周波
数の変化も直線的な減少傾向を示し（t5〜t6）、再び一
定の移動速度にすると、周波数変化量は低下したまま一
定となる（t6〜t7）。移動を止めると、発振周波数は再
び上昇して一定となる（t7〜t8）。
【００１４】
【効果】本願発明は、以上のように構成されているた
め、次に挙げる効果を奏する。 自励発振の発振周波数の変化を利用してすべり覚を
感知するようにしているため、高感度で分解能に優れ、
人の触覚に近い感覚を得ることができる。 対物接触振動子からなるセンサー部を、ロボットハ
ンド等の把持部に埋め込み、データをリアルタイムで計
測処理することにより、保持した物体の若干の移動（滑
り落ち）を検出し、滑り落ちないように随時指やバンド
の把持力を調節するフィードバックコントロールをする
ことが可能になる。 自励発振を利用するものであるため、接触する物体
が変わる毎にいちいち発振器を調節操作して発振周波数
を探す必要がなくなり、取扱が極めて簡易で、リアルタ
イムの測定が可能になる。 本発明は、コンピューターとのインターフェイスが
容易であるため、データの高速処理により、リアルタイ
ムの処理が可能となりロボット工学分野ばかりでなく、
医療分野、農業分野等、多方面の分野への適用実施が可
能である。
め、次に挙げる効果を奏する。 自励発振の発振周波数の変化を利用してすべり覚を
感知するようにしているため、高感度で分解能に優れ、
人の触覚に近い感覚を得ることができる。 対物接触振動子からなるセンサー部を、ロボットハ
ンド等の把持部に埋め込み、データをリアルタイムで計
測処理することにより、保持した物体の若干の移動（滑
り落ち）を検出し、滑り落ちないように随時指やバンド
の把持力を調節するフィードバックコントロールをする
ことが可能になる。 自励発振を利用するものであるため、接触する物体
が変わる毎にいちいち発振器を調節操作して発振周波数
を探す必要がなくなり、取扱が極めて簡易で、リアルタ
イムの測定が可能になる。 本発明は、コンピューターとのインターフェイスが
容易であるため、データの高速処理により、リアルタイ
ムの処理が可能となりロボット工学分野ばかりでなく、
医療分野、農業分野等、多方面の分野への適用実施が可
能である。
【図１】本願発明の実施例を示す概略斜視説明図であ
る。
る。
【図２】本願発明の他の実施例を示す概略斜視説明図で
ある。
ある。
【図３】本願発明の実施例の測定結果を示すグラフであ
る。
る。
１・・・センサー部 ２・・・自励発
振回路部 ３・・・計測部 ４・・・物 体 11・・・対物接触振動子 12・・・振動検
出用素子 21・・・増幅回路 22・・・帯域フ
ィルタ回路 31・・・周波数測定回路 32・・・データ
処理回路
振回路部 ３・・・計測部 ４・・・物 体 11・・・対物接触振動子 12・・・振動検
出用素子 21・・・増幅回路 22・・・帯域フ
ィルタ回路 31・・・周波数測定回路 32・・・データ
処理回路
Claims (4)
- 【請求項１】対物接触振動子（１１）の出力信号を増幅
した後、前記対物接触振動子（１１）に強制帰還させて
成る自励発振回路部（２）における発振周波数の変化を
測定することにより、すべり覚を感知することを特徴と
するすべり覚の検出方法。 - 【請求項２】対物接触振動子（１１）に取付けた振動検
出用素子（２）を介して出力信号を取り出すことを特徴
とする請求項１記載のすべり覚の検出方法。 - 【請求項３】対物接触振動子（１１）からなるセンサー
部（１）と、 該センサー部（１）からの出力信号を増幅し、対物接触
振動子（１１）に強制帰還させて成る自励発振回路部
（２）と、 該自励発振回路部（２）の発振周波数を計測する計測部
（３）と、から成ることを特徴とするすべり覚検出装
置。 - 【請求項４】振動検出用素子（１２）が取付けられた対
物接触振動子（１１）からなるセンサー部（１）と、 該振動検出用素子（１２）からの出力信号を増幅した
後、帯域フィルタ回路（２２）を通して前記対物接触振
動子（１１）に強制帰還させて成る自励発振回路部
（２）と、 該自励発振回路部（２）の発振周波数を計測する計測部
（３）と、から成ることを特徴とするすべり覚検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20767391A JPH0579929A (ja) | 1990-08-20 | 1991-08-20 | すべり覚の検出方法及びその検出装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21956790 | 1990-08-20 | ||
| JP2-219567 | 1990-08-20 | ||
| JP20767391A JPH0579929A (ja) | 1990-08-20 | 1991-08-20 | すべり覚の検出方法及びその検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579929A true JPH0579929A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=26516391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20767391A Pending JPH0579929A (ja) | 1990-08-20 | 1991-08-20 | すべり覚の検出方法及びその検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010074045A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 学校法人 日本大学 | 把持部を有するロボットハンドシステム |
| JP2021091041A (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 振動センサを備えるロボットハンドおよびそれを備えるロボットシステム |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20767391A patent/JPH0579929A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010074045A1 (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 学校法人 日本大学 | 把持部を有するロボットハンドシステム |
| JP2021091041A (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 振動センサを備えるロボットハンドおよびそれを備えるロボットシステム |
| WO2021117750A1 (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 国立大学法人 名古屋工業大学 | 振動センサを備えるロボットハンドおよびそれを備えるロボットシステム |
| EP4074477A4 (en) * | 2019-12-10 | 2023-12-27 | Nagoya Institute Of Technology | Robot hand comprising vibration sensor, and robot system comprising said robot hand |
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