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公開番号2025112154
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006281
出願日2024-01-18
発明の名称トルク推定方法及びトルク推定装置
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G01L 5/166 20200101AFI20250724BHJP(測定;試験)
要約【課題】画像型接触センサを用いたトルク推定の精度を高める。
【解決手段】トルク推定方法は、対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から測定点までのモーメントアームと、を乗じた測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面に対し傾斜している方向のトルクを推定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する、トルク推定方法。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記対向面における前記変位ベクトルの総和がゼロになるように各測定点の前記変位ベクトルの値に一定の補正値を加算又は減算する請求項１に記載のトルク推定方法。
【請求項３】
前記対向面において前記変位ベクトルの発散の重心を前記基準点とする請求項１に記載のトルク推定方法。
【請求項４】
前記変位ベクトルの発散の重心の位置を、前記変位ベクトルの発散の正の部分、及び負の部分からそれぞれ得られる重心の位置から求める、請求項３に記載のトルク推定方法。
【請求項５】
前記基準点を、所定のトリガより再設定する、請求項１に記載のトルク推定方法。
【請求項６】
前記変位ベクトルを、触覚センサに設定されている複数の前記測定点のマーカの移動に基づき取得する、請求項１に記載のトルク推定方法。
【請求項７】
対象物と対向する対向面に複数の測定点を備えている触覚センサと、
複数の前記測定点での変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する演算装置と、
を有するトルク推定装置。
【請求項８】
前記触覚センサは、前記測定点の変位ベクトルを画像として取得する、請求項７に記載のトルク推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トルク推定方法及びトルク推定装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、対象物に対向する対向面に複数の測定点を有する画像型接触センサを用い、測定点での変位ベクトルの発散をとることにより、対向面の法線方向の力を推定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Zhang, Yazhan, et al. "Effective estimation of contact force and torque for vision-based tactile sensors with helmholtz-hodge decomposition." IEEE Robotics and Automation Letters 4.4(2019): 4094-4101.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載の方法では、画像型接触センサの対向面の法線方向の力は推定できるが、より高精度なトルク推定については、改善の余地がある。
【０００５】
本開示は、画像型接触センサを用いたトルク推定の精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、対象物と対向する対向面において外力によって変位する複数の測定点の変位ベクトルの発散と、基準点から前記測定点までのモーメントアームと、を乗じた前記測定点でのモーメントの全ての前記測定点での総和を取り、前記対向面の法線に対し傾斜している方向のトルクを推定する、トルク推定方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、画像型接触センサを用いたトルク推定の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は第一実施形態のトルク推定方法が適用されるトルク推定装置を備えたエンドエフェクタの正面図である。
図２は第一実施形態のトルク推定方法に用いる画像型触覚センサの例を示す斜視図である。
図３は第一実施形態のトルク推定方法を実行するコンピュータを示す構成図である。
図４は第一実施形態のトルク推定方法における演算処理を示すフローチャートである。
図５Ａは対象物を把持していない状態での画像型接触センサの対向面の力を示す分布図である。
図５Ｂは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面の力を示す分布図である。
図５Ｃは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面のトルクをゼロ調整前の状態で示す分布図である。
図５Ｄは対象物を把持している状態での画像型接触センサの対向面のトルクをゼロ調整後の状態で示す分布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態の一例であるトルク推定方法及びトルク推定装置１２を、このトルク推定方法が適用されるエンドエフェクタ１４と共に、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一又は実質的に同等な要素、部材及び部分には同一の参照符号を付与している。また、図面の寸法及び比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１０】
図１に示すように、エンドエフェクタ１４は、一対の把持部１４Ａ、１４Ｂを有している。把持部１４Ａ、１４Ｂは、たとえばアクチュエータ１６によって接近及び離隔するようになっている。把持部１４Ａ、１４Ｂが互いに接近することで、対象物ＢＪを把持できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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