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信息处理装置、信息处理方法以及信息处理程序

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


信息处理装置、信息处理方法以及信息处理程序

技术领域

本公开内容涉及信息处理装置、信息处理方法以及信息处理程序。

背景技术

在相关技术中,使机器人执行由人执行的工作的研究正在进行中。专利文献1公开了能够基于关于测量目标物体和按压单元之间的压力分布的信息来测量测量目标物体的特性的测量系统。

引文列表

专利文献:

专利文献1:JP 2006-47145A。

发明内容

技术问题

例如,假定操纵器用于家务支持或护理/协助,并且期望抓握各种形状的物体。

因此,本公开内容提出了能够容易地估计要抓握的各种目标物体的形状的信息处理装置、信息处理方法和信息处理程序。

问题的解决方案

为了解决上述问题,根据本公开内容的实施方式的信息处理装置包括:操作控制单元,该操作控制单元操作第一指部和第二指部中的至少一个,以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及估计单元,该估计单元基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

此外,根据本公开内容的实施方式的信息处理方法包括:通过计算机操作第一指部和第二指部中的至少一个,以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及通过计算机基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

此外,根据本公开内容的实施方式的信息处理程序使计算机执行以下操作:操作第一指部和第二指部中的至少一个,以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

附图说明

图1是用于说明根据实施方式的包括信息处理装置的机器人的示例的图。

图2是示出根据实施方式的机器人的手的构造的示例的图。

图3是用于说明图2中所示的手的操作的示例的图。

图4是示出根据实施方式的机器人的构造示例的图。

图5示出由根据实施方式的信息处理装置执行的处理过程的流程图。

图6A是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图6B是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图6C是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图6D是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图7是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图8是用于说明在根据实施方式的信息处理装置的控制下拇指、食指和压力分布之间的关系的图。

图9是示出由根据实施方式的修改(1)的信息处理装置执行的处理过程的流程图。

图10是示出根据实施方式的修改(2)的手的构造的示例的图。

图11是用于说明根据实施方式的修改(3)的信息处理装置的信息处理的示例的图。

图12是示出实现信息处理装置的功能的计算机的示例的硬件配置图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细描述本公开内容的实施方式。注意,在以下实施方式的每一个中,相同的部分由相同的附图标记表示,并且冗余的描述将被省略。

在当机器人(诸如移动操纵器)用于家务支持或护理/协助支持的情况下,可以列举将锅中的液体倒入另一容器的场景作为假设用例。为了做到这一点,需要将液体倒至没有溢出的程度,但需要识别可以将多少量倒入要倒入的容器中。

例如,在可以预先指定要处理的容器的形状的环境中,机器人可以估计容器的准确体积。另一方面,在不能预先指定容器形状的环境中,机器人需要通过一些方法及时地观察和识别可以倒入的量。例如,可以考虑通过测量容器的详细形状来识别体积的方法,通过在观察液面或液位的同时进行倒入来防止溢出的方法等。识别体积的方法需要即使容器的侧表面具有锥形或光滑弯曲表面也正确识别容器的形状。此外,在通过观察液面或液位的同时进行倒入来防止溢出的方法中,需要用于观察液面或液位的配置,并且因此机器人的成本增加。因此,本公开内容提供了能够用简单配置估计目标物体的形状的技术。

(实施方式)

[根据实施方式的机器人的概要]

图1是用于说明根据实施方式的包括信息处理装置的机器人的示例的图。图2是用于示出根据实施方式的机器人的手的构造的示例的图。图3是用于说明图2中所示的手的操作的示例的图。

如图1中所示,机器人100是例如模仿人形的双臂机器人。机器人100包括主体110。主体110包括:作为底座的基座部111、支承在基座部111上的身体部112、设置在身体部112上的手臂113,设置在身体部112的上部上的头部114,以及设置在基座部111的下侧上的移动机构115。

头部114设置有成像单元11,该成像单元11对主体110的前面进行成像。在下文中,在主体110中,设置有成像单元11的表面被称为前表面,面向设置有成像单元11的表面的表面被称为后表面,以及夹在前表面和后表面之间并且在除垂直方向之外的方向上的表面被称为侧表面。可以例示光学相机等作为成像单元11。成像单元11可以用于感测要由手臂113的手120抓握的目标物体。

手臂113设置在主体部112中。手臂113的数目是任意的。在示出的示例中,两个手臂113对称地设置在主体部112的两个相对的侧表面上。手臂113例如是7自由度手臂。在手臂113的远端处设置能够抓握目标物体的手120。手120由金属材料、树脂材料等制成。目标物体的示例包括玻璃杯、杯子、瓶子、塑料瓶以及纸包(牛奶盒)。移动机构115是用于移动主体110的装置,并且包括轮子、腿等。

在本实施方式中,机器人100的手120包括拇指121和食指122。拇指121对应于例如手120的拇指并且是第一指部的示例。食指122对应于例如手120的食指并且是第二指部的示例。拇指121具有比食指122小的形状。在本实施方式中,为了简化描述,将描述手120包括拇指121和食指122两个指部的情况。然而,手可以包括三个或更多个指部。

拇指121和食指122被配置成通过设置在指间关节部的致动器可移动。例如,如图2中所示,食指122被配置成能够通过三个第一关节部123、124和125使多个连杆126、127和128中的每一个旋转。手120被配置成使得可以改变拇指121和食指122之间的距离。拇指121被配置成通过第二关节部129围绕手臂113的轴线可旋转。食指122被配置成通过手臂113围绕手臂113的轴线可旋转。

如图3中所示,目标物体600是沿水平方向具有圆形且光滑弯曲截面的玻璃杯。例如,目标物体600被放置在桌子等上。在场景ST1中,当目标物体600设置在拇指121和食指122之间时,手120进行操作以缩小拇指121和食指122之间的距离,从而抓握目标物体600。在这种情况下,拇指121和食指122握住目标物体600的侧部。

在场景ST2中,手120是静止的,用拇指121与目标物体600接触。手120被配置成使得食指122可以围绕第二关节部129的轴线在方向C1和方向C2上旋转。也就是,手120可以被改变,以追踪食指122和目标物体600的侧部的表面之间的接触位置。

返回至图2,在手120中,在拇指121和食指122的平坦部120F上设置有压力传感器13。拇指121的平坦部120F具有比食指122的平坦部120F小的表面积。在拇指121和食指122的平坦部120F的每一个上设置有压力传感器13,该拇指121和食指122当手120抓握目标物体600时与目标物体600接触。例如,可以使用测量压力的二维分布的压力分布传感器作为压力传感器13。在手120抓握目标物体600的情况下,压力传感器13提供能够标识由目标物体600施加力的接触位置(压力中心)的压力信息、根据二维平面中的力生成的反作用力的位移量(变形)等。也就是,压力传感器13提供能够识别拇指121、食指122和目标物体600之间的接触状态的变化的信息。

注意,手120可以具有以矩阵布置多个压力传感器的构造并且与矩阵中的坐标信息相关联地提供指示由每个压力传感器检测的压力的信息。

[根据实施方式的机器人的构造]

图4是示出根据实施方式的机器人100的构造示例的图。如图4中所示,机器人100包括传感器单元10,驱动单元20,信息处理装置30,以及通信单元40。信息处理装置30是上述机器人100的控制单元的示例。信息处理装置30连接至传感器单元10、驱动单元20以及通信单元40,以能够交换数据和信号。例如,将描述信息处理装置30被并入机器人100中作为控制机器人100中的操作的单元的情况,但是信息处理装置30可以设置在机器人100外面。注意,机器人100不需要包括通信单元40。

传感器单元10包括检测用于机器人100的处理的信息的各种传感器等。传感器单元10将检测到的信息供应至信息处理装置30等。在本实施方式中,传感器单元10包括上述成像单元11、状态传感器12以及上述压力传感器13。传感器单元10将指示由成像单元11捕获的图像的传感器信息供应至信息处理装置30。状态传感器12包括例如陀螺仪传感器,加速度传感器,周围信息检测传感器等。状态传感器12例如设置在拇指121和食指122上。周围信息检测传感器检测例如机器人100周围的物品。周围信息检测传感器包括例如超声波传感器、雷达、光检测和测距或激光成像检测和测距(LiDAR)、声纳等。传感器单元10将指示状态传感器12的检测结果的传感器信息供应至信息处理装置30。传感器单元10将由压力传感器13测量的压力信息供应至信息处理装置30。

例如,传感器单元10可以包括用于检测机器人100的当前位置的各种传感器。具体地,例如,传感器单元10可以包括全球定位系统(GPS)接收器、从全球导航卫星系统(GNSS)卫星接收全球导航卫星系统信号的全球导航卫星系统(GNSS)接收器等。例如,传感器单元10可以包括收集机器人100周围的声音的麦克风。

驱动单元20包括与机器人100的驱动系统相关的各种装置。驱动单元20包括例如用于生成多个驱动马达等的驱动力的驱动力生成装置等。驱动马达操作例如机器人100的移动机构115。移动机构115包括例如与机器人100的移动形式相对应的功能(诸如轮子和腿)。例如,驱动单元20基于包括来自信息处理装置30的命令等的控制信息使驱动马达旋转以自主地移动机器人100。

驱动单元20驱动机器人100的每个可驱动的部分。驱动单元20包括操作手120等的致动器。驱动单元20电连接至信息处理装置30并且由信息处理装置30控制。驱动单元20驱动致动器以移动机器人100的手120。

通信单元40执行机器人100与各种外部电子设备、信息处理服务器、基站等之间的通信。通信单元40将从信息处理服务器等收的各种类型的信息输出至信息处理装置30,并且将各种类型的信息从信息处理装置30传输至信息处理服务器等。注意,由通信单元40支持的通信协议没有被特别地限制,并且通信单元40可以支持多种类型的通信协议。

信息处理装置30控制机器人100的操作以避免与障碍物发生碰撞,并且在向目标点移动的同时进行清理。信息处理装置30是例如专用或通用计算机。信息处理装置30具有控制机器人100的移动操作、清理单元等的功能。例如,信息处理装置30具有控制驱动单元20的功能以使手120抓握所识别的目标物体600或将锅中的液体倒入目标物体600中。

信息处理装置30包括存储单元31和控制单元32。注意,信息处理装置30在构造上可以包括传感器单元10和通信单元40中的至少一个。

存储单元31存储各种数据和程序。例如,存储单元31是例如随机存取存储器(RAM)、半导体存储元件(诸如闪存、硬盘、光盘等)。存储单元31例如存储,各种类型的信息(诸如压力信息311,姿势信息312,和模型信息313)。压力信息311包括例如以时间序列指示压力传感器13的测量结果的信息。姿势信息312包括例如能够标识在压力传感器13的测量期间相对应的食指212的姿势的信息。模型信息313包括例如能够根据食指212的压力分布和姿势之间的关系识别形状模型的信息。形状模型包括例如通过基于食指212的压力分布和姿势之间的关系对形状进行机器学习而获得的模型。

控制单元32包括操作控制单元321、估计单元322、确定单元323以及识别单元324。操作控制单元321、估计单元322、确定单元323以及识别单元324的每个功能单元由使用RAM等作为工作区域来执行存储在信息处理装置30内的程序的中央处理单元(CPU)、微控制单元(MPU)等实现。此外,每个功能单元例如可以由集成电路——诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)——实现。

操作控制单元321保持拇指121(第一指部的示例)和食指122(第二指部的示例)抓握目标物体600的状态,并且操作拇指121和食指122中的至少一个以改变相对于目标物体600的姿势(接触位置)。操作控制单元321控制操作使得拇指121保持与目标物体600接触的状态,并且食指122的姿势在设置有压力传感器13的平坦部120F与目标物体600接触的状态下发生改变。操作控制单元321操作食指122,使得与目标物体600的接触位置和食指122的姿势以抓握目标物体600时食指122的接触位置作为起点而变化。例如,如图3中所示,操作控制单元321控制驱动单元20,使得食指122以起点为中心在方向C1或方向C2上旋转。

当拇指121和食指122抓握目标物体600时,操作控制单元321操作拇指121和食指122中的至少一个,以在抬升目标物体600之前改变相对于目标物体600的姿势。操作控制单元321操作食指122,以在平坦部120F的接触位置处保持反作用力,并且改变食指122的与目标物体600的接触位置和姿势。

估计单元322基于拇指121和食指122的变化的姿势和接触位置之间的关系估计目标物体600的形状。估计单元322基于在食指122的平坦部120F上与目标物体600的接触位置和食指122的姿势方面的变化来估计目标物体600的形状。估计单元322根据平坦部120F中的压力分布基于接触位置和姿势之间的关系估计目标物体600的形状。

例如,当拇指121和食指122相对于目标物体600的姿势改变时,接触位置根据目标物体600的形状而改变。因此,估计单元322基于拇指121和食指122的变化的姿势和接触位置之间的关系以及模型信息313,估计具有相似的相对于目标物体600的姿势和接触位置之间的关系的形状。估计单元322可以针对食指122的每个变化姿势估计目标物体600在食指122接触的地方处的截面形状,并且基于多个不同的截面形状估计目标物体600的整个形状。

确定单元323基于目标物体600的估计形状来确定拇指121和食指122的抓握位置。确定单元323从通过改变拇指121和食指122的接触位置获得的多个抓握位置中确定适合于抓握目标物体600的抓握位置。例如,确定单元323确定作用有压力的区域最宽的抓握位置。例如,确定单元323确定作用在目标物体600和手120之间的力的重力方向分量最小的抓握位置。例如,确定单元323确定食指122与拇指121的接触位置最靠近的抓握位置。

识别单元324基于由成像单元11捕获的图像信息、状态传感器12的传感器信息等识别机器人100周围的物体、目标物体600等的存在或不存在。模型信息313包括指示物体、目标物体600等的形状的模型。在这种情况下,识别单元324从由模型信息313指示的多个模型中搜索与检测的几何形状匹配或相似的模型,并且在提取模型时识别物体、目标物体600等的存在。

上面已经描述了根据本实施方式的机器人100的功能配置示例。注意,参照图4描述的上述配置仅是示例,以及根据本实施方式的机器人100的功能配置不限于这样的示例。根据本实施方式的机器人100的功能配置可以根据规格和操作被灵活地修改。

[根据实施方式的信息处理装置的处理过程]

接下来,将描述根据实施方式的信息处理装置30的处理过程的示例。图5是示出由根据实施方式的信息处理装置30执行的处理过程的流程图。图6A至图6D是用于说明在根据实施方式的信息处理装置30的控制下拇指121、食指122和压力分布之间的关系的图。图5中示出的处理过程由信息处理装置30的控制单元32执行程序而实现。图5中示出的处理过程由控制单元32在定时处例如在识别目标物体600的情况下、在从信息处理装置30外部的电子设备接收启动指令的情况下等执行。

如图5中所示,信息处理装置30的控制单元32将拇指121和食指122移动至夹持识别的目标物体600的位置(步骤S101)。例如,控制单元32基于传感器单元10的传感器信息识别可以由手120抓握的目标物体600。例如,控制单元32控制驱动单元20,使得手120的拇指121和食指122移动至可以夹持目标物体600的位置。例如,控制单元32执行控制以操作手120、手臂113等,使得目标物体600的高度方向上的中心的附近被定位在连接拇指121和食指122的直线上。在完成步骤S101中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S102。

控制单元32开始在缩小拇指121和食指122之间的间隔的方向上的移动,以夹持目标物体600(步骤S102)。例如,如图6A中的场景ST11中所示,控制单元32控制驱动单元20,以开始在朝向目标物体600的方向N上移动拇指121和食指122。返回至图5,当步骤S102的处理完成后,控制单元32使处理进行至步骤S103。

控制单元32基于从压力传感器13获取的压力信息311确定拇指121和食指122是否与目标物体600接触(步骤S103)。例如,在拇指121和食指122的压力信息311二者指示由目标物体600施加力的接触位置处的压力的情况下,控制单元32确定拇指121和食指122彼此接触。在确定拇指121和食指122没有与目标物体600接触的情况下(在步骤S103中的否),控制单元32将处理返回至上述步骤S102并且继续处理。此外,在控制单元32确定拇指121和食指122与目标物体600接触的情况下(步骤S103中的是),控制单元32使处理进行至步骤S104。

控制单元32停止拇指121和食指122的移动(步骤S104)。例如,控制单元32控制驱动单元20以停止拇指121和食指122在朝向目标物体600的方向N上的移动。因此,如图6B中的场景ST12中所示,拇指121在拇指121的平坦部120F上的接触位置P11处与目标物体600接触。食指122在食指122的平坦部120F上的接触位置P21处与目标物体600接触。拇指121和食指122握住目标物体600。在这种情况下,拇指121的压力传感器13将指示压力分布M11的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M11指示对于通过划分拇指121的检测区域获得的8×7区域的压力分布。压力分布M11指示压力被施加至与接触位置P11相对应的一个区域以及该区域周围的区域。此外,食指122的压力传感器13将指示压力分布M21的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M21指示对于通过划分食指122的检测区域获得的14×7区域的压力分布。压力分布M21指示压力被施加至与接触位置P21相对应的三个区域和这三个区域周围的区域。返回至图5,当步骤S104的处理完成后,控制单元32使处理进行至步骤S105。

控制单元32计算拇指121和食指122的接触位置/反作用力(步骤S105)。例如,控制单元32从拇指121和食指122的压力传感器13获取指示拇指121和食指122中的每一个的压力分布M11和压力分布M21的压力信息131。例如,控制单元32基于以下公式(1)和(2)计算拇指121和食指122中的每一个的平坦部120F上的接触位置x

在公式(1)和(2)中,k、P

在将拇指121和食指122的计算出的接触位置/反作用力存储在存储单元31中之后,控制单元32使处理进行至步骤S106。控制单元32控制食指122的姿势,使得食指122以接触位置作为起点在方向C1上执行滚动操作(步骤S106)。滚动操作意味着以接触位置作为起点在与目标物体600的表面接触的状态下滚动食指122的操作。滚动操作包括例如在食指122与目标物体600的表面接触的状态下,围绕第二关节部129、手臂113等的轴线使食指122旋转的操作。例如,控制单元32控制第二关节部129的旋转,以围绕第二关节部129的轴线在C1方向上旋转。具体地,控制单元32确定第二关节部129的旋转速度,以逐渐改变食指122的姿势,并且以旋转速度在方向C1上旋转第二关节部129。在完成步骤S106中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S107。

控制单元32识别拇指121和食指122的接触状态(步骤S107)。例如,控制单元32从拇指121和食指122的压力传感器13中的每一个获取压力信息311,并且基于压力信息311识别平坦部120F中的接触状态。例如,控制单元32将接触状态——诸如平坦部120F中施加有压力的区域、压力中心以及压力大小——与该时间处的食指122的位置和姿势相关联地存储在存储单元31中。例如,控制单元32基于第二关节部129被控制所处的角度、指示的位置等来指定食指122的位置和姿势。例如,控制单元32可以基于来自第二关节部129中设置的扭矩传感器的信息指定食指122的位置和姿势。在完成步骤S107中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S108。

控制单元32确定是否满足切换条件(步骤S108)。切换条件是用于将食指122的移动方向从方向C1切换至方向C2的条件。例如,控制单元32在食指122的平坦部120F上的接触位置x

在这种情况下,如图6C的场景ST13中所示,拇指121在拇指121的平坦部120F上的接触位置P12处与目标物体600接触。由于拇指121没有被移动,接触位置P12与接触位置P11相同。食指122在食指122的平坦部120F上的接触位置P22处与目标物体600接触。拇指121和食指122握住目标物体600。在这种情况下,拇指121的压力传感器13将指示压力分布M12的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M12与压力分布M11相同。此外,食指122的压力传感器13将指示压力分布M22的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M22指示对于通过划分食指122的检测区域获得的14×7区域的压力分布。压力分布M22指示压力被施加至与接触位置P22相对应的区域和该区域周围的区域。

返回至图5,控制单元32控制食指122的姿势,使得食指122以接触位置作为起点在方向C2上执行滚动操作(步骤S109)。也就是,控制单元32通过从方向C1切换至方向C2来执行食指122的滚动操作。例如,控制单元32控制第二关节部129的旋转,以围绕第二关节部129的轴线在方向C2上旋转。具体地,控制单元32确定第二关节部129的旋转速度,以逐渐改变食指122的姿势,并且以旋转速度在方向C2上旋转第二关节部129。在完成步骤S109中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S110。

控制单元32识别拇指121和食指122的接触状态(步骤S110)。例如,如在上述的步骤S107中,控制单元32从拇指121和食指122的压力传感器13中的每一个获取压力信息311,并且基于压力信息311识别接触状态。例如,控制单元32将接触状态——诸如平坦部120F中施加有压力的区域、压力中心以及压力的大小——与能够标识该时间处食指122的位置和姿势的姿势信息312相关联地存储在存储单元31中。在完成步骤S110中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S111。

控制单元32确定是否满足切换条件(步骤S111)。结束条件是结束食指122在方向C2上的移动的条件。例如,控制单元32在以下情况下确定满足结束条件:食指122的接触位置x

控制单元32结束食指122的操作(步骤S112)。例如,控制单元32控制驱动单元20以停止食指122的滚动操作。因此,如图6D的场景ST14中所示,食指122在食指122的平坦部120F上的接触位置P23处与目标物体600接触。拇指121和食指122握住目标物体600。在这种情况下,拇指121的压力传感器13将指示压力分布M13的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M13与压力分布M11相同。此外,食指122的压力传感器13将指示压力分布M23的压力信息131供应至控制单元32。压力分布M23指示对于通过划分食指122的检测区域获得的14×7区域的压力分布。压力分布M23指示压力被施加至与接触位置P23相对应的区域和该区域周围的区域。返回至图5,在完成步骤S112的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S113。

控制单元32估计目标物体600的形状(步骤S113)。例如,控制单元32通过追踪对于多个不同接触位置中的每一个所识别的接触状态以及能够标识该时间处食指122的位置和姿势的姿势信息312来估计目标物体600的形状。例如,控制单元32通过连接目标物体600在多个不同接触位置处的每一个的截面形状来估计目标物体600的整个形状。例如,控制单元32根据食指212的压力分布和姿势之间的关系(例如基于对于多个不同接触位置中的每一个所识别的接触状态和能够标识该时间处食指122的位置和姿势的姿势信息312)以及模型信息313指定相似的形状模型,并且将该形状模型估计为目标物体600的形状。在步骤S113中的处理完成时,控制单元32使处理进行至步骤S114。

控制单元32确定目标物体600的抓握位置(步骤S114)。例如,基于估计的目标物体600的形状,控制单元32确定目标物体600的抓握位置,以满足以下姿势中的至少一个:拇指121和食指122的压力所作用的平坦部120F的区域最大的姿势;目标物体600和手120之间作用的力的重力方向分量最小的姿势;食指122最靠近拇指121的接触位置的姿势等。在本实施方式中,由于拇指121的接触位置是固定的,因此控制单元32基于针对多个接触位置中的每一个所识别的食指122的接触区域提取具有最大区域的食指122的姿势,并且将处于该姿势的食指122的接触位置确定为抓握位置。例如,控制单元32可以基于由拇指121和食指122的状态传感器12测量的重力方向上的加速度分量等获得重力方向分量最小的拇指121和食指122的姿势,并且将该姿势确定为目标物体600的抓握位置。例如,控制单元32可以获得对于多个不同接触位置中的每一个的拇指121和食指122之间的距离,并且将该距离确定为目标物体600的抓握位置,使得食指122处于最靠近拇指121的接触位置的姿势。在将确定的抓握位置存储在存储单元31中时,控制单元32使处理进行至步骤S115。

控制单元32控制拇指121和食指122的操作,以在确定的抓握位置处抓握目标物体600(步骤S115)。例如,控制单元32获得与抓握位置相对应的拇指121和食指122相对于目标物体600的接触位置,并且执行操作手120、手臂113等的控制,以从当前位置移动至接触位置。具体地,控制单元32获得拇指121和食指122的从当前位置至接触位置的移动计划,并且基于移动计划控制驱动单元20。例如,在控制单元32将图6D的场景ST14中所示的接触位置确定为抓握位置的情况下,控制单元32将拇指121和食指122定位成使得拇指121在接触位置P13处与目标物体600接触以及食指122在接触位置P23处与目标物体600接触。因此,机器人100可以在适合于目标物体600的形状的抓握位置处通过拇指121和食指122抓握目标物体600。返回至图5,在完成步骤S115的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S116。

控制单元32控制手120的操作以抬升目标物体600(步骤S116)。例如,控制单元32控制驱动单元20,使得手120在拇指121和食指122抓握目标物体600的状态下向上移动。因此,机器人100可以抬升被拇指121和食指122抓握的目标物体600。在完成步骤S116中的处理时,控制单元32结束图5中所示的处理过程。

在上述图5中所示的处理过程中,为了简化描述,描述了控制单元32固定并且不移动拇指121的情况。然而,可以增加移动拇指121的处理过程。在食指122在方向C1上移动后在方向C2上移动的情况下,图5中所示的处理过程可以是在方向C2上移动后在方向C1上移动食指122的处理过程。

[根据实施方式的信息处理装置的手的示例性操作]

图7和图8是用于说明在根据实施方式的信息处理装置30控制下拇指121、食指122和压力分布之间关系的图。

在图7所示的示例中,目标物体600A是具有圆柱形侧部的玻璃杯。在图7中所示的场景ST21中,信息处理装置30使拇指121在平坦部120F中的接触位置P111处与目标物体600A接触。信息处理装置30使食指122在平坦部120F中的接触位置P121处与目标物体600A接触。由于目标物体600A具有圆柱形形状,因此食指122的平坦部120F与目标物体600A的侧部从上部至下部接触。拇指121和食指122握住目标物体600A。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M111的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M121的压力信息131。指示压力分布M111的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P111相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M121的压力信息131指示压力被施加至与线性接触位置P121相对应的14个连续区域及其左区域和右区域。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M111和M121中的接触位置x

此后,如场景ST22中所示,信息处理装置30使食指122在方向C1上执行滚动操作,并且使食指122在平坦部120F中的接触位置P122处与目标物体600A的侧部的上侧接触。信息处理装置30使拇指121在平坦部120F中的接触位置P112处与目标物体600A接触。在本实施方式中,由于拇指121没有被移动,因此接触位置P112是与接触位置P111相同的接触位置。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M112的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M122的压力信息131。指示压力分布M112的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P112相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M122的压力信息131指示压力被施加至与指示目标物体600A的侧部的上侧的接触位置P122相对应的六个连续区域和这些区域周围的区域。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M112和M122中的接触位置x

此后,如场景ST23中所示,信息处理装置30使食指122在方向C2上执行滚动操作,并且使食指122在平坦部120F中的接触位置P123处与目标物体600A的侧部的下侧接触。信息处理装置30使拇指121在平坦部120F中的接触位置P113处与目标物体600A接触。在本实施方式中,由于拇指121没有被移动,因此接触位置P113与接触位置P111和P112相同。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M113的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M123的压力信息131。指示压力分布M113的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P113相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M123的压力信息131指示压力被施加至与指示目标物体600A的侧部的下侧的接触位置P123相对应的五个连续区域和这些区域周围的区域。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M113和M123中的接触位置x

信息处理装置30基于食指122在多个不同的接触位置P121、P122、P123等处的接触状态、该时间处的食指122的位置和姿势等来估计目标物体600A具有圆柱形形状。由于信息处理装置30估计目标物体600A的形状是圆柱形,因此信息处理装置30将目标物体600A的侧部的中心的附近确定为拇指121和食指122抓握目标物体600A的抓握位置。信息处理装置30将拇指121和食指122定位在所确定的抓握位置处,并且使拇指121和食指122抓握目标物体600A。因此,信息处理装置30可以使手120在适合于圆柱形目标物体600A的形状的位置处抓握目标物体600A。

接下来,在图8中所示的示例中,目标物体600B是具有锥形下部的玻璃杯。在图8中所示的场景ST31中,信息处理装置30使拇指121在平坦部120F的接触位置P211处与目标物体600B接触。信息处理装置30使食指122在平坦部120F的接触位置P221处与目标物体600B接触。由于目标物体600B的侧部具有锥形形状,因此食指122的平坦部120F与目标物体600A的侧部的上端的附近接触。拇指121和食指122握住目标物体600B。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M211的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M221的压力信息131。指示压力分布M211的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P211相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M221的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P221相对应的两个连续区域和这两个区域周围的区域。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M211和M221中的接触位置x

此后,如场景中ST32所示,信息处理装置30使食指122在方向C1上执行滚动操作,并且使食指122在平坦部120F中的接触位置P222处与目标物体600B的侧部的上端接触。信息处理装置30使拇指121在平坦部120F中的接触位置P212处与目标物体600B接触。在本实施方式中,由于拇指121没有被移动,因此接触位置P212是与接触位置P211相同的接触位置。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M212的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M222的压力信息131。指示压力分布M212的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P212相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M222的压力信息131指示压力被施加至与指示目标物体600A的侧部的上端的附近的接触位置P222相对应的两个连续区域和这两个区域周围的区域。也就是,由于食指122不能在方向C1上移动,因此指示压力分布M222的压力信息131具有与由压力分布M221指示的压力信息131相同的压力分布。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M212和M222中的接触位置x

此后,如场景ST33中所示,信息处理装置30使食指122在方向C2上执行滚动操作,并且使食指122在平坦部120F中的接触位置P223处与目标物体600B的侧部的上侧接触。信息处理装置30使拇指121在平坦部120F中的接触位置P213处与目标物体600B接触。在本实施方式中,由于拇指121没有被移动,因此接触位置P213与接触位置P211和P212相同。在这种情况下,信息处理装置30从拇指121的压力传感器13获取指示压力分布M213的压力信息131,并且从食指122的压力传感器13获取指示压力分布M223的压力信息131。指示压力分布M213的压力信息131指示压力被施加至与接触位置P213相对应的一个区域和该区域周围的区域。指示压力分布M223的压力信息131指示压力被施加至与指示目标物体600B的侧部的上侧的接触位置P223相对应的四个连续区域和这四个区域周围的区域。信息处理装置30针对拇指121和食指122中的每一个计算压力分布M213和M223中的接触位置x

信息处理装置30基于食指122在多个不同的接触位置P221、P222、P223等处的接触状态、该时间处的食指122的位置和姿势等来估计目标物体600B具有倒截锥形状。由于信息处理装置30估计目标物体600B具有倒截锥形状,因此信息处理装置30确定从目标物体600A的侧部的下侧的中心至附近的部分作为拇指121和食指122抓握目标物体600A的抓握位置。信息处理装置30将拇指121和食指122定位在确定的抓握位置处,并且使拇指121和食指122抓握目标物体600B。因此,信息处理装置30可以使手120在适合于具有倒截锥形状的目标物体600B的形状的位置处抓握目标物体600B。

[实施方式的修改(1)]

接下来,将描述根据实施方式的修改(1)的信息处理装置30的信息处理的示例。图9是示出由根据实施方式的修改(1)的信息处理装置30执行的处理过程的流程图。图9中所示的处理过程由信息处理装置30的控制单元32执行程序来实现。图9中所示的处理过程由控制单元32在定时处例如在识别目标物体600的情况下、在从外部电子设备接收到启动指令的情况下等执行。

在图9所示的处理过程中,从步骤S101至步骤S116的处理与图5中所示的从步骤S101至步骤S116的处理相同,并且因此将省略其详细描述。

如图9中所示,信息处理装置30的控制单元32将拇指121和食指122移动至夹持识别的目标物体600的位置(步骤S101)。控制单元32开始在缩小拇指121和食指122之间的间隔的方向上的移动,以夹持目标物体600(步骤S102)。控制单元32基于从压力传感器13获取的压力信息311,确定拇指121和食指122是否与目标物体600接触(步骤S103)。在确定拇指121和食指122没有与目标物体600接触(步骤S103中的否)的情况下,控制单元32将处理返回至上述步骤S102并且继续处理。此外,在控制单元32确定拇指121和食指122与目标物体600接触(步骤S103中的是)的情况下,控制单元32使处理进行至步骤S104。

控制单元32停止拇指121和食指122的移动(步骤S104)。控制单元32计算拇指121和食指122的接触位置/反作用力(步骤S105)。在完成步骤S105中的处理后,控制单元32使处理进行至步骤S120。

控制单元32确定是否满足抬升条件(步骤S120)。抬升的条件是例如基于拇指121和食指122与目标物体600之间的接触状态来确定是否可以抬升的条件。例如,控制单元32基于拇指121和食指122中的每一个的压力分布获得拇指121和食指122中的每一个的接触区域,并且当接触区域大于预设的阈值时,确定满足抬升条件。

在确定满足抬升条件(在步骤S120中的是)时,控制单元32使处理进行至上述步骤S116。在这种情况下,拇指121和食指122可以确保能够抬升目标物体600的接触区域。因此,控制单元32控制手120的操作,以抬升目标物体600(步骤S116)。例如,控制单元32控制驱动单元20,使得手120在拇指121和食指122抓握目标物体600的状态下向上移动。因此,机器人100可以在不执行识别目标物体600的形状的处理的情况下抬升由拇指121和食指122抓握的目标物体600。在完成步骤S116中的处理后,控制单元32结束图9中所示的处理过程。

此外,在确定不满足抬升条件(步骤S120中的否)时,控制单元32使处理进行至上述步骤S106。通过执行从步骤S106至步骤S116的一系列处理,控制单元32估计目标物体600的形状,根据形状确定抓握位置,并且控制抬升在抓握位置处抓握的目标物体600的操作。

如上所述,在拇指121和食指122与目标物体600的接触状态满足抬升条件的情况下,信息处理装置30可以在没有估计目标物体600的形状的情况下抬升目标物体600。此外,在拇指121和食指122与目标物体600的接触状态不满足提升条件的情况下,信息处理装置30估计目标物体600的形状,并且可以在处于适合于目标物体600的形状的抓握位置处抓握目标物体600的状态下抬升目标物体600。因此,信息处理装置30根据拇指121和食指122的抓握状态来切换是否估计目标物体600的形状,使得可以提高抬升目标物体600的操作的效率。

[实施方式的修改(2)]

接下来,将描述根据实施方式的修改(2)的信息处理装置30的信息处理的示例。图10是示出根据实施方式的修改(2)的手120的构造的示例的图。

如图10中所示,手120具有拇指121和食指122。食指122被配置成能够通过三个第一关节部123、124和125使多个连杆126、127和128中的每一个旋转。食指122被配置成通过第二关节部129围绕手臂113的轴线可旋转。拇指121设置在手臂113上,并且被配置成围绕手臂113的轴线可旋转。信息处理装置30控制驱动单元20,以使拇指121和食指122中的每一个旋转。

[实施方式的修改(3)]

在上述实施方式中,描述了信息处理装置30通过在拇指121和食指122各自处于一个抓握位置的情况下改变食指122的姿势来估计目标物体600的形状的情形,但本发明并不限于此。信息处理装置30可以通过对于目标物体600的多个抓握位置中的每一个改变食指122的姿势来估计目标物体600的形状。

图11是用于说明根据实施方式的修改(3)的信息处理装置30的信息处理的示例的图。如图11中所示,信息处理装置30使拇指121和食指122在抓握模式PS1下抓握目标物体600。在这种状态下,如上所述,信息处理装置30在抓握模式PS1下改变食指122的姿势并且估计目标物体600的形状。然后,信息处理装置30沿目标物体600的外围在逆时针方向上移动拇指121和食指122,并且使拇指121和食指122在抓握模式PS2下抓握目标物体600。在这种状态下,如上所述,信息处理装置30在抓握模式PS2下改变食指122的姿势并且估计目标物体600的形状。

例如,当在抓握模式PS1和抓握模式PS2中目标物体600的形状的估计结果相匹配的情况下,信息处理装置30确定目标物体600的形状的估计结果。例如,当在抓握模式PS1和抓握模式PS2中目标物体600的形状的估计结果在不匹配的情况下,信息处理装置30可以在逆时针方向上围绕目标物体600移动拇指121和食指122,并且在不同的抓握模式的情况下估计目标物体600的形状。如上所述,信息处理装置30可以通过在多个不同的抓握模式的情况下估计目标物体600的形状来提高估计结果的准确性。此外,信息处理装置30可以通过增加抓握模式的数目估计目标物体600的各种形状。

[实施方式的其他修改]

在实施方式中,描述了信息处理装置30控制包括一个拇指121和一个食指122的机器人100的情况,但本发明不限于此。例如,信息处理装置30可以被配置成控制包括一个拇指121和多个食指122的机器人、操纵器等。也就是,信息处理装置30可以被配置成通过改变与目标物体600接触的多个食指122中的至少一个姿势来估计目标物体600的形状。在这种情况下,信息处理装置30可以改变多个食指122中的每一个的姿势,或者可以将姿势改变为线性布置有并固定有多个食指122的基本上平坦的表面。

在实施方式中,描述了信息处理装置30被实现为控制机器人100的装置的情况,但本发明不限于此。信息处理装置30可以由远程操作机器人100的远程设备、服务器设备等实现。此外,信息处理装置30例如可以由将内容物注入容器的注入装置、控制外科或工业操纵器的控制装置等实现。

注意,上述实施方式和修改方案(1)至(3)可以被适当地结合。

[硬件配置]

例如,根据上述实施方式的信息处理装置30可以通过具有如图12中所示的配置的计算机1000来实现。在下文中,根据实施方式的信息处理装置30将作为示例进行描述。图12是示出实现信息处理装置30的功能的计算机1000的示例的硬件配置图。计算机1000包括CPU 1100,RAM1200,只读存储器(ROM)1300,硬盘驱动器(HDD)1400,通信接口1500,以及输入/输出接口1600。计算机1000的每个单元通过总线1050连接。

CPU 1100基于存储在ROM 1300或HDD 1400中的程序运行,并且控制每个单元。例如,CPU 1100在RAM 1200中开展存储在ROM 1300或HDD 1400中的程序,并且执行与各种程序相对应的处理。

ROM 1300存储引导程序,诸如当计算机1000被激活时由CPU 1100执行的基本输入输出系统(BIOS),依赖于计算机1000的硬件的程序等。

HDD 1400是非暂态地记录由CPU 1100执行的程序、由程序使用的数据等的计算机可读记录介质。具体地,HDD 1400是记录作为程序数据145的示例的根据本公开内容的信息处理程序的记录介质。

通信接口1500是用于将计算机1000连接至外部网络1550(例如,互联网)的接口。例如,CPU 1100经由通信接口1500从另一设备接收数据或将由CPU 1100生成的数据发送至另一设备。

输入/输出接口1600是用于连接输入/输出设备1650和计算机1000的接口。例如,CPU 1100经由输入/输出接口1600从输入设备(诸如键盘和鼠标)接收数据。此外,CPU 1100经由输入/输出接口1600将数据发送至输出设备(诸如显示器、扬声器或打印机)。此外,输入/输出接口1600可以用作读取记录在预定记录介质(介质)中的程序等的介质接口。介质例如是,光学记录介质(诸如数字多功能光盘(DVD)),磁光记录介质(诸如磁光盘(MO)),磁带介质,磁记录介质,半导体存储器等。

例如,在计算机1000用作根据实施方式的信息处理装置30的情况下,计算机1000的CPU 1100执行加载在RAM 1200上的程序以实现操作控制单元321、估计单元322、确定单元323、识别单元324等的功能。此外,HDD 1400将根据本公开内容的程序和数据存储在存储单元31中。注意,CPU 1100从HDD 1400读取程序数据1450并且执行程序数据,但作为另一示例,这些程序可以经由外部网络1550从另一设备获取。

尽管已经参照附图详细描述了本公开内容的优选实施方式,但本公开内容的技术范围不限于这样的示例。明显的是,具有本公开内容的技术领域的普通知识的技术人员可以在权利要求中描述的技术构思的范围内构思各种改变或修改,并且自然理解的是,各种改变和修改也属于本公开内容的技术范围。

此外,本说明书中描述的效果仅是说明性或示例性的,而不是限制性的。也就是,与上述效果一起或代替上述效果,根据本说明书的描述,根据本公开内容的技术可以呈现对于本领域技术人员而言明显的其他效果。

此外,还可以创建用于使内置在计算机中的硬件(诸如CPU、ROM和RAM)呈现与信息处理装置30的配置等同的功能,并且还可以提供记录程序的计算机可读记录介质。

此外,与本说明书的信息处理装置30的处理相关的每个步骤不一定按流程图中描述的顺序以时间序列处理。例如,与信息处理装置30的处理有关的每个步骤可以按照与流程图中描述的顺序不同的顺序处理,或者可以并行处理。

(效果)

信息处理装置30包括:操作控制单元321,该操作控制单元321操作拇指121和食指122中的至少一个,使得相对于目标物体600的接触位置在拇指121(第一指部)和食指122(第二指部)抓握目标物体600的状态下改变;以及估计单元322,该估计单元322基于拇指121和食指122的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体600的形状。

因此,信息处理装置30可以通过操作以改变抓握目标物体600的拇指121和食指122中的至少一个的接触位置来估计目标物体的形状。因此,信息处理装置30可以容易地估计抓握的目标物体600的形状,并且因此可以抓握具有各种形状的目标物体600。此外,由于信息处理装置30可以基于拇指121和食指122的接触位置和姿势来估计目标物体600的形状,因此没有必要使用非接触式传感器等,并且可以抑制手的成本。此外,例如,信息处理装置30基于拇指121和食指122的接触位置和姿势估计目标物体600的形状,使得可以目标物体的属性(诸如透明度和不透明度)的影响。

在信息处理装置30中,食指122具有设置在面向抓握目标物体600的拇指121的部分中的平坦部120F,并且操作控制单元321移动食指122使得在保持拇指121与目标物体600接触的状态的状态下以及在食指122的平坦部120F与目标物体600接触的状态下改变食指122的姿势。

因此,信息处理装置30可以通过在食指122的平坦部120F与目标物体600接触的状态下、拇指121与目标物体600接触的状态下改变食指122的姿势来估计目标物体600的形状。因此,由于信息处理装置30只需要改变食指122的平坦部120F的姿势,因此可以简化控制,并且可以抑制抓握目标物体600的拇指121和食指122的工作空间。

在信息处理装置30中,估计单元322基于在平坦部120F中食指122与目标物体600的接触位置和食指122的姿势方面的变化来估计目标物体600的形状。

因此,信息处理装置30可以通过改变食指122的姿势以改变食指122的平坦部120F和目标物体600之间的接触状态来估计目标物体600的形状,。因此,信息处理装置30可以通过关注在平坦部120F中食指122的接触位置和姿势的变化来提高估计目标物体600的形状的准确性。

在信息处理装置30中,操作控制单元321操作食指122,使得与目标物体600的接触位置和食指122的姿势以抓握目标物体600时食指122的接触位置作为起点而改变。

因此,信息处理装置30可以以抓握目标物体600时食指122的接触位置作为起点开始而改变食指122的姿势。因此,信息处理装置30可以在食指122与目标物体600的表面接触的状态下改变食指122的姿势的可能性被提高,使得可以提高目标物体600的估计形状的准确性。

在信息处理装置30中,当拇指121和食指122抓握目标物体600时,操作控制单元321操作拇指121和食指122中的至少一个,使得在抬升目标物体600之前改变相对于目标物体600的接触位置。

因此,信息处理装置30可以在抬升由拇指121和食指122抓握的目标物体600之前估计目标物体的形状。因此,即使食指122的姿势被改变,信息处理装置30也可以由于抓握的目标物体600不会掉下来而提高安全性。

在信息处理装置30中,平坦部120F设置有能够检测压力分布的压力传感器13,以及估计单元322基于压力分布根据接触位置和姿势之间的关系来估计目标物体600的形状。

因此,信息处理装置30可以基于平坦部120F的压力分布更准确地检测目标物体600和食指122之间的接触位置。因此,由于在平坦部120F中食指122的接触位置和姿势之间的关系也是准确的,因此信息处理装置30可以提高估计目标物体600的形状的准确性。

在信息处理装置30中,操作控制单元321操作食指122,使得即使与目标物体600的接触位置和食指122的姿势被改变,也在平坦部120F的接触位置处生成反作用力。

因此,即使目标物体600与平坦部120F之间的接触位置和食指122的姿势被改变,信息处理装置30也可以生成接触目标物体600的反作用力。因此,信息处理装置30可以保持平坦部120F和目标物体600之间的接触状态,并且因此可以保持拇指121和食指122的抓握状态。

在信息处理装置30中,操作控制单元321从起点在方向C1(第一方向)上改变食指122的姿势,并且当食指122和目标物体600之间的压力分布满足切换条件时在与方向C1不同的方向C2(第二方向)上改变食指122的姿势。

因此,即使信息处理装置30以目标物体600和食指122之间的接触点作为起点在方向C1上改变食指122的姿势,如果压力分布满足切换条件,食指122的姿势也可以在方向C2上被改变。因此,由于信息处理装置30可以在宽范围内确认目标物体600和食指122之间的接触状态,因此可以进一步提高估计目标物体600的形状的准确性。

在信息处理装置30中,操作控制单元321在方向C2上改变食指122的姿势,并且在食指122和目标物体600之间的压力分布满足结束条件时结束食指122的姿势的变化。

因此,即使食指122的姿势在方向C2上被改变,如果食指122和目标物体600之间的压力分布满足结束条件,信息处理装置30也可以结束食指122的姿势的改变。因此,由于信息处理装置30可以根据食指122和目标物体600之间的压力分布来结束食指122的姿势的变化,因此信息处理装置30可以有效地估计目标物体600的形状。

信息处理装置30还包括确定单元323,该确定单元323基于由估计单元322估计的目标物体600的形状确定拇指121和食指122的抓握位置,并且操作控制单元321控制拇指121和食指122的操作,以在抓握位置处进行抓握。

因此,信息处理装置30可以基于目标物体600的估计形状验证抓握位置,并且使拇指121和食指122在抓握位置处抓握目标物体600。因此,信息处理装置30可以通过基于目标物体600的形状在抓握位置处抓握目标物体600来使目标物体600的抓握稳定。

在信息处理装置30中,当拇指121和食指122在抓握位置处抓握目标物体600时,操作控制单元321操作设置有拇指121和食指122的手,以抬升目标物体600。

因此,信息处理装置30可以使拇指121和食指122基于目标物体600的形状在抓握位置处抓握目标物体600之后使手120抬升目标物体600。因此,信息处理装置30可以通过基于目标物体600的形状在抓握位置处抓握目标物体600并且然后抬升目标物体600来安全地抬升目标物体600。

信息处理方法包括:通过计算机操作拇指121和食指122中的至少一个,以在拇指121和食指122抓握目标物体600的状态下改变与目标物体600的接触位置;以及通过计算机基于拇指121和食指122的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体600的形状。

因此,在信息处理方法中,可以通过使拇指121和食指122操作以改变抓握目标物体600的拇指121和食指122中的至少一个的接触位置而由计算机估计目标物体600的形状。因此,信息处理方法可以容易地估计抓握的目标物体600的形状,使得可以抓握具有各种形状的目标物体600。此外,由于信息处理方法可以基于拇指121和食指122的接触位置和姿势来估计目标物体600的形状,因此没有必要使用非接触式传感器等,并且可以抑制手120的成本。此外,信息处理方法可以通过基于拇指121和食指122的接触位置和姿势估计目标物体600的形状来抑制目标物体的属性(例如,透明度、不透明度等)的影响。

信息处理程序使计算机执行如下操作:操作拇指121和食指122中的至少一个以在拇指121和食指122抓握目标物体600的状态下改变与目标物体600的接触位置;以及基于拇指121和食指122的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体600的形状。

因此,信息处理程序可以使计算机通过使拇指121和食指122操作以改变抓握目标物体600的拇指121和食指122中的至少一个的接触位置来估计目标物体600的形状。因此,信息处理方法可以容易地估计抓握的目标物体600的形状,使得可以抓握具有各种形状的目标物体600。此外,由于信息处理方法可以基于拇指121和食指122的接触位置和姿势来估计目标物体600的形状,因此没有必要使用非接触式传感器等,并且可以抑制手120的成本。此外,信息处理方法可以通过基于拇指121和食指122的接触位置和姿势估计目标物体600的形状来抑制目标物体的属性(例如,透明度、不透明度等)的影响。

注意,以下配置也属于本公开内容的技术范围。

(1)

一种信息处理装置,包括:

操作控制单元,该操作控制单元操作第一指部和第二指部中的至少一个以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及

估计单元,该估计单元基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

(2)

根据(1)的信息处理装置,其中

第二指部具有设置在面向抓握目标物体的第一指部的部分中的平坦部,以及

操作控制单元移动第二指部,使得第二指部的姿势在第一指部保持与目标物体接触的状态并且第二指部的平坦部与目标物体接触的状态下发生改变。

(3)

根据(2)的信息处理装置,其中,估计单元基于在第二指部的平坦部中与目标物体的接触位置和第二指部的姿势方面的变化来估计目标物体的形状。

(4)

根据(2)或(3)的信息处理装置,

平坦部设置有能够检测压力分布的压力传感器,以及

估计单元基于根据压力分布基于接触位置和姿势之间的关系估计目标物体的形状。

(5)

根据(1)至(4)中任一项的信息处理装置,其中,操作控制单元操作第二指部,使得第二指部的与目标物体的接触位置和姿势以抓握目标物体时第二指部的接触位置作为起点而变化。

(6)

根据(1)至(5)中任一项的信息处理装置,其中,当第一指部和第二指部抓握目标物体时,操作控制单元操作第一指部和第二指部中的至少一个,以在抬升目标物体之前改变与目标物体的接触位置。

(7)

根据(1)至(6)中任一项的信息处理装置,其中,操作控制单元操作第二指部,使得即使第二指部的与目标物体的接触位置和姿势被改变,也在平坦部的接触位置处生成反作用力。

(8)

根据(5)所述的信息处理装置,其中,操作控制单元从起点在第一方向上改变第二指部的姿势,并且当第二指部和目标物体之间的压力分布满足切换条件时,在与第一方向不同的第二方向上改变第二指部的姿势。

(9)

根据(8)的信息处理装置,其中,操作控制单元在第二方向上改变第二指部的姿势,并且当第二指部和目标物体之间的压力分布满足结束条件时结束第二指部的姿势的变化。

(10)

根据(1)至(4)中任一项的信息处理装置,还包括确定单元,该确定单元基于由估计单元估计的目标物体的形状确定第一指部和第二指部的抓握位置,其中

操作控制单元控制第一指部和第二指部的操作,以在抓握位置处进行抓握。

(11)

根据(1)至(10)中任一项的信息处理装置,其中,操作控制单元操作设置有第一指部和第二指部的手,以在第一指部和第二指部在抓握位置处抓握目标物体的情况下抬升目标物体。

(12)

一种信息处理方法,包括:

通过计算机操作第一指部和第二指部中的至少一个,以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及

通过计算机基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

(13)

一种信息处理程序,其使计算机执行以下操作:

操作第一指部和第二指部中的至少一个以在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及

基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系,估计目标物体的形状。

(14)

一种机器人,包括:

包括第一指部和第二指部的手臂。

移动第一指部和第二指部的驱动单元;以及

控制驱动单元的信息处理装置,其中

信息处理装置包括:

操作控制单元,该操作控制单元在驱动单元的控制下操作第一指部和第二指部中的至少一个,使得在第一指部和第二指部抓握目标物体的状态下改变与目标物体的接触位置;以及

估计单元,该估计单元基于第一指部和第二指部的接触位置与姿势之间的关系估计目标物体的形状。

附图标记列表

10传感器单元

11成像单元

12状态传感器

13压力传感器

20驱动单元

30信息处理装置

31存储单元

32控制单元

40通信单元

100机器人

120手

121拇指(第一指部)

122食指(第二指部)

311压力信息

312姿势信息

321操作控制单元

322估计单元

323确定单元

324识别单元

相关技术
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