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Me c h a t r o n i c s Vol. 1, No. 3, pp. 311-319, 1991 0957-4158/9l $3.00+0.00Printed in Great Britain 199l Pergamon Press plc

D E S I G N O F A R O B O T G R I P P E R W I T H F O R C E F E E D B A C KC O N T R O L

J . D . T E D F O R DD e p a r t m e n t o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , U n i v e r s i ty o f A u c k l a n d , A u c k l a n d , N e wZ e a l a n d

(Received 14 February 1991; accepted 1 March 1991)

Ab strac t--Th e design of a two-jaw robot gripper us ing a D.C. servomotor with optical encoder isdescribed. Fo rce control of the gripper is achieved using armature current sen sing as a means ofdetecting motor torque and hence the force applied between the gripper jaws.The motor was modelled mathematically to obtain the second order equation relating armaturecurrent to the applied motor voltage. This relationship was used to develop a proportional plusintegral digital control algorithm enabling force feedback to be achieved.Two-way comm unicat ion between the A SE A robo t control ler and the IBM -XT gripper control lerenables a range of gripping forces to be accessed throughout the robot programme cycle, any one ofwhich may be selected at a p articular time. Anticipated problems associated w ith the thermal driftand transient responses have largely been overcome b y repeatedly recalibrating the gripperthroughout a work shift.

I N T R O D U C T I O N

T h e m a j o r i t y o f in d u s t ri a l r o b o t s u s e d i n m a t e r i a ls h a n d l i n g a p p l i c a t i o n s a r e e m p l o y e dt o h o l d a n d m a n i p u l a t e r ig i d o b j e c t s s u c h a s m e c h a n i c a l o r el e c tr i c a l c o m p o n e n t s .T h e s e i n g e n e r a l c a n w i t h s t a n d t h e a p p l i c a t i o n o f f i r m g r i p p i n g f o r c e s f r o m a r o b o t ' se n d - e f f e c t o r , w i t h o u t s u f f e r in g a n y d e t r i m e n t a l e f fe c ts . A s a c o n s e q u e n c e , i n d u st r ia lr o b o t g r i p p e r s t e n d t o b e r e la t iv e l y s im p l e m e c h a n i c a l c a l l ip e r m e c h a n i s m s , a c t u a t e db y p n e u m a t i c , h y d r a u l i c o r e le c t r o - m e c h a n i c a l d r i ve s . T h e m o t i o n o f th e s e g r i p p e rs i ss t o p p e d w h e n t h e r e a c t io n f o r c e f r o m t h e g r ip p e d o b j e c t e q u a ls t h e p o w e r s o u r c e o ft h e g r i p p e r m e c h a n i s m i ts el f. W i t h t h e e n h a n c e d ' in t e l li g e n c e ' o f s e c o n d a n d t h ir dg e n e r a t i o n r o b o t s u t il is in g a d a p t i v e c o n t r o l , b a s e d o n i n f o r m a t i o n r e c e i v e d a b o u t t h e i ri m m e d i a t e s u r r o u n d i n g s f r o m s e n s o r s , a n e e d e x i st s f o r t h is ' i n t e l l i g e n c e ' to e x t e n d t ot h e r o b o t e n d - e f f e c t o r , t h u s e n a b l i n g i t t o a lt e r t h e p a r a m e t e r s o f i ts g r i p p i n g a c t i o nd e p e n d i n g o n s p e c if ic c ir c u m s t a n c e s . C o n s i d e r a b l e r e s e a r c h i n t o e n d - e f f e c t o r d e s ig nh a s b e e n c a r r ie d o u t i n r e c e n t y e a r s w i th s o m e n o t a b l e s u c c e ss e s in th e d e v e l o p m e n to f m u l t i - j o i n t e d a r t i c u l a t i n g g r i p p e r s s u i t a b l e f o r s p e c i al i s ed h a n d l i n g a p p l i c a t i o n s[ 1 - 4 ] .

T h e p u r p o s e o f t hi s p a r t i c u la r p r o j e c t w a s t o d e v e l o p a t w o - j a w e d r o b o t g r i p p e r o fa c o n v e n t i o n a l c o n f i g u r a t i o n w i t h t h e a b i l it y t o a lt e r it s a p p l i e d f o r c e i n a c o n t r o l l e dm a n n e r . T h i s w a s s e e n a s b e i n g a n a p p r o p r i a t e e x t e n s i o n t o t h e c a p a b i li ti e s o f ac o n v e n t i o n a l r o b o t g r i p p e r , g i v i n g i t t h e a b i l it y t o h a n d l e a w i d e v a r i e t y o f o b j e c t sr e q u i r i n g a r a n g e o f g r ip p i n g f o r c e s . T h u s , o b j e c t s w h i c h a r e f r ag i l e r e q u i r i n g ad e l i c a t e p u r c h a s e c o u l d b e h a n d l e d a s r e a d i l y a s r o b u s t , h e a v y o b j e c t s r e q u i r i n g a f i rm

31 1

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3 12 J . D . T E D F O R Dg r i p p i n g f o r c e . T h e u l t i m a t e a i m w a s t o a c h i e v e t h i s v a r ia b i l i ty in g r i p p i n g f o r c e f r o mw i t h i n t h e r o b o t c o n t r o l s y s t e m i ts e l f t h r o u g h t h e u s e o f a f o r c e f e e d b a c k c o n t r o l l e de l e c t r o - m e c h a n i c a l g r i p p e r [ 5 ] .

M E C H A N I C A L D E S I G N

V a r i o u s g r i p p e r c o n f i g u r a ti o n s w e r e c o n s i d e r e d i n a n a t t e m p t t o m a i n t a in ac o m p a c t a n d r e l i a b l e u n i t .T h e d e s i g n f i n a ll y s e t t l e d o n is s h o w n i n F ig . 1 . T h i s g r i p p e r u s e s a s it s p o w e r

s o u r c e a p e r m a n e n t m a g n e t D . C . s e r v o m o t o r w it h a p l a n e t a r y g e a r h e a d , t h r o u g h a na n t i - b a c k l a s h s p l it p i n i o n g e a r , d r i v i n g t w o o p p o s i n g r a c k s a t t a c h e d t o t h e ja w s o f th eg r i p p e r. T h e m o t o r a n d g e a r r a t io s s e l e c te d e n a b l e d a m a x i m u m g r ip p i n g f o rc e o f4 0 N t o b e a c h i e v e d w it h a m a x i m u m c lo s in g s p e e d o f 1 8 0 m m s e c - ~. A n o p t i ca le n c o d e r a t t a c h e d a t t h e r e a r o f t h e m o t o r g a v e a t h e o r e t ic a l p o s i ti o n a l r e s o l u ti o n f o rt h e g r i p p e r ja w s o f 0 . 86 t3 m . T h e i n - l in e o r i e n t a t i o n o f th e m o t o r a n d e n c o d e r ,a l t h o u g h e x t e n d i n g t h e t o o l c e n t re p o i n t ( T C P ) o f t h e r o b o t a r m , r e t a i n e d a d e g r e e o f

Fig. 1. G ripper with in-line motor and encoder.

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3 14 J . D . T E D F O R DA b l o c k d i a g r a m o f t h e o v e r a l l c o n t r o l s y s t e m is s h o w n i n F i g . 3 . A H e w l e t t

P a c k a r d H C T L 1 00 0 m o t i o n c o n t r o l I C w a s c h o s e n a s t h e c o n t r o l l e r f o r t h es e r v o m o t o r . T h i s I C i s u s e d t o d e c o d e t h e o u t p u t f r o m t h e o p t i c a l e n c o d e r t o g i v ep o s i t i o n a l c o n t r o l . I t is a l so c a p a b l e o f p r o d u c i n g a v a r i a b l e p u l s e - w i d t h m o d u l a t e ds i g n al , w h i c h is u s e d t o c o n t r o l t h e a r m a t u r e c u r r e n t s u p p l i e d t o t h e m o t o r . T h u s t h ef o r c e a p p l i e d b e t w e e n t h e g r i p p e r j a w s c a n b e d i r e c t ly c o n t r o l l e d .T h e f o r c e f e e d b a c k s i g n a l is d e r i v e d f r o m a c o n s t a n t i n w i r e r e s i s t o r m o u n t e d i ns e r i e s w i t h t h e s e r v o m o t o r . T h e v o l t a g e d r o p a c r o s s t h e r e s i s t o r i s m e a s u r e d b y ad i f f e r e n t i a l a m p l i f ie r , p a s s e d t h r o u g h a n a c t i v e f i lt e r t o r e m o v e h a r m o n i c s , a n d t h er e su l ti n g D . C . c o m p o n e n t u s e d t o p r o v i d e t h e f e e d b a c k s i g na l to t h e c o n t r o l l e r I C , a ss h o w n i n F i g . 4 .

A n H - B r i d g e a m p l i f i e s t h e T T L l e v e l p u l s e - w i d t h m o d u l a t e d s i g n a l u s e d t o d r i v et h e s e r v o m o t o r i n e i t h e r d i r e c t i o n , t o f a c i l i t a t e t h e j a w s o p e n i n g a n d c l o s i n g . B yc h a n g i n g t h e l e v e l o f t h e i n p u t s ig n a l " S I G N " i n F ig . 5 , e i t h e r p a i r o f th e d i a g o n a l l yo p p o s e d p o w e r t r a n s i s t o r s w i l l c o n d u c t , d r i v i n g t h e m o t o r i n o n e d i r e c t i o n o r t h eo t h e r . T h e c i rc u i t l o g ic e n s u r e s t h a t d u r i n g d i r e c t i o n r e v e r s a l , a n a d e q u a t e d e l a ye x i s t s b e t w e e n s w i t c h i n g t r a n s i s t o r s o n t h e s a m e l e g o n a n d o f f , t h u s a v o i d i n g c u r r e n to v e r l o a d .

A S E AR o b o tc a n troLLer

Computer

P o s i tio n fe e d b a c k

D i g i t a l_ i n t e r f a c er

- - ~ ~ - - ; ~ [ R O b o tg r i p p e r

F o r c e feedbackFig . 3 . O ve ra l l sy s t em b lock d i ag ram .

( H - B r i d g eampLifier R e s i s t o r( f o r ces e n s o r )~

G r i p p e rm o t o r

D i f f e r e n t i a la m p l i f i e r ~ Feedback signal )Fig . 4 . G e ne r a t i o n o f f eedba ck s i gna l .

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C3IONF

IKR4I22R

I

R7F~8[

4,7

~)I

47

BC639

!

R25

Ol-DB:IN4001

D9-DI2:IN4007

ICl:CD4093

IC2:74LS02

IC3,IC4:74LS08

Q4~Q6~QI2,QI6:BCA37

Q3,Q7,QII,OI5:MJEI3009

C5IONF

L~JR29

1K

22K

RI

R2+SV

I0NF+SV

IK|

RI2/

022l

RI4

RII

]RI34,7

22K

JIK5

D3

D7D8~L.~

R32

RI84,7

47

+SVIONF

IK

)I::~I/M

7Zo e-~

O

Fig.5.H-Bridgeamplifier.

~

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3 16 J . D . T E D F O R DT h e c l o s e d - l o o p t r a n s f e r f u n c t i o n f o r t h e f o r c e c o n t r o l i s o f t h e p r o p o r t i o n a l p l u s

i n t e g r a l t y p e , n a m e l y { ' /M ( Z ) g p ( 1 + k i ) z ( 1 + g i )D ( z ) - - - -

E ( z ) z - 1f o r w h i c h t h e c o n s t a n t s K p a n d K i c a n b e d e t e r m i n e d f o r t h e s p e c i f ic s a m p l e a n d r is et im e s i m p l e m e n t e d in t h e c o n t r o ll e r . T h e e q u i v a l e n t t i m e - d o m a i n e q u a t i o n f o r t h ec o n t r o l l e r o u t p u t i s g i v e n b y

m K = K p x K i e K - - K p e K 1 + m K - 1 ,a n d i t i s t h i s e q u a t i o n w h i c h i s c o n t i n u o u s l y e v a l u a t e d i n t h e c o n t r o l s o f t w a r e t oa c h i e v e t h e f o r c e c o n t r o l .

D I G I T A L I N T E R F A C E

E l e c t r o n i c h a r d w a r e w a s r e q u i r e d t o p r o v i d e th e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e m i c r o c o m -p u t e r , t h e H C T L 1 00 0 m o t o r c o n tr o l le r , t h e A - D c o n v e r t e r a n d A S E A r o b o tc o n t r o l l e r . A s c h e m a t i c o f t h e i n t e r f a c e is s h o w n i n F i g . 6 . I n a d d i t i o n t o p r o v i d i n gt h e c o n t r o l s ig n al i n t e r f a c e b e t w e e n t h e v a r i o u s d e v ic e s , th e m i c r o c o m p u t e r e x e c u t e st h e s o f t w a r e a l g o r it h m n e e d e d t o a c h i e v e th e f o r c e f e e d b a c k c o n t r o l .

I B M P C

AddressLines

DataN Lines

Address jdecoding HCTLIO00MotorcontroLLer

f ASEARobotcontroLLer

m A i Dconverter

Fig. 6. Dig ital interface block diagram.

ock ge nerator J

~ [ M oto r P W M ) / g r i p p e r

~

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Ro bot gr ipper with force feedba ck control 317T h e H C T L 1 000 p ro v i d e s t h e s e r v o m o t o r w i th t h e a p p r o p r i a t e P W M d r iv e s ig n a l

w h e n r e q u e s t e d t o d o s o a n d k e e p s t r a c k o f th e m o t o r ' s p o s i ti o n f r o m t h e o p t i c ale n c o d e r .

T h e A - D c o n v e r t e r u s e s a 1 2- bi t A D 7 5 7 2 c h i p in it s " S l o w M e m o r y " m o d e .A l t h o u g h t h i s c a u s e s t h e m i c r o c o m p u t e r t o h a l t w h i l e c o n v e r s i o n t a k e s p l a c e , n os i g n i fi c a n t t i m e p e n a l t y w a s e x p e r i e n c e d i n p r a c ti c e .

T h e A S E A r o b o t c o n t r o l l e r h a s e i g h t d a t a l i n e s a v a i l a b l e f o r c o m m u n i c a t i o n w i t he x t e r n a l d e v i c e s . F o u r o f t h e s e a r e u s e d f o r e x c lu s i v e r e a d w h i l e th e o t h e r f o u r a r eu s e d f o r w r i te . T h u s a t o t a l o f 1 6 d i f f e r e n t i n s t ru c t i o n s c a n b e w r i t t e n t o o r r e a d f r o mt h e r o b o t c o n t r o l l e r . T h e 2 4 V l o g i c o f t h e r o b o t c o n t r o l l e r n e e d e d t o b e i s o l a t e df r o m t h e m i c r o c o m p u t e r , t h is w a s a c h ie v e d b y t h e u s e o f a p p r o p r i a te o p t o - c o u p le r s .

A P C B c o n t a i n i n g t h e n e c e s s a r y c o m p o n e n t s f o r d i g i t a l c o n t r o l a n d i n t e r f a c e w a sd e s i g n e d u s in g " P r o t e l " . T h i s b o a r d w a s h o u s e d i n o n e o f th e e x p a n s i o n s lo t s o f th em i c r o c o m p u t e r , w i th a l l e x t e r n a l c o n n e c t i o n s b e in g m a d e v i a a D B 3 7 p i n c o n n e c t o r .

C O N T R O L S O F T W A R ET h e c o n t r o l s o f t w a r e w a s w r i t t e n i n T u r b o P a s c a l 4 . 0 t o p e r f o r m t h e f o l l o w i n gf u n c t i o n s .( i ) R e a d a n d W r i t e t o t h e H C T L 1 0 0 0 r e g i s t e r s t o e n a b l e t h e o p e r a t i n g m o d e o f

t h e I C t o b e c h a n g e d , a n d t o s e t th e P W M d u t y - c y c l e f o r v a r i a b l e f o r c e c o n t r o l .( ii ) R e a d f r o m a n d W r i t e t o t h e r o b o t c o n t r o l l e r t o i n i t ia t e a n d a c k n o w l e d g e

s p e c if i c g r i p p i n g a c t io n s a t a p p r o p r i a t e p o i n t s i n t h e r o b o t p r o g r a m m e c y c l e .( ii i) C a l i b r a t e t h e g r i p p e r p e r i o d i c a l l y b y g e n e r a t i n g a n u n l o a d e d v e l o c i t y p r o f i l e , f o r

s u b s e q u e n t u s e in d e t e c t i n g t h e p r e s e n c e o f a n o b j e c t b e t w e e n t h e g r i p p e r j a w s .( iv ) O p e n o r c l o se t h e g r i p p e r t o a n y d e s i r e d p o s i t i o n .( v ) C l o s e t h e g r i p p e r o n a n o b j e c t a n d h o l d i t w i t h a p r e d e t e r m i n e d f o r c e .A t t h e b e g i n n i n g o f e a c h w o r k s h i f t a n d p e r i o d i c a l l y t h r o u g h o u t i t , a g r i p p e r

c a l i b r a t i o n c y c l e w o u l d b e c a l l e d f o r . T h i s c a l i b r a t i o n c y c l e e s s e n t ia l l y e st a b l i sh e s t h ef u l ly o p e n p o s i t i o n f o r t h e g r i p p e r i n t e r m s o f o p ti c a l e n c o d e r c o u n t s . I t t h e ng e n e r a t e s a v e l o c i t y p r o f i l e f o r t h e g r i p p e r i n t e r m s o f e n c o d e r c o u n t s v e r su s t i m e b yg r a d u a l l y i n c r e a s i n g t h e P W M d u t y - c y c l e u n t i l m e c h a n i c a l f r i c t i o n i s o v e r c o m e a n dt h e j a w s c lo s e s m o o t h l y . O n c e c l o se d , t h e m a x i m u m P W M d u t y - cy l e is m o m e n t a r i l ya p p l i e d a n d t h e c o r r e s p o n d i n g A D C v a l u e n o t e d a n d n o r m a l i s e d t o s c a l e t h ef e e d b a c k s i g n a l. R e p e a t i n g t h i s c a l i b r a t i o n r o u t i n e p e r i o d i c a l l y t h r o u g h o u t t h e w o r ks h i f t a c c o u n t s f o r a n y p e r f o r m a n c e c h a n g e s r e s u l t i n g f r o m t e m p e r a t u r e v a r i a t i o n s o rs t a t i c f r i c t i o n , a n d t h e a c c u r a c y o f t h e f o r c e c o n t r o l i s m a i n t a i n e d .W h e n t h e r o b o t p r o g r a m m e c a ll s f o r a c l o se g r i p p e r a c t i o n , t h e f o rc e w i t h w h i c h i tc l o se s o n t h e o b j e c t i s s p e c i f i e d b y a f o u r - b i t i n p u t t o t h e m i c r o c o m p u t e r . T h u s a n yo n e o f 1 6 d i f f e r e n t g ri p p i n g f o r c e s , e x p r e s s e d a s a p e r c e n t a g e o f t h e m a x i m u m f o r c e ,c a n b e a p p l i e d . A s t h e ja w s c l o s e o n t h e o b j e c t , t h e v e l o c i t y p r o f i le o f t h e g r i p p e r i sn o t e d a n d c o m p a r e d w i t h t h e s t o r e d p r o f i le . T h e t a c t i le s e n s i ti v i ty o f t h e g r i p p e r isp r e s e t t o e n s u r e t h a t f r a g il e o b j e c t s a r e u n d a m a g e d d u r i n g t h i s p h a s e o f th e g r i p p e r ' so p e r a t i o n . W h e n c o n t a c t w i t h t h e o b j e c t i s d e t e c t e d b y a c h a n g e i n t h e v e l o c i t y

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3 18 J . D . T E D F O R Dp r o f i l e , a h o l d i n g t o r q u e p r o p o r t i o n a l t o th e p r e s e l e c t e d P W M d u t y - c y c l e is a p p l i e da n d m a i n t a i n e d b y m e a n s o f th e a r m a t u r e c u r r e n t f e e d b a c k c o n t r o l p re v i o u s lyd e s c r i b e d . F o l l o w i n g a n a c k n o w l e d g e m e n t f r o m t h e m i c r o c o m p u t e r , t h e r o b o t c o n -t r o ll e r c o n t i n u e s w i t h s u b s e q u e n t p r o g r a m m e i n s tr u c t io n s u n t il a n o p e n g r i p p e rc o m m a n d is e n c o u n t e r e d , a t w h ic h p o i n t a 5 0 % P W M s ig n al w i th a n o p p o s i t e s ig n iss e n t t o t h e g r i p p e r . A f t e r o p e n i n g , t h e g r i p p e r i s r e a d y t o r e c e i v e a n o t h e r c l o s ec o m m a n d w i th a d i f f e r en t c lo s in g t o r q u e o r a r e c a li b r a ti o n c o m m a n d .

R E S U L T S A N D D I S C U S S I O N

A s e ri e s o f te s ts w e r e c o n d u c t e d o n . t h e g r i p p e r t o v e r if y it s p e r f o r m a n c e u n d e rv a r i o u s l o a d c o n d i t i o n s . W h i l e t h e r e s u l t s w e r e b e i n g p e r f o r m e d , t h e H C T L 1 0 0 0o u t p u t ( M K ) w a s s a m p l e d a t 1 0 0 H z i n t e rv a l s a n d w r i t t e n t o a c o m p u t e r f i le fo rs u b s e q u e n t a n a l y s is . T h e e r r o r s ig n a l w as s i m i la r l y r e c o r d e d . F i g u r e 7 s h o w s t h er e s u l ts o f a t y p i c a l p lo t o f s a m p l e d d a t a o v e r a 2 . 5 s e c i n t e rv a l . T h e y - a x i s i se x p r e s s e d i n t e r m s o f " P W M u n i t s " r e f l e c t i n g t h e f a c t t h a t t h e a p p l i e d f o r c e isd i r ec t ly p r o p o r t i o n a l t o t h e P W M d u t y - cy c l e f e d t o th e s e r v o m o t o r . I t s h o u l d b en o t e d t h a t t h e e f f e c t i v e w o r k i n g r a n g e f o r t h e a p p l i e d f o r c e ra n g e s f r o m a m a x i m u mP W M c y c le h a v i n g a m a r k t o s p a c e r a ti o o f 9 0 % , t o a m i n i m u m c y c le re q u i r e d t oo v e r c o m e f r i ct io n o f a p p r o x i m a t e l y 4 0 % , a s d e t e r m i n e d f r o m t h e c a l i b ra t i o n r o u t in e .T h u s a r e q u e s t e d a p p l i e d f o r c e o f 2 0 % o f m a x i m u m , r e su l ts i n an o u t p u t f o r c e o f{ 0 . 2 ( 9 0 - 4 0 ) + 4 0 } = 5 0 P W M u n i ts . A s c a n b e s e e n f r o m F i g . 7 , t h i s v a l u e c o r -r e s p o n d s c l o s e l y t o t h e s t e a d y s t a t e v a l u e o f t h e o u t p u t .

I t c a n a l s o b e s e e n t h a t w i t h t h e c h o s e n v a l u e s o f Kp and K i , t h e e r r o r s i g n a lr a p id l y a p p r o a c h e s z e r o . A l t h o u g h b o t h s i gn a ls a p p e a r t o b e n o i s y , t h e p e r f o r m a n c eo f th e g r i p p e r a p p e a r s t o b e u n a f f e c t e d a n d s u c c e s sf u l t e s ts h a v e b e e n c a r r i e d o u tr a n g i n g f r o m t h e h a n d l i n g o f a 4 k g b l o c k o f s te e l a t o n e e x t r e m e , t o a l i g h t b u l b , r a we g g a n d d i s p o s a b l e p l a s t i c c u p a t t h e o t h e r .

8 0

6 O

E2 0

u _ 0

- 2 0

- 4 0 - -

F o r c e = 2 0 %K p : 0 . 0 0 0 1 0 K I = 6 6 0

T i m e

Fi g . 7 . T yp i c a l ou t pu t a nd e r r o r s i gna l .

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R o b o t g r i p p e r w i t h f o r ce f e e d b a c k c o n t r o l 3 19C O N C L U S I O N S

T h e o r i g i n a l a im s o f th e p r o j e c t h a v e l a r g e l y b e e n f u l fi l le d . T h r o u g h t h e u s e o f ap r o p o r t i o n a l p l u s i n t e g r a l c o n t r o l a l g o r i t h m , t h e g r i p p e r i s c a p a b l e o f h a n d l i n g a w i d er a n g e o f o b j e c t s b y a p p l y i n g a p r e s c r i b e d h o l d i n g f o r ce m a i n t a i n e d b y f e e d b a c k f r o mt h e s e r v o m o t o r ' s a r m a t u r e c u r r e n t . T h e g r i p p e r c o n t ro l l e r m o u n t e d i n t h e I B M - X Tm i c r o c o m p u t e r a c t s a s a s l a v e p r o c e s s o r w h i c h c a r r i e s o u t t h e g r i p p i n g r o u t i n e s o ni n s t r u c t io n f r o m t h e A S E A r o b o t c o n t r o l c o n s o l e . T h u s w h e n p r o g r a m m i n g t h e ro b o t ,t h e p r o g r a m m e r m e r e l y s p e c i f ie s a f o u r -b i t o u t p u t c o m m a n d , o b t a i n a b l e f r o m al o o k - u p t a b l e , t o s p e c i fy a n a p p r o p r i a t e g r i p p i n g fo r c e f o r t h e o b j e c t b e i n g h a n d l e d .Acknowledgements--The author w ishes to acknowledge the f inancial suppor t provided by the A ucklandUnivers i ty Research G rants C omm ittee to make th is pro ject feasib le.

R E F E R E N C E S

1. Okad a T . , Com puter co ntro l of mult i jo in ted f inger system for precise object handling . IEEE Transac-tions on Systems, Man and Cybernetics, Vol. SMC-12, 3, 289-299 (1982).2 . Edson D. V. , Giving robot hands a human touch. High Technology September 32-35 (1985) .3 . Tedford J . D. and Wong L. S. , Compliant robot gr ippers . Proceedings of the 22nd Annual Conference ofthe Ergonomics Society of Australia and New Zealand, December 1985, pp . 70-76 (1985) .4 . Capo rali M. and S hahinpoor M . , Design and construction of a five-f ingered robotic hand. Robotics AgeFebruary 14-20 (1984) .5 . Lawrence A. M . (and G oodwin D .) , Forc e feedback and posit ion contro l of a manufacturing roboticg r ip p er. E lec t r ical an d E lec t ro n ic En g in eer in g Dep t , Un iv er s i ty o f Au ck lan d , Rep o r t No E E 88 /3 6(1988).