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特開2024-174814ロッキング範囲のリアルタイム調整を可能とするように構成された装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024174814
(43)【公開日】2024-12-17
(54)【発明の名称】ロッキング範囲のリアルタイム調整を可能とするように構成された装置
(51)【国際特許分類】
B64U 70/99 20230101AFI20241210BHJP
B64U 10/13 20230101ALI20241210BHJP
B64U 70/20 20230101ALI20241210BHJP
B64U 70/97 20230101ALI20241210BHJP
B63C 11/00 20060101ALN20241210BHJP
【ＦＩ】
B64U70/99
B64U10/13
B64U70/20
B64U70/97
B63C11/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024079023
(22)【出願日】2024-05-14
(31)【優先権主張番号】18/317,407
(32)【優先日】2023-05-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】トロイ， ジェームス ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】シムノヴィッチ， ダニエル エム．
(57)【要約】 （修正有）
【課題】無人航空機（ＵＡＶ）又は小型ホバリング航空機などの航空機を把持（例えば、捕捉）し、航空機に係合し、又は航空機と嵌合する能力を持ち、航空機を安全な場所に着陸させる装置を提供する。
【解決手段】装置は、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え、２つ以上のローラホイールは、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクトと係合するように構成されている。当該装置は、受動ロッキング構成においてオブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。当該装置は、能動ロッキング構成においてオブジェクトを装置に係止するようにさらに構成され得る。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置は、調整可能であり得る。
【選択図】図２
【解決手段】装置は、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え、２つ以上のローラホイールは、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクトと係合するように構成されている。当該装置は、受動ロッキング構成においてオブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。当該装置は、能動ロッキング構成においてオブジェクトを装置に係止するようにさらに構成され得る。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置は、調整可能であり得る。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基部（３８）、及び
前記支持基部（３８）に取り付けられた２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成されている、２つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
前記支持基部（３８）に取り付けられた２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成されている、２つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
【請求項2】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）が、前記受動ロッキング構成において前記オブジェクト（２６）から脱係合するようにさらに構成されている、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項3】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）が、能動ロッキング構成において前記オブジェクト（２６）を前記装置（１０）に係止するようにさらに構成されている、請求項２に記載の装置（１０）。
【請求項4】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記受動ロッキング構成から前記能動ロッキング構成へ又は前記能動ロッキング構成から前記受動ロッキング構成へ変更するために、前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）の前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置が調整可能である、請求項３に記載の装置（１０）。
【請求項5】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記受動ロッキング構成から前記能動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置（１０）のロッキング範囲が拡大する、請求項４に記載の装置（１０）。
【請求項6】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記受動ロッキング構成から前記能動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置（１０）のロッキング範囲が縮小する、請求項４に記載の装置（１０）。
【請求項7】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記能動ロッキング構成から前記受動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置（１０）のロッキング範囲が拡大する、請求項４に記載の装置（１０）。
【請求項8】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記能動ロッキング構成から前記受動ロッキング構成へ変更するとき、前記装置（１０）のロッキング範囲が縮小する、請求項４に記載の装置（１０）。
【請求項9】
前記オブジェクト（２６）が前記装置（１０）から脱係合することを防止するように構成されたロッキング機構をさらに備えている、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項10】
支持基部（３８）、及び
前記支持基部（３８）に取り付けられた２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成され、能動ロッキング構成において前記オブジェクト（２６）を装置（１０）に係止するようにさらに構成されている、２つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
前記支持基部（３８）に取り付けられた２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成され、能動ロッキング構成において前記オブジェクト（２６）を装置（１０）に係止するようにさらに構成されている、２つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
【請求項11】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記受動ロッキング構成から前記能動ロッキング構成へ変更するために、前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）の前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置が調整可能である、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項12】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を前記能動ロッキング構成から前記受動ロッキング構成へ変更するために、前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの少なくとも２つの前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置が調整可能である、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項13】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）の前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置を調整することが、前記装置（１０）のロッキング範囲を変更する、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項14】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第１のローラホイール（１４、３２１４、３３１４、３４１４、３５１４、３６１４、３７１４）が、回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）において回転するように構成され、
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記受動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行であり、前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行であり、又は前記受動ロッキング構成及び前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行である、請求項１０に記載の装置（１０）。
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記受動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行であり、前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行であり、又は前記受動ロッキング構成及び前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して平行である、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項15】
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第１のローラホイール（１４、３２１４、３３１４、３４１４、３５１４、３６１４、３７１４）が、回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）において回転するように構成され、
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記受動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致し、前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致し、又は前記受動ロッキング構成及び前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致する、請求項１０に記載の装置（１０）。
前記２つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記受動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致し、前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致し、又は前記受動ロッキング構成及び前記能動ロッキング構成において、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）と一致する、請求項１０に記載の装置（１０）。
【請求項16】
支持基部（３８）、及び
前記支持基部（３８）に取り付けられた３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成されている、３つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
前記支持基部（３８）に取り付けられた３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）であって、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクト（２６）と係合するように構成されている、３つ以上のローラホイール
を備えている装置（１０）。
【請求項17】
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）が、前記受動ロッキング構成において前記オブジェクト（２６）から脱係合するようにさらに構成されている、請求項１６に記載の装置（１０）。
【請求項18】
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は前記能動ロッキング構成から前記受動ロッキング構成へ変更するために、前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの少なくとも３つの前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置が調整可能である、請求項１６に記載の装置（１０）。
【請求項19】
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの少なくとも３つの前記向き、前記位置、又は前記向き及び位置を調整することが、前記装置（１０）のロッキング範囲を変更する、請求項１６に記載の装置（１０）。
【請求項20】
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第１のローラホイール（１４、３２１４、３３１４、３４１４、３５１４、３６１４、３７１４）が、回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）において回転するように構成され、
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）の第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第３のローラホイール（１８、３２１８、３３１８、３４１８、３５１８、３６１８、３７１８）が、回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）において回転するように構成され、
前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して非平行であり、
前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）が、前記回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）に対して非平行であり、
前記回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）が、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）に対して非平行である、請求項１６に記載の装置（１０）。
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）の第２のローラホイール（１６、３２１６、３３１６、３４１６、３５１６、３６１６、３７１６）が、回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）において回転するように構成され、
前記３つ以上のローラホイール（１４、１６、１８、３２１４、３２１６、３２１８；３３１４、３３１６、３３１８；３４１４、３４１６、３４１８；３５１４、３５１６、３５１８；３６１４、３６１６、３６１８；３７１４、３７１６、３７１８）のうちの第３のローラホイール（１８、３２１８、３３１８、３４１８、３５１８、３６１８、３７１８）が、回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）において回転するように構成され、
前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）が、前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）に対して非平行であり、
前記回転の第２の幾何学的平面（１２０、３２２２）が、前記回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）に対して非平行であり、
前記回転の第３の幾何学的平面（１２２、３２２４）が、前記回転の第１の幾何学的平面（１１８、３２２０）に対して非平行である、請求項１６に記載の装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］本明細書に開示された主題は、装置（例えば、エンドエフェクタ）に関し、より具体的には、ロッキング範囲のリアルタイム調整を可能とするように構成された２つ以上のローラホイールを有する航空機（例えば、エンドエフェクタ）に関する。
【背景技術】
【0002】
［０００２］無人航空機（ＵＡＶ）又は小型ホバリング航空機などの航空機を把持（例えば、捕捉）し、航空機に係合し、又は航空機と嵌合する能力は、これらの種類のビークルのオペレータにとって特に航空機を安全な場所に着陸させることが懸念材料であるときに、しばしば望まれる。例えば、当該航空機を着陸させ、把持し、航空機と係合し、及び／又は航空機と嵌合することは、着陸のための水平な地がない起伏の多い地形環境において、及び／又はボート若しくは船舶のような移動型プラットフォームを介する場合に、悪条件及び／又は予測不能な条件（例えば、風の強い天候）での動作において困難である場合がある。こうした条件では、航空機を安全に離脱（例えば、解放）させたり、発射することも困難である。
【0003】
［０００３］こうした課題の一部に対処するシステムは幾つかあるが、これらのソリューションは、クワッドローター又は同軸回転ビークルなどのホバリングＵＡＶには適合しない場合がある。低遅延視覚システムと組み合わされた従来の多関節式ロボットグリッパ又はロッキングインターフェースデバイス、及び移動するビークルの嵌合受容部を掴むように迅速に動作可能な高速ロボットマニピュレータアームを使用して、ホバリングビークルを空中で捕まえる試みが行われてきた。ホバリング航空機又は他のターゲットオブジェクトと安全かつ着実に係合するためには、正確な三次元局所化及びタイミングと、さらに移動するターゲットオブジェクトとの精密な位置合わせを実現するために、高速視覚システムが必要とされることが多いが、これらのことは、複雑で費用がかかり、フィールドで維持することが困難であり得る。さらに、これらの種類のグリッパとターゲットオブジェクトとの間の（例えば、実現可能なアプローチ角の範囲の制限に起因する）位置ずれにより、ターゲットオブジェクトとの係合を試みるときに損傷のリスクが生じ、結果的に許容誤差が僅少となるか、全くない状態となる。グリッパに対する、航空機又は他のオブジェクト（この場合、一方又は両方が動作中であり得る）の位置と向きの頻繁で急激な変化により、こうした課題がさらに大きくなる。
【0004】
［０００４］６自由度で動作可能な飛行中の又はホバリング中のオブジェクトと係合するには、グリッパの極めて精密な位置合わせ、又はホバリングオブジェクトとの大きな位置ずれに対応可能なグリッパが必要となる。極めて精密な位置合わせに依存するアプローチの課題については、上述したとおりである。他の既存の種類のグリッパは、ホバリング航空機等の把持には向いていない。なぜなら、飛行中の又はホバリング中のオブジェクトと係合する際に必要とされる多次元係合を実現するように、多軸位置ずれに対応していないからである。したがって、航空機及び他のターゲットオブジェクトとの係合又は嵌合のための、改善された係合デバイスが必要とされており、向首角の３６０度全範囲をカバーするあらゆる角度からのターゲットオブジェクトのアプローチを可能にし、ターゲットオブジェクトの位置ずれを引き起こし得る悪条件及び／又は予測不能な条件に対応可能な、改善された係合デバイスが必要とされている。
【0005】
［０００５］従来技術において未解決と見受けられる他の課題としては、ターゲットオブジェクトがグリッパから誤って脱係合することを防ぐための、グリッパを係止する能力や、種々のサイズの嵌合受容部を有するターゲットオブジェクトの捕捉を可能にするように、グリッパのロッキング範囲（例えば、捕捉直径）を調整するリアルタイム能力が挙げられる。これらの問題の１つ又は両方に対処する、改善された係合デバイスが同様に必要とされている。
【0006】
［０００６］Ｔｒｏｙらの、２０２１年１２月１４日に出願された米国特許出願第１７／５５１，０４９号の開示内容が、参照により本出願に援用される。
【発明の概要】
【0007】
［０００７］本開示は、航空機（例えば、エンドエフェクタ）、より具体的には、ロッキング範囲のリアルタイム調整を可能にするように構成された２つ以上のローラホイールを有する装置（例えば、エンドエフェクタ）を対象としている。
【0008】
［０００８］幾つかの実施例では、装置は、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え、２つ以上のローラホイールは、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクトと係合するように構成されている。
【0009】
［０００９］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールは、受動ロッキング構成においてオブジェクトから脱係合するようにさらに構成されている。
【0010】
［００１０］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールは、能動ロッキング構成においてオブジェクトを装置に係止するようにさらに構成されている。
【0011】
［００１１］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するために、２つ以上のローラホイールの向き、位置、又は向き及び位置が調整可能である。
【0012】
［００１２］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置のロッキング範囲が拡大し得る。
【0013】
［００１３］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置のロッキング範囲が縮小し得る。
【0014】
［００１４］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するとき、エンド装置のロッキング範囲が拡大し得る。
【0015】
［００１５］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するとき、装置のロッキング範囲が縮小し得る。
【0016】
［００１６］装置の幾つかの実施例では、装置は、ロッキング機構をさらに備え得る。ロッキング機構は、オブジェクトが装置から脱係合することを防止するように構成され得る。
【0017】
［００１７］幾つかの実施例では、装置は、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え、２つ以上のローラホイールは、受動ロッキング構成においてオブジェクトと係合するように構成され、能動ロッキング構成においてオブジェクトを装置に係止するようにさらに構成されている。
【0018】
［００１８］２つ以上のローラホイールを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するために、２つ以上のローラホイールの向き、位置、又は向き及び位置が調整可能である。
【0019】
［００１９］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールを能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するために、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置が調整可能である。
【0020】
［００２０］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールの向き、位置、又は場所の調整は、装置のロッキング範囲を変更し得る。
【0021】
［００２１］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得、２つ以上のローラホイールのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得、受動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面が、回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得、能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面が回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得、又は受動ロッキング構成及び能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得る。
【0022】
［００２２］装置の幾つかの実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得、２つ以上のローラホイールのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得、受動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面が、回転の第２の幾何学的平面と一致し得、能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面が回転の第２の幾何学的平面にと一致し得、又は受動ロッキング構成及び能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面と一致し得る。
【0023】
［００２３］幾つかの実施例では、装置は、支持基部、及び支持基部に取り付けられた３つ以上のローラホイールを備え、３つ以上のローラホイールは、それぞれ向き、位置、又は向き及び位置において調整可能であり、受動ロッキング構成においてオブジェクトと係合するように構成されている。
【0024】
［００２４］装置の幾つかの実施例では、３つ以上のローラホイールは、受動ロッキング構成においてオブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。
【0025】
［００２５］装置の幾つかの実施例では、３つ以上のローラホイールを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するために、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つの向き、位置、又は向き及び位置が調整可能である。
【0026】
［００２６］装置の幾つかの実施例では、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つの向き、位置、又は向き及び位置の調整は、装置のロッキング範囲を変更し得る。
【0027】
［００２７］装置の幾つかの実施例では、３つ以上のローラホイールのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得、３つ以上のローラホイールのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得、３つ以上のローラホイールのうちの第３のローラホイールは、回転の第３の幾何学的平面において回転するように構成され得、回転の第１の幾何学的平面が、回転の第２の幾何学的平面に対して非平行であり得、回転の第２の幾何学的平面が、回転の第３の幾何学的平面に対して非平行であり得、回転の第３の幾何学的平面が、回転の第１の幾何学的平面に対して非平行であり得る。
【0028】
［００２８］幾つかの実施例では、エンドエフェクタは、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え得る。エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトと係合するように構成され得る。エンドエフェクタは、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの第１のローラホイールについては、第１のローラホイールの向きが調整可能であり、第１のローラホイールの位置が調整可能であり、又は第１のローラホイールの向き及び位置が調整可能である。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの第２のローラホイールについては、第２のローラホイールの向きが調整可能であり、第２のローラホイールの位置が調整可能であり、又は第２のローラホイールの向き及び位置が調整可能である。
【0029】
［００２９］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトから脱係合されるようにさらに構成され得る。
【0030】
［００３０］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、能動ロッキング構成において、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトをエンドエフェクタに係止するようにさらに構成され得る。
【0031】
［００３１］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置は、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するように調整可能であり得る。
【0032】
［００３２］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するとき、エンドエフェクタのロッキング範囲が拡大し得る。
【0033】
［００３３］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するとき、エンドエフェクタのロッキング範囲が縮小し得る。
【0034】
［００３４］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するとき、エンドエフェクタのロッキング範囲が拡大し得る。
【0035】
［００３５］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するとき、エンドエフェクタのロッキング範囲が縮小し得る。
【0036】
［００３６］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、ロッキング機構をさらに備えている。ロッキング機構は、オブジェクトを、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つから独立したエンドエフェクタに係止するように構成され得る。
【0037】
［００３７］幾つかの実施例では、エンドエフェクタは、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え得る。エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトと係合するように構成され得る。エンドエフェクタは、能動ロッキング構成において２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトをエンドエフェクタに係合するようにさらに構成され得る。エンドエフェクタは、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。
【0038】
［００３８］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを使用して、オブジェクトから脱係合されるようにさらに構成され得る。
【0039】
［００３９］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置は、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するように調整可能であり得る。
【0040】
［００４０］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つの向き、位置、又は向き及び位置の調整は、エンドエフェクタのロッキング範囲を変更し得る。
【0041】
［００４１］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得る。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得る。受動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得、能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得、又は受動ロッキング構成及び能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面に対して平行であり得る。
【0042】
［００４２］エンドエフェクタの幾つか実施例では、２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得る。２つ以上のローラホイールのうちの少なくとも２つのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得る。受動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面と一致し得、能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面と一致し得、又は受動ロッキング構成及び能動ロッキング構成において、回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面と一致し得る。
【0043】
［００４３］幾つかの実施例では、エンドエフェクタは、支持基部、及び支持基部に取り付けられた３つ以上のローラホイールを備え得る。エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つを使用して、オブジェクトと係合するように構成され得る。エンドエフェクタは、能動ロッキング構成において３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つを使用して、オブジェクトをエンドエフェクタに係合するようにさらに構成され得る。エンドエフェクタは、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つを使用して、オブジェクトから脱係合するようにさらに構成され得る。
【0044】
［００４４］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、受動ロッキング構成において、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つを使用して、オブジェクトから脱係合されるようにさらに構成され得る。
【0045】
［００４５］エンドエフェクタの幾つか実施例では、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つの向き、位置、又は向き及び位置は、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つを受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更するように調整可能であり得る。
【0046】
［００４６］エンドエフェクタの幾つか実施例では、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つの向き、位置、又は向き及び位置の調整は、エンドエフェクタのロッキング範囲を変更し得る。
【0047】
［００４７］エンドエフェクタの幾つか実施例では、３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つのうちの第１のローラホイールは、回転の第１の幾何学的平面において回転するように構成され得る。３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つのうちの第２のローラホイールは、回転の第２の幾何学的平面において回転するように構成され得る。３つ以上のローラホイールのうちの少なくとも３つのうちの第３のローラホイールは、回転の第３の幾何学的平面において回転するように構成され得る。回転の第１の幾何学的平面は、回転の第２の幾何学的平面に対して非平行であり得る。回転の第２の幾何学的平面は、回転の第３の幾何学的平面に対して非平行であり得る。回転の第３の幾何学的平面は、回転の第１の幾何学的平面に対して非平行であり得る。
【0048】
［００４８］先述した概略説明及び後述する詳細説明は、両方とも例示及び解説にすぎず、特許請求される本書の教示を制限するものではないと、理解されたい。
【0049】
［００４９］上記の態様と利点及び／又はその他の態様と利点は、以下に記載の実施例の詳細説明を、添付図面と併せて参照することによって、より明白になり、かつより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタ、及びエンドエフェクタを含むシステムの上面概略図を示す。
【図2】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタ、及びエンドエフェクタを含むシステムの側面立面概略図を示す。
【図3】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタにアプローチする受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図4】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタと係合するプロセスにある受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図5】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタ上に効果的に所定位置に係止された受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図6】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタから発射される又は脱係合されるプロセスにある受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図7】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに対して位置的にずれている受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図8】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに対して回転的にずれている受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図9】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに対して位置的にずれている受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図10】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタと係合するプロセスにある受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図11】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタ上に効果的に所定位置に係止された受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図12】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタからの受動受容部の発射の側面立面概略図を示す。
【図13】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに対して位置的にずれている受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図14】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに対して回転的にずれている受動受容部の側面立面概略図を示す。
【図15】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ポスト型受動受容部が係合されたエンドエフェクタの斜視図を示す。
【図16】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタのそれぞれのローラホイールのための個々のモータを有するエンドエフェクタの側面図を示す。
【図17】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタの３つのローラホイールを駆動するように構成された単一の駆動モータを有するエンドエフェクタの斜視図である。
【図18】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するように構成された、外部制御ギアリング及び複数の径方向に離隔したスパーギアを有する、エンドエフェクタの外部駆動ギア変種の上面概略図を示す。
【図19】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するように構成された、中央制御ギア及び複数の径方向に離隔したスパーギアを有する、現在開示されているエンドエフェクタの内部駆動ギア変種の上面概略図を示す。
【図20】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するためのベベルギア実装形態を示す、エンドエフェクタの例示的なホイールモジュールの側面図を示す。
【図21】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するためのウォームギア実装形態を示す、エンドエフェクタの例示的なホイールモジュールの側面図を示す。
【図22】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタに係合する受動受容部の側面図を示す。
【図23】開示された装置の幾つかの実施例に係る、受動受容部を介してエンドエフェクタに係合するＵＡＶの側面図を示す。
【図24】開示された装置の幾つかの実施例に係る、受動受容部の位置的なずれを修正するように構成されたエンドエフェクタの斜視図を示す。
【図26】開示された装置の幾つかの実施例に係る、エンドエフェクタのためのモジュール式中央ハブの上面概略図を示す。
【図27】開示された装置の幾つかの実施例に係る、第１の構成で示された、ローラホイールの様々なリング型受容部のサイズ及び／又は角度に対して選択的に調整可能（例えば、使用前に手動設定可能）なように構成されたエンドエフェクタの上面概略図を示す。
【図29】開示された方法の幾つかの実施例を示す概略フロー図を示す。
【図30】開示された方法の幾つかの実施例を示す概略フロー図を示す。
【図31】開示された方法の幾つかの実施例を示す概略フロー図を示す。
【図32A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、第１の構成で示された、ローラホイールの様々なリング型受容部のサイズ及び／又は角度に対してリアルタイムで調整されるように構成されたエンドエフェクタの上面概略図を示す。
【図32C】ローラホイールが外側捕捉円の径方向に対して旋回する場合、外側捕捉円の半径の例示的な計算を示す、外側捕捉円の一部の上面図を示す。
【図33A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するためのウォームギア実装形態を示す、エンドエフェクタの例示的なホイールモジュールの上面図を示す。
【図33C】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ウォームギア実装形態における例示的なホイールモジュールの３層オーバーレイの上面図を示し、各オーバーレイが、ローラホイールの異なる対応するピボット配向にある。
【図34A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ローラホイールを駆動するためのベベルギア実装形態を示す、エンドエフェクタの例示的なホイールモジュールの上面図を示す。
【図34C】開示された装置の幾つかの実施例に係る、ベベルギア実装形態における例示的なホイールモジュールの３層オーバーレイの上面図を示し、各オーバーレイが、ローラホイールの異なる対応するピボット配向にある。
【図35A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、第１のピボット配向のベベルギア実装形態を使用したローラホイールのリンク機構の作動の上面図を示す。
【図36A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、第１のピボット配向のベベルギア実装形態を使用したローラホイールのギア作動の上面図を示す。
【図37A】開示された装置の幾つかの実施例に係る、第１のピボット配向のベベルギア実装形態を使用したローラホイールのスロット化ディスク作動の上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0051】
［００１０５］これより、例示的な態様について、添付図面を参照しつつ、より網羅的に説明していく。しかし、本開示の実施例は、多数の異なる形態で具現化されてよく、本書に記載されている実施例に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が網羅的で完全なものとなるよう、かつ当業者に範囲が十分に伝わるように、提示されている。図面においては、厳密な構造的精度、詳細事項、及び／又は縮尺を維持するよりも、詳細事項の一部を簡略化し、かつ／又は理解を促進するよう図示していることがある。例えば、層及び領域の厚さは、明瞭性のために強調される場合がある。
【0052】
［００１０６］ある要素が、別の構成要素「の上にある（on）」、「に接続されている（connected to）」、「に電気的に接続されている（electrically connected to）」、又は「に連結されている（coupled to）」と記載されている場合、そのある要素は、別の構成要素の直接上にあるか、別の構成要素に電気的に接続されているか、又は連結されているか、或いは、介在する構成要素が存在し得ることを理解されたい。それに対して、ある構成要素が、別の構成要素「の直接上にある（directly on）」、「に直接接続されている（directly connected to）」、「に直接電気的に接続されている（directly electrically connected to）」、又は「に直接連結されている（directly coupled to）」と記載されている場合、介在する構成要素は存在しない。本明細書で使用されている「及び／又は（and/or）」という表現は、関連して列挙されたアイテムのうちの１つ又は複数のアイテムの任意の組み合わせ及びすべての組み合わせを含む。
【0053】
［００１０７］様々な要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションを説明するために、第１、第２、第３などの用語を本明細書で使用する場合があるが、これらの要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションは、これらの用語に制限されるべきでないことを理解されたい。これらの用語は、一方の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションを他方の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションから区別するためにのみ使用されている。例えば、第１の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションは、実施例の教示から逸脱しない限り、第２の要素、構成要素、領域、層、及び／又はセクションと呼ばれてもよい。
【0054】
［００１０８］空間に関連する語（例えば「下方（beneath）」、「下（below）」、「下側（lower）」、「上（above）」、「上側（upper）」など）は、本明細書では、図面に示している、ある構成要素及び／若しくは特徴と、別の構成要素及び／若しくは特徴、又はその他の１つ或いは複数の構成要素及び／若しくは１つ或いは複数の特徴との関係について述べる説明を容易にするために使用され得る。これらの空間に関連する語は、図に示している実施形態に加えて、使用されている又は動作しているデバイスの様々な実施形態を包含することが意図されていると理解されよう。
【0055】
［００１０９］本明細書で使用している用語は、単に特定の実施例を説明するという目的のためのものであり、実施例を限定することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、「１つの（a、an）」及び「その（the）」が付く単数形は、文脈において他のことを明示されていない限り、複数形を含むことが意図されている。さらに、「備える」及び／又は「含む」（comprises、comprising、includes、及び／又はincluding）」という語は、この明細書中で使用される場合には、記載されている特徴、整数、ステップ、工程、要素、及び／又は構成要素の存在を示すが、その他の１つ若しくは複数の特徴、整数、ステップ、工程、要素、構成要素、及び／又はこれらの群の存在若しくは追加を排除するものではないと、理解されよう。
【0056】
［００１１０］本明細書において、「選択的な（selective）」及び「選択的に（selectively）」という用語は、装置の１つ又は複数の構成要素又は特徴の動作、動き、構成、又は他のアクティビティを変更する場合、その特定の動作、動き、構成、又は他のアクティビティが、装置の一態様又は１つ若しくは複数の構成要素の動的プロセス、及び／又はユーザ操作の直接的若しくは間接的な結果であることを意味する。ゆえに、「選択的な」及び「選択的に」という用語は、装置の一態様又は１つ若しくは複数の構成要素のユーザ操作の直接的若しくは間接的な結果であるアクティビティを特徴付けるか、又は、例えば、本明細書で開示されている機構を介して、自動的に起きるプロセスを特徴付け得る。
【0057】
［００１１１］本明細書で使用される「構成された（configured）」という表現は、要素、構成要素、又は他の対象物が、所与の機能を実行するように設計かつ／又は意図されていることを意味する。ゆえに、「構成された」という表現を使用することにより、所与の要素、構成要素、又は他の対象物が、単に所与の機能を実行することが「可能である（capable）」ことを意味していると解釈すべきではなく、これらの要素、構成要素、及び／又は他の対象物が、その機能を実行する目的で、特に選択され、作り出され、実装され、利用され、プログラミングされ、かつ／又は設計されていることを意味していると解釈すべきである。同様に、特定の機能を実行するように構成されていると列挙された対象物は、その機能を実行するように動作可能であると追加的に又は代替的に記載され得る。
【0058】
［００１１２］本明細書で使用される、１つ又は複数のエンティティのリストに関連する「少なくとも１つの（at least one）」という表現は、エンティティのリストのうちの任意の１つ又は複数のエンティティから選択された少なくとも１つのエンティティを意味すると理解するべきであるが、必ずしも、エンティティのリストの中で具体的に掲げられた各々の及びあらゆるエンティティのうちの少なくとも１つを含む必要はなく、エンティティのリストのうちの複数のエンティティの任意の組み合わせを除外するものでもない。この定義により、「少なくとも１つの」という表現に関連するエンティティのリスト内で具体的に特定されたエンティティ以外に、具体的に特定されたこれらのエンティティに関連するか関連しないかに関わらず、エンティティが任意選択的に存在し得ることがさらに可能となる。したがって、非限定的な例として、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」（又は同様に、「Ａ又はＢのうちの少なくとも１つ」、又は同様に「Ａ及び／又はＢのうちの少なくとも１つ」）とは、一実施形態では、少なくとも１つの、任意選択的に１つより多くのＡを含み、Ｂが存在しないこと（及び、任意選択的にＢ以外のエンティティを含むこと）を意味し、別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択的に１つより多くのＢを含み、Ａが存在しないこと（及び、任意選択的にＡ以外のエンティティを含むこと）を意味し、さらに別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択的に１つより多くのＡ、及び少なくとも１つの、任意選択的に１つより多くのＢを含むこと（及び、任意選択的に他のエンティティを含むこと）を意味する。換言すると、「少なくとも１つ」、「１つ又は複数の」、並びに「及び／又は」という表現は、その働きにおいて接続的（conjunctive）であると共に離接的な（disjunctive）オープンエンドの表現である。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの１つ又は複数の」、「Ａ、Ｂ又はＣのうちの１つ又は複数の」、並びに、「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、又はＡ、Ｂ及びＣを共に、及び任意選択的に、上記のいずれかと、少なくとも１つの他のエンティティとの組み合わせ、を意味し得る。
【0059】
［００１１３］本明細書で使用される「位置（position）」及び「位置付けられる（positioned）」といった用語は、平行移動（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、及び／又はＺ軸）のみと関連付けられる。
【0060】
［００１１４］本明細書で使用される「向き（orientation）」及び「方向付ける（oriented）」は、回転のみ（例えば、ロール、ピッチ、及び／又はヨー）に関連付けられる。
【0061】
［００１１５］本明細書で使用される「配置（location）」及び「配置される（located）」は、位置及び向きの両方に関連付けられる。
【0062】
［００１１６］本明細書で開示されている装置及び方法の様々な開示された要素は、本開示に係るすべての装置及び方法に必要とされているわけではなく、本開示は、本明細書で開示されている様々な要素及び方法のすべての新規及び非自明の組み合わせ及び部分的組み合わせを含む。さらに、本明細書で開示されている様々な要素及び方法のうちの１つ又は複数は、開示されている装置又は方法の全体とは別個でありかつ分離している、独立した発明の主題を規定し得る。したがって、かかる発明の主題は、本明細書で明示的に開示される特定の装置及び方法に関連する必要はなく、かつ、かかる発明の主題は、本明細書で明示的に開示されていない装置及び／又は方法において有用性が見出されることもある。
【0063】
［００１１７］本明細書で使用される、「例えば（for example）」という表現、「一実施例として（as an example）」という表現、及び／又は、単なる「実施例（example）」という用語は、本開示に係る１つ又は複数の構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法に関連して使用される場合、記載された構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法が、本開示に係る構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法の例示的で非限定的な例であると伝えることを意図している。したがって、記載された構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法は、限定したり、必要とされたり、又は限定的／網羅的であったりすることは意図しておらず、構造的及び／又は機能的に類似及び／又は同等の構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法を含む他の構成要素、特徴、詳細事項、構造、実施例、及び／又は方法も本開示の範囲内に含まれる。
【0064】
［００１１８］本明細書で使用されている全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、特段に定義されていない限り、当業者によって理解されるのと同じ意味を有する。さらに、用語（例えば、一般的に使用される辞書で定義されている用語）は、関連する技術分野の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈すべきであり、理想化された意味又は過度に形式的な意味であると（本明細書で明確にそのように定義されていない限りは）解釈すべきではないと、理解されよう。
【0065】
［００１１９］本開示は、エンドエフェクタ、より具体的には、ロッキング範囲のリアルタイム調整を可能にするように構成された２つ以上のローラホイールを有するエンドエフェクタを対象としている。
【0066】
［００１２０］図１から図１４は、本開示に係る、システム１２及びエンドエフェクタ１０の例示的かつ非排他的な実施例を提供する。図１から図１４の各々において、同様の又は少なくとも実質的に同様の目的に適う要素には類似した番号が付番されている。本明細書では、かかる要素について、図１から図１４の各々を参照して詳述していないこともある。同様に、すべての要素が図１から図１４の各々に表示されるわけではないが、本明細書においてそれらに関連する参照番号は一貫して使用されるだろう。図１から図１４のうちの１つ又は複数に関連して本明細書で記載している要素、構成要素、及び／又は特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、図１から図１４のいずれかに含まれてよく、かつ／又は図１から図１４のいずれかと共に利用されてよい。追加の概略図は、図１８、１９、及び２６ー３０において提供されており、これらの図も上記の慣例に従う。概して、所与の（すなわち、特定の）実施例に含まれる可能性の高い要素は実線で示されるが、所与の実施例に対して任意選択の要素は破線で示される。しかしながら、実線で示される要素がすべての実施例にとって必須というわけではなく、実線で示される要素は、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の実施形態から省略されてもよい。
【0067】
［００１２１］図１及び図２は、本開示のシステム１２のエンドエフェクタ１０の実施例を概略的に表す。図１は、上面から見たエンドエフェクタ１０の非排他的な実施例を概略的に表し、図２は、側面から見たエンドエフェクタ１０の非排他的な実施例を概略的に表す。エンドエフェクタ１０は、少なくとも第１のローラホイール１４及び第２のローラホイール１６を含み、１つ又は複数の追加のローラホイール（例えば、図１に示されているが、明瞭性のための図２に示されていない第３のローラホイール１８）を含み得る。エンドエフェクタ１０の幾つかの実施例は、第４のローラホイール、及び／又はさらに追加のローラホイールを含む。
【0068】
［００１２２］ローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、１８）のうちの１つ又は複数は、それぞれ異なる（例えば、非平行な）平面において回転し、かつ／又は他のローラホイールのうちの１つ又は複数とはそれぞれ異なる軸の周りを回転する。幾つかの実施例では、各ローラホイールは、所与のエンドエフェクタ１０において、それぞれ異なる平面において回転するか、かつ／又は他のローラホイールのうちの１つ又は複数とはそれぞれ異なる軸の周りを回転し得る。幾つかの実施例では、２つのローラホイールが同一の平面で回転し得るが、他の２つのローラホイールが、異なる平面で回転し得る。言い換えると、偶数数のローラホイール（３つより多くのローラホイール）を有するエンドエフェクタ１０の実施例では、１つ又は複数のローラホイールの対が、回転の幾何学的平面を共有する場合がある。本明細書で使用される「幾何学的平面（geometric plane）という用語は、幾何学の分野で用いられている用語「平面（plane）」を航空産業で用いられている用語「飛行機（plane）」から区別することを意図している。
【0069】
［００１２３］幾つかの実施例では、第１のローラホイール１４は、回転の第１の幾何学的平面１１８に対して平行な第１の軸２０の周りを回転するということができ、第２のローラホイール１６は、回転の第２の幾何学的平面１２０に対して平行な第２の軸２２の周りを回転するということができ、回転の第１の幾何学的平面１１８と回転の第２の幾何学的平面１２０とは互いに平行ではない。第３のローラホイール１８を含むエンドエフェクタ１０の実施例では、第３のローラホイール１８は、回転の第１の幾何学的平面１１８及び／又は回転の第２の幾何学的平面１２０に対して平行ではない、回転の第３の幾何学的平面１２２の第３の軸２４の周りを回転するということができる。追加的又は代替的に、回転の第１の幾何学的平面１１８、回転の第２の幾何学的平面１２０、又は回転の第３の幾何学的平面１２２のうちの１つ若しくは複数は、少なくともローラホイール１４、１６、１８を支持する支持基部３８に対して実質的に平行であり得る。追加的又は代替的に、回転の第１の幾何学的平面１１８、回転の第２の幾何学的平面１２０、又は回転の第３の幾何学的平面１２２のうちの１つ又は複数は、支持基部３８に対して非平行な角度で配置され得る。ローラホイール１４、１６、１８は、第１の幾何学的平面、第２の幾何学的平面、及び／又は第３の幾何学的平面が互いに交差するように配置され得る。
【0070】
［００１２４］幾つかの実施例では、それぞれのローラホイール１４、１６、及び／又は１８の一部又はすべては、例示目的として図１に表されている、異なる及び／又は非平行なそれぞれの軸の周りを回転し得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０のそれぞれのローラホイールは、異なる対応する軸の周りを回転する。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０の１つ又は複数のローラホイールは、エンドエフェクタ１０の１つ又は複数の他のローラホイールの軸に対して少なくとも実質的に平行な軸の周りを回転し得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０の少なくとも１つのローラホイールは、エンドエフェクタの少なくとも１つの他のローラホイールに対して非平行な軸の周りを回転する。図１に示すように、第１のローラホイール１４は、第１の軸２０の周りを回転し得、第２のローラホイール１６は、第２の軸２２に対して回転し得、第３のローラホイール１８は、第３の軸２４に対して回転し得る。図１に示すように、第１の軸２０、第２の軸２２、及び第３の軸２４は、それぞれ互いに対して非平行な角度で配置される。幾つかの実施例では、第１の軸２０、第２の軸２２、及び第３の軸２４は、それぞれ互いに対して非平行な角度で配置されるが、エンドエフェクタ１０の幾つか実施例では、このような１つ又は複数の軸は、互いに対して少なくとも実質的に平行であるか、かつ／又は互いに対して異なる角度で配置され得る。エンドエフェクタ１０は、本明細書に記載されているように、追加のローラホイール、並びに／又は種々の間隔、向き、及び／若しくはパターンで配置されたローラホイールを含み得る。代表的な実施例は、３つのローラホイール１４、１６、及び１８を有すると主に説明されるが、本開示に係るエンドエフェクタ１０はこれに限定されない。
【0071】
［００１２５］エンドエフェクタ１０は、２つ以上のローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、及び／又は１８）を介して、オブジェクト２６と係合、嵌合、及び／又はオブジェクト２６から脱係合するように構成されている。エンドエフェクタ１０は、あらゆる方向からアプローチするオブジェクト２６と係合かつ／又は嵌合するように構成され得る。これにより、向首角の全３６０度範囲が可能となる。これにより、開示されたエンドエフェクタ１０が、あらゆる方向の位置ずれに対応できるようになった。これは、先行技術のシステムでは不可能なことであった。開示されたエンドエフェクタ１０がこうした能力を備えることを可能とするために、ローラホイール１４、１６、１８を互いに対して配向かつ配置することができる。例えば、３つのローラホイール１４、１６、１８を有するエンドエフェクタ１０では、それぞれのローラホイールがそれぞれ異なる非平行軸の周りで回転するように、ローラホイール１４、１６、１８を配置かつ配向することができる。この構成により、エンドエフェクタ１０が、向首角の全３６０度範囲からアプローチするオブジェクト２６と係合することが可能となるが、本明細書に開示された他の構成も同様にこの能力を備えることができる。
【0072】
［００１２６］ローラホイール１４、１６、１８は、オブジェクト２６に係合かつオブジェクト２６から脱係合するために、それぞれ逆方向に回転してもよい。例えば、エンドエフェクタ１０のローラホイール１４、１６、１８は、オブジェクト２６と係合又は嵌合する場合、第１の対応する方向に回転することができ、次いで、オブジェクト２６から脱係合するために、対応する逆方向に回転するように反転することができる。言い換えると、各ローラホイール１４、１６、１８は、２つの互いに逆方向の回転の間に、選択的に反転するよう構成され得る。幾つかの実施例では、ローラホイール１４、１６、１８の回転の方向は、一構成では、内向き（例えば、ローラホイール１４、１６、１８は、ローラホイール１４、１６、１８間の内部空間５０に向かって回転し得る）であり得、ローラホイール１４、１６、１８が逆方向に回転しているときに、外向きであり得る。ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、オブジェクト２６と係合、嵌合、及び／又はオブジェクト２６から脱係合している間、ローラホイール１４、１６、１８のうちの他の１つ又は複数とは異なる方向に回転することがある。追加的又は代替的に、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数の回転速度は、オブジェクト２６の係合又は脱係合の間に選択的に上昇又は低下し得る。
【0073】
［００１２７］オブジェクト２６と係合かつ／又は嵌合する様々な用途において、オブジェクト２６は、エンドエフェクタ１０の上方、側方、下方、及び／又は隣で浮遊、ホバリング、位置、及び／又は飛行し得る。エンドエフェクタ１０は、追加的に又は代替的に、エンドエフェクタ１０が静止したオブジェクト２６に向かって移動している間、静止したオブジェクト２６と係合かつ／又は嵌合するように構成され得る。エンドエフェクタ１０は、オブジェクト２６が、１つ又は複数の位置的及び／又は回転的軸に沿って、エンドエフェクタ１０からずれたときでさえも、オブジェクト２６と係合かつ／又は嵌合するように設計されている。オブジェクト２６と係合、嵌合、及び／又はオブジェクト２６から脱係合するために、エンドエフェクタ１０は、オブジェクト２６の受動受容部４４と係合するように構成されている。受動受容部４４は、オブジェクト２６と一体的に形成されてもよく、又はオブジェクト２６に恒久的に又は一時的に連結されてもよい。受動受容部４４は、概して、オブジェクト２６との係合の間、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０に向けて方向付けられるように構成されるようにオブジェクト２６に対して配置される。言い換えると、オブジェクト２６がエンドエフェクタ１０にアプローチしているとき（又はエンドエフェクタ１０がオブジェクト２６にアプローチしているとき）、エンドエフェクタ１０と受動受容部４４との間の係合を促進するために、オブジェクト２６の異なる部分と接触するよりも、受動受容部４４が最初にエンドエフェクタ１０に達するように、オブジェクト２６は構成され得る。
【0074】
［００１２８］図２の概略図は、エンドエフェクタ１０の上方のＵＡＶホバリングの形態のオブジェクト２６を示すが、システム１２はこれに限定されない。例えば、オブジェクト２６は、人間又は動物を運搬する及び／又は持ち上げるように構成されたホバリング航空機又は他の種類の航空機（例えば、ＵＡＶ、又はドローン、又は有人航空機）、パッケージ、ロード、ケーブル端部、及び／又は緊急装置であり得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０は、飛行中の航空機の燃料補給などの悪条件及び／又は予測不能な条件においてオブジェクト２６と嵌合し得る。オブジェクト２６としてＵＡＶ又は他の航空機が含まれる実施例では、航空機は、固定翼航空機、クアドコプター、ヘリコプター、多回転翼航空機、回転翼航空機、軍用航空機、垂直離着陸（ＶＴＯＬ）航空機、短距離離陸／垂直着陸機（ＳＴＯＶＬ）航空機、低被観測性、及び／又は着陸装置を備えない航空機であり得る。他の種類のオブジェクト２６は、開示されたシステム１２と利用されるように、本明細書に開示されたエンドエフェクタ１０と係合するために、受動受容部４４と嵌合し得る。
【0075】
［００１２９］現在開示されたシステム１２及びエンドエフェクタ１０は、無人航空機に係合及び／若しくは脱係合するように、並びに／又はパッケージ若しくは積み荷を持ち上げかつ／若しくは積むように使用されてもよく、かつ、商業用途、軍用用途、及び／又は個人用途に使用されてもよい。現在開示されたエンドエフェクタ１０及びシステム１２は、悪条件及び／若しくは予測不能な条件において、並びに／又は、エンドエフェクタ及び／若しくはオブジェクトが動作中のときにエンドエフェクタとオブジェクトとの間に位置的及び／若しくは回転的ずれがある場合に、オブジェクトと係合かつ／又は嵌合するように構成され得るので、システム１２及びエンドエフェクタ１０は、従来のソリューションの欠点に対処することができる。他の実施例では、システム１２は、製造（例えば、ロボット用材料の取り扱い）、航空機燃料補給システム、及び農業用途（例えば、果物及び他の農産物の収穫）などにおける嵌合構成要素に関連する用途のために使用され得る。開示されたシステム１２及びエンドエフェクタ１０は、従来のソリューションに比べて、怪我及び／又はハードウェアの摩耗の回避又は減少により、コスト節約及び／又はコスト回避を実現し得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０及びシステム１２は、従来のソリューションに比べて、オペレータ、及び係合又は嵌合されるオブジェクト２６のための安全性を改善し得る。現在開示されたシステム１２及びエンドエフェクタ１０は、有利には、多軸係合能力を伴って、３次元で空間的に動作する能力がある。システム１２及びエンドエフェクタ１０は、係合される、嵌合される、及び／又は発射されるより大型の又はより小型のオブジェクト２６に適合するために拡大縮小可能であるようさらに構成され得る。さらに、システム１２及びエンドエフェクタ１０は、異なる数のローラホイール、並びに／又はローラホイール１４、１６、１８の異なる配置及び位置付けを有するように選択的に再構成可能であり得る。
【0076】
［００１３０］システム１２は、第１のローラホイール１４、第２のローラホイール１６、及び／又は第３のローラホイール１８の回転を制御するように構成された駆動システム２８（図２）を含み得る。例えば、駆動システム２８は、１つ又は複数の回転的電源３０、１つ又は複数の駆動ギア３２、及び１つ又は複数の駆動シャフト３４を含み得る。回転的電源３０は、本明細書では概してモータ３０であると説明されているが、回転的電源３０は、１つ若しくは複数の電気モータ、空気圧電源、油圧モータ若しくは他の油圧電源、バネ駆動電源（例えば、ワインドアップ回転電源）、手動駆動電源（例えば、手動クランク）、及び／又は空気駆動（例えば、回転翼空気デバイス）電源を含み得ることを理解されたい。幾つかの実施例では、駆動システム２８は、第１のローラホイール１４、第２のローラホイール１６、及び第３のローラホイール１８を駆動する単一モータ３０を含む。幾つかの実施例では、駆動システム２８は、それぞれの対応するローラホイールに対して対応するモータ３０を含む。本明細書でより詳細に説明されるように、駆動システム２８の駆動ギア３２は、中央制御ギア又は外部制御ギアリング、及び複数の径方向に離隔したスパーギアを含み得る。中央制御ギア又は外部制御ギアリングは、複数の径方向に離隔したスパーギアを回転するように構成され、それぞれの対応するスパーギアは、対応する駆動シャフト３４を駆動することにより、対応するローラホイール１４、１６、１８を駆動するように構成されている。幾つかの実施例では、駆動ギア３２は、プラネタリギア及び内部ギアのセットを含む。駆動システム２８は、追加的に又は代替的に、オブジェクト２６がエンドエフェクタ１０によって係合された後、第１のローラホイール１４、第２のローラホイール１６、及び／又は第３のローラホイール１８を停止するように構成された制限スイッチを含み得る。エンドエフェクタ１０は、手動及び／又は自動操作（例えば、オブジェクト２６との、手動的又は自動的な係合、嵌合、及び／又は脱係合）のために構成され得る。
【0077】
［００１３１］図１及び図２をさらに参照すると、エンドエフェクタ１０は、アーム、ポール、ハンドル、及び／又は（静止型又は移動型）プラットフォームなどの支持構造体３６に連結されるか、取り付けられるか、及び／又は支持構造体３６によって支持され得る。例えば、図２の支持構造体３６は、調節可能な角度付き関節４２を介して、駆動システム２８に連結され得るロボットアーム４０の形態で例示され得る。ロボットアーム４０は、静止型ロボットアーム４０として例示されているが、システム１２の他の実施例では、ロボットアーム４０は、移動ロボットのアームであってもよい。システム１２の他の実施例では、エンドエフェクタ１０は、調節可能な角度付き関節４２を介して、他の種類の支持構造体３６に連結されてもよい。例えば、エンドエフェクタ１０は、幾つかのシステム１２において、持ち運び式又は手動式操作のためのハンドルに連結されてもよい。他の実施例では、エンドエフェクタ１０は、艦載取付プラットフォーム又は他の移動ビークルに取り付けられたアーム支持構造体３６によって支持され得る。エンドエフェクタ１０を支持するためのこれらの設定及び他の設定では、支持構造体３６は、オブジェクト２６と係合、嵌合、及び／又はオブジェクト２６から脱係合するためのエンドエフェクタ１０の位置付け及び／又は移動によって、オブジェクト２６と嵌合又は係合するために、エンドエフェクタ１０との位置合わせを補助するために使用され得る。
【0078】
［００１３２］本明細書で使用される「エンドエフェクタ」という用語は、ロボット及びロボットアームのためのエンドエフェクタに限定されず、多くの様々なタイプのシステムに実装され得る。例えば、エンドエフェクタ１０は、ロボット装置、輸送装置、静止型ロボットアーム、陸上システム、移動ロボット、及び／又は艦載システムを使用して実装されるように構成されてもよい。そのためにも、支持構造体３６は、船又は他の船舶（水中航走体を含む）、航空機、宇宙船、静止型ロボット、移動ロボット、輸送装置、ロボット装置、手持ち型装置、及び／又は陸上面若しくは構造体を含んでもよい。追加的又は代替的に、エンドエフェクタ１０は、ローラホイール１４、１６、１８、駆動システム２８、及び／又は１つ若しくは複数のストップ構造体５４を支持する、支持基部３８などの支持要素５６を含み得る。さらに、エンドエフェクタ１０は、例えば、オブジェクト２６と直接的又は間接的に相互作用するように設計された１つ又は複数のバーやフック等を使用して、オブジェクト２６のポジティブな保持をもたらす、例えば、支持基部３８、ストップ構造体５４、又は支持要素５６のうちの１つ又は複数に関連するロッキング機構（図示せず）を含み得る。ロッキング機構は、ローラホイール１４、１６、１８から独立して、オブジェクト２６をエンドエフェクタ１０に係止するように構成されている。
【0079】
［００１３３］エンドエフェクタ１０は、オブジェクト２６の受動受容部４４と係合して、オブジェクト２６と係合、嵌合、及び／又はオブジェクト２６から脱係合するように構成されている。受動受容部４４は、システム１２の様々な実施例において様々な異なる形態をとり得る。例えば、受動受容部４４は、エンドエフェクタ１０と係合するように構成された環状特徴を有するリング型受容部、エンドエフェクタ１０と係合するように構成された細長いポスト状部材を有するポスト型受容部、又はエンドエフェクタ１０の所与の実施例のための他の適切な形状であってもよい。エンドエフェクタ１０は、リング型、ポスト型、又は他の種類の特定のサイズの受動受容部とインターフェース接続又は係合するように配置されてもよい。例えば、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４の内径と係合するようにサイズ形成された外周５２（例えば、「外側捕捉円」）を有するように構成され得る。幾つかの実施例では、受動受容部４４のリングがローラホイール１４、１６、１８の中央線の周りに位置付けされた場合、エンドエフェクタ１０は、リングと圧入嵌合又は締まり嵌め（interference fit）をすることができる。同様に、エンドエフェクタ１０は、ポストがローラホイール１４、１６、１８（例えば、「内側捕捉円」）間の内部空間５０内に係合し、ポストの拡大された小突起が、ローラホイール１４、１６、１８の中央線にあるか、又は当該中央線を越えているときに、ローラホイール１４、１６、１８が受動受容部４４のポスト又はポストの拡大された小突起と締まり嵌め又は圧入嵌合するよう互いに離隔されるように、構成され得る。受動受容部４４がローラホイール１４、１６、１８とインターフェース接続する場合、ローラホイール１４、１６、１８は、（例えば、受動受容部４４のリングをローラホイール１４、１６、１８の外周５２の周りに引っ張ることにより、又は受動受容部４４のポストをローラホイール１４、１６、１８間の内部空間５０内に引っ張ることにより）受動受容部４４をエンドエフェクタ１０の上に又はエンドエフェクタ１０の内に引っ張る方向に回転させられる。
【0080】
［００１３４］図２を参照すると、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４が、第１のローラホイール１４の第１の中心線４６、第２のローラホイール１６の第２の中心線４８、及び／又は第３のローラホイール１８の第３の中心線を越えて、（例えば、支持基部３８に向けて）垂直に把持され、引っ張られると、受動受容部４４を所定位置に自動的に係止（それにより、オブジェクト２６に係合）するように構成され得る。中心線４６、４８は、概して、ローラホイール１４、１６と受動受容部４４との間の最大把持力の点群に対応する。幾つかの実施例では、ローラホイール１４、１６、１８は、それぞれの中心線４６、４８が実質的に同一平面上にあるように、互いに対して実質的に垂直に位置合わせされ、実質的に等しい直径を有する。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４が第１のローラホイール１４及び第２のローラホイール１６に対して内側に、かつ第１のローラホイール１４と第２のローラホイール１６の間に位置付けされ、それにより、オブジェクト２６と係合するように、受動受容部４４を把持するように構成される。例えば、ポスト型受動受容部４４は、参照番号５０で概して示された内部空間内において、ローラホイール１４、１６、１８間で把持され得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０は、ローラホイール１４、１６、１８及びエンドエフェクタ１０によって画定されたオブジェクト２６が外周５２と係合したとき、受動受容部４４が外周５２（図１）の周りの外側に位置付けされるように、受動受容部４４を把持するように構成される。例えば、３つのローラホイール１４、１６、１８を有するエンドエフェクタ１０では、外周５２は、第１のローラホイール１４、第２のローラホイール１６、及び第３のローラホイール１８によって画定され得る。エンドエフェクタ１０の他の実施例では、外周５２をさらに画定する追加のローラホイールが存在し得る。
【0081】
［００１３５］システム１２は、オブジェクト２６（例えば、受動受容部４４）の動きをエンドエフェクタ１０に対して制限するように構成された１つ又は複数のストップ構造体５４を含み得る。例えば、ストップ構造体５４は、一旦、受動受容部４４がストップ構造体５４に遭遇又は接触した場合に受動受容部４４のさらなる垂直移動を物理的かつ実質的に防止することにより、ローラホイール１４、１６、１８に対する受動受容部４４の垂直移動を制限するように構成され得る。ストップ構造体５４は、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数に連結されてもよく、かつ／又は、ストップ構造体５４は、支持要素５６（例えば、支持基部３８）に連結されるか、支持要素５６によって支持されてもよい。例えば、エンドエフェクタ１０は、一旦受動受容部４４がエンドエフェクタ１０に向けて十分に引っ張られた場合に受動受容部４４の一部がストップ構造体５４に接触するように、それぞれの対応するローラホイール１４、１６、１８に隣接して位置付けされるそれぞれのストップ構造体５４を含み得る。幾つかの実施例では、ストップ構造体５４は、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０によって係止構成で把持されている場合に受動受容部４４がローラホイール１４、１６、１８と最小限の接触を維持するように、受動受容部４４が、ローラホイール１４、１６、１８から完全に離されるのを防止するように構成され得る。幾つかの実施例では、ストップ構造体５４は、受動受容部４４がローラホイール１４、１６、１８によって把持されているときにオブジェクト２６がローラホイール１４、１６、１８から離れるように保持されるようサイズ形成かつ位置付けされ得る。追加的又は代替的に、ストップ構造体５４は、オブジェクト２６の受動受容部４４に連結されてもよく、又は受動受容部４４の一部を形成してもよい。例えば、受動受容部４４は、エンドエフェクタ１０に対する受動受容部４４の垂直移動を制限することにより、ストップ構造体５４として機能する、リング取付構造、ベースプレート、又は他の構造体を含み得る。例えば、リング取付構造体、ベースプレート、又は受動受容部４４の他の構造体は、ローラホイール１４、１６、１８の上面１２８に接触するように構成され得る。これにより、受動受容部４４が、支持基部３８の方に、ローラホイール１４、１６、１８によってさらに下方に引っ張られることが防止される。幾つかの実施例では、可撓性材料及び／又はばね式要素を含むストップ構造体５４は、受動受容部４４が発射のためにローラホイール１４、１６、１８と再係合することを助けるために、ローラホイール１４、１６、１８に幾らかの力を付与するように適合され得る。
【0082】
［００１３６］エンドエフェクタ１０の様々な実施例において、ローラホイール１４、１６、１８は、エアレスタイヤ、空気圧タイヤ、ゴムホイール、ベルト、及び／又はソリッドホイールを含む任意の適切なローラホイールであり得る。エンドエフェクタ１０の様々な実施例において、ローラホイール１４、１６、１８は、剛性、適合性、及び／又は圧縮性を備え得る。幾つかの実施例では、所与のエンドエフェクタ１０のすべてのローラホイール１４、１６、１８は、同一の種類、材料、サイズ、及び密度であり得るが、他の実施例では、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、ローラホイール１４、１６、１８のうちの他の１つ又は複数とは異なり得る。幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０は、それぞれのローラホイール１４、１６、１８をエンドエフェクタ１０から選択的に取り外し、交換用ローラホイール又は他の種類のローラホイールと交換することができるように構成される。このようにして、ローラホイール１４、１６、１８は、摩耗若しくは損傷した場合に、選択的に交換可能であってもよく、及び／又は異なるローラホイールを、係合、嵌合、及び／又は脱係合される異なるオブジェクト２６のために用意及び使用することができる。追加的又は代替的に、エンドエフェクタ１０は、種々の数のローラホイール１４、１６、１８、複数の駆動シャフト取付台、及び／又は構造的取付点に対して選択的に再構成可能であるように、モジュール式であり得る。
【0083】
［００１３７］幾つかの実施例では、第１のローラホイール１４、第２のローラホイール１６、及び／又は第３のローラホイール１８は、１つ又は複数の適合領域を有する。追加的又は代替的に、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数のデュロメータは、係合されるオブジェクト２６の受動受容部４４の種類に基づいて選択され得る。例えば、ローラホイール１４、１６、１８は、より重い係合（例えば、より重い受動受容部４４及び／又はオブジェクト２６）が関わる用途のためにより高い剛性を有するように選択され得る。幾つかの実施例では、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、種々の用途の必要に応じて増減し得るように選択的に調整可能なタイヤ圧力を有する空気圧式であってもよい。幾つかの実施例では、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、圧縮性及び／又は適合性を備え得る。追加的又は代替的に、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、エアレスであり得る。これらの調整は、係合するオブジェクトにおいて使用される重量、質量、及び／又は材料に基づいて選択することができる。
【0084】
［００１３８］幾つかの実施例では、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、ローラホイール１４、１６、１８の外周面６０に形成された中心溝５８を含み得る。中心溝５８は、係合又は嵌合される際に、オブジェクト２６の位置合わせを改善するように構成され得る。追加的又は代替的に、１つ又は複数のローラホイール１４、１６、１８の外周面６０は、エンドエフェクタ１０がオブジェクト２６に係合する能力を強化するように構成された二次フィーチャ６２を含み得る。例えば、二次フィーチャ６２は、１つ又は複数の径方向溝及び／又はトレッドパターンを含み得る。
【0085】
［００１３９］図３から図６は、リング型受容部６４の形態で、受動受容部４４を介して、ホバリング航空機などのオブジェクト２６との係合及び脱係合を概略的に例示する。係合するオブジェクトは、図３から図６に示されていないが、リング型受容部６４がローラホイール１４、１６、１８によって把持されている場合（明瞭性のため、ローラホイール１４、１６のみが図３から図６に示されている）に、オブジェクトがエンドエフェクタ１０によって効果的に係合されるように、受動受容部４４がオブジェクトに関連付けられる（例えば、オブジェクトに連結される、オブジェクトと一体的に形成される、等）ことを理解されたい。受動受容部４４が、ローラホイール１４、１６、１８の外側周囲で係合するか、又はローラホイール１４、１６、１８間で係合する場合に、受動受容部４４が、ローラホイール１４、１６、１８によって「把持」されているということができる。繰り返すが、明瞭性のため、２つのローラホイール１４、１６が図３から図６に例示されているが、エンドエフェクタ１０は、第３のローラホイール１８（図１）及び／又は追加のローラホイールを含んでもよく、この場合、エンドエフェクタ１０の１つ又は複数のローラホイールは、互いに対して平面が非平行となる。さらに、簡略化されているが、図３から図６の概略的な性質のゆえに、ローラホイール１４、１６が互いに同じ平面で回転しているように見えるが、エンドエフェクタ１０の様々な実施例において、ローラホイール１４、１６は、互いに対して非平行に回転するように構成され得ることを理解されたい。
【0086】
［００１４０］図３から図６の実施例では、受動受容部４４が図３に示すローラホイール１４、１６に向けて方向付けられている状態で、オブジェクトがエンドエフェクタ１０にアプローチし、受動受容部４４は、矢印６６によって示された方向に、概してエンドエフェクタ１０に向かって移動する。オブジェクトが係合している間、第１のローラホイール１４は（矢印６８によって示された）第１の方向に回転し、第２のローラホイール１６は（矢印７０によって示された）第２の方向に回転する。図４に示すように、一旦受動受容部４４がローラホイール１４、１６に接触すると、ローラホイール１４、１６は、受動受容部４４が矢印６６によって示された方向にさらに引っ張られるように、受動受容部４４を引っ張り始める。図示のように、受動受容部４４は、エンドエフェクタ１０によって把持されるとき、ローラホイール１４、１６の外縁に係合する（例えば、ローラホイール１４、１６、１８の外周５２付近に係合する（図１参照））。一旦受動受容部４４がローラホイール１４、１６の中心線４６、４８（図５）を越えて引っ張り下ろされると、受動受容部４４は、ローラホイール１４、１６に効果的に係止される。繰り返すが、第３のローラホイールは、図３から図６の概略図では視認できないが、受動受容部４４は、例示されたローラホイール１４、１６を越えて１つ又は複数の追加のローラホイールに効果的に係止され得る（例えば、３つのローラホイール１４、１６、１８（図１）に係止される）ことを理解されたい。
【0087】
［００１４１］ストップ構造体５４は、リング型受容部６４がさらに下方に引っ張られることを防止するためのストッパーとして機能し、受動受容部４４が、エンドエフェクタ１０のローラホイール１４、１６及び／又は任意の追加のローラホイールと接触を維持することを確実なものとする。幾つかの実施例では、ストップ構造体５４は、オブジェクトとの係合の間、受動受容部４４がストップ構造体５４内へと押圧されるにつれて、受動受容部４４のためのクッションを提供するように適合され得る。この時点で、望む場合、モータ又は駆動システム２８のモータを切ることができる（又は制限スイッチを介して自動的に切ることができる）が、幾つかの実施例では、１つ又は複数のモータは、駆動システム２８を失速させずに、収縮／係合方向に走行し続けることができる。なぜなら、受動受容部４４が係止構成にある（例えば、ストップ構造体５４に接触している及び／又はローラホイール１４、１６の中心線４６、４８を越えて下方に引っ張られている状態）とき、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４に対してわずかな退縮力のみを加えるように構成され得るからである。言い換えると、幾つかの実施例では、一旦オブジェクト２６が係合すれば、ローラホイール１４、１６を止める必要はない。なぜなら、エンドエフェクタ１０及びシステム１２は、オブジェクト２６又は受動受容部４４を損傷することなく、係合の後、ローラホイール１４、１６（及びエンドエフェクタ１０の任意の追加のローラホイール）の継続的な回転を可能にするように構成され得るからである。
【0088】
［００１４２］図３から図５は、係合構成におけるエンドエフェクタ１０を表しているということができ、図６は、脱係合又は発射構成におけるエンドエフェクタ１０を表しているということができる。エンドエフェクタ１０のローラホイールは、一構成では内側に回転し、他の構成では外側に回転するように、駆動され得る。例えば、図６に示すように、オブジェクトをエンドエフェクタ１０から脱係合させるために、駆動システム２８は、ローラホイール１４、１６（及びエンドエフェクタ１０の任意の追加のローラホイール）の回転を逆回転させる。すなわち、図６では、第１のローラホイール１４は、矢印７２によって示されているように、図３から図５の係合シーケンスの間、逆方向に回転するように逆転させられ、第２のローラホイール１６は、矢印７４によって示されているように、係合シーケンスの間、反対方向にさらに回転するように、逆転させられる。結果として、受動受容部４４が、矢印７６によって示された方向に、ストップ構造体５４から持ち上げられ、支持基部３８から離されるように、ローラホイール１４、１６は、受動受容部４４の端部を把持して、受動受容部４４をストップ構造体５４から引き離す。このようにして、受動受容部４４がローラホイール１４、１６から完全に解放されるまで、受動受容部４４がローラホイール１４、１６から押し出され始め（例えば、受動受容部４４が、エンドエフェクタ１０のローラホイール１４、１６の上部及びの任意の他のローラホイールから離れるように推進され）、それにより、エンドエフェクタ１０からオブジェクトの脱係合が実現する。
【0089】
［００１４３］発射／脱係合のためにローラホイール１４、１６、１８の回転の方向が逆転するまで、システム１２及びエンドエフェクタ１０は、受動受容部４４を介して、オブジェクト２６を係合又は係止構成に保持するように構成され得る。これにより、エンドエフェクタ１０から受動受容部４４を押し出すためにローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、１８）が逆転されるまで、エンドエフェクタ１０がオブジェクト２６の脱係合を防止するように構成され得るため、オブジェクト２６のＵＡＶモータが、離陸の準備を開始することを可能となる。本明細書に記載されたシステム１２は、受動受容部４４を実質的に垂直方向に移動させることにより、受動受容部４４を係合及び脱係合させていると記載されているが、システム１２及びエンドエフェクタ１０の他の実施例は、エンドエフェクタ１０に向けて、水平に又はエンドエフェクタ１０に対する他の方向に移動させられたオブジェクト２６と係合及びオブジェクト２６から脱係合するように構成され得る。同様に、エンドエフェクタ１０は、様々な実装形態において、水平に又は他の角度／他の方向で、オブジェクト２６から脱係合するか、又はオブジェクト２６を発射させるように、支持及び位置付けされ得る。
【0090】
［００１４４］有利には、システム１２は、任意の方向における受動受容部４４とエンドエフェクタ１０との間の位置的及び回転的ずれに対応するように構成される。言い換えると、現在開示されたエンドエフェクタ１０は、条件、許容誤差、又は他のエラーが、受動受容部４４とエンドエフェクタ１０との間の正確な位置合わせを妨げる場合であっても、受動受容部４４を介して、オブジェクト２６と係合するように構成される。例えば、ローラホイールの互いに対する配向及び配置によってもたらされた位置的及び回転的ずれに対するシステムの許容誤差のゆえに、風の強い条件でオブジェクト２６及び／又はエンドエフェクタ１０が予測不能に動き回っている場合に、現在開示されたエンドエフェクタ１０は、こうした困難な状況にも関わらず、オブジェクトと係合かつ／又は嵌合することができる。エンドエフェクタ１０は、あらゆる角度からアプローチするオブジェクトに対処するように構成され得る。それにより、向首角の全３６０度範囲が可能となり、あらゆる方向の位置ずれに対応することができる。従来技術のシステムは、単一の方向の位置ずれに対応することができるかもしれないが、向首角の全３６０度範囲においてオブジェクトに係合することは可能ではない。
【0091】
［００１４５］図示すると、図３及び図４は、受動受容部４４がローラホイール１４、１６の上の中央に位置付けされるように、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０にアプローチする状態での、受動受容部４４とローラホイール１４、１６との間の実質的に理想の位置合わせを概略的に示す。一方で、図７は、受動受容部４４がローラホイール１４、１６に接触したときに、受動受容部４４がローラホイール１４、１６の中心から外れている状態において、受動受容部４４がローラホイール１４、１６から位置ずれしている状態を示す。それにもかかわらず、ローラホイール１４、１６の回転が、受動受容部４４をエンドエフェクタ１０のすべてのローラホイールの上に又はローラホイールに向けて引っ張るので、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４が中心から外れている場合でも、受動受容部４４を介してオブジェクトに係合するように依然として構成されている。同様に、図８は、受動受容部４４が最初にエンドエフェクタ１０に接触するとき、受動受容部４４がローラホイール１４、１６の上部と同じ高さにはなく、受動受容部４４が第１のローラホイール１４ではなく、第２のローラホイール１６と接触するように角度付けられている場合において、受動受容部４４がローラホイール１４、１６から回転的にずれている実施例を示す。それにもかかわらず、受動受容部４４が回転的に位置ずれしているとき、第２のローラホイール１６の回転が、受動受容部４４を第１のローラホイール１４と接触するように同様に引っ張り下ろすので、エンドエフェクタ１０は、受動受容部４４を介してオブジェクトと係合するように依然として構成されている。エンドエフェクタ１０は、ローラホイールの配置及び配向により位置ずれ（図７）及び回転的ずれ（図８）の両方を経験しているオブジェクト２６と係合するように構成され得る。
【0092】
［００１４６］図９は、テーパ状の端部ガイド７８を含む受動受容部４４の変種を示す。端部ガイド７８は、受動受容部４４の外周のスカート７８と呼ばれる場合もある。図９に示すように、テーパ状の端部ガイド７８がローラホイールのうちの１つ又は複数に接触する場合、テーパ状の端部ガイド７８は、ローラホイール（ローラホイール１４及び１６が図９に示されているが、エンドエフェクタ１０は、第３のローラホイール１８などの１つ又は複数の追加のローラホイールを含み得る）に対して受動受容部４４の位置合わせの修正を促進又は補助することができる。したがって、テーパ状の端部ガイド７８は、１つのローラホイールのみ（例えば、第１のローラホイール１４のみ又は第２のローラホイール１６のみ）が受動受容部４４に接触する場合でも、エンドエフェクタ１０とオブジェクトとの係合を促進するように構成され得る。
【0093】
［００１４７］図１０から図１２は、ポスト型受容部８０の形態の受動受容部４４を介して、オブジェクト２６に係合するようにエンドエフェクタ１０が構成されたシステム１２の別の実施例を示す。ポスト型受容部８０は、ベースプレート８２を含み得る。ベースプレート８２から細長いポスト又はペグ８４が、近位端領域８８から遠位端領域９０へ延在する。ポスト８４は、ポスト８４の近位端領域８８において又は近位端領域８８内でベースプレート８２に連結される（又はベースプレート８２と一体的に形成される）。ポスト８４は、ポスト８４の遠位端領域９０において又は遠位端領域９０内で拡大された小突起８６を含む。図３から図６と同様に、係合されるオブジェクトが（明瞭性のために）図１０から図１２に例示されていないが、ポスト型受容部８０がローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、１８）によって把持された場合、オブジェクトがエンドエフェクタ１０によって効果的に係合されるように、受動受容部４４がオブジェクトに関連付けられる（例えば、オブジェクトに連結される、オブジェクトと一体的に形成される、等）ことを理解されたい。同様に、明瞭性のために、図１０から図１２では、２つのローラホイール１４、１６しか確認できないが、かようなエンドエフェクタ１０は、１つ又は複数の追加のローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、１８）を含んでもよく、この場合、ローラホイールのうちの１つ又は複数が、ローラホイールのうちの他の１つ又は複数とは異なる平面において回転する。
【0094】
［００１４８］図３から図６の実施例において、リング型受容部６４は、ローラホイールの外端によって把持されるが、図１０から図１２のポスト型受容部８０は、ローラホイール１４、１６、１８の内端によって把持される。言い換えると、ポスト型受容部８０がエンドエフェクタ１０によって把持された場合、例えば、ローラホイール１４、１６、１８間の内部空間５０内で把持された場合、ポスト型受容部８０はローラホイール間に位置付けされる（図１）。特に、図１０に示すように、ポスト型受容部８０を有するオブジェクトは、拡大された小突起８６がローラホイール１４、１６（及び／又は図１０から図１２では確認できないローラホイール１８）のうちの１つ又は複数に接触するように、エンドエフェクタ１０にアプローチする。オブジェクトと係合している間、第１のローラホイール１４は（矢印６８によって示されているように）第１の方向に回転し、第２のローラホイール１６は（矢印７０によって示されるように）第２の方向に回転する。ポスト型受容部８０が矢印６６によって示された方向に継続して動くように、ローラホイール１４、１６の回転が、ポスト型受容部８０を支持基部３８に向けて下方に引っ張る。エンドエフェクタ１０の任意の追加のローラホイールは、ポスト型受容部８０に係合し、ポスト型受容部８０をローラホイール間に引っ張り、オブジェクトと係合するために、ローラホイール１４、１６と協働かつ協力して、それらに応じて回転することができることを理解されたい。
【0095】
［００１４９］図１１に示すように、オブジェクトがエンドエフェクタ１０によって係合されたとき、ポスト８４がローラホイール間で内部的に位置付けされ得るように、拡大された小突起８６は、ローラホイールの中心線を越えるように引っ張られ得る。例えば、図１１は、ローラホイール１４、１６の中心線４６、４８を越えて下方に引っ張られた拡大された小突起８６、及びローラホイール１４、１６間で内部的に位置付けられたポスト８４を示すが、拡大された小突起８６もエンドエフェクタ１０に含まれ得る他のローラホイールのそれぞれの中心線を越えるように下方に引っ張られ、ポスト８４も同様にすべてのローラホイール間に内部的に位置付けられ得ることを理解されたい。拡大された小突起８６が、エンドエフェクタ１０内に引っ張られるか、又は係合した後にエンドエフェクタ１０から発射されるときに、ローラホイールの中心線（例えば、中心線４６、４８）は、拡大された小突起８６のためのピンチポイントとして効果的に機能し得る。幾つかの実施例では、ポスト型受容部８０のベースプレート８２は、ストップ構造体５４として機能し得る。なぜなら、一旦、ポスト型受容部８０がエンドエフェクタ１０によって把持されると、ベースプレート８２がローラホイール１４、１６の上面１２８と係合又は接触し、それにより、ポスト型受容部８０がエンドエフェクタ１０の支持基部３８へさらに向かう動きが防止されるからである。図１２に示されるように、オブジェクトから脱係合するために、ローラホイール１４、１６（及び任意の追加のローラホイール）の回転の方向が選択的に逆転させられる。したがって、第１のローラホイール１４は、係合シーケンスの間、矢印７２によって示されるように、これまで回転してきた方向とは反対方向に回転させられ、第２のローラホイール１６は、係合シーケンスの間、矢印７４によって示されるように、これまで回転してきた方向とは反対方向に回転させられる。結果として、ローラホイールは、矢印７６によって示された方向にポスト８４を支持基部３８から押し出し、それにより、拡大された小突起８６を、ローラホイールの中心線を越えるように（例えば、図１１で参照番号が振られたローラホイール１４、１６の中心線４６、４８を越えるように）押しだす。このようにして、ポスト型受容部８０（及び関連するオブジェクト）がエンドエフェクタ１０から脱係合される。
【0096】
［００１５０］繰り返しになるが、システム１２は、ポスト型受容部８０の実施例を使用して、図１３及び図１４に例示されている受動受容部４４とエンドエフェクタ１０との間の位置的及び回転的ずれを許容するように構成される。図１０及び図１１は、受動受容部４４とローラホイール１４、１６との間の実質的に理想的な位置合わせを示し、ここでは、受動受容部４４がローラホイール１４、１６の上の中心に位置付けされるように、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０にアプローチしており、図１３及び図１４は、ポスト型受容部８０とローラホイール１４、１６と位置ずれの実施例を示す。図１３では、拡大された小突起８６が第２のローラホイール１６に接触するが、第１のローラホイール１４に接触しないように、受動受容部４４がローラホイール１４、１６間の空間の中心から外れている状態で、ポスト型受容部８０がローラホイール１４、１６から位置的にずれている。それにもかかわらず、エンドエフェクタ１０は、オブジェクトが中心から外れているときでさえも、ポスト型受容部８０を介してオブジェクトと係合するように依然として構成されている。なぜなら、ローラホイール１４、１６の回転と、拡大された小突起８６及びポスト８４に加えられる結果的な力とにより、ローラホイール１４、１６の回転が、拡大された小突起８６及びポスト８４をエンドエフェクタ１０のローラホイール間へ（例えば、内部空間５０に向けて及び内部空間５０内へ）引っ張るように機能するからである。
【0097】
［００１５１］同様に、図１４は、ポスト型受容部８０がローラホイール１４、１６から回転的に位置ずれしている実施例を示し、ここでは、ベースプレート８２は、ローラホイール１４、１６の上面１２８とは同じ高さにはなく、ベースプレート８２の一端とローラホイール１４、１６のうちの１つとの距離が、ベースプレート８２の他端とローラホイールのうちの他方との距離よりも近いように角度付けられる（例えば、例示された実施例では、ベースプレート８２は、第２のローラホイール１６よりも第１のローラホイール１４に近くなるように角度付けられる）。それにもかかわらず、エンドエフェクタ１０は、回転的にずれているときでさえも、ポスト型受容部８０を介して、オブジェクトと係合するように依然として構成されている。なぜなら、第２のローラホイール１６の回転が、拡大された小突起８６及びポスト８４を支持基部３８に向けて引っ張るように機能し、これにより、プロセス中にポスト型受容部８０のベースプレート８２のレベル調整が行われる。したがって、エンドエフェクタ１０は、本明細書に記載のように、ローラホイール１４，１６の配置及び配向により、位置ずれ（図１３）及び回転的ずれ（図１４）の両方を経験しているオブジェクト２６と係合するように構成される。
【0098】
［００１５２］これより図１５から図１７及び図２０から図２５を見ると、システム１２、エンドエフェクタ１０、及び／又はそれらの構成要素の例示的かつ非限定的な実施例が提示される。必要に応じて、図１から図１４（又は図１８及び図１９並びに図２６から図３０）の概略図の参照番号が、図１５から図１７及び図２０から図２５の対応する部品を指すために使用されるが、図１５から図１７及び図２０から図２５の実施例は非限定的であり、システム１２又はエンドエフェクタ１０を図１５から図１７及び図２０から図２５の例示された実施例に限定するものではない。つまり、エンドエフェクタ１０及びシステム１２は、図１５から図１７及び図２０から図２５に示す特定の実施例に限定されず、図１から図１４、図１８及び図１９、又は図２６から図３０、及び／又は図１５から図１７及び図２０から図２５の実施例の概略図を参照して例示かつ説明されている任意の数の様々な態様、構成、特性、属性等、及びこれらの変種を、これらの態様、構成、特性、属性等のすべてを含むことを要することなく、組み入れることができる。簡潔にするために、先に説明した各構成要素、部品、部分、態様、領域等、又はこれらの変種は、図１５から図１７及び図２０から図２５のそれぞれに関して、再度、説明、例示、及び／又は参照番号付けされない場合があるが、先に説明した特徴や変種等が共に利用され得る本開示の範囲内にある。
【0099】
［００１５３］図１５は、３つのローラホイール１４、１６、１８を有するエンドエフェクタ１０の実施例の斜視図である。図示のように、本実施例では、ローラホイール１４、１６、１８はすべて、互いに対して非平行及び非垂直な角度にある種々の平面において回転するように配置されている。第１のローラホイール１４は第１の軸２０の周りを回転し、第２のローラホイール１６は第２の軸２２の周りを回転し、第３のローラホイール１８は第３の軸２４の周りを回転し、第１の軸２０、第２の軸２２、及び第３の軸２４の各々が、互いに対して非平行及び非垂直である。この実施例では、ポスト型受容部８０の形態の受動受容部４４が、ローラホイール１４、１６、１８間の内部空間５０内で係合又は把持されているように示されている（明瞭性のために、オブジェクト２６は図１５に示されていない）。図１５に示されているように、ローラホイール１４、１６、１８のうちの１つ又は複数は、各々のローラホイール１４、１６、１８の外周面６０に形成された中心溝５８を有し得る。ポスト型受容部８０がエンドエフェクタ１０によって係合されると、拡大された小突起８６は、ローラホイール１４、１６、１８の中心溝５８内に少なくとも部分的に位置付けされ得る。言い換えると、中心溝５８は、ポスト型受容部８０の拡大された小突起８６及び／又はポスト８４との係合を容易にするためにサイズ形成及び成形され得る。
【0100】
［００１５４］システム１２は、概して、エンドエフェクタ１０のローラホイール１４、１６、１８に動力を供給するための駆動システム２８を含む。図１６は、それぞれのローラホイール１４、１６、１８のためのそれぞれのモータ３０を含む駆動システム２８の実施例を示す。それぞれの対応するモータ３０に動作可能に連結されたそれぞれの駆動ギア３２は、それぞれの対応するモータ３０からそれぞれのローラホイール１４、１６、１８へ回転的エネルギーを伝達する。駆動システム２８は、エンドエフェクタ１０の特定のレイアウトに所望される各々の駆動ギア３２に動作可能に連結された１つ又は複数の追加のそれぞれのギア９２を含み得る。
【0101】
［００１５５］図１６の実施例は、それぞれの対応するローラホイール１４、１６、１８のためのそれぞれの駆動モータ３０を含むが、図１７の実施例の駆動システム２８は、ローラホイール１４、１６、１８のすべてを駆動する単一モータ３０だけを含む。他の実施例では、それぞれのモータ３０は、所与のエンドエフェクタ１０におけるローラホイール１４、１６、１８のサブセットを駆動するように構成され得るが、他のローラホイール１４、１６、１８は、他のそれぞれのモータ３０のうちの１つ又は複数によって駆動され得る。．図１７の実施例では、支持基部３８は、支持基部３８の外周５２内に又は外周５２に隣接して位置付けされた外部制御ギアリング９４（環状ギア９４とも呼ばれ得る）、並びに複数の径方向に離隔したスパーギア９６を支持する。単一モータ３０（明瞭性のために、図１７では図示せず）は、外部制御ギアリング９４を駆動するように構成され得る。外部制御ギアリング９４は、複数のスパーギア９６を回転させるように構成されている（例えば、外部制御ギアリング９４は、スパーギア９６と係合するか、又はスパーギア９６と噛み合うことができる）。例えば、図１７の実施例のように、それぞれのローラホイール１４、１６、１８に対してそれぞれのスパーギア９６があり得る。それぞれの対応するスパーギア９６は、（例えば、ウォームスクリュー及びウォームギアを介して、又はベベルギアを介して）それぞれのローラホイール１４、１６、１８のそれぞれの駆動シャフト３４に動作可能に連結されて、それぞれのローラホイールを駆動する。それにより、それぞれの対応するスパーギア９６の回転が、それぞれのスパーギア９６が連結された（例えば、位置付けされた）それぞれの駆動シャフト３４の回転を引き起こす。このようにして、単一モータ３０による外部制御ギアリング９４の回転が、ローラホイール１４、１６、１８のすべての回転を生じさせ得る。
【0102】
［００１５６］図１７の実施例では、支持要素５６は、ローラホイール１４、１６、１８を互いに対して位置付けかつ位置合わせするハウジング９８を含む。ハウジング９８は、この実施例では、ストップ構造体５４をさらに支持する。この実施例のエンドエフェクタ１０は、それぞれの対応するローラホイール１４、１６、１８に対してそれぞれのストップ構造体５４を含む。ハウジング９８は、支持基部３８に連結されるか、又は支持基部３８に係合し得る。追加的又は代替的に、ハウジング９８は、ハンドル又はロボットアームなどの支持構造体３６に連結されるか、又は支持構造体３６に係合し得る。
【0103】
［００１５７］図１７に示す実装形態に類似する駆動システム２８の実施例が、図１８に概略的に示されており、図１８は、３つのスパーギア９６と係合された外部制御ギアリング９４の上面概略図を示す。それぞれの対応するスパーギア９６は、それぞれの対応するスパーギア９６からそれぞれの対応する駆動シャフト３４へ動力を伝達するために、それぞれのウォームスクリュー及びウォームギア、又はベベルギアを使用するなどして、それぞれの駆動シャフト３４を介して、それぞれのローラホイールを駆動するように構成されている。駆動システム２８の一実施例が、図１９に概略的に示されており、図１９は、複数の径方向に離隔したスパーギア９６に係合した中央制御ギア１００を示し、中央制御ギア１００は、複数の径方向に離隔したスパーギア９６を回転させるように構成されている。繰り返しになるが、それぞれの対応するスパーギア９６は、それぞれの駆動シャフト３４を介して、それぞれのローラホイール１４、１６、１８を駆動するように構成され得る。中央制御ギア１００は、複数の径方向に離隔したスパーギア９６間で中央に位置付けされ得る。例示された実施例はスパーギア９６を示しているが、エンドエフェクタ１０の他の実施例は、ヘリングボーンギアセット、ヘリカルギアセット、又はダブルヘリカルギアセットセットなどの異なる種類のギアセットを使用する種々の駆動システム２８を有し得る。
【0104】
［００１５８］外部制御ギアリング９４又は中央制御ギア１００（又は全く異なるギアリング構成）のいずれが使用されるかに関わらず、エンドエフェクタ１０は、ローラホイール１４、１６、１８を回転させ、駆動シャフト３４を介して、モータ及びスパーギア９６からそれぞれのローラホイール１４、１６、１８へエネルギーを伝達するように構成された追加のギアを含み得る。図２０及び図２１は、現在開示されたエンドエフェクタ１０を実装するための追加のギアの２つの実施例を示すが、エンドエフェクタ１０は、これらの特定の実施例に限定されない。図２０及び図２１では、簡潔にするために、第１のローラホイール１４のためのホイールモジュールが示されているが、当業者であれば、例示された構成を図２０及び図２１に図示されていないエンドエフェクタ１０の他のローラホイールに使用することが可能であることを理解するであろう。
【0105】
［００１５９］図２０のホイールモジュール１０１の実施例では、スパーギア９６は、駆動シャフト３４を駆動し、駆動シャフト３４は、駆動シャフト３４に連結された第１のベベルギア１０２を回転させる。第１のベベルギア１０２は、第２のベベルギア１０４に係合され、第２のベベルギア１０４は、第１のローラホイール１４の軸１０６に連結されている。したがって、第１のベベルギア１０２の回転が、第２のベベルギア１０４の対応する回転を引き起こし、第２のベベルギア１０４が軸１０６を回転させることにより、第１のローラホイール１４が第１の軸２０の周りで回転する。したがって、スパーギア９６の反対方向の回転が、第１のローラホイール１４を同様に反対方向に回転させるように構成される。この構成を利用する駆動システム２８は、エンドエフェクタのそれぞれの対応するローラホイールに対して、対応する第１のベベルギア１０２及び対応する第２のベベルギア１０４を含み得る。
【0106】
［００１６０］図２１の例示的なホイールモジュール１０３は、スパーギア９６が駆動シャフト３４を駆動し、駆動シャフト３４は、駆動シャフト３４に連結されたウォームスクリュー１０８を駆動させる（例えば、ウォームスクリュー１０８は、駆動シャフト３４上に位置付けされるか、又は駆動シャフト３４と一体的に形成される）。ウォームスクリュー１０８は、ウォームギア１１０に係合し、ウォームギア１１０は、軸１０６上に位置付けされか、又は軸１０６に連結されている。したがって、ウォームスクリュー１０８の回転が、ウォームギア１１０の対応する回転を引き起こし、ウォームギア１１０の対応する回転が軸１０６を回転させることにより、第１のローラホイール１４が第１の軸２０の周りで回転する。したがって、スパーギア９６の反対方向の回転が、第１のローラホイール１４を同様に反対方向に回転させるように構成される。この構成を利用する駆動システム２８は、エンドエフェクタのそれぞれの対応するローラホイールに対して、対応するウォームスクリュー１０８及び対応するウォームギア１１０を含み得る。当然ながら、図２０及び図２１に例示するギア以外の他の種類のギアを追加的に又は代替的に現在開示されたエンドエフェクタ１０において利用することができる。例えば、ベベルギアセット及びウォームギアセットに加えて、らせん状のベベルギアなどの他の種類のギアや、ハイポイドギアセットも本開示の範囲内にある。
【0107】
［００１６１］全図面を通して例示されているが、特に図２０及び図２１ではっきり示されているように、開示されたエンドエフェクタ１０の駆動システム２８は、係合される、嵌合される、脱係合／発射されるオブジェクト２６との干渉を回避するように構成され得る。例えば、ギア及びモータは、ローラホイール１４、１６、１８によって画定された外周５２（図１）の下方若しくは側方、又は外周５２から離されて位置付けされ得る。追加的又は代替的に、ハウジング９８、並びに／又は支持要素５６及び／若しくは支持基部３８の他の構成要素は、駆動システム２８の１つ若しくは複数のギアを部分的に遮蔽若しくは囲むように、並びに／又は他の状況では、受動受容部４４若しくはオブジェクト２６がギアに巻き込まれることを防止するように構成され得る。例えば、図２０及び図２１に示されたように、スパーギア９６は、ハウジング９８によって第１のローラホイール１４から分離され得る。追加的又は代替的に、第１のベベルギア１０２、第２のベベルギア１０４、ウォームスクリュー１０８、及び／又はウォームギア１１０は、ハウジング９８の内に少なくとも部分的に位置付けされるか、ハウジング９８によって少なくとも部分的に遮蔽されるか、又はハウジング９８によって少なくとも部分的に囲まれる。言い換えると、オブジェクトと係合している間に、受動受容部４４及びオブジェクト２６が接触し得る唯一の移動部品がローラホイール１４、１６、１８であるように、エンドエフェクタ１０は構成され得る。なぜなら、駆動システム２８のギア及び軸及び駆動シャフトは、ハウジング９８及び他の支持要素５６によって実質的に遮蔽され得るからである。
【0108】
［００１６２］図２２は、ローラホイールでリングに係合し、受動受容部をエンドエフェクタ１０のローラホイールの上に引っ張り下ろすことにより係合する直前に、エンドエフェクタ１０の真上をホバリングする受動受容部４４の実施例を示す。図２２の実施例では、受動受容部４４は、テーパ状の端部ガイド７８及びリング取付構造体１１２を含むリング型受容部６４として示されており、これらは、オブジェクトが係合しているとき、（例えば、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０によって把持されているときに）ローラホイール１４、１６、１８の上に及び周りに適合するようにサイズ形成かつ成形され得る。他の実施例では、受動受容部４４は、単純に、リング、又はテーパ状の端部ガイド７８がないリング取付構造体１１２を有するリングであり得る。幾つかの実施例では、テーパ状の端部ガイド７８は、テーパされるよりも、階段状に加工され得る。リング取付構造体１１２は、システム１２の様々な実施例では、より大きくてもよく、より小さくてもよく、又は種々のデザインを有してもよい。同様に、スカート又は端部ガイド７８は、受動受容部４４の様々な実施例では、より大きくてもよく、又はより小さくてもよい。図２２ではオブジェクト２６は明瞭性のために図示されていないが、オブジェクト２６は、例えば、リング取付構造体１１２を介して、受動受容部４４と連結されるか、又は一体的に形成されることを理解されたい。
【0109】
［００１６３］図２３に示すように、リング取付構造体１１２は、オブジェクト２６が受動受容部４４を介してエンドエフェクタ１０によって係合されているとき、エンドエフェクタ１０の上方でオブジェクト２６を支持するように構成され得る。例えば、図２３は、リング型受容部６４のリング取付構造体１１２に連結されたＵＡＶ１３０の形態のオブジェクト２６を示す。図示のように、リング取付構造体１１２は、受動受容部４４をオブジェクト２６に連結すること、さらにオブジェクト２６がエンドエフェクタ１０によって係合されている場合、オブジェクト２６がローラホイール１４、１６、１８に接触することを防止することの両方を行うように構成され得る。例えば、幾つかの実施例では、リング取付構造体１１２は、リング取付構造体１１２自体をローラホイールに接触させる必要なく、オブジェクト２６（例えば、ＵＡＶ１３０）を同様にローラホイールから離すように、ローラホイールのエンドエフェクタ１０の上部又は上に適合するようにサイズ形成かつ成形され得る。したがって、幾つかの実施例では、受動受容部４４は、リング型受容部６４が、ローラホイールに接触して、受動受容部４４（及びオブジェクト２６）に係合する一方で、さらに他の構成要素（例えば、リング取付構造体１１２及びオブジェクト２６）をローラホイールから分離するように構成され得る。図２３は、（例えば、受動受容部４４がエンドエフェクタ１０によって把持又は係合された状態における）エンドエフェクタ１０上に載置された受動受容部４４を示す。この構成では、リング型受容部６４は、リング型受容部６４のリングが、ストップ構造体５４上に載置されるか、又はストップ構造体５４に対して押圧されるように、各ローラホイールの中心線を越えて、支持基部３８に向けて引っ張られている。この構成では、リング型受容部６４のリングは、エンドエフェクタ１０のローラホイールの外周５２に位置付けされる。図２３は、図２２の実施例のより小さいプロファイル形状を有するリングを有するリング型受容部６４の実施例を示す。
【0110】
［００１６４］図２４及び図２５は、受動受容部４４のテーパ状の端部ガイド７８を介して、位置ずれしているオブジェクト２６と係合する実施例を示す。図２４の実施例では、受動受容部４４は、エンドエフェクタ１０にアプローチしているが、ローラホイール１４、１６、１８からは位置ずれしている。受動受容部４４は、エンドエフェクタ１０のローラホイール１４、１６、１８のすべての上で中央に位置付けされるよりも、テーパ状の端部ガイド７８がエンドエフェクタ１０との初期の接触時点において第１のローラホイール１４のみと接触するように、位置的にずれる。しかしながら、第１のローラホイール１４の回転が、第１のローラホイール１４によってテーパ状の端部ガイド７８に加えられる摩擦を介して、受動受容部４４を位置合わせさせる。したがって、図２５に示すように、エンドエフェクタ１０は、このような位置ずれを検証して、受動受容部４４を、ローラホイール１４、１６、１８の上の実質的に中央の正確な位置に自動的に合わせるように構成され得る。
【0111】
［００１６５］エンドエフェクタ１０は、種々のタスクのために様々な形で選択的に設定されるよう、モジュラー式であり得る。例えば、図２６は、シャフトプレート又は中央ハブ１１４の実施例を示す。中央ハブ１１４は、支持基部３８の一例であるか、支持基部３８に組み込まれるか、又は支持基部３８に連結され得る。中央ハブ１１４は、複数の駆動シャフト取付台１１６を含み得る。例えば、駆動シャフト取付台１１６は、本明細書に記載された種々の位置における種々の数の駆動シャフト３４を受け入れるための、中央ハブ１１４を貫通するように形成された孔であってもよく、又は中央ハブ１１４の他の形態の構造的取付点であってもよい。幾つかの実施例では、中央ハブ１１４は、駆動シャフト取付台１１６における軸受（例えば、玉軸受又はジャーナル軸受）を含み得る。図２６の中央ハブ１１４の実施例は、７つの駆動シャフト取付台１１６を含み、それぞれ、例示目的のために、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ、及び１１６ｇの参照符号が付けられる。中央ハブ１１４の他の実施例は、より多くの又はより少ない駆動シャフト取付台１１６を含んでもよく、及び／又は実施例に示された種々の位置若しくは配置の駆動シャフト取付台１１６を含んでもよい。駆動シャフト取付台１１６の配置は、種々の数のローラホイールを有するように、エンドエフェクタ１０の再構成を促進するよう構成され得る。これにより、開示されたエンドエフェクタ１０を、様々な異なるタスクのために多様に設定することができる。このようなモジュラー構成は、種々の配置の駆動シャフト３４及び種々の数のローラホイールに対して様々な異なるハブ又はプレートを備えたシステムを製造するより、より効率良くかつより簡単な態様で、中央ハブ１１４から駆動シャフト３４を選択的に追加又は減少することを可能にする。当然ながら、種々の配置の駆動シャフト３４に対して様々な異なるハブ又はプレートを備えた当該システムも本開示の範囲内にある。
【0112】
［００１６６］このようなモジュラー構成の機能性により、種々の数のローラホイールを駆動するための種々の数の駆動シャフト３４を製造することができる。例えば、２つのローラホイールを備えた実装形態では、駆動シャフト３４は、駆動シャフト取付台１１６ｄ及び１１６ｇ、又は駆動シャフト取付台１１６ｂ及び１１６ｅを介して、中央ハブ１１４に取り付けられ得る（及び／又は中央ハブ１１４を貫通し得る）。いずれの組み合わせであっても、少なくとも実質的に１８０°離れたそれぞれの駆動シャフト取付台を通して位置付けされた２つの駆動シャフト３４の間に少なくとも実質的に等しい間隔を実現することを可能とする（かような等しい間隔は、２つの駆動シャフト３４を有するエンドエフェクタ１０の変種にとって必須ではない）。同様に、３つのローラホイールを有する実装形態では、駆動シャフト３４が、駆動シャフト取付台１１６ａ、１１６ｃ、及び１１６ｆを介して、中央ハブ１１４に取り付けられ得る（及び／又は中央ハブ１１４を貫通し得る）。これは、少なくとも実質的に１２０°離れたそれぞれの駆動シャフト取付台を通して位置付けされた３つの駆動シャフト３４の間に少なくとも実質的に等しい間隔を実現することを可能とする。（しかしながら、かような等しい間隔は、３つの駆動シャフト３４を有するエンドエフェクタ１０の変種にとって必須ではない。より一般的にいうと、回転の幾何平面の第１の対の間の水平角は、回転の幾何平面の第２の後続対の間の水平角と同一でなくてもよい。）例えば、４つのローラホイールを備えた実装形態では、駆動シャフトは、駆動シャフト取付台１１６ｂ、１１６ｄ、１１６ｅ、及び１１６ｇを介して、中央ハブ１１４に取り付けられ得る（及び／又は中央ハブ１１４を貫通し得る）。これは、少なくとも実質的に９０°離れたそれぞれの駆動シャフト取付台を通して位置付けされた４つの駆動シャフトの間に実質的に等しい間隔を可能とする（かような等しい間隔は、４つの駆動シャフト３４を有するエンドエフェクタ１０の変種にとって必須ではない）。当然ながら、それぞれの駆動シャフト３４及び対応するローラホイールの間に実質的に等しい間隔があってもなくても、他の変種も本開示の範囲内にある。
【0113】
［００１６７］幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１０は、ローラホイール１４、１６、１８の角度及び／又は外周５２の直径が選択的に調整可能であり得る（例えば、使用前に手動設定される）ように構成され得る。例えば、図２７及び図２８は、このように選択的に調整可能であり得るエンドエフェクタ１０の非排他的な実施例の上面図を概略的に表す。
【0114】
［００１６８］図２７では、ローラホイール１４、１６、１８は、使用前に手動設定された第１の構成で示されている。この第１の構成では、第１のローラホイール１４は、回転の第１の幾何学的平面１１８に位置合わせされるか、又は回転の第１の幾何学的平面１１８を画定し、第２のローラホイール１６は、回転の第２の幾何学的平面１２０に位置合わせされるか、又は回転の第２の幾何学的平面１２０を画定し、及び第３のローラホイール１８は、回転の第３の幾何学的平面１２２に位置合わせされるか、又は回転の第３の幾何学的平面１２２を画定する。この実施例では、回転の第１の幾何学的平面１１８、回転の第２の幾何学的平面１２０、及び回転の第３の幾何学的平面１２２の各々は、他のそれぞれの回転１１８、１２０、１２２の幾何学的平面に対してそれぞれ非平行かつ非垂直であるように、互いに対して配向される。ローラホイール１４、１６、１８は外周５２を画定する。外周５２の周りで、リング型受容部６４がエンドエフェクタ１０によって把持され得るこの実施例では、回転の第１の幾何学的平面１１８、回転の第２の幾何学的平面１２０、及び回転の第３の幾何学的平面１２２は、すべて、エンドエフェクタ１０の幾何学的中心１２４において又は幾何学的中心１２４の付近で交差する。
【0115】
［００１６９］図２８では、ローラホイール１４、１６、１８は、使用前に手動設定された第２の構成で示されている。この第２の構成では、ローラホイール１４、１６、１８の各々が、駆動シャフト３４に対して比較的わずかばかり時計回りに回転している（例えば、それぞれの駆動シャフト３４が、それぞれのローラホイール１４、１６、１８のためのピボット軸として機能する）。ローラホイール１４、１６、１８の回転の結果、図２８では、外周５２の直径が減少し、図２７からの元々の外周５２が破線で示され、図２８の第２の構成の縮小した直径を有する外周５２’は実線で示されている。したがって、エンドエフェクタ１０は、ローラホイール１４、１６、１８の向きを介して、外周５２のサイズを選択的に調整することにより、異なるサイズのリング型受容部６４と係合かつ／又は嵌合するように選択的に調整可能であり得る。追加的又は代替的に、エンドエフェクタ１０は、外周５２の変化により係合が実現した受動受容部４４へ種々のレベルの圧力を加えるように選択的に調整可能であり得る。ローラホイール１４、１６、１８の角度は、図示されているより大きく外周５２の直径を減少させるように、又は外周５２の直径を増大させるように調整可能である。幾つかの実施例では、ポスト型受容部８０に係合するように構成されるエンドエフェクタ１０の実施例について同様の結果を得ることができる。具体的には、より大きな若しくはより小さなポスト８４及び拡大された小突起８６と接続するために、並びに／又はローラホイール１４、１６、１８によってポスト及び／若しくは拡大された小突起に加えられる圧力のレベルを調整するために、ローラホイール１４、１６、１８の角度及び間隔を調整して、ローラホイール１４、１６、１８間により大きな若しくはより小さな内部間隔をつくることができる。これらのエンドエフェクタ１０の選択的な調整により、ローラホイール１４、１６、１８のサイズを変更することなく、種々のサイズの受動受容部４４を用いたエンドエフェクタ１０の使用を容易することができるが、追加的に又は代替的に、ローラホイール１４、１６、１８の角度及び／又は位置を調整するために、様々な実施例では、ローラホイール１４、１６、１８のサイズを選択的に変更することが可能である。
【0116】
［００１７０］ローラホイール１４、１６、１８の向きの変化の結果、図２８に示す構成の幾何学的中心１２４と交差しないように、ローラホイール１４、１６、１８のそれぞれの平面もシフトする。例えば、回転の第１の幾何学的平面１１８は、非平行及び非垂直な角度で回転の第２の幾何学的平面１２０及び回転の第３の幾何学的平面１２２と依然として交差する（かつ、同様に回転の第２の幾何学的平面１２０が、非平行及び非垂直な角度で回転の第３の幾何学的平面１２２と依然として交差する）が、これらの平面は、すべて、同じ点において又は同じ線に沿って互いに交差するわけではない。
【0117】
［００１７１］図２９から図３１は、本開示に係る方法２００Ａ～Ｃの例示的かつ非限定的な実施例を表すフローチャートを概略的に提供する。図２９では、一部のステップが破線のボックスで示されており、これは、かかるステップが、任意選択であり得るか、又は本開示に係る方法２００Ａ～Ｃの任意選択的なバージョンに対応し得ることを示す。とはいえ、本開示に係る方法２００Ａ～Ｃのすべてが、実線で例示されたステップを含むことが要求されるわけではない。図２９から図３１に示す方法２００Ａ～Ｃ及びステップは限定的ではなく、本明細書の説明から分かるように、図示されるステップの数より多く又は少ない数のステップを有する方法を含む他の方法及びステップも、本開示の範囲内に含まれる。
【0118】
［００１７２］方法２００Ａ～Ｃは、概して、エンドエフェクタ（例えば、エンドエフェクタ１０）にアプローチすることを含み、２０２では、オブジェクトの受動受容部（例えば、オブジェクト２６の受動受容部４４）が係合される。２０４では、受動受容部がエンドエフェクタのローラホイール（例えば、ローラホイール１４、１６、１８）に面している又はローラホイールに向かっている状態で、オブジェクトがエンドエフェクタに近づくにつれて、受動受容部が、１つ又は複数のローラホイールと接触させられる。例えば、２０４では、１つ又は複数のローラホイールに接触することは、ポスト型受容部の拡大された小突起（例えば、ポスト型受容部８０の拡大された小突起８６）で１つ又は複数のローラホイールの内側向きの面に接触すること、又はリング型受容部（例えば、リング型受容部６４）のリングで１つ又は複数のローラホイールの外側向き面及び／又は上面に接触することを含み得る。オブジェクトがエンドエフェクタにアプローチするにつれて、ローラホイールは、通常既に回転しており、したがって、２０６では、一旦受動受容部がエンドエフェクタのローラホイールのうちの１つ又は複数に接触すると、ローラホイールの運動が、受動受容部をエンドエフェクタの上に又はエンドエフェクタの内に引っ張るように機能し、受動受容部が把持されることによって、オブジェクトが係合される。
【0119】
［００１７３］追加的又は代替的に、方法２００Ａ～Ｃは、２０８では、エンドエフェクタでオブジェクト（例えば、オブジェクトの受動受容部４４）にアプローチし、２０４では、受動受容部で１つ又は複数のローラホイールに接触し、２０６では、受動受容部を介してオブジェクトに係合することを含み得る。言い換えると、様々な方法２００Ａ～Ｃでは、オブジェクトがエンドエフェクタにアプローチする間、エンドエフェクタは実質的に静止してもよく、エンドエフェクタがオブジェクトにアプローチする間、オブジェクトは実質的に静止してもよく、かつ／又は、エンドエフェクタ及びオブジェクトの両方が、互いに対して移動して互いに係合及び／若しくは嵌合してもよい。
【0120】
［００１７４］２０６でオブジェクトに係合することは、オブジェクトがエンドエフェクタのローラホイール上に又はローラホイール間に効果的に係止する（これは係止構成とも呼ばれ得る）ように、ローラホイールを回転させて、受動受容部の少なくとも一部をそれぞれのローラホイールの中心線を越えるように引っ張ることを含む。係止構成では、エンドエフェクタは、駆動システムがオフとなり、ローラホイールが静止している場合であっても、ローラホイールによって受動受容部が把持されている状態が維持されるように構成される。２０６でオブジェクトに係合するためには、受動受容部がローラホイールによって把持され得る。それにより、オブジェクトが係合されたとき、受動受容部が、ローラホイールによって画定された外周外側に位置付けされる。追加的又は代替的に、２０６で受動受容部に係合することは、受動受容部が、第１のローラホイール及び第２のローラホイールの内側に及び第１のローラホイールと第２のローラホイールとの間に位置付けされるように、受動受容部を把持することを含み得る。幾つかの実施例では、２０６で受動受容部に係合することは、第１のローラホイールの第１の中心線及び第２のローラホイールの第２の中心線を越えるように受動受容部の拡大された小突起を引くことを含む。追加的又は代替的に、２０６で受動受容部に係合することは、第１のローラホイール及び第２のローラホイールと、エンドエフェクタの１つ若しくは複数のストップ構造体（例えば、ストップ構造体５４）又は受動受容部のストップ構造体自体（例えば、ベースプレート８２）との間で受動受容部を所定位置に自動的に係止することを含み得る。幾つかの実施例では、２０６で受動受容部に係合することは、ベースプレートが、エンドエフェクタに対するオブジェクトの運動を制限するストップ構造体として機能するよう構成されるように、ポスト型受容部のベースプレートでローラホイールの上面に係合することを含む。開示されたシステムプロセッサ又はコントローラは、ターゲットオブジェクトが係合されたかどうか、ひいては、係合構成のためにローラホイールを継続的に回転させるべきかどうか、ローラホイールを停止させるべきかどうか、及び／又はエンドエフェクタの発射／脱係合構成のためにローラホイールを逆転させるべきかどうかを判断するために、１つ又は複数の判断ステップを用い得る。
【0121】
［００１７５］この目的のために、方法２００Ａ～Ｃは、２１０では、エンドエフェクタからオブジェクトを脱係合又は発射することを含み得る。２１０では、エンドエフェクタからオブジェクトを脱係合又は発射することは、受動受容部及びオブジェクトがエンドエフェクタのローラホイールからから押し出されるか、かつ／又は離されるように、ローラホイールの回転の方向を逆転させることによって達成され得る。２１０におけるオブジェクトの脱係合又は発射において、ローラホイールを介して受動受容部がエンドエフェクタから押し出されるまで、ローラホイールは、それぞれのローラホイールの中心線を越えるように受動受容部の少なくとも一部を逆方向に押し出すか、又は付勢する。幾つかの方法２００Ａ～Ｃでは、２１０においてオブジェクトが発射された後、係合シーケンスを開始するために、２０２では、オブジェクトでエンドエフェクタにアプローチすることにより、及び／又は２０８では、エンドエフェクタでオブジェクトにアプローチすることにより、その後、オブジェクトがエンドエフェクタと係合及び／又は嵌合することができる。
【0122】
［００１７６］方法２００Ａ～Ｃは、ＵＡＶ又は他の種類の航空機若しくはオブジェクトと係合、嵌合、及び／又はＵＡＶ又は他の種類の航空機若しくはオブジェクトからの脱係合のために実行され得る。他の実施例では、方法２００Ａ～Ｃは、２０６でオブジェクトに係合することにより、例えば、ケーブルを把持するために、又はケーブルによって持ち上げられたオブジェクトを把持するために、又はパッケージ若しくは積み荷を持ち上げかつ／若しくは移動させるために、実行され得る。他の実施例では、方法２００Ａ～Ｃは、製造（例えば、ロボット用材料の取り扱い）、航空機燃料補給システムの給油プローブへの係合、及び農業用途（例えば、果物及び他の農産物の収穫）などにおける嵌合構成要素に関連する用途のために使用され得る。方法２００Ａ～Ｃは、自律型水中輸送体（ＡＵＶ）、無人水中輸送体（ＵＵＶ）、又は遠隔操作ビークル（ＲＯＶ）などによって、水中用途において使用され得る。
【0123】
［００１７７］２つ以上のローラホイールを備えたエンドエフェクタは、エンドエフェクタのロッキング範囲を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ及び／又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更することにより、単一軸ローラ・グリッパ構成又はマルチ軸ローラ・グリッパ構成で飛行中の又はホバリング中のオブジェクトの係合、係止、及び／又は脱係合を実現することができる。
【0124】
［００１７８］本明細書で使用される「ロッキング範囲」という用語は、リング型受容部、すなわち、外側捕捉円の直径との係合、係止、及び／又は脱係合、並びにポスト型受容部、すなわち、内側捕捉円の直径との係合、係止、及び／又は脱係合を意味する。
【0125】
［００１７９］本明細書で使用される「受動ロッキング構成」という用語は、エンドエフェクタの２つ以上のローラホイールが、ターゲットオブジェクトとの係合及び／又はターゲットオブジェクトからの脱係合を可能にするために、配向、位置付け、又は配向及び位置付けされることを意味する（例えば、所与のターゲットオブジェクトのリング型受容部との係合及び／又はリング型受容部からの脱係合のために、外側捕捉円の直径が、所与のターゲットオブジェクトとの係合及び／又はターゲットオブジェクトからの脱係合を可能とし、ポスト型受容部との係合及び／又はポスト型受容部からの脱係合のために、内側捕捉円の直径が、所与のターゲットオブジェクトとの係合及び／又はターゲットオブジェクトからの脱係合を可能とする）。第１の実施例では、リング型受容部を有するオブジェクトについては、２つ以上のローラホイールが、オブジェクトのリング型受容部を２つ以上のローラホイールの中心線を越えるように第１の方向に引っ張るとき、受動係止が生じる（例えば、オブジェクトがエンドエフェクタによって捕捉される）。第２の実施例では、リング型受容部を有するオブジェクトについては、２つ以上のローラホイールが、オブジェクトのリング型受容部を２つ以上のローラホイールの中心線を越えるように第１の方向と概して反対の第２の方向に押し出すときに、オブジェクトがエンドエフェクタから解放される。
【0126】
［００１８０］本明細書で使用される「能動ロッキング構成」という用語は、エンドエフェクタの２つ以上のローラホイールが、ターゲットオブジェクトとの係合及び／又はターゲットオブジェクトからの脱係合を防止するために、並びに／又はターゲットオブジェクトをエンドエフェクタに係止めするために、配向、位置付け、又は配向及び位置付けされることを意味する（例えば、所与のターゲットオブジェクトのリング型受容部との係合及び／若しくはリング型受容部からの脱係合のために、外側捕捉円の直径が、所与のターゲットオブジェクトとの係合及び／若しくはターゲットオブジェクトからの脱係合を防止するか、並びに／又は所与のターゲットオブジェクトをエンドエフェクタに係止し、ポスト型受容部との係合及び／若しくはポスト型受容部からの脱係合のために、内側捕捉円の直径が、所与のターゲットオブジェクトとの係合及び／若しくはターゲットオブジェクトからの脱係合を防止するか、並びに／又は所与のターゲットオブジェクトをエンドエフェクタに係止する）。第１の実施例では、リング型受容部を有するオブジェクトについては、オブジェクトがエンドエフェクタによって既に受動的に係止され、次いで、２つ以上のローラホイールのうちの１つ又は複数のローラホイールが、１つ又は複数のローラホイールモジュールのピボット軸の周りを第１の回転方向に回転させられ、２つ以上のローラホイールがリング型受容部に対して締め付けられたとき、能動ロッキングが生じる。第２の実施例では、リング型受容部を有するオブジェクトについては、オブジェクトがエンドエフェクタによって既に能動的に係止され、次いで、２つ以上のローラホイールのうちの１つ又は複数のローラホイールが、１つ又は複数のローラホイールモジュールのピボット軸の周りを第２の回転方向に回転させられ、オブジェクトが受動的に係止されるように、２つ以上のローラホイールがリング型受容部から緩められたとき、能動ロッキング解除が生じる。
【0127】
［００１８１］例えば、オペレータは、ポスト型受容部を有するオブジェクトに対する内側捕捉円のロッキング範囲を受動ロッキング構成に対応する値に設定することができる。一旦オブジェクトが係合及び捕捉されると、オペレータは、内側捕捉円のロッキング範囲を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更することができる。これにより、内側捕捉円の直径が縮小し、オブジェクトがエンドエフェクタに係止される（例えば、ポスト型受容部がより強く保持される）。追加的に又は代替的に、オペレータは、ローラホイールから独立してオブジェクトをエンドエフェクタに係止するように構成されたロッキング機構に関わることができる。このプロセスを逆転させるために、ロッキング機構が使用されていないか、又は係止解除されたと仮定すると、オペレータは、内側捕捉円のロッキング範囲を能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へと変更することができる。これにより、オブジェクトをエンドエフェクタから脱係合させる（例えば、ポスト型受容部の保持を弱める）ことを可能にするため、内側捕捉円の直径が増大する。
【0128】
［００１８２］エンドエフェクタの幾つか実施例では、エンドエフェクタは、支持基部、及び支持基部に取り付けられた２つ以上のローラホイールを備え得る。
【0129】
［００１８３］２つのローラホイール（例えば、第１のローラホイール及び第２のローラホイール）を有するエンドエフェクタについて、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸は、第１のローラホイールの回転の第１の幾何学的平面に対して垂直であり、第２のローラホイールを回転させるための駆動軸は、第２のローラホイールの回転の第２の幾何学的平面に対して垂直である。
【0130】
［００１８４］必須ではないが、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸及び第２のローラホイールを回転させるための駆動軸は、互いに対して平行であってもよく、回転の第１の幾何学的平面及び第２の幾何学的平面の両方に対して垂直な第３の幾何学的平面を画定することができる。支持基部は、第３の幾何学的平面に対して平行であり得る。
【0131】
［００１８５］概して、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸及び第２のローラホイールを回転させるための駆動軸が第３の幾何学的平面の幾何学的中心から等間隔にある状態で、第１のローラホイール及び第２のローラホイールは、第３の幾何学的平面（「幾何学的中心」）の中心点の両側に配置され得る。第３の幾何学的平面の幾何学的中心に対して垂直な方向から見た場合、回転の第１の幾何学的平面と回転の第２の幾何学的平面との間の水平角は、約１８０°であり得るが、その結果、回転の第１の幾何学的平面及び回転の第２の幾何学的平面は平行であるか、又は同一平面上にある。
【0132】
［００１８６］この水平角が一因となって、第１のローラホイールが第１のローラホイールを回転させるための駆動軸の周りを回転し、第２のローラホイールが第２のローラホイールを回転させるための駆動軸の周りを回転するときに、幾何学的中心に対する第１のローラホイールと第２のローラホイールの運動の感触が同じとなる。すなわち、第１のローラホイール及び第２のローラホイールは、両方とも（例えば、係合のために）内側に回転し、又は第１のローラホイール及び第２のローラホイールは、両方とも（例えば、脱係合のために）外側に回転する。
【0133】
［００１８７］必須ではないが、第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸、及び第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸は、互いに対して平行であり得、第３の幾何学的平面に対して垂直であり得る。
【0134】
［００１８８］上述のように、概して、第１のローラホイール及び第２のローラホイールは、第３の幾何学的平面の幾何学的中心の両側に配置され、第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸及び第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸は、第３の幾何学的平面の幾何学的中心から等間隔にあり得る。第３の幾何学的平面の幾何学的中心に対して垂直な方向から見た場合、第１のローラホイールが第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸の周りを回転し、第２のローラホイールが第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸の周りを回転するときに、第３の幾何学的平面に対する第１のローラホイール及び第２のローラホイールの運動の感触が同じとなる。すなわち、第１のローラホイール及び第２のローラホイールは両方とも時計回りに回転し、又は第１のローラホイール及び第２のローラホイールは両方とも反時計回りに回転する。
【0135】
［００１８９］３つのローラホイール（例えば、第１の、第２の、及び第３のローラホイール）を有するエンドエフェクタについては、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸が第１のローラホイールの回転の第１の幾何学的平面に対して垂直であり、第２のローラホイールを回転させるための駆動軸が第２のローラホイールの回転の第２の幾何学的平面に対して垂直であり、第３のローラホイールを回転させるための駆動軸が第３のローラホイールの回転の第３の幾何学的平面に対して垂直である。
【0136】
［００１９０］必須ではないが、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸、第２のローラホイールを回転させるための駆動軸、及び第３のローラホイールを回転させるための駆動軸は、回転の第１の、第２の、及び第３の幾何学的平面に対して互いに垂直な第４の幾何学的平面を画定することができる。支持基部は、第４の幾何学的平面に対して平行であり得る。
【0137】
［００１９１］概して、第１の、第２の、及び第３のローラホイールは、第４の幾何学的平面（「幾何学的中心」）の中心点の周りに配置され、第１のローラホイールを回転させるための駆動軸、第２のローラホイールを回転させるための駆動軸、及び第３のローラホイールを回転させるための駆動軸は、第４の幾何学的平面の幾何学的中心から等間隔にあり得る。第４の幾何学的平面の幾何学的中心に対して垂直な方向から見た場合、回転の第１の幾何学的平面と回転の第２の幾何学的平面との間の水平角は約１２０°であってもよく、回転の第２の幾何学的平面と回転の第３の幾何学的平面との間の水平角は約１２０°であってもよく、回転の第３の幾何学的平面と回転の第１の幾何学的平面との間の水平角は約１２０°であってもよい。しかしながら、回転の幾何学的平面の任意の対の間の水平角は、他の回転の幾何学的平面の任意の対の間の水平角と同一である必要はない。
【0138】
［００１９２］この水平角が一因となって、第１のローラホイールが第１のローラホイールを回転させるための駆動軸の周りを回転し、第２のローラホイールが第２のローラホイールを回転させるための駆動軸の周りを回転し、第３のローラホイールが第３のローラホイールを回転させるための駆動軸の周りを回転するときに、幾何学的中心に対する第１のローラホイール、第２のローラホイール、及び第３のローラホイールの運動の感触が同じとなる。すなわち、第１のローラホイール、第２のローラホイール、及び第３のローラホイールは、すべて（例えば、係合のために）内側に回転し、又は第１のローラホイール、第２のローラホイール、及び第３のローラホイールは、すべて（例えば、脱係合のために）外側に回転する。必須ではないが、第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸、第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸、及び第３のローラホイールを回転させるためのピボット軸は、互いに対して平行であり得、第４の幾何学的平面に対して垂直であり得る。
【0139】
［００１９３］上述のように、概して、第１の、第２の、及び第３のローラホイールは、第４の幾何学的平面の幾何学的中心の周りに配置され、第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸、第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸、及び第３のローラホイールを回転させるためのピボット軸は、第４の幾何学的平面の幾何学的中心から等間隔にあり得る。第４の幾何学的平面の幾何学的中心に対して垂直な方向から見た場合、第１のローラホイールが第１のローラホイールを回転させるためのピボット軸の周りを回転し、第２のローラホイールが第２のローラホイールを回転させるためのピボット軸の周りを回転し、第３のローラホイールが第３のローラホイールを回転させるためのピボット軸の周りを回転するときに、第４の幾何学的平面に対する第１のローラホイール、第２のローラホイールの運動、及び第３のローラホイールの運動の感触が同じとなる。すなわち、第１のローラホイール、第２のローラホイール、及び第３のローラホイールはすべて時計回りに回転し、又は第１のローラホイール、第２のローラホイール、及び第３のローラホイールはすべて反時計回りに回転する。
【0140】
［００１９４］当業者が理解するように、ｎ個のローラホイールを有するエンドエフェクタについて、ｎ個のローラホイールを回転させるための駆動軸によって画定された幾何学的平面の幾何学的中心に対して垂直な方向から見たとき、回転の２つの隣接する幾何学的平面間の水平角は、約３６０°／ｎ（例えば、ｎ＝４の場合は９０°、ｎ＝５の場合は７２°、ｎ＝６の場合は６０°）であってもよいが、これは必須ではない。
【0141】
［００１９５］図２７と同様に、図３２Ａは、幾何学的中心３２２６の周りの第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８を示す。駆動シャフト３２３４は、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８について示されている。
【0142】
［００１９６］外周３２５２（例えば、外側捕捉円）は、図示された第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の向きにおいて、幾何学的中心３２２６の周りの第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の第１のロッキング範囲を画定する。しかしながら、第１の構成が選択的に調整可能である（例えば、使用前に手動設定される）図２７の構成とは異なり、図３２Ａでは、本出願のローラ－グリッパエンドエフェクタシステムは、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現する。幾つかの実施例では、このリアルタイム調整は、図３２Ａの上面概略図に示す時計回り又は反時計回りであるかに関わらず、ピボット軸の周りの関連付けられたローラホイール（例えば、関連付けられた駆動シャフト３２３４）を回転させることよってもたらされ得る。
【0143】
［００１９７］図３２Ａは、第１のローラホイール３２１４の回転の第１の幾何学的平面３２２０、第２のローラホイール３２１６の回転の第２の幾何学的平面３２２２、第３のローラホイール３２１８の回転の第３の幾何学的平面３２２４、及び第４の幾何学的平面３２２８を示す。第４の幾何学的平面３２２８は、回転の第１の幾何学的平面３２２０、回転の第２の幾何学的平面３２２２、及び回転の第３の幾何学的平面３２２４に対して互いに垂直である。
【0144】
［００１９８］図３２Ａに示すように、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第１の幾何学的平面３２２０と回転の第２の幾何学的平面３２２２との間の水平角は約１２０°であり、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第２の幾何学的平面３２２２と回転の第３の幾何学的平面３２２４との間の水平角は約１２０°であり、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第３の幾何学的平面３２２４と回転の第１の幾何学的平面３２２０との間の水平角は約１２０°である。上述のように、回転の幾何学的平面の第１の対の間の水平角は、回転の幾何学的平面の第２の又は後続の対の間の水平角と同一である必要はない。さらに、回転の幾何学的平面の任意の対の間の水平角（又は任意の他の特定の水平角）が約１２０°である必要はない。
【0145】
［００１９９］図３２Ａに示すように、回転の第１の幾何学的平面３２２０と回転の第２の幾何学的平面３２２２との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第１の線を画定し、回転の第２の幾何学的平面３２２２と回転の第３の幾何学的平面３２２４との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第２の線を画定し、回転の第３の幾何学的平面３２２４と回転の第１の幾何学的平面３２２０との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第３の線を画定し得る。この場合、第１の、第２の、及び第３の線は、（例えば、ページの内側／外側に向かう方向において）一致し得る。しかしながら、回転の幾何学的平面の交差のうちの１つ又は複数が第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な線を画定しない場合、第１の、第２の、及び第３の線は一致しない場合がある。
【0146】
［００２００］図２８と同様に、図３２Ｂは、幾何学的中心３２２６の周りの第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の上面概略図を示す。駆動シャフト３２３４は、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８について示されている。
【0147】
［００２０１］縮小した直径を有する外周３２５２’（例えば、外側捕捉円）は、図示された第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の向きにおいて、幾何学的中心３２２６の周りの第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の第２のロッキング範囲を画定する。しかしながら、第２の構成が選択的に調整可能である（例えば、使用前に手動設定される）図２８の構成とは異なり、図３２Ｂでは、本出願のローラ－グリッパエンドエフェクタシステムは、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現する。幾つかの実施例では、このリアルタイム調整は、図３２Ｂの上面概略図に示す時計回り又は反時計回りであるかに関わらず、ピボット軸の周りの関連するローラホイール（例えば、その関連する駆動シャフト３２３４）を回転させることよってもたらされ得る。
【0148】
［００２０２］図３２Ｂは、第１のローラホイール３２１４の回転の第１の幾何学的平面３２２０、第２のローラホイール３２１６の回転の第２の幾何学的平面３２２２、第３のローラホイール３２１８の回転の第３の幾何学的平面３２２４、及び第４の幾何学的平面３２２８を示す。図３２Ｂに示すように、第４の幾何学的平面３２２８は、回転の第１の幾何学的平面３２２０、回転の第２の幾何学的平面３２２２、及び回転の第３の幾何学的平面３２２４に対して互いに垂直である。
【0149】
［００２０３］図３２Ｂに示すように、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第１の幾何学的平面３２２０と回転の第２の幾何学的平面３２２２との間の水平角は約１２０°であり、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第２の幾何学的平面３２２２と回転の第３の幾何学的平面３２２４との間の水平角は約１２０°であり、第４の幾何学的平面３２２８において測定される回転の第３の幾何学的平面３２２４と回転の第１の幾何学的平面３２２０との間の水平角は約１２０°である。上述のように、回転の幾何学的平面の第１の対の間の水平角は、回転の幾何学的平面の第２の又は後続の対の間の水平角と同一である必要はない。さらに、回転の幾何学的平面の任意の対の間の水平角（又は任意の他の特定の水平角）が約１２０°である必要はない。
【0150】
［００２０４］図３２Ｂに示すように、回転の第１の幾何学的平面３２２０と回転の第２の幾何学的平面３２２２との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第１の線を画定し、回転の第２の幾何学的平面３２２２と回転の第３の幾何学的平面３２２４との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第２の線を画定し、回転の第３の幾何学的平面３２２４と回転の第１の幾何学的平面３２２０との間の交差は、第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）第３の線を画定し得る。この場合、第１の、第２の、及び第３の線は一致しないが、（例えば、ページの内側／外側に向かう方向において）互いに平行であり得る。しかしながら、回転の幾何学的平面の交差のうちの１つ又は複数が第４の幾何学的平面３２２８に対して垂直な線を画定しない場合、第１の、第２の、及び第３の線は互いに平行ではない場合がある。
【0151】
［００２０５］図３２Ｂに示すように、外周３２５２の直径は、縮小した直径を有する外周３２５２’の直径より大きい。図３２Ｂでは、外周３２５２及び縮小した直径を有する外周３２５２’の両方が外側捕捉円の例である。
【0152】
［００２０６］外周３２５２、縮小した直径を有する外周３２５２’、又はロッキング範囲の他の値の間での外側捕捉円のロッキング範囲のリアルタイム調整は、図３２Ｂの上面概略図に示す時計回り又は反時計回りであるかに関わらず、ピボット軸の周りの関連するローラホイール（例えば、その関連する駆動シャフト３２３４）の回転によってもたらされ得る。
【0153】
［００２０７］上述のように、図３２Ａ及び図３２Ｂでは、本出願のローラ－グリッパエンドエフェクタシステムは、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現する。第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整の能力は、エンドエフェクタの使用の間にオペレータが、（リング型受容部との係合、係止、及び／又はリング型受容部からの脱係合のために）外側捕捉円のロッキング範囲を変更すること、及び／又は（ポスト型受容部との係合、係止、及び／又はポスト型受容部からの脱係合のために）内側捕捉円のロッキング範囲を変更することを可能にする。
【0154】
［００２０８］したがって、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、例えば、縮小した直径を有する外周３２５２’に向けて及び／若しくは外周３２５２’を越えるように、外周３２５２からシフトすることにより、又は外周３２５２に向けて及び／若しくは外周３２５２を越えるように、縮小した直径を有する外周３２５２’からシフトすることにより、（リング型受容部との係合、係止、及び／又はリング型受容部からの脱係合のために）外側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。これと同様に、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、図３２Ｂから想定できるように、例えば、内側捕捉円の最外径を調整することにより、（ポスト型受容部との係合、係止、及び／又はポスト型受容部からの脱係合のために）内側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。
【0155】
［００２０９］このように、オペレータは、例えば、リアルタイムで第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するか、又は第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８を能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び第３のローラホイール３２１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0156】
［００２１０］図３２Ｃは、外側捕捉円３２０１の一部の上面図を示しており、所与のホイールモジュールのローラホイールが外側捕捉円３２０１の径方向に対して角度θに回転させられた場合の、外側捕捉円３２０１の半径Ｒの例示的な計算を示す。
［００２１１］Ｒ＝ｒ＋（ｒｗ＋ｄ１）＊ｃｏｓ（θ）＋ｄ２＊ｓｉｎ（θ）；
［００２１２］Ｒは、外側捕捉円３２０１の半径である。
［００２１３］ｒは、所与のホイールモジュールについて、外側捕捉円３２０１の平面における外側捕捉円３２０１の中心３２２１からピボット点３２２３までの距離である。
［００２１４］ｒｗは、関連するローラホイールの半径である。
［００２１５］ｄ１は、外側捕捉円３２０１の平面におけるピボット点３２２３から関連するローラホイールの軸／駆動軸までの（例えば、軸／駆動軸及びピボット軸の両方に対して垂直な方向における）垂直距離である。
［００２１６］ｄ２は、（例えば、ピボット点３２２３を通る軸／駆動軸に対して平行な方向における）ピボット軸と関連するローラホイールの回転３２２５の幾何学的平面との間の（例えば、ページに対して垂直な）水平オフセットである。
［００２１７］θは、外側捕捉円３２０１の径方向に対するピボット角である。
［００２１１］Ｒ＝ｒ＋（ｒｗ＋ｄ１）＊ｃｏｓ（θ）＋ｄ２＊ｓｉｎ（θ）；
［００２１２］Ｒは、外側捕捉円３２０１の半径である。
［００２１３］ｒは、所与のホイールモジュールについて、外側捕捉円３２０１の平面における外側捕捉円３２０１の中心３２２１からピボット点３２２３までの距離である。
［００２１４］ｒｗは、関連するローラホイールの半径である。
［００２１５］ｄ１は、外側捕捉円３２０１の平面におけるピボット点３２２３から関連するローラホイールの軸／駆動軸までの（例えば、軸／駆動軸及びピボット軸の両方に対して垂直な方向における）垂直距離である。
［００２１６］ｄ２は、（例えば、ピボット点３２２３を通る軸／駆動軸に対して平行な方向における）ピボット軸と関連するローラホイールの回転３２２５の幾何学的平面との間の（例えば、ページに対して垂直な）水平オフセットである。
［００２１７］θは、外側捕捉円３２０１の径方向に対するピボット角である。
【0157】
［００２１８］幾つかの実施例では、第１のローラホイール３２１４、第２のローラホイール３２１６、及び／又は第３のローラホイール３２１８は、１つ又は複数の適合領域を有し得る。追加的又は代替的に、ローラホイール３２１４、３２１６、３２１８のうちの１つ又は複数のデュロメータは、係合が意図されているオブジェクトの種類に基づいて選択され得る。例えば、ローラホイール３２１４、３２１６、３２１８は、より重い係合（例えば、より重い受動受容部及び／又はオブジェクト）が関わる用途のためにより高い剛性を有するように選択され得る。幾つかの実施例では、ローラホイール３２１４、３２１６、３２１８のうちの１つ又は複数は、種々の用途の必要に応じて増減し得るように選択的に調整可能なタイヤ圧力を有する空気圧式であってもよい。幾つかの実施例では、ローラホイール３２１４、３２１６、３２１８のうちの１つ又は複数は、圧縮性及び／又は適合性を備え得る。追加的又は代替的に、ローラホイール３２１４、３２１６、３２１８のうちの１つ又は複数は、エアレスであり得る。これらの調整は、係合が意図されるオブジェクトにおいて使用される重量、質量、及び／又は材料に基づいて選択することができる。
【0158】
［００２１９］リング型受容部との係合、係止、及び／又はリング型受容部からの脱係合のためにロッキング範囲を効果的に選択する場合、オペレータは、外側捕捉円３２０１の半径Ｒに加えて、上述の調整及び検討事項を検証し得る。同様に、ポスト型受容部との係合、係止、及び／又はポスト型受容部からの脱係合のためにロッキング範囲を効果的に選択する場合、オペレータは、内側捕捉円の半径に加えて、上述の調整及び検討事項を検証し得る。
【0159】
［００２２０］図２１と同様に、図３３Ａは、第１のローラホイール３３１４のエンドエフェクタの例示的なホイールモジュール３３０３の上面図を示し、図３３Ｂは、第１のローラホイール３３１４のエンドエフェクタの例示的なホイールモジュール３３０３の側面図を示し、左側が第１のローラホイール３３１４を回転させるための軸／駆動軸３３０６に沿った側面図であり、右側が第１のローラホイール３３１４を回転させるための軸／駆動軸３３０６に対して垂直な側面図である。第２のローラホイール３３１６、第３のローラホイール３３１８、又は追加のローラホイールについても同様の説明が適用される。
【0160】
［００２２１］図３３Ａ及び図３３Ｂの実施例では、第１のローラホイール３３１４、及び第１のローラホイール３３１４を回転させるための関連する軸／駆動軸３３０６は、例示的なホイールモジュール３３０３のハウジング３３９８上の支持要素３３５６によって支持されている。第１の方向におけるスパーギア３３９６の回転は、駆動シャフト３３３４を駆動し、駆動シャフト３３３４は、駆動シャフト３３３４に連結されたウォームスクリュー３３０８を回転させる（例えば、ウォームスクリュー３３０８は、駆動シャフト３３３４上に位置付けられるか、又は駆動シャフト３３３４と一体的に形成され得る）。ウォームスクリュー３３０８は、ウォームギア３３１０に係合されており、ウォームギア３３１０は、第１のローラホイール３３１４を回転させるための軸／駆動軸３３０６上に位置付けされるか、又は軸／駆動軸３３０６に連結されている。したがって、ウォームスクリュー３３０８の回転は、ウォームギア３３１０の対応する回転を引き起こし、ウォームギア３３１０は、第１のローラホイール３３１４を回転させるための軸／駆動軸３３０６を回転させ、それにより、第１のローラホイール３３１４を回転させる。したがって、反対の第２の方向におけるスパーギア３３９６の回転は、同様に第１のローラホイール３３１４を反対の回転方向に回転させるように構成されている。この構成を利用する駆動システムは、エンドエフェクタのそれぞれの対応するローラホイールに対して、対応するウォームスクリュー及び対応するウォームギアを含み得る。当然ながら、図３３Ａ及び３３Ｂに例示するギア以外の他の種類のギアを追加的に又は代替的に現在開示されたエンドエフェクタにおいて利用することができる。例えば、ウォームギアセットに加えて、らせん状のベベルギアなどの他の種類のギアや、ハイポイドギアセットも本開示の範囲内にある。
【0161】
［００２２２］図３３Ａと同様に、図３３Ｃは、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の例示的なローラホイール３３０３の上面図を示す。図３３Ｃは、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の３層オーバーレイ（最下層、中間層、最上層）の上面図であり、それぞれ、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の３つの異なるピボット配向にあり、最下層は、第１のピボット配向において第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８を含み、中間層は、第２のピボット配向において第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８を含み、最上層は、第３のピボット配向において第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８を含む。
【0162】
［００２２３］図３３Ｃにおいて、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第１のピボット配向では、縮小した直径を有する外周３３５２’が、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第１のロッキング範囲を画定し、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第２のピボット配向では、外周３３５２が、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第２のロッキング範囲を画定し、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第３のピボット配向では、拡大した直径を有する外周３３５２’’が、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の第３のロッキング範囲を画定する。
【0163】
［００２２４］図３３Ｃで分かるように、拡大した直径を有する外周３３５２’’の直径は、外周３３５２の直径より大きく、外周３３５２の直径は、縮小した直径を有する外周３３５２’の直径より大きい。図３３Ｃでは、拡大した直径を有する外周３３５２’’、外周３３５２、及び縮小した直径を有する外周３３５２’は、それぞれ「外側捕捉円」の例である。
【0164】
［００２２５］外周３３５２、縮小した直径を有する外周３３５２’、拡大した直径を有する外周３３５２’’、又はロッキング範囲の他の値の間でのロッキング範囲のリアルタイム調整は、図３３Ｃの上面図に示す時計回り又は反時計回りであるかに関わらず、ピボット軸の周りの関連するローラホイール（例えば、その関連する駆動シャフト３３３４）の回転によってもたらたされ得る。
【0165】
［００２２６］上述のように、本出願のローラ－グリッパエンドエフェクタシステムは、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現する。したがって、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、例えば、縮小した直径を有する外周３３５２’ に向けて及び／若しくは外周３３５２’を越えるように、外周３３５２からシフトすることにより、又は外周３３５２’’に向けて及び／若しくは外周３３５２’’を越えるように、外周３３５２からシフトすることにより、（リング型受容部との係合、係止、及び／又はリング型受容部からの脱係合のために）外側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。これと同様に、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、図３３Ｃから想定できるように、例えば、内側捕捉円の最外径を調整することにより、（ポスト型受容部との係合、係止、及び／又はポスト型受容部からの脱係合のために）内側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。
【0166】
［００２２７］このように、オペレータは、例えば、リアルタイムで第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するか、又は第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８を能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３３１４、第２のローラホイール３３１６、及び第３のローラホイール３３１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0167】
［００２２８］図２０と同様に、図３４Ａは、第１のローラホイール３４１４のエンドエフェクタの例示的なホイールモジュール３４０１の上面図を示し、図３４Ｂは、第１のローラホイール３４１４のエンドエフェクタの例示的なホイールモジュール３４０１の側面図を示し、左側が第１のローラホイール３４１４を回転させるための軸／駆動軸３４０６に沿った側面図であり、右側が第１のローラホイール３４１４を回転させるための軸／駆動軸３４０６に対して垂直な側面図である。第２のローラホイール３４１６、第３のローラホイール３４１８、又は追加のローラホイールについても同様の説明が適用される。
【0168】
［００２２９］図３４Ａ及び図３４Ｂの実施例では、第１のローラホイール３４１４、及び第１のローラホイール３４１４を回転させるための関連する軸／駆動軸３４０６は、例示的なホイールモジュール３４０１のハウジング３４９８上の支持要素３４５６によって支持されている。第１の方向におけるスパーギア３４９６の回転は、駆動シャフト３４３４を駆動し、駆動シャフト３４３４は、駆動シャフト３４３４に連結された第１のベベルギア３４０２を回転させる（例えば、第１のベベルギア３４０２は、駆動シャフト３４３４上に位置付けられるか、又は駆動シャフト３４３４と一体的に形成され得る）。第１のベベルギア３４０２は、第２のベベルギア３４０４に係合されており、第２のベベルギア３４０４は、第１のローラホイール３４１４を回転させるための軸／駆動軸３４０６上に位置付けされるか、又は軸／駆動軸３４０６に連結されている。したがって、第１のベベルギア３４０２の回転は、第２のベベルギア３４０４の対応する回転を引き起こし、第２のベベルギア３４０４は、第１のローラホイール３４１４を回転させるための軸／駆動軸３４０６を回転させ、それにより、第１のローラホイール３４１４を回転させる。したがって、反対の第２の方向におけるスパーギア３４９６の回転は、同様に第１のローラホイール３４１４を反対の回転方向に回転させるように構成されている。この構成を利用する駆動システムは、それぞれの対応するエンドエフェクタのローラホイールのそれぞれの第１の及び第２のベベルギアを含み得る。当然ながら、図３４Ａ及び３４Ｂに例示するギア以外の他の種類のギアを追加的に又は代替的に現在開示されたエンドエフェクタにおいて利用することができる。例えば、ベベルギアセットに加えて、らせん状のベベルギアなどの他の種類のギアや、ハイポイドギアセットも本開示の範囲内にある。
【0169】
［００２３０］図３４Ａと同様に、図３４Ｃは、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の上面図を示す。図３４Ｃは、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の３層オーバーレイ（最下層、中間層、最上層）の上面図であり、それぞれ、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の３つの異なるピボット配向にあり、最下層は、第１のピボット配向において第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８を含み、中間層は、第２のピボット配向において第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８を含み、最上層は、第３のピボット配向において第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８を含む。
【0170】
［００２３１］図３４Ｃにおいて、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第１のピボット配向では、縮小した直径を有する外周３４５２’が、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第１のロッキング範囲を画定し、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第２のピボット配向では、外周３４５２が、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第２のロッキング範囲を画定し、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第３のピボット配向では、拡大した直径を有する外周３４５２’’が、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の第３のロッキング範囲を画定する。
【0171】
［００２３２］図３４Ｃで分かるように、拡大した直径を有する外周３４５２’’の直径は、外周３４５２の直径より大きく、外周３４５２の直径は、縮小した直径を有する外周３４５２’の直径より大きい。図３４Ｃでは、拡大した直径を有する外周３４５２’’、外周３４５２、及び縮小した直径を有する外周３４５２’は、それぞれ「外側捕捉円」の例である。
【0172】
［００２３３］外周３４５２、縮小した直径を有する外周３４５２’、拡大した直径を有する外周３４５２’’、又はロッキング範囲の他の値の間でのロッキング範囲のリアルタイム調整は、図３４Ｃの上面図に示す時計回り又は反時計回りであるかに関わらず、ピボット軸の周りの関連するローラホイール（例えば、その関連する駆動シャフト３４３４）の回転によってもたらされ得る。
【0173】
［００２３４］上述のように、本出願のローラ－グリッパエンドエフェクタシステムは、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現する。したがって、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、例えば、縮小した直径を有する外周３４５２’ に向けて及び／若しくは外周３４５２’を越えるように、外周３４５２からシフトすることにより、又は外周３４５２’’に向けて及び／若しくは外周３４５２’’を越えるように、外周３４５２からシフトすることにより、（リング型受容部との係合、係止、及び／又はリング型受容部からの脱係合のために）外側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。これと同様に、エンドエフェクタの使用の間にオペレータは、図３４Ｃから想定できるように、例えば、内側捕捉円の最外径を調整することにより、（ポスト型受容部との係合、係止、及び／又はポスト型受容部からの脱係合のために）内側捕捉円のロッキング範囲を変更することができる。
【0174】
［００２３５］このように、オペレータは、例えば、リアルタイムで第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８を受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ変更するか、又は第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８を能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ変更することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３４１４、第２のローラホイール３４１６、及び第３のローラホイール３４１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0175】
［００２３６］図３５Ａから図３５Ｅは、例えば、図３４Ａから図３４Ｃのギアセットに類似のベベルギアセットを使用して、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現するためのリンク機構の作動３５００の上面図を示す。
【0176】
［００２３７］図３５Ａに示すように、リンク機構の作動３５００は、例えば、調整モータ３５０２、レバー３５０４、第１のコネクタ３５０６、第２のコネクタ３５０８、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、第６のリンク３５５０、及びフレーム構造体３５３８を含み得る。連続リンクの端部は接続されている（例えば、第１のリンク３５４０の端部は第２のリンク３５４２の端部に接続されているが、第１のリンク３５４０の反対側の端部は第６のリンク３５５０の端部に接続されている）が、連続リング間の角度は固定されておらず、調整モータ３５０２がレバー３５０４を動かすにつれて変動する。さらに、第３のリンク３５４４が、関連するハウジング３５９８を介して第１のローラホイール３５１４に接続され、第５のリンク３５４８が、関連するハウジング３５９８を介して第２のローラホイール３５１６に接続され、第１のリンク３５４０が、関連するハウジング３５９８を介して第３のローラホイール３５１８に接続される。
【0177】
［００２３８］調整モータ３５０２の動作が、レバー３５０４、第１のコネクタ３５０６、及び第２のコネクタ３５０８を動かす。これに応答して、フレーム構造体３５３８に対して、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が動いて、ハウジング３５９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３５３４）の周りで回転させる。結果として、リンク機構の作動３５００が、上面から見て同じピボット方向に、かつ上面から見て同じピボット角度を通して、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８を同時に回転させる。
【0178】
［００２３９］図３５Ｂは、調整モータ３５０２がレバー３５０４を時計回りに動かした後のリンク機構の作動３５００を示しており、この動きにより、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が、ハウジング３５９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３５３４）の周りを回転させ、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８がすべて所定の中立ピボット配向に対して約９°（例えば、所定の中立のピボット配向は、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が正六角形を形成する、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８のピボット配向に対応し得る）に配向され、その結果、拡大した直径を有する外周３５５２’’が生じる。
【0179】
［００２４０］図３５Ｃは、矢印３５２９によって示すように、図３５Ｂに示す構成に対して、調整モータ３５０２がレバー３５０４を時計回りに動かした後のリンク機構の作動３５００を示し、この動きにより、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が、ハウジング３５９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３５３４）の周りを回転させ、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８がすべて所定の中立のピボット配向に対して約０°に配向され、その結果、外周３５５２が生じる。
【0180】
［００２４１］図３５Ｄは、矢印３５３０によって示すように、図３５Ｃに示す構成に対して、調整モータ３５０２がレバー３５０４をさらに時計回りに動かした後のリンク機構の作動３５００を示し、この動きにより、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が、ハウジング３５９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３５３４）の周りを回転させ、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８がすべて所定の中立のピボット配向に対して約＋１８°に配向され、その結果、縮小した直径を有する外周３５５２’が生じる。
【0181】
［００２４２］図３４Ｃに関する上述の説明と同様に、拡大した直径を有する外周３５５２’’の直径は、外周３５５２の直径より大きく、外周３５５２の直径は、縮小した直径を有する外周３５５２’の直径より大きい。
【0182】
［００２４３］図３５Ｅは、リンク機構の作動３５００の代替的設計を示しており、この設計では、調整モータ３５０２、レバー３５０４、及び／又は第１のコネクタ３５０６を、例えば、第２のコネクタ３５０８に直接連結されたボーデンケーブル３５３１（又は同等物）と交換することができる。この代替的な設計では、オペレータは、矢印３５３３によって示されたボーデンケーブル３５３１を通して伝達された矢印３５３２によって示された力を加えて、第２のコネクタ３５０８を動かし、それにより、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が、矢印３５３５、３５３６、及び３５３７によって示唆されているように、ハウジング３５９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３５３４）の周りを回転させる。
【0183】
［００２４４］リンク機構の作動３５００を使用して、オペレータは、受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ、例えば、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実行することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0184】
［００２４５］図３６Ａから図３６Ｅは、例えば、図３４Ａから図３４Ｃのギアセットに類似のベベルギアセットを使用して、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現するためのギアの作動３６００の上面図を示す。
【0185】
［００２４６］図３６Ａに示すように、ギアの作動３６００は、例えば、調整モータ３６０２、モータギア３６０４、中央ギア３６４０、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、第３の外側ギア３６４６、及びフレーム構造体３６３８を含み得る。モータギア３６０４は第３の外側ギア３６４６に連結され、第３の外側ギア３６４６は中央ギア３６４０に連結され、中央ギア３６４０は第１の外側ギア３６４２及び第２の外側ギア３６４４にさらに連結されている。出願人は、ギアの作動３６００の第１の代替的な構成において、モータギア３６０４を中央ギア３６４０に直接連結することにより、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、及び第３の外側ギア３６４６を駆動させることができると云っている。出願人は、ギアの作動３６００の第２の代替的な構成において、３つの調整モータと関連するモータギアを個別に連結して、中央ギア３６４０を必要とすることなく、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、及び第３の外側ギア３６４６を駆動させることができると云っている。本開示を前提として、出願人は、当業者であれば、過度の実験を行うことなく、これらのギアの作動３６００の第１の及び第２の代替的な構成を実装することができると云っている。
【0186】
［００２４７］調整モータ３６０２の動作がモータギア３６０４を回転させ、その結果、第３の外側ギア３６４６が駆動されて回転し、これにより、中央ギア３６４０が駆動されて回転して、そして、第１の外側ギア３６４２及び第２の外側ギア３６４４の両方が駆動されて回転する。これに応答して、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、第３の外側ギア３６４６が、すべてフレーム構造体３６３８に対して動き、ハウジング３６９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３６３４）の周りで回転させる。結果として、リンク機構の作動３６００が、上面から見て同じピボット方向に、かつ上面から見て同じピボット角度を通して、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８を同時に回転させる。
【0187】
［００２４８］図３６Ｂは、調整モータ３６０２がモータギア３６０４を回転させた後のギア機構の作動３６００を示しており、この動きにより、第３の外側ギア３６４６、中央ギア３６４０、第１の外側ギア３６４２、及び第２の外側ギア３６４４が回転して、ハウジング３６９８がそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３６３４）の周りを回転し、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８がすべて所定の中立ピボット配向に対して約９°（例えば、所定の中立のピボット配向は、第１のリンク３５４０、第２のリンク３５４２、第３のリンク３５４４、第４のリンク３５４６、第５のリンク３５４８、及び第６のリンク３５５０が正六角形を形成する、図３５Ｂに関連して上述したピボット配向に類似する、第１のローラホイール３５１４、第２のローラホイール３５１６、及び第３のローラホイール３５１８のピボット配向に対応し得る）に配向され、その結果、拡大した直径を有する外周３６５２’’が生じる。
【0188】
［００２４９］図３６Ｃは、例えば、調整モータ３６０２が、矢印３６１１によって示されたようにモータギア３６０４を回転させた後のギアの作動３６００を示す。それに応じて、矢印３６１３によって示されるように第３の外側ギア３６４６が回転することにより、矢印３６１５によって示されるように中央ギア３６４０が回転し、中央ギア３６４０は、矢印３６１７によって示されるように第１の外側ギア３６４２、矢印３６１９によって示されるように第２の外側ギア３６４４の両方を回転させ、これにより、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、及び第３の外側ギア３６４６が、ハウジング３６９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３６３４）の周りで回転させ、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８がすべて所定の中立のピボット配向に対して約０°に配向され、その結果、外周３６５２が生じる。
【0189】
［００２５０］図３６Ｄは、例えば、調整モータ３６０２が、矢印３６２１によって示されたようにモータギア３６０４をさらに回転させた後のギアの作動３６００を示す。それに応じて、矢印３６２３によって示されるように第３の外側ギア３６４６が回転することにより、矢印３６２５によって示されるように中央ギア３６４０が回転し、中央ギア３６４０は、矢印３６２７によって示されるように第１の外側ギア３６４２、矢印３６２９によって示されるように第２の外側ギア３６４４の両方を回転させ、これにより、第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、及び第３の外側ギア３６４６が、ハウジング３６９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３６３４）の周りで回転させ、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８がすべて所定の中立のピボット配向に対して約＋１８°に配向され、その結果、外周３６５２’が生じる。
【0190】
［００２５１］図３４Ｃに関する上述の説明と同様に、拡大した直径を有する外周３６５２’’の直径は、外周３６５２の直径より大きく、外周３６５２の直径は、縮小した直径を有する外周３６５２’の直径より大きい。
【0191】
［００２５２］図３６Ｅは、ギアの作動３６００の代替的設計を示しており、この設計では、調整モータ３６０２及び／又はモータギア３６０４を、例えば、コネクタ３６０８に直接連結されたボーデンケーブル３６３０（又は同等物）と交換することができる。この代替的な設計では、オペレータは、矢印３６３２によって示されるように、ボーデンケーブル３６３０を通して伝達される矢印３６３１によって示される力を加えて、コネクタ３６０８を動かし、矢印３６３３によって示されるように、第３の外側ギア３６４６が回転し、矢印３６３５によって示されるように、中央ギア３６４０が回転し、中央ギア３６４０が、矢印３６３７によって示されるように第１の外側ギア３６４２、矢印３６３９によって示されるように第２の外側ギア３６４４の両方を回転させる。第１の外側ギア３６４２、第２の外側ギア３６４４、及び第３の外側ギア３６４６の回転が、矢印３６３３、３６３７、及び３６３９によって示唆されているように、ハウジング３６９８をそれぞれのピボット軸（例えば、関連する駆動シャフト３６３４）の周りで回転させる。
【0192】
［００２５３］ギア機構の作動３６００を使用して、オペレータは、受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ、例えば、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実行することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３６１４、第２のローラホイール３６１６、及び第３のローラホイール３６１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0193】
［００２５４］図３７Ａから図３７Ｇは、例えば、図３４Ａから図３４Ｃのギアセットに類似のベベルギアセットを使用して、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実現するためのスロット化ディスクの作動３７００の上面図を示す。当業者がスロット化ディスクの作動３７００の操作を容易に理解できるように、図３７Ｂから図３７Ｄは、スロット３７０４のすべての部分を示しているが、より厳密に描かれた上面図ではスロット３７０４のより限定された部分しか視認できない。同様に、当業者がスロット化ディスクの作動３７００の操作を容易に理解できるように、図３７Ｅから図３７Ｇは、スロット３７０４の実質的な部分を示しているが、より厳密に描かれた上面図ではスロット３７０４のより限定された部分しか視認できない。
【0194】
［００２５５］図３７Ａに示すように、スロット化ディスクの作動３７００は、例えば、スロット３７０４及び幾何学的中心３７０６を有するスロット化ディスクの３７０２を含み得る。図３７Ａに示すように、スロット３７０４は、曲線の形態にある。しかしながら、スロット３７０４は、直線の形態であってもよく、又は他の形態であってもよい。
【0195】
［００２５６］（例えば、ページの内側／外側に向かう方向の）スロット化ディスク３７０２に対して垂直に配向された、関連するスロット３７０４における駆動シャフト３７３４は、スロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６の付近の、関連するスロット３７０４の径方向の内側端から、スロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から離れた、関連するスロット３７０４の径方向外側端に向かって移動することができ、逆も然りである。
【0196】
［００２５７］図３７Ｂに示すように、スロット化ディスクの作動３７００は、例えば、スロット３７０４、コネクタ３７０８、中央ベベルギアアセンブリ３７２０、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６、第１のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４２、第２のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４４、及び第３のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４６を有するスロット化ディスク３７０２を含み得る。
【0197】
［００２５８］中央ベベルギアアセンブリ３７２０の複数のベベルギアが互いに係合されているという制限の下で、中央ベベルギアアセンブリ３７２０の複数のベベルギアは、いずれの回転方向にも回転することができる。第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２の複数のベベルギアが互いに係合されているという制限の下で、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２の複数のベベルギアは、いずれの回転方向にも回転することができる。第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４の複数のベベルギアが互いに係合されているという制限の下で、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４の複数のベベルギアは、いずれの回転方向にも回転することができる。第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６の複数のベベルギアが互いに係合されているという制限の下で、第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６の複数のベベルギアは、いずれの回転方向にも回転することができる。
【0198】
［００２５９］モータ（図示せず）を使用して中央ベベルギアアセンブリ３７２０の複数のベベルギアを回転させることにより、第１のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４２、第２のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４４、及び第３のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４６が同時に回転する。第１のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４２の回転が第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２を回転させ、第２のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４４の回転が第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４を回転させ、第３のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４６の回転が第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６を回転させる。
【0199】
［００２６０］中央ベベルギアアセンブリ３７２０、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６、第１のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４２、第２のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４４、及び第３のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４６のそれぞれの回転は、スロット化ディスク３７０２の回転位置から独立している。
【0200】
［００２６１］中央ベベルギアアセンブリ３７２０、第１のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４２、第２のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４４、及び第３のホイールモジュール平行移動駆動シャフト３７４６のそれぞれの物理的位置は、スロット化ディスクの作動３７００のフレーム構造体（図示せず）に対して固定され、スロット化ディスク３７０２の回転位置とは独立している。これとは対照的に、スロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６のそれぞれへの径方向距離は、スロット化ディスク３７０２の回転位置に左右される。
【0201】
［００２６２］図３７Ｂに示すように、（コネクタ３７０８の角度位置によって特定される）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約０°にあり、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、及び第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６はすべて、スロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から中間的径方向距離にある。
【0202】
［００２６３］図３７Ｃに示すように、（矢印３７１１が所定の中立のピボット配向から離れる移動方向を示す中で、コネクタ３７０８の角度位置によって特定される）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約７°にあり、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、及び第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６は、すべてスロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から延長した径方向距離にあり、（例えば、ページの内側／外側に向かう方向に）スロット化ディスク３７０２に対して垂直に配向された駆動シャフト３７３４が、それぞれのスロット３７０４によって制御されるように、それぞれのホイールモジュール平行移動駆動シャフトに沿って共に径方向外側に移動させられる。
【0203】
［００２６４］図３７Ｄに示すように、（矢印３７１３が所定の中立のピボット配向から離れる移動方向を示す中で、コネクタ３７０８の角度位置によって特定される）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約＋７°にあり、第１の滑走ベベルギアアセンブリ３７２２、第２の滑走ベベルギアアセンブリ３７２４、及び第３の滑走ベベルギアアセンブリ３７２６は、すべてスロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から減少した径方向距離にあり、駆動シャフト３７３４が、それぞれのスロット３７０４によって制御されるように、それぞれのホイールモジュール平行移動駆動シャフトに沿って共に径方向内側に移動させられる。
【0204】
［００２６５］図３７Ｅに示すように、スロット化ディスクの作動３７００は、例えば、調整モータ３７６０、レバー３７６２、及びコネクタ３７０８に取り付けられたリンク３７６４を含み得る。図３７Ｃに関連して上述されたように、（矢印３７１５が所定の中立のピボット配向から離れる移動方向を示す中で、コネクタ３７０８の角度位置によって特定された）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約７％にあり、結果として、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８が、すべてスロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から延長した径方向距離にあり、結果的に拡大した直径を有する外周３７５２’’が生じる。
【0205】
［００２６６］図３７Ｅに示すように、スロット化ディスクの作動３７００は、例えば、調整モータ３７６０、レバー３７６２、及びコネクタ３７０８に取り付けられたリンク３７６４を含み得る。図３７Ｂに関連して上述されたように、（コネクタ３７０８の角度位置によって特定された）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約０°にあり、結果として、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８が、すべてスロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から中間的径方向距離にあり、結果的に外周３７５２が生じる。
【0206】
［００２６７］図３７Ｇに示すように、スロット化ディスクの作動３７００は、例えば、調整モータ３７６０、レバー３７６２、及びコネクタ３７０８に取り付けられたリンク３７６４を含み得る。図３７Ｄに関連して上述されたように、（矢印３７１７が所定の中立のピボット配向から離れる移動方向を示す中で、コネクタ３７０８の角度位置によって特定された）スロット化ディスク３７０２の回転位置は、所定の中立のピボット配向に対して約＋７°にあり、結果として、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８が、すべてスロット化ディスク３７０２の幾何学的中心３７０６から減少した径方向距離にあり、結果的に減少した直径を有する外周３７５２’が生じる。
【0207】
［００２６８］図３４Ｃに関する上述の説明と同様に、拡大した直径を有する外周３７５２’’の直径は、外周３７５２の直径より大きく、外周３７５２の直径は、縮小した直径を有する外周３７５２’の直径より大きい。
【0208】
［００２６９］スロット化ディスクの作動３７００を使用して、オペレータは、受動ロッキング構成から能動ロッキング構成へ又は能動ロッキング構成から受動ロッキング構成へ、例えば、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の配向、位置、又は配向及び位置のリアルタイム調整を実行することができる。追加的に又は代替的に、オペレータは、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の係合力を調節し、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の係止力を調節し、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の脱係合力を調節し、第１のローラホイール３７１４、第２のローラホイール３７１６、及び第３のローラホイール３７１８の摩耗を補正し、並びに／又は係合、係止、及び／若しくは脱係合のためのオブジェクトの受動受容部（例えば、ＵＡＶやＵＵＶ）の摩耗を補正することができる。
【0209】
［００２７０］本明細書及び添付の図面で実施例が図示かつ説明されたが、その原理及び精神から逸脱しない限り、図示かつ／又は説明された実施例に対して変更を行うことができることを理解されたい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32A】
【図32B】
【図32C】
【図33A】
【図33B】
【図33C】
【図34A】
【図34B】
【図34C】
【図35A】
【図35B】
【図35C】
【図35D】
【図35E】
【図36A】
【図36B】
【図36C】
【図36D】
【図36E】
【図37A】
【図37B】
【図37C】
【図37D】
【図37E】
【図37F】
【図37G】
【外国語明細書】