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特許7466861ハンドリング機構を備えるロボットシステムおよびロボットシステムの操作方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-05
(45)【発行日】2024-04-15
(54)【発明の名称】ハンドリング機構を備えるロボットシステムおよびロボットシステムの操作方法
(51)【国際特許分類】
B25J 13/08 20060101AFI20240408BHJP
【ＦＩ】
B25J13/08 A
【請求項の数】
21
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2020099254
(22)【出願日】2020-06-08
(62)【分割の表示】P 2020009506の分割
【原出願日】2020-01-23
(65)【公開番号】P2020168717
(43)【公開日】2020-10-15
【審査請求日】2023-01-19
(31)【優先権主張番号】62/818,399
(32)【優先日】2019-03-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】515182347
【氏名又は名称】株式会社Ｍｕｊｉｎ
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134371
【弁理士】
【氏名又は名称】中塚 隆志
(72)【発明者】
【氏名】レイ，レイ
【審査官】仁木 学
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２２２７３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－２８２８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３４３６９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０９９７４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
グリッパーであって、対象オブジェクトの壁内の方位形状部に基づいて、当該対象オブジェクトに関する向き読取り値を生成するように構成された方位センサと、
前記対象オブジェクトを固定するように構成された第１の把持ブレードと、
前記第１の把持ブレードと連携して、かつ、前記第１の把持ブレードに対して前記対象オブジェクトの反対側の端部で、前記対象オブジェクトを固定するように構成された第２の把持ブレードと、
前記向き読取り値の有効な向きに基づいて、前記第１の把持ブレードおよび前記第２の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定するように構成されたブレードアクチュエータと、
を備える、グリッパー。
【請求項2】
前記対象オブジェクトに対する前記第１の把持ブレードの第１の位置読取り値を生成するように構成され、前記第１の把持ブレードと一緒に配置された第１の位置センサと、前記対象オブジェクトに対する前記第２の把持ブレードの第２の位置読取り値を生成するように構成され、前記第２の把持ブレードと一緒に配置された第２の位置センサと、をさらに備え、
前記ブレードアクチュエータは、さらに、前記第１の位置読取り値および前記第２の位置読取り値に基づいて、前記第１の把持ブレードおよび前記第２の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定する、請求項１に記載のグリッパー。
【請求項3】
前記第１の位置センサは、前記第１の位置読取り値を、前記第１の把持ブレードの第１のブレード底部が前記対象オブジェクトのオブジェクト上部よりも下方にある状態で生成するようにさらに構成され、前記第２の位置センサは、前記第２の位置読取り値を、前記第２の把持ブレードの第２のブレード底部が前記オブジェクト上部よりも下方にある状態で生成するようにさらに構成されている、請求項２に記載のグリッパー。
【請求項4】
前記第１の把持ブレードと一緒に配置され、前記対象オブジェクトに対する前記第１の把持ブレードの第３の位置読取り値を生成するように構成された第３の位置センサと、前記第２の把持ブレードと一緒に配置され、前記対象オブジェクトに対する前記第２の把持ブレードの第４の位置読取り値を生成するように構成された第４の位置センサと、をさらに備え、
前記ブレードアクチュエータは、安定状態を示す前記第１の位置読取り値、前記第２の位置読取り値、前記第３の位置読取り値および前記第４の位置読取り値に基づいて、前記対象オブジェクトを固定するようにさらに構成されている、請求項３に記載のグリッパー。
【請求項5】
前記ブレードアクチュエータは、前記対象オブジェクトを固定解除するようにさらに構成され、前記第１の位置センサは、前記対象オブジェクトのオブジェクト上部における前記第１の位置読取り値を生成するようにさらに構成され、
前記第２の位置センサは、前記オブジェクト上部における前記第２の位置読取り値を生成するようにさらに構成される、請求項２から４のいずれか一項に記載のグリッパー。
【請求項6】
前記第１の位置センサに連結され、前記対象オブジェクトを前記第１の把持ブレードで固定するように構成された第１のアクチュエータと、前記第２の位置センサに連結され、前記対象オブジェクトを前記第２の把持ブレードで固定するように構成された第２のアクチュエータと、をさらに備える、請求項２から５のいずれか一項に記載のグリッパー。
【請求項7】
前記第１の把持ブレードに連結され、前記第１の把持ブレードの変位を起こすように構成された作動ホイールと、前記作動ホイールに連結され、前記変位に基づいて前記対象オブジェクトを固定するように構成された第３の把持ブレードと、
前記作動ホイールに連結され、かつ、前記第３の把持ブレードとは反対側の端部にあり、前記変位に基づいて前記対象オブジェクトを固定するように構成された第４の把持ブレードと、をさらに備える、請求項１から６のいずれ一項に記載のグリッパー。
【請求項8】
グリッパーを含むロボットシステムの操作方法であって、対象オブジェクトの壁内の方位形状部に基づいて、当該対象オブジェクトの向き読取り値を生成することと、
前記向き読取り値の有効な向き読取り値に基づいて、前記グリッパーの第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定する命令を実行することと、を含み、
前記第２の把持ブレードは、前記第１の把持ブレードとは前記対象オブジェクトの反対側に位置する、方法。
【請求項9】
前記対象オブジェクトに対する前記グリッパーの前記第１の把持ブレードの位置を表わす第１の位置読取り値を生成することと、前記対象オブジェクトに対する前記グリッパーの前記第２の把持ブレードの位置を表わす第２の位置読取り値を生成することと、をさらに含み、
前記第１の把持ブレードおよび前記第２の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定する前記命令は、さらに、前記第１の位置読取り値および前記第２の位置読取り値に基づく、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の把持ブレードの第１のブレード底部が前記対象オブジェクトのオブジェクト上部よりも下方にあることを表わす前記第１の位置読取り値を生成し、前記第２の把持ブレードの第２のブレード底部が前記オブジェクト上部よりも下方にあることを表わす前記第２の位置読取り値を生成する、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記対象オブジェクトに対する前記第１の把持ブレードの位置を表わす第３の位置読取り値を生成し、前記対象オブジェクトに対する前記第２の把持ブレードの位置を表わす第４の位置読取り値を生成し、
前記対象オブジェクトを固定する命令を実行することは、安定状態を示す前記第１の位置読取り値、前記第２の位置読取り値、前記第３の位置読取り値および前記第４の位置読取り値に基づいている、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記対象オブジェクトを固定解除する命令を実行することと、前記対象オブジェクトのオブジェクト上部を配置するための前記第１の位置読取り値を生成することと、
前記オブジェクト上部を配置するための前記第２の位置読取り値を生成することと、をさらに含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記対象オブジェクトを前記第１の把持ブレードで固定する命令を実行することと、前記対象オブジェクトを前記第２の把持ブレードで固定する命令を実行することと、をさらに含む、請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記第１の把持ブレードを作動ホイールで変位させる命令を実行することと、前記作動ホイールに連結された第３の把持ブレードを変位させることに基づいて、前記対象オブジェクトを固定する命令を実行することと、
前記作動ホイールに連結された第４の把持ブレードを変位させることに基づいて、前記対象オブジェクトを固定する命令を実行することと、をさらに含む、請求項８から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
ロボットシステムであって、制御ユニットと、
前記制御ユニットに連結された通信ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、
対象オブジェクトの壁内の方位形状部に基づいて生成された当該対象オブジェクトに関する向き読取り値から、当該対象オブジェクトに関する有効な向きを確認することと、
前記対象オブジェクトに関する前記有効な向きに基づいて、締め付けコマンドを生成することと、
を行うように構成され、
前記通信ユニットは、グリッパーの第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定する前記締め付けコマンドを送信するように構成され、
前記第２の把持ブレードは、前記第１の把持ブレードとは前記対象オブジェクトの反対側に位置する、ロボットシステム。
【請求項16】
前記制御ユニットは、前記対象オブジェクトに対する前記グリッパーの前記第１の把持ブレードの第１の位置読取り値と、前記対象オブジェクトに対する前記グリッパーの前記第２の把持ブレードの第２の位置読取り値とに基づいて、前記対象オブジェクトに関する安定状態を判断することをさらに行うように構成され、
前記締め付けコマンドは、さらに、前記安定状態に基づいて、生成される、請求項１５に記載のロボットシステム。
【請求項17】
前記制御ユニットは、第１のアクチュエータを動作させて、前記第１の把持ブレードで前記対象オブジェクトを固定するようにさらに構成される、請求項１５又は１６に記載のシステム。
【請求項18】
前記制御ユニットは、前記第１の把持ブレードの第１のブレード底部が前記対象オブジェクトのオブジェクト上部よりも下方にあることを示す前記第１の位置読取り値に基づいて、前記対象オブジェクトに関する前記安定状態を判断するようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項19】
前記制御ユニットは、前記対象オブジェクトの両端部における前記第１の位置読取り値および前記第２の位置読取り値に基づいて、前記対象オブジェクトに関する前記安定状態を判断するようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項20】
前記制御ユニットは、前記対象オブジェクトを解放する締め付け解放コマンドを生成することと、
前記第１の位置読取り値および前記第２の位置読取り値が前記対象オブジェクトのオブジェクト上部におけるものであることに基づいて、前記締め付け解放コマンド後の前記対象オブジェクトの実行に関する前記安定状態を、判断するようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項21】
前記通信ユニットは、前記第１の把持ブレードおよび前記第２の把持ブレードを変位させることに基づいて、前記グリッパーの第３の把持ブレードおよび前記第３の把持ブレードに対して前記対象オブジェクトの反対側の端部にある前記グリッパーの第４の把持ブレードで、前記対象オブジェクトを固定する前記締め付けコマンドを送信するようにさらに構成される、請求項１５から２０のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年３月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／８１８，３９９号の利益を主張し、当該米国仮特許出願の主題は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年３月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／８１８，３９９号の利益を主張し、当該米国仮特許出願の主題は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本技術は概して、ロボットシステムに関し、より具体的には、ハンドリング機構に関する。
【背景技術】
【0003】
最新のロボット工学および自動化は、機能レベルを益々高めて、製造施設、受入および配送センター、並びに倉庫などの産業現場において支援している。既存の技術における研究開発は、数多くの異なる方向性を採り得る。
【0004】
ユーザがロボットシステムの成長により力を与えられるようになると、新旧のパラダイムがこの新しいテクノロジースペースを利用し始める。ロボットシステムが様々なオブジェクトを自律的にハンドリングする機能などの、これらの新規機能を活用してロボットシステムの自動化を強化または増強する多くの技術的ソリューションがある。しかしながら、ユーザは、オブジェクトをオブジェクト集合体から一貫した方法で正確かつ効率的に特定するためのロボットシステムに依存するオプションを与えられていない。
【0005】
このようなことから、構成可能なハンドリング機構を備えるロボットシステムの必要性が依然として残っている。益々増大する商業的な競争圧力を、消費者の期待の高まりと市場での有意義な製品差別化の機会の減少と併せて考慮すると、これらの問題に対する答えを見つけ出すことが益々重要になっている。さらに、コストを削減し、効率および性能を向上させ、競争圧力に対応する必要性は、さらなる緊急性をこれらの問題に対する答えを見つけ出す重要な必要性に加えている。
【0006】
これらの問題の解決策は長い間追及されてきたが、これまでの開発は、解決策を全く教示または示唆もしておらず、したがって、これらの問題の解決策は当業者には、長い間思い浮かばなかった。
【発明の概要】
【0007】
本発明の一実施形態はグリッパーを提供し、グリッパーは、対象オブジェクトに関する向き読取り値を生成するように構成される方位センサと、対象オブジェクトを固定するように構成される第１の把持ブレードと、第１の把持ブレードに対して対象オブジェクトの反対側の端部で、対象オブジェクトを第１の把持ブレードと連携して固定するように構成される第２の把持ブレードと、対象オブジェクトに対する第１の把持ブレードの第１の位置読取り値を生成するように構成され、第１の把持ブレードと一緒に配置される第１の位置センサと、対象オブジェクトに対する第２の把持ブレードの第２の位置読取り値を生成するように構成され、第２の把持ブレードと一緒に配置される第２の位置センサと、向き読取り値の有効な向きに基づいて、かつ安定状態を示す第１の位置読取り値および第２の位置読取り値に基づいて、第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで対象オブジェクトを固定するように構成されると共に、第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードに連結されるブレードアクチュエータと、を含む。
【0008】
本発明の一実施形態は、グリッパーを含むロボットシステムの操作方法を提供し、操作方法は、対象オブジェクトの向き読取り値を生成することと、対象オブジェクトに対するグリッパーの第１の把持ブレードの位置を表わす第１の位置読取り値を生成することと、対象オブジェクトに対するグリッパーの第２の把持ブレードの位置を表わす第２の位置読取り値を生成することであって、第２の把持ブレードは、第１の把持ブレードとは対象オブジェクトの反対側に配置されることと、向き読取り値の有効な向き読取り値に基づいて、かつ安定状態を示す第１の位置読取り値および第２の位置読取り値に基づいて、第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで対象オブジェクトを固定する命令を実行することと、をさらに含む。
【0009】
本発明の一実施形態はロボットシステムを提供し、ロボットシステムは、対象オブジェクトに関する有効な向きを確認すること、対象オブジェクトに対するグリッパーの第１の把持ブレードの第１の位置読取り値および対象オブジェクトに対するグリッパーの第２の把持ブレードの第２の位置読取り値に基づいて、対象オブジェクトに関する安定状態を判断すること、対象オブジェクトに関する安定状態および有効な向きに基づいて締め付けコマンドを生成すること、を行うように構成された制御ユニットと、制御ユニットに連結され、第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで対象オブジェクトを固定する締め付けコマンドを送信するように構成された通信ユニットと、を備える。
【0010】
本発明の特定の実施形態は、上述のステップまたは要素に加えて、またはそれらの代わりに、他のステップまたは要素を有する。ステップまたは要素は、当業者にとって、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むことにより明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】一実施形態においてハンドリング機構を備えるロボットシステムの例示的な環境である。
【図2】ロボットシステムのブロック図の例である。
【図3】一実施形態における対象オブジェクトを有するグリッパーの例の上部斜視図である。
【図4】グリッパーの内部の一部を露出させた上部斜視図である。
【図5】対象オブジェクトと一緒に位置決めされるグリッパーの上部斜視図である。
【図6】対象オブジェクトと一緒に位置決めされるグリッパーの一部の詳細図である。
【図9】グリッパーの底面図である。
【図12】作動インターフェースを備えるグリッパーの斜視図である。
【図13】さらなる実施形態におけるグリッパーの斜視図である。
【図15】本発明の一実施形態におけるロボットシステムの操作方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下の説明では、多くの特定の詳細が説明されて、ここに開示される技術の完全な理解が得られるようにしている。他の実施形態では、ここで紹介される技術は、これらの特定の詳細なしで実施することができる。他の例では、特定の機能またはルーチンなどの周知の特徴は詳細には説明されず、本開示を不必要に曖昧にすることがないようにしている。この説明における「一実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「１つの実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」などの言及は、説明されている特定の特徴、構造、材料または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味している。本明細書におけるこのような語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではない。一方、このような言及は必ずしも相互に排他的というわけではない。さらに、特定の特徴、構造、材料または特性は、１つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【0013】
図面に示されている様々な実施形態は、単に例示的な表現に過ぎないことを理解されたい。さらに、システムの実施形態を示す図面は、半概略的であり、寸法通りではなく、特に、寸法の所定部分は、表示を明確にするためのものであり、図面の図では誇張して示されている。同様に、説明を容易にするための図面の図は一般に、同様の向きを示しているが、図におけるこの表現は大部分が任意である。一般に、本発明は、任意の方向で動作させることができる。
【0014】
周知であり、ロボットシステムおよびサブシステムに関連付けられる場合が多い構造またはプロセスであって、開示される技術のいくつかの重要な態様を不必要に曖昧にする可能性のある構造またはプロセスを説明するいくつかの詳細は、以下の説明では、明瞭性のため記載されていない。さらに、以下の開示は、本技術の異なる態様のいくつかの実施形態を説明しているが、いくつかの他の実施形態は、この節で説明したものとは異なる構成または異なる構成要素を有することができる。したがって、開示される技術は、追加の要素を備える、または以下に説明される要素のいくつかを備えていない他の実施形態を有することができる。
【0015】
以下に説明する本開示の多くの実施形態または態様は、プログラム可能なコンピュータまたはコントローラにより実行されるルーチンを含む、コンピュータ実行可能命令またはコントローラ実行可能命令の形態を採ることができる。当業者であれば、開示される技術が、以下に示され、説明されるもの以外のコンピュータまたはコントローラシステムで実施することができることを理解できるであろう。本明細書において説明される技術は、以下に説明されるコンピュータ実行可能命令のうち１つ以上のコンピュータ実行可能命令を実行するように特にプログラムされる、構成される、または構築される専用コンピュータまたはデータプロセッサで具体化することができる。したがって、本明細書において広く使用される「コンピュータ」および「コントローラ」という用語は、任意のデータプロセッサを指し、パームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、セルラー電話またはモバイル電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサベース電子機器またはプログラム可能なコンシューマ電子機器、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータなどを含むインターネット家電およびハンドヘルドデバイスを含むことができる。これらのコンピュータおよびコントローラで処理される情報は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む任意の適切な表示媒体で表示することができる。コンピュータまたはコントローラで実行できるタスクを実行する命令は、ハードウェア、ファームウェア、またはハードウェアおよびファームウェアの組み合わせを含む任意の適切なコンピュータ可読媒体に格納するか、または任意の適切なコンピュータ可読媒体上に格納することができる。命令は、例えばフラッシュドライブ、ＵＳＢデバイス、および／または他の適切な媒体を含む、任意の適切なメモリデバイスに収納することができる。
【0016】
「連結される」および「接続される」という用語は、これらの用語の派生語と一緒に、本明細書において使用されて、構成要素の間の構造的関係を記述することができる。これらの用語は、互いに同義語であるということは意図されていないことを理解されたい。同義語であるというのではなく、特定の実施形態では、「接続される」は、２つ以上の要素が互いに直接接触していることを示すために使用することができる。文脈で特に明確にされていない限り、「連結される」という用語は、２つ以上の要素が、互いに直接接触しているか、または間接的に（他の介在要素がこれらの要素の間にある状態）接触していることを示すために、または２つ以上の要素が連携する、または互いに作用する（例えば、信号送信／受信の場合、または関数コールの場合などの原因と結果の関係におけるような）ことを示すために、またはこれらの両方を示すために使用することができる。
【0017】
以下の実施形態は、当業者が本発明を実施および使用することができるように十分詳細に説明される。本開示に基づく他の実施形態は、本開示に基づいて明白になり、システム変更、プロセス変更、または機械的変更は、本発明の実施形態の範囲から逸脱することなく行うことができることを理解されたい。
【0018】
本明細書において言及される「モジュール」または「ユニット」という用語は、用語が使用される状況に従って、本発明の実施形態におけるソフトウェア、ハードウェア、機械的機構、またはこれらの組み合わせを含むことができる。例えば、ソフトウェアは、マシンコード、ファームウェア、埋め込みコード、またはアプリケーションソフトウェアとすることができる。また、例えばハードウェアは、回路、プロセッサ、専用コンピュータ、集積回路、集積回路コア、圧力センサ、慣性センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、受動デバイス、またはこれらの組み合わせとすることができる。さらに、機械的機構は、アクチュエータ、モータ、アーム、ジョイント、ハンドル、エンドエフェクタ、ガイド、ミラー、固定用ベース、真空管路、真空発生器、液源管路、またはストッパーを含むことができる。さらに、「モジュール」または「ユニット」が以下のシステム請求項の節に記載されている場合、「モジュール」または「ユニット」は、ハードウェア回路をシステム請求項の目的および範囲に関して含んでいるとみなされる。
【0019】
実施形態の以下の説明におけるモジュールまたはユニットは、説明の通りに、または図示の通りに、互いに連結する、または取り付けることができる。連結または取り付けは、連結される、または取り付けられるモジュールまたはユニットの間にアイテムが介在することなく、または介在した状態で、直接または間接的に行うことができる。連結または取り付けは、物理的接触により、またはモジュールまたはユニットの間の連通により行うことができる。
【0020】
ここで図１を参照すると、一実施形態におけるハンドリング機構を備えるロボットシステム１００の例示的な環境が示されている。ロボットシステム１００の環境は、１つ以上のタスクを実行するように構成されるロボットまたはロボット装置などの１つ以上の構造を含むことができる。オブジェクトハンドリング機構の態様は、様々な構造により実施または実現することができる。
【0021】
図１に示す例では、ロボットシステム１００は、倉庫、配送センターまたは出荷ハブ内で、荷下ろしユニット１０２、移送ユニット１０４、搬送ユニット１０６、荷積みユニット１０８、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、またはそれらの組み合せを含むことができる。ロボットシステム１００またはロボットシステム１００の一部は、１つ以上のタスクを実行するように構成することができる。
【0022】
これらのタスクを順次組み合わせて、目標を達成する操作を実行することができ、例えばトラック、トレーラー、バン、列車などの車両から対象オブジェクト１２０を降ろして倉庫に保管する、または対象オブジェクト１２０を保管場所から降ろし、対象オブジェクト１２０を車両に載せて出荷する。タスクは、ロボットシステム１００により行われて、または実行されて物理的変換が荷下ろしユニット１０２、移送ユニット１０４、搬送ユニット１０６、荷積みユニット１０８、ロボットユニット１１０、またはこれらの組み合わせで行われる機能である。
【0023】
例えば、タスクは、コンテナ、大箱、ケージ、バスケット、棚、プラットフォーム、パレット、またはベルトコンベヤーなどの１つの場所から、別の場所に対象オブジェクト１２０を移動させることを含むことができる。ロボットシステム１００またはロボットシステム１００の一部は、１つ以上の構成要素を操作するなどの一連のアクションを実行してタスクを実行するように構成することができる。
【0024】
対象オブジェクト１２０は、ロボットシステム１００により変位または移動される１つ以上のコンテナを表わすことができる。対象オブジェクト１２０の例は、大箱、ボックス、クレート、筐体、パッケージ、またはこれらの組み合わせを含むことができる。対象オブジェクト１２０は、後で詳述される。
【0025】
図１は、対象オブジェクト１２０をハンドリングする際にロボットシステム１００の様々なユニットにより実行することができる可能な機能および操作の例を示しており、環境および状況は、以下に説明されるものとは異なり得ることを理解されたい。例えば、荷下ろしユニット１０２は、対象オブジェクト１２０をトラックなどの搬送手段内の場所からベルトコンベヤー上の場所に移送するように構成される車両荷下ろしロボットとすることができる。
【0026】
また、パレット搬送ロボットなどの移送ユニット１０４は、対象オブジェクト１２０をベルトコンベヤー上の場所から搬送ユニット１０６上の場所に移送して、例えば対象オブジェクト１２０を搬送ユニット１０６のパレット上に載せるように構成することができる。別の例では、移送ユニット１０４は、対象オブジェクト１２０を移送するように構成されるピースピッキングロボットとすることができる。操作を完了させるにあたって、搬送ユニット１０６は、移送ユニット１０４に関連するエリアから荷積みユニット１０８に関連するエリアに対象オブジェクト１２０を移送することができ、荷積みユニット１０８は、例えば対象オブジェクト１２０を載せたパレットを、移送ユニット１０４から棚の上の場所などの保管場所に移動させることにより対象オブジェクト１２０を移送することができる。
【0027】
例示目的として、ロボットシステム１００は、出荷センターの状況で説明されているが、ロボットシステム１００は、タスクを他の環境で、または他の目的で実行する、例えば製造、組立、梱包、医療、または他の種類の自動化のために実行するように構成することができることを理解されたい。また、ロボットシステム１００は、図１には示されていないマニピュレータ、サービスロボット、モジュール式ロボットなどの他のユニットを含むことができることも理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、ケージ、カート、またはパレットからコンベヤーまたは他のパレットにオブジェクトを移送するパレット移し替えユニット、１つのコンテナから別のコンテナにオブジェクトを移送するコンテナ切り替えユニット、オブジェクトを包装するパッケージングユニット、オブジェクトの１つ以上の特徴に従ってオブジェクトをグループ化するソーティングユニット、例えばオブジェクトの１つ以上の特徴に従ってオブジェクトをソーティングする、グループ化する、および／または移送するなど、オブジェクトを様々に操作するピースピッキングユニット、またはこれらのユニットの組み合わせを含むことができる。
【0028】
コントローラ１１２は、知能をロボットシステム１００またはロボットシステム１００の一部に与えてタスクを実行することができる。一例として、コントローラ１１２は、ロボットユニット１１０の操作を制御して、対象オブジェクト１２０を移動させることができる。
【0029】
例示目的として、ロボットシステム１００は、ロボットユニット１１０およびコントローラ１１２などの個別の構成要素を備えるものとして説明されているが、ロボットシステム１００は、様々に体系化することができることを理解されたい。例えば、ロボットシステム１００は、図１に示す個別の筐体としてではなく、ロボットシステム１００全体に分散されるコントローラ１１２により提供される機能を含むことができる。また、例えばコントローラ１１２は、ロボットユニット１１０の一部として含めることができる。さらに、例えばコントローラ１１２はそれぞれ、知能をロボットシステム１００の異なる部分またはユニットに与える複数の筐体とすることができる。
【0030】
ロボットユニット１１０に戻って参照すると、ロボットユニット１１０はグリッパー１２２を含むことができる。ロボットユニット１１０は、グリッパー１２２を利用して、移送ユニット１０４内の対象オブジェクト１２０を移動させることができる。前に説明したように、コントローラ１１２は、知能をロボットユニット１１０に与えることができる。同様に、コントローラ１１２は、知能をグリッパー１２２に与えることもできる。
【0031】
一例として、コントローラ１１２からの知能は、ロボットユニット１１０に配信することができる。特定の例として、グリッパー１２２は、いくつかの知能をグリッパー１２２の操作に与えることもでき、コントローラ１１２からの知能またはロボットユニット１１０の一部として配信される知能とインタラクトすることができる。
【0032】
ここで図２を参照すると、ロボットシステム１００のブロック図の例が示されている。図２に示す例は、図１に示すロボットシステム１００に関するものとすることができる。ある実施形態では、ロボットシステム１００は、制御ユニット２０２、記憶ユニット２０６、通信ユニット２１２、ユーザインターフェース２１６、作動ユニット２２０、およびセンサユニット２３０を含むことができる。ある実施形態では、これらの構成要素のうち１つ以上の構成要素は、破線のボックスで示すように、コントローラ１１２内で組み合わせることができる。
【0033】
コントローラ１１２は、ロボットシステム１００の一部を収容することができる。例えば、コントローラ１１２は、ケース、シャーシ、ボックス、コンソール、コンピュータタワー、またはコンピュータマザーボードとすることができる。この例について続けると、制御ユニット２０２、記憶ユニット２０６、通信ユニット２１２、またはこれらのユニットの組み合わせは、コントローラ１１２に収容し、含めることができる。また、例えば制御ユニット２０２、記憶ユニット２０６、通信ユニット２１２、またはこれらのユニットの組み合わせをコントローラ１１２に収容し、含めることができるのに対し、ユーザインターフェース２１６はコントローラ１１２の外部からアクセス可能とすることができる。
【0034】
ロボットシステム１００の１つ以上の部分は、コントローラ１１２内に収容するか又はコントローラ１１２上とすることができるが、ロボットシステム１００の他の部分は、コントローラ１１２の外部とすることができる。例えば、ユーザインターフェース２１６、作動ユニット２２０、センサユニット２３０、またはこれらの組み合わせは、コントローラ１１２の外部とすることができるのに対し、制御ユニット２０２、記憶ユニット２０６、および通信ユニット２１２は、コントローラ１１２に収容され、含まれる。図１のロボットシステム１００またはロボットユニット１１０の複数部分の他の組み合わせは、コントローラ１１２に収容することができる。
【0035】
制御ユニット２０２は、ソフトウェア２１０を実行して、ロボットシステム１００の知能を与えることができる。制御ユニット２０２は、ロボットシステム１００の他の機能に関するソフトウェア２１０を実行することもできる。制御ユニット２０２は、複数の異なる方法で実装することができる。例えば、制御ユニット２０２は、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、埋め込み型プロセッサ、マイクロプロセッサ、ハードウェア制御ロジック、ハードウェア有限状態マシン（ＦＳＭ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはこれらの組み合わせとすることができる。
【0036】
例示目的として、制御ユニット２０２は単一の要素として示されているが、制御ユニット２０２は、複数のデバイスおよび分散された計算リソースを表わすことができることを理解されたい。例えば、制御ユニット２０２は、ロボットシステム１００全体に、かつロボットシステム１００の外部に分散させた計算リソースとすることができる。また、例えば制御ユニット２０２は、図１のコントローラ１１２、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間に分散させることができる。ソフトウェア２１０は、コントローラ１１２、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間に分散させることもできる。
【0037】
制御ユニット２０２は、制御インターフェース２０４を含むことができる。制御インターフェース２０４は、ロボットシステム１００の制御ユニット２０２と他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。制御インターフェース２０４は、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することもできる。制御インターフェース２０４は、他の機能ユニットまたは外部ソースから情報を受信することができるか、または他の機能ユニットまたは外部移動先に情報を送信することができる。外部ソースおよび外部移動先は、ロボットシステム１００の外部にあるソースおよび移動先を指している。
【0038】
制御インターフェース２０４は、様々な方法で実装することができ、いずれの機能ユニットまたは外部ユニットが制御インターフェース２０４とインターフェース接続しているかに応じて様々な実装形態を含むことができる。例えば、制御インターフェース２０４は、圧力センサ、慣性センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、光回路、導波管、無線回路、有線回路、アプリケーションプログラミングインターフェース、またはこれらの組み合わせと一緒に実装することができる。
【0039】
記憶ユニット２０６は、ソフトウェア２１０を記憶することができる。例示目的として、記憶ユニット２０６は単一の要素として示されているが、記憶ユニット２０６は、複数のデバイスおよび分散された記憶要素を表わすことができることを理解されたい。また、例示目的として、ロボットシステム１００は、記憶ユニット２０６を単一階層記憶システムとして備えるものとして示されているが、ロボットシステム１００は、様々な構成の記憶ユニット２０６を有することができることを理解されたい。例えば、記憶ユニット２０６は、異なるレベルのキャッシング、メインメモリ、回転媒体、またはオフラインストレージを含むメモリ階層システムを形成する様々なストレージ技術で形成することができる。また、例えば記憶ユニット２０６は、コントローラ１１２、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間で分散させることができる。ソフトウェア２１０は、コントローラ１１２、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間で分散させることもできる。
【0040】
記憶ユニット２０６は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、内部メモリ、外部メモリ、またはこれらのメモリの組み合わせとすることができる。例えば、記憶ユニット２０６は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ディスクストレージなどの不揮発性ストレージ、またはスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの揮発性ストレージとすることができる。
【0041】
記憶ユニット２０６は、ストレージインターフェース２０８を含むことができる。ストレージインターフェース２０８は、ロボットシステム１００の記憶ユニット２０６と他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。ストレージインターフェース２０８は、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することもできる。ストレージインターフェース２０８は、ロボットシステム１００の他の機能ユニットまたは外部ソースから情報を受信することができるか、またはロボットシステム１００の他の機能ユニットまたは外部移動先に情報を送信することができる。外部ソースおよび外部移動先は、ロボットシステム１００の外部にあるソースおよび移動先を指している。
【0042】
ストレージインターフェース２０８は、いずれの機能ユニットまたは外部ユニットが記憶ユニット２０６とインターフェース接続しているかに応じて、異なる実装形態を含むことができる。ストレージインターフェース２０８は、制御インターフェース２０４の実装形態と同様の技術および技法で実装することができる。
【0043】
通信ユニット２１２は、ロボットシステム１００の一部、外部デバイス、またはこれらの組み合わせの間の通信を含む、ロボットシステム１００との通信およびロボットシステム１００からの通信を可能にすることができる。例えば、通信ユニット２１２により、ロボットシステム１００は、外部コンピュータ、外部データベース、外部マシン、外部周辺デバイス、またはこれらの組み合わせなどの外部デバイスと通信経路２３８を介して通信することができる。
【0044】
通信経路２３８は、様々なネットワークおよびネットワークトポロジーを結合して表わすことができる。例えば、通信経路２３８は、無線通信、有線通信、光通信、超音波通信、またはこれらの通信の組み合わせを含むことができる。例えば、衛星通信、セルラー通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ規格（赤外線データ協会（ｌｒＤＡ）規格）、ワイヤレスフィデリィティ（ＷｉＦｉ）、およびワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷＩＭＡＸ）は、通信経路２３８に含めることができる無線通信の例である。ケーブル、イーサネット、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、光ファイバ回線、ファイバトゥザホーム（ＦＴＴＨ）、および単純な旧式の電話サービス（ＰＯＴＳ）は、通信経路２３８に含めることができる有線通信の例である。
【0045】
さらに、通信経路２３８は、複数のネットワークトポロジーおよび距離を横断することができる。例えば、通信経路２３８は、直接接続、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはこれらの組み合わせを含むことができる。制御ユニット２０２は、通信経路２３８とのインタラクションを、通信ユニット２１２を介して行うソフトウェア２１０をさらに実行することができる。
【0046】
通信ユニット２１２は、ロボットシステム１００が通信経路２３８の一部として機能することができ、通信経路２３８のエンドポイントまたは端末ユニットに限定されない通信ハブとして機能することもできる。通信ユニット２１２は、通信経路２３８とのインタラクションを行うマイクロエレクトロニクスまたはアンテナなどの能動構成要素および受動構成要素を含むことができる。
【0047】
通信ユニット２１２は、通信インターフェース２１４を含むことができる。通信インターフェース２１４は、ロボットシステム１００の通信ユニット２１２と他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。通信インターフェース２１４は、ロボットシステム１００の他の機能ユニットまたは外部ソースから情報を受信することができるか、またはロボットシステム１００の他の機能ユニットまたは外部移動先に情報を送信することができる。通信インターフェース２１４は、いずれの機能ユニットが通信ユニット２１２とインターフェース接続しているかに応じて、異なる実装形態を含むことができる。通信インターフェース２１４は、制御インターフェース２０４の実装形態と同様の技術および技法で実装することができる。
【0048】
制御ユニット２０２は、ユーザインターフェース２１６を動作させて、ロボットシステム１００により生成される情報を提示または受信することができる。ユーザインターフェース２１６は、入力デバイスおよび出力デバイスを含むことができる。ユーザインターフェース２１６の入力デバイスの例は、データおよび通信入力を供給するキーパッド、タッチパッド、ソフトキー、キーボード、マイクロホン、リモート信号を受信するセンサ、モーションコマンドを受信するカメラ、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。出力デバイスの例は、ディスプレイインターフェース２１８およびオーディオインターフェース２３２を含むことができる。
【0049】
ディスプレイインターフェース２１８は、ディスプレイ、プロジェクタ、ビデオスクリーン、またはこれらの任意の組み合わせなどの任意のグラフィカルユーザーインターフェースとすることができる。オーディオインターフェース２３２は、スピーカ、マイクロホン、ヘッドホン、サブウーファー、サウンドコンポーネント、トランスデューサ、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。ディスプレイインターフェース２１８およびオーディオインターフェース２３２により、ロボットシステム１００のユーザはロボットシステム１００と対話することができる。ディスプレイインターフェース２１８およびオーディオインターフェース２３２は任意とすることができる。
【0050】
ロボットシステム１００は、作動ユニット２２０をさらに含むことができる。作動ユニット２２０は、デバイスを含むことができ、例えばロボットシステム１００の構造的部材または機械的構成要素を、対応する機械的ジョイントの近傍で又は機械的ジョイントの位置で、駆動する、操作する、変位させる、向きを設定する、向きを変える、またはこれらの組み合わせを行うように構成されるモータ、ばね、ギア、プーリー、チェーン、レール、ワイヤ、人工筋肉、電気活性ポリマー、またはこれらの組み合わせを含むことができる。制御ユニット２０２は、作動ユニット２２０を動作させて、作動ユニット２２０を制御または操作することができる。
【0051】
例示目的として、作動ユニット２２０は単一要素として示されているが、作動ユニット２２０は、複数のデバイスを表すことができ、分散されたアクチュエータとすることができることを理解されたい。例えば、作動ユニット２２０は、ロボットシステム１００全体に分散させることができる。また、例えば作動ユニット２２０は、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせ全体に分散させることができる。
【0052】
作動ユニット２２０は、作動インターフェース２２２を含むことができる。作動インターフェース２２２は、ロボットシステム１００の作動ユニット２２０および他の機能ユニット、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間の通信に使用することができる。作動インターフェース２２２は、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することもできる。作動インターフェース２２２は、ロボットシステム１００の他の機能ユニットまたは外部ソースから情報を受信することができるか、または他の機能ユニットまたは外部移動先に情報を送信することができる。作動インターフェース２２２は、ガス配管などの作動プロセスのソースとして機能することができる。
【0053】
作動インターフェース２２２は、ロボットシステム１００のいずれの機能ユニットが、または外部ユニットが作動ユニット２２０とインターフェース接続しているかに応じて、様々な実装形態を含むことができる。作動インターフェース２２２は、制御インターフェース２０４の実装形態と同様の技術および技法で実装することができる。作動インターフェース２２２は、空圧装置またはガス装置と一緒に実装することもできる。
【0054】
ロボットシステム１００は、ロボットシステム１００の構造部材、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせを操作するなどの、タスクおよび操作を実行するために使用されるセンサ読み取り値２４６を取得するように構成されたセンサユニット２３０を含むことができる。センサユニット２３０は、ロボットシステム１００の一部に関するセンサ読み取り値２４６を取得するように構成することもできる。例えば、センサユニット２３０は、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせのセンサ読み取り値２４６を取得することができる。また、例えばセンサユニット２３０は、ロボットシステム１００、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせによる操作対象のアイテムに関するセンサ読み取り値２４６を取得することができる。特定の例として、センサユニット２３０は、図１の対象オブジェクト１２０に関するセンサ読み取り値２４６を取得することができる。
【0055】
センサ読み取り値２４６は、ロボットシステム１００の環境内のイベントまたは変化を検出して、ロボットシステム１００の一部、外部デバイス、またはこれらの組み合わせに当該情報を送信してタスクを容易にする、センサユニット２３０からの情報またはデータを含むことができる。センサ読み取り値２４６の例は、画像読み取り値、光読み取り値、圧力読み取り値、距離読み取り値、またはこれらの読み取り値の組み合わせを含むことができる。
【0056】
例示目的として、センサユニット２３０は単一要素として示されているが、センサユニット２３０は、複数のデバイスを表わすことができることを理解されたい。例えば、作動ユニット２２０は、ロボットシステム１００全体に分散させることができる。また、例えば作動ユニット２２０は、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせ全体に分散させることができる。
【0057】
センサユニット２３０は、センサインターフェース２２４を含むことができる。センサインターフェース２２４は、ロボットシステム１００のセンサユニット２３０と他の部分との間の通信に使用することができる。センサインターフェース２２４は、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することもできる。センサインターフェース２２４は、ロボットシステム１００の他の部分または外部ソースから情報を受信することができるか、またはロボットシステム１００の他の部分または外部移動先に情報を送信することができる。特定の例として、センサインターフェース２２４は、ロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせとの通信、およびロボットユニット１１０、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせの間の通信だけでなく、ロボットシステム１００の他の部分との通信を可能にすることができる。
【0058】
センサインターフェース２２４は、ロボットシステム１００のいずれの機能ユニットまたは外部ユニットがセンサユニット２３０とインターフェース接続しているかに応じて、様々な実装形態を含むことができる。センサインターフェース２２４は、制御インターフェース２０４の実装形態と同様の技術および技法で実装することができる。
【0059】
ここで図３を参照すると、図１のロボットシステム１００の実施形態における、対象オブジェクト１２０を有するグリッパー１２２の一例の上部斜視図が示されている。グリッパー１２２および対象オブジェクト１２０は、図１に示すように対象オブジェクト１２０のインスタンスを表わすことができる。
【0060】
グリッパー１２２は、ロボットシステム１００または特定の例として図１のロボットユニット１１０の、ハンドリングおよび把持機構を提供する。ロボットシステム１００は、図１の荷下ろしユニット１０２などのロボットシステム１００の他の部分においても、グリッパー１２２またはグリッパー１２２の様々な構造を利用することができる。
【0061】
本例では、グリッパー１２２のこの図は、カバー３０２および取り付けプレート３０４と一緒に示されている。カバー３０２は、グリッパー１２２の内部を取り囲む助けとなる。取り付けプレート３０４は、ロボットシステム１００または特定の例としてロボットユニット１１０への取り付け機構を提供する。取り付けプレート３０４は、ロボットシステム１００または特定の例としてロボットユニット１１０への取り付けを行うための取り付け穴３０６を取り付けプレート３０４の中央領域に有することができる。
【0062】
この例では、カバー３０２は、２組の一対のカバー３０２を取り付けプレート３０４の両側に備えるものとして示されている。一対のカバー３０２の各カバーは、他方の対に対して直交する構成で配置される。取り付けプレート３０４は、カバー３０２間の中央領域に配置される。
【0063】
基準を明確にするために、ｘ軸は、図３に示すように、カバー３０２の最長辺、およびグリッパー１２２の同じ辺に沿った方向を指している。ｙ軸は、図３に示すように、カバー３０２の短辺に沿った方向を指している。ｙ軸は、ｘ軸に垂直な方向も指している。ｘ軸およびｙ軸は共に、カバーと同じ平面に沿っている。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸の両方に垂直な方向を指している。一例として、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の原点は、取り付け穴３０６の中心にあるようにすることができる。原点は、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のゼロ値、またはこれらの軸が交差する箇所を指している。
【0064】
「水平」という用語は以後、ｘ－ｙ平面に平行な平面として定義される。「垂直」という用語は以後、水平面に垂直な平面として定義される。
【0065】
一例として、グリッパー１２２は、フレーム３０８を含むこともできる。フレーム３０８は、構造的剛性および把持限界をグリッパー１２２に付与する。取り付けプレート３０４、カバー３０２、またはこれらの組み合わせは、フレーム３０８に取り付けることができる。フレーム３０８は、単一構造から形成することができ、または互いに取り付けられる分割部分から形成することができる。
【0066】
グリッパー１２２の説明について続けると、グリッパー１２２は図３では、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、および第３の把持ブレード３１４を含むものとして示されている。第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、またはこれらの把持ブレードの組み合わせを使用して、対象オブジェクト１２０を固定することができる。対象オブジェクト１２０は、垂直軸に沿った壁３１６を含む。壁３１６は、水平軸に沿ったオブジェクト上部３１８を含むことができる。
【0067】
この例では、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、グリッパー１２２の対向端部に示されている。第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、互いに平行に示されている。また、この例では、第３の把持ブレード３１４は、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２が構成されている両側と直交するグリッパー１２２の側に示されている。
【0068】
また、ｙ軸に平行な線に沿った第１の把持ブレード３１０は、フレーム３０８を超えてｙ軸に沿って延びることができる。ｙ軸に平行な線に沿った第２の把持ブレード３１２は、フレーム３０８を超えて、ｙ軸に平行な線に沿って延びることができる。言い換えれば、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、ｙ軸に平行な線に沿って、第１の把持ブレード３１０の横方向範囲および第２の把持ブレード３１２の横方向範囲が、フレーム３０８の横方向範囲を超えて延びることができるので、フレーム３０８の幅よりも広くすることができる。同様に、ｘ軸に平行な線に沿った第３の把持ブレード３１４は、フレーム３０８を超えてｘ軸に平行な線に沿って延びることができる。言い換えれば、第３の把持ブレード３１４は、ｘ軸に平行な線に沿って、第３の把持ブレード３０８の横方向範囲がフレーム３０８の横方向範囲を超えて延びることができるので、フレーム３０８の幅より広くすることができる。ただし、第１の把持ブレード３１２、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、またはこれらの把持ブレードの組み合わせは、それぞれの幅が、ｙ軸およびｘ軸にそれぞれ沿ったフレーム３０８の幅よりも小さくなるような異なる形状とすることができることを理解されたい。
【0069】
第２の把持ブレード３１２は、第２のブレード底部３２２を含む。第２のブレード底部３２２は、フレーム３０８から離反して配置される第２の把持ブレード３１２の側にある。同様に、第３の把持ブレード３１４は、第３のブレード底部３２４を含む。第３のブレード底部３２４は、フレーム３０８から離反して配置される第３のブレード底部３２４の側にある。
【0070】
図３の例は、第１のセンサブラケット３２６を含む第１の把持ブレード３１０も示している。第１のセンサブラケット３２６は、第１の把持ブレード３１０の第１の垂直側面に沿っている。第１のセンサブラケット３２６は、第１の把持ブレード３１０に当該箇所で取り付けられることになる第１のアクチュエータ３２８の取り付け機構を提供する。第１のアクチュエータ３２８は、オブジェクト上部３１８を押さえることにより対象オブジェクト１２０を固定し易くすることができる。
【0071】
図３は、第２のセンサブラケット３３０を含む第２の把持ブレード３１２も示している。第２のセンサブラケット３３０は、第２の把持ブレード３１２の第２の垂直側面に沿っている。第２のセンサブラケット３３０は、第２の把持ブレード３１２に当該箇所で取り付けられることになる第２のアクチュエータ３３２の取り付け機構を提供する。第２のアクチュエータ３３２は、オブジェクト上部３１８を押さえることにより、対象オブジェクト１２０を固定し易くすることができる。
【0072】
図示のこの例では、第１のセンサブラケット３２６および第２のセンサブラケット３３０は、グリッパー１２２の対向端部にある。同様に、第１のアクチュエータ３２８および第２のアクチュエータ３３２は、グリッパー１２２の両側の垂直端部にある。
【0073】
さらなる例として、第１のアクチュエータ３２８は、第１の把持ブレード３１０に配置される図２のセンサユニット２３０の所定部分の位置を任意に調整することができる。第２のアクチュエータ３３２は、第２の把持ブレード３１２に配置される図２のセンサユニット２３０の所定部分の位置を任意に調整することができる。第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、およびセンサユニット２３０については、後で詳述する。
【0074】
図３に示す斜視図は、第３のアクチュエータ３３４および第４のアクチュエータ３３６も示している。この例では、第３のアクチュエータ３３４は、第１のアクチュエータ３２８と同様の機能を有する。また、例えば第３のアクチュエータ３３４は、ｙ軸に平行な線に沿った第１のアクチュエータ３２８とは反対側の第１の把持ブレード３１０の端部に配置される。
【0075】
また、この例では、第４のアクチュエータ３３６は、第２のアクチュエータ３３２と同様の機能を有する。また、例えば第４のアクチュエータ３３６は、第２のアクチュエータ３３２とは反対側の第２の把持ブレード３１２の垂直端部に配置される。
【0076】
ここで、対象オブジェクト１２０の説明に移ると、図３は、対象オブジェクト１２０の上にグリッパー１２２を示している。図３にさらに示されているのは、壁３１６の隣の第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、および第３の把持ブレード３１４である。
【0077】
この例では、壁３１６は、垂直構成において平行になっている。壁３１６は、グリッパー１２２が対象オブジェクト１２０を固定する把持構造を提供する。壁３１６の各壁または所定部分は、対象オブジェクト１２０をグリッパー１２２で固定し易くする、または特定の例として、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、またはこれらの把持ブレードの組み合わせで固定し易くする窪み３３８を含むことができる。窪み３３８は、壁３１６の凹部または開口部である。グリッパー１２２および窪み３３８の使用については、後で詳述する。
【0078】
ここで図４を参照すると、グリッパー１２２の内部の一部を露出させた上部斜視図が示されている。グリッパー１２２は、図３に示される例を表わすことができるが、図３に示されるように、ｚ軸回りに約１８０度回転させている。
【0079】
この例では、露出された内部は、ブレードアクチュエータ４０２を示している。ブレードアクチュエータ４０２は、ブレードアクチュエータ４０２の一方の端部に取り付けられた変位ロッド４０４の移動に基づいた直線的変位と、他方の端部でのブレードアクチュエータ４０２の対応する変位とを提供する。
【0080】
ブレードアクチュエータ４０２の一方の端部に沿って、ブレードアクチュエータ４０２は、第１の伝達ブラケット４０６に接続される変位ロッド４０４に取り付けられる。反対側の端部では、ブレードアクチュエータ４０２は、第２の伝達ブラケット４０８に取り付けられる。
【0081】
第１の伝達ブラケット４０６を使用してブレードアクチュエータ４０２からの変位を与える。一例として、ブレードアクチュエータ４０２は、動きを変位ロッド４０４に生じさせることができ、当該動きを第１の伝達ブラケット４０６で第１の把持ブレード３１０に与えることができる。この例では、第１の伝達ブラケット４０６は、第１の把持ブレード３１０の水平部分に接続することができる。
【0082】
第２の伝達ブラケット４０８をさらに使用して、ブレードアクチュエータ４０２からの変位を与える。一例として、ブレードアクチュエータ４０２は、第１の伝達ブラケット４０６とは反対方向の動きを第２の伝達ブラケット４０８に生じさせることができる。この例では、第２の伝達ブラケット４０８は、第２の把持ブレード３１２の水平部分に接続することができる。
【0083】
第１の伝達ブラケット４０６は、第１のブレードリミッター４１０に接続することができる。第１のブレードリミッター４１０は、第１の把持ブレード３１０がｘ軸に平行な方向に沿って、かつ第２の把持ブレード３１２から離反する方向に沿って延びることができる範囲を制限する。
【0084】
一例として、第１のブレードリミッター４１０は、ねじ、または延伸可能なロッドとすることができる。この例では、第１のブレードリミッター４１０は、フレーム３０８に対向する第１のストッパー４１２を含むことができる。第１のストッパー４１２の位置は、第１の伝達ブラケット４０６に対する第１のブレードリミッター４１０のねじの位置、または延伸可能なロッドの位置により調整することができる。第１のストッパー４１２は、第１のストッパー４１２がフレーム３０８の内側に接触すると、第１の伝達ブラケット４０６、第１の把持ブレード３１０、またはこれらの組み合わせの動きを制限する。
【0085】
第２の伝達ブラケット４０８は、第２のブレードリミッター４１４に接続することができる。第２のブレードリミッター４１４は、第２の把持ブレード３１２がｘ軸に平行な方向に沿って、かつ第１の把持ブレード３１０から離反する方向に沿って延びることができる範囲を制限する。
【0086】
一例として、第２のブレードリミッター４１４は、ねじ、または延伸可能なロッドとすることができる。この例では、第２のブレードリミッター４１４は、フレーム３０８に対向する第２のストッパー４１６を含むことができる。第２のストッパー４１６の位置は、第２の伝達ブラケット４０８に対する第２のブレードリミッター４１４のねじの位置、または延伸可能なロッドの位置により調整することができる。第２のストッパー４１６は、第２のストッパー４１６がフレーム３０８の内側に接触すると、第２の伝達ブラケット４０８、第２の把持ブレード３１２、またはこれらの組み合わせの動きを制限する。
【0087】
例示目的として、グリッパー１２２は、第１の伝達ブラケット４０６に接続される変位ロッド４０４で構成されるブレードアクチュエータ４０２を備えるものとして説明されているが、グリッパー１２２は、異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、ブレードアクチュエータ４０２は、第１の伝達ブラケット４０６に変位ロッド４０４無しで接続することができ、または変位ロッド４０４をオプションとすることができる。また、例えばブレードアクチュエータ４０２は、第２の伝達ブラケット４０８に接続される変位ロッド４０４を有することができ、第２の伝達ブラケット４０８が今度は第２の把持ブレード３１２に接続される。
【0088】
変位の説明を続けると、グリッパー１２２は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、またはこれらの組み合わせの変位を図３の第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせに与える作動ホイール４１８を含むことができる。この例では、第１のホイールロッド４２２は、第１の把持ブレード３１０の水平部分を作動ホイール４１８に接続する。第１のホイールロッド４２２は、変位を作動ホイール４１８に伝達したり、変位を作動ホイール４１８から伝達したりする。作動ホイール４１８および変位の伝達については、後で詳述する。
【0089】
ここで、グリッパー１２２の異なる部分について説明すると、第４の把持ブレード４２０は、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２が構成される側と直交するグリッパー１２２の側に示されている。第４の把持ブレード４２０は、第４のブレード底部４２４を含む。第４のブレード底部４２４は、フレーム３０８から離反して配置される側にある。
【0090】
図４の例は、第３のセンサブラケット４２６を含む第１の把持ブレード３１０も示している。第３のセンサブラケット４２６は、第１の把持ブレード３１０の垂直側面に沿っており、図３の第１のセンサブラケット３２６が配置される箇所とは反対側に配置される。第３のセンサブラケット４２６は、第１の把持ブレード３１０に当該箇所で取り付けられることになる第３のアクチュエータ３３４の取り付け機構を提供する。
【0091】
図４は、第４のセンサブラケット４２８を含む第２の把持ブレード３１２も示している。第４のセンサブラケット４２８は、第２の把持ブレード３１２の垂直側面に沿っており、図３の第２のセンサブラケット３３０が配置される箇所とは反対側に配置される。第４のセンサブラケット４２８は、第２の把持ブレード３１２に当該箇所で取り付けられることになる第４のアクチュエータ３３６の取り付け機構を提供する。
【0092】
図示のこの例では、第３のセンサブラケット４２６および第４のセンサブラケット４２８は、ｘ軸に平行な線に沿ってグリッパー１２２の対向端部にある。同様に、第３のアクチュエータ３３４および第４のアクチュエータ３３６は、ｘ軸に平行な線に沿ってグリッパー１２２の対向端部にある。
【0093】
さらなる例として、第３のアクチュエータ３３４は、第１の把持ブレード３１０に配置される図２のセンサユニット２３０の所定部分の位置を任意に調整することができる。第４のアクチュエータ３３６は、第２の把持ブレード３１２に配置される図２のセンサユニット２３０の所定部分の位置を任意に調整することができる。図２の第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、およびセンサユニット２３０については、後で詳述する。
【0094】
図３に示す斜視図は、第１のアクチュエータ３２８および第２のアクチュエータ３３２も示している。図４に示す例は、互いの上に積層される複数の対象オブジェクト１２０を示している。この例では、グリッパー１２２はまだ、対象オブジェクト１２０のいずれをも固定していないものとして示されている。
【0095】
図４は、第２の把持ブレード３１２および第４の把持ブレード４２０の突出部４３０も示している。突出部４３０は、グリッパー１２２が対象オブジェクト１２０を固定して、持ち上げ易くする物理的形状部である。突出部４３０は、対象オブジェクト１２０の壁３１６に沿った窪み３３８にぴったり嵌まりこむように置かれるか、または位置させることができる。突出部４３０は、窪み３３８のうち１つの窪みが無い壁３１６の領域に近接して置かれるか、または位置させることもできる。
【0096】
例えば、突出部４３０は、第２の把持ブレード３１２及び第４の把持ブレード４２０と一体化することができる。また、例えば突出部４３０は、第２の把持ブレード３１２及び第４の把持ブレード４２０とは別体にすることができ、第２の把持ブレード３１２及び第４の把持ブレード４２０に取り付けることができる。
【0097】
図４の斜視図は、第２の把持ブレード３１２上の突出部４３０のうちの１つの突出部４３０、および第４の把持ブレード４２０上の別の突出部を示している。しかしながら、第２の把持ブレード３１２は、突出部４３０のうち１つよりも多くの突出部４３０を含むことができる。同様に、第４の把持ブレード４２０は、突出部４３０のうち１つよりも多くの突出部４３０を含むこともできる。さらに、第１の把持ブレード３１０は、図４には示されていないが、突出部４３０のうち１つ以上の突出部４３０を含むこともできる。同様に、第３の把持ブレード３１４は、図４には示されていないが、突出部４３０のうち１つ以上の突出部４３０を含むこともできる。
【0098】
この例では、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第４の把持ブレード４２０と同じ高さにあることが示され、対象オブジェクト１２０を固定する。同様に、図３に示す例では、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第３の把持ブレード３１４と同じ高さにあることが示され、対象オブジェクト１２０を固定する。
【0099】
例示目的として、グリッパー１２２は、図３の第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０が同じ高さにあるように構成されて対象オブジェクト１２０を固定するものとして示されているが、グリッパー１２２は異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０はそれぞれ、対象オブジェクト１２０の形状、重量分布、高さ、またはこれらの組み合わせに応じて異なる高さにあるようにすることができる。また、例えば第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせのいくつかの把持ブレードは、他の把持ブレードが異なる高さにある状態で同じ高さにあるようにすることができる。
【0100】
また、例示目的として、グリッパー１２２は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０が同じ高さにあって対象オブジェクト１２０を固定するものとして示されているが、グリッパー１２２は異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、同じ高さにあって対象オブジェクト１２０を積層して固定することができる。同じ例について続けると、第３の把持ブレード３１４および第４の把持ブレード４２０は同じ高さであるが、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２とは異なるようにして、対象オブジェクト１２０の異なるインスタンスを積層して固定することができる。
【0101】
ここで図５を参照すると、対象オブジェクト１２０と一緒に配置されているグリッパー１２２の上部斜視図が示されている。図５に示す例は、図４のグリッパー１２２を表わすことができるが、異なる角度から眺めた斜視図である。
【0102】
この例では、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第１のスロット５０２および第２のスロット５０４をそれぞれ含む。第１のスロット５０２は、垂直側面に沿って、かつ垂直側面に近接して位置される。第２のスロット５０４は、垂直側面に沿って、かつ垂直側面に近接して位置される。特定の例として、第１のスロット５０２および第２のスロット５０４は、互いに対向して、または水平線に沿って位置することができる。
【0103】
例について続けると、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第３のスロット５０６および第４のスロット５０８を含むこともできる。第３のスロット５０６は、垂直側面に沿って、かつ垂直側面に近接して位置される。第４のスロット５０８は、垂直側面に沿って、かつ垂直側面に近接して位置される。特定の例として、第３のスロット５０６および第４のスロット５０８は、互いに対向して、または水平線に沿って位置することができる。
【0104】
第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第１のスロット５０２、第２のスロット５０４、第３のスロット５０６、第４のスロット５０８、またはこれらのスロットの組み合わせに配置される図２のセンサユニット２３０を含むことができる。前に説明したように、センサユニット２３０は、図２のセンサ読み取り値２４６を供給または生成することができる。
【0105】
特定の例として、センサユニット２３０は、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせを含むことができる。また、特定の例として、センサ読み取り値２４６は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを含むことができる。
【0106】
第１の位置センサ５１０は、対象オブジェクト１２０に対する第１の把持ブレード３１０の位置情報を、図１のロボットシステム１００に、または特定の例として、図１のロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、またはこれらの組み合わせに供給することができる。特定の例として、第１の位置センサ５１０は、対象オブジェクト１２０のオブジェクト上部３１８に対する第１のブレード底部３２０の位置情報を供給することができる。
【0107】
特定の例として、第１の位置センサ５１０は、光学式センサとすることができ、第１の位置読取り値５１８を生成することができる。第１の位置読取り値５１８は、第１の位置センサ５１０がオブジェクト上部３１８の下方にあることを第１の位置センサ５１０が検出したことを示すことができる。
【0108】
第２の位置センサ５１２は、対象オブジェクト１２０に対する第２の把持ブレード３１２の位置情報を、ロボットシステム１００に、または特定の例として、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、またはこれらの組み合わせに供給することができる。特定の例として、第２の位置センサ５１２は、対象オブジェクト１２０のオブジェクト上部３１８に対する第２のブレード底部３２２の位置情報を供給することができる。
【0109】
特定の例として、第２の位置センサ５１２は、光学式センサとすることができ、第２の位置読取り値５２０を生成することができる。第２の位置読取り値５２０は、第２の位置センサ５１２がオブジェクト上部３１８の下方にあることを第２の位置センサ５１２が検出したことを示すことができる。
【0110】
第３の位置センサ５１４は、対象オブジェクト１２０に対する第１の把持ブレード３１０の位置情報を、ロボットシステム１００に、または特定の例として、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、またはこれらの組み合わせに供給することができる。特定の例として、第３の位置センサ５１４は、対象オブジェクト１２０のオブジェクト上部３１８に対する第１のブレード底部３２０の位置情報を供給することができる。
【0111】
特定の例として、第３の位置センサ５１４は、光学式センサとすることができ、第３の位置読取り値５２２を生成することができる。第３の位置読取り値５２２は、第３の位置センサ５１４がオブジェクト上部３１８の下方にあることを第３の位置センサ５１４が検出したことを示すことができる。
【0112】
第４の位置センサ５１６は、対象オブジェクト１２０に対する第２の把持ブレード３１２の位置情報を、ロボットシステム１００に、または特定の例として、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、またはこれらの組み合わせに供給することができる。特定の例として、第４の位置センサ５１６は、対象オブジェクト１２０のオブジェクト上部３１８に対する第２のブレード底部３２２の位置情報を供給することができる。
【0113】
特定の例として、第４の位置センサ５１６は、光学式センサとすることができ、第４の位置読取り値５２４を生成することができる。第４の位置読取り値５２４は、第４の位置センサ５１６がオブジェクト上部３１８の下方にあることを第４の位置センサ５１６が検出したことを示すことができる。
【0114】
一例として、第１の位置センサ５１０は、第１のスロット５０２内に配置されて、第１のブレード底部３２０とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。同様に、第３の位置センサ５１４は、第３のスロット５０６内に配置されて、第１のブレード底部３２０とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。
【0115】
また、例えば第２の位置センサ５１２は、第２のスロット５０４内に配置されて、第２のブレード底部３２２とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。同様に、第４の位置センサ５１６は、第４のスロット５０８内に配置されて、第２のブレード底部３２２とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。
【0116】
より具体的な例として、第１の位置センサ５１０は、第２の位置センサ５１２と一緒に動作して、両方がオブジェクト上部３１８の下方にあるかどうかを判断することができる。言い換えれば、第１の位置センサ５１０および第２の位置センサ５１２は、一方が光ビームを生成しているのに対し、他方は光ビームを受信しているように動作することができる。この光ビームが途切れていない間、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、またはこれらの位置読取り値の組み合わせは、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、またはこれらの位置センサの組み合わせがオブジェクト上部３１８の上方にあることを示すことができる。光ビームが途切れると、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、またはこれらの位置読取り値の組み合わせは、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、またはこれらの位置センサの組み合わせがオブジェクト上部３１８の下方にあることを示すことができる。
【0117】
同様に、より具体的な例として、第３の位置センサ５１４は、第４の位置センサ５１６と一緒に動作して、両方がオブジェクト上部３１８の下方にあるかどうかを判断することができる。言い換えれば、第３の位置センサ５１４および第４の位置センサ５１６は、一方が光ビームを生成しているのに対し、他方は光ビームを受信しているように動作することができる。この光ビームが途切れていない間、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせは、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせがオブジェクト上部３１８の上方にあることを示すことができる。光ビームが途切れると、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせは、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせがオブジェクト上部３１８の下方にあることを示すことができる。
【0118】
この例では、グリッパー１２２は、対象オブジェクト１２０を固定していないか、上から把持していないものとして示されている。一例として、ロボットシステム１００、または特定の例として、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、またはこれらの組み合わせは、グリッパー１２２を下げて、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読み５２２、第４の位置読み５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせが、安定平面性を表わす平面菱形として図５に示される安定状態５２６の指示値に寄与することができるようにする。
【0119】
安定状態５２６は、把持されて、おそらくは移動させられることになる対象オブジェクト１２０に対するグリッパー１２２の位置を反映している。一例として、安定状態５２６は、第２の位置読取り値５２０と連携して作用する第１の位置読取り値５１８に基づくことができる。特定の例として、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、またはこれらの位置読取り値の組み合わせにより示唆されるように、光ビームが、第１の位置センサ５１０と第２の位置センサ５１２との間で異なる時点で途切れると、安定状態５２６が無効になる、または失われる可能性がある。
【0120】
光ビームが途切れて安定状態５２６になっているかどうかを判断する場合のタイミングおよび許容値は、複数のファクタに基づいて変わり得る。例えば、グリッパー１２２が対象オブジェクト１２０に向かって下げられる速度は、時間範囲を決定することができる。そこでは、光ビームが途切れる時間範囲内にあることが、安定状態５２６であるとして判断することができるのに対し、時間範囲から外れていることは、安定状態５２６ではないとして判断することができる。また、例えば図１のロボットユニット１１０により保持されているグリッパー１２２の水平面に沿った機械的剛性は、上に説明したのと同様に、時間範囲の許容仕様を提供することもできる。
【0121】
さらなる例として、安定状態５２６は、第４の位置読取り値５２４と連携して作用する第３の位置読取り値５２２に基づくことができる。特定の例として、安定状態５２６は、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせで示唆されるように、光ビームが第３の位置センサ５１４と第４の位置センサ５１６との間で異なる時点で途切れるときに無効になる、または失われる可能性がある。
【0122】
さらに別の例として、安定状態５２６は、第２の位置読み取り５２０と連携して作用する第１の位置読み取り５１８、ならびに第４の位置読み取り５２４と連携して作用する第３の位置読み取り５２２に基づくことができる。特定の例として、安定状態５２６は、両方の光ビームが第１の位置センサ５１０と第２の位置センサ５１２との間で、ならびに第３の位置センサ５１４と第４の位置センサ５１６との間で異なる時点で途切れると、無効になる、または失われる可能性がある。
【0123】
また、例えば第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせは、距離検出機能を提供することもできる。この例では、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせは、対象オブジェクト１２０、図３の壁３１６、図８の窪み３３８、またはこれらの組み合わせからの距離情報を供給することができる。距離検出機能により、図１のロボットシステム１００、コントローラ１１２、グリッパー１２２、またはこれらの組み合わせは、図３の第１の把持ブレード３１０、図３の第２の把持ブレード３１２、図３の第３の把持ブレード３１４、図４の第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせの作動距離を制御して対象オブジェクト１２０を固定することができる。
【0124】
さらなる例として、図３の第１のアクチュエータ３２８は、第１の位置センサ５１０の位置を第１のスロット５０２内で任意に調整して、第１のブレード底部３２０とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。特定の例として、第１のアクチュエータ３２８は、第１の位置センサ５１０を第１のスロット５０２内で上方または下方に調整して、窪み３３８ならびに第１のブレード底部３２０に対するオブジェクト上部３１８の異なる寸法を吸収することができる。
【0125】
同様に、第３のアクチュエータ３３４は、第３の位置センサ５１４の位置を第３のスロット５０６内で任意に調整して、第１のブレード底部３２０とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。特定の例として、第３のアクチュエータ３３４は、第３の位置センサ５１４を第３のスロット５０６内で上方または下方に調整して、窪み３３８ならびに第１のブレード底部３２０に対するオブジェクト上部３１８の異なる寸法を吸収することができる。
【0126】
さらなる例について続けると、図３の第２のアクチュエータ３３２は、第２の位置センサ５１２の位置を第２のスロット５０４内で任意に調整して、第２のブレード底部３２２とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。特定の例として、第２のアクチュエータ３３２は、第２の位置センサ５１２を第２のスロット５０４内で上方または下方に調整して、窪み３３８ならびに第２のブレード底部３２２に対するオブジェクト上部３１８の異なる寸法を吸収することができる。
【0127】
同様に、第４のアクチュエータ３３６は、第４の位置センサ５１６の位置を第４のスロット５０８内で任意に調整して、第２のブレード底部３２２とオブジェクト上部３１８との間の所定の距離を達成することができる。特定の例として、第４のアクチュエータ３３６は、第４の位置センサ５１６を第４のスロット５０８内で上方または下方に調整して、窪み３３８ならびに第２のブレード底部３２２に対するオブジェクト上部３１８の異なる寸法を吸収することができる。
【0128】
例示目的として、グリッパー１２２は、第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４が第１の把持ブレード３１０に取り付けられるのに対し、第２の位置センサ５１２および第４の位置センサ５１６は第２の把持ブレード３１２に取り付けられる構成で説明されているが、グリッパー１２２は異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、グリッパー１２２は、前述の位置センサのうち１つの位置センサが、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２に、縁部に近接してではなく、把持ブレードの中央領域で取り付けられるように構成することができる。また、例えばグリッパー１２２は、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２だけが有するのではなく、図３の第３の把持ブレード３１４および第４の把持ブレード４２０も、把持ブレードに取り付けられる前述の位置センサのうち１つ以上の位置センサを有するように構成することができる。
【0129】
グリッパー１２２、図１のロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、対象オブジェクト１２０を、スペース要求を最小限に抑えて確実に把持する確度を向上させることができるという知見を得ている。第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４のスロット、ならびに第２の位置センサ５１２および第４の位置センサ５１６のスロットをそれぞれ含む。スロットの使用により、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２に既に必要とされて使用されているスペースを超える個別の物理的スペースが位置センサに必要になることを無くすことができる。第２の位置センサ５１２および第４の位置センサ５１６とそれぞれ連携して作用する第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４により、グリッパー１２２が閉じる前に、またはグリッパー１２２で締め付ける前に、把持ブレードおよび突出部４３０を確実に正しい位置に配置することができる。第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、および第４の位置センサ５１６それぞれからの第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを使用して、グリッパー１２２で対象オブジェクト１２０を固定するための安定状態５２６を判断することができる。
【0130】
ここで図６を参照すると、対象オブジェクト１２０と一緒に配置されている図５のグリッパー１２２の一部の詳細図が示されている。この例では、詳細図は、第２の把持ブレード３１２および第４の把持ブレード４２０を示している。第２の把持ブレード３１２は、第２のスロット５０４および第４のスロット５０８を備えるものとして示されている。
【0131】
この例では、第２のスロット５０４および第４のスロット５０８は、第２の把持ブレード３１２の両側の垂直側面に近接している。第４のスロット５０８は、鉛直に延びて第４の位置センサ５１６の高さ、または位置の調整を可能にするものとして示されており、この調整は、手動で、または第４のアクチュエータ３３６により行うことができる。第２のスロット５０４もまた、鉛直に延びて第２の位置センサ５１２の高さ、または位置の調整を可能にするものとして示されており、この調整は、手動で、または図４の第２のアクチュエータ３３２により行うことができる。
【0132】
図６は、第２の把持ブレード３１２から延びる突出部４３０のうちの１つの突出部を示している。この例では、突出部４３０は、第４のスロット５０８または他のスロットを塞ぐことがない。また、突出部４３０は、第４の位置センサ５１６または他の位置センサの機能を妨害しない。特定の例として、突出部４３０は、第４の位置センサ５１６ならびに他の位置センサの位置の下方にある。
【0133】
この例では、第４の位置センサ５１６および第２の位置センサ５１２は、オブジェクト上部３１８の近傍に位置決めされる。対象オブジェクト１２０に対するグリッパー１２２のこの位置では、突出部４３０はオブジェクト上部３１８の下方にあって、グリッパー１２２で対象オブジェクト１２０を、突出部４３０を壁３１６に接触させて固定することができる。
【0134】
図６は、方位形状部６０２を含む壁３１６の１つをさらに示している。方位形状部６０２は、水平面に沿った配置または回転を示す対象オブジェクト１２０の構造的特徴または構造である。図５の第１の位置センサ５１０、図５の第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせは、グリッパー１２２、図１のロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図２のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせと一緒に、鉛直位置に基づいて図５の安定状態５２６を判断するのを支援する一方、方位形状部６０２は、グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせが、水平面に沿った有効な向き６０４を判断することを可能にする。有効な向き６０４は、図６では、ｚ軸に平行な線の周りの回転方向として図示されている。
【0135】
有効な向き６０４は、対象オブジェクト１２０が正しく水平に位置されている、水平に回転している、またはこれらの組み合わせであるという判断を可能にし、グリッパー１２２が確実に、対象オブジェクト１２０を強固にかつ適切に把持することができるようにする。有効な向き６０４は、安定状態５２６の判断において、グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせにより利用されることができる。方位形状部６０２については、後で詳述する。
【0136】
ここで図７を参照すると、対象オブジェクト１２０に方向づけられているグリッパー１２２の斜視図が示されている。図７に示す例は、図５のグリッパー１２２および図５の対象オブジェクト１２０を表わすことができるが、異なる角度から眺めた斜視図である。
【0137】
この例の図は、固定される前の対象オブジェクト１２０の上方のグリッパー１２２であって、対象オブジェクト１２０に対するグリッパー１２２、またはグリッパー１２２に対する対象オブジェクト１２０の、向き、水平位置、または水平回転をチェックしている間のグリッパー１２２を示している。この例では、方位センサ７０２は、グリッパー１２２の側に、第１の把持ブレード３１０に近接して示されている。
【0138】
方位センサ７０２は、チェック対象のアイテムに関する向き読取り値７０４を生成する。向き読取り値７０４は、チェック対象のアイテムの水平位置または水平回転に関する情報を与える。この例では、図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図２のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、向き読取り値７０４を利用して、対象オブジェクト１２０が、図６の有効な向き６０４になっているかどうかを判断することができる。
【0139】
この例の方位センサ７０２について続けると、方位センサ７０２は、第１の把持ブレード３１０の水平部分から延びるデバイスとすることができる。方位センサ７０２は、光学式センサ、機械式センサ、電気式センサ、イメージセンサ、またはこれらのセンサの組み合わせとすることができる。この例では、方位センサ７０２は、延伸部７０６、支持部７０８、および検出器７１０を含むことができる。
【0140】
延伸部７０６は、第１の把持ブレード３１０の水平部分からの取り付けと距離変位とを提供する。延伸部７０６は、機械的機能、電気的機能、光学的機能、またはこれらの機能の組み合わせを実現することができる。例えば、方位センサ７０２は機械式センサとして機能することができ、延伸部７０６は、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される圧力情報などの機械的情報を伝達することができる。また、例えば方位センサ７０２は光学式センサとして機能することができ、延伸部７０６は、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される光学的情報を伝達することができる。さらに、例えば方位センサ７０２は電気式センサとして機能することができ、延伸部７０６は、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される電気的情報を伝達することができる。さらに、例えば延伸部７０６は、単に、検出器７１０の機械的および構造的支持となるだけであって、向き読取り値７０４の生成のための情報を伝達しない。
【0141】
支持部７０８は、延伸部７０６から検出器７１０への移行部となる。また、支持部７０８は、延伸部７０６および検出器７１０に連結される。支持部７０８は、機械的機能、電気的機能、光学的機能、またはこれらの機能の組み合わせを実現することができる。例えば、方位センサ７０２は機械式センサとして機能することができ、支持部７０８は、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される圧力情報などの機械的情報を伝達することができる。
【0142】
また、例えば方位センサ７０２は光学式センサとして機能することができ、支持部７０８、延伸部７０６、またはこれらの組み合わせは、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される光学的情報を伝達することができる。さらに、例えば方位センサ７０２は電気式センサとして機能することができ、支持部７０８は、向き読取り値７０４を生成するために、検出器７１０により検出または測定される電気的情報を伝達することができる。さらには、例えば支持部７０８は、単に、検出器７１０の機械的および構造的支持となるだけであり、向き読取り値７０４の生成のための情報を伝達しない。
【0143】
検出器７１０は、向き読取り値７０４を生成するために情報を供給するか、または向き読取り値７０４を生成する。検出器７１０は、グリッパー１２２で把持して移動させることになる対象オブジェクト１２０から方位形状部６０２を測定または検出することができる。検出器７１０は、機械的機能、電気的機能、光学的機能、またはこれらの機能の組み合わせを実現することができる。
【0144】
例えば、方位センサ７０２は機械式センサとして機能することができ、検出器７１０は機械的変位または圧力変化を検出または測定することができるか、または検出または測定された機械的変位または圧力変化から電気的情報に変換することができる。また、例えば方位センサ７０２は光学式センサとして機能することができ、検出器７１０は光学的変化または反射を検出または測定することができる。さらに、例えば方位センサ７０２は、電気式センサとして機能することができ、検出器７１０は、検出または測定された電気的特性または変化を方位形状部６０２に基づいて変換することができる。
【0145】
例示目的として、グリッパー１２２は、機械的機能、光学的機能、電気的機能、またはこれらの機能の組み合わせに基づく向き読取り値７０４の生成又はその検出を提供する方位センサ７０２を備えるものとして説明されているが、グリッパー１２２は、方位センサ７０２が向き読取り値７０４を生成する又はその生成する情報を提供するように、異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、方位センサ７０２は、グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせが、画像を認識し、一致または不一致を方位形状部６０２に基づいて判断することができる画像撮影デバイスとして機能することができる。また、例えば方位センサ７０２は、グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせが、グリッパー１２２、対象オブジェクト１２０、またはこれらの組み合わせに位置調整が必要かどうかを、方位センサ７０２に対する方位形状部６０２の位置に基づいて判断することができる画像撮影デバイスとして機能することができる。
【0146】
一例として、延伸部７０６の垂直寸法は、グリッパー１２２で把持されることになる対象オブジェクト１２０について予測される寸法に合うようにサイズ設定することができる。また、例えば支持部７０８の水平寸法は、方位形状部６０２、およびグリッパー１２２で把持されることになる対象オブジェクト１２０について予測される寸法に合うようにサイズ設定することができる。さらに、例えば延伸部７０６、支持部７０８、またはこれらの組み合わせに対する検出器７１０の垂直間隔は、方位形状部６０２、およびグリッパー１２２で把持されることになる対象オブジェクト１２０について予測される寸法に合うようにサイズ設定することができる。
【0147】
この例では、対象オブジェクト１２０は、方位形状部６０２についてチェックされている。方位形状部６０２は、対象オブジェクト１２０の両側にある壁３１６の各壁内に示されている。特定の例として、方位形状部６０２は、オブジェクト上部３１８から壁３１６の内側に入り込んだ凹部として示されている。図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、検出器７１０が方位形状部６０２を検出、測定、または撮影するように機能することができる範囲までグリッパー１２２を下げることに基づいて、有効な向き６０４をチェックまたは判断することができる。
【0148】
有効な向き６０４は、複数の方法で判断することができる。例えば、機械式デバイスとして機能する検出器７１０は、検出器７１０が機械的変化または圧力変化を検出するためにグリッパー１２２をどのくらい遠くまで下げる必要があるかに基づいて、向き読取り値７０４を生成することができる。グリッパー１２２を下げたときの変位は、方位形状部６０２の深さについて予測される寸法と比較することができる。また、例えば光学式デバイスとして機能する検出器７１０は、凹部の深さが、グリッパー１２２、方位センサ７０２、検出器７１０、またはこれらの組み合わせの位置または垂直位置と比較して検出されるかどうかを検出することができる。さらに、例えば検出器７１０は、電気式センサまたはイメージセンサとして機能することができ、前に説明したように、向き読取り値７０４を提供して有効な向き６０４を判断し易くすることができる。
【0149】
図７に示す全体図に戻ると、この例の図は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０を示している。第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、突出部４３０を備えるものとして示されている。第２の把持ブレード３１２に対向する壁３１６のうち１つの壁は、対象オブジェクト１２０をしっかりと、強固に、かつ確実に把持することを可能にする窪み３３８を備えるものとして示されている。
【0150】
例示目的として、グリッパー１２２は、方位センサ７０２を第１の把持ブレード３１０に最も近接して備えるものとして示されているが、グリッパー１２２は異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、グリッパー１２２は、方位センサ７０２を第２の把持ブレード３１２に近接して備えるように構成することができる。また、例えばグリッパー１２２は、第１の把持ブレード３１０に近接するセンサの他に、方位センサ７０２を第２の把持ブレード３１２に近接して備えるように構成することができる。
【0151】
図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、スペース要求を最小限に抑えて、対象オブジェクト１２０を確実に把持する確度を向上させることができるという知見を得ている。グリッパー１２２は、対象オブジェクト１２０に関する向き読取り値７０４を取得する方位センサ７０２を含むことができる。向き読取り値７０４により、グリッパー１２２が閉じる前の、またはグリッパー１２２で締め付ける前のグリッパー１２２に対する対象オブジェクト１２０の有効な向き６０４の判断が可能になる。方位センサ７０２は、グリッパー１２２の境界内にあるので、グリッパー１２２を超える個別の追加物理スペースを無くすことができる。さらに、対象オブジェクト１２０の方位形状部６０２が対象オブジェクト１２０の物理的寸法以内にあることにより、対象オブジェクト１２０のための、及び、方位センサ７０２が対象オブジェクト１２０に対して機能するための個別の追加スペースの必要を無くすことができる。
【0152】
グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせが、スペース要求を最小限に抑えて、対象オブジェクト１２０を確実に把持する堅牢性を向上させることができるという知見も得ている。一例として、第２の把持ブレード３１２に示される突出部４３０は、グリッパー１２２が閉じる、またはグリッパー１２２で締め付けると第２の把持ブレード３１２が接触するようになる箇所の壁３１６に沿って窪み３３８に位置合わせされるように位置される。突出部４３０が窪み３３８内にぴったり嵌まり込むことにより、対象オブジェクト１２０がグリッパー１２２から滑り落ちるのを、または落下するのを防止することができる。突出部４３０は、グリッパー１２２に対して内向きになっており、グリッパー１２２を超える水平スペース外部の追加物理スペースを必要としない。
【0153】
ここで図８を参照すると、対象オブジェクト１２０と一緒に方向づけられている図７のグリッパー１２２の一部の詳細図が示されている。図８に示すこの例では、第１の把持ブレード３１０は、第１のスロット５０２および第３のスロット５０６を備えるものとして示されている。第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４は、第１のスロット５０２および第３のスロット５０６内にそれぞれ示されている。
【0154】
この例は、グリッパー１２２の側に第１の把持ブレード３１０に近接して配置される方位センサ７０２も示している。方位センサ７０２は、延伸部７０６、支持部７０８、および検出器７１０を備えるものとして示されている。この例は、壁のうち１つの壁内にある方位形状部６０２の上にあって、有効な向き６０４、安定状態５２６、またはこれらの組み合わせの判断に寄与する向き読取り値７０４を供給する検出器７１０を示している。
【0155】
さらに、この例では、図８は、オブジェクト上部３１８の高さ近傍の第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４を示している。この例の場合、第１の位置センサ５１０は第１の位置読取り値５１８を生成することができ、第３の位置センサ５１４は、有効な向き６０４、安定状態５２６、またはこれらの組み合わせの判断に寄与する第３の位置読取り値５２２を生成することができる。
【0156】
有効な向き６０４のチェックまたは判断は、垂直位置確認の前に、後に、または垂直位置確認と同時に行うことができる。一例として、図５の第１の位置読取り値５１８、図５の第２の位置読取り値５２０、図５の第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを利用して垂直位置確認を、図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせで行うことができる。
【0157】
同時という用語は、１つの操作が完了する前に進行中の複数の操作を指している。同時という用語は、複数の操作が任意の瞬間に同時に行われることを必要としない。
【0158】
図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、スペース要求を最小限に抑えて、対象オブジェクト１２０を確実に把持する確度を向上させることができる。オブジェクト上部に対する図５の第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせの比較に基づいて有効な向き６０４を水平確認としてチェックするとともに、安定状態５２６からチェックすることにより、対象オブジェクト１２０を把持する、または締め付ける際のグリッパー１２２の準備性を３次元で確認することができる。これらのチェックは、グリッパー１２２、対象オブジェクト１２０、またはこれらの組み合わせに既に必要とされている追加または個別の物理的スペースを必要とすることなく行うことができる。
【0159】
ここで図９を参照すると、グリッパー１２２の底面図が示されている。グリッパー１２２は、図７のグリッパー１２２を表わすことができる。図９に示す例は、変位ロッド４０４に接続された第１の把持ブレード３１０を示している。第２の把持ブレード３１２は、変位ロッド４０４に接続された端部と反対側の端部で、ブレードアクチュエータ４０２に接続される。
【0160】
この例では、変位ロッド４０４は、図４の第１の伝達ブラケット４０６に接続され、ブレードアクチュエータ４０２は、図４の第２の伝達ブラケット４０８に接続される。第１の伝達ブラケット４０６は、第１の把持ブレード３１０に第１の把持ブレード３１０の水平部分で接続される。前に説明したのと同様に、第２の伝達ブラケット４０８は、第２の把持ブレード３１２に第２の把持ブレード３１２の水平部分で接続される。
【0161】
第１のホイールロッド４２２は、第１の把持ブレード３１０に当該水平部分で接続されるが、第１の伝達ブラケット４０６の接続先の箇所とは反対の側で接続される。第１のホイールロッド４２２の他方の端部は、作動ホイール４１８に接続される。
【0162】
第２のホイールロッド９０２は、第２の把持ブレード３１２に当該水平部分で接続されるが、第２の伝達ブラケット４０８の接続先の箇所とは反対の側で接続される。第２のホイールロッド９０２の他方の端部は、作動ホイール４１８に接続される。
【0163】
第２のホイールロッド９０２は、第１のホイールロッド４２２と同様の機能を有する。ブレードアクチュエータ４０２による直線的変位により、第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２を移動させる。これにより今度は、作動ホイール４１８が、第１のホイールロッド４２２および第２のホイールロッド９０２の移動または変位に基づいて回転するようになる。作動ホイール４１８の回転により、第３のホイールロッド９０４および第４のホイールロッド９０６が変位または移動するようになる。第３のホイールロッド９０４および第４のホイールロッド９０６は、第１のホイールロッド４２２、第２のホイールロッド９０２、またはこれらのホイールロッドの組み合わせと同様の機能を有する。
【0164】
第３のホイールロッド９０４の他方の端部は、第３の把持ブレード３１４に接続される。作動ホイール４１８が第３のホイールロッド９０４を移動または変位させると、第３の把持ブレード３１４も移動または変位する。第３の把持ブレード３１４は、ブレードアクチュエータ４０２からの変位に基づいて移動または変位する。
【0165】
第４のホイールロッド９０６の他方の端部は、第４の把持ブレード４２０に接続される。作動ホイール４１８が第４のホイールロッド９０６を移動または変位させると、第４の把持ブレード４２０も移動または変位する。第４の把持ブレード４２０は、ブレードアクチュエータ４０２からの変位に基づいて移動または変位する。
【0166】
この例および図では、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０からの突出部４３０が示されている。突出部４３０は、第１の把持ブレード３１０に取り付けられる、または第１の把持ブレード３１０から延びる第１の突出部９０８および第２の突出部９１２を含むことができる。突出部４３０は、第２の把持ブレード３１２に取り付けられる、または第２の把持ブレード３１２から延びる第３の突出部９１０および第４の突出部の突起９１４を含むことができる。
【0167】
この例について続けると、突出部４３０は、第３の把持ブレード３１４に取り付けられる、または第３の把持ブレード３１４から延びる第５の突出部９１６および第６の突出部９１８を含むことができる。突出部４３０はまた、第４の把持ブレード４２０に取り付けられる、または第４の把持ブレード４２０から延びる第７の突出部９２０および第８の突出部９２２を含むことができる。
【0168】
この例および図にさらに示されているが、方位センサ７０２は、第１の把持ブレード３１０の水平部分から延びているものとして示されている。この図は、延伸部７０６、支持部７０８および検出器７１０を示している。
【0169】
【0170】
前に説明したように、この図は、ブレードアクチュエータ４０２、変位ロッド４０４、第１の伝達ブラケット４０６、および第２の伝達ブラケット４０８をさらに示している。この図は、第１の把持ブレード３１０の水平部分に接続される第１の伝達ブラケット４０６をさらに示している。同様に、第２の把持ブレード３１２の水平部分に接続される第２の伝達ブラケット４０８が示されている。
【0171】
作動ホイール４１８は、第１のホイールロッド４２２、第２のホイールロッド９０２、第３のホイールロッド９０４、および第４のホイールロッド９０６を、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０にそれぞれ接続する。
【0172】
第１の把持ブレード３１０は、第１のスロット５０２および第３のスロット５０６を備えるものとして示されている。第１の位置センサ５１０および第３の位置センサ５１４はそれぞれ、第１のスロット５０２内および第３のスロット５０６内にある。第１のアクチュエータ３２８および第３のアクチュエータ３３４は、第１の把持ブレード３１０に取り付けられるものとしてさらに示されている。
【0173】
第２の把持ブレード３１２は、第２のスロット５０４および第４のスロット５０８を備えるものとして示されている。第２の位置センサ５１２および第４の位置センサ５１６はそれぞれ、第２のスロット５０４内および第４のスロット５０８内にある。第２のアクチュエータ３３２および第４のアクチュエータ３３６は、第２の把持ブレード３１２に取り付けられるものとしてさらに示されている。
【0174】
方位センサ７０２は、第１の把持ブレード３１０の水平部分の移動スロットから延びているものとして示されている。移動スロットの形状により、第１の把持ブレード３１０が作動ホイール４１８に向かって、および作動ホイール４１８から離反して移動するができる。方位センサ７０２は、移動スロット内を貫通する延伸部７０６を含む。この図は、支持部７０８および検出器７１０をさらに示している。
【0175】
図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、図１のコントローラ１１２、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、スペース要求を最小限に抑え、かつ複数の角度が付いた複数の表面を持つ可撓性把持機構を提供することができる。グリッパー１２２は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、またはこれらの把持ブレードの組み合わせの変位を引き起こすブレードアクチュエータ４０２を含む。第１の把持ブレード３１０および第２の把持ブレード３１２は、グリッパー１２２の対向端部にある。ブレードアクチュエータ４０２に由来する変位が生じると、第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせを、作動ホイール４１８が第１のホイールロッド４２２、第２のホイールロッド９０２、第３のホイールロッド９０４、および第４のホイールロッド９０６と一緒に移動する、または関節運動するのを伝達することにより、さらに移動させる、または関節運動させるので、第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせの個別のアクチュエータおよび対応する付随機構の物理的スペース要求を無くすことができる。
【0176】
ここで図１１を参照すると、図１０のグリッパー１２２の分解底面斜視図が示されている。この分解図は、グリッパー１２２の一部の追加図を与える。この分解図は、ソケット１１０２およびコンポーネント１１０４をさらに示している。
【0177】
ソケット１１０２により、物理的接続、機械的接続、光学的接続、電気的接続、またはこれらの接続の組み合わせが可能になり、これらの接続の箇所から、ソケット１１０２の内部に置かれまたは取り付けられるコンポーネント１１０４などのアイテムにソケット１１０２を取り付けまたは接続する。ソケット１１０２は、複数種類のコネクタを含むことができる。例えば、ソケット１１０２は、電子デバイス、機械式コネクタ、機械式および電気式コネクタ、光学デバイス、またはこれらの組み合わせのインターフェースとすることができる。
【0178】
コンポーネント１１０４は、ソケット１１０２に接続されて物理的接続、機械的接続、光学的接続、電気的接続、またはこれらの接続の組み合わせを行うアイテムまたはデバイスである。コンポーネント１１０４は、複数種類および機能を含むことができる。例えば、コンポーネント１１０４は、図２の制御ユニット２０２、図２の記憶ユニット２０６、図２の通信ユニット２１２、またはこれらのユニットの組み合わせとして機能を提供する電子デバイスを含むことができる。また、例えばコンポーネント１１０４は、図２のセンサユニット２３０として機能を提供することもできる。
【0179】
この例では、コンポーネント１１０４は、ソケット１１０２に嵌合、挿入あるいは接続することができる、またはソケット１１０２の内部に嵌合、挿入あるいは接続することができる。コンポーネント１１０４は、方位センサ７０２、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、および第４のアクチュエータ３３６などの、グリッパー１２２の他の部分とのインターフェースとなる、他の部分と通信する、または他の部分を制御することができる。コンポーネント１１０４はまた、図１のロボットユニット１１０、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせの他の部分とのインターフェースとなる、他の部分と通信する、または他の部分を制御することができる。
【0180】
図１０におけるように、この図は、カバー３０２、フレーム３０８、ブレードアクチュエータ４０２、第１の伝達ブラケット４０６、および第２の伝達ブラケット４０８を示している。この図は、第１の伝達ブラケット４０６、第２の伝達ブラケット４０８、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０をさらに示している。この図は、作動ホイール４１８、第１のホイールロッド４２２、第２のホイールロッド９０２、第３のホイールロッド９０４、および第４のホイールロッド９０６をさらに示している。
【0181】
構成部分を引き続き列挙すると、この図は、第１のスロット５０２、第２のスロット５０４、第３のスロット５０６、および第４のスロット５０８を示している。この図は、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、および第４の位置センサ５１６をさらに示している。この図は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、および第４のアクチュエータ３３６をさらに示している。
【0182】
ここで図１２を参照すると、作動インターフェース２２２を備えるグリッパー１２２の斜視図が示されている。この図に示す例は、前の図のグリッパー１２２を表わすことができるグリッパー１２２を示している。この図は、カバー３０２、取り付けプレート３０４、フレーム３０８、第１の把持ブレード３１０、および第２の把持ブレード３１２を示している。この図は、第３の把持ブレード３１４をさらに示すことができるが、この図は、他の図に対するこの図の回転または向きに応じて、図１１の第４の把持ブレード４２０をさらに示すことができる。
【0183】
簡潔性および明瞭性のため、第３の把持ブレード３１４が示されているので、説明を進めることとする。さらに、作動インターフェース２２２は、第１の把持ブレード３１０および第１のアクチュエータ３２８に関して説明される。
【0184】
例えば、第１のアクチュエータ３２８は、空圧アクチュエータとして説明することができる。作動インターフェース２２２は、フレーム３０８の穴から出た作動ライン１２０２を含むことができる。作動ライン１２０２は、この例では、第１のアクチュエータ３２８を垂直軸線または垂直方向に沿って移動させる制御を行う。この図では、作動ライン１２０２は第１のアクチュエータ３２８に接続される。
【0185】
第１のアクチュエータ３２８が空圧アクチュエータである例では、作動ライン１２０２は、所定の形態のガスまたは流体を供給して、第１のアクチュエータ３２８を垂直軸線または垂直方向に沿って移動させることができる。作動ライン１２０２のいくつかの作動ラインにより、第１のアクチュエータ３２８を上向きまたは下向きの運動に携わらせることができる。
【0186】
別の例として、第１のアクチュエータ３２８は電動アクチュエータとして説明することができる。この例では、作動ライン１２０２は、電気信号を供給して第１のアクチュエータ３２８の運動を引き起こすことができる。
【0187】
同様の作動ライン１２０２は、図１０の第２のアクチュエータ３３２、図１０の第３のアクチュエータ３３４、図１０の第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせに接続することができる。作動ライン１２０２は、同じ制御を同時に行うことができる、または第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、および第４のアクチュエータ３３６とは無関係に動作することができる。
【0188】
ここで図１３を参照すると、さらなる実施形態におけるグリッパー１３２２の斜視図が示されている。グリッパー１３２２は、図１のグリッパー１２２として、図１のロボットユニット１１０、図１のロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせに利用することもできる。説明のために、および例示目的として、グリッパー１３２２は、本明細書においては、グリッパー１２２の要素を備えるものとして説明される。図１３では、図３のカバー３０２が無いものとして示されている。グリッパー１３２２は、カバー３０２に向かって平坦により近くなる位置にある図３の取り付けプレート３０４を含むグリッパー１２２をカバー３０２が構成していたであろう箇所の水平面より隆起した取り付けプレート３０４を含む。換言すれば、取り付けプレート３０４の位置は、図３に示される取り付けプレート３０４の位置に対して垂直方向にずらすことができる。
【0189】
グリッパー１２２と同様に、グリッパー１３２２は、フレーム３０８、ブレードアクチュエータ４０２、変位ロッド４０４、第１の伝達ブラケット４０６、および第２の伝達ブラケット４０８を含むことができる。この図は、図３の第１の伝達ブラケット４０６、第２の伝達ブラケット４０８、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、および第４の把持ブレード４２０をさらに示している。
【0190】
グリッパー１３２２の一部を引き続き列挙すると、この図は、第１のスロット５０２、第３のスロット５０６、および第４のスロット５０８を示している。この図は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、および第４のアクチュエータ３３６をさらに示している。
【0191】
次に図１４を参照すると、ロボットシステム１００の制御フローが示されている。制御フローは、事前アプローチモジュール１４０２、起点アプローチモジュール１４０４、締め付けモジュール１４０６、起点離反モジュール１４０８、移動モジュール１４１０、移動先アプローチモジュール１４１２、締め付け解放モジュール１４１４、移動先離反モジュール１４１６、およびエラーハンドラーモジュール１４１８を含むことができる。
【0192】
制御フローは、図２のソフトウェア２１０により実装することができ、図２の制御ユニット２０２、図２のコントローラ１１２、またはこれらの組み合わせにより実行することができる。コマンドは、制御ユニット２０２、コントローラ１１２、図１１のコンポーネント１１０４、図１のロボットユニット１１０、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせにより生成することができる。
【0193】
ソフトウェア２１０は、図２の記憶ユニット２０６に格納することができる。また、ソフトウェア２１０は、コンポーネント１１０４により実行することができるか、またはコンポーネント１１０４と制御ユニット２０２との間で分散させることができる。制御フローは、必要に応じて、図２の通信ユニット２１２、図２の通信インターフェース２１４、図２の制御インターフェース２０４、図２のストレージインターフェース２０８、図２の作動インターフェース２２２、図２のセンサインターフェース２２４、またはこれらの組み合わせを利用して、コマンドを送信すること又は操作を起動することを含むことができる。制御フローは、図１のグリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせにより実行することができる。
【0194】
事前アプローチモジュール１４０２、起点アプローチモジュール１４０４、締め付けモジュール１４０６、起点離反モジュール１４０８、移動モジュール１４１０、移動先アプローチモジュール１４１２、締め付け解放モジュール１４１４、および移動先離反モジュール１４１６は、１つのモジュールの出力を他のモジュールの入力として含めることにより、他のモジュールの動作に影響する１つのモジュールの動作を含めることにより、またはこれらの組み合わせを行うことにより、有線接続または無線接続を使用して連結することができる。制御フローの一部は、コネクタ以外の構造またはオブジェクトを制御フローの間に介在させることなく直接連結するか、または互いに間接的に連結することができる。
【0195】
事前アプローチモジュール１４０２は、初期構成設定およびチェックを行うことができる。例えば、事前アプローチモジュール１４０２は、図３の窪み３３８の位置に一致する図４の突出部４３０に基づいて、図３の対象オブジェクト１２０に関して、図１０の第１の把持ブレード３１０、図１０の第２の把持ブレード３１２、図１０の第３の把持ブレード３１４、図１０の第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせを選択することができる。
【0196】
また、事前アプローチモジュール１４０２は、図１０の第１の位置センサ５１０、図１０の第２の位置センサ５１２、図１０の第３の位置センサ５１４、図１０の第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせの配置を調整することができる。この調整は、対象オブジェクト１２０をしっかりと強固に把持するために、突出部４３０が確実に窪み３３８に対向して配置されるようにするためなされ得る。例えば、事前アプローチモジュール１４０２は、グリッパー１２２が閉じるまたはグリッパー１２２で締め付けたときに、突出部４３０が確実に窪み３３８と係合するようにするため、位置センサの配置または位置を調整することができる。
【0197】
位置センサを自動的に調整することができる例では、事前アプローチモジュール１４０２は、図１０の第１のアクチュエータ３２８、図１０の第２のアクチュエータ３３２、図１０の第３のアクチュエータ３３４、図１０の第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせの構成を任意に調整して、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせを位置決めする、または配置することにより、突出部４３０が確実に窪み３３８に対向して配置されて、対象オブジェクト１２０をしっかりと強固に把持することができるようにする。
【0198】
さらに、事前アプローチモジュール１４０２により、対象オブジェクト１２０の寸法に関する図１０の第１のホイールロッド４２２、図１０の第２のホイールロッド９０２、図１０の第３のホイールロッド９０４、図１０の第４のホイールロッド９０６、またはこれらのホイールロッドの組み合わせの間の寸法比率の事前選択または調整を可能にすることができる。さらには、図７の延伸部７０６、図７の支持部７０８、図７の検出器７１０、またはこれらの組み合わせの事前選択または調整を含む図７の方位形状部６０２を検出する機能のために、事前アプローチモジュール１４０２により、方位センサ７０２の事前選択を可能にするか、または方位センサ７０２の位置を調整することができる。
【0199】
さらには、事前アプローチモジュール１４０２は、図４の第１のブレードリミッター４１０、図４の第２のブレードリミッター４１４、またはこれらのブレードリミッターの組み合わせを調整して、開位置になっているグリッパー１２２の寸法を制限することができる。事前アプローチモジュール１４０２は、図４のブレードアクチュエータ４０２、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせに関する制御に対するチェックを行うこともできる。例えば、前述のアクチュエータが空圧アクチュエータである場合、事前アプローチモジュール１４０２は、ガス圧または流体圧をチェックして、主圧が動作に不十分であるかどうかを確認することができる。事前アプローチモジュール１４０２は、図１１のコンポーネント１１０４および図１１のソケット１１０２の機能および接続をチェックすることもできる。
【0200】
事前アプローチモジュール１４０２は、制御フローを続ける前に、対象オブジェクト１２０が所定の位置にあるかどうかをさらにチェックすることができる。例えば、事前アプローチモジュール１４０２は、対象オブジェクト１２０をグリッパー１２２の外部にあるカメラ（図示せず）でチェックすることができる。カメラは、図１のロボットユニット１１０、移送ユニット１０４、ロボットシステム１００内の他の場所、またはこれらの組み合わせに含めることができる。
【0201】
一旦、構成が設定され、チェックに合格すると、制御フローは起点アプローチモジュール１４０４に進むことができる。起点アプローチモジュール１４０４は、１種類以上のチェックを行って、対象オブジェクト１２０をグリッパー１２２で強固に把持することができるかどうかを判断する。
【0202】
起点アプローチモジュール１４０４の場合、グリッパー１２２が対象オブジェクト１２０に接近すると、図８の方位センサ７０２は、図７の向き読取り値７０４を、図８の壁３１６のうち少なくとも１つの壁に沿った図８の方位形状部６０２に基づいて生成する。向き読取り値７０４に基づいて、図６の有効な向き６０４を判断することができない、または有効な向き６０４に達することができない場合、向き読取り値７０４から有効な向き６０４の判断ができるまで、グリッパー１２２の移動または位置調整を継続することができる。
【0203】
試行を所定回数行った後、またはリミットに達した後、起点アプローチモジュール１４０４、グリッパー１２２、ロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせは、エラーを通知することができ、この場合、制御フローはエラーハンドラーモジュール１４１８に進むことができる。
【0204】
有効な向き６０４が判断されると、制御フローは締め付けモジュール１４０６に進むことができる。締め付けモジュール１４０６は、対象オブジェクト１２０のうち少なくとも１つの対象オブジェクトを把持する前に、グリッパー１２２の高さをチェックする。締め付けモジュール１４０６は、対象オブジェクト１２０を、成功したチェックに基づいて固定することもできる。
【0205】
締め付けモジュール１４０６は、グリッパー１２２および対象オブジェクト１２０が互いに対して正しい位置にあって確実かつ堅牢な把持を行うかどうかをチェックし続ける。締め付けモジュール１４０６は、図５の安定状態５２６に基づいて対象オブジェクト１２０を強固に把持するためにグリッパー１２２を起動する締め付けコマンド１４２０を送信することができる。
【0206】
締め付けモジュール１４０６は、安定状態５２６の判断のため、グリッパー１２２と対象オブジェクト１２０との間の垂直方向位置合わせまたは垂直方向の準備性のチェックを継続する。一例として、締め付けモジュール１４０６は、第１の位置センサ５１０、第２の位置センサ５１２、第３の位置センサ５１４、第４の位置センサ５１６、またはこれらの位置センサの組み合わせを動作させて、図５の第１の位置読取り値５１８、図５の第２の位置読取り値５２０、図５の第３の位置読取り値５２２、図５の第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせをそれぞれ生成することができる。締め付けモジュール１４０６は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを受信して、グリッパー１２２が突出部４３０の高さにまで下げられて、あり得る対象オブジェクト１２０の窪み３３８に対向し、その結果、グリッパー１２２を閉じることまたはグリッパー１２２で締め付けることが突出部４３０を窪み３３８内に係合させることになるかどうかを判断することができる。
【0207】
締め付けモジュール１４０６は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせが図５のオブジェクト上部３１８であるか、またはオブジェクト上部３１８を下回る場合、グリッパー１２２で対象オブジェクト１２０を把持する準備が整っていると判断することができる。この条件が満たされるとき、締め付けモジュール１４０６は、この条件を有効な向き６０４と一緒に利用して、グリッパー１２２で対象オブジェクト１２０を固定するための安定状態５２６を判断または表示する。
【0208】
締め付けコマンド１４２０に戻ると、締め付けコマンド１４２０は、グリッパー１２２を発動させて対象オブジェクト１２０を固定および把持する。グリッパー１２２は、壁３１６の垂直側面、壁３１６のオブジェクト上部３１８またはこれらの組み合わせに沿って対象オブジェクト１２０を固定する。
【0209】
例について続けると、締め付けモジュール１４０６は、壁３１６の垂直側面を、図４のブレードアクチュエータ４０２を動作させることにより固定することができる。ブレードアクチュエータ４０２は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせを移動させて対象オブジェクト１２０を固定することができる。
【0210】
例についてさらに続けると、締め付けモジュール１４０６は、壁３１６のオブジェクト上部３１８を固定することもできる。締め付けモジュール１４０６は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを起動して、対象オブジェクト１２０を押し下げることができる。例えば、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせは、対象オブジェクト１２０をさらに固定するために、対象オブジェクト１２０を押し下げるピストンの機能を含むことができる。
【0211】
例示目的として、グリッパー１２２は、対象オブジェクト１２０を側面および上部から順次固定するものとして説明されているが、グリッパー１２２は、異なるように構成することができ、異なるように動作させることができることを理解されたい。例えば、グリッパー１２２は、締め付けコマンド１４２０に応答して、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせと一緒にブレードアクチュエータ４０２を同時に動作させることにより、対象オブジェクト１２０を固定することができる。また、例えばグリッパー１２２は、締め付けコマンド１４２０に応答して、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを動作させることにより対象オブジェクト１２０を固定した後に、ブレードアクチュエータ４０２を動作させることにより対象オブジェクト１２０を固定することができる。
【0212】
ブレードアクチュエータ４０２の直線的変位が所定の位置に保持され、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを任意に動作させて対象オブジェクト１２０を固定するとき、制御フローは起点離反モジュール１４０８に進むことができる。起点離反モジュール１４０８は、グリッパー１２２で固定された対象オブジェクト１２０の移動に関するものである。移動は、ロボットユニット１１０またはロボットシステム１００の別の部分により行うことができる。
【0213】
例えば、起点離反モジュール１４０８は、ブレードアクチュエータ４０２の状態、安定状態５２６、またはこれらの状態の組み合わせをチェックし続けることができる。特定の例として、起点離反モジュール１４０８は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを監視することにより、グリッパー１２２で把持されている対象オブジェクト１２０の滑りを任意にチェックすることができる。例えば、起点離反モジュール１４０８は、対象オブジェクト１２０をグリッパー１１２で固定した後の第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせの変化に基づいて、対象オブジェクト１２０の滑りを、対象オブジェクト１２０の位置の変化またはズレとして、判断することができる。
【0214】
さらに、起点離反モジュール１４０８は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせが対象オブジェクト１２０を押さえているかどうかをチェックし続けることができる。特定の例として、起点離反モジュール１４０８は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせから、対象オブジェクト１２０に加わる圧力をチェックすることができる。また、例えば起点離反モジュール１４０８の状態を、図２の作動インターフェース２２２を介してチェックすることができ、特定の例として、図１２の作動ライン１２０２の圧力をチェックすることができる。
【0215】
安定状態５２６が維持されない場合、制御フローはエラーハンドラーモジュール１４１８に進むことができる。安定状態５２６が維持される場合、制御フローは移動モジュール１４１０に進むことができる。移動モジュール１４１０は、グリッパー１２２で把持されて固定されている対象オブジェクト１２０の少なくとも１つをピックアップする。移動モジュール１４１０は、グリッパー１２２を移動先位置に位置させることもできる。
【0216】
同様に、移動モジュール１４１０は、ブレードアクチュエータ４０２の状態、安定状態５２６、またはこれらの状態の組み合わせを任意にチェックし続けることができる。特定の例として、移動モジュール１４１０は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを監視することにより、グリッパー１２２で把持されている対象オブジェクト１２０の滑りを任意にチェックすることができる。例えば、移動モジュール１４１０は、対象オブジェクト１２０をグリッパー１１２で固定した後の第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせの変化に基づいて、対象オブジェクト１２０の滑りを、対象オブジェクト１２０の位置の変化またはズレとして、判断することができる。
【0217】
さらに、移動モジュール１４１０は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせが対象オブジェクト１２０を押さえているかどうかをチェックし続けることができる。特定の例として、移動モジュール１４１０は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせから、対象オブジェクト１２０に加わる圧力をチェックすることができる。また、例えば移動モジュール１４１０の状態を、作動インターフェース２２２を介してチェックすることができ、特定の例として、図１２の作動ライン１２０２の圧力をチェックすることができる。
【0218】
安定状態５２６が維持されない場合、制御フローはエラーハンドラーモジュール１４１８に進むことができる。安定状態５２６が維持される場合、制御フローは移動先アプローチモジュール１４１２に進むことができる。移動先アプローチモジュール１４１２は、グリッパー１２２で固定される対象オブジェクト１２０を移動先位置に置くことができるかどうかを判断するために、任意にチェックすることができる。移動先アプローチモジュール１４１２は、対象オブジェクト１２０の解放または固定解除を開始する命令を生成または実行することもできる。
【0219】
移動先アプローチモジュール１４１２は、チェックを複数の方法で行うことができる。例えば、グリッパー１２２で固定された対象オブジェクト１２０が、対象オブジェクト１２０の別の対象オブジェクト上に積層されている場合、移動先アプローチモジュール１４１２は、積層体の位置を突き止めて、対象オブジェクト１２０を積層させるための適切な向きを突き止めることができる。この積層チェックは、グリッパー１２２の外部にある１つ以上のカメラを利用して行うことができる。異なる例として、移動先アプローチモジュール１４１２は、移動先位置が、載置対象の対象オブジェクト１２０のスペースを有しているかどうかをチェックすることができる。
【0220】
移動先アプローチモジュール１４１２について続けると、移動先アプローチモジュール１４１２は、グリッパー１２２で固定された対象オブジェクト１２０を移動先位置に載置するためのものとすることができる。移動先アプローチモジュール１４１２は、移動先位置に移動されたまたは載置された対象オブジェクト１２０が適切な角度で載置されているか、例えばパレット上に平坦に載置されているかどうかを任意にチェックすることができる。
【0221】
移動先アプローチモジュール１４１２は、対象オブジェクト１２０の角度を複数の方法でチェックすることができる。例えば、移動先アプローチモジュール１４１２は、作動インターフェース２２２をチェックすることができる。または特定の例として、作動ライン１２０２の圧力変化をチェックして、対象オブジェクト１２０が適切な角度になっているか、例えば平坦になっているかどうかを示すことができる。また、例えば移動先アプローチモジュール１４１２は、オブジェクト上部３１８に関する第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせをチェックして、位置センサ群のうち１つ以上の位置センサが、対象オブジェクト１２０がもはや安定状態ではないことを示しているかどうかを判断することができる。さらに、例えば移動先アプローチモジュール１４１２は、グリッパー１２２の外部にあるカメラから受信する情報に基づいて、対象オブジェクト１２０の載置角度のチェックを行うことができる。
【0222】
移動先アプローチモジュール１４１２はまた、グリッパー１２２で把持または固定されている対象オブジェクト１２０の固定解除を開始する命令を生成または実行するためのものとすることができる。例えば、一旦、移動先位置にある対象オブジェクト１２０の角度が、満足できるものであると判断されると、このような安定状態５２６では、グリッパー１２２は、対象オブジェクト１２０に加わる圧力を解放することができる。特定の例として、移動先アプローチモジュール１４１２は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを動作させて、対象オブジェクト１２０を押さえるのを停止させる命令を生成または実行することができる。さらに特定の例として、移動先アプローチモジュール１４１２は、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを上方に移動させるように動作させて、対象オブジェクト１２０を押さえるのを中止させる命令を生成または実行することができる。
【0223】
安定状態５２６が維持されないか、または実行された他のチェックが満足できなかった場合、制御フローはエラーハンドラーモジュール１４１８に進むことができる。安定状態５２６が維持されるか、または実行された他のチェックが満足できる場合、制御フローは締め付け解放モジュール１４１４に進むことができる。一例として、締め付け解放モジュール１４１４の実行中に、ロボットシステム１００は、グリッパー１２２で把持または固定された対象オブジェクト１２０の解放または固定解除を完了させることができる。
【0224】
締め付け解放モジュール１４１４は、締め付け解放コマンド１４２２を生成または実行して、グリッパー１２２による対象オブジェクト１２０の解放または固定解除を完了させるためのものである。締め付け解放コマンド１４２２は、グリッパー１２２を起動して解放機能または固定解除機能を継続する。
【0225】
一例として、グリッパー１２２は、ブレードアクチュエータ４０２が図１０の第１の把持ブレード３１０、図１０の第２の把持ブレード３１２、図１０の第３の把持ブレード３１４、図１０の第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせを対象オブジェクト１２０の壁３１６に向かって変位させるのを停止することを許容することにより、解放機能および固定解除機能を完了させることができる。特定の例として、ブレードアクチュエータ４０２は、第１の把持ブレード３１０、第２の把持ブレード３１２、第３の把持ブレード３１４、第４の把持ブレード４２０、またはこれらの把持ブレードの組み合わせから加わる圧力を解放して、図３のフレーム３０８の方に移動させることができ、この移動は、図４の第１のブレードリミッター４１０、図４の第２のブレードリミッター４１４、またはこれらのブレードリミッターの組み合わせにより制限することができる。
【0226】
制御フローは、移動先離反モジュール１４１６に進むことができる。移動先離反モジュール１４１６は、グリッパー１２２を対象オブジェクト１２０から離反して移動させるためのものである。移動先離反モジュール１４１６は、グリッパー１２２が対象オブジェクト１２０から離反して移動するときの対象オブジェクト１２０をチェックすることもできる。
【0227】
一例として、移動先離反モジュール１４１６は、解放して固定解除した後、グリッパー１２２を対象オブジェクト１２０から離反して移動させる命令を生成または実行することができる。移動先離反モジュール１４１６がグリッパー１２２を持ち上げながら、グリッパー１２２が、移動先位置にある対象オブジェクト１２０の相対角度をチェックする。特定の例として、移動先離反モジュール１４１６は、第１の位置読取り値５１８、第２の位置読取り値５２０、第３の位置読取り値５２２、第４の位置読取り値５２４、またはこれらの位置読取り値の組み合わせを利用して、前述の読み取り値が、角度について予測されるものを示しているかどうかを、例えばグリッパー１２２が対象オブジェクト１２０から離反して移動するときに、対象オブジェクト１２０が載置されている表面と同じ対象オブジェクト１２０の角度を示しているかどうかをチェックすることができる。
【0228】
角度が、グリッパー１２２が離反して移動するときに予測通りではない場合、制御フローはエラーハンドラーモジュール１４１８に進むことができる。角度が、グリッパー１２２が離反して移動するときに予想通りである場合、制御フローは、事前アプローチモジュール１４０２に戻ることができる、または制御フローは終了することができる。
【0229】
エラーハンドラーモジュール１４１８により、是正処置を制御フロー内で行うことができる、またはロボットユニット１１０、コントローラ１１２、ロボットシステム１００、またはこれらの組み合わせの他の部分に通知することができる。エラーハンドラーモジュール１４１８の機能およびフローは、エラーハンドラーモジュール１４１８に至った制御フローのどの部分であるかに依存し得る。
【0230】
起点アプローチモジュール１４０４からエラーハンドラーモジュール１４１８に至る場合、ロボットシステム１００の他の部分を起動して、対象オブジェクト１２０の向きを是正することができる。制御フローは、リセットが制御フローで行われるまでエラーハンドラーモジュール１４１８に留まることができる、または事前アプローチモジュール１４０２に戻って制御フローの操作を再開することができる。リセット状態により、ロボットシステム１００の最初のパワーオン状態のように、制御フローを初期状態に置くことになる。また、エラーをロボットシステム１００により解消することができない場合、エラーハンドラーモジュール１４１８は、制御フローの操作を終了させることができる。
【0231】
起点離反モジュール１４０８からエラーハンドラーモジュール１４１８に至る場合、いくつかの是正措置をエラーハンドラーモジュール１４１８により採ることができる。例えば、エラーハンドラーモジュール１４１８は、滑りが検出された場合、ブレードアクチュエータ４０２からの力を増加させることができる。増加した力で、滑りを防止または停止するのに成功する場合、制御フローは起点離反モジュール１４０８に戻ることができる。また、例えば第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせが対象オブジェクト１２０を十分に押し下げていない場合、エラーハンドラーモジュール１４１８は、適切なアクチュエータの押圧力を、作動インターフェース２２２を介して増加させることができる。エラーハンドラーモジュール１４１８が滑りの防止または停止に成功する場合、制御フローは起点離反モジュール１４０８に戻ることができる。エラーハンドラーモジュール１４１８が是正措置の実施に成功することができない場合、制御フローは、エラーハンドラーモジュール１４１８に、アプローチリセットが制御フローで行われるまで留まることができる、または事前アプローチモジュール１４０２に戻ることができる。
【0232】
移動モジュール１４１０からエラーハンドラーモジュール１４１８に至る場合、エラーハンドラーモジュール１４１８は、対象オブジェクト１２０を事前に指定された緊急場所に運搬しようと試みることができる、または対象オブジェクト１２０を移動させるのを停止しようと試みることができる。制御フローは、アプローチリセットが制御フローで行われるまで、エラーハンドラジュール１４１８に留まることができる、または事前アプローチモジュール１４０２に戻ることができる。
【0233】
移動先アプローチモジュール１４１２からエラーハンドラーモジュール１４１８に至る場合、エラーハンドラーモジュール１４１８は是正措置を試みることができる。例えば、エラーハンドラーモジュール１４１８は、適切な角度が達成されるように、対象オブジェクト１２０を再配置することを試みることができる。また、例えばエラーハンドラーモジュール１４１８は、必要に応じて、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせに加わる圧力を必要に応じて調整することもできる。対象オブジェクト１２０を再配置することに成功した場合、制御フローは、移動先アプローチモジュール１４１２に戻ることができる。対象オブジェクト１２０を再配置することに成功しなかった場合、制御フローは、エラーハンドラーモジュール１４１８に、アプローチリセットが制御フローで行われるまで留まることができる、または事前アプローチモジュール１４０２に戻ることができる。
【0234】
移動先離反モジュール１４１６からエラーハンドラーモジュール１４１８に至る場合、エラーハンドラーモジュール１４１８は是正措置を試みることができる。例えば、エラーハンドラーモジュール１４１８は、適切な角度が達成されるように、対象オブジェクト１２０を再配置することを試みることができる。また、例えばエラーハンドラーモジュール１４１８は、より適切な位置に移動して対象オブジェクト１２０を固定するように、グリッパー１２２を動作させる命令を生成または実行することもできる。成功した場合、制御フローは移動先離反モジュール１４１６に戻ることができる。成功しなかった場合、制御フローは、エラーハンドラーモジュール１４１８に、アプローチリセットが制御フローで行われるまで留まることができる、または事前アプローチモジュール１４０２に戻ることができる。
【0235】
例示目的として、制御フローは、モジュールを区切って、機能をモジュール群のモジュールごとに区切った状態で図１４に説明されているが、制御フローは、異なるように操作することができ、異なるように構成することができることを理解されたい。例えば、第１のアクチュエータ３２８、第２のアクチュエータ３３２、第３のアクチュエータ３３４、第４のアクチュエータ３３６、またはこれらのアクチュエータの組み合わせを動作させる命令の生成または実行は、締め付けモジュール１４０６の代わりに、起点離反モジュール１４０８により行うことができる。また、例えば締め付けモジュール１４０６および起点離反モジュール１４０８の機能を単一のモジュールに含めることができる。さらに、例えばエラーハンドラーモジュール１４１８内に記載されている是正措置は、エラーハンドラーモジュール１４１８に至ったそれぞれのモジュールにおいて行うことができる。
【0236】
ここで図１５を参照すると、本発明の一実施形態における図１のグリッパー１２２を含むロボットシステム１００の操作方法１５００のフローチャートが示されている。方法１５００は、ブロック１５０２で、対象オブジェクトに関する向き読取り値を生成することと、ブロック１５０４で、対象オブジェクトに対するグリッパーの第１の把持ブレードの位置を表わす第１の位置読取り値を生成することと、ブロック１５０６で、対象オブジェクトに対するグリッパーの第２の把持ブレードの位置であって、第１の把持ブレードとは対象オブジェクトの反対側に配置される第２の把持ブレードの位置を表わす第２の位置読取り値を生成することと、ブロック１５０８で、向き読取り値の有効な向き読取り値に基づいて、かつ安定状態を示す第１の位置読取り値および第２の位置読取り値に基づいて、対象オブジェクトを第１の把持ブレードおよび第２の把持ブレードで固定する命令を実行することと、を含む。
【0237】
結果として得られる方法、プロセス、装置、デバイス、製品、および／またはシステムは、費用効果が高く、汎用性が高く、正確であり、高感度であり、効果的であり、既知のコンポーネントを適合させて迅速に、効率的に、経済的に製造し、適用し、利用することにより実現することができる。本発明の一実施形態の別の重要な態様は、当該態様が、コストを削減し、システムを簡易化し、性能を向上させるという歴史的なトレンドを有益にサポートおよび実践することである。
【0238】
本発明の一実施形態のこれらの態様および他の有益な態様は、結果として、テクノロジーの状態を少なくとも次のレベルに前進させる。
【0239】
本発明を特定の最良の形態に関連付けて説明してきたが、これまでの説明に鑑みて、多くの代替、変形、および変更が当業者には明らかであることを理解されたい。したがって、このような全ての代替、変形、および変更を、添付の特許請求の範囲に収まるように包含することが意図される。本明細書において記載される、または添付の図面に示される全ての主題は、例示的かつ非限定的な意味に解釈されるべきである。
【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】
