特許 7576182 収穫用のエンドエフェクタ

(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】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】収穫用のエンドエフェクタ

(51)【国際特許分類】

   A01D 46/30 20060101AFI20241023BHJP

【ＦＩ】

A01D46/30

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2023547260

(86)(22)【出願日】2022-02-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-08

(86)【国際出願番号】 US2022014955

(87)【国際公開番号】W WO2022169883

(87)【国際公開日】2022-08-11

【審査請求日】2023-09-05

(31)【優先権主張番号】17/168,019

(32)【優先日】2021-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】523293448

【氏名又は名称】トルツガ・アグリカルチュラル・テクノロジーズ・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＯＲＴＵＧＡ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ドーアティ・ジェイリン

(72)【発明者】

【氏名】スクロール・グレゴリー

(72)【発明者】

【氏名】ブラックビル・ティモシー

【審査官】星野 浩一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３７２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９２９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６１１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７６７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１８０５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１０７８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－０６８６４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５６－１１１７２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０６２３３９３８（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０００００２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】矢口裕明 外３名，収穫装置と視覚認識に着目したトマト自動収穫ロボットの構成法，日本ロボット学会誌，第３６巻第１０号，日本，2018年，第３７－４６頁，https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrsj/36/10/36_36_693/_article/-char/ja/

【文献】原紳 外３名，摘み取り指の弾性を活かした切断後把持戦略とその設計手法，日本機械学会論文集，第８１巻第８３０号，日本，2015年，第１―１２頁，https://www.jstage.jst.go.jp/article/transjsme/81/830/81_15-00304/_article/-char/ja/

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｄ ４６／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドエフェクタであって、
切断メカニズムと、
把持メカニズムと、
ピボット構成要素と、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムは、前記ピボット構成要素に結合され、前記切断メカニズムは、前記ピボット構成要素の第１部分に結合され、前記把持メカニズムは、前記ピボット構成要素の第２部分に結合され、
直線部分とループ部とを備える作動接続構造と、前記作動接続構造のループ部は前記切断メカニズムと関連付けられているスロット開口部を介して前記切断メカニズムに結合され、前記把持メカニズムに関連付けられているスロット開口部を介して前記把持メカニズムに結合され、前記切断メカニズムに関連付けられている前記スロット開口部に関する幅は、前記把持メカニズムに関連付けられている前記スロット開口部に関する幅とは異なり、
前記作動接続構造に結合されているアクチュエータであって、前記切断メカニズムと前記把持メカニズムとを同時に閉じさせる前記作動接続構造に力を加えるように構成されているアクチュエータと、を備える、エンドエフェクタ。

【請求項2】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、前記第１部分は、前記ピボット構成要素の上部であり、前記第２部分は、前記ピボット構成要素の底部である、エンドエフェクタ。

【請求項3】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、前記第１部分は、前記ピボット構成要素の底部であり、前記第２部分は、前記ピボット構成要素の上部である、エンドエフェクタ。

【請求項4】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、さらに、付勢メカニズムを備え、
前記付勢メカニズムは、前記把持メカニズムに結合されている、エンドエフェクタ。

【請求項5】

請求項４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、閾値量の範囲内の力を前記把持メカニズムへ印加するよう構成されている、エンドエフェクタ。

【請求項6】

請求項４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、バネである、エンドエフェクタ。

【請求項7】

請求項４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、特定の大きさ力で予荷重されている、エンドエフェクタ。

【請求項8】

請求項４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、付勢制限構成要素に結合されている、エンドエフェクタ。

【請求項9】

請求項８に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢制限構成要素は、溝部である、エンドエフェクタ。

【請求項10】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムを開くよう構成されている、エンドエフェクタ。

【請求項11】

請求項１０に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータは、前記作動接続構造を前記エンドエフェクタの遠位端に向かって押すよう構成されている、エンドエフェクタ。

【請求項12】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムを閉じるよう構成されている、エンドエフェクタ。

【請求項13】

請求項１２に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータは、前記作動接続構造を前記エンドエフェクタの近位端に向かって引くよう構成されている、エンドエフェクタ。

【請求項14】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、さらに、ハウジングを備え、
前記作動接続構造、前記切断メカニズムの近位端、および、前記把持メカニズムの近位端が、前記ハウジング内に配置されている、エンドエフェクタ。

【請求項15】

請求項１に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記把持メカニズムに植物の付属物を把持させる、エンドエフェクタ。

【請求項16】

請求項１５に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの前記力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムに前記付属物の切断を実行させ、前記付属物は、第１部分および第２部分に分割され、前記把持メカニズムは、前記第２部分を把持するよう構成されている、エンドエフェクタ。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

作物の収穫に関連する人件費を削減するために、作物収穫用のロボットシステムが利用されている。これらのロボットシステムは、作物をその環境から取り除くよう設計されているエンドエフェクタを備えうる。ロボットシステムを実装することによって人件費は削減されうるが、エンドエフェクタは、作物がその環境から取り除かれる時に作物に損傷を与えうる。例えば、エンドエフェクタは、果実を把持してつるからねじ切るために用いられる複数の指を備えうる。この把持してねじ切る動きが、あやまって果実を損傷しうる。結果として、ロボットシステムによる人件費の削減が、損傷した作物による損失で相殺される。より良いエンドエフェクタが、効率的に作物を収穫するために必要とされている。

【図面の簡単な説明】

【0002】

以下の詳細な説明と添付の図面において、本発明の様々な実施形態を開示する。

【0003】

【図1A】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す側面図。

【0004】

【図1B】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す上面図。

【0005】

【図1C】いくつかの実施形態に従って、切断メカニズムおよび把持メカニズムを示す上面図。

【0006】

【図2A】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す側面図。

【0007】

【図2B】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す上面図。

【0008】

【図2C】いくつかの実施形態に従って、切断メカニズムおよび把持メカニズムを示す上面図。

【0009】

【図3A】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す側面図。

【0010】

【図3B】いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す上面図。

【0011】

【図3C】いくつかの実施形態に従って、切断メカニズムおよび把持メカニズムを示す上面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は、処理、装置、システム、物質の組成などとして、多くの方法で実施されうる。本明細書では、これらの実施例または本発明が取りうる任意の他の形態が、技術と呼ばれうる。一般に、開示されている処理の工程の順序は、本発明の範囲内で変更されてもよい。

【0013】

以下では、本発明の原理を示す図面を参照しつつ、本発明の１または複数の実施形態の詳細な説明を行う。本発明は、かかる実施形態に関連して説明されているが、どの実施形態にも限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものであり、本発明は、多くの代替物、変形物、および、等価物を含む。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細事項が記載されている。これらの詳細事項は、例示を目的としたものであり、本発明は、これらの具体的な詳細事項の一部または全てがなくとも特許請求の範囲に従って実施可能である。簡単のために、本発明に関連する技術分野で周知の技術事項については、本発明が必要以上にわかりにくくならないように、詳細には説明していない。

【0014】

植物の付属物を切り取るためのエンドエフェクタが開示されている。エンドエフェクタは、切断メカニズムおよび把持メカニズムで構成されている。切断メカニズムおよび把持メカニズムは、対応するジョーのセットを備える。エンドエフェクタは、切断メカニズムおよび把持メカニズムを同時に開閉するよう構成されている。植物は、付属物（例えば、茎、つる、枝、柄、など）および収穫対象物（例えば、花、果実、など）を備えうる。切断メカニズムおよび把持メカニズムが開いている時に、植物の付属物が、対応するジョーのセットに関連する開口部内に配置されてよい。エンドエフェクタに関連付けられているアクチュエータが、切断メカニズムおよび把持メカニズムを閉じさせる力を印加してよい。印加された力は、植物の付属物を第１部分および第２部分に分けるバイパス切断を切断メカニズムに実行させる一方で、印加された力は、収穫対象物に結合した植物の付属物の第２部分を把持メカニズムに把持させる。結果として、エンドエフェクタは、収穫対象物を損傷することなしに、収穫対象物を植物から取り除くことができる。

【0015】

図１Ａ、図１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、それぞれ、エンドエフェクタを示す側面図および上面図である。図に示す例において、エンドエフェクタ１００は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を備える。

【0016】

切断メカニズム１０２は、切断用のジョーのセットを備える。いくつかの実施形態において、切断用のジョーのセットは、アンビル型の切断メカニズムである。いくつかの実施形態において、切断用のジョーのセットは、バイパス型の切断メカニズムである。いくつかの実施形態において、切断用のジョーのセットは、フラッシュ型の切断メカニズムである。

【0017】

把持メカニズム１０４は、把持用のジョーのセットを備える。いくつかの実施形態において、把持用のジョーのセットは、プライヤ型の把持メカニズムである。いくつかの実施形態において、把持用のジョーのセットは、様々な形状のテクスチャまたは歯を備える。いくつかの実施形態において、把持用のジョーのセットは、平坦かつテーパ状である。

【0018】

切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４は、結合メカニズムを介して互いに機械的に結合されており、結合メカニズムは、ピボット構成要素１０６を備えてよい。ピボット構成要素１０６は、ピン、ネジ、ボルト、留め具、だぼ、ペグ、などであってよい。切断メカニズム１０２は、ピボット構成要素１０６の第１部分に結合され、把持メカニズム１０４は、ピボット構成要素１０６の第２部分に結合されている。第１部分は、ピボット構成要素１０６の上部であり、第２部分は、ピボット構成要素１０６の底部である。例えば、エンドエフェクタ１００は、つるからぶら下がっている果実を取り除くために用いられてよい。エンドエフェクタ１００が果実を取り除くために用いられる場合、切断メカニズム１０２は、把持メカニズムが、果実に付いているつるの部分を把持している間に、つるを切断してよく、これにより、果実が地面に落下して潜在的に損傷を受けることを防止する。いくつかの実施形態において、第１部分は、ピボット構成要素１０６の底部であり、第２部分は、ピボット構成要素１０６の上部である。例えば、エンドエフェクタ１００は、花を収穫するために用いられてもよい。エンドエフェクタ１００が花を収穫するために用いられる場合、切断メカニズム１０２は、把持メカニズムが、花に付いている茎の部分を把持している間に、茎の底部から花を切断してよく、これにより、花が地面に落下して潜在的に損傷を受けることを防止する。いくつかの実施形態において、ピボット構成要素１０６は、２つのピボット構成要素で構成される。２つのピボット構成要素は、切断メカニズム１０２に関連付けられた第１ピボット構成要素が、把持メカニズム１０４に関連付けられた第２ピボット構成要素と重ならないようにずらされていてよい。いくつかの実施形態において、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４は、傾斜ブロックおよび伸縮ばねとの線形結合など、異なる結合メカニズムを介して互いに結合される。

【0019】

エンドエフェクタ１００は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を同時に開閉するよう構成されている作動接続構造１１４を備える。作動接続構造１１４は、直線部分１１３およびループ部１０８を備えてよい。作動接続構造１１４は、ワイヤ形態、鋳造または機械加工された部品と金属ピンとの組立品、もしくは、その他の剛性材料（プラスチック、ポリマ、複合材料、または、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４が開閉される時にアクチュエータ１１８からの力に耐えることのできる任意のその他のタイプの剛性材料など）であってよい。

【0020】

切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４は、（図１Ｂおよび図１Ｃに示されている）対応するスロット開口部を備える。スロット開口部は、角度の付いたスロット開口部（同じ角度または異なる角度）、直線スロット開口部、曲線スロット開口部であってよく、または、複合的な経路に従っていてもよい。作動接続構造１１４のループ部１０８は、対応するスロット開口部を介して切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４と連結されていてよい。切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部は、異なる幅を有する。把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部幅は、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅よりも広い。いくつかの実施形態において、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅は、作動接続構造１１４のループ部１０８の幅である。いくつかの実施形態において、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅は、閾値量（例えば、２ｍｍ）だけ作動接続構造１１４のループ部１０８の幅よりも広いが、把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部幅よりも狭い。

【0021】

いくつかの実施形態において、作動接続構造１１４は、押し引きされうる傾斜ランプに結合されている直線部分１１３を備える。いくつかの実施形態において、作動接続構造１１４は、直線部分１１３と、直線部分１１３を通して回転されることができるネジメカニズムと、を備える。ネジメカニズムの回転は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を同時に開閉させる力を印加する。

【0022】

エンドエフェクタ１００は、付勢メカニズム１１０を備える。いくつかの実施形態において、付勢メカニズム１１０は、作動接続構造１１４を取り巻く軸バネである。いくつかの実施形態において、付勢メカニズム１１０は、回転メカニズムの周りの角度バネである。いくつかの実施形態において、付勢メカニズム１１０は、コンプライアントなメカニズム、エラストマ、または、その他である。

【0023】

付勢メカニズムは、ループ部１０８の近位端と付勢制限構成要素１１２の近位端との間に配置されていてよい。付勢制限構成要素１１２は、Ｌ字型の構造であってよい。付勢制限構成要素１１２の近位端は、作動接続構造１１４に取り付けられることを可能にするために、Ｕ字型の開口部を備えてよい。付勢制限構成要素１１２の近位端は、付勢メカニズム１１０の第１端に結合されている。付勢制限構成要素１１２の遠位端は、ノブ機構１２０を介して、把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部に結合されている。付勢制限構成要素１１２は、ループ部１０８が付勢制限構成要素１１２を通過することを可能にする溝部１１５を備える。この例において、溝部１１５は、Ｕ字型である。

【0024】

エンドエフェクタ１００は、ハウジング１１６を備える。ハウジング１１６は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４が、植物の部位、他の果実、花、または、栽培場所のその他の機械的側面を乱すことなしに、切断点に近づくことを可能にする長くて狭い機械的部分であってよい。いくつかの実施形態において、ハウジング１１６は、中空の管である。いくつかの実施形態において、ハウジング１１６は、別の断面の長い押出成形物である。いくつかの実施形態において、ハウジング１１６は、押出成形物ではない外部機械骨格である。ハウジング１１６は、作動接続構造１１４、付勢メカニズム１１０、付勢制限構成要素１１２、切断メカニズム１０２の近位端、および、把持メカニズム１０４の近位端を取り囲んでいてよい。

【0025】

エンドエフェクタ１００は、アクチュエータ１１８を備える。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、サーボモータ、ステッパモータ、または、任意のその他のタイプの電磁モータである。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、空気モータ、油圧モータ、または、任意のその他のタイプの回転アクチュエータである。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、空気圧、電磁気、または、油圧を動力源とする線形アクチュエータである。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を同時に開かせる力を印加する。いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、植物の付属物が、２つの部分に切断された後に力を印加し、収穫された対象物は、保管のためのトレイまたは箱に置かれる。

【0026】

アクチュエータ１１８は、植物から対象物を収穫しようとする前に力を印加する。いくつかの実施形態において、印加された力は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を特定の量だけ開かせる。例えば、エンドエフェクタは、栽培環境内で近くに位置する複数のぶら下がっている果実を収穫するために用いられてよい。複数のぶら下がっている果実に関連するつるの間の距離は、様々でありうる。特定の果実を収穫しようとする時、アクチュエータ１１８は、栽培場所に位置する他の植物、果実、つる、花などを偶発的に乱して潜在的に損傷することを避けるために、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を完全に開く代わりに、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を特定の量だけ開かせてよい。

【0027】

いくつかの実施形態において、アクチュエータ１１８は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を同時に閉じさせる力を印加する。いくつかの実施形態において、植物の付属物が完全には切断されていない旨のフィードバックに応答して、アクチュエータ１１８は、切断メカニズム１０２に付属物へより大きい力を印加させるさらなる力を印加する。本明細書に記載されているさらなる力は、把持メカニズム１０４には付属物へより大きい力を印加させない。

【0028】

いくつかの実施形態において、エンドエフェクタ１００は、対象物が収穫された後に閉状態のままであり、植物から次の対象物を収穫しようとする前に開状態に変更される。いくつかの実施形態において、エンドエフェクタ１００は、収納場所に解放するために、対象物が収穫された後に開状態に変化する。

【0029】

図１Ｂは、いくつかの実施形態に従って、エンドエフェクタを示す上面図である。図に示す例において、エンドエフェクタ１５０は、切断メカニズム１０２、把持メカニズム１０４、および、ピボット構成要素１０６を備える。切断メカニズム１０２は、スロット開口部１２２を備え、把持メカニズム１０４は、スロット開口部１２４を備える。作動接続構造１１４のループ部１０８は、スロット開口部１２２およびスロット開口部１２４と連結されている。

【0030】

図１Ｃは、いくつかの実施形態に従って、切断メカニズムおよび把持メカニズムを示す上面図である。図に示す例において、切断メカニズム１０２は、スロット開口部１２２を備える。作動接続構造１１４のループ部１０８は、スロット開口部１２２およびスロット開口部１２４と連結されている。把持メカニズム１０４は、スロット開口部１２４を備える。付勢制限構成要素１１２のノブ機構１２０は、スロット開口部１２４に結合されている。付勢制限構成要素１１２は、作動接続構造１１４のループ部１０８がスロット開口部１２４を通過することを可能にする溝部１１５を備える。

【0031】

切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部は、異なる幅を有する。把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部幅は、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅よりも広い。いくつかの実施形態において、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅は、作動接続構造１１４の幅である。いくつかの実施形態において、切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部幅は、閾値量（例えば、２ｍｍ）だけ作動接続構造１１４の幅よりも広いが、把持メカニズム１０４に関連するスロット幅よりも狭い。

【0032】

図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、エンドエフェクタの一実施形態を示す側面図および上面図である。図に示す例において、エンドエフェクタ２００は、開状態にある。切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４の両方が、開位置にある。付属物２０２が、開口部２０４に配置されている。

【0033】

いくつかの実施形態において、エンドエフェクタ２００は、例えば、図１Ａ～図１Ｃに示したように、閉位置にある。エンドエフェクタ２００を開くために、アクチュエータ１１８は、作動接続構造１１４へ力を印加してよい。例えば、印加された力は、エンドエフェクタ２００の遠位端に向かって作動接続構造１１４を押しうる。印加された力は、ループ部１０８を、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部の近位端から、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部の遠位端に向かって移動させうる。作動接続構造１１４のループ部１０８は、印加された力を、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部へ伝えうる。作動接続構造１１４のループ部１０８は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部と連結されている。結果として、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部に印加された力は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４のジョーを、ピボット構成要素１０６の周りで、同時に、回転させて開かせる。切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４のジョーが開く程度は、アクチュエータ１１８によって印加される力の大きさに基づく。

【0034】

他の実施形態において、作動接続構造１１４は、遠位部分（例えば、チップ）において剛性であり、ケーブルに結合されたバネ（図示せず）を備える。ケーブルが引っ張られるのに応じて、バネは、遠位端を押すよう構成されており、これは、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４を閉じさせる。ケーブルが解放されるのに応じて、バネは、切断メカニズム１０２および把持メカニズムを開かせる。

【0035】

図２Ｃは、切断メカニズムおよび把持メカニズムの一実施形態を示す上面図である。図に示す例において、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４の両方が、開位置にある。付属物２０２が、切断メカニズム１０２に関連する開口部および把持メカニズム１０４に関連する開口部に配置されている。作動接続構造１１４のループ部１０８は、スロット開口部１２２、１２４の遠位端に位置する。

【0036】

図３Ａ、図３Ｂは、それぞれ、エンドエフェクタの一実施形態を示す側面図および上面図である。図に示す例において、エンドエフェクタ３００は、閉状態にある。

【0037】

一実施形態において、エンドエフェクタ３００は、例えば、図２Ａ～図２Ｃに示したように、開位置にある。エンドエフェクタ３００を閉じるために、アクチュエータ１１８は、作動接続構造１１４へ力を印加する。例えば、印加された力は、作動接続構造１１４をエンドエフェクタの近位端に向かって引っ張る。印加された力は、作動接続構造１１４のループ部１０８を、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部の遠位端から、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部の近位端に向かって移動させる。図に示す例において、ループ部１０８は、距離３０４だけ移動している。

【0038】

作動接続構造１１４のループ部１０８は、印加された力を、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部へ伝える。作動接続構造１１４のループ部１０８は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４に関連するスロット開口部と連結されている。切断メカニズム１０２に関連するスロット開口部１２２の幅は、作動接続構造１１４のループ部１０８の幅であってよい。この構成の結果として、切断メカニズム１０２および把持メカニズムに関連するスロット開口部に印加された力は、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４のジョーを、ピボット構成要素１０６の周りで、同時に、回転させて閉じさせる。印加された力は、まず、把持メカニズム１０４に付属物２０２を把持させる。

【0039】

印加された力は、まず、把持メカニズム１０４に付属物２０２を把持させる。より大きい力が印加されると、印加された力は、切断メカニズム１０２に付属物２０２のバイパス切断を実行させ、これは、付属物２０２を第１部分３０２ａおよび第２部分３０２ｂに分割させる。切断メカニズム１０２が付属物２０２に印加する力の大きさは、アクチュエータ１１８によって印加される力に比例する。

【0040】

把持メカニズム１０４が付属物２０２に印加する力の大きさは、付勢構成要素１１０および付勢制限構成要素１１２によって制限される。付勢制限構成要素１１２の近位端とループ部１０８の近位端との間に配置されると、付勢構成要素１１０は、特定の大きさの力で予荷重される。予荷重される力は、付属物の直径（例えば、１ｍｍ～１ｃｍ）にかかわらず、付属物を切断できない力であってよい。例えば、付勢構成要素１１０は、２０ポンドの力で予荷重されてよい。いくつかの実施形態において、予荷重される大きさは、特定の大きさの力の閾値（例えば、±５ポンド）内にある。

【0041】

アクチュエータ１１８が作動接続構造１１４に力を印加すると、その力は、付勢構成要素１１０を圧縮させる。付勢構成要素１１０の受ける圧縮の量は、フックの法則（Ｆ＝ｋｘ^２）に基づく。把持メカニズム１０４が付属物に印加する力の大きさは、閾値量の範囲内で予荷重された力の大きさを超ええない。アクチュエータ１１８によって印加される力の大きさが増大した場合でも、把持メカニズム１０４によって付属物３０２ｂへ印加される力の大きさは、閾値量の範囲内で予荷重された力の大きさを超えない。

【0042】

エンドエフェクタ３００が付属物２００を第１部分３０２ａおよび第２部分３０２ｂに切断した後、エンドエフェクタ３００に結合されたロボットアームが、収穫された対象物の保管場所へエンドエフェクタ３００を移動してよい。アクチュエータ１１８は、例えば、図２Ａ、図２Ｂに示したように、切断メカニズム１０２および把持メカニズムを開かせる力を印加する。第２部分３０２ｂに付随する収穫対象物は、ロボットアームを備えたロボットシステムに関連する一時保管場所（例えば、箱、トレイ）の中に置かれてよい。結果として、エンドエフェクタは、収穫対象物を損傷することなしに、対象物を植物から収穫できる。

【0043】

図３Ｃは、切断メカニズムおよび把持メカニズムの一実施形態を示す上面図である。図に示す例において、切断メカニズム１０２および把持メカニズム１０４の両方が、閉位置にある。切断メカニズム１０２は、すでに、付属物２０２を第１部分３０２ａおよび第２部分３０２ｂに分割している。第１部分３０２ａは、付属物２０２から分離された後に植物に付いたまま残りうるが、第２部分３０２ｂは、把持メカニズム１０４によって把持される。

【0044】

図に示す例において、作動接続構造１１４のループ部１０８は、スロット開口部１２２の近位端に位置する。付勢制限メカニズム１１２のノブ機構１２０は、スロット開口部１２４の遠位端からスロット開口部１２４の近位端に向かって移動しているが、把持メカニズム１０４が付属物２０２の第２部分３０２ｂを把持しているので、スロット開口部１２４の近位端に向かって完全には移動していない。切断メカニズム１０２が付属物２０２を分割した後に、把持メカニズム１０４が付属物２０２の第２部分３０２ｂを把持し損ねた場合、付勢メカニズムのノブ機構１２０は、例えば、図１Ｃに示すように、スロット開口部の近位端に向かって完全に移動する。

【0045】

上述の実施形態は、理解しやすいようにいくぶん詳しく説明されているが、本発明は、提供された詳細事項に限定されるものではない。本発明を実施する多くの代替方法が存在する。開示された実施形態は、例示であり、限定を意図するものではない。
［適用例１］エンドエフェクタであって、
切断メカニズムと、
把持メカニズムと、
ピボット構成要素と、
を備え、
前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムは、前記ピボット構成要素に結合され、前記切断メカニズムは、前記ピボット構成要素の第１部分に結合され、前記把持メカニズムは、前記ピボット構成要素の第２部分に結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例２］適用例１に記載のエンドエフェクタであって、前記第１部分は、前記ピボット構成要素の上部であり、前記第２部分は、前記ピボット構成要素の底部である、エンドエフェクタ。
［適用例３］適用例１に記載のエンドエフェクタであって、前記第１部分は、前記ピボット構成要素の底部であり、前記第２部分は、前記ピボット構成要素の上部である、エンドエフェクタ。
［適用例４］適用例１に記載のエンドエフェクタであって、さらに、付勢メカニズムを備え、
前記付勢メカニズムは、前記把持メカニズムに結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例５］適用例４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、閾値量の範囲内の力を前記把持メカニズムへ印加するよう構成されている、エンドエフェクタ。
［適用例６］適用例４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、バネである、エンドエフェクタ。
［適用例７］適用例４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、特定の大きさ力で予荷重されている、エンドエフェクタ。
［適用例８］適用例４に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢メカニズムは、付勢制限構成要素に結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例９］適用例８に記載のエンドエフェクタであって、前記付勢制限構成要素は、溝部である、エンドエフェクタ。
［適用例１０］適用例１に記載のエンドエフェクタであって、さらに、作動接続構造を備え、前記作動接続構造は、ループ部を備える、エンドエフェクタ。
［適用例１１］適用例１０に記載のエンドエフェクタであって、前記作動接続構造の前記ループ部は、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムに結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例１２］適用例１１に記載のエンドエフェクタであって、前記作動接続構造の前記ループ部は、前記切断メカニズムに関連するスロット開口部を介して前記切断メカニズムに結合され、前記把持メカニズムに関連するスロット開口部を介して前記把持メカニズムに結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例１３］適用例１２に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータ構造の前記ループ部に関する幅は、前記切断メカニズムに関連する前記スロット開口部に関する幅と同じ幅である、エンドエフェクタ。
［適用例１４］適用例１２に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータ構造の前記ループ部に関する幅は、前記把持メカニズムに関連する前記スロット開口部に関する幅と異なっている、エンドエフェクタ。
［適用例１５］適用例１０に記載のエンドエフェクタであって、前記作動接続構造は、アクチュエータに結合されている、エンドエフェクタ。
［適用例１６］適用例１５に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムを開くよう構成されている、エンドエフェクタ。
［適用例１７］適用例１６に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータは、前記作動接続構造を前記エンドエフェクタの遠位端に向かって押すよう構成されている、エンドエフェクタ。
［適用例１８］適用例１５に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムおよび前記把持メカニズムを閉じるよう構成されている、エンドエフェクタ。
［適用例１９］適用例１８に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータは、前記作動接続構造を前記エンドエフェクタの近位端に向かって引くよう構成されている、エンドエフェクタ。
［適用例２０］適用例１０に記載のエンドエフェクタであって、さらに、ハウジングを備え、
前記作動接続構造、前記切断メカニズムの近位端、および、前記把持メカニズムの近位端が、前記ハウジング内に配置されている、エンドエフェクタ。
［適用例２１］適用例１５に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの力に応じて、前記作動接続構造は、前記把持メカニズムに植物の付属物を把持させる、エンドエフェクタ。
［適用例２２］適用例２１に記載のエンドエフェクタであって、前記アクチュエータからの前記力に応じて、前記作動接続構造は、前記切断メカニズムに前記付属物の切断を実行させ、前記付属物は、第１部分および第２部分に分割され、前記把持メカニズムは、前記第２部分を把持するよう構成されている、エンドエフェクタ。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】