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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-05
(54)【発明の名称】非平面リニアアクチュエータ
(51)【国際特許分類】
B25J 17/00 20060101AFI20230329BHJP
F16H 25/20 20060101ALI20230329BHJP
F16H 25/24 20060101ALI20230329BHJP
B25J 5/00 20060101ALI20230329BHJP
【ＦＩ】
B25J17/00 F
F16H25/20 Z
F16H25/24 B
B25J5/00 F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022545457
(86)(22)【出願日】2021-01-26
(85)【翻訳文提出日】2022-09-22
(86)【国際出願番号】 US2021015075
(87)【国際公開番号】W WO2021162851
(87)【国際公開日】2021-08-19
(31)【優先権主張番号】16/790,320
(32)【優先日】2020-02-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】518096722
【氏名又は名称】ボストン ダイナミクス，インコーポレイテッド
(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
(72)【発明者】
【氏名】ウェッブ，ジェイコブ ダニエル
【テーマコード（参考）】
3C707
3J062
【Ｆターム（参考）】
3C707AS36
3C707CS08
3C707CY37
3C707HS26
3C707HS27
3C707WA14
3C707WK06
3C707WM22
3C707WM24
3J062AA38
3J062AB24
3J062AC07
3J062BA35
3J062CD22
3J062CD54
(57)【要約】
【課題】 ロボットのパフォーマンスの向上を図ることである。
【解決手段】 駆動システム（２００）は、駆動シャフト（２２２）を含み、前記リニアアクチュエータ（２２０）の長さに沿って延びる作動軸（ＡＬ）を有するリニアアクチュエータを含む。駆動システムのモータアセンブリ（２１０）は、駆動シャフトに結合し、リニアアクチュエータの作動軸の周りで駆動シャフトを回転させるように構成される。リンケージシステム（２３０）は、モータアセンブリから離れて近位端部（２３２）から遠位端部（２３４）に延びる。リンケージシステムの近位端部は、第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）でキャリアに回転可能に取り付けられ、ここで、第１の近位取り付け位置は、作動軸からオフセットされている。駆動システムはまた、出力リンクが作動軸からオフセットされているリンケージシステムの遠位端部に回転可能に結合された出力リンク（２０２）を含む。
【選択図】図２Ｂ
【解決手段】 駆動システム（２００）は、駆動シャフト（２２２）を含み、前記リニアアクチュエータ（２２０）の長さに沿って延びる作動軸（ＡＬ）を有するリニアアクチュエータを含む。駆動システムのモータアセンブリ（２１０）は、駆動シャフトに結合し、リニアアクチュエータの作動軸の周りで駆動シャフトを回転させるように構成される。リンケージシステム（２３０）は、モータアセンブリから離れて近位端部（２３２）から遠位端部（２３４）に延びる。リンケージシステムの近位端部は、第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）でキャリアに回転可能に取り付けられ、ここで、第１の近位取り付け位置は、作動軸からオフセットされている。駆動システムはまた、出力リンクが作動軸からオフセットされているリンケージシステムの遠位端部に回転可能に結合された出力リンク（２０２）を含む。
【選択図】図２Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動システム（２００）であって、リニアアクチュエータ（２２０）であって、駆動シャフト（２２２）を含み、前記リニアアクチュエータ（２２０）の長さに沿って延びる作動軸（ＡＬ）を有する、リニアアクチュエータ（２２０）と、
前記リニアアクチュエータ（２２０）の駆動シャフト（２２２）に結合され、前記リニアアクチュエータ（２２０）の前記作動軸（ＡＬ）の周りで前記駆動シャフト（２２２）を回転させるように構成されたモータアセンブリ（２１０）と、
前記駆動シャフト（２２２）に取り付けられたナット（２２４）と、
ナット（２２４）を収容するキャリア（２２６）と、
前記モータアセンブリ（２１０）から離れて近位端部（２３２）から遠位端部（２３４）に延びるリンケージシステム（２３０）であって、前記近位端部（２３２）は第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）で前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付けられ、前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされる、リンケージシステム（２３０）と、
前記リンケージシステム（２３０）の前記遠位端部（２３４）に回転可能に結合された出力リンク（２０２）であって、前記出力リンク（２０２）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされる、出力リンク（２０２）と、
を備える、駆動システム（２００）。
【請求項2】
前記リンケージシステム（２３０）は、前記リンケージシステム（２３０）の前記近位端部（２３２）に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交する第１の回転軸（ＡＭＳ）を画定する近位球面軸受（２４２ａ、２４２ｂ）であって、前記近位球面軸受（２４２ａ、２４２ｂ）は前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）で、前記リンケージシステム（２３０）を前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付ける、近位球面軸受（２４２ａ、２４２ｂ）と、
前記リンケージシステム（２３０）の前記遠位端部（２３４）に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交する第２の回転軸（ＡＣ）を画定する遠位球面軸受（２４２ｃ、２４２ｅ）であって、前記遠位球面軸受（２４２ｃ、２４２ｅ）は、第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）で前記出力リンク（２０２）を前記リンケージシステム（２３０）の前記遠位端部（２３４）に回転可能に結合し、前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされる、遠位球面軸受（２４２ｃ、２４２ｅ）と、を含む、請求項１に記載の駆動システム（２００）。
【請求項3】
前記駆動システム（２００）の第１の位置では、前記第１の回転軸（ＡＭＳ）と前記第２の回転軸（ＡＣ）とは互いに平行であり、前記駆動システム（２００）の第２の位置では、前記第２の回転軸（ＡＭＳ）と前記第２の回転軸（ＡＣ）とは互いに非平行である、請求項２に記載の駆動システム（２００）。
【請求項4】
前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）と前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）とを二等分する線は、前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）から前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）に延びる方向に前記作動軸（ＡＬ）に向かって収束する、請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動システム（２００）。
【請求項5】
前記リンケージシステム（２３０）は、前記リンケージシステム（２３０）の前記近位端部（２３２）に配置された第１の近位端部と、前記リンケージシステム（２３０）の前記遠位端部（２３４）に配置された第１の遠位端部と、を有する第１の接続ロッド（２３６）であって、前記近位端部は、前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）で前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付けられた、第１の接続ロッド（２３６）と、
前記リンケージシステム（２３０）の前記近位端部（２３２）に配置された第２の近位端部と、前記リンケージシステム（２３０）の前記遠位端部（２３４）に配置された第２の遠位端部とを有する第２の接続ロッド（２３８）であって、前記第２の近位端部は第２の近位取り付け位置（ＬＰ２）で前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付けられ、前記第２の近位取り付け位置（ＬＰ２）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされている、第２の接続ロッド（２３８）と、をさらに含む、請求項１に記載の駆動システム（２００）。
【請求項6】
前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）および前記第２の近位取り付け位置（ＬＰ２）は、前記作動軸（ＡＬ）の両側に配置され、前記作動軸（ＡＬ）から等距離にオフセットされている、請求項５に記載の駆動システム（２００）。
【請求項7】
前記リンケージシステム（２３０）は、前記第１の接続ロッド（２３６）の前記第１の近位端部に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交する第１の回転軸（ＡＭＳ）を画定する第１の近位球面軸受（２４２ａ）であって、前記第１の近位球面軸受（２４２ａ）は、前記第１の接続ロッド（２３６）を前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）で前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付ける、第１の近位球面軸受（２４２ａ）と、
前記第２の接続ロッド（２３８）の前記第２の近位端部に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交し、前記第１の回転軸（ＡＭＳ）と同軸である第２の回転軸（ＡＭＳ）を画定する第２の近位球面軸受（２４２ｂ）であって、前記第２の近位球面軸受（２４２ｂ）は、前記第２の接続ロッド（２３８）を前記第２の近位取り付け位置（ＬＰ２）で前記キャリア（２２６）に回転可能に取り付ける、第２の近位球面軸受（２４２ｂ）と、をさらに含む、請求項５または６に記載の駆動システム（２００）。
【請求項8】
前記リンケージシステム（２３０）は、前記第１の接続ロッド（２３６）の前記第１の遠位端部に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交する第１の回転軸（Ａｃ）を画定する第１の遠位球面軸受（２４２ｃ）であって、前記第１の遠位球面軸受（２４２ｃ）は、前記出力リンク（２０２）を、前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）で前記第１の接続ロッド（２３６）の前記第１の遠位端部に回転可能に結合し、前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされている、第１の遠位球面軸受（２４２ｃ）と、
前記第２の接続ロッド（２３８）の前記第２の遠位端部に配置され、前記作動軸（ＡＬ）に直交し、第２の回転軸（ＡＣ）と同軸である前記第２の回転軸（ＡＣ）を画定する第２の遠位球面軸受（２４２ｅ）であって、前記第２の遠位球面軸受（２４２ｅ）は、第２の遠位取り付け位置（ＬＤ２）で、前記出力リンク（２０２）を前記第２の接続ロッド（２３８）の前記第２の遠位端部に回転可能に結合し、前記第２の遠位取り付け位置（ＬＤ２）は前記作動軸（ＡＬ）からオフセットされている、第２の遠位球面軸受（２４２ｅ）と、をさらに含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の駆動システム（２００）。
【請求項9】
前記第１の遠位取り付け位置（ＬＤ１）および前記第２の遠位取り付け位置（ＬＤ２）は、前記作動軸（ＡＬ）の両側に配置され、前記作動軸（ＡＬ）から等距離にオフセットされている、請求項８に記載の駆動システム（２００）。
【請求項10】
前記出力リンク（２０２）は、前記第１の球面軸受（２４２ｃ）と前記第２の遠位球面軸受（２４２ｅ）との間に配置され、前記第１の回転軸（ＡＣ）および前記第２の回転軸（ＡＣ）と同軸の第３の回転軸（ＡＣ）を画定する出力球面軸受（２４２ｄ）を含む、請求項８または９に記載の駆動システム（２００）。
【請求項11】
前記第１の接続ロッド（２３６）は、前記第１の接続ロッド（２３６）の前記第１の近位端部から前記第１の接続ロッド（２３６）の前記第１の遠位端部に延びる方向に前記作動軸（ＡＬ）に向かって収束する長手方向軸を画定し、前記第２の接続ロッド（２３８）は、前記第２の接続ロッド（２３８）の前記第２の近位端部から前記第２の接続ロッド（２３８）の前記第２の遠位端部に延びる方向に前記作動軸（ＡＬ）に向かって収束する長手方向軸を画定する、請求項５から１０のいずれか一項に記載の駆動システム（２００）。
【請求項12】
前記キャリア（２２６）は、前記キャリア（２２６）の外面から第１の方向に延在する第１の取り付けシャフト（２２６ｓ１）であって、前記第１の取り付けシャフト（２２６ｓ１）は前記第１の近位取り付け位置（ＬＰ１）を画定する、第１の取り付けシャフト（２２６ｓ１）と、
前記キャリア（２２６）の前記外面から前記第１の方向と反対の第２の方向に延在する第２の取り付けシャフト（２２６ｓ２）であって、前記第２の取り付けシャフト（２２６ｓ２）は、前記第２の近位取り付け位置（ＬＰ２）を画定する、第２の取り付けシャフト（２２６ｓ２）と、を含む、請求項５から１１のいずれか一項に記載の駆動システム（２００）。
【請求項13】
前記第１の取り付けシャフト（２２６ｓ１）の長手方向軸と、前記第２の取り付けシャフト（２２６ｓ２）の長手方向軸とは、互いに一致し、前記作動軸（ＡＬ）に直交する、請求項１２に記載の駆動システム（２００）。
【請求項14】
前記モータアセンブリ（２１０）上に配置されたフレーム（２５０）であって、前記フレーム（２５０）は、前記キャリア（２２６）を少なくとも部分的に取り囲み、前記モータアセンブリ（２１０）から前記駆動シャフト（２２２）の端部に延びる、フレーム（２５０）をさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の駆動システム（２００）。
【請求項15】
前記フレーム（２５０）は、前記フレーム（２５０）の長さに沿って延びる少なくとも１つのガイドレールであって、前記少なくとも１つのガイドレール（２５２）は、前記駆動シャフト（２２２）の前記作動軸に沿って前記キャリア（２２６）を案内し、前記作動軸（ＡＬ）の周りの前記キャリア（２２６）の回転を拘束する、少なくとも１つのガイドレールを含む、請求項１４に記載の駆動システム（２００）。
【請求項16】
前記フレーム（２５０）は、第１のガイドレール（２５２ａ）および第２のガイドレール（２５２ｂ）を含み、前記第１のガイドレール（２５２ａ）および前記第２のガイドレール（２５２ｂ）は、前記フレーム（２５０）の長さに沿って延在し、対向する面を含み、前記キャリア（２２６）は、前記第１のガイドレール（２５２ａ）および前記第２のガイドレール（２５２ｂ）の対向する面の間に設置された突起（２２６ｐ）を含む、請求項１４または１５に記載の駆動システム（２００）。
【請求項17】
ロボット（１００）であって、上部部材（１２２Ｕ）および下部部材（１２２Ｌ）を含む脚（１２０）であって、前記上部部材（１２２Ｕ）は前記脚の（１２０）の膝関節（ＪＫ）のピボット点で前記下部部材（１２２Ｌ）に結合される、脚（１２０）と、
前記膝関節（ＪＫ）の前記ピボット点の周りで前記脚（１２０）の前記下部部材（１２２Ｌ）を回転させるように構成され、かつ、前記上部部材（１２２Ｕ）の空洞内にある、駆動システム（２００）であって、
モータアセンブリ（２１０）と、
前記モータアセンブリ（２１０）に結合され、前記上部部材（１２２Ｕ）の軸に沿って延びるリニアアクチュエータ（２２０）と、
前記リニアアクチュエータ（２２０）上に配置されたキャリア（２２６）と、
少なくとも１つの接続ロッド（２３６、２３８）を含む、リンケージシステム（２３０）であって、前記少なくとも１つの接続ロッド（２３６、２３８）は、第１の端部および第２の端部を有し、前記第１の端部は、第１の球面軸受（２４２ａ、２４２ｂ）で前記キャリア（２２６）に接続し、前記第２の端部は、第２の球面軸受（２４２ｃ、２４２ｅ）で前記膝関節（ＪＫ）の前記ピボット点からオフセットされた位置で前記下部部材（１２２Ｌ）に接続し、前記少なくとも１つの接続ロッド（２３６、２３８）の前記第２の球面軸受（２４２ｃ、２４２ｅ）は、前記膝関節（ＪＫ）で前記下部部材（１２２Ｌ）に埋め込まれた第３の球面軸受（２４２ｄ）に同軸に接合される、リンケージシステム（２３０）と、
を含む、駆動システム（２００）と、
を備え、
前記キャリア（２２６）は、前記リニアアクチュエータ（２２０）の動きを前記リンケージシステム（２３０）に変換して、前記脚（１２０）の前記下部部材（１２２Ｌ）を前記膝関節（ＪＫ）の前記ピボット点の周りで枢動させる、ロボット（１００）。
【請求項18】
前記キャリア（２２６）は、第１の円筒形ロッド（２２６ｓ１）および第２の円筒形ロッドであって、前記第１の円筒形ロッド（２２６ｓ１）および前記第２の円筒形ロッド（２２６ｓ２）は前記上部部材（１２２Ｕ）の内壁に向かって延び、前記第１の円筒形ロッド（２２６ｓ１）および前記第２の円筒形ロッド（２２６ｓ２）は、前記上部部材（１２２Ｕ）の前記軸と交差する軸に沿って同軸である、第１の円筒形ロッド（２２６ｓ１）および第２の円筒形ロッドをさらに含む、請求項１７に記載のロボット（１００）。
【請求項19】
前記駆動システム（２００）は、前記上部部材（１２２Ｕ）の前記軸に沿って延びるフレーム（２５０）をさらに含み、前記フレーム（２５０）は前記リニアアクチュエータ（２２０）および前記キャリア（２２６）を少なくとも部分的に取り囲む、請求項１７または１８に記載のロボット（１００）。
【請求項20】
前記フレーム（２５０）は前記キャリア（２２６）が前記上部部材（１２２Ｕ）の前記軸に沿って並進するのを拘束する、請求項１９に記載のロボット（１００）。
【請求項21】
前記フレーム（２５０）は、前記キャリア（２２６）が前記上部部材（１２２Ｕ）の前記軸の周りを回転するのを拘束し、前記キャリア（２２６）が前記上部部材（１２２Ｕ）の前記軸に沿って並進するように案内する、請求項１９に記載のロボット（１００）。
【請求項22】
前記キャリア（２２６）は、前記フレーム（２５０）の一部によって拘束された突起（２２６ｐ）を含む、請求項２０または２１のいずれか一項に記載のロボット（１００）。
【請求項23】
前記フレーム（２５０）は前記上部部材（１２２Ｕ）の内壁からオフセットされている、請求項２０から２２のいずれか一項に記載のロボット（１００）。
【請求項24】
前記キャリア（２２６）は、前記リニアアクチュエータ（２２０）のスクリューシャフト（２２２）に沿って並進するように構成されたナット（２２４）を取り囲む、請求項１７から２３のいずれか一項に記載のロボット（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、リニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【0002】
ロボットは、一般に、タスクを実行するために、可変のプログラムされた動作を介して材料、部品、ツール、または特殊なデバイスを移動するように設計された再プログラム可能な多機能マニピュレータとして定義される。ロボットは、物理的に固定されたマニピュレータ（例えば、産業用ロボットアーム）、（例えば、脚、車輪、もしくは牽引ベースのメカニズムを使用して）環境全体を移動する移動ロボット、またはマニピュレータと移動ロボットとの何らかの組み合わせであり得る。ロボットは、例えば、製造、輸送、危険な環境、探査、およびヘルスケアを含む、様々な産業で利用される。このように、調整された脚の動きの様々な手段を必要とする障害物または特徴を備えた環境を昇降するロボットの能力は、そのような産業に追加の利益を提供する。
【発明の概要】
【0003】
本開示の一態様は、駆動システムを提供する。駆動システムは、駆動シャフトを含み、リニアアクチュエータの長さに沿って延びる作動軸を有するリニアアクチュエータを含む。駆動システムはまた、リニアアクチュエータの駆動シャフトに結合され、リニアアクチュエータの作動軸の周りで駆動シャフトを回転させるように構成されたモータアセンブリを含む。駆動システムは、駆動シャフトに取り付けられたナットと、ナットを収容するキャリアとをさらに含む。駆動システムのリンケージシステムは、モータアセンブリから離れて近位端部から遠位端部に延びる。リンケージシステムの近位端部は、第１の近位取り付け位置でキャリアに回転可能に取り付けられ、第１の近位取り付け位置は作動軸からオフセットされる、駆動システムはまた、出力リンクが作動軸からオフセットされているリンケージシステムの遠位端部に回転可能に結合された出力リンクを含む。
【0004】
本開示の実装形態は、以下の任意選択の特徴のうちの１つ以上を含み得る。いくつかの実装形態では、リンケージシステムは、作動軸に直交する第１の回転軸を画定するリンケージシステムの近位端部に配置された近位球面軸受と、作動軸に直交する第２の回転軸を画定するリンケージシステムの遠位端部に配置された遠位球面軸受と、を含む。ここで、近位球面軸受は、第１の近位取り付け位置でリンケージシステムをキャリアに回転可能に取り付け、遠位球面軸受は、第１の遠位取り付け位置で出力リンクをリンケージシステムの遠位端部に回転可能に結合し、第１の遠位取り付け位置は作動軸からオフセットされる。これらの実装では、第１の回転軸と第２の回転軸は、駆動システムの第１の位置では互いに平行であり、駆動システムの第２の位置では、第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに非平行である。いくつかの例では、第１の近位取り付け位置と第１の遠位取り付け位置とを二等分する線は、第１の近位取り付け位置から第１の遠位取り付け位置まで延びる方向に作動軸に向かって収束する。
【0005】
いくつかの構成では、リンケージシステムは、（ｉ）リンケージシステムの近位端部に配置された第１の近位端部と、リンケージシステムの遠位端部に配置された第１の遠位端部とを有する第１の接続ロッドと、（ｉｉ）リンケージシステムの近位端部に配置された第２の近位端部と、リンケージシステムの遠位端部に配置された第２の遠位端部とを有する第２の接続ロッドと、をさらに含む。ここで、第１の近位端部は、第１の近位取り付け位置でキャリアに回転可能に取り付けられ、第２の近位端部は、第２の近位取り付け位置でキャリアに回転可能に取り付けられ、第２の近位取り付け位置は作動軸からオフセットされている。第１の近位取り付け位置および第２の近位取り付け位置は、作動軸の両側に配置され、作動軸から等距離にオフセットされ得る。これらの構成では、リンケージシステムは、（ｉ）第１の接続ロッドの第１の近位端部に配置され、作動軸に直交する第１の回転軸を画定する第１の近位球面軸受と、（ｉｉ）第２の接続ロッドの第２の近位端部に配置され、作動軸に直交し、第１の回転軸と同軸である第２の回転軸を画定する第２の近位球面軸受とをさらに含み得る。ここで、第１の近位球面軸受は、第１の接続ロッドを第１の近位取り付け位置でキャリアに回転可能に取り付け、第２の近位球面軸受は、第２の接続ロッドを第２の近位取り付け位置でキャリアに回転可能に取り付ける。
【0006】
追加的または代替的に、これらの構成において、リンケージシステムは、（ｉ）第１の接続ロッドの第１の遠位端部に配置され、作動軸に直交する第１の回転軸を画定する第１の遠位球面軸受と、第２の接続ロッドの第２の遠位端部に配置され、作動軸に直交し、第２の回転軸と同軸である第２の回転軸を画定する第２の遠位球面軸受と、をさらに含み得る。この配置では、第１の遠位球面軸受は、出力リンクを、第１の遠位取り付け位置で第１の接続ロッドの第１の遠位端部に回転可能に結合し、第１の遠位取り付け位置は作動軸からオフセットされており、第２の遠位球面軸受は、第２の遠位取り付け位置で、出力リンクを第２の接続ロッドの第２の遠位端部に回転可能に結合し、第２の遠位取り付け位置は作動軸からオフセットされている。第１の遠位取り付け位置および第２の遠位取り付け位置は、作動軸の両側に配置され、作動軸から等距離にオフセットされ得る。出力リンクは、第１の球面軸受と第２の遠位球面軸受との間に配置される出力球面軸受であって、第１の回転軸および第２の回転軸と同軸の第３の回転軸を画定する出力球面軸受を含み得る。
【0007】
一部の実装では、第１の接続ロッドは、第１の接続ロッドの第１の近位端部から第１の接続ロッドの第１の遠位端部に延びる方向に作動軸に向かって収束する長手方向軸を画定し、第２の接続ロッドは、第２の接続ロッドの第２の近位端部から第２の接続ロッドの第２の遠位端部に延びる方向に作動軸に向かって収束する長手方向軸を画定する。
【0008】
任意選択的に、キャリアは、キャリアの外面から第１の方向に延在する第１の取り付けシャフトと、キャリアの外面から第１の方向と反対の第２の方向に延在する第２の取り付けシャフトと、を含む。ここで、第１の取り付けシャフトは、第１の近位取り付け位置を画定し、第２の取り付けシャフトは、第２の近位取り付け位置を画定する。第１の取り付けシャフトの長手方向軸および第２の取り付けシャフトの長手方向軸は、互いに一致し、作動軸に直交し得る。
【0009】
いくつかの実装形態では、駆動システムはまた、モータアセンブリ上に配置されたフレームを含む。フレームは少なくとも部分的にキャリアを囲み、モータアセンブリから駆動シャフトの端部まで延びる。フレームは、フレームの長さに沿って延びる少なくとも１つのガイドレールを含み得、少なくとも１つのガイドレールは、駆動シャフトの作動軸に沿ってキャリアを案内し、作動軸の周りのキャリアの回転を拘束する。これらの実装のいくつかでは、フレームは、第１のガイドレールおよび第２のガイドレールを含む。ここで、第１のガイドレールおよび第２のガイドレールは、フレームの長さに沿って延在し、対向する面を含む。キャリアは、第１のガイドレールおよび第２のガイドレールの対向する面の間に設置された突起を含み得る。
【0010】
本開示の別の態様は、ロボットの脚に駆動システムを提供する。ロボットは、上部部材および下部部材を含む脚を含み、上部部材は脚の膝関節のピボット点で下部部材に結合される。ロボットはまた、上部部材の空洞内にある駆動システムを含み、駆動システムは、膝関節のピボット点の周りで脚の下部部材を回転させるように構成される。駆動システムには、モータアセンブリ、リニアアクチュエータ、キャリア、およびリンケージシステムが含まれる。リニアアクチュエータはモータアセンブリに結合され、上部部材の軸に沿って延びる。キャリアはリニアアクチュエータに配置されている。リンケージシステムは、少なくとも１つの接続ロッドを含み、少なくとも１つの接続ロッドは、第１の端部および第２の端部を有する。第１の端部は、第１の球面軸受でキャリアに接続し、第２の端部は、第２の球面軸受で膝関節のピボット点からオフセットされた位置で下部部材に接続する。少なくとも１つの接続ロッドの第２の球面軸受は、膝関節で下部部材に埋め込まれた第３の球面軸受に同軸に接合されている。キャリアは、リニアアクチュエータの動きをリンケージシステムに変換して、脚の下部部材を膝関節のピボット点の周りで枢動させるように構成されている。
【0011】
本態様は、以下の任意選択の機能のうちの１つ以上を含んでもよい。いくつかの例では、キャリアは、第１の円筒形ロッドおよび第２の円筒形ロッドをさらに含む。ここで、第１の円筒形ロッドと第２の円筒形ロッドは、上部部材の内壁に向かって延びる。第１の円筒形ロッドおよび第２の円筒形ロッドは、上部部材の軸と交差する軸に沿って同軸であり得る。
【0012】
一部の実装では、駆動システムは上部部材の軸に沿って延びるフレームをさらに含み、フレームはリニアアクチュエータおよびキャリアを少なくとも部分的に取り囲む。フレームは、キャリアが上部部材の軸に沿って並進するのを拘束する場合がある。これらの実装形態では、フレームは、キャリアが軸の周りを回転するのを拘束することができ、フレームは、キャリアが上部部材の軸に沿って並進するように案内することができる。例えば、キャリアには、フレームの一部によって拘束される突起が含まれている。いくつかの例では、フレームは上部部材の内壁からオフセットされている。いくつかの構成では、キャリアは、リニアアクチュエータのスクリューシャフトに沿って並進するように構成されたナットを囲んでいる。
【0013】
本開示の別の態様は、力が駆動システムにトルクを加えることを低減するための方法を提供する。方法は、ロボットの脚の膝関節で力を受け取ることを含む。ロボットの脚は、第１の軸受アセンブリおよび第２の軸受アセンブリを含む。第１の軸受アセンブリは、膝関節のピボット点からオフセットされた膝関節で脚の下部部材と統合され、第１の軸受アセンブリは、第１のセットの球面軸受を含む。第２の軸受アセンブリは、脚の上部部材の空洞内に配置され、リンケージシステムによって第１の軸受アセンブリに回転可能に結合される。第２の軸受アセンブリは、リンケージシステムの膝関節端部に対向するリンケージシステムのキャリア端部でリンケージシステムによってキャリアに回転可能に結合する。キャリアは、上部部材内に収容されたリニアアクチュエータ上に配置されている。第２の軸受アセンブリは、第２のセットの球面軸受を含む。キャリアは、リニアアクチュエータの動きをリンケージシステムに変換して、脚の下部部材を膝関節のピボット点の周りで枢動させるように構成されている。この方法はまた、力を脚の上部部材または脚の下部部材の少なくとも１つに伝達して、力がリニアアクチュエータにトルクを加えることを低減することを含む。伝達された力は、（ｉ）リンケージシステムの膝関節端部での第１のセットの球面軸受の回転、または（ｉｉ）リンケージシステムのキャリア端部での第２のセットの球面軸受の回転のうちの少なくとも１つを引き起こす。
【0014】
いくつかの例では、方法はまた、ロボットの制御システムがロボットの脚に対して歩行パターンを実行している間に、力を受け取り、力を伝達することを含む。いくつかの実装形態では、リンケージシステムは、第１の接続ロッドおよび第２の接続ロッドを含み、第１の接続ロッドは第１の接続ロッドのキャリア端部で第１のセットの球面軸受の第１の球面軸受に結合され、第２の接続ロッドは、第２の接続ロッドのキャリア端部で第１のセットの球面軸受の第２の球面軸受に結合される。第１の球面軸受および第２の球面軸受は、キャリアに同軸に取り付けることができる。軸受がキャリアに同軸に取り付けられている場合、キャリアは、第１の円筒形ロッドおよび第２の円筒形ロッドを含み得る。各円筒形ロッドは、上部部材の内壁に向かって延びる。第１の円筒形ロッドおよび第２の円筒形ロッドはまた、第１の球面軸受および第２の球面軸受を同軸に受け入れる。いくつかの構成では、第１のセットの球面軸受は、リンケージシステムの膝関節端部で同心円状に一緒に固定されている。
【0015】
任意選択的に、キャリアは部分的にフレームで囲まれている。フレームは、リニアアクチュエータを駆動する脚の上部部材内のモータアセンブリに配置され得る。フレームは、モータアセンブリからリニアアクチュエータの端部まで延びることができる。フレームは、フレームの長さに沿って延びる少なくとも１つのガイドレールを含み得、少なくとも１つのガイドレールは、リニアアクチュエータの作動軸に沿ってキャリアを案内し、作動軸の周りのキャリアの回転を拘束する。いくつかの例では、フレームは、第１のガイドレールおよび第２のガイドレールを含む。第１のガイドレールおよび第２のガイドレールは、フレームの長さに沿って延在し、対向する面を含む。ここで、キャリアは、第１のガイドレールと第２のガイドレールの対向する面の間に設置された突起を含み得る。
【0016】
本開示の１つ以上の実装例の詳細が、添付図面および以下の説明において記述される。他の態様、特徴および利点は、説明および図面から、ならびに特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】環境内の例示的なロボットの概略図である。
【図2A】例示的な駆動システムのブロック図である。
【図3】ロボットの駆動システムにおける力を低減するためのロボットの動作の配置例である。
【図4】本明細書に記載のシステムおよび方法を実装するために使用されることができる例示的なコンピューティングデバイスの概略図である。 様々な図面中の同様の参照記号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【0018】
移動ロボットは通常、環境の周りで移動するように構成されている。例えば、ロボットは環境内で１つ以上のタスクを実行するようにプログラムされている。与えられたタスクを実行するために、ロボットはある場所から別の場所に移動する必要がある場合がある。このように、ロボットは、ロボットを特定の方向に、または所与の経路に沿って移動させる移動構造（例えば、車輪、脚など）を含む。より具体的には、ロボットは、これらの移動構造の１つ以上に結合された駆動システムを使用して移動する。例えば、ロボットは移動を必要とするコマンドを受け取り、それに応じてロボットを移動するように駆動システムを操作する。駆動システムが移動構造を操作するとき、移動構造の一部は、ロボットを所望の方向に推進するための牽引力を提供する表面（例えば、地面）に接触することができる。
【0019】
ロボットは様々な環境で使用できるため、ロボットはこれらの環境内の条件を考慮した設計を目指している。環境での動作中、ロボットは環境との相互作用から様々な力に遭遇する可能性がある。例えば、ロボットが動いているか静止しているかに関係なく、環境内の物体がロボットに力を与える可能性がある。これらの力は、ロボットの１つ以上の構成要素に伝達され、同時にまたは時間の経過とともに、ロボットのパフォーマンスに影響を与える可能性がある。言い換えれば、これらの力はロボットの構成要素に摩耗を引き起こす可能性がある。例えば、脚などの移動構造は、環境内の物体またはロボット自体との衝突を経験する可能性がある。衝突により、力が移動構造（脚など）から駆動システムに伝達される場合がある。駆動システムが一定期間にわたって大きな力または繰り返しの力を受けると、駆動システムが劣化する可能性がある。このような劣化により、ロボットの修理のためのダウンタイムが発生したり、ロボットのパフォーマンスが低下したりする可能性がある。どちらの結果もロボットの有効性に影響を与える。
【0020】
脚式ロボットの場合、駆動システムは脚の一部に囲まれていてもよい。例えば、太ももに似た脚の上部部材は、駆動システムを収容する。ここで、駆動システムは、脚の下部部材を旋回させるために、回転運動をモータアセンブリから上部部材に沿った線形運動に伝達することができる。脚の下部部材を回転させることにより、ロボットの脚は、脚を立脚から遊脚に、またはその逆に移行する歩行パターンを実行することができる。このタイプの駆動システムでは、脚（例えば、脚の下部部材）が力（例えば、外力）を受けたときに、駆動システムが損傷を受けやすい可能性がある。例えば、下部部材または上部部材を下部部材に結合する関節（例えば、膝関節）にかかる力は、脚の上部部材を通して反射し、駆動システムの構成要素に衝撃を与える可能性がある。
【0021】
残念ながら、駆動システムが剛性構造である場合、上部部材の一部は、レバーアームの距離にわたって脚にかかる力をより大きなトルクに変換するレバーアームとして機能する可能性がある。したがって、剛性構造では、駆動システムは、モータアセンブリおよび／または外力からの負荷の下での曲げ、破損、または他の問題のある状態（例えば、バックラッシュまたはねじれ）を防ぐために、特に高い公差および精度を有する多数の構成要素を含み得る。このような構成要素を含めると、脚の建設コストが増加するが、複雑さのために修理コストも増加する可能性がある。言い換えると、駆動システムを拘束し、システムに潜在的に問題のある、または壊滅的な負荷がかかるのを減らすことを目的とした高公差構成要素であっても、脚にかかる力は必然的に駆動システムの部品の修理または交換につながる可能性がある。脚が駆動システムを収容する場合、特に駆動システムの内部構造が脚内にさらに包まれている場合、および／または正確な配置で高公差構成要素を含む場合、駆動システムの修理はより労働集約的である可能性がある。例えば、キャリッジ、キャリア、スリーブ、またはリニアローラ付きのチューブ内に完全にまたは実質的に囲まれている駆動システムのリニアアクチュエータは、厳しい公差のために保守が難しい場合がある。そのような問題を克服するために、本明細書に開示される駆動アセンブリは、駆動システムへの外部の影響および／または駆動システムの動作によって生成されるエネルギーおよび／または力を放散するための柔軟な解決策を提供することを目的とする。言い換えれば、非剛性駆動システムは、ロボットの移動構造の駆動システムへの応力を軽減する可能性がある。
【0022】
図１を参照すると、ロボット１００は、ロボット１００がロボット環境１０の周りで移動することを可能にするボディ１１０に結合された脚１２０、１２０ａ～ｄなどの移動ベースの構造を備えたボディ１１０を含む。いくつかの例では、各脚１２０は、１つ以上の関節Ｊが脚１２０の部材１２２が移動することを可能にするような関節運動可能構造である。例えば、各脚１２０は、脚１２０の上部部材１２２、１２２Ｕをボディ１１０に結合する股関節ＪＨと、脚１２０の上部部材１２２Ｕを脚１２０の下部部材１２２Ｌに結合する膝関節ＪＫと、を含む。図１は、４つの脚１２０ａ～ｄを有する四足ロボットを示すが、ロボット１００は、環境１０内の地形を昇降するための手段を提供する任意の数の脚または移動ベースの構造（例えば、２つの脚を有する二足歩行もしくはヒト型ロボット）を含み得る。図２Ａ～図２Ｅを参照して以下でより詳細に論じられるように、各脚１２０ａ～ｄはまた、上部部材１２２Ｕに対する脚の下部部材１２２Ｌの動きを与えるためのそれぞれの駆動システム２００、２００ａ～ｄを含む。
【0023】
地形を昇降するために、各脚１２０は、地形の表面（すなわち、牽引面）に接触している遠位端部１２４を有する。言い換えれば、脚１２０の遠位端部１２４は、ロボット１００の移動中に枢動、据え付け、または概して牽引力を提供するためにロボット１００によって使用される脚１２０の端部である。例えば、脚１２０の遠位端部１２４は、ロボット１００の足に対応する。図示されていないが、いくつかの例では、脚１２０の遠位端部１２４は、遠位端部１２４が脚１２０の下部部材１２２Ｌに対して関節運動可能であるように、足首関節ＪＡを含む。
【0024】
ロボット１００は、重力の方向に沿った垂直方向の軸（例えば、Ｚ方向の軸ＡＺとして示される）と、ロボット１００の分布質量の重み付けされた相対位置が合計してゼロとなる点である質量の中心ＣＭと、を有する。さらに、ロボット１００は、垂直方向の重力軸ＡＺ（すなわち、重力に対して固定された基準フレーム）に対するＣＭに基づいたポーズＰを有し、ロボット１００によって採られる特定の姿勢またはスタンスを定義する。ロボット１００の姿勢は、空間におけるロボット１００の配向または角度位置によって画定され得る。ボディ１１０に対する脚１２０による動きにより、ロボット１００のポーズＰ（すなわち、ロボットのＣＭの位置とロボット１００の姿勢または配向の組み合わせ）が変更される。ここで、高さは一般的にｚ方向に沿った距離を指す。ロボット１００の矢状平面は、ｙ方向の軸ＡＹおよびｚ方向の軸ＡＺの方向に延びるＹ－Ｚ平面に対応する。言い換えれば、矢状平面はロボット１００を左右に二等分する。矢状平面とほぼ垂直であるように、ｘ方向の軸ＡＸおよびｙ方向の軸ＡＹの方向に延びるＸ－Ｙ平面上には、地上平面（横断平面とも称される）が設けられている。地面平面は、ロボット１００の脚１２０の遠位端部１２４が、ロボット１００が環境１０の周りで移動するのを助けるために牽引力を生成することができる地上平面１２を指す。ロボット１００の別の解剖学的平面は、ロボット１００のボディ１１０にわたって（例えば、第１の脚１２０ａを備えたロボット１００の左側から、第２の脚１２０ｂを備えたロボット１００の右側まで）延びる正面平面である。正面平面は、ｘ方向の軸ＡＸおよびｚ方向の軸Ａｚの方向に延びることによって、Ｘ－Ｚ平面をまたぐ。
【0025】
脚式ロボットが環境１０の周りで移動すると、ロボットの脚１２０は歩行サイクルを経る。一般に、歩行サイクルは、脚１２０が地面１２に着地または接触したときに開始し、同じ脚１２０が再び地面１２に接触したときに終了する。歩行サイクルは、主に遊脚相と立脚相との２つの相に分けることができる。遊脚相中、脚１２０は、（ｉ）地面１２からの持ち上げ（つま先上げ、および立脚相と遊脚相との間の移行とも称されることがある）、（ｉｉ）脚１２０の膝関節ＪＫの屈曲、（ｉｉｉ）脚１２０の膝関節ＪＫの伸展、および（ｉｖ）地面１２への着地を実行する。ここで、遊脚相における脚１２０は、遊脚脚１２０ＳＷと称される。遊脚脚１２０ＳＷが遊脚相１２０ＳＷの移動を進めると、別の脚１２０が立脚相を実行する。立脚相とは、脚１２０の遠位端部１２４（例えば、足）が地面１２上にある期間を指す。立脚相中、脚１２０は、（ｉ）遊脚相から立脚相への移行を引き起こす初期の地面接触、（ｉｉ）脚１２０が地面接触を弱める負荷応答、（ｉｉｉ）対側脚（すなわち、遊脚脚１２０ＳＷ）が持ち上げられ、バランスのとれた位置まで遊脚するとき（遊脚相の約半分）の立脚中間支持、および（ｉｖ）ロボットのＣＯＭが脚１２０の上にあるときから対側脚１２０が地面１２に着地するまでの立脚相支持を実行する。ここで、立脚相における脚１２０は、立脚脚１２０ＳＴと称される。
【0026】
環境１０内でタスクを実行するために、ロボット１００は、データ処理ハードウェア１３２およびメモリハードウェア１３４を備えたロボット１００のコンピューティングシステム１３０を含む。データ処理ハードウェア１３２は、メモリハードウェア１３４に格納された命令を実行して、ロボット１００の活動（例えば、移動および／または移動ベースの活動）に関連するコンピューティングタスクを実行するように構成される。一般的に言えば、コンピューティングシステム１３０は、データ処理ハードウェア１３２および／またはメモリハードウェア１３４の１つ以上の位置を指す。コンピューティングシステム１３０を用いて、ロボット１００は、移動またはタスクベースのコマンドを（例えば、リモートコントロールから）受信するか、または環境１０内で自律的に（例えば、センサ／知覚システムを使用して）動作することができる。
【0027】
いくつかの例では、コンピューティングシステム１３０は、ロボット１００上に位置しているローカルシステムである。ロボット１００上に位置しているとき、コンピューティングシステム１３０は、集中型（すなわち、ロボット１００上の単一の位置／エリア、例えば、ロボット１００のボディ１１０内にある）、分散型（すなわち、ロボット１００の周りの様々な位置に配置される）、または両方のハイブリッドな組み合わせ（例えば、大多数の集中型ハードウェアおよび少数の分散型ハードウェアが存在する）であり得る。いくつかの違いを説明するために、分散型コンピューティングシステム１３０は、活動位置（例えば、脚１２０の関節を移動させるモータ）における処理が発生することを可能にし得る一方で、集中型コンピューティングシステム１３０は、ロボット１００の様々な位置に位置しているシステムに通信する（例えば、脚１２０の関節を移動させるモータに通信する）中央処理ハブを可能にし得る。
【0028】
追加的または代替的に、コンピューティングシステム１３０は、ロボット１００から離れて位置しているコンピューティングリソースを含む。例えば、コンピューティングシステム１３０は、ネットワークを介してリモートシステム（例えば、リモートサーバまたはクラウドに基づく環境）と通信する。コンピューティングシステム１３０と同様に、リモートシステム（図示せず）は、リモートデータ処理ハードウェアおよびリモートメモリハードウェアなどのリモートコンピューティングリソースを含む。ここで、データ（例えば、センサデータ）は、リモートシステムに格納および／または処理されても、コンピューティングシステム１３０にアクセス可能であり得る。いくつかの例では、コンピューティングシステム１３０は、コンピューティングシステム１３０のリソースがリモートシステムのリソース上に存在し得るように、コンピューティングリソース１３２、１３４の拡張としてリモートリソースを利用するように構成される。
【0029】
図２Ａ～図２Ｅを参照すると、ロボット１００の１つ以上の脚１２０は、駆動システム２００を含む。駆動システム２００は、動きをモータアセンブリ２１０から出力リンク２０２に伝達して、脚１２０の上部部材１２２Ｕに対して脚１２０の下部部材１２２Ｌを移動させるように構成される。例えば、脚式ロボット１００に関して、駆動システム２００は、動きをモータアセンブリ２１０から、脚１２０の下部部材１２２Ｌに結合された（例えば、統合された）出力リンク２０２に伝達する。ここで、モータアセンブリ２１０が、駆動システム２００の残りの部分が出力リンク２０２に伝達する初期運動源であり得るように、モータアセンブリ２１０は駆動システム２００の一部である。例えば、モータアセンブリ２１０が主に電気である場合、モータアセンブリ２１０の制御回路は、モータアセンブリ２１０の出力シャフトを回転させる電気信号を制御する。制御回路は、コンピューティングシステム１３０の一部、またはコンピューティングシステム１３０と通信する別個の制御システムであり得る。
【0030】
図２Ａに示すように、モータアセンブリ２１０は、アクチュエータ２２０（例えば、リニアアクチュエータ）に結合されている。モータアセンブリ２１０のリニアアクチュエータ２２０への結合は、モータアセンブリ２１０によって生成された回転運動をほぼ線形の動きに変換する。例えば、リニアアクチュエータ２２０は、リニアアクチュエータ２２０の軸ＡＬ（例えば、作動軸とも呼ばれる）（図２Ｃ）の周りを回転するスクリューシャフトなどの（例えば、リードスクリューまたはスピンドルとも呼ばれる）シャフト２２２（図２Ｂ）を含み、軸ＡＬはリニアアクチュエータ２２０の長さに沿って延びる。換言すれば、モータアセンブリ２１０が回転運動を生成するとき、リニアアクチュエータ２２０（例えば、シャフト２２２）は、時計回りまたは反時計回りのいずれかで回転する。
【0031】
いくつかの実施形態では、リンケージシステム２３０がリニアアクチュエータ２２０に結合されて、リニアアクチュエータ２２０の動き（例えば、リニアアクチュエータ２２０の時計回りまたは反時計回りの回転）をほぼ線形の動きに伝達する。例えば、リンケージシステム２３０は、リニアアクチュエータ２２０が回転する（例えば、シャフト２２２が回転する）と、伸縮する。いくつかの例では、リンケージシステム２３０は、駆動システム２００の長さを延長する手段として機能する。この延長は、リニアアクチュエータ２２０のサイズ（例えば、リニアアクチュエータ２２０の長さ）を制限するために、またはリニアアクチュエータ２２０のシャフト２２２のその長さにわたる屈曲または損傷のリスクを低減するために有利であり得る。いくつかの構成では、リンケージシステム２３０は、リニアアクチュエータ２２０に回転可能に結合されている。例えば、リンケージシステム２３０の近位端部２３２は、近位取り付け位置でリニアアクチュエータ２２０に回転可能に結合する。ここで、リンケージシステム２３０の近位端部２３２は、モータアセンブリ２１０に最も近いリンケージシステム２３０の端部を指し、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４は、近位端部２３２に対向するリンケージシステム２３０の端部、または、モータアセンブリ２１０から最も離れている端部を指す（例えば、出力リンク２０２に結合されているように示されている）。
【0032】
いくつかの実装形態では、軸受アセンブリ２４０（例えば、軸受アセンブリ２４０、２４０ｂとして示される）は、リンケージシステム２３０の近位端部２３２を、近位取り付け位置Ｌｐでリニアアクチュエータ２２０に回転可能に結合する。例えば、軸受アセンブリ２４０は、中心点の周りの軸受２４２の角回転を可能にするように構成された１つ以上の球面軸受２４２（図２Ｂ）を含む。リニアアクチュエータ２２０を球面軸受２４２でリンケージシステム２３０に結合することにより、脚１２０への外力からのリンケージシステム２３０への応力は、脚１２０の上部部材１２２Ｕおよび／または下部部材１２２Ｌの外部構造によって吸収され得る。言い換えれば、軸受アセンブリ２４０（例えば、１つ以上の球面軸受２４２）の回転は、外力が脚１２０の構造フレーム（例えば、壁）に向け直されることを可能にする。例えば、軸受アセンブリ２４０は、外力が、脚１２０の内部部分（例えば、駆動システム２００のリニアアクチュエータ２２０）での荷重（例えば、ねじれ荷重）の代わりに、脚１２０の外部部分でのばね様エネルギーに変換されることを可能にする。このエネルギーの伝達により、軸受アセンブリ２４０は、力がリニアアクチュエータ２２０に直接伝達され、駆動システム２００に潜在的な損傷または劣化を引き起こすことを低減または防止することができる。例えば、脚１２０の外部構造は、リニアアクチュエータ２２０の内部構造を曲げたり、問題のあるねじれ荷重を受けたりすることなく（例えば、ナット２２４において）、代わりに曲がることができる。図２Ｂ～図２Ｅなどのいくつかの構成では、軸受アセンブリ２４０は、複数の球面軸受２４２（例えば、球面軸受２４２、２４２ａ～ｂ）を含む。例えば、リンケージシステム２３０がリニアアクチュエータ２２０に接続または結合する各位置（例えば、第１および第２の取り付け位置）において、リンケージシステム２３０は、球面軸受２４２を用いてリニアアクチュエータ２２０に接続する。ここで、第１の近位取り付け位置に関連付けられた第１の近位球面軸受２４２ａ、および第２の近位取り付け位置に関連付けられた第２の近位球面軸受２４２ｂは、作動軸ＡＬの両側に配置され、作動軸ＡＬから等距離にオフセットされる。
【0033】
図２Ａ～図２Ｅを引き続き参照すると、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４は、遠位取り付け位置Ｌｄで出力リンク２０２に結合する。例えば、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４は、出力リンク２０２に回転可能に結合されている。ここで、リンケージシステム２３０の近位端部２３２と同様に、遠位端部２３４は、軸受アセンブリ２４０（例えば、第２の軸受アセンブリ２４０、２４０ｂ）を使用して出力リンク２０２に回転可能に結合することができる。軸受アセンブリ２４０ｂの１つ以上の球面軸受２４２、２４２ｃ～ｅを介してリンケージシステム２３０を出力リンク２０２に回転可能に結合することにより、出力リンク２０２は、複数の自由度を有することができる。換言すれば、出力リンク２０２がリニアアクチュエータ２２０の作動軸ＡＬからオフセットされた位置、またはリニアアクチュエータ２２０から面外に移動することを防止する、リンケージシステム２３０と出力リンク２０２との間の剛性接続の代わりに、リンケージシステム２３０と出力リンク２０２との間の軸受アセンブリ２４０の回転可能な接続は、出力リンク２０２またはその後出力リンク２０２に接続される任意の他のリンク（例えば、脚１２０の下部部材１２２Ｌ）が、リニアアクチュエータ２２０の作動軸ＡＬからオフセットされた位置、またはリニアアクチュエータ２２０から面外の位置に移動するのを可能にする。言い換えると、リンケージシステム２３０の一端または両端２３２、２３４が軸受アセンブリ２４０、２４０ａ～ｂを使用して結合される場合、駆動システム２００は、様々な応力および／またはひずみに柔軟に適応し、駆動システム２００にかかる有害な力からのエネルギーの一部または全部を、１つ以上の軸受アセンブリ２４０での回転エネルギーに変換する手段を有することができる。図２Ａは、脚１２０の上部および下部部材１２２に関する駆動システム２００を示し、これらの部材１２２は、駆動システム２００がロボット１００の他の移動構造または他の非ロボット用途にも適応され得ることを示すために点線で示される。
【0034】
図２Ｂ～２Ｅに示されるようないくつかの例では、リニアアクチュエータ２２０は、シャフト２２２のねじ切りに沿って移動するアクチュエータ２２０のシャフト２２２上に配置されたナット２２４（例えば、図２Ｂ～２Ｅに示される）を含む。ナット２２４、およびナット２２４に関連する任意選択のハウジング（例えば、キャリア２２６）は、リニアアクチュエータ２２０（例えば、ナット２２４またはキャリア２２６）に結合されたリンケージシステム２３０を延長および／または収縮させることができる。ここで、リンケージシステム２３０は、ピボット点ＰＬの周りで上部部材１２２Ｕに対して下部部材１２２Ｌを旋回させるために、上部部材１２２Ｕの少なくとも一部内で往復線形運動で移動する。図２Ｂに示されるように、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４は、遠位取り付け位置Ｌｄで下部部材１２２Ｌに埋め込まれた出力リンク２０２に結合する。図２Ｂに示される図に関連するこの例では、遠位取り付け位置Ｌｄは、遠位端部１２４（または脚１２０の足）に対向する下部部材１２２Ｌの端部であり、下部部材１２２Ｌが上部部材１２２Ｕに対して回転するためのピボット点ＰＬの上にある。
【0035】
図２Ｂ～図２Ｅに示されるように、いくつかの実装形態では、リンケージシステム２３０は、少なくとも１つの接続ロッド（例えば、第１の接続ロッド２３６および第２の接続ロッド２３８）を含む。ここで、各接続ロッド２３６、２３８は、キャリア２２６の取り付けシャフト２２６ｓ（例えば、円筒形ロッド）でリニアアクチュエータ２２０に結合し、ここでキャリア２２６のシャフト２２６ｓが、キャリア２２６の外面から上部部材１２２Ｕの内壁に向かって外向きに（例えば、作動軸ＡＬに対して半径方向外向きに）延びる。キャリア２２６は、概して、ナット２２４がリニアアクチュエータ２２０のシャフト２２２に沿って移動することを可能にしながら、ナット２２４を実質的に密封するか、または取り囲むナット２２４の外殻またはハウジングとして機能し得る。ナット２２４のハウジングとして、キャリア２２６はまた、ナット２２４がシャフト２２２に沿って移動するときに、リンケージシステム２３０が同じ方向にナット２２４とともに移動するように、リンケージシステム２３０がリニアアクチュエータ２２０に接続する近位取り付け位置ＬＰ１，２を含み得る。シャフト２２６ｓは、上部部材１２２Ｕの内壁に向かって外向きに延びるが、シャフト２２６ｓは、シャフト２２６ｓの端部と内壁との間にギャップが存在するように、内壁に接触する前にシャフト２２６ｓの端部で終端し得る。
【0036】
いくつかの例では、リンケージシステム２３０が２つの接続ロッド２３６、２３８を含む場合、キャリア２２６は、取り付けシャフト２２６ｓ１、２が互いに対向し、それぞれの長さに沿った軸を共有する（つまり、同軸）ように、接続ロッド２３６、２３８のそれぞれに対応する取り付けシャフト２２６ｓを含む。すなわち、取り付けシャフト２２６ｓ１、２の各々は、キャリア２２６の外面から離れて、作動軸ＡＬに直交する反対方向に上部部材１２２Ｕの内壁に向かって延びるそれぞれの長手方向軸を含む。例えば、図２Ｃおよび図２Ｄは、共有軸ＡＭＳが取り付けシャフト２２６ｓ１、２の長手方向軸と一致し、作動軸ＡＬに直交する上面図からの取り付けシャフト２２６ｓ１、２の同軸関係を示している。図２Ｃおよび図２Ｄに示される図はまた、リンケージシステム２３０の各接続ロッド２３６、２３８が、リニアアクチュエータ２２０のアクチュエータ軸ＡＬからオフセットされ得ることを示している。例えば、これらのオフセットは等しいか、または別の言い方をすれば、接続ロッド２３６、２３８の取り付け位置ＬＰは、アクチュエータ軸ＡＬから等距離にある。いくつかの構成では、近位端部２３２の各接続ロッド２３６、２３８もまた、上部部材１２２Ｕの内壁からオフセットされている。上部部材１２２Ｕの内壁からオフセットされることにより、接続ロッド２３６、２３８は、内壁との干渉のリスクなしに、近位取り付け位置ＬＰの周りを旋回することができる。
【0037】
さらに、リンケージシステム２３０は、軸受アセンブリ２４０の少なくとも１つの軸受２４２を用いてリニアアクチュエータ２２０に回転可能に結合され得るので、図２Ｂ～図２Ｄは、球面軸受２４２が近位取り付け位置ＬＰに配置され、回転可能な結合を提供するためにキャリアシャフト２２６ｓに配置または取り付けられ得ることを示している。リンケージシステム２３０が２つの接続ロッド２３６、２３８を含み、それぞれが同軸キャリア取り付けシャフト２２６ｓ１、２に取り付けられている場合、それぞれの球面軸受２４２ａ、２４２ｂは、各接続ロッド２３６、２３８と各取り付けシャフト２２６ｓとの間の結合を形成し得る。いくつかの例では、取り付けシャフト２２６ｓに取り付けられた各球面軸受２４２は、回転の中心点を含み、これらの中心点は同一直線上にあり、取り付けシャフト軸ＡＭＳに沿った点として含まれる。言い換えると、取り付け軸ＡＭＳは、アクチュエータ軸ＡＬと交差する。例えば、取り付け軸ＡＭＳは、アクチュエータ軸ＡＬに直交する。いくつかの構成では、取り付け軸ＡＭＳはまた、ナット２２４の中心点を含む（または位置合わせされる）。いくつかの例では、第１および第２の球面軸受２４２ａ～ｂは、互いに同心円状に取り付けられている。
【0038】
リンケージシステム２３０をさらに参照すると、リンケージシステム２３０が２つの接続ロッド２３６、２３８を含む場合、接続ロッド２３６、２３８の軸は、出力リンク２０２に向かっておよび／または出力リンク２０２で収束することができる。言い換えれば、接続ロッド２３６、２３８の遠位端部２３４は、遠位端部２３４が基本的に同じ遠位取り付け位置ＬＤを共有するように構成され得る。例えば、図２Ｂ～図２Ｄは、３つの球面軸受２４２、２４２ｃ～ｅを含む、接続ロッド２３６、２３８の遠位端部２３４にある軸受アセンブリ２４０を示している。いくつかの実装形態では、これらの３つの球面軸受２４２は、それらの回転の中心点が共通の軸ＡＣを共有するように同心である。この同心の共通軸ＡＣは、作動軸ＡＬに直交し、取り付け軸ＡＭＳに平行であり得る。この構成では、第１の接続ロッド２３６は、その遠位端部２３４（例えば、第１の遠位端部）に第１の遠位球面軸受２４２ｃを含み、第１の接続ロッド２３６を出力リンク２０２（例えば、下部部材１２２Ｌの一部）に回転可能に結合する。出力リンク２０２は、第３の球面軸受２４２ｄ（例えば、出力球面軸受とも呼ばれる）を含み、第２の接続ロッド２３８は、その遠位端部２３４（例えば、第２の遠位端部）に第２の遠位球面軸受２４２ｅを含み、第２の接続ロッド２３８を出力リンク２０２に回転可能に結合する。ここで、第１の遠位取り付け位置に関連付けられた第１の遠位球面軸受２４２ｃ、および第２の遠位取り付け位置に関連付けられた第２の遠位球面軸受２４２ｅは、作動軸ＡＬの両側に配置され、作動軸ＡＬから等距離にオフセットされる。いくつかの例では、第１および第２の遠位球面軸受２４２ｃ、２４２ｅのそれぞれと作動軸ＡＬとの間のオフセットの大きさは、第１および第２の近位球面軸受２４２ａ、２４２ｂのそれぞれと作動軸ＡＬとの間のオフセットの大きさよりも小さい。
【0039】
いくつかの例では、図２Ｃおよび図２Ｄに示されるように、軸受２４２ｃ～ｅのセットは、それらの同心軸ＡＣに沿ってピンによって接続されている。各軸受２４２が同心軸ＡＣを共有している状態で、図２Ｃおよび図２Ｄは、脚１２０の膝関節ＪＫが、リニアアクチュエータ２２０の作動軸ＡＬまたはリニアアクチュエータ２２０の面外からオフセットされた位置に移動し得、駆動システム２００の結合は、このような動きによって発生する応力およびひずみを処理し得ることを示す。換言すれば、下部部材１２２Ｌまたは膝関節ＪＫが特定の応力（例えば、外力から）を受けるとき、駆動システム２００は、そのような応力を低減または防止する柔軟性を可能にする。例えば、脚１２０の外部構造（例えば、下部部材１２２Ｌおよび／または上部部材１２２Ｕ）は、リニアアクチュエータ２２０への応力を低減するために屈曲する。
【0040】
脚１２０の膝関節ＪＫが、リニアアクチュエータ２２０の作動軸ＡＬからオフセットされた位置、またはリニアアクチュエータ２２０の面外に移動すると、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４にある軸受アセンブリ２４０ａの同心軸ＡＣは、リンケージシステム２３０の近位端部２３２にある軸受アセンブリ２４０ｂの取り付け軸ＡＭＳと平行からずれてもよい。例えば、図２Ｄは、作動軸ＡＬに対して約９０度の角度での軸受アセンブリ２４０ｂの取り付け軸ＡＭＳを示し、一方、リンケージシステム２３０の遠位端部２３４における軸受アセンブリ２４０ａの同心軸ＡＣは、作動軸ＡＬに対して約９１．１度の角度である。したがって、軸受アセンブリ２４０ａ～ｂは、駆動システム２００が互いに流体および／または非剛性であることさえ可能にし得る（すなわち、必ずしも平行関係を維持する必要はない）。追加的または代替的に、リンケージシステム２３０の球面軸受２４２ｃ、２４２ｅの間の軸受アセンブリ２４０ａの一部である出力リンク２０２の球面軸受２４２ｄは、脚１２０の軸動作が要求するものが何であっても、下部部材１２２Ｌが球面軸受２４２ｄの周りで回転することを可能にするように構成される。
【0041】
いくつかの構成では、駆動システム２００は、ナット２２４および／またはキャリア２２６のための線形拘束２５０をさらに含む。例えば、図２Ｂ～図２Ｅは、線形拘束を、リニアアクチュエータ２２０に最も近いモータアセンブリ２１０の端部にあるモータアセンブリ２１０と、モータアセンブリ２１０に対向するリニアアクチュエータ２２０の端部との間に延びるフレーム２５０として示している。いくつかの例では、フレーム２５０は、ナット２２４および／またはキャリア２２６の特定の動きを拘束しながら、リニアアクチュエータ２２０の周りにいくらかの剛性を提供するように機能する。さらに他の例では、フレーム２５０は単なる拘束機構である。いずれの場合も、フレーム２５０は、作動軸ＡＬの周りのナット２２４の回転を防止することにより、拘束機構として機能する。作動軸ＡＬの周りのナット２２４の回転を防止することにより、拘束機構は、ナット２２４が逸脱またはエネルギー伝達の損失なしにアクチュエータ２２０のシャフト２２２に沿って移動することを確実にする。
【0042】
いくつかの実装形態では、フレーム２５０は、ナット２２４を収容するキャリア２２６の回転を拘束することによって、ナット２２４の回転を防止する。例えば、フレーム２５０は、フレーム２５０の長さに沿って延びるガイドレール２５２を含む。ここで、ガイドレール２５２は、アクチュエータ軸ＡＬに平行であるが、この軸ＡＬからオフセットされている。ガイドレール２５２、２５２ａ～ｂを用いて、キャリア２２６は、ガイドレール２５２の間に延びる突起２２６ｐまたはフィンを備えて構築され得る。例えば、突起２２６ｐは、突起２２６ｐも接触する第２のガイドレール２５２ｂの面と対向する第１のガイドレール２５２ａの面に当接または接触する。この構成では、これらの面のそれぞれは、時計回りまたは反時計回りに回転するキャリア２２６と干渉する。このフレームアプローチは、図に示されるナット２２４の線形拘束の唯一の形態であるが、この線形拘束２５０は、リニアアクチュエータ２２０のシャフト２２２および円筒形ブッシングに平行なローラまたは別のシャフトを用いて達成することもできる。フレーム２５０は、ロボット１００の脚１２０の上部部材１２２Ｕ内の駆動システム２００の設計に有利であり得、なぜなら、フレーム２５０は、拘束機構として固体円筒などの他の設計と比較して、拘束機構として機能しながら最小限の材料を使用することを目的とするからである。
【0043】
図２Ｅは、切断線ＢーＥに沿った図２Ｂの脚１２０の断面の一例である。この図は、リニアアクチュエータ２２０およびリンケージシステム２３０の近位端部２３２が、上部部材１２２Ｕの内壁からオフセットされていることを示している。このオフセットは、膝関節ＪＫおよび／または下部部材１２２Ｌが外力を受け、駆動システム２００の周りの外側フレーム（例えば、上部部材１２２Ｕおよび／または下部部材１２２Ｌ）の柔軟な動きを通じてこれらの力を放散または低減することを可能にし得る。さらに、この図は、これらのガイドレール２５２の内面が突起２２６ｐに接触するように、ガイドレール２５２、２５２ａ～ｂの間のキャリア２２６の突起２２６ｐを示している。さらに、この断面図は、軸受２４２ａ～ｂの中心点、取り付けシャフト軸ＡＭＳ、およびアクチュエータ軸ＡＬの間の関係を示している。言い換えれば、図２Ｅなどのいくつかの構成では、取り付け軸ＡＭＳがアクチュエータ軸ＡＬと交差しながら、軸受２４２ａ～ｂの中心点は同一直線上にあり、取り付けシャフト軸ＡＭＳに沿った点として含まれる（例えば、アクチュエータ軸ＡＬと直交して交差する）。追加的または代替的に、取り付け軸ＡＭＳはまた、ナット２２４の中心点を含む（または位置合わせされる）。さらに、前述のように、この図はまた、リンケージシステムの近位端部２３２にある軸受アセンブリ２４０の球面軸受２４２ａ～ｂが、作動軸ＡＬおよび／またはナット２２４の中心点から等距離にオフセットされていることを示す。
【0044】
図３は、駆動システム２００の特定の構成要素（例えば、リニアアクチュエータ２２０）から力を伝達する例示的な方法３００を示している。動作３０２において、方法３００は、ロボット１００の脚１２０の膝関節ＪＫで力を受ける。ロボット１００の脚１２０は、第１の軸受アセンブリ２４０ａおよび第２の軸受アセンブリ２４０ｂを含む。第１の軸受アセンブリ２４０ａは、膝関節ＪＫのピボット点ＰＬからオフセットされた膝関節ＪＫで、脚１２０の下部部材１２０Ｌと統合されている。第１の軸受アセンブリ２４０ａは、第１のセットの球面軸受２４２を含む。第２の軸受アセンブリ２４０ｂは、脚１２０の上部部材１２０Ｕの空洞内にあり、リンケージシステム２３０によって第１の軸受アセンブリ２４０ａに回転可能に結合されている。第２の軸受アセンブリ２４０ｂは、リンケージシステム２３０の膝関節端部２３４に対向するリンケージシステム２３０のキャリア端部２３２（例えば、近位端部）でリンケージシステム２３０によってキャリア２２６に回転可能に結合される。キャリア２２６は、上部部材１２０Ｕ内に収容されたリニアアクチュエータ２２０上に配置されている。第２の軸受アセンブリ２４０ｂは、第２のセットの球面軸受２４２を含む。キャリア２２６は、リニアアクチュエータ２２０の動きをリンケージシステム２３０に変換して、脚１２０の下部部材１２２Ｌを膝関節ＪＫのピボット点ＰＬの周りで枢動させるように構成されている。動作３０４において、方法３００は、力を脚１２０の下部部材１２２Ｌまたは脚１２０の上部部材１２２Ｕの少なくとも１つに伝達して、力がリニアアクチュエータ２２０にトルクを加えることを低減する。ここで、伝達された力は、リンケージシステム２３０の膝関節端部２３４（例えば、遠位端部）での第１のセットの球面軸受２４２の回転、またはリンケージシステム２３０のキャリア端部２３２での第２のセットの球面軸受２４２の回転の少なくとも１つを引き起こす。
【0045】
図４は、本明細書に記載のシステム（例えば、駆動システム２００）および方法（例えば、方法３００）を実施するために使用され得る例示的なコンピューティングデバイス４００の概略図である。コンピューティングデバイス４００は、ラップトップ、デスクトップ、ワークステーション、パーソナルデジタルアシスタント、サーバ、ブレードサーバ、メインフレーム、および他の適切なコンピュータなどの様々な形態のデジタルコンピュータを表すことが意図される。本明細書に示されている構成要素、それらの接続および関係、ならびにそれらの機能は、例示のみを意図しており、本明細書で説明および／または特許請求されている本発明の実装を制限することを意味するものではない。
【0046】
コンピューティングデバイス４００は、プロセッサ４１０（例えば、データ処理ハードウェア）と、メモリ４２０（例えば、メモリハードウェア）と、ストレージデバイス４３０と、メモリ４２０および高速拡張ポート４５０に接続する高速インターフェース／コントローラ４４０と、低速バス４７０およびストレージデバイス４３０に接続する低速インターフェース／コントローラ４６０と、を含む。構成要素４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、および４６０の各々は、様々なバスを使用して相互接続されており、共通のマザーボードに、または必要に応じて他の方法で取り付けられ得る。プロセッサ４１０は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）のためのグラフィカル情報を、高速インターフェース４４０に結合されたディスプレイ４８０などの外部入出力デバイス上に表示するために、メモリ４２０内またはストレージデバイス４３０上に格納された命令を含む、コンピューティングデバイス４００内で実行するための命令を処理し得る。他の実装例では、必要に応じて、複数のプロセッサおよび／または複数のバスが、複数のメモリおよび複数のタイプのメモリとともに使用され得る。また、複数のコンピューティングデバイス４００が、各デバイスが必要な動作の一部を提供する状態で（例えば、サーババンク、ブレードサーバのグループ、またはマルチプロセッサシステムとして）、接続され得る。
【0047】
メモリ４２０は、コンピューティングデバイス４００内に非一時的に情報を格納する。メモリ４２０は、コンピュータ可読媒体、揮発性メモリユニット、または不揮発性メモリユニットであり得る。非一時的メモリ４２０は、コンピューティングデバイス４００で使用するために、プログラム（例えば、命令のシーケンス）またはデータ（例えば、プログラム状態情報）を一時的または永続的に格納するために使用される物理デバイスであり得る。不揮発性メモリの例としては、以下に限定されないが、フラッシュメモリおよび読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）／プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）／消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）／電気的に消去可能なプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）（例えば、通常、ブートプログラムなどのファームウェアに使用される）が挙げられる。揮発性メモリの例としては、以下に限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、相変化メモリ（ＰＣＭ）、ならびにディスクまたはテープが挙げられる。
【0048】
ストレージデバイス４３０は、コンピューティングデバイス４００に大容量記憶装置を提供し得る。いくつかの実装例では、ストレージデバイス４３０は、コンピュータ可読媒体である。様々な異なる実装例では、ストレージデバイス４３０は、フロッピーディスクデバイス、ハードディスクデバイス、光ディスクデバイス、またはテープデバイス、フラッシュメモリもしくは他の同様のソリッドステートメモリデバイス、またはストレージエリアネットワークもしくは他の構成のデバイスを含むデバイスのアレイであり得る。追加の実装例では、コンピュータプログラム製品は、情報担体内に実体的に具体化される。コンピュータプログラム製品は、実行されると、上記のような１つ以上の方法を実行する命令を含む。情報担体は、メモリ４２０、ストレージデバイス４３０、またはプロセッサ４１０上のメモリなどの、コンピュータ可読媒体または機械可読媒体である。
【0049】
高速コントローラ４４０が、コンピューティングデバイス４００の帯域幅集中動作を管理する一方で、低速コントローラ４６０は、より低い帯域幅集中動作を管理する。そのようなデューティの割り当ては、例示にすぎない。いくつかの実装形態では、高速コントローラ４４０は、メモリ４２０と、ディスプレイ４８０（例えば、グラフィックプロセッサまたはアクセラレータを介して）と、様々な拡張カード（図示せず）を受容する高速拡張ポート４５０と、に結合されている。いくつかの実装例では、低速コントローラ４６０は、ストレージデバイス４３０と、低速拡張ポート４９０と、に結合されている。様々な通信ポート（例えば、ＵＳＢ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、イーサネット、ワイヤレスイーサネット）を含み得る低速拡張ポート４９０は、キーボード、ポインティングデバイス、スキャナーなどの１つ以上の入出力デバイスに、または、例えば、ネットワークアダプタを介して、スイッチもしくはルータなどのネットワーキングデバイスに結合され得る。
【0050】
コンピューティングデバイス４００は、図に示すように、いくつかの異なる形態で実装され得る。例えば、これは、標準のサーバ４００ａとして、もしくはそのようなサーバ４００ａのグループ内に複数回、ラップトップコンピュータ４００ｂとして、またはラックサーバシステム４００ｃの一部として実装され得る。
【0051】
本明細書に記載のシステムおよび技術の様々な実装は、デジタル電子および／もしくは光回路、集積回路、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、ならびに／またはそれらの組み合わせで実現され得る。これらの様々な実装は、データおよび命令をストレージシステムから受信するため、かつデータおよび命令をストレージシステムに送信するために結合された、専用または汎用であってもよい、少なくとも１つのプログラマブルプロセッサと、少なくとも１つの入力デバイスと、少なくとも１つの出力デバイスと、を含むプログラマブルシステム上で実行可能および／または解釈可能な１つ以上のコンピュータプログラム内での実装を含み得る。
【0052】
これらのコンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとしても知られる）は、プログラマブルプロセッサ用の機械命令を含み、高レベル手続き型および／もしくは物体指向プログラミング言語で、ならびに／またはアセンブリ言語／機械語で実装され得る。本明細書で使用される場合、「機械可読媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は、プログラマブルプロセッサに機械命令および／またはデータを提供するために使用される任意のコンピュータプログラム製品、非一時的なコンピュータ可読媒体、装置、および／またはデバイス（例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ））を指し、機械命令を機械可読信号として受け取る機械可読媒体を含む。「機械可読信号」という用語は、プログラマブルプロセッサに機械命令および／またはデータを提供するために使用される任意の信号を指す。
【0053】
本明細書で説明されるプロセスおよびロジックフローは、入力データを処理して出力を生成することによって機能を実行するために、１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実行され得る。プロセスおよびロジックフローはまた、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの専用論理回路によっても実行され得る。コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサには、例として、汎用および専用マイクロプロセッサの両方、ならびに任意の種類のデジタルコンピュータのうちの任意の１つ以上のプロセッサが含まれる。概して、プロセッサは、読み取り専用メモリもしくはランダムアクセスメモリ、またはその両方から命令および／またはデータを受信することになる。コンピュータの必須要素は、命令を実行するためのプロセッサ、ならびに命令およびデータを格納するための１つ以上のメモリデバイスである。概して、コンピュータはまた、データを格納するための１つ以上の大容量ストレージデバイス、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含むか、または大容量ストレージデバイスからデータを受信、もしくはデータを転送、もしくはその両方を行うように動作可能に結合される。しかし、コンピュータは必ずしもそのようなデバイスを有する必要はない。コンピュータプログラム命令およびデータを格納するための好適なコンピュータ可読媒体には、すべての形態の不揮発性メモリ、媒体、およびメモリデバイスが含まれ、例としては、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、例えば内蔵ハードディスクまたは取り外し可能ディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、ならびにＣＤ ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクが挙げられる。プロセッサおよびメモリは、専用論理回路によって補足されるか、または専用論理回路に組み込まれ得る。
【0054】
ユーザとの相互作用を提供するために、本開示の１つ以上の態様は、ユーザに情報を表示するための、例えば、ＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタ、もしくはタッチスクリーンなどの表示デバイス、ならびに任意選択で、ユーザがコンピュータに入力を提供できるキーボード、および、例えば、マウスもしくはトラックボールなどのポインティングデバイスを有するコンピュータ上に実装され得る。他の種類のデバイスを使用して、ユーザとの相互作用を提供することもでき、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、例えば、視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックなどの任意の形態の感覚フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形態で受け取ることができる。さらに、コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスにドキュメントを送信し、デバイスからドキュメントを受信することによって、例えば、ウェブブラウザから受信された要求に応答して、ユーザのクライアントデバイス上のウェブブラウザにウェブページを送信することによって、ユーザと相互作用することができる。
【0055】
多数の実装形態が説明されてきた。それでもなお、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正が行われ得ることが理解されよう。したがって、他の実装例は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】