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特表2024-534194物体ハンドリング機構を備えたロボットシステムと関連するシステムおよび方法
(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】2024-09-18
(54)【発明の名称】物体ハンドリング機構を備えたロボットシステムと関連するシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20240910BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513434
(86)(22)【出願日】2023-04-06
(85)【翻訳文提出日】2024-02-28
(86)【国際出願番号】 CN2023086654
(87)【国際公開番号】W WO2023193773
(87)【国際公開日】2023-10-12
(31)【優先権主張番号】63/327,811
(32)【優先日】2022-04-06
(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
２．ＱＲコード
(71)【出願人】
【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
(72)【発明者】
【氏名】ヨウ，シュタオ
(72)【発明者】
【氏名】チェン，スー
(72)【発明者】
【氏名】ジャン，イーシュアン
(72)【発明者】
【氏名】ライ，ジーリー
(72)【発明者】
【氏名】デュ，ロング
(72)【発明者】
【氏名】ツェン，パイ
(72)【発明者】
【氏名】デアンコウ，ロセン ニコラエフ
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS02
3C707BS10
3C707DS05
3C707ES04
3C707ET08
3C707EV22
3C707FS01
3C707JS02
3C707NS02
3C707NS19
(57)【要約】
【課題】ロボット間の動作等を管理するための改善された技術等の提供。
【解決手段】ロボットシステムは、ロボットアームとアーム先端ツールを含む。アーム先端ツールは、フレームに結合されたアクチュエータシステムを含み得る。アーム先端ツールは、第１のクランプ構成要素、第２のクランプ構成要素、および第３のクランプ構成要素を含み得る。第３のクランプ構成要素は、第１のクランプ構成要素に対して第２のクランプ構成要素の周囲に配置され、第１のクランプ構成要素に向かって延びる１つまたは複数の延長部分を含む。アクチュエータシステムは、アーム先端ツールの横軸に沿って第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素を移動させるために、第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素に結合することができる。
【選択図】図３
【解決手段】ロボットシステムは、ロボットアームとアーム先端ツールを含む。アーム先端ツールは、フレームに結合されたアクチュエータシステムを含み得る。アーム先端ツールは、第１のクランプ構成要素、第２のクランプ構成要素、および第３のクランプ構成要素を含み得る。第３のクランプ構成要素は、第１のクランプ構成要素に対して第２のクランプ構成要素の周囲に配置され、第１のクランプ構成要素に向かって延びる１つまたは複数の延長部分を含む。アクチュエータシステムは、アーム先端ツールの横軸に沿って第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素を移動させるために、第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素に結合することができる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アーム先端ツールであって、フレームと、
前記フレームによって担持され、第１の軸に沿って延びる第１のクランプ構成要素と、
前記フレームによって担持され、前記第１の軸に沿って延びる第２のクランプ構成要素と、
前記第１のクランプ構成要素に対して前記第２のクランプ構成要素の周囲の前記フレームによって運ばれる第３のクランプ構成要素であって、前記第３のクランプ構成要素は、前記第１の軸に沿って延在し、前記第２のクランプ構成要素の下縁部の下で前記第１のクランプ構成要素に向かって延在する１つまたは複数の延長部分を含む、前記第３のクランプ構成要素と、
前記フレームによって担持され、前記第２のクランプ構成要素および前記第３のクランプ構成要素に動作可能に結合されて、前記第２のクランプ構成要素および前記第３のクランプ構成要素を前記第１の軸に少なくとも部分的に直交する第２の軸に沿って独立して移動させるアクチュエータシステムと、
を備えるアーム先端ツール。
【請求項2】
前記アクチュエータシステムは、前記フレームによって担持され、前記第２の軸に沿って延びるトラックと、
前記第２のクランプ構成要素を前記第２の軸に沿って移動させるために、前記トラックと前記第２のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第１のキャリッジと、
前記第３のクランプ構成要素を前記第２の軸に沿って移動させるために、前記トラックと前記第３のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第２のキャリッジと、
を備える、
請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項3】
前記第２のクランプ構成要素は、前記アクチュエータシステムに結合され、前記第１の軸および前記第２の軸に少なくとも部分的に直交する第３の軸に沿って延在する補強ブラケットを含む、請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項4】
前記第３のクランプ構成要素は、前記第２の軸に沿って前記補強ブラケットと位置合わせされ、前記第３のクランプ構成要素が前記第２のクランプ構成要素に隣接するときに前記補強ブラケットと入れ子になるように構成された開口部を含む、請求項３に記載のアーム先端ツール。
【請求項5】
前記第２のクランプ構成要素は、前記第１のクランプ構成要素に向かって配向されたクランプ面を含み、前記第２のクランプ構成要素は、前記クランプ面上に配置された把持基板をさらに含む、請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項6】
前記第１のクランプ構成要素は３センチメートル未満の厚さを有する、請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項7】
前記フレームによって担持され、前記アーム先端ツールに隣接する対象物体の１つまたは複数のパラメータを測定するように配置されたイメージングシステムをさらに備える、請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項8】
前記フレームによって担持される１つまたは複数の格納式アームをさらに備え、前記１つまたは複数の格納式アームのそれぞれは吸引把持構成要素を含み、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記第１の位置において、前記吸引把持構成要素は、前記第２のクランプ構成要素の前記下縁部の上の第１の高さにあり、
前記第２の位置において、前記吸引把持構成要素は、前記第２のクランプ構成要素の前記下縁部より下の第２の高さにある、
請求項１に記載のアーム先端ツール。
【請求項9】
アーム先端ツールを動作させるための方法であって、１つまたは複数の対象物体のパラメータを識別することであって、前記パラメータは前記１つまたは複数の対象物体の寸法を含む、前記識別することと、
目的地での前記１つまたは複数の対象物体の計画された配置位置を識別することと、
前記１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することであって、前記アーム先端ツールは、フレーム、前記フレームによって担持される第１のクランプ構成要素、前記フレームによって担持される第２のクランプ構成要素、および前記フレームによって担持される前記第２のクランプ構成要素の周囲の第３のクランプ構成要素を含み、前記第３のクランプ構成要素は、前記第２のクランプ構成要素の下縁部の下で前記第１のクランプ構成要素に向かって延びる延長部分を含む、前記生成することと、
前記１つまたは複数の対象物体を把持することは、前記１つまたは複数の対象物体の対向する側面を前記第１および第２のクランプ構成要素と係合させ、前記１つまたは複数の対象物体の下面を前記第３のクランプ構成要素の延長部分と係合させることを含むことと、
ピックアップ場所から前記目的地の前記計画された配置位置に前記１つまたは複数の対象物体を搬送するためのコマンドを生成することと、
前記計画された配置位置で前記１つまたは複数の対象物体を解放するためのコマンドを生成することと、
を含む方法。
【請求項10】
前記１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することは、前記ピックアップ場所で、前記１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する前記第１のクランプ構成要素を位置合わせするコマンドを生成することと、
前記フレームの横軸に沿って前記第２のクランプ構成要素を前記第１のクランプ構成要素に向かって移動させ、前記ピックアップ場所で前記１つまたは複数の対象物体の第２の側面と係合させるコマンドを生成することと、
前記第３のクランプ構成要素を前記フレームの前記横軸に沿って前記第１のクランプ構成要素に向かって移動させて、前記第３のクランプ構成要素の前記延長部分を前記１つまたは複数の対象物体の前記下面の下に配置する前記コマンドを生成することと、
を含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することは、前記第３のクランプ構成要素の前記延長部分によって係合される前記１つまたは複数の対象物体の前記下面を少なくとも部分的に露出するために、前記第２のクランプ構成要素を移動させた後、かつ前記第３のクランプ構成要素を移動させる前に、前記アーム先端ツールを移動させる前記コマンドを生成することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記１つまたは複数の対象物体を解放するための前記コマンドを生成することは、前記フレームの横軸に沿って前記第３のクランプ構成要素を前記第１のクランプ構成要素から離して移動させて、前記１つまたは複数の対象物体の前記下面との係合を解除するコマンドを生成することと、
コマンドを生成して、前記１つまたは複数の対象物体を前記計画された配置位置に位置合わせすることと、
前記フレームの前記横軸に沿って前記第２のクランプ構成要素を前記第１のクランプ構成要素から離して移動させて、前記１つまたは複数の対象物体との係合を解除するコマンドを生成することと、
前記アーム先端ツールを前記計画された配置位置から持ち上げるコマンドを生成することと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
前記アーム先端ツールを持ち上げて前記計画された配置位置から離すコマンドを生成することは、前記アーム先端ツールを垂直方向に動かして、前記第１のクランプ構成要素との接触を介した前記１つまたは複数の対象物体の接触移動を回避する前記コマンドを生成することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記計画された配置位置は、前記第１のクランプ構成要素の厚さにほぼ等しい距離だけ、１つまたは複数の以前に配置された対象物体から離間される、請求項９に記載の方法。
【請求項15】
前記１つまたは複数の対象物体を解放するためのコマンドを生成することは、前記１つまたは複数の以前に配置された対象物体と前記１つまたは複数の対象物体との間の前記第１のクランプ構成要素を用いて前記アーム先端ツールを配向する前記コマンドを生成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
ロボットシステムであって、ロボットアームに動作可能に結合可能な物体把持機構であって、前記物体把持機構は、
第１の軸と、前記第１の軸に直交する第２の軸とを有するフレームと、
前記フレームによって担持されるアクチュエータシステムと、
前記フレームによって担持される外部クランプ構成要素であって、前記外部クランプ構成要素は前記フレームの外縁に沿って前記第１の軸に沿って延在する、前記外部クランプ構成要素と、
前記アクチュエータシステムに動作可能に結合され、前記第１の軸に沿って延在する内部クランプ構成要素であって、前記アクチュエータシステムは、前記内部クランプ構成要素を前記第２の軸に沿って前記外部クランプ構成要素に向かっておよび前記外部クランプ構成要素から遠ざけるように移動させて、１つまたは複数の対象物体を前記外部クランプ構成要素と前記内部クランプ構成要素との間に係合させるように構成される、前記内部クランプ構成要素と、
前記アクチュエータシステムに動作可能に結合された支持クランプ構成要素であって、前記支持クランプ構成要素は、前記第１の軸に沿って延在し、前記内部クランプ構成要素の周囲に配置され、前記支持クランプ構成要素は、前記外部クランプ構成要素に向かって延在する少なくとも１つの延長部分を含み、前記アクチュエータシステムは、前記支持クランプ構成要素を前記第２の軸に沿って前記外部クランプ構成要素に向かっておよび前記外部クランプ構成要素から離れるように移動させるように構成される、前記支持クランプ構成要素とを含む、前記物体把持機構と、
を備える、
ロボットシステム。
【請求項17】
前記物体把持機構は、前記支持クランプ構成要素の外面に結合された第１の格納式グリッパーであって、前記第１の格納式グリッパーは第１の吸引グリッパーを含み、前記第１の格納式グリッパーは、前記第１の吸引グリッパーを前記外部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第１の位置と、前記第１の吸引グリッパーを、前記外部クランプ構成要素の前記下縁部の下方に保持する第２の位置との間で移動可能である、前記第１の格納式グリッパーと、
前記フレームに結合された第２の格納式グリッパーであって、前記第２の格納式グリッパーは第２の吸引グリッパーを含み、前記第２の格納式グリッパーは、前記第２の吸引グリッパーを前記内部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第３の位置と、前記第２の吸引グリッパーを、前記内部クランプ構成要素の前記下縁部の下方に保持する第４の位置との間で移動可能である、前記第２の格納式グリッパーと、
をさらに含む、
請求項１６に記載のロボットシステム。
【請求項18】
前記アクチュエータシステムは、前記外部クランプ構成要素を前記第２の軸に沿って前記内部クランプ構成要素に向かっておよび前記内部クランプ構成要素から遠ざけるように移動させるように構成される、請求項１６に記載のロボットシステム。
【請求項19】
前記物体把持機構は、前記フレームによって担持され、前記物体把持機構に隣接する対象物体の１つまたは複数のパラメータを測定するように配置されたイメージングシステムをさらに含む、請求項１６に記載のロボットシステム。
【請求項20】
前記ロボットアームおよび前記物体把持機構に動作可能に結合されたコントローラであって、前記コントローラは命令を記憶し、前記命令は、前記コントローラによって実行されると、前記コントローラに、前記ロボットアームを介して、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する前記外部クランプ構成要素を位置合わせさせ、
前記アクチュエータシステムを介して、前記内部クランプ構成要素を前記第２の軸に沿って前記外部クランプ構成要素に向かって移動させて、前記ピックアップ場所で前記１つまたは複数の対象物体の第２の側面に係合させ、前記１つまたは複数の対象物体を前記外部クランプ構成要素に押し込ませ、
前記アクチュエータシステムを介して、前記支持クランプ構成要素を前記第２の軸に沿って前記外部クランプ構成要素に向かって移動させて、前記少なくとも１つの延長部分を前記１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置させる、
前記コントローラをさらに備える、
請求項１６に記載のロボットシステム。
【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、２０２２年４月６日に出願された米国仮特許出願第６３／３２７，８１１号の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に援用する。
本出願は、２０２２年４月６日に出願された米国仮特許出願第６３／３２７，８１１号の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に援用する。
【0002】
本技術は一般に、把持機構を備えたロボットシステム、より具体的には、梱包作業を計画し、その梱包作業に基づいてグリッパー機構を調節する特徴を有するロボットシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
性能の向上およびコストの削減により、多くのロボット（例えば、物理的行動を自動的／自律的に実行するように構成されるマシン）が多くの分野で広く使用されるようになってきている。例えば、ロボットは、製造および／または組立、梱包および／または包装、搬送および／または出荷などで、様々なタスク（例えば、空間を通して物体を操作または移送する）を実行するために使用できる。タスクを実行する際、ロボットは人間の行動を再現できるため、危険なタスクまたは反復的なタスクを実行するために、普通なら必要とされる人間の介入を置き換えたり、減らしたりすることができる。
【0004】
しかし、技術の進歩にもかかわらず、ロボットは、より大規模および／またはより複雑なタスクを実行するために必要な人間の相互作用を再現するために必要な高度な機能が欠けていることがしばしばある。したがって、ロボット間の動作および／または相互作用を管理するための改善された技術およびシステムが依然として必要である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】本技術のいくつかの実施形態による、把持機構を備えたロボットシステムが動作できる例示的な環境の図である。
【図3】本技術のいくつかの実施形態により構成された、ロボットユニットの図である。
【図4】本技術のいくつかの実施形態による、アーム先端ツールの部分模式図である。
【図5A】本技術のいくつかの実施形態による、対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図5B】本技術のいくつかの実施形態による、対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図5C】本技術のいくつかの実施形態による、対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図5D】本技術のいくつかの実施形態による、対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図6A】本技術のいくつかの実施形態による、複数の対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図6B】本技術のいくつかの実施形態による、複数の対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図6C】本技術のいくつかの実施形態による、複数の対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図6D】本技術のいくつかの実施形態による、複数の対象物体を把持しているアーム先端ツールの部分模式図である。
【図7A】本技術のいくつかの実施形態による梱包作業の計画の部分的な上面模式図である。
【図8A】本技術のいくつかの実施形態による、梱包作業のプロセスの流れ図である。
【図9】本技術のさらなる実施形態による、梱包作業の計画の部分上面模式図である。
【図10】本技術のさらなる実施形態による、梱包作業の計画の部分上面模式図である。
【図11A】本技術のさらなる実施形態による、梱包作業中のアーム先端ツールの部分模式図である。
【図11B】本技術のさらなる実施形態による、梱包作業中のアーム先端ツールの部分模式図である。
【図12】本技術のさらなる実施形態に従って構成されたアーム先端ツールの部分模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。同様に、一部の構成要素および／または操作は、本技術の実施態様の一部の説明の目的のために、異なるブロックに分離されるか、または単一のブロックに結合され得る。さらに、本技術は、様々な修正および代替の形態に対応できるが、特定の実施態様が例として図面に示され、以下で詳細に説明されている。しかしながら、その意図は、説明されている特定の実施態様に技術を限定することではない。
【0007】
参照を容易にするために、エンドエフェクタおよびその構成要素は、本明細書では、図面に示される実施形態の空間的向きに対して、上部および下部、上側および下側、上方向および下方向、長手方向平面、水平面、ｘ－ｙ平面、垂直面、および／またはｚ平面を参照して説明されることがある。しかしながら、本技術の開示された実施形態の構造および／または機能を変更することなく、エンドエフェクタおよびその構成要素は、異なる空間配向に移動し、その中で使用することができることを理解されたい。
【0008】
概要
ハイブリッド把持機構を備えたロボットシステム、および関連するシステムと方法が本明細書に開示されている。いくつかの実施形態では、ロボットシステムは、ロボットアームと、ロボットアームに結合されたアーム先端ツールとを含む。アーム先端ツールは、第１の軸（例えば、縦軸）と、第１の軸に少なくとも部分的に直交する第２の軸（例えば、横軸）とを有するフレームを含み得る。アーム先端ツールはまた、アクチュエータシステムと、それぞれがフレームに結合された第１、第２、および第３のクランプ構成要素とを含み得る。
ハイブリッド把持機構を備えたロボットシステム、および関連するシステムと方法が本明細書に開示されている。いくつかの実施形態では、ロボットシステムは、ロボットアームと、ロボットアームに結合されたアーム先端ツールとを含む。アーム先端ツールは、第１の軸（例えば、縦軸）と、第１の軸に少なくとも部分的に直交する第２の軸（例えば、横軸）とを有するフレームを含み得る。アーム先端ツールはまた、アクチュエータシステムと、それぞれがフレームに結合された第１、第２、および第３のクランプ構成要素とを含み得る。
【0009】
第１のクランプ構成要素（本明細書では外部クランプ構成要素とも呼ばれることもある）は、第１の軸に沿って、かつフレームの外縁に沿って延在する。その結果、第１のクランプ構成要素は、アーム先端ツールの外壁を画定することができる。第２のクランプ構成要素（本明細書では内部クランプ構成要素とも呼ばれることもある）は、第１の軸に沿って延在し、かつ、アクチュエータシステムに動作可能に結合されて、第２の軸に沿って第１のクランプ構成要素に向かっておよびそこから離れるように移動する。動作中、第１および第２のクランプ構成要素は、１つまたは複数の対象物体の対向する側面と係合して、それらの間に１つまたは複数の対象物体をクランプすることができる。
【0010】
第３のクランプ構成要素（本明細書では支持クランプ構成要素とも呼ばれることもある）は、第１のクランプ構成要素に対して第２のクランプ構成要素の周囲の第１の軸に沿って延在し（例えば、第２のクランプ構成要素よりも第１のクランプ構成要素から離れて配置される）、第１のクランプ構成要素に向かって延びる１つまたは複数の延長部分を含む。１つまたは複数の延長部分は、第２のクランプ構成要素の下縁部より下の高さにある。第３のクランプ構成要素はまた、第２の軸に沿って第１のクランプ構成要素に近づいたり離れたりするようにアクチュエータシステムに動作可能に結合される。動作中、第１および第２のクランプ構成要素が１つまたは複数の対象物体の側面に係合した後、第３のクランプ構成要素は第１のクランプ構成要素に向かって移動し、１つまたは複数の延長部分を１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置することができる。その結果、ロボットシステムが１つまたは複数の対象物体を搬送している間、１つまたは複数の延長部分が１つまたは複数の対象物体を支持するのに役立つことができる。さらに、または代替として、第３のクランプ構成要素は、第１および第２のクランプ構成要素が１つまたは複数の対象物体の側面に係合した後、アーム先端ツールを安定させるのに役立つことができる（例えば、剛性を追加し、係合を強化するなど）。
【0011】
いくつかの実施形態では、アクチュエータシステムは、フレームによって担持され、第２の軸に沿って延びるトラックと、トラックと第２のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第１のキャリッジと、トラックと第３のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第２のキャリッジと、第１および第２のキャリッジに動作可能に結合されたドライバとを含む。第１のキャリッジの動きは、第２の軸に沿った第２のクランプ構成要素の動きを制御することができる。同様に、第２のキャリッジの動きは、第２の軸に沿った第３のクランプ構成要素の動きを制御することができる。
【0012】
いくつかの実施形態では、第２のクランプ構成要素および／または第３のクランプ構成要素は、アクチュエータシステムへの結合を容易にする補強ブラケットを含む。補強ブラケットは、第１および第２の軸に少なくとも部分的に直交する第３の軸に沿って延在し、アクチュエータシステムからの運動を第２のクランプ構成要素および／または第３のクランプ構成要素全体に伝達するのを助けることができる。例えば、補強ブラケットは、アクチュエータシステムからの動きが、第２のクランプ構成要素および／または第３のクランプ構成要素の上縁に加えられるだけではないことを保証するのに役立つことができる（例えば、第２のクランプ構成要素が１つまたは複数の対象物体の側面に係合するとき枢動力をもたらす）。第２のクランプ構成要素が補強ブラケットを含む場合、第３のクランプ構成要素は、第２の軸に沿って補強ブラケットと位置合わせされた開口部を含み得る。開口部は、第３のクランプ構成要素が第２のクランプ構成要素に隣接しているときに補強ブラケットと入れ子になるように構成することができ、それによって、第３のクランプ構成要素が第２のクランプ構成要素に近づく（および／または当接する）ことを可能にする。
【0013】
いくつかの実施形態では、第２のクランプ構成要素は、第１のクランプ構成要素に面する第２のクランプ構成要素の表面上に配置された把持基板を含む。把持基板は、第１および第２のクランプ構成要素によって係合されると、１つまたは複数の対象物体が滑ることができる量を減らすのに役立つことができる。
【0014】
いくつかの実施形態では、第１のクランプ構成要素は、３センチメートル未満の厚さを有する。以下でより詳細に説明するように、第１のクランプ構成要素の比較的薄い外形により、第１のアーム先端ツールは、１つまたは複数の対象物体を他の物体（例えば、以前に移動した物体）および／または障壁（例えば、搬送用コンテナの壁）に近接して配置することを可能にすることができる。例えば、動作中、アーム先端ツールは、第１のクランプ構成要素が１つまたは複数の対象物体と、目的地に以前に配置された物体との間になるように向けることができる。この例では、第１のクランプ構成要素の厚さが、１つまたは複数の対象物体をどれだけ近くに配置できるかを制限する要因である。したがって、第１のクランプ構成要素が比較的薄い外形を有する場合、１つまたは複数の対象物体を他の物体に近接して配置することができる（例えば、目的地で密集する）。
【0015】
いくつかの実施形態では、アーム先端ツールは、センサシステムを含み、センサシステムは、フレームに結合され、アーム先端ツールの周囲の環境を測定するように配置される。例えば、センサは、１つまたは複数の対象物体、１つまたは複数の対象物体を取り囲む物体、対象物体の目的地にある物体、１つまたは複数の対象物体を搬送する際のアーム先端ツールの周囲の環境などの１つまたは複数のパラメータを測定するように配置されたイメージングシステムを含み得る。
【0016】
いくつかの実施形態では、アーム先端ツールは、フレームによって担持される１つまたは複数の格納式アームを含む。１つまたは複数の格納式アームのそれぞれは、吸引把持構成要素を含むことができ、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であってよい。第１の位置では、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部の上の第１の高さにあってよい（例えば、第１および第２のクランプ構成要素が１つまたは複数の対象物体と係合する際に邪魔にならない）。第２の位置では、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部より下の第２の高さにあってよい（例えば、間紙または他の仕切りなどの物体をつかむことができる）。
【0017】
周知であり、しばしば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が、開示された技術のいくつかの重要な態様を不必要に不明瞭にする可能性がある構造またはプロセスを説明するいくつかの詳細は、明確にするために以下の説明には記載されていない。さらに、以下の開示では、本技術の異なる態様のいくつかの実施形態が示されているが、他のいくつかの実施形態は、本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、開示された技術は、追加の要素を有するか、または以下で説明する要素のいくつかを有さない他の実施形態を有することができる。
【0018】
以下で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って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とることができる。当業者は、開示された技術が、以下で示され説明されるもの以外のコンピュータシステムまたはコントローラシステムで実施できることを理解するであろう。本明細書に記載の技術は、以下に記載のコンピュータ実行可能命令の１つまたは複数を実行するように具体的にプログラムされ、構成され、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、本明細書で一般的に使用される「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、インターネット機器およびハンドヘルドデバイス（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、プロセッサベースまたはプログラマブル家庭用電化製品、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）を含み得る。これらのコンピュータおよびコントローラによって処理される情報は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む、任意の適切な表示媒体で提示することができる。コンピュータ実行可能タスクまたはコントローラ実行可能タスクを実行するための命令は、ハードウェア、ファームウェア、またはハードウェアと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記憶することができる。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含めることができる。
【0019】
「結合された」および「接続された」という用語は、それらの派生語とともに、構成要素間の構造的関係を説明するために本明細書で使用することができる。これらの用語は、互いに同義語として意図されたものではないことを理解されたい。むしろ、特定の実施形態では、「接続された」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。文脈で明らかにされていない限り、「結合された」という用語は、２つ以上の要素が直接または間接的に（それらの間にある他の介在要素と）互いに接触していること、２つ以上の要素が互いに（例えば、信号の送信／受信または関数呼び出しなどの因果関係のように）連携または相互作用していること、またはその両方を示すために使用することができる。
【0020】
ロボットシステムの例示的環境
図１は、物体ハンドリング機構を備えたロボットシステム１００が動作可能な例示的な環境の図である。ロボットシステム１００の動作環境は、１つまたは複数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デバイスなどの１つまたは複数の構造を含み得る。物体ハンドリング機構の態様は、様々な構造および／または構成要素によって実施または実装できる。
図１は、物体ハンドリング機構を備えたロボットシステム１００が動作可能な例示的な環境の図である。ロボットシステム１００の動作環境は、１つまたは複数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デバイスなどの１つまたは複数の構造を含み得る。物体ハンドリング機構の態様は、様々な構造および／または構成要素によって実施または実装できる。
【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、または移送ハブにおいて、荷下ろしユニット１０２、移送ユニット１０４、搬送ユニット１０６、積載ユニット１０８、またはそれらの組み合わせを含み得る。ロボットシステム１００の各ユニットは、１つまたは複数のタスクを実行するように構成することができる。例えば倉庫に保管するために、トラック、トレーラ、バン、または電車などの車両から物体を荷下ろししたり、保管場所から物体を荷下ろしして出荷のために車両に積載したりするなど、目標を達成する動作を実行するために、タスクを順番に組み合わせることができる。別の例では、タスクは、コンテナ、ビン、ケージ、バスケット、棚、プラットフォーム、パレット、またはコンベヤベルトなどのある場所から別の場所への物体の移動を含み得る。各ユニットは、タスクを実行するために、その中の１つまたは複数の構成要素を動作させるなど、一連の動作を実行するように構成することができる。
【0022】
いくつかの実施形態では、タスクは、物体の操作、移動、再配向、またはそれらの組み合わせなどの、対象物体１１２との相互作用を含み得る。対象物体１１２は、ロボットシステム１００によって処理される物体である。より具体的には、対象物体１１２は、ロボットシステム１００による動作またはタスクの対象である多くの物体の中の特定の物体であり得る。例えば、対象物体１１２は、ロボットシステム１００が選択している物体であり得るか、または、現在、処理している、操作している、移動している、再配向している、またはそれらの組み合わせである物体であり得る。対象物体１１２は、例として、ボックス、ケース、チューブ、パッケージ、束、個々のアイテムの詰め合わせ、またはロボットシステム１００によって処理することができる他の任意の物体を含み得る。
【0023】
例として、タスクは、対象物体１１２を物体ソース１１４からタスク位置１１６に移送することを含み得る。物体ソース１１４（開始位置）は、物体を保管するための容器であってよい。物体ソース１１４は、多数の構成および形態を含み得る。例えば、物体ソース１１４は、壁の有無にかかわらず、パレット、棚、またはコンベヤベルトなど、物体を配置または積み重ねることができるプラットフォームであってよい。別の例として、物体ソース１１４は、ビン、ケージ、またはバスケットなどの物体を配置することができる壁または蓋を備えた部分的または完全に囲まれた容器であってよい。いくつかの実施形態では、部分的または完全に囲まれた物体ソース１１４の壁は、透明であってよい、またはそこに含まれる物体の一部が壁を通して見えるまたは部分的に見えるように、様々なサイズの開口部または隙間を含み得る。さらに別の例では、物体ソース１４は、コンベヤベルトおよび／または任意の他の適切な組立ラインの場所であってよい。
【0024】
図１は、ロボットシステム１００の様々なユニットが対象物体１１２を処理する際に実行できる可能な機能および動作の例を示しており、環境および条件は、以下に記載す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、対象物体１１２をトラックなどの運搬手段の場所からコンベヤベルト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であってよい。また、パレタイズロボットなどの移送ユニット１０４は、搬送ユニット１０６上のパレット上に対象物体１１２を積載するためなど、対象物体１１２をコンベヤベルト上の場所から搬送ユニット１０６上の場所に移送す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、対象物体１１２をあるコンテナから別のコンテナに移送するように構成されたピースピッキングロボットであってよい。動作が終了すると、搬送ユニット１０６は、移送ユニット１０４に関連付けられた範囲から積載ユニット１０８に関連付けられた範囲に対象物体１１２を移送することができ、積載ユニット１０８は、対象物体１１２を載せたパレットを移動させることなどによって、対象物体１１２を移送ユニット１０４から棚の上の場所など、保管場所に移送することができる。タスクおよび関連する行動に関する詳細は以下で説明する。
【0025】
例示の目的のために、ロボットシステム１００は、配送センタの文脈で説明されるが、ロボットシステム１００は、他の環境でタスクを実行するように構成できること、または製造、組立、パッケージング、ヘルスケア、または他のタイプの自動化などの他の目的のためにタスクを実行するように構成できることが理解されよう。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み得ることも理解されよう。例えば、いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、物体をケージ、カートまたはパレットからコンベヤまたは他のパレットに移送するためのデパレタイズユニット、物体をあるコンテナから別のコンテナに移送するためのコンテナ切り替えユニット、物体を包装するための包装ユニット、物体の１つまたは複数の特性に従って物体をグループ化するための並べ替えユニット、物体の１つまたは複数の特性、またはそれらの組み合わせに従って、並べ替え、グループ化、および／または移送するなど、物体を異なる方法で操作するためのピースピッキングユニットを含み得る。
【0026】
ロボットシステム１００は、ロボットユニットの１つまたは複数とインタフェースをとるように、および／またはそれらを制御するように構成されたコントローラ１０９を含み得る。例えば、コントローラ１０９は、対応するロボットユニットを動作させるために使用される動作プランおよび／または対応するコマンド、設定などを導出するように構成された回路（例えば、１つまたは複数のプロセッサ、メモリなど）を含み得る。コントローラ１０９は、動作プラン、コマンド、設定などをロボットユニットに伝達することができ、ロボットユニットは、伝達された計画を実行して、対象物体１１２を物体ソース１１４からタスク位置１１６に移送するなどの対応するタスクを達成することができる。
【0027】
適切なシステム
図２は、本技術の１つまたは複数の実施形態による、ロボットシステム１００を示すブロック図である。いくつかの実施形態では、例えば、ロボットシステム１００は、電子デバイス、電気装置、もしくはそれらの組み合わせ、例えば、制御ユニット２０２（本明細書では「プロセッサ２０２」とも呼ばれる）、記憶ユニット２０４、通信ユニット２０６、システムインタフェース２１０（本明細書では「ユーザインタフェース２１０」とも呼ばれる）を有するシステム入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２０８、１つまたは複数の作動デバイス２１２、１つまたは複数の搬送モータ２１４、１つまたは複数のセンサユニット２１６、または互いに結合されているか、上記の図１に記載のユニットもしくはロボットの１つまたは複数と統合もしくは結合されたそれらの組み合わせ、またはそれらの組み合わせを含み得る。
図２は、本技術の１つまたは複数の実施形態による、ロボットシステム１００を示すブロック図である。いくつかの実施形態では、例えば、ロボットシステム１００は、電子デバイス、電気装置、もしくはそれらの組み合わせ、例えば、制御ユニット２０２（本明細書では「プロセッサ２０２」とも呼ばれる）、記憶ユニット２０４、通信ユニット２０６、システムインタフェース２１０（本明細書では「ユーザインタフェース２１０」とも呼ばれる）を有するシステム入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２０８、１つまたは複数の作動デバイス２１２、１つまたは複数の搬送モータ２１４、１つまたは複数のセンサユニット２１６、または互いに結合されているか、上記の図１に記載のユニットもしくはロボットの１つまたは複数と統合もしくは結合されたそれらの組み合わせ、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【0028】
制御ユニット２０２は、いくつかの異なる方法で実施することができる。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）、組み込みプロセッサ、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）またはそれらの組み合わせであり得る。制御ユニット２０２は、ソフトウェアおよび／または命令を実行して、ロボットシステム１００のインテリジェンスを提供することができる。
【0029】
制御ユニット２０２は、ユーザインタフェース２１０に動作可能に結合されて、制御ユニット２０２に対する制御をユーザに提供することができる。ユーザインタフェース２１０は、制御ユニット２０２とロボットシステム１００内の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。ユーザインタフェース２１０はまた、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０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、または他の機能ユニットまたは外部宛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宛先は、ロボットシステム１００の外部のソースおよび宛先を指す。
【0030】
ユーザインタフェース２１０は、異なる方法で実装することができ、どの機能ユニットまたは外部ユニットがユーザインタフェース２１０とインタフェースを有するかに応じて、異なる実施態様を含み得る。例えば、ユーザインタフェース２１０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、導波路、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フェース、またはそれらの組み合わせで実装することができる。
【0031】
記憶ユニット２０４は、ソフトウェア命令、マスタデータ、追跡データ、またはそれらの組み合わせを記憶することができる。説明の目的で、記憶ユニット２０４は単一の要素として示されているが、記憶ユニット２０４は、記憶要素の分布であり得ることが理解される。また、例示の目的で、ロボットシステム１００は、単一階層の記憶システムとしての記憶ユニット２０４とともに示されているが、ロボットシステム１００は、異なる構成の記憶ユニット２０４を有することができることが理解される。例えば、記憶ユニット２０４は、異なるレベルのキャッシング、メインメモリ、回転媒体、またはオフライン記憶を含む記憶階層システムを形成する異なる記憶技術で形成することができる。
【0032】
記憶ユニット２０４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、内部メモリ、外部メモリ、またはそれらの組み合わせであり得る。例えば、記憶ユニット２０４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、または静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの揮発性ストレージであり得る。さらなる例として、記憶ユニット２０４は、ハードディスクドライブ、ＮＶＲＡＭ、ソリッドステート記憶装置（ＳＳＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリを含む非一時的なコンピュータ媒体であり得る。ソフトウェアは、制御ユニット２０２によって実行される非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。
【0033】
記憶ユニット２０４は、ユーザインタフェース２１０に動作可能に結合することができる。ユーザインタフェース２１０は、記憶ユニット２０４とロボットシステム１００内の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。ユーザインタフェース２１０はまた、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０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、または他の機能ユニットまたは外部宛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宛先は、ロボットシステム１００の外部のソースおよび宛先を指す。
【0034】
上記の説明と同様に、ユーザインタフェース２１０は、どの機能ユニットまたは外部ユニットが記憶ユニット２０４とインタフェースを有しているかに応じて、異なる実施態様を含み得る。ユーザインタフェース２１０は、上述のユーザインタフェース２１０の実施態様と同様の技術および技法で実装することができる。
【0035】
いくつかの実施形態では、記憶ユニット２０４を使用して、処理結果、所定のデータ、閾値またはそれらの組み合わせをさらに記憶し、それらへのアクセスを提供する。例えば、記憶ユニット２０４は、１つまたは複数の対象物体１１２（例えば、ボックス、ボックスタイプ、ケース、ケースタイプ、製品、および／またはそれらの組み合わせ）の記述を含むマスタデータを記憶することができる。一実施形態では、マスタデータは、ロボットシステム１００によって操作されることが予想される１つまたは複数の対象物体１１２の寸法、所定の形状、潜在的な姿勢のためのテンプレートおよび／または異なる姿勢を認識するためのコンピュータ生成モデル、配色、画像、識別情報（例えば、バーコード、クイック応答（ＱＲ）コード、ロゴなど）、予想される場所、予想される重量、および／またはそれらの組み合わせを含む。
【0036】
いくつかの実施形態では、マスタデータは、ロボットシステム１００によって遭遇または処理され得る１つまたは複数の物体に関する操作関連情報を含む。例えば、物体の操作関連情報は、１つまたは複数の動作、操作またはそれらの組み合わせに対応する各物体の重心位置、予想されるセンサ測定値（例えば、力、トルク、圧力、および／または接触測定値についての）を含み得る。
【0037】
通信ユニット２０６は、ロボットシステム１００との間の外部通信を可能にすることができる。例えば、通信ユニット２０６は、ロボットシステム１００が、他のロボットシステムまたはユニット、外部コンピュータなどの外部デバイス、外部データベース、外部マシン、外部周辺機器、またはそれらの組み合わせと、有線または無線ネットワークなどの通信経路２１８を介して通信することを可能にすることができる。
【0038】
通信経路２１８は、様々なネットワークおよびネットワークトポロジーにまたがり、それらを表すことができる。例えば、通信経路２１８は、無線通信、有線通信、光通信、超音波通信、またはそれらの組み合わせを含み得る。例えば、衛星通信、セルラー通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、赤外線データ協会規格（ＩｒＤＡ）、無線フィデリティ（ＷｉＦｉ）、およびｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）は、通信経路２１８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）、光ファイバー回線、家庭用ファイバー（ＦＴＴＨ）、および一般電話サービス（ＰＯＴＳ）は、通信経路２１８に含めることができる有線通信の例である。さらに、通信経路２１８は、いくつか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２１８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）、またはそれらの組み合わせを含み得る。ロボットシステム１００は、通信経路２１８を介して様々なユニット間で情報を送信することができる。例えば、情報は、制御ユニット２０２、記憶ユニット２０４、通信ユニット２０６、Ｉ／Ｏデバイス２０８、作動デバイス２１２、搬送モータ２１４、センサユニット２１６、またはそれらの組み合わせの間で送信することができる。
【0039】
通信ユニット２０６はまた、ロボットシステム１００が通信経路２１８の一部として機能することを可能にする通信ハブとして機能することができ、通信経路２１８へのエンドポイントまたは端末ユニットであることに限定されない。通信ユニット２０６は、通信経路２１８と相互作用するために、マイクロエレクトロニクスまたはアンテナなどの能動的および受動的構成要素を含み得る。
【0040】
通信ユニット２０６は、通信インタフェースを含み得る。通信インタフェースは、通信ユニット２０６とロボットシステム１００内の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。通信インタフェースは、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、または他の機能ユニットまたは外部宛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宛先は、ロボットシステム１００の外部のソースおよび宛先を指す。
【0041】
通信インタフェースは、どの機能ユニットが通信ユニット２０６とインタフェースを有しているかに応じて、異なる実施態様を含み得る。通信インタフェースは、制御インタフェースの実施態様と同様の技術および技法で実装することができる。
【0042】
Ｉ／Ｏデバイス２０８は、１つまたは複数の入力サブデバイスおよび／または１つまたは複数の出力サブデバイスを含み得る。Ｉ／Ｏデバイス２０８の入力デバイスの例は、キーパッド、タッチパッド、ソフトキー、キーボード、マイクロフォン、リモート信号を受信するためのセンサ、動作コマンドを受信するためのカメラ、またはデータおよび通信入力を提供するためのそれらの任意の組み合わせを含み得る。出力デバイスの例には、ディスプレイインタフェースを含めることができる。ディスプレイインタフェースは、ディスプレイ、プロジェクタ、ビデオスクリーン、および／またはそ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インタフェースであり得る。
【0043】
制御ユニット２０２は、Ｉ／Ｏデバイス２０８を動作させて、ロボットシステム１００によって生成された情報を提示または受信することができる。制御ユニット２０２は、Ｉ／Ｏデバイス２０８を動作させて、ロボットシステム１００によって生成された情報を提示することができる。制御ユニット２０２はまた、ロボットシステム１００の他の機能のためのソフトウェアおよび／または命令を実行することができる。制御ユニット２０２は、通信ユニット２０６を介して通信経路２１８と相互作用するためのソフトウェアおよび／または命令をさらに実行することができる。
【0044】
ロボットシステム１００は、回転変位、並進変位またはそれらの組み合わせなどの動作のために関節で連結される、ロボットマニピュレータアームなどの物理的または構造的部材を含み得る。構造部材および関節は、ロボットシステム１００の使用または動作に応じて、把持、スピニング、溶接などの１つまたは複数のタスクを実行する、把持要素などのエンドエフェクタを操作するように構成された運動連鎖を形成することができる。ロボットシステム１００は、対応する関節の周りまたは対応する関節で、構造部材を駆動、操作、変位、再配向、またはそれらの組み合わせを行うように構成される、モータ、アクチュエータ、ワイヤ、人工筋肉、電気活性ポリマまたはそれらの組み合わせなどの作動デバイス２１２を含み得る。いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、対応するユニットを色々な場所に搬送するように構成された搬送モータ２１４を含み得る。
【0045】
ロボットシステム１００は、構造部材を操作する、またはロボットユニットを搬送するなどのタスクおよび動作を実行するために使用される情報を取得するように構成されたセンサユニット２１６を含み得る。センサユニット２１６は、ロボットシステム１００の１つまたは複数の物理的特性、例えば、１つまたは複数の構造部材もしくは関節の状態、条件、位置、物体もしくは周囲環境についての情報、またはそれらの組み合わせを検出または測定するように構成されたデバイスを含み得る。例として、センサユニット２１６は、イメージングデバイス、システムセンサ、接触センサ、および／またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【0046】
いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、１つまたは複数のイメージングデバイス２２２を含む。イメージングデバイス２２２は、周囲の環境を検出して画像化するように構成されたデバイスである。例えば、イメージングデバイス２２２は、２次元カメラ、３次元カメラを含むことができ、これらの両方は、視覚および赤外線機能、ライダ、レーダ、他の距離測定デバイス、および他のイメージングデバイスの組み合わせを含み得る。イメージングデバイス２２２は、自動検査、ロボットガイダンス、または他のロボットアプリケーション用に、マシン／コンピュータビジョンを実装するために使用される、デジタル画像またはポイントクラウドなどの検出された環境の表現を生成することができる。以下でさらに詳細に説明するように、ロボットシステム１００は、制御ユニット２０２を介してデジタル画像、ポイントクラウドまたはそれらの組み合わせを処理して、図１の対象物体１１２、対象物体１１２の姿勢、またはそれらの組み合わせを識別することができる。対象物体１１２を操作するために、ロボットシステム１００は、指定された範囲、例えば、トラック内、コンテナ内、またはコンベヤベルト上の物体の取り上げ場所の画像を取り込みおよび分析し、対象物体１１２およびその図１の物体ソース１１４を識別することができる。同様に、ロボットシステム１００は、別の指定された範囲、例えば、コンベヤベルトに物体を置くためのドロップ場所、コンテナ内に物体を置くための場所、または積み重ね目的のためのパレット上の場所、の画像を取り込んで分析し、図１のタスク位置１１６を識別することができる。
【0047】
いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、システムセンサ２２４を含み得る。システムセンサ２２４は、ロボットシステム１００内のロボットユニットを監視することができる。例えば、システムセンサ２２４は、ロボットアームおよびエンドエフェクタ、ロボットユニットの対応する関節、またはそれらの組み合わせなどの構造部材の位置を検出および監視するためのユニットまたはデバイスを含み得る。さらなる例として、ロボットシステム１００は、システムセンサ２２４を使用して、タスクの実行中に構造部材および関節の位置、向きまたはそれらの組み合わせを追跡することができる。システムセンサ２２４の例は、加速度計、ジャイロスコープ、または位置エンコーダを含み得る。
【0048】
いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、複数の物理的構造または表面間の直接接触に関連する特性を測定するように構成された、接触センサ２２６、例えば、圧力センサ、力センサ、歪みゲージ、圧電抵抗／圧電センサ、静電容量センサ、弾性抵抗センサ、トルクセンサ、線形力センサ、他の触覚センサ、および／または任意の他の適切なセンサを含み得る。例えば、接触センサ２２６は、対象物体１１２上のエンドエフェクタの把持に対応する特性を測定するか、または対象物体１１２の重量を測定することができる。したがって、接触センサ２２６は、把持要素と対象物体１１２との間の接触または付着の程度に対応する、測定された力またはトルクなどの定量化された測定を表す接触測定を出力することができる。例えば、接触測定は、エンドエフェクタによって対象物体１１２に加えられる力に関連する１つまたは複数の力またはトルクの測定値を含み得る。
【0049】
適切な物体把持システム
図３は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成されたロボットユニット３００（例えば、図１について上述したパレタイザユニット、デバンニングユニット、ピッカーユニットなどのロボットユニットのうちの１つ）の図である。図示の実施形態では、ロボットユニット３００は、ロボットアーム３１０およびロボットアーム３１０によって担持されるアーム先端ツール３２０（本明細書では「エンドエフェクタ」、「物体把持機構」、「物体把持アセンブリ」、「把持アセンブリ」、「把持機構」、「物体グリッパー」、「グリッパー」、および／または「把持ヘッド」とも呼ばれることがある）を含む。図３に示されるように、ロボットアーム３１０は、第１のフランジ３１２および１つまたは複数の関節３１４（３個を示す）を含むことができ、一方、アーム先端ツール３２０は、ロボットアーム３１０の第１のフランジ３１２に動作可能に結合可能な第２のフランジ３２２を含む。第１および第２のフランジ３１２、３２２は、一緒に結合されると、物理的接続と１つまたは複数の通信接続（例えば、電気接続、流体接続、または他の適切な通信接続）との両方を確立することができる。物理的接続は、ロボットアーム３１０がアーム先端ツール３２０を担持することを可能にし、一方、通信接続は、アーム先端ツール３２０がロボットアーム３１０への接続を介して制御されることを可能にする。
図３は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成されたロボットユニット３００（例えば、図１について上述したパレタイザユニット、デバンニングユニット、ピッカーユニットなどのロボットユニットのうちの１つ）の図である。図示の実施形態では、ロボットユニット３００は、ロボットアーム３１０およびロボットアーム３１０によって担持されるアーム先端ツール３２０（本明細書では「エンドエフェクタ」、「物体把持機構」、「物体把持アセンブリ」、「把持アセンブリ」、「把持機構」、「物体グリッパー」、「グリッパー」、および／または「把持ヘッド」とも呼ばれることがある）を含む。図３に示されるように、ロボットアーム３１０は、第１のフランジ３１２および１つまたは複数の関節３１４（３個を示す）を含むことができ、一方、アーム先端ツール３２０は、ロボットアーム３１０の第１のフランジ３１２に動作可能に結合可能な第２のフランジ３２２を含む。第１および第２のフランジ３１２、３２２は、一緒に結合されると、物理的接続と１つまたは複数の通信接続（例えば、電気接続、流体接続、または他の適切な通信接続）との両方を確立することができる。物理的接続は、ロボットアーム３１０がアーム先端ツール３２０を担持することを可能にし、一方、通信接続は、アーム先端ツール３２０がロボットアーム３１０への接続を介して制御されることを可能にする。
【0050】
ロボットユニット３００は、様々なタイプまたはカテゴリの物体をクランプ、ピックアップ、把持、搬送、解放、積載、および／または荷下ろしするように構成することができる。例えば、説明する実施形態では、１つまたは複数の関節３１４は、ロボットアーム３１０が、１つまたは複数の対象物体（例えば、図１に関して上述した対象物体１１２）上に、および／または隣接して、アーム先端ツール３２０を制御可能に配置することを可能にする。配置されると、アーム先端ツール３２０は、対象物体（複数可）を把持するように動作させることができる。次に、１つまたは複数の関節３１４はまた、ロボットアーム３１０が、アーム先端ツール３２０を制御可能に配置して、対象物体（複数可）を場所の間（例えば、ピックアップ場所とドロップオフ場所の間）で移動させることを可能にする。アーム先端ツール３２０が所望の位置の上に配置されると、アーム先端ツール３２０を操作して対象物体（複数可）を解放することができる。アーム先端ツール３２０の動作のさらなる詳細が、以下に図４～１２に関してさらに提供される。
【0051】
図４は、本技術のいくつかの実施形態による、アーム先端ツール４００の部分模式図である。説明の実施形態では、アーム先端ツール４００（本明細書では、「エンドエフェクタ」、「物体把持機構」、「物体把持アセンブリ」、「把持アセンブリ」、「把持機構」、「物体グリッパー」、「グリッパー」、「把持ヘッド」などと呼ばれることもある）は、フレーム４０２と、アクチュエータシステム４１０と、フレーム４０２にそれぞれ結合される（によって担持される）第１のクランプ構成要素４２０、第２のクランプ構成要素４３０、および第３のクランプ構成要素４４０を含む。アーム先端ツール４００は、ロボットアーム（例えば、図３のロボットアーム３１０）および／または別の適切な構成要素に、フレーム４０２の上面の接続フランジ４０４を介して結合することができる。
【0052】
様々な実施形態において、アクチュエータシステム４１０は、第１のクランプ構成要素４２０、第２のクランプ構成要素４３０、および／または第３のクランプ構成要素４３０に結合されて、１つまたは複数の対象物体を把持および／または解放するためにフレーム４０２の横軸（例えば、ｘ軸、および／または縦軸に少なくとも部分的に直交（または直交する）に沿って独立して第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素４２０、４３０、４４０を移動させることができる。例えば、図示の実施形態では、アクチュエータシステムはトラック４１２と、第２のクランプ構成要素４３０とトラック４１２との間、および第３のクランプ構成要素４４０とトラック４１２との間に結合された２つ以上のキャリッジ４１４（１つがラベル付けされている）と、キャリッジ４１４に動作可能に結合されて、トラック４１２に沿ってそれらの動きを駆動する１つまたは複数のドライバ４１６とを含む。結果として、アクチュエータシステム４１０は、横軸に沿って第２および第３のクランプ構成要素４３０、４４０の運動を駆動することができる一方で、第１のクランプ構成要素４２０は所定の位置に留まる。第１のクランプ構成要素４２０とフレーム４０２との間の固定結合は、アーム先端ツール４００の動作を簡素化することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、アクチュエータシステム４１０は、第２および第３のクランプ構成要素４３０、４４０に加えて（またはその代わりに）、第１のクランプ構成要素４２０に動作可能に結合されることが理解されるであろう。
【0053】
様々な他の実施形態では、アクチュエータシステム４１０は、第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素４２０、４３０、４４０を移動させるための追加の、または代替の構成要素を含み得る。例えば、アクチュエータシステム４１０は、上述のトラック４１２およびキャリッジ４１４の代わりに、またはそれらに加えて、伸展可能な構成要素（例えば、伸縮式構成要素、ピストン、リニアアクチュエータなど）を含み得る。さらに、または代替として、アクチュエータシステム４１０は、電気トラックアクチュエータ、コイルアクチュエータ、固定ベルトアクチュエータ、送りねじアクチュエータ、および／または第１、第２、および／または第３のクランプ構成要素４２０、４３０、４４０を本明細書に記載のシステムおよび方法に従って移動させるための任意の他の適切な機構を含み得る。
【0054】
図示の実施形態では、第１のクランプ構成要素４２０は、フレーム４０２の周縁に結合された剛性の薄い材料である。その結果、第１のクランプ構成要素４２０（本明細書では「外部クランプ構成要素」、「クランププレート」などと呼ばれることもある）は、梱包作業中の基準となるアーム先端ツール４００にクランプ機構の一定の（例えば、不変の）エッジを画定する。さらに図４に示すように、第１のクランプ構成要素４２０は、第２のクランプ構成要素４３０に向けられた（例えば、面している、向けられている）第１のクランプ面４２２と、１つまたは複数の第１の開口部４２４（２つが示されている）とを含む。いくつかの実施形態では、第１のクランプ面４２２は、１つまたは複数の対象物体を把持するのを助けるために、把持基板（例えば、シリコン、ゴム、テクスチャ表面などの高摩擦材料）を含み得る。第１の開口部（複数可）４２４は、第１のクランプ構成要素４２０の重量を軽減し、アーム先端ツール４００の操作性を高め、および／またはアーム先端ツール４００を使用するロボットシステムへの負担を軽減することができる。
【0055】
以下でより詳細に説明するように、梱包作業中、第１のクランプ構成要素４２０は、既存の物体（例えば、以前に配置された物体、容器壁および／またはバリアなど）に当接し、第２および第３のクランプ構成要素４３０、４４０は、目的地で対象物体（複数可）を解放する。結果として、第１のクランプ構成要素４２０の（ｘ軸に沿った）厚さＴ１は、対象物体（複数可）を目的地でどれだけ隙間なく梱包できるかについて下限を課す。厚さＴ１は、対象物体（複数可）をどれだけ隙間なく梱包できるかについて制限を課すので、第１のクランプ構成要素４２０が、対象物体（複数可）を把持するために必要な剛性を提供しながら、できるだけ薄くすることが有益である。様々な実施形態において、厚さＴ１は、約１ミリメートル（ｍｍ）から約３センチメートル（ｃｍ）の間であってよい。
【0056】
第２のクランプ構成要素は、アクチュエータシステム４１０を介してフレーム４０２によって担持される。第１のクランプ構成要素４２０と同様に、第２のクランプ構成要素４３０、４３０（本明細書では、「内部クランプ構成要素」、「クランププレート」、「能動クランプ構成要素」などと呼ばれることもある）は、第１のクランプ構成要素４２０および１つまたは複数の第２の開口部４３４（２つが示されている）に向けられている（例えば、面している、方向付けられている）第２のクランプ面４３２を含む。第２のクランプ面４３２は、対象物体（複数可）を把持するのを助けるために把持基板を含むことができ、一方、第２の開口部（複数可）４３４は、第２のクランプ構成要素４３０の重量を減らすことができる。さらに、上述のように、第２のクランプ構成要素４３０は、アクチュエータシステム４１０のキャリッジのうちの１つまたは複数に動作可能に結合されて、第２のクランプ構成要素４３０を横軸に沿って（例えば、第１のクランプ構成要素４２０に向かっておよびそれから離れるように）移動させる。その結果、第１および第２のクランプ面４２２、４３２は、対象物体（複数可）の対向する（例えば、反対の）側面に係合することができ、アーム先端ツール４００が対象物体（複数可）を持ち上げて搬送することを可能にする。
【0057】
第３のクランプ構成要素４４０は、アーム先端ツール４００によって係合される対象物体（複数可）にオプションの追加の支持を提供する。図示の実施形態では、第３のクランプ構成要素４４０は、フレーム４０２の横軸（例えば、ｘ軸）に沿って第２のクランプ構成要素４３０の周辺のアクチュエータシステム４１０を介してフレーム４０２（第１のクランプ構成要素４２０に対して第２のクランプ構成要素４３０の周辺として本明細書では時々言及される）によって担持される。第３のクランプ構成要素４４０は、第１のクランプ構成要素４２０および１つまたは複数の開口部４４４（１つがラベル付けされ、２つが示されている）に向かって突出する１つまたは複数の延長部分４４２（「物体支持構成要素」、「持ち上げ部分」、「突出部」、「物体持ち上げ構成要素」などと呼ばれることもある）を含む。さらに、第３のクランプ構成要素４４０が第２のクランプ構成要素４３０に当接するとき（例えば、図示のように）、延長部分４４２は、第２のクランプ構成要素４３０の下縁部４３３の下で、第２のクランプ面４３２を超えて延びる。その結果、延長部分４４２は、第１および第２のクランプ面４２２、４３２によって係合された対象物体（複数可）の下面に係合または支持することができる。さらに、または代替として、第３のクランプ構成要素４４０は、アーム先端ツール４００の可動側の剛性を高めることによって、アーム先端ツール４００に安定性を加えることができる。追加の支持および／または安定性は、搬送中に対象物体（複数可）を安定させるのに役立ち、および／またはアーム先端ツール４００がより重い物体を持ち上げて搬送可能にすることができる。
【0058】
図示の実施形態では、第３のクランプ構成要素４４０は、第３のクランプ構成要素４４０とアクチュエータシステム４１０のキャリッジ４１４との間の結合を容易にすることができる１つまたは複数の補強ブラケット（複数可）４４６（図４に示されるもの）を含む。例えば、補強ブラケット（複数可）４４６は、第３のクランプ構成要素４４０のより大きい垂直部分に沿って第３のクランプ構成要素４４０に加えられる力を分散させるのを助けることができる（例えば、ｚ軸に沿って力を分散させる）。その結果、補強ブラケット（複数可）４４６は、第３のクランプ構成要素４４０の下縁部が第３のクランプ構成要素４４０の上縁と同じ速度で移動することを確実にするのを助けることができる。いくつかの実施形態では、例えば、以下でより詳細に説明するように、第２のクランプ構成要素４３０は、第３のクランプ構成要素４４０の補強ブラケット４４６とほぼ同様であり得る１つまたは複数の補強ブラケットを含む（例えば、図５Ｂに関して以下に示されるように）。
【0059】
さらに図４に示すように、アーム先端ツール４００は、センサシステム４５０と、１つまたは複数の格納式吸引グリッパー４６０（１つが示されている）とを含み得る。図示の実施形態では、センサシステムは、センサユニット４５２と、センサユニット４５２をフレーム４０２に結合するアーム４５４とを含む。センサユニット４５２は、アーム先端ツール４００および／またはより広範なロボットシステムの状態、１つまたは複数の対象物体の１つまたは複数のパラメータ（例えば、寸法、形状、物体タイプなど）、ピックアップ場所、ドロップオフ場所および／または目的地、および／または搬送経路などを測定するために、図２を参照して上述したセンサユニット２１６のいずれかを含み得る。様々な他の実施形態では、センサシステム４５０は、１つまたは複数の追加の構成要素を含むことができ、アーム先端ツール４００（またはより広くはロボットシステム）の様々な他の位置に結合することができ、および／またはアーム４５４を省略することができる。純粋に例として、センサシステム４５０は、アーム４５４なしでフレーム４０２にそれぞれ結合（または接続）された１つまたは複数のセンサユニット４５２を含み得る。以下でより詳細に説明するように、格納式吸引グリッパー４６０により、出荷単位を開梱しながら、アーム先端ツール４００が目的地の層の間の仕切り（例えば間紙または他の適切な仕切り）を把持し、搬送し、配置すること、および／または仕切りを取り除くことを可能にすることができる。
【0060】
図５Ａ～５Ｄは、本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１０ａ（図５Ｂ）を把持するアーム先端ツール５００の部分模式図である。図５Ａに示すようにアーム先端ツール５００は、図４を参照して上述したアーム先端ツール４００とほぼ同様である。例えば、アーム先端ツール５００は、フレーム５０２、ならびにフレーム５０２に結合されたアクチュエータシステム５１０および第１のクランプ構成要素５２０を含む。アーム先端ツール５００はまた、第１のクランプ構成要素５２０の反対側でアクチュエータシステム５１０（およびそれを介してフレーム５０２）に結合された第２のクランプ構成要素５３０と、第２のクランプ構成要素５３０の周辺でアクチュエータシステム５１０に結合された第３のクランプ構成要素５４０とを含む。さらに図５Ａに示すように、アーム先端ツール５００は、（例えば、図３のロボットユニット３００のようなロボットユニットによって）位置決めされて、対象物体１０をつかみ、把持し、および／または他の方法で係合して、コンベヤシステム１４上のピックアップ場所１６（または任意の他の適切なピックアップ場所）から移動させることができる。
【0061】
さらに図５Ａに示すように、把持プロセスは、第１のクランプ構成要素５２０を第１の対象物体１０ａの側面と位置合わせすることによって開始することができる。位置合わせされると、第１のクランプ構成要素５２０は、側面に隣接（または接触）して、アーム先端ツール５００が（例えば、クランプ、係合、および／または他の方法で固定）第１の対象物体１０ａを把持するとき、第１の対象物体１０ａが押される距離を低減（最小化）することができる。
【0062】
図５Ｂに示すように、第１のクランプ構成要素５２０が位置合わせされた後、アクチュエータシステム５１０は、第２のクランプ構成要素５３０を第１の運動経路Ａに沿って（例えば、アーム先端ツール５００の横軸に沿って）移動させることができる。第２のクランプ構成要素５３０が移動すると、第２のクランプ面５３２は、第１の対象物体１０ａの側面と係合し、第１の対象物体１０ａを押して第１のクランプ構成要素５２０と接触させることができる。その結果、第１および第２のクランプ構成要素５２０、５３０は、第１の対象物体１０ａの対向する側面と係合し、それによって、アーム先端ツール５００が第１の対象物体１０ａを移動および／または持ち上げることができる。
【0063】
さらに図５Ｂに示すように、第２のクランプ構成要素５３０は、１つまたは複数の補強ブラケット５３４（図５Ｂに示されるもの）を含み得る。図４を参照して上述した補強ブラケット４４６と同様に、第２のクランプ構成要素５３０上の補強ブラケット（複数可）５３４は、第２のクランプ構成要素５３０の全体が同じ速度で移動することを確実にするのを助けることができ、それにより、（例えば、第１の対象物体１０ａの上縁に沿ってより多くの圧力を加えるのではなく）第１の対象物体１０ａの側面に均一なクランプ圧力が加えられることを確実にするのを助ける。さらに、図示の実施形態では、第３のクランプ構成要素５４０は、１つまたは複数の開口部５４４（２つが図示され、１つが図５Ｂでラベル付けされている）を含む。第２のクランプ構成要素５３０の補強ブラケット（複数可）５３４は、第３のクランプ構成要素５４０の開口部５４４の１つとそれぞれ入れ子になって、第３のクランプ構成要素５４０が第２のクランプ構成要素５３０に直接当接することを可能にすることができ、第１の対象物体１０ａに対する最大の追加の支持および／またはアーム先端ツール５００に対する安定性を提供することができる。
【0064】
いくつかの実施形態では、第１および第２のクランプ構成要素５２０、５３０は、第３のクランプ構成要素５４０からの支持なしに第１の対象物体１０ａを動かすのに十分な力および／または安全性で第１の対象物体１０ａと係合する（図５Ａ）。例えば、対象物体１０が比較的軽い場合、アーム先端ツール５００は、第３のクランプ構成要素５４０なしで動作して、対象物体１０を把持して移動させるプロセスを加速することができる。他の実施形態では、第１および第２のクランプ構成要素５２０、５３０が第１の対象物体１０ａの側面と係合した後、アーム先端ツール５００が移動して、第２のクランプ構成要素５３０に隣接する第１の対象物体１０ａの下面の少なくとも一部を露出させることができる。次に、下面の露出部分を、第３のクランプ構成要素５４０の延長部分によって係合および／または支持することができる（図５Ａ）。
【0065】
例えば、図５Ｃおよび５Ｄに示す実施形態では、アーム先端ツール５００は、第２の運動経路Ｂ（図５Ｃ）に沿って横方向に（またはほとんど横方向に）移動して、第１の対象物体１０ａをコンベヤシステム１４から部分的に引き離して、第１対象物体１０ａの下面１２ａの一部を露出させることができる。次に、アクチュエータシステム５１０（図５Ｄ）は、延長部分５４２が第１の対象物体１０ａの下面１２ａと係合するまで、および／または第３のクランプ構成要素５４０が第２のクランプ構成要素５３０に当接するまで、（図５Ｄ）第３の運動経路Ｃに沿って第３のクランプ構成要素５４０を移動させることができる。結果として、第３のクランプ構成要素５４０は、第１の対象物体１０ａを支持するのを助けることができ、および／または搬送中にアーム先端ツール５００を安定させるのを助けることができる。追加された支持および／または安定性は、より重い対象物体および／または大量の対象物体を一度に搬送する場合に特に役立ち得る。
【0066】
第２の運動経路Ｂ（図５Ｃ）は、本明細書では横方向の運動経路として示され説明されているが、本技術はそのように限定されないことは理解されるであろう。様々な実施形態において、第２の運動経路Ｂは、横成分に加えて垂直成分を有することができ、および／または完全に縦であってよい。純粋に例として、ピックアップ場所１６（図５Ａ）の周りに横方向のクリアランスが少ない環境でアーム先端ツール５００が配備されるとき、第２の運動経路は完全に垂直であってよい。
【0067】
図６Ａ～６Ｄは、本技術のいくつかの実施形態による、複数の対象物体を把持するアーム先端ツール６００の部分模式図である。図６Ａに示すように、アーム先端ツール６００は、図４および５Ａを参照して上述したアーム先端ツール４００、５００とほぼ同様である。例えば、アーム先端ツール６００は、フレーム６０２、ならびにフレーム６０２に結合されたアクチュエータシステム６１０および第１のクランプ構成要素６２０を含む。アーム先端ツール６００はまた、第１のクランプ構成要素６２０の反対側でアクチュエータシステム６１０に結合された第２のクランプ構成要素６３０と、第２のクランプ構成要素６３０の周辺でアクチュエータシステム６１０に結合された第３のクランプ構成要素６４０とを含む。
【0068】
さらに、図６Ａ～６Ｃに示すように、複数の対象物体１０ｂの把持プロセスは、図５Ａ～図５Ｄを参照して上述した第１の対象物体１０ａの把持プロセスとほぼ同様である。例えば、図６Ａに示すように、把持プロセスは、第１のクランプ構成要素６２０を複数の対象物体１０ｂの対向する側面と位置合わせすることによって開始することができる。位置合わせされると、第１のクランプ面６２２は、複数の対象物体１０ｂの側面に隣接および／または接触することができる。次に、図６Ｂに示すように、アクチュエータシステム６１０は、第１および第２のクランプ構成要素６２０、６３０が複数の対象物体１０ｂの側面と係合するまで、第２のクランプ構成要素６３０を第１の運動経路Ａに沿って移動させることができる。次に、図６Ｃに示すように、アーム先端ツール６００は、（例えば、図５Ｃの第２の運動経路Ｂまたは任意の他の適切な運動経路に沿って）移動して、複数の対象物体の下面１２ｂの少なくとも一部を露出させることができる。露出されると、アクチュエータシステム６１０は、延長部分６４２が下面１２ｂと係合するまで、および／または第３のクランプ構成要素６４０が第２のクランプ構成要素６３０に当接するまで、第３のクランプ構成要素６４０を第３の運動経路Ｃに沿って移動させることができる。図６Ｄに示すように、複数の対象物体１０ｂが完全に係合されると、アーム先端ツール６００はピックアップ場所１６から持ち上げる（または他の方法で離れるように移動する）ことができる。
【0069】
図７Ａは、本技術のいくつかの実施形態による梱包作業の計画７００の部分的な上面模式図である。計画７００は、対象物体７１１（例えば、消費財の箱および／または任意の他の適切な品目）を出荷ユニット７１０（例えば、パレット、クレート、カートン、出荷コンテナなど、および／または倉庫のカート、トラックの荷台などの任意の他の適切なユニット）上に積み込むために実施することができる。図示の実施形態では、対象物体７１１は、第１のグループの対象物体７１２、第２のグループの対象物体７１４、第３の対象物体７１６、および第４の対象物体７１８の４つのグループを含む。
【0070】
以下でより詳細に説明するように、対象物体７１１は、図４～６Ｄを参照して上で説明したアーム先端ツールと同様のアーム先端ツールによって、出荷ユニット７１０に順次配置することができる。その結果、第１と第２のグループの対象物体７１２、７１４との間に第１距離Ｄ１、第２のグループの対象物体７１４と、第３および第４対象物体７１６、７１８のそれぞれとの間の第２距離Ｄ２、第３の対象物体７１６と第４の対象物体７１８との間の第３の距離Ｄ３が存在する。第１、第２、および第３の距離Ｄ１～Ｄ３はそれぞれ、外部クランプ構成要素の厚さ（例えば、図４の第１のクランプ構成要素４２０の厚さＴ１）および／または対象物体７１１を配置する際のアーム先端ツールの位置合わせから生じる任意の追加の空間（例えば、対象物体を配置した後に外部クランプ構成要素が離れることを可能にする余分なスペース、誤差のマージンなど）によって画定される。いくつかの実施形態では、第１、第２、および第３の距離Ｄ１～Ｄ３はすべて等しい。例えば、第１、第２、および第３の距離Ｄ１～Ｄ３が外部クランプ構成要素の厚さのみによって画定される場合、第１、第２、および第３の距離Ｄ１～Ｄ３はそれぞれ最小化され、等しい。
【0071】
図７Ｂ～７Ｅは、本技術のいくつかの実施形態による、図７Ａの計画７００に従ってパレット７２０上に対象物体を配置するアーム先端ツール７３０の部分模式図である。図７Ａに示すように、配置プロセス（本明細書では梱包プロセスとも呼ばれることがある）は、アーム先端ツール７３０が、パレット７２０（図示の実施形態では出荷パレット）上に第１グループの対象物体７１２を配置することから開始することができる。パレット７２０は、側壁または他の表面特徴を有していないので、アーム先端ツール７３０は、第１のグループの対象物体７１２を配置している間、いかなる制約も有していない。代わりに、アーム先端ツール７３０は、計画７００に従って配置を慎重に位置合わせすることができ、これは残りの対象物体の配置に影響を与える。
【0072】
次に、図７Ｂに示すように、アーム先端ツール７３０は、第２のグループの対象物体７１４を、第１のグループの対象物体７１２に隣接して配置することができる。図示の実施形態では、アーム先端ツール７３０は、図４～６Ｄを参照して上述したアーム先端ツール４００、５００、６００とほぼ同様である。例えば、アーム先端ツール７３０は、第１のクランプ構成要素７３２、第１のクランプ構成要素７３２の反対側の第２のクランプ構成要素７３４、および第２のクランプ構成要素７３４の周囲にある第３のクランプ構成要素７３６を含む。搬送中、第１のクランプ構成要素７３２は、第２のグループの対象物体７１４の第１の側と係合し、第２のクランプ構成要素７３４は、第１の側と反対側の第２のグループの対象物体７１４の第２の側と係合し、第３のクランプ構成要素は、第２のグループの対象物体７１４の下面の少なくとも一部の支持を助ける。さらに、図４を参照して上述した第１のクランプ構成要素４２０と同様に、第１のクランプ構成要素７３２は比較的薄くすることができ、それにより、第１のクランプ構成要素７３２は、パレット７２０上に対象物体を密に配置するのに有用になる。
【0073】
例えば、図７Ｃに示すように、アーム先端ツール７３０は、第２のグループの対象物体７１４を配置しながら、第１のグループの対象物体７１２と第２のグループの対象物体７１４との間に第１のクランプ構成要素７３２を配置することができる。その結果、第１のグループの対象物体７１２と第２のグループの対象物体７１４との間のギャップは、第１クランプ構成要素７３２の厚さにほぼ等しくなり得る（例えば、約１ｍｍから約３ｃｍの間）。第２のグループの対象物体７１４を配置した後、第２および第３のクランプ構成要素７３４、７３６は、第１のクランプ構成要素７３２から離れるように移動することができ、アーム先端ツール７３０は、第２のグループの対象物体７１４を係合解除するために垂直に移動することができる。その結果、第１のグループの対象物体７１２と第２のグループの対象物体７１４との間の比較的小さいギャップは維持される。
【0074】
いくつかの実施形態では、第３のクランプ構成要素７３６は、アーム先端ツール７３０がパレット７２０上の配置位置に近づく前に、第１のクランプ構成要素７３２から離れるように移動される。その結果、第３のクランプ構成要素７３６の延長部分は、対象物体を配置している間、対象物体から係合解除し、邪魔にならないように移動することができる。しかしながら、他の実施形態では、第２および第３のクランプ構成要素７３４、７３６は、配置位置で同時に第１のクランプ構成要素７３２から離れる方向に動かされる。
【0075】
図７Ｄおよび７Ｅに示すように、アーム先端ツール７３０は、次に、第３および第４の対象物体７１６、７１８について配置プロセスを繰り返すことができる。いくつかの実施形態では、パレット７２０に対するアーム先端ツール７３０の向きは、残りの配置プロセスで同じままであり、その結果、第２のグループの対象物体７１４と第３および第４の対象物体７１６、７１８のそれぞれとの間でほぼ同様のゲームが行われる。様々な他の実施形態において、アーム先端ツール７３０の向きは、配置プロセスの任意のステップ間で、垂直軸（例えば、図４のｚ軸）の周りを回転することができる。例えば、図７Ｄおよび７Ｅに示す実施形態では、アーム先端ツール７３０は、垂直軸を中心に９０度回転している。いくつかの実施形態では、回転により、アーム先端ツール７３０は、第３および第４の対象物体７１６、７１８を第２のグループの対象物体７１４と接触（または近接）させることができる。しかしながら、回転は、第３の対象物体７１６と第４の対象物体７１８との間に第１のクランプ構成要素７３２を間に収容するためにギャップを必要とし得る。
【0076】
梱包作業を計画および実行するための適切な方法
図８Ａは、本技術のいくつかの実施形態による、梱包作業のプロセス８００の流れ図である。プロセス８００は、は、アーム先端ツール自体のコントローラによって、および／または外部コントローラ（例えば、図２の制御ユニット２０２を有する図１のコントローラ１０９）によって実行することができる。
図８Ａは、本技術のいくつかの実施形態による、梱包作業のプロセス８００の流れ図である。プロセス８００は、は、アーム先端ツール自体のコントローラによって、および／または外部コントローラ（例えば、図２の制御ユニット２０２を有する図１のコントローラ１０９）によって実行することができる。
【0077】
プロセス８００は、１つまたは複数の対象物体（複数可）の１つまたは複数のパラメータを識別し、把持動作を計画することによって、ブロック８０２で開始する。パラメータは、長さ、幅、高さ、重量、予想重量、予想重量分布、壁強度、予想壁強度、剛性、および／または任意の他の適切なパラメータを含み得る。いくつかの実施形態では、パラメータ（複数可）は、１つまたは複数のセンサ（例えば、図２のセンサユニット２１６および／または図１のイメージングシステム１６０）によって識別される。代わりにまたは追加で、パラメータ（複数可）は、対象物体（複数可）上の一意の識別子（例えば、バーコード、ＱＲコード、ＲＦＩＤ、および／または任意の他の適切な識別子）を使用して、データベース（例えば、クラウドデータベースまたは他の適切なデータベース）から取得することができる。
【0078】
説明のための例として、ロボットシステム１００は、対象物体１１２および／または周囲環境内の様々な物体を有する画像データ（例えば、物体ソース１４の２次元および／または３次元表現）を得ることができる。ロボットシステム１００は、エッジ、表面テクスチャ（例えば、物体の表面に印刷された画像および／または文字）、高さなどを識別して、画像データに描かれた候補物体を識別することができる。ロボットシステム１００は、識別された候補物体およびその特性（例えば、エッジの長さ、表面テクスチャなど）をマスタデータに登録された物体のものと比較することができる。登録された物体とのマッチングに基づいて、ロボットシステム１００は、描写された位置のタイプまたは識別子を識別することに基づいて、かつ描写された物体の位置を特定することに基づいて、画像データに描写された物体を検出することができる。
【0079】
ブロック８０３で、プロセス８００は、ブロック８０２で識別／検出されたパラメータ（複数可）、ピッキング場所（例えば、コンベヤベルトおよび／または任意の他の適切な場所）で対象物体（複数可）を取り囲む環境、および／または配置場所（例えば、パレットコンテナもしくは他の出荷ユニット内、倉庫カート上、および／または任意の他の適切な場所）の環境に基づいて把持動作を計画することを含む。把持動作を計画することは、第１のクランプ要素と対象物体（複数可）を位置合わせすること、第１のクランプ要素と第２のクランプ要素の間の開始距離などを含むアーム先端ツール（例えば、図５Ａおよび６Ａに示す）のアプローチを計画すること、（例えば、第１および第２のクランプ構成要素を介してクランプすること、対象物体（複数可）の下面を露出させるようにアーム先端ツールを作動すること、第３のクランプ構成要素を介して対象物体（複数可）の下面を支持することによって）対象物体（複数可）を係合および把持するための動作、周囲環境との接触を避けながら、ピッキング場所と配置場所の間の移動経路を計画すること、解放動作を計画すること（例えば、配置場所を識別すること、識別された場所でアーム先端ツールを位置合わせすること、第３のクランプ構成要素を係合解除すること、アーム先端ツールを適所に下降させること、対象物体（複数可）を解放するように第２のクランプ構成要素を作動させることなど）、配置場所から離れる移動経路（例えば、離れる軌道）を計画すること、および／または任意の他の適切な詳細を含み得る。いくつかの実施形態では、把持動作を計画することは、把持動作を実行するためにアーム先端ツールおよび／またはそれに結合された任意のコントローラによって実行できる把持動作の各段階のためのコマンドを生成することを含む。さらに、ブロック８０３で把持動作を計画することは、上述の動作のうちの１つまたは複数を完了するために実行するロボットシステム（例えば、図１のロボットシステム１００）の１つまたは複数の構成要素および／またはその構成要素（例えば、図３のロボットユニット３００、図４のアーム先端ツール４００など）のためのコマンドを生成することを含む。例えば、図８Ａに示すように、ブロック８０３で把持動作を計画することは、対象物体（複数可）をクランプおよび／または指示するコマンドを生成すること、対象物体（複数可）を搬送するコマンドを生成すること、対象物体（複数可）を解放するコマンドを生成すること、および／または配置場所から離れるコマンドを生成することを含み得る。
【0080】
把持操作を計画する際に、プロセス８００は、対象物体（複数可）の側面が第１および第２のクランプ構成要素の縦軸端部と位置合わせする（またはその周辺に位置する）ように、対象物体（複数可）上の把持位置を導き出すことができる（例えば、図５Ａ～７Ｅに示すように）。位置合わせにより、アーム先端ツールは、対象物体（複数可）を、配置場所で以前に配置された物体および／または障壁の近くに配置することができる。さらに、プロセス８００は、目標とするクランプ位置および／またはクランプ要素の動作（計画された把持位置とも呼ばれる）を計画することができる。例えば、プロセス８００は、第１のクランプ要素の開始位置と、第２のクランプ要素の予想される移動距離とを、それらの間に対象物体（複数可）を係合するように特定することができる。計画は、特に、クランプ構成要素が計画された把持位置から閾値距離の外側にある場合、より速いスピードで、フィードバックセンサを監視するためにより遅いサンプリング頻度で、またはクランプ構成要素を動作させるための同様の設定で、ロボットシステム１００（および／またはそのアーム先端ツール）が作動することを可能にし得る。ロボットシステム１００は次に、クランプ構成要素が予想のクランプ位置に近い場合（例えば、第１および第２のクランプ構成要素が対象物体（複数可）との予想の係合の閾値距離内にある場合）、移動スピード、サンプリング感度などの設定を調整することができる。
【0081】
ブロック８０４～８０８において、プロセス８００は次に、計画された把持動作を実施することを含む。ブロック８０４において、プロセス８００は、対象物体（複数可）を把持することを含む。把持プロセスに関する追加の詳細は、図８Ｂに関して以下に説明する。ブロック８０６で、プロセス８００は、対象物体（複数可）をピッキング場所から配置場所にブロック８０３で計画した移動経路に沿って搬送することを含む。いくつかの実施形態では、ブロック８０６は、搬送中に環境を監視して、危険および／または障害物（例えば、アーム先端ツールの近くで移動する人間および／または他のロボット構造）を検出および回避することを含む。ブロック８０８において、プロセスは、対象物体（複数可）を配置場所で解放することを含む。配置プロセスに関する追加の詳細は、図８Ｃに関して以下で説明される。
【0082】
図８Ｂは、本技術のいくつかの実施形態による、図８Ａのブロック８０４で梱包作業中に１つまたは複数の対象物体をピッキングするプロセス８１０の流れ図である。プロセス８００は、アーム先端ツール自体のコントローラによって、および／または外部コントローラ（例えば、図２の制御ユニット２０２を有する図１のコントローラ１０９）によって実行することができる。さらに、プロセス８１０の各ステップは、図８Ａのブロック８０３で計画することができる。
【0083】
ブロック８１２で、プロセス８１０は、アーム先端ツールをピックアップ場所で対象物体（複数可）と位置合わせすることを含む。図５Ａおよび６Ａに示すように、位置合わせは、対象物体（複数可）の第１の側面に接触して（または、隣接して）第１のクランプ構成要素を配置して、第２のクランプ構成要素の移動を減少させる、および／または第２のクランプ構成要素が対象物体（複数可）を押さなければならない距離を減少させることを含み得る。さらに、上述のように、位置合わせは、アーム先端ツールの縦方向端部を対象物体（複数可）の第２の側面（または、ほぼ第２の側面）と位置合わせすることを含み得る。
【0084】
ブロック８１４で、プロセス８１０は、例えば、図５Ｂおよび６Ｂに示すように、第２のクランプ構成要素および第１のクランプ構成要素を作動させることを含む。作動は、図１のコントローラ１０９の制御下でアクチュエータシステムおよび／または任意の他の適切な部品によって駆動することができる。作動の結果として、第２のクランプ構成要素は、第１の側面とは反対側の対象物体（複数可）の第３の側面と接触し、対象物体（複数可）を第１のクランプ構成要素に押し込む。いくつかの実施形態では、プロセス８１０は、ブロック８１４の後、第１および第２のクランプ構成要素が対象物体に係合して（例えば、第３のクランプ構成要素に係合することなく）終了することができる。他の実施形態では、プロセス８１０はブロック８１６に続く。
【0085】
ブロック８１６で、プロセス８１０は、例えば図５Ｃに示すように、アーム先端ツールを動かして、対象物体（複数可）の下面の少なくとも一部を露出させることを含む。ブロック８１６は、図１のコントローラ１０９の制御下で、ロボットユニット（例えば、図３のロボットユニット３００）および／または任意の他の適切な部品によって実行することができる。様々な実施形態では、動きは、純粋に横方向（例えば、下面に支持を加える前に、コンベヤベルトまたは他のピックアップ場所から対象物体（複数可）を部分的に引き離す）、部分的に垂直、および／または純粋に垂直（例えば、所定の位置に対象物体（複数可）を持ち上げる）であってよい。さらに、いくつかの実施形態では、プロセス８１０は、ブロック８１６をスキップしてブロック８１８に直接移動することができる（例えば、下面の一部がすでに露出している場合、および／または第３のクランプ構成要素の延長部分が十分に薄い場合）。
【0086】
ブロック８１８で、プロセス８１０は、例えば、５Ｄおよび６Ｃに示すように、第３のクランプ構成要素を作動させて対象物体（複数可）の下面と係合させることを含む。ブロック８１４におけるプロセス８１０と同様に、第３のクランプ構成要素の作動は、図１のコントローラ１０９および／または任意の他の適切な構成要素の制御下でアクチュエータシステムによって駆動することができる。対象物体（複数可）の下面を係合させることで、搬送中の対象物体（複数可）の安定性を高めることができ、これは、重い物体および／または高速搬送に特に役立ち得る。
【0087】
図８Ｃは、本技術のいくつかの実施形態による、図８Ａのブロック８０８の梱包作業中に１つまたは複数の対象物体を配置するプロセス８２０の流れ図である。プロセス８００は、アーム先端ツール自体のコントローラによって、および／または外部コントローラ（例えば、図２の制御ユニット２０２を有する図１のコントローラ１０９）によって実行することができる。さらに、プロセス８２０の各ステップは、図８Ａのブロック８０３で計画することができる。
【0088】
ブロック８２２で、プロセス８２０は、アーム先端ツールを配置位置に位置合わせすることを含む。位置合わせにより、アーム先端ツールを配置位置の真上および／または隣接する場所に配置することができる。位置合わせプロセスは、図１のコントローラ１０９および／または任意の他の適切な部品の制御下で、ロボットユニット（例えば、図３のロボットユニット３００）によって実行することができる。いくつかの実施形態では、位置合わせは、計画された配置位置（例えば、図７Ａの計画７００）に基づく。配置計画に基づく位置合わせにより、対象物体（複数可）をつかみながらアーム先端ツールを素早く移動させることができる。いくつかの実施形態では、位置合わせは、アーム先端ツールが接近するときの配置位置の分析に反応する。例えば、図４のセンサシステム４５０は、図１のコントローラ１０９および／または任意の他の適切な部品を使用して、対象物体（複数可）の適切な配置場所を決定するアーム先端ツールが接近するときの配置位置の画像データを得ることができる。反応的な位置合わせにより、アーム先端ツールを１つまたは複数の他の構成要素（例えば、第２のアーム先端ツール、人間、別のロボットシステムなど）と組み合わせて使用可能にすることができる。
【0089】
ブロック８２４で、プロセス８２０は、第３のクランプ構成要素を作動させて、対象物体（複数可）の下面を係合解除することを含む。作動は、図１のコントローラ１０９の制御下でアクチュエータシステムおよび／または任意の他の適切な部品によって駆動することができる。作動の結果として、第３のクランプ構成要素の延長部分は、アーム先端ツールが配置位置で対象物体（複数可）を解放するときに邪魔にならないようにすることができる。いくつかの実施形態では、プロセス８２０は、ブロック８２２の前に（または同時に）ブロック８２４を実施して、アーム先端ツールを配置場所に位置合わせする前に（またはアーム先端ツールを配置場所に位置合わせしている間）、対象物体（複数可）の下面を外すことができる。いくつかの実施形態では、プロセス８２０は、ブロック８２４をスキップすることができる（例えば、第３のクランプ構成要素が使用されていないとき）。
【0090】
ブロック８２６で、プロセス８２０は、例えば、図７Ｂ～７Ｅに示すように、アーム先端ツールを配置位置に移動することを含む。様々な実施形態において、アーム先端ツールの動きは、完全に垂直であり、横方向成分を有し得る、および／または完全に横方向にして対象物体（複数可）を配置場所に配置することができる。動きは、図１のコントローラ１０９および／または任意の他の適切な構成要素の制御下で、ロボットユニット（例えば、図３のロボットユニット３００）によって制御することができる。いくつかの実施形態では、プロセス８２０は、ブロック８２４の前にブロック８２６を実施する（例えば、延長部分が解放されるまで対象物体（複数可）を支持する必要がある場合）。
【0091】
ブロック８２８で、プロセス８２０は、第２のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素から離すように作動させることを含む。作動は、図１のコントローラ１０９の制御下でアクチュエータシステムおよび／または任意の他の適切な部品によって駆動することができる。さらに、作動は、対象物体（複数可）を係合解除し、それによって、第１のクランプ構成要素を動かす必要なく、配置位置で対象物体を解放する。結果として、配置位置は、第１のクランプ構成要素の厚さにほぼ等しい距離だけ、他の物体（例えば、以前に配置された対象物体）から離間させることができる。
【0092】
ブロック８３０で、プロセス８２０は、アーム先端ツールを持ち上げて対象物体（複数可）から離し、配置位置から離れることを含む。離脱は、計画された軌道、および／または周囲環境に関するリアルタイム情報に基づいて、図１のコントローラ１０９および／または任意の他の適切な構成要素の制御下で、ロボットユニット（例えば、図３のロボットユニット３００）によって制御することができる。
【0093】
プロセス８２０が完了すると、１つまたは複数の対象物体（複数可）の次のセットについて、システムは図８Ａのブロック８０２に戻ることができる。いくつかの実施形態では、次の対象物体（複数可）のパラメータ（複数可）は同じ（またはほぼ同様）であり、システムが図８Ａのプロセス８００がブロック８０３に迅速に移動するのを可能にし、計画されたつかむ動作の一部（例えば、アーム先端ツール用に計画された構成）を再利用することを可能にする。いくつかの実施形態では、次の対象物体のパラメータ（複数可）が異なり、図８Ａのプロセス８００が完全に新しいつかむ動作を計画する必要がある。
【0094】
さらなる実施形態
図９および１０は、本技術のさらなる実施形態による、梱包作業の計画９００、１０００の部分上面模式図である。図９および図１０に示される計画９００、１０００は、（例えば、対象物体の異なる重量分布、異なるサイズ、および／または計画された外周、および／または任意の他の適切な要因に基づいて図７Ａの計画７００の代替として）対象物体を出荷ユニット９１０、１０１０に積み込むために実施することができる。
図９および１０は、本技術のさらなる実施形態による、梱包作業の計画９００、１０００の部分上面模式図である。図９および図１０に示される計画９００、１０００は、（例えば、対象物体の異なる重量分布、異なるサイズ、および／または計画された外周、および／または任意の他の適切な要因に基づいて図７Ａの計画７００の代替として）対象物体を出荷ユニット９１０、１０１０に積み込むために実施することができる。
【0095】
図９に示す実施形態では、計画９００は、第１のグループの対象物体９１２、第１のグループの対象物体９１２に隣接する第２の対象物体９１４、第２の対象物体９１４および第１のグループの対象物体９１２に隣接する第３の対象物体９１６、ならびに第１のグループの対象物体９１２の反対側で第２および第３の対象物体９１４、９１６に隣接する第４のグループの対象物体９１８の位置を含む。さらに図９に示すように、計画９００は、一度に４つの対象物体のグループを把持するためにアーム先端ツールを要求することができる。さらに、様々な実施形態では、アーム先端ツールは、１つの対象物体、２つの対象物体、３つの対象物体、４つの対象物体、５つの対象物体、および／または任意の他の適切なグループサイズを把持するように構成することができる。
【0096】
図１０に示す実施形態では、計画１０００は、第１グループの対象物体１０１２、第１グループの対象物体１０１２に隣接する第２グループの対象物体１０１４、ならびに第１グループの対象物体１０１２の反対側で第２グループの対象物体１０１４に隣接する第３グループの対象物体１０１６の位置を含む。さらに図１０に示すように、計画１０００は、様々な向きおよび様々なサイズの対象物体のグループを把持するためにアーム先端ツールを必要とすることができる。例えば、第３のグループの対象物体１０１６内の対象物体の各々は、第２のグループの対象物体１０１４内の対象物体よりも小さい。さらに、第３グループの対象物体１０１６内の各対象物体は、第２グループの対象物体１０１４内の対象物体の長軸から９０度回転した長軸を有する。
【0097】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本技術のいくつかの実施形態による、梱包作業の様々な段階におけるアーム先端ツール１１００を示す部分模式図である。図１１Ａに示すように、アーム先端ツール１１００は、図４を参照して上述したアーム先端ツール４００とほぼ同様である。例えば、アーム先端ツール１１００は、フレーム１１０２と、アクチュエータシステム１１１０、第１のクランプ構成要素１１２０、第２のクランプ構成要素１１３０、および第３のクランプ構成要素１１４０とを含み、それぞれフレーム１１０２によって担持される。さらに、アクチュエータシステム１１１０は、第１および第２のクランプ構成要素１１３０、１１４０に結合されて、第１および第２のクランプ構成要素１１３０、１１４０を上述のすべての方法で移動させる。
【0098】
さらに図１１Ａに示すように、アーム先端ツール１１００は、１つまたは複数の格納式グリッパー１１６０（図１１Ａには３つが示されている）を含む。図示の実施形態では、格納式グリッパーは、第１のクランプ構成要素１１２０に隣接して配置可能な第１のグリッパー１１６１と、第３のクランプ構成要素１１４０によって担持される２つの第２のグリッパー１１６５とを含む。第１のグリッパー１１６１は、旋回可能なアーム１１６２、旋回可能なアーム１１６２に結合された拡張可能なアーム１１６４、および旋回可能なアーム１１６２の遠位端によって担持される吸引把持構成要素１１６８を含む。旋回可能なアーム１１６２は、フレーム１１０２に結合され、第１の位置（例えば、図４に示されるような）と第２の位置（例えば、図１１Ａに示されるような）との間で、拡張可能なアーム１１６４の拡張および収縮によって第５の運動経路Ｅに沿って移動可能である。様々な実施形態では、拡張可能なアーム１１６４は、伸縮構成要素（例えば、ピストン）、延長トラック、および／または任意の他の適切な構成要素を含み得る。旋回可能なアーム１１６２が第１の位置にあるとき、吸引把持構成要素１１６８は、アーム先端ツール１１００の最下縁部の上に配置され、したがって、上述の把持動作を妨げない。いくつかの実施形態では（例えば、図４に示されるように）、旋回可能なアーム１１６２が第１の位置にあるとき、吸引把持構成要素１１６８は、フレーム１１０２とほぼ同様の高さにあり、クランプ構成要素のいずれかおよび／またはそれに係合された任意の対象物体の上に完全にある。旋回可能なアーム１１６２が第２の位置にあるとき、吸引把持構成要素１１６８は、アーム先端ツール１１００の最下縁部の下方に配置される。
【0099】
第２のグリッパー１１６５はそれぞれ、第３のクランプ構成要素１１４０の外面によって担持される拡張可能なアーム１１６６と、拡張可能なアーム１１６６の遠位端によって担持される吸引把持構成要素１１６８とを含む。旋回可能なアーム１１６２と同様に、拡張可能なアーム１１６６（例えば、伸縮構成要素、伸縮可能なトラックなど）は、第１の位置と第２の位置との間で第６の運動経路Ｆに沿って移動可能である。拡張可能なアーム１１６６が第１の位置にあるとき、吸引把持構成要素１１６８は、アーム先端ツール１１００の下縁部より上に（例えば、アーム先端ツール１１００の第１および／または第２のクランプ構成要素の下縁部より上の高さに）配置される。したがって、上述の把持操作中にアーム先端ツール１１００の動きを妨げない。拡張可能なアーム１１６６が第２の位置にあるとき、吸引把持構成要素１１６８は、アーム先端ツール１１００の下縁部より下に（例えば、アーム先端ツール１１００の第１および／または第２のクランプ構成要素の下縁部より下の高さに）配置される。
【0100】
さらに図１１Ａに示すように、吸引把持構成要素１１６８がアーム先端ツール１１００の最下縁部の下にあるとき、吸引把持構成要素１１６８を使用してディバイダ２０を把持することができる。仕切板２０は、搬送ユニット内の対象物体の層および／またはグループを分離する間紙または他の適切な構成要素とすることができる。例えば、図１１Ｂに示すように、アーム先端ツールは、吸引把持構成要素１１６８を使用して、別の層を追加配置する前に、対象物体１０ｃの層の上に仕切り２０を配置することができる。
【0101】
図１２は、本技術のさらなる実施形態に従って構成されたアーム先端ツールの部分模式図である。図１２に示すように、アーム先端ツール１２００は、図４を参照して上述したアーム先端ツール４００とほぼ同様である。例えば、アーム先端ツール１２００は、フレーム１２０２と、接続フランジ１２０４、アクチュエータシステム１２１０、第１のクランプ構成要素１２２０、第２のクランプ構成要素１２３０、および第３のクランプ構成要素１２４０とを含み、それぞれフレーム１２０２によって担持される。さらに、アクチュエータシステムは、１つまたは複数のトラック１２１２（１つが図１２に示されている）、第２のクランプ構成要素１２３０および第３のクランプ構成要素１２４０をトラック（複数可）１２１２に結合している２つ以上のキャリッジ１２１４（１つがラベル付けされ、２つが示されている）、およびキャリッジ１２１４に動作可能に結合されて、トラック（複数可）１２１２に沿ってそれらの動きを駆動する１つまたは複数のドライバ１２１６を含む。さらに、キャリッジ１２１４がトラック（複数可）１２１２に沿って移動するとき、それらは、第２のクランプ構成要素１２３０および第３のクランプ構成要素１２４０のうちの対応する１つを、第１のクランプ構成要素１２２０に向かっておよびそこから離れるように移動させる。
【0102】
図１２は、第１、第２、および第３のクランプ構成要素１２２０、１２３０、１２４０のそれぞれの詳細も示す。例えば、第１のクランプ構成要素１２２０は、アーム先端ツール１２００によって操作される対象物体間の距離を減らすために、約１ｍｍから約３ｃｍの間の厚さＴ２を有する剛性材料である。第２のクランプ構成要素１２３０は、第２のクランプ面１２３２上に把持基板１２３６を含む。把持基板１２３６は、粘着性材料および／または静止摩擦係数が比較的高い材料とすることができる。その結果、把持基板１２３６は、第１および第２のクランプ構成要素１２２０、１２３０の間の対象物体が滑る量を減らすのに役立つことができる。第３のクランプ構成要素１２４０は、第３のクランプ構成要素１２４０の長手方向スパンを横切って（またはほぼ横切って）延びる延長部分１２４２を含む。その結果、延長部分１２４２に沿って延長部分１２４２に隙間がなくなり、任意のサイズおよび／または厚さの対象物体を支持するのに役立つ。
【実施例】
【0103】
本技術は、例えば、以下に説明される様々な態様に従って説明される。本技術の態様の様々な実施例は、便宜上、番号付けされた実施例（１、２、３など）として記載されている。これらは実施例として提供されており、本技術を限定するものではない。従属する実施例のいずれも、任意の適切な方法で組み合わせることができ、それぞれの独立した実施例の中に配置することができることに留意されたい。他の実施例も同様に提示することができる。
【0104】
１．アーム先端ツールであって、
フレームと、
フレームによって担持され、第１の軸に沿って延びる第１のクランプ構成要素と、
フレームによって担持され、第１の軸に沿って延びる第２のクランプ構成要素と、
第１のクランプ構成要素に対して第２のクランプ構成要素の周囲のフレームによって運ばれる第３のクランプ構成要素であって、第３のクランプ構成要素は、第１の軸に沿って延在し、第２のクランプ構成要素の下縁部の下で第１のクランプ構成要素に向かって延在する１つまたは複数の延長部分を含む、第３のクランプ構成要素と、
フレームによって担持され、第２のクランプ構成要素および第３のクランプ構成要素に動作可能に結合されて、第２のクランプ構成要素および第３のクランプ構成要素を第１の軸に少なくとも部分的に直交する第２の軸に沿って独立して移動させるアクチュエータシステムとを含むアーム先端ツール。
フレームと、
フレームによって担持され、第１の軸に沿って延びる第１のクランプ構成要素と、
フレームによって担持され、第１の軸に沿って延びる第２のクランプ構成要素と、
第１のクランプ構成要素に対して第２のクランプ構成要素の周囲のフレームによって運ばれる第３のクランプ構成要素であって、第３のクランプ構成要素は、第１の軸に沿って延在し、第２のクランプ構成要素の下縁部の下で第１のクランプ構成要素に向かって延在する１つまたは複数の延長部分を含む、第３のクランプ構成要素と、
フレームによって担持され、第２のクランプ構成要素および第３のクランプ構成要素に動作可能に結合されて、第２のクランプ構成要素および第３のクランプ構成要素を第１の軸に少なくとも部分的に直交する第２の軸に沿って独立して移動させるアクチュエータシステムとを含むアーム先端ツール。
【0105】
２．アクチュエータシステムは、
フレームによって担持され、第２の軸に沿って延びるトラックと、
第２のクランプ構成要素を第２の軸に沿って移動させるために、トラックと第２のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第１のキャリッジと、
第３のクランプ構成要素を第２の軸に沿って移動させるために、トラックと第３のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第２のキャリッジと、を備える、実施例１に記載のアーム先端ツール。
フレームによって担持され、第２の軸に沿って延びるトラックと、
第２のクランプ構成要素を第２の軸に沿って移動させるために、トラックと第２のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第１のキャリッジと、
第３のクランプ構成要素を第２の軸に沿って移動させるために、トラックと第３のクランプ構成要素との間に動作可能に結合された第２のキャリッジと、を備える、実施例１に記載のアーム先端ツール。
【0106】
３．第２のクランプ構成要素は、アクチュエータシステムに結合され、第１の軸および第２の軸に少なくとも部分的に直交する第３の軸に沿って延在する補強ブラケットを含む、実施例１または２に記載のアーム先端ツール。
【0107】
４．第３のクランプ構成要素は、第２の軸に沿って補強ブラケットと位置合わせされ、第３のクランプ構成要素が第２のクランプ構成要素に隣接するときに補強ブラケットと入れ子になるように構成された開口部を含む、実施例３に記載のアーム先端ツール。
【0108】
５．第２のクランプ構成要素は、第１のクランプ構成要素に向かって配向されたクランプ面を含み、第２のクランプ構成要素は、クランプ面上に配置された把持基板をさらに含む、実施例１から４のいずれか１つに記載のアーム先端ツール。
【0109】
６．第１のクランプ構成要素は３センチメートル未満の厚さを有する、実施例１から５のいずれか１つに記載のアーム先端ツール。
【0110】
７．フレームによって担持され、アーム先端ツールに隣接する対象物体の１つまたは複数のパラメータを測定するように配置されたイメージングシステムをさらに備える、実施例１から６のいずれかに記載のアーム先端ツール。
【0111】
８．フレームによって担持される１つまたは複数の格納式アームをさらに備え、１つまたは複数の格納式アームのそれぞれは吸引把持構成要素を含み、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、
第１の位置において、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁の上の第１の高さにあり、
第２の位置において、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部より下の第２の高さにある、実施例１から７のいずれかに記載のアーム先端ツール。
第１の位置において、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁の上の第１の高さにあり、
第２の位置において、吸引把持構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部より下の第２の高さにある、実施例１から７のいずれかに記載のアーム先端ツール。
【0112】
９．アーム先端ツールを動作させるための方法であって、
１つまたは複数の対象物体のパラメータを識別することであって、パラメータは１つまたは複数の対象物体の寸法を含むことと、
目的地での１つまたは複数の対象物体の計画された配置位置を識別することと、
１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することであって、
アーム先端ツールは、フレーム、フレームによって担持される第１のクランプ構成要素、フレームによって担持される第２のクランプ構成要素、およびフレームによって担持される第２のクランプ構成要素の周囲の第３のクランプ構成要素を含み、第３のクランプ構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部の下で第１のクランプ構成要素に向かって延びる延長部分を含み、
１つまたは複数の対象物体を把持することは、１つまたは複数の対象物体の対向する側面を第１および第２のクランプ構成要素と係合させ、１つまたは複数の対象物体の下面を第３のクランプ構成要素の延長部分と係合させることを含むことと、
ピックアップ場所から目的地の計画された配置位置に１つまたは複数の対象物体を搬送するためのコマンドを生成することと、
計画された配置位置で１つまたは複数の対象物体を解放するためのコマンドを生成することと、
を含む、方法。
１つまたは複数の対象物体のパラメータを識別することであって、パラメータは１つまたは複数の対象物体の寸法を含むことと、
目的地での１つまたは複数の対象物体の計画された配置位置を識別することと、
１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することであって、
アーム先端ツールは、フレーム、フレームによって担持される第１のクランプ構成要素、フレームによって担持される第２のクランプ構成要素、およびフレームによって担持される第２のクランプ構成要素の周囲の第３のクランプ構成要素を含み、第３のクランプ構成要素は、第２のクランプ構成要素の下縁部の下で第１のクランプ構成要素に向かって延びる延長部分を含み、
１つまたは複数の対象物体を把持することは、１つまたは複数の対象物体の対向する側面を第１および第２のクランプ構成要素と係合させ、１つまたは複数の対象物体の下面を第３のクランプ構成要素の延長部分と係合させることを含むことと、
ピックアップ場所から目的地の計画された配置位置に１つまたは複数の対象物体を搬送するためのコマンドを生成することと、
計画された配置位置で１つまたは複数の対象物体を解放するためのコマンドを生成することと、
を含む、方法。
【0113】
１０．１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することは、
ピックアップ場所で、１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する第１のクランプ構成要素を位置合わせするコマンドを生成することと、
フレームの横軸に沿って第２のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素に向かって移動させ、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第２の側面と係合させるコマンドを生成することと、
第３のクランプ構成要素をフレームの横軸に沿って第１のクランプ構成要素に向かって移動させて、第３のクランプ構成要素の延長部分を１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置するコマンドを生成することと、を含む、実施例９に記載の方法。
ピックアップ場所で、１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する第１のクランプ構成要素を位置合わせするコマンドを生成することと、
フレームの横軸に沿って第２のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素に向かって移動させ、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第２の側面と係合させるコマンドを生成することと、
第３のクランプ構成要素をフレームの横軸に沿って第１のクランプ構成要素に向かって移動させて、第３のクランプ構成要素の延長部分を１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置するコマンドを生成することと、を含む、実施例９に記載の方法。
【0114】
１１．１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを生成することは、第３のクランプ構成要素の延長部分によって係合される１つまたは複数の対象物体の下面を少なくとも部分的に露出するために、第２のクランプ構成要素を移動させた後、かつ第３のクランプ構成要素を移動させる前に、アーム先端ツールを移動させるコマンドを生成することをさらに含む、実施例１０に記載の方法。
【0115】
１２．１つまたは複数の対象物体を把持するためのコマンドを解放することは、
フレームの横軸に沿って第３のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素から離して移動させて、１つまたは複数の対象物体の下面との係合を解除するコマンドを生成することと、
コマンドを生成して、１つまたは複数の対象物体を計画された配置位置に位置合わせすることと、
フレームの横軸に沿って第２のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素から離して移動させて、１つまたは複数の対象物体との係合を解除するコマンドを生成することと、
アーム先端ツールを計画された配置位置から持ち上げるコマンドを生成することと、を含む、実施例９から１１のいずれかに記載の方法。
フレームの横軸に沿って第３のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素から離して移動させて、１つまたは複数の対象物体の下面との係合を解除するコマンドを生成することと、
コマンドを生成して、１つまたは複数の対象物体を計画された配置位置に位置合わせすることと、
フレームの横軸に沿って第２のクランプ構成要素を第１のクランプ構成要素から離して移動させて、１つまたは複数の対象物体との係合を解除するコマンドを生成することと、
アーム先端ツールを計画された配置位置から持ち上げるコマンドを生成することと、を含む、実施例９から１１のいずれかに記載の方法。
【0116】
１３．アーム先端ツールを持ち上げて計画された配置位置から離すコマンドを生成することは、アーム先端ツールを垂直方向に動かして、第１のクランプ構成要素との接触を介した１つまたは複数の対象物体の接触移動を回避するコマンドを生成することを含む、実施例１２に記載の方法。
【0117】
１４．計画された配置位置は、第１のクランプ構成要素の厚さにほぼ等しい距離だけ、１つまたは複数の以前に配置された対象物体から離間される、実施例９から１３のいずれかに記載の方法。
【0118】
１５．１つまたは複数の対象物体を解放するためのコマンドを生成することは、１つまたは複数の以前に配置された対象物体と１つまたは複数の対象物体との間の第１のクランプ構成要素を用いてアーム先端ツールを配向するコマンドを生成することを含む、実施例１４に記載の方法。
【0119】
１６．ロボットシステムであって、
ロボットアームに動作可能に結合可能な物体把持機構であって、物体把持機構は、
第１の軸と、第１の軸に直交する第２の軸とを有するフレームと、
フレームによって担持されるアクチュエータシステムと、
フレームによって担持される外部クランプ構成要素であって、外部クランプ構成要素はフレームの外縁に沿って第１の軸に沿って延在する、外部クランプ構成要素と、
アクチュエータシステムに動作可能に結合され、第１の軸に沿って延在する内部クランプ構成要素であって、アクチュエータシステムは、内部クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かっておよび外部クランプ構成要素から遠ざけるように移動させて、１つまたは複数の対象物体を外部クランプ構成要素と内部クランプ構成要素との間に係合させるように構成される、内部クランプ構成要素と、
アクチュエータシステムに動作可能に結合された支持クランプ構成要素であって、支持クランプ構成要素は、第１の軸に沿って延在し、内部クランプ構成要素の周囲に配置され、支持クランプ構成要素は、外部クランプ構成要素に向かって延在する少なくとも１つの延長部分を含み、アクチュエータシステムは、支持クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かっておよび外部クランプ構成要素から離れるように移動させるように構成される、支持クランプ構成要素と、
を備える、ロボットシステム。
ロボットアームに動作可能に結合可能な物体把持機構であって、物体把持機構は、
第１の軸と、第１の軸に直交する第２の軸とを有するフレームと、
フレームによって担持されるアクチュエータシステムと、
フレームによって担持される外部クランプ構成要素であって、外部クランプ構成要素はフレームの外縁に沿って第１の軸に沿って延在する、外部クランプ構成要素と、
アクチュエータシステムに動作可能に結合され、第１の軸に沿って延在する内部クランプ構成要素であって、アクチュエータシステムは、内部クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かっておよび外部クランプ構成要素から遠ざけるように移動させて、１つまたは複数の対象物体を外部クランプ構成要素と内部クランプ構成要素との間に係合させるように構成される、内部クランプ構成要素と、
アクチュエータシステムに動作可能に結合された支持クランプ構成要素であって、支持クランプ構成要素は、第１の軸に沿って延在し、内部クランプ構成要素の周囲に配置され、支持クランプ構成要素は、外部クランプ構成要素に向かって延在する少なくとも１つの延長部分を含み、アクチュエータシステムは、支持クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かっておよび外部クランプ構成要素から離れるように移動させるように構成される、支持クランプ構成要素と、
を備える、ロボットシステム。
【0120】
１７．物体把持機構は、
支持クランプ構成要素の外面に結合された第１の格納式グリッパーであって、第１の格納式グリッパーは第１の吸引グリッパーを含み、第１の格納式グリッパーは、第１の吸引グリッパーを外部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第１の位置と、第１の吸引グリッパーを、外部クランプ構成要素の下縁部の下方に保持する第２の位置との間で移動可能である、第１の格納式グリッパーと、
フレームに結合された第２の格納式グリッパーであって、第２の格納式グリッパーは第２の吸引グリッパーを含み、第２の格納式グリッパーは、第２の吸引グリッパーを内部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第３の位置と、第２の吸引グリッパーを、内部クランプ構成要素の下縁部の下方に保持する第４の位置との間で移動可能である、第２の格納式グリッパーと、をさらに含む、実施例１６に記載のロボットシステム。
支持クランプ構成要素の外面に結合された第１の格納式グリッパーであって、第１の格納式グリッパーは第１の吸引グリッパーを含み、第１の格納式グリッパーは、第１の吸引グリッパーを外部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第１の位置と、第１の吸引グリッパーを、外部クランプ構成要素の下縁部の下方に保持する第２の位置との間で移動可能である、第１の格納式グリッパーと、
フレームに結合された第２の格納式グリッパーであって、第２の格納式グリッパーは第２の吸引グリッパーを含み、第２の格納式グリッパーは、第２の吸引グリッパーを内部クランプ構成要素の下縁部の上方に保持する第３の位置と、第２の吸引グリッパーを、内部クランプ構成要素の下縁部の下方に保持する第４の位置との間で移動可能である、第２の格納式グリッパーと、をさらに含む、実施例１６に記載のロボットシステム。
【0121】
１８．アクチュエータシステムは、外部クランプ構成要素を第２の軸に沿って内部クランプ構成要素に向かっておよび内部クランプ構成要素から遠ざけるように移動させるように構成される、実施例１６または１７のいずれかに記載のロボットシステム。
【0122】
１９．物体把持機構は、フレームによって担持され、物体把持機構に隣接する対象物体の１つまたは複数のパラメータを測定するように配置されたイメージングシステムをさらに含む、実施例１６から１８のいずれかに記載のロボットシステム。
【0123】
２０．ロボットアームおよび物体把持機構に動作可能に結合されたコントローラであって、コントローラは、コントローラによって実行されると、コントローラに、
ロボットアームを介して、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する外部クランプ構成要素を位置合わせさせ、
アクチュエータシステムを介して、内部クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かって移動させて、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第２の側面に係合させ、１つまたは複数の対象物体を外部クランプ構成要素に押し込ませ、
アクチュエータシステムを介して、支持クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かって移動させて、少なくとも１つの延長部分を１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置させる、コントローラをさらに備える、実施例１６から１９のいずれかに記載のロボットシステム。
ロボットアームを介して、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第１の側面に隣接する外部クランプ構成要素を位置合わせさせ、
アクチュエータシステムを介して、内部クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かって移動させて、ピックアップ場所で１つまたは複数の対象物体の第２の側面に係合させ、１つまたは複数の対象物体を外部クランプ構成要素に押し込ませ、
アクチュエータシステムを介して、支持クランプ構成要素を第２の軸に沿って外部クランプ構成要素に向かって移動させて、少なくとも１つの延長部分を１つまたは複数の対象物体の下面の下に配置させる、コントローラをさらに備える、実施例１６から１９のいずれかに記載のロボットシステム。
【0124】
２１．物体把持機構に動作可能に結合されたロボットアームをさらに備える、実施例１６～２０のいずれかに記載のロボットシステム。
【0125】
結論
前述のことから、本技術の特定の実施形態は、説明の目的で本明細書に記載されているが、本技術の実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを避けるために、周知の構造および機能は詳細に示されていないかまたは説明されていないことが理解されよう。参照により本明細書に組み込まれる資料が本開示と矛盾する範囲では、本開示が支配する。文脈が許す場合、単数または複数の用語はまた、それぞれ、複数または単数の用語を含み得る。さらに、「または」という単語が、２つ以上の項目のリストを参照して、他の項目から排他的な単一の項目のみを意味するように明示的に限定されていない限り、そのようなリストでの「または」の使用は、（ａ）リスト内の任意の単一の項目、（ｂ）リスト内のすべての項目、または（ｃ）リスト内の項目の任意の組み合わせを含むものとして解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される場合、「Ａおよび／またはＢ」におけるフレーズ「および／または」は、Ａのみ、Ｂのみ、およびＡとＢの両方を指す。加えて、用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」および「備える（ｗｉｔｈ）」は、任意のより多数の同じ特徴および／または追加の種類の特徴が排除されないように、少なくとも列挙された特徴（複数可）を含むことを意味するために、本開示を通して使用される。さらに、「おおよそ」および「約」という用語は、本明細書では、所与の値または限界の少なくとも１０パーセント以内を意味するために使用される。純粋に例として、おおよその比率は、所与の比率の１０パーセント以内を意味する。
前述のことから、本技術の特定の実施形態は、説明の目的で本明細書に記載されているが、本技術の実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを避けるために、周知の構造および機能は詳細に示されていないかまたは説明されていないことが理解されよう。参照により本明細書に組み込まれる資料が本開示と矛盾する範囲では、本開示が支配する。文脈が許す場合、単数または複数の用語はまた、それぞれ、複数または単数の用語を含み得る。さらに、「または」という単語が、２つ以上の項目のリストを参照して、他の項目から排他的な単一の項目のみを意味するように明示的に限定されていない限り、そのようなリストでの「または」の使用は、（ａ）リスト内の任意の単一の項目、（ｂ）リスト内のすべての項目、または（ｃ）リスト内の項目の任意の組み合わせを含むものとして解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される場合、「Ａおよび／またはＢ」におけるフレーズ「および／または」は、Ａのみ、Ｂのみ、およびＡとＢの両方を指す。加えて、用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」および「備える（ｗｉｔｈ）」は、任意のより多数の同じ特徴および／または追加の種類の特徴が排除されないように、少なくとも列挙された特徴（複数可）を含むことを意味するために、本開示を通して使用される。さらに、「おおよそ」および「約」という用語は、本明細書では、所与の値または限界の少なくとも１０パーセント以内を意味するために使用される。純粋に例として、おおよその比率は、所与の比率の１０パーセント以内を意味する。
【0126】
前述のことから、本開示または本技術から逸脱することなく種々の修正が行われてもよいことも理解されるであろう。例えば、当業者は、本技術の様々な構成要素をさらにサブ構成要素に分割することができること、または本技術の様々な構成要素および機能を組み合わせて統合され得ることを理解するであろう。特定の例では、上述したように、アーム先端部ツールは、本明細書では主に固定された第１のクランプ構成要素を有するものとして説明されているが、第１のクランプ構成要素は、アクチュエータシステムに結合されて、第２のクランプ構成要素に向かって、および第２のクランプ構成要素から離れるように移動することができる。いくつかの実施形態では、第１のクランプ構成要素のみがアクチュエータシステムに結合される。そのような実施形態では、アーム先端ツールは、第２および第３のクランプ構成要素がピックアップ場所（例えば、コンベヤベルト上）に隣接するように配置することができ、第１のクランプ構成要素は、１つまたは複数の対象物体を第２のクランプ構成要素と接触させ、および／または第３のクランプ構成要素によって支持された位置に押し込むように作動することができる。様々な他の実施形態では、第１、第２、および第３のクランプ構成要素のいずれかをアクチュエータシステムに結合して、必要に応じて横断軸に沿って移動させることができる。加えて、特定の実施形態に照らして記載された本技術の一定の態様はまた、他の実施形態では組み合わせられてもよいし、あるいは排除されてもよい。さらに、本技術の一定の実施形態と関連付けられた利点は、それらの実施形態に照らして記載されたが、他の実施形態もまた、そのような利点を呈し得、すべての実施形態が、その技術の範囲内に入るように必ずしもそのような利点を呈することを要するとは限らない。したがって、本開示および関連付けられた技術は、本明細書に明示的に示されないまたは記載されない他の実施形態を包含することができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【国際調査報告】