CN104544766A - 用于物品的拾取和放置工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于物品的拾取和放置工具。具有纤维的物品可以使用具有接合纤维的钩子的工具头来拾取和放置。工具头可以包括至少一个钩部和邻近钩部的至少一个接触面。接合纤维的钩子可以从钩部延伸。工具头可以在至少第一配置和第二配置之间是可致动的，第一配置允许钩子接合纤维，第二配置不允许钩子接合纤维。可以在起始位置用第一配置中的工具头拾取物品，并且通过移动工具头和然后将工具头致动到第二配置而将物品放置在放置位置。

Description

用于物品的拾取和放置工具

相关申请的交叉引用

不适用

关于联邦资助研究和开发的声明

不适用

技术领域

本发明涉及用于拾取和放置柔软物品的工具。更具体地，本发明涉及使用钩子接合柔软物品的纤维以拾取和放置柔软物品(例如，用于鞋面的构造)的拾取工具。

背景技术

尽管自动化生产工艺使大量产业受益，但是由柔软物品制造软的商品的自动化生产已被证明是对自动化的挑战。例如，鞋的生产且更具体地鞋面的生产长期涉及大量的手动劳动。因为鞋面经常由被粘附在一起以形成完整的鞋面的多个柔软物品大量地或整体地形成，所以甚至拾取用于鞋面的零件和相对于其它构件适当地放置该零件的基本生产操作已经是对自动化的挑战。

发明内容

本发明通常涉及用于拾取和放置柔软物品的自动化系统。更具体地，本发明涉及使用钩子和环紧固件系统的至少钩部拾取和放置具有可由钩子接合的纤维的一个或多个柔软物品的系统。使用根据本发明的系统和方法拾取和放置的柔软物品可以特别包括软的商品的构件，例如鞋面。

附图说明

在下文参考附图详细描述了本发明，其中：

图1示出了根据本发明的系统的示例；

图2示出了根据本发明的工具头的示例；

图3示出了根据本发明的工具头的另一个示例；

图4-7示出了根据本发明的可以用于工具头的各种形状的示例；

图8-11示出了根据本发明的可以用于工具头的钩部和接触面的示例的各种布置的示例；

图12A-12D示出了根据本发明致动的工具头的示例；

图13A-13D示出了根据本发明致动的工具头的另一个示例；

图14示出了根据本发明的系统的另一个示例；

图15示出了根据本发明的方法的示例；

图16A-16C示出了根据本发明的柔软物品的纤维的接合和脱离的示例；以及

图17示出了根据本发明的方面的具有工具头的拾取工具的示例性侧面轮廓，工具头具有用于接合/脱离钩部和通常用于移动工具头的致动器。

具体实施方式

本发明提供了用于拾取和放置一个或多个柔软物品的系统和/方法。根据本发明处理的柔软物品可以具有多个纤维。根据本发明的柔软物品可以包括被针织、编织或以其它方式结合以形成柔软物品的整体纤维，或可以仅仅部分地由具有其它材料的纤维形成，例如形成柔软物品的部分、全部或大部分的片或膜。如果需要，用于用根据本发明的系统和/或方法接合和移动柔软物品的纤维可以最终在放置之后的另外的处理中从柔软物品的全部或部分中移除。

根据本发明的系统可以包括具有从钩部的表面延伸的多个钩子的至少一个钩部。从至少一个钩部延伸的钩子可以包括钩子和环紧固件系统的钩部。多个钩子的尺寸、形状、配置等可以至少部分地基于在待处理的柔软物品中发现的纤维的尺寸和布置而选择。根据本发明的钩子可以由多种材料形成，例如塑料、尼龙、金属、陶瓷等。至少一个接触面或推杆(pusher)可以邻近至少一个钩部中的一个或多个钩部。接触面/推杆可以缺少从钩部延伸的多个钩子，并且因此，不接合柔软物品的纤维。钩部和接触面/推杆可以设置在工具头上。

接触面和钩部可以相对于彼此定位以便允许工具头位于至少两种配置中的一种配置。在第一配置中，接触面可以定位成使得钩部的多个钩子可以至少部分地接合柔软物品的纤维。在第二配置中，接触面可以相对于钩部定位，使得钩部的钩子不能够接合柔软物品的纤维。在根据本发明的系统和/或方法中，工具头可以以第一配置放置在第一位置以允许钩子中至少一些钩子至少部分地接合柔软物品中的纤维。在用钩子中的至少一些钩子接合柔软物品之后，工具头可以和由钩部的钩子接合的柔软物品一起移动并且移动到第二位置。以这种方式，根据本发明的系统和方法可以用于例如从起始位置(比如供应区)接合和移除柔软物品，以及将那些柔软物品以合适的期望的布置来放置在放置位置(比如装配台)，以用于装配到部分地或整体地形成的鞋面或其它的软的商品中。

在根据本发明的系统和/或方法的一些示例中，接触面或推杆可以通过致动器移动，同时工具头的钩部保持静止。在根据本发明的系统和/或方法的其它的示例中，钩部可以通过致动器相对于接触面或推杆移动。然而在根据本发明的系统和/或方法的另外的示例中，致动器可以使钩部和接触面/推杆两者移动以便以各种配置放置工具头。此外，与根据本发明的系统和/或方法一起使用的工具头能够以多于两种配置进行放置。

钩部的数量、形状、尺寸、布置和配置可以根据本发明变化。在一些示例中，钩部可以具有与使用根据本发明的系统和/或方法定位的柔软物品的尺寸和形状对应的尺寸和形状。在一些示例中，单个钩部可以根据本发明充分接合柔软物品中的纤维。在其它的示例中，多个钩部可以用于根据本发明接合柔软物品的纤维。例如，多个非相邻的钩部可以设置在工具头上，其中多个非相邻的钩部具有足够小的尺寸使得多个钩部的多个钩部可以预期根据本发明接合待放置的任何给定的柔软物品的纤维。例如，在根据本发明的系统和方法中使用的工具头可以设置多个钩部，多个钩部以棋盘形式布置，其中邻近的接触面缺少具有显著小于要处理的柔软物品的比例的钩子，例如其中每个钩部具有小于要处理的柔软物品的二分之一或四分之一的尺寸。

类似地，连同根据本发明的系统和方法使用的接触面/推杆可以具有不同的尺寸、形状、配置和布置。在一些示例中，可以提供邻接一个或多个钩部的单个接触面。在其它的示例中，可以提供邻接单个钩部的单个接触面。然而在另外的示例中，多个接触面可以邻接单个或多个钩部。根据本发明，接触面/推杆可以具有允许任何相关联的钩部中的充足数量的钩子与柔软物品的纤维充分接合的尺寸和/或形状。

根据本发明的系统和方法可以提供在三维空间中定位以接合柔软物品、移动柔软物品和将柔软物品放置在不同的位置处的工具头。可以采用例如机械臂(robotic arm)、x-y工作台、摆动臂和类似物的各种各样的装置以在三维空间中定位工具头。此外，工具头在包括实质上平行于由柔软物品界定的平面的平面的二维空间中的定位可以独立于工具头相对于垂直于该平面的直线的移动来执行。例如，x-y工作台可以用于将工具头定位在水平面中的期望的位置。同时，工具头可以独立于其水平定位而移动到相对于x-y工作台的各个高度(或任何其它的参考点，例如保持或接收柔软物品的表面)。

在一些示例中，根据本发明的系统和方法可以将工具头放置在第一配置中，第一配置允许至少一个钩部中的至少一些钩子在第一高度和第一位置处接合柔软物品的纤维。在柔软物品的纤维中的至少一些纤维与工具头的钩部的钩子中的至少一些钩子接合之后，柔软物品可以由工具头提升到第二高度。在第二高度，工具头可以在超过放置位置的水平面中移动接合的柔软物品，并且可以然后将柔软物品降低到处于放置位置的第三高度。在放置位置，工具头可以被致动到第二位置以使钩部的钩子从柔软物品的纤维脱离，从而将柔软物品放置在放置位置处。此外，工具头可以是可旋转的以允许柔软物品在保持的同时旋转以便将柔软物品放置在具有期望的方向的放置位置。使用根据本发明的系统和方法将柔软物品放置到的期望的放置位置可以相对于完全地或部分地装配的产品(例如鞋面)的其它的构件来界定。

各种系统可以用于界定和/或识别工具头应该接合和/或脱离柔软物品的位置。例如，利用摄像机、激光器或其它类型的检测器的视觉系统可以用于识别待拾取的柔软物品和/或定位最终放置柔软物品的位置。可替代地/附加地，计算设备可以提供有预定的位置以拾取和/或放置柔软物品，用于控制根据本发明的系统和/或方法的操作。任何类型的预定的定位系统、位置检测系统或其它的技术可以用于根据本发明确定和/或界定起始位置(和方向)以拾取柔软物品和/或放置位置(和方向)以放置柔软物品。

根据本发明的至少部分地由从工具头的钩部延伸的钩子接合的柔软物品的纤维可以包括任何类型的纤维。例如，天然或合成纤维可以编织或针织到用于整体或部分形成柔软物品的织物中。例如，天然纤维可以是任何类型的棉花、羊毛、亚麻等，而合成纤维可以是任何类型的人造纤维，例如任何类型的尼龙、聚酯、塑料等。此外，纤维可以由一种或多种类型的材料的一个或多个丝形成。也可以使用具有纤维的非编织和非针织材料。此外，纤维可以添加到另外的不包含纤维的柔软物品以允许使用根据本发明的系统和方法处理该柔软物品。柔软物品的纤维的配置、那些纤维的尺寸、那些纤维的密度、那些纤维的可及性(accessibility)、那些纤维的强度和其它性质可以连同以根据本发明的系统和/方法设置在工具头的钩部上的钩子的尺寸、密度、数量、强度和其它性质来确定。

在一些示例中，柔软物品可以包括例如橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等的材料，其中包含纤维的材料(例如针织或编织织物)结合到由橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等形成的该物品。包含纤维的材料可以永久地或暂时地结合到这样的橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等。在这样的情况下，根据本发明的系统和/或方法可以用于从用于另外的处理和/或装配的模子或形成部移除鞋子或其它制造产品的材料或构件。

现在参考图1，示出了根据本发明的示例性系统100。在图1中示出的示例中，机械臂组件110可以包括定位工具头130的可定位的臂120。臂120可以如由箭头125指示的可旋转到例如至少第二位置123。工具头130可以进一步沿着臂120的长度沿着轨道132移动，如由箭头135表示的。可替代地，工具头130可以仅仅在例如沿着轨道132的单一方向移动，或并非是可旋转的或除了可旋转之外，可以仅仅沿着一个或多个轨道以相对于彼此的一角度移动。可选地，工具头130也可以是可旋转的，允许工具头130在臂120上旋转。因此，臂120可定位在第一操作台(station)140上以接合和拾取柔软物品(未示出)并且然后臂120可以旋转125和/或工具头130可以沿着轨道132移动同时接合柔软物品以将柔软物品放置在第二操作台，其中柔软物品可以在第二位置123与臂120脱离。在一些示例中，第一操作台140可以包括电源，以用于将柔软物品布置在第二操作台150，第二操作台可以包括堆垛或装配操作台。然而，第一操作台140和第二操作台150可以包括执行各种功能中的任一种功能的任何类型的操作台，例如用于由橡胶、塑料、浇铸聚氨酯等制成的零件的脱模操作台，其中包含纤维的材料粘附到那些零件。根据本发明的另外的系统和方法可以包括多于两个操作台。例如，第二操作台150可以包括多个操作台中的仅一个操作台，在该操作台可以放置从第一操作台140获得的柔软物品。例如第二操作台150的多个操作台可以用于装配多个相同的或不同的产品以通过类型、尺寸、形状或出于其它目的对柔软物品进行分类。此外，例如第一操作台140的多于一个的操作台可以提供柔软物品的来源。此外，单个操作台可以根据本发明是用于柔软物品的来源和目的地两者。

根据本发明的系统和方法可以利用工具头，工具头邻近于至少一个接触面或推杆设置至少一个钩部。钩部可以设置具有选择成接合待拾取和定位的柔软物品的纤维的尺寸、形状、配置和/或布置的多个钩子。接触面/推杆可以包括没有钩子的表面，其因此不接合柔软物品的纤维。工具头或工具头的至少钩部/接触面可以在至少第一配置与第二配置之间致动。在第一配置中，钩部的钩子能够接合柔软物品的纤维。在第二配置中，接触面可以相对于钩部定位以便防止从钩部延伸的钩子接合柔软物品的纤维。关于图2和图3示出了可以根据本发明使用的不同类型的工具头的示例。

现在参考图2，工具头230可以包括钩部210和推杆220，钩部210具有从其表面延伸的多个钩子211。在图2中示出的示例中，工具头230包括邻近并围绕圆形推杆220的基本上环形形状的单个钩部210。功能是用于接触待操作的物品(例如，柔软物品)的钩部210或任何钩部包括钩子接触面，其是能够接合物品的钩部的表面。类似地，功能是用于接触待操作的物品的推杆220或任何其它的接触面包括接触面，其是能够脱离物品的推杆的表面。在图2中示出的示例中，推杆220可以相对于钩部210移动以延伸超出钩部210的钩子或可以收回到钩部210的钩子211后面的位置。推杆220可以通过液压的、机械的、电磁的或根据任何其它原理操作的致动器移动。

现在参考图3，示出了用于根据本发明使用的工具头330的另一个示例。在图3的示例中，工具头330包括具有从其表面延伸的多个钩子311的基本上是圆形形状的钩部310。在该示例中，钩部310由基本上是环形形状的推杆320围绕。在图3的示例中，可以类似于关于图2描述的致动器的致动器可以使钩部310相对于推杆320移动以允许在第一配置中从钩部310延伸的钩子311接合柔软物品的纤维或在第二配置中不能接合柔软物品的纤维。

尽管图2和图3的示例示出了使中心部分在第一配置与第二配置之间移动的工具头，其中中心部分在图2中是推杆220，并且中心部分在图3中是钩部310，代替中心部分或除了中心部件之外，工具头的外部可以被致动。在一些示例中，钩部和接触面或推杆两者可以在不同的方向同时移动以在第一配置与第二配置之间致动工具头。此外，第一配置和第二配置之外的附加的配置可以在根据本发明的系统和方法中使用。例如，本发明的一些应用可以改变允许基于那些纤维的性质和/或待接合的柔软物品的性质接合柔软物品的纤维的钩部的钩子的数量。借助于另外的示例，本发明的一些应用可以提供在相同或不同的钩部中具有变化尺寸的钩子，使得一些配置允许钩子中的一些钩子但不是全部钩子接合柔软物品的纤维，从而允许这样的工具头在不同配置中接合纤维与不同的钩部。

在根据本发明的系统和/或方法中使用的工具头的一个或多个钩部和/或接触面的形状可以变化而不脱离本发明的范围。例如，钩部和/或接触面可以结合待处理的柔软物品的尺寸、形状和/或配置来变化。此外，在根据本发明的系统和/或方法中使用的工具头的钩部的尺寸、形状和/或配置可以基于待根据本发明处理的较大的柔软物品的纤维的尺寸、形状和/或配置来变化，即当纤维仅仅包括待处理的柔软物品的一部分时。图4-7示出了可以根据本发明使用以匹配柔软物品或柔软物品的纤维的尺寸、形状和/或配置的钩部的不同配置和形状的几个示例。例如，图4示出了具有钩子411和推杆420的三角形钩部410。通过另外的示例，图5示出了具有钩子511和推杆520的六边形钩部510。然而在另外的示例中，图6示出了具有钩子611和推杆620的星形钩部610。然而在另外的示例中，图7示出了具有钩子711和推杆720的圆形钩部710。在图4-7中示出的各种推杆可以采取不同于邻近推杆的钩部的形状的形状。此外，任何形状可以用于钩部，特别结合不同形状的柔软物品/柔软物品的纤维部分。如可以在图4-6中看出，对于非圆形钩部，工具头的旋转可能影响来自钩部的钩子与柔软物品的纤维的接合。

用于根据本发明的系统和/或方法使用的工具头可以使用多于一个钩部和/或多于一个接触面。例如，图8示出了具有多个接触面820的工具头830，接触面820邻近钩部810并且由钩部810围绕，钩部810具有从其表面延伸的多个钩子811。在图8的示例中，接触面820可以相对于钩部810致动，或反之亦然，或钩部810和接触面820两者可以在第一配置与第二配置之间致动。

现在参考图9，示出了可以用于根据本发明的系统和方法的工具头930的另外的示例。工具头930设置了多个钩部910，钩部910具有从它们的表面延伸的钩子911。接触面920可以邻近并且围绕钩部910。在图9的示例中，钩部910可以相对于接触面920致动，或接触面920可以相对于钩部910致动，或钩部和接触面910两者可以同时在第一配置与第二配置之间致动。

现在参考图10，示出了根据本发明的工具头1030的又一示例。图10的示例示出了具有单个钩部1010和多个矩形接触面1020的工具头1030，单个钩部1010具有从其表面延伸的多个钩子1011，多个矩形接触面1020由钩部1010围绕。在图10的示例中，接触面1020可以相对于钩部1010致动，钩部1010可以相对于接触面1020致动，或接触面1020和钩部1010两者可以同时在第一配置与第二配置之间致动。

现在参考图11，示出了根据本发明的工具头1130的另外的示例。在图11中示出的示例中，多个钩部1110可以具有矩形形状，具有从它们的表面延伸的多个钩子1111。单个接触面1120可以围绕钩部1110。在图11的示例中，钩部1110可以相对于接触面1120致动，接触面1120可以相对于钩部1110致动，或钩部1110和接触面1120可以同时在第一配置与第二配置之间致动。

还可以预期的是，钩部1110尽管在图11中描绘为线性连续的，但是可以在线性方向取代为非连续的。例如，单个钩部可以包括具有多个钩子的几个不连续部分。可以预期的是，在示例性方面，不连续部分的任何尺寸、形状和方向可以形成钩部。

现在参考图12A-12D，示出了工具头在第一配置与第二配置之间致动的示例。在图12A中示出的第一配置中，具有在其上设置的多个钩子1211的钩部1210延伸超过工具头1230的接触面1220。因此，一旦工具头1230下降距离1250以将钩部1210的钩子1211带到与柔软物品1290的纤维接触，则钩部1210的钩子1211可以接合柔软物品1290的纤维；这可以称为接合配置。可以预期的是，不管它们放置的配置(例如，接合配置或脱离配置)，钩部1210和接触面1220都可以结合形成接合面。

如图12B中所示，工具头1230已经移动距离1250以允许钩部1210的钩子接触柔软物品1290的纤维。如图12B中所示，工具头1230已经移动以接合柔软物品1290，但是工具头还没有从第一配置致动，因此钩部1210的钩子1211可以接合柔软物品1290的纤维。在图12C中，工具头1230已经部分地从第一配置致动到第二配置。如可以参考图12C看出，钩部1210已经部分地收回到工具头1230中(或工具头1230已经在钩部1210上移动)，同时接触面1220还没有移动。因此，如图12C中示出的，工具头1230在第一配置和第二配置之间的中间配置，第一配置允许钩部1210的钩子1211接合柔软物品1290的纤维，第二配置(即脱离配置)不允许钩部1210的钩子1211接合柔软物品1290的纤维。

在图12D中示出了工具头1230的第二配置。如图12D中所示，钩部1210已经被完全致动以将工具头放置在第二配置中，以将钩部1210收回到工具头1230中使得接触面1220防止从钩部1210延伸的钩子1211接合柔软物品1290的纤维。图12A和图12B中描绘的第一配置可以物理上位于不同于图12D中示出的第二配置和图12C中示出的中间第三配置的位置。例如，图12A和图12B可以描绘工具头1230在起始位置开始接合柔软物品1290，而图12C和图12D可以示出在柔软物品1290已经移动到放置位置之后柔软物品1290从工具头1230的脱离。

现在参考图13A-13D，示出了根据本发明的工具头1330的致动的另外的示例。如图13A中所示，工具头1330可以放置在第一配置(即，接合配置)中，使得如果工具头1330朝向柔软物品1390移动距离1350，则从钩部1310延伸的钩子1311可以接触和接合柔软物品1390的纤维。如图13B中所示，在工具头1330已经移动距离1350之后，因为接触面1320被收回在工具头1330的第一配置中的钩部1310之后，故从钩部1310延伸的钩子1311可以接合柔软物品1390的纤维。

如图13C中所示，接触面1320可以从第一配置移动。图13C示出了中间或第三配置，其中接触面1320已经被致动成与钩部1310对准以接触柔软物品1390。如图13D的示例中所示，在致动完成之后，工具头1330可以位于第二配置中(即，脱离配置)，其中接触面1320防止从钩部1310延伸的钩子1311接合柔软物品1390的纤维。在该示例中，当柔软物品1390由从钩部1310延伸的钩子接合时，柔软物品1390可以在图13A和图13B中的起始位置。如图13C和图13D中所示，当工具头1330被致动以使柔软物品1390从钩部130脱离时，柔软物品1390可以移动到放置位置。

现在参考图14，示出了根据本发明的系统1400的另外的示例。类似于图1中示出的示例系统100，示例系统1400可以设置具有可定位的臂1420的机械系统1410。工具头1430可以沿着臂1420定位，如由箭头1432表示的。工具头1430也可以在臂1420上旋转1436成期望的旋转对准以接合和/或脱离柔软物品。工具头1430也可以垂直地移动，如由箭头1434表示的。臂1420可以从第一位置旋转1425到第二位置1423。操作台1440可以将柔软物品1490保持在起始位置。工具头1430可以包括至少一个钩部和至少一个接触面，例如但不限于在本文示例中描述的那些钩部和接触面。工具头1430可以在第一配置和第二配置之间是可致动的，第一配置允许从钩部延伸的至少一些钩子接合柔软物品1490中的纤维，第二配置防止来自钩部的钩子接合柔软物品1490的纤维。如图14的示例中所示，臂1420可以如由箭头1425表示的旋转以允许工具头1430被定位在第一位置以在起始位置接合柔软物品1490的纤维。臂1420可以之后如所示的在位置1423旋转，其中工具头移动到放置位置1433以在第二操作台1450上的放置位置脱离柔软物品1493。在图14的示例中，起始位置具有第一高度1472，而放置位置具有不同于第一高度的第二高度1474。此外，在图14的示例中，系统1400可以将柔软物品1490从起始位置移动到处于第三高度1476的放置位置，第三高度1476比第一高度1472和第二高度1474两者都高。可替代地，第二高度1474可以大于第一高度1472，而非如在其中第一高度1472大于第二高度1474的本示例中所示的。

现在参考图15，示出了根据本发明的示例方法1500。在步骤1510，工具头可以被定位在起始位置。起始位置可以具有待定位的柔软物品，其中柔软物品具有纤维或至少部分地由纤维形成。在步骤1510定位的工具头可以具有至少一个钩部，至少一个钩部具有多个钩子，钩子具有用于允许钩子接合柔软物品的纤维的尺寸、形状、方向、配置和/或组合方式。在步骤1520，柔软物品的纤维可以由工具头上的钩子中的至少一些钩子接合。例如，步骤1520可以使具有允许钩部的钩子接合柔软物品的纤维的第一配置的工具头开始与起始位置中的柔软物品相接触。

在步骤1530，可以使用工具头从起始位置提升柔软物品。在步骤1540，柔软物品可以被移动到另一个位置。步骤1530和1540可以通过移动工具头同时工具头的钩部的钩子中的至少一些钩子接合柔软物品的至少一些纤维来执行。在步骤1550，柔软物品可以被降低到放置位置。放置位置可以相对于无论柔软或坚硬的其它物品来确定，柔软物品与其它物品被装配在一起。在步骤1560，工具头表面可以被致动以将钩子从柔软物品的纤维脱离。步骤1560可以使接触面超出钩部的钩子以将钩子从柔软物品的纤维脱离。

方法1500可以在起始位置拾取用于组装为例如鞋面的软的商品的柔软物品。起始位置可以是例如供给操作台或鞋面的构件的其它来源。方法1500可以之后接合柔软物品、拾取柔软物品、将柔软物品移动到放置位置以及脱离柔软物品。方法1500的结果可以是邻近软的商品(例如鞋面)的另一个构件放置柔软物品以用于进一步装配。

现在参考图16A-16C，示出了由工具头1600的钩部1610的钩子1611接合柔软物品1690的纤维1691。在图16A中，一对接触面1620和钩部1610在第一配置中，第一配置允许从钩部1610延伸的多个钩子1611中的至少一些钩子最终接合柔软物品1690的纤维1691。然而，在根据本发明的系统和方法中，任何数量的钩部可以结合任何数量的接触面使用。柔软物品1690的纤维1691可以包括任何类型的天然或合成纤维，其可以被编织、针织、纺织或以其它方式形成为柔软物品1690的全部或部分。此外，纤维1691可以添加(永久地或暂时地)到由其它类型的纤维、膜、片材等形成的柔软物品。在图16B中，钩子1611已经开始与柔软物品1690的纤维1691接触以允许钩子1611中的至少一些钩子至少部分地接合纤维1691。图16B中示出的工具头1600、钩子1611和柔软物品1690的布置可以通过如以上示例中描述的降低工具头1600来实现，或通过升高保持柔软物品1690的操作台或其它表面以使钩子1611与柔软物品1690的纤维1691接合来实现，或通过它们的一些组合来实现。图16C示出了致动到第二配置的工具头1600，第二配置防止钩子1611接合纤维1691、使柔软物品1690从工具头1600有效脱离。工具头1600致动到图16C中示出的第二配置可以通过移动钩部1610、通过移动接触面1620、和/或通过移动钩部1610和接触面1620两者来实现。图16C中描绘的示例可以在不同于图16A中描绘的示例和/或图16B中描绘的示例的位置。例如，图16A中示出的描绘可以发生在起始位置，而图16B中描绘的示例可以在起始位置或当柔软物品1690移动时的中间点，而图16C中示出的示例可以发生在放置位置。

图17根据本发明的方面示出了具有工具头的拾取工具1700的示例性侧面轮廓，工具头具有用于接合/脱离钩部和通常用于移动工具头的致动器。图17中描绘的工具头实际上是示例性的。可替代的移动机构和可替代的结构被考虑以实现本文提供的方面。例如，两个接合致动器被描绘为通过接触面接合固定物品和使固定物品从钩部脱离。然而，更多或更少的接合致动器可以在可替代方面实现。此外，可以预期的是，不同的结构部件和构件可以被利用以实现可移动工具头的结果以及钩部与接触面之间的可移动关系。

拾取工具1700包括工具头部分以及工具移动和支撑结构部分。在该示例中，工具头部分包括头部框架1702、接合致动器1706、致动器支架1708、头部支架1712和连接部件1722，其将在下文进行更详细的论述。工具移动和支撑结构部分包括头部致动器1714、头部致动器支架1716、框架部件1718和头部导向件1720，其将在下文进行更加详细的论述。尽管具体构件用工具头部分和工具移动和支撑结构部分表示，但是应当理解的是，一些构件可以被省略，并且附加的构件可以被包括以实现具有可脱离的钩部的拾取工具。

返回工具头部分，可预期的是，可以利用本文提供的任何结构。例如，图10和11的工具头可以在示例性方面实现。换言之，可预期的是，如图11和图10中分别示出的，钩部可以通过接合致动器相对于接触面来操作和/或接触面可以通过接合致动器相对于钩部来操作。

头部框架1702提供支撑和用于使工具的接合面部分(例如钩部)凹进的容积。例如，头部框架1702可以是具有侧面部分和顶部部分和底部部分的结构。如图17中所示，底部部分形成接触表面1704，用于当钩部凹进头部框架1702的接触面与顶部表面之间时将固定物品从钩部脱离。然而，如前所述，可预期的是，在可替代方面，头部框架1702的底部部分可以形成钩部。

保持接合致动器1706的致动器支架例如在顶部部分处与头部框架相联接。接合致动器1706借助于致动器支架1708与头部框架1702固定地联接。接合致动器1706与工具头的接合部分(例如该示例中的钩部)定位联接。定位联接允许接合致动器1706相对于接触面1704升高和降低钩部，使得当接合致动器1706定位时，在接触面1704下面的钩部与物品接合且固定物品。此外，可以预期的是，如当前所述，接合致动器1706将钩部定位在接触面1704之上以使保持的物品从钩部脱离。接合致动器1706可以由例如气动压力、液压压力、电流等任何先前论述的方式驱动。在当前示例中，具有多个流体连接部1710的气动致动器被描绘为接合致动器1706；然而可替代的机构被考虑。

工具头部分借助于在头部框架1702与头部支架1712之间延伸的连接部件1722与工具移动和支撑结构部分定位地联接。头部支架与头部致动器1714联接并且与头部导向件1720联接。当头部致动器1714延伸或缩回时，头部支架1712相对于工具移动和支撑结构部分移动。为帮助在该移动期间的位置导向，头部导向件1720由头部致动器支架1716滑动地保持，使得头部导向件1720滑动穿过由头部致动器支架1716形成的通道。头部致动器1714的该移动引起工具头部分在向上和向下运动中移动以接近待由工具头的钩部操作的物品或表面来定位工具头。

头部致动器1714与头部致动器支架1716联接。头部致动器支架1716与框架部件1718可调节地联接。还可以预期的是，如本文上述图14中提供的，框架部件1718或类似的部分可以与机器人联接，例如在示例性方面中的多轴机器人。如前面所提供的，可以预期的是，在示例性方面中，一个或多个特征可以被省略或添加到拾取工具组件的一个或多个部分。

虽然本发明已经关于本文的具体示例进行了描述，但是工具头的各种配置可以根据本发明使用。工具头可以设置单个钩部以接合具有类似钩部的尺寸、形状和/或配置的柔软物品，但是通常多个钩部可以用于接合柔软物品。例如，多个钩部可以以阵列、有刻度的分布图案、不规则的分布模式或以任何其它的布置来提供，使得来自多于一个钩部的钩子可以预期使用根据本发明的系统和/或方法来接合单个柔软物品。通过将柔软物品的纤维与多个钩部的钩子相接合，可以实现柔软物品的更固定的接合，并且柔软物品可以更好放置在放置位置，而不需要在移动期间横向地或垂直地移位柔软物品。除了简单地将柔软物品从第一起始位置移动到第二放置位置之外，工具头可以以各种方式操作柔软物品。例如，在将柔软物品放置在放置位置之前或在将柔软物品放置在放置位置时，工具头可以旋转柔软物品和/或改变柔软物品的倾斜角度。

此外，各种系统可以用于在起始位置定位柔软物品以在起始位置接合和/或定位脱离柔软物品的放置位置。任何类型的检测系统，例如计算机视觉系统可以用于识别要接合的柔软物品和/或识别和定位软的商品的其它构件，使用检测系统以相对于放置位置来放置柔软物品。可替代地/附加地，对于根据本发明的系统和/或方法，要拾取和/或放置的柔软物品的位置可以使用那些位置可以被预定的足够的精度预测。执行保存在计算机可读存储器中的计算机可读代码的计算系统可以用于控制根据本发明的系统的操作和方法的执行。

Claims (20)

1.一种用于接合、移动和脱离物品的拾取工具，所述物品形成为具有多个纤维，所述拾取工具包括：

至少一个钩部，所述至少一个钩部具有多个钩子，所述多个钩子配置为接合形成柔软物品的至少一部分的纤维，所述钩部具有钩子接触表面；

至少一个推杆，所述至少一个推杆具有推杆接触表面；和

致动器，所述致动器使所述至少一个推杆或所述至少一个钩部在第一配置和第二配置之间移动，

(1)所述第一配置允许所述钩子接触表面延伸超出所述推杆接触表面，适于允许所述至少一个钩部的钩子接合形成柔软物品的一部分的纤维，且

(2)所述第二配置允许所述推杆接触表面延伸超出所述钩子接触表面，适于防止所述至少一个钩部的所述钩子接合所述柔软物品的纤维。

2.根据权利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一个推杆围绕所述至少一个钩部。

3.根据权利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一个钩部围绕所述至少一个推杆。

4.根据权利要求1所述的拾取工具，其中所述至少一个钩部具有实质上与所述柔软物品的一部分的形状相同的形状。

5.根据权利要求1所述的拾取工具，还包括：

定位系统，所述定位系统将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆移动到起始位置以接合形成所述柔软物品的纤维中的至少一些纤维，以及将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆移动到放置位置以脱离形成所述柔软物品的纤维；和

控制系统，所述控制系统引起所述定位系统将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆移动到所述起始位置和所述放置位置，所述控制系统还引起所述致动器将所述至少一个推杆或所述至少一个钩部移动到所述第一配置以允许所述至少一个钩部的所述钩子在所述起始位置接合形成所述柔软物品的纤维中的至少一些纤维，以及引起所述致动器将所述至少一个推杆或所述至少一个钩部移动到所述第二配置以防止所述至少一个钩部的所述钩子在所述放置位置接合形成所述柔软物品的纤维。

6.根据权利要求5所述的拾取工具，其中所述定位系统还引起：

(1)在所述起始位置将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆移动到第一高度，

(2)将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆升高到第二高度，同时将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆移动到所述放置位置，以及

(3)在所述放置位置将所述至少一个钩部和所述至少一个推杆降低到第三高度。

7.根据权利要求6所述的拾取工具，其中所述第一高度和所述第三高度是不同的。

8.根据权利要求6所述的拾取工具，其中所述至少一个钩部包括多个不同的钩部。

9.根据权利要求8所述的拾取工具，其中所述至少一个推杆包括围绕所有的所述多个钩部的单个推杆。

10.根据权利要求8所述的拾取工具，其中所述至少一个推杆包括多个推杆。

11.根据权利要求6所述的拾取工具，其中所述至少一个推杆包括多个不同的推杆。

12.根据权利要求5所述的拾取工具，其中所述致动器使所述至少一个推杆相对于所述至少一个钩部移动。

13.根据权利要求5所述的拾取工具，其中所述致动器使所述至少一个钩部相对于所述至少一个推杆移动。

14.一种用于拾取和定位具有纤维的物品的工具，所述工具包括：

工具头，所述工具头具有适于接触待拾取和定位的柔软物品的接合面，所述接合面具有至少第一配置和第二配置；

接触面，所述接触面在所述工具头的所述接合面上；

至少两个非连续钩部，所述至少两个非连续钩部在所述工具头的所述接合面上，其中所述接触面在所述至少两个非连续钩部之间延伸；

所述非连续钩部中的每个具有多个半刚性钩子，所述多个半刚性钩子定向为用当所述接合面在至少所述第一配置中时延伸超出所述接触面的所述钩子中的至少一些钩子来接触和接合柔软物品的至少一部分；

致动器，所述致动器使所述接触面或所述至少两个非连续钩部在所述第一配置与第二配置之间移动，所述第二配置通过允许所述接触面比所述钩子延伸更靠近所述柔软物品而防止所述钩部的所有的所述半刚性钩子接触所述柔软物品；

定位系统，所述定位系统使所述工具头从用于拾取所述柔软物品的至少第一位置和用于放置所述柔软物品的第二位置移动；和

控制系统，所述控制系统引起所述定位系统将所述工具头和所述第一配置中的工具头表面一起移动到所述第一位置以接触所述柔软物品且用所述至少两个非连续钩部的所述钩子中的至少一些钩子接合所述柔软物品的纤维中的至少一些纤维，以及引起所述定位系统将所述工具头移动到所述第二位置且引起所述致动器将所述工具头表面移动到所述第二配置以使所述至少两个非连续钩部的所述钩子与所述柔软物品的纤维脱离。

15.根据权利要求14所述的用于拾取和定位具有纤维的柔软物品的工具，其中所述接触面包块围绕所述第一配置中的至少两个非连续钩部的表面。

16.根据权利要求14所述的用于拾取和定位具有纤维的柔软物品的工具，其中所述接触面包括多个非连续接触面。

17.一种用于拾取、移动和放置具有纤维的物品的方法，所述方法包括：

将工具定位在起始位置，所述工具具有带有至少一个钩部和至少一个推杆的表面，所述钩部包括多个半刚性钩子，所述多个半刚性钩子接合由纤维形成的所述柔软物品的纤维；

通过升高所述工具使所述柔软物品从所述起始位置提升，同时所述多个半刚性钩子中的至少一些半刚性钩子适于接合所述柔软物品的纤维中的至少一些纤维；

在提升之后，通过移动所述工具将所述柔软物品移动到放置位置，同时所述多个半刚性钩子中的至少一些半刚性钩子接合所述柔软物品的纤维中的至少一些纤维；以及

通过相对于彼此致动所述至少一个推杆或所述至少一个钩部将所述柔软物品放置在所述放置位置，使得所述至少一个钩部的所述多个钩子将所述至少一个钩部的所述钩子从所述柔软物品的纤维脱离。

18.根据权利要求17所述的用于拾取、移动和放置由纤维形成的柔软物品的方法，其中所述至少一个钩部包括以对应于所述柔软物品的一部分的尺寸和形状的尺寸和形状布置的多个半刚性钩子。

19.根据权利要求17所述的用于拾取、移动和放置柔软物品的方法，其中所述至少一个钩部包括多个不同的钩部。

20.根据权利要求17所述的用于拾取、移动和放置物品的方法，其中所述至少一个推杆包括多个不同的推杆表面。