CN203889500U - 电粘附抓取系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种包括剪切抓取器的电粘附抓取系统。所述剪切抓取器可以包括与一个或多个电极相关联的电粘附面和与所述电粘附面连接的承荷结构。电源可被构造成将电压施加到与所述电粘附面相关联的一个或多个电极。控制器可被构造成经由所述电源将电压施加到与所述电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使第一剪切抓取器粘附到位于所述电粘附面附近的项目上。所述控制器可被构造成经由所述承荷结构结构将足以移动被粘附项目的剪切力施加到被粘附项目上。

Description

电粘附抓取系统

相关申请的交叉参考 

本申请是2012年11月2日提交的美国申请No.13/668,099的部分连续申请，而该申请是现在作为美国专利No.8,325,458公布的2010年4月6日提交的美国申请No.12/762,260的连续申请并且要求2010年2月10日提交的美国临时专利申请No.61/303,216的优先权；本申请还要求2012年5月2日提交的美国临时专利申请No.61/641,728和2012年12月19日提交的美国临时专利申请No.61/739,212的优先权，这些申请的全部内容以引用的方式并入本文。 

背景技术

除非另有说明，本部分中说明的材料不是本申请权利要求的现有技术，并且不承认通过纳入本部分成为现有技术。 

多年来，产品的大规模生产已经引起许多创新。在多种材料和项目的工业化处理上已经取得了实质性的发展，特别是在机器人技术领域。例如，在许多制造和其他材料处理过程中，多种机器人和其他自动化系统被用来“拾取和放置”项目。这样的机器人和其他系统可以包括机器人手臂，例如，抓取、提起和/或放置作为指定处理的一部分的某个项目。当然，其他控制和材料处理技术也可以通过这样的机器人或其他自动化系统完成。尽管多年来本领域中取得了许多进展，但是对于能够以这种方式处理的物品存在限制。 

传统的机器人抓取器通常使用抽吸或者机械致动的大法向力和精细控制的组合来抓取对象。这些技术具有一些缺点。例如，抽吸的使用倾向于要求平滑、清洁、干燥和平坦的表面，这限制了可被抓取对象的类型和条件。抽吸还倾向于需要泵用的大量功率并且倾向于在真空或低压密封的任何位置泄漏，这会带来吸力的丧失，具有潜在的灾难性。使用机械致动通常需要大的法向或“挤压”力作用于对象，而且机器人抓取 易碎或纤细对象的能力倾向于受到限制。产生大力也增加了机械致动的成本。机械泵和具有大挤压力的传统机械致动也通常需要可观的重量，这对于某些应用是主要的缺陷，如必须支撑额外质量的机器人手臂的端部。此外，即使当用于坚固的对象时，机器人手臂、机械爪等仍然可能在对象本身的表面上留下损坏印记。 

处理项目和材料的替代技术也具有缺点。例如，化学粘合剂可能留下残余物，而且倾向于吸引降低效果的灰尘和其他杂物。一旦采用这样的化学粘合剂抓取或粘附，则化学粘合剂还需要大量的额外力来解除或克服针对对象的抓取或粘附，因为在这种情况下，抓取相互影响和力通常是不可逆的。 

尽管在过去许多以自动化方式处理材料的系统和技术通常工作良好，但是总是期望提供处理项目的替代和改进的方式。特别地，期望新的自动化系统和技术，其允许对于大的、不规则形状的、脏的和/或易碎的对象进行拾取和放置或其他处理，优选针对对象很少使用或不使用抽吸、化学粘合剂或明显的机械法向力。 

实用新型内容

一些例子涉及电粘附面和装置。所述电粘附面可以包括电极，其被构造成当向电极施加适宜的电压或电流时，诱发对附近对象的静电吸引。在某些情况下，电极极化可以在附近对象中诱发对应的极化，以引起对象粘附到电粘附面上。用于操作所述电粘附面的系统可以包括电粘附剪切抓取器、一个或多个电源和控制器。电源可被构造成向电粘附剪切抓取器中的一个或多个电极施加电压或电流，以使剪切抓取器的电粘附抓取面的电极极化。然后，剪切抓取器的极化的抓取面可以粘附到将被操纵项目的外表面上。然后，剪切抓取器可以被用来将力至少部分平行地施加到被操纵项目的外表面(以及粘附到该外表面上的抓取面)。如本文中所使用的，剪切力包括两个表面之间的力，其至少部分地平行指向其中两个表面相遇或以其他方式相互作用的平面。因此，在一些实施方案中，电粘附剪切抓取器是电粘附地粘附到项目上并对项目施加至少部分地平行于将要粘附项目的表面的力的装置。剪切抓取器可以包括连接至电粘 附抓取面的承荷结构，以将在电粘附抓取面上造成的剪切力分配和/或输送至接收负荷和/或施加负荷的元件。 

本公开的一些实施方案提供了一种系统。所述系统可以包括第一剪切抓取器、电源和控制器。第一剪切抓取器可以包括与一个或多个电极相关联的电粘附面和与所述电粘附面连接的承荷结构。所述电源可被构造成电连接至与所述电粘附面相关联的一个或多个电极。所述控制器可被构造成(i)经由所述电源将电压施加到与所述电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使第一剪切抓取器粘附到位于所述电粘附面附近的项目上，和(ii)经由所述承荷结构将剪切力施加到被粘附项目上，其中所述剪切力足以移动被粘附项目。 

本公开的一些实施方案提供了一种系统。所述系统可以包括项目抓取器、电源、控制臂和控制器。所述项目抓取器可以包括与一个或多个电极相关联的多个柔性电粘附面。所述电源可被构造成电连接至与所述多个柔性电粘附面相关联的一个或多个电极。所述控制臂可被构造成操纵所述项目抓取器。所述控制器可被构造成(i)使所述控制臂定位所述项目抓取器，使得所述多个柔性电粘附面中的至少一些在包括目标对象区域的周围悬吊，(ii)经由所述电源将电压施加到与所述多个柔性电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使所述多个柔性电粘附面中的至少一些粘附到所述目标对象上。 

本公开的一些实施方案提供一种方法。所述方法可以包括将电压施加到与第一剪切抓取器的电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使所述电粘附面粘附到接近第一剪切抓取器的项目上。所述方法可以包括经由与所述电粘附面连接的承荷结构将剪切力施加到被粘附项目上，其中所述剪切力足以移动被粘附项目。所述方法可以包括减小施加到所述一个或多个电极上的电压，使得所述项目从第一剪切抓取器释放。 

通过阅读下面的详细说明，并适当地参照附图，这些以及其他方面、优点和替代物，对于本领域技术人员将变得显而易见。 

附图说明

图1A是示例性电粘附端部效应器的侧剖视图。 

图1B示出粘附到外物上的图1A的示例性电粘附端部效应器的侧剖视图。 

图1C示出作为示例性粘附的电粘附端部效应器的电极间的电压差结果的在图1B的外物中形成的电场的特写侧剖视图。 

图2A示出其上具有单个电极的一对示例性电粘附抓取面或端部效应器的侧剖视图。 

图2B示出其上施加了电压的图2A的一对示例性电粘附抓取面或端部效应器的侧剖视图。 

图3A示出在上表面和下表面上具有图案化电极的片状的示例性电粘附抓取面的俯视立体图。 

图3B示出在一个表面上具有图案化电极的片状的另一个示例性电粘附抓取面的俯视立体图。 

图4A示出适用于利用可变电压的示例性平坦电粘附端部效应器的侧视图。 

图4B示出具有调节的施加电压并且仅拾取外物的一部分的图4A的示例性电粘附端部效应器的侧视图。 

图5A示出具有两个适合于提起薄且柔性的外物的电粘附抓取面的示例性电粘附抓取系统的侧视图。 

图5B示出两个电粘附抓取面旋转一定角度以最小化剥离的图5A的示例性电粘附抓取系统的侧视图。 

图6A示出被传统机械式抓取致动器抓取的示例性球形或柱形外物的俯视图。 

图6B示出被电粘附抓取面抓取的图6A的外物的俯视图。 

图7A示出被传统机械式抓取致动器抓取的外物的示例性受力图的侧视立体图。 

图7B示出图7A的外物的示例性受力图的俯视图。 

图7C示出被电粘附抓取面抓取的外物的示例性受力图的侧视立体图。 

图7D示出图7C的外物的示例性受力图的俯视图。 

图8示出具有多个手指的示例性电粘附抓取系统的侧视图以及一组示例性控制电路，每个手指上具有多个电粘附抓取面。 

图9A示出在应用到具有大的平坦表面的外物时图8的示例性电粘附抓取系统的侧视图。 

图9B示出在应用到包括小钉的外物时图8的示例性电粘附抓取系统的侧视图。 

图9C示出在应用到包括中等尺寸的球体的外物时图8的示例性电粘附抓取系统的俯视图。 

图10示出具有多个手指、电粘附抓取面和线缆致动器的示例性机器人手的前视立体图。 

图11A示出沿着外表面分布有多个电粘附抓取面的可佩带手套的示例性应用的侧视立体图。 

图11B示出被用于辅助抓取包带以携带相关包的图11A的可佩带手套的示例性应用的框图。 

图12提供使用电粘附力抓取对象的示例性方法的流程图。 

图13A是示例性垂直叶片抓取系统的功能框图。 

图13B示出粘附至被操纵的示例性项目的相对侧壁上的一对垂直电粘附叶片。 

图13C示出示例性垂直电粘附叶片的端视图。 

图13D示出图13C所示的示例性垂直电粘附叶片的俯视图。 

图13E示出垂直电粘附叶片的示例性电极的几何形状。 

图13F示出垂直电粘附叶片的另一个示例性电极的几何形状。 

图14A示出具有能够包绕(符合)被操纵的项目的纵向翼片的顺应性电粘附面。 

图14B示出包括可变形隔离片以允许电粘附面符合被操纵项目的表面的顺应性电粘附面。 

图14C示出连接到垂直电粘附叶片的背侧以在被电粘附面操纵的项目上分配推拉剪切力的支撑杆。 

图14D示出弯曲以抵抗压缩力和弯曲形变的由绝缘材料形成的支撑结构。 

图14E示出弯曲以抵抗压缩力和弯曲形变的由绝缘材料形成的另一种支撑结构 

图15A是示出可由位置控制器定位以操纵项目的示例性伸缩臂的功能框图。 

图15B是示出可由位置控制器定位以操纵项目的示例性可回缩臂的功能框图。 

图15C是示例性可收缩叶片抓取模块的端视图。 

图16A示出具有多个可独立寻址子部的电粘附抓取器。 

图16B示出配备有传感器以操作抓取器的可寻址区域的一对伸缩电粘附抓取器。 

图17A示出被构造成在横向于电粘附抓取面的平面的方向上迫动项目的另一个示例性垂直电粘附抓取器的前视图。 

图17B示出图17A所示的在货架上的盒子的俯视图，并且示出粘附到盒子前部的抓取器。 

图18A示出被构造成连接到项目的侧角部的另一个垂直电粘附抓取器的前视图。 

图18B示出图18A所示的在货架上的盒子的俯视图，并且示出粘附到盒子的侧角部的抓取器。 

图19A是示例性电粘附帘式抓取系统的功能框图。 

图19B是简化的帘式抓取器的示图。 

图20A是包括用于定位柔性电粘附抓取器的被驱动主干系统的示例 性电粘附系统的简化框图。 

图20B示出图20A的示例性电粘附系统，其中各抓取器被设置成打开位置。 

图20C示出由具有允许帘式抓取器弯曲的接头的节段梁构成的示例性主干支撑结构。 

图20D示出用于使用多个柔性绳子将主干连接到帘式抓取器的示例性结构。 

图20E示出被放置在主干的端部以偏压帘式抓取器而放松至关闭位置的示例性重物。 

图20F示出罐头情况的俯视图，其中一个罐头被示例性各项目抓取器抓取。 

图20G示出盒子情况的俯视图，其中一个盒子被示例性各项目抓取器抓取。 

图20H示出通过朝着一个角部倾斜箱子以迫使其余项目朝向角部而使用抓取器卸下箱子的结构。 

图20I示出配备有多个帘式抓取器以同时粘附多个项目的抓取器。 

图21A是示例性电粘附平台抓取系统的功能框图。 

图21B是平台抓取系统的示例性实施方案的简图。 

图21C是示例性电粘附平台的侧剖视图。 

图21D是包括顺应性电粘附面的另一个电粘附平台抓取器的侧剖视图。 

图21E是具有可独立寻址区域的电粘附平台抓取器的俯视图。 

图22示出被构造成操纵项目的箱子或盒子离开和上架到仓库货架并且将来自箱子或盒子的各项目拾取至水平平台或从水平平台拾取的示例性装货机。 

图23A示出水平平台与货架大致共面的图22的示例性装货机。 

图23B示出图22的示例性装货机，其中一对垂直叶片抓取器延伸至 靠近被操纵的项目的侧壁。 

图23C示出如果命令抓取两个项目，则图22的示例性装货机收回以将先前放在货架上的项目输送回水平平台。 

图24A是由装货机操作的仓库环境的平面图，该装货机用于从货架上取回箱子并且将取回的箱子放置在拾取台上，在拾取台上，各项目从箱子中取出，然后箱子被返回到货架。 

图24B是由装货机操作的仓库环境的平面图，该装货机用于从箱子中取出各项目并且将特定项目放置到运货台上，而不必往返以将箱子放回货架。 

图25A是一组下端开口容器的侧视图，每个容器使用粘附到各个容器外侧的电粘附膜保持各项目。 

图25B是图25A所示的下端开口容器的侧视图，其中电粘附封闭件处于释放位置。 

图26A是沿着内侧壁具有顺应性电粘附抓取器的下端开口容器的侧视图。 

图26B是另一个具有顺应性电粘附抓取器的下端开口容器的侧视图，其中容器侧面朝内偏置以促进容器内放置的项目与电粘附抓取器之间的接触。 

图27A是具有保持项目的多个下端开口容器的支架分拣系统的侧视图，每个容器被构造成落入多个投递位置中的一个。 

图27B是图27A所示的支架分拣系统的俯视图。 

图28A是操作剪切电粘附抓取器以操纵项目的示例性过程的流程图。 

图28B是操作各项目抓取器以操纵项目的示例性过程的流程图。 

图28C是操作装货机以从仓库货架上的箱子取出各项目的示例性过程的流程图。 

图28D是在仓库过道中从仓库货架上的箱子取出各项目的示例性过 程的流程图。 

图28E是操作分拣系统以在期望的位置选择性地释放电粘附的项目的示例性过程的流程图。 

图29示出根据示例性实施方案构造的计算机可读介质。 

具体实施方式

在下面详细的说明中，参照构成本实用新型一部分的附图。在附图中，相同的附图标记通常代表相同的部件，除非上下文另有所指。详细说明、附图和权利要求书中示出的示例性实施方案并不意味着限制本实用新型。在不偏离这里陈述的主题的范围的前提下，可以利用其他实施方案，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如本文的一般性描述以及在附图中所示出的，本公开的各个方面可以在各种不同的构成中排列、替换、组合、分离和设计，所有这些都明确地包括在本实用新型范围内。 

I.综述 

本公开的一些实施方案在项目处理方面发现了应用。例如，盒子、箱子、包装或其他项目可以被具有沿着项目的一个或多个侧壁定向的电粘附面的抓取器操纵。然后，抓取器在大致平行于电粘附面所粘附的侧壁面的方向上被迫动，从而经由电粘附面施加的剪切力对项目进行推或拉。承荷结构可被连接至电粘附面，以承受由这种推/拉产生的应变。在一些实施方案中，具有电粘附面的抓取器被构造成垂直地定向(例如，与地面垂直)，从而电粘附地连接至被操纵的项目的侧壁。 

此外，本公开的一些实施方案提供了用于粘附各项目的柔性电粘附抓取器。这种柔性的、顺应性的电粘附抓取器可以应用于范围广泛的自动化处理。 

本公开的一些实施方案提供了一种系统，所述系统组合有垂直抓取器以使用各项目抓取器操纵仓储货架上箱子的开/关，从而从这种箱子对各项目进行装货/卸货。集成的系统可以允许移动在仓库环境中操作的机器人，以从货架上承载的箱子按程序地取出各项目，例如，可以被用来在仓库零售环境中执行订单。 

本文讨论的例子还包括通过电粘附对固定在容器中的项目分拣的系统和方法。减小(或关闭)电粘附引起项目从容器落下。本文公开的一些系统可以提供识别或表征在电粘附固定的容器中承载的项目。基于识别和/或表征，可以确定与识别信息相关联的投递区。然后，容器可以相对于一组投递区移动，并且项目可以被选择性地从电粘附固定的容器释放，从而落入针对各项目确定的项目特定的投递区。例如，随着特定容器经过特定的投递区，电粘附可以针对该容器减小(或甚至关闭)以允许其中的内容物落下并且到达投递区内。因此，所述系统可以用于基于与各项目相关联的识别信息将一组包装或其他项目分类到一系列投递区。这种系统可以在对行李、包裹、信件和其他项目的处理和分拣方面得到应用。 

II.示例性电粘附系统 

作为本文使用的术语，“电粘附”是指两个对象使用静电力进行机械连接。在此描述的电粘附使用这些静电力的电气控制来允许两个对象间临时和可拆卸的连接。由于通过施加的电场产生的静电力，静电粘附将这些对象的两个表面保持在一起或增加两个表面之间的有效牵引或摩擦。除了将两个平的、光滑的和通常导电的表面保持在一起外，本文公开的电粘附装置和技术没有限制接受电粘附力和处理的对象的材料性能或表面粗糙度。在某些情况下，电粘附面可以是顺应性表面，以独立于表面粗糙度而促进电粘附吸引。例如，电粘附面可以具有足够的表面柔性，以跟随被粘附对象的外表面的局部不均匀和/或瑕疵。例如，电粘附面可以至少部分地符合微观、介观和/或宏观的表面特征。当施加适当的电压到这样的顺应性电粘附面时，电粘附面被吸引到被粘附对象的外表面上，并且通过局部弯曲使得电粘附面移向外表面，这种吸引导致电粘附面至少部分地符合外表面。 

首先，参照图1A，在剖视图中示出了示例性电粘附端部效应器。电粘附端部效应器10包括位于或靠近"电粘附抓取面"11的一个或多个电极以及位于电极和背衬24或其他支撑结构部件之间的绝缘材料20。为了说明的目的，示出的电粘附端部效应器10具有三对共6个电极，但是容易理解的是，在给定的电粘附端部效应器中可以使用更多或更少的电极。当只有一个电极用在给定的电粘附端部效应器中时，优选随其使用具有 至少一个相反极性电极的补充的电粘附端部效应器。关于尺寸，电粘附端部效应器10大体上尺寸不变。即，电粘附端部效应器的尺寸可以从表面面积小于1平方厘米至大于几平方米。即便是更大或更小的表面面积也是可能的，而且还可以根据给定应用的需要调节尺寸。 

图1B示出粘附到外物14上的图1A的示例性电粘附端部效应器10的剖视图。外物14包括表面12和内部材料16。电粘附端部效应器10的电粘附抓取面11靠着或接近外物14的表面12放置。然后，使用与电极18电连通的外部控制的电子元件(未示出)，经由电极18施加静电粘附电压。如图1B所示，静电粘附电压在相邻的电极18上使用交替的正电荷和负电荷。作为电极18之间电压差的结果，产生一个或多个电粘附力，电粘附力起到使电粘附端部效应器10和外物14保持彼此抵靠的作用。由于施加的力的性质，容易理解的是，电粘附端部效应器10和外物14之间的实际接触不是必要的。相反，需要的是足够接近以允许基于电场的电粘附作用发生。例如，一张纸、薄膜或其他材料或基板可以放置在电粘附端部效应器10和外物14之间。此外，尽管这里的术语“接触”被用来表述电粘附端部效应器和外物之间的相互作用，但是应当理解的是，实际的直接表面-表面接触不总是需要的，例如，诸如绝缘体等一个或多个薄的对象可以放置在端部效应器或电粘附抓取面与外物之间。在一些实施方案中，在抓取面和外物之间的这种绝缘体可以是端部效应器的一部分，但是在其他实施方案中其可以是单独的项目或装置。 

此外或可选择地，在电粘附抓取面与被抓取对象之间可以存在间隙，该间隙可以在电粘附力作用时减小。例如，电粘附力能够引起电粘附抓取面移动更接近于被抓取对象的外表面，从而封闭该间隙。此外，电粘附吸引可以引起抓取面在抓取面的表面区域上的多个点处朝向被抓取对象的外表面移动。例如，顺应性抓取面在微观、介观和/或宏观上符合外表面。由此，这种由抓取面进行的局部间隙封闭能够引起抓取面(至少部分地)符合对象的外表面。具有足够柔性以符合被粘附对象的外表面的局部不均匀性、表面缺陷和其他微观形变和/或宏观形变的电粘附抓取面在本文称作顺应性抓取面。然而，应当理解的是，无论是否特别地被称作顺应性抓取面，本文所述的任何抓取面都可以表现出这种顺应性。 

图1C示出作为粘附的示例性电粘附端部效应器10中的电极间的电压差的结果的图1B的外物中形成的电场的特写剖视图。当电粘附端部效应器10抵靠外物14放置并且施加静电粘附电压时，电场22在外物14的内部材料16中形成。电场22使内部材料16局部地极化或在材料16上局部地诱发与端部效应器的电极18上的电荷相反的直接电荷，因此引起电极18(和端部效应器10)与外物14上的感应电荷之间的静电粘附。感应电荷可以是介电极化的结果或者来自弱导电材料和电荷的静电感应。在内部材料16是强导体(例如铜)的情况下，感应电荷可以完全抵消掉电场22。在这种情况下，内部电场22是零，但是即便如此，感应电荷仍然形成并提供静电力至电粘附端部效应器。 

因此，静电粘附电压在电粘附端部效应器10与外物14的表面12下的内部材料16之间提供总静电力，该静电力维持电粘附端部效应器相对于外物的表面的当前位置。总静电力可以足够克服在外物14上的重力拉扯，使得电粘附端部效应器10可被用来将外物保持在空中。在各实施方案中，多个电粘附端部效应器可以抵靠外物14放置，使得可以针对对象提供额外的静电力。静电力的组合可以足够提起、移动、拾取和放置或以其他方式处理外物。电粘附端部效应器10还可以与其他结构连接，并且将这些额外的结构保持在空中，或者其可被用在倾斜或光滑的表面上，以增加正常的摩擦力。 

从电极18除去静电粘附电压终止了电粘附端部效应器10与外物14的表面12之间的静电粘附力。因此，当电极18间没有静电粘附电压时，电粘附端部效应器10相对于表面12可以更容易地移动。这种情况允许电粘附端部效应器10在施加静电粘附电压之前和之后移动。很好地控制电气激活和失活使得能够快速粘附和分离，例如响应时间少于约50毫秒，同时消耗相对少量的电能。 

电粘附端部效应器10包括在绝缘材料20的外表面11上的电极18。本实施方案非常适合于控制附着到各种外物14的绝缘和弱导电的内部材料16。其他的电粘附端部效应器10与电极18和绝缘材料20之间的关系也是可预期的并适用于更宽范围的材料，包括导电材料。例如，薄的电绝缘材料(未示出)可以位于电极的表面上。容易理解的是，由于基于电场 产生的电粘附力的距离依赖性，表面11和12之间的更短距离以及这种电绝缘材料的材料性能导致对象之间的更强电粘附吸引。因此，可以使用可变形的表面11，该表面适用于至少部分地符合外物14的表面12。 

作为本文使用的术语，静电粘附电压指产生使电粘附端部效应器10和外物14连接的适合静电力的电压。电粘附端部效应器10所需的最小电压根据几个因素变化，例如：电粘附端部效应器10的尺寸、电极18的材料导电性和间距、绝缘材料20、外物材料16、对电粘附的任何干扰的存在(如灰尘、其他颗粒物或水分)、被电粘附力支撑的任何对象的重量、电粘附装置的顺应性、外物的介电和电阻性能和/或电极与外物表面间的相关间隙。在一个实施方案中，静电粘附电压包括在电极18间的电压差，即，约500伏～10千伏。在微观应用中，甚至可以使用更低的电压。在一个实施方案中，电压差为约2千伏～5千伏。一个电极的电压可以是零。交替的正电荷和负电荷也可以被施加到相邻的电极18上。一个电极上的电压可以随时间变化，特别地，可以在正电荷和负电荷之间交替，从而不会对外物长期充电。生成的夹持力随着特定电粘附端部效应器10、粘附的材料、任何颗粒物干扰、表面粗糙度等而变化。通常，本文所述的电粘附提供大范围的夹持压强，通常定义为由电粘附端部效应器施加的吸引力除以与外物接触的面积。 

实际的电粘附力和压强随设计和一些因素变化。在一个实施方案中，电粘附端部效应器10提供约0.7kPa(约0.1psi)～约70kPa(约10psi)的电粘附吸引压强，尽管毫无疑问其他的量和范围也是可能的。具体应用所需的力的大小可以通过改变接触面的面积、改变施加的电压和/或改变电极与外物表面之间的距离容易地达到，尽管其他相关因素也可以如期望的那样被操纵。 

由于静电粘附力是被用来对外物进行保持、移动或其他操纵的主要力，而不是传统的机械或“挤压”力，因此电粘附端部效应器10可以有更广泛的应用。例如，电粘附端部效应器10适用于粗糙表面或具有宏观曲率或复杂形状的表面。在一个实施方案中，表面12的粗糙度大于100微米。在一个特定的实施方案中，表面12的粗糙度大于约3毫米。此外，电粘附端部效应器10可以被用在多灰尘的或脏的对象以及易碎的对象 上。多种尺寸和形状的对象也可以通过一个或多个电粘附端部效应器处理，以下将详细阐述。关于电粘附及其应用的各种额外细节和实施方案可以在例如共有的美国专利No.7,551,419和7,554,787中找到，它们的全部内容以引用的方式并入本文。 

2b)电粘附抓取面 

尽管图1A示出的具有电粘附抓取面11的电粘附端部效应器10具有6个电极18，但是应当理解的是，给定的电粘附端部效应器或抓取面可以只具有一个电极。此外，容易理解的是，给定的电粘附端部效应器可以具有多个不同的电粘附抓取面，每个单独的电粘附抓取面具有至少一个电极并适用于靠着或邻近被抓取的外物放置。尽管术语电粘附端部效应器、电粘附抓取单元和电粘附抓取面在这里全部被用来指代相关的电粘附部件，但是应当理解的是，在各种情况下，这些不同的术语可以互换使用。特别地，当给定的“端部效应器”可能包括多个不同的“抓取面”时，这些不同的抓取面还可以被看做是单独的端部效应器本身。具有多个不同抓取面的实施方案可以被认为是一个端部效应器或者可以被认为是一起作用的多个不同的端部效应器。 

参照图2A和图2B，在侧剖视图中示出了其上具有一个电极的一对示例性电粘附端部效应器或抓取面。图2A示出了电粘附抓取系统100，其具有与外物14的表面接触的电粘附端部效应器或抓取面30，31，图2B示出了激活的电粘附抓取系统100'，其中端部效应器或抓取面被施加了电压。电粘附抓取系统100包括直接接触外物14的两个电粘附端部效应器或抓取面30，31。每个电粘附端部效应器或抓取面30，31均具有连接到其上的一个电极18。在这种情况下，电粘附抓取系统可以被设计成使用外物作为绝缘材料。当施加电压时，电场22形成在外物14内，产生了电粘附端部效应器或抓取面30，31与外物间的静电力。容易理解的是，可以使用包括多个单个极电粘附端部效应器的各种实施方案。 

在一些实施方案中，电粘附抓取面可以采用其上具有多个电极的平板或片状的形式。在其他的实施方案中，抓取面可以采用与经常处理或提起的外物的几何形状相匹配的固定形状。例如，弯曲的几何形状可被用来匹配柱形的油漆罐或汽水罐的几何形状。电极可以通过各种方式增 强，如通过在粘附装置表面上的图案化以改善电粘附性能，或通过使用柔软或柔性的材料以增加顺应性，从而符合外物的不规则表面。接下来，参照图3A和图3B，在俯视立体图中示出了平板或片状形式的电粘附抓取面的两个例子，其表面上具有图案化的电极。图3A示出了片状或平板形式的电粘附抓取面200，其上表面和下表面上具有图案化的电极218。上部和下部电极组240和242在绝缘层244的相对两侧上交错排列。在某些情况下，绝缘层244可以由硬性或刚性材料形成。在某些情况下，电极以及绝缘层244可以是顺应性的并且由诸如丙烯酸系弹性体等聚合物构成以增加顺应性。在一个优选的实施方案中，聚合物的模量为约100MPa以下，在另一个优选的实施方案中，更具体到约1MPa以下。多种已知类型的顺应性电极适合于这里所述的装置和技术，其例子在共有的美国专利No.7,034,432中有所描述，它的全部内容以引用的方式并入本文。 

电极组242设置在绝缘层244的上表面223上，并且包括直线图案化的电极218的阵列。公共电极241与电极组242中的电极218电连接并且允许使用单输入导线将电极组242中的所有电极218与公共电极241电连通。电极组240设置在缘层244的下表面225上，并且包括直线图案化的电极218的第二阵列，并且与上表面上的电极218横向错开。下部电极组240也可以包括公共电极(未示出)。容易理解的是，电极可以在绝缘层244的相对两侧上图案化以增加电粘附端部效应器200承受更高电压差的能力，而不会受到击穿电极间的空气间隙的限制。 

可选择地，电极还可以在绝缘层的同一面上图案化，如图3B所示的那样。如图所示，电粘附抓取面300包括具有只在一个表面上图案化的电极318的片或平板。电粘附抓取面300可以大体上与图3A的电粘附抓取面200类似，除了电极组346和348在顺应性绝缘层344的同一面323上交错排列。没有电极位于绝缘层344的下表面325上。这种特定实施方案减小了电极组346中的正电极318与电极组348中的负电极318之间的距离，并且允许两组电极放置在电粘附抓取面300的同一面上。在功能上，这消除了电极组346与348之间象在实施方案200中那样由绝缘层344造成的间距。这也消除了当上表面323粘附到外物表面上时， 一个电极组(以前在下表面225上)与外物表面之间的间隙，在某些情况下，电极表面323可以进一步用绝缘材料(未示出)涂布，从而使电极346和348被完全夹在(例如，被包覆在)绝缘材料之间。尽管实施方案200或300均可被使用，但是由于两个电极组346，348与外物表面更接近，因此在后实施方案300中的这些变化在电粘附抓取面300与将被处理的目标外物之间提供了相对较大的电粘附力。 

在一些实施方案中，电粘附端部效应器或抓取面可以包括片状或面罩型的实际上大体柔性的抓紧器。在这种实施方案中，针对给定的应用所期望的是，可以使用无背衬结构或大体上柔性的背衬结构，使得面罩型端部效应器或抓取面的全部或一部分可以是大体上柔性的或以其他方式符合外物或对象。例如，通过从薄的材料形成电粘附层或抓取面，或通过使用泡沫或弹性材料，或通过从主要电粘附片伸出翼片或延伸物，或通过只在少数选定的下层位置应用片板而不是在其他的可能性中应用于整个刚性背衬，可以实现促进这种符合或顺应于外物的电粘附端部效应器的生成。 

尽管针对平板或片状形式的电粘附抓取面的前述示例性实施方案示出了条状或带状电极，但是应当理解的是，针对电极的任何适合的图案也可以用于这种片型电粘附抓取面。例如，片型电粘附抓取面可以具有分配在片状板附近并以适宜方式极化的离散方形或圆形的电极，例如，均匀间隔的“跳点”类型的图案。还可以使用其他例子，例如偏移螺旋形状的两组电极。作为一个特定例子，如果薄的和柔性的材料用于绝缘层，如聚合物，并且如果电极以离散盘状分布在附近，那么在施加电压期间，得到的柔性和顺应性的电粘附抓取面“毯”将能够符合相对较大对象的不规则表面，同时向其提供多种不同的和离散的电粘附力。 

2c)穿透深度调整 

在给定的一个或一组电粘附端部效应器中，对施加到电极上的电压量的精细控制能够显著地影响外物的处理。改变电极的电压造成电粘附端部效应器与被处理对象间的静电或电粘附力发生改变。在施加到外物上的总电粘附力中这样的变化能够带来某些有益效果，如只有对象的一部分被提起、保持或移动。改变施加到电粘附端部效应器电极上的电压 量以影响结果的一个简单例子可以包括用于拾取纸叠的平板或片型端部效应器。电粘附力的变化还可以用来相对于端部效应器使对象可控地滑动。当在抓取中重新定位对象的位置，如在抓取中重新定位笔的位置或在机器人手中旋转立方形的对象时，这样的可控滑动尤其有用。 

参照图4A和图4B，在侧视图中示出适于利用可变电压的示例性平的电粘附端部效应器。电粘附抓取系统400包括平的电粘附端部效应器410，其具有设置在至少一个抓取面上的多个电极418，以及能够由使用者或机器对端部效应器进行操纵的手柄401、棒或其他工具。电粘附端部效应器410可以包括例如上述的平板或片型电粘附抓取面200，300中的一个，但是对于端部效应器的其他变化当然也是可以的。纸叠414代表将被电粘附抓取系统400处理的对象。 

从图4A中的位置，电粘附端部效应器410下降至纸叠414上，并且向端部效应器施加电压。一旦适宜水平的电压被施加并保持，然后如图4B中改动后的电粘附抓取系统400’所示，电粘附端部效应器410升起。于是，纸叠414被分成两部分，升起部414a和残余部414b。如图所示，升起部414a包括准确的四张纸，剩下的纸张未被升起。升起纸张的数量取决于电粘附力的“穿透深度”，它与多个因素相关联。 

此外，这些因素可以包括施加的电压、接触的表面面积的大小、电粘附端部效应器的尺寸、电极材料的导电性和间距、绝缘材料的组成、外物材料的组成、电极与外物间的间隙距离以及灰尘、水分或电粘附的其他干扰的存在等。在所有这些因素中，施加电压的量是尤其可控的。因此，施加到电极418上的电压量可以变化或精确地被“调节”，使得期望的确切数量的纸张被升起。 

在图4A和图4B的例子中，当没有电压被施加到电极418上时，电粘附端部效应器410不会拾取或操纵任何纸叠414。当低电压(V1)被施加到电粘附端部效应器410上时，准确地一张纸被可靠地拾起或从纸叠414移开。当施加稍微高一些的电压(V2)时，准确地两张纸被类似地操纵。当更高的电压(V3)被施加时，更多纸张可被拾起，例如图4B所示的四张纸414a。施加电压的进一步变化可以被用来拾起不同数量的纸张。 

潜在的改进可以包括使用这样的电粘附连同调节电压的有源电路，同时测量电容值以确定连接至电粘附端部效应器的纸张的实际数量。电压的上升时间也可以作为电容值的间接测量被监控，相应地，电压可以被调节。诸如被拾起的纸张的机械厚度等测量或量化纸张的升起量的其他措施也可以被用于控制电粘附电压的反馈回路中。 

潜在的用途可以包括印刷机、复印机、传真机等中的纸张处理，甚至在诸如ATM机或处理钞票或纸币的其他机器等工业纸张处理设备中。其他应用例如可以包括处理诸如柜台台面的多层板。本领域技术人员容易理解的是，这种构思可以外延到其他更复杂的外物，从而在一个电压下整个外物可以被升起、移动或操纵，而在另一个较低的电压下，只有外物的一部分或部分组成被类似地移动或操纵。在给定的电粘附抓取面或端部效应器的一部分中降低电压的同时在另一部分中保持较高的电压还允许旋转或重新定位抓取的对象，而不需要对机械位置和施加到对象的力进行非常精细的控制。 

2d)剥离抵抗 

使用电粘附的一个缺点是，如在前述的例子中那样，在电粘附端部效应器或抓取面与外物或基板相遇的接触面区域的边缘处具有剥离或掉落效应的倾向。在某些情况下，抓取面可以利用较低的电粘附剥离力的性质，特别是在重新定位或重新定向对象至新的位置以增强释放速度或确保对象的完全分离之后的对象释放期间。然而，在许多其他情况下，较低的剥离力是端部效应器或抓取面的最佳性能的重要设计考虑。对于对象延伸出并具有超出电粘附端部效应器或抓取面边缘的显著重量时，这点尤其如此，如在前面的图4A和图4B的纸张升起的例子中那样。多种修改和技术可被用于抵消或减弱这种剥离效应。 

下面，参照图5A，在侧视图中示出适合于升起柔性外物的具有两个电粘附抓取面的示例性电粘附抓取系统。电粘附抓取系统500包括两个相对于彼此隔开一定距离配置的电粘附端部效应器或抓取面510a，510b，每个具有自己的独立手柄501a，501b或其他装置以促进升起或处理。容易理解的是，这种配置通常意味着不同的“a”或“b”项目属于不同的电粘附端部效应器。这种配置使得系统500能够升起或处理相对较大的 对象或材料，例如大的纸张、织物、预浸料等。为了说明的目的，系统500可以被配置成从一叠材料上升起并移动一张预浸料514。这种材料的重量，特别是在其外边缘处，能够引起剥离效应。 

在常规使用下，两个电粘附端部效应器(或抓取面)510a和510b降低以接触片514的表面。即，第一电粘附端部效应器501a接触片或其他外物514的第一表面区域，使得产生垂直于第一电粘附端部效应器501a与片514之间的第一接触面的第一线503a。类似地，第二电粘附端部效应器501b接触片514的第二单独表面区域，使得产生垂直于第二电粘附端部效应器501b与片514之间的第二接触面的第二线503b。在常规使用下，如一叠片产生相对较平的上表面，如图5A所示，这造成电粘附端部效应器的放置使得第一法线503a与第二法线503b实际上大体平行。可选择地，可以认为第一和第二接触面大体上位于同一面内。 

如上所述，来自这种配置的一种可能的不期望的结果是片514可能倾向于从端部效应器的边缘剥离。例如，当在电粘附端部效应器510a的外边缘处存在小至没有剥离或间隙502a时，另一个电粘附端部效应器510b可能在其外边缘处发生一些剥离，如看到间隙502b。当然，一些情况可能涉及到两边均有剥离的情况，其他情况可能涉及到在端部效应器的内边缘处剥离的情况，尽管在其他情况中则根本没有剥离。在任何情况下，这种剥离是不期望的，因为造成了两个对象的表面分离的精确位置处的力降低，可能引起进一步的脱落。在一些情况中，一旦开始剥离，则整个外物可能从电粘附端部效应器脱落下来。 

应对剥离的一种技术是旋转电粘附端部效应器或抓取面。图5B示出具有以一定角度旋转而使剥离最小化的两个电粘附端部效应器或抓取面的图5A的示例性电粘附抓取系统的侧视图。在改进的电粘附抓取系统500'中，两个电粘附端部效应器510a，510b稍微向外旋转，使得法线503a'，503b'不再彼此平行。可选择地，可以认为第一和第二接触面没有大体上位于同一面内。尽管在每个端部效应器上的旋转量如图所示一定是显著的，但是也可以设想，这种旋转量可以减小而不失去这种配置的益处。通过旋转电粘附端部效应器使得它们相应的法线不再平行(或接触面不位于同一面内)，相对柔性的材料片可以被拉紧或使其中松弛部分减少。 这反过来降低了材料从电粘附端部效应器的边缘剥离的倾向，特别是在内边缘处。 

用于抵抗剥离的另一种技术是在各电粘附端部效应器具有多个电极的情况下改变不同电极的电压。在这种配置下，相比于其他电极，更大的电压可以被传递至在电粘附端部效应器外边缘附近的外电极上(即，在间隙502a和502b附近)。这种配置尤其有利于需要精细地调节电压以用于拾起准确数量的片的情况，但是片从端部效应器的外边缘的脱落被消除或最小化。 

另一种技术是改变抓取面之间的距离或张力，使得机械力被用于保持片514紧绷并使下垂或剥离力最小化。其他减轻剥离力的技术包括为一个或多个端部效应器510a和510b的电粘附抓取面增加几何特征。这种几何特征可以包括从电粘附抓取面切削出翼片，或为电粘附抓取面增加纤维或发丝状结构。 

2e)抓取 

尽管前面的例子被限制于具有平表面的外物，特别是薄的片状物等，但是宽范围的不同外物可以通过使用这种电粘附端部效应器被抓取和处理。特别地，多个电粘附端部效应器的策略使用能够克服与传统机械拾取和放置过程相关的许多缺陷，例如机器人或其他制造应用。 

参照图6A，在俯视图中示出了被传统机械式抓取致动器抓取的示例性球形或柱形外物。机械抓取系统600包括在外物614的各个不同表面位置放置的4个机械式抓取致动器或部件605a、605b、605c和605d。因为机械“挤压”力被用来抓取和处理外物614，因此典型的是许多致动器605彼此位于对象的相对侧面。为了抓取和处理对象614，各致动器在对象上施加显著的机械挤压或破碎力606a、606b、606c和606d。这些机械力606优选足以克服对象的重量，并且各机械力分量需要在对象的相对侧上的相反力分量以充分地抓取对象。这种传统的机械抓取过程可以被多种因素干扰或阻碍，包括脏的或湿的对象、表面凹凸、易碎或精细的对象或者无法在对象的相对侧上充足地放置机械致动器以有效地平衡各力等。 

图6B示出被两个电粘附抓取面抓取的图6A的外物的俯视图。电粘附抓取系统650只包括电粘附抓取面610a，610b形式的两个致动器，它们可以放置在外物614的表面附近的不同位置上。与机械抓取系统600形成显著对比，电粘附抓取面610a，610b不需要在数量上彼此相对或者位于对象614的相对侧。这主要是因为使用电粘附力而不是机械挤压力来抓取对象。因此，通过一个电粘附抓取面施加在外物上的力不需要被对象的相对侧上相对的力来抵抗。如图所示，例如，电粘附抓取面可以关于对象614的表面彼此相对地呈90度角放置。容易理解的是，宽范围的各种相对位置和放置可被采用。致动器放置方面的这种自由度是与传统机械系统相比的显著优点。 

机械抓取系统600与电粘附抓取系统650的另一个显著不同是在电粘附系统中需要更少的总力以抓取和处理外物614。当机械挤压或夹持力需要彼此相对时，如在机械抓取系统600中力606a与力606d相对以及力606b与力606c相对，在电粘附抓取系统650中，电粘附力613a和613b不需要这种相对的机械力分量。 

参照图7A-7D，关于示例性柱形外物上的多个受力图证实了在传统机械抓取系统和本文公开的电粘附抓取系统之间施加力的不同。从图7A开始，在侧视立体图中示出了被传统机械式抓取致动器抓取的外物的示例性受力图。机械抓取系统700必须克服或抵消外物714的重量W以处理该对象。为了说明的目的，示出了代表来自三个机械式抓取致动器的力的三个施加的机械力706a、706b和706。容易理解的是，可以使用更多的机械致动器，或可选择地可以使用两个恰好径向相对的机械致动器。 

每个施加的力706a、706b和706c赋予外物714的各自表面区域向上的摩擦力，向上的摩擦力自然是直接赋予的挤压力的一部分。这些摩擦力取决于摩擦系数“f”，表示为f*706(x)。为了由机械抓取系统700克服对象714的重量，(f*706a)+(f*706b)+(f*706c)的总和必须大于W。当然，摩擦系数f可以随着接触面的状态和质地宽范围地变化。当对象相对光滑时，系数f很小，这造成需要更大的施加的力以克服对象的重量。这导致机械力706a、706b和706c相对较大。 

图7B示出图7A的外物的示例性受力图的俯视图。此外，对于机械 式抓取的外物714，在x和y方向上对外物714施加的所有机械力706a、706b和706c的总和必须是零，这就是为什么这些力主要是“挤压”力。如图所示，力706a完全位于x方向，使得力706b和706c的x方向分量总和必须抵消力706a。如图所示，由于力706a没有y方向的分量，因此力706b和706c的y方向分量必须彼此抵消。可以使用在各方向上具有更多或更少的机械致动器的其他配置，只要最终结果导致在x和y方向上施加的机械力的总和应当是零。由于需要这种零合力，因此机械致动器的定位尤为关键。即使是一个机械式抓取致动器或“手指”的轻微偏移或错位也可能造成致动器之间的合力非零，使得部分或对象掉落或以其他方式处理不当。 

相比而言，图7C示出了被电粘附抓取面抓取的外物的示例性受力图的侧视立体图。与上述机械抓取系统类似，电粘附抓取系统750必须克服或抵消外物714的重量W以处理对象。然而，与机械抓取系统不同的是，电粘附抓取系统750不依赖于机械挤压或夹持力，使得不需要致动器的精确定位或抵消。相反，系统750使用多个电粘附力713a、713b和713c以使用电粘附抓取面抓取和处理外物714。 

各电粘附力713a、713b和713c在外物714的各自表面区域上引起向上的抗滑落力Px(通过电粘附法向力与摩擦系数f相乘获得)。为了通过电粘附抓取系统750克服对象714的重量，Pa+Pb+Pc的总和必须大于W。当然，向上施加在外物714上的压力大小与许多因素相关，尤其包括电粘附力的大小。然而，值得注意的是，支撑外物714的重量W所需的电粘附力的大小基本小于支撑同一对象和重量的机械抓取力的大小。 

图7D示出图7C的外物的示例性受力图的俯视图。在由应用的电粘附端部效应器或抓取面使用任何微小的机械挤压力的程度上，这种相对较小的机械力在x和y方向上总和必须为零，与前述的机械抓取系统700类似。然而，值得注意的是，在许多情况下，电粘附力足以保持对象的整个重量而无需机械挤压力，电粘附力在z方向支撑对象的重量，而不需要在x和y方向上的力平衡。 

当使用诸如系统750等电粘附抓取系统时，诸如系统700等常规机械抓取系统中经历的众多缺点和问题被克服或最小化。例如，常规的机 械抓取系统通常要求密集的传感和控制，以可靠地抓取对象而不将其损坏。这种机械抓取系统还倾向于需要相对较大的致动器，针对最高期望的抓取力调节尺寸。这些大的致动器需要准确和有力，从而能够处理精细的对象而不使对象滑脱或损坏。这些要求倾向于需要更大的致动器，相应地造成重的抓取器，然后造成上游致动器的更高重量，所有这些都影响整个机器人或系统的整个重量和能量使用。 

相比之下，电粘附抓取系统不需要致动器、端部效应器或抓取面的“闭链放置”或抵消，使得不要求精确定位以抵消夹持力。因此，不需要针对这种精确定位进行的密集传感和控制。由于支撑处理的对象重量所需的抗滑脱力来自于电粘附力而不是夹持力，因此致动器或电粘附抓取面可以针对预期任务的位置控制设计尺寸。针对电粘附抓取系统的宽松尺寸、致动和位置控制要求可以导致重量和能耗的十倍节省，同时仍然提供对同一外物的更可靠的抓取和处理。 

为了比较的目的，约2kg的商用现有的人形机械抓取器可以具有典型的约5-10N的抓取或夹持力和约0.5-1Nm的相应扭矩。将机械致动器提起1米需要的能量为约20J。相比之下，具有有效面积约2cm×5cm的电粘附垫或抓取面的电粘附端部效应器可以提供相等的粘附力。针对这种装置的电粘附垫和相关电源可以重量小至30g。由于整个端部效应器只需要针对位置控制进行设计，因此电粘附端部效应器的整体重量可以在200g以下。因此，提起这些部件同样高度所需的能量为常规机械抓取系统需要的能量的1/10。当然，来自下游致动器和部件的重量节约所获得能量将更大。 

III.示例性应用 

针对处理的外物，自由移动和定位电粘附端部效应器形式的抓取致动器的能力开启了针对对象处理的许多新的可能性和设计。参照图8，在侧视图中示出了具有多个手指状排列的电粘附抓取面和相关的控制电路的电粘附抓取系统。电粘附抓取系统800包括第一手指870a和第二手指870b，每个手指具有被构造成相对于彼此移动的多个节段。第一手指870a包括节段810a、810b和810c，第二手指870b包括节段810d、810e和810f。尽管为了方便说明示出了两个手指870a，870b，但是应当理解的 是，还可以使用任何数量的额外手指。每个手指870a，870b可以分别从基础机器人或机械部件延伸出来，如基础部件872a和872b。容易理解的是，宽范围的多种熟知的机器人和机械应用可以应用到这种基础部件872a，872b，并且机器人或机械部件在其后面，涉及的这些部件及其上游的细节这里并不关注。 

手指节段810x可以具有位于其上的一个或多个电粘附抓取面。然而，为了说明的目的，每个手指节段只包括一个电粘附抓取面。事实上，提供了手指节段810b的放大图，其中清楚地显示了包括一个电粘附抓取面。与开始的图1A的实施方案10类似，手指节段810b包括结构性背衬824和围绕位于前部抓取面上的多个电极818的绝缘材料820。在本实施方案中，象在上述实施方案中那样，各电粘附端部效应器可以依赖于电气控制和输入。 

至少，需要最小量的电路以提供静电粘附电压至电粘附抓取面，例如，控制和调节电路860，其适于提供适宜的静电粘附电压至电粘附抓取面810b的电极818。例如，这种电压可以通过位于控制和调节电路与电粘附抓取面810b上的公共或连接背电极(未示出)之间的导电连接器868提供。控制电路862可被构造成确定何时向电极818施加适宜的静电粘附电压。控制电路862可以包括处理器或控制器，以提供确定何时施加静电粘附电压和施加电压大小的开/关信号。控制电路862还可以确定与电粘附端部效应器810b的充电和放电循环相关的次数和时间。 

调节电路864可以包括被构造成执行以下任务中的一个或多个的任意电路：电压升压，当施加电压至电极818时使用，在交流电和直流电之间转换，电压平滑化以及存储的静电能的恢复。例如，调节电路864可以被设计成接收来自低电压电池866或其他适合电源的电力。例如，在机器人应用中，调节电路864可以从常规电池接收电压，例如小于40伏，并将电压增加至1千伏以上的静电粘附电压。诸如电池等低电压源可以被其他电源代替，例如类似于许多手持计算器中使用的一组小型光伏板。在一个实施方案中，调节电路864包括被构造成提供电压升压至本文所述的静电粘附电压的变压器。容易理解的是，更复杂的充电控制电路可以被开发，且不限于所示的设计。此外，一些电路功能可以被集 成。例如，一个集成电路既可以执行升压电路864的功能又可以执行充电控制电路862的功能。如所期望的，各电粘附端部效应器可以包括一组独立的电路，或者可以使用一组公共电路来控制多个或所有的电粘附端部效应器。 

电粘附抓取面810x可以通过铰链874或其他适合的连接装置机械地彼此连接和/或与基础机器人或其他机器连接。在一些实施方案中，柔性的支撑背衬或蒙皮(未示出)可被用于连接多个电粘附抓取面，其既可以伴随铰链874使用也可以被单独使用。这种柔性的支撑背衬连接件可以是诸如丙烯酸类弹性体或泡沫材料等聚合物。这种聚合物可以是适用于辅助抓取面或端部效应器定位的顺应性电活性聚合物，在共有的美国专利No.7,034,432中描述了其例子，上面参考该专利且并入本文。适于定位和/或支撑多个电粘附抓取面的其他致动装置，如线缆致动器，将在以下进一步讨论。 

具有可以相对于彼此移动的多个电粘附抓取面810x的多个连续手指870a和870b的使用，体现了相对于处理的外物自由地移动和定位电粘附抓取面形式的抓取致动器的显著能力的优势。尽管为了说明的目的仅仅示出了具有三个节段的两个手指，但是应当理解的是，可以使用更多的手指和/或每个手指更多的节段，以及各节段相对于任意相邻节段的额外的自由度模式。简言之，任何以及所有适合的机器人实施方案使得电粘附端部效应器或抓取面能够放置在将被处理的外物的任意表面附近的任何地方均被考虑。下面将提供三节段两手指配置的各种具体的例子，但是这些例子并非旨在进行限制。 

参照图9A，在侧视图中示出图8的电粘附抓取系统的两个手指的一个示例性配置被应用到具有大的平表面的外物。如图8中说明的，电粘附抓取系统900包括许多部件，但是为了简明的目的，仅示出了手指节段。各手指节段或电粘附抓取面910a、910b、910c、910d、910e和910f以及多个铰链或连接件974可以与前述的抓取系统800的电粘附抓取面810x相同或大体类似。在这种特定的构造中，来自两个手指的多个电粘附抓取面910a、910b、910e和910f已经被放置成抵靠平的外物914。在一些实施方案中，抓取面910c、910d相对于与其连接的任意可应用的基 础机器人部件不具有足够的移动自由度，然而在其他实施方案中(未示出)，这些抓取面也可以放置成抵靠外物914。一旦所有适宜的电粘附抓取面910x被放置成抵靠外物914，然后可以施加电压，从而外物被升起或被处理。可选择地，在多个抓取面与外物保持接触的同时，电压可以提前施加并被维持。 

图9B示出了另一个构造例子，其示出了同一个电粘附抓取系统应用到包括小钉915的外物。电粘附抓取系统构造901包括相同的具有三个节段或电粘附抓取面的两个手指。特别地，电粘附抓取面910c和910d与基础机器人部件(未示出)连接，而电粘附抓取面910a和910f代表位于两个手指端部的最后的端部效应器。如图所示，手指和抓取面被配置成使得可以适当地抓取针915。如图所示，这种抓取可以通过使用一个或多个电粘附抓取面的一个或多个较小侧表面完成。 

图9C示出了另一个构造例子，在俯视图中示出了相同的电粘附抓取系统应用到包括中等尺寸的球916的外物。电粘附抓取系统构造902也包括相同的具有三个节段或电粘附抓取面的两个手指，电粘附抓取面910a和910f仍然代表位于两个手指端部的最后端部效应器。如图所示，手指和抓取面被配置成使得可以适当地球916。如图所示，由于对象的相对较小尺寸，这种抓取可以通过仅使用手指端部的电粘附抓取面910a和910f完成。应当理解的是，如果需要处理更大的外物，或者如果期望进一步简化成更低功率的“全开或全关”系统，则可以应用更多或所有的电粘附抓取面。 

电粘附抓取系统902还引入了被构造成相对于彼此定位多个电粘附抓取面910x的多个致动部件980。例如，在其他的可能性中，这种致动部件可以包括由致动器致动的线缆、电磁电机、步进电机、液压系统、气动系统、形状记忆合金和电活性聚合物。如图9C所示，横跨相邻电粘附抓取面背面的薄层可以是柔性的电活性聚合物，从而当施加适合的电压时，移动或定位抓取面。 

如至少在电粘附抓取系统构造902中可以看到的，外物916表面的法线由电粘附抓取面910a和910f之间的接触面产生，很明显大体上彼此不平行。事实上，由抓取致动器部件(即，抓取面)相对于球916形成的 相同接触面不能由传统的机械式夹持抓取系统简单地使用。致动器或电粘附抓取面放置的这种灵活性不仅具有方便的有益效果，还具有上述提到的重量和成本节省带来的效果。 

可选的致动部件配置可以包括互锁超材料(meta-material)的使用。这种超材料可以类似地位于各电粘附抓取面的背面或其他适合位置，其可被单独使用或与一个或多个额外的致动部件一起使用，以在施加电粘附电压之前帮助定位各抓取面。在超材料的情况下，初始的柔性未充电状态允相邻部件的相对自由的移动，然而随后的充电或僵硬状态基本上阻止或限制了相同相邻部件的相对移动。关于这种超材料的更多细节及其各种应用可以在例如共有的美国专利No.7,598,691和7,598,692中找到，这些专利的全部内容以引用的方式并入本文。 

在各实施方案中，可以包括任意前述的例子或实施方案，静电粘附电压没有随时间变化并且可以被打开或关闭。在各种其他实施方案中，在各电极上静电粘附电压可以随时间变化，并且可以按固定时间间隔交换极性，以促进从任意期望的电粘附抓取面和/或端部效应器对外物的快速粘附和分离。在一些实施方案中，静电粘附电压可能不会突然关闭以释放外物，而是极性可以被反转一段固定的时间以确保快速释放对象。在另一些实施方案中，静电粘附电压可以具有随着时间减弱的反转极性以促使对象的快速释放。 

在各实施方案中，在一个或多个电粘附抓取面上施加的电粘附电压或抓取力可以减小或变化以允许在操纵或控制外物方面更大的灵活性。例如，在一个或多个选中的抓取面上的电压或力的减小可以导致外物在电粘附抓取系统内滑动或重新定位。这种可变的电粘附力可被用于调节抓取面与对象间的摩擦，从而通过在抓取面内或附近可控地滑动对象而重新定位对象。在这种控制的滑动或重新定位之后，适合的增加的电粘附抓取力可以被再次施加。作为具体的非限制性例子，图9C的节段910a和910f上的一个或全部的电粘附抓取面可以被提供减小的电压，使得抓取的外物916滑动一定量。在期望量的滑动之后，足够的电压可被再次施加以再次增强电粘附抓取。当使用具有多个电粘附抓取面的多个手指或端部效应器时，电压和生成的电粘附力这种控制的变化可能特别有效， 如在以下图10的机器人手实施方案中示出的情况。 

进一步的应用可能涉及包括更多手指和更多电粘附抓取面的更复杂和集成的系统。参照图10，在前视立体图中示出了具有多个手指、电粘附抓取面和致动器的示例性机器人手。电粘附抓取机器人手1000可以包括多个手状部件，例如手掌区域，三个手指1070a、1070b和1070c和相对的拇指1075。这些项目的每一个可以包括多个电粘附抓取面1010x，该抓取面优选相对于彼此可移动和可配置。例如，电粘附抓取面1010a、1010b和1010c位于机器人手1000的手指上，电粘附抓取面1010d和1010e位于手的手掌区域上，电粘附抓取面1010f和1010g位于相对的拇指1075上。更多的电粘附抓取面也可存在于手1000上，如果期望，甚至还可以包括更多，但是为了简化的目的，这里并未完整列出。 

三个手指1070a、1070b和1070c和手掌区域1010d、1010e可以通过使用多根线缆1081部分地控制，该线缆可以由致动器驱动。由致动器驱动的这些线缆或任何其他适合的致动部件不必须能够承载很重的负荷，因为它们的主要目的是围绕被处理外物的表面定位各个电粘附抓取面。在各实施方案中，线缆致动器1081可被用于独立地、分别地控制各手指1070x，使得可以期望的是，手指可以在不同方向和长度上伸出。本领域技术人员应当理解关于机器人应用中的线缆致动器的各种更多细节，此处并不特别关注。 

除了各手指、电粘附抓取面和致动部件之外，多个传感器1090或其他反馈部件也可被包括在电粘附抓取机器人手1000中。这种传感器1090或反馈项目可被用于检测何时外物被适合地抓取、何时被抓取的对象滑动或移动，和/或多少外物被抓取(例如，纸张的数量)，还有其他潜在的检测项目，如接触或滑动。在适宜时，这种信息可被用来手动或自动地校正或调节手、手指或拇指的电压、定位、运动和/或其他方面。在这种传感元件直接位于电粘附抓取面后面并且可被电粘附抓取电压影响的应用中，单独的导电屏蔽层可被组入以最小化这类干扰。这种屏蔽层可以位于传感器层的外表面上或集成至适宜表面中(例如，在与将被抓取或操纵的外物接触面相对的表面上)。进一步的应用例如可以涉及电粘附抓取面用于辅助使用者抓取棘手的对象，或者在使用者有关节炎或手部震颤 的情况下使用。图11A示出了根据本公开实施方案的沿着外表面具有多个电粘附抓取面的可佩带手套的侧视图。可佩带手套1100包括多个电粘附抓取面，如食指上的抓取面1110a、1110b和1110c，位于手掌区域上的抓取面1110d和1110e，以及位于拇指上的抓取面1110g和1110f。适适合的强绝缘体可被用在电粘附抓取面与使用者的手插入的内部区域之间，从而为使用者提供安全。适合的电压施加至各电粘附抓取面1110x，从而可以帮助佩带者抓取对象。 

这种可佩带手套的示例性应用是为了降低需要由人手指施加以牢固抓取对象的机械力。另一个示例性应用在图11B中示出，其在框图中示出了图11A的可佩带手套被用于协助抓取包带以携带相关的包。如示例性配置1150所示的，使用者的手插入到可佩带手套1100中，然后，手的手指和手套的组合放置在相关外物1114用的带子或提手下面。于是，重的包1115可以通过外物1114被拎起或以其他方式支撑。一旦手的手指和手套的组合穿过适宜的带子或提手放置，那么可以按下按钮或其他致动器，以启动施加电压至手套1100的表面上的各电粘附抓取面。这样可有效地使手套变硬，使得在实际上提起对象1114和包1115时，使用者不需要更多的抓取力。 

IV.示例性操作 

尽管使用本文所述的电粘附端部效应器、抓取面和其他配置提升、移动或处理对象的各式各样的应用和方法可被想象，但是这里提供移动对象的基本方法作为例子。参照图12，提供了使用根据本公开一个实施方案的电粘附力移动对象的示例性方法的流程图。容易理解的是，流程图中所述的每一个方法步骤并不总是必须的，并且还可以包括这里未阐述的更多步骤。此外，针对不同应用，步骤的准确顺序可根据需要改变。 

从开始步骤1200开始，在处理步骤中1202将第一电粘附抓取面抵靠外物的第一表面区域放置。此外，这种放置生成垂直于第一电粘附抓取面和外物表面之间的第一接触面的第一线。在随后的处理步骤1204中，第二电粘附抓取面相对于第一电粘附抓取面移动。如果期望，这种移动也可以发生在第一抓取面被抵靠外物放置之前。在接下来的处理步骤1206中，第二电粘附抓取面抵靠外物放置。此外，这种放置生成垂直于 第二电粘附抓取面和外物表面之间的第二接触面的第二线。在一个实施方案中，第一和第二法线基本上彼此不平行。这可以被认为是第一和第二接触面不位于同一面内。容易理解的是，一些实施方案可能出现法线平行的情况，但是第一和第二表面仍然不位于同一面内，并且在本公开中这种实施方案可被考虑。 

在处理步骤1206之后，判断步骤1208询问是否全部电粘附抓取面都已经抵靠外物被放置。如果不是，则在处理步骤1210中，额外的电粘附抓取面抵靠外物放置，之后，重复判断步骤1208。然而，如果使用的全部电粘附抓取面已经被放置，则方法继续进行处理步骤1212，其中第一静电粘附电压被施加到第一电粘附抓取面。在处理步骤1214中，进一步的静电粘附电压被施加到第二和任何其他额外的电粘附抓取面。在一个实施方案中，这种电压可以在不同的时间顺序施加，在另一些实施方案中，这种电压可以被同时施加(例如，步骤1212和1214平行地执行)。在另一些实施方案中，可以在抓取面抵靠外物放置之前施加电压。 

一旦所有的适宜电压被施加使得外物被适合地夹持或连接至电粘附抓取面而被“抓取”，则在处理步骤1216中，在电压打开的同时，抓取外物的抓取面移动。当然，激活的电粘附抓取面的这种移动也导致外物的移动或处理。然后，方法在结束步骤1218结束。未描述的更多步骤可以包括例如减小或关闭电粘附抓取面上的电粘附电压，以及从外物移除电粘附端部效应器或抓取面。更多步骤可以包括减小或改变施加的电粘附电压或抓取力，使得外物可被允许在电粘附抓取系统内滑动或重新定位。如果期望，在这样控制的滑动或重新定位之后，适合的、增加的电粘附抓取力可被再次施加。 

V.电粘附剪切抓取器 

本公开的一些实施方案在项目处理方面发现了应用。例如，盒子、箱子、包装或其他项目可以被具有沿着项目的一个或多个侧壁定向的电粘附面的抓取器操纵。然后，抓取器在大致平行(或至少部分平行)于电粘附面所粘附的侧壁面的方向上被迫动，从而经由电粘附面施加的剪切力对项目进行推或拉。承荷结构可被连接至电粘附面，以承受由这种推/拉产生的应变。在一些实施方案中，具有电粘附面的抓取器被构造成垂直 地定向(例如，与地面垂直)，从而电粘附地连接至被操纵的项目的侧壁。 

5a)示例性垂直电粘附叶片 

图13A是垂直叶片抓取系统1300的功能框图。该平台抓取系统包括控制器1310、电压源1320和至少一个叶片抓取器，该叶片抓取器可以包括承荷支撑结构1330和垂直电粘附面1340。电压源1320可被构造成供给例如0.5千伏(kV)～约10kV的高直流电压，与上述图1-12中讨论的电粘附电压类似。叶片抓取器具有集成了电极1342的抓取面1340，该电极经由各个端子1344连接至电压源1320。电极1342可以根据各种不同的几何图状在平台表面内图案化，并且一般配置成使得相反极性的电极彼此相邻。电极1342可以配置成相反极性的电极彼此交替(例如，交错排列的电极)，与上述图1-4中描述的示例性电极几何形状类似。 

值得注意的是，电压源1320通常可以是被构造成输出足以向电极1342施加极化电压的AC或DC电压或电流的电源。在说明书中为了方便，模块1320被称作“电压源”，但是一些实施方案可以采用电流源和/或其他电源。例如，电流源可以被调节以提供适合的电流，用于在电极处产生期望的极化电压。 

电粘附抓取面1340可连接至承荷支撑结构1330或其他支撑结构，该支撑结构可以是刚性或半刚性的结构，用于分配由粘附的项目引起的在垂直电粘附面1340上施加的力。支撑结构1330可以包括背衬、一个或多个支撑元件或其他结构性元件。支撑结构1330可以连接至电粘附面1340的背侧，与电粘附抓取面相对。支撑结构1330可以包括抗压和/或抗弯曲元件，如支撑杆、梁、聚合物结构件等。如下面进一步讨论的，支撑结构1330可以起到将电粘附面1340与粘附至其上的项目之间的剪切应力传递至支撑结构1330的结构性元件的作用。支撑结构1330可以将这种剪切力传递至另一个承荷结构，如定位系统1322、控制臂等。在一些例子中，垂直抓取面1340可以通过可变形层(例如，图14B中的可变形层1422)连接至支撑结构1330，以允许抓取面1340符合被操纵的项目的外表面。 

控制器1310可以包括作为硬件和/或软件模块实施的电子器件和/或 逻辑器件，以控制平台抓取系统1300的操作。例如，控制器1310可以包括电压源接口1314，以控制电压源1320是否施加电压至抓取面1340的电极1342。电压源接口1314可被构造成操作将电压源1320的输出连接至抓取面1340的端子1344的一个或多个开关(或位于电压源1320内的开关)。此外，电压源接口1314可以指定施加至电极1342的电压的大小。电压源接口1314可以发送指令至电压源1320，以引起电压源1320调节输出至端子1344的电压大小。一旦接收到指令，则电压源1320可被构造成施加指定的电压至连接至端子1344的导线或线路。施加的电压可以是DC或AC电压，其可以在抓取面1340的电极1342上提供相反的极性，从而导致在抓取面1340负载的外物中诱发相应的极化。在某些情况下，确定适宜电流和与处理的盒子或箱子产生密切接触的相应电压的电流源可被用来代替或辅助电压源1320。极化的电极1342和负载对象的相应诱发的极化导致抓取面1340和外物之间的电粘附吸引。因此，使用电压源接口1314以引起电压源1320施加电压至端子1344可被认为是打开了电粘附垂直叶片抓取系统1300。类似地，引起电压停止施加至端子1344(例如，通过关闭或断开电压源1320或者减小施加电压的大小等)可被认为是关闭了电粘附垂直叶片抓取系统1300。 

控制器1310还可以包括被构造成经由向定位系统1322发送的指令来控制垂直抓取器的位置的定位接口1316。例如，控制器1310可以指令定位系统1322中的一个或多个位置电机(例如，伺服电机、液压致动臂等)调节承荷支撑结构1330的位置。支撑结构1330连接至抓取面1340，从而定位接口1316可被用来控制垂直叶片抓取器的抓取面1340的位置和/或方向。 

控制器1310还可以包括项目传感器1312。项目传感器1312可以包括被构造成输出指示叶片抓取系统1300的负荷情况的数据的一个或多个传感器和/或探测器。例如，项目传感器1312可以检测是否任何外物粘附至(或靠近)垂直电粘附叶片抓取面1340。项目传感器1312可以包括检测表面电容、不透明度指示的传感器以及基于热敏电阻的滑动传感器等。在一些例子中，垂直叶片抓取系统1300包括两个垂直抓取面1340，项目传感器1312的功能可以是检测位于两个抓取面之间的项目的指示(例如， 基于在两个抓取面1340之间通过的辐射信号的中断)。项目传感器1312可以输出指示项目被检测到的数据，且该数据可以被控制器1310用于确定指令以发送至电压源1320和/或定位系统1322。例如，控制器1310可以基于来自项目传感器1312的指示确定将被施加至电极1342的电压(和/或是否施加这种电压)。 

图13B示出了垂直叶片抓取系统1300的示例性实施方案。图13B示出了用于抓取放置在货架1352或其他水平平台上的项目1350的一对垂直电粘附叶片1301，1302的俯视图。各叶片抓取器1301，1302包括连接至支撑结构1330的电粘附抓取面1340。叶片可被安装在移动机器人、履带车辆、塔式升降机、移动推车、叉车的端部、移动剪型升降机或可以允许它们以三维方式相对于货架1352定位的任何其他设备上。这种安装结构(图13B中未示出)可以容纳操作和移动本文所述的垂直电粘附叶片所需要的机构和致动器。支撑结构1330可以包括沿着抓取面1340的长度连接至抓取面1340且被构造成传递由于项目1350的侧壁的电粘附吸引而施加在电粘附抓取面1340上的剪切力的抗压结构元件。定位系统1322可被构造成操纵垂直叶片抓取器1301，1302彼此靠近或远离(1322a，1322b)，从而将抓取面1340定位成靠近项目1350的侧壁。在许多情况下，两个垂直叶片抓取器中仅有一个(1322a或1322b)可以被操纵，另一个通过粘附的平台、移动机器人或推车的整体位置定位，结果两个相对于彼此移动。当定位成靠近项目1350时(例如，经由定位系统1322)，相反极性的电压施加至各抓取面1340上的电极1342，上述电压足以在项目的侧壁中诱发互补的局部电极化。在项目的侧壁1350与抓取面1340之间产生的电粘附吸引造成项目1350和抓取面1340彼此粘附。 

一旦抓取器1301，1302粘附至侧壁，则定位系统1322还可以通过沿着其长度(1322c)推或拉叶片抓取器1301，1302迫动项目1350沿着货架1352的表面移动。经由抓取面1340和项目的侧壁1350之间的剪切力迫动叶片抓取器1301，1302作用于项目1350，该剪切力沿着叶片抓取器1301，1302的支撑结构1330的长度传送。在一些例子中，叶片抓取器1301，1302连接至被构造成迫动叶片1301，1302相对于彼此来回(1322a-b)以及在货架1352取放(1322c)的控制臂。在粘附至项目1350的同时，叶 片抓取器1301，1302由定位系统1322控制的移动能够引起叶片抓取系统1300通过将项目1350拖拽(滑动)至货架1352上(或离开货架)而操作从货架1352获取项目1350和/或装载项目1350至货架1352。 

图13C示出了示例性垂直电粘附叶片1360的端部图。垂直电粘附叶片1360包括垂直电粘附抓取面1340和承荷结构1330。抓取面1340可以包括被构造成用相反极性的电压充电的埋入电极的图案。抓取面1340还可以包括被设置盖住电极并直接接触(接合)粘附至抓取面1340的项目的保护性涂层或覆层。这种保护性涂层可以防止对埋入电极的机械破坏/损伤以及隔绝电极以防止放电至与抓取面1340接触的任何导电材料。支撑结构1330可以是支撑杆或另外的细长结构元件。支撑结构1330可以是防压缩力以及防弯曲的元件。支撑结构1330可以用于接收和传递经由与被粘附对象的剪切相互作用施加到电粘附抓取面1340上的应力。这种剪切力可以沿着支撑杆1330的长度方向传递至另一个承荷结构(例如，传递至控制臂或定位系统1322中的其他结构)。 

电绝缘层1362可以位于抓取面1340和支撑结构1330之间。绝缘层1362可以是电气隔离抓取面1340的电极与支撑结构1330(例如，金属支撑杆等)的导电材料的塑料背衬或其他绝缘层，从而防止电极经由与导体意外接触而放电。当然，绝缘层1362还可以电气隔离绝抓取面1340与其他导电材料。此外，绝缘层1362在抓取面1340上可以提供半刚性背衬，以将在抓取面1340上施加的负荷分配至支撑结构1330。 

为了促进机械应力的传递，抓取面1340、绝缘层1362和支撑结构1330可以使用多种不同技术机械地连接。例如，一圈粘附材料可以沿着叶片抓取器1360的长度涂布，从而经由绝缘层1362将支撑结构1330连接至抓取面。抓取面1340、绝缘层1362和支撑结构1330之间的机械连接也可以使用一个或多个连接器、连接带和紧固件等。在一些例子中，抓取面1340不连续地横跨整个抓取面1340的表面区域连接，以允许至少一部分从绝缘层1362移开(例如，从而符合由叶片抓取器1360操纵的对象的外表面)。在一些例子中，抓取面1340和绝缘层1362可以沿着大体上连续的条带接合在一起，该条带沿着抓取器1360的长度延伸。此外，为了促进机械应力传递至支撑结构1330，支撑结构1330和绝缘层1362 可以沿着大体上连续的条带连接在一起，该条带沿着抓取器1360的长度延伸，并且在垂直抓取器上的高度对应于绝缘层1362与抓取面1340之间的条带连接。换言之，在各层1340、1362、1330不是横跨彼此面对的整个区域连接的情况下，在绝缘层1362的任一侧上的连接可以彼此相对靠近地设置(例如，在共同的高度上)。这种结构增强了通过绝缘层1362的机械应力传递，因为绝缘层1362中的形变效应降低了。 

在一些实施方案中，抓取面1340可拆除地连接至绝缘层1362和/或支撑结构1330。例如，抓取面1340可以使用钩状或环状连接器、磁铁、推动紧固件和其他技术以产生可拆除的机械连接而被连接。因此，允许抓取面1340从叶片抓取器1360容易地拆除可以促进叶片抓取器1360重新装载新的抓取面1340以解决特定抓取面的性能降级(例如，由于抓取面1340中的内部电连接、裂痕或其他凹凸等造成的降级)。在这种例子中，叶片抓取器1360可以用被适合的替换抓取面再次加入，然后可拆除地连接。 

图13D示出图13C所示的示例性垂直电粘附叶片抓取器1360的俯视图。图13D示出了叶片抓取器1360至另一个承荷结构1370的连接，如控制臂用的连接点等。叶片抓取器1360具有从承荷结构1370延伸最远的远端1364。叶片抓取器1360的近端1366连接至另一个承荷结构1370。承荷结构1370可以经由连接到锚件1373a-b上的紧固件1372a-b连接至叶片抓取器1360，从而将叶片抓取器1360夹到承荷结构1370上。例如，紧固件1372a-b可以是螺栓，锚件1373a-b可以包括用于紧固螺栓的螺母。紧固件1372a-b可以穿过抓取面1340、绝缘层1362、支撑结构1330以及承荷结构1370的各个部分，使得当螺栓被拧紧时，叶片抓取器1360紧紧抵靠承荷结构1370被保持。高电压触点1367a-b连接至电压源1320的相反极性电压输出，例如，作为柔性导线的导线1365a-b将触点1367a-b电连接至抓取面1340上的端子1344a-b。然后，端子1344a-b电连接至设置在抓取面1340内的相反极性电极的图案。 

5b)示例性电极几何形状 

图13E示出垂直电粘附叶片的一个示例性电极几何形状1380。为了便于书写和解释，这里，未用斜影线表示的第一电极1384可被称为正电 极，并用斜影线示出第二电极1385以容易地区分第一电极1384与第二电极1385。类似地，第二电极1385可被称为负电极。在几何形状1380中，电极被配置成正电极(例如，1385)和负电极(例如，1384)交替的平行条。因此，相反极性的电极彼此相邻，促进了电粘附。 

图13F示出垂直电粘附叶片的另一个示例性电极几何形状1390。如图13F所示，电极几何形状1390(即，电极图案)包括第一电极1394和第二电极1395。与图13E类似，第一电极1394可被构造成接收负极性电压，第二电极1395可被构造成接收正极性电压。因此，第一电极1394可被构造成相对于第二电极1395充电至负电压。第一电极1394可以包括沿着叶片抓取面1340的长度延伸的纵向侧轨1396。类似地，第二电极1395可以包括沿着叶片抓取面1340的长度延伸的纵向侧轨1397。 

电极1394、1395还可以包括交错排列的交替电极1398、1399，其从各侧轨1396、1397延伸。交错排列的电极1398、1399的位置使得相反极性电极以交替方式彼此相邻。交错排列的电极1398、1399可以在抓取面内至少部分地相对于各侧轨1396、1397横向地延伸(例如，沿着垂直叶片抓取器的高度，而不是长度)。在一些例子中，由于电极几何形状1390具有避免随着时间电荷累积的倾向，因此交错排列的电极几何形状1390可被用于与绝缘和/或电容性材料连接。 

图13E-13F中示出的电极几何形状1380、1390设置在形成抓取面1340的基板上或基板内。此外或可选择地，电极可以在绝缘层1362上图案化。 

5c)顺应性电粘附面 

图14A示出具有顺应性电粘附面1412的示例性叶片抓取器1410的端视图。顺应性电粘附面1412包括位于柔性基板上或基板内的柔性电极的图案，以得到电粘附面1412。电粘附面1412包括纵向翼片1416，其能够包绕(符合)被操纵的项目。纵向翼片1416可以松散地连接至绝缘层1362和/或背侧支撑结构1330，或者它可以没有至支撑结构1330的任何单独的连接。顺应性电粘附面1412的固定部1414连接至绝缘层1362。当叶片抓取器1410粘附项目时，底部1414可以抵接(且粘附)项目的下边 缘，同时翼片1416可以符合项目的锥形几何形状。例如，收缩包绕的盘子通常锥度向上，从而在基部最宽，但靠近顶部较窄。顺应性翼片1416可以符合这种表面，以增进总粘附表面面积，从而增大造成的连接的强度。此外，顺应性电粘附面1412可以用于粘附不规则形状的对象。然而，值得注意的是，顺应性翼片1416可能不会传递应力至支撑结构1330，因为电粘附面1412的固定区域1414更直接地连接至绝缘层1362(并因而连接至支撑结构1330)。 

图14B示出了具有可变形隔离层1424的另一个示例性叶片抓取器1420的端部图。顺应性电粘附面1422可以设置在可变形层1424上。可变形层1424可以由聚合物材料、泡沫材料、填充液体、凝胶和/或颗粒的外壳或其他可变形材料形成。即使在电粘附面1422符合被操纵项目的同时，可变形层1424也可以在柔性电粘附面1422和绝缘层1362和/或支撑结构1330之间提供分配力的连接。在利用叶片抓取器1420粘附期间，可变形层1424发生形变以允许顺应性电粘附面1422至少部分地包绕(例如，符合)被操纵项目的外表面。可变形层1424可以大体上连续地横跨电粘附抓取面1422和绝缘背衬1362连接。 

5d)抗压承荷支撑结构 

图14C示出另一个叶片抓取器1430的端视图。叶片抓取器1430包括弯曲的背衬1432，该背衬连接至垂直电粘附面1434的背侧，以传递作用在被电粘附面1434操纵的项目上的推和拉剪切力。电粘附面1434可以是柔性的、顺应性表面，其中埋入的柔性电极的图案被构造成符合被操纵的项目。电粘附面1434可以沿着条带机械地连接至弯曲的背衬1432，该条带在位于中央的连接点1436附近沿着叶片抓取器1430的长度延伸。例如，可以通过大体上连续的粘附条带来设置连接条带。弯曲的背衬1432可以由半刚性材料形成，如塑料材料。弯曲的背衬1432包括沿着其长度的弓形特征。弓形特征可以是相对渐进的，可以具有比叶片抓取器1430的高度更大的曲率半径。外弓弯曲使得背衬1432具有比电粘附面1434的平面更大的横向尺寸，这导致在该方向上对弯曲形变的更大抵抗。由于与粘附项目的剪切相互作用，背衬1432可以具有足够的刚性以将力传递至电粘附面1434或从电粘附面1434传递力。因此，弯 曲的背衬1432可以用作叶片抓取器1430的承荷支撑结构。 

图14D示出另一个叶片抓取器1440的端视图。与叶片抓取器1430类似，叶片抓取器1440包括弯曲的背衬1432和电粘附面1434。然而，在图14D的叶片抓取器1440中，电粘附面1434的顶部被允许符合抓取对象的外表面，因为其沿着接近垂直抓取器1440底部的连接点1442连接。弯曲的背衬1432经由连接点1442在由电粘附面1434操纵的项目上分配推和拉剪切力。因此，弯曲的背衬1432可以用作叶片抓取器1430的承荷支撑结构。 

图14E示出另一个叶片抓取器1450的端视图。叶片抓取器1450包括弯曲的背衬1452，该背衬包括额外的刚性增强的边缘弯曲1454a-b。与背衬1432的外弓弯曲类似，边缘弯曲1454a-b可以沿着背衬1452的长度延伸。然而，边缘特征1454a-b可以具有比背衬1452的高度相对较小的曲率半径，并且可以位于背衬1452的上边缘和下边缘附近。边缘特征1454a-b可以近似半圆形，并且可以与外弓弯曲在相同方向上弯曲。例如，边缘特征1454a-b的外曲面可以与外弓弯曲的外表面在背衬1452的同侧上。 

背衬1452的一些实施方案可以包括沿着上边缘(例如，特征1454a)或沿着下边缘(例如，特征1454b)或两个边缘(如图14E所示)的边缘特征。边缘特征1454a-b为背衬1452提供结构性加强并且增大背衬1452抵抗压缩力和/或弯曲作用。边缘特征1454a-b还横向于抓取面1434延伸背衬1452的尺度范围，从而增强背衬1452的抗弯曲能力。配备有背衬1452的叶片抓取器1450抵抗弯曲和/或压缩带来的变形。由于与粘附对象的剪切相互作用，因此，弯曲的背衬1452用作向电粘附面1434传递应力/从电粘附面1434传递应力的支撑结构。尽管本文所述的实施方案可以使用弯曲的背衬结构，但是使用直的边缘可以实现类似的效果，其中电粘附膜1436策略地附着到承荷结构1432上。 

5e)垂直电粘附抓取器用的长度可调的控制臂 

图15A是具有伸缩臂1510a-b的示例性叶片抓取系统1500的俯视图。伸缩臂1510a包括具有连接至支撑结构1514的垂直抓取面1516的 电粘附叶片抓取器。伸缩臂1510a还包括基部1512，该基部以伸缩方式接收叶片抓取器的支撑结构1514从而允许伸缩臂1510调节长度。基部1512可以经由滑动连接与支撑结构重叠。在某些情况下，基部1512只在最接近支撑结构1514的一侧与叶片抓取器重叠以避免干扰抓取面1516。基部1512可以连接至定位系统的承荷结构以向/从叶片抓取器传递应力。类似地，伸缩臂1510b包括基部1522，该基部与具有连接至支撑结构1524的电粘附面1526的叶片抓取器重叠。伸缩臂1510b的重叠区域包括基部1522的部分1523和叶片抓取器的部分1525。重叠区域可以包括轨道或其他滑动连接，其中部分1523、1525之一至少部分地容纳在另一个中。此外，滑动和/或滚动电接触可以被包括在重叠区域1523、1525之间的交界处以提供电连接至电粘附抓取面1526。此外或可选择地，伸缩系统1500可能包括柔性电连接件(例如，盘绕的电线等)，该电连接件连接至叶片抓取器的非重叠区域以绕开伸缩连接。 

这对伸缩臂1510a-b可以用于联合操纵位于货架1504或另一水平面上的项目1502。两个伸缩臂1510a-b可以终止于叶片抓取器，并且电粘附抓取面1516，1526可以配置成彼此面对。此外，各基部1512，1522可以与叶片抓取器重叠，使得电粘附抓取面1516，1526不被基部1512，1522挡住。定位系统可被用于跨过货架1504延伸伸缩臂1510a-b，使得各抓取面1516，1526接近项目1502的相对侧壁。然后，电粘附抓取面1516，1526可被开启(例如，经由通过集成在伸缩臂1510a-b中的电连接施加的电压)。然后，抓取面1516，1526可以粘附至项目1502的侧壁，从而允许项目1502被操纵。因此，调节伸缩臂1510a-b的长度可被用于迫动项目1502离开货架1504或在货架1504上。伸缩臂1510a-b通过使用多种不同技术操作以调节长度。例如，一个或多个步进电机、液压卷/阀等可被用于迫动伸缩臂1510a-b以在长度上展开或收缩。 

图15B是另一个具有可收缩电粘附叶片抓取器的叶片抓取系统1530的俯视图。可收缩叶片抓取器1550卷绕在可收缩模块1540内。模块1540可以包括壳体1542和轴1544。可收缩抓取器1550包括设置在模块1540内的卷绕部1552和从模块1540延伸出来的直线力赋予部。叶片抓取器1550的直线力赋予部包括电粘附抓取面1556和结构性支撑件1554。为 了促进卷绕，结构性支撑件1554可以是半刚性材料，具有沿着叶片抓取器1550的长度延伸的弓形曲面以抵抗压缩和/或弯曲。与上述图14C-14E的叶片抓取器类似，弓形曲面的方向可以是面对电粘附面1556向外弯曲。由于叶片抓取器1550过渡到卷绕部1552，因此弓形曲面可能部分地展开以允许抓取器1550围绕轴1544卷绕。因此，叶片抓取器1550的过渡部1558可以从沿着长度的弓形曲面(沿着直线力赋予部)过渡至沿着宽度的卷绕曲面(在卷绕部1552中)。 

卷绕部1552可以在壳体1542内绕着轴1544卷绕。在一些例子中，叶片抓取器1552可以通过机械连接锚固至轴1544，使得轴1544的旋转引起抓取器1550绕轴卷绕。轴1544可以被偏压(例如，通过扭簧等)以迫动叶片抓取器1550撤回至卷绕部1552内。 

模块1540还可以包括用于调节叶片抓取器1550的露出的力赋予部长度的部件。这种长度可调部件可被用于对放在货架1504上的项目1502施加推和/或拉力。因此，模块1540可以包括夹子或其他连接件的配置(例如，电粘附连接件)以机械地将叶片抓取器1550连接至负载施加和/或负载接收结构，如模块1540的壳体1542，或另一个负载接收结构。例如，叶片抓取器1550可以在过渡部1558中被夹住以相对于壳体1542固定过渡部1558，从而将露出的力赋予部的支撑结构1554连接至壳体1542。模块1540还可以包括用于可控地调节露出的长度的部件。例如，抓取器1550可以由设置在抓取器1550任一侧的一组辊子夹住，使得旋转辊子调节露出的长度。这种辊子可被用于经由电粘附面1556对项目1502赋予推/拉力。 

系统1530还可以包括在第二可收缩模块1541内的第二可收缩叶片抓取器。第二可收缩叶片抓取器可以与第一可收缩叶片抓取器1550类似并且可以作为其镜像配置，使得两个可收缩抓取器的电粘附面彼此相向面对。 

图15C是示例性可收缩叶片抓取模块1540的端视图。可收缩叶片抓取器1550经由端口1543从模块1540显现出来。支撑结构1554可以是半刚性材料，其具有沿着长度的弓形曲面，以对压缩和/或弯曲力提供结构性抵抗。电粘附面1556连接至弯曲背衬1554的向外弯曲侧。 

叶片抓取器1550和可收缩模块1540的结构与在壳体内卷绕的卷尺的可收缩结构在一些方面上类似，但是被展开为沿着长度具有曲率的刚性结构。 

5f)具有可独立寻址的子部的电粘附抓取器 

图16A示出具有多个可独立寻址的子部1602-1606的电粘附抓取器1600的功能框图。作为垂直叶片抓取器的电粘附抓取器1600的抓取面分为不同的非重叠区域或子部。各子部包括被构造成用相反极性电压充电以在位于抓取面1600附近的对象中诱发电粘附响应的一组电极。为了区分，用于示例性目的示出的电极具有填充阴影线的被构造成接收正电压的电极(即，正极性电极)和未填充阴影线的被构造成接收负电压的电极(即，负极性电极)。如图16A所示，各子部1602-1606可以包括交替的相反极性电极。在各子部中的交替极性电极可以任选地交错排列，但是可以使用各种电极几何形状。 

各子部1602-1606可以具有一对单独的端子以使子部中的各电极连接到电压源。至各子部特定组端子的连接可以被单独控制(例如，经由适合的控制器)，以允许各子部被单独控制。 

图16B示出了一对伸缩电粘附抓取器1611，1612，其配备有传感器以操作抓取器1611，1612的可寻址区域。被构造成检测抓取器1611，1612之间是否存在项目的传感器沿着各抓取面的长度设置在多个位置。例如，伸缩抓取器1611可以包括传感器1620、1624、1628和1632。类似地，伸缩抓取器1612可以包括传感器1622、1626、1630和1634。传感器可被操作通过检测沿着抓取面的表面电容以检测位于两个抓取器1611，1612之间的项目的指示，通过基于热敏电阻的滑动传感器检测滑动等。此外或可选择地，在两个抓取器1611，1612上的传感器可以协同操作。例如，传感器1620、1622可以检测从一个传感器发送的辐射1621是否到达另一个。因此，传感器可以包括辐射发射器和/或探测器。例如，传感器1620可以包括红外发射器，而传感器1622可以包括红外探测器。因此，经由传感器1622检测不到从传感器1620发射的辐射1621可以表明对象存在，其挡住了辐射路径。另一方面，成功地检测到这种辐射可以表明对象沿着连接两个传感器1620、1622的连线不存在于两个抓取器 1611，1612之间。 

两个抓取器1611，1612的电粘附面可被分为可独立寻址的子部以及可以至少部分地基于传感器数据(例如，来自传感器1620-1634动态地确定开启(如果有的话)和/或施加电压大小的子部)。例如，电压可以选择性地施加到靠近项目1502，1503的那些子部。 

通过单独寻址电粘附抓取器1611，1612的不同子部的不同极性电压，系统1610可以比非寻址的抓取系统以相对更大的能量利用效率被操作。在一些例子中，可独立寻址的抓取系统1610只施加电压到抓取器1611，1612粘附到项目1502，1503的那些区域，从而相对于未加电的子部节省了能量。在其他情况下，如图16B所示，单独的区域可用来动态地确定是否拾起放置在彼此前面的1、2或更多个箱子(1502，1503)的任意组合等。 

5g)示例性可选的垂直抓取器构造 

图17A示出被构造成在横向于电粘附抓取面的方向上迫动项目的另一个示例性垂直电粘附抓取器1710的前视图。抓取器1710被应用到在货架1704上的盒子1702前方以将盒子朝着抓取器1710的方向向外拉。与上述图13-16的剪切应力介导的垂直抓取器相比，抓取器1710在电粘附抓取面上施加在垂直于电粘附抓取面的方向上产生的法向应力。图17B示出在图17A所示的货架上的盒子的俯视图，并且示出粘附在盒子1702前方的抓取器1710。抓取器1710包括电粘附抓取面1712和力分配背衬1714。电粘附面1712可以包括具有集成的电极图案的基板，电极被构造成在盒子1702中诱发电粘附响应。电粘附面1712可以任选地包括(或涂布有)绝缘和/或保护层，以保护电极免受机械破坏并且电隔离电极以免放电至导电材料。力分配背衬1714可以是刚性或半刚性材料，被构造成在整个抓取面1712上分配张应力并将这种应力传递至适合的定位系统。背衬1714还可以包括可变形材料以允许电粘附面1712至少部分地符合盒子1702。在一些实施方案中，抓取器1710可以大于单个箱子或盒子1702，因此，可以促进与彼此具有大体上共同平面的多个盒子的相互作用。这种配置便于一次性处理多个盒子，如在从卡车或从托盘装载或卸载盒子的应用中。此外，在这种情况下，如在5f部分中描述的可独立 寻址的子部可以被用来选择这些盒子中的哪个被施加电粘附力。 

图18A示出被构造成连接到项目1702的侧角部的另一个垂直电粘附抓取器1810的前视图。抓取器1810具有大致90°弯曲的角部1820。抓取器1810可以同时对盒子1702的前部和侧壁施加作用，从而盒子1702被迫动至货架1704或从货架1704离开。图18B示出图18A所示的货架1704上的盒子1702的俯视图，并且示出了粘附到盒子1702的侧角部的抓取器1810。因此，角部抓取器1810是剪切抓取面1816和垂直抓取面1812a的组合。类似的配置可以通过旋转类似几何形状的电粘附抓取器实现，但是将其定位以连接至盒子或箱子的前部和顶侧而不是前部和侧壁。电粘附面1812，1816可以任选地包括(或涂布有)绝缘和/或保护层以保护其内包含的电极免受机械破坏以及电隔离电极以免于放电到导电材料。 

各抓取面1812，1816连接至适合的支撑结构以分配和/或传递施加在抓取面1812，1816上的力。被构造成粘附盒子1702的侧壁并施加大体上平行于抓取面1816的平面的力的剪切抓取面1816连接到传递施加在抓取面1816上的剪切力的抗压支撑结构1818。张拉抓取面1812连接至背衬1814，该背衬横跨抓取面1812分配张拉力(例如，拉力)并且传递力到适合的承荷结构。背衬1814和/或支撑结构1818还可以包括可变形材料以允许电粘附面1812，1816至少部分地符合盒子1702。 

抓取器1810的剪切施加和张拉施加部通过角连接1820连接在一起，该角连接与盒子1702的侧角部平行。连接1820可以是刚性连接和/或可以是可调的。例如，连接1820可以是铰链以允许抓取面1812，1816之间的相对角度可调节成90度之外的角度。在一些例子中，连接1820可以是可调的，以允许抓取器1810在适于粘附到被操纵对象侧壁的大体平的抓取器和适于粘附到该对象侧角部的角部抓取器之间切换。在其他例子中，抓取面1812和1816相对于彼此可以是弹簧加载的。 

VI.示例性电粘附帘式抓取器 

此外，本公开的一些实施方案提供用于粘附各项目的性柔性电粘附抓取器。这种柔性的、顺应性电粘附抓取器可用于宽范围的自动化处理。 

6a)示例性帘式电粘附抓取器 

图19A是示例性电粘附帘式抓取系统1900的功能框图。该帘式抓取系统包括控制器1910、电压源1920和至少一个帘式抓取器，该帘式抓取器具有通过连接件1940机械地连接的电粘附顺应性表面1950和背衬1930。电压源1920可被构造成供给例如0.5千伏(“kV”)～约10kV的高直流电压，与上面讨论的电粘附电压类似。在某些情况下，电流源可以用于代替电压源以达到类似效果。顺应性表面1950包括经由各端子1954连接到电压源1920的集成电极1952。电极1952可以任选地是柔性电极，例如由在柔性基板上的导电膜的图案形成。电极1952可以根据各种不同的几何形状图案化，并且通常配置成使得相反极性电极彼此相邻设置，也可以是相反极性电极彼此交替配置，与上述的图1-18的示例性电极几何形状类似。 

值得注意的是，电压源1920通常可以是被构造成输出足以向电极1952施加极化电压的AC或DC电压或电流的电源。因此，在说明书中为了方便，模块1920被称作“电压源”，但是一些实施方案可以采用电流源和/或其他电源。例如，电流源可以被调节以提供在电极上产生期望的极化电压的适合电流。 

帘式抓取器的顺应性表面1950可以连接到背衬1930，该背衬是用于在顺应性表面1950上分配应力的半刚性结构(例如，由于由粘附的外物施加的负荷)。此外或可选择地，背衬1930可以将这种应力从顺应性表面传递到诸如控制臂等承荷结构。连接件1940用于将背衬1930机械地连接到顺应性表面1950(从而，从顺应性表面1950传递应力到背衬1930)，其可以包括在顺应性表面1950和背衬1930之间的一个或多个机械连接。在一些例子中，连接件1940允许顺应性表面1950具有足够顺应性以符合被操纵对象的外表面，同时提供足够的连接点以允许顺应性表面1950上的局部应力被传递到背衬1930。此外或可选择地，连接件1940可以包括连接到背衬1930和顺应性表面1950的可变形层。这种可变形层可以在顺应性表面1950上大体上连续地或在间断位置连接。 

背衬1930还可以包括电绝缘层1934。绝缘层1934可以位于顺应性表面1950中的电极1952和背衬1930中的任何导电部件之间。因此，绝缘层1934可以在电极1952之间提供电气缓冲以防止电极1952的放电。 背衬1930还可以包括(或连接至)定位系统1932以移动顺应性表面到期望的位置，如适于粘附到外物上的位置。定位系统1932可以包括线缆或其他机械装置以将张力施加到半刚性背衬结构的一部分上，从而调节其位置(例如，图20C)。在帘式抓取系统1900包括多个帘式抓取器(例如，多个顺应性电粘附面)的例子中，定位系统1932可以用于在打开位置(其中多个顺应性表面1950被迫动分开(例如，图20B))到关闭位置(其中多个顺应性表面1950被迫动到一起(例如，图20A))之间进行调节，从而包围被抓取的外物。 

控制器1910可以包括作为硬件和/或软件模块实施的电子器件和/或逻辑器件，以控制帘式抓取系统1900的操作。例如，控制器1910可以包括电压源接口1914，以控制电压源1920是否施加电压至顺应性表面1950的电极1952。电压源接口1914可以被构造成操作将电压源1920的输出连接至顺应性表面1950的端子1954的一个或多个开关(或位于电压源1920内的开关)。此外，电压源接口1914可以指定施加至电极1952的电压的大小。控制器1910还可以被构造成接收来自传感器的输入以控制供给到电极1952的电压或电流。这种传感器可以嵌入顺应性表面1950中并可以使用本身具有基于电容传感或诸如RFID、视觉、X射线、超声波或条形码识别器等其他类型的传感器的电极1952。该传感器还可以设置在装置1900的外部并包括任意的上述模式。电压源接口1914可以提供调节从电压源1920输出的电压的大小的指令。一旦接收指令，则电压源1920被构造成施加指定的电压至连接至端子1954的导线或线路上。施加的电压可以是AC或DC电压或者AC或DC电流，其可以在顺应性表面中的电极1952上提供相反极性，从而导致顺应性表面1950在位于顺应性表面1950附近的外物中诱发相应的极化，这导致顺应性表面1950和外物之间的电粘附吸引。使用电压源接口1914以引起电压源1920施加电压至端子1954，因此可以被认为是打开了电粘附帘式抓取器1900。类似地，引起电压停止施加至端子1954(例如，通过关闭或断开电压源1920或减小施加电压的大小等)可以被认为是关闭了电粘附帘式抓取器1900。 

控制器1910还可以包括被构造成控制帘式抓取器1950的位置的定 位接口1912。例如，控制器1910可以指令定位系统1932中的一个或多个位置电机(例如，伺服电机等)调节背衬的位置，从而经由连接件1940调节顺应性表面1950的位置。 

图19B是帘式抓取系统1900的示例性实施方案的简图。第一帘式抓取器1901和第二帘式抓取器1902连接到控制器1910上。帘式抓取器1901，1902中的每个都包括通过一个或多个连接件1940连接至背衬1930的顺应性电粘附面1950。帘式抓取器1901，1902的位置使得各个电粘附面1950彼此面对，这样两个顺应性表面1950可以同时粘附至位于两个帘式抓取器1901，1902之间的外物。控制器1910可以任选地包括电压源1920，或与被连接以向帘式抓取器1901，1902的顺应性表面1950中的电极施加电压的电压源连通。这种配置可以延伸到超过两个帘式抓取器到含有任意数量的帘子的任何抓取器。 

当接近外物(例如，经由定位系统1932)定位时，相反极性电压可以施加到足以诱发外物中的互补局部电极化的电极1952上。外物和帘式抓取器的顺应性表面1950之间产生的电粘附吸引可以使得顺应性表面1950包绕(即，符合)外物。在将电压施加到电极1952上的同时，帘式抓取器可以用于提起、拖拽、移动、定位、放置或操纵外物。例如，可以通过在未粘附外物的顺应性表面1950的端部上拉动来操纵外物。在一些例子中，帘式抓取器系统1900可以连接到控制臂，然后可以用来将粘附的外物移动到期望的位置。一旦移动/定位到期望的位置，那么可以通过减小施加到电极1952上的电压(例如，关闭电压)来释放外物。 

6b)帘式电粘附抓取器的驱动支撑结构 

图20A是包括用于定位柔性电粘附抓取器2020，2030的驱动骨干系统的示例性电粘附系统2000的简化框图。各抓取器2020，2030包括连接至背衬2024，2034的顺应性电粘附面2022，2032。可以经由控制模块2010内的电机2012操纵各抓取器2020，2030的背衬2024，2034。因此，背衬2024，2034可以被连接以安装抓取器2020，2030，从而在控制模块2010(如，外壳)上或之内起作用。控制模块2010中的电机2012(或其他机械操纵装置)可以是伺服控制的，并连接至背衬2024，2034，使得抓取器2020，2030的位置受电机2012支配。 

电粘附抓取系统2000可以用于单个项目处理。在操作中，顺应性电粘附面2022，2032可以邻近对象2001放置(例如，经由通过电机2012对背衬2024，2034的操纵)。然后，可以将电压施加到电粘附面2022，2032内的电极上，以由于在表面上的局部极化适宜地诱发项目2001中的电粘附响应。然后，例如，可以通过连接至控制模块2010的承荷和/或负荷接收结构操纵项目2001。 

图20B示出在各抓取器2020，2030设定到打开位置时图20A的示例性电粘附系统。如图20B所示，通过使用控制模块2010内的电机2012操纵各抓取器2020，2030的背衬2024，2034可以使抓取器2020，2030彼此分离(并远离项目2001)。在项目2001的释放期间，可以使用图20B所示的单个项目抓取系统2000的打开位置，并且可以在电粘附失活之后进行。 

图20A-20B所示的项目抓取系统2000可以用来粘附(以及操纵)单个项目。各项目抓取系统2000可以用来粘附日杂项目，如水果和蔬菜产品和/或包括袋子、盒子、罐头、瓶子等的食物容器。各项目抓取系统的示例性配置可以包括安装到承荷结构上的多个柔性帘式抓取器。帘式抓取器可以规则地绕着中央目标位置分布，使得各抓取器一起粘附到位于或接近目标位置(例如，图20A-20B中的项目2001的位置)的单个项目。各抓取器可以被引导至悬挂在目标项目上并且各抓取器可以下降以符合目标项目的上表面和/或侧表面。结合图20A-20B所示和说明的抓取系统2000示出了两个柔性电粘附抓取器，但是一些例子可以包括具有多于2个抓取器的各项目抓取器，如具有安装成从承荷结构悬挂的3、4、5或6个单独的柔性抓取器的抓取系统。柔性电粘附抓取器可以绕着目标位置规则地分布，使得柔性抓取器从不同方向接近目标位置。在一些例子中，这样一组柔性电粘附电极中的相邻电极可以具有基本上均匀的间隔。在一些例子中，柔性电粘附抓取器的顶端连接至沿着尺寸与将要操纵的项目大小相应的圆周(或其切面部分)的各点上。 

图20C示出具有由分段梁构成的主干支撑结构的示例性帘式抓取器2040。该支撑结构可以包括多个平行梁2044a-2044f。各梁2044a-2044f可以通过连接至沿着抓取器2040的背侧的连接点2046上的线缆2048相 连。柔性电粘附面2042连接到分段梁2044a-f的与连接到线缆2048那侧的相对侧。柔性电粘附面2042可以在多个空间上分开的锚定点处连接到梁2044a-f，以允许柔性电粘附面2042的移动自由度至少部分地符合被操纵的项目。通过将梁2044a-f的背侧上的各连接点2046更靠近在一起地拉动，线缆2048上的张力(由箭头2041所示)迫使抓取器2040朝向打开位置。从而，在线缆2048上的张力(2041)可以使得主干结构在梁之间的接头(例如，梁2044e和2044f之间的接头2045)处弯曲。梁可以在倒圆的边缘处接触以促进在相邻梁之间的接头处的这种弯曲。取决于构造，线缆2048可以足够硬(如薄钢条)，以拉动和推动全部手指2050，使得其可以控制在打开和关闭时的形状。在其他情况下，可以使用机械、静电或其他方式将线缆2048的锚定点锁定在中间位置，以允许按复杂方式控制手指2050的整体形状。 

图20D示出具有使用多个柔性绳子2054连接到抓取面2042上的背衬2052的帘式抓取器2050的示例性配置。例如，背衬2052可以由刚性或半刚性材料形成，适于允许经由可以用伺服控制电机连接在控制模块中的端部2053附近的连接来操纵抓取器2050。背衬2052经由连接到背衬2052和电粘附面2042中的各锚定点的多个绳子2054连接到柔性电粘附面2042。 

绳子2054可以将电粘附面2042上的力分配和/或传递到背衬2052上，同时仍然允许柔性电粘附面2042足够自由以符合抓取器2050粘附的对象的外表面。各绳子2054还可以是柔性的，但是具有足够的抗张强度以容易地将张应力从电粘附面2042传递到背衬2052上的各锚定点。为了促进这种力分配和/或传递，绳子2054可以沿着帘式抓取器2054的长度分布(例如，在近端2053和远端2051之间的一系列位置)。因此，各绳子2054从最接近各个绳子锚定点的电粘附面2042的区域传递力。绳子2054的间距和/或分布可以通过针对足以有效地将应力传递到背衬2052的连接来平衡足以实现与抓取面2042的表面顺应的柔性来选定。例如，相邻绳子2054之间的最大间距可以由柔性抓取面2042的结构完整性限定，以当施加预期负载条件的应力时抵抗撕裂和扯断等。 

各绳子2054可以由绳索或绳线或其他柔性张力传递质构成。当拉紧 时，各柔性绳子2054可以将顺应性表面2042上的局部剪切应力从最接近连接点的区域传递到背衬2052上对应的连接点。柔性的应力传递绳子2054的空间上分开的配置可以使得柔性抓取面2042基本上符合被操纵外物的露出表面，因为柔性表面2042的相对较少点由背衬2052限制。 

图20E示出放置在背衬2052的远端2051附近以使得帘式抓取器2050放松到关闭位置(例如，如图20A中所示)的示例性重物2060。在不存在作用于抓取器2050上的其他力的情况下，重物2060使帘式抓取器2050向其关闭位置偏置。重物2060可以粘附地连接。此外或可选择地，可以使用各种其他技术使抓取器2050偏置，例如，通过向邻近控制模块的端部2053附近的帘式抓取器2050附近施加向下的偏置力的弹簧或其他柔性元件(例如，橡胶带)。在某些情况下，可以通过使用在连续的帘式抓取器2050之间横跨的弹性元件实施弹簧。这种配置的一个实施方案是环绕所有手指的一个或多个橡胶带，使得手指的打开包括放射状伸开和打开橡胶带。在其他情况下，用于关闭抓取器的偏置可以来自于在内部施加到抓取器的张力。 

6c)箱子加载和卸载 

上述的电粘附帘式抓取器可以用来从柜子或袋子等内部的任意表面(平的，在传送带上移动的)抓取项目。然而，特别关注的一种情景是从一箱基本上相同的项目抓取单个项目。图20F示出装有罐头2072a-m的箱子2074的俯视图，其中由示例性各项目抓取器2060抓取一个罐头(未示出)。各项目抓取器2060可以类似于上述的图20A-20B的项目抓取系统2000。项目抓取器2060可以包括4个以上的柔性电粘附抓取器2062-2068，每个都可以类似于上述的图19-20的帘式抓取器。帘式抓取器2062-2068安装到朝向目标位置悬挂的项目抓取器2060的承荷结构上，该目标位置被箱子2074的左下角中的罐头占据。如图20F所示，各帘式抓取器2062-2068足够窄以悬吊进入圆柱形罐头2072之间的间隙中，即使在箱子2074满载时也如此。但是，各帘式抓取器2062-2068可以被动地输送到被提起的特定罐头，因而精确的连接点可以由罐头(未示出)侧壁周围的各帘式抓取器的悬吊确定。此外，在给定的情况下，帘式抓取器2062-2068中的一些可以根本不输送到目标罐头(例如，由于在需 时防止一个抓取器悬吊的干扰)，但是其他的帘式抓取器2062-2068可以提供与目标罐头的足够粘附以促进经由项目抓取器2060的操纵。 

帘式抓取器2062-2068可以对称地配置和/或规则地间隔开。例如，各帘式抓取器2062-2068可以相对地位于帘式抓取器相对的位置(例如，抓取器2064面对抓取器2068并且抓取器2062面对抓取器2066)。在这种对称配置中，被操纵的各项目一般被从两侧提起，而不是只从一侧。此外，帘式抓取器2062-2068可以围绕被操纵的项目规则地间隔开。例如，相邻帘式抓取器2112-2118之间的间距可以大致恒定。 

图20G示出盒子2073a-c的箱子2075的俯视图，其中由示例性各项目抓取器2060抓取一个盒子。如图20G所示，各帘式抓取器2062-2068足够窄以悬吊入相邻盒子2073之间的间隙中，即使盒子2075满载时也如此。此外，帘式抓取器2062-2068的自然悬吊致使帘式抓取器2062-2068中的一些至少部分地粘附盒子的上表面，而不是其侧壁。在某些情况下，由于缺乏空间，帘式手指可以首先使它们自己附着在盒子2073的上面，但是，在盒子2073已经从箱子2075部分提取出来之后可以悬挂在侧壁上，因此使得侧壁容易接近帘式手指。 

图20H示出用于在一个位置中使用抓取器2060通过使箱子2074朝向一个角部倾斜以强制其余项目2072到被卸载的角部来卸载箱子2074的配置。箱子2074可以位于倾斜面2080上，使得箱子2074的一个角部低于其他角部。然后，项目抓取器2060可以从最低的角部重复地取回项目2072以卸载箱子2074。随着项目2072的移除，倾斜面2080的倾斜使得附近的其他项目沿着倾斜度向下滑动以移到较低的角部位置。因此，倾斜配置允许在从箱子2074中的一个位置重复地取回项目2072的同时卸载箱子2074。 

图20I示出配备有多个抓取器以同时单独地粘附多个项目2072a-b的抓取器2090。抓取器2090可以用来通过同时抓取多个项目2072而卸载箱子2074。例如，抓取器2090可以取回包括箱子2074的最低角部位置中的项目的多个邻近项目。 

类似地，可以在箱子倾斜的同时通过重复地放置各项目(或项目组) 在箱子2074的最高角部来装载箱子2074。放置的各项目随着倾斜面2080的倾斜度从最高角部移动到箱子中的各个位置。从而，重复地放置项目2072在最高角部位置中可以按自动化方式装载箱子。 

VII.示例性电粘附平台抓取器 

图21A是示例性电粘附平台抓取系统2100的功能框图。该平台抓取系统包括控制器2110、电压源2120和至少一个平台抓取器2130。电压源2120可被构造成供给例如0.5千伏(kV)～约10kV的高直流电压，与上述图1-20中讨论的电粘附电压类似。平台抓取器2130具有集成了电极2142的抓取面2140，该电极经由各个端子2144连接到电压源2120。电极2142可以根据各种不同的几何形状在平台表面内图案化，并且一般配置成使得相反极性的电极彼此相邻。电极2142可以配置成相反极性的电极彼此交替(例如，交错排列的电极)，与上述图1-20中描述的示例性电极几何形状类似。 

值得注意的是，电压源2120通常可以是被构造成输出足以向电极2142施加极化电压的AC或DC电压或电流的电源。在说明书中为了方便，模块2120被称作“电压源”，但是一些实施方案可以采用电流源和/或其他电源。例如，电流源可以被调节以提供适合的电流，用于在电极处产生期望的极化电压。 

平台抓取器2130的抓取面2140可以连接至背衬2132或其他支撑结构，该支撑结构可以是刚性或半刚性的结构，用于分配由粘附的项目引起的在平台2130上的负荷。此外或可选择地，背衬2132或其他支撑结构可以将应力从这种负荷传递到承荷结构，如控制臂、升降机的升降臂、输送系统的轨道等。平台抓取面2140可以通过可变形层(例如，图21D中的可变形层2133)连接至两个背衬2132。例如，可变形层可以包含在背衬2132中或位于背衬2132和抓取面2140之间，以在背衬2132和抓取面2140之间提供足够柔性，从而允许抓取面2140至少部分地包绕(即，符合)装载在表面2140上的项目的外表面。这种可变形层可以任选地基本上连续地跨越电粘附抓取面2140和背衬2132连接。因此，在这种例子中，平台表面2140可以是顺应性表面并且电极2142可以被构造成提供足够柔性，以允许抓取面2130符合任意装载的项目的外表面。除了促 进抓取面2140的顺应性电粘附之外，可变形层还可以将由装载在抓取面2140上的项目引起的压缩力分配到背衬2132。 

背衬2132还可以任选地包括位于平台抓取面2140中的电极2142和背衬2132(或相关的支撑结构)中的诸如支撑部件等任意导电部件之间的电绝缘层。因此，绝缘层可以提供电气缓冲以防止电极2142的放电。背衬2132或支撑结构还可以包括(或连接至)被构造成将平台2130移到所需位置的定位系统2122。例如，平台2130可以连接至或包含在移动式升降机(例如，叉式升降机或托盘叉)的升降臂或与这种升降机连接的水平平台中。定位系统2122可以用于将平台2130从一个地方运送("传输")到另一个地方，同时平台2130装载有可以经由抓取面2140电粘附地吸引到平台2130上的一个或多个外物。因此，定位系统2122可以用于以各种不同方式操纵平台2130，以将装载在被操纵平台2130上的项目移动到所需位置。在一些例子中，定位系统2122可以包括用于控制平台2130的三维位置(例如，xyz坐标空间中的位置)和/或方向(例如，旋转角和/或倾斜角)的一个或多个定位电机(例如，伺服电机和步进电机等)。 

控制器2110可以包括作为硬件和/或软件模块实施的电子器件和/或逻辑器件，以控制平台抓取系统2100的操作。例如，控制器2110可以包括用于控制电压源2120是否施加电压至抓取面2140的电极2142的电压源接口2114。电压源接口2114可以被构造成操作将电压源2120的输出连接至抓取面2140的端子2144的一个或多个开关(或位于电压源2120内的开关)。此外，电压源接口2114可以指定施加到电极2142的电压的大小。电压源接口2114可以发送指令至电压源2120以使电压源2120调节输出到端子2144的电压的大小。一旦接收指令，则电压源2120可被构造成施加指定的电压至连接至端子2144的导线或线路。施加的电压可以是DC电压，其可以在抓取面2140的电极2142上提供相反的极性，从而导致在抓取面2140负载的外物上诱发相应的极化。极化的电极2142和负载对象的相应诱发的极化导致抓取面2140和外物之间的电粘附吸引。因此，使用电压源接口2114以引起电压源2120施加电压至端子2144可被认为是打开了电粘附平台抓取系统2100。类似地，引起电压停止施加至端子2144(例如，通过关闭或断开电压源2120或者减小施加电压的 大小等)可被认为是关闭了电粘附平台抓取系统2100。 

控制器2110还可以包括被构造成经由向定位系统2122发送的指令来控制平台2130的位置的定位接口2116。例如，控制器2110可以指令定位系统2122中的一个或多个位置电机(例如，伺服电机等)调节背衬2132和/或相关支撑结构的位置。背衬2132连接至抓取面2140，从而定位接口2116可以用来控制平台2130的位置和/或方向。 

控制器2110还可以包括项目传感器2112。项目传感器2112可以包括被构造成输出指示平台2130的负荷情况的数据的一个或多个传感器和/或探测器。例如，项目传感器2112通过检测重量、电容、不透明度和热应变等的变化可以检测在平台2130上是否装载有任何外物。然后，项目传感器2112可以输出指示被检测到的项目的数据，并且接收的指示可以由控制器2110用于确定指令以发送至电压源2120和/或定位系统2122。例如，控制器2110可以基于来自项目传感器2112的指示确定将被施加至电极2142的电压(和/或是否施加这种电压)。 

此外或可选择地，项目传感器2112可以识别装载在平台2130上的任意项目的确认和/或表示特征，并输出指示确认特征的信息。例如，项目传感器2112可以包括用于识别出现在特定项目上的图像和/或字符(如条形码图案和序列号等)的扫描仪。项目传感器2112还可以包括用于识别特征辐射签名(如来自射频识别芯片(RFID)的特征响应信号)的扫描仪。此外，项目传感器2112可以包括被构造成基于使用这种项目的一个或多个图像的图案识别来识别和/或表征项目的图像采集和识别系统。此外或可选择地，例如，识别系统可以包括(或连通至)被构造成采集项目的图像和识别这种项目上的符号、字符、图案(例如，条形码和QR码等)以及项目的形状、反射率、尺寸和/或颜色的视觉系统；被构造成接收这种项目的无线签名(例如，RFID信号等)的接收器系统；被构造成检测关于分类的项目的识别信息并因此表征项目的红外成像系统、超声扫描系统和其他系统。然后，可以基于这种识别/表征将电粘附选择性地施加到这种项目上，以基于项目-识别信息进行分拣。 

一旦使用从项目传感器2112输出的数据确认和/或表征了装载在平台2130上的特定项目，则控制器2110可以使用这种项目-信息确定指令 以发送至电压源2120和/或定位系统2122中的一个或两个。例如，控制器2110可以将由电压源2120施加的电压调节到适于装载的项目的材料性能(例如，组成等)的大小。此外，控制器2110可以基于项目-识别信息(例如，包裹分拣过程等)指令定位系统2122以将平台2130(从而将粘附其上的项目)传输到特定的投递位置。 

图21B是平台抓取系统2100的示例性实施方案的简图。平台2130装载有位于抓取面2140上的盒状的项目2101。平台2130可以基本上水平地取向，使得通过重力迫使项目2101朝向平台2130。然而，在平台2130的平移过程中，如运动指示箭头2150-2156所示，可以在沿着抓取面2140的平面的一个或多个方向上使平台2130加速。在沿着抓取面2140的平面的加速过程中，项目2101可以在平台2130的加速方向的相反方向上沿着抓取面滑动。如果没有任何电粘附吸引，这种滑动(或其他相对运动)(如果存在的话)的程度取决于项目2101的底表面和抓取面2140之间的摩擦力。当打开平台2130时，项目2101和抓取面2130之间产生的电粘附吸引补充摩擦力以抵抗滑动。在平台2130的加速过程中，电粘附平台2130可以用来将项目2101电粘附地吸引到抓取面2140上。因此，在平台2130的加速过程中，项目2101的底部和抓取面2140之间的局部吸引可以补充摩擦力以迫使项目抵抗滑动(或从其开始位置位移)。此外，在平台2130的垂直加速(例如，沿着抓取面2140的法线方向加速)过程中，项目2101和平台2130之间的电粘附吸引可以用来迫使项目2101抵抗远离抓取面2140的滑动和/或提升。在一些实施方案中，平台抓取面2140可以不是连续表面，而是其中可以具有切口，类似于常用于材料输送的叉式升降机或具有一个或多个叉或升降臂的其他移动式升降机的叉。一些例子可以包括具有两个升降臂的移动式升降机(如在叉式升降机上)，但是一些例子可以包括多于两个的升降臂。 

控制器2110(图21B未示出)使得抓取面2140中的电极2142被电源2120极化。足以诱发在盒状的项目2101的底表面上的互补局部电极化的相反极性电压可以施加到电极2142上。在将电压施加到电极2142上的同时，平台抓取器2130可以用来提起、移动、定位、放置或操纵项目2101。一旦移动/定位到所需位置，则可以通过减小施加到电极2142上的电压 (例如，关闭电压)来使项目2101从抓取面2140释放下来。例如，控制器2110可以在平台2130的加速过程中打开电粘附，使得在平台2130加速的同时项目2101被吸引到抓取面2140(例如，经由定位系统2122的操纵)。类似地，控制器2110可以关闭电粘附，使得项目2101从抓取面2140滑动(或移动)以在预定投递位置落下。 

由于吸引的原因，项目2101抵抗相对于平台2130的移动(例如，滑动、翻倒和滚动等)。因此，在平台2130处于运动的同时，项目2101可以基本上追踪平台2130的运动路径。此外，即使平台2130不移动(即，静止)时，电粘附吸引也可以使得项目2101抵抗相对于平台2130的移动。在一些例子中，平台2130可以倾斜，使得项目2101的重力迫使项目相对于平台2130的表面滑动、翻倒或移动。因此，电粘附吸引可以克服项目2101的惯性力、离心力和/或重力(或扭转力)，以使得项目即使在外力存在下也基本上保持紧固在平台2130上。进一步地，在项目2101接收相对于平台2130的惯性参考系的一些惯性后，可以操作平台2130以减慢速度并基本上紧固项目2101。一般来说，可以操作平台2130以电粘附地粘附到项目2101上，使得项目2101基本上追踪("跟随")可以处于运动或不运动中的平台2130的惯性参考系。因此，电粘附吸引可以使得项目2101背离初始惯性路径和/或克服作用在项目2101上的一个或多个力(包括扭转力)，以迫使项目2101相对于平台2130滑动、翻倒、滚动或移动。 

此外或可选择地，可以操作平台2130以通过减小电粘附吸引(例如，关闭电粘附)来允许项目2101脱离平台2130。一旦电粘附吸引失活，则项目2101可以根据作用其上的其他力移动，例如，相对于平台2130移动(例如，通过滑动、翻倒和滚动等)。例如，一旦电粘附吸引失活(或减小)，则项目2101可以沿着由重力、惯性和/或其他外力限定的路径移动。在没有电粘附吸引的情况下(例如，响应于这种吸引的减小)，项目2101可以脱离平台2130，以沿着部分地由项目的惯性和/或诸如重力等外力限定的轨道移动。因此，项目2101可以背离平台2130并输送到指定的投递区。 

图21C是示例性电粘附平台2130的侧剖视图。背衬2132可以是接收装载在抓取面2140上的项目2101的负荷的刚性或半刚性结构。背衬 2132可以将这种负荷的力传递和/或分配到相关的支撑结构，如控制臂、移动式升降机的升降臂和输送系统的表面等上。为了防止电极2142的放电，背衬2132可以包括非导电材料。此外或可选择地，背衬2132和/或相关支撑结构中的任何导电材料，如金属支撑元件等，可以经由其间的绝缘层与电极2142隔开。此外，电极2142可以由形成抓取面2140的外表面的涂层2141覆盖。该涂层可以是防止电极2142免于机械破坏和防止电极2142免于意外放电(例如，由于放置在抓取面2140上的导电材料)的绝缘材料。类似地，平台2130的外侧边缘可以包括绝缘材料2160，2162，以电气绝缘导电电极2142而防止其意外放电和/或损坏。当项目2101装载在平台2130上时，其底表面2102接触限定抓取面2140的涂层2141。埋入的电极2142的极化诱发盒状的项目2101沿其底表面2102的对应局部极化，从而将项目2101吸引到平台2130上。 

图21D是包括顺应性电粘附面2140'的其他电粘附平台抓取器2130'的侧剖视图。平台抓取器2130'包括设置在背衬2132(或相关支撑结构)和顺应性电粘附面2140'之间的可变形层2133。可变形层2133可以由密封胶材料、可变形聚合物材料或其他可变形材料形成。柔性电极2142'和柔性外涂层2141'可以连接到可变形层，以形成柔性抓取面2140'。例如，柔性电极2142'可以由设置在合适基材上或其内的柔性导电材料形成。可变形层2133被构造成根据装载在顺应性平台2130'上的项目2101至少部分地变形，使得顺应性抓取面2140'至少部分地包绕(即，符合)项目2101的外表面2102。例如，如图21B所示，可变形层2133可以缩进(2134)以吸收项目2101的底表面2102中对应的脊部和角部等(例如，角部2103，2104)。可变形层2133的变形允许设置在其上的柔性抓取面2140'符合底表面2102的表面特征(例如，至少部分地包绕角部2103，2104)。因此，与由刚性平的电粘附抓取面(例如，图21C中的抓取面2140)相比，顺应性抓取面2140'可以提供与底表面2102接触的更大表面面积。此外或可选择地，可变形层2133还可以将来自抓取面2140'的压缩力分配到背衬2132上。例如，可变形层2133可以将位于抓取面2140'的特定位置上的项目的向下力分配到背衬2132的相对较大区域上。 

图21E是具有可独立寻址的子部2172-2178的电粘附平台抓取器 2170的俯视图。平台抓取器2170的抓取面分为不同的非重叠区域或子部。各子部包括被构造成用相反极性电压充电以在装载于平台2170上的对象中诱发电粘附响应的一组电极。为了便于对图21E中相反极性电极的描述和说明，被构造成从电压源接收正电压的电极(例如，正极性电极)由填充的图案示出。被构造成从电压源接收对应的负电压的电极(例如，负极性电极)没有填充的图案，以使交替极性电极的图案更明显。如图21E所示，各子部可以包括交替的相反极性电极。各子部中的交替极性电极可以任选行交错排列，但是可以使用各种电极几何形状。 

各子部2172-2178可以具有一对单独的端子以使子部中的各电极连接到电压源。至各子部特定组端子的连接可以被单独控制，以允许各子部被单独控制。例如，可以打开平台2170的左侧所示的两个子部(例如，子部2172，2176)，而其余子部2174，2178可以关闭。此外，控制器和/或电压源可以施加不同的极化电压到不同的子部。例如，子部2172可以接收6kV电压，而子部2174可以接收2kV电压。此外，打开哪个子部(如果有的话)和/或施加电压的大小可以至少部分地基于传感器数据(例如，来自项目传感器2112)动态地确定。例如，电压可以选择性地施加到装载有由重量测量、不透明度测量、表面电容、基于热敏电阻的滑动传感器等所示的项目的那些子部。进一步地，可以基于装载在平台2170上的对象类型的指示，部分地确定施加到各子部上的电压大小。例如，一个电压可以用于具有纸板外观的对象，而另一个电压用于收缩膜包裹的对象。 

通过单独寻址电粘附平台2170的不同子部的不同极化电压，平台2170可以比非寻址的平台以相对更大的能量利用效率被操作。在一些例子中，可独立寻址的平台2170只施加电压到装载有项目的平台2170的那些区域，从而相对于未加电的子部节省了能量。 

在一个例子中，平台2130可以分割成用于处理仓库环境中的诸如纸板箱子和托盘等包裹的由移动机器人使用的多个升降臂。在这个例子中，多个升降臂可以插入仓库货架的对应通道中。因此，可以将相邻升降臂之间的尺寸和/或间距可以选定为容纳特定的货架结构。 

VIII.操纵仓库货架上的物品 

本公开的一些实施方案提供了这样一种系统，该系统组合有垂直抓取器以从仓库货架操纵上/下箱子，并用各项目抓取器从箱子装载/卸载各项目。例如，集成的系统可以允许移动机器人在仓库环境中操作，从而以可编程方式从装载在货架上的箱子取出各项目，例如，可以在仓库零售环境中这样做以完成订单。 

8a)示例性装货机 

图22示出被构造成操纵项目从水平平台2210到仓库货架上以及从仓库货架到水平平台2210上的示例性装货机2200。装货机2200可以包括位于平台2210上的具有一对电粘附垂直叶片2232，2234的剪切抓取系统2230。垂直叶片抓取器2232，2234可以包括具有被构造成诱发与外物的电粘附吸引的嵌入电极的电粘附面，以及在电粘附面的相对面上的被构造成将由电粘附抓取面施加的剪切力分配和/或传递到装货机2200中的承荷部件的承荷结构或背衬。例如，剪切抓取系统2230可以类似于上述的图13-16的剪切抓取系统。垂直叶片抓取器2232，2234的电粘附抓取面配置成彼此面对，使得在两个抓取器之间的项目被吸引到这两个抓取器上，同时各电极用适宜的电压极化。如下面参照图23A-23C进一步讨论的，垂直叶片2232，2234可以被构造成前后移动而进入和离开水平平台2210，以在水平货架上取出/放置项目。 

装货机2200还可以包括安装到控制臂2224上的各项目抓取器2220。控制臂2224可以包括一个或多个可调节轴和/或伸缩部件，被构造成移动水平平台2210周围的项目抓取器2220以选择性地抓取和操纵放置其上的特定对象。从各项目抓取器2220悬挂地安装一个或多个柔性电粘附抓取器2222。例如，各项目抓取器2220可以类似于上述参照图20的各项目抓取器。 

在一些例子中，平台2210可以是电粘附平台。当如此装备时，电粘附平台2210可以用来固定放置在装货机2200的水平平台2210上的项目。例如，在经由装货机2200的移动运送项目的过程中，可以激活电粘附平台2210以电粘附地固定放置其上的项目。例如，平台抓取器2210可以类似于上述参照图21的平台抓取系统。电粘附平台2210可以被构造成在激活电粘附的同时使放置其上的项目追踪装货机2200的运动路径(例 如，通过使项目抵抗相对于平台2210的移动)。此外或可选择地，平台可被构造成通过使电粘附吸引失活(或减小)而使项目相对于平台2210移动。 

装货机2200可以包括一个或多个电粘附剪切抓取器、电粘附平台抓取器和/或电粘附各项目抓取器的任意组合。例如，装货机2200可以用剪切抓取系统和各项目抓取器实施，而没有水平抓取平台(即，可以使用非电粘附装载表面)。在其他例子中，装货机2200可以用剪切抓取系统和水平平台实施，而没有各项目抓取器。也可以是其他变形和/或组合。 

装货机2200可以是移动平台，例如，可以用于仓库环境中而以可编程方式从仓库货架取回项目。例如，水平平台2210可以安装到底盘2202上，底盘2202可以被构造成绕着仓库环境移动(例如，经由轮子或其他运输系统)。此外，底盘2202可以包括伸缩和/或伸展部件(如剪式千斤顶、液压或电动操作升降部件以及叉式升降部件等)，以使水平平台2210提升到所需高度(例如，从升高的货架取回物体)。 

8b)示例性装载/卸载操作 

图23A示出水平平台2210与货架2310大致共面的图22的示例性装货机2200。货架2310装载有可以是盒子或其他对象的多个项目2320。如图23所示，项目2320可以堆叠成两个深度。在其他配置中，可以仅堆叠3个深度或4个深度中的一个深度或处于任何其他结构中。装货机2200使剪切抓取系统2230与位于其中一列盒子的任一侧的两个叶片抓取器2232，2234对齐。即，叶片抓取器2232，2234可以对齐成与组2320的中间列中的两个盒子的侧壁共面。 

图23B示出一对垂直叶片抓取器2232，2234延伸至靠近被操纵项目的侧壁的图22的示例性装货机2200。叶片抓取器2232，2234向前移动以从平台2210延伸出来并延伸到货架2310上。在一些例子中，平台2210可以包括集成到其中的轨道以使剪切抓取系统2320移过平台2210。在一些例子中，抓取系统2320可以包括伸缩和/或可收缩部件，以使得叶片抓取器2232，2234的长度从平台2210延伸到货架2310和从货架2310延伸出来。 

图23C示出图22的示例性装货机2200收回到水平平台2210，从而将先前放在货架2310上的项目2321和2322输送到水平平台2210。在这种情况下，垂直抓取器可以具有配合以抓取两个盒子的可寻址电极区域，但是在其他情况下，只能选择性地抓取2个盒子中的一个。 

值得注意的是，装货机2200上的垂直叶片抓取系统2230可以通过在箱子2321和2322的侧壁上施加剪切力以滑上/滑下货架2310来操作，以完全地从货架2310取下箱子。特别地，在不与各箱子2321-2322的底部有任何接触的情况下，可以迫使箱子2321-2322上/下货架2310。因此，垂直叶片抓取系统2230可以操作以从包括标准的平货架的扁平面取下箱子和将箱子重新放回。这与将升降臂插入货架的通道中以从下部提起项目然后将它们向外拉的叉式或耙式输送机系统相反。因此，垂直叶片抓取系统2230可以操作以自动地从仓库环境中的货架取出/重新放回箱子，而不需要特定的货架要求。 

此外，由于系统2230可以通过沿着货架表面拖拽/滑动箱子来操纵货架上的箱子，因此为了成功取出/重新放回箱子2321，2322，叶片抓取系统2230需要在箱子2320上方(例如，在相邻最高货架之间)所需的相对较小的垂直顶部空间。相比之下，使用升降臂提起然后将项目移动到货架上的系统通常需要在给定货架上的最高项目与相邻货架之间的最小空间。因此，与采用插入货架集成的通道中的升降臂的收回系统相比，垂直叶片抓取系统提供了更大的货架密度、更大的灵活性和更高的效率。 

8c)仓库处理 

图24A是由装货机2200操作的仓库环境的平面图，该装货机用于从货架上取回箱子2410并将取回的箱子放置在从箱子中取出各项目的拾取台2405上，然后箱子被返回到货架上。仓库环境包括由过道分开的多行平行货架2401、2402、2403和2404以允许装货机2200通过。装货机2200可以自动操作以取回仓库中的项目。例如，装货机2200可以移动到与特定项目相关联的仓库内的位置，如由过道编号、货架编号和批次编号等指定的位置。一旦进入该位置，则装货机就可以展开其垂直叶片抓取器以从货架2401取回指定的箱子2410并将箱子2410转移到装货机2200的水平平台上。 

在零售实施仓库中，货架上的盒子/箱子可以保持预定数量的各售出项目(例如，根据特定项目的制造商、承运商和/或包装商)。为了从箱子取出各项目，仓库可以首先发配装货机2200以在时间t₁时自动取回保持订单指定项目的特定箱子2410。然后在时间t₂时由装货机2200将箱子2410输送到拾取台2405。然后在拾取台取出各订单指定的项目(例如，由操作人员)并在时间t₃时将箱子2410发回货架上。然后在时间t₄时由装货机2200将箱子2410输送回其在货架2401上的位置并装载上面。 

图24B是由装货机2200操作的仓库环境的平面图，该装货机用于从箱子取出各项目并且将特定项目放置到货运站2406，而不必住返以返回箱子2410。与图24A中所示的环境相比，装货机2200只需要完成特定订单要求相关的特定货架2401的单程。象图22中那样，图24B中采用的装货机2200可以配备有安装在控制臂2224上的各项目抓取器2220。装货机2200可被构造成自动地从箱子2410取出特定项目并将该项目放置在与特定订单相关联的装货机2200的料斗或料仓中。因此，一旦收到特定项目的请求，则装货机2200就可以移动到与项目相关联的仓库内的预定位置，并从货架取出箱子2410(例如，使用可伸展的叶片抓取系统2230将箱子2410拖拽到装货机2200的平台2210上)。一旦取回箱子2410，就可以将单个项目2412从箱子2410取出(例如，使用安装在控制臂上的项目抓取系统2220)。为了便于接近箱子2410内的项目2412，在将箱子装载在货架2401-2404上之前，图24B所示的仓库环境可以打开仓库中收到的各箱子。然后，各项目2412可以位于特定订单的指定区域中。例如，项目抓取器2220可以将项目2412移动到料斗和篮筐等中，并释放项目2412使得其落在指定区域中。然后，由装货机2200将箱子2410重新放回到货架2401上。箱子2410的取回、各项目2412的取出和箱子2410的复位都可以由装货机2200在时间t₁时自动地在仓库的过道内执行。然后，装货机2200可以在时间t₂时将订单指定的项目2412输送到订单完成台2406上。 

图24B所示的操作方案比图24A提供的操作方案更高效，不仅因为减小了箱子拾取步骤的劳动强度，而且因为装货机2200前后通过仓库的较少路程。此外，因为装货机2200不运送整个箱子，所以其操作起来效 率更高。进一步地，因为装货机2200仅返回特定项目以完成特定订单，所以其可以具有足够的容量以一次性地取回多个订单的项目并将这批项目返回到订单完成台2406。 

IX.项目分拣应用 

示例性系统包括用于使通过电粘附固定在容器内的项目分拣的系统和操作方法。减小(或关闭)电粘附导致项目从容器中掉出。本文公开的一些系统可以提供对装载在电粘附固定的容器中的项目的识别或表征。基于识别和/或表征，可以确定与识别信息相关联的投递区。然后，可以使容器相对于一组投递区移动，并且可以选择性地使项目从电粘附固定的容器释放以落入针对各项目确定的项目特定投递区。例如，在经过特定投递区时可以减小(或甚至关闭)特定容器的电粘附，以使得其内的内容物掉出并落在投递区内。因此，所述系统可以用来基于与各项目相关联的识别信息使一组包裹或其他项目分拣到一系列投递区中。这种系统可以应用于处理和分拣行李、包裹、邮件和其他项目。 

9a)具有电粘附封闭件的下端开口容器 

图25A是一组下端开口容器2510的侧视图，每个容器使用粘附到各容器外侧的电粘附膜2520保持各项目2501-2503。容器2510可以包括顶部2514和侧壁2512，2516。容器2510可以在除了膜2520之外的底部开口。膜2520的一侧可以连接到容器2510的顶部2514或侧壁2516上。膜2520包括足够覆盖容器2510的底部2522和与侧壁2512重叠的翼片2524的材料，从而封闭容器2510中的项目2501。膜2520至少在与侧壁2512连接的重叠翼片2524中可以包括电粘附抓取面。向嵌入在重叠部2524中的电极图案施加适宜的极化电压使得翼片2524被吸引到侧壁2512上。因此，翼片2524和侧壁2512之间的吸引可以用底部2522能够承受项目2501的重量的足够力固定膜2520。因此，在激活电粘附时，项目2501(以及项目2502，2503)被电粘附地固定在下端开口容器2510内。 

可选择地，膜2520可以不是电粘附的。相反，侧壁2512可以包括粘附在膜2520的重叠部2524上的电粘附抓取面。在这种例子中，膜2520的重叠翼片2524可以包括(或涂覆有)导电材料以促进电粘附并提高这种 电粘附的抓取力。 

图25B是图25A所示的下端开口容器2510的侧视图，其中电粘附膜2520处于释放位置。例如，可以通过减小(或关闭)施加到电粘附抓取面的电压来使容器2510的侧壁和膜2520的重叠翼片之间的电粘附吸引失活。一旦使容器2510的侧壁和膜2520的重叠翼片之间的电粘附吸引失活，则在膜的底部2522上的项目2501的重量克服重叠翼片2524和侧壁2512之间的吸引(如果有的话)，并且膜2520从侧壁2512滑开以使项目2501向下落。类似地，一旦电粘附吸引失活，则项目2502，2503就向下落。 

图26A是沿着内侧壁2612，2614具有顺应性电粘附抓取器2620，2622的下端开口容器2610的侧视图。例如，两个顺应性抓取器2620，2622可以类似于参照图19-20的本文公开的电粘附帘式抓取器。顺应性抓取器2620，2622包括被构造成由施加的电压极化的柔性电极的集成图案。一旦极化其中的电极，则顺应性抓取器2620，2622符合装载在下端开口容器2610中的项目2601的外表面。抓取器2620，2622被吸引到项目2601上并在项目2601的侧面上施加剪切应力以固定容器2610中的项目2601。抓取器2620，2622可以任选地包括连接到顺应性表面上的承荷背衬以将局部施加的剪切应力传递到容器2610或其他承荷结构(例如，顺应性抓取器2620，2622附着在容器2610的顶部2616上的地方)。 

图26B是另一个具有顺应性电粘附抓取器2620，2622的下端开口容器2630的侧视图，其中容器侧面2632和2634朝内偏置以促进容器2630内放置的项目2601与电粘附抓取器2620，2622之间的接触。类似于图25中的下端开口容器配置，在激活电粘附时，项目2601被电粘附地固定在图26A-26B的下端开口容器2610或2630内。 

9b)通过选择性地从下端开口容器释放项目来分拣 

假定能够通过选择性地施加电压以激活保持项目的电粘附膜来选择性地使项目保持在下端开口容器中，则可以使用一个或多个电粘附膜形成分拣系统，从而分拣装载在下端开口容器配置中的一组包裹。例如，可以使用关于包裹的识别信息来识别/表征分拣设施中的包裹。通过激活 附着在下端开口容器的侧壁上(例如，如图25所示)或附着装载的项目本身的电粘附帘式抓取器上(例如，如图26所示)的电粘附膜，可以使包裹装载在下端开口容器中并电粘附地固定在其中。然后，下端开口容器的配置可以被引导通过一系列投递位置。然后，可以将特定包裹释放在特定包裹所需要的投递位置。在一些例子中，在将包裹输送到特定投递位置的同时，可以使电粘附失活以使得包裹从下端开口容器中落下并落入投递位置中，从而投递包裹。 

图27A是具有保持项目的多个下端开口容器2720的支架分拣系统2700的侧视图，每个容器被构造成落入多个投递位置2730中的一个(例如，料仓)。下端开口容器2720可以沿着升高的轨道输送而经过投递位置2730。图27B是图27A所示的支架分拣系统2700的俯视图。下端开口容器2720的配置可以绕着轨道循环到投递位置2730(例如，料仓)。下端开口容器2720还可以具有透明顶部以允许使用一个或多个传感器2710检测识别信息以识别和/或表征装载在支架2720中的包裹。 

传感器2710可以包括被构造成检测从下端开口容器支架2720中的包裹反射和/或出射的辐射的检测器。这种辐射可以包括指示例如出现在包裹上的图像、图案和/或字符(例如，条形码图案、序列号以及诸如图像和/或字符等其他可识别的识别特征)的辐射。此外，传感器2710可以包括配备有用来采集包裹的图像并基于包裹上的形状、颜色、反射率和图像等来识别/或表征包裹的相机，并且可以采用图案识别技术。此外或可选择地，传感器2710可被构造成从嵌入或粘附到包裹的RFID标签检测射频识别信号。可以使用其他技术识别和/或表征装载在下端开口容器支架中的包裹。 

经识别和/或表征支架2720中的包裹，控制器(未示出)确定将特定包裹指向哪个投递位置2730，并控制支架2720在包裹移过指定投递区时关闭特定容器的电粘附。如图27A所示，使电粘附失活以使得包裹2722从下端开口容器支架2720落到投递位置2730中的指定料仓。因此，控制器可以起到识别(或表征)包裹(例如，使用传感器2710)、使其中一个投递位置2730与识别的包裹相关联以及操作电粘附下端开口容器2720以将识别的包裹释放在投递位置中的作用。可以基于对经由传感器2710检 测的项目-识别数据的分析来识别特定包裹。 

值得注意的是，图27中的分拣系统2700可以特别适合于占地面积有限但是有充足的上部空间的地方的项目分拣应用。由于系统2700使用升高的输送机支架2720将物品掉在投递区中，因此消耗的占地面积限于投递区本身的占地面积。例如，在通常上部空间充足但是占地面积可能有限的仓库设置中，与采用将包裹引导到特定投递位置的斜坡和/或输送机的系统的分拣系统相比，升高的分拣系统可以提供优点。 

X.示例操作 

图28A是操作剪切电粘附抓取器以操纵项目的示例性过程2800的流程图。可以通过上述的具有图13-16的剪切抓取系统的一个或多个系统和/或装置实现过程2800。剪切抓取系统的电粘附面可以位于邻近被操纵项目的侧壁的位置(2802)。例如，叶片抓取系统1300的抓取面1340可以位于项目(如盒子或箱子)的侧壁附近。可以将电压施加到电粘附面的电极上，以将电粘附面粘附到被操纵项目的侧壁(2804)。可以使用连接到抓取面的承荷结构通过施加到被粘附项目上的剪切力来移动项目(2806)。例如，可以沿其长度迫动连接到抓取面上的承荷结构，并且可以将在承荷结构上产生的力传递到被粘附的项目。 

图28B是操作各项目抓取器以操纵项目的示例性过程2810的流程图。可以通过上述的具有图19-20的项目抓取系统的一个或多个系统和/或装置实现过程2810。柔性电粘附面可以沿着被操纵项目的外部定位(2812)。例如，通过将柔性电粘附面安装其上的承荷结构定位在特定项目的正上方，可以使多个电粘附抓取面悬吊在项目侧面的周围。可以将电压施加到电粘附面的电极上，以将电粘附面粘附到项目的外表面(2814)。然后，可以经由粘附的电粘附面操纵项目(2816)。例如，在将极化电压施加到柔性电粘附面上的同时，可以移动或操纵电粘附面安装其上的模块(例如，经由控制臂或其他定位系统)。可以通过减小电粘附来释放项目(2818)。例如，可以减小或关闭施加的电压。 

图28C是操作装货机以从仓库货架上的箱子取出各项目的示例性过程2820的流程图。可以通过上述的具有图22-24的装货机和仓库环境的 一个或多个系统和/或装置实现过程2820。操纵装货机使得其水平平台邻近装载有所需箱子的货架(2821)(例如，图23A)。例如，平台可以位于至少近似共面的位置。叶片抓取器从装货机延伸到邻近所需箱子的侧壁的位置(2822)(例如，图23B)。可以将电压施加到电粘附叶片抓取器上，以激活箱子的侧壁和叶片抓取器之间的电粘附吸引(2823)。叶片抓取器向装载平台缩回以将粘附的箱子移动到平台上(2824)(例如，图23C)。一旦到了装货机的平台上，则可以将项目抓取器系统定位成使得一个或多个柔性电粘附项目抓取器接近所需项目(2825)。例如，项目抓取器的柔性电粘附面可以定位成在多个侧面上悬挂所需项目，类似于上述的图21的项目抓取器2100。可以将电压施加到电粘附柔性抓取面上，以激活特定项目的外表面和至少一些柔性抓取面之间的电粘附吸引(2826)。一旦粘附，则可以使用抓取器操纵项目移动或以其他方式操控被粘附的项目(2827)。例如，可以从模块2824的货架取出的箱子中拿出各项目。可以使用项目抓取器安装其上的控制臂将项目移动到新的位置。在一些例子中，然后，可以通过减小(或关闭)施加到柔性电粘附面的电极上的电压从项目抓取器释放项目。例如，可以使项目掉入与特定订单相关联的装货机2200上的指定区域、料仓和篮筐等中。然后，垂直叶片抓取器可以延伸以将箱子移动回货架上(2828)。 

图28D是在仓库过道中从仓库货架上的箱子取出各项目的示例性过程2830的流程图。例如，可以通过上面结合图22-图24的装货机和仓库环境所述的一个或多个系统和/或装置实现过程2830。然而，还可以通过除了电粘附系统之外的自动化处理系统实现过程2830。例如，自动化处理/操纵系统可以采用机械抓取装置、磁力抓取/粘附装置、真空抽吸装置和/或适于自动地粘附和/或抓取项目的其他技术。这种物品抓取/处理系统可以将仓库导航到特定货架上，然后从货架取出具有所需项目的箱子，或导航到货架上并在靠于货架上时接近箱子(2832)。然后，系统可以操纵项目抓取器以从箱子中提取特定项目(2834)。例如，系统在仓库过道中可以从箱子中取出各项目，而不将箱子运输到预定拾取台。然后，系统可以将箱子重新放回在货架上(2836)。可选择地，如果在箱子靠于货架上的同时接近箱子(例如，通过配备有合适的项目抓取器的机器人控制臂)，那么可以省略模块2836。然后，取出的项目可以由系统装载并运输到取出 台(2838)。例如，物品处理/操纵系统可以将取出的项目传递到订单完成台。过程2830可以包含上面结合图28C和图22-24所述的任何功能和/或特征，但是通常可以经由除了电粘附抓取技术以外的抓取技术实现过程2830(尽管可以采用电粘附抓取)。 

图28E是操作分拣系统以在期望的位置选择性地释放电粘附的项目的示例性过程2840的流程图。可以通过上面结合图25-27的下端开口容器分拣系统所述的一个或多个系统和/或装置实现过程2840。将物品装载在下端开口容器内并电粘附地固定在其中(2842)。下端开口容器可以包括封闭容器的底部的膜，以使容器内的对象靠在覆盖底部的膜的一部分中。如图25所示，然后，这种膜可以电粘附地固定到下端开口容器的侧壁上。此外或可选择地，如图26所示，下端开口容器可以包括沿着容器的内侧壁的柔性帘式抓取器，其符合装载在容器内的项目的外表面以电粘附地在容器内固定项目。确定电粘附地固定在下端开口容器内的项目的投递位置(2844)。例如，可以使用由项目识别系统和/或传感器(例如，图27A中的项目识别传感器系统2710)获得的项目-识别信息来识别/表征物品。然后，可以基于识别信息(例如，基于输送指令和查找表中的信息等)选定投递位置。然后，下端开口容器可以用来将物品朝向确定的投递位置输送。例如，架空输送机支架可以用来沿着到一个或多个投递区的路径移动下端开口容器。在项目经过所需的投递位置时，可以减小在容器内固定物品的电粘附，以使得物品从容器掉入投递位置(2846)。一旦减小电粘附力，则物品可以通过沿着通过由项目穿过的一个或多个惯性路径确定的路径和/或至少部分地由重力限定的路径掉落而离开容器。 

图29示出根据示例实施方案构造的计算机可读介质。在示例性实施方案中，示例性系统可以包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个输入装置/接口、一个或多个输出装置/接口以及当由一个或多个处理器执行时使得系统执行上述各种功能、任务和能力等的机器可读指令。 

如上所述，在一些实施方案中，可以由在机器可读格式的非临时性计算机可读存储介质或其他非临时性介质或制品上编码的计算机程序指令实施所公开的技术。图29是示例性计算机程序产品的概念性局部视图 的示意图，其包括用于在计算装置上执行根据本文至少一些实施方案配置的计算机过程(包括结合图11和图28所示和所述的过程)的计算机程序。 

在一个实施方案中，使用信号承载介质2902提供示例性计算机程序产品2900。信号承载介质2902可以包括一个或多个编程指令2904，当由一个或多个处理器执行时其可以提供上面结合图1-28所述的功能或功能的一部分。在一些例子中，信号承载介质2902可以包括非临时性计算机可读介质2906，例如但不限于硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)、数字磁带和存储器等。在一些实施中，信号承载介质2902可以是计算机可记录介质2908，例如但不限于存储器、读/写(R/W)CD和R/WDVD等。在一些实施中，信号承载介质2902可以是通信介质2910，例如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路和无线通信链路等)。因此，例如，可以由无线形式的通信介质2910传递信号承载介质2902。 

一个或多个编程指令2904可以是例如计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些例子中，计算装置被构造成响应于由一个或多个计算机可读介质2906、计算机可记录介质2908和/或通信介质2910传递到计算装置的编程指令2904而提供各种操作、功能或作用。 

非临时性计算机可读介质2906还可以分布在彼此可以是远程设置的多个数据存储元件中。执行一些或所有的存储指令的计算装置可以是微细加工控制器或其他计算平台。可选择地，执行一些或所有的存储指令的计算装置可以是远程计算机系统(例如，服务器)。 

虽然本文公开了各个方面和实施方案，但是对于本领域技术人员来说，其他方面和实施方案也将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施方案的目的是为了说明而不是为了限制由以下权利要求书所示出的真正范围。 

Claims (19)

1.一种电粘附抓取系统，其特征在于，所述系统包括： 

第一剪切抓取器，包括与一个或多个电极相关联的电粘附面和与所述电粘附面连接的承荷结构，所述承荷结构卷绕而具有向外弯曲的表面和向内弯曲的表面，并且所述电粘附面与所述向外弯曲的表面连接； 

电源，被构造成电连接至与所述电粘附面相关联的一个或多个电极；和 

控制器，被构造成(i)经由所述电源将电压施加到与所述电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使第一剪切抓取器粘附到位于所述电粘附面附近的项目上，和(ii)经由所述承荷结构将剪切力施加到被粘附项目上，其中所述剪切力足以移动被粘附项目。 

2.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，第一剪切抓取器被构造成粘附到所述项目的侧壁上，并且经由所述电粘附面和所述侧壁之间的剪切相互作用在平行于所述侧壁的方向上移动所述项目。 

3.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，还包括： 

第二剪切抓取器，包括与一个或多个电极相关联的电粘附面和与所述电粘附面连接的承荷结构。 

4.如权利要求3所述的电粘附抓取系统，其特征在于，第一和第二剪切抓取器的电粘附面被构造成粘附到被粘附项目的相对侧壁上。 

5.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，还包括： 

伸缩臂，与第一剪切抓取器连接并被构造成沿着平行于所述电粘附面的长度的方向伸展和收缩，和 

所述控制器被构造成使用所述伸缩臂(i)定位所述电粘附面接近所述项目，和(ii)通过伸展所述伸缩臂将所述剪切力施加到被粘附项目上。 

6.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，还包括： 

可回缩臂，与第一剪切抓取器连接并被构造成沿着平行于所述电粘附面的长度的方向伸展和收缩，和 

所述控制器被构造成使用所述可回缩臂(i)定位所述电粘附面接近所述项目，和(ii)通过收缩所述可回缩臂将所述剪切力施加到被粘附项目上。 

7.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，第一剪切抓取器包括力赋予部和所述力赋予部从其延伸的卷绕部，并且所述卷绕部绕着横向于所述向外弯曲表面的曲率轴的轴线卷绕。 

8.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述承荷结构包括在多个点处与所述电粘附面连接的支撑杆。 

9.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述电粘附面包括被构造成至少部分地符合被粘附项目的外表面的顺应性翼片。 

10.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，第一剪切抓取器包括在所述电粘附面和所述承荷结构之间连接的可变形层。 

11.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述电粘附面和所述承荷结构通过在施加剪切力的方向上延伸的连续的条带连接在一起。 

12.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述电粘附面被构造成可拆卸地连接到所述承荷结构。 

13.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，还包括： 

传感器，被构造成检测接近第一剪切抓取器的项目，和 

所述控制器还被构造成从所述传感器接收数据并基于接收的数据控制所述电源，从而响应于所述项目接近所述电粘附面的传感器施加电压。 

14.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述控制器还被构造成接收指示以从第一剪切抓取器释放所述项目，和响应于接收的指示减小施加到所述一个或多个电极上的电压。 

15.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述电源包括一个或多个电源，所述系统还包括： 

项目抓取器，包括与一个或多个电极相关联的多个柔性电粘附面；和 

控制臂，被构造成操纵所述项目抓取器，和 

其中所述控制器被构造成(i)使所述控制臂定位所述项目抓取器，使得所述多个柔性电粘附面中的至少一些在包括目标对象区域的周围悬吊，(ii)经由所述一个或多个电源将电压施加到与所述多个柔性电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使所述多个柔性电粘附面中的至少一些粘附到所述目标对象上。 

16.如权利要求1所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述电源包括一个或多个电源，所述系统还包括： 

电粘附平台，包括一个或多个电极；和 

其中所述控制器被构造成(i)使粘附到第一剪切抓取器上的项目在所述电粘附平台上移动，(ii)经由所述一个或多个电源将电压施加到与所述电粘附平台相关联的一个或多个电极上，从而将所述项目固定到所述电粘附平台上。 

17.一种电粘附抓取系统，其特征在于，所述系统包括： 

项目抓取器，包括与一个或多个电极相关联的多个柔性电粘附面和与所述电粘附面连接的承荷结构，所述承荷结构卷绕而具有向外弯曲的表面和向内弯曲的表面，并且所述电粘附面与所述向外弯曲的表面连接； 

电源，被构造成电连接至与所述多个柔性电粘附面相关联的一个或多个电极；和 

控制臂，被构造成操纵所述项目抓取器，和 

控制器，被构造成(i)使所述控制臂定位所述项目抓取器，使得所述 多个柔性电粘附面中的至少一些在包括目标对象区域的周围悬吊，(ii)经由所述电源将电压施加到与所述多个柔性电粘附面相关联的一个或多个电极，从而使所述多个柔性电粘附面中的至少一些粘附到目标对象上。 

18.如权利要求17所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述多个柔性电粘附面中的至少一个与半刚性背衬连接，所述背衬被构造成经由与所述柔性电粘附面的多个机械连接在至少一个柔性电粘附面上分配应力。 

19.如权利要求18所述的电粘附抓取系统，其特征在于，所述机械连接包括在所述半刚性背衬和所述至少一个柔性电粘附面中的各锚定点锚固的多个柔性绳子。