JP2021094691A - 個々のカップ制御を伴うインテリジェントグリッパ - Google Patents

Abstract

【課題】個々のカップ制御を伴うインテリジェントグリッパに関連するシステムおよび方法を提供すること【解決手段】本開示の一側面は、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法を提供する。方法は、物体と接触しているロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することと、２つ以上のカップアセンブリに真空を印加した後、ロボットグリッパを用いて物体を移動させることと、２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定することとを含む。【選択図】なし

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その開示が参照することによってその全体として組み込まれる「Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｇｒｉｐｐｅｒ ｗｉｔｈ Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ Ｃｕｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ」と題され、２０１９年１２月１７日に出願された米国仮出願第６２／９４９，４２４号の３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ． Ｓｅｃｔｉｏｎ １１９（ｅ）（米国特許法第１１９条（ｅ））下の利益を主張する。

ロボットは、タスクの実施のための可変のプログラムされた運動を通して材料、部品、ツール、または特殊なデバイスを移動させるように設計された再プログラム可能かつ多機能のマニピュレータとして概ね定義される。ロボットは、物理的に定着させられたマニピュレータ（例えば、産業用ロボットアーム）、（例えば、脚、車輪、または牽引ベースの機構を使用して）環境全体を通して移動する移動可能ロボット、またはマニピュレータと移動可能ロボットとのある組み合わせであり得る。ロボットは、例えば、製造、輸送、有害環境、探査、および医療を含む種々の業界において利用される。

本開示の一側面は、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法を提供する。方法は、物体と接触しているロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することと、２つ以上のカップアセンブリに真空を印加した後、ロボットグリッパを用いて物体を移動させることと、２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定することとを含む。

別の側面において、方法は、物体を移動させている間、ロボットグリッパへの総レンチを測定することをさらに含む。

別の側面において、方法は、少なくとも部分的に測定された総レンチに基づいて、ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む。

別の側面において、方法は、少なくとも部分的に決定された把持の質に基づいて、ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む。

別の側面において、方法は、少なくとも部分的に測定される総レンチおよび決定された把持の質に基づいて、ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む。

別の側面において、ロボットグリッパのための加速度を選択することは、少なくとも部分的に決定された把持の質と測定された総レンチとの比較に基づいて、ロボットグリッパのための加速度を選択することを含む。

別の側面において、ロボットグリッパのための加速度を選択することは、測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率が閾値を上回るとき、ロボットグリッパのための加速度を増加させることを含む。

別の側面において、ロボットグリッパのための加速度を選択することは、測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率が閾値を下回るとき、ロボットグリッパのための加速度を減少させることを含む。

別の側面において、物体を移動させている間、ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、一定の加速度で物体を移動させている間、ロボットグリッパへの総レンチを測定することを含む。

別の側面において、方法は、少なくとも部分的にロボットグリッパと物体との間の把持の質に基づいて、ロボットグリッパの加速度を持続的に変動させることをさらに含む。

別の側面において、ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、ロボットグリッパに結合されたセンサを使用して総レンチを測定することを含み、センサは、力センサ、トルクセンサ、および力／トルクセンサの群から選択される１つ以上のものを含む。

別の側面において、ロボットグリッパは、少なくとも１つのプロセッサをさらに備え、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定することは、少なくとも１つのプロセッサによって実施される。

別の側面において、方法は、２つ以上のカップアセンブリが物体から閾値距離内にあることを決定することと、２つ以上のカップアセンブリが閾値距離内にあることが決定されると、２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することとをさらに含む。

別の側面において、２つ以上のカップアセンブリが物体から閾値距離内にあることを決定することは、２つ以上のカップアセンブリが物体と接触していることを決定することを含む。

別の側面において、ロボットグリッパは、距離センサを備え、２つ以上のカップアセンブリが物体から閾値距離内にあることを決定することは、少なくとも部分的に距離センサの出力に基づく。

別の側面において、距離センサは、飛行時間センサである。

別の側面において、物体を移動させることは、物体を持ち上げることを含む。

本開示の一側面は、ロボットグリッパを提供する。ロボットグリッパは、複数の個々に制御可能な真空アセンブリを備えている。真空アセンブリの各々は、カップアセンブリに結合するように構成された真空弁を備えている。

別の側面において、真空弁アセンブリの各々はさらに、真空弁に結合され、真空弁を作動させるように構成された制御弁を備えている。

別の側面において、複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々は、カップアセンブリ内の圧力レベルを感知するように構成された圧力センサをさらに備えている。

別の側面において、ロボットグリッパは、少なくとも部分的に複数のカップアセンブリ内の感知された圧力レベルに基づいて、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節するように構成されたコントローラをさらに備えている。

別の側面において、ロボットグリッパは、複数の個々に制御可能な真空アセンブリのそれぞれの制御弁に結合された真空源をさらに備えている。

別の側面において、複数の個々に制御可能な真空アセンブリのそれぞれの真空弁は、ポペット弁である。

別の側面において、複数の個々に制御可能な真空アセンブリのそれぞれの制御弁は、電磁弁である。

別の側面において、ロボットグリッパは、複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々に結合されたマニホールドをさらに備えている。

別の側面において、複数の個々に制御可能な真空アセンブリは、複数の空間区域を有する構成において配置され、複数の空間区域の各々は、少なくとも２つの真空アセンブリを含む。少なくとも１つのコントローラは、空間区域のうちの１つ以上のものの中のそれぞれの真空アセンブリのための制御弁を制御し、それぞれの真空弁を同時に作動させるように構成されている。

別の側面において、複数の空間区域のうちの少なくとも１つの中の少なくとも２つの真空アセンブリは、異なるサイズを有するカップアセンブリに関連付けられている。

別の側面において、カップアセンブリのうちの少なくとも２つは、異なるサイズを有する。

本開示の一側面は、把持される物体に結合されたロボットグリッパ内の真空を調節する方法を提供し、ロボットグリッパは、複数の真空ベースのカップアセンブリを含む。方法は、複数のカップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、第１の時点において、圧力レベルを決定することと、少なくとも部分的に決定された圧力レベルに基づいて、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することと、カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、第１の時点の後の第２の時点において、圧力レベルを決定することとを含む。

別の側面において、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものの各々の真空弁に結合された制御弁を制御し、真空弁を作動させることを含む。

別の側面において、圧力レベルを決定することは、複数のカップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものの各々に関連付けられた対応する圧力センサを使用して圧力レベルを決定することを含む。

別の側面において、少なくとも部分的に決定された圧力レベルに基づいて複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、少なくとも部分的に決定された圧力レベルが閾値を下回るかどうかに基づいて、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することを含む。

別の側面において、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに関連付けられた１つ以上の弁を閉鎖することを含む。

別の側面において、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものの各々に供給される真空の量を調節することを含む。

本開示の一側面は、ロボットグリッパのカップアセンブリを選択的にアクティブにする方法を提供する。方法は、カップアセンブリにパルスを印加することと、カップアセンブリの各々のパルス応答を決定することと、少なくとも部分的に決定されたパルス応答に基づいて、カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることとを含む。

別の側面において、方法は、カップアセンブリの各々のパルス応答を正規化することをさらに含む。

別の側面において、カップアセンブリの各々のパルス応答を決定することは、カップアセンブリの各々の圧力信号の変化率を検出することを含む。

別の側面において、カップアセンブリの各々のパルス応答を決定することは、カップアセンブリの各々の圧力信号のピークを検出することを含む。

別の側面において、少なくとも部分的に決定されたパルス応答に基づいてカップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、少なくとも部分的にパルス応答閾値に基づいてカップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることを含む。

別の側面において、少なくとも部分的に決定されたパルス応答に基づいてカップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、標的圧力低下が検出されるまで、カップアセンブリを順次アクティブにすることを含む。

別の側面において、カップアセンブリにパルスを印加することは、固定された期間にわたってカップアセンブリを同時にアクティブにすることを含む。

前述の概念と下記により詳細に議論される追加の概念との組み合わせの全てが（そのような概念は、互いに矛盾していないことを前提として）、本明細書に開示される本発明の主題の一部であるものとして考えられることを理解されたい。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法であって、前記方法は、
前記物体と接触している前記ロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することと、
前記２つ以上のカップアセンブリに前記真空を印加した後、前記ロボットグリッパを用いて前記物体を移動させることと、
前記２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、前記ロボットグリッパと前記物体との間の把持の質を決定することと
を含む、方法。
（項目２）
前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することをさらに含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
少なくとも部分的に前記測定された総レンチに基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目４）
少なくとも部分的に前記決定された把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目５）
少なくとも部分的に前記測定された総レンチおよび前記決定された把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目６）
前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、少なくとも部分的に前記決定された把持の質と前記測定された総レンチとの比較に基づいて、前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目７）
前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、前記測定された総レンチに対する前記決定された把持の質の比率が閾値を上回るとき、前記ロボットグリッパのための前記加速度を増加させることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、前記測定された総レンチに対する前記決定された把持の質の比率が閾値を下回るとき、前記ロボットグリッパのための前記加速度を減少させることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目９）
前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、一定の加速度で前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
少なくとも部分的に前記ロボットグリッパと前記物体との間の前記把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパの加速度を持続的に変動させることをさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、前記ロボットグリッパに結合されたセンサを使用して前記総レンチを測定することを含み、前記センサは、力センサ、トルクセンサ、および力／トルクセンサの群から選択される１つ以上のものを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記ロボットグリッパは、少なくとも１つのプロセッサをさらに備え、前記ロボットグリッパと前記物体との間の前記把持の質を決定することは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実施される、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１３）
前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することと、
前記２つ以上のカップアセンブリが前記閾値距離内にあることが決定されると、前記２つ以上のカップアセンブリに前記真空を印加することと
をさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１４）
前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することは、前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体と接触していることを決定することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１５）
前記ロボットグリッパは、距離センサを備え、前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することは、少なくとも部分的に前記距離センサの出力に基づく、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１６）
前記距離センサは、飛行時間センサである、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１７）
前記物体を移動させることは、前記物体を持ち上げることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１８）
複数の個々に制御可能な真空アセンブリを備えているロボットグリッパであって、前記真空アセンブリの各々は、カップアセンブリに結合するように構成された真空弁を備えている、ロボットグリッパ。
（項目１９）
前記真空弁アセンブリの各々は、前記真空弁に結合され、前記真空弁を作動させるように構成された制御弁をさらに備えている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２０）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々は、前記カップアセンブリ内の圧力レベルを感知するように構成された圧力センサをさらに備えている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２１）
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、少なくとも部分的に前記複数のカップアセンブリ内の前記感知された圧力レベルに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節するように構成されている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２２）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリのそれぞれの制御弁に結合された真空源をさらに備えている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２３）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの前記それぞれの真空弁は、ポペット弁である、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２４）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの前記それぞれの制御弁は、電磁弁である、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２５）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々に結合されたマニホールドをさらに備えている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２６）
前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリは、複数の空間区域を有する構成において配置され、前記複数の空間区域の各々は、少なくとも２つの真空アセンブリを含み、前記コントローラは、前記空間区域のうちの１つ以上のものの中のそれぞれの真空アセンブリのための前記制御弁を制御し、それぞれの真空弁を同時に作動させるように構成されている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２７）
前記複数の空間区域のうちの少なくとも１つの中の前記少なくとも２つの真空アセンブリは、異なるサイズを有するカップアセンブリに関連付けられている、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２８）
前記カップアセンブリのうちの少なくとも２つは、異なるサイズを有する、上記項目のいずれか１項に記載のロボットグリッパ。
（項目２９）
把持される物体に結合されたロボットグリッパ内の真空を調節する方法であって、前記ロボットグリッパは、複数の真空ベースのカップアセンブリを含み、前記方法は、
前記複数のカップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、第１の時点において、圧力レベルを決定することと、
少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することと、
前記カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、前記第１の時点の後の第２の時点において、前記圧力レベルを決定することと
を含む、方法。
（項目３０）
前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものの各々の真空弁に結合された制御弁を制御し、前記真空弁を作動させることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３１）
前記圧力レベルを決定することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記少なくともいくつかのものの各々に関連付けられた対応する圧力センサを使用して前記圧力レベルを決定することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３２）
少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルに基づいて前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルが閾値を下回るかどうかに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３３）
前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに関連付けられた１つ以上の弁を閉鎖することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３４）
前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものの各々に供給される真空の量を調節することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３５）
ロボットグリッパのカップアセンブリを選択的にアクティブにする方法であって、前記方法は、
前記カップアセンブリにパルスを印加することと、
前記カップアセンブリの各々のパルス応答を決定することと、
少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて、前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることと
を含む、方法。
（項目３６）
前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を正規化することをさらに含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３７）
前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を決定することは、前記カップアセンブリの各々の圧力信号の変化率を検出することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３８）
前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を決定することは、前記カップアセンブリの各々の圧力信号のピークを検出することを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目３９）
少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、少なくとも部分的にパルス応答閾値に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目４０）
少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、標的圧力低下が検出されるまで、カップアセンブリを順次アクティブにすることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目４１）
前記カップアセンブリにパルスを印加することは、固定された期間にわたって前記カップアセンブリを同時にアクティブにすることを含む、上記項目のいずれか１項に記載の方法。
（概要）
個々のカップ制御を伴うインテリジェントグリッパに関連するシステムおよび方法が、開示される。本開示の一側面は、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法を提供する。方法は、物体と接触しているロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することと、２つ以上のカップアセンブリに真空を印加した後、ロボットグリッパを用いて物体を移動させることと、２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定することとを含む。

図１Ａは、ある環境内で箱を移動させるロボットのある例の斜視図である。

図１Ｂは、ロボットのある例の斜視図である。

図１Ｃは、図１Ｂのロボットのシステムのある例示的配置の概略図である。

図２Ａは、ロボットグリッパのある例の斜視図を図示する。

図２Ｂは、ロボットグリッパのある例の側面図を図示する。

図２Ｃは、ロボットグリッパのある例の底面図を図示する。

図２Ｄは、ロボットグリッパの別の例の底面図を図示する。

図３は、個々に制御可能な真空アセンブリのある例を図示する。

図４は、図３の真空アセンブリの拡大された部分を図示する。

図５は、ロボットグリッパ内の個々のカップアセンブリに供給される真空の量を調節するためのプロセスのある例を図示する。

図６は、真空ベースのグリッパと物体との間の把持の質を決定するためのプロセスのある例を図示する。

図７Ａは、ロボットグリッパおよび物体のある例の上面概略図を図示する。

図７Ｂは、ロボットグリッパおよび複数の物体のある例の上面概略図を図示する。

図７Ｃは、ロボットグリッパおよび物体のある例の上面概略図、および圧力値の対応するプロットを図示する。

図７Ｄは、図７Ｃの圧力値のプロットの注釈を付けられたバージョンである。

図８は、ロボットグリッパ内のどの個々のカップアセンブリをアクティブにするかを決定するためのプロセスのある例を図示する。

ロボットは、典型的に、それらが設置される環境において種々のタスクを実施するように構成されている。概して、これらのタスクは、環境の物体および／または要素と相互作用することを含む。そのようなタスクを遂行するために、いくつかのロボットは、環境内の物体と相互作用するように制御されたエンドエフェクタ（例えば、グリッパ）を伴う１つ以上のアームを含む。例えば、ロボットのグリッパエンドエフェクタは、物流用途の一部として、物体（例えば、箱）を取り上げ、発送のためにパレット上に取り上げられた物体を配置するように、または、代替として、流通のためにパレットから物体を除去するように制御され得る。エンドエフェクタは、吸引カップを通して吸引力を印加することによって、物体に取り付く複数の真空アセンブリを含み得る。典型的に、個々の真空アセンブリは、個々にアドレス可能ではない。多くの場合、制御弁は、個々の真空アセンブリに関連付けられるためにあまりに大きい。したがって、各制御弁は、複数のカップアセンブリに関連付けられ、所与の用途に対してグリッパの性能を調整するためにオンまたはオフにされ得るエンドエフェクタの比較的に大きい区域をもたらし得る。

本発明者らは、個々にアドレス可能な真空アセンブリが制御を向上させ、概して、ロボットエンドエフェクタの握持能力を強化し得ることを認識および理解している。ロボットグリッパの全ての真空アセンブリを一度に制御すること、または、さらに真空アセンブリの別々の区域を制御することの代わりに、各真空アセンブリの性能を個々に規定するための能力が、改良された握持能力を可能にし得る。加えて、本発明者らは、ロボットグリッパが握持される物体に及ぼす把持の質を決定することが可能であることの利点を認識および理解している。把持の質に関する情報は、エンドエフェクタの姿勢および／または加速度等、ロボットグリッパのための経路計画の特性を知らせ得る。例えば、ロボットグリッパと物体との間の把持の質が高いと決定される場合、グリッパは、把持の質が低いと決定されるシナリオと比較して、より急速に加速し、より動的な操縦を実行することが可能であり得る。

（例示的ロボットシステム）
図１Ａは、その中に、概して、本体１１０と、（例えば、２つの脚部１２０、１２０ａ−ｂとして示される）少なくとも１つの脚部１２０と、各脚部１２０に結合された駆動ホイール１３０と、エンドエフェクタ１６０を伴うアーム１５０とを含むロボット１００のある例を描写する。ホイールとともに示されているが、（例えば、ホイールを伴わない）静止した基部を伴うロボットも使用され得ることを理解されたい。ロボット１００は、パレット３０上に積み重ねられた複数の箱２０、２０ａ−ｎを含む環境１０内にある。ここで、エンドエフェクタ１６０を使用して、ロボット１００が、パレット３０から箱２０ａを移動させている。エンドエフェクタ１６０は、例えば、グリッパであり得、エンドエフェクタ１６０は、グリッパによって移動させられている荷（例えば、箱２０ａ）によってロボットに及ぼされる力および／またはトルクを測定するように構成された力センサ、トルクセンサ、または力／トルクセンサを含み得る。いくつかの実施形態において、エンドエフェクタ１６０は、真空ベースのグリッパであり得る。

図１Ｂは、少なくとも１つの箱２０を含む環境１０内で動作するロボット１００のある例である。ここで、環境１０は、地表面１２上に置かれたパレット３０上に積み重ねられた複数の箱２０、２０ａ−ｎを含む。ロボット１００は、地表面１２を動き回り（例えば、走り）、環境１０内の箱２０を検出および／または操作し得る。例えば、パレット３０は、ロボット１００が装填または装填解除する送達トラックに対応し得る。ここで、ロボット１００は、物流の発送および／または受領段階に関連付けられた物流ロボットであり得る。物流ロボットとして、ロボット１００は、物流のオーダ履行または在庫品管理のために箱２０をパレットに搭載するか、またはそれを検出し得る。例えば、ロボット１００は、箱２０を検出し、入庫または出庫のために箱２０を処理し、環境１０の周りに箱２０を移動させる。

ロボット１００は、重力の方向に沿った垂直の重力軸Ｖｇと、ロボット１００が質量のゼロ和分布を有する点である重心（ＣＯＭ）とを有する。ロボット１００は、垂直の重力軸Ｖ_ｇに対するＣＯＭに基づく姿勢Ｐをさらに有し、それは、ロボット１００によってとられる特定の態勢またはスタンスを画定する。ロボット１００の態勢は、空間内の物体の向きまたは角度位置によって画定されることができる。

ロボット１００は、概して、本体１１０と、１つ以上の脚部１２０とを含む。ロボット１００の本体１１０は、環境１０の中で実施されるべきタスクに応じて、単一の構造またはより複雑な設計であり得る。本体１１０は、ロボット１００が、均衡を保つこと、環境１０に関して感知すること、ロボット１００に給電すること、環境１０内のタスクを補助すること、またはロボット１００の他のコンポーネントを支持することを可能にし得る。いくつかの例において、ロボット１００は、２部品の本体１１０を含む。例えば、ロボット１００は、倒立振り子本体（ＩＰＢ）１１０、１１０ａ（すなわち、ロボット１００の胴体１１０ａと称される）と、ＩＰＢ１１０ａ上に配置されたカウンタバランス本体（ＣＢＢ）１１０、１１０ｂ（すなわち、ロボット１００の尾部１１０ｂと称される）とを含む。

本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａまたはＣＢＢ１１０ｂ）は、第１の端部１１２と、第２の端部１１４とを有する。例えば、ＩＰＢ１１０ａは、第１の端部１１２ａと、第２の端部１１４ａとを有する一方、ＣＢＢ１１０ｂは、第１の端部１１２ｂと、第２の端部１１４ｂとを有する。いくつかの実装において、ＣＢＢ１１０ｂは、ＩＰＢ１１０ａの第２の端部１１４ａ上に配置され、ＩＰＢ１１０ａに対して移動するように構成されている。いくつかの例において、ＣＢＢ１１０ｂは、ロボット１００に給電する役割を果たすバッテリを含む。背部継手Ｊ_Ｂが、ＣＢＢ１１０ｂをＩＰＢ１１０ａの第２の端部１１４ａに回転可能に結合し、ＣＢＢ１１０ｂがＩＰＢ１１０ａに対して回転することを可能にし得る。背部継手Ｊ_Ｂは、ピッチ継手と称され得る。示される例において、背部継手Ｊ_Ｂは、ＣＢＢ１１０ｂを支持し、ＣＢＢ１１０ｂがロボット１００の重力垂直軸Ｖ_ｇおよび前後軸（ｘ軸）に対して垂直に延びている側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチすることを可能にする。前後軸（ｘ軸）は、ロボット１００による進行の現在の方向を示し得る。ＩＰＢ１１０ａに対するＣＢＢ１１０ｂによる移動は、垂直重力軸Ｖ_ｇに対するロボット１００のＣＯＭを移動させることによって、ロボット１００の姿勢Ｐを改変する。回転アクチュエータまたは背部継手アクチュエータＡ、Ａ_Ｂ（例えば、尾部アクチュエータまたはカウンタバランス本体アクチュエータ）は、側方軸（ｙ軸）の周りのＣＢＢ１１０ｂ（例えば、尾部）による移動を制御するために、背部継手Ｊ_Ｂまたはその近傍に位置付けられ得る。回転アクチュエータＡ_Ｂは、ＩＰＢ１１０ａに対するＣＢＢ１１０ｂの移動を正確にもたらすために好適な電動モータ、電気油圧サーボ、圧電アクチュエータ、ソレノイドアクチュエータ、空気圧式アクチュエータ、または他のアクチュエータ技術を含み得る。

ＩＰＢ１１０ａに対するＣＢＢ１１０ｂによる回転移動は、直立状態の位置においてロボット１００の平衡を保ち、それを維持するために、ロボット１００の姿勢Ｐを改変する。例えば、従来の倒立振り子フライホイールにおけるフライホイールによる回転と同様、重力垂直軸Ｖ_ｇに対するＣＢＢ１１０ｂによる回転は、ロボット１００の姿勢Ｐを改変するための背部継手Ｊ_Ｂにおけるモーメントを発生させる／与える。ＩＰＢ１１０ａに対してＣＢＢ１１０ｂを移動させ、ロボット１００の姿勢Ｐを改変することによって、ロボット１００のＣＯＭは、ロボット１００が荷を移動および／または搬送しているときのシナリオにおいて、重力垂直軸Ｖ_ｇに対して移動し、直立状態の位置においてロボット１００の平衡に保ち、それを維持する。しかしながら、モーメント点に中心を置かれた質量を有する従来の倒立振り子フライホイールにおけるフライホイール部分とは対照的に、ＣＢＢ１１０ｂは、背部継手Ｊ_Ｂにおいて与えられるモーメントからオフセットされた対応する質量を含み、いくつかの構成において、背部継手Ｊ_Ｂにおいて配置されるジャイロスコープが、回転すべきＣＢＢ１１０ｂの代わりに使用され、直立状態の位置においてロボット１００の平衡を保ち、それを維持するためのモーメント（回転力）を与え得る。

ＣＢＢ１１０ｂは、背部継手Ｊ_Ｂの周りに、時計回りおよび反時計回り方向の両方に（例えば、ｙ軸の周りに「ピッチ方向」に）回転（例えば、ピッチ）し、振動（例えば、揺れ）移動を引き起こし得る。位置間でのＩＰＢ１１０ａに対するＣＢＢ１１０ｂによる移動は、ロボット１００のＣＯＭに（例えば、地表面１２に向かってより低く、または地表面１２から離れるようにより高く）シフトさせる。ＣＢＢ１１０ｂは、移動間で振動し、揺れ移動を引き起こし得る。ＩＰＢ１１０ａに対して移動するときのＣＢＢ１１０ｂの回転速度は、ロボット１００の平衡を動的に保つためにロボット１００の姿勢Ｐが改変される必要がある迅速さの度合いに応じて、一定であるか、または変化（加速または減速）し得る。

脚部１２０は、ロボット１００を環境１０の周りで移動させるように構成された移動ベースの構造（例えば、脚部および／またはホイール）である。ロボット１００は、任意の数の脚部１２０を有し得る（例えば、４つの脚部を伴う四脚体、２つの脚部を伴う二脚体、６つの脚部を伴う六脚体、８つの脚部を伴うクモ形体様ロボット、静止した基部を伴うロボットのために脚部を伴わないクモ形体様ロボット等）。ここで、単純化のために、ロボット１００は、概して、２つの脚部１２０、１２０ａ−ｂを伴って示され、説明される。

２つの脚部を伴うロボット１００として、ロボットは、第１の脚部１２０、１２０ａと、第２の脚部１２０、１２０ｂとを含む。いくつかの例において、各脚部１２０は、第１の端部１２２と、第２の端部１２４とを含む。第２の端部１２４は、ロボット１００が環境１０を横断し得るように、表面（例えば、地表面）に接触するロボット１００のある部材に接触または隣接する脚部１２０の端部に対応する。例えば、第２の端部１２４は、歩容パターンに従って移動するロボット１００の足部に対応する。いくつかの実装において、ロボット１００は、転がり運動に従って移動し、ロボット１００は、駆動ホイール１３０を含む。駆動ホイール１３０は、ロボット１００の足部様部材に加えられるか、またはその代わりであり得る。例えば、ロボット１００は、歩行運動および／または転がり運動に従って移動することが可能である。ここで、図１Ｂに描写されるロボット１００は、第２の端部１２４が駆動ホイール１３０に結合され（例えば、ＩＰＢ１１０ａにおいて）、本体１１０に結合された第１の端部１２２を図示する。駆動ホイール１３０を脚部１２０の第２の端部１２４に結合することによって、駆動ホイール１３０は、結合具の軸の周りに回転し、ロボット１００を環境１０の周りで移動させ得る。

本体１１０の両側の腰部継手Ｊ_Ｈ（例えば、ロボット１００の矢状方向平面Ｐ_Ｓに対して対称の第１の腰部継手Ｊ_Ｈ、Ｊ_Ｈａと第２の腰部継手Ｊ_Ｈ、Ｊ_Ｈｂと）は、脚部１２０の第１の端部１２２を本体１１０の第２の端部１１４に回転可能に結合し、脚部１２０の少なくとも一部が本体１１０に対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチすることを可能にし得る。例えば、脚部１２０（例えば、第１の脚部１２０ａまたは第２の脚部１２０ｂ）の第１の端部１２２は、腰部継手Ｊ_ＨにおいてＩＰＢ１１０ａの第２の端部１１４ａに結合し、脚部１２０の少なくとも一部がＩＰＢ１１０ａに対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチすることを可能にする。

脚部アクチュエータＡ、Ａ_Ｌは、各腰部継手Ｊ_Ｈ（例えば、第１の脚部アクチュエータＡ_Ｌ、Ａ_Ｌａおよび第２の脚部アクチュエータＡ_Ｌ、Ａ_Ｌｂ）に関連付けられ得る。腰部継手Ｊ_Ｈに関連付けられる脚部アクチュエータＡ_Ｌは、脚部１２０（例えば、第１の脚部１２０ａまたは第２の脚部１２０ｂ）の上側部分１２６を本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチさせ得る。いくつかの構成において、各脚部１２０は、対応する上側部分１２６と、対応する下側部分１２８とを含む。上側部分１２６は、第１の端部１２２における腰部継手Ｊ_Ｈから対応する膝部継手Ｊ_Ｋまで延び得、下側部分１２８は、膝部継手Ｊ_Ｋから第２の端部１２４まで延び得る。膝部継手Ｊ_Ｋに関連付けられる膝部アクチュエータＡ、Ａ_Ｋが、脚部１２０の下側部分１２８に脚部１２０の上側部分１２６に対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチさせ得る。

各脚部１２０は、駆動ホイール１３０を脚部１２０の第２の端部１２４に回転可能に結合するように構成された対応する足首継手Ｊ_Ａを含み得る。例えば、第１の脚部１２０ａは、第１の足首継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａａを含み、第２の脚部１２０ｂは、第２の足首継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａｂを含む。ここで、足首継手Ｊ_Ａは、駆動ホイール１３０を用いた一般的な回転のために結合され、側方軸（ｙ軸）に対して実質的に平行に延びているホイール軸に関連付けられ得る。駆動ホイール１３０は、足首継手Ｊ_Ａの周りに駆動ホイール１３０を回転させるために対応する軸トルクを印加し、駆動ホイール１３０を前後軸（ｘ軸）に沿って地表面１２を横断して移動させるように構成される対応するトルクアクチュエータ（駆動モータ）Ａ、Ａ_Ｔを含み得る。例えば、軸トルクは、ロボット１００を前後軸（ｘ軸）に沿って前方方向に移動させるために、駆動ホイール１３０に第１の方向に回転させ、および／または、ロボット１００を前後軸（ｘ軸）に沿って後方方向に移動させるために、駆動ホイール１３０に反対の第２の方向に回転させ得る。

いくつかの実装において、脚部１２０は、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に角柱状に結合され、それによって、各脚部１２０の長さは、腰部継手Ｊ_Ｈ、腰部継手Ｊ_Ｈおよび膝部継手Ｊ_Ｋに近接する開示される一対のプーリ（図示せず）、およびプーリの回転を同期させるタイミングベルト（図示せず）に近接する対応するアクチュエータ（例えば、脚部アクチュエータＡ_Ｌ）を介して拡張および後退し得る。各脚部アクチュエータＡ_Ｌは、線形アクチュエータまたは回転アクチュエータを含み得る。ここで、（例えば、図１Ｃに示される）コントローラ１４２を伴う制御システム１４０が、各脚部１２０に関連付けられるアクチュエータを作動させ、対応する下側部分１２８に上側部分１２６に対して対応する膝部継手Ｊ_Ｋの周りに時計回り方向または反時計回り方向のうちの一方に回転させることによって、対応する上側部分１２６を本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に対して時計回り方向または反時計回り方向のうちの他方に回転させ、脚部１２０の長さを角柱状に拡張／拡大させ得る。随意に、２リンク脚部の代わりに、少なくとも１つの脚部１２０が、角柱状に拡張／線形に後退する単一リンクを含み得、それによって、脚部１２０の第２の端部１２４は、線形のレールに沿って、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）から離れるように／それに向かって角柱状に移動する。他の構成において、膝部継手Ｊ_Ｋは、一対の同期プーリの代わりに、上側部分１２６に対して下側部分１２８を回転させるために、膝部アクチュエータＡ_Ｋとして対応する回転アクチュエータを採用し得る。

駆動ホイール１３０の各々（例えば、第１の脚部１２０ａに関連付けられた第１の駆動ホイール１３０、１３０ａ、および第２の脚部１２０ｂに関連付けられた第２の駆動ホイール１３０、１３０ｂ）に加えられる対応する軸トルクは、ロボット１００を地表面１２を横断して操縦するために変動し得る。例えば、第２の駆動ホイール１３０ｂに加えられるホイールトルクτＷより大きい第１の駆動ホイール１３０ａに加えられる軸トルク（すなわち、ホイールトルクτＷ）は、ロボット１００に左に曲がらせ得る一方、第１の駆動ホイール１３０より第２の駆動ホイール１３０ｂにより多くのホイールトルクτＷを加えることは、ロボット１００に右に曲がらせ得る。同様に、駆動ホイール１３０の各々に実質的に同じ大きさのホイールトルクτＷを加えることは、ロボット１００に地表面１２を横断して実質的に一直線に前方または逆の方向のいずれかに移動させ得る。駆動ホイール１３０の各々に加えられる軸トルクＴ_Ａの大きさも、前後軸（ｘ軸）に沿ったロボット１００の速度を制御する。随意に、駆動ホイール１３０は、反対方向に回転し、地表面１２上で旋回することによって、ロボット１００が向きを変更することを可能にし得る。したがって、各ホイールトルクτＷは、（該当する場合）他の駆動ホイール１３０に加えられる軸トルクから独立して、対応する駆動ホイール１３０に加えられ得る。

いくつかの例において、本体１１０は（例えば、ＣＢＢ１１０ｂにおいて）、少なくとも１つの非駆動ホイール（図示せず）も含む。非駆動ホイールは、概して、受動的（例えば、受動的キャスタホイール）であり、それは、本体１１０（例えば、ＣＢＢ１１０ｂ）が地表面１２によって支持される姿勢Ｐまで本体１１０が移動しない限り、地表面１２に接触しない。

いくつかの実装において、ロボット１００は、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）上に配置され、本体１１０に対して移動するように構成された（アームまたはマニピュレータアームとも称される）関節運動アーム１５０等の１つ以上の付属品をさらに含む。関節運動アーム１５０は、１以上の自由度を有し得る（例えば、比較的に固定されたものから環境１０内で多数のタスクを実施することが可能であるものまでの範囲に及ぶ）。ここで、図１Ｂに図示される関節運動アーム１５０は、５自由度を有する。図１Ｂは、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａにおいて）の第１の端部１１２上に配置された関節運動アーム１５０を示すが、関節運動アーム１５０は、他の構成において、本体１１０の任意の部分上に配置され得る。例えば、関節運動アーム１５０は、ＣＢＢ１１０ｂ上、またはＩＰＢ１１０ａの第２の端部１１４ａ上に配置される。

関節運動アーム１５０は、近位の第１の端部１５２と遠位の第２の端部１５４との間に延びている。アーム１５０は、各アーム継手Ｊ_Ａが、アーム１５０が環境１０内で関節運動することを可能にするように構成された第１の端部１５２と第２の端部１５４との間に１つ以上のアーム継手Ｊ_Ａを含み得る。これらのアーム継手Ｊ_Ａは、アーム１５０のアーム部材１５６を本体１１０に結合するか、または２つ以上のアーム部材１５６を一緒に結合するかのいずれかであり得る。例えば、第１の端部１５２は、（例えば、肩部継手に類似する）第１の関節運動アーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ１において、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に接続する。いくつかの構成において、第１の関節運動アーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ１は、腰部継手Ｊ_Ｈの間に配置される（例えば、本体１１０の中心において、ロボット１００の矢状方向平面Ｐ_Ｓに沿って整列させられる）。いくつかの例において、第１の関節運動アーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ１は、アーム１５０の近位の第１の端部１５２を本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に回転可能に結合し、アーム１５０が本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に対して回転することを可能にする。例えば、アーム１５０は、本体１１０に対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチし得る。

図１Ｂ等のいくつかの実装において、アーム１５０は、（例えば、肘部継手に類似する）第２のアーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ２と、（例えば、手首継手に類似する）第３のアーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ３とを含む。第２のアーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ２は、これらの部材１５６ａ−ｂが、互いに、および本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０）に対しても回転可能であるように、第１のアーム部材１５６ａを第２のアーム部材１５６ｂに結合する。アーム１５０の長さに応じて、アーム１５０の第２の端部１５４は、アーム部材１５６の端部と一致する。例えば、アーム１５０は、任意の数のアーム部材１５６を有し得るが、図１Ｂは、第２のアーム部材１５６ｂの端部が、アーム１５０の第２の端部１５４と一致するように、２つのアーム部材１５６ａ−ｂを伴うアーム１５０を描写する。ここで、アーム１５０の第２の端部１５４において、アーム１５０は、環境１０内でタスクを実施するように構成されたエンドエフェクタ１６０を含む。エンドエフェクタ１６０は、アーム継手Ｊ_Ａ（例えば、第３のアーム継手Ｊ_Ａ、Ｊ_Ａ３）においてアーム１５０の第２の端部１５４上に配置され、エンドエフェクタ１６０が動作中に複数の自由度を有することを可能にし得る。エンドエフェクタ１６０は、物体を把持／握持するための１つ以上のエンドエフェクタアクチュエータＡ、Ａ_ＥＥを含み得る。例えば、エンドエフェクタ１６０は、エンドエフェクタアクチュエータＡ_ＥＥとして１つ以上の吸引カップを含み、エンドエフェクタ１６０と標的物体との間に真空シールを提供することによって物体を握持または把持する。

関節運動アーム１５０は、本体１１０（例えば、ＩＰＢ１１０ａ）に対して側方軸（ｙ軸）の周りに移動／ピッチし得る。例えば、関節運動アーム１５０は、ロボット１００のＣＯＭを下げるように重力の方向に、本体１１０に対して側方軸（ｙ軸）の周りに回転しながら、方向転換操縦を実行し得る。ＣＢＢ１１０ｂも、ロボット１００のＣＯＭを下げることを補助するように重力の方向に、ＩＰＢ１１０に対して側方軸（ｙ軸）の周りに同時に回転し得る。ここで、関節運動アーム１５０およびＣＢＢ１１０ｂは、前後軸（ｘ軸）に沿った前方または後方方向へのロボット１００のＣＯＭのいかなるシフトも相殺する一方、依然として、ロボット１００のＣＯＭを地表面１２により近接するように下向きにシフトさせ得る。

図１Ｃを参照すると、ロボット１００は、ロボット１００の動作を監視および制御するように構成された制御システム１４０を含む。いくつかの実装において、ロボット１００は、自律的および／または半自律的に動作するように構成されている。しかしながら、ユーザも、ロボット１００にコマンド／指示を提供することによって、ロボットを動作させ得る。示される例において、制御システム１４０は、コントローラ１４２（例えば、データ処理ハードウェア）と、メモリハードウェア１４４とを含む。コントローラ１４２は、それ自身のメモリハードウェアを含むか、または制御システム１４０のメモリハードウェア１４４を利用し得る。いくつかの例において、（例えば、コントローラ１４２を伴う）制御システム１４０は、アクチュエータＡ（例えば、背部アクチュエータＡ_Ｂ、脚部アクチュエータＡ_Ｌ、膝部アクチュエータＡ_Ｋ、駆動ベルトアクチュエータ、回転アクチュエータ、エンドエフェクタアクチュエータＡ_ＥＥ等）と通信（例えば、運動をコマンド）し、ロボット１００が環境１０の周りで移動することを可能にするように構成されている。制御システム１４０は、示されるコンポーネントに限定されず、本開示の範囲から逸脱することなく、追加のコンポーネント（例えば、電力源）またはより少ないコンポーネントを含み得る。コンポーネントは、無線または有線接続によって通信し得、ロボット１００の複数の場所にわたって分散させられ得る。いくつかの構成において、制御システム１４０は、遠隔のコンピューティングデバイスおよび／またはユーザとインターフェースをとる。例えば、制御システム１４０は、遠隔のコンピューティングデバイスおよび／またはユーザから入力を受信し、遠隔のコンピューティングデバイスおよび／またはユーザにフィードバックを提供するために、ジョイスティック、ボタン、伝送機／受信機、有線通信ポート、および／または無線通信ポート等、ロボット１００と通信するための種々のコンポーネントを含み得る。

コントローラ１４２は、１つ以上の汎用目的プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、および／または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含み得るデータ処理ハードウェアに対応する。いくつかの実装において、コントローラ１４２は、ロボット１００の１つ以上のサブシステムを用いて具体的な動作を実施するように構成された特定の目的のために内蔵されたデバイスである。加えて、または代替として、コントローラ１４２は、コントローラ１４２のデータ処理ハードウェアを使用してロボット１００のためのシステムに関する機能を実行するようにプログラムされたソフトウェアアプリケーションを含む。メモリハードウェア１４４は、コントローラ１４２と通信し、揮発性および／または不揮発性記憶コンポーネント等の１つ以上の非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を含み得る。例えば、メモリハードウェア１４４は、互いに通信する１つ以上の物理的デバイスに関連付けられ得、光学、磁気、有機、または他のタイプのメモリまたは記憶装置を含み得る。メモリハードウェア１４４は、特に、命令（例えば、コンピュータ読み取り可能なプログラム命令）を記憶するように構成され、命令は、コントローラ１４２によって実行されると、限定ではないが、平衡を維持するためにロボット１００の姿勢Ｐを改変すること、ロボット１００を操縦すること、物体を検出すること、物体を輸送すること、および／または、環境１０内で他のタスクを実施すること等、多数の動作をコントローラ１４２に実施させる。いくつかの実装において、コントローラ１４２は、センサシステム１７０との直接的または間接的相互作用に基づいて、動作を実施する。

センサシステム１７０は、１つ以上のセンサ１７２、１７２ａ−ｎを含む。センサ１７２は、視覚／画像センサ、慣性センサ（例えば、慣性測定ユニット（ＩＭＵ））、および／または運動学的センサを含み得る。１つ以上のセンサ１７２のいくつかの例は、単眼カメラまたは立体カメラ等のカメラ、飛行時間（ＴＯＦ）深度センサ、走査光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）センサ、または走査レーザ検出および測距（ＬＡＤＡＲ）センサを含む。より一般的に、センサ１７２は、力センサ、トルクセンサ、速度センサ、加速度センサ、位置センサ（線形および／または回転位置センサ）、運動センサ、場所センサ、負荷センサ、温度センサ、（例えば、エンドエフェクタアクチュエータＡ_ＥＥを監視するための）圧力センサ、触覚センサ、深度センサ、超音波距離センサ、赤外線センサ、および／または物体センサのうちの１つ以上のものを含み得る。いくつかの例において、センサ１７２は、センサ１７２に対応する感知範囲または領域を定義する対応する視野を有する。各センサ１７２は、センサ１７２が、例えば、１つ以上の軸（例えば、地表面１２に関連してｘ軸、ｙ軸、またはｚ軸）の周りに視野を変化させ得るように、旋回可能および／または回転可能であり得る。いくつかの実装において、ロボット１００の本体１１０は、本体の周りに複数のセンサ１７２を伴うセンサシステム１７０を含み、ロボット１００の周囲の全ての方向におけるセンサデータ１７４を採集する。加えて、または代替として、センサシステム１７０のセンサ１７２は、（例えば、本体１１０上に搭載される１つ以上のセンサ１７２と併せて）ロボット１００のアーム１５０上に搭載され得る。ロボット１００は、ロボット１００の周りの環境１０に関するセンサデータ１７４を発生させるために、センサシステム１７０の一部として、任意の数のセンサ１７２を含み得る。例えば、ロボット１００が、環境１０の周りで操縦しているとき、センサシステム１７０は、（例えば、ＩＭＵによって測定される）慣性の測定データを含むロボット１００に関する姿勢データを採集する。いくつかの例において、姿勢データは、ロボット１００についての運動学的データおよび／または向きデータを含む。

センサ１７２を用いて視野を調査するとき、センサシステム１７０は、視野に対応する（画像データ１７４とも称される）センサデータ１７４を発生させる。センサシステム１７０によって採集される環境１０に関連する画像データ、姿勢データ、慣性データ、運動学的データ等のセンサデータ１７４が、ロボット１００の制御システム１４０（例えば、コントローラ１４２および／またはメモリハードウェア１４４）に通信され得る。いくつかの例において、センサシステム１７０は、（例えば、メモリハードウェア１４４、またはロボット１００と通信する遠隔のリソースに関連するメモリハードウェア内の）センサデータ１７４を採集し、記憶する。他の例において、センサシステム１７０は、リアルタイムでセンサデータ１７４を採集し、未加工（すなわち、未処理）のセンサデータ１７４を記憶することなく、センサデータ１７４を処理する。さらに他の例において、コントローラシステム１４０および／または遠隔のリソースは、処理されたセンサデータ１７４および未加工のセンサデータ１７４の両方を記憶する。センサ１７２からのセンサデータ１７４は、ロボット１００のシステムがロボット１００に関する条件を検出および／または分析することを可能にし得る。例えば、センサデータ１７４は、制御システム１４０がロボット１００を操縦すること、ロボット１００の姿勢Ｐを改変すること、および／または、（ロボット１００の継手Ｊの周りに）ロボット１００の機械的コンポーネントを移動／回転させるために種々のアクチュエータＡを作動させることを可能にし得る。

（例示的グリッパ）
いくつかの実施形態において、エンドエフェクタ１６０は、エンドエフェクタアクチュエータＡ_ＥＥとして複数の個々にアドレス可能な真空アセンブリを含み得る真空ベースのグリッパであり得る。他の実施形態において、エンドエフェクタ１６０は、本開示がこの点について限定されないので、機械的グリッパ、ジャミングベースのグリッパ、または任意の他の好適なエンドエフェクタであり得る。

図２Ａは、ロボットグリッパ２００のある例の斜視図を図示する。図２Ｂは、側面図を図示し、図２Ｃは、底面図を図示する。示されるように、ロボットグリッパ２００は、アレイに配置され、および／またはマニホールドに結合された複数の真空アセンブリ３００を含む真空ベースのグリッパである。いくつかの実施形態において、ロボットグリッパ２００の真空アセンブリ３００は、図２Ａに示されるもの等、直線のグリッドパターン内に配置され得る。しかしながら、真空アセンブリの任意の好適な配置が、本開示がこの点について限定されないので、使用され得ることを理解されたい。

いくつかの実施形態において、ロボットグリッパ２００の真空アセンブリ３００は、均一であり（例えば、同じ断面積、形状、および／または材料を有し）得る。他の実施形態において、ロボットグリッパは、（例えば、異なる断面積、形状、および／または材料を有する）種々の異なる真空アセンブリ３００を含み得る。例えば、図２Ｄは、異なる断面積を有する真空アセンブリを含むロボットグリッパの別の例の底面図を図示する。真空アセンブリは、いくつかの実施形態において、吸引カップの特性に基づいて区別され得る。例えば、異なる真空アセンブリが、異なるサイズまたは異なる材料の吸引カップを採用し得る。

ロボットグリッパ２００は、真空アセンブリ３００を結合するマニホールドを含み得る。いくつかの実施形態において、マニホールドは、真空接続２０２と、高圧空気圧接続２０４とを含み得る。真空接続は、真空ポンプまたは任意の他の好適な真空源に接続するように構成され得る。同様に、高圧空気圧接続は、空気圧縮器等の高圧空気圧源に接続するように構成され得る。マニホールドは、それらのそれぞれの源から真空アセンブリ３００の各々に真空および高圧空気を分散させるように構成され得る。いくつかの実施形態において、いくつかの真空アセンブリが、第１のタイプの吸引カップを有し得る一方、他の真空アセンブリが、第２のタイプの吸引カップを有し得る。例えば、吸引カップが、サイズ、形状、材料、または任意の他の適切な特性に基づいて区別され得る。いくつかのロボットグリッパは、近隣の真空アセンブリ上により大きい吸引カップを収容するために、いかなる吸引カップも伴わない真空アセンブリを含み得る。ロボットグリッパのいくつかの実施形態において、異なる吸引カップが、グリッパの異なる空間区域内で使用され、特定の材料を把持する等、特定のタスクのために専門化され得る区域を可能にし得る。いくつかの実施形態において、異なるタイプの吸引カップが、ロボットグリッパの全体を通して分散させられ得る。異なるタイプの吸引カップまたは真空アセンブリの任意の他のコンポーネントが、本開示がこの点について限定されないので、ロボットグリッパ内の任意の構成内に配置され得ることを理解されたい。

真空アセンブリが個々にアドレス可能である実施形態において等、いくつかの実施形態において、コントローラは、任意の関連のあるパラメータに基づいて１つ以上の区域内の真空アセンブリの動作を制御するように構成され得る。いくつかの実施形態において、真空アセンブリの区域は、ロボットグリッパに対する位置に基づいて作動させられ得る。例えば、ロボットグリッパは、直線形アレイの４つの象限に対応する４つの個々にアドレス可能な区域を有し得る。いくつかの実施形態において、真空アセンブリの区域は、吸引カップのタイプに基づいて作動させられ得る。例えば、ロボットグリッパは、各々が特定のサイズおよび／または材料の吸引カップに対応する２つの個々にアドレス可能な区域を有し得る。２つのタイプの吸引カップは、ロボットグリッパの全体を通して均一に分散させられ得るか、指定されるエリアに限られ得るか、または、任意の他の好適な構成において配置され得る。区域は、任意の所望される順序で作動させられ得る。区域は、順次または同時に作動させられ得る。

図３は、個々に制御可能な真空アセンブリ３００の一例を図示する。図４は、図３の真空アセンブリ３００の一部をより詳細に図示する。真空アセンブリ３００は、カップアセンブリ３０４に結合するように構成された真空弁３０２を含み得る。カップアセンブリ３０４は、吸引カップ３０５を含み得る。いくつかの実施形態において、真空弁３０２は、吸引カップアダプタ３１０を通してカップアセンブリ３０４に結合され得る。いくつかの実施形態において、真空弁は、ポペット弁であり得る。例えば、真空弁は、パイロット式二段ポペット弁であり得る。しかしながら、他のタイプの真空弁も、考えられ、本開示は、この点について限定されない。例えば、いくつかの実施形態において、真空弁は、直接駆動弁であり得る。

いくつかの実施形態において、制御弁３０８が、真空弁３０２に結合され得、真空弁を作動させるように構成され得る。制御弁３０８をアクティブにすることは、真空弁３０２を通してカップアセンブリ３０４と真空源３１２との間の接続を開放し、吸引カップ３０５が吸引力を印加し、表面に取り付くことを可能にし得る。真空源３１２は、真空弁３０２および制御弁３０８の両方に結合され得る。いくつかの実施形態において、制御弁３０８は、電磁弁であり得る。例えば、制御弁３０８は、１つの構成において、高圧空気入力３１４を真空弁３０２のパイロット３１６に結合される弁の出力に接続する３方向電磁弁であり得る。高圧を真空弁パイロット３１６に印加することは、プランジャ３１８を変位させ、真空源３１２とカップアセンブリ３０４との間に接続を確立し得る。高圧が真空弁パイロット３１６から除去されると、戻しばね３２０が、プランジャ３１８をその以前の位置に戻し、真空源３１２とカップアセンブリ３０４との間の接続を閉鎖し得る。他のタイプの制御弁も、考えられ、本開示は、この点について限定されない。しかしながら、いくつかの実施形態において、真空弁が、制御弁に結合されないこともあることを理解されたい。例えば、直接駆動真空弁が、パイロット真空弁の代わりに使用され得る。

いくつかの実施形態において、真空アセンブリ３００は、カップアセンブリ３０４内の圧力レベルを感知するように構成され得る圧力センサ３０６を含み得る。圧力センサ３０６は、フィードバック制御方法において使用され、少なくとも部分的にカップアセンブリ３０４内の感知される圧力に基づいて真空弁を選択的に開放または閉鎖し得る。いくつかの実施形態において、真空アセンブリ３００のうちの１つ以上のものが、圧力センサを含まないこともある。そのような実施形態において、制御弁が、異なる入力に基づいてアクティブになるように構成され得る。例えば、制御弁は、タイミングスケジュールに基づいてアクティブにされ得る。しかしながら、制御弁をアクティブにするための他の好適な入力も、考えられ、本開示は、この点について限定されない。

いくつかの実施形態において、ロボットグリッパ内の複数の真空アセンブリの各々の個々の制御が、提供され得る。方法は、真空アセンブリの真空弁に結合されたカップアセンブリ内の圧力レベルを感知することと、真空弁に結合された制御弁を制御し、少なくとも部分的に感知された圧力レベルに基づいて真空弁を作動させることとを含み得る。

本発明者らは、吸引カップと物体との間に良好なシールを有するカップアセンブリがより大きい真空を提供され、かつ吸引カップと物体との間に不十分なシールを有するカップアセンブリがより小さい真空を供給される（または全く供給されない）場合、真空ベースのグリッパと物体との間の把持の強度が改良され得ることを認識および理解している。

図５は、少なくとも部分的にカップアセンブリ内の圧力測定値に基づいて、個々のカップアセンブリに供給される真空の量を調節するためのプロセス５００を図示する。いくつかの実施形態において、持続的または周期的な圧力測定値によって提供されるフィードバックが、使用され、個々にアドレス可能なカップアセンブリに供給される真空の量を調節し、物体の把持を改良または最適化する。

プロセス５００が、行為５１０から開始し、圧力レベルが、第１の時間において、ロボットグリッパ内の複数のカップアセンブリのうちの少なくともいくつかのカップアセンブリに関して決定される。いくつかの実施形態において、カップアセンブリ内の圧力レベルが、カップアセンブリに関連付けられた対応する圧力センサを使用して測定される。他の実施形態において、単一の圧力センサが、複数のカップアセンブリ間で共有され得る。

プロセス５００は、次いで、行為５１２に進み、カップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量が、少なくとも部分的に決定された圧力レベルに基づいて調節される。例えば、決定された圧力レベルが、閾値を下回る場合、および／または特定の圧力範囲の外にある場合、カップアセンブリと物体との間のシールが、不十分であり、そのカップアセンブリに供給される真空の量が、低減させられるべきであることが、決定され得る。いくつかの実施形態において、特定のカップアセンブリに真空を供給するかどうかを決定することは、真空が供給されるか、または、例えば、カップアセンブリのための弁を閉鎖することによって、供給されないかのいずれかであるという点で、二分決定であり得る。他の実施形態において、特定のカップアセンブリに供給される真空は、特定のカップアセンブリへの真空を完全にオフにすることなく低減させられることができる。特定のカップアセンブリに供給される真空の量が、本開示がこの点について限定されないので、離散的に、または持続的に調節される得ることを理解されたい。

プロセス５００は、次いで、行為５１４に進み、カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関する圧力レベルが、第１の時間の後の第２の時間において決定される。プロセス５００は、次いで、行為５１６に進み、カップアセンブリ内の圧力を監視することを継続するかどうかが、決定される。行為５１６において、圧力を監視することを継続することが決定された場合、プロセス５００は、行為５１２に戻り、カップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量が、少なくとも部分的に行為５１４において第２の時間において決定された圧力レベルに基づいて調節される。行為５１６において、圧力がもはや監視されるべきではないことが決定された場合、プロセス５００は、終了する。

このように、ロボットグリッパの個々のカップアセンブリ内の圧力が、ロボットグリッパが物体と最初に接触すると、決定されることができ、カップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される対応する真空が、ロボットグリッパと物体との間の把持を改良するために、感知された圧力に基づいて調節され得る。加えて、圧力は、グリッパが物体と接触しているとき、持続的および／または定期的に監視され、供給される真空に対する調節が、物体への改良された把持を維持するために行われることができる（例えば、グリッパが使用されているロボットが物体を１つの場所から別の場所まで移動させるとき）。

いくつかの実施形態において、把持される物体に結合されたロボットグリッパ内の真空を調節する方法は、カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関する圧力レベルを最初に決定することを含み得る。圧力レベルが決定された後、カップアセンブリに供給される真空の量が、少なくとも部分的に決定された圧力レベルに基づいて調節され得る。真空の量が調節された後、カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関する圧力が、再び決定され得る。このように、方法は、周期的様式で繰り返され得る。すなわち、カップアセンブリに供給される真空の量は、カップアセンブリの圧力読み取りからのフィードバックに基づいて制御され得る。

いくつかの実施形態において、カップアセンブリに供給される真空の量は、カップアセンブリに関連付けられた弁を変調させる（例えば、開放または閉鎖する）ことによって調節され得る。カップアセンブリに供給される真空は、所与のカップアセンブリが「オン」または「オフ」のいずれかである離散的様式で、または、所与のカップアセンブリに供給される真空が所定の最小値と所定の最大値との間で平滑に変動させられ得る持続的様式で制御され得る。

任意の好適な刺激または入力が、カップアセンブリに供給される真空の量を調節するようにコントローラをトリガするために使用され得る。いくつかの実施形態において、真空の量は、カップアセンブリ内で感知される圧力に基づいて調節され得る。カップアセンブリ内の圧力が規定される範囲の外にあると決定された場合、そのカップアセンブリに供給される真空の量が、調節され得る。例えば、ロボットグリッパ内のカップアセンブリのアレイの各カップアセンブリの圧力が、監視され、特定のカップアセンブリが握持される物体への十分な吸引を喪失している（またはそれを確立し損なっている）ときを決定し得る。物体上位で不十分にシールされている（またはシールされていない）と決定された任意のカップアセンブリが、遮断され、それによって、アレイ内の他のカップアセンブリからの吸引力を増加させ、物体への握持を改良し得る。カップアセンブリに供給される真空の量が、関連付けられた弁を開放または閉鎖することによって等、任意の適切な様式で調節され得る。カップアセンブリに供給される真空は、特定のカップアセンブリに関する圧力レベルが、特定の閾値を上回るか、またはそれを下回るかのいずれかであると決定される場合、調節され得る。

図６は、いくつかの実施形態に従って、真空ベースのグリッパと物体との間の把持の質を決定するためのプロセス６００を図示する。行為６１０において、真空が、ロボットグリッパの複数のカップアセンブリのうちの２つ以上のカップアセンブリに印加される。プロセス６００は、次いで、行為６１２に進み、物体が、真空が２つ以上のカップアセンブリに印加された後、ロボットグリッパによって移動させられる。真空ベースのグリッパが、物体の任意の表面に取り付き、物体を移動させるように構成され得ることを理解されたい。例えば、真空ベースのグリッパは、物体の上面または物体の側面に取り付き、物体を移動させるように構成され得る。グリッパが取り付くように構成され得る物体の表面は、少なくとも部分的に物体の場所および／または向き、グリッパが取り付けられるロボットの移動制約、および／または物体が配置される環境情報に基づいて決定され得る。例えば、物体のスタックの上の物体は、側面において、スタックからの除去のために把持され得る一方、スタック内のより下側の物体は、上面において把持され得る。いくつかの実施形態において、物体を移動させることは、物体を持ち上げることを含み得る。いくつかの実施形態において、ロボットグリッパのカップアセンブリに印加される真空の量および／または構成は、少なくとも部分的にグリッパが取り付けられる物体の表面に依存し得る。プロセス６００は、次いで、行為６１４に進み、ロボットグリッパと移動させられる物体との間の把持の質が、決定される。いくつかの実施形態において、把持の質は、少なくとも部分的に真空が印加される２つ以上のカップアセンブリの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサからの測定値に基づいて決定される。プロセス６００は、次いで、行為６１６に進み、移動させられている間に把持された物体によって加えられるような、グリッパへの総レンチが、決定される。本明細書で使用されるように、用語「レンチ（ｗｒｅｎｃｈ）」は、１つ以上の力またはトルクの組み合わせを含む一般化された力を指すものとして理解されるべきである。レンチが、力のみ、トルクのみ、または力とトルクとの組み合わせを含み得ることを理解されたい。例えば、「グリッパへの総レンチを決定する」は、「グリッパへの総力および／またはトルクを決定する」のように理解され得る。例えば、総レンチは、グリッパに結合される少なくとも１つの力センサ、トルクセンサ、または力／トルクセンサを使用して決定され得る。いくつかの実施形態において、グリッパへの総レンチに関連するいくつかのパラメータが、すでに既知であり得、それによって、感知することが要求されないこともある。例えば、把持される物体のある特性（質量、慣性等）が、物体が把持される前に既知であり得、したがって、測定される必要がないこともある。プロセス６００は、次いで、行為６１８に進み、ロボットグリッパの加速度が、少なくとも部分的に把持の質および／または総レンチに基づいて選択される。所望される場合、プロセス６００は、行為６１４に戻り得、把持の質および総レンチが、決定され、ロボットグリッパが、所望される安全因子に対応する加速度において動作することを可能にする持続的なフィードバックループを提供する。

本発明者らは、ロボットグリッパおよび／またはロボットグリッパが取り付けられるロボットの加速度を増加させることが、物体上の把持の質が良好であるとき、および／または推定される総レンチが小さいとき、有利であり得ることを認識および理解している。例えば、物体が、軽く、かつ把持が、良好であるとき、ロボットグリッパは、より高い速度で動作させられることができる。対照的に、物体がグリッパによって不十分に把持されているとき、および／または、物体が重いとき、ロボットグリッパをより低い速度で動作させ、物体が落下することを防止すること、および／または安全性を改良することが、有利であり得る。

一実施形態において、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法は、物体と接触するロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を最初に印加することを含み得る。真空が印加され、把持が固定された後、物体は、ロボットグリッパを用いて移動させられ得る。次いで、２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、ロボットグリッパと物体との間の把持の質が、決定され得る。把持の質は、ロボットグリッパに関する加速度を選択するために使用され得る。

いくつかの実施形態において、物体によってロボットグリッパに及ぼされる総レンチが、グリッパが物体を移動させている間、測定され得る。例えば、ロボットアームのエンドエフェクタと残部との間に配置される力センサ、トルクセンサ、または力／トルクセンサが、総レンチを決定するために使用され得る。当然ながら、力および／またはトルクを測定する他の方法も、好適であり得、本開示は、この点について限定されない。いくつかの状況において、ロボットグリッパに及ぼされる総レンチが、物体の重量を決定するために使用され得る。例えば、物体の重量は、ロボットグリッパが物体を一定の加速度で移動させる場合、決定され得る。ロボットグリッパに作用する総レンチおよび／または物体の重量に関する情報が、ロボットグリッパに関する加速度を選択するために使用され得る。

いくつかの実施形態において、ロボットグリッパに作用する総レンチおよび／または物体の重量に関する情報が、ロボットグリッパに関する加速度を選択するために、決定された把持の質と併せて使用され得る。決定された把持の質と測定される総レンチとの比較は、測定される総レンチに対する決定された把持の質の比率を決定することに役立ち得る。ロボットグリッパに関する加速度が、測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率に基づいて調節され得る。いくつかの実施形態において、加速度は、測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率がある閾値を上回るとき、増加させられ得る。例えば、比率が３を上回ると決定される場合、グリッパは、把持が損なわれた状態になる前、最大３Ｇ（Ｇは、重力に起因する加速度である）の加速度まで物体を加速させることが可能であり得る。いくつかの実施形態において、加速度は、測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率がある閾値を下回るとき、減少させられ得る。例えば、吸引カップが、ロボットアームが軌道を通して移動するとき、吸引を喪失する場合、把持の質は、低減させられ得、加速度は、減少させられ得る。いくつかの実施形態において、加速度は、把持の質に基づいて、持続的に変動させられ得る。

測定された総レンチに対する決定された把持の質の比率が、所望される軌道および／または加速度に関して低すぎると決定される場合、比率は、把持の質を改良することによって増加させられ得る。例えば、把持の質は、カップアセンブリの吸引力を増加させることによって、またはより多くのカップアセンブリに係合することによって、真空ベースのグリッパ内で改良され得る。理論によって拘束されることを所望することなく、真空ベースのグリッパの把持の質は、少なくとも部分的に握持される物体と係合される各カップアセンブリの圧力差、および全てのカップアセンブリの合計接触面積に基づき得る。

いくつかの実施形態において、算出および／または処理が、ロボットグリッパまたはロボットアームにおいてオンボードで実施され得る。例えば、ロボットグリッパに作用する総レンチを決定する上で記載される行為は、ロボットグリッパ上に配置された１つ以上のプロセッサによって実施され得る。グリッパに作用する総レンチを測定するための力センサ、各真空アセンブリに関連付けられた圧力センサ等の複数のセンサが存在する実施形態において、オンボード算出が、センサデータを融合し、ロボットアームの軌道および／または加速度プロファイルを決定するコントローラに通知するために使用され得る。さらに、ロボットグリッパ（または他のエンドエフェクタ）上での積分算出は、さらなるモジュール式ロボットアームを可能にし得、それは、組立、部品交換、および動作のし易さに関連する利点を有し得る。

いくつかの実施形態において、ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法は、カップアセンブリが物体からある閾値距離内にあることを決定することをさらに含み得る。方法は、カップアセンブリが閾値距離内にあることが決定されると、カップアセンブリに真空を印加することも含み得る。いくつかの実施形態において、閾値距離は、ゼロであり得、それによって、真空は、カップアセンブリが物体と接触すると印加され得る。いくつかの実施形態において、閾値距離は、ゼロを上回り得、それによって、真空は、カップアセンブリが物体に接触する前に印加され得る。ロボットグリッパは、カップアセンブリと物体との間の距離を決定するために、飛行時間センサ等の距離センサを含み得る。

図７Ａ−７Ｄは、いくつかの実施形態に従って、カップアセンブリの接触状態と、そのカップアセンブリをアクティブにするかどうかの決定との間の関係を図式的に図示する。図７Ａは、物体７３０と接触する、グリッパ７００の一実施形態の上面概略図である。物体７３０は、いくつかの実施形態において、段ボール箱等の箱であり得る。いくつかの実施形態において、物体７３０は、プラスチックで収縮包装されている段ボールトレイ内の商品（例えば、缶）のアレイ等、プラスチックカバーを含み得る。物体は、任意の数の欠陥または損傷面積７１５（例えば、しわ、折り目、へこみ、切り欠き、引き裂き等）、または開放部分７１６を含み得る。グリッパ７００は、複数のカップアセンブリ７０２を含み、それらは、非アクティブにされているカップアセンブリ７１０（例えば、真空が供給されない、または最小限の真空が供給されるカップアセンブリ）と、アクティブにされているカップアセンブリ７２０（例えば、真空が供給されるカップアセンブリ）との両方を含み得る。図７Ａ−７Ｃにおいて、非アクティブにされているカップアセンブリ７１０が、クロスハッチングで示されている一方、アクティブにされているカップアセンブリ７２０は、空の充填部で示されている。カップアセンブリ７０２が、図７Ａ−７Ｃにアクティブにされているか、または非アクティブにされているかのいずれかであるように示されているが、本開示が、アクティブに（例えば、オン）されているか、または非アクティブに（例えば、オフ）されているかのいずれかであるカップアセンブリに限定されないことを理解されたい。いくつかの実施形態において、カップアセンブリに印加される真空は、２つのみの状態（例えば、オンおよびオフ）間で離散的にではなく、任意の好適な数の状態間で持続的に調節され得る。

非アクティブにされているカップアセンブリ７１０は、１つ以上のパラメータに基づいて非アクティブにされていることもある。いくつかの実施形態において、カップアセンブリは、カップアセンブリ内で感知される圧力が、ある閾値を下回る場合、非アクティブにされ得る。例えば、物体の空き部分７１６の上に配置されるカップアセンブリ７１１等、物体７３０と接触していないカップアセンブリが、非アクティブにされ得る。同様に、物体の縁の上に配置されているカップアセンブリ７１２等、物体７３０と部分的にのみ接触しているカップアセンブリも、非アクティブにされ得る。物体７３０の欠陥または損傷面積７１５と接触するカップアセンブリは、欠陥または損傷面積７１５が良好なシールの確立を妨げ得るので、カップアセンブリの大部分または全てが物体７３０と接触する場合でも、非アクティブにされ得る。

図７Ｂは、グリッパ７００が、複数の物体（例えば、物体７３０ａ−７３０ｄのうちの１つ以上のもの）を同時に移動させるように配置されたシナリオを図式的に図示する。いくつかの実施形態において、カップアセンブリは、カップアセンブリ内で感知される圧力が、ある閾値を上回り、かつカップアセンブリが、物体との良好なシールを形成することが可能である場合でも、非アクティブにされ得る。例えば、図７Ｂのカップアセンブリ７１３は、全体的なカップアセンブリ７１３が、物体７３０ｄと接触（かつそれとの良好なシールを作製）しているにもかかわらず、非アクティブにされ得る。いくつかの実施形態において、追加のセンサ（例えば、カメラ）によって捕捉される情報が、個々のカップアセンブリが、非アクティブにされるべきであるかどうかを決定するために使用され得る。例えば、少数のみのカップアセンブリが所与の物体と接触していることが、カメラによって捕捉された１つ以上の画像に基づいて決定される場合、それらのカップアセンブリは、カップアセンブリが良好なシールを達成することが可能である場合でも、非アクティブにされ得る。カップアセンブリが良好なシールを達成するときでさえそれらを選択的に非アクティブにすることは、物体がその物体と接触するカップアセンブリの数に対して重すぎるので物体が落下させられるシナリオを回避することを促進し得る。

いくつかの実施形態において、１つ以上のカップアセンブリのアクティブ化／非アクティブ化は、アクティブな弁調節を使用して制御され得、プロセッサまたはコントローラが、弁を開放するかどうかを決定し得る。カップアセンブリのアクティブ化がカップアセンブリ内の圧力によって決定される実施形態等のいくつかの実施形態において、カップアセンブリは、受動弁調節を含み得、弁の状態は、圧力差に基づいて決定され得、プロセッサまたはコントローラが、必要とされないこともある。いくつかのグリッパが、本開示が、この点について限定されないので、能動および／または受動弁調節を伴うカップアセンブリを含み得ることを理解されたい。

図７Ｂに描写されるように、単一のグリッパ７００が、複数の物体７３０ａ−７３０ｄと同時に係合（例えば、把持）するように構成され得る。物体７３０ａ−７３０ｄは、本開示がこの点について限定されないので、異なる形状、サイズ、向きであり得る。グリッパ７００は、複数の物体７３０ａ−７３０ｄの一部のみがグリッパ７００によって係合（例えば、把持）されるように、カップアセンブリ７０２を選択的にアクティブにし得る。例えば、最初の３つの７３０ａ−７３０ｃと接触するカップアセンブリが、アクティブされ得る一方、第４の物体７３０ｄと接触するカップアセンブリが、非アクティブにされ得る（任意の物体と部分的に接触するか、またはいかなる物体とも接触しないカップアセンブリが、非アクティブにされ得る）。このように、グリッパ７２０は、それが接触している物体７３０ａ−７３０ｄの選択された一部と同時に係合し得る。すなわち、動作中、グリッパ７００は、複数の物体に接触するが、それらの物体のうちの選定された一部のみを能動的に把持し得る。

図７Ｃは、あるカップアセンブリ７０２内の圧力の対応するプロットに加えて、物体７３０を把持するグリッパ７００を描写する。図７Ｄは、図７Ｃの同一であるが、追加の注釈を伴うグラフを描写する。上で議論されるように、異なるカップアセンブリ７０２は、少なくとも部分的にカップアセンブリと物体７３０との間のシールによって決定される異なる圧力レベルに関連付けられ得る。図７Ｃに示されるように、良好なシールを伴うカップアセンブリ７２０が、部分的シールを伴うカップアセンブリ７１２より高い圧力に関連付けられて得、それらは、次に、シールを伴わないカップアセンブリ７１１より高い圧力に関連付けられ得る。故に、カップアセンブリ７２０は、グリッパが物体を把持するとき、アクティブにされ得る一方、カップアセンブリ７１１および７１２は、非アクティブにされ得る。

図７Ｄを参照すると、カップアセンブリをアクティブにするかどうかの決定は、少なくとも部分的に診断真空パルスに対する各カップアセンブリの応答に基づき得る。診断パルスを実施することは、１つ以上のカップアセンブリを一時的にアクティブにし、それによって、カップアセンブリに真空を供給することを含み得る。応答は、各カップアセンブリ内の経時的な圧力レベルに関連するデータを含み得る。各カップアセンブリの応答は、ピーク圧力応答、勾配圧力応答、またはそれらの組み合わせに関連して分析され得る。カップアセンブリのピーク圧力応答は、パルスの開始の後、特定の時間範囲内にカップアセンブリに関連付けられる圧力センサによって記録される最大または最小圧力を含み得る。例えば、パルスが、１５ミリ秒継続する場合、パルスの開始に続いて５０ミリ秒以内に圧力センサによって感知される最大または最小値が、ピーク圧力応答として記録され得る。カップアセンブリの勾配圧力応答は、パルスに応答するカップアセンブリ内の圧力信号の変化率を含み得る。いくつかの実施形態において、勾配圧力応答が、５ミリ秒未満で決定され得る。

図８は、いくつかの実施形態に従って、ロボットグリッパ内のどの個々のカップアセンブリをアクティブにするかを決定するためのプロセス８００のある例を図示する。プロセス８００は、行為８１０から開始し、パルスが、カップアセンブリに印加される。上で説明されるように、カップアセンブリにパルスを与えることは、カップアセンブリを再び非アクティブにする前、短期間（例えば、１５ミリ秒）にわたってカップアセンブリをアクティブにすることを含み得る。カップアセンブリは、個々または群でパルスを与えられ得る。いくつかの実施形態において、ロボットグリッパのカップアセンブリ全てが、同時にパルスを与えられ得る。

プロセス８００は、次いで、行為８２０に進み、各カップアセンブリのパルス応答が、決定される。各カップアセンブリのパルス応答を決定することは、行為８２２等、測定される圧力信号の変化率（例えば、勾配）を検出すること、および／または、行為８２４等、圧力信号のピーク値を検出することを含み得る。いくつかの実施形態において、圧力信号の変化率およびピーク値の両方が、検出され得、圧力信号の変化率およびピーク値のうちの一方または両方が、少なくとも部分的に個々のカップアセンブリをアクティブにするかどうかを決定するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、圧力信号の変化率を使用することが、好ましくあり得るが、変化率情報が１つ以上のカップアセンブリに関して入手不可能である場合、圧力信号のピーク値が、使用され得る。

プロセス８００は、次いで、行為８３０に進み、各カップアセンブリのパルス応答が、正規化される。例えば、各カップアセンブリのパルス応答は、各カップアセンブリのパルス応答が、０〜１の範囲に及ぶ正規化された値に関連付けられ得るように、最大の記録されるパルス応答によって除算され得る。パルス応答が、各カップアセンブリの圧力信号の変化率の観点から特性評価される例において、各カップアセンブリのパルス応答の正規化は、ロボットグリッパのカップアセンブリ全てにわたって記録される圧力信号の最大変化率によって、各カップアセンブリに関して、圧力信号の変化率を除算することを含み得る。パルス応答が、各カップアセンブリのピーク圧力信号の観点から特性評価される例において、各カップアセンブリのパルス応答の正規化は、ロボットグリッパのカップアセンブリ全てにわたって記録される最大ピーク圧力信号によって、各カップアセンブリに関して、ピーク圧力信号を除算することを含み得る。

プロセス８００は、次いで、行為８４０に進み、選択されたカップアセンブリが、アクティブにされる。いくつかの実施形態において、ある閾値を上回る正規化値（例えば、変化率、ピーク値、または変化率およびピーク値の両方）を伴うカップアセンブリのみが、行為８４２等において、アクティブにされ得る。例えば、ある閾値（例えば、０．５、０．９５）を上回る正規化値を伴うカップアセンブリの全てが、自動的にアクティブにされ得る。いくつかの実施形態において、カップアセンブリは、それらの正規化値に基づいて等級付けられ得る。カップアセンブリは、行為８４４等において、全体的なシステムレベルの圧力が閾値未満に低下する（その時点で追加のカップアセンブリがアクティブにされない）まで、最も高い正規化値から最も低い正規化値まで、順次、アクティブにされ得る。いくつかの実施形態において、これらのアプローチの組み合わせが、採用され得る。例えば、第１の閾値（例えば、０．９５）を上回るカップアセンブリ全てが、自動的にアクティブにされ得る。第２の閾値（例えば、０．３０）を下回る任意のカップアセンブリが、自動的に、非アクティブにされたままであり得る。第１の閾値を下回り、かつ第２の閾値を上回る任意のカップアセンブリが、特定の圧力低下がカップアセンブリの全体的システムにわたって観察されるまで、順次、アクティブにされ得る。

本明細書に説明および／または図示されるコンピューティングデバイスおよびシステムは、大まかに、本明細書に説明されるモジュール内に含まれるもの等のコンピュータ読み取り可能な命令を実行することが可能である任意のタイプまたは形態のコンピューティングデバイスまたはシステムを表す。それらの最も基本的構成において、これらのコンピューティングデバイスは、各々、少なくとも１つのメモリデバイスと、少なくとも１つの物理的プロセッサとを含み得る。

いくつかの例において、用語「メモリデバイス」は、概して、データおよび／またはコンピュータ読み取り可能な命令を記憶することが可能である任意のタイプまたは形態の揮発性または不揮発性記憶デバイスまたは媒体を指す。一例において、メモリデバイスは、本明細書に説明されるモジュールのうちの１つ以上のものを記憶、ロード、および／または維持し得る。メモリデバイスの例は、限定ではないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、そのうちの１つ以上のものの変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な記憶メモリを含む。

いくつかの例において、用語「物理的プロセッサ」は、概して、コンピュータ読み取り可能な命令を解釈および／または実行することが可能である任意のタイプまたは形態の、ハードウェアによって実装される処理ユニットを指す。一例において、物理的プロセッサは、上で説明されるメモリデバイス内に記憶される１つ以上のモジュールにアクセスし得、および／または、それらを修正し得る。物理的プロセッサの例は、限定ではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサを実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、それらのうちの１つ以上のものの一部、それらのうちの１つ以上のものの変形例または組み合わせ、または任意の他の好適な物理的プロセッサを含む。

別個の要素として図示されているが、本明細書に説明および／または図示されるモジュールは、単一のモジュールまたはアプリケーションの一部を表し得る。加えて、ある実施形態において、これらのモジュールのうちの１つ以上のものは、コンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに１つ以上のタスクを実施させ得る１つ以上のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムを表し得る。例えば、本明細書に説明および／または図示される説明されるモジュールのうちの１つ以上のものは、本明細書に説明および／または図示されるコンピューティングデバイスまたはシステムのうちの１つ以上のものの上で記憶され、起動するように構成されたモジュールを表し得る。これらのモジュールのうちの１つ以上のものは、１つ以上のタスクを実施するように構成された１つ以上の特殊目的コンピュータの全てまたは一部も表し得る。

加えて、本明細書に説明されるモジュールのうちの１つ以上のものは、データ、物理的デバイス、および／または物理的デバイスの表現を１つの形態から別のものに変換させ得る。加えて、または代替として、本明細書に列挙されるモジュールのうちの１つ以上のものは、コンピューティングデバイス上で実行するコンピューティングデバイス上でデータを記憶すること、および／またはコンピューティングデバイスと別様に相互作用することによって、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および／または物理的コンピューティングデバイスの任意の他の部分を１つの形態から別のものに変換し得る。

上で説明される実施形態は、多数の方法のうちのいずれかで実装されることができる。例えば、実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装され得る。ソフトウェア内に実装されると、ソフトウェアコードは、単一のコンピュータ内に提供されるか、または複数のコンピュータ間に分散させられるかにかかわらず、任意の好適なプロセッサ、またはプロセッサの集合上で実行されることができる。上で説明される機能を実施する任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合が、概して、上で議論される機能を制御する１つ以上のコントローラとして見なされ得ることを理解されたい。１つ以上のコントローラは、上で列挙される機能を実施するためにマイクロコードまたはソフトウェアを使用してプログラムされる専用のハードウェアまたは１つ以上のプロセッサ等を用いて、多数の方法で実装されることができる。

この点において、ロボットの実施形態が、プロセッサ上で実行されると、上で議論される機能のうちの１つ以上のものを実施するコンピュータプログラム（すなわち、複数の命令）を用いてエンコードされる少なくとも１つの非一過性コンピュータ読み取り可能な記憶媒体（例えば、コンピュータメモリ、ポータブルメモリ、コンパクトディスク等）を含み得ることを理解されたい。それらの機能は、例えば、ロボットの制御および／またはロボットのホイールまたはアームを駆動することを含み得る。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、その上に記憶されるプログラムが任意のコンピュータリソース上にロードされ、本明細書に議論される本発明の側面を実装し得るように、移送可能であることができる。加えて、実行されると、上で議論される機能を実施するコンピュータプログラムの言及が、ホストコンピュータ上で起動するアプリケーションプログラムに限定されないことを理解されたい。むしろ、用語「コンピュータプロググラム」は、一般的な意味で、本発明の上で議論される側面を実装するためにプロセッサをプログラムするために採用され得る任意のタイプのコンピュータコード（例えば、ソフトウェアまたはマイクロコード）を指すために本明細書において使用される。

本発明の種々の側面は、単独で、組み合わせて、または前述に説明される実施形態において具体的には議論されていない種々の配置で使用され得、したがって、それらの用途において、前述の説明に記載され、または図面に図示されるコンポーネントの詳細および配置に限定されない。例えば、一実施形態において説明される側面は、他の実施形態において説明される側面を伴う任意の様式で組み合わせられ得る。

本発明の実施形態は、そのある例が提供されている１つ以上の方法としても、実装され得る。方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方法で順序付けられ得る。故に、行為が図示されているものと異なる順序で実施される実施形態が、構築され得、それは、例証的実施形態において連続的な行為として示されていても、いくつかの行為を同時に実施することを含み得る。

請求項要素を修飾するための請求項における「第１」、「第２」、「第３」等の序数用語の使用は、それ自体で、任意の優先順位、先行、または別のものに先行する１つの請求項要素の順序、または方法の行為が実施される時間的順序を示すものではない。そのような用語は、単に、ある名称を有する１つの請求項要素を（序数用語の使用がない場合）同一名称を有する別の要素から分化するための標識として使用される。

本明細書に使用される語法および専門用語は、説明の目的のためのものであり、限定するものとして見なされるべきではない。「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（〜を備えている）」、「ｈａｖｉｎｇ（〜を有する）」、「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（〜を含む）」、「ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ（〜を伴う）」、およびそれらの変形例の使用は、その後に列挙される物品と、追加の物品とを包含することを意味する。

本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明しているので、種々の修正および改良が、当業者に容易に想起されるであろう。そのような修正および改良は、本発明の精神および範囲内であることが意図される。故に、前述の説明は、例にすぎず、限定しているものと意図していない。

Claims (41)

1. ロボットグリッパと物体との間の把持の質を決定する方法であって、前記方法は、
   前記物体と接触している前記ロボットグリッパの２つ以上のカップアセンブリに真空を印加することと、
   前記２つ以上のカップアセンブリに前記真空を印加した後、前記ロボットグリッパを用いて前記物体を移動させることと、
   前記２つ以上のカップアセンブリのうちの各々に関連付けられた少なくとも１つの圧力センサを使用して、前記ロボットグリッパと前記物体との間の把持の質を決定することと
   を含む、方法。
2. 前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 少なくとも部分的に前記測定された総レンチに基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも部分的に前記決定された把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 少なくとも部分的に前記測定された総レンチおよび前記決定された把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパのための加速度を選択することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
6. 前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、少なくとも部分的に前記決定された把持の質と前記測定された総レンチとの比較に基づいて、前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することを含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、前記測定された総レンチに対する前記決定された把持の質の比率が閾値を上回るとき、前記ロボットグリッパのための前記加速度を増加させることを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ロボットグリッパのための前記加速度を選択することは、前記測定された総レンチに対する前記決定された把持の質の比率が閾値を下回るとき、前記ロボットグリッパのための前記加速度を減少させることを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、一定の加速度で前記物体を移動させている間、前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することを含む、請求項２に記載の方法。
10. 少なくとも部分的に前記ロボットグリッパと前記物体との間の前記把持の質に基づいて、前記ロボットグリッパの加速度を持続的に変動させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ロボットグリッパへの総レンチを測定することは、前記ロボットグリッパに結合されたセンサを使用して前記総レンチを測定することを含み、前記センサは、力センサ、トルクセンサ、および力／トルクセンサの群から選択される１つ以上のものを含む、請求項２に記載の方法。
12. 前記ロボットグリッパは、少なくとも１つのプロセッサをさらに備え、前記ロボットグリッパと前記物体との間の前記把持の質を決定することは、前記少なくとも１つのプロセッサによって実施される、請求項１に記載の方法。
13. 前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することと、
    前記２つ以上のカップアセンブリが前記閾値距離内にあることが決定されると、前記２つ以上のカップアセンブリに前記真空を印加することと
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することは、前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体と接触していることを決定することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ロボットグリッパは、距離センサを備え、前記２つ以上のカップアセンブリが前記物体から閾値距離内にあることを決定することは、少なくとも部分的に前記距離センサの出力に基づく、請求項１３に記載の方法。
16. 前記距離センサは、飛行時間センサである、請求項１５に記載の方法。
17. 前記物体を移動させることは、前記物体を持ち上げることを含む、請求項１に記載の方法。
18. 複数の個々に制御可能な真空アセンブリを備えているロボットグリッパであって、前記真空アセンブリの各々は、カップアセンブリに結合するように構成された真空弁を備えている、ロボットグリッパ。
19. 前記真空弁アセンブリの各々は、前記真空弁に結合され、前記真空弁を作動させるように構成された制御弁をさらに備えている、請求項１８に記載のロボットグリッパ。
20. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々は、前記カップアセンブリ内の圧力レベルを感知するように構成された圧力センサをさらに備えている、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
21. コントローラをさらに備え、前記コントローラは、少なくとも部分的に前記複数のカップアセンブリ内の前記感知された圧力レベルに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節するように構成されている、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
22. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリのそれぞれの制御弁に結合された真空源をさらに備えている、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
23. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの前記それぞれの真空弁は、ポペット弁である、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
24. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの前記それぞれの制御弁は、電磁弁である、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
25. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリの各々に結合されたマニホールドをさらに備えている、請求項１９に記載のロボットグリッパ。
26. 前記複数の個々に制御可能な真空アセンブリは、複数の空間区域を有する構成において配置され、前記複数の空間区域の各々は、少なくとも２つの真空アセンブリを含み、前記コントローラは、前記空間区域のうちの１つ以上のものの中のそれぞれの真空アセンブリのための前記制御弁を制御し、それぞれの真空弁を同時に作動させるように構成されている、請求項２１に記載のロボットグリッパ。
27. 前記複数の空間区域のうちの少なくとも１つの中の前記少なくとも２つの真空アセンブリは、異なるサイズを有するカップアセンブリに関連付けられている、請求項２６に記載のロボットグリッパ。
28. 前記カップアセンブリのうちの少なくとも２つは、異なるサイズを有する、請求項１８に記載のロボットグリッパ。
29. 把持される物体に結合されたロボットグリッパ内の真空を調節する方法であって、前記ロボットグリッパは、複数の真空ベースのカップアセンブリを含み、前記方法は、
    前記複数のカップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、第１の時点において、圧力レベルを決定することと、
    少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの１つ以上のものに供給される真空の量を調節することと、
    前記カップアセンブリのうちの少なくともいくつかのものに関して、前記第１の時点の後の第２の時点において、前記圧力レベルを決定することと
    を含む、方法。
30. 前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものの各々の真空弁に結合された制御弁を制御し、前記真空弁を作動させることを含む、請求項２９に記載の方法。
31. 前記圧力レベルを決定することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記少なくともいくつかのものの各々に関連付けられた対応する圧力センサを使用して前記圧力レベルを決定することを含む、請求項２９に記載の方法。
32. 少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルに基づいて前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、少なくとも部分的に前記決定された圧力レベルが閾値を下回るかどうかに基づいて、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することを含む、請求項２９に記載の方法。
33. 前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに関連付けられた１つ以上の弁を閉鎖することを含む、請求項２９に記載の方法。
34. 前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものに供給される前記真空の量を調節することは、前記複数のカップアセンブリのうちの前記１つ以上のものの各々に供給される真空の量を調節することを含む、請求項２９に記載の方法。
35. ロボットグリッパのカップアセンブリを選択的にアクティブにする方法であって、前記方法は、
    前記カップアセンブリにパルスを印加することと、
    前記カップアセンブリの各々のパルス応答を決定することと、
    少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて、前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることと
    を含む、方法。
36. 前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を正規化することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
37. 前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を決定することは、前記カップアセンブリの各々の圧力信号の変化率を検出することを含む、請求項３５に記載の方法。
38. 前記カップアセンブリの各々の前記パルス応答を決定することは、前記カップアセンブリの各々の圧力信号のピークを検出することを含む、請求項３５に記載の方法。
39. 少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、少なくとも部分的にパルス応答閾値に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることを含む、請求項３５に記載の方法。
40. 少なくとも部分的に前記決定されたパルス応答に基づいて前記カップアセンブリのうちの１つ以上のものを選択的にアクティブにすることは、標的圧力低下が検出されるまで、カップアセンブリを順次アクティブにすることを含む、請求項３５に記載の方法。
41. 前記カップアセンブリにパルスを印加することは、固定された期間にわたって前記カップアセンブリを同時にアクティブにすることを含む、請求項３５に記載の方法。

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