JP2023544603A - 能動的な振動減衰を伴う加工機械 - Google Patents

Abstract

物体（１２）を位置決めするための機械（１０）は、可動部品（１６Ｃ）と、物体（１２）を可動部品（１６Ｃ）に結合する振動減衰アセンブリ（２４）とを含む。さらに、振動減衰アセンブリ（２４）は、可動部品（１６Ｃ）から物体（１２）に伝達される振動の大きさを減衰させる。振動減衰アセンブリ（２４）は、能動的に制御された支持システム（３０）と、能動的に制御されたアクチュエータシステム（３２）とを含むことができる。

Description

本出願は、２０２０年１０月９日に出願された、「能動的な振動減衰を伴う加工機械」と題される米国特許仮出願第６３／０８９，６３０号明細書の優先権を主張する。許可される限り、米国特許仮出願第６３／０８９，６３０号明細書の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

機械は、多くの産業用途で使用されている。１つのタイプの機械は、ペイロードを位置決めする機械アーム、例えばロボットアームを含むロボットである。

ロボットの動作および位置決め精度を改善する要望は尽きない。

本実装形態は、物体を移動および位置決めするための機械を対象とし、機械は、可動部品および振動減衰アセンブリを含む。振動減衰アセンブリは、物体を可動部品に結合する。さらに、振動減衰アセンブリは、可動部品から物体に伝達される振動の大きさを減衰させる。その結果として、物体は、改善された精度で位置決めされ得る。これは例えば、改善された精度で構成要素の製造、加工、測定、および／または組み立てを可能にする。さらに、振動減衰アセンブリは、物体が一般に正確にアクセスできるであろうよりも大きな動作範囲を許容することができる。

可動部品は、リンクを移動させるためのリンクアクチュエータを含むロボットのリンクであり得る。さらに、可動部品は多自由度ロボットアームのリンクであってもよく、振動減衰アセンブリは、多自由度の振動を抑制する。代替の実装形態では、可動部品は、無人搬送車（ＡＧＶ）または空中ドローンなどの車両であり得る。

振動減衰アセンブリは、物体を可動部品に接続する１つ以上の低剛性支持体を含むことができる。各低剛性支持体は、ばね、ベローズ、および／または空気圧チャンバを含むことができる。典型的には、振動減衰アセンブリは、物体を可動部品に接続する複数の離間した低剛性支持体を含む。一実装形態では、各低剛性支持体によって生じた力は、物体の重心を通る。さらに、低剛性支持体は、四面体構成で配置され得る。低剛性支持体は、３つの垂直な軸と平行に配置され得る。

本明細書で使用される際に、代替の非排他的な例において、用語「比較的柔らかい」または「低剛性」は、１、２、５、１０、２０、３０、５０、または１００ニュートン／ミリメートル未満の剛性を意味するものとする。別の言い方をすれば、代替の非排他的な例として、低剛性は、物体が、１、２、５、または１０ヘルツ未満の固有振動数を有することを意味するものとする。さらに別の言い方をすれば、特定の実装形態において、「低剛性」は、剛性が可動部品の剛性の少なくとも少なくとも５倍低いことを意味する。

本明細書で使用される際に、代替の非排他的な例において、用語「比較的高い」または「高剛性」は、１００、２００、５００、または１０００ニュートン／ミリメートルを超える剛性を意味するものとする。別の言い方をすれば、代替の非排他的な例として、「比較的高い」または「高剛性」は、物体が、１０、１５、２０、または５０ヘルツを超える固有振動数を有することを意味するものとする。特定の実装形態では、用語「比較的硬い」または「高剛性」は、「比較的柔らかい」または「低剛性」の１０、１００、または１０００倍の剛性を意味するものとする。係数については、振動減衰器の所望の特性に応じて他の数も可能であることに留意されたい。

付加的に、制御システムは、各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御することができる。

また、振動減衰アセンブリは、物体を可動部品に接続する１つ以上の制御されたアクチュエータを含むことができる。一実装形態では、少なくとも１つの支持体および少なくとも１つのアクチュエータが並行して作用する。

さらに、センサアセンブリはフィードバック（「感知状態」）を提供することができ、制御システムは、可動部品の振動が物体に伝達されるのを抑制するように、振動減衰アセンブリを能動的に制御することができる。センサアセンブリからの感知状態のタイプは、（ｉ）物体の位置、動き、方向、速度、および／または加速度、（ｉｉ）可動部品の位置、動き、方向、速度、および／または加速度、ならびに（ｉｉｉ）空間内の慣性点、のうちの１つ以上を含むことができる。

可動部品は、加工機械の構成要素であり得る。例えば、可動部品はレーザ加工機械の構成要素であってもよく、物体はレーザ装置であってもよい。例えば、可動部品は移動ロボット車両であってもよい。例えば、可動部品は、乗車または遠隔のオペレータによって運転される移動車両であってもよい。例えば、可動部品は空中ドローンであってもよい。例えば、可動部品は、乗車または遠隔のオペレータによって運転される航空車両であってもよい。

別の実装形態では、ペイロードを位置決めするためのロボットアセンブリは、ロボットおよび振動減衰アセンブリを含む。ロボットは、リンクと、リンクを選択的に移動させるリンクアクチュエータとを含む。振動減衰アセンブリは、ペイロードをロボットに結合する。振動減衰アセンブリは、ロボットの振動がペイロードに伝達されるのを少なくとも部分的に抑制する。ロボットは多自由度ロボットアームを含むことができ、振動減衰アセンブリは多自由度の振動を抑制することができる。

別の実装形態では、物体を可動部品に結合する振動減衰アセンブリは、（ｉ）物体を可動部品に結合する複数の離間した低剛性支持体と、（ｉｉ）フィードバックを提供するセンサアセンブリと、（ｉｉｉ）フィードバックを使用して、可動部品の振動が物体に伝達されるのを少なくとも部分的に抑制するように低剛性支持体を能動的に制御する制御システムとを含む。例えば、センサアセンブリは、（ｉ）物体の位置、方向、速度、および／または加速度、および／または（ｉｉ）可動部品の位置、方向、速度、および／または加速度、および／または（ｉｉｉ）慣性座標系または物体など、感知状態に関するフィードバックを提供することができる。

制御システムは、６自由度で可動部品の振動が物体に伝達されるのを部分的に抑制するように低剛性支持体を能動的に制御することができる。さらに、各低剛性支持体は空気圧チャンバを含むことができる。また、制御システムは、各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御することができる。

特定の実装形態では、各低剛性支持体によって生じた力は、物体の重心を通る。

低剛性支持体は、四面体または他の構成で配置され得る。

振動減衰アセンブリは、物体を可動部品に接続する複数の離間したアクチュエータも含むことができる。さらに、制御システムは、可動部品の振動が物体に伝達されるのを抑制するようにアクチュエータを能動的に制御することができる。

付加的に、振動減衰アセンブリは、可動部品に固定された第１のコネクタフレームと、物体を保持する第２のコネクタフレームとを含むことができる。この設計では、複数の離間した低剛性支持体は、第１のコネクタフレームと第２のコネクタフレームとの間に延在する。

さらに別の実装形態では、振動減衰アセンブリは、可動部品を物体に移動可能に結合する複数の支持体と、物体の感知状態に関する情報を取得するセンサアセンブリと、可動部品から物体への振動の大きさを減衰させるように支持体を能動的に制御する制御システムとを含む。

さらに別の実装形態では、レーザ機械は、レーザ出力を含むレーザと、ロボットと、レーザ出力をロボットに結合する振動減衰アセンブリであって、振動減衰アセンブリは、ロボットからレーザ出力に伝達される振動の大きさを減衰させる、振動減衰アセンブリとを含む。

この実施形態の新規な特徴、ならびに実施形態自体は、その構造およびその動作の両方に関して、添付の説明と併せて、類似の参照符号が類似の部分を指す添付の図面から最もよく理解されるだろう。

ペイロード、ロボット、および振動減衰アセンブリを含む機械の第１の実装形態の簡略斜視図である。 図１Ａのペイロード、振動減衰アセンブリ、およびロボットの一部の斜視図である。 図１Ｂからのペイロードおよび振動減衰アセンブリの一部の斜視図である。 図１Ｃのペイロードおよび振動減衰アセンブリの一部の代替的な斜視図である。 図１Ｂのコネクタフレームおよび振動減衰アセンブリの一部の斜視図である。 ペイロード、振動減衰アセンブリ、およびロボットの一部の別の実装形態の斜視図である。 ペイロード、ロボット、および振動減衰アセンブリを含む機械の別の実装形態の簡略斜視図である。 図３Ａのペイロード、振動減衰アセンブリ、およびロボットの一部の斜視図である。 図３Ｂのロボットの一部および振動減衰アセンブリの一部の斜視図である。 図３Ｂの振動減衰アセンブリの一部およびペイロードの斜視図である。 図３Ｂのロボットの一部および振動減衰アセンブリの一部の側面図である。 図３Ｂのロボットの一部および振動減衰アセンブリの一部の底面図である。 図３Ｂのロボットの一部および振動減衰アセンブリの一部の斜視図である。 振動減衰アセンブリを制御するための制御ブロック図の非排他的な実装形態である。 第１のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第１のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第１のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第１のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第２のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第２のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第２のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 第２のコネクタフレームの別の実装形態の代替的な斜視図である。 機械の別の実装形態の簡略側面図である。 機械のさらに別の実装形態の簡略側面図である。

図１Ａは、１つ以上の複雑な作業を実行するようにプログラム可能かつ制御可能な機械１０の簡略斜視図である。図１Ａにおいて、機械１０は、物体１２と、物体１２を移動および位置決めするアセンブリ１４とを含む。この実装形態では、物体１２は光学機器（例えば、測定または加工装置）であり、アセンブリ１４は、支持体１８によって指示されるロボット１６と、センサアセンブリ２０（ボックスとして示されている）と、制御システム２２（ボックスとして示されている）と、物体１２を正確に位置決めするために協働する振動減衰アセンブリ２４とを含むロボットアセンブリである。ロボット１６は、人間型ロボットまたは選択的コンプライアンスアセンブリロボットアームロボットに限定されない。さらに、ロボットはまた、長方形ロボット、円筒形ロボット、または極座標ロボットなどのシリアルリンクロボット、パラレルリンクロボット、または他のタイプのロボットであってもよい。機械１０およびアセンブリ１４の構成要素の数および設計は、機械１０によって実行されるタスクを達成するために変更され得ることに留意されたい。さらに、機械１０は、ロボットアームを有するロボットアセンブリ以外の別のタイプの加工機械であってもよいことに留意されたい。代替の非排他的な例では、振動減衰アセンブリ２４は、従来の加工機械（例えば、レーザ加工機械またはマシニングセンタ）もしくは輸送機械（例えば、無人搬送車または空中ドローン）で使用され得る。

非排他的な例として、振動は、（ｉ）支持体１８、（ｉｉ）支持体１８と係合する他の構成要素、（ｉｉｉ）アセンブリ１４内のアクチュエータ、リンク、ケーブル、または配線、（ｉｖ）風、および／または（ｖ）音響ノイズによって生成される。

複数の異なる実装形態が本明細書に開示されている。概要として、各実装形態において、振動減衰アセンブリ２４は、ロボット１６および／または支持体１８から物体１２に伝達される振動の大きさを減衰させるように独自に設計されている。その結果として、物体１２は、改善された精度で位置決めされ得る。これは例えば、改善された精度で構成要素の製造、測定、加工、把持、および／または組み立てを可能にする。振動減衰量は、システムの設計に応じて変更され得る。代替の非排他的な例として、振動減衰アセンブリ２４は、振動の大きさを少なくともおよそ２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、または９０パーセント減衰させることができる。

制御システム２２は、より大きいアセンブリ１４の一部であってロボット１６および振動減衰アセンブリ２４の両方を制御する単一のシステムとして示されていることに留意されたい。あるいは、制御システム２２は、ロボット１６の一部であってこれを制御する別個の制御システムと、振動減衰アセンブリ２４の一部であってこれを制御する別の制御システムとを有する分散システムであってもよい。同様に、センサアセンブリ２０は、より大きいアセンブリ１４の一部であってロボット１６および振動減衰アセンブリ２４の両方にフィードバックを提供する単一のシステムとして示されている。あるいは、センサアセンブリ２０は、ロボット１６の制御に使用されるフィードバックを提供する複数の異なる離間したセンサと、振動減衰アセンブリ２４の制御に使用されるフィードバックを提供する複数の追加の離間したセンサとを含むことができる。特定の設計では、センサアセンブリ２０、制御システム２２、および支持体アジャスタ３４（後述）は、振動減衰アセンブリ２４の一部と見なされ得る。

本明細書で使用される用語「振動」は、定常振動、短期外乱、ランダム外乱、過渡外乱、繰り返し外乱、および任意の望ましくない運動を意味し、これらを含むものとする。

いくつかの図は、Ｘ軸、Ｘ軸に直交するＹ軸、ならびにＸ軸およびＹ軸に直交するＺ軸を示す標定システムを含む。これらの軸のいずれも第１、第２、および／または第３の軸と呼ばれ得ることに留意されたい。さらに、単一の軸に沿った、またはその回りの移動は１自由度と呼ぶことができ、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿った、またはその回りの移動は６自由度と呼ぶことができる。

物体１２のサイズ、形状、および設計は、機械１０が実行するように設計されたタスクを達成するために変更することができ、図１Ａにおいて、物体１２は、対象ワークピースと相互作用するように設計された光学機器である。非排他的な例として、物体１２は、溶接、切断、測定、はんだ付け、製造、クラッド、溝削り、材料の堆積、材料のアブレーション、把持、スピニング、載置、または締結などの所望のタスクを実行するための装置であり得る。例えば、物体１２は、レーザ装置などの光学機器であってもよく、所望のタスクは、（ｉ）１つ以上の構成要素（図示せず）に１つ以上の溝（図示せず）を正確に切削または除去すること、（ｉｉ）１つ以上の構成要素を溶接すること、および／または（ｉｉｉ）１つ以上の構成要素をはんだ付けすることであり得る。あるいは、例えば、物体１２はグリッパ（例えばロボットハンド）であってもよく、所望のタスクは物体（図示せず）を移動および／または位置決めすることである。

特定の例では、物体１２は、レーザまたはレーザの一部（レーザ全体ではない）である。例として、レーザの部分は、レーザ出力、レーザビームを発射（放射）する光ファイバの一部、およびレーザ光出力、レーザの利得媒体、および／またはレーザビームステアリングアセンブリであってもよい。少なくともレーザ出力用の部品または光学素子を含んでいれば十分である。レーザ光源は、物体１２から分離されてもよい。例えば、レーザ光源は、支持体１８の周りまたは他の場所に配置され、光ファイバ素子を介して物体１２に連結されてもよい。

用語「物体」は、「ペイロード」とも呼ぶことができる。振動減衰アセンブリ２４の設計は、いずれのサイズまたは形状のペイロードにも適合するように調整され得ることに留意されたい。

上述のように、ロボット１６は支持体１８によって支持される。非排他的な例として、支持体１８は、工場内、建物の内部、または屋外の床、壁、または他の固定表面であり得る。あるいは、支持体１８は可動構造であってもよい。

ロボット１６は、ペイロード１２を移動および位置決めする。ロボット１６の設計は、ペイロード１２の移動要件に適合するように変更され得る。図１Ａの非排他的な実装形態では、ロボット１６は、支持体１８にしっかりと固定されたベース１６Ａと、振動減衰アセンブリ２４によってペイロード１２に接続されたマウント１６Ｂとを有する多自由度ロボット（機械）アームである。代替の非排他的な例として、ロボット１６は、支持体１８に対して少なくとも１、２、３、４、５、または６自由度でペイロード１２を移動および位置決めするように設計および制御され得る。ロボットアーム１６は、支持体１８に対して移動するより複雑なロボット（図示せず）の一部であり得ることに留意されたい。図１Ａでは、マウント１６Ｂは、ロボット１６の遠位端（ベース１６Ａを基準としたとき）にある。あるいは、マウント１６Ｂは他の位置にあってもよい。

ロボット１６は、１つ以上の剛性リンク１６Ｃ、１つ以上の関節１６Ｄ、および１つ以上のリンクアクチュエータ１６Ｅを含むことができる（いくつかのみが参照番号でラベル付けされている）。リンク１６Ｃは、回転運動または並進運動のいずれかを可能にする関節１６Ｄによって接続され、リンクアクチュエータ１６Ｅは、リンク１６Ｃを回転的および／または並進的に移動させるように制御される。（ｉ）リンク１６Ｃの任意のものは第１、第２、第３、第４などのリンクと呼ぶことができ、（ｉｉ）関節１６Ｄの任意のものは第１、第２、第３、第４などの関節と呼ぶことができ、（ｉｉｉ）リンクアクチュエータ１６Ｅの任意のものは第１、第２、第３、第４などのリンクアクチュエータと呼ぶことができることに留意されたい。例えば、各リンクアクチュエータ１６Ｅは、１つ以上のリニアアクチュエータおよび／または１つ以上の回転アクチュエータを含むことができる。

ロボット１６のリンク１６Ｃは運動連鎖と見なすことができ、制御システム２２は、１以上の自由度でペイロード１２を位置決めするようにリンクアクチュエータ１６Ｅを制御することができる。図１Ａの非排他的な実装形態では、ロボット１６は、三次元空間内の任意の位置および方向にペイロード１２を位置決めするために、６自由度でペイロード１２を位置決めすることができる。

一実装形態では、ロボット１６のマウント１６Ｂは、（ｉ）振動減衰アセンブリ２４を支持し、（ｉｉ）振動減衰アセンブリ２４をロボット１６に接続し、（ｉｉｉ）ペイロード１２の振動減衰のために振動減衰アセンブリ２４を正確に位置決めするための剛性構造を提供する、コネクタフレーム２６を含むことができる。コネクタフレーム２６のサイズ、形状、および設計は、振動減衰アセンブリ２４およびペイロード１２の設計に応じて変更され得る。コネクタフレーム２６の１つの非排他的な設計が、図１Ｂおよび図１Ｃを参照してより詳細に説明される。

１つ以上のリンク１６Ｃ、１つ以上の関節１６Ｄ、および／またはコネクタフレーム２６は、総称して「可動部品」とも呼ばれ得ることに留意されたい。

さらに、コネクタフレーム２６は、代替的に振動減衰アセンブリ２４の一部として説明され得ることにも留意されたい。この説明では、コネクタフレーム２６は、ロボット１６のマウント１６Ｂの近くの遠位リンクまたは遠位関節に物理的に接続され得る。

また、産業用ロボットアセンブリ１４は、支持体１８からある程度の振動外乱を受ける可能性があることに留意されたい。ロボットアセンブリ１４の機械力学により、これらの振動の一部はコネクタフレーム２６に伝達される。加えて、ロボットアセンブリ１４自体が付加的な振動モードを追加し得る。さらにまた、空気流（すなわち、風）、音響ノイズ、およびケーブルまたはホースからの外乱力が物体１２に対して作用する可能性がある。後述されるように、振動減衰アセンブリ２４は、この振動が物体１２に伝達されるのを抑制し、これらの外乱の影響を打ち消す。

センサアセンブリ２０は、（ｉ）ペイロード１２の位置、速度、および／または加速度、および／または（ｉｉ）振動減衰アセンブリ２４の１つ以上の構成要素の位置、および／または（ｉｉｉ）可動部品（例えば、ロボット１６）の位置、速度、および／または加速度を感知し、ロボット１６のリンクアクチュエータ１６Ｅおよび振動減衰アセンブリ２４を制御するために制御システム２２によって使用されるフィードバックを提供する。センサアセンブリ２０の設計は、リンクアクチュエータ１６Ｅおよび振動減衰アセンブリ２４を制御するための所望のフィードバックを提供するように変更され得る。例えば、ロボット１６が６自由度でペイロード１２を位置決めする場合、センサアセンブリ２０が６自由度すべてに関するフィードバックを提供することが望ましいだろう。図１Ａの非排他的な例では、センサアセンブリ２０は、ターゲット表面２８および／またはコネクタフレーム２６に対して６自由度を有するペイロード１２の位置に関するフィードバックを提供することができる。非排他的な例では、センサアセンブリ２０は、１つ以上の波長で機能する１つ以上のカメラ、干渉計、または加速度計、超音波、渦電流、もしくは容量センサなどの非光学測定装置を含むことができる。

制御システム２２は、機械１０の構成要素を制御する。例えば、制御システム２２は、（ｉ）ペイロード１２、（ｉｉ）ロボット１６、（ｉｉｉ）センサアセンブリ２０、および（ｉｖ）振動減衰アセンブリ２４を制御することができる。制御システム２２は、集中システムまたは分散システムであってもよい。

制御システム２２は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）２２Ａおよび電子メモリ２２Ｂを含み得る。制御システム２２は、コンピュータプログラムを実行するＣＰＵによって機械１０の動作を制御する装置として機能する。制御システム２２は、機械１０の内部に配設されなくてもよく、例えば、機械１０の外部のサーバなどとして配置されてもよい。この場合、制御システム２２および機械１０は、有線通信回線（ケーブル通信）、無線通信回線、またはネットワークなどの通信回線を介して接続され得る。さらに、プログラムに含まれる各処理および機能は、コンピュータによって実行され得るプログラムソフトウェアによって実行されてもよく、または各部の処理は、所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ＡＳＩＣ、またはプログラムソフトウェアなどのハードウェアによって実行されてもよく、ハードウェア要素の一部を実現する部分的ハードウェアモジュールが混在して実装されてもよい。

制御システム２２のためのプログラミングおよびハードウェアは、機械１０が実行している所望のタスクを達成するように変更され得る。

振動減衰アセンブリ２４は、ペイロード（物体）１２をロボット（可動部品）１６に（直接的または間接的に）接続し、ペイロード１２とロボット１６のコネクタフレーム２６との間に延在する。さらに、振動減衰アセンブリ２４は、ロボット１６（例えば、コネクタフレーム２６、リンク１６Ｃ、関節１６Ｄ、およびリンクアクチュエータ１６Ｅ）および支持体１８の振動がペイロード１２に伝達されるのを低減（抑制）する。振動減衰アセンブリ２４はまた、ペイロード１２に対して作用する外乱力を打ち消すこともできる。その結果として、例えば、ロボットアセンブリ１４は、振動減衰アセンブリ２４とともに、ターゲット表面２８に対してペイロード１２をより正確に位置決めすることができる。振動減衰アセンブリ２４のいくつかの異なる実装形態が本明細書に開示される。

振動減衰アセンブリ２４の設計は、ペイロード１２の設計および移動要件に適合するように変更され得る。代替の設計では、（ｉ）ロボット１６が１自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、少なくとも１自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能であり、（ｉｉ）ロボット１６が２自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、少なくとも２自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能であり、（ｉｉｉ）ロボット１６が３自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、少なくとも３自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能であり、（ｉｖ）ロボット１６が４自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、少なくとも４自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能であり、（ｖ）ロボット１６が５自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、少なくとも５自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能であり、（ｖｉ）ロボット１６が６自由度でペイロード１２を位置決めするように設計されている場合、振動減衰アセンブリ２４は、６自由度のペイロード１２の振動を抑制するように設計されることが可能である。ロボット１６および振動減衰アセンブリ２４は、ロボット１６の自由度が振動減衰アセンブリ２４の自由度減衰とは異なるように設計され得ることに留意されたい。非排他的な例として、ロボット１６は、１移動度を有するように設計されることが可能であり、振動減衰アセンブリ２４は、１より大きい（例えば、２、３、４、５、または６）自由度の減衰を有するように設計されることが可能である。さらに別の例として、ロボット１６は６自由度を有するように設計されることが可能であり、振動減衰アセンブリ２４は、６より小さい（例えば、５、４、３、２、または１）自由度の減衰を有するように設計されることが可能である。

図１Ａの非排他的な実装形態では、振動減衰アセンブリ２４は、低剛性支持システム３０およびアクチュエータシステム３２を含む。この設計を用いると、正確な動作を実行する産業用ロボット１６に高性能防振リストを提供する問題は、力制御性能を改善するために、能動的または受動的に制御された低剛性支持システム３０と、能動的に制御された、ロボット１６とペイロード１２との間のアクチュエータシステム３２とを含む振動減衰アセンブリ２４を使用することによって解決される。この設計では、支持システム３０およびアクチュエータシステム３２は、ペイロード１２を振動から隔離するために、並行して作用する。さらに、非排他的な例として、アクチュエータシステム３２は、支持システム３０よりも少なくとも２、５、８、または１０倍速く振動に反応するように制御され得る。したがって、アクチュエータシステム３２は、支持システム３０よりも高い帯域幅を有することになる。あるいは、例えば、振動減衰アセンブリ２４は、アクチュエータシステム３２なしで、または支持システム３０なしで設計されてもよい。

支持システム３０は、支持システム３０を能動的に調整するように制御システム２２によって制御される支持体アジャスタ３４（ボックスとして示されている）を含み得ることに留意されたい。支持体アジャスタ３４は、以下でより詳細に説明される。

図１Ｂは、（ｉ）コネクタフレーム２６を有するマウント１６Ｂを含むロボット１６の一部、（ｉｉ）ペイロード１２、および（ｉｉｉ）図１Ａの振動減衰アセンブリ２４の拡大斜視図である。この設計では、コネクタフレーム２６は、振動減衰アセンブリ２４およびペイロード１２をロボット１６に取り付けることができる。別の言い方をすれば、コネクタフレーム２６、振動減衰アセンブリ２４、およびペイロード１２は、ロボット１６または他の加工機械に追加することができるモジュールとして機能することができる。

図１Ｃおよび図１Ｄは、図１Ａからのペイロード１２および振動減衰アセンブリ２４の一部の代替的な斜視図である。

上述のように、ペイロード１２のサイズ、形状、および設計は変更され得る。図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄに示される非排他的な例では、ペイロード１２は、略長方形箱形のペイロード本体１２Ａと、レーザビームを発射する略円筒形のレーザ出力１２Ｂとを含むレーザ装置である。例えば、レーザ出力１２Ｂは、１つ以上の光ファイバおよび／またはレンズを含むことができる。さらに、ペイロード１２は、ペイロード重心１２Ｃ（図１Ｃおよび図１Ｄにおいて小さな破線の十字で示されている）を有する。ペイロード重心１２は、ペイロードまたは物体の重心とも呼ぶことができる。

図１Ｂ～図１Ｄの実装形態では、長方形のペイロード本体１２Ａは６つの剛性側面を含み、これらは説明の便宜上、（ｉ）第１のペイロード側面１３Ａ、（ｉｉ）第２のペイロード側面１３Ｂ、（ｉｉｉ）第３のペイロード側面１３Ｃ、（ｉｖ）第４のペイロード側面１３Ｄ、（ｖ）第５のペイロード側面１３Ｅ、および（ｖｉ）第６のペイロード側面１３Ｆでラベル付けされ得る。この例では、第２のペイロード側面１３Ｂは第１のペイロード側面１３Ａと対向して離間しており、第３、第４、第５、および第６のペイロード側面１３Ｃ～１３Ｆは第１のペイロード側面１３Ａと第２のペイロード側面１３Ｂとの間に延在する。

図１Ｅは、図１Ａのコネクタフレーム２６および振動減衰アセンブリ２４の一部の斜視図である。

図１Ｂおよび図１Ｅを参照すると、この実装形態では、コネクタフレーム２６は、ペイロード１２の振動減衰のために支持システム３０およびアクチュエータシステム３２を支持および位置決めするための剛性構造を提供する。さらに、コネクタフレーム２６は、支持システム３０およびアクチュエータシステム３２をロボット１６に直接かつ物理的に接続する。

図１Ｂおよび図１Ｅの非排他的な実装形態では、コネクタフレーム２６は、幾分開いた長方形の剛性フレーム形状であり、６つの剛性側面を含み、これらは説明の便宜上、（ｉ）第１のフレーム側面２６Ａ、（ｉｉ）第２のフレーム側面２６Ｂ、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面２６Ｃ、（ｉｖ）第４のフレーム側面２６Ｄ、（ｖ）第５のフレーム側面２６Ｅ、および（ｖｉ）第６のフレーム側面２６Ｆでラベル付けされ得る。この例では、（ｉ）第１のフレーム側面２６Ａは第２のフレーム側面２６Ｂと対向して離間しており、（ｉｉ）第５のフレーム側面２６Ｅおよび第６のフレーム側面２６Ｆは第１のフレーム側面２６Ａと第２のフレーム側面２６Ｂとの間に延在し、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面２６Ｃおよび第４のフレーム側面２６Ｄは第５のフレーム側面２６Ｅと第６のフレーム側面２６Ｆとの間に延在する。この非排他的な実装形態では、コネクタフレーム２６はペイロード１２を取り囲む。

上述のように、図１Ｂ～図１Ｅを参照すると、振動減衰アセンブリ２４は、能動的に制御された低剛性支持システム３０と、能動的に制御されたアクチュエータシステム３２とを含むことができる。これらのシステム３０、３２の各々の設計は、ペイロード１２の所望の振動減衰を達成するために変更され得る。

能動的に制御された低剛性支持システム３０は、コネクタフレーム２６とペイロード１２との間に延在する。この設計では、支持システム３０は、ペイロード１２の質量を支持し、ペイロード１２を高周波の外部外乱から隔離する。支持システム３０の設計は変更することができる。例えば、支持システム３０は、コネクタフレーム２６とペイロード１２との間に直接延在する１つ以上の低剛性支持体３６を含むことができ、支持体アジャスタ３４（図１Ａに示される）は、低剛性支持体３６のうちの１つ以上を選択的に調整することができる。ペイロード１２と支持システム３０との間の結合は、接触型結合であっても非接触型結合であってもよい。ペイロード１２は、支持システム３０によって間接的に支持されてもよい。例えば、ペイロード１２は、磁力、吸引力、または他のタイプの力によって浮揚および支持されてもよい。あるいは、ペイロード１２と支持システム３０との間にもう１つの他の構成要素が配置されてもよく、このような構成要素はペイロード１２と結合し得る。

図１Ｂ～図１Ｅの非排他的な実装形態では、支持システム３０は、コネクタフレーム２６とペイロード１２との間に各々延在する離間した低剛性支持体３６を含む。この設計では、６つのペイロード側面の各々に１つの支持体３６がある。便宜上、これらの支持体３６は、（ｉ）第１のフレーム側面２６Ａと第１のペイロード側面１３Ａとの間に延在する第１の支持体３６Ａ、（ｉｉ）第２のフレーム側面２６Ｂと第２のペイロード側面１３Ｂとの間に延在する第２の支持体３６Ｂ、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面２６Ｃと第３のペイロード側面１３Ｃとの間に延在する第３の支持体３６Ｃ、（ｉｖ）第４のフレーム側面２６Ｄと第４のペイロード側面１３Ｄとの間に延在する第４の支持体３６Ｄ、（ｖ）第５のフレーム側面２６Ｅと第５のペイロード側面１３Ｅとの間に延在する第５の支持体３６Ｅ、および（ｖｉ）第６のフレーム側面２６Ｆと第６のペイロード側面１３Ｆとの間に延在する第６の支持体３６Ｆでラベル付けされ得る。

この設計では、（ｉ）第１の支持体３６Ａおよび第２の支持体３６Ｂはペイロード重心１２Ｃを通るＺ軸に沿って位置合わせされ、（ｉｉ）第３の支持体３６Ｃおよび第４の支持体３６Ｄはペイロード重心１２Ｃを通るＹ軸に沿って位置合わせされ、（ｉｉｉ）第５の支持体３６Ｅおよび第６の支持体３６Ｆはペイロード重心１２Ｃを通るＸ軸に沿って位置合わせされる。この設計を用いて、６つの支持体３６Ａ～３６Ｆは、ペイロード重心１２Ｃと位置合わせされ、支持システム３０は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿ってペイロード重心１２Ｃを通ってペイロード１２を支持する。別の言い方をすれば、支持体３６は、それらの力がペイロード１２の重心１２Ｃを通って作用するように位置決めされる。

各支持体３６の設計は変更することができる。例えば、各支持体３６は、流体または空気バルーン、ガススプリング、ピストン、またはベローズであり得る。非排他的な一実装形態では、各支持体３６は、（ｉ）空気圧流体で満たされた適応型空気圧チャンバ３８Ａ、（ｉｉ）チャンバ３８Ａをペイロード１２に接続する第１の支持パッド３８Ｂ、および（ｉｉｉ）チャンバ３８Ａをコネクタフレーム２６に接続する第２の支持パッド３８Ｃを含むことができる。さらに、支持体３６のうちの１つ以上（例えば、各々）は、それぞれの空気圧チャンバ３８Ａ内の空気圧流体の圧力を感知する圧力センサ（図示せず）を含むことができる。支持体３６は代替的に、ショックアブソーバ、バッファ、バンパ、またはダンパと呼ぶことができる。

この設計を用いると、各支持体３６の圧力センサは、各支持体３６内の圧力に関するフィードバックを制御システム２２（図１Ａに示される）に提供することができ、制御システム２２は、各支持体３６のチャンバ３８Ａ内の圧力を個別に能動的に調整および制御するように、支持体アジャスタ３４（図１Ａに示される）を能動的に制御することができる。各チャンバ３８Ａ内の空気圧流体の圧力のこの能動的制御はまた、各支持体３６によって生じた力を能動的に制御する。支持体アジャスタ３４は、各チャンバ３８Ａ内の圧力の制御に対する制御システム２２の制御下で、各チャンバ３８Ａに対して空気圧流体を追加および除去するための１つ以上の電子レギュレータ、サーボ弁、ポンプ、およびリザーバを含むことができる。

この設計を用いて、コネクタフレーム２６に伝達された外部外乱は、コネクタフレーム２６を移動させる。コネクタフレーム２６の移動は、チャンバ３８Ａのうちの１つ以上の圧力を変化（変動）させる。圧力センサはこれらの変化を検出することができ、フィードバックは、外部外乱がペイロード１２に伝達されるのを抑制するように各チャンバ３８Ａ内の圧力を個別に制御する（例えば、圧力変動を最小限に抑える）ように支持体アジャスタ３４を制御するために使用される。さらに、支持体アジャスタ３４は、ロボット１６が重力に対して任意の角度で物体１２を配向することによって引き起こされる重力ベクトルの変化に対処するように、各チャンバ３８Ａ内の圧力を個別に制御することができる。代替的または付加的に、以下で記載されるアクチュエータシステム３２は、重力ベクトルの変化に対処することができる。

任意選択の能動的に制御されたアクチュエータシステム３２は、ロボット１６のコネクタフレーム２６とペイロード１２との間に延在する。この設計では、アクチュエータシステム３２は、ペイロード１２を外部外乱からさらに隔離するために、ペイロード１２に対する１つ以上の制御可能な力を能動的に生成する。制御システム２２（図１Ａに示される）は、外部外乱および内部外乱を打ち消すように、センサアセンブリ２０（図１Ａに示される）からのフィードバックを使用してアクチュエータシステム３２を能動的に制御することができる。アクチュエータシステム３２は、より高い帯域幅の外乱の減衰を提供する。

アクチュエータシステム３２の設計は変更することができる。例えば、アクチュエータシステム３２は、コネクタフレーム２６とペイロード１２との間に延在する１つ以上のアクチュエータ４０を含むことができる。さらに、アクチュエータ４０のうちの１つ以上は、低剛性支持体３６のうちの１つ以上と並行して作用することができる。加えて、アクチュエータシステムは、システムに力を加えるために、慣性反動質量を利用してもよい。

図１Ｂ～図１Ｅの非排他的な実装形態では、アクチュエータシステム３２は、コネクタフレーム２６とペイロード１２との間に各々延在する６つの離間したアクチュエータ４０を含む。便宜上、これらのアクチュエータ４０は、（ｉ）第２のフレーム側面２６Ｂと第２のペイロード側面１３Ｂとの間に延在する第１のアクチュエータ４０Ａ、（ｉｉ）第３のフレーム側面２６Ｃと第３のペイロード側面１３Ｃとの間に延在する第２のアクチュエータ４０Ｂ、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面２６Ｃと第３のペイロード側面１３Ｃとの間に延在する第３のアクチュエータ４０Ｃ、（ｉｖ）第６のフレーム側面２６Ｆと第６のペイロード側面１３Ｆとの間に延在する第４のアクチュエータ４０Ｄ、（ｖ）第６のフレーム側面２６Ｆと第６のペイロード側面１３Ｆとの間に延在する第５のアクチュエータ４０Ｅ、および（ｖｉ）第６のフレーム側面２６Ｆと第６のペイロード側面１３Ｆとの間に延在する第６のアクチュエータ４０Ｆでラベル付けされ得る。

この設計では、（ｉ）第１のアクチュエータ４０Ａは、ペイロード１２に対してＺ軸に沿った制御可能な力を生成し、（ｉｉ）第２のアクチュエータ４０Ｂおよび第３のアクチュエータ４０Ｃは、ペイロード１２に対してＹ軸に沿った別個の個別に制御可能な力を各々生成し、（ｉｉｉ）第４のアクチュエータ４０Ｄ、第５のアクチュエータ４０Ｅ、および第６のアクチュエータ４０Ｆは、ペイロード１２に対してＸ軸に沿った別個の個別に制御可能な力を各々生成する。

さらに、第２のアクチュエータ４０Ｂおよび第３のアクチュエータ４０Ｃによって生成されたＹ軸力はＺ軸に沿って（例えば、ペイロード重心１２Ｃの両側に）離間しており、Ｙ軸力は、Ｘ軸の周りのペイロード１２に対する制御可能な回転力を生成するために使用され得る。また、第４のアクチュエータ４０Ｄおよび第５のアクチュエータ４０Ｅによって生成されたＸ軸力はＹ軸に沿って（例えば、ペイロード重心１２Ｃの両側に）離間しており、これらのＸ軸力は、Ｚ軸の周りのペイロード１２に対する制御可能な回転力を生成するために使用され得る。幾分同様に、第４のアクチュエータ４０Ｄおよび第６のアクチュエータ４０Ｆによって生成されたＸ軸力はＺ軸に沿って（例えば、ペイロード重心１２Ｃの両側に）離間しており、これらのＸ軸力は、Ｙ軸の周りのペイロード１２に対する制御可能な回転力を生成するために使用され得る。この設計を用いると、アクチュエータ４０は、６自由度でペイロード１２を位置決めするように制御され得る。

各アクチュエータ４０の設計は変更することができる。例えば、各アクチュエータ４０は、ボイスコイルアクチュエータ、リニアアクチュエータ、回転アクチュエータ、可変リラクタンスアクチュエータ、または他のタイプのアクチュエータであってもよい。非排他的な一実装形態では、各アクチュエータ４０は、（ｉ）磁石アレイ４２Ａ、（ｉｉ）磁石アレイ４２Ａを保持する磁石ブラケット４２Ｂ、（ｉｉｉ）導体アレイ４２Ｃ、および（ｉｖ）導体アレイ４２Ｃを保持する導体ブラケット４２Ｄを含むボイスコイルアクチュエータである。

図１Ｂ～図１Ｅでは、（ｉ）磁石アレイ４２Ａおよび磁石ブラケット４２Ｂは、ペイロード１２に固定されてこれとともに移動し、（ｉｉ）導体アレイ４２Ｃおよび導体ブラケット４２Ｄはコネクタフレーム２６に固定されてこれとともに移動する。あるいは、アクチュエータ４０ごとに、導体アレイ４２Ｃはペイロード１２に接続されることが可能であり、磁石アレイ４２Ａはコネクタフレーム２６に接続されることが可能である。

また、図１Ｂ～図１Ｅの非排他的な実装形態では、（ｉ）磁石アレイ４２Ａは、１対の離間した磁石セットを含み、（ｉｉ）磁石ブラケット４２Ｂは、略「Ｕ」字形の断面を有し、（ｉｉｉ）導体アレイ４２Ｃは単一の導体アレイを含み、（ｉｖ）導体ブラケット４２Ｄは、略「Ｔ」字形の断面を有する。しかしながら、他の設計も可能である。

付加的に、センサアセンブリ２０（図１Ａに示される）は、（ｉ）各アクチュエータ４０の磁石アレイ４２Ａおよび導体アレイ４２Ｃの相対位置、速度、加速度、および／または（ｉｉ）何科に対するペイロード１２の６自由度姿勢を測定、および／または（ｉｉｉ）可動部品の相対位置、速度、加速度を測定するセンサ（図示せず）を含むことができる。

センサの数および／またはセンサの位置は変更することができる。この設計を用いると、センサアセンブリ２０は、ペイロード１２の位置および／または可動部品の位置に関するフィードバックに加えて、アクチュエータ４０の磁石アレイ４２Ａおよび導体アレイ４２Ｃの相対位置に関するフィードバックを生成することができる。このフィードバックは、各アクチュエータ４０によって生成された力を個別に能動的に調整するようにアクチュエータ４０を能動的に制御（直流電流）するために、制御システム２２（図１Ａに示される）によって使用され得る。各アクチュエータ４０による力のこの能動的制御は、制御システム２２の制御下でペイロード１２の位置を常に維持するために使用され得る。

センサアセンブリ２０は、磁石アレイ４２Ａおよび導体アレイ４２Ｃの相対位置を測定することに限定されないことに留意されたい。例えば、センサアセンブリ２０は、可動部品に対するペイロード１２の６自由度姿勢を測定するために配置された１つ以上のセンサを含むことができる。ペイロード１２の６自由度姿勢を監視するために必要とされるセンサの数およびセンサの位置は、変更することができる。フィードバックは、各アクチュエータ４０による力を能動的に制御するために使用され得る。

本明細書で提供されるように、コネクタフレーム２６に伝達された外部外乱は、コネクタフレーム２６を移動させる。同時に、各アクチュエータ４０による力は、ペイロード１２の所望の位置を維持するように能動的に調整され得る。この設計を用いると、力制御性能を改善するように、複数の高帯域幅のアクチュエータ４０を制御することができる。これらのアクチュエータ４０からの力は、支持体３６内の空気圧を制御することと併せて、またはその代わりに使用され得る。

したがって、ペイロード１２の高精度で安定した動作を提供するために、振動減衰アセンブリ２４は、ロボット１６の望ましくない振動および位置決め誤差から隔離しながら、ならびにペイロード１２上の外部外乱を打ち消しながら、ロボット１６がペイロード１２を空間内に位置決めすることを可能にする。

図１Ａ～図１Ｅに示される実装形態では、支持体３６およびアクチュエータ４０は、ペイロード１２に直接固定されることに留意されたい。あるいは、振動減衰アセンブリ２４は、支持体３６および／またはアクチュエータ４０をペイロード１２に結合（固定）する第２のコネクタフレーム（図１Ａ～図１Ｅには図示せず）を含むことができる。

さらに、図１Ａ～図１Ｅに示される実装形態では、低剛性支持体３６は、３つの垂直な軸と平行に配置され、および／またはアクチュエータ４０は、３つの垂直な軸と平行に配置されている。

図２は、（ｉ）マウント２１６Ｂを含むロボット２１６の一部、（ｉｉ）マウント２１６Ｂにおけるコネクタフレーム２２６、（ｉｉ）ペイロード２１２、および（ｉｉｉ）振動減衰アセンブリ２２４の別の実施形態の簡略斜視図である。この実装形態では、コネクタフレーム２２６、ペイロード２１２、および振動減衰アセンブリ２２４は非常に類似しているが、上述の対応する構成要素とはわずかに異なっている。

この実施形態では、振動減衰アセンブリ２２４は、アクチュエータシステムではなく支持システム２３０を含む。しかしながら、この設計は、アクチュエータシステムを含むように修正され得る。

図２では、支持システム２３０は、ペイロード側面２１３Ａ、２１３Ｃ、２１３Ｄのうちの１つ以上のための複数の支持体２３６Ａ～２３６Ｄを含む。例えば、支持システム２３０は、（ｉ）第１のフレーム側面２２６Ａと第１のペイロード側面２１３Ａとの間に延在する２つの離間した第１の支持体２３６Ａ、（ｉｉ）第２のフレーム側面２２６Ｂと第２のペイロード側面（不可視）との間に延在する４つの離間した第２の支持体２３６Ｂ（１つのみが部分的に見える）、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面２２６Ｃと第３のペイロード側面２１３Ｃとの間に延在する２つの離間した第３の支持体２３６Ｃ、および（ｉｖ）第４のフレーム側面２２６Ｄと第４のペイロード側面２１３Ｄとの間に延在する２つの離間した第４の支持体２３６Ｄを有するように設計されることが可能である。この設計では、ペイロード２１２の２つの側面は支持システム２３０と係合していない。この構成は、振動減衰アセンブリ２２４の回転剛性を制御することを可能にする。

この設計では、支持体２３６Ａ～２３６Ｄは、上述の対応する構成要素と同様であってもよく、支持体アジャスタ３４（図１Ａに示される）は、支持体２３６Ａ～２３６Ｄの各々の圧力を個別に制御するように制御され得る。

図２の実装形態では、支持体２３６Ａ～２３６Ｄは、ペイロード２１２に直接固定されている。あるいは、振動減衰アセンブリ２２４は、支持体２３６Ａ～２３６Ｄをペイロード１２に結合（および固定）する第２のコネクタフレーム（図２には図示せず）を含むことができる。

図２の実装形態では、コネクタフレーム２２６はペイロード２１２を取り囲んでいない。

図３Ａは、ペイロード３１２を含む機械３１０と、ロボット３１６、センサアセンブリ３２０（ボックスとして示されている）、制御システム３２２（ボックスとして示されている）、および振動減衰アセンブリ３２４を含むロボットアセンブリ３１４の別の実装形態の簡略斜視図である。この実装形態では、ロボット３１６、センサアセンブリ３２０、および制御システム３２２は、上述の図１Ａ～図１Ｅに示される対応する構成要素と同様である。
しかしながら、この実装形態では、ペイロード３１２および振動減衰アセンブリ３２４がわずかに異なっている。この実装形態では、振動減衰アセンブリ３２４はやはり、アセンブリ３１４および／または支持体１８（図１Ａに示される）の振動がペイロード３１２に伝達されるのを抑制するように独自に設計されている。

代替の非排他的な例として、振動減衰アセンブリ３２４は、従来の加工機械（例えば、レーザ加工機械、またはマシニングセンタなどの工作機械）、輸送機械、または本明細書に記載される機械のいずれかで使用され得る。この設計では、ペイロード３１２は、物体と呼ぶことができる。ペイロード３１２は、上述のように、機械の一部であると見なされ得ることに留意されたい。

図３Ｂは、図３Ａのペイロード３１２、振動減衰アセンブリ３２４、およびロボット３１６の一部の斜視図である。この実装形態では、ペイロード本体３１２Ａは、多角形の断面形状を有する。さらに、振動減衰アセンブリ３２４はペイロード３１２をロボット３１６に接続し、振動減衰アセンブリ３２４はペイロード３１２を取り囲んでいない。したがって、同じ振動減衰アセンブリ３２４設計を、多くの異なるペイロード３１２（または他の物体）とともに使用することができ、ペイロード３１２を振動減衰アセンブリ３２４に取り付けることおよび取り外すことがより容易である。

図３Ｂの実装形態では、振動減衰アセンブリ３２４は、第１のコネクタフレーム３２６、第２のコネクタフレーム３２７、能動的に制御された低剛性支持システム３３０、および能動的に制御されたアクチュエータシステム３３２を含む。あるいは、例えば、振動減衰アセンブリ３２４は、アクチュエータシステム３３２なしで設計されてもよい。

この設計では、第１のコネクタフレーム３２６は、振動減衰アセンブリ３２４、第２のコネクタフレーム３２７、およびペイロード３１２をロボット３１６に取り付けることができる。別の言い方をすれば、第１のコネクタフレーム３２６、振動減衰アセンブリ３２４、第２のコネクタフレーム３２７、およびペイロード３１２は、ロボット３１６または他の加工機械に選択的に追加され得るモジュールとして機能することができる。

第１のコネクタフレーム３２６は、ロボット３１６の一部であるものとして代替的に説明されることが可能であり、第２のコネクタフレーム３２７は、ペイロード３１２の一部であるものとして説明されることが可能であることにも留意されたい。
さらに代替的に、第２のコネクタフレーム３２７は省略することができ、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２はペイロード本体３１２Ａに直接取り付けられることが可能である。

第１のコネクタフレーム３２６は、（ｉ）支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２を支持し、（ｉｉ）支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２をロボット３１６に接続し、（ｉｉｉ）ペイロード３１２の振動減衰のために支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２を適切に位置決めするための剛性構造を提供する。第１のコネクタフレーム３２６の設計は、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２の設計に応じて変更することができる。

図３Ｂでは、第１のコネクタフレーム３２６は、幾分開いた多角形フレームの形状であり、説明の便宜上、（ｉ）第１のフレーム側面３２６Ａ、（ｉｉ）第２のフレーム側面３２６Ｂ、（ｉｉｉ）第３のフレーム側面３２６Ｃ、（ｉｖ）第４のフレーム側面３２６Ｄ、（ｖ）第５のフレーム側面３２６Ｅ、および（ｖｉ）第６のフレーム側面（図３Ｂには図示せず）でラベル付けされ得る６つの剛性側面と、上フレーム側面３２６Ｇとを含む。この例では、（ｉ）上フレーム側面３２６Ｇはロボット３１６に接続され、（ｉｉ）第１のフレーム側面３２６Ａは、支持システム３３０の一部を保持するための片持ち領域３２６Ｈを含む。

第２のコネクタフレーム３２７の設計もまた、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２の設計に応じて変更することができる。図３Ｃは、ロボット３１６の一部、および第１のコネクタフレーム３２６のない振動減衰アセンブリ３２４（図３Ｂに示される）の斜視図である。図３Ｄは、ペイロード３１２、および第１のコネクタフレーム３２６のない振動減衰アセンブリ３２４（図３Ｂに示される）の斜視図である。

図３Ｂ～図３Ｄを参照すると、第２のコネクタフレーム３２７は、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２を支持してペイロード３１２に接続するための剛性構造を提供する。第２のコネクタフレーム３２７の設計は、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２の設計に応じて変更することができる。非排他的な一実装形態では、第２のコネクタフレーム３２７は、幾分開いた多角形フレームの形状であり、説明の便宜上、（ｉ）第１の壁３２７Ａ（ｉｉ）第２の壁３２７Ｂ、（ｉｉｉ）第３の壁３２７Ｃ、（ｉｖ）第４の壁３２７Ｄ、（ｖ）第５の壁３２７Ｅ、および（ｖｉ）第６の壁３２７Ｆでラベル付けされ得る６つの剛性側面と、上壁アセンブリ３２７Ｇとを含む。この例では、（ｉ）上壁アセンブリ３２７Ｇは、複数の離間したパッドを含み、（ｉｉ）第１の壁３２７Ａは、支持システム３３０の一部を保持するための片持ち領域３２７Ｈを含む。また、第２のコネクタフレーム３２７は、中間壁３２７１を含むことができる。

この設計を用いると、支持システム３３０およびアクチュエータシステム３３２はペイロード３１２ではなく第２のコネクタフレーム３２７に直接固定されるので、ペイロード３１２は、振動減衰アセンブリ３２６に容易に直接取り付けられることまたは取り外されることが可能である。さらに、ペイロード３１２は、振動減衰アセンブリ３２６に干渉することなく容易に変更／交換することができる。

図３Ｅは、ロボット３１６および支持アセンブリ３３０の一部の側面図である。図３Ｆは、ロボット３１６および支持アセンブリ３３０の一部の底面図である。図３Ｇは、ロボット３１６および支持アセンブリ３３０の一部の斜視図である。図３Ｅ～図３Ｇは各々、支持アセンブリ３３０の位置決めを示すために三角形または四面体の輪郭を含むことに留意されたい。この輪郭は、設計の一部ではない。

図３Ｂ～図３Ｇを参照すると、能動的に制御された低剛性支持システム３３０は、第１のコネクタフレーム３２６と第２のコネクタフレーム３２７との間に延在する。さらに、支持システム３３０は、第２のコネクタフレーム３２７およびペイロード３１２の質量を支持し、ペイロード３１２を高周波の外部外乱から隔離する。

図３Ｂ～図３Ｇの非排他的な実装形態では、支持システム３３０は、第１のコネクタフレーム３２６と第２のコネクタフレーム３２７との間に各々延在する４つの離間した低剛性支持体３３６を含む。この設計では、４つの空気圧支持体３３６は、ペイロード重心３５０（図３Ｆおよび図３Ｇにおいて小さな破線の十字で示されている）を指し示す四面体ベースの構成で配置されている。ペイロード重心３５０は、（この例では）ペイロード３１２、第２のコネクタフレーム３２７、第２のコネクタフレーム３２７に固定された空気圧支持体３３６の部分（例えば、可動部材）、および第２のコネクタフレーム３２７に固定されたアクチュエータ３４０の部分を含む、ペイロード全体の重心である。例えば、各支持体３３６は、それ自体のアライメント軸３３７を有することができる。四面体ベースの構成では、第２のコネクタフレーム３２７は、各支持体３３６のアライメント軸３３７が仮想四面体の異なる面に垂直になり、各アライメント軸３３７がペイロード重心３５０を通って延在するように支持体３３６を保持するように設計される。この実装形態では、第２のコネクタフレーム３２７は、その力が仮想四面体の面のうちの別個の１つに垂直になるように支持体３３６の各々が位置決めされるように設計されている。より具体的には、（ｉ）第１の支持体３３６Ａは、仮想四面体の第１の面に垂直にペイロード重心３５０を通ってその力を向けるように位置決めされ、（ｉｉ）第２の支持体３３６Ｂは、仮想四面体の第２の面に垂直にペイロード重心３５０を通ってその力を向けるように位置決めされ、（ｉｉｉ）第３の支持体３３６Ｃは、仮想四面体形状の第３の面に垂直にペイロード重心３５０を通ってその力を向けるように位置決めされ、（ｉｖ）第４の支持体３３６Ｄは、仮想四面体の第４の面に垂直にペイロード重心３５０を通ってその力を向けるように位置決めされる。この設計では、仮想四面体の面に垂直に軸３３７を位置合わせすることで、任意の２つの支持体３３６間の角度が同じになるように支持体３３６が配向されることを保証する。支持体３３６は、仮想四面体の面に配置される必要はなく、四面体の位置は無関係であることに留意されたい。代わりに、支持体３３６の各々のアライメント軸３３７は、四面体の面に垂直である必要がある。言い換えると、仮想四面体は、各支持体３３６の角度方向を確立する方法である。要するに、この設計を用いると、事実上、支持体３３６のアライメント軸３３７は、単一の位置（例えば、ペイロード重心３５０）に向けて配向される。その結果として、４つの支持体３３６は対称的に位置決めされ、その力はペイロード重心３５０を通って作用する。この設計を用いると、仮想四面体の位置は、ペイロード重心３５０の位置に応じて変化する。

あるいは、ペイロード重心３５０は、四面体の中心から外れて位置してもよく、または四面体の境界内に位置してもよい。しかしながら、支持体３３６は、四面体以外の配置で構成されてもよいことに留意されたい。例えば、支持体３３６の数が４よりも多い場合、支持体３３６は、その面の数を有する多面体の面に垂直な軸３３７を有するように構成され得る。他の例では、支持体３３６は、その間の角度が等しくなく、１０、２０、３０、または５０パーセント未満だけ変化するように構成され得る。

便宜上、これらの支持体３３６は、（ｉ）第１のコネクタフレーム３２６の第１のフレーム側面３２６Ａと第２のコネクタフレーム３２７の第１の壁３２７Ａとの間に延在する第１の支持体３３６Ａ、（ｉｉ）第１のコネクタフレーム３２６の第３のフレーム側面３２６Ｃと第２のコネクタフレーム３２７の第３の壁３２７Ｃとの間に延在する第２の支持体３３６Ｂ、（ｉｉｉ）第１のコネクタフレーム３２６の第５のフレーム側面３２６Ｅと第２のコネクタフレーム３２７の第５の壁３２７Ｅとの間に延在する第３の支持体３３６Ｃ、および（ｉｖ）第１のコネクタフレーム３２６の上フレーム側面３２６Ｇと第２のコネクタフレーム３２７の上壁アセンブリ３２７Ｇとの間に延在する第４の支持体３３６Ｄでラベル付けされ得る。

各支持体３３６の設計は、上述の空気圧支持体３６と同様であり得る。さらに、支持体３３６のうちの１つ以上（例えば、各々）は、それぞれの空気圧チャンバ内の空気圧流体の圧力を感知する圧力センサ（図示せず）を含むことができる。

この設計を用いると、各支持体３３６用の圧力センサは、支持体３３６の圧力に関するフィードバックを制御システム３２２（図３Ａに示される）に提供することができ、制御システム３２２は、各支持体３３６内の圧力を個別に能動的に調整および制御するように、支持体アジャスタ３３４（図３Ａに示される）を能動的に制御することができる。圧力のこの能動的制御はまた、各支持体３３６によって生じた力を能動的に制御する。

その結果として、第１のコネクタフレーム３２６に伝達された外部外乱は、第１のコネクタフレーム３２６を移動させる。第２のコネクタフレーム３２７に対するコネクタフレーム３２６の移動は、支持体３３６内の圧力を変化（変動）させる。圧力センサはこれらの変化を検出することができ、フィードバックは、外部外乱が第２のコネクタフレーム３２７に、ひいてはペイロード３１２に伝達されるのを抑制するように各支持体３３６内の圧力を個別に制御する（例えば、圧力変動を最小限に抑える）ように支持体アジャスタ３３４を制御するために使用される。

幾分同様に、任意選択の能動的に制御されたアクチュエータシステム３３２は、第１のコネクタフレーム３２６と第２のコネクタフレーム３２７との間に延在する。図３Ｂ～図３Ｃの非排他的な実装形態では、アクチュエータシステム３３２は、第１のコネクタフレーム３２６と第２のコネクタフレーム３２７との間に各々延在する６つの離間したアクチュエータ３４０を含む。便宜上、これらのアクチュエータ３４０は、（ｉ）第２のコネクタフレーム３２７の第６の壁３２７Ｆと第１のコネクタフレーム３２６の第６のフレーム側面３２６Ｆとの間でＸ軸に沿って延在する第１のアクチュエータ３４０Ａ、（ｉｉ）第２のコネクタフレーム３２７の中間壁３２７１と第１のコネクタフレーム３２６との間でＹ軸に沿って延在する第２のアクチュエータ３４０Ｂおよび第３のアクチュエータ３４０Ｃ、（ｉｉｉ）第２のコネクタフレーム３２７の上壁アセンブリ３２７Ｇと第１のコネクタフレーム３２６の上フレーム側面３２６Ｇとの間でＺ軸に沿って延在する第４のアクチュエータ３４０Ｄ、第５のアクチュエータ３４０Ｅ、および第６のアクチュエータ３４０Ｆでラベル付けされ得る。

この設計では、（ｉ）第１のアクチュエータ３４０Ａは、第２のコネクタフレーム３２７に対してＸ軸に沿った制御可能な力を生成し、（ｉｉ）第２のアクチュエータ３４０Ｂおよび第３のアクチュエータ３４０Ｃは、第２のコネクタフレーム３２７に対してＹ軸に沿った別個の個別に制御可能な力を各々生成し、（ｉｉｉ）第４のアクチュエータ３４０Ｄ、第５のアクチュエータ３４０Ｅ、および第６のアクチュエータ３４０Ｆは、第２のコネクタフレーム３２７に対してＺ軸に沿った別個の個別に制御可能な力を各々生成する。

さらに、第２のアクチュエータ３４０Ｂおよび第３のアクチュエータ３４０Ｃによって生成されたＹ軸力はＸ軸に沿って離間しており、したがってＹ軸力は、Ｚ軸の周りのペイロード１２に対する制御可能な回転力を生成するために使用され得る。また、第４のアクチュエータ３４０Ｄ、第５のアクチュエータ３４０Ｅ、および第６のアクチュエータ３４０Ｆによって生成されたＺ軸力は、離間しており、Ｘ軸の周りおよびＹ軸の周りのペイロード１２に対する制御可能な回転力を生成するために使用され得る。この設計を用いると、アクチュエータ３４０は、６自由度で第２のコネクタフレーム３２７およびペイロード３１２を位置決めするように制御され得る。

各アクチュエータ３４０の設計は、上述の対応する構成要素と幾分同様であり得る。非排他的な一実装形態では、各アクチュエータ３４０は、（ｉ）第１のコネクタフレーム３２６に固定された第１のアクチュエータ構成要素３４２Ａ、および（ｉｉ）第２のコネクタフレーム３２７に固定された第２のアクチュエータ構成要素３４２Ｂを含むボイスコイルアクチュエータである。この設計では、アクチュエータ構成要素３４２Ａ、３４２Ｂのうちの１つは磁石アレイを含むことができ、他方のアクチュエータ構成要素３４２Ｂ、３４２Ａは導体アレイを含むことができる。例えば、導体アレイは環状形状であってもよく、磁石アレイは１対の離間した環状形状の磁石セット（図示せず）を含むことができる。

この設計を用いると、センサアセンブリ３２０（図３Ａに示される）は、ペイロード３１２の位置および／または可動部品の位置、および／または慣性基準位置に関するフィードバックを制御システム３２２（図３Ａに示される）に提供することができ、制御システム３２２は、各アクチュエータ３４０によって生成された力を個別に能動的に調整するようにアクチュエータ３４０を能動的に制御（直流電流）することができる。各アクチュエータ３４０による力のこの能動的制御は、制御システム３２２の制御下でペイロード３１２の位置を迅速に維持するために使用され得る。

本明細書で提供されるように、図１Ａ、図２、および図３Ａを参照すると、ロボット１６、２１６、３１６が異なる方向にペイロード１２、２１２、３１２を回転させると、制御システム２２、３２２は、ペイロード１２、２１２、３１２に対して作用する重力を打ち消すために各支持体３６、２３６、３３６から必要な力を計算することができる。各支持体３６、２３６、３３６に供給される圧力は、計算された量と一致するように、支持体アジャスタ３４、３３４の電子レギュレータによって変更される。制御システム２２、３２２はまた、ペイロードに所望の加速度を提供するために必要とされる力も計算することができる。

制御システム２２、３２２の設計は、振動減衰アセンブリ２４、２２４、３２４の所望の特性を達成するために変更することができる。非排他的な一実装形態では、制御システム２２、３２２は、ペイロード１２、３１２を正確に位置決めするように振動減衰アセンブリ２４、３２４を制御するために、図４に示される制御ブロック図４２２に従って実装されてもよい。図４を参照すると、制御ブロック図４２２の２つの特徴は、（ｉ）支持体４３６によって生成された力の測定誤差を補正するためにアクチュエータ４４０が使用されること、および（ｉｉ）アクチュエータ４４０によって生成されたアクチュエータ値からの一定の低周波成分が、支持体４３６の調整（制御）のために支持体アジャスタ４３４にフィードフォワードされることである。

図４では、制御ブロック図４２２は、フィードバック制御ループ４６０、フィードフォワード制御パス４６２、および低剛性支持体補償パス４６４を含む。ブロック図４２２の左側から開始して、特定の瞬間におけるペイロード４１２の（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿った、およびＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の周りの）所望の軌道は、ブロック４６６を対象とする。

フィードバック制御ループ４６０について、ペイロード４１２の実際の（測定された）位置４６８が、センサアセンブリ２０、３２０（図１Ａ、図３Ａに示される）によって測定される。実際の位置４６８が所望の軌道４６６と比較され、誤差信号が生成される。誤差信号は、後続の誤差を補正するために必要なＸ、Ｙ、および／またはＺ軸に沿った、またはこれらの周りのフィードバック力（「ＦＢ力」）コマンド（例えば、ペイロード４１２を所望の軌道に移動させるのに必要な力）を生成するために、フィードバックコントローラ４７０（例えば、ＰＩ＋Ｌｅａｄコントローラ）に供給され得る。

フィードフォワード制御パス４６２については、所望の軌道４６６は、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ軸に沿った、またはこれらの周りのフィードフォワード力（「ＦＦ力」）コマンドを生成するために、フィードフォワードコントローラ４７２（例えば、所望の加速度および速度に比例する信号の和）に供給される。

フィードフォワード力コマンドには、合計力コマンド（「合計力」）を作成するために、フィードバック力コマンドが加算される。

低剛性支持体補償ループ４６４については、所望の軌道４６６は、ペイロード４１２に対する重力の影響を補償するのに必要なＸ、Ｙ、および／またはＺ軸に沿った、またはこれらの周りの低剛性支持体４３６のためのフィードフォワード支持力（「ＦＦ支持力」）コマンドを生成するために、フィードフォワードコントローラ４７４（例えば、予想される重力方向の運動学計算）に供給される。次に、フィードバック制御ループ４６０およびフィードフォワードパス４６２からの合計力コマンドは、ローパスフィルタ４７５を通って配向され、フィードフォワード支持力コマンドと組み合わされ、低剛性支持体３０、３３０のための圧力コマンドが生成される。

図４の例では、低剛性支持体補償ループ４６４は、支持フィードバックループ４７６を含む。このループ４７６では、ブロック４７８において、各低剛性支持体４３６内の圧力が測定される。測定された空気圧信号は、圧力誤差を生成するために圧力コマンドと組み合わされる。次に、圧力誤差は支持コントローラ４８０（例えば、ＰＩコントローラ）に向けられ、これは、支持体４３６内の圧力を制御する支持体アジャスタ（すなわち、電子レギュレータ）４３４を制御する。支持体４３６内の圧力は、ペイロード４１２に対する各支持体４３６のための空気圧力を生成する。

フィードバック制御ループ４６０に戻ると、低剛性支持体補償ループ４６４からの圧力誤差は、合計力コマンドと組み合わされ、ペイロード４１２に対する各アクチュエータ４４０のためのアクチュエータ力を生成するために、アクチュエータ４４０に向けられる電流を決定する増幅器４８２に向けられる。

この設計を用いて、アクチュエータ力および空気圧力は、所望の軌道に従ってペイロード４１２を移動させることができる合力をペイロード４１２に印加する。ブロック４８４は、ペイロード４１２の慣性がどのようにしてペイロード４１２の位置を印加された力の合計として決定するかを表す。

低剛性支持体補償ループ４６４からの圧力誤差はフィードバック制御ループ４６０に向けられるので、アクチュエータ４４０は、支持体４３６によって生成された力の測定誤差（空気圧誤差）を補正するために使用されることに留意されたい。具体的にはこれは、アクチュエータ４４０のより速い反応が支持体４３６の空気圧制御の比較的遅い反応を補償することを可能にする。さらに、フィードバック制御ループ４６０からの合計力がローパスフィルタ４７５を通じて低剛性支持体補償ループ４６４にフィードフォワードされるので、支持体４３６は、アクチュエータ４４０によって生成されたアクチュエータ力の一定の低周波成分を調整するために使用され、これにより、アクチュエータ４４０の消費電力、熱放散、および他の影響を低減する。本明細書で使用される際に、特定の実装形態では、低周波数は、１、３、５、８、または１０ヘルツ未満の周波数を意味するものとする。

図５Ａ～図５Ｄは、第１のコネクタフレーム５２６の別の異なる実装形態の代替的な斜視図であり、図５Ｅ～図５Ｈは、対応する第２のコネクタフレーム５２７の代替的な斜視図である。図示されるコネクタフレーム５２６、５２７は、上述の図３Ｂに示される対応する構成要素とは形状がわずかに異なることに留意されたい。しかしながら、図５Ａ～図５Ｄでは、コネクタフレーム５２６、５２７は、やはり四面体構成の支持体３３６（図３Ｂに示される）およびアクチュエータ３４０（図３Ｂに示される）によって接続されるように構成されている。

図６は、機械６１０の別の実装形態の簡略側面図である。この実装形態では、機械６１０は、車両６１１（例えば、無人搬送車（ＡＧＶ）または空中ドローン）、ロボットアーム６１６、およびロボットアーム６１６を航空車両６１１に結合する振動減衰アセンブリ６２４（ボックスとして示されている）を含む。振動減衰アセンブリ６２４は、上述の対応するアセンブリと同様であってもよく、振動減衰アセンブリ６２４は、航空車両６１１がロボットアーム６１６および機械６１０によって位置決めされているペイロード６１２に伝達されるのを抑制する。図６では、ペイロード６１２は、ターゲット表面６２８にビームを向けるレーザである。あるいは、機械６１０は、他のタイプのペイロード６１２を位置決めする。さらに、車両６１１は、水上、水中、または水陸両用車両など、他のタイプの車両であってもよい。

図７は、機械７１０のさらに別の実装形態の簡略側面図である。この実装形態では機械７１０は、車両７１１（例えば、自動または駆動カート）、車両７１１によって動かされるロボットアーム７１６、およびペイロード７１２をロボットアーム７１６に結合する振動減衰アセンブリ７２４を含む。振動減衰アセンブリ７２４は、上述の対応するアセンブリと同様であってもよく、振動減衰アセンブリ７２４は、車両７１１、車両７１１を支持する表面（図示せず）、およびロボットアーム７１６からの振動がペイロード７１２に伝達されるのを抑制する。

本明細書に開示される振動減衰アセンブリは、他の機械とともに使用され得ることに留意されたい。

当業者によって容易に理解されるように、ペイロード１２、２１２、３１２、４１２の構成および／または形状は、各特定の用途の要件および目標に応じて変更され得る。同様に、支持体３６、２３６、３３６、４３６および／またはアクチュエータ４０、２４０、３４０、４４０のタイプおよび構成も変更され得る。全方向支持では、一方向にのみ力を生成することができる支持体（支持体３６のような）（すなわち、内部空気圧が常に大気圧よりも高いため、これらは「押す」ことはできるが「引く」ことはできない）には、最低４つの支持体３６、２３６、３３６、４３６が必要とされる。正の力および負の力の両方を生成することができる支持体３６、２３６、３３６、４３６を利用する全方向システムでは、支持体の最小数は３つである。ペイロード１２、２１２、３１２、４１２の運動が重力に対して限られた範囲の方向に制限される用途では、より少ない支持体３６、２３６、３３６、４３６が使用され得る。同様に、６自由度（６ＤＯＦ）の制御には、最低６つのアクチュエータ４０、２４０、３４０、４４０が必要とされる。いくつかの用途では、ペイロード１２、２１２、３１２、４１２の運動は、６ＤＯＦすべての制御を必要としない場合があり、より少ないアクチュエータ４０、２４０、３４０、４４０が使用され得る。さらに、これらの最小数よりも多くの支持体３６、２３６、３３６、４３６および／またはアクチュエータ４０、２４０、３４０、４４０を使用することが常に可能である。

機械のいくつかの異なる実施形態が本明細書に例示および説明されてきたが、そのような組合せが本開示の意図を満たすことを前提として、いずれか１つの実施形態の１つ以上の特徴は、他の実施形態のうちの１つ以上の１つ以上の特徴と組み合わされ得ることが理解される。

さらに、機械のいくつかの例示的な態様および実施形態が上記で説明されてきたが、当業者は、これらの特定の修正、置換、追加、およびサブコンビネーションを認識するであろう。したがって、以下の添付の特許請求の範囲および以下に照会される特許請求の範囲は、それらの真の趣旨および範囲に含まれるようなすべての修正、置換、追加、およびサブコンビネーションを含むと解釈されるように意図される。

Claims (67)

1. 物体を位置決めするための機械であって、前記機械は、
   可動部品と、
   前記物体を前記可動部品に結合する振動減衰アセンブリであって、前記振動減衰アセンブリは、前記可動部品から前記物体に伝達される振動の大きさを減衰させる、振動減衰アセンブリと
   を備える、機械。
2. 前記可動部品は、リンクを移動させるためのリンクアクチュエータを含むロボット内の前記リンクである、
   請求項１に記載の機械。
3. 前記可動部品は多自由度ロボットアーム内のリンクであり、前記振動減衰アセンブリは多自由度の振動を減衰させる、
   請求項１または２に記載の機械。
4. 前記可動部品は移動ロボット車両である、
   請求項１に記載の機械。
5. 前記可動部品は移動車両である、
   請求項１に記載の機械。
6. 前記可動部品は空中ドローンである、
   請求項１に記載の機械。
7. 前記可動部品は車両である、
   請求項１に記載の機械。
8. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する少なくとも１つの低剛性支持体を含む、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の機械。
9. 前記低剛性支持体はばねを含む、
   請求項８に記載の機械。
10. 前記低剛性支持体はベローズを含む、
    請求項８に記載の機械。
11. 前記低剛性支持体は空気圧チャンバを含む、
    請求項８に記載の機械。
12. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する複数の離間した低剛性支持体を含む、
    請求項８～１１のいずれか一項に記載の機械。
13. 各低剛性支持体によって生じた前記力は前記物体の重心を通る、
    請求項１２に記載の機械。
14. 前記低剛性支持体は３つの垂直な軸と平行に配置されている、
    請求項１２または１３に記載の機械。
15. 前記低剛性支持体は四面体構成で配置されている、
    請求項１２または１３に記載の機械。
16. 各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御する制御システムをさらに備える、
    請求項８～１４のいずれか一項に記載の機械。
17. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する少なくとも１つのアクチュエータを含む、
    請求項１～１５のいずれか一項に記載の機械。
18. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する複数の離間したアクチュエータを含む、
    請求項１６に記載の機械。
19. 少なくとも１つの支持体および少なくとも１つのアクチュエータは並行して作用する、
    請求項１６および１７のいずれか一項に記載の機械。
20. フィードバックを提供するセンサアセンブリと、前記可動部品の振動が前記物体に伝達されるのを抑制するように前記振動減衰アセンブリを能動的に制御する制御システムとをさらに備える、
    請求項１～１８のいずれか一項に記載の機械。
21. 前記可動部品は加工機械の構成要素である、
    請求項１に記載の機械。
22. 前記可動部品はレーザ加工機械の構成要素であり、前記物体はレーザ装置の少なくとも一部である、
    請求項１に記載の機械。
23. ペイロードを位置決めするためのロボットアセンブリであって、前記ロボットアセンブリは、
    リンクおよび前記リンクを移動させるためのリンクアクチュエータを含むロボットと、
    前記ペイロードを前記ロボットに結合する振動減衰アセンブリであって、前記振動減衰アセンブリは、前記ロボットから前記ペイロードに伝達される振動の大きさを減衰させる、振動減衰アセンブリと
    を備える、ロボットアセンブリ。
24. 前記リンクは多自由度ロボットアームの一部であり、前記振動減衰アセンブリは多自由度の振動を減衰させる、
    請求項２３に記載のロボットアセンブリ。
25. 前記可動部品は移動ロボット車両である、
    請求項２３～２４のいずれか一項に記載の機械。
26. 前記可動部品は移動車両である、
    請求項２３～２４のいずれか一項に記載の機械。
27. 前記可動部品は空中ドローンである、
    請求項２３～２４のいずれか一項に記載の機械。
28. 前記可動部品は車両である、
    請求項２３～２４のいずれか一項に記載の機械。
29. 前記振動減衰アセンブリは、前記ペイロードを前記ロボットに接続する少なくとも１つの低剛性支持体を含む、
    請求項２３～２４のいずれか一項に記載のロボットアセンブリ。
30. 前記低剛性支持体はばねを含む、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
31. 前記低剛性支持体はベローズを含む、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
32. 前記低剛性支持体は空気圧チャンバを含む、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
33. 前記振動減衰アセンブリは、前記ペイロードを前記ロボットに接続する複数の離間した低剛性支持体を含む、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
34. 各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御する制御システムをさらに備える、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
35. 各低剛性支持体によって生じた前記力は前記ペイロードの重心を通る、
    請求項３４に記載のロボットアセンブリ。
36. 前記低剛性支持体は３つの垂直な軸と平行に配置されている、
    請求項３４に記載の機械。
37. 前記低剛性支持体は四面体構成で配置されている、
    請求項３４に記載のロボットアセンブリ。
38. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する少なくとも１つのアクチュエータを含む、
    請求項２９に記載のロボットアセンブリ。
39. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する複数の離間したアクチュエータを含む、
    請求項３８に記載のロボットアセンブリ。
40. 少なくとも１つの支持体および少なくとも１つのアクチュエータは並行して作用する、
    請求項３８および３９のいずれか一項に記載のロボットアセンブリ。
41. フィードバックを提供するセンサアセンブリと、前記ロボットから前記ペイロードに伝達される振動の大きさを減衰させるように前記振動減衰アセンブリを能動的に制御する制御システムとをさらに備える、
    請求項２３に記載のロボットアセンブリ。
42. 請求項２３に記載のロボットアセンブリと、前記ペイロードとを含む、機械。
43. 前記ペイロードはレーザ装置を含む、
    請求項４２に記載の機械。
44. 物体を可動部品に結合するアセンブリであって、前記アセンブリは、
    前記物体を前記可動部品に結合する複数の離間した低剛性支持体と、
    フィードバックを提供するセンサアセンブリと、
    前記フィードバックを使用して、前記可動部品から前記物体に伝達される振動の大きさを減衰させる前記支持体を能動的に制御する制御システムと
    を備える、アセンブリ。
45. 前記制御システムは、６自由度で前記可動部品から前記物体に伝達される振動の大きさを減衰させるように前記低剛性支持体を能動的に制御する、
    請求項４４に記載のアセンブリ。
46. 各低剛性支持体は空気圧チャンバを含む、
    請求項４４および４５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
47. 前記制御システムは、各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御する、
    請求項４６に記載のアセンブリ。
48. 各低剛性支持体によって生じた前記力は前記物体の重心を通る、
    請求項４７に記載のアセンブリ。
49. 前記低剛性支持体は四面体構成で配置されている、
    請求項４７に記載のアセンブリ。
50. 前記低剛性支持体は３つの垂直な軸と平行に配置されている、
    請求項４７に記載のアセンブリ。
51. 前記物体を前記可動部品に接続する複数の離間したアクチュエータをさらに備え、前記制御システムは、前記可動部品の振動が前記物体に伝達されるのを少なくとも部分的に抑制するように前記アクチュエータを能動的に制御する、
    請求項４８～５０のいずれか一項に記載のアセンブリ。
52. 前記可動部品に固定された第１のコネクタフレームと、前記物体を保持する第２のコネクタフレームとをさらに備え、前記複数の離間した低剛性支持体は、前記第１のコネクタフレームと前記第２のコネクタフレームとの間に延在する、
    請求項４４に記載のアセンブリ。
53. 請求項４４に記載のアセンブリと、前記可動部品と、前記物体とを備える、機械。
54. 前記可動部品はロボットの構成要素であり、前記物体はペイロードである、
    請求項５３に記載の機械。
55. 前記可動部品は移動ロボット車両である、
    請求項５３に記載の機械。
56. 前記可動部品は車両である、
    請求項５３に記載の機械。
57. 前記可動部品は航空車両である、
    請求項５３に記載の機械。
58. 可動部品から物体に伝達される振動の大きさを減衰させるための振動減衰アセンブリであって、前記振動減衰アセンブリは、
    前記可動部品を前記物体に移動可能に結合する複数の支持体と、
    前記物体の感知状態に関する情報を取得するセンサアセンブリと、
    前記可動部品から前記物体への前記振動の前記大きさを減衰させるように前記支持体を能動的に制御する制御システムと
    を備える、振動減衰アセンブリ。
59. 前記可動部品はロボットの構成要素であり、前記物体はペイロードである、
    請求項５８に記載の振動減衰アセンブリ。
60. レーザ出力を含むレーザと、
    ロボットと、
    前記レーザ出力を前記ロボットに結合する振動減衰アセンブリであって、前記振動減衰アセンブリは、前記ロボットから前記レーザ出力に伝達される振動の大きさを減衰させる、振動減衰アセンブリと
    を備える、レーザ機械。
61. 前記振動減衰アセンブリは、前記レーザ出力を前記ロボットに接続する少なくとも１つの低剛性支持体を含む、
    請求項６０に記載のレーザ機械。
62. 前記振動減衰アセンブリは、前記レーザ出力を前記ロボットに接続する複数の離間した低剛性支持体を含む、
    請求項６０に記載のレーザ機械。
63. 各低剛性支持体によって生じた力は前記物体の重心を通る、
    請求項６２に記載のレーザ機械。
64. 前記低剛性支持体は３つの垂直な軸と平行に配置されている、
    請求項６２に記載のレーザ機械。
65. 前記低剛性支持体は四面体構成で配置されている、
    請求項６２に記載のレーザ機械。
66. 各低剛性支持体によって生じた力を能動的に制御する制御システムをさらに備える、
    請求項６２に記載のレーザ機械。
67. 前記振動減衰アセンブリは、前記物体を前記可動部品に接続する少なくとも１つのアクチュエータを含む、
    請求項６２に記載のレーザ機械。

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