JP7246602B2 - 把持機構を備えたロボットシステム、及び関連するシステムと方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年８月１３日に出願された米国仮特許出願第６３／２３２，６６３号の利益を主張するものであり、その全体を参照により本明細書に援用する。

本技術は、一般に、把持機構を備えたロボットシステム、より具体的には、対象物体を識別して、対象物体に基づいてグリッパー機構を調整する機能を備えた、ロボットシステムに関する。

性能の向上及びコストの削減により、多くのロボット（例えば、物理的動作を自動的／自律的に実行するように構成されるマシン）が多くの分野で広く使用されるようになってきている。例えば、ロボットは、製造及び／又は組立、梱包及び／又は包装、搬送及び／又は出荷などで、様々なタスク（例えば、空間を通して物体を操作又は移送する）を実行するために使用できる。タスクを実行する際、ロボットは人間の行動を再現できるため、危険なタスク又は反復的なタスクを実行するために、普通なら必要とされる人間の介入を置き換えたり、減らしたりすることができる。

しかし、技術の進歩にもかかわらず、ロボットは、より大規模及び／又はより複雑なタスクを実行するために必要な人間の相互作用を再現するために必要な高度な機能が欠けていることがしばしばある。したがって、ロボット間の動作及び／又は相互作用を管理するための改善された技術及びシステムが依然として必要である。

本技術のいくつかの実施形態による、把持機構を備えるロボットシステムが動作できる例示的な環境の図である。 本技術のいくつかの実施形態による、図１のロボットシステムを示すブロック図である。 本技術のいくつかの実施形態による、ロボット物体把持システムの図である。 本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリの概略側面図である。 本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリの等角図である。 本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリの等角図である。 本技術のいくつかの実施形態による、様々な状態の図５Ａ及び５Ｂの物体把持アセンブリを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、様々な状態の図５Ａ及び５Ｂの物体把持アセンブリを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、様々な状態の図５Ａ及び５Ｂの物体把持アセンブリを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリを備えたロボットシステムを操作するためのプロセスの流れ図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体８０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ８００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体８０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ８００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体８０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ８００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体９０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ９００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体９０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ９００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体９０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ９００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。 本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。 本技術のさらなる実施形態による、物体把持システム１１００の図である。

図面は必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。同様に、いくつかの構成要素及び／又は動作は、本技術のいくつかの実施形態の説明の目的のために、異なるブロックに分離されるか、又は単一のブロックに結合され得る。さらに、本発明は、様々な修正及び代替の形態に対応できるが、特定の実施形態が例として図面に示され、以下で詳細に説明されている。しかしながら、その意図は、説明されている特定の実施形態に技術を限定することではない。

参照を容易にするために、エンドエフェクタ及びその構成要素は、本明細書では、図面に示される実施形態の空間的向きに対して、上部及び下部、上側及び下側、上方向及び下方向、長手方向平面、水平面、ｘｙ平面、垂直面、及び／又はｚ平面を参照して説明されることがある。しかしながら、本技術の開示された実施形態の構造及び／又は機能を変更することなく、エンドエフェクタ及びその構成要素は、異なる空間配向に移動し、その中で使用することができることを理解されたい。

概要
可変把持機構を備えたロボットシステム、及び関連するシステムと方法が本明細書に開示されている。いくつかの実施形態では、ロボットシステムは、ロボットアームと、ロボットアームに結合された物体把持アセンブリ（例えば、多目的エンドエフェクタ）と、を含む。物体把持アセンブリは、パレット、パレットに配置するためのパッケージ、ボックス、及び／又はその他の適切な物体、ならびにパレット及び／又は物体の上に配置するためのスリップシートなどの、様々なタイプの物体を選択的に把持するように構成できる。物体把持アセンブリは、本体の上面にある外部コネクタを介してロボットアームに結合された本体と、本体の下面に結合された真空作動把持構成要素（例えば、パッケージ把持部分）と、を含むことができる。また、物体把持アセンブリは、本体に結合された可変幅把持構成要素（例えば、パレット把持部分、スリップシート把持部分、又はそれらの組み合わせ）を含むことができる。可変幅把持構成要素は、完全に折りたたまれた状態、複数の伸長状態、及びクランプ状態の間で移動可能であり、物体把持アセンブリが、様々な形状、サイズ、重量、及び向きの様々な対象物体を係合して持ち上げることができる。

いくつかの実施形態では、可変幅把持構成要素は、本体に結合された線形伸長機構、線形伸長機構の反対側に結合された２つの回転機構、及び回転機構のそれぞれに結合された１つ又は複数の機械式グリッパーを含む。完全に折りたたまれた状態では、線形伸長機構は完全に引き込み及び／又は収縮されて、回転構成要素を最小距離だけ離して配置する。さらに、回転機構は上昇位置にあり、回転機構に結合された機械式グリッパーのそれぞれを本体の下面から上方に向ける（例えば、垂直及び／又は部分的に垂直）。物体把持アセンブリが完全に折りたたまれた状態にあるとき、真空作動把持構成要素は、物体把持アセンブリの最下部表面を画定するように、及び／又は吸引力を使用して最下部表面で対象物体と係合して把持するように配置される。

伸長状態に入るために、線形伸長機構の１つ又は複数のアームを伸長及び／又は拡張させて、回転構成要素をさらに離して配置することができる。伸長は、１つ又は複数の所定の伸長状態（例えば、様々な対象物体の既知の幅に基づいて計画される）に基づくことができ、（例えば、ロボット構成要素、コントローラ、及び／又は人間のオペレータからの）１つ又は複数の入力に基づいて調整され、対象物体の１つ又は複数の検出された寸法に基づいて調整される、などが可能である。純粋に例として、物体把持アセンブリは、本体に結合され、画像センサ、真空作動把持構成要素、及び可変幅把持構成要素に動作可能に結合されたコントローラによって使用され得る対象物体の画像データを収集するように配置された、画像センサを含むことができる。コントローラは、画像センサから画像データを受信し、完全に折りたたまれた状態と複数の伸長状態のどちらを使用して対象物体を把持するかを決定し、可変幅把持構成要素を決定された状態に移動し、真空作動把持構成要素及び／又は可変幅把持構成要素を制御して、物体を把持するように構成できる。様々な実施形態では、どの状態を使用するかの決定は、対象物体のカテゴリ、対象物体の向き、対象物体上の候補把持位置、対象物体の測定された寸法などに基づくことができる。

クランプ状態に入るために、回転構成要素は、下降位置に作用を受けて（例えば、回転されて）本体の下面の下に機械式グリッパーを向ける。クランプ状態では、機械式クランプ構成要素は、対象物体と係合及び／又は対象物体を把持することができる。いくつかの実施形態では、可変幅把持構成要素はまた、機械式把持構成要素のそれぞれに対応し、機械式把持構成要素に対して対象物体を押し付けるように配置された、１つ又は複数のプレスシリンダを含む。純粋に例として、機械式把持構成要素は、プレスシリンダが対象物体の上面を押す間、対象物体の下面を係合することができる。その結果、プレスシリンダは対象物体を安定させるのに役立ち得る。

いくつかの実施形態では、可変幅把持構成要素は、真空作動把持構成要素及び／又は機械式把持構成要素によって係合されない様々な対象物体タイプの上面を係合するように構成された回転構成要素に結合された、１つ又は複数の吸引構成要素をさらに含む。吸引構成要素は回転構成要素に結合されているため、それらも完全に折りたたまれた状態、様々な伸長状態、及びクランプ状態の間で移動可能である。

周知であり、しばしばロボットシステム及びサブシステムに関連付けられるが、開示された技術のいくつかの重要な態様を不必要に不明瞭にし得る構造又はプロセスを説明するいくつかの詳細は、明確にするために以下の説明には記載されていない。さらに、以下の開示では、本技術の異なる態様のいくつかの実施形態が示されているが、他のいくつかの実施形態は、本節で説明したものとは異なる構成又は異なる構成要素を有することができる。したがって、開示された技術は、追加の要素を有するか、又は以下で説明する要素のいくつかを有さない他の実施形態を有することができる。

以下で説明する本開示の多くの実施形態又は態様は、プログラム可能なコンピュータ又はコントローラによって実行されるルーチンを含む、コンピュータ実行可能命令又はコントローラ実行可能命令の形態をとることができる。当業者は、開示された技術が、以下で示され説明されるもの以外のコンピュータシステム又はコントローラシステムで実施できることを理解するであろう。本明細書で説明される技術は、以下で説明されるコンピュータ実行可能命令の１つ又は複数を実行するように具体的にプログラムされ、構成され、又は構築される専用コンピュータ又はデータプロセッサで具体化することができる。したがって、本明細書で一般的に使用される「コンピュータ」及び「コントローラ」という用語は、任意のデータプロセッサを指し、インターネット機器及びハンドヘルドデバイスを含むことができ、その中にはパームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、携帯電話又は移動電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサベース又はプログラマブル家庭用電化製品、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータなどが含まれる。これらのコンピュータ及びコントローラによって処理される情報は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含む、任意の適切な表示媒体で表示することができる。コンピュータ実行可能タスク又はコントローラ実行可能タスクを実行するための命令は、ハードウェア、ファームウェア、又はハードウェアとファームウェアの組み合わせを含む、任意の適切なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。命令は、例えば、フラッシュドライブ、ＵＳＢデバイス、及び／又は他の適切な媒体を含む、任意の適切なメモリデバイスに含めることができる。

「結合された」及び「接続された」という用語は、それらの派生語とともに、構成要素間の構造的関係を説明するために本明細書で使用することができる。これらの用語は、互いに同義語として意図されたものではないことを理解されたい。むしろ、特定の実施形態では、「接続された」は、２つ以上の要素が互いに直接接触していることを示すために使用することができる。文脈で明らかにされていない限り、「結合された」という用語は、２つ以上の要素が直接又は間接的に（それらの間にある他の介在要素と）互いに接触していること、２つ以上の要素が互いに（例えば、信号の送信／受信又は関数呼び出しなどの因果関係のように）連携又は相互作用していること、又はその両方を示すために使用することができる。

ロボットシステムの例示的環境
図１は、物体処理機構を備えたロボットシステム１００が動作可能な例示的な環境の図である。ロボットシステム１００の動作環境は、１つ又は複数のタスクを実行するように構成される、ロボット又はロボットデバイスなどの１つ又は複数の構造を含むことができる。物体処理機構の態様は、様々な構造及び／又は構成要素によって実施又は実行できる。

図１に示す例では、ロボットシステム１００は、倉庫、配送センタ、又は移送ハブにおいて、荷下ろしユニット１０２、移送ユニット１０４、搬送ユニット１０６、積載ユニット１０８、又はそれらの組み合わせを含むことができる。ロボットシステム１００の各ユニットは、１つ又は複数のタスクを実行するように構成することができる。倉庫に保管するために、例えば、トラック、トレーラ、バン、又は電車などの車両から物体を荷下ろししたり、保管場所から物体を荷下ろしして出荷のために車両に積載したりするなど、目標を達成する動作を実行するために、タスクを順番に組み合わせることができる。別の例では、タスクは、コンテナ、ビン、ケージ、バスケット、棚、プラットフォーム、パレット、又はベルトコンベヤなどのある場所から別の場所への物体の移動を含むことができる。各ユニットは、タスクを実行するために、その中の１つ又は複数の構成要素を操作するなど、一連の動作を実行するように構成することができる。

いくつかの実施形態では、タスクは、物体の操作、移動、再配向、又はそれらの組み合わせなどの、対象物体１１２との相互作用を含むことができる。対象物体１１２は、ロボットシステム１００によって処理される物体である。より具体的には、対象物体１１２は、ロボットシステム１００による動作又はタスクの対象である多くの物体の中の特定の物体であり得る。例えば、対象物体１１２は、ロボットシステム１００が選択している物体であり得るか、又は、現在、処理している、操作している、移動している、再配向している、又はそれらの組み合わせである物体であり得る。対象物体１１２は、例として、ボックス、ケース、チューブ、パッケージ、束、個々のアイテムの詰め合わせ、又はロボットシステム１００によって処理することができる他の任意の物体を含むことができる。

一例として、タスクは、対象物体１１２を物体ソース１１４からタスク位置１１６に移送することを含むことができる。物体ソース１１４は、物体を格納するための貯蔵所である。物体ソース１１４は、多数の構成及び形態を含むことができる。例えば、物体ソース１１４は、壁の有無にかかわらず、パレット、棚、又はベルトコンベヤなど、物体を配置又は積み重ねることができるプラットフォームであり得る。別の例として、物体ソース１１４は、ビン、ケージ、又はバスケットなどの物体を配置することができる壁又は蓋を備えた部分的又は完全に囲まれた貯蔵所であり得る。いくつかの実施形態では、部分的又は完全に囲まれた物体ソース１１４の壁は、透明であり得るか、又はそこに含まれる物体の一部が壁を通して見える、又は部分的に見えるように、様々なサイズの開口部又は隙間を含み得る。

図１は、ロボットシステム１００の様々なユニットが対象物体１１２を処理する際に実行できる可能な機能及び動作の例を示しており、環境及び条件は、以下に説明するものとは異なり得ることが理解されよう。例えば、荷下ろしユニット１０２は、対象物体１１２をトラックなどの運送車内の場所からベルトコンベヤ上の場所に移送するように構成される車両荷下ろしロボットであり得る。また、パレタイズロボットなどの移送ユニット１０４は、搬送ユニット１０６上のパレット上の対象物体１１２を積載するためなど、対象物体１１２をベルトコンベヤ上の場所から搬送ユニット１０６上の場所に移送するように構成することができる。別の例では、移送ユニット１０４は、対象物体１１２をあるコンテナから別のコンテナに移送するように構成されるピースピッキングロボットであり得る。動作が終了すると、搬送ユニット１０６は、移送ユニット１０４に関連付けられた範囲から積載ユニット１０８に関連付けられた範囲に対象物体１１２を移送することができ、積載ユニット１０８は、対象物体１１２を載せたパレットを移動させることなどによって、対象物体１１２を移送ユニット１０４から棚の上の場所など、保管場所に移送することができる。

いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、異なる対象物体に関係する異なるタスクを実行するように構成されたユニット（例えば、移送ユニット）を含むことができる。例えば、ロボットシステム１００は、パッケージ、パッケージコンテナ（例えば、パレット又はビン）、及び／又はサポート物体（例えば、スリップシート）を（例えば、多目的エンドエフェクタを介して）操作するように構成された移送ユニット１０４を含むことができる。移送ユニット１０４は、移送ユニット１０４の周りに配置された異なる対象物体を有するステーションに配置することができる。ロボットシステム１００は、多目的構成を使用して、複雑な動作を達成するために異なるタスクを順序付けて実行することができる。さらに、又は代わりに、ステーションを使用して、リアルタイムの要件又はシステム１００全体の条件に従って、様々なタイプのタスク（例えば、輸送ユニットからの物体の梱包／開梱、パレット／スリップシートの積み重ね又はグループ化など）を対応させ又は実行することができる。タスク及び多目的構成に関する詳細は以下で説明する。

例示の目的のために、ロボットシステム１００は、配送センタの文脈で説明されるが、ロボットシステム１００は、他の環境でタスクを実行するように構成できること、又は製造、組立、パッケージング、ヘルスケア、又は他のタイプの自動化などの他の目的のためにタスクを実行するように構成できることが理解されよう。ロボットシステム１００は、図１に示されていないマニピュレータ、サービスロボット、モジュール式ロボットなどの他のユニットを含むことができることも理解されよう。例えば、いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、物体をケージ、カート又はパレットからコンベヤ又は他のパレットに移送するためのデパレタイズユニット、物体をあるコンテナから別のコンテナに移送するためのコンテナ切り替えユニット、物体を包装するための包装ユニット、物体の１つ又は複数の特性に従って物体をグループ化するための並べ替えユニット、物体の１つ又は複数の特性、又はそれらの組み合わせに従って、並べ替え、グループ化、及び／又は移送するなど、物体を異なる方法で操作するためのピースピッキングユニットを含むことができる。

ロボットシステム１００は、１つ又は複数のロボットユニットとインタフェースをとり、及び／又は制御するように構成された、コントローラ１０９を含むことができる。例えば、コントローラ１０９は、対応するロボットユニットを動作させるために使用される動作プラン及び／又は対応するコマンド、設定などを導出するように構成された回路（例えば、１つ又は複数のプロセッサ、メモリなど）を含むことができる。コントローラ１０９は、動作プラン、コマンド、設定などをロボットユニットに伝達することができ、ロボットユニットは、伝達された計画を実行して、対象物体１１２を物体ソース１１４からタスク位置１１６に移送するなどの対応するタスクを達成することができる。

適切なシステム
図２は、本技術の１つ又は複数の実施形態による、ロボットシステム１００を示すブロック図である。いくつかの実施形態では、例えば、ロボットシステム１００は、電子デバイス、電気デバイス、もしくはそれらの組み合わせ、例えば、制御ユニット２０２（本明細書では「プロセッサ」とも呼ばれる）、記憶ユニット２０４、通信ユニット２０６、システムインタフェース２１０（本明細書では「ユーザインタフェース２１０」とも呼ばれる）を有するシステム入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２０８、１つ又は複数の作動デバイス２１２、１つ又は複数の搬送モータ２１４、１つ又は複数のセンサユニット２１６、又は互いに結合されているか、上記の図１に記載のユニット又はロボットの１つ又は複数と統合又は結合されたそれらの組み合わせ、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。

制御ユニット２０２は、いくつかの異なる方法で実施することができる。例えば、制御ユニット２０２は、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、組み込みプロセッサ、マイクロプロセッサ、ハードウェア制御ロジック、ハードウェア有限状態マシン（ＦＳＭ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）又はそれらの組み合わせであり得る。制御ユニット２０２は、ソフトウェア及び／又は命令を実行して、ロボットシステム１００のインテリジェンスを提供することができる。

制御ユニット２０２は、ユーザインタフェース２１０に動作可能に結合されて、制御ユニット２０２に対する制御をユーザに提供することができる。ユーザインタフェース２１０は、制御ユニット２０２とロボットシステム１００内の他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０はまた、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０は、他の機能ユニット又は外部ソースから情報を受信することができ、又は他の機能ユニット又は外部宛先に情報を送信することができる。外部ソース及び外部宛先は、ロボットシステム１００の外部のソース及び宛先を指す。

ユーザインタフェース２１０は、様々な方法で実装することができ、どの機能ユニット又は外部ユニットがユーザインタフェース２１０とインタフェースを有するかに応じて、様々な実装部を含むことができる。例えば、ユーザインタフェース２１０は、圧力センサ、慣性センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、光回路、導波路、無線回路、有線回路、アプリケーションプログラミングインタフェース、又はそれらの組み合わせで実装することができる。

記憶ユニット２０４は、ソフトウェア命令、マスタデータ、追跡データ、又はそれらの組み合わせを記憶することができる。説明の目的で、記憶ユニット２０４は単一の要素として示されているが、記憶ユニット２０４は、記憶要素の分布であり得ることが理解される。また、例示の目的で、ロボットシステム１００は、単一階層の記憶システムとしての記憶ユニット２０４とともに示されているが、ロボットシステム１００は、異なる構成の記憶ユニット２０４を有することができることが理解される。例えば、記憶ユニット２０４は、異なるレベルのキャッシング、メインメモリ、回転媒体、又はオフライン記憶を含む記憶階層システムを形成する異なる記憶技術で形成することができる。

記憶ユニット２０４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、内部メモリ、外部メモリ、又はそれらの組み合わせであり得る。例えば、記憶ユニット２０４は、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ディスクストレージなどの不揮発性ストレージ、又は静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）などの揮発性ストレージであり得る。さらなる例として、記憶ユニット２０４は、ハードディスクドライブ、ＮＶＲＡＭ、ソリッドステート記憶装置（ＳＳＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリを含む非一時的なコンピュータ媒体であり得る。ソフトウェアは、制御ユニット２０２によって実行される非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。

記憶ユニット２０４は、ユーザインタフェース２１０に動作可能に結合することができる。ユーザインタフェース２１０は、記憶ユニット２０４とロボットシステム１００内の他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０はまた、ロボットシステム１００の外部の通信に使用することができる。ユーザインタフェース２１０は、他の機能ユニット又は外部ソースから情報を受信することができ、又は他の機能ユニット又は外部宛先に情報を送信することができる。外部ソース及び外部宛先は、ロボットシステム１００の外部のソース及び宛先を指す。

上記の説明と同様に、ユーザインタフェース２１０は、どの機能ユニット又は外部ユニットが記憶ユニット２０４とインタフェースを有しているかに応じて、様々な実装部を含むことができる。ユーザインタフェース２１０は、上で論じたユーザインタフェース２１０の実装部と同様の技術及び技法で実装することができる。

いくつかの実施形態では、記憶ユニット２０４を使用して、処理結果、所定のデータ、閾値又はそれらの組み合わせをさらに記憶し、それらへのアクセスを提供する。例えば、記憶ユニット２０４は、１つ又は複数の対象物体１１２（例えば、ボックス、ボックスタイプ、ケース、ケースタイプ、製品、及び／又はそれらの組み合わせ）の記述を含むマスタデータを記憶することができる。一実施形態では、マスタデータは、ロボットシステム１００によって操作されることが予想される１つ又は複数の対象物体１１２の寸法、所定の形状、潜在的な姿勢のためのテンプレート及び／又は異なる姿勢を認識するためのコンピュータ生成モデル、配色、画像、識別情報（例えば、バーコード、クイック応答（ＱＲ）コード（登録商標）、ロゴなど）、予想される場所、予想される重量、及び／又はそれらの組み合わせを含む。

いくつかの実施形態では、マスタデータは、ロボットシステム１００によって遭遇又は処理され得る１つ又は複数の物体に関する操作関連情報を含む。例えば、物体の操作関連情報は、１つ又は複数の動作、操作に対応する各物体の重心場所、予想される（例えば、力、トルク、圧力、及び／又は接触測定値についての）センサ測定値又はそれらの組み合わせ、を含むことができる。

通信ユニット２０６は、ロボットシステム１００との間の外部通信を可能にすることができる。例えば、通信ユニット２０６は、ロボットシステム１００が、他のロボットシステム又はユニット、外部コンピュータなどの外部デバイス、外部データベース、外部マシン、外部周辺機器、又はそれらの組み合わせと、有線又は無線ネットワークなどの通信経路２１８を介して通信することを可能にすることができる。

通信経路２１８は、様々なネットワーク及びネットワークトポロジーにまたがり、それらを表すことができる。例えば、通信経路２１８は、無線通信、有線通信、光通信、超音波通信、又はそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、衛星通信、セルラー通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、赤外線データ協会規格（ＩｒＤＡ）、無線フィデリティ（ＷｉＦｉ）、及びｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｃｃｅｓｓ（ＷｉＭＡＸ）は、通信経路２１８に含めることができる無線通信の例である。ケーブル、イーサネット、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、光ファイバー回線、家庭用ファイバー（ＦＴＴＨ）、及び一般電話サービス（ＰＯＴＳ）は、通信経路２１８に含めることができる有線通信の例である。さらに、通信経路２１８は、いくつかのネットワークトポロジー及び距離を横断することができる。例えば、通信経路２１８は、直接接続、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又はそれらの組み合わせを含むことができる。ロボットシステム１００は、通信経路２１８を介して様々なユニット間で情報を送信することができる。例えば、情報は、制御ユニット２０２、記憶ユニット２０４、通信ユニット２０６、Ｉ／Ｏデバイス２０８、作動デバイス２１２、搬送モータ２１４、センサユニット２１６、又はそれらの組み合わせの間で送信することができる。

通信ユニット２０６はまた、ロボットシステム１００が通信経路２１８の一部として機能することを可能にする通信ハブとして機能することができ、通信経路２１８へのエンドポイント又は端末ユニットであることに限定されない。通信ユニット２０６は、通信経路２１８と相互作用するために、マイクロエレクトロニクス又はアンテナなどの能動的及び受動的構成要素を含むことができる。

通信ユニット２０６は、通信インタフェース２４８を含むことができる。通信インタフェース２４８は、通信ユニット２０６とロボットシステム１００内の他の機能ユニットとの間の通信に使用することができる。通信インタフェース２４８は、他の機能ユニット又は外部ソースから情報を受信することができ、又は他の機能ユニット又は外部宛先に情報を送信することができる。外部ソース及び外部宛先は、ロボットシステム１００の外部のソース及び宛先を指す。

通信インタフェース２４８は、どの機能ユニットが通信ユニット２０６とインタフェースを有しているかに応じて、様々な実装部を含むことができる。通信インタフェース２４８は、制御インタフェース２４０の実装部と同様の技術及び技法で実装することができる。

Ｉ／Ｏデバイス２０８は、１つ又は複数の入力サブデバイス及び／又は１つ又は複数の出力サブデバイスを含むことができる。Ｉ／Ｏデバイス２０８の入力デバイスの例は、キーパッド、タッチパッド、ソフトキー、キーボード、マイクロフォン、リモート信号を受信するためのセンサ、動作コマンドを受信するためのカメラ、又はデータ及び通信入力を提供するためのそれらの任意の組み合わせを含むことができる。出力デバイスの例には、ディスプレイインタフェースを含めることができる。ディスプレイインタフェースは、ディスプレイ、プロジェクタ、ビデオスクリーン、及び／又はそれらの任意の組み合わせなどの任意のグラフィカルユーザインタフェースであり得る。

制御ユニット２０２は、Ｉ／Ｏデバイス２０８を動作させて、ロボットシステム１００によって生成された情報を提示又は受信することができる。制御ユニット２０２は、Ｉ／Ｏデバイス２０８を動作させて、ロボットシステム１００によって生成された情報を提示することができる。制御ユニット２０２はまた、ロボットシステム１００の他の機能のためのソフトウェア及び／又は命令を実行することができる。制御ユニット２０２は、通信ユニット２０６を介して通信経路２１８と相互作用するためのソフトウェア及び／又は命令をさらに実行することができる。

ロボットシステム１００は、回転変位、並進変位又はそれらの組み合わせなどの動作のためにジョイントで連結される、ロボットマニピュレータアームなどの物理的又は構造的部材を含むことができる。構造部材及びジョイントは、ロボットシステム１００の使用又は動作に従って、把持、紡績、溶接などの１つ又は複数のタスクを実行する、把持要素などのエンドエフェクタを操作するように構成される運動連鎖を形成することができる。ロボットシステム１００は、対応するジョイントの周り又は対応するジョイントで、構造部材を駆動、操作、変位再配向又はそれらの組み合わせを行うように構成される、モータ、アクチュエータ、ワイヤ、人工筋肉、電気活性ポリマ又はそれらの組み合わせなどの作動デバイス２１２を含み得る。いくつかの実施形態では、ロボットシステム１００は、対応するユニットを色々な場所に搬送するように構成される搬送モータ２１４を含むことができる。

ロボットシステム１００は、構造部材を操作する、又はロボットユニットを搬送するなどのタスク及び動作を実行するために使用される情報を取得するように構成されるセンサユニット２１６を含むことができる。センサユニット２１６は、ロボットシステム１００の１つ又は複数の物理的特性、例えば、１つ又は複数の構造部材又はジョイントの状況、状態、場所、物体又は周囲環境についての情報、又はそれらの組み合わせを検出又は測定するように構成されるデバイスを含むことができる。一例として、センサユニット２１６は、撮像デバイス、システムセンサ、接触センサ、及び／又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。

いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、１つ又は複数の撮像デバイス２２２を含む。撮像デバイス２２２は、周囲の環境を検出して画像化するように構成されたデバイスである。例えば、撮像デバイス２２２は、２次元カメラ、３次元カメラを含むことができ、これらの両方は、視覚及び赤外線機能、ライダー、レーダー、他の距離測定デバイス、及び他の撮像デバイスの組み合わせを含むことができる。撮像デバイス２２２は、自動検査、ロボットガイダンス、又は他のロボットアプリケーション用に、マシン／コンピュータビジョンを実行するために使用される、デジタル画像又は点群などの検出された環境の表現を生成することができる。以下でさらに詳細に説明するように、ロボットシステム１００は、制御ユニット２０２を介してデジタル画像、点群又はそれらの組み合わせを処理して、図１の対象物体１１２、対象物体１１２の姿勢、又はそれらの組み合わせを識別することができる。対象物体１１２を操作するために、ロボットシステム１００は、指定された範囲、例えば、トラック内、コンテナ内、又はベルトコンベヤ上の物体の取り上げ場所の画像を取り込み及び分析し、対象物体１１２及びその図１の物体ソース１１４を識別することができる。同様に、ロボットシステム１００は、別の指定された範囲、例えば、ベルトコンベヤに物体を置くためのドロップ場所、コンテナ内に物体を置くための場所、又は積み重ね目的のためのパレット上の場所、の画像を取り込んで分析し、図１のタスク位置１１６を識別することができる。

いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、システムセンサ２２４を含むことができる。システムセンサ２２４は、ロボットシステム１００内のロボットユニットを監視することができる。例えば、システムセンサ２２４は、ロボットアーム及びエンドエフェクタ、ロボットユニットの対応するジョイント、又はそれらの組み合わせなどの構造部材の位置を検出及び監視するためのユニット又はデバイスを含むことができる。さらなる実施例として、ロボットシステム１００は、システムセンサ２２４を使用して、タスクの実行中に構造部材及びジョイントの場所、配向又はそれらの組み合わせを追跡することができる。システムセンサ２２４の実施例は、加速度計、ジャイロスコープ、又は位置エンコーダを含むことができる。

いくつかの実施形態では、センサユニット２１６は、複数の物理的構造又は表面間の直接接触に関連する特性を測定するように構成される、接触センサ２２６、例えば、圧力センサ、力センサ、歪みゲージ、圧電抵抗センサ／圧電センサ、静電容量センサ、弾性抵抗センサ及び歪みセンサ、トルクセンサ、線形力センサ、他の触覚センサ及び／又は任意のその他の適切なセンサを含むことができる。例えば、接触センサ２２６は、対象物体１１２上のエンドエフェクタの把持に対応する特性を測定するか、又は対象物体１１２の重量を測定することができる。したがって、接触センサ２２６は、把持要素と対象物体１１２との間の接触又は付着の程度に対応する、測定された力又はトルクなどの定量化された測定を表す接触測定を出力することができる。例えば、接触測定は、エンドエフェクタによって対象物体１１２に加えられる力に関連する１つ又は複数の力又はトルクの測定値を含むことができる。

適切なロボット物体把持システム
図３は、本技術のいくつかの実施形態による、物体把持システム３００（例えば、多目的ユニット用のステーション）の図である。図示の実施形態では、物体把持システム３００は、ロボットアーム３０２及びロボットアーム３０２に結合された物体把持アセンブリ３０４（本明細書では「把持アセンブリ」、「物体グリッパー」、「グリッパー」、及び／又は「把持ヘッド」とも呼ばれることがある）を含む。

物体把持システム３００は、様々なタイプ又はカテゴリの物体をピックアップ、把持、輸送、解放、積載、及び／又は荷下ろしするように構成することができる。例えば、図示の実施形態では、ロボットアーム３０２は、ベルトコンベヤ３６２の端部に配置され、物体把持アセンブリ３０４は、それらの寸法サイズ（例えば、長さ、幅、高さなど）、それらの重量、クランプ位置の利用可能性（又はその欠如）、表面材料、表面テクスチャ、剛性などに基づいて区別される、少なくとも様々なカテゴリの物体を把持するように構成可能である。図示の実施形態では、物体把持アセンブリ３０４は、少なくとも３つのカテゴリの物体：（１）様々なボックス３６４（例えば、輸送ボックス、輸送ユニット、パッケージユニット、カートン、消費財、食料品など）、（２）スリップシート３６６、及び（３）輸送ユニット３６９を梱包するためのパレット３６８（例えば、大規模流通で使用されるパレット化されたコンテナ）を把持するように構成可能である。純粋に例として、第１のカテゴリ（すなわち、ボックス３６４）は、通常、第２のカテゴリ（すなわち、スリップシート３６６）及び第３のカテゴリ（すなわち、パレット３６８）と比較して相対的に小さい長さと幅、真空力によって係合できる表面、及び／又は比較的剛性の外装によって示される。別の例では、第２のカテゴリは、通常、第１のカテゴリと比較して相対的に大きい長さと幅、吸引力によって係合できる表面、及び／又は輸送中に剛性を維持するために広いグリップを必要とする可能性のある材料（例えば、紙又は段ボールシートなどの柔軟な材料）によって示される。さらに別の例では、第２のカテゴリは、通常、第１のカテゴリと比較して相対的に大きな長さと幅、利用可能なクランプ位置、及び／又は剛性の材料（例えば、木材）によって示される。各カテゴリは様々な特徴を有するため、カテゴリは、様々なカテゴリで物体をピックアップ、輸送、及び／又は配置するタスク間で物体把持アセンブリ３０４を調整する必要があり得る。

梱包動作中、ロボットアーム３０２は、多目的物体把持アセンブリ３０４を使用して、様々なタスク（例えば、異なるピックアップ、移送、及び配置タスク）を順次実行することができる。ロボットアーム３０２は、異なるタイプのタスクを組み合わせて、単一のステーションで完全な動作を実施することができる（例えば、輸送ユニットに適切な物体を詰め込むために）。特定の非限定的な例では、ロボットアーム３０２を使用して、輸送梱包動作（様々なパッケージ、パレット、スリップシートなどの様々な物体のピックアップ）を、いずれの構成要素又はデバイスも交換することなく、及び／又は直接のオペレータアクションなしに、単一のステーションで実施することができる。

梱包動作中、例えば、物体把持アセンブリ３０４は、ボックス３６４、スリップシート３６６、パレット３６８、及び／又は任意の他の適切な物体（本明細書では集合的に対象物体と呼ばれることもある）を把持し、対象物体と係合し、ロボットアーム３０２と共に、対象物体を輸送ユニット３６９の１つに輸送し、そして、対象物体を係合解除して、輸送ユニット３６９を梱包するのに適した、様々なモード間で再構成することができる。例えば、図３にさらに示されるように、物体把持システム３００は、輸送ユニット３６９の基部にパレット３６８のうちの１つを積み重ね、スリップシート３６６の１つをパレット３６８に積み重ね、ボックス３６４の層（例えば、３つのボックス、５つのボックス、１０のボックス、又は他の適切な数）をスリップシート３６６上に積み重ね、次に、前述のステップ／タスクのいずれかを繰り返して、輸送ユニット３６９を完成させる、及び／又は、新たな輸送ユニットを開始することができる。梱包動作の文脈において、図３は、それぞれのタスクの開始位置に配置されたボックス３６４、スリップシート３６６、及びパレット３６８を示すことができる。輸送ユニット３６９は、異なるタスクのための共通の対象／目的地の場所に対応することができる。

さらに、又は代わりに、物体把持システム３００を使用して、輸送ユニット３６９（又は任意の他の物体のグループ）を開梱することができる。開梱動作中に、物体把持アセンブリ３０４は、様々な対象物体を把持するのに適した様々なモード間で再構成され、対象物体の１つと係合され、ロボットアーム３０２によって、輸送ユニット３６９から目的地（例えば、ベルトコンベヤ３６２及び／又は保持場所）に輸送され、把持された対象物体から係合解除されることが可能である。例えば、物体把持システム３００は、輸送ユニット３６９内のボックス３６４の層をベルトコンベヤ（又は別の適切な目的地）上に移動させ、層に対応するスリップシート３６６を待機パイルに（例えば、再利用及び／又は廃棄するため）移動し、輸送ユニット３６９内のボックス３６４の各層について前のステップを繰り返し、次に、パレット３６８を待機パイルに（例えば、再利用及び／又は廃棄するため）移動することができる。次に、開梱動作は、これらのステップ／タスクを繰り返して、別の輸送ユニット３６９を荷下ろしすることができる。したがって、開梱動作の文脈では、図３は、それぞれのタスクの共通の開始位置として輸送ユニット３６９を示すことができる。ボックス３６４、スリップシート３６６、及びパレット３６８は、それぞれのタスクの対象／目的地の位置を表すことができる。

いくつかの実施形態では、物体把持システム３００は、マシンビジョン構成要素（例えば、図２の撮像デバイス２２２、図２のプロセッサ２０２、又はそれらの組み合わせ）を含む。マシンビジョン構成要素は、対象物体（例えば、ボックス３６４、スリップシート３６６、及び／又はパレット３６８のいずれか）を画像化し、対象物体を識別し、対象物体の向きを識別し、予想からの対象物体の変動を識別（例えば、対象物体の長さ及び／又は幅の偏差を識別）し、及び／又は物体把持システム３００が対象物体を把持することを妨げる可能性のある物体を識別することができる。次に、物体把持システム３００及び／又はそれに動作可能に結合された任意のコントローラ（例えば、図１のコントローラ１０９）は、対象物体に従って物体把持アセンブリ３０４の構成を調整し、ロボットアームの動きを制御して、動作（例えば、上記の梱包及び／又は開梱動作）を完了することができる。

上記の各動作において、物体把持アセンブリ３０４は、所与の作業中に把持される物体に固有の様々なモード間で調整される。以下でより詳細に説明するこの調整により、物体把持アセンブリ３０４は、変化する対象物体をよりしっかりと把持し、把持される対象物体のわずかな変動を考慮し、及び／又は動作のタスクのためのクリアランスが制限されている場合（例えば、限られたスペースで輸送ユニットを梱包及び／又は開梱する場合）、コンパクトになることができる。

例えば、図４は、本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリ４００（例えば、多目的エンドエフェクタ）の概略側面図である。図示の実施形態では、物体把持アセンブリ４００（「アセンブリ４００」）は、上面４０４ａ及び下面４０４ｂを有する本体４０２（本明細書では「ハウジング」とも呼ばれる）を含む。アセンブリ４００はまた、上面４０４ａに結合された外部コネクタ４０６（本明細書では「インタフェース構成要素」とも呼ばれる）、本体４０２に結合された画像化構成要素４１０、及び下面４０４ｂに結合された真空作動把持構成要素４２０を含む。

外部コネクタ４０６は、図３のロボットアーム３０２などの物体把持システムの別の構成要素に結合可能であり、アセンブリ４００の位置及び／又は配向を制御することができるようにする。いくつかの実施形態では、外部コネクタ４０６は、本体４０２が、外部コネクタ４０６を介して垂直軸の周りで回転可能となるようにできる。画像化構成要素４１０は、上記のように、１つ又は複数の対象物体（及びその障害物）の画像を取得でき、これは対象物体を識別し、対象物体を係合するタスクを計画するために使用される（例えば、混合在庫管理単位（ＳＫＵ）物体の検出の動的計算、パレット及び／又はスリップの領域及び／又はリソースの検出、梱包の計算などに基づく）。

例えば、真空作動把持構成要素４２０は、対象物体を持ち上げるために、アセンブリ４００の下の第１のカテゴリの対象物体（例えば、図３のボックス３６４）の表面を係合するように配置される。いくつかの実施形態では、真空作動把持構成要素４２０は、発泡真空グリッパーを含み、これは、真空作動把持構成要素４２０の下面４２２の任意の部分を係合して対象物体を持ち上げることができる（例えば、下面４２２の１０パーセント、２０パーセント、２５パーセント、５０パーセント、及び／又は他の適切な割合によって係合している物体を持ち上げる）。様々な実施形態では、真空作動把持構成要素４２０は、対象物体をアセンブリ４００を把持又は固定するように構成された１つ又は複数の吸盤、真空パッド、真空開口部などを含むことができる。

図４にさらに示されるように、アセンブリ４００はまた、本体４０２に結合された可変幅把持構成要素４３０を含むことができる（例えば、本体４０２内に少なくとも部分的に移動可能に配置される）。可変幅把持構成要素４３０（「把持構成要素４３０」）は、本体４０２の対向する長手方向側にある２つのアーム４３２によって画定される線形伸長機構４３１を含む。各アーム４３２は、本体４０２及び対向する長手方向側で本体４０２から突出する遠位部分（又は「端部領域」）に結合された近位部分（又は「近位端部領域」）を有する。把持構成要素４３０はまた、各アーム４３２の端部領域に結合された１つ又は複数の回転構成要素４３４（１つが示され、本明細書では「回転機構」とも呼ばれることがある）及び回転構成要素のそれぞれに結合された１つ又は複数の機械式把持構成要素４３６（１つが示される）を含む。さらに、図示の実施形態では、把持構成要素４３０は、機械式把持構成要素４３６に結合された１つ又は複数のオプションの吸引構成要素４３８を含む。

様々な実施形態において、回転構成要素４３４は、機械的に駆動されるホイール、空気圧的に駆動されるホイール（例えば、空気シリンダ駆動ホイール）、機械的に駆動されるアクセル及び／又はクランクシャフト、ロボット制御される回転構成要素などを含むことができる。様々な実施形態において、機械式把持構成要素４３６は、様々なクランプ、バイス、爪、サーボ電気グリッパー、空気圧グリッパー、プラットフォームベースのリフターなどを含むことができる。

図４に示されるアセンブリ４００の構成（例えば、完全に折りたたまれた状態）では、線形伸長機構４３１のアーム４３２は、本体４０２内に完全に引き込まれ、回転構成要素４３４は、上昇位置にある。上昇位置では、回転構成要素４３４は、機械式把持構成要素４３６のそれぞれを、下面４０４ｂの長手方向平面から少なくとも部分的に上方に向ける。図示の実施形態では、回転構成要素４３４は、機械式把持構成要素４３６を長手方向平面に対して完全に垂直に向ける。この実施形態は、完全に折りたたまれた状態でのアセンブリ４００の長手方向のフットプリントを最小化することができ、アセンブリ４００が比較的少量のクリアランスで領域にアクセスすることを可能にする。

動作のいくつかのタスクの間、以下でより詳細に論じられるように、回転構成要素４３４は、下降位置に作用を受け／動的に構成され得、それによって、機械式把持構成要素４３６及び吸引構成要素４３８を下面４０４ｂの下に向けることができる。結果として、機械式把持構成要素４３６は、異なるカテゴリ（例えば、図３のパレット３６８などを含む、第３のカテゴリ）の対象物体を係合及び／又は係合解除することができる。さらに、又は代わりに、吸引構成要素４３８は、さらに別のカテゴリ（例えば、図３のスリップシート３６６などを含む、第２のカテゴリ）の対象物体を係合及び／又は係合解除することができる。加えて、アーム４３２のそれぞれは、端部領域間の距離Ｄ_１を伸長及び／又は引き込みするように作用を受け／動的に構成（例えば、伸長、拡張、本体４０２に対して移動など）され得る。伸長及び／又は引き込みにより、把持構成要素４３０を、対象物体の関連する寸法に従って調整する（例えば、それにより第２及び／又は第３のカテゴリ内の変動を考慮する）ことができる。純粋に例として、様々な実施形態において、アーム４３２の端部領域間の距離Ｄ_１は、約５４０ミリメートル（ｍｍ）と約１０００ｍｍの間、又は約７４０ｍｍと約１３００ｍｍの間で調整することができる。いくつかの実施形態では、アーム４３２は、並んで（例えば、対称的に及び／又は同時に）伸長及び引き込みされる。いくつかの実施形態では、アーム４３２のそれぞれは、独立して伸縮可能及び引き込み可能であり、対象物体への追加のカスタマイズを可能にする。

図５Ａ及び５Ｂは、本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリ５００（例えば、多目的エンドエフェクタ）の等角図である。図５Ａ及び５Ｂに示されるように、物体把持アセンブリ５００（「アセンブリ５００」）は、全般に、図４のアセンブリ４００と同様である。例えば、アセンブリ５００は、本体５０２、ならびに外部コネクタ５０６、画像化構成要素５１０、及び本体５０２に結合された真空作動把持構成要素５２０を含む。さらに、アセンブリ５００は、本体５０２に結合された可変幅把持構成要素５３０を含む。

可変幅把持構成要素５３０（「把持構成要素５３０」）は、本体５０２の対向側にアーム５３２と、各アーム５３２の端部領域に結合された回転構成要素５３４を有する線形機構５３１とを含む。把持構成要素５３０はまた、回転構成要素５３４のそれぞれに結合された支持プレート５３５、支持プレート５３５のそれぞれに結合された１つ又は複数の機械式把持構成要素５３６（支持プレート５３５のそれぞれについて２つが示されている）、機械式把持構成要素５３６のそれぞれ（例えば、合計４つ）に結合されたオプションの吸引構成要素５３８、及び機械式把持構成要素５３６に隣接する支持プレート５３５のそれぞれに結合された１つ又は複数のオプションのプレスシリンダ５４０（支持プレート５３５のそれぞれについて２つが示される）を含む。

図示の実施形態では、機械式把持構成要素５３６は、クランプの静的部分である。対象物体を把持する（本明細書では、対象物体をピッキング又は持ち上げることとも呼ばれることがある）ために、機械式把持構成要素５３６を表面の下に挿入することができ、次に把持構成要素５３０を持ち上げることができる。次に、プレスシリンダ５４０は、クランプの可変構成要素として作用することにより、把持動作中に対象物体を安定させるのを助けることができる。例えば、機械式把持構成要素５３６が対象物体を持ち上げ始めた後、プレスシリンダ５４０は、機械式把持構成要素５３６に対して対象物体を保持するために拡張することができる。安定化の例に関する追加の詳細は、図１０Ａ～１０Ｅを参照して以下で議論される。

支持プレート５３５は、各端部領域上の回転構成要素５３４が、機械式把持構成要素５３６のそれぞれ、吸引構成要素５３８、及びプレスシリンダ４４０を、上昇位置（図５Ａ）と下降位置（図５Ｂ）との間で移動させることを可能にする。さらに、又は代わりに、支持プレート５３５は、機械式把持構成要素５３６、吸引構成要素５３８、及びプレスシリンダ５４０を長手方向平面に配置するのを助けることができる。例えば、図５Ｂに最もよく示されているように、支持プレート５３５は、把持構成要素５３０の各長手方向端部上の機械式把持構成要素５３６及び／又は吸引構成要素５３８が互いに離間されることを可能にし得る。さらに、又は代わりに、支持プレート５３５は、オプションの構成要素が把持構成要素５３０に含まれることを可能にする。例えば、図５Ａ及び５Ｂに示される実施形態では、支持プレート５３５は、プレスシリンダ５４０が把持構成要素５３０に取り付けられるためのスペースを提供する。

図６Ａ～６Ｃは、本技術のいくつかの実施形態による、様々な状態の図５Ａ及び５Ｂのアセンブリ５００を示す。より具体的には、図６Ａは、完全に折りたたまれた状態のアセンブリ５００を示し、図６Ｂは、多くの可能な伸長状態のうちの１つにあるアセンブリ５００を示し、図６Ｃは、クランプ状態のアセンブリ５００を示している。

図６Ａに示される完全に折りたたまれた状態（本明細書では「折りたたみ状態」、「真空把持構成」、及び／又は「折りたたみ構成」とも呼ばれる）では、線形機構５３１のアーム５３２は完全に引き込まれ、及び／又は本体５０２に折りたたまれており、回転構成要素５３４は、機械式把持構成要素５３６及び吸引構成要素５３８を垂直方向に向けるために上昇位置にある。完全に折りたたまれた状態は、アセンブリ５００の比較的小さなフットプリント（又は最小フットプリント）をもたらす。比較的小さなフットプリントにより、アセンブリ５００は、限られたクリアランスを有する空間に出入りする、及び／又は空間を通って移動することができる。さらに、図６Ａにさらに示されるように、完全に折りたたまれた状態は、真空作動把持構成要素５２０がアセンブリ５００の最下部表面を画定することを可能にし得る。結果として、真空作動把持構成要素５２０の外面５２２は、動作の様々なピッキングタスクのために様々な対象物体を係合することができる。

図６Ｂに示すように、完全に折りたたまれた状態から伸長された状態に移行するために、アセンブリ５００は、長手方向経路Ａに沿って線形機構５３１のアーム５３２を作動させることができる。様々な実施形態において、作動は、様々な機械的に駆動されるアクチュエータ及び／又はギア、空気圧駆動アクチュエータ（例えば、空気駆動のシリンダ）、ロボット制御構成要素などによって駆動され得る。アセンブリ５００は、任意の適切な数の伸長状態を有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、アセンブリ５００は、対象物体の固定幅に対応する単一の伸長状態のみを有する。他の様々な例では、アセンブリ５００は、２、３、５、１０、２０、又は任意の個数の他の適切な伸長状態を有することができ、アセンブリ５００を拡張して、様々な対象物体を係合し、及び／又は対象物体の幅の変動に対応することができる。いくつかの実施形態では、線形機構５３１のアーム５３２は、連続的に移動可能であり、それにより、アセンブリ５００が、完全に折りたたまれた状態と最大伸長状態との間の任意の伸長状態にあることを可能にする。様々な実施形態では、伸長状態は、１つ又は複数のプリセット条件（例えば、特定の対象物体の設定幅）、画像化構成要素５１０（図５Ａ）によって実行される測定、及び／又は様々なコントローラ入力（例えば、人間及び／又はロボットのオペレータからの入力）に基づき得る。

クランプ状態に移行するために、図６Ｃに示されるように、アセンブリ５００は、回転経路Ｂに沿って回転構成要素５３４を動作させることができる。この動作が、機械式把持構成要素５３６及び吸引構成要素５３８を上昇位置から下降位置に動かす。結果として、機械式把持構成要素５３６及び吸引構成要素５３８は、真空作動把持構成要素５２０よりも低く配置され、それにより、機械式把持構成要素５３６及び／又は吸引構成要素５３８が対象物体を係合することを可能にする。例えば、機械式把持構成要素５３６が下降位置に回転すると、対向する機械式把持構成要素５３６との間の距離は、第２の距離にＤ_２にかって収縮する。結果として、概して第２の距離Ｄ_２に等しい幅を有する対象物体は、一緒につまむ機械式把持構成要素５３６によって把持され得、及び／又は機械式把持構成要素５３６の遠位端によって画定されるプラットフォームによって持ち上げられ得る。別の例では、吸引構成要素５３８が下降位置に回転すると、吸引構成要素５３８は、対象物体の上面を係合するように下向きに向けられる。

いくつかの実施形態では、伸長状態（図６Ｂ）は、完全に折りたたまれた状態とクランプ状態との間の中間状態として機能する。すなわち、完全に折りたたまれた状態からクランプ状態に移行する間、アセンブリ５００は、最初に、線形機構５３１のアーム５３２を伸長して、図６Ｂに示される伸長状態に移行する。さらに、又は代わりに、アセンブリ５００は、完全に折りたたまれた状態から直接クランプ状態に移行することができる（図６Ａ）。その結果、アセンブリを調整して、様々な寸法の様々な対象物体を把持できる。様々な実施形態では、クランプ状態の可変幅把持構成要素５３０の構成は、画像化構成要素５１０（図５Ａ）からの物体識別、画像化構成要素５１０からの１つ又は複数の測定、識別された対象物体に対する１つ又は複数のプリセット、様々なコントローラ入力（例えば、人間及び／又はロボットオペレータからの入力を可能にする）などに基づくことができる。

さらに、本明細書では、所望の幅に拡張した後のクランプ状態への移行（例えば、完全に折りたたまれた状態及び／又は所望の幅に基づく伸長状態のいずれかからの移行）として主に論じられるが、アセンブリ５００は、拡張前及び／又は拡張と同時にクランプ状態に移行することができる。純粋に例として、アセンブリ５００は、回転経路Ｂに沿って回転構成要素５３４を動的に構成し（図６Ｃ）、同時に、長手方向経路Ａに沿って線形機構５３１のアーム５３２を動的に構成することができる（図６Ｂ）。別の例では、アセンブリ５００は、回転構成要素５３４を作動させ、次に線形機構５３１のアーム５３２を作動させることができる。実際、いくつかの実施形態では（例えば、機械式把持構成要素５３６及び／又は吸引構成要素５３８を用いて連続作業を実行する場合）、アセンブリ５００は、回転構成要素５３４を１回動作させ、次に、線形機構５３１のアーム５３２を複数回動作させて、変化する対象物体に従って幅を調整する。さらに、又は代わりに、アセンブリ５００は、拡張状態間で線形機構５３１のアーム５３２を動作させて、対象物体をクランプすることを容易にすることができる（例えば、対象物体をクランプするために対向する機械式把持構成要素５３６間の幅を減らす）。

図７は、本技術のいくつかの実施形態による、物体把持アセンブリを備えたロボットシステムを操作するためのプロセス７００の流れ図である。プロセス７００は、は、エンドエフェクタ自体のコントローラによって、及び／又は外部コントローラ（例えば、図２のプロセッサ２０２を有する図１のコントローラ１０９）によって実行することができる。

プロセス７００は、対象物体を検出することによってブロック７０２で開始する。検出は、物体把持アセンブリ上の画像センサ及び／又は画像化システム（例えば、図４の画像化構成要素４１０）からの画像データに基づくことができる。いくつかの実施形態では、検出は、画像データ内のパターンを認識して、１つ又は複数の既知の対象物体を検出し、及び／又は画像化された物体を非対象物体として拒絶するための、マシン又はコンピュータビジョンアルゴリズムに少なくとも部分的に基づく。いくつかの実施形態では、検出は、画像データ内の物体（対象及び非対象）を識別するように訓練された人工知能及び／又は機械学習アルゴリズムに少なくとも部分的に基づく。様々な実施形態では、検出は、様々なセンサ（例えば、重量センサ、外部画像センサなど）からの入力及び／又は人間及び／又はロボットオペレータからの入力に少なくとも部分的に基づくことができる。

ブロック７０２で対象物体を検出することに加えて、プロセス７００は、対象物体の様々な態様を検出することができる。例えば、プロセス７００は、対象物体の寸法、対象物体の向き、把持動作中のタスクのための対象物体の周りのクリアランスなどを検出することができる。これらの検出により、プロセス７００は、例えば、対象物体が識別されたときの予想からの変動を考慮することができる。

画像センサ及び／又は撮像システムは物体把持アセンブリに結合されているため、画像センサ及び／又は撮像システムは、多くの場合、対象物体（及び／又は任意の周囲物）を真上からではなく垂直軸に対してある角度で撮像する。したがって、マシン又はコンピュータビジョンアルゴリズムは、（例えば、画像データに歪み又は他の補正フィルタを適用することによって）角度の付いた画像を考慮する機能を含むことができる。さらに、又は代わりに、マシン又はコンピュータビジョンアルゴリズムは、対象物体（及び／又は任意の周囲物）が正面から画像化されていないときを識別し、補正動作を取る機能を含むことができる。いくつかの実施形態では、補正動作は、画像データに１つ又は複数の歪み及び／又は画像補正を適用して、対象物体の片側を測定することを含む。いくつかの実施形態では、補正動作は、対象物体を適切に画像化するために追加の画像データを収集するための命令を生成することを含む。画像データの角度を識別して考慮することにより、マシン又はコンピュータビジョンアルゴリズムは、測定及び／又は把持操作の次の段階の精度を向上させるのに役立ち得る。

さらに、画像センサ及び／又は撮像システムが物体把持アセンブリに結合されているため、画像センサ及び／又は撮像システムの位置は、操作全体にわたって動的に制御することができる。例えば、スリップシート及び／又はパレットのスタックが梱包作業中に収縮（又は増加）するにつれて、物体把持アセンブリを下降（又は上昇）させて、スリップシート及び／又はパレットを一貫した距離で画像化することができる。すなわち、画像センサ及び／又は撮像システムの位置の動的制御は、画像データが画像センサ及び／又は撮像システムと対象物体との間の距離を一貫したものにすることを可能にできる。次に、一貫した距離は、測定及び／又は把持操作の次の段階の精度を改善するのに役立ち得る。

ブロック７０４において、プロセス７００は、対象物体のピックアップタスクを計画することを含む。ピックアップタスクの計画には、対象物体をピックアップするために物体把持アセンブリをどの状態（例えば、完全に折りたたまれた状態、完全に折りたたまれた状態とクランプ状態の組み合わせ、及び／又は伸長状態とクランプ状態の組み合わせ）にする必要があるかを決定することが含まれ得る。ピックアップタスクの計画には、ピックアップタスク中の対象物体の方向及び／又はピックアップタスク中の物体把持アセンブリの移動経路の識別も含まれ得る。方向は、対象物体及び／又は利用可能な表面の寸法と方向に基づくことができる。移動経路は、識別された環境上の制約（例えば、物体の周囲で識別されたクリアランスを制限する物体）に基づくことができる。

ブロック７０６において、プロセス７００は、物体把持アセンブリを、ブロック７０４で決定された把持状態に構成することを含む。構成は、図６Ａ～６Ｃに関して上記で論じられた動作のいずれかを含んで、真空作動把持構成要素、機械式把持構成要素、及び／又は吸引構成要素を用いて対象物体を把持する準備をすることができる。いくつかの実施形態では、物体把持アセンブリを構成することは、物体把持アセンブリを動的に構成するための複数のステップを含む（例えば、線形機構のアームを拡張し、次に回転構成要素を上昇位置から下降位置に動作させる）。いくつかの実施形態では、物体把持アセンブリを構成することは、複数の動作を伴う単一のステップを含む（例えば、線形機構のアームを拡張し、同時に上昇位置を下降位置に回転させる）。

ブロック７０８において、プロセス７００は、対象物体をピックアップすることを含む。いくつかの実施形態では、対象物体をピックアップすることは、対象物体の表面を真空作動把持構成要素と係合させ、係合された表面に真空力を加えることを含む。いくつかの実施形態では、対象物体をピックアップすることは、機械式把持構成要素で対象物体をクランプすることを含む。いくつかの実施形態では、対象物体をピックアップすることは、機械式把持構成要素を、対象物体の把持面の下に少なくとも部分的に配置することを含む。いくつかの実施形態では、対象物体をピックアップすることは、対象物体の表面を吸引構成要素（複数可）と係合させ、係合された表面に吸引力を加えることを含む。

ブロック７１０において、プロセス７００は、第１の位置（例えば、ピックアップ位置）から第２の位置（例えば、ドロップオフ位置）への対象物体の輸送を含む。輸送は、周囲の環境内の物体との衝突を回避するために、事前に決定された移動経路に基づくことができる。特定の非限定的な例では、第１の位置は、消費者製品のボックスをロボットシステムを備えた積載ステーションに輸送するベルトコンベヤであり得、第２の位置は、大規模な輸送構成要素（例えば、パレットスタック、より大きなボックス、輸送用コンテナなど）である。この例では、プロセス７００は、様々な物体把持システム間を回転することなく、輸送のために様々な物体の梱包を自動化することができ、それにより、梱包プロセスを加速する。

ブロック７１２において、プロセス７００は、対象物体を第２の位置に配置することを含む。いくつかの実施形態では、ブロック７１２での配置プロセスは、第２の位置での（例えば、大規模輸送構成要素内の梱包された位置での）物体の正確な配置を含む。いくつかの実施形態では、ブロック７１２での配置プロセスは、第２の位置での環境内の物体（例えば、以前に配置された対象物体）を回避することを含む。

オプションのブロック７１４において、プロセス７００は、物体把持アセンブリをリセットすることを含む。物体把持アセンブリをリセットすることは、物体把持アセンブリを、任意の伸長及び／又はクランプ状態から完全に折りたたまれた状態に折りたたむことを含み得る。折りたたみプロセスにより、物体把持アセンブリは、第２の位置にある他の環境内の物体（例えば、以前に配置された物体）をより簡単に、及び/又は新しい対象物体をピックアップするときに回避することができる。さらに、又は代わりに、物体把持アセンブリをリセットすることは、次の対象物体を検出するために物体把持アセンブリを開始位置に戻すことを含み得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、物体把持アセンブリは、対象物体間でリセット（又は完全にリセット）されない（例えば、クランプ状態から移行しない）。リセットがないことにより、物体把持アセンブリは、特に全般的に類似した対象物体の場合、完全な動作のために一連のピッキングタスクをより迅速に実行できる。

図８Ａ～８Ｃは、本技術のいくつかの実施形態による、対象物体８０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ８００の部分的な概略図である。物体把持アセンブリ８００を移動及び位置決めするためのロボットアーム又は他の機構は、本発明の特定の態様を曖昧にしないようにするために図８Ａ～８Ｃから省略されている。

図８Ａは、画像化構成要素８１０（例えば、図２の撮像デバイス２２２のインスタンス）の視野８１２内の対象物体８０２を検出する物体把持アセンブリ８００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）を示す。図７を参照して上で論じたように、検出は、様々なマシン又はコンピュータビジョンアルゴリズム、人工知能及び／又は機械学習アルゴリズムなどに基づくことができる。また、検出により、対象物体の種類、対象物体の向き、対象物体の様々な寸法などを識別することができる。図示の実施形態では、例えば、検出は、対象物体８０２をボックス（例えば、消費財、様々な食品などを含む）として識別することができる。上でさらに論じたように、物体把持アセンブリ８００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）は、対象物体８０２をピックアップ、輸送、及び／又は配置するための把持動作の様々なタスクを計画することができる。

図８Ｂ及び８Ｃに示されるように、把持動作は、１つ又は複数のタスクを実施して、対象物体８０２の表面（例えば、上面）を、物体把持アセンブリ８００の真空作動構成要素８２０の下面８２２と係合させることができる。係合すると、真空作動構成要素８２０は、対象物体８０２に真空力を供給するように動作させることができ、次いで、物体把持アセンブリ８００は、移動経路Ｃに沿って持ち上げることができる。運動及び真空力の結果として、物体把持アセンブリ８００は、対象物体８０２を持ち上げる。

図示した実施形態では、把持動作は、完全に折りたたまれた状態の物体把持アセンブリ８００を用いて実行される。この構成により、真空作動構成要素８２０の下面８２２は、物体把持アセンブリ８００の最下部表面を画定することができる。その結果、下面８２２は、物体把持アセンブリ８００の他の構成要素からの妨害のリスクなしに、対象物体８０２を係合することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、物体把持アセンブリ８００は、下面８２２が対象物体８０２を係合することができるという条件で、伸長状態（例えば、図６Ｂ）及び／又はクランプ状態（例えば、図６Ｃ）にあり得る。

図９Ａ～９Ｃは、本技術のいくつかの実施形態による、対象物体９０２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ９００の部分的な概略図である。物体把持アセンブリ９００を移動及び位置決めするためのロボットアーム又は他の機構は、本発明の特定の態様を曖昧にしないようにするために図９Ａ～９Ｃから省略されている。

図８Ａの図と同様に、図９Ａは、画像化構成要素９１０の視野９１２内の対象物体９０２を検出する物体把持アセンブリ９００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）を示す。上で論じたように、検出は、様々なマシン又はコンピュータビジョンアルゴリズム、人工知能及び／又は機械学習アルゴリズムなどに基づくことができる。また、検出により、対象物体の種類、対象物体の向き、対象物体の様々な寸法などを識別することができる。図示の実施形態では、例えば、検出は、対象物体９０２を、各層の物体間の損傷のリスクを低減するために大規模な輸送構成要素のレベルの間に配置できる１つ又は複数のスリップのスタックとして識別することができる。上でさらに論じたように、物体把持アセンブリ９００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）は、対象物体９０２をピックアップ、輸送、及び／又は配置するための把持動作のための様々なタスクを計画することができる。

図９Ｂ及び９Ｃは、完全に折りたたまれた状態（図９Ｂ）から、対象物体９０２に適したクランプ状態（図９Ｃ）に移行する物体把持アセンブリ９００を示す。図示の実施形態では、移行は、回転構成要素９３４を上昇位置から下降位置への回転経路Ｂに沿って動作させること含む。図９Ｃに示されるように、下降位置において、回転構成要素９３４は、１つ又は複数の吸引構成要素９３８（２つが示される）を下向きに向けて、対象物体９０２を係合することができる。次に、吸引構成要素９３８は、対象物体９０２に吸引力を加えることができ、物体把持アセンブリ９００が、移動経路Ｄに沿って対象物体９０２を持ち上げることを可能にする。

いくつかの実施形態では、完全に折りたたまれた状態（図９Ｂ）からクランプ状態（図９Ｃ）への移行は、物体把持アセンブリ９００を拡張することを含み得、それにより、吸引構成要素９３８間の距離を増加させる。拡張によって、吸引構成要素９３８を使用して、より大きなフットプリントを有する物体をピックアップするように物体把持アセンブリ９００を調整することができる。

図１０Ａ～１０Ｅは、本技術のいくつかの実施形態による、対象物体１００２を把持するためのプロセスの様々な段階での物体把持アセンブリ１０００の部分的な概略図である。物体把持アセンブリ１０００を移動及び位置決めするためのロボットアーム又は他の機構は、本発明の特定の態様を曖昧にしないようにするために図１０Ａ～１０Ｅから省略されている。

図１０Ａは、画像化構成要素１０１０の視野１０１２内の対象物体１００２を検出する物体把持アセンブリ１０００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）を示す。上で論じたように、検出は、様々なマシン又はコンピュータビジョンアルゴリズム、人工知能及び／又は機械学習アルゴリズムなどに基づくことができる。また、検出により、対象物体の種類、対象物体の向き、対象物体の様々な寸法などを識別することができる。図示の実施形態では、例えば、検出は、対象物体１００２を、大規模な輸送構成要素（例えば、消費財のパレット）の底部にそれぞれ配置して各ユニットに構造的支持を提供できる１つ又は複数のパレットのスタックとして識別することができる。次に、物体把持アセンブリ１０００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）は、パレット固有の寸法及び向きに基づいて、対象物体１００２をピックアップ、輸送、及び／又は配置するための把持動作のための様々なタスクを計画することができる。例えば、１つ又は複数のパレットのスタックの最上部のパレット１００４は、標準的なパレットとは異なる幅（例えば、木の板の欠落、パレットサイズの一般的な変動などに起因）を有する可能性があり、それにより、物体把持アセンブリ１０００（及び／又はそれに通信可能に結合されたコントローラ）が最上部のパレット１００４に対する特定のタスクを計画する必要が生じる。

図１０Ｂ～１０Ｅは、完全に折りたたまれた状態（図１０Ｂ）から最上部のパレット１００４に適したクランプ状態（図１０Ｅ）に移行する物体把持アセンブリ１０００を示している。図１０Ｂに示されるように、最上部のパレット１００４は、第３の距離Ｄ_３の幅を有する。移行プロセスは、幅によって画定されるパレットの長手方向のフットプリント内に物体把持アセンブリ１０００の本体１００１を配置することから始めることができる。

図１０Ｃに示されるように、移行プロセスは、対向する回転構成要素１０３４が互いに第３の距離Ｄ_３の間隔で離れて配置され、上昇位置から下降位置へ回転経路Ｂに沿って回転構成要素１０３４を動作させるように、線形経路Ａに沿って脚部１０３２を動かすことにより線形機構１０３１を拡張することによって、継続することができる。結果として、２つ以上の機械式把持構成要素１０３６（対向側で図１０Ｃには２つ示される）は、最上部のパレット１００４を係合することができる。いくつかの実施形態では、移行プロセスは、図１０Ｃに示される配置で完了し、最上部のパレット１００４は、物体把持アセンブリ１０００によって持ち上げることができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、移行プロセスは、最上部のパレット１００４上の物体把持アセンブリ１０００の把持の安定性をさらに改善するための追加のステップを含む。

例えば、図１０Ｄに示されるように、移行プロセスは、垂直経路Ｅに沿って１つ又は複数のプレスシリンダ１０４０（対向側で図１０Ｄには２つ示される）を動作させることを含むことができる。プレスシリンダ１０４０は、最上部のパレット１００４を機械式把持構成要素１０３６に対して押し付けることによって最上部のパレット１００４をさらに係合する。結果として、プレスシリンダ１０４０は、把持動作の様々な作業中に最上部のパレット１００４を安定させるのを助けることができる（例えば、最上部のパレット１００４が機械式把持構成要素１０３６上で移動する能力を低下させることによって）。

図１０Ｅは、クランプ状態に完全に移行した物体把持アセンブリ１０００の詳細図である。図１０Ｅに示されるように、プレスシリンダ１０４０は、機械式把持構成要素１０３６が下面１００５ｂを係合する間、最上部のパレット１００４の上面１００５ａを下向きに押すことができる。反対の力は、把持動作の様々な作業中に最上部のパレット１００４を固定することができ、それにより、最上部のパレット１００４が滑ったり、揺れたり、及び／又はそうでなければ機械式把持構成要素１０３６から外れるのを防ぐ。

図１１は、本技術のさらなる実施形態による、物体把持システム１１００の図である。図示の実施形態では、物体把持システム１１００は、ロボットアーム１１０２と、物体把持アセンブリ１１０４の外部コネクタ１１０８を介してロボットアーム１１０２に結合された物体把持アセンブリ１１０４とを含む。図１１にさらに示されるように、物体把持アセンブリ１１０４は、概して、上で論じられた物体把持アセンブリと同様である。

例えば、物体把持アセンブリ１１０４は、本体１１０６、ならびに、それぞれ本体１１０６に結合された画像化構成要素１１１０及び真空作動把持構成要素１１２０を含む。さらに、物体把持アセンブリ１１０４は、本体１１０６に結合された可変幅把持構成要素１１３０を含む。可変幅把持構成要素１１３０は、本体１１０６に結合され、物体把持アセンブリ１１０４の長手方向フットプリントを拡張するように構成された、線形拡張構成要素１１３０を含む。可変幅把持構成要素１１３０はまた、線形拡張構成要素１１３１の各側に結合された回転構成要素１１３４、回転構成要素１１３４のそれぞれに結合された支持プレート１１３５、及び支持プレート１１３５のそれぞれに結合された１つ又は複数の機械式把持構成要素１１３６（２つを示す）を含む。

しかしながら、図示の実施形態では、線形拡張構成要素１１３１は、対向する回転構成要素１１３４間の距離を増加及び／又は減少させるために本体１１０６に結合された伸縮可能な軌道を含む。さらに、可変幅把持構成要素１１３０は、吸引構成要素を省略している。省略によって、完全に折りたたまれた状態の物体把持アセンブリ１１０４の長手方向のフットプリントを減少させ、及び／又はクランプ状態の物体把持アセンブリ１１０４の垂直方向のフットプリントを減少させることができる。両方の削減により、物体把持アセンブリ１１０４がより狭いスペースで動作することが可能になる。

例
本技術は、例えば、以下に説明される様々な態様に従って説明される。本技術の態様の様々な例は、便宜上、番号付けされた例（１、２、３など）として記載されている。これらは例として提供されており、本技術を限定するものではない。従属する例のいずれも、任意の適切な方法で組み合わせることができ、それぞれの独立した例の中に配置することができることに留意されたい。他の例も同様に提示することができる。

例１．
上面及び前記上面の反対側にある下面を有する本体と、
前記下面に結合された真空作動把持構成要素であって、第１のカテゴリの第１の対象物体を係合するように構成された前記真空作動把持構成要素と、
前記本体に結合された可変幅把持構成要素と、を備え、
前記可変幅把持構成要素は、
前記本体に結合され、前記本体の第１の長手方向側に第１の端部領域を有する第１のアームと、
前記第１のアームの前記第１の端部領域に結合された第１の機械式把持構成要素であって、前記第１の対象物体とはカテゴリ的に異なる第２のカテゴリの第２の対象物体の第１の側を係合するように構成された１つ又は複数の第１のクランプを含む第１の機械式把持構成要素と、
前記第１の機械式把持構成要素を前記第１のアームに結合する第１の回転構成要素であって、上昇位置と下降位置との間で移動可能である第１の回転構成要素と、
前記本体に結合され、前記第１の長手方向側の反対側にある前記本体の第２の長手方向側に第２の端部領域を有する第２のアームと、
前記第２のアームの前記第２の端部領域に結合された第２の機械式把持構成要素であって、前記第２の対象物体の第２の側を係合するように構成された１つ又は複数の第２のクランプを含む第２の機械式把持構成要素と、
前記第２の機械式把持構成要素を前記第２のアームに結合する第２の回転構成要素であって、前記上昇位置と前記下降位置との間で移動可能である第２の回転構成要素と、
を含み、
前記第１のアーム及び前記第２のアームは、線形方向に伸縮可能であり、前記第１の端部領域と前記第２の端部領域との間の距離を制御する、例示的な物体把持アセンブリ。

例２．
前記第２のカテゴリの前記第２の対象物体がパレットを含み、
前記可変幅把持構成要素が、
前記第１の機械式把持構成要素に結合された１つ又は複数の第１の吸引構成要素であって、前記第１のカテゴリ及び前記第２のカテゴリとは異なる第３のカテゴリの第３の対象物体の上面を係合するように構成されており、前記第３のカテゴリはスリップシートを含む、１つ又は複数の第１の吸引構成要素と、
前記第２の機械式把持構成要素に結合された１つ又は複数の第２の吸引構成要素であって、前記第２の対象物体の前記上面を係合するように構成されている１つ又は複数の第２の吸引構成要素と、
をさらに含み、
前記第１のカテゴリの前記第１の対象物体は、前記パレット及び／又は前記スリップシート上に配置することを目的とした１つ又は複数のパッケージを含む、例１に記載のアセンブリ。

例３．
前記第１の機械式把持構成要素が、前記１つ又は複数の第１のクランプと前記第１の回転構成要素との間に結合された第１の支持プレートをさらに含み、
前記第２の機械式把持構成要素が、前記１つ又は複数の第２のクランプと前記第２の回転構成要素との間に結合された第２の支持プレートをさらに含む、例１～２のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例４．
前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素が前記下降位置にあるとき、前記１つ又は複数の第１のクランプ及び前記１つ又は複数の第２のクランプは、前記第１及び第２の側で前記第２の対象物体の下面を係合するように配置されており、
前記第１の機械式把持構成要素は、前記第１の支持プレートに結合され、前記第１の側の前記第２の対象物体の上面に押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第１のプレスシリンダをさらに含み、
前記第２の機械式把持構成要素は、前記第２の支持プレートに結合され、前記第２の側の前記第２の対象物体の前記上面に前記押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第２のプレスシリンダをさらに含む、例１～３のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例５．
前記本体に結合され、前記物体把持アセンブリの近傍内の物体の画像データを収集するように配置された画像センサをさらに含み、前記画像センサは、前記物体のカテゴリの決定のために、及び、前記物体を前記真空作動把持構成要素又は前記可変幅把持構成要素で把持するかの決定のために前記画像データをコントローラに送信するように、前記コントローラに動作可能に結合可能である、例１～４のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例６．
前記真空作動把持構成要素が、前記第１の対象物体とは異なる第２の対象物体を係合するように構成された発泡吸引グリッパーを含む、例１～５のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例７．
前記本体の上面に結合されてロボットアームに動作可能に結合可能である外部コネクタをさらに含み、前記可変幅把持構成要素が第１の軸に沿って拡張するように配置されており、前記外部コネクタは、前記第１の軸に直交する第２の軸の周りの前記本体の回転を制御するように配置されている、例１～６のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例８．
前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素が、前記上昇位置と前記下降位置との間で１８０度移動する、例１～７のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ。

例９．
ロボットアームを使用して、前記物体把持アセンブリを対象物体に隣接して位置決めするためのコマンドを生成することと、
前記物体把持アセンブリを、完全に折りたたまれた状態、複数の伸長状態、及びクランプ状態のうちの少なくとも１つを含む把持状態に動的に構成するコマンドを生成することと、
前記物体把持アセンブリが前記把持状態になると前記対象物体を係合するコマンドを生成することと、
前記ロボットアームを使用して、前記対象物体を第１の位置から、前記第１の位置から離間した第２の位置に移動させるためのコマンドを生成することと、
前記第２の位置で前記対象物体を係合解除するコマンドを生成することと、
を含む、例示的な方法。

例１０．
前記物体把持アセンブリが、
本体と、
前記本体の下面に結合された真空作動把持構成要素と、
前記本体に結合された、２つ以上の機械式把持要素を含む可変幅把持構成要素と、
を含み、
前記完全に折りたたまれた状態では、前記可変幅把持構成要素は完全に引き込まれ、前記真空作動把持構成要素は、前記対象物体を係合するために前記物体把持アセンブリの最下部表面を画定するように配置され、
前記複数の伸長状態のそれぞれは、前記可変幅把持構成要素の２つ以上の機械式把持要素間の距離を変化させ、
前記クランプ状態では、前記２つ以上の機械式把持要素が、前記対象物体を係合するように配置される、例９に記載の方法。

例１１．
前記対象物体の画像データを受信することと、
前記画像データから、前記対象物体の１つ又は複数の特性であって、前記対象物体のカテゴリ、前記対象物体の向き、及び前記対象物体上の候補把持位置、のうちの少なくとも１つを含む、１つ又は複数の特性を決定することと、
をさらに含み、
前記物体把持アセンブリを前記把持状態に動的に構成する前記コマンドは、前記画像データから決定された前記対象物体の前記１つ又は複数の特性に少なくとも部分的に基づいている、例９～１０のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１２．
垂直軸に対する前記画像データの角度を識別することと、
前記画像データに対する１つ又は複数の歪みを使用して、前記画像データの前記識別された角度を考慮することと、
をさらに含む、例９～１１のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１３．
前記対象物体の表面に対する前記画像データの角度を識別することと、
前記画像データに対する１つ又は複数の歪みを使用して、前記画像データの前記識別された角度を考慮することと、
をさらに含む、例９～１２のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１４．
前記対象物体の表面に対する前記画像データの第１の角度を識別することと、
前記対象物体の前記表面に対して垂直な第２の角度で前記対象物体の新たな画像データを生成する命令を生成することと、
をさらに含む、例９～１３のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１５．
前記対象物体が第１の対象物体であり、前記把持状態が第１の把持状態であり、
前記方法が、
前記ロボットアームを使用して、前記物体把持アセンブリを第２の対象物体に隣接して位置決めするためのコマンドを生成することと、
前記物体把持アセンブリを、前記完全に折りたたまれた状態、前記複数の伸長状態、及びクランプ状態のうちの少なくとも１つを含む第２の把持状態に動的に構成するコマンドを生成することと、
前記物体把持アセンブリが前記第２の把持状態になると、前記第２の対象物体を係合するコマンドを生成することと、
前記ロボットアームを使用して、前記第２の対象物体を第３の位置から、前記第３の位置から離間した第４の位置に移動させるためのコマンドを生成することと、
前記第４の位置で前記第２の対象物体を係合解除するコマンドを生成することと、
をさらに含む、例９～１４のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１６．
前記対象物体が、複数の異なる対象物体のうちの１つであり、前記複数の異なる対象物体は、１つ又は複数のパッケージ、１つ又は複数のパレット、及び１つ又は複数のスリップシートを含み、
前記方法が、
前記複数の異なる対象物体を操作することに対応する一連のタスクを含む、前記複数の異なる対象物体を操作するための動作を識別することであって、前記動作は、梱包動作又は開梱動作であることと、
前記識別された動作と前記一連のタスクに基づいて、前記複数の異なる対象物体内の各物体を前記対象物体として繰り返し選択し、前記選択された対象物体の位置決め、動的構成、係合、移動、及び係合解除のための対応するコマンドを生成することと、
をさらに含む、例９～１５のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載の方法。

例１７．
ロボットアームと、
前記ロボットアームに結合された物体把持アセンブリと、を備え、
前記物体把持アセンブリは、
上面及び前記上面の反対側にある下面を有する本体と、
前記本体の前記上面と前記ロボットアームとの間に結合された外部コネクタと、
前記本体の前記下面に結合された真空作動把持構成要素と、
前記本体に結合された可変幅把持構成要素であって、完全に折りたたまれた状態、複数の伸長状態、及びクランプ状態の間で移動可能な可変幅把持構成要素と、
を含む、例示的なロボットシステム。

例１８．
前記可変幅把持構成要素が、
前記本体に結合された線形伸長機構であって、第１の遠位領域及び前記第１の遠位領域の反対側にある第２の遠位領域を有する線形伸長機構と、
前記線形伸長機構の前記第１及び第２の遠位領域に個別に結合された２つの回転機構と、
前記回転機構のそれぞれに結合された１つ又は複数の機械式グリッパーと、
を含む、例１７に記載のロボットシステム。

例１９．
前記完全に折りたたまれた状態において、
前記線形伸長機構が、前記線形伸長機構の前記第１及び第２の遠位領域を最小距離だけ離して配置するために引き込まれており、
前記回転機構が上昇位置にあり、前記回転機構の前記上昇位置は、前記回転機構のそれぞれに結合された前記１つ又は複数の機械式グリッパーを前記本体の前記下面から離れるように向ける、例１７～１８のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のロボットシステム。

例２０．
前記物体把持アセンブリが、前記本体に結合され、物体の画像データを収集するように配置された画像センサをさらに含み、前記物体把持アセンブリは前記真空作動把持構成要素及び／又は前記可変幅把持構成要素を介して前記物体を把持し、
前記ロボットシステムは、前記画像センサ、前記真空作動把持構成要素、及び可変幅把持構成要素に動作可能に結合されたコントローラを有し、
前記コントローラは、
前記画像センサから前記画像データを受信することと、
前記完全に折りたたまれた状態と前記複数の伸長状態のどれを使用して前記物体を把持するかを、前記物体のカテゴリ、前記物体の向き、及び前記物体上の候補把持位置のうち少なくとも１つに基づいて決定することと、
前記可変幅把持構成要素を前記決定された状態に移動することと、
前記真空作動把持構成要素及び／又は前記可変幅把持構成要素を制御して、前記物体を把持することと、
を行う、例１７～１８のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のロボットシステム。

例２１．
本体と、
前記本体に結合されるかその上にある第１の把持構成要素であって、第１のカテゴリの物体を係合するように構成された第１の把持構成要素と、
前記本体に結合された第２の把持構成要素であって、第２のカテゴリの物体を係合するように構成された第２の把持構成要素と、
を含む、例示的なエンドエフェクタアセンブリ。

例２２．
前記本体及び／又は前記第２の把持構成要素に結合された第３の把持構成要素であって、第３のカテゴリの物体を係合するように構成された第３の把持構成要素をさらに含む、例２１に記載のアセンブリ。

例２３．
例２１～２２のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリに動作可能に結合されたロボットアームを含む、システム。

例２４．
例２１～２３のいずれか１つ又はそのいずれかの部分に記載のアセンブリ及び／又はシステムに通信可能に結合されたコントローラを含むシステムであって、前記コントローラは、前記アセンブリ及び／又は前記システムを操作して、前記アセンブリの構成を調整して、前記第１、第２、又は第３の物体カテゴリのうちの１つに属する物体を、選択的に把持及び／又は移送する方法を実行するように構成されている、システム。

結論
前述のことから、本技術の特定の実施形態は、説明の目的で本明細書に記載されているが、本技術の実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを避けるために、周知の構造及び機能は詳細に示されていないか又は説明されていないことが理解されよう。参照により本明細書に組み込まれる資料が本開示と矛盾する範囲では、本開示が支配する。文脈が許す場合、単数又は複数の用語はまた、それぞれ、複数又は単数の用語を含み得る。さらに、「又は」という単語が、２つ以上の項目のリストを参照して、他の項目から排他的な単一の項目のみを意味するように明示的に限定されていない限り、そのようなリストでの「又は」の使用は、（ａ）リスト内の任意の単一の項目、（ｂ）リスト内のすべての項目、又は（ｃ）リスト内の項目の任意の組み合わせを含むものとして解釈されるべきである。さらに、本明細書で使用される場合、「Ａ及び／又はＢ」におけるフレーズ「及び／又は」は、Ａのみ、Ｂのみ、及びＡとＢの両方を指す。加えて、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及び「備える（ｗｉｔｈ）」は、任意のより多数の同じ特徴及び／又は追加の種類の特徴が排除されないように、少なくとも列挙された特徴（複数可）を含むことを意味するために、本開示を通して使用される。

前述のことから、本開示又は本技術から逸脱することなく種々の修正が行われてもよいことが理解されるであろう。例えば、当業者は、本技術の様々な構成要素をさらにサブ構成要素に分割することができること、又は本技術の様々な構成要素及び機能を組み合わせて統合することができることを理解するであろう。加えて、特定の実施形態に照らして記載された本技術の一定の態様はまた、他の実施形態では組み合わせられてもよいし、あるいは排除されてもよい。さらに、本技術の一定の実施形態と関連付けられた利点は、それらの実施形態に照らして記載されたが、他の実施形態もまた、そのような利点を呈し得、すべての実施形態が、その技術の範囲内に入るように必ずしもそのような利点を呈することを要するとは限らない。したがって、本開示及び関連付けられた技術は、本明細書に明示的に示されない又は記載されない他の実施形態を包含することができる。

Claims (15)

1. 上面及び前記上面の反対側にある下面を有する本体と、
   前記下面に結合され、第１のカテゴリの第１の対象物体を係合するように構成された真空作動把持構成要素と、
   前記本体に結合された可変幅把持構成要素と、を備え、
   前記可変幅把持構成要素は、
   前記本体に結合され、前記本体の第１の長手方向側に第１の端部領域を有する第１のアームと、
   前記第１のアームの前記第１の端部領域に結合された第１の機械式把持構成要素であって、前記第１の対象物体とはカテゴリ的に異なる第２のカテゴリの第２の対象物体の第１の側を係合するように構成された１つ又は複数の第１のクランプを有する第１の機械式把持構成要素と、
   前記第１の機械式把持構成要素を前記第１のアームに結合すると共に、上昇位置と下降位置との間で移動可能である第１の回転構成要素と、
   前記本体に結合され、前記第１の長手方向側の反対側にある前記本体の第２の長手方向側に第２の端部領域を有する第２のアームと、
   前記第２のアームの前記第２の端部領域に結合された第２の機械式把持構成要素であって、前記第２の対象物体の第２の側を係合するように構成された１つ又は複数の第２のクランプを有する第２の機械式把持構成要素と、
   前記第２の機械式把持構成要素を前記第２のアームに結合すると共に、前記上昇位置と前記下降位置との間で移動可能である第２の回転構成要素と、を含み、
   前記第１のアーム及び前記第２のアームは、前記第１の端部領域と前記第２の端部領域との間の距離を制御するために、線形方向に伸縮可能であり、
   前記第１の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第１のクランプと前記第１の回転構成要素との間に結合された第１の支持プレートをさらに含み、
   前記第２の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第２のクランプと前記第２の回転構成要素との間に結合された第２の支持プレートをさらに含み、
   前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素が前記下降位置にあるとき、前記１つ又は複数の第１のクランプ及び前記１つ又は複数の第２のクランプは、前記第１及び第２の側で前記第２の対象物体の下面を係合するように配置されており、
   前記第１の機械式把持構成要素は、前記第１の支持プレートに結合され、前記第１の側の前記第２の対象物体の上面に押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第１のプレスシリンダをさらに含み、
   前記第２の機械式把持構成要素は、前記第２の支持プレートに結合され、前記第２の側の前記第２の対象物体の前記上面に前記押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第２のプレスシリンダをさらに含む、物体把持アセンブリ。
2. 前記第２のカテゴリの前記第２の対象物体は、パレットを含み、
   前記可変幅把持構成要素は、
   前記第１の機械式把持構成要素に結合された１つ又は複数の第１の吸引構成要素と、
   前記第２の機械式把持構成要素に結合された１つ又は複数の第２の吸引構成要素と、をさらに含み、
   前記１つ又は複数の第１の吸引構成要素は、前記第１のカテゴリ及び前記第２のカテゴリとは異なる第３のカテゴリの第３の対象物体の上面を係合するように構成され、
   前記第３のカテゴリの前記第３の対象物体は、スリップシートを含み、
   前記１つ又は複数の第２の吸引構成要素は、前記第３の対象物体の前記上面を係合するように構成され、
   前記第１のカテゴリの前記第１の対象物体は、前記パレット及び／又は前記スリップシート上に配置することを目的とした１つ又は複数のパッケージを含む、請求項１に記載の物体把持アセンブリ。
3. 前記本体に結合され、前記物体把持アセンブリの近傍内の物体の画像データを収集するように配置された画像センサをさらに含み、
   前記画像センサは、前記物体のカテゴリの決定のために、及び、前記物体を前記真空作動把持構成要素又は前記可変幅把持構成要素で把持するかの決定のために、前記画像データをコントローラに送信するように、前記コントローラに動作可能に結合可能である、請求項１に記載の物体把持アセンブリ。
4. 前記真空作動把持構成要素は、前記第１の対象物体とは異なる第２の対象物体を係合するように構成された吸引グリッパーを含む、請求項１に記載の物体把持アセンブリ。
5. 前記本体の上面に結合されると共に、ロボットアームに動作可能に結合可能である外部コネクタをさらに含み、
   前記可変幅把持構成要素は、第１の軸に沿って拡張するように配置されており、
   前記外部コネクタは、前記第１の軸に直交する第２の軸の周りの前記本体の回転を制御するように配置されている、請求項１に記載の物体把持アセンブリ。
6. 前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素は、前記上昇位置と前記下降位置との間で１８０度移動する、請求項１に記載の物体把持アセンブリ。
7. 物体把持アセンブリを備えたロボットシステムを操作する方法であって、
   ロボットアームを使用して、前記物体把持アセンブリを対象物体に隣接して位置決めするためのコマンドと、
   前記物体把持アセンブリを、完全に折りたたまれた状態、複数の伸長状態、及びクランプ状態のうちの少なくとも１つを含む把持状態に動的に構成するコマンドと、
   前記物体把持アセンブリが前記把持状態になると前記対象物体を係合するコマンドと、
   前記ロボットアームを使用して、前記対象物体を第１の位置から、前記第１の位置とは離間した第２の位置に移動させるためのコマンドと、
   前記第２の位置で前記対象物体を係合解除するコマンドと、
   を生成することを含み、
   前記対象物体は、複数の異なる対象物体のうちの１つであり、前記複数の異なる対象物体は、第１のカテゴリの第１の対象物体と、前記第１の対象物体とはカテゴリ的に異なる第２のカテゴリの第２の対象物体と、を含み、
   前記物体把持アセンブリは、
   本体と、
   前記本体の下面に結合され、前記第１の対象物体を係合するように構成された真空作動把持構成要素と、
   前記本体に結合された可変幅把持構成要素と、を備え、
   前記可変幅把持構成要素は、
   前記本体に結合された第１のアームと、
   前記第１のアームに結合され、前記第２の対象物体の第１の側を係合するように構成された１つ又は複数の第１のクランプを有する第１の機械式把持構成要素と、
   前記第１の機械式把持構成要素を前記第１のアームに結合すると共に、上昇位置と下降位置との間で移動可能である第１の回転構成要素と、
   前記本体に結合された第２のアームと、
   前記第２のアームに結合され、前記第２の対象物体の第２の側を係合するように構成された１つ又は複数の第２のクランプを有する第２の機械式把持構成要素と、
   前記第２の機械式把持構成要素を前記第２のアームに結合すると共に、前記上昇位置と前記下降位置との間で移動可能である第２の回転構成要素と、を含み、
   前記第１の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第１のクランプと前記第１の回転構成要素との間に結合された第１の支持プレートをさらに含み、
   前記第２の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第２のクランプと前記第２の回転構成要素との間に結合された第２の支持プレートをさらに含み、
   前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素が前記下降位置にあるとき、前記１つ又は複数の第１のクランプ及び前記１つ又は複数の第２のクランプは、前記第１及び第２の側で前記第２の対象物体の下面を係合するように配置されており、
   前記第１の機械式把持構成要素は、前記第１の支持プレートに結合され、前記第１の側の前記第２の対象物体の上面に押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第１のプレスシリンダをさらに含み、
   前記第２の機械式把持構成要素は、前記第２の支持プレートに結合され、前記第２の側の前記第２の対象物体の前記上面に前記押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第２のプレスシリンダをさらに含む、方法。
8. 前記完全に折りたたまれた状態では、前記可変幅把持構成要素は完全に引き込まれ、前記真空作動把持構成要素は、前記第１の対象物体を係合するために前記物体把持アセンブリの最下部表面を画定するように配置され、
   前記複数の伸長状態のそれぞれは、前記第１の機械式把持構成要素と前記第２の機械式把持構成要素との間の距離を変化させ、
   前記クランプ状態では、前記第１及び第２の機械式把持構成要素は、前記第２の対象物体を係合するように配置される、請求項７に記載の方法。
9. 前記対象物体の画像データを受信することと、
   前記画像データから、前記対象物体の１つ又は複数の特性を決定することと、をさらに含み、
   前記１つ又は複数の特性は、前記対象物体のカテゴリ、前記対象物体の向き、及び前記対象物体上の候補把持位置、のうちの少なくとも１つを含み、
   前記物体把持アセンブリを前記把持状態に動的に構成する前記コマンドは、前記画像データから決定された前記対象物体の前記１つ又は複数の特性に少なくとも部分的に基づいている、請求項７に記載の方法。
10. 前記画像データにおける画像が角度付きの画像であることを識別することと、
    前記画像データに対する１つ又は複数の歪みを使用して、前記対象物体の片側を測定することと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記複数の異なる対象物体は、前記第１のカテゴリ及び前記第２のカテゴリとは異なる第３のカテゴリの第３の対象物体を含み、前記第１の対象物体は、１つ又は複数のパッケージを含み、前記第２の対象物体は、１つ又は複数のパレットを含み、前記第３の対象物体は、１つ又は複数のスリップシートを含み、
    前記方法は、
    前記複数の異なる対象物体を操作することに対応する一連のタスクを含む、前記複数の異なる対象物体を操作するための動作を識別することであって、前記動作は、梱包動作又は開梱動作であることと、
    前記識別された動作と前記一連のタスクに基づいて、前記複数の異なる対象物体内の各物体を前記対象物体として繰り返し選択し、前記選択された対象物体の位置決め、動的構成、係合、移動、及び係合解除のための対応するコマンドを生成することと、
    をさらに含む、請求項７に記載の方法。
12. ロボットアームと、
    前記ロボットアームに結合された物体把持アセンブリと、を備え、
    前記物体把持アセンブリは、
    上面及び前記上面の反対側にある下面を有する本体と、
    前記本体の前記上面と前記ロボットアームとの間に結合された外部コネクタと、
    前記本体の前記下面に結合され、第１のカテゴリの第１の対象物体を係合するように構成された真空作動把持構成要素と、
    前記本体に結合された可変幅把持構成要素であって、完全に折りたたまれた状態、複数の伸長状態、及びクランプ状態の間で移動可能な可変幅把持構成要素と、
    を含み、
    前記可変幅把持構成要素は、
    前記本体に結合され、前記本体の第１の長手方向側に第１の端部領域を有する第１のアームと、
    前記第１のアームの前記第１の端部領域に結合された第１の機械式把持構成要素であって、前記第１の対象物体とはカテゴリ的に異なる第２のカテゴリの第２の対象物体の第１の側を係合するように構成された１つ又は複数の第１のクランプを有する第１の機械式把持構成要素と、
    前記第１の機械式把持構成要素を前記第１のアームに結合すると共に、上昇位置と下降位置との間で移動可能である第１の回転構成要素と、
    前記本体に結合され、前記第１の長手方向側の反対側にある前記本体の第２の長手方向側に第２の端部領域を有する第２のアームと、
    前記第２のアームの前記第２の端部領域に結合された第２の機械式把持構成要素であって、前記第２の対象物体の第２の側を係合するように構成された１つ又は複数の第２のクランプを有する第２の機械式把持構成要素と、
    前記第２の機械式把持構成要素を前記第２のアームに結合すると共に、前記上昇位置と前記下降位置との間で移動可能である第２の回転構成要素と、を含み、
    前記第１の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第１のクランプと前記第１の回転構成要素との間に結合された第１の支持プレートをさらに含み、
    前記第２の機械式把持構成要素は、前記１つ又は複数の第２のクランプと前記第２の回転構成要素との間に結合された第２の支持プレートをさらに含み、
    前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素が前記下降位置にあるとき、前記１つ又は複数の第１のクランプ及び前記１つ又は複数の第２のクランプは、前記第１及び第２の側で前記第２の対象物体の下面を係合するように配置されており、
    前記第１の機械式把持構成要素は、前記第１の支持プレートに結合され、前記第１の側の前記第２の対象物体の上面に押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第１のプレスシリンダをさらに含み、
    前記第２の機械式把持構成要素は、前記第２の支持プレートに結合され、前記第２の側の前記第２の対象物体の前記上面に前記押圧を加えるように配置された１つ又は複数の第２のプレスシリンダをさらに含む、ロボットシステム。
13. 前記第１のアーム及び前記第２のアームは、前記第１の端部領域と前記第２の端部領域との間の距離を制御するために、線形方向に伸縮可能である、請求項１２に記載のロボットシステム。
14. 前記完全に折りたたまれた状態において、
    前記第１のアーム及び前記第２のアームは、前記第１の端部領域と前記第２の端部領域とを最小距離だけ離して配置するために引き込まれており、
    前記第１の回転構成要素及び前記第２の回転構成要素は前記上昇位置にあり、当該上昇位置は、前記第１の機械式把持構成要素及び前記第２の機械式把持構成要素を前記本体の前記下面から離れるように向ける、請求項１３に記載のロボットシステム。
15. 前記物体把持アセンブリは、
    前記本体に結合され、物体の画像データを収集するように配置された画像センサをさらに含み、
    前記ロボットシステムは、前記画像センサ、前記真空作動把持構成要素、及び可変幅把持構成要素に動作可能に結合されたコントローラを有し、
    前記コントローラは、
    前記画像センサから前記画像データを受信することと、
    前記完全に折りたたまれた状態と前記複数の伸長状態のどれを使用して前記物体を把持するかを、前記物体のカテゴリ、前記物体の向き、及び前記物体上の候補把持位置のうち少なくとも１つに基づいて決定することと、
    前記可変幅把持構成要素を前記決定された状態に移動することと、
    前記真空作動把持構成要素及び／又は前記可変幅把持構成要素を制御して、前記物体を把持することと、
    を行う、請求項１２に記載のロボットシステム。
    
    

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