JP7302802B2 - 多目的ラベリングシステム及び方法を備えたロボットシステム - Google Patents

Description

関連出願（複数可）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６３／２３２，６６５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、ラベリングシステムを備えたロボットシステムに関し、より具体的には、自動化された位置決め及び配置機構を備えたラベリングシステムに関する。

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、物理的行動を自動的／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、さまざまなタスク（例えば、空間を通して物体を操作、ラベル付け、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、ロボット及び物体間の動作及び／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、多目的ラベリング機構を備えたロボットシステムが動作することが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従って構成される、例示的な第１多目的ラベリングシステムの正面斜視図である。 本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、例示的な第２多目的ラベリングシステムの背面斜視図である。 物体の上面図であり、その上面上に既存のアイテムを備える。 本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムの水平方向運動モジュールの上面斜視図である。 本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムの垂直方向運動モジュールの正面斜視図である。 図８Ａ及びＢは、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムのロータリモジュールの正面斜視図である。 本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムのラベル反転モジュールの正面斜視図である。 本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムのラベリングモジュールの正面斜視図である。 図１１Ａ及びＢは、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、多目的ラベリングシステムのラベルアダプタの底面斜視図である。 本技術のいくつかの実施形態による、図１の多目的ラベリングシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、図１の多目的ラベリングシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、図１の多目的ラベリングシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、図１の多目的ラベリングシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す。 本技術のいくつかの実施形態による、図１の多目的ラベリングシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す流れ図である。

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／又は操作は、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、本技術は、さまざま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、多目的ラベリングシステム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
多目的ラベリングシステム及び方法が本明細書に開示されている。多目的ラベリングシステムは、ロボットシステム内の物体、又はロボットシステムとインタフェースする物体を視覚的に検査し、物体に関する物理的及び識別情報を決定することができる。物理的及び識別情報に基づいて、ラベリングシステムは、物体上にラベルを配置するための標的ラベリング位置を決定することができる。また、ラベリングシステムは、物理的及び識別情報に基づいて、物体に接着するためのラベルを印刷して準備することができる。次に、多目的ラベリングシステムは、ラベリングモジュールを標的ラベリング位置と自動的にアライメントし得、ラベリングモジュールを使用して、物体上の標的ラベリング位置にラベルを配置することができる。物体に関する情報を自動的に識別し、物体のラベルを作成し、物体上にラベルを配置することにより、ラベリングシステムは、ロボットシステムがヒューマンインタラクションなしで複雑なタスクを完了する能力を向上させることができる。さらに、多目的ラベリングシステムの態様は、例えば、他の利点の中でも、（ｉ）物体の取り扱い及び管理での人間の関与を減少させること、（ｉｉ）ロボットシステムの処理速度を上げること、及び／又は（ｉｉｉ）ロボットシステムから物体を除去してその上にラベルを配置する必要をなくすこと、を含むさらなる利点を提供することができる。

多目的ラベリングシステムのさまざまな実施形態では、ラベリングシステムは、コンベヤ、視覚解析モジュール、及びラベリングアセンブリを含むことができる。コンベヤは、物体を第１方向において移動させることができる。視覚解析モジュールは、物体を描写する画像データを生成するために、コンベヤ又は関連する位置に指向された光センサを含むことができ又はる。ラベリングアセンブリは、第２方向においてコンベヤから離隔されることができ、プリンタ、ラベリングモジュール、及びアライメントアセンブリを含むことができる。プリンタは画像データに基づいてラベルを印刷することができ、ラベリングモジュールはラベルを受容するためにラベリングプレートを有することができる。アライメントアセンブリは、ラベリングモジュールを第１方向、第２方向、及び第３方向に沿って又はその周りに移動させるために、水平方向運動モジュール、垂直方向運動モジュール、及びロータリモジュールを含むことができ、物体の表面に隣接してラベリングプレートを配置することができる。いくつかの実施形態では、ラベリングシステムは、視覚解析モジュール、プリンタ、ラベリングモジュール、及びアライメントアセンブリを操作するための命令を有するコンピュータ可読媒体を有する１つ以上のコントローラを含むことができる。

ラベリングシステムの実施形態は、視覚的特徴及び物理的特徴のためにコンベヤ上の物体を光で走査することによって、物体上にラベルを配置することができる。視覚的特徴は、利用可能なラベリングスペース、及びオブジェクト識別子の読み取りを含むことができる。物理的特徴は、物体の寸法を含むことができる。利用可能なラベリングスペースから、ラベリングシステムは標的ラベリング位置を識別することができる。オブジェクト識別子の読み取りから、ラベリングシステムは、アライメントアセンブリによって運搬されるラベリングモジュール上にラベルを準備することができる。次に、ラベリングシステムは、物理的特徴に基づいて、コンベヤ及びアライメントアセンブリを使用して、ラベリングモジュールを標的ラベリング位置とアライメントし得、アライメントアセンブリを使用して物体にラベルを貼り得る。

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する可能性があ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、下記に説明される１つ以上のコンピュータ実行可能命令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、インターネットアプライアンス及び／又はアプリケーション又はハンドヘルドデバイス（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を含む）を含むことができる。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提示できる。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、及び／又は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、多目的ラベリングシステム１０４を備えたロボットシステム１００が動作することができる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つ以上のタスクを実行するように構成される、ロボット又はロボティックデバイスなどの１つ以上の構造体を含むことができる。多目的ラベリングシステム１０４の態様は、さまざまな構造体及び／又は構成要素によって実施される、又は実装されることができる。

図１に示される例では、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、多目的ラベリングシステム１０４、移送ユニット１０６、搬送ユニット１０８、積載ユニット１１０、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内の各ユニットは、１つ以上のタスクを実行するように構成されることができる。タスクを順次に組み合わせて、例えば、（ｉ）トラック、トレーラ、バン又は車両などの自動車から（例えば、荷下ろしユニット１０２を介して）物体を荷下ろしすること、（ｉｉ）物体に（例えば、多目的ラベリングシステム１０４を介して）ラベル付けすること、（ｉｉｉ）１つのシステムから別のシステムに（例えば、移送ユニット１０６、搬送ユニット１０８を介して）物体を移送する、及び／又は搬送すること、及び／又は（ｉｖ）物体を倉庫に保管すること、又は保管位置から（例えば、積載ユニット１１０を介して）物体を荷下ろしすることなど、の目標を達成する操作を実行することができる。さらに、又は代替に、異なる目標、例えば、出荷のために物体を自動車上に積載することを達成する操作を実行することができる。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、又はコンベヤベルト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動作させるなど、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、ラベル付け、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によって取り扱われる物体である。より具体的には、対象物体１１２は、ロボットシステム１００による操作又はタスクの標的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、ラベル付けしている、もしく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、又はコンベヤベルトなど、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、さまざま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のさまざま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コンベヤベルト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。コンベヤベルト上にあると、対象物体１１２は、対象物体１１２のコンテンツを識別すること、出荷ラベルを提供すること、又は他の同様の目的など、ロボットシステムの内部又は外部の識別目的のために多目的ラベリングシステム１０４によってラベル付けされることができる。多目的ラベリングシステム１０４に関する詳細を以下に説明する。パレタイズロボットなどの移送ユニット１０６は、搬送ユニット１０８上のパレット上の対象物体１１２を積載するためなど、ラベル付けされた対象物体１１２をコンベヤベルト上の位置から搬送ユニット１０８上の位置に移送するように構成されることができる。別の例では、移送ユニット１０６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１０８は、移送ユニット１０６に関連付けられた範囲から積載ユニット１１０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１１０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１０６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。

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には示されていない、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１２０を含むことができる。例えば、コントローラ１２０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１２０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２０２」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（本明細書では「ユーザインタフェース」、又はシステムもしくはユーザ「ＩＦ」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２１０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、Ｉ／Ｏデバイス２０８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。Ｉ／Ｏデバイス２０８は、ユーザと制御ユニット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。Ｉ／Ｏデバイス２０８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。Ｉ／Ｏデバイス２０８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る、及び／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。

Ｉ／Ｏデバイス２０８は、異なる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Ｉ／Ｏデバイス２０８とインタフェースを有するかに応じて、異なる実装を含むことができる。例えば、Ｉ／Ｏデバイス２０８は、圧力覚センサ、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２１０、マスタデータ２４６、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、及び／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、及び／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」）、及び／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２１０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。

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格納する、及び／又は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、又はそれらの組み合わせ）の記述を含むマスタデータ２４６を記憶することができる。一実施形態では、マスタデータ２４６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つ以上の対象物体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、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２４６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つ以上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及び／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、さまざまなネットワーク及び／又は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／又は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／又は一般電話サービス（「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を介してさまざま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／又は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、他の機能ユニット及び／又は外部ソースから情報を受信することができる、及び／又は他の機能ユニット及び／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、異なる実装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、データ及び／又は通信入力を提供するための、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、又はそれら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２１０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２１０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及び／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、及び／又はラベル付けなどの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、ラベル付け、又はそれらの組み合わせをするように構成される、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つ以上の物理的特性、例えば、１つ以上の構造部材又はジョイントの状況、状態、場所、物体及び／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及び／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ることができる。例えば、撮像デバイス２２２は、２次元（「２Ｄ」）カメラ、３次元（「３Ｄ」）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／又は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、物体測定、ロボットガイダンス、及び／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、デジタル画像及び／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、対象物体１１２のサイズ及び／又は配向、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、トラック内、コンテナ内、又はコンベヤベルト上の物体の位置などの指定された領域の画像をキャプチャして解析し、対象物体１１２及びその物性、ならびに図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、図１のタスク位置１１６を識別するために、コンベヤベルト上に物体を配置する、又はラベル付けするための落下位置、コンテナ内に物体を配置するための位置、又はパレット上の積み重ねのための位置など、別の指定された領域の画像をキャプチャして解析することができる。

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、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する、及び／又は監視するためのユニット及び／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／又はジョイントの場所、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、位置エンコーダ、及び／又は他の同様のセンサ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、複数の物理的構造及び／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、圧力覚センサ、力覚センサ、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、トルクセンサ、線形力覚センサ、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との間の接触及び／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。

適切な多目的ラベリングシステム及び関連構成要素
図３は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、物体（例えば、Ｏ１、Ｏ２）を視覚的に検査してその上にラベルを配置することができる、例示的な第１多目的ラベリングシステム３００（例えば、図１の多目的ラベリングシステム１０４の一例）の正面斜視図である。より具体的には、ラベリングシステム３００は、いくつかの実施形態では、コンベヤアセンブリ３３０上の物体を視覚的に検査することと、物性（例えば、外寸、遮るもののない表面積）及び／又は識別情報（例えば、１つ以上のオブジェクト識別子及び／又はオブジェクトコンテンツ識別子）などの物体に関する情報を識別することと、物体をラベル付けするための標的位置（例えば、配置位置）を決定する（例えば、導出する、計算する）ことと、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置（例えば、ＴＬＬ）とアライメントすることと、ラベルを準備して、物体の標的ラベリング位置に接着することと、ができる。ラベリングシステム３００の態様は、物体がロボットシステムを通過して進行するときに物体上の既存のラベル及び／又は画像を避けながら、ロボットシステム（例えば、図１のロボットシステム１００）内の物体にラベルを、効率的に（例えば、より迅速に、必要な動きをより少なく）、及び／又は自動的に（例えば、人間の入力を必要とせずに）準備して接着することができる。自動ラベル付けを提供することにより、ラベリングシステム３００は、他の利点の中でも、（ｉ）人間の関与を必要とすることなく、（ｉｉ）ロボットシステムの動作を遅くすることなく、及び／又は（ｉｉｉ）ロボットシステムから物体を除去することなく、物体の追跡及び／又は管理を改善することができる。さらに、ラベリングシステム３００は、専用軸に沿って又はその周りで移動するアライメント（例えば、運動）モジュールを含むことと、効率、ロバスト性、及び／又は精度を向上させることと、自由運動及び６自由度のロボティクスと比較してシステム全体のスループットを向上させることとによって、代替のラベリングシステムに勝る利点を提供する。

参照を容易にするために、図３は、図示されるように、ラベリングシステム３００に対応するＸＹＺ基準座標系を含む。ｘ軸及びｙ軸は、ラベリングシステム３００の下の地表面に平行である。ｘ軸はラベリングシステム３００の長さに沿っており（例えば、コンベヤアセンブリ３３０の長さに沿っており）、ｙ軸は、それに垂直である。ｚ軸は、地表面に（例えば、ラベリングシステム３００の高さに沿って）垂直である。特に明記しない限り、後続の図に含まれる基準座標系は、図３の基準座標系とアライメントされる。

図３に示されるように、ラベリングシステム３００は、コントロールキャビネット３０２を含むことができ、このコントロールキャビネットは、その中に機器（例えば、プロセッサ又は図２の制御ユニット２０２のうちの１つ以上）を含むことができ、これらの機器がラベリングシステム３００、コンベヤアセンブリ３３０、及び／又はラベリングアセンブリ３１０の動作を管理することで、コンベヤアセンブリ３３０上の物体が視覚的に検査され、ラベルが物体に接着されることができる。コントロールキャビネット３０２及びラベリングアセンブリ３１０の一方又は両方は、ラベリングアセンブリフレーム３０４によって運搬されることができる。アセンブリフレーム３０４は、地表面に結合される、又は地表面上に静止させることができる。いくつかの実施形態では、アセンブリフレーム３０４は、コンベヤアセンブリ３３０に結合され、それと共に可動であることができる（例えば、コンベヤアセンブリ３３０が地表面に対してはめ込まれる、傾斜する、回転する、及び／又はその他の方法で移動することができる場合）。

コンベヤアセンブリ３３０は、コンベヤ支持体３３４（例えば、ハウジング、ストラット）によって運搬されるコンベヤ３３２を含むことができる。コンベヤ３３２は、コンベヤアセンブリ３３０の第１端部からコンベヤアセンブリ３３０の第２端部に（例えば、第１方向に沿って）物体を移動させることができるだけでなく、コンベヤアセンブリ３３０の長さに沿って（例えば、ラベリングアセンブリ３１０の部分より下に）物体を保持する（例えば、停止させる、緩徐に移動させる）ことができる。コンベヤ３３２は、１つ以上の線形及び／又は非線形モータベルト、ローラ、多方向ローラ、ホイール、及び／又はその上で物体を選択可能に移動させる、及び／又は保持するように動作させることができる任意の適切な機構を含むことができる。図示されるように、コンベヤアセンブリ３３０は、単一のコンベヤ３３２を含む。いくつかの実施形態では、コンベヤアセンブリ３３０は、その上で物体を独立して移動させる、及び／又は保持するために、１つ以上の追加のコンベヤ３３２を順次に含むことができる。さらに、いくつかの実施形態では、ラベリングシステム３００は、１つ以上のコンベヤ３３２を備えた１つ以上のコンベヤアセンブリ３３０を含むことができる。

ラベリングアセンブリ３１０は、（ｉ）物体を視覚的に検査するための視覚解析モジュール３１２、（ｉｉ）ラベルを印刷するための印刷モジュール３１４、（ｉｉｉ）印刷されたラベルを受容し、ラベルを物体に接着するためのラベリングモジュール３１６、及び（ｉｖ）ラベリングモジュール３１６を各物体の標的ラベリング位置とアライメントするためのラベリングアライメントアセンブリを含むことができる。いくつかの実施形態では、ラベリングアセンブリ３１０は、ラベリングモジュール３１６に印刷されたラベルを準備する（例えば、折る、反転させる、及び／又は剥離することによって）ためのラベル反転モジュール３１８をさらに含むことができる。ラベリングアライメントアセンブリは、例えば、ｙ軸に沿って動作可能な水平方向運動モジュール３２０、ｚ軸に沿って動作可能な垂直方向運動モジュール３２２、及び／又はｚ軸の周りで動作可能なロータリモジュール３２４を含むことができ、それぞれのモジュールは、それぞれの識別された軸に沿って、及び／又は軸の周りで、ラベリングモジュール３１６を移動させるように構成されることができる。図３に示されるように、垂直方向運動モジュール３２２及びロータリモジュール３２４は、保護カバーによって視界から隠されている。

最初に、物体は、視覚解析モジュール３１２でラベリングアセンブリ３１０とインタフェースすることができる。視覚解析モジュール３１２は、ラベリングシステム３００が物体及び／又はその上の標的ラベリング位置を識別するために、オブジェクト情報（例えば、物体の読み取り、画像データなどのうちの１つ以上から収集された、及び／又は導出された）を収集することができる。また、視覚解析モジュール３１２は、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントするための情報を収集することができる。標的ラベリング位置は、ラベルを接着するために１つ以上の所定の条件を満たす物体の１つ以上の表面の一部であり得る。例えば、標的ラベリング位置は、１つ以上の既存のラベル、画像、ロゴ、物体の表面の損傷、及び／又は他の同様のアイテムから離され、ラベルを配置する際に覆われていないままにされることができる。さらに、又は代替に、標的ラベリング位置は、既知の位置、及び／又は好ましい位置に関連付けられることができる。例えば、既知の位置は、業界標準、物体の今後の取り扱い、顧客の仕様、及び／又はある特定のラベリング位置がより効率的な物体ラベル読み取り、及び／又はパッキング及び／又は把持などの物体の取り扱いを容易にする他の同様の状況に基づいていることができる。さらに、いくつかの実施形態では、標的ラベリング位置は、物体の表面上のアイテムに関係なく、ある特定の物体の設定された位置であり得る。

視覚解析モジュール３１２は、ラベリングアセンブリ３１０に到達する前に物体を解析するように、アセンブリフレーム３０４に結合され、コンベヤアセンブリ３３０より上に位置決めされることができる。視覚解析モジュール３１２は、物体を解析する（例えば、画像データを生成して物体を描写する、及び／又は光で走査する）ための、コンベヤアセンブリ３３０又は関連位置に指向される視野（例えば、ＶＦ）を有する１つ以上の撮像及び／又は光センサデバイス（例えば、図２の撮像デバイス２２２）を含むことができる。例えば、視覚解析モジュール３１２は、（ｉ）１つ以上の視覚、赤外線、ライダー、レーダー及び／又はその他の測距特徴を使用して物体の外面を走査するための１つ以上の３Ｄカメラ、（ｉｉ）物体の表面上の画像、ラベル及び／又はラベル付け、識別子、及び／又は他のコンテンツを識別するための１つ以上の２Ｄカメラ、及び／又は（ｉｉｉ）物体上の識別子（例えば、バーコード、ＱＲ、ＲＦＩＤ、又は同様のコード）を読み取るための１つ以上のスキャナを含むことができる。

２Ｄ及び３Ｄカメラによって収集されるオブジェクト情報は、物体の物性を含むことができる。例えば、２Ｄカメラ及び３Ｄカメラの両方は、物体の表面（例えば、上面、１つ以上の側面）のサイズ、コンベヤアセンブリ３３０及び／又はラベリングアセンブリ３１０に対する物体の回転方向（例えば、ｚ軸の周り）及び／又は位置（例えば、ｙ軸に沿った）（個別の、又は集合的な物体の姿勢）を収集することができる。さらに、３Ｄカメラは、物体が非矩形又は非正方形である場合の物体の他の外寸に加えて、物体の高さ、幅、及び／又は長さを収集することができる。２Ｄカメラは、物体の１つ以上の表面のテクスチャ（例えば、視覚的特性）を識別する画像をさらに収集することができる。例えば、２Ｄカメラは、画像認識、光学文字認識（「ＯＣＲ」）、色に基づいた比較、オブジェクトベースの比較、テキストベースの比較、及び／又は他の同様の画像解析方法を使用して、上面上の画像及び／又はラベル及びそのコンテンツ（例えば、画像コード、文言、記号）、損傷、及び／又は余白を識別することができる。

スキャナによって収集されるオブジェクト情報は、オブジェクト識別子及び／又はオブジェクトコンテンツ識別子（例えば、出荷番号、オブジェクト識別子、コンテンツ識別子、部品番号など）などの識別情報（例えば、オブジェクト識別子の読み取り）を含むことができる。いくつかの実施形態では、識別情報は、物性から導出されることができる。例えば、ラベリングシステム３００は、オブジェクト情報／画像データを解析して標的ラベリング位置を識別するために、視覚解析モジュール３１２、コントロールキャビネット３０２内のコントローラ、及び／又はラベリングアセンブリ３１０の外部の１つ以上のデバイスを使用することができる。オブジェクト情報を解析する際に、ラベリングシステム３００は、画像データ内に描写される、物理的寸法、オブジェクト識別子、視覚／テクスチャパターンなど、１つ以上の識別可能な情報を導出する、又は検出することができる。ラベリングシステム３００は、識別可能な情報を図２のマスタデータ２４６と比較し、撮像された物体を検出する、又は認識することができる。ラベリングシステム３００は、マスタデータ２４６内の登録情報をさらに使用して、及び／又は画像データを解析して、標的ラベリング位置を識別することができる。ラベリングシステム３００は、最小限の必要な寸法を有する、均一なテクスチャを有する、及び／又はいかなる認識可能なパターン（例えば、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、文字又はデザインマーカーなど）もない領域として、標的ラベリング位置を導出することができる。

印刷モジュール３１４は、オブジェクト情報を使用して、解析された物体に接着するためのラベルを印刷することができる。印刷モジュール３１４は、ハウジングを含むことができ、このハウジングは、アセンブリフレーム３０４に結合され、その中にプリンタを含むことができる。図３に示されるように、ハウジングは、水平方向運動モジュール３２０を介してアセンブリフレーム３０４に結合される。いくつかの実施形態では、代わりに、ハウジングは、アセンブリフレーム３０４に直接連結されることができる。プリンタは、ラベルを準備して、印刷モジュール３１４からラベリングモジュール３１６に、及び／又はラベル反転モジュール３１８に出すことができる。プリンタは、１つ以上の形状及びサイズ、ならびに１つ以上のバッキング及び印刷の色を有するラベルを印刷することができる。さらに、プリンタは、ラベルの上にテキスト、画像、記号、及び／又は任意のその他の同様の情報を有するラベルを印刷することができる。

例えば、印刷モジュール３１４は、１．０ｉｎｘ１．０ｉｎ（２．５ｃｍｘ２．５ｃｍ）以下、又は４．０ｉｎｘ６．０ｉｎ（１０．２ｃｍｘ１５．２ｃｍ）以上の長方形及び／又は正方形のラベルを印刷することができる。さらに、印刷されたラベルは、例えば、白色バッキング及び黒色レタリング；黒色バッキング、白色レタリング、及び赤色記号；赤色バッキング及び黄色画像；又はバッキング及び印刷の色及びコンテンツの任意のその他の組み合わせを有することができる。いくつかの実施形態では、印刷モジュール３１４は、三角形、円形、楕円形、及び／又は任意のその他の形状など、非長方形及び／又は非正方形のラベルを印刷することができる。さらに、印刷モジュール３１４は、ラベルの１つ以上の部分上に接着剤を有するラベルを印刷することができる。例えば、物体に接着する前に（例えば、接着剤を覆う保護カバーの）反転、折り、及び／又は剥離を必要とするラベルは、第１側面（例えば、コンベヤアセンブリ３３０に面する側面）を覆う接着剤、及び第２側面（例えば、コンベヤアセンブリ３３０とは反対側を向いている側面）の少なくとも一部を覆う接着剤を含むことができる。

物体が視覚的に解析されると、ラベリングアセンブリ３１０は、ラベルを印刷し、ラベリングモジュール３１６に移送することができる。次に、ラベリングアライメントアセンブリ及びコンベヤ３３２（合わせて「アライメント要素」）は、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントするように係合することができる。例えば、（ｉ）コンベヤ３３２は、ラベリングモジュール３１６をｘ軸に沿って（例えば、第１方向に沿って）標的ラベリング位置とアライメントするように物体を推進させることができ、（ｉｉ）水平方向運動モジュール３２０は、ｙ軸に沿って（例えば、第２方向に沿って）標的ラベリング位置とアライメントするようにラベリングモジュール３１６を移動させることができ、（ｉｉｉ）ロータリモジュール３２４は、ｚ軸の周りで標的ラベリング位置とアライメントするようにラベリングモジュール３１６を回転させることができる。ｘ軸及びｙ軸に沿ってアライメントされ、ｚ軸の周りでアライメントされると、垂直方向運動モジュール３２２は、ラベリングモジュール３１６をｚ軸に沿って（例えば、第３方向に沿って）移動させて、ラベリングモジュール３１６を物体の上面に対して配置し、それにラベルを接着することができる。

いくつかの実施形態では、アライメント要素及び／又は印刷モジュール３１４のうちの１つ以上は、標的ラベリング位置をラベリングモジュール３１６とアライメントするように、一斉に、及び／又は順次に動作することができる。例えば、物体が視覚的に解析され、標的ラベリング位置が識別される間、及び／又はそれが識別された後、印刷モジュール３１４はラベルを印刷することができる、コンベヤ３３２はｘ軸に沿って物体を推進させるように係合することができる、及び／又は水平方向運動モジュール３２０はラベリングモジュール３１６をｙ軸に沿って移動させるように係合することができる。次に、垂直方向運動モジュール３２２及びロータリモジュール３２４は、それぞれｚ軸に沿って、及びｚ軸の周りでラベリングモジュール３１６を移動させ、ラベルを物体上に配置するように係合することができる。いくつかの実施形態では、垂直方向運動モジュール３２２及び／又はロータリモジュール３２４は、コンベヤ３３２及び水平方向運動モジュール３２０の前、それらと同時に、又はそれらの後に係合することができる。さらに、垂直方向運動モジュール３２２及び／又はロータリモジュール３２４は、ラベリングモジュール３１６がｘ軸、ｙ軸、及び／又はｚ軸に沿って、及び／又はｚ軸の周りで標的ラベリング位置とアライメントされると同時に、又はその直後（例えば、０．５ｓｅｃ、１ｓｅｃ、５ｓｅｃなどの後）、係合することができる。ラベルが物体上に配置されると、ラベリングモジュール３１６は、アライメントアセンブリによって引き込まれ、後続の物体（例えば、Ｏ２）上にラベルを配置するように準備されることができる。例えば、ラベリングモジュール３１６が物体（例えば、Ｏ１）の標的ラベリング位置とアライメントされている間、及び／又はラベルが物体（例えば、Ｏ１）上に配置されている間、視覚解析モジュール３１２は、後続の物体を視覚的に解析することができる。

図４は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、図３のラベリングシステム３００と同様に、物体を視覚的に検査してその上にラベルを配置することができる、例示的な第２多目的ラベリングシステム４００（例えば、図１の多目的ラベリングシステム１０４の一例）の背面斜視図である。図４のラベリングシステム４００は、図３のラベリングシステム３００と、対応する動作を実行する同じ要素及び／又は同様の要素のうちの１つ以上又はすべてを含むことができる。図４のラベリングシステム４００の部分は、物体の視覚解析及びラベリングを管理するためのコンベヤアセンブリ４３０の部分に関連する一組（例えば、３つ）のゾーンに対応することができる。さらに、図３のラベリングアセンブリ３１０に結合される視覚解析モジュール３１２の代替に、図４のラベリングシステム４００は、ラベリングアセンブリ３１０から物理的に分離された視覚解析ユニット４１６を含むことができる。

図４のラベリングシステム４００の３つのゾーンは、物体処理の段階に対応するスキャンゾーン、キューイングゾーン、及びラベリングゾーンを含むことができる。物体は、コンベヤアセンブリ４３０のコンベヤ４３２の第１部分上のスキャンゾーンに入ることができ、視覚解析ユニット４１６は、標的ラベリング位置を特定する準備中に、物体に関する情報（例えば、オブジェクト情報）を識別することができる。次に、物体は、コンベヤ４３２の第２部分のキューイングゾーンに移動することができ、そこでは、物体ごとの標的ラベリング位置が識別されている間、及び／又はラベリングアセンブリ３１０が次の物体のためにラベルを準備している間などに、１つ以上の物体は保持されることができる。最後に、物体は、コンベヤ４３２の第３部分上のラベリングゾーンに移動することができ、そこでは、ラベリングアセンブリ３１０、及びコンベヤ４３２の第３部分は、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントすることができ、図３のラベリングモジュール３１６は、ラベルを物体に接着することができる。

図３のコンベヤアセンブリ３３０と同様に、いくつかの実施形態では、図４のコンベヤアセンブリ４３０は、１つ以上のコンベヤ４３２を備えた１つ以上のコンベヤアセンブリ４３０を含むことができる。例えば、コンベヤ４３２の第１部分、第２部分、及び／又は第３部分は、単一のコンベヤアセンブリ４３０の単一のコンベヤ４３２（例えば、コンベヤベルト）のセグメントに対応することができる。あるいは、さらなる例として、ラベリングシステム４００は、第１、第２、もしくは第３部分に各対応する３つのコンベヤ４３２を備えた単一のコンベヤアセンブリ４３０を含むことができる、又はラベリングシステム４００は、第１、第２、もしくは第３部分に各対応し、単一のコンベヤ４３２を有する３つのコンベヤアセンブリ４３０を含むことができる。

視覚解析ユニット４１６は、視覚解析ユニットフレーム４０４によって運搬されることができる。視覚解析ユニットフレーム４０４は、地表面に結合される、又は地表面上に静止させることができる。いくつかの実施形態では、視覚解析ユニットフレーム４０４は、コンベヤアセンブリ４３０に結合され、それと共に可動であることができる。視覚解析ユニット４１６は、ラベリングシステム４００が物体及び／又はその上の標的ラベリング位置を識別するためのオブジェクト情報を収集することができるだけでなく、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントするための情報を収集することができる。視覚解析ユニット４１６は、コンベヤアセンブリ４３０又は関連位置に指向される、１つ以上の撮像デバイス及び／又はセンサ（例えば、図２の撮像デバイス２２２）を含むことができる。例えば、視覚解析ユニット４１６は、コンベヤアセンブリ４３０及び／又はその上の物体に関する情報を追跡するために、（ｉ）１つ以上の３Ｄカメラ、（ｉｉ）１つ以上の２Ｄカメラ、（ｉｉｉ）１つ以上のスキャナ、及び／又は（ｉｖ）１つ以上のセンサを含むことができる。

１つ以上の３Ｄカメラ、１つ以上の２Ｄカメラ、及び１つ以上のスキャナは、視覚解析ユニットフレーム４０４の任意の部分に結合され、物体の任意の１つ以上の表面を解析するように位置決めされることができる。例えば、３Ｄカメラ４１８は、ラベリングのアライメント及び配置のために、視野（例えば、ＶＦ）内の物体の高さ、幅、及び長さを収集するように、物体の正面に面する視覚解析ユニットフレーム４０４の上面部分、正面部分、又は背面部分（例えば、それぞれ、ラベリングアセンブリ３１０に向けた、又はそれから離れたフレーム４０４の上面）上に位置決めされることができる。１つ以上の２Ｄカメラ４２０は、物体の上面及び／又は１つ以上の側面の画像を収集して標的ラベリング位置を識別するように、視覚解析ユニットフレーム４０４の上面及び／又は１つ以上の側面に結合されることができる。スキャナ４２２は、物体から識別情報を収集するように、視覚解析ユニットフレーム４０４の上面及び／又は１つ以上の側面に結合されることができる。同様に、１つ以上のセンサ４２４は、コンベヤアセンブリ４３０及び／又はその上の物体に関する情報を追跡するために、視覚解析ユニットフレーム４０４の上面及び／又は１つ以上の側面に結合されることができる。例えば、センサ４２４は、コンベヤ４３２の動作を追跡し、その上の物体、及び／又はその上の物体の位置及び／又は姿勢に関する情報を識別するために、１つ以上のエンコーダ、スイッチ、力センサ、レベルセンサ、プロキシメータ、ＩＲビームセンサ、ライトカーテン、及び／又は任意の同様のセンサを含むことができる。

図５は、物体５００の上面図であり、この物体は、その上面上に既存のアイテム（例えば、既存のラベル５０２、既存の画像５０４）を有する。物体５００は、多目的ラベリングシステム（例えば、図３及び４のラベリングシステム３００、４００）による視覚解析及びラベリングを含む、ロボットシステム（例えば、図１のロボットシステム１００）内で処理されることができる物体の一例である。物体５００がラベリングシステムとインタフェースすると、物体５００の上面及び／又は１つ以上の側面が視覚的に解析されることができることで（例えば、図３の視覚解析モジュール３１２又は図４の視覚解析ユニット４１６によって）、（ｉ）その表面テクスチャ、（ｉｉ）物体５００に関する識別（例えば、アイデンティティ）情報及び／又はその他の情報、及び／又は（ｉｉｉ）ロボットシステム及び／又はラベリングシステムに対する物体５００の姿勢が識別されることができる。

ロボットシステム及び／又はラベリングシステムは、物体５００上にラベルを（例えば、ラベリングシステムによって）配置するための標的ラベリング位置（例えば、ＴＬＬ）を導出すること、及び／又は物体５００、１つ以上の物体表面、及び／又は物体表面上のアイテムに関する表面テクスチャ、アイデンティティ情報、及び／又は他の情報に基づいて物体５００上に配置するためのラベルを印刷することができる。さらに、ロボットシステム及び／又はラベリングシステムは、ラベリングモジュール（例えば、図３のラベリングモジュール３１６）を標的ラベリング位置とアライメントすることができ、ラベリングシステムは、そこにラベルを、物体の姿勢に基づいて配置することができる。

いくつかの実施形態では、ラベリングシステムは、既存のアイテムから離して（例えば、重なっていない）、及び／又はそれらに対して、標的ラベリング位置を導出することができる。ラベリングシステムは、標的ラベリング位置を導出するための１つ以上の所定のルールに従って動作することができる。例えば、ラベリングシステムは、１つ以上の領域（例えば、半分、象限、角領域など）を選好するルール、基準として既存のラベル５０２及び／又は既存の画像５０４を使用するルールなどのルールに基づいて、標的ラベリング位置を導出することができる。図５に示されるように、ラベリングシステムは、既存のラベル５０２を基準として使用することに基づいて、標的ラベリング位置を導出することができる。したがって、ラベリングシステムは、標的ラベリング位置の第１基準エッジ（例えば、共有物体エッジに最も近いエッジ）を既存のラベル５０２の第１エッジとアライメントすることができる。ラベリングシステムは、第２基準エッジ（例えば、第１基準エッジに垂直であり、物体のより大きな又は内部の領域に面しているエッジ）を識別することができる。ラベリングシステムは、分離距離に応じて、及び／又はラベルの対応する第２エッジを第２基準エッジに平行にアライメントしてなど、第２基準エッジに基づいて標的ラベリング位置の姿勢を導出することができる。また、ラベリングシステムは、オブジェクト情報及び／又は既存のアイテムから識別された情報に基づいて、１つ以上の既存のアイテムを覆う、又はそれらと部分的に重なるように、標的ラベリング位置を導出することができる。例えば、ラベリングシステムは、無効のラベルを覆うように、物体のコンテンツと関係のないラベルを覆うように、以前のラベルを部分的に覆うように（例えば、以前のバーコードの上にバーコードラベルを接着するように）、又はいずれかの同様の位置を覆うように、ラベルの標的ラベリング位置を導出することができる。

図６は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムの水平方向運動モジュール３２０の上面斜視図である。水平方向運動モジュール３２０は、図３及び図４のラベリングアライメントアセンブリの副要素であり得る、及び／又はラベリングモジュール３１６をｙ軸に沿って標的ラベリング位置とアライメントするように動作し得る。水平方向運動モジュール３２０は、アセンブリフレーム３０４の上部に可動に結合される水平方向フレーム６０２を含むことができる。水平方向フレーム６０２は、水平方向運動モジュール３２０がｙ軸に沿って並進することを可能にする任意の適切な機構を使用して上部に結合されることができる。例えば、水平方向フレーム６０２は、水平方向フレーム６０２と上部の正面及び／又は背面との間に結合される１つ以上の水平方向トラック６０６（例えば、レール、スライド）上に乗る１つ以上のキャリッジ６０４によって上部に結合され得る。

水平方向フレーム６０２は、ロボットシステム（例えば、図１のロボットシステム１００）及び／又はラベリングシステム３００によって制御される１つ以上のモータを使用して、１つ以上のトラック６０６に沿って並進することができる。例えば、１つ以上の水平方向ラックギヤ６１２は、１つ以上の水平方向トラック６０６、及び／又はアセンブリフレーム３０４の上部に結合されることができ、１つ以上の水平方向サーボ６０８は、水平方向フレーム６０２に結合されることができる。各水平方向サーボ６０８は、１つ以上の水平方向ラックギヤ６１２とインタフェースする１つ以上の水平方向ピニオンギヤ６１０を含むことができ、水平方向運動モジュール３２０を並進させるように水平方向ピニオンギヤ６１０を選択的に駆動することができる。いくつかの実施形態では、代替に、１つ以上の水平方向ラックギヤ６１２は、水平方向フレーム６０２に結合されることができ、１つ以上の水平方向サーボ６０８は、アセンブリフレーム３０４に結合されることができる。図６に示されるように、水平方向運動モジュール３２０は、（ｉ）印刷モジュール３１４をアセンブリフレーム３０４の上部に結合する水平方向フレーム６０２、（ｉｉ）８つの水平方向キャリッジ６０４（例えば、正面及び背面に４つ）、（ｉｉｉ）４つの水平方向トラック６０６（例えば、正面に２つ及び背面に２つ）、及び（ｉｖ）２つの水平方向サーボ６０８及び２つの水平方向ラックギヤ６１２（例えば、正面に１つ及び背面に１つ）を含む。

図７は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムの垂直方向運動モジュール３２２の正面斜視図である。参照を容易にするために、ラベリングアセンブリ３１０の選択された要素、例えば、アセンブリフレーム３０４、水平方向運動モジュール３２０の部分、及び垂直方向運動モジュール３２２の部分上の図３の保護カバーなどは除外される。図７に示されるように、垂直方向運動モジュール３２２は、図３及び図４のラベリングアライメントアセンブリの副要素であり得、ラベリングモジュール３１６をｚ軸に沿って標的ラベリング位置とアライメントし得る（例えば、ラベリングモジュール３１６を物体に押し付け得る）。垂直方向運動モジュール３２２は、垂直方向シャフト７０２（例えば、中空又は中実のビーム、ポール、又は同様の構造体）を含むことができ、垂直方向シャフト７０２は、ラベリングモジュール３１６を運搬するように、印刷モジュール３１４、ラベル反転モジュール３１８、水平方向運動モジュール３２０、及び／又はラベリングアセンブリ３１０の別の構造体に可動に結合されることができる。

垂直方向シャフト７０２は、ラベリングモジュール３１６がｚ軸に沿って並進することを可能にする任意の適切な機構を使用してラベリングアセンブリ３１０に結合されることができる。例えば、垂直方向シャフト７０２は、ｚ軸に沿って（ラベリングアセンブリ３１０に対して）静止して、ｚ軸を中心に回転可能な、垂直方向支持アセンブリ７０３によって運搬されることができる。垂直方向支持アセンブリ７０３は、水平方向フレーム６０２から延出する１つ以上の構造体に結合される、上部垂直方向支持ブラケット７０４及び下部垂直方向支持ブラケット７０６を含むことができる。さらに、対向する側面ブラケット７０８（又は単一の側面ブラケット７０８）は、上部ブラケット７０４と下部ブラケット７０６との間に延在することができる。いくつかの実施形態では、垂直方向支持アセンブリ７０３は、上部ブラケット７０４か下部ブラケット７０６かいずれかを除外することができる。垂直方向シャフト７０２は、上部ブラケット７０４及び／又は下部ブラケット７０６を通して、側面ブラケット７０８の間に延在することができる。

垂直方向シャフト７０２は、ロボットシステム及び／又はラベリングシステムによって制御される１つ以上のモータを使用して、ｚ軸に沿って並進することができる。例えば、１つ以上の垂直方向ラックギヤ７１４を垂直方向シャフト７０２に結合することができ、１つ以上の垂直方向サーボ７１０を垂直方向支持アセンブリ７０３に結合することができる。各垂直方向サーボ７１０は、１つ以上の垂直方向ラックギヤ７１４とインタフェースする１つ以上の垂直方向ピニオンギヤ７１２を含むことができ、垂直方向シャフト７０２を並進させるように垂直方向ピニオンギヤを選択的に駆動することができる。さらに、垂直方向支持アセンブリ７０３は、１つ以上の垂直方向支持ギヤ７１６及び／又は垂直方向支持カム７１８（例えば、カムローラ、カム面）を含むことができ、これらは、ｚ軸に沿った垂直方向シャフト７０２のアライメントを維持し、ｚ軸に沿った垂直方向シャフト７０２の滑らかな運動を可能にする。垂直方向支持ギヤ７１６は、１つ以上の垂直方向ラックギヤ７１４とインタフェースすることができる。垂直方向支持カム７１８は、垂直方向シャフト７０２の表面とインタフェースすることができる。図７に示されるように、垂直方向運動モジュール３２２は、（ｉ）垂直方向シャフト７０２、（ｉｉ）上部ブラケット７０４、（ｉｉｉ）下部ブラケット７０６、（ｉｖ）２つの対向する側面ブラケット７０８、（ｖ）それに結合される垂直方向ピニオンギヤ７１２を備えた１つの垂直方向サーボ７１０、（ｖｉ）１つの垂直方向ラックギヤ７１４、（ｖｉｉ）３つの垂直方向支持ギヤ７１６、及び（ｖｉｉｉ）２つの垂直方向支持カム７１８を含む。

ラベリングモジュール３１６は、垂直方向シャフト７０２の底面端部（例えば、図３、４のコンベヤ３３２、４３２に最も近い端部）に、それに固定して又は選択的にラベリングモジュール３１６を結合するための任意の適切な方法を使用して、結合されることができる。例えば、ラベリングモジュール３１６は、プレスフィット又はねじ連結、１つ以上のファスナ、又は任意の同様の機械的もしくは化学的方法（例えば、エポキシ、接着剤）を使用して、垂直方向シャフト７０２に結合されることができる。いくつかの実施形態では、ラベリングモジュール３１６（又はその部分）は、垂直方向シャフト７０２と一体化して形成されることができる。ラベリングモジュール３１６の動作を支持するワイヤ、管系、及び／又は他の構造体（総称して「供給ライン」）は、垂直方向シャフト７０２の長さに沿った（例えば、垂直方向シャフト７０２が中空である場合）、及び／又はその外面に沿った穴部を通過することができる。垂直方向シャフト７０２より上に延出する１つ以上の供給ラインの部分は、１つ以上のケーブルトラック又はキャリア；ワイヤタイ、ストラップ、及び／又はクリップ；ケーブルスリーブ；及び／又はいずれかの他の適切なワイヤカバー類及び／又はオーガナイザなど、供給ラインバンドル７２０内に保護される、及び／又は編成されることができる。

いくつかの実施形態では、代替に、垂直方向運動モジュール３２２は、ラベリングモジュール３１６及びラベリングアセンブリの１つ以上の他の構成要素（例えば、垂直方向運動モジュール３２２を除くラベリングアセンブリの１つ以上の要素）を垂直方向に並進させることによって、ラベリングモジュール３１６をｚ軸に沿って標的ラベリング位置とアライメントすることができる。例えば、垂直方向運動モジュール３２２はアセンブリフレーム３０４に可動に結合されることができ、図６の水平方向運動モジュール３２０は垂直方向運動モジュール３２０に可動に結合されることができ、ラベリングアセンブリ３１０の残りの部分は水平方向運動モジュール３２０に結合されることができる。さらなる例として、水平方向運動モジュール３２０はアセンブリフレーム３０４に可動に結合されることができ、垂直方向運動モジュール３２２は水平方向運動モジュール３２０に可動に結合されることができ、ラベリングアセンブリ３１０の残りの部分は垂直方向運動モジュール３２２に結合されることができる。いくつかの実施形態では、ラベリングアセンブリ３１０は、複数の垂直方向運動モジュール３２２を含むことができる。例えば、ラベリングアセンブリ３１０は、アセンブリフレーム３０４と水平方向運動モジュール３２０との間、及び水平方向運動モジュールとラベリングモジュール３１６との間に垂直方向運動モジュール３２２を含むことができる。アセンブリフレームとラベリングアセンブリ３１０の残りの部分との間に垂直方向運動モジュール３２２を含むこと、及び／又は複数の垂直方向運動モジュール３２２を含むことによって、ラベリングシステム３１０は、ｚ軸に沿った追加の可動域、動作速度、及びスタンパーが受ける最大トルク及び／又は水平方向の力の低下から利益を得ることができる。

いくつかの実施形態では、代替に、垂直方向運動モジュール３２２は、図６の水平方向運動モジュール３２０がｙ軸に沿って並進することを可能にする機構と同じ又は類似の機構を含むことができる。これらの実施形態では、ラベリングアセンブリ３１０、ラベリングモジュール３１６、又は水平方向運動モジュール３２０は、アセンブリフレーム３０４に結合される１つ以上の垂直方向トラック（図６の水平方向トラック６０６と同様）上に乗る１つ以上のキャリッジ（図６のキャリッジ６０４と同様）によって、アセンブリフレーム３０４に結合されることができる。次に同様に、垂直方向運動モジュール３２２は、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントするように垂直方向サーボモータによって駆動される、ピニオンギヤとインタフェースする垂直方向ラックギヤを含むことができる。これらの実施形態では、ラベリングシステム３１０は、例えば、自由運動及び／又は６自由度（例えば、アームのような）のロボティクスと比較して、全体的なスループットを向上させる、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置に移動させる際の効率及び精度の向上から利益を得ることができる。

図８Ａ及び８Ｂは、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムのロータリモジュール３２４の正面斜視図である。具体的には、図８Ａは、ｘ軸にアライメントされた位置（例えば、０°回転）にあるロータリモジュール３２４を示し、図８Ｂは、ｙ軸にアライメントされた位置（例えば、＋９０°回転）にあるロータリモジュール３２４を示す。参照を容易にするために、ラベリングアセンブリ３１０の選択された要素、例えば、アセンブリフレーム３０４、水平方向運動モジュール３２０及び印刷モジュール３１４の部分、ならびにロータリモジュール３２４の部分上にある図３の保護カバーなどは除外される。図８Ａ及び８Ｂに示されるように、ロータリモジュール３２４は、図３及び４のラベリングアライメントアセンブリの副要素であり得、ラベリングモジュール３１６をｚ軸の周りで標的ラベリング位置とアライメントし得る。例えば、ロータリモジュール３２４は、ラベリングモジュール３１６を、ｘ軸から＋及び／又は１８０°の間の任意の増分回転量で回転させることができる。

ロータリモジュール３２４は、垂直方向運動モジュール３２２とインタフェースする回転部分を含むことができ、印刷モジュール３１４、ラベル反転モジュール３１８、水平方向運動モジュール３２０、及び／又はラベリングアセンブリ３１０のいずれかの他の構造体に結合される静止部分によって回転することができる。回転部分は、垂直方向シャフト７０２を、ｚ軸を中心に回転させるように構成される、１つ以上のアライメントギヤ８０２を含むことができる。アライメントギヤ８０２は、上部及び／又は下部ブラケット７０４、７０６に回転自在に結合されることができ、垂直方向支持ブラケット７０８及び／又は垂直方向シャフト７０２とインタフェースして、垂直方向シャフト７０２を回転させることができる。例えば、アライメントギヤ８０２は、上部及び／又は下部ブラケット７０４、７０６に固定して結合され、それらを回転させることができる。さらなる例として、垂直方向シャフト７０２は、アライメントギヤ８０２の開口部を通して延在することができ、開口部の内面は、垂直方向シャフト７０２に押し付けられ、それを回転させることができる。

静止部分は、ロボットシステム及び／又はラベリングシステム３００によって制御される１つ以上のモータを使用して、回転部分を回転させることができる。例えば、１つ以上のロータリサーボ８０４は、それぞれ、垂直方向運動モジュール３２２を回転させるように、アライメントギヤ８０２とインタフェースするロータリピニオンギヤ８０６を選択的に駆動することができる。図８Ａ及び８Ｂに示されるように、ロータリモジュール３２４は、上部垂直方向支持ブラケット７０４に結合されるアライメントギヤ８０２、水平方向フレーム６０２から延出するビームのうちの１つに結合されるロータリサーボ８０４、及びそれに結合されるロータリピニオンギヤ８０６を含む。説明されるアライメントアセンブリの要素がその部分を並進させる、及び／又は回転させるためにサーボ及び／又はギヤ系を含むことができるが、回転させる、及び／又は並進させるために任意の適切な機構が使用されることができる。例えば、アライメントアセンブリの要素は、さらに、又は代替に、電気（例えば、磁気）、空気圧、及び／又は油圧リニア及び／又はロータリアクチュエータ；ベルト及びプーリアセンブリ；追加のギヤ系（例えば、ウォームギヤ、ギヤトレイン、ギヤボックスアセンブリ）；及び／又はアライメントアセンブリを操作するためのいずれかの同様の機構を含むことができる。

図９は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムのラベル反転モジュール（例えば、ラベル反転モジュール３１８）の正面斜視図である。ラベル反転モジュール３１８は、図３、４の印刷モジュール３１４から１つ以上のラベルを受容することができ、図３、４のラベリングモジュール３１６に１つ以上のラベルを準備する、及び／又は移送することができる。例えば、ラベル反転モジュール３１８は、反転、折り、及び／又は剥離を必要とする１つ以上のラベルを受容することができ、これらの動作のうちの１つ以上をラベルに実行することができ、ラベルをラベリングモジュール３１６に移送することができる。ラベル反転モジュール３１８は、ラベル反転フレーム９０４に回転自在に結合される移送プレート９０２を含むことができる。ロボットシステム及び／又はラベリングシステム３００によって制御される１つ以上のモータは、受容（例えば、第１）位置（例えば、図９に示される）と、受容位置の反対側の移送（例えば、第２）位置との間で（及び／又はそれらの間の増分で）移送プレート９０２を回転させることができる。例えば、移送プレート９０２は、矢印９１２に沿って受容位置から移送位置まで、１５０°、１６０°、１７０°、１８０°、もしくは１９０°、又はそれらより大きい、それらより小さい、もしくはそれらの間の任意の増分量で回転することができる。ラベルは、移送プレート９０２内のスロット９１０を通して空気を吸引する反転サクションアセンブリ９０８（例えば、真空アセンブリ）によって、移送プレート９０２の底面に対して（受容位置で）保持されることができる。ラベル反転モジュールの追加の操作の詳細は以下に説明される。

図１０は、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムのラベリングモジュール３１６の正面斜視図である。ラベリングモジュール３１６は、物体に接着させるために、図３、４の印刷モジュール３１４及び／又は図３、４のラベリングモジュール３１６から１つ以上のラベルを受容することができる。ラベリングモジュール３１６は、垂直方向シャフト７０２に結合される上部ラベリングブラケット１００２、コンプライアンスアセンブリ１０１０によってそこから離隔されるラベリングプレート１００４、及びラベリングサクションアセンブリ１０２０（例えば、真空アセンブリ）を含むことができる。コンプライアンスアセンブリ１０１０は、ラベリングプレート１００４の底面を物体のラベリング面とアライメントする（例えば、平行にする、同一平面上にするなど）ことを可能にすることができる。コンプライアンスアセンブリ１０１０は、上部ラベリングブラケット１００２及びラベリングプレート１００４を可動に結合して保定する１つ以上のコンプライアンスピラー１０１２と、上部ラベリングブラケット１００２及びラベリングプレート１００４を離してバイアスをかけるばね機構１０１４とを含むことができる。例えば、コンプライアンスピラー１０１２は、上部ラベリングブラケット１００２に固定して結合され、ラベリングプレート１００４に摺動自在に結合されることができる。ばね機構１０１４は、ラベリングプレート１００４が上部ラベリングブラケット１００２に対して移動することを可能にするように、コンプライアンスピラー１０１２の周りに圧縮コイルばねを含むことができる。ラベリングサクションアセンブリ１０２０は、ラベリングプレート１００４を通して延在するスロットを通じて空気を吸引することによって、ラベリングプレート１００４の底面に対して１つ以上のラベルを保持することができる。いくつかの実施形態では、ラベリングプレート１００４は、ラベルの部分がラベリングモジュール３１６に接着するのを防ぐために、耐接着性材料を含むことができる。

図１１Ａ及び１１Ｂは、本技術のいくつかの実施形態に従って構成される、ラベリングシステムのラベルアダプタ１１０２、１１０４の底面斜視図である。具体的には、図１１Ａは２１個のエアパススルースロットのアレイを備えた第１ラベルアダプタ１１０２を示し、図１１Ｂは６個のパススルースロットのアレイを備えた第２ラベルアダプタ１１０４を示す。図１１Ａの第１ラベルアダプタ１１０２又は図１１Ｂの第２ラベルアダプタ１１０４は、それぞれ図９の反転サクションアセンブリ９０８及び／又は図１０のラベリングサクションアセンブリ１０２０の性能を改善するために、図９のラベル反転モジュール３１８及び／又は図１０のラベリングモジュール３１６に結合される（例えば、接着される、締着される）ことができる。いくつかの実施形態では、第１又は第２ラベルアダプタ１１０２、１１０４は除外されることができ、代替に、パススルースロットのアレイは、移送プレート９０２及び／又はラベリングプレート１００４を通して延在することができる。

第１ラベルアダプタ１１０２のパススルースロットのアレイは、図９の移送プレート９０２及び／又は図１０のラベリングプレート１００４の底面の大部分を覆うことができるラベルの形状及び／又はサイズに対応することができる。同様に、第２ラベルアダプタ１１０４のパススルースロットのアレイは、移送プレート９０２及び／又はラベリングプレート１００４の底面の小部分を覆うラベルの形状及び／又はサイズに対応することができる。パススルースロットのアレイをラベルの形状及び／又はサイズに対応させることで、ラベルと、移送プレート９０２及び／又はラベリングプレート１００４の底面との間に、それぞれ反転サクションアセンブリ９０８及び／又はラベリングサクションアセンブリによって、より良いシールが形成されることができる。いくつかの実施形態では、代替に、パススルースロットのアレイは、任意の１つ以上の追加のラベルの形状及び／又はサイズに対応すること、その上のある特定の位置にラベル反転モジュール３１８及び／又はラベリングモジュール３１６によって保持されるラベルに対応すること、及び／又は反転サクションアセンブリ９０８及び／又はラベリングサクションアセンブリ１０２０の性能を向上させる任意の他の配置に対応することができる。

図１２～１５は、本技術のいくつかの実施形態による、図３のラベリングシステム３００及び／又はロボットシステムを使用して物体をラベル付けするためのプロセスを示す。このプロセスは、概して、（ｉ）物体（例えば、Ｏ１）を視覚的に解析して、その上の標的ラベリング位置（例えば、ＴＬＬ）及び／又は図１２のその姿勢を導出することと、（ｉｉ）図１３Ａ～１４の物体上に配置するためにラベルを準備することと、（ｉｉｉ）ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントし、そこに図１５のラベルを配置することと、を含むことができる。図１２～１５がラベリングシステム３００に関するラベリングプロセスを示すが、図４のラベリングシステム４００は、その対応する要素によって実行される同じステップ及び／又は同様のステップのうちの１つ以上を伴うことができる。例えば、図４のコンベヤアセンブリ４３０は、図３のコンベヤアセンブリ３３０に関して説明される動作を実行することができ、図４の視覚解析ユニット４１６は、図３の視覚解析モジュール３１２に関して説明される動作、及び／又は図４のラベリングシステム４００の対応する要素によって実行されることができる図３のラベリングシステム３００のいずれかの他の同様の動作を実行することができる。

図１２は、本技術のいくつかの実施形態による、物体を視覚的に解析して、その上の標的ラベリング位置及び／又はその姿勢を導出するためのラベリングシステム３００の正面斜視図を示す。例えば、コンベヤ３３２及び／又はコンベヤアセンブリ３３０は、視覚解析モジュール３１２の視野（例えば、ＶＦ）内で、物体又はその一部分を移動させる、又は保持することができる。視覚解析モジュール３１２の１つ以上の撮像デバイスは、物体の物性及び／又は識別特性に関するオブジェクト情報を収集することができる。ラベリングシステム３００は、いくつかの実施形態では物体がラベリングモジュール３１６から離隔されている間に、収集されたオブジェクト情報を使用して、物体を識別し、物体上の標的ラベリング位置を導出し、コンベヤアセンブリ３３０、コンベヤ３３２、ラベリングシステム３００、及び／又はロボットシステムに対する物体の姿勢（例えば、第１位置姿勢）を識別することができる。識別された物体、標的ラベリング位置、及び姿勢に基づいて、ラベリングシステム３００は、図１３Ａ～１４のラベルを準備することができ、ラベリングモジュールをラベリングモジュール３１６とアライメントし、図１５の物体上の標的ラベリング位置にラベルを配置することができる。

図１３Ａ～１４は、本技術のいくつかの実施形態による、識別された物体上に配置するためにラベル（例えば、ラベル１３００）を準備するラベリングアセンブリ３１０の選択された構成要素の正面斜視図を示す。具体的には、図１３Ａ及び１３Ｂは、印刷モジュール３１４とラベリングモジュール３１６との間にラベル反転モジュール３１８を含むラベリングアセンブリ３１０を示し、図１４は、印刷モジュール３１４とラベリングモジュール３１６との間のラベル反転モジュール３１８を除いたラベリングアセンブリ３１０を示す。

図１３Ａについて、識別された物体のラベル１３００は、いくつかの実施形態では、印刷後に、及び／又は物体上に配置される前に、折りを必要とする場合がある。例えば、印刷モジュール３１４は、ラベリングモジュール３１６の底面の上に延在する正面部分と、ラベル反転モジュール３１８の底面の上に延在する背面部分とを含むラベル１３００を印刷することができる（図９の移送プレート９０２が受容位置内にある間に）。ラベル１３００の正面部分及び／又は背面部分の底面側（例えば、コンベヤ３３２に面する）は、折られると、ラベル１３００を合わせて接着するための接着剤を含むことができる。少なくとも背面部分の上面側は、ラベル１３００を物体に接着するための接着剤を含むことができ、その上に印刷された情報を含むことができる。少なくとも正面部分の上面側は、その上に印刷された情報を含むことができる。

ラベル１３００が印刷モジュール３１４から延出する（例えば、それによって印刷される、そこから排出される）前、及び／又はその間、図９の反転サクションアセンブリ９０８及び／又は図１０のラベリングサクションアセンブリ１０２０は、ラベル反転モジュール３１８及び／又はラベリングモジュール３１６に対してラベル１３００を保持するように係合することができる。図１３Ｂに示されるように、ラベル１３００が印刷されると、（ｉ）ラベル反転モジュール３１８はラベル１３００を折ることで、ラベル１３００の背面部分が正面部分に押し付けられて接着するように作動することができる（例えば、図９の移送プレート９０２は移送位置まで回転することができる）、（ｉｉ）反転サクションアセンブリ９０８は係脱することができる、及び／又は（ｉｉｉ）ラベル反転モジュール３１８は停止することができる（例えば、移送プレート９０２は受容位置に戻ることができる）。示されるように、次に、ラベリングサクションアセンブリ１０２０は、接着剤（背面部分の上面上に前もって位置決めされる）が物体及び標的ラベリング位置に面している状態で、準備された（例えば、折られた）ラベル１３００を保持することができる。

いくつかの実施形態では、識別された物体のラベルは、さらに、又は代替に、印刷後に反転する必要がある場合がある。例えば、印刷モジュール３１４は、ラベル反転モジュール３１８に面する物体にラベルを接着するための接着剤を備えた、ラベル反転モジュール３１８の底面上に延在するラベルを印刷することができる。これらの実施形態では、ラベルは、上面（例えば、ラベル反転モジュール３１８に面する）の上に接着剤を含むことができ、底面上に印刷された情報を含む、及び／又は底面上の接着剤を排除することができる。ラベルが印刷モジュール３１４から延出する前、その間、及び／又はその後、反転サクションアセンブリ９０８は、ラベル反転モジュール３１８にラベルを保持し、一時的に接着するように係合することができる。ラベルが印刷され、ラベル反転モジュール３１８に部分的に接着されると、（ｉ）ラベル反転モジュール３１８は作動することができる、（ｉｉ）反転サクションアセンブリ９０８は係脱することができる、（ｉｉｉ）ラベリングサクションアセンブリ１０２０はラベリングモジュール３１６に対してラベルを保持するように係合することができる、及び／又は（ｉｖ）ラベル反転モジュール３１８は停止することができ、ラベルはそこから分離することができる。ラベリングサクションアセンブリ１０２０は、接着剤（前もって上面上にある）が物体及び標的ラベリング位置に面している状態で、準備された（例えば、反転された）ラベルを保持することができる。

いくつかの実施形態では、識別された物体のラベルは、折りも反転も必要としない場合がある。例えば、図１４に示されるように、印刷モジュール３１４は、ラベリングモジュール３１６（例えば、ラベル反転モジュール３１８を除く）に隣接することができ、ラベルをラベリングモジュール３１６に直接印刷することができる。これらの実施形態では、ラベルは、底面（例えば、コンベヤ３３２に面する）の上に接着剤を含むことができ、上面上に印刷された情報を含む、及び／又は上面上の接着剤を排除することができる。ラベルが印刷モジュール３１４から延出する前、その間、及び／又はその後、ラベリングサクションアセンブリ１０２０は、ラベリングモジュール３１６に対してラベルを保持するように係合することができる。

図１５は、本技術のいくつかの実施形態による、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置とアライメントし、そこにラベルを配置する、ラベリングシステム３００の正面斜視図を示す。例えば、１つ以上のアライメント要素（例えば、コンベヤアセンブリ３３０、コンベヤ３３２、水平方向運動モジュール３２０、垂直方向運動モジュール３２２、及び／又はロータリモジュール３２４）は、物体又はその一部分をラベリングアセンブリ３１０の下に移動させ、ラベリングモジュール３１６を標的ラベリング位置と（例えば、ｘ、ｙ、及び／又はｚ軸に沿って、及び／又はそれらの周りで）アライメントするように同時に、及び／又は順次に係合することができる。垂直方向運動モジュール３２２は、ラベリングモジュール３１６を、その上に準備された（例えば、印刷された、折られた、反転された、及び／又は移送された）ラベルが保持されている状態で、物体の上面に押し付け、そこにラベルを接着することができる。ラベルが物体の表面に接着されると、ラベリングサクションアセンブリ１０２０は、係脱することができる（例えば、ラベルを解放し、物体の上面から引き込む）。さらに、水平方向運動モジュール３２０、垂直方向運動モジュール３２２、及び／又はロータリモジュール３２４は、ラベリングモジュール３１６を再位置決めし、後続の物体のラベルを受容することができる。例えば、ラベリングモジュール３１６は、ラベル反転モジュール３１８及び／又は印刷モジュール３１４に隣接して再位置決めされることができる。

図１６は、本技術のいくつかの実施形態による、ラベリングシステムを使用して、物体にラベル付けするためのプロセス１６００を示す流れ図である。プロセス１６００の操作は、例示目的のためのものであり、非限定的である。いくつかの実施形態では、例えば、プロセス１６００は、説明されていない１つ以上の追加の操作を用いて、説明されている操作のうちの１つ以上を用いないで、又は代替の順序で説明されている及び／又は説明されていない操作を用いて達成されることができる。図１６に示されるように、プロセス１６００は、視覚的特徴及び物理的特徴について物体コンベヤ上の物体を光で走査することと（プロセス部分１６０２）、視覚的特徴から標的ラベリング位置を識別することと（プロセス部分１６０４）、視覚的特徴に基づいて、アライメントアセンブリによって運搬されるラベリングモジュール上の物体ラベルを準備することと（プロセス部分１６０６）、物理的特徴に基づいて、物体コンベヤ及びアライメントアセンブリを使用して、ラベリングモジュールを標的ラベリング位置とアライメントすることと（プロセス部分１６０８）、物理的特徴に基づいて、アライメントアセンブリを使用して物体ラベルを物体に貼ることと（プロセス部分１６１０）、を含み得る。このプロセスは、図１及び図２のロボットシステム１００、図３のラベリングシステム３００、図４のラベリングシステム４００、及び／又はいずれかの同様のロボット及び／又はラベリングシステム、又はその一部によって実行され得る、又はそれを用いて実施され得る。

視覚的特徴及び物理的特徴のために物体コンベヤ上の物体を光で走査する（プロセス部分１６０２）ことは、物体、又はその一部分を視覚解析モジュール及び／又はユニットの視野内に移動させること、及び／又は保持すること、及び／又は視覚解析モジュール及び／又はユニットの１つ以上の撮像デバイスを用いて物体に関する情報を収集すること、を含むことができる。例えば、１つ以上の撮像デバイスは、１つ以上の利用可能なラベリングスペース（例えば、利用可能なラベリングスペース）及び／又は１つ以上のオブジェクト識別子の読み取りなど、視覚的特徴に関する情報を収集することができる。利用可能なラベリングスペースは、必要最小限の寸法及び／又は均一なテクスチャを有する、及び／又はいかなる認識可能なパターン（例えば、バーコード、ＱＲコード（登録商標）、文字、又はデザインマーカーなど）も除外する、物体の表面積を含むことができる。また、１つ以上の撮像デバイスは、物体の高さ、幅、及び／又は長さ、及び／又は追加の外寸などの物理的特徴に関する情報を収集することができ、ラベリングシステム及び／又はロボットシステムに対する物体の姿勢についての物理的特徴に関する情報を収集することができる。例えば、物体の姿勢について、収集された情報は、ラベリングシステム又はその一部に対する、物体の距離及び／又は回転、及び／又は１つ以上の物体の表面を識別する（又は識別するために使用される）ことができる。

視覚的特徴から標的ラベリング位置を識別する（例えば、導出する）（プロセス部分１６０４）ことは、ラベリングシステム及び／又はロボットシステムが利用可能なラベリングスペースを解析して、ラベルを配置するために１つ以上の所定の条件を満たす位置を特定することを含むことができる。例えば、この位置は、利用可能なラベリングスペース内の位置、業界標準で指定される位置、物体の今後の取り扱いを改善する位置、及び／又はラベルを他の表面のコンテンツから遠ざける、ある特定の方向に沿ってラベルを回転させるなど、より効率的な物体ラベルの読み取りを容易にする別の位置に対応することができる。

視覚的特徴に基づいて、アライメントアセンブリによって運搬されるラベリングモジュール上に物体ラベルを準備する（プロセス部分１６０６）ことは、ラベリングシステム及び／又はロボットシステムがラベリングモジュール上にラベルを印刷して準備するようにラベリングアセンブリに指令することを含むことができる。印刷モジュールは、ラベルに情報を印刷することができ、その上の情報は、利用可能なラベリングスペース及び／又は１つ以上のオブジェクト識別子の読み取りに基づいていることができる。例えば、印刷モジュール（又はラベリングシステム及び／又はロボットシステム）は、印刷するラベルのタイプ（例えば、形状、サイズ、色など）、及び／又はラベル上に印刷するバーコード、ＱＲコード（登録商標）、文字、及び／又はデザインを選択することができる。次いで、ラベル反転モジュールは、印刷されたラベルを折る、反転させる、剥離する、及び／又はラベリングモジュールに移送することができる。ラベリングモジュールは、サクションアセンブリを係合することにより、接着剤が物体に面している状態で、印刷されたラベルを保持することができる。

物理的特徴に基づいて、物体コンベヤ及びアライメントアセンブリを使用して、ラベリングモジュールを標的ラベリング位置とアライメントする（プロセス部分１６０８）ことは、ラベリングアセンブリの下に物体又はその一部を移動させるように、物体コンベヤ、水平方向運動モジュール、垂直方向運動モジュール、及び／又はロータリモジュールを係合することを含むことができる。さらに、アライメントは、ラベリングモジュールが標的ラベリング位置とアライメントされる物体配置姿勢を導出することを含むことができる。例えば、視覚解析モジュール及び／又はユニットでの物体の少なくとも高さ、幅、長さ及び／又は姿勢に基づいて、ラベリングシステム及び／又はロボットシステムは、物体がラベリングアセンブリの下に位置していることができ、ラベリングモジュールが標的ラベリング位置とアライメントされることができる、物体配置姿勢（例えば、標的ラベリング位置がアライメントアセンブリによってラベリングモジュールの可能な向きの領域内にある物体の位置）を導出することができる。また、ラベリングシステム及び／又はロボットシステムは、物体が配置姿勢にある間に、ラベリングモジュールを標的ラベリング位置とアライメントするための動作プランを導出することができる。動作プランは、視覚解析モジュール及び／又はユニットでの物体の姿勢と配置姿勢との間に、標的ラベリング位置とラベリングモジュールとの間のオフセット距離を含むことができる。オフセット距離は、物体コンベヤとアライメントアセンブリの要素との動作軸に沿った及び／又はそれらの周りの距離を含むことができる。次いで、物体コンベヤ、水平方向運動モジュール、垂直方向運動モジュール、及び／又はロータリモジュールは、それぞれのオフセット距離を減少させる、及び／又はなくすように、選択的に、同時に、及び／又は順次に係合することができる。いくつかの実施形態では、垂直方向運動モジュールは、標的ラベリング位置とラベリングモジュールとの間の、その動作軸に沿ったある特定の閾値距離を超えるオフセット距離を維持することができる。例えば、ｚ軸に沿ったオフセットは、少なくとも１ｉｎ、２ｉｎ、又は３ｉｎ（２．５ｃｍ、５．１ｃｍ、又は７．６ｃｍ）超、又はそれ未満に維持されることができる。

物理的特徴に基づいて、アライメントアセンブリを使用して物体ラベルを物体に貼る（プロセス部分１６１０）ことは、標的ラベリング位置で物体にラベル接着剤を押し付けることを含むことができる。例えば、垂直方向運動モジュールは、標的ラベリング位置とラベリングモジュールとの間の、その動作軸に沿ったオフセット距離をなくすように係合することができる。垂直方向運動モジュールは、ラベリングモジュールを物体の表面にさらに押し付け（例えば、ラベリングモジュールを介して物体に力を加え）、ラベルの物体への接着を確保することができる。サクションアセンブリが係脱され、ラベリングモジュールがラベリングアセンブリの１つ以上の要素によって引き込まれることができると、物体コンベヤは、ラベリングアセンブリの下から、及び／又はラベリングシステム及び／又はロボットシステムの後続の部分に、物体を移動させることができる。

説明されているロボット及び／又はラベリングシステムのうちの１つ以上の態様は、ラベルをロボットシステム内の物体に効率的に、及び／又は自動的に準備して接着することができる。物体がロボットシステムを通過して進行すると、これらの物体上の既存のラベル、画像、及び／又は他のアイテムを避けるようにラベルが接着されることができる。自動ラベル付けを提供することにより、ロボット及び／又はラベリングシステムは、人間の関与を必要とすることなく、ロボットシステムの動作を遅くすることなく、及び／又はロボットシステムから物体を除去することなく、物体の追跡及び／又は管理を改善することができる。

例
本技術は、例えば、下記のさまざまな態様に従って説明される。本技術の態様のさまざまな例は、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。

１．物体を第１方向において移動させるように動作可能なコンベヤと、
前記コンベヤに指向された光センサを含み、前記物体を描写する画像データを生成するように構成された視覚解析モジュールと、
少なくとも１つのプロセッサ、及び命令を含む少なくとも１つのメモリコンポーネントと、
前記コンベヤから第２方向において離隔されるラベリングアセンブリと、を備え、
前記命令が前記プロセッサによって実行されると、前記視覚解析モジュールによる前記読み取りに基づいて前記物体上の配置位置を計算することを含む処理を実行し、
前記ラベリングアセンブリは、
前記画像データに基づいてラベルを印刷するように構成されるプリンタ、
前記プリンタから前記ラベルを受容するように構成されるラベリングプレートを有するラベリングモジュール、及び
アライメントアセンブリ、
を有し、
前記アライメントアセンブリは、
前記ラベリングモジュールを第３方向に沿って移動させるように構成される水平方向運動モジュール、
前記第２方向に沿って前記ラベリングモジュールを移動させるように構成される垂直方向運動モジュール、及び
前記ラベリングモジュールを、前記第２方向を中心に回転させるように構成されるロータリモジュール、
を有し、前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向が互いに直交し、前記アライメントアセンブリは、前記ラベリングプレートを前記配置位置に隣接して配置するように動作可能である、多目的ラベリングシステム。

２．前記プリンタと前記ラベリングモジュールとの間にラベル反転モジュールをさらに含み、前記ラベル反転モジュールは前記プリンタから前記ラベリングプレートに前記ラベルを移送するように構成される、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

３．前記ラベル反転モジュールは、第１位置と第２位置との間で回転可能な移送プレート、及び真空アセンブリ、を含み、前記第１位置において、前記移送プレートは、前記真空アセンブリ上に位置決めされ、前記第２位置において、前記反転プレートは、前記ラベリングプレート上に位置決めされる、例２に記載の多目的ラベリングシステム。

４．前記コンベヤ上に前記ラベリングアセンブリを運搬して前記第２方向に沿って前記コンベヤから前記ラベリングアセンブリを離隔するアセンブリフレームをさらに含む、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

５．前記水平方向運動モジュールは、前記アセンブリフレームに可動に結合され、かつ、前記プリンタ、前記ラベリングモジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを運搬する、例４に記載の多目的ラベリングシステム。

６．前記水平方向運動モジュールは、キャリッジ及びトラックを使用して前記アセンブリフレームに可動に結合される、例５に記載の多目的ラベリングシステム。

７．前記プリンタは前記フレームに固定して結合され、前記水平方向運動モジュールは前記アセンブリフレームに可動に結合され、かつ、前記ラベリングモジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを運搬する、例４に記載の多目的ラベリングシステム。

８．前記少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのメモリコンポーネントでは、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、前記物体上の前記配置位置に前記ラベルを貼着するために前記物体の配置姿勢を導出することと、前記配置姿勢に応じて前記ラベルを貼着するように前記ラベリングアセンブリを操作するための動作プランを導出することと、をさらに含む処理を実行する、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

９．前記配置位置を計算することは、前記物体上の１つ以上のラベル、画像、ロゴ、又は表面損傷を識別することと、前記物体上の前記１つ以上のラベル、画像、ロゴ、又は表面損傷と重ならないように前記配置位置を計算することと、を含む、例８に記載の多目的ラベリングシステム。

１０．前記ラベリングアセンブリから独立していて、かつ、前記ラベリングアセンブリから前記第１方向に沿って離隔される視覚解析モジュールフレームをさらに含み、前記視覚解析モジュールフレームは、前記コンベヤ上に前記視覚解析モジュールを運搬し、前記視覚解析モジュールを前記第２方向に沿って前記コンベヤから離隔する、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

１１．前記ラベリングモジュールはコンプライアンスアセンブリを含み、前記コンプライアンスアセンブリは、前記ラベリングプレートが前記物体の前記表面に隣接しているときに、前記ラベリングプレートを前記物体の前記表面とアライメントするように構成される、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

１２．前記視覚解析モジュールによって生成される前記画像データは、２Ｄ画像データ及び／又は３Ｄ画像データの両方を含む、例１に記載の多目的ラベリングシステム。

１３．命令を有するコンピュータ可読媒体を有する１つ以上のコントローラを含む多目的ラベリングシステムであって、前記命令は、実行されると、コンベヤに指向される光センサを有する視覚解析モジュールに、前記コンベヤ上の物体を描写する画像データを生成させることと、前記画像データに基づいてラベルを印刷することと、前記ラベルを、ラベリングプレートを有するラベリングモジュールに移送することと、前記視覚解析モジュールによる前記読み取りに基づいて前記物体上の配置位置を計算することと、アライメントアセンブリ及び前記コンベヤを使用して、前記ラベリングモジュールを前記配置位置とアライメントすることと、を含む処理を引き起こし、前記アライメントアセンブリは、前記ラベリングモジュールを第１方向に沿って移動させるように構成される水平方向運動モジュール、前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記ラベリングモジュールを移動させるように構成される垂直方向運動モジュール、及び、前記ラベリングモジュールを前記第２方向を中心に回転させるように構成されるロータリモジュール、を含む、多目的ラベリングシステム。

１４．前記処理は、前記アライメントアセンブリを使用して、前記ラベリングプレートを前記物体の表面に隣接して位置決めし、その上に前記ラベルを配置することをさらに含む、例１３に記載の多目的ラベリングシステム。

１５．前記視覚解析モジュールによる前記読み取りに基づいて前記ラベリングモジュールを前記物体とアライメントすることは、前記ラベリングモジュールから離隔される第１位置での前記物体の第１位置姿勢を識別することと、 前記第１位置姿勢と前記ラベリングモジュールとの間のオフセットを評価することと、前記コンベヤ、前記水平方向運動モジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを操作して前記オフセットをなくすことと、をさらに含む、例１３に記載の多目的ラベリングシステム。

１６．前記視覚解析モジュールによる前記読み取りに基づいて前記ラベリングモジュールを前記物体とアライメントすることは、前記物体の表面上に前記ラベルを配置するための標的ラベリング位置を識別することをさらに含む、例１３に記載の多目的ラベリングシステム。

１７．多目的ラベリングシステムを使用して物体上にラベルを配置する方法であって、視覚的特徴及び物理的特徴のために物体コンベヤ上の物体を光で走査することであって、前記視覚的特徴は利用可能なラベリングスペース及びオブジェクト識別子の読み取りを含み、前記物理的特徴は前記物体の寸法を含むことと、前記利用可能なラベリングスペースから標的ラベリング位置を識別することと、前記オブジェクト識別子の読み取りに基づいて、アライメントアセンブリによって運搬されるラベリングモジュール上に物体ラベルを準備することと、前記物理的特徴に基づいて、前記物体コンベヤ及び前記アライメントアセンブリを使用して、前記ラベリングモジュールを前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、前記物理的特徴に基づいて、前記アライメントアセンブリを使用して、前記物体ラベルを前記物体に貼ることと、を含む、方法。

１８．前記アライメントアセンブリは水平方向運動モジュールを含み、前記アライメントすることは、前記物体コンベヤを推進させて、前記ラベリングモジュールを第１方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、前記水平方向運動モジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを第２方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、をさらに含む、例１７に記載の方法。

１９．前記アライメントアセンブリはロータリモジュールを含み、前記アライメントすることは、前記物体コンベヤを推進させて、前記ラベリングモジュールを第１方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、前記ロータリモジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを回転で前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、をさらに含む、例１７に記載の方法。

２０．前記アライメントアセンブリは垂直方向運動モジュールを含み、前記貼ることは、前記垂直方向運動モジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを回転でアライメントし、前記物体ラベルを前記物体に接着することをさらに含む、例１７に記載の方法。

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「備える（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、本技術のさまざま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、又は本技術のさまざま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 (19)

1. 物体を第１方向において移動させるように動作可能なコンベヤと、
   前記コンベヤに指向された光センサを含み、前記物体を描写する画像データを生成するように構成された視覚解析モジュールと、
   少なくとも１つのプロセッサ、及び命令を含む少なくとも１つのメモリコンポーネントと、
   第２方向において前記コンベヤから離隔されるラベリングアセンブリと、を備え、
   前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて、前記物体上の配置位置を計算することを含む処理を実行し、
   前記配置位置を計算することは、前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて、前記物体上の表面損傷と、前記物体上の１つ以上のラベル、画像又はロゴと、を識別して回避することを含み、
   前記ラベリングアセンブリは、
   前記画像データに基づいてラベルを印刷するように構成されるプリンタ、
   前記プリンタから前記ラベルを受容するように構成されるラベリングプレートを有するラベリングモジュール、及び
   アライメントアセンブリ、を有し、
   前記アライメントアセンブリは、
   前記ラベリングモジュールを第３方向に沿って移動させるように構成される水平方向運動モジュール、
   前記第２方向に沿って前記ラベリングモジュールを移動させるように構成される垂直方向運動モジュール、及び
   前記ラベリングモジュールを、前記第２方向を中心に回転させるように構成されるロータリモジュール、を有し、
   前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向は、互いに直交し、
   前記アライメントアセンブリは、前記ラベリングプレートを前記配置位置に隣接して配置するように動作可能である、多目的ラベリングシステム。
2. 前記プリンタと前記ラベリングモジュールとの間にラベル反転モジュールをさらに有し、
   前記ラベル反転モジュールは、前記プリンタから前記ラベリングプレートに前記ラベルを移送するように構成される、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
3. 前記ラベル反転モジュールは、
   第１位置と第２位置との間で回転可能な移送プレート、及び
   真空アセンブリ、を含み、
   前記第１位置において、前記移送プレートは、前記真空アセンブリ上に位置決めされ、
   前記第２位置において、前記移送プレートは、前記ラベリングプレート上に位置決めされる、請求項２に記載の多目的ラベリングシステム。
4. 前記コンベヤ上に前記ラベリングアセンブリを運搬して前記第２方向に沿って前記コンベヤから前記ラベリングアセンブリを離隔するアセンブリフレームをさらに有する、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
5. 前記水平方向運動モジュールは、
   前記アセンブリフレームに可動に結合され、かつ、
   前記プリンタ、前記ラベリングモジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを運搬する、請求項４に記載の多目的ラベリングシステム。
6. 前記水平方向運動モジュールは、キャリッジ及びトラックを使用して前記アセンブリフレームに可動に結合される、請求項５に記載の多目的ラベリングシステム。
7. 前記プリンタは、前記アセンブリフレームに固定して結合され、
   前記水平方向運動モジュールは、
   前記アセンブリフレームに可動に結合され、かつ、
   前記ラベリングモジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを運搬する、請求項４に記載の多目的ラベリングシステム。
8. 前記少なくとも１つのプロセッサ、及び命令を含む前記少なくとも１つのメモリコンポーネントでは、前記命令が、前記プロセッサによって実行されると、
   前記物体上の前記配置位置に前記ラベルを貼着するために前記物体の配置姿勢を導出することと、
   前記配置姿勢に応じて前記ラベルを貼着するように前記ラベリングアセンブリを操作するための動作プランを導出することと、
   をさらに含む処理を実行する、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
9. 前記ラベリングアセンブリから独立していて、かつ、前記ラベリングアセンブリから前記第１方向に沿って離隔される視覚解析モジュールフレームをさらに有し、
   前記視覚解析モジュールフレームは、前記コンベヤ上に前記視覚解析モジュールを運搬し、前記第２方向に沿って前記視覚解析モジュールを前記コンベヤから離隔する、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
10. 前記ラベリングモジュールは、コンプライアンスアセンブリを含み、
    前記コンプライアンスアセンブリは、前記ラベリングプレートが前記物体の表面に隣接しているときに、前記ラベリングプレートを前記物体の前記表面とアライメントするように構成される、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
11. 前記視覚解析モジュールによって生成される前記画像データは、２Ｄ画像データ及び／又は３Ｄ画像データの両方を含む、請求項１に記載の多目的ラベリングシステム。
12. 命令を有するコンピュータ可読媒体を有する１つ以上のコントローラを含む多目的ラベリングシステムであって、
    前記命令は、実行されると、
    コンベヤに指向される光センサを有する視覚解析モジュールに、前記コンベヤ上の物体を描写する画像データを生成させることと、
    前記画像データに基づいてラベルを印刷することと、
    前記ラベルを、ラベリングプレートを有するラベリングモジュールに移送することと、
    前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて前記物体上の配置位置を計算することと、
    アライメントアセンブリ及び前記コンベヤを使用して、前記ラベリングモジュールを前記配置位置とアライメントすることと、
    を含む処理を引き起こし、
    前記配置位置を計算することは、前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて、前記物体上の表面損傷と、前記物体上の１つ以上のラベル、画像又はロゴと、を識別して回避することを含み、
    前記アライメントアセンブリは、
    前記ラベリングモジュールを第１方向に沿って移動させるように構成される水平方向運動モジュール、
    前記第１方向に直交する第２方向に沿って前記ラベリングモジュールを移動させるように構成される垂直方向運動モジュール、及び
    前記ラベリングモジュールを、前記第２方向を中心に回転させるように構成されるロータリモジュール、を有する、多目的ラベリングシステム。
13. 前記処理は、前記アライメントアセンブリを使用して、前記ラベリングプレートを前記物体の表面に隣接して位置決めし、その上に前記ラベルを配置することをさらに含む、請求項１２に記載の多目的ラベリングシステム。
14. 前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて前記ラベリングモジュールを前記物体とアライメントすることは、
    前記ラベリングモジュールから離隔される第１位置での前記物体の第１位置姿勢を識別することと、
    前記第１位置姿勢と前記ラベリングモジュールとの間のオフセットを評価することと、
    前記コンベヤ、前記水平方向運動モジュール、前記垂直方向運動モジュール、及び前記ロータリモジュールを操作して前記オフセットをなくすことと、
    をさらに含む、請求項１２に記載の多目的ラベリングシステム。
15. 前記視覚解析モジュールからの前記画像データに基づいて前記ラベリングモジュールを前記物体とアライメントすることは、前記物体の表面上に前記ラベルを配置するための標的ラベリング位置を識別することをさらに含む、請求項１２に記載の多目的ラベリングシステム。
16. 多目的ラベリングシステムを使用して物体上にラベルを配置する方法であって、
    視覚的特徴及び物理的特徴のために物体コンベヤ上の物体を光で走査することであって、前記視覚的特徴は利用可能なラベリングスペースとオブジェクト識別子の読み取りとを含み、前記物理的特徴は前記物体の寸法を含むことと、
    前記利用可能なラベリングスペースから標的ラベリング位置を識別することであって、前記標的ラベリング位置を識別することは、前記光で走査することからのデータに基づいて、前記物体上の表面損傷と、前記物体上の１つ以上のラベル、画像又はロゴと、を識別することを含むことと、
    前記オブジェクト識別子の読み取りに基づいて、アライメントアセンブリによって運搬されるラベリングモジュール上に物体ラベルを準備することと、
    前記物理的特徴に基づいて、前記物体コンベヤ及び前記アライメントアセンブリを使用して、前記ラベリングモジュールを前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、
    前記物理的特徴に基づいて、前記アライメントアセンブリを使用して、前記物体ラベルを前記物体に貼ることと、
    を含む、方法。
17. 前記アライメントアセンブリは水平方向運動モジュールを含み、
    前記アライメントすることは、
    前記物体コンベヤを推進させて、前記ラベリングモジュールを第１方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、
    前記水平方向運動モジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを第２方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記アライメントアセンブリはロータリモジュールを含み、
    前記アライメントすることは、
    前記物体コンベヤを推進させて、前記ラベリングモジュールを第１方向において前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、
    前記ロータリモジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを回転で前記標的ラベリング位置とアライメントすることと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記アライメントアセンブリは垂直方向運動モジュールを含み、
    前記貼ることは、前記垂直方向運動モジュールを係合して、前記ラベリングモジュールを回転でアライメントし、前記物体ラベルを前記物体に接着することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

Images