(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バンパー本体（１０７）と、
前記バンパー本体（１０７）の前向き部（１１０）の外周に沿って配置され、前記外周の輪郭に合わせた第１のセンサアレイ（１２０ａ）であって、前記第１のセンサアレイ（１２０ａ）は、前記バンパー本体（１０７）の前記外周の前向き部（１１０）の輪郭に沿った位置で外部環境との接触を検知する、第１のセンサアレイ（１２０ａ）と、
前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）の頂部（１０９）の外周に沿って配置され、前記外周の輪郭に合わせた第２のセンサアレイ（１２０ｂ）であって、前記頂部（１０９）は傾斜して増強され、前記第２のセンサアレイ（１２０ｂ、１２０ｄ）は、前記バンパー本体（１０７）の前記傾斜した頂部（１０９）の前記外周に沿った位置で外部環境との接触を検知する、第２のセンサアレイ（１２０ｂ）と、
を含む、ロボットバンパー（１０８）組立体。
【請求項２】
前記第１のセンサアレイ（１２０ａ）は、前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）の高さに沿って垂直に延在する、請求項１に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項３】
前記バンパー本体（１０７）の前向き部（１１０）の外周に沿って配置され、前記外周の輪郭に合わせた第３のセンサアレイ（１２０ｃ）であって、前記第３のセンサアレイ（１２０ｃ）は、前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）の前記外周の前記輪郭に沿った位置で外部環境との接触を検知し、前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）に沿って前記第１のセンサアレイ（１２０ｃ）から垂直に離間される、第３のセンサアレイ（１２０ｃ）をさらに含む、請求項１または２に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項４】
前記第１および第２のセンサアレイ（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ）は、感圧である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項５】
前記第２のセンサアレイ（１２０ｂ）は、前記バンパー本体（１０７）の前記傾斜した頂部（１０９）の高さに沿って垂直に延在する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項６】
前記傾斜した頂部（１０９）は湾曲している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項７】
前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）の前記傾斜した頂部（１０９）の前記外周に沿って前記第２のセンサアレイ（１２０ｂ）に隣接して配置された第４のセンサアレイ（１２０ｄ）であって、前記第４のセンサアレイ（１２０ｄ）は、前記傾斜した頂部（１０９）の表面の輪郭に合わせられ、前記バンパー本体（１０７）の前記傾斜した頂部（１０９）の前記外周に沿った位置で外部環境との接触を検知する、第４のセンサアレイ（１２０ｄ）をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項８】
前記バンパー本体（１０７）は、実質的に円形の外周または少なくとも部分的に正方形の外周を画定する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項９】
前記バンパー本体（１０７）の前記前向き部（１１０）上に配置され、前記第１のセンサアレイ（１２０ａ）と前記第２のセンサアレイ（１２０ｂ）との間に垂直に離間される、非タッチセンサレイ（５０５）をさらに含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のロボットバンパー組立体（１０８）。
【請求項１０】
前記第１および第２のセンサアレイ（１２０ａ、１２０ｂ）は、セパレータ層（１５０）によって分離された、第１および第２の導電層（１３０、１４０）を備える薄膜スイッチである、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ロボットがその物理環境と相互作用して、ロボットが対象との衝撃を検出し、衝撃の程度または力、衝撃の場所、および／または衝撃の方向を決定できるツールに関する。また本開示は、ロボットをこのような衝撃から保護するためにバンパーを提供する。
【背景技術】
【０００２】
歴史的に、ロボットタッチセンサはロボットバンパー組立体に組み込まれる。このようなバンパー組立体は、ロボットシャーシから離間し吊るされた、硬質の可動バンパーである。通常、このようなバンパーは、枢動／バンパーアームおよびコイルばねなどの一連のハードウェアにより、ロボットシャーシから吊るされた硬質外殻を含む。ばねは衝撃エネルギーを吸収するが、高い衝撃力を必要とする、すなわちバンパーが、衝撃事象が起きたことを示すためにスイッチを始動する前に、エネルギーを吸収するために数ミリメートルだけ撓む必要がある。ロボットの硬質シャーシに対する硬質バンパーの撓みは、作動するための掃引量を必要とするだけでなく、外装上に目に見える継ぎ目およびピンチポイントも生成する。アームおよびばねの使用には、機械的装着の複雑性を生み出す多くの可動部品を必要とし、機械的故障を引き起こす可能性がある。バンパーとロボットとの隔たりは、その中に塵および屑を収集できる空間を生成する。
【０００３】
衝撃の場所の検出は、ロボットの機械的形状に経済的に組み込むことができる、スイッチおよび吊り下げ点の数によって限定される。多くのロボットに対して、１つの左スイッチおよび１つの右スイッチの２つのスイッチが使用される。両方のスイッチが始動された場合に、これにより可能になるのは、右、左、および中央のせいぜい３つの検出領域である。このようなスイッチを使用する際の形状的な制限により、ロボットが割り込んだ状態のような上からの圧力を受けている時を検出するロボットの能力を阻む。同様に、ロボットは衝撃の程度または力を決定できない。
【０００４】
複雑な機械的装着を利用しない代替的バンパーの設計は、ロボットの前部の周囲に位置付けられたカーボンパックタイプの接触を利用する。このような構造はいくつかの欠点を有する。たとえば、カーボンパックバンパーの構造は重く、ロボットの重心が変化する。加えて、カーボンパックバンパーの構造は製造費がかさみ、バンパーの外観は均一でなく、決して消費者に喜ばれる、見た目が美しくならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、バンパー本体を含むロボットバンパー組立体、ならびに第１および第２のセンサアレイを提供する。第１のセンサアレイは、バンパー本体の前向き部の外周に沿って配置され、外周の輪郭に合わせられる。第１のセンサアレイは、バンパー本体の外周の前向き部の輪郭に沿った位置で外部環境との接触を検知する。第２のセンサアレイは、ロボット本体の前向き部の頂部の外周に沿って配置され、外周の輪郭に合わせられる。頂部は傾斜して増強される。第２のセンサアレイは、バンパー本体の傾斜した頂部の外周に沿った位置で外部環境との接触を検知する。
【０００６】
本開示の実施形態は、１つまたは複数の以下の特徴を含んでもよい。第１のセンサアレイは、バンパー本体の前向き部の高さに沿って垂直に延在してもよい。一部の例では、ロボットバンパーは、バンパー本体の前向き部の外周に沿って配置され、外周の輪郭に合わせた第３のセンサアレイをさらに含む。第３のセンサアレイは、バンパー本体の前向き部の外周の輪郭に沿った位置で外部環境との接触を検知する。第３のセンサは、バンパー本体の前向き部に沿って第１のセンサアレイから垂直に離間されてもよい。第１および第２のセンサアレイは感圧であってもよい。加えて、または別法として、第２のセンサアレイは、バンパー本体の傾斜した頂部の高さに沿って垂直に延在してもよい。一部の例では、傾斜した頂部は湾曲している。
【０００７】
一部の実施形態では、ロボットバンパーは第４のセンサアレイをさらに含む。第４のセンサアレイは、バンパー本体の前向き部の傾斜した頂部の外周に沿って第２のセンサアレイに隣接して配置されてもよい。加えて、第４のセンサアレイは、傾斜した頂部の表面の輪郭に合わせられてもよく、バンパー本体の傾斜した頂部の外周に沿った位置で外部環境との接触を検知してもよい。バンパー本体は、実質的に円形の外周または少なくとも部分的に正方形の外周を画定してもよい。
【０００８】
一部の例では、ロボットバンパー組立体は、バンパー本体の前向き部上に配置された非タッチセンサレイを含んでもよい。非タッチセンサレイは、第１のセンサアレイと第２のセンサアレイとの間に垂直に離間されてもよい。第１および第２のセンサアレイは、セパレータ層によって分離された、第１および第２の導電層を有する薄膜スイッチであってもよい。
【０００９】
本開示の別の態様は、ロボットシャーシの外周を画定する側縁部および頂縁部を有するロボットシャーシを含む、ロボットを提供する。ロボットは、ロボットシャーシと外部環境との間の衝撃を検知するための薄膜スイッチ、およびエネルギーをロボットシャーシと外部環境との間の衝撃から薄膜スイッチに伝達するための力伝達層を含む。
【００１０】
一部の実施形態では、薄膜スイッチは、ロボットシャーシの側縁部および頂縁部上の衝撃を検知する。加えて、薄膜スイッチは、ロボットシャーシの側縁部に沿った第１の感度、およびロボットシャーシの頂縁部に沿った第２の感度を有してもよい。第１の感度は、第２の感度より大きくてもよい。加えて、または別法として、薄膜スイッチは、ロボットシャーシの外周全体を中心に延在してもよい。ロボットシャーシは、ほぼ円形の外周または少なくとも部分的に正方形の外周を有してもよい。一部の例では、薄膜スイッチは、セパレータ層によって分離された、第１および第２の導電層を含む。
【００１１】
本開示の別の態様は、力吸収層、複数の電気接触点を有する薄膜スイッチ、および力をスイッチ層に伝達するように構成された複数の力伝達要素を含む力伝達層を含む、ロボットバンパーを提供する。一部の例では、薄膜スイッチ層は、複数の電気接触点を有する第１のシート、および複数の電気接触点を有する第２のシートを含む。スイッチ層は、第１のシートと第２のシートとの間に位置付けられ、第１のシートと第２のシートの複数の電気接触点との間の予想外の偶発または付随的な偶発の接触を防止するための、セパレータ層をさらに備えてもよい。加えて、または別法として、第１のシート上の電気接触点は第１のパターンを形成し、第２のシート上の電気接触点は第２のパターンを形成する。一部の例では、第１のパターンおよび第２のパターンは同一である。
【００１２】
一部の実施形態では、各シート上の複数の電気接触点は複数の領域を形成し、各領域はバンパーの外部表面上の衝撃点に対応する。加えて、各電気接触点は個々の領域を形成してもよい。
【００１３】
一部の例では、力伝達層は、力吸収層と薄膜スイッチ層との間に位置付けられる。バンパーは、ロボットシャーシの形状に一致してもよい。
【００１４】
本開示の目的および利点は、以下の説明に一部が説明され、一部は説明から明らかになる、または本教示の実施によってわかる場合がある。本開示の目的および利点は、特に添付の特許請求の範囲に指摘された要素および組合せによって理解でき、達成できる。
【００１５】
前述の概要および以下の詳細はどちらも、例示および説明に過ぎず、主張されたように本教示を限定しないことを理解されたい。
【００１６】
添付図面は、本明細書の一部に組み込まれ構成し、本教示の例示的実施形態を示し、説明とともに本教示の原理を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】例示的ロボットの正面上面斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されたロボットの背面底面斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示されたロボットの分解図である。
【図１Ｄ】例示的ロボットの概略図である。
【図２Ａ】例示的バンパー組立体の分解断面図である。
【図２Ｂ】別の例示的バンパー組立体の分解断面図である。
【図３】ロボット上の例示的バンパー組立体の分解斜視図である。
【図４Ａ】バンパーの薄膜スイッチ組立体の例示的第１の導電層の正面図である。
【図４Ｂ】バンパーの薄膜スイッチ組立体の例示的第２の導電層の正面図である。
【図４Ｃ】バンパーの薄膜スイッチ組立体の例示的セパレータ層の側面図である。
【図４Ｄ】第１および第２の導電層を分離する薄膜スイッチ組立体の例示的セパレータ層の斜視図である。
【図４Ｅ】第１および第２の導電層を分離する薄膜スイッチ組立体の例示的セパレータ層の斜視図である。
【図５Ａ】薄膜スイッチ組立体の例示的導電層およびバンパー組立体の力伝達層の斜視図である。
【図５Ｂ】薄膜スイッチ組立体の例示的導電層の概略図である。
【図５Ｃ】薄膜スイッチ組立体の例示的導電層の概略図である。
【図６Ａ】バンパーの例示的薄膜スイッチ組立体の斜視図である。
【図６Ｂ】バンパーの例示的薄膜スイッチ組立体の断面図である。
【図７】バンパー組立体の例示的力伝達層の斜視図である。
【図８Ａ】バンパーを有する例示的ロボットシャーシの概略上面図である。
【図８Ｂ】バンパーを有する例示的ロボットシャーシの概略上面図である。
【図８Ｃ】バンパーを有する例示的ロボットシャーシの概略上面図である。
【図８Ｄ】バンパーを有する例示的ロボットシャーシの概略上面図である。
【図９Ａ】薄膜スイッチ組立体の例示的導電層の概略図である。
【図９Ｂ】円筒に付着された例示的薄膜スイッチ組立体層の斜視図である。
【図９Ｃ】マニピュレータの円筒アーム部に付けられた、薄膜スイッチ組立体層を有する例示的マニピュレータの斜視図である。
【図９Ｄ】様々なロボットの適用における薄膜スイッチ組立体の適用の概略図である。
【図１０】ロボットおよびその上のセンサアレイの例示的部分の概略側面図である。
【００１８】
様々な図面における同じ参照記号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１Ａ〜１Ｄを参照すると、一部の実施形態では、ロボット１００は、たとえば制御装置２００によって生じる、ｘ、ｙ、およびθ成分を有する駆動コマンドに基づいて、床面１０を横切るロボット１００を操作できる、駆動システム１２８によって担持される本体１０４を含む。ロボット本体１０４は、本体１０４によって運ばれる前方部１１２および後方部１１４を有する。駆動システム１２８は、右および左駆動ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂを含む。ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂは、本体１０４によって画定される横軸Ｘに沿って実質的に対向し、それぞれのホイール１２４ａ、１２４ｂを駆動するそれぞれの駆動モータ１２２ａ、１２２ｂを含む。駆動モータ１２２ａ、１２２ｂは、それぞれのホイール１２４ａ、１２４ｂの実質的に上に任意的に位置付けられた、駆動モータ１２２ａ、１２２ｂを備える本体１０４に（たとえば、締結具または工具不要の連結部を介して）解除可能に連結してもよい。ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂを、シャーシ１０４に解除可能に取り付け、それぞれのばねにより清掃面１０と係合するように押し付けることができる。ロボット１００は、ロボット本体１０４の前方部１１２を担持するように配置されたキャスターホイール１２６を含んでもよい。ロボット本体１０４は、ロボット１００のあらゆる電気構成部品に電力を供給するための電源１０３（たとえば、電池）を担持する。
【００２０】
ロボット１００は、本体１０４によって画定された３つの互いに直交する軸、すなわち横軸Ｘ、前後軸Ｙ、および中央垂直軸Ｚに対して動く様々な組合せを通して、表面１０を横切って動くことができる。前後軸Ｙに沿った前方駆動方向はＦと表し（以下、場合によって「前方」と言う）、前後軸Ｙに沿った後方駆動方向はＡと表す（以下、場合によって「後方」と言う）。横軸Ｘは、ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂの中心点によって画定された軸に実質的に沿ったロボット１００の右側部Ｒと左側部Ｌとの間に延在する。
【００２１】
一部の実施形態では、ロボット１００は、床面１０の清掃または処理のための清掃システム３００を含む。清掃システム３００は、乾式清掃システム３００ａおよび／または湿式清掃システム３００ｂを含んでもよい。
【００２２】
ユーザインターフェース１０２は、本体１０４の頂部上に配置されてもよく、１つまたは複数のユーザコマンドを受信する、および／またはロボット１００の状態を表示する。ユーザインターフェース１０２は、ユーザインターフェース１０２によって受信された１つまたは複数のコマンドが、ロボット１００により清掃ルーチンの実行を開始できるように、ロボット制御装置２００と連通する。
【００２３】
ロボット制御装置２００は（たとえば、コンピューティングプロセッサ上で実行して）、ロボット１００に、壁に沿う手法で操作する、床を磨く手法で操作する、または障害物が検出されたときにその移動方向を変更するなどの行為を取らせる挙動を実行してもよい。ロボット制御装置２００は、ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂのそれぞれの回転速度および方向を独立して制御することにより、表面１０を横切ってあらゆる方向にロボット１００を操作することができる。たとえば、ロボット制御装置２００は、ロボット１００を前方Ｆ、反対（後方）Ａ、右Ｒ、および左Ｌ方向に操作することができる。ロボット制御装置２００は、清掃面１０を移動する間に、ロボット１００を実質的にランダムな（たとえば、疑似乱数）経路に亘って方向付けてもよい。ロボット制御装置２００は、ロボット１００を中心に配置された１つまたは複数のセンサ（たとえば、衝突、近接、壁、停止、および崖センサ）に応答することができる。ロボット制御装置２００は、センサから受信した信号に応答して、ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂを方向づけることができ、その結果ロボット１００が表面１０を操作中に障害物および散乱物を回避する。ロボット１００が使用中に行き詰ったまたはもつれた場合、ロボット制御装置２００は、ロボット１００が脱出し、通常の清掃作動を再開できるように、ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂを一連の脱出動作を通して方向付けしてもよい。
【００２４】
一部の実施形態では、信頼できる堅固な自律型移動を達成するために、ロボット１００は、ロボット本体１０４によって担持され、１つまたは複数のタイプのセンサ５０５を有するセンサシステム５００を含み、センサ５０５を使用して、ロボット１００がその環境を取り込むために行為について知的判定を行うことが充分にできるために、ロボットの環境の認知を生み出すことができる。センサシステム５００は、障害物検知障害物回避（ＯＤＯＡ）センサ、通信センサ、航法センサなどを含んでもよい。これらのセンサは、近接センサ、タッチセンサ、カメラ（たとえば、体積点群撮像、三次元（３Ｄ）撮像または深度図センサ、可視光カメラおよび／または赤外線カメラ）、ソーナー、撮像ソーナー、レーダ、ＬＩＤＡＲ（光検出測距、これは遠隔ターゲットの距離および／または情報を見出すために、散乱光の特性を測定する光学リモートセンシングを伴うことができる）、ＬＡＤＡＲ（レーザー検出測距）、距離ソーナーセンサ、レーザースキャナーなどを含んでもよいが、これに限定されない。
【００２５】
本体１０４の前方部１１２は、バンパー組立体１０８を運び、たとえば、ホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂがロボット１００を清掃ルーチン中に清掃面１０を横切って進める際に、バンパー組立体１０８は、ロボット１００の駆動経路における１つまたは複数の事象を（たとえば、１つまたは複数のセンサを介して）検出する。ロボット１００は、（たとえば、障害物から離れた）事象に応答して、ロボット１００を操作するためにホイールモジュール１２８ａ、１２８ｂを制御することにより、バンパー組立体１０８によって検出された事象（たとえば、傷害物、崖、壁）に応答してもよい。バンパー組立体１０８は、検知機能を提供し、したがってロボットが外部環境と物理的接触をするとフィードバックを提供する。加えて、バンパー組立体１０８は、ロボット１００の要素をこのような物理的接触によって引き起こされる衝撃力から保護する。一部のセンサをバンパー組立体１０８上に配置するように本明細書に記載したが、これらのセンサをロボット１００上の任意の様々な異なる位置に追加としてまたは別法として配置することができる。
【００２６】
図２Ａを参照すると、バンパー組立体１０８は、互いの上に配置された数層を含んでもよい。層は、最内層１１０（内部枠層とも呼ばれる）、検知層１２０（薄膜スイッチ組立体層とも呼ばれる）、力伝達層１８５（活性層とも呼ばれる）、力吸収層１８８（衝突吸収層とも呼ばれる）、および外層１９０（外側保護層とも呼ばれる）を含む。バンパー組立体１０８は、上記の層のすべてを含まなくてもよく、または別法として上記の層の一部の要素を単一層に統合してもよい。検知システム５００は、薄膜スイッチ組立体層１２０を含んでもよく、薄膜スイッチ組立体層１２０は信号を制御装置２００に接触させてもよい。
【００２７】
図２Ａに示されたように、最内層１１０（ロボット本体１０７の前向き部とも呼ばれる）は、その上にバンパー組立体１０８が結合されるもしくは装着される、ロボット１００のシャーシ１０４によって形成されたバンパー組立体１０８の内側固体壁１１０であってもよく、またはバンパー組立体１０８の個別の構成部品であってもよい。壁１１０は、硬質プラスチック、たとえば、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）材料から作成され、それに対して検知層１２０が位置付けられ得る、平滑面を提供するように形成されてもよい。ＡＢＳは、特定の温度に達すると曲げることができるポリマーの一種である。ＡＢＳを冷却すると、ＡＢＳはその固体状態に戻る。表面の滑性により、検知層１２０の誤作動の可能性が低減する。検知層１２０と接触する最内層１１０の部分のみが、検知層１２０に隣接して位置付けるために平滑面を提供する。たとえば、ロボットシャーシ１０４が、バンパー組立体１０８を受領する領域内に窓または開口１０６を含む場合、最内層１１０および検知層１２０などのバンパー組立体１０８のあらゆる追加層の両方は、図３に示されたように、シャーシ開口１０４に対応する開口１０６を含むことができる。
【００２８】
図１を再度参照すると、一部の実施形態では、検知または薄膜スイッチ組立体層１２０は、第１の導電層１３０、第２の導電層１４０、および第１の導電層１３０と第２の導電層１４０との間に位置付けられる介在分離層１５０の３層を含む。第１および第２の導電層１３０、１４０のそれぞれ、ならびに分離層１５０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの可撓性材料から作成されてもよい。
【００２９】
図４Ａ〜４Ｅを参照すると、それぞれの導電層１３０、１４０は、複数の電気接触点１６０ａ、１６０ｂのそれぞれを含む可撓性基板を形成してもよい。図５Ａ〜５Ｃおよび７に示されたように、電気接触点１６０ａ、１６０ｂは、それぞれの導電層１３０、１４０上に提供された回路１６５の一部を形成してもよい。それぞれの導電層１３０、１４０上の電気接触点１６０ａ、１６０ｂを含む回路１６５は、可撓性基板１３０、１４０上に印刷された回路であってもよい。それぞれの導電層１３０、１４０は、たとえば、銅、銀、または黒鉛などの導電性インクでスクリーン印刷されたポリエステル薄膜を含んでもよい。当業者に公知のように、プリント回路に適した他のタイプの材料を使用して、第１および第２の導電層１３０、１４０を形成してもよい。
【００３０】
一部の実施形態では、分離層１５０は誘電体インクの層である。誘電体インク層１５０は、２つの導電層１３０と１４０との間の絶縁体として作用するために、導電層１３０、１４０の１つの上に直接印刷されてもよい。これにより、印刷された誘電体インクの層の厚さおよび数に基づいて、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０との間に制御可能な間隙Ｃが生成する。分離層１５０としての誘電体インクを有することにより、隙間を生成するために絶縁膜を使用する必要がなくなる。誘電体インク層の場所、間隔、形状、および厚さを調節して、バンパー組立体１０８の様々な領域内のスイッチの作動力を調整してもよい。
【００３１】
図４Ｄおよび６Ａに示されたように、第１および第２の導電層１３０、１４０上に形成された電気接触点１６０ａ、１６０ｂは互いに対面し、分離層１５０によって分離されてもよい。第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａを第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂと接触させると、スイッチは「オン（ＯＮ）」になり、接触を断つとスイッチは「オフ（ＯＦＦ）」になる。薄膜スイッチ組立体１２０は、衝撃が検出された時および場所を示すために、制御装置２００（たとえば、コンピューティングプロセサ）に接続されて信号を送信してもよい。制御装置２００は、衝撃の大きさ、場所、および数を検出し認識するように構成されてもよい。衝撃は、たとえば、正面、背面、側面、頂面などの領域によって、またはマトリクスによって同定されてもよい。
【００３２】
図２Ａおよび４Ｃを再度参照すると、一部の実施形態では、第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａは、第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂから分離層１５０によって分離される。分離層１５０は、それを通って第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａを、第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂと接触させ得る、複数の開口１７０を画定してもよい。
【００３３】
検知または薄膜スイッチ組立体１２０の感度は、第１および第２の導電層１３０、１４０上に提供された電気接触点１６０ａ、１６０ｂの密度によってある程度、制御されてもよい。図４Ａおよび４Ｂに示されたように、それぞれの導電層１３０、１４０は、電気接触点１６０ａ、１６０ｂと同数、または電気接触点１６０ａ、１６０ｂと異なる数を含んでもよい。電気接触点１６０ａ、１６０ｂは、第１および第２の導電層１３０、１４０上に同じパターンが付けられてもよく、または異なるパターン、大きさ、および形状を有してもよい。第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａを第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂと接触させる機会の数が大きいほど、薄膜スイッチ組立体１２０の感度が高い。同様に、分離層１５０内の開口１７０の大きさ、形状、および位置は、第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂと接触させるために、接触が第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａの間に生じ得る場所（または機会）の数を制御する。分離層１５０内の各開口１７０は、第１の導電層１３０上の電気接触点１６０ａと第２の導電層１４０上の電気接触点１６０ｂとの間の接触の機会を提供する。
【００３４】
一部の実施形態では、第１および第２の導電層１３０、１４０（たとえば、プリント回路基板（ＰＣＢ））は、銀プリント回路で印刷された熱安定化されたポリエステル膜である。第１および第２の導電ＰＣＢ層１３０、１４０は、０．１２７ｍｍの厚さである。分離層１５０（その中に開口１７０を有する）は、厚さ０．０２５４ｍｍを有する薄膜スイッチスペーサである。３層（第１および第２の導電層１３０、１４０、ならびにセパレータ層１５０）のそれぞれは、互いに対して３層を位置合わせするために位置合わせ穴を画定する。最内導電層１３０を最内層１１０（たとえば、プラスチック壁）に接着してもよく、検知層１２０の３層１３０、１４０、１５０を、両面接着テープを使用して取り付けることができる。また、２つの導電層（ＰＣＢ）１３０、１４０および密閉ユニットとしてのセパレータ層１５０を製造することも可能である。
【００３５】
第１および第２の導電層１３０、１４０を一緒に圧縮することによって、電気接触点１６０ａ、１６０ｂが互いに接触する際に電気的接続がもたらされる。第１および第２の導電層１３０、１４０が一緒に圧縮される際になされる接触の程度または数は、外部環境によりバンパー組立体上の衝撃の大きさまたは力を代表し得る。接触量は、接触点１６０ａ、１６０ｂによって、または領域１３２ａ〜ｎ、１４２ａ〜ｎによって決定されてもよい。たとえば、図５Ａおよび５Ｂに示されたように、第１および第２の導電層１３０、１４０のそれぞれは、同一に位置付けられ、６つの異なる領域１３２ａ〜ｆ、１４２ａ〜ｆに分割された接触点１６０ａ、１６０ｂを含む。別法として、電気接触点１６０ａ、１６０ｂが一方の導電層１３０上に垂直に（たとえば、６つの領域１３２ａ〜ｆ）、また他方の導電層１４０上に水平に（たとえば、６つの領域１４２ａ〜ｆ）連結される場合、接触が起こる可能性のある領域（たとえば、３６領域）の単純なｘｙマップは、電気接触点１６０ａ、１６０ｂの数をまったく増やすことなく可能である。これにより衝撃点のより細かい局所化が可能になる。またその概念は、複数の領域１３２ａ〜ｆ、１４２ａ〜ｆを同時に読み取るように実施されてもよく、バンパー組立体１０８は、複数のタッチセンサとして、また同時に作動された領域１３２ａ〜ｆ、１４２ａ〜ｆの数により、衝撃力の測定として作用することが可能になる。一部の例では、導電層１３０、１４０の領域１３２ａ〜ｆ、１４２ａ〜ｆのそれぞれは、１．８インチの高さを有する。加えて、第１の領域１３２ａ、１４２ａおよび第６の領域１３２ｆ、１４２ｆは、３．５インチの幅をそれぞれが有してもよい。第２の領域１３２ｂ、１４２ｂおよび第５の領域１３２ｅ、１４２ｅは、４．２インチの幅をそれぞれが有してもよい。最期に、第３の領域１３２ｃ、１４２ｃおよび第４の領域１３２ｄ、１４２ｄは、３．０５インチの幅をそれぞれが有してもよい。
【００３６】
一部の実施形態では、図４Ｄを参照すると、分離層１５０はピエゾ抵抗材料からなる。圧力がピエゾ抵抗材料に加えられると、ピエゾ抵抗材料は抵抗の変化を経験する。このような抵抗の変化は、導電帯域が電子を導くことをより容易にする、原子間の間隔の変化をもたらす。電子の動きは、ピエゾ抵抗材料の抵抗の変化をもたらす。ピエゾ抵抗は、以下の方程式に基づいて測定される。
【数１】
0005635719.tif 000002
【００３７】
式中、ρσはピエゾ抵抗であり、δρは抵抗の変化であり、ρは元の抵抗であり、εは歪みである。２つの導電層１３０、１４０は、分離層１５０を形成するピエゾ抵抗材料を挟み込む。一部の例では、ゴムもしくはネオプレンで作成された外部衝撃または力吸収層１８８を使用して、力を分散し、連結された衝撃を制限する。使用され得るピエゾ抵抗材料は、３ＭのＶｅｌｏｓｔａｔおよびＣａｐｌｉｎｑのＬｉｎｑｓｔａｔを含むが、これに限定されない。分離層１５０としてのピエゾ抵抗材料は、バンパー組立体１０８の特定領域に加えられる圧力を決定する助けとなり、機械的移動をあまり必要とせず、校正可能であり、機械疲労の影響を受け難いことがある。
【００３８】
力伝達または活性層１８０は、薄膜スイッチ組立体層１２０に隣接し、薄膜スイッチ組立体層１２０の外側にある。力伝達層１８０は、圧縮永久歪撓みに抵抗するように設計されたウレタンフォーム材料から作成されてもよい。適切な材料の一例は、Ｐｏｒｏｎ（登録商標）ウレタンフォームである。力伝達層１８０は、約５／１６インチ〜３／１６インチの範囲の厚さを有してもよく、約０．５ｍｍの厚さを有してもよい。図２Ａ、３、５および７に示されたように、力伝達層１８０は、複数の力伝達要素１８５を含む。力伝達要素１８５は、力伝達層１８０の表面１８２から延びる小さい突起であり、薄膜スイッチ組立体層１２０に隣接して位置付けられる。力伝達要素１８５の大きさおよび形状は、バンパー組立体１０８に加えられた力を、力伝達要素１８５を介して力伝達層１８０を通って薄膜スイッチ組立体層１２０に伝達するために必要に応じて変化してもよい。加えて、力伝達層１８０および要素１８５を作り上げるフォームの剛性は、薄膜スイッチ組立体層１２０の感度をさらに変化させるために増加または減少されてもよい。フォームの剛性および力伝達要素１８５の寸法のこうした変化を使用して、薄膜スイッチ組立体層１２０を駆動するために必要な力の量を校正することができる。たとえば、薄膜スイッチ組立体層１２０は、約０．５ｌｂｓ〜約０．１５ｌｂｓの力によって作動されてもよい。０．２５ｌｂｓのような小さい力は、外部環境との衝撃を示すのに充分であるが、たとえば、ベッドスカートなどとの偶発的な接触に対してロボット１００を停止させないが、力の感度を、薄膜スイッチ組立体層１２０の機能に基づいてより高くまたはより低く調整することができる。
【００３９】
力伝達要素１８５の数は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０との間の潜在的電気接触点１６０ａ、１６０ｂの数と同じでもよい。力伝達要素は、薄膜スイッチ組立体層１２０の第１および第２の導電層１３０、１４０上のそれぞれの電気接触点１６０ａ、１６０ｂと位置合わせするように、サイズ変更が可能であり位置決めが可能である。たとえば、力伝達要素１８５は円形でもよく、電気接触点１６０ａ、１６０ｂの直径と等しい直径を有してもよい。たとえば、力伝達要素１８５は、直径８ｍｍおよび高さ１．２５ｍｍを有してもよい。したがって、力伝達要素１８５は、衝撃エネルギーの一部を薄膜スイッチ組立体層１２０の接触点に導く役目を果たす。こうしたエネルギーが薄膜スイッチ組立体層１２０に伝達され、第１の導電層１３０の少なくとも１つの電気接触点１６０ａを、第２の導電層１４０の少なくとも１つの電気接触点１６０ｂと接触するように設置するのに充分である際に、薄膜スイッチは接触中に「オン（ＯＮ）」になる。
【００４０】
力伝達層１８０と同様に、衝突または力吸収層１８８は、圧縮永久撓みに抵抗するように設計されたウレタンフォーム材料から製造されてもよい。適切な材料の一例は、Ｐａｒｏｎ（登録商標）ウレタンフォームである。追加の例示的材料には、ＥＶＡフォーム（コア材料）、ポリウレタンエラストマーが含まれる。衝突吸収層１８８は、ロボット１００のシャーシ１０４を保護するために、バンパー１０８と外部環境との衝撃から力の大部分を吸収するのに適切な厚さを有してもよい。特に、バンパー１０８は、ロボット１００が最高速度１ｆｔ／秒で移動する際に、ロボット１００を衝撃力から保護するために衝突の衝撃を完全に吸収するべきであり、バンパー１０８は、このような衝撃からノイズを低減および／または除去するべきである。一部の例では、衝突または力吸収層１８８は、力伝達層１８０と統合されてもよい。
【００４１】
一部の実施形態では、バンパー組立体１０８の外側には、外側保護層または被覆１９０が設けられる。外側保護層１９０は、バンパー組立体１０８を摩耗、切断、および穿刺から保護する役目を果たす、摩耗抵抗膜を形成してもよい。あらゆる適切なエラストマー材料、たとえば、強化ビニル材料を使用してもよい。外側保護層１９０は、たとえば、約１ｍｍの厚さを有してもよい。外側保護層１９０は、衝突または力伝達層１８８と一体形成されてもよい。このような実施形態では、衝突または力吸収層１８８は、ポリウレタンフォームで作成され、ポリウレタン膜で覆われてもよい。適切な材料の一例は、Ｖｉｂｒａｍ（登録商標）によって製造され使用されるポリウレタンである。
【００４２】
図２Ａおよび６Ｂを参照すると、一部の実施形態では、検知層１２０の第１の導電層１３０は、平滑面１１０（すなわちロボット本体１０７の前向き部）上に載置する接触点１６０の列を含む。第１の導電層１３０は、分離層１５０上に位置する。分離層１５０は開口１７０を含む。先に論じたように、開口１７０は、薄膜スイッチ組立体層１２０の感度を調節するために直径で調節されてもよく、したがってバンパー組立体１０８の感度を調節する。第２の導電層１４０は、第１の導電層１３０と接触する場合は、スイッチを閉じるスイッチマトリクスを含んでもよい。力伝達または活性層１８０は、第２の導電層１４０に隣接する。力伝達または活性層１８０は、キスカットおよびダイにより第１の導電層１３０に取り付けられた２層を含んでもよい。第１の層は、力伝達要素１８５を含む。第２の層は表面１８２を含む。一部の例では、伝達要素１８５の高さは、バンパー組立体１０８の感度を調節するために操作される。伝達要素１８５はキスカットでもよい。キスカットは、要素の裏当ては切断されず切断するのは要素の周囲のみであるプロセスであり、突起（たとえば、伝達要素１８５）を生成する。表面１８２はダイカットであってもよい。ダイカットは要素の形状を切断する。ダイカットおよびキスカットの両方とも、要素の形状を切断するために型を使用する。型は、通常要素の特定の要件にカスタマイズされる。表面１８２は、第２の導電層１４０に、および伝達要素１８５の周りに接着される。表面１８２は伝達要素１８５と電気接触点１６０との間にスペーサを提供する。表面１８２および伝達要素１８５は、バンパー組立体１０８が衝撃を受けると変形する、衝突吸収層１８８に使用されるフォームより剛直な材料から作成されてもよい。衝突吸収層１８８は、バンパー１０８の形状を提供し、バンパーが衝撃を受けると圧縮する。圧縮は、衝突吸収層１８８のフォームを通して伝達され、伝達要素１８５を動かし、次いで伝達要素１８５は、第１の導電層１３０内のスイッチを閉じる。一部の例では、外層１９０は、外側保護層として使用され、衝突吸収層１８８に使用されるフォームの感覚を検討することなく、感覚を調節し得る膜を提供する。外層１９０は、薄膜スイッチ組立体１２０に提供する保護に起因して、バンパー組立体１９０の寿命を長引かせる。
【００４３】
図３および８Ａ〜８Ｄに示されたように、バンパー組立体１０８を使用して、ロボットシャーシ１０４ｂ、１０４ｃの一部のみを覆うバンパー１０８ｂ、１０８ｃ、またはロボットシャーシ１０４ａ、１０４ｄを囲むバンパー１０８ａ、１０８ｄを形成してもよい。バンパー組立体１０８は、ロボットシャーシ１０４ａ、１０４ｂの丸い輪郭（図８Ａ、８Ｂ）に一致するのに充分可撓であるか、またはロボットシャーシ１０４ｃ、１０４ｄに一致するために正方形の形（図８Ｃ、８Ｄ）を取ってもよい。同様に、バンパー組立体１０８の可撓性により、薄膜スイッチ組立体１２０がシャーシ１０４の側部を超えて、かつロボットシャーシ１０４の頂縁部１０９（図１Ａ）の上に延在することが可能になる。薄膜スイッチ組立体層１２０をロボットシャーシ１０４の頂縁部に沿って提供することにより、ロボットのシャーシの上を押し下げるまたは押し込む力の検出が可能になる。これは、ロボット１００が、その中でロボット１００が低い位置にぶら下がっている対象の下を移動する環境における際に、特に有益である。これは、ロボットシャーシ１０４の頂部上に位置付けられた薄膜スイッチ組立体層１２０が、ロボットシャーシ１０４の縁部上に位置付けられた薄膜スイッチ組立体層１２０より感度が低いために望ましいことがある。上に論じたように、薄膜スイッチ組立体層１２０の一部の感度を、電気接触点１６０ａ、１６０ｂの大きさ、間隔および位置、セパレータ層１５０内の開口１７０の大きさ、形状、および間隔、ならびに力伝達層１８０のフォームの剛性、ならびに力伝達要素１８５の大きさおよび形状を調節することによって変化させてもよい。
【００４４】
バンパー組立体１０８は、前のバンパーによって必要とされた物理的体積の約３分の１を使用してもよい。これは可動部品を有さないので、機械的装着の複雑性、目に見える継ぎ目、およびピンチポイントがなくなる。記載されたように、バンパー組立体１０８は、衝撃点の非常に優れた局所化のために、事実上無数の検出領域を供給し、検出された接触点の数を数えることにより衝撃力の概算が可能になる。最後に、バンパー組立体１０８は、正面、側面、および背面からの衝撃を検出でき、また上から割り込む力を検出できる、完全包囲型のバンパーとして有益である。
【００４５】
図９Ａ〜９Ｃを参照すると、一部の実施形態では、検知または薄膜スイッチ組立体層１２０は、円筒４００に付けられてもよい。円筒４００は、薄膜スイッチ組立体層１２０を有するロボットの一部に加えられるあらゆる衝突または圧力を検出するために、ロボット内に実装されてもよい。一部の例では、ロボット１００は、対象を操作し動かすためのロボットアーム６００を含んでもよい。ロボットアーム６００は、薄膜スイッチ組立体層１２０によって包囲される円筒４００を含んでもよい。前に記載されたように、検知または薄膜スイッチ組立体層１２０は、第１の導電層１３０、第２の導電層１４０、および介在分離層１５０を含んでもよい。第１の導電層１３０は、水平に延在し、導電領域１３２ａ〜ｆ（たとえば、導電テープの片）を含み、第２の導電層１４０は、垂直に延在し、第１の導電層１３０と格子図形を形成する。一部の例では、第１および第２の層１３０、１４０は、互いに垂直である。加えて、分離層１５０は、水平な第１の導電層１３０の長さに延びる。分離層１５０は、第１の導電層１３０と第２の導電層１４０との間に位置付けられた単一シートであってもよい。
【００４６】
一部の実施形態では、第１の導電層１３０はロボット制御装置２００と連通し、ロボット制御装置２００はアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２１０を含んでもよい。ＡＤＣ２１０は、連続する物理量をデジタル数字に変換するための装置である。連続する物理量は電圧であってもよく、デジタル数字は物理量の大きさを表す。ロボット制御装置２００は、第１の導電層１３０の単一領域１３２ａ〜ｆを、該層１３０のその他の領域１３２ａ〜ｆを活性化することなく活性化してもよい（たとえば、該領域１３２ａ〜ｆにおいて生成された信号を許可する／受諾する）。加えて、垂直な第２の導電層１４０はまた、ロボット制御装置２００に連結されてもよい。ロボット制御装置２００が第１の導電層１３０の水平領域１３２ａ〜ｆを活性化させると、ＡＤＣ２１０は、活性化された水平領域１３２ａ〜ｆと交差する垂直領域１４２ａ〜ｆのそれぞれに対するデータを読み取る。収集されたＡＤＣデータは、第１および第２の導電層１３０、１４０によって形成された領域マトリクス上の特定点で加えられる圧力を示す。
【００４７】
図９Ｄを参照すると、一部の実施形態では、検知または薄膜スイッチ組立体層１２０は、ロボットの前腕（６００）のような、または代理の手もしくは指のための皮膚６２０としてのいくつかの適用を有してもよい。一部の例では、検知または薄膜スイッチ組立体層１２０は、基部６０２の周囲の負荷分散を検知するために基部６０２上に配置されてもよい。
【００４８】
図１０を参照すると、一部の実施形態では、ロボット１００は、１つまたは複数の離散的に置かれた障害物センサ１２０ａ、１２０ｃ、および１つまたは複数の離散的に置かれた割込みセンサ１２０ｂ、１２０ｄを運ぶバンパー本体１０７を有する、バンパー組立体１０８を含む。センサ１２０ａ〜ｄは、上述の薄膜スイッチ組立体層１２０、２つのコンデンサ層の間に位置付けられた圧縮可能な誘電層を有するコンデンサ／誘電スイッチ、またはあらゆる２進スイッチのあらゆる実装などの、接触を示すためのあらゆるスイッチであることが可能であるが、これに限定されない。図１０に示された例では、センサ１２０ａ、１２０ｂは、衝突および割込み位置において同じタイプの配列であり、衝突位置は、移動Ｆの順方向に位置付けられたバンパー組立体１０８の壁部１１０上に配置され、割込み位置は、示されたように傾斜し得る、バンパー本体１０７の頂面１０９、すなわち「頂部傾斜部１０９」上に配置される。ここで、記述子「傾斜した」は、湾曲した表面輪郭を含む。一部の例では、障害物センサアレイ１２０ａ、１２０ｂ、および任意的な割込みセンサアレイ１２０ｃ、１２０ｄは、バンパー本体１０７の壁部１１０および頂部傾斜部１０９の輪郭に整合するために予め形成されてもよい。さらに、予め形成されたセンサアレイ１２０ａ〜ｄは、本明細書に記載されたピエゾ抵抗薄膜スイッチ組立体のタイプであってもよい。
【００４９】
センサ１２０ａの第１のアレイは、バンパー本体１０７の壁部１１０、または移動Ｆの方向に前に向いているバンパー組立体１０８の輪郭に沿って配置されてもよい。用語「アレイ」は、まず輪郭に沿った様々な検知位置を意味する。任意的に、アレイ１２０ａはまた、バンパー本体１０７の壁部１１０の高さに沿った様々な検知位置に対して垂直に延在する。これは、連続するセンサアレイ１２０ａ、またはバンパー１０８の輪郭に沿った（すなわち、外周のバンパー外形に沿った）離散した高さで位置付けられた２つ以上の離散センサアレイ１２０ａ、１２０ｂを提供することによって達成されてもよい。この後者の実施形態では、２つの離散センサアレイ１２０ａ、１２０ｃは、非接触ＯＤＯＡセンサアレイ５０５によって分離される。離散バンパーセンサアレイ１２０ａ、１２０ｃを分離することによって、そこから視界を妨げることなく、その上および／またはその中に１つまたは複数の追加のセンサを位置付けるために、バンパー本体１０７の壁部１１０の塞がれていない部分を残す。壁部１１０の高さに沿って離散的に位置付けられた２つ以上の衝突センサアレイ１２０ａ、１２０ｃを有する実施形態では、壁部１１０の高さに沿った離散位置でこれらのセンサ１２０ａ、１２０ｃの配置により、ロボット１００が通常遭遇する対象（たとえば、壁、椅子の脚、トーキックなど）にぶつかるロボット１００に沿った場所の範囲内の接触を検知することが可能になる。
【００５０】
一部の実施形態では、センサ１２０ｂの第２のアレイは、バンパー本体１０７の前方輪郭の頂部傾斜部１０９に沿って配置され、バンパー本体１０７の一部は移動Ｆの順方向から離れて逆方向に傾斜する。用語「アレイ」は、まず輪郭に沿った（すなわち、外周のバンパー外形に沿った）様々な検知位置を意味する。任意的に、アレイ１２０bはまた、バンパー本体１０７の傾斜部１０９の高さに沿った様々な検知位置に対して垂直に延在する。これは、連続するセンサアレイ１２０ｂ、またはバンパー１０７の輪郭に沿った（すなわち、バンパー組立体１０８の外周に沿った）離散した高さで位置付けられた２つ以上の離散センサアレイ１２０ｂ、１２０ｄを提供することによって達成されてもよい。
【００５１】
２つ以上の離散衝突センサアレイ１２０ａ、１２０ｃおよび２つ以上の離散割込みセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄにより、ロボット１００が衝撃の高さを識別可能になる。ロボット１００は、壁部１１０および頂部傾斜部１０９に沿った異なるアレイ位置から信号出力のタイミングを比較するために、衝突および割込みセンサアレイ１２０ａ、１２０ｂならびに任意的に衝突および割込みセンサアレイ１２０ｃ、１２０ｄを使用して、ロボット１００が接触した障害物は動いているかどうか（たとえば、動いている靴に衝突しているか、静止している椅子の脚に衝突しているか）を判定してもよい。
【００５２】
上述のように、障害物センサアレイ１２０ａ、１２０ｃおよび任意的に割込みセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄは、これに限定されないが、柔軟な障害物、動いている障害物、壁、および家具に対する壁などの、障害物の範囲を検出するための検知閾値に調節されてもよい。ロボット１００は、連続するまたは離散する可変圧力を比較するために、障害物センサアレイ１２０ａ、１２０ｂおよび任意的に割込みセンサアレイ１２０ｃ、１２０ｄを使用して、衝撃を与える材料（たとえば、カーテン）の特徴を決定してもよい。
【００５３】
一部の例では、ロボット１００は、連続するまたは離散する可変圧力を比較するために、バンパー本体１０７の前方の輪郭の頂部傾斜部１０９に沿った割込みセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄを使用して、張出し面の特徴を決定する。たとえば、ロボット１００は、接触を検出するセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄの垂直位置がロボットの頂部１０９の下に延びるので、割込みの危険性が増加していることを検出できるか、または接触を検出するセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄの垂直位置が上に延びるので、割込みの危険性が低減していることを検出できる。加えて、または別法として、ロボット１００は、割込みセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄに割り込み張り出して接触する表面積が広いかつ／もしくは柔らかいので、割込みの危険性が高いことを検出し得るか、またはロボット１００は、割込みセンサアレイ１２０ｂ、１２０ｄに割り込み張り出して接触する表面積が狭いかつ／もしくは硬いので、割込みの危険性が低いことを検出し得る。
【００５４】
本明細書に記載されたシステムおよび技法の様々な実施形態は、デジタル電子および／または光回路、集積回路、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、および／またはそれらの組合せで実現することができる。これらの様々な実施形態は、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置からデータおよび命令形式を受信し、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置にデータおよび命令を送信するように結合された、特定の目的もしくは汎用であってもよい少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含む、プログラム可能なシステム上で実行可能なかつ／または解釈可能な、１つまたは複数のコンピュータプログラムにおける実施形態を含むことができる。
【００５５】
ユーザとの相互作用を提供するために、本開示の１つまたは複数の態様を、情報をユーザに表示するための表示装置、たとえば、ＣＲＴ（陰極線管）、ＬＣＤ（液晶表示）モニター、またはタッチスクリーン、および任意的にそれによってユーザがコンピュータに入力できる、キーボードおよびポインティングデバイス、たとえばマウスまたはトラックボールを有するコンピュータ上で実施することができる。他の種類の装置を使用して、同様にユーザと相互作用できる、たとえば、ユーザに提供されるフィードバックはあらゆる形の感覚フィードバック、たとえば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックであることが可能であり、またユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含むあらゆる形で受信することができる。加えて、コンピュータは、ユーザが使用する装置にドキュメントを送信する、またユーザが使用する装置からドキュメントを受信することによって、たとえば、ウェブブラウザから受信した要求に応答して、ユーザのクライアント装置上のウェブブラウザにウェブページを送信することにより、ユーザと相互作用することができる。
【００５６】
本明細書には多くの具体例が含まれるが、これらは本開示または主張され得ることの範囲の限定としてではなく、むしろ本開示の特定の実施形態に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。また個別の実施形態の概念における本明細書に記載されたある種の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実施することができる。反対に、単一の実施形態の概念で記載された様々な特徴は、個別に複数の実施形態において、またはあらゆる適切な部分的組合せにおいて実施することができる。さらに、上記において特徴はある組合せで作動すると記述されていることがあり、当初そのように請求されているかもしれないが、請求した組合せから１つまたは複数の特徴が、場合によってはその組合せから除くことができ、また請求した組合せは、部分組合せまたは部分組合せの変形に向けられてもよい。
【００５７】
多くの実施形態が記載された。それにもかかわらず、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされ得ることが理解されよう。したがって、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲の範囲内である。たとえば、特許請求の範囲に記載された作用は、異なる順番で実行され、依然として望ましい結果を達成することができる。
【図１Ａ】
0005635719.tif 000003
【図１Ｂ】
0005635719.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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