(57)【要約】例示的実施形態は、とりわけ、製造、包装、および食品調製産業におけるソフトロボットアクチュエータのための用途に関する。ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体および／またはレセプタクルを固定するため、標的物体および／またはレセプタクルを位置付けるため、ならびに／または、物体を進路変更もしくはソートするための方法およびシステムが、開示される。ソフトロボットアクチュエータを使用して、固定、位置付け、および／または進路変更を実施することによって、新しい物体が受け取られるとき、ラインを再構成することも、新しいハードウェアを設置する必要なく、異なるサイズおよび構成の物体が、同一処理ライン上で操作され得る。
2019513565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的物体を入力場所に提供することであって、前記入力場所は、ソフトロボットアクチュエータの近位にあり、前記ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体を前記リザーバに供給することによって膨張させられるように構成されている、ことと、
前記ソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに第１の制御信号を伝送することであって、前記第１の制御信号は、前記ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを備える、ことと、
前記ソフトロボットアクチュエータを使用して、前記標的物体を前記入力場所に固定することと、
前記標的物体に対して操作を実施することと、
前記操作が終了したことを決定することと、
前記コントローラに第２の制御信号を伝送することであって、前記第２の制御信号は、前記ソフトロボットアクチュエータを収縮させるための第２のコマンドを備える、ことと、
前記標的物体を出力場所に提供することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記標的物体は、ボトルであり、前記操作は、前記ボトルを充填することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記標的物体は、ボトルであり、前記操作は、前記ボトルにラベル貼付することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記標的物体は、ボトルであり、前記操作は、前記ボトルにキャップすることを含む、請求項１に記載の方法
【請求項５】
前記標的物体は、ボトルであり、前記操作は、前記ボトルを洗浄することを含む、請求項１に記載の方法
【請求項６】
前記操作は、前記標的物体を点検することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記操作は、前記標的物体を修理することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記標的物体は、食品アイテムを含み、前記操作は、前記食品アイテムを所定の場所においてスライスすることまたは前記食品アイテムを浸漬することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記標的物体は、パッケージ化されるべき複数の物体を受け取るための第１のレセプタクルであり、前記第１のレセプタクルは、第１の構成にあり、前記ソフトロボットアクチュエータは、前記第１の構成における前記第１のレセプタクルを支持し、前記方法は、
第２のレセプタクルを前記第１の構成と異なる第２の構成において提供することと、
前記ソフトロボットアクチュエータを使用して、前記第２のレセプタクルを固定することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
定着ステーションであって、
標的物体を受け取るための入力場所と、
前記入力場所の範囲内に位置するソフトロボットアクチュエータであって、前記ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体を前記リザーバに供給することによって膨張させられるように構成されている、ソフトロボットアクチュエータと、
命令でプログラムされたコントローラであって、前記命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、
前記標的物体を前記入力場所に固定するために、前記膨張流体が前記ソフトロボットアクチュエータに送達されるようにすることと、
操作が前記標的物体に対して実施されるようにすることと、
前記操作が終了したことを決定することと、
前記ソフトロボットアクチュエータが収縮させられるようにすることと
を前記１つまたは複数のプロセッサに行わせる、コントローラと、
前記操作が実施された後に前記標的物体を受け取るための出力場所と
を備える、定着ステーション。
【請求項１１】
前記標的物体は、１つまたは複数のコンベヤベルトを使用して、前記入力場所および前記出力場所に提供される、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１２】
前記ソフトロボットアクチュエータを固着し、前記膨張流体を前記ソフトロボットアクチュエータに供給するための複数の孔を備える、搭載プレートをさらに備える、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１３】
前記ソフトロボットアクチュエータは、線形に延在するアクチュエータである、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１４】
比較的に変形しにくいプレートをさらに備え、前記プレートは、前記ソフトロボットアクチュエータが、作動されるときに、前記標的物体を前記プレートを押止するように、前記入力場所に対して位置付けられる、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１５】
前記ソフトロボットアクチュエータは、前記入力場所の上方または前記入力場所の側面に固定される、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１６】
前記ソフトロボットアクチュエータは、前記入力場所に対して移動可能である、請求項１０に記載の定着ステーション。
【請求項１７】
標的物体を入力場所に提供することであって、前記入力場所は、ソフトロボットアクチュエータの近位にあり、前記ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体を前記リザーバに供給することによって膨張させられるように構成されている、ことと、
前記標的物体が所定の標的場所にないことを識別することと、
前記ソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに第１の制御信号を伝送することであって、前記第１の制御信号は、前記ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを備える、ことと、
前記ソフトロボットアクチュエータを使用して、前記標的物体を前記所定の標的場所に移動させることであって、前記移動させることは、前記標的物体を平行移動させること、回転させること、または再配向することのうちの１つまたは複数を含む、ことと
を含む、方法。
【請求項１８】
前記標的物体は、コンベヤベルト上の前記入力場所に提供され、前記所定の標的場所は、前記コンベヤベルトの中心である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記標的物体は、コンベヤベルト上の前記入力場所に提供され、前記所定の標的場所は、前記コンベヤベルトの側面である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記標的物体は、箱のフラップであり、前記ソフトロボットアクチュエータは、前記箱の開口部までの妨害のない経路を可能にする構成に前記フラップを保持する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
センサを用いて、入力場所における標的物体を感知することと、
前記標的物体が第１のタイプであるかまたは第２のタイプであるかを決定することと、
前記標的物体が前記第２のタイプである場合、前記標的物体を進路変更場所に進路変更させることであって、前記進路変更させることは、
ソフトロボットアクチュエータがアクセス可能な進路変更場所に前記標的物体を提供することであって、前記ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体を前記リザーバに供給することによって膨張させられるように構成されている、ことと、
前記ソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに制御信号を伝送することであって、前記制御信号は、前記ソフトロボットアクチュエータを膨張させるためのコマンドを備える、ことと
を含む、こと、または
前記標的物体が前記第１のタイプである場合、前記標的物体を前記進路変更場所に進路変更させることを止めること
を含む、方法。
【請求項２２】
前記第１のタイプは、正常タイプであり、第２のタイプは、欠陥タイプである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のタイプは、第１の値を有する特性を有し、第２のタイプは、前記第１の値と異なる第２の値を有する特性を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記進路変更場所は、レセプタクルである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記入力場所は、第１のコンベヤベルトであり、前記進路変更場所は、第２のコンベヤベルトである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記入力場所は、第１のコンベヤベルトであり、前記進路変更させることを止めることは、前記標的物体が前記第１のコンベヤベルト上を進み続けることを可能にすることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記入力場所は、第１のコンベヤベルトであり、前記進路変更させることを止めることは、前記標的物体が前記第２のコンベヤベルトまで進み続けることを可能にすることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記標的物体を感知することは、視覚的スペクトルカメラ、Ｘ線撮像システム、ハイパースペクトルカメラ、３Ｄスキャナ、分光計、またはバーコードスキャナのうちの１つまたは複数のものを用いて、前記標的物体を走査することを含む、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１６年４月７日に出願された米国仮出願第６２／３１９，５７１号（発明の名称「Ｓｏｆｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ，  ａｎｄ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ」）に対する優先権を主張する。上記出願の内容は、参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
（背景）
従来、製造、包装、および食品調製において採用される、定着、位置付け、および再指向デバイスは、主に、把持および／または操作されるべき物体と相互作用するためのハードコンポーネントを採用している。ハード定着、位置付け、および再指向デバイスは、比較的に非柔軟性である着目物体と相互作用するための構造を採用する。ハード構造は、握持されている標的に容易に共形化しないため、それらは、ある用途に関連して採用されるとき、いくつかの点において限定され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（概要）
ソフトロボットグリッパは、製造、包装、食品調製、および他の関連タスクのために標的物体を操作する際に、新しい機会を提供する。例示的実施形態は、ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体および／またはレセプタクルを固定するため、標的物体ならびに／もしくはレセプタクルを位置付けるため、および／または物体を進路変更もしくはソートするための方法およびシステムを提供する。別様に注記されない限り、以下に説明されるプロシージャは、単独で、または任意の組み合わせにおいて使用されてもよいことが検討される。一実施形態に関連して説明される特徴は、実施形態が相互に互換性がないことが記載されない限り、別の異なる実施形態と併用されてもよい。
【０００４】
ある実施形態によると、方法は、標的物体を入力場所に提供するステップであって、入力場所は、ソフトロボットアクチュエータの近位にあって、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される、ステップを含んでもよい。他の可能性の中でもとりわけ、標的物体は、ボトル、製品、または複数の物体を受け取るレセプタクルであってもよい。
【０００５】
本方法はさらに、第１の制御信号をソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに伝送するステップであって、第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを備える、ステップを含んでもよい。第１のコマンドに応答して、システムは、膨張流体をリザーバに供給するためのコンプレッサ、ピストン、および／または弁を動作させること等によって、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに提供させてもよい。
【０００６】
本方法はさらに、ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体を入力場所に固定するステップを含んでもよい。例えば、標的物体は、ソフトロボットアクチュエータと別のソフトロボットアクチュエータとの間、ソフトロボットアクチュエータと金属プレートまたは他の固体表面との間等に押止されてもよい。
【０００７】
本方法はさらに、ある操作を標的物体に実施するステップと、操作が終了したことを決定するステップとを含んでもよい。例えば、標的物体がボトルである場合、操作は、ボトルを充填するステップ、ボトルにラベル貼付するステップ、ボトルを洗浄するステップ、および／またはボトルにキャップするステップを伴ってもよい。標的物体は、製造品である場合、操作は、製品を所定の場所においてスライスするステップを含んでもよい。任意の標的はまた、または代替として、定位置に固定されている間、点検および／または修理されてもよい。
【０００８】
いくつかの実施形態では、標的物体は、パッケージ化されるべき複数の物体を受け取るための第１のレセプタクルであってもよく、第１のレセプタクルは、第１の構成にあって、ソフトロボットアクチュエータは、第１の構成における第１のレセプタクルを支持する。これらの実施形態では、本方法はさらに、第２のレセプタクルを第１の構成と異なる第２の構成に提供するステップと、第１のレセプタクルを固定するために使用されたものと同一ソフトロボットアクチュエータを使用して、第２のレセプタクルを定位置に固定するステップとを伴ってもよい。
【０００９】
本方法はさらに、第２の制御信号をコントローラに伝送するステップであって、第２の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを収縮させるための第２のコマンドを備える、ステップを含んでもよい。収縮に応じて、標的物体は、出力場所に提供されてもよい。
【００１０】
前述の方法は、定着ステーションにおいて実施されてもよい。定着ステーションは、標的物体を受け取るための入力場所を含んでもよい。いくつかの実施形態では、標的物体は、１つまたは複数のコンベヤベルトを使用して、入力場所（および／または後述される出力場所）に提供されてもよい。
【００１１】
定着場所はさらに、入力場所の範囲内に位置する、ソフトロボットアクチュエータを含んでもよく、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される。ソフトロボットアクチュエータは、線形に延在するアクチュエータであってもよい。いくつかの実施形態では、定着ステーションは、ソフトロボットアクチュエータを固着し、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに供給するための複数の孔を備える、搭載プレートを含んでもよい。アクチュエータは、入力場所の上方またはその側面に固定されてもよい、もしくは入力場所に対して移動可能であってもよい（例えば、コンベヤに搭載される）。
【００１２】
いくつかの実施形態では、定着ステーションは、ソフトロボットアクチュエータが、作動されると、標的物体をプレートに押止するように、入力場所に対して位置付けられる、比較的に変形しにくいプレートを含んでもよい。
【００１３】
定着ステーションはさらに、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに送達させ、標的物体を入力場所に固定させ、ある操作を標的物体に実施させ、操作が終了したことを決定させ、ソフトロボットアクチュエータを収縮させる、命令でプログラムされる、コントローラを含んでもよい。
【００１４】
定着ステーションはさらに、操作が実施された後、標的物体を受け取るための出力場所を含んでもよい。
【００１５】
他の実施形態は、標的物体を位置付ける、移動させる、または別様に操作するための方法を提供してもよい。本方法は、標的物体を入力場所に提供するステップであって、入力場所は、ソフトロボットアクチュエータの近位にあって、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される、ステップを含んでもよい。
【００１６】
本方法はさらに、標的物体が所定の標的場所にないことを識別するステップを含んでもよい。例えば、標的物体は、コンベヤベルト上の入力場所に提供されてもよく、所定の標的場所は、コンベヤベルトの中心またはコンベヤベルトの側面であってもよい。
【００１７】
本方法はさらに、第１の制御信号をソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに伝送するステップであって、第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを備える、ステップを含んでもよい。
【００１８】
本方法はさらに、ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体を所定の標的場所に移動させるステップを含んでもよい。例えば、標的物体は、アクチュエータの膨張によって、コンベヤベルトの側面または中心に移動されてもよい。別の実施形態では、標的物体は、箱のフラップであってもよく、アクチュエータは、フラップを箱の開口部までの妨害のない経路を可能にする構成に保持してもよい。
【００１９】
前述の方法は、位置付けステーションにおいて実施されてもよい。位置付けステーションは、標的物体を受け取るための入力場所を含んでもよい。標的物体は、例えば、ある単位の製品等の食品アイテム、物体を保持するためのトレイまたはプラットフォーム、箱等であってもよい。
【００２０】
位置付ける場所はさらに、入力場所の範囲内に位置する、ソフトロボットアクチュエータを含んでもよく、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される。ソフトロボットアクチュエータは、ソフトロボットアクチュエータが入力場所に対して移動可能であるように、入力場所の上方のガントリまたはレールのセットに搭載されてもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、標的物体は、１つまたは複数のコンベヤベルトを使用して、入力場所（および／または後述の出力場所）に提供されてもよい。ソフトアクチュエータは、コンベヤベルトに搭載されてもよく、物体を保持してもよい。標的物体が所定の場所に提供されていないことが決定されると、ソフトロボットアクチュエータは、膨張または収縮され、標的物体を所定の場所の中に移動させてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、コンベヤベルトは、標的物体を相互から分離するための１つまたは複数の突出部を具備してもよい。例えば、突出部は、可変程度に膨張させられ、アクチュエータ間で利用可能な空間の量を変化させ、それによって、異なるサイズまたは形状の標的物体のアイテムを収容し得る、線形アクチュエータ等の１つまたは複数の付加的ソフトロボットアクチュエータの形態をとってもよい。突出部の代替として、またはそれに加えて、コンベヤベルトは、物体のための半球コンテナを部分的に包含または形成するように構成される、１つまたは複数のソフトロボットアクチュエータを含有してもよい。
【００２３】
さらなる実施形態では、ベルトは、アイテムを空中に持ち上げるための昇降式ベルトであってもよい（例えば、それらを箱または容器の中に入れるために）。昇降式ベルトは、ソフトロボットアクチュエータから成る突出部を含んでもよい。
【００２４】
いくつかの実施形態では、位置付けステーションは、ソフトロボットアクチュエータが、作動されると、標的物体をプレートに所定の構成において押止するように、コンベヤベルトの側面に、入力場所に対して位置付けられる、比較的に変形しにくいプレートを含んでもよい。出力場所への移動に応じて、プレートは、切断具に取って代わられ、標的物体を標的物体上の所定の場所において切断してもよい。
【００２５】
位置付けステーションはさらに、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに送達され、入力場所における標的物体を所定の場所まで移動させ、標的物体を所定の場所に移動させた後、ソフトロボットアクチュエータを収縮させる、命令でプログラムされる、コントローラを含んでもよい。いくつかの実施形態では、ソフトロボットアクチュエータは、箱のフラップを箱の開口部の中への妨害のない経路を可能にする構成に押止してもよい。
【００２６】
位置付けステーションはさらに、移動させるステップが実施された後、標的物体を受け取るための出力場所を含んでもよい。
【００２７】
上記に説明される実施形態の代替として、またはそれと併せて使用され得る、さらなる実施形態では、標的物体を進路変更させるための方法が、提供される。
【００２８】
本方法は、センサを用いて、入力場所における標的物体を感知するステップを含んでもよい。例えば、センサは、カメラであってもよく、標的物体を感知するステップは、カメラを用いて標的物体を撮像するステップを伴ってもよい。コンピュータビジョンおよび／または画像分析が、適用され、標的物体の１つまたは複数の特性を識別してもよい。
【００２９】
本方法はさらに、標的物体が第１のタイプであるかまたは第２のタイプであるかを決定するステップを含んでもよい。例えば、第１のタイプは、正常タイプであってもよく、第２のタイプは、欠陥タイプであってもよい。代替として、または加えて、第１のタイプは、第１の値を有する特性を有してもよく、第２のタイプは、第１の値と異なる第２の値を有する特性を有してもよい。
【００３０】
本方法はさらに、標的物体が第２のタイプである場合、標的物体を進路変更場所に進路変更させるステップを含んでもよい。進路変更させるステップは、標的物体をソフトロボットアクチュエータにアクセス可能な進路変更場所に提供するステップであって、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される、ステップと、制御信号をソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラに伝送するステップであって、制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるためのコマンドを備える、ステップとを含んでもよい。例えば、進路変更場所は、レセプタクルまたは入力場所における第１のコンベヤベルトと異なる第２のコンベヤベルトであってもよい。
【００３１】
代替として、標的物体が第１のタイプである場合、本方法は、標的物体を進路変更場所に進路変更させることを止めるステップを含んでもよい。例えば、システムは、標的物体が入力場所と関連付けられた第１のコンベヤベルトに沿って進み続けることを可能にしてもよく、および／または標的物体がそのような第１のコンベヤベルトから第２のコンベヤベルトに落下することを可能にしてもよい。
【００３２】
前述の方法は、進路変更ステーションにおいて実施されてもよい。進路変更ステーションは、標的物体を受け取るための入力場所を含んでもよい。いくつかの実施形態では、標的物体は、１つまたは複数のコンベヤベルトを使用して、入力場所（および／または後述の出力場所）に提供されてもよい。
【００３３】
進路変更ステーションは、入力場所における標的物体を感知するためのカメラ等のセンサを含んでもよい。
【００３４】
進路変更場所はさらに、入力場所の範囲内に位置する、ソフトロボットアクチュエータ含んでもよく、ソフトロボットアクチュエータは、リザーバを有するエラストマ本体を備え、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される。ソフトロボットアクチュエータは、線形に延在するアクチュエータであってもよい。アクチュエータは、入力場所の上方またはその側面に固定されてもよい、もしくは入力場所に対して移動可能であってもよい（例えば、コンベヤに搭載される）。
【００３５】
進路変更ステーションはさらに、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のプロセッサに、標的物体が第１のタイプであるかまたは第２のタイプであるかを決定させ、標的物体が第２のタイプである場合、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに送達させることによって、標的物体を進路変更場所に進路変更させる、または標的物体が第１のタイプであるとき、標的物体を進路変更場所に進路変更させることを止めさせる、命令でプログラムされる、コントローラを含んでもよい。
【００３６】
進路変更ステーションはさらに、標的物体が進路変更される場合、標的物体を受け取るための進路変更場所を含んでもよく、標的物体が進路変更されない場合、標的物体を受け取るための出力場所を含んでもよい。例えば、進路変更場所は、箱、容器、または他のレセプタクルであってもよく、および／または入力場所と関連付けられた第１のコンベヤベルトと異なる第２のコンベヤベルトであってもよい。出力場所は、入力場所と関連付けられたコンベヤベルトと同一である、第１のコンベヤベルトであってもよい、または第２のコンベヤベルトであってもよい（例えば、第２のコンベヤベルトは、進路変更されない標的物体が第１のコンベヤベルトから第２のコンベヤベルトに落下することが可能にされるように、第１のコンベヤベルトの下方に位置付けられる）。
【００３７】
前述のように、これらの実施形態は、別個に、または相互に組み合わせて使用されてもよいことが検討される。例えば、定着、位置付け、および進路変更技法が、専用システム内で採用されてもよい。代替として、単一システムは、標的物体を所定の場所に位置付けるステップ、標的物体を固定し、ある操作を実施するステップ、および標的物体を適切な出力または進路変更場所に進路変更させるステップ等の組み合わせ技法を実施してもよい。１つのタイプのシステムに適用可能な技法は、他のタイプのシステムにも等しく適用されてもよい（限定ではないが、センサを使用して物体を撮像するステップ、定着、位置付け、および／または進路変更ステーションのいずれかもしくは全てにおいて物体特性を検出するステップ等）。
【００３８】
これらおよび他の実施形態は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１−１】図１Ａ−１Ｄは、例示的ソフトロボットアクチュエータシステムを描写する。
【図１−２】図１Ａ−１Ｄは、例示的ソフトロボットアクチュエータシステムを描写する。
【図２−１】図２Ａ−２Ｍは、例示的実施形態による、定着ステーションの種々の実施例を描写する。
【図２−２】図２Ａ−２Ｍは、例示的実施形態による、定着ステーションの種々の実施例を描写する。
【図２−３】図２Ａ−２Ｍは、例示的実施形態による、定着ステーションの種々の実施例を描写する。
【図２−４】図２Ａ−２Ｍは、例示的実施形態による、定着ステーションの種々の実施例を描写する。
【図３】図３は、定着ステーションを使用して標的物体を固定するための方法を実施するための例示的論理を描写する、フローチャートである。
【図４−１】図４Ａ−４Ｅは、例示的実施形態による、物体位置付けステーションの種々の実施例を描写する。
【図４−２】図４Ａ−４Ｅは、例示的実施形態による、物体位置付けステーションの種々の実施例を描写する。
【図５】図５は、移動ステーションを使用して、標的物体を移動させるための方法を実施するための例示的論理を描写する、フローチャートである。
【図６Ａ】図６Ａ−６Ｂは、例示的実施形態による、進路変更ステーションの種々の実施例を描写する。
【図６Ｂ】図６Ａ−６Ｂは、例示的実施形態による、進路変更ステーションの種々の実施例を描写する。
【図６Ｃ】図６Ｃは、進路変更ステーションを使用して標的物体を進路変更させるための方法を実施するための例示的論理を描写する、フローチャートである。
【図７】図７は、例示的実施形態における使用のために好適な電子デバイスを描写する。
【図８】図８は、例示的実施形態と併用するために好適な例示的ネットワークアーキテクチャを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明が、ここで、本発明の好ましい実施形態が示される添付の図面を参照して、さらに説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全となり、本発明の範囲を当業者に完全に伝えるであろうように提供される。図面中、同一番号は、全体を通して同一要素を指す。
【００４１】
（ソフトロボットに関する背景）
従来のロボットアクチュエータは、高価であって、かつ取り扱われている物体の重量、サイズ、および形状の不確実性ならびに多様性が、過去に機能していた自動化された解決策を妨げるようなある環境においては動作することが不可能であり得る。本願は、適応性があって、安価、軽量、カスタマイズ可能、かつ使用が単純である、新規ソフトロボットアクチュエータの用途を説明する。
【００４２】
ソフトロボットアクチュエータは、ゴム等のエラストマ材料、コーティングされた布地、または圧力下で拡開、伸縮、捻転、屈曲、延在、および／または収縮するように構成される、アコーディオン状構造で配列されたプラスチックの薄壁、または他の好適な比較的にソフトの材料から形成されてもよい。アコーディオン状構造の代替として、またはそれに加え、エラストマ材料を採用する、他のタイプまたは構成のソフトアクチュエータも、利用されてもよい。それらは、例えば、エラストマ材料の１つまたは複数の部片を所望の形状に成形接合することによって生成されてもよい。代替として、または加えて、エラストマ材料の異なる部片は、熱的に接合または縫着されてもよい。ソフトロボットアクチュエータは、空気、水、または生理食塩水等の流体で充填され、アクチュエータを加圧、膨張、および／または作動させることができる、中空内部を含んでもよい。作動に応じて、アクチュエータの形状または外形は、変化する。アコーディオン状アクチュエータ（以下により詳細に説明される）の場合、作動は、アクチュエータを所定の標的形状に湾曲または直線化させてもよい。完全非作動形状と完全作動形状との間の１つまたは複数の中間標的形状が、アクチュエータを部分的に膨張させることによって達成されてもよい。代替として、または加えて、アクチュエータは、真空を使用して作動され、膨張流体をアクチュエータから除去し、それによって、アクチュエータが屈曲、捻転、および／または延在する程度を変化させてもよい。
【００４３】
作動はまた、アクチュエータが、握持または押動されている物体等の物体に力を付与することを可能にしてもよい。しかしながら、従来のハードロボットアクチュエータと異なり、ソフトアクチュエータは、ソフトアクチュエータが、部分的または完全に、握持されている物体の形状に共形化し得るように、作動されるとき、適応特性を維持する。それらはまた、アクチュエータが握持標的ではない積み重ねた山内の近隣物体または容器の両側に衝突する可能性があるため、特に、物体を積み重ねた山または容器から取り上げるときに関連し得る、物体との衝突に応じて、偏向することができる。さらに、印加される力の量は、材料が容易に変形し得るため、制御様式においてより大きい表面積にわたって拡散されることができる。このように、ソフトロボットアクチュエータは、物体を損傷させずに、それらを把持することができる。
【００４４】
なおもさらに、ソフトアクチュエータは、適応性であって、故に、単一固定具が、複数の種類の物体を把持することができる。ソフトアクチュエータの外側表面は、比較的に繊細であるため、それらは、容易に痛むまたは損傷されるアイテム（例えば、トマト）のための再配向装置等の役割を果たすことができる一方、ハード固定具は、より堅牢なアイテム（例えば、真鍮弁）を操作することに限定され得る。
【００４５】
さらに、ソフトアクチュエータは、典型的には、把持されている表面に傷跡を残さないであろう。典型的には、容易に傷跡が残される表面（例えば、ベニヤ板）がハード固定具によって把持されるであろうとき、保護コーティングまたはフィルムが、適用され、部品に傷跡が残されないように防止してもよい。これは、製造コストを増加させる。ソフトアクチュエータを用いることで、本ステップは、省略され得、部品は、特殊コーティングまたはフィルムを伴わずに保護され得る。
【００４６】
さらに、ソフトロボットアクチュエータは、従来のハードロボットアクチュエータを用いて達成することが困難であり得る、運動のタイプまたは運動の組み合わせ（屈曲、捻転、延在、および収縮を含む）を可能にする。
【００４７】
図１Ａ−１Ｄは、例示的ソフトロボットアクチュエータを描写する。より具体的には、図１Ａは、ソフトロボットアクチュエータの一部の側面図を描写する。図１Ｂは、上からの図１Ａの一部を描写する。図１Ｃは、ユーザによって操作され得る、ポンプを含む、ソフトロボットアクチュエータの一部の側面図を描写する。図１Ｄは、図１Ｃに描写される部分の代替実施形態を描写する。
【００４８】
アクチュエータは、図１Ａに描写されるように、ソフトロボットアクチュエータ１００であってもよく、空気、水、または生理食塩水等の膨張流体で膨張可能である。膨張流体は、流体接続１１８を通して、膨張デバイス１２０を介して提供されてもよい。
【００４９】
アクチュエータ１００は、限定量の膨張流体が周囲環境と実質的に同一圧力においてアクチュエータ１００内に存在する、非膨張状態にあってもよい。アクチュエータ１００はまた、所定の量の膨張流体がアクチュエータ１００内に存在する、完全膨張状態にあってもよい、または圧力は、所定の量に設定されてもよい（いずれの場合も、所定の量は、アクチュエータ１００によって印加される所定の最大力またはアクチュエータ１００上の膨張流体によって印加される所定の最大圧力に対応してもよい）。アクチュエータ１００はまた、全流体がアクチュエータ１００から除去される完全真空状態、または一部の流体がアクチュエータ１００内に存在するが、周囲圧力未満の圧力にある、部分的真空状態にあってもよい。さらに、アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００が、完全膨張状態にあるときに存在する、所定の量未満の膨張流体であるが、ゼロを上回る（または非常に限定された）膨張流体を含有する、部分膨張状態にあってもよい。
【００５０】
膨張状態では、アクチュエータ１００は、図１Ａに示されるように、中心軸の周囲で湾曲する傾向を呈し得る。議論を容易にするために、いくつかの方向が、本明細書に定義される。軸方向は、中心軸を通して通過し、その周囲において、アクチュエータ１００が、図１Ｂに示されるように湾曲する。半径方向は、軸方向と垂直方向、すなわち、膨張させられたアクチュエータ１００によって形成される部分的円形の半径方向に延在する。円周方向は、膨張させられたアクチュエータ１００の円周に沿って延在する。
【００５１】
膨張状態では、アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００の内側円周方向縁に沿って半径方向に力を付与し得る。例えば、アクチュエータ１００の遠位先端の内側は、中心軸に向かって内向きに力を付与し、これは、アクチュエータ１００が、物体を握持することを可能にするために活用され得る（潜在的に、１つまたは複数の付加的アクチュエータ１００と連動して）。ソフトロボットアクチュエータ１００は、使用される材料およびアクチュエータ１００の一般的構造に起因して、膨張させられると、比較的に共形性を留め得る。
【００５２】
アクチュエータ１００は、比較的にソフトまたは共形性構造を可能にする、１つまたは複数のエラストマ材料から作製されてもよい。用途に応じて、エラストマ材料は、食品安全性、生体適合性、または医療安全性ＦＤＡ承認材料の群から選択されてもよい。アクチュエータ１００は、適正製造基準（「ＧＭＰ」）対応設備内で製造され得る。
【００５３】
アクチュエータ１００は、実質的に平坦な基部１０２を含んでもよい（但し、種々の修正または付属品は、アクチュエータの把持および／または屈曲能力を改良するために、基部１０２に追加されてもよい）。基部１０２は、標的物体を握持する把持表面を形成してもよい。
【００５４】
アクチュエータ１００は、１つまたは複数のアコーディオン状延在部１０４を含んでもよい。アコーディオン状延在部１０４は、アクチュエータ１００が、膨張させられると、屈曲または撓曲することを可能にし、膨張状態にあるとき、アクチュエータ１００の形状を画定することに役立つ。アコーディオン状延在部１０４は、一連の山１０６および谷１０８を含む。アコーディオン状延在部１０４のサイズならびに山１０６および谷１０８の場所は、異なる形状または延在外形を得るために変動されることができる。
【００５５】
図１Ａ−１Ｄの例示的アクチュエータは、展開されると、「Ｃ」または卵形形状に描写されるが、当業者は、本発明がそのように限定されないことを認識するであろう。アクチュエータ１００の本体の形状、またはアコーディオン状延在部１０４のサイズ、位置、もしくは構成を変化させることによって、異なるサイズ、形状、および構成が、達成され得る。さらに、アクチュエータ１００に提供される膨張流体の量を変動させることは、アクチュエータが、非膨張状態と膨張状態との間の１つまたは複数の中間サイズもしくは形状をとることを可能にする。したがって、個々のアクチュエータ１００は、膨張量を変動させることによって、サイズおよび形状が拡張可能となることができ、アクチュエータはさらに、１つのアクチュエータ１００と異なるサイズ、形状、または構成を有する別のアクチュエータ１００を置換することによって、サイズおよび形状が拡張可能となることができる。
【００５６】
アクチュエータ１００は、近位端１１２から遠位端１１０に延在する。近位端１１２は、インターフェース１１４に接続する。インターフェース１１４は、アクチュエータ１００が、アクチュエータの他の部品に解放可能に結合されることを可能にする。インターフェース１１４は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（「ＡＢＳ」）、またはアセタールホモポリマー等の医療安全性材料から作製されてもよい。インターフェース１１４は、アクチュエータ１００および可撓性管類１１８の一方または両方に解放可能に結合されてもよい。インターフェース１１４は、アクチュエータ１００に接続するためのポートを有してもよい。異なるインターフェース１１４は、より大きいもしくはより小さいアクチュエータ、異なる数のアクチュエータ、または異なる構成におけるアクチュエータを収容するために、異なるサイズ、数、または構成のアクチュエータポートを有してもよい。
【００５７】
アクチュエータ１００は、膨張デバイス１２０から可撓性管類１１８等の流体接続を通して供給される膨張流体で膨張させられてもよい。インターフェース１１４は、流体がアクチュエータ１００に進入することを可能にするが、流体がアクチュエータから退出しないように防止する（弁が開放されない限り）ための弁１１６を含んでもよい、またはそれに取り付けられてもよい。可撓性管類１１８はまた、または代替として、膨張デバイス１２０の場所において膨張流体の供給を調整するために、膨張デバイス１２０におけるインフレータ弁１２４に取り付けられてもよい。
【００５８】
可撓性管類１１８はまた、一端においてインターフェース１１４に、および他端において膨張デバイス１２０に解放可能に接続するために、アクチュエータ接続インターフェース１２２を含んでもよい。アクチュエータ接続インターフェース１２２の２つの部品を分離することによって、異なる膨張デバイス１２０が、異なるインターフェース１１４および／またはアクチュエータ１００に接続され得る。
【００５９】
膨張流体は、例えば、空気または生理食塩水であってもよい。空気の場合、膨張デバイス１２０は、周囲空気を供給するための手動式バルブまたは蛇腹を含んでもよい。生理食塩水の場合、膨張デバイス１２０は、注入器または他の適切な流体送達システムを含んでもよい。代替として、または加えて、膨張デバイス１２０は、膨張流体を供給するためのコンプレッサまたはポンプを含んでもよい。
【００６０】
膨張デバイス１２０は、膨張流体を供給するための流体供給源１２６を含んでもよい。例えば、流体供給源１２６は、圧縮空気、液状もしくは圧縮二酸化炭素、液状もしくは圧縮窒素、もしくは生理食塩水を貯蔵するためのリザーバであってもよい、または周囲空気を可撓性管類１１８に供給するための開口部を含んでもよい。
【００６１】
膨張デバイス１２０はさらに、膨張流体を流体供給源１２６からアクチュエータ１００に可撓性管類１１８を通して供給するためのポンプまたはコンプレッサ等の流体送達デバイス１２８を含む。流体送達デバイス１２８は、流体をアクチュエータ１００に供給する、または流体をアクチュエータ１００から引き込むことが可能であってもよい。流体送達デバイス１２８は、電気によって給電されてもよい。電気を供給するために、膨張デバイス１２０は、バッテリまたは電気コンセントへのインターフェース等の電力供給源１３０を含んでもよい。
【００６２】
電力供給源１３０はまた、電力を制御デバイス１３２に供給してもよい。制御デバイス１３２は、ユーザが、例えば、１つまたは複数の作動ボタン１３４（またはスイッチ等の代替デバイス）を通して、アクチュエータの膨張または収縮を制御することを可能にし得る。制御デバイス１３２は、制御信号を流体送達デバイス１２８に送信し、流体送達デバイス１２８に、膨張流体をアクチュエータ１００に供給させる、または膨張流体をそこから引き込ませるためのコントローラ１３６を含んでもよい。代替として、または加えて、制御デバイス１３２は、膨張または収縮の自動制御を実施してもよい、診断、センサ、またはグリッパを監視する他の情報を１つまたは複数のシステムから種集してもよい、および／またはユーザデバイスならびに／もしくは遠隔コントローラからの遠隔コマンドを承認してもよい。
【００６３】
（ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体を入力場所に固定するための例示的方法およびシステム）
本明細書に説明されるいくつかの例示的実施形態は、標的物体を特定の場所に固定するための技法および装置を提供する。本明細書で使用されるように、物体を定着または固定するステップは、ある操作を物体に実施するために、物体を特定の（事前に決定された）場所および／または特定の（事前に決定された）構成に固着することを指す。
【００６４】
これらの技法は、ボトルまたは他のレセプタクルが、清浄、充填、シール、もしくはラベル貼付されるように固定するステップ、食品アイテムが、スライスまたは切断されるように固定するステップ、物品が、研削、切断、付加製造、または別様に操作されるように固定するステップ、レセプタクルが、包装のために１つまたは複数の製品を受け取るように固定するステップ、点検または修理のために物体を固定するステップ、および多くの他の用途等の種々のシナリオにおいて有用であり得る。
【００６５】
１つの例示的定着ステーションが、図２Ａ−２Ｂに描写される。本実施例では、２つのソフトアクチュエータ１００−１、１００−２が、ボトルが充填機械２０２によって充填され得るように、ボトルを入力場所に固定するために使用される。図２Ａ−２Ｂは、ボトルを特定の場所に固定する実施例を描写するが、当業者は、任意の好適な物体がアクチュエータ１００−１、１００−２によって固定されてもよいことを理解するであろう。さらに、図２Ａ−２Ｂは、２つのアクチュエータ１００−ｉを採用する実施例を描写するが、より多いまたはより少ないアクチュエータが、用途に応じて採用されてもよい。
【００６６】
例えば、１つまたは複数の線形に延在するアコーディオン状アクチュエータが、膨張させられると、アイテムをそれらの間に心合させるためのバンパとして使用されてもよい。複数のアクチュエータの場合、アクチュエータは、例えば、アイテムをそれ自体の間に押止してもよい。単一アクチュエータの場合、アクチュエータは、ボトルまたは他のアイテムを金属プレートまたは金属の湾曲シート等のハード標的に対して押止してもよい。一実施例では、例えば、第２のアクチュエータ１００−２は、金属またはハードプラスチックプレート等の比較的に非柔軟性プレートと置換されてもよい。故に、作動されると、第１のアクチュエータ１００−１は、標的物体をプレートに押止してもよい。
【００６７】
例えば、図２Ｈ（上）に示されるように、Ｌ形状のハード停止部が、所与の場所においてコンベヤベルト上に降下されてもよい。内角は、到着物体がある操作を実施するために固定され得る、精密な場所に提供されてもよい。１つまたは複数のアクチュエータ（本実施例では、２つのアクチュエータがＬの両側に提供される）が、展開し、標的アイテムを角に押動させ、それによって、標的物体をＬ形状のハード停止部に対して固定してもよい。
【００６８】
図２Ｈ（上および下）はまた、アクチュエータのうちの１つがコンベヤ（この場合、ある距離だけ分離される２つのレールの形態である）とインラインに提供される、状況を描写する。本実施例では、アクチュエータは、アクチュエータが、アイテムがコンベヤ上のそれを越えて通過するとき、邪魔にならないように、コンベヤの下方に提供され、後退される（例えば、負に膨張させられることによって）。続いて、アクチュエータは、膨張させられ、標的物体をコンベヤの運動と平行方向に押動させてもよい。
【００６９】
ある操作が、標的物体に実施された後、アクチュエータは、収縮されてもよく、Ｌ形状のハード停止部は、回収されてもよい。
【００７０】
アクチュエータ１００−ｉは、適応可能であるため、ソフトアクチュエータの同一セットが、種々の異なるサイズおよび形状の標的物体を保持するために使用されてもよい。例えば、図２Ａでは、ソフトアクチュエータ１００−１、１００−２は、第１の形状を有する、比較的に大きいボトル２０４を保持する一方、図２Ｂにおけるように、同一ソフトアクチュエータ１００−１、１００−２は、第２の異なる形状を有する、比較的に小さいボトル２０８を保持する。
【００７１】
アクチュエータが標的物体を保持する空間内の場所は、本明細書では、入力場所と称される。標的物体は、任意の好適なデバイスを使用して、入力場所に送達されてもよい。例えば、図２Ａ−２Ｂは、標的物体が、コンベヤベルトまたは他の表面２０６を介して、入力場所に送達されることを描写する。本実施例では、アクチュエータ１００−１、１００−２は、例えば、入力場所の上方、側面、または下方に固定されることによって、固定場所にあってもよい。代替として、または加えて、アクチュエータ１００−１、１００−２は、標的物体に移動し得る、および／または標的物体とともに移動し得る、ガントリまたはコンベヤベルト上に搭載されること等によって、入力場所に対して移動可能であってもよい。アクチュエータの間隔または構成（アクティブアクチュエータの数、レイアウト等）は、固定されてもよい、または動的に調節され、異なる形状、重量、およびサイズのアイテムを収容してもよい。
【００７２】
いくつかの実施形態では、入力場所は、例えば、図２Ｉに示されるように、標的物体を受け取るように構成される、陥凹または凹部であってもよい。そのような実施形態は、特に、不規則形状を有する物体に非常に好適であり得、１つまたは複数のアクチュエータは、物体が部分的に凹部内に包含されている間、標的物体を上部から固着してもよい。さらなる実施形態では、物体の下の凹部内に提供されるソフトアクチュエータは、物体を上向きかつ前方に「押し出す」ことによって、物体を凹部から除去するように作動されてもよい。
【００７３】
アクチュエータは、標的物体上の所定の場所において標的物体を握持するように構成されてもよい。さらに、アクチュエータは、標的物体を所定の位置に保持するように構成されてもよく、これは、いったん握持されると、物体を回転および／または平行移動させることを伴ってもよい。
【００７４】
本同一概念は、物体がラベル貼付機械（アクチュエータは、ボトルを上部等の所定の場所において把持してもよく、ラベル貼付機械は、ラベルを本体の残りに貼付してもよい）、キャップ冠着機械（アクチュエータは、ボトルを中央または底等の特定の場所において保持してもよく、機械は、キャップをその上に押動または回転させてもよい）、またはボトル洗浄機械（アクチュエータは、ボトルをある断面において把持してもよく、洗浄液が、洗浄機械を介して、その上およびその内側に適用されてもよい）等の固定場所および／または構成に保持されることを要求する、他のデバイスに適用されてもよい。
【００７５】
より一般的には、ソフトアクチュエータは、いくつかの他の操作が製造、包装、および他の分野において実施されるために、可変サイズ、重量、および形状の部品を固着するために使用されてもよい。さらなる実施例は、加工部品を糊着するステップ、ねじのような半恒久的締結具を加工部品に追加するステップ、Ｏリングを加工部品に追加するステップ、ハンドラッピングステップ、レーザマーキングステップ、彫刻ステップ、部品との嵌合／組立、研磨、サンディング、塗装、パウダーコーティング、陽極酸化、切断、縫着、表面処理を受けるステップ等を含む。定着ステーションが、操作が実施されている間、標的物体を定位置に固定するために、１つまたは複数のアクチュエータとともに、入力場所に提供されてもよい。コントローラは、コントローラにアクチュエータを膨張させるように命令する制御信号を受信してもよく、それに応答して、アクチュエータを完全または部分的に膨張流体で充填させてもよい。これは、操作が実施されている間、標的物体を定位置に固定する役割を果たしてもよい。操作が完了すると、コントローラは、コントローラにアクチュエータを収縮させるように命令する第２の制御信号を受信してもよく、それに応答して、アクチュエータを完全または部分的に収縮させてもよい（例えば、膨張流体の一部または全部を除去する）。標的物体は、次いで、出力場所（例えば、コンベヤシステムに沿ったより遠い場所または完成製品を受け取るためのレセプタクル）に移動されてもよく、新しい標的物体が、入力場所の中に移動されてもよい。
【００７６】
さらに別の実施例では、２つの対向アクチュエータ１００は、図２Ｃに示されるように、食品アイテム（例えば、ブロッコリ、レタス、または類似アイテムの塊）等の物品２１２を特定の構成に保持してもよい。アクチュエータ１００は、物品２１２を特定の構成に保持してもよい。図２Ｃに描写される実施例では、芽キャベツが、切断のために茎を上にして保持される。本画像では、アクチュエータが搭載される基部２１０は、他の可能性の中でもとりわけ、静的台または可動コンベヤベルトであってもよいことに留意されたい。さらに、コンベヤは、保持されるアイテムが、アイテムを所与の用途のために好適な任意の配向における処理機械（例えば、切断機、コーティング機、洗浄機等）に提示するために、コンベヤの上方、下方、または側面にあり得るように、任意の配向にあってもよい。
【００７７】
ソフトアクチュエータはまた、切断、走査、マーキング、点検、折畳等のために、紙または布等の比較的に平坦な物体を張力下に保持してもよい。そのような目的のための定着ステーションの実施例が、図２Ｊ−２Ｋに示される。これらの実施例では、２つまたはそれより多いアクチュエータが、作動されると、平坦物体を緊密に引動させる場所に提供されてもよい。ソフトアクチュエータが、物体と接触した後、アクチュエータは、ある方向（例えば、ハード停止部の中）に移動し続けないように制限されてもよい。したがって、継続膨張は、アクチュエータを丸まり続けるように試みさせ得、これは、アイテムをアクチュエータの基部（示されるように、例えば、図２Ｊおよび２Ｋの底部）に向かって引き戻す。これらの技法は、本明細書に説明される他の定着方法とともに採用されてもよい。
【００７８】
図２Ｄ−２Ｅは、ソフトアクチュエータ１００適応固定具として作用し、工場における視覚的点検デバイス２１６のために、標的物体２１４、２１８を保持する、さらなる実施例を描写する。実際は、任意の好適なセンサが、視覚的点検デバイス２１６の代わりに使用されてもよい。ソフトアクチュエータ１００は、比較的に適応性であるため、ソフトアクチュエータ１００は、アクチュエータ１００を保持するツールに全くまたは殆ど再構成を伴わずに、異なるサイズ、重量、および形状の部品を定着ならびに点検する（例えば、視覚的に、分光学的に等）ために使用されてもよい。前述の実施例におけるように、アクチュエータ１００は、点検機械に静的に搭載されてもよい、または点検機械を通して進行するコンベヤベルト上を移動してもよい。
【００７９】
図２Ｆは、ソフトアクチュエータ１００が標的物体２２０を把持するための「支援ハンド」のセットとして作用する、実施例を描写する。これらの支援ハンドは、協働ロボット上に搭載され、組立プロセス（例えば、ヒトまたはロボット）を補助してもよい。ソフトロボットアクチュエータの柔軟性性質に起因して、そのような設定は、組立の間、繊細または容易に傷つきやすいアイテムを保持するために非常に好適であり得る。そのような用途の一実施例は、容易に傷つきやすいベニヤ板で仕上げられる車両のダッシュパネルである。例示的ソフト定着デバイスは、ヒトもしくは別のロボットがダッシュボードを車両に搭載する間、またはヒトもしくは別のロボットがクロム鍍着プラスチック付属品のような他のコンポーネントをパネルに取り付ける際、ダッシュパネルを保持してもよい。
【００８０】
いくつかの実施形態では、操作は、標的物体がコンベヤライン上のチョークポイント等の場所を通して通過することを選択的に可能にするステップを伴ってもよい（図２Ｌ）。この場合、１つまたは複数のアクチュエータは、物体が通過しないように制限するように膨張させられてもよい。物体は、膨張させられたアクチュエータの背後に重なり得、これは、所定の数（例えば、１つ）の物体がアクチュエータを越えることを可能にするために、所定のタイミングで（完全または部分的に）収縮および再膨張させられてもよい。収縮および膨張のタイミングを制御することによって、所定の距離が、隣接する物体間に維持されてもよい。
【００８１】
ある操作の別の実施例は、外包（例えば、ソーセージまたは他の充詰食品製品）に適用され得るような捻転動作である。例えば、図２Ｍに示されるように、１つまたは複数のソフトアクチュエータは、外包を所定の場所において挟持してもよく、外包は、随意に、初期捻転を受けてもよい。アクチュエータは、次いで、随意に、充填または充詰されている間、外包を保持してもよい。外包は、次いで、（図２Ｍでは）外包の底部を固着するように捻転されてもよい。
【００８２】
図２Ａ−２Ｆに描写されるもの等の用途に関して、ソフトロボットアクチュエータは、膨張流体をアクチュエータに供給し、および／またアクチュエータが再位置付けされることを可能にする、基部２２２上に搭載されてもよい。別の実施例では、図２Ｇに示されるように、ソフトアクチュエータ１００は、アイテムを溶接、組立、充填、または処理されるように保持するために、その基部２２２を介して、定着台２２４に搭載されてもよい。アクチュエータは、保持される部片の周囲で丸まり、それによって、動作がそれに実施されている間、部片を固着するように構成されてもよい。
【００８３】
定着台２２４は、随意に、アクチュエータ１００を受け取るための一連の孔２２６または穿孔を含んでもよい。このように、アクチュエータ１００は、動的に再位置付けられ、異なるアイテムが加工されるように収容してもよい。定着アクチュエータ１００はまた、空気圧、電気機械的、または機械的システム（ボールドライブまたは空気圧線形アクチュエータ等）を使用して再位置付けされ、台２２４上の定着ソフトアクチュエータ１００の間隔および構成が自動的に調節され、異なる形状、サイズ、および重量のアイテムを収容することを可能にしてもよい。
【００８４】
図３は、例示的実施形態による、定着方法を実施するための例示的論理３００を描写する、フローチャートである。論理３００は、実行されると、電子デバイス（プログラマブル論理コントローラ等）の１つまたは複数のプロセッサに図３に説明されるアクションを実施させる、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される命令として具現化されてもよい。命令は、少なくとも部分的に、ハードウェア内に実装されてもよい。論理３００は、上記に説明されるような定着ステーションまたは標的物体を特定の場所および／または配向に固定するための別の好適なシステム等のシステムによって実施されてもよい。論理３００は、例えば、部分的または完全に、定着ステーションと関連付けられたコントローラにおいて命令および／またはデータを伝送ならびに／もしくは受信することによって実装されてもよい。
【００８５】
図３（ならびに以下の図５および図６Ｃ）に説明される論理は、１つまたは複数の電子デバイスによって実施される命令として説明されるが、論理はまた、または代替として、油圧または空気圧システム内で実装される論理等によって、類似様式で実装されてもよい。
【００８６】
ブロック３０２では、システムは、標的物体を入力場所に提供してもよい。入力場所は、ある操作が実施される（ブロック３０８参照）場所であってもよく、少なくとも１つのソフトロボットアクチュエータに近位であってもよい。ソフトロボットアクチュエータは、膨張流体をリザーバに供給することによって膨張させられるように構成される（例えば、コンプレッサ、弁、ピストン、アクチュエータ、または同等物の動作に起因して、膨張流体供給ラインを介して）リザーバを伴う、エラストマ本体を含んでもよい。
【００８７】
標的物体は、標的場所に固定するために好適な任意の物体であってもよい。他の可能性の中でもとりわけ、標的物体は、複数の物体を受け取るためのボトル、製品、またはレセプタクルであってもよい。
【００８８】
ブロック３０４では、システムは、第１の制御信号を伝送してもよい。例えば、第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータと関連付けられたコントローラにおいて受信されてもよい。第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを含んでもよい。第１のコマンドに応答して、システムは、膨張流体をリザーバに供給するために、コンプレッサ、ピストン、および／または弁を動作させる等によって、膨張流体をソフトロボットアクチュエータに提供させてもよい。
【００８９】
膨張流体を供給する結果、アクチュエータは、作動されてもよく、ブロック３０６では、標的物体は、入力場所に固定されてもよい。いくつかの実施形態によると、入力場所は、作動されると、標的物体をそれ自体間に押止する、２つまたはそれより多いソフトロボットアクチュエータを含んでもよい。他の実施形態では、１つまたは複数のソフトロボットアクチュエータは、標的物体をそれ自体と金属またはプラスチックプレート等の比較的に非柔軟性の物体との間に押止してもよい。
【００９０】
随意に、ブロック３０６では、固定された物体は、所定の標的構成に設置されるように再配向されてもよい。例えば、物体は、所定の標的構成と同一ではない、第１の既知の構成において送達されてもよい。ソフトロボットアクチュエータは、所定の程度まで平行移動、回転、および／または膨張させられ、標的物体を所定の標的構成に再構成してもよい。他の実施形態では、１つまたは複数のセンサは、物体の第１の構成を検出してもよく、コントローラ上の再構成論理は、第１の構成から所定の標的構成に移動するために、物体を回転、平行移動させる等の方法を決定してもよい。
【００９１】
標的物体が、所定の標的場所および／または所定の標的構成に固定されると、ブロック３０８では、システムは、ある操作を標的物体に実施してもよい。操作は、標的物体に実施され得る、任意の好適な動作を含んでもよい。いくつかの実施形態では、同一動作が、定着ステーションにおいて一貫して実施されてもよい一方、他の実施形態では、標的動作は、定着ステーションにおいて受け取られた異なる標的物体に対して変動してもよい。ある場合には、複数の動作が、定着ステーションにおいて、連続または並行して実施されてもよい。
【００９２】
例えば、標的物体が、ボトルである場合、操作は、ボトルを充填するステップ、ボトルにラベル貼付するステップ、ボトルを洗浄するステップ、ボトルにキャップするステップ、ボトル上のバーコードを走査するステップ、ボトルのラベル上の印刷品質を点検するステップ、ボトルが所定の量の流体で充填されているかどうかを決定するステップ、および／またはボトルの内容物を測定／識別するステップを伴ってもよい。標的物体が、製造品である場合、操作は、製品を所定の場所においてスライスするステップを含んでもよい。任意の標的はまた、または代替として、定位置に固定されている間、点検および／または修理されてもよい。
【００９３】
いくつかの実施形態では、標的物体は、第１のレセプタクルであってもよく、標的動作は、１つまたは複数の物体が第１のレセプタクルの中にパッケージ化されるように設置するステップを伴ってもよい。第１のレセプタクルは、第１の構成に提供されてもよく、ソフトロボットアクチュエータは、第１の構成における第１のレセプタクルを支持してもよい。
【００９４】
これらの実施形態では、ブロック３０２はさらに、第１の構成と異なる第２の構成における第２のレセプタクルを入力場所に提供するステップを伴ってもよい。ブロック３０６はさらに、第１のレセプタクルを固定するために使用されたものと同一ソフトロボットアクチュエータを使用して、第２のレセプタクルを定位置に固定するステップを伴ってもよい。第２の動作は、次いで、ブロック３０８において、第２のレセプタクル上で実施されてもよい。
【００９５】
例えば、第１のレセプタクルは、リンゴ等の物体を受け取るための４×３トレイであってもよい。続いて、６×２構成におけるトレイ等の新しいタイプのレセプタクルが、定着ステーションにおいて受け取られてもよい。上記に説明される実施形態を使用して、異なるレセプタクルが、支持アクチュエータを再構成する必要なく、定着ステーションに支持されてもよい。そのような技法は、レセプタクルの再構成が包装ライン全体が新しい構成を支持するように再構成されることを要求し得る、より従来の包装ステーションと対照的であり得る。
【００９６】
ブロック３１０では、システムは、操作が終了したことを決定してもよい。例えば、いくつかの動作（例えば、ボトルを洗浄するステップ、ボトルにキャップするステップ）は、所定の移動を伴い、および／または所定の時間量にわたって生じる。操作の最終の所定の移動が生じた、または所定の時間量が経過したことが検出されると、操作は、完了されたと決定されてもよい。他のタイプの動作の完了も、標的物体の１つまたは複数の特性が所定の標的特性まで変化したときを検出する１つまたは複数のセンサを使用して、決定されてもよい。
【００９７】
いくつかの実施形態では、操作が終了した後、標的物体は、固定場所の下流において点検されてもよい。再指向装置または他のデバイスは、操作が成功しなかった欠陥物体を排除してもよい。他の実施形態では、点検は、潜在的に、ステップ３１０の一部として、固定ステーションにおいて生じてもよい。
【００９８】
ブロック３１２では、システムは、第２の制御信号をコントローラに伝送してもよい。第２の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを収縮させるための第２のコマンドを含んでもよい。例えば、１つまたは複数の弁が、開放され、膨張流体がソフトロボットアクチュエータのリザーバから排出されることを可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、真空が、膨張流体をリザーバから除去するために印加されてもよい。
【００９９】
収縮に応じて、標的物体は、ブロック３１４において、出力場所に提供されてもよい。例えば、標的物体が、コンベヤベルトまたは他のタイプのアセンブリライン上に提供される場合、標的物体は、ベルト／ラインを辿って移動し続けてもよい。他の実施形態では、標的物体は、ロボットアームによって、出力場所（レセプタクル、容器、箱等）に除去されてもよい。ロボットアームは、ブロック３０６において標的物体を固定するために使用されるアクチュエータを支持するアームと異なるアームであってもよい。いくつかの実施形態では、ロボットアームは、標的物体を固定するために使用されるアームと同一であってもよく、その場合、ブロック３１２において伝送される第２の制御信号は、物体がブロック３１４において標的場所に提供された後、伝送されてもよい。
【０１００】
処理は、次いで、ブロック３０２に戻ってもよく、システムは、次の到着標的物体を処理してもよい。
【０１０１】
（ソフトロボットアクチュエータを使用して標的物体を所定の場所に位置付けるための例示的方法およびシステム）
別個に、または上記に説明される実施形態と併せて使用され得る、さらなる例示的実施形態は、標的物体を位置付けるための技法および装置を提供する。本明細書で使用されるように、物体を位置付けるステップは、物体が所定の標的場所および／または所定の標的配向に提供されるように、物体を移動または再配向させることを指す。標的物体は、固着（すなわち、所定の場所に固定）されてもよく、またはそうではなくてもよく、操作は、標的物体が所定の標的場所および／または所定の標的配向にある間、標的物体に実施されてもよい、またはそうではなくてもよい。
【０１０２】
例えば、一般的には、食品処理等の操作では、一片の食品または一式の食品（例えば、ケーキまたはサンドイッチ）をベルトの中心等のコンベヤベルト上の具体的場所に位置付け、配向する必要がある。例えば、レタスが、各茎が同一方向に面してコンベヤベルトの中心にあって、したがって、レタスの葉球および茎を切除する、またはレタスから除心する、機械の中に給送されるように、レタスの葉球をコンベヤ上に位置付ける必要があり得る。
【０１０３】
従来、アイテムを位置付け、配向する仕事は、ヒトオペレータによって実施される。しかしながら、ソフトロボットアクチュエータの前述の性質（上記の「ソフトロボットグリッパに関する背景」参照）に起因して、ソフトロボットアクチュエータは、繊細なアイテムを取り扱い、異なる形状またはサイズのアイテムに適応するために非常に好適である。
【０１０４】
図４Ａ−４Ｃに描写される実施例では、ソフトアクチュエータ１００の静的に位置付けられるセットは、標的物体４０４−ｉ（本実施例では、芽キャベツ）をマークされる矢印によって示されるような方向に移動するコンベヤベルト４０６上に正確に位置付ける。静的に位置付けられるアクチュエータ１００の代替として、アクチュエータ１００は、例えば、レール４０２、オーバーヘッドコンベヤ、回転搭載部のセット等、コンベヤベルトに対して移動可能なハブ上に搭載されてもよい。
【０１０５】
アクチュエータ１００が標的物体を操作する場所は、本明細書では、入力場所と称される。コンベヤ４０６上の入力場所の上流には、無秩序構成にある標的物体があってもよい。無秩序構成では、標的物体は、コンベヤベルト４０６上の標的場所および／または標的配向に提供されてもよい、またはそうではなくてもよい。
【０１０６】
本実施例では、入力場所の上流には、ソフトアクチュエータ位置付けステーションに向かって給送されている、無秩序芽キャベツがある。位置付けステーションにおける１つまたは複数のアクチュエータ１００は、膨張させられ、標的物体４０４−ｉを再位置付けおよび／または再配向してもよい。例えば、標的物体４０４−ｉは、アクチュエータ１００によって完全に把持され、新しい場所に移動されてもよい、またはアクチュエータ１００は、個々に、またはグループとして、膨張および／または収縮され、アイテムを軽く押す、または別様に再位置付けしてもよい。
【０１０７】
例えば、図４Ｂは、標的物体（湾曲矢印によって示される）が、最初に、コンベヤベルトの側面（画像の左）に位置付けられる状況を描写する。本物体は、左側アクチュエータ１００−１のアクションを通して、中心場所に向かって移動されてもよい。本実施例では、左側アクチュエータ１００−１は、随意に、標的物体が入力場所に到着する前に、負に膨張させられてもよい（例えば、真空を印加することによって）（左側アクチュエータ１００−１を左にさらに移動させ、接近する標的物体との接触を回避する）。左側アクチュエータ１００−１は、次いで、膨張させられ、アクチュエータ１００−１を中心に向かって戻し、それによって、標的物体をコンベヤ４０６の中心に向かって軽く押してもよい。本実施例では、右側アクチュエータ１００−２を利用して、標的物体を移動させる必要はなくてもよい。それにもかかわらず、右側アクチュエータ１００−２は、標的物体が右側アクチュエータ１００−２の把持表面を越えて移動しないように、停止部として作用してもよい。故に、いくつかの実施形態では、右側アクチュエータ１００−２は、部分的または完全に、膨張させられ、標的物体が中心を越えてさらに移動しないように防止してもよい。その結果、標的物体は、図４Ｃに示されるように、ベルト４０６上に心合されてもよい。
【０１０８】
ソフトアクチュエータ位置付けステーションを通して通過後、各芽キャベツは、芽キャベツがソフトアクチュエータ１００から離れて外部に移動する、下流側（出力場所）では、コンベヤベルト４０６上で心合されている。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、コンベヤベルト４０６上のアイテム４０４−ｉは、アイテム４０４−ｉを位置付けることに加え、またはその代替として、再配向されてもよい。アイテム４０４−ｉを再配向するために、センサは、アイテムの初期配向を検出してもよく、コンピュータ実装論理は、所望の配向を達成するために、アイテムを方向転換する方法を決定してもよい。１つまたは複数のアクチュエータ１００が、展開され、アイテム４０４−ｉを握持し、ある場所に押動／引動してもよい。アクチュエータは、個々に、またはアクチュエータが搭載される回転基部と組み合わせて、アイテム４０４−ｉをその所望の配向に再配向してもよい（例えば、アイテムを回転させることによって）。
【０１１０】
本明細書に説明されるこれらおよび他の実施形態は、食品物体の取扱について描写されるが、これらの実施形態は、一般的製造、組立、選別等、他の状況にも同様に適用されてもよいことを理解されたい。例えば、本同一挙動は、部品が、可動ベルトに沿って、または定常場所において、位置付けられる、配向される、または位置調整される、製造ラインに適用されることができる。
【０１１１】
他の実施形態では、アクチュエータ１００は、芽キャベツまたはレタスの葉球等のアイテムを、コンベヤの中心である場合がある、またはそうではない場合がある、コンベヤ４０６上の所定の場所または配向に押動してもよい。例えば、アクチュエータ１００のうちの１つは、コンベヤベルト４０６に加え、壁等のハード表面に対して、アイテムをコンベヤベルト４０６の片縁に押動してもよい。アイテムは、切断するために指定されるアイテムの一部（例えば、芽キャベツまたはレタスの茎）が壁に対して位置付けられ得るように位置付けられてもよい。コンベヤベルト４０６の下流では、壁は、アイテムの指定される部分を切断する（例えば、茎を芽キャベツから除去する、またはレタスの葉を切断し、それらが自由に落下することを可能にする）、切断刃または他の器具と置換されてもよい。加えて、アクチュエータ１００はまた、入力場所におけるソフトロボット位置付けステーションを通して通過後、全ての茎が同一方向に面するように、レタスの葉球を再配向してもよい。
【０１１２】
描写される実施例では、２つの対向アクチュエータ１００−１、１００−２は、アイテムを握持し、ベルト４０６上に位置付ける。しかしながら、他の構成もまた、可能性として考えられる。いくつかの実施形態では、より多いまたはより少ないアクチュエータ１００が、採用されてもよい。例えば、サンドイッチは、切断デバイスを経る前に、４つのアクチュエータのセット（パンの耳毎に１つ）によって配向され、位置付けられてもよい。例えば、切断デバイスは、刃、ウォータージェットカッタ、超音波カッタ等であってもよい。他のタイプの切断デバイスもまた、検討される。
【０１１３】
別の実施例では、アクチュエータ１００の組み合わせ（例えば、合計６つ）が、切断前にアイテムを位置付けるために、丸い焼成商品またはチーズの丸塊の周囲で膨張させられてもよい。
【０１１４】
さらなる実施形態では、ベルト４０６自体が、ソフトロボットアクチュエータ１００を含んでもよい。例えば、図４Ａ−４Ｃにおける実施例は、一連の突出部４０８を伴う、ベルトを示す。これらの突出部４０８は、ソフトロボットアクチュエータによって置換されてもよい。例えば、異なる間隔においてコンベヤ４０６進行方向と垂直方向に作動する、線形に延在するアクチュエータのアレイを提供することによって、隣接する突出部４０８間の距離は、異なるサイズまたは形状のアイテムを収容するために、調節されてもよい（異なる組み合わせのアクチュエータを膨張させることによって）。さらなる実施形態では、コンベヤベルト４０６内に搭載されるアクチュエータは、物体または物体を保持するためのトレイもしくは他のプラットフォーム（例えば、卵鞘トレイ、リンゴのトレイ、複数の果物または野菜アイテムのトレイ、部品のためのトレイ、卓球玉包装トレイ、ブリスタパック式包装等）を把持してもよい。故に、アイテムのためのコンテナが、再設計される（例えば、リンゴのトレイの寸法が改変される）場合、アクチュエータは、迅速に新しいサイズまたは形状に適応し、コンベヤベルト４０６システムおよび／または製造ラインの他の部品を完全に再設計する必要性を排除することができる。
【０１１５】
なおもさらに、突出部４０８は、コンベヤが１×ｎアレイの膨張可能ピローであるように、相互に対して直接位置付けられる膨張可能ピローであってもよい。ピローは、選択的に膨張させられ、製品のための空間を作成してもよい。例えば、図４Ａでは、芽キャベツの下のピローは、膨張していないままであってもよい一方、芽キャベツの場所に隣接するピローは、膨張させられ、芽キャベツのためのポケットを作成してもよい。異なる組み合わせのピローを膨張させることによって、隆起部分間の空間のサイズは、異なるサイズの物体を保持するように調節されてもよい。
【０１１６】
他の実施形態では、これらのベルト４０６は、成型されたポケットを含有し、トレイまたは製品を保持してもよい。これらのポケットは、ソフトロボットアクチュエータによって置換されてもよい。複数のアクチュエータを異なる間隔に提供することによって、そのような構成は、異なるサイズまたは形状のアイテムもしくはトレイを収容するために、ポケットの寸法が調節されることを可能にする（異なる組み合わせのアクチュエータを膨張させることによって）。故に、突出部４０８の代わりに、またはそれに加え、アクチュエータは、物体を受け取ることができる、膨張可能カップの形態であってもよい。
【０１１７】
さらなる実施形態では、ベルト４０６は、アイテムを空中に持ち上げるための昇降式ベルトであってもよい（例えば、それらを箱またはコンテナの中に入れるために）。昇降式ベルト４０６は、ソフトロボットアクチュエータから成る突出部４０８を含んでもよい。
【０１１８】
ある場合には、製品は、各昇降式区分（突出部４０８によって画定される）内のコンベヤ上に積み上げられてもよい。ある場合には、これらのアイテムの適切な位置付けまたは配向は、垂直コンポーネントを含んでもよい。例えば、製品は、最大で所定の最大高さまで積載される必要があり得る。物体が、最大高さより高く積載される場合、それらは、（例えば）処理機械を詰まらせる、または支持構造と接触し得る。例示的実施形態によると、ソフトアクチュエータは、所定の最大高さにおいて展開されてもよい。
【０１１９】
アクチュエータは、所定の量の膨張流体で（または所定の圧力まで）膨張させられてもよく、アクチュエータおよび／またはアクチュエータの内圧の流入／流出は、測定されてもよい。物体との接触に応じて、アクチュエータは、偏向されてもよく、その結果、膨張流体は、アクチュエータから（またはその中に）流出してもよい。膨張流体の本流動は、所定の最大高さを上回る物体の存在を示す、検出器としての役割を果たし得る。代替として、アクチュエータは、物体との接触を位置合わせするためのタッチセンサ、屈曲センサ、または他のタイプの検出デバイスを含んでもよい。
【０１２０】
比較的にハードな固定具の代わりに、そのようなシステム内でソフトアクチュエータを使用する、いくつかの利点が存在する。例えば、ソフトアクチュエータは、比較的に柔軟性であって、製品の外部に傷跡を残さず、したがって、処理の間、製品が損傷または擦り切れないように防止するであろう。
【０１２１】
他の実施形態もまた、検討される。例えば、一実施形態では、ソフトアクチュエータは、チョコレート等の浸漬コーティングを適用するために、イチゴまたはチェリー等の繊細な食品アイテムを握持するために使用されてもよい。一実施例では、対の対向ソフトロボットアクチュエータが、オーバーヘッドコンベヤベルトに搭載されてもよく、これは、アクチュエータを「Ｖ」パターン（例えば、下り坂、次いで、上り坂）で担持する。「Ｖ」パターンの最下部分には、チョコレート等の流体の貯留が、提供されてもよい。アクチュエータによって把持されたアイテムが、パターンの低点に到達すると、それらは、貯留と接触し、流体中に浸漬され得る。同様に、アクチュエータは、加工部品を把持し、それらに染色、シール、清浄、浸漬（亜鉛めっき、陽極酸化、浸漬はんだ付け等）、または他のコーティング方法等のプロセスを施すための製造ラインにおいて使用されることができる。
【０１２２】
他の実施例では、物体の一部が、再位置付けされてもよい。例えば、図４Ｄ−４Ｅは、箱のフラップがソフトロボットアクチュエータ１００によって開放構成に保持される、システムを示す。
【０１２３】
製造および包装では、箱４１０のフラップ４１２は、他の機械のアクションまたは箱４１０からの製品の装荷および除荷を阻害し得る。例えば、ロボットアームが、箱４１０に荷詰めしている場合、これらのフラップ４１２は、ロボットアームの経路を妨害し得る。これらの状況では、１つの従来のソリューションは、ハードロボットグリッパを使用して、箱４１２のフラップ４１２が邪魔にならないように移動させることである。これは、そのようなハードアクチュエータが適応性ではないため、問題となる。故に、それらは、多くの異なるサイズおよび形状の箱４１０のために本タスクを実施することができず、箱寸法における変動を満足のいくように満たすために有意な再構成を必要とし得る。
【０１２４】
ソフトアクチュエータは、対照的に、所与の圧力において、アクチュエータ１００が物体と衝突するまで屈曲するであろうため、広範囲の構成およびサイズの箱４１０を開放したまま保持し得る。したがって、膨張に応じて、長い触手状ソフトアクチュエータ１００は、箱のフラップ４１２の位置が箱サイズ毎に大きく変動する場合でも、センサまたは再構成の使用を伴わずに、箱のフラップ４１２に衝打するまで屈曲し、それを押止し得る。さらに、フラップ表面を保持するが、ソフトアクチュエータは、ハードアクチュエータのように表面に殆ど傷跡を残す可能性がない。その結果、ソフトアクチュエータは、特に、製品包装の傷跡が包装によって保持される製品に対する顧客の知覚を損なわせ得る状況に非常に好適であり得る。
【０１２５】
図５は、例示的実施形態による、位置付け方法を実施するための例示的論理５００を描写する、フローチャートである。論理５００は、実行されると、電子デバイスの１つまたは複数のプロセッサに図５に説明されるアクションを実施させる、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される命令として具現化されてもよい。命令は、少なくとも部分的に、ハードウェア内に実装されてもよい。論理５００は、上記に説明されるような位置付けステーションまたは標的物体を特定の場所および／または配向に位置付けるための別の好適なシステム等のシステムによって実施されてもよい。論理５００は、例えば、部分的または完全に、位置付けステーションと関連付けられたコントローラにおいて命令および／またはデータを伝送ならびに／もしくは受信することによって実装されてもよい。
【０１２６】
ブロック５０２では、標的物体は、入力場所に提供されてもよい。ブロック５０２は、概して、図３におけるブロック３０２に対応してもよく、位置付けステーションの特定の構成に応じて、好適な修正を伴う。
【０１２７】
ブロック５０４では、システムは、随意に、入力場所における標的物体がすでに所定の標的場所（および／または所定の構成）にあるかどうかを決定してもよい。所定の標的場所および／または構成は、コンベヤベルト等の別の物体に対してであってもよい（例えば、所定の標的場所は、コンベヤベルトの中心または側面であってもよく、所定の構成は、物体の特定の側もしくは面がコンベヤベルトまたは周囲環境の特定の部分に面するように、物体が配向されることを要求してもよい）。例えば、システムは、センサ（例えば、カメラ）を使用して、標的物体を感知してもよく、センサデータを使用して、物体の場所を決定してもよい。したがって、決定された場所は、所定の場所と比較され、物体の現在の場所が所定の場所に合致するかどうかを識別してもよい。現在の場所が所定の場所に合致しない場合、現在の場所から所定の場所までの１つまたは複数の寸法の差異が、計算されてもよい。
【０１２８】
代替として、以降の動作（ブロック５０８から開始する）は、標的物体が所定の標的場所にあるかどうかを決定せずに、またはそれに関係なく、自動的にトリガされてもよい。例えば、ソフトロボットアクチュエータは、事前に決定されたタイミングにおいて、または物体の存在の検出に応じて（その場所にかかわらず）、展開するようにトリガされてもよく、ソフトロボットアクチュエータは、標的物体を所定の場所に自動的に移動させる（または物体がすでに適切に位置付けられている場合、それを所定の場所に維持する）、構成に配列されてもよい。
【０１２９】
ブロック５０４における決定が、「はい」である（すなわち、標的物体がすでに所定の場所および／または配向に提供されている）場合、ブロック５０６では、標的物体は、ソフトロボットアクチュエータによるアクションを伴わずに、入力場所を越えて進み続けることが可能にされてもよい。処理は、次いで、ブロック５０２に戻ってもよく、システムは、次の到着標的物体への処理を継続してもよい。
【０１３０】
一方、ブロック５０４における決定が、「いいえ」である（すなわち、標的物体が、所定の場所および／または配向に提供されていない）場合、ブロック５０８では、システムは、第１の制御信号を伝送してもよい。第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを含んでもよい。ブロック５０８において実施されるアクションは、図３のブロック３０４において実施されるものに類似してもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、作動に応じて、標的物体の元の位置／配向に関係なく、標的物体が所定の標的場所／配向に自動的に移動されるように構成され、位置付けられる。他の実施形態では、より微細な制御が、標的物体の前述の決定された初期位置に応じて、利用されてもよい。例えば、第１の制御信号は、最初に、アクチュエータを負に膨張させ、アクチュエータを到着標的物体の邪魔にならないように移動させるための命令を含んでもよく、および／または膨張流体がアクチュエータに提供されるべきときおよび程度を記述する、特定の膨張プロファイルを含んでもよい。膨張プロファイルを実行し、標的量の膨張流体を計算されたタイミングで供給することによって、標的物体は、微細な制御を伴って（潜在的に、膨張プロファイルによって規定された経路に沿って）、所定の場所に移動されてもよい。
【０１３１】
ブロック５１０では、システムは、ソフトロボットアクチュエータを使用して、標的物体を所定の標的場所に移動させてもよい。例えば、標的物体は、アクチュエータの膨張によって、コンベヤベルトの側面または中心に移動されてもよい。別の実施形態では、標的物体は、箱のフラップであってもよく、アクチュエータは、フラップを箱の開口部までの妨害のない経路を可能にする構成に保持してもよい。
【０１３２】
ブロック５１２では、システムは、第２の制御信号を伝送し、アクチュエータを収縮させてもよく、物体は、出力場所（図３のブロック３１２−３１４参照）に提供されてもよい。処理は、次いで、ブロック５０２に戻ってもよく、システムは、次の到着標的物体を処理してもよい。
【０１３３】
（ソフトロボットアクチュエータを使用して標的物体を進路変更場所に進路変更させるための例示的方法およびシステム）
別個に、または上記に説明される実施形態と併せて使用され得る、さらなる例示的実施形態は、標的物体を進路変更させるための技法および装置を提供する。本明細書で使用されるように、物体を進路変更させるステップは、物体が、物体が辿っていた元の経路と異なる新しい経路を辿る、および／または進路変更を伴わない場合に物体が提供されていたであろう元の場所と異なる新しい場所に提供されるように、物体を押動、再指向、または別様に移動させることを指す。物体を進路変更させるステップは、随意に、上記に説明されるように、物体を再配向するステップを伴ってもよい。
【０１３４】
例えば、図６Ａは、進路変更ステーションの一実施形態を描写する。本実施例では、ソフトアクチュエータ１００は、ある物体（自動化されたシステムによる視覚的品質点検に合格しないもの等）をコンベヤ６０４の製品フローから選択的に再指向するために使用される。ここでは、入力物体６０２は、２層コンベヤベルトシステム上の左から右に移動する（画像では）。上側コンベヤ上の物体６０２は、識別のためのコンピュータビジョンを用いた視覚的点検カメラ６０６を通過６０４する。物体６０２が、所望または非欠陥製品６１２である場合、下側コンベヤ６１０上に落下し、中断されずに進行することを可能にされる。物体が、コンピュータビジョンシステムによって、望ましくないまたは欠陥物体６０８として認識される場合、ソフトアクチュエータ１００は、上側６０４から下側コンベヤ６１０に落下するように物体に衝打し、それによって、それを収集のためにレセプタクル６１０に向かって再指向してもよい。ソフトアクチュエータ６１０を再指向装置として使用することは、繊細な製品がプロセスにおいて損傷されず、多様な物体が単一ツールを用いて再指向され得ることを確実にする。
【０１３５】
図６Ｂは、進路変更ステーションの第２の実施例を描写し、異なる製品タイプが、ソートされる。ここでは、視覚システム６０６が、使用され、物体が２つの異なる製品タイプ６１４、６１６のうちの１つであるかどうかを識別する。第１のタイプ６１６の製品は、第１のコンベヤ６１８に沿って進行し続けることが可能にされる。コンベヤ６１８上の視覚システム６０６の下流のある点において、ソフトアクチュエータ１００は、第２のタイプ６１４の製品を第２のコンベヤ６２０上に再指向してもよい。
【０１３６】
図６Ｃは、例示的実施形態による、進路変更方法を実施するための例示的論理６５０を描写する、フローチャートである。論理６５０は、実行されると、電子デバイスの１つまたは複数のプロセッサに図６Ｃに説明されるアクションを実施させる、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される命令として具現化されてもよい。命令は、少なくとも部分的に、ハードウェア内に実装されてもよい。論理６５０は、上記に説明されるような進路変更ステーションまたは標的物体を進路変更場所に進路変更させるための別の好適なシステム等のシステムによって実施されてもよい。論理６５０は、例えば、部分的または完全に、進路変更ステーションと関連付けられたコントローラにおいて命令および／またはデータを伝送ならびに／もしくは受信することによって実装されてもよい。
【０１３７】
ブロック６５２では、標的物体が、入力場所に提供されてもよい。ブロック５０２は、概して、図３におけるブロック３０２に対応してもよく、進路変更ステーションの特定の構成に応じて、好適な修正を伴う。いくつかの実施形態では、入力場所は、視覚システム等のセンサの場所であってもよく、これは、ソフトロボットアクチュエータの上流にあってもよい。この場合、標的物体は、入力場所に移動してもよく、走査されてもよく、次いで、アクチュエータの場所に移動してもよい。
【０１３８】
ブロック６５４では、システムは、物体の物体タイプを感知してもよい。例えば、カメラ等のセンサが、標的物体を撮像してもよい。コンピュータビジョンおよび／または画像分析が、適用され、標的物体の１つまたは複数の特性を識別してもよい。
【０１３９】
ブロック６５６では、システムは、ブロック６５４における感知に基づいて、標的物体が第１のタイプであるかまたは第２のタイプであるかを決定してもよい。例えば、第１のタイプは、正常タイプであってもよく、第２のタイプは、欠陥タイプであってもよい。代替として、または加えて、第１のタイプは、第１の値を有する特性（例えば、物体形状または色）を有してもよく、第２のタイプは、第１の値と異なる第２の値を有する特性（例えば、異なる形状または色）を有してもよい。
【０１４０】
ブロック６５６における決定が、「いいえ」である（すなわち、物体が、第２のタイプの代わりに、第１のタイプである）場合、ブロック６５８では、システムは、第１のタイプの標的物体をその初期経路から進路変更させることを止めてもよい。これは、例えば、標的物体が元のコンベヤベルトに沿って進み続けることを可能にするステップ、または標的物体が、進路変更されず、上側コンベヤベルトから下側コンベヤベルトに落下することを可能にするステップを伴ってもよい。
【０１４１】
処理は、次いで、ブロック６５２に戻ってもよく、システムは、入力場所で受け取られた次の標的物体を処理してもよい。
【０１４２】
一方、ブロック６５６における決定が、「はい」（すなわち、物体が、第２のタイプである）場合、ブロック６６０では、システムは、第１の制御信号を伝送してもよい。第１の制御信号は、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるための第１のコマンドを含んでもよい。ブロック６６０において実施されるアクションは、図３のブロック３０４において実施されるものに類似してもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、ブロック６６２において、作動に応じて、標的物体が、第１の場所から進路変更場所に進路変更されるように構成され、位置付けられる。
【０１４３】
標的物体を進路変更させるステップは、標的物体をソフトロボットアクチュエータにアクセス可能な進路変更場所に提供し、ブロック６６０において伝送される制御信号に応答して、ソフトロボットアクチュエータを膨張させるステップを含んでもよい。例えば、進路変更場所は、レセプタクルまたは入力場所における第１のコンベヤベルトと異なる第２のコンベヤベルトであってもよい。
【０１４４】
ブロック６６４では、システムは、第２の制御信号を伝送し、アクチュエータを収縮されてもよく、物体は、出力場所（図３のブロック３１２−３１４参照）に提供されてもよい。処理は、次いで、ブロック６５２に戻ってもよく、システムは、入力場所で受け取られた次の標的物体を処理してもよい。
【０１４５】
（ＩＩＩ．コンピューティングシステムおよびネットワーク実装）
前述の方法は、コンピュータ可読媒体上の命令として、またはコンピューティングアーキテクチャの一部として具現化されてもよい。図７は、前述のような種々の実施形態を実装するために好適な例示的コンピューティングアーキテクチャ７００の実施形態を図示する。一実施形態では、コンピューティングアーキテクチャ７００は、コンピュータ７０１等の電子デバイスを備えてもよい、またはその一部として実装されてもよい。実施形態は、本状況に限定されない。
【０１４６】
本願で使用されるように、用語「システム」および「コンポーネント」は、ハードウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行ファイル内のソフトウェアのいずれかのコンピュータ関連エンティティを指すものと意図され、その実施例は、例示的コンピューティングアーキテクチャ７００によって提供される。例えば、コンポーネントは、限定ではないが、プロセッサ上で起動するプロセス、プロセッサ、ハードディスクドライブ、複数の記憶ドライブ（光学および／または磁気記憶媒体）、オブジェクト、実行可能、実行のスレッド、プログラム、および／またはコンピュータであることができる。例証として、サーバおよびサーバ上で起動するアプリケーションは両方とも、コンポーネントであることができる。１つまたは複数のコンポーネントは、プロセスおよび／または実行のスレッド内に常駐することができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在される、および／または２つもしくはそれより多いコンピュータ間に分散されることができる。さらに、コンポーネントは、種々のタイプの通信媒体によって相互に通信可能に結合され、動作を強調させてもよい。協調は、情報の一方向または双方向交換を伴ってもよい。例えば、コンポーネントは、通信媒体を経由して信号通信の形態で情報を通信してもよい。情報は、種々の信号ラインに配分される信号として実装されることができる。そのような配分では、各メッセージは、信号である。しかしながら、さらなる実施形態は、代替として、データメッセージを採用してもよい。そのようなデータメッセージは、種々の接続を横断して送信されてもよい。例示的接続は、パラレルインターフェース、シリアルインターフェース、およびバスインターフェースを含む。
【０１４７】
コンピューティングアーキテクチャ７００は、１つまたは複数のプロセッサ、マルチコアプロセッサ、コプロセッサ、メモリユニット、チップセット、コントローラ、周辺機器、インターフェース、発振器、タイミングデバイス、ビデオカード、オーディオカード、マルチメディア入力／出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント、電力供給源等の種々の共通コンピューティング要素を含む。しかしながら、実施形態は、コンピューティングアーキテクチャ７００による実装に限定されない。
【０１４８】
図７に示されるように、コンピューティングアーキテクチャ７００は、処理ユニット７０２と、システムメモリ７０４と、システムバス７０６とを備える。処理ユニット７０２は、種々の市販のプロセッサのいずれかであることができ、限定ではないが、ＡＭＤ（Ｒ）Ａｔｈｌｏｎ（Ｒ）、Ｄｕｒｏｎ（Ｒ）、およびＯｐｔｅｒｏｎ（Ｒ）プロセッサ、ＡＲＭ（Ｒ）アプリケーション、内蔵およびセキュアプロセッサ、ＩＢＭ（Ｒ）およびＭｏｔｏｒｏｌａ（Ｒ）ＤｒａｇｏｎＢａｌｌ（Ｒ）、およびＰｏｗｅｒＰＣ（Ｒ）プロセッサ、ＩＢＭおよびＳｏｎｙ（Ｒ）Ｃｅｌｌプロセッサ、Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）Ｃｅｌｅｒｏｎ（Ｒ）、Ｃｏｒｅ（２）Ｄｕｏ（Ｒ）、Ｉｔａｎｉｕｍ（Ｒ）、Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標）、Ｘｅｏｎ（Ｒ）、およびＸＳｃａｌｅ（Ｒ）プロセッサ、ならびに類似プロセッサを含む。デュアルマイクロプロセッサ、マルチコアプロセッサ、および他のマルチプロセッサアーキテクチャもまた、処理ユニット７０２として採用されてもよい。
【０１４９】
システムバス７０６は、限定ではないが、システムメモリ７０４を含む、システムコンポーネントのためのインターフェースを処理ユニット７０２に提供する。システムバス７０６は、種々の市販のバスアーキテクチャのいずれかを使用して、メモリバス（メモリコントローラの有無を問わず）、周辺バス、およびローカルバスにさらに相互接続し得る、いくつかのタイプのバス構造のいずれかであることができる。インターフェースアダプタは、スロットアーキテクチャを介して、システムバス７０６に接続してもよい。例示的スロットアーキテクチャは、限定ではないが、Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｏｒｔ（ＡＧＰ）、Ｃａｒｄ  Ｂｕｓ、（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（（Ｅ）ＩＳＡ）、Ｍｉｃｒｏ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（ＭＣＡ）、ＮｕＢｕｓ、Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ）（ＰＣＩ（Ｘ））、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＰＣＭＣＩＡ）、および同等物を含んでもよい。
【０１５０】
コンピューティングアーキテクチャ７００は、種々の製造品を備えてもよい、または実装してもよい。製造品は、論理を記憶するためのコンピュータ可読記憶媒体を備えてもよい。コンピュータ可読記憶媒体の実施例は、電子データを記憶可能な任意の有形媒体を含んでもよく、揮発性メモリまたは不揮発性メモリ、リムーバブルまたは非リムーバブルメモリ、消去可能または非消去可能メモリ、書込可能または再書込可能メモリ等を含む。論理の実施例は、ソースコード、コンパイルコード、解釈コード、実行可能コード、静的コード、動的コード、オブジェクト指向コード、視覚的コード、および同等物等の任意の好適なタイプのコードを使用して実装される、実行可能コンピュータプログラム命令を含んでもよい。実施形態はまた、少なくとも部分的に、非一過性コンピュータ可読媒体内または上に含有される、命令として実装されてもよく、これは、１つまたは複数のプロセッサによって読み取られ、実行され、本明細書に説明される動作の実施を可能にしてもよい。
【０１５１】
システムメモリ７０４は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、Ｄｏｕｂｌｅ−Ｄａｔａ−Ｒａｔｅ  ＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、強誘電体ポリマーメモリ等のポリマーメモリ、オーボニックメモリ、位相変化または強誘電体メモリ、シリコン−酸化膜−窒化膜−酸化膜−シリコン（ＳＯＮＯＳ）メモリ、磁気または光学カード、Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ  Ａｒｒａｙｓ  ｏｆ  Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ  Ｄｉｓｋｓ（ＲＡＩＤ）ドライブ等のデバイスのアレイ、ソリッドステートメモリデバイス（例えば、ＵＳＢメモリ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、および情報を記憶するために好適な任意の他のタイプの記憶媒体等、１つまたは複数のより高速のメモリユニットの形態で種々のタイプのコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。図７に示される図示される実施形態では、システムメモリ７０４は、不揮発性メモリ７０８および／または揮発性メモリ７１０を含むことができる。基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）は、不揮発性メモリ７０８内に記憶されることができる。
【０１５２】
コンピューティングアーキテクチャ７００は、１つまたは複数のより低速のメモリユニットの形態で種々のタイプのコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよく、内部（または外部）ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）７１２と、リムーバブル磁気ディスク７１６から読み取り、そこに書き込むための磁気フロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）７１４と、リムーバブル光ディスク７２０（例えば、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ）から読み取る、またはそこに書き込むための光ディスクドライブ７１８とを含む。ＨＤＤ７１２、ＦＤＤ７１４、および光ディスクドライブ７２０は、それぞれ、ＨＤＤインターフェース７２２、ＦＤＤインターフェース７２４、および光学ドライブインターフェース７２６によって、システムバス７０６に接続されることができる。外部ドライブ実装のためのＨＤＤインターフェース７２２は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）およびＩＥＥＥ６９４インターフェース技術の少なくとも一方または両方を含むことができる。
【０１５３】
ドライブおよび関連付けられたコンピュータ可読媒体は、データ、データ構造、コンピュータ実行可能命令等の揮発性および／または不揮発性記憶装置を提供する。例えば、いくつかのプログラムモジュールは、オペレーティングシステム７２８と、１つまたは複数のアプリケーションプログラム７３０と、他のプログラムモジュール７３２と、プログラムデータ７３４とを含む、ドライブおよびメモリユニット７０８、７１２内に記憶されることができる。一実施形態では、１つまたは複数のアプリケーションプログラム７３０、他のプログラムモジュール７３２、およびプログラムデータ７３４は、例えば、通信システム５００の種々のアプリケーションおよび／またはコンポーネントを含むことができる。
【０１５４】
ユーザは、１つまたは複数の有線／無線入力デバイス、例えば、キーボード７３６およびマウス７３８等のポインティングデバイスを通して、コマンドおよび情報をコンピュータ７０１の中に打ち込むことができる。他の入力デバイスは、マイクロホン、赤外線（ＩＲ）遠隔制御、無線周波数（ＲＦ）遠隔制御、ゲームパッド、スタイラスペン、カードリーダ、ドングル、指紋読取機、グローブ、グラフィックタブレット、ジョイスティック、キーボード、網膜読取機、タッチスクリーン（例えば、容量、抵抗等）、トラックボール、トラックパッド、センサ、スタイラス、および同等物を含んでもよい。これらおよび他の入力デバイスは、多くの場合、システムバス７０６に結合される、入力デバイスインターフェース７４０を通して、処理ユニット７０２に接続されるが、パラレルポート、ＩＥＥＥ６９４シリアルポート、ゲームポート、ＵＳＢポート、ＩＲインターフェース等の他のインターフェースによっても接続されることができる。
【０１５５】
モニタ７４２または他のタイプのディスプレイデバイスもまた、ビデオアダプタ７４４等のインターフェースを介して、システムバス７０６に接続される。モニタ７４２は、コンピュータ７０１の内部または外部にあってもよい。モニタ７４２に加え、コンピュータは、典型的には、スピーカ、プリンタ等の他の周辺出力デバイスを含む。
【０１５６】
コンピュータ７０１は、遠隔コンピュータ７４４等の１つまたは複数の遠隔コンピュータへの有線および／または無線通信を介して、論理接続を使用して、ネットワーク化された環境内で動作してもよい。遠隔コンピュータ７４４は、ワークステーション、サーバコンピュータ、ルータ、パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータ、マイクロプロセッサベースのエンターテインメント器具、ピアデバイス、または他の共通ネットワークノードであることができ、典型的には、コンピュータ７０１に関して説明される要素の多くまたは全てを含むが、簡潔にする目的のために、メモリ／記憶デバイス７４６のみが、図示される。描写される論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）７４８および／またはより大きいネットワーク、例えば、広域ネットワーク（ＷＡＮ）７５０への有線／無線コネクティビティを含む。そのようなＬＡＮおよびＷＡＮネットワーキング環境は、オフィスおよび企業において一般的であって、イントラネット等の企業全体のコンピュータネットワークを促進し、その全ては、グローバル通信ネットワーク、例えば、インターネットに接続してもよい。
【０１５７】
ＬＡＮネットワーキング環境内で使用されるとき、コンピュータ７０１は、有線および／または無線通信ネットワークインターフェースもしくはアダプタ７５２を通して、ＬＡＮ７４８に接続される。アダプタ７５２は、ＬＡＮ７４８への有線および／または無線通信を促進することができ、これはまた、アダプタ７５２の無線機能性と通信するためのその上に配置される無線アクセスポイントを含んでもよい。
【０１５８】
ＷＡＮネットワーキング環境内で使用されるとき、コンピュータ７０１は、モデム７５４を含むことができる、またはＷＡＮ７５０上の通信サーバに接続される、もしくはインターネットを経由して等、ＷＡＮ７５０を経由して通信を確立するための他の手段を有する。内部または外部にあって、有線および／または無線デバイスであり得る、モデム７５４は、入力デバイスインターフェース７４０を介して、システムバス７０６に接続する。ネットワーク化された環境では、コンピュータ７０１またはその一部に関して描写されるプログラムモジュールは、遠隔メモリ／記憶デバイス７４６内に記憶されることができる。示されるネットワーク接続は、例示的であって、通信リンクをコンピュータ間に確立する他の手段も、使用されることができることを理解されたい。
【０１５９】
コンピュータ７０１は、無線通信内に動作可能に配置される無線デバイス等のＩＥＥＥ８０２規格群（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１３無線通信変調技法）を使用して、有線および無線デバイスまたはエンティティと通信するように動作可能である。これは、とりわけ、少なくともＷｉ−Ｆｉ（またはＷｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＷｉＭａｘ、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線技術を含む。したがって、通信は、従来のネットワークと同様の所定の構造、または単に、少なくとも２つのデバイス間のアドホック通信であることができる。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１３ｘ（ａ、ｂ、ｇ、ｎ等）と呼ばれる無線技術を使用して、セキュアで信頼性のある高速無線コネクティビティを提供する。Ｗｉ−Ｆｉネットワークは、コンピュータを相互に、インターネットに、および有線ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．３関連媒体および機能を使用する）に接続するために使用されることができる。
【０１６０】
図８は、前述のような種々の実施形態を実装するために好適な例示的通信アーキテクチャ８００を描写するブロック図である。通信アーキテクチャ８００は、送信機、受容機、送受容機、無線、ネットワークインターフェース、ベースバンドプロセッサ、アンテナ、増幅器、フィルタ、電力供給源等の種々の一般的通信要素を含む。しかしながら、実施形態は、通信アーキテクチャ８００による実装に限定されない。
【０１６１】
図８に示されるように、通信アーキテクチャ８００は、１つまたは複数のクライアント８０２と、サーバ８０４とを含む。クライアント８０２は、クライアントデバイス５１０を実装してもよい。サーバ８０４は、サーバデバイス５２６を実装してもよい。クライアント８０２およびサーバ８０４は、クッキーおよび／または関連付けられたコンテキスト情報等の情報を個別のクライアント８０２およびサーバ８０４にローカルに記憶するために採用され得る、１つまたは複数の個別のクライアントデータ記憶装置８０６と、サーバデータ記憶装置８０８とに動作可能に接続される。
【０１６２】
クライアント８０２およびサーバ８０４は、通信フレームワーク８１０を使用して、相互間で情報を通信してもよい。通信フレームワーク８１０は、任意の周知の通信技法およびプロトコルを実装してもよい。通信フレームワーク８１０は、パケット交換ネットワーク（例えば、インターネット等のパブリックネットワーク、企業イントラネット等のプライベートネットワーク等）、回路交換ネットワーク（例えば、公共交換電話ネットワーク）、またはパケット交換ネットワークおよび回路交換ネットワーク（好適なゲートウェイおよびトランスレータを伴う）の組み合わせとして実装されてもよい。
【０１６３】
通信フレームワーク８１０は、通信ネットワークに承認、通信、および接続するために配列される、種々のネットワークインターフェースを実装してもよい。ネットワークインターフェースは、入力出力インターフェースの特殊形態と見なされ得る。ネットワークインターフェースは、限定ではないが、直接接続、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）（例えば、シック、シン、ツイストペア１０／１００／１０００Ｂａｓｅ  Ｔ、および同等物）、トークンリング、無線ネットワークインターフェース、セルラーネットワークインターフェース、ＩＥＥＥ８０２．８ａ−ｘネットワークインターフェース、ＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークインターフェース、ＩＥＥＥ８０２．２０ネットワークインターフェース、および同等物を含む、接続プロトコルを採用してもよい。さらに、複数のネットワークインターフェースが、種々の通信ネットワークタイプに従事するために使用されてもよい。例えば、複数のネットワークインターフェースは、ブロードキャスト、マルチキャスト、およびユニキャストネットワークを経由した通信を可能にするために採用されてもよい。処理要件が、より高速およびより多くの容量を決定付ける場合、分散型ネットワークコントローラアーキテクチャも同様に、採用され、クライアント８０２およびサーバ８０４によって要求される通信帯域幅をプール、負荷バランス、および別様に増加させてもよい。通信ネットワークは、有線および／または無線ネットワークの任意の１つおよび組み合わせであってもよく、限定ではないが、直接相互接続、固着されるカスタム接続、プライベートネットワーク（例えば、企業イントラネット）、パブリックネットワーク（例えば、インターネット）、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）、都市規模ネットワーク（ＭＡＮ）、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｍｉｓｓｉｏｎｓａｓ  Ｎｏｄｅｏｎｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ（ＯＭＮＩ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、無線ネットワーク、セルラーネットワーク、および他の通信ネットワークを含む。
【０１６４】
（専門用語に関する一般的注記）
いくつかの実施形態は、その派生語とともに、表現「一実施形態」または「ある実施形態」を使用して説明され得る。これらの用語は、実施形態と関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。明細書内の種々の場所における語句「一実施形態では」の表出は、必ずしも、全て同一実施形態を参照するわけではない。さらに、別様に注記されない限り、上記に説明される特徴は、任意の組み合わせにおいてともに使用可能であると認識される。したがって、別個に議論される任意の特徴は、特徴が相互に非互換性であることが述べられない限り、相互に組み合わせて採用されてもよい。
【０１６５】
本明細書で使用される表記および専門用語を全般的に参照して、本明細書における発明を実施するための形態は、コンピュータまたはコンピュータのネットワーク上で実行されるプログラムプロシージャの観点から提示され得る。これらのプロシージャ記述および表現は、その研究の内容を他の当業者に最も効果的に伝達するために当業者によって使用される。
【０１６６】
プロシージャは、ここでは、概して、所望の結果につながる動作の首尾一貫したシーケンスであると考えられる。これらの動作は、物理的数量の物理的操作を要求するものである。通常、必ずしもではないが、これらの数量は、貯蔵される、転送される、組み合わせられる、比較される、および別様に操作されることが可能な電気、磁気、または光学信号の形態をとる。時として、主に、一般的使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字、または同等物で参照することが便宜的であることが証明されている。しかしながら、これらおよび類似用語の全てが、適切な物理的数量と関連付けられるべきではなく、単に、それらの数量に適用される便宜的標識であることに留意されたい。
【０１６７】
さらに、行われる操作は、多くの場合、一般にヒトオペレータによって行われる知能的動作と関連付けられる、追加または比較等の用語で参照される。ヒトオペレータのそのような能力は、必要ではなく、または大部分の場合、１つまたは複数の実施形態の一部を形成する、本明細書に説明される動作のいずれかでは、望ましくない。むしろ、動作は、機械動作である。種々の実施形態の動作を行うための有用な機械は、汎用デジタルコンピュータまたは類似デバイスを含む。
【０１６８】
いくつかの実施形態は、その派生語とともに、表現「結合される」および「接続される」を使用して説明され得る。これらの用語は、必ずしも、相互に同意語として意図されない。例えば、いくつかの実施形態は、２つまたはそれより多い要素が相互に直接物理的もしくは電気的に接触することを示すために、用語「接続される」および／または「結合される」を使用して説明され得る。しかしながら、用語「結合される」はまた、２つまたはそれより多い要素が相互に直接接触しないが、依然として相互に協働またはと相互作用することを意味し得る。
【０１６９】
種々の実施形態はまた、これらの動作を行うための装置またはシステムに関する。本装置は、要求される目的のために特別に構築されてもよい、またはコンピュータ内に記憶されるコンピュータプログラムによって選択的にアクティブ化または再構成されるような汎用コンピュータを備えてもよい。本明細書に提示されるプロシージャは、本質的に、特定のコンピュータまたは他の装置に関連しない。種々の汎用機械が、本明細書の教示に従って書き込まれるプログラムと併用されてもよい、または要求される方法ステップを行うために、より特殊な装置を構築することが便宜的であることが証明され得る。種々のこれらの機械のために要求される構造は、所与の説明から明白となるであろう。
【０１７０】
要約は、読者が技術的開示の本質を迅速に確認することを可能にするために提供されることを強調されたい。請求項の範囲または意味を解釈もしくは限定するために使用されないであろうという理解を伴って思量されたい。加えて、前述の発明を実施するための形態では、種々の特徴は、本開示を簡潔にする目的のために、単一実施形態においてともに群化されることが分かる。本開示の方法は、請求される実施形態が各請求項に明示的に列挙されるより多くの特徴を要求することの意図として解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、本発明の主題は、単一の開示される実施形態の全てに満たない特徴にある。したがって、以下の請求項は、本明細書では発明を実施するための形態の中に組み込まれ、各請求項は、それ自体が別個の実施形態を表す。添付の請求項では、用語「〜を含む」および「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ」は、それぞれ、個別の用語「〜を備える」および「ｗｈｅｒｅｉｎ」の平易な英語均等物として使用される。さらに、用語「第１」、「第２」、「第３」等は、単に、標識として使用され、数値要件をその物体に課すことを意図するものではない。
【０１７１】
上記に説明されたものは、開示されるアーキテクチャの実施例を含む。当然ながら、コンポーネントおよび／または方法論の全ての想定可能な組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能性として考えられることを認識し得る。故に、新規アーキテクチャは、添付の請求項の精神および範囲内にある、全てのそのような改変、修正、および変形例を包含することが意図される。
【０１７２】
（結論）
前述の技法のいずれかまたは全ては、非一過性コンピュータ可読媒体上に記憶される好適な論理によって実装されてもよい。１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、論理は、プロセッサに、上記に識別された技法を実施させてもよい。論理は、完全または部分的に、ハードウェア内に実装されてもよい。論理は、ソフトロボットアクチュエータおよび／またはグリッパ配列において１つまたは複数のアクチュエータを採用するソフトロボットシステムの作動、作動解除、移動、位置等を制御するためのコントローラの一部として含まれてもよい。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図２Ｌ】
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【図２Ｍ】
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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５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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