(57)【要約】      （修正有）【課題】物体の摘まみ位置と把持位置を推定するための知能を備えたグリッパ装置を提供すること。【解決手段】電子装置を用いて、把持位置を示す物体の情報を取り込むことと、前記情報を用いて、ハードウエアプロセッサによって、グリッパ装置の（ｉ）複数の指、又は（ii）複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定することと、前記情報、最適把持オリエンテーション及び最適移動に基づいて、（ｉ）複数の指、及び（ii）複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを１又は２以上の把握要素として認識することと、アクチュエータを用いることにより、前記情報、最適把持オリエンテーション及び最適移動に基づいて、１又は２以上の認識された把握要素が物体を把握することを可能にさせることを含む。【選択図】図６
2018001397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端及び第２端を含むベースと、
複数の指であって、先端及び下端を有し下端が前記ベースの前記第１端と連結している１つの固定指と、先端及び下端を有し下端が前記ベースの前記第２端に位置して前記固定指に対向する１つの移動指である複数の指と、
複数の吸込みカップであって、前記固定指の前記先端の近位近くにくるように前記固定指に取り付けられる第１の吸込みカップと、前記固定指の前記下端の近位近くにくるように前記固定指に取り付けられる第２の吸込みカップと、前記移動指の前記第１端と前記第２端との間に取り付けられる第３の吸込みカップである複数の吸込みカップと、
電子装置であって、前記物体の把持位置を示す、把握すべき物体の情報を取り込むように形成された電子装置と、
ハードウエアプロセッサであって、
前記電子装置から得られる取り込み情報を基に、（ｉ）前記複数の指、又は（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定し、
前記物体に関する前記情報、前記決定された最適把持オリエンテーション及び前記決定された最適移動を基に、（ｉ）前記複数の指、又は（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを、１又は２以上の最適な把握要素として認識するように形成されたハードウエアプロセッサ、
を含むグリッパ装置。
【請求項２】
前記複数の指から前記物体の位置を検出するように形成された１又は２以上の近接センサをさらに含む、請求項１に記載のグリッパ装置。
【請求項３】
前記移動指が、前記物体の位置及び寸法に基づいて第１位置から第２位置へ移動するように形成される、請求項１に記載のグリッパ装置。
【請求項４】
前記１又は２以上の最適な把握要素が、前記物体に関する前記情報、前記決定された最適把持オリエンテーション及び前記決定された最適移動に基づいて前記物体を把握することができるように形成されたアクチュエータをさらに含む、請求項１に記載のグリッパ装置。
【請求項５】
前記複数の吸込みカップが、（ｉ）前記アクチュエータによって提供される吸込み、及び（ii）前記物体の重心の決定に基づいて前記物体を把握するための前記１又は２以上の最適な把握要素として認識される、請求項１に記載のグリッパ装置。
【請求項６】
電子装置を用いて物体の情報であって、把持位置を示す前記物体の情報を取り込むことと、
前記取り込み情報を用いて、ハードウエアプロセッサによって、グリッパ装置の（ｉ）複数の指、又は（ii）複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定することと、
前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、（ｉ）前記複数の指、又は（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを、１又は２以上の把握要素として認識することと、
前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、アクチュエータを用いることにより、前記１又は２以上の認識された把握要素が前記物体を把握することができるようにすること、
を含む方法。
【請求項７】
前記複数の吸込みカップが、（ｉ）前記アクチュエータによって提供される吸い込み、及び（ii）前記ハードウエアプロセッサによる前記物体の重心の決定に基づいて、前記物体を把握するための前記１又は２以上の最適把握要素として認識される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の指の内の１つの移動指が、前記物体の位置及び寸法に基づいて、第１位置から第２位置へ移動するように形成される、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２０１６年6月２８日に出願された印国の特許出願２０１６２１０２２１３６の優先権を主張するものである。
【０００２】
ここに開示されているのは、一般的にはグリップ（Ｇｒｉｐｐｉｎｇ）メカニズム、より詳しくは、アダプティブグリッパ装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
グリップシステムは物体のグリップを可能にする。最近のグリップシステムはアクチュエータで駆動する複数の指を有しており、グリップ範囲にある物体を摘まむ。最近のグリップシステムの課題は、物体の摘まみ位置と把持位置を推定するための知能が十分ないことと、高さを有する物体を前記複数の指で把持（ｈｏｌｄ）する場合に制限があることである。例えば、床に置かれた１冊の本を２本の指で把持するのは非常に難しい。なぜなら、本の縁は、端をグリップするのに十分なスペースがないからである。そのような物体を把持するためには、当該物体の寸法がグリップ要素の範囲内になければならない。これ以外のグリップシステムは、物体を摘まんで配置する真空カップを基本としており、この場合は多次元物体を取り扱うことができる。しかしながら、このタイプの真空カップを基本としたグリップシステムは、物体の表面に大きく依存する。例えば、そのような真空カップを基本としたグリップシステムは、真空カップを使用するために物体の表面が平坦又は十分滑らかであることを要求するであろうし、粗い表面や多頂点形状の物体を取り扱うことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、当該発明者によって認識された従来のシステムにおける上述の１又は２以上の技術的課題に対するソリューションとして、技術的改良を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例えば、１つの形態では１つのグリッパ装置が提供される。前記グリッパ装置は、第１端及び第２端を含む１つのベースと、複数の指であって、先端及び下端を有し下端が前記ベースの前記第１端と連結している１つの固定指と、先端及び下端を有し下端が前記ベースの前記第２端に位置して前記固定指に対向する１つの移動指と、複数の吸込みカップであって、前記固定指の前記先端の近位近くにくるように前記固定指に取り付けられる第１の吸込みカップと、前記固定指の前記下端の近位近くにくるように前記固定指に取り付けられる第２の吸込みカップと、前記移動指の前記第１端と前記第２端との間に取り付けられる第３の吸込みカップと、電子装置であって、把握（ｇｒａｓｐ）すべき物体の情報であって、前記物体の把持位置を示す情報を取り込むように形成された電子装置と、ハードウエアプロセッサであって、前記電子装置から得られる前記取り込まれた情報（取り込み情報）を基に、（ｉ）前記複数の指、又は（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定し、前記物体に関する前記情報、前記決定された最適把持オリエンテーション及び前記決定された最適移動を基に、（ｉ）前記複数の指、又は（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを、１又は２以上の最適な把握要素として認識するように形成されたハードウエアプロセッサ、を含む。
【０００６】
１つの実施形態においては、前記グリッパ装置が、前記複数の指から前記物体の位置を検出するように形成された１又は２以上の近接センサをさらに有してよい。１つの実施形態において、前記移動指は、前記物体の位置及び寸法に基づいて第１位置から第２位置へ移動するように形成される。１つの実施形態においては、前記グリッパ装置は、前記物体に関する情報、前記決定された最適把持オリエンテーション及び前記決定された最適移動に基づいて、前記１又は２以上の最適な把握要素が、前記物体を把握することができるように形成されたアクチュエータをさらに有してよい。
【０００７】
１つの実施形態においては、前記複数の吸込みカップは、（ｉ）前記アクチュエータによって提供される吸込みと（ii）前記物体の重心の決定に基づいて前記物体を把握するための前記１又は２以上の最適な把握要素として認識される。この場合、前記物体の前記重心は、前記取り込み情報に基づいて前記ハードウエアプロセッサによって決定される。１つの実施形態において、前記物体の前記重心は、前記決定された最適把持オリエンテーション及び前記決定された最適移動に基づいて前記ハードウエアプロセッサによって決定される。
【０００８】
もう１つの形態では、１つの方法が提供される。前記方法は、電子装置を用いて物体の情報であって、把持位置を示す前記物体の前記情報を取り込むことと、前記情報を用いて、ハードウエアプロセッサによって、前記電子装置から得られた前記取り込み情報に基づいてグリッパ装置の（ｉ）複数の指、又は（ii）複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定することと、前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、（ｉ）前記複数の指、及び（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを、１又は２以上の把握要素として認識することと、アクチュエータを用いることにより、前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、前記１又は２以上の認識された把握要素が前記物体を把握することができるようにすること、を含む。１つの実施形態においては、（ｉ）前記アクチュエータによって提供される吸い込みと（ii）前記ハードウエアプロセッサによる前記物体の重心の決定に基づいて、前記複数の吸込みカップが、物体を把握するための前記１又は２以上の最適把握要素として認識される。１つの実施形態において、前記物体の位置及び寸法に基づいて、前記複数の指の内の１つの移動指が、第１位置から第２位置へ移動するように形成される。
【０００９】
もう１つの形態においては、１又は２以上の指示情報が含まれる１又は２以上の非一時的で機械可読性の情報記憶媒体が提供される。前記１又は２以上の指示情報は、１又は２以上のハードウエアプロセッサによって実行されると、（ｉ）電子装置を用いて、物体の情報であって、把持位置を示す前記物体の情報を取り込ませ、前記取り込んだ情報を用いて、前記１又は２以上のハードウエアプロセッサによって、グリッパ装置の（ｉ）複数の指、又は（ii）複数の吸込みカップの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定し、前記１又は２以上のハードウエアプロセッサによって、前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、（ｉ）前記複数の指、及び（ii）前記複数の吸込みカップの内の少なくとも１つを１又は２以上の把握要素として認識し、前記１又は２以上のハードウエアプロセッサによって、アクチュエータを用い、前記情報、前記最適把持オリエンテーション及び前記最適移動に基づいて、前記１又は２以上の認識された把握要素が前記物体を把握することができるようにする。１つの実施形態において、（ｉ）前記アクチュエータによって提供される吸込みと（ii）前記ハードウエアプロセッサによる前記物体の重心の決定に基づいて、前記複数の吸込みカップが、物体を把握するための前記１又は２以上の最適な把握要素として認識される。１つの実施形態において、前記物体の位置及び寸法に基づいて、前記複数の指の内の１つの移動指が、第１位置から第２位置へ移動するように形成される。
【００１０】
上述した概説及び以下の明細書はいずれも例示的及び説明用に過ぎず、請求項に規定される本発明を限定するものではないことに注意されたい。
【００１１】
本明細書に編入されこの一部を構成する添付図面は、例示的実施形態を表わし、明細書と共に、開示された原理の説明に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態によるアダプティブグリッパ装置の斜視図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置のオープンモードの正面図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置のクローズモードの正面図を示す。
【図３】図３は、本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置の背面図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置の左側面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置の右側面図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは，本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置の平面図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは，本発明の１つの実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置の底面図を示す。
【図６】図６は、プロセッサが実装された、図１のアダプティブグリッパ装置１００を使用する方法のフローダイヤグラムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、例示的な実施形態について詳述する。図面において参照番号は要素／部品を特定する。便宜上、同じ又は類似する部品に関しては一貫して図面に同じ参照番号を使用する。ここに、開示された基本原理の例と特徴が詳述されているが、開示された実施形態の精神と範囲を逸脱しない変形、調整及び他の実施が可能である。以下に詳述する明細書は、これに続く請求項に指示された本来の範囲及び精神に基づく単なる例示であることに注意されたい。
【００１４】
次に図面を参照する。より詳しく述べると図１〜図６であって、これらの図面において一貫して、類似する参照記号は対応する特徴を示す。また、好ましい実施形態が示されるが、これらの実施形態は、以下の例示的なシステム及び／又は方法に関して詳述される。
【００１５】
図１は、本発明の１つの実施形態であるアダプティブグリッパ装置１００の斜視図を示す。アダプティブグリッパ装置１００（以下においては「グリッパ装置１００」又は「装置１００」とも呼ぶ）。グリッパ装置１００は、ベース１０２、複数の指１０４Ａ〜Ｂ、複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃ、複数のワンタッチ継手(ｐｕｓｈ‐ｉｎ  ｆｉｔｔｉｎｇｓ)１０８Ａ〜Ｃ、及びアクチュエータ１１０を含む。ベース１０２は第１端１０２Ａと第２端１０２Ｂを含む。複数の指１０４Ａ〜Ｂの内第１指１０４Ａは、先端１１２Ａと下端１１２Ｂを含む。１つの実施形態においては、第１指１１２Ａは固定指であり、固定指１１２Ａの下端１１２Ｂはベース１０２の第１端１０２Ａに連結（又は固定）されている。１つの実施形態において、複数の指１０４Ａ〜Ｂの内の第２指１０４Ｂは、第１端１１４Ａと第２端１１４Ｂを含む。１つの実施形態において、第２指１０４Ｂは移動指であって、移動指１０４Ｂの下端１１４Ｂは、ベース１０２の第２端１０２Ｂに位置する。これにより、移動指１０４Ｂは固定指１０４Ａの方に向いていて、対向している。移動指１０４Ｂは、ベース１０２の第２端１０２Ｂからベース１０２の第１端１０２Ａへ又戻って所望の位置などへ移動する（及び／又は滑る）ように形成される。図１には２つの指しか描かれていないが、当業者であれば、２以上の指がグリッパ装置１００に含まれることができることを理解するであろう。１つの実施形態においては、移動指１０４Ｂは、把握すべき物体の位置と寸法に基づいて、第１位置から第２位置に移動するように形成される。複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の第１吸込みカップ１０６Ａは固定指１０４Ａに、第１吸込みカップ１０６Ａが固定指１０４Ａの先端１１２Ａの近位の近くに位置するように取り付けられる。同様に、複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の第２吸込みカップ１０６Ｂは固定指１０４Ａに、第２吸込みカップ１０６Ｂが固定指１０４Ａの下端１１２Ｂの近位の近くに位置するように取り付けられる。同様に、複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の第３吸込みカップ１０６Ｃは、移動指１０４Ｂの第１端１１４Ａと第２端１１４Ｂとの間に取り付けられる。図１には３つの吸込みカップしか描かれていないが、当業者であれば、３以上の吸込みカップがグリッパ装置１００に含まれることができることを理解する筈である。
【００１６】
それぞれの指１０４Ａ〜Ｂは、１つの孔（図１には不図示）を有し、孔の最初の側にワンタッチ継手が収容され、もう一方の側には吸込みカップが収容されるように形成されている。例えば、図１に描かれているように、固定指１０４Ａは、第１のワンタッチ継手１０８Ａを収容するように調整される１つの孔（図１には不図示）を有しており、第１のワンタッチ継手１０８Ａの第１端１１６Ａが、前記孔を通じて第１吸込みカップ１０６Ａの第１端１１８Ａに固定手段（以後、固定要素とも呼ぶ）によって接続される。同様に、固定指１０４Ａは、第２のワンタッチ継手１０８Ｂを収容するように調整されるもう１つの孔（図１には不図示）を有し、第２のワンタッチ継手１０８Ｂの第１端１２０Ａが、前記もう１つの孔を通じて第２吸込みカップ１０６Ｂの第１端１２２Ａに固定手段によって接続される。同様に、移動指１０４Ｂは、第３のワンタッチ継手１０８Ｃを収容するように調整された１つの孔（図１には不図示）を有し、第１のワンタッチ継手１０８Ｃの第１端１２４Ａが、対応する孔を通じて第３吸込みカップ１０６Ａの第１端１２６Ａに固定手段によって接続される。ワンタッチ継手１０８Ａ〜Ｃのもう一方の端（第２端１１６Ｂ，第２端１２０Ｂ及び第２端１２４Ｂ）は、対応する配管（例えば、吸込み配管）に接続され、これらの配管によって、１又は２以上の吸込みプロバイダを使うことによって対応する吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃに対する吸込みが提供される。１つの実施形態においては、グリッパ装置１００は、物体をグリップしたり離したりするために吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃを制御する１又は２以上のソレノイドを備えている。
【００１７】
アクチュエータ１１０は、リードスクリューメカニズム、空気圧メカニズム、油圧メカニズムなどいずれを含んでよい。例示的実施形態においては、図５Ａに示されるように、アクチュエータ１１０はリードスクリューメカニズムを有している。移動指１０４Ｂの第２端１１４Ｂは、リードスクリューメカニズムに連結され（又は取付けられ）ていて、アクチュエータが作動すると、リードスクリューメカニズムのネジが移動指をベース１０２のどちらかの側へ移動させる。アクチュエータ１１０が、リードスクリューメカニズム以外のメカニズムを有する場合も、アクチュエータ１００は移動指１０４Ｂをベース１０２のどちらかの側に滑らせ又は移動させることができる。
【００１８】
グリッパ装置１００は、電子装置（図１には不図示）、記憶装置（図１には不図示）、ハードウエアプロセッサ（図１には不図示）及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス（図１には不図示）をさらに含む。電子装置、記憶装置、ハードウエアプロセッサはグリッパ装置１００の中に統合されていても、外部インターフェイスを通じてグリッパ装置１００に接続されていてもよい。１又は２以上の記憶装置ユニット、１又は２以上のハードウエアプロセッサ、及び／又は１又は２以上のコミュニケーションインターフェイスがグリッパ装置１００に含まれてよいと理解してよい。電子装置は、画像キャプチャー装置、レーザ装置、デプスカメラ等でよい。電子装置、記憶装置、ハードウエアプロセッサ、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイスは、システムバスや類似のメカニズムによって連結されてよい。
【００１９】
記憶装置は、電子装置によって取り込まれた指示情報、幾つかの情報及びデータ（例えば、把握する物体についての奥行情報、画像又は物体の情報）を、例えば装置１００の機能を発揮させるために保存してよい。記憶装置は、例えば揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリを含んでよい。揮発性メモリの例は、揮発性のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでよいがこれに限定されない。不揮発性メモリは、追加的に又は代替として、エレクトリカリーイレーザブルプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等を含んでよい。揮発性メモリの幾つかの例は、ランダムアクセスメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ等を含むが、これに限定されない。不揮発性メモリの幾つかの例は、ハードディスク、磁気テープ、光ディスク、プログラマブルリードオンリーメモリ、イレーザブルプログラマブルリードオンリーメモリ、エレクトリカリーイレーザブルプログラマブルリードオンリーメモリ、フラッシュメモリ等を含むが、これに限定されない。記憶装置１０２は、様々な例示的実施形態に応じて装置１００が様々な機能を発揮するために、情報、データ、指示情報等を保存するように形成されてよい。
【００２０】
追加的に又は代替的に、記憶装置は、ハードウエアプロセッサによって実行されたときに、グリッパ装置１００が様々な実施形態で詳述したように作動する指示情報を保存するように形成してよい。記憶装置は、例えば、１又は２以上の近接センサ（図１に不指示）から受信する情報（例えば、（ｉ）指１０４Ａ〜Ｂ、及び／又は（ii）吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃからの物体の接近情報）などの機能モジュールと情報を保存する。近接センサは、グリッパ装置１００に取り付けられて、（ｉ）指１０４Ａ〜Ｂ、及び／又は（ii）吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃからの物体の接近（例えば、物体の位置及び／又は距離）を決定するように形成されてよい。１つの実施形態においては、１又は２以上の近接センサが指１０４Ａ〜Ｂのそれぞれの内側層に取り付けられ（又は固定され）ている。同様に、１又は２以上の近接センサはそれぞれの吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの表面に取り付けられて（又は固定されて）よい。１つの実施形態においては、吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃは指１０４Ａ〜Ｂの上にあってよく、これにより吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの表面にある近接センサが吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃからの物体の接近（例えば、物体の位置及び／又は距離）を決定する。
【００２１】
ハードウエアプロセッサは、１又は２以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ、セントラルプロセッシングユニット、ステートマシン、ロジック回路、及び／又は運転指示情報に基づいて信号を扱ういずれの装置として実装されてよい。さらに、ハードウエアプロセッサはマルチコアアーキテクチャを含んでよい。数ある能力の中にあって、ハードウエアプロセッサは記憶装置に保存されている機械可読指示情報やモジュールを引き出して実行するように形成される。ハードウエアプロセッサは、回路機能、とりわけコミュニケーションについてのオーディオ及びロジック機能を含んでよい。例えば、ハードウエアプロセッサは１又は２以上のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）、１又は２以上のマイクロプロセッサ、１又は２以上の特殊用途マシンチップ、１又は２以上のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、１又は２以上のアプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット（ＡＳＩＣｓ）、１又は２以上のマシン、様々なアナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器、及び／又はその他のサポート回路を含んでよく、またこれに限定されない。
【００２２】
したがって、ハードウエアプロセッサはメッセージ及び／又はデータ又は情報をエンコードするための機能も含んでよい。ハードウエアプロセッサは、とりわけ時計、ハードウエアプロセッサの作動をサポートするように形成された算術ロジックユニット（ＡＬＵ）とロジックゲートを含んでよい。さらに、ハードウエアプロセッサは、１又は２以上のソフトウエアプログラムを実行するための機能を含んでよく、これらのソフトウエアプログラムは、記憶装置に保存することが可能であるか又はそうでなくてもハードウエアプロセッサがアクセスすることができる。
【００２３】
図１を参照すると明らかなように、図２Ａ〜図２Ｂは本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の正面図を表わす。より詳しくいうと、図２Ａは、本発明の１つの実施形態による指１０４Ａ〜Ｂがオープンモードであることを表し、図２Ｂは指１０４Ａ〜Ｂがクローズモードであることを表わす。図１〜図２Ｂを参照すると明らかなように、図３は本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の背面図を表わす。図１〜図３を参照すると明らかなように、図４Ａ〜図４Ｂは本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の側面図を表わす。より詳しく言うと、図４Ａは本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の左側面図を表わし、図４Ｂはアダプティブグリッパ装置１００の右側面図を表わす。図１〜図４を参照すると明らかなように、図５Ａは本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の平面図を表わす。より詳しく言うと、図５Ａは、アクチュエータ１１０がリードスクリューメカニズム５０２を含むことを描いた本発明の１つの例示的実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の平面図を表わす。リードスクリューメカニズム５０２は、移動指１０４Ｂをベース１０２の一端から他端に滑らせることができる（例えば、移動指１０４Ｂを固定指１０４Ａに向って移動させ及び／又は反対方向に固定指１０４Ａから離したりすることができる）ネジ５０４を含む。図１〜図５Ａを参照すると明らかなように、図５Ｂは本発明の実施形態によるアダプティブグリッパ装置１００の底面図を表わす。
【００２４】
図１〜図５Ｂを参照すると明らかなように、図６はプロセッサが実装された、本発明の実施形態による図１のアダプティブグリッパ装置１００を使用する方法のフローダイヤグラムである。つぎに、図１に表示されているようなグリッパ装置１００の要素を参照して本発明の方法のステップを説明する。ハードウエアプロセッサは記憶装置の中に保存されている指示情報によって形成される。ハードウエアプロセッサが指示情報によって形成されたときには、グリッパ装置１００は以下に詳述するような特殊な仕方で作動することが可能となる。ステップ６０２において、ハードウエアプロセッサは、把握すべき１つの物体（又は複数の物体）の情報を（グリッパ装置１００に統合又は取付けられている）電子装置が取り込むことを可能にする。１つの実施形態において、取り込み情報は物体の把持位置を示すものである。もう１つの実施形態においては、取り込み情報は、物体の奥行に関する情報、又は物体の大きさ、形状及び寸法を示す情報を含んでよい。ステップ６０４においては、電子装置から得られた取り込み情報を基に、ハードウエアプロセッサが、（ｉ）複数の指１０４Ａ〜Ｂ、及び／又は（ii）複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の少なくとも１つの最適把持オリエンテーションと最適移動を決定する。ステップ６０６においては、物体の取り込み情報、決定された最適把持オリエンテーション及び決定された最適移動を基に、ハードウエアプロセッサが、（ｉ）複数の指１０４Ａ〜Ｂ、及び（ii）複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の少なくとも１つを１又は２以上の最適把握要素として認識する。ステップ６０８においては、前記情報、最適把持オリエンテーション及び最適移動を基に、ハードウエアプロセッサは認識された１又は２以上の把握要素がアクチュエータ１１０の力によって物体を把握することを可能にする。１つの実施形態においては、決定された最適把持オリエンテーション及び決定された最適移動を基にして、認識された１又は２以上の把握要素が特定のオリエンテーション及び／又は特定の移動／方向で、物体を摘まんで配置するように作用する。これはグリッパ装置１００が物体を固くグリップすることを確実にし、かつ物体が落下せずむしろ固く把握（又は把持）されることを確実にする。１つの実施形態においては、（ｉ）吸込みプロバイダ又はアクチュエータ１１０による吸込みと（ii）物体の重心の決定を基に、複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃが物体を把握するための１又は２以上の最適な把握要素として認識される。物体の重心は、取り込み情報を基にしてハードウエアプロセッサによって決定されてよい。
【００２５】
本発明の実施形態は、従来のグリップシステムにおける課題／制限に取り組むアダプティブグリッパ装置１００を提供する。従来のグリップシステムとは異なり、提案したグリッパ装置１００は、物体を摘まんで配置する様々な組合せによって、様々な物体を把握するように調整されている。このために、実装された近位センサ、電子装置が、物体の形状、オリエンテーションを認識し、物体に関する取り込み情報、決定された最適把持オリエンテーション及び決定された最適移動を基に、（ｉ）複数の指１０４Ａ〜Ｂ、及び（ii）複数の吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの内の少なくとも１つを、１又は２以上の最適な把握要素として知能的に認識する。
【００２６】
さらに、本発明の実施形態は、物体（又は物体の特性）に基づいて、様々なオリエンテーションで吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの位置決めを行うことを支援する吸込みカップのダイナミックな移動を提供する。指１０４Ａ〜Ｂの位置及び吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃの位置は、物体を把持し、物体の重心の問題を回避することを支援する様々なタイプの三角形の形成を可能にする。１又は２以上の物体のセンシティビティを決定することに欠けていた従来のグリップシステムとは異なり、本発明の実施形態は、グリッパ装置１００に、物体形状と把持位置を認識させ、物体のセンシティビティに基づいたグリップ力を維持させることができる。吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃが１又は２以上の把握要素として認識されると、それぞれの吸込みカップ１０６Ａ〜Ｃには吸込みが連続的に提供される。これにより、特定の吸込みカップが特定のオリエンテーション及び／又はある方向への移動中に物体のある部分をグリップ（又は把持又は把握）することに失敗したときでも、グリッパ装置１００のオリエンテーション及び／又は移動（又は方向）が（ハードウエアプロセッサの能力を形成している知能的決定に基づいて）変化するときに、特定の吸込みカップがいつでも物体のある部分をグリップしようと試みるであろう。例えば、適切なオリエンテーション及び／又は移動（又は角度）が観察されたときに、グリッパ装置１００（又はハードウエアプロセッサ）は物体のそのある部分のグリップを試みるための信号を伝達することが可能である。換言すると、物体が把握されている最中に、第２の吸込みカップ１０６Ｂが、第１のオリエンテーション及び／又は第１の移動（又は最初の方向）の間に物体）のある部分（例えば、弯曲部）の把握に失敗する。グリッパ装置１００が移動し続けて第２のオリエンテーション及び／又は第２の移動（又は第２の方向）を検知すると、グリッパ装置１００は吸込みカップ１０６Ｂに（その前に当該吸込みカップが物体をグリップすることに失敗した）物体のその湾曲部のグリップを試みるように要求（又は把握又はグリップするように要求）する信号を伝達することが可能である。この信号伝達は、取り込み情報又はグリッパ装置１００のリアルタイムオリエンテーション、及び／又はリアルタイム移動の間に（電子装置を用いて）リアルタイムで取り込まれた物体の情報の何れかに基づいてよい。これにより、グリッパ装置１００は物体を適切にグリップ（又は固くグリップ）し、従来の（又は伝統的な）グリップシステムで見られるように、１又は２以上の方向のオリエンテーション及び／又は移動の間において物体が外れて落ちるというようなことはなくなる。
【００２７】
ここに記述した明細書は、この中で当業者が実施形態を作り、使用できるようする主要事項を詳述している。主要事項である実施形態の範囲は、請求項によって画定されるが、当業者が思いつく他の変形を含んでよい。そのような他の変形は、請求項の文字通りの文言と相違していないか又は請求項の文字通りの文言から実質的でない相違を有する要素を含む場合には、請求項の範囲内にあるものと解釈すべきである。
【００２８】
保護範囲がそのようなプログラム及びその中にメッセージを有する機械可読手段に加えて、そのような機械可読記憶手段は、当該プログラムが機械上又は何らかの適当なプログラマブル装置（例えば、グリッパ装置１００）で実行される場合、本方法の１又は２以上のステップを実行するためのプログラムのコード手段を含むことを理解されたい。装置は、例えばアプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のような例えばハードウエア手段、又は例えばＡＳＩＣとＦＰＧＡのようなハードウエア手段とソフトウエア手段との組合せ、又は少なくとも１つのマイクロプロセッサ及び中にソフトウエアモジュールがある少なくとも１つの記憶装置、といった手段も含んでよい。つまり、手段はハードウエア手段とソフトウエア手段の両方を含むことができる。ここに詳述した方法の実施形態はハードウエア及びソフトウエアにおいて実行することができる。装置はソフトウエア手段も含んでもよい。
【００２９】
この中の実施形態はハードウエア要素とソウトウエア要素を含むことができる。ソフトウエアの中で実行される実施形態は、ファームウエア、レジデントソフトウエア、マイクロコード等を含むがこれに限定しない。この中で詳述した様々なモジュールによって実行される機能は他のモジュール又は他の複数のモジュールの組合せの中で実行されてよい。本明細書の目的上、機械可使用媒体又は機械可読媒体は、指示実行システム、設備又は装置によって又はこれらに関連して使用されるためのプログラムを含み、記憶し、コミュニケートし、伝達し又は転送することができればいずれの設備でもあり得る。
【００３０】
図解した手順は、表示された例示的実施形態を説明するために掲げられたものであるが、技術開発の発展が特定の機能が実行される方式を変更するであろうことを予期すべきである。これらの例は、説明の目的でこの中に掲げられているが、制限をするものではない。さらに、説明の便宜上、機能で構築したブロックの境界はここでは任意に画定されている。これらについて規定された機能と関係が適切に果たされる限り代替の境界を画定することができる。代替（ここに詳述したものについて等価、拡張、変更、逸脱等、を含む）は、この中に包含される教示を基にすれば当業者にとっては明らかであろう。それらの代替は開示された実施形態の範囲内でありその精神に該当する。また、「含む」、「有する」、「包含する」及び「含まれる」及び他の類似表現は同等の意味であり、またこれらの単語の内の何れの１つに続く項目又は複数の項目もそのような項目及び複数の項目の排他的なリストを意味するのではなく、リストされた項目又は複数の項目のみに限定するための意味はないと拡張して解釈すべきである。ここ及び添付された請求項の中に使用されているように、単数表現で表示した用語は、これらを含む一連の文章が明確に指示していない限り複数の関連を含むことにも注意されたい。
【００３１】
さらに、本発明に合致した実施形態を実施する際に、１又は２以上の機械可読記憶媒体を利用してよい。機械可読記憶媒体とは、情報又はデータをプロセッサによって読み取り可能に記憶することが可能となるすべてのタイプの物理記憶装置をさす。したがって、機械可読記憶媒体は、ここに詳述した実施形態に合致したステップ又は工程をプロセッサに実施させるための指示情報を含む、１又は２以上のプロセッサによって実行するための指示情報を記憶することが可能となる。「機械可読媒体」という事項は、実体的な事項を含み搬送波及び過渡信号を除外すること、すなわち非一時的であると解すべきである。例として、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＢＬＵ‐ＲＡＹ、ＤＶＤ，フラッシュドライブ、ディスク及び他の公知の物理記憶媒体が含まれる。
【００３２】
この開示及び実施例は、添付された請求項によって示され、開示した実施形態の本来の範囲と精神を有する単なる例示であると考えて頂きたい。
【図１】
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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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【外国語明細書】
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