(57)【要約】【解決手段】材料分別用途のための真空抽出のためのシステムおよび方法が提供されている。一実施形態において、真空物体分別システムは、流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、流入口から入って流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、被制御圧縮空気流は、物体認識装置によって生成された信号に応答して制御される、物体認識装置と、を備えており、少なくとも１つの真空抽出装置は、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、チャネル真空空気流を用いて流入口および流出口を通して収容場所へ標的物体を通過させるよう構成されている。【選択図】図１
2021528264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空物体分別システムであって、
流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、前記流入口から入って前記流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、
分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、前記被制御圧縮空気流は、前記物体認識装置によって生成された信号に応答して前記分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、
を備え、
前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、前記チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、前記チャネル真空空気流を用いて前記流入口および流出口を通して収容場所へ前記標的物体を通過させるよう構成されている、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置が、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うよう選択される、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、前記特徴は、前記標的物体のサイズ、形状、向き、材料タイプ、または、材料組成、の内の１または複数を含む、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記少なくとも１つの真空抽出装置を前記標的物体が通過した時を検出するセンサを備える、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記センサは、前記分別制御ロジック／電子機器にフィードバック信号を送信し、
前記分別制御ロジック／電子機器は、前記フィードバック信号に応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する、システム。
【請求項７】
請求項５に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、前記フィードバック信号に基づいて障害物の検出を制御する、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、さらに、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリへ向かうように前記標的物体を送るよう構成されたコンベヤメカニズムを備える、システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、さらに、前記少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、さらに、前記少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、前記ダクトシステムは、複数の異なる容器の内の１つに個々の標的物体を方向付けるよう再構成可能である、システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、１または複数のニューラル処理ユニットを備え、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体を１または複数の非標的物から区別する、システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、さらに、前記ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体の所定の特徴を識別する、システム。
【請求項１４】
真空物体分別のための方法であって、
物体認識装置によって生成された信号に応答して、分別制御ロジック／電子機器を用いて、圧縮空気流を制御する工程と、
分別を用いて前記圧縮空気流を制御することで、各々が流入口および流出口を有する１または複数の真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリを用いて、前記被制御圧縮空気流をチャネル真空空気流に変換する工程であって、前記チャネル真空空気流は、前記流入口から入って前記流出口から出る、工程と、
前記チャネル真空空気流を用いて、前記１または複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置の前記流入口を通して入り、前記第１真空抽出装置の前記流出口を通して出るように、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を引くことによって、前記標的物体を捕捉する工程と、
前記標的物体を収容場所に送り出す工程と、
を備える、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、
前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うように前記第１真空抽出装置を選択する工程を備える、方法。
【請求項１７】
請求項１４に記載の方法であって、前記第１真空抽出装置は、前記標的物体が前記少なくとも１つの真空抽出装置を通り過ぎた時を検出して前記分別制御ロジック／電子機器へフィードバック信号を送信するセンサを備え、前記方法は、さらに、
前記フィードバックに応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する工程を備える、方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載の方法であって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法であって、さらに、
コンベヤメカニズムを用いて、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリに向かうように前記標的物体を送る工程を備える、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
本願は、２０１８年９月１８日出願の米国仮特許出願第６２／７３２，６８９号「ＶＡＣＵＵＭ  ＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＭＡＴＥＲＩＡＬ  ＳＯＲＴＩＮＧ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ」に基づく優先権およびその利益を主張する国際特許出願であり、その仮特許出願は、その全体が参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
多くの産業施設内で、物体が、或る位置から別の位置へコンベヤベルト上で搬送される。コンベヤベルトは、しばしば、混じり合った未分別の様々な物体および材料を運ぶ。一部の例において、例えば、リサイクル・廃棄物管理施設内でのように、物体の一部は、望ましい（例えば、価値のある）材料と見なされうる物体がある一方で、望ましくない混入物と見なされうる物体もある。例えば、収集トラックのランダムかつ未分別の内容物が、施設でコンベヤベルト上に降ろされうる。分別作業員が、ベルト上で搬送される間に材料を手作業で分別するために配置されうるが、作業員は、スピード、精度、および、効率が異なる場合があり、シフトの期間にわたって疲労を感じうるので、分別作業員の利用には限界がある。また、人間の分別者は、特定の労働条件、報酬、および、ベルト速度を必要とする。分別者として入った多くの新たな従業員を訓練するために、作業時間が失われ、怪我や事故が発生すると、操業コストが増大する。
【０００３】
材料を分別するためのリサイクルロボットの導入が、資源回収施設（ＭＲＦ）にとって、生産性の向上および混入の削減につながってきた。ロボットが、速度、信頼性、および、耐久性を理由に、人間の分別者に対する実行可能な代替または補足として利用されてきた。リサイクルロボットの目的は、特定の標的材料を回収し、分別済のバンカへ他の物質（混入物）を導入することなしに標的材料をバンカへ取り出すことである。これらのリサイクルロボットによって用いられる一般的な技術は、吸着グリッパの利用を含む。空気圧システムに接続された吸着カップグリッパが、対象物を把持するために実質的な吸引力を生み出す。吸着力の印加は、物品を適切な収集バンカへ振り分けるために、対象物がコンベヤベルトから拾い上げられると、抑えられてよい。
【０００４】
ロボット分別は、３平方インチ以上の表面積を持つ剛性物体のピックアンドプレースが非常に得意であることが分かっている。プラスチックバッグなどの非剛性物体では、変形して、しわおよび折り目で有効な表面積を失い、吸着を妨げることから、成功率が低い。断面積が３平方インチより小さい物体は、吸着カップがかかる物体に対して密閉状態を作ることが難しいので、適切な容器にピックアンドプレースすることが困難である。さらに、吸着グリッパを配置するために用いられるロボット装置は、人間の分別者と比べると時間と共に費用が抑えられるが、それでも大きい資本経費を必要とするため、一部の材料では収集およびリサイクルが経済的に実行不可能である。
【０００５】
例えば、多くの資源回収施設は、３平方インチ未満の物品と、薄膜については、それらがリサイクル可能な材料で形成されていても、リサイクルに含めないことを顧客に求める。資源回収施設は、しばしば、経済的な量の蓄積を達成するために、過剰な数の材料および物理的な拾い上げが必要になるので、紙の回収を避ける傾向がある。また、素早く移動する機械要素が、分別ロボットの近くで働く施設の作業員にとって危険である可能性もある。
【０００６】
本明細書を読んで理解することで当業者にとって明らかになる上記の理由および後述の他の理由から、材料分別用途の真空抽出のためのシステムおよび方法が当技術分野で求められている。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態において、真空物体分別システムは、流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、流入口から入って流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、被制御圧縮空気流は、物体認識装置によって生成された信号に応答して分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、を備えており、少なくとも１つの真空抽出装置は、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、チャネル真空空気流を用いて流入口および流出口を通して収容場所へ標的物体を通過させるよう構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
好ましい実施形態の説明と以下の図面とを考慮することで、本開示の実施形態をより簡単に理解することができ、その利点および用途がより容易に明らかになる。
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態の真空分別システムの一例を示す図。
【００１０】
【図１Ａ】本開示の一実施形態の分別制御ロジック／電子機器の一例を示す図。
【００１１】
【図１Ｂ】本開示の真空抽出アセンブリ例のための別の真空抽出装置配列を示す図。
【図１Ｃ】本開示の真空抽出アセンブリ例のための別の真空抽出装置配列を示す図。
【００１２】
【図２】本開示の一実施形態の真空抽出装置の一例を示す図。
【００１３】
【図３】本開示の一実施形態の真空分別システムの一例を示す図。
【００１４】
【図４】本開示の一実施形態の真空分別システムの一例を示す図。
【００１５】
【図５】材料分別用途のための真空抽出方法の一実施形態を示すフローチャート。
【００１６】
慣例に従って、様々な記載された特徴は、縮尺通りに描かれておらず、本開示に関連する特徴を協調するように描かれている。符号は、図面および本文を通して同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成し、例示的な実施形態によって示され、実施形態が実施されうる添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実施することができるように十分詳細に説明されており、他の実施形態が利用されてもよく、本開示の範囲から逸脱することなしに、論理的、機械的、および、電気的な変更がなされてもよいことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定と見なされるべきではない。
【００１８】
本開示は、材料分別用途のための真空抽出の様々な実施形態例を説明する。以下で論じるように、本明細書に記載の真空抽出に基づいた分別マシンは、資源回収施設を含むがそれに限定されない施設のオペレータが、より幅広い種類のリサイクル可能な材料を考慮する、および／または、効率的かつ効果的に非剛性混入物を取り除く、ことを可能にするために、移動コンベヤメカニズムから迅速かつ正確に材料を取り除くことができる。このように、より小さい剛性および非剛性の材料が、本明細書に記載する真空抽出を用いて、比較的大きい剛体材料と共に捕捉されうる。
【００１９】
より具体的には、本明細書で提示される実施形態のいくつかは、真空抽出アセンブリを開示している。いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリは、周知のシステムのロボット要素および吸着グリッパの代わりになり、（例えば）移動コンベヤの上方に配置された複数の個別の真空抽出装置を用いて、移動コンベヤラインから物体を取り除く機械的に固定された装置であってよい（ただし、これに限定されない）。いくつかの実施形態において、外部制御システムおよび視覚認識システムが、真空抽出アセンブリのどの真空抽出装置が標的物体を拾い上げるのかを決定し、捕捉動作を実行するための制御信号を送信する。
【００２０】
図１は、本開示の一実施形態の真空分別システム１０を示す図である。  真空抽出アセンブリ１００は、図１に示すように、移動コンベヤメカニズム５０（コンベヤベルトなど）の幅に沿って物体を回収するよう設計されている。コンベヤベルト上を移動する廃棄物が、本明細書に記載の実施形態例における標的物体の例として用いられているが、これらの実施形態の別の実施例において、標的物体は、廃棄物である必要はなく、分別および／または分離が望まれうる任意のタイプの材料を含んでよいことを理解されたい。さらに、コンベヤベルトが、吸着グリッパのリーチに標的物体を搬送するための運搬メカニズムの一例として用いられているが、これらの実施形態の別の実施例において、その他の運搬メカニズムが用いられてもよいことを理解されたい。例えば、以下に記載の実施形態のいずれに対しても、能動的な運搬メカニズム（コンベヤベルトなど）の代わりに、撮像装置の近くを通る時に材料が転がり落ち、落下し、または、その他の方法で重力送りされる、傾斜台、すべり台、もしくは、その他の受動的な運搬メカニズムが、代替的な運搬メカニズムに備えられてもよい。いくつかの実施形態において、コンベヤメカニズム５０は、真空抽出アセンブリ１００への吸気として利用可能な空気流を増大させるよう機能しうる穴５１を備えたコンベヤメカニズムまたはコンベヤベルトを備えてよい。別の実施形態において、コンベヤメカニズム５０は、真空抽出アセンブリ１００への吸気として利用可能な空気流を増大させる他の隆起形状、陥凹形状、または、穿孔形状を備えてもよい。例えば、コンベヤメカニズム５０の中または上に、クリート、トレッド、もしくは、その他の隆起または陥凹表面形状が、様々な代替実施例に備えられてよい。
【００２１】
図１に示す例において、真空抽出アセンブリ１００は、複数の個別の真空抽出装置１１０を備える。それらの装置は、取り付け構造１０５（取り付けフレームまたはその他の構造など）に取り付けられてよい。図の例において、真空抽出アセンブリ１００は、コンベヤメカニズム５０の上方の或る距離に配置された複数の真空抽出装置１１０を備える。これは、材料物体５５が、複数の真空抽出装置１１０の下を通過することを可能にする。例えば、真空抽出アセンブリ１００は、約６インチのクリアランスを与えるように配置されてよい。コンベヤメカニズム５０上にあると予測される物体の寸法に応じて、その他のクリアランスが提供されてもよい。いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリ１００は、コンベヤメカニズム５０の上方のクリアランスを増減できるように調節可能であってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリ１００は、材料の混み合いまたは詰まりもしくはその他の障害が検出された場合に、物体の通過を可能にするように動的に持ち上げられることができる。
【００２２】
いくつかの実施形態において、真空分別システム１０は、さらに、少なくとも１つの物体認識装置１６２を備える。いくつかの実施形態において、物体認識装置は、真空分別システム１０の動作リーチ内で標的物体（５５で示す）を搬送するコンベヤベルト５０に向けられた撮像装置１６２（例えば、赤外線カメラ、可視スペクトルカメラ、または、それらの組みあわせ）を備えてよい。いくつかの実施形態において、撮像装置１６２は、信号を生成し、その信号は、標的物質５５に対する捕捉動作を開始するために、分別制御ロジック／電子機器１６０に送られ、真空分別システム１０の真空制御システム１４０（および、いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリ１００）へ空気流制御信号を送信するために分別制御ロジック／電子機器１６０によって用いられてよい。  物体認識装置１６２に撮像装置を利用することは、実装例として提示されていることを理解されたい。ただし、本明細書に記載の実施形態は、例えば、不可視電磁放射を検出するよう構成された任意の形態のセンサ（ハイパースペクトルカメラ、赤外線、または、紫外線など）、磁気センサ、容量センサ、または、工業オートメーションの分野で一般に用いられているその他のセンサを用いた物体認識装置１６２を実装してよい。したがって、物体認識装置１６２から分別制御ロジック／電子機器１６０に送られる信号は、画像信号を含みうるが、必ずしもそうではない。
【００２３】
図１Ａに示すように、いくつかの実施形態において、分別制御ロジック／電子機器１６０は、１または複数のニューラル処理ユニット１６４と、ニューラルネットワークパラメータセット１６５（ニューラル処理ユニット１６４によって用いられる学習済みパラメータを格納する）と、例えば、撮像装置１６２から受信した原画像、ラベル付きデータを含む処理済み画像を格納し、その他のデータ（ニューラル処理ユニット１６４によって生成された材料特性データなど）を格納するために用いられてもよいデータストレージ１６６と、を備える。ニューラルネットワークパラメータセット１６５およびデータストレージ１６６は、共通の物理的な非一過性のメモリデバイス上に一緒に実装されてもよいし、別個の物理的な非一過性のメモリ上に実装されてもよい。いくつかの実施形態において、データストレージ１６６は、着脱可能なストレージ媒体を含んでもよい。
【００２４】
様々な実施形態において、分別制御ロジック／電子機器１６０は、本明細書に記載の分別制御ロジック／電子機器１６０の機能を実行するためのコードを実行するようプログラムされたメモリに接続されたマイクロプロセッサを用いて実装されてよい。別の実施形態において、分別制御ロジック／電子機器１６０は、追加的または代替的に、機械学習に適合された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を用いて実装されてもよい。動作中、いくつかの実施形態において、撮像装置１６２は、コンベヤベルト５０によって搬送されている材料５５のオーバーヘッドビューをキャプチャするために、コンベヤベルト５０に向けられる。撮像装置１６２は、分別制御ロジック／電子機器１６０に送られる信号を生成する。
【００２５】
いくつかの実施形態において、分別制御ロジック／電子機器１６０内で、これらの画像フレームは、画像フレーム内に現れる材料を位置特定および識別するために、１または複数のニューラルネットワークおよび人工知能アルゴリズム（ニューラル処理ユニット１６４として示されている）への入力として提供される。撮像装置１６２によってキャプチャされた画像フレームのフィードが、ニューラル処理ユニット１６４によって実装された機械学習推論アルゴリズムに供給される。一連のキャプチャされた画像フレームは、特定の特徴と以前に学習した物体の特徴との相関を評価するために、ニューラル処理ユニット１６４の複数の処理層またはニューロンによって処理されてよい。画像内の物体を検出するための別のアルゴリズムは、完全畳み込みニューラルネットワーク、マルチボックス、領域ベース完全畳み込みニューラルネットワーク（Ｒ−ＦＣＮ）、高速Ｒ−ＣＮＮ、ならびに、利用可能な文献に記載されている物体検出、インスタンスセグメンテーション、または、セマンティックセグメンテーションアルゴリズムとして当業者に周知のその他の技術、を含む。本実施形態で利用されうるキャプチャ画像内の物体の検出処理の例に関するさらなる詳細については、参照文献Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．「Ｓｐｅｅｄ／ａｃｃｕｒａｃｙ  ｔｒａｄｅ−ｏｆｆｓ  ｆｏｒ  ｍｏｄｅｒｎ  ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  ｏｂｊｅｃｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ」Ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（ＣＶＰＲ），２０１７，ｐｐ．７３１０−７３１１に記載されており、この文献は、参照によってその全体が援用される。
【００２６】
真空制御システム１４０は、真空抽出アセンブリ１００の真空抽出装置１１０を作動させ、個別に制御するために、給気を提供する。物体認識装置１６２が、コンベヤベルト５５から取り除くべき物体５５を識別すると、電気信号が、給気を開始するために真空制御システム１４０に送信される。図２および図３に示すように、空気流が関与すると、強力な吸引空気流が、選択された真空抽出装置１４０の真空流入口で生成され、分別制御ロジック／電子機器１６０によって識別および選択された標的物体５５をコンベヤベルト５０から取り除く。この捕捉動作は、図２の２００および図３の３００で大まかに図示されている。各真空抽出装置１１０は、特定の領域に空気流を方向付けるため、または、真空抽出装置１１０によって生成された真空内に材料を導くのを支援するために、他のアタッチメント２１０（じょうごなど）で拡張可能である。他のアタッチメントは、例えば、材料シュレッダまたは材料分別形状を含みうる。いくつかの実施形態において、真空発生器２２０の流入口および排気口は、狭くなっていく円錐部または円錐形状を流入口で、ならびに／もしくは、拡がっていく円錐部または円錐形状を排気口で利用することによって流れを改善するアタッチメントで拡張される。
【００２７】
真空抽出装置１１０は、物体認識装置１６２からの信号に応答して分別制御ロジック／電子機器１６０によって制御されてよいが、別の実施形態においては、真空抽出装置１１０が、（ローカルまたはリモートで）オペレータによって手動制御されてもよい。あるいは、それらは、手動制御、および／または、分別制御ロジック／電子機器１６０からの制御信号に応答してもよい。例えば、分別制御ロジック／電子機器１６０は、オペレータが個々のまたはグループの真空抽出装置１１０を制御することを許可するマニュアルオーバーライドによって迂回されてよい。
【００２８】
いくつかの実施形態において、各真空抽出装置１１０は、真空制御システム１４０によって生成された真空力を単に伝えるのではなく、コンベヤ５０から物体５５を抽出するために用いられる真空力を生成する真空発生器２２０を備える。いくつかの実施形態において、真空発生器２２０は、給気管２２５によって真空制御システム１４０に接続されている。いくつかの実施形態において、真空発生器２２０は、圧縮空気駆動式の真空発生器（例えば、ベンチュリおよび／またはコアンダ真空発生器など）を備える。すなわち、真空抽出装置１１０を通して真空引きする原動力は、真空制御システム１４０の空気源１４５によって供給されて真空発生器２２０を流れる圧縮空気流の流れの結果である。図１、図２、および、図４に示す実施形態例において、直線状のベンチュリおよび／またはコアンダ式の真空発生器が用いられる。直線状の設計では、各真空抽出装置１１０の真空ポートおよび排気路が、直列に配置されてよい。これらの独特の装置は、自浄式、ノンクロッグ型で、時間と共に吸引力を失うことがないので、高い体積流量を達成し、汚れた環境で非常に良好に機能することができる。図２に示すように、直線状の真空設計は、物体が空気流と共に通過することを容易に可能にする。圧縮空気駆動式の真空発生器（ベンチュリおよび／またはコアンダ真空発生器など）を利用することで、汚れた（すなわち、微粒子の多い）空気を真空モータの吸気口へ引き込む問題に対処する。真空抽出アセンブリ１００と組み合わせてベンチュリおよび／またはコアンダ真空発生器を利用することで、かかる真空システムが真空抽出装置１１０を通して受け入れた空気流から塵埃粒子を内部で分離できるので、微粒子ろ過の必要性が低減される。真空システムによって分離されなかった塵埃は、真空モータに引き込まれるのではなく、例えば、任意選択的な保持容器へ適宜送り出されてよい。いくつかの実施形態において、複数の真空発生器２２０が、真空抽出装置１１０の流入口での流量および圧力を調整するために、直列または並列に取り付けられてよい。
【００２９】
動作中、加圧空気入力ポート２２５に与えられた陽圧の空気流が、真空発生器２２０内の１または複数のベンチュリおよび／またはコアンダ形状にわたって流れることで、真空抽出装置１１０の吸気口に空気を引き込む陰圧の空気圧を生み出し、ひいては、真空抽出装置１１０の中でそれを通して物体５５を引くことのできる吸引力を吸気口で生み出す。ベンチュリ真空発生器などを備えた装置の一例は、  米国特許第６，７３２，８９７号に記載されたＡｉｒｔｒｉｍ  Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｖｅｙａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓによる「Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｉｎｄｕｃｅｒ  ／  Ｖｅｎｔｕｒｅ  Ｓｙｓｔｅｍ」であり、その内容は、参照によって全体が本明細書に援用される。また、米国特許第３，７１６３０７号および米国特許公開第２００４／００５５２５０号も参照されたい。これら両方の内容は、参照によって全体が本明細書に援用される。
【００３０】
標的物体５５がコンベヤベルト５０から取り除かれ、真空抽出装置１１０を通過すると、いくつかの実施形態において、材料は、抽出された物体５５が収容される保持ビン、タンク、バンカ、または、その他の容器１３５に通じるフード、ホース、ダクト、または、管１３０によって搬送されてよい。コンベヤベルトから取り除かれた物品の個々の目的地は、それらが混入物であるかまたは所望の材料であるかによって決まってよい。いくつかの実施形態において、容器１３５は、真空分別システム１０に隣接してよく、別の実施形態においては、真空分別システム１０から離れて配置されてもよい。いくつかの実施形態において、容器１３５は、取り除かれた物体５５が輸送に向けて直接的に車両に積み込まれるように、トラックまたはその他の車両の貨物スペースを含んでよい。いくつかの実施形態において、複数の真空抽出装置１１０のいずれに対しても、様々な物体収容場所（すなわち、複数の代替的な容器１３５）を選択できるように、フード、ホース、ダクト、または、管１３０は、吸引ダクト１３０に入った取り除かれた物体５５の物質流を制御する制御可能なバルブまたはその他の制御可能な振り分け器を備えてよい。すなわち、ダクト１３０は、アセンブリ１００の或る真空抽出装置１１０によって抽出された物体５５が、アセンブリ１００の別の真空抽出装置１１０によって抽出された物体５５とは異なる容器１３５へ送られうるように、（電子機器１６０またはその他のコントローラによって）制御可能なバルブまたはその他の制御可能な振り分け器を用いて構成可能かつ再構成可能であってよい。さらに、容器１３５が満杯に達した場合、ダクト１３０は、抽出された物体５５を別の容器１３５へ送るように再構成されてよい。
【００３１】
いくつかの実施形態において、真空制御システム１４０は、空気マニホルド１４３または何らかの他の加圧空気分配システムを利用する。いくつかの実施形態において、空気マニホルド１４３は、さらに、空気源１４５に空気圧接続されていてよい。別の実施例において、空気源１４５は、ブロワ、エアコンプレッサ、圧縮空気貯蔵タンク、または、それらのいくつかの組みあわせ、を含みうる。本開示は、「空気流」、「エアコンプレッサ」、および、その他の要素に関して「空気（エア）」と表現しうるが、「空気（エア）」という用語は、任意の圧縮可能な気体または気体混合物に言及するために総称的に用いられていることに注意されたい。
【００３２】
空気マニホルド１４３は、分別制御ロジック／電子機器１６０によって生成された制御信号に応答して動作しうる一連の制御バルブ１４７を備えてよい。したがって、制御信号を通信するために、分別制御ロジック／電子機器１６０は、さらに、真空抽出アセンブリ１００への電気および／または制御空気圧式信号を生成するための要素を備えてよい。いくつかの実施形態において、制御信号は、真空抽出装置１１０によって印加される吸引力をオンまたはオフにするために用いられてよい。いくつかの実施形態において、制御信号は、真空抽出装置１１０に印加される空気流を変化させるため、ひいては、真空抽出装置１１０によって標的物体５５へ印加される真空力を制御するために、制御バルブ１４７を調整してよい。さらに別の実施形態において、真空抽出装置１１０は、例えば、真空抽出装置１１０の吸気口に詰まった可能性のある材料を吹き飛ばすために、空気マニホルド１４３からの空気流を用いて、真空抽出装置１１０を通る逆向きの空気流を生み出すよう任意選択的に構成されてもよい。いくつかの実施形態において、真空抽出装置１１０を通る空気流の逆転は、分別制御ロジック／電子機器１６０によって制御されてよい。
【００３３】
いくつかの実施形態において、各真空抽出装置１１０は、（例えば、それらの流出口にある）センサを用いて、収集された物品が真空抽出装置１１０を完全に通り抜けた時に分別制御ロジック／電子機器１６０へフィードバックを送信し、または、収集された物品が真空抽出装置１１０完全には通り抜けていない場合に（例えば、詰まった場合に）示唆してよい。  これは、分別制御ロジック／電子機器１６０が、適切な時に真空力をオフにする（そして、エネルギを節約する）ように、および／または、必要な場合に真空抽出装置１１０を通る空気流を逆転させるように、空気マニホルド１４３、バルブ１４７、および／または、真空抽出装置１１０を動作させることを可能にする。同様に、センサ出力は、混み合いまたは詰まりを検出して、真空抽出アセンブリ１００の上げ下げをトリガするために用いられてもよい。かかるセンサは、任意の特定の技術に限定されず、例えば、圧力センサ、超音波センサ、赤外線センサ、不透明度センサなどを含んでもよい。
【００３４】
別の実施例において、真空抽出装置１１０は、様々な配置または形状で真空抽出アセンブリ１００に配置されてよいことを理解されたい。すなわち、いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリ１００は、材料の移動方向に対して直行してコンベヤ装置５０にわたって一直線に配置された一列の真空抽出装置１１０を備えてよい。図１Ｂおよび図１Ｃに示すものなど、別の実施形態において、真空抽出アセンブリ１００は、複数列の真空抽出装置１１０を備えてもよく、ここで、或る列の真空抽出装置１１０は、真空抽出装置１１０の間を通過した材料が、捕捉に向けて次の列の真空抽出装置１１０とより良好に整列するように、別の列の真空抽出装置１１０からオフセットされている。したがって、分別制御ロジック／電子機器１６０は、（例えば、キャプチャ画像から決定されたコンベヤ５０上の標的装置５５の位置に基づいて）標的装置５５を捕捉するために最良に位置合わせされた真空抽出装置１１０を作動させうる。ただし、いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリ１００は、単一の真空抽出装置１１０のみを備えてもよいことも理解されたい。
【００３５】
真空抽出アセンブリ１００が複数の真空抽出装置１１０を備える場合、それらは、サイズが均一である必要はない。例えば、真空抽出アセンブリ１００は、第１サイズの１または複数の真空抽出装置１１０と、第２サイズの１または複数の真空抽出装置１１０と、を備えてよい。それらは、形状も均一である必要はない。例えば、分別制御ロジック／電子機器１６０は、標的物体５５が特定の特徴（例えば、サイズ、形状、向き、材料のタイプまたは組成、もしくは、分別制御ロジック／電子機器１６０によって識別できる任意のその他の特徴）を有すると決定し、その特徴を有する物体を捕捉するのに最適な真空抽出アセンブリ１００の特定の真空抽出装置１１０とその特徴を相関させてよい。より大きい直径を有する真空抽出装置１１０が、バッグおよびシートのような柔軟な材料に用いられてよく、より隆起のある物体には、より小さい直径が最適である。例えば、使い捨ての挽きコーヒーポッドであると識別された物体が、第１サイズの第１真空抽出装置１１０による抽出を選択されてよく、一方、プラスチックラップのシートが、第２サイズの第１真空抽出装置１１０による抽出を選択されてよい。いくつかの実施形態において、ニューラル処理ユニット１６４は、キャプチャされた画像フレームに現れた１または複数の標的物体の外観検査に基づいて、１または複数のニューラル処理ユニットによって決定された１または複数の物理的な物体属性を出力する。
【００３６】
真空抽出アセンブリ１００の動作は、いくつかの実施形態において、実質的に静止であってよいので、設置およびメンテナンスのコストが、動的なロボットよりも実質的に低くなる。真空抽出装置１１０内の障害物を、より簡単に取り除くことができるため、コンベヤ５０から標的物体５５を確実に絶え間なく取り除くことが可能になる。いくつかの実施形態において、流れを増大または集中させるために、コンベヤ５０の調整を行ってもよく、調整は、ベルト上に穴を追加すること、空気が通り抜けることを許容する材料のベルトに交換すること、または、真空下のコンベヤにおけるギャップ、を含むがそれらに限定されない。制御空気は、流れを停止させる時を決定するためにセンサを（例えば、真空抽出装置１１０の流入口または流出口に）追加することによって、または、システムに空気圧増幅器を追加することによって、最適化されてよい。いくつかの実施形態において、真空抽出装置１００の流入口に、より長い、らせん状の、無摩擦の、または、より広いじょうご、分別機、または、シュレッダなどのアクセサリ（２１０など）を追加することで、多用途性を追加し、多くの形状、サイズ、剛性、および、密度の標的物体５５に対応することが可能になる。サイズの小さい（ボトルキャップなど）または密度の低い（紙またはプラスチッフィルムなど）材料の除去を経済的に実行可能にすることができる。したがって、真空抽出アセンブリ１００の利用は、資源回収施設が、リサイクルの難しい物品の収集により多くの労力を費やすことを可能にする（例えば、表面積が３平方インチ未満の物品、もしくは、プラスチックフィルムまたは紙などの非剛性材料など）。流れから薄膜などの混入物を除去することにより、回収された材料の価値を高めることにも役立つ。
【００３７】
本明細書に記載の任意の実施形態の構成要素、要素、および、特徴が、組み合わせて用いられてよいことを理解されたい。さらに、いくつかの実施形態において、真空分別システム１０は、ロボット分別システム（吸着グリッパを備えたものなど）と組み合わせてまたは連動して用いられてもよいことを理解されたい。したがって、別の実施形態は、吸着グリッパおよび本明細書に記載の真空抽出アセンブリの両方を備えうる分別システムを含むことを意図される。
【００３８】
上述の実施形態に加えて、さらなる特徴は、以下を含んでよい：コンベヤから物体を取り除いて収容位置にそれらを運ぶ際に利用するために、コンベヤ上に配置されたチャネル真空流を生み出すよう構成された一連の流入口を備えて真空抽出アセンブリ１００であり、物体除去のための吸引を可能にする選択が、コンピュータビジョンシステムによって管理される。真空の生成のために圧縮空気を利用し、真空流路と直列で配置されている直線状のベンチュリまたはコアンダ真空発生器によって、真空流が生成される真空抽出アセンブリ１００。真空発生器への圧縮空気を制御するバルブの利用を通して真空流が作動または停止される真空抽出アセンブリ１００。物体認識装置１６２が、ハイパースペクトルカメラ、赤外線または紫外線センサ、磁気センサ、容量センサ、または、工業オートメーションの分野で一般に用いられているその他のセンサなど、不可視電磁放射を検出するよう構成されている真空抽出アセンブリ１００。分別制御ロジック／電子機器１６０が、カメラによって提供された一連のカラー写真上の識別のための１セットのパラメータを用いるものであり、パラメータが機械学習を用いてトレーニングされている真空抽出アセンブリ１００。真空抽出装置１１０の流入口が流路の流れへのアタッチメントを有する真空抽出アセンブリ１００。コンベヤメカニズム５０または穴５１を備えたコンベヤベルト５０と連動して用いられる真空抽出アセンブリ１００。ブロワによって真空が生成され、真空流入口に圧縮空気を送り込むことによって真空が停止される真空抽出アセンブリ１００。真空流出口が、標的材料の通過を検出し、空気流を停止する必要のある時を決定するためのセンサを有する真空抽出アセンブリ１００。より高い流入口圧力、ひいては、より高い流量を生み出すために、空気源が増幅される真空抽出アセンブリ１００。空気流が穴の多いコンベヤベルトを通ることにより、コンベヤがより低い摩擦係数を有する真空抽出アセンブリ１００。大型だが非剛性の材料を真空で導き、進入時の閉塞を防ぐために、特定の角度を有するアクセサリを備えた流入口を備える真空抽出アセンブリ１００。ベンチュリ流出口に取り付けられた複数のホースが別個の物体収集場所に物体を送る真空抽出アセンブリ１００。狭くなっていく円錐部を流入口で、および、拡がっていく円錐部を排気口で利用して流れを改善するために取り付けることで、真空発生器の流入口および排気口が拡張される真空抽出アセンブリ１００。標的物体が移動する時にフィードバックを提供するために、物体認識装置１６２の複数のユニットが個々の真空抽出アセンブリの間に配置されている真空抽出アセンブリ１００。材料の流れを分離し、高い回収のために物体の単層を保証するメカニズムの後に、真空抽出アセンブリが配置されている真空抽出アセンブリ。回収時に取り付けられている場合のある標的材料を物品から分離することを可能にするアタッチメントが流入口に存在する真空抽出アセンブリ。いくつかの実施形態において、アタッチメントは、真空抽出装置に入った材料を細断するよう構成された歯を備える。いくつかの実施形態において、アタッチメントは、標的物体を分離して、望ましくない材料を破壊するよう構成された分別特徴を備える。
【００３９】
図５は、材料分別用途のための真空抽出方法の一実施形態を示すフローチャートである。図５に示す方法５００およびそれに伴う説明に関して本明細書に記載する特徴および要素は、その他の図面または本明細書の別の箇所で論じる他の実施形態のいずれかの要素と連動して、組み合わせて、または、置き換えられて用いられてもよく、その逆も成り立つことを理解されたい。さらに、図５の実施形態に関連する機能、構造、および、その他の説明は、他の図面および実施形態いずれかについて同様に名付けられたまたは説明された要素に適用されてもよく、その逆も成り立つことを理解されたい。
【００４０】
方法５００は、物体認識装置によって生成された信号に応答して、分別制御ロジック／電子機器を用いて、圧縮空気流を制御する工程５１０で開始する。上述のように、物体認識装置は、抽出に向けて標的物体を検出するための任意の形態の検知装置であってよく、例えば、カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、もしくは、かかるセンサの組みあわせ、を含みうる。検知装置は、材料、位置、近くにある物体の関係性、および、その他の特徴を含むがこれらに限定されない標的物体に関する１または複数の特徴をとらえる。
【００４１】
工程５２０に示すように、方法５００は、さらに、各々が流入口および流出口を有する１または複数の真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリを用いて、被制御圧縮空気流をチャネル真空空気流に変換する工程を備えており、ここで、チャネル真空空気流は、流入口から入って流出口から出る。いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリは、複数の個々の真空抽出装置を備えてよい。いくつかの実施形態において、真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える。
【００４２】
例えば、分別制御ロジック／電子機器を利用することで、標的物体の位置、物体の材料組成、および、分別制御ロジック／電子機器によって検出または識別される物体のその他の要素または特徴に基づいて、どの真空抽出装置を作動させるかを選択できる。次いで、選択された真空抽出装置に関連する圧縮空気流は、制御ロジック／電子機器によって生成された信号に応答して制御される。捕捉動作を開始するための信号は、物体抽出を試みるのに最適な時を決定する、タイミングロジック（時間ベース、機械的、または、その他）によって部分的に制御されてよい。
【００４３】
いくつかの実施形態において、コンベヤメカニズムが、物体認識装置を通り過ぎて真空抽出アセンブリに向かうように標的物体を送るために用いられてよい。かかるコンベヤメカニズムは、コンベヤベルトを含みうるが、必ずしもそれに限定されない。いくつかの実施形態において、コンベヤメカニズムは、チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状（例えば、穴、クリート、トレッド、または、表面テクスチャ）を備えてよい。
【００４４】
方法５００は、チャネル真空空気流を用いて、１または複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置の流入口を通して入り、第１真空抽出装置の流出口を通して出るように標的物体を引くことによって、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を捕捉する工程５３０に進む。次いで、方法５００は、標的物体を収容場所に送り出す工程５４０に進む。収容場所は、任意の形態の保持ビン、タンク、バンカ、車両、または、抽出された物体が収容されるその他の容器を含みうる。いくつかの実施形態において、方法５００は、任意選択的に、さらに、センサを用いて、第１真空抽出装置の流出口を標的物体が通過した時を決定する工程５５０に進む。次いで、分別制御ロジック／電子機器は、センサからの信号に応答して、さらなる動作を行ってよい。例えば、真空抽出装置の流出口からの通過の成功を検知できなかった場合、捕捉動作の失敗を示唆しうる（例えば、識別された標的物体が見逃されたこと、または、流入口の中へ標的物体を持ち上げるのに十分な空気流が印加されなかったことが示唆される）。あるいは、真空抽出装置の流出口からの通過の成功を検知できなかった場合、真空抽出装置が詰まったまたは閉塞したことを示唆しうる。この場合、分別制御ロジック／電子機器は、詰まった材料を流入口から取り除くために、上述のように真空抽出装置を通る空気流を逆転させることによって対応してよい。これらの例には、限定の意図はない。別の実施形態において、別の動作が、障害の検出に応答してロジックによって実行されてもよい。
【００４５】
実施形態例
例１は、真空物体分別システムを含み、システムは、流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、流入口から入って流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、被制御圧縮空気流は、物体認識装置によって生成された信号に応答して分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、を備えており、少なくとも１つの真空抽出装置は、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、チャネル真空空気流を用いて流入口および流出口を通して収容場所へ標的物体を通過させるよう構成されている。
【００４６】
例２は、例１のシステムを含み、真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える。
【００４７】
例３は、例２のシステムを含み、複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置が、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体の特徴に基づいて、標的物体を捕捉する動作を行うよう選択される。
【００４８】
例４は、例３のシステムを含み、特徴は、標的物体のサイズ、形状、向き、材料タイプ、または、材料組成、の内の１または複数を含む。
【００４９】
例５は、例１〜４のいずれか一例のシステムを含み、少なくとも１つの真空抽出装置は、少なくとも１つの真空抽出装置を標的物体が通過した時を検出するセンサを備える。
【００５０】
例６は、例５のシステムを含み、センサは、分別制御ロジック／電子機器にフィードバック信号を送信し、分別制御ロジック／電子機器は、フィードバック信号に応答して、被制御圧縮空気流を制御する。
【００５１】
例７は、例５〜６のいずれか一例のシステムを含み、分別制御ロジック／電子機器は、フィードバック信号に基づいて障害物の検出を制御する。
【００５２】
例８は、例１〜７のいずれか一例のシステムを含み、物体認識装置は、カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む。
【００５３】
例９は、例１〜８のいずれか一例のシステムを含み、システムは、さらに、物体認識装置を通り過ぎて真空抽出アセンブリへ向かうように標的物体を送るよう構成されたコンベヤメカニズムを備える。
【００５４】
例１０は、例９のシステムを含み、コンベヤメカニズムは、チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える。
【００５５】
例１１は、例１〜１０のいずれか一例のシステムを含み、システムは、さらに、少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、さらに、少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、ダクトシステムは、複数の異なる容器の内の１つに個々の標的物体を方向付けるよう再構成可能である。
【００５６】
例１２は、例１〜１１のいずれか一例のシステムを含み、分別制御ロジック／電子機器は、１または複数のニューラル処理ユニットを備え、１または複数のニューラル処理ユニットは、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、標的物体を１または複数の非標的物から区別する。
【００５７】
例１３は、例１２のシステムを含み、１または複数のニューラル処理ユニットは、さらに、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、標的物体の所定の特徴を識別する。
【００５８】
例１４は、真空物体分別のための方法を含み、その方法は、物体認識装置によって生成された信号に応答して、分別制御ロジック／電子機器を用いて、圧縮空気流を制御する工程と、分別を用いて圧縮空気流を制御することで、各々が流入口および流出口を有する１または複数の真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリを用いて、被制御圧縮空気流をチャネル真空空気流に変換する工程であって、チャネル真空空気流は、流入口から入って流出口から出る、工程と、チャネル真空空気流を用いて、１または複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置の流入口を通して入り、第１真空抽出装置の流出口を通して出るように、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を引くことによって標的物体を捕捉する工程と、標的物体を収容場所に送り出す工程と、を備える。
【００５９】
例１５は、例１４の方法を含み、真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える。
【００６０】
例１６は、例１５の方法を含み、方法は、さらに、分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体の特徴に基づいて、標的物体を捕捉する動作を行うように第１真空抽出装置を選択する工程を備える。
【００６１】
例１７は、例１４〜１６のいずれか一例の方法を含み、第１真空抽出装置は、標的物体が少なくとも１つの真空抽出装置を通り過ぎた時を検出して分別制御ロジック／電子機器へフィードバック信号を送信するセンサを備え、方法は、さらに、フィードバックに応答して、被制御圧縮空気流を制御する工程を備える。
【００６２】
例１８は、例１４〜１７のいずれか一例の方法を含み、物体認識装置は、カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む。
【００６３】
例１９は、例１４〜１８のいずれか一例の方法を含み、方法は、さらに、コンベヤメカニズムを用いて、物体認識装置を通り過ぎて真空抽出アセンブリに向かうように標的物体を送る工程を備える。
【００６４】
例２０は、例１９の方法を含み、コンベヤメカニズムは、チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える。
【００６５】
様々な別の実施形態において、本開示を通して記載したシステム要素、方法工程、または、例（例えば、分別制御ロジック／電子機器、真空制御システム、ニューラル処理ユニット、および／または、任意のそれらのいずれかの一部分など）は、それらの要素、処理、工程、または、例を実現するために、１または複数のコンピュータシステム、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または、同様のデバイスを用いることによって、および／または、メモリに接続されたプロセッサを備えて、非一過性のデータストレージデバイスに格納されたコードを実行することによって、実施されてよい。したがって、本開示の別の実施形態は、かかるコンピュータシステムによって実施された時に、本明細書に記載の実施形態をシステムが実施することを可能にするコンピュータ読み取り可能媒体上のプログラム命令を備えた要素を含んでよい。本明細書で用いられているように、「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、非一過性の物理形態を有する有形のメモリストレージデバイスを指す。かかる非一過性の物理形態は、パンチカード、磁気ディスクまたはテープ、任意の光学データストレージシステム、フラッシュリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ＲＯＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（Ｅ−ＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、もしくは、物理的な有形の形態を有する任意のその他の形態の永続的、半永続的、または、一時的なメモリストレージシステムまたはデバイスなどを含むがそれらに限定されない、コンピュータメモリデバイスを含みうる。プログラム命令は、コンピュータシステムプロセッサによって実行されるコンピュータ実行可能な命令、および、ハードウェア記述言語（超高速集積回路（ＶＨＳＩＣ）ハードウェア記述言語（ＶＨＤＬ）など）を含むが、これらに限定されない。
【００６６】
本明細書で用いられているように、「分別制御ロジック／電子機器」、「真空制御システム」、「真空抽出アセンブリ」、「真空抽出装置」、「撮像装置」、「ニューラル処理ユニット」、「データストレージ」、「メモリデバイス」、「メモリ」、「ニューラルネットワークパラメータセット」、「コントローラ」、「制御」、「プロセッサ」、または、「マイクロプロセッサ」などの用語は各々、当業者によって認識および理解される非汎用的な装置要素を指しており、本明細書では、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２（ｆ）を行使する目的の臨時語または臨時用語として用いられていない。
【００６７】
具体的な実施形態が、本明細書で図示および説明されているが、任意の変形（同じ目的を達成すると考えられる）が、図に示した具体的な実施形態と置き換えられうることが、当業者に理解される。本願は、提示した実施形態の任意の適合または変更を網羅するよう意図されている。したがって、実施形態は、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ限定されることが明確に意図されている。
【図１】
2021528264.tif 000003
【図１Ａ】
2021528264.tif 000004
【図１Ｂ】
2021528264.tif 000005
【図１Ｃ】
2021528264.tif 000006
【図２】
2021528264.tif 000007
【図３】
2021528264.tif 000008
【図４】
2021528264.tif 000009
【図５】
2021528264.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月2日(2021.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空物体分別システムであって、
流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、前記流入口から入って前記流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、
分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、前記被制御圧縮空気流は、前記物体認識装置によって生成された信号に応答して前記分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、
を備え、
前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、前記チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、前記チャネル真空空気流を用いて前記流入口および流出口を通して収容場所へ前記標的物体を通過させるよう構成され、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記標的物体が前記少なくとも１つの真空抽出装置を通過した時を検出するセンサを備える、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置が、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うよう選択される、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、前記特徴は、前記標的物体のサイズ、形状、向き、材料タイプ、または、材料組成、の内の１または複数を含む、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記センサは、前記分別制御ロジック／電子機器にフィードバック信号を送信し、
前記分別制御ロジック／電子機器は、前記フィードバック信号に応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、フィードバック信号に基づいて障害物を検出する、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、さらに、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリへ向かうように前記標的物体を送るよう構成されたコンベヤメカニズムを備える、システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムであって、さらに、前記少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、前記ダクトシステムは、複数の異なる容器の内の１つに個々の標的物体を方向付けるよう再構成可能である、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、１または複数のニューラル処理ユニットを備え、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体を１または複数の非標的物体から区別する、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、さらに、前記ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体の所定の特徴を識別する、システム。
【請求項１３】
真空物体分別のための方法であって、
物体認識装置によって生成された信号に応答して、分別制御ロジック／電子機器を用いて、圧縮空気流を制御する工程と、
分別を用いて前記圧縮空気流を制御することで、各々が流入口および流出口を有する１または複数の真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリを用いて、前記被制御圧縮空気流をチャネル真空空気流に変換する工程であって、前記チャネル真空空気流は、前記流入口から入って前記流出口から出る、工程と、
前記チャネル真空空気流を用いて、前記１または複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置の前記流入口を通して入り、前記第１真空抽出装置の前記流出口を通して出るように、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を引くことによって、前記標的物体を捕捉する工程であって、前記第１真空抽出装置は、前記標的物体が前記第１真空抽出装置を通過した時を検出し、前記分別制御ロジック／電子機器へフィードバック信号を送信するセンサを備える、工程と、
前記フィードバック信号に応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する工程と、
前記標的物体を収容場所に送り出す工程と、
を備える、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、さらに、
前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うように前記第１真空抽出装置を選択する工程を備える、方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の方法であって、さらに、
コンベヤメカニズムを用いて、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリに向かうように前記標的物体を送る工程を備える、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、方法。
【請求項１９】
真空物体分別システムであって、
流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、前記流入口から入って前記流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、
分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、前記被制御圧縮空気流は、前記物体認識装置によって生成された信号に応答して前記分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、
を備え、
前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、前記チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、前記チャネル真空空気流を用いて前記流入口および流出口を通して収容場所へ前記標的物体を通過させるよう構成され、
前記少なくとも１つの真空抽出装置の前記流出口に接続されたダクトシステムであって、前記ダクトシステムは、複数の異なる容器の内の１つに個々の標的物体を方向付けるよう再構成可能である、ダクトシステム、
を備える、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムであって、前記複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置が、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うよう選択される、システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムであって、前記特徴は、前記標的物体のサイズ、形状、向き、材料タイプ、または、材料組成、の内の１または複数を含む、システム。
【請求項２３】
請求項１９に記載のシステムであって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、システム。
【請求項２４】
請求項１９に記載のシステムであって、さらに、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリへ向かうように前記標的物体を送るよう構成されたコンベヤメカニズムを備える、システム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のシステムであって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、システム。
【請求項２６】
請求項１９に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、１または複数のニューラル処理ユニットを備え、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体を１または複数の非標的物体から区別する、システム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムであって、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、さらに、前記ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体の所定の特徴を識別する、システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
具体的な実施形態が、本明細書で図示および説明されているが、任意の変形（同じ目的を達成すると考えられる）が、図に示した具体的な実施形態と置き換えられうることが、当業者に理解される。本願は、提示した実施形態の任意の適合または変更を網羅するよう意図されている。したがって、実施形態は、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ限定されることが明確に意図されている。本開示は以下の適用例としても実現できる。
［適用例１］
真空物体分別システムであって、
流入口および流出口を有する少なくとも１つの真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、被制御圧縮空気流を、前記流入口から入って前記流出口から出るチャネル真空空気流に変換するよう構成されている、真空抽出アセンブリと、
分別制御ロジック／電子機器に接続された物体認識装置であって、前記被制御圧縮空気流は、前記物体認識装置によって生成された信号に応答して前記分別制御ロジック／電子機器によって制御される、物体認識装置と、
を備え、
前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を、前記チャネル真空空気流を用いて捕捉し、さらに、前記チャネル真空空気流を用いて前記流入口および流出口を通して収容場所へ前記標的物体を通過させるよう構成されている、システム。
［適用例２］
適用例１に記載のシステムであって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、システム。
［適用例３］
適用例２に記載のシステムであって、前記複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置が、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うよう選択される、システム。
［適用例４］
適用例３に記載のシステムであって、前記特徴は、前記標的物体のサイズ、形状、向き、材料タイプ、または、材料組成、の内の１または複数を含む、システム。
［適用例５］
適用例１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つの真空抽出装置は、前記少なくとも１つの真空抽出装置を前記標的物体が通過した時を検出するセンサを備える、システム。
［適用例６］
適用例５に記載のシステムであって、前記センサは、前記分別制御ロジック／電子機器にフィードバック信号を送信し、
前記分別制御ロジック／電子機器は、前記フィードバック信号に応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する、システム。
［適用例７］
適用例５に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、前記フィードバック信号に基づいて障害物の検出を制御する、システム。
［適用例８］
適用例１に記載のシステムであって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、システム。
［適用例９］
適用例１に記載のシステムであって、さらに、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリへ向かうように前記標的物体を送るよう構成されたコンベヤメカニズムを備える、システム。
［適用例１０］
適用例９に記載のシステムであって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、システム。
［適用例１１］
適用例１に記載のシステムであって、さらに、前記少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、さらに、前記少なくとも１つの真空抽出装置の流出口に接続されたダクトシステムを備え、前記ダクトシステムは、複数の異なる容器の内の１つに個々の標的物体を方向付けるよう再構成可能である、システム。
［適用例１２］
適用例１に記載のシステムであって、前記分別制御ロジック／電子機器は、１または複数のニューラル処理ユニットを備え、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体を１または複数の非標的物から区別する、システム。
［適用例１３］
適用例１２に記載のシステムであって、前記１または複数のニューラル処理ユニットは、さらに、前記ニューラルネットワークパラメータセットに基づいて、前記標的物体の所定の特徴を識別する、システム。
［適用例１４］
真空物体分別のための方法であって、
物体認識装置によって生成された信号に応答して、分別制御ロジック／電子機器を用いて、圧縮空気流を制御する工程と、
分別を用いて前記圧縮空気流を制御することで、各々が流入口および流出口を有する１または複数の真空抽出装置を備えた真空抽出アセンブリを用いて、前記被制御圧縮空気流をチャネル真空空気流に変換する工程であって、前記チャネル真空空気流は、前記流入口から入って前記流出口から出る、工程と、
前記チャネル真空空気流を用いて、前記１または複数の真空抽出装置の内の第１真空抽出装置の前記流入口を通して入り、前記第１真空抽出装置の前記流出口を通して出るように、前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された標的物体を引くことによって、前記標的物体を捕捉する工程と、
前記標的物体を収容場所に送り出す工程と、
を備える、方法。
［適用例１５］
適用例１４に記載の方法であって、前記真空抽出アセンブリは、それぞれの被制御圧縮空気流によって前記分別制御ロジック／電子機器によって個別に作動される複数の真空抽出装置を備える、方法。
［適用例１６］
適用例１５に記載の方法であって、さらに、
前記分別制御ロジック／電子機器によって識別された前記標的物体の特徴に基づいて、前記標的物体を捕捉する動作を行うように前記第１真空抽出装置を選択する工程を備える、方法。
［適用例１７］
適用例１４に記載の方法であって、前記第１真空抽出装置は、前記標的物体が前記少なくとも１つの真空抽出装置を通り過ぎた時を検出して前記分別制御ロジック／電子機器へフィードバック信号を送信するセンサを備え、前記方法は、さらに、
前記フィードバックに応答して、前記被制御圧縮空気流を制御する工程を備える、方法。
［適用例１８］
適用例１４に記載の方法であって、前記物体認識装置は、
カメラ、赤外線カメラ、不可視電磁放射センサ、磁気センサ、または、容量センサ、の内の少なくとも１つを含む、方法。
［適用例１９］
適用例１４に記載の方法であって、さらに、
コンベヤメカニズムを用いて、前記物体認識装置を通り過ぎて前記真空抽出アセンブリに向かうように前記標的物体を送る工程を備える、方法。
［適用例２０］
適用例１９に記載の方法であって、前記コンベヤメカニズムは、前記チャネル真空空気流へ取り込むための空気流を提供するよう構成された１または複数の隆起形状、陥凹形状、または、穴形状を備える、方法。
【国際調査報告】
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