(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張可能体の膨張を可能にする加圧流体の源に流動的に接続された前記膨張可能体を有する流体アクチュエータを備えるアトラクション機構と、
前記膨張可能体の膨張を調整するように構成された１又は２以上の流体制御装置と、
前記流体アクチュエータの状態特性を監視するように構成された１又は２以上のセンサと、
前記１又は２以上の流体制御装置及び前記１又は２以上のセンサに通信可能に連結されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
実行されたときに、
前記流体アクチュエータが物体に影響を与えるため、前記１又は２以上のセンサからの少なくともフィードバックに基づいて、前記膨張可能体を制御可能に膨張させ、
前記１又は２以上のセンサからの少なくともフィードバックに基づいて、前記物体に前記流体アクチュエータにより加えられる衝突力を計算し、
前記衝突力が所定範囲内であるかを判定し、また、
前記流体アクチュエータにより前記物体に加えられる前記衝突力を前記所定範囲内に維持するために、前記流体アクチュエータの１又は２以上のパラメータを調整するように、前記膨張可能体の膨張を制御するように構成されている命令を含む、
遊園地のアトラクション。
【請求項２】
前記命令は、前記１又は２以上のセンサからの前記フィードバックを用いて前記物体に対する前記流体アクチュエータの最大の衝突力（Ｆ（ｍａｘ））を計算し、前記計算されたＦ（ｍａｘ）がリアルタイムで閾値を下回るように前記流体アクチュエータの前記パラメータを調整するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項３】
前記命令は、前記流体アクチュエータにより前記物体に作用する前記１又は２以上のパラメータをリアルタイムで前記所定範囲内に維持するため、前記１又は２以上の流体制御装置の動作を調整するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項４】
前記流体アクチュエータの前記１又は２以上のパラメータは、前記流体アクチュエータの内部圧力、運動量、速度、加速度、質量、弾性コンプライアンス、又はそれらの任意の組み合わせを含む、
請求項３に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項５】
音響システム、照明システム、又はその両方を備え、
前記命令は、前記膨張可能体の制御された膨張又は収縮と協調して前記音響システム、前記照明システム、又はその両方の動作を調整するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項６】
前記１又は２以上のセンサは、力センサ、圧力センサ、カメラ、流体特性センサ、又はそれらの任意の組み合わせを含む、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項７】
前記コントローラは、遊園地の乗り物車両に通信可能に連結され、前記命令は、前記アトラクション機構が、前記乗り物車両の上の人間のゲストに影響を与え、又は前記乗り物車両の一部に影響を与えるために、少なくとも前記乗り物車両の動作に基づいて前記膨張可能体を制御可能に膨張又は収縮させるように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項８】
前記アトラクション機構は、複数の流体アクチュエータを含み、前記複数の流体アクチュエータは、前記アトラクション機構の形状を規定するパターンで配置されていること、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項９】
前記命令は、前記流体アクチュエータにより前記物体に加えられる前記衝突力を前記所定範囲内に維持するために、前記流体アクチュエータの運動プロファイルを調整するように、前記膨張可能体の前記膨張を制御するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項１０】
前記命令は、前記流体アクチュエータにより前記物体に加えられる前記力を前記所定範囲内に維持するため、前記流体アクチュエータの１又は２以上の前記物体の柔軟特性を調整するように、前記膨張可能体の前記膨張を制御するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項１１】
前記命令は、前記流体アクチュエータの１又は２以上の物体の柔軟特性を調整するために前記膨張可能体の膨張を制御するか、又は、前記流体アクチュエータにより前記物体に加えられる前記力を前記所定範囲内に維持するために前記流体アクチュエータの運動プロファイルを制御するかのどちらか又は両方を選択するように構成されている、
請求項１に記載の遊園地のアトラクション。
【請求項１２】
遊園地のアトラクション機構を操作する方法であって、
前記アトラクション機構とターゲットとの間の物理的な接触を含む前記アトラクション機構と前記ターゲットとの間の相互作用を引き起こす運動プロファイルに従って前記アトラクション機構を動かすため、前記アトラクション機構の流体アクチュエータを膨張させること、
前記相互作用が発生しているときに１又は２以上のセンサを用いて前記アトラクション機構と前記ターゲットとの間の前記相互作用に関係する情報を収集すること、
前記相互作用に関連付けられた相互作用パラメータを決定するため、前記１又は２以上のセンサと通信するコントローラによって、前記１又は２以上のセンサから前記収集された情報を分析すること、及び、
目的の範囲内に前記相互作用パラメータを維持するため、前記相互作用が発生しているときに前記流体アクチュエータの膨張を調整すること、
を含む、方法。
【請求項１３】
前記相互作用は、前記アトラクション機構の前記流体アクチュエータと前記ターゲットとの間の物理的な接触を含み、前記収集された情報を分析することは、前記収集された情報を用いて前記ターゲットに対する前記流体アクチュエータの最大の衝突力（Ｆ（ｍａｘ））を連続的に計算することを含み、前記流体アクチュエータの膨張を調整することは、前記流体アクチュエータの物体の柔軟特性を調整するために、前記流体アクチュエータを膨張又は収縮させることを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記流体アクチュエータの膨張を調整することは、前記アトラクション機構の前記運動プロファイルを調整するため、前記流体アクチュエータを膨張させること又は収縮させることを含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記運動プロファイルの調整は、少なくとも前記アトラクション機構の一部を前記ターゲットから離れさせる、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
制御された膨張に応じてアトラクション機構の形状及び運動プロファイルを提供するように構成された複数の流体アクチュエータを有する前記アトラクション機構と、
前記アトラクション機構と流動的に連結され、前記複数の流体アクチュエータに加圧流体を提供するように構成された流体源と、
前記流体源から前記複数の流体アクチュエータへの加圧流体の流れを制御するように構成された１又は２以上の流体制御装置と、
前記アトラクション機構と関連付けられ、前記複数の流体アクチュエータの状態特性を監視するように構成された１又は２以上のセンサと、
前記１又は２以上の流体制御装置及び前記１又は２以上のセンサと通信可能に連結されたコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
実行されたときに、
前記アトラクション機構とターゲットとの間の物理的な接触を含む前記アトラクション機構と前記ターゲットとの間の相互作用に関連付けられた１又は２以上の相互作用パラメータを決定するため、前記相互作用が発生しているときに前記アトラクション機構と前記ターゲットとの間の前記相互作用に関係する前記１又は２以上のセンサからのフィードバックを分析し、また、
前記相互作用が発生しているときに前記１又は２以上の相互作用パラメータを所定範囲内に維持するため、前記複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの流体アクチュエータの膨張を調整するように構成されている命令を含む、
空気圧式ロボットシステム。
【請求項１７】
前記命令は、前記ターゲットに対する前記アトラクション機構の最大の衝突力（Ｆ（ｍａｘ））を連続的に計算することにより、前記１又は２以上の相互作用パラメータを決定するように構成され、前記コントローラは、前記相互作用が発生しているときに前記１又は２以上の相互作用パラメータを前記所定範囲内に維持するために、前記アトラクション機構の前記運動プロファイルを調整すべく前記複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの流体アクチュエータの膨張を調整するように構成され、若しくは、前記流体アクチュエータの物体の柔軟特性を調整すべく前記複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの流体アクチュエータを膨張又は収縮させるように構成され、又はその両方で構成されている、
請求項１６に記載の空気圧式ロボットシステム。
【請求項１８】
前記命令は、前記複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの流体アクチュエータにわたる圧力差又は前記複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの流体アクチュエータの平均の内部圧力を調整するため、前記複数の流体アクチュエータへの加圧流体の流れを制御するように構成されている、
請求項１７に記載の空気圧式ロボットシステム。
【請求項１９】
前記１又は２以上のセンサは、力センサ、圧力センサ、カメラ、流体特性センサ、又はそれらの任意の組み合わせを含む、
請求項１６に記載の空気圧式ロボットシステム。
【請求項２０】
音響システム、照明システム、又はその両方を含み、
前記コントローラは、前記アトラクション機構の前記運動プロファイルに基づいて、前記音響システム、前記照明システム、又はその両方の動作を制御するように構成されている、
請求項１６に記載の空気圧式ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連特許出願の相互参照］
この出願は、２０１７年３月２５日に出願され、「人間と触れ合うための柔軟なロボットシステム及び方法」の題名が付けられた米国仮特許出願第６２／４７６，７５６号の優先権及びその利益を主張し、同米国仮特許出願はその全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で開示される主題は、概して遊園地の分野に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、相互に作用する設備を用いた遊園地体験を提供するために利用されるシステム及び方法に関する。
【０００３】
様々な娯楽の乗り物及び展示品は、ユーザにユニークでインタラクティブな、動き、ビジュアル体験を提供するために作製されている。様々な乗り物及び展示品において、乗り物及び展示品のうちのいくらかの相互作用的な構成要素を用いることにより、ユーザ体験を向上させることができる。しかし、これらの相互作用的な構成要素を作動させる様々な機械的な装置は、しばしば直線的、より機械的、又は予めプログラムされた機能で動くように見え、より生きているようなものとは対照的に、ユーザにロボットと相互に作用しているような印象を与える。さらに、従来の相互作用的な構成要素は、そのような相互作用から生じ得る機械的な力（例えば衝突からの）によりそれ自体若しくは他の物体に触れ又は相互に作用することに関し、しばしば制限される。現在、より生きているような、ダイナミックでインタラクティブな体験を提供する相互作用的な構成要素の提供が望まれ得ることが認識されている。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の範囲と同等のいくらかの実施形態を以下に要約する。これらの実施形態は、本開示の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろ本実施形態の可能性のある形態の簡単な要約を提供することのみを意図するものである。実際に、本実施形態は、下記の実施形態と同様又は異なり得る様々な形態を包含し得る。
【０００５】
一実施形態では、遊園地のアトラクションは、アトラクション機構を含む。アトラクション機構は、膨張可能体を有する流体アクチュエータを含む。膨張可能体は、膨張可能体の膨張を可能にする加圧流体の源に流動的に接続されている。１又は２以上の流体制御装置は膨張可能体の膨張を調整するように構成され、１又は２以上のセンサは流体アクチュエータの状態特性を監視するように構成されている。コントローラは、１又は２以上の流体制御装置及び１又は２以上のセンサに通信可能に連結されている。コントローラは、流体アクチュエータが物体に影響を与えるため、１又は２以上のセンサからの少なくともフィードバックに基づいて、膨張可能体を制御可能に膨張させるように構成され、また、コントローラは、流体アクチュエータにより物体に加えられる力を所定範囲内に維持するため、流体アクチュエータの１又は２以上のパラメータを調整すべく、膨張可能体の膨張を制御するように構成されている。
【０００６】
別の実施形態では、遊園地のアトラクション機構を操作する方法は、アトラクション機構とターゲットとの間の相互作用を引き起こす運動プロファイルに従って、アトラクション機構を動かすため、アトラクション機構の流体アクチュエータを膨張させることを含む。相互作用は、アトラクション機構とターゲットとの間の物理的な接触を含む。方法はまた、相互作用が発生しているときに１又は２以上のセンサを使ってアトラクション機構とターゲットとの間の相互作用に関係する情報を収集すること、及び、相互作用に関連している相互作用パラメータを決定するために、１又は２以上のセンサと通信するコントローラによって、１又は２以上のセンサから収集した情報を分析することを含む。方法は、目的の範囲内に相互作用パラメータを維持するため、相互作用が発生しているときに流体アクチュエータの膨張を調整することをさらに含む。
【０００７】
別の実施形態では、空気圧式ロボットシステムは、制御された膨張に応じてアトラクション機構の形状及び運動プロファイルを提供するように構成された複数の流体アクチュエータを有するアトラクション機構を含む。流体源は、アトラクション機構に流動的に連結され、複数の流体アクチュエータに加圧流体を提供するように構成されている。空気圧式ロボットシステムの１又は２以上の流体制御装置は、流体源から複数の流体アクチュエータへの加圧流体の流れを制御するように構成され、アトラクション機構に関連付けられた１又は２以上のセンサは、複数の流体アクチュエータの状態特性を監視するように構成されている。コントローラは、１又は２以上の流体制御装置及び１又は２以上のセンサに通信可能に連結されている。コントローラは、相互作用に関連付けられた１又は２以上の相互作用パラメータを決定するため、相互作用が発生しているときにアトラクション機構とターゲットとの間の相互作用に関連する１又は２以上のセンサからのフィードバックを分析するように構成されている。アトラクション機構とターゲットとの間の相互作用は、アトラクション機構とターゲットとの間の物理的な接触を含む。コントローラは、また、１又は２以上の相互作用パラメータを所定範囲内に維持するため、相互作用が発生しているときに複数の流体アクチュエータの少なくとも１つの膨張を調整するように構成されている。
【０００８】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、図面を通して類似の文字は類似の部品を表す添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良く理解されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態に従った、遊園地でのゲストの体験を向上させる空気圧式ロボットシステムの実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に従った、図１の空気圧式ロボットシステムの実施形態に係るブロック図である。
【図３】図３は、本実施形態に従った、図１の空気圧式ロボットシステムの別の実施形態に係るブロック図である。
【図４】図４は、本実施形態に従った、ターゲットと図１の空気圧式ロボットシステムのアトラクション機構との間の例示的な相互作用体験を示す概略図である。
【図５】図５は、本実施形態に従った、ターゲットと図１の空気圧式ロボットシステムのアトラクション機構との間の別の例示的な相互作用体験を示す概略図である。
【図６】図６は、本実施形態に従った、ターゲットと図１の空気圧式ロボットシステムのアトラクション機構との間の別の例示的な相互作用体験を示す概略図である。
【図７】図７は、本実施形態に従った、図１の空気圧式ロボットシステムを操作するためのプロセスの実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の１又は２以上の具体的な実施形態を以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようとする中で、実際の実装の全ての特徴が本明細書に記載されていない場合がある。任意のそのような実際の実装の開発では、エンジニアリング又は設計プロジェクトのように、多数の実装固有の決定が、１つの実装から別の実装に変化し得るシステム関連及びビジネス関連の制約の順守のように、開発者の特定の目標を達成するためになされなければならないということを理解されたい。さらに、そのような開発努力は複雑で時間を要するかもしれないが、それにも関わらず、この開示の利益を有する当業者にとって設計、製作、製造の日常業務であることを理解されたい。
【００１１】
上記を念頭に置いて、空気圧ロボット技術は、様々なインタラクティブ及びビジュアル体験でのユーザ体験を向上させる、より流動的で生き物のようなしぐさで動く機械的装置を作製することに用いられ得る。さらに、空気圧ロボット技術は、その機械的装置が、その形状及び動きを、折り畳み可能又は膨張可能な器具（例えば、ハウジング）を通じて流体（例えば、ガス及び／又は液体）を移動させることによって達成するので、アニメキャラクター又はアトラクション機構（例えば、機械、ロボット）と快適でインタラクティブな方法で関わり合う可能性を人間（例えば、ゲスト）に提供する。したがって、そのようなロボットは「柔軟なロボット」と呼ばれることがある。本明細書で使用されるように、空気圧ロボット技術（例えば、空気圧式ロボット）は、流体を受け取って認識可能な形状を形成するバルーン状又は膨張可能なアトラクション機構を含み得る。そのような機構は、ロボットの動きの一部を少なくとも担うため、しばしばロボットの「アクチュエータ」と呼ばれる。加えて、空気圧ロボット技術は、膨張可能アトラクション機構に内部で及び／又は流動的に連結され、膨張可能アトラクション機構にある方向又はパターン（例えば、運動経路に沿って）に動かせるために調整し得る流体誘導メカニズム（例えば、ポンプ、バルブ、空洞、又はそれらの組み合わせ）を含み得る。このように、空気圧ロボット技術は、様々な形状、ボディ、構造、及び他の構成を形成するために使用され得る。加えて、アトラクション機構又は空気圧式ロボットを制御可能に膨張させる能力は、アトラクション機構と人間のゲストとの間の相互作用（例えば、快適な相互作用）のあるレベルを維持するために、アトラクション機構の外表面の弾性コンプライアンスを制御することが可能であることを意味する。
【００１２】
本実施形態は、様々な状況で実装され得るが、空気圧式ロボットシステム１０が遊園地１２で使用される一例の状況を概略的に図１に示す。図示のように、遊園地１２は、遊園地１２のゲスト１６のための歩道１４、テーマのあるアトラクション、及び乗り物１８（例えば、乗客を保持するように構成された乗り物車両を含む）などの他の遊園地アトラクションを含み得る。乗り物１８は、遊園地１２のゲスト１６を収容し、車両経路２０に沿って移動するように構成され得る。空気圧式ロボットシステム１０は、ゲスト１６の体験を向上させる物体（例えば、ゲスト１６、乗り物車両の一部、他の遊園地キャラクター、小道具など）と作用するように構成され得る１又は２以上のアトラクション機構２２（例えば、空気圧式ロボット、機械）を含み得る。例えば、ゲスト１６が歩道１４に沿って歩くと、１又は２以上のアトラクション機構２２は、生きているように見えるように動くことができ、及び／又は、ゲスト１６との自発的な生きているような相互作用を提供するようにゲスト１６に触れることができる。ある実施形態では、１又は２以上のアトラクション機構２２は、乗り物１８上のゲスト１６と相互作用し得る。ある実施形態では、１又は２以上のアトラクション機構２２は、お互いに又は遊園地１２内の任意の他の適切な物体と相互作用し得る。
【００１３】
図２は、空気圧式ロボットシステム１０の様々な構成要素のブロック図である。図示の実施形態では、空気圧式ロボットシステム１０は、通信ネットワーク３０（例えば、ＷＬＡＮ、ＷＷＡＮ、及びＮＦＣなどの有線及び／又は無線の通信ネットワーク）、コントローラ３２、及びアトラクション機構２２を含み得る。通信ネットワーク３０は、空気圧式ロボットシステム１０の様々な構成要素をお互いに通信可能に連結することができ、及び／又は空気圧式ロボットシステム１０を遊園地１２の他のシステム（例えば、クラウド、データサーバ、乗り物１８、乗り物ショーのスーパーバイザ）と通信可能に連結することができる。コントローラ３２は、アトラクション機構２２を操作するための命令を実行するため、メモリ３６（例えば、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体及び／又は他の記憶装置）に動作可能に連結されたプロセッサ３４（例えば、汎用プロセッサ、システムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はいくつかの他の同様のプロセッサ構成）を含み得る。メモリ３６は、ゲスト１６との空気圧式ロボットシステム１０の相互作用を分析及び／又は決定するように構成された相互作用モジュール３８を記憶し得る。ある実施形態では、コントローラ３２は、乗り物１８及びショーエフェクトシステム（例えば、ゲスト１６にショーエフェクトを提供するための投影及び／又は表示装置、照明システム、音響システムなど）などの他の遊園地の操作を用いてアトラクション機構２２の操作を調整するために、（例えば、通信ネットワーク３０を介して）乗り物ショースーパーバイザ４０に通信可能に連結され得る。本実施形態によれば、乗り物ショースーパーバイザ４０は、アトラクションの他の部分を用いてアトラクション機構２２の操作を調整するように構成された命令を実行するため、対応するプロセッサ（例えば、汎用プロセッサ、システムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はいくつかの他の同様のプロセッサ構成）と、メモリ（例えば、有形の非一時的なコンピュータ可読媒体及び又は他の記憶装置）とを含み得る。この実施形態では個別の特徴として示されているが、コントローラ３２及び乗り物ショースーパーバイザ４０の全て又は一部は、同じハードウェア又は機器上で実装されても良いし、及び／又は、（例えば、冗長性のため）類似又は同じプログラミングを含んでいても良い。
【００１４】
アトラクション機構２２は、１又は２以上のセンサ４２、流体アクチュエータ４４、流体源４６、制御装置４８（例えば、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ））、音響システム５０、及び照明システム５２を含むか、それらに関連付けられることができる。１又は２以上のセンサ４２は、アトラクション機構２２の様々な適切な位置に配置された、１又は２以上の力センサ、圧力センサ、カメラ、流体特性センサ、温度センサ、又はそれらの組み合わせを含むことができる。１又は２以上のセンサ４２は、アトラクション機構２２の外表面及び／又はアトラクション機構２２の内表面に配置され得る。１又は２以上のセンサ４２は、物体又は人間とのアトラクション機構２２の相互作用及び／又は動きに関する情報を収集するように構成され得る。
【００１５】
流体アクチュエータ４４は、流体源４６に流動的に連結されてもよく、その形状及び動きが機構の内部流体圧力を変えることによって制御され得る１又は２以上の膨張可能な機構（例えば、１又は２以上の膨張可能体）を含む。そのような膨張可能体は、弾性特性を有するバルーン状材料（例えば、エラストマー）を含んでもよく、又は、閾値膨張圧力に達したときに所定形状を有するより硬い材料（例えば、その硬い材料は相当な量は伸びない）を含んでもよい。一例として、そのような材料は、合成繊維（例えば、ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、ポリエステル繊維）、絹、帆布などを含み得る。
【００１６】
流体アクチュエータ４４は、適切なポンプ、バルブ、パイプ、導管などを含む、流体アクチュエータ４４の運動プロファイル（例えば、運動経路及び／又は運動速度）を変更又は維持するための任意の適切な流体誘導メカニズム（例えば、流体制御装置５４）を含むか、又は、当該機構に連結されることができる。そのような流体制御装置５４は、追加的に又は代替的に、流体源４６の一部であるか、流体源４６に連結され得る。ある実施形態では、流体源４６は、加圧された流体の源であり得る。本実施形態によれば、流体制御装置５４は、流体アクチュエータ４４の膨張及び収縮を可能にすることができる。例えば、流体制御装置５４は、流体が流体アクチュエータ４４に流入し、また、流体アクチュエータ４４の外に流出することを可能にするように構成され得る。アトラクション機構のある実施形態は、流体を個々の流体アクチュエータ４４間に流し得る流体制御装置５４を含み得る。
【００１７】
流体は、アトラクション機構２２の形状及び運動プロファイルを変更又は維持するため、アトラクション機構２２の任意の適切な位置に向けられ得る。すなわち、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４のパターンは、アトラクション機構２２の全体形状を規定する。このように、流体アクチュエータ４４の膨張を調整することは、アトラクション機構２２の形状を、またある実施形態では、アトラクション機構２２の動きを変更する。制御装置４８（例えば、それ自体の予めプログラムされた運動プロファイルを有する）は、上記のように、流体アクチュエータ４４、流体源４６などの動作を制御するために、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、又は他の適切な制御装置を含み得る。例えば、制御装置４８は、コントローラ３２から命令を受けることができ、当該命令に基づいて、制御装置４８は、アトラクション機構２２を作動させるため、流体アクチュエータ４４（流体制御装置５４）の操作を、予めプログラムされた運動プロファイル（又は相互作用モジュール３８又はコントローラ３２の他の記憶された命令群により定義され若しくは修正された運動プロファイルに従って）に従って制御することができる。実際、ある実施形態では、コントローラ３２及び／又は制御装置４８は、アニメーション再生システムの全て又は一部を実装することができ、コントローラ３２及び／又は制御装置４８は、アトラクション機構２２に、予めプログラムされた運動経路セットに従って動かせる。このアニメーション再生システムは、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４のための複数の記憶された運動プロファイルを結果的に含むことができ、またこれらの記憶された運動プロファイルの何れか１つ又は組み合わせは、ある所定範囲内であるレベルの相互作用を維持する（例えば、流体アクチュエータ４４から物体へ分け与えられた力を維持する）ように修正され得る。さらに、この実施形態では個別の特徴として示されているが、他の実施形態では、制御装置４８、コントローラ３２、乗り物ショースーパーバイザ４０又はそれらの任意の組み合わせの全て若しくは一部は、同じハードウェア又は機器上で実装でき、及び／又は共有、重複、類似、又は同じプログラミング（例えば、冗長性）を含むことができる。
【００１８】
音響システム５０は、１又は２以上のオーディオトランスデューサを含み得る。例えば、音響システム５０は、マイクロホン、スピーカ、スピーカアンプ、オーディオ再生装置、又は他の適切なオーディオ装置を含むことができる。照明システム５２は、１又は２以上の照明又は照明効果装置（例えば、デジタル多重（ＤＭＸ）などの標準プロトコルを介して制御される）を含み得る。これらのシステムの操作は、コントローラ３２を使って制御され得る。例えば、コントローラ３２は、アトラクション機構２２の運動プロファイルを用いて音及び又は照明の効果を調整するため、音響システム５０と照明システム５２の操作を制御することができる。アトラクション機構２２の様々な構成要素は、お互いに通信可能に連結され、及び／又は、直接に又は通信ネットワーク３０を介してコントローラ３２に連結され得る。コントローラ３２は、１又は２以上のターゲット（例えば、ゲスト１６、アトラクション機構２２それ自体、又は任意の他の適切な物体）と相互作用する（例えば、触れる）ため、アトラクション機構２２の運動プロファイルを制御することができる。
コントローラ３２は、１又は２以上のターゲットと相互作用するとき運動プロファイルをその場で決定及び／又は変更するため、相互作用に関連する情報（例えば、１又は２以上のセンサ４２により収集された情報）及び運動プロファイルを分析することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、図３に示されるように、コントローラ３２は、複数のアトラクション機構２２と通信可能に連結され得る。コントローラ３２は、複数のアトラクション機構２２の運動プロファイルを変更及び／又は維持するために、複数のアトラクション機構２２の操作を制御することができる。コントローラ３２は、お互いに及び／又は１又は２以上のターゲットと相互作用するため、複数のアトラクション機構２２の操作を制御することができる。複数のアトラクション機構２２がターゲット（例えば、ゲスト１６、適切な物体、アトラクション機構）と相互作用している場合に、コントローラ３２は、ターゲットとの物理的な接触における全てのアトラクション機構２２から生じる正味の相互作用パラメータ（例えば、正味の力、正味の圧力、正味の運動量）に基づいて相互作用を調整及び／又は制御することができるということに留意されるべきである。例えば、コントローラ３２は、望ましいレベル（例えば、望ましい範囲内）に正味の相互作用パラメータを維持するため、複数のアトラクション機構２２の運動プロファイルを変更することができる。
【００２０】
本開示のある実施形態では、空気圧式ロボットシステム１０は、１又は２以上のアトラクション機構２２が他のアトラクション機構２２に触れたり、それ自身の構造の異なる部分、周囲の物体（例えば、乗り物、ショー設備）と相互作用したり（例えば、触れたり）することに用いられ得る。空気圧式ロボットシステム１０は、制御され、繰り返される動きを実行し得ることができ、その動きは、ある特定レベル（例えば、それぞれの構造又は部品の完全性を損なうことなく相互作用を可能にするレベル）以下でターゲットに与える制御された正味の機械的な力を維持しながら、（例えば、意図的および意図的でない）衝突をもたらし得る。さらに、人間のユーザとの相互作用をしばしば妨げられる従来のアニメ（animated）機構とは異なり（例えば、衝突及び／又は様々な故障モードの可能性を避けるため）、本開示によるアトラクション機構２２（例えば、空気圧式ロボット）は、人間のユーザ（例えば、ゲスト１６）と触れ合うときに所定範囲の力を使って動作するように設計及び制御され、これによりゲスト体験を向上させる。一例として、一実施形態では、アトラクション機構２２は、人間（遊園地１２のゲスト１６）に与えられる衝突力を動的に変更するように制御され得る。
【００２１】
本実施形態によれば、アトラクション機構２２は、ゲスト１６がアトラクション機構２２と相互作用し、流体アクチュエータ４４の運動プロファイル（例えば、運動経路及び／又は運動速度を含む）に影響を及ぼすことを可能にするように構成され得る。運動プロファイルの失敗状態において、ゲスト１６の快適さ（又は異なる感覚）を確保するために、衝突時に流体アクチュエータ４４がゲスト１６に柔軟になることが望ましい場合がある。例えば、コントローラ３２は、制御装置４８を制御するための制御装置４８に命令を送信することができ、次に、制御装置４８は、流体アクチュエータ４４（例えば、流体アクチュエータ４４のある一部）の膨張又は収縮を制御する。
【００２２】
ある実施形態では、非限定的な例の目的で、空気圧式ロボットシステム１０は、膨張するとアニメキャラクター又はアニメキャラクターの運動プロファイルを作り出すための所定の形状を形成する膨張可能体（１又は２以上の流体アクチュエータ４４に対応する）をそれぞれ含む、１又は２以上のアトラクション機構２２を含むことができる。例えば、それぞれのアトラクション機構２２の複数の流体アクチュエータ４４は、アニメキャラクターの形状及び／又はアニメキャラクターの運動プロファイルに対応し得る。一例として、流体アクチュエータ４４の第１のセットは、アニメキャラクターに対応する形状を形成するために使用することができ、一方で、流体アクチュエータ４４の第２のセット（第１のセットと比較して、同じ、異なる、又は共有される流体アクチュエータ４４のサブセットを含むことができる）は、特定の運動プロファイルに従ったアニメキャラクターの動きのために使用することができる。このように、第１の流体アクチュエータ４４の制御された膨張は、アニメキャラクターの構造上の全体性を制御することができ、一方、第２の流体アクチュエータの制御された膨張は、アニメキャラクターの運動プロファイルを制御することができる。何れか又は両方の戦略を、アトラクション機構２２とゲスト１６又はその他のターゲット機構との間の相互作用を制御するために使用することができる。
【００２３】
制御された膨張の一例として（適切な場合には制御された収縮を示すことも意図される）、１又は２以上のアトラクション機構２２のそれぞれは、１又は２以上の対応する流体制御装置５４を含み、この流体制御装置５４は、アトラクション機構２２の一部を膨張又は収縮させるための流体源４６から導入された加圧された流体を制御する。流体制御装置５４は、既定の圧力に制御された速度で流体アクチュエータ４４を膨張又は収縮させるための制御装置４８を介して制御された、１又は２以上のバルブ及び／又はポンプを含むことができる。膨張又は収縮の制御を提供し、最終的に人間とのアトラクション機構２２の相互作用を制御するために、１又は２以上のアトラクション機構２２のそれぞれは、コントローラ３２と通信可能に連結される。コントローラ３２は、各アトラクション機構２２に対するそれぞれの制御装置４８（例えば、ＰＬＣ）と通信可能に連結され、ある実施形態では、連続的かつリアルタイムの方法でアトラクション機構２２の状態を監視するのに使用される１又は２以上のセンサ４２と通信可能に連結されている。一例として、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４の圧力は、予め決定された位置又は１又は２以上の流体アクチュエータ４４の内部に配置された１又は２以上の圧力センサを含む１又は２以上のセンサ４２を使って監視され得る。他の一例として、１又は２以上の流体アクチュエータ４４は、センサ４２として利用される１又は２以上のカメラを使って監視されることができ、当該カメラは、マシンビジョンプログラミングを有する関連したコンピューティングデバイスと併せて使用される。更なる一例として、動的信号対雑音比追跡システムは、反射による監視技術を用いるため、カメラシステム、適切にプログラムされた追跡コンピュータシステム、及び関連するエミッタ及び／又は検出器を有していてもよい。追加的に又は代替的に、カメラシステムと適切にプログラムされた監視コンピュータシステムは、表面マッピングベースの監視技術を用いることができる。
【００２４】
マシンビジョン実装に関連付けられたコントローラ（例えば、コントローラ３２）は、１又は２以上のアトラクション機構２２の外表面のリアルタイムの監視を実行することができ、また、そのような監視を、コントローラ３２上でプログラムされたアルゴリズム構造（例えば、相互作用モジュール３８に関連付けられたモデルなどの方程式系）に入力を提供するために使用することができる。同様に、１又は２以上のセンサ４２（例えば、圧力センサ又は他の流体特性センサ）に関連付けられたコントローラ３２は、１又は２以上のアトラクション機構２２の様々な圧力のリアルタイムの監視を実行し、１又は２以上の監視された圧力をアルゴリズムへの入力として使用することができる。すなわち、本開示の空気圧式ロボットシステム１０は、能動的な監視と１又は２以上のアトラクション機構２２の調整を実行し、人間（例えば、ゲスト１６）との制御された物理的な相互作用を可能にする。
【００２５】
本実施形態によれば、本明細書に開示されたコントローラ３２は、マスターコントローラ又はコントローラに通信可能に連結した制御システム（例えば、各アトラクション機構２２に関連付けられた制御装置４８）を表すか、又は、各アトラクション機構２２に関連付けられた特定のコントローラを表すことができる。一例として、遊園地１２は、マスター制御システム（例えば、コントローラ３２）を含むことができ、各流体アクチュエータ４４は、それ自体の予めプログラムされた運動プロファイルを有する個別のコントローラ（例えば、制御装置４８）により制御され得る。
【００２６】
本開示のコントローラ（例えば、コントローラ３２）は、能動的な監視と、１又は２以上のアトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４の調整とを実行することができる。一例として、コントローラ３２は、１又は２以上の流体アクチュエータ４４の状態特性を監視する特別にプログラムされたハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素を含むことができ、そのような監視された特性を、１又は２以上のアトラクション機構２２、１又は２以上のゲスト１６、及び／又は他の物体又は機械の間の相互作用に関係する方程式のシステム（例えば、相互作用モジュール３８の１又は２以上のモデル）への入力として使用することができる。コントローラ３２は、所定範囲内でゲスト１６上の１又は２以上のアトラクション機構２２の衝突力を維持するために、流体アクチュエータ４４のそれぞれに関連付けられたある変数が操作される範囲を決定する計算を連続的に実行することができる。ある実施形態では、最大許容衝突力（又は他の物体パラメータ）に関連付けられたある閾値又は所定の範囲は、運動経路に沿った流体アクチュエータの全ての位置の設定値ではない場合がある。むしろ、最大許容衝突力の閾値又は所定範囲は、流体アクチュエータ４４の運動経路（又は全体的なアトラクション機構２２の運動経路）の関数であってもよい。例えば、コントローラ３２は、運動経路に沿った流体アクチュエータ４４（又はアトラクション機構４４全体）の位置の関数として、与えられた流体アクチュエータ４４に対する最大許容衝突力をモデル化することができる。このように、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４が運動経路に沿って第１の位置にいるときに第１の許容衝突力（例えば、所定範囲）を決定することができる。しかし、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４が運動経路に沿って第２の位置にいるときに第１の許容衝突力とは異なる第２の許容衝突力（例えば、異なる所定範囲）を決定することができる。
【００２７】
そのような決定に使用される方程式系は、１又は２以上のアトラクション機構２２の材料に基づいて固定される変数だけでなく、監視された変数も含み得る。ある実施形態によれば、コントローラ３２は、（以下で説明するように理想的な運動プロファイルに基づいて初期に決定される）物体の動的特性、（アトラクション機構流体アクチュエータ４４の材料に依存する）物体の材料特性、物体の柔軟特性などの、１又は２以上のアトラクション機構２２に関連する多くの特性を考慮に入れることができ、当該特性は、力の計算とリアルタイムの調整のために操作される特性である。
【００２８】
コントローラ３２は、（例えば、１又は２以上のモデルを用いて）アトラクション機構２２（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４）によりゲスト１６に与える最大（例えば、最悪の場合）の衝突力を計算するために、１又は２以上の数学的関数を利用することができ、また、１又は複数の関数への入力として、監視された特性と固定された特性の何れか１つ又は組み合わせを使用することができる。また、コントローラ３２は、最大衝突力を動的に制御するために、アトラクション機構２２に関連付けられた１又は２以上の変数を操作することができる。より具体的には、コントローラ３２は、１又は２以上の流体アクチュエータ４４のそれぞれと関連付けられた様々な状況（例えば内部流体圧力）を監視し、このリアルタイムの監視に基づいて、様々な他の入力（例えば、システムの１又は２以上の関数への）と組み合わせて、最大の又は「最悪のケース」の衝突力又は力の範囲（例えば、与えられた運動経路の沿った位置の関数として）のリアルタイムの計算を実行する。この力（又は力の範囲）のリアルタイムの出力に基づいて、１又は２以上の流体アクチュエータ４４に関連付けられた物体の柔軟特性は、力の増加又は減少を可能にするように調整され得る。一例として、コントローラ３２は、まず最小の構造圧力条件に達するまで（例えば、アニメキャラクターの形状を維持するため）、１又は２以上の流体アクチュエータ４４の内部圧力を低下させ、その後、アトラクション機構２２の運動プロファイルに関連付けられた速度と加速度を減少させる。
【００２９】
ある実施形態では、コントローラ３２は、物体（流体アクチュエータ４４）により人間（例えば、遊園地のゲスト１６）に加えられる力として本明細書で定義されるＦ（о）の値を計算することができる。いくつかの物体（例えば、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４、ゲスト１６）は、コントローラ３２によりモデル化されたシステムを形成してもよい。コントローラ３２は、モデル化されたシステムに関連する１又は２以上の仮定に基づいて加えられる力を計算／推定することができる。例えば、コントローラ３２は、１又は２以上の流体アクチュエータ４４によりゲスト１６に加えられる最大の力が、接触に関与する運動量と物体の固有振動数とに比例すると仮定することができる。加えて、コントローラ３２は、衝突点で、衝突中に流体アクチュエータ４４のばね下重量が減少し、最大衝突力を減少させるであろうと仮定することができる。
【００３０】
Ｆ（о）を計算する際、コントローラ３２は、所望の効果（例えば、望ましい運動経路とこの運動のための望ましいタイミング）を有するように設計されたアトラクション機構２２の「理想的な」運動プロファイルに起因する、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４の物体の動的特性を考慮に入れ得る。理想的な運動プロファイルに基づいて、常に流体アクチュエータ４４にとって望ましい位置座標（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ）がどこにあるべきかが知られている。流体アクチュエータ４４の経時的速度、経時的位置、経時的加速度、又はそれらの任意の組み合わせは、機器が機能すること（例えば、流体アクチュエータ４４の望ましい効果）を意図する方法に依存して、望ましい位置及びタイミングに従って設定することができる。一例として、理想的な運動プロファイルは、機器がどのように機能するように設計されるかに関してベースラインを設定するために、予めプログラミングする段階中にコントローラ３２で作られ得る。コントローラ３２は、このベースラインを使用してＦ（ｏ）の初期値を計算することができる。物体の動的特性は、例の目的で、Ｘ（ｔ）＝時間の関数としての変位、Ｖ（ｘ，ｔ）＝位置と時間の関数としての速度、Ａ（ｘ，ｔ）＝位置と時間の関数としての加速度、Ｐ（ｏ）＝外部／大気の外側の圧力、表面積、想定された最大（例えば、最悪の場合）接触剛性、膨張に使用する流体の密度（設定値又は複数の膨張流体源がある場合には調整可能であり得る）、若しくは、その派生関数若しくは積分関数、又は、それらの任意の組み合わせを含み得る。
【００３１】
コントローラ３２は、また、直接に一定の入力値として、又は、Ｆ（ｏ）の計算／推定を用いられる変数に寄与する要因として、設定された物体の材料特性を考慮に入れることができる。すなわち、コントローラ３２は、最終的に人間に接触することになる流体アクチュエータ４４の物質を考慮に入れることができる。このような設定された物体の材料特性は、材料の引き裂き強度だけでなく、Ｅ（ｍ）＝物質のヤング率を含み得る。
【００３２】
コントローラ３２は、ゲスト１６又は他の物体（例えば、機械）に加わる最大力（最悪の場合、衝突力）に影響を与えるために、システム内のいくらかの変数を操作し得る。例えば、コントローラ３２は、Ｆ（ｍａｘ）の計算及びＦ（ｍａｘ）に基づいたシステムへのリアルタイムの調整のために操作される特性である流体アクチュエータ４４の物体の柔軟特性を操作することができる。本明細書で説明するように、Ｆ（ｍａｘ）は、以下の方程式で示すように、衝突時の速度に、接触時の総質量と接触面の接触剛性の積の平方根が乗算された積として定義され得る。
【００３３】
【数１】
0006683895.tif 000002
【００３４】
上記式（１）で述べた因子のうち、Ｖ（ｉｍｐａｃｔ）とＭ（ｔｏｔａｌ）は、Ｆ（ｍａｘ）に影響を与えるように操作できる変数であることが現在認識されている。典型的な機構では、Ｍ（ｔｏｔａｌ）は操作可能な変数とは見なされない場合がある。より具体的には、接触する物体の質量は、通常は変化しない。しかし、本実施形態によれば、流体アクチュエータ４４に関連付けられた圧力を調整することによって接触質量を調整することは可能であり得る。
【００３５】
したがって、ある実施形態によれば、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４と関連付けられた圧力を操作することによって、計算されたＦ（最大）及び／又は望ましいＦ（最大）に比例して接触質量を操作することができる。例えば、コントローラ３２は、物体（流体アクチュエータ４４）全体の圧力差であるΔＰ及び／又は物体の平均内部圧力であるＰ（ｉ）を操作することができる。
【００３６】
ある実施形態では、コントローラ３２は、また、物体（例えば、流体アクチュエータ４４）の質量Ｍ（ｏ）に関連する副次的な計算を実行することができ、このＭ（ｏ）は、上記のように、接触の間（接触質量）、総質量（Ｍ（ｔｏｔａｌ））の構成要素である。このような従属計算は、Ｆ（ｍａｘ）の決定に関連する一連の計算の一部として実行され得る。例えば、アトラクション機構２２のような柔軟な物体とともに、流体アクチュエータ４４により作動される流体（例えば、ばね下重量）は、衝突中に減少する。ばね下重量の減少は、コントローラ３２によって実行される従属計算であり得る。物体（例えば、流体アクチュエータ４４）に関連するコントローラ３２によって実行される別の計算（例えば、従属計算）は、（例えば、特定の方向又は軸に対して）物体の質量分布に関連する物体の質量の慣性モーメントを含み得る。
【００３７】
コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４の圧力調整を行い得るが、コントローラ３２は、ある考慮に基づいてそのような圧力調整を制限することができる。例えば、コントローラ３２は、最大圧力変化を最小圧力（例えば、アトラクション機構２２の運動プロファイル及びその構造上の完全性の維持に必要とされる）で制限することにより、アトラクション機構２２の構造上の完全性に必要とされる最小の圧力を考慮に入れることができる。すなわち、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４が構造上の完全性に必要な十分な内部流体圧力を維持することを可能にしながら、流体アクチュエータ４４の圧力を変更することができる。
【００３８】
流体アクチュエータ４４の簡単な例として、流体アクチュエータ４４は、流体アクチュエータ４４の少なくとも一部が、ある距離をカバーするある期間にわたって静止状態（速度は本質的に０）から最終速度まで動くことができる（Ｖ（ｘ，ｔ）を有する流体アクチュエータ４４）。言い換えると、運動プロファイルは、衝突時の加速度成分と速度成分（Ａ（ｉｍｐａｃｔ）とＶ（ｉｍｐａｃｔ））を有する。流体アクチュエータ４４の計算される速度は、Ｖ（ｘ，ｔ）であり、Ｖ（ｉｍｐａｃｔ）は、運動プロファイルにわたって加速度を調整することにより、Ｖ（ｘ，ｔ）からの減少を表すようにコントローラ３２により制御され得る。例えば、コントローラ３２は、（例えば、流体源４６から対応する流体アクチュエータ４４へ移動することが許された流体のレートを制御することにより）Ｖ（ｉｍｐａｃｔ）を調整するために流体アクチュエータ４４の膨張率を調整することができる。速度を調整する際、コントローラ３２は、また、（所定の時間に）加速度と位置を本質的に操作することもできる。速度、加速度及び変位に関連する任意の積分又は導関数の関数は、計算及び操作に使用され得る。言い換えると、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４の運動プロファイルを操作することができる。例えば、コントローラ３２は、ゲスト１６に加わる衝突力が何であるかを連続的に計算するために、経時的な速度を操作する（リアルタイムで速度を増加又は減少させる）ことができる。
【００３９】
流体アクチュエータ４４（又はアトラクション機構２２）は、ジョイントを持たなくてもよく、又は、ある数の自由度をもたらす１又は複数のジョイントを有していてもよい。そのような実施形態において、Ｆ（ｏ）の関数であるシステムの合計の力の方程式（Ｆ（ｔｏｔａｌ））は、ジョイントがどのように接続されるかだけでなく、ジョイントの数と流体アクチュエータ４４の動きの自由度とに基づいて変化する。言い換えると、Ｆ（ｔｏｔａｌ）はまた、ジョイントの数（Ｎ）、総自由度Ｄ（Ｎ）、及びその他の因子の関数であり得る。これらのジョイントが接続される方法が表面積全体及び表面積の張力を変更し得るので、コントローラ３２は、Ｆ（ｔｏｔａｌ）を決定する際に流体アクチュエータ４４の総表面積にわたる押し込み率を統合することができる。
【００４０】
コントローラ３２は、運動プロファイルに関連する、若しくはその質量に関連する、又はそれらの組み合わせに関連する流体アクチュエータ４４の形勢を操作することができる。したがって、この開示の一態様によれば、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４の質量（衝突時）、又は速度／加速度（又は他の運動プロファイルの構成要素）を調整するかどうかに関し論理的決定を行うようにプログラムされることができる。この決定は、予め決められた決定であってもよく、又は、コントローラ３２は、衝突力を減少又は制御するために使用するオプションに関するスマートな決定（例えば、アルゴリズムのマトリクス（matrix）を介して）を利用してもよい。これは、ゲスト１６の快適性が維持されるよう、ゲスト１６に加わる衝突力を動的に変化させるように機能する。
【００４１】
予め設定された決定として、コントローラ３２は、衝突力を減少させるために、流体アクチュエータ４４の少なくとも一部の圧力をまず減少させるようプログラムすることができる。圧力が閾値（例えば、流体アクチュエータ４４の構造上の完全性のために必要とされる最小圧力）まで低下すると、その後、コントローラ３２は、流体アクチュエータ４４の速度／加速度の調整に切り替えることができる。別の例として、時間の関数として流体アクチュエータ４４のあるパラメータ（例えば、圧力、力、表面張力）の関数は、空気圧式ロボットシステム１０に入力することができ、当該関数は時間の関数として行われる許容可能な変化を決定することができる。次に、コントローラ３２は、この関数に従って流体アクチュエータ４４を調整することができる。
【００４２】
コントローラ３２は、また、遊園地の相互作用のために確立された様々な基準の順守を維持するために、様々な基準に従って（例えば、合格／不合格又は同様の基準に従って）衝突力を調整するようにプログラムすることができる。一例として、コントローラ３２は、例えばＡＳＴＭ  Ｆ−２４−２２９１に従って、人間又はゲスト１６への適用が受け入れられ確立されたＡＳＴＭ重力荷重の順守を維持するために、流体アクチュエータ４４に対するリアルタイムの調整を監視及び実行することができる。別の例として、コントローラ３２は、特定の設備、例えばターゲットの物体、又はアトラクション機構２２それ自体の素材に対して、確立された基準の順守を維持するために、流体アクチュエータ４４に対するリアルタイムの調整を監視及び実行することができる。Ｆ（ｔｏｔａｌ）、Ｆ（ｍａｘ），及び／又はＦ（ｏ）の値は、そのような確立された基準に基づいて設定することができる。
【００４３】
さらに、ある実施形態では、流体アクチュエータ４４は、基準又は他の物体（例えば、遊園地の設備）との相互作用に関係するいくらかの所望の効果の順守を維持するために監視及び制御され得る。例えば、流体アクチュエータ４４は、乗り物１８の車両（例えば、ゲストを運ぶ乗り物車両の一部）に衝突を与える運動経路を有してもよく、コントローラ３２は、所望の範囲内に接触力を維持するために、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４に関連する態様を監視及び調整してもよい。繰り返しになるが、前述の議論は、複数の流体アクチュエータ４４に適用することができ、それらの調整は、所望の運動プロファイル（例えば、「理想的」運動プロファイル）に従ってプログラムされた運動プロファイルを得るために調整され得る。
【００４４】
上記を念頭に置いて、図４、図５及び図６は、ゲスト１６の一人として示されるターゲットの物体とのアトラクション機構２２の例示的な相互作用の概略的な説明を示している。しかし、他の状況は、別のアトラクション機構２２、アトラクション機構２２それ自体の一部などといった他の物体との相互作用を含むことができる。加えて、簡単のため、コントローラ３２、流体源４６、制御装置４８、センサ４２などは示されていないが、それらは図示されたシステムの一部であることを理解されるべきである。
【００４５】
図４に示された実施形態では、（例えば、タコとして示される）アトラクション機構２２は、リアルタイムに調整することのできる運動プロファイルに従って動くようにコントローラ３２により制御され得る。ここで、タコの触手は、それぞれ１又は２以上の流体アクチュエータ４４に対応することができ、より具体的には、各流体アクチュエータは、膨張可能体５８の膨張の程度に基づいて形状が変化し得る膨張可能体５８を含み得る。アトラクション機構２２（と独立した流体アクチュエータ４４）の運動プロファイルは、また、膨張可能体５８の膨張又は収縮を制御することにより変化させることができる。
【００４６】
図４では、アトラクション機構２２は、アトラクション機構２２の少なくとも一部（ここでは、いくつかの流体アクチュエータ４４）が、第２の位置６２のゲスト１６に接触又は触れるようにゲスト１６に向かって第１の位置６０から第２の位置６２へ動き得るような第１の運動プロファイル５９を有する。コントローラ３２は、アトラクション機構２２がその所望の形状を維持している間、１又は２以上の相互作用パラメータがそれぞれの適切な範囲内にあるように、ゲスト１６に加えられる１又は２以上の相互作用パラメータを制御するように構成され得る。１又は２以上の相互作用パラメータは、アトラクション機構２２の力、圧力、運動量、弾性コンプライアンス（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４の弾性コンプライアンス）を含み得るが、これらに限定されない。
【００４７】
図５に示された実施形態では、アトラクション機構２２は、ゲスト１６に接触又は触れているときに収縮するようにコントローラ３２によって制御され得る。アトラクション機構２２（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４）は、１又は２以上の相互作用パラメータがそれぞれの閾値以内であるように収縮することができる。例えば、アトラクション機構２２は、アトラクション機構２２が（例えば、アトラクション機構２２がゲスト１６に触れる）第１の位置６２から（例えば、アトラクション機構２２がゲスト１６に触れない）第３の位置６４へ動くように、第２の運動プロファイル６１に従って動くことができる。ある実施形態では、アトラクション機構２２は、ゲスト１６との接触を維持してもよく、及び／又は所望の形状を維持してもよいが、アトラクション機構２２は、ゲストに加わる力、圧力、及び／又は運動量が所望のレベル（例えば、所望の閾値以内）になるように収縮してもよい。
【００４８】
図６に示された実施形態では、アトラクション機構２２は、物理的な接触を回避するため、アトラクション機構２２がゲスト１６に接触する前に運動プロファイルを変更するようにコントローラ３２によって制御され得る。例えば、アトラクション機構２２は、アトラクション機構２２がゲスト１６に近接近しているが、第５の位置６８でゲスト１６と接触しないように、ゲスト１６に向かって（例えば、アトラクション機構２２がターゲット１７に接触しない）第４の位置６６から第５の位置６８へ第３の運動プロファイル６５に従って動くことができる。その後、アトラクション機構２２は、第５の位置６８から第６の位置７０へ動くように第４の運動プロファイル６９に従って動くことができる。アトラクション機構２２が第５の位置６８から第６の位置７０へ動くと、アトラクション機構２２は、ゲスト１６との接触を避けるため、又は、アトラクション機構２２からゲスト１６へ与えられる衝突力を制御するため、ゲスト１６を迂回又はゲスト１６から後退するように動く。
【００４９】
図７は、本実施形態によるアトラクション機構２２（例えば、柔軟なロボット、機械）を操作するプロセス８０の実施形態のフロー図である。プロセス８０は、空気圧式ロボットシステム１０によって実装され得る。プロセス８０は、非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、メモリ３６）に記憶され、例えばプロセッサ３４により実行される起動コード又は命令を表し得る。言い換えると、プロセス８０は、本明細書に記載のアルゴリズム構造に従ってコントローラ３２によって少なくとも部分的に実装される。そのようなアルゴリズム構造の例は、図７に関して説明される。
【００５０】
プロセス８０は、ターゲット（例えば、ゲスト１６）と相互作用するため、遊園地１２のアトラクション機構２２を作動させることを含み得る。ターゲットは、遊園地１２内のゲスト、別のアトラクション機構２２、アトラクション機構２２それ自体、遊園地１２内の他の物体、又は任意の適切な物体であり得る。アトラクション機構２２の作動は、例えば、流体源４６及び／又は１又は２以上の流体制御装置５４に提供される制御信号を用いて、１又は２以上の流体アクチュエータ４４の制御された膨張を含み得る。
【００５１】
プロセス８０はまた、アトラクション機構２２（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４）とターゲットとの間の相互作用に関連するその場の情報を収集すること（ブロック８４）を含み得る。その場の情報は、１又は２以上のセンサ４２（例えば、力センサ、圧力センサ、カメラ、流体特性センサ、流れセンサ）により収集された情報（例えば、リアルタイムのフィードバック）を含み得る。
【００５２】
プロセス８０はまた、相互作用に関連付けられた１又は２以上の相互作用パラメータを決定するため、その場で情報を分析すること（ブロック８６）を含み得る。例の目的で、１又は２以上の相互作用パラメータは、アトラクション機構２２（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４）の圧力、力、運動量、及び弾性コンプライアンスを含み得るが、これに限定されない。
【００５３】
上述したように、アトラクション機構２２の流体アクチュエータ４４の運動プロファイル及び／又は物体の動的特性は、アトラクション機構２２とターゲットとの間の相互作用を制御又は調整するために変更され得る。したがって、プロセス８０は、アトラクション機構２２の１又は２以上の物体パラメータを変更すること（ブロック８８）を含む。そのような物体パラメータは、アトラクション機構の流体アクチュエータ４４に特に関連し得る。例えば、ブロック８８と関連付けられた行為に従ってアトラクション機構２２の物体パラメータを変更することは、１又は２以上の相互作用パラメータを所望のレベルに維持するために、アトラクション機構２２の運動プロファイルをその場で変更することを含み得る。追加的に又は代替的に、１又は２以上の物体の柔軟特性は、１又は２以上の相互作用パラメータを所望のレベルに維持するために、その場で調整され得る。
【００５４】
例えば、コントローラ３２は、ターゲットに及ぼされる１又は２以上の相互作用パラメータが所定の閾値より上又は下（例えば、所望の範囲内にない）であることを決定し、この決定に応じて、所定の（例えば、ターゲット）範囲に流体アクチュエータ４４の物体の質量を調整するために、１又は２以上の流体アクチュエータ４４（例えば、１又は２以上の流体アクチュエータ４４の膨張可能体）への（又は外部への）流体の流れを制御し得る。追加的に又は代替的に、流体アクチュエータ４４の膨張（又は収縮）率、異なる流体アクチュエータ４４の膨張（又は収縮）の相対的なタイミング、又は組み合わせは、アトラクション機構２２の運動プロファイルを修正するように調整され得る。
【００５５】
したがって、流体アクチュエータ４４を出入りする流体の流れは、１又は２以上の相互作用パラメータをターゲット範囲内に維持又は移動させるように、コントローラにより決定されたレートで増加又は減少し得る。
【００５６】
他の効果はまた、乗り物ショースーパーバイザ４０とコントローラ３２により、例えば乗り物の動き、照明効果、音響効果などをアトラクション機構２２の制御を用いて調整され得る。例えば、異なる運動プロファイルに対して提供される異なる照明及び音響効果を伴って、予めプログラムされた音響及び／又は照明効果は、各位置に動く及び／又は特定の運動プロファイルに従って動くアトラクション機構２２に応じて、引き起こされ得る。
【００５７】
本開示のいくらかの実施形態のみが本明細書で例示され、記載されているが、多くの修正と変更が当業者の頭に浮かぶだろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神の範囲内に入る全てのそのような修正及び変更を射程に入れることを意図されたものであることが理解される。さらに、開示された実施形態のいくつかの要素は、互いに結び付けられ又は交換され得ることを理解されたい。
【要約】
遊園地のアトラクションは、アトラクション機構を含む。アトラクション機構は、膨張可能体を有する流体アクチュエータを含む。膨張可能体は、膨張可能体の膨張を可能にするため加圧流体の源に流動的に連結される。流体制御装置は、膨張可能体の膨張を調整するように構成され、センサは、流体アクチュエータの状態特性を監視するように構成されている。コントローラは、流体制御装置及びセンサに通信可能に連結されている。コントローラは、流体アクチュエータに物体に影響を与えさせるために、少なくともセンサからのフィートバックに基づいて膨張可能体を制御可能に膨張させるように構成されている。コントローラは、流体アクチュエータにより物体に加えられる力を所定範囲内に維持するために、流体アクチュエータのパラメータを調整するように、膨張可能体の膨張を制御するように構成されている。
【選択図】図１【図１】
0006683895.tif 000003
【図２】
0006683895.tif 000004
【図３】
0006683895.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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