(57)【要約】ロボットグリッパ等のアームツールのロボット端部のための種々の安定化デバイスが、説明される。安定化デバイスは、アームツールの端部のパーム面積内に提供され、それに対してアームツールの端部のアクチュエータが応従性または滑りやすい標的物体を押動させ得る、支えとしての役割を果たしてもよい。安定化デバイスは、用途に応じて、多くの種々の形状のいずれかをとってもよい。安定化デバイスの形状および標的物体上のロボットグリッパの作用に基づいて、標的物体は、より安定構成において移動または回転され、したがって、アクチュエータが力を殆ど印加しないことを可能にしながら、依然として、物体のしっかりとした握持を維持することができる。
2020518478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心回転軸に沿って湾曲することによって非展開状態と展開状態との間で移動することが可能な１つ以上のロボットアクチュエータを備える、ロボットエンドエフェクタのための安定化デバイスであって、前記１つ以上のロボットアクチュエータの遠位端は、前記１つ以上のアクチュエータが前記展開状態にあるとき、エンドエフェクタ基部のパーム領域と近接され、前記安定化デバイスは、
前記ロボットエンドエフェクタの前記パーム領域内に嵌合するように定寸および成形されている安定化デバイス基部と、
前記基部からある高さだけ離れるように延在する少なくとも１つの隆起であって、前記隆起は、前記１つ以上のロボットアクチュエータの前記中心回転軸と平行に延在する長さを有し、前記少なくとも１つの隆起は、標的面積を画定し、前記標的面積は、前記１つ以上のロボットアクチュエータが前記展開状態にあるとき、標的物体の少なくとも一部が、前記標的面積内に提供され、前記１つ以上のアクチュエータの遠位端と前記少なくとも１つの隆起との間の定位置に固着されるように位置付けられている、少なくとも１つの隆起と
を備える、安定化デバイス。
【請求項２】
前記アクチュエータの遠位先端は、前記標的の個別の端部を前記安定化デバイスの前記隆起の周囲で押動させる、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項３】
前記アクチュエータの遠位先端は、前記標的物体の少なくとも一部を前記隆起の中に押動させる、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの隆起は、第１の隆起であり、前記第１の隆起と平行に延在する第２の隆起をさらに備える、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの隆起は、第１の隆起であり、前記第１の隆起と垂直に延在する第２の隆起をさらに備える、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの隆起は、第１の隆起であり、複数の垂直に延在する第２の隆起をさらに備え、前記第２の隆起は、間隙が前記第２の隆起間に形成されるように位置付けられ、前記１つ以上のロボットアクチュエータは、前記標的物体を前記間隙の中に押動させ、前記標的物体内に含まれる材料を前記間隙の中に分散させるように構成されている、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項７】
前記１つ以上のロボットアクチュエータは、第１のロボットアクチュエータと、第２のロボットアクチュエータとを備え、前記第１のロボットアクチュエータは、第１のアクチュエータ基部を前記第１のロボットアクチュエータの半径方向内側上に有し、前記第２のロボットアクチュエータは、第２のアクチュエータ基部を前記第２のロボットアクチュエータの半径方向内側上に有し、前記第１のロボットアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータ基部は、前記第１のロボットアクチュエータおよび前記第２のロボットアクチュエータが前記非展開状態にあるとき、前記第１のアクチュエータ基部および前記第２のアクチュエータ基部が、相互に平行であり、対面構成にあるように、前記ロボットエンドエフェクタ上に展開され、前記パーム領域は、空間を前記第１のロボットアクチュエータと前記第２のロボットアクチュエータとの間の前記エンドエフェクタ基部上に備える、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項８】
前記１つ以上のロボットアクチュエータは、３つ以上のロボットアクチュエータを備え、前記パーム領域は、空間を前記３つ以上のロボットアクチュエータ間の前記エンドエフェクタ基部上に備え、その中に前記アクチュエータは、展開されると延在する、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項９】
前記標的面積は、前記安定化デバイス基部から前記安定化デバイスの対向高さ端部における面積内の隆起の先端にある、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項１０】
前記標的面積は、前記隆起の側面にある、請求項１に記載の安定化デバイス。
【請求項１１】
方法であって、
請求項１に記載の安定化デバイスを前記ロボットエンドエフェクタに添着させることと、
前記１つ以上のロボットアクチュエータを作動させ、前記標的物体を前記ロボットアクチュエータと前記隆起との間に握持することと
を含む、方法。
【請求項１２】
ソフトロボットアクチュエータを前記１つ以上のロボットアクチュエータとして提供することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ソフトロボットアクチュエータを９〜１３ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）の圧力まで膨張させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記安定化デバイスの前記隆起の長軸が前記標的物体の長軸と整合するように、前記ロボットエンドエフェクタを位置付けることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記安定化デバイスを定位置に移動させることに先立って、前記１つ以上のロボットアクチュエータを逆作動させることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクチュエータを作動させる前に、前記安定化デバイスを前記標的物体と接触するように移動させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記アクチュエータを作動させることに先立って、前記安定化デバイスが、前記標的物体から離れるように離間されるが、所定の距離範囲内にあるように、前記安定化デバイスを移動させることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記標的物体を握持しながら、前記ロボットエンドエフェクタを平行移動または回転させることをさらに含み、前記平行移動または回転させることは、前記標的物体を前記安定化デバイスの前記隆起の中に押動させる、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１７年５月１日に出願された「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」という題名の米国仮特許出願第６２／４９２，６２７号、２０１８年３月１６日に出願された「Ｋｅｅｌｓ  ａｎｄ  ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ」という題名の米国仮特許出願第６２／６４３，８５９号、および２０１８年３月１９日に出願された「Ｎｅｗ  Ｋｅｅｌｓ  ａｎｄ  ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ」という題名の米国仮特許出願第６２／６４４，６９０号に対して優先権を主張する。上述した出願の内容は、参照することによって本明細書において援用される。
【０００２】
本開示は、概して、ロボットの分野に関し、特に、ロボットエンドエフェクタが、特に、袋詰めされたアイテム等の応従性物体を握持することを補助するために好適な新規構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
従来、ロボットエンドエフェクタは、標的を握持する、いくつかのロボットフィンガを含み得る。典型的には、標的は、フィンガ間に握持され、次いで、ある場所からある場所に移動される。袋または緩い包装内の物体等の応従性物体を持ち上げる際、物体は、物体を持ち上げる、加速させる、または減速させるときに、フィンガの握持から滑落し得る。本問題は、袋または包装がその容器内で偏移することが可能な製品で充填されるとき、複雑になり得る。すなわち、物体の移動の間、製品の偏移は、力を袋または包装に非均一に印加させ、標的を固着して握持することをより困難にし得る。
【０００４】
その結果、物体は、標的の滑動または偏移を回避するために、フィンガによって比較的にきつく握持されなければならない。これは、袋または包装内に含有される製品を損傷させ得、物体が滑動または偏移し続けないであろうことを保証し得ない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（ソフトロボットグリッパに関する背景）
従来のロボットアクチュエータは、高価であり、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。
【０００６】
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つ以上の部片を所望の形状に成型または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つ以上の中間標的形状が、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。
【０００７】
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。
【０００８】
なおもさらに、ソフトアクチュエータは、適応性であり、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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１−１】図１Ａ−１Ｄは、本明細書に説明される例示的実施形態と併用するために好適なソフトロボットアクチュエータの実施例を描写する。
【図１−２】図１Ａ−１Ｄは、本明細書に説明される例示的実施形態と併用するために好適なソフトロボットアクチュエータの実施例を描写する。
【図２】図２Ａ−２Ｄは、アームツールのロボット端部のための安定化構造の実施例を描写する。
【図３】図３Ａ−３Ｂは、標的応従性物体を握持するために採用される、例示的安定化構造を描写する。
【図４】図４Ａ−４Ｊは、握持プロセスにおける種々の段階を描写し、安定化構造、標的物体、およびアクチュエータ間の相互作用を示す。
【図５】図５は、標的応従性物体を握持するための例示的方法を描写する、フローチャートである。
【図６】図６は、握持構成における標的物体を描写する。
【図７−１】図７Ａ−７Ｆは、安定化構造のための種々の代替構成を描写する。
【図７−２】図７Ａ−７Ｆは、安定化構造のための種々の代替構成を描写する。
【図７−３】図７Ａ−７Ｆは、安定化構造のための種々の代替構成を描写する。
【図８】図８Ａ−８Ｂは、安定化構造をロボットエンドエフェクタに固着するための握持および固着デバイスのための２つの隆起を有する、安定化構造を描写する。
【図９】図９Ａ−９Ｃは、ロボットアクチュエータの遠位端に対する安定化構造のための代替構成を描写する。
【図１０】図１０Ａ−１０Ｄは、応従性物体を握持するための代替握持プロセスを描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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（アクチュエータ１００によって印加される所定の最大力に対応する所定の量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）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。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。
【００１６】
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、膨張されたアクチュエータ１００の円周に沿って延在する。
【００１７】
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つ以上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、膨張されると、比較的に共形性を留め得る。
【００１８】
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つ以上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。
【００１９】
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が、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。
【００２０】
アクチュエータ１００は、１つ以上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、一連の隆起１０６および谷１０８を含む。アコーディオン状延在部１０４のサイズと隆起１０６および谷１０８の場所とは、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。
【００２１】
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１００が、非膨張状態と膨張状態との間の１つ以上の中間サイズまた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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に供給するための通気口を含んでもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
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つ以上の作動ボタン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。
【００２９】
（ロボットエンドエフェクタのための例示的構造）
例示的実施形態は、１つ以上のロボットアクチュエータを採用する、アームツールのロボットエンドエフェクタまたは端部（ＥＯＡＴ）と併用するために好適な構造に関する。例示的構造は、アクチュエータが袋詰めされたアイテム等の比較的に応従性物体を握持することを試みるとき、握持安定性を改良する。
【００３０】
下記の実施例では、安定化構造は、上記に概略されるようなソフトロボットアクチュエータと併用されるように説明されることに留意されたい。しかしながら、ソフトロボットアクチュエータは、上記に暗示され、かつ下記により詳細に言及されるように、安定化構造と併用されるとき、利点を提供し得るが、本発明は、ソフトロボットアクチュエータとの併用に限定されないことを理解されたい。
【００３１】
例示的実施形態は、それに対してアクチュエータが、握持の間、袋または他の製品を圧搾し得る、心合された支えを提供する。説明される構造を使用することによって、より低い圧力の膨張流体が、依然として、標的物体上の効果的握持を維持しながら、アクチュエータ内で使用され得る（標的物体上のより繊細な保持をもたらす）。
【００３２】
図２Ａは、そのような安定化構造の実施例を描写する。構造は、ロボットアームのためのグリッパ、アームツールの端部（ＥＯＡＴ）、または標的物体を握持することが可能な他のロボットデバイス等のロボットエンドエフェクタの基部２０２上に展開されてもよい。例えば、図２Ａの例示的グリッパは、２つのソフトアクチュエータ１００を含む。基部２０２は、エンドエフェクタを受容するように構成される（例えば、締結具または他の固着デバイスの使用を通して）、ロボット本体またはアームの一部であってもよい、またはエンドエフェクタは、ロボット本体またはアームと一体型であってもよい。
【００３３】
図２Ａに示されるように、例示的構造は、１つ以上のアクチュエータ１００に近接するパーム面積２０４内の心合された場所に提供されてもよい。パーム面積２０４は、アクチュエータ１００の構成または他の握持実装ならびにエンドエフェクタ上に存在する他の構造に応じて、各エンドエフェクタ上で異なり得る。例えば、図２Ａの２アクチュエータ実施例では、パーム面積２０４は、１つのアクチュエータ１００の基部からエンドエフェクタを横断して他のアクチュエータ１００の基部まで（図２Ａでは左／右方向に）延在してもよい。パーム面積２０４はさらに、エンドエフェクタの長さに沿って等、他の方向に延在してもよい。特に、複数のアクチュエータ１００がエンドエフェクタの側面に沿って整合される場合（例えば、図３Ａ−３Ｂ参照）、パーム面積２０４は、アクチュエータ間の領域をエンドエフェクタの長さおよび幅方向に含んでもよい。他の実施形態では、エンドエフェクタは、単一アクチュエータ１００のみを採用してもよく、その場合、パーム面積２０４は、アクチュエータが非膨張状態にあるとき、アクチュエータ１００の基部と垂直に半径方向に延在する面積を含んでもよく、アクチュエータが膨張状態にあるとき、アクチュエータ１００の遠位端下の面積を含んでもよい。動作原理に応じて、（例えば、図４Ａ−４Ｊおよび１０Ａ−１０Ｄに示される実施例におけるように）パーム面積２０４は、安定化構造が、遠位先端が、標的物体を安定化構造下に周着するのではなく、安定化構造の中に押動させるような位置に提供され得るように、アクチュエータの遠位先端下の面積を越えて延在し得る。
【００３４】
安定化構造は、主に、パーム面積２０４内に提供されてもよいが、安定化構造の一部は、パーム面積２０４を越えて延在してもよく、安定化構造は、パーム面積全体を被覆する必要はない。むしろ、安定化構造の本体２１０は、それに対してアクチュエータ１００が、下記に説明される方法論に従って、握持の間、標的応従性物体を押動させる、支えを提供するように定寸され、構成され、かつ位置すべきである。
【００３５】
本明細書では、キールとも称される、安定化構造は、その周囲にアクチュエータが周着し得る、剛性または半剛性構造であってもよい。いくつかの実施形態では、安定化構造は、ゴムまたはゴムコーティングプラスチックから形成されてもよい。いくつかの実施形態では、安定化構造は、ソフトロボットアクチュエータ１００であってもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、安定化構造は、異なる表面テクスチャまたは材料を具備してもよい。いくつかの実施例では、安定化構造は、第１のテクスチャまたは形状を用いて設計されてもよく、１つ以上の被覆材または他の取付可能構造を受け取り、異なるテクスチャまたは形状を収容するように構成されてもよい。例えば、安定化構造は、混成曲線を伴う平滑プラスチック仕上げを用いて設計されてもよく（特に、エンドエフェクタの清掃が重要な考慮点である、食品取扱動作または他の状況に非常に好適であり得る）、１つ以上のカバーを具備し、異なるテクスチャ、形状、応従性レベル等を提供してもよい。
【００３７】
安定化構造は、それに対してアクチュエータ１００の握持先端（例えば、アクチュエータの個別の遠位端における面積）が接近または接触するように構成される、標的面積２０６を有する、本体２１０を含んでもよい。安定化構造は、パーム面積２０４に提供される安定化構造基部２０８を介して、エンドエフェクタの基部２０２および／またはグリッパの基部に添着されてもよい。
【００３８】
標的面積２０６は、安定化構造の外形によって画定されてもよい。図２Ａの実施例では、安定化構造の本体２１０は、基部２０８に隣接する第１の領域２１２を含み、第１の領域は、比較的に広い凸面外形を有する。第１の領域２１２は、凸面であり、より比較的に狭い外形を有する、第２の領域２１４に遷移する。第２の領域２１４は、丸みを帯びた外部側を含む、第３の領域２１６の中に遷移する。動作時、アクチュエータ１００は、握持されるべき標的物体の端部を安定化構造の本体２１０の周囲に巻き付け、標的物体上の中間面積を凸面の第２の領域２１４の中に押進させる。第１の領域２１２は、その周囲に端部が周着し得る、より大きい表面積を提供する役割を果たす一方、第３の領域２１６は、標的物体をそれ自体の周囲で屈曲させる。したがって、第３の領域２１６のサイズおよび形状は、標的物体の性質に基づいて選択されてもよい（例えば、安定性目的のために、ある程度の屈曲を可能にする一方、標的物体が損傷され得るより大きな程度の屈曲を可能にしないように選択される）。
【００３９】
異なる外形が、エンドエフェクタが係合するように設計される、標的物体の形状および／またはテクスチャに応じて、採用されてもよい。形状は、したがって、製品組成に基づいて選択されてもよく、安定化構造は、異なる構造が、製品の異なるタイプ、サイズ、重量、形状等のためにエンドエフェクタを再構成するために、入れ替えられ得るように、基部２０８を介して、マニホールドアセンブリに解放可能に結合されるように構成されてもよい。
【００４０】
異なる構造形状の実施例が、図２Ｂ−２Ｄに示される。図２Ｂは、基部２０８の中心領域から上昇する、本体２１０と比較的に一定厚さの丸みを帯びた隆起を有する、安定化構造２１８を描写する。図２Ｃは、鍵穴形状を有する、安定化構造２２０を描写し、第１の領域２１２は、凹面であり、遷移点２２２において凸面になる、第２の領域２１４に遷移する（握持されるべき物体の性質に基づいて選択され、それによって、その周囲に標的物体の側面または端部が周着され得る、隆起を提供する）。第３の領域２１６は、安定化構造２１０の本体２１０の上部を形成する。図２Ｄは、複数の角錐形状のバンプ２２６を有する、安定化構造２２４を描写し、これは、標的物体の一部がバンプ２２６間の割目を充填することを可能にし、したがって、標的物体上のより強い握持を可能にする。
【００４１】
安定化構造の外形は、（限定ではないが）システム内の応従性の量等の多くの要因に基づいて選択および最適化されてもよい。例えば、取上操作の間、物体が最初に持ち上げられる方向に対応する運動軸に沿って、ロボットリスト応従性が存在する場合、安定化構造本体２１０の形状は、本応従性と協働し、最適化された方法で製品と係合するように選択されてもよい。
【００４２】
さらに、安定化構造自体または安定化構造の基部２０８に応従性が存在する場合、本体形状２１０は、本応従性の周囲で最適化されてもよい。これは、システムが、所望のレベルの接触力を製品を握持することと関連付けられたエンドエフェクタ高さに提供することを可能にし得る。本実施形態に関する１つの用途は、ある量の粒状製品を袋の端部に向かって駆動させ、偏移製品を袋上の握持面積の中に「固結」または「充塞」させることを含む。その結果、袋上のロボットの握持は、さらに改良され得る。
【００４３】
図３Ａ−３Ｂは、マルチアクチュエータロボットエンドエフェクタの実施例を描写する。本実施例では、８つのアクチュエータ１００が、エンドエフェクタ基部の外側縁に沿ってアレイ状にされる。パーム面積は、アクチュエータ１００間のエンドエフェクタ基部の領域内に形成される。安定化構造の基部２０８は、パーム面積の実質的に全てを占有し、安定化構造の本体２１０は、比較的に広い外形を伴う、第１の領域と、第１の領域に取り付けられ、比較的に一定幅隆起を含む、第２の領域とを含む。
【００４４】
図３Ｂに示されるように、エンドエフェクタは、握持された物体３０２を、ｙ−方向（アクチュエータ１００の回転軸に沿って）と、ｙ−方向と同一平面におけるｙ−方向と垂直なｘ−方向とに移動させることが可能であり、また、ｒ−方向に回転されることができる。いくつかの実施形態では、エンドエフェクタはまた、Ｚ−方向に（例えば、図３Ｂでは、ページの上下に向かって）移動することが可能であり得る。
【００４５】
本明細書に説明される例示的安定化構造は、以下を含む、いくつかの利点を提供する。
・把持相の間、標的物体上のアクチュエータの握持の安定性を増加させる
・Χ−、Ｙ−、およびＲ−軸加速を受ける、標的物体上のアクチュエータ握持の安定性を増加させる
・構造の使用を伴わないより高い圧力と比較して、同一または改良された握持安定性および品質を伴って、より低い膨張流体圧力が袋詰めされたまたは応従性標的物体を握持するために使用されることを可能にする
・アクチュエータに、それに対して標的物体が圧縮され得る、支えを提供する。
【００４６】
図４Ａ−４Ｊは、本明細書に説明されるある実施形態の握持プロセスを描写し、動作原理を示す。図４Ａ、４Ｃ、４Ｅ、４Ｇ、および４Ｉは、プロセス中の種々の時点におけるエンドエフェクタ全体および握持された物体３０２を描写する一方、図４Ｂ、４Ｄ、４Ｆ、４Ｈ、および４Ｊは、標的物体３０２上の効果がより容易に観察され得るように、ある構造が省略された状態の同一段階を描写する。
【００４７】
使用時、袋詰めされた製品等の応従性標的物体３０２が、エンドエフェクタにアクセス可能な標的面積に提供され得る（図４Ａ−４Ｂ）。随意に、アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００の遠位先端を標的物体３０２から離れるように移動させる、したがって、より広い握持を可能にする（かつアクチュエータ１００が、標的物体３０２と早期に接触し、したがって、標的物体３０２を望ましくない様式で移動させるであろう低減された機会を伴って、エンドエフェクタが定位置に移動されることを可能にする）ように、逆膨張（図４Ａ）を受け得る。
【００４８】
エンドエフェクタは、標的物体３０２に近接して位置付けられ得、標的物体と初期接触を行い得る（図４Ｃ−４Ｄ）。好ましくは、エンドエフェクタは、標的物体３０２の軸にわたって比較的に心合され得る。随意に、本段階において、アクチュエータは、中立膨張を受け、中立位置に移動し得る（図４Ｃ）。好ましくは、アクチュエータ１００の遠位先端１１０は、標的物体３０２の外側および／または縁４０４下にあるように、本段階で位置付けられ得る。
【００４９】
標的物体３０２との初期接触は、標的物体３０２を安定化構造の本体２１０の周囲で若干変形させ、溝４０２を標的物体の中心領域内に形成させ得る（図４Ｄ）。安定化構造の形状および構成に応じて、他のタイプの操作もまた、または代替として、安定化構造との接触に応じて生じ得る。
【００５０】
有利には、本変形／操作は、物体３０２を握持することに先立って、アクチュエータ１００が開放され保持されている間、標的物体がある程度再成形されることを可能にし得る。これは、例えば、安定化構造が、袋詰めされた製品内の中心塊をくぼんだ溝の中に（または、例えば、図８Ａ−８Ｂに示されるように、隆起間に）を圧入することをもたらし得、これは、より好ましい握持のために、袋内の緩い移動可能な製品を再分散させるように押進させる。これは、安定化構造が標的物体３０２と初期接触を行うときと、アクチュエータ１００が膨張し、標的物体３０２上の握持を開始するときとの間の短時間周期にわたって生じ得る。その結果、再分布および握持は、ほぼ並行して発生し得、これは、比較的に高速かつ効率的プロセスにおいて、比較的に強固な握持を可能にする。比較として、そのような安定化構造を伴わない場合、エンドエフェクタは、そのまま（すなわち、エンドエフェクタに提示されるときに成形されたまま）標的物体３０２を握持することを試みるように押進され得、これは、高度に可変の握持品質につながり得る。
【００５１】
アクチュエータ１００は、次いで、膨張され得、これは、標的物体の縁４０４を安定化構造の周囲に押動させる（図４Ｅ−４Ｈ）。エンドエフェクタは、次いで、アクチュエータが標的物体を握持する間、持ち上げられ、回転され、平行移動等され得る（図４Ｉ−４Ｊ）。
【００５２】
安定化構造の使用を伴わない、従来のエンドエフェクタでは、アクチュエータ１００は、補助を伴わずに標的を握持するように要求され、これは、比較的に高加速または減速移動の間、標的物体をアクチュエータの握持から滑落させ得る。図４Ａ−４Ｊに示される安定化構造は、標的物体の加速から負荷の一部を引き受ける役割を果たし、これは、標的物体上の加速の影響に抵抗する改良された能力を提供する。標的物体を握持するエンドエフェクタのさらなる詳細図は、図６に示される。
【００５３】
上記に説明される実施形態の変形例（例えば、より多いまたはより少ないアクチュエータ、異なる構成におけるアクチュエータ、異なるサイズまたは形状のエンドエフェクタ等を採用する）もまた、利用されてもよい。
【００５４】
図５は、安定化構造を伴うエンドエフェクタを使用して展開するための手順を説明する。
【００５５】
ブロック５０２では、ロボットエンドエフェクタが、提供され得る。ロボットエンドエフェクタは、標的物体を握持または別様に操作するために好適な任意のデバイスであってもよい。ロボットエンドエフェクタは、ロボットアーム、ロボットグリッパまたはハンド、ロボット触手、アームツールの端部（ＥＯＡＴ）等を含んでもよい。ロボットエンドエフェクタは、安定化デバイスと別個であってもよい、または安定化デバイスと一体型であってもよい。ロボットエンドエフェクタは、固定場所にあってもよい、または移動式であってもよい。
【００５６】
ブロック５０４では、安定化デバイスが、ロボットエンドエフェクタ上での展開のために選択され得る。安定化デバイスは、安定化デバイスに特有のサイズ、形状、テクスチャ、構成等を有してもよく、特定の安定化デバイスが、採用される状況に基づいて選択されてもよい。他の特徴の中でもとりわけ、安定化デバイスは、エンドエフェクタ上のアクチュエータの数、サイズ、または構成；標的物体の外部表面のサイズ、形状、テクスチャ等、標的物体の内部上の材料に基づいて予期される、移動または偏移させる圧縮率および／または程度；いったん握持されたときの標的物体の方向移動、標的物体の重量等に基づいて選択されてもよい。
【００５７】
ブロック５０６では、安定化デバイスは、安定化デバイスおよびエンドエフェクタが一体型ではない場合、随意に、ロボットエンドエフェクタのパーム面積に添着され得る。安定化デバイスは、ロボットエンドエフェクタの基部および安定化デバイスの基部を通して通過する、ボルト等の締結具を使用して添着され、ナット（図８Ａ−８Ｂに示されるもの等）を使用して固着されてもよい。代替として、または加えて、安定化デバイスは、クランプ、ねじ、ピン、磁気取付、吸引、結着、噛合溝、タブ、またはスロット、もしくは任意の他の好適な締結具を使用して、添着されてもよい。
【００５８】
ブロック５０８では、膨張限界が、ロボットエンドエフェクタのソフトアクチュエータに関して選択され得る（代替として、ハードアクチュエータが使用される場合、最大延在限界が、定義されてもよい）。限界は、アクチュエータが膨張されるべき標的圧力、標的物体に印加される力の標的量、アクチュエータの所望の延在距離または撓曲度等に基づいて定義されてもよい。
【００５９】
特定の値の代わりに、容認可能膨張範囲が、提供されてもよい。いくつかの実施形態によると、膨張限界は、好ましくは、９〜１３ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）の範囲内であってもよい。別の実施形態では、限界は、範囲の下限が、所望の移動シーケンスを通して標的物体を保持するために辛うじて十分であろう膨張／延在量（例えば、回数の所定のパーセンテージを上回って標的物体上の握持を維持する、実験的にまたはシミュレーションによって判定された値）に対応し、上限が、さらなる膨張／延在が損傷を製品に生じさせるであろうような最大膨張／延在量に対応し得るような値の範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、膨張限界は、アクチュエータが識別された程度まで展開されると、標的物体が、所望の構成において安定化デバイスに固着される（例えば、安定化デバイスの周囲で所望の量だけ屈曲される、ある程度まで変形または操作される等）ように、アクチュエータの展開度に対応するように選択されてもよい。
【００６０】
ブロック５１０では、標的物体が、標的場所に移動され得る。標的物体は、例えば、ロボットエンドエフェクタ下の定位置に移動されてもよい。いくつかの実施形態では、標的物体はコンベヤベルトに沿った定位置に移動されてもよい。いくつかの実施形態では、標的物体は、所定の位置における標的場所に提供されてもよい（例えば、標的物体の長軸が所定の方向に配向されるように）、またはいったん標的物体が標的場所の中に移動されると、所定の位置に移動されるように、エンドエフェクタもしくは別のデバイスによって操作されてもよい。
【００６１】
ブロック５１２では、安定化構造が、標的物体と近接するように移動され得る。いくつかの実施形態では、これは、標的物体との接触を伴い得る一方、他の実施形態では、安定化構造は、標的物体の所定の距離内に移動され得る。安定化構造（およびそれが取り付けられるエンドエフェクタ）の移動は、近接度センサ、カメラ、タッチセンサ等の種々のセンサによって誘導されてもよい。いくつかの実施形態では、エンドエフェクタは、本ブロックでは、標的物体３０２の軸にわたって比較的に心合されるように位置付けられてもよい。標的物体の軸は、それに沿って（例えば、物体が握持されるときの安定化構造の長軸に沿って）アクチュエータがアレイ状にされ得る、握持軸を表し得る。
【００６２】
ブロック５１４では、アクチュエータが、膨張され、標的物体を安定化デバイスの周囲で変形させ得る。アクチュエータは、膨張流体をアクチュエータに供給する（例えば、膨張流体をアクチュエータの内側空隙の中に供給する、管類または別の送達機構を通して）ことによって膨張されてもよい。アクチュエータが膨張されるにつれて、それらは、（例えば）標的物体の端部と接触し、標的物体を安定化デバイスの周囲に周着させ得る。他の実施形態では、標的物体の一部は、直接、安定化デバイスの中に押動されてもよい。いずれの場合も、標的物体は、安定化デバイスの周囲で変形し始め得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータの作用は、標的物体の内側の材料を安定化デバイス上の隆起間に分散させ得る。
【００６３】
ブロック５１６では、標的物体は、ブロック５１８において、システムが、膨張限界に到達した（またはハードアクチュエータに関する膨張量もしくは延在度がブロック５０８において識別された範囲内にある）ことを識別するまで、安定化デバイスの形状をとり続け得る。
【００６４】
そのように標的物体をエンドエフェクタの握持内に固着された状態において、ブロック５２０では、エンドエフェクタは、平行移動および／または回転され、標的物体を所望の目的地または構成に移動させ得る。
【００６５】
上記に説明される技法は、前述の安定化デバイスとともに採用されてもよい。しかしながら、上記に暗示されたように、安定化デバイスの他の構成も、種々の目的のために使用されてもよい。図７Ａ−７Ｄは、安定化デバイスのための代替構成を描写する。
【００６６】
図３Ａ−３Ｄに描写される安定化デバイスは、単軸に沿って提供される、１つ以上の延在面積または隆起を利用する一方、図７Ａ−７Ｄの安定化デバイスは、複数の軸に沿って提供される、延在面積または隆起を含む。例えば、図７Ａは、安定化デバイスの基部２０８の長軸に沿って延在する、第１の隆起７０２と、第１の隆起と垂直な第２の隆起７０４とを含む、安定化デバイスを描写する。これは、その中にアクチュエータが膨張または延在に応じて展開され得る、４つの開口部または象限を画定し得る。アクチュエータは、安定化デバイスの周囲に配列され、そのような把持をもたらし得る。
【００６７】
図７Ｂは、二重交差パターンにおける類似実施例を描写する。本実施例では、第１の隆起７０２が、基部２０８の長さに沿って延在するが、垂直隆起７０４−１、７０４−２によって、２つの場所において交差される（他の実施形態では、付加的垂直隆起または長軸に沿った隆起が、提供されてもよい）。交点が、第１の距離ｄｌ（第１の隆起７０２および第１の垂直隆起７０４−１の端部間）と、第２の距離ｄ２（第１の垂直隆起７０４−１と第２の垂直隆起７０４−２との間）と、第３の距離ｄ３（第２の垂直隆起７０４−２と第１の隆起７０２の対向端部との間）とを画定するように選択され得る。これらの距離ｄｌ、ｄ２、ｄ３は、その中に標的物体からの材料が、押動、圧縮、または別様に固着され得る、間隙７０６−１、７０６−２、７０６−３、７０６−４、７０６−５、７０６−６のセットを画定するように選択されてもよい。種々の隆起の高さｈが、操作されるべき材料に基づいて、十分な空間を提供するように選択されてもよい。アクチュエータ１００は、材料を間隙７０６−ｉの中に促すような構成で安定化デバイスの周囲に展開されてもよい。
【００６８】
これらの構成は、材料（例えば、化学粉末、米、顆粒等）の袋等の標的物体の内容物が、アクチュエータが一時的取扱の間、半剛性構造に「塊化」し得る、複数の凝集塊に細分割されることを可能にする。
【００６９】
アクチュエータ１００の構成は、その中に材料が促される間隙および／またはその上に材料がアクチュエータ１００によって保持される隆起の場所に基づいて判定されてもよい。例えば、図７Ｃの二重交差安定化デバイス７０８と併用されるアクチュエータの構成と、図７ＤのＩ形梁安定化デバイス７１０の構成を比較する。図７Ｅ−７Ｆは、安定化デバイス７１２の隆起が中空中心部分の周囲のリングの形態をとる、別の代替を描写する。
【００７０】
図８Ａ−８Ｂに目を向けると、安定化デバイスをエンドエフェクタに締結するための例示的締機構８０２が、描写される。締結機構８０２は、安定化デバイスの２つの隆起２１０間に展開される隆起の形状であってもよい。用途に応じて、締結機構８０２は、標的物体がアクチュエータによって握持されるとき、標的物体に干渉しないように、またはそれに対して標的物体が押圧され得る、付加的表面を提供するように、定寸および成形されてもよい。
【００７１】
締結機構８０２は、安定化デバイスの基部２０８を通して、および／またはエンドエフェクタの基部を通して通過されたボルトを受容するための１つ以上のねじ山付き開口部８０４を含んでもよい。ボルトは、ねじ山付き開口部８０４の中に螺入され、したがって、締結機構８０２を基部２０８に対して保持してもよい。
【００７２】
締結機構８０２のための他の形状または構成もまた、採用されてもよい。
【００７３】
図４Ａ−４Ｉからの上記の実施例では、標的物体は、安定化デバイスの周囲に周着され、標的物体の縁は、アクチュエータの遠位端によって、安定化デバイス本体の両側に押動された。図９Ａ−９Ｃは、標的物体の主要本体の一部がアクチュエータの遠位端と安定化デバイスの本体の先端との間に固着される、代替構成を描写する。
【００７４】
本実施例では、エンドエフェクタの基部９０２は、膨張流体をアクチュエータ１００に提供するための通路を含み得る、台座９０４を介して、ロボットシステムの残りに固着されてもよい。基部９０２は、高さｈおよび幅ｗだけ基部９０２の本体から延在する、フランジ９０６を含んでもよい。標的領域９１０は、アクチュエータ１００が膨張または展開状態にあるとき、アクチュエータ１００の遠位端１１０に最も近いフランジの端部に提供されてもよい。標的領域９１０の幅９０６および形状は、それに対して標的物体がアクチュエータ１００によって押圧される、面積を画定し得る。高さｈは、アクチュエータ１００の遠位端１１０（膨張状態にあるとき）とフランジの端部との間の空間９０８の量を画定し得る。空間９０８の量は、握持されるべき標的物体の性質に応じて、変動され得る。
【００７５】
本構成は、アンビル状特徴を各アクチュエータ１００に対する具体的場所に提供し、各アクチュエータ１００が、容器（例えば、袋）および容器内に提供される内容物の一部を含め、標的物体をアンビル状特徴に対して圧縮し、標的物体上の改良された把持を確立することを可能にする。
【００７６】
図９Ｂに示されるように、中心リブキールを有する、安定化デバイスが、アクチュエータ１００の間隔（対応する対面するアクチュエータ１００の基部またはハブ間の幅ｗによって画定される）が並列式グリッパ上でともに非常に近い（例えば、１４０ｍｍ未満またはより好ましくは８０〜１２０ｍｍ）ときに採用されてもよい。アクチュエータ間隔が、より大きいサイズ袋のために並列グリッパ上で広げられるとき（例えば、１４０ｍｍまたはそれを上回る幅まで）、二重リブ安定化デバイスが、より小さいフィンガ間隔構成における単一中心リブと類似構造をフィンガの行毎に提供し、製品を圧搾するため、使用されてもよい。元々の安定化デバイス概念のように、これらの安定化デバイスは、ソフトロボットアクチュエータが標的物体下に周着し、標的物体を安定化デバイスの中に促す間、製品を定位置に係止し、高速取扱運動の間、標的物体を安定化させることと、製品上の握持品質を改良する（ソフトロボットアクチュエータの握持場所の下方の製品貯留につながる、ソフトロボットフィンガが製品袋に接触する場所の周囲を流動する内容物の偏移を低減させる）こととの両方を行うことを補助し得る。
【００７７】
図１０Ａ−１０Ｄは、動作時の本原理を描写する。これらの実施例では、並列アクチュエータ１００は、握持されるべき標的物体３０２の幅ｗ２未満の幅ｗ１だけ離間される（例えば、ｗ２は、標的物体の長軸と垂直である）。本実施例では、安定化デバイス本体２１０は、標的物体３０２の直上にある（例えば、それと直接接触しない）ように、降下される（図１０Ａ）。展開されることに応じて、アクチュエータ１００の遠位端１１０は、標的物体３０２の下面の周囲に周着し、標的物体の端部４０４を安定化デバイスの本体２１０の周囲に押進させる（図１０Ｂ−１０Ｃ）。膨張限界に到達することに応じて（図１０Ｃ）、標的物体３０２は、それが係止するまで、安定化デバイスの本体２１０の周囲に屈曲され、標的物体３０２の内容物は、安定化デバイスに対して押し付けられ、内容物のための容器は緊張される。いくつかの実施形態では、膨張限界は、容器が分裂または破損する前の許容可能な最大屈曲度を表す、容器のための屈曲限界に基づいて定義されてもよい。
【００７８】
これらの実施例から分かるように、それに対して標的物体３０２が圧搾されるべき安定化デバイス本体２１０の標的領域は、図９Ａ−９Ｃにおけるように、本体２１０の先端にあってもよい、および／または図１０Ａ−１０Ｄに示されるように、安定化デバイス本体２１０の側面に沿ってもよい。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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つ以上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。
【００８３】
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つ以上の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つ以上の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相互作用することを意味し得る。
【００８４】
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。
【００８５】
要約は、読者が技術的開示の性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。
【００８６】
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。
【００８７】
（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つ以上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つ以上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】
2020518478.tif 000003
【図１−２】
2020518478.tif 000004
【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３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【国際調査報告】
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