(57)【要約】ロボットグリッパが、標的物体を握持および操作するために採用されている。比較的にユニークな問題を提起する１つのタスクは、いくつかある要因の中でも、肉の表面テクスチャ加工および展性に起因して、従来のグリッパを用いて握持することが困難であり得る、肉製品の取扱である。これは、肉製品が、それを囲繞する比較的に展性の肉と異なる性質を有する骨を含むときに、特に問題となる。本明細書に説明される例示的実施形態は、１つ以上のフィンガと、層状プレートとを有する、ロボットグリッパを提供する。層状構造は、肉製品の骨構造を引き込み、捕捉するようにサイズ決めおよび構成される溝を画定する。溝は、肉用のバックストップを提供するとともに、骨構造の回転または平行移動を防止し、したがって、堅固な握持が肉製品の上で確保されることを可能にする。
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【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、未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用のバンパプレートであって、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であるときに、エンドエフェクタ基部のパーム領域と近接させられ、前記バンパプレートは、
前記ロボットエンドエフェクタに添着されるように構成される第１の層と、
前記第１の層の頂面上に提供される第２の層であって、前記第２の層は、前記第１の層に対して縦方向に延在する中心溝を作成するようにサイズ決めおよび成形される、第２の層と、
前記第２の層の頂面上に提供される第３の層であって、前記第３の層は、前記第２の層に対して角度付きの溝を作成するようにサイズ決めおよび成形され、前記溝の角度は、ある角度において肉製品を通して延在する第１のタイプの肉製品の骨に適応するように選択される、第３の層と
を備える、バンパプレート。
【請求項２】
前記中心溝はさらに、縦方向に略直線で肉製品を通して延在する第２のタイプの肉製品の骨を受容するようにサイズ決めおよび成形される、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項３】
前記角度付きの溝は、前記縦方向に延在する中心溝の中心の縦方向に延在する軸に対して対称である２つの角度付きの縁を含む、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項４】
前記アクチュエータの遠位先端は、前記第２の層または前記第３の層のうちの少なくとも１つの中に前記肉製品の肉部分を押動するように構成される、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項５】
前記中心溝の縁は、相互と平行である、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項６】
前記中心溝の縁は、前記バンパプレートの第１の端部における比較的に狭い幅から前記バンパプレートの第２の端部における比較的により広い幅までテーパ状である、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項７】
前記第３の層は、前記バンパプレートの第１の側面上に２つの角度付きの突出部を備える、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項８】
前記第３の層はさらに、前記第１の側面と反対の前記バンパプレートの第２の側面上に第３の突出部を備え、前記第３の突出部は、略平坦であるかまたはくぼんでいる前記２つの角度付きの突出部に面する縁を有する、請求項７に記載のバンパプレート。
【請求項９】
前記第１、第２、および第３の層は、前記バンパプレートを前記ロボットエンドエフェクタに固着するための貫通孔を備える、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項１０】
前記中心溝または前記角度付きの溝のうちの少なくとも１つの深度は、個別の中心溝または角度付きの溝内で保持されるべきタイプの肉製品に関して、骨の平均深度に基づいて選択される、請求項１に記載のバンパプレート。
【請求項１１】
請求項１に記載のバンパプレートを前記ロボットエンドエフェクタに添着することと、
前記１つ以上のロボットアクチュエータを作動させ、前記ロボットアクチュエータと前記第１の層、前記第２の層、または前記第３の層のうちの１つ以上のものとの間で前記肉製品を握持することと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記１つ以上のロボットアクチュエータとしてソフトロボットアクチュエータを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】
安定化デバイスの隆起の長軸が前記肉製品の骨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】
前記肉製品の角度付きの骨が前記バンパプレートの角度付きの溝と整合するように、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１６】
前記第３の層は、前記バンパプレート第１の側面上の２つの角度付きの突出部と、前記第１の側面と反対の前記バンパプレートの第２の側面上の第３の突出部とを備え、前記第３の突出部は、略平坦であるかまたはくぼんでいる前記２つの角度付きの突出部に面する縁を有し、前記肉製品が前記２つの角度付きの突出部と前記第３の突出部の縁との間にあるように、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１７】
前記バンパプレートを定位置まで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１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記アクチュエータを作動させる前に、前記標的物体と接触するように前記バンパプレート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１９】
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２０】
前記肉製品を握持している間に、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、前記骨を前記中心溝の縁または前記バンパプレートの角度付きの溝の中に押動する、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）
本願は、２０１７年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６２，５７１，９１６号の優先権を主張する。上記出願の内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本願はまた、２０１８年８月２日に出願された米国特許出願第１６／０５３，２１３号および２０１８年４月３０日に出願された米国特許出願１５／９６７，２１０号にも関連する。
【０００３】
本開示は、概して、ロボット工学の分野に関し、特に、肉製品、特に、骨を含む肉製品を把持するための新規の構造に関する。
【背景技術】
【０００４】
ロボットグリッパが、アイテムを把持および操作することによって多くのタスクを自動化するために採用されている。比較的にユニークな問題を提起する１つのタスクは、挽肉パティ、カツレツ等の肉製品の取扱である。これらの肉製品は、いくつかある要因の中でも、肉の表面テクスチャ加工および展性に起因して、従来のグリッパを用いて把持することが困難であり得る。
【０００５】
加えて、多くの肉製品（特に、挽肉パティ）は、比較的に平面的または円盤形である。結果として、製品の縁のみに沿って強力な把持を確保することは比較的に困難であり得、強力な把持が取得される場合でさえも、製品を折り曲げる、または皺にする危険性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、上記に説明される、標的物体、特に、肉製品を取り扱うことに関する問題を対象とする。本発明は、肉製品の取扱を参照して説明されるが、本発明の実施形態は、概して、展性であるが、少なくとも１つの非展性部分を含む、または別様に骨付き肉製品に類似する性質を有する、他の把持標的の取扱に等しく適用可能であることに留意されたい。
【０００７】
一般に、本発明の実施形態は、アクチュエータ（本明細書では「フィンガ」とも称される）と、バンパプレートとを備える。バンパプレートは、層によって画定される２つ（以上の）溝構造を伴う、３つ（以上の）層を含んでもよい。溝構造は、肉製品を通して縦方向に略直線で延在する骨を有する肉製品、および肉製品の縦軸に対してある角度において延在する骨を有する肉製品等の異なるタイプの骨付き肉製品に適応するようにサイズ決めおよび成形されてもよい。
【０００８】
個別の溝は、肉製品を意図された場所または構成に誘導するように構成されてもよく、製品の肉部分がよりしっかりと握持され得るように、肉製品の骨に適応してもよい。また、溝は、骨が握持プロセス中に回転または平行移動することを防止し、したがって、握持品質を改良し得る。
【０００９】
バンパプレートは、一連の明確に異なる層で構成されてもよい。例えば、中心溝が、第１の層および第２の層の形状によって画定されてもよい一方で、角度付きまたは中心を外れた溝は、第２の層および第３の層の形状によって画定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａ−１Ｄは、ソフトロボットアクチュエータの種々の実施例を描写する。
【図１Ｂ】図１Ａ−１Ｄは、ソフトロボットアクチュエータの種々の実施例を描写する。
【図１Ｃ】図１Ａ−１Ｄは、ソフトロボットアクチュエータの種々の実施例を描写する。
【図１Ｄ】図１Ａ−１Ｄは、ソフトロボットアクチュエータの種々の実施例を描写する。
【００１１】
【図２】図２Ａ−２Ｂ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例示的骨付き肉製品を描写する。
【００１２】
【図３】図３は、骨付き肉製品を把持するための例示的バンパプレートを描写する。
【００１３】
【図４】図４は、使用時の例示的バンパプレートの側面図を描写する。
【００１４】
【図５】図５は、例示的バンパプレートによって画定される中心および角度付きの溝の形状を描写する。
【００１５】
【図６】図６は、例示的バンパプレートを採用するロボット用の例示的なアームの端部ツールを描写する。
【００１６】
【図７】図７は、バンパプレートの代替構成を描写する。
【００１７】
【図８】図８は、層をともに固着するように、そしてバンパプレートをアームの端部ツールに固着するように貫通孔を通過させられるねじを有する、バンパプレートの実施例を描写する。
【００１８】
【図９】図９は、バンパプレートを含むアームの端部ツールおよびへらを含む第２のアームの端部ツールを採用する、例示的ロボットシステムを描写する。
【００１９】
【図１０】図１０は、例示的実施形態による、例示的握持技法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、ここで、本発明の好ましい実施形態が示される、付随する図面を参照して、より説明されるであろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化され得、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして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ように、提供される。図面では、同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。
（ソフトロボットグリッパについての背景）
【００２１】
従来のロボットアクチュエータは、高価であり、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および多様性が、過去に自動化された解決策が機能することを妨げていた、特定の環境で動作することが不可能であり得る。本願は、適応的、安価、軽量、カスタマイズ可能であり、使用することが単純である、新規のソフトロボットアクチュエータの用途を説明する。
【００２２】
ソフトロボットアクチュエータは、ゴム、コーティングされた織物、または圧力下で広がる、伸張する、捻転する、屈曲する、延在する、および／または収縮するように構成される、アコーディオン構造に配列されるプラスチックの薄い壁等のエラストマ材料、または他の好適な比較的に軟質の材料から形成されてもよい。アコーディオン構造の代替として、またはそれに加えて、エラストマ材料を採用するソフトアクチュエータの他のタイプまたは構成が、利用されてもよい。それらは、例えば、エラストマ材料の１つ以上の断片を所望の形状に成型または接合することによって、作成されてもよい。代替として、または加えて、エラストマ材料の異なる断片が、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、アクチュエータを加圧する、膨張させる、および／または作動させるように、空気、水、または生理食塩水等の流体で充填され得る、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。アコーディオン式アクチュエータ（下記で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。完全未動作形状と完全作動形状との間の１つ以上の中間標的形状は、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得る。代替として、または加えて、アクチュエータは、アクチュエータから膨張流体を除去し、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るように、真空を使用して作動されてもよい。
【００２３】
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及ぼすことも可能にし得る。しかしながら、従来的な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握持されている物体の形状に部分的または完全に共形化し得るように作動されるときに、適応性質を維持する。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における隣接物体または保管場所の側面に衝突する可能性が高いため、積み重ねから物体を取り上げる、または保管場所から物体を取り出すときに特に関連性があり得る、物体との衝突に応じて、偏向し得る。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、制御された様式でより広い表面積にわたって拡散されることができる。このようにして、ソフトロボットアクチュエータは、物体を損傷することなく、それらを把持することができる。
【００２４】
なおもさらに、ソフトアクチュエータは、適応的であり、故に、単一の固定具が、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面は、比較的に繊細であるため、容易に傷つけられる、または損傷されるアイテム（例えば、トマト）用のリダイレクタ等の役割を果たすことができる一方で、硬質固定具は、より頑丈なアイテム（例えば、真鍮弁）を操作することに限定され得る。
【００２５】
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跡を付けないであろう。典型的には、容易に跡を付けられる表面（例えば、ベニヤ）が硬質固定具によって把持されるときに、保護コーティングまたはフィルムが、部品が跡を付けられることを防止するために適用され得、これは、製造の費用を増加させる。ソフトアクチュエータを用いると、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。
【００２６】
また、ソフトロボットアクチュエータは、従来的な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。
【００２７】
従来のロボットアクチュエータは、高価であり、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および多様性が、過去に自動解決策が機能することを妨げていた、特定の環境で動作することが不可能であり得る。本願は、適応的、安価、軽量、カスタマイズ可能であり、使用することが単純である、新規のソフトロボットアクチュエータの用途を説明する。
【００２８】
ソフトロボットアクチュエータは、ゴム、または圧力下で広がる、伸張する、および／または屈曲するように構成される、アコーディオン構造に配列されるプラスチックの薄い壁等のエラストマ材料、または他の好適な比較的に軟質の材料から形成されてもよい。それらは、例えば、エラストマ材料の１つ以上の断片を所望の形状に成型することによって、作成されてもよい。ソフトロボットアクチュエータは、アクチュエータを加圧する、膨張させる、および／または作動させるように、空気、水、または生理食塩水等の流体で充填され得る、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。アコーディオン式アクチュエータ（下記で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。完全未動作形状と完全作動形状との間の１つ以上の中間標的形状は、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得る。代替として、または加えて、アクチュエータは、アクチュエータから膨張流体を除去し、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るように、真空を使用して作動されてもよい。
【００２９】
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及ぼすことも可能にし得る。しかしながら、従来的な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握持されている物体の形状に部分的または完全に共形化し得るように作動されるときに、適応性質を維持する。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の中の隣接物体または保管場所の側面に衝突する可能性が高いため、積み重ねから物体を取り上げる、または保管場所から物体を取り出すときに特に関連性があり得る、物体との衝突に応じて、偏向し得る。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、制御された様式でより広い表面積にわたって拡散されることができる。このようにして、ソフトロボットアクチュエータは、物体を損傷することなく、それらを把持することができる。
【００３０】
なおもさらに、ソフトアクチュエータは、適応的であり、故に、単一の固定具が、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面は、比較的に繊細であるため、容易に傷つけられる、または損傷されるアイテム（例えば、トマト）用のリダイレクタ等の役割を果たすことができる一方で、硬質固定具は、より頑丈なアイテム（例えば、真鍮弁）を操作することに限定され得る。
【００３１】
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跡を付けないであろう。典型的には、容易に跡を付けられる表面（例えば、ベニヤ）が硬質固定具によって把持されるときに、保護コーティングまたはフィルムが、部品が跡を付けられることを防止するために適用され得、これは、製造の費用を増加させる。ソフトアクチュエータを用いると、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。
【００３２】
また、ソフトロボットアクチュエータは、従来的な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。
【００３３】
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、上部から図１Ａからの一部を描写する。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に描写される一部の代替実施形態を描写する。
【００３４】
アクチュエータは、空気、水、生理食塩水、または任意の好適な液体、ガス、ゲル、発泡体等の膨張流体を用いて膨張可能である、図１Ａに描写されるようなソフトロボットアクチュエータ１００であってもよい。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。
【００３５】
アクチュエータ１００は、膨張流体の限定された量が周囲環境と実質的に同一の圧力においてアクチュエータ１００の中に存在する、未膨張状態であってもよい。アクチュエータ１００はまた、所定量の膨張流体がアクチュエータ１００の中に存在する、完全膨張状態であってもよい（所定量は、アクチュエータ１００によって印加される所定の最大力、または膨張流体によってアクチュエータ１００に印加される所定の最大圧力に対応する）。アクチュエータ１００はまた、全ての流体がアクチュエータ１００から除去される、完全真空状態、またはある程度の流体がアクチュエータ１００の中に存在するが、周囲圧力未満である圧力にある、部分真空状態であってもよい。さらに、アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００が完全膨張状態で存在する所定量の膨張流体未満であるが、ゼロ（または非常に限定された）膨張流体を上回る量を含有する、部分膨張状態であってもよい。
【００３６】
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、図１Ｂに示されるように、その周囲でアクチュエータ１００が湾曲する、中心軸を通過する。半径方向は、膨張したアクチュエータ１００によって形成される部分的な円の半径の方向へ、軸方向と直角な方向に延在する。円周方向は、膨張したアクチュエータ１００の円周に沿って延在する。
【００３７】
膨張状態では、アクチュエータ１００は、アクチュエータ１００の内側円周縁に沿って半径方向に力を及ぼし得る。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及ぼし、これは、アクチュエータ１００が（潜在的に１つ以上の付加的アクチュエータ１００と併せて）物体を握持することを可能にするために活用されてもよい。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、膨張されたときに比較的に共形のままであり得る。
【００３８】
アクチュエータ１００は、比較的に軟質または共形構造を可能にする、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、食品に使っても安全な、生体適合性の、または医学的に安全な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、適正製造プロセス（「ＧＭＰ」）対応設備で製造されてもよい。
【００３９】
アクチュエータ１００は、実質的に平坦である基部１０２を含んでもよい（但し、種々の修正または付属器が、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。
【００４０】
アクチュエータ１００は、１つ以上のアコーディオン延在部１０４を含んでもよい。アコーディオン延在部１０４は、アクチュエータ１００が膨張または収縮されたときに屈曲または撓曲することを可能にし、膨張または収縮状態であるときにアクチュエータ１００の形状を画定することに役立つ。アコーディオン延在部１０４は、一連の隆起１０６および溝１０８を含む。アコーディオン延在部１０４のサイズおよび隆起１０６および溝１０８の設置は、異なる形状または延在外形を得るように変動されることができる。
【００４１】
図１Ａ−１Ｄの例示的アクチュエータは、展開されたときに「Ｃ」字または卵形で描写されるが、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延在部１０４のサイズ、位置、また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。また、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、未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であり得、アクチュエータは、１つのアクチュエータ１００を、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と置換することによって、サイズおよび形状がさらに拡張可能であり得る。
【００４２】
アクチュエータ１００は、近位端１１２から遠位端１１０まで延在する。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食品に使っても安全または医学的に安全な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、より大型またはより小型のアクチュエータ、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に適応するために、アクチュエータポートの異なるサイズ、数、または構成を有してもよい。
【００４３】
アクチュエータ１００は、可撓性管類１１８等の流体接続を通して膨張デバイス１２０から供給される膨張流体を用いて膨張されてもよい。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、（弁が開放されない限り）流体がアクチュエータから退出することを防止するための弁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の場所における膨張流体の供給を調整するための膨張デバイス１２０におけるインフレータ弁１２４に取り付けられてもよい。
【００４４】
可撓性管類１１８はまた、一方の端部においてインターフェース１１４および他方の端部において膨張デバイス１２０に解放可能に接続するための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は、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に接続されてもよい。
【００４５】
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バルブまたはベローズを含んでもよい。生理食塩水の場合、膨張デバイス１２０は、シリンジ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圧縮機またはポンプを含んでもよい。
【００４６】
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、液化または圧縮二酸化炭素、液化または圧縮窒素、また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孔であってもよい。
【００４７】
膨張デバイス１２０はさらに、可撓性管類１１８を通して流体供給源１２６からアクチュエータ１００に膨張流体を供給するためのポンプまたは圧縮機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に供給すること、またはアクチュエータ１００から流体を引き出すことが可能であり得る。流体送達デバイス１２８は、電気によって電力供給されてもよい。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の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。
【００４８】
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、インターフェース、タッチディスプレイ等の代替デバイス）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に膨張流体を供給させる、またはアクチュエータ１００から膨張流体を引き出させるためのコントローラ１３６を含んでもよい。
【００４９】
ソフトロボットアクチュエータは、ハードアクチュエータが望ましくない、多くの事例で有用であり得る。例えば、限定ではないが、ソフトアクチュエータは、包装ブランクまたはプリフォームを取り上げ、それをブロー成型機に提供してもよく、その後、ブロー成型機は、金型に基づいて、ブランクを所望の形態に再成形してもよい。成形された後、成型された部品は、典型的には、非常に熱く、変形可能であろう。成型された部品は、成型された部品を損傷または変形させることなく、ソフトアクチュエータによって回収され得る。アクチュエータは、次いで、洗浄、標識、充填、および／または冠着されている間に、成型された部品を保持してもよい。他のソフトアクチュエータは、予防接種、分析、または手術のため等に、生きた動物を優しく保持してもよい。
【００５０】
従来のブロー成型動作における１つの問題は、握持されている物体が、ブロー成型の前および後に異なる形状を有する（包装ブランクから最終形成製品に遷移する）ことである。ハードグリッパが、変化する形状に適応する困難を有し得る（したがって、おそらく、単一のブロー成型動作のために２つの異なるタイプのグリッパを要求する）一方で、ソフトアクチュエータは、同一のグリッパを使用して、両方の物体形状を握持するために十分に適応可能であり得る。
【００５１】
ソフトロボットアクチュエータは、所定量の膨張流体を用いて（または所定の圧力まで）膨張されてもよく、アクチュエータの流入／流出量および／またはアクチュエータの内圧が、測定されてもよい。物体と接触することに応じて、アクチュエータは、偏向されてもよく、結果として、膨張流体は、アクチュエータから流出（またはそれに流入）してもよい。本膨張流体流は、ある位置における、または、概して、アクチュエータと接触している、物体の存在を示す、検出器としての役割を果たしてもよい。代替として、アクチュエータは、タッチセンサ、屈曲センサ、または物体との接触を位置合わせするための他のタイプの検出デバイスを含んでもよい。
【００５２】
図１Ａ−１Ｄは、時として、アコーディオン式ソフトアクチュエータとも呼ばれる、特定のタイプのソフトロボットアクチュエータを描写する。しかしながら、多数の他のタイプのソフトアクチュエータも存在し、そのうちのいくつかは、下記の特定の実施形態に関連して説明される。ソフトアクチュエータは、軟質または柔軟材料から部分的または完全に形成されるアクチュエータを含み、より従来のハードアクチュエータ材料を組み込む、または囲繞してもよい。
【００５３】
ソフトアクチュエータは、種々の方法で移動してもよい。例えば、ソフトアクチュエータは、上記に示されるように屈曲してもよい、または「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ」と題され、２０１４年９月８日に出願された、米国特許出願第１４／４８０，１０６号に説明される、ソフト触手アクチュエータの実施例のように、捻転してもよい。別の実施例では、ソフトアクチュエータは、「Ｓｏｆｔ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｎｄ  Ｓｏｆｔ  Ａｃｔｕａｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題され、２０１５年７月１７日に出願された、米国特許出願第１４／８０１，９６１号に説明されるような線形アクチュエータであってもよい。なおもさらに、ソフトアクチュエータは、「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ」と題され、２０１４年７月１１日に出願された、米国特許出願第１４／３２９，５０６号のように、シート材料から形成されてもよい。さらに別の実施例では、ソフトアクチュエータは、「Ａｐｐａｒａｔｕｓ，  Ｓｙｓｔｅｍ，  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  Ｆａｂｒｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  ａｓ  Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ」と題され、２０１４年８月２５日に出願された、米国特許出願第１４／４６７，７５８号のように、複雑な形状を形成するように組み込み繊維構造を伴う複合材料で構成されてもよい。
【００５４】
当業者は、ソフトアクチュエータの他の構成および設計もまた、可能であり、本明細書に説明される例示的実施形態とともに採用され得ることを認識するであろう。
（エンドエフェクタ）
【００５５】
エンドエフェクタは、環境と相互作用するように設計される、ロボットアームの端部におけるデバイスであってもよい、および／またはロボットの最後のリンク（または終点）であってもよい。終点において、ツールが、取り付けられてもよい、またはエンドエフェクタは、それ自体がツールとして作用してもよい。エンドエフェクタは、グリッパまたはツールの一方または両方を含んでもよい。グリッパは、物体を保持する、持ち上げる、輸送する、および／または操作する傾向があるが、ツール機能は、多くの場合、収縮機能を有し、作業物体を把持または保持するのではなく、その特性を変化させてもよい。ツール機能は、溶接または融合、噴霧、分注、製粉、ねじまたはナット駆動、平坦化、切断、およびこれらの組み合わせを含んでもよい。
【００５６】
エンドエフェクタの少なくとも４つのカテゴリは、衝突型（例えば、保持摩擦を含む、直接衝突によって作業物体を握持する、ジョー、爪）、進入型（例えば、針、ピン、ハックルを用いて作業物体を貫通する）、収斂型（例えば、ベルヌーイ揚力、吸引、磁気、静電、ファン・デル・ワールス、定在超音波、レーザピンセット等の本質的に非接触型の引力または場の力）、および近接型（例えば、毛管作用、糊、表面張力、凍結、化学反応を介した本質的に接触型の接着力）を含む。
【００５７】
ハードロボットでは、把持は、把持表面（例えば、丸い物体を持ち上げるための凹状カップ）で形態に従う静的形状を使用することによって、または硬質のフィンガ、ジョー、または爪を閉鎖することによって増加される摩擦力によって、実施されてもよい。ソフトロボットエンドエフェクタは、グリッパ機能性を含んでもよく、また、または代替として、あるツール機能性を含んでもよい。ソフトロボットグリッパは、衝突型であり得、加えて、特定のグリッパ／作動形態または構成を介して、またはソフトロボットグリッパ内に、またはそれに沿って、またはその反対に付属ツールを追加することによって、進入型、収斂型、および／または近接型にされてもよい。
【００５８】
ソフトロボットグリッパは、長さおよび作動アプローチに応じて、フィンガ、アーム、テール、または主要部の有機的な把握役割を果たし得る、１つ以上のソフトロボット部材を含んでもよい。ソフトロボット部材を膨張および／または収縮させる場合において、２つ以上の部材が、ハブから延在してもよく、ハブは、流体（ガスまたは液体）をグリッパ部材に分配するためのマニホールド、および／またはマニホールドおよび／またはグリッパ部材への流体圧力を安定させるためのプレナムを含んでもよい。部材は、ソフトロボット部材が、丸められたときに、それに対して物体が指部によって保持される、「パーム」に面する指部として作用するように、手のように配列されてもよい、および／または部材はまた、ソフトロボット部材が付加的中心ハブアクチュエータ（吸引、把持、または同等物）を囲繞するアームとして作用するように、頭足動物のように配列されてもよい。概して、排他的ではないが、本明細書で使用されるように、用語「基部プレート」、「パームプレート」、「バンパプレート」、または「ハブプレート」は、２つ以上のソフトロボット部材に隣接する基準表面を指し得、それに対して、例えば、「閉鎖」方向に丸められたときに、ソフトロボット部材が作業物体を保持してもよく、そこから、作業物体上のソフトロボット部材の把持は、例えば、ソフトロボット部材が「開放」方向に丸められる、または再び丸められるときに解放されてもよい。「プレート」の使用は、部材が完全に平面的であることを示唆せず、「プレート」は、別様に説明されない限り、表面起伏、輪郭、湾曲、頂点および谷部、テクスチャ加工、または同等物を有し得る、または「プレート」は、別様に説明されない限り、プレート様エンベロープまたは縦横比内に適合する部材を説明する。
【００５９】
ソフトロボットグリッパ部材は、ゴム、および／または圧力下で広がる、伸張する、および／または屈曲するように構成される、アコーディオン構造に配列されるプラスチックの薄い壁等のエラストマ材料、または他の好適な比較的に軟質の材料から形成されてもよい。ソフトロボットグリッパ部材は、グリッパ部材を加圧する、膨張させる、および／または作動させるように、空気、水、または生理食塩水等の流体で充填され得る、チャネルおよび／または中空内部を含んでもよい。作動に応じて、グリッパ部材の形状または外形は、例えば、可変的に湾曲する、丸くなる、反対方向を含む、または直線化することによって、変化する。代替として、または加えて、グリッパ部材は、グリッパ部材から膨張流体を除去し、それによって、グリッパ部材が屈曲、捻転、および／または延在する程度を変化させるように、真空を使用して作動されてもよい。
【００６０】
作動はまた、グリッパ部材が、握持および押動されているワークピース等のワークピースに力を及ぼすとともに、握持されているワークピースの形状に部分的または完全に共形化することも可能にし得る。ソフトロボットグリッパ部材はまた、ワークピースまたは作業環境との衝突に応じて、無害に偏向することもできる。
（例示的骨付き肉取扱グリッパ）
【００６１】
本明細書に説明される例示的実施形態は、上記に説明されるように、ソフトアクチュエータを採用する肉取扱ロボットグリッパに関する。
【００６２】
前述で記述されたように、以前のロボット肉取扱グリッパは、肉製品を把持するために使用されるとき、いくつかの問題に悩まされていた。（特に、解凍または調理されたときの）肉が比較的に展性であるとき、ロボットグリッパが肉を損傷することなくその上で堅固な握持を確保することは困難であり得る。本問題はさらに、肉製品が骨を含む場合に、さらに複雑である。骨は、周辺の肉よりも硬質であるかまたはそれほど展性ではないこと等の異なる特性を提示し、これは、ロボットグリッパを用いて骨付き肉製品を握持しようとすることの複雑性を増加させる。
【００６３】
例えば、エンドエフェクタは、プレート上に搭載されるいくつかのロボットアクチュエータを含んでもよい。標的を握持するとき、フィンガは、標的をプレートの中に押動し、標的上で把持を確保してもよい。しかしながら、骨付き肉製品を用いると、骨は、最初にプレートの中に押動され得る。骨が周辺の肉よりも硬質である（したがって、さらなる程度までアクチュエータの押動作用に抵抗する）ため、骨は、アクチュエータが肉をプレートの中にしっかりと押動することを阻止する。故に、アクチュエータは、肉製品をしっかりと保持しない場合があり、これは、その目的地に送達される前に落下され得る。
【００６４】
また、肉の異なる切り分けられた部分は、骨の異なるサイズ、形状、または配向を有し得る。例えば、図２Ａは、骨２０２が、肉２０６に対して切り分けられた部分の長さに沿って延在する中心軸２０４に沿って、相対的に中心合わせされる、例示的Ｔボーンステーキを描写する。これは、骨２０２が中心軸２０４と比較して中心から外れている、図２Ｂに描写されるポーターハウスステーキと比較されることができる。
【００６５】
したがって、１つのタイプの骨付き肉製品に有効である解決策は、骨が異なるサイズ、形状、または配向である、別のタイプの骨付き肉製品に適用可能ではない場合がある。したがって、複数の異なるタイプの骨付き肉製品を取り扱うためには、各異なる製品が握持されるために、肉を握持するために使用されるロボットエンドエフェクタを切り替える必要があり得る。これは、肉の取扱を伴う任意のプロセスに時間および複雑性を追加する。
【００６６】
本願は、特別に構成されたバンパプレートを使用する肉グリッパの実施例を提供し、これらおよび他の問題に対処する。例えば、図３は、本開示による、例示的バンパプレート３０２を描写する。バンパプレートは、異なるタイプの骨付き肉製品の骨構造を引き込み、捕捉をするための２つの異なる溝付きの面積を提供するように構成される。
【００６７】
より具体的には、バンパ３０２は、第１の（底）層３０４と、第２の（中間）層３０６と、第３の（上）層３０８とを含む。第２の層３０６の形状および構造は、溝３１０が第１の層３０４と第２の層３０６との間に画定されるようなものである。本実施例では、溝３１０は、図２ＡのＴボーンステーキ実施例等で、中心骨を捕捉するために有用である中心溝である。
【００６８】
より具体的には、動作時、バンパプレート３０２は、図４に示されるように、肉製品に圧入されてもよい。バンパプレート３０２は、肉製品用のバックストップとしての役割を果たす。中心骨２０２は、中心溝３１０の中に延在し、アクチュエータのセットが肉２０４を第２の層３０６および第３の層３０８の中に押動することを可能にすることができる。これは、アクチュエータが肉２０４の上でより良好な把持を確保することを可能にする。
【００６９】
また、中心溝３１０は、骨２０２用の回転防止特徴としての役割を果たすことができる。肉製品がアクチュエータのセットによって握持されるにつれて、肉製品は、（把持プロセスにおいて、または輸送中のいずれかで）偏移し得る。これは、肉製品上のアクチュエータの把持を弱め得る。しかしながら、骨２０２が中心溝３１０の側壁と接触するまで、肉製品が回転または偏移する場合、肉製品は、さらなる移動から拘束され、したがって、溝３１０の幅は、骨２０２の期待または平均サイズ、および握持プロセスにおいて許可されるものである肉製品の平行移動または回転の量に基づいて、画定されることができる。
【００７０】
図３に戻ると、第３の層３０８の形状および構造は、溝３１２が第２の層３０６と第３の層３０８との間で画定されるようなものである。本実施例では、溝３１２は、図２Ｂのポーターハウスステーキ実施例等で、ある角度において延在する骨をより良好に捕捉するように、角度が付けられている。Ｔボーンステーキを用いた上記の実施例と同様に、ポーターハウスの骨２０２は、平行移動または回転を防止するように、溝３１２の側壁に対して押動されてもよい。また、アクチュエータは、図４に示されるものに類似する様式で、ポーターハウスの肉部分２０４を第２の層３０６および／または第３の層３０８の中に押動してもよい。
【００７１】
対称形状の溝を提供することによって、骨が左または右に延在するかどうかにかかわらず、偏角骨が、収容されることができる。これは、肉製品を握持する前にそれを反転させる必要性を排除する（そうでなけでば全ての製品が同一の配向でグリッパに提示されることを確実にするために必要とされるであろう）。
【００７２】
バンパプレート３０２の種々の層３０４、３０６、３０８は、ともに固着される異なる断片から作製されてもよい、または材料の単一のブロックから機械加工されてもよい。好ましくは、バンパプレート３０２の縁および角は、細菌のための避泊点を低減させるように層の間に遷移面積を伴って、丸みを帯びている、または平滑であり得る。
【００７３】
柔軟材料および衛生材料を含む、バンパプレート３０２のための種々の材料が、用途または握持標的に適するように選択されることができる。バンパプレート３０２を作製するための好ましい材料は、金属部品のための３０３、３０４、３１６、および３１６Ｌステンレス鋼であり、プラスチックは、低孔隙率であるべきであり、湿潤環境内で２％を上回って膨張しない。好ましい材料は、強酸および強塩基および高濃度の塩化物イオンに耐性を示すべきである。これらの化学性質は、グリッパハブが食品生産設備で使用される標準洗浄化学物質によって損傷されないことを可能にするであろう。いくつかの実施形態では、バンパプレート３０２は、導電性接着パッドであってもよい。
【００７４】
図５は、中心溝３１０（影付き）の例示的構造および角度付きの溝３１２（影なし）の例示的構造を描写する。中心溝３１０は、本実施例では、溝の形状を画定する、側壁５０８の間の距離を表す幅５０２を含む。側壁５０８は、バンパプレートの第２の層の一部であってもよい。いくつかの実施形態では、側壁５０８は、相互と略平行であり得る。代替として、側壁５０８は、図５に示される実施例のように、ある角度においてオフセットされてもよい。本実施例では、側壁５０８は、中心溝３１０の幅５０２が（前述の実施例において第３の層を画定する突出部の近傍の）バンパプレートの上端５０４において縮小され、バンパプレートの底部端５０６において増加されるように、テーパ状になる。テーパ状幅は、骨を特定の構成に誘導するために有用であり得る、または（多くのＴボーンステーキがそうであるように）Ｔ字交差から延在するにつれて幅が減少する骨に適応するために使用されてもよい。
【００７５】
角度付きの溝３１２は、バンパプレートの上端５０４において１つ以上の角度付きの壁５１０によって画定されてもよい。上端５０４に対するこれらの壁５１０および／またはバンパプレートの側面の角度は、握持されるべきタイプの肉製品内の角度付きの骨（すなわち、肉製品の長さを通して略直線および縦方向に延在しないもの）の期待または平均角度に基づいて、選択されてもよい。
【００７６】
中心溝３１０および角度付きの溝３１２はまた、それぞれ、深度（本実施例ではページの中および外に延在する）も含む。各溝の深度は、種々のタイプの肉製品の骨の期待または平均深度および／または骨に付着した肉の性質（展性または圧縮性の程度、利用可能な肉の量等）のうちの１つ以上のものに基づいて、選択されてもよい。
【００７７】
図６は、バンパプレート３０２と、複数のアクチュエータ１００（本実施例では８つ）とを含む、エンドエフェクタ６０２の実施例を描写する。使用時、バンパプレート３０２は、肉製品に圧入されてもよく、アクチュエータは、肉製品の周囲で丸まり始めるように作動されてもよい。最初に、アクチュエータ１００は、肉製品の側面の周囲で丸まってもよく、肉製品が最初に固着され、持ち上げられるにつれて、アクチュエータ１００は、丸まり続け、バンパプレート３０２と反対の肉製品の側面に対して押動してもよい。このようにして、アクチュエータ１００は、肉製品をバンパプレートの中に押動してもよい。いくつかの実施形態では、吸引または接着が、肉製品をバンパプレート３０２により良好に最初に固着するように印加されてもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１００は、肉製品をバンパプレート３０２の中に押動するために、アクチュエータ１００がそれらの遠位端を肉製品の下に（例えば、肉製品と肉製品が静置している表面との間に）挿入することを可能にする、フック付きの先端または他の突出部を提供されてもよい。
【００７８】
アクチュエータ１００は、肉製品の肉２０４部分を圧搾し、バンパプレート３０２に圧入して、それを定位置に係止してもよい。アクチュエータ１００が肉製品の骨２０２と係合しないため、より良好な把持が確保され得る（但し、いくつかの実施形態では、アクチュエータ１００は、排他的に、または肉部分２０４と係合することと併せて、骨部分２０２と係合するように具体的にサイズ決めされ、位置付けられてもよい）。
【００７９】
図７および図８は、バンパプレート７００の代替構成を描写する。本代替構成では、バンパプレートは、第１の層７０２と、第２の層７０４と、第３の層７０６とを含む。第２の層７０２が、中心溝（この場合はテーパ状）を画定する一方で、第３の層は、角度付きの溝を画定する。しかしながら、第３の層は、バンパプレート７００の片側に（この場合はページの底部に向かって）提供される三角形の突出部７１０−１、７１０−２と、略長方形のブロックである第３の突出部７０８とを含む。Ｔボーンステーキ等の肉製品が、中心溝内で固着される続けることができる一方で、角度付きの骨を伴う肉製品は、これらの骨を、一方の端部における三角形の突出部７０６に対して押圧させることができ、それらの底面を第３の突出部７０８に対して固着させることができる。この場合、第３の突出部は、肉製品の底部分が固着されることを可能にするための略平坦な縁を依然として提示しながら、直線状の中心骨の捕捉を促進する、くぼみ７１２を含む。
【００８０】
図８は、バンパプレートの種々の層内の貫通孔を通過させられる、いくつかのねじ８０２を描写する。これらのねじ８０２は、バンパプレートをロボットのアームの端部ツールに固着するために使用されてもよい。バンパプレートが明確に異なる一連の層として提供される、実施形態では、ねじ８０２は、層をともに固着してもよい。そのようなねじの使用は、異なる形状または構成の異なる層（例えば、角度付きの溝の異なる角度を画定する、異なる第３の層、中心溝の異なる深度または幅を画定する、異なる第２の層、異なる性質を有する異なる材料から作製される層等）が、把持されるべき肉製品のタイプに応じて、容易に交換され得るという付加的利点を有する。
【００８１】
上記に説明される例示的グリッパは、ロボットのアームの端部（ＥＯＡＴ）として採用されてもよい。そのようなロボットアーム９００の実施例が、図９に描写される。本実施例では、例示的グリッパ９０２は、ロボットへら９０４と併せてロボットアーム９００の端部において提供され、それによって、ロボットアーム９００が、スタックから肉を握持し、（潜在的に同一または別のロボットステーションが肉から紙を除去した後に）肉をグリルまたはオーブン、またはグリルの上またはオーブンの中に至るコンベヤベルトに送達し、随意に、へら９０４を用いてグリル上の肉を裏返し、へら９０４を用いて調理された肉を送達場所に送達することを可能にし得る。
【００８２】
いくつかの実施形態では、ロボットアーム９００はさらに、肉の調理を監視し、それが裏返されるべきであるときを決定するための肉温度計または赤外線センサ等の温度センサを含んでもよい。
【００８３】
いくつかの実施形態では、ＥＯＡＴは、各パティから紙を除去し得る、作動ペンチを含んでもよい。他の実施形態では、ペンチは、ロボットが紙を伴うミートパティを機械に提示し、紙を除去させる、近傍のステーションの一部である。
（握持方法）
【００８４】
図１０は、上記で説明されるようなバンパプレートを用いて、エンドエフェクタを展開および使用するための手順を説明する。
【００８５】
ブロック１００２では、ロボットエンドエフェクタが、提供されてもよい。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、ロボットグラスパまたはハンド、ロボット触手、アームの端部ツール（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り得る、または安定化デバイスと一体的であり得る。ロボットエンドエフェクタは、固定場所にあり得る、または可動性であり得る。
【００８６】
ブロック１００４では、バンパプレートが、ロボットエンドエフェクタ上の展開のために選択されてもよい。バンパプレートは、バンパプレートに特有のサイズ、形状、テクスチャ加工、構成等を有してもよく、特定のバンパプレートが、それが採用される状況に基づいて選択されてもよい。いくつかある特徴の中でも、安定化デバイスが、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、テクスチャ加工等、標的物体内に存在する骨の（またはバンパプレートが適応し得る、標的物体の他の部分と比較して異なる特性または性質を有する任意の面積の）サイズ、形状、重量等、標的物体の内部の材料に基づいて期待される圧縮性および／または移動または偏移の程度、いったん握持されたときの標的物体の移動の方向、標的物体の重量等に基づいて選択されてもよい。
【００８７】
ブロック１００６では、バンパプレートが、随意に、バンパプレートおよびエンドエフェクタが一体的ではない場合に、ロボットエンドエフェクタのパーム面積に添着されてもよい。バンパプレートは、ロボットエンドエフェクタの基部およびバンパプレートの基部を通過するボルトまたはねじ等の締結具を使用して、添着されてもよく（図８参照）、ナットを使用して固着されてもよい。代替として、または加えて、バンパプレートは、クランプ、ねじ、ピン、磁気取付部、吸引、結束、噛合溝、タブ、またはスロット、また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。
【００８８】
ブロック１００８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てもよい（代替として、ハードアクチュエータが使用される場合、最大延在限界が画定されてもよい）。限界は、アクチュエータが膨張されるべきである標的圧力、標的物体に印加されるべき力の標的量、アクチュエータの所望される延在の距離または撓曲の程度等に基づいて、画定されてもよい。
【００８９】
特定の値の代わりに、許容膨張範囲が、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）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かろうじて十分であろう膨張／延在の量（例えば、所定の割合の回数を上回って標的物体上で握持を維持する、経験的に、またはシミュレーションによって決定される値）に対応するような一連の値であってもよく、上限は、さらなる膨張／延在が製品に損傷を引き起こすであろうような最大量の膨張／延在に対応し得る。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る程度まで展開されるときに、標的物体が所望の構成で安定化デバイスに固着される（例えば、所望の量だけ安定化デバイスの周囲に屈曲される、特定の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の程度に対応するように選択されてもよい。
【００９０】
ブロック１０１０では、標的物体は、標的場所まで移動されてもよい。標的物体は、例えば、ロボットエンドエフェクタの下の位置まで移動されてもよい。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位置まで移動されてもよい。いくつかの実施形態では、標的物体は、（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）所定の位置で標的場所に提供されてもよい、またはいったん標的物体が標的場所まで移動されると、所定の位置まで移動されるようにエンドエフェクタまたは別のデバイスによって操作されてもよい。
【００９１】
ブロック１０１２では、バンパプレートは、標的物体と近接するように移動されてもよい。いくつかの実施形態では、これは、標的物体と接触することを伴ってもよい一方で、他では、バンパプレートは、標的物体の所定の距離内まで移動されてもよい。バンパプレート（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、近接性センサ、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、標的物体３０２の軸にわたって相対的に中心合わせされるように、本ブロックにおいて位置付けられてもよい。標的物体の軸は、それに沿ってアクチュエータが配列され得る（例えば、物体が握持されるときにバンパプレートの長軸に沿った）握持軸を表してもよい。
【００９２】
ブロック１０１４では、アクチュエータは、標的物体をバンパプレートの中に押動するように膨張されてもよい。アクチュエータは、（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）膨張流体をアクチュエータに供給することによって、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てもよく、続けて標的物体の周囲で丸まり、標的物体の底面上に握持を確保してもよい。標的物体は、アクチュエータとバンパプレートとの間でわずかに偏向または押圧されてもよい。骨付き肉製品内の骨等の標的物体の部分は、バンパプレート内の溝の中に押動され、および／または溝の側壁に対して押圧されてもよい。
【００９３】
ブロック１０１６では、標的物体は、ブロック１０１８において、本システムが膨張限界に到達した（または膨張量またはハードアクチュエータの延在の程度がブロック１００８において識別される範囲内である）ことを識別するまで、バンパプレートの溝に圧入され続けてもよい。
【００９４】
このようにしてエンドエフェクタの把持で標的物体を固着すると、ブロック１０２０では、エンドエフェクタは、標的物体を所望の目的地または構成まで移動させるように平行移動および／または回転されてもよい。
【００９５】
上記に説明される方法は、非一過性のコンピュータ可読媒体上に記憶された命令または論理として具現化されてもよい。実行されると、命令または論理は、プロセッサ回路に、ロボットシステムを使用して上記に説明される方法を実施させてもよい。
（用語についての一般的注記）
【００９６】
いくつかの実施形態は、それらの派生語とともに、表現「一実施形態」または「実施形態」を使用して説明され得る。これらの用語は、実施形態に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１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の中の種々の場所における語句「一実施形態では」の表出は、必ずしも全て同一の実施形態を指しているわけではない。また、別様に記述されない限り、上記に説明される特徴は、任意の組み合わせで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が、特徴は相互と互換性がないと留意されない限り、相互と組み合わせて採用され得る。
【００９７】
本明細書で使用される表記および命名法を一般的に参照して、本明細書の詳細な説明は、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手順の観点から提示され得る。これらの手順の説明および表現は、その作業の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために、当業者によって使用される。
【００９８】
手順は、ここでは、概して、所望の結果につながる一連の自己矛盾のない動作であると着想される。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とするものである。必ずではないが、通常、これらの数量は、貯蔵される、移送される、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。主に一般的使用の理由により、これらの信号を、ビット、値、要素、シンボル、文字、項、数、または同等物として参照することが、随時、便宜的であることが証明される。しかしながら、これらおよび類似の用語の全てが、適切な物理量と関連付けられるものであり、これらの数量に適用される便宜的な標識にすぎないことに留意されたい。
【００９９】
さらに、実施される操作は、多くの場合、人間のオペレータによって実施される知的動作と一般的に関連付けられる、追加または比較等の観点から参照される。人間のオペレータのそのような能力は、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うちのいずれかにおいて、必要とされない、または殆どの場合では望ましくない。むしろ、動作は、機械動作である。種々の実施形態の動作を実施する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。
【０１００】
いくつかの実施形態は、それらの派生語とともに、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、必ずしも相互の同義語として意図されていない。例えば、いくつかの実施形態は、２つ以上の要素が相互と直接物理または電気接触してい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と直接接触していないが、なおも依然として、相互と協働または相互作用することも意味し得る。
【０１０１】
種々の実施形態はまた、これらの動作を実施する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の中に記憶された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。本明細書で提示される手順は、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か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実施するように、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の要求される構造は、挙げられる説明から表出するであろう。
【０１０２】
前述の説明では、種々の特徴は、本開示を合理化する目的のために単一の実施形態の中でともにグループ化されることが分かり得る。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記載されるよりも多くの特徴を要求するという意図を反映するものとして解釈されるものではない。むしろ、以下の請求項が反映するように、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、発明を実施するための形態の中に本明細書に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として自発的に有効である。添付の請求項では、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」および「ｉｎ  ｗｈｉｃｈ」は、それぞれ、個別の用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」および「ｗｈｅｒｅｉｎ」の平易な英語の均等物として使用される。また、用語「第１の」、「第２の」、「第３の」等は、単に標識として使用され、それらの目的に数値的要件を課することを意図していない。
【０１０３】
上記に説明されているものは、開示されるアーキテクチャの実施例を含む。当然ながら、構成要素および／または方法の全ての考えられる組み合わせを説明することは可能ではないが、当業者は、多くのさらなる組み合わせおよび順列が可能であることを認識し得る。故に、新規のアーキテクチャは、添付の請求項の精神および範囲内に入る、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を意図している。
【０１０４】
上記に説明される技法のうちのいずれかまたは全ては、空気圧、油圧、機械、電気、磁気等のハードウェアを含む、好適なハードウェアによって実装されてもよい。いくつかの実施形態は、非一過性のコンピュータ可読媒体上に記憶された論理を利用してもよい。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、上記に識別される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で実装されてもよい。論理は、グリッパ配列の中の１つ以上のアクチュエータを採用する、ソフトロボットアクチュエータおよび／または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。
【０１０５】
本明細書で使用されるように、構造、行為、ステップ、および機能は、種々の名称または標識を与えられる。本段落は、代替として、ある場合には、同義的に、ある場合には、同等に使用される、用語を説明する。概して、当業者は、平易な技術的意味を有する代替専門用語および／または言葉の間の同一性、同等性、および類似性および差異を認識および理解するであろう。本明細書で使用されるように、エンドエフェクタは、ＥＯＡＴ３００および同等物を含む、ツールまたはツールが搭載され得るものを含む、エフェクタを含んでもよい。有機物品は、（非包括的に）ミートパティ３１４等の肉物品または肉製品、または類似性質を有する有機物品（例えば、大豆ベースの均等物）であってもよい。屈曲可能部材は、ソフトロボットアクチュエータ１００等のソフトロボット部材を含んでもよい。排出機構または排出力は、物品を強制的に排出してもよいが、物品を強制的に排出する必要はなく、重力の影響下で落下するようにそれを解放してもよく、例えば、排出力は、大部分が、物品を解放することによって印加される重力であり得る。パームプレートは、平面または真空パッド２０２またはバンパプレート２０６等の、それに対して物品が圧迫され得る表面を含む、グリッパアセンブリの一部を含んでもよい。有孔空気テーブルは、吸引パッド２０２等の、孔を通した流体流、多くの場合、空気流を可能にするための複数の孔を伴う表面を含んでもよい。ロボットへら９０４等のへら部材は、支持駆動システムに対して静止する、または関節動作型であり得る。熱伝達機構は、図１１に描写されるように、加熱器、冷却器、両方、または両方の機能を果たす熱力学デバイスを含んでもよい。剛性排出部材またはプッシャ表面は、図５Ａに示されるような可動形態の真空パッド２０２等、または図１０Ｅに示されるエジェクタピン等のプレート、ブロック、またはロッドを含んでもよい。リンケージは、剛性であり、または継合され、またはエラストマであり得、張力の場合、ケーブル、エラストマ接続、または同等物を含んでもよい。共形表面は、図６Ａ−６Ｃに描写されるような凹状、凸状、または陥凹状部分を含んでもよい。起伏表面は、極大値として、例えば、溝および谷として、頂点または隆起、または突起または隆起部分を含んでもよい。可撓性排出部材は、図１０Ｈに示されるような屈曲可能または伸縮性シートまたはウェブ、または膨張式部を含んでもよい。コンベヤは、図１０Ｋ−１０Ｍに示されるような構造を含んでもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月11日(2020.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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