電粘附系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電粘附系統(tǒng)。電粘附面或多個物品中的至少一個被操縱,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近所述電粘附面。電壓被施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上,從而基于所述多個物品的子集具有與所述多個物品中的其他物品不同的材料性能,使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的子集上。在施加電壓的同時,所述電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動,從而使所述多個物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
【專利說明】電粘附系統(tǒng)
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本申請要求2012年5月2日提交的美國臨時專利申請N0.61/641,762的優(yōu)先權,該申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
【背景技術】
[0003]除非另有說明,本部分中說明的材料不是本申請權利要求的現(xiàn)有技術,并且不承認通過納入本部分成為現(xiàn)有技術。
[0004]多年來,產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)已經(jīng)引起許多創(chuàng)新。在多種材料和項目的工業(yè)化處理上已經(jīng)取得了實質性的發(fā)展,特別是在機器人【技術領域】。例如,在許多制造和其他材料處理過程中,多種機器人和其他自動化系統(tǒng)被用來“拾取和放置”項目。這樣的機器人和其他系統(tǒng)可以包括機器人手臂,例如,抓取、提起和/或放置作為指定處理的一部分的某個項目。當然,其他控制和材料處理技術也可以通過這樣的機器人或其他自動化系統(tǒng)完成。盡管多年來本領域中取得了許多進展,但是對于能夠以這種方式處理的項目存在限制。
[0005]傳統(tǒng)的機器人抓取器通常使用抽吸或者機械致動的大法向力和精細控制的組合來抓取對象。這些技術具有一些缺點。例如,抽吸的使用傾向于要求平滑、清潔、干燥和平坦的表面,這限制了可被抓取對象的類型和條件。抽吸還傾向于需要泵用的大量功率并且傾向于在真空或低壓密封的任何位置泄漏,這會帶來吸力的喪失,具有潛在的災難性。使用機械致動通常需要大的法向或“擠壓”力作用于對象,而且機器人抓取易碎或纖細對象的能力傾向于受到限制。產(chǎn)生大力也增加了機械致動的成本。機械泵和具有大擠壓力的傳統(tǒng)機械致動也通常需要可觀的重量,這對于某些應用是主要的缺陷,如必須支撐額外質量的機器人手臂的端部。此外,即使當用于堅固的對象時,機器人手臂、機械爪等仍然可能在對象本身的表面上留下?lián)p壞印記。
實用新型內(nèi)容
[0006]一些例子涉及基于對象的性能可以選擇性地粘附到某些對象上的材料選擇性電粘附面和裝置。所述電粘附面可以包括電極,其被構造成當向電極施加適宜的電壓時,誘發(fā)對附近對象的靜電吸引。在某些情況下,電極極化可以在附近對象中誘發(fā)對應的極化,以引起對象粘附到電粘附面上。
[0007]本文公開的分揀和處理技術使用基于各種因素選擇性地粘附到對象上的電粘附面。在某些情況下,基于電極圖案和/或施加的電壓,電粘附面可以粘附到某些對象上。例如,基于不同于其他對象的材料組成、表面面積、重量、和/或厚度,對象可以被選擇性地粘附。此外或可選擇地,基于從根據(jù)識別信息(例如,可識別圖像、條形碼和/或字符、RFID簽名、對象尺寸、形狀、反射率、重量等)來識別和/或表征對象的傳感系統(tǒng)的輸出,對象可以被選擇性地粘附。然后,可以相對于未粘附的對象,不同地處理粘附的對象,從而實施分揀操作。例如,電粘附面和任何未被粘附對象之間的相對運動使被粘附對象與未被粘附對象分離。在某些情況下,所述的相對運動可能涉及到相對于未被粘附對象改變位置的電粘附面。
[0008]本公開的一些實施方案提供了一種方法。所述方法可以包括操縱電粘附面或多個物品中的至少一個,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近所述電粘附面。所述方法可以包括將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上,從而基于所述多個物品的子集具有與所述多個物品中的其他物品不同的材料性能,使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的子集上。所述方法可以包括在將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上的同時,相對于所述多個物品中的其他物品移動所述電粘附面,從而使所述多個物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
[0009]本公開的一些實施方案提供了一種電粘附系統(tǒng)。所述電粘附系統(tǒng)可以包括具有一個或多個電極的電粘附面、電源、物品操縱器和控制器。所述電源可被構造成經(jīng)由一個或多個端子將電壓施加到所述一個或多個電極上。所述物品操縱器可被構造成將多個物品輸送到所述電粘附面,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近所述電粘附面。所述控制器可被構造成:(i)控制所述電源將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上,從而基于所述多個物品的子集具有與所述多個物品中的其他物品不同的材料性能,使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的子集上,和(ii)在將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上的同時,使所述電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動,從而使所述多個物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
[0010]所述多個物品包括混合有由第二材料形成的一個或多個物品的由第一材料形成的一個或多個物品,并且所述電粘附面被構造成在施加電壓的同時粘附到第一材料上而沒有粘附到第二材料上,使得所述電粘附面相對于所述多個物品的移動使由第一材料形成的一個或多個物品與由第二材料形成的一個或多個物品分離。
[0011]第一材料和第二材料分別是塑料材料、金屬材料、玻璃材料或紙纖維系材料中的一種。
[0012]所述電粘附系統(tǒng)還包括第二電粘附面,第二電粘附面包括被構造成經(jīng)由與所述電源連接的一個或多個端子接收施加的電壓的一個或多個電極。所述物品操縱器被構造成將所述多個物品中的其他物品輸送到第二電粘附面,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近第二電粘附面。所述控制器還被構造成:(i)控制所述電源將電壓施加到第二電粘附面中的一個或多個電極上,從而使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的第二子集上,和(ii)在將電壓施加到第二電粘附面中的一個或多個電極上的同時,使第二電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動,從而使所述多個物品的第二子集與所述多個物品中的其他物品分離。
[0013]所述物品操縱器包括輸送帶,所述輸送帶被構造成沿著至少部分地由所述輸送帶的可輸送面橫過的路徑所確定的預定路徑輸送所述多個物品。
[0014]所述物品操縱器包括斜坡,所述斜坡被構造成沿著至少部分地由沿著所述斜坡的向下斜率迫動所述多個物品的重力所確定的預定路徑輸送所述多個物品。
[0015]所述電粘附面包含在具有集成的柔性電極的順應性簾子中。
[0016]所述電粘附面包含在具有集成電極的輸送帶的可輸送面中。
[0017]所述電粘附系統(tǒng)還包括定位系統(tǒng),用于迫使所述電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動。
[0018]所述定位系統(tǒng)被構造成通過迫動所述電粘附面而使粘附到所述電粘附面上的所述多個物品的子集偏離由所述多個物品中的其他物品橫過的慣性路徑,使所述物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
[0019]所述電粘附面中的一個或多個電極的配置或施加電壓的大小中的至少一個被構造成使所述電粘附面粘附到所述物品的子集上而沒有粘附到其他物品上。
[0020]通過閱讀下面的詳細說明,并適當?shù)貐⒄崭綀D,這些以及其他方面、優(yōu)點和替代物,對于本領域技術人員將變得顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1A是示例性電粘附端部效應器的側剖視圖。
[0022]圖1B示出粘附到外物上的圖1A的示例性電粘附端部效應器的側剖視圖。
[0023]圖1C示出作為示例性粘附的電粘附端部效應器的電極間的電壓差結果的在圖1B的外物中形成的電場的特寫側剖視圖。
[0024]圖2A示出其上具有單個電極的一對示例性電粘附抓取面或端部效應器的側剖視圖。
[0025]圖2B示出其上施加了電壓的圖2A的一對示例性電粘附抓取面或端部效應器的側首1J視圖。
[0026]圖3A示出在上表面和下表面上具有圖案化電極的片狀的示例性電粘附抓取面的俯視立體圖。
[0027]圖3B示出在一個表面上具有圖案化電極的片狀的另一個示例性電粘附抓取面的俯視立體圖。
[0028]圖4A示出適用于利用可變電壓的示例性平坦電粘附端部效應器的側視圖。
[0029]圖4B示出具有調(diào)節(jié)的施加電壓并且僅拾取外物的一部分的圖4A的示例性電粘附端部效應器的側視圖。
[0030]圖5A是示例性電粘附簾式抓取系統(tǒng)的功能框圖。
[0031]圖5B是簾式抓取系統(tǒng)的示例性實施方案的簡圖。
[0032]圖6A示出電粘附輸送機系統(tǒng)的側視圖。
[0033]圖6B示出電極露出的電粘附輸送帶的俯視圖。
[0034]圖6C示出設置有沿著輸送帶的長度不連續(xù)地連接的電極的電粘附輸送帶的側剖視圖。
[0035]圖6D示出設置有沿著輸送帶的長度連續(xù)地連接的電極的電粘附輸送帶的側剖視圖。
[0036]圖6E示出設置有分段的可獨立尋址的電極的電粘附輸送帶的側剖視圖。
[0037]圖7A示出當施加第一電壓時吸引到鋁材料上的電粘附抓取器。
[0038]圖7B示出當施加第二電壓時吸引到紙板材料上的電粘附抓取器。
[0039]圖7C示出當施加第三電壓時吸引到塑料材料上的電粘附抓取器。
[0040]圖8A示出具有用于粘附到高導電性材料上而不粘附到低導電性材料上的寬大電極圖案的抓取器。
[0041]圖SB示出具有用于粘附到低導電性材料上的微細電極圖案的抓取器。
[0042]圖SC示出粘附到具有導電背襯的絕緣材料上的圖8A所示的抓取器。
[0043]圖8D示出粘附到絕緣材料上的圖8B所示的抓取器。
[0044]圖9A是用于使用對象選擇性簾式抓取器分揀一組混合材料的示例性系統(tǒng)的簡化框圖。
[0045]圖9B是用于使用在傾斜的斜坡上的對象選擇性輸送帶分揀一組混合材料的另一個示例性系統(tǒng)的框圖。
[0046]圖1OA是使用具有對象選擇性可獨立尋址的子部的傾斜輸送機的示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)的端視圖。
[0047]圖1OB是圖1OA所示的示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)的俯視圖。
[0048]圖1OC是使用具有對象選擇性可獨立尋址的子部的轉動輸送機的另一個示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)的俯視圖。
[0049]圖1lA是用于從一組物品分離特定物品的示例性過程的流程圖。
[0050]圖1lB是用于基于被抓取材料的指示確定施加到電粘附抓取器上的電壓的示例性過程的流程圖。
[0051]圖12示出根據(jù)示例性實施方案構造的計算機可讀介質。
【具體實施方式】
[0052]在下面詳細的說明中,參照構成本實用新型一部分的附圖。在附圖中,相同的附圖標記通常代表相同的部件,除非上下文另有所指。詳細說明、附圖和權利要求書中示出的示例性實施方案并不意味著限制本實用新型。在不偏離這里陳述的主題的范圍的前提下,可以利用其他實施方案,并且可以進行其他改變。容易理解的是,如本文的一般性描述以及在附圖中所示出的,本公開的各個方面可以在各種不同的構成中排列、替換、組合、分離和設計,所有這些都明確地包括在本實用新型范圍內(nèi)。
[0053]1.綜述
[0054]本公開的一些實施方案在材料處理和分揀中找到應用。電粘附面可被構造成顯示對象選擇性電粘附效應。在一些例子中,對象選擇性可以通過材料選擇性電極圖案實現(xiàn),可以使得抓取器粘附到基本上由特定材料形成的物品上,而不粘附到基本上由其他材料形成的物品上。在一些例子中,對象選擇性可以通過材料選擇性電壓實現(xiàn),可以使得抓取器粘附到基本上由特定材料形成的物品上,而不粘附到基本上由其他材料形成的物品上。因此,特定電粘附抓取器的材料選擇性響應可以取決于施加到抓取器電極上的電壓和那些電極配置的組合。一般來說,與特定材料的電粘附相互作用還可以取決于材料的感受性(通過局部電極化(例如,特定材料的導電性)產(chǎn)生誘發(fā)的電粘附)以及被操縱物品的重量和/或密度等。這種材料選擇性電粘附抓取器可以用來將由特定材料形成(或包含特定材料)的物品與由各種材料形成的物品混合組分離。在其他例子中,對象選擇性可以通過基于提供外部開/關信號的控制系統(tǒng)來控制施加到電粘附面上的電壓具有不同大小來實現(xiàn)??梢曰谀軌蛲ㄟ^按需求調(diào)節(jié)電粘附效應(例如,動態(tài)和實時)來實現(xiàn)的一些總體分揀目標,通過被構造成識別和/或表征關于這種對象的項目-識別信息(如,條形碼或其他識別圖案、RFID、X-射線和視覺系統(tǒng)等)的各種傳感器或其他感應系統(tǒng)(包括電容傳感器、重量傳感器、紅外傳感器等)來觸發(fā)這種外部信號。
[0055]假定能夠選擇性地粘附到由各種材料組成的項目上,那么可以生成使用一個或多個材料選擇性電粘附抓取器至少部分地基于物品的組成來分揀一組混合物品的分揀系統(tǒng)。這種材料選擇性分揀系統(tǒng)可以在通過組成分揀可回收項目以進一步處理的回收處理應用中找到應用。材料選擇性抓取器允許至少部分地使分揀程序自動化。然后,材料依賴性差別化電粘附響應可以用來將粘附到抓取器上的物品與沒有粘附到抓取器上的物品分離。例如,在物品被粘附到抓取器上的同時,抓取器可以相對于未粘附物品移動。一旦從組中分離出來,被粘附物品就可以從抓取器釋放(例如,通過關閉或減小電極上的電壓)。
[0056]I1.示例性電粘附系統(tǒng)
[0057]本公開在各實施方案中涉及適用于處理對象和材料的電粘附抓取裝置或系統(tǒng)。特別地,這種電粘附抓取系統(tǒng)可以適用于保持、移動或甚至拾取和放置多種對象(包括小的、臟的和/或易碎的對象)。這種處理由于使用了大部分電粘附力,所以可以用從抓取系統(tǒng)到外物上的最小機械或"擠壓"力來完成。除了移動和拾取以及放置項目之外,所提供的電粘附抓取系統(tǒng)也可以用于其他應用,因此應當理解的是,所提供的電粘附抓取系統(tǒng)不限于用于這些應用。
[0058]2a)電粘附
[0059]作為本文使用的術語,“電粘附”是指兩個對象使用靜電力進行機械連接。在此描述的電粘附使用這些靜電力的電氣控制來允許兩個對象間臨時和可拆卸的連接。由于通過施加的電場產(chǎn)生的靜電力,靜電粘附將這些對象的兩個表面保持在一起或增加兩個表面之間的有效牽引或摩擦。除了將兩個平的、光滑的和通常導電的表面保持在一起外,本文公開的電粘附裝置和技術沒有限制接受電粘附力和處理的對象的材料性能或表面粗糙度。在某些情況下,電粘附面可以是順應性表面,以獨立于表面粗糙度而促進電粘附吸引。例如,電粘附面可以具有足夠的表面柔性,以跟隨被粘附對象的外表面的局部不均勻和/或瑕疵。例如,電粘附面可以至少部分地符合微觀、介觀和/或宏觀的表面特征。當施加適當?shù)碾妷旱竭@樣的順應性電粘附面時,電粘附面被吸引到被粘附對象的外表面上,并且通過局部彎曲使得電粘附面移向外表面,這種吸引導致電粘附面至少部分地符合外表面。
[0060]首先,參照圖1A,在剖視圖中示出了示例性電粘附端部效應器。電粘附端部效應器10包括位于或靠近〃電粘附抓取面"11的一個或多個電極以及位于電極和背襯24或其他支撐結構部件之間的絕緣材料20。為了說明的目的,示出的電粘附端部效應器10具有三對共6個電極,但是容易理解的是,在給定的電粘附端部效應器中可以使用更多或更少的電極。當只有一個電極用在給定的電粘附端部效應器中時,優(yōu)選隨其使用具有至少一個相反極性電極的補充的電粘附端部效應器。關于尺寸,電粘附端部效應器10大體上尺寸不變。即,電粘附端部效應器的尺寸可以從表面面積小于I平方厘米至大于幾平方米。即便是更大或更小的表面面積也是可能的,而且還可以根據(jù)給定應用的需要調(diào)節(jié)尺寸。
[0061]圖1B示出粘附到外物14上的圖1A的示例性電粘附端部效應器10的剖視圖。夕卜物14包括表面12和內(nèi)部材料16。電粘附端部效應器10的電粘附抓取面11靠著或接近外物14的表面12放置。然后,使用與電極18電連通的外部控制的電子元件(未示出),經(jīng)由電極18施加靜電粘附電壓。如圖1B所示,靜電粘附電壓在相鄰的電極18上使用交替的正電荷和負電荷。作為電極18之間電壓差的結果,產(chǎn)生一個或多個電粘附力,電粘附力起到使電粘附端部效應器10和外物14保持彼此抵靠的作用。由于施加的力的性質,容易理解的是,電粘附端部效應器10和外物14之間的實際接觸不是必要的。相反,需要的是足夠接近以允許基于電場的電粘附作用發(fā)生。例如,一張紙、薄膜或其他材料或基板可以放置在電粘附端部效應器10和外物14之間。此外,盡管這里的術語“接觸”被用來表述電粘附端部效應器和外物之間的相互作用,但是應當理解的是,實際的直接表面-表面接觸不總是需要的,例如,諸如絕緣體等一個或多個薄的對象可以放置在端部效應器或電粘附抓取面與外物之間。在一些實施方案中,在抓取面和外物之間的這種絕緣體可以是端部效應器的一部分,但是在其他實施方案中其可以是單獨的項目或裝置。
[0062]此外或可選擇地,在電粘附抓取面與被抓取對象之間可以存在間隙,該間隙可以在電粘附力作用時減小。例如,電粘附力能夠引起電粘附抓取面移動更接近于被抓取對象的外表面,從而封閉該間隙。此外,電粘附吸引可以引起抓取面在抓取面的表面區(qū)域上的多個點處朝向被抓取對象的外表面移動。例如,順應性抓取面在微觀、介觀和/或宏觀上符合外表面。由此,這種由抓取面進行的局部間隙封閉能夠引起抓取面(至少部分地)符合對象的外表面。具有足夠柔性以符合被粘附對象的外表面的局部不均勻性、表面缺陷和其他微觀形變和/或宏觀形變的電粘附抓取面在本文稱作順應性抓取面。然而,應當理解的是,無論是否特別地被稱作順應性抓取面,本文所述的任何抓取面都可以表現(xiàn)出這種順應性。
[0063]圖1C示出作為粘附的示例性電粘附端部效應器10中的電極間的電壓差的結果的圖1B的外物中形成的電場的特寫剖視圖。當電粘附端部效應器10抵靠外物14放置并且施加靜電粘附電壓時,電場22在外物14的內(nèi)部材料16中形成。電場22使內(nèi)部材料16局部地極化或在材料16上局部地誘發(fā)與端部效應器的電極18上的電荷相反的直接電荷,因此引起電極18 (和端部效應器10)與外物14上的感應電荷之間的靜電粘附。感應電荷可以是介電極化的結果或者來自弱導電材料和電荷的靜電感應。在內(nèi)部材料16是強導體(例如銅)的情況下,感應電荷可以完全抵消掉電場22。在這種情況下,內(nèi)部電場22是零,但是即便如此,感應電荷仍然形成并提供靜電力至電粘附端部效應器。
[0064]因此,靜電粘附電壓在電粘附端部效應器10與外物14的表面12下的內(nèi)部材料16之間提供總靜電力,該靜電力維持電粘附端部效應器相對于外物的表面的當前位置??傡o電力可以足夠克服在外物14上的重力拉扯,使得電粘附端部效應器10可被用來將外物保持在空中。在各實施方案中,多個電粘附端部效應器可以抵靠外物14放置,使得可以針對對象提供額外的靜電力。靜電力的組合可以足夠提起、移動、拾取和放置或以其他方式處理外物。電粘附端部效應器10還可以與其他結構連接,并且將這些額外的結構保持在空中,或者其可被用在傾斜或光滑的表面上,以增加正常的摩擦力。
[0065]從電極18除去靜電粘附電壓終止了電粘附端部效應器10與外物14的表面12之間的靜電粘附力。因此,當電極18間沒有靜電粘附電壓時,電粘附端部效應器10相對于表面12可以更容易地移動。這種情況允許電粘附端部效應器10在施加靜電粘附電壓之前和之后移動。很好地控制電氣激活和失活使得能夠快速粘附和分離,例如響應時間少于約50毫秒,同時消耗相對少量的電能。
[0066]電粘附端部效應器10包括在絕緣材料20的外表面11上的電極18。本實施方案非常適合于控制附著到各種外物14的絕緣和弱導電的內(nèi)部材料16。其他的電粘附端部效應器10與電極18和絕緣材料20之間的關系也是可預期的并適用于更寬范圍的材料,包括導電材料。例如,薄的電絕緣材料(未示出)可以位于電極的表面上。容易理解的是,由于基于電場產(chǎn)生的電粘附力的距離依賴性,表面11和12之間的更短距離以及這種電絕緣材料的材料性能導致對象之間的更強電粘附吸引。因此,可以使用可變形的表面11,該表面適用于至少部分地符合外物14的表面12。
[0067]作為本文使用的術語,靜電粘附電壓指產(chǎn)生使電粘附端部效應器10和外物14連接的適合靜電力的電壓。電粘附端部效應器10所需的最小電壓根據(jù)幾個因素變化,例如:電粘附端部效應器10的尺寸、電極18的材料導電性和間距、絕緣材料20、外物材料16、對電粘附的任何干擾的存在(如灰塵、其他顆粒物或水分)、被電粘附力支撐的任何對象的重量、電粘附裝置的順應性、外物的介電和電阻性能和/或電極與外物表面間的相關間隙。在一個實施方案中,靜電粘附電壓包括在電極18間的電壓差,S卩,約500伏?10千伏。在微觀應用中,甚至可以使用更低的電壓。在一個實施方案中,電壓差為約2千伏?5千伏。一個電極的電壓可以是零。交替的正電荷和負電荷也可以被施加到相鄰的電極18上。一個電極上的電壓可以隨時間變化,特別地,可以在正電荷和負電荷之間交替,從而不會對外物長期充電。生成的夾持力隨著特定電粘附端部效應器10、粘附的材料、任何顆粒物干擾、表面粗糙度等而變化。通常,本文所述的電粘附提供大范圍的夾持壓強,通常定義為由電粘附端部效應器施加的吸引力除以與外物接觸的面積。
[0068]實際的電粘附力和壓強隨設計和一些因素變化。在一個實施方案中,電粘附端部效應器10提供約0.7kPa(約0.1psi)?約70kPa(約1psi)的電粘附吸引壓強,盡管毫無疑問其他的量和范圍也是可能的。具體應用所需的力的大小可以通過改變接觸面的面積、改變施加的電壓和/或改變電極與外物表面之間的距離容易地達到,盡管其他相關因素也可以如期望的那樣被操縱。
[0069]由于靜電粘附力是被用來對外物進行保持、移動或其他操縱的主要力,而不是傳統(tǒng)的機械或“擠壓”力,因此電粘附端部效應器10可以有更廣泛的應用。例如,電粘附端部效應器10適用于粗糙表面或具有宏觀曲率或復雜形狀的表面。在一個實施方案中,表面12的粗糙度大于100微米。在一個特定的實施方案中,表面12的粗糙度大于約3毫米。此外,電粘附端部效應器10可以被用在多灰塵的或臟的對象以及易碎的對象上。多種尺寸和形狀的對象也可以通過一個或多個電粘附端部效應器處理,以下將詳細闡述。關于電粘附及其應用的各種額外細節(jié)和實施方案可以在例如共有的美國專利N0.7,551,419和7,554,787中找到,它們的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
[0070]2b)電粘附抓取面
[0071]盡管圖1A示出的具有電粘附抓取面11的電粘附端部效應器10具有6個電極18,但是應當理解的是,給定的電粘附端部效應器或抓取面可以只具有一個電極。此外,容易理解的是,給定的電粘附端部效應器可以具有多個不同的電粘附抓取面,每個單獨的電粘附抓取面具有至少一個電極并適用于靠著或鄰近被抓取的外物放置。盡管術語電粘附端部效應器、電粘附抓取單元和電粘附抓取面在這里全部被用來指代相關的電粘附部件,但是應當理解的是,在各種情況下,這些不同的術語可以互換使用。特別地,當給定的“端部效應器”可能包括多個不同的“抓取面”時,這些不同的抓取面還可以被看做是單獨的端部效應器本身。具有多個不同抓取面的實施方案可以被認為是一個端部效應器或者可以被認為是一起作用的多個不同的端部效應器。
[0072]參照圖2A和圖2B,在側剖視圖中示出了其上具有一個電極的一對示例性電粘附端部效應器或抓取面。圖2A示出了電粘附抓取系統(tǒng)100,其具有與外物14的表面接觸的電粘附端部效應器或抓取面30,31,圖2B示出了激活的電粘附抓取系統(tǒng)100’,其中端部效應器或抓取面被施加了電壓。電粘附抓取系統(tǒng)100包括直接接觸外物14的兩個電粘附端部效應器或抓取面30,31。每個電粘附端部效應器或抓取面30,31均具有連接到其上的一個電極18。在這種情況下,電粘附抓取系統(tǒng)可以被設計成使用外物作為絕緣材料。當施加電壓時,電場22形成在外物14內(nèi),產(chǎn)生了電粘附端部效應器或抓取面30,31與外物間的靜電力。容易理解的是,可以使用包括多個單個極電粘附端部效應器的各種實施方案。
[0073]在一些實施方案中,電粘附抓取面可以采用其上具有多個電極的平板或片狀的形式。在其他的實施方案中,抓取面可以采用與經(jīng)常處理或提起的外物的幾何形狀相匹配的固定形狀。例如,彎曲的幾何形狀可被用來匹配柱形的油漆罐或汽水罐的幾何形狀。電極可以通過各種方式增強,如通過在粘附裝置表面上的圖案化以改善電粘附性能,或通過使用柔軟或柔性的材料以增加順應性,從而符合外物的不規(guī)則表面。接下來,參照圖3A和圖3B,在俯視立體圖中示出了平板或片狀形式的電粘附抓取面的兩個例子,其表面上具有圖案化的電極。圖3A示出了片狀或平板形式的電粘附抓取面200,其上表面和下表面上具有圖案化的電極218。上部和下部電極組240和242在絕緣層244的相對兩側上交錯排列。在某些情況下,絕緣層244可以由硬性或剛性材料形成。在某些情況下,電極以及絕緣層244可以是順應性的并且由諸如丙烯酸系彈性體等聚合物構成以增加順應性。在一個優(yōu)選的實施方案中,聚合物的模量為約100 MPa以下,在另一個優(yōu)選的實施方案中,更具體到約IMPa以下。多種已知類型的順應性電極適合于這里所述的裝置和技術,其例子在共有的美國專利N0.7,034,432中有所描述,它的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
[0074]電極組242設置在絕緣層244的上表面223上,并且包括直線圖案化的電極218的陣列。公共電極241與電極組242中的電極218電連接并且允許使用單輸入導線將電極組242中的所有電極218與公共電極241電連通。電極組240設置在緣層244的下表面225上,并且包括直線圖案化的電極218的第二陣列,并且與上表面上的電極218橫向錯開。下部電極組240也可以包括公共電極(未示出)。容易理解的是,電極可以在絕緣層244的相對兩側上圖案化以增加電粘附端部效應器200承受更高電壓差的能力,而不會受到擊穿電極間的空氣間隙的限制。
[0075]可選擇地,電極還可以在絕緣層的同一面上圖案化,如圖3B所示的那樣。如圖所示,電粘附抓取面300包括具有只在一個表面上圖案化的電極318的片或平板。電粘附抓取面300可以大體上與圖3A的電粘附抓取面200類似,除了電極組346和348在順應性絕緣層344的同一面323上交錯排列。沒有電極位于絕緣層344的下表面325上。這種特定實施方案減小了電極組346中的正電極318與電極組348中的負電極318之間的距離,并且允許兩組電極放置在電粘附抓取面300的同一面上。在功能上,這消除了電極組346與348之間象在實施方案200中那樣由絕緣層344造成的間距。這也消除了當上表面323粘附到外物表面上時,一個電極組(以前在下表面225上)與外物表面之間的間隙,在某些情況下,電極表面323可以進一步用絕緣材料(未示出)涂布,從而使電極346和348被完全夾在(例如,被包覆在)絕緣材料之間。盡管實施方案200或300均可被使用,但是由于兩個電極組346,348與外物表面更接近,因此在后實施方案300中的這些變化在電粘附抓取面300與將被處理的目標外物之間提供了相對較大的電粘附力。
[0076]在一些實施方案中,電粘附端部效應器或抓取面可以包括片狀或面罩型的實際上大體柔性的抓緊器。在這種實施方案中,針對給定的應用所期望的是,可以使用無背襯結構或大體上柔性的背襯結構,使得面罩型端部效應器或抓取面的全部或一部分可以是大體上柔性的或以其他方式符合外物或對象。例如,通過從薄的材料形成電粘附層或抓取面,或通過使用泡沫或彈性材料,或通過從主要電粘附片伸出翼片或延伸物,或通過只在少數(shù)選定的下層位置應用片板而不是在其他的可能性中應用于整個剛性背襯,可以實現(xiàn)促進這種符合或順應于外物的電粘附端部效應器的生成。
[0077]盡管針對平板或片狀形式的電粘附抓取面的前述示例性實施方案示出了條狀或帶狀電極,但是應當理解的是,針對電極的任何適合的圖案也可以用于這種片型電粘附抓取面。例如,片型電粘附抓取面可以具有分配在片狀板附近并以適宜方式極化的離散方形或圓形的電極,例如,均勻間隔的“跳點”類型的圖案。還可以使用其他例子,例如偏移螺旋形狀的兩組電極。作為一個特定例子,如果薄的和柔性的材料用于絕緣層,如聚合物,并且如果電極以離散盤狀分布在附近,那么在施加電壓期間,得到的柔性和順應性的電粘附抓取面“毯”將能夠符合相對較大對象的不規(guī)則表面,同時向其提供多種不同的和離散的電粘附力。
[0078]2c)穿透深度調(diào)整
[0079]在給定的一個或一組電粘附端部效應器中,對施加到電極上的電壓量的精細控制能夠顯著地影響外物的處理。改變電極的電壓造成電粘附端部效應器與被處理對象間的靜電或電粘附力發(fā)生改變。在施加到外物上的總電粘附力中這樣的變化能夠帶來某些有益效果,如只有對象的一部分被提起、保持或移動。改變施加到電粘附端部效應器電極上的電壓量以影響結果的一個簡單例子可以包括用于拾取紙疊的平板或片型端部效應器。電粘附力的變化還可以用來相對于端部效應器使對象可控地滑動。當在抓取中重新定位對象的位置,如在抓取中重新定位筆的位置或在機器人手中旋轉立方形的對象時,這樣的可控滑動尤其有用。
[0080]參照圖4A和圖4B,在側視圖中示出適于利用可變電壓的示例性平的電粘附端部效應器。電粘附抓取系統(tǒng)400包括平的電粘附端部效應器410,其具有設置在至少一個抓取面上的多個電極418,以及能夠由使用者或機器對端部效應器進行操縱的手柄401、棒或其他工具。電粘附端部效應器410可以包括例如上述的平板或片型電粘附抓取面200,300中的一個,但是對于端部效應器的其他變化當然也是可以的。紙疊414代表將被電粘附抓取系統(tǒng)400處理的對象。
[0081]從圖4A中的位置,電粘附端部效應器410下降至紙疊414上,并且向端部效應器施加電壓。一旦適宜水平的電壓被施加并保持,然后如圖4B中改動后的電粘附抓取系統(tǒng)400’所示,電粘附端部效應器410升起。于是,紙疊414被分成兩部分,升起部414a和殘余部414b。如圖所示,升起部414a包括準確的四張紙,剩下的紙張未被升起。升起紙張的數(shù)量取決于電粘附力的“穿透深度”,它與多個因素相關聯(lián)。
[0082]此外,這些因素可以包括施加的電壓、接觸的表面面積的大小、電粘附端部效應器的尺寸、電極材料的導電性和間距、絕緣材料的組成、外物材料的組成、電極與外物間的間隙距離以及灰塵、水分或電粘附的其他干擾的存在等。在所有這些因素中,施加電壓的量是尤其可控的。因此,施加到電極418上的電壓量可以變化或精確地被“調(diào)節(jié)”,使得期望的確切數(shù)量的紙張被升起。
[0083]在圖4A和圖4B的例子中,當沒有電壓被施加到電極418上時,電粘附端部效應器410不會拾取或操縱任何紙疊414。當?shù)碗妷?Vl)被施加到電粘附端部效應器410上時,準確地一張紙被可靠地拾起或從紙疊414移開。當施加稍微高一些的電壓(V2)時,準確地兩張紙被類似地操縱。當更高的電壓(V3)被施加時,更多紙張可被拾起,例如圖4B所示的四張紙414a。施加電壓的進一步變化可以被用來拾起不同數(shù)量的紙張。
[0084]潛在的改進可以包括使用這樣的電粘附連同調(diào)節(jié)電壓的有源電路,同時測量電容值以確定連接至電粘附端部效應器的紙張的實際數(shù)量。電壓的上升時間也可以作為電容值的間接測量被監(jiān)控,相應地,電壓可以被調(diào)節(jié)。諸如被拾起的紙張的機械厚度等測量或量化紙張的升起量的其他措施也可以被用于控制電粘附電壓的反饋回路中。
[0085]潛在的用途可以包括印刷機、復印機、傳真機等中的紙張?zhí)幚?,甚至在諸如ATM機或處理鈔票或紙幣的其他機器等工業(yè)紙張?zhí)幚碓O備中。其他應用例如可以包括處理諸如柜臺臺面的多層板。本領域技術人員容易理解的是,這種構思可以外延到其他更復雜的外物,從而在一個電壓下整個外物可以被升起、移動或操縱,而在另一個較低的電壓下,只有外物的一部分或部分組成被類似地移動或操縱。在給定的電粘附抓取面或端部效應器的一部分中降低電壓的同時在另一部分中保持較高的電壓還允許旋轉或重新定位抓取的對象,而不需要對機械位置和施加到對象的力進行非常精細的控制。
[0086]II1.電粘附抓取應用
[0087]本公開的一些實施方案利用各種電粘附抓取系統(tǒng)以操縱粘附的對象。兩種電粘附抓取系統(tǒng)是電粘附簾式抓取器和電粘附輸送帶。電粘附簾式抓取器包括順應性電粘附面,柔性電極設置在順應性表面上或其內(nèi)。當在簾式抓取器位于外物附近的同時將電壓施加到電極上時,極化的順應性表面粘附到外物上并包繞(符合)對象的形狀。然后,可以使用簾式抓取器操縱(例如,提起、移動等)對象。電粘附輸送帶包括設置在輸送機的可移動表面上或其內(nèi)的電極的圖案。電極和輸送帶的其余部分可被構造成在輸送帶包繞輸送機系統(tǒng)的驅動輪和繞著彎道轉動等時彎曲。輸送機軌道還可以包括通過輸送帶內(nèi)把埋入電極電連接到在輸送帶背側上的電壓源端子的導孔將電壓供給到移動的輸送帶內(nèi)的電極的高壓觸點。這種導孔可以間歇地分隔開,使得鄰近的導孔依次接觸給定的電壓源端子。在某些情況下,軌道上的供給端子可以是滾動接觸(例如,沿著外輪緣傳導的輪子),與滑動接觸系統(tǒng)相比,這種滾動接觸可以在輸送帶相對于軌道移動的同時減小輸送帶和供給端子之間的阻力。
[0088]3a)示例性電粘附簾式抓取器
[0089]圖5A是示例性電粘附簾式抓取系統(tǒng)500的功能框圖。該簾式抓取系統(tǒng)包括控制器510、電壓源520和至少一個簾式抓取器,該簾式抓取器具有通過連接件540機械地連接的電粘附順應性表面550和背襯530。電壓源520可被構造成供給例如0.5千伏(“kV”)?約1kV的高直流電壓,與上面結合圖1-4討論的電粘附電壓類似。順應性表面550包括經(jīng)由各端子554連接到電壓源520的集成電極552。電極552可以任選地是柔性電極,例如由在柔性基板上的導電膜的圖案形成。電極552可以根據(jù)各種不同的幾何形狀圖案化,并且通常配置成使得相反極性電極彼此相鄰設置,也可以是相反極性電極彼此交替配置,與上述的圖1-4的示例性電極幾何形狀類似。
[0090]值得注意的是,電壓源520通??梢允潜粯嬙斐奢敵鲎阋韵螂姌O552施加極化電壓的AC或DC電壓或電流的電源。因此,在說明書中為了方便,模塊520被稱作“電壓源”,但是一些實施方案可以采用電流源和/或其他電源。例如,電流源可以被調(diào)節(jié)以提供在電極上產(chǎn)生期望的極化電壓的適合電流。
[0091]簾式抓取器的順應性表面550可以連接到背襯530,該背襯是用于在順應性表面550上分配應力的半剛性結構(例如,由于由粘附的外物施加的負荷)。此外或可選擇地,背襯可以將這種應力從順應性表面?zhèn)鬟f到諸如控制臂等承荷結構。連接件540用于將背襯530機械地連接到順應性表面550 (從而,從順應性表面550傳遞應力到背襯530),其可以包括在順應性表面550和背襯530之間的一個或多個機械連接。在一些例子中,連接件540允許順應性表面550具有足夠順應性以符合被操縱對象的外表面,同時提供足夠的連接點以允許順應性表面550上的局部應力被傳遞到背襯530。在一些例子中,連接件540包括連接到順應性表面550和背襯530上的各點的多個柔性繩子,如線纜或彈簧。當拉緊時,各柔性線纜可以將順應性表面550上的局部剪切應力從最接近柔性線纜的連接點的區(qū)域傳遞到半剛性背襯530上對應的連接點。此外或可選擇地,連接件540可以包括連接到背襯530和順應性表面550的可變形層。這種可變形層可以在順應性表面550上大體上連續(xù)地連接。然而,間斷式柔性連接(例如,使用多個繩子的配置)可以使得順應性表面550更自由地符合被操縱外物的露出表面,因為順應性表面550的相對較少點由背襯530限制。
[0092]背襯530還可以包括電絕緣層534。絕緣層534可以位于順應性表面550中的電極552和背襯530中的任何導電部件之間。因此,絕緣層534可以在電極552之間提供電氣緩沖以防止電極552的放電。背襯530還可以包括(或連接至)定位系統(tǒng)532以移動順應性表面到期望的位置,如適于粘附到外物上的位置。定位系統(tǒng)532可以包括線纜或其他機械裝置以將張力施加到半剛性背襯結構的一部分上,從而調(diào)節(jié)其位置。在簾式抓取系統(tǒng)500包括多個簾式抓取器(例如,多個順應性電粘附面)的例子中,定位系統(tǒng)532可以用于在打開位置(其中多個順應性表面550被迫動分開)到關閉位置(其中多個順應性表面550被迫動到一起)之間進行調(diào)節(jié),從而包圍被抓取的外物。
[0093]控制器510可以包括作為硬件和/或軟件模塊實施的電子器件和/或邏輯器件,以控制簾式抓取系統(tǒng)500的操作。例如,控制器510可以包括電壓源接口 514,以控制電壓源520是否施加電壓至順應性表面550的電極552。電壓源接口 514可以被構造成操作將電壓源520的輸出連接至順應性表面550的端子554的一個或多個開關(或位于電壓源520內(nèi)的開關)。此外,電壓源接口 514可以指定施加至電極552的電壓的大小??刂破?10還可以被構造成接收來自傳感器的輸入以控制供給到電極552的電壓或電流。這種傳感器可以嵌入順應性表面550中并可以使用本身具有基于電容傳感或諸如RFID、視覺、X射線、超聲波或條形碼識別器等其他類型的傳感器的電極552。該傳感器還可以設置在裝置500的外部并包括任意的上述模式。電壓源接口 514可以提供調(diào)節(jié)從電壓源520輸出的電壓的大小的指令。一旦接收指令,則電壓源520被構造成施加指定的電壓至連接至端子554的導線或線路上。施加的電壓可以是AC或DC電壓和/或AC或DC電流,其可以在順應性表面中的電極552上提供相反極性,從而導致順應性表面550在位于順應性表面550附近的外物中誘發(fā)相應的極化,這導致順應性表面550和外物之間的電粘附吸引。使用電壓源接口 514以引起電壓源520施加電壓至端子554,因此可以被認為是打開了電粘附簾式抓取器500。類似地,引起電壓停止施加至端子554(例如,通過關閉或斷開電壓源520或減小施加電壓的大小等)可以被認為是關閉了電粘附簾式抓取器500。
[0094]控制器510還可以包括被構造成控制簾式抓取器550的位置的定位接口 512。例如,控制器510可以指令定位系統(tǒng)532中的一個或多個位置電機(例如,伺服電機等)調(diào)節(jié)背襯的位置,從而經(jīng)由連接件540調(diào)節(jié)順應性表面550的位置。
[0095]圖5B是簾式抓取系統(tǒng)500的示例性實施方案的簡圖。第一簾式抓取器501和第二簾式抓取器502連接到控制器510上。簾式抓取器501,502中的每個都包括通過一個或多個連接件540連接至背襯530的順應性電粘附面550。簾式抓取器501,502的位置使得各個電粘附面550彼此面對,這樣兩個順應性表面550可以同時粘附至位于兩個簾式抓取器501,502之間的外物。控制器510可以任選地包括電壓源520,或與被連接以向簾式抓取器501,502的順應性表面550中的電極施加電壓的電壓源連通。
[0096]當接近外物(例如,經(jīng)由定位系統(tǒng)532)定位時,相反極性電壓可以施加到足以誘發(fā)外物中的互補局部電極化的電極552上。外物和簾式抓取器的順應性表面550之間產(chǎn)生的電粘附吸引可以使得順應性表面550包繞(即,符合)外物。在將電壓施加到電極552上的同時,簾式抓取器可以用于提起、拖拽、移動、定位、放置或操縱外物。例如,可以通過在未粘附外物的順應性表面550的端部上拉動來操縱外物。在一些例子中,簾式抓取器系統(tǒng)500可以連接到控制臂,然后可以用來將粘附的外物移動到期望的位置。一旦移動/定位到期望的位置,那么可以通過減小施加到電極552上的電壓(例如,關閉電壓)來釋放外物。
[0097]3b)示例性電粘附輸送帶
[0098]圖6A示出電粘附輸送機系統(tǒng)600的側視圖。輸送機系統(tǒng)600包括在材料的連續(xù)環(huán)路中包繞兩個滑輪602,604的輸送帶610和軌道606?;?02,604可以轉動以使輸送帶610沿著軌道606移動。例如,滑輪602,604可以連接到使滑輪602,604中的一個或兩個的軸轉動的驅動系統(tǒng),以使滑輪602,604在所需的方向上和/或以所需的速度轉動?;?02,604與輸送帶610的內(nèi)表面614接合,從而迫使輸送帶610沿著軌道606移動。為了促進內(nèi)表面614與滑輪602,604之間的摩擦相互作用,可以選擇輸送帶長度和/或滑輪位置,使得輸送帶610拉緊滑輪,因此可以減少輸送帶610與滑輪602,604之間的滑動。當在移動中時,輸送帶610的外表面612可以用來沿著由輸送帶610限定的路徑輸送擱置于其上的項目。如圖6A所示,將要輸送的項目601擱置在輸送帶610的外表面612上。項目601可以是例如在倉庫和/或包裹處理設施中遇見的那些盒子、包裹、小包和容器等。例如,軌道606可以包括自由滾動的空轉輥,以使得輸送帶610以相對較小阻力沿著軌道606移動。此外或可選擇地,沿著軌道606可以包括從動輥以用于迫使輸送帶610沿著軌道606移動。
[0099]當由滑輪602,604驅動輸送帶610時,輸送帶610的外表面612沿著軌道606平移,從而沿著由輸送帶610限定的路徑輸送項目601。沒有滑動,因此滑輪602,604的轉動可以用來輸送在輸送帶610的外表面612上的對象601。然而,輸送機系統(tǒng)600輸送項目601的操作通常被項目601和輸送帶610的外表面612之間的摩擦力限制。特別地,在其中輸送帶610用來使項目601加速的情況下(例如,繞著角部轉動、沿著斜面移動以及加速和/或減速等),在輸送帶610和項目601之間缺少充足的摩擦吸引的情況下,項目601從輸送帶610滑脫。因此,本公開的一些實施方案提供了使用電粘附固定在輸送帶610上被輸送的項目(例如,盒子601)。
[0100]因此,輸送帶610可以包括設置在輸送帶610上或其內(nèi)的一個或多個電極,以誘發(fā)輸送帶610和由輸送帶610輸送的項目之間的電粘附吸引。圖6B示出電極620,624露出的電粘附輸送帶610的俯視圖。電極620,624可以分別埋設在形成外和內(nèi)表面612,614的絕緣外層和內(nèi)層(圖6C-6E中的632,634)之間。例如,外層可以由具有合適的抗張強度的聚合物材料和/或其他柔性材料形成,以在張力下繞著滑輪602,604循環(huán)。例如,外層可以包括與在其上放置的項目601經(jīng)由摩擦力接合的橡膠化的表面。此外,內(nèi)層和外層可以保護電極620,624不被機械破壞(例如,刺穿和撕裂等),并且也防止電極620,624經(jīng)由電極620,624與放置在輸送帶610上的任意導電材料之間的直接接觸而放電。
[0101]因此,輸送帶610的電絕緣內(nèi)層和外層(在圖6C-6E示出的層)可以結合起來以基本上封裝電極620,624。然而,為了向電極施加極化電壓,然后在項目601中誘發(fā)電粘附響應,需要在電極620,624與合適的電壓源之間的電連接。因此,本公開的一些實施方案提供了與輸送帶610的內(nèi)表面614上的端子連接的滾動高壓接觸點618。沿著內(nèi)表面614的端子通過穿過內(nèi)部絕緣保護層的導孔與電極620,624連接。滾動電接觸點618可以作為具有導電外壁的滾動圓筒或輪子實現(xiàn)。滾動接觸618的外壁從高電壓源接收電壓(例如,通過軸、滑動環(huán)和/或滑動接觸輸送以為滾動接觸618的外緣充電)。此外或可選擇地,供給到滾動接觸618的導電外壁的高電壓可以在滾動圓筒本身的內(nèi)部產(chǎn)生。例如,圓筒可以收容從通過軸、滑動環(huán)和/或滑動接觸輸送的低電壓產(chǎn)生合適的高電壓輸出的電壓轉換電子器件(例如,變壓器和二極管等)。
[0102]滾動接觸618可以在沿著軌道606的固定位置的軸上轉動。因此,滾動接觸618可以類似于用來促進輸送帶610沿著軌道606運輸?shù)目辙D輥,除了接觸輸送帶的內(nèi)表面614的滾動接觸618的外緣可以被充電至一定電壓。隨著輸送帶610移過滾動接觸618,滾動接觸618連接到沿著輸送帶610的內(nèi)表面614的新位置。如上所述,內(nèi)表面614包括定位成隨著輸送帶610移動而接觸滾動接觸618的端子配置。一旦與端子接觸,給定的一個滾動接觸618就通過導孔(圖6C-6E中的640)向與該端子連接的電極620施加電壓。換句話說,沿著內(nèi)表面614 (和對應導孔)的端子將電壓從滾動接觸618連接到輸送帶610中的電極620,624。該端子(和對應導孔)可以沿著輸送帶610的長度間歇地分隔開,使得鄰近的端子隨著輸送帶610沿著軌道606移動連續(xù)接觸給定的滾動接觸618。
[0103]控制器616可以控制施加到滾動接觸618上的電壓(例如,通過控制高壓電源,類似于簾式抓取系統(tǒng)500中的控制器510)。因此,控制器616可以連接到滾動接觸618或可以控制(例如,調(diào)節(jié))高電壓源和滾動接觸618之間的電連接。值得注意的是,由控制器510控制的電壓源通常可以是被構造成輸出足以向滾動接觸618施加極化電壓的AC或DC電壓或電流的電源。此外,輸送到滾動接觸618的AC或DC電壓或電流可以通過滾動接觸618內(nèi)的電子器件轉換成適于電粘附的合適的高電壓。此外,控制器616可以包括被構造成執(zhí)行本文所述的各種處理的硬件和/或軟件實施模塊的組合,還可以控制輸送機驅動系統(tǒng)(例如,滑輪602,604用的驅動系統(tǒng))的運轉。因此,在一些例子中,控制器616可以操作以同時控制輸送帶610的移動(例如,通過使滑輪602,604轉動)以及輸送的項目601和輸送帶610之間的電粘附力(例如,通過向滾動接觸618施加電壓)。
[0104]如圖6B所示,輸送帶600內(nèi)的電極圖案可以包括第一電極620和第二電極624。例如,第一電極620可被構造成充電成相對于第二電極624的正電壓。僅為了方便說明和解釋的目的,第一電極這里稱作正電極,并用陰影線表示,以使第一電極容易與未填充陰影線的第二電極區(qū)分,第二電極這里稱作負電極。再次參照圖6B,第一電極620可以包括沿著輸送帶610的長度延伸并且可以基本上平行于輸送帶610的一側的縱向側軌621。第二電極624可以包括沿著輸送帶610的長度延伸并且可以基本上平行于輸送帶610的另一側的縱向側軌625。
[0105]電極620,624還可以包括可以從各側軌621,625延伸的交錯排列的交替電極622,626的配置。交錯排列的電極使得相反極性電極以交替的方式彼此鄰近。交錯排列的電極622,626可以在輸送帶內(nèi)至少部分地橫過各側軌621,625(例如,跨過輸送帶的寬度,而非長度)延伸。因此,輸送帶610的中央部可以包括交替電極622,626,并且相對的側邊緣附近的區(qū)域可以包括兩個側軌621,625。因此,側邊緣附近的兩個區(qū)域形成與相反極性電壓中的給定一個(而不是兩個)相關聯(lián)的輸送帶610的基本上連續(xù)的條帶。
[0106]在一些實施方案中,給定的若干個滾動接觸618可以與用來使電極620,624極化的相反極性電壓中的給定一個相關聯(lián)。因此,滾動接觸618可以定位為與包括各側軌621,625的輸送帶610的區(qū)域重疊。例如,兩個滾動接觸618a,618b可以用正電壓充電并且沿著軌道606位于正電極620用的側軌621下面的位置。類似地,兩個滾動接觸618c,618d可以用負電壓充電并且沿著軌道606位于在負電極624用的側軌625下面的位置。導孔可以通過輸送帶610的內(nèi)側保護層從側軌621,625延伸到沿著輸送帶610的內(nèi)表面614的對應端子。隨著輸送帶610沿著滾動接觸618滾動,端子接觸滾動接觸618以通過導孔向正/負電極620,624施加正/負電壓。
[0107]當向輸送帶610內(nèi)的端子620,624施加極化電壓時,項目601誘發(fā)將項目601吸引到輸送帶610的電粘附響應。從而,增大將項目601保持到輸送帶610上的力(例如,誘發(fā)的電粘附力補充輸送帶610的外表面612和項目601的外表面之間的摩擦相互作用)。項目601和輸送帶610之間增大的保持力允許輸送機系統(tǒng)600以增大的速度和/或加速度運轉,而不使項目601從外表面614滑脫。
[0108]圖6C示出設置有沿著輸送帶610的長度不連續(xù)地連接的電極的電粘附輸送帶的側剖視圖。電極620位于形成外表面612的外層632和形成內(nèi)表面614的內(nèi)層634之間。一系列導孔640a-e將電極620電連接到內(nèi)表面614,從而將電極620連接到滾動接觸618 (例如,通過導孔640c)。隨著輸送帶610沿著軌道606移動,另一個導孔接觸滾動接觸(例如,導孔640b或640d,取決于輸送帶運動的方向)。
[0109]在與滾動接觸的各連接之間,電極經(jīng)由電極圖案中的內(nèi)部電容基本上維持電壓。在一些例子中,鄰近的導孔640a_e之間的分隔距離可以基于以下因素選擇,包括輸送帶速度、滾動接觸618之間的間隔、切斷輸送帶然后制作接縫以產(chǎn)生任意的總輸送帶長度的能力以及電極圖案的電容,使得間歇接觸點之間的極化電壓的變化量在目標范圍內(nèi)。在操作過程中,極化電壓由于在電極620與任意的滾動接觸618斷開時(在滾動接觸618處于導孔640之間時)的放電和在電極620連接到至少一個滾動接觸618時的充電之間的交替而變化。此外,可以調(diào)節(jié)(例如,增大)與各導孔640相關聯(lián)的導電端子沿著內(nèi)表面614的表面面積,以允許電極620和滾動接觸618之間的較長的持續(xù)期間和/或更高頻率的連接。
[0110]一旦組裝,輸送帶610可以形成為橫跨滑輪602,604的材料的一個連續(xù)環(huán)路。然而,在制造過程中,輸送帶610首先可以組裝成為具有在內(nèi)層和外層632,634之間埋入的電極620,624的層壓板。在其他的實施方案中,層壓板可以包括不同于輸送帶外層632的在電極頂部上的自身的絕緣層。在其他實施方案中,電極可以通過諸如絲網(wǎng)印刷、噴涂、層壓或蝕刻等各種涂布或沉積處理直接沉積在輸送帶內(nèi)部材料634上,而不必有單獨層。然后,輸送帶連接在一起形成環(huán)路。然而,連接過程可能不允許形成連接在一起的兩端部之間的電連接。因此,輸送帶610的端部可以由不包括導電電極620的部分638a,638b開始和終止。例如,可選的填充材料可以嵌入部分638a,638b中。然后,輸送帶610的各端部可以連接在一起(例如,通過縫合、熔融和粘結等)。接頭周圍的區(qū)域由于電極620的中斷而是非電粘附的,盡管這種中斷可以局限于相對于輸送帶610總長度的短長度。因此,所產(chǎn)生的電極620可以沿著輸送帶610的長度不連續(xù)地連接。
[0111]圖6D示出設置有沿著輸送帶610的長度連續(xù)地連接的電極620的電粘附輸送帶的側剖視圖。用來組裝輸送帶610的層壓板由一直到輸送帶610的邊緣的埋入電極構成。在輸送帶610的組裝過程中,兩個端部652,654機械地連接在一起,并且電極的兩個露出端部也電連接在一起。例如,電極620的露出端部可以通過焊接、熔融和/或退火處理連接在一起,和/或可以使用電導電材料,如焊料或導電膠粘劑或凝膠等。一旦組裝所產(chǎn)生的輸送帶610,那么電極620就可以沿著輸送帶610的整個長度連續(xù)地電連接。
[0112]圖6E示出設置有分段的可獨立尋址的電極的電粘附輸送帶610’的側剖視圖。不是一個連續(xù)條帶,埋在外層和內(nèi)層632,634之間的電極具有僅跨越輸送帶610的總長度的子部的長度。如圖6E所示,可尋址的輸送帶610’可以包括第一節(jié)段670、第二節(jié)段672、第三節(jié)段674和第四節(jié)段676。各節(jié)段670-676可以包括不與鄰近節(jié)段中的電極連接的不同電極(例如,電極660,662)。在各子部中的不同電極與至少一個導孔640連接,以將各電極連接到最近的滾動連接件618。因此,特定的子部670-676僅具有在特定的子部經(jīng)過滾動連接件618時施加的電壓(即,僅打開),然后使特定子部中的電極極化。鄰近的子部可以通過非導電區(qū)域彼此分開,以使鄰近子部中的電極彼此電絕緣,例如,在第二子部672的電極662的任一側上的非導電區(qū)域664,666。
[0113]因此,這種配置可以用來允許可尋址的輸送帶610’的特定子部在子部內(nèi)的項目上顯示出電粘附效應,而在沿著輸送帶610’的長度的不同區(qū)域處的其他子部不顯示電粘附吸引。此外,可以基于特定子部670-676在軌道606上的位置打開/關閉(或調(diào)節(jié))電粘附效應。這是因為通過從仍然處于沿著軌道606的固定位置的滾動連接件618施加電壓來激活各子部670-676的電粘附吸引。例如,電壓可以施加到軌道606的一部分上的滾動連接件,而沒有電壓可以施加到軌道606的另一部分上的滾動連接件。因此,基于與由供給電壓充電的滾動連接件618接觸的給定子部的導孔640,打開輸送帶610’的給定子部。一旦子部不再處于充電的滾動連接件618的范圍內(nèi),那么給定的子部就可以放電,并停止電粘附。進一步地,沿著路徑618可以包括放電連接件,以允許給定的子部更迅速地放電(S卩,使電極圖案的內(nèi)部電容上的電壓放電)。
[0114]然后,由到達特定滾動連接件的各子部重復充電(和相關聯(lián)的電粘附吸引)、然后放電(和相關聯(lián)的電粘附斷開)的順序操作。然后在連續(xù)操作中,組合效應是,輸送帶610’沿著軌道606的具有充電的滾動連接件618的區(qū)域顯示電粘附吸引,沿著軌道606的沒有這種連接件(或具有放電的連接件)的區(qū)域不顯示電粘附吸引。此外,通過調(diào)節(jié)由各個滾動連接件施加的電壓,可以調(diào)節(jié)沿著軌道606的各個位置處的電粘附吸引的大小。進一步地,可以動態(tài)地實時調(diào)節(jié)在各個位置處的電壓(和相關聯(lián)的電粘附效應),以使軌道顯示所需量的位置依賴性電粘附。例如,控制器616可以基于各種因素來調(diào)節(jié)由各滾動連接件618供給的電壓,以施加額外的電粘附吸引(例如,確保特定項目不脫離輸送帶610’)和/或施加減小的電粘附吸引(例如,允許特定項目從輸送帶610’滑脫)。
[0115]IV.材料選擇性電粘附
[0116]本公開的一些實施方案在材料處理和分揀中找到應用。例如,電粘附抓取器可以配置有材料選擇性電粘附性能。在一些例子中,材料選擇性電極圖案可以用來使得抓取器粘附到基本上由特定材料形成的物品上,而不粘附到基本上由其他材料形成的物品上。在一些例子中,材料選擇性電壓可以用來使得抓取器粘附到基本上由特定材料形成的物品上,而不粘附到基本上由其他材料形成的物品上。因此,特定抓取器的材料選擇性響應可以取決于施加到抓取器電極上的電壓和那些抓取器配置的組合。一般來說,與特定材料的電粘附相互作用還可以取決于材料的感受性(通過局部電極化(例如,特定材料的導電性)產(chǎn)生誘發(fā)的電粘附)以及被操縱物品的重量和/或密度等。因此,這種材料選擇性電粘附抓取器可以用來將由特定材料形成(或包含特定材料)的物品與物品混合組分離。材料選擇性抓取器的例子包括在本文中。
[0117]4a)電壓依賴性
[0118]通過調(diào)節(jié)施加到特定抓取器中的電極的電壓大小,可以調(diào)節(jié)誘發(fā)的電粘附力以使抓取器粘附到一些材料上,而不粘附到其他材料上。具有相對較高導電性的材料在低電壓下更容易粘附,因為由于在這種材料中的更大電荷傳輸而使它們相對更容易受影響以表現(xiàn)出誘發(fā)的電粘附效應。另一方面,具有相對較低導電性的材料需要較高的電壓以粘附到電粘附抓取器上,因為需要更大的施加的極化電壓以在更小導電性的材料中誘發(fā)電粘附效應。因此,具有相對較低或中等電壓(例如,足以粘附到高導電性材料上而不粘附到低導電性材料的電壓)的電粘附抓取器可以用來粘附到高導電性材料上,而不粘附到低導電性材料上。于是,這種材料選擇性抓取器可以用來例如通過移動電粘附抓取器使被粘附的材料與未被粘附的材料分離,從而僅將粘附到抓取器上的那些材料拿走。應當認識到,除了材料組成之外,產(chǎn)生足夠的電粘附力以提起或操縱特定對象還可以取決于其他因素,如對象的重量、密度和表面摩擦等以及電極幾何形狀和與抓取器本身相關的其他因素,下面描述簾式抓取系統(tǒng)的材料選擇性電壓的一些例子。
[0119]圖7A示出當施加第一電壓時吸引到金屬物品710上的電粘附抓取器501。電粘附抓取器501可以具有一對簾式抓取器501,502。金屬物品710可以是例如鋁罐等。在其他例子中,金屬物品710可以是其他金屬,如錫和鋼等。此外,金屬物品710可以具有非圓筒形,因為簾式抓取器501,502 —般來說可以符合金屬對象的各種外表面以便于電粘附吸弓I??刂破?10可以指導IkV電壓施加到兩個簾式抓取器501,502的順應性表面中的電極上。當簾式抓取器501,502中的各個電極在IkV極化時,粘附到金屬物品710的側壁上的兩個簾式抓取器501,502從而允許操縱金屬物品710。例如,控制器510可以包含在控制臂或其他升降裝置中或被它們操縱。由于控制器510連接到兩個簾式抓取器501,502上,因此移動控制器510也操縱粘附到抓取器501,502上的金屬物品710。在一個例子中,用IkV電壓極化的一對簾式抓取器可以粘附到例如可以用于食品貯存的鋁罐的側壁上。
[0120]圖7B示出當施加第二電壓時吸引到紙板物品712上的電粘附抓取器。在IkV下,簾式抓取器501,502可能不會產(chǎn)生足夠的電粘附吸引以使得能夠操縱紙板物品712。為了粘附到紙板材料(或其他紙纖維系材料),控制器510可以指導2.5kV電壓施加到兩個簾式抓取器501,502的順應性表面中的電極上。當簾式抓取器501,502中的各個電極在2.5kV下極化時,兩個簾式抓取器501,502可以粘附到紙板物品712的側壁上,從而允許操縱紙板物品712。例如,控制器510可以包含在控制臂或其他升降裝置中或被它們操縱。在一個例子中,用2.5kV電壓極化的一對簾式抓取器可以粘附到硬紙管(如在分配成卷的鋁箔和紙巾等的消費品包裝材料中遇到的)的側壁上。由其他紙纖維系材料制成的物品可以以類似于紙板物品712的方式粘附。此外,紙板物品712可以是非圓筒形的(例如,紙板盒子等),因為簾式抓取器501,502 —般來說可以符合紙板對象的各種外表面以便于電粘附吸引。
[0121]圖7C示出當施加第三電壓時吸引到塑料物品714上的電粘附抓取器。在IkV和
2.5kV下,簾式抓取器501,502可能不會產(chǎn)生足夠的電粘附吸引以使得能夠操縱塑料物品714。為了粘附到塑料物品714上,控制器510可以指導4kV電壓施加到兩個簾式抓取器501,502的順應性表面中的電極上。當簾式抓取器501,502中的各個電極在4kV下極化時,兩個簾式抓取器501,502可以粘附到塑料物品714的側壁上,從而允許操縱塑料物品714。例如,控制器510可以包含在控制臂或其他升降裝置中或被它們操縱。在一個例子中,用4kV電壓極化的一對簾式抓取器可以粘附到塑料瓶(如在飲料和其他液體的容器中遇到的)的側壁上。在其他例子中,塑料物品714可以是其他聚合物材料,包括一般可回收的塑料材料。此外,塑料物品714可以是非圓筒形的(例如,盒子等),因為簾式抓取器501,502一般來說可以符合塑料對象的各種外表面以便于電粘附吸引。
[0122]此外,值得注意的是,通過舉例和說明的方式結合升降由金屬、紙板和塑料制成的各種物品公開了具體的lkV、2.5kV和4kV極化電壓,并且不限于此。應當認識到,粘附到具體材料上所需的具體極化電壓可能受到對象的重量和/或密度(例如,滿的或空的容器對象)、簾式抓取器的特定配置(例如,由電粘附簾式抓取器順應性覆蓋的外物的總表面面積)和對象上的涂層(例如,紙和/或聚合膜包裝紙)等影響。
[0123]圖7A-7C的上述電壓依賴性材料特定的電粘附可以用于分揀應用,例如,用于分揀可回收的材料。在一個例子中,可以混合包括由金屬、玻璃、塑料和紙等組成的各式各樣的物品的一組對象。為了便于進一步處理,如回收,可以基于材料組成分揀混合的對象。一種分揀程序涉及使用在相對較低電壓(例如,IkV)下操作以粘附到這種材料上而不粘附到其他材料上的電粘附抓取器,從混合組中移除高導電性物品(例如,金屬對象)。接著,可以使用在中等電壓(例如,2.5kV)下操作的電粘附抓取器從剩余的對象中移除中等導電性材料(例如,紙板)。然后,可以使用較高的電壓(例如,4kV)從再剩余的材料移除更小導電性材料(例如,塑料或玻璃)。更高的電壓可以用來粘附到更小導電性材料和/或可以不用電粘附而處理(例如,通過輸送帶)任意剩余材料(例如,非導電材料)。電壓階躍的數(shù)量和在那些電壓下操作的電粘附抓取器的經(jīng)過數(shù)量可以取決于特定分揀程序的階段數(shù)。例如,在圖8A和圖SB中提供了這種系統(tǒng)的例子和其描述。
[0124]4b)電極幾何形狀依賴性
[0125]通過調(diào)節(jié)特定抓取器中的電極的空間頻率,可以調(diào)節(jié)電粘附力的穿透深度以使抓取器粘附到一些材料上而不粘附其他材料上。具有相對較高導電性的材料利用簡單的、低空間頻率電極圖案更容易粘附到抓取器上。例如,只具有兩個電極(一個正極,一個負極)的圖案可以用來在高導電性材料中誘發(fā)電粘附響應。另一方面,具有相對較低導電性的材料需要更密集地交錯排列的、高空間頻率的電極圖案以粘附到電粘附抓取器上。低導電性材料更不容易受影響以跨越距離傳輸電荷,因此局部極化效應(以及所產(chǎn)生的電粘附響應)對相對較短距離更有效。
[0126]圖8A示出具有用于粘附到高導電性材料上而不粘附到低導電性材料上的寬大電極圖案的抓取器801。抓取器801包括基板810,第一電極812設置在基板810的第一區(qū)域上或其內(nèi),第二電極814設置在基板810的第二區(qū)域上或其內(nèi)。第一和第二電極812,814可以連接到各個端子,然后電連接至被構造成將電壓施加到兩個電極812,814上的電壓源。例如,第一電極812可以接收正電壓(因此在圖8A中標為〃+〃并用斜影線示出,以與全文中示出的其他正極端子相一致),而第二電極814可以接收相應的負電壓(因此在圖8A中標為〃-〃)。在兩個電極812,814之間施加的電壓選擇為使得第一電極812接收比第二電極814更高的電壓。一般來說,在兩個電極之間施加的電壓可以任選地是參照接地電壓的互補正和負電壓。
[0127]在抓取器801上的簡單的電極圖案可以在高導電性材料(如金屬)中誘發(fā)電粘附響應。中等導電性材料(如紙板)也可以響應于抓取器801的簡單的電極圖案,但是也可能需要比用來抓取導電材料(如金屬)的電壓更高的電壓。在一些例子中,兩個電極812,814之間的空間間隔可以是2?5厘米(cm)。在其他情況下,空間間隔可以是3?10毫米(mm)。在其他情況下,空間間隔可以是0.25?2.5mm。
[0128]圖SB示出具有用于粘附到低導電性材料上的微細電極圖案的抓取器802。抓取器802包括具有交替的正電極822a-g和負電極824a_g的圖案的基板820。正電極822a_g和負電極824a-g可以設置在基板820上或其內(nèi)。多個正電極822a_g (或負電極822a_g)可以任選地彼此互相連接以在具有相同極性的各個交替電極之間分配施加的電壓。有或沒有這種互相連接,各極性電極都可以連接到各個端子,然后電連接至被構造成將電壓施加到電極822和824上的電壓源。在兩個電極812,814之間施加的電壓被選擇為使得第一電極812接收比第二電極814更高的電壓。一般來說,在兩個電極之間施加的電壓可以任選地是參照接地電壓的互補正和負電壓。
[0129]在抓取器802上的微細圖案化的電極圖案可以在低導電性材料(如塑料和玻璃等)中誘發(fā)電粘附響應。在一些例子中,兩個電極822,824之間的空間間隔可以是2?5cm。在其他情況下,空間間隔可以是3?10mm。在其他情況下,空間間隔可以是0.25?2.5mm。
[0130]圖8C示出粘附到具有導電背襯840的絕緣材料830上的圖8A所示的抓取器801。絕緣材料830可以是例如一片玻璃或塑料。導電背襯840可以是例如一片金屬箔和/或紙材料。當電壓施加到抓取器801的電極上時,導電背襯840可以變得比絕緣材料830相對更為極化(由于相對較大的導電性)。因此,在絕緣材料830和背襯840中所產(chǎn)生的電場850可以通過導電背襯840,而不是絕緣材料830。因此,導電背襯840的吸引可以用來將絕緣材料830和導電背襯840的組合粘附到抓取器801上。
[0131]圖8D示出粘附到絕緣材料830上的圖8B所示的抓取器802。當電壓施加到抓取器802的微細隔開的電極上時,在充相反電荷的電極最近的區(qū)域中絕緣材料被局部極化,并在絕緣材料830內(nèi)產(chǎn)生電場852。誘發(fā)的電場852局限于絕緣材料830的接近與抓取器802接觸的表面的區(qū)域,沒有非常深地穿透絕緣材料830。
[0132]如圖SC和圖8D所示,誘發(fā)電場的穿透深度至少部分地取決于抓取器的電極圖案。例如,在抓取器802上的微細圖案化交替的電極誘發(fā)穿透深度比抓取器801的寬大電極圖案更小的電粘附響應(由場力線852所示)。然而,抓取器802的微細隔開的電極圖案在絕緣材料830上的吸引力比抓取器801的寬大圖案更大。在絕緣材料830上的相對較大凈力可能是由于誘發(fā)的電場852的平均大小在當對絕緣材料830的與抓取器802接觸的表面面積平均化時大于誘發(fā)的電場850的平均大小的原因。結果,在絕緣材料830上的粘附壓強(即,力除以面積)因而對于抓取器802的微細隔開的電極圖案更大。
[0133]在某些情況下,電極圖案的特性電極間的間距可以與電極圖案的穿透深度有關。例如,一些實施方案可以采用具有由被操縱項目的厚度(或該項目的外層)至少近似給定的特性電極間圖案的電極圖案。
[0134]本公開的一些實施方案根據(jù)電極圖案提供穿透深度變化的電粘附力。一般來說,更微細隔開的電極圖案提供相對較低的穿透深度,而更寬大的電極圖案提供相對較大的穿透深度。因此,具有不同電極圖案的抓取器可以用來拾取一堆項目(如一堆紙、貨幣和撲克牌等)中不同數(shù)量的項目。類似于上面結合圖4A-4B所述的,可以基于電極圖案的間隔(例如,基于交替電極的空間頻率)控制從一堆的頂部提起的項目的數(shù)量。例如,具有相對較寬大電極圖案的一個抓取器可以被構造成粘附到4片紙上,而具有相對較微細電極圖案的另一個抓取器可以被構造成只粘附到I片紙上。一些實施方案甚至提供了動態(tài)地改變抓取器的電極圖案以動態(tài)地響應特定抓取需要。當然,由特定抓取器產(chǎn)生的電粘附響應的穿透深度也可以取決于施加到電極上的電壓以及電極間間隔。因此,利用電極圖案的變化(例如,由電極間間隔或電極空間頻率的其他措施所表征)和/或施加電壓的變化,可以產(chǎn)生定制的電粘附響應以粘附到各種外物上。
[0135]V.示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)
[0136]假定能夠選擇性地粘附到由各種材料組成的項目上,那么可以生成使用一個或多個材料選擇性電粘附抓取器至少部分地基于物品的組成來分揀一組混合物品的分揀系統(tǒng)。這種材料選擇性分揀系統(tǒng)可以在通過組成分揀可回收項目以進一步處理的回收處理應用中找到應用。其他潛在應用包括但不限于:用于使米與米糠分離和使小麥與麥殼分離等的農(nóng)業(yè)分揀系統(tǒng);用于使礦砂與礦物質分離和使金屬與石子或沉渣分離等的礦業(yè)分揀系統(tǒng);以及其他分揀和處理應用。材料選擇性抓取器允許至少部分地使各種分揀程序自動化。此夕卜,分揀系統(tǒng)可以使用材料選擇性電粘附抓取器與其他材料選擇性技術的結合,如基于不同項目的磁響應分揀的磁吸系統(tǒng);基于不同項目的密度和/或空氣阻力分揀的鼓風機;以及已知的或以后開發(fā)的其他技術。此外或可選擇地,分揀系統(tǒng)可以采用被構造成識別和/或表征基于項目的特征分揀的特定項目的項目識別系統(tǒng)。識別系統(tǒng)可以包括(或與它們通信)例如視覺系統(tǒng),該視覺系統(tǒng)被構造成采集項目的圖像和識別在該項目上的標志、字符和圖案(例如,條形碼和QR碼等)和項目的形狀、反射率、尺寸和/或顏色;接收器系統(tǒng),該接收器系統(tǒng)被構造成接收該項目的無線信號(例如,RFID信號等);紅外成像系統(tǒng)、超聲掃描系統(tǒng)和其他系統(tǒng),它們被構造成檢測關于將要分揀的項目的識別信息和據(jù)此表征項目。然后,可以根據(jù)這種識別/表征將電粘附選擇性地施加到該項目上,以根據(jù)項目-識別信息實現(xiàn)分揀。在一個例子中,系統(tǒng)可以檢測在將要處理以回收的材料(例如,印有數(shù)字回收碼的塑料瓶)上的回收標志并基于檢測到的特定碼分揀項目。
[0137]一般來說,可以將結合圖1-8的本文公開的任意材料選擇性抓取器調(diào)節(jié)到特定電壓和/或電極圖案以粘附到一些材料上,而不粘附到其他材料上。然后,材料依賴性差別化電粘附響應可以用來將粘附到抓取器上的物品與沒有粘附到抓取器上的物品分離。例如,在物品被粘附到其上的同時,電粘附抓取器可以相對于未粘附物品移動。一旦從組中分離出來,被粘附物品就可以從抓取器釋放(例如,通過關閉或減小電極上的電壓)。
[0138]本文出現(xiàn)的示例性分揀系統(tǒng)可以包括例如結合圖5A-5B和圖7A-7C所討論的電粘附簾式抓取器和/或例如結合圖6A-6E所討論的電粘附輸送帶。然而,本文提供的例子是為了說明和舉例的目的,并不限于此。特別需要指出的是,系統(tǒng)材料選擇性電粘附抓取器(或定制的電粘附抓取器)的可選實施方案可以用來基于材料組成等分揀項目。
[0139]為了便于理解以及使得說明書和附圖清楚,由不同材料組成的物品在幾幅附圖中由具有不同影線圖案的方塊表示。由相對較高導電性材料(例如,金屬等)組成的物品用相交線的斜影線圖案表示。具有中等導電性的材料(例如,紙板等)用平行線的斜影線圖案表示。具有相對較低導電性的材料(例如,塑料和玻璃等)用未填充的圖案表示。
[0140]圖9A是用于使用材料選擇性簾式抓取器分揀一組混合物品910的示例性系統(tǒng)900的簡化框圖。如箭頭941所示,一組混合物品910分配在輸送帶902的移動表面上。輸送帶902將混合的項目移動到用于移除高導電性材料912的第一站。第一站包括垂直取向的輸送帶904,使得通過樞轉安裝連接在輸送帶904上的電粘附簾子930循環(huán)運動,這允許簾子從輸送帶904的任意方向懸掛。輸送帶904處于允許簾子930在輸送帶902上移過的混合物品910的上方反復懸吊的位置。移動物品910的輸送帶902的運動和簾子930經(jīng)由垂直輸送帶904的運動的組合使得簾子930的電粘附面至少暫時地接近垂直輸送帶904下面的區(qū)域中的多個混合物品910??梢圆倏v簾子930使得其電粘附面接觸沿著輸送帶902運送的基本上所有物品。簾子930被構造成誘發(fā)與高導電性材料912的電粘附吸引,而不吸引其他材料914和916。一般來說,簾子930可以包括電極幾何形狀和/或調(diào)節(jié)成足以吸引高導電性材料912而不吸引其他材料914和916的極化電壓。例如,類似于圖7A中所述的簾式抓取器,簾子930可以設定為約IkV的操作電壓。
[0141]如方向箭頭942所示,垂直輸送帶904的繼續(xù)運動從輸送帶902提起由高導電性材料組成的物品912a-b。然后,高導電性物品912a-b通過簾子930在垂直輸送機的上部翻轉并且同時關閉電壓而轉移到第二輸送機905上,以使高導電性物品912從簾子930釋放下來。一個高導電性物品912c在從簾式抓取器930a釋放下來后沿著第二輸送機905移動,該簾式抓取器在其向下回到輸送機902以粘附另一組一個或多個高導電性物品的路上。如箭頭943所示,高導電性物品912c可以繼續(xù)到高導電性材料用的特定收集區(qū)920。因此,第一站操作以通過重復地放置電粘附簾子930以接觸一組混合材料910中的項目而將高導電性物品從一組混合材料910分離。因為簾子930被構造成粘附到高導電性材料上而不粘附到其他材料上,所以在施加電壓以維持其間粘附的同時,其后將簾子930從混合組移開,使得高導電性物品從混合組910分離。
[0142]留在輸送機902上的項目(如中等導電性物品914和低導電性物品916)朝向第二提取站繼續(xù)前進。第二站類似于第一站,但是包括被構造成粘附到中等導電性物品914上而也不粘附到低導電性物品916上的簾式抓取器932。簾式抓取器932通過樞轉錨934連接到另一個垂直輸送帶906上,以允許簾子932從各個錨定點的任意方向懸掛。一般來說,簾子932可以包括電極幾何形狀和/或調(diào)節(jié)成誘發(fā)與中等導電性材料914的電粘附吸引而不吸引在輸送帶902上留下的其他物品(例如,低導電性材料916)的極化電壓。例如,類似于圖7中所述的簾式抓取器,簾子932可以設定為約2.5kV的操作電壓。值得注意的是,簾式抓取器932可以被構造成也能夠粘附高導電性物品912,但是在高導電性物品912到達第二站之前將其從輸送帶902移除。
[0143]移動物品914,916的輸送帶902的運動和簾子932經(jīng)由垂直輸送帶906的運動的組合使得簾子932的電粘附面至少暫時地接近垂直輸送帶906下面區(qū)域中的多個混合物品。可以操縱簾子932使得其電粘附面接觸沿著輸送帶902運送的基本上所有物品,如在簾子934懸吊在垂直輸送帶906下面的物品上方的同時出現(xiàn)的物品。
[0144]在簾子932懸吊在輸送帶902上方的同時,電壓施加到簾子932中的電極上,并且簾子932粘附到中等導電性物品914a-d上。如箭頭944所示,垂直輸送帶906的繼續(xù)運動向上提起被粘附的中等導電性物品914a-d并使其離開輸送帶902。然后,如箭頭945所示,隨著簾子932拉過垂直輸送機906的頂部滑輪,通過使物品從簾子932釋放下來將中等導電性物品914a-d轉移到第二輸送機907上。僅示出在釋放施加的電壓以使簾子932c與擱置在第二輸送機907表面上的中等導電性物品914c脫離時的簾子932c。如箭頭946所示,第二輸送機907將物品914c-d移動到中等導電性材料用的收集區(qū)922。
[0145]然后,如箭頭947所示,在輸送帶902上留下的項目繼續(xù)進入低導電性材料916的收集區(qū)924。因此,到達低導電性收集區(qū)924的項目是沒有被第一站(經(jīng)由高導電性材料用的簾子930)或第二站(經(jīng)由中等導電性材料用的簾子932)從輸送機902移除的項目。因此,系統(tǒng)900根據(jù)一組混合物品910中的物品的導電性將一組混合物品910分揀到各個收集區(qū)920、922和924中。在這種分揀程序之后,可以采用另一種分揀技術以進一步分離材料。例如,磁性吸引系統(tǒng)可以用來從非磁性金屬(例如,鋁等)中分揀磁性金屬(例如,鐵和鎳等)。
[0146]圖9B是用于使用在傾斜的斜坡952上的材料選擇性輸送帶分揀一組混合材料910的另一個示例性系統(tǒng)950的框圖。斜坡952包括相對于低側956升高的高側954。因此,如箭頭971所示,在高側954引入的項目傾斜以隨著重力通常朝向低側956滑動。一對電粘附輸送帶960,962位于跨過斜坡952的位置以橫向斜坡向下的坡度沿著斜坡的表面移動。一組混合物品910在斜坡952的高側954附近分配。然后,物品910通常向下沿著斜坡952的坡度滑動、滾動、翻轉或移動。第一橫向電粘附輸送帶960被構造成選擇性地粘附高導電性物品912上,而沒有粘附到其他材料上。輸送帶的外表面961與斜坡952近似共平面,使得沿著斜坡向下移動的材料經(jīng)過輸送帶960的外表面961。從而,輸送帶960可以在沿著斜坡952向下移動的同時困住與其接觸的高導電性物品912。如箭頭972所示,輸送帶960將粘附的高導電性物品912從斜坡952的側邊緣移動出去,在那里可以使電粘附失活以使高導電性材料912投遞到高導電性材料用的收集區(qū)920。
[0147]在一組混合材料910中的其他物品未粘附到輸送帶960上并繼續(xù)進入到第二電粘附輸送帶962上。第二橫向電粘附輸送帶962被構造成選擇性地粘附到中等導電性物品914,而沒有粘附到低導電性材料916上。第二輸送帶962經(jīng)由與輸送帶962的外表面963接觸而粘附到中等導電性物品914上。然后,如箭頭973所示,輸送帶962可以將粘附的中等導電性物品輸送到中等導電性材料用的收集區(qū)922。然后,如箭頭974所示,留下的項目(例如,低導電性材料916)繼續(xù)沿著斜坡952向下移動到低側956,在那里將它們放置在低導電性材料用的收集區(qū)924。因此,系統(tǒng)950根據(jù)物品的導電性將一組混合物品910分揀到各個收集區(qū)920、922和924。
[0148]圖1OA是使用具有材料選擇性可獨立尋址的子部的傾斜輸送機1002的示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)1000的端視圖。圖1OB是圖1OA所示的示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)1000的俯視圖。系統(tǒng)1000包括斜率橫向于輸送方向取向的輸送機軌道1002。S卩,坡度沿著輸送帶的寬度,而不是長度,因此基本上垂直于輸送帶1002的運動方向。輸送帶1002上的項目910通過電粘附力粘附到外表面1008上,從而防止項目從輸送帶1002側向滑落。輸送帶具有高側邊緣1004和相對的低側邊緣1006,并且通常迫使(通過重力)項目從高側邊緣1004到低側邊緣1006滑動、翻轉、滾動或以其他方式移過輸送帶1002。輸送帶1002可以包括可獨立尋址的部1010、1012和1014,其可以在不同電壓下操作以使輸送帶1002在各部分中顯示材料選擇性電粘附。因此,各子部1010-1014可以包括用于施加不同電壓至沿著輸送帶1002內(nèi)側的端子的各滾動連接件。
[0149]一組混合材料910通過電粘附依次減小的區(qū)域,使得物品大致根據(jù)導電性的順序從輸送帶1002的外表面1008脫離并落到收集區(qū)920-924之一。例如,一組混合項目910可以首先沿著輸送帶910分配在輸送帶顯示相對較強電粘附吸引的區(qū)域中,使得基本上所有的混合物品被吸引到輸送帶1002上。
[0150]然后,如箭頭1021所示,混合組910移動到第一子部1010。第一子部1010接收足以粘附到高導電性材料912和中等導電性材料914上而不粘附到低導電性材料916上的施加電壓。因此,在到達第一子部1010時,低導電性材料916從輸送帶1002的表面1008脫離,并從低側邊緣1006落入低導電性材料用的收集區(qū)924。圖1OA示出一個低導電性物品916移過低側邊緣1006而落入收集區(qū)924。
[0151]留下的物品(例如,高和中等導電性物品)繼續(xù)在輸送帶1002上以到達第二子部1012。第二子部1012接收足以粘附到高導電性材料912上而不粘附到中等導電性材料914上的施加電壓。因此,在到達第二子部1012時,中等導電性材料914從輸送帶1002的表面1008脫離,并從低側邊緣1006落入中等導電性材料用的收集區(qū)922。
[0152]最后,留下的高導電性物品912繼續(xù)移動到第三子部1014。在第三子部1014,電粘附進一步減小(或許甚至關閉),以使高導電性物品912從輸送帶1002的表面1008脫離,并從低側邊緣1006落入高導電性材料用的收集區(qū)920。因此,系統(tǒng)1000根據(jù)物品的導電性將一組混合物品910分揀到各個收集區(qū)920、922和924。特別地,系統(tǒng)1000利用各子部1010-1014的材料選擇性粘附,使得釋放的物品跟隨慣性路徑(沿著傾斜的輸送帶1002的坡度向下),而不是跟隨任意留下的被粘附混合物品910所沿著的路徑。
[0153]圖1OC是使用具有材料選擇性可獨立尋址的子部1040-1044的轉動輸送機1032的另一個示例性材料選擇性分揀系統(tǒng)1030的俯視圖。如箭頭1052所示,轉動輸送機1032進行平面轉動。在輸送機1032轉動時,通過與轉動輸送機1032的電粘附吸引防止位于其上的項目徑向向外滑動(例如,由于離心慣性)。
[0154]然而,可獨立尋址的區(qū)域提供依次減小的電粘附力,以使輸送機上的物品可預測和可控制地從轉動表面滑滑下進入各收集區(qū)920-924。在沿著轉動輸送機1032分配一組混合物品910之后,如箭頭1051所示,轉動輸送機1032可以在相對較高電壓下操作以粘附到基本上所有接收的材料上。然而,在到達第一子部1040時,施加的電壓可以減小到足以粘附到高導電性材料912和中等導電性材料914上而不粘附低導電性材料916上的水平。因此,在到達第一子部1040時,低導電性材料916從轉動輸送機1032的表面脫離,并跟隨離心慣性移過外側邊緣1034進入低導電性材料用的收集區(qū)924。
[0155]如彎曲箭頭1052所示,留下的物品(例如,高導電性和中等導電性物品912,914)被朝向第二子部1042運送。在第二子部1042中,輸送帶1032接收足以粘附到高導電性物品912上而也不粘附到中等導電性物品914上的較低電壓。結果,中等導電性材料從轉動輸送機的表面脫離,并且跟隨離心慣性徑向向外移過外側邊緣1034進入中等導電性材料用的收集區(qū)922。
[0156]然后,高導電性物品912運送到第三子部1044,在那里電粘附電壓進一步減小(或許甚至關閉),以使高導電性物品912從轉動輸送機1032的表面脫離,并從外側邊緣1034落入高導電性材料用的收集區(qū)920。因此,系統(tǒng)1030根據(jù)物品的導電性將一組混合物品910分揀到各收集區(qū)920、922和924。特別地,系統(tǒng)1030利用各子部1040-1044的材料選擇性粘附,使得釋放的物品跟隨慣性路徑(沿著轉動輸送機1032的表面徑向向外),而不是跟隨任意留下的被粘附混合物品910所沿著的路徑。
[0157]V1.示例性操作
[0158]圖1IA是用于從一組物品分離特定物品的示例性過程1100的流程圖。過程1100可以通過上面結合圖9-10所述的任意一個示例性系統(tǒng)實現(xiàn)。將材料選擇性電粘附抓取器接近一組混合物品定位(1102)。例如,一個或多個輸送帶和滑輪等可以用來驅動電粘附面(如簾式抓取器和輸送帶等)以接觸(或幾乎接觸)一組物品。將電壓施加到抓取器電極上,以使抓取器基于物品的材料組成粘附到特定物品上(1104)。例如,一個子組物品可以基于具有不同材料性能的子組物品而不是該組中的其他物品而選擇性地粘附到抓取器的電粘附面上。此外或可選擇地,可以使抓取器基于來自安裝在電粘附抓取器上或其外部的各種傳感器的外部傳感器輸入而選擇性地粘附到特定物品上。如通常結合圖7-8所述的,抓取器的材料選擇性抓取響應可以歸因于電極幾何形狀和/或施加電壓的大小。然后,粘附到材料選擇性抓取器上的特定物品通過使抓取器相對于該組移動而從該組分離(1106)。如上面結合圖9-10所述的系統(tǒng)中所述的,可以通過一個或多個輸送帶和滑輪等促進抓取器和該組的相對運動。
[0159]在某些情況下,方塊1102和/或1106可以涉及在一組物品保持固定的同時移動抓取器(例如,電粘附簾式抓取器移過該組)。在某些情況下,方塊1102和/或1106可以涉及在抓取器保持固定的同時移動一組物品(例如,在物品路徑上方懸吊的電粘附簾式抓取器下方運送的一組物品)。在某些情況下,方塊1102和/或1106可以同時涉及移動抓取器和一組物品(例如,象在圖9A的系統(tǒng)900的配置中那樣)。
[0160]圖1lB是用于基于被抓取材料的指示確定施加到電粘附抓取器上的電壓的示例性過程1110的流程圖。一般來說,如本文結合圖5-6等所述的任意的示例性電粘附抓取系統(tǒng)可以包括用于檢測特定材料的材料組成的指示(例如,經(jīng)由圖像識別和輻射反射簽名等)的傳感器系統(tǒng)。此外或可選擇地,電粘附抓取系統(tǒng)可以從外部感應系統(tǒng)接收特定項目的材料組成的指示(例如,經(jīng)由與圖5-6的控制器510或616的通信)。過程1110涉及確定接近電粘附抓取器的特定物品的材料組成(1112)。例如,這種確定可以包括從外部材料檢測系統(tǒng)接收指示。經(jīng)過確定材料組成,可以部分地基于確定的材料組成來選擇電壓施加到電粘附抓取系統(tǒng)上(1114)。例如,可以選擇施加的電壓,以使電粘附抓取器足以粘附到材料上,從而確保能夠通過抓取器操縱特定項目??蛇x擇地,施加的電壓可以設定為不足以使得抓取器能夠粘附到材料上,從而使特定項目從抓取器釋放下來(或不粘附到抓取器上)。為了加速方塊1114,可以參考查找表或其他相關數(shù)據(jù),以使特定指示的材料與施加電壓的大小相關聯(lián)。這種查找表和/或相關數(shù)據(jù)可以任選地包括可以施加的電壓范圍以及如何在該范圍內(nèi)根據(jù)其他因素(如電極幾何形狀、特定項目的密度和/或重量等)來選擇電壓的指示。
[0161]圖12示出根據(jù)示例實施方案構造的計算機可讀介質。在示例性實施方案中,示例性系統(tǒng)可以包括一個或多個處理器、一個或多個存儲器、一個或多個輸入裝置/接口、一個或多個輸出裝置/接口以及當由一個或多個處理器執(zhí)行時使得系統(tǒng)執(zhí)行上述各種功能、任務和能力等的機器可讀指令。
[0162]如上所述,在一些實施方案中,可以由在機器可讀格式的非臨時性計算機可讀存儲介質或其他非臨時性介質或制品上編碼的計算機程序指令實施所公開的技術。圖12是示例性計算機程序產(chǎn)品的概念性局部視圖的示意圖,其包括用于在計算裝置上執(zhí)行根據(jù)本文至少一些實施方案配置的計算機過程(包括結合圖11所示和所述的過程)的計算機程序。
[0163]在一個實施方案中,使用信號承載介質1202提供示例性計算機程序產(chǎn)品1200。信號承載介質1202可以包括一個或多個編程指令1204,當由一個或多個處理器執(zhí)行時其可以提供上面結合圖1-11所述的功能或功能的一部分。在一些例子中,信號承載介質1202可以包括非臨時性計算機可讀介質1206,例如但不限于硬盤驅動器、光盤(⑶)、數(shù)字視頻光盤(DVD)、數(shù)字磁帶和存儲器等。在一些實施中,信號承載介質1202可以是計算機可記錄介質1208,例如但不限于存儲器、讀/寫(R/W)CD和R/WDVD等。在一些實施中,信號承載介質1202可以是通信介質1210,例如但不限于數(shù)字和/或模擬通信介質(例如,光纜、波導、有線通信鏈路和無線通信鏈路等)。因此,例如,可以由無線形式的通信介質1210傳遞信號承載介質1202。
[0164]一個或多個編程指令1204可以是例如計算機可執(zhí)行和/或邏輯實現(xiàn)的指令。在一些例子中,計算裝置被構造成響應于由一個或多個計算機可讀介質1206、計算機可記錄介質1208和/或通信介質1210傳遞到計算裝置的編程指令1204而提供各種操作、功能或作用。
[0165]非臨時性計算機可讀介質1206還可以分布在彼此可以是遠程設置的多個數(shù)據(jù)存儲元件中。執(zhí)行一些或所有的存儲指令的計算裝置可以是微細加工控制器或其他計算平臺??蛇x擇地,執(zhí)行一些或所有的存儲指令的計算裝置可以是遠程計算機系統(tǒng)(例如,服務器)。
[0166]雖然本文公開了各個方面和實施方案,但是對于本領域技術人員來說,其他方面和實施方案也將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施方案的目的是為了說明而不是為了限制由以下權利要求書所示出的真正范圍。
【權利要求】
1.一種電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括: 電粘附面,包括一個或多個電極; 電源,被構造成經(jīng)由一個或多個端子將電壓施加到所述一個或多個電極上; 物品操縱器,被構造成將多個物品輸送到所述電粘附面,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近所述電粘附面; 控制器,被構造成:(i)控制所述電源將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上,從而基于所述多個物品的子集具有與所述多個物品中的其他物品不同的材料性能,使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的子集上,和(ii)在將電壓施加到所述電粘附面中的一個或多個電極上的同時,使所述電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動,從而使所述多個物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
2.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述多個物品包括混合有由第二材料形成的一個或多個物品的由第一材料形成的一個或多個物品,并且所述電粘附面被構造成在施加電壓的同時粘附到第一材料上而沒有粘附到第二材料上,使得所述電粘附面相對于所述多個物品的移動使由第一材料形成的一個或多個物品與由第二材料形成的一個或多個物品分離。
3.如權利要求2所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,第一材料和第二材料分別是塑料材料、金屬材料、玻璃材料或紙纖維系材料中的一種。
4.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,還包括: 第二電粘附面,包括被構造成經(jīng)由與所述電源連接的一個或多個端子接收施加的電壓的一個或多個電極,以及 所述物品操縱器被構造成將所述多個物品中的其他物品輸送到第二電粘附面,使得所述多個物品中的多個物品至少間歇地接近第二電粘附面,和 所述控制器還被構造成:(i)控制所述電源將電壓施加到第二電粘附面中的一個或多個電極上,從而使所述電粘附面選擇性地粘附到所述多個物品的第二子集上,和(ii)在將電壓施加到第二電粘附面中的一個或多個電極上的同時,使第二電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動,從而使所述多個物品的第二子集與所述多個物品中的其他物品分離。
5.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述物品操縱器包括輸送帶,所述輸送帶被構造成沿著至少部分地由所述輸送帶的可輸送面橫過的路徑所確定的預定路徑輸送所述多個物品。
6.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述物品操縱器包括斜坡,所述斜坡被構造成沿著至少部分地由沿著所述斜坡的向下斜率迫動所述多個物品的重力所確定的預定路徑輸送所述多個物品。
7.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述電粘附面包含在具有集成的柔性電極的順應性簾子中。
8.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述電粘附面包含在具有集成電極的輸送帶的可輸送面中。
9.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,還包括: 定位系統(tǒng),用于迫使所述電粘附面相對于所述多個物品中的其他物品移動。
10.如權利要求9所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述定位系統(tǒng)被構造成通過迫動所述電粘附面而使粘附到所述電粘附面上的所述多個物品的子集偏離由所述多個物品中的其他物品橫過的慣性路徑,使所述物品的子集與所述多個物品中的其他物品分離。
11.如權利要求1所述的電粘附系統(tǒng),其特征在于,所述電粘附面中的一個或多個電極的配置或施加電壓的大小中的至少一個被構造成使所述電粘附面粘附到所述物品的子集上而沒有粘附到其他物品上。
【文檔編號】B03C7/08GK203990927SQ201390000081
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權日:2012年5月2日
【發(fā)明者】哈沙·普拉赫拉德, 約瑟夫·S·??死? 羅伊·D·科恩布魯什, 羅納德·E·佩爾瑞納 申請人:Sri國際公司