用于移动对象的设备和方法与流程

本发明的方面涉及用于静电抓持器设备的控制逻辑和控制电路。与其他控制方法相比，在此描述的控制方法可以提供以下各项中的一项或多项：改进的抓持强度、从抓持器设备更快的对象释放、以及不同对象之间的更大的抓持判断力。

背景技术：

1、对象(例如零件和材料)的移动是生产和组装的重要方面。用于移动对象的常规系统是有限制的。具体地，当使用常规系统移动薄的或易碎的材料时存在挑战。继续本示例，可以使用手动或自动操纵来移动材料。手动操纵是麻烦的并且可能损坏材料。自动化处理包括具有真空或静电末端执行器的机器人系统。基于真空的系统需要对末端执行器接触的材料的每个区域维持真空。所维持的每个真空受到真空源(例如真空泵)的输出的限制。真空源非常大声，并且需要大量的能量来产生每个所需的真空。此外，基于真空的系统不适用于移动易碎材料，因为通过在材料上施加高于材料可承受的力的力真空会损坏材料。

2、因此，需要一种用于移动对象的改进系统，该系统能够选择性地抓持和移动对象而不会损坏对象或抓持不期望的附近对象。

技术实现思路

1、某些方面提供了一种控制单元，包括：电压转换器，被配置为将输入电压增加至输出电压；第一抓持电路，被配置为选择性地将第一极性的输出电压提供到多个电极中的电极的第一子集；第二抓持电路，被配置为将与第一极性相反的第二极性的输出电压选择性地提供到多个电极中的与电极的第一子集相关联且不同于电极的第一子集的电极的第二子集；第一释放电路，被配置为选择性地将提供给电极的第一子集的输出电压反转到第二极性；以及第二释放电路，被配置为选择性地将提供给电极的第二子集的输出电压反转到第一极性。

2、某些方面提供一种装置，包括：抓持器装置，被配置为经由多个电极静电地抓持对象；逻辑控制器，被配置为：命令抓持器设备通过以下方式来抓持对象：选择多个电极中的各个电极来抓持对象；激活各个电极的第一子集以承载第一占空比的电压；激活各个电极的第二子集以承载不同于第一占空比的第二占空比的电压；以及通过以下方式从抓持器设备释放对象：根据不同于第一占空比的第三占空比，将电压施加到各个电极的第一子集；以及根据不同于第二占空比的第四占空比，将电压施加到各个电极的第二子集。

3、某些方面提供一种方法，包括：响应于接收到经由包括多个电极的抓持器设备抓持对象的第一命令：识别多个电极中的与对象相关联的至少两个电极；以及激活至少两个所识别的电极，使得至少两个电极的第一子集承载第一极性的电压，并且使得至少两个电极的第二子集承载与第一极性相反的第二极性的电压；以及响应于接收到从抓持器设备释放对象的第二命令，反转第一子集和所述第二子集中的电压的极性。

4、以下描述和相关附图详细阐述了一个或多个实施例的某些说明性特征。

技术特征：

1.一种用于移动对象的设备，包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一占空比和所述第四占空比根据第一极性恒定地应用于所述电压，并且所述第二占空比和所述第四占空比根据与所述第一极性相反的第二极性恒定地应用于所述电压。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，当通过以下方式释放所述对象时，所述逻辑控制器在所述第一子集中将所述第一极性反转为所述第二极性：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述第一占空比和所述第二占空比以相等的周期频率在第一极性和与所述第一极性相反的第二极性之间恒定地循环，并且其中，所述第三占空比和所述第四占空比恒定地向所述各个电极的所述第一子集和所述第二子集施加接地电压。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，在所述第一极性与所述第二极性之间循环进一步包括：

6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述逻辑控制器进一步被配置成用于响应于激活所述各个电极的所述第一子集和所述第二子集，经由光学传感器验证(1340)所述对象被静电保持到所述抓持器设备，其中，所述逻辑控制器进一步被配置为在根据第三占空比和该第四占空比施加电压之后，并且响应于经由所述光学传感器确定(1370)所述对象仍被保持至所述抓持器设备，激活(1380)所述抓持器设备中所包括的螺线管释放机构。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述第一子集的每个电极邻近于所述第二子集的至少一个电极并且所述第二子集的每个电极邻近于所述第一子集的至少一个电极。

8.一种用于移动对象的方法，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括，响应于激活所述至少两个电极，经由光学传感器验证(1340)所述对象被静电保持到所述抓持器设备。

10.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，进一步包括，响应于接收到从所述抓持器设备释放所述对象的第二命令：

11.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，进一步包括，在反转所述电压的所述第一极性之后，经由光学传感器验证(1370)所述对象不再静电保持到所述抓持器设备，其中，响应于确定所述对象仍被保持到所述抓持器设备而激活所述螺线管释放机构。

12.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，其中，所述多个电极中的每个电极是单独可控的电极像素(1032)，其中，所述多个电极被布置成栅格图案，相邻的电极像素被配置为以彼此交替的电压极性操作。

13.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，其中，将所述第一子集和所述第二子集中的电压的极性反转进一步包括：

14.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，其中，选择所述多个电极中的与所述对象相关联的至少两个电极进一步包括：

15.根据权利要求8和9中任一项所述的方法，其中，激活所述至少两个电极包括将所述至少两个电极加热至预定温度范围。

技术总结
本公开涉及用于移动对象的设备和方法。可通过以下部件提供对像素化静电粘合的控制：电压转换器，被配置为将输入电压增加到输出电压；第一抓持电路，被配置为选择性地将第一极性的输出电压提供到多个电极中的电极的第一子集；第二抓持电路，被配置成选择性地将与第一极性相反的第二极性的输出电压提供到多个电极中的与电极的第一子集相关联且不同于电极的第一子集的电极的第二子集；第一释放电路，被配置为选择性地将提供给电极的第一子集的输出电压反转到第二极性；以及第二释放电路，被配置为选择性地将提供给电极的第二子集的输出电压反转到第一极性。

技术研发人员：大卫·M·贝恩,克雷格·J·特纳,彼得·W·丘,布里塔尼·P·钱伯斯
受保护的技术使用者：波音公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13