一种绳结构的自动生产系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月6日提交的、发明名称为“一种绳结构的自动生产系统和方法”的美国临时申请第62/346,399号的优先权，该申请的全文通过引用并入本文中以用于所有目的。

背景技术：

制鞋通常依赖于将平面材料制作成三维形状，从而形成鞋品。布、皮革或其他材料可以被切割和缝合或以其它方式附接缠绕到足形物上，以产生鞋品的期望形状，例如鞋帮。传统意义上，鞋子的构造包括多个步骤，比如缝合、削皮(boning)、粘接(welding)、冲压(pressing)、针织(knitting)、编织(weaving)等。

发明人已经认识到这种传统方法的几个缺点。例如，上述步骤通常手动执行。虽然可以使用比如缝纫机的一些机器来缩短生产工艺，制鞋仍保持劳动密集型且昂贵的状态。

技术实现要素：

为至少部分解决上述问题，发明人在本文中提出了替代的解决方案来制鞋。在一个示例中，鞋品可包括纤维或绳形成绳结构的环形鞋帮(loopedupper)。该绳结构由机器人臂自动构造。例如，用于构造该绳结构的方法包括用至少一个机器人臂在第一平面上自动形成第一多环，且用所述至少一个机器人臂在与所述第一平面正交的第二平面上形成第二多环，所述第二多环与所述第一多环可滑动地连结(slippablyengagedwith)。这样，鞋品或另一绳结构可被快速构造，由此减少劳力投入和费用。

附图说明

图1示出了鞋品的示例；

图2示出了图1所示的鞋品中绳相互交织的样式的示例；

图3示出了用于自动生产绳结构的系统的示例；

图4示出了用于自动生产绳结构的设备的示例；

图5示出了环固定物(loopfixture)的示例；

图6示出了用于分配绳的臂末端工具的示例；

图7示出了例示用于自动生产带有绳结构的鞋品的示例方法的高级流程图；

图8示出了例示用于自动生产绳结构的示例方法的高级流程图；

图9例示了用于生产绳结构的示例性例程；

图10例示了绳结构中第一组环的构造；

图11例示了通过图10中所述第一组环来构造第二组环的方法；

图1为按比例示出。但是，如果需要的话可以使用其他相关的比例。

具体实施方式

本文描述了用于自动构造绳结构的系统和方法。这样一种绳结构可包括鞋品中的绳结鞋帮(cordedupper)，比如图1所示的鞋品。绳结构可包括不同绳的互接绳环，如图2所示，互连绳环形成三维结构。用于自动构造通常是绳结构或尤其是鞋品的系统如图3所示。这样一种系统包括绳结构构筑装置，比如图4中所示的装置，该装置包括自动编织绳结构的至少一个机器人臂，比如两个或多个机器人臂。所述绳结构至少部分上可由机器人臂在环固定物(比如图5所示的环固定物)上构造，所述环固定物包括多个导柱，环绕并通过这些导柱可构筑环。不同组的环可由不同颜色的绳构造，各个颜色的绳可穿过不同的机器人臂末端工具，比如图6中所示的机器人臂末端工具。这样的机器人臂末端工具均被附装至至少一个机器人臂的末端，允许所述机器人臂在三维空间中分配绳以形成绳结构。所述绳构筑装置提供一种用于制鞋的简化方法，比如图7所示的方法。在用于自动构造绳结构的方法中，比如图8所示的方法，所述绳构筑装置可在第一平面上形成第一组环，且在与所述第一平面正交的第二平面上形成通过所述第一组环的第二组环。用于分配绳以形成环的例程如图9至图11中所示。

如图1所示的示例的鞋品，在其提供三维形态的贴合构造的绳结构中可包括互连的绳圈(bight)。该绳结构增加了鞋品上部的活动范围，同时保持了柔性和舒适度。在使用中，由于绳圈提供的相对移动，该绳结构可以高度贴合足形。例如，通过提供跨鞋帮从横向侧到中间侧、以及跨前脚区域的互连的绳圈排列，数以百计的调节例如可以通过该绳结构自动进行，以使所述绳圈之间每个绳段的长度是适当的。因此，增加了鞋品的舒适度。

另外，绳结构包括离开并平行于鞋品的鞋底的锚绳。绳结构的其余部分可以通过一排绳圈连接配合到锚绳。这样，所述绳结构可以独立于其它鞋帮材料而张紧，从而使得绳结构具有更精确的贴合度和增强的功能性。此外，因为绳结构被锚定到鞋帮而不是直接锚定到鞋底，简化了构造鞋品的方法。

与使用足形物的其它类型的制鞋方法相比，本文所述的示例性绳结构还能够简化鞋品的制作工艺。

图1示出了示例性鞋品50。鞋品50包括鞋底52。在一个示例中，鞋底52可以是鞋内底/鞋中底(insole/midsole)。在一些示例中，鞋内底和鞋中底可以是鞋品中的单个部件。然而，在其他示例中，所述鞋底可为过渡材料，比如，但不限于，用于上述生产方法中以形成鞋底或鞋外底(outsole)一部分和/或以固定鞋子方便形成鞋底或鞋外底的类似于布的材料。另外，在其他示例中，鞋内底和鞋中底可以为鞋品中的分立部件。然而，在一个示例中，鞋品50亦可包括鞋外底。但是，在其他示例中，鞋品50可不包括鞋外底或者鞋外底可被集成于鞋底52中。

鞋底52被附接于绳结构66。绳结构66被包括于鞋帮67中。所述绳结构可由彼此互锁的许多绳段形成。所述绳包括细绳、麻线、纱线、粗绳、线缆、编成辫状或扭拧起来的材料的股线、和/或包括将前面列出的示例扭拧在一起或以其他方式组合的多种组合的其他绳状结构。在一个示例中，绳包括具有外部护套和内部麻线的、直径约1/8英寸的尼龙绳。当然，也可以使用其它尺寸。在另一个示例中，绳可以是具有内编织物和外编织物的双编织尼龙绳，其中以内编织物填充中部空间，外编织物可以为相同或不同的材料。绳可以是柔性的，并在自由状态下保持其某一形状。另外，绳可以具有一些弹性部件。此外，不同的绳段(例如，鞋面相对于底边)可以具有不同程度的柔性、弹性等。在一个示例中，不同的材料可以用于绳结构66的不同部分。例如，柔性较好的绳可以用在绳结构66的上部，柔性较差的绳可以用在绳结构的下部。另外，在一个示例中，绳结构中与鞋底配合的部分可以被鞋底完全覆盖。在另一个示例中，绳结构中与鞋底配合的部分可以仅部分被覆盖。例如，绳结构中接近鞋头的部分可以被覆盖，而绳结构中接近后跟的部分可以不被覆盖，反之亦然。覆盖部分绳结构减少了由于石子、尘土和/或外部环境的其它颗粒的磨损引起的绳过早磨损的可能性。因此，增加了鞋品的寿命。

在一个示例中，绳结构66中的一个或多个绳可穿过鞋底52上的开口以利于将所述鞋底配合于所述绳结构。或者，所述绳结构的一部分可被缝合、粘接(例如胶合)、和/或卡扣入鞋底以使得所述鞋底与所述绳机构配合。在另一示例中，附接于所述绳结构的多个锚点可被固定附接(例如，注塑入)至所述鞋底。所述锚点可为单独的绳环。

在一个示例中，绳结构66可为环形的鞋帮。在这样的示例中，该环形的鞋帮可以形成为网状图案，但是在离开鞋底52的多个可滑动接口处基本无绳结(k否t)。

绳结构66可为鞋品50的鞋帮。绳结构66可至少部分地包裹脚部。绳结构66包括底边子结构(randsubstructure)68。该底边子结构配合于鞋底52。具体地在一个示例中，底边子结构68中鞋底连接绳圈可被配合至和/或穿过所述鞋底中的连接开口。在一个示例中，所述连接绳圈可通过底边子结构68中的单个绳形成。因此，单个绳可含有多个绳圈。绳圈是绳结构66中较大的绳的弯曲部分。因此，绳圈可为绳中环的一部分。

底边子结构68进一步包括鞋面连接绳圈74。鞋面连接绳圈74被配合(例如，互连、互锁、缝合、互相交织和/或滑动连结)于绳结构66中的鞋面子结构78中所包括的底边连接绳圈76。鞋面连接绳圈74和底边连接绳圈76间的互连形成环线69。环线69可为底边子结构68和鞋面子结构78间的接口。环线69在从鞋品50的后跟侧60到鞋品的鞋头侧58的方向延伸。环线69也从鞋品50的胫骨侧62向鞋品的腓骨64侧延伸。环线69可沿着鞋品的外周延伸且在一个示例中可穿绕整个鞋帮。此外，应当理解，环线69可以围绕鞋品50的至少一部分以弧形延伸。可想到其他环线构造。例如，环线可跨鞋品从第一横向侧延伸到第二横向侧。此外在另一示例中，环线可围绕鞋品呈弧形自鞋跟的第一侧至鞋跟的第二侧延伸。在又一示例中，环线可横向延伸穿过所述鞋品，及及围绕所述鞋品的前部(例如，鞋头侧)以弧形延伸。在另外一示例中，环线可仅围绕鞋品的一部分延伸，例如，临近所述鞋品的鞋头侧或后跟侧的一部分。在又一示例中，鞋品可包括多个环线。

在图示的示例中，鞋面子结构78与鞋底52隔开(例如，垂直隔开)。此外，底边子结构68可垂直地位于鞋底52上，鞋面子结构78可垂直地位于底边子结构68上。垂直轴被提供来进行参照。但是，应当理解，如果需要可采用其他的鞋品定向(orientation)。应当理解，当鞋品未被穿着时，鞋面子结构78可与鞋底52分离。由于鞋面子结构78与底边子结构68之间的互连以及绳的内部结构，绳结构66可以保持其形状。本文中将进一步详细讨论示例性的互连。

图2示出了鞋面连接绳圈74和底边连接绳圈76间至少部分可滑动互连的更详细的视图。应当理解，如图2所示，鞋面连接绳圈74与底边连接绳圈76互锁。这样，如果需要，无需使用粘合剂而可将鞋面子结构与底边子结构配合。但是，应当理解，在一些示例中，可采用粘合剂来配合鞋品中的某些元素。在一个示例中，绳圈间的滑动连接可无绳结。但是在其他示例中，鞋面连接绳圈74的至少一部分可被固定配合于底边连接绳圈76的至少一部分。在另一示例中，缝合锁可用于提供部分滑动互连。例如，可以在鞋帮中绳的接合处可提供松散或致密的缝合接口。通过控制鞋品中各部分的可滑动连结部的量，可实现预期的贴合特性以增加穿着者的舒适度。在此将结合图3至图11进一步描述的系统和方法旨在形成包含如图2所示的鞋面子结构和底边子结构的绳结构。

应当理解，图1和图2中所示的绳结构包括如下结构：第一多环(例如，底边子结构)中的第一环与第二多环(例如，鞋面子结构)中的至少两个环互相交织且相对其可滑动移动，所述至少两个环中的第二环与所述第一多环中包括所述第一环的至少两个环相互交织且相对于其可滑动移动。这样一种环结构使得生成图1和图2所示的可滑动连结且持久的绳结构。

回到图1，鞋面子结构78进一步包括鞋带连接绳圈80。鞋带连接绳圈80在图1中被示出配合到鞋带绳82。具体地，鞋带绳82延伸穿过鞋带连接绳圈80。鞋带绳82的长度可由穿着者调节。但是，可考虑其他可选的鞋带绳结构。例如，鞋品可被构成没有鞋带绳。这样，穿着者能快速且容易地穿脱鞋品，而无需系鞋带绳。在这样的示例中，可以在鞋品中提供弹性材料，以实现绳结构中的膨胀和收缩部分可控。此外，也考虑了不同的系带模式。例如，绳结构可包括鞋眼片。绳结构中的绳可穿过鞋眼片。

在一些示例中，鞋带绳82可被包括于绳结构66中。但是，在其他示例中，鞋带绳82可不被包括在绳结构66中。在这样的示例中，弹性或其他合适的材料可被用于为鞋品提供滑脱能力。

可设想许多相对的鞋面绳、底边绳和/或鞋带绳长度。底边绳84和鞋面绳86的部分亦示于图2。鞋底连接绳圈70亦被示于图2中。如所例示的，鞋底绳73(本文中亦被称为锚绳)与鞋底连接绳圈70互相交织。

应当理解，在一些实施例中，本文所述的构造方法能够以最小的模具花费来定制尺寸(sizing)和调整尺寸。例如，基于绳长度构造鞋帮能够改变尺寸而无需更换鞋帮样式或获得不同尺寸的切割模具。因此，在一些实施例中，可以通过改变绳长度来改变鞋帮的尺寸。环可保持其相对位置而适应各种尺寸。这种构造通过使用相同尺寸的模具来降低成本。

类似地，可定制鞋品以提升特定用户的舒适度。在生成足部电子扫描的情况下，可基于足部扫描、采用定制的个性化的绳来生产定制的鞋。例如，环的加长(或缩短)、环线的定位和尺寸及绳尺寸的调节可被单独或组合调节，以将鞋帮修整至所扫描足部的特定维度以提供定制的贴合度。

转回图1，底边绳84和鞋面绳86在图1中被示为圆绳。但是，可设想其他形状。例如，一个或多个绳可为扁平绳，或一个或多个绳可以端部扁平、中间部分为圆形。在另一示例中，一个或多个绳可具有一个或多个扁平部分及一个或多个圆形部分。例如，绳可包括圆形部分，随后是扁平部分等。此外，鞋底绳73可为扁平的、圆的或不同部分具有不同几何形状。此外，底边绳84、鞋面绳86和鞋带82均以具有相似的横截面(例如，直径)和/或几何形状示出。在一个示例中，所述一个或多个绳的直径可在1/8英寸到1/16英寸之间。但是，在其他示例中，绳可具有不同的宽度。应当理解，在一个示例中，鞋底绳73可具有与底边绳、鞋面绳和/或鞋带绳相似的几何形状。但是，在其他示例中，底边绳84、鞋面绳86、鞋底绳73和/或鞋带绳82的横截面积和/或几何形状可变化。例如，底边绳的横截面积可比鞋面绳大。在另一示例中，底边绳可为圆的而鞋面绳可为扁平的。

在另外一些示例中，底边绳84、鞋面绳86和/或鞋带绳82可由相似材料构成。但是，在其他示例中，前面提到的绳可由不同材料构成。一个或多个绳可由合成纤维例如聚丙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、芳纶和/或丙烯酸酯聚合物构成。此外，一个或多个绳可由天然纤维例如棉、亚麻、椰壳纤维等构成。在又一示例中，一个或多个绳可由聚合材料构成。

此外，底边绳84、鞋面绳86、和/或鞋带绳82可被设计为具有不同材料性能以使得鞋品具有预期的结构特点。例如，鞋带绳82可具有比底边绳84和/或鞋面绳86更大的弹性。

如图1所示，鞋面连接绳圈的垂直高度在向鞋品50的后跟侧60延伸的回报方向(rewarddirection)上增加。自鞋带绳向底边绳延伸的互锁的鞋面绳段的宽度也可以在朝鞋品50的后跟侧60延伸的回报方向上增加。

鞋品50亦包括后跟97。鞋品中的后跟或其他支撑结构可被包括在上面讨论过的鞋帮中。应当理解，后跟97的刚性度/柔性度可被选择以向绳结构66提供合适量的支撑。具体地，后跟97可阻止绳结构在朝鞋底的方向上向外和/或向下弯曲不希望的量。这样，绳结构可保持预期的形状。结果，鞋品的穿着者可快速且舒适地穿上或脱下鞋品。后跟97可由不同于绳结构66的材料构成，比如皮革、人造皮革、织物等。但是，在一些示例中，后跟支撑结构亦可由绳构成。环线69在一些示例中可延伸穿过后跟97。此外，后跟97可被配合至鞋底52。具体地，在一些示例中，后跟结构可从鞋底52(例如，垂直地或成角度地)延伸。在图示的示例中，后跟97被配合至底边子结构68。连接绳98被示出延伸穿过底边子结构68中的绳圈以及穿过后跟97中的开口99。这样，后跟97提供了对于绳结构的支撑，以及使绳结构的一部分免于暴露外环境的遮蔽。此外或者可选地，后跟97可被配合至鞋面子结构78，因此提供对于该鞋面子结构的支撑。后跟可具有比绳结构66更大的刚度。在一个示例中，连接绳98可为鞋面绳86或底边绳84的一部分。此外，绳结构的一部分绕着后跟97的宽度延伸。但是，可以设想其他后跟构型。在一个示例中，绳结构中绳的末端可被配合至后跟和/或在后跟内彼此配合。在一个示例中，后跟97在径向上比在横向上具有更大的刚度。支撑体的垂直刚化可向绳结构提供期望量的支撑。但是，可以设想后跟97的其他材料特性。

图1所示的鞋品进一步包括鞋眼片(未示出)。绳结构66中的绳可延伸穿过鞋眼片。应当理解，在图示示例中，多于一个绳段延伸穿过鞋眼片。但是，在其他示例中，可设想替代的鞋眼片设计。鞋眼片可为绳结构提供期望的绳间隔和绳支撑。以这种方式，鞋眼片可限制穿过其中的绳的自由运动。鞋眼片可被包括在鞋帮结构中。在一个示例中，鞋帮结构可邻近鞋品的鞋舌。在一个示例中，鞋帮结构可由不同于绳结构的材料构成。示例鞋眼片材料可包括布、皮革、人造皮革、织物、聚合材料等。在其他示例中，鞋品可包括多个鞋眼片。

此外，在一些示例中，一个或多个外鞘可包裹(例如外周包裹)底边绳84和鞋面绳86中至少一个的一部分。因此，外鞘可环绕绳结构中绳的不同部分。例如，多个外鞘可环绕底边绳84自鞋面连接绳圈74到底边连接绳圈76的部分。因此，外鞘可对绳起到保护外壳的作用。在一些示例中，外鞘可与绳的外表面共面接触。但是，在其他示例中，外鞘可与绳的外表面相离。在一示例中，外鞘可为圆柱体形。但是，可设想其他外鞘几何形状。此外，多个外鞘可被用于形成外绕鞋品的鞋头侧的包头。外鞘可为绳结构66的期望区域提供增加的结构一体性，以使得绳结构66能够保持预期形状。外鞘可由不同于鞋面绳和/或底边绳的材料构成。在一个示例中，外鞘可由聚合材料构成。外鞘也可保护绳免受损坏。

鞋品可使用双鞋楦套楦(doublelastedstrobel)和绳构造来制造，这使得各个较上部分、即绳结构和鞋帮结构彼此独立地作用。这些较上部分用鞋带在鞋带连接绳圈处组合起来。

图3示出了例示示例性自动系统300的框图，该示例性自动系统300用于自动生产用于鞋品(比如上文中关于图1至图2所述的鞋品)或其他包括绳结构的物品的绳结构。自动系统300包括用于自动构造绳结构的绳构筑设备301。绳构筑设备301包括装配有第一臂末端工具306的第一机器人臂305、装配有第二臂末端工具308的第二机器人臂307、控制器310和环固定物315。尽管被描述为第一和第二机器人臂，应当理解的是，可能有一个机器人或两个、三个或更多的机器人/机器人臂。所提供的示例仅为示意性目的并不能作为限制。

作为非限制性示例，所述机器人臂305和307可包含可编程的关节式机械臂，该机械臂可旋转或平移式地位移。机器人臂305和307可包括一个或多个使机器人臂能够执行任务的关节。在一些示例中，所述机器人臂为关节式机器人，且因此包括两个或多个关节。

所述绳构筑设备301的组件，比如所述机器人臂305和307可被罩于壳体302内。所述壳体302可部分由玻璃或另一种透明材料构成以允许对所述机器人臂305和307进行观察。作为非限制性示例，图4示出了示例性设备400的图形视图。设备400包括罩于壳体410内的第一机器人臂405和第二机器人臂407。如图所示，壳体410是部分透明的以使得可以观察绳结构的构造，且还包括允许接近所述壳体410内设备400的组件的门。

第一机器人臂305的第一臂末端工具306可包含穿有绳321或其他纤维的针，且可用于通过针分配绳321。第一臂末端工具306可包含随着第一臂末端工具306被第一机器人臂305沿着预先设定的路径移动、用于分配或推动绳通过所述针的末端的设备，如本文将进一步讨论的。在本文中将参照图6进一步描述示例性第一臂末端工具306。第二机器人臂307的第二臂末端工具308可包含当运转时可抓、持、夹或咬合住绳321的一部分的螺线管或其他合适的器件。所述两个机器人臂305和307可因此在构造绳结构时互相协助，如本文将进一步描述的。

尽管根据示例性实施例做了描述，在第二实施例中，两个机器人臂可同时被穿线。两个机器人臂均被穿线可使得两个机器人臂均穿有绳且持着所述绳。因此，尽管一些示例中描述为仅一个机器人臂被穿线，应当理解的是，可有两个(或多个)臂被穿线。

绳构筑设备301可进一步包括可通信地耦联于机器人臂305和307的控制器310，该控制器31配置有在非暂时性存储器312中的可执行指令313，当所述可执行指令313被执行时，可促使所述控制器执行多种操作。为此，所述控制器310包含处理器311及非暂时性存储器312。本文中将参照图9来进一步描述针对控制器310的示例方法。此外，所述控制器310可包括用于(作为非限制性示例，通过键盘、接触屏、鼠标、操纵杆等)接收输入和(通过，作为非限制性示例，显示器或接触屏设备)显示输出的用户界面(例如，图4所示的用户界面418)。

应当理解，尽管控制器310图示为单独实体，在一些实施例中，控制器310可包含多个控制器。作为示例性且非限制性示例，控制器310可包括针对各机器人臂的控制器及用于协调各机器人臂控制器的中央控制器。

绳构筑设备301可包括环固定物315，该环固定物315提供机器人臂305和307可在其上或通过其构造绳结构的模板或导柱。在针对构造鞋品(比如上文参照图1至图2描述的鞋品)的实施例中，环固定物315可被用于接收鞋底和/或鞋眼片，绳结构穿过其可结成环。进一步地，环固定物315可包含左环固定物和右环固定物(即，分别为用于构造左脚鞋品的环固定物和右脚鞋品的环固定物)。在一些示例中，环固定物315可适于或者可构造适应于多种鞋品尺寸。但是，在其他示例中，可包括针对不同尺寸的各环固定物。

图5示出了示例性环固定物500。在一些示例中，所述环固定物被预先装配鞋眼片(未示出)和鞋底(未示出)。所述鞋底可被插入环固定物500内的间隙508中，而所述鞋眼片可被置于环固定物500的顶部503。如图所示，环固定物500包括多个导柱510，所述机器人臂环绕或通过所述导柱可形成绳结构的环。进一步地，环固定物500包括允许该环固定物500被稳定地固定在绳构筑设备301内的安装结构515。

在一些示例中，绳构筑设备可包括对应于左脚鞋品和右脚鞋品的左环固定物和右环固定物。所述环固定物被用于将绳编织为正确的长度。所述环固定物也在构造期间将整个鞋品保持在一起。

再次参考图3，环固定物315可位于所述设备301内在第一机器人臂305和第二机器人臂307之间。图4中例示了这样一种结构，其中，环固定物415被安装于同样安装有机器人臂405和407的平面上。应当理解的是，所述机器人臂405和407到环固定物415的相对位置并不限于本文中例示和描述的示例性实施例。

绳构筑设备301可进一步包括存放有用于所述第一机器人臂的多个臂末端工具的臂末端工具架318。例如，臂末端工具架318可包括多个臂末端工具，每个臂末端工具穿有不同颜色和/或尺寸的绳。第一机器人臂305可基于颜色和/或尺寸要求从臂末端工具架318中自动选择臂末端工具306，如本文进一步所述。作为一示例，臂末端工具架318可被置于绳构筑设备400的壳体410内，使得臂末端工具架318上所存放的臂末端工具可被第一机器人臂405使用，第一机器人臂405可基于选定的颜色和/或环尺寸从臂末端工具架318中选取一选定的臂末端工具。

图6示出了示例性的臂末端工具600。臂末端工具架可容置多个臂末端工具，包括顶部臂末端工具和底部臂末端工具。如果鞋品要被构造成顶部环和底部环颜色不同，机器人臂会自动从臂末端工具架选取正确的臂末端工具并装配鞋品。

臂末端工具600可包含用于分配绳的器件602。为此，臂末端工具600可进一步包含固定耦联至器件602并用于在选定位置精确地分配绳的针604。绳(未示出)可被穿入器件602并穿过针604。绳可被从绳轴上绕下来，例如，离开器件602，器件602拉和/或推动所述绳离开所述绳轴或绳盒(未示出)并穿入针604。绳可被选择性地且自动地分配穿过针604的末端。在一些示例中，器件602可包括绳切断器件(未示出)，所述绳切断器件被用于切断因而从臂末端工具600处释放的分配绳。

再次参考图3，上文提及的不同绳321可被存放于不同的绳盒320中。在一些示例中，绳盒320可位于绳构筑设备301外部。但是，在其他示例中，绳盒320可置于绳构筑设备301内。

在一些示例中，用于自动生产绳结构的设备可包括多个绳盒。所述设备可包括绳构筑设备400，绳构筑设备400包含罩于壳体410内的第一机器人臂405和第二机器人臂407、环固定物415及臂末端工具架420。所述设备可进一步包括存放有多个绳盒的盒架。每个绳盒可容置特定颜色的绳。在一些示例中，每个绳盒中的绳可被穿过臂末端工具架中的对应臂末端工具。在其他示例中，所述设备的操作者可手动从绳盒320中得到绳321且穿过臂末端工具架318中的臂末端工具。尽管绳盒320可被置于绳构筑设备的壳体410的外部，在一些示例中，一个或多个绳盒320也可被罩于壳体410内。

再次参考图3，所述系统300可进一步包括可通信地耦联于绳构筑设备301的计算机330。在一些实施例中，计算机330可通信地耦联于可选的相机332，该相机332用于拍摄由绳构筑设备301执行的绳结构构造过程的视频。计算机330可选地被用于通过比如公共互联网的网络340、向客户计算机345传输由相机332拍摄的视频。

此外，计算机330可用于通过网络340从客户计算机345接收客户订单，且可向绳构筑设备301传递客户订单。所述客户订单可包括一个或多个期望的颜色、期望的尺寸和期望的产品。在接收到客户订单后，绳构筑设备301可根据所述一个或多个期望的颜色、期望的尺寸和期望的产品自动构造所预定的产品。在包括可选的相机332的实施例中，相机332可拍摄整个过程的视频，所述视频可被回传至客户计算机345。这样，客户可通过客户计算机345的显示设备观看客户订单被生产的视频流。由于绳构筑设备301所执行的鞋品的构造过程与常规鞋品构造方法相比简单(例如，在一些示例中，所述过程可在大约十分钟或更短的时间内完成)，客户可查看构造过程并知晓订单被正确完成，

图7示出了例示用于自动生产带有绳结构的鞋品的示例方法700的高级流程图。将结合图3至图6的系统和组件对方法700进行描述，尽管应当理解，在不背离本公开的保护范围的情况下，所述方法亦可用其他的系统和组件执行。

方法700从步骤705开始。在步骤705，方法700包括向绳构筑设备、比如上文所述的绳构筑设备301或400输入尺寸和颜色要求。在一些示例中，操作者可使用用户接口设备(例如，用户界面418)来输入一个或多个选定的绳颜色，操作者可进一步选择产品的期望尺寸。在其他示例中，尺寸和颜色要求比如通过可通信地耦联于绳构筑设备的计算机、被电子传输到绳构筑设备。

在步骤710，方法700包括向环固定物插入鞋底和鞋眼片。在一些示例中，操作者可将鞋眼片和鞋底预先组装在环固定组件上，然后将预先组装的环固定组件载入设备中。在其他示例中，机器人臂可自动向绳构筑设备内的环固定物中插入鞋底和鞋眼片。

在步骤715，方法700包括命令所述设备自动构造鞋帮的绳结构。在一些实施例中，命令所述设备构造所述绳结构可包含启动设备中实施的方法。这一方法的示例将在本文中结合图8进一步描述。命令所述设备去启动或执行这一方法可包含操作者按下位于所述设备上例如在触摸屏界面处的“启动”按钮。

所述设备随后可自动编织通过鞋眼片和鞋底的多个环以形成包含鞋帮的绳结构。与鞋眼片和鞋底配合的绳结构组成鞋品。所述鞋品可包含例如图1的鞋品，而包含鞋帮的绳结构可包含图1和图2中所示的绳结构。

在绳构筑设备完成绳结构的自动构造后，方法700继续至步骤720。在步骤720，方法700包括从设备中移除构造好的鞋品。例如，操作者可从绳构筑设备上移除环固定物，随后从环固定物上移除构造好的鞋品(包含鞋底、鞋眼片和绳结构)。

在步骤725，方法700包括完成所述鞋品。完成所述鞋品可包括，例如，通过延伸至鞋底下的环将锚绳系到所述绳结构。完成所述鞋品可进一步包括修剪和稳定所述绳结构、为构造好的鞋品添加不同的组件(例如，内底、后跟、包头、鞋带系统等)及其他任何步骤以完成所述鞋品以供使用。在一些示例中，在从所述设备移除所述鞋品前，所述鞋品可由所述绳构筑设备自动完成。例如，可命令至少一个机器人臂去自动将所述锚绳系到所述绳结构上。方法700随后结束。方法700可被重复以构造左脚鞋品和右脚鞋品。

图8示出了例示用于自动生产绳结构的示例方法800的高级流程图。方法800涉及绳构筑设备的控制以构造绳结构。在下文中将结合图3至图6的系统和组件对方法800进行描述，尽管，应当理解，在不背离本公开的保护范围的情况下，所述方法可用其他的系统和组件实施。方法800可由例如控制器310的控制器执行，且可以可执行指令313的形式存储于非暂时性存储器312中。

方法800开始于步骤805。在步骤805，方法800包括接收颜色和尺寸要求。所述颜色要求可包括用于绳结构的一种或多种颜色。所述尺寸要求可包括绳结构的期望尺寸。在其中方法800旨在构造用于鞋品的绳结构的实施例中，所述尺寸要求可包含期望的鞋子尺寸。所述颜色和尺寸要求可通过绳构筑设备的用户界面接收到，或可通过与外部计算设备的通信而接收到。

在步骤810，方法800包括基于所要求的尺寸自动生成用于所述第一机器人臂和第二机器人臂的第一路径和第二路径。用于所述第一机器人臂和第二机器人臂的所述第一路径对应于这样的路径，所述第一机器人臂和第二机器人臂沿着这一路径运行以构造第一组环，而用于所述第一机器人臂和第二机器人臂的第二路径对应于这样的路径，所述第一机器人臂和第二机器人臂沿着这样的路径运行以构造与所述第一组环可滑动地连结的第二组环。作为一个示例，所述路径可描述所述机器人臂的每个臂末端工具的预期位置，所述预期位置可位于所诉绳构筑设备的三维空间内。因此，每个路径可为三维的，且包括何地和/或何时臂末端工具可执行特定功能(例如操纵螺线管)的指示。因此，方法800亦可包括生成用于所述第一机器人臂和第二机器人臂的设置指令。这样的设置指令亦可向所述第一臂末端工具指示何时分配绳，因为所述第一臂末端工具可选择性地而非连续地分配绳以形成环。

在步骤815，方法800包括自动选取具有所要求颜色的臂末端工具。作为非限制性示例，所述第一机器人臂自动从臂末端工具架上获得穿有期望颜色的绳的臂末端工具。

在步骤820，方法800包括控制所述机器人臂沿着所述第一路径移动，同时分配绳以在第一平面上形成环。控制所述机器人臂沿着所述第一路径移动包含：所述控制器利用在步骤810生成的设置指令来命令所述第一和第二臂沿着所述第一路径移动。所述第一机器人臂的所述第一路径描述这样的路径，所述第一臂末端工具沿着所述路径自动分配穿过所述臂末端工具的绳，而所述第二机器人臂的所述第一路径描述这样的路径，在所述第一臂末端工具分配所述绳时、所述第二臂末端工具沿着这样的路径定位以将绳保持到位。所述第二臂末端工具因此在每个环形成时在自由空间中部分地起临时导柱的作用。所述第二臂末端工具亦可自动地在选定的位置夹紧所述绳，以在所述第一臂末端工具被重新定位以形成下一个环时暂时地保持环的结构。

作为示意性示例，图9示出了适用于在平面上分配绳903的针对第一臂末端工具的示例路径901。所述第一臂末端工具在位置911处开始，并且在分配绳903时、沿第一方向908(即-x方向)从位置911朝向位置912拉动特定距离。所述第一臂末端工具随后沿第二方向909(例如，+x方向)朝位置911往回移动，且远离位置911朝位置913继续移动第二特定距离，所有移动均在分配绳903的同时进行。所述第一臂末端工具随后沿所述第一方向908(例如，-x方向)被拉回至位置912，同时也在与拉-回运动正交的方向(例如图9所示的+y方向)上相比之前的位置912移动了距离916。

尽管位置911和912可以在环固定物上进行定位，通常所述位置913发生在自由空间中。为此，所述第二臂末端工具可在位置911和913间移动以协助所述第一臂末端工具形成所述环。这一过程对每一个环都重复进行。

此外，所述位置913位于距离位置911比期望的环尺寸更远的位置。即，所述绳903不是必须位于沿着所述第一臂末端工具的精确路径901。如图所示，尽管第一臂末端工具的路径901将绳分配到位置913，所述绳903中环的边界停在x方向上位置911和913之间的位置914。换句话说，为使绳903位于图示的位置，所述第一臂末端工具在自由空间中将绳分配出比预期更远的距离。即，为了形成自位置912向位置914延伸的环，所述第一臂末端工具被命令沿着自位置912至位置913的距离分配绳，该距离比自位置912至位置914的距离更长。

应当理解，所述第一臂末端工具行进的特定距离可基于所要求的鞋品或绳结构的尺寸来被确定，这一距离反过来可确定每个环的适当尺寸。

为了进一步例示用机器人臂进行的第一组环的构造，图10例示了针对绳结构的第一组环1030的示例构造1000。在第一平面1020上构造所述第一组环1030，所述第一平面1020示出为图10中的x-y平面(z轴穿出页面)。第一臂末端工具1005以三角形示出，而第二臂末端工具1007以方框示出。示出的第一路径1010对应于分配绳1009的第一机器人臂或第一臂末端工具1005的第一路径。第一臂末端工具1005在环固定物1001上构造所述第一组环，且在所述导柱1002(以小圆圈示出)间移动。

为了构造鞋品，鞋眼片(未示出)可位于环固定物1001上使得孔眼1015(以椭圆示出)与环固定物1001上的导柱1002对准。所述第一臂末端工具1005沿着所述第一路径1010移动且分配绳1009以形成所述第一环，而所述第二臂末端工具1007沿着另一第一路径(未示出)移动以协助所述第一臂末端工具1005。作为一个示例，臂末端工具1005在如图9所示的例程中移动穿过孔眼1015，其中所述臂末端工具1005自点b至点c移动穿过孔眼1015且穿过同一孔眼1015拉回点b。所得到的环的长度比第一臂末端工具1005行进的距离小，如上文描述并图示的。

此外，如图所示，环的构造不限于单个方向，而是可在第一平面(例如，x-y平面)上缠绕。

另外，应当理解，在一些示例中，绳可由第一机器人臂分配穿过鞋底材料中的孔而无需被第二机器人臂勾着。作为非限制性示例，所述鞋底材料可包含橡胶和防水板，所述鞋底材料可为刚性的且对绳有阻力，使得所述绳和所述鞋底材料间的摩擦捕获所述绳且将其保持到位。这样，所述第一机器人臂的单独程序点可减小约500点。

再次参考图8，所述机器人臂在第一平面上形成第一组环后，方法800进行到步骤825。在步骤825，方法800判断所预期数量的环是否完成。环的预期数量可对应于选定的尺寸，因此，方法800可以不继续，直到第一组环中预期数量的环完成为止。因此，如果预期数量的环未完成(“否”)，方法800返回步骤820。如果预期数量的环完成(“是”)，方法800进行到步骤830。

在步骤830，方法800判断第二组环是否要求不同的颜色。如果要求了不同的颜色(“是”)，方法800进行到步骤835。在步骤835，方法800包括选择带有所要求的第二种颜色的臂末端工具。方法800随后进行到步骤840。如果未要求不同的颜色(“否”)，方法800直接进行到步骤840且继续使用在步骤815选定的同一臂末端工具。

在步骤840，方法800包括控制所述机器人臂沿着所述第二路径移动穿过所述第一组环，以在与所述第一平面正交的第二平面上形成环。第一组环可使用环固定物的导柱(和可选地，包括多个孔眼的鞋眼片，如上所述，所述绳穿过所述孔眼分配)构筑，而第二组环可利用第一组环构筑。作为示意性示例，所述绳可以按照如下方式来被分配穿过第一组环中的各个环，即与在构造所述第一组环时绳如何被分配穿过孔眼类似的方式。

作为示意性示例，图11示出了通过已构造好的一组环1030(比如图10中的第一组环1030)进行的第二组环1130的示例构造1100。在与第一平面1020(例如，x-y平面)正交的第二平面1120上构造所述第二组环1130。透视示出所述第一组环1030的位置，以例示绳1109如何分配穿过所述第一组环1030。第一臂末端工具1105(其可包含图10中所示的第一臂末端工具1005，或例如可为具有不同颜色的线的不同臂末端工具)沿着所述第一机器人臂的第二路径1110移动。所述第二臂末端工具1107(其可包含图10所示的第二臂末端工具1007)沿着所述第二机器人臂的第二路径(未示出)移动。由于第一组环1030延伸超出所述环固定物1001(如图10所示)，所述第二组环1130的构造可能对由环固定物1001做引导的依赖较少。即，所述第二组环1130可完全在自由空间中构造。但是，在方法800被用于构造绳结成的鞋帮的示例中，鞋底1117可如上文所述被置于所述环固定物中。鞋底1117可包括多个隙1115，通过所述隙可编织第二组环。在这样的示例中，所述第一臂末端工具1105可分配绳1109穿过所述第一组环的环，随后通过鞋底1117的隙1115，然后通过同一隙1115拉回穿过同一环。所述第二臂末端工具1107在所述第一臂末端工具分配绳1109时，可协助将所述第一组环的环或新构造的环保持到位。

如上文所提及的，在一些示例中，绳1109一旦分配穿过隙1115，鞋底1117和绳1109间的摩擦可将绳1109保持到位，因此，第二组臂末端工具1107可不必用于保持绳。在这样的示例中，可完全使用第一机器人臂构造多个环。

尽管未示出，所述第一臂末端工具亦可延伸比所述环的预期长度更远的距离，正如以上结合图9和图10所述。但是，应当理解，在一些示例中，绳1109可完全沿着绳1109被分配的路径1110。

再次参考图8，所述第二组环中的环完成后，方法800继续到步骤845。在步骤845，方法800判断预期数量的环是否完成。如果预期数量的环未完成(“否”)，方法800返回至步骤840。如果预期数量的环完成(“是”)，方法800进行到步骤850。

在步骤850，方法800可选地包括添加鞋底或锚绳环以固定绳结构。所述鞋底或锚绳环可被编织得穿过鞋底下面的环(例如，如图11所示)，以将所述第一和第二组环固定到所述鞋底。在一些示例中，步骤850可通过所述绳构筑设备的操作者手动执行。方法800随后结束。

因此，提供了用于绳结构的自动构造的系统和方法。所述绳结构可被集成于或可包含鞋品，如图1所示的鞋品。尽管已描述了鞋品的构造，这样的实施例是示例性的且非限制性的，应当理解，本文所述的方法和系统可被用于任何绳结构的构造。比如图3所示的系统的可以通过在三维空间中分配绳以形成互锁环来构造绳结构的系统可因此被认为是附加的制造系统。

在一个实施例中，一种自动生产绳结构的方法包含用至少一个机器人臂在第一平面上自动形成第一多环，及用所述至少一个机器人臂在与所述第一平面正交的第二平面上自动形成第二多环，所述第二多环可滑动地连结所述第一多环。

在本方法的第一示例中，所述至少一个机器人臂包含两个或多个机器人臂。在可选地包括所述第一示例的、本方法的第二示例中，所述第一多环和第二多环中的每个环均通过如下方式来被形成：自动控制所述两个或多个机器人臂中的第一机器人臂来在第一方向上从第一位置向第二位置分配绳，且自动控制所述第一机器人臂在与所述第一方向相反的第二方向上从所述第二位置向第三位置分配绳，其中，所述第一和第二方向处于所述第一和第二平面中的一个，且其中，自第一位置至第二位置的距离比自所述第二位置至所述第三位置的距离小。在可选地包括所述第一和第二示例中的一个或多个的、所述方法的第三示例中，所述绳被自动分配绕到所述第二位置的环固定柱上，且所述两个或多个机器人臂中的第二机器人臂在自由空间中将所述绳自动保持在第三位置。可选地包括所述第一到第三示例中的一个或多个的、本方法的第四示例中，所述第一多环被自动分配穿过鞋品的鞋眼片，所述第一多环包含所述鞋品的鞋面子结构。在可选地包括所述第一到第四示例中的一个或多个的、本方法的第五示例中，所述第二多环被自动分配穿过鞋品的鞋底，所述第二多环包括所述鞋品的底边子结构。在可选地包括所述第一到第五示例的一个或多个的、本方法的第六示例中，所述方法进一步包含自动将锚绳分配穿过所述鞋底外侧上的所述第二多环。在可选地包括所述第一到第六示例中的一个或多个的、本方法的第七示例中，所述第一多环被沿环固定物的面分配。在可选地包括所述第一到第七示例中的一个或多个的、本方法的第八示例中，所述第一多环的第一环与所述第二多环的至少两个环相互交织且可相对滑动移动，且所述至少两个环中的第二环与所述第一多环的包括所述第一环的至少两个环互相交织，且可相对滑动移动。

在另一实施例中，一种自动生产绳结构的系统包含环固定物、用于自动分配绳的包括第一机器人臂的至少两个机器人臂，以及配有存储于非暂时性存储器中的指令的控制器，所述指令被执行时促使所述控制器：控制所述至少两个机器人臂来自动分配绳，以在第一平面中于所述环固定物上形成第一多环；控制所述至少两个机器人臂来自动分配所述绳，以在与所述第一平面正交的第二平面中形成第二多环，所述第二多环与所述第一多环可滑动地连结。

在所述系统的第一示例中，所述指令还促使所述控制器：生成对应于所述第一机器人臂的第一路径，以及控制所述至少两个机器人臂来分配绳以形成第一多环包含：控制所述第一机器臂沿着所述第一路径分配绳。在可选地包括第一示例的、所述系统的第二示例中，所述绳包含第一绳和第二绳，所述第一绳形成第一多环，所述第二绳形成第二多环。在可选地包括所述第一或第二示例的一个或多个的、所述系统的第三示例中，所述指令还促使所述控制器：在形成所述第一多环前命令所述第一机器人臂选择配有所述第一绳的第一臂末端工具，且在形成所述第二多环前命令所述第一机器人臂选择配有所述第二绳的第二臂末端工具。在可选地包括第一到第三示例的一个或多个的、所述系统的第四示例中，所述第一臂末端工具和第二臂末端工具均存放在邻近所述第一机器人臂放置的架子上。在可选地包括第一到第四示例的一个或多个的、本系统的第五示例中，所述至少两个机器人臂中的第二机器人臂包括臂末端工具，该臂末端工具在所述第一机器人臂分配绳时在选定位置保持所述绳，以形成所述第一多环和第二多环。在可选地包括第一到第五示例的一个或多个的、所述系统的第六示例中，鞋眼片和鞋底位于环固定物上，其中所述第一多环被分配穿过所述鞋眼片且所述第二多环被分配穿过所述鞋底来形成鞋品。在可选地包括第一到第六示例的一个或多个的、所述系统的第七示例中，所述第一多环和第二多环中每个环的尺寸都基于鞋品的尺寸确定。

在另一个实施例中，一种自动生产绳结构的系统包含机器人臂、与所述机器人臂通信耦联且配备有非暂时性存储器中的指令的控制器，所述指令在被执行时促使所述控制器：控制所述机器人臂分配第一绳以在第一平面上形成第一多环，其中，所述第一多环中的至少一个环被至少部分地分配入鞋底；并控制所述机器人臂分配第二绳以在与所述第一平面正交的第二平面上形成第二多环，所述第二多环可滑动地与所述第一多环连结。

所述系统的第一示例中，所述鞋底至少由一种材料制成，且所述至少一种材料和所述至少一个环间的摩擦使所述至少一个环保持到位。在可选地包括所述第一示例的、所述系统的第二示例中，所述第一多环的第一环与所述第二多环中的至少两个环互相交织且可相对滑动移动，且所述至少两个环中的第二环与所述第一多环的包含所述第一环的至少两个环互相交织并可相对滑动移动。在可选地包括所述第一和第二示例中的一个或多个的、系统的第三示例中，所述系统进一步包含耦联于所述机器人臂的末端的臂末端工具，所述臂末端工具用于分配所述第一绳和第二绳中的至少一个。

在另一示例中，一种自动生产绳结构的方法包含用两个或多个机器人臂在第一平面形成第一多环，且用所述两个或多个机器人臂在与所述第一平面正交的第二平面上形成第二多环，所述第二多环与所述第一多环可滑动地连结。所述方法的一个示例中，所述第一多环和第二多环中的每个环均通过如下方式来被形成：控制所述两个或多个机器人臂中的第一机器人臂在第一方向上从第一位置到第二位置拉动绳，并控制所述第一机器人臂在与所述第一方向相反的第二方向上从所述第二位置到第三位置拉动所述绳，其中，所述第一方向和第二方向均在所述第一平面和第二平面中的一个，且从所述第一位置到第二位置的距离比从所述第二位置到第三位置的距离小。所述方法的第二示例中，所述绳被拉着在所述第二位置绕过环固定物，且所述两个或多个机器人臂中的第二机器人臂在自由空间中将所述绳保持在所述第三位置。

在又一实施例中，一种自动生产绳结构的系统包含环固定物、至少两个机器人臂、配备有非暂时性存储器中指令的控制器，所述指令在被执行时促使所述控制器：控制所述至少两个机器人臂在第一平面中于所述环固定物上形成第一多环，且控制所述至少两个机器人臂在与所述第一平面正交的第二平面上形成第二多环，所述第二多环与所述第一多环可滑动地连结。

应当理解，本文所述的构造和/或方法本质上是示例性的，且这些具体实施例或示例均不可被认为是限制性的，因为可能有许多变体。本公开的主题包括本文所公开的各种特征、功能、行为和/或性能及其任何和所有等价物的所有新颖且非显而易见的组合或子组合。