制造中基于电粘附操作的方法和系统与流程

本申请要求于2016年1月12日提交的题为“methodsandsystemsforelectroadhesion-basedmanipulationinmanufacturing”的美国临时申请号62/277,756[代理人案卷号42462-707.101]的权益，该申请的全部内容通过引用并入于此。

背景技术

多年以来，大规模产品生产带来了许多创新。在各种材料和物品的工业处理中，特别是在机器人技术领域中已取得长足发展。例如，现在使用各种类型的机器人和其他自动化系统以便在许多制造及其他材料处理过程期间“拾取和放置”物品。此类机器人和其他系统可包括例如作为指定过程的一部分而夹持、抬起和/或放置物品的机械臂。当然，还能够以此类机器人或其他自动化系统的方式来实现其他操纵和材料处理技术。

技术实现要素：

本发明尽管多年以来在该领域中有许多进展，但是关于能够以这样机械或自动化的方式处理何种物品而言仍存在局限。

常规机器人夹持器通常使用吸力或者大法向力和剪切力与利用机械促动进行的精密控制的结合来夹持物体。此类技术有若干个缺点。例如，对吸力的使用往往需要光滑、洁净、干燥、无孔并且总体上平坦的表面，这限制了夹持的物体的类型和条件。吸力往往还需要大量的功率来用于泵，并且容易在真空或低压密封上的任何位置出现泄漏，由此造成的吸力丧失潜在地是灾难性的。对机械促动的使用经常需要针对物体的大法向力或“挤压”力，并且往往还限制机械地夹持柔性、可变形、易碎或易损物体的能力。产生较大的力还增加机械促动的成本。机械泵和具有大挤压力的常规机械促动还经常需要很大的重量，这对于一些应用——诸如必须支撑附加质量的机械臂末端而言，是一个主要缺点。此外，即使当伴随坚固物体使用时，机械臂、机械爪等仍可能在物体本身的表面上留下损伤痕迹。

用于处理物品和材料的替代技术也有缺点。例如，化学粘合剂可能留下残余物，并且往往会吸引造成有效性降低的灰尘和其他碎屑。一旦施加这样的化学粘合剂夹持或附着，由于在此类情况下的夹持相互作用和力通常是不可逆的，因此化学粘合剂可能还需要大量的附加力来撤消或克服对物体的夹持或附着。

传统的机器人夹持器通常不支持一次夹持多于一个物体，因此限制了包括多个物体的操作完成的速度。传统系统还经常受到以下要求的约束：所述物体由人类操作者以精确的取向供给到机器人夹持器以进行适当的“拾取和放置”。此外，传统系统通常很大并且需要特殊的围栏以保护操作者免于在高速机器人附近工作的危险。

尽管用于以制造物品的自动化方式处理材料的许多系统和技术过去通常都操作良好，但是期望提供处理物项的替代和改进的方式。特别地，需要改进的自动化系统、装置和技术以支持拾取和放置或以其他方式处理多种材料，包括各种形状和大小的广谱柔性和/或多孔材料，这些材料使用常规真空和机械方法无法可靠地处理。这样的材料包括但不限于如在运动鞋和服装制造中使用的机织和针织织物，如在机身制造中使用的碳纤维片以及柔性印刷电路板。能够拾取柔性材料而不会通过下垂、起皱或其他变形扭曲其形状，并继而精确地以这样的方式将其放置，以保持其形状，从而能够实现各种后续任务(诸如焊接、熔合、缝合、粘合、印刷或任何其他需要精确放置柔性材料的任务)的自动化。

通常，高吞吐量系统涉及高速机器人一次一个地拾取和放置物项，或者涉及进行渐进式装配的多个机器人的并行操作。在任何一种情况下，在高速机器人和刚性框架引入的高成本，和/或需要多个机器人和视觉系统引入的成本方面可能存在弊端。因此，期望在鞋类、服装和非耐用品工业中提供改进的自动化系统，其能够实现高产量而不会导致高设备成本或占用大空间。

本文提供了使用用于获取和释放材料的电粘附(electroadhesion)技术制造物品的系统、设备和方法。本文所述的系统、设备和方法可以为各种物体形状、大小和材料提供更好的材料处理。本文提供的电粘附技术可以与真空技术组合以在更多材料上实现更高的性能。替代地或组合地，电粘附技术可以与机械释放相结合，以使得能够准确地放置物体，包括粘性或黏性物体，或基于“依附”而易于产生静电的物体。在一些情况下，电粘附技术可以与真空和机械喷射两者相结合，以提供广谱拾取和准确放置两者的全面广度。

本文提供了电粘附制造系统。示例性电粘附系统包括第一平台、第二平台、电粘附捕获元件，以及机器人致动器，所述第一平台被配置用于引导第一物品组件和第二物品组件在其上的放置，所述第二平台具有用于所述第一物品组件的预定位置和用于所述第二物品组件的第二预定位置，所述电粘附捕获元件被配置用于捕获放置在所述第一平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件，所述机器人致动器耦合到所述捕获元件以移动所述捕获元件从而捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件并移动所述捕获元件以将所述捕获的第一物品组件和第二物品组件分别重新定位在所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置上方。所述捕获元件将所述第一物品组件和所述第二物品组件分别释放到所述第一预定位置和所述第二预定位置上。所述第一物品组件和所述第二物品组件的捕获和/或释放可以是同时的或顺序的。放置在所述第二平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件通常装配到所述物品中。在许多实施方式中，所述第一平台的至少一部分是可移动的，以将所述第一物品组件和所述第二物品组件从更靠近操作者的位置重新定位成更靠近从更靠近用户的初始位置的所述捕获元件的位置，使得用户可以将所述第一物品组件和所述第二物品组件放置在其上。在许多实施方式中，所述第一平台是可旋转的，例如转盘。在一些实施方式中，所述第一平台包括传送器。所述第一平台可选地包括第一部分和第二部分，所述第一部分被配置用于引导用户将初始组的第一物品组件和第二物品组件放置在其上，所述第二部分被配置用于引导用户将后续组的第一物品组件和第二物品组件放置在其上。在一些实施方式中，在将所述初始组的第一物品组件和第二物品组件放置在所述第一部分上之后，移动所述第一平台以将所述第一部分定位成更靠近所述捕获元件。在一些实施方式中，在将所述初始组的第一物品组件和第二物品组件放置在所述第一部分上之后，移动所述第一平台以将所述第一部分定位成更靠近所述捕获元件，同时将所述第二部分定位成更靠近所述用户。在一些实施方式中，所述第一平台可旋转以将所述第一部分或所述第二部分交替地定位成更靠近所述捕获元件，而相对部分更靠近所述用户。所述电粘附制造系统可选地还包括自动化可视系统，以识别所述第一平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个。在许多实施方式中，所述第一平台可选地还包括视觉上透明、视觉上半透明或视觉上不透明的至少一部分，以促进用所述自动化可视系统对所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个的识别、照明和定位中的一个或多个。所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个可选地包括视觉图案，以辅助对其的识别。所述自动化可视系统可选地被配置用于确定所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个，以便于分别将所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个精确地释放在所述第一预定位置和所述第二预定位置上。在一些实施方式中，所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个包括视觉图案，以协助将所述一个或多个第一物品组件和第二物品组件分别与所述第二平台上的所述第一预定位置或所述第二预定位置对准。在许多实施方式中，检查并记录与关键质量公差相关的所述释放的第一物品组件和第二物品组件中的一个或多个的放置准确度。所述自动化可视系统例如使用叠加的顶部或背面照明和显示中的一个或多个来促进所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个的识别和定位中的一个或多个，以协助物品组件的自动识别或手动引导放置。所述电粘附制造系统可选地还包括一个或多个图像投影仪，其适于将一个或多个引导图像投影到所述第一平台上以引导所述第一物品组件和所述第二物品组件的操作者放置。在许多实施方式中，第一平台可选地还包括视觉上透明、视觉上半透明或视觉上不透明的至少一部分，以便于通过其投影所述一个或多个引导图像。所述电粘附制造系统可选地还包括自动化可视系统，其被配置用于使用所述第一平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件的一个或多个图像来确定所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个，以便于精确释放将所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个分别精确释放在所述第一预定位置和所述第二预定位置上，或者在所述组件已经释放到所述预定位置之后验证或传输物品组件放置的相对放置位置和准确度中的一个或多个。在许多实施方式中，所述捕获元件包括电粘附表面。在一些实施方式中，所述电粘附表面包含一个或多个电粘附板。替代地或组合地，电粘附表面包括用于捕获所述第一物品组件的第一区和用于捕获所述第二物品组件的第二区。在许多实施方式中，可选地单独激活所述电粘附表面的所述第一区和所述第二区，以选择性地捕获或释放所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个。在一些实施方式中，所述电粘附表面的所述第一区和所述第二区中的一个或多个被配置用于分别检测所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个在所述第一平台上的存在。例如，通过在所述第一平台处测量电极电流、电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个以及识别所述测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案来可选地检测所述第一平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个的所述存在。在一些实施方式中，多个物品组件由单个区捕获，其中所述多个物品组件使用机加工板或其他照明模板固定，伴随精确的手动定位以定位部件的相对位置，使得所述区仅捕获所述物品组件而不是所述机加工板或下面的基底载具。在一个示例中，口袋被激光加工到丙烯酸板中，其中所述口袋在所述板上的定位并取向使得当所述部件或所述物品组件装入所述口袋时，所述部件或所述物品组件相对于彼此精确定位和取向。继而通过视觉系统将该“层”部件定位在集合体中并将其大致放置在堆叠上。在这个示例中，材料的处理更有效，特别是在层采用许多小块的情况下。在许多实施方式中，所述捕获元件包括用于捕获所述第一物品组件的第一区和用于捕获所述第二物品组件的第二区。可选地单独地机械致动所述第一区和所述第二区以选择性地捕获或释放所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个。替代地或组合地，所述捕获元件包括用于将所述物品组件彼此临时或永久地连接的装置，例如通过使用超声波焊接工具。所述超声波焊接工具包括由以下组成的超声波堆叠：转换器或压电换能器、可选的增强器和超声焊极(sonotrode)(us：变幅杆)、将电信号转换为机械振动的转换器、调整振动幅度的增强器、将机械振动应用于待焊接部件的超声焊极、提供频率与堆叠共振频率相匹配的高功率ac信号的电子超声波发生器(us:电源)，以及控制按压运动和超声波能量递送的控制器。在一些实施方式中，所述超声波焊接工具耦合到机械释放机构，使得完成焊接而无需将所述捕获元件表面移动到新位置。替代地或组合地，所述捕获元件可选地包括用于启动所述第一物品组件附接到所述第二物品组件的另一方法的工具。这样的工具例如包括加热器元件、紫外线(uv)照明、红外(ir)加热器、热板和其他这样的工具中的一个或多个。在许多实施方式中，所述机器人致动器被配置用于定位所述捕获元件，以顺序地捕获所述第一平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件。在许多实施方式中，在所述第一平台上顺序地捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件包括以下步骤：定位所述机器人致动器使得所述第一物品组件与所述第一平台上的第一预定捕获位置对准，在所述第一预定捕获位置上捕获所述第一物品组件，重新定位所述机器人致动器或所述第一平台使得所述第二物品组件与所述第一平台上的第二预定捕获位置对准，并且在所述第二预定捕获位置上捕获所述第二物品组件。替代地或组合地，所述机器人致动器配置用于定位所述捕获元件，以同时在所述第一平台上捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件。例如，所述机器人致动器被配置用于移动所述捕获元件，以将所述捕获的第一物品组件和第二物品组件分别顺序地定位在所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置上方。在一些实施方式中，所述机器人致动器被配置用于移动所述捕获元件，以将所述捕获的第一物品组件和第二物品组件分别同时定位在所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置上方。在一些实施方式中，所述第二物品组件直接放置在第一物品组件上方，以便形成堆叠(stack)。在一些实施方式中，相对于所述捕获元件移动所述第二平台，使得所述捕获的物品组件在第二平台上的所述预定位置处释放。所述机器人致动器被配置用于移动所述捕获元件，以将所述捕获的第一物品组件和第二物品组件分别同时定位在所述第二平台上的所述第一预定位置和所述第二预定位置上方。在许多实施方式中，所述机器人致动器包括机械臂、机架、线性致动器和其他移动机构中的一个或多个。在许多实施方式中，所述第二平台包括传送器或传送带。所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。在一些实施方式中，所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括刚性机加工模板，其具有切出以容纳半自动缝纫机中的缝纫针的孔、槽或其组合中的一个或多个。替代地或组合地，所述第一平台和所述第二平台中的一个或多个包括电粘附表面，以维持所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个的放置。在许多实施方式中，所述电粘附制造系统还包括耦合到所述第一平台、所述第二平台、所述捕获元件和所述机器人致动器中的一个或多个的控制器。在许多实施方式中，所述控制器被配置成基于捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件、移动所述捕获的第一物品组件和第二物品组件、释放所述捕获的第一物品组件和第二物品组件以及获取在所述第二平台上的所述第一物品组件和所述第二物品组件的一个或多个图像中的一个或多个来生成一个或多个制造度量。例如，所述制造度量可选地包括制造生产率、来件接受度、部件捕获准确度和部件放置准确度中的一个或多个。在一些实施方式中，所述控制器被配置用于将所述一个或多个制造度量传输到远程计算装置，所述远程计算装置基于所述一个或多个制造度量来生成一个或多个制造见解(manufacturinginsight)。在一些实施方式中，所述制造度量被发送到生产控制系统或经由作为制造系统的一部分的通信链路流式传输。在一些实施方式中，部件的原始图像被发送到制造系统外部，使得在他处计算生产度量。在其他实施方式中，使用装配件图像或其他方法在本地计算制造度量，继而将聚合的后处理数据传达到外部源。替代地或组合地，所述控制器被配置用于从上游制造设备接收所述第一物品组件和所述第二物品组件的来件信息，并且基于所述接收的来件信息致使所述第一物品组件和所述第二物品组件被捕获。替代地或组合地，所述控制器被配置用于生成所述第一物品组件和所述第二物品组件的去件信息，并致使所述去件信息被传输到下游制造设备。在一些实施方式中，所述去件信息包括计算机辅助设计(cad)和计算机辅助制造(cam)数据中的至少一个，其定义所述组件的形状、所述组件内包含的视觉图案和与所述物品组件的放置相关的关键质量量度中的至少一个。在一些实施方式中，所述系统与同一生态系统内的其他机器通信，例如以联合执行任务和/或接收或传输信息。例如，在一些实施方式中，所述系统从上游制造设备(例如切割台)接收信息。在一些实施方式中，所述系统将若干参数传递给下游制造设备，例如缝纫机，热压机或冷压机或者熔接机。在这样的情况下，所述传递的信息例如可选地包括相对于放置的其他部件放置的一个或多个部件的轮廓、装配物品的放置位置和/或取向、所需的缝纫路径、rfid或鉴别物品的其他方式、印在材料上的批号，或对整个制造操作中的连续机器的协作或独立格式的操作有用的任何其他信息。在许多实施方式中，捕获并释放两个以上的物品组件。例如，物品组件的数目可以是四个、六个、八个或十个。在一些实施方式中，所述捕获元件被配置用于单个地激活其中的区域，使得完成顺序捕获或顺序释放。

本文提供了制造物品的方法。示例性方法包括以下步骤：经由电粘附捕获放置在第一平台上的第一物品组件；经由电粘附捕获放置在所述第一平台上的第二物品组件；将所述捕获的第一物品组件和第二物品组件移动到所述第二平台上方的位置；释放所述捕获的第一物品组件以将所述第一物品组件放置在所述第二平台的第一预定位置上；以及释放所述捕获的第二物品组件以将所述第二物品组件放置在所述第二平台的第二预定位置上。将放置在所述第二平台上的所述第一物品组件和第二物品组件装配到所述物品的至少一部分中。在许多实施方式中，捕获所述第一物品组件和捕获所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个包括用自动化可视系统识别所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个的步骤。在一些实施方式中，所述自动化可视系统包括位于相对于所述第一平台在固定位置处的成像源。在所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括视觉图案，以协助识别所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个。例如，在一些实施方式中，拍摄包含所述第一物品组件和所述第二物品组件的图像，并分析所述图像以识别所述物品组件和确定它们的位置。在一些实施方式中，拍摄并分析每个包含所述物品组件的多个图像。在许多实施方式中，所述第一平台的至少一部分在视觉上是透明和半透明中的至少一种，以便于用所述自动化可视系统识别所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个。在一些实施方式中，从下方照射所述第一平台的所述至少一部分以产生所述第一物品组件和所述第二物品组件的剪影图像，以供所述自动化可视系统处理。用电粘附捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个的所述步骤包括将电粘附表面放置在所述第一物品组件和所述第二物品组件中的所述一个或多个上方并激活所述电粘附表面的步骤。在许多实施方式中，所述电粘附表面包括用于捕获所述第一物品组件的第一区和用于捕获所述第二物品组件的第二区。例如，可选地单独激活所述电粘附表面的所述第一区和所述第二区中的任何一个或多个以捕获或释放所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个。在许多实施方式中，同时激活所述第一区和所述第二区。在许多实施方式中，顺序地激活所述第一区和所述第二区。释放所述捕获的第一物品组件和释放所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个包括从所述电粘附中选择性地释放所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个的步骤。在许多实施方式中，释放所述捕获的第一物品组件和释放所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个电极电压反转和所述电粘附表面的一个或多个区的延伸中的一个或多个的步骤，用于机械化释放。捕获所述第一物品组件和捕获所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个包括检测所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个在所述捕获元件上的存在的步骤。检测所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个在所述第一平台上的所述存在包括在所述第一平台处测量电极电流、电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个，以及识别所述测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案(signalpattern)。释放所述捕获的第一物品组件和释放所述第二物品组件中的一个或多个包括借助自动化可视系统，将所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个分别与所述第一预定位置或所述第二预定位置对准。在一些实施方式中，所述自动化可视系统包括位于相对于所述电粘附捕获元件在一固定位置处的成像源。在一些实施方式中，所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个包括视觉图案，以协助将所述一个或多个第一物品组件和第二物品组件分别与所述第一预定位置或所述第二预定位置对准。所述方法可选地包括用所述自动化可视系统检查和记录所述释放的第一物品组件和第二物品组件中的一个或多个与关键质量公差相关的放置准确度的步骤。释放所述捕获的第一物品组件和释放所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个包括使所述捕获元件的至少一部分中的电压反转的步骤。在一些实施方式中，捕获所述第一物品组件和捕获所述第二物品组件的所述步骤中的一个或多个包括移动机器人致动器以定位所述捕获元件的步骤。移动所述捕获的第一物品组件和第二物品组件例如可选地包括将所述机器人致动器从所述第一平台上方移动到所述第二平台上方，或者移动所述第二平台以使其相对于所述第一物品组件和所述第二物品组件定位。在移动到所述第二平台上方之前可选地移动所述机器人致动器以捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件。在许多实施方式中，释放所述捕获的第一物品组件以将所述第一物品组件放置在所述第二平台的所述第一预定位置上和释放所述捕获的第二物品组件以将所述第二物品组件放置在所述第二平台的所述第二预定位置上的所述步骤中的一个或多个包括定位所述机器人致动器的步骤，使得将所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个分别精确地放置在所述第一预定位置或所述第二预定位置上方。所述制造物品的方法可选地还包括以下步骤：精确地重新定位所述机器人致动器，使得在已经释放所述第一物品组件之后，将所述第二物品组件精确地放置在所述第二预定位置上方。在一些实施方式中，定位所述机器人致动器的所述步骤包括用自动化可视系统来识别所述第一预定位置或所述第二预定位置中的一个或多个的步骤。例如，在一些实施方式中，拍摄所述第二平台的图像并分析所述图像以识别所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个。在一些实施方式中，所述第二平台的所述图像包括在所述第一物品被释放到所述第一预定位置之后的所述第一物品的全部或部分。在一些实施方式中，例如在所述第一预定位置处释放所述第一物品组件之前和之后，拍摄并分析多个图像。在一些实施方式中，所述方法还包括基于来自用户接口、所述自动化可视系统或者预编程的工艺菜单(recipe)或协议中的一个或多个的输入来确定所述第一预定位置和所述第二预定位置中的一个或多个。在一些实施方式中，所述预编程的工艺菜单或协议使所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个与所述第一区的边缘和所述第二区的边缘中的一个或多个之间的接触最小化。在一些实施方式中，所述预编程的工艺菜单或协议使捕获所述第一物品组件或所述第二物品组件中的一个或多个所需的区的数目最小化。在一些实施方式中，所述预编程的工艺菜单或协议在释放所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个之前使所述捕获元件的位置重新调整最小化。在一些实施方式中，所述预编程的工艺菜单或协议使捕获的至少所述第一物品组件和所述第二物品组件的密度最大化。在许多实施方式中，捕获所述第一物品组件的所述步骤包括定位所述机器人致动器使得所述第一物品组件与所述第一平台上的第一预定捕获位置对准，并且捕获所述第一预定捕获位置上的所述第一物品组件的步骤。替代地或组合地，捕获所述第二物品组件的所述步骤包括重新定位所述机器人致动器，使得所述第二物品组件与所述第一平台上的第二预定捕获位置对准，并且捕获所述第二预定捕获位置上的所述第二物品组件的步骤。在许多实施方式中，所述机器人致动器包括机械臂。在一些实施方式中，在激活将所述第二物品组件超声波定位焊(ultrasonictackweld)到所述第一物品组件上的同时，释放所述捕获的第一物品组件和第二物品组件中的一个或多个。所述方法可选地还包括在释放所述第一物品组件和所述第二物品组件之后将所述第二物品组件按压到所述第一物品组件中的空腔上，其中所述捕获元件上一按将所述第二物品按压到所述空腔中。在一些实施方式中，所述第一物品组件包括定制固定部件。在许多实施方式中，所述制造物品的方法可选地还包括以下步骤：捕获放置在所述第一平台上的至少第三物品组件，将所述捕获的至少第三物品组件移动到所述第二平台上方的位置，并在所述第二平台的至少第三预定位置上释放所述捕获的至少第三物品组件。将放置在所述第二平台上的所述第一物品组件、所述第二物品组件和至少所述第三物品组件例如装配到所述物品中。在许多实施方式中，所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。所述制造物品的方法可选地还包括以下步骤：基于捕获所述第一物品和所述第二物品、移动所述捕获的第一物品和第二物品、释放所述捕获的第一物品和第二物品，或对在所述第二平台处的所述第一物品组件和/或第二物品组件进行成像中的一个或多个来生成一个或多个制造度量。所述制造度量例如可选地包括制造生产率、来件接受度、部件捕获准确度、部件颜色检查、部件打印图案检查、部件放置准确度以及每个物品部件在释放之前和之后相对于所述第二物品组件的图像中的一个或多个。在许多实施方式中，所述方法可选地还包括将所述一个或多个制造度量或图像传输到远程计算装置的步骤，所述远程计算装置基于所述一个或多个制造度量或图像来生成一个或多个制造见解。所述方法可选地还包括从上游制造设备接收所述第一物品组件和所述第二物品组件的来件信息的步骤。基于所述接收的来件信息可选地捕获所述第一物品组件和所述第二物品组件。所述方法可选地还包括生成在所述第二平台上的所述释放的第一物品和第二物品的去件信息。在许多实施方式中，所述方法可选地还包括将所述去件信息传输到下游制造设备的步骤。

本文提供了一种电粘附设备。示例性电粘附设备包括具有用于利用电粘附捕获一个或多个目标物体的接触表面的电粘附板，和被配置用于单个地激活或停用所述电粘附区中的每一个的电粘附的控制器，所述电粘附板包括多个电粘附区。单独地激活每个电粘附区中的电粘附。在一些实施方式中，所述电粘附区是共面的。在一些实施方式中，所述电粘附区不是共面的，而是以曲面的近似形式或在不相交的一组平面中布置。在一些实施方式中，所述电粘附表面耦合到致动器或被动线性移动机构，使得所述表面有时是共面的，而其他时间在平行但分开的平面上。在一些实施方式中，所述电粘附区中的两个或更多个是共面的。在一些实施方式中，所述电粘附区中的两个或更多个是非平面的。在一些实施方式中，所述电粘附区中的一个或多个是可压缩的。所述控制器可选地被配置用于单个地激活所述电粘附区中的每一个的电粘附、调制其量级，和/或对其进行停用。在一些实施方式中，相同或不同的控制器被配置用于单个地激活、调制量级、停用或移动耦合到所述电粘附区中的每一个的超声波焊接焊头或其他加热元件。例如，所述超声波焊接焊头或所述其他加热元件耦合到所述电粘附区中的每一个，使得它们在捕获的所述部件或物品组件上操作并且与相应的电粘附区接触。在一些实施方式中，所述电粘附设备包括近聚焦的高分辨率图像捕获系统，诸如相机，以在放置所述部件之后验证放置准确度。例如，所述图像捕获系统捕获包含所有所述部件的单个图像并确定所述部件的位置以验证放置准确度。例如，所述单个图像可选地通过将一个或多个相机拍摄的两张或更多张图像“拼接”在一起来创建。在许多实施方式中，所述控制器耦合到所述电粘附区中的每一个，以单个地激活所述电粘附区中的每一个的电粘附。在一些实施方式中，经由所述控制器与区控制电子设备之间的无线通信来完成激活。在一些实施方式中，所述控制器和所述区之间的电源连接采用无线电力传输装置。在许多实施方式中，所述控制器被配置用于检测所述电粘附区中的一个或多个中的所述一个或多个目标物体的捕获。例如，所述控制器被配置成通过在所述电粘附区中的一个或多个中测量电极电流、电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个以及识别所述测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案来检测所述电粘附区中的所述一个或多个中的所述一个或多个目标物体的捕获。在一些实施方式中，所述电粘附区中的一个或多个被配置成从缩回位置向前延伸，以将所述延伸的电粘附区与其余一个或多个未延伸的电粘附区分离。

本文提供了捕获和释放多个目标物体的方法。示例性方法包括以下步骤：用电粘附板的第一电粘附区捕获第一目标物体；用所述电粘附板的第二电粘附区捕获第二目标物体，所述第一电粘附板和所述第二电粘附板处于分离的位置；从所述第一电粘附区释放所述第一目标物体，而所述第二目标物体保持由所述第二电粘附区捕获；以及从所述第二电粘附区释放所述第二目标物体。在一些实施方式中，捕获所述第一目标物体和所述第二目标物体中的一个或多个的所述步骤包括检测所述第一目标物体和所述第二目标物体中的所述一个或多个的捕获的步骤。检测捕获的所述步骤可选地包括(i)在所述电粘附区中的所述一个或多个处测量电极电流、电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个，以及(ii)识别所述测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案的步骤。在一些实施方式中，从所述第一电粘附区释放所述第一目标物体的所述步骤包括在所述第二电粘附区保持缩回的同时从缩回位置向前延伸所述第一电粘附区的步骤。替代地或组合地，从所述第二电粘附区释放所述第二目标物体的所述步骤包括在所述第一电粘附区保持缩回的同时从缩回位置向前延伸所述第二电粘附区的步骤。

本文提供了便于制造物品的系统。示例性系统包括用于在其上放置至少一个物品组件的平台，以及图像投影仪，其适于将至少一个引导图像投影到所述平台上以引导所述至少一个物品组件在其上的放置。将所述至少一个物品组件装配到完整制品的至少一部分中。在许多实施方式中，所述系统可选地还包括被配置用于识别放置在所述平台上的所述至少一个物品的成像系统。所述成像系统例如可选地包括位于所述平台上方的一个或多个高架相机(overheadcamera)。在许多实施方式中，便于制造物品的所述系统可选地还包括耦合到所述成像系统以鉴别所述至少一个物品组件在所述平台上的错误放置的控制器。在许多实施方式中，组合一个或多个相机信号以在所述第一平台上创建所述一个或多个物品组件的单个图像。例如，在一些实施方式中，组合一个或多个相机信号以在所述第一平台上创建至少两个物品组件的单个图像。在许多实施方式中，所述图像投影仪适于将结构化光投影到放置在所述平台上的所述至少一个物品组件上。在许多实施方式中，所述成像系统被配置用于基于投影在所述至少一个物品组件上的所述结构化光来检测所述至少一个物品组件是否平放在所述平台上。替代地或组合地，所述图像投影仪还被配置用于在所述平台上为所述用户投影一个或多个消息和指令。在许多实施方式中，所述平台的至少一部分是视觉透明的，以便于所述至少一个引导图像的投影。在许多实施方式中，所述平台是可移动的。在许多实施方式中，所述系统可选地还包括与所述平台和所述图像投影仪可操作地通信的控制器。在许多实施方式中，所述图像投影仪被配置用于投影多个引导图像。在许多实施方式中，所述图像投影仪被配置用于选择性地投影所述引导图像中的两个或更多个。所述图像投影仪例如被配置用于选择性地投影所述引导图像中的两个或更多个，以优化所述平台上的照明。在许多实施方式中，所述至少一个物品组件包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。在一些实施方式中，所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括刚性机加工模板，其具有切出以容纳半自动缝纫机中的缝纫针的孔、槽或其组合中的一个或多个。

本文提供了电粘附制造系统。示例性电粘附制造系统包括被配置用于接收物品组件第一平台；被配置用于从所述第一平台接收所述物品组件的第二平台；成像系统，其被配置用于鉴别在所述平台上接收的所述物品组件并确定在所述第一平台上接收的所述物品的位置；以及控制器，其被配置成在从所述第一平台接收所述物品组件之前，响应于所述鉴别的物品组件及其所述确定的位置中的一个或多个来重新定位所述第二平台。在许多实施方式中，所述第二平台被配置用于沿着第一水平轴平移、沿着与所述第一水平轴正交的第二水平轴平移、沿着与所述第一水平轴和所述第二水平轴正交的垂直轴平移，或围绕所述垂直轴倾斜中的一个或多个。在许多实施方式中，所述成像系统包括位于所述第一平台和所述第二平台中的一个或多个上方的高架相机。在许多实施方式中，所述电粘附制造系统可选地还包括耦合到所述第二平台以移动所述第二平台的机器人致动器，所述控制器与所述机器人致动器可操作地通信。所述机器人致动器可选地包括机械臂。在许多实施方式中，所述第一平台被配置用于将所述接收的物品组件传送到所述重新定位的第二平台上。在许多实施方式中，通过重力促进所述第一平台从所述第一平台接收所述物品组件。在许多实施方式中，所述第一平台和所述第二平台中的一个或多个构成传送带。在许多实施方式中，所述传送带是可控制的以使所述物品组件前进或缩回。所述物品组件例如可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。在一些实施方式中，所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括刚性机加工模板，其具有切出以容纳半自动缝纫机中的缝纫针的孔、槽或其组合中的一个或多个。

本文提供了制造物品的方法。示例性方法包括以下步骤：在第一平台上接收物品组件，鉴别在所述第一个平台上接收的所述物品组件，确定在所述第一平台上接收的所述物品组件的位置，响应于所述鉴别的物品组件或其所述确定的位置中的一个或多个来重新定位第二平台，以及在所述第二平台上接收来自所述第一平台的所述物品组件。在许多实施方式中，将由所述第二平台接收的多个物品组件装配到所述物品的至少一部分中。在许多实施方式中，重复步骤以生成物品组件的堆叠。在许多实施方式中，所述制造物品的方法可选地还包括将所述物品组件的堆叠供给到另一制造设备上。在许多实施方式中，重新定位所述第二平台的所述步骤包括沿着第一水平轴移动所述第二平台、沿着与所述第一水平轴正交的第二水平轴移动所述第二平台、沿着与所述第一水平轴和所述第二水平轴正交的垂直轴移动所述第二平台、围绕所述垂直轴旋转所述第二平台，以及使第二平台倾斜的步骤中的一个或多个。在许多实施方式中，使用与所述第二平台操作通信的成像系统执行以下步骤中的一个或多个：鉴别在所述第一个平台上接收的所述物品组件和确定在所述第一平台上接收的所述物品组件的位置。所述成像系统例如可选地包括位于所述第一平台和所述第二平台中的一个或多个上方的高架相机。在许多实施方式中，响应于所述鉴别的物品组件及其所述确定的位置中的一个或多个来重新定位第二平台的所述步骤包括移动耦合到所述第二平台的机器人致动器的步骤。所述机器人致动器例如可选地包括机械臂。在许多实施方式中，在所述第二平台上接收来自所述第一平台的所述物品组件的所述步骤包括将所述物品组件从所述第一平台传送到所述重新定位的第二平台上的步骤。所述物品组件例如可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。在一些实施方式中，所述第一物品组件和所述第二物品组件中的一个或多个包括刚性机加工模板，其具有切出以容纳半自动缝纫机中的缝纫针的孔、槽或其组合中的一个或多个。

本文提供了以自动化方式制造物品的方法。示例性方法包括将第一物品组件定位在第一制造站处；从第二制造站取回(retrieve)第二物品组件；使用电粘附物品制造设备通过将所述第二物品组件从其第二取向转移到相对于所述第一物品组件的第三取向，将所述第二物品组件转移到所述第一物品组件上，这基于所述第一物品组件的所述第一取向和所述标识来确定；以及使用转移所述第二物品组件的所述电粘附物品制造设备，将所述第二物品组件临时地附接到所述第一物品组件，以维持用于下游处理的定位。物品组件识别系统确定所述第一物品组件的第一标识并确定所述第一物品组件的第一取向和第一位置。所述物品组件识别系统确定所述第二物品组件的第二标识并确定所述第二物品组件的第二取向。使用所述电粘附物品制造设备将所述第二物品组件转移到所述第一物品组件上包括电粘附地捕获和释放所述第二物品组件。所述物品组件可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。

本文提供了用于以自动化方式制造物品的系统。示例性制造系统包括第一物品组件位于其处的第一制造站；第二物品组件位于其处的第二制造站；物品组件识别系统，其使用与计算机存储介质通信的处理器，以确定所述第一物品组件的第一标识和第一取向，并确定所述第二物品组件的第二标识和第二取向；以及电粘附物品制造设备，其通过将所述第二物品组件从其第二取向转移到相对于所述第一物品组件的第三取向，将所述第二物品组件转移到所述第一物品组件上。所述电粘附物品识别系统基于所述第一物品组件的所述第一标识和所述第一取向确定所述第三取向。所述电粘附物品制造设备将所述第二物品组件附接到所述第一物品组件上。所述电粘附物品制造设备通过电粘附地捕获和释放所述第二物品组件将所述第二物品组件转移到所述第一物品组件上。所述物品组件可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。

本文提供了以自动化方式制造物品的方法。示例性方法包括将第一物品组件定位在第一支撑表面上和在第一制造站处，使用所述物品组件识别系统来确定第二物品组件的第二标识和所述第二物品组件的第二取向，通过将所述第二物品组件从其第二取向转移到相对于所述第一物品组件的第三取向用第一自动化部件拾取工具将所述第二物品组件放置在所述第一物品组件的顶部，使用所述物品组件识别系统来确定所述第一物品组件和所述第二物品组件的所述装配件的第三标识和第四取向，使用所述物品组件识别系统来确定第三物品组件的第四标识和所述第三物品组件的第五取向，将所述第一物品组件和所述第二物品组件的所述装配件移动到第二制造站，通过第二自动化附接工具将所述第三物品组件附接到所述第一物品组件和所述第二物品组件的所述装配件。所述第一物品组件在所述支撑表面上基本上是平整的，并且其中物品组件识别系统确定所述第一物品组件的第一标识和第一位置。将所述第二物品组件从其第二取向转移到相对于所述第一物品组件的第三取向包括电粘附地捕获和释放所述第二物品组件。第一自动化附接工具将所述第二物品组件附接到所述第一物品组件，从而形成所述第一物品组件和所述第二物品组件的装配件。第二自动化部件拾取工具通过将所述第三物品组件从其第五取向转移到相对于所述第一物品组件和所述第二物品组件的所述装配件的第六取向来将所述第三物品组件放置在所述第一物品组件和所述第二物品组件的所述装配件的顶部，这基于所述装配件的所述第三标识和所述第四取向来确定。将所述第三物品组件从其第五取向转移到所述第六取向包括电粘附地捕获和释放所述第二物品组件。所述物品组件包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。

本文提供了用于在物品制造过程中以自动化方式定位和装配物品的方法。示例性方法包括接收描绘附接物品组件的二维表示的图像，所述附接物品组件将附接到基底物品组件；确定所述图像的一个或多个像素坐标；通过计算机处理器将所述图像的所述一个或多个像素坐标转换为几何坐标系的几何坐标，所述几何坐标系映射所述附接物品组件位于其中且电粘附拾取工具在其中操作的三维空间；响应于所述几何坐标使用所述电粘附拾取工具捕获所述附接物品组件；以及通过所述电粘附拾取工具将所述附接物品组件转移到所述基底物品组件上。在一些实施方式中，所述方法还包括通过分析描绘所述附接物品组件将附接到的所述基底物品组件的二维表示的不同图像来确定所述几何坐标系的另一几何坐标。在一些实施方式中，转移所述附接物品组件包括通过所述电粘附拾取工具将所述附接物品组件转移到所述另一几何坐标，从而将所述附接物品组件移动到所述三维空间中的位置，所述附接物品组件要在所述位置处附接到所述基底物品组件。所述方法可选地还包括分析描绘附接到所述附接物品组件的所述基底物品组件的二维表示的不同图像，以确定放置或附接准确度或质量。响应于所述几何坐标可选地转移所述附接物品组件。所述附接物品组件和所述基底物品组件中的一个或多个可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，并且其中所述物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或电路的至少一部分。

本文提供了利用多个物品组件的自动鉴别和多功能制造工具定位和连接所述物品组件的方法。示例性方法包括接收描绘附接物品组件的二维表示的图像，所述附接物品组件将附接到基底物品组件；通过分析所述图像确定几何坐标系的几何坐标；响应于所述几何坐标使用所述电粘附拾取工具捕获所述附接物品组件；通过所述多功能制造工具的电粘附夹持器将所述附接物品组件转移到所述基底物品组件；以及通过所述多功能制造工具将所述附接物品组件附接到所述基底物品组件。所述几何坐标系映射所述附接物品组件位于其中且所述多功能制造工具在其中操作的三维空间。所述方法可选地还包括通过分析描绘所述附接物品组件将附接到的所述基底物品组件的二维表示的不同图像来确定所述几何坐标系的另一几何坐标。转移所述附接物品组件可选地包括通过所述多功能制造工具的电粘附夹持器将所述附接物品组件转移到所述另一几何坐标，从而将所述附接物品组件移动到所述三维空间中的位置，所述附接物品组件要在所述位置处附接到所述基底物品组件。在一些实施方式中，所述方法还包括分析描绘附接到所述附接物品组件的所述基底物品组件的二维表示的不同图像，以确定放置或附接准确度或质量。在一些实施方式中，响应于所述几何坐标转移所述附接物品组件。在许多实施方式中，所述附接物品组件和所述基底物品组件中的一个或多个包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。

本文提供了在物品制造过程中以自动化方式定位和附接物品组件的系统。示例性系统包括记录描绘附接物品组件的二维表示的图像的图像记录器，和具有存储在其上的计算机可执行指令的计算机存储介质，所述附接物品组件将附接到基底物品组件，当执行所述计算机可执行指令时，致使计算装置：(a)确定所述图像的像素坐标，(b)将所述图像的所述像素坐标转换为几何坐标系中的几何坐标，所述几何坐标系映射所述附接物品组件位于其中且电粘附制造工具在其中操作的三维空间，(c)通过分析所述基底物品组件的不同图像来确定所述几何坐标系中的另一几何坐标，以及(d)指令所述电粘附制造工具将所述附接物品组件转移到所述另一几何坐标，从而将所述附接物品组件移动到所述三维空间中的位置，所述附接物品组件要在所述位置处附接到所述基底物品组件。所述电粘附制造工具通过电粘附地捕获所述附接物品组件并随后将所述捕获的附接物品组件释放到所述另一几何坐标来将所述附接物品组件转移到所述另一几何坐标。在一些实施方式中，所述附接物品组件和所述基底物品组件中的一个或多个包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。

本文提供了组装件(fabric)自动分层装置。示例性装置包括控制器，其被配置用于接收部件轮廓的一个或多个计算机辅助设计文件，生成(i)用户接口部件放置、错误检查部件放置，以及鉴别部件放置或位置；和(ii)用于放置一个或多个部件的分层元件，所述分层元件与所述控制器可操作地通信。

本文提供了组装件自动分层装置。示例性装置包括组装件自动分层装置和远程计算装置，所述组装件自动分层装置被配置用于传输包括部件放置准确度信息和部件放置的原始图像中的一个或多个的信息，所述远程计算装置与所述组装件自动分层装置通信，以接收所述传输的信息并响应地计算一个或多个质量度量。

本文提供了组装件自动分层装置。示例性装置包括用户接口，其被配置用于引导用户将部件放置到平台上、确定是否已正确放置所述部件，并向所述用户确认适当放置。

本文提供了组装件自动分层装置。示例性装置包括彼此通信的多个组装件自动分层装置，使得所述多个组装件自动分层装置是彼此协调的、相对于彼此控制的，并且能够彼此传达操作度量中的一个或多个。

本文提供了借助于电粘附捕获元件制造物品的系统。示例性系统包括经由电粘附捕获放置在平台上的第一物品组件，所述第一物品组件来自制造站；将所述捕获的第一物品组件移动到与放置在所述平台上的第二物品组件对准的位置，所述第二物品组件来自所述制造站；释放将要与所述第二物品组件对准放置的所述捕获的第一物品组件；将所述第一物品组件和所述第二物品组件彼此附接以生成装配的物品组件；以及将所述装配的物品组件返回到所述制造站。

援引并入

本说明书中所提及的所有公开、专利和专利申请均通过引用而并入于此，其程度等同于明确地和个别地指出通过引用而并入每一个别公开、专利或专利申请。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求中具体阐明。通过参考对利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图，将会获得对本发明特征和优点的更好的理解，在附图中：

图1a-图1i示出了本公开内容的系统的各种实施方式，其中第一平台是转盘；

图1a-图1e示出了具有操作者和第一平台的电粘附制造系统的实施方式的透视图(图1a)、俯视图(图1b)、透视图(图1c)、侧视图(图1d)和后视图(图1e)；

图1f示出了系统的实施方式的俯视图，其中移除了保护罩以突出从操作者到第二平台的装配步骤。

图1g-1i示出了电粘附制造系统的另一实施方式的透视图(图1g)、俯视图(图1h)和透视图(图1i)，其中由两个操作者装载的两个器具或夹持器系统共用单个第二平台；

图2a示出了电粘附制造系统的实施方式的原理图；

图2b示出了包括第一平台的操作者侧的电粘附制造系统的一部分的示意图；

图2c示出了包括第一平台的机器人侧、机器人致动器和第二平台的电粘附制造系统的一部分的示意图；

图2d示出了包括第一平台的机器人侧、机器人致动器和第二平台的电粘附制造系统的一部分的另一实施方式的示意图；

图3a-图3b示出了包括机器人致动器和电粘附捕获元件的电粘附夹持器的实施方式的前部(图3a)和后部(图3b)的透视图；

图3a示出了体现多区电粘附夹持器的机器人致动器的实施方式；

图3b示出了图3a的电粘附夹持器的180o旋转视图；

图4示出了电粘附夹持器的实施方式的原理图；

图5a-图5h图示了使用中的电粘附制造系统的实施方式；

图5a示出了在第一平台上具有第一物品组件和第二物品组件之前的电粘附制造系统的示意图；

图5b-图5c示出了电粘附夹持器拾取第一物品组件但尚未拾取第二物品组件的示意图(即，电粘附夹持器顺序地拾取物品组件或部件，尽管电粘附夹持器也可以同时拾取物品组件或部件)；

图5d-图5e示出了电粘附夹持器拾取第二物品组件的示意图；

图5f示出了在已经将电粘附夹持器移动到第二平台上方之后的系统的示意图；

图5g示出了将第一物品组件释放到第二平台上，而将第二物品组件保留在电粘附夹持器上的示意图；

图5h示出了第二物品组件的释放的示意图；

图6示出了电粘附制造系统的又一实施方式的示意图，其中第一平台包括传送器；

图7a-图7d示出了电粘附制造系统的进一步实施方式，其中通过由机器人致动器致动第二平台来装配物品组件；

图7a-图7b图示了电粘附制造系统的实施方式的透视图，其中物品组件放置在第一平台上并将其传送到第二平台；

图7c示出了图7a-图7b的机器人致动器和第二平台的放大视图；

图7d示出了电粘附制造系统的另一实施方式的示意图，其中将多个物品组件供给到多个第一平台上并传送到下面移动的第二平台；

图8a-图8c图示了电粘附夹持器的各种实施方式的透视图；

图8a示出了具有单个电粘附区的电粘附夹持器的实施方式；

图8b示出了图8a的实施方式的俯视图；

图8c示出了具有用于选择性地捕获和释放物品组件的多个电粘附区的电粘附夹持器的示例性实施方式；

图9示出了具有多个有“智能”电极的电粘附区的电粘附夹持器的实施方式的原理图；

图10a-图10b示出了用于检测物品组件的捕获和释放的智能电极的示例性应用的曲线图；

图11示出了具有多个电粘附区的电粘附夹持器的实施方式的透视图，其中每个区具有独立的垂直激活；

图12a-图12b示出了电粘附夹持器的实施方式的示意图，该电粘附夹持器包括机械分离机构和超声波焊接机，以便于物品组件的捕获和释放；

图12a示出了电粘附夹持器的实施方式的横截面，该电粘附夹持器包括机械分离机构和超声波焊接机，其中机械分离机构是缩回的；

图12b示出了电粘附夹持器的实施方式的横截面，该电粘附夹持器包括机械分离机构和集成超声波焊接机，其中机械分离机构是延伸的；

图13示出了电粘附板的实施方式的俯视图；

图14示出了具有集成超声波焊接机的机械分离机构的实施方式的透视图；

图15a-图15c示出了具有各种电极图案的电粘附夹持器板的示例性实施方式中的电极的放大视图；

图16示出了捕获和释放多个目标物体的方法的流程图；

图17示出了便于制造物品的方法的流程图；

图18示出了制造物品的方法的流程图；以及

图19示出了制造物品的另一方法的流程图。

具体实施方式

本发明在以下详细描述中，对构成其一部分的附图做出参考。在附图中，除非上下文另有所指，否则相似符号通常标识相似组件。在具体说明书、附图及权利要求书中所描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。在不偏离本文所呈现的主题范围的情况下，可采用其他实施方式，并且可做出其他改变。将容易理解的是，本文总体描述的并在附图中图示的本公开内容的各个方面能够以众多不同的配置来布置、替换、组合、分离和设计，在本文中明确设想到所有上述情况。

如本文所使用的术语，“电粘附”是指使用静电力的两个物体的机械耦合。如本文所述的电粘附使用这些静电力的电控制，以允许异质底物(例如物品组件)与电粘附支持捕获元件的拾取表面之间的临时和可拆卸连接。这种静电粘附经由垂直于表面的静电吸引力将异质底物和拾取表面保持在一起，并且由于施加的电场产生的静电力而增加异质底物与捕获元件表面之间的牵引力或摩擦力。捕获元件的表面抵靠或靠近异质底物的表面放置。继而使用与电极电连通的(集成)控制电子器件将静电粘附电压施加到电极。静电粘附电压包括单极或双极操作。在一些实施方式中，静电粘附电压使用交替的正或负电荷并在相邻电极上接地。在一些实施方式中，静电粘附电压在相邻电极上使用交替的正电荷和负电荷。在一些实施方式中，静电粘附电压使用正电荷和负电荷交替，其中在相邻电极上接地。由于电极之间的电压差，生成一个或多个电粘附力，该电粘附力用于保持捕获元件的表面和异质底物彼此抵靠。由于施加的力的性质，将容易理解的是，捕获元件的表面与异质底物之间的实际接触不是必需的。例如，在许多实施方式中，一张纸、薄膜、网或其他材料或衬底放置在捕获元件的拾取表面与异质底物之间。在许多实施方式中，在捕获元件的拾取表面和异质底物之间不存在其他材料或衬底。静电力维持捕获元件的拾取表面相对于异质底物表面的当前位置。总静电力足以克服异质底物上的重力拉力，使得捕获元件用于将异质底物保持在高处。在一些实施方式中，捕获元件的拾取表面和异质底物之间的距离为约0.01mm至约2mm。在一些实施方式中，捕获元件的拾取表面和异质底物彼此接触。

在将电极电压驱动到零之后，例如通过高压电源，捕获元件的拾取表面与异质底物的表面之间的静电粘附力随着时间(通常为50-100msec)而减小。因此，捕获元件能够相对于异质底物的表面容易地移动。该条件允许捕获元件在施加静电粘附电压之前和之后移动。良好控制的电激活和停用实现快速的粘附和分离。由于电极阻抗很大程度上是电容性的，因此提供给捕获元件电极的静态功率很小——通常小于200mw。

图1a-图1i示出了用于制造物品的系统的各种实施方式，该系统包括第一平台101、第二平台102、一个或多个物品组件103和夹持器104。夹持器104例如可选地包括捕获元件105和机器人致动器106。捕获元件105例如可选地包括拾取表面，例如电粘附板。夹持器104例如可选地包括电粘附夹持器。用于制造物品的系统例如可选地包括电粘附制造系统。在许多实施方式中，第一平台101是可移动的。例如，如图1a-1i中所示，第一平台101包括转盘。机器人致动器106例如可选地包括机械臂、机架、线性致动器或其他移动机构。

图1a示出了电粘附制造系统的实施方式的透视图，其中第一物品组件103a和第二物品组件103b由操作者108(本文也称作用户)放置在第一平台或操作者站101的操作者侧107上。附加物品组件103可选地也放置在第一平台101上。这里通过实例示出了六个物品组件103，但是应该理解，任何数目的物品组件103都是本文所述的任何系统和方法的一部分。物品组件103例如可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件，使得装配在第二平台上的物品分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或者电路的至少一部分。该系统可选地还包括图像投影仪109，例如高射投影仪，以便在使用期间向操作者108提供照明和引导消息。例如，在许多实施方式中，高架投影仪109向操作者108提供引导线或书面指令或两者的组合。在许多实施方式中，高架投影仪109安设在器具盖110上。

在一些实施方式中，物品包括放置在嵌入固定装置(例如板)中的定制口袋中的多个物品组件。物品聚集了使用夹持器的单个操作释放的材料。在一些实施方式中，该物品包括例如固定装置或夹钳，其在第二平台处装配到其他装配物品的堆叠，以便当该堆叠由下游制造设备(例如缝纫机)处理时稳定该堆叠，所述下游制造设备连接到第二平台连接或由其供给。在一些实施方式中，夹持器拾取物品聚集体，同时将固定装置留在第一平台上。在一些实施方式中，夹持器连同固定装置一起拾取物品聚集体，这使得能够在缝制、熔合或粘合物品组件的同时保持各部分。

图1b示出了图1a的电粘附制造系统的俯视图。第一平台101例如可选地包括第一部分，例如操作者侧107，其相比电粘附夹持器104更靠近操作者108。在许多实施方式中，第一平台107的操作者侧通过器具盖110与第一平台的机器人侧111隔离。在许多实施方式中，器具盖110用于将夹持器104与操作器108隔离，以保护操作者108免受在机器人致动器106附近工作的危险。替代地或组合地，在一些实施方式中，器具盖110将夹持器104与影响物品组件处理的外部环境因素隔离开。例如，该系统可选地包括照明控制、温度控制、湿度控制或其任何组合，以便提高成功的物品组件处理。图1c示出了用于制造图1a的物品的系统的透视图，图1d示出了侧视图，而图1e示出了的后视图。

图1f示出了图1a的实施方式的俯视图，其中移除了保护盖110以突出从操作者108到第二平台102的装配步骤。操作者108将第一物品组件和第二物品组件103a、103b放置在第一平台的操作者侧107。继而将第一物品组件和第二物品组件103a、103b转移到第一平台的机器人侧111。第一平台101的旋转将物品组件103a、103b递送到机器人侧111，同时将卸载的平台递送到操作者侧107，其中操作者108继而在夹持器104运转时开始放置另一组物品组件103。夹持器104捕获第一物品组件和第二物品组件103a、103b并移动到第二平台102上方的位置。夹持器104继而在预定位置将第一物品组件103a释放到第二平台102上。夹持器104继而在另一预定位置将第二物品组件103b释放到第二平台102上，从而将装配物品112的至少一部分进行装配。第二平台102例如是传送器。例如，装配物品112被释放到驻留在第二平台102上的托盘113上，并且继而被输送到下游制造设备114。

图1g-图1i示出了电粘附制造系统的另一实施方式的多个视图。图1g示出了透视图，图1h示出了俯视图，图1i示出了透视图。例如，第一操作者108a将物品组件103放置在第一平台101a上以将其递送到第一夹持器104a用于捕获以及继而递送并释放到第二平台102上。第一平台101例如可选地包括转盘。在第一操作者108a和夹持器104a工作的同时，第二操作者108b将物品组件103放置在第二转盘101b上以将其递送到第二夹持器104b用于捕获以及继而递送并释放到第二平台102上。在第二平台102上完成的装配件(本文也称为堆叠和装配物品)的生产量从而基本上加倍。第一平台101a、101b，夹持器104a、104b和第二平台102与之前实施方式中的基本相同。第二平台102例如包括如所示出的传送器，其由两个夹持器104a、104b共用于如本文所图示的物品放置。例如，装配物品被直接传送到下游制造设备114。下游制造设备114例如包括自动缝纫头、热压机或熔化机。夹持器104和第二平台102可选地通过器具盖110与操作者108a、108b隔离。成像系统，例如可选地连接到投影仪109的一个或多个相机，以如本文之前所述向操作者108提供照明、物品组件放置引导，或其组合。当夹持器104获取部件103时，物品组件放置引导确保放置的物品组件完全位于夹持器104上的预定位置内，例如在捕获元件105的一个或多个预定区中。每个物品组件103的取向进一步可选地布置成使装配时间最小化，例如通过仔细地相对于彼此布置物品组件103来减少捕获每个物品组件103所需的机器人致动器106的移动，以促进在夹持器104的一个或多个旋转中的捕获。

替代地或组合地，将一个或多个高架相机放置在本文所述的任何实施方式的操作者侧，以便在转盘旋转和递送到机器人侧之前确定每个物品组件的位置。替代地或组合地，将一个或多个高架照相机放置在本文所述的任何实施方式的机器人侧，以便在由夹持器捕获之前确定每个物品组件的位置。由一个或多个高架相机捕获的图像可选地由专用图像处理系统处理以精确定位部件。在一些实施方式中，可选地处理和“缝合”两个或更多个高架相机信号以创建第一平台的单个图像，继而由专用图像处理系统处理该单个图像以精确定位部件。在一些实施方式中，处理两个或更多个高架相机信号而不通过专用图像处理系统缝合以精确地定位部件。在一些实施方式中，将位置信息递送到机器人致动器并用于为机器人致动器的移动提供信息，以便将捕获元件精确定位在物品组件的上方。替代地或组合地，在一些实施方式中，将位置信息递送到机器人致动器并用于为机器人致动器的移动提供信息，以在将物品组件释放到第二平台上之前将捕获元件精确定位在第二平台的上方。在许多实施方式中，在机器人致动器、第一平台和一个或多个高架相机之间存在已知、校准的运动学关系。因此，在第一平台处获取的位置信息足以将物品组件定位和对准到第二平台上。由操作者侧或机器人侧的相机拍摄的图像替代地或组合地用于评估物品组件对准、识别、质量关键(ctq)公差或其任何组合。图像用于识别操作者放置的错误，其可选地向第一平台发信号以保持其在操作者侧的位置直至错误已被修复或者将第一平台返回到操作者侧以便由操作者进行错误修复。放置错误可选地进一步触发视觉或音频提示或两者，以向操作者教导操作者需要做什么来修复错误。所述视觉提示例如包括以操作者母语的书面指令、物品组件轮廓、引导线或其任何组合。

例如，电粘附制造系统的实施方式包括半透明或透明转盘、第二平台、包括机器人致动器和电粘附板的夹持器、高架投影仪、向上投影系统和一个或多个高架相机。例如，高架投影仪投影光柄，使成像系统能够检测“皱纹”状况并防止材料转移，直至皱纹消除为止。向上投影系统可选地投影一个或多个物品组件的轮廓，以引导操作者将所述物品组件放置在半透明转盘上。轮廓可选地设定大小以匹配或超过一个或多个物品组件的外部形状，以分别引导操作者在转盘上精确或粗略地放置所述物品组件。替代地或组合地，当需要不止一个拾取动作来装配物品组件时，向上投影系统可选地投影附加部件的图像或轮廓以供将来由操作者放置在转盘上(例如，在夹持器拾取一个或多个物品组件并将其放置在第二平台上之后)。替代地或组合地，向上投影系统可选地提供半透明转盘的背光。在许多实施方式中，背光是可编程的，使得强度、颜色或组合是可调节的。例如，在许多实施方式中，一个或多个高架相机获取两个图像——一个应用了背光，而一个没有背光。这两个图像由图像处理系统区分，以递送示出物品组件的剪影的二进制图像的网络图像。这样的图像比来自相机的典型灰度图像更容易处理，并且即使在不均匀的周围照明条件下也提供可靠的位置测量。在许多实施方式中，每个图像示出多个物品组件或部件的位置。例如，在许多实施方式中，单个图像用于确定两个或更多个物品组件的位置。替代地或组合地，通过应用具有用于轮廓检测的全光谱控制的背光来获取物品组件的彩色图像。在许多实施方式中，每个图像示出多个物品组件或部件的位置。例如，在许多实施方式中，单个图像用于确定两个或更多个物品组件的位置。在许多实施方式中，使用两个或更多个图像来确定两个或更多个物品组件的位置。成像系统确认正确放置和ctq尺寸。由一个或多个相机生成的ctq信息例如包括关于对准放置、物品组件的褪色、物品组件的切割质量等的信息。转盘继而将物品组件推进到机器人侧，其中电粘附夹持器基于在操作者侧生成的位置信息来捕获物品。

该系统例如可选地包括两个高架相机。在一些实施方式中，第一相机获取没有背光的图像，而第二相机获取具有应用于如前所述的处理的背光的图像。在一些实施方式中，第一相机获取第一平台拾取区的第一部分(例如，一半)的图像，而第二相机获取第一平台的第二部分(例如，一半)的图像。继而，两个图像彼此独立地使用以驱动夹持器确定在何处捕获和/或放置如本文所述的图像中标识的物品组件。在一些实施方式中，在物品组件未完全包含在任一相机的视场内的情况下，来自两个相机的信号或图像例如由图像处理系统“缝合”在一起。在一些实施方式中，将两个或更多个物品组件从第一平台转移到第二平台包括将机器人致动器从捕获之后的第一平台之上移动到释放之后的第二平台之上多于一次。在这样的情况下，图像处理系统可以使用相同或不同的(一个或多个)图像来为机器人致动器的每次扫描、移动和释放提供信息。图像处理系统确定跨越两个相机的视野的物品组件的位置、取向和表面图案中的一个或多个。

尽管图1中示出了单个用户，本领域普通技术人员将理解，期望的任何数目的用户可以将物品组件放置在第一平台的操作者侧。例如，两个或三个操作者可以将物品组件放置在第一平台上。替代地或组合地，可选地使用附加人员来准备第一操作者放置的材料。在一些实施方式中，使用自动装载系统代替或补充操作者将物品组件放置在第一平台上。本文描述的系统可以将装配物品(或物品组件的部分)供给一个或多个，例如两个或更多个下游制造设备。

图2a示出了电粘附制造系统的示例性实施方式的框图。电粘附制造系统包括第一平台201、第二平台202和夹持器204，夹持器204包括机器人致动器206和捕获元件205，它们与前述实施方式中的基本相同。夹持器系统可选地还包括与第一平台201、第二平台202、机器人致动器206和捕获元件205中的每一个通信的控制器215。在一些实施方式中，控制器215与远程计算机主机216、上游制造设备217、下游制造设备214或其任何组合中的一个或多个通信。

控制器215用作系统部件中的一个或多个的主控制器，并提供系统的各个组件之间的通信。

例如，控制器215与包括第一平台201的各种组件中的一个或多个进行通信。控制器215例如与第一平台207的操作者侧的系统，以及第一平台201的运动控制218和环境控制系统219通信。运动控制218例如用于移动第一平台201，例如转盘。

在许多实施方式中，操作者侧207包括以下：包括手势界面221和平板电脑界面222的用户接口220，以及包括视觉识别系统224和照明控制225的前视觉系统223。视觉识别系统224例如是高架相机。照明控制系统225例如可选地包括一个或多个投影仪，例如高架投影仪和安装在第一平台下方的面向上的投影仪。在一些实施方式中，操作者将部件放置到第一平台201上由使用一个或多个投影仪投影在第一平台201的表面上的近似部件轮廓剪影引导。在一些实施方式中，剪影被设计成通过表面的模拟振动、引导将放置的部件校正到右区中的消息以及对用户的其他形式的视觉和/或听觉通信中的一个或多个与用户交互。在一些实施方式中，剪影被设计成通过诸如颜色变化、强度增加或减少、脉动、针对正确放置的物体出现确认消息和/或图像以及通过投影仪225或通过听觉装置传送的任何其他方式中的一种或多种等的方法向用户提供确认，放置是足够准确的。手势界面221和平板电脑界面222为操作者提供与系统接合的方式。例如，手势界面系统221被配置用于识别操作者已经将他们的手从系统移开，从而向控制器215指示物品组件已经放置并且准备好由夹持器204捕获。在许多实施方式中，手势界面221用于检测手放置，例如在选定由投影仪225中的一个或多个呈现的选择的软按钮上。在一些实施方式中，捕获手位置的传感器通过在其视野内的人手的位置自动确定何时部件的某一放置已经完成。

替代地或组合地，控制器215与捕获元件205的各种组件通信。在一些实施方式中，控制器215与区控制系统226、释放机构控制系统227，智能电极控制系统228和拾取表面控制系统229中的一个或多个通信。替代地或组合地，在一些实施方式中，控制器215与超声波定位焊机和安装在夹持器上的成像系统233(例如相机)中的一个或多个通信。

替代地或组合地，控制器215与机器人致动器206的各种子系统通信。控制器215与机器人致动器206的运动控制系统230通信，机器人致动器206包括计划231和轴/马达控制232系统。例如，关于第一平台201的机器人侧上的物品组件的对准的信息用于计划和执行一组运动以捕获物品组件并将物品组件精确地释放到第二平台202。控制器215可选地进一步与装配视觉识别系统233通信，例如位于机器人致动器206上的相机。装配视觉识别系统233用于在释放到第二平台202上之后对物品组件成像，以确定物品组件是否已被正确地放置，使得装配物品在放置公差范围内。相机233获取机器人侧的物品组件的图像，以通知是否已经实现了ctq放置公差。在许多实施方式中，相机233获取包含两个或更多个物品组件的图像，并使用所述图像来确定两个或更多个物品组件的放置。例如，图像可选地由远程计算机主机216存储为ctq记录。替代地或组合地，由安装在夹持器上的相机233拍摄的图像用于识别第一物品组件在第一预定位置处的第二平台202上的放置准确度，从而使得后续物品组件在第二平台202处的放置能够考虑到第一物品组件放置的变化并在第二平台202处放置附加物品组件中补偿所述变化，以便减少总放置变化。控制器215可选地进一步与第二平台202的运动控制系统234(例如传送器)通信，使得物品装配步骤的完成警告第二平台202将装配物品传送到下游制造设备214。

在许多实施方式中，控制器215被配置成以生产模式、训练模式或生产计划模式中任一操作。在训练模式中，控制器215由用户教导新物品装配设计和指令。例如，操作者将多个物品组件放在一起以确定装配物品的分层。远程计算机主机216例如可选地包括历史和图案数据库，其保持物品组件装配图案的记录以及装配物品识别信息。在控制器215已经被训练以识别必须捕获、释放多个物品组件或对其进行组合操作的位置之后，在物品的自动装配期间使用生产模式。平板电脑界面222允许操作者与控制器215之间的通信，并且在系统的训练期间具有显著的用途。在生产模式中，控制器215报告实时生产度量并且可选地提供如本文所述的用于生产的“计划”。在生产计划模式中，控制器215可选地被配置用于生成特定时间段的生产计划，例如覆盖一天操作的计划。例如，可以使用本文所述的输入系统在cad中导入新装配件。控制器可选地被配置用于设置快速引入生产所需的所有参数。替代地或组合地，生产计划由远程计算装置完成，并且控制器被配置用于从远程计算装置接收生产计划。

控制器215和系统组件彼此进行有线通信、无线通信或其任何组合。例如，控制器215可选地与机器人运动230、捕获元件205和机器人致动器视觉系统233无线地通信，同时与相机224和照明系统225进行有线通信。无线通信例如通过蓝牙、wifi、rfid、近场通信(nfc)或其他类似方式，或其任何组合发生。有线通信是通过usb、hdmi、csi、pwm、gpio、以太网电缆等，或其任何组合。

在许多实施方式中，控制器被配置成基于捕获第一和第二物品、移动捕获的第一和第二物品以及释放捕获的第一和第二物品中的一个或多个来生成一个或多个制造度量。制造度量例如可选地包括制造生产率、来件接受度，部件捕获准确度、部件放置准确度、每个用户的表现度量(例如，速率、放置准确度)和每个物品装配模式或(一个或多个)物品部件的性能度量中的一个或多个。在许多实施方式中，控制器被配置成将一个或多个制造度量传输到远程计算装置，该远程计算装置基于一个或多个制造度量生成一个或多个制造见解。在一些实施方式中，所述制造度量被发送到生产控制系统或经由作为制造系统的一部分的通信链路流式传输。在一些实施方式中，部件的原始图像被发送到制造系统外部，使得在他处计算生产度量。在其他实施方式中，使用装配件图像或其他方法在本地计算制造度量，继而将聚合的后处理数据传达到外部源。替代地或组合地，控制器被配置用于从上游制造设备接收第一和第二物品组件的来件信息，并且基于所接收的来件信息致使第一和第二物品组件被捕获。替代地或组合地，控制器被配置用于生成第一和第二物品组件的去件信息，并使去件信息被传输到下游制造设备。在一些实施方式中，去件信息包括计算机辅助设计(cad)和计算机辅助制造(cam)数据中的至少一个，其定义组件的形状、组件内包含的视觉图案和与物品组件的放置相关的关键质量量度中的至少一个。在一些实施方式中，系统与同一生态系统内的其他机器通信，例如以联合执行任务和/或接收或传输信息。例如，在一些实施方式中，系统从上游制造设备(例如切割台)接收信息。在一些实施方式中，系统将若干参数传递给下游制造设备，例如缝纫机、热压机或冷压机或者熔接机。在这样的情况下，传递的信息例如可选地包括相对于放置的其他部件放置的一个或多个部件的轮廓、装配物品的放置位置和/或取向、所需的缝纫路径、rfid或鉴别物品的其他方式、印在材料上的批号，或对整个制造操作中的连续机器的协作或独立格式的操作有用的任何其他信息。

在用于每个装配工作所需的特定物品组件之前，本文所述的系统是可重新编程的。例如，该系统被教导识别特定物品组件形状或织物图案或其组合，用于装配到衣物的至少一部分中的物品组件。在一些实施方式中，系统由除操作用户之外的其他人(例如管理用户)通过使用诸如平板电脑或计算机等的外部装置来教导。这样的教导程序例如可选地包括一次一个地将物品组件放置在第一平台上，从自动化系统接收该部件能够被抓握和识别的确认。在一些实施方式中，通过展示一个部件在另一个上的正确放置来教导该系统，例如由放置在系统上的相机验证。除了实体教导之外或作为实体教导的替代，系统例如可选地接收每个部件以及装配物品的计算机辅助设计(cad)或计算机辅助制造(cam)输入并且使用该信息来增强或替代演示教导功能。该系统例如包括允许用户、管理用户或其他实体(例如外部用户或系统)输入cad或cam文件的输入系统。cad或cam输入可选地包括嵌入其中的元数据，使得用于部件放置和释放的“工艺菜单”从cad或cam输入自动生成。管理用户选择包括cad或cam输入的期望cad或cam文件，并自动生成“工艺菜单”(或协议)以教导系统。该系统随后被重新部署并且被教导以识别特定物品组件形状或织物图案或其组合，用于继而装配到例如电路的至少一部分中的物品组件。

从输入生成的工艺菜单可选地被配置用于提高机器人运动、操作者运动或其组合的效率。提高机器人致动器的运动效率可以减少装配物品的时间或使其最小化。提高操作者运动的效率可以平衡每次操作者运动，诸如拾取和/或放置运动，放置在平台上的物品组件的数目。工艺菜单可选地确定预定捕获位置、预定释放位置、夹持器上的位置或其任何组合。在一些情况下，工艺菜单确定夹持器的每个区内的一个或多个物品组件的位置，并且可选地基于参数(例如夹持器上的低摩擦区域或物品材料特性)优化这样的位置，以实现物品组件的快速释放。在一些情况下，工艺菜单通过使夹持器上的物品组件的位置密度最大化来最大化夹持器上的物品组件的密度。在一些情况下，工艺菜单确保物品组件的一个或多个边缘不停留在电粘附区的边缘或夹持器的边缘处或与其对应。在一些情况下，电粘附的边缘在电粘附图案中具有“死点”，其中电粘附力较弱并且可能不足以将物品组件的边缘保持在夹持器上。在一些情况下，工艺菜单使用于捕获物品组件的区的数目最小化。例如，如果物品组件小于单个区，则工艺菜单确保在捕获时整个物品组件位于夹持器上的一个区内，而不是占据多个区。在一些情况下，该工艺菜单使从其预定捕获位置捕获期望的物品组件所需的夹持器移动量最小化。在一些情况下，工艺菜单使在其预定释放位置中释放物品组件所需的夹持器移动量最小化。在一些情况下，工艺菜单将物品组件定位在夹持器上，以使物品组件的一部分从夹持器中露出。例如，夹持器可以捕获物品组件，使得当夹持器将物品组件放置在第二平台上时(并且在夹持器远离第二平台上的物品组件之前)，物品组件的特定拐角或其他特征被暴露。这可以允许缝纫机或其他下游制造设备在夹持器仍然与物品组件堆叠接触时接近物品(或物品的一部分)。夹持器可以例如稳定堆叠，同时缝纫机在夹持器移开之前在堆叠中缝几针。

图2b示出了电粘附制造系统的操作者侧207的实施方式。操作者侧207包括第一平台201的一部分、可选音频输出235、可选手势识别传感器236、可选高架投影仪209、面向上的投影仪237、高架相机224和无线连接的(或替代地有线的)平板电脑界面222。第一平台201例如可选地包括透明或半透明转盘，使得向上投影系统237提供背光以允许高架相机224检测物品组件203并准确地确定其位置。转盘201例如由诸如聚碳酸酯或lexan等半透明材料制成。替代地或组合地，向上投影系统237在使用期间向操作者提供引导消息，例如一个或多个引导线、一个或多个物品组件轮廓、书面指令、视频或其任何组合。第一平台201例如包括物品放置区域238，在该物品放置区域238上投影引导消息。例如，向上投影系统237为每个物品组件203投影轮廓，以向操作者提供关于部件放置的指导。通过“增强现实”投影系统大致示出操作者放置物品组件203的位置。基于放置顺序、电粘附捕获元件的拾取区的数目(在后续图中详细描述)以及由控制器2015预先计算的部件203的取向中的一个或多个来引导物品组件203，以使装配所需的时间最小化。物品组件203可选地被引导用于如本文所述的工艺菜单优化目的。

例如，转盘201的表面239可选地是磨砂的，以便产生图像消息区域240，以协助查看由面向上的投影仪237投影在其上的引导消息。一个或多个物品组件203放置在转盘201的磨砂表面239上。高架投影仪237可选地用于提供物品组件203表面的照明，这有助于准确检测ctq信息。ctq信息例如包括关于物品组件203的状态的信息，例如物品组件203是否被损坏、褪色或磨损。面向上的投影仪237可选地提供背光，其将允许视觉系统224(例如相机)检测物品组件203并确定放置的准确度。由高架投影仪209和面向上的投影仪237提供的照明还用作增强现实用户界面的一部分，允许用户直接与转盘201工作空间交互以便操作器具。例如，用户接口包括手势界面236，其检测操作者的手势。例如，手势界面236被设置用于识别操作者已经完成将物品组件203放置在转盘201上并且提示视觉识别系统224确认放置和激活转盘201的运动。替代地或组合地，音频输出235可选地向操作者发送音频提示或指令以协助放置或系统操作。

例如，投影仪209、237被配置成投影用于高架相机224的校准网格。这使得相机224能够周期性地校准并且可选地消除或减少对通常用在视觉引导机器人系统中的昂贵校准装置的需求。

本文所述的该实施方式或任何实施方式的面向上的投影仪237可选地是平板电视屏幕(例如，液晶显示器(lcd)或发光二极管(led))或其他可以将光投影到如本文所述的第一平台201上的发光装置。第一平台201例如包括透明或半透明的转盘或传送器。

替代地或组合地，转盘的表面239嵌有电粘附电极，以在转盘201旋转以及物品组件203传递到机器人侧期间将物品组件203保持在转盘201上。电粘附电极例如任选地包括透明电粘附电极。透明电粘附电极使得背光能够以最小的插入损耗穿过透明转盘201。通过在转盘201旋转期间使用电粘附电极保持物品组件203，转盘201能够以比没有电极时更高的速度(例如快2至3倍)传递。转盘201可选地无限次地旋转，并且电力无线传输到安装在转盘201下方的限流高压电源。转盘201例如可选地在其表面239上包括多个电粘附区。每个区是独立致动和控制的。电粘附表面239与高压电源之间的无线通信例如通过nfc或其他rfid通信发生。在一些情况下，电粘附表面239与高压电源之间交替或组合的通信通过有线或弹簧加载的针接触发生。为清楚起见，未示出操作者和器具盖。

图2c示出了电粘附制造系统的机器人侧211的实施方式，该电粘附制造系统包括第一平台201、耦合到捕获元件205的机器人致动器206，以及第二平台202。第一平台201例如可选地包括透明或半透明转盘。例如，转盘201的表面239是磨砂的。包括机器人致动器206和捕获元件205的电粘附夹持器204安设在第一平台201与第二平台202之间。第二平台202例如是传送器。机器人致动器206例如可选地包括机械臂。捕获元件205例如可选地包括电粘附表面或板。面向下的相机233安设在机器人臂206上。所述面向下的相机233用于拍摄最终装配物品的图像，以确定装配物品是否在放置公差范围内。在一些实施方式中，夹持器204例如包括物品存在感测。夹持器204可选地还包括附接到机械臂206的超声波焊接机241。例如，系统组件无线地连接到控制器215。

图2d示出了电粘附制造系统的机器人侧211的另一实施方式，该电粘附制造系统包括第一平台201、耦合到捕获元件205的机器人致动器206，以及第二平台202。第一平台201例如可选地包括透明或半透明转盘。例如，转盘201的表面239是磨砂的。包括机器人致动器206和捕获元件205的电粘附夹持器204安设在第一平台201与第二平台202之间。第二平台202例如是传送器。机器人致动器206例如可选地包括机械臂。捕获元件205例如可选地包括电粘附表面或板。面向下的相机233安设在机器人臂206上。所述面向下的相机233用于拍摄最终装配物品的图像，以确定装配物品是否在放置公差范围内。在一些实施方式中，夹持器204例如包括物品存在感测。夹持器204可选地还包括附接到机械臂206的超声波焊接机241。在一些实施方式中，机器人侧211例如包括对准识别系统、材料质量识别系统和装配视觉照明控制242(例如高架灯泡)中的一个或多个。材料质量识别系统例如包括位于机器人侧211、第一平台201旁边的相机243，以及照明控制系统244(例如灯泡)。在一些实施方式中，材料质量识别系统用于对一个或多个物品组件203成像，并评估一个或多个物品组件203的质量以获得ctq信息。例如，第一平台243旁边的相机可选地能够确定物品组件203是否已经倒置。ctq信息可选地传达回控制器215。如果ctq信息在预编程的可接受限度之外，控制器215例如可以使用所生成的ctq信息来暂停制造过程，并且将物品组件203返回给操作者用于移除和放置新的物品组件203。对准识别系统例如包括放置在机器人侧211、第一平台201下方的照相机245，以及照明控制246(例如灯泡)。对准识别系统可选地用于在传递到机器人侧211之后确定物品组件203的放置。在一些实施方式中，由高架光源242提供的转盘201的背光允许相机245捕获物品组件203的清晰图像，用于精确位置确定。例如，系统组件无线地连接到控制器215。

图3a-图3b示出了包括机器人致动器306和电粘附捕获元件305的电粘附夹持器304的实施方式的180o旋转视图。机器人致动器306例如可选地包括机械臂，机械臂可操作地耦合到捕获元件305，使得机械臂的移动306移动捕获元件305。捕获元件305包括电粘附表面或板。在一些实施方式中，机器人臂306包括高硬度、轻质碳纤维结构，以在装配过程中实现高吞吐量而没有振动，振动可能在装配期间导致物品放置变化。例如，机械臂306具有超过40-50hz的结构共振，否则移动控制系统难以实现短的移动而没有过冲和振铃，而过冲和振铃会导致放置错误。在一些实施方式中，在本公开内容中还设想其他类型的机械臂306，包括商业现货机器人、具有较低结构共振的机器人、或致动移动的组合。

图4示出了电粘附夹持器设备的实施方式的框图。电粘附夹持器包括机器人致动器和捕获元件，例如电粘附表面或板。电粘附板可选地还包括一个或多个可单独控制的电粘附区。电粘附板例如包括单个电粘附区。或者，电粘附板包括两个电粘附区。本领域技术人员将会理解，电粘附板包括与从多个物品组件制造物品所需一样多的电粘附区。在一些实施方式中，电粘附区可彼此分离，使得电粘附板具有可替换的段或区。

电粘附夹持器包括与机器人致动器控制器447通信的捕获元件控制器448，机器人致动器控制器447包括如前所述的用于运动控制430和装配视觉识别433的系统。装配视觉识别系统433例如可选地包括相机。装配视觉识别系统433例如可选地包括相机433a和照明源433b。捕获元件控制器448可选地与多区控制器系统426通信。在一些实施方式中，多区控制器系统426单独地控制电粘附区的致动，例如通过近场或其他rfid通信(nfc)449，其中智能电极428结合到区域专用电极中。多区控制器426还与机械臂上的超声变幅杆(ultrasonichorn)441，以及操作地连接到释放机构450的释放驱动器机构427中的一个或多个通信，以便于如图11-图14所示的超声变幅杆441的线性致动。

图5a-图5h图示了运转中的电粘附制造系统的实施方式。电粘附系统包括第一平台501、包括耦合到捕获元件505的机器人致动器506的电粘附夹持器504，以及第二平台502。第一平台501例如是转盘。第二平台502例如是传送器。机器人致动器506例如可选地包括机械臂。捕获元件505例如可选地包括电粘附表面或板。电粘附表面505任选地还包括一个或多个单独致动的电粘附区，例如第一电粘附区和第二电粘附区。该系统基本上类似于本文描述的任何实施方式。

图5a示出了在第一平台501上的第一物品组件503a和第二物品组件503b已经被递送到机器人侧之后的电粘附制造系统。图5b示出了移动以捕获第一物品组件503a的电粘附夹持器504。在一些实施方式中，系统例如利用自动化可视系统识别第一物品组件和第二物品组件503a、503b。在一些实施方式中，系统例如识别第一物品组件和第二物品组件503a、503b的方向和位置中的一个或多个。替代地或组合地，系统例如使用自动化可视系统识别第一平台501上的第一和第二预定捕获位置，并精确地定位夹持器504，以便从第一预定捕获位置捕获第一物品组件503a。第一物品组件503a的捕获可选地还包括激活第一电粘附区而不是第二电粘附区。图5c示出了选择性地拾取第一物品组件503a而不是第二物品组件503b的电粘附夹持器504。图5d示出了移动以捕获第二物品组件503b的电粘附夹持器504。该系统例如精确地定位夹持器504，以便从第二预定捕获位置捕获第二物品组件503b。第二物品组件503b的捕获可选地还包括激活第二电粘附区，同时维持第一电粘附区的激活，以使第一物品组件和第二物品组件503a、503b同时由夹持器504捕获，如图5e所示。图5f示出了在电粘附夹持器504已经将第一物品组件和第二物品组件503a、503b移动到第二平台502上方的位置之后的系统。该系统例如可选地使用自动化可视系统识别第二平台502上的第一和第二预定位置，并定位机器人致动器506，使得第一物品组件503a被精确地放置在第一预定位置上方。夹持器504通过停用第一电粘附区而释放第一物品组件503a，同时维持第二电粘附区的激活，以便选择性地释放第一物品组件503a而不是第二物品组件503b。图5g示出了将第一物品组件503a释放到第二平台502上，而将第二物品组件503b保留在电粘附夹持器504上。图5h示出了第二物品组件503b在第二平台502上的释放。该系统例如定位机器人致动器506，使得第二物品组件503b被精确地放置在第二预定位置上方。该系统例如使用由操作者侧的一个或多个相机获取的位置信息。替代地或组合地，系统使用安装在夹持器上的相机确定第一物品组件503a在第二平台502处的放置，并调整机器人致动器506的位置，使得第二物品组件503b被精确地放置在相对于第一物品组件503a的确定放置的第二预定位置。夹持器504可选地通过停用第二电粘附区来释放第二物品组件503b，以形成装配物品的至少一部分。在许多实施方式中，系统还利用如本文进一步描述的“智能”电极检测第一物品组件或第二物品组件503a、503b中的一个或多个的存在。

在许多实施方式中，将第一物品组件和第二物品组件503a、503b放置在第一和第二预定捕获位置处，使得夹持器504通过同时激活第一和第二电粘附区两者来同时捕获第一物品组件和第二物品组件503a、503b。

在一些实施方式中，捕获元件被配置用于单独激活其中的区域，使得完成顺序捕获或顺序释放。当电粘附与其他拾取模式(诸如施加负压或者机械释放或弹出)组合时，捕获元件可配置用于单独地激活每种模态(和/或区域内的每种模态)，使得完成顺序捕获或顺序释放。在夹持器504同时捕获并且继而顺序地释放第一物品组件和第二物品组件503a、503b的情况下，包括较大机器人致动器运动和视觉识别系统的信息获取中的一个或多个的耗时步骤的数目在电粘附制造系统的许多组件之间共享。在夹持器504顺序地捕获并且继而同时释放第一物品组件和第二物品组件503a、503b的情况下，包括较大机器人致动器运动和视觉识别系统的信息获取中的一个或多个的耗时步骤的数目在电粘附制造系统的许多组件之间共享。在这些情况下，通过使用比传统系统更少的机器人致动器(在许多情况下，如本文所述的一个)和/或更少的视觉识别组件(例如，如本文所述的一个相机)，实现高吞吐量。因此，能够以较低的成本实现高吞吐量，而无需高速机器人致动器，和/或无需多个机器人致动器并行工作以装配单个物品(或者部分或单个物品)。

图6示出了电粘附制造系统的又一实施方式，其中第一平台601包括传送器。该系统例如基本上类似于本文所述的任何实施方式，但是用于包括传送器的第一平台601。如本文之前所述，一个或多个物品组件603由用户使用来自系统的引导放置在操作者侧607。如本文之前所述，在确认适当放置后，将传送器601激活，以便将一个或多个物品组件603传送到机器人侧611，用于由电粘附夹持器604捕获，并在第二平台602处释放。

在许多实施方式中，视觉对准在第一平台601的操作者侧607完成。在许多实施方式中，不需要附加视觉对准，因为(经由一个或多个相机)校准了视觉对准坐标系与夹持器604之间的运动学坐标变换。这些实施方式减少了物品装配时间，因为在物品组件603从第一平台601的获取与在第二平台602处的放置的时间之间机器人侧611处不需要视觉对准步骤。

在许多实施方式中，通过基于从部件轮廓、部件内孔或网格图案，以及应用于部件表面的视觉图案中的至少一个得出的信息定位第一物品组件来完成第二物品组件到第一物品组件上的视觉对准。视觉图案例如包括有意施加到部件上的基准或装饰图案，例如格子图案、棋格图案和其他图案。

本文描述的电粘附制造系统和设备的各种元件可选地互相连接并彼此集成，以提供改进的制造工作流程和效率。输入系统可以直接从cad或cam文件中获取信息，并使用该信息来计划如何从物品组件中装配物品。继而可选地将计划转换为一系列拾取和放置步骤，生成用户放置位置图以引导用户，并且可选地将用户放置位置投影给用户以指导物品组件放置。用户放置位置与本文所述的捕获位置相同。成像系统可以附加地使用关于放置位置的这样的信息来确定物品组件是否已经由用户正确地(或近似正确地)放置。夹持器区继而可以基于从输入确定的拾取和放置步骤“知道”哪个物品组件应该在哪个预定的捕获位置以及哪个物品组件应该放置在第二平台上的哪个预定位置。该系统和设备可选地还包括基于物品组件的预设水平的电粘附(和/或真空、机械喷射等)。本领域普通技术人员将会理解，物品的性质，例如材料、形状、大小或其他参数，可用于确定施加到电极的电压量，用机器人致动器施加多大的力，施加多少负压(在其中本文所述的系统与真空系统组合的情况下)等。该系统和设备可选地还包括部件放置公差水平(例如ctq信息)和预先设置。所述控制器中的一个或多个可以根据cad文件或其他输入监控、计划部件的拾取和放置位置、计划由夹持器执行的拾取和放置步骤(例如，计划哪个物品供用户放置在哪里、哪个物品何时从第一平台拾取、哪个物品供夹持器放置在第二平台何处，以及哪个物品何时放置在第二平台上)，以及过程中每个步骤的时间。

在鞋靴和服装制造常见的一些应用中，例如当物品包括铺设在固定装置(例如板)中的定制口袋中的一个或多个物品组件时，视觉对准系统定位固定装置并确认固定装置已经完全装载有来自操作者的物品组件。例如，如果固定装置太重而不能通过电粘附获得，则在激活电粘附时仅获得部件。给定固定装置公差，精确定义物品组件之间的几何关系；因此，在机器人致动器的一个运动中将捕获的物品组件放置在由操作者侧的固定装置放置的视觉对准系统测量所预定的位置。

在鞋靴和服装制造常见的一些应用中，例如那些并入缝纫工艺的应用，其中物品包括集成到固定装置中的物品组件或者物品本身是固定装置或模板，固定装置或模板被设计成使得其可以通过电粘附获得。固定装置或模板和物品组件由操作者一起放置在第一平台上，例如并排或彼此重叠。固定装置用于压住位于其下方的部件，使得所述部件不受缝纫力干扰的打扰。在一些实施方式中，当物品组件在堆叠操作中放置在袋装固定装置上时，机器人夹持器被布置成采用手指致动器将部件推入固定装置袋中。

在鞋靴和服装制造常见的一些应用中，例如并入例如热熔融熔合的那些应用中，夹持器例如包括多个超声焊接致动器组件中的一个或多个。在一些实施方式中，使用加热元件或红外元件代替超声波焊接机。如果将物品组件中的一个或多个用热熔胶或其它粘合剂浸渍，则在将第二物品组件释放到第一物品组件上之后，超声波焊接机的激活暂时将物品组件熔合在一起。在一些实施方式中，在将第二物品组件释放到第一物品组件上之前，激活超声波焊接机。在一些实施方式中，在移动捕获元件远离第一物品组件移和第二物品组件之前激活超声波焊接机。所述定位焊用于例如防止物品组件在向下游制造设备传递或传递在下游制造设备处时，例如当行进通过热辊时或当从一个制造设备运送到另一个制造设备时的移位。在一些实施方式中，超声波焊接机可选地嵌入每个电粘附区中，使得在第二平台上释放物品组件之后，在没有机器人致动器的附加运动的情况下完成定位焊。在一些实施方式中，一个或多个超声波焊接机例如安装在夹持器上并且通过将附接夹持器的焊接机移动到预定的定位焊位置来选择性地使用。

在一些实施方式中，第二平台嵌入有部件放置在其上的互补的电粘附或无源固定装置。该固定装置由工艺设备移动以完成特定的装配操作。例如，任选地采用固定装置来将物品组件稳定在第二平台上的其上方，或者确保在第二平台上其上方的物品组件在后续过程中平放。

图7a-图7d示出了电粘附制造系统的进一步实施方式，其中通过由机器人致动器706致动第二平台702来装配物品组件703。电粘附制造系统包括以下中的一个或多个：用于接收物品组件703的第一平台701、被配置用于从第一平台701接收物品组件703的第二平台702、被配置用于识别在第二平台702上接收的物品组件703并确定在第二平台702上接收的物品组件703的位置的成像系统724，以及被配置用于在从第一平台701接收物品组件703之前，响应于所识别的物品组件及其确定的位置中的一个或多个来重新定位第二平台702的控制器。第二平台702例如是机械化的传送器。

图7a-图7b示出了制造系统的实施方式，其中物品组件703放置在第一平台701上并被传送到第二平台702。操作者708将物品组件703放置在第一平台701上。第一平台701例如是传送器。传送器701例如包括薄边缘或尖角，使得传送器701非常靠近第二平台702，从而允许更高的放置准确度。成像系统724识别在第一平台701上接收的物品组件703并确定所述物品组件703在第一平台701上的位置。成像系统724例如可选地包括位于第一平台和第二平台701、702中的一个或多个上方的高架相机。响应于所识别的物品组件及其确定的位置中的一个或多个，重新定位第二平台702，以便将物品组件703从第一平台701接收到第二平台702上的预定位置上。重新定位第二平台702例如可选地包括以下中的一个或多个：沿着第一水平轴移动第二平台702、沿着与第一水平轴正交的第二水平轴移动第二平台702、沿着与第一和第二水平轴正交的垂直轴移动第二平台702、围绕该垂直轴旋转第二平台702，以及使第二平台702倾斜。响应于所识别的物品组件及其确定的位置中的一个或多个，重新定位第二平台702包括移动与控制器可操作地通信并耦合到第二平台702的机器人致动器706，例如机械臂。

这些步骤对于任何数目的物品组件703是可重复的，以便生成物品组件的堆叠712。物品组件的堆叠712例如可选地包括物品的至少一部分。物品组件的装配堆叠712进一步供给到下游制造设备714，例如本文所描绘的熔融压力机。物品组件703例如可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。装配物品712分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或者电路的至少一部分。在一些实施方式中，第一物品组件和第二物品组件703a、703b中的一个或多个包括刚性机加工的模板，其具有切出的孔或槽以容纳半自动缝纫机中的缝纫针。

图7c示出了机器人致动器706和第二平台702的放大视图。例如，装配物品712从第二平台702供给到托盘713上，以便传送到下游制造设备714。

在一些实施方式中，第一平台701和第二平台702中的一个或多个包括电粘附表面。例如，在一些实施方式中，第一平台701和第二平台702中的一个或多个嵌入有电粘附电极。在第一平台701和第二平台702中的一个或多个处的电粘附激活使得物品组件703能够从第一平台701到第二平台702的高加速度和/或高速传递，而不会通过滑动或飞出而使物品组件703移位。

图7d示出了电粘附制造系统的另一实施方式，其中多个物品组件703被供给到多个第一平台701上并被传送到下面的移动的第二平台702。第一平台701中的一个或多个被配置为从操作者708接收物品组件703中的一个或多个。第一平台701例如可选地包括传送器。第一平台701例如在第二平台702上方具有尖锐边缘，使得两者非常靠近在一起。在一些实施方式中，该系统包括位于第二平台702上方的第一传送器701a和第二传送器701b。第二平台702包括传送器。第一传送器701a和第二传送器701b例如在位于下方的第二平台702的行进方向上对齐。第二平台702具有连续或间歇运动，以便于从第一传送器和第二传送器701a、701b接收一个或多个物品组件703。成像系统724识别在第一传送器701a上接收的第一物品组件703a，并确定所述物品组件703a在第一传送器701a上的位置。成像系统724例如可选地包括位于第一平台701和第二平台702中的一个或多个上方的高架相机。响应于所识别的物品组件及其确定的位置中的一个或多个，重新定位第二平台702，以便从第一传送器701a接收物品组件703a。重新定位第二平台702例如可选地包括以下中的一个或多个：沿着第一水平轴移动第二平台702、沿着与第一水平轴正交的第二水平轴移动第二平台702、沿着与第一和第二水平轴正交的垂直轴移动第二平台702、围绕该垂直轴旋转第二平台702，以及使第二平台702倾斜。响应于所识别的物品组件及其确定的位置中的一个或多个，重新定位第二平台702包括移动与控制器可操作地通信并耦合到第二平台702的机器人致动器706，例如机械臂。

这些步骤对于任何数目的物品组件703是可重复的，以便生成物品组件的堆叠。例如，成像系统识别在第二传送器701b上接收的第二物品组件703b，并确定所述物品组件703b在第二传送器701b上的位置。响应于所识别的第二物品组件及其确定的位置中的一个或多个，重新定位第二平台702，以便从第二传送器701b接收第二物品组件703b。物品组件的堆叠712例如可选地包括物品的至少一部分。物品组件的装配堆叠712进一步供送到下游制造设备714，例如本文所描绘的熔融压力机。物品组件703例如可选地包括织物件、鞋靴部件、汽车部件、机械部件或电路部件。物品712例如分别包括衣物的至少一部分、鞋靴的至少一部分、机器的至少一部分，或者电路的至少一部分。

图8a-图8c示出了电粘附夹持器的各种实施方式。电粘附夹持器设备805包括电粘附板851，其具有用于利用电粘附捕获一个或多个目标物体(在本文中也称为物品组件)的接触表面852，电粘附板851包括一个或多个电粘附区856，其中电粘附在每个电粘附区856被单独激活，并且(如本文进一步描述的)控制器被配置成单独地激活或停用每个电粘附区856中的电粘附。图8a示出了具有单个电粘附区856的电粘附夹持器的实施方式。电粘附板851包括多个电极855并且可操作地连接到机器人致动器。图8b示出了图8a的实施方式的俯视图，突出了显示外壳854和与机器人致动器853的连接。图8c示出了具有用于选择性地捕获和释放多个物品组件的多个电粘附区856的电粘附夹持器的示例性实施方式。在许多实施方式中，该多区支持从第一平台单次挑选多个物品组件，然后将每个物品组件多次个别化地放置到第二平台上。因此，与用单区夹持器完成装配相比，多区实施减少了完成装配物品所需的运动段的数目。例如，如本文所描绘的，电粘附板851包括六(6)个电粘附区856。然而，应该理解，捕获元件805包括任何数目的电粘附区856，这取决于物品组件的制造要求。

图9示出了具有多个有“智能”电极的电粘附区的电粘附夹持器904的实施方式的原理图。工具控制器微处理器960(本文中也称为工具控制器)，例如多区控制器，与如之前所述的主控制器215(例如服务接口957、超声波焊接机941、夹持器相机933a和夹持器照明系统933b中的一个或多个)通信。相机933a附接到夹持器904，但是能够将数据无线传输到监控控制器(例如图2a中的控制器215)处理器。控制器215上的服务接口957无线地从工具控制器960接收数据。工具控制器960还与电粘附夹持器904上的每个电粘附区956的各个组件通信。电粘附夹持器904例如包括八(8)个电粘附区956的2×4矩形阵列。每个电粘附区956进一步由专用微控制器926控制，该专用微控制器926与电粘附致动控制929和智能电极928中的一个或多个通信，用于电粘附物品组件存在感测。检测物品组件的存在例如可选地包括在电粘附区956中的一个或多个处测量电极电流、电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个，并识别测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案。微控制器926与工具控制器960之间的通信例如是无线的。

工具控制器960被配置成与主系统控制器215通信，以便通过智能电极928检测一个或多个电粘附区956中的一个或多个目标物体的捕获。智能电极928例如可选地包括卡入多区工具控制器插座中的可消耗盒。由于高压击穿机制导致的重复使用期间的预期磨损，因此该盒被认为是可消耗的。虽然典型的盒具有两个电极，但是在一些实施方式中，智能电极盒包括多于两个电极，以便产生具有一定范围空间频率的可编程电极。每个电极都有专有的低成本高压电源，其表面安装在盒的背面。在一些实施方式中，经由电感耦合实现从工具控制器960到智能电极928的功率传递。微控制器926，例如来自microchip的pic微控制器，在每个区956中控制电极电压并监测每个电极中的存在感测，例如通过监测电极电流以检测物品组件的捕获和释放。工具控制器960经由nfc或其他rfid标准与区的微控制器926通信。以这种方式，在没有电流连接的情况下传输功率、电压指令和电极电流反馈，从而消除了来自每个区956上的高压电源的危险泄漏电流的可能性。在一些实施方式中，nfc标签嵌入在盒中，该盒带有加密密钥以与盒上的智能电极微控制器926通信。

图10a-图10b示出了用于检测物品组件的捕获和释放的“智能”电极的示例性应用。智能电极例如用作换能器以捕获物品组件并感测物品组件的捕获和释放。控制器被配置用于通过在电粘附区中的一个或多个处测量电极电流电压、电极导纳和电极阻抗中的一个或多个来一个或多个电粘附区中一个或多个目标物体(例如物品组件)的捕获，并识别测量的ac和dc信号分量中的一个或多个中的信号图案。例如，智能电极用于在智能电极的接触表面上放置1061或移除1062牛仔裤时检测电粘附区的电压变化，如图10a所示。图10b示出了图10a中由虚线指示的区域的放大图。当牛仔裤在电粘附板上放置1061以及牛仔裤的可检测变化从板上移除1062时，存在可检测的电容变化1063和电导率变化1064——它们一起使电极阻抗发生可检测的变化。

图11示出了具有多个电粘附区1156的电粘附夹持器捕获元件1105的实施方式，其中每个区1156具有独立的垂直激活。电粘附夹持器设备1105包括具有用于使用电粘附捕获一个或多个目标物体的接触表面1152的电粘附板1151以及被配置成单独地激活或停用每个电粘附区1156中的电粘附的控制器，电粘附板1151包括一个或多个电粘附区1156，其中每个电粘附区1156中的电粘附单独激活。电粘附板1151例如包括多个电极1155并且经由外壳1154和联动系统1153可操作地连接到机器人致动器。电粘附区1156中的一个或多个从缩回位置向前延伸，以将延伸的电粘附区1156与其余一个或多个缩回的电粘附区1156分离。多个电粘附区1156基本上类似于本文所述的电粘附区的其他实施方式。

图12a-图12b示出了电粘附夹持器1404的实施方式的示意图，该电粘附夹持器1404包括具有超声波焊接机1441的电粘附板1451，以便于物品组件的捕获和释放。电粘附板1451可以与本文所述的其他实施方式基本相似。超声波焊接机或变幅杆1441例如是捕获元件1405的整体部分。超声波焊接机1441可选地集成到电粘附捕获元件1405的机械分离机构1470中。在一些实施方式中，超声波焊接机1441可选地安装，使得在将物品组件放置在第二平台上时致动。

图12a示出了电粘附夹持器1404的实施方式的横截面，该电粘附夹持器1404包括机械分离机构1470和超声波焊接机1441，其中机械分离机构1470包括缩回的超声波焊接机1441。电粘附夹持器1404包括捕获元件1405(例如电粘附板1451)和外壳1454。外壳1454例如从电粘附板1451延伸到连接1471到机器人致动器并在其间形成增压室1474。外壳1454例如可选地为长方体形状，其中电粘附板1451与外壳1454之间的接触形成直角和钝角中的一个或多个。外壳1454例如是弯曲的和/或在外壳1454接触连接件1471的地方形成直角。外壳1454例如可选地是棱柱形的。如所图示，在一些实施方式中，超声波焊接机1441与机械分离机构1470是一体的。当如此处所示缩回时，机械分离机构1470容纳在形成在电粘附板1451与捕获元件的外壳1454之间的增压室1474中。捕获元件1405经由联动系统1453连接到机器人致动器1406。

图12b示出了电粘附夹持器1404的实施方式的横截面，该电粘附夹持器1404包括机械分离机构1470和集成超声波焊接机1441，其中机械分离机构1470是延伸的。机械分离机构1470的延伸将超声波焊接机1441突出到与物品组件接触，在物品组件处激活超声波焊接机以暂时将物品组件熔合在一起。例如，如果物品组件中的一个或多个用热熔胶或其它粘合剂浸渍，则在将第二物品组件释放到第一物品组件上之后激活超声波焊接机1441暂时将物品组件熔合在一起。在一些实施方式中，在第二物品组件释放到第一物品组件上之前激活超声波焊接机1441。在一些实施方式中，在没有延伸机械分离机构1470的情况下激活超声波焊接机1441。在一些实施方式中，在移动捕获元件1405远离第一物品组件和第二物品组件移动之前激活超声波焊接机1441。所述定位焊用于例如防止物品组件在向下游制造设备传递或传递在下游制造设备处时，例如当行进通过热辊时或当从一个制造设备运送到另一个制造设备时的移位。

图13示出了电粘附板1451的俯视图。在一些实施方式中，电粘附板1451包括中心孔口1472，超声波焊接机1441可以通过中心孔口1472朝向一个物品组件或多个物品组件突出。

图14示出了具有如图12a-图12b中所使用的集成超声波焊接机1441的机械分离机构1470的实施方式的透视图。超声波焊接机1441整体地位于机械分离机构1470的中央，在与电粘附板1451的孔口1472相对应的位置，如图13中所图示。

在许多实施方式中，电粘附夹持器1404包括如本文之前所述的具有多个电粘附区1456的电粘附板1451。每个电粘附区1456例如包括机械分离机构1470和超声波焊接机1441，使得每个区1456独立于每个其他区1456是个体化的并且可以致动的。在一些实施方式中，每个区1456以这样的方式个体化以便捕获元件1405的每个电粘附区1456的捕获和释放模态独立于每个其他区1456而被激活。每个区1456例如具有整体超声波焊接机1441。超声波焊接机1441如图11-图14中所示可选地集成到电粘附区1456的机械分离机构1470中。在一些实施方式中，超声波焊接机1441可选地嵌入每个电粘附区1456中，使得在将物品组件释放在第二平台上之后，在没有机器人致动器的附加运动的情况下完成定位焊。

在一些实施方式中，每个电粘附区1456可与每个其他区1456分离，使得电粘附板1451具有可替换的段或区1456。在一些实施方式中，电粘附板1451的每个可替换段1456包括连接到夹持器1404的电粘附区1456和外壳1454，使得外壳1454和电粘附区1456是可拆卸单元。

在许多实施方式中，电粘附板1451的接触表面1452是非平坦的。在许多实施方式中，电粘附板1451的接触表面1452是可压缩的，例如由可压缩材料制成。在一些实施方式中，电粘附板1451的接触表面1452是可压缩的平坦表面。在一些实施方式中，电粘附板1451的接触表面1452是可压缩的非平坦表面。在一些实施方式中，电粘附板1451的接触表面1452是不可压缩的非平坦表面。

在许多实施方式中，电粘附区1456中的一个或多个的接触表面1451是非平坦的。在许多实施方式中，电粘附区1456的接触表面1451是可压缩的，例如由可压缩材料制成、具有可压缩涂层，和/或经由可压缩界面安装。在一些实施方式中，电粘附区1456的接触表面1452是可压缩的平坦表面。在一些实施方式中，电粘附区1456的接触表面1452是可压缩的非平坦表面。在一些实施方式中，电粘附区1456的接触表面1452是不可压缩的非平坦表面。在一些实施方式中，夹持器中的多个电粘附区1456被布置成是共面的。在一些实施方式中，夹持器中的多个电粘附区1456被布置成不共面——例如特别地布置使得改善夹持力和在释放到第二平台上之后的物品平整度。在一些实施方式中，每个区1456的电粘附表面1452耦合到致动器或被动线性移动机构，使得区1456的表面有时是共面的并且在其他时间在平行但分离的平面上。

图15a-图15c示出了具有用于电极的各种图案的电粘附夹持器板1551的示例性实施方式。图15a示出了电粘附板1551或电粘附区1556的实施方式，其中电粘附电极形成同心环。图15b示出了电粘附板1551或电粘附区1556的实施方式，其中电粘附电极形成环形链和弯曲链。图15c示出了电粘附板1551或电粘附区1556的实施方式，其中电粘附电极形成更传统的图案，例如具有平行线，以梳状图案或互相交叉的。预期电极位于导电迹线中或迹线之间的空间中。

图16示出了使用电粘附制造系统捕获和释放多个目标物体的方法1600，该电粘附制造系统包括如本文之前所述的电粘附夹持器。该方法可以使用本文所述的系统和装置中的一个或多个。

在步骤1601，例如使用由第一平台上方的相机拍摄的图像，识别第一平台上的第一物品组件和第二物品组件。

在步骤1602，第一物品组件由第一电粘附区捕获，而第二物品组件由第二电粘附区捕获。例如，第一物品组件的捕获包括在第一电粘附区内激活电粘附(步骤1602a)。例如，第二物品组件的捕获包括在第二电粘附区内激活电粘附(步骤1602a)。第一物品组件和第二物品组件的捕获同时发生。

在步骤1603，通过嵌入第一电粘附区中的第一智能电极检测第一物品组件的捕获。

在步骤1604，通过嵌入第二电粘附区中的第二智能电极检测第二物品组件的捕获。

在步骤1605，第一物品组件从第一电粘附区释放，而第二物品组件保留在第二电粘附区。从第一电粘附区释放第一物品组件例如包括第一电粘附区的延伸(步骤1605a)和第一电粘附区的电极电压的反转(步骤1605b)中的一个或多个。

在步骤1606，通过第一智能电极检测第一物品组件的释放。

在步骤1607，通过第二智能电极检测第二物品组件的保留。

在步骤1608，从第二电粘附区释放第二物品组件。从第二电粘附区释放第二物品组件例如包括本文之前描述的任何释放机制。

在步骤1609，通过第二智能电极检测第二物品组件的释放。

在步骤1610，针对多个物品组件重复之前的步骤。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的使用包括电粘附夹持器的电粘附制造系统捕获和释放多个目标物体的方法1600，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。可以根据需要经常重复许多步骤以装配物品的至少一部分。

例如，在一些实施方式中，步骤1601可以在多个步骤中发生，使得在不同时间检测第一物品组件和第二物品组件。替代地或组合地，步骤1602可选地发生，使得在不同时间捕获第一物品组件和第二物品组件。在许多实施方式中，例如分别在检测和捕获第一物品组件和第二物品组件的同时检测和捕获附加物品组件。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的捕获和释放物体的方法1600，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。许多步骤可以根据益处经常重复。

在许多实施方式中，使用本文所述的各种组件的电路来执行方法1600的步骤中的一个或多个。在一些实施方式中，电路被编程用于提供方法1600的步骤中的一个或多个，并且程序包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或电路中逻辑的编程步骤。

图17示出了如本文之前所述便于制造物品的方法1700。该方法可以使用本文所述的系统和装置中的一个或多个。

在步骤1701，优化第一平台的操作者侧处的照明。

在步骤1702，将一个或多个引导图像和消息投影到第一平台上。

在步骤1703，将第一物品组件放置在第一平台上。

在步骤1704，识别第一物品组件。

在步骤1705，鉴别第一物品组件的错误放置。

在步骤1706，检测第一物品组件是否平放在第一平台上。

在步骤1707，如果在步骤1705和1706中的一个或多个处检测到放置错误，则向操作者投影一个或多个消息和指令。

在步骤1708，重复步骤1703-1707，直至第一物品组件被鉴别为正确放置。

在步骤1709，针对每个附加物品组件重复步骤1703-1708。

在步骤1710，将(一个或多个)物品组件发送到第一平台的机器人侧。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的便于制造物品的方法，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。可以根据需要经常重复许多步骤，以确保将一个或多个物品组件正确地放置在第一平台的操作者侧。

例如，在许多实施方式中，在步骤1703中将两个或更多个物品组件放置在第一平台上，使得两个或更多个物品组件中每一个的识别(步骤1704)与识别两个或更多个物品组件中其他的每一个同时发生。继而，对于每个物品组件并行执行步骤1705-1708，以减少纠正放置错误所花费的时间。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的便于制造的方法1700，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。许多步骤可以根据益处经常重复。

在许多实施方式中，使用本文所述的各种组件的电路来执行方法1700的步骤中的一个或多个。在一些实施方式中，电路被编程用于提供方法1700的步骤中的一个或多个，并且程序包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或电路中逻辑的编程步骤。

图18示出了如本文之前所述的使用包括电粘附夹持器的电粘附制造系统制造物品的方法1800。该方法可以使用本文所述的系统和装置中的一个或多个。

在步骤1801，从上游制造设备接收来件信息。

在步骤1802，检测第一平台处的第一物品组件的存在。在一些实施方式中，第一物品组件的存在例如通过高架相机、手势控制传感器或本文之前所述的其他装置的任何组合来检测。

在步骤1803，检测第一平台处第二物品组件的存在。该系统进一步识别出所有物品组件已被放置在第一平台上(步骤1803a)。例如，放置在第一平台上的物品组件的形状、颜色、取向和数目中的一个或多个通过对第一平台进行成像并与如本文之前所述之前教导给系统的预期形状、颜色、取向和/或数目进行比较来评估。在识别出所有预期的物品组件已经放置在第一平台的操作者侧时，例如通过旋转包括转盘的第一平台，将物品组件转位到第一平台的机器人侧(步骤1803b)。

在步骤1804，识别第一平台上的第一物品组件。

在步骤1805，将捕获元件放置在第一物品组件上方。捕获元件的放置例如包括移动机械臂(步骤1805a)和将捕获元件对准第一预定捕获位置(步骤1805b)中的一个或多个。

在步骤1806，第一物品组件由第一电粘附区捕获。捕获例如包括在第一电粘附区内激活电粘附(步骤1806a)。

在步骤1807，识别第一平台上的第二物品组件。

在步骤1808，将捕获元件放置在第二物品组件上方。捕获元件的放置例如包括移动机械臂(步骤1808a)和将捕获元件对准第二预定捕获位置(步骤1808b)中的一个或多个。

在步骤1809，第二物品组件由第二电粘附区捕获。捕获例如包括在第二电粘附区内激活电粘附(步骤1809a)。

在步骤1810，将物品组件移动到第二平台上方的位置。物品组件的移动例如包括移动机械臂(步骤1810a)、识别第二平台上的第一预定位置(步骤1810b)以及将捕获元件对准第一预定位置(步骤1810c)中的一个或多个。

在步骤1811，第一物品组件从第一电粘附区释放，而第二物品组件保留在第二电粘附区。从第一电粘附区释放第一物品组件例如包括第一电粘附区的延伸(步骤1811a)和第一电粘附区的电极电压的反转(步骤1811b)中的一个或多个。

在步骤1812，将第二物品组件释放到第二平台上。如本文之前所述，从第二电粘附区释放第二物品组件例如可选地包括移动机械臂以使捕获元件与第二平台的第二预定位置对准。从第二电粘附区释放第二物品组件例如包括本文之前所述的任何释放机制。

在步骤1813，针对多个物品组件重复之前描述的步骤。

在步骤1814，生成度量。生成的方法例如包括制造生产率(步骤1814a)、来件接受度(步骤1814b)，部件捕获准确度(步骤1814c)和部件放置准确度(步骤1814d)中的一个或多个。

在步骤1815，将度量发送到远程计算装置(本文中也描述为远程计算机主机)。

在步骤1816，将去件信息发送到下游制造设备。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的使用包括电粘附夹持器的电粘附制造系统制造物品的方法，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。可以根据需要经常重复许多步骤以装配物品的至少一部分。

例如，在许多实施方式中，步骤1802、1803、1804和1807同时发生，使得同时检测和识别第一物品组件和第二物品组件。替代地或组合地，当第一物品组件和第二物品组件已被放置在预定的捕获位置时，定位捕获元件的步骤1805和1808可选地同时发生，使得步骤1806和1809能够同时执行以同时捕获第一物品组件和第二物品组件。在许多实施方式中，例如分别在检测和捕获第一物品组件和第二物品组件的同时检测和捕获附加物品组件。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的制造物品的方法1800，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。许多步骤可以根据益处经常重复。

在许多实施方式中，使用本文所述的各种组件的电路来执行方法1800的步骤中的一个或多个。在一些实施方式中，电路被编程用于提供方法1800的步骤中的一个或多个，并且程序包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或电路中逻辑的编程步骤。

图19示出了如本文之前所述的使用致动第二平台制造物品的方法1900。该方法可以使用本文所述的系统和装置中的一个或多个。

在步骤1901，在第一平台上接收第一物品组件。

在步骤1902，鉴别第一物品组件。

在步骤1903，确定第一物品组件在第一平台上的位置。

在步骤1904，将第一物品组件的标识和位置中的一个或多个传达到第二平台。

在步骤1905，重新定位第二平台以接收第一物品组件。

在步骤1906，将第一物品组件传送到第二平台。

在步骤1907，在第二平台处接收来自第一平台的第一物品组件。

在步骤1908，针对附加物品组件重复步骤1901-1908。

在步骤1909，将物品组件供给到另外的制造设备。

尽管上述步骤示出了根据实施方式的制造物品的方法1900，但是本领域普通技术人员将基于本文所述的教导认识到许多变化。这些步骤能够以不同的顺序完成。可以添加或删除步骤。一些步骤可以包括子步骤。许多步骤可以根据益处经常重复。

在许多实施方式中，使用本文所述的各种组件的电路来执行方法1900的步骤中的一个或多个。在一些实施方式中，电路被编程用于提供方法1900的步骤中的一个或多个，并且程序包括存储在计算机可读存储器上的程序指令或电路中逻辑的编程步骤。

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。