搬运装置、搬运系统及货架搬运方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种搬运装置、搬运系统及货架搬运方法。所述方法包括：估计搬运装置于特定场域中的装置姿态；检测位于特定场域中的货架的货架姿态；反应于接收到对于货架的搬运请求，基于货架的货架姿态设定关联于货架的进入点，并控制搬运装置前往进入点；反应于判定搬运装置抵达进入点，旋转以对齐货架，并从货架的入口进入货架下的容置空间；升起举升杆以与货架对接，并移动以搬运货架。

Handling device, handling system and shelf handling method

【技术实现步骤摘要】
搬运装置、搬运系统及货架搬运方法
本专利技术涉及一种导航机制，尤其涉及一种搬运装置、搬运系统及货架搬运方法。
技术介绍
自动导引车(AutomaticGuidedVehicle，AGV)是一种按设定的线路或设定的地图，在物流调度系统或人工指令的控制下，自动行驶或者自动牵引物料箱，完成物料转运与装卸的无人驾驶物料输送设备。目前工业界中已经出现的AGV导航控制系统主要有地磁感应导引、光耦跟踪导引、激光反射导引、视觉跟踪导引、惯性导引、超声波导引等。然而，在上述系统中，若所应用的环境中存在不易处理的环境问题时(例如地面镜反射和道路污渍、导引线断裂、模糊等)，常常出现AGV跑偏或者路径丢失等故障，可靠性低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种搬运装置、搬运系统及货架搬运方法，其可用于解决上述技术问题。本专利技术提供一种搬运装置，包括举升杆及处理器。举升杆设置于搬运装置的顶面。处理器经配置以：估计搬运装置于特定场域中的装置姿态；检测位于特定场域中的货架的货架姿态；反应于接收到对于货架的搬运请求，基于货架的货架姿态设定关联于货架的第一进入点，并控制搬运装置前往第一进入点；反应于判定搬运装置抵达第一进入点，控制搬运装置旋转以对齐货架，并从货架的第一入口进入货架下的容置空间；升起举升杆以与货架对接，并控制搬运装置移动以搬运货架。一种搬运系统，包括货架及搬运装置。货架位于特定场域内，并设置有多个反光物件。搬运装置经配置以：估计搬运装置于特定场域中的装置姿态；检测位于特定场域中的货架的货架姿态；反应于接收到对于货架的搬运请求，基于货架的货架姿态设定关联于货架的第一进入点，并前往第一进入点；反应于判定抵达第一进入点，旋转以对齐货架，并从货架的第一入口进入货架下的容置空间；升起举升杆以与货架对接，并移动以搬运货架。本专利技术提供一种货架搬运方法，适于搬运装置，包括：估计搬运装置于特定场域中的装置姿态；检测位于特定场域中的货架的货架姿态；反应于接收到对于货架的搬运请求，基于货架的货架姿态设定关联于货架的第一进入点，并控制搬运装置前往第进入点；反应于判定搬运装置抵达第一进入点，旋转以对齐货架，并从货架的第一入口进入货架下的容置空间；升起举升杆以与货架对接，并移动以搬运货架。基于上述，本专利技术可让搬运装置在估计自身的装置姿态及货架的货架姿态之后，控制搬运装置朝货架前进，并自动且准确地实现与货架的对接。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A是依据本专利技术的一实施例示出的搬运装置功能方块图；图1B是依据图1A示出的搬运装置实体图；图2A是依据本专利技术的一实施例示出的货架示意图；图2B是依据图2A示出的货架仰视图；图3是依据本专利技术的一实施例示出的货架搬运方法流程图；图4A至图4G是依据本专利技术的一实施例示出的位于特定场域内的搬运系统运作情境图。附图标记说明：100：搬运装置；100a、200a：参考点；100b：装置定向；102：举升杆；104：光达传感器；106：里程计；108：处理器；200：货架；200b：货架定向；201：承载部；202：货架脚；203：轮子；204：对接部；204a：导槽；204b：限位部；205：反光物件；206：容置空间；400：搬运系统；410：第一进入点；499：特定场域；D1：预设距离；E1：第一入口；P1：对接位置；S1：特定侧。具体实施方式请参照图1A及图1B，其中图1A是依据本专利技术的一实施例示出的搬运装置功能方块图，而图1B是依据图1A示出的搬运装置实体图。在本专利技术的实施例中，搬运装置100例如是可在特定场域(例如仓库或其他用于存放货物、货架的场所)中受控而搬运货架(shelf)或其他物品的AGV，但可不限于此。举例而言，当相关的控制中心或管理人员控制搬运装置100搬运某个指定货架时，搬运装置100可自动执行路径规划(pathplanner)演算法以规划前往指定货架的路径。并且，在抵达指定货架附近的目标点之后，搬运装置100可再自动切换为红萝卜规划(carrotplanner)演算法，以逐步靠近指定货架，并通过某种方式与指定货架对接。在完成与指定货架的对接之后，搬运装置100即可通过自身的移动来将指定货架移至控制中心或管理人员指定的目的地，从而完成对于指定货架的搬运操作。如图1A所示，搬运装置100可包括举升杆102、光达传感器104、里程计106及处理器108。如图1B所示，举升杆102例如可设置于搬运装置100的顶面，并可受控于处理器108而升起及收回。在一实施例中，举升杆102可用于与待搬运货架上的对接部对接，从而利于搬运装置100搬运货架，但可不限于此。光达传感器104可通过发射光束(例如激光)的方式对搬运装置100所在的特定场域进行扫描，藉以得知搬运装置100周围各物体与搬运装置100之间的距离，但可不限于此。在本专利技术的实施例中，所考虑的货架上可设置有多个反光物件(例如反光条、反光标签等)。因此，在光达传感器104进行扫描以取得特定场域中的数个环境亮点之后，可检测到环境亮点中存在一或数个对应于前述反光物件的特定亮点(例如是亮度高于亮度门限值的一部分环境亮点)。在本专利技术的实施例中，上述特定亮点可用于让搬运装置100检测货架的货架姿态(例如在特定场域中的货架坐标及货架定向等)，相关细节将在之后说明。在一实施例中，搬运装置100可设置有数个动力轮，其可受驱动而令搬运装置100(水平地)旋转和/或移动。在此情况下，里程计106可安装于上述动力轮上以得到轮胎转动的距离，从而得到搬运装置100的估计移动距离，但可不限于此。在一实施例中，搬运装置100可储存有所在的特定场域地图，藉此，处理器108即可基于里程计106所取得的估计移动距离来估计搬运装置100在特定场域中的装置姿态(例如包括搬运装置100的装置坐标及装置定向等)。处理器108耦接于举升杆102、光达传感器104及里程计106，并可为一般用途处理器、特殊用途处理器、传统的处理器、数字信号处理器、多个微处理器(microprocessor)、一个或多个结合数字信号处理器核心的微处理器、控制器、微控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程逻辑门阵列电路(FieldProgrammableGateArray，FPGA)、任何其他种类的集成电路、状态机、基于进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine，ARM)的处理器以及类似品。请参照图2A及图2B，其中图2A是依据本专利技术的一实施例示出的货架示意图，而图2B是依据图2A示出的货架仰视图。在本实施例中，货架200例如可位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搬运装置，包括：/n举升杆，设置于所述搬运装置的顶面；以及/n处理器，经配置以：/n估计所述搬运装置于特定场域中的装置姿态；/n检测位于所述特定场域中的货架的货架姿态；/n反应于接收到对于所述货架的搬运请求，基于所述货架的所述货架姿态设定关联于所述货架的第一进入点，并控制所述搬运装置前往所述第一进入点；/n反应于判定所述搬运装置抵达所述第一进入点，控制所述搬运装置旋转以对齐所述货架，并从所述货架的第一入口进入所述货架下的容置空间；/n升起所述举升杆以与所述货架对接，并控制所述搬运装置移动以搬运所述货架。/n

【技术特征摘要】
20181122 US 62/770,7481.一种搬运装置，包括：
举升杆，设置于所述搬运装置的顶面；以及
处理器，经配置以：
估计所述搬运装置于特定场域中的装置姿态；
检测位于所述特定场域中的货架的货架姿态；
反应于接收到对于所述货架的搬运请求，基于所述货架的所述货架姿态设定关联于所述货架的第一进入点，并控制所述搬运装置前往所述第一进入点；
反应于判定所述搬运装置抵达所述第一进入点，控制所述搬运装置旋转以对齐所述货架，并从所述货架的第一入口进入所述货架下的容置空间；
升起所述举升杆以与所述货架对接，并控制所述搬运装置移动以搬运所述货架。


2.根据权利要求1所述的搬运装置，其中所述货架设置有多个反光物件，所述搬运装置还包括光达传感器，其中所述光达传感器经配置以扫描所述搬运装置所在的所述特定场域，以取得所述特定场域中的多个环境亮点，且所述处理器经配置以：
从所述多个环境亮点中取得对应于所述多个反光物件的多个特定亮点；
基于所述多个特定亮点检测所述货架的所述货架姿态。


3.根据权利要求2所述的搬运装置，其中所述搬运装置还包括里程计，其中所述里程计经配置以取得所述搬运装置的移动里程，且所述处理器经配置以：
基于所述移动里程及所述多个环境亮点估计所述搬运装置于所述特定场域中的装置姿态。


4.根据权利要求3所述的搬运装置，其中所述装置姿态包括所述搬运装置在所述特定场域中的装置坐标及装置定向，且所述处理器经配置以采用机器定位演算法以基于所述移动里程及所述多个环境亮点估计所述搬运装置于所述特定场域中的所述装置姿态。


5.根据权利要求2所述的搬运装置，其中各所述特定亮点的亮度高于亮度门限值。


6.根据权利要求2所述的搬运装置，其中所述货架的所述货架姿态包括所述货架在所述特定场域中的货架坐标及货架定向，且所述处理器经配置以：
采用分群演算法而基于所述多个特定亮点检测对应于所述多个反光物件的多个亮点丛集，并据以检测所述货架姿态。


7.根据权利要求2所述的搬运装置，其中所述货架包括多个货架脚，各所述货架脚具有轮子，且所述多个反光物件设置于所述多个货架脚上。


8.根据权利要求7所述的搬运装置，其中所述货架还具有承载部，所述承载部位于所述容置空间上方，且所述承载部与所述容置空间之间设置有用于容置所述举升杆的对接部。


9.根据权利要求1所述的搬运装置，其中所述第一入口位于所述货架的特定侧，所述第一进入点为在所述货架外的虚拟点，且所述虚拟点与所述特定侧相距预设距离。


10.根据权利要求1所述的搬运装置，其中反应于判定所述搬运装置上的参考点对齐于所述第一进入点，所述处理器判定所述搬运装置已抵达所述第一进入点。


11.根据权利要求10所述的搬运装置，其中所述搬运装置包括以轮轴连接的多个动力轮，且所述参考点对应于所述轮轴的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昭霖，陈衍文，余俊莹，
申请(专利权)人：仁宝电脑工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71