用于映射托盘和集装箱中纸箱位置的系统和方法技术方案

提供了用于映射纸箱位置的系统、方法和软件。该方法包括，对于第一纸箱，为第一纸箱分配第一标识符，该第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间中，或者集装箱的集装箱空间中。该方法包括确定第一纸箱的一个或多个物理特性。该方法包括将第一纸箱的一个或多个物理特性与第一标识符相关联。该方法包括确定第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置。该方法包括生成托盘空间或集装箱空间的三维(3D)图。基于第一纸箱的所确定一个或多个物理特性，以及第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的所确定定位位置来生成3D图。定定位位置来生成3D图。定定位位置来生成3D图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于映射托盘和集装箱中纸箱位置的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2019年3月26日提交的美国专利申请第16/365，215号的权益，该申请出于各种目的通过引用并入本文。


[0003]本公开涉及映射托盘和集装箱中纸箱的位置，更具体地，涉及基于托盘和集装箱中的纸箱的确定标识和定位位置生成托盘和集装箱的3D图。

技术介绍

[0004]托盘和集装箱广泛用于许多行业的物流操作。例如，在零售供应链中，将要在商店和互联网上销售的商品包装到纸箱中，然后将其码垛到托盘上并装载到集装箱上。然后，将托盘和集装箱从生产地运输到中间地点，如港口、铁路和货运码头以及供应和配送中心。在物流供应链中不同地点之间的运输过程中，托盘和集装箱可能会从一个设施被转移到另一个设施，或者从一辆车被转移到另一辆车。在通过互联网销售的情况下，最终目的地可能是消费者的家或营业地。在零售商店为纸箱的最终目的地的情况下，纸箱被从托盘上卸下，或者被从集装箱上卸下，以便向消费者展示销售的货物。
[0005]对于混合托盘和集装箱——也就是说，对于具有非同质负载的托盘和集装箱，包括不同形状、尺寸、定向、重量和货物的纸箱——纸箱随意放置、记录保存繁琐、负载不稳定、货物丢失和/或损坏以及其他低效是目前已知的物流系统和方法中常见的问题。在至少一些已知的系统和方法中，由于在不同的运输点会取走一些纸箱并装载新的纸箱，上述低效可能会随着时间而加剧。在物流供应链的各个步骤中，在托盘的码垛和卸垛以及集装箱的装载和卸载中实施自主或半自主(包括基于机器人)的纸箱搬运系统和方法一直具有挑战性。已知系统和方法中的问题至少部分是由于需要获得、跟踪、追踪和有效处理的信息量以及供应链中的转移步骤的数量。因此，需要改进的基于托盘和集装箱的物流供应链方法和系统来提供关于托盘、集装箱和存在于其上的纸箱的位置、内容物、标识和其他属性的准确、可追踪和可跟踪的信息。

技术实现思路

[0006]本公开的一个方面是一种用于在码垛(construction)和卸垛带有纸箱的托盘或者装载和卸载带有纸箱的集装箱期间映射纸箱位置的方法。对于第一纸箱，该方法包括：(i)为第一纸箱分配第一标识符，该第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间中，或者集装箱的集装箱空间中；(ii)确定第一纸箱的一个或多个物理特性；(iii)将第一纸箱的一个或多个物理特性与第一标识符相关联；(iv)确定第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置；以及(v)基于所确定的第一纸箱的一个或多个物理特性，以及所确定的第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置，生成托盘空间或集装箱空间的三维(3D)图。
[0007]本公开的另一方面是一种用于映射纸箱位置的系统。该系统包括一个或多个存储
器设备，以及与一个或多个存储器设备通信的一个或多个处理器。对于第一纸箱，该一个或多个处理器被编程为：(i)为第一纸箱分配第一标识符，该第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间中，或集装箱的集装箱空间中；(ii)确定第一纸箱的一个或多个物理特性；(iii)将第一纸箱的一个或多个物理特性与第一标识符相关联；(iv)确定第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置；以及(v)基于所确定的第一纸箱的一个或多个物理特性，以及所确定的第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置，生成托盘空间或集装箱空间的三维(3D)图。
[0008]本公开的又一方面是一种非瞬时计算机可读存储介质，其存储用于映射纸箱位置的处理器可执行指令。当由一个或多个处理器执行时，处理器可执行指令使得该一个或多个处理器对于第一纸箱：(i)为第一纸箱分配第一标识符，该第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间中，或者集装箱的集装箱空间中；(ii)确定第一纸箱的一个或多个物理特性；(iii)将第一纸箱的一个或多个物理特性与第一标识符相关联；(iv)确定第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置；以及(v)基于所确定的第一纸箱的一个或多个物理特性，以及所确定的第一纸箱在托盘空间或集装箱空间中的定位位置，生成托盘空间或集装箱空间的3D图。
[0009]根据以下详细描述和附图，将会理解所公开的原理的另外的和备选的方面和特征。应当理解，本文公开的与用于映射纸箱位置的系统、方法和软件相关的原理能够在其他不同的实施例中实施，并且能够在各个方面进行修改。因此，应当理解，上述一般描述和以下详细描述都只是示例性和说明性的，并不限制所附权利要求的范围。
附图说明
[0010]图1是根据本公开实施例的用于映射托盘或集装箱中纸箱位置的系统的框图。
[0011]图2是根据本公开实施例的用于映射托盘或集装箱中纸箱位置的方法的流程图。
[0012]图3A是根据本公开实施例的托盘在码垛期间的立体图。
[0013]图3B是具有指定坐标框架和局部原点的纸箱的立体图。
[0014]图4是根据本公开实施例的数据结构的框图，该数据结构可用于图1的系统和图2的方法。
[0015]图5是根据本公开的实施例的已码垛的托盘的立体图。
[0016]图6是根据本公开实施例的已装载的集装箱的立体图。
具体实施方式
[0017]现在将详细参考具体实施例或特征，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在所有附图中将使用对应或相似的附图标记来指代相同或对应的部件。此外，当可能存在多于一个相同类型的元件时，可共同或单独地引用本文描述的各种元件。然而，这种引用在本质上仅仅是示例性的。可以注意到，除非在所附权利要求中明确阐述，否则以单数形式对元件的任何引用也可以解释为涉及复数形式，反之亦然，而不会将本公开的范围限制为这种元件的确切数量或类型。
[0018]图1是根据本公开用于映射纸箱3在托盘1或集装箱90中的位置的系统6的框图，图2是用于映射纸箱3在托盘1或集装箱90中的位置的方法2的流程图。如本文所使用的，“纸箱
(carton)”是指任何适于在托盘或集装箱中或其上存储、运输、容置、船送和/或展示的物理物体。这种物理对象在形状、维度、材料、重量、数量和/或价值(货币或其他)方面可以采取多种形式。这种物理物体可以是实心的、空心的、形状和/或质量分布对称的，或者在这些方面可以是非对称的。这种物理物体可以包封或内含其他物体或材料(例如，容纳一个或多个物品的纸板盒)，包括为了保护这种物品免受外部元件的影响，将这种物品与外部空间隔离，和/或便于搬运。
[0019]在图2所示的实施例中，示例方法2至少部分由系统6实现和执行。系统6包括计算设备4。计算设备4包括可操作地相互通信耦合的硬件和软件组件。计算设备4还可操作地耦合到电源(图1中未示出)。如本文所使用，术语“可操作地通信耦合”意味着所公开的系统(例如，系统6)的两个或多个硬件组件能够相互发送和/或接收电信号和/或光信号27。这种发送和/或接收包括使用有线、无线或两种类型的数据连接和/或数据通信协议。这种发送和/或接收还包括在非常短的距离上(例如，在计算设备4的范围内)和/或在跨越大陆的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于映射纸箱位置的方法，包括：对于第一纸箱：(i)为所述第一纸箱分配第一标识符，所述第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间中，或者集装箱的集装箱空间中；(ii)确定所述第一纸箱的一个或多个物理特性；(iii)将所述第一纸箱的所述一个或多个物理特性与所述第一标识符相关联；(iv)确定所述第一纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的定位位置；以及(v)基于所确定的所述第一纸箱的所述一个或多个物理特性、以及所确定的所述第一纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的所述定位位置，生成所述托盘空间或所述集装箱空间的三维(3D)图。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：对于至少第二纸箱：(vi)为所述至少第二纸箱分配至少第二标识符，所述至少第二纸箱被接纳以定位在所述托盘空间或所述集装箱空间中；(vii)确定所述至少第二纸箱的一个或多个物理特性；(viii)将所述至少第二纸箱的所述一个或多个物理特性与所述至少第二标识符相关联；以及(ix)确定所述至少第二纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的定位位置，其中生成所述3D图还包括：还基于所述至少第二纸箱的所确定的所述一个或多个物理特性、以及所确定的所述第一纸箱和所述至少第二纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的所所述定位位置，生成所述托盘空间或所述集装箱空间的所述3D图。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：(A)确定所述托盘或所述集装箱的基面的可用基面面积；(B)确定可用于将所述第一纸箱和所述至少第二纸箱中的相应纸箱定位在所述托盘空间或所述集装箱空间中的体积；(C)至少基于所确定的可用基面面积和可用体积，为所述托盘空间或所述集装箱空间所分配的全局坐标系(pc)，所述全局坐标系(pc)具有被定义或至少近似为所述基面上的全局点的全局原点，所述全局点被定义为x
pc
＝0、y
pc
＝0和z
pc
＝0；以及(D)将所分配的所述全局坐标系与所述托盘或所述集装箱相关联。4.根据权利要求3所述的方法，其中以下步骤之一：(iv)确定所述第一纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的所述定位位置，以及(ix)确定所述至少第二纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的所述定位位置，包括：为所述相应纸箱分配坐标框架(f)，所述坐标框架(f)具有被定义或至少近似为所述相应纸箱的外表面上或附近的框架点的局部原点，所述框架点定义为x
f
＝0、y
f
＝0和z
f
＝0；确定所述相应纸箱相对于至少一个所分配的所述坐标框架(f)的有效体积；以及针对已定位的相应纸箱确定所述相应纸箱的所述局部原点在所述托盘空间或所述集装箱空间的所分配的所述全局坐标系中的框架坐标。5.根据权利要求4所述的方法，其中生成所述3D图还包括：将所确定的所述相应纸箱的所述有效体积和所确定的所述局部原点与所述托盘空间或所述集装箱空间的不可用部分
体积相关联。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述托盘空间或所述集装箱空间中的所述不可用部分体积对应于所述相应纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的定位位置，所述方法还包括：基于所述托盘空间或所述集装箱空间的所述不可用部分体积，确定对于后续纸箱在所述托盘空间或所述集装箱空间中的可用位置。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述一个或多个物理特性包括以下中的至少一项：所述第一纸箱和所述至少第二纸箱中的相应纸箱的标识、一个或多个维度、重量和机器人操纵能力属性，并且其中以下步骤中的至少一个步骤：(ii)确定所述第一纸箱的所述一个或多个物理特性，以及(vii)确定所述至少第二纸箱的所述一个或多个物理特性，包括以下中的至少一项：(a)由传感器捕获所述相应纸箱的至少一部分的至少一个图像；(b)分析所述至少一个图像以提取所述相应纸箱的所述一个或多个物理特性；(c)从定位在所述相应纸箱中或所述相应纸箱上的发射器设备接收如下信号，所述信号对包括所述相应纸箱的所述一个或多个物理特性的数据编码；(d)对从所述发射器设备接收的所述信号解码，以提取所述相应纸箱的所述一个或多个物理特性；(e)从调试系统接收对包括所述相应纸箱的所述一个或多个物理特性的数据编码的信号；以及(f)对从所述调试系统接收的所述信号解码，以提取所述相应纸箱的所述一个或多个物理特性。8.根据权利要求7所述的方法，其中生成所述托盘空间或所述集装箱空间的所述3D图还包括以下中至少一项：首先基于以下中的至少一项将所述第一纸箱映射到所述托盘空间或所述集装箱空间中的第一位置：所述第一纸箱的相关联的所提取的标识、相关联的所提取的一个或多个维度、相关联的所提取的重量和相关联的所提取的机器人操纵能力属性；以及其次基于以下中的至少一项将所述至少第二纸箱映射到所述托盘空间或所述集装箱空间中的第二位置：所述至少第二纸箱的相关联的所提取的标识、相关联的所提取的一个或多个维度、相关联的所提取的重量和相关联的所提取的机器人操纵能力属性。9.根据权利要求8所述的方法，还包括基于以下中的至少一项为定位在所述托盘空间或所述集装箱空间中的后续位置的后续纸箱更新所述托盘空间或所述集装箱空间的所生成的3D图：后续纸箱的相关联的所提取的标识、相关联的所提取的一个或多个维度、相关联的所提取的重量和相关联的所提取的机器人操纵能力属性。10.一种用于映射纸箱位置的系统，包括：一个或多个存储器设备；以及一个或多个处理器，与所述一个或多个存储器设备通信，其中所述一个或多个处理器被编程为：针对第一纸箱：(i)为所述第一纸箱分配第一标识符，所述第一纸箱被接纳以定位在：托盘的托盘空间
中，或者集装箱的集装箱空间中；(ii)确定所述第一纸箱的一个或多个物理特性；(iii)将所述第一纸箱的所述一个或多个物理特性与所述第一标识符相关联；(iv)确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：