移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统及其方法技术方案

技术编号:33844865 阅读:10 留言:0更新日期:2022-06-18 10:28
一种移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,包括自动引导车辆,该自动引导车辆具有托盘拾取器,该托盘拾取器移动以拾取托盘并且将所拾取到的托盘稳定地保持在拾取器上。传感器连接到该车辆并且被配置成检测位于一个或多个托盘的堆叠中的至少一个托盘的预定特性。该传感器的感测元件安装到该车辆上,以便限定该感测元件与托盘拾取接口之间的预定关系。致动该拾取器实现对所述堆叠进行扫描以及利用该感测元件对该预定特性的检测。控制器根据该预定特性确定该至少一个托盘处于该堆叠的最顶部托盘位置,并且基于所确定的最顶部托盘位置将该拾取器的该托盘拾取接口定位成联接该堆叠。联接该堆叠。联接该堆叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统及其方法
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年11月1日提交的美国临时专利申请第62/929,500号的权益,该美国临时专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

技术介绍

[0003]1.

[0004]示例性实施方案整体涉及商业物流设施中的物流和物料搬运,并且更具体地,涉及自动化物流和物料搬运。
[0005]2.相关进展的简述
[0006]通常,在商业物流设施中,在托盘堆垛站上将托盘一个堆叠在另一个的顶部上。将货物放置在托盘的堆叠中最顶部的托盘上以产生(commission)(即,形成)托盘负荷。另一方面,可将托盘负荷放置在托盘堆垛站处的空托盘上,以便将货物从托盘移除以停止使用(decommission)托盘负荷(即,从托盘移除物品)。托盘通过通常由人工操作的叉式起重车运输。
附图说明
[0007]结合附图在以下描述中解释了本专利技术所公开的实施方案的前述方面和其他特征,其中:
[0008]图1是根据所公开实施方案的方面的包括可配置模块化机器人自主引导车辆的商业物流设施的透视图;
[0009]图2是根据所公开实施方案的方面的图1的自主引导车辆的透视图;
[0010]图3是根据所公开实施方案的方面的图1的自主引导车辆的透视图;
[0011]图4是根据所公开实施方案的方面的图1的自主引导车辆的透视图;
[0012]图5A是根据所公开实施方案的方面的示例性托盘堆叠和通向托盘堆叠的示例性自主引导车辆路径的平面图;
[0013]图5B

图5D示出了根据所公开实施方案的方面的用于卸下托盘的示例性顺序;
[0014]图6是根据所公开实施方案的方面的利用图1的自主引导车辆卸下托盘的流程图;
[0015]图7A

图7C示出了根据所公开实施方案的方面的用于从一个或多个托盘的堆叠卸下托盘的示例性顺序;
[0016]图7D示出了根据所公开实施方案的方面的将托盘放置到一个或多个托盘的堆叠上;
[0017]图8是根据所公开实施方案的方面的使用图1的自主引导车辆堆叠托盘的流程图;
[0018]图9A和图9B是根据所公开实施方案的方面的托盘堆叠扫描的示例性图示,其中一个或多个托盘堆叠中的托盘包括拾取障碍物;
[0019]图10是根据本公开的方面的托盘的扫描图像的示例性图示;
[0020]图11是根据本公开的方面的包括拾取障碍物的托盘的扫描图像的示例性图示;并

[0021]图12是根据本公开的方面的包括拾取障碍物的托盘的扫描图像的示例性图示。
具体实施方式
[0022]具有自主引导车辆是有利的,该自主引导的车辆被配置成将托盘(例如,空的托盘或托盘负载)运输到托盘保持站处(例如,在托盘堆垛站/托盘拆垛站或堆叠托盘的其他位置处)的托盘堆叠和从该托盘堆叠运输该托盘。
[0023]参考图1,根据所公开实施方案的方面,示出了机器人自主引导车辆100(在本文中也称为“自主引导车辆”、“移动式自动引导车辆”或“移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆)”。尽管将参考附图描述本专利技术所公开的实施方案的各方面,但应当理解,本专利技术所公开的实施方案的各方面可以多种形式体现。此外,可使用任何合适尺寸、形状或类型的元件或物料。
[0024]自主引导车辆100被配置用于商业物流设施199中的物流和/或物料搬运。商业物流设施199的示例包括但不限于仓库、商店、存储和检索设施、配送设施和生产/组装设施。自主引导车辆100的合适的示例描述于例如2019年9月27日提交的标题为“商业物流设施、可配置模块化机器人自主引导车辆及其方法(Commercial Logistic Facility,Configurable Modular Robotic Autonomous Guided Vehicle,and Method Therefor)”的美国专利申请第16/586,040号以及2019年9月27日提交的标题为“协同自动化物流设施(A Collaborative Automation Logistics Facility)”的美国专利申请第16/585,935号中,该美国专利申请的公开内容或其全部内容以引用的方式并入本文中。自主引导车辆100的另一合适示例包括可购自AutoGuide LLC的MAX N10移动机器人平台,但可使用任何合适的自主引导车辆。
[0025]在一个方面,诸如在自主引导车辆100在生产/组装设施中操作的情况下(这里仅出于示例性目的使用生产/组装设施,并且应当理解,自主引导车辆100可根据自主引导车辆100在其中操作的设施执行任何合适的货物运输),自主引导车辆可穿过生产/组装设施中的行进区域198,以从生产/组装设施中的不同制造区/向不同制造区或在不同制造区之间运输对象,其中每个不同制造区具有不同的货物制造阶段,例如,将来自一个制造阶段的子组件转移到另一个制造阶段以集成为更大的组件/子组件中(诸如在车辆制造中)。在另一方面,自主引导车辆100可将货物转移到最终组装制造区或运输区域,以用于从生产/组装设施向外转移货物。在又一其他方面,自主引导车辆100被配置为托盘堆叠器和卸堆器,该自主引导车辆在任何合适的位置处对托盘进行堆叠和卸堆,该任何合适的位置包括但不限于托盘堆垛/卸垛站或商业物流设施199的任何其他合适托盘保持区域/位置,在该任何合适的位置中/处,托盘一个堆叠在另一个的顶部。
[0026]自主引导车辆100包括机器人自主引导车辆发动机模块或车辆底座110。机器人自主引导车辆发动机模块110包括马达111、传感器112和控制系统113,其彼此集成以用于自主引导车辆100在商业物流设施199的整个行进区域198内自由地进行自主导航。在一个方面,行进区域198形成商业物流设施199的物流空间197;而在其他方面,行进区域198形成商业物流设施199的任何合适的空间。马达111可以是任何合适的马达,其被配置成直接或通过任何合适的变速器驱动自动化引导车辆100的一个或多个车轮或轨道101,使得自动化引
导车辆100穿过例如行进区域198的地板或任何其他合适的自主引导车辆支撑表面。
[0027]传感器112可以是设置在机器人自主引导车辆发动机模块110上的任何合适位置处以实现自主引导车辆100在整个行进区域198中的自主导航的任何合适传感器。传感器112包括但不限于以下中的一者或多者:光学传感器、声学传感器、电容传感器、射频传感器、具有大视场的相机、渡越时间相机、接近度成像传感器/相机,和/或提供对障碍物、货物、人员、对接底座、自主引导车辆100(及其有效载荷和/或附件模块)与制造装备之间的紧密耦接等的动态检测,和/或商业物流设施199内的同时定位和映射(SLAM)(或其他合适的导航技术)的任何其他合适传感器。
[0028]参考图1、图2、图7A
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,包括:移动式自动引导车辆,所述移动式自动引导车辆具有车辆底座和带有托盘拾取接口的可移动托盘拾取器,所述可移动托盘拾取器被配置成相对于所述车辆底座在拾取方向上移动以联接、接合并拾取托盘,并且将所拾取到的托盘稳定地保持在所述托盘拾取器上;传感器,所述传感器通信地连接到所述移动式自动引导车辆,并且被配置成检测位于一个或多个托盘的堆叠中的至少一个托盘的预定特性,其中所述传感器的至少一个感测元件安装到所述移动式自动引导车辆上,以便限定所述至少一个感测元件与所述可移动托盘拾取器的所述托盘拾取接口之间的预定关系,其中所述至少一个感测元件被设置成使得在所述拾取方向上致动所述可移动托盘拾取器以实现对所述一个或多个托盘的堆叠的扫描以及利用所述至少一个感测元件对所述一个或多个托盘的堆叠中的所述至少一个托盘的所述预定特性的检测;和控制器,所述控制器通信地连接到所述至少一个传感器,以便从所述一个或多个托盘的堆叠的所述扫描中登记所述至少一个托盘的所检测到的预定特性,并且所述控制器被配置成:根据所登记的预定特性确定所述至少一个托盘位于所述一个或多个托盘的堆叠的最顶部托盘位置,以及在所述拾取方向上,基于所确定的最顶部托盘位置,定位所述可移动托盘拾取器的所述托盘拾取接口以联接所述堆叠。2.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述控制器被配置成实现所述托盘拾取接口的定位,以联接和接合所述最顶部托盘位置中的所述至少一个托盘,并且从所述最顶部托盘位置拾取所述至少一个托盘。3.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述控制器被配置成实现所述托盘拾取接口的定位,以将由所述可移动托盘拾取器的所述托盘拾取接口保持的所述至少一个托盘定位在所述一个或多个托盘的堆叠的所述最顶部托盘位置中的所述一个或多个托盘的堆叠上。4.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述至少一个感测元件被设置成以便在与所述可移动托盘拾取器在所述拾取方向上的运动一致的所述拾取方向上移动,并且检测所述一个或多个托盘的堆叠中的所述至少一个托盘的所述预定特性,所述预定特性与所述可移动托盘拾取器是否将所述至少一个托盘保持在其上无关。5.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述至少一个感测元件安装到所述可移动托盘拾取器。6.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中利用至少一个感测元件扫描所述一个或多个托盘的堆叠检测所述一个或多个托盘的堆叠中的所述一个或多个托盘中的每个托盘的所述预定特性。7.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述预定特性确定所述至少一个托盘的基座接口,并且所述控制器被配置成确定所述基座接口是否处于标称状态,以便符合所述托盘拾取接口与所述至少一个托盘的所述基座接口的稳定接合和稳定安置。
8.根据权利要求7所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述控制器被配置成确定所述最顶部位置中的所述至少一个托盘的所述基座接口是否能够被所述托盘拾取接口接近。9.根据权利要求8所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中在确定在所述最顶部位置中的所述至少一个托盘的所述基座接口不能接近时,所述控制器被配置成确定堆叠在所述最顶部托盘位置下方的另一托盘的能接近的至少另一基座接口,并且实现所述托盘拾取接口的定位以联接所述至少另一个基座接口并且从所述最顶部托盘位置拾取与所述至少另一基座接口联接的所述至少一个托盘。10.根据权利要求9所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述至少另一基座接口与所述最顶部托盘位置中的所述至少一个托盘相邻。11.根据权利要求7所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述控制器被配置成确定所述最顶部位置中的所述至少一个托盘的最顶部能接近的基座接口,其中所述最顶部能接近的基座接口由所述最顶部位置中的所述至少一个托盘的所述基座接口确定,或由在支撑所述最顶部位置中的所述至少一个托盘的堆叠位置中的至少另一托盘的另一基座接口确定。12.根据权利要求1所述的移动式自动引导车辆托盘堆叠器和卸堆器系统,其中所述至少一个感测元件是二维LIDAR传感器、三维LIDAR传感器、RGB相机、深度相机和渡越时间相机中的至少一者。13.一种物流设施管理系统,包括:至少一个移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆,所述至少一个移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆被布置成在设施表面的至少一部分中进行自动导航,所述至少一个移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆具有车辆底座和带有托盘拾取接口的可移动托盘拾取器,所述可移动托盘拾取器被配置成相对于所述车辆底座双向移动以降低和升高所述托盘拾取接口从而联接、接合并拾取托盘,并且将所拾取到的托盘稳定地保持在所述可移动托盘拾取器上;传感器,所述传感器通信地连接到所述至少一个移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆,并且被配置成在所述设施表面的所述至少一部分上的动态可变位置处检测预定托盘堆叠,所述预定托盘堆叠具有一个或多个托盘;其中所述传感器具有至少一个感测元件,所述至少一个感测元件相对于所述托盘拾取接口以预定关系设置在所述至少一个移动式自动引导托盘堆垛机/托盘拆垛机车辆上,以便与所述可移动托盘拾取器一起在利用所述至少一个感测元件扫描所述预定托盘堆叠的方向上作为单元从所述预定托盘堆叠中的预定较低托盘移动到预定较高托盘;和控制器,所述控制器通信地连接到所述至少一个感测元件以从所述至少一个感测元件接收所述预定托盘堆叠的扫...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾斯汀
申请(专利权)人:自动导向有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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