CN112975891A - Agv有效载荷存储交换*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动导引车技术领域，特别涉及AGV有效载荷存储交换***。提供了一种自动货物输送***，包括：自动导引车，该自动导引车具有在其中限定凹部的壳体、以及被配置为移动该壳体的推进***。凹部可以被配置为容纳多个可交换载体，每个可交换载体在水平方向上具有统一的宽度以及在垂直于水平方向的竖直方向上具有统一的高度。每个可交换载体可以被配置为与凹部接合。多个可交换载体可以包括第一可交换载体和第二可交换载体。还提供了一种使用自动导引车来输送货物的方法。该方法可以包括将第一可交换载体和第二可交换载体交替地***并接合到自动导引车的凹部中。

Description

AGV有效载荷存储交换***

技术领域

本发明涉及自动导引车(AGV(Automated Guided Vehicle))技术领域，特别涉及AGV有效载荷存储交换***。

背景技术

由于对精度的要求，通常使用具有高容差移动能力的工业制造机器人。为了配合高精度操纵器，通常需要专用的存储***来保持有效载荷单元的确定位置。典型的有效载荷存储***的机械约束防止有效载荷装在不是为其设计的槽中。对于任何给定的有效载荷，这都需要在灵活性和存储容量之间进行权衡。

诸如自动导引车(“AGV”)的移动机器人平台就是此类工业制造机器人的一个示例，并且它们通常是为单个任务而设计的。在需要其他单任务平台时，每个单任务平台可能会经历大量停机。与可以执行多个任务的移动机器人平台相比，这种不灵活性可能会增加机器人平台的总成本。因此，提高移动机器人平台的存储灵活性是期望的。

发明内容

本公开提供了自动货物输送***和利用自动导引车输送货物的方法，其使用多个可交换载体，每个可交换载体具有统一的外部尺寸，以利用单个自动导引车来输送不同尺寸的有效载荷单元。

本公开的一个方面提供了一种自动货物输送***，包括：自动导引车，该自动导引车具有在其中限定凹部的壳体、以及配置为移动壳体的推进***。凹部可以被配置为容纳多个可交换载体，每个可交换载体在水平方向上具有统一的宽度以及在垂直于水平方向的竖直方向上具有统一的高度。每个可交换载体可以被配置为接合在凹部内。多个可交换载体可以包括第一可交换载体和第二可交换载体。

自动导引车还可包括固定在壳体上并在凹部内沿深度方向延伸的导轨。导轨可以被配置为与第一可交换载体的第一框架的对应部分以及与第二可交换载体的第二框架的对应部分交替地接合。推进***可包括：可旋转地安装到壳体的多个轮子、被配置为使轮子旋转的驱动元件、被配置为使轮子枢转并沿着预定路径导航壳体的转向***、以及被配置为控制电机和转向***的处理器。该自动导引车还可包括可致动锁，该可致动锁被配置为与第一可交换载体的第一框架和第二可交换载体的第二框架的相应特征交替地接合。可以将可致动锁配置为将第一可交换载体和第二可交换载体交替地牢固地保持在凹部内。自动货物输送***还可包括第一可交换载体。第一可交换载体可以设置在凹部内，以及可致动锁可以与第一可交换载体的第一框架的相应特征接合，使得第一可交换载体被牢固地保持在凹部内。

自动货物输送***还可以包括多个可交换载体，包括第一可交换载体和第二可交换载体。所述第一可交换载体可以包括：第一框架，该第一框架限定了多个统一的第一槽，该多个第一槽在垂直于水平方向和竖直方向的深度方向上在所述第一框架内延伸，每个第一槽被配置为可移除地在其中容纳第一有效载荷单元，每个第一槽具有第一尺寸，该第一尺寸包括在水平方向上的第一宽度和在竖直方向上的第一高度。所述第二可交换载体可以包括：第二框架，该第二框架限定了多个统一的第二槽，该多个第二槽在深度方向上在所述第二框架内延伸，每个第二槽被配置为可移除地在其中容纳第二有效载荷单元，每个第二槽具有第二尺寸，该第二尺寸包括在水平方向上的第二宽度和在竖直方向上的第二高度。第一尺寸中的至少一个尺寸可以不同于第二尺寸中的分别对应的一个尺寸，使得第一有效载荷单元不适配任何一个第二槽，或者第二有效载荷单元不适配任何一个第一槽。

第一数量的第一槽可以在行和列在各自的水平和竖直方向上延伸的第一网格中布置在第一可交换载体内，第二数量的第二槽可以在行和列的第二网格中布置在第二可交换载体内，该第一数量与第二数量不相同。第一可交换载体的第一框架和第二可交换载体的第二框架的每排槽可以由相应的支撑板支撑，该支撑板限定在深度方向和水平方向上延伸的相应平面。第一框架和第二框架的槽中的相邻槽可以通过相应的分隔板彼此分隔，该分隔板限定在深度方向和竖直方向上延伸的相应平面。第一可交换载体的第一框架或第二可交换载体的第二框架中的至少一个可限定在其中延伸的额外的槽，每个额外的槽具有第三尺寸，该第三尺寸包括在水平方向上的第三宽度和在竖直方向上的第三高度，并且该第三尺寸中的至少一个尺寸可以不同于第一尺寸或第二尺寸中的各自相应的一个尺寸。

自动货物输送***还可包括容纳在每个第一槽内的第一有效载荷单元，每个第一有效载荷单元具有在水平方向上的小于第一宽度的单元宽度和在竖直方向上的小于第一高度的单元高度，第一有效载荷单元牢固地接合在第一槽内。自动货物输送***还可包括安装到壳体的机器人操纵器，该机器人操纵器具有远离壳体的末端执行器，该末端执行器被配置为交替地抓握第一有效载荷单元和第二有效载荷单元，该机器人操纵器被配置为将第一有效载荷单元可移除地***到第一槽中的一个中，以及被配置为将第二有效载荷单元可移除地***到第二槽中的一个中。

本公开的另一方面提供了一种利用自动导引车输送货物的方法。该方法可以包括将第一可交换载体***并接合到在自动导引车的壳体中限定的凹部中，自动将自动导引车从基站移动到第一目标位置，自动将导引车从第一目标位置自动移动到基站，从自动导引车的凹部中分离和移出第一可交换载体，将第二可交换载体***并接合到自动导引车的凹部中，并自动将自动导引车从基站移至第二目标位置。

第一可交换载体和第二可交换载体各自可以在水平方向上具有统一的宽度，以及可以在垂直于水平方向的竖直方向上具有统一的高度。将第一和第二可交换载体***自动导引车的凹部中可包括，使各自的第一和第二可交换载体沿着固定在壳体上并且在凹部内沿凹部的深度方向延伸的导轨滑动。自动移动步骤可以通过使安装在壳体上的多个轮子旋转的推进***和使轮子枢转并沿着预定路径导航壳体的转向***来执行。

将第一和第二可交换载体接合到自动导引车的凹部中可以包括，致动与各自的第一和第二可交换载体的第一和第二框架的相应特征接合的锁。锁的致动可包括，致动气缸，该气缸将固定销平移至与通过第一和第二框架中的分别一个的结构件延伸的孔接合。第一和第二可交换载体***到自动导引车的凹部中可以通过安装在自动导引车的壳体上的机器人操纵器的末端执行器来执行。

该方法还可以包括将多个第一有效载荷单元装载到在第一可交换载体的第一框架内延伸的多个统一的第一槽中，第一槽在第一可交换载体的深度方向上延伸，每个第一槽具有第一尺寸，该第一尺寸包括在垂直于深度方向的水平方向上的第一宽度和在垂直于深度和水平方向的竖直方向上的第一高度。该方法还可以包括从第一可交换载体移除第一有效载荷单元中的一个，并且在第一目标位置处安装第一有效载荷单元中的一个。

该方法还可以包括将多个第二有效载荷单元装载到在第二可交换载体的第二框架内延伸的多个统一的第二槽中，第二槽在深度方向上延伸，每个第二槽具有第二尺寸，该第二尺寸包括在水平方向上的第二宽度和在竖直方向上的第二高度。该方法还可以包括从第二可交换载体移除第二有效载荷单元中的一个，并且在第二目标位置处安装第二有效载荷单元中的一个。第一尺寸中的至少一个尺寸可以不同于第二尺寸中的各自对应的一个尺寸，使得第一有效载荷单元不适配任何一个第二槽，或者第二有效载荷单元不适配任何一个第一槽。

第一和第二有效载荷单元的装载以及第一和第二有效载荷单元中的一个的移除可以由安装在自动导引车的壳体上的机器人操纵器的末端执行器执行。第一数量的第一槽可以在行和列在各自的水平和竖直方向上延伸的第一网格中布置在第一可交换载体内，第二数量的第二槽可以在行和列的第二网格中布置在第二可交换载体内，该第一数量与第二数量不相同。第一可交换载体的第一框架或第二可交换载体的第二框架中的至少一个可限定在其中延伸的额外的槽，每个额外的槽具有第三尺寸，该第三尺寸包括在水平方向上的第三宽度和在竖直方向上的第三高度，并且该第三尺寸中的至少一个尺寸可以不同于第一尺寸或第二尺寸中的各自相应的一个尺寸。

附图说明

图1A是AGV的透视图，该AGV具有安装在其上的机器人操纵器并具有安装在其中的有效载荷单元。

图1B是可用于控制图1A的AGV的控制***的示意图。

图2是图1A的AGV的货物***的透视图，该货物***具有安装在其中的可交换载体。

图3是图1A的可交换载体的透视图，该可交换载体接合在货物***的导轨中并耦合至货物***的安装支架。

图4是图3的可交换载体和安装支架之间的耦合的放大透视图。

图5是使用图1A的AGV来输送有效载荷单元的方法的流程图。

具体实施方式

该技术通常涉及被设计用于多个任务的灵活的移动机器人平台。特别地，该平台提供了具有货物***的AGV，该货物***具有被配置为存储多个有效载荷单元的可交换载体。可交换载体可以被移除并且被具有不同有效载荷单元存储配置的其他可交换载体替换。货物***包括安装支架和可致动的耦合***，该耦合***被配置为将可交换载体可释放地耦合至安装支架。

上述的灵活的移动机器人平台可以具有各种益处和优点。灵活的平台被设计为存储不同类型的有效载荷单元。此外，可交换载体是低成本的、易于拆卸和可连接的，并且提供多种不同尺寸的有效载荷单元的存储。更进一步，可交换载体可以以自动的方式被移除和替换。

这种灵活的移动机器人平台可以为特定的工作流提供更长的运行时间，例如通过针对特定任务类型来优化组件有效载荷。该平台还可允许单个机器人用于进出目的地的大部分或全部物料搬运，例如存储架、装配线、服务器架、仓库、装卸码头等，因而提高了资本利用率。该平台还可针对机械组件的修改设计来提供未来保障。例如，如果引入了新的硬件，则只需要新的载体框架即可运输此类硬件，而不需要对AGV***进行改造或替换。

参照图1A，AGV 10包括安装到货物***20的机器人操纵器12或其他操纵器。机器人操纵器12具有布置在其远离货物***20的一端的末端执行器14。机器人操纵器12可以被配置为抓取有效载荷单元16，以将它们装载到货物***20中，以及将它们从货物***中移除。机器人操纵器12的末端执行器14可以在三个或更多个运动轴上移动。举例来说，末端执行器14能够在H、V和D方向上平移，并且能够绕在H、V和D方向上延伸的旋转轴旋转。AGV 10可以例如用于在数据中心中检索和存储有效载荷单元16。有效载荷单元16可以是存储服务器、计算服务器或电池模块等。可能需要AGV 10在设计目的是最大化立方利用率以及最小化空气旁路的数据中心中的位置和移动具有高精度。AGV还可包括可旋转地安装到壳体的多个轮子18。应当理解，机器人操纵器12是操纵器的一个示例，并且在其他示例中，可以使用龙门***或各种其他机构中的任何一种。

AGV 10可包括被配置为使轮子18旋转的电机或另一驱动元件(未示出)、被配置为沿预定路径导航AGV的转向***(未示出)、以及被配置为控制电机和转向***的控制***100(图1B)。AGV 10还可包括传感器(未示出)，用于探测AGV应被导航至何处以及机器人操纵器12应将有效载荷单元16输送至何处。图1所示的AGV 10的示例性配置仅仅是灵活的移动机器人平台的一种可能的实施例。在其他示例中，可能存在用于将AGV 10从一个位置移动到另一位置的组件的许多其他配置。

参考图1B，示出了示例控制***100。如图所示，控制***100包括一个或多个与各种组件120-125耦合的计算设备110，该各种组件120-125例如是AGV导航***120、定位***121、照明122、感知***123、清洁组件124和电源***125。计算设备110还包括一个或多个处理器111、存储器112以及通常存在于微处理器、通用计算机等中的其他组件等。

一个或多个处理器111可以是任何常规处理器，例如市售的微处理器。可选地，

一个或多个处理器可以是专用设备，例如专用集成电路(ASIC)或其他基于硬件的处理器。在一些示例中，一个或多个处理器可以包括图形处理单元(GPU)和/或张量处理单元(TPU)，例如，用于基于机器学习的感知。尽管图1A在功能上将处理器、存储器和计算设备110的其他元件图示为在同一块内，但是本领域普通技术人员可理解的是，处理器、计算设备或存储器实际上可以包括多个可能会或可能不会存储在同一物理壳体中的处理器、计算设备或存储器。类似地，存储器可以是位于与计算设备110不同的壳体中的硬盘驱动器或其他存储介质。因此，对处理器或计算设备的引用将被理解为包括对可以并行或不可以并行操作的处理器或计算设备或存储器的集合的引用。

存储器112可以存储处理器111可访问的信息，包括可以由处理器执行的指令113和数据114。存储器112可以是用于存储处理器111可访问的信息的存储器的类型，包括非暂时性计算机可读介质，或者是存储可以借助于电子设备读取的数据的其他介质，例如硬盘驱动器、存储卡、只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、数字多功能光盘(“DVD”)或其他光盘、以及其他可写和只读存储器。本文公开的主题可以包括前述的不同组合，由此指令113和数据114的不同部分被存储在不同类型的介质上。

数据114可以由处理器111根据指令113来检索、存储或修改。例如，尽管本公开不受特定数据结构的限制，但是数据114可以作为具有多个不同字段和记录、XML文档或平面文件的表存储在计算机寄存器中、关系数据库中。数据114也可以以计算机可读格式来格式化，例如，但不限于，二进制值、ASCII或Unicode。仅作为示例，数据114可以存储为由压缩或未压缩的像素组成的位图、或各种图像格式(例如，JPEG)、基于矢量的格式(例如，SVG)或用于绘制图形的计算机指令。此外，数据114可以包括足以标识相关信息的信息，例如数字、描述性文本、专有代码、指针，引用存储在其他存储器(包括其他网络位置)中的数据或函数用来计算相关数据的信息。

在一个示例中，计算设备110可以是结合到控制***100中的AGV计算***，例如具有机器人操纵器12和末端执行器14的AGV。该计算设备可以能够自主地与***的各个组件进行通信，或者无需人工操作员的连续输入。例如，计算设备110可以与控制***100的各种组件120-125通信，这些组件120-125按照存储器112的指令113以不需求或不需要来自操作员的连续或周期性输入的自主模式操作。尽管将这些***示为在计算设备110外部，但是在其他示例中，这些***也可以被并入计算设备。

可以使用组件120-125中的一个或多个或未示出的其他组件来执行指令113以执行各种操作。例如，AGV导航***120可以包括GPS或将AGV引导到目标位置以输送有效载荷单元16的其他***。定位***121可以被指示为响应于由感知***123提供的反馈，该感知***123可以包括一个或多个摄像头、传感器等。例如，定位***121可以包括一个或多个电机或用于控制AGV 10、机器人操纵器12和/或末端执行器14的定位的其他设备。当感知***123提供关于目标位置与末端执行器14的接近度的数据时，定位***121可以调整AGV、机器人操纵器12或末端执行器中的一个或多个的位置，从而保持有效载荷单元16紧邻目标位置的位置。

照明***122可以包括一个或多个LED或其他照明设备。当环境条件使得自然光不足时或在任何其他情况下，只要AGV与目标位置相距预定距离之内，就可以指示照明***122照亮目标位置以输送有效载荷单元16。就这一点而言，照明***122还可以响应于来自感知***123的输入，例如，来自光或接近传感器的反馈。类似地，清洁组件124也可响应于来自感知***123的反馈。例如，一个或多个处理器111可以基于感知***123捕获的图像来确定目标位置是脏的。由于此类污垢可能会阻碍信息(例如需要读取QR码以确定将哪个有效载荷单元16输送到目标位置)，因此可以指示清洁组件124喷射空气或执行一些其他操作以清除碎屑。电源***125可以包括例如用于给控制***100供电的电池。

尽管以上参考有效载荷输送模式的示例描述了组件110-115和120-125，但是应当理解，组件也可以响应于操作员输入或其他指令而操作。例如，计算设备110可以通过发送器/接收器115向诸如操作员控制单元的远程计算设备提供信息。同样，计算设备110可以从远程操作员控制单元接收指令。在其他示例中，控制***100可以在自主有效载荷输送模式下操作，但是仍然使用发送器/接收器115向远程计算设备提供反馈。

参考图2，货物***20包括壳体22，该壳体22可以具有在其中限定凹部24的盒形。如图2所示，壳体22通常为矩形棱柱的形状，但是在其他示例中，壳体可以具有任何其他形状，例如正方形棱柱、圆柱等。凹部24在图2中被示为具有矩形棱柱形状，但是在其他示例中，凹部可以具有与可交换载体30的形状互补的任何其他形状(例如，正方形棱镜、六边形棱镜等)，这将在下面描述。在一些实施例中，凹部24可以由不从壳体22的外部边界凹入的接收隔舱代替。在这样的示例中，可以省略包围凹部24的顶壁和侧壁，并且可交换载体30可以耦合至壳体22的面朝上的表面或面朝前的表面。在一些示例中，可以提供多个凹部24和/或接收隔舱，从而可以在单个AGV 10中同时携带多个相同或不同的可交换载体30。

货物***可包括一个或多个导轨26，该一个或多个导轨26在凹部24内固定到壳体22，并且在壳体的深度方向D上延伸。货物***20可以被配置为在凹部24内接收可交换载体30。导轨26可以由例如低摩擦超高分子量(UHMW)材料制成。尽管在附图中仅示出了两个导轨26，但是在其他示例中，壳体22可以具有单个导轨、三个导轨、四个导轨或各自沿深度方向D延伸的任意多个导轨。如上所述，在将凹部24替换为接收隔舱的实施例中，可以将导轨26固定到壳体22的面朝上的表面。在其他示例中，可以用另一种可释放的耦合机构来代替导轨26，该可释放的耦合机构可以用于将可交换载体30可移除地附接到壳体22的表面。

参照图3，可交换载体30限定了在其相对的侧面板33之间的框架32内延伸的多个槽31，并且优选地不需要电、空气或数据连接来起作用。在图3所示的示例中，可交换载体30具有二十四个以四乘六网格布置的槽31，其中槽的四个行35分别在垂直于深度方向D的水平方向H上延伸以及槽的六个列36分别在垂直于深度方向和水平方向的竖直方向V上延伸。每个槽31在深度方向D上延伸到可交换载体30中。

根据一个示例，每个槽31的尺寸和形状可以设置成容纳一件器材，例如，用于制造或其他应用的工具或物品。根据一些示例，槽31的尺寸可以设置成用于数据中心设备，例如存储设备、服务器刀片等。

槽31的每个行35由支撑板37支撑，该支撑板37限定了在深度方向D和水平方向H上延伸的相应平面。支撑板37将槽31的行35中相邻的行彼此隔开。每个槽31通过分隔板38与这些槽中相邻的槽分隔开，分隔板38限定了在深度方向D和竖直方向V上延伸的相应平面。分隔板38沿着支撑板37在水平方向H上彼此间隔开。在所示的示例中，每个分隔板38在槽31的前后开口之间在深度方向D上延伸，并且每个分隔板在竖直方向V上延伸大约相邻支撑板37之间的距离的一半。

在所示的示例中，每个槽31具有统一的尺寸，包括在水平方向H上的统一宽度W，在竖直方向V上的统一高度T和在深度方向D上的统一长度L。槽31的宽度、高度和长度尺寸中的一个或多个可以从被配置为携带第一类型组件的任何特定的可交换载体30变化到被配置为携带第二类型组件的另一类型的不同的可交换载体。当有效载荷单元16被接收在相应的槽31内时，每个有效载荷单元在水平方向上的单元宽度可以小于统一宽度W，在竖直方向上V的单元高度可以小于统一高度T，并且在深度方向D上的单位长度小于统一长度L。

参考图4，可交换载体30可以通过从可交换载体的每个侧板33延伸出来的安装耳39与固定在壳体上的相应安装支架40的接合而可移除地耦合到壳体22。每个安装耳39可包括在水平方向H上延伸穿过其中的孔A。可交换载体30可通过将固定销42接合到孔A中而固定到货物***20的壳体22。固定销42可以在水平方向上呈锥形，从而在固定销和孔A之间形成压配合。

固定销42可以耦合到延伸到气缸46中的轴44，使得气缸的致动将使轴在水平方向H上平移。轴44在水平方向H上的平移将使固定销42接合到孔A中，从而将可交换载体30固定到壳体22，或者将使固定销与孔脱离，从而将可交换载体从壳体上脱开，使得可交换载体可从凹部24中抽出。可以通过上述控制***100来控制气缸46的致动，以将可交换载体30与壳体22耦合或者使可交换载体与壳体脱离耦合。根据其他示例，致动可以由螺线管(未示出)执行。

在所示的实施例中，使用了两个安装支架40，但在其他示例中，可以接合任意数量的安装支架和相应的安装耳，以将可交换载体30可移除地固定到壳体22。在一些示例中，安装支架可以由另一机构代替，该另一机构被配置为将可交换载体30与壳体22可移除地耦合。

图1-3所示的可交换载体30的设计仅仅是可交换载体的一个示例。可以想到可交换载体30的许多其他配置，包括具有不同数量的槽31的行35和列36的可交换载体、具有具备不同宽度和/或高度的槽的可交换载体、以及可容纳在具有相应外部形状的壳体的凹部中的具有不同外部形状的可交换载体。在一些配置中，可交换载体30可具有不同尺寸的槽31的组合，使得不同类型和/或尺寸的有效载荷单元16可被存储在单个可交换载体中。

在灵活的移动机器人平台的一个示例中，可以存在至少三种类型的可以被存储在基站(未示出)处的可交换载体30，AGV 10可以自主地与该基站交互。AGV 10可以使用QR码或诸如RFID的其他识别手段来定位此类基站。此外，诸如巡线导航方法、同步定位和映射(SLAM)的导航方法或其他方法可用于定位和导航至有效载荷交换位置。当AGV 10到达基站时，机器人操纵器12可以抓住所需的可交换载体30中的一个，以及机器人操纵器可以将可交换载体30***凹部24中。此外，机器人操纵器12还可以被配置为从凹部24移除可交换载体30，以及将可交换载体返回到基站。每个可交换载体30可以具有与其他可交换载体不同的宽度和/或高度的槽，使得适配于第一可交换载体的槽的一种类型的有效载荷单元可能不适配于第二可交换载体的槽，而适配于第二可交换载体的槽的另一种类型的有效载荷单元可能不适配于第一可交换载体的槽。

参照图5，现在将在流程图50中描述使用AGV 10来输送货物的方法。在步骤51中，可以将多个有效载荷单元16装载到在第一可交换载体30的框架32内延伸的多个槽31中。该步骤可以在将第一可交换载体30***AGV 10的凹部24之前或之后在基站处执行。

在步骤52中，可以将第一可交换载体30***AGV 10的壳体22的凹部24中。

第一可交换载体30可以在水平方向H和竖直方向V上相对于凹部24对准，并且可以通过在深度方向D上相对于壳体22移动第一可交换载体而将其***凹部中。在一些示例中，第一可交换载体30可以被机器人操纵器12拾取并***到凹部24中。可替代地，该步骤可以由位于基站处的人或辅助/外部机器人设备来执行。机器人操纵器12可以旋转第一可交换载体30以与壳体22的凹部24对准，并且机器人操纵器可以将可交换载体沿深度方向D平移到凹部中。一旦第一可交换载体30与凹部24对准，则第一可交换载体的下边缘可以被引导到导轨26中。

在步骤53中，第一可交换载体30可以接合到凹部24中。为此，机器人操纵器12可在深度方向D上沿导轨26平移第一可交换载体30，直到从可交换载体的每个侧板33延伸的安装耳39接触固定在壳体22上的相应安装支架40。可以通过将固定销42接合到孔A中来将第一可交换载体30固定到货物***20的壳体22。气缸46或螺线管的致动将使轴44在水平方向H上平移，从而将固定销42接合到孔A中并将第一可交换载体30固定到壳体22。

在步骤54中，AGV 10可以自动从基站移动到第一目标位置。该步骤可以由控制***100控制。在步骤55中，来自第一可交换载体30的一个或多个有效载荷单元16可以被移除并安装在第一目标位置。可选地，来自第一可交换载体30的另外的有效载荷单元16可以被移除并安装在另外的目标位置处。

在步骤56中，AGV 10可以自动从第一目标位置(或另一个目标位置)移动到基站。在步骤57中，可以通过将固定销42从孔A上脱离接合来使第一可交换载体30与AGV 10的凹部24脱离耦合和脱离接合。在步骤58中，可以将可交换载体从凹部24中抽出。该步骤可以由机器人操纵器12或者由位于基站处的人或机器人设备执行。

在步骤59中，可以将多个有效载荷单元16装载到在第二可交换载体30的框架32内延伸的多个槽31中。该步骤可以在将第二可交换载体30***AGV 10的凹部24之前或之后在基站处执行。在一些示例中，被***到第二可交换载体30中的一个或多个有效载荷单元16的尺寸(长度，宽度，高度)中的至少一个尺寸可以不同于被***到第一可交换载体中的有效载荷单元的尺寸中各自对应的一个，使得***第一可交换载体的有效载荷单元不适配第二可交换载体的任何槽31，或者***第二可交换载体的有效载荷单元不适配第一可交换载体的任何槽。

在步骤60中，可以将第二可交换载体30***AGV 10的壳体22的凹部24中。

在一些示例中，第二可交换载体30可以被机器人操纵器12拾取并***到凹部24中。

可替代地，该步骤可以由位于基站处的人或机器人设备来执行。一旦第二可交换载体30与凹部24对准，则第二可交换载体的下边缘可以被引导到导轨26中。

在步骤61中，第二可交换载体30可以接合到凹部24中。为此，机器人操纵器12可在深度方向D上沿着导轨26平移第二可交换载体30，直到安装耳39接触相应的安装支架40。可以通过将固定销42接合到孔A中来将第二可交换载体30固定到壳体22。气缸46或螺线管的致动将使轴44在水平方向H上平移，从而将固定销42接合到孔A中并将第二可交换载体30固定到壳体22。

在步骤62中，AGV 10可以自动从基站移动到第二目标位置。该步骤可以由控制***100控制。在步骤63中，来自第二可交换载体30的一个或多个有效载荷单元16可以被移除并安装在第二目标位置。可选地，来自第二可交换载体30的另外的有效载荷单元16可以被移除并安装在另外的目标位置处。

除非另有说明，前述选择性示例不是相互排斥的，而是可以通过各种组合来实现独特的优点。由于可以在不脱离权利要求所限定的主题的情况下利用以上讨论的特征的这些和其他变形以及组合，因此，实施例的前述描述应当被理解为说明而不是对权利要求所限定的主题的限制。另外，本文描述的示例的规定，以及表达为“例如”，“包括”等的用语，不应被解释为将权利要求的主题限制为特定示例；相反，这些示例仅旨在说明许多可能实施例中的一个。此外，不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元素。

Claims (24)

1.一种自动货物输送***，其特征在于，包括：

自动导引车，所述自动导引车具有在其中限定凹部的壳体、以及被配置为移动所述壳体的推进***，

其中，所述凹部被配置为容纳多个可交换载体，每个所述可交换载体在水平方向上具有统一的宽度以及在垂直于所述水平方向的竖直方向上具有统一的高度，每个所述可交换载体被配置为接合在所述凹部内，多个所述可交换载体包括第一可交换载体和第二可交换载体。

2.根据权利要求1所述的自动货物输送***，其特征在于，所述自动导引车还包括固定到所述壳体并在所述凹部内沿深度方向延伸的导轨，所述导轨被配置为与所述第一可交换载体的第一框架的对应部分以及与所述第二可交换载体的第二框架的对应部分交替地接合。

3.根据权利要求1所述的自动货物输送***，其特征在于，所述推进***包括：可旋转地安装到所述壳体的多个轮子、被配置为使所述轮子旋转的驱动元件、被配置为使所述轮子枢转并沿着预定路径导航所述壳体的转向***、以及被配置为控制电机和所述转向***的处理器。

4.根据权利要求1所述的自动货物输送***，其特征在于，所述自动导引车还包括可致动的锁，所述可致动的锁被配置为与所述第一可交换载体的第一框架以及与所述第二可交换载体的第二框架的相应特征交替地接合，所述可致动的锁被配置为将所述第一可交换载体和所述第二可交换载体交替地牢固地保持在所述凹部内。

5.根据权利要求4所述的自动货物输送***，其特征在于，还包括所述第一可交换载体，所述第一可交换载体设置在所述凹部内，以及所述可致动的锁与所述第一可交换载体的所述第一框架的相应特征接合，使得所述第一可交换载体被牢固地保持在所述凹部内。

6.根据权利要求1所述的自动货物输送***，其特征在于，还包括多个所述可交换载体，多个所述可交换载体包括所述第一可交换载体和所述第二可交换载体，

其中，所述第一可交换载体包括第一框架，所述第一框架限定多个统一的第一槽，所述多个第一槽在垂直于所述水平方向和所述竖直方向的深度方向上在所述第一框架内延伸，每个所述第一槽被配置为可移除地在其中容纳第一有效载荷单元，每个所述第一槽具有第一尺寸，所述第一尺寸包括在所述水平方向上的第一宽度和在所述竖直方向上的第一高度，

所述第二可交换载体包括第二框架，所述第二框架限定多个统一的第二槽，所述多个第二槽在所述深度方向上在所述第二框架内延伸，每个所述第二槽被配置为可移除地在其中容纳第二有效载荷单元，每个所述第二槽具有第二尺寸，所述第二尺寸包括在所述水平方向上的第二宽度和在所述竖直方向上的第二高度，以及

所述第一尺寸中的至少一个尺寸可以不同于所述第二尺寸中的分别对应的一个尺寸，使得所述第一有效载荷单元不适配任何所述第二槽，或者所述第二有效载荷单元不适配任何所述第一槽。

7.根据权利要求6所述的自动货物输送***，其特征在于，第一数量的所述第一槽以行和列在各自的所述水平和竖直方向上延伸的第一网格被布置在所述第一可交换载体内，并且第二数量的所述第二槽以行和列的第二网格被布置在所述第二可交换载体内，所述第一数量与所述第二数量不相同。

8.根据权利要求6所述的自动货物输送***，其特征在于，所述第一可交换载体的所述第一框架和所述第二可交换载体的所述第二框架的每排槽由相应的支撑板支撑，所述支撑板限定在所述深度方向和所述水平方向上延伸的相应平面，以及所述第一框架和所述第二框架的所述槽中的相邻槽通过相应的分隔板彼此分隔，所述分隔板限定在所述深度方向和所述竖直方向上延伸的相应平面。

9.根据权利要求6所述的自动货物输送***，其特征在于，所述第一可交换载体的所述第一框架或所述第二可交换载体的所述第二框架中的至少一个限定在其中延伸的额外的槽，每个所述额外的槽具有第三尺寸，所述第三尺寸包括在所述水平方向上的第三宽度和在所述竖直方向上的第三高度，并且所述第三尺寸中的至少一个尺寸不同于所述第一尺寸或所述第二尺寸中的各自相应的一个尺寸。

10.根据权利要求6所述的自动货物输送***，其特征在于，还包括容纳在每个所述第一槽内的所述第一有效载荷单元，每个所述第一有效载荷单元具有在所述水平方向上的小于所述第一宽度的单元宽度和在所述竖直方向上的小于所述第一高度的单元高度，所述第一有效载荷单元牢固地接合在所述第一槽内。

11.根据权利要求6所述的自动货物输送***，其特征在于，还包括安装到所述壳体的机器人操纵器，所述机器人操纵器具有远离所述壳体的末端执行器，所述末端执行器被配置为交替地抓握所述第一有效载荷单元和所述第二有效载荷单元，所述机器人操纵器被配置为将所述第一有效载荷单元可移除地***到所述第一槽中的一个中，以及被配置为将所述第二有效载荷单元可移除地***到所述第二槽中的一个中。

12.一种使用自动导引车来输送货物的方法，其特征在于，所述方法包括：

将第一可交换载体***并接合到在所述自动导引车的壳体中限定的凹部中；

自动将所述自动导引车从基站移动到第一目标位置；

自动将所述自动导引车从所述第一目标位置移动到所述基站；

从所述自动导引车的所述凹部中分离并移除所述第一可交换载体；

将第二可交换载体***并接合到所述自动导引车的所述凹部中；和

自动将所述自动导引车从所述基站移动至第二目标位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一可交换载体和所述第二可交换载体各自在水平方向上具有统一的宽度，以及在垂直于所述水平方向的竖直方向上具有统一的高度。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第一可交换载体和所述第二可交换载体***所述自动导引车的所述凹部中包括，使各自的所述第一可交换载体和所述第二可交换载体沿着固定到所述壳体并且在所述凹部内沿所述凹部的深度方向延伸的轨道滑动。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，自动移动步骤通过使安装到所述壳体的多个轮子旋转的推进***和使所述轮子枢转并沿着预定路径导航所述壳体的转向***来执行。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第一可交换载体和所述第二可交换载体接合到所述自动导引车的所述凹部中包括，致动与各自的所述第一可交换载体和所述第二可交换载体的所述第一框架和所述第二框架的相应特征接合的锁。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述锁的致动包括，致动气缸，所述气缸将固定销平移至与孔接合，所述孔通过所述第一框架和所述第二框架中的分别一个框架的结构件延伸。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一可交换载体和所述第二可交换载体***到所述自动导引车的所述凹部中可以通过安装到所述自动导引车的所述壳体的机器人操纵器的末端执行器来执行。

19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：

将多个第一有效载荷单元装载到在所述第一可交换载体的第一框架内延伸的多个统一的第一槽中，所述第一槽在所述第一可交换载体的深度方向上延伸，每个所述第一槽具有第一尺寸，所述第一尺寸包括在垂直于所述深度方向的水平方向上的第一宽度和在垂直于所述深度方向和所述水平方向的竖直方向上的第一高度；

从所述第一可交换载体移除所述第一有效载荷单元中的一个第一有效载荷单元，并且在所述第一目标位置处安装所述第一有效载荷单元中的所述一个第一有效载荷单元；

将多个第二有效载荷单元装载到在所述第二可交换载体的第二框架内延伸的多个统一的第二槽中，所述第二槽在所述深度方向上延伸，每个所述第二槽具有第二尺寸，所述第二尺寸包括在所述水平方向上的第二宽度和在所述竖直方向上的第二高度；

从所述第二可交换载体移除所述第二有效载荷单元中的一个第二有效载荷单元，并且在所述第二目标位置处安装所述第二有效载荷单元中的所述一个第二有效载荷单元，

其中，所述第一尺寸中的至少一个尺寸不同于所述第二尺寸中的各自对应的一个尺寸，使得所述第一有效载荷单元不适配任何所述第二槽，或者所述第二有效载荷单元不适配任何所述第一槽。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一有效载荷单元和所述第二有效载荷单元的装载以及所述第一有效载荷单元和所述第二有效载荷单元中的一个有效载荷单元的移除由安装到所述自动导引车的所述壳体的机器人操纵器的末端执行器执行。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，第一数量的所述第一槽以行和列在各自的水平和竖直方向上延伸的第一网格被布置在所述第一可交换载体内，并且第二数量的所述第二槽以行和列的第二网格被布置在所述第二可交换载体内，所述第一数量与所述第二数量不相同。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一可交换载体的所述第一框架或所述第二可交换载体的所述第二框架中的至少一个限定在其中延伸的额外的槽，每个所述额外的槽具有第三尺寸，所述第三尺寸包括在所述水平方向上的第三宽度和在所述竖直方向上的第三高度，并且所述第三尺寸中的至少一个尺寸不同于所述第一尺寸或所述第二尺寸中的各自相应的一个尺寸。

23.一种使用自动导引车来交换货物的方法，其特征在于，所述方法包括：

将第一可交换载体从在所述自动导引车的壳体中限定的凹部中脱离接合；

从所述自动导引车的所述凹部中移除所述第一可交换载体；

将第二可交换载体***并接合到所述自动导引车的所述凹部中，所述第二可交换载体预装有用于在目标位置执行任务的组件；以及

自动将所述自动导引车移动到所述目标位置。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一可交换载体装载有用过的组件。

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