CN116490886A - 用于执行机器人辅助上架任务的预分拣*** - Google Patents

用于执行机器人辅助上架任务的预分拣*** Download PDF

Info

Publication number
CN116490886A
CN116490886A CN202180076325.6A CN202180076325A CN116490886A CN 116490886 A CN116490886 A CN 116490886A CN 202180076325 A CN202180076325 A CN 202180076325A CN 116490886 A CN116490886 A CN 116490886A
Authority
CN
China
Prior art keywords
item
storage array
robot
scanned
unsorted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180076325.6A
Other languages
English (en)
Inventor
肖恩·约翰逊
路易斯·贾克斯
迈克尔·查尔斯·约翰逊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Locus Robotics Corp
Original Assignee
Locus Robotics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Locus Robotics Corp filed Critical Locus Robotics Corp
Publication of CN116490886A publication Critical patent/CN116490886A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02Storage devices
    • B65G1/04Storage devices mechanical
    • B65G1/137Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B65G1/1378Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses the orders being assembled on fixed commissioning areas remote from the storage areas
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/08Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1628Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1653Programme controls characterised by the control loop parameters identification, estimation, stiffness, accuracy, error analysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0633Workflow analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/08Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/10Office automation; Time management
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04Detection means
    • B65G2203/041Camera

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

用于在导航空间中预分拣和执行机器人辅助上架任务的***和方法包括:将多个物品储存阵列中的每一个物品储存阵列指配给在所述导航空间内定义的多个区中的一个区;扫描将存储在仓库各处的位置处的多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符;响应于接收到与至少一个扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索物品数据,所述物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述至少一个扫描到的物品中的每一个扫描到的物品的储存位置;根据所述储存位置,确定所述储存位置在所述仓库的所述多个区中所处的对应区;以及将每个扫描到的未分拣物品放置到指配给所述多个区中的对应区的所述物品储存阵列的互连容器中。

Description

用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年9月11日提交的美国申请No.17/017,833的优先权的权益,该美国申请通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及机器人辅助上架任务,更具体地,涉及一种用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***。
背景技术
通过互联网订购产品以实现送货上门是一种极为流行的购物方式。至少可以这样说,以及时、准确且高效的方式履行此类订单在物流上是有挑战性的。点击虚拟购物车中的“结账”按钮创建“订单”。订单包括将被发运到特定地址的物品的清单。“履行”的过程涉及以物理方式从大型仓库取或“拣选”这些物品,对它们进行包装,并且将它们发运到指定地址。订单履行过程的一个重要目标因此是为了在尽可能短的时间内发运尽可能多的物品。
订单履行过程通常在包含许多产品(包括订单中列举的那些产品)的大型仓库中进行。在订单履行的任务当中,因此有穿越仓库以寻找和收集订单中列举的各种物品的任务。另外,最终将被发运的产品首先需要被接收在仓库中并在仓库各处以有序方式存储或“放置”在储存仓中,使得能够容易地取回它们以便发运。
在大型仓库中,正在交付和订购的商品能够被存储在彼此分开很远的仓库中并分散在大量的其他商品当中。在订单履行过程情况下,仅使用人类操作员来放置(“放好”)和拣选商品需要操作员做大量行走并且可能是效率低且费时的。由于履行过程的效率是每单位时间发运的物品数量的函数,所以增加时间降低效率。
机器人辅助订单履行***已经用于提高效率和生产力。在一些***中,多个单独的接受器已经被放置在移动机器人基部上,以便让机器人基部执行多个订单。这样的***在美国专利申请公开No.2015/0073589中有所描述。然而,这些***效率低,并且需要改进以进一步提高此类机器人辅助订单履行***的效率和吞吐量。
这种低效率与未分拣物品的上架有关。例如,当在线订单被返回到仓库时,大量混合的、未分拣物品可能会堆积在收货站台处以供后续上架。按照惯例,上架方法学通常要求在先到先服务基础上放好未分拣物品,其中,手推车或周转箱(tote)只装载有一系列地理上不相关的物品,然后在高度杂乱无章且效率低的行进选路中派遣人类拣选员以执行上架任务。
发明内容
本文提供的是用于执行机器人辅助上架任务的预分拣的***和方法。
在一个方面中,提供了一种用于在导航空间中预分拣和执行机器人辅助上架任务的方法。所述方法包括:将多个物品储存阵列中的每一个物品储存阵列指配给在所述导航空间内定义的多个区中的一个区,每个物品储存阵列包括多个互连容器,每一个所述互连容器用于存储与上架任务相关联的物品。所述方法还包括:由扫描装置扫描将存储在仓库各处的位置处的多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符。所述方法还包括:由集中式服务器响应于接收到与至少一个扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索物品数据,所述物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述至少一个扫描到的物品中的每一个扫描到的物品的储存位置。所述方法还包括:根据所述储存位置,确定所述储存位置在所述仓库的所述多个区中所处的对应区。所述方法还包括:将每个扫描到的未分拣物品放置到指配给所述多个区中的对应区的所述物品储存阵列的互连容器中。
在一些实施例中,所述方法还包括:将其中放置了扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列引导给机器人。在一些实施例中,所述方法还包括:从所述集中式服务器向至少一个机器人发送与所引导的物品储存阵列的所述多个互连容器中的每一个互连容器相关联的上架任务指配。在一些实施例中,所述方法还包括:经由所述机器人的处理器并且响应于在所述机器人处接收到所述上架任务指配,将所述机器人导航到所述仓库各处的位置以执行所述上架任务指配。在一些实施例中,所述方法还包括:在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述多个区中的对应区的标识。
在一些实施例中,每个物品储存阵列包括阵列标识符,所述阵列标识符与所述物品储存阵列本身而不是单独的容器相关联。在一些实施例中,每个物品储存阵列包括容器标识符,所述容器标识符与所述物品储存阵列中的每一个所述单独的容器相关联。在一些实施例中,所述方法还包括:由所述扫描装置扫描所述物品储存阵列的所述阵列标识符。在一些实施例中,所述方法还包括:响应于用户在所述扫描装置或计算装置中的至少一者的用户界面处的输入,将所述物品储存阵列指配给所述多个区中的一个区。在一些实施例中,所述方法还包括:在所述集中式服务器中,将在其中放置了所述至少一个扫描到的未分拣物品中的第一扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列的所述阵列标识符与所述多个区中的对应区相关联。
在一些实施例中,所述方法还包括:由所述扫描装置扫描要存储的额外未分拣物品的物品标识符。在一些实施例中,所述方法还包括:由所述集中式服务器响应于接收到与额外扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索额外物品数据,所述额外物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述额外扫描到的物品的额外储存位置。在一些实施例中,所述方法还包括:根据所述额外扫描到的物品的所述额外储存位置,确定所述额外扫描到的物品对应于同一对应区。在一些实施例中,所述方法还包括:将所述额外扫描到的未分拣物品放置到指配给所述同一对应区的所述物品储存阵列的所述互连容器中的一个空互连容器中。在一些实施例中,所述方法还包括:在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述物品储存阵列的所述互连容器中的所述一个空互连容器的标识。在一些实施例中,所述物品储存阵列附接到附于所述机器人的衔铁,并且所述物品储存阵列位于所述机器人的表面上方。在一些实施例中,导航的步骤包括:由所述机器人显示容器标识编号和容器颜色中的至少一者,以告知操作员所引导的物品储存阵列中的所述互连容器中的哪一个与每个上架任务指配的执行相关联。
在另一方面中,提供了一种用于在导航空间内执行机器人辅助上架任务的预分拣***。所述预分拣***包括多个物品储存阵列,每个物品储存阵列包括多个互连容器,每一个所述互连容器用于存储与上架任务相关联的物品。所述预分拣***还包括至少一个扫描装置,所述至少一个扫描装置被配置为:扫描多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符,所述物品标识符与存储在集中式服务器中的物品数据相关,所述物品数据描述了用于在仓库内放好的储存位置。所述预分拣***还包括所述集中式服务器,所述集中式服务器包括存储有指令的存储器。所述指令在由所述处理器执行时,使所述***将所述多个物品储存阵列中的每一个物品储存阵列指配给在所述导航空间内定义的多个区中的一个区。所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***扫描要存储在所述仓库各处的位置处的所述多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符。所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***响应于接收到与至少一个扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索所述物品数据。所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***根据所述储存位置,确定所述储存位置在所述仓库的所述多个区中所处的对应区。所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***将每个扫描到的未分拣物品与指配给所述多个区中的对应区的所述物品储存阵列的互连容器相关联。
在一些实施例中,所述预分拣***还包括至少一个机器人。在一些实施例中,所述机器人包括移动基部,所述移动基部用于引导在其中放置了扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列。在一些实施例中,所述机器人包括收发器,所述收发器用于在所述机器人处接收来自所述集中式服务器的与所述物品储存阵列的所述多个容器中的每一个容器相关联的上架任务指配。在一些实施例中,所述机器人包括处理器,所述处理器被配置为响应于所述收发器接收到所述上架任务指配,将所述机器人导航到所述仓库各处的位置以执行与所述物品储存阵列的所述多个容器中的每一个容器相关联的所述上架任务指配。在一些实施例中,所述预分拣***还包括所述扫描装置或计算装置中的至少一者的显示器,所述显示器被配置为:显示所述多个区中的对应区或相关联的互连容器中的至少一者的标识。在一些实施例中,每个物品储存阵列包括阵列标识符,所述阵列标识符与所述物品储存阵列本身而不是单独的容器相关联。在一些实施例中,每个物品储存阵列包括容器标识符,所述容器标识符与所述物品储存阵列中的每一个单独的容器相关联。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***扫描所述物品储存阵列的所述阵列标识符。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***响应于用户在所述扫描装置或计算装置中的至少一者的用户界面处的输入,将所述物品储存阵列指配给所述多个区中的一个区。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***在所述集中式服务器中,将在其中放置了所述至少一个扫描到的未分拣物品中的第一扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列的所述阵列标识符与所述区中的对应区相关联。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***扫描要存储的额外未分拣物品的物品标识符。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***响应于接收到与额外扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索额外物品数据,所述额外物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述额外扫描到的物品的额外储存位置。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***根据所述额外扫描到的物品的所述额外储存位置,确定所述额外扫描到的物品对应于同一对应区。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***向用户显示要将所述额外扫描到的未分拣物品放置到指配给所述同一对应区的所述物品储存阵列的所述互连容器中的一个空互连容器中的指令。在一些实施例中,所述指令在由所述处理器执行时,还使所述***在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述物品储存阵列的所述互连容器中的相关联的空互连容器的标识。在一些实施例中,所述物品储存阵列附接到附于所述机器人的衔铁,并且所述物品储存阵列位于所述机器人的表面上方。在一些实施例中,所述物品储存阵列设置在所述至少一个机器人的表面上。
从以下详细描述和附图,本发明的这些和其他特征将是清楚的,在附
图中:
附图说明
图1是订单履行仓库的顶部平面图。
图2A是在图1所示的仓库中使用的机器人之一的基部的前立视图。
图2B是在图1所示的仓库中使用的机器人之一的基部的立体图。
图3是图2A和图2B中装备了衔铁并停放在图1所示的架子前面的机器人的立体图。
图4是使用机器人上的激光雷达创建的图1的仓库的部分地图。
图5是描绘了用于定位分散在仓库各处的基准标记并存储基准标记位姿(pose)的过程的流程图。
图6是基准标识到位姿映射的表。
图7是仓位置到基准标识映射的表。
图8是描绘了产品SKU到位姿映射过程的流程图。
图9是依照各种实施例的具有集结区域和多个上架区的订单履行仓库的顶部平面图。
图10A是根据本发明的装备有衔铁和储存阵列的机器人的立体图。
图10B是根据本发明的储存阵列的另一实施例的立体图。
图11是停放在架子前面的图10A的机器人和储存阵列的立体图。
图12是描绘了根据本发明的机器人搬运储存阵列的机器人引导过程的流程图。
图13是有关根据本发明使用的储存阵列的特性的数据的表。
图14是图10A和图11所示的机器人的平板的显示器的视图。
图15A是依照各种实施例的集结区域的立体图。
图15B是依照各种实施例的四容器储存阵列的立体图。
图15C是依照各种实施例的双容器储存阵列的立体图。
图16是依照各种实施例的预分拣和集结区域的立体图。
图17是示例性计算***的框图。
图18是示例性分布式网络的网络图。
具体实施方式
参照在附图中描述和/或图示的并在以下描述中详述的非限制性实施例和示例来更充分地说明本公开及其各种特征和有利细节。应当注意,附图中图示的特征不一定按比例绘制,并且即使在本文中未显式地陈述,还可以如技术人员将认识到那样与其他实施例一起采用一个实施例的特征。可以省略公知组件和处理技术的描述以便避免不必要地使本公开的实施例混淆。本文使用的示例仅仅旨在方便理解能够以之实践本公开的方式,并且进一步使得本领域的技术人员能够实践本公开的实施例。因此,本文的示例和实施例不应当被解释为限制本公开的范围。此外,应注意,相似的附图标记在附图的若干视图中自始至终表示类似的部分。
本发明涉及用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***。尽管不局限于任何特定机器人应用,但是本发明可以用于的一个合适的应用是仓库内的物品上架。机器人在此应用中的使用将被描述成为机器人辅助上架任务提供上下文,但是不限于该应用。
参照图1,典型的订单履行仓库10包括填满了能够被包括在订单中的各种物品的架子12。在操作中,来自仓库管理服务器15的订单16的传入流到达订单服务器14。订单服务器14可以尤其对订单进行优先级排序和分组,以便在引导过程期间指配给机器人18。随着机器人***作员引导,在处理站(例如站100)处,订单16被以无线方式指配和传送给机器人18以供执行。本领域的技术人员应理解,订单服务器14可以是具有被配置为与仓库管理***服务器15和仓库管理软件互操作的分立软件***的分开的服务器,或者订单服务器功能可以被集成到仓库管理软件中并在仓库管理服务器15上运行。
在优选实施例中,图2A和图2B中示出的机器人18包括具有激光雷达22的自主轮式基部20。基部20还具有使得机器人18能够从订单服务器14和/或其他机器人接收指令并向订单服务器14和/或其他机器人发送数据的收发器(未示出)以及一对数码光学相机24a和24b。机器人基部还包括用于对给自主轮式基部20供电的电池重新充电的电气充电端口26。基部20还具有从激光雷达以及相机24a和24b接收数据以捕获表示机器人的环境的信息的处理器(未示出)。如图3所示,存在与处理器一起工作以执行与仓库10内的导航相关联的各种任务以及导航到放置在架子12上的基准标记30的存储器(未示出)。基准标记30(例如二维条形码)对应于所订购的物品的仓/位置。在下面关于图4-8详细地描述了本发明的导航方法。根据本发明的一个方面,基准标记也用于识别充电站,并且导航到此类充电站基准标记与导航到所订购的物品的仓/位置相同。一旦机器人导航到充电站,就使用更精确的导航方法来将机器人与充电站对接,并且在下面描述了这样的导航方法。
再次参照图2B,基部20包括能够存储周转箱或仓来搬运物品的上表面32。还示出了啮合多个可互换衔铁40(其中的一者被示出在图3中)中的任何一者的联接件34。图3中的特定衔铁40具有用于搬运接纳物品的周转箱44的周转箱支持器42(在这种情况下为架子),以及用于支撑平板48的平板支持器46(或膝上型电脑/其他用户输入装置)。在一些实施例中,衔铁40支撑用于搬运物品的一个或更多个周转箱。在其他实施例中,基部20支撑用于搬运接纳的物品的一个或更多个周转箱。如本文所使用的,术语“周转箱”包括但不限于货物支持器、仓、笼、架子、能够从其悬挂物品的杆、小盒子、板条箱、机架、支架、架柱、容器、箱、金属罐、器皿和储存库。
尽管机器人18擅长在仓库10四处移动,但是利用当前的机器人技术,由于与对象的机器人操纵相关联的技术困难,它不擅于迅速地且高效地从架子拣选物品并将它们放置在周转箱44中。拣选物品的更高效方式是使用通常为人类的本地操作员50来执行以物理方式从架子12移除订购的物品并将其放置在机器人18上(例如,放置在周转箱44中)的任务。机器人18经由本地操作员50能够读的平板48(或膝上型电脑/其他用户输入装置)或通过将订单发送到本地操作员50所使用的手持装置来将订单传送给本地操作员50。
在从订单服务器14接收到订单16时,机器人18进行到第一仓库位置,例如,如图3所示。它基于存储在存储器中并由处理器执行的导航软件这样做。导航软件依靠如由激光雷达22所收集的有关环境的数据、存储器中识别与仓库10中能够找到特定物品的位置相对应的基准标记30的基准标识(“ID”)的内部表以及相机24a和24b来导航。
在到达正确的位置(位姿)时,机器人18将它自己停放在上面存储了物品的架子12前面,并且等待本地操作员50从架子12取回物品并将其放置在周转箱44中。如果机器人18还有其他物品要取回,则它进行到那些位置。由机器人18取回的物品然后被交付给处理站100(图1),在那里它们被包装和发运。虽然处理站100已经关于此图被描述为能够引导和卸载/包装的机器人,但是它可以被配置为使得机器人在站处被引导或卸载/包装,即它们可能局限于执行单个功能。
本领域的技术人员应理解,每个机器人可能正在履行一个或更多个订单并且每个订单可以由一个或更多个物品构成。通常,将包括某种形式的路线优化软件以提高效率,但是这超出本发明的范围,因此在本文中不作描述。
为了简化本发明的描述,描述了单个机器人18和操作员50。然而,从图1可以明显看出,典型的履行操作包括许多机器人和操作员在仓库中相互工作以满足订单的连续流。
在下面关于图4-8详细地描述了本发明的基线导航方法、以及要取回的物品的SKU到与仓库中物品所位于的基准标记相关联的基准ID/位姿的语义映射。
使用一个或更多个机器人18,必须创建仓库10的地图,并且必须确定分散在仓库各处的各种基准标记的位置。为此,一个或更多个机器人18在它们正在航行于仓库时,它们利用其激光雷达22和同时定位与绘图(SLAM)来建立/更新地图10a(图4),这是构建或更新未知环境的地图的计算问题。流行的SLAM近似解方法包括粒子滤波器和扩展卡尔曼滤波器。SLAM GMapping方法是优选方法,但是也可以使用任何合适的SLAM方法。
机器人18利用其激光雷达22来随着机器人18在空间各处行进从而基于它在激光雷达扫描环境时接收到的反射来识别空间中的开放空间112、墙壁114、对象116和其他静态障碍物(诸如架子12)来创建仓库10的地图10a。
在构建地图10a(或者此后更新它)的同时,一个或更多个机器人18使用相机26来浏览仓库10以扫描环境,以在接近在其中存储了物品的仓(诸如32和34,图3)的架子上定位分散在仓库各处的基准标记(二维条形码)。机器人18使用已知起点或原点作为参考,诸如原点110。当基准标记(诸如基准标记30,图3和图4)由机器人18使用其相机26定位时,仓库中相对于原点110的位置被确定。
通过使用车轮编码器和航向传感器,能够确定矢量120以及机器人在仓库10中的方位。使用所捕获的基准标记/二维条形码的图像及其已知大小,机器人18能够确定基准标记/二维条形码相对于机器人的定向和离机器人的距离,即矢量130。在矢量120和130已知的情况下,可以确定原点110与基准标记30之间的矢量140。根据矢量140和所确定的基准标记/二维条形码相对于机器人18的定向,能够确定基准标记30的由四元数(x、y、z、ω)定义的位姿(方位和定向)。
描述了基准标记定位过程的流程图200(图5)被描述。这个是在初始映射模式下并且随着机器人18在执行拣选、放置和/或其他任务的同时在仓库中遇到新的基准标记而执行的。在步骤202中,机器人18使用相机26来捕获图像,并且在步骤204中,在所捕获的图像内搜索基准标记。在步骤206中,如果在图像中找到基准标记(步骤204),则确定该基准标记是否已经被存储在位于机器人18的存储器34中的基准表300(图6)中。如果基准信息已经被存储在存储器中,则流程图返回到步骤202以捕获另一图像。如果基准信息不在存储器中,则根据上述过程来确定位姿,并且在步骤208中,将其添加至基准到位姿查询表300。
在可以被存储在每个机器人的存储器中的查询表300中,包括了每个基准标记的基准标识1、2、3等,以及与每个基准标识相关联的基准标记/条形码的位姿。位姿由仓库中的x、y、z坐标以及定向或四元数(x、y、z、ω)构成。
在也可以被存储在每个机器人的存储器中的另一查找表400(图7)中,是仓库10内与特定基准ID 404(例如数字“11”)相关的仓位置(例如402a-f)的列表。在此示例中,仓位置由七个字母数字字符构成。前六个字符(例如L01001)和仓库内的架子位置有关,并且最后字符(例如A-F)识别架子位置处的特定仓。在此示例中,存在与基准ID“11”相关联的六个不同仓位置。可以存在与每个基准ID/标记相关联的一个或更多个仓。
字母数字仓位置对人类(例如操作员50,图3)是可以理解的,如与仓库10中存储了物品的物理位置相对应。然而,它们对机器人18没有意义。如本文所描述的,通过将位置映射到基准ID,机器人18能够使用表300(图6)中的信息来确定基准ID的位姿,然后导航到该位姿。
在流程图500(图8)中描述了根据本发明的订单履行过程。在步骤502中,订单服务器14从仓库管理***15获得订单,该订单可以由一个或更多个要取回的物品构成。应当注意,订单指配过程相当复杂并且超出了本公开的范围。一个这样的订单指配过程在于2016年9月1日提交的标题为Order Grouping in Warehouse Order Fulfillment Operations的共同拥有的美国专利申请序号15/807,672中有所描述,该美国专利申请通过引用整体地并入本文。也应当注意,机器人可以具有使得单个机器人执行多个订单的周转箱阵列,每仓或隔间各有一个订单。此类周转箱阵列的示例在于2016年9月1日提交的标题为ItemStorage Array for Mobile Base in Robot Assisted Order-Fulfillment Operations的美国专利申请序号15/254,321中有所描述,该美国专利申请通过引用整体地并入本文。
继续参照图8,在步骤504中,由仓库管理***15确定物品的SKU编号,并且,在步骤506中,根据SKU编号,确定仓位置。订单的仓位置的列表然后被发送到机器人18。在步骤508中,机器人18使仓位置与基准ID相关联,并且在步骤510中,根据基准ID,获得每个基准ID的位姿。在步骤512中,机器人18导航到如图3所示的位姿,其中操作员能够从适当的仓拣选要取回的物品并将其放置在机器人上。
由仓库管理***15/订单服务器14获得的诸如SKU编号和仓位置的物品特定信息能够被发送到机器人18上的平板48,使得当机器人到达每个基准标记位置时,能够向操作员50告知要取回的特定物品。
在SLAM地图和基准ID的位姿已知的情况下,机器人18能够使用各种机器人导航技术来容易地导航到基准ID中的任何一者。优选方法涉及考虑到仓库10中的开放空间112以及墙壁114、架子(诸如架子12)和其他障碍物116的知识来设置到基准标记位姿的初始路线。当机器人开始使用其激光雷达26穿越仓库时,它确定在其路径中是否存在任何障碍物,无论是固定的还是动态的,诸如其他机器人18和/或操作员50,并且将其路径迭代地更新到基准标记的位姿。机器人大约每50毫秒重新规划其路线一次,从而在避开障碍物时不断地搜索最高效且有效的路径。
利用与SLAM导航技术组合的产品SKU/基准ID到基准位姿映射技术(两者在本文中有所描述),机器人18能够非常高效地且有效地航行于仓库空间,而不必使用通常使用的涉及网格线和中间基准标记的更复杂导航方法来确定仓库内的位置。
物品储存阵列
如上所述,具有附于彼此的两个或更多个周转箱或容器的储存阵列或具有多个隔间的单个单元可以用于提高效率。可以在本文中互换地使用术语周转箱、容器和隔间(在上述其他术语当中)。关于图10A描述了根据本发明的储存阵列的一个实施例。机器人18a被示出为包括轮式基部20a的上表面36a。存在衔铁40a,其在第一端部连接到轮式基部20a(连接在此视图中不可见),而在其另一端部,它连接到用于支撑平板48a的平板保持器46a。与衔铁40(图3)不同,衔铁40a不包括用于搬运接纳物品的周转箱44的周转箱保持器42。替代地,储存阵列44a被放置在轮式基部20a的上表面36a上。
在此实施例中,储存阵列44a包括三个储存容器602、604和606,其彼此垂直地堆叠并固定地互连以形成集成阵列。储存阵列44a中的每个容器602、604和606包括分别设置在条形码标签612、614和616上的条形码。在每个条形码标签上还有与每个容器相关联的编号,其可以由诸如操作员50a(图11)的人类操作员读取,以识别不同的容器。此示例中的编号是分别与容器602、604和606相关联的“T81001”、“T81002”和“T81003”。为了更容易区分容器,可以将它们染为不同的颜色。例如,容器602可以被完全或部分地染成蓝色。容器604可以被完全或部分地染成黄色,并且容器606可以被完全或部分地染成绿色。
另外,包括了条形码标签620,其与储存阵列44a相关联。条形码标签620还包括储存阵列标识编号,在这种情况下为“001”,以便操作员50a在各种储存阵列当中识别出它。条形码标签620被定位在容器602的一侧,但是此标签能够被定位在储存阵列上的各种位置中。
或者,可以在衔铁40a上包括保持器以支撑储存阵列44a。应当注意,能够使用任何其他储存阵列配置,包括在机器人18a的表面36a上方从衔铁悬挂的储存阵列配置,诸如如图10B中描绘的储存阵列44a’。图10B的与图10A中的组件相当的组件用单引号(’)符号示出。在两种情况下,储存阵列是可拆卸的,使得各种类型的储存阵列都能够与正在仓库中利用的所有机器人18a一起使用。
操作员可以通过引导机器人进入***并且向仓库管理***(“WMS”)15提供机器人18a可用于接收和执行订单的通知来向机器人发起“拣选”过程。在引导过程中,操作员可以经由机器人的平板48a上的触摸屏或经由手持无线装置与机器人18a交互来激活它。机器人然后向WMS 15传达它准备好接收其订单会话。操作员也为机器人18a提供了储存阵列,诸如储存阵列44a。
不是单独地引导每个容器602、604和606并且通过扫描每个容器的条形码标签612、614和616来串行地为每个容器获得订单,而是操作员可以仅扫描与储存阵列44a相关联的条形码标签620,以便高效地为所有三个单独的容器生成订单。关于流程图650(图12)描述了此过程。
流程图650的过程在操作员在步骤652处扫描物品储存阵列的条形码620时开始,在此示例中条形码620是具有标识编号001的条形码标签620。标识被发送到WMS 15,其然后获得特定储存阵列的将用于指配订单的一个或更多个特性。
表660(图13)被存储在WMS 15中并且包含以阵列标识662示出的物品储存阵列44a的特性,以及可供在仓库中使用的所有物品储存阵列的特性。特性可以包括例如储存阵列中的隔间的数量、隔间ID编号、隔间颜色和隔间大小。对于物品储存阵列44a,在表660中的位置664处找到隔间的数量即3,并且在位置666处找到分别与容器602、604和606相关联的隔间ID编号“T81001”、“T81002”和“T81003”。可以在位置668处找到隔间颜色(例如蓝色、黄色和绿色),并且可以在位置670处找到隔间大小(例如尺寸Ain.×Bin.×Cin.)。不是存储实际尺寸,而是可以存储指示隔间的大小的代码。特定储存阵列的所有隔间都可以具有相同的大小,或者可以具有不同的大小。
再次参照流程图650(图12),在步骤656处,使用储存阵列的至少一个特性来确定订单O1、O2、...ON,并且在步骤658处,向机器人18a发送订单。在最简单实现方式中,用于确定订单的特性可以仅是阵列中的容器的数量。在储存阵列44a情况下,WMS 15将从表660(图13)知道存在三个容器,并且它然后可以从“拣选”队列(即由WMS 15基于某个预定准则指配了优先级的拣选订单的队列)中选择接下来的三个订单O1、O2和O3,并且将它们分别指配给与容器602、604和606相关联的隔间T81001、T81002和T81003。另外,发送的(或先前存储的)将是与每个容器/隔间相关联的颜色编号和ID编号。也可以基于物品在仓库中的位置或通过使用其他准则来汇总要指配的订单,这意味着它们可以被以不同的顺序而不是顺序地从队列中拣选。
当然,其他特性能够与容器的数量一起用于指配订单。例如,隔间大小也能够用于将订单中的物品的大小与可用容器的大小配对。在这种情况下,可以不从“拣选”队列中顺序地选择订单,而是可以乱序拣选订单,以基于大小使物品与隔间更好地匹配。图13中的表660被示出为对于容器大小具有与列相邻的弧形线,以表明还可以包括描述储存阵列的额外特性的额外列。
一旦机器人18a已经接收到其储存阵列的订单,它就导航到仓库中的一位置以开始执行其拣选订单。机器人18a可以使用路线优化方法来确定从接收到的三个订单中拣选的次序。这可能导致不同订单的拣选在各站之间交错,而不是顺序地拣选O1,然后拣选O2,最后拣选O3。对于要拣选的物品,来自WMS 15的订单将包括产品SKU。如上所述,机器人18a根据SKU确定产品位于仓库中的仓编号/位置,诸如位置630(图11)。机器人18a然后将仓位置与基准ID(参见图7)相关联并且根据基准ID,确定与产品SKU相关联的位姿,并且机器人导航到该位姿。
一旦在位置如图11所示的位置处,机器人18a就可以经由平板48a向操作员50a传达拣选任务。如图14中描绘的,平板48a的显示器680示出了位置682处的容器编号“T81001”,其对应于储存阵列44a的容器602。这告诉操作员需要将要拣选的物品放置在此容器中。另外,尽管在此黑白附图中不可见,但是围绕容器编号的区域684的颜色对应于容器的颜色以使操作员50更容易知道物品将被放置在哪里。在此示例中,区域684被染成蓝色以表明容器602(“T8001”)也被染成了蓝色。
在显示器680上的位置690处,显示了仓位置,在这种情况下为“L-01-047-B”,其对应于图11中接近机器人18a的仓位置630,以便操作员50a读取。在显示器680上还有物品,在这种情况下为“衬衫”、大小“中等”、颜色“蓝色”和数量“1”。也可以提供UPC代码以便操作员验证精确的物品匹配。根据此信息,操作员能够容易地在所识别的仓位置中定位物品并且将其放置在储存阵列44a中的适当容器中。
在上述储存阵列44a情况下,具有形成集成阵列的互连容器不仅使引导和订单指配过程变得更高效和合理化,而且还使纠正操作员错误变得更容易和更直截了当。可能发生的常见错误是将物品放置在了错误的容器中。在多个单独的容器情况下,与互连/集成储存阵列相反,随着容器在整个过程中移动并分离,放置在不正确的容器中的物品变得更难以重新连接到正确的容器。在根据本发明的储存阵列44a情况下,互连容器在整个过程中保持在一起,从而使纠正互连容器当中的错误变得更容易。
执行机器人辅助上架
在一些实施例中,就在WMS 15中已经先前识别了供上架的物品并将其送入到“上架”队列中而言,不是对于储存阵列中的每一个容器执行一系列“拣选”订单,而是当订单包括每一个容器的“放置”(“上架”)任务时,储存阵列44a可以由操作员用物品装载。当操作员在步骤652(图12)处扫描物品储存阵列44a的条形码时,标识被发送到WMS 15,其然后获得特定储存阵列44a的用于指配订单的一个或更多个特性。然而,在这种情况下所生成的订单是针对要放置(放好)的WMS 15从“上架”队列中检索并且基于储存阵列44a的一个或更多个特性以如上所述的相同方式将它们指配给单独的容器602、604和606的物品的。此订单信息经由平板显示器被提供给操作员,并且操作员根据所生成的订单来装载容器602、604和606。上架订单被以与上述拣选订单相对应的方式执行。
然而,如以上说明的,当例如在线订单被返回到仓库或者混合的新库存被交付时,大量混合的未分拣物品可能会堆积在收货站台处以供后续上架。照惯例,上架方法学要求在先到先服务基础上放好未分拣物品,其中,手推车或周转箱仅装载有一系列在位置上分散的物品,然后在高度杂乱无章且效率低的行进选路中派遣人类拣选员以便执行上架任务。因此,常规上架是费时、成本效率低且需要体力的操作。
现在参照图9和图15A-C,在一些实施例中,供上架的多个未分拣物品1501能够位于集结区域901(例如,装载站台、交付区域、储存区域、专用预分拣区域、或任何其他合适的位置)中。操作员能够用扫描装置1503扫描每一个未分拣物品1501以便在先到先服务基础上装载到储存阵列1544a、1544b的容器1502、1504、1506、1508、1510、1512中。在此类实施例中,能够通过以下操作来执行装载:用户扫描供上架的物品的物品标识符,扫描与容器1502、1504、1506、1508、1510、1512中的一者相关联的容器标识符以将物品与其相关联,并且将物品放置到相关联的容器1502、1504、1506、1508、1510、1512中。
标识符,无论是如本文所使用的“物品标识符”、“周转箱标识符”还是“阵列标识符”,都指与对应于物品、周转箱或阵列的识别信息相关联的任何可扫描的(可互换地“可读的”)标记、标签或装置。例如,标识符能够采取在物品(或其包装)、周转箱或阵列上印刷、蚀刻、雕刻等的一维或二维条形码标记的形式。此类标识符可以采取附着到物品(或其包装)、周转箱或阵列上并包括一维或二维条形码或RFID芯片的标签的形式。此类标识符可以同样或可替换地包括嵌入在物品(或其包装)、周转箱或阵列本身内的RFID芯片。
在一些实施例中,标识符可以与和UPC码或SKU一样简单的识别信息相关。然而,在仓库环境中,标识符可以包括更复杂的识别信息。例如,在一些实施例中,标识符可以是存储与由扫描器扫描/读取的各个物品、容器或阵列相对应的唯一信息的“牌照”。如鉴于本公开对本领域的普通技术人员而言将清楚的,牌照可以是与诸如以下信息相关联的串行化标识符:例如,零件编号、UPC或SKU编号、名称、数量、修订版、序列号、制造日期、到期日、批号、地理位置和位置历史、用于在当前仓库或设施内备有此产品的位置、库存状态、次级库存、哪些组织/公司已接触过物品、周转箱或阵列的历史、每个组织的哪些雇员已处理过物品、周转箱或阵列的历史、它们的组合、以及任何其他期望的产品信息。
当所使用的标识符是牌照时,可以通过从牌照信息中包含的仓库备货位置(而不是SKU)映射到位姿来简化用于确定在仓库中放置物品的位姿的映射过程。当从SKU映射时,诸如连同以上关于图8描述的拣选过程一起,在步骤504中由仓库管理***15确定物品的SKU编号,并且,在步骤506中根据SKU编号,确定仓位置。不是从SKU映射到仓位置,而是该过程可以直接从仓位置开始。机器人18可以根据仓位置确定基准ID,并且可以根据基准ID获得每个基准ID的位姿。
一旦已经将物品指配给储存阵列1544a、1544b的容器1502、1504、1506、1508、1510、1512中的至少一者,操作员(或不同操作员)然后就能够扫描与整个储存阵列1544a、1544b相关联的阵列标识符并且如上所述将阵列引导到机器人918上。然后能够将机器人918派往仓库,并且能够以与上述拣选订单相对应的方式执行上架订单。以这种方式,机器人918通过在装载储存阵列1544a、1544b期间自由地执行其他拣选或上架操作来避免停机时间,仅在主动上架操作期间被占用。此外,通过提供机器人辅助上架任务,通过允许以最小物品预处理、最小机器人停机时间执行上架、并且允许机器人而不是人类拣选员穿越必要的路线来执行与储存阵列1544a、1544b相关联的上架任务,减轻了人员和设备使用效率低的问题。以这种方式,人类拣选员能够留在仓库地板上并且继续照常为机器人服务,而不需要步行到集结区域901(例如,装载站台、交付区域、储存区域、专用预分拣区域、或任何其他合适的位置),并且不需要人类操作员穿越专门的效率低的路线来执行上架任务。
用于执行机器人辅助上架任务的预分拣
本文提供的用于执行机器人辅助上架任务(也称为“放置”任务)的预分拣***通过在将物品装载到容器中期间对未分拣物品进行预分拣来进一步减轻选路、设备和人员使用效率低的问题。特别地,通过经由在仓库内按位置分组更高效地对供上架的物品进行预分拣,能够实现进一步的效率提高。现在参照图16,在一些实施例中,能够将每个预分拣的物品或物品组指配给对应区特定的储存阵列1644a-d的容器。能够将每个储存阵列指配给机器人18a,并且,当储存阵列1644a-d是满的或以其他方式准备好部署时,能够将机器人18a派到仓库中并且指配给每个容器的上架任务能够由机器人和操作员以以上参照拣选和放置操作描述的方式执行。
尽管储存阵列44a、1544a、1544b、1644a-d在本文中被示出和描述为水平地定向的堆叠周转箱44a、1544b和/或为顶部装载配置的堆叠划分的周转箱1544a、1644a-d,但是鉴于本公开将清楚的是,能够依照各种实施例使用任何样式或配置的储存阵列或它们的组合。例如,在一些实施例中,在其垂直表面上具有用于前/后/侧装载的开口的垂直地定向的“小隔间”样式阵列能够设置在机器人18a上,从机器人18a悬挂,或者以其他方式可移动地附接到机器人18a。在一些实施例中,此类阵列可以例如类似于图10B所示的储存阵列44a’。在一些实施例中,机器人18a能够包括定位在机器人18a的轮式基部20的上表面上方的架子或其他水平表面。在一些实施例中,这样的架子能够被划分成多个容器。
现在参考图9和图16,未分拣物品1601能够位于仓库900中的集结区域901处以便对未分拣物品1601进行预分拣。多个区特定的储存阵列1644a-d(各自在其上具有多个容器)能够位于集结区域901中或接近集结区域901以便向其指配未分拣物品1601。仓库900的区910、920、930、940能够被存储在诸如存储仓库信息的WMS 15、订单服务器14或任何其他服务器902的集中式服务器的存储器中并且表示仓库内的所有储存位置(例如,仓位置)的本地化子集,使得储存位置的子集中的每一个储存位置在WMS 15、订单服务器14或任何其他服务器902的存储器中与其相应的区910、920、930、940相关联。为了便于预分拣,在通过扫描仪1603扫描未分拣物品1601时,扫描仪1603和/或工作站计算机1606能够显示与被扫描物品的储存位置相对应的区910、920、930、940。操作员然后能够如以上参照图15所描述的那样将物品装载到与所显示的区相关联的区特定的储存阵列1644a-d之一的容器中。
如以上指出的,区特定的储存阵列1644a-d能够各自在集结区域901中被指配给区910、920、930、940中的特定区。在一些实施例中,区指配可以和将相应的区特定的储存阵列1644a-d放置在如图16所示针对特定区标记的装载位置1650a-d中一样简单。例如,如图16所示,区特定的储存阵列1644a被定位在针对区910指配的装载位置1650a中。类似地,区特定的储存阵列1644b被定位在针对区920指配的装载位置1650b中,并且区特定的储存阵列1644c被定位在针对区930指配的装载位置1650c中,并且区特定的储存阵列1644d被定位在针对区940指配的装载位置1650d中。
就期望WMS 15、订单服务器14或任何其他服务器902确定每个储存阵列1644a-d的区指配而言,操作员能够使用扫描装置1603来扫描与整个储存阵列1644a-d相关联的阵列标识符,并且经由扫描装置1603和/或工作站计算机1606,将储存阵列1644a-d指配给特定区910、920、930、940。
或者,在一些实施例中,在将第一物品装载到储存阵列1644a-d之一的第一容器中时,扫描装置1603、工作站计算机1606、WMS 15、订单服务器14或任何其他服务器902中的至少一者能够在其存储器中将该特定储存阵列1644a-d与和第一物品的储存位置相关联的区910、920、930、940相关联。因此,放置了物品的储存阵列1644a-d将被自动地指配给与该物品的物品储存位置相对应的区910、920、930、940。扫描仪1603和/或工作站计算机1606然后能够对于随后扫描到的与所指配的区910、920、930、940相关联的物品,显示该特定储存阵列和/或特定推荐容器的标识,而不是显示区910、920、930、940它本身或除此之外还显示区910、920、930、940。
类似于以上参照图15描述的机器人辅助上架,在将至少一个物品装载到储存阵列1644a-d之一的容器中的相应容器中时,然后能够将储存阵列1644a-d引导到机器人918上。然后能够将机器人918派往仓库,并且能够以与上述拣选订单相对应的方式执行上架订单。
因为上架任务是按区预分拣的,所以机器人918能够遵循比较高效的本地化行进路径,而不是潜在地选路到仓库各处的各个根本不同的位置。因此,本申请的用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***减少了效率低的浪费的行进时间,并且通过扩展,减少了机器人918的浪费的电池充电时间。用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***还消除了人类操作员50中断普通拣选和放置活动的任何需要。
非限制性示例计算装置
图17是依照如以上参照图1-14描述的各种实施例的例如能够使用的示例性计算装置1710或其部分的框图。计算装置1710包括用于存储用于实现示例性实施例的一个或更多个计算机可执行指令或软件的一个或更多个非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括但不限于一种或更多种类型的硬件存储器、非暂时性有形介质(例如,一个或更多个磁性存储盘、一个或更多个光盘、一个或更多个闪存驱动器)等。例如,包括在计算装置1710中的存储器1716能够存储用于执行本文公开的操作的计算机可读和计算机可执行指令或软件。例如,存储器能够存储被编程为执行如关于图1-14所讨论的各种所公开的操作的软件应用1740。计算装置1710还能够包括可配置和/或可编程处理器1712和相关核1714,并且可选地包括一个或更多个额外可配置和/或可编程处理器件,例如,处理器1712'和相关核1714'(例如,在计算装置具有多个处理器/核的情况下),以用于执行存储在存储器1716中的计算机可读和计算机可执行指令或软件以及用于控制***硬件的其他程序。处理器1712和处理器1712'可以各自是单核处理器或多核(1714和1714')处理器。
能够在计算装置1710中采用虚拟化,使得能够动态地共享计算装置中的基础设施和资源。能够提供虚拟机1724来处理在多个处理器上运行的进程,使得该进程看起来正在使用仅一个计算资源而不是多个计算资源。也能够用一个处理器来使用多个虚拟机。
存储器1716能够包括计算装置存储器或随机存取存储器,诸如但不限于DRAM、SRAM、EDO RAM等。存储器1716也能够包括其他类型的存储器或它们的组合。
用户能够通过诸如计算机监视器的视觉显示装置1701(111A-D)与计算装置1710交互,所述视觉显示装置1701能够显示能够依照示例性实施例提供的一个或更多个用户界面1702。计算装置1710能够包括用于从用户接收输入的其他I/O装置,例如,键盘或任何合适的多点触摸接口1718、指点装置1720(例如,鼠标)。键盘1718和指点装置1720能够耦接到视觉显示装置1701。计算装置1710能够包括其他合适的常规I/O***装置。
计算装置1710还能够包括一个或更多个存储装置1734,诸如但不限于硬盘、CD-ROM、或其他计算机可读介质,以用于存储执行本文公开的操作的数据和计算机可读指令和/或软件。示例性存储装置1734还能够存储用于存储实现示例性实施例所需要的任何合适的信息的一个或更多个数据库。能够在任何合适的时间手动地或自动地更新数据库以添加、删除和/或更新数据库中的一个或更多个项目。
计算装置1710能够包括被配置为通过各种连接经由一个或更多个网络装置1732来与一个或更多个网络(例如,局域网(LAN)、广域网(WAN)或互联网)连接的网络接口1722,所述各种连接包括但不限于标准电话线、LAN或WAN链路(例如,802.11、T1、T3、56kb、X.25)、宽带连接(例如,ISDN、帧中继、ATM)、无线连接、控制器区域网络(CAN)、或上述中的任一者或全部的某种组合。网络接口1722能够包括内置网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器、或适合于将计算装置1710连接到能够通信并执行本文描述的操作的任何类型的网络的任何其他装置。此外,计算装置1710可以是任何计算装置,诸如工作站、台式计算机、服务器、膝上型电脑、手持计算机、平板计算机、或能够通信并具有足够的处理器能力和存储器容量来执行本文描述的操作的其他形式的计算或电信装置。
计算装置1710能够运行任何操作***1726,诸如以下中的任一者:操作***(Microsoft,Redmond,Wash.)的任何版本、Unix和Linux操作***的不同发行版本、用于Macintosh计算机的/>(Apple,Inc.,Cupertino,Calif.)操作***的任何版本、任何嵌入式操作***、任何实时操作***、任何开源操作***、任何专有操作***、或能够在计算装置上运行并执行本文描述的操作的任何其他操作***。在示例性实施例中,能够在本机模式或仿真模式下运行操作***1726。在示例性实施例中,能够在一个或更多个云机器实例上运行操作***1726。
图18是某些分布式实施例的示例计算装置框图。尽管图1-14和以上示例性讨论的部分参考了各自在各个或公共计算装置上工作的仓库管理***15、订单服务器14或其他服务器902,但是将认识到,仓库管理***15、订单服务器14或其他服务器902中的任何一者可以替代地跨网络1805分布在分开的服务器***1801a-d中,并且可能分布在诸如信息亭、台式计算机装置1802或移动计算机装置1803的用户***中。例如,订单服务器14可以分布在机器人18的平板48之中。在一些分布式***中,仓库管理***软件和/或订单服务器软件中的任何一者或更多者的模块能够分开地位于服务器***1801a-d上并且能够跨网络1805彼此通信。
虽然本发明的上述描述使得普通技术人员能够做出和使用目前被认为是其最佳模式的东西,但是普通技术人员将理解和领会在本文中存在特定实施例和示例的变化、组合和等同形式。本发明的上述实施例旨在仅为示例。本领域的技术人员可以在不背离本发明的范围的情况下对特定实施例实现变更、修改和变化,本发明的范围仅由所附权利要求限定。本发明因此不受上述实施例和示例限制。
在已经描述了本发明及其优选实施例后,声称为新的且由专利书担保的内容是。

Claims (20)

1.一种用于在导航空间中预分拣和执行机器人辅助上架任务的方法,所述方法包括:
将多个物品储存阵列中的每一个物品储存阵列指配给在所述导航空间内定义的多个区中的一个区,每个物品储存阵列包括多个互连容器,每一个所述互连容器用于存储与上架任务相关联的物品;
由扫描装置扫描要存储在仓库各处的位置处的多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符;
由集中式服务器响应于接收到与至少一个扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索物品数据,所述物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述至少一个扫描到的物品中的每一个扫描到的物品的储存位置;
根据所述储存位置,确定所述储存位置在所述仓库的所述多个区中所处的对应区;以及
将每个扫描到的未分拣物品放置到指配给所述多个区中的对应区的所述物品储存阵列的互连容器中。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
将其中放置了扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列引导给机器人;
从所述集中式服务器向至少一个机器人发送与所引导的物品储存阵列的所述多个互连容器中的每一个互连容器相关联的上架任务指配;以及
经由所述机器人的处理器并且响应于在所述机器人处接收到所述上架任务指配,将所述机器人导航到所述仓库各处的位置以执行所述上架任务指配。
3.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述多个区中的对应区的标识。
4.根据权利要求1所述的方法,其中:
每个物品储存阵列包括阵列标识符,所述阵列标识符与所述物品储存阵列本身而不是单独的容器相关联;并且
每个物品储存阵列包括容器标识符,所述容器标识符与所述物品储存阵列中的每一个单独的容器相关联。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,指配的步骤进一步包括:
由所述扫描装置扫描所述物品储存阵列的阵列标识符;以及
响应于用户在所述扫描装置或计算装置中的至少一者的用户界面处的输入,将所述物品储存阵列指配给所述多个区中的一个区。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,指配的步骤进一步包括:
在所述集中式服务器中,将在其中放置了所述至少一个扫描到的未分拣物品中的第一扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列的所述阵列标识符与所述多个区中的对应区相关联。
7.根据权利要求6所述的方法,所述方法还包括:
由所述扫描装置扫描要存储的额外未分拣物品的物品标识符;
由所述集中式服务器响应于接收到与额外扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索额外物品数据,所述额外物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述额外扫描到的物品的额外储存位置;
根据所述额外扫描到的物品的所述额外储存位置,确定所述额外扫描到的物品对应于同一对应区;
将所述额外扫描到的未分拣物品放置到指配给所述同一对应区的所述物品储存阵列的所述互连容器中的一个空互连容器中。
8.根据权利要求7所述的方法,所述方法还包括:
在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述物品储存阵列的所述互连容器中的所述一个空互连容器的标识。
9.根据权利要求2所述的方法,其中,所述物品储存阵列附接到附于所述机器人的衔铁,并且所述物品储存阵列位于所述机器人的表面上方。
10.根据权利要求2所述的方法,其中,导航的步骤包括:由所述机器人显示容器标识编号和容器颜色中的至少一者,以告知操作员所引导的物品储存阵列中的所述互连容器中的哪一个互连容器与每个上架任务指配的执行相关联。
11.一种用于在导航空间内执行机器人辅助上架任务的预分拣***,所述预分拣***包括:
多个物品储存阵列,每个物品储存阵列包括多个互连容器,每一个所述互连容器用于存储与上架任务相关联的物品;
至少一个扫描装置,所述至少一个扫描装置被配置为扫描多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符,所述物品标识符与存储在集中式服务器中的物品数据相关,所述物品数据描述了用于在仓库内放好的储存位置;
所述集中式服务器包括存储有指令的存储器,所述指令在由处理器执行时,使所述***:
将所述多个物品储存阵列中的每一个物品储存阵列指配给在所述导航空间内定义的多个区中的一个区;
扫描要存储在所述仓库各处的位置处的所述多个未分拣物品中的至少一个未分拣物品的物品标识符;
响应于接收到与至少一个扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索所述物品数据;
根据所述储存位置,确定所述储存位置在所述仓库的所述多个区中所处的对应区;
将每个扫描到的未分拣物品与指配给所述多个区中的对应区的所述物品储存阵列的互连容器相关联。
12.根据权利要求11所述的***,所述***还包括至少一个机器人,所述机器人包括:
移动基部,所述移动基部用于引导在其中放置了扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列;
收发器,所述收发器用于在所述机器人处接收来自所述集中式服务器的与所述物品储存阵列的所述多个容器中的每一个容器相关联的上架任务指配;以及
处理器,所述处理器被配置为响应于所述收发器接收到所述上架任务指配,将所述机器人导航到所述仓库各处的位置以执行与所述物品储存阵列的所述多个容器中的每一个容器相关联的所述上架任务指配。
13.根据权利要求11所述的***,所述***还包括所述扫描装置或计算装置中的至少一者的显示器,所述显示器被配置为:显示所述多个区中的对应区或相关联的互连容器中的至少一者的标识。
14.根据权利要求11所述的***,其中,每个物品储存阵列包括:
阵列标识符,所述阵列标识符与所述物品储存阵列本身而不是单独的容器相关联;以及
容器标识符,所述容器标识符与所述物品储存阵列中的每一个单独的容器相关联。
15.根据权利要求14所述的***,其中,所述存储器还存储有指令,所述指令在由所述处理器执行时,使所述***:
扫描所述物品储存阵列的所述阵列标识符;以及
响应于用户在所述扫描装置或计算装置中的至少一者的用户界面处的输入,将所述物品储存阵列指配给所述多个区中的一个区。
16.根据权利要求14所述的***,其中,所述存储器还存储有指令,所述指令在由所述处理器执行时,使所述***:
在所述集中式服务器中,将在其中放置了所述至少一个扫描到的未分拣物品中的第一扫描到的未分拣物品的所述物品储存阵列的所述阵列标识符与所述多个区中的对应区相关联。
17.根据权利要求16所述的***,其中,所述存储器还存储有指令,所述指令在由所述处理器执行时,使所述***:
扫描要存储的额外未分拣物品的物品标识符;
响应于接收到与额外扫描到的未分拣物品相对应的识别信息来检索额外物品数据,所述额外物品数据描述了用于在所述仓库内放好所述额外扫描到的物品的额外储存位置;
根据所述额外扫描到的物品的所述额外储存位置,确定所述额外扫描到的物品对应于同一对应区;
将所述额外扫描到的未分拣物品与指配给所述同一对应区的所述物品储存阵列的所述互连容器中的一个空互连容器相关联。
18.根据权利要求17所述的***,其中,所述存储器还存储有指令,所述指令在由所述处理器执行时,使所述***:
在所述扫描装置或计算装置中的至少一者上显示所述物品储存阵列的所述互连容器中的相关联的空互连容器的标识。
19.根据权利要求12所述的***,其中,所述物品储存阵列附接到附于所述机器人的衔铁,并且所述物品储存阵列位于所述机器人的表面上方。
20.根据权利要求12所述的***,其中,所述物品储存阵列设置在所述至少一个机器人的表面上。
CN202180076325.6A 2020-09-11 2021-09-07 用于执行机器人辅助上架任务的预分拣*** Pending CN116490886A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/017,833 2020-09-11
US17/017,833 US11724883B2 (en) 2020-09-11 2020-09-11 Presort system for executing robot-assisted putaway tasks
PCT/US2021/049236 WO2022055849A1 (en) 2020-09-11 2021-09-07 Presort system for executing robot-assisted putaway tasks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116490886A true CN116490886A (zh) 2023-07-25

Family

ID=78078383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180076325.6A Pending CN116490886A (zh) 2020-09-11 2021-09-07 用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11724883B2 (zh)
EP (1) EP4196931A1 (zh)
JP (1) JP2023542647A (zh)
KR (1) KR20230084173A (zh)
CN (1) CN116490886A (zh)
AU (1) AU2021341811A1 (zh)
CA (1) CA3192448A1 (zh)
WO (1) WO2022055849A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3148691A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-12 Greybloom Business Development Multi-use asset system and method
CN117764498B (zh) * 2023-12-28 2024-06-07 五矿瑞和(上海)建设有限公司 一种幕墙单元板的存储方法及***

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0235488B1 (fr) 1986-09-19 1990-01-24 REDOUTE CATALOGUE Société Anonyme: Installation de manutention robotisée
JP4207336B2 (ja) 1999-10-29 2009-01-14 ソニー株式会社 移動ロボットのための充電システム、充電ステーションを探索する方法、移動ロボット、コネクタ、及び、電気的接続構造
US8731708B2 (en) 2005-03-10 2014-05-20 Amazon Technologies, Inc. Method and apparatus for multi-destination item selection using motes
US7751928B1 (en) 2005-03-11 2010-07-06 Amazon Technologies, Inc. Method and system for agent exchange-based materials handling
WO2012178048A1 (en) 2011-06-24 2012-12-27 Seegrid Corporation Robot-enabled case picking
US20170183159A1 (en) 2011-06-24 2017-06-29 Seegrid Corporation Robot-enabled case picking
EP2807526B1 (en) 2012-01-25 2020-07-01 Omron Robotics and Safety Technologies, Inc. Autonomous mobile robot for handling job assignments in a physical environment inhabited by stationary and non-stationary obstacles
CA2816752C (en) 2012-05-28 2022-07-05 Well.Ca Inc. Order processing systems using picking robots
US9785911B2 (en) 2013-07-25 2017-10-10 I AM Robotics, LLC System and method for piece-picking or put-away with a mobile manipulation robot
MX2018013379A (es) 2013-09-09 2021-09-09 Dematic Corp Recolección móvil autónoma.
US9463927B1 (en) * 2013-09-23 2016-10-11 Vecna Technologies, Inc. Transporting and/or sorting items with mobile robot(s)
US9466046B1 (en) * 2014-03-14 2016-10-11 Vecna Technologies, Inc. Inventorying item(s) within an environment
US10282696B1 (en) 2014-06-06 2019-05-07 Amazon Technologies, Inc. Augmented reality enhanced interaction system
CA3007028C (en) 2015-12-07 2022-03-22 6 River Systems, Inc. Warehouse automation systems and methods using a motor-driven cart
FR3045895B1 (fr) * 2015-12-07 2018-11-02 Exotec Solutions Systeme de preparation de commandes et procede de preparation d'au moins une partie d'une commande correspondant
US10513033B2 (en) 2016-03-25 2019-12-24 Locus Robotics Corp. Robot queuing in order fulfillment operations
US9776324B1 (en) 2016-03-25 2017-10-03 Locus Robotics Corporation Robot queueing in order-fulfillment operations
US10071856B2 (en) 2016-07-28 2018-09-11 X Development Llc Inventory management
US10001768B2 (en) * 2016-09-01 2018-06-19 Locus Robotics Corp. Item storage array for mobile base in robot assisted order-fulfillment operations
US9829333B1 (en) 2016-09-13 2017-11-28 Amazon Technologies, Inc. Robotic traffic density based guidance
US10913604B2 (en) 2017-06-21 2021-02-09 Locus Robotics Corp. System and method for queuing robots destined for one or more processing stations
US10787315B2 (en) * 2017-08-28 2020-09-29 Google Llc Dynamic truck route planning between automated facilities
US10386851B2 (en) 2017-09-22 2019-08-20 Locus Robotics Corp. Multi-resolution scan matching with exclusion zones
US10611520B2 (en) * 2018-02-05 2020-04-07 Locus Robotics Corp. Tote retainer device
US10558214B2 (en) * 2018-02-05 2020-02-11 Locus Robotics Corp. Manual control modes for an autonomous mobile robot
US11008167B2 (en) * 2018-07-30 2021-05-18 Target Brands, Inc. Order picking systems and methods using mobile robots
US11117759B2 (en) * 2018-11-29 2021-09-14 Invia Robotics, Inc. Depalletizing robots for an autonomous warehouse
US10949800B2 (en) 2018-12-21 2021-03-16 Invia Robotics, Inc. Partitioning and coalescing operation of robots for coordinated autonomous execution
US11078019B2 (en) 2019-01-30 2021-08-03 Locus Robotics Corp. Tote induction in warehouse order fulfillment operations
EP3924868A4 (en) * 2019-02-11 2022-11-30 643AI Ltd. SYSTEMS AND PROCEDURES FOR MANAGEMENT OF MULTIPLE AUTONOMOUS VEHICLES

Also Published As

Publication number Publication date
US11724883B2 (en) 2023-08-15
CA3192448A1 (en) 2022-03-17
WO2022055849A1 (en) 2022-03-17
AU2021341811A1 (en) 2023-04-20
JP2023542647A (ja) 2023-10-11
US20220081216A1 (en) 2022-03-17
KR20230084173A (ko) 2023-06-12
EP4196931A1 (en) 2023-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020216392B2 (en) Robot dwell time minimization in warehouse order fulfillment operations
KR102533453B1 (ko) 로봇 지원 인원 라우팅
JP7268172B2 (ja) 倉庫注文履行動作における通い箱誘導
CN116490886A (zh) 用于执行机器人辅助上架任务的预分拣***
JP7268171B2 (ja) 倉庫注文履行動作における最適化された通い箱推奨プロセス
US11741564B2 (en) Sequence adjustment for executing functions on hems in an order
US20220081215A1 (en) Dynamic item putaway management using mobile robots
KR102687433B1 (ko) 창고 주문 이행 작업들에서의 최적화된 토트 추천 프로세스

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination