ES2927221T3 - Sistema robótico para agarrar una mercancía en un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos y procedimiento de funcionamiento del mismo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un sistema de robot (2a..2d) que comprende un robot (1a, 1b) que tiene una cabeza de robot móvil (4, 4a..4c) que tiene al menos dos pinzas de succión separadas (5, 5a..5c) y un sistema sensor (8a..8c) para detectar una posición de superficie de agarre y un tamaño de superficie de agarre de una superficie de agarre (24a..24n) de un artículo (23a..23n). Con la ayuda de un controlador (11) se calcula una posición de agarre para la cabeza móvil del robot (4, 4a..4c) a partir de la posición de la superficie de agarre determinada y el tamaño de la superficie de agarre, en el que un número máximo de pinzas de succión (5, 5a. .5c) está en contacto con la superficie de agarre (24a..24n) del citado artículo (23a..23n). El cabezal del robot (4, 4a..4c) se mueve luego a la posición de agarre calculada, donde las pinzas de succión (5, 5a..5c) se activan para recibir el artículo (23a..23n). La invención también se refiere a un método para operar el sistema de robot (2a..2d). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema robótico para agarrar una mercancía en un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos y procedimiento de funcionamiento del mismo

La invención se refiere a un procedimiento para controlar un robot en un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos, que tiene una cabeza de robot que se puede mover con respecto a una base de robot y tiene al menos dos garras de aspiración separadas, en el que se determina una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre de una mercancía con la ayuda de un sistema de sensores. La invención se refiere además a un sistema robótico que comprende un robot que tiene una cabeza de robot que se puede mover con respecto a una base de robot y equipada con al menos dos garras de aspiración separadas, así como un sistema de sensores para detectar una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre de una mercancía. Por último, la invención se refiere a un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos para la preparación de pedidos de mercancías, que comprende un zona de almacenamiento para almacenar mercancías y un lugar de trabajo para la preparación de pedidos/el reembalaje de mercancías con un sistema robotizado del tipo anterior.

Un procedimiento, un sistema robótico y un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos del tipo mencionado anteriormente se conocen fundamentalmente de los documentos US 9.868.207 B2, EP 2984007 B1, EP 2315714 B1 y WO 2016/138101 A1. Por ejemplo, el documento US 9.868.207 B2 desvela un robot para agarrar mercancías en un sistema de almacenamiento. Al hacerlo, se puede determinar la información sobre el agarre de dichos bienes y usarla junto con una base de datos para determinar una estrategia de agarre.

El documento EP 2783799 A2 también divulga un sistema robótico con un brazo de robot y un controlador de robot, en el que el brazo de robot tiene un soporte de piezas de trabajo con una pluralidad de garras de aspiración. Además, el sistema robótico presenta un láser y una cámara para detectar una pieza de trabajo que debe recoger el brazo robótico.

El problema de los procedimientos y sistemas robóticos conocidos es que no se puede garantizar un agarre seguro de las mercancías y, por lo tanto, a menudo se producen agarres defectuosos o se caen las mercancías de la cabeza del robot.

Por lo tanto, es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento mejorado para controlar un robot en un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos, un sistema robótico mejorado y un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos para la preparación de pedidos de mercancías mejorado. En particular, hay que superar las desventajas mencionadas y evitar que se produzcan agarres defectuosos o que la mercancía se caiga de la cabeza del robot.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento del tipo mencionado al principio, en el que

• se calcula una postura de agarre para la cabeza móvil del robot a partir de la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre determinados, en la que un número máximo de garras de aspiración está en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía, y

• se mueve la cabeza del robot a la postura de agarre calculada y se activan las garras de aspiración, que están en contacto o que van a entraren contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía, para recoger la mercancía.

Además, el objetivo de la invención se consigue mediante un sistema robótico del tipo antes mencionado, que tiene un controlador que está configurado para

• calcular, a partir de la postura de la superficie de agarre y del tamaño de la superficie de agarre determinados, una postura de agarre para la cabeza móvil del robot en la que un número máximo de garras de aspiración esté en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía, y

• mover la cabeza del robot a la postura de agarre calculada y activar las garras de aspiración, que están en contacto o que van a estar en contacto con la superficie de agarre, para recoger la mercancía.

Por último, el objetivo de la invención también se consigue mediante un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos (en gran medida automatizado) del tipo mencionado al principio, que comprende un sistema robótico (totalmente automatizado) del tipo mencionado anteriormente, que está en particular conectado a la zona de almacenamiento mediante un sistema de transporte.

Las medidas propuestas pueden garantizar un agarre seguro de las mercancías y evitar en gran medida un agarre incorrecto o la caída de las mercancías de la cabeza del robot. En particular, la invención resulta ventajosa cuando la superficie de agarre de la mercancía no es lo suficientemente grande como para estar en contacto con todas las garras de aspiración de la cabeza del robot. Las mercancías pueden estar dispuestas en el primer soporte de mercancías, unas junto a otras, unas encima de otras, de pie o tumbadas, en particular de forma desordenada (caótica) o mezclada. Dentro de este contexto, se entiende por "posición confusa" la posición y la ubicación indeterminada de una mercancía en o sobre el primer soporte de mercancías o la distribución desordenada, caótica o aleatoria de las mercancías en o sobre el primer soporte de mercancías.

La cabeza del robot puede estar montada para girar sobre uno o más ejes en relación con la base del robot, es decir, sobre un eje vertical (eje z) y/o al menos un eje horizontal (eje x, eje y). Esto no solo permite que la cabeza del robot gire alrededor del eje vertical o alrededor de un eje horizontal, sino también alrededor de un eje general en combinación (correspondiente a una combinación de una giro de la cabeza del robot alrededor del eje vertical y alrededor de un eje horizontal), por ejemplo, cuando las mercancías que se van a agarrar se encuentran en una posición inclinada en o sobre el soporte de mercancías. La cabeza del robot puede estar montada de la manera descrita, en particular girando sobre uno o más ejes con respecto a una base de la cabeza del robot, que a su vez está montada de manera que se puede desplazar en el eje vertical y/o en uno o más ejes horizontales con respecto a una base del robot (instalada de forma fija). En este caso, la base de la cabeza del robot puede moverse en el espacio y la cabeza del robot puede girar con respecto a esta base de la cabeza del robot. En particular, está configuración se realiza mediante un robot de pórtico cinemático en serie en el que los ejes de giro de la cabeza del robot forman los ejes de movimiento del robot que están más alejados de la base del robot, en términos de lógica cinemática en serie. Partiendo de la base del robot, los ejes de giro siguen, por tanto, a los ejes de traslación. Un sistema robótico de este tipo con un robot de pórtico se describe en el solicitud de patente austriaca A 50886/2018fig. 8-14 y es objeto de esta divulgación. Sin embargo, en principio, los robots cinemáticos en serie que solo tienen ejes giratorios (robots de brazo articulado) y los robots cinemáticos en paralelo (por ejemplo, los hexápodos) también se pueden usar sin restricciones para el procedimiento presentado. Las medidas propuestas permiten acceder a prácticamente cualquier mercancía, incluso si se encuentra en una posición confusa en el primer soporte de mercancías o sobre él.

El término "cabeza del robot" se refiere generalmente a la parte del robot en la que están dispuestas o fijadas las garras de aspiración. Varias garras de aspiración se combinan en un grupo en la cabeza del robot. Por lo tanto, un grupo de varias garras de aspiración también forma una "unidad de garras de aspiración".

En el contexto de la invención, se entiende por "mercancía", en particular, un objeto manejable individualmente o un grupo de objetos manejables individualmente.

Una "postura" es generalmente la combinación de posición y orientación en el espacio. En consecuencia, una "postura de superficie de agarre" es la combinación de posición y orientación de la superficie de agarre de una mercancía y la "postura de agarre" es la combinación de posición y orientación de la cabeza del robot cuando un número máximo de garras de aspiración está en contacto con la superficie de agarre de la mercancía.

En general, una "superficie de agarre" de una mercancía, que se usa para agarrar dicha mercancía con el robot, puede tener cualquier forma y ser, por ejemplo, poligonal (en particular rectangular), circular o elíptica, o también puede estar formada por una superficie de forma libre.

En un "sistema de almacenamiento y preparación de pedidos", las mercancías pueden, por ejemplo, ser entregadas y recogidas en una entrada de mercancías y luego, si es necesario, volver a ser embaladas y almacenadas en un almacén. La mercancía también se puede recoger de acuerdo con un pedido, es decir, salir del almacén, reunirse para formar un pedido y estar disponible para la salida de mercancías. La mercancía no se modifica sustancialmente entre la entrada y la salida de la misma, a diferencia de un proceso de fabricación. Sin embargo, es posible un ligero cambio de forma, especialmente con cuerpos no rígidos tales como bolsas o sacos, por ejemplo, o con otros envases flexibles, como el cartón o el plástico.

Otras realizaciones ventajosas y varios perfeccionamientos de la invención se desprenden ahora de las reivindicaciones dependientes y de la descripción junto con las figuras.

Es conveniente si las mercancías se transfieren desde o hacia un primer soporte de mercancías a o sobre un segundo soporte de mercancías, según un pedido, con la ayuda de la cabeza del robot. Un "soporte de mercancías" puede ser, por ejemplo, un dispositivo de carga (tal como una caja, una bandeja o run ecipiente o un palé) o estar formado por un transportador (como un transportador de cinta, de rodillos o de cadena). Sin embargo, un "soporte de mercancías" también puede estar formado por una plataforma de transporte (por ejemplo, en un transelevador o un vehículo de transporte autónomo). El primer soporte de mercancías actúa como "origen" y el segundo como "destino". El segundo soporte de mercancías también puede estar formado por una trampilla giratoria, por ejemplo. En este caso, el robot toma un mercancía desde o hacia la fuente y lo coloca en la trampilla. A continuación, este mercancía puede dispensarse en otro recipiente, por ejemplo, accionando la trampilla, es decir, haciéndola girar hacia arriba.

Además, es ventajoso si las mercancías conforme a un pedido

• son transportados al robot con la ayuda del primer soporte de mercancías,

• son transferidas desde o hacia el primer soporte de mercancías a o sobre el segundo soporte de mercancías por medio de la cabeza del robot, y

• son transportadas fuera del robot con la ayuda del segundo soporte de mercancías.

En esta variante, las mercancías son transportadas al robot, por ejemplo, directamente en un transportador de cinta, un transportador de rodillos o un transportador de cadena, o con un medio auxiliar de carga en un transportador de cinta, un transportador de rodillos o un transportador de cadena. Por lo tanto, el robot puede permanecer estático en un lugar. En principio, sin embargo, también sería concebible que el robot se configurara como un robot móvil. Por ejemplo, el robot puede montarse en un vehículo de transporte autónomo: Vehículo Guiado Automáticamente, o "AGV" para abreviar).

También es conveniente si una pluralidad de mercancías se almacenan en o sobre el primer soporte de mercancías y la postura de agarre se calcula para una de estas mercancías. De este modo, se puede recoger un mercancía específico desde o hacia un soporte de mercancías.

Además, es ventajoso si se evita el contacto de la cabeza del robot con una mercancía que no sea la que se va a agarrar cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot o cuando se mueve la cabeza del robot a la postura de agarre. Como resultado, la posición y la orientación de las demás mercancías que permanecen en el interior o sobre el soporte de mercancías se mantienen iguales en gran medida, incluso cuando se retira una mercancía concreta. Por lo tanto, una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre determinados una vez por el sistema de sensores para varias mercancías se pueden usar posteriormente para la retirada de otra mercancía después de la retirada de dicha mercancía. Sin embargo, es preferente que la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre se determinen cada vez que se retira una mercancía del primer soporte de mercancías o se lo coloca en él. Además, después de cada retirada, se calculará una nueva posición de agarre para una de las mercancías que permanezca en el primer soporte de mercancías o en él, si estas mercancías se necesitan de nuevo para la tramitación de un pedido (puede tratarse del mismo pedido o de otro).

Además, es ventajoso si

• se retiran las mercancías de un soporte de mercancías realizado como recipiente y

• se evita una colisión de la cabeza del robot con una pared lateral del recipiente al calcular la postura de agarre de la cabeza del robot o al mover la cabeza del robot a la postura de agarre.

Esta medida también conserva en gran medida la posición y la ubicación de las demás mercancías que permanecen en el recipiente cuando se retira una mercancía concreta. Por lo tanto, una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre, determinados una vez por el sistema de sensores para varias mercancías, también se pueden usar aquí para la retirada de otra mercancía después de la retirada de dicha mercancía, aunque la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre se determinan preferentemente para cada retirada de una mercancía. Además, las medidas propuestas evitan naturalmente que se dañe el recipiente o la cabeza del robot.

En consecuencia, es conveniente si

• se calculan varias posturas de agarre, en las que un número máximo de garras de aspiración está en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía,

• se comprueban las posturas de agarre calculadas para evitar la colisión con una mercancía distinta de la que se va a agarrar y/o con una pared lateral del recipiente antes de que se mueva la cabeza del robot, y • se mueve la cabeza del robot a una de las posturas de agarre sin colisiones.

También es particularmente ventajoso si, para una giro en la postura de agarre calculada, la cabeza del robot se gira en la dirección en la que, partiendo de una postura momentánea, se requiere el menor ángulo de giro para dicha giro. Esto permite que la cabeza del robot gire rápidamente hasta alcanzar la posición de agarre necesaria para recoger una mercancía. Cabe señalar aquí que el giro mencionado no solo se refiere a una giro de la cabeza del robot alrededor del eje vertical, sino también a los giros alrededor de un eje horizontal o alrededor de un eje general (correspondiente a una combinación de una giro de la cabeza del robot alrededor del eje vertical y alrededor de un eje horizontal), por ejemplo cuando la mercancía que se va a agarrar se encuentra en una posición inclinada en o sobre el soporte de la mercancía.

En consecuencia, también es ventajoso si, en presencia de varias posturas de agarre sin colisiones, la cabeza del robot se mueve a aquella postura de agarre sin colisiones para la que se requiere el camino más corto y/o el menor ángulo de giro, partiendo de una postura actual de la cabeza del robot. Esto da lugar a tiempos de ciclo especialmente cortos.

Además, es particularmente ventajoso si un centro de gravedad de la superficie de las garras de aspiración que se va a activar se pone en concordancia con un centro de gravedad de la superficie de agarre de dicha mercancía cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot o cuando se mueve la cabeza del robot en la postura de agarre. De este modo, se consigue una carga uniforme en las garras de aspiración y se evita la inclinación de la mercancía recogida. En particular, esto es cierto si la distribución de la masa en la mercancía recibido es homogénea.

Además, es particularmente ventajoso si un centro de gravedad de la superficie de las garras de aspiración que se va a activar se pone en concordancia con un centro de gravedad de la masa de dicha mercancía proyectado verticalmente sobre la superficie de agarre cuando se calcula la postura de agarre o cuando se mueve la cabeza del robot en la postura de agarre. Esta variante es especialmente ventajosa si la distribución de la masa en la mercancía recogida no es homogénea y la recogida de la mercancía en el centro de gravedad de la superficie de agarre no conduce a una carga uniforme en las garras de aspiración. En su lugar, el centro de gravedad de la superficie de las garras de aspiración que se va a activar se alinea con el centro de masa de la mercancía proyectada verticalmente sobre la superficie de agarre, lo que a su vez da lugar a una carga uniforme sobre las garras de aspiración o evita que la mercancía recogida se vuelque. Para la ejecución de esta variante del proceso, se requiere el conocimiento de la distribución de la masa en las mercancías que hay que recoger. Por ejemplo, esto puede determinarse inicialmente y almacenarse en una base de datos. Por ejemplo, el centro de masa de un paquete combinado que contiene pasta y un bote de salsa de tomate puede determinarse empíricamente y almacenarse en una base de datos. Determinando la postura de la superficie de agarre y accediendo a la base de datos, se puede determinar posteriormente el centro de masa proyectado verticalmente sobre la superficie de agarre. Por ejemplo, se puede usar una impresión en el envase combinado para determinar la posición del centro de masa en relación con el envase. Por lo tanto, también es concebible que la base de datos contenga información sobre la posición del centro de masa en relación con un envase, en particular en relación con una huella en dicho envase.

Es ventajoso si el sistema de sensores comprende una cámara y/o un sensor de profundidad espacial y/o un escáner láser y/o un sensor ultrasónico. Estos sensores se usan para determinar la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre de una mercancía. Se puede usar una cámara (cámara estereoscópica), un sensor de profundidad espacial, un escáner láser o un sensor de ultrasonidos para captar una imagen tridimensional de las mercancías que se encuentran en el interior o sobre el soporte. En particular, también se puede detectar una posición inclinada de la superficie de agarre causada por una posición inclinada de las mercancías que se van a recoger en o sobre el soporte de mercancías. Además, la estructura de la superficie de agarre también puede determinarse mediante una detección tridimensional de la mercancía y puede determinarse la idoneidad para el agarre por parte de las garras de aspiración. Por ejemplo, las superficies fuertemente convexas son menos adecuadas para el agarre por parte de una ventosa, mientras que las superficies planas son especialmente adecuadas para dicho agarre. Una cámara también es especialmente adecuada para detectar un estado de la superficie de la mercancía que se va a registrar, por ejemplo, una huella en un paquete. De este modo, por ejemplo, se puede determinar la posición de un centro de masa de dicha mercancía en relación con el embalaje. Si se conocen las formas de la superficie de agarre, también se puede determinar una posición oblicua a través de la imagen distorsionada con solo una imagen bidimensional. Además, se puede determinar una inclinación de la superficie de agarre a partir de una imagen tridimensional creada con varias imágenes bidimensionales. Estas imágenes bidimensionales pueden, por ejemplo, proceder de cámaras dispuestas estereométricamente o ser grabadas durante un movimiento relativo entre la mercancía y la cámara. En el proceso, la (única) cámara puede moverse en relación con las mercancías inmóviles o viceversa.

En este punto, cabe señalar que el procedimiento o el robot presentados no solo son adecuados para recoger mercancías rígidas, tales como cajas, sino también para mercancías deformables, tales como sacos o bolsas. Tanto las mercancías rígidas como las deformables pueden estar formadas por un único objeto manejable o por un único grupo manejable de objetos. En concreto, una mercancía puede configurarse, por ejemplo, como una caja de cartón o de plástico que se llena con varios objetos. Del mismo modo, una mercancía también puede tener la forma de un saco o de una bolsa llena de varios objetos. El procedimiento o el sistema robótico según la invención son particularmente adecuados para mercancías en forma de bolsas de película, especialmente en forma de las llamadas "bolsas de plástico" de polietileno o de polipropileno. Estas bolsas de película se usan principalmente en la industria textil y se emplean, por ejemplo, para empaquetar camisetas, camisas y similares. Estas bolsas de película también se usan con frecuencia en la industria del calzado o en la industria alimentaria.

También es ventajoso si cada una de las garras de aspiración puede ser controlada por separado. De este modo, se pueden controlar las garras de aspiración necesarias para recoger de manera selectiva un mercancía y evitar la aspiración innecesaria de aire a través de las garras de aspiración que no son necesarias.

También es especialmente ventajoso si se puede determinar por separado el estado de retención de cada una de las garras de aspiración. De este modo, se puede determinar si una ventosa puesta en contacto con la superficie de agarre de un objeto a recoger genera una fuerza de retención.

También es especialmente ventajoso si el robot tiene exactamente tres garras de aspiración, ya que las tres garras de aspiración definen un plano y, por lo tanto, un mercancía se sujeta de forma especialmente segura si las tres garras de aspiración están activas.

También es ventajoso si el robot está configurado como un robot de brazo articulado o como un robot de pórtico. Estas formas constructivas son medios probados de manipulación de mercancías y están disponibles en el mercado en varias formas.

Por último, resulta ventajoso si el lugar de trabajo del sistema de almacenamiento y de preparación de pedidos está configurado para la preparación de pedidos totalmente automatizada, y si se dispone de un primer sistema de transporte de mercancías en o sobre primeros soportes de mercancías (medios de carga de almacenamiento, en particular recipientes) entre la zona de almacenamiento y el robot en el lugar de trabajo, y/o un segundo sistema de transporte de mercancías en o sobre segundos soportes de mercancías (medios de carga de pedidos, en particular cajas de cartón) entre la zona de almacenamiento y el robot en el lugar de trabajo, estando el robot configurado para retirar al menos una mercancía de o desde los primeros soportes de mercancías (ayudas de carga de almacenamiento, en particular recipientes) para un pedido respectivo y para depositar la al menos una mercancía en o sobre los segundos soportes de mercancías (elementos auxiliares de carga de pedidos, en particular cajas de cartón) para este pedido. De este modo, se puede realizar un proceso de recogida especialmente eficaz y rápido.

Para una mejor comprensión de la invención, se explica con más detalle con referencia a las siguientes figuras.

Se muestran en una representación esquemática muy simplificada:

Fig. 1 un primer ejemplo simplificado de un sistema robótico con un robot y un sistema de cámara fija en vista oblicua;

Fig. 2 similar a la figura 1, pero con un sistema de cámara móvil, con una cámara fijada a un segmento del brazo del robot;

Fig. 3 un ejemplo esquemático de un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos en vista en planta;

Fig. 4 una cabeza de robot a modo de ejemplo con tres garras de aspiración en vista superior;

Fig. 5 una vista inferior de la cabeza del robot que se muestra en la Figura 4;

Fig. 6 una cabeza de robot a modo de ejemplo con dos garras de aspiración en vista inferior;

Fig. 7 una vista inferior de una cabeza de robot a modo de ejemplo con seis garras de aspiración;

Fig. 8 un dispositivo auxiliar de carga (por ejemplo, un recipiente) con varias mercancías diferentes de un primer tipo de mercancías (mercancías rígidas, como por ejemplo cajas) depositadas en él y posturas de agarre de una cabeza de robot asignadas a las respectivas mercancías;

Fig. 9 un dispositivo auxiliar de carga (por ejemplo, un recipiente) con varias mercancías idénticas (de un solo tipo) (las mismas mercancías de un primer tipo de mercancías, como por ejemplo cajas) depositadas en él y posturas de agarre de una cabeza de robot asignadas a las respectivas mercancías y

Fig. 10 un ejemplo de un medio auxiliar de carga (por ejemplo, de un recipiente) con varias mercancías diferentes de un segundo tipo de mercancías (mercancías deformables, como por ejemplo sacos de polietileno) depositadas en él y posturas de agarre de una cabeza de robot asignadas a las respectivas mercancías.

A modo de introducción, cabe señalar que en las diversas realizaciones descritas, las mismas partes están provistas de los mismos símbolos de referencia o las mismas designaciones de componentes, por lo que las divulgaciones contenidas en la descripción completa pueden aplicarse mutatis mutandis a las mismas partes con los mismos signos de referencia o las mismas designaciones de componentes. Asimismo, las indicaciones posicionales elegidas en la descripción, tales como superior, inferior, lateral, etc., están relacionadas con la figura directamente descrita y representada y, en caso de cambio de posición, deben trasladarse de forma análoga a la nueva posición.

La figura 1 muestra un robot 1a en un sistema robótico 2a. El robot 1a tiene una cabeza de robot 4 que se puede mover con relación a una base de robot 3, que en este ejemplo tiene tres garras de aspiración separadas 5. La cabeza del robot 4 se articula con la base del robot 3 a través de un brazo robótico, que tiene dos segmentos de brazo 6 y 7. Además, la figura 1 muestra un sistema de sensores 8a, 8b, que sirve para detectar una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre de una superficie de agarre de una mercancía y que en este ejemplo comprende dos cámaras. Sin embargo, las mercancías no son visibles en la figura 1 porque están almacenadas en los soportes de mercancías 9a y 9b, que están realizados como recipientes. El recipiente 9a es un recipiente de origen del que la cabeza del robot 4 recoge/retira la mercancía, y el recipiente 9b es un recipiente de destino en el que la cabeza del robot 4 deposita/deja caer la mercancía. En este ejemplo, las cámaras 8a, 8b están dispuestas encima de los recipientes 9a y 9b y están diseñadas cada una como una cámara estéreo. De este modo, las cámaras 8a, 8b captan una imagen tridimensional del interior de al menos los recipientes 9a y 9b y de las mercancías almacenadas en ellos. En principio, solo la cámara 8a (cámara estereoscópica) podría estar situada encima del recipiente 9a. También es concebible que solo se proporcione una cámara común 8a (cámara estereoscópica) para los recipientes 9a y 9b. Aunque en una realización preferida se usan cámaras estereoscópicas, las cámaras 8a, 8b también podrían configurarse como una cámara para capturar una imagen bidimensional del interior de al menos los recipientes 9a y 9b y de las mercancías almacenadas en ellos.

La disposición mostrada en la figura 1 comprende además un sistema transportador para transportar los recipientes 9a, 9b hacia el sistema robótico 2a y para transportar los recipientes 9a, 9b fuera del sistema robótico 2a. En particular, el sistema de transporte comprende una primera sección de transporte 10a para transportar los recipientes 9a, 9b hacia el sistema robótico 2a y una segunda sección de transporte 10b para transportar los recipientes 9a, 9b fuera del sistema robótico 2a. Por último, la disposición mostrada en la figura 1 comprende un controlador 11 que está conectado a las cámaras 8a, 8b y al robot 1a y se usa para calcular una postura de agarre para la cabeza móvil del robot 4 a partir de la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre determinados, en donde un número máximo de garras de aspiración 5 están en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía. Además, el control 11 sirve para mover la cabeza del robot 5 a la postura de agarre calculada y para activar las garras de aspiración 5 en contacto o que van a estar en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía para recogerlo. La orientación exacta de la cabeza del robot 5 no se muestra en detalle en la figura 1, pero se explica con más detalle en las figuras 8 a 10.

La figura 2 muestra un sistema robótico 2b que es muy similar al sistema robótico 2a mostrado en la figura 1. En cambio, no hay cámaras 8a, 8b dispuestas sobre los recipientes 9a y 9b, sino que una única cámara 8c está dispuesta directamente en el segundo segmento del brazo 7 del robot 1b. Esta cámara 8c también está conectada a un controlador 11 (conexión no mostrada). Esta cámara 8c se puede configurar de nuevo como una cámara estereoscópica para capturar una imagen tridimensional de los recipientes 9a y 9b, así como de las mercancías almacenadas en ellos, por ejemplo, moviendo la cámara 8c sobre el recipiente 9a o sobre el recipiente 9b con la ayuda del robot 1a y capturando una imagen allí. Sin embargo, también es concebible que la cámara 8c solo esté configurada para captar una imagen bidimensional, y que se genere una imagen tridimensional de los recipientes 9a y 9b y de las mercancías almacenadas en ellos captando varias imágenes bidimensionales durante un movimiento de la cámara 8c y calculando posteriormente la imagen tridimensional. También se observa aquí que la cámara 8c también puede combinarse con las cámaras 8a, 8b del sistema robótico 1a de la Fig. 1.

La figura 3 muestra un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos 12, que comprende un edificio 13, una puerta de entrada de mercancías 14 y una puerta de salida de mercancías 15. En la zona de la entrada de mercancías 14 hay una primera línea de transporte 16 y dos segundas líneas de transporte 17a y 17b. La primera línea de transporte 16 conecta la zona de recepción de mercancías 14 con un sistema robótico 2c. Las dos segundas secciones de transporte 17a y 17b conectan el sistema robótico 2c con una zona de almacenamiento 18 que comprende una pluralidad de estanterías de almacenamiento 19 y dispositivos de manipulación de estanterías 20a y 20b que se desplazan por los pasillos de las estanterías que se extienden entre las estanterías de almacenamiento 19. Al final de los pasillos de las estanterías, frente a las segundas secciones de transporte 17a y 17b, hay una tercera sección de transporte 21, que en este ejemplo tiene forma de anillo y conduce a otro sistema robótico 2d. En el radio de acción del sistema robótico 2d también está dispuesta una cuarta línea de transporte 22 , que conecta el sistema robótico 2d con la salida de mercancías 15 en términos de tecnología de transporte.

La figura 4 muestra una cabeza de robot 4a con tres garras de aspiración 5a, 5b y 5c ahora en detalle desde arriba. La figura 5 muestra la cabeza del robot 4a con las tres garras de aspiración 5a, 5b y 5c desde abajo.

La figura 6 muestra otra forma de realización de una cabeza de robot 4b con dos garras de aspiración 5a y 5b desde abajo. La figura 7 muestra otra forma de realización de una cabeza de robot 4c con seis garras de aspiración 5 desde abajo. Por supuesto, también sería concebible tener una cabeza de robot 4 en la que tres garras de aspiración 5a..5c están dispuestas en una línea, como es el caso en la forma de realización mostrada en la figura 6.

En los ejemplos según las figuras 4 a 7, las garras de aspiración 5, 5a..5c forman cada una de ellas una unidad de agarre por aspiración.

Las figuras 8 a 10 muestran ahora cada una de ellas una pluralidad de mercancías 23f..23n almacenadas en soportes de mercancías 9a, que en este ejemplo son recipientes en forma de caja. Además, la cabeza del robot 4 con las garras de aspiración 5a..5c puede verse en diferentes posturas de agarre.

A continuación se explica detalladamente la función de las disposiciones mostradas en las figuras:

En un primer paso, se determinan una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre de una mercancía con la ayuda del sistema de sensores 8a, 8b mostrado en la Fig. 1 (aquí con la ayuda de dos cámaras estéreo). En un ejemplo concreto, se hace referencia al mercancía 23f. La mercancía 23f comprende una superficie de agarre orientada hacia arriba 24f, que en este ejemplo es rectangular y plana. Del tamaño de la superficie de agarre determinado se desprende que solo una de las garras de aspiración 5a..5c puede entrar en contacto con la superficie de agarre 24f. En consecuencia, el controlador 11 calcula una postura de agarre para la cabeza móvil del robot 4 en la que la ventosa 5a está en contacto con la superficie de agarre 24f. Como resultado, la cabeza del robot 4 se desplaza a la postura de agarre calculada que se muestra en la figura 8 y se activa la ventosa 5a en contacto con la superficie de agarre 24f, o que va a entrar en contacto durante el movimiento de la cabeza del robot 4, para recoger la mercancía 23f.

En el recipiente 9a se encuentran otras mercancías 23g..231. Las mercancías 23g..23k tienen cada una de ellas una superficie de agarre 24g..24k, que puede ponerse en contacto con dos garras de aspiración 5a y 5b respectivamente. En cambio, la mercancía 231 tiene una superficie de agarre 241 que puede ser llevada por las tres garras de aspiración 5a, 5b y 5c.

En particular, puede verse en la figura 8 que se calcula una postura de agarre para la cabeza móvil del robot 4 en la que un número máximo de garras de aspiración 5a..5c se pone en contacto con una superficie de agarre 24f..241 de una mercancía 23f..231, incluso si la respectiva superficie de agarre 24f..241 no es lo suficientemente grande como para estar en contacto con las tres garras de aspiración 5a..5c de la cabeza del robot 4. Las medidas propuestas garantizan que las mercancías 23f..231 puedan ser agarradas de forma segura según el tamaño de sus superficies de agarre 24f..24l y que se pueda evitar un agarre defectuoso o la caída de las mercancías 23f..23h desde la cabeza del robot 4.

La figura 8 muestra además que el centro de gravedad de las superficies de las garras de aspiración 5a..5c que se va a activar se pone en concordancia con un centro de gravedad de las superficies de agarre 24f..241 de las mercancías 23f..231 cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot 4 o cuando se mueve la cabeza del robot 4 a la postura de agarre. El centro de gravedad de una ventosa 5a se encuentra en el centro de la ventosa circular 5a, el centro de gravedad de dos garras de aspiración 5a, 5b se encuentra en el centro de la línea que une los dos centros de las garras de aspiración 5a, 5b y el centro de gravedad de tres garras de aspiración 5a..5c se encuentra en el eje z mostrado en la Fig. 8. Las medidas propuestas permiten conseguir una carga uniforme en las garras de aspiración 5a..5c o evitar la inclinación de la mercancía recogida 23f..231. En particular, esto es cierto si la distribución de masa en la mercancía ingerido 23f..231 es homogénea.

Si esta condición no se aplica o no se aplica lo suficiente, entonces el centro de gravedad de la superficie de las garras de aspiración 5a..5c que se van a activar se pone ventajosamente en concordancia con un centro de gravedad de dicha mercancía 23f..231 proyectado verticalmente hacia arriba sobre la superficie de agarre 24f..241 al calcular la postura de agarre o al mover la cabeza del robot 4 a la postura de agarre. De esta manera, se puede conseguir una carga uniforme en las garras de aspiración 5a..5c y evitar la inclinación de la mercancía 23f..231 aunque la distribución de la masa dentro de la mercancía 23f..231 no sea homogénea. Para la ejecución de esta variante del procedimiento se requiere el conocimiento de la distribución de masas en la mercancía 23f..231 que se va a recoger. Por ejemplo, se puede determinar empíricamente y almacenarse en una base de datos. Mediante la determinación de la postura de la superficie de agarre y el acceso a la base de datos mencionada, se puede determinar posteriormente el centro de masa proyectado verticalmente sobre la superficie de agarre 24f..241. Por lo tanto, esta variante de configuración es especialmente adecuada para los paquetes mixtos que contienen mercancías de distinto peso. En este caso, por ejemplo, una impresión en este paquete mixto puede servir también para determinar la posición del centro de masa del paquete mixto con respecto al contorno exterior del paquete. Por lo tanto, la información sobre la posición del centro de masa en relación con el paquete o en relación con una impresión en dicho paquete también puede almacenarse en dicha base de datos. Para la detección de dicha huella es ventajoso que el sistema de sensores comprenda cámaras 8a..8c para la detección de una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre, tal como se muestra en las figuras 1 y 2.

Puede verse además en la figura 8 que una pluralidad de mercancías 23f..231 se almacenan en el primer soporte de mercancías 9a, que está configurado como un recipiente en forma de caja, y se calcula una postura de agarre para una de estas mercancías 23f..231. Esto significa que un mercancía específico 23f..231 se retira del soporte de mercancías 9a.

En general, es ventajoso si se evita el contacto de la cabeza del robot 4 con una mercancía que no sea la mercancía que se va a agarrar 23f..231 cuando se calcula la postura de agarre de la cabeza del robot 4 o cuando se mueve la cabeza del robot 4 a la postura de agarre. Del mismo modo, es ventajoso si se evita una colisión de la cabeza del robot 4 con una pared lateral del recipiente 9a al calcular la postura de agarre para la cabeza del robot 4 o al mover la cabeza del robot 4 a la postura de agarre. Así, por un lado, la posición y la ubicación de las restantes mercancías 23g..231 que permanecen en el recipiente 9a se conserva en gran medida incluso cuando se retira una mercancía concreta 23f. Por lo tanto, una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre determinados una vez por las cámaras 8a..8c para varios mercancías 23f..231 se pueden usar posteriormente para la retirada de otra mercancía 23g..231 después de la retirada de dicha mercancía 23f. Sin embargo, es preferente que la postura de la superficie de agarre y el tamaño de la superficie de agarre se determinen antes de cada retirada de una mercancía 23g..231. Además, las medidas propuestas también evitan que se dañen el recipiente 9a o la cabeza del robot 4.

En concreto, se calcula una pluralidad de posturas de agarre en las que un número máximo de garras de aspiración 5a..5c están en contacto con la superficie de agarre 24f..241 de dicha mercancía 23f..231. Posteriormente, se comprueba que las posturas de agarre calculadas no colisionan con una mercancía distinta de la que se va a agarrar 23g..231 y/o con una pared lateral del recipiente antes de que se desplace la cabeza del robot 4. Finalmente, la cabeza del robot 4 se mueve a una de las posturas de agarre sin colisiones. Por ejemplo, en la Fig. 8, aunque dos garras de aspiración 5a y 5b (y, por tanto, el número máximo de garras de aspiración 5a..5c) estuvieran en contacto con la superficie de agarre 24g de la mercancía 23g, si la cabeza del robot 4 girara 180° sobre el eje vertical z, se produciría una colisión con una pared lateral del recipiente 9a. Ventajosamente, la cabeza del robot 4 no se mueve en esta postura de agarre.

Cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot 4 o cuando se mueve la cabeza del robot 4 hacia la postura de agarre calculada, también es ventajoso si la cabeza del robot 4 es girada para una giro hacia la postura de agarre comenzando desde una postura momentánea en la dirección en la que se requiere el menor ángulo de giro para dicho giro. Con referencia a la figura 8, a partir de la postura de agarre de la mercancía 23f, es ventajoso girar la cabeza del robot 4 ligeramente hacia la izquierda (unos 10° en el ejemplo mostrado) para recoger la mercancía 23g. De este modo, la cabeza del robot 4 puede girar rápidamente para adoptar la postura de agarre necesaria para recoger una mercancía 23f..231. Sería menos ventajoso girar la cabeza del robot 4 hacia la derecha desde la postura de agarre de la mercancía 23f para recoger la mercancía 23g. La variante mencionada se refiere no solo a los giros en torno al eje vertical (eje z), sino también, de forma alternativa o adicional, a los giros en torno a un eje horizontal (eje x y/o eje y), por ejemplo cuando la mercancía que se va a agarrar 23f..231 se encuentra en una posición inclinada en el recipiente 9a o está de pie en el recipiente 9a.

En particular, si hay varias posturas de agarre sin colisiones, la cabeza del robot 4 se mueve a la postura de agarre sin colisiones para la que se requiere el camino más corto y/o el ángulo de giro más pequeño, partiendo de una postura actual de la cabeza del robot 4. Esto da lugar a tiempos de ciclo especialmente cortos.

Además, es ventajoso si cada una de las garras de aspiración 5a..5c puede ser controlada por separado, ya que así se evita la aspiración innecesaria de aire a través de las garras de aspiración 5a..5c que no son necesarias.

Además, es ventajoso si el estado de sujeción de cada una de las garras de aspiración 5a..5c se puede determinar por separado a través de sensores (no mostrados), ya que de este modo puede determinarse si una ventosa 5a..5c puesta en contacto con la superficie de agarre 24f..241 genera una fuerza de sujeción.

La figura 9 muestra un ejemplo en el que el recipiente 9a se carga con mercancías 23g..23k por tipo. Además, las mercancías 23g..23k se encuentran en el recipiente 9a de tal manera que cada una de las superficies de agarre 24b..24k de iguales dimensiones señala hacia arriba. Se observa en este punto que incluso un recipiente 9a cargado con una sola mercancía puede contener mercancías 23g..23k con diferentes superficies de agarre 24b..24k orientadas hacia arriba, por ejemplo si algunos de las mercancías 23g..23k están en el recipiente 9a y otros mercancías 23g..23k están en el recipiente 9a. En consecuencia, se puede prever la giro de la cabeza del robot 4 alrededor de un eje horizontal cuando la mayor superficie de agarre 24g..24k puede ser agarrada en esta posición de la cabeza del robot 4. También es concebible que una mercancía 23g..23k que está de pie sea volcada antes de ser recogida por la cabeza del robot 4 para poder entrar en contacto más fácilmente con la superficie de agarre más grande 24b..24k.

Las mercancías 23f..231 mostradas en las figuras 8 y 9 tienen cada una de ellas una superficie de agarre rectangular 24f..24l. Sin embargo, esta condición no es obligatoria, sino que las superficies de agarre de la mercancía a recoger también pueden tener una forma irregular, tal como se muestra en la figura 10 para las mercancías 23m y 23n. Para los mercancías 23m y 23n es aplicable, mutatis mutandis, lo ya dicho para los mercancías 23f..231. En este contexto, también se señala que las mercancías 23a..23n no son necesariamente cuerpos rígidos, sino que también pueden configurarse, por ejemplo, como bolsas o sacos. En particular, el recipiente 9b mostrado en la figura 10 puede volver a cargarse con mercancías 23m y 23n del mismo tipo.

Las figuras 1 y 2 muestran el proceso de transferencia de mercancías 23a..23n desde un primer soporte de mercancías 9a (recipiente de origen) a un segundo soporte de mercancías 9b (recipiente de destino) con la ayuda de la cabeza del robot 4. Los soportes de mercancías 9a y 9b, que tienen la forma de recipientes en forma de caja, son transportados hacia el robot 1a, 1 b por el sistema de transporte 10a y 10b para el proceso de transferencia y son transportados fuera del robot 1a, 1b después del proceso de transferencia. Sin embargo, el transporte de la mercancía 23a..23n con la ayuda de los medios auxiliares de carga 9a y 9b no es una condición necesaria, sino que la mercancía 23a..23n también puede ser transportada directamente en el sistema de transporte si éste comprende, por ejemplo, un transportador de cinta, un transportador de plataforma y similares como primera sección de transporte 10a y un transportador de banda, un transportador de plataforma y similares como segunda sección de transporte 10b. Por supuesto, también podrían proporcionarse transportadores de rodillos 10a y 10b. Del mismo modo, en lugar de los recipientes 9a y 9b, también se podrían proporcionar otros medios de carga, por ejemplo, bandejas o cajas. Dichos medios de carga comprenden un suelo, paredes laterales que sobresalen del suelo y una abertura de carga delimitada por las paredes laterales. Sin embargo, también es concebible el uso de palés como elementos auxiliares para la carga.

Si en la zona del sistema robotizado 2a, 2b se usan medios auxiliares de carga (recipientes, bandejas, cajas) como primeros soportes de objetos 10a, de los cuales o desde los cuales se extraen las mercancías 23a..23n con las garras de aspiración 5, 5a..5c, los medios auxiliares de carga (de origen) pueden ser cargados ventajosamente con mercancías 23a..23n por tipo o subdivididos por tipo con mercancías 23a..23n por tipo. Por ejemplo, un primer medio auxiliar de carga contiene la mercancía "A", un segundo medio auxiliar de carga contiene la mercancía "B", etc. Por otro lado, también es posible que un dispositivo de carga esté dividido en varios compartimentos por medio de tabiques y que pueda albergar diferentes mercancías "A", "B", pudiendo albergar una mercancía "A" en el primer compartimento y una mercancía "B" en el segundo.

La figura 3 muestra una disposición algo más compleja, concretamente un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos 12. Las mercancías 23a..23e se entregan en la zona de recepción de mercancías 14, se cargan en la primera línea de transporte 16, se transfieren de la primera línea de transporte 16 a las segundas líneas de transporte 17a y 17b mediante el sistema robotizado 2c y se almacenan en las estanterías de almacenamiento 19 con la ayuda de los dispositivos de almacenamiento y retirada 20a y 20b. La primera línea de transporte 16 actúa como primer portador u origen de la mercancía en este proceso, mientras que las segundas líneas de transporte 17a y 17b actúan como segundo portador o destino de la mercancía en este proceso.

Si se va a procesar una orden de preparación de pedidos, las mercancías 23a..23e asignadas a la orden se retiran de al menos una estantería de almacenamiento 19 con la ayuda de al menos una unidad de almacenamiento y retirada 20a y 20b y se transfieren a la tercera línea de transporte 21. A continuación, las mercancías 23a..23e se transportan al sistema robótico 2d con la ayuda de la tercera línea de transporte 21 y se transfieren de la tercera línea de transporte 21 a la cuarta línea de transporte 22 y finalmente se transportan a la salida de mercancías 15 con la ayuda de la cuarta línea de transporte 22. La tercera sección del transportador 21 actúa como el primer soporte de mercancías u origen de la mercancía en este proceso, mientras que la cuarta sección del transportador 22 actúa como el segundo soporte de mercancías o destino de la mercancía en este proceso.

Como puede verse en la figura 3, las mercancías 23a, 23b y 23e se transportan directamente en las secciones de transporte 16, 17a, 17b, 21 y 22, que actúan como soportes de mercancías, mientras que las mercancías 23c y 23d se transportan con la ayuda de los medios auxiliares de carga 9c..9e, que, por consiguiente, también actúan como soportes de mercancías. La figura 3 muestra, por tanto, un tipo de transporte mixto. Por supuesto, también es concebible que las mercancías 23a..23e se transporten exclusivamente en los tramos de transporte 16, 17a, 17b, 21 y 22 actuando como soportes de mercancías o exclusivamente con la ayuda de los dispositivos de carga 9c..9e.

La configuración y la disposición de las secciones de transporte 16, 17a, 17b, 21 y 22 de la figura 3 son, por supuesto, solo ilustrativos, y son concebibles otras formas y disposiciones de dichas secciones de transporte 16, 17a, 17b, 21 y 22. En particular, también podría disponerse una sección de transporte anular en las mercancías entrantes 14, o podrían disponerse secciones de transporte lineal en las mercancías salientes 15. La conexión de transporte del sistema robótico 2c y 2d a la zona de entrada de mercancías 14, a la zona de almacenamiento 18 y a la zona de salida de mercancías 15 tampoco se realiza necesariamente a través de transportadores estacionarios, tal como se muestra en la figura 3, sino que también podría realizarse total o parcialmente a través de vehículos de transporte autónomos (en particular, vehículos autónomos de transporte por el suelo), cuyas plataformas de carga sirven entonces también como soportes de mercancías.

También sería concebible que las mercancías 23a..23e fueran cargadas directamente en los dispositivos de manipulación de estanterías 20a y 20b por el sistema robótico 2c o que fueran tomadas directamente de los dispositivos de manipulación de estanterías 20a y 20b por el sistema robótico 2d. En este caso, las plataformas de carga de los dispositivos de manipulación de estanterías 20a y 20b sirven también como soportes de mercancías.

En este punto también cabe señalar que los robots 1a y 1b no tienen que ser necesariamente configurados como robots de brazo articulado, sino que también pueden ser configurados como robots de pórtico, por ejemplo.

Hay que señalar, además, que el sistema de sensores puede comprender no solo cámaras 8a..8c, sino que puede comprender alternativa o adicionalmente un sensor de profundidad espacial, un escáner láser y/o un sensor ultrasónico. Con la ayuda de estos sensores, se puede detectar no solo una imagen bidimensional, sino también tridimensional, de las mercancías 23a..23n que se encuentran dentro o sobre un soporte de mercancías (por ejemplo, en los recipientes 9a..9e o en las secciones de transporte 10a y 10b). En consecuencia, también puede detectarse una posición inclinada de una superficie de agarre 24a..24n, causada, por ejemplo, por una posición inclinada de la mercancía 23a..23n que debe recogerse en o sobre el soporte de la mercancía. Además, también se puede determinar una estructura superficial de la superficie de agarre 24a..24n mediante una detección tridimensional y se puede determinar la idoneidad para el agarre por parte de las garras de aspiración 5, 5a..5c. Por ejemplo, las superficies fuertemente convexas son menos adecuadas como superficies de agarre 24a..24n, mientras que las superficies planas son particularmente adecuadas como superficies de agarre 24a..24n. En este punto, se observa que una estructura superficial o una posición inclinada de una superficie de agarre 24a..24n también puede detectarse con la ayuda de una cámara para captar una imagen bidimensional debido a la imagen distorsionada, siempre que se conozca en principio la forma de la superficie de agarre 24a..24n.

También hay que mencionar que las mercancías 23a..23n pueden estar dispuestas en o sobre el primer soporte de mercancías 9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21 una al lado de la otra, una encima de la otra, en posición vertical o tumbadas, en particular de forma desordenada (caótica) o mezclada.

Es concebible además que una pluralidad de imágenes bidimensionales sean capturadas por un movimiento relativo entre la cámara y las superficies de agarre 24a..24n, y que una imagen tridimensional de dichas superficies de agarre 24a..24n sea calculada a partir de las mismas.

Por último, también cabe señalar que el alcance de la protección viene determinado por las reivindicaciones de la patente. No obstante, la descripción y los dibujos deben consultarse para la interpretación de las reivindicaciones. Las características individuales o las combinaciones de características de los diferentes ejemplos de realización mostrados y descritos pueden representar soluciones inventivas independientes. La tarea que subyace a las soluciones inventivas independientes puede extraerse de la descripción.

En particular, también se indica que los dispositivos representados pueden en realidad comprender más o incluso menos componentes de los representados. En algunos casos, los dispositivos representados o sus componentes también pueden representarse a escala y/o ampliados y/o reducidos en tamaño.

Lista de símbolos de referencia

1 a, 1 b Robot

2a..2d Sistema robótico

3 Base del robot

4, 4a..4c Cabeza de robot

5.5 a..5c Garra de aspiración

6 Primer segmento del brazo del robot

7 Segundo segmento del brazo del robot

8a..8c Cámara (sistema de sensores)

9a..9e Recipiente (transporte de mercancías)

10a, 10b Tecnología de transporte (soportes de mercancías)

11 Controlador

12 Sistema de almacenamiento y preparación de pedidos

13 Muro del edificio

14 Entrada de mercancías

15 Salida de mercancías

16 Primer tramo de transporte (soporte de mercancías)

17a, 17b Segundo tramo de transporte (soporte de mercancías)

18 Zona de almacenamiento

19 Estantería de almacenamiento

20a, 20b Dispositivo de almacenamiento y recogida

21 Tercer tramo de transporte (soporte de mercancías)

22 Cuarto tramo de transporte (soporte de mercancías)

23a..23n Mercancía

24a..24n Superficie de agarre

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para controlar un robot (1a, 1b) en un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos (12), que presenta una cabeza de robot (4, 4a..4c) que se puede mover con respecto a una base de robot (3) y tiene al menos dos garras de aspiración separadas (5, 5a..5c), en el que se determina una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre (24a..24n) de una mercancía (23a..23n) con la ayuda de un sistema de sensores (8a..8c),

caracterizado porque

- a partir de la postura de la superficie de agarre y del tamaño de la superficie de agarre determinados, se calcula una postura de agarre para la cabeza móvil del robot (4, 4a..4c), en la que un número máximo de garras de aspiración (5, 5a..5c) están en contacto con la superficie de agarre de dicha mercancía (23a..23n), y

- se mueve la cabeza del robot (4, 4a..4c) a la postura de agarre calculada y se activan las garras de aspiración (5, 5a..5c), que están en contacto o que entran en contacto con la superficie de agarre (24a..24n) de dicha mercancía (23a..23n), para recoger la mercancía (23a..23n). 23n).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las mercancías (23a..23n) se transfieren, conforme a un pedido, de o desde un primer soporte de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21) a un segundo soporte de mercancías (9b, 9d, 10b, 17a, 17b, 22 ) con la ayuda de la cabeza del robot (4, 4a..4c).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque conforme a un pedido, las mercancías (23a..23n) - son transportadas al robot (1a, 1b) con la ayuda del primer soporte de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21), - son transferidas con la ayuda de la cabeza del robot (4, 4a..4c) de o desde el primer soporte de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21) al segundo soporte de mercancías (9b, 9d, 10b, 17a, 17b, 22) y

- tson transportadas fuera del robot (1a, 1b) con la ayuda del segundo soporte de mercancías (9b, 9d, 10b, 17a, 17b, 22).

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una pluralidad de mercancías (23a..23n) están almacenadas en o sobre el primer soporte de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21) y la postura de agarre se calcula para una de estas mercancías (23a..23n).

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque se evita el contacto de la cabeza del robot (4, 4a..4c) con cualquier mercancía distinta de la mercancía (23a..23n) que se va a agarrar al calcular la postura de agarre de la cabeza del robot (4, 4a..4c) o al mover la cabeza del robot (4, 4a..4c) a la postura de agarre.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque

- la mercancía (23a..23n) es retirada de un soporte de mercancías (9a..9e) realizado como recipiente y - se evita una colisión de la cabeza del robot (4, 4a..4c) con una pared lateral del recipiente cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot (4, 4a..4c) o cuando se mueve la cabeza del robot (4, 4a..4c) hacia la postura de agarre.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque

- se calculan varias posturas de agarre, en las que un número máximo de garras de aspiración (5, 5a..5c) está en contacto con la superficie de agarre (24a..24n) de dicha mercancía (23a..23n),

- se comprueba que las posturas de agarre calculadas no colisionan con una mercancía distinta de la mercancía (23a..23n) que se va a agarrar y/o con una pared lateral del recipiente (9a..9e) antes del movimiento de la cabeza del robot (4, 4a..4c), y

- se mueve la cabeza del robot (4, 4a..4c) a una de las posturas de agarre sin colisiones.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la cabeza del robot (4, 4a..4c) es girada para un giro hacia la postura de agarre calculada en aquella dirección en la que, partiendo de una postura momentánea, se requiere el menor ángulo de giro para dicho giro.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la cabeza del robot (4, 4a..4c) se mueve a aquella postura de agarre sin colisiones para la que, partiendo de una postura momentánea de la cabeza del robot (4, 4a..4c), se requiere el camino más corto y/o el menor ángulo de giro.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque cuando se calcula la postura de agarre para la cabeza del robot (4, 4a..4c) o cuando se mueve la cabeza del robot (4, 4a..4c) hacia la postura de agarre, se hace coincidir un centroide de la superficie de las garras de aspiración (5, 5a..5c) que se van a activar con un centroide de la superficie de agarre (24a..24n) de dicha mercancía (23a..23n).

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se hace coincidir un centroide de la superficie de las garras de aspiración (5, 5a..5c) que se va a activar se pone en coincidencia con un centro de gravedad de la masa de dicha mercancía (23a..23n), proyectado verticalmente sobre la superficie de agarre (24a..24n), al calcular la postura de agarre o al mover la cabeza del robot (4, 4a..4c) a la postura de agarre.

12. Sistema robótico (2a..2d) que comprende

- un robot (1a, 1b) con una cabeza de robot (4, 4a..4c) que se puede mover con respecto a una base de robot (3) y que está equipado con al menos dos garras de aspiración separadas (5, 5a..5c),

- un sistema de sensores (8a..8c) para detectar una postura de la superficie de agarre y un tamaño de la superficie de agarre (24a..24n) de una mercancía (23a..23n),

caracterizado por

- un controlador (11 ) que está dispuesto para calcular una postura de agarre para la cabeza móvil del robot (4, 4a..4c) a partir de la postura de la superficie de agarre y del tamaño de la superficie de agarre determinados, en la que un número máximo de garras de aspiración (5, 5a..5c) están en contacto con la superficie de agarre (24a..24n) de dicha mercancía (23a..23n), para mover la cabeza del robot (4, 4a..4c) a la postura de agarre calculada y activar las garras de aspiración (5, 5a..5c) que están en contacto o van a entrar en contacto con la superficie de agarre (24a..24n) de dicha mercancía (23a..23n) para recoger la mercancía (23a..23n).

13. Sistema robótico (2a..2d) según la reivindicación 12, caracterizado porque el sistema de sensores (8a..8c) comprende una cámara y/o un sensor de profundidad espacial y/o un escáner láser y/o un sensor ultrasónico.

14. Sistema robótico (2a..2d) según las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque cada una de las garras de aspiración (5, 5a..5c) puede ser controlada por separado.

15. Sistema robótico (2a..2d) según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se puede determinar por separado un estado de sujeción de cada una de las garras de aspiración (5, 5a..5c).

16. Sistema robótico (2a..2d) según una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el robot (1a, 1b) presenta exactamente tres garras de aspiración (5, 5a..5c).

17. Sistema robótico (2a..2d) según una de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque el robot (1a, 1b) está configurado como robot de brazo articulado o robot de pórtico.

18. Sistema de almacenamiento y preparación de pedidos (12) para la preparación de pedidos de mercancías (23a..23n), que comprende un zona de almacenamiento (18) para almacenar mercancías (23a..23n) y un lugar de trabajo para la preparación de pedidos/el reembalaje de mercancías (23a..23n) con un sistema robótico (2a..2d), caracterizado porque el citado sistema robótico (2a..2d) está configurado según una de las reivindicaciones 12 a 17.

19. Sistema de almacenamiento y preparación de pedidos (12) según la reivindicación 18, caracterizado porque el lugar de trabajo está configurado para la preparación automatizada de pedidos de mercancías (23a..23n), y un primer sistema de transporte para el transporte de mercancías (23a..23n) en o sobre primeros soportes de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21) está dispuesto en el lugar de trabajo entre la zona de almacenamiento (18) y el robot (1a, 1b), y/o un segundo sistema de transporte para el transporte de retirada de mercancías (23a..23n) en o sobre segundos soportes de mercancías (9b, 9d, 10b, 17a, 17b, 22) está previsto entre la zona de almacenamiento (18) y el robot (1a, 1b) en el lugar de trabajo, estando el robot (1a, 1b) configurado para recoger al menos una mercancía (23a..23n) de o desde un primer soporte de mercancías (9a, 9c, 9e, 10a, 16, 21) para un pedido y para depositar la al menos una mercancía (23a..23n) en o sobre el segundo soporte de mercancías (9b, 9d, 10b, 17a, 17b, 22) para este pedido.