利用物体姿态分析进行运送的自动化打包和处理系统及方法技术方案

公开了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统。所述系统包括：用于在供应站处接收供应箱的供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机包括感测单元，所述感测单元用于确定供应箱在传送机方向上沿着供应箱接收传送机的前进范围；检测系统，所述检测系统用于响应于供应箱在接收传送机上的位置而检测到供应箱内的多个物体由对准系统对准；物体选择系统，所述物体选择系统用于从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于从供应站处的多个物体中抓取和获取选定物体并将选定物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用物体姿态分析进行运送的自动化打包和处理系统及方法
[0001]优先权
[0002]本申请要求于2020年10月29日提交的美国临时专利申请号63/107,302和于2021年4月9日提交的美国临时专利申请号63/172,987的优先权，其中每项专利申请的公开内容通过引用整体并入。

技术介绍

[0003]本专利技术总体上涉及自动化分拣和其他处理系统，并且具体地涉及用于打包诸如邮包、包裹、制品、货物等物体以便进行运送的自动化系统。
[0004]用于打包和运送例如来自制造货物的源公司的有限范围的货物的运送中心可能只需要重复容纳有限范围的相同货物的系统和过程。另一方面，接收各种货物的第三方运送中心必须利用可容纳各种货物的系统和过程。
[0005]例如，在电子商务订单履行中心，工作人员将货物单元打包到如盒子或塑料袋的运送容器中。订单履行中心的最后步骤中的一者是将一件或多件货物打包到运送容器中。发往客户的订单单元通常在打包站处由人工打包。订单履行中心出于多种原因而这样做。
[0006]首先，单元需要打包在运送材料中。对于大多数物品，仅在单元上贴上运送标签并将其放入邮袋中是不够的。单元需要放在盒子或袋子中以保护物品。其次，单元通常不存放在运送它们的材料中；它们通常不是刚好准备好离开卷帘门。此类单元需要在收到物品订单后立即进行打包，否则如果在运送物品时才对物品进行打包，则仓库空间利用率将会很低。
[0007]第三，将发往同一客户的多个单元打包在一起以降低运送成本。将单个单元添加到盒子中的边际成本通常比为单个单元创建新盒子低很多倍。第四，在打包站处合并打包操作提高了仓库效率。进行打包的人员不会四处走动从货架上拣选，他们只是专注于每小时打包尽可能多的单元。
[0008]随着货物数量和目标位置数量的增加，这些要求中的每一者都变得更具挑战性。因此，需要一种用于打包物体以准备运送的自动化系统。

技术实现思路

[0009]根据一个方面，本专利技术提供了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统。所述系统包括：用于在供应站处接收供应箱的供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机包括感测单元，所述感测单元用于确定供应箱在传送机方向上沿着供应箱接收传送机的前进范围；检测系统，所述检测系统用于响应于供应箱在接收传送机上的位置而检测到供应箱内的多个物体由对准系统对准；物体选择系统，所述物体选择系统用于从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于从供应站处的多个物体中抓取和获取选定物体并将选定物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。
[0010]根据另一方面，本专利技术提供了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打
包系统。所述自动化打包系统包括：物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于在供应站处的物体中的任一者在放置于运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状或者在放置在运送容器中之后是否可能移动的姿态权限数据；物体选择系统，所述物体选择系统用于响应于姿态权限数据而从多个物体中选择一个选定物体来放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在供应站处从多个物体中抓取和获取选定物体并响应于姿态权限数据而将选定物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。
[0011]根据另一方面，本专利技术提供了一种用于将多个物体放置到目的地箱中的自动化打包系统。所述自动化打包系统包括：供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机用于在供应站处接收供应箱；供应检测系统，所述供应检测系统用于检测供应箱内的物体；物体选择系统，所述物体选择系统用于从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；可编程运动装置，所述可编程运动装置包括用于在供应站处从多个物体中抓取和获取选定物体的末端执行器；目的地箱接收传送机，所述目的地箱接收传送机用于在目的地站接收目的地箱；目的地检测系统，所述目的地检测系统用于检测目的地箱内的体积；姿态保持评估系统，所述姿态保持评估系统用于提供关于物体相对于末端执行器的姿态和取向的姿态保持评估数据；以及姿态调整系统，所述姿态调整系统用于在响应于姿态保持评估数据将选定物体放置到目的地箱中之前至少调整物体的姿态或取向。
[0012]根据又一方面，本专利技术提供了一种维护可编程运动装置的末端执行器的真空杯的过程。所述过程包括确定可以在真空杯附近收集碎屑，以及使用可编程运动装置的末端执行器来将碎屑沉积到垃圾箱中。
附图说明
[0013]可参考附图来进一步理解具体实施方式，在所述附图中：
[0014]图1A至图1C示出了在目标位置上不居中的夹持器和物体的示意图；
[0015]图2A至图2C示出了根据本专利技术的一个方面的在目标位置上居中的夹持器和物体的说明性示意图；
[0016]图3示出了根据本专利技术的一个方面的根据数据模型的夹持器和物体的说明性示意图；
[0017]图4示出了根据本专利技术的一个方面处理的夹持器和物体的说明性示意图；
[0018]图5示出了根据本专利技术的一个方面的分析和控制系统的说明性示意图；
[0019]图6示出了根据本专利技术的一个方面的物体处理系统，其中输入装运箱包括单SKU物体；
[0020]图7示出了图6的系统的单SKU拣选单元格的说明性示意图；
[0021]图8示出了图7的单SKU拣选单元格的说明性示意平面图；
[0022]图9示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的双向偏转器的示意图；
[0023]图10示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的重量感测传送机区段的说明性示意图；
[0024]图11示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的可编程运动装置的说明性示意图；
[0025]图12A至图12C示出了根据本专利技术的一个方面的单SKU箱的视图的说明性示意图，
它们示出了相机视图(图12A)、箱的体积扫描(图12B)和拣选之后箱的体积扫描(图12C)；
[0026]图13A至图13C示出了根据本专利技术的一个方面的用在系统中的抓取评估检测系统的说明性示意图；
[0027]图14A和图14B示出了根据本专利技术的各方面的用于抓取物体的不同手持姿态的说明性示意图，它们示出了用附加的力抓取物体(图14A)和补偿抓取(图14B)；
[0028]图15A至图15D示出了根据本专利技术的一个方面的物体移动(摆动)抓取检测系统的说明性示意图；
[0029]图16A至图16D示出了根据本专利技术的一个方面的用在系统中的盒子对准系统的一部分的说明性示意图；
[0030]图17A和图17B示出了根据本专利技术的一个方面的用在系统中的容器位置检测系统的一部分的说明性示意图；
[0031]图18A和图18B示出了根据本专利技术的一个方面的用在系统中的打包过程的容器部分的说明性示意图；
[0032]图19A和图19B示出了根据本专利技术的一个方面的系统中的容器打包策略的说明性示意图；
[0033]图20示出了根据本专利技术的一个方面的用在系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统，所述自动化打包系统包括：用于在供应站处接收供应箱的供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机包括感测装置，所述感测装置用于确定所述供应箱在传送机方向上沿着所述供应箱接收传送机的前进范围；检测系统，所述检测系统用于响应于所述供应箱在所述接收传送机上的位置而检测到所述供应箱内的多个物体由对准系统对准；物体选择系统，所述物体选择系统用于从所述多个物体中选择一个选定物体放置到所述运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在所述供应站处从所述多个物体中抓取和获取所述选定物体并将所述选定物体以选定取向和姿态放置到所述运送容器中。2.根据权利要求1所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是同质的。3.根据权利要求1至2中任一项所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是异质的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于所述供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状的姿态权限数据。5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于所述供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中之后是否可能移动的其他姿态权限数据。6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态保持评估系统，所述姿态保持评估系统用于提供关于所述选定物体在被所述可编程运动装置的末端执行器保持时相对于所述末端执行器的姿态和取向的姿态保持评估数据。7.根据权利要求6所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态适应系统，所述姿态适应系统用于通过适于响应于所述姿态保持评估数据而将所述物体部分地放置到所述运送容器中来适应所述选定物体相对于所述末端执行器的姿态。8.根据权利要求1至7中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括用于提供关于所述运送容器的体积数据的体积感知系统。9.根据权利要求8所述的自动化打包系统，其中所述系统使用所述体积感知系统确定先前放置的物体是否已经移动。10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是纸板盒。11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是运送托盘。12.一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统，所述自动化打包系统包括：物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于供应站处的所述物体中的任一者在放置于所述运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状或者在放置在所述运送容器中之后是否可能移动的姿态权限数据；物体选择系统，所述物体选择系统用于响应于所述姿态权限数据而从所述多个物体中选择一个选定物体来放置到所述运送容器中；以及
可编程运动装置，所述可编程运动装置用于从所述供应站处的所述多个物体中抓取和获取所述选定物体并响应于所述姿态权限数据而将所述选定物体以选定取向和姿态放置到所述运送容器中。13.根据权利要求12所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是同质的。14.根据权利要求12至1 3中任一项所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是异质的。15.根据权利要求12至14中任一项所述的自动化打包系统，其中所述供应箱接收传送机包括感测装置，所述感测装置用于确定所述供应箱在传送机方向上沿着所述供应箱接收传送机的前进范围。16.根据权利要求1 5所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括对准系统，所述对准系统用于在基本上横向于所述传送机方向的方向上将所述供应箱对准支架。17.根据权利要求12至1 6中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态保持评估系统，所述姿态保持评估系统用于提供关于所述选定物体在被所述可编程运动装置的末端执行器保持时相对于所述末端执行器的姿态和取向的姿态保持评估数据。18.根据权利要求17所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态适应系统，所述姿态适应系统用于通过适于响应于所述姿态保持评估数据而将所述物体部分地放置到所述运送容器中来适应所述选定物体相对于所述末端执行器的所述姿态。19.根据权利要求12至1 8中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括用于提供关于所述运送容器的体积数据的体积感知系统。20.根据权利要求19所述的自动化打包系统，其中所述系统使用所述体积感知系统确定先前放置的物体是否已经移动。21.根据权利要求12至20中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是纸板盒。22.根据权利要求12至21中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是运送托盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：伯克希尔格雷营业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：