CN109689535A - 机器人放置壁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物料搬运系统，该物料搬运系统使用放置壁自动执行每个拣选订单。控制器确定第一机器人臂的到达范围内的放置壁中的多于一个可移除的中间保持器中的任一者是否包含已准备好从放置壁运输的一个或多个制品。控制器引导第一机器人臂：(i)接合经选定的可移除的中间保持器，(ii)将经选定的可移除的中间保持器移动至空订单容器，以及(iii)将经选定的可移除的中间保持器重新定向以将一个或多个制品从经选定的可移除的中间保持器传输到空订单容器。在一个或多个实施方案中，可通过将供货购物包传送至每个拣选机器人臂来将制品置于放置壁中，所述拣选机器人臂将拣选的制品放置到第二机器人臂的端部执行器中。

Description

机器人放置壁

相关申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2016年8月30日的美国临时申请序列号62/381,065以及提交于2017年4月6日的美国非临时专利申请序列号15/480,436的权益，这两个专利申请标题均为“机器人放置壁(Robotic Put Wall)”，它们的内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本公开整体涉及控制用于订单履行的物料搬运系统，并且更具体地涉及利用放置壁来装配特定制品的订单。

2.相关技术描述

订单处理是与拣选、打包和将打包的物品递送到货运公司相关的过程或工作流程。订单处理是订单履行的关键元素。订单处理运营机构或设施通常称为“配送中心”。订单处理是一个顺序过程，涉及：(i)拣选：包括在发货之前拿取和收集指定数量的制品以满足客户的订单；(ii)分拣：根据目的地分离物品的过程；(iii)预先集装或包装形成：包括称重、贴标和打包；以及(iv)集装：为运输、控制或提货单将包装收集到装载单元。单品拣选，也称为拆箱拣选或拣选/打包操作，描述在其中拣选各个物品的系统。使用单品拣选的运营机构通常具有以数千或数万个物品计的大型库存单位(SKU)库，每次拣选小数量，并且循环时间短。单品拣选运营机构的示例包括电子商务零售公司。

订单履行诸如针对电子商务或商店补货的不到一整个容器产品通常的完成方式为：通过引导操作员从供货容器拣选产品，并将产品放入订单容器。在可能的供货容器和订单容器的排列增加的情况下，读取显示屏或订单附带的纸片是低效的方式。为了提供更好的效率和准确度，许多配送中心和仓库依靠按灯拣选(PTL)系统或按语音拣选系统来引导操作员到拣选或放置发生的地方。尽管这种系统可提升人类操作员的效率，执行的任务极其重复并且易于发生人为错误，即使施加了拣选/放置验证步骤也一样。

发明内容

在一个方面，本公开提供了物料搬运系统，其用于在物料搬运系统中自动执行每个拣选订单。在一个或多个实施方案中，物料搬运系统包括放置壁，该放置壁具有多于一个存储位置，该多于一个存储位置能够从前侧和后侧访问。物料搬运系统包括多于一个可移除的中间保持器，所述中间保持器分别地接纳在多于一个存储位置中。物料搬运系统包括至少一个传送机系统，该传送机系统带来供货容器并带走订单容器。物料搬运系统包括第一机器人臂，该第一机器人臂定位在放置壁后侧并具有为放置壁的至少一部分服务的到达范围，该第一机器人臂包括端部执行器以接合多于一个可移除的中间保持器的经选定的开口。物料搬运系统包括控制器，该控制器与放置壁的库存数据源通信并且与第一机器人臂通信。控制器确定第一机器人臂的到达范围内的多于一个可移除的中间保持器中的任一个是否包含已准备好从放置壁运输的一个或多个制品。响应于确定多于一个可移除的中间保持器的经选定的可移除的中间保持器已准备好用于运输，引导第一机器人臂：(i)接合经选定的可移除的中间保持器，(ii)将经选定的可移除的中间保持器移动至空订单容器，以及(iii)将经选定的可移除的中间保持器重新定向以将一个或多个制品从经选定的可移除的中间保持器传输到空订单容器。

在另一个方面，本公开提供了物料搬运系统，其用于在物料搬运系统中自动执行每个拣选订单。在一个或多个实施方案中，物料搬运系统包括放置壁，该放置壁具有各自能够从前侧访问的多于一个存储位置并包括多于一个分配机构以选择性地将任何制品从多于一个存储位置的特定存储位置移出至前侧，其中多于一个分配机构为下列中的一者：(i)主动分配式和(ii)被动分配式。物料搬运系统包括至少一个传送机系统，该传送机系统带来供货容器并带走订单容器。物料搬运系统包括第一机器人臂，该第一机器人臂定位在放置壁前侧并具有为放置壁的至少一部分服务的到达范围，该第一机器人臂包括端部执行器，该端部执行器被成形为接纳和放置制品。物料搬运系统包括控制器，该控制器与放置壁的库存数据源通信并且与第一机器人臂通信。控制器确定第一机器人臂的到达范围内的多于一个存储位置中的任一者是否包含已准备好从放置壁运输的一个或多个制品。控制器响应于确定经选定的存储位置包含已准备好用于运输的制品，引导第一机器人臂：(i)将端部执行器定位在经选定的存储位置附近或下方以从经选定的存储位置接纳一个或多个制品；(ii)将端部执行器移动至空订单容器，以及(iii)重新定向端部执行器以将一个或多个制品从端部执行器传输到空订单容器。

在本公开的附加的方面，提供了在物料搬运系统中利用双侧放置壁装配不同类型制品的订单的方法。在一个或多个实施方案中，该方法包括在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，该拣选机器人臂靠近放置壁，该放置壁具有各自能够从前侧和后侧访问的多于一个存储位置，其中多于一个可移除的中间保持器分别地接纳在多于一个存储位置中。该方法包括在每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器。该方法包括将至少一个制品从经选定的供货容器拣选到放货机器人臂的端部执行器。该方法包括移动放货机器人臂的端部执行器以将至少一个制品存放在多于一个可移除的中间保持器的分配的可移除的中间保持器中。该方法包括确定是否任何特定的可移除的中间保持器包含构成完成的订单的一个或多个制品。响应于确定特定可移除中间保持器包含完成的订单，该方法包括使用取货机器人臂从放置壁的后侧移除特定的可移除的中间保持器。该方法包括将特定的可移除的中间保持器移动至空订单容器。该方法包括重新定向特定的可移除的中间保持器以将一个或多个制品从经选定的可移除的中间保持器传输到空订单容器。该方法包括传送具有完成的订单的订单容器。

在本公开的另外的方面，提供了在物料搬运系统中利用单侧放置壁装配不同类型制品的订单的方法。在一个或多个实施方案中，该方法包括在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，该拣选机器人臂靠近放置壁，该放置壁具有各自能够从前侧访问的多于一个存储位置。该方法包括在每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器。该方法包括将至少一个制品从经选定的供货容器拣选到放货机器人臂的端部执行器。该方法包括移动放货机器人臂的端部执行器以将至少一个制品存放在分配的存储位置。该方法包括确定是否任何特定存储位置包含构成完成的订单的一个或多个制品。该方法包括响应于确定特定存储位置包含完成的订单，将端部执行器定位在邻近特定存储位置的放货机器人臂上。该方法包括将完成的订单分配到端部执行器中。该方法包括将放货机器人臂上的端部执行器移动至空订单容器。该方法包括重新定向特定的可移除的中间保持器以将一个或多个制品从端部执行器传输到空订单容器。该方法包括传送具有完成的订单的订单容器。

以上概述包含细节的简化、概括和省略，并且不旨在作为所要求保护的主题的全面描述，而是旨在提供与其相关联的一些功能的简要概述。本领域技术人员在审查下列附图和详细的书面描述后，所要求保护的主题的其他系统、方法、功能、特征和优点将是显而易见的或将变得显而易见。

附图说明

可结合附图阅读说明性实施方案的描述。应当理解，为了说明的简单和清晰，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，一些元件的尺寸相对于其他元件被夸大。结合本公开的教导的实施方案相对于这里给出的附图示出和描述，其中：

图1示出根据一个或多个实施方案的第一示例性物料搬运系统的图，并包括控制系统的功能框图，该物料搬运系统包括由机器人臂在双侧服务的双侧放置壁；

图2示出根据一个或多个实施方案的第二示例性物料搬运系统的图，该物料搬运系统包括双侧放置壁，其中一侧由机器人臂服务；

图3示出根据一个或多个实施方案的第三示例性物料搬运系统的图，该物料搬运系统包括由机器人臂在双侧服务的双侧放置壁；

图4示出根据一个或多个实施方案的图1的第一示例性物料搬运系统的顶视图；

图5示出根据一个或多个实施方案的第四示例性物料搬运系统的顶视图；

图6示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统的侧视图，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第一示例性有源分配机构的单侧放置壁；

图7示出根据一个或多个实施方案的图6的单侧放置壁的侧视图，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第一示例性有源分配机构；

图8示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统的侧视图，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第二示例性有源分配机构的单侧放置壁；

图9示出根据一个或多个实施方案的图8的单侧放置壁的侧视图，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第二示例性有源分配机构；

图10示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统的侧视图，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第一示例性无源分配机构的单侧放置壁；

图11示出根据一个或多个实施方案的图10的单侧放置壁的侧视图，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第一示例性无源分配机构；

图12示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统的侧视图，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第二示例性无源分配机构的单侧放置壁；

图13示出根据一个或多个实施方案的图12的单侧放置壁的侧视图，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第二示例性无源分配机构；

图14示出根据一个或多个实施方案的另外的示例性物料搬运系统的侧视图，该物料搬运系统具有扩展垂直高度的且在两侧由可垂直定位的机器人臂服务的双侧放置壁；

图15示出根据一个或多个实施方案的具有双侧放置壁的示例性物料搬运系统的前透视图；

图16示出根据一个或多个实施方案的图15的示例性物料搬运系统的后透视图；

图17示出根据一个或多个实施方案的图15的示例性物料搬运系统的前部详细视图；

图18示出根据一个或多个实施方案的图16的示例性物料搬运系统的后部详细视图；

图19示出根据一个或多个实施方案的通信系统的功能框图，该通信系统包括图1的物料搬运系统的控制器；

图20示出根据一个或多个实施方案的利用物料搬运系统中的双侧放置壁自动装配不同类型制品的订单的方法的流程图；并且

图21示出根据一个或多个实施方案的利用物料搬运系统中的单侧放置壁自动装配不同类型制品的订单的方法的流程图。

具体实施方式

物料搬运系统使用放置壁自动执行每个拣选订单。控制器确定第一机器人臂的到达范围内的放置壁中的多于一个可移除的中间保持器中的任一个是否包含已准备好从放置壁运输的一个或多个制品。控制器引导第一机器人臂：(i)接合经选定的可移除的中间保持器，(ii)将经选定的可移除的中间保持器移动至空订单容器，以及(iii)将经选定的可移除的中间保持器重新定向以将一个或多个制品从经选定的可移除的中间保持器传输到空订单容器。在一个或多个实施方案中，可通过将供货购物包传送至每个拣选机器人臂来将制品置于放置壁中，该拣选机器人臂将拣选的制品放置到第二机器人臂的端部执行器中。

在以下对本公开的示例性实施方案的详细描述中，以足够的细节描述可以实践本公开的具体示例性实施方案，使得本领域技术人员能够实践公开的实施方案。例如，本文已经呈现了具体细节诸如具体方法顺序、结构、元件和连接。然而，应当理解，不需要利用提出的具体细节实施本公开的实施方案。还应理解，可以利用其他实施方案，并且可以在不脱离本公开的一般范围的情况下进行逻辑、架构、程序、机械、电气和其他改变。因此，以下详细描述不是限制性的，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。

在本说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”、“多个实施方案”或“一个或多个实施方案”的引用意在指示结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方案中。这些短语在说明书中的各个地方的出现不一定都指代相同的实施方案，也不是与其他实施方案互斥的单独或另选实施方案。此外，描述了可以由一些实施方案而不是由其他实施方案呈现的各种特征。类似地，描述了各种要求，这些要求可能是一些实施方案的要求而不是其他实施方案的要求。

应当理解，使用特定部件、设备和/或参数名称和/或其对应的首字母缩略词诸如本文所述的执行的实用程序、逻辑和/或固件的那些仅是示例性的，并不意味着暗示任何对所述实施方案的限制。因此，可以用不同的命名和/或术语来描述实施方案，这些命名和/或术语用于描述本文中的部件、设备、参数、方法和/或功能，但不限于此。在描述实施方案的一个或多个元件、特征或概念时对任何特定协议或专有名称的引用仅作为一个具体实施的示例提供，并且这种引用并不限制所要求保护的实施方案扩展到使用不同元件、特征、协议或概念名称的实施方案。因此，本文中使用的每个术语将在使用该术语的背景下得到其最广泛的解释。

图1示出根据一个或多个实施方案的第一示例性物料搬运系统100，该物料搬运系统包括由机器人臂104、106、108在双侧服务的双侧放置壁102，这些机器人臂由控制系统110控制。将位于向后倾斜的双侧放置壁102的后侧112的第一机器人臂104从存储位置114移除可移除的中间保持器116，并将其中的制品118清空至订单容器120中。在一个实施方案中，将订单容器定位在后侧工作区域122上然后由第一机器人臂104推动或传输到传送机124上以从放置壁单元126取货。可移除的中间保持器116可具有直肠(rectoid)形状，该保持器具有顶部和前侧开口，并在背部具有接合特征部，诸如圆柱形水平柄部128。

传送机124可带来包含要拣选并放入分配的可移除中间保持器116的制品118的供货容器130。在一个或多个实施方案中，将经选定的供货容器130传输或拉动到前侧工作站132。为清楚起见，仅描绘了单个传送机124，该传送机用于将制品118递送至机器人放置壁单元126或从其拿走；但是，可将多于一个传送机用于任一个或两个功能。供货容器和订单容器130、120可为相同或不同类型的容器。容器可为纸盒、购物包、托盘等。为清楚起见，供货容器130可包含相同的制品118，但在一个或多个实施方案中，供货容器可分区为单独的SKU隔室，或者控制系统110可以以其他方式为选择性地拣选区分不同类型的制品118，诸如经由视觉传感器134。具有每个拣选端部执行器136的第二机器人臂106将所分配数目的制品118放入执行放货的第三机器人臂108的较小端部执行器138。在一个实施方案中，较小端部执行器138安装至第三机器人臂108。较小端部执行器138可插入经选定的可移除的中间保持器116的开口前方部分并重新定向以滑动由较小端部执行器138接纳并放置的制品118，以轻轻滑动到分配的可移除的中间保持器116中。

控制系统110可包括仓库执行系统(WES)140，该仓库执行系统具有用于库存跟踪和订单履行的仓库管理系统(WMS)142。WES 140的仓库控制系统(WCS)144控制物料搬运设备诸如传送机124。作为WCS 144的一部分，放置壁控制器146可协调机器人臂104、106、108和传送机124以及其他有源部件之间的相互作用。放置壁控制器146可包含协议接口，诸如机器人控制解释器148，该解释器通过让对于特定机器人臂104、106、108的每个命令能够由相应的机器人臂控制器152、154、156理解来执行拣选/放置定序应用程序150决定的操作，该控制器可利用不同的专用臂软件。放置壁控制器146可包括网络接口158以与系统互连器160上的其他功能部件通信。例如，放置壁控制器146可经由人机界面(HMI)设备162诸如无线平板电脑或智能手机与用户相互作用。此外，必要的遥控工作站164可允许用户166经由虚拟现实眼镜168、仪器手套170和工作站计算机172监视或控制机器人放置壁单元126的特定部分。例如，机器人臂104、106、108中的一者可能在拣选或放置特定制品118时遇到困难并提醒必要的遥控工作站164使用遥控图形用户界面(GUI)174进行接管。遥控工作站164还可执行编程接口(I/F)176。

图2示出根据一个或多个实施方案的第二示例性物料搬运系统200，该物料搬运系统包括双侧放置壁102，其中后侧由机器人臂104服务。按灯拣选(PTL)设备201或语音系统203允许用户205增强系统，诸如在分级实现期间或作为沿着兼容机器人臂(未示出)的过载能力的一部分。

图3示出根据一个或多个实施方案的第三示例性物料搬运系统300，该物料搬运系统包括双侧放置壁102，其中后侧由机器人臂104服务。前侧机器人臂307具有可拣选和放置制品118两者的每个拣选端部执行器309。

图4示出根据一个或多个实施方案的第一示例性物料搬运系统100，该物料搬运系统进一步包括空订单购物包分配器413。

图5示出第四示例性物料搬运系统500，其中机器人臂104、106、108被定位成使得从供货容器130拣选并分配到订单容器120中可直接在传送机124上进行。

图6示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统600，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第一示例性有源分配机构615的单侧放置壁602。图7示出根据一个或多个实施方案的单侧放置壁615，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第一示例性有源分配机构615。

图8示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统800，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第二示例性有源分配机构817的单侧放置壁802。图9示出根据一个或多个实施方案的单侧放置壁802，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第二示例性有源分配机构817。

图10示出根据一个或多个实施方案的另一示例性物料搬运系统1000，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第一示例性无源分配机构1019的单侧放置壁1002。图11示出单侧放置壁1002，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第一示例性无源分配机构1019。

图12示出另一示例性物料搬运系统1200，该物料搬运系统使用具有处于回缩位置的第二示例性无源分配机构1221的单侧放置壁1202。图13示出单侧放置壁1202，该单侧放置壁具有一个处于分配位置的第二示例性无源分配机构1221。

图14示出根据一个或多个实施方案的另外的示例性物料搬运系统1400，该物料搬运系统具有扩展垂直高度的且在两侧由可垂直定位的机器人臂1404、1408服务的双侧放置壁1402。可移除的中间保持器1416具有完整高度前部1423，该完整高度前部倾斜以有利于存放和移除制品118以及保持更多制品118而不会让放置壁1402倾翻。

图15至图18示出示例性物料搬运系统1500，该物料搬运系统具有由后侧机器人臂1504、每个拣选机器人臂1606和前侧机器人臂1508服务的向后倾斜的双侧放置壁1502。

图19示出物料搬运控制系统1900，该控制系统提供示例性环境，在该环境中可实现本公开的各种实施方案的所述特征中的一个或多个。控制器1902可以实现为一体的设备或分布式处理系统。控制器1902包括跨一个或多个导体或光纤结构的系统互连件通信的功能部件，为清楚起见，将该系统互连件描绘为系统总线1904。系统总线1904可包括数据总线、地址总线和控制总线，用于在这些耦接的单元的任一者之间传送数据、地址和控制信息。总线控制器1906可提供系统总线1904的基础设施管理。功能部件可包括处理器子系统1908，该处理器子系统由一个或多个中央处理单元(CPU)1910、数字信号处理器(DSP)1912和处理器存储器1914构成。处理器子系统1908可包括任何工具或工具的聚集体，这些工具用于对业务、科学、控制或其他目的(包括控制物料搬运系统的自动化设备)的任何形式的信息、情报或数据进行计算、分类、处理、传输、接收、检索、发起、切换、存储、显示、表明、检测、记录、复制、运用或利用。控制器1902可为可扩展的，诸如在系统总线1904上具有缓冲器1910，该系统总线与扩展总线1912通信耦接，以用于与扩展模块1915和扩展输入/输出(I/O)1916通信和接合。

根据本公开的各个方面，可通过处理器子系统1908实现元件、或元件的任何部分、或元件的任何组合，该处理器子系统包括一个或多个物理设备(包括处理器)。处理器的非限制性示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、可编程逻辑控制器(PLC)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路，以及被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其他合适的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可执行指令。执行指令以实现结果的处理系统是被配置为执行导致结果的任务的处理系统，诸如通过向处理系统的一个或多个部件提供指令，这些指令将使这些部件执行动作，这些动作本身或与处理系统的其他部件执行的其他动作相结合将导致结果。

控制器1902可包括网络接口设备(NID)1918，该网络接口设备使得控制器1902能够与位于控制器1902外部的其他设备、服务和部件(诸如主机系统1920)通信或接合。主机系统1920可将调度信息提供给控制器1902，诸如送往受控部件及其分配的目的地的物品的标识。主机系统1920可为控制器1902提供编程并获得诊断和状态监控数据。这些联网设备、服务和部件可使用一个或多个通信协议，经由外部网络(诸如示例性网络1922)与控制器1902接合。网络1922可为局域网、广域网、个域网等，并且指向网络和控制器1902和/或二者之间的连接可为有线或无线或它们的组合。出于讨论的目的，为简便起见，将网络1922指示为单个共同部件。然而，应当理解网络1922可包括一个或多个指向其他设备的直接连接以及更复杂的互连集合，这些互连可存在于广域网中，诸如互联网或专用内联网。例如，编程工作站1924可通过网络1922远程修改控制器1902的编程或参数设置。网络1922中的各种链路可为有线的或无线的。

系统存储器1926可由处理器子系统1908用于保持功能部件诸如数据和软件，该软件诸如可从数据存储1930检索的机器人放置壁控制应用程序1928。可将数据和软件提供给控制器1902或经由可移除的数据存储(RDS)1932从控制器1902导出。软件可被广泛地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、过程、函数等等，而无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、功能框图(FBD)、梯形图(LD)、结构化文本(ST)、指令表(IL)和顺序功能图(SFC)还是其他。该软件可以驻留在计算机可读介质上。

为清楚起见，系统存储器1926为随机存取存储器，该随机存取存储器可以为或可以不为易失性的，并且数据存储1930通常为非易失性的。系统存储器1926和数据存储1930包含一个或多个类型的计算机可读介质，该介质可为非暂时性或暂时性的。以举例的方式，计算机可读介质包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，高密度磁盘(CD)、数字通用盘(DVD))、智能卡、闪存存储器设备(例如，卡、杆、按键驱动器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移动磁盘，以及用于存储可由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其他合适的介质。计算机可读介质可以驻留在处理系统中，在处理系统外部，或分布在包括处理系统的多个实体上。计算机可读介质可以体现在计算机程序产品中。以举例的方式，计算机程序产品可以包括包装材料中的计算机可读介质。本领域的技术人员将认识到如何根据特定应用和强加于整个系统的总体设计约束，最好地实现贯穿本公开内容呈现的所描述的功能。

特定手动相互作用和指示也可经由人机界面(HMI)1934提供，该人机界面集成至或连接至控制器1902。HMI可由提供输入和输出功能的一个或多个设备形成，诸如经由触摸屏图形显示、键盘、麦克风、扬声器、触觉设备、相机、仪表、光指示器、拨号盘、开关等。电源1936为控制器1902的各个部件提供所需级别的稳定电压并可利用设施电源。

远程I/O通信模块1938可提供通信协议，用于处理系统总线1904和控制器接口之间的各种输入和输出，这些接口诸如离散的I/O接口1940、模拟I/O接口1942以及特殊I/O接口1944。每个接口194、1942、1944可提供必要的模数或数模转换、信号处理、缓冲、编码、解码等，以分别地与离散、模拟和特殊I/O现场设备1946、1948、1950通信。在一个或多个实施方案中，远程I/O通信模块1938经由机器人接口1952与机器人臂1954通信。在一个或多个实施方案中，远程I/O通信模块1938经由直角传输接口1956与直角传输装置1958通信。在一个或多个实施方案中，远程I/O通信模块1938经由小隔间分配器接口1960与小隔间分配器1962通信。机器人臂1954可位于一个或多个机器人放置壁单元1964中。

图20示出利用物料搬运系统中的双侧放置壁装配不同类型的制品的订单的方法2000。在一个或多个实施方案中，该方法2000包括在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，该拣选机器人臂靠近放置壁，该放置壁具有各自能够从前侧和后侧访问的多于一个存储位置，其中多于一个可移除的中间保持器分别地接纳在多于一个存储位置中(框2002)。该方法2000包括在每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器(框2004)。该方法2000包括将至少一个制品从经选定的供货容器拣选到放货机器人臂的端部执行器(框2006)。该方法2000包括移动放货机器人臂的端部执行器以将至少一个制品存放在多于一个可移除的中间保持器的分配的可移除的中间保持器中(框2008)。该方法2000包括确定是否任何特定的可移除的中间保持器包含构成完成的订单的一个或多个制品(决策框2010)。响应于确定特定的可移除的中间保持器在决策框2010中包含完成订单，方法2000包括使用取货机器人臂从放置壁的后侧移除特定的可移除的中间保持器(框2012)。该方法2000包括将特定的可移除的中间保持器移动至空订单容器(框2014)。该方法2000包括重新定向特定的可移除的中间保持器以将一个或多个制品从经选定的可移除的中间保持器传输到空订单容器(框2016)。该方法2000包括传送具有完成的订单的订单容器(框2018)。

图21示出利用物料搬运系统中的单侧放置壁装配不同类型的制品的订单的方法2100。在一个或多个实施方案中，该方法2100包括在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，该拣选机器人臂靠近放置壁，该放置壁具有各自能够从前侧访问的多于一个存储位置(框2102)。该方法包括在每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器(框2104)。该方法包括将至少一个制品从经选定的供货容器拣选到放货机器人臂的端部执行器(框2106)。该方法包括移动放货机器人臂的端部执行器以将至少一个制品存放在分配的存储位置(框2108)。该方法包括确定是否任何特定存储位置包含构成完成的订单的一个或多个制品(决策框2110)。响应于确定特定存储位置包含决策框2110中完成的订单，该方法包括将端部执行器定位在靠近特定存储位置的放货机器人臂上(框2112)。该方法包括将完成的订单分配到端部执行器中(框2114)。在一个或多个实施方案中，该方法2100包括通过在特定存储位置处致动有源分配机构将完成的订单分配到端部执行器中。在一个或多个实施方案中，该方法2100包括通过将端部执行器推动到无源致动器中将完成的订单分配到端部执行器中，该无源致动器致使特定位置中的任何制品为下列情况中的一者：(i)被推出特定位置以及(ii)滑出特定位置。该方法包括将放货机器人臂上的端部执行器移动至空订单容器(框2116)。该方法包括重新定向特定的可移除的中间保持器以将一个或多个制品从端部执行器传输到空订单容器(框2118)。该方法包括传送具有完成的订单的订单容器(框2120)。

虽然已经参考示例性实施方案描述了本公开，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定系统、设备或其部件适应本公开的教导内容。因此，本公开旨在不限于为实现本公开内容而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入所附权利要求书范围内的所有实施方案。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是术语第一、第二等用于将一个元件与另一个元件区分开。

本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并非旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在还包括复数形式，除非语境中另外明确地指出其他情况。还应当理解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，规定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。

本公开的描述出于举例说明和描述的目的而提供，并非旨在是穷举性的，或限制为所公开的形式的公开。在不脱离本公开的范围的情况下，多种修改和变化对本领域的普通技术人员而言将显而易见。选择和描述实施方案的目的是最佳地阐释本公开的原理和实际应用，并且使本领域的其他普通技术人员能够理解本公开，因为具有各种修改的各种实施方案适合于设想的特定使用。

Claims (21)

1.一种物料搬运系统，所述物料搬运系统用于自动执行每个拣选订单，所述物料搬运系统包括：

放置壁，所述放置壁具有多于一个存储位置，每个存储位置能够从前侧和后侧访问；

多于一个可移除的中间保持器，所述中间保持器分别地接纳在所述多于一个存储位置中；

至少一个传送机系统，所述至少一个传送机系统带来供货容器并带走订单容器；

第一机器人臂，所述第一机器人臂定位在所述放置壁的所述后侧并且具有服务所述放置壁的至少一部分的到达范围，所述第一机器人臂包括端部执行器以接合所述多于一个可移除的中间保持器的经选定的开口；

控制器，所述控制器与所述放置壁的库存数据源通信并且与所述第一机器人臂通信，所述控制器：

确定所述第一机器人臂的所述到达范围内的所述多于一个可移除的中间保持器中的任一者是否包含已准备好从所述放置壁运输的一个或多个制品；以及

响应于确定所述多于一个可移除的中间保持器的经选定的可移除的中间保持器已准备好用于运输，引导所述第一机器人臂：(i)接合所述经选定的可移除的中间保持器，(ii)将所述经选定的可移除的中间保持器移动至空订单容器，以及(iii)将所述经选定的可移除的中间保持器重新定向以将所述一个或多个制品从所述经选定的可移除的中间保持器传输到所述空订单容器。

2.根据权利要求1所述的物料搬运系统，其中所述多于一个可移除的中间保持器各自包括由所述第一机器人臂的所述端部执行器接合的接合特征部。

3.根据权利要求1所述的物料搬运系统，还包括第二机器人臂，所述第二机器人臂定位在所述放置壁的所述前侧，所述第二机器人臂具有至少服务靠近接收自所述至少传送机系统的供货容器的区域的到达范围，并且包括至少一个端部执行器以从所接收的供货购物包拣选一个或多个制品，其中所述控制器：(i)为所述多于一个可移除的中间保持器中的特定一个中间保持器从所接收的供货购物包接收至少一个制品的分配，以及(ii)引导所述第二机器人臂从在去往所述特定的可移除的中间保持器的位置中的所述供货购物包拣选并放置对应的至少一个制品。

4.根据权利要求3所述的物料搬运系统，还包括第三机器人臂，所述第三机器人臂在所述第二机器人臂服务的区域的到达范围内以及所述放置壁的至少一部分的到达范围内定位在所述放置壁的所述前侧，所述第三机器人臂包括端部执行器，所述端部执行器提供所述位置以从所述第二机器人臂接纳和放置所述至少一个制品，其中所述控制器响应于接收所述至少一个制品处于所述第三机器人臂的所述端部执行器中的指示，引导所述第三机器人臂将所述至少一个制品存放在所述特定的可移除的中间保持器中。

5.根据权利要求4所述的物料搬运系统，其中所述第一机器人臂和所述第三机器人臂中的至少一者附接至垂直升降装置以服务所述放置壁的整个高度。

6.根据权利要求4所述的物料搬运系统，其中所述第一机器人臂和所述第三机器人臂中的至少一者包括可移动基座以服务所述放置壁的水平范围，所述水平范围大于所述第一机器人臂和所述第三机器人臂中的所述至少一者的所述到达范围。

7.根据权利要求3所述的物料搬运系统，其中：

所述放置壁朝向所述后侧倾斜；并且

所述多于一个可移除的中间保持器中的每一者包括至少部分切除的前端以使得能够从所述放置壁的所述前侧插入制品并使得能够以减少的重新定向程度进行清空。

8.根据权利要求3所述的物料搬运系统，还包括传输传送机以将供货容器从所述至少一个传送机系统移动至所述第二机器人臂。

9.根据权利要求3所述的物料搬运系统，其中所述控制器引导以下项中的至少一者：分别引导(i)用于推动订单容器的所述第一机器人臂以及(ii)用于推动空供货容器的所述第二机器人臂至所述至少一个传送机系统上以用于远离所述放置壁运输。

10.根据权利要求1所述的物料搬运系统，其中所述至少一个传送机系统将所述订单购物包传送至所述第一机器人臂。

11.根据权利要求1所述的物料搬运系统，还包括空容器存储设备，所述控制器：

(i)引导所述至少一个传送机系统将被清空制品的供货容器传输到所述空容器存储设备以便作为订单容器进行存储；以及

(ii)引导所述空容器存储设备将订单容器分配至所述第一机器人臂。

12.一种物料搬运系统，所述物料搬运系统用于自动执行每个拣选订单，所述物料搬运系统包括：

放置壁，所述放置壁具有各自能够从前侧访问的多于一个存储位置并且包括多于一个分配机构以选择性地将任何制品从所述多于一个存储位置的特定存储位置移出至所述前侧，其中所述多于一个分配机构为下列中的一者：(i)主动分配式和(ii)被动分配式；

至少一个传送机系统，所述至少一个传送机系统带来供货容器并带走订单容器；

第一机器人臂，所述第一机器人臂定位在所述放置壁的所述前侧并且具有服务所述放置壁的至少一部分的到达范围，所述第一机器人臂包括被成形为接纳和放置制品的端部执行器；

控制器，所述控制器与所述放置壁的库存数据源通信并且与所述第一机器人臂通信，所述控制器：

确定所述第一机器人臂的所述到达范围内的所述多于一个存储位置中的任一者是否包含已准备好从所述放置壁运输的一个或多个制品；以及

响应于确定经选定的存储位置包含已准备好用于运输的制品，引导所述第一机器人臂：(i)在所述经选定的存储位置附近或下方定位所述端部执行器以从所述经选定的存储位置接纳所述一个或多个制品；(ii)将所述端部执行器移动至空订单容器，以及(iii)重新定向所述端部执行器以将所述一个或多个制品从所述端部执行器传输到所述空订单容器。

13.根据权利要求12所述的物料搬运系统，其中所述多于一个分配机构被主动分配并且各自包括：

托盘，所述托盘枢转地附接至所述放置壁的所述存储位置；和

电动致动器，所述电动致动器附接在所述放置壁和所述托盘之间以选择性地倾斜和降低所述托盘以分别地分配和保留制品。

14.根据权利要求12所述的物料搬运系统，其中所述多于一个分配机构被主动分配并且各自包括：

推杆，所述推杆附接至所述放置壁的所述存储位置的后部；和

电动致动器，所述电动致动器附接在所述放置壁和所述推杆之间以分别选择性地延伸和收回所述推杆以分配制品和保留制品于所述存储位置。

15.根据权利要求12所述的物料搬运系统，其中所述多于一个分配机构被主动分配并且各自包括：

托盘，所述托盘枢转地附接至所述放置壁的所述存储位置；和

无源致动器，所述无源致动器耦接至所述托盘以倾斜所述托盘以用于响应于来自所述第一机器人臂的所述端部执行器的推动接触来分配制品。

16.根据权利要求15所述的物料搬运系统，其中：

所述无源致动器包括向下延伸的唇缘；并且

所述托盘包括支点，所述支点附接至所述托盘的下表面和所述相应存储位置中的一者。

17.根据权利要求15所述的物料搬运系统，其中所述无源致动器包括：

有槽头部，所述有槽头部相应定位在每个存储位置下方并且被附接以用于水平滑动移动至所述放置壁；和

机械传输机构，所述机械传输机构耦接至所述有槽头部和所述托盘以将所述有槽头部的水平移动转换成所述托盘的后部的垂直移动。

18.一种利用物料搬运系统中的双侧放置壁装配不同类型的制品的订单的方法，所述方法包括：

在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，所述拣选机器人臂靠近放置壁，所述放置壁具有各自能够从前侧和后侧访问的多于一个存储位置，其中多于一个可移除的中间保持器分别地接纳在所述多于一个存储位置中；

在所述每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器；

将至少一个制品从所述经选定的供货容器拣选到所述放货机器人臂的所述端部执行器；

移动所述放货机器人臂的所述端部执行器以将所述至少一个制品存放在所述多于一个可移除的中间保持器的分配的可移除的中间保持器中；

确定是否任何特定的可移除的中间保持器包含构成完成的订单的一个或多个制品；

响应于确定特定的可移除的中间保持器包含完成的订单，使用取货机器人臂从所述放置壁的所述后侧移除所述特定的可移除的中间保持器；

将所述特定的可移除的中间保持器移动至空订单容器；

重新定向所述特定的可移除的中间保持器以将所述一个或多个制品从所述经选定的可移除的中间保持器传输到所述空订单容器；以及

传送具有所述完成的订单的所述订单容器。

19.一种利用物料搬运系统中的单侧放置壁装配不同类型的制品的订单的方法，所述方法包括：

在至少一个传送机系统上传送经选定的供货容器至每个拣选机器人臂，所述拣选机器人臂靠近放置壁，所述放置壁具有各自能够从前侧访问的多于一个存储位置；

在所述每个拣选机器人臂的到达范围内定位放货机器人臂的端部执行器；

将至少一个制品从所述经选定的供货容器拣选到所述放货机器人臂的所述端部执行器；

移动所述放货机器人臂的所述端部执行器以将所述至少一个制品存放在分配的存储位置；

确定是否任何特定存储位置包含构成完成的订单的一个或多个制品；

响应于确定特定存储位置包含完成的订单，将所述端部执行器定位在邻近所述特定存储位置的所述放货机器人臂上；

将所述完成的订单分配到所述端部执行器中；

将所述放货机器人臂上的所述端部执行器移动至空订单容器；

重新定向所述特定的可移除的中间保持器以将所述一个或多个制品从所述端部执行器传输到所述空订单容器；以及

传送具有所述完成的订单的所述订单容器。

20.根据权利要求19所述的方法，其中分配所述完成的订单到所述端部执行器中包括在所述特定存储位置致动有源分配机构。

21.根据权利要求19所述的方法，其中分配所述完成的订单到所述端部执行器中包括将所述端部执行器推动到无源致动器中，所述无源致动器致使所述特定位置中的任何制品为下列情况中的一者：(i)被推出所述特定位置以及(ii)滑出所述特定位置。