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CN114026033B - 自动化系统中的协调输送机 - Google Patents

自动化系统中的协调输送机 Download PDF

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CN114026033B
CN114026033B CN202080040714.9A CN202080040714A CN114026033B CN 114026033 B CN114026033 B CN 114026033B CN 202080040714 A CN202080040714 A CN 202080040714A CN 114026033 B CN114026033 B CN 114026033B
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Team Transmitter Intellectual Property Co ltd
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Abstract

自动化系统中的协调输送机。在实施方案中,系统包括运输输送机和储存输送机,其中每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段以及与运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述运输输送机。由处理器执行的软件模块接收在单个目的地位置处收集物品的指令,并且对于所述物品中的每个物品,标识储存输送机上的上面保持所述物品的区段,控制所述储存输送机以将所述区段与所述运输输送机对准,将所述物品从所述区段移动到所述运输输送机上,控制所述运输输送机以将所述物品与所述目的地位置对准,以及将所述物品从所述运输输送机移动到所述目的地位置。

Description

自动化系统中的协调输送机
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年4月11日提交的美国临时专利申请62/832,701和2019年9月10日提交的美国临时专利申请62/898,414的优先权,所述两个临时专利申请由此通过引用并入本文,如同对它们的完全阐述。
背景技术
技术领域
在此描述的实施方案总体上涉及自动化,并且更具体地涉及自动化系统内的多个输送机的协调。
相关技术的描述
从石器时代到现代,文明社会一直使用相同的储存货物的基本方法:搬运、堆装、拣选和搬运(CSPC)。这种储存方法一直存在,因为人类运动具有非凡的通用性。由目标明确的智能处理器(人脑)管理的人类手臂及其协作的适于抓握的手、非凡的触觉感测和视觉协调使得CSPC高效。
冰箱、冰柜、橱柜、储物柜、抽屉和壁橱是CSPC系统的常见示例,并且代表了每个家庭中储存系统的子集。在小型商店、超市、取货中心和大型履行中心中,该过程是相同的,但规模不同。CSPC系统的规模从临床实验室测试(其中样品、试剂和反应器被堆装并手动或自动拣选)到家庭仓库、零售店和超市,再到仓库和大型零售履行中心。在所有这些系统中,底层模式完全相同。其特征在于,在所有这些系统中,储存物在固定的货架上。
例如,所有履行系统采用相同的过程。在大规模的履行中心,有数百名人类堆装工和拣选工。在平均轮班期间,堆装工可带着他们的推车和活梯行走达13英里,以将160,000个库存单位(SKU)的实例堆装到几英亩的货架上。为了组装和运送购物列表,数百名人类拣选工也带着他们的推车和活梯每班行走13英里,将顾客的购物列表收集到手提袋中,这些手提袋去到打包工的团队。
类似地,在传统的购物出行中,顾客制作购物列表,开车到商店,找到、选择、从固定货架上挑选物品,并将它们放入购物推车中,进行结账,打包物品,将打包的物品移动到顾客的汽车,将打包的物品装载到汽车中,然后开车回家。过去,商店很乐意让顾客自己做所有这种搬运和拣选工作。然而,在线购物的兴起通过关注杂货和其他消费品市场上顾客的便利性迫使发生了翻天覆地的变化。具体来说,在在线购物便利的推动下,实体店现在承担了传统购物出行中涉及的许多任务。
从分析上讲,这些任务中的大多数仅仅涉及将用于销售的各个物品从一个空间移动到另一个空间,以及记录所有权转移和相关联费用。在大多数情况下,物品的这种移动仍然由商店人员或顾客手动执行。虽然CSPC的自动化有很大的潜力,但履行系统中的当前自动化方法是采用自动化来辅助人类堆装工、拣选工和打包工,以加速他们的吞吐量,但不替换他们。许多公司现在制造自动化移动操纵机器人(AMR)、自主引导车辆(AGV)和视觉引导机器人(VGR)。例如,AmazonTM目前正进行数十亿美元的自动化程序。在全世界185个大型履行中心中的大约50个中,他们采用200,000个“Roomba”型AMR,这些AMR拣选48”部段或叠层的储存货架并将其带到堆装工和拣选工处以通过减少行走时间来加速他们的工作。这使得十小时轮班的物品吞吐量增加了一倍多,但给堆装工和拣选工来了艰苦的工作条件,他们必须驻守在站以每小时将推车中多达300个物品从地板或活梯放置或拣选到固定货架上,这些物品重达50磅,储存在高处和低处。使用类似机器人车辆的其他公司正在进行订单履行的其他自动化项目。所有这些系统仍然需要人类堆装工和拣选工,因为具有足够通用性以从叠层中拣选不同大小和形状的物品的夹持器的AMR仍然不可用,并且估计至少十年才会出现。
另外,这些履行系统所使用的车辆需要复杂的导航。车辆在移动(例如,旋转、加速、减速等)期间必须避免碰撞和物品掉落。此外,车辆需要再充电、维修和最终报废。还存在安全问题。许多自主车辆必须在大的开放区域中操作,并且在该区域内仅允许穿戴自主车辆可以检测和避开的特殊夹克的特殊维护工人。
在微观尺度上,同样的CSPC原则也适用。例如,用于履行系统中的同一CSPC系统用在自动化诊断仪器中。将样品、试剂和反应器堆装在自动化仪器中。为了执行单独的测试,必须拣选仔细标识的物品并将其搬运进入和离开分析站。常规的诊断仪器利用复杂的机器人在内部移动物品。这种机器人通常需要多个机械系统,所述多个机械系统通常在三维中执行复杂的高度受控的移动。另外,物品通常必须在自动化系统内负责不同过程的不同区域之间移动(例如,通过具有夹持器的机器人臂)。因此,建造和维护这种系统的成本可能非常昂贵。
总之,当前的自动化方法是模仿人类CSPC方法,使用机器人来进行搬运,使用固定货架来进行堆装,以及使用具有夹持器‘手’的复杂机器人臂来进行拣选。因此,需要对用于自动化的CSPC方法进行基本改变,其优选地不依赖于现在由常规自动化系统采用的复杂运输和机械机器人。
发明内容
因此,公开了用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统、方法和非暂时性计算机可读介质。
在实施方案中,公开了一种系统,其包括:至少一个运输输送机;多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;至少一个硬件处理器;以及一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且对于所述一个或多个物品中的每个物品,标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持物品的区段,控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,控制所述至少一个运输输送机以将物品与所述单个目的地位置对准,以及将物品从所述至少一个运输输送机移动到单个目的地位置。
在实施方案中,所述至少一个硬件处理器可以被配置为独立地控制所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机中的每一者以便彼此独立地移动。所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机可以被配置为在两个方向上移动。所述多个储存输送机中的每个储存输送机可以被定向成在与所述至少一个运输输送机的与所述储存输送机对准的部分的移动方向正交的方向上移动。所述多个储存输送机中的每个储存输送机可以包括竖直环路,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的保持表面被定位在所述至少一个运输输送机的保持表面上方,并且其中将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上包括将所标识的区段朝向所述至少一个运输输送机移动,直到物品从所述一个储存输送机下落到所述至少一个运输输送机上。该系统还可以包括在所述多个储存输送机中的每个储存输送机的与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分和所述至少一个运输输送机之间的斜槽,其中将所述物品从所述一个储存输送机下落到所述至少一个运输输送机上包括将所述物品下落到提供至所述至少一个运输输送机的向下滑动路径的斜槽中。所述多个储存输送机中的每个储存输送机的与所述至少一个运输输送机的所述部分对准的所述部分可以在平行于所述储存输送机的所述部分所对准的所述至少一个运输输送机的所述部分的移动方向的方向上移动。所述多个储存输送机中的每个储存输送机可以包括水平环路,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的保持表面被定位在所述至少一个运输输送机的保持表面上方,并且其中将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上包括将物品推离所标识的区段进入斜槽,该斜槽提供朝向所述至少一个运输输送机的向下滑动路径。将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上还可包括:等待被推动的物品在向下滑动路径的末端滑入箱中;以及将箱推动到所述至少一个运输输送机的保持表面上。
在实施方案中,所述至少一个运输输送机包括多个嵌套的输送机。所述多个储存输送机可以被布置成多个分开的储存系统,其中所述多个分开的储存系统中的每个储存系统包括所述多个储存输送机中的两个或更多个储存输送机。所述多个分开的储存系统中的每个储存系统可以包括堆叠在所述多个储存输送机中的至少一个储存输送机上的所述多个储存输送机中的至少另一个储存输送机。
所述多个储存输送机中的每个储存输送机可以被配置为在两个方向上移动,其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:确定在这两个方向中的哪个方向上移动所述一个储存输送机以便使移动最小化;以及控制所述一个储存输送机在所确定的方向上移动。所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机中的每一者可以被配置为在多个转位位置中的每个转位位置处停止。
所述一个储存输送机可包括冷却所述一个储存输送机的保持表面的冷却部件,其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制该冷却部件来冷却所述一个储存输送机的保持表面。所述一个储存输送机可包括加温所述一个储存输送机的保持表面的加温部件,其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制该加温部件来加温所述一个储存输送机的保持表面。所述一个储存输送机的环境温度可以是可控的,其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制所述一个储存输送机的环境温度以维持温度或保持在温度范围内。
在实施方案中,该系统还包括一个或多个读取站,所述一个或多个读取站包括读取器装置,该读取器装置被配置为读取被保持在所述至少一个运输输送机或所述多个储存输送机中的至少一者的区段上的物品的特性。该读取器装置可以包括被配置为捕获所读取的物品上的机器可读标记的图像的相机,其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:从图像中标识所读取的物品;标识上面保持所读取的物品的区段;以及将所读取的物品的标识符映射到所标识的区段的标识符。所标识的区段的标识符可以包括表面向量,该表面向量唯一地标识输送机的表面上保持所读取的物品的位置,其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,将表面向量映射到地面向量,该地面向量唯一地标识所标识的区段在自动化系统内的位置。在实施方案中,该系统还包括一个或多个读取站,所述一个或多个读取站包括读取器装置,该读取器装置被配置为读取所述至少一个运输输送机或所述多个储存输送机中的至少一者的区段上的机器可读标记,其中所述一个或多个软件模块被配置为:基于所读取的机器可读标记来标识区段;以及基于读取器装置的位置来确定所标识的区段的位置。
该系统还可包括:建筑物,该建筑物包围所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机;以及目的地系统,该目的地系统包括所述至少一个运输输送机可访问的多个目的地位置。目的地系统可以包括多个储物柜作为所述多个目的地位置。所述一个或多个软件模块还可以被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:经由至少一个网络从web应用接收收集一个或多个物品的指令;以及经由所述至少一个网络向web应用提供对应于单个目的地位置的储物柜的标识符。该建筑物可以包括四十英尺的装运集装箱,其中该目的地系统能够附接到装运集装箱上并且能够从装运集装箱上拆卸。
在实施方案中,多个实体中的每个实体与地点-时间标识符相关联,其中所述多个实体包括系统内的所有物品,并且其中每个实体的每个地点-时间标识符包括:表面向量,该表面向量标识实体在表面上的相对位置;以及时间向量,该时间向量标识实体处于表面向量中标识的相对位置处的时间。所述一个或多个软件模块可以被配置为对于系统内的物品中的每个物品,随着时间向量改变,将每个地点-时间标识符与其关联物品相关联地存储,以创建从物品进入系统的时间直到物品离开系统的时间与系统内的物品中的每个物品相关联的每个地点-时间标识符的日志。所述一个或多个软件模块还可以被配置为基于日志生成系统的效率的测量结果。所述一个或多个软件模块可以被配置为基于与系统内的物品相关联的地点-时间标识符来协调系统内的物品的移动,以便优化效率的测量结果。每个实体的每个地点-时间标识符还可以包括部件向量,该部件向量指示表面所在的部件。每个实体的每个地点-时间标识符还可包括地面向量,该地面向量标识该实体相对于该系统下面的地面的位置。所述一个或多个软件模块可以被配置为随着时间向量和地面向量在某个时间段内改变,将每个地点-时间标识符与其关联实体相关联地存储,以创建在该时间段内与所述多个实体中的每个实体相关联的每个地点-时间标识符的日志。每个实体的每个地点-时间标识符还可以包括标识该实体的类型的什么向量。所述多个实体还可包括所述多个储存输送机的所有区段。所述一个或多个软件模块可以被配置为在该系统内的物品中的每个物品被首先堆装在所述多个储存输送机或所述至少一个运输输送机中的一者上时确定该物品的地点-时间标识符。所述一个或多个软件模块可以被配置为基于与系统内的那些物品相关联的地点-时间标识符来调度系统内的物品的移动。该系统还可包括多个处理站,其中所述多个处理站中的每个处理站被配置为处理所述多个储存输送机或至少一个运输输送机中的至少一者上的可访问物品,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为基于与储存在所述多个储存输送机上的一组两个或更多个物品相关联的地点-时间标识符来协调所述两个或更多个物品的移动,使得所述两个或更多个物品中的每个物品在预先调度的时间同时变得可被所述多个处理站中的相应一个处理站访问。所述一个或多个软件模块可以被配置为:跟踪系统内的每个物品;以及基于跟踪,通过与供应链的外部系统通信自动启动每种类型物品的重新装填。
在实施方案中,公开了一种方法,该方法包括:在自动化系统内使用至少一个硬件处理器以便以下操作,该自动化系统包括至少一个运输输送机和多个储存输送机,所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从储存输送机移动到所述至少一个运输输送机,所述操作包括:接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令;并且对于所述一个或多个物品中的每个物品,标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持物品的区段,控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,控制所述至少一个运输输送机以将物品与单个目的地位置对准,并且将物品从所述至少一个运输输送机移动到单个目的地位置。该方法还可以包括上面和这里关于系统描述的任何功能或过程。
在实施方案中,公开了一种其中存储有指令的非暂时性计算机可读介质。所述指令在由自动化系统的处理器执行时可以致使该处理器执行操作,该自动化系统包括至少一个运输输送机和多个储存输送机,所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从储存输送机移动到所述至少一个运输输送机,所述操作包括:接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令;并且对于所述一个或多个物品中的每个物品,标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持物品的区段,控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,将物品从所标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,控制所述至少一个运输输送机以将物品与单个目的地位置对准,并且将物品从所述至少一个运输输送机移动到单个目的地位置。所述指令还可以使处理器执行上面和这里关于系统描述的任何功能或过程。
附图说明
本发明的关于其结构和操作两者的细节可以部分地通过研究附图进行收集,在附图中相似的附图标记指代相似的部分,并且在附图中:
图1A-图1F是根据实施方案的输送机的示例性系统的视图,其中可以实施本文描述的过程中的一个或多个;
图2示出了根据实施方案的可以执行本文所述的过程中的一个或多个的示例处理系统;
图3A和图3B示出了根据实施方案的输送机的移动可以如何协调的示例;并且
图4示出了根据实施方案的输送系统在用于自动化物品收集的过程中的使用。
具体实施方式
在实施方案中,公开了用于在自动化系统内提供和使用协调的、潜在双向的输送机的系统和方法。在阅读本说明书后,有关如何在各种替代实施方案和替代应用中实施本发明对于本领域技术人员将变得明显。然而,尽管本文将描述本发明的各种实施方案,但应理解,这些实施方案仅通过举例和说明的方式被展现,而不具限制性。由此,各种实施方案的这种详细描述不应被解释为限制如所附权利要求中阐述的本发明的范围或广度。
所公开的输送机技术可用于宏观尺度背景诸如仓库或零售履行、微观尺度背景诸如自动化诊断仪器、以及其间和之外的任何地方。在特别适用于履行背景的实施方案中,输送系统可以包括在多个汇合处(concourse)中的堆叠圆盘传送带上的物品的储存。储存圆盘传送带可以承载和移动物品,这些物品可由它们在圆盘传送带表面上的坐标标识。虽然圆盘传送带整体地储存物品,但它们可以使用例如简单的自动推动机构将单独储存的物品移动到特定位置。附加地或替代地,圆盘传送带可以将输送机上的保持架或箱搬运到堆装工,从而能够将物品堆装在输送机上的标识位置中。输送机上的位置坐标可以用作在这些位置处堆装的特定物品的标识符。这种方法对于自动化自然得多,因为除了单个堆装端口之外,其不需要堆装工走到任何地方。另外,不再需要人类拣选工。还避免了对昂贵的机器人夹持器臂的需要。
在实施方案中,圆盘传送带的输送机可以由简单的齿条齿轮机构移动,由步进马达或伺服马达驱动。这提供了高系统可靠性,因为步进马达和伺服马达具有简单的结构,并且非常坚固、强劲和可靠,几乎没有故障。步进马达和伺服马达还可以提供对线性运动(例如,顺时针旋转和逆时针旋转)和速度的完全控制,以允许处理器精确地控制圆盘传送带的停止、启动和移动。
输送机的使用(例如,在轨道上运行)消除了机器人车辆所需的极其精密的导航模式和碰撞避免。另外,因为人类可以安全地在圆盘传送带附近工作,所以圆盘传送带比机器人车辆安全得多。然而,不再需要人类来拣选物品。这意味着圆盘传送带可以堆叠得高得多,因为它们不需要是人类可访问的,从而将所需的仓库平方英尺减少50%以上。另外,圆盘传送带马达不必在移动对象上,从而消除了对任何电池进行充电的需要。
在实施方案中,使用地点-时间标识(PTID)来标识储存的物品、上面储存这些物品的储存和运输输送机和/或系统的其他(潜在地所有)部件,包括例如处理站。PTID意味着控制输送系统的处理系统可以记录它必须移动什么、它在哪个输送机上的位置、在哪里移动它以及何时移动它。这允许监督控制系统跟踪每个移动的物品、每个发生的事件和每个处理站的工作量,并且存储日常操作的详细历史。这使得可以以高水平的细节和精细度来调度一天的操作。它还使得能够创建精确地实时跟踪系统的物理操作的详细计算机模型。另外,数据分析可以应用于跟踪的数据,从而大大提高系统效率。
所公开的实施方案可以使用整体地运输所储存的物品的移动储存货架来提供储存和履行系统中的“拣选”的完全自动化。这些物品可以通过移动储存货架上的坐标来标识,从而使得所选择的单独储存的物品能够通过简单的推动机构在适当的站被弹出。因此,某些实施方案可以完全消除人类拣选工或机器人拣选器从货架中拉出物品的需要。
1.系统概述
1.1.输送机概述
为了便于理解,这里可以根据X、Y和Z笛卡尔坐标系以及时间维度和“什么”维度来描述系统内的移动。关于提供俯视视图的附图,Z轴正交地延伸通过页面,而X轴和Y轴在页面的平面内并且彼此正交。关于透视图,Z轴基本竖直地延伸通过所示系统,而X和Y轴在与Z轴正交的平面内。
图1A是根据实施方案的示例性输送机系统的俯视视图。在例示的实施方案中,系统100中的每个输送机110在平面图中是圆形的。然而,输送机110中的一个或多个(包括全部)输送机可替代地在平面图中为椭圆形、线形、正方形、矩形或任何其他形状。在使用圆形或椭圆形输送机110的实施方案中,输送机110可称为“圆盘传送带”。每个圆盘传送带输送机110围绕Z轴旋转,并且当同心时,围绕与每个其他圆盘传送带输送机110相同的点旋转。不管具体的形状或布置如何,每个输送机110的保持表面(例如,顶表面)可以被分成多个区段112,所述多个区段各自被配置为保持至少一个物品114。
多个输送机110在平面图中示出为彼此同心,其中输送机110A嵌套在输送机110B内或被输送机110B包围,输送机110B又嵌套在输送机110C内或被输送机110C包围,依此类推。在实施方案中,每个输送机110的顶表面位于与每个其他输送机110的顶表面相同的X-Y平面内。然而,其它配置是可能的。例如,输送机110中的两个或更多个(包括全部)输送机的顶表面可以位于不同的X-Y平面内。在这种情况下,输送机110中的其顶表面位于不同平面中的两个或更多个输送机在平面图中可以重叠。在一个实施方案中,所有输送机110可以具有相同的半径,它们的顶表面位于不同的X-Y平面中,这些平面都与Z轴正交。换句话说,输送机110可以沿着Z轴堆叠。
图1B是根据实施方案的示例性输送机系统的透视图。在例示的实施方案中,多个嵌套输送机110沿Z轴堆叠。输送系统100可以包括任意数量的堆叠输送机110,并且通常仅由自动化系统的高度和堆叠输送机110之间所需以便在输送机的保持表面上容纳物品114的间隔来限制。
如图所示,每个输送系统100可以包括多个输送机110A至110N。替代地,每个输送系统100可以仅包括单个输送机110。每个输送系统100内的输送机110的数量将总体上取决于输送机110如何在输送系统100内使用、期望的吞吐量和/或其他设计目标。因此,输送机110的数量可以是一、二、三、四或任何整数N,如图1A和图1B所示。另外,输送机110中的一个或多个输送机可以是倾斜的、可以竖直地而不是水平地旋转、可以以一定角度定位等等。在例示的实施方案中,输送机110彼此等距离地间隔开。然而,在替代实施方案中,输送机110之间的距离可以在X-Y平面内和/或沿着Z轴变化。
图1C是根据另一个实施方案的示例性输送机系统的俯视视图。在例示的实施方案中,有两个在输送系统100内运输物品的嵌套的输送机110X和110Y。然而,在替代实施方案中,可以仅有单个运输输送机110或三个或更多个此类运输输送机110。在具有多个运输输送机110的实施方案中,每个运输输送机110可以邻近并且平行于其相邻的一个或多个运输输送机110。相邻的运输输送机110可以彼此平齐或间隔任意距离。优选地,相邻的运输输送机110彼此间隔足够近,以防止物品114掉落或卡在它们之间。
如图所示,输送系统100可以包括在储存系统120之间延伸的“指状物”。在这种情况下,每个储存系统120可以包括多个储存输送机110A,所述储存输送机保持物品114用于储存。例如,每个储存输送机110A可以储存多个相同类型的物品114,并且被配置为将这些物品114装载到该储存输送机110A前方的运输输送机110(例如,110X或110Y)的区段112上。输送系统100可以包括任意数量的储存系统120。输送系统100中的储存系统120可以全部具有相同的大小,或者如图所示,大小不同(例如,在储存输送机110A的数量、储存输送机110A的宽度和/或长度等方面)。
每个储存输送机110可以在与相邻运输输送机110的移动方向正交的方向上移动。例如,可以包括在Y-Z平面中的环的储存输送机110可以被配置为沿着Y轴移动,而相邻的运输输送机110被配置为沿着X轴移动。以这种方式,储存输送机110可以将物品114朝向运输输送机110的区段112移动并且移动到该区段上。具体来说,储存输送机110A可以使面朝上并且保持物品114的区段112旋转,直到区段112旋转到储存输送机的范围的末端并且向下旋转到环路的返回部分,由此致使物品114从储存输送机110A的边缘移动到运输输送机110X的区段112上或移动到斜槽中,该斜槽提供到运输输送机110X的区段112上的向下滑动路径。在替代实施方案中,储存系统120中的储存输送机110可以用储存物品114的固定储存货架来代替,所述物品被推到运输输送机110的区段112上(例如,通过机器人推动器、螺旋线等)。
运输输送机110可以将物品114运输到目的地系统130。在实施方案中,目的地系统130可以包括物品114的集合储存在其上的取货货架132,或者物品114的集合储存在其中的储存区域,以用于取货或进一步处理。例如,当运输输送机110的保持特定物品114的区段112经过特定货架132时,机器人推动器或夹持器可以将特定物品114从运输输送机110移动到特定货架132上。这可以针对多个不同的物品114进行,从而在特定货架132上构建物品114的集合。以这种方式,各个物品114可以从储存输送机110上的各种位置提取,并且在单个货架132上收集在一起。
在实施方案中,目的地系统130可以包括多个储物柜。每个储物柜可以包括货架132。每个货架132可从后面访问运输输送机110,并且也可从前面访问(例如,经由可打开的、可关闭的和潜在可锁定的门)。因此,例如顾客可以(例如,经由在线商店)选择多个消费品,并且该自动化系统可以将所选择的消费品从储存输送机110提取到运输输送机110上,并且通过将消费品从运输输送机110推动穿过货架132的背部访问开口到货架132上来收集所提取的消费品,以供顾客随后取货和/或购买。
图1D是根据实施方案的图1C中所示的输送机系统的透视图。在例示的实施方案中,多个运输输送机110沿Z轴堆叠。同样,自动化系统可以包括任意数量的堆叠的运输输送机110,并且通常仅由自动化系统的高度和输送机110之间所需以便容纳物品114的间隔来限制。为了便于说明,图1D中没有示出储存系统120。然而,应当理解,储存系统120也可以以类似的方式包括堆叠的储存输送机110A,其中储存系统120的每个层级对应于运输输送机110的层级。替代地,储存系统120可以包括堆叠的储存输送机110A,而运输输送机110全部在与堆叠的储存输送机110A的最低层级相同的层级上或在堆叠的储存输送机110A的最低层级以下的单个层级上。在这种情况下,斜槽可以在堆叠的储存输送机110A的每个层级与运输输送机110的单个层级之间提供向下滑动路径。
图1E是根据另一个实施方案的示例性输送机系统的俯视视图。在该实施方案中,输送系统100包括运输输送机110X和储存系统120A-120N,每个储存系统包括至少一个储存输送机110A。虽然在每个储存系统120中仅示出了单个储存输送机110A,但是储存系统120中的一个或多个以及潜在地全部储存系统可以包括多个嵌套的储存输送机110。运输输送机110X也可以包括多个嵌套的输送机110。该系统可以包括任意数量的储存系统120,包括单个储存系统120或任意多个储存系统120。实质上,储存输送机110A可用作移动货架,以代替常规系统中的固定货架。
图1F是根据实施方案的图1E中示出的输送机系统中的储存系统120的侧视图。在该实施方案中,每个储存系统120可以包括多个堆叠的储存输送机110A。每个储存系统120可以包括任意数量的堆叠的储存输送机110A,包括单个储存输送机110A或任何多个储存输送机110A(例如,八个堆叠的储存输送机110A、二十个堆叠的储存输送机110A等)。例如,在仓库中,储存系统120可以堆叠成多个层级高(例如,三十个层级的储存系统120)。储存系统120的每个叠层在这里可以被称为“汇合处”。
每个储存输送机110A可包括区段112,所述区段各自保持一个或多个物品114。更一般地,任何实施方案中的每个储存输送机110可以被分成这样的区段112。区段112可以保持单个物品114,或者可以保持多个物品114(例如,物品114的保持架)。如果区段112保持多个物品114,则物品114可以在区段112上在横向延伸跨过储存输送机110A(即,与移动方向正交)的径向线中对准。
每个储存系统120可以将物品114储存在储存输送机110A的区段112上。单个储存系统120内的物品可以是相同或相似类型的相关物品114(例如,相同的SKU),或者可以是不同类型的不相关物品114(例如,不同的SKU)。储存输送机110A的任何区段112可以旋转到站140,该站被配置为将至少一个物品114从区段112卸载到斜槽150中。例如,站140可包括机器人推动器,该机器人推动器将物品114从站140前面的区段112推入斜槽150中。如果区段112保持多个径向对准的物品114,则站140可被配置为一次仅卸载一个物品114。例如,在站140包括机器人推动器的实施方案中,机器人推动器可被配置为仅推动一定距离,该距离确保一次单个物品114被推入斜槽150中。替代地,处理系统200可以确定要在单次操作中推动的物品114的数量,并且控制机器人推动器移动足以仅将所确定数量的物品114推动到斜槽150中的距离(例如,使用精确的螺旋线推动系统,诸如用于自动售货机中的那些系统)。
虽然在平面图中每个储存系统120示出了两个斜槽150,但是在平面图中每个储存系统120可以包括任意数量的斜槽150,包括单个斜槽150或三个或更多个斜槽150。斜槽150的数量可以等于每个储存输送机110A上与运输输送机110X对准(例如,面对)的区段112的数量。每个站140可以包括用于每个斜槽150的分开的机器人推动器(例如,用于两个斜槽150的两个机器人推动器)。另外,可以有N个堆叠的斜槽150,如图1F的侧视图所示。具体来说,对于储存系统120中的储存输送机110A的每个层级可以有至少一个斜槽150。此外,在其中运输输送机110X包括多个嵌套的输送机110的实施方案中,每个层级可以包括用于储存输送机110A的单个区段112的多个斜槽150,以便为运输输送机110X的每个嵌套的输送机提供路径。作为多个斜槽150的替代方案,单个斜槽150可以是可移动的(例如,经由自动化机器人)以改变储存输送机110A的区段112、储存系统120的层级、和/或运输输送机110X之间的路径的来源和/或目的地。
一旦物品114被推入斜槽150中,物品114将沿斜槽150向下行进到箱160中。例如,运输输送机110X的每个区段112可以被配置为保持或包括箱160。当运输输送机110X的保持箱160(将在特定斜槽150处从储存系统120接收物品114)的区段112到达斜槽150附近时,箱160可从运输输送机110X的区段112移开且放置在斜槽150下方。箱160可以通过任何已知的装置移动,包括机器人推动器或牵拉器。
因此,斜槽150中的物品114沿斜槽150向下滑动到箱160中。以这种方式,来自多个储存输送机122的物品114可以被收集到单个箱160中。例如,物品114可以从同一储存系统120中的两个或更多个堆叠的储存输送机110A或从不同储存系统120中的两个或更多个储存输送机110A收集在单个箱160中。一旦箱160已经装载有要在特定储存系统120处或经由特定斜槽150接收的所有物品,则箱160可被装载回到运输输送机110X的区段112上。同样,这可以通过任何已知的装置来执行,包括机器人推动器或牵拉器。
在利用堆叠的储存系统120的汇合处的实施方案中,所选择的物品114可以从叠层的任何层级通过斜槽滑入到相同的箱160中。例如,如果叠层中的每个储存系统120具有两百个区段,则包括三十个储存系统120的叠层的汇合处将提供对6,000个SKU中的任何一个的随机访问。换句话说,汇合处可以储存6,000个不同的SKU。这种配置例如可以通过添加附加的汇合处来调整。例如,三十个汇合处(每个三十层级高)可以提供对180,000个不同SKU的随机访问,并且一组选定的物品114可以在顾客订单的几秒钟内开始被拣选,而不需要任何人类拣选工。
虽然输送系统100被示出和描述为将物品114推入斜槽150中以将物品114从储存输送机110A转移到箱160,但是可以使用用于将物品114从储存输送机110A转移到箱160的不利用机器人推动器和/或斜槽150的其他机构。另外,虽然箱160被示出为在装载有物品114时从运输输送机110X上移除,但是在替代实施方案中,箱160可以在装载有物品114时保持在运输输送机110X上。这将消除对用于将箱160移动到运输输送机110X上和从其移开的任何机构的需要。
虽然主要相对于从储存输送机110移动物品114的机构来描述站140,但也可考虑其他类型的站140。例如,自动化读取站140可以被定位在堆装端口附近以便使用诸如相机的仪器读取被装载到输送机110上以及整个输送系统100的物品114上的机器可读标记以便记录移动。
在替代实施方案中,代替输送机110,汇合处可以包括固定的保持货架以储存物品114。推动机构可以位于每个货架后面,以在适当的时间将物品114推入斜槽150中。然而,该替代实施方案将需要众多推动机构(例如,用于储存在汇合处的每种类型的物品的一个推动机构),并且不实现其中输送机110用于储存物品114的主要实施方案的通用性。
运输输送机110X可以将从一个或多个储存系统120收集的物品114组移动到目的地系统130。目的地系统130可以是手动或自动化打包和装运系统(例如,在仓库中)、实体店中的储物柜或结账柜台和/或可以利用物品114的集合的任何其他系统。
输送系统100可以包括装载区域170。装载区域170可以是将物品114从运送卡车移动到储存输送机110A上的自动化系统。替代地,装载区域170可以简单地允许访问储存输送机110A,使得装填工或堆装工可以手动地将物品114从运送卡车移动到储存输送机110A上。在这种情况下,装载区域170在本文中也可称为“堆装端口”。物品114可被装载并由处理系统200自动盘点,如本文其他地方所述。虽然装载区域170被示为在储存系统120的与斜槽150相对的一侧上,但是装载区域170可以被定位在储存系统120的任何一侧上。另外,尽管未示出,装载区域170也可以存在于图1A-图1D所示的任何实施方案中。应当理解,装载区域170可以被定位成提供对储存系统120的储存输送机110A的直接访问,或者提供经由运输输送机110对储存系统120的间接访问。
图1A-图1F展示了输送系统100的不同形状轮廓。应当理解,取决于输送系统100的预期用途和/或期望的布局(例如,地面占地面积),其他形状轮廓是可能的。不管具体的形状轮廓如何,在优选实施方案中,每个输送机110可以在两个方向上移动(例如,对于圆盘传送带输送机在平面图中顺时针和逆时针,对于线性输送机向前和向后,等等)。应当理解,这里关于运输输送机110描述的任何特性也可以由储存输送机110共享,且反之亦然。
在实施方案中,每个输送机110可以在本文其他地方描述的处理系统的控制下由其自己的驱动齿条齿轮系统的马达诸如步进马达、伺服马达、槽轮驱动装置等驱动。在替代实施方案中,电磁推进装置可用于驱动输送机110。每个圆盘传送带输送机110可以沿着固定的基座移动并且由分开的或机载马达或其他驱动系统驱动(例如,在轨道上)。
在实施方案中,每个输送机110可以在方向和/或速度方面独立于任何其他输送机110并且并行地旋转。例如,当输送机110B在一个方向上旋转或静止时,输送机110A可以在相反方向上旋转。附加地或替代地,输送机110A可以与输送机110B不同的速度移动。每个输送机110的移动可以由本文其他地方描述的一个或多个处理系统独立地控制。处理系统可以被编程为协调输送机110的移动,以在多种应用中执行复杂的物流。
每个输送机110可以被配置为保持任何大小、形状和类型的物品114。在一些实现方式中,同一输送机110可以被配置为保持不同大小、形状和/或类型的物品114。在其他实现方式中,每个输送机110保持相同大小、形状和/或类型的物品。
输送机110可以被配置为将输送机110上的特定位置处的物品移动到与站140、目的地系统130或其他系统相关联的特定位置。在实施方案中,输送机110被配置为将输送机110上的特定位置处的物品移动到与多个站140、目的地系统130或其他系统中的任一者相关联的位置。在任一种情况下,站140或其他系统可以包括用于对物品执行某操作(例如,推动、牵拉、成像、检测、测量、操纵、组装、分组、打包等)的一个或多个仪器。这样的站140或其他系统可以对来自多个输送机110的对准的物品执行单个联合操作或同时的共同操作。
在利用多个站140的实施方案中,每个站140可以并行地执行相同或不同的操作。例如,第一站140(例如,访问输送机110的一个区段112)可以将一个或多个物品装载到输送系统100上,而第二站140(例如,访问输送机110的另一个区段112)同时从输送系统100卸载一个或多个物品。作为另一个示例,第一站140可以装载或卸载输送机110上的一个或多个物品,而第二站140同时读取输送机110的相同子集或不同子集上的物品上的机器可读标记。
物品可以以适合于输送系统100的预期用途的任何方式定位在输送机110上或容纳在输送机110内。例如,物品可以搁置在输送机110的顶表面上。替代地,物品可以被容纳在输送机110上的单独的抽屉、容器、分区、保持架、小隔间或其他外壳内。例如,输送机110可以包括如火车一样链接或铰接在一起的一系列轮式车厢。再生制动可用于节省至少部分地为输送机110提供动力的电池、超级电容器和/或飞轮中的能量。
如全文所讨论的,输送机110的移动可以在处理系统的控制下进行协调。然而,由于输送机110是可独立控制的,所以每个输送机110也可以在两个方向上独立地移动,并且独立地停止和启动。这使得能够随机访问任何输送机110上的任何部分,包括可以由该部分保持的任何物品114或邻接物品114的集合。例如,响应于标识待访问的物品114的指令(例如,由另一部件或系统、由操作者经由图形用户界面等发出),处理系统可以确定物品114在输送机110上的位置(例如,通过将物品114的标识符映射到本文其他地方讨论的PTID),并且移动输送机110,使得物品114的位置是可访问的(例如,在特定站140、目的地系统130、转位位置等)。作为另一个示例,响应于标识待访问的输送机110的部分(例如,区段112)的指令(例如,由另一部件或系统、由操作者经由图形用户界面等发出),处理系统可确定输送机110的该部分的位置,并且移动输送机110,使得该部分的位置可被访问(例如,在特定站140、目的地系统130、转位位置、装载区域170等)。以这种方式,物品114可以被堆装到输送机110上或从输送机提取,和/或输送机110的任何区段112可以被访问。
如上所述,每个输送机110可以被分成区段112。例如,圆盘传送带输送机110可以在逻辑上被分割成楔形件(例如,环形扇区、圆弧区段、新月形等)。类似地,线性输送机110可以被分成矩形。每个输送机110可以被配置为使得当输送机110停止时,每个区段112的中心必须与多个转位位置中的一个转位位置对准。换句话说,当输送机110静止时,每个区段112的中心必须在转位位置,而不能在转位位置之间。因此,如果处理系统200在输送机110的区段中心与转位位置对准之前停止输送机,输送机110在停止之前可继续移动其区段中心与转位位置对准所需的最小量。在圆盘传送带输送机110的情况下,圆盘传送带输送机110将仅能够移动固定弧度量的倍数,并且在线性输送机110的情况下,线性输送机110将仅能够移动固定距离的倍数。
区段112的中心以及转位位置可以等距地间隔开,并且区段112的数量可以等于给定输送机110中的转位位置的数量。在实施方案中,转位位置表示相应输送机110的位置,在该位置处,区段112中的至少一个区段可由站140、目的地系统130或其他系统正确地访问。在一组嵌套的输送机110内,每个输送机110可以具有与每个其他输送机110相同数量的转位位置,或者具有与一个或多个其他输送机110不同数量的转位位置。类似地,根据预期用途,一组嵌套的输送机110中的每个输送机110可被分成与每个其他输送机110相同数量的区段112或与一个或多个其他输送机110不同数量的区段112。在替代实施方案中,可以省略转位位置。在这样的实施方案中,处理系统可以控制每个输送机110移动到任何位置并移动任何旋转距离或线性距离。
有利地,由于输送系统100中的自动化或机器人移动短且是直接的并且由相同的机构(例如,输送机110的转位和移动)来实现,该自动化系统可以利用极简和廉价的设计。例如,输送机110的所有移动可以通过相同的、易于控制的机构(例如,驱动齿条齿轮系统的驱动装置、电磁推进装置等,该驱动装置可以包括步进马达或伺服马达、槽轮驱动装置)来执行,并且通常是直接的、一维的、快速的和短的。这可以去除当前昂贵系统所采用的机器人机构的90%,同时增加吞吐率。
在实施方案中,输送机110的每个区段112可以是单独可移动的。例如,每个区段112可以被配置为从其相应的输送机110分流出来(例如,竖直地、水平地等)。当区段112已经从其相应的输送机110中分流出来时,输送机110的其他区段112可以被配置为移动进入或穿过该分流的区段在输送机110内的位置,然后该分流的区段112可以移动回到输送机110中。这使得区段112能够在输送机110内彼此通过。
另外,在实施方案中,当两个相邻输送机110的两个区段112对准时,一个输送机110的一个区段112上的物品114可以被推动或以其他方式转移到另一个输送机110上的相邻区段112上。该转移可以通过机器人推动器或机器人夹持器来实现,该机器人推动器被配置为延伸横跨保持物品114的区段112,以推动物品114横跨到相邻区段112然后回缩,该机器人夹持器被配置为夹持物品114并将其牵拉横跨到相邻区段112。在这样的实施方案中,相邻的输送机110可以基本上彼此平齐,使得在相邻的输送机110之间没有间隔或有很小的间隔(例如,小于储存在自动化系统中的最窄物品114的宽度),以减少物品114可能卡在输送机110之间的机会。
在实施方案中,输送机110和/或货架132中的一者或多者可以是温度受控的。在这样的实施方案中,可以使用例如热电加热和/或冷却来控制输送机110的区段112或整个输送机110或货架132的表面温度。同一输送机110的不同区段112或不同货架132可以被单独地控制成例如彼此不同的温度。替代地或附加地,包围的自动化系统的部分可以是温度受控的(例如,隧道中的环境冷空气或热空气)。在这样的实施方案中,处理系统200可以将一个或多个输送机110的一个或多个区段112移动到这些温度受控部分中,以控制由这些区段保持的物品的温度。在任一种情况下,温度受控的输送机110、货架132或自动化系统的温度受控部分的温度可以在处理系统的控制下进行调节。例如,需要冷藏或保持冷冻的物品可以储存在冷却到适当温度的保持部件上。类似地,需要加热的物品可以储存在被加热到适当温度的保持部件上。
应当理解,输送系统100可以被制成与任何外部系统兼容和/或进行交互(例如,经由有线通信和/或无线通信以及应用编程接口(API))。这种外部系统的示例包括但不限于实验室信息系统(LIS)、远程操作系统、仪表板系统、质量控制系统、报警系统、库存管理系统(例如,其管理样本和/或试剂,并且可以执行自动重新订购)等。
1.2.示例处理装置
图2是示出可结合本文所述的各种实施方案使用的示例性处理系统200的框图。例如,处理系统200可用作本文所述的功能、过程或方法中的一者或多者或与其结合使用,以控制输送系统100内的输送机110和/或站140、控制自动化系统内的其他机器人系统等等。系统200可以是服务器、常规的个人计算机或任何其他支持处理器的装置。如本领域技术人员将清楚的,也可以使用其他计算机系统和/或体系结构。
在实施方案中,系统200控制驱动输送机110的一个或多个马达。例如,系统200可以驱动马达的致动器以激活和停用马达、改变马达的移动方向、改变马达的速度等。包括输送系统100的自动化系统可以包括用于每个输送机110的单独系统200和/或控制输送机110中的两个或更多个(潜在地包括全部)输送机的单个系统200。在包括多个系统200的自动化系统中,系统200可以分层布置,例如,一个主系统200管理两个或更多个从系统200的操作。
另外,系统200可以与一个或多个站140通信以控制站140和/或接收、分析和/或报告由站140感测的数据。例如,系统200可以向站140发送控制站140的一个或多个仪器(例如,相机、NFC芯片、射频识别(RFID)询问器或其他传感器等)的指令。系统200还可接收由站140的一个或多个仪器收集的数据(例如,图像数据、信号数据等)。该接收的数据可以由系统200分析、解释或以其他方式处理,以用于进一步的控制或报告目的。
系统200还可以与自动化系统外部的一个或多个其他系统通信。系统200可以例如经由应用编程接口(API)和/或通过至少一个网络与这些外部系统通信。系统200可以从外部系统接收指令,并且向外部系统提供数据。
系统200可以管理一个或多个数据库表(例如,在辅助存储器220中),所述一个或多个数据库表存储关于由系统200管理的每个物品114的信息,使得每个物品114可以按照名称、SKU和/或其他性质或特性来拣选。另外,系统200可以利用这些性质中的一个或多个来确定如何引导物品114和/或对物品进行优先级排序。例如,基于关于特定物品114需要温度控制的信息,系统200可将特定物品114引导到温度受控的输送机110。另外,系统200可以使用此类信息来进行其他确定,诸如被请求的物品114的品牌或型号,选择更接近过期或失效的物品114以进行拣选,检测最流行的物品114,检测缺货或库存量低的物品114(例如,尽可能多地定量配给那些物品114,和/或订购更多的那些物品114)以进行堆装,选择缺货的物品114的替代,等等。
系统200优选地包括一个或多个处理器,诸如处理器210。可以提供附加处理器,诸如用于管理输入/输出的辅助处理器,用于执行浮点数学运算的辅助处理器,具有适合于快速执行信号处理算法的体系结构的专用微处理器(例如,数字信号处理器),从属于主处理系统的从处理器(例如,后端处理器),用于双或多处理器系统的附加微处理器或控制器,和/或协处理器。这样的辅助处理器可以是分立处理器,或可以与处理器210集成在一起。可以与系统200一起使用的处理器的示例包括但不限于处理器、/>处理器和/>处理器。
处理器210优选地连接到通信总线205。通信总线205可以包括用于促进存储装置与系统200的其他外围部件之间的信息传送的数据通道。此外,通信总线205可以提供用于与处理器210通信的一组信号,所述通信总线包括数据总线、地址总线和/或控制总线(未示出)。通信总线205可以包括任何标准或非标准总线体系结构,诸如,例如,符合工业标准体系结构(ISA)、扩充的工业标准体系结构(EISA)、微通道体系结构(MCA)、外围部件互连(PCI)局部总线、由电气和电子工程师协会(IEEE)颁布的标准的总线体系结构,包括IEEE488通用接口总线(GPIB)、IEEE 696/S-100等。
系统200优选地包括主存储器215并且还可以包括辅助存储器220。主存储器215为在处理器210上执行的程序(诸如本文讨论的功能和/或模块中的一者或多者)提供指令和数据的存储。应当理解,可以根据任何适合语言(包括但不限于C/C++、Java、JavaScript、Perl、Visual Basic、.NET等)来编写和/或编译存储在存储器中并且由处理器210执行的程序。主存储器215通常是基于半导体的存储器,诸如动态随机存取存储器(DRAM)和/或静态随机存取存储器(SRAM)。例如,其他基于半导体的存储器类型包括同步动态随机存取存储器(SDRAM)、Rambus动态随机存取存储器(RDRAM)、铁电随机存取存储器(FRAM)等,包括只读存储器(ROM)。
辅助存储器220可以任选地包括内部介质225和/或可移动介质230。以任何众所周知的方式对可移动介质230进行读取和/或写入。例如,可移动存储介质230可以是磁带驱动器、光盘(CD)驱动器、数字多功能盘(DVD)驱动器、其他光学驱动器、闪存驱动器等。
辅助存储器220是上面存储有计算机可执行代码(例如,所公开的软件模块)和/或其他数据的非暂时性计算机可读介质。存储在辅助存储器220上的计算机软件或数据被读入主存储器215中以供处理器210执行。
在替代实施方案中,辅助存储器220可以包括用于允许将计算机程序或其他数据或指令加载到系统200中的其他类似装置。例如,这样的装置可以包括通信接口240,该通信接口允许将软件和数据从外部存储介质245传送到系统200。外部存储介质245的示例可以包括外部硬盘驱动器、外部光学驱动器、外部磁光驱动器等。辅助存储器220的其他示例可以包括基于半导体的存储器,诸如可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)和闪存(类似于EEPROM的面向块的存储器)。
如上所述,系统200可以包括通信接口240。通信接口240允许软件和数据在系统200与外部装置(例如,打印机)、网络或其他信息源之间进行传送。例如,计算机软件或可执行代码可以经由通信接口240从网络服务器(例如,平台110)传送到系统200。通信接口240的示例包括内置网络适配器、网络接口卡(NIC)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)网络卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、通用串行总线(USB)网络适配器、调制解调器、无线数据卡、通信端口、红外接口、IEEE 1394火线和能够使系统200与网络或另一个计算装置进行交互的任何其他装置。通信接口240优选地实现行业颁布的协议标准,诸如以太网IEEE802标准、光纤通道、数字用户线(DSL)、异步数字用户线(ADSL)、帧中继、异步传送模式(ATM)、综合数字服务网络(ISDN)、个人通信服务(PCS)、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、串行线路互联网协议/点对点协议(SLIP/PPP)等,但也可以实现定制的或非标准的接口协议。
经由通信接口240传送的软件和数据通常采用电通信信号255的形式。这些信号255可以经由通信通道250提供给通信接口240。在实施方案中,通信通道250可以是有线或无线网络,或任何其他各种通信链路。通信通道250载运信号255,并且可以使用各种有线或无线通信方式来实现,略举几例,包括电线或电缆、光纤、常规电话线、蜂窝电话链路、无线数据通信链路、射频(“RF”)链路或红外链路。
计算机可执行代码(例如,计算机程序,包括一个或多个软件模块)存储在主存储器215和/或辅助存储器220中。计算机程序还可以经由通信接口240接收并且存储在主存储器215和/或辅助存储器220中。这样的计算机程序在被执行时使得系统200能够执行本文其他地方描述的各种过程和功能。
在本说明书中,术语“计算机可读介质”用于指用于向系统200或在系统内提供计算机可执行代码和/或其他数据的任何非暂时性计算机可读存储介质。这种介质的示例包括主存储器215、辅助存储器220(包括内部存储器225、可移动介质230和外部存储介质245)以及与通信接口240通信耦接的任何外围装置(包括网络信息服务器或其他网络装置)。这些非暂时性计算机可读介质是用于向系统200提供可执行代码、编程指令、软件和/或其他数据的装置。
在使用软件实现的实施方案中,软件可以存储在计算机可读介质上,并且通过可移动介质230、I/O接口235或通信接口240加载到系统200中。在这样的实施方案中,软件以电通信信号255的形式加载到系统200中。当由处理器210执行时,软件优选地致使处理器210执行本文其他地方描述的过程和功能中的一者或多者。
在实施方案中,I/O接口235提供在系统200的一个或多个部件与一个或多个输入和/或输出装置之间的接口。示例输入装置包括但不限于传感器、键盘、触摸屏或其他触敏装置、生物感测装置、计算机鼠标、轨迹球、基于笔的指示装置等。输出装置的示例包括但不限于其他处理装置、阴极射线管(CRT)、等离子显示器、发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)、打印机、真空荧光显示器(VFD)、表面传导电子发射显示器(SED)、场发射显示器(FED)等。在一些情况下,输入和输出装置可组合,诸如在触摸面板显示器的情况下(例如,在智能电话、平板电脑或其他移动装置中)。
系统200还可以包括有助于通过语音网络和/或数据网络进行无线通信的任选无线通信部件。无线通信部件包括天线系统270、无线电系统265和基带系统260。在系统200中,在无线电系统265的管理下,由天线系统270空中传输和接收射频(RF)信号。
在实施方案中,天线系统270可以包括一根或多根天线以及一个或多个多路复用器(未示出),所述一个或多个多路传送器执行切换功能以向天线系统270提供传输和接收信号路径。在接收路径中,可以将接收到的RF信号从多路复用器耦接到低噪声放大器(未示出),低噪声放大器放大接收到的RF信号并且将放大后的信号发送到无线电系统265。
在替代实施方案中,无线电系统265可以包括被配置为在各种频率上进行通信的一个或多个无线电。在实施方案中,无线电系统265可以在一个集成电路(IC)中组合解调器(未示出)和调制器(未示出)。解调器和调制器也可以是独立的部件。在传入路径中,解调器剥离RF载波信号而留下基带接收音频信号,该基带接收音频信号被从无线电系统265发送到基带系统260。
如果接收到的信号包含音频信息,则基带系统260对该信号进行解码并且将其转换为模拟信号。然后,信号被放大并且发送到扬声器。基带系统260还从传声器接收模拟音频信号。这些模拟音频信号被转换为数字信号,并且由基带系统260编码。基带系统260还对数字信号进行编码以供传输,并且生成路由至无线电系统265的调制器部分的基带传输音频信号。调制器将基带传输音频信号与RF载波信号混合,生成RF传输信号,该RF传输信号被路由至天线系统270并且可以通过功率放大器(未示出)。功率放大器放大RF传输信号并且将其路由到天线系统270,在天线系统270中,信号被切换到天线端口以供传输。
基带系统260还与处理器210通信地耦接,处理器210可以是中央处理单元(CPU)。处理器210可以访问数据存储区域215和220。处理器210优选地被配置为执行可以存储在主存储器215或辅助存储器220中的指令(即,计算机程序,包括一个或多个软件模块等)。计算机程序也可以从基带处理器260接收并且存储在主存储器210或辅助存储器220中或在接收时执行。这样的计算机程序在被执行时使得系统200能够执行所公开的实施方案的各种过程和功能。
1.3.地点-时间标识(PTID)
如本文所讨论的,物品114可以储存在储存输送机上(例如,与需要人类堆装工和拣选工或机器人堆装器和拣选器的固定货架相反)。在实施方案中,自动化系统内的每个物品114和/或区段112与地点-时间标识符(PTID)相关联。附加地或替代地,每个输送机位置和/或系统部件(例如,站140)可以与PTID相关联。为简单起见,与PTID相关联的所有物品114、位置或部件在本文中可统称为“实体”或单独称为“实体”。
每个PTID可以通过实体相对于输送机110的位置、实体相对于地面的位置、时间、所标识的对象是什么或这些事项的任何组合来标识实体。因此,PTID可用于消除在物品114移动通过输送系统100时读取标记以标识物品的需要。在一些情况下,PTID可以是输送系统100内的物品114的唯一标识符。
PTID使输送系统100能够整体地移动储存在输送机110上的物品114,这些物品唯一地由它们的位置和时间来标识。输送系统110可以在指定的时间以不需要任何导航的简单的一维移动将单独物品114或物品114组并行地运送到特定的固定目的地。这意味着控制输送系统100的处理系统200知道什么物品114必须移动、该物品114在哪个输送机110上的什么地方以及在哪里和何时移动该物品114。
PTID还使得控制系统200能够对事件进行建模和标识。因此,控制系统200可以调度、跟踪、执行和记录所有事件。所监测的事件可以是在站140发生(例如,推动、牵拉、移液、读取、分析等)、在特定区段112发生(例如,装载、堆装、拣选等)和/或在输送系统100内的任何其他地方发生的那些事件。系统200可以保持在输送系统100中发生的实时模型,以用于对输送系统100的过去和未来事件建模,以及例如标识输送机110、站140和/或需要维修的其他部件。
PTID提供了极大的灵活性。例如,在自动化诊断仪器中,在测试的批次运行期间,批次运行可以立即暂停并保存PTID,从而可以用非常不同的输送机布置来运行紧急测试。在该紧急测试完成之后,处理系统可以将所有物品114、区段112和/或其他部件返回到在批次运行暂停时它们的位置,如它们所保存的PTID所表示的,然后恢复批次运行。因此,与先到先服务的常规系统不同,PTID通过允许系统返回到先前状态(例如,通过针对该状态保存和调用PTID)而允许在可执行操作的顺序上的灵活性。
在实施方案中,每个PTID包括向量。PTID的向量继而可以包括多个子向量。这些子向量可以包括但不限于C向量、S向量、G向量、T向量和/或W向量。然而,应当理解,PTID可以包括更少、更多或不同的子向量。例如,可以将附加子向量添加到PTID,以便将附加信息打包到PTID中(例如,以改进操作)。
每个C向量或部件向量可以是一维向量,其指示实体(例如,物品114)位于哪个输送机110或其他部件(例如,货架)上。例如,C向量可以包括部件的唯一标识符。
每个S向量或表面向量可以包括一组一个或多个坐标(在此被称为S坐标),该组一个或多个坐标标识了物品114在输送机110或输送系统100的其他保持部件(例如,固定储存货架、机器人车辆如Roomba型机器人车辆等)中的一者的表面上的固定位置。应当理解,虽然S向量表示表面上的固定位置,但是例如如果该表面是储存或运输输送机110的顶表面,则该表面本身可以移动。在实施方案中,S向量包括二维欧几里德空间中关于特定部件的特定表面(例如,特定输送机110的顶表面)上的固定原点的笛卡尔X坐标和Y坐标。S向量中的每组X-Y坐标表示表面上的唯一位置。
每个G向量或地面向量可以包括一组一个或多个坐标(在此称为G坐标),该组一个或多个坐标标识了关于地面(例如,输送系统100下的地表面)上的固定原点的位置。在实施方案中,G向量包括二维欧几里德空间中关于固定原点的笛卡尔X坐标和Y坐标。G向量中的每组X-Y坐标表示地面上的唯一位置。在实施方案中,每个G向量包括真实世界全球定位系统(GPS)坐标(例如,纬度和经度,以及任选地海拔)或为特定空间(例如,自动化系统的外壳、商店、工厂或仓库的楼层等)定义的类似坐标。
在替代实施方案中,S向量和/或G向量可以包括围绕固定中心极的极坐标系(而不是笛卡尔坐标系)中的坐标。在这种情况下,极坐标可以被称为(r,θ)或半径和角度,而不是(x,y)。
每个T向量或时间向量可以包括时间坐标(例如,时间戳)。每个时间坐标表示定义实时或经过的时间(例如,从固定的起始时间点,如秒表)的时间轴上的点,并且可以用于监测各个任务。例如,T向量可用于指示控制系统200调度在特定时间将物品114运送到站140。T向量还可用于执行分类,诸如对任务(例如,各种物品114的移动)进行优先级排序,以及首先处理最重要的(例如,时间敏感的)任务。T向量还允许调度和记录所有事件(例如,移动、处理等)。T向量使得能够收集和存储输送系统100中的过去操作的历史,以及未来操作的预测和调度。过去操作的历史可用于数据分析,例如以优化自动化系统的效率。
PTID中的T向量的有用性的示例可以在具有输送机110的多个汇合处的履行仓库的背景中说明。处理系统200可以使用T向量来精确地调度事件。例如,如果购物列表中的物品114储存在不同的汇合处上,处理系统200可以调度物品114和箱160的移动,使得每个汇合处中的每个物品114在箱160经过推动机构的精确时间位于汇合处中的推动机构处。换句话说,每个物品114的位置和箱160的位置被调度成使得它们在每个物品114被推离其相应汇合处时彼此重合。T向量能够实现这种精度水平,从而提高效率。
每个W向量或“什么”向量可以是指示所表示的实体是什么的向量。例如,W向量可以包括将所表示的实体标识为物品114、位置或输送系统100的部件的标识符。W向量还可标识物品114的类型、位置或部件(例如,乘客物品、储存物品、乘客位置、储存位置、系统部件、输送机110、固定表面、区段112、保持架、箱160等)。W向量指示PTID正标识哪种实体(例如,输送机110、固定货架、物品114、位置、区段112、保持架、移液器、读取、打包或其他站140等)。这样,W向量是表示类型分类的另一个维度中的坐标。例如,W向量允许控制系统200标识特定PTID正标识什么类型的实体,使得控制系统200可以区分物品114、位置或系统部件。
在实施方案中,每个输送机110被分成多个区段112。每个输送机110的这些多个区段112中的每个区段可以永久地与唯一的一对C向量和S向量相关联,这对C向量和S向量一起唯一地标识该区段在该自动化系统的保持部件内的位置。其他保持部件(例如,每个由唯一的C向量表示)诸如机器人车辆和储存货架(例如,货架132)的保持表面也可以被分成各自与其自己的S向量相关联的区域或区段。
每个区段(例如,输送机110的区段112或另一个保持部件的区段)还可以具有其自己的S坐标系。例如,每个区段可以具有其自己的由X坐标和Y坐标定义的欧几里德空间。因此,一旦指定了区段的S向量,就可以基于该区段的S坐标系计算该区段上所有物品114的所有PTID的S向量中的S坐标。换句话说,欧几里德空间中的区段可以由一组S坐标(例如,S坐标的列表或S坐标的范围)来定义。来自区段的该组S坐标的一个或多个S坐标可以被分配给该区段上的各个物品114。如果大物品114占据覆盖多个S坐标的区域,则该大物品可以被分配多个S坐标。替代地,这样的物品114可以被分配表示这样的物品114的“重心”的单个S坐标。实质上,每个区段112可以被分段成其自己的保持物品114或物品114的部分的区段的系统。
关于圆形圆盘传送带输送机110,为了建立S向量的S坐标,X轴可以被定义为与输送机110的圆形轮廓同延,并且Y轴可以被定义为从输送机110的圆形轮廓的中心向外延伸的径向线。因此,圆盘传送带输送机110上的每个物品可以被分配有标识该物品在圆盘传送带输送机110的圆形X轴上的位置的X坐标,以及标识该物品在延伸穿过X坐标的径向线上的位置的Y坐标。这些S坐标是极坐标,通常称为半径和角度,而不是X和Y。这在利用嵌套圆形圆盘传送带输送机110的实施方案中可能是特别方便的。在极坐标系中,平面上的每个点由与参考点的距离和与参考方向的角度确定。因此,极坐标系中的每个位置是向量,这使得能够在矩阵代数中应用方程。
不同的S向量系统可用于每个输送机100或自动化系统中的其他保持部件。在这样的实施方案中,两个实体可以具有相同的S向量(即,表示两个实体相对于它们相应的表面上的固定点处于相同的位置),但是将具有不同的C向量(即,因为两个实体在不同的表面上)。替代地,所有保持部件可以被限定在单个共享欧几里德空间中,尤其是在所有保持部件的顶表面在同一平面内的情况下(例如,在具有同心圆形圆盘传送带输送机110的实施方案中)。在这样的实施方案中,C向量可以不是必需的,因为所有S向量中的所有S坐标可以使用单个参考点来定义。换句话说,S向量可以单独用于唯一地标识实体在输送系统100内的物理位置。
S向量系统的欧几里德空间可以叠加在G向量系统的底层地面欧几里德空间(例如,底层输送机110和自动化系统的其他保持部件)上。这两个欧几里德空间可以具有完全相同的维度,并且S向量系统的欧几里德空间可以直接与G向量系统的关于输送机110下面的地面欧几里德空间上的固定原点的地面欧几里德空间相关。原点的选择将取决于自动化系统的实现和应用,并且可以有多个原点。当输送机110停止而原点在两个系统之间对准时,或者保持部件是固定部件(例如,保持货架)时,S向量可以与S向量精确匹配。如上所述,物品114在移动表面(诸如输送机110的顶表面)上的S坐标可相对于这些物品114的G坐标随时间移动。然而,由于S向量系统和G向量系统之间的关系,S向量系统中的点可能与G向量系统中的固定点相绑定。另外,物品114和/或输送机110的位置可以被持续监测(例如,当它们经过读取站140时)。
以上述方式,物品114可以与PTID相关联,使得处理系统200可以跟踪物品在整个自动化系统中的确切位置。换句话说,可以使用分配的PTID来标识物品114在自动化系统内的确切位置。处理系统200始终跟踪自动化系统内的所有物品114的PTID,并且可以控制它们的移动而无需人为干预。例如,处理系统200可以控制输送机110和/或其他装置(例如,机器人推动器或夹持器、自动化打包器等)以从源PTID(例如,储存输送机110或货架)获取物品114或物品114组,将物品或物品组移动到运输输送机110上,在运输输送机110上输送物品114(在此期间,PTID可以被连续更新以反映其变化的G向量,而其S向量保持固定),并且将运输输送机110上的物品114运送到目的地PTID(例如,货架132)。物品在保持部件(例如,输送机110、货架132等)之间的移动可以通过相机观察,相机可以通过人工智能(AI)监测和/或控制。
在实施方案中,处理系统200可以(例如,通过软件)被配置为基于C向量、S向量、G向量和T向量的组合在特定时间将物品114移动到输送系统100内的特定位置(例如,区段112、打包或其他处理站140、斜槽150、装载区域170等)。固定目的地(例如,固定站140)可以被分配W向量和底层欧几里德地面空间中的固定G向量。
在实施方案中,处理系统200可以利用光学或机械系统(例如,光学读取站140,其在物品114和/或区段112通过时光学地扫描物品和/或区段上的代码)来基于G向量和S向量系统的固定原点的关系针对给定S向量连续地确定G向量。换句话说,处理系统200可以在任何给定时刻确定输送机110的确切位置,并且因此确定输送机110上的物品114的确切位置。因此,处理系统200可以计算输送机110上的任何物品114的G坐标,而不管输送机110是停止还是运动。这使得处理系统200能够例如通过使用一个或多个输送机110将物品114从一个G坐标移动到另一个G坐标来控制任何物品114的G坐标。这对于PTID系统中的质量控制可是重要的。
关系数据库可用于经由PTID来跟踪物品114。具体来说,每个物品114可以在关系数据库中与PTID相关联。PTID可用作物品114的关系数据库中的索引或关键字。例如,S向量可用作物品114的表中的索引,以检索关于具有该S向量的一个或多个物品114的信息的全部或子集。替代地或附加地,G向量和T向量的组合可以用作物品114的表中的索引。替代地或附加地,任何其他子向量或子向量的组合或任何标记读取(例如,由读取站140捕获)可以用作物品114的表中的索引。物品114也可以在关系数据库中与其他数据诸如物品标识符(例如,SKU)、一个或多个物品描述符(例如,类型、价格等)等相关联。关系数据库可以持久地记录物品114的每次移动。例如,可以在移动表中存储行,该移动表标识被移动的物体114、移动的源的PTID、移动的目的地的PTID、移动的时间等。此移动历史可用于多种应用,包括审计、调试、计算使用输送系统100的使用费等。
如在此其他地方所提及的,在实施方案中,输送系统100使得能够随机访问储存在任何输送机110上的任何物品114或邻接物品114的集合和/或任何输送机110的任何区段112。例如,每个区段112可以由PTID单独寻址。处理系统200可以接收用于随机访问物品114或区段112的指令。该指令可以包括物品114的标识符和/或区段112的S向量或完整PTID,并且可以从自动化系统的另一部件、从外部系统、经由自动化系统的图形用户界面从操作者等接收。如果该指令包括物品114的标识符,则处理系统200可以将该标识符映射到S向量或完整PTID,该S向量或完整PTID标识物品114所在的区段112和输送机110。否则,如果该指令包括S向量或完整PTID,则该S向量或PTID容易地标识将被处理系统200随机访问的区段112和输送机110。在任一种情况下,一旦标识出区段112,则处理系统200可以控制包括区段112的输送机110,以将区段112移动到其可以被访问的位置。例如,访问位置可以是站140(例如,包括机器人系统,诸如推动器或夹持器)、目的地系统130、装载区域170(例如,用于堆装或拣选)等可访问的位置。
以这种方式,输送系统100内的任何区段112和/或物品114可以被随机访问。这种随机访问区段的能力允许物品114快速地从任何输送机110的任何区段112上卸载或装载到任何输送机的任何区段上,并且使得大批量物品114(例如,频繁使用或购买的物品)能够在输送机110上彼此接近地和/或接近访问位置地堆装。另外,处理系统200可以利用输送机110的区段112的随机访问自动对输送机110上的物品114进行重新分拣,例如,以优化这些物品114在自动化系统内的放置(例如,将更频繁使用或购买的物品更靠近目的地系统130、站140、装载区域170等堆装)。
只要物品114被定位在特定的保持部件(例如,输送机110的特定区段112、机器人车辆或储存货架)上,就不需要经由读取方法(例如,条形码读取器)继续跟踪物品114,因为物品114的位置可以在其处理的持续时间内被固定在其相关联的S向量,或者被移动到另一个已知的S向量。因此,有利地,由于物品114在适当的位置被处理,一旦物品的位置已经被标识一次(例如,通过读取特定S向量处的其相关联的条形码或其他机器可读标记),则不需要再次标识。即使在物品114多次转移到其他输送机110之后(例如,在分拣过程期间)也是如此,因为下一个输送机110上的S向量在每次转移时被捕获(即,PTID保留)。优选的操作原理是在过程中尽可能早地并且仅一次地建立乘客物品114的PTID标识。
在实施方案中,当物品114或物品114的保持架从一个输送机110转移到另一个输送机110时,每个转移的物品114或保持架的PTID被更新以反映转移。通过建立新的输送机110上的物品114的新的PTID,物品114可以前进通过仅由其当前PTID标识的供应链。这消除了在整个供应链中反复扫描物品114的需要。例如,由于物品114的位置(例如,其当前C向量和S向量的组合)在转移之前已经是已知的,并且其目的地的位置(例如,物品114将被推动或牵拉或以其他方式转移到的区段112的C向量和S向量的组合)是已知的,处理系统200可以简单地更新物品114的PTID(例如,以反映物品114被转移到上面的区段112的C向量和S向量的组合),而不必扫描物品114(例如,以确定其当前位置)。
存在许多复杂且昂贵的机构可用于在物品移动时标识物品,诸如在物品被推离快速移动的输送机时扫描物品的读取器。然而,所有这些机构在每个转移点或出口点都需要固定的扫描仪。有利地,使用PTID消除了对这种扫描仪的需要。
另外,由于输送机110可以停下来,因此可以使用更简单的拣选和/或推动机构进行转移,同时降低了费用。例如,在实施方案中,对于物品在两个输送机110之间的转移,两个输送机110可以被停止,使得源区段112(即,当前保持物品114的区段112)和目的地区段112(即,物品114将被转移到上面的区段112)彼此相邻。然后,可以使用非常简单的推动机构来将物品114从源区段112推动到目的地区段112上。这消除了对复杂且昂贵的夹持器机构的需要,并且减少了在操作期间发生错误的机会。在这种情况下,处理系统200简单地将所转移物品114的PTID中的C向量和S向量分别从源区段112的C向量和S向量更新为目的地区段112的C向量和S向量。这都可以在不必扫描物品114的情况下完成。
有利地,这种使用简单、廉价的机构来在输送系统100内转移物品114的能力首次使得自动化堆装系统实用。例如,临床实验室可以在窗口接收样品。扫描样品,从而通知自动化系统样品的到达和存在。另外,可以将对样品进行的测试输入到自动化系统中(例如,手动地或经由LIS)。为了节省多个手动堆装步骤,可以在接收时将样品放置到保持架中(例如,对于样品具有20x 20个槽)。此时可以自动建立作为整体的保持架的PTID。新建立的PTID可以由俯摄相机系统(例如,用作读取器站140)来验证。另外,此时可以根据保持架的S坐标系(例如,20x 20坐标系)自动建立保持架中的每个样品的PTID。换句话说,每个样品得到PTID,其具有表示其在特定于保持架的S坐标系(例如,20x 20网格中的保持架槽中的一个槽)内的位置的S向量。因此,可以装载大量样品(例如,在20x 20的保持架中多达400个),并且在单个步骤中快速计算所有样品的PTID。然后,将样品的保持架装载到其中的输送机系统100可以将该保持架堆装在自动化系统内的输送机110上的最佳位置中,由此消除了对堆装工行走的需要。以这种方式,可以将样品整体地装载到自动化系统中,这与必须在机器上标识的小的未标识的批次相反。还可以将样品调度成连续地运送到自动化系统内的各个站140,以用于它们相应的测试。
PTID系统可以扩展到整个供应链,以提供即时的、集成的反馈,这有助于零库存制和Kaizen系统。例如,PTID使得自动化系统能够在某个时间段(例如,工作日)内调度所有移动和操作。一旦在LIS上(例如,由医生)下单进行测试,自动化系统可以使用待测试的样品的PTID,以在在登记处(accession)和每个测试站140为样品进行预约。可以对自动化系统内的所有移动和操作进行建模和调度(例如,基于存储的移动和/或操作的历史),以改善质量控制、吞吐量、效率、装载水平、开票、高级数据分析等。因此,例如,如果一个测试站140在特定时间段期间将忙碌,则自动化系统可调度测试以防止在该测试站140处的备份和/或并行执行其他任务,从而提高吞吐量。
在仓库的背景中,可以使用PTID系统分层地布置和管理圆盘传送带。例如,在该分层结构的一个层级处,较慢圆盘传送带输送机110储存大量的库存。在分层结构的另一层级,较快圆盘传送带输送机110储存较少量的库存以更快地访问。当较快圆盘传送带输送机110中的物品114耗尽时(例如,如通过该物品的SKU与较快圆盘传送带输送机110中的较少PTID相关联所确定的),来自较慢圆盘传送带输送机110的物品114可以被转移到较快圆盘传送带输送机110。这些物品114可以根据调度来转移,该调度确保较快圆盘传送带输送机110在耗尽之前但在不干扰操作的时间(例如,当存在较少待执行的操作或任务时,诸如在预期的非忙碌小时期间)被重新装填。因此,可以显著提高打包和装运过程中的吞吐量。另外,处理系统200可确定仓库何时消耗完特定物品114,并且自动将请求沿供应链向上传递以启动和/或调度物品114到仓库的再供应。因此,处理系统200可以执行库存和装运控制以及事件调度。
T向量与S向量或G向量的配对可以被认为是标记和标识乘客物品114和系统部件(例如,移液器、自动化打包器等)的转喻名称或关键字,并且处理系统200可以使用其来指定和控制自动化系统内的操作。G向量与W向量的配对可命名乘客物品114、站140(例如,移液器、打包器等)、箱160和/或任何其他部件。有利地,PTID允许处理系统200通过向量值标识许多不同类型的实体。例如,处理系统200可以执行AI算法,该算法使用物品114和站140的这种基于PTID的知识来自我优化自动化系统。
如本文其他地方所讨论的,处理系统200可以通过监测输送机110的位置来相对于G向量系统跟踪和更新任何移动物品114或部件的PTID中的每个S向量。在该跟踪期间,处理系统200还可以动态地更新移动物品114或部件的PTID的T向量。因此,处理系统200可以跟踪任何移动实体,关于其当前位置和其在任何特定时刻的未来位置两者。另外,处理系统200可以(例如,在辅助存储器220中)存储输送系统100内的所有移动、操作和/或其他事件的历史。应当理解,该历史可以包括直到当前时间的所有事件。另外,处理系统200可以(例如,在辅助存储器220中)存储未来的所有调度事件。因此,处理系统200可使用此不断更新的信息来标识在任何T向量(即,时间)处在某个G向量(即,地面位置)处是什么,而不必采用S向量。
PTID系统还使处理系统200能够调度标记的事件。例如,处理系统200可以调度在特定的T向量(即,在特定时间)处在特定的G向量和W向量(即,在自动化系统内的特定地面位置处的特定事物)处的C向量和S向量(即,在特定输送机110的表面上的特定位置)。以这种方式,处理系统200可以调度该特定PTID以将特定物品114或区段112排列在特定站140(例如,移液器、打包器等)之前。另外,C向量、G向量和T向量的组合可以对事件进行建模(例如,在给定测试站140处理给定样品)。
PTID也可由处理系统200用于分类。例如,假设在自动化诊断仪器的止血站140有许多测试订单。处理系统200在站140处进行预约的能力将是值得的,因为重要的是确保没有浪费止血时隙,并且针对其预留的时隙将样品送到止血站140没有延迟。处理系统200可以使用一个或多个算法(例如,机器学习或其他AI算法)来利用PTID向量并优化调度。例如,算法可以优化预约,优化物品114的排队(例如,在止血站140附近),确保针对预约输送机110及时自由地将物品114运输到止血站140,等等。一旦医生下单进行测试,或者当在自动化系统中登记了样品时,可以在每个测试站140(例如,G向量和W向量对)将针对样品下单的所有测试调度到特定的时隙(即,T向量)。另外,紧急测试订单可以被给予优先级和分类,使得其他样品的其他测试可以在必要时被延迟和/或重新调度,以使得紧急测试订单能够在较低优先级订单之前进行。
在实施方案中,处理系统200对PTID系统执行质量控制。例如,自动化读取站140可以选择性地定位在整个输送系统100上,以读取在输送机110上经过的物品114上的机器可读标记,以确认由PTID提供的身份是正确的。具体来说,根据处理系统200的跟踪,机器可读标记可用于检索物品114及其PTID,并且可将检索的PTID与对应于捕获机器可读标记的自动化读取站140前面的位置的PTID进行比较。如果PTID匹配,则PTID系统与现实对准。否则,如果PTID不匹配,则PTID系统未对准,并且可以启动重新校准过程、可以发出即时警报(例如,指示故障)(例如,向一个或多个接收者发出声音或发送至一个或多个接收者)等。PTID验证的实例可以作为统计采样来完成,以确保PTID系统正确对准,从而提供PTID系统的完整性的连续置信度。在进一步的保护措施中,机器可读标记(例如,QR码)可以印刷在输送机110的表面上(例如,在一个或多个或全部区段112上),从而标记将由自动化读取器站140采样的位置,以用于基于统计的PTID验证。
在实施方案中,处理系统200监测并记录每个输送机110的当前位置。例如,在使用步进马达移动输送机110的实施方案中,处理系统200可以对发送到输送机110的步进马达的脉冲进行计数以跟踪输送机的当前位置。替代地,如上所述,当输送机110通过自动化读取站140时,处理系统200可以读取输送机上的机器可读标记。在任一种情况下,如果存在PTID系统的未对准或故障,则处理系统200可以使用该信息使PTID系统重新与输送系统100对准。
另外,可以(例如,通过相机系统)监测所有堆装事件以进一步确保PTID完整性。例如,每次输送机110将储存区段112带出以便进行堆装时,相机可以捕获放置在储存区段112上的物品114的图像或视频。在实施方案中,一旦物品114被放置在输送机110的表面上的特定位置上,该物品114就永远不会被移动到同一输送机110的同一表面上的任何其他位置,使得其S向量在该输送机110上时是恒定的。
在实施方案中,输送系统100中的输送机110中的一个或多个输送机(例如,潜在地所有输送机110)可以是磁性输送机。磁性输送机使用磁体将含铁物品可释放地固定到输送带上。这可用于确保输送带表面上的物品114保持精确的S向量,即使在输送带移动期间。值得注意的是,物品114本身不需要是含铁的(但在特定应用中可以是含铁的)。例如,物品114可以布置在含铁保持架或其他容器中,如本文其他地方所述。在这种情况下,处理系统200可以基于物品114被布置在其中的保持架或其他容器的PTID来计算物品的各个PTID。
由于处理系统200能够通过PTID记录每个固定或移动实体的操作,所以PTID系统能够对物流系统的操作效率进行前所未有的控制,无论是微观尺度还是宏观尺度。例如,PTID使得履行中心“水蜘蛛(water spider)”的许多功能自动化成为可能,“水蜘蛛”指的是其工作是检测并及时补救任何阻碍以顺利操作的人类工人。由于PTID使得处理系统200能够对所有固定或移动的实体的所有操作进行连续建模,因此当任何实体出现故障、减慢、过载或缺货时,处理系统200可以将操作转移到冗余实体或利用具体建议要求进行及时的人类补救。
有利地,至少部分地由于使用PTID来标识输送系统100内的每个SKU或物品114,因此可以消除人类拣选工(例如,在履行仓库的背景中)。这是因为从每个物品114进入自动化系统时起,贯穿其在自动化系统内的整个停留和通过自动化系统的行程,直到其离开自动化系统(例如,直到其离开装运或打包区域处的运输输送机110),处理系统200已知每个物品的精细位置(例如,在特定部件的特定表面上)。常规的系统通常不保持这种精细和一致的信息,并且因此需要人来标识和拣选特定的物品用于收集。所公开的输送系统100是发明人所了解的唯一系统,该系统能够消除用于物品收集的人类拣选工。
1.4.圆盘传送带的示例性坐标
图3A和图3B示出了根据实施方案的输送机110的移动可以如何协调的示例。所示的输送系统100包括四个同心圆盘传送带输送机110。例如,每个圆盘传送带输送机110被分成楔形件112,每个楔形件112由不同的PTID表示。
在例示的示例中,处理系统100确定其必须将已被分配S向量的楔形件112(由A1、B1、C1和D1表示)对准到径向线中,使得例如可使用站140的一个或多个仪器(例如,机器人推动器)来访问所有楔形件以用于操作。如图3A和图3B所示,输送机110A上的A1顺时针旋转三个转位位置,输送机110B上的B1逆时针旋转十五个转位位置,输送机110C上的C1逆时针旋转七个转位位置,和输送机110D上的D1顺时针旋转四个转位位置,以使圆盘传送带110A-110D上的A1、B1、C1和D1在同一径向线上对准。因此,在移动之后,A1在位置300A处,B1在位置300B处,C1在位置300C处,并且D1在位置300D处。因此,如图3B所示,由A1、B1、C1和D1标识的所有楔形件112可同时在单个径向线上访问。
在图3A和图3B的示例中,输送机110能够沿任一方向旋转。因此,处理系统200可以为输送机110中的每个输送机选择对于该特定输送机110最有效的移动方向。效率可以被定义为最小移动量或移动次数。在这种情况下,处理系统200可以选择需要最小移动量来将特定区段112移动到其目的地转位位置的移动方向。然而,在替代系统100中,输送机110可以仅在单个方向上移动,或者可以使用不同的效率定义。例如,效率可以优先考虑同时将最多数目的区段112和/或物品114移动到适当位置的移动。
值得注意的是,输送机110可以被控制为横跨输送机110将区段112的任何组合彼此对准成直线(例如,在站140、目的地系统130或其他系统处)。因此,处理系统200可以协调输送机110以对准区段112,从而对准保持在那些区段112上的特定物品114,以便在对准的物品114上执行特定任务(例如,使用站140的仪器)。在这种情况下,每个输送机110可以输送一组物品114,该组物品都与整个任务中的相同步骤相关,使得当区段112对准时,任务的所有步骤所需的所有物品114在横跨输送机110的直线上可用。例如,参考图3B,用于任务的第一步骤的第一物品114可位于A1并可在位置300A访问,用于任务的第二步骤的第二物品114可位于B1并可在位置300B访问,用于任务的第三步骤的第三物品114可位于C1并可在位置300C访问,和用于任务的第四步骤的第四物品114可位于D1并可在位置300D访问。使用更大数量的区段,物品114的数百万或数十亿的不同组合可以快速地串行或并行地对准。
2.过程概述
现在将详细描述用于控制输送系统100的过程的实施方案。应理解的是,所描述的过程可以体现在由包括输送系统100的自动化系统的一个或多个硬件处理器(例如,处理器210)执行的一个或多个软件模块中。所描述的过程可以被实现为以源代码、目标代码和/或机器代码表示的指令。这些指令可以直接由硬件处理器210执行,或替代地可以由在目标代码和硬件处理器210之间操作的虚拟机执行。
替代地,所描述的过程可以实现为硬件部件(例如,通用处理器、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑等)、硬件部件的组合或硬件与软件部件的组合。为了清楚地描绘硬件和软件的可互换性,各种说明性部件、块、模块、电路和步骤按照其功能性在本文中进行了一般描述。此类功能性是实现为硬件还是软件取决于施加于整个系统的特定应用和设计制约。对于每一特定应用,技术人员可用不同的方式实现所述功能性,但此类实现决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。另外,部件、块、模块、电路或步骤内的功能分组是为了易于描述。在不背离本发明的情况下,可以将特定功能或步骤从一个部件、块、模块、电路或步骤移动到另一个。
此外,虽然这里描述的过程用步骤的特定排列和顺序来说明的,但是每个过程可以用更少、更多或不同的步骤以及不同的步骤排列和/或顺序来实现。另外,应当理解,不依赖于另一步骤的完成的任何步骤可以在其他独立步骤之前、之后或与其并行地执行,即使这些步骤是以特定顺序描述或示出的。
出于说明的目的,本文将参考包括特定数量的呈特定配置的输送机110的输送系统100来描述所述过程。然而,这些示例不是限制性的,并且如何使所描述的过程适应于协作输送机110的其他配置(包括不同数量的输送机110和/或不同形状的输送机110)对于本领域技术人员将是明显的。
2.1.软件
处理系统200可以存储和执行控制输送系统100的一个或多个软件模块(例如,存储在主存储器215和/或辅助存储器220中,并且由处理器210执行)。该控制可以包括优化输送机110相对于彼此的移动的和正在执行的操作的定时(例如,最小化停留时间和增加吞吐量),实施处理所需的前置时间(lead time),选择用于处理的物品114,将用于取货和/或处理的物品114的集合归拢在一起,和/或类似操作。
在实施方案中,控制软件可以利用人工智能来预期自动化系统和/或人类用户的意图。例如,控制软件可以训练机器学习算法,以基于观察到的系列事件、使用已经观察和存储的历史数据集来预测要执行的下一操作。附加地或替代地,人工智能(例如,采用卷积神经网络)可用于识别和/或分类由一个或多个自动化读取站捕获的图像数据中的对象(例如,物品114)。
处理系统200还可以存储和执行一个或多个软件模块(例如,存储在主存储器215和/或辅助存储器220中,并且由处理器210执行)以分析由自动化系统(例如,由一个或多个站140的仪器)产生的数据,包括图像数据或其他感测数据。该分析可以包括确定和解释测试结果(例如,基于由读取站的相机捕获的图像数据)、清点物品114(例如,基于由读取站的相机捕获的机器可读标记的图像数据)、将物品114映射到位置(例如,S矢量)、将S矢量映射到G矢量(例如,更新PTID)等。
值得注意的是,处理系统200可以使用同一控制和分析软件,而不管自动化系统的大小。因此,自动化系统可以根据特定应用的需要或期望按比例增大或减小,而不必开发新的软件。例如,自动化系统可以以小型、中型和/或大型版本生产。不管自动化系统的大小如何,软件将优化输送系统100的操作并分析由输送系统100产生的数据。
执行控制软件的处理系统200可以在任何给定时间监测在每个输送机110上活动的过程。当在需要圆盘传送带输送机110保持静止的特定输送机110上没有过程活动时,处理系统200可以自动移动输送机110以定位输送机的空的区段112,以便操作者或其他系统(例如,机器人装载/卸载系统)更容易访问(例如,更靠近用于堆装的自动化系统的可打开的访问点)以更快地装载和/或卸载。
类似地,当不中断任何活动过程时,由处理系统200执行的控制软件可自动移动一个或多个输送机110,以使频繁使用的物品114的位置与那些频繁使用的物品114在上面操作的站140或目的地系统130之间的距离最小。例如,在不活动的时间段期间,控制软件可以自动移动输送机110的保持频繁使用的物品114的区段112,使得该区段与自动化站140对准。这可以减少启动涉及频繁使用的物品114的新操作所需的前置时间。
在实施方案中,控制软件还可以优化调度操作的操作。例如,如果在给定时间内调度多个操作,并且每个操作在操作可以被启动之前需要某些准备,则由处理系统200执行的控制软件可以根据前置时间来对准备进行优先级排序。因此,具有最长前置时间的操作的准备可被给予最高优先级并首先执行,而具有最短前置时间的操作可被给予最低优先级并最后执行。
控制软件还可以对历史当日时间负载敏感。例如,控制软件可以存储自动化系统的历史使用数据,并且使用该历史使用数据来预期即将到来的需求。例如,如果在某天的某个时刻定期对某些物品114进行操作,则由处理系统200执行的控制软件可以以足够的前置时间自动开始为这种操作(例如,移动和/或重新分拣物品)做准备,使得准备将在定期执行操作的特定一天的大致特定时间完成。
2.2.物品装载/堆装
在实施方案中,一个或多个物品114可以用机器可读标记(例如,条形码、快速响应(QR)码、字母数字串、NFC芯片、RFID标签等)来标记。在将这些物品114装载到输送机110上时,处理系统200可以自动地移动输送机110,使得上面装载有物品114的每个区段112通过自动化读取站140。自动化读取站140可以读取输送机110的区段112上的物品114的机器可读标记,该机器可读标记当前可由读取站140(例如,经由仪器诸如相机、条形码读取器、NFC芯片、RFID询问器等)访问,以标识物品114。由于处理系统200(例如,经由PTID)跟踪输送机110的每个区段112,因此处理系统200还可以标识读取站140当前可访问哪个区段112。因此,处理系统200可以将该物品114的标识符映射到输送机110的上面已经装载该物品的区段112的标识符(例如,区段的S向量)。该映射的关联可以被存储(例如,在存储器215或220中)直到物品114被从输送机110移除。有利地,这种关联允许在后续操作中基于物品114在输送机110上的位置来标识物品,并且使用物品114的标识符来检索物品114在输送机110上的位置。
在利用包含多个物品114(例如,相同的可互换类型的物品114)的保持架的实施方案中,在保持架被装载到输送机110的区段112上之前,保持架内的每个物品114可以被给予标识其在该保持架内的位置的位置标识符。一旦已经将保持架放置到输送机110上,处理系统200就可以基于输送机110上的保持架的位置(例如,S向量)和保持架内的物品114的位置标识符来计算保持架内的每个物品114的S向量。
如果自动化读取站140仅能够在输送机110静止时读取机器可读标记,则输送机110可以旋转到第一转位位置,停止足够的时间以使自动化读取站140读取机器可读标记,旋转到第二转位位置,停止足够的时间以使自动化读取站140读取下一个机器可读标记,旋转到第三转位位置,依此类推。在替代实施方案中,自动化读取站140可以被配置为在输送机110移动时(例如,经由频闪灯)读取机器可读标记。在这种情况下,输送机110可以简单地以自动化读取站140能够读取机器可读标记的速度(例如,与频闪灯同步)旋转输送机110上所有机器可读标记被读取所需的那么多(例如,完全或部分旋转)。
在实施方案中(例如,其中物品114是消费品),物品114可以直接从运送卡车装填在输送机110上。在装填时,处理系统200可以生成并存储每个物品114的PTID(例如,使用自动化读取站140来标识哪些物品114在哪些区段112上)。由于处理系统200可以在每个物品114被运输通过自动化系统时保留和更新每个物品的PTID,因此不需要进一步的步骤来标识自动化系统内的物品114。在实施方案中,物品114的PTID历史可以在整个供应和配送链中的多个设施上(例如,从制造设施到一个或多个配送中心、到实体店等)被保留。
在常规的商店中,装填货架是劳动密集型的手动过程。人必须在视觉上标识物品,将物品从运送卡车移动到库房中的特定推车,然后将物品从库房移动到商店内指定位置处的店内货架。当前的实践是将类似的物品一起放置在相同的过道中,并且标记过道以便帮助顾客找到他们购物列表上的物品。物品的位置保持在精细水平。具体来说,每个物品具有SKU,该SKU被分配有物理位置并且由物品上的条形码和文本表示。装填工可以从物品的标签中读取SKU,以确定在商店中放置物品的物理位置,以及为了记账目的对库存进行计数。通常,装填工被分配到特定的过道或过道的部段,使得装填工熟悉他们分配位置的每个SKU。
有利地,输送系统100中的装填或堆装过程容易得多。代替将装填工分配给过道,输送机110可以由运送人员(例如,运送卡车驾驶员)在一个或多个指定的堆装端口处装载物品114。每个物品114的PTID可以在装载点被记录一次,使得其不必被再次记录。例如,运送人员可以扫描物品114上的机器可读标记(例如,条形码),并且处理系统200可以从该标记接收编码数据(例如,物品标识符)以标识物品114,确定输送机110的用于保持所标识的物品114的区段112,将所确定的区段112移动到堆装端口,使得运送人员可以将物品114放置在所确定的区段112上,以及将物品114与所确定的区段112的PTID相关联。替代地,运送人员可以将物品114放置在输送机110的空区段112上,并且处理系统200可以(例如,经由自动化读取站140处的相机或条形码读取器)自动读取物品114上的机器可读标记,以及将物品114与区段112的PTID相关联。应当理解,可以使用用于将物品114与输送机110的区段112或其他保持部件的PTID相关联的任何替代方法。
在实施方案中,同一SKU的若干物品114可以占据在横向方向上横穿输送机110的区段112,该横向方向正交于输送机的纵向方向(即,移动方向)。换句话说,单个区段112可以包括同一物品114的具有相同SKU的多个副本。这些物品114可以在横向方向上被堆装在区段112上,横穿输送机110,使得这些物品可以在区段112上横向地移动和/或横向地移动离开区段(例如,经由螺旋线或弹簧、在保持架中等)。处理系统200可以将每个区段112与被堆装在区段112上的物品114的SKU相关联(例如,在辅助存储器220中)。每个堆装端口可以包括扫描站140。运送人员可以在扫描站140处扫描待堆装在输送系统100中的物品114的SKU。当处理系统200在扫描站140处检测到对SKU的扫描时,其自动标识与该SKU相关联的区段112,并且响应地控制或调度输送机110以将所标识的区段112移动到堆装端口。因此,运送人员可以在堆装端口处将其SKU被扫描的物品114堆装在适当的区段112上。有利的,运送人员不必知道将特定物品114堆装到哪里,并且可以在同一堆装端口堆装多个不同的物品114(例如,具有不同的SKU),而不管这些物品在输送系统100内被堆装到哪里。
通过将相同类型(例如,相同SKU)的物品114装运到可回收保持架中(例如,经由螺旋线向前推动物品),可以进一步改进堆装,该可回收保持架可以仅横向滑动到位于堆装端口处的任何一区段112上。在这种情况下,运送人员可以简单地将包括多个物品114的保持架滑动到堆装端口处的区段112上。处理系统200可以基于保持架和/或区段112的PTID来计算保持架中的所有物品114的各个PTID。
以上述方式,可以精确地(例如,在存储器220中)记录每个物品114到输送系统100中的装载。另外,还精确地记录每个物品114从输送系统100的卸载(例如,由顾客取货)。因此,可以保持输送系统100中所有物品114的精确实时库存。该库存可以与实时库存进行协调,实时库存在输送机110的区段112连续经过自动化读取站140时被记录,该自动化读取站读取由这些区段112保持的物品114上的机器可读标记以标识这些物品114。物品114的库存可用于自动化记账、自动重新订购新库存和/或检测对库存校正的需要。
2.3.自动化物品收集
在实施方案中,输送系统100可以用于使从电子购物推车或在电子购物推车中收集消费品或其他物品114自动化。例如,顾客可以经由互联网从在线商店选择一个或多个物品114用于购买,并且输送系统100可以用于在仓库内收集这些物品114以用于装运,在实体店内收集这些物品以用于顾客后续取货,等等。作为另一个示例,顾客可以从实体店内的电子信息亭(electronic kiosk)中选择一个或多个物品用于购买,并且该实体店内的输送系统100可以自动收集物品114以便于在单个位置(例如,储存货架132)处取货。
在实施方案中,整个实体店可以被转换成自动化系统。例如,典型的固定展示货架可以完全或部分地被输送系统100替代,诸如图1A-图1F所示的输送系统。在商店出售的所有物品114可以储存在储存输送机110上。处理系统200可以使用每个物品114的相关联的PTID来持续跟踪每个物品,并且可以独立地控制输送机110以自动地获取各个物品114并将它们运送到指定位置。处理系统200可以控制每个输送机110以变化的速度沿任一方向移动,并且在转位位置停止和开始,从而允许自动化系统将任何PTID标识的物品114或物品114组提取至任何PTID标识的目的地。
在实施方案中,自动化系统可以基于任何物品114的相关联的PTID将任何物品从一个位置移动到另一个位置。例如,处理系统200可(例如,从另一系统、人类操作者等)接收与待移动的物品114相关联的S向量(潜在地连同C向量)。替代地,处理系统200可以(例如,从另一系统、人类操作者等)接收物品114的标识符(例如,字母数字或数字串、名称、类型等),并且确定与物品的标识符(例如,在关系数据库中)相关联的S向量。在任一种情况下,处理系统200可以查找与S向量相关联的G向量。处理系统200还可以接收或确定物品114要移动到的目的地的G向量。处理系统200然后可以控制自动化系统中的输送机110、站140和/或其他机器人部件,以将物品114从源G向量移动到目的地G向量。处理系统200可以在关系数据库(例如,存储在存储器220中)的移动表中存储每个移动(例如,由PTID的变化表示),从而保留所有物品移动的记录历史。
图4示出了根据实施方案的在用于收集物品114的过程400中输送系统100的使用。过程400可以被实现为由处理系统200(例如,具体地由一个或多个处理器210)存储和执行的一个或多个软件模块,以控制输送系统100诸如图1A-图1F中的输送系统100的部件。
在步骤410中,处理系统200接收一个或多个物品114的列表。该列表可以由用户经由在线商店的图形用户界面或实体店处的电子信息亭的图形用户界面来生成。例如,用户可以通过图形用户界面选择要放置到虚拟推车中的物品114。一旦用户已经将所有期望的物品114聚集在虚拟推车中,用户就可以启动或完成购买虚拟推车中的物品114的交易。例如,用户可以经由常规在线结账过程购买物品114,该物品将被装运到用户的收货地址,或者被收集以供用户在实体店取货。在用户在实体店对物品114取货的情况下,可以在取货之前(例如,通过图形用户界面经由常规在线结账过程)或在取货时(例如,通过销售点系统经由常规结账过程)完成支付。
在步骤420-440中,处理系统200迭代通过在步骤410中接收的物品114的列表中的每个物品114。这些迭代可以串行或并行地执行。在实施方案中,处理系统200可以对待收集的物品114进行优先级排序和/或管理输送系统100内的移动以便优化物品114的收集。优化可定义为最小化移动、最小化收集时间和/或最小化或最大化某个其他度量的一个或某个组合。
在步骤420中,处理系统200确定在步骤410中接收的列表上的任何物品114是否仍有待收集。如果列表上的任何物品114仍有待收集(即,在步骤420中为“是”),则过程400前进至步骤430。否则,如果列表上没有物品114仍有待收集(即,在步骤420中为“否”),则过程400可结束。
在步骤430中,处理系统200确定要收集的物品114的位置。例如,列表中的每个物品114可以与标识特定物品114或物品114的类型(例如,SKU,如果物品是可互换的)的物品标识符相关联。处理系统200可以将物品标识符映射到输送系统100内的PTID。最初,PTID可以标识储存输送机110或固定储存货架上的位置(例如,区段112)。
在步骤440中,处理系统200控制输送系统100的部件以将物品114从其源移动到其目的地。如本文其他地方所讨论的,处理系统200可独立地控制每个输送机110以将区段112移动(例如,步进)到任何精确的位置。此外,在移动期间,物品114的PTID可以被连续更新,使得其S向量表示物品在特定输送机110或其他保持部件上的位置,并且其G向量表示物品在自动化系统的地平面上的位置。因此,处理系统200总是知道自动化系统内的每个物品114的坐标,使得能够在自动化系统内将任何物品114从任何源位置精确运送到任何目的地位置。因此,在主要实施方案中,处理系统200能够从不同的源位置找到物品114的任何特定组合并将其运送到单个目的地位置。
在步骤420-440的所有迭代中,将在一个或多个目的地收集在步骤410中接收的列表中的物品114。在收集物品114以供顾客取货的实施方案中,物品114全部收集在单个目的地,诸如储物柜中的储存货架132或顾客或商店人员可直接访问的其他位置。在收集物品114以便装运的实施方案中,物品114可以被收集在单个储存器(例如,箱160)中并且被运送到打包区域以便手动或自动打包到装运盒或其他容器中。
处理系统200可以串行或并行地执行过程400(例如,针对多个不同的物品114列表)和/或步骤440(例如,针对多个物品114)的多次迭代。在这种情况下,处理系统200可以通过使用单次移动来完成多个任务来提高效率。具体来说,每个输送机110的区段112像火车车厢一样一起移动。因此,输送机110的一个区段112的移动也随之牵拉同一输送机110的所有其他区段112。在实施方案中,处理系统200可以选择和放置物品114以利用输送机110的这种特征。例如,处理系统200可以将去往附近目的地的物品114(例如,在同一列表或不同列表中)彼此靠近地放置在同一输送机110上,并且优选地放置在这样的位置中,在这些位置中,这些物品可以在它们的目的地处被同时卸载(例如,如果目的地也相邻则在输送机110的相邻区段112上、与目的地间隔开相同的距离等等)。以这种方式,多个物品114可以在单次移动中移动到多个不同的目的地和/或并行地在运输输送机110上移动和/或移动离开运输输送机,由此将自动化系统的吞吐量乘以在同一移动中可以服务的目的地的数量。
由处理系统200执行的控制软件可以优化物品114列表的收集以最小化竞争并最大化输送系统100的性能。具体来说,处理系统200可以同期或同时从多个顾客接收多个物品114列表。另外,当装填工需要访问输送机110时,输送机110可能存在竞争。因此,控制软件可以实施使这些竞争和停留时间最小化的策略,诸如分时使用多个输送机110进行装载和卸载、为滞销时间调度运送等。
2.4.店内取货
输送系统100可用于店内取货,诸如在微履行系统(MFC)中。顾客可以使用网站或移动应用来从所选择的商店的物品114构建虚拟推车并结账,从而完成从所选择的商店购买一个或多个物品114。进行购买所用的web应用可以经由一个或多个网络(例如,互联网)将物品114列表传送到所选择的商店处的自动化系统。
自动化系统接收物品114列表触发过程400并表示步骤410。在这种情况下,输送系统可以提取列表中的所有物品114并将其运送到商店前面或其附近的储物柜中的储存货架132。储物柜的标识符(例如,字母数字或数字串)和/或位置可以被提供给顾客(例如,经由在顾客的智能电话上执行的移动应用的图形用户界面、经由文本消息等)。例如,顾客的移动应用可以引导顾客到特定的储物柜号码。然后,顾客可以使用移动应用和/或由移动应用提供的凭证(例如,代码、密码等)打开储物柜,并且从储物柜提取顾客购买的物品114。替代地,商店的人员可以从储物柜提取物品114并将它们运送至顾客(例如,在取货柜台、路边等)。
图1C-图1F可用于说明用于店内取货的输送系统100的示例。在这样的实施方案中,储存系统120可以包括一个或多个储存输送机110。不同的储存系统120可以是相同的大小或不同的大小,这取决于占地面积、设计、预期用途等。
如图1C和图1D所示,一个或多个运输输送机110可以迂回进入和离开储存系统120,以形成平面图中具有多个齿状物或指状物的梳状。这使得每个输送机110能够更长,并且因此能够在给定空间中储存更多的物品114(虽然具有更长的平均运送路径)。替代地,如图1E和图1F所示,运输输送机110可以经过每个储存系统120处的一个或多个访问点(例如,斜槽150)。输送系统100可以包括单个运输输送机110或多个运输输送机110。运输输送机110可以是嵌套的和平行的,但不一定需要是嵌套的或平行的。例如,不同的运输输送机110可以服务于储存系统120的不同子集。
过程400可应用于图1C-图1F所示的输送系统100,以收集物品114并将它们运送到目的地系统130的取货货架132。目的地系统130可以包括多个储物柜(例如,在商店的前面),每个储物柜包含一个或多个取货货架132。
在步骤410中,处理系统200接收到订单,该订单包括由顾客选择的一个或多个物品114的列表。在步骤420-440中,响应于该订单,处理系统200控制输送机110中的一个或多个输送机以从储存系统120提取列表中的每个物品114。例如,运输输送机110X的空区段112可以移动到与第一储存输送机110相邻以接收来自列表的第一物品114,相同区段112或不同区段112可以移动到与第一储存输送机110或第二储存输送机110相邻以接收第二物品114,依此类推。一旦运输输送机110X的目的地区段112已经移动到与储存输送机110相邻,自动化系统可以经由任何已知的机构(例如,下落到斜槽中,下落到目的地区段112上,用机器人推动器推动,用机器人夹持器牵拉,等)将物品114从该储存输送机110移动到目的地区段112上。在利用堆叠的运输输送机110X的实施方案中,储存输送机110可以与运输输送机110X堆叠的高度间隔相同的高度间隔堆叠,使得每个储存输送机110的保持表面与运输输送机110X的保持表面处于基本上相同的平面中或略高于运输输送机110X的保持表面的平面。另外,每个储存输送机110可以与运输输送机110X平齐,或者在储存输送机和运输输送机之间具有很小的间隔,或者在运输输送机110X上方并且稍微重叠运输输送机,使得物品114可以容易地在储存输送机110和运输输送机110X之间移动(例如,推动)。
在实施方案中,处理系统200可以通过使用多个区段112同时提取多个物品114来最小化移动。例如,处理系统200可以移动运输输送机110X,使得空区段112在储存输送机110处可一次用于多个物品114中的每个物品。然后,具有多个物品114中的一个物品的每个储存输送机110可以与其他储存输送机110同时将其相应的物品114移动到可用的空区段112上。因此,仅需要单次移动来定位输送机110,并且仅需要单次移动来将所有物品114移动到运输输送机110X上。例如,假设储存系统120A将列表中的第一物品114保持在第一储存输送机110上,储存系统120C将列表中的第二物品114保持在第二储存输送机110上,并且储存系统120G将列表中的第三物品114保持在第三储存输送机110上。处理系统200可以控制运输输送机110X移动最小量的步,该最小量的步同时将第一空区段112置于第一储存输送机110的前方,将第二空区段112置于第二储存输送机110的前方,以及将第三空区段112置于第三储存输送机110的前方。然后,储存系统120A、120C和120G中的每个储存系统可以被同时控制以将第一物品114从第一储存输送机110移动到第一空区段112上,将第二物品114从第二储存输送机110推动到第二空区段112上,以及将第三物品114从第三储存输送机110推动到第三空区段112上。如果运输输送机110X不能一次容纳所有物品,或者单个运输输送机110X不能访问列表上的每个物品114(例如,只有某些运输输送机110X可以访问某些物品114),则可以针对物品114的两个或更多个子集和/或针对两个或更多个运输输送机110X重复该过程。
一旦列表中的物品114中的一个或多个物品的子集已经被放置在输送机110上(例如,可以在单次移动中容纳的数量),处理系统200控制运输输送机110X将每个放置的物品运送到目的地系统130中的单个取货货架132。例如,假设运输输送机110X将列表中的第一物品114保持在第一区段112上,将列表中的第二物品114保持在第二区段112上,并且将列表中的第三物品114保持在第三区段112上。处理系统200可以选择目的地取货货架132。假设第一区段112最接近所选择的取货货架132,并且第三区段112离所选择的取货货架132最远,则处理系统200将控制运输输送机110X将第一区段112定位在所选择的取货货架132的背面附近,将物品114从第一区段112移动到所选择的取货货架132上(例如,使用机器人推动器),控制运输输送机110X将第二区段112定位在所选择的取货货架132的背面附近,将物品114从第二区段112移动到所选择的取货货架132上,控制运输输送机110X将第三区段112定位在所选择的取货货架132的背面附近,以及将物品114从第三区段112移动到所选择的取货货架132上。
一旦来自列表的所有物品114已经被移动到所选择的取货货架132,处理系统200可以通知web应用或其他系统,web应用或其他系统通知创建列表的顾客。该通知可以包括所选择的取货货架132的标识符,以及用于访问取货货架132的指令或凭证。在目的地系统130包括储存储物柜的实施方案中,标识符可包括储物柜号码,并且通知可包括用于打开储物柜的代码。因此,顾客可以前往所标识的储物柜,使用该代码打开储物柜,并且根据顾客的列表从取货货架132上提取物品114的集合。据估计,通过八个平行协作的堆叠输送机110,四十五个物品114的购物列表可以在四分钟内收集到取货货架132中,而无需任何人工干预。
如果顾客延迟取货,使得所订购物品114的集合在取货货架132上保持预先确定的时间段(例如,长于七天),则可以清空取货货架132。在实施方案中,取货货架132可以使用过程400的相反过程自动地被清空,以使用运输输送机110X将物品114返回到它们的储存输送机110。替代地,处理系统200可以连同取货货架132的标识符一起自动通知人员,使得人员可以从取货货架132移除物品并且将物品114重新装填在储存输送机110上。
一个具体的示例是店内药房或专用药房。人类药剂师可以由完全自主的输送系统100代替。顾客可以利用系统100进行他或她的处方的交易(例如,经由电子销售点信息亭注册并使用现金、信用卡或其他支付手段支付),并且处理系统200可以响应地控制输送系统100以收集处方(例如,其可以包括多个药品容器)并将其存放在顾客前面的箱中。可以实施常规程序以(例如,经由在信息亭上播放的记录视频或视频通话)向顾客提供使用处方药物的说明,以及验证交易(例如,在店内药房的情况下,向顾客提供离开商店的发票)。
2.5.自动化商店
上述关于店内取货的自动化系统也可以适用于整个自动化商店。具体来说,自动化系统可以与商店(例如,MFC)同延。所有购买可以通过商店站点处的在线应用和/或电子信息亭进行。顾客可以创建他们的物品114列表,并且自动化商店可以利用输送系统100在取货储物柜处收集物品114列表,然后顾客可以访问该取货储物柜。
因此,顾客甚至不需要被给予对商店内部的访问。特定的自动化商店可以在没有任何现场人员的情况下操作(例如,代替杂货店、便利店等)。例如,储存输送机110和/或货架可以由运送驾驶员经由到自动化商店的外部访问(例如,装载区域170)来重新装填。运送驾驶员和/或其他人员也可以纠正任何检测到的库存错误。维护工程师可以被派遣用于输送系统100的例行维护,以修复软件、电气和机械错误等。顾客可以执行他们自己的结账,并且可以使用远程操作者和/或人工智能(例如,聊天机器人)通过移动应用、电子信息亭的用户界面、电话呼叫等来提供任何顾客服务。
由于不需要在自动化商店内向顾客展示物品114,因此不需要如在常规商店中那样将SKU分配到特定位置。运送驾驶员或其他装填工可以简单地将物品114放置在运输输送机110上的任何空区段112上(例如,在堆装端口处)。物品114上的机器可读标记可以由自动化读取站140(例如,使用相机或条形码读取器)读取,并且物品114可以自动地与其所放置的区段112的PTID相关联。处理系统200然后可以根据任何优化策略(例如,以最小化在物品114的收集期间在自动化商店内的移动)将物品114分布在保持部件(例如,储存输送机110、储存货架等)上。
因此,自动化商店取代并加速了常规商店的劳动密集型和手动装填过程。处理系统200可以控制向装填工呈现哪些区段112,使得不需要对装填工进行训练或仅需要对装填工进行极简单的训练。这使得运送驾驶员或任何没有预先培训的人员能够成为装填工。另外,处理系统200能够自动地保持非常精确的库存,从而消除了对手动库存检查的需要。因此,除了提供更精简的库存、减少缺货事件和增加供应链中的效率之外,输送系统100还能够消除或减少劳动力、培训、库存管理、记账和记录保存等的成本。
在实施方案中,相机可以被放置在该自动化商店内部(例如,在自动化读取站140内)以便允许在输送机110经过相机和/或输送系统100的其他部件时对输送机进行连续检查。处理系统200可以分析由相机捕获的图像数据,以执行自动化商店内的物品114的实时库存和/或输送机110和/或其他部件的质量控制、PTID系统的完整性等。如果检测到问题,处理系统200可以提醒人类技术人员和/或自动派遣维护工程师来纠正该问题。值得注意的是,可以从单个中央控制室监测多个自动化商店。
由于不需要过道、结账区域、推车储存、储存室等,并且可以使用非常高的竖直储存,因此自动化商店需要比常规商店少得多的平方英尺来提供相同数量的物品114。据估计,35,000平方英尺的常规商店的功能可以由仅10,000平方英尺的自动化商店来执行。因此,由于员工成本、空调和供暖、房地产费用等的降低,自动化商店可以以低得多的费用运行。
自动化商店的大小可以取决于其预期用途、商店中要出售的物品114的类型、期望的商店占地面积等。输送机110的大小可以根据需要按比例增大或减小,只要在储存输送机110中具有足够的总长度来保持由自动化商店提供的所有物品114。较大的商店可能需要较大的输送机110以及在订购和取货之间的更多时间,但是对输送系统100的规模没有固有限制。因此,自动化商店可以是大卖场、普通杂货店、小型商场或自动贩卖机的大小,以及在它们之间或之外的任何大小。有利地,不管所选择的自动化商店的大小如何,由输送系统100使用的软件和其他过程可以是相同的。
在不允许顾客进入的自动化商店中,顾客将不再能像在常规商店里那样在过道里寻找要购买的物品。然而,这种体验可以经由顾客的装置或自动化商店的电子信息亭在在线网站或移动应用的图形用户界面中模拟。图形用户界面可以图形地显示自动化商店中可用的所有物品114,并且允许顾客选择物品114以将它们添加到虚拟推车。图形用户界面可以在货架上和在过道中(例如在,虚拟现实中)显示物品114,使得顾客可以“行走”在过道上并且“触摸”虚拟物品以将它们添加到虚拟推车上,类似于他们在真实商店中的方式。
在实施方案中,自动化商店可以在物品114缺货时提供替代。具体来说,处理系统200可以实时地对自动化商店内的所有物品114进行清点,如本文其他地方所描述的。因此,处理系统200可以检测所订购物品114何时缺货,并且经由移动应用或其他图形用户界面或消息传送手段提醒订购物品114的顾客。处理系统200还可基于所管理的实时库存自动建议已知有库存的一个或多个替代物品114。经由图形用户界面,顾客可以选择替代物品114中的一个替代物品或简单地放弃缺货的物品114。
如果顾客延迟取货,使得所订购物品114的集合在取货货架132上保持预先确定的时间段(例如,长于七天),则可以自动清空取货货架132。例如,取货货架132可以使用过程400的相反过程自动地被清空,以使用运输输送机110X将物品114返回到它们的储存输送机110。
在实施方案中,该自动化商店也可以被配置为接受退货。在这种情况下,可以在自动化商店外部的指定位置(例如,在目的地系统130附近)提供退货亭。退货亭可以提供对在上面放置待退货的物品114的货架的访问,并且机器人系统(例如,推动器、夹持器等)可以将物品移动到输送机110。替代地,退货亭可以提供对输送机110的空区段112的直接访问。在任一种情况下,输送机110可将退货物品114移动到指定位置(例如,储存输送机110、可将物品114重新堆装到输送系统100中的装填工可访问的区域诸如装载区域170等)。替代地,装填工可以根据需要访问退货亭以管理退货物品114。
应当理解,该自动化商店可以使用图1A-图1F中所示的任何输送系统100或输送系统100的其他配置来实施。作为一个示例,该自动化商店可以包括圆形建筑物,该圆形建筑物具有紧密环绕堆叠的圆形圆盘传送带输送机110(如图1A和图1B所示)的壁。每个圆盘传送带输送机110可由齿条齿轮以及由处理系统200控制的大功率电动马达驱动在轨道上旋转。该建筑物还可以包括作为目的地系统130的取货储物柜以及用于在圆盘传送带输送机110上装填物品114的堆装端口。
作为另一个示例,该自动化商店可以是包括工业标准四十英尺装运集装箱的小型商店。该集装箱可以包括具有六百四十英尺的保持长度的八个堆叠的椭圆形圆盘传送带储存输送机110。圆盘传送带输送机110可以在集装箱的一侧上服务于取货储物柜(例如,二十个储物柜)。取货储物柜可以独立于集装箱,使得任何集装箱可以下落在取货储物柜后面并与取货储物柜对准,以开始服务于取货储物柜。在这种情况下,取货储物柜能够附接到集装箱上和从集装箱上拆卸下来,或者可以简单地坐置在集装箱的前面而不附接到集装箱上。
这种集装箱商店可以储存有限但有用范围的物品114。然而,可以通过简单地将多个集装箱商店放置在一起而容易地扩展可用库存的范围,每个集装箱商店容纳不同的物品114。在这种情况下,类似于访问市场中的若干个店铺,顾客可以访问不同集装箱商店处的多个取货储物柜以对其所有期望的物品进行取货。
当集装箱商店库存用完时,其可以简单地被新的、完全装填的集装箱商店替换。在这种情况下,集装箱商店甚至可以不包括用于重新装填的常规堆装端口。虽然仍然可以提供对集装箱商店内部的访问,使得耗尽的集装箱商店可以被重新装填和重新使用,但是不必为定期重新装填提供容易的访问。
例如,耗尽的集装箱商店可以从其位置移除并且(例如,在卡车、船、火车等上)运输到中央配送中心。在中央配送中心,可以访问集装箱商店的内部,使得物品114可以被重新装填到储存输送机110上。然后,根据需要,重新装填的集装箱商店可以被运输到其原始位置或提供到新的位置(例如,如果原始位置已经提供有新的集装箱商店)。
2.6.在线商店设施
输送系统100可以用于在线商店。顾客可以使用网站或移动应用来从在线商店的物品114构建虚拟推车并结帐,从而完成从在线商店购买一个或多个物品114。进行购买所用的web应用可以经由一个或多个网络(例如,互联网)将物品114列表传送到在线商店的一个或多个仓库、配送中心或其他设施处的自动化系统。
自动化系统接收物品114列表触发过程400并表示步骤410。在这种情况下,输送系统100可以提取列表中的所有物品114并将其运送到设施内的打包区域中的单个位置。应当理解,物品114可以以与本文中其他地方关于自动化取货和自动化储存(例如,如关于图1C-图1F和图4所示)所述的类似或相同的方式从储存输送机110提取并且运送到目的地系统130的单一位置。然而,代替单一位置是顾客可访问区域(例如,储物柜)中的货架132,该单一位置是打包区域。随后,机器人系统或人类可以将收集在打包区域中的物品114打包到装运集装箱中,以经由常规装运手段(例如,经由可以利用货机、货运列车、卡车、运送人员、独立承包商等的装运服务)运送到顾客的邮递地址。
据估计,输送系统100可显著提高在线商店的仓库(诸如AmazonTM的那些)处的吞吐量。例如,在图1E和图1F所示的实施方案中,假设有二十个储存系统120,每个储存系统具有二十个堆叠的储存输送机110A。还假设每个储存系统120的二十个层级中的每个层级包括具有二十个机器人推动器的站140,并且每个机器人推动器与相应的储存输送机110A的区段112和斜槽150对准,使得二十个物品114可以同时从同一储存输送机110A被推入斜槽150中并且向下行进到运输输送机110X上的箱160。由于可以并行地执行所有操作,因此可以对自动化系统中的每个物品114提供简单、容易和快速的并行访问。例如,在花费例如二十秒的单个操作中,四百个箱160可以并行地填充四百个物品114。这大致转化为每小时七万二千次提取。当然,储存系统120和/或储存输送机110A的数量可以按比例增加,并且平均推动操作时间可以从二十秒(例如,如果储存输送机110A在推动期间必须是静止的)减少到五秒或更少(例如,如果储存输送机110A在推动期间可以继续移动)。为了进一步提高吞吐率,由处理系统200执行的控制软件可以优化物品114的放置(例如,通过将流行或频繁访问的物品114一起放置在储存输送机110A上)、缩短物品114必须行进的路径长度的推动操作的顺序等。
作为另一个示例,假定仓库必须储存二十万个物品114。输送系统100可以被构造成具有一千个储存输送机110,这些储存输送机各自的大小被设计成用于保持两百个物品114。假设储存输送机110的每个区段112的宽度必须是十二英寸以容纳物品114,每个储存输送机110将具有两百英尺的周长。这意味着最长的提取将是一百英尺。然而,频繁使用的物品114可以被放置得更靠近站140,使得长的提取被最小化。物品114的平均提取时间可以是十秒,并且将站140处的物品114推入箱160所需的时间可以是大约五秒,从而导致十五秒的总提取时间,或者每分钟四次提取的速率。在这样的输送系统100中,每天可以提取大约560万个物品114,这转化为每年超过二十亿次提取。
2.7.供应链中的库存管理
输送系统100可用于供应链内的中央配送中心。例如,在超市供应链中,供应商不断地将物品114装运到配送中心,配送中心然后收集所需的物品114并将其装运到各个位置的本地商店。输送系统100可以用于这些中央配送中心中,以收集本地商店所需的所有物品114,并且将这些物品114运送到中央配送中心内的单一取货位置(例如,类似于物品114可以如何被运送到商店中的取货储物柜或仓库中的打包区域,如本文其他地方所述)。然后,物品114的集合只需从取货位置移动到运送卡车上,以便配送到相关联的本地商店。换句话说,输送系统100可以用于基于本地商店处的库存不足来收集本地商店的“购物列表”中的物品114。
应当理解,用于收集物品114用于这些大的商店范围的物品114列表的过程与用于收集各个顾客的购物列表上的物品114的过程相同。唯一的区别是输送机110需要更大和可能更多,以容纳流过中央配送中心的所有物品114。
值得注意的是,如果本地商店实施输送系统100,如本文其他地方所述,则每个本地商店中的自动化系统的处理系统200将维持该本地商店中的所有物品114的精确实时库存。因此,处理系统200可以基于实时库存自动生成本地商店所需的物品114的精确列表,并且自动将该列表传输到中央配送中心中的处理系统200。中央配送中心的处理系统200可以接收该列表,从而触发过程400的过程步骤410,以将列表中的所有物品114运送到运送卡车。运送卡车可以将所有物品114运输到本地商店,并且运送驾驶员可以将物品114从卡车装填到本地商店处的输送系统100中,如本文其他地方所述。值得注意的是,装载到本地商店中的物品中的每个物品然后将由本地商店的处理系统200实时地精确跟踪,并且对于多个本地商店可以一遍又一遍地重复该循环。
在实施方案中,本地商店的列表中的物品114可以按特定顺序提供给装载区域,使得物品114按该特定顺序装载到运送卡车上。可以选择顺序以优化本地商店处的装填。例如,在本地商店处的储存输送机110上彼此靠近地储存的物品114可以在运送卡车的装载期间彼此靠近地排序。因此,这些物品114也离开运送卡车并彼此靠近且在差不多的时间装载到输送系统100中。作为更具体的示例,假定在本地商店处,第一物品114储存在储存输送机110的离装载端口最远的区段112上,第三物品114储存在储存输送机110的离装载端口最近的区段112上,并且第二物品114储存在储存输送机110的在这些最远位置和最近位置中间的区段112上。在这种情况下,中央配送中心的输送系统100可以对用于装载到运送卡车中的物品进行排序,使得第三物品114被第一装载(例如,离卡车的后门最远),第二物品114被第二装载,并且第一物品114被第三装载(例如,离卡车的后门最近)。因此,这些物品被卸载并且装载到本地商店处的输送系统100中,使得第一物品被第一装载(例如,因为其最接近卡车的后门),第二物品被第二装载,并且第三物品被第三装载(例如,因为其离卡车的后门最远)。
类似地,来自不同本地商店的列表的物品114可以被分组为批次并以优化的顺序装载到单个运送卡车上。该优化的顺序可以基于运送卡车到本地商店的计划路线。例如,假定运送卡车计划第一访问第一本地商店,第二访问第二本地商店,和第三访问第三本地商店。在这种情况下,处理系统200可以控制输送系统100将用于第三本地商店的批次第一、用于第二本地商店的批次第二以及用于第一本地商店的批次第三运送到该中央配送中心中的取货区域,使得它们以此顺序被装载到该运送卡车中。因此,用于第一本地商店的批次将最接近运送卡车的后门,使得其可以被容易地第一卸载,用于第二本地商店的批次将在中间,使得其可以被第二卸载,并且用于第三本地商店的批次将离运送卡车的后门最远,使得其可以被第三卸载。这通过确保当批次将被卸货时,其不会被运送卡车中的任何其他批次阻止卸货而优化了运送。
2.8.其他应用
所公开的实施方案可以在微观或宏观尺度上用于和适用于除上述应用之外的其他应用。例如,必须针对特定目的协调不同物品的移动或将物品重新分拣到新位置中的任何系统都可以受益于所公开的输送系统100。这样的系统包括但不限于自动化诊断仪器、在制造生产线上将部件组装成产品、在餐馆厨房中准备各种菜肴、在高端服装店中搭配用于个人购物者的服装等。应当理解,所公开的输送系统100可以根据其应用而在大小和规模上从例如自动诊断系统的大小变化到包括一百万平方英尺的大型履行中心。所有此类系统将物品堆装、拣选、搬运和分拣到特定的集合中。有利地,输送系统100可以从较便宜的制造组装和仓库安装、单个较简单的导航系统、较简单的机器人、较简单的动力系统、较长的平均故障间隔时间(MTBF)、对故障的较快响应时间、较快吞吐量、较好的数据分析等产生较低的成本。
在临床实验室中,用若干不同种类的分析模块(例如,化学、免疫分析、化学发光、离子选择性电极(ISE)、血液学、免疫血液学、凝血、核酸测试(NAT)等)测试患者样品中多达三百种不同的分析物(例如,葡萄糖、胆固醇、血红蛋白等)。临床实验室利用多个自动化诊断仪器,每个自动化诊断仪器专用于一个特定种类的测试程序,并且每个自动化诊断仪器装填有运行其特定种类的测试程序所需的反应管、试剂和样品。通常,七十种不同试剂储存在特定的仪器中,用于不同的测试运行。每个仪器具有其自己的预分析模块和后分析模块以及试管、试剂和样品的装填,并且根据需要通过测试程序中的各个步骤自动拣选和放置物品。另外,来自特定患者的样品必须分配到若干个不同的仪器,这是非常劳动密集型的。此外,为了满足吞吐量要求,临床实验室通常利用同一满刻度仪器的多个副本,每个仪器可花费$250,000。
在特定实现方式中,所公开的输送系统100可以用在单个自动化诊断仪器中,以将所有种类的分析模块储存或安装在由共同的预分析模块和后分析模块服务的仪器上。换句话说,输送系统100启用通用诊断仪器(UDI),该通用诊断仪器能够按照医生的命令对样品执行临床实验室测试菜单的任何子集(例如,三百或更多不同的测试程序)。出于物流和成本原因两者,这种UDI将是非常理想的。
UDI可以包括输送系统100,其中所有种类的分析模块沿着相同的智能同心圆盘传送带输送机110串联接口连接。试管、试剂和样品的共同储存可以服务于所有这些分析模块。具体来说,如本文其他地方所述,当需要时,同心圆盘传送带输送机110可以旋转以将试管、试剂和样品分配到每个分析模块。有利地,每个种类的测试仅需要每个诊断仪器的分析模块,而不是每个大型、笨重、昂贵的仪器本身。值得注意的是,分析模块仅代表整个诊断仪器成本的20%。另外,为了增加吞吐量,UDI可以包括同一分析模块的多个副本。
有利地,物品114(例如,样品、试剂、试管等)在UDI内通过各种测试所需的各种处理站140的移动可以由圆盘传送带输送机110本身完成。这消除了对机器人移动器的需要。另外,如果分析模块彼此适当地间隔开,则可以使它们的操作同步,使得一个分析站140所需的同一组移动同时执行所有分析站140所需的同一组移动,但是具有不同组的物品114(例如,试管、试剂、样品等)。换句话说,经由输送系统100内移动的同步并行地利用分析站140。
作为另一个示例,输送系统100可用于制造或组装。具体来说,一队协调的储存输送机110可用于将作为物品114的部件带到人类或机器人装配工以进行组装(例如,组装成复合对象)。可以调度移动以在正确的时间(例如,T向量)将正确的部件(例如,W向量)带到正确的地点(例如,C向量、S向量和/或G向量)。例如,在汽车生产线中,在从基本模型到完全装载模型的范围内制造通常由购买者指定的车辆模型的许多变型。处理系统200可以为正在构造的每个单独的车辆模型调出正确的零件,并且以正确的顺序和正确的时机来进行这种操作。
提供所公开的实施方案的以上描述以使得本领域的任何技术人员能够采取或者使用本发明。本领域技术人员将易于知晓对这些实施方案的各种修改,且在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本文描述的基本原理可应用于其他实施方案。因此,应理解,本文所呈现的说明书和附图代表本发明的当前优选实施方案,且因此代表由本发明所广泛地考虑的主题。还应理解,本发明的范围完全涵盖对于本领域技术人员可能明显的其他实施方案,并且本发明的范围相应地不限于此。
本文所述的组合,诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B、C或其任何组合”,包括A、B和/或C的任何组合,并且可以包括多个A、多个B或多个C。具体地,组合,诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B、C或其任意组合”,可以是仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C或者A和B和C,并且任何这种组合可以包含其构成要素A、B和/或C中的一个或多个成员。例如,A和B的组合可以包括一个A和多个B、多个A和一个B或者多个A和多个B。

Claims (39)

1.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中多个实体中的每个实体与地点-时间标识符相关联,其中所述多个实体包括所述系统内的所有物品,并且其中每个实体的每个地点-时间标识符包括:
表面向量,所述表面向量标识所述实体在表面上的相对位置;以及
时间向量,所述时间向量标识所述实体处于所述表面向量中标识的所述相对位置处的时间。
2.如权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为对于所述系统内的所述物品中的每个物品,随着所述时间向量改变,将每个地点-时间标识符与其关联物品相关联地存储,以创建从所述物品进入所述系统的时间直到所述物品离开所述系统的时间与所述系统内的所述物品中的每个物品相关联的每个地点-时间标识符的日志。
3.如权利要求2所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为基于所述日志生成所述系统的效率的测量结果。
4.如权利要求3所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为基于与所述系统内的所述物品相关联的所述地点-时间标识符来协调所述系统内的所述物品的移动,以便优化效率的所述测量结果。
5.如权利要求1所述的系统,其中每个实体的每个地点-时间标识符还包括部件向量,所述部件向量指示所述表面所在的部件。
6.如权利要求1所述的系统,其中每个实体的每个地点-时间标识符还包括地面向量,所述地面向量标识所述实体相对于所述系统下面的地面的位置。
7.如权利要求6所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为随着所述时间向量和所述地面向量在某个时间段内改变,将每个地点-时间标识符与其关联实体相关联地存储,以创建在所述时间段内与所述多个实体中的每个实体相关联的每个地点-时间标识符的日志。
8.如权利要求1所述的系统,其中每个实体的每个地点-时间标识符还包括标识所述实体的类型的什么向量。
9.如权利要求1所述的系统,其中所述多个实体还包括所述多个储存输送机的所有区段。
10.如权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为在所述系统内的所述物品中的每个物品被首先堆装在所述多个储存输送机或所述至少一个运输输送机中的一者上时确定所述物品的地点-时间标识符。
11.如权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为基于与所述系统内的那些物品相关联的地点-时间标识符来调度所述系统内的所述物品的移动。
12.如权利要求1所述的系统,其还包括多个处理站,其中所述多个处理站中的每个处理站被配置为处理所述多个储存输送机或所述至少一个运输输送机中的至少一者上的可访问物品,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为基于与储存在所述多个储存输送机上的一组两个或更多个物品相关联的地点-时间标识符来协调所述两个或更多个物品的移动,使得所述两个或更多个物品中的每个物品在预先调度的时间同时变得能被所述多个处理站中的相应一个处理站访问。
13.如权利要求1所述的系统,其中所述至少一个硬件处理器被配置为独立地控制所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机中的每一者以便彼此独立地移动。
14.如权利要求1所述的系统,其中所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机中的每一者被配置为在两个方向上移动。
15.如权利要求1所述的系统,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机被定向成在与所述至少一个运输输送机的与所述储存输送机对准的所述部分的移动方向正交的方向上移动。
16.如权利要求1所述的系统,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括竖直环路,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的保持表面被定位在所述至少一个运输输送机的保持表面上方,并且其中将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上包括将所述标识的区段朝向所述至少一个运输输送机移动,直到所述物品从所述一个储存输送机下落到所述至少一个运输输送机上。
17.如权利要求16所述的系统,其还包括在所述多个储存输送机中的每个储存输送机的与所述至少一个运输输送机的所述部分对准的所述部分和所述至少一个运输输送机之间的斜槽,其中将所述物品从所述一个储存输送机下落到所述至少一个运输输送机上包括将所述物品下落到提供至所述至少一个运输输送机的向下滑动路径的斜槽中。
18.如权利要求1所述的系统,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的与所述至少一个运输输送机的所述部分对准的所述部分在平行于所述储存输送机的所述部分所对准的所述至少一个运输输送机的所述部分的移动方向的方向上移动。
19.如权利要求17所述的系统,其中将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上还包括:
等待被推动的物品在所述向下滑动路径的末端滑入箱中;以及
将所述箱推动到所述至少一个运输输送机的所述保持表面上。
20.如权利要求1所述的系统,其中所述至少一个运输输送机包括多个嵌套的输送机。
21.如权利要求1所述的系统,其中所述多个储存输送机布置成多个分开的储存系统,并且其中所述多个分开的储存系统中的每个储存系统包括所述多个储存输送机中的两个或更多个储存输送机。
22.如权利要求1所述的系统,其中所述一个储存输送机的环境温度是可控的,并且其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制所述一个储存输送机的所述环境温度以维持温度或保持在温度范围内。
23.如权利要求1所述的系统,其中所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机中的每一者被配置为在多个转位位置中的每个转位位置处停止。
24.如权利要求1所述的系统,其还包括一个或多个读取站,所述一个或多个读取站包括读取器装置,所述读取器装置被配置为读取被保持在所述至少一个运输输送机或所述多个储存输送机中的至少一者的区段上的物品的特性。
25.如权利要求24所述的系统,其中所述读取器装置包括被配置为捕获所读取的物品上的机器可读标记的图像的相机,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:
从所述图像中标识所述读取的物品;
标识在上面保持所述读取的物品的所述区段;以及
将所述读取的物品的标识符映射到所标识的区段的标识符。
26.如权利要求1所述的系统,其还包括一个或多个读取站,所述一个或多个读取站包括读取器装置,所述读取器装置被配置为读取所述至少一个运输输送机或所述多个储存输送机中的至少一者的区段上的机器可读标记,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为:
基于所读取的机器可读标记来标识所述区段;以及
基于所述读取器装置的位置来确定所述标识的区段的位置。
27.如权利要求1所述的系统,其中所述系统包括:
建筑物,所述建筑物包围所述至少一个运输输送机和所述多个储存输送机;以及
目的地系统,所述目的地系统包括所述至少一个运输输送机能访问的多个目的地位置。
28.如权利要求27所述的系统,其中所述目的地系统包括作为所述多个目的地位置的多个储物柜。
29.如权利要求28所述的系统,其中所述一个或多个软件模块还被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:
经由至少一个网络从web应用接收收集所述一个或多个物品的所述指令;以及
经由所述至少一个网络向所述web应用提供对应于所述单个目的地位置的储物柜的标识符。
30.如权利要求29所述的系统,其中所述建筑物包括四十英尺的装运集装箱,并且其中所述目的地系统能够附接到所述装运集装箱上并且能够从所述装运集装箱上拆卸。
31.如权利要求1所述的系统,其中所述一个或多个软件模块被配置为:
跟踪所述系统内的每个物品;以及
基于所述跟踪,通过与供应链的外部系统通信自动启动每种类型物品的重新装填。
32.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的与所述至少一个运输输送机的所述部分对准的所述部分在平行于所述储存输送机的所述部分所对准的所述至少一个运输输送机的所述部分的移动方向的方向上移动,并且
其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括水平环路,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机的保持表面被定位在所述至少一个运输输送机的保持表面上方,并且其中将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上包括将所述物品推离所述标识的区段进入斜槽,所述斜槽提供朝向所述至少一个运输输送机的向下滑动路径。
33.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中所述多个储存输送机布置成多个分开的储存系统,并且其中所述多个分开的储存系统中的每个储存系统包括所述多个储存输送机中的两个或更多个储存输送机,并且
其中所述多个分开的储存系统中的每个储存系统包括堆叠在所述多个储存输送机中的至少一个储存输送机上的所述多个储存输送机中的至少另一个储存输送机。
34.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机被配置为在两个方向上移动,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:
确定在所述两个方向中的哪个方向上移动所述一个储存输送机以便使移动最小化;以及
控制所述一个储存输送机在所确定的方向上移动。
35.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中所述一个储存输送机包括冷却所述一个储存输送机的保持表面的冷却部件,并且其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制所述冷却部件来冷却所述一个储存输送机的所述保持表面。
36.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中所述一个储存输送机包括加温所述一个储存输送机的保持表面的加温部件,并且其中所述一个或多个软件模块在由所述至少一个处理器执行时控制所述加温部件来加温所述一个储存输送机的所述保持表面。
37.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的系统,其包括:
至少一个运输输送机;
多个储存输送机,其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且其中所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机;
至少一个硬件处理器;以及
一个或多个软件模块,所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令,并且,
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
所述系统还包括一个或多个读取站,所述一个或多个读取站包括读取器装置,所述读取器装置被配置为读取被保持在所述至少一个运输输送机或所述多个储存输送机中的至少一者的区段上的物品的特性,
其中所述读取器装置包括被配置为捕获所读取的物品上的机器可读标记的图像的相机,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时:
从所述图像中标识所述读取的物品;
标识在上面保持所述读取的物品的所述区段;以及
将所述读取的物品的标识符映射到所标识的区段的标识符;
其中所述标识的区段的所述标识符包括表面向量,所述表面向量唯一地标识所述输送机的表面上保持所述读取的物品的位置,并且其中所述一个或多个软件模块被配置为在由所述至少一个硬件处理器执行时,将所述表面向量映射到地面向量,所述地面向量唯一地标识所述标识的区段在自动化系统内的位置。
38.一种用于提供和协调自动化系统内的多个输送机的方法,所述方法包括在自动化系统内使用至少一个硬件处理器以便以下操作,所述自动化系统包括至少一个运输输送机和多个储存输送机,所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机,所述操作包括:
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令;并且
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中多个实体中的每个实体与地点-时间标识符相关联,其中所述多个实体包括所述系统内的所有物品,并且其中每个实体的每个地点-时间标识符包括:
表面向量,所述表面向量标识所述实体在表面上的相对位置;以及
时间向量,所述时间向量标识所述实体处于所述表面向量中标识的所述相对位置处的时间。
39.一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质中存储有指令,其中所述指令在由自动化系统的处理器执行时致使所述处理器执行操作,所述自动化系统包括至少一个运输输送机和多个储存输送机,所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括被配置为保持至少一个物品的多个区段,并且所述多个储存输送机中的每个储存输送机包括与所述至少一个运输输送机的部分对准的部分,使得物品能够从所述储存输送机移动到所述至少一个运输输送机,所述操作包括:
接收在单个目的地位置处收集一个或多个物品的指令;并且
对于所述一个或多个物品中的每个物品,
标识所述多个储存输送机中的一个储存输送机上的上面保持所述物品的区段,
控制所述一个储存输送机以将所标识的区段与所述至少一个运输输送机对准,
将所述物品从所述标识的区段移动到所述至少一个运输输送机上,
控制所述至少一个运输输送机以将所述物品与所述单个目的地位置对准,以及
将所述物品从所述至少一个运输输送机移动到所述单个目的地位置,
其中多个实体中的每个实体与地点-时间标识符相关联,其中所述多个实体包括所述系统内的所有物品,并且其中每个实体的每个地点-时间标识符包括:
表面向量,所述表面向量标识所述实体在表面上的相对位置;以及
时间向量,所述时间向量标识所述实体处于所述表面向量中标识的所述相对位置处的时间。
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