用于物料搬运车辆的负载搬运模块的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2019年4月5日提交的题为“用于物料搬运车辆的负载搬运模块(loadhandlingmoduleforamaterialhandlingvehicle)”的美国临时专利申请第62/830,155号的优先权。

关于联邦资助研究的说明

不适用。

本发明涉及物料搬运车辆的领域，并且更具体地涉及用于物料搬运车辆的自主控制系统。

背景技术：

物料搬运车辆可以在仓库、工厂、船坞中找到，并且通常，在需要将货盘、大包裹或货物负载从一地运送到另一地的地方都可以找到。物料搬运车辆典型地包括用于提升包裹或货盘的负载支撑构件或叉。物料搬运车辆可被设计为包括使其成为自动化引导车辆(agv)的感测功能。agv可被编程以存储行驶路线，并包括与车辆的驱动、转向和制动系统集成的控制系统。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了包括用于自主地装载和卸载负载的负载搬运模块的系统和方法。

在一个方面，本公开提供了一种用于物料搬运车辆的负载搬运模块。物料搬运车辆可包括车辆主体、桅杆、塔和从负载靠背延伸到尖端的至少一个叉。塔可以从负载靠背向上延伸，而至少一个叉可以相对于车辆主体选择性地可移动并且配置成用于支撑负载。负载搬运模块可包括固定到负载靠背并在至少一个叉的顶表面近邻放置的第一相机，该第一相机被配置成用于确定物体在第一相机视场中的位置。第二相机可以固定到塔，使得第二相机被定位于第一相机之上。进一步，第二相机可被配置成用于确定物体在第二相机视场中的位置。负载搬运模块可进一步包括在尖端近邻被固定到至少一个叉的叉尖传感器，该叉尖传感器被配置成用于检测在延伸到尖端前面的叉传感器视场内的物体的存在。此外，控制器可以与第一相机、第二相机和叉尖传感器通信，并且控制器可被配置成用于自主地控制至少一个叉的移动。

在另一方面，本公开提供了一种用物料搬运车辆拾取负载的方法。物料搬运车辆可包括从负载靠背延伸的至少一个叉、桅杆、从负载靠背向上延伸的塔、安装在负载靠背上的第一相机、安装在塔上的第二相机以及安置在至少一个叉的尖近邻的叉尖传感器。方法可包括将物料搬运车辆移动到拾取位置，用第一相机识别负载正搁置在其上的货盘，以及将至少一个叉与该货盘对齐。进一步，方法可包括延伸叉以与货盘接合，以及提升和缩回叉以用叉拾取负载。

在另一方面，本公开提供了一种用于卸下由物料搬运车辆支撑的负载的方法。物料搬运车辆可包括从负载靠背延伸的至少一个叉、桅杆、从负载靠背向上延伸的塔、安装在负载靠背上的第一相机、安装在塔上的第二相机以及安置在至少一个叉的尖近邻的叉尖传感器。方法可包括将物料搬运车辆移动到卸下位置、确定卸下位置是否空闲、以及延伸叉以将负载移动到卸下位置中。进一步，方法可包括降低叉以将负载放置在卸下位置中，缩回叉以脱离负载，以及验证负载的位置在卸下位置的预定义容差内。

从详细描述和附图中，本发明的这些和其他优点将是显而易见的。以下仅是对本发明的一些优选实施例的描述。应当参考权利要求以评估本发明的全部范围，因为这些优选实施例不旨在是权利要求范围内仅有的实施例。

附图说明

当考虑到以下的其详细描述时，本发明将会更好地被理解，并且除了上述阐述的那些之外的特征、方面和优点将变得显而易见。此类详细描述参考了以下附图。

图1是根据本公开的诸方面的物料搬运车辆上的负载搬运模块的左侧正视图；

图2是根据本公开的诸方面的图1的负载搬运模块和物料搬运车辆的前正视图，具有第一相机视场、第二相机视场和叉尖传感器视场；

图3是根据本公开的诸方面的图2的负载搬运模块和物料搬运车辆的俯视平面图，包括第一相机、第二相机和叉尖传感器的视场；

图4是根据本公开的诸方面的图3的负载搬运模块和物料搬运车辆的前正视图，其中负载由物料搬运车辆支撑；

图5是根据本公开的诸方面的图3的负载搬运模块、物料搬运车辆和负载的前正视图，包括第一相机视场和第二相机视场；

图6是根据本公开的诸方面的在物料搬运车辆上的具有可调节塔的负载搬运模块的左侧正视图；

图7是根据本公开的诸方面的图6的负载搬运模块和物料搬运车辆的前正视图，具有第一相机视场和第二相机视场；

图8是根据本公开的诸方面的用于拾取负载的方法的流程图；

图9是根据本发明的诸方面的用于在地面上卸下负载的方法的流程图；

图10是根据本公开的诸方面的用于将负载卸下到机架上的方法的流程图；以及

图11是根据本公开的诸方面的物料搬运车辆上的负载搬运模块的左侧正视图。

具体实施方式

在详细阐释本公开的任何方面之前，应当理解的是，本公开在其应用上不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造细节和组件布置。本公开能够具有其他配置，并且以各种方式实践或执行。另外，要理解的是，本文所使用的措辞及术语是为了描述的目的并且不应被视为限制性的。在本文中，“包含”、“包括”或“具有”及其变体意味着包括之后列出的条目和它们的等效物以及另外的条目。除非另外指定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛地使用，并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理的或机械的连接或耦合。

此外，如本文所使用，除非另有指定或限制，否则方向术语仅针对所描述的特定非限制性示例和视角来呈现。例如，对“水平”、“垂直”、“前”、“后”、“左”、“右”等特征或方向的引用通常是参照特定的附图或示例进行的，并且不一定指示绝对的取向或方向。然而，针对特定非限制性示例的相对方向术语通常可应用于该非限制性示例的可选取向。例如，“前”和“后”方向或特征(或“右”和“左”方向或特征，等等)通常可以被理解为指示相对相反的方向或特征。

现在将参考以下实施例更具体地描述本发明。应注意，这里给出的以下实施例仅用于说明和描述的目的。其不旨在穷举或限于所公开的精确形式。

本文所公开的大体是可配置用于自主或半自主物料搬运车辆(mhv)的负载搬运模块。负载搬运模块可包括至少一个相机、传感器和/或任何其他物体检测传感器，以便选择性地控制物料搬运车辆在各种位置(包括例如机架中的空间或地板上的空间)拾取和/或卸下负载。可以布置相机使得当mhv承载负载时，负载的底部部分位于一个相机的视场(fov)中，而负载的顶部部分位于另一个相机的fov中。还可以放置相机使得其各自的fov延伸到负载侧的上方、下方和/或周围。另外，传感器可被放置在mhv的负载承载叉的尖上或附近，并且可用于检测叉前和/或叉间物体的存在。通过相机和传感器，负载搬运模块可以获取与负载的位置和定向以及mhv周围的空间有关的信息，然后利用所收集的信息来拾取或卸下负载。

现在参考附图，并且特别地参考图1-5，示出了可附接到mhv60的叉滑架或组件70的负载搬运模块100的实施例。mhv60可包括桅杆72和耦合到桅杆72的叉组件70。叉组件70可包括彼此横向分开的两个叉74(即，负载支撑构件)。每个叉74可以从负载靠背78的前侧76延伸到与负载靠背78相对的相应叉尖80。叉74可被定位在叉组件70的底侧82近邻，使得叉74的顶表面84大体水平且共面。

在一些实施例中，叉组件70可以可移动地耦合到mhv60，使得叉组件70可在相对于mhv60的至少一个方向上选择性地平移、旋转或其组合。在所示的实施例中，叉组件70可以(例如，在与mhv60行驶的地板垂直的方向上)垂直移动，并且相对于桅杆72可枢转地旋转(参见图3)。附加地或替代地，叉74可被配置成在相对于叉组件70的至少一个方向上选择性地平移、旋转或其组合。在一些实施例中，mhv60可包括高度传感器，该高度传感器被配置成测量叉74例如相对于mhg60行驶的地板的高度。在一些实施例中，mhv可包括具有较多或较少负载支撑构件的叉组件，并且至少一个负载支撑构件可以位于与图1-5中所示的叉74不同的位置。

负载搬运模块100可包括安装在负载靠背78上的第一相机104，以及安装在从负载靠背78的顶侧向上延伸的塔112中、第一相机104之上的第二相机108。通常，可以将第一相机104略高于叉74的顶表面84放置。例如，可以放置第一相机104使得其下表面基本上与叉74的顶表面84共面。在一些实施例中，可以放置第一相机104使得其下表面高于叉74的顶表面84(诸如例如，至少一厘米(“cm”))。在一些实施例中，可以放置第一相机104使得其下表面在叉74的顶表面84上方1到80cm之间，其示例如图11所示。可以将第一相机104放置在叉74之间，使得叉74基本上关于第一相机104对称。进一步地，第一相机104可以被定向成朝远离负载靠背78的前向投影，使得第一相机104的第一视场(fov)116(参见，例如图2)延伸到叉组件70的前面。更具体地，如图2中最佳所见，第一fov116可向叉74的叉尖80延伸。在一些实施例中，可以放置第一相机104使得第一fov116大体朝向、远离或平行于叉74成角度。

返回图1，可以类似地将第二相机108放置在叉74之间，使得叉74基本上关于第二相机108对称。第二相机108的第二fov120可以延伸到叉组件70的前面。再次，更具体地，第二相机108的第二fov120可以向叉74的尖80延伸。进一步地，可以放置第二相机108使得第二fov120大体朝向、远离或平行于叉74成角度。

在一些实施例中，第二相机108在第一相机104之上的高度可以由mhv60搬运的负载的平均高度来定义。例如，第一相机104与第二相机108之间的垂直距离(即，高度h)可被尺寸设计为mhv60所承载的负载的平均高度之上的预定距离。在一些实施例中，高度h可以是至少50cm。进一步地，在一些实施例中，高度h可以是至少100cm。当负载90支撑在叉74上时(参见，例如，图5)，第二fov120可以延伸到负载90的上方、超出负载90或以其他方式超过负载90，使得第二相机108可以查看负载90的至少一部分和负载90上方的区域。该定位可以是有用的，例如，使得第二相机108可以在提升负载超过机架上的诸如例如卸下位置负载梁(即，可以将负载放置在其上的机架上的水平延伸梁)的结构时检查期望的卸下位置。

在一些实施例中，第一相机104和第二相机108中的至少一个可以是能够测量距离的3-d相机(例如，飞行时间相机)。更具体地，3-d相机通常是能够提供输出的相机，该输出使得可以评估三维空间体积(即，x、y和z坐标)中的坐标的位置。3-d相机优选地被提供照明可能性，使得如果周围是黑暗的，相机本身能够获得足够的照明以提供正确的输出。3-d相机通常有可以由特定范围定义的fov。例如，本文中包括的3-d相机可具有20°到180°的fov。在一些实施例中，本文中包括的3-d相机可具有35°到70°的fov。进一步，一些实施例可包括具有不同于所示fov中的至少一个的形状、大小和/或定向的fov的第一相机和第二相机中的至少一个。例如，第一fov和第二fov中的至少一个可以以比所示视角较宽或较窄的视角从相应的相机延伸。附加地或替代地，至少一个相机的fov可以是非对称的。

继续参考图1，负载搬运模块可包括至少一个叉尖传感器128，该叉尖传感器128定位于叉74中的至少一个叉的叉尖80近邻。例如，负载搬运模块100可包括安装在叉尖80中或叉尖80上的至少一个叉尖传感器128。每个叉尖传感器128可被配置成检测尖传感器fov132(参见，例如，图3)内物体的存在或不存在，尖传感器fov132可从叉尖传感器128向远离负载靠背78的方向延伸(例如，到叉尖80的前面)。另外，在一些实施例中，至少一个尖传感器fov132的一部分可以横向向内成角度以沿另一个叉74的方向延伸，这可有助于检测两个叉74之间物体的存在。在一些实施例中，尖传感器fov132的一部分可以在两个叉74之间横向延伸。附加地或替代地，叉尖传感器128中的每一个可包括布置成阵列的多个个体的传感器。例如，个体传感器可沿叉尖80从外边缘向相对的内边缘横向布置，内边缘比外边缘更接近相对的叉74。在一些实施例中，布置在叉的内边缘近邻的个体传感器中的至少一个可以横向向内成角度(即，朝向叉74或相对叉74之间的中心线)。例如，中心叉尖传感器可被配置成检测两个叉74之间的中心纵梁(或任何其他物体)。在一些实施例中，至少一个叉尖传感器128可以是(或可包括)飞行时间传感器(例如，lidar传感器)、相机和任何其他类型的物体检测传感器中的至少一个。还应理解的是，一些实施例可包括具有与所示的尖传感器fov132形状、大小和/或定向不同的尖传感器fov的至少一个叉尖传感器。例如，至少一个尖传感器fov可以从具有比所示视角较宽或较窄的视角的叉尖传感器延伸。附加地或替代地，至少一个尖传感器fov可以是非对称的。

返回图1，负载搬运模块100可包括一个或多个负载就位(seated)传感器142，该负载就位传感器被配置成检测负载是否就位在叉74上并被叉74完全接收。仅出于说明目的，例如，如图4所示，当负载接触负载靠背78时，可以认为负载完全就位在叉74上。例如，负载就位传感器142可以附连到负载靠背78或布置在与负载靠背78相同的垂直平面上，并且可以被配置成检测负载何时已完全就位到叉74上。负载就位传感器142可以是机械传感器或开关、飞行时间传感器或任何其他物体检测或位置感测传感器。另外，至少一个重量传感器(未示出)可被配置成确定mhv60所承载的负载的重量，并且可并入叉74、负载靠背78或叉组件70和mhv60的任何其他部分中的至少一个。

然而，在一些实施例中，第一相机、第二相机、叉尖传感器和负载就位传感器中的至少一个可以定位在与所示实施例不同的位置。例如，第一相机和第二相机中的至少一个可以定位于靠背的一侧的近邻、叉的上方(或内部)、mhv上和/或叉组件或mhv上的任何其他位置。附加地或替代地，负载搬运模块可包括至少一个附加传感器，其可以与所示实施例的传感器相同或不同。例如，负载搬运模块可包括至少一个附加相机、叉尖传感器和/或任何其他物体检测传感器。

仍然参考图1，负载搬运模块100还可包括控制器150，该控制器150与第一相机104、第二相机108、至少一个叉尖传感器128、负载就位传感器142、重量传感器和任何其他类型的传感器(例如，叉高传感器)或输入设备中的至少一个通信。控制器150还可以与仓库管理系统(wms)和主导航单元通信，该主导航单元可包括允许mhv60自动化引导的至少一个附加传感器或定位设备。例如，主导航单元可包括相机、全球定位系统(gps)、旋转激光扫描仪、运动传感器、lidar系统、同步定位和映射(slam)系统、使用射频识别(rfid)或磁体的点导航系统、以及有线导航系统中的至少一个。在一些实施例中，控制器可以在mhv或主导航单元中，而负载搬运模块100可以不具有单独的控制器。

如上所述，在一些实施例中，第一相机104和第二相机108中的至少一者的位置是可调节的。例如，图6和7示出了根据本公开另一实施例的负载搬运模块500。负载搬运模块500在设计和功能上大体类似于图1-5的负载搬运模块100，用相同的附图标记标识相同的元件，除非本文中描述或从图中明显可见。例如，负载搬运模块500的第二相机508可包括在安装在负载靠背78上的塔512中(或上)。塔512可进一步包括耦合到塔512的可移动部分564的致动器560。致动器560可以是电致动器、液压致动器或任何其他类型的致动系统或设备，并且可以被配置成相对于叉组件70选择性地移动塔512的可移动部分564，包括第二相机508。致动器560可以被配置成用于选择性地改变第一相机504与第二相机508之间的高度，例如，用于补偿变化的负载高度。例如，参考图7，如果在已(例如，经由负载就位开关)验证负载就位于叉74上时第二相机508无法检测负载的顶部，则致动器560可以调节第二相机508的高度，直到第二相机fov520延伸超过负载的顶部(即，第二相机508检测负载的顶部)。替代地或附加地，如果在叉上检测到负载并且第二相机508看不到负载的上方(即，负载基本上或完全阻塞第二相机fov520)，则可以调节第二相机508的高度，直到第二相机fov520的一部分不受阻挡为止。例如，可以移动第二相机508，直到第二相机fov502的至少25％、40％或60％不受负载阻挡为止。进一步地，在一些实施例中，致动器可被配置成在塔512内移动第二相机508。也就是说，致动器可被配置成相对于塔512和/或可移动部分564枢转、旋转、或平移第二相机508。另外，可包括一个或多个位移传感器(例如，弦丝电位计(stringpotentiometer)、编码器、位置换能器)，以测量第二相机508的高度位移。

通常，本文所公开的负载搬运模块可以使用由wms、连接的传感器和操作员中的至少一个传送到控制器和/或主导航单元的数据来控制mhv拾取或卸下负载。图8-10示出根据本公开的非限制性示例的使用负载搬运模块来拾取或卸下负载的示例性方法。尽管参考图1-5中的负载搬运模块100和物料搬运车辆60描述了这些方法，相同或类似的方法可用于其他物料搬运车辆和/或装载搬运模块。

图8示出了使用上面参考图1-5所述的具有负载搬运模块100的mhv60拾取负载的方法200。方法可包括在步骤204接收负载坐标并行驶到负载90。更具体地，关于负载的信息可以从例如wms提供给控制器150。目标负载信息可包括负载的网格位置(例如，x-y位置)、负载是储存在地板上还是机架上、负载拾取位置的高度(例如，机架高度)、负载的尺寸、负载的重量以及关于负载的任何其他信息、拾取位置、卸下位置或mhv60的操作参数中的至少一个。然后，mhv60可以自主地行驶到负载的x-y位置。在一些实施例中，高度传感器可以将叉74的高度传送给控制器150，以确定本文所描述的负载搬运过程是否可以在高度(即，在地面以上)发生。

在步骤208，方法200可进一步包括检查负载是在地面上还是在机架中(或升高的结构上)，这可由控制器150完成。例如，该操作可包括基于步骤204中提供的高度坐标来确定目标负载是否在机架上。附加地或替代地，可以使用从第一相机104、第二相机108、叉尖传感器128、mhv60上的任何其他物体检测系统中的至少一个获取的数据、以及传送到控制器150的任何其他信息来确定负载是在地面上还是在机架中。在一些实施例中，mhv60上的控制器150可被配置成在mhv60移动到负载位置之前、在将mhv60移动到负载位置时、一旦mhv到达负载位置或其任何组合执行检查负载在地面上还是在机架中的步骤208。

在控制器150已确定目标负载是在地面上还是在机架上之后，方法200可包括在步骤212定位支撑目标负载的货盘。例如，在一些实施例中，第一相机104可以通过识别货盘的中心纵梁来识别货盘的中心。该操作可包括移动叉组件70，使得负载的拾取位置在第一相机104的第一fov116中。附加地或替代地，一些实施例可被配置成使用第二相机108、叉尖传感器128和任何其他物体检测系统中的至少一个来识别支撑目标负载的货盘。如果无法定位货盘，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。然而，如果定位了货盘，则在步骤216中，负载搬运模块100可以确定货盘是否定位于叉74接合负载的预定义容差内。例如，控制器150可以确定叉74的中心是否与定位于中心纵梁的相对侧上的货盘袋的中心基本上对齐。在一些实施例中，预定义的容差可以是货盘相对于叉74的位置(例如，x、y和z坐标；滚动、俯仰和偏航)。

如果货盘不在相对于叉74的预定容差内，则可以在步骤220中校正叉74的位置。在一些实施例中，校正叉的位置可包括在步骤224处执行调节矢量，该调节矢量调节叉74相对于检测到的货盘位置的位置。调节矢量可包括移动mhv60、相对于mhv60移动叉组件70和移动叉组件70上的叉74中的至少一个。在已执行了调节矢量之后，在步骤228中，负载搬运模块100可以控制第一相机104通过识别中心来重新识别货盘的中心，然后在步骤232处确定调节矢量是否将叉74移动到接合货盘(例如，与货盘袋对齐)的位置中。可以使用与步骤212中使用的过程相同或不同的位置检测过程来执行步骤232。在一些实施例中，可以多次执行叉位置校正步骤220(例如，递增地校正叉位置)，并且可以重复步骤224、228和232。然而，一些位置校正步骤可以仅执行一次而不重复任何步骤。在一些实施例中，如果货盘位置完全超出最大调节矢量范围，则控制器150可被配置成设置错误代码或发送错误消息。负载搬运模块100可被配置成使用可具有附加步骤的叉位置校正过程，或省略步骤220、224、228和/或232中的至少一个的过程。

当确定货盘位置在预定义的容差内时，在步骤236中，(多个)叉尖传感器128可被配置成验证叉74与货盘纵梁之间的空位对齐。例如，如果叉尖传感器128没有在其相应的尖传感器fov132中检测到物体，则确认叉74在货盘纵梁之间正确对齐。在步骤240中，控制器150随后可指示叉74行进(traverse)到在货盘纵梁之间形成的货盘袋中。在步骤244中，在叉74行进到货盘袋中的同时，控制器150可监视正在行进的叉74的进度。例如，控制器150可以监视(多个)负载就位传感器142、货盘中心纵梁(例如，使用第一相机104)和(多个)叉尖传感器128中的至少一个，以检查叉74是否正确地行进到货盘袋中。附加地或替代地，控制器140可监视和/或测量叉74所行驶的距离。

在步骤248中，负载搬运模块100可以检查叉74的行进是否完成。例如，控制器150可以确定负载就位传感器142是否检测到负载完全接收在叉74上。如果负载就位传感器142没有检测到负载完全就位，则可以设置错误代码。如果负载就位传感器142检测到负载完全接收在叉74上，则在步骤252中控制器150可指示叉组件70提升到预定义的抬离高度以接合和提升负载。

一旦叉组件70已被提升到预定义的抬离高度，就在步骤256中，控制器150可以指示叉74朝向车辆主体行进(即，回到缩回位置)以从拾取位置移除负载。在叉74返回缩回位置的同时，在步骤260中控制器150可以监视负载就位传感器142，以确保负载保持完全就位在叉74上。如果负载就位传感器142指示在叉74移动时负载未完全就位，则控制器150可设置错误代码(或发送错误消息)。一旦叉74已基本上或完全行进回到缩回位置，就可以完成拾取负载操作。在一些实施例中，mhv60可行驶到期望的位置以卸下负载。

图9示出了使用上面参考图1-5所述的具有负载搬运模块100的mhv60来将负载卸下到地面上的方法300。最初，在步骤304处，可以从例如仓库管理系统(wms)向控制器150无线地提供负载卸下坐标(例如，卸下位置的x-y位置)。在步骤308处，一旦控制器150接收到负载卸下坐标，mhv60就可以行驶到卸下位置的x-y位置，并且可以大致地将所承载的负载定位在目的地袋的前面(即，叉74相对于卸下位置的高度对齐)。

在步骤312处，在负载大致定位的情况下，控制器150可以访问叉侧物体检测传感器(例如，定位物体检测传感器使得视角覆盖叉74上的负载要占用的空间区域)。在步骤316处，控制器150随后可确定物体(或阻挡物)是否在叉侧物体检测传感器的视场内。如果在叉侧物体检测传感器的视场中检测到物体，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。在步骤320处，如果在叉侧物体检测传感器的视场中没有检测到物体，则控制器150可以检查至少一个叉尖传感器136，以便确认叉74前面的空间是空的(即，没有检测到物体)。在步骤324处，在确定叉74前面的空间是空的之后，可以控制叉74行进到负载卸下位置。在步骤326处，当叉74到达期望的卸下位置时，叉74可停止并随后降低。在一些实施例中，使用重量传感器，控制器150可以确定叉74上的重量是否随着叉74的降低而减小，以便确定地面何时接合负载。一旦负载基本上或完全由地面支撑，则叉74的向下运动可以停止。附加地或替代地，叉74的向下运动可在预定距离之后停止，或使用任何其他传感器、过程或标准。

在步骤330处，一旦叉74已被降低，叉74可以远离负载并朝向车辆主体缩回。在步骤334处，当叉74返回到缩回位置时，控制器150可以通过检查至少一个负载就位传感器142来确定是否正在拖动负载。例如，如果负载就位传感器142关闭(即，负载仍然完全就位在叉74上)，则控制器150可被配置成设置错误代码或发送错误消息。如果负载就位传感器142打开(即，指示货盘/负载未完全就位在叉74上)，则叉可以继续从负载行进到预定距离。

在步骤338处，在叉74已从负载行进了预定距离之后，第一相机104可以捕获放置的负载的图像，并且控制器150可以尝试在图像中定位货盘/货盘上的负载。在步骤342处，控制器150然后可以确定由叉74行进的预定距离是否与从第一相机的一个或多个图像中所测量的从负载靠背78到负载/货盘的距离匹配。如果距离不匹配，则控制器150可被配置成设置错误代码或发送错误消息。在步骤346处，如果距离确实匹配，或在彼此的预定义容差内，则控制器150可确定叉74是否完全行进(即，缩回)。如果叉74没有完全行进，则叉74可以继续缩回。如果叉74完全行进，则卸载操作完成，而mhv60可以继续执行另一个任务。

图10示出了使用上面参考图1-5所述的具有负载搬运模块100的mhv60将负载卸下到机架或升高的平台上的方法400。与上述方法300类似，在步骤404处，可以从例如wms向控制器150无线地提供负载卸下坐标(例如，卸下位置的x-y位置和高度)。因此，mhv60可以自主地行驶到卸下位置的x-y位置。当(或随着)mhv60到达卸下位置的x-y位置时，在步骤408处，控制器150可确定目的地高度是否在第二相机108的当前高度处或之上。在一些实施例中，高度传感器可以将叉74的高度传送到控制器150，并且第二相机108的高度相对于叉74的高度可以已知。在一些实施例中，可以在mhv60行驶到卸下位置时或在mhv60开始行驶之前执行步骤408。

如果目的地高度不在或不在第二相机108的当前高度之上(即，第二相机108在目的地高度之上)，则在步骤412处，可以调节叉74以到达卸下高度之上(例如，卸下高度之上一英尺)的预定距离。在步骤416处，叉74可以进一步从卸下高度之上的预定义距离降低到卸下高度之上的预定义偏移值。当叉714被降低到卸下高度之上的预定偏移时，(多个)叉尖传感器128可以指示机架上的位置是否空闲并且是否能够接收负载。在一些实施例中，可以使用第一相机104、第二相机108和任何其他物体检测系统中的至少一个来确定机架上的卸下位置是否空闲。

如果目的地高度等于或高于第二相机108的当前高度(即，第二相机108低于目的地高度)，则在步骤420处，通过相对于机架移动mhv60和叉组件70中的至少一个，可以大致地将第二相机108定位在机架上的卸下位置的前面。然后，可以从第二相机108获取图像，并且在步骤424处，所获取的图像可以用于获得机架对齐。例如，控制器150可以使用第二相机108来确定相对于机架结构的横向对齐(即，左对齐或右对齐)。进一步地，在一些实施例中，第二相机108可用于搜索直立梁和负载梁的机架连接。如果找到机架连接，则可以计算机架连接相对于第二相机108的位置，并且可以基于负载连接的位置来调节叉74、叉组件702和第二相机108中的至少一个的位置。

在步骤428处，第二相机108可用于识别机架上的特征，诸如例如，水平负载条、直立梁或相邻负载(即，机架上期望的卸下位置旁边的负载)。如果无法定位机架或其组件，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。然而，如果识别了机架，则在步骤432处，所识别的一个或多个特征可用于量化感兴趣的最小体积和感兴趣的最大体积。例如，感兴趣的最小和/或最大体积可以基于负载尺寸、抬离高度和负载之间以及负载与机架直立之间期望的缓冲间隔。在一些实施例中，负载尺寸(例如，长度、宽度和高度)可以是控制器150已知的预定值。附加地或替代地，负载尺寸可由wms和/或任何其他信息源提供给控制器150。进一步，控制器150可以将所定义的感兴趣的体积与落客位置处的未占用空间的体积进行比较，该未占用空间的体积可以由第二相机108测量。

在步骤436处，一旦感兴趣的最小和最大体积已被量化，并且已经确定负载可以适合其中，第二相机108可以验证搜索体积是空的(例如，通过分析图像中的用于指示物体的像素)。如果检测到物体或另一结构(例如，通过存在具有指示物体/结构的强度的预定数量的像素)，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。在步骤440处，如果确定搜索体积为空，则可以将叉74提升到最终卸下高度。在步骤444处，在叉74被提升到卸下高度的同时，控制器150可以监视(多个)叉尖传感器128以识别从阻塞状态到未阻塞状态的转变。更具体地，(多个)叉尖传感器128可以被配置成检测何时负载梁在尖传感器fov132中，以及何时叉74在负载梁之上并且尖传感器fov132是清楚的。控制器150可以使用转变高度值(即，叉尖传感器128从阻塞转变到未阻塞时的高度值)来计算转变高度之上的预定义偏移值。一旦叉74到达卸下高度，就可以移动叉74到转变高度值之上的预定义偏移。

在步骤448处，当叉74布置在转变高度值或卸下高度之上的预定义偏移处时，叉74可行进(即，延伸)进入机架以放置负载。当(或随着)叉74行进机架时，控制器150可以监视至少一个叉尖传感器128，以确保叉不进入现有的货盘。例如，控制器150可确定是否至少一个中心叉尖传感器(即，专用于检测中心纵梁的在中心布置的叉尖传感器)被阻塞。如果中心叉尖传感器被阻塞(这可以表示叉74正在进入另一个货盘)，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。附加地或替代地，控制器150可被配置成确定是否正在推送货盘。例如，可以测量到货盘的距离，并将其与叉74已移动的距离进行比较。在一些实施例中，当货盘被拾取时，可以实现相同或不同的推送检测方法。

在步骤456处，如果叉74保持未阻塞并且已经行进到机架中的预定距离，则可以停止叉74的延伸，并且可以将叉74降低预定距离。在一些实施例中，预定义距离可基于负载重量(其可已使用负载重量传感器测量或由wms提供给控制器150)以及负载梁之上的预定义偏移高度中的至少一个。例如，在叉74降低时，控制器150可以确定叉74上的重量是否减少，或者，这可以指示负载由机架支撑。附加地或替代地，控制器150可以将可基于转变高度值和预定义偏移值中的至少一个的预设降低距离与叉74已降低的距离进行比较。在步骤464中，一旦确定叉74上的重量已减少并且满足预设的降低距离，则可以停止叉74的向下移动，并且在步骤468处，叉74可以向后缩回至缩回位置(即，离开机架并朝向车辆主体)。然而，如果叉74上的重量在降低时未减小和/或不满足预设的降低距离，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。

在步骤472处，当叉被缩回时，控制器150可监视至少一个负载就位传感器以确定货盘是否被拖动。例如，如果负载就位传感器142在预定的时间之后保持关闭(提供货盘拖动的肯定指示)，则可以停止叉74的移动，并且控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。如果负载就位传感器142切换到打开状态(例如，指示负载未就位在叉74上)，则叉74的缩回可以继续。

控制器150还可以被配置成监视叉74缩回的距离。例如，第一相机104可用于测量负载与第一相机104和/或负载靠背78之间的距离，以确定叉74已缩回的距离。在一些实施例中，控制器150可以比较叉74行进的距离(通过使用另一方法或传感器测量的距离)，以确定其是否与从负载靠背78到在第一相机图像中测量的负载/货盘的距离匹配。附加地或替代地，控制器150可以检查至少一个叉尖传感器128，以通过监视叉74之间的一部分尖传感器fov(例如，监视中心叉尖传感器)以确定货盘上的中心纵梁是否仍在叉74之间，来确定是否已卸载货盘。在步骤480处，基于所监视的缩回距离以及中心叉尖传感器感测到的中心纵梁的存在/不存在中的至少一个，控制器150可以确定叉74是否已完全缩回。如果还没有完全缩回，叉74可以继续缩回，而控制器150可以继续监视货盘拖动、缩回距离以及中心纵梁的存在/不存在。在一些实施例中，步骤472、476和/或480以及用于检查货盘拖动和/或测量缩回距离的任何其他步骤中的至少一个可以至少被执行一次。

在步骤488处，当叉74已完全缩回时，控制器150可以使用第一相机104执行负载放置的二次确认。第一相机104和第二相机108中的至少一个可以捕获负载的图像，该图像可以用于定位货盘和/或负载，以便确定负载位置。在步骤492处，控制器150可以确定所测量的负载位置是否在预定义的容差内与期望的负载卸下坐标匹配。如果负载位置在预定容差内，则负载操作完成，而mhv60可执行另一任务。如果负载位置不在预定义的容差内，则控制器150可以设置错误代码或发送错误消息。

图11示出了根据本公开的实施例的另一个负载搬运模块600。负载搬运模块600在设计和功能上可以类似于图1-5的负载搬运模块100，具有使用类同附图标记标识的类似元件，除非本文所述或从图中明显可见。例如，定位第一相机704使得其下表面安置在叉74的顶表面84之上。在一些实施例中，第一相机704可以在叉74的顶表面84之上至少10、15或20cm。

尽管可使用诸如顶、底、较低、中、横向、水平、垂直、前等等之类的各种空间和方向术语来描述本公开的示例，但理解，此类术语仅仅相对于附图中所示出的取向来使用。可以反转、旋转或以其他方式改变定向，使得上部是下部，反之亦然，水平变成垂直，等等。

提供对所公开的实施例的先前描述是为使得任何本领域技术人员皆能够制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本发明的精神或范围。由此，本发明并不旨在限定于本文中所描述的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

最后，明显期望本文描述的任何过程或步骤可被组合、省去或重新排序。在其他实施例中，指令可留驻在计算机可读介质上，其中这些指令由处理器执行以实现本文描述的一个或多个过程或步骤。如此，明确预期的是，本文描述的任何过程或步骤可实现为硬件、固件、包括在计算机上执行的程序指令的软件以及其任意组合。因此，本说明书只是以示例方式给出，并且不对本发明的范围构成限制。