包括载货架可定位移动搬运器的物体处理系统和方法与流程

背景技术：

1、本发明总体上涉及物体处理系统，并且明确地说涉及用于例如对物体分类、储存和取出物体以及为了各种目的而重新分配物体的机器人和其他物理处理系统，其中所述系统意欲在需要系统适应各种物体的处理的动态环境中使用。

2、当前的配送中心处理系统例如通常采取一种不灵活的操作序列，其中首先将杂乱无章的输入物体流分割成单个孤立的物体流，一次一个地呈现给识别物体的扫描仪。引入元件(例如，输送机、倾斜托盘或手动移动箱)将物体运送到期望的目的地或另一个处理站，所述目的地或处理站可以是箱、斜槽、袋子或输送机等。

3、例如，在某些分拣系统中，人类工人或自动化系统通常按到达顺序取出包裹，并基于一组给定的启发法将每个包裹或物体分拣到收集箱中。例如，所有类似类型的物体可能会进入收集箱，或者单个客户订单中的所有物体，或者发往同一运输目的地的所有物体等，可以被类似地处理。可能需要人类工人或自动化系统接收物体并将每个物体移动到它们的指定收集箱。如果不同类型的输入(接收到的)物体的数量很大，则需要大量的收集箱。

4、由于期望的目标是将传入的物体与指定的收集箱相匹配，因此此类系统本来就是效率低和不灵活的。此类系统可能需要大量的收集箱(因此需要大量的物理空间、大量的资本成本和大量的运营成本)，部分原因是一次性将所有物体分拣到所有目的地显然并不简单或高效。明确地说，在对物体进行自动分拣时，需要考虑以下几个主要事项：1)整体系统吞吐量(每小时分拣的包裹)，2)转道次数(即，物体可能被投送到的离散位置的数量)，3)分拣系统的总面积(平方英尺)，以及4)运行系统的年度成本(工时、电力成本、一次性部件的成本)。

5、当前最先进的分拣系统在某种程度上依赖于人力。大多数解决方案依赖于工人，工人通过扫描来自引入区域(斜槽、工作台等)的物体并将物体放在暂存位置、输送机或收集箱中来进行分拣。当箱已满或控制软件系统确定需要将其清空时，另一名工人会将箱清空到袋子、盒子或其他容器中，并将该容器发往下一个处理步骤。这种系统在吞吐量(即，人类工人以这种方式分拣到箱或清空箱的速度有多快)和转道数量(即，对于给定的箱大小，只能将这么多的箱安排在人类工人的实际可及范围内)方面有限制。

6、其他部分自动化的分拣系统涉及使用循环输送机和倾斜托盘，其中倾斜托盘通过人工分拣接收物体，并且每个倾斜托盘移动经过扫描仪。然后扫描每个物体并将其移动到分配给该物体的预定义位置。然后托盘倾斜以使物体落入该位置。此外，部分自动化系统，例如炸弹舱式循环输送机，涉及具有一些托盘，在每个托盘底部具有能够打开的底板(门)，其中当托盘定位在预定义的滑槽上方时门打开，然后物体从托盘落入滑槽中。同样，物体在托盘中时被扫描，这假设扫描仪可以看到任何识别码。

7、关键领域缺乏这种部分自动化系统。如所述，这些输送机具有可以装载物体的离散托盘；然后，它们穿过扫描隧道，所述扫描隧道扫描物体并将其与其所在的托盘关联起来。当托盘经过正确的箱时，触发机制会导致托盘将物体倾倒到箱中。然而，这种系统的缺点是每次转道都需要致动器，这增加了机械复杂性并且每次转道的成本可能非常高。

8、替代方案是利用人力来增加系统中可用的转道器或收集箱数量。这降低了系统安装成本，但增加了运营成本。然后，多个单元可以并行工作，有效地线性倍增吞吐量，同时将昂贵的自动化转道器的数量保持在最低限度。此类转道器无法识别箱，也无法将箱转道到特定地点，而是与光束中断器或其他传感器一起工作，以设法确保不加区分的成堆物体被适当转道。此类转道器的成本较低，加上转道次数较少，使得整个系统转道成本保持较低。

9、不幸的是，这些系统没有解决有关系统箱总数的限制。所述系统只是将全部物体的相同份额转道到每个并行手动单元。因此，每个并行分拣单元必须具有所有相同的收集箱名称；否则，物体可能会被递送到不具有该物体所映射到的箱的单元。

10、其他系统通过储存和取出系统提供对各种输入物体的接近。自动化储存和取出系统(as/rs)例如通常包括用于自动地将物品储存(放置)到限定的储存位置和从限定的储存位置取出物品的计算机控制系统。传统的as/rs通常使用置物袋(或箱)，这是系统的最小装载单位。在这些系统中，置物袋被带到从置物袋中挑选各个物品的人手中。当人从置物袋中挑选出所需数量的物品时，置物袋会被重新引入回到as/rs中。

11、在这些系统中，置物袋被带到人面前，人可以从置物袋中取出物品或将物品加到置物袋中。然后将置物袋还回到储存位置。此类系统可以用于图书馆和仓库储存设施。as/rs不涉及处理置物袋中的物品，因为当置物袋被带到人面前时，人会处理物体。这种工作分离允许任何自动化运输系统做它擅长的事情，即移动置物袋，并且允许人做自己更擅长的事情，即从杂乱的置物袋中挑选物品。这也意味着当运输系统为人带来置物袋时，人可以站在一个地方，这提高了人们拣货的速度。然而，在将置物袋移向以及随后移离每个人所需的时间和资源以及在可能需要每个人处理大量置物袋的应用中人们以这种方式处理置物袋的速度有多快方面，这种传统系统存在限制。

12、虽然存在用于移动货架、盒子或物体的自动化搬运器系统，但此类系统在其有效地且经济地与现有设备(例如，某些应用中的输送机或其他处理设备)交互的能力方面可能不够灵活。仍然需要一种更有效和更具成本效益的物体分拣系统，所述系统将各种尺寸和重量的物体分拣到适当的固定尺寸的收集箱或托盘中，并且在处理这些尺寸和重量不同的物体方面也是高效的。

技术实现思路

1、根据一个方面，本发明提供一种物体处理系统，所述物体处理系统包括用于在至少两个相互正交的方向上受控地移动的多个可远程致动的搬运器，每个搬运器包括底座和用于接收容器的载货架部分，每个载货架部分适于在升降方向上移动以及绕着旋转轴在旋转方向上移动，所述旋转轴与所述升降方向基本上平行。

2、根据另一个方面，本发明提供一种物体处理系统，所述物体处理系统包括用于受控的多方向移动的至少一个可远程致动的搬运器，所述搬运器包括底座和用于接收容器的载货架部分，所述载货架部分适于在升降方向和旋转方向上相对于所述底座移动，并且所述系统适于将任何容器及所述容器上的任何物体放到多个突出部上。

3、根据另一个方面，本发明提供一种物体处理系统，所述物体处理系统包括用于受控的多方向移动的多个可远程致动的搬运器，每个搬运器包括用于接收容器的载货架部分和用于支撑所述载货架的底座，所述底座包括用于在两个相互正交的方向中的任一个上移动相应搬运器的一对可独立致动的轮子，并且所述载货架联接到用于使所述载货架相对于所述底座旋转的载货架旋转系统。

4、根据另一个方面，本发明提供一种用于处理物体的物体处理系统，所述物体处理系统包括用于受控的多方向移动的多个可远程致动的搬运器，每个可远程致动的搬运器包括用于接收容器的载货架部分和用于支撑所述载货架的底座，所述底座包括包括旋转-直线运动转换器的载货架升降系统，并且包括用于使所述载货架相对于所述底座旋转的载货架旋转系统。