用于材料处理设施中的产品自动拾取的系统和方法
【专利摘要】本发明提供了用于在材料处理设施中自动地拾取物品或产品的系统和计算机实现的方法。在一个实施例中，系统包括第一传感器；传送带；机器人手，其包括多个手指，每个手指附接到一个或多个吸盘；存储器；以及一个或多个处理器，其全部耦接到一起。存储器包括可由所述一个或多个处理器执行的程序指令以实现拾取流程组件，所述拾取流程组件被配置来：(i)从所述第一传感器接收在传送带上传递的物品或产品的感测信息；(ii)生成拾取计划，所述拾取计划包括处理器可执行指令以控制机器人手拾取物品或产品；以及(iii)通过执行已生成的拾取计划来控制机器人手从传送带拾取物品或产品，同时选择性地启动一个或多个吸盘。
【专利说明】用于材料处理设施中的产品自动拾取的系统和方法
[0001]发明背景
[0002]电子市场(如经由互联网可访问的那些)可以包括可供采购的物品或产品目录。这些物品可以作为商业(例如，销售或交易)基础。在一个示例中，客户可以利用网页浏览器访问商家的网站，从目录选择用于采购的物品，并且参与结算流程以敲定物品订单。商家可以操作包括各种设施的订单履行网络以处理此类订单。例如，商家可以包括预备已采购物品货物的设施。货物承运人可以从商家获得此类货物并且将货物发送到各自的采购客户。
[0003]商家操作的设施可以包括用于履行客户提交的订单的各种订单履行流程。这些流程可以对物品进行操作以进行各种任务，如预备用于装运的物品。在这些流程中的一个或多个点处，物品必须在物理意义上从一个位置，例如从传送带皮带，拾取并且放置到另一个位置上，如放置到另一个传送带皮带上或分类仓或装运箱中。本发明涉及提供用于在材料处理设施中使用的自动拾取系统和方法，其能够可靠并且自适应地拾取各种类型的物品，如具有各种形状、大小、硬度等的物品。
[0004]附图简述
[0005]图1图示了根据一些实施例的材料处理设施的操作的逻辑指示。
[0006]图2图示了根据一些实施例的材料处理设施的示例物理布局。
[0007]图3图示了根据一些实施例的包括拾取控制组件的示例系统配置。
[0008]图4A-4E图示了根据一些实施例的自动拾取器的四个示例配置。
[0009]图5是样本自动材料拾取流程的流程图。
[0010]图6A和6B是用于在自动材料拾取流程中控制自动拾取器的示例方法的流程图。
[0011]图7图示了根据一些实施例的通过控制系统进行的自动拾取器的反馈控制。
[0012]图8是根据一些实施例的适用于实现在材料处理设施中的产品自动拾取的系统和方法的各种元件的计算机系统的一个示例。
[0013]尽管通过若干实施例和图示性附图的示例在本文中描述了用于拾取产品或物品的系统和方法，但是本领域的技术人员仍将认识到用于拾取产品或物品的系统和方法不限于所描述的实施例或附图。应理解，附图及对其进行的详细描述不旨在将用于拾取物品或产品的系统和方法限制在已公开的特定形式，恰恰相反，本发明将涵盖如所附权利要求定义的属于用于拾取物品或产品的系统和方法的范围内的所有修改、等同物和替代物。本文中所使用的标题仅仅用于组织目的而非意在用来限制说明书或权利要求书的范围。如在本申请全文中所使用的，词语“可以”用在允许意义中(即，意指具有可能性)，而不是强制意义(即，意指必须)。类似地，词语“包括”意指包括，但不限于。
[0014]具体实现方式
[0015]本发明描述了用于在材料处理设施中拾取产品的系统和方法的各种实施例。图1图示了示例性材料处理设施100的操作的逻辑表示或视图，其中可以使用根据各种实施例的用于拾取产品的系统和方法。在各种实施例中，包括多个材料处理设施(其中的每个可以与材料处理设施100的方式相似的方式配置)的订单履行网络可以负责履行多个订单，如通过电子商务(“e-commerce”)门户网站下达的订单。
[0016]在各种实施例中，材料处理设施可以包括处理、存储、和/或分销物品单元的一个或多个设施，包括但不限于仓库、分销中心、集散中心、订单履行中心、供应链网络中的节点、零售机构、运输设施、库存设施、或被配置来处理物品单元的任何其他设施。例如，图1可以图示根据一些实施例的产品分销商的订单履行中心。多个客户10可以通过电子商务门户网站或其他电子市场提交订单20到产品分销商，其中每个订单20指定来自存货30的一个或多个物品，该一个或多个物品将被运输到提交了订单的客户处。存货30包括已通过接收80的来料货物90。为了履行客户订单20，如在40处所指示的，在每个订单中指定的一个或多个物品可以从材料处理设施中的存货30(其也可以称作库存)提取。已提取的物品可以传递或传送到材料处理设施中的一个或多个站用于分类50成其各自的订单、装箱60、运输70、并且最后到至客户10的货物承运人网络75。在各种实施例中，根据本发明的用于拾取物品或产品的系统和方法可以主要用在分类50阶段中，其中从存货30提取的物品或产品在一个或多个传送带皮带上接收，随后可以从该一个或多个传送带皮带拾取该物品或产品以放置到另一个传送带皮带上用于进一步分类到分类仓或装运箱中。
[0017]图2图示了材料处理设施的示例物理布局，如订单履行设施或中心，其中可以实现用于在材料处理设施中自动地拾取产品或物品的系统和方法的实施例。来自请求者的物品请求(例如，订单)可以在随后从库存30提取物品的多个代理商(取货人)200之间划分。已提取的物品单元可以放置到容器205(例如，手提包或推车)中用于传送。订单可以在代理商200之间再划分；因此，代理商200中的两个或更多个可以提取一个订单的物品并且，同样地，每个容器205可以容纳两个或更多个订单的物品。已提取的物品可以传送到分类站210或一个或多个传送设备(例如，传送带皮带)206上的站(可能有多于一个分类站210)。例如，代理商200可以将容纳在其容器205中的物品“倾倒”到一个或多个传送带皮带206上,所述一个或多个传送带皮带206延伸到分类站210中的任何一个。
[0018]在分类站210处，在一个或多个传送带设备上传送的已提取的物品随后根据订单20进行分类从而生成各自对应于订单a到η的物品215a到215η的已分类组。物品215a到215η的已分类组各自传送到装箱站230a到230η以装箱用于运输。已装箱的货物随后在运输70处进行处理并且转发到货物承运人用于传递到各自客户。
[0019]在一个或多个分类站210中的每个中，在一个或多个传送带设备中的每个上传递的已提取的物品或产品需要一次或多次地进行识别以及选择性地拾取以根据订单逐步分类成物品组。这个流程可以涉及选择性地拾取每个物品或产品并且将其放置到另一个传送带皮带上以用于进一步分类到分类仓或最后的装运箱中。根据各种实施例，结合在分类站210的多个阶段中使用的一个或多个传送带设备来看，物品或产品的自动拾取的方法和系统可以用在一个或多个位置处。
[0020]图3是图示根据一些实施例的用于在材料处理设施中自动地拾取物品或产品的系统的示意图。该系统包括传感器310，如图像传感器(例如，3D图像传感器)和ID传感器(例如，条形码阅读器、射频识别器或RFID阅读器)。传感器310相对于传送带312 (例如，传送带皮带、辊道系统、或其他传送机构)布置以获得在传送带312上传递的物品或产品314的传感器信息。图3图示了四个不同的物品或产品314A、314B、314C和314D，每个具有不同的形状、大小、硬度等。根据各种实施例，用于自动地拾取物品或产品的系统和方法能够可靠并且自适应地拾取各种类型(形状、大小、硬度等)的物品或产品。
[0021]可将传感器310获得的感测信息送到控制系统102，其中(在图示的实施例中的)产品314 “A”的感测信息、产品314 “A”的ID、以及传送带312上的产品314 “A”的位置彼此相关联，并且依据存储器316中的订单10而被引用。如在下文中更加详细描述的，控制系统102可以包括但不限于一个或多个计算机系统，一个或多个数据存储设备，一个或多个有线和/或无线网络，控制系统软件(程序，模块，驱动器，用户接口等)，以及一个或多个手持式、移动式和/或固定式阅读器，扫描仪或扫描设备，该扫描仪或扫描设备能够扫描，接收，或以其他方式检测单个物品或产品314和/或传送带312的单个部分(位置)上的标记或标签(例如，条形码，RFID标签等)。可以在控制系统102中使用的示例性计算机系统在图8中进行图示。
[0022]产品314的ID可以通过适合的ID传感器(例如，条形码阅读器，RFID设备)获得，该适合的ID传感器读取附加到产品314的ID标签(例如，条形码标签，RFID标签，或一些其他可扫描或可读的机构，标记或标签)。例如，可以用条形码，通用产品代码(UPC)，库存单位(SKU)代码，序列号，和/或可以用作物品标识符的其他标识(包括所有人标识)标记物品或给物品加标签。物品ID可以根据类型标识物品，和/或可以标识物品类型中的单个物品。用于此目的的ID传感器可以形成或成为传感器310的一部分，或当例如传感器310是3D图像传感器时与传感器310分离地提供。传送带312上的产品314的位置还可以通过将位置ID标签附加到传送带皮带的每一段/部分以及用包括在控制系统102中的适合的位置ID传感器读取位置ID标签来获得。其他构件，如耦接到传送带312轴的旋转编码器，也可以用来确定产品314相对于传送带312的位置，该位置通过传感器310来感测。物品ID和传送带位置ID可以经由有线和/或无线通信传递到控制系统102。控制系统102将产品314 “A”的感测信息、产品314 “A”的ID、以及传送带312上的产品314 “A”的位置彼此关联。控制系统102随后依据存储器316中的订单10参照关联的信息以做出自动地拾取产品314 “A”并且将其放置在另一个位置上用于分类目的的决定。
[0023]一旦控制系统102决定自动地拾取产品314“A”以将其放置到另一个具体位置上，那么控制系统102则控制自动拾取器320拾取物品314 “A”。
[0024]图5是根据一些实施例的自动地拾取物品或产品的一个方法的流程图。在步骤510中，从传感器310接收物品或产品314“A”的感测信息。在步骤512，基于已接收的感测信息，控制系统102控制自动拾取器320拾取物品或产品314 “A”并且将其移动到另一个位置。此外，控制系统102可以提取在存储器318(图3)中存储的已定义的拾取计划，该存储器318对应于待拾取的已识别的物品或产品314“A”，并且可以至少部分地基于已提取的拾取计划来控制自动拾取器320。拾取计划包括处理器可执行指令以基于可以影响物品或产品314 “A”应如何被自动拾取器320拾取的该物品或产品314 “A”的已确定特征，如其尺寸(大小，形状)、硬度/软度、质地等来引导自动拾取器320拾取物品或产品314 “A”。在步骤514中，该方法最后将物品或产品314 “A”的拾取计划存储到存储器318中并且对其进行调整。
[0025]例如，参照图6A，如果物品或产品314 “A”的拾取计划之前没有存储在存储器318中，那么控制系统102仅基于从传感器310 (如3D图像传感器)接收的感测信息来生成拾取计划(步骤610)。例如，该感测信息包括物品或产品314“A”的尺寸(大小、形状)并且基于该感测信息控制系统102生成拾取计划。如在下文中将更加详细描述的，控制系统102随后根据已生成的拾取计划来控制自动拾取器320，同时可能基于从在拾取器自身上提供的传感器接收的反馈信息来调整拾取计划(步骤612)。当相同类型的物品或产品314再次在传送带312上传递以通过自动拾取器320拾取时，控制系统102最后将(已调整的)拾取计划存储在存储器318中供以后使用(步骤614)。
[0026]作为另一个示例，参照图6B，如果待拾取的物品或产品314“A”的拾取计划在存储器318中，那么控制系统302则基于产品314 “A”的感测ID信息来从存储器318提取拾取计划(步骤620)。将在下文中描述控制系统102随后根据已提取的拾取计划来控制自动拾取器320，同时可能基于从拾取器的传感器接收的反馈信息来调整拾取计划(步骤622)。当相同类型的物品或产品314再次在传送带312上传递以通过自动拾取器320来拾取时，控制系统102最后将(已调整的)拾取计划存储在存储器318中供以后使用(步骤624)。
[0027]图4A-4B示出可以根据各种实施例使用的自动拾取器320的示例。图4A示出拾取器的第一个示例，其是机器人手320A，该机器人手320A包括每个都有关节并且单个可控制的多个手指322，其中每个关节都是单独可控制的。各种机器人手和其控制系统都是可行的并且根据各种实施例机器人手的适合的控制系统可以并入到拾取控制组件的控制系统102。因此，控制系统102可以可选择地控制机器人手320A的每个手指的每个关节以根据物品或产品314 “A”的已确定特征，如其尺寸(大小、形状)和/或根据物品或产品314 “A”的已定义的拾取计划来抓住(夹住)该物品或产品314 “A”。机器人手320A的每个手指322包括一个或多个吸盘324，每个吸盘优选地耦接到压力传感器326 (或触摸传感器)。此夕卜，吸盘324可以提供在机器人手320A的手掌部分328中。全部吸盘均被耦接到真空生成器(未示出)并且可以通过控制系统102可选择地启动以可靠地抓住产品或物品314。压力传感器326被配置来测量施加到其的压力并且经由有线或无线通信将已测量的压力值发送到控制系统102。
[0028]机器人手的压力传感器326可以用来将反馈信息提供到控制系统102以调整或补充拾取计划来控制机器人手320A从而更加可靠和自适应地抓住物品或产品314 “A”。具体来讲，基于通过压力传感器326测量的并且发送到控制系统102的压力值，控制系统102可以启动与压力传感器326相关联的吸盘324。例如，当通过压力传感器326测量的压力值指示吸盘324已经接触产品或物品314 “A”的表面时，控制系统102可以启动相关联的吸盘324以将吸盘324固定到表面。一旦产品314 “A”已被拾取并且移动到另一个具体位置，那么控制系统102则随后停用吸盘324以释放物品或产品314“A”。启动/停用机器人手320A的吸盘中的哪一个的定时可以是用于拾取物品或产品314 “A”的已定义的拾取计划的一部分，该拾取计划随后可以根据机器人手320A的压力传感器326提供的反馈信息基于在哪一个实际定时实际启动了吸盘324中的哪一个来进行调整。
[0029]图4B示出拾取器的第二个示例，其是呈所谓机械手320B的形式，机械手320B包括可以被控制来“闭合”以抓住物品或产品314或“张开”以释放上述事物的两个手指。各种机械手和其控制系统都是可行的并且根据各种实施例机械手的适合的控制系统可以并入到拾取控制组件的控制系统102。用于控制机械手320B的拾取计划包括处理器可执行指令以控制以何种速度将两个手指移动靠近到到何种(程度)。如上文描述的机器人手320A的情形，机械手320也可以包括传感器，如压力传感器或触摸传感器，以将与机械手320B的已定义的手指运动的适当性有关的准确的反馈信息提供到控制系统102。基于反馈信息，初始拾取计划可以进行调整并且重新定义。
[0030]图4C示出拾取器的第三个示例，其是铲型拾取器320C，所述铲型拾取器320C包括待插入到待拾取物品或产品314“A”下方的铲板322，从而结合大体垂直支撑件324的运动来铲起物品或产品314 “A”。垂直支撑件324和铲板322彼此大体垂直相交。各种铲型拾取器和其控制系统都是可行的并且根据各种实施例铲型拾取器的适合的控制系统可以并入到拾取控制组件的控制系统102。铲型拾取器320C能够并且适用于拾取各种类型的产品或物品而不管其形状和其硬度/软度如何，且因此可以适用于拾取相对易碎的物品或产品O
[0031]图4D示出拾取器320D的第四个示例，其是铲型拾取器320C和机械手320B的组合。这种拾取器可以适合于用机械手320B更加紧固地抓住物品或产品314 “A”从而防止其在铲型拾取器320C的铲板322上偏移或掉落。为此目的，用于控制拾取器320D的拾取计划包括处理器可执行指令以便以协调的方式来控制铲型拾取器320C和机械手320B 二者的运动。
[0032]图4E示出拾取器320E的第五个示例，其也是铲型拾取器320C和机械手320B的组合，其中上述二者整体地形成。在图示的示例中，机器人手320B的两个手指330a和330b枢转地稱接到垂直支撑件324的两个边缘。如虚线331a、331b不出的，尽管手指330a和330b可以在垂直支撑件324后面正常地“折叠”，但是该手指330a和330b可以被启动以经由适合的启动机构和控制来旋转抓住(绑定)在铲型拾取器320C的铲板322上的物品或产品 314 “A”。
[0033]图7示意性地图示了自动拾取器320和控制系统102之间的交互以基于从在自动拾取器320上提供的传感器接收的反馈信息来控制自动拾取器320。反馈信息通过耦接到自动拾取器320的一个或多个传感器(例如，压力传感器、触摸传感器)710提供并且经由有线或无线通信发送到控制系统102。反馈信息可以指示自动拾取器320和待拾取的物品或产品314之间的实际关系(例如，交互)的各种特征，如待拾取的物品或产品314的表面施加到压力传感器的压力，或触摸传感器和物品或产品314的表面之间的触摸(接触)。此类传感器的其他示例可以包括红外传感器和激光传感器。一旦从传感器710接收到反馈信息，那么控制系统102则经由有线和/或无线通信来控制自动拾取器320的活动组件中的一个或多个，如机器人手320A或机械手320B的手指和手指的每个关节(接头)或铲型拾取器320C的垂直支撑件324。
[0034]返回图3，除了使控制系统102生成(并且调整)每个类型的物品或产品的拾取计划，根据各种实施例的用于产品的自动拾取的系统还可以被配置来允许用户手动或半手动地输入某些(经常处理的)物品或产品的拾取计划并且将其存储在存储器318中。如将在下文图8中描述的，在计算机系统800中提供的适合的输入/输出设备使这种手动或半手动构造以及拾取计划的录入变为可能。
[0035]如本文所描述的，用于在材料处理设施中自动地拾取产品或物品的系统和方法的各种实施例可以在一个或多个计算机系统上执行，该一个或多个计算机系统可以与各种其他设备交互。注意相对于图1-7在上文中描述的任何组件，动作或功能可以根据各种实施例经由被配置成图8的计算机系统800的一个或多个计算机系统来实现。在图示的实施例中，计算机系统800包括经由输入输出(I/O)接口 830耦接到系统存储器820的一个或多个处理器810。计算机系统800还包括耦接到I/O接口 830的网络接口 840，以及一个或多个输入/输出设备850，如光标控制设备860、键盘870和显示器880。在一些情形下，考虑了尽管使用计算机系统800的单一例子实现实施例，但是在其他实施例中，构成计算机系统800的多个此类系统，或多个节点可以被配置来容宿实施例的不同部分或例子。例如，在一个实施例中一些元件可以经由与实现其他元件的那些节点不同的计算机系统800的一个或多个节点来实现。
[0036]在各种实施例中，计算机系统800可以是包括一个处理器810的单处理器系统，或包括若干个处理器810 (例如，两个、四个、八个或其他适合数量的)多处理器系统。处理器810可以是能够执行指令的任何适合的处理器。例如，在各种实施例中，处理器810可以是实现各种指令集架构(ISA)，如x86、PowerPC、SPARC或MIPS ISA或任何其他适合的ISA的通用或嵌入式处理器。在多处理器系统中，处理器810中的每个通常可以但并不是必需地实现相同的ISA。
[0037]系统存储器820可以被配置来存储通过处理器810可访问的程序指令822和/或数据832。在各种实施例中，系统存储器820可以使用任何适合的存储器技术，如静态随机访问存储器(SRAM)，同步动态RAM(SDRAM)，非易失性/快闪型存储器，或任何其他类型的存储器来实现。在图示的实施例中，示出了实现拾取控制组件300的程序指令822存储在程序指令822内。此外，存储器820的数据832可以存储上文描述的任何信息或数据结构，如包括用于拾取各种产品或物品的拾取计划的产品数据370。在一些实施例中，程序指令和/或数据可以在不同类型的计算机可访问媒介或独立于系统存储器820或计算机系统800的相似的媒介上接收、发送或存储。尽管计算机系统800被描述为实现流程控制组件300的功能，但是上文描述的任何组件或系统可以经由此类计算机系统实现。
[0038]在一个实施例中，I/O接口 830可以被配置来协调设备中的处理器810、系统存储器820与任何外围设备(包括网络接口 840或其他外围接口，如输入/输出设备850)之间的I/O流量。在一些实施例中，I/O接口 830可以进行任何必需的协议、定时或其他数据转换以将数据信号从一个组件(例如，系统存储器820)转换成适合另一个组件(例如，处理器810)使用的格式。例如，在一些实施例中，I/O接口 830可以包括对通过各种类型的外围总线，如外围组件互连(PCI)总线标准的变体或通用串行总线(USB)标准附接的设备的支持。例如，在一些实施例中，I/O接口 830的功能可以分为两个或更多个单独组件，如北桥和南桥。另外，在一些实施例中，I/O 5接口 830 (如到系统存储器820的接口)的一些或全部功能可以直接并入到处理器810。
[0039]网络接口 840可以被配置来允许数据在计算机系统800和附接到网络885 (例如，图3的任何元件)的其他设备(例如，上丈描述的附图中的任何其他组件)之间或计算机系统800的节点之间交换。在各种实施例中，网络885可以包括一个或多个网络，包括但不限于局域网(LAN)(例如，以太网或企业通信网)、广域网(WAN)(例如，互联网)、无线数据网络、一些其他电子数据网络或其一些组合。例如，在各种实施例中，网络接口 840可以经由有线或无线通用数据网络，如任何适合类型的以太网；经由电信/电话网络如模拟语音网络或数字光纤通信网络；经由存储区域网络或光纤通道SAN，或经由任何适合类型的网络和/或协议来支持通信。
[0040]在一些实施例中，输入/输出设备850可以包括一个或多个显不器终端、键盘、小键盘、触摸板、扫描设备、语音或光学识别设备、或适合通过一个或多个计算机系统800来输入或访问数据的任何其他设备。多个输入/输出设备850可以存在于计算机系统800中或可以分布在计算机系统800的各种节点上。在一些实施例中，相似的输入/输出设备可以独立于计算机系统800，并且可以通过有线或无线连接(如通过网络接口 840)来与计算机系统800的一个或多个节点交互。
[0041]如在图8中所示出的，存储器820可以包括被配置来实现上文描述的任何元件或动作的程序指令822。在一个实施例中，程序指令可以实现上文描述的方法，如图5、6A和6B图示的方法。在其它实施例中，可以包括不同的元件和数据。应注意，数据832可以包括上文描述的任何数据或信息。
[0042]本领域的技术人员将理解计算机系统800仅仅是图示性的并且不旨在限制实施例的范围。更具体地讲，计算机系统和设备可以包括可以执行已指示功能的硬件或软件的任何组合，包括计算机、网络设备、互联网应用程序、PDA、无线电话、寻呼机等。计算机系统800也可以连接到未被示出的其他设备，或相反可作为单机型系统进行操作。另外，在一些实施例中，通过已图示的组件提供的功能可以与较少的组件组合或可分布在额外的组件中。类似地，在一些实施例中，已图示组件中的一些的功能可以不提供和/或其他额外功能可能是可行的。
[0043]本领域技术人员还将理解，尽管各种项目被示出为存储在存储器或存储装置(当被使用时)中，这些项目或项目的一部分可在存储器与其它存储装置之间传送以用于存储器管理和数据整合的目的。替代地，在其它实施例中，一些或全部软件组件可在另一设备的存储器中上执行，且经由计算机间通信来与示出的计算系统进行通信。一些或全部系统组件或数据结构还可存储(例如，作为指令或结构数据)在计算机可存取介质或由适当驱动读取的便携物品上，上文描述了这样的各种示例。在一些实施例中，存储在独立于计算机系统800的计算机可存取介质上的指令可经由传输介质或信号(诸如电、电磁或数字信号)传输到计算机系统800，所述信号经由诸如网络和/或无线链路的通信介质传送。各种实施例可进一步包括接收、发送或存储根据有关计算机可存取介质的前述描述来实现的指令和/或数据。一般而言，计算机可访问媒介可以包括计算机可读存储媒介或存储器媒介如磁性或光学媒介，例如磁盘或DVD/CD-R0M，易失性或非易失性媒介如RAM(例如，SDRAM、DDR、RDRAM.SRAM等)、R0M等。在一些实施例中，计算机可访问媒介可以包括传输媒介或经由通信媒介如网络和/或无线链路传送的信号(如电、电磁、或数字信号)。
[0044]在不同的实施例中，本文所描述的方法可以在软件、硬件或其组合中实现。另外，方法框图的顺序可以改变，并且各种元素都可以进行添加、重新排序、组合、省略、修改等。如对受益于本公开的本领域的技术人员显而易见的，可以做出各种修改和改变。本文所描述的各种实施例均为说明性的而非限制的。许多变形、修改、添加和改进都是可能。因此，本文所描述的组件的多个例子可以提供作为单个例子。各种组件之间的边界、操作和数据存储都是有些任意性的，而特定操作在特定说明性配置的上下文中示出。功能的其他分配也进行了设想并且属于所附权利要求范围。最后，作为示例性配置中离散组件呈现的结构和功能可以实现为组合的结构或组件。这些或其他变型、修改、添加或改进可以属于如所附权利要求定义的实施例的范围内。
【权利要求】
1.一种系统，其包括: 第一传感器； 传送带； 自动拾取器； 存储器；以及 一个或多个处理器，耦接到所述第一传感器、所述传送带、所述自动拾取器和所述存储器，其中所述存储器包括可由所述一个或多个处理器执行的程序指令以实现拾取流程组件，所述拾取流程组件被配置来: (a)从所述第一传感器接收在所述传送带上传递的物品或产品的感测信息； (b)基于所述物品或产品的已接收的感测信息，控制所述自动拾取器从所述传送带拾取所述物品或产品；以及 (C)将拾取计划存储在存储器中，所述拾取计划包括处理器可执行指令以控制所述自动拾取器拾取所述物品或产品，所述拾取计划基于所述物品或产品的已接收的感测信息生成。
2.根据权利要求1所述的系统，其中(b)还包括:(b-l)基于所述物品或产品的已接收的感测信息，生成拾取计划，所述拾取计划包括处理器可执行指令以控制所述自动拾取器拾取所述物品或产品，以及(b-2)执行已生成的所述拾取计划。
3.根据权利要求1所述的系统，其中(b)还包括:(b-Ι)基于所述物品或产品的所述已接收的感测信息，从所述存储器提取对应于所述物品或产品的拾取计划，以及(b-2)基于所述物品或产品的所述已接收的感测信息并且根据所述已提取的拾取计划来控制所述自动拾取器拾取所述物品或产品。
4.根据权利要求3所述的系统，其中(b)还包括:(b-3)基于在(b-2)中执行的所述自动拾取器的所述控制来调整所述已提取的拾取计划，以及(c)包括将已调整的所述拾取计划存储在所述存储器中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述自动拾取器包括机器人手，所述机器人手包括多个手指，每个手指附接到一个或多个吸盘，并且所述吸盘中的至少一个包括压力传感器，所述压力传感器被配置来检测通过所述物品或产品施加到所述压力传感器的压力并且将检测到的压力值发送到所述拾取流程组件，其中所述拾取流程组件被配置来在(b)中通过基于从所述压力传感器中的对应的一个或多个分别接收的检测到的压力值而选择性地启动所述一个或多个吸盘，来控制所述自动拾取器拾取所述物品或产品。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述机器人手还包括附接到所述机器人手的手掌部分的一个或多个吸盘，每个吸盘包括压力传感器，所述压力传感器被配置来检测通过所述物品或产品施加到所述压力传感器的压力并且将检测到的压力值发送到所述拾取流程组件。
7.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一传感器是3D图像传感器，所述已接收的感测信息是所述物品或产品的3D图像信息，并且所述拾取流程组件被配置来在(b)中基于所述物品或产品的所述已接收的3D图像信息来控制所述机器人手拾取所述物品或产品。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述自动拾取器包括铲，所述铲包括铲板，所述铲板被配置来铲起在所述铲板上的所述物品或产品。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述自动拾取器还包括机械手，所述机械手包括被配置来抓住在所述铲的所述铲板上的所述物品或产品的两个手指。
10.一种系统,包括: 第一传感器； 传送带； 机器人手，包括多个手指，每个手指附接到一个或多个吸盘，并且所述吸盘中的至少一个包括第二传感器； 存储器；以及 一个或多个处理器，耦接到所述第一传感器、所述传送带、所述机器人手和所述存储器，其中所述存储器包括可由所述一个或多个处理器执行的程序指令以实现拾取流程组件，所述拾取流程组件被配置来: (a)从所述第一传感器接收在所述传送带上传递的物品或产品的感测信息； (b)生成拾取计划，所述拾取计划包括处理器可执行指令以控制所述机器人手拾取所述物品或广品；以及 (C)通过执行已生成的拾取计划来控制所述机器人手从所述传送带拾取所述物品或产品，同时基于分别通过所述第二传感器中的对应的一个或多个检测的并且从所述第二传感器中的所述对应的一个或多个接收的一个或多个测量值来选择性地启动所述一个或多个吸盘，所述第二传感器中的所述对应的一个或多个耦接到所述一个或多个吸盘，其中所述第二传感器被配置来检测指示所述第二传感器和待拾取的所述物品或产品之间关系的测量值并且将检测到的测量值发送到所述拾取流程组件。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第二传感器是压力传感器。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述机器人手还包括附接到所述机器人手的手掌部分的一个或多个吸盘，每个吸盘包括第二传感器，所述第二传感器被配置来检测指示所述第二传感器和所述物品或产品之间关系的测量值并且将检测到的测量值发送到所述拾取流程组件。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一传感器是3D图像传感器，已接收的感测信息是3D图像信息，并且所述拾取流程组件被配置来在(b)中基于所述物品或产品的所述已接收的3D图像信息来生成拾取计划以控制所述机器人手拾取所述物品或产品。
14.一种计算机实现的方法，其包括: (a)从相对于所述传送带定位的第一传感器接收在所述传送带上传递的物品或产品的感测信息； (b)基于所述物品或产品的所述已接收的感测信息生成拾取计划，所述拾取计划包括处理器可执行指令以控制自动拾取器拾取所述物品或产品；以及 (C)通过执行所述已生成的拾取计划来控制所述自动拾取器， 其中所述自动拾取器选自由下列各项所组成的组:(i)机器人手，包括多个手指，每个手指附接到一个或多个吸盘，所述吸盘中的至少一个包括第二传感器，并且所述第二传感器被配置来检测指示所述第二传感器和待拾取的所述物品或产品之间关系的测量值，以及(?)铲型拾取器，所述铲型拾取器包括铲板，所述铲板被配置来铲起在所述铲板上的物品或产品。
15.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，其中在(b)中生成所述拾取计划以拾取所述物品或产品包括基于所述物品或产品的所述已接收的感测信息，从存储器提取对应于所述物品或产品的拾取计划。
16.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，还包括基于在(c)中执行的所述自动拾取器的所述控制来调整所述拾取计划。
17.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，其中所述自动拾取器是所述机器人手，并且(c)包括通过基于通过分别耦接到所述一个或多个吸盘的所述第二传感器中的对应的一个或多个检测的一个或多个测量值而选择性地启动所述一个或多个吸盘来控制所述机器人手拾取所述物品或产品。
18.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，其中所述第二传感器是压力传感器。
19.根据权利要求17所述的计算机实现的方法，还包括基于在(c)中执行的所述机器人手的所述控制来调整所述已生成的拾取计划，所述调整包括基于通过所述第二传感器中的对应的一个或多个检测的一个或多个测量值来控制选择性启动所述一个或多个吸盘。
20.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，其还包括将所述拾取计划存储在存储器中供以后使用。
21.根据权利要求14所述的计算机实现的方法，其中所述自动拾取器是铲型拾取器，铲型拾取器还与机械手组合，所述机械手包括被配置来抓住在所述铲型拾取器的所述铲板上的所述物品或产品的两个手指。
22.根据权利要求21所述的计算机实现的方法，其中所述机械手包括附接到所述手指的一个或多个第二传感器，并且(c)包括基于通过耦接到所述机械手的所述手指的所述第二传感器中的对应的一个或多个检测的一个或多个测量值，来控制所述机械手抓住在所述铲型拾取器的所述铲板上的所述物品或产品。
【文档编号】G06F7/00GK104137051SQ201280070222
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年2月21日 优先权日:2012年2月21日
【发明者】川野恭史 申请人:亚马逊技术有限公司