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具有視覺信息交換的位置控制機(jī)器人機(jī)群的制作方法

文檔序號(hào):11634903閱讀:224來源:國(guó)知局
具有視覺信息交換的位置控制機(jī)器人機(jī)群的制造方法與工藝

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2014年11月11日遞交的、申請(qǐng)?zhí)枮?4/538,047的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。



背景技術(shù):

除非特別指出,該章節(jié)中描述的材料不是該申請(qǐng)的權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)并且不旨在通過包含在該章節(jié)中而承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

倉(cāng)庫(kù)可以由包括制造商、批發(fā)商和運(yùn)輸商家的各種不同類型的商業(yè)實(shí)體存儲(chǔ)用于存儲(chǔ)物品。示例的存儲(chǔ)物品包括原材料、零部件、包裝材料和制成品。在一些情形中,倉(cāng)庫(kù)可以被配備有裝載碼頭以允許物品被裝載到運(yùn)輸卡車或者其它類型的車輛上或者被從運(yùn)輸卡車或其它類型的車輛卸載。倉(cāng)庫(kù)也可以使用成排的托盤貨架以允許存儲(chǔ)含有成堆的盒子或其它物體的托盤、平面運(yùn)輸結(jié)構(gòu)。另外,倉(cāng)庫(kù)可以具有用于提升和移動(dòng)物品或物品的托盤的機(jī)器或車輛,諸如起重機(jī)和升降車。人操作員可以被雇傭來操作機(jī)器、車輛和其它設(shè)備。在一些情形中,機(jī)器或車輛中的一個(gè)或多個(gè)可以是由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)引導(dǎo)的機(jī)器人裝置。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

示例方法和系統(tǒng)夠可以包括控制系統(tǒng),其被通信地聯(lián)接到在環(huán)境諸如倉(cāng)庫(kù)或工廠內(nèi)操作的多個(gè)機(jī)器人裝置。在一些情形中,機(jī)器人裝置可以通過執(zhí)行各種協(xié)同操作而彼此互動(dòng)。這樣的協(xié)同操作可以基于機(jī)器人裝置的相對(duì)定位。例如,第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的某個(gè)相對(duì)定位可以便于在機(jī)器人裝置之間傳遞物品??刂葡到y(tǒng)可以指引機(jī)器人裝置相對(duì)靠近另一個(gè)機(jī)器人裝置或者指引機(jī)器人裝置到環(huán)境內(nèi)的、機(jī)器人裝置將在其處執(zhí)行操作的地點(diǎn)。機(jī)器人裝置之間的(或者機(jī)器人裝置與環(huán)境之間的)局部視覺然后可以建立更加精確的相對(duì)定位。

在一個(gè)示例中,實(shí)施方式可以涉及識(shí)別將由第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行的協(xié)同操作,該協(xié)同操作基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位。實(shí)施方式可以進(jìn)一步涉及確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相對(duì)于地圖的相應(yīng)地點(diǎn)。實(shí)施方式也可以涉及開始第一機(jī)器人裝置沿著從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑的移動(dòng)。實(shí)施方式然后可以涉及使第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置建立視覺信息交換(visualhandshake),該視覺信息交換指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位。

在另一個(gè)實(shí)施方式中,第一機(jī)器人裝置可以包括通信接口、一個(gè)或多個(gè)處理器和被構(gòu)造成存儲(chǔ)指令的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,所述指令當(dāng)被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)使第一機(jī)器人裝置執(zhí)行操作。操作可以包括接收指令以執(zhí)行基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位的協(xié)同操作。操作可以進(jìn)一步包括接收指示朝向第二機(jī)器人裝置的路徑的數(shù)據(jù)。操作也可以包括開始第一機(jī)器人裝置沿著朝向第二機(jī)器人裝置的路徑的移動(dòng)。操作可以包括與第二機(jī)器人裝置建立視覺信息交換,該視覺信息交換指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位。

另一示例實(shí)施方式可以提供用于系統(tǒng)。系統(tǒng)可以包括被通信地聯(lián)接到第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)可以被構(gòu)造成執(zhí)行操作。操作可以包括識(shí)別將由第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行的協(xié)同操作,該協(xié)同操作基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位。操作可以包括確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)。操作可以包括開始第一機(jī)器人裝置沿著從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑的移動(dòng)。第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置也可以被構(gòu)造成執(zhí)行操作。操作可以包括建立視覺信息交換,該視覺信息交換指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位。

另一示例實(shí)施方式可以包括用于識(shí)別將由第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行的協(xié)同操作的手段,所述協(xié)同操作基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位。實(shí)施方式可以包括用于確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)的手段。實(shí)施方式也可以包括用于開始第一機(jī)器人裝置沿著從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑的移動(dòng)的手段。實(shí)施方式可以進(jìn)一步包括建立指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位的視覺信息交換的手段。

前述發(fā)明內(nèi)容僅僅是說明性的并且不旨在以任何方式上是限制性的。通過參考圖形和以下詳細(xì)描述以及附圖,除了上述說明的方面、實(shí)施例和特征,進(jìn)一步的方面、實(shí)施例和特征將變得顯而易見。

附圖說明

圖1a示出根據(jù)示例實(shí)施例的機(jī)器人機(jī)群。

圖1b是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的機(jī)器人機(jī)群的部件的功能性框圖。

圖2a示出根據(jù)示例實(shí)施例的機(jī)器人卡車卸載機(jī)。

圖2b示出根據(jù)示例實(shí)施例的在基座上的機(jī)械臂。

圖2c示出根據(jù)示例實(shí)施例的自主引導(dǎo)車輛。

圖2d示出根據(jù)示例實(shí)施例的自主叉車。

圖3a、3b、3c、3d和3e圖示根據(jù)示例實(shí)施例的在倉(cāng)庫(kù)中的機(jī)器人機(jī)群的示例操作。

圖4是根據(jù)示例實(shí)施例的方法的框圖。

圖5示出可以執(zhí)行指示機(jī)器人裝置的相對(duì)定位的視覺信息交換的示例機(jī)器人裝置。

圖6示出可以執(zhí)行指示機(jī)器人裝置的相對(duì)定位的視覺信息交換的另外的示例機(jī)器人裝置。

圖7示出可以便于視覺信息交換的示例ar標(biāo)簽。

具體實(shí)施方式

這里描述示例方法和系統(tǒng)。這里描述的任何示例實(shí)施方式或特征不應(yīng)被理解為必然比其它實(shí)施方式或特征優(yōu)選或有利。這里所述的示例實(shí)施例不意味著是限制性的。公開的系統(tǒng)和方法的某些方面在廣泛的各種不同構(gòu)造中能被布置和組合,所有這些都包含在本文中。

此外,附圖中示出的特定布置不應(yīng)被視為是限制性的。應(yīng)理解的是,其它實(shí)施例能包括更多或更少個(gè)在給定附圖中所示的每個(gè)元件。此外,圖示的元件中的一些可以被組合或者省略。此外,示例實(shí)施例能包括附圖中未圖示的元件。

在示例內(nèi),中央控制系統(tǒng)可以在相應(yīng)機(jī)器人裝置的局部視覺的結(jié)合中被使用以調(diào)整機(jī)器人機(jī)群的操作。例如,機(jī)群可以包括為了訂單的完成和/或分配可以在倉(cāng)庫(kù)中協(xié)同操作以處理包裹的不同類型的機(jī)器人。中央控制系統(tǒng)將機(jī)器人導(dǎo)航成相對(duì)靠近它們可以執(zhí)行協(xié)同操作的地點(diǎn)。然而,在一些情形中,對(duì)于一些類型的協(xié)同操作,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以不以足夠的精度導(dǎo)航機(jī)器人裝置,除非機(jī)器人被聯(lián)接到導(dǎo)軌或者其它測(cè)量部件被用于精確地控制機(jī)器人裝置的位置。另外,中央控制系統(tǒng)有時(shí)可能導(dǎo)航失敗(例如,機(jī)器人裝置可能被堵住,包裹可能掉落或丟失等)。

局部視覺和計(jì)劃因此可以與中央控制系統(tǒng)結(jié)合使用以在機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位中提供相對(duì)較高的精度。例如,中央控制系統(tǒng)可以被用于將機(jī)器人裝置導(dǎo)航到相對(duì)靠近目標(biāo)地點(diǎn),此時(shí),機(jī)器人裝置的局部視覺可以取代中央控制系統(tǒng)。在一些示例系統(tǒng)中,中央控制系統(tǒng)可以維持或者可以訪問機(jī)器人正在其中操作的環(huán)境的地圖?;诘貓D,中央控制系統(tǒng)可以將機(jī)器人裝置導(dǎo)航到相對(duì)靠近目標(biāo)地點(diǎn),并且然后當(dāng)較高精度的定位會(huì)便于操作時(shí)視覺和信息交換可以補(bǔ)充中央控制系統(tǒng)。某些類型的機(jī)器人裝置諸如托盤搬運(yùn)車和叉車的當(dāng)前布置能力有時(shí)是粗糙的,使得局部視覺控制對(duì)于一些操作是有利的。

例如,機(jī)器人托盤搬運(yùn)車可以被指引以將托盤送到機(jī)器人操縱器諸如被安裝在基座上的機(jī)械臂(即,“基座機(jī)器人(pedestalbot)”)的工作行程內(nèi)。為進(jìn)入局部視覺的范圍內(nèi),機(jī)器人托盤搬運(yùn)車可能需要將托盤移動(dòng)到關(guān)于基座機(jī)器人的大約兩點(diǎn)鐘位置。機(jī)器人托盤搬運(yùn)車和基座機(jī)器人之間的局部視覺信息交換然后可以提供操作的更精確的控制。例如,機(jī)器人托盤搬運(yùn)車可以導(dǎo)航到基座機(jī)器人的工作行程內(nèi)的地點(diǎn),向基座機(jī)器人指示其相對(duì)于基座機(jī)器人的位置,并且然后基座機(jī)器人可以將照相機(jī)定向在兩點(diǎn)鐘方向上以與機(jī)器人托盤搬運(yùn)車建立視覺信息交換。

視覺信息交換然后可以使兩個(gè)機(jī)器人能夠通過視覺標(biāo)簽(諸如ar標(biāo)簽)或者通過其它特征來識(shí)別彼此,并且執(zhí)行涉及相對(duì)定位的協(xié)同操作。在另外的示例中,物品(例如,待被運(yùn)輸?shù)陌?也可以同樣或被替代地被設(shè)置有視覺標(biāo)簽,這可以被機(jī)器人裝置用于通過局部視覺控制來執(zhí)行關(guān)于物品的操作。特別地,標(biāo)簽可以被用于便于機(jī)器人裝置對(duì)物品的操縱。例如,托盤上的特定地點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽可以被用于通知叉車在哪或者如何舉起托盤。

局部機(jī)器人視覺也可以通過插入冗余來處理中央計(jì)劃器失效的情形來提供魯棒性。例如,在機(jī)器人托盤搬運(yùn)車經(jīng)過托盤時(shí),托盤搬運(yùn)車可以發(fā)送指示機(jī)器人托盤搬運(yùn)車對(duì)托盤的相對(duì)定位的信息到遠(yuǎn)程、基于云的服務(wù)系統(tǒng)。這樣的信息可以被用于修復(fù)中央計(jì)劃中的錯(cuò)誤,識(shí)別丟失目標(biāo)等,有可能相對(duì)于地圖。

在其它示例中,中央控制系統(tǒng)也可以預(yù)期機(jī)器人裝置需要導(dǎo)航到哪里或者將照相機(jī)定向在哪里,以便建立視覺信息交換。例如,當(dāng)機(jī)器人托盤搬運(yùn)車進(jìn)入范圍時(shí),中央控制系統(tǒng)可以指令基座機(jī)器人將照相機(jī)定向在大約兩點(diǎn)鐘方向以建立信息交換。

現(xiàn)在將詳細(xì)參考各種實(shí)施例,實(shí)施例的示例被圖示在附圖中。在以下詳細(xì)描述中,許多具體細(xì)節(jié)被陳述以便提供對(duì)本公開和所描述的實(shí)施例的透徹理解。然而,本公開可以在不具有這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)踐。在其它例子中,沒有詳細(xì)描述已知的方法、過程、部件和電路,以便不必要地隱藏實(shí)施例的方面。

示例實(shí)施例可以涉及在倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)使用的機(jī)器人機(jī)群。更加具體地,固定部件和移動(dòng)部件的組合可以在環(huán)境中被采用以便于盒子、包裹或其它類型的物體的自動(dòng)處理。示例系統(tǒng)可以涉及盒子和/或其它物體的自動(dòng)裝載和/或卸載,諸如進(jìn)入存儲(chǔ)容器中或裝載到運(yùn)送車輛和從運(yùn)輸車輛卸載。在一些示例實(shí)施例中,盒子或物體可以被自動(dòng)化地組織和放置在托盤上。在示例內(nèi),使裝載/卸載卡車的處理和/或從物體創(chuàng)建托盤以易于存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)和/或運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)和從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸?shù)奶幚碜詣?dòng)化,可以提供許多工業(yè)和商業(yè)優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)各種實(shí)施例,使在倉(cāng)庫(kù)處裝載/卸載運(yùn)送卡車的處理和/或創(chuàng)建托盤的處理自動(dòng)化,可以包括部署一個(gè)或多個(gè)不同類型的機(jī)器人裝置來移動(dòng)物體或執(zhí)行其他功能。在一些實(shí)施例中,一些機(jī)器人裝置通過與帶輪的底座、完整底座(例如能在任何方向上移動(dòng)的底座)或天花板、墻壁或地板上的導(dǎo)軌聯(lián)接而被制成是可移動(dòng)的。在另外的實(shí)施例中,一些機(jī)器人裝置也可以被制成被固定在環(huán)境內(nèi)。例如,機(jī)器人操縱器能被定位在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的不同選擇地點(diǎn)處的升高的底座上。

如這里使用的,術(shù)語(yǔ)“倉(cāng)庫(kù)”可以指任意的物理環(huán)境,在該物理環(huán)境中通過機(jī)器人裝置可以操縱、處理和/或存儲(chǔ)盒子或物體。在一些示例中,倉(cāng)庫(kù)可以是單個(gè)物理建筑或結(jié)構(gòu),其可以另外地包含某些固定的部件,諸如用于存儲(chǔ)物體的托盤的托盤貨架。在其它示例中,在物體處理之前或期間,一些固定的部件可以被安裝或者以其它方式定位在環(huán)境內(nèi)。在另外的示例中,倉(cāng)庫(kù)也可以包括多個(gè)分開的物理結(jié)構(gòu),和/或也可以包括不被物理結(jié)構(gòu)覆蓋的物理空間。

此外,術(shù)語(yǔ)“盒子”可以指能被放置到托盤上或者被裝載到卡車或容器上或者從卡車或容器卸載的任意物體或物品。例如,除了矩形固體之外,“盒子”可以指罐、桶、輪胎或任意其它“簡(jiǎn)單”幾何形狀的物品。另外,“盒子”可以指裝運(yùn)物、箱子或其它類型的容器,其可以包含一個(gè)或多個(gè)用于運(yùn)輸或存儲(chǔ)的物品。例如,塑料存儲(chǔ)手提袋、纖維玻璃盤子或不銹鋼箱子可以由倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的機(jī)器人移動(dòng)或者以其它方式操縱。這里的示例也可以被應(yīng)用到除盒子以外的物體,并且可以應(yīng)用到各種尺寸和形狀的物體。另外地,“裝載”和“卸載”能每個(gè)被使用成暗示另一個(gè)。例如,如果示例描述用于裝載卡車的方法,應(yīng)理解的是,大體上相同的方法也能被用于卸載卡車。如這里使用的,“裝入托盤”指將盒子裝載在托盤上并且堆疊或布置盒子使得托盤上的盒子能在托盤上存儲(chǔ)或運(yùn)輸。另外,“裝入托盤”和“移出托盤”各自可以被用于隱含另一個(gè)。

在示例內(nèi),多樣化的倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人機(jī)群可以被用于多種不同應(yīng)用。一個(gè)可能的應(yīng)用包括訂單履行(例如,為個(gè)體客戶),在該應(yīng)用中,箱可以被打開并且個(gè)體物品被從箱放入盒子內(nèi)的包裝以完成個(gè)體訂單。另一可能應(yīng)用包括配送(例如,配送到商場(chǎng)或其它倉(cāng)庫(kù)),在配送中,混合的托盤可以被構(gòu)造為包含成群的不同類型的產(chǎn)品以運(yùn)送到商場(chǎng)。進(jìn)一步可能的應(yīng)用包括交叉對(duì)接,其可能涉及在運(yùn)輸集裝箱之間的運(yùn)輸而不存儲(chǔ)任何物(例如,物品可以被從四個(gè)40英寸的拖車移動(dòng)并且裝載到三個(gè)更輕型的拖拉機(jī)拖車中,并且也能被裝入托盤)。許多其它應(yīng)用也是可能的。

現(xiàn)在參考附圖,圖1a描繪根據(jù)示例實(shí)施例的在倉(cāng)庫(kù)設(shè)定內(nèi)的機(jī)器人機(jī)群。更具體地,不同類型的機(jī)器人裝置可以形成多樣化的機(jī)器人機(jī)群100,其可以被控制以協(xié)同執(zhí)行與倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)的物品、物體或盒子的處理相關(guān)的任務(wù)。某些示例類型和許多不同的機(jī)器人裝置在這被示出用于圖示目的,但是機(jī)器人機(jī)群100可以采用更多或更少的機(jī)器人裝置,可以省略這里所示的某些類型,并且也可以包括未明確示出的其它類型的機(jī)器人裝置。另外,倉(cāng)庫(kù)環(huán)境這里被示出成具有某些類型的固定部件和結(jié)構(gòu),但是固定部件和結(jié)構(gòu)的其它類型、數(shù)目和布置可以被使用在其它示例中。

機(jī)器人機(jī)群可以包括各種類型的移動(dòng)車輛。被示出在機(jī)器人機(jī)群100中的一個(gè)示例類型的機(jī)器人裝置是自動(dòng)引導(dǎo)車輛(agv)112,其可以是相對(duì)小的帶有輪的移動(dòng)車輛,其功能可以是在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)將個(gè)體包裹、箱或裝運(yùn)物從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地點(diǎn)。機(jī)器人裝置的另一示例類型是自動(dòng)叉車114,一種具有升降叉的移動(dòng)裝置,升降叉可以被用于運(yùn)輸盒子的托盤和/或用于舉起盒子的托盤(例如,將托盤放置到貨架上用于存儲(chǔ))。機(jī)器人裝置的另外的示例類型是機(jī)器人卡車裝載機(jī)/卸載機(jī)116,具有機(jī)器人操縱器以及其它部件諸如光學(xué)傳感器的移動(dòng)裝置,以利于將盒子裝載到卡車或其它車輛上和/或從卡車或其它車輛卸載盒子。例如,機(jī)器人卡車卸載機(jī)116可以被用于將盒子裝載到運(yùn)送卡車118上,運(yùn)送卡車118可以停泊在倉(cāng)庫(kù)附近。在一些示例中,運(yùn)送卡車118的移動(dòng)(例如,運(yùn)送包裹到另一倉(cāng)庫(kù))也可以與集群內(nèi)的機(jī)器人裝置配合。

除了這里圖示的那些之外,各種類型的機(jī)器人裝置也可以被包括在示例系統(tǒng)中。在一些示例中,作為基于輪的機(jī)動(dòng)替代,一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人裝置可以使用替選的機(jī)動(dòng)模式。例如,一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人裝置可以被旋翼驅(qū)動(dòng)以在空中操作。例如,空運(yùn)機(jī)器人裝置諸如四軸飛行器可以被用于各種任務(wù)諸如移動(dòng)物體或者收集傳感器數(shù)據(jù)。

在進(jìn)一步示例中,機(jī)器人機(jī)群100也可以包括可以被定位在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的各種固定部件。在一些示例中,一個(gè)或多個(gè)固定機(jī)器人裝置可以被用于移動(dòng)或其其它方式處理盒子。例如,基座機(jī)器人122可以包括被提升在基座上的機(jī)械臂,基座被固定到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的地面?;鶛C(jī)器人122可以被控制成在其它機(jī)器人之間分配盒子和/或?qū)凶拥耐斜P進(jìn)行堆疊或拆堆疊。例如,基座機(jī)器人122可以從附近的托盤140拾取并移動(dòng)盒子并且將盒子分配到個(gè)體agv112用于運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)內(nèi)的其它地點(diǎn)。

在另外的示例中,機(jī)器人機(jī)群100可以采用被定位在倉(cāng)庫(kù)空間內(nèi)的另外的固定部件。例如,高密度存儲(chǔ)貨架124可以被用于在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)托盤和/或物體。存取貨架124可以設(shè)計(jì)和定位成便于與集群內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人裝置諸如自動(dòng)叉車114互動(dòng)。在進(jìn)一步的示例中,同樣或作為替代,某些地面空間也可以被選擇并用于存儲(chǔ)托盤或盒子。例如,托盤130可以被定位在倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)在選定地點(diǎn)持續(xù)某些時(shí)間段,以允許托盤通過一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人裝置拾取、分配或以其它方式處理。

圖1b是圖示根據(jù)示例實(shí)施例的機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)機(jī)群100的部件的功能性框圖。機(jī)器人機(jī)群100能包括各種移動(dòng)部件諸如agv112、自動(dòng)叉車114、機(jī)器人卡車裝載機(jī)/卸載機(jī)116和運(yùn)輸卡車中的一個(gè)或多個(gè)。機(jī)器人機(jī)群100可以另外地包括被定位在倉(cāng)庫(kù)或其它環(huán)境內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固定部件,諸如基座機(jī)器人122、密集存儲(chǔ)部件124和電池交換/充電站126。在進(jìn)一步的示例中,圖1b中圖示的不同數(shù)目和類型的部件可以被包括在機(jī)群內(nèi),某些類型可以被省略,并且另外的功能和/或物理部件同樣也可以被添加到由圖1a和1b所示的示例中。為了協(xié)調(diào)分開的部件的動(dòng)作,全局控制系統(tǒng)150,諸如遠(yuǎn)程的基于云的服務(wù)器系統(tǒng),可以與系統(tǒng)部件中的一些或全部和/或與個(gè)體部件的分開的局部控制系統(tǒng)通信(例如,通過無(wú)線通信接口的方式)。

在示例內(nèi),某些固定部件120可以在部署機(jī)器人機(jī)群100的其余部分之前被安裝。在一些示例中,在確定某些固定部件諸如基座機(jī)器人122或電池交換站126的放置之前,一個(gè)或更多個(gè)移動(dòng)機(jī)器人可以被引入以對(duì)空間進(jìn)行測(cè)繪。一旦測(cè)繪信息是可用的,該系統(tǒng)可以確定(例如,通過進(jìn)行模擬)如何在可用空間內(nèi)布局固定部件。在某些情形中,布局可以被選擇為使需要的固定部件的數(shù)目和/或由這些部件使用的空間的量最小化。固定部件120和移動(dòng)部件110可以在分開的階段或同時(shí)被部署。在另外的示例中,可以僅在特定時(shí)間段期間或者為了完成特定任務(wù)而引進(jìn)某些移動(dòng)部件110。

在一些示例中,全局控制系統(tǒng)150可以包括中央計(jì)劃系統(tǒng),其將任務(wù)分配到機(jī)群100內(nèi)的不同機(jī)器人裝置。中央計(jì)劃系統(tǒng)可以采用各種調(diào)度算法來確定哪個(gè)裝置在什么時(shí)間完成哪個(gè)任務(wù)。例如,拍賣型系統(tǒng)可以被使用在其中個(gè)體機(jī)器人在不同任務(wù)上投標(biāo)的情形中,并且中央計(jì)劃系統(tǒng)可以將任務(wù)分配到機(jī)器人以使總體成本最小化。在另外的示例中,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以跨一個(gè)或多個(gè)不同資源,諸如時(shí)間、空間或者能量利用進(jìn)行優(yōu)化。在進(jìn)一步的示例中,計(jì)劃或調(diào)度系統(tǒng)也可以包含盒子拾取、包裝或存儲(chǔ)的幾何和物理的特定方面。

計(jì)劃控制也可以被跨個(gè)體系統(tǒng)部件分布。例如,全局控制系統(tǒng)150可以根據(jù)全局系統(tǒng)計(jì)劃來發(fā)出指令,并且個(gè)體系統(tǒng)部件也可根據(jù)分開的局部計(jì)劃操作。另外地,不同級(jí)別的細(xì)節(jié)可以被包括在全局計(jì)劃內(nèi),其中其它方面留給個(gè)體機(jī)器人裝置局部計(jì)劃。例如,移動(dòng)機(jī)器人裝置可以被全局計(jì)劃員分配目標(biāo)目的地,但是到達(dá)那些目標(biāo)目的地的全部路線可以被局部計(jì)劃或修改。

在另外的示例中,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以與個(gè)體機(jī)器人裝置上的局部視覺結(jié)合使用,以調(diào)整機(jī)器人機(jī)群100內(nèi)的機(jī)器人的功能。例如,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以被用于使機(jī)器人相對(duì)靠近它們需要去的地方。然而,中央計(jì)劃系統(tǒng)難以按厘米精度命令機(jī)器人,除非機(jī)器人被栓接到軌道或者其它測(cè)量部件被用于精確控制機(jī)器人位置。用于個(gè)體機(jī)器人裝置的局部視覺和計(jì)劃因此可以被用于允許不同機(jī)器人裝置之間的彈性。普通計(jì)劃員可以被用于使機(jī)器人靠近目標(biāo)地點(diǎn),在目標(biāo)地點(diǎn)處,機(jī)器人的局部視覺可以接管。在一些示例中,大多數(shù)機(jī)器人功能可以被位置控制以使機(jī)器人相對(duì)靠近目標(biāo)地點(diǎn),并且當(dāng)需要局部控制時(shí),可以使用視覺和信息交換。

在進(jìn)一步的示例中,視覺信息交換可以使兩個(gè)機(jī)器人通過ar標(biāo)簽或其它特征識(shí)別彼此并且在機(jī)群100內(nèi)執(zhí)行協(xié)同操作。在另外的示例中,物品(例如,待被運(yùn)輸?shù)陌?也可以被設(shè)置有視覺標(biāo)簽或者作最為替代被設(shè)置有視覺標(biāo)簽,這可以被機(jī)器人裝置用于使用局部視覺控制來在物品上執(zhí)行操作。特別地,標(biāo)簽可以被用于便于機(jī)器人裝置對(duì)物品的操縱。例如,托盤上的特定地點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽可以被用于通知叉車在哪或者如何舉起托盤。

在另外的示例中,用于固定和/或移動(dòng)部件的部署和/或計(jì)劃策略可以被隨著時(shí)間優(yōu)化。例如,基于云的服務(wù)器系統(tǒng)可以包含來自機(jī)群內(nèi)的個(gè)體機(jī)器人和/或來自外部來源的數(shù)據(jù)和信息。策略可以被隨著時(shí)間重新定義,以使得機(jī)群能夠使用較少的空間、較少的時(shí)間、較少的功率、較少的電力,或者跨其它變量進(jìn)行優(yōu)化。在一些示例中,優(yōu)化可能跨越多個(gè)倉(cāng)庫(kù),有可能包括具有機(jī)器人機(jī)群的其它倉(cāng)庫(kù)和/或傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)。例如,全局控制系統(tǒng)150可以將關(guān)于運(yùn)輸車輛以及設(shè)施之間的運(yùn)輸時(shí)間的信息包含到中央計(jì)劃中。

在一些示例中,中央計(jì)劃系統(tǒng)有時(shí)可能失效,諸如當(dāng)機(jī)器人受堵時(shí)或者當(dāng)包裹在某個(gè)地點(diǎn)掉落并且丟失時(shí)。局部機(jī)器人視覺因此也可以通過插入冗余來處理中央計(jì)劃器失效來提供魯棒性。例如,當(dāng)自動(dòng)托盤搬運(yùn)車經(jīng)過并且識(shí)別物體時(shí),托盤搬運(yùn)車可以發(fā)送信息到遠(yuǎn)程的基于云的服務(wù)器系統(tǒng)。該信息可以被用于修復(fù)中央計(jì)劃中的錯(cuò)誤,幫助確地機(jī)器人裝置的地點(diǎn),或者識(shí)別丟失的物體。

在進(jìn)一步的示例中,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以保持或者訪問含有機(jī)器人機(jī)群100和受到機(jī)器人裝置的處理的物體的物體環(huán)境的地圖。在一些示例中,地圖可以用關(guān)于動(dòng)態(tài)物體(例如,移動(dòng)中的機(jī)器人和被機(jī)器人移動(dòng)的包裹)的信息來持續(xù)更新。在另外的示例中,動(dòng)態(tài)地圖能包括關(guān)于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)(或跨多個(gè)倉(cāng)庫(kù))的部件的當(dāng)前構(gòu)造或放置的信息以及關(guān)于近期內(nèi)預(yù)期的部件的構(gòu)造或放置的信息。例如,地圖能示出移動(dòng)中的機(jī)器人的當(dāng)前地點(diǎn)和機(jī)器人在將來的預(yù)期地點(diǎn),這可以被用于協(xié)調(diào)機(jī)器人之間的活動(dòng)。地圖也可以被用于示出正被處理的物品的當(dāng)前地點(diǎn)以及物品的預(yù)期將來地點(diǎn)(例如,物品現(xiàn)在在哪里以及物品預(yù)期被運(yùn)送到哪里)。

在另外的示例中,一些或者全部機(jī)器人可以在處理內(nèi)在不同點(diǎn)處掃描物體上的簽條。該掃描被用于查找可以被應(yīng)用到個(gè)體部件或具體物品以便于找到或跟蹤部件或物品的視覺標(biāo)簽。在物品被機(jī)器人操縱或者運(yùn)輸時(shí),該掃描可以獲得不斷地在周圍移動(dòng)的物品的蹤跡。潛在益處是在供應(yīng)商方面和消費(fèi)者方面的增加的透明度。在供應(yīng)商方面,關(guān)于存貨的當(dāng)前地點(diǎn)的信息可以被用于避免存貨過多和/或?qū)⑽锲坊蛭锲返耐斜P移動(dòng)到不同的地點(diǎn)或倉(cāng)庫(kù)以預(yù)料需要。在消費(fèi)者方面,關(guān)于特定物品的當(dāng)前地點(diǎn)的信息可以被用于確定特定包裹什么時(shí)候?qū)⒈灰愿倪M(jìn)的準(zhǔn)確度運(yùn)送。

在一些示例中,機(jī)器人機(jī)群100內(nèi)的移動(dòng)部件110的一些或者全部可以周期性地從配備有多個(gè)電池充電器的電池交換站126接收充電后的電池。特別地,站126可以用重新充電后的電池來替換移動(dòng)機(jī)器人的被耗盡的電池,使得機(jī)器人可以不必等待電池充電。電池交換站126可以被配備有機(jī)器人操縱器諸如機(jī)械臂。機(jī)器人操縱器可以將電池從個(gè)體移動(dòng)機(jī)器人移除并且將電池附接到可用的電池充電器。機(jī)器人操縱器然后可以將位于站126處的充電后的電池來替換被移除的電池。例如,具有弱的電池的agv112可以被控制成移動(dòng)到電池交換站126,在該處,機(jī)械臂將電池從agv112拉出,將電池放到充電器中,并且給agv112新的電池。

在進(jìn)一步的示例中,電池交換可以通過中央計(jì)劃系統(tǒng)來調(diào)度。例如,個(gè)體移動(dòng)機(jī)器人可以被構(gòu)造成監(jiān)測(cè)它們的電池充電狀態(tài)。機(jī)器人可以周期性地將指示它們的電池的狀態(tài)的信息發(fā)送到中央計(jì)劃系統(tǒng)。該信息然后可以被中央計(jì)劃系統(tǒng)使用以當(dāng)需要或者方便時(shí)調(diào)度機(jī)群內(nèi)的個(gè)體機(jī)器人的電池替換。

在一些示例中,機(jī)群100可以包含使用不同類型的電池的多個(gè)不同類型的移動(dòng)部件110。電池交換站126因此可以被配備有不同類型的電池充電器,用于不同類型的電池和/或移動(dòng)機(jī)器人。電池交換站126也可以被配備有機(jī)器人操縱器,其能夠?yàn)椴煌愋偷臋C(jī)器人替換電池。在一些示例中,移動(dòng)機(jī)器人可以具有含有多個(gè)電池的電容容器。例如,自動(dòng)叉車114諸如托盤搬運(yùn)車可以具有帶有三個(gè)或四個(gè)電池的缸桶。在站126處的機(jī)械臂可以被構(gòu)造成將整桶的電池抬出來并且將個(gè)體電池附接到在站126處的擱架上的電池充電器。機(jī)械臂然后可以找到充電后的電池來替換耗盡的電池,并且在重新將桶插入到托盤搬運(yùn)車中之前將那些電池移動(dòng)回到桶中。

在進(jìn)一步的示例中,全局控制系統(tǒng)150和/電池交換站126的分開的控制系統(tǒng)也可以使電池管理策略自動(dòng)化。例如,每個(gè)電池可以具有條形碼或者其它識(shí)別標(biāo)記,使得系統(tǒng)能識(shí)別個(gè)體電池。電池交換站126的控制系統(tǒng)可以對(duì)個(gè)體電池被重新充電的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)(例如,用以確定何時(shí)換水或者完全清空電池)??刂葡到y(tǒng)可以追蹤在哪個(gè)機(jī)器人裝置中哪個(gè)電池已耗盡時(shí)間,在過去在站126處電池花多長(zhǎng)時(shí)間重新充電,以及用于有效的電池管理的其它相關(guān)性能。該電池使用信息可以被控制系統(tǒng)用于為機(jī)器人操縱器選擇電池來給到特定的移動(dòng)機(jī)器人。

在另外的示例中,電池交換站126也可以在一些情形中包含人操作員。例如,站126可以包括平臺(tái),在平臺(tái)處,人能安全地執(zhí)行手動(dòng)電池更換或者將新的電池運(yùn)送到所述站用于在必要時(shí)部署到機(jī)群100中。

圖2a-2d圖示可以被包括在機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)機(jī)群內(nèi)的機(jī)器人裝置的若干示例。也可以包括形式上與圖示的那些不同的其它機(jī)器人裝置以及其它類型的機(jī)器人裝置。

圖2a圖示根據(jù)示例實(shí)施例的機(jī)器人卡車卸載機(jī)。在一些示例中,機(jī)器人卡車卸載機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器、一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)和一個(gè)或多個(gè)機(jī)械臂。傳感器可以掃描包含一個(gè)或多個(gè)物體的環(huán)境,以便捕獲視覺數(shù)據(jù)和/或三維(3d)深度信息。來自掃描的數(shù)據(jù)然后可以被集成到較大區(qū)域的代表中,以便提供數(shù)字環(huán)境重建。在另外的示例中,重建的環(huán)境然后可以被用于識(shí)別待拾取的物體,確定物體的拾取位置,和/或?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)機(jī)械臂和/或移動(dòng)底座計(jì)劃無(wú)沖突的軌跡。

機(jī)器人卡車卸載機(jī)200可以包括機(jī)械臂202,其具有用于在環(huán)境內(nèi)抓持物體的抓持部件204。機(jī)械臂202可以使用抓持部件204來拾取盒子和放置盒子,以對(duì)卡車或其它容器進(jìn)行裝載或卸載??ㄜ囆遁d器200也可以包括可移動(dòng)的推車212,其具有用于機(jī)動(dòng)的輪214。輪214可以是允許推車212以兩個(gè)自由度移動(dòng)的萬(wàn)向輪。另外地,環(huán)繞前傳送帶210可以被包括在萬(wàn)向推車212上。在一些示例中,環(huán)繞前輸送帶可以允許卡車裝載機(jī)200從卡車容器或托盤卸載盒子或者將盒子裝載到卡車容器或托盤,而不需要旋轉(zhuǎn)夾抓持器204。

在進(jìn)一步的示例中,機(jī)器人卡車卸載機(jī)200的感測(cè)系統(tǒng)可以使用被附接到機(jī)械臂202的一個(gè)或多個(gè)傳感器,諸如傳感器206和傳感器208,其可以是當(dāng)機(jī)械臂202移動(dòng)時(shí)感測(cè)關(guān)于環(huán)境的信息的2d傳感器和/或3d深度傳感器。感測(cè)系統(tǒng)可以確定關(guān)于環(huán)境的信息,該信息可以被控制系統(tǒng)(例如,運(yùn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)劃軟件的計(jì)算機(jī))用于有效地拾取和移動(dòng)盒子。控制系統(tǒng)可以位于裝置上或能與裝置遠(yuǎn)程通信。在進(jìn)一步是示例中,來自具有在移動(dòng)底座上的固定架的一個(gè)或多個(gè)2d或3d傳感器(諸如前導(dǎo)航傳感器216和后導(dǎo)航傳感器218)和被安裝在機(jī)械臂上的一個(gè)或多個(gè)傳感器(諸如傳感器206和傳感器208)的掃描可以被集成來建立環(huán)境的數(shù)字模型,包括卡車或其它容器的側(cè)面、底板、頂板和/或前壁。使用該信息,控制系統(tǒng)可以使移動(dòng)底座導(dǎo)航到用于卸載或裝載的位置。

在進(jìn)一步的示例中,機(jī)械臂202可以被配備有抓持器204,諸如數(shù)字抽吸網(wǎng)格抓持器。在這樣的實(shí)施例中,抓持器可以包括一個(gè)或多個(gè)抽吸閥,其能通過遠(yuǎn)程感測(cè)或單點(diǎn)距離測(cè)量和/或通過檢測(cè)是否實(shí)現(xiàn)抽吸來被接通或關(guān)斷。在另外的示例中,數(shù)字抽吸網(wǎng)格抓持器可以包括鉸接式延伸部。在一些實(shí)施例中,利用流變學(xué)流體或粉末來致動(dòng)抽吸抓持器的可能性可以實(shí)現(xiàn)在具有高曲率的物體上的額外抓持。

卡車卸載機(jī)200可以另外包括馬達(dá),其可以是由電力提供動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá),或者可以由多個(gè)不同的能量源諸如氣基燃料或者太陽(yáng)能提供動(dòng)力。另外地,馬達(dá)可以被構(gòu)造成接收來自電源的電力。電源可以將電力提供到機(jī)器人系統(tǒng)的各個(gè)部件,并且能代表例如可重新充電的鋰離子或鉛酸電池。一組或多組這樣的電池能被構(gòu)造成提供電力。其它電源材料和類型也是可能的。

圖2b圖示根據(jù)示例實(shí)施例的在基座上的機(jī)械臂。更具體地,基座機(jī)器人220可以被定位在諸如倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的環(huán)境內(nèi)并且被用于力所能及地拾取、移動(dòng)和/或以其他方式操縱物體。在一些示例中,基座機(jī)器人220可以專門用于重物提升而不要求電池操作?;鶛C(jī)器人220可以包括具有末端執(zhí)行器安裝的抓持器224的機(jī)械臂222,抓持器224與關(guān)于機(jī)器人卡車卸載機(jī)200描述的機(jī)器人操縱器220和抓持器204類型相同。機(jī)械臂222可以被安裝在基座226上,基座226可以允許機(jī)械臂222易于拾取和移動(dòng)附近的包裹,諸如用以在不同的移動(dòng)機(jī)器人之間分布包裹。在一些示例中,機(jī)械臂222也可以操作成構(gòu)建和/或拆解盒子的托盤。在進(jìn)一步的示例中,基座226可以包括致動(dòng)器以允許系統(tǒng)改變機(jī)械臂222的高度。

在進(jìn)一步的示例中,基座機(jī)器人220的底表面可以是托盤形狀的結(jié)構(gòu)。例如,底表面可以具有與用于在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的物體運(yùn)輸或存儲(chǔ)的其它托盤大致等同的尺寸和形狀。通過使基座機(jī)器人220的底部形成為托盤,基座機(jī)器人220可以通過托盤搬運(yùn)車或不同類型的自動(dòng)叉車被拾取和移動(dòng)到倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)的不同地點(diǎn)。例如,當(dāng)運(yùn)輸卡車到達(dá)倉(cāng)庫(kù)的特定對(duì)接口時(shí),基座機(jī)器人220可以被拾取和移動(dòng)到更靠近運(yùn)輸卡車的地點(diǎn),以更有效率地處理來自運(yùn)輸卡車或要到達(dá)運(yùn)輸卡車的盒子。

在另外的示例中,基座機(jī)器人220也可以包括一個(gè)或多個(gè)視覺傳感器以識(shí)別基座機(jī)器人220的附近內(nèi)的盒子和/或其它機(jī)器人裝置。例如,基座機(jī)器人220的控制系統(tǒng)或全局控制系統(tǒng)可以使用來自基座機(jī)器人220上的傳感器的傳感器數(shù)據(jù),以為基座機(jī)器人220的機(jī)械臂222和抓持器224識(shí)別盒子用于拾取和操縱。在進(jìn)一步的示例中,傳感器數(shù)據(jù)也可以被用于識(shí)別移動(dòng)機(jī)器人裝置以便確定在何處分配個(gè)體盒子。其它類型的機(jī)器人固定操縱站也可以被使用在多樣化的機(jī)器人機(jī)群內(nèi)。

圖2c示出根據(jù)示例實(shí)施例的自主引導(dǎo)車輛(agv)。更具體地,agv240可以是相對(duì)小的移動(dòng)機(jī)器人裝置,其能夠運(yùn)輸個(gè)體盒子或箱子。agv240可以包括輪242以允許在倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。另外,agv240的頂表面244可以被用于放置盒子或其它物體用于運(yùn)輸。在一些示例中,頂表面244可以包括旋轉(zhuǎn)傳送機(jī)以從agv240移動(dòng)物體或?qū)⑽矬w移動(dòng)到agv240。在另外的示例中,agv240可以通過一個(gè)或多個(gè)電池提供動(dòng)力,所述一個(gè)或多個(gè)電池能在電池充電站被快速重新充電和/或在電池交換站被以新的電池交換。在進(jìn)一步的示例中,agv240可以另外包括其它未在這里指出的部件,諸如用于導(dǎo)航的傳感器。具有不同形狀和尺寸的agv也可以包括在機(jī)器人倉(cāng)庫(kù)機(jī)群內(nèi),可能取決于被倉(cāng)庫(kù)處理的包裹的類型。

圖2d示出根據(jù)示例實(shí)施例的自主叉車。更加具體地,自動(dòng)叉車260可以包括叉式升降機(jī)262,用于舉起和/或移動(dòng)盒子的托盤或其它較大材料。在一些示例中,叉式升降機(jī)262可以被提升以到達(dá)存儲(chǔ)貨架的不同貨架或者倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的其它固定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。自動(dòng)叉車260可以另外包括用于機(jī)動(dòng)的輪264以在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)運(yùn)輸托盤。在另外的示例中,自動(dòng)叉車可以包括馬達(dá)和電源及其感測(cè)系統(tǒng),諸如關(guān)于機(jī)器人卡車卸載機(jī)200所描述的那些。自動(dòng)叉車260也可以相對(duì)圖2d中所示的自動(dòng)叉車在尺寸和形狀上變化。

圖3a、3b、3c、3d和3e一起圖示根據(jù)示例實(shí)施例的在倉(cāng)庫(kù)中的機(jī)器人機(jī)群的示例操作。更具體地,可以在倉(cāng)庫(kù)300內(nèi)部署包含帶有不同類型的分配任務(wù)的不同類型的機(jī)器人的機(jī)器人機(jī)群。不同的機(jī)器人裝置可以根據(jù)來自中央控制系統(tǒng)或蜂巢思維的指令而同時(shí)獨(dú)立操作以完成工作,諸如接收物體、存儲(chǔ)物體、從存儲(chǔ)取回物體、運(yùn)輸物體、從倉(cāng)庫(kù)傳遞物體或以其他方式處理物體。另外,在一些示例中,一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人裝置可以一起協(xié)同執(zhí)行工作,可能借助專用設(shè)備或特定裝置的功能。

參考圖3a,機(jī)器人機(jī)群可以包括多個(gè)agv302,用于快速運(yùn)輸小裝運(yùn)物,諸如個(gè)體盒子或物體。agv302可以由中央控制系統(tǒng)分配成移動(dòng)到倉(cāng)庫(kù)300的特定區(qū)域以拾取盒子用于運(yùn)輸?shù)搅硪坏攸c(diǎn),諸如將盒子存儲(chǔ)到或?qū)⒑凶右苿?dòng)到一地點(diǎn)以等候從倉(cāng)庫(kù)300運(yùn)送。在一些示例中,agv302可以被分配成在固定機(jī)器人操縱器諸如基座機(jī)器人304的觸及區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。更具體地,基座機(jī)器人304可以是機(jī)械臂,其被構(gòu)造成拾取或以其它方式移動(dòng)附近的物體。在一些示例中,基座機(jī)器人304可以能夠構(gòu)建或拆解附近的盒子的托盤312。在另外的示例中,一旦agv已經(jīng)在基座機(jī)器人304的觸及區(qū)域內(nèi)移動(dòng),則基座機(jī)器人304可以操作成從agv302移除物體或者將特定物體放置在agv302上。

在進(jìn)一步的示例中,不同類型的固定機(jī)器人操縱站同樣或可替代地可以被定位在倉(cāng)庫(kù)300內(nèi)。例如,作為使用具有抓持器的機(jī)械臂的替代,可以使用不同類型的機(jī)器人操縱器,可能基于倉(cāng)庫(kù)300內(nèi)存儲(chǔ)的物體的類型或者需要處理這些物體的動(dòng)作的類型。在一些示例中,固定機(jī)器人操縱器也可以被構(gòu)造成打開盒子以操縱盒子內(nèi)的物品。例如,倉(cāng)庫(kù)可以包括含有多份消費(fèi)品的箱子。機(jī)器人操縱器可以能夠?qū)€(gè)別份的產(chǎn)品放入較小的盒子(可能由agv運(yùn)輸)用于運(yùn)送出倉(cāng)庫(kù)。

機(jī)器人機(jī)群可以另外包含其他類型的移動(dòng)機(jī)器人裝置用于運(yùn)輸不同類型或尺寸的裝運(yùn)物。例如,自動(dòng)叉車306可以被用于拾取和運(yùn)輸上面可以堆疊盒子的托盤、平的支持結(jié)構(gòu)。在一些示例中,倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的存儲(chǔ)架308可以被用于存儲(chǔ)盒子的托盤,可能用于存儲(chǔ)托盤,所述托盤被自動(dòng)叉車308運(yùn)輸?shù)剿鲐浖芎?或從所述貨架運(yùn)輸。在另外的示例中,某些托盤300可以被放置在倉(cāng)庫(kù)300內(nèi)的特定地點(diǎn)處以待進(jìn)一步處理。例如,托盤300中的一個(gè)托盤可以被留在選擇地點(diǎn)處直到移動(dòng)機(jī)器人有空移動(dòng)所述托盤為止,直到基座機(jī)器人300有空操縱托盤上的盒子為止,或者直到運(yùn)輸卡車到達(dá)倉(cāng)庫(kù)以將托盤運(yùn)輸?shù)絺}(cāng)庫(kù)外的另一地點(diǎn)為止。

參考圖3b,自動(dòng)叉車306可以被分配成將盒子的特定托盤314運(yùn)輸?shù)交鶛C(jī)器人304能觸及的區(qū)域。例如,托盤314可以包含特定類型的盒子。通過運(yùn)輸托盤到基座機(jī)器人304能觸及的地點(diǎn),基座機(jī)器人304然后可以將物體從托盤314重新分配到能觸及區(qū)域內(nèi)的其它區(qū)域,諸如分布到其它托盤312上或者分布到一個(gè)附近的agv302上用于運(yùn)輸?shù)狡渌攸c(diǎn)。

在一些示例中,自動(dòng)叉車306可以移動(dòng)到基座機(jī)器人304能觸及的區(qū)域并且然后可以將托盤314放在地面上在基座機(jī)器人304能觸及托盤314上的一些或全部物體的點(diǎn)處。在進(jìn)一步的示例中,在放下托盤314后,自動(dòng)叉車306然后可以離開該區(qū)域以執(zhí)行不同的任務(wù),諸如從存儲(chǔ)架308取回另一托盤或者從當(dāng)前被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)300內(nèi)的地面上托盤310取回另一托盤。在其它示例中,在放下托盤314后,自動(dòng)叉車306可以拾取和移動(dòng)不同的托盤312到基座機(jī)器人304能觸及的區(qū)域內(nèi),托盤314可以是部分地或完全地由基座機(jī)器人304構(gòu)建的托架。

參考圖3c,基座機(jī)器人304可以被分配成將盒子316從托盤314轉(zhuǎn)移到agv302。這樣的處理可以被重復(fù)用于托盤314中的其它盒子,可能直到托盤314的盒子已經(jīng)被完全從托盤移除為止。自動(dòng)叉車306可以移動(dòng)回到它的先前位置靠近其它托盤,如圖所示。

參考圖3d,agv302可以被分配成移動(dòng)到接近卡車320的區(qū)域,由此將盒子316從靠近基座機(jī)器人304的地點(diǎn)運(yùn)輸?shù)娇拷ㄜ囆遁d機(jī)318的地點(diǎn)。然后,參考圖3e,卡車卸載機(jī)318可以將盒子316從agv302轉(zhuǎn)移到卡車320。agv然后可以返回到靠近基座機(jī)器人304的區(qū)域,可能接收另一盒子用于運(yùn)輸。

圖4是圖示示例操作的流程圖。這些操作例如可以被與系統(tǒng)使用,所述系統(tǒng)包括被通信聯(lián)接到兩個(gè)或更多個(gè)機(jī)器人裝置的控制系統(tǒng)。一些示例系統(tǒng)和機(jī)器人裝置可以包括:例如,圖1a和1b中的機(jī)器人機(jī)群100、圖2a中的機(jī)器人卡車卸載機(jī)200、圖2b中的基座機(jī)器人220、圖2c中的agv240、圖2d中的自動(dòng)叉車260或者圖3a-3e中的agv302、基座機(jī)器人304和自動(dòng)叉車306。操作可以由任意合適的部件的組合執(zhí)行,所述合適的部件諸如圖1a和1b中的機(jī)器人機(jī)群100、圖2a中的機(jī)器人卡車卸載機(jī)200、圖2b中的基座機(jī)器人220、圖2c中的agv240、圖2d中的自動(dòng)叉車260的部件和/或任意合適的系統(tǒng)的部件。圖4可以包括一個(gè)或多個(gè)操作、功能或動(dòng)作,如由框402-408中的一個(gè)或多個(gè)所示。雖然框被按順序圖示,但是這些框在一些情形中可以被并行執(zhí)行和/或以與這里所述的那些順序不同的順序執(zhí)行。此外,基于期望的實(shí)施例,各種框可以被組合成較少的框,分成額外的框和/或被移除。

在框402處,實(shí)施方式可以涉及識(shí)別待由第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行的協(xié)同操作。例如,控制系統(tǒng),諸如圖1b的全局控制系統(tǒng)150,可以識(shí)別協(xié)同操作。第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置可以是任意合適的機(jī)器人裝置,諸如圖2a中的機(jī)器人卡車卸載機(jī)200、圖2b中的基座機(jī)器人220、圖2c中的agv240、圖2d中的自動(dòng)叉車260等。

在一些實(shí)施方式中,識(shí)別的操作可以是特定類型的操作,所述操作基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位。許多類型的協(xié)同操作基于相對(duì)定位。一些類型的協(xié)同操作可以涉及確定相對(duì)定位使得操作能被執(zhí)行。其它類型可以涉及將第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置定位在特定距離或特定定向。在許多其它可能示例中,一些示例協(xié)同他操作可以包括在第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間轉(zhuǎn)移物體,將第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置導(dǎo)航成接近彼此,或者可能相互協(xié)調(diào)的使用第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)工具。

例如,為了在第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間轉(zhuǎn)移物體,所涉及的相對(duì)定位可以是物體所在處(例如,在一些類型的負(fù)載攜帶容器中)與執(zhí)行轉(zhuǎn)移的機(jī)器人操縱器(例如,機(jī)械臂)所在處之間的相對(duì)定位。例如,通過基座機(jī)器人220的機(jī)械臂222從agv240的頂表面244轉(zhuǎn)移物體的操作可以涉及將agv240和基座機(jī)器人220定位在一定接近度內(nèi)并且確定agv240和基座機(jī)器人220的相對(duì)定位。此外,轉(zhuǎn)移操作可以基于頂表面244(待轉(zhuǎn)移的物體可位于該表面上)和機(jī)械臂222之間的相對(duì)定位。

作為另一示例,為了將第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置導(dǎo)航成彼此接近,所涉及的相對(duì)定位可以是第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的周界之間的相對(duì)定位。通過知道機(jī)器人裝置的周界之間的相對(duì)定位,在彼此相對(duì)接近地導(dǎo)航時(shí),機(jī)器人裝置可以避免碰撞。

作為進(jìn)一步的示例,為了協(xié)調(diào)使用第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)工具(例如,末端執(zhí)行器),在示例協(xié)同操作中涉及的相對(duì)定位可以是工具之間的相對(duì)定位。通過知道工具的相對(duì)定位,機(jī)器人裝置可以協(xié)調(diào)操作工具,可能通過在共同的工件上操作工具。盡管已經(jīng)通過舉例的方式提供了在不同操作中的相對(duì)定位的若干例子,但是也預(yù)期涉及相對(duì)定位的不同應(yīng)用的許多操作。

如上提及的,控制系統(tǒng)可以包括中央計(jì)劃系統(tǒng),其將任務(wù)分配給不同機(jī)器人裝置。在這樣的實(shí)施方式中,識(shí)別協(xié)同操作可能涉及分配任務(wù)到第一機(jī)器人裝置。執(zhí)行任務(wù)可以涉及一個(gè)或多個(gè)操作。這些操作中的一些操作可以是將由第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行的協(xié)同操作。在其它情形中,識(shí)別協(xié)同操作可以涉及控制系統(tǒng)接收指示協(xié)同操作的數(shù)據(jù)。例如,第一控制系統(tǒng)(例如,被構(gòu)造用于機(jī)器人定位的控制系統(tǒng))可以從另一控制系統(tǒng)(例如,包括中央計(jì)劃系統(tǒng)的控制系統(tǒng))接收指示協(xié)同操作的數(shù)據(jù)。

機(jī)器人裝置中的一個(gè)或多個(gè)可以執(zhí)行操作以便于協(xié)同操作。例如,第一機(jī)器人裝置可以接收指令以執(zhí)行協(xié)同操作(可能,如上指出的,基于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位的操作)。在一些情形中,第一機(jī)器人裝置可以從控制系統(tǒng)諸如圖1的全局控制系統(tǒng)150接收指令。協(xié)同操作可以是在執(zhí)行分配給第一機(jī)器人裝置的任務(wù)中涉及的若干操作中的一個(gè)操作。

重新參考圖4,在框404處,實(shí)施方式也可以涉及確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)。例如,控制系統(tǒng),諸如圖1b的全局控制系統(tǒng)150,可以確定機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)。確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)可以便于在范圍內(nèi)導(dǎo)航第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置以執(zhí)行視覺信息交換。

如上指出的,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以保持或者訪問含有機(jī)器人機(jī)群100和受到機(jī)器人裝置的處理的物體的物體環(huán)境的地圖。此外,地圖可以用關(guān)于動(dòng)態(tài)物體(例如,移動(dòng)中的機(jī)器人和被機(jī)器人移動(dòng)的包裹)的信息來持續(xù)更新。控制系統(tǒng)可以例如基于代表環(huán)境的這樣的地圖的數(shù)據(jù)來確定機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)。

地圖可以使用各種技術(shù)來指示機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。例如,地圖可以通過參考環(huán)境內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固定參考點(diǎn)來指示機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。可替選地,地圖可以包括坐標(biāo)系統(tǒng)(例如,笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng))。在這樣的示例中,地圖可以通過參考某些組的坐標(biāo)來指示機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。例如,地圖可以代表倉(cāng)庫(kù),并且坐標(biāo)系統(tǒng)可以代表倉(cāng)庫(kù)的墻壁內(nèi)的環(huán)境。

在一些情形中,當(dāng)控制系統(tǒng)嘗試確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相應(yīng)地點(diǎn)時(shí),第一機(jī)器人裝置或第二機(jī)器人裝置可以處在運(yùn)動(dòng)中。在這樣的情形中,控制系統(tǒng)可以確定機(jī)器人裝置正朝向的地點(diǎn)作為運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。如上指出的,地圖能示出移動(dòng)中的機(jī)器人的當(dāng)前地點(diǎn)和機(jī)器人在將來的預(yù)期地點(diǎn),這可以被用于協(xié)調(diào)機(jī)器人之間的活動(dòng)。這樣的預(yù)期地點(diǎn)可以被用于確定機(jī)器人裝置的相應(yīng)的地點(diǎn)。

如在圖4的框406中所示,實(shí)施方式可以進(jìn)一步涉及開始第一機(jī)器人裝置沿著路徑的移動(dòng)。例如,控制系統(tǒng)可以發(fā)送指令到第一機(jī)器人裝置,所述指令使第一機(jī)器人裝置沿著從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑移動(dòng)。這樣的移動(dòng)可以進(jìn)一步便于在范圍內(nèi)導(dǎo)航第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置以執(zhí)行視覺信息交換。如上指出的,控制系統(tǒng)可以包括中央計(jì)劃系統(tǒng)。

如上指出的,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以維持或訪問物理環(huán)境的地圖。這樣的地圖可以包含關(guān)于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)(或跨多個(gè)倉(cāng)庫(kù))的部件的當(dāng)前構(gòu)造或放置的信息以及關(guān)于近期內(nèi)預(yù)期的信息。例如,地圖可以包括移動(dòng)中的機(jī)器人的當(dāng)前地點(diǎn)和機(jī)器人在將來的預(yù)期地點(diǎn),這可以被用于協(xié)調(diào)機(jī)器人之間的活動(dòng)。地圖也可以包括正被處理的物品的當(dāng)前地點(diǎn)以及物品的預(yù)期將來地點(diǎn)(例如,物品現(xiàn)在在哪里以及物品預(yù)期被運(yùn)送到哪里)。

基于這樣的地圖,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑。更加具體地,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以識(shí)別第一機(jī)器人裝置的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng),這導(dǎo)航第一機(jī)器人裝置沿著路徑通過環(huán)境以便避開環(huán)境中的其它機(jī)器人和物品。在一些情形中,路徑可以是從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的直線。在其它情形中,路徑可以包括在方向和速度上的改變,以便避免與環(huán)境內(nèi)的機(jī)器人和物品的碰撞。

在一些情形中,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以模擬第一機(jī)器人裝置沿著各種路徑的移動(dòng)和環(huán)境內(nèi)的機(jī)器人和物品的預(yù)期移動(dòng)。在這樣的模擬內(nèi),控制系統(tǒng)可以識(shí)別特定路徑,模擬指示所述特定路徑將不會(huì)導(dǎo)致在第一機(jī)器人裝置沿著路徑移動(dòng)時(shí)第一機(jī)器人裝置與機(jī)器人或物品相撞。

如上指出的,在環(huán)境中操作的機(jī)群內(nèi)的不同機(jī)器人裝置可以根據(jù)來自中央控制系統(tǒng)或蜂巢思維的指令而同時(shí)獨(dú)立操作以完成工作。通過機(jī)器人裝置在環(huán)境內(nèi)的移動(dòng)可以確定機(jī)器人裝置的相應(yīng)路徑,諸如如上指出的路徑。例如,重新參考圖3b,自動(dòng)叉車306可以被分配成將盒子的特定托盤314運(yùn)輸?shù)交鶛C(jī)器人304能觸及的區(qū)域。執(zhí)行這樣的運(yùn)輸可能涉及中央計(jì)劃系統(tǒng)確定從圖3a中的自動(dòng)叉車306的位置到托盤314并且然后繞其它托盤朝向如圖3b中所示的基座機(jī)器人304的路徑。

在一些實(shí)施方式中,由地圖所指示的機(jī)器人和物品的地點(diǎn)與機(jī)器人和物品在環(huán)境內(nèi)的物理地點(diǎn)之間可能形成差異。在一些情形中,關(guān)于機(jī)器人或物品的位置的最好可用信息可以基于從最新知道的地點(diǎn)的移動(dòng)來估計(jì)。這樣的位置估計(jì)是一種航位推算。在一些例子中,航位推算能提供最好的可用定位信息,但是其可能由于許多因數(shù)而經(jīng)受顯著誤差,因?yàn)闉榱司_確定的位置,速度和方向在所有時(shí)刻都必須被精確知道。在一些情形中,這樣的誤差可能防止中央計(jì)劃系統(tǒng)以足夠的精度來對(duì)機(jī)器人裝置導(dǎo)航以執(zhí)行某些協(xié)同任務(wù)。然而,如以下將進(jìn)一步詳細(xì)論述的,來自航位推算以外的技術(shù)的位置信息可以被用于更新地圖以提高其它準(zhǔn)確度。

如上指出的,機(jī)器人裝置中的一個(gè)或多個(gè)可以執(zhí)行操作以便于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的協(xié)同操作。這些操作可以包括第一機(jī)器人裝置接收指示朝向第二機(jī)器人裝置的路徑的數(shù)據(jù)??刂葡到y(tǒng),諸如圖1的全局控制系統(tǒng)150,可以向第一機(jī)器人裝置發(fā)送向第二機(jī)器人裝置的路徑是指示,這可能在向第一機(jī)器人裝置發(fā)送指令以執(zhí)行與第一機(jī)器人裝置的協(xié)同操作之后?;谶@樣的指令,第一機(jī)器人裝置可以開始沿著路徑的移動(dòng)。通過使第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置處于它們能建立視覺信息交換的位置中,這樣的操作便于協(xié)同操作。

重新參考圖4,在框408處,實(shí)施方式可以另外涉及在第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間建立視覺信息交換。視覺信息交換涉及機(jī)器人裝置視覺地檢測(cè)另一機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽或其它識(shí)別標(biāo)記。這樣的視覺檢測(cè)指示兩個(gè)機(jī)器人之間的相對(duì)定位。在一些示例中,控制系統(tǒng)可以使第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置建立視覺信息交換。在其他情形中,第一機(jī)器人裝置可以與第二機(jī)器人裝置建立視覺信息交換??商孢x地,第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置可以建立相互協(xié)調(diào)的視覺信息交換。

如上指出的,視覺信息交換指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位。如上指出的,許多類型的協(xié)同操作基于相對(duì)定位。一些類型的協(xié)同操作涉及確定相對(duì)定位使得操作能被執(zhí)行。其它類型涉及將第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置定位在特定距離或特定定向。視覺信息交換指示用于這些不同類型的操作的相對(duì)定位。

如上指出的,建立視覺信息交換涉及機(jī)器人裝置視覺地檢測(cè)另一機(jī)器人裝置的外表面上的標(biāo)簽或其它識(shí)別標(biāo)記。例如,第一機(jī)器人裝置可以通過相機(jī)的方式檢測(cè)第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽。可替選地,第二機(jī)器人裝置可以檢測(cè)第一機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽。在一些實(shí)施方式中,信息交換可以是相互的,在于第一機(jī)器人裝置可以檢測(cè)第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽,并且第二機(jī)器人裝置可以檢測(cè)第一機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽。

機(jī)器人裝置可以在各種條件下試圖檢測(cè)相應(yīng)的標(biāo)簽或識(shí)別標(biāo)記。例如,在地圖指示機(jī)器人裝置在某一預(yù)定范圍內(nèi)之后,機(jī)器人裝置可以開始試圖檢測(cè)標(biāo)簽??商孢x地,機(jī)器人裝置可以在特定時(shí)間試圖檢測(cè)標(biāo)簽,在所述特定時(shí)間,中央計(jì)劃系統(tǒng)已經(jīng)確定機(jī)器人裝置將處在執(zhí)行視覺信息交換的范圍內(nèi)。在其它情形中,機(jī)器人裝置可以基于來自局部傳感器的數(shù)據(jù)來嘗試檢測(cè)標(biāo)簽,所述局部傳感器諸如指示物體何時(shí)在附近的接近傳感器。在其它情形中,機(jī)器人裝置可以連續(xù)地或周期性地嘗試檢測(cè)標(biāo)簽。

視覺信息交換可以通過來自相機(jī)的一個(gè)或多個(gè)圖像內(nèi)的標(biāo)簽的尺寸和位置的方式來指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的相對(duì)定位。例如,給定尺寸已知的標(biāo)簽,在標(biāo)簽的圖像內(nèi)的標(biāo)簽的尺寸與相機(jī)的鏡頭之間的距離成比例。此外,給定具有已知構(gòu)造(例如,已知的焦距)的相機(jī)和鏡頭,通過相機(jī)獲取的圖像內(nèi)的標(biāo)簽的尺寸指示鏡頭與標(biāo)簽之間的距離。另外,給定已知形狀的標(biāo)簽,鏡頭到標(biāo)簽的相對(duì)定位可以基于標(biāo)簽的表觀位置中的差異(即,視差)來確定。

為了指示機(jī)器人裝置之間或者更具體地機(jī)器人裝置的部件之間的相對(duì)定位,關(guān)于視覺傳感器和標(biāo)簽之間的相對(duì)定位可以是已知的。例如,第一機(jī)器人裝置的相機(jī)與第一機(jī)器人裝置上的各種部件之間的相應(yīng)距離和定向可以被預(yù)先確定。這樣的部件能包括例如負(fù)載容器、機(jī)器人操縱器或者機(jī)器人裝置的周界。給定如通過視覺信息交換指示的第一機(jī)器人裝置的相機(jī)的鏡頭與第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽之間的距離和定向,系統(tǒng)可以確定第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽到第一機(jī)器人裝置上的各種部件之間的相應(yīng)距離和定向。

同樣地,第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽與第二機(jī)器人裝置上的各種部件之間的相應(yīng)距離和定向可以被預(yù)先確定,由此系統(tǒng)可以確定第一機(jī)器人裝置上的部件與第二機(jī)器人裝置上的部件之間的距離和定向。這樣的指示部件的相對(duì)定位的信息可以被維持在機(jī)器人裝置和/或控制系統(tǒng)能訪問的數(shù)據(jù)庫(kù)中或者其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。

在一些情形中,第一機(jī)器人裝置可以檢測(cè)第二機(jī)器人裝置上的兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)簽。檢測(cè)不只一個(gè)標(biāo)簽在一些情形中可以提高相對(duì)定位的確定,因?yàn)榭梢曰谙鄳?yīng)的標(biāo)簽確定多個(gè)距離和定向。這樣的計(jì)算然后可以被分析(例如,取平均)以確定機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位。此外,多個(gè)被檢測(cè)的標(biāo)簽?zāi)鼙挥糜谕ㄟ^三角測(cè)量確定相對(duì)定位。如上指出的,機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽之間的相應(yīng)的距離和角度可以被預(yù)先確定。同相機(jī)與機(jī)器人裝置上的兩個(gè)標(biāo)簽之間的相應(yīng)距離相結(jié)合,這樣的預(yù)定距離和角度可以通過三角測(cè)量的方式指示機(jī)器人裝置的部件之間的各種其它距離和定向。

控制系統(tǒng),諸如圖1的全局控制系統(tǒng)150,可以執(zhí)行各種操作以便于第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置執(zhí)行視覺信息交換。例如,控制系統(tǒng)可以使第一機(jī)器人裝置將相機(jī)或其它視覺傳感器朝向第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)定向。為了實(shí)現(xiàn)這樣的定向,相機(jī)可以被安裝在能被重新定向的安裝座(例如可旋轉(zhuǎn)的安裝座)上。這樣的操作可以增加由第一機(jī)器人裝置的相機(jī)捕獲的圖像將描繪第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽的可能性。在一些情形中,控制系統(tǒng)可以使第二機(jī)器人裝置將相機(jī)沿著第一機(jī)器人裝置正沿著其朝向第二機(jī)器人裝置移動(dòng)的路徑(例如,從第一機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)到第二機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn)的路徑)定向。這樣的操作可以增加由第二機(jī)器人裝置的相機(jī)捕獲的圖像將描繪第一機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽的可能性。在一些情形中,控制系統(tǒng)可以通過發(fā)送使裝置執(zhí)行操作的指令或者通過發(fā)送指示機(jī)器人裝置可通過其執(zhí)行操作的信息(例如,機(jī)器人裝置的確定地點(diǎn))的數(shù)據(jù)來使機(jī)器人裝置執(zhí)行這樣的操作。

如上指出的,中央計(jì)劃系統(tǒng)可以發(fā)送指令到第一機(jī)器人裝置以執(zhí)行協(xié)同操作。例如,第一機(jī)器人裝置可以接收指示第二機(jī)器人裝置相對(duì)于第一機(jī)器人裝置所位于的方向的數(shù)據(jù)。中央計(jì)劃系統(tǒng)可以基于地圖確定這樣的方向,并且然后將指示該方向的數(shù)據(jù)發(fā)送到第一機(jī)器人裝置。第一機(jī)器人裝置然后可以將相機(jī)定向在由接收到的數(shù)據(jù)指示的方向上。

然后為了建立視覺信息交換,第一機(jī)器人裝置可以使相機(jī)捕獲圖像。這樣的操作可以使相機(jī)生成代表來自視角的圖像的數(shù)據(jù),所述視角被定向在第二機(jī)器人裝置相對(duì)第一機(jī)器人裝置所位于的方向上。在這樣是數(shù)據(jù)內(nèi),機(jī)器人裝置可以檢測(cè)描繪標(biāo)簽(可能在第二機(jī)器人裝置的外表面上)的一個(gè)或多個(gè)特定圖像。然后,如上指出的,基于圖像內(nèi)的標(biāo)簽尺寸和定向和/或基于利用多個(gè)標(biāo)簽的三角測(cè)量,機(jī)器人裝置可以確定第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位或定向。

如上指出的,示例協(xié)同操作可以涉及在第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間轉(zhuǎn)移物體(例如,從容器拾取物體)。圖5示出agv540和基座機(jī)器人520,它們可以分別是圖2c的agv240和圖2b的基座機(jī)器人220的例子。示例操作可以涉及基座機(jī)器人520從agv540轉(zhuǎn)移物體(例如,基座機(jī)器人520可以包括機(jī)械臂,機(jī)械臂具有如所示出的末端執(zhí)行器安裝的抓持器,所述抓持器可以從agv540的頂表面轉(zhuǎn)移物體)。這樣的操作中涉及的相對(duì)定位可以包括基座機(jī)器人240的機(jī)械臂與agv的頂表面之間的相對(duì)定位。在建立指示agv540(即,頂表面)的地點(diǎn)到基座機(jī)器人520的機(jī)器人操縱器(即,機(jī)械臂)的相對(duì)定位的視覺信息交換后,控制系統(tǒng)可以使機(jī)械臂拾取待從agv540的頂表面轉(zhuǎn)移的物體。

其它示例操作也是可能的。例如,另一操作可以涉及將物體轉(zhuǎn)移到機(jī)器人裝置上的目標(biāo)地點(diǎn)。例如,基座機(jī)器人能從托盤拾取物體,并且在建立指示目標(biāo)地點(diǎn)到機(jī)器人操縱器的相對(duì)定位的視覺信息交換后,將物體轉(zhuǎn)移到agv540。操作中涉及的另一相對(duì)定位可以是agv540的周界與基座機(jī)器人520的基座之間的相對(duì)定位,因?yàn)榇_定這樣的相對(duì)定位可以防止基座機(jī)器人520與agv540之間的碰撞。

為了建立視覺信息交換,agv540和基座機(jī)器人520可以相互檢測(cè)相應(yīng)的機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽,如上所述。更特別地,控制系統(tǒng)可以將agv540的相機(jī)542定向在基座機(jī)器人520處。控制系統(tǒng)可以檢測(cè)由相機(jī)542捕獲的一個(gè)或多個(gè)圖像中的標(biāo)簽524。同樣地,控制系統(tǒng)可以將基座機(jī)器人520的相機(jī)522定向在agv540處以檢測(cè)由相機(jī)522捕獲的一種或多張圖像中的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽544、546或548。例如,控制系統(tǒng)可以檢測(cè)標(biāo)簽544。這樣的視覺信息交換可以指示相對(duì)定位,如上指出的。

另一協(xié)同操作可以涉及導(dǎo)航第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置接近彼此(例如,經(jīng)過彼此)。圖6示出可以作為圖2c的agv240的例子的agv640a和agv640b。示例操作可以涉及導(dǎo)航agv640a和agv640b經(jīng)過彼此以便不使agv640a和agv640b相撞。在執(zhí)行任務(wù)期間,諸如在執(zhí)行圖3a-3e中所示的倉(cāng)庫(kù)300中執(zhí)行的任務(wù)期間,諸如agv640a和agv640b的agv可以導(dǎo)航經(jīng)過彼此。這樣的操作中涉及的相對(duì)定位可以包括agv640a和agv640b的相應(yīng)周界的相對(duì)定位。

為了建立視覺信息交換,agv640a和agv640b可以相互檢測(cè)相應(yīng)的機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽,如上所述。例如,在移動(dòng)期間,agv640a和agv640b的相應(yīng)控制系統(tǒng)可以將相機(jī)642a和相機(jī)642b定向在移動(dòng)方向上。這樣的操作可以便于檢測(cè)在移動(dòng)期間可能相互接近的機(jī)器人裝置的相應(yīng)的標(biāo)簽(例如,在agv640a和agv640b上的標(biāo)簽)。在建立視覺信息交換后,在一個(gè)或多個(gè)例子中,在agv640a和agv640b經(jīng)過彼此時(shí),一個(gè)或多個(gè)控制系統(tǒng)可以確定agv640a和agv640b之間的相對(duì)定位。這樣的相對(duì)定位可以便于導(dǎo)航agv640a經(jīng)過agv640b,使得在導(dǎo)航期間,agv640a距640b至少某一閾值距離,這可以防止agv640a和agv640b之間碰撞。

如上指出的,一些類型的協(xié)同操作可以涉及相對(duì)于第二機(jī)器人裝置以特定距離或定向來定位第一機(jī)器人裝置。相應(yīng)地,這樣的機(jī)器人裝置可以建立視覺信息交換,該視覺信息交換指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位??刂葡到y(tǒng)然后可以確定由信息交換指示的第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位與由協(xié)同操作所要求的特定距離或定向存在偏離(offset)??刂葡到y(tǒng)然后可以使第一機(jī)器人裝置或第二機(jī)器人裝置自身重新定位,使得第一機(jī)器人裝置相對(duì)于第二機(jī)器人裝置在特定距離或定向處。

為了識(shí)別在環(huán)境中操作的機(jī)器人裝置中的特定機(jī)器人裝置,標(biāo)簽或標(biāo)記可以被編碼以傳達(dá)識(shí)別信息。在一些情形中,可以使用符號(hào)圖案,諸如條形碼、qr(快速響應(yīng))碼或ar標(biāo)簽,來對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行編碼。每個(gè)標(biāo)簽可以指示唯一的碼。數(shù)據(jù)庫(kù)或其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以包含將所述唯一的碼與特定機(jī)器人相聯(lián)系的表格或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一些機(jī)器人裝置可以具有多個(gè)標(biāo)簽,所以在一些情形中,數(shù)據(jù)庫(kù)可以包含用于每個(gè)機(jī)器人的多個(gè)條目,所述多個(gè)條目指示機(jī)器人上的每個(gè)標(biāo)簽的位置(例如,具有第一qr碼的標(biāo)簽指示agv上的特定容器,或者具有第二qr碼的另一標(biāo)簽指示基座機(jī)器人的基座)。

如上提及的,標(biāo)簽可以是ar標(biāo)簽。圖7示出ar標(biāo)簽700的示例。如所示的,ar標(biāo)簽包含在方形內(nèi)的黑白塊的圖案。黑白塊的圖案可以在ar標(biāo)簽之間變換,以指示不同的碼。系統(tǒng)中使用的ar標(biāo)簽可以具有一致的尺寸,這可以便于確定圖像中描繪的ar標(biāo)簽與捕獲圖像的相機(jī)的鏡頭之間的距離,如上所述。

一些示例系統(tǒng)可以包括被通信地聯(lián)接到第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置的控制系統(tǒng)(例如,具有中央計(jì)劃系統(tǒng)的全局控制系統(tǒng))。如上所述,這樣的全局控制系統(tǒng)可以通過這樣的通信連接的方式將指令發(fā)送到機(jī)器人裝置。例如,全局控制系統(tǒng)可以使機(jī)器人裝置執(zhí)行便于機(jī)器人裝置建立視覺信息交換的操作,諸如根據(jù)指示機(jī)器人裝置正在其中操作的環(huán)境的地圖的數(shù)據(jù)來定位機(jī)器人裝置。在一些情形中,在建立視覺信息交換后,全局控制系統(tǒng)可以將移動(dòng)控制轉(zhuǎn)移到機(jī)器人裝置的相應(yīng)的控制系統(tǒng)。這些“局部”控制系統(tǒng)然后可以基于由視覺信息交換指示的用于協(xié)同操作的相對(duì)定位來定位機(jī)器人裝置。在執(zhí)行協(xié)同操作后,移動(dòng)控制可以轉(zhuǎn)移回到全局控制系統(tǒng)。

通信連接也可以便于機(jī)器人裝置的各種操作。例如,第一機(jī)器人裝置可以檢測(cè)第二機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽,并且然后通知第二機(jī)器人裝置第一裝置已經(jīng)檢測(cè)到標(biāo)簽,可能通過通信連接發(fā)送指示第一裝置已經(jīng)檢測(cè)到標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。此外,第一機(jī)器人裝置可以接收指示第二機(jī)器人裝置已經(jīng)檢測(cè)到第一機(jī)器人裝置上的標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。這樣的操作可以指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置在第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間已經(jīng)建立相互視覺信息交換。

如上指示的,在一些情形中,在由地圖指示的機(jī)器人裝置的位置與環(huán)境內(nèi)的地圖的實(shí)際位置之間可能存在誤差。在一些情形中,由視覺信息交換指示的相對(duì)定位可以被用于修正地圖中的這些誤差。例如,機(jī)器人裝置可以建立指示距第二機(jī)器人裝置的距離和定向的視覺信息交換。機(jī)器人裝置可以發(fā)送指示這樣的相對(duì)定位的數(shù)據(jù)到全局控制系統(tǒng)。全局控制系統(tǒng)可以確定地圖指示第一機(jī)器人裝置和第二機(jī)器人裝置之間的相對(duì)定位,所述相對(duì)定位不同于由視覺信息交換指示的相對(duì)定位。全局控制系統(tǒng)然后可以更新地圖以修正偏離,使得地圖指示由視覺信息交換指示的相對(duì)定位(可能因?yàn)橄鄬?duì)定位被認(rèn)為比全局定位更加精確)。在這樣的示例中,更新地圖可能涉及改變地圖內(nèi)的第一機(jī)器人裝置或第二機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。特定邏輯可以指示哪些地點(diǎn)被更新。例如,如果第一機(jī)器人裝置是移動(dòng)的并且其二機(jī)器人裝置是靜止的,則全局控制系統(tǒng)可以更新僅第一機(jī)器人裝置的地點(diǎn)。

此外,在一些情形中,標(biāo)簽可以被放置在靜止的物體或墻上。這樣的標(biāo)簽可以為用移動(dòng)機(jī)器人和物體的位置更新地圖提供基準(zhǔn)點(diǎn)。例如,在agv正在繞環(huán)境(圖3a-3e的倉(cāng)庫(kù)300)移動(dòng)時(shí),agv可以周期性地嘗試檢測(cè)已經(jīng)被繞環(huán)境放置在各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)處的標(biāo)簽。這些基準(zhǔn)點(diǎn)的相應(yīng)的地點(diǎn)可以被指示在地圖上。當(dāng)標(biāo)簽被檢測(cè)到時(shí),agv可以執(zhí)行與標(biāo)簽的視覺信息交換,以確定agv與標(biāo)簽之間的相對(duì)定位。agv可以發(fā)送指示確定的相對(duì)定位的數(shù)據(jù)到全局控制系統(tǒng),全局控制系統(tǒng)可以基于相對(duì)定位來更新地圖內(nèi)的agv的地點(diǎn)。盡管已經(jīng)通過舉例的方式描述了agv,但是其它類型的機(jī)器人裝置可以執(zhí)行類似的操作。

本公開不限于本申請(qǐng)中描述的特定實(shí)施例,本申請(qǐng)中描述的特定實(shí)施例旨在說明各個(gè)方面。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將顯而易見的,在不背離其精神和范圍的情況下,能進(jìn)行許多修改和變型。除了這里所例舉的那些方法和設(shè)備以外,在本公開的范圍內(nèi)的功能性等同方法或設(shè)備對(duì)于獲知前述描述的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言也將是顯而易見的。這樣的修改和變型旨在落入所附權(quán)利要求的范圍。

以上詳細(xì)說明參考附圖描述了公開的系統(tǒng)、裝置和方法的各種特征和功能。在附圖中,相似的附圖標(biāo)記通常指代相似的部件,除非文中特別指示。這里和附圖中描述的示例實(shí)施例不意味著是限制性的。其它實(shí)施例能被利用,并且能作出其它改變,而不背離這里提出的主題的精神和范圍。將易于理解的是,如這里一般描述的和在附圖中所圖示的,本公開的方面在各種不同的構(gòu)造中能被布置、替換、組合、分離和設(shè)計(jì),所有這些都被明確地預(yù)期在本文中。

代表信息的處理的框可以對(duì)應(yīng)于能被構(gòu)造成執(zhí)行這里描述的方法或技術(shù)的具體邏輯功能的電路??商孢x地或另外地,代表信息的處理的框可以對(duì)應(yīng)于程序代碼(包括相關(guān)數(shù)據(jù))的模塊、區(qū)段或一部分。程序代碼可以包括一個(gè)或多個(gè)指令,所述一個(gè)或多個(gè)指令可由處理器執(zhí)行用于實(shí)施方法或技術(shù)中的具體邏輯功能或動(dòng)作。程序代碼和/或相關(guān)數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在任意類型的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上,諸如包括盤和硬驅(qū)動(dòng)或其它存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)裝置。

計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)也可以包括暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),諸如存儲(chǔ)數(shù)據(jù)持續(xù)短時(shí)間段的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),像寄存器存儲(chǔ)器、處理器緩存和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)也可以包括長(zhǎng)時(shí)間段存儲(chǔ)程序代碼和/或數(shù)據(jù)的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),諸如次級(jí)或永久長(zhǎng)期存儲(chǔ)器,例如,像只讀存儲(chǔ)器(rom)、光盤或磁盤、致密盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)也可以是任何其它易失性或非易失性存儲(chǔ)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以被認(rèn)為是例如計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或者有形的存儲(chǔ)裝置。

此外,代表一個(gè)或多個(gè)信息傳輸?shù)目蚩梢詫?duì)應(yīng)于在相同物理裝置中的軟件和/或硬件模塊之間的信息傳輸。然而,其它信息傳輸可以是在不同物理裝置中的軟件和/或硬件模塊之間。

附圖中示出的特定布置不應(yīng)被視為是限制性的。應(yīng)理解的是,其它實(shí)施例能包括更多或更少個(gè)在給定附圖中所示的每個(gè)元件。此外,圖示的元件中的一些能被組合或者省略。此外,示例實(shí)施例可以包括附圖中未圖示的元件。

盡管這里已經(jīng)公開了各種方面和實(shí)施例,但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,其它方面和實(shí)施例將是顯而易見的。這里公開的各種方面和實(shí)施例用于說明的目的并且不旨在是限制性的,真實(shí)的范圍由以下權(quán)利要求指示。

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