CN105705257A

CN105705257A - 用于将物品引导和单分到分拣机的方法

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Publication number: CN105705257A
Application number: CN201380080760.1A
Authority: CN
Inventors: J·斯塔恩; U·吕克加德
Original assignee: Crisplant AS
Current assignee: Beumer Group AS
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: WO2015032402A1; CN105705257B; EP3041615B1; US9555447B2; US20160199884A1; EP3041615A1; ES2739223T3

Abstract

本发明提供了用于从到达供给传送机(FC)的物品(IT1，IT2)(例如，邮件或包裹)流将物品引导到分拣机(SRT)的方法和系统。处理器(PCR)执行以至少关于到达供给传送机(FC)的物品流的信息(I_1)作为输入的控制算法(C_A)。作为响应，该控制算法(C_A)生成一个输出(O1)，以指示将由一个机器人(R1)从该供给传送机(FC)拾取的一个物品放置到何处。该控制算法(C_A)在以下中的两个或更多个之间选择：1)第一引导装置(I1)，被布置为用于将物品运输到该分拣机(SRT)，2)该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)，3)该供给传送机(FC)，例如对该供给传送机(FC)上的散装物品进行单分，以及4)一个称重单元(W1)，被布置为用于对物品称重。通过相应地控制该机器人(R1)，有可能提供现有拾取和放置机器人作为分拣机引导系统的一部分的有效使用，在此情况下可以通过小空间需求而获得高容量。例如，与具有相同分拣容量的手动处理需要的空间相比较，会有可能节省引导装置所需要的空间，特别地这对于具有2-3kg的最大重量的物品会是有利的。图1应随附该摘要。

Description

用于将物品引导和单分到分拣机的方法

技术领域

本发明涉及物体或材料(诸如，邮件、包裹或其他类型的物品)的处理和分拣领域。具体而言，本发明提供了一种用于将物品引导到分拣机的方法和系统。

背景技术

分拣机(诸如，用于分拣邮件和/或包裹等)通常包括分拣机系统，用于以恒定速度将物品运输到排放位置，且根据各个物品上的编码等，物品被接收以及在给定的排放位置处从该分拣机排放。经常将物品从许多引导装置(induction)引导到分拣机，所述引导装置在一端中接收一个物品，且它们用来使该物品加速且将该物品递送到分拣机上的空的空间处。引导装置使物品加速直到一个速度，该速度具有的与分拣机速度平行的方向分量等于或至少近似等于分拣机速度。引导装置经常被手动地装载物品，即，人从供给传送机从散装(bulk)物品或单分的(singulated)物品拾取各个物品，且将它们放置在引导装置上或放置在与引导装置邻近的称重单元上。在不具有自动化引导装置来处理至分拣机的引导的分拣机系统中，人们执行手动地将物品引导到分拣机的相当令人不悦的任务。

然而，用手动处理，不可能立即使分拣机的速度增大来增大容量，即，增大单位时间处理的物品的数目。手动处理需要更多人参与处理过程。使分拣机系统适于在手动处理中涉及更多人以加速需要额外的空间分配，例如，以更长的供给传送机的形式以及增大数目的引导装置，所述引导装置全都占据相当大量的空间。

发明内容

因此，根据以上描述，可以视为本发明的目的的是，提供一种方法和分拣机系统，在给定可用空间下允许较高分拣容量。

在第一方面，本发明提供了一种从到达供给传送机的物品流将物品引导到分拣机的方法，该方法包括

-提供多个输入参数，所述输入参数包括至少：

-关于到达该供给传送机的物品流的信息，

-在一个处理器中根据一个控制算法处理所述输入参数，其中该控制算法被布置为响应于所述输入参数生成至少一个输出，以指示将一个物品放置到何处，所述何处在以下中的至少两个之间选择：

-第一引导装置，被布置成用于将物品运输到该分拣机，

-在该分拣机上的一个空的空间，

-该供给传送机，但是在与物品被拾取的位置和/或定向相比一个不同的位置和/或定向处，以及

-一个称重单元，被布置为用于对物品称重，以及

-根据该控制算法的输出控制至少第一机器人，其中该第一机器人被布置为从该供给传送机拾取一个物品，以及根据该控制算法的输出放置该物品。

这样的方法是有利的，因为它允许以高速度将物品引导到分拣机，且机器人自身需要最小量的占地面积，因为与一个人相比较，机器人可获得高速度能力且可获得大的达到范围(reachingrange)。即便在供给传送机处的拾取位置和目标位置之间存在长距离，机器人也可以能够选择将物品放置在引导装置上或放置在与引导装置邻近的称重单元上或直接放置在分拣机上。拾取位置与目标位置之间对应的距离可能是人无法达到的。因此，与手动处理相比较，用该引导方法，有可能在不增加所需要的空间的情况下增加引导容量。此外，有可能提供一种控制算法，其允许在没有人的监督的情况下或至少在有人的有限监督的情况下到分拣机的引导的自动化操作。

在具有将物品直接放置在运行的分拣机上的空的空间上的可能性的情况下，甚至有可能减少引导装置的数目，因为该控制算法可以被配置成选择将物品直接放置在机器人能够花费时间到达的分拣机上的任何位置，以及将物品直接放置在机器人可以达到的分拣机上的空的空间的任何位置，以放置物品。用关于到达供给传送机的上游物品的信息和来自分拣机的关于空的空间的信息，该控制算法可以被布置以计划机器人的工作，使得它具有时间将大多数物品直接放置在分拣机上。在该控制算法控制沿着同一供给传送机安置的两个或更多个机器人的情况下，该控制算法可以被布置为基于可用的输入信息来整合所述机器人的工作，使得它们共同获得一个最佳处理。在某些时间，这可能包括控制一个机器人来单分到达供给传送机的散装物品，以便便于一个或多个下游安置的机器人选择和拾取物品的任务。然而，可能有不能够由机器人处理的特定物品，或机器人可能不具有处理供给传送机上的所有到来的物品的容量，在这些情况下，机器人可以让这样的物品在供给传送机上绕过(passby)，在此情况下可以通过位于机器人的下游的人手动地处理所述物品。

“机器人”被理解为具有一个操纵器臂的可控制的设备，该操纵器臂优选地具有至少2个关节或轴。应理解，至少该第一机器人优选地被设计成能够拾取至少在所讨论的所要求的尺寸和形状内的物品，且能够达到期望的放置物品的位置。因此，该第一机器人应被选择成能够处理将被拾取和被移动的类型的物品。

能够从散装物品或单分的物品流拾取最顶部的物品的拾取和放置机器人例如可从公司诸如Omron^TM或Motoman^TM等购得。这样的机器人可以以高速度操作，且它们可获得具有若干个关节和轴(例如，3轴或更多个轴)的操纵臂，能够在拾取位置和放置位置之间达到若干米，即便是它们被安装有一个固定基座，例如，固定到壁、天花板或地板的基座。这样的固定基座机器人会被视为有利的，因为与能够到处自由移动或沿着固定轨道移动的机器人等相比较，这样的固定基座机器人节省了空间。

该控制算法可以被布置为响应于所述输入参数生成所述输出，以指示将一个物品放置到何处，该控制算法在以下中的两个、三个或全部四个之间选择：

-第一引导装置，被布置为用于将物品运输到该分拣机，

-该分拣机上的一个空的空间，

-一个称重单元，被布置为用于对物品称重。

在一个具体实施方案中，该控制算法可以仅在将一个物品放置在该引导装置上或直接放置在该分拣机上的一个空的空间上之间进行选择。即使该控制算法仅在两个位置之间进行选择来放置该物品，仍可以基于预定选择标准执行该选择，该预定选择标准将从多个输入信息导出的多个输入参数纳入考虑。例如，最终选择是基于计算出的每个可能的位置的分数，例如，其中基于参数的加权总和计算出每个位置的分数。如果该控制算法控制两个或更多个机器人，则该选择优选地包括指示其他机器人中的至少一个的活动的输入参数，以便确保机器人合作以在给定的到来的物品和给定的在引导装置和分拣机上可用的空的空间的情况下获得最佳可能效率。

该方法可以包括响应于多个输入参数由第一机器人从在该供给传送机上可得的多个物品选择一个待拾取的物品。这可以包括在散装物品的情况下，在拾取单分的物品之前选择最顶部的物品。例如，选择待被拾取的下一个物品后的策略可能受该第一机器人的下游的可能的附加机器人影响，因此该第一机器人可以被控制以执行使物品单分而不是拾取物品。

所述多个输入参数还可以包括以下中的至少一个：

-关于该分拣机上的一个空的空间的信息，

-关于引导装置上用于至少一个物品的一个空的空间的信息，

-关于第二引导装置上用于至少一个物品的一个空的空间的信息，

-关于到达该供给传送机的一个或多个物品的特性的信息，其中所述特性包括以下中的至少一个：形状、重量、尺寸、重心、定向、表面性质以及该物品是否是散装物品中的最顶部的物品，

-指示该分拣机上的一个空的空间的位置的信息，以及

-指示该分拣机上的一个空的空间的速度的信息。

所述多个输入参数特别地可以包括上文提到的输入中的一个、两个、三个、四个、五个或全部六个。基于可用的输入，该控制算法可以被配置成根据优化标准来优化第一机器人以及可能地一个或多个附加机器人的引导过程。特别地，在下一个待拾取物品的选择时以及在选择将拾取的一个物品放置到何处时，将所述输入纳入考虑。

应理解，供给传送机、第一机器人、引导装置的相对位置、以及称重单元的可能位置、第一机器人的速度和达到范围也优选地被纳入考虑作为到控制算法的(非动态)输入。其他上文提及的输入是动态输入，所述动态输入优选地被控制算法纳入考虑，且所述动态输入优选地被连续地更新以在机器人和分拣机系统的容量的最佳利用的情况下实现到分拣机的最佳引导。例如，通过使用该分拣机上的一个空的空间的位置和速度，有可能基于第一机器人的当前的3D位置的输入以及通过关于其最大移动速度的信息来计算出该第一机器人是否能够将拾取的物品放置在该分拣机上的该空的空间上。如果确定是可能的，则该控制算法可以控制该第一机器人这样做。

该控制算法可以被布置为响应于所述输入参数生成输出，以指示将一个物品放置在第二引导装置上，该第二引导装置被布置为用于将物品运输到分拣机且在该第一机器人的达到范围之内。此外，该第一机器人且可能地多个机器人可以具有达到三个或甚至更多个引导装置的容量。在这样的情况下，该控制算法可以被布置为在机器人应将一个物品放置到何处的选择中将这样的其他引导装置纳入考虑。在该控制算法接收到在该达到范围内的分拣机上没有空的空间的信息的情况下，且如果在第一引导装置上没有空的空间，或在与其邻近的称重单元上没有空的空间，这允许该控制算法选择将一个物品放置在第二引导装置上，或放置在其他可用的引导装置中的一个上。

如已经提及的，该第一机器人可以被布置为单分到达该供给传送机的物品。例如，如果在该机器人下游的一个人和/或一个附加的机器人处理物品，该控制算法可以被布置为控制该第一机器人这样做。

该控制算法可以被布置为响应于所述输入参数生成一个输出，以指示该第一机器人应该让一个物品在该供给传送机上绕过而不拾取它。该控制算法可以选择这样，例如，在控制算法已经确定该第一机器人能够有效地处理一个或多个其他物品，例如，将它们直接放置在分拣机上的空的空间上，然而没有留下时间用于处理到达该供给传送机的所有物品的情况。

该方法还可以包括在该第一机器人的下游的一个位置处从该供给传送机手动地拾取一个物品，用于将该物品手动地引导到分拣机上或用于执行对该物品的其他处理。据此，一个或多个机器人在有限的容量的情况下可以与人结合使用，以手动地处理该第一机器人不能够处理的物品和/或手动地处理不能被该机器人拾取的特定物品。

该方法可以包括提供第二机器人，该第二机器人被布置为根据来自该控制算法的第二输出拾取来自该供给传送机的物品。特别地，该控制算法可以被布置为响应于该第一机器人的活动生成该第二输出。这可以提供两个机器人之间的有效合作，例如，以确保在所述机器人的达到范围重叠的情况所述机器人不冲突，且例如，以确保所述机器人不会试图同时拾取同一物品或试图同时将一个物品放置在一个位置。在一些情况下，该控制算法可以被布置为向所述机器人中的一个分配特定任务，例如，控制该第一机器人以单分供给传送机上的散装物品，以便于该第一机器人的下游的第二机器人的拾取任务。

该控制算法可以被布置为响应于至少一个输入确定该第一机器人是否能够将一个物品放置在该分拣机上的一个空的空间上，且被布置为相应地控制该第一机器人。在该控制算法的一个具体实施方案中，该第一机器人将拾取的物品直接放置在该分拣机上的一个空的空间上可能是最高优先级，因为这可以用来减少获得到该分拣机的期望的引导容量所必需的引导装置的数目。该控制算法特别地可以被布置为计算出该第一机器人是否具有足够的时间来达到该分拣机上的该空的空间的位置，且以与分拣机速度接近零的相对速度或至少一个接近零的相对速度递送该物品。响应于这样的计算结果，该控制算法可以确定是将该物品直接放置在该分拣机上，或者例如放置在一个引导装置上。因此，该控制算法可以被布置为控制该第一机器人，以便以相对于所述空的空间的、在一个预定阈值以下的相对速度将一个物品放置在所述分拣机的空的空间上。特别地，该控制算法可以被布置为计算出该第一机器人是否能够以在所述预定阈值以下的相对速度将一个物品放置在该分拣机或该第一引导装置上的一个空的空间上。

该控制算法可以被布置为响应于至少一个输入确定该第一机器人是否能够将一个物品放置在该第一引导装置上的一个空的空间上或在一个称重单元上的一个空的空间上，且被布置为相应地控制该第一机器人。这样的确定可以是基于当前关于在该引导装置上或在与该引导装置邻近的一个称量单元上是否有一个空的空间的输入，且该确定可以包括计算出该第一机器人是否具有足够的时间以达到该空的空间，例如，基于关于到达供给传送机的其他物品的量的输入。此外，在附加的机器人在该第一引导装置的达到范围之内的情况下，该控制算法可以决定所述机器人中的哪个将一个物品放置在该第一引导装置上的一个空的空间上。

应理解，到达该供给传送机的物品流可以包括以下中的至少一个：1)散装物品、2)单分的物品(例如，在一层中)、3)单分的且被对准的物品，以及4)单分的、被对准的且被定向的物品。特别地，物品流可以是全部四个提到的1)-4)的混合物，其中该第一机器人和该控制算法被布置为用于识别各个物品，且被布置为处理单分到达的物品或作为散装物品到达的物品的拾取。原理上，如果该第一机器人被设计成拾取和移动可以具有多种形状、尺寸且具有多种表面特性的物品，则可以处理所有类型的物品。特别地，到达该供给传送机的物品流可以包括邮件、包裹、行李、在仓库配送处处理的物品以及在邮件订单配送中心处处理的物品(诸如，鞋子、衣服、纺织品等)中的至少一个。特别地，所述物品可以具有1-100kg的最大重量，诸如1-10kg，诸如2-3kg的最大重量。甚至可以用中等尺寸的机器人以高速度拾取和移动具有2-3kg的最大重量的这样的物品。

该控制算法可以被布置为响应于一个预定的位置优先级列表生成所述输出，以指示将一个物品放置到何处。在某些分拣机系统中，如果可能的话，将物品直接放置在该分拣机上的一个空的空间上可能具有最高优先级。该控制算法可以被布置为例如响应于一个或多个附加机器人的一个活动(例如，附加地或替代地响应于关于到达该供给传送机的物品流的信息)动态地更新这样的位置优先级列表。特别地，该控制算法可以被布置为确定该第一机器人能够将一个物品放置在哪些位置，且被配置为在这些位置中间选择位置优先级列表上的最高优先级，且相应地控制该第一机器人。

在第二方面，本发明提供了一种系统，包括：

-至少一个供给传送机，被布置为用于运输物品流，

-至少一个分拣机，

-至少第一引导装置，被布置为将物品运输到该分拣机

-至少第一机器人，被布置为从该供给传送机拾取一个物品，且根据一个控制输入放置该物品，以及

-至少一个处理器，被布置为根据第一方面的方法，根据一个控制算法处理输入参数，且生成一个控制输出来控制第一机器人。

该系统可以包括用来向该控制算法提供输入的至少一个基于视觉的系统。例如，这样的基于视觉的系统可以向该控制算法提供关于到达该供给传送机的物品流的信息，例如基于在该第一机器人的位置的上游的、为监控到达该供给传送机的物品而设置的摄像机和有关的图像处理装置。

除基于视觉的系统外或代替基于视觉的系统，可以使用其他类型的传感器，以向该控制算法提供有关关于到达该供给传送机的物品流的信息的输入。此外，基于视觉的系统和/或其他类型的传感器可以附加地被用来提供关于分拣机系统中的其他活动的信息，所述信息可以被该控制算法使用以便提供对该第一机器人以及可能地附加的机器人的有效控制。这样的传感器原理上可以是能够提供关于物品在分拣机系统中的交通的任何信息的任何类型的传感器。例如，这样的信息可以包括到达该供给传送机的物品流中的到来的物品的速率(单位时间物品的数目)，或被布置以感测在一个称重单元上或在一个引导装置上是否存在物品的简单的传感器。

该控制算法可以被布置为从控制该分拣机和/或该第一引导装置的控制系统接收至少一个输入参数。因此，在实际实施方式中，该处理器可以被连接到以下中的至少一个：一个用来控制该分拣机的控制系统、一个用来控制该第一引导装置且可能地多个引导装置的控制系统以及一个用来控制该供给传送机且可能地多个供给传送机的控制系统，且其中该处理器被布置为接收该控制算法的输入。该控制算法可以以此方式接收从该分拣机控制系统和/或引导装置控制系统输出的数据，例如，包括关于空的空间、实际速度的信息。例如，这样的数据可以包括与该分拣机上的空的空间有关的数据，该分拣机上的空的空间暂时恰好在分拣机上的、第一机器人的达到范围之内的位置前面，然而这样的数据将使得该控制算法能够计划该第一机器人的操作。例如，如果该分拣机上的邻近的空的空间的数目上升，则该第一机器人可以被控制以执行到达该供给传送机的物品的单分，以便准备物品的更快的拾取和移动，因此允许第二机器人或可能地其他机器人能够将物品填充到该分拣机上的到来的邻近的空的空间中。

该第一机器人可以被安置在该供给传送机、该分拣机以及第一引导装置中的全部的达到范围之内。替代地，该第一机器人且可能地其他机器人可以被安置在该分拣机、两个或更多个供给传送机以及第一引导装置且可能地一个或多个其他引导装置中的全部的达到范围之内。然而，在一些应用中，可能需要的是，该第一机器人在该供给传送机和第一引导装置的达到范围之内，例如在该供给传送机和多个引导装置的达到范围之内。在其他实施方案中，该第一机器人可能仅在该供给传送机和该分拣机的达到范围之内，且因此在任一个引导装置或称重单元的达到范围之外。

该第一机器人可以被控制成使得如果满足预定的标准，则它可以让一个物品在该供给传送机上绕过。例如，如果已经识别该第一机器人不能够拾取特定物品，则该物品可以被传递到另一个机器人，或可以手动地处理该物品。在其他情况下，如果控制算法确定该第一机器人能够更有效地处理其他物品，例如，花费时间来将它们直接放置在该分拣机上，则该控制算法可以确定该第一机器人应跳过处理一个或多个特定物品。再者，该供给传送机处的到来的物品的量可以超过该第一机器人的容量。

该系统可以包括第二机器人，该第二机器人被安置在该第一引导装置和该分拣机中的至少一个以及该供给传送机的达到范围之内。这样的第二机器人可以被安置成使得它的达到范围与该第一机器人的达到范围重叠，或所述两个机器人可以被安置在彼此的达到范围之外。特别地，该系统可以包括安置在沿着一个共同供给传送机的相应位置处的多个(例如，4-20或甚至更多个)类似的或不同的机器人，或它们可以被安置成与相应的分立的供给传送机邻近。多个机器人中的每个都能够达到两个或更多个引导装置和/或第二供给传送机。

该第一机器人可以包括机器人操纵器臂，该操纵器臂包括至少两个关节或轴，例如，该操纵器臂包括三个或更多个关节。所述关节可以是转动关节，或铰链和转动关节的组合。在优选的型式中，该第一机器人包括一个基座，其中该操纵器臂从该基座延伸。特别地，该基座可以被可安装地固定到地板。优选地，该机器人操纵器臂具有一个延伸部，该延伸部使它能够将一个物品放置为远离该物品被拾取的位置至少1米的水平距离。

该分拣机可以包括被布置为在运输方向上沿着一个轨道移动的多个支撑表面，其中所述支撑表面限定用于接收和运输物品的空的空间。然而，应理解，该分拣机可以属于的类型例如是：倾斜托盘分拣机(tilt-traysorter)、交叉带式分拣机、基于装运物的分拣机(totebasedsorter)、推进器分拣机(pushersorter)、包件分拣机(shoesorter)或斜导轮式分拣机(pop-upsorter)。特别地，该分拣机可以是闭环类型的分拣机。特别地，该分拣机可以被布置为以至少0.4m/s的速度运输物品，该速度诸如是0.5-1.0m/s，诸如1.0-1.5m/s，诸如1.5-2.0m/s，诸如大于2.0m/s。特别地，该分拣机可以被布置为以恒定速度运输物品。

该系统还可以包括被布置为用于从该分拣机接收物品的多个排放部，其中所述排放部被布置在与该分拣机邻近的不同位置处。

该系统被布置为在根据与各个物品相关联的识别码所选定的排放位置处从该分拣机排放物品。例如，这样的识别码可以是诸如：条形码、邮政编码、识别(ID)标签、射频识别(RFID)标签等。通过扫描一个物品的识别码，该分类系统能够相应地分拣将该物品。

该第一引导装置可以被布置为在一端中接收一个物品，且使该物品加速，以便以相对于该分拣机上的空的空间的速度的一个相对速度将该物品递送到分拣机上的空的空间内，其中所述相对速度在一个预定阈值以下。特别地，该系统可以包括一个邻近该导引部的一端安置的称重单元。

应理解，可以以多种方式实施处理器的功能。该处理器可以是计算机化的控制器，该计算机化的控制器包括执行以软件实施的控制算法的数字处理器，以便允许该系统的功能的容易更新和适应，例如，通过分拣机和引导装置配置中的改变，以及通过将多个机器人包括到需要被控制的系统，以便最有效地合作处理到来的物品流。在一些实施方案中，可以通过可编程逻辑控制器(PLC)实施该处理器。该处理器可以是专用机器人控制处理器，或它可以被实施为用来控制该分拣机的处理器的部分或共享用来控制该分拣机的处理器。据此，可以通过用于控制机器人的最少额外硬件来实施一个或多个机器人到现有分拣机系统的添加，且因此在这样的实施方式中，用于控制机器人的编程编码可以被纯粹地实施为处理器可执行的编程编码。同样地，该处理器可以被实施为用来控制用于将物品运输到该分拣机的一个或多个引导装置的处理器的部分或共享用于将物品运输到该分拣机的一个或多个引导装置的处理器。再者，该处理器可以被实施为用来控制该供给传送机的处理器的部分或共享用来控制该供给传送机的处理器，这在机器人意在单分到达供给传送机的物品之后拾取物品以放置在引导装置或分拣机上的情况下是有利的。但是其他型式可以具有分立的机器人控制，该分立的机器人控制具有到一个用于控制分拣机、引导装置以及供给传送机的共同机器控制器的接口。该机器控制器然后可以具有到一个总体系统控制器的接口，该总体系统控制器可以具有到更高阶控制(例如，仓库管理系统(WMS))的接口。

在第三方面，本发明提供了根据第二方面的系统用于在邮件分拣中心中对邮件物品进行分拣的用途。更具体地，该系统可以被用于在邮件分拣中心中对剩余邮件物品进行分拣。

在第四方面，本发明提供一个处理器可执行的编程编码，被布置为执行根据第一方面的方法。特别地，该处理器可执行的编程编码可以存在于非易失性计算机可读存储介质上。

应理解，针对第一方面所描述的相同的优点和实施方案同样适用于第二方面、第三方面和第四方面。此外，应理解，可以以任何方式将所描述的实施方案混杂在所提及的方面之间。

附图说明

现在将参考多个实施方案且关于这些实施方案的附图来更详细地描述本发明，在附图中：

图1例示了具有一个机器人的系统实施方案的方块图，

图2例示了具有两个机器人的系统实施方案的方块图，

图3和图4例示了放置在分拣机系统实施方案中的机器人的两个不同视图，

图5例示了具有五个机器人的分拣机系统实施方案的简图，以及

图6例示了一个方法实施方案的方块图。

所述图例示了实施本发明的特定方式，并且不应解释为对落入所附权利要求书的范围内的其他可能实施方案的限制。

具体实施方式

图1例示了具有一个单个机器人R1的分拣机系统实施方案的方块图。机器人R1被例示为其操纵器臂在一端连接到一个固定基座，且在相对端具有一个用于拾取物品的夹钳。该操纵器臂被例示为具有总共4个关节或轴，然而，应理解，取决于例如待被处理的物品的尺寸和重量以及取决于所需要的达到范围，同样可以使用许多其他操纵器臂配置。机器人R1被安置成使得供给传送机FC、分拣机SRT和两个引导装置I1、I2以及两个称重单元W1、W2(被安置在引导装置I1、I2的相应的输入端处)全都在机器人R1的达到范围内。还没有被物品占据的空的空间E_S被指示在分拣机SRT上。

为了简化例示，仅示出了分拣机SRT和供给传送机FC的一部分，然而，该分拣机和该供给传送机二者都可以例如是闭环类型的传送机系统。此外，应理解，在实际实施方式中，供给传送机FC、分拣机SRT、引导装置I1、I2等的配置可以与该概述的实施方案完全不同。粗体箭头指示分拣机SRT、引导装置I1、I2以及供给传送机FC的运输方向。物品流到达供给传送机FR，在该例示中在此为正接近机器人R1的位置的两个物品IT1、IT2。物品IT1、IT2被示出为单分的物品但是未对准的且未被定向的物品，然而，物品流IT1、IT2同样可以包括散装物品，其中机器人R1的作用可以是在拾取和移动物品IT1、IT2之前单分物品IT1、IT2。

机器人R1受处理器PRC控制，该处理器PRC生成用于控制机器人R1的输出O1。处理器PRC接收多个输入参数，所述多个输入参数在控制算法中处理。一些输入参数是预定义参数，所述预定义参数例如是关于机器人R1的与分拣机SRT、被布置为用于将物品运输到分拣机SRT的引导装置I1、I2、称重单元W1、W2以及供给传送机FC有关的物理配置。一些输入参数基于在该系统的多个部分处感测到的当前活动(例如，关于到来的物品IT1、IT2的输入I_1，在此为来自基于摄像机CM的视觉系统的输入)而被动态更新。

特别地，输入参数包括关于到达供给传送机FC的物品流的信息I_1。在该实施方案中，此信息由具有摄像机CM的、基于视觉的系统提供，该系统监控在机器人R1的安置位置上游的供给传送机FC上的活动。摄像机CM可能能够简单地通知控制算法关于机器人R1的上游的单个物品的数目。然而，该基于视觉的系统可能能够提供允许关于到达的物品IT1、IT2的更详细的信息的图像处理，例如，散装物品是否到达，这可能影响机器人R1的优选功能且因此被用作控制算法C_A的输入。此外，在不同类型和尺寸的物品IT1、IT2可能被预期的应用中，该基于视觉的系统可能能够提供关于到达的物品的类型的信息作为控制算法C_A的输入，因为这还可以被用作机器人R1的控制的输入。例如，物品IT1的估计重量可以由该基于视觉的系统提供，这可以影响机器人R1拾取和放置物品IT1所需要的时间，且这可以在控制算法C_A中被纳入考虑。

此外，例示了处理器PRC的附加的输入I_A。此附加的输入I_A可以包括来自分拣机系统的、关于分拣机上的一个或多个空的空间E_S的位置的信息，以及许多其他输入。在该系统中存在更多机器人的情况下，控制算法C_A还应考虑关于至少一个相邻的机器人的当前活动或计划活动的输入，以便避免例如两个机器人试图拾取同一物品IT1，或避免两个机器人试图将物品IT1放置在相同的单个空的空间E_S处。

处理器PRC在控制算法C_A中处理这些输入I_1、I_A，且作为响应，控制算法C_A生成一个输出O1，以指示将由机器人R1所拾取的物品放置到何处。因此，机器人R1被控制以从供给传送机FC拾取物品，且根据该控制算法的输出O1来放置该物品。其他类型的附加的输入I_A可以是关于两个引导装置I1、I2上以及两个称量单元W1、W2上的空的空间的信息。

控制算法C_A在机器人R1将要把拾取的物品所放置到的不同位置之间选择，至少控制算法C_A被布置为在以下中的两个之间选择：

1)第一引导装置I1，被布置为用于将物品运输到分拣机，

2)分拣机SRT上的空的空间E_S，

3)供给传送机FC，但是在与物品被拾取的位置和/或定向相比一个不同的位置和/或定向处，例如，对供给传送机上的物品IT1、IT2进行单分，以及

4)称重单元W1，被布置为用于对物品称重。

特别地，控制算法C_A可以被布置为在全部四个提及的位置之间选择，此外，第二引导装置I2和第二称重单元W2也可以是可选择的选项。

再者，控制算法C_A可以被布置为基于输入I_1、I_A来决定让物品IT1在供给传送机FC上绕过。这可以是控制算法C_A基于关于到达的物品IT1、IT2流的输入I_1，已经确定机器人R1不能够拾取和移动所有到来的物品IT1、IT2，且因此控制算法C_A可以控制机器人R1使得它让物品IT1绕过以用于通过在供给传送机的下游的人P手动处理或通过安置在机器人R1的下游的附加的机器人处理。

在将许多输入纳入考虑的情况，控制算法C_A可以相当复杂，且将由机器人拾取的物品放置到何处的决定可以包括将机器人R1的速度容量纳入考虑的许多计算，即，机器人R1是否具有足够的时间来将物品IT1放置在期望的位置。例如，控制算法C_A可以从位置优先级列表选择。例如，将物品直接放置在分拣机SRT上的空的空间上可以是最高优先级，然而在分拣机的速度高的情况，可能计算出机器人R1移动得足够快速来能够以充分低的相对速度将物品IT1放置在分拣机SRT上的空的空间E_S上对于是不可能的。因此，可能决定代替地将物品IT1放置在引导装置I2上，因为输入I_A指示在引导装置I2上有空的空间。

机器人R1和控制算法C_A可以被认为是用于将物品引导在分拣机SRT上的引导机构的一部分。

特别地，该分拣机系统可以被用于在邮件分拣中心中分拣剩余邮件。然而，通过使用合适的机器人，优选地能够识别、拾取以及移动所讨论的类型的物品的机器人，同样可以处理比邮件更大或更小的物品。

图2例示了与图1中的分拣机系统基本上相同的分拣机系统，且因此单个部分的以上描述同样适用于图2。然而，在图2的实施方案中，有通过相应的输出O1、O2由处理器PRC控制的两个机器人R1、R2。因此，控制算法C_A被布置为控制两个机器人R1、R2。此外，在图2的实施方案中，没有用于手动处理物品IT1、IT2的人。

通过仅具有一个控制算法C_A来控制两个机器人R1、R2，确保了控制算法C_A可以将两个机器人R1、R2的活动纳入考虑，因此确保不会冲突发生，即使两个机器人R1、R2的达到范围重叠。此外，有可能定义一个控制算法C_A，使得有可能提供两个机器人R1、R2之间的协同作用。例如，控制算法C_A可以决定第一机器人R1应单分到来的散装物品而非拾取和移动它们，因此允许第二R2以较高的速度拾取和移动，因为它接收单分的物品而非散装物品。

特别地，两个机器人R1、R2可以是相同的机器人。然而，在可能预期有显著不同的物品的应用中，基于来自摄像机CM的输入的基于视觉的系统可以能够向控制算法C_A提供关于到达供给传送机FC的物品的特性的输入。例如，第一机器人R1仅可以处理达到特定尺寸的物品，而第二机器人R2可以处理更大的物品，因此在这样的情况下，控制算法C_A可以被布置为控制机器人R1、R2，使得比预定义尺寸更大的物品被第一机器人R1跳过，使得该物品可以被第二机器人R2处理。以此方式，两个或更多个不同类型的机器人可以基于控制算法C_A的关于到达的物品的特性的输入而在处理具有不同特性的物品中合作。

图3和图4示出了一个分拣机系统实施方案中的机器人R1的多个部分的两个视图，其中分拣机SRT(例如，闭环分拣机)通过两个引导装置I1、I2装载有物品，且其中在安置于与分拣机SRT邻近的不同位置处的排放部(未示出)处将物品排放。所例示的分拣机系统可以例如被用作用于在邮件分拣中心中对邮件(例如，剩余邮件)进行分拣的系统的一部分。

图3示出了一个机器人R1的简图，特定类型的拾取和放置机器人R1由Omron^TM公司制造，且机器人R1的操纵器臂M_A具有被指示为环状区域(encircledarea)的达到范围。该达到范围被示出为覆盖供给传送机FC以及两个引导装置I1、I2。在机器人R1被选定为具有更大的达到范围的情况下，它还可以被控制以将物品直接放置在分拣机SRT上，或它可以被控制以将物品放置在一个或多个其他引导装置上，如前文中所描述的。

在所例示的配置中，供给传送机FC与分拣机SRT平行运行，其中引导装置I1、I2被放置在供给传送机FC和分拣机SRT之间。引导装置I1、I2相对于分拣机SRT的运输方向成角度，以能够加速物品，用于以与分拣机SRT的运输速度相比为零的相对速度或至少低的相对速度将物品递送到分拣机上。机器人R1被放置在供给传送机FC上方的一个区域中，且指示机器人R1是被安装到一个放置在供给传送机FC和分拣机SRT的竖直水平上方的结构，例如，被安装到天花板结构。

机器人R1可以拾取物品且将它放置在两个引导装置I1、I2中的任一个上。引导装置I1、I2包括将放置在其上的物品运输到分拣机SRT的传送机。作为另一个选项，机器人R1可以被控制以让供给传送机FC上的物品绕过而不拾取它。再者，机器人R1可以被控制以单分到达供给传送机FC的散装物品。因此，机器人R1可以将从供给传送机FC拾取的物品放置在以下任一位置：

1)放置在供给传送机FC上，但是在与物品被拾取的位置和/或定向相比的另一个位置和/或定向处，优选地执行物品的单分

2)放置在第一引导装置I1上，或

3)放置在第二引导装置I2上。

替代地，机器人R1可以被控制以跳过拾取一个到达的物品，或它可以被控制以将一个物品直接放置在分拣机上，如所提及的。

机器人R1自身能够从散装物品中识别最顶部的物品，且包括用于抓取该物品的抓取装置。具有一个控制算法的控制系统用来控制机器人1将拾取的物品放置到何处。正方形的虚线框用于指示机器人R1被编程成将该物品放置在引导装置I1、I2上何处。

图4从另一个视角示出了机器人R1、供给传送机FC、两个引导装置I1、I2以及分拣机SRT。特别地，可以看到，分拣机SRT包括一排用于接收物品的移动支撑表面M_S，且因此引导装置I1、I2被编程成使物品加速达到移动支撑表面M_S的速度，以便以零相对速度或以至少低相对速度将物品放置在分拣机SRT的移动支撑表面M_S上，以防止物品跌落移动支撑表面M_S。这同样适用于机器人R1被选择成具有使它能够将物品直接放置在分拣机SRT的移动支撑表面M_S上的达到范围的实施方案。在此，机器人R1优选地被编程成以在一个预定阈值以下的相对速度将物品放置在移动支撑结构M_S上，所述相对速度优选地尽可能接近零，然而优选地在基于被处理的物品的类型以及其他参数所选定的预定值以下。

图5示出了从上方看到的一个分拣机系统的一个实施例的简图。该系统包括具有多个相关联的引导装置的分拣机SRT、两个供给传送机FC1、FC2以及在供给传送机FC1、FC2和分拣机SRT之间的不同位置处的多个机器人。五个机器人是可见的，且用指示它们的操纵器臂的阴影线三角形和线指示。虚线圆圈指示机器人的达到范围，且如所看到的，全部五个机器人都可以达到两个供给传送机FC1、FC2、三个引导装置以及分拣机SRT。五个机器人被例示为它们的操作臂在不同位置处。

具有一个控制算法的控制系统用于控制所述五个机器人中的每个，即，确定每个机器人应从供给传送机FC1、FC2的哪个拾取物品，且以确定是否该机器人应将该物品放置在：1)分拣机SRT上，2)第一引导装置上，3)第二引导装置上，4)第三引导装置上，或5)执行供给传送机FC1、FC2中的一个上的物品的单分。优选地，该控制算法将其他机器人的活动纳入考虑用来控制所述机器人中的每个，以便最有效地处理供给传送机FC1、FC2上的到来的物品流。例如，在到来的散装物品的情况下，一个或两个上游机器人的作用可能主要是单分供给传送机FC1、FC2上的物品，以便便于下游机器人的拾取和放置任务。

图6示出了用于将物品从到达供给传送机的物品流引导到分拣机的一个引导方法实施方案的基本部分的流程图。第一步包括提供多个输入参数P_I，其中所述输入参数包括至少关于到达供给传送机的物品流的信息。

优选地，输入参数作为数字形式或模拟形式的数据被一个处理器接收，例如，以规则的时间间隔或应处理器请求。这些输入数据然后被转换成相应的参数值以用于在控制编程中处理。下一步是在处理器中根据控制算法PR_C_A(优选地以被布置为用于在该处理器上执行的预编程编码的形式)处理输入参数，例如，该处理器是计算机或可编程逻辑控制器(PLC)系统的部分。该控制算法执行许多计算，基于采取输入参数作为输入的预定义算法部分，且基于这些预定义算法部分的计算结果，该控制算法得出确定该机器人将要把拾取的物品放置到何处。该控制算法执行在例如以下所有中的至少两个之间的选择：

1)第一引导装置，被布置为用于将物品运输到分拣机，

2)分拣机上的一个空的空间，

3)供给传送机，但是与物品被拾取的位置和/或定向相比一个不同的位置和/或定向处，例如，对供给传送机上的物品进行单分，以及

4)一个称重单元，被布置为用于对物品称重。

下一步是从指示机器人将要把拾取的物品放置到何处的控制算法生成输出G_O。最后一步是根据该控制算法的输出来控制机器人C_R，即，导致该机器人将从供给传送机拾取的物品放置在由该控制算法确定的位置上，例如，直接放置在分拣机上的空的空间上或放置在第一引导装置上的空的空间上。

该方法可以被实施为编程编码，且实际上编程编码可以部分地或完全地与现有系统集成，用于控制基于从供给传送机到导入装置的手动拾取和移动的分拣机和引导装置。

总之，本发明提供了用于将物品从到达供给传送机FC的物品流IT1、IT2(例如，邮件或包裹)引导到分拣机SRT的方法和系统。处理器PCR用至少关于到达供给传送机FC的物品流的信息I_1作为输入来执行控制算法C_A。作为响应，控制算法C_A生成一个输出O1，指示将由机器人R1从供给传送机FC拾取的物品放置到何处。控制算法C_A在以下中的两个或更多个之间选择：1)第一引导装置I1，被布置为用于将物品运输到分拣机SRT，2)分拣机SRT上的空的空间，3)供给传送机FC，例如，对供给传送机FC上的散装物品进行单分，以及4)一个称重单元W1，被布置为用于对物品称重。通过相应地控制机器人R1，有可能提供现有拾取和放置机器人作为分拣机引导系统的一部分的有效使用，在此情况下可以通过小空间需求来获得高容量。例如，与具有相同分拣容量的手动处理相比较，有可能会节省用于引导装置的空间，特别地这对于具有2-3kg的最大重量的物品会是有利的。

尽管结合具体实施方案描述了本发明，但是本发明不应被认为以任何方式限制于呈现的实施例。将通过附随的权利要求书来解释本发明的范围。在本权利要求的背景下，术语“包括”或“包含”不排除其他可能的元件或步骤。此外，提及诸如“一”或“一个”等参量不应被认为排除多个。权利要求书中使用的与图中指示的元件有关的参考标记也不应被认为限制本发明的范围。此外，在不同权利要求中提及的各个特征可以有可能有利地组合，并且在不同权利要求中提及这些特征不排除特征的组合是不可能且不利的。

Claims

1.一种将物品(IT1)从到达供给传送机(FC)的物品(IT1，IT2)流引导到分拣机(SRT)的方法，该方法包括

-提供包括至少关于到达该供给传送机(I_1)的物品流的信息的多个输入参数(I_1，I_A)，

-在一个处理器(PRC)中根据一个控制算法(C_A)处理所述输入参数(I_1，I_A)，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于所述输入参数(I_1，I_A)生成至少一个输出(O1)，以指示将一个物品(IT1)放置到何处，该控制算法在以下中的至少两个之间选择：

-第一引导装置(I1)，被布置为用于将物品运输到该分拣机(SRT)，

-在该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)，

-该供给传送机(FC)，但是在与物品被拾取的位置和/或定向相比一个不同的位置和/或定向处，以及

-一个称重单元(W1)，被布置为用于对物品(IT1)称重，以及

-根据该控制算法(C_A)的输出(O1)控制至少第一机器人(R1)，其中该第一机器人(R1)被布置为从该供给传送机拾取一个物品(IT1)，以及根据该控制算法(C_A)的输出(O1)放置该物品(IT1)。

2.根据权利要求1所述的方法，包括响应于所述多个输入参数(I_1，I_A)，从该供给传送机(FC)上可得的多个物品(IT1，IT2)中选择将要由该第一机器人(R1)拾取的一个物品(IT1)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个输入参数(I_1，I_A)还包括以下中的至少一个：

-关于该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)的信息，

-关于该第一引导装置(I1)上用于至少一个物品的一个空的空间的信息，

-关于第二引导装置(I2)上用于至少一个物品的一个空的空间的信息，

-关于到达该供给传送机(FC)上的一个或多个物品(IT1，IT2)的特性的信息，其中所述特性包括以下中的至少一个：形状、重量、尺寸、重心、定向、表面性质以及该物品(IT1)是否是散装中的最顶部的物品，

-指示该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)的一个位置的信息，以及

-指示该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)的速度的信息。

4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于所述输入参数(I_1，I_A)生成输出(O1)，以指示将一个物品(IT1)放置在第二引导装置(I2)上，所述第二引导装置(I2)被布置为用于将物品运输到该分拣机(SRT)且在该第一机器人(R1)的达到范围之内。

5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中至少该第一机器人(R1)被布置为用于对到达该供给传送机(FC)的物品(IT1，IT2)进行单分。

6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于所述输入参数(I_1，I_A)生成一个输出(O1)，以指示至少该第一机器人(R1)应让一个物品(IT1)在该供给传送机(FC)上绕过而不拾取它。

7.根据任一项前述权利要求所述的方法，还包括在该第一机器人(F1)的下游的一个位置处，从该供给传送机(FC)手动地拾取一个物品(IT1)，以用于将物品手动地引导到该分拣机(SRT)上或用于对该物品执行其他处理。

8.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括提供第二机器人(R2)，该第二机器人(R2)被布置为根据来自该控制算法(C_A)的第二输出(O2)而从该供给传送机(FC)拾取一个物品(IT1)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于该第一机器人(R1)的一个活动而生成该第二输出(O2)。

10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于至少一个输入(I_1，I_A)来确定该第一机器人(R1)是否能够将一个物品(IT1)放置在该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)上，且被布置为相应地控制该第一机器人(R1)。

11.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于至少一个输入(I_1，I_A)来确定该第一机器人(R1)是否能够将一个物品放置在该第一引导装置(I1)上的一个空的空间上或放置在一个称重单元(W1)上，且被布置为相应地控制该第一机器人(R1)。

12.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为控制该第一机器人(R1)，以便以相对于该分拣机上的一个空的空间(E_S)的一个相对速度将一个物品(IT1)放置在所述空的空间(E_S)上，所述相对速度在一个预定阈值以下。

13.根据权利要求12所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为计算该第一机器人(R1)是否能够以在所述预定阈值以下的相对速度将一个物品(IT1)放置在该分拣机(SRT)上的一个空的空间(E_S)上或者放置在第一引导装置(I1)上。

14.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中到达该供给传送机(FC)的物品流(IT1，IT2)包括以下中的至少一个：1)散装物品；2)单分的物品；3)单分的且被对准的物品；以及，4)单分的、被对准的且被定向的物品。

15.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中到达该供给传送机(FC)的物品流(IT1，IT2)包括邮件、包裹、行李、在仓库配送处处理的物品以及在邮件订单配送中心处处理的物品中的至少一个。

16.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为响应于一个预定的位置优先级列表来生成指示将一个物品放置到何处的所述输出(O1)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中该控制算法(C_A)被布置为确定该第一机器人(R1)能够将一个物品(IT1)放置在哪些位置处，且在这些位置中间选择该位置优先级列表上的最高的优先级，且被布置为相应地控制该第一机器人(R1)。

18.系统，包括：

-至少一个供给传送机(FC)，被布置为用于运输物品(IT1，IT2)流，

-至少一个分拣机(SRT)，

-至少第一引导装置(I1)，被布置为将物品运输到该分拣机(SRT)，

-至少第一机器人(R1)，被布置为从该供给传送机(FC)拾取一个物品(IT1)，且以根据一个控制输入(O1)来放置该物品(IT1)，以及

-至少一个处理器(PRC)，被布置为根据权利要求1-17中的任一项所述的方法根据一个控制算法(C_A)处理输入参数(I_1，I_A)，且生成一个控制输出(O1)以控制第一机器人(R1)。

19.根据权利要求18所述的系统，包括至少一个基于视觉的系统(CM)，用来提供该控制算法(C_A)的输入(I_1)。

20.根据权利要求18或19所述的系统，其中该控制算法(C_A)被布置为接收至少一个输入参数(I_A)，所述至少一个输入参数(I_A)来自以下中的至少一个：一个用来控制该分拣机(SRT)的控制系统、一个用来控制至少该第一引导装置(I1)的控制系统以及一个用来控制至少一个供给传送机(FC)的控制系统，且其中该处理器(PRC)被布置为接收该控制算法(C_A)的输入(I_A)。

21.根据权利要求18-20中的任一项所述的系统，其中该第一机器人(R1)被安置在该供给传送机(FC)、该分拣机(SRT)以及至少该第一引导装置(I1)中的全部的达到范围之内。

22.根据权利要求18-21中的任一项所述的系统，其中至少该第一机器人(R1)包括至少一个操纵臂，所述至少一个操纵臂包括至少两个轴。

23.根据权利要求18-22中的任一项所述的系统，其中至少该第一机器人(R1)被控制为使得如果满足一个预定标准，则它能够让一个物品(IT1)在该供给传送机(FC)上绕过。

24.根据权利要求18-23中的任一项所述的系统，包括第二机器人(R2)，该第二机器人(R2)被安置在该第一引导装置(I1)和该分拣机(SRT)中的至少一个以及该供给传送机(FC)的达到范围之内。

25.根据权利要求18-24中的任一项所述的系统用于在邮件分拣中心中对邮件物品进行分拣的用途。