CN108238571A - 用于确定物料搬运车辆的货架接口的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种物料搬运车辆，所述物料搬运车辆具有安排在一条或多条基腿上的货架传感器。所述货架传感器被配置用于检测货架结构的货架特征，以便向操作员提供表明所述物料搬运车辆被正确定位用于向和从所述货架结构运输负载的指示。

Description

用于确定物料搬运车辆的货架接口的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2016年12月23日提交的标题为“Systems and Methods forDetermining a Rack Interface for a Material Handling Vehicle(用于确定物料搬运车辆的货架接口的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/438,816，要求其优先权并且通过引用以其全文结合在此。
关于联邦政府赞助的研究的声明
不适用。
背景技术
在运输过程期间，物料搬运车辆的操作员通过操作员进行的可视化来检测货架结构的位置。例如，物料搬运车辆可以包括基腿上的油漆去除剂，其中，所述去除剂用于标识到货架结构位置的桅杆所处的地方。
发明内容
本发明涉及物料搬运车辆，并且更具体地涉及用于使用物料搬运车辆来向和从存储货架运输负载的系统和方法，所述物料搬运车辆具有安排在其一条或多条基腿上的货架传感器。所述货架传感器被配置用于检测货架结构的货架特征，以便向操作员提供表明所述物料搬运车辆被正确定位用于向和从所述货架结构运输负载的指示。
一方面，本发明提供了一种物料搬运车辆，所述物料搬运车辆被配置用于操纵负载并且与货架结构进行接口连接。所述物料搬运车辆包括：车辆框架；一条或多条基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸；桅杆，耦接至所述车辆框架；以及货架传感器，以与由所述桅杆限定的正面相距预定距离而被安排在所述一条或多条基腿上。所述货架传感器被配置用于检测所述货架结构的货架特征，以便提供表明在所述桅杆的所述正面与所述货架结构之间存在所述预定距离的指示。
另一方面，本发明提供了一种用于确定物料搬运车辆的货架接口的方法。所述物料搬运车辆被配置用于操纵货架结构上的负载。所述物料搬运车辆包括：车辆框架；一条或多条基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸；桅杆，耦接至所述车辆框架；以及货架传感器，以与由所述桅杆限定的正面相距预定距离而被安排在所述一条或多条基腿上。所述方法包括：在所述物料搬运车辆接近所述货架结构时从所述货架传感器采集数据；判定所述货架传感器是否检测到所述货架结构的货架特征；以及在确定所述货架传感器检测到所述货架特征时，所述传感器提供表明所述桅杆的正面与所述货架结构相距预定距离的指示。
本发明的前述及其他方面和优点从以下说明书中将变得明显。在说明书中，参照在此构成其一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式示出了本发明的实施例。然而，此类实施例并不一定表示本发明的全部范围，并且因此参考权利要求书并在此用于解释本发明的范围。
附图说明
当考虑到以下具体实施方式部分时，本发明将被更好地理解，并且除了所阐述的特征、方面和优点以外的其他特征、方面和优点将变得明显。此具体实施方式部分参考以下附图。
图1是根据本发明的一个实施例的物料搬运车辆的透视图。
图2是图1的物料搬运车辆的货架定位标识系统的示意性图示。
图3是物料搬运车辆以及检测货架结构的位置的基腿定位传感器的侧视图。
图4是物料搬运车辆以及用于检测货架结构的位置的多个基腿定位传感器的前视图。
图5是流程图，阐述了用于利用根据本发明的一个实施例的物料搬运车辆来检测货架特征的步骤。
具体实施方式
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明在其应用上不限于在以下说明中阐述的或在以下附图中展示的构造细节和部件安排。本发明能够具有其他实施例并且能够以不同方式来实践或执行。而且，应当理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于说明的目的而不应视为是限制性的。本文中对“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有”及其变化形式的使用意味着涵盖其后列出的项及其等效物以及附加项。除非另外指明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦接”及其变形形式是广义地使用的并且涵盖了直接和间接的安装、连接、支撑和耦接。进一步地，“连接”和“耦接”不局限于物理或机械连接或耦接。
呈现以下讨论以使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施例。对所展示的实施例的各种修改对于本领域的技术人员而言将是非常明显的，并且在不脱离本发明的实施例的情况下，本文中的一般原理可以应用于其他实施例和应用中。因此，本发明的实施例不旨在受限于所示出的实施例，而是应当符合与本文公开的原则和特征一致的最宽范围。参照附图阅读以下具体实施方式，其中，不同图中的相同要素具有相同的参考号。不一定按比例绘制的附图描绘了所选实施例并且不旨在限制本发明的实施例的范围。本领域技术人员应认识到，本文中提供的示例具有许多有用的替代方案并且落入本发明实施例的范围内。
应当理解的是，物料搬运车辆(MHV)被设计成各种配置以执行各种任务。尽管本文所描述的MHV通过示例被示出为前移式叉车，但是本领域技术人员将清楚的是，本发明不限于这种类型的车辆、并且还可以以各种其他类型的MHV配置来提供，包括例如订单拾取器、摆动前移式叉车以及任何其他升降车辆。本文中公开的各个实施例适合用于驾驶员控制的、步行者控制的以及远程控制的MHV。
图1示出了根据本公开的采用前移式叉车形式的MHV 100的一个非限制性示例。MHV 100可包括附接至伸缩式桅杆104的一个或多个车叉102。车叉102可以通过伸缩式桅杆104来升降，所述伸缩式桅杆可附接至包括电源108的操作员舱室106。MHV 100可包括被配置用于使得MHV 100能够行进的牵引轮110。在一些非限制性示例中，操作员舱室106可包括操作员的座位、以及用于引导MHV 100并且控制其操作的操作控制台。所述操作控制台可包括但不限于在MHV 100上对转向、速度的控制以及对车叉102进行定位。应当理解的是，MHV100的替代性实施例可以包括耦接至伸缩式桅杆104的平台，所述操作员站立在操作员平台中。
参考图1至图3，MHV 100可包括第一基腿112和第二基腿114。第一基腿112和第二基腿114可远离操作员舱室106向外延伸并且限定在其之间的侧向间隙。在一些非限制性示例中，所述第一基腿112与第二基腿114之间的所述侧向间隙的尺寸可以被设定用于容纳车叉102。在一些非限制性示例中，第一基腿112和第二基腿114可为MHV 100的前端提供结构支撑。例如，在车叉102通过伸缩式桅杆104来升降时，第一基腿112和第二基腿114至少部分地支撑所述伸缩式桅杆。
第一基腿112和第二基腿114中的每一者可包括车轮安装件116，所述车轮安装件被配置用于在其中接纳一个或多个负载轮118。在一些非限制性示例中，负载轮118可以在车轮安装件116内旋转。在一些非限制性示例中，MHV 100可包括被安排在第一基腿112和第二基腿114中的至少一者上的货架传感器120。所展示的MHV 100可包括被安排在第一基腿112和第二基腿114中的每一者上的货架传感器120(即，第一基腿112可包括第一货架传感器120，并且第二基腿114可包括第二货架传感器120)。在其他非限制性配置中，MHV 100可以包括沿着第一基腿112和第二基腿114中的每一者被安排的多个货架传感器120。这可以促进顺序地向操作员指示：MHV 100将达到相对于货架结构128的期望位置。货架传感器120可以以与由桅杆104限定的正面130相距预定距离132而被安排。在一些非限制性示例中，当MHV 100正在操纵货架结构128上的负载时，桅杆104的正面130可以是桅杆104的被安排为最接近货架结构128的面。在一些非限制性示例中，预定距离132的大小可以被设定用于相对于货架结构128而对可移动地耦接至桅杆104的车叉102进行恰当定位，以便确保负载准确地放置在其上。货架传感器120可被配置用于检测货架结构128上的货架特征136，如以下将详细描述的。
MHV 100可包括与货架传感器120、指示设备124和网络126进行通信的控制器122。在其他实施例中，控制器122可以通过网络126与指示设备124进行通信。控制器122可被配置用于使用WiFi、或本领域中已知的或将来开发的任何其他无线通信方法来与指示设备124和网络126进行无线通信。可替代地或另外，控制器122可以与指示设备124和网络126进行有线通信。在一些非限制性示例中，货架传感器120可以通过货仓管理系统而接口连接。
在一个非限制性示例中，指示设备124可以采用操作员舱室106内的控制板上的LED灯的形式，所述LED灯可在货架传感器120检测到货架特征时被触发或者可以在MHV 100接近货架结构128时渐进地发光。在其他实施例中，指示设备124可以采用其他视觉指示器、听觉指示器、封堵功能、停止到达功能、或本领域中已知的其他指示设备的形式。
将参考图3至图5来描述MHV 100在操纵货架结构128上的负载138时的操作。货架特征136可以是货架结构128的一个或多个结构元件，诸如柱、排架及横梁，如图3和图4所示的。在其他实施例中，货架特征136可以是定位在货架结构128上的目标，以便向操作员提供表明MHV 100位于与货架结构相距预定距离132处的指示。
在操作期间，MHV 100可在步骤140处接近货架结构128，其中，负载138被安排在车叉102上。在MHV 100接近货架结构128时，货架传感器120可在步骤142处采集数据。在一个非限制性配置中，货架传感器120可以使用飞行时间原理来进行操作，其中，货架传感器120朝向货架结构128发送脉冲以便检测货架特征136。在其他非限制性配置中，货架传感器120可以包括多频相移传感器、干涉测量设备、磁传感器、光学传感器、或本领域中已知的其他检测传感器。在步骤142处，货架传感器120可以连续地或离散地采集数据(即，以预定义增量来采集数据)。可替代地或另外，在步骤142处，耦接至MHV 100的接近度传感器可以检测货架结构128并且触发货架传感器120开始采集数据。
在货架传感器120在步骤142处采集数据时，控制器122可监测由货架传感器120采集到的数据，并且在步骤148处判定货架传感器120是否检测到货架结构128的货架特征136。如果在步骤148处未检测到货架特征136，则货架传感器120可在步骤142处继续采集数据。如果在步骤148处检测到货架特征136，则指示设备124可在步骤150处向MHV 100的操作员提供指示。如上所述，货架传感器120可被安排为使得在桅杆104的正面130与货架传感器120之间存在预定距离132。因此，当货架传感器120检测到货架特征136并且随后由指示设备124向操作员提供指示时，预定距离132可存在于桅杆104的正面130与货架结构128之间。预定距离132可被限定为确保负载138在放置到货架结构128上时按照期望被定位。也就是说，货架传感器120可帮助将负载138相对于货架特征136放置。例如，负载138的宽度尺寸(即，从图3的角度来看，为从左到右的尺寸)可以是已知的，或者通过货仓管理系统被传送至控制器122。预定距离132的大小可被设定为确保在货架传感器120检测到货架特征136时，车叉102将负载138定位在货架结构128上，使得负载138不会从货架结构128突出。也就是说，负载138可以被安排在货架结构128的正面与后面(从图3的角度来看，为左面与右面)之间。因此，货架传感器120可确保MHV 100将负载准确地放置在货架结构上。
可替代地或另外，如果在步骤148处检测到货架特征136，则可在步骤144处判定MHV 100是否与货架结构128成直角。也就是说，货架传感器120可协作以便确定MHV 100相对于货架结构128的旋转取向。换言之，货架传感器120可协作以便检测桅杆104的正面130是否可能基本上平行于货架结构128。如上所述，在一些非限制性示例中，第一基腿112和第二基腿114可以各自包括货架传感器120。因此，可在步骤144处判定这两个货架传感器120是否在预定时间量(例如，0.1秒、0.5秒、1.0秒等)内检测到货架特征136。若是，则可在步骤144处确定MHV 100可以与货架结构128成直角，并且随后在步骤146处可由指示设备124向操作员提供指示所述确定的指示。若否，则可确定MHV 100可被安排为相对于货架结构128是歪斜的，并且在步骤146处可由指示设备124向操作员提供指示所述确定的指示。因此，除了确保负载准确放置在货架结构上之外，货架传感器120还使得MHV 100能够旋转地将负载对齐到货架结构上。
应当理解的是，本文中术语“货架(rack)”的使用并不意在以任何方式进行限制，并且本文中描述的MHV能够与可替代存储结构接口连接，如本领域技术人员将理解的。
在本说明书内，已经以使得能够书写清楚且简洁的说明书的方式描述了本说明书实施例，但是打算并将被理解的是，在不背离本发明的情况下实施例可以是以不同方式组合的或分开的。例如，应当理解的是，本文所述的所有优选特征都可适用于本文所述的发明的所有方面。
因此，虽然已经结合特定实施例和示例描述了本发明，但是本发明不必受如此限制，并且许多其他实施例、示例、用途、修改以及对所述实施例、示例和用途的偏离旨在被所附权利要求所包含。本文引用的每项专利和出版物的全部公开内容通过引用并入本文，如同每项此类专利或出版物通过引用单独并入本文。
在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种物料搬运车辆，被配置用于操纵负载并且与货架结构进行接口连接，所述物料搬运车辆包括：
车辆框架；
一条或多条基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸；
桅杆，耦接至所述车辆框架；以及
货架传感器，以与由所述桅杆限定的正面相距预定距离而被安排在所述一条或多条基腿上，其中，所述货架传感器被配置用于检测所述货架结构的货架特征，
其中，当所述货架传感器检测到所述货架结构的所述货架特征时，触发表明在所述桅杆的所述正面与所述货架结构之间存在所述预定距离的指示。
2.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，所述一条或多条基腿包括第一基腿和第二基腿。
3.如权利要求2所述的物料搬运车辆，其中，所述第一基腿包括第一货架传感器，并且所述第二基腿包括第二货架传感器。
4.如权利要求3所述的物料搬运车辆，其中，所述第一货架传感器和所述第二货架传感器协作以便检测所述物料搬运车辆相对于所述货架结构的旋转取向。
5.如权利要求3所述的物料搬运车辆，其中，所述第一货架传感器和所述第二货架传感器协作以便检测所述桅杆的所述正面是否基本上平行于所述货架结构。
6.如权利要求1所述的物料搬运车辆，进一步包括指示设备，所述指示设备被配置用于提供表明在所述桅杆的所述正面与所述货架结构之间存在所述预定距离的所述指示，并且其中，所述指示设备被配置用于在所述货架传感器接近所述货架结构时提供渐进指示。
7.如权利要求1所述的物料搬运车辆，进一步包括接近度传感器，其中，所述接近度传感器被配置用于检测所述货架结构，并且在检测到所述货架结构时触发所述货架传感器开始采集数据。
8.如权利要求1所述的物料搬运车辆，其中，所述预定距离的大小可被设定为确保在所述货架传感器检测到所述货架特征时，耦接至所述桅杆的一对车叉被定位用于将所述负载放置在所述货架结构上，使得所述负载不会从所述货架结构突出。
9.一种物料搬运车辆，被配置用于操纵负载并且与货架结构进行接口连接，所述物料搬运车辆包括：
车辆框架；
第一基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸；
第二基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸，其中，所述第二基腿与所述第一基腿间隔开；
桅杆，耦接至所述车辆框架；以及
第一货架传感器，以与由所述桅杆限定的正面相距预定距离而被安排在所述第一基腿上；以及
第二货架传感器，以与所述桅杆的所述正面相距所述预定距离而被安排在所述第二基腿上，
其中，所述第一货架传感器和所述第二货架传感器被配置用于检测所述货架结构的货架特征，并且当所述第一货架传感器和/或所述第二货架传感器检测到所述货架结构的所述货架特征时，触发表明在所述桅杆的所述正面与所述货架结构之间存在所述预定距离的指示。
10.如权利要求9所述的物料搬运车辆，其中，所述第一货架传感器和所述第二货架传感器协作以便检测所述物料搬运车辆相对于所述货架结构的旋转取向。
11.如权利要求9所述的物料搬运车辆，其中，所述第一货架传感器和所述第二货架传感器协作以便检测所述桅杆的所述正面是否基本上平行于所述货架结构。
12.如权利要求9所述的物料搬运车辆，进一步包括指示设备，所述指示设备被配置用于在所述第一货架传感器和/或所述第二货架传感器接近所述货架结构时提供指示。
13.如权利要求9所述的物料搬运车辆，进一步包括指示设备，所述指示设备被配置用于提供表明在所述桅杆的所述正面与所述货架结构之间存在所述预定距离的所述指示，并且其中，所述指示设备被配置用于在所述第一货架传感器和/或所述第二货架传感器接近所述货架结构时提供渐进指示。
14.如权利要求9所述的物料搬运车辆，进一步包括接近度传感器，其中，所述接近度传感器被配置用于检测所述货架结构，并且在检测到所述货架结构时触发所述第一货架传感器和所述第二货架传感器开始采集数据。
15.如权利要求9所述的物料搬运车辆，其中，所述第一基腿与所述第二基腿间隔开以便在其之间容纳一对车叉，并且其中，所述一对车叉被可移动地耦接至所述桅杆。
16.如权利要求15所述的物料搬运车辆，其中，所述预定距离的大小可被设定为确保在所述第一货架传感器和/或所述第二货架传感器检测到所述货架特征时，所述一对车叉被定位用于将所述负载放置在所述货架结构上，使得所述负载不会从所述货架结构突出。
17.一种用于确定物料搬运车辆的货架接口的方法，所述物料搬运车辆被配置用于操纵货架结构上的负载，所述物料搬运车辆包括：车辆框架；一条或多条基腿，耦接至所述车辆框架并且从所述车辆框架延伸；桅杆，耦接至所述车辆框架；以及货架传感器，以与由所述桅杆限定的正面相距预定距离而被安排在所述一条或多条基腿上，所述方法包括：
在所述物料搬运车辆接近所述货架结构时从所述货架传感器采集数据；
判定所述货架传感器是否检测到所述货架结构的货架特征；
在确定所述货架传感器检测到所述货架特征时，提供表明所述桅杆的正面与所述货架结构相距预定距离的指示。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
从安排在第二基腿上的第二货架传感器采集数据。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：
基于由所述货架传感器和所述第二货架传感器采集到的所述数据来判定所述桅杆的所述正面是否被安排为基本上平行于所述货架结构。
20.如权利要求19所述的方法，其中，基于由所述货架传感器和所述第二货架传感器采集到的所述数据来判定所述桅杆的所述正面是否被安排为基本上平行于所述货架结构包括：
判定所述货架传感器和所述第二货架传感器是否在彼此的预定时间量内检测到所述货架特征。
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