CN111186671A - 移动仓储机器人和物品拣选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动仓储机器人及物品拣选方法。该移动仓储机器人包括：移动运输装置，被配置为支撑和驱动所述移动仓储机器人移动；容器抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取用于存储物品的物品存储容器；以及物品抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取或释放所述物品存储容器中的物品。根据本发明的移动仓储机器人及物品拣选方法保证了能够在较小的作业范围内进行拣选操作，从而降低了工况复杂度和操作要求，拥有更快的拣选速度。

Description

移动仓储机器人和物品拣选方法

技术领域

本发明涉及智能仓储领域，尤其涉及一种移动仓储机器人和物品拣选方法。

背景技术

在智能仓储领域，通常使用智能仓储机器人来提高仓储管理效率，具体地，移动仓储机器人通过自动执行工作来提高拣货取货效率。目前主流的自动引导车(AGV)拣选方案采用“货架到人”、“料箱到人”的模式，其利用拣选位的拣选功能，将整个货架或物品存放容器搬运到拣选位前进行操作，提高了一定的拣选效率。但现有的这种拣选解决方案同时也具有以下缺点：付出了多台自动引导车搬运未被命中的货物(非拣选目标)到拣选位，浪费了作业空间、且货位占用时间长；此外，在将拣选目标拣选完成后，还需要将存放未命中货物的容器及未命中货物送回到存储区，因此又浪费了一次搬运资源。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种移动仓储机器人，包括：移动运输装置，被配置为支撑和驱动所述移动仓储机器人移动；容器抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取用于存储物品的物品存储容器；以及物品抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取或释放所述物品存储容器中的物品。

根据本发明的一个方面，移动仓储机器人还包括：控制装置，与所述移动运输装置、所述容器抓取装置以及所述物品抓取装置耦接。

根据本发明的一个方面，所述控制装置被配置为根据待拣选物品的位置信息，控制所述移动运输装置移动到所述待拣选物品所在的货架；控制所述容器抓取装置抓取装有所述待拣选物品的待拣选物品存储容器；根据所述待拣选物品的物品信息，控制物品抓取装置将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述待拣选物品的物品接收容器中。

根据本发明的一个方面，移动仓储机器人还包括：升降装置，安装在所述移动运输装置上且被驱动以进行升降运动。

根据本发明的一个方面，所述容器抓取装置被安装在所述升降装置上且被配置为能够随所述升降装置进行升降运动；所述物品抓取装置被安装在所述升降装置上且被配置为能够随所述升降装置进行升降运动并且还被驱动以进行横向运动。

根据本发明的一个方面，所述控制装置被配置为控制所述升降装置移动到所述待拣选物品所处货架的高度处；控制容器抓取装置将所述待拣选物品存储容器加载到所述升降装置上，以便将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到所述物品接收容器中。

根据本发明的一个方面，所述物品接收容器被安装在所述升降装置上。

根据本发明的一个方面，所述物品接收容器与所述升降装置分离设置。

根据本发明的一个方面，所述控制装置还被配置为在将所述待拣选物品拣选到所述物品接收容器之后，控制所述容器抓取装置将所述待拣选物品存储容器放置回其原始位置。

根据本发明的一个方面，移动仓储机器人还包括：视觉识别装置，安装在所述移动运输装置上，所述视觉识别装置被配置为根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器所装载的多个物品中识别所述待拣选物品。

根据本发明的一个方面，所述移动运输装置为自动引导车。

本发明还提供一种利用如上所述的移动仓储机器人进行的物品拣选方法，包括：根据所述待拣选物品的位置信息，将所述移动运输装置移动到所述待拣选物品所在的货架；抓取装有所述待拣选物品的待拣选物品存储容器；根据所述待拣选物品的物品信息，将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述待拣选物品的物品接收装置中。

根据本发明的一个方面，所述的物品拣选方法还包括：从拣选单中获取所述待拣选物品的位置信息和物品信息。

根据本发明的一个方面，所述的物品拣选方法还包括：根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器所装载的物品中识别所述待拣选物品，以便将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述物品接收装置中。

根据本发明的一个方面，所述的物品拣选方法还包括：在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述待拣选物品存储容器放置回其原位置。

根据本发明的一个方面，所述的物品拣选方法还包括：在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述物品接收容器的交接位置发送至所述移动运输装置；以及所述移动运输装置移动到所述交接位置并接收所述物品接收容器，以便由所述移动运输装置将所述物品接收容器搬运到预定位置输出。

根据本发明的移动仓储机器人和物品拣选方法至少能够实现以下有益技术效果之一：通过安装于移动运输装置上的容器抓取装置保证了能够在较小的作业范围内进行拣选操作，从而降低了工况复杂度和操作要求，拥有更快的拣选速度，具备更好的可落地性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的移动仓储机器人的示例性结构；

图2示出了根据本发明另一个实施例的移动仓储机器人的具体示例性结构；

图3示出了一种利用如图1所示的移动仓储机器人进行的物品拣选方法。

图4示出了移动仓储机器人的进行物品拣选的示例操作。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了根据本发明一个实施例的一种移动仓储机器人。如图1所示，移动仓储机器人10包括：移动运输装置2，被配置为支撑和驱动所述移动仓储机器人10移动；容器抓取装置4，安装在所述移动运输装置2上，并被配置为可抓取用于存储物品的物品存储容器8；以及物品抓取装置5，安装在所述移动运输装置2上，并被配置为可抓取或释放所述物品存储容器8中的物品。

根据本发明的一个实施例，移动仓储机器人10的移动运输装置2可以是能够支撑和驱动移动仓储机器人移动的任意可移动装置，优选地，移动运输装置2可以是自动引导车，其具有底盘、车轮以及用于驱动车轮的电机。车轮安装在底盘上，被电机驱动，可以自由行走和转弯。底盘上可用于安装移动仓储机器人10的其他部件。

容器抓取装置4可以由电机驱动以抓取物品存储容器8。物品存储容器8例如放置在仓库的货架上。容器抓取装置4可以具有能够抓取物品存储容器的任意配置。例如，容器抓取装置4可以通过抓取条实现，通过将抓取条延伸到用于存储物品的物品存储容器8下方来抓取物品存储容器8。又例如，容器抓取装置4也可以通过本领域技术人员公知的机械手来实现。根据本公开，容器抓取装置4可以根据需要进行升降运动和/或在与升降方向垂直的平面上进行任意横向运动。例如当移动仓储机器人10定位到目标物品存储容器8时，就可以通过操作容器抓取装置4来进行抓取。

物品抓取装置5例如也可以通过机械手来实现，以从物品存储容器8中抓取或释放物品。根据本发明的物品抓取装置5也能够根据需要进行升降运动和/或在与升降方向垂直的平面上进行任意横向运动。

此外，用于实现物品抓取装置5和容器抓取装置4的机械臂可以包括相关的气泵、电源、抓手、吸盘等，其为现有技术公知的，在此不再赘述。

如图1所示，根据本发明的移动仓储机器人还可以包括升降装置3，安装在移动运输装置2上且被驱动以进行升降运动。容器抓取装置4可以被安装在升降装置3上，并且被配置为能够随升降装置3进行升降运动，且能够被驱动在与升降方向垂直的平面内进行横向运动，从而抓取物品存储容器。物品抓取装置5可以被安装在升降装置3上且被配置为能够随升降装置3进行升降运动并且被驱动进行横向运动，从而能够抓取物品存储容器中的物品。例如当需要抓取放置较高的物品存储容器8时，就驱动升降装置3升高，从而容器抓取装置4能够抓取该物品存储容器8。而当物品存储容器8的位置较低时，驱动升降装置3降低高度即可。

根据本发明，升降装置3例如可以由升降电机驱动进行升降运动。物品抓取装置5可以例如由横向电机驱动，而在垂直于升降方向的平面上进行任意横向运动，包括上下移动、左右移动、旋转移动等，以便能够抓取存放在物品存放容器中任意位置处的物品。根据本发明，可以采用现有技术中公知的任意驱动装置驱动升降装置3和物品抓取装置5以进行升降运动和横向运动，在此不再赘述其具体操作。根据本发明的移动仓储机器人通过升降装置的升降运动和物品抓取装置的横向运动，使得能够三维空间定位要抓取的物品。

根据本发明的一个实施例，物品接收容器7可以被安装在移动仓储机器人10的移动运输装置上，例如，安装在升降装置3上(如图1所示)。

根据本发明的另一个实施例，物品接收容器7也可以与移动仓储机器人10例如移动仓储机器人的升降装置3分离设置(如图2所示)。如图2所示，多个物品接收装置7与移动仓储机器人10分离设置，以实现对多个目标物品的拣选。

虽然图1中示出了容器抓取装置4和物品抓取装置5安装在升降装置3上从而能够在升降方向上定位物品存储容器，但是本发明不限于此。根据本发明，容器抓取装置4和物品抓取装置5也可以直接安装在移动存储装置2上，从而配置为在水平平面上定位物品存储容器。

根据本发明的移动仓储机器人还可以包括控制装置(图中未示出)，与移动运输装置2、容器抓取装置4以及物品抓取装置5耦接，以对移动运输装置2、容器抓取装置4以及物品抓取装置5进行控制，从而实现对待拣选物品的拣选。更具体地，控制装置可以被配置为根据待拣选物品的位置信息，控制移动运输装置2移动到待拣选物品所在的货架；控制容器抓取装置4抓取装有待拣选物品的待拣选物品存储容器8；根据待拣选物品的物品信息，控制物品抓取装置5将待拣选物品从所述待拣选物品存储容器8中拣选到用于待拣选物品的物品接收容器7中。

控制装置可以从指派给移动仓储机器人10的订单中获取待拣选物品的信息，包括但不限于待拣选物品的位置信息(即待拣选物品所处的物品存储容器的位置，例如货架位置、货架高度等)、用于识别带拣选物品的物品信息(标识信息)等。

根据本发明的控制装置可以由用于调度整个仓库的所有移动仓储机器人的调度系统实现，也可以通过安装在每个移动仓储机器人上的控制器实现。

对于包括升降装置的移动仓储机器人，控制装置还可以配置为与升降装置耦接，以控制升降装置移动到待拣选物品所处货架的高度处，并且控制容器抓取装置将待拣选物品存储容器加载到升降装置上，以便由物品抓取装置将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到所述物品接收容器中。

根据本发明的一个实施例，控制装置还可以被配置为在将待拣选物品拣选到物品接收容器之后，控制容器抓取装置将待拣选物品存储容器放置回其原位置，从而将非目标物品放置回原处，便于进行下一次物品拣选。

如图1所示，根据本发明的移动仓储机器人10还可以包括：视觉识别装置6，安装在所述移动运输装置2(或者升降装置3)上，且被配置为根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器8所装载的多个物品中识别所述待拣选物品。

视觉识别装置6例如可以是与物品上载有的识别标签相对应的装置。例如，当物品上载有条形码或者二维码的识别标签时，视觉识别装置6可以是相应的条形码识别器或者二维码识别器。

如图3所示，根据本发明的另一个实施例，还提供一种利用如上所述的移动仓储机器人进行的物品拣选方法，该方法包括：

在步骤S201，根据所述待拣选物品的位置信息，将所述移动运输装置移动到所述待拣选物品所在的货架；

在步骤S202，抓取装有所述待拣选物品的待拣选物品存储容器；

在步骤S203，根据所述待拣选物品的物品信息，将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述待拣选物品的物品接收装置中。

上述步骤例如可以参照以上结合图1-2描述的控制装置控制移动运输装置2、容器抓取装置4以及物品抓取装置5的操作处理，在此省略其具体描述。

根据本发明的一个实施例，上述物品拣选方法还包括：从拣选单中获取所述待拣选物品的位置信息和物品信息。

根据本发明的一个实施例，上述物品拣选方法还包括：根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器所装载的物品中识别所述待拣选物品，以便将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到所述物品接收装置中。

根据本发明的一个实施例，上述物品拣选方法还包括：在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述待拣选物品存储容器放置回其原位置。

根据本发明的一个实施例，上述物品拣选方法还包括：在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述物品接收容器的交接位置发送至所述移动运输装置；以及所述移动运输装置移动到所述交接位置并接收所述物品接收容器，以便由所述移动运输装置将所述物品接收容器搬运到预定位置输出。根据本发明，预定位置可以是工作站或者机器人作业位置，以便由在工作站由工人或者在机器人作业位置由机器人将物品输出容器中的物品接收容器中的目标物品分拣到相应的出库容器中出库。此外，根据本发明的预定位置也可以是由例如操作人员的用户所指定的任意其他位置。

下面参照图4更具体地描述移动仓储机器人的进行物品拣选的示例操作。

如图4所示，移动仓储机器人10处于位置101处，多个物品存储容器8、81分别位于位置102、103、104、105处的货架上，其中装有待拣选物品的物品存储容器81处于位置102处。在移动仓储机器人10接收到待拣选物品的信息(例如，装有待拣选物品的物品存储容器81的位置信息，即位置102)后，控制装置控制移动运输装置10移动到位置102处，控制容器抓取装置抓取位于位置102的物品存储容器81，并且基于待拣选物品的物品信息，由物品抓取装置从位于位置102的物品存储容器81中抓取待拣选物品，并将其放入物品接收容器7中。此后，控制装置将物品接收容器7的交接位置106发送给移动运输装置2，由移动装置2移动到交接位置106完成物品接收容器的交接。

图4还示出了根据本发明一个实施例的一种仓储系统100，包括：货架，所述货架上可放置物品存储容器8；如上所述的移动仓储机器人10；和调度单元20，所述调度单元与所述移动仓储机器人通讯，并向所述移动仓储机器人分配拣选任务。调度单元20例如是整个仓储系统100的调度中心，同时多台移动仓储机器人10进行通讯并调度其进行工作。例如调度单元在接到整体的拣选任务之后，根据当前各台移动仓储机器人的工作情况，分配成多张拣选单以指派给各台移动仓储机器人10。各台移动仓储机器人在接收到自己的拣选单之后，根据拣选单的内容进行各项物品的拣选，重复多次拣选动作，直至拣选单上的拣选任务完成，最后控制移动仓储机器人到预定的交接位置完成交接，任务结束。

根据本发明的移动仓储机器人和物品拣选方法至少具有以下有益技术效果之一：能够适配更加灵活的拣选方案，充分利用平库仓多年来积累的高效拣选方案；通过安装于移动运输装置上的容器抓取装置保证了能够在较小的作业范围内进行拣选操作、降低了工况复杂度和操作要求，拥有更快的拣选速度，具备更好的可落地性；拣货过程中仅拣选和搬运待拣选物品(即目标物品)，节省了多余的搬运资源；对比现有的拣选方案，能够同时兼顾拣选多个待拣选物品；能够支持拣选多个待拣选物品、整容器补货。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种移动仓储机器人，包括：

移动运输装置，被配置为支撑和驱动所述移动仓储机器人移动；

容器抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取用于存储物品的物品存储容器；以及

物品抓取装置，安装在所述移动运输装置上，并被配置为可抓取或释放所述物品存储容器中的物品。

2.如权利要求1所述的移动仓储机器人，还包括：控制装置，与所述移动运输装置、所述容器抓取装置以及所述物品抓取装置耦接，

其中所述控制装置优选被配置为根据待拣选物品的位置信息，控制所述移动运输装置移动到所述待拣选物品所在的货架；控制所述容器抓取装置抓取装有所述待拣选物品的待拣选物品存储容器；根据所述待拣选物品的物品信息，控制物品抓取装置将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述待拣选物品的物品接收容器中。

3.如权利要求1或2所述的移动仓储机器人，还包括：升降装置，安装在所述移动运输装置上且被驱动以进行升降运动。

4.如权利要求3所述的移动仓储机器人，其中，所述容器抓取装置被安装在所述升降装置上且被配置为能够随所述升降装置进行升降运动；所述物品抓取装置被安装在所述升降装置上且被配置为能够随所述升降装置进行升降运动并且还被驱动以进行横向运动。

5.如权利要求3或4所述的移动仓储机器人，其中，所述控制装置被配置为控制所述升降装置移动到所述待拣选物品所处货架的高度处；控制容器抓取装置将所述待拣选物品存储容器加载到所述升降装置上，以便将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到所述物品接收容器中。

6.如权利要求3-5中任一项所述的移动仓储机器人，其中，所述物品接收容器被安装在所述升降装置上，或与所述升降装置分离设置。

7.如权利要求1-6中任一项所述的移动仓储机器人，其中，所述控制装置还被配置为在将所述待拣选物品拣选到所述物品接收容器之后，控制所述容器抓取装置将所述待拣选物品存储容器放置回其原始位置。

8.如权利要求1-7中任一项所述的移动仓储机器人，还包括：视觉识别装置，安装在所述移动运输装置上，所述视觉识别装置被配置为根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器所装载的多个物品中识别所述待拣选物品，

其中所述移动运输装置为自动引导车。

9.一种利用权利要求1-8中任一项所述的移动仓储机器人进行的物品拣选方法，包括：

根据所述待拣选物品的位置信息，将所述移动运输装置移动到所述待拣选物品所在的货架；

抓取装有所述待拣选物品的待拣选物品存储容器；

根据所述待拣选物品的物品信息，将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述待拣选物品的物品接收装置中。

10.如权利要求9所述的物品拣选方法，还包括：从拣选单中获取所述待拣选物品的位置信息和物品信息。

11.如权利要求9或10所述的物品拣选方法，还包括：根据所述待拣选物品的物品信息，从所述待拣选物品存储容器所装载的物品中识别所述待拣选物品，以便将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器中拣选到用于所述物品接收装置中。

12.如权利要求9-11中任一项所述的物品拣选方法，还包括：在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述待拣选物品存储容器放置回其原位置。

13.如权利要求9-12中任一项所述的物品拣选方法，还包括：

在将所述待拣选物品从所述待拣选物品存储容器拣选到所述物品接收容器之后，将所述物品接收容器的交接位置发送至所述移动运输装置；以及

所述移动运输装置移动到所述交接位置并接收所述物品接收容器，以便由所述移动运输装置将所述物品接收容器搬运到预定位置输出。

14.一种仓储系统，包括：

货架，所述货架上可放置物品存储容器；

如权利要求1-8所述的移动仓储机器人；和

调度单元，所述调度单元与所述移动仓储机器人通讯，并向所述移动仓储机器人分配拣选任务。

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