CN111278755B - 用于处理物体的包括移动矩阵载体系统的仓进给与移除的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种仓交换系统，其包括：多个自动载体，每个所述自动载体适于在轨道区段的阵列上可远程移动；至少一个输入站，通过所述输入站可引导仓到轨道区段的阵列；至少一个处理站，所述处理站与轨道区段的阵列通信，其中物体可在仓之间移动；以及，至少一个输出站，通过所述输出站可以从轨道区段的阵列移除仓。

Description

用于处理物体的包括移动矩阵载体系统的仓进给与移除的系 统和方法

优先权

本申请要求2017年10月27日提交的美国临时专利申请第62/578,030号、2018年3月12日提交的美国临时专利申请第62/641,640号、以及2018年6月6日提交的美国临时专利申请第62/681,409号中的每一个的优先权，其每一个的公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明总体上涉及物体处理系统，并且尤其涉及用于例如分拣物体、用于存储和取回物体、以及用于为各种目的重新分配物体的机器人和其他物体处理系统，其中系统旨在用于需要系统适应处理各种物体的动态环境中。

例如，当前的配送中心处理系统通常假定不灵活的操作序列，由此无组织的输入物体流首先被分割成单个单独物体流，每次一个地呈现给识别物体的扫描仪。引导元件(例如，传送带、倾斜托盘或可手动移动的仓)将物体运输到期望的目的地或进一步处理站，期望的目的地或进一步处理站可以是仓、溜槽、袋或传送带等。

例如，在一些分拣系统中，人类工作者或自动化系统通常按到达顺序取回包裹，并基于一组给定的启发式方法将每个包裹或物体分拣到收集仓中。例如，可能去到收集仓的相似类型的所有物体，或者在单个客户订单中的所有物体，或者发往相同运输目的地的所有物体等。人类工作者或自动化系统可能需要接收物体，并且将每一个移动到它们指定的收集仓。若不同类型的输入(接收)物体的数量大，则需要大量的收集仓。

这样的系统具有固有的低效率以及不灵活性，因为期望的目标是将进入的物体与指定的收集仓匹配。这样的系统可部分地需要大量的收集仓(并且因此需要大量的物理空间、大量资金成本、以及大量运行成本)，因为一次性将所有物体分拣到所有目的地是不明显简单或有效率的。

特别地，当自动分拣物体时，需要考虑几个主要内容：1)整个系统的吞吐量(每小时分拣的包裹)，2)转移次数(即物体可以路由到的离散位置的数量)，3)分拣系统的总面积(平方英尺)和4)运行系统的年度成本(工时、电气成本、一次性部件的成本)。

当前最先进的分拣系统在一定程度上依赖于人力。大多数解决方案都依赖于正在进行分拣的工作者，通过扫描来自引导区域(溜槽、桌子等)的物体，并将物体放置在分段位置、传送带或收集仓中。当仓已满或者控制软件系统确定其需要被清空时，另一个工作者将仓清空倒入袋子、盒子或其他容器中，并且将该容器送到下一个处理步骤。此类系统对吞吐量(即，人类工作人员可以以这种方式分拣或清空仓的速度)和转移数(即，对于给定的仓尺寸，只有这么多仓可以被安排在人类工作人员的高效可及范围内)有限制。

其他部分自动化分拣系统涉及使用再循环传送带和倾斜托盘，其中倾斜托盘通过人工分拣接收物体，并且每个倾斜托盘经过扫描仪。然后扫描每个物体并将物体移动到分配给该物体的预定义位置。然后倾斜托盘以将物体落入该位置。进一步的部分自动化系统(诸如炸弹舱式再循环传送带)涉及使托盘在托盘被定位在预定义的溜槽上方时打开在每个托盘的底部上的门，然后物体从托盘中落入溜槽。再次，物体在托盘中时被扫描，这假定任何识别码对于扫描仪是可见的。

此类部分自动化的系统在关键区域中不足。如上所述，这些传送带具有可以装载物体的离散托盘；然后它们穿过扫描物体的扫描通道并将物体与物体所在的托盘关联。当托盘经过正确的仓时，触发机构使托盘将物体倒入仓中。然而此类系统的缺点是每个转移都需要致动器，这增加了机械复杂性且每个转移的成本可能很高。

替代方式是使用人力来增加系统中可用的转移的数量或收集仓的数量。这降低了系统安装成本，但增加了运营成本。然后多个单元可以并行工作，在保持昂贵的自动转移的数量最小的同时，有效地线性地倍增吞吐量。这种转移不会识别仓，也不能将其转移到特定的地点，而是他们使用光束中断或其他传感器来工作以设法确保不加区分的一群物体得到适当的转移。这种转移的较低的成本与较少的转移数量相关联，使整个系统转移成本保持较低。

不幸的是，这些系统不解决对系统仓总数的限制。系统简单地将全部物体的相等份额转移到每个并行手动单元。因此每个并行分拣单元必须具有完全相同的收集仓指定；否则物体可能被传送到没有该物体被映射到的仓的单元。

例如，自动化存储和取回系统(AS/RS)，通常包括计算机控制的用于从定义的存储位置自动地存储(放置)和取回物品的系统。传统的AS/RS通常采用周转箱(或仓)，这是系统的最小负载单位。在这些系统中，将周转箱带给从周转箱中分拣出单个物品的人。当人已经将需要数量的物品从周转箱中分拣出时，然后将周转箱再引导回到AS/RS中。

在这些系统中，周转箱被带给人，并且人可以将物品从周转箱移除或将物品添加到周转箱。然后将周转箱返回到存储位置。例如，此类系统可在图书馆和仓库储存设施中使用。AS/RS不涉及在周转箱中的物品的处理，因为当周转箱被带给人时由人处理物体。这种工作的拆分允许任何自动化运输系统做其擅长的事——移动周转箱——并且人做人所擅长的事——从杂乱的周转箱分拣出物品。这还意味着当运输系统将周转箱带给人时，人可以站在一个地方，这增加了人可以分拣货物的速率。

然而在此类常规系统上，就朝向每个人移动周转箱，然后将周转箱移离每个人所需要的时间和资源而言是有限的，以及在应用中每个人可能需要处理大量的周转箱的应用中，人能以这种方式处理周转箱的速度是有限的。仍然需要一种更高效和更具成本效益的物体分拣系统，其将各种大小和重量的物体分拣到适当的固定大小的收集仓或托盘中，而且对于处理这种不同大小和重量的物体是高效的。

发明内容

根据实施例，本发明提供了一种仓交换系统，包括：多个自动载体，每个所述自动载体适于在轨道区段的阵列上可远程移动；至少一个输入站，通过所述输入站可引导仓到轨道区段的阵列；至少一个处理站，所述处理站与轨道区段的阵列通信，其中物体可在仓之间移动；以及，至少一个输出站，通过所述输出站可以从轨道区段的阵列移除仓。

根据另一个实施例，本发明提供了一种物体处理系统，包括：多个轨道区段，多个可远程控制的载体，用于沿所述多个轨道区段的自动化移动，以及馈送站，在所述馈送站下，载体可被提供以相对于传送带从仓接收或向仓递送。

根据进一步实施例，本发明提供了一种在物体处理系统中处理物体的方法。所述方法包括以下步骤：提供多个轨道区段，在所述多个轨道区段上提供多个可远程控制的载体，沿所述多个轨道区段移动所述可远程控制的载体，以及使用中间馈送系统从所述多个轨道区段接收仓或向所述多个轨道区段提供仓中的任何一者。

附图说明

参考附图可进一步理解以下描述，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的系统的说明性图解视图；

图2示出了图1的系统中载体上的仓的说明性图解视图；

图3示出了图1的系统中的轨道单元的说明性图解视图；

图4示出了图2的仓和载体的说明性图解视图；

图5A和图5B示出了具有在两个不同方向的每一个上旋转的轮单元的图1的载体的说明性图解视图；

图6A和图6B示出了分别沿其线6A-6A与6B-6B截取的图5A和图5B的载体的说明性图解视图；

图7A和图7B示出了具有在两个不同方向的每一个上旋转的轮单元的图1的载体的说明性图解侧视图；

图8A和图8B示出了具有在两个不同方向的每一个上旋转的轮单元的图1的载体的说明性图解底视图；

图9A和图9B示出了具有在两个不同方向的每一个上成对旋转的轮单元的图1的载体的一对轮单元的说明性图解视图；

图10A和图10B示出了连同轨道区段的图8A和图8B的载体的说明性图解底视图；

图11A-11C示出了根据本发明的实施例的载体靠近、接触和接合轨道区段的说明性图解视图；

图12示出了图11C的载体中的轮的说明性图解放大视图；

图13示出了图1的载体的说明性图解顶视图；

图14示出了连同其上可保持仓的机架的图1的载体的说明性图解视图；

图15示出了图14的载体和机架的说明性图解末顶视图；

图16示出了图14的载体和机架的说明性图解侧视图；

图17A和图17B示出了图14的载体和机架的说明性图解侧视图，其中将仓放置到机架上(图17A)和将仓从机架上移除(图17B)；

图18示出了根据本发明的进一步实施例的系统的说明性图解顶视图，其包括机架；

图19示出了根据本发明的进一步实施例的用于使用的机架的说明性图解视图；

图20示出了根据本发明的另一个实施例的包括单独的轮单元的另一个载体的说明性图解视图；

图21示出了根据本发明的进一步实施例的包括传感器的轨道系统的说明性图解视图；

图22示出了根据本发明的进一步实施例的载体的说明性图解视图，其提供从载体双侧后排出；

图23示出了根据本发明的进一步实施例的载体的说明性图解视图，其提供从载体单侧后排出；

图24A和图24B示出了根据本发明的进一步实施例的载体的说明性图解视图，其包括中央下投机构；

图25示出了根据本发明的进一步实施例的载体的说明性图解视图，其提供轨道区段的真空吸尘器；

图26示出了图25的载体的说明性图解底视图；

图27A和图27B示出了根据本发明的另一个实施例的双载体的说明性图解视图，其具有在第一位置(图27A)和第二位置(图27B)的轮；

图28示出了包括物体取回单元的图27A和图27B的双载体的说明性图解视图；

图29A-29C示出了包括载体取回单元(图29A)、接合另一个载体(图29B)、以及取回载体(图29C)的图27A和图27B的双载体的说明性图解视图；

图30示出了根据本发明的另一个实施例的三载体的说明性图解视图；

图31示出了根据包括人类人员载体的图30的三载体的说明性图解视图；

图32示出了根据本发明的进一步实施例的四载体的说明性图解视图；

图33示出了根据本发明的实施例的用于在系统中使用的自动化处理站的说明性图解视图；

图34示出了根据本发明的实施例的用于在系统中使用的手动处理站的说明性图解视图；

图35示出了根据本发明的另一个实施例的载体上的另一个仓的说明性图解视图；

图36示出了根据本发明的进一步实施例的包括窗的仓的说明性图解视图；

图37示出了根据本发明的进一步实施例的提供在载体上的仓托盘上的仓的说明性图解视图；

图38示出了根据本发明的另一个实施例的仓进给/输出系统的说明性图解视图；

图39示出了根据本发明的进一步实施例的另一个仓进给/输出系统的说明性图解视图，其包括中间的带；

图40示出了图39的仓进给/输出系统的说明性图解端视图；

图41A-41E示出了使用图39的仓进给/输出系统将仓馈送到物体处理系统中的阶段的说明性图解视图；

图42A-42D示出了使用图39的仓进给/输出系统将仓从物体处理系统中移除的阶段的说明性图解视图；

图43示出了根据本发明的进一步实施例的进一步载体的说明性图解视图；

图44A-44E示出了图43的激活仓管理机构的载体阶段的说明性图解视图；

图45A和图45B示出了图43的载体和具有在第一位置的(图45A)和旋转的(图45B)轮的仓的说明性图解视图；

图46A和图46B示出了具有在第一位置的(图46A)和旋转的(图46B)轮的图43的载体的说明性图解底侧视图；

图47A和图47B示出了具有在第一位置的(图47A)和旋转的(图47B)轮的图43的载体的轮单元的说明性图解视图；

图48A和图48B示出了具有在第一位置的(图48A)和旋转的(图48B)轮的图43的载体的底侧的说明性图解视图；

图49A-49D示出了使用图43的载体的使用仓进给/输出系统将仓馈送到物体处理系统中的阶段的说明性图解视图；

图50A-50D示出了使用图43的载体的使用仓进给/输出系统将仓从物体处理系统中取出的阶段的说明性图解视图；

图51示出了根据本发明的实施例的多处理阶段系统的说明性图解视图，其涉及仓的流动过程方向；以及

图52示出了根据本发明的实施例的多处理阶段系统的说明性图解视图，其演示了系统的可扩展性。

示出附图仅用于说明目的。

具体实施方式

本发明总体上在一些实施例中涉及物体处理系统，在物体处理系统中，物体由各种载体在预处理状态下在初始仓(或周转箱)中携带，以及在处理后状态下在经处理的仓(或盒子)中携带，所述载体能够围绕共用轨道系统移动。在一些实施例中，轨道系统包括不连续的瓦片，并且载体包括两组能够绕90度(与每个轮的马达一起)枢转以在两个正交的方向上提供移动且不旋转载体的轮。如本文中所使用的，术语仓包括初始仓(包括预处理物体)、经处理的仓(包括后处理物品)、空仓、盒子、周转箱和/或甚至物体自身，其足够大以由一个或多个载体携带。

图1示出了由多个轨道模块(一个轨道模块如图3所示)形成的系统10，且每个轨道模块包括多个轨道区段12。系统还包括一个或多个移动载体单元14，如图1和图2所示移动载体单元14携带仓16，其中载体单元14行驶在轨道区段12上。每个轨道区段12通常是具有圆形边缘的凸起的正方形的形式，并且轨道区段12通常彼此近距离隔开(例如，在移动载体单元14的长度或宽度内)。参考图2，每个移动载体单元14可包括支撑仓16，仓16可容纳将被处理或已被处理的物体18。计算机处理器8可通过无线通信控制每个载体单元14的移动，以及下面进一步讨论的所有系统操作。轨道区段12还可包括传感器(如下面进一步讨论的)，传感器用于当每个载体单元14放置在每个单独的轨道区段12周围时的检测。

图3示出了轨道模块22，轨道模块22包括框架23上的多个轨道区段12，使得当多个框架接合在一起时，相邻轨道区段12的距离在整个较大阵列中一致。每个模块22包括具有突出连接边缘25、27的两个侧面，以及具有用于接受相邻模块的连接边缘的连接凹口29、31的两个侧面(仅示出了一个)。突出边缘25、27和凹口29、31中的一个或另一个可以是磁性的以确保相邻模块之间的连接。

参考图4，每个移动载体单元14包括一对容纳仓16的引导围栏20以及凸起区域20，凸起区域20升高仓足以使凸起区域的任一侧上有空间用于支架叉与仓接合，如将在下面进一步讨论的。每个载体单元14还包括四个轮组件24，每个轮组件24包括用于跟随轨道区段的引导件26。可枢转地安装轮组件中的每一个使得每个轮组件可枢转90度，如图4中A处大致所示并且在下面进一步讨论。每个载体单元14还包括在单元14任一端上的一对桨叶28。每个桨叶可以向上翻转以在单元14上容纳仓，或者向下翻转以允许将仓装载到单元14上或从单元14上移除，这也将在下面更详细地讨论。

因此，根据一些实施例，本发明提供了多个移动载体，多个移动载体可包括九十度旋转的旋转安装轮以使每个移动载体向前和向后移动、或者左右移动。当放置在网格上时，此类移动载体可被致动以移动到网格上的所有点。例如，图5A和5B示出了包括轮32、34、36和38(图9A和图9B中所示)的移动载体30。每个轮被安装在马达33、35、37、39上(如图9B中最佳所示)，并且轮和马达单元可枢转地安装到载体310，如下面更详细地讨论的。轮组件(每个轮组件包括轮、其马达和轨道引导件40)在图5A中以一个位置示出，并且在图5B中以第二经枢转位置示出。图6A示出了沿图5A的线6A-6A截取的载体30的端视图，并且图6B示出了沿图5B的线6B-6B截取的载体30的端视图。类似地，图7A示出了沿图5A的线7A-7A截取的载体30的侧视图，并且图7B示出了沿图5B的线7B-7B截取的载体30的侧视图。

每个载体30还包括用于保持仓的一对相对的围栏42、44，以及其上可搁置仓的凸起的中心部分46和支架43、45。还提供了一对独立致动的桨叶48、50。每个桨叶48、50可向上旋转(如图6A中B处所示)以将仓保持在载体上，或者可向下旋转以允许仓被移动到载体上或移出载体。桨叶48、50在图5A-图7B中示出成向下旋转。

注意，当载体改变方向时，载体30(以及载体上的仓)的取向不改变。再次，仓可提供在载体的顶侧上，并且可由在侧面的仓围栏42、44以及可致动的桨叶48、50所容纳。如将在下面进一步详细讨论的，每个桨叶48、50可旋转180度以将仓推到支架上或推下支架、或(若两者都被致动)在运输期间将仓保持在载体上。因此，每个桨叶可与载体的移动配合使用以控制仓相对于载体30的移动。例如，当桨叶翻转至向上位置时，其可在载体正向支架或机架移动时用来将仓推到支架或机架上。每个载体还可包括一个或更多紧急停止开关52用于人在紧急情况下使用以停止载体的移动，以及手柄54以使人在需要时能够抬起载体。图13示出了载体30的顶视图。

图8A示出了在如图5A中所示的位置处的具有轮的载体30的底视图，并且图8B示出了在如图5B中所示的位置处的具有轮的载体30的底视图。图8A和图8B示出了所有轮32、34、36和38，并且每个马达33、35、37和38也在图8B中示出。如在图8A和图8B中可见，整个轮组件包括轮、导轮和轮马达，每个均作为一个单元枢转。参考图9A和图9B，在实施例中，每对轮组件可由共同的枢转马达56枢转，枢转马达56经由联动装置58耦接到轮组件。在进一步实施例中，每个轮组件可由单独的马达枢转，或者枢转马达可提供在被动接合处中并且由单独的轮马达的驱动动作枢转。图9A示出了在如图5A中所示的位置处的一对轮组件，并且图9B示出了在如图5B中所示的位置处的一对轮组件。轮组件被设计成当载体直接位于轨道区段上方时，轮组件能够围绕轨道区段的拐角枢转轮。图10A和图10B示出的视图类似于图8A和图8B的底视图，但是具有叠加在图上的轨道区段12以示出轮的位置与轨道区段的关系。注意，轮围绕轨道区段的每个拐角枢转。因此，当载体以轨道区段为中心时，轮可被枢转使得载体可以以正交于先前方向的方向移动而不需要载体本身转向。因此，当载体围绕轨道区段的阵列移动时，载体的取向维持恒定。

下面参考图11A-11C进一步讨论载体30围绕轨道区段的阵列的移动。简而言之，当载体离开一个轨道区段，它朝向相邻轨道区段行进，并且如果有任何错位，载体会重新对准自身。导轮与轨道的重新对准可如下运行。虽然两组轮(32、34和36、38)可被设计成仅在线性方向上移动载体310，但是可发生一些变化。轨道12虽然被间断地放置，但是彼此足够靠近使得当载体离开一个轨道并朝另一轨道12移动(如C处所示)时，其潜在的偏离路线的变化将足够小，使得下个相邻轨道的圆形拐角将推动载体回到路线。每个轨道区段的形状可以是矩形(例如，可以是正方形)。例如，图11A示出了当载体在如C处指示的方向上移动时，载体30离开了轨道并且开始靠近下个轨道12。如图11B中所示，若载体310的对准是偏离的(可能来自轮中的变化或轮的安装中的变化、轨道区段的放置中的变化或任何其他变化)，下个相邻轨道12的圆形拐角60之一将与迎面而来的导轮40相接合，并且圆形拐角60将导致载体30在垂直于方向C的方向上(如D处所示)稍微移动以校正载体30的移动方向。若错位太远，载体可以反转方向并尝试重新对齐，或者可以停止移动并且如下结合图29A-29C所讨论的被营救。如果载体确实停止移动，直到停止的载体被移除，其他载体的移动方向被编程成避开停止的载体的区域。如果随着时间推移，导致一个区域有多个停止的载体，可以检查和/或更换该区域内轨道的对准。

图11C示出了由轨道12适当地重新对准的在C方向上移动的载体30。图12示出了在如E处示出的方向上移动以使载体在C方向上移动的轮34的靠近视图，并且进一步示出了紧靠轨道12在F处所示方向上滚动的导轮40。导轮400不接触地面(如轮34一样)，但是仅仅通过被推动紧靠在轨道12上来引导载体30的方向。在进一步的实施例中，可使用诸如弹簧、松紧带或气动元件的偏压装置推动导轮紧靠轨道，并且在进一步的实施例中，轨道可以在边缘形状更三角形以进一步促进载体的接收。但是，若需要太多校正，系统可能无法高效运行。

因此，本发明的系统提供用于在与轨道网格对齐的四个方向中的任何一个方向上遍历自动化载体，从而允许在轨道上的双向的行和列行进。一个枢转马达可用于每一对轮，其具有联动装置以枢转轮模块。在其他实施例中，一个枢转马达和联动装置可用于全部四轮，或者每个轮可具有独立的枢转致动器。系统允许轮通过围绕轨道区段的圆形拐角枢转以跟随矩形的(例如，正方形)轨道区段。系统不需要追踪差速驱动线/轨迹，并且在所有操作中始终保持载体的取向固定。

图13示出了载体30的顶视图，其中示出了支撑表面43、45、46中的每一个，并且图14示出了在载体30上具有仓16的载体30，其具有一个向上旋转的桨叶48(在图17B中示出)以在从支架上移除仓时将仓16保持在载体30上。

周转箱架和取回机构提供由载体携带的周转箱或盒子，载体具有周转箱存储区域，周转箱存储区域由中心轨、两个侧围栏和在周转箱的前部和后部上的机动桨叶组成。周转箱或盒子由机器人携带，机器人具有周转箱存储区域，该周转箱存储区域由中心轨、两个侧围栏和在周转箱的前部和后部上的机动桨叶组成。根据进一步的实施例，可采用其他引导和保持机构以容纳可变尺寸的周转箱或仓。当驱动周转箱时，两个桨叶都升起并且周转箱被完全容纳。为了存储周转箱，机器人行驶到周转箱机架中，周转箱机架由在前部具有倾斜的两个叉齿组成，并且该倾斜推动周转箱到机器人上的围栏高度上方。桨叶被放下，并且机器人可以将周转箱留在机架上并驶离。为了取回周转箱，机器人行驶到支架下，将其桨叶升起并且驶离。

图17A示出了具有升起的桨叶50的载体30，使得在载体30上的仓16可(如G处所示)被移动到包括两个叉72、74的固定机架70上。特别地，如图15和图16中所示，叉72、74具有倾斜端，该倾斜端在仓16底侧与凸起中心部分46的任一侧上之间接合载体30。为了从机架70上移除仓16，将载体30行驶到机架下，并且如图17B中所示驱动相对的桨叶48。当将载体从机架移离(如H处所示)时，当载体从机架驶离时桨叶48推动仓16到载体30上。

例如，图17B示出了具有激活的桨叶48的载体30，使得当载体30从机架70移离时，桨叶48推动仓16到载体30上。再次，图17A示出了载体30的侧视图，载体30接合有桨叶50以推动仓16到机架70上，并且图17B示出了载体30的侧视图，载体30接合有桨叶48以从机架70推离仓16。

如上所述，轨道系统可由断开的轨道区段12形成。特别地，图18示出了轨道系统80的一部分，轨道系统80包括多个轨道区段12以及机架82、84、86。上文讨论的导轮被放置成紧靠轨道12d的外侧滚动，并且由于载体通常以直线(前后或左右)行进，导轮被设计成接合间断的轨道并且由于每个轨道具有稍微圆形的拐角而重新对准自身。每个间断的轨道还包括位置编码88(例如，二维码(QR code))以允许载体向中央控制器67登记其位置。如图8A和图8B中所示，载体可在其底侧上包括检测器76(诸如相机或扫描仪)以读取或检测每个位置编码88。再次，每个载体的取向不改变。

在图18的系统80中，与载体90、92、96一起，示出了多个间断的轨道12。特别地，载体90在机架86上留下了仓91并且被给予了向北移动一个轨道区段的指令，携带仓94的载体92被给予了向西移动一个轨道区段的指令，并且携带仓98的载体96被给予了向南移动一个轨道区段的指令。系统80移动在轨道中的每一个载体，以回避载体彼此并且在适当的支架或机架处提供所期望的仓。如所述，提供给每个载体指令以每次仅移动一或两个轨道区段。系统80与所有载体保持持久通信。在一些实施例中，系统提供无线心跳链，无线心跳链提供移动载体与固定计算设施之间的双向心跳。若移动载体未接收到心跳，其触发紧急停止，并且若处理系统67未接收到心跳，其触发适当的响应。

图19示出了机架单元71的进一步实施例，机架单元71包括作为其基部的轨道区段73。机架单元71还包括用于接合和保持仓的一对叉75、77。图20示出了机架单元的进一步实施例79，机架单元包括接合不同载体95的四个叉93，除了围栏支撑表面87、89，载体95还包括三个凸起部分81、83、85。虽然如上讨论的轮组件有效地同时(在移动前)枢转，但是轮组件65中的每一个还可以独立地可枢转(不使用枢转联动装置)。参考图21，一个或多个轨道区段73可包括充电基座69，充电基座69具有例如可与在载体底侧上的充电硬件配合的接触正极97和负极99充电板。

图22-32示出了发明的进一步的实施例，实施例基于上述载体并且被提供用于围绕如上讨论的轨道系统移动。例如，根据本发明的另一个实施例，图22示出了载体100，载体100包括旋转安装的轮组件，并且在如上讨论的轨道系统上可操作，而且包括传送带102，传送带102安装在载体100上并且可致动以在载体上在如I处指示的相反方向中的任一方向上移动仓或盒子。当载体100被移动以放置在与转移装置(诸如如104处所示的转移溜槽或传送带)相邻，载体可致动传送带102以将仓移动到转移传送带104上。转移传送带104可以例如，但不限于是带式传送带、滚筒式传送带、链式传送带、溜槽、另一个仓或料斗。在一些实施例中，载体102上的负载可以是包含物体的仓，或者可以是物体本身。

根据本发明的进一步的实施例，图23示出了载体120，载体120包括如上讨论的沿轨道区段运行的旋转安装的轮组件，而且包括倾斜托盘122，倾斜托盘122安装在载体基底124上，并且可致动以在如J处指示的方向上移动仓。类似地，当载体120被移动以放置在与转移装置(诸如如126处所示的转移传送带)相邻，载体可致动倾斜托盘122以将仓移动到转移传送带126上。转移传送带126可以例如，但不限于是带式传送带、滚筒式传送带、链式传送带、溜槽、另一个仓或料斗。在一些实施例中，载体122上的负载可以是包含物体的仓，或可以是物体本身。

根据本发明的进一步的实施例，图24A和图24B示出了载体130，其包括如上讨论的沿轨道区段运行的旋转安装的轮组件，而且包括炸弹舱式下投机构132，炸弹舱式下投机构132是载体基底134的一部分，并且可致动以将物体在如K处指示的方向上投下到转移装置中。因此，当载体130被移动以放置在转移装置136上方时，再次，诸如溜槽、仓、料斗或传送带(例如，带式、滚筒式链式等)，载体可致动下投机构132以将物体投下到转移装置136中。

使用期间，碎屑(例如，灰尘、来自纸或纸板或塑料包装的微粒)可能落在其上铺设轨道(或轨道区段)12的基层上。根据进一步的实施例，系统提供真空吸尘器载体140，真空吸尘器载体140包括如上讨论的沿轨道区段运行的旋转安装的轮组件，而且包括如图25中所示的真空吸尘器组件142。真空吸尘器组件安装在载体机壳上，并且与如图26中所示的载体140的底侧146上的真空吸尘器开口144网格耦接。在适当的时间，诸如处理工作段结束时(例如，在晚上)，真空吸尘器载体450可被接合以在抽真空收集任何碎屑的同时穿过整个轨道网格运行。

由于每个轨道382之间的距离是一致的(例如，在X方向上一致且在Y方向一致)，载体可以不仅作为单个轨道区段载体形成，而且可以跨越多个轨道区段。例如，图27A和图27B中示出的双载体150包括两个载体基底152、154，每个载体基底包括一组四个轮，四个轮可以旋转并沿如上所述的轨道区段运行。因为双载体的桥区段156维持了载体基底之间的固定距离，所以载体基底152、154之间的距离是固定的，并且桥的尺寸被设计成与轨道区段之间的距离匹配。进一步参考图27B，当载体150的所有轮一起枢转时，可允许双载体沿轨道在X或Y维度两者上移动。

使用此类较大(双)载体允许以下的进一步的功能。参考图28，可在双载体161上提供取回系统160，双载体161包括铰链臂162以及接收仓164。可将任何掉落的物体或碎屑从轨道系统上拾取下并放置在仓164中。另外，可提供相机(例如，360度相机)166、168，相机166、168监视双载体161周围的环境以识别需要移至接收仓164中的物体。再次，双载体161的两个载体基底中的每一个包括一组可致动且可枢转的轮，允许双载体如上所述沿轨道在X和Y维度两者上移动。

如图29A-29C中所示，双载体(或更大的载体)还可用于拾取失能的(单个)载体。如图29A中所示，此类系统170可包括双载体171，双载体171支撑具有末端执行器174的铰链牵引臂172，以及相机(例如，360度相机)176。系统170还包括如上所述的可致动且可枢转的轮，以及便利化构件178。这样，载体170可移动到如上讨论的轨道网格上的所有可能位置。如图29B中所示，便利化构件178可向下旋转以提供到双载体171上的斜坡，使得失能载体180可以由末端执行器174(其可包括可延伸区段182)抓取，并且从由便利化构件178形成的斜坡牵引上去。可延伸区段182可被提供，例如作为弧形截面的构件(诸如在金属带量具中)，其在横截方向上(自然地)弯曲时是刚性的，但是其在横截方向上是平坦的时可缠绕在其自身上。可延伸区段182可进一步包括中心线缆。如图29C中所示，一旦失能载体180被成功地牵引到载体171上，便利化构件178可部分地关闭(到垂直)以将载体180在保持在载体171上。这样，双载体171可用于取回失能载体。

如图30中所示，可提供包括三个功能载体基底202、204、206的三载体200，功能载体基底202、204、206由区段203、205接合。每个载体基底包括一组四个轮，四个轮可枢转并被致动以沿上文所述的轨道区段运行。载体200的所有轮一起旋转，允许载体200在X和Y两个方向上沿轨道移动。参考图31，这样的三(或其他多)载体220可被提供具有床222、头枕224和围栏226，用于将人类修理人员运输到轨道系统中已知需要援助的任何点。

进一步地，并且如图32中所示，可提供包括通用平台231以及四个功能载体基底232、234、236和238的四载体230，四个功能载体基底232、234、236和238由大型公共平台532的各区段接合。四个功能载体基底中的每一个包括一组四个轮，四个轮可枢转并被致动以沿如上所述的轨道区段运行。四载体230的所有轮一起枢转，允许载体230可沿轨道在X和Y两个方向上移动。修理系统或人员的多种多样的维护中的任何一个可被提供在这样的四(或更大数量)载体上。

本发明的各种实施例的系统和方法可用于多种多样的物体处理系统，诸如分拣系统、自动化存储和取回系统、以及分配和再分配系统。例如，根据进一步的实施例，本发明提供能够将处理系统的出站程序自动化的系统。系统可包括一个或多个自动分拣站300(如图33中所示)和手动分拣站400(如图34中所示)，其由移动载体车队供应容器，移动载体车队遍历由如上讨论的轨道区段形成的智能地板结构。载体可携带能存储物体的仓。系统可提供新颖的货物到分拣者系统，货物到分拣者系统使用小型移动载体车队以携带单独的库存周转箱和出站容器到分拣站和离开分拣站。

根据本系统的一个实施例，其包括自动分拣站以从库存周转箱分拣对象并将它们装载到出站容器中。系统涉及机器视觉、任务和动作规划、控制、错误检测和恢复、以及根植于启用传感器的硬件平台的人工智能一起，以使得能够用于从杂乱的容器中分离出物品的实时且鲁棒的解决方案。

参考图33，自动分拣系统300使用多模态感知单元感知容器的内容，并且使用配备有自动可编程动作夹持器以及处理系统320中的集成软件的机械臂，以拾取来自同质库存周转箱的对象并将它们放进异质的出站容器中。这些元件共同位于符合行业标准的安全要求的工作单元中，并且工作单元与轨道系统接合，以维持向自动分拣系统馈送库存周转箱和出站容器的连续供应。

特别地，系统300包括如上讨论的轨道元件304的阵列320，以及如上讨论的在轨道元件304上行驶的自动载体306。一个或多个空中感知单元308(例如，相机或扫描仪)获取关于仓或周转箱310中的物体的感知数据，以及关于目的地盒312的位置的感知数据。诸如机器人系统314的可编程动作设备拾取来自仓或周转箱310的物体，并且将它放在相邻的盒子312中。然后，单元310、312的一个或两个被自动移回到网格中，且一个或两个新的此单元被移动到与机器人系统相邻的位置。同时，采用机器人系统以处理在机器人系统314另一侧上的另一对相邻单元(再次，仓或周转箱310和盒子312)。因此，机器人系统在一侧上处理一对处理单元，然后在第一侧被重新装满时换侧。这样，系统300无需等待新一对的物体处理单元被呈现给机器人系统。轨道元件304的阵列302还可包括支架站316，在支架站316，移动单元306可停放或拾取仓/周转箱310和盒子312。系统在例如计算机处理器320的控制下运行。

手动分拣站系统是由如上讨论的在轨道系统上的可移动自动移动载体供给的货物到人分拣站。系统具有与自动分拣站相同的形式和功能，因为两者都被供应相同载体，两者都连接到相同的轨道系统网格，并且两者都从库存周转箱将对象转移到出站容器。手动系统400(如图34中所示)依赖于手动团队成员以执行分拣操作。

此外，手动系统将载体(例如经由斜坡)升高到人类工程学高度，确保对载体上容器的安全访问，并且包括监控界面(HMI)以指导团队成员的活动。在HMI上显示SKU的身份和要分拣的物品的量。团队成员必须用固定式扫描仪或手持式条码扫描仪扫描每个单元的UPC以验证分拣完成。一旦一对容器之间的所有分拣完成，团队成员按下按钮来标记完成。

根据本实施例(和/或与包括如上讨论的自动分拣(AutoPick)系统的系统相结合)，图34的系统400可包括轨道元件404的阵列402，轨道元件404的阵列402被提供在平坦表面406上以及通向更多的平坦表面的倾斜表面408上。系统400还可包括可视数据屏幕以向人类分拣者提供视觉数据，告知人类分拣者什么货物将被从周转箱或仓410移至目的地盒412。系统在例如计算机处理器420的控制下运行。

虽然期望由自动分拣系统处理整体系统的分拣吞吐率的大部分，但是手动分拣系统向载体和轨道系统提供(a)快速扩展以满足计划外的需求增长；(b)处理尚不适合自动化的货物；以及(c)作为品质保证(QA)、解决问题或整个分配系统内的库存整合站的能力。因此，系统提供了显著的缩放和故障排除能力，因为可容易地将人类筛选添加到除此之外完全自动化的系统中。一旦启用手动分拣系统(由分拣者占用)，系统将开始向手动分拣站发送周转箱或仓410和盒子412。自动分拣站和手动分拣站被设计成占据相同的覆盖区，因此稍后可以用自动分拣站替代手动分拣站，而只需对系统的其余部分进行最小的修改。

再次，载体是可以可互换地携带库存周转箱、出站容器或供应商箱包装的小型移动机器人。这些载体可使用简单的联动机构将容器从储物架移除或将容器替换到储物架上。由于载体一次只携带一个容器，它可以比较大的机器人更小、更轻并且消耗更少的能量，同时快得多。由于载体行驶在智能瓦片地板上，它们比在裸地板上运行的移动机器人具有减少的感测、计算和感知要求。这些特征提高了性能成本比度量。

不同于其中系统的移动部件被限制在单个过道的基于梭子或起重机的货物到分拣者系统，所有载体作为独立的容器送货媒介运行在轨道区段的同一共享道路上。载体可以向前、后、左或右移动以绕过彼此行驶并到达系统中的任何位置。此灵活性允许载体在系统中担任多个角色，通过运输(a)库存周转箱到分拣站，(b)出站容器到分拣站，(c)库存周转箱到和从大容量存储，(d)满的出站容器到释放车道，以及(e)空的出站容器到系统中。另外，可根据需要递增地添加载体以随着设施增长来缩放。

轨道地板模块是标准尺寸的、模块化的且可连接的地板区段。这些瓦片提供用于载体的导航和标准行驶表面，并且可充当用于容器的存储区域。模块连接到机器人分拣单元、来自大容量存储的引导站、以及靠近装载装车平台的释放站。模块消除了用于在系统内运输容器的其他形式的自动化(例如传送带)的需求。

图35示出了根据任何以上公开的实施例的载体430，其中仓是用于任何运输过程(例如，由卡车运输)的纸板箱432，并且可以特别地设计成由经处理的物体要被发送到的特定场所(例如，客户)使用。例如，且参考图36，此类盒子434可包括可通过其查看货物的特征(诸如窗或开口436)。进一步地，且参考图37，在进一步的实施例中，其中使用的盒子440是非标准的，可使用适配器托盘442以将非标准盒440适配到在载体430上。

参考图38，进给系统允许将容器引导到轨道系统中和从轨道系统释放。在系统的入站侧，进给系统引导来自大容量存储的库存周转箱(IVC)和处理容器(VCP)，以及当其不再需要时，将耗尽的库存周转箱释放回大容量存储中。在系统的出站侧，系统引导空的容器(OBC)并释放已排序的容器(OBC和VCP)以构筑到推车中。进给系统还可充当用于必须在整个系统外部处理的容器的问题解决站或库存合并站。

在概念上，进给站是经由传送机构在轨道系统与缓冲传送带之间传送容器的特殊模块。团队成员通过将容器放置在位于人类工程学高度的缓冲传送带上将容器引导到系统中。缓冲传送带将容器输送到传送机构，传送机构将其传送到载体上。这假设缓冲传送带是20英尺零压力积存MDR传送带。该传送带可被延伸。

图38示出的进给系统450包括重力传送带452，重力传送带452将周转箱454馈送到支架456，从支架456，如上讨论的移动机器人458可以以串行方式获得用于围绕轨道模块460移动的每个周转箱，轨道模块460具有如上文也讨论过的轨道区段466。周转箱可由人类装载，如462处所示将物体周转箱放置到传送带上。系统在例如计算机处理器451的控制下运行。

容器的释放以反向进行：传送机构将容器从载体传送到缓冲传送带，在缓冲传送带，团队成员可将它从系统移除。若需要改变高度，可使用倾斜的带式传送带以桥接高度差。

根据实施例，进给站的传送机构可由串行传送机构提供，串行传送机构使用线性致动器以将容器放置到致动支架上或从致动支架上移除容器，致动支架可由载体接入。线性致动器可与载体在支架下的运动相平行运行，以便减少循环时间。在进一步的实施例中，进给可使用重力馈送传送带和/或进一步可编程的动作控制系统以部分地或全部地自动化。

系统可提供串行传送系统，串行传送系统中轨道网格上的移动载体携带周转箱到可延伸支架上，可延伸支架与如上所讨论的那些类似，除了支架上的闩锁机构可以向周转箱伸出以取回周转箱。可延伸支架与斜坡连通，斜坡通向升起的传送带站。系统在例如计算机处理器的控制下运行。

为接收受引导的容器，载体行驶到设计的模块中。当载体进入模块时，致动器在载体顶部上延伸装载了的容器。载体与其存储闩锁接合，传送机构与其闩锁分离，并且致动器缩回。一旦缩回，载体垂直离开模块，并且下一个排队的载体重复此过程。

为释放携带的容器，当致动器伸出空支架时，载体行驶到该机构的模块中。传送机构与存储闩锁接合，载体与其存储闩锁脱离，并且传送机构缩回。一旦缩回，载体如上所述垂直离开模块，同时由缓冲传送带将容器从系统移除。

根据进一步的实施例，系统可包括连续传送机构，连续传送机构是使用一系列传送带以匹配容器的速度到载体的速度的设计理念，以便在两者都在运动中时引导和释放容器。

为引导容器，载体接合其存储闩锁并且以恒定速度行驶在传送机构下。带式传送带加速容器并将其移交给一组条带式传送带，该组条带式传送带与载体的速度匹配。载体接收容器并使用其自身的存储闩锁紧固容器。

为释放容器，载体分离其存储闩锁并且以恒定速度行驶在传送机构下。容器被移交给匹配载体的速度并且携带容器沿短距离倾斜向上到带式传送带的一组条带式传送带。若有必要，带式传送带降低容器的速度并且将其传送到缓冲传送带。

此类传送系统可包括在高架传送带下运行的轨道区段上的移动载体。传送系统可包括带式传送带(用于匹配速度)，带式传送带将周转箱传送到一对条带式传送带以将周转箱推到载体上。系统在例如计算机处理器的控制下运行。

因此，系统从作为输入的大容量存储解决方案接受库存，并且生产已排序的容器，容器适于被构造到推车中作为输出。系统的所期望的输出被指定成被分组成波(wave)的分拣和排序指令的集合。

分拣指令是从库存周转箱传送指定数量的SKU到出站容器中的请求。出站容器可包含来自许多不同分拣指令的、以商店中的相似位置为目的地并且具有相互兼容的运输要求的SKU。例如，分拣指令可请求将两包美体沐浴露(Body Washes)、一包多芬香皂(DoveSoap)以及12种其他物品放置到旨在补充特定商店中的肥皂过道的出站容器中。

排序指令是将一组容器顺序地传送到进给站以组装到推车中的请求。推车由VCP(用于以满箱数量补充的SKU)和出站容器(通过分拣指令填充)的混合物组成，出站容器用于补充在店内的附近的分拣点。例如，排序指令可请求将两个其他出站容器和五个VCP装载到推车上，推车以特定商店的健康与美容部门为目的地。

请求填充拖车的所有指令形成了波，波必须在该拖车的截至时间前完成。每个波开始将必要的库存容器和VCP从大容量存储引导到模块中。这些容器保持在模块上直到波完成，此时它们(i)被排序到推车中，(ii)返回到大容量存储，或(iii)保留用于在未来的波中使用。多个波被并发且无缝地处理：一个波可引导库存，同时两个波在处理分拣指令并且第四个波在被排序。

用于引导库存到系统中、完成分拣指令、以及将输出排序的操作可进一步包括以下这些。在与外部大容量存储解决方案邻接的进给站处将库存引导到系统中。旨在通过基于对象的处理的物品必须被倾析且去废物化到库存容器中，该库存容器在被加载到系统中前包含同质的对象。旨在通过系统的VCP必须与载体运输兼容或被放置在兼容容器中，例如托盘。

每个进给站由团队成员人工操纵，团队成员从大容量存储解决方案接受容器并将它们传送到系统外部的传送带的一短长度上。载体与站对接，每个载体接受一个容器，并且出发将它们的容器存储在轨道网格中。在引导期间扫描容器以确定其身份，身份用于识别其内容并在模块系统内追踪其位置。

一旦完成要求库存容器的所有分拣指令——并且没有预计预计的即将到来的波——该容器通过反向完成引导过程从系统释放。载体与站对接，储存其容器，并且团队成员将容器返回到大容量存储。

该相同引导过程用于使用位于靠近拖车装车平台的进给站引导空的出站容器到系统中。正如与库存容器一样，全天中仅当需要空的出站容器以处理活跃波时，空的出站容器被引导到系统中。库存容器、VCP和出站容器很大程度上可以互换：使用相同的载体、进给站和轨道模块以处理全部三种容器。

分拣指令由自动分拣站和手动分拣站处理。每个分拣指令通过请求两个载体在分拣站相遇来完成：一个载体携带所请求的SKU的库存容器且第二个载体携带所期望的出站容器。一旦两个载体到达，分拣站从库存容器将请求的量的对象传送到出站容器。此时，载体可携带容器回到存储中或者到它们的下一个目的地。

系统调度软件优化储存地点的分配指令的序列、到达时间的调度以及载体的排队，以保持充分地利用分拣站，并且优化网格的调度和使用以避免交通堵塞和碰撞。不适于自动化处理的指令被分配给手动分拣站。库存和出站容器存储在靠近被分配处理这些指令的分拣站。当可能时，整理请求相同容器的多个指令以最小化存储和取回操作。

一旦构造推车所需的所有容器都是可用的，即已经引导必要的VCP且完成分拣指令，这些容器有资格被排序。容器通过请求载体将容器从它们的当前位置运输到与拖车装车平台邻接的进给站被排序。用于推车的所有容器作为一组被递送到相同的进给，即分配到一个推车的所有容器在用于不同推车的任何容器之前被释放。

在进给站的团队成员接受由载体、组装推车和装载完成的推车所递送的容器到适当的拖车上。载体和人员可与如上讨论的与进给站交互。

根据进一步的实施例，本发明提供了如图39中所示的馈送站500，馈送站500可向轨道系统和从轨道系统馈送容器。馈送站500包括支撑框架502，支撑框架502支撑至少一个用于向轨道和从轨道摆渡容器的传送带。特别地，图39的实施例包括由马达508双向驱动的两对传送带504、506。框架502在其底侧从前到后提供足够的间隙，使得移动载体510可如图40中所示从框架502下方行进。

例如，图41A-41E示出了在轨道系统上方沿传送带514行进的周转箱512，轨道系统包括如上讨论的轨道区段516。当周转箱512移动时，移动载体510在传送带514下方移动，并且与在传送带514上的周转箱512的在入站方向上的移动速度匹配。当周转箱(和移动载体510)靠近馈送站500时，马达508使条带504、506在传送带514的移动方向上移动，并且与传送带514的速度匹配(图41B)。移动载体510上的桨叶522向上翻转，并且当周转箱512沿被驱动的带504、506以与移动载体510相同的速度下降时，移动载体510在周转箱512下方移动(图41C)。周转箱512与移动载体510接合(图41D)，然后被完全转移到移动载体510(图41E)。如图41E中所示，然后另一个周转箱524可提供在传送带514上，并且另一个移动载体526可被驱动以如上讨论的相似地接合周转箱524。馈送站500下方的轨道区段518可作为延伸的(例如，双)轨道区段提供以在周转箱的传送期间帮助维持移动载体510在轨道系统上的对准。

参考图42A-42D，可通过提供马达508以与移动载体532的速度相同的速度驱动的条带504、506，将周转箱530从位于馈送站500的移动载体532转移。在其后桨叶534接合的状态下，移动载体532上的周转箱530与带506接合(图42B)。周转箱530由带506、504向上携带(图42C)，并且提供给在出站方向上携带周转箱的传送带514(图42D)。

图43示出了根据本发明的进一步实施例的载体600。载体600包括其上可支撑仓的支撑表面602，以及可致动的定心板610、612，定心板610、612可被致动向(和远离)载体600的中心移动以将周转箱固定在支撑表面602上。载体600还可包括在载体600的任一端上的棒状桨叶648、650，棒状桨叶648、650可类似于如上讨论的桨叶48、50使用，以推动周转箱到载体600上或从载体600上推离。载体600可进一步包括紧急停止按钮652，紧急停止按钮652可由人类人员在使用期间致动。一旦载体已被停止，计算机系统将知道路由其他载体绕过停止的载体。

图44A-44E示出了没有轮罩604的载体600。如图所示，载体600包括与上文讨论的能够沿不连续的轨道系统行驶的载体30的滚轮40相似的导轮640。载体600进一步包括一组轮632、634、636和638(在图46A和图46B中示出了其每一个)。轮可经由齿轮系统629(如图49B中进一步示出)各自由马达致动(例如，轮634由马达635致动，并且轮636由马达641致动)。

如图44B和44C中进一步示出的，棒状桨叶648、650可独立地可致动的被升起，并且随后朝向或远离彼此移动。特别地，图44B示出了升起的棒状桨叶650，并且图44C示出的棒状桨叶也是升起的。棒状桨叶可由具有线性凸轮以升起棒状桨叶的线性致动器(例如，螺纹致动器、气动致动器或电磁致动器)致动，并且定心板也可由线性致动器(例如，螺纹致动器、气动致动器或电磁致动器)致动。图44D示出了被致动以包围仓(或周转箱)的定心板610、612，并且图44E示出了升起的棒状桨叶648、650被带向彼此以同样包围仓(或周转箱)。

图45A和45B示出了载体660，在载体660上具有仓654。图45A示出了在第一位置的轮632、634、636、638，其在棒状桨叶648、650的方向上对准，并且图45B示出了枢转到第二位置的轮632、634、636、638，其在定心板610、612的方向上对准。图46A示出了如图44D中所示的载体的下侧视图，并且图46B示出了如图44E中所示的载体的下侧视图。

如可见于图46B(并进一步参考图47A和图47B)，每个轮(例如，632)可以是轮组件631的一部分，轮组件631包括轮马达(例如，633)、受限旋转齿轮637、以及枢转马达638，枢转马达638经由一个或多个驱动齿轮639往复地驱动受限旋转齿轮637。图47A示出了在第一位置的轮632，并且图47B示出了在第二经枢转位置的轮632。虽然可单独地致动每个枢转组件，但是在本实施例中，轮被同时枢转。图48A和图48B示出了载体600(载体上具有轮罩604)的底侧。图48A示出了在第一位置的轮632、634、636、638，并且图48B示出了在第二经枢转位置的轮632、634、636、638。

图49A-49D示出了沿轨道系统上方的传送带664行进的仓654，轨道系统包括如上讨论的轨道区段666。当仓654移动时，移动载体600在传送带664下方移动并且与传送带664上的仓654在入站方向上的移动速度相匹配。当仓654(和移动载体600)靠近馈送站656时，马达658使条带674、676在周转箱664的移动方向上移动，并且与周转箱664的速度匹配(图49B)。移动载体600上的桨叶650被向上翻转，并且当仓654沿被驱动的带674、676以与移动载体600相同的速度下降时，移动载体600在仓654下移动(图49C)。仓654与移动载体600接合(图49D)，然后仓654被完全转移到移动载体600。可提供馈送站656下方的轨道区段678作为延伸(例如，双)轨道区段以在仓的转移期间协助维持轨道系统上的移动载体600的对准。

参考图50A-50D，可通过提供马达658以与移动载体600的速度相同的速度驱动条带674、676，将仓654从位于馈送站656的移动载体600转移。随着移动载体600的后桨叶648接合，移动载体600上的仓654与带506接合(图50B)。仓654由带676、674向上携带(图50C)，并且提供给传送带664，传送带664在出站方向上携带仓(图50D)。如图49C和图49D中所示，当在载体600上接收到仓时，定心板610、612与载体600接合，并且如图50A和图50B中所示，当仓将要被释放到传送带664时，定心板收回，允许由带674、676将仓从载体中举离。可由一个或多个计算机处理系统680(例如，无线地)提供系统的控制。

上文公开的实施例的载体、轨道、机架、进给和输出系统中的每一个可与根据本发明公开的实施例和进一步系统中的每一个一起使用。

图51示出了根据本发明的实施例的系统700，系统700包括轨道构件的大型连通阵列702，以及用于围绕阵列运输周转箱的自动移动载体。系统还包括自动化处理站704和手动处理站、以及至少一个进给站706、至少一个空出站容器进给站708和出站站710。通常，处理开始于由团队成员从大容量存储取回库存周转箱和VCP。然后将库存周转箱和VCP装载到进给站上，并且团队成员构建空的出站容器，然后也将其装载到进给上。自动移动载体将请求的出站容器移至存储和从存储移出，并且在自动站704和手动站706两者从库存周转箱处理物体。然后载体直接将VCP取至工作平台用于拖车装载，并且团队成员将完成的推车装载到拖车上。系统在例如计算机处理器720的控制下运行。

如图52中800处所示，系统可扩大规模以包括大得多的轨道模块802的阵列，以及很多处理站804，处理站804可以是，例如如上讨论的库存进给站、空出站容器进给站、自动和手动处理站、以及出站站中的任一者。系统在例如计算机处理器806的控制下运行。

除了标称操作模式，本发明的系统在设计时还考虑到以下例外情况。包含不适于自动化处理的SKU的分拣指令(例如违反重量和尺寸标准)被路由到手动分拣用于手动处理。在手动分拣站中，团队成员将期望数量的对象从库存容器转移到出站容器。与载体运输不兼容的任何VCP(例如违反重量和尺寸标准)绕过轨道系统。团队成员负责将这些容器路由到适当的拖车上。在引导、运输和释放期间，在多个点处轨道系统内部地验证容器的身份。被检测到错位、意外空或过早满的容器被自动标记为例外情况。当发生这种例外情况时，工作管理系统被告知该故障，并且容器可被路由到用于特殊处理的进给站。

静态系统部件的维护可以在系统在线时发生——不妨碍操作——通过将指令分配给其他站。对于手动和自动化处理站都是如此。通过命令载体移动到位于系统边缘的轨道模块，可以维修载体而不妨碍系统操作，维护人员可访问该轨道模块。如果载体遇到使其不可操作的故障，系统通过路由其他载体绕过失能载体维持降级的运行，直到维护人员取出该载体以供维修。

团队成员与轨道模块系统之间的交互包括四个主要任务：(1)在手动分拣站中分拣对象，(2)通过进给站从大容量存储引导IVC或VCP，(3)通过进给站引导空的OBC，(4)通过进给站释放耗尽的IVC，以及(5)释放已排序的OBC和VCP以构建到推车中。

再次，手动分拣由手动分拣站中的团队成员通过以下步骤完成。载体到达手动分拣站：一个携带IVC并且一个携带OBC。容器的身份被扫描并验证。显示器告知团队成员他们应当传送的对象的身份和数量。团队成员从IVC分拣出一个对象。团队成员使用位于IVC与OBC之间的固定式扫描仪扫描对象。若扫描对象失败，团队成员使用备用手持式扫描仪扫描对象。团队成员将对象放进OBC中。团队成员重复上两步直到已传送期望数量的对象。团队成员按下按钮以指示从IVC的分拣完成。载体离开并且过程重复。在标称操作中，多个载体在每个手动分拣站处排队以最小化团队成员的停机时间。团队成员一次可访问多对载体以进一步降低在互换容器时的停机时间。

适合于自动化扫描的容器，例如IVC和OBC，由位于进给站的团队成员通过以下步骤引导。容器到达进给站。团队成员将容器放置在进给的传送带上。传送容器通过自动扫描仪，自动扫描仪识别容器的身份。容器前进到传送机构上。空载体到达进给站。载体接受来自传送机构的容器。载体离开并且过程重复。在标称操作中，多个载体在在每个进给站处排队以最大化容器吞吐量。若有必要，多个团队成员可同时服务同一传送带以匹配进给的吞吐量。

预期将自动扫描用于IVC和OBC的引导。由于供应商标签可能不一致地位于VCP上，预期VCP引导需要由团队成员进行手动扫描步骤。

需要手动扫描的容器(例如，具有供应商标签的VCP)由在进给站的团队成员通过以下步骤引导。容器到达进给站。团队成员使用固定式扫描仪扫描容器。若扫描容器失败，团队成员使用备用手持式扫描仪扫描容器。团队成员将容器放置在进给传送带上。容器前进到传送机构上。空载体到达进给站。载体接受来自传送机构的容器。载体出发并且过程重复。若所有容器以适合于自动扫描的方式被打标签(例如若将附加标签施加到VCP)，然后可通过如上所述的自动化过程引导所有容器。固定式和手持式扫描仪仅在预期用于VCP引导使用的进给处需要。

容器通过以下步骤从系统释放并由团队成员接受。携带容器的载体到达进给站。传送机构从载体取出容器。传送机构将容器转移到传送带。容器在传送带末端处被传送给团队成员。团队成员从传送带移除容器。作为他们正常工作流(例如，组装推车或返回IVC到循环)的一部分，团队成员使用设施提供的HMI扫描容器。轨道模块系统由工作管理系统通知扫描以确认成功释放。

若团队成员用VCP和OBC构建出推车，设施提供的HMI将引导团队成员将容器放置在合适的推车上的正确的位置。必须释放容器的顺序被编码在由工作管理系统提交的排序指令中。

问题解决、问题的决断、以及库存合并通过专门训练的团队成员发生在指定的手动分拣站和进给站。手动分拣站用于需要访问系统中容器的内容的操作，例如验证系统中的容器的内容。进给站用于需要访问系统外容器的操作、从系统中移除容器、或将新的容器引导到系统中；例如替换损坏的容器条码。

除了可在站的HMI上更多选项可用，用于专用于这些任务的手动分拣站和进给站的操作的概念与它们的标称操作相同。设施可选择对这些站的操作者根据其处理需要提供附加硬件(例如标签打印机)。

以上讨论的系统的每一个的控制可由计算机系统8、67、320、420、451、520、680、720和806提供，所述计算机系统与可编程动作设备、载体和轨道模块通信。计算机系统还包含每个存储仓的位置和身份的知识(被持续更新)，并且包含每个目的地仓的位置和身份的知识(也被持续更新)。因此，系统根据整体清单来引导存储仓和目的地仓的移动，和从存储仓取回物体，以及将物体分发到目的地仓，该整体清单规定必须将什么物体提供在哪个目的地盒中用于运输(例如，到分发或零售地点)。

本发明的系统中，吞吐量和存储可独立地缩放，并且所有库存SKU可到达所有出站容器。系统由于冗余，对故障是鲁棒的，并且可互换地处理库存周转箱(存储仓)和出站盒(目的地仓)。

本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上面公开的实施例进行多种修改和变化。

Claims (18)

1.一种仓交换系统，包括：

不连续的轨道系统，其包括多个互连的地板模块，每个地板模块包括安装在其上的凸起轨道区段的阵列，该凸起轨道区段彼此不连接；

多个自动载体，其被远程控制以在所述不连续的轨道系统上移动，使得所述凸起轨道区段的阵列在两个正交的方向上限制所述多个自动载体在所述多个互连的地板模块上的移动，所述多个自动载体中的每一个具有多个轮，其中与地板结构相接触的所述自动载体的所述多个轮中的至少两个轮在从一个凸起轨道区段到相邻凸起轨道区段的移动期间不与任何凸起轨道区段相邻，其中所述多个自动载体包括至少第一自动载体和第二自动载体；

至少一个输入站，其设置在所述不连续的轨道系统的第一凸起轨道区段上方，其中随着所述第一自动载体在所述至少一个输入站下沿着所述第一凸起轨道区段移动，所述至少一个输入站向所述第一自动载体装载输入仓；

至少一个处理站，其与所述不连续的轨道系统的第二凸起轨道区段相邻地设置，其中所述第一自动载体从所述第一凸起轨道区段移动到所述第二凸起轨道区段以将所述输入仓运输至所述至少一个处理站，用于将物体从所述输入仓移动至输出仓内，该输出仓被运输至在所述不连续的轨道系统上移动的所述第二自动载体上的所述至少一个处理站；以及

至少一个输出站，其设置在所述不连续的轨道系统的第三凸起轨道区段上方，其中随着所述第二自动载体在所述至少一个输出站下沿着所述第三凸起轨道区段移动，所述至少一个输出站将所述输出仓从所述第二自动载体移除。

2.根据权利要求1所述的仓交换系统，其中所述输入仓由人类人员提供到所述至少一个输入站。

3.根据权利要求1所述的仓交换系统，其中所述至少一个输入站包括重力馈送传送带。

4.根据权利要求1所述的仓交换系统，其中所述至少一个处理站包括自动化处理站。

5.根据权利要求1所述的仓交换系统，其中所述至少一个处理站包括手动处理站。

6.一种自动载体系统，其用于移动待处理的物体，所述自动载体系统包括：

不连续的轨道系统，其包括多个不连接的轨道区段，该多个不连接的轨道区段在地板结构上彼此间隔开，每个轨道区段具有凸起的矩形形状；以及

自动载体，其具有多个轮，其中与所述地板结构相接触的所述自动载体的所述多个轮中的至少两个轮在从一个轨道区段到相邻轨道区段的移动期间不与任何轨道区段相邻。

7.根据权利要求6所述的自动载体系统，其中所述多个轮中的每一个是轮组件的一部分，所述轮组件枢转以提供所述载体的移动方向上的改变。

8.根据权利要求7所述的自动载体系统，其中所述移动方向上的改变包括正交于移动方向上的改变。

9.一种物体处理系统，包括：

轨道网格，其包括在地板上间隔开的多个凸起轨道区段；

多个可远程控制的载体，用于沿所述多个轨道区段的自动化移动，每个可远程控制的载体包括多个轮，该多个轮在相邻的凸起轨道区段之间的所述地板上移动；以及

馈送站，其包括一个或多个传送带，该一个或多个传送带中至少部分设置在所述轨道网格的一部分的上方，其中随着所述多个可远程控制的载体中的一个载体在所述馈送站下沿着所述轨道网格的所述部分移动，所述馈送站的所述一个或多个传送带将仓装载到所述一个载体上或从该一个载体移除仓，

其中每个载体包括在该载体的相对侧上的至少一对致动的桨叶，其中所述致动的桨叶在向上的方向上取向以包含在所述载体上的仓，且其中所述致动的桨叶中的至少一个在向下的方向上取向以允许所述馈送站的所述一个或多个传送带将所述仓装载到所述载体上或从所述载体移除所述仓。

10.根据权利要求9所述的物体处理系统，其中所述馈送站的所述一个或多个传送带由马达驱动。

11.根据权利要求9所述的物体处理系统，其中每个载体包括多个独立可致动的枢转组件，在所述枢转组件上配备有所述多个轮。

12.一种在物体处理系统中处理物体的方法，包括：

在不连续的轨道系统上移动多个可远程控制的载体，所述不连续的轨道系统包括多个在地板结构上彼此间隔开的凸起轨道区段，每个载体具有多个与所述地板结构相接触的枢转轮，其中所述多个枢转轮中的至少两个枢转轮在从一个凸起轨道区段到相邻凸起轨道区段的移动期间不与任何凸起轨道区段相邻；

将所述多个可远程控制的载体中的任何一个移动至中间馈送站，该中间馈送站至少部分设置在所述不连续的轨道系统的一部分的上方；以及

在所述中间馈送站下，随着所述可远程控制的载体沿着所述不连续的轨道系统的所述一部分移动，从该载体接收仓或向该载体提供仓中的任何一者。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述中间馈送站包括至少一个受驱动的传送带，该传送带被致动以从所述可远程控制的载体接收所述仓或将所述仓提供至所述可远程控制的载体。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述中间馈送站的所述至少一个受驱动的传送带以所述可远程控制的载体在所述中间馈送站下沿着所述不连续的轨道系统的所述部分移动的移动速度移动。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述可远程控制的载体可在所述中间馈送站下方移动。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述仓与所述中间馈送站交换，同时关联的可远程控制的载体在所述中间馈送站下方移动。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述中间馈送站包括至少两个带。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述中间馈送站与传送带系统耦接。

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