CN111433139A - 用于仓库的自动引导车 - Google Patents

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CN111433139A CN201880073998.4A CN201880073998A CN111433139A CN 111433139 A CN111433139 A CN 111433139A CN 201880073998 A CN201880073998 A CN 201880073998A CN 111433139 A CN111433139 A CN 111433139A
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徐圣东
陈宇奇
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Abstract

一种用于将库存物品运送、存储和提取到存储货架上和从存储货架运送、存储和提取库存物品的自动引导机器人(AGV)系统。AGV(100)可以在仓库货架之间移动，无需转向就可以到达货架内部。AGV(100)配备有物料搬运装置(130)。所述物料搬运装置(130)包括侧向装置，侧向装置被配置为在侧向方向上向右侧或向左侧移动。所述侧向装置的移动可以是旋转或平移。物料搬运装置(130)还包括在垂直于侧向方向的方向上收缩或延伸的可伸缩装置，所述可伸缩装置允许物料搬运装置(130)延伸到存储货架中以获取或放置库存物品。

Description

用于仓库的自动引导车
相关申请
本申请根据巴黎公约要求于2017年11月14日提交的名称为“自动存取货物的方法和系统”的CN201711141498.3和于2017年11月14日提交的名称为“机器人技术”的CN2017111135812.7的优先权，两件申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开广泛地涉及一种仓库自动化系统，更具体地涉及一种用于在仓库中运送、存储和提取库存物品的自动引导车(AGV)。
背景技术
在仓库中使用机器将货物从仓库运送到装卸码头，反之亦然。刚开始时，机器主要用于运送重物或大件物品，以使人类摆脱繁重的劳动。人工智能和机器人技术的最新发展已产生了先进的机器，这些机器不仅在工业环境中而且在日常生活的许多领域将替代人类。
尽管有许多关于自动化和AI进步的报道，但精度和敏捷性仍然是机器人技术落后于人类的两个领域。在仓库环境中，全自动机器可以接订单、去仓库从库存提取物品并将其送到指定地点，这比现实更科幻。某些已知系统，例如KIVA系统，可以完成将笨重的货架从一个指定位置搬运到另一个位置的简单机械运动。但是，全自动系统的以下功能：例如从指定的货架上提取库存物品并将库存物品放入仓库中，同时能够在充满障碍物的拥挤仓库中导航穿行，并能够搬运已经发生位置偏移的库存物品，在商用仓库机器人系统中尚未实现。
发明内容
因此，本公开的目的之一是教导智能自动引导车，其可以按照指示来存储和提取库存物品。本申请所公开的AGV系统敏捷、高效和容错，并且特别适合在布满存储货架的仓库中使用。
在一些实施例中，所公开的设计用于存储或提取库存物品的自动引导车(AGV)包括驱动单元、多层框架和物料搬运装置。驱动单元被配置为驱动AGV。在一些实施例中，驱动单元可包括马达和一个或多个驱动轮。在一些实施例中，多层框架包括一个或多个用于容纳一个或多个库存物品的货板。多层框架还包括用于升降物料搬运装置的升降装置。物料搬运装置包括托盘、可伸缩装置和侧向装置。托盘被配置为容纳库存物品。可伸缩装置连接到托盘并且被配置为可延伸和收缩。侧向装置被配置为将托盘向右侧或左侧移动。随着可伸缩装置延伸，可伸缩装置到达货架内部，以将物品放置在货架上或从货架上提取物品。在一实施例中，当可伸缩装置收缩时，侧向装置返回其原始位置。在另一个实施例中，侧向装置可携带从货架上提取的一件库存物品返回，并将所述库存物品放置在多层框架的一个货板上。AGV被配置为在两个仓库货架之间移动，并使用物料搬运装置从任一货架存储或提取库存物品。
在一些实施例中，多层框架安装在驱动单元上，并且多层框架包括用于容纳升降装置的支撑柱。升降装置可被配置为沿着支撑柱移动并且可停在多层框架的每一层处。升降装置可以被配置为升降物料搬运装置至一定高度以在仓库货架处存储或从仓库货架上提取库存物品。所述高度可基于库存物品的定位(position)确定。所述高度也可以基于多层框架上的货板之一的定位来确定。当物料搬运装置被升降到货板的所述高度时，物料搬运装置被配置为通过可伸缩装置的收缩将库存物品放置在货板上，或者通过可伸缩装置的延伸从货架上提取库存物品。在一些实施例中，可伸缩装置可以延伸到两个或更多个定位。在一个实施例中，物料搬运装置的侧向装置被配置为将托盘向右侧或左侧旋转90°。在另一个实施例中，物料搬运装置的侧向装置被配置为将托盘向右侧或左侧平移。在一些实施例中，物料搬运装置被配置为在旋转90°之后延伸至第二定位以到达货架内部。
在一些实施例中，AGV还包括用于向仓库服务器发送指令和从仓库服务器接收指令的收发器，和被配置为控制AGV的处理器。收发器被配置为接收运输库存物品的指令。处理器被配置为解析指令以获得库存物品的定位。在一个实施例中，库存物品的定位包括x坐标、y坐标、库存物品的朝向和高度。
在一些实施例中，AGV包括一个导航单元，其被配置为检测障碍物并基于库存物品的定位确定AGV的移动路径。导航单元也可以被配置为为导航目的读取张贴在仓库内部的导航标志。导航标志的示例可以包括条形码、二维条形码和其他识别码。
在一个实施例中，当AGV朝向库存物品的定位导航时，处理器被配置为在AGV到达库存物品定位之前，命令物料搬运装置移动到库存物品定位中指定的高度。
在一个实施例中，当AGV到达库存物品定位时，物料搬运装置的可伸缩装置使托盘延伸以到达库存物品。在一实施例中，托盘被配置为夹持库存物品以将库存物品移动到托盘上或从托盘上移开。在另一个实施例中，托盘被配置为在库存物品下方滑动并升降库存物品。托盘还可以包括一些机构，以推动或拉动库存物品。例如，托盘可以配有机械臂或叉子，其可以打开或折叠以夹紧、拉动或提起物品。
在一些实施例中，AGV进一步包括偏移检测装置，所述偏移检测装置被配置为检测库存物品与从AGV接收的指令获得的定位相比的定位偏移。根据定位偏移，处理器被配置为调整AGV的定位或物料搬运装置的定位，以使物料搬运装置到达库存物品进行运输。偏移检测装置可以使用以下中的一个或多个：激光装置、雷达装置、照明装置、条形码读取器和图形识别装置，以检测定位偏移。
在一些实施例中，用于在仓库中存储或提取库存物品的自动引导车(AGV)系统可以包括被配置为驱动AGV的驱动单元；包括一个或多个用于容纳一个或多个库存物品的货板的多层框架；和一个升降装置。AGV还可以包括物料搬运装置、收发器和一个或多个处理器。所述物料搬运装置还可以包括托盘、可伸缩装置和侧向装置。所述托盘用于存放库存物品。所述侧向装置被配置为使托盘侧向移动到AGV系统的右侧或左侧。所述可伸缩装置被配置为垂直于侧向方向延伸和收缩。在一些实施例中，侧向装置使托盘向左或向右旋转。在一些实施例中，侧向装置使托盘向左或向右平行地平移。所述收发器被配置为与仓库服务器通信，并且所述一个或多个处理器被配置为控制AGV。所述AGV系统被配置为在仓库内部的存储货架之间导航并侧向地到达存储货架内部。多层框架的升降装置被配置为使物料搬运装置垂直移动并且停在多层框架的每一层处或特定高度处。在一个实施例中，物料搬运装置的侧向装置被配置为使升降装置向右侧或左侧旋转90°。
在一些实施例中，收发器被配置为接收运输库存物品的指令，并且所述一个或多个处理器被配置为从所接收的指令获得库存物品的定位。
在一些实施例中，AGV系统还可包括用于检测库存物品的定位偏移的偏移检测装置。所述一个或多个处理器被配置为基于定位偏移来调节AGV的定位和升降装置的定位，以允许物料装置到达库存物品以进行运输。偏移检测装置可以使用以下装置中的一个或多个：激光装置、雷达装置、照明装置、条形码读取器和图形识别装置，用于检测定位偏移。
本公开进一步公开了一种控制仓库机器人在货架上存储或从货架上提取库存物品的方法。所述方法包括以下步骤。首先，仓库机器人接收到运输库存物品的指令。机器人从收到的指令中获取库存物品的定位。库存物品的定位包括库存物品的位置和库存物品的朝向。解析所述指令后，仓库机器人移动到库存物品的位置。在到达库存物品之前，仓库机器人可以尝试检测库存物品偏离于所获得的定位的定位偏移。所述定位偏移可以包括库存物品的位置偏差和/或朝向的改变，和/或高度偏差。在一些实施例中，处理器被配置为向服务器报告定位偏移。如果发生定位偏移，则仓库机器人会调整其定位和/或物料搬运装置的定位。在一些实施例中，仓库机器人可以调整自身以补偿库存物品的朝向和/或定位和/或高度偏移。补偿定位偏移后，仓库机器人达到库存物品并从存储货架上提取库存物品。然后，仓库机器人将库存物品运输到目的地。当仓库机器人到达货架内部以放置或提取库存物品时，物料搬运装置的侧向装置沿侧向方向移动，因此仓库机器人不需要在到达库存物品之前转过来面对货架。
在一些实施例中，调整仓库机器人的定位以补偿所述定位包括以下步骤：将定位偏移与阈值进行比较；如果所述定位偏移大于所述阈值，则基于所述定位偏移来调整所述仓库机器人的定位；重新测量定位偏移；调整仓库机器人的定位直到检测的定位偏移小于阈值。
在一些实施例中，在仓库中使用的货架可以允许两排或更多排库存物品布置在货架上。在这样的仓库中，仓库机器人和为每个库存物品存储的定位信息被修改或适应为容纳双排深层货架。在控制仓库机器人存储或提取放置在这种货架上的库存物品的方法中，仓库机器人首先接收运输第一库存物品的指令。所述指令可包括第一库存物品的定位，例如第一库存物品的位置、深度和朝向。如果第一库存物品的深度指示所述物品在货架的前排，则机器人的提取过程与前面所述的相同。如果第一库存物品的深度指示所述物品在货架的后排，则机器人的提取过程可能会要求机器人移除前排的库存物品，以便到达位于后排的第一库存物品。在某些配置中，机器人配置为取走前排的第二库存物品并将其放在所述机器人的一个空托盘上，然后从后排提取第一库存物品并将其放在所述机器人的另一个空托盘上。之后，机器人将前排物品返回到前排。实际上，如果指示机器人同时提取第一库存物品和第二库存物品，并且它们恰好位于相同的位置但在不同的排中，则机器人无需将第二库存物品返回货架。
附图说明
通过进一步阅读以下说明书和附图，本公开的这些和其他特征将变得显而易见。在附图中，在所有附图中相同的附图标记指示相应的部件。此外，附图中的组件不必按比例绘制，而是将重点放在清楚表达本公开的原理上。
图1是设计用于仓库的示例性AGV的示意图。
图2是示例性AGV机器人的分解图。
图3是作为多层框架的一部分的升降装置的示例性示意图。
图4是驱动单元的示例性示意图。
图5是在驱动单元中使用的马达的示例性示意图。
图6a-6d是示例性物料搬运装置的各部件示意图。
图7是示例性物料搬运装置的侧向装置的第一实施例的示意图。
图8是示例性物料搬运装置的侧向装置的第二实施例的示意图。
图9是仓库AGV处理提取库存物品订单过程的流程示意图。
具体实施方式
在下文中参考附图更充分地描述本公开的实施例，其中示出了本公开的优选实施例。然而，本公开的各种实施例可以以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开彻底和完整，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。
参照图1，示例性AGV 100包括驱动单元110、多层框架120和物料搬运装置130。所述驱动单元110被配置为驱动和推进AGV 100。所述多层框架120包括一个或多个货板122和升降装置124。所述升降装置124连接到物料搬运装置130并能提升或下降物料搬运装置130。所述物料搬运装置130包括的托盘、侧向装置和可伸缩装置，如图6a-6d所示，并将在本公开的后面部分对其进行说明。
图2是示例性AGV 100的分解图。图2展示了盖202内部的内部组件。在图2中，所述多层框架120被展示为包括直立框架226、容纳货板122的货架228和升降装置124。图3展示了直立框架226和升降装置124的更多细节。所述直立框架226包括两个支撑柱315和多个支撑杆316。所述升降装置124包括两个同步轮驱动装置343和一个升降驱动机构342。
两个同步轮驱动装置343安装在支撑柱315上。在一些实施例中，升降装置124可以包括多于两个的同步轮驱动装置343。如图3所示，每个同步轮驱动装置343包括：张紧轮331、同步驱动轮330和同步皮带332。所述同步轮驱动装置343连接到升降驱动机构342。所述升降驱动机构342驱动同步驱动轮330以使皮带332移动从而物料搬运装置130沿着多层框架120上下升降。在图3中，示例性的升降驱动机构342包括电动马达320、驱动轴321和齿轮箱322。在一些实施例中，所述电动马达320可以用液压驱动系统或气动马达或任何其他类型的马达代替。所述驱动轴321通过齿轮箱322将同步驱动轮330与电动马达320连接，并将动能从电动马达320传递至同步驱动轮330以驱动升降装置124。在一些实施方式中，驱动轴321与两个同步驱动轮(图未示)连接，并确保两个轮同步运动。在图3中，两个配重块333安装在多层框架120的顶部。由于配重块333所承载的重量，配重块可以沿着支撑柱315移动并且可以控制和缓冲升降装置124的运动和动量。值得注意的是，在图3中，升降装置124被作为同步轮驱动系统实现。使用链轮，齿条和齿轮，涡轮蜗杆和/或升降螺杆的其他机构也可以用于实现升降装置124。
将物料搬运装置130移到一旁后，驱动单元110如图2中处于打开状态。驱动单元110的细节如图4中驱动单元110的分解图。图4中的驱动单元110包括基座422、轴座415和减震器支架425。支撑柱315固定在基座422上，以允许将多层框架120安装在驱动单元110上。
基座422具有两个表面，即上表面421和下表面420。在基座422的上表面421上，轴座415和减震器支架425用于通过驱动轮插座423和安装插座424来容纳两个驱动轮413。安装插座424在基座422的中间，两个驱动轮413在安装插座424的下方以支撑基座422。四个从动轮412也安装在基座422的四个角中以提供支撑并易于移动。四个从动轮412安装在从动轮插座426中。在一些实施例中，可以有多于四个或少于四个的从动轮。从动轮可以是万向轮或其他类型的转向轮。
图5展示了驱动轮413的一个实施例。所述驱动轮413包括驱动轮支架530，驱动轮主体531、轮毂驱动装置532和轮毂减速装置533。所述驱动轮支架530包括一对车轮支架534、轴体535和一对减震器536。所述轮毂驱动装置532沿着中心轴S2安装在驱动轮支架530的中间。轮毂驱动装置532连接到驱动轮主体531，并提供驱动力以推动驱动轮413。轮毂驱动装置532位于车轮支架534之间。两个减震器536分别位于每个车轮支架534的侧面。减震器536通过安装插座424连接到减震器支架425，如图4所示。车轮支架534连接轴体535，轴体535也通过安装插座424连接轴座415。减震器536和车轮支架534形成一个角度。这种结构可用于吸收冲击或偏心力，尤其是在AGV 100转动时。在一些实施例中，轮毂驱动装置532可以是电动马达、液压驱动系统、气动马达或其他类型的马达。
如图1所示，示例性AGV 100包括如图2和图3所示的多层框架120，如图4所示的驱动单元110，以及图6a-6d所示的物料搬运装置130。
在图6a中，物料搬运装置130被展示为包括托盘633、臂632、支撑框架631、两个滑动件610、照相机组件640、主照明设备641和次照明设备642。有两个臂632，分别位于托盘633的每一侧。但是在图6a中仅示出了一个臂。此外，图6a中也仅示出了两个滑动件610中的一个。
图6a展示了三个轴S5、S6和S7。物料搬运装置130可通过滑动件610的移动沿着S6收缩或延伸。物料搬运装置130还可在横向方向侧向移动。在一些实施例中，为了实现侧向运动，物料搬运装置130可以被配置为绕S5旋转。在一个实施例中，物料搬运装置130被配置为将托盘633向左侧或右侧旋转90°。在另外一些实施例中，为了实现侧向运动，物料搬运装置130可以被配置为使托盘633向左或向右平移。为了平移托盘633，物料搬运装置130沿着S7平行地移动托盘633。
臂632被配置为沿着滑动件610收缩或延伸并且使托盘633沿着S6轴移动。臂632包括用于完成收缩和延伸运动的伸缩臂636和推杆组件637。图6b为示例性物料搬运装置130的分解视图。图6b的分解视图绘出了物料搬运装置130的五个部分，用以展示每个部分的详细部件。在图6a中，托盘633被描绘成位于滑动件610的顶部。如图6b所示，托盘633被移到一边以暴露滑动件610的结构。
在图6b中，滑动件610连接旋转组件638和升降叉639。所述旋转组件638被配置为使托盘633绕轴线S6旋转。旋转组件638的细节如图7所示，并在下面将进行说明。在一些实施例中，物料搬运装置130平移托盘633而不是旋转托盘633，如图8所示。滑动件610是在本公开的其他部分中提及的收缩装置的一部分。旋转组件638是在本公开的其他部分中提及的侧向装置的一部分。侧向装置的另一实施例如图8所示。
在图6b中，推杆组件637被展示为包括固定推杆670、移动推杆671、驱动装置672和内节臂662。所述内节臂662可以装配到中节臂661中，而中节臂661转而可以装配到外节臂660上。所述驱动装置672可以驱动移动推杆671相对于内节臂662打开或关闭。所述移动推杆671可用于移动库存物品到托盘633上或从托盘633上移走库存物品。图6b所示的保护板635安装在托盘633周围，并可防止托盘633的内容物掉落。
图6c提供了物料搬运装置130的另一放大图。两个外节臂660安装在托盘633的任一侧上。照相机组件640和主照明装置641安装在物料搬运装置130的前部。图6c还绘出了连接到外节臂660的第一驱动装置663。图6d绘出了连接到中节臂661的第二驱动装置664。第一驱动装置663和第二驱动装置664中的每一个包括伸缩驱动装置(分别为3631、3641)和链轮链装置(分别为3630、3640)。在一些实施例中，所述第一驱动装置663可包括链轮链装置，而所述第二驱动装置664可包括平带装置(图未示)。在一些实施例中，代替链轮链装置或平带装置，第一驱动装置663或第二驱动装置664可以包括开环平带装置(图未示)，以便于物料搬运装置130的伸展或收缩运动。
如上所述，物料搬运装置130可被配置为旋转托盘633或平移托盘633，以便在存储或提取库存物品的过程中实现侧向移动。在存储货架成排布置的拥挤的仓库中，可以侧向移动地到达存储货架内部的物料搬运装置130是特别有利的。当AGV 100在两个存储货架之间移动时，物料搬运装置130可以旋转托盘633或将托盘633向右侧或左侧平移，而无需旋转整个AGV 100。因为AGV 100不需要空间进行转弯，因此货架之间的空间可以和AGV 100的宽度一样窄。这样，当AGV 100在货架之间移动并拾起或储存库存物品时，它需要的空间比常规仓库机器人要少。图7和图8展示了用于实现物料搬运装置130的侧向运动的两个示例实施例。
图7展示了如图6b所示的旋转组件638。在图7中，所述旋转组件638包括旋转驱动装置712和定位装置714。所述旋转驱动装置712包括驱动马达(图未示)和一组驱动齿轮724。所述驱动马达的示例包括电动马达、液压驱动系统或气动马达。所述驱动齿轮的示例可以包括涡轮轴、行星齿轮或其他类型的齿轮。所述定位装置714包括第一角度传感器716、第二角度传感器720、第一接近开关726、第二接近开关728和检测板718。所述定位装置714还包括未在图7中示出的旋转控制器。
第一角度传感器716和第二角度传感器720位于驱动齿轮724的圆周上并且相隔一定距离。这两个传感器用于检测物料搬运装置130的托盘633是否已经转动到特定位置。当托盘633被驱动装置712驱动时，第一接近开关726和第二接近开关728与托盘633一起移动。通过确定第一或第二角度传感器716、720中的哪一个在何时检测到第一或第二接近开关726、728中的哪一个，托盘633的角度旋转量可以由旋转控制器检测和控制。
在一些实施例中，图7的旋转控制器控制臂632和托盘633向右或向左旋转90°，从而为物料搬运装置130提供侧向运动以在右侧或者左侧侧向到达货架。图8展示了与旋转组件638不同的机构，所述机构也可以用于提供托盘633的侧向运动。
在图8中，臂632包括两个滑动机构：用于x轴运动的852和用于y轴运动的854。滑动机构852移动臂632以允许臂632延伸或收缩。滑动机构854使臂632侧向地向左侧或右侧移动。在图8中，两个照相机组件856安装在臂632的任一侧上，以用于光学检测。与图6a中所示的可被配置为向左侧或向右侧旋转90°的物料搬运装置130相比，图8所示的由系统驱动的物料搬运装置130没有旋转，而只能滑动到左侧或右侧。因此，在图6a中，在物料搬运装置130的前部仅需要一个照相机组件640，而在图8中，在臂632的两侧安装了两个照相机组件856。
图1-8展示了灵活且敏捷的先进AGV 100。图9展示了AGV 100存储或提取库存物品过程的流程图。出于说明目的，图9仅展示了提取物品的过程。存储库存物品的过程与提取过程类似，为简便起见，将不进行详细描述。本领域技术人员将能够从图9所描述的提取库存物品的过程中得出存储库存物品的过程。
参照图9，AGV 100收到从仓库货架提取库存物品的指令。在一些实施例中，所述指令可简单包括库存物品的标识码，然后AGV 100利用所述标识码查找物品的定位信息。在一些实施例中，所述指令可包括库存物品的定位，并且AGV 100可基于指令提取将要提取的库存物品的定位信息。在一个实施例中，所述定位信息包括库存物品的位置，例如x坐标和y坐标，或排数和列数等，并且包括库存物品的定向，和高度等，例如库存物品储存在货架的哪一层。基于物品的定位信息，AGV 100围绕仓库导航，并达到库存物品的位置。
当AGV 100到达所述位置时(步骤902)，它会开启主照明设备641(步骤904)。AGV100尝试读取库存物品上的识别码(步骤906)。在一些实施例中，识别码可以是二维条形码。在其他实施例中，识别码可以是任何条形码。当AGV 100不能读取识别码时，AGV 100将发送报告给服务器并中止任务(步骤950)。当AGV 100能够识别识别码时，其计算库存物品的定位偏移(步骤908)。
AGV 100被配置为将获得库存物品的定位偏移报告给服务器(步骤910)。服务器被配置为使用所述定位偏移和仓库的布局来确定库存物品的正确位置(步骤912)。然后，服务器根据库存物品的正确位置来更新其数据库(步骤914)。
基于定位偏移，AGV 100还确定物料搬运装置130是否可以从AGV 100所处位置直接到达库存物品(步骤924)。如果是，则AGV 100进一步调整或微调物料搬运装置130的定位(步骤932)，然后在移动AGV 100以略微调整库存物品的定位或朝向的同时(步骤936)延伸物料搬运装置130(步骤934)。如果是，则AGV 100还检查托盘633是否在预定范围内(步骤922)。如果不是，则AGV 100稍微调整AGV所处的位置(920)，并尝试再次读取识别码(步骤906)。如果托盘633在预定范围内，则AGV 100调整物料搬运装置130的定位并旋转托盘633(步骤926)。在再次读取识别码之前，确定定位偏移是否在阈值内(步骤928)。如果移位在阈值内，则AGV 100延伸物料搬运装置130以获得库存物品(步骤930)。如果定位偏移不合理或不在预定阈值之内，则AGV 100延伸物料搬运装置(步骤934)以调整AGV 100的定位和库存物品的定位(步骤936)。
在一些实施例中，AGV 100被配置为寻找和提取隐藏在物体或另一库存物品后面的库存物品。AGV 100可以被配置为从服务器接收要获取的第一库存物品的定位的指令。所述定位包括第一库存物品的位置、深度和朝向。AGV 100被配置为如果前排没有库存物品，则从货架的后排获取第一库存物品。如果在前排有第二库存物品，则AGV 100被配置为提取第二库存物品并将第二库存物品放置在多层框架120上的空的第一托盘上。然后，AGV 100获取第一库存物品并将第一库存物品放置在多层框架120的空的第二托盘上。检索到第一库存物品之后，AGV 100将第二库存物品返回到其存储的货架上。
在一些实施例中，在仓库中使用的货架可以允许两排或更多排库存物品被放置或存储在货架内。在这样的仓库中，AGV 100和针对每个库存物品存储的定位信息将经过修改或调整以适应双排深层货架。在控制AGV 100以存储或提取放置在这种货架上的库存物品的方法中，AGV 100首先接收运输第一库存物品的指令。所述指令可能包括第一库存物品的定位，例如第一库存物品的位置、深度和朝向。如果第一库存物品的深度指示所述物品在货架的前排，则AGV 100的获取过程与前面所述过程相同。如果第一库存物品的深度指示所述物品在货架的后排，则AGV 100的获取过程可能要求AGV 100移除前排的库存物品，以便到达位于后排的第一库存物品。在一些配置中，AGV 100被配置为取出位于前排的第二库存物品并放置在AGV 100的一个空托盘上，然后从后排取出第一库存物品并将其放置在AGV 100的另一个空托盘上。之后，机器人将前排物品返回到前排。实际上，如果指示AGV 100同时提取第一库存物品和第二库存物品，并且它们恰好位于相同的位置但在不同的排中，则AGV100不需要将第二库存物品返回货架。
在一些实施例中，AGV 100被配置为检测第一或第二库存物品的定位偏移并调整AGV 100的姿势和定位，以及在到达货架内以获取库存物品(第一或第二库存物品)之前调整库存物品的定位。在一个实施例中，AGV 100可能重复定位调整过程，直到检测到的定位偏移小于阈值。在一个实施例中，AGV 100被配置为向服务器报告定位偏移，以允许服务器更新仓库的地图。仓库的地图可以说明布局，即货架在哪里以及库存物品存储在哪里。
尽管这里参考特定实施对本公开做了图解说明，但是本公开并不旨在限于所示出的细节。而是，可以在权利要求的等同范围内且不脱离本公开的情况下，在细节上进行各种修改。

Claims (38)

1.一种用于存储或提取库存物品的自动引导车AGV，所述AGV包括：
被配置为驱动所述AGV的驱动单元；
多层框架，其包括一个或多个用于容纳一个或多个库存物品的货板和升降装置；
物料搬运装置，所述物料搬运装置包括：
用于容纳库存物品的托盘；
被配置为使托盘在侧向方向向右侧到向升降侧移动的侧向装置；和
被配置为沿垂直于所述侧向方向的横向方向延伸和收缩的可伸缩装置；
其中，所述升降装置被配置为升降所述物料搬运装置，并且所述AGV被配置为在两个仓库货架之间移动，并使用所述物料搬运装置从任一货架存储或提取所述一个或多个库存物品。
2.根据权利要求1所述的AGV，其中，所述多层框架安装在所述驱动单元上，其中所述多层框架包括支撑柱以容纳所述升降装置。
3.根据权利要求2所述的AGV，其中，所述升降装置被配置为沿着所述支撑柱移动并在所述多层框架的每一层处停止。
4.根据权利要求3所述的AGV，其中，所述升降装置被配置为沿竖直轴将所述物料搬运装置升降至一高度，以在仓库货架处存储库存物品或从仓库货架上提取库存物品。
5.根据权利要求4所述的AGV，其中，所述高度是基于所述库存物品的定位来确定。
6.根据权利要求1所述的AGV，其中，所述物料搬运装置被配置为通过所述可伸缩装置的收缩将库存物品放置在所述多层框架的货板之一上。
7.根据权利要求6所述的AGV，其中，所述物料搬运装置还被配置为通过所述可伸缩装置的延伸将库存物品放置在仓库货架上。
8.根据权利要求7所述的AGV，其中，所述可伸缩装置被配置为收缩或延伸至两个或更多个定位，所述两个或更多个定位包括第一定位和第二定位。
9.根据权利要求1所述的AGV，其中，所述物料搬运装置的侧向装置被配置为将所述托盘向右侧或左侧旋转90°。
10.根据权利要求1所述的AGV，其中，所述物料搬运装置的侧向装置被配置为将所述托盘向右侧或左侧平移。
11.根据权利要求9所述的AGV，其中，所述物料搬运装置被配置为在旋转90°后延伸至第二定位，到达货架内部。
12.根据权利要求1所述的AGV，其进一步包括：
收发器，用于向仓库服务器发送指令或从仓库服务器接收指令；和
处理器，其被配置为解析所述指令和控制所述AGV。
13.根据权利要求12所述的AGV，其中，所述收发器被配置为接收运输库存物品的指令，并且其中所述处理器被配置为解析所述指令以获得所述库存物品的定位。
14.根据权利要求13所述的AGV，其中，所述库存物品的定位包括x坐标、y坐标、AGV的朝向，和高度。
15.根据权利要求12所述的AGV，其进一步包括导航单元，所述导航单元用于检测障碍物并基于所述库存物品的定位确定所述AGV的移动路径。
16.根据权利要求15所述的AGV，其中，所述导航单元被配置为以导航目的读取张贴在仓库内部的导航标志。
17.根据权利要求16所述的AGV，其中，所述导航标志包括条形码、二维条形码和其他识别码。
18.根据权利要求15所述的AGV，其中，当所述AGV朝向所述库存物品的定位导航时，所述处理器被配置为命令所述物料搬运装置在所述AGV到达所述库存物品的定位之前移动至所述高度。
19.根据权利要求18所述的AGV，其中，所述物料搬运装置被配置为夹持所述库存物品以将所述库存物品移动到所述托盘上或从所述托盘上移走。
20.根据权利要求18所述的AGV，其中，所述物料搬运装置的托盘被配置为在所述库存物品下方滑动并升降所述库存物品。
21.根据权利要求12所述的AGV，其进一步包括偏移检测装置，其中，所述偏移检测装置被配置为检测所述库存物品与获取自所述AGV接收的指令的定位之间的定位偏移，并且其中，基于所述定位偏移，所述处理器被配置为调整AGV的定位或所述物料搬运装置的定位使所述物料搬运装置到达库存物品以进行运输。
22.根据权利要求21所述的AGV，其中，所述偏移检测装置包括用于检测所述定位偏移的激光装置、雷达装置、照明装置、条形码读取器和图形识别装置中的一个或多个。
23.根据权利要求1所述的AGV，其中，所述驱动单元包括马达和一个或多个驱动轮。
24.一种用于在仓库中存储或提取库存物品的自动引导车AGV系统，所述系统包括：
被配置为驱动AGV的驱动单元；
多层框架，其包括一个或多个用于容纳一个或多个库存物品的板和升降装置；
物料搬运装置，所述物料搬运装置包括：
用于容纳库存物品的托盘；
被配置成使所述托盘在侧向方向向右侧到升降侧移动的侧向装置；和
被配置成在垂直于侧向方向的横向方向延伸和缩回的可伸缩装置；
收发器，用于与仓库服务器通信；和
一个或多个处理器，被配置为控制AGV；
其中，AGV系统被配置为在仓库内部的存储货架之间导航并且侧向地到达所述存储货架内部。
25.根据权利要求24所述的AGV系统，其中，所述升降装置被配置为使所述物料搬运装置竖直地移动并且停止在所述多层框架的每一层或特定高度处。
26.根据权利要求24所述的AGV系统，其中，所述物料搬运装置的侧向装置被配置为将所述升降装置向右侧或左侧旋转90°。
27.根据权利要求24所述的AGV，其中，所述收发器被配置为接收运输库存物品的指令，并且其中所述一个或多个处理器被配置为从所接收的指令获得所述库存物品的定位。
28.根据权利要求24所述的AGV系统，其进一步包括用于检测所述库存物品的定位偏移的偏移检测装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为基于所述定位偏移来调整所述AGV的定位和所述升降装置的定位，以使所述升降装置到达库存物品以进行运输。
29.根据权利要求24所述的AGV系统，其进一步包括：接收所述第一库存物品在所述货架的后排的指示，其中，如果前排没有库存物品，则AGV100被配置为从货架的后排获取所述第一库存物品；其中，如果第二库存物品在前排，则AGV 100被配置为获取所述第二库存物品并将其放置在空的第一托盘上，获取所述第一库存物品并将其放置在空的第二托盘上，然后将所述第二库存物品返回货架。
30.一种控制仓库机器人在货架上存储或提取库存物品的方法，所述方法包括：
接收运输库存物品的指令；
从接收到的指令中获取所述库存物品的定位，其中所述库存物品的定位包括所述库存物品的位置和所述库存物品的朝向；
指导所述仓库机器人移动到所述库存物品的位置；
基于所述库存物品的位置和朝向，检测所述库存物品偏离于所获得的定位的定位偏移；
调整所述仓库机器人的定位以补偿所述定位偏移；
从仓库中提取所述库存物品；和
将所述库存物品运输到目的地。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，从所述货架提取所述库存物品包括，侧向到达位于所述货架上的库存物品。
32.根据权利要求30所述的方法，其中，调整所述仓库机器人的定位以补偿所述定位偏移还包括：
将所述定位偏移与阈值进行比较；
如果所述定位偏移大于所述阈值，则基于所述定位偏移调整仓库的定位；
重新测量定位偏移；和
调整所述仓库机器人的定位，直到检测的定位偏移小于所述阈值。
33.根据权利要求30所述的方法，其进一步包括将定位更新发送到服务器以报告所述定位偏移。
34.一种控制仓库机器人在货架上存储或提取第一库存物品的方法，其中，货架上的库存物品排成两排：前排和后排，所述方法包括：
接收运输所述第一库存物品的指令；
从接收到的指令中获取所述第一库存物品的定位，其中所述第一库存物品的定位包括所述第一库存物品的位置、所述第一库存物品的深度和朝向，其中所述第一库存物品的深度指示所述第一库存物品位于后排；
指导所述仓库机器人移动到所述第一库存物品的位置；
检测第二库存物品是否与所述第一库存物品在相同的位置但所述第二库存物品在前排；
如果在所述第一库存物品的前面没有库存物品，则将物料搬运装置延伸到货架的后排以获取所述第一库存物品；
如果所述第二库存物品在所述第一库存物品的前面，则从前排获取所述第二库存物品，并将其放在空的第一托盘上；
从后排取出所述第一库存物品，并将其放置在空的第二托盘上；
将所述第二库存物品返回货架；和
将所述第一库存物品运输到目的地。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，获取所述第二库存物品包括：
基于接收到的库存物品的位置、深度和朝向，检测所述第二库存物品的定位偏移；
调整所述仓库机器人的定位以补偿所述第二库存物品的定位偏移；和
从货架的前排提取所述第二库存物品。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，获取所述第一库存物品包括：
基于所述第一库存物品的位置、深度和朝向，检测所述第一库存物品的定位偏移；
调整所述仓库机器人的定位以补偿所述第一库存物品的定位偏移；和
从货架的后排提取所述第一库存物品。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，调整所述仓库机器人的定位以补偿所述第一库存物品的定位偏移还包括：
比较所述第一库存物品的定位偏移和阈值；
如果所述第一库存物品的定位偏移大于所述阈值，则基于所述第一库存物品的定位偏移来调整所述仓库机器人的定位；
重新测量所述第一库存物品的定位偏移；和
调整所述仓库机器人的定位，直到测量的所述第一库存物品的定位偏移小于所述阈值。
38.根据权利要求37所述的方法，其进一步包括将定位更新发送到服务器并报告所述第一库存物品的定位偏移。
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