CN112170238A

CN112170238A - 机械手分拣系统

Info

Publication number: CN112170238A
Application number: CN202010626083.0A
Authority: CN
Inventors: 贾斯汀·彼得森; 托马斯·加拉格尔; 盖瑞·朱利亚诺; 贾斯汀·齐默; 斯蒂芬·德赖尔; 马特·威克斯
Original assignee: Intelligrated Headquarters LLC
Current assignee: Intelligrated Headquarters LLC
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2040-07-02
Also published as: US20210001489A1; US11850761B2; EP3761245B1; US20230158680A1; US11590659B2; EP3761245A1; DE202020005973U1; CN116060327A; CN112170238B

Abstract

本发明题为“机械手分拣系统”。本发明提供了与机械手分拣系统相关联的方法、设备、计算装置、计算实体等。一种示例性方法可包括：接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据；至少部分地基于成像数据来确定第一物品的分拣目的地；至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置；以及生成用于第一物品的第一分拣方案。

Description

机械手分拣系统

技术领域

本申请整体涉及用于在物料搬运环境中分拣物品的机械手分拣系统。

背景技术

物料搬运系统可对物品(其可对应于物理物品、包裹、物体、元件、装置、纸盒、壳体、容器、装运箱、提包、包装件等)进行分拣、传送和组织。申请人已经识别出与现有物料搬运系统相关联的许多缺陷和问题。例如，当物料搬运系统的一个或多个部件无法操作时，许多方法、设备和系统无法完成物品分拣和/或传送。

发明内容

一般来讲，本公开的实施方案提供了方法、设备、系统、计算装置、计算实体等。

根据一个方面，提供了一种设备。设备可包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个非暂态存储器。至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使该设备：接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据；至少部分地基于成像数据来确定第一物品的分拣目的地；至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来从一个或多个机械手装置中确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置；生成用于第一物品的第一分拣方案，其中第一分拣方案指示与物料搬运系统的多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置相关联的第一分拣路径；以及使多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置至少部分地基于第一分拣方案来运输第一物品。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步至少部分地基于成像数据来确定与第一物品相关联的物品标识，其中确定分拣目的地可进一步基于物品标识。

在一些示例中，成像数据可包括述第一物品的扫描图像。在一些示例中，当确定物品标识时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步基于扫描图像来识别物品标签。

在一些示例中，多个第二层机械手装置可在第一分拣路径中位于多个第一层机械手装置的下游。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置；以及选择与多个第二层机械手装置中的第二层机械手装置相关联的第二分拣位置。

在一些示例中，当选择第一层机械手装置时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：确定与多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的对应的负载指示器。在一些示例中，对应的负载指示器可指示分配给多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置的物品的数量。在一些示例中，选择第一层机械手装置可至少部分地基于对应的负载指示器。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步至少部分地基于对应的负载指示器来计算多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置的对应的处理时间。在一些示例中，选择第一层机械手装置可进一步基于对应的处理时间。

在一些示例中，当选择第一层机械手装置时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步确定与多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的对应的时间表指示器。在一些示例中，选择第一层机械手装置可至少部分地基于对应的时间表指示器。

在一些示例中，对应的时间表指示器可指示与多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的维护时间表。

在一些示例中，当选择与第二层机械手装置相关联的第二分拣位置时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步确定与多个第二层机械手装置中的每个第二层机械手装置相关联的对应的负载指示器。在一些示例中，选择第二分拣位置可至少部分地基于对应的负载指示器。

在一些示例中，当选择与第二层机械手装置相关联的第二分拣位置时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步确定与多个第二层机械手装置中的每个第二层机械手装置相关联的对应的时间表指示器。在一些示例中，选择第二分拣位置可至少部分地基于对应的时间表指示器。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：使第二层机械手装置将第一物品从第二分拣位置运输到分拣目的地。

在一些示例中，当生成用于第一物品的第一分拣方案时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地确定多个分拣位置；以及至少部分地基于多个分拣位置来确定第一分拣路径。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：确定用于一个或多个机械手装置执行第一分拣路径的多个放置位置。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：计算与多个分拣位置中的一个或多个分拣位置相关联的多个候选路径；计算与多个候选路径相关联的多个运输时间；以及从多个候选路径中选择与多个传输时间中的最短传输时间相关联的候选路径。

在一些示例中，多个候选路径中的每个候选路径可与一个或多个机械手装置中的至少一个机械手装置相关联。

在一些示例中，第一分拣路径可与第一机械手装置和第二机械手装置相关联。在一些示例中，第二机械手装置可在第一分拣路径中位于第一层机械手装置的下游。在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：使第一机械手装置将第一物品运输到与第二机械手装置相关联的第二分拣位置；响应于确定第二机械手装置与预定义的指示器相关联，从一个或多个机械手装置中确定第三机械手装置；以及使第三机械手装置将第一物品从第二分拣位置运输到分拣目的地。

在一些示例中，预定义的指示器可包括以下中的至少一者：(1)第二机械手装置离线的指示，或(2)与第二机械手装置相关联的错误消息。

在一些示例中，当从一个或多个机械手装置中确定第三机械手装置时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步：计算与一个或多个机械手装置相关联的多个处理时间；以及选择与多个处理时间中的最短处理时间相关联的第三机械手装置。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使设备进一步生成指示第一物品的第一分拣位置的对应的预分拣方案。

在一些示例中，物料搬运系统可包括传送机和经由多个转向路径连接到传送机的多个分拣单元。在一些示例中，第一分拣位置可与多个分拣单元中的一个分拣单元相关联。

在一些示例中，传送机可包括以下中的至少一者：(1)滑块分拣机，或(2)桨式分拣机。

根据一个方面，可提供一种计算机实现的方法。计算机实现的方法可包括：接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据；至少部分地基于成像数据来确定第一物品的分拣目的地；至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来从一个或多个机械手装置中确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置；生成用于第一物品的第一分拣方案，其中第一分拣方案指示与物料搬运系统的多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置相关联的第一分拣路径；以及使多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置至少部分地基于第一分拣方案来运输第一物品。

根据一个方面，可提供一种计算机程序产品。计算机程序产品可包括其中存储有计算机可读程序代码部分的至少一个非暂态计算机可读存储介质。计算机可读程序代码部分可包括可执行部分，该可执行部分被配置为：接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据；至少部分地基于成像数据来确定第一物品的分拣目的地；至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来从一个或多个机械手装置中确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置；生成用于第一物品的第一分拣方案，其中第一分拣方案指示与物料搬运系统的多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置相关联的第一分拣路径；以及使多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置至少部分地基于第一分拣方案来运输第一物品。

根据一个方面，可提供一种用于物料搬运系统的机械手分拣系统。机械手分拣系统可包括：至少一个移动机器人，该至少一个移动机器人包括至少一个自主移动机器人(AMR)单元或至少一个自动导引车(AGV)单元；至少一个机械手臂；和控制器，该控制器电耦合到至少一个移动机器人和至少一个机械手臂。在一些示例中，控制器可包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个非暂态存储器。在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器：确定在物料搬运系统中的第一分拣位置处的物品的分拣目的地；基于分拣目的地来生成用于物品的分拣方案，其中分拣方案指示与至少一个移动机器人和至少一个机械手臂相关联的分拣路径；以及使至少一个移动机器人和至少一个机械手臂至少部分地基于分拣方案来运输物品。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地从至少一个机械手臂中选择第一机械手臂和第二机械手臂。

在一些示例中，当选择第一机械手臂和第二机械手臂时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：确定与至少一个机械手臂中的每个机械手臂相关联的对应的负载指示器。

在一些示例中，当选择第一机械手臂和第二机械手臂时，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：确定与至少一个机械手臂中的每个机械手臂相关联的对应的时间表指示器。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：使第一机械手臂将物品运输到第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者；以及使第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者将物品运输到与第二机械手臂相关联的第二分拣位置。

在一些示例中，第二分拣位置可以是分拣台。

在一些示例中，第二分拣位置可以是机械手播种墙的单元。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：使第二机械手臂将物品从第二分拣位置运输到第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：使第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者将物品运输到第三分拣位置。

在一些示例中，第三分拣位置可以是安装在手推车上的邮件袋。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：使第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者将手推车运输到分拣目的地。

在一些示例中，至少一个非暂态存储器和计算机程序代码可被配置为利用至少一个处理器，使控制器进一步：使分拣装置密封邮件袋；以及使分拣装置将邮件袋分拣到分拣目的地。

提供上述发明内容仅是为了概述一些示例性实施方案的目的，以提供对本公开一些方面的基本了解。因此，应当理解，上述实施方案仅仅是示例。应当理解，除了这里总结的那些，本公开的范围还涵盖了很多可能的实施方案，这些实施方案中的一些实施方案将在下面进一步描述。

附图说明

参考以下附图描述了本公开的非限制性和非排他性实施方案，其中除非另有说明，否则贯穿各个视图，相同的附图标号指代相同的部件。

图1是根据本公开的各个方面和实施方案的示例性系统架构图；

图2示出了根据本公开的各个方面和实施方案的可能够操作以执行过程和方法的计算实体的示例性框图；

图3示出了根据本公开的各个方面和实施方案的可能够操作以执行过程和方法的示例性机械手臂的示例图；

图4示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性基础结构图；

图5示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图6示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图7示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图8示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图9示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图10示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图11示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图12示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性方法；

图13示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性初级分拣传送机和次级分拣站；

图14示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性次级分拣站；

图15示出了根据本公开的各个方面和实施方案的另一个示例性初级分拣传送机和次级分拣站；

图16示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性次级分拣站；并且

图17示出了根据本公开的各个方面和实施方案的用于执行初级分拣和次级分拣的示例性方法。

具体实施方式

现在参考附图描述一个或多个实施方案，其中相同的附图标号始终用于指代相同的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了很多具体细节，以便提供对各种实施方案的透彻理解。然而，很明显，也可在没有这些具体细节的情况下实践各个实施方案。

除非另外指明，否则术语“或”在另选和结合意义上均用于本文。术语“例示性”和“示例性”用于不具有质量水平指示的示例，在本文中用于意指用作示例、实例或说明。本文描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被理解为比其他方面或设计优选的或有利的。相反，示例性的词语的使用旨在以具体方式呈现概念。如本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，否则“X采用A或B”旨在表示任何自然的包括性排列。也就是说，如果X采用A；X采用B；或X使用A和B两者，则在任何上述情况下均满足“X采用A或B”。此外，在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应当被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。

术语“包括”意指包括但不限于，并且应以在专利上下文中通常使用的方式加以解释。应当理解，使用广义的术语如“包含”、“包括”和“具有”提供对狭义的术语如“由......组成”、“基本上由......组成”和“基本上由......构成”的支持。

术语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”、“在一些示例中”、“例如”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可被包括在本公开的至少一个实施方案中，并且可被包括在本公开的不止一个实施方案中(重要的是，这类短语不一定是指相同的实施方案)。虽然可使用仅关于若干实施方式中的一个实施方式来公开特定特征，但是此类特征可与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，如对于任何给定或特定应用可能期望或有利的那样。

术语“部件”、“系统”等旨在指或包括计算机相关的实体或与具有一个或多个特定功能的操作设备相关的实体，其中该实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于在处理器上运行的过程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、计算机可读指令、程序和/或计算机。作为说明而非限制，在服务器上运行的应用程序和服务器都可以是部件。

一个或多个部件可以驻留在执行的过程和/或线程中，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。这些部件可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。这些部件可诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自与本地系统、分布式系统中的另一个部件进行交互，和/或跨网络(诸如互联网)经由信号与其他系统进行交互的一个部件的数据)的信号经由本地和/或远程过程进行通信。作为另一个示例，部件可以是具有由通过电气或电子电路操作的机械零件提供的特定功能的设备，该电气或电子电路作为由处理器执行的软件应用程序或固件应用程序进行操作，其中该处理器可在设备内部或外部并且执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一个示例，部件可以是通过电子部件而非机械零件提供特定功能的装置，电子部件可以在其中包括处理器以执行至少部分地赋予电子部件功能的软件或固件。虽然各种部件已被示出为独立部件，但应当理解，在不脱离示例性实施方案的情况下，多个部件可被实现为单个部件，或者单个部件可被实现为多个部件。

此外，各种实施方案可被实现为使用标准编程和/或工程技术来产生软件、固件、硬件或它们的任何组合以控制计算机实现本发明所公开的主题的方法、设备或制品。如本文所用，术语“制品”旨在涵盖能够从任何计算机可读(或机器可读)装置或计算机可读(或机器可读)介质访问的计算机程序。例如，计算机可读存储介质可包括但不限于磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，光盘(CD)、数字通用光盘(DVD))、智能卡和闪存存储器装置(例如，卡、棒、钥匙驱动器)。当然，本领域的技术人员将认识到，在不脱离各种实施方案的范围或实质的情况下，可对该构型进行许多修改。

术语“用户设备”、“用户装置”、“移动装置”、“移动”、“站”、“接入终端”、“终端”、“手机”通常是指由无线通信网络或服务的订户或用户用来接收或传送数据、控制、语音、视频、声音、游戏或基本上任何数据流或信令流的无线装置。前述术语在本说明书和相关附图中可互换地使用。同样，术语“接入点”、“节点B”、“基站”、“演进节点B”、“小区”、“小区站点”等可以在本申请中可互换使用，并且是指服务一组订户站和从其接收数据、控制、语音、视频、声音、游戏、或基本上任何数据流或信令流的无线网络部件或设备。数据和信令流可以是分组化或基于帧的流。应当注意，在本说明书和附图中，上下文或显式区别提供了相对于服务室外环境中的移动设备并从其接收数据的接入点或基站，以及在室外覆盖区域中覆盖的受限(主要室内)环境中操作的接入点或基站的区别。数据和信令流可以是分组化或基于帧的流。

术语“用户”、“订户”、“客户”、“消费者”等在本说明书的整体中可互换使用，除非上下文保证在这些术语之间有特定区别。应当理解，此类术语可以指代可提供模拟视觉、声音识别等的人类实体、相关联设备、或通过人工智能(例如，基于复杂数学形式体系进行推理的能力)支持的自动化部件。此外，在本申请中，术语“无线网络”和“网络”可互换使用，当其中利用该术语的上下文出于清楚目的而保证区别时，使这种区别变得明确。

本文所公开的各种实施方案提供了一种机械手分拣系统，该机械手分拣系统可例如提高分拣速度和效率，提供用于负载平衡的选项，并且/或者动态地调整物料搬运环境中的包装件和物品的内部路由。

物料搬运系统可依靠传送机控制器和/或仓库管理系统来组织被传送和/或搬运的物品。然而，许多系统受到限制和制约。例如，许多系统占据较大的面积，并且有最低每日物品量要求以弥补成本。对于体积较小的物品，一些系统可供给梭动系统，该梭动系统可占据较大的面积并且可在可被处理的物品的数量上受到限制。

此外，为了努力降低包裹递送成本，许多系统已承担更多的处理负担。一个此类任务是按邮政编码或递送路线级别进行分拣。这可降低最后一英里递送实体收取的费率。然而，由于与所需的目的地数量相比分拣通道数量有限，因此从高速分拣机实现这种粒度水平可能是具有挑战性的。例如，一些系统可以实现具有两个部分的过程，初级分拣合并若干最后一英里目标和之后的二次分拣。该二次分拣可耗费人力、时间或空间，易于出错，并且可产生拥塞，这限制了物料搬运系统内的吞吐量和速度。

相比之下，根据本公开的各种实施方案结构化的系统为这些问题提供了特定的技术解决方案。例如，与其他系统相比，本公开的示例可以提供更灵活的解决方案，可提供随时间动态接受新物品的能力，并且/或者可占据更小的面积。在一些示例中，通过实现一个或多个机械手装置，本公开的示例可以降低劳动力成本，同时在系统内以可预测的速率执行并实现更高的吞吐量和传送精度，其细节在本文中有所描述。

图1提供了示出本公开的实施方案可在其中操作的示例性物料搬运系统100的示例性系统架构图。物料搬运系统100可包括一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)和计算实体109，其细节在本文中有所描述。

在本公开中，术语“机械手装置”是指可被构造成能够基于可从处理电路生成和/或接收的计算机程序指令来执行一个或多个运动、动作和/或功能的机器。示例性机械手装置可包括但不限于机械手臂和移动机器人，如下所述。每个机械手装置可与机械手装置标识符相关联，该机械手装置标识符可唯一地识别物料搬运系统内的机械手装置。

在本公开中，术语“机械手臂”通常是指可由计算实体(诸如如图1所示的计算实体109)编程和/或控制的机械臂。在一些示例中，机械手臂可包括可联结和/或连接在一起的一个或多个部分，从而允许该机械手臂的旋转运动和/或直线运动。在一些示例中，计算实体可执行一个或多个编程指令，使得机械手臂执行一个或多个运动、动作和/或功能。例如，计算实体可使机械手臂夹持、拾取、移动、传送、运输、释放、放置、翻转和/或以其他方式操纵物料搬运系统的物品。结合本文的至少图3示出和描述了示例性机械手臂。

在本公开中，术语“移动机器人”是指可由计算实体(诸如如图1所示的计算实体109)编程和/或控制以在物料搬运系统内导航和/或移动的机器。例如，计算实体109可将数据传输到至少一个移动机器人105，以使该至少一个移动机器人105基于从该计算实体109接收的数据来沿路径行进和/或运输一个或多个物品。

在一些示例中，示例性移动机器人可包括一个或多个车轮、用于驱动这些车轮的一个或多个马达、用于控制这些车轮的一个或多个转向机构、可控制该移动机器人的操作的一个或多个微控制器以及一个或多个电源。在一些示例中，示例性移动机器人可包括和/或安装到一个或多个物品保持机构(诸如但不限于搁架单元、货盘、容器等)，使得该移动机器人可将物品从一个位置运输到另一个位置。

在一些示例中，移动机器人可实现一种或多种定位技术以识别其定位和/或位置，并且/或者解释其从例如可指示目的地位置的处理电路接收的位置数据。例如，示例性移动机器人可包括室外定位方面，诸如适于获取和/或分析例如纬度、经度、高度、地理编码、航向、方位、方向、速度、UTC、日期和/或各种其他信息/数据的定位模块。在一个实施方案中，该定位模块可通过识别视野范围中卫星的数量和这些卫星的相对位置来获取数据，有时称为星历数据。这些卫星可以是多种不同的卫星，包括LEO卫星系统、DOD卫星系统、欧盟伽利略定位系统、中国北斗卫星导航系统、印度区域导航卫星系统等。另选地，可通过结合各种其他系统(包括蜂窝塔、Wi-Fi接入点等)三角测量定位来确定位置信息/数据。类似地，示例性移动机器人可包括室内定位方面，诸如适于获取例如纬度、经度、高度、地理编码、航向、方位、方向、速度、时间、日期和/或各种其他信息/数据的定位模块。这些室内方面中的一些方面可使用各种定位或位置技术，包括RFID标签、室内信标或发射器、Wi-Fi接入点、蜂窝塔、附近计算装置(例如，智能电话、膝上型电脑)等。例如，此类技术可包括iBeacon、Gimbal临近信标、BLE发射器、近场通信(NFC)发射器等。这些室内定位方面可用于多种设置中以确定某人或某物的位置，精确到英寸或厘米内。

在一些示例中，移动机器人可实现一种或多种感测技术以识别其操作状态和/或其与物料搬运系统的周围环境。例如，示例性移动机器人可包括一个或多个本体感应传感器和/或一个或多个外感受性传感器。一个或多个本体感应传感器可测量与该移动机器人相关联的内部值、参数和/或状态，诸如但不限于电池电平、温度、车轮位置等。示例性本体感应传感器可包括但不限于电位差计、速度计、陀螺仪、加速度传感器等。一个或多个外感受性传感器可提供与可邻近该移动机器人的对象和/或环境相关的测量和/或观察。示例性外感受性传感器可包括但不限于接近传感器、声纳传感器、距离传感器、红外(IR)传感器、碰撞传感器等。

在本公开中，示例性移动机器人可包括各种不同类型，包括但不限于自动导引车(AGV)单元和自主移动机器人(AMR)单元。

例如，示例性移动机器人可以是AGV单元。AGV单元可依靠引导装置(包括机械引导装置、机电引导装置和/或电子引导装置)，这些引导装置允许它们在物料搬运系统内的受控空间中沿一条或多条预定义导航路线行进。例如，示例性AGV单元可由地上的可提供一条或多条预定义导航路线的一条或多条线或导线引导。附加地或另选地，示例性AGV单元可以是“视觉引导的”AGV单元，其包括用于沿一条或多条预定义路线捕获成像数据的相机，并且可允许该AGV单元基于成像数据重现一条或多条路线。附加地或另选地，可实施其他技术(包括但不限于无线电波、磁体、激光器等)来引导AGV单元以导航一条或多条预定义路线。

又如，示例性移动机器人可以是AMR单元。与AGV单元相比，AMR单元可在物料搬运系统中导航不受控的环境，而无需引导装置。例如，AMR单元可实现一种或多种定位技术以识别其定位和/或位置，包括类似于上述那些的室外定位方面和/或室内定位方面。

虽然以上描述提供了示例性类型的机械手装置，诸如机械手臂和移动机器人，但是应当注意，本公开的范围不限于这些特定类型的机械手装置。在一些示例中，可根据本公开的各种示例来实现其他类型的机械手装置，包括但不限于机械手传送装置。

重新参见图1，一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)可向计算实体109传输数据和/或从该计算实体接收数据。如本文所用，术语“数据”、“内容”、“数字内容”、“数字内容对象”、“信息”和类似术语可互换使用以指代能够根据本发明的实施方案传输、接收和/或存储的数据。

在一些示例中，示例性机械手臂和/或示例性移动机器人可包括用于通过有线装置(诸如系统通信总线)和/或无线装置从物料搬运系统100的一个或多个其他部件(诸如机械手臂103、移动机器人105和/或计算实体109)接收数据和/或向该物料搬运系统的一个或多个其他部件传输数据的通信模块。例如，示例性机械手臂和/或示例性移动机器人可包括天线、发射器、接收器等。提供给天线、发射器和/或接收器以及从天线、发射器和/或接收器接收的信号可包括根据适用的无线系统的空中接口标准的信令信息/数据，以与各种实体诸如另一个机械手臂、另一个移动机器人、计算实体等进行通信。就这一点而言，示例性机械手臂和/或示例性移动机器人可能够使用一个或多个空中接口标准、通信协议、调制类型和接入类型来操作。更具体地讲，示例性机械手臂和/或示例性移动机器人可包括网络接口，并且可根据多个无线通信标准和协议中的任一个无线通信标准和协议来操作。在一个具体实施方案中，示例性机械手臂和/或示例性移动机器人可根据多个无线通信标准和协议(诸如GPRS、UMTS、CDMA2000、1xRTT、WCDMA、TD-SCDMA、LTE、E-UTRAN、EVDO、HSPA、HSDPA、Wi-Fi、WiMAX、UWB、IR协议、蓝牙协议、USB协议)和/或任何其他无线协议来操作。

在图1中，示出了计算实体109的示例性框图。在一个实施方案中，计算实体109可以是可引导物料搬运系统100的各种部件(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)的运动、功能、移动和/或动作的装置、服务器或其他控制系统。在一个实施方案中，计算实体109可位于一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)处或附近。在一些实施方案中，计算实体109可以是基于云的，或者位于远离一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)的中间位置。

例如，在如图1所示的示例中，计算实体109可通过通信网络107与一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)进行通信。通信网络107可包括任何有线或无线通信网络，包括例如有线或无线局域网(LAN)、个域网(PAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)等，以及实现其所需的任何硬件、软件和/或固件(诸如网络路由器等)。例如，通信网络107可包括802.11、802.16、802.20和/或WiMax网络。此外，通信网络107可包括公共网络(诸如互联网)、专用网络(诸如内联网)或它们的组合，并且可利用多种联网协议，包括但不限于基于TCP/IP的联网协议。例如，可定制联网协议以满足计算实体109的需要。在一些实施方案中，该协议是经由Websocket信道发送的JSON对象的定制协议。在一些实施方案中，该协议是基于RPC的JSON、基于REST/HTTP的JSON等。

重新参见如图1所示的计算实体109，在一些示例中，分拣部件111可确定与物料搬运系统内的每个物品相关联的分拣目的地。分拣部件111可从可提供成像数据的一个或多个图像捕获装置(其可结合到包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105的一个或多个机械手装置中)接收数据。该成像数据可基于对物品的视觉扫描或由图像捕获装置捕获的物品的图像。在一些示例中，分拣部件111可基于该成像数据识别物品或关于物品的条码信息，并且可相应地确定分拣目的地。在其他实施方案中，分拣部件111可用于促进对扫描数据的分析，以将可包括指令的数据传输到一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)，以便于运输物品和/或物体。

在一些示例中，计算实体109的路由部件113可被配置为生成一个或多个方案(包括如本文所定义的分拣方案、综合分拣方案、机械手方案和/或设施方案)，并且基于这些方案向一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)提供可包括指令的数据，以在物料搬运系统内移动物品或物品组，其细节结合至少图4至图17进行描述。

在一些示例中，计算实体109的负载平衡部件115可被配置为重定向一个或多个机械手装置(包括至少一个机械手臂103和/或至少一个移动机器人105)，并且基于负载、维护计划和影响一个或多个机械手装置的性能的其他因素动态地改变分拣路径。在一个实施方案中，如果特定机械手装置与一组物品相关联(例如，基于物品类型、目的地等)，并且该机械手装置正在经历比第二机械手装置高的负载，则负载平衡部件115可使得该组物品中的一个或多个物品被重定向到该第二机械手装置。在一些示例中，分拣部件111可向该第二机械手装置提供可包括指令的数据，使得物品被分拣到适当的分拣目的地(例如，单元、箱和/或播种墙站)中。在一些示例中，路由部件113可向一个或多个机械手装置提供可包括指令的数据，以确保物品被引导到恰当的最终目的地。其示例性细节结合至少图4至图17进行描述。

图1的计算实体109可由一个或多个计算系统来体现，诸如图2所示的设备200。现在参见图2，示出了计算实体109的框图。计算实体109可能够操作以执行在所述示例性实施方案中执行的功能和操作。例如，计算实体109可包含如图1所述的部件。计算实体109可提供有线或无线通信网络与服务器和/或通信装置之间的联网和通信能力。为了为其各个方面提供附加的上下文，图2和以下讨论旨在提供合适的计算环境的简要的一般性描述，在该计算环境中可实现实施方案的各个方面来促进实体与第三方之间数据/信息的通信/交换的建立。虽然以上描述是在可在一个或多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般性上下文中，但本领域的技术人员将认识到，各种实施方案也可与其他程序模块结合和/或作为硬件和软件的组合来实现。

一般来讲，程序模块可包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。此外，本公开的示例可用其他计算机系统配置来实践，包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机以及个人计算机、手持式计算装置、基于微处理器或能够编程的消费电子产品等，它们中的每一者都可操作地耦接到一个或多个相关联的装置。

各种实施方案的所示方面也可在分布式计算环境中实践，在分布式计算环境中，某些任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块可位于本地存储器存储装置和/或远程存储器存储装置中。

重新参见图2，计算实体109可包括处理单元204、系统存储器206和系统总线208。系统总线208可将系统部件(包括但不限于系统存储器206)耦接到处理单元204。

系统存储器206可以是各种可商购获得的存储器中的任一种存储器。在本公开中，术语(诸如“存储”、“数据存储”、“数据存储装置”、“数据库”、“存储库”、“队列”以及与部件的操作和功能有关的基本上任何其他信息存储部件)是指“存储器部件”或体现在“存储器”中的实体或包括存储器的部件。应当理解，本文描述的存储器部件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性和非易失性存储器两者。另外，存储部件或存储元件可以是可移动的或固定的。此外，存储器可以在设备或部件的内部或外部，或者可以是可移动或固定的。存储器可以包括可由计算机读取的各种类型的介质，诸如硬盘驱动器、zip驱动器、磁带盒、闪存卡、或其他类型的存储卡、盒式磁带等。作为说明而非限制，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、或闪存存储器。易失性存储器可以包括充当外部高速缓存存储器的随机存取存储器(RAM)。作为说明而非限制，RAM可能以多种形式，诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、SynchlinkDRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。另外，本文的系统或方法的公开存储器部件旨在包括但不限于包括这些和任何其他合适类型的存储器。

处理单元204可为各种可商购获得的处理器中的任一种处理器。双微处理器和其他多处理器架构也可用作处理单元204。在本公开中，术语“处理器”、“处理单元”和“处理电路”可指基本上任何计算处理单元或装置，包括但不限于包括：单核处理器；具有软件多线程执行能力的单核处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外、处理器可以指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或被设计成执行本文所述的功能的其任意组合。处理器可以利用纳米级架构，诸如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门，以便优化空间使用或增强用户设备的性能。处理器也可以被实现为计算处理单元的组合。

系统总线208可为可进一步互连到存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线和本地总线的几种类型的总线结构中的任何一种总线结构，这些总线使用各种可商购获得的总线架构中的任何一者。系统存储器206可包括只读存储器(ROM)227和随机存取存储器(RAM)212。基本输入/输出系统(BIOS)存储在非易失性存储器227诸如ROM、EPROM、EEPROM中，该BIOS包含有助于在计算实体109内的元件之间传递信息(诸如在启动过程中)的基本例程。RAM 212还可包括高速RAM，诸如用于高速缓存数据的静态RAM。

计算实体109还可包括内部硬盘驱动器(HDD)214(例如，EIDE、SATA)，该内部硬盘驱动器214也可被配置为在合适的机箱(例如，外部硬盘驱动器266)、磁软盘驱动器(FDD)216(例如，用于从可移动磁盘218读取或写入到其中)和光盘驱动器220(例如，读取CD-ROM盘222，或者用于从其他大容量光介质诸如DVD读取或写入到其中)中供外部使用。内部硬盘驱动器214、磁盘驱动器216和光盘驱动器220可分别通过硬盘驱动器接口224、磁盘驱动器接口226和光盘驱动器接口228连接到系统总线208。用于外部驱动器具体实施的硬盘驱动器接口224包括通用串行总线(USB)和IEEE 1394接口技术中的至少一者或两者。其他外部驱动连接技术也在本主题实施方案的设想内。

这些驱动器及其相关联的计算机可读介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算实体109，驱动器和介质适应存储合适的数字格式的任何数据。尽管上文对计算机可读介质的描述是指HDD、可移动磁盘和可移动光学介质诸如CD或DVD，但本领域的技术人员应当理解，计算实体109可读取的其他类型的介质(诸如zip驱动器、磁带盒、闪存存储器卡、磁带等)也可用于示例性操作环境中，并且此外，任何此类介质可包含用于执行本发明所公开的实施方案的方法的计算机可执行指令。

多个程序模块可存储在驱动器和RAM 212中，包括操作系统230、一个或多个应用程序232、其他程序模块234和程序数据236。操作系统、应用程序、模块和/或数据的全部或部分也可被高速缓存在RAM 212中。应当理解，各种实施方案可用各种可商购获得的操作系统或操作系统的组合来实现。

用户可通过一个或多个有线/无线输入装置(例如，键盘238、鼠标240)将命令和信息输入计算实体109中。其他输入装置(未示出)可包括麦克风、IR遥控器、操纵杆、游戏手柄、触笔、触摸屏等。这些和其他输入装置通常通过耦接到系统总线208的输入装置接口242连接到处理单元204，但是可通过其他接口连接，诸如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口等。

监视器244或其他类型的显示装置也通过接口诸如视频适配器246连接到系统总线208。除了监视器244之外，计算实体109通常包括其他外围输出装置(未示出)，诸如扬声器、打印机等。

计算实体109可使用通过有线和/或无线通信到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机248)的逻辑连接来在联网环境中操作。远程计算机248可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐装置、对等装置或其他公共网络节点，并且通常包括相对于计算机描述的元件中的许多或所有元件，但为了简洁起见，仅示出了存储器/存储装置250。所描绘的逻辑连接包括到局域网(LAN)252和/或更大网络(例如，广域网(WAN)254)的有线/无线连接。此类LAN和WAN网络环境常见于办公室和公司中，并且促进了企业范围内的计算机网络，诸如企业内部网，所有这些计算机网络都可连接到全球通信网络，例如互联网。

当在LAN联网环境中使用时，计算实体109通过有线和/或无线通信网络接口或适配器265连接到本地网络252。适配器265可促进与LAN252的有线或无线通信，该LAN还可包括设置在其上的用于与适配器265通信的无线接入点。

当在WAN联网环境中使用时，计算实体109可包括调制解调器258，或者连接到WAN254上的通信服务器，或者具有用于通过WAN 254建立通信的其他装置，诸如通过互联网。调制解调器258可以是内部或外部的有线或无线装置，其通过输入装置接口242连接到系统总线208。在联网环境中，关于计算机或其部分所描绘的程序模块可存储在远程计算机248的存储器/存储装置250中。应当理解，所示的网络连接是示例性的，并且可使用在计算机之间建立通信链路的其他装置。

计算实体109能够操作为与以无线通信方式可操作地设置的任何无线装置或实体进行通信，例如打印机、扫描仪、台式计算机和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与能够无线检测的标签(例如，自助服务机、新闻站、洗手间)相关联的任何设备或位置以及电话。这包括至少Wi-Fi和蓝牙无线技术。因此，该通信可以是与常规网络一样的预定义结构，或者仅仅是至少两个装置之间的自组通信。Wi-Fi或无线保真使用称为IEEE802.11(a、b、g、n等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速的无线连接。Wi-Fi网络可用于将计算机彼此连接、连接到互联网以及连接到有线网络(其使用IEEE 802.3或以太网)。Wi-Fi网络以例如11Mbps(802.11b)或54Mbps(802.11a)数据速率在无许可2.4和5GHz无线电频带中操作，或者在包含两个频带(双频带)的产品上运行，因此这类网络可提供与许多办公室中使用的基本“10BaseT”有线以太网相似的真实性能。

计算实体109通常包括各种介质，其可包括计算机可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在本文中彼此不同地使用，如下所述。计算机可读存储介质可以是可由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，可以结合用于存储信息(诸如计算机可读指令、程序模块、结构化数据、或非结构化数据)的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质。

计算机可读存储介质可包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器或其他存储器技术、固态驱动器(SSD)或其他固态存储技术、光盘只读存储器(CD ROM)、数字通用光盘(DVD)、蓝光光盘或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置或可用于存储所需信息的其他有形和/或非暂态介质。

就这一点而言，本文中应用于存储装置、存储器或计算机可读介质的术语“有形”或“非暂态”应理解为仅排除传播暂态信号本身作为修饰语，并且不放弃不只是传播暂态信号本身的所有标准存储装置、存储器或计算机可读介质的权利。计算机可读存储介质可由一个或多个本地或远程计算装置例如经由访问请求、查询或其他数据检索协议来访问，以针对该介质存储的信息进行多种操作。

另一方面，通信介质通常在数据信号(诸如调制数据信号，例如，载波或其他传输机制)中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其他结构化或非结构化数据，并且包括任何信息递送或传输介质。术语“调制数据信号”或信号是指以将信息编码在一个或多个信号中的方式设置或改变其特性集中的一个或多个的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接有线连接)以及无线介质(诸如声学、RF、红外和其他无线介质)。

具体地并且关于由上述部件、装置、电路、系统等执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述此类部件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应于尽管在结构上不等同于所公开的结构(其在本文中示出的实施方案的示例性方面中执行功能)，但仍执行所述部件的特定功能(例如，功能上等效)的任何部件。在这方面，还将认识到，实施方案包括具有用于执行各种方法的动作和/或事件的计算机可执行指令的系统以及计算机可读介质。

现在参见图3，提供了示出示例性机械手臂300的示例图。

如上所述，机械手臂300通常可指可由计算实体(诸如如图1所示的计算实体109)编程和/或控制的机械臂。例如，计算实体109可将数据传输到机械手臂300，以使机械手臂300基于从计算实体109接收的数据夹持、拾取、移动、传送、运输、释放、放置、翻转和/或以其他方式操纵物料搬运系统的物品。

在一些示例中，机械手臂300可包括端部执行器301，该端部执行器可附接、紧固和/或以其他方式定位在机械手臂300的端部旁边。在一些示例中，端部执行器301可包括可与物料搬运系统的一个或多个部件(包括但不限于物料搬运系统中的一个或多个物品和/或制品)相互作用的夹持器机构和/或工具机构。示例性夹持器机构可包括但不限于夹持器(诸如摩擦夹持器、钳口夹持器)或机械手指。示例性工具机构可包括但不限于翻转器(其可被配置为翻转一个或多个物品)。在一些示例中，端部执行器301可与指示机械手臂300可相互作用的物品的最小/最大尺寸的大小范围相关联。

在如图3所示的示例中，机械手臂300可包括一个或多个臂段，诸如臂段303和臂段307。臂段303和臂段307可通过接头段305连接，使得臂段303可围绕该接头段305枢转。在一些示例中，接头段305可包括使臂段303能够枢转的至少一个步进马达。类似地，臂段307和基座311可通过接头段309连接，使得臂段307可经由例如接头段309的步进马达围绕接头段309枢转。

在一些示例中，机械手臂300可包括一个或多个传感器。例如，力-扭矩传感器可安装在端部执行器301上以检测力和/或扭矩。附加地或另选地，可安装其他传感器，包括但不限于碰撞传感器。

在一些示例中，机械手臂300可牢固地定位在物料搬运系统中的固定位置处。例如，基座311可安装在物料搬运系统中的固定位置上。在一些示例中，机械手臂300可以是可移动的。例如，基座311可基于例如从计算实体109接收的数据通过导轨移动。附加地或另选地，基座311可放置在移动机器人上，使得该移动机器人可基于例如从计算实体109接收的数据使机械手臂300移动。

在一些示例中，机械手臂300可与操作范围相关联。术语“操作范围”是指机械手臂300可分拣、传送和/或运输一个或多个物品的一个或多个位置。

虽然图3示出了示例性机械手臂300，但应当注意，本公开的范围不限于图3中的机械手臂300。在一些示例中，根据本公开的示例，可实现其他形式、类型和/或类别的机械手臂，包括但不限于圆柱形机械手臂。

现在参见图4，示出了根据本公开的各种示例的示例性物料搬运系统400的示例性基础结构图。在图4所示的示例中，示例性物料搬运系统400可包括机械手装置，该机械手装置包括一个或多个机械手臂(诸如机械手臂406A、406B、406C和406D)和/或一个或多个移动机器人(诸如移动机器人404A、404B、404C、404D、404E、404F、404G和404H)。这些一个或多个机械手臂和/或一个或多个移动机器人可从计算实体(诸如上文结合图1和图2描述的计算实体109)接收包括指令的数据，使得它们可根据这些指令执行一个或多个运动、动作、功能和/或操作。

在一些示例中，物料搬运系统400内的机械手装置中的一个或多个机械手装置可基于从计算实体接收到的指令来传送、运输和/或分拣一个或多个物品。例如，计算实体可将指令传输至一个或多个机械手臂(诸如机械手臂406A、406B、406C和406D)和/或一个或多个移动机器人(诸如移动机器人404A、404B、404C、404D、404E、404F、404G和404H)。基于这些指令，该一个或多个机械手臂和/或该一个或多个移动机器人可将物品从第一分拣位置(例如，分拣位置402A和/或分拣位置402B)传送至其对应的分拣目的地(例如，分拣目的地408A和/或分拣目的地408B)。

如本文所详述，通过利用机器视觉、人工智能、稳健的机器人致动和/或能够处理广泛范围类型和形状的物品的工具，本公开的示例能够可靠地并且准确地将物品从批量进料中分拣到期望的分拣目的地。例如，处理电路可分析批量进料中的物品，评估最佳机械手装置以对这些物品进行分拣/运输，生成用于由机械手装置在最佳且无碰撞的分拣路径中拾取并移动那些物品至其最终目的地的分拣方案，其细节在本文中有所描述。

如图4所示，本公开的示例可提供各种模块化部件(诸如机械手臂和移动机器人)，这些模块化部件可提供技术优点和益处。例如，这些模块化部件可按需按比例进行缩放并且可在物料搬运系统的各个部分处重新部署。本公开的示例可以提供更低的投资和操作成本，同时使用动态实时预测分析使停机风险最小化。该模块化解决方案(基于可重复使用的部件)可提供可持续的解决方案，该解决方案使客户能够随时间推移升级系统的部件，而不必同时更换整个系统。该系统可集成到由其他供应商开发的其他系统中，从而允许客户改变其解决方案的其他部件而无需替换该系统的该部分。本文进一步描述了结合这些模块化部件的示例性操作。

现在参见图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图17，示出了根据本公开的各种实施方案的示例性方法。在一些示例中，流程图中的每个框以及流程图中的框和步骤的组合可以通过各种装置(诸如硬件、电路和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其他装置)来实现。

在一些示例中，在图中描述的程序中的一个或多个程序可由计算机程序指令体现，这些计算机程序指令可由采用本公开的实施方案的设备的存储器电路(诸如非暂态存储器)来存储并且由该设备的处理电路(诸如处理器)来执行。这些计算机程序指令可指示装置以特定方式工作，使得存储在存储器电路中的指令产生一种制品，其执行实现一个或多个流程图框中指定的功能。此外，该设备可包括一个或多个其他部件，诸如例如通信电路和/或输入/输出电路。装置的各种部件可在彼此之间进行电子通信，以将数据传输到彼此并且/或者从彼此接收数据。

在一些示例中，实施方案可采取存储计算机可读程序指令(例如，计算机软件)的非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式。可利用任何合适的计算机可读存储介质，包括非暂态硬盘、CD-ROM、闪存存储器、光存储设备或磁存储设备。

参见图5，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法500。具体地，示例性方法500可示出生成分拣方案的示例性实施方案。在一些示例中，方法500可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法500可在框501处开始。在框503处，处理电路(诸如上面结合图1和图2描述的计算实体109的处理单元204)可接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据。

术语“分拣位置”是指物料搬运系统中可设置、定位或放置物品的位置，使得物料搬运系统的一个或多个部件可将该物品传送、运输和/或分拣到物料搬运系统中的另一个位置中。示例性分拣位置可包括但不限于分拣台、机械手播种墙、邮件袋、传送机、斜槽、gaylord、手推车、货盘上的位置。附加地或另选地，示例性分拣位置可与物料搬运系统的一个或多个机械手装置相关联。例如，分拣位置可以在距机械手臂的预先确定的距离内(例如，在机械手臂的操作范围内)。又如，示例性分拣位置可以是移动机器人的物品保持机构(诸如AMR单元或AGV单元的物品保持机构)的位置。又如，示例性分拣位置可与卡车的卸载机相关联。

在一些示例中，可以捕获和/或生成在第一分拣位置处与第一物品相关联的成像数据。如本文所用，术语“成像数据”可对应于可以是二维平面或三维平面中任一者的图像平面中的多个像素、矢量和/或其他适用数据结构形式的信息/数据的表示。在一些示例中，成像数据可表示具有物品的分拣位置的场景的信息/数据，其中多个像素中的每个像素可例如表示该场景中的一个点。此外，该多个像素中的每个像素可包括相关联的颜色信息和强度信息。颜色信息可以一种或多种配色方案的形式表示，诸如但不限于RGB配色方案、CMYK配色方案、单色配色方案、灰度配色方案等。在一些示例性实施方案中，成像数据可包括表示与每个像素相关联的亮度的数据。在一些示例性实施方案中，像素还可包括深度信息，该深度信息可对应于场景中的点(由像素表示)距捕获图像的图像捕获装置的距离。在一个示例性实施方案中，图像能够以一种或多种格式编码和表示，诸如JPEG、Bitmap、PNG、RAW等。

在一些示例中，成像数据可由图像捕获装置捕获和/或生成。术语“图像捕获装置”可对应于能够基于从该图像捕获装置的对应视场接收的光信号生成图像的电子装置。在一些示例中，图像捕获装置可被配置为基于接收可见光光谱中的光信号来生成图像。由图像捕获装置接收的光信号可对应于由该图像捕获装置上的光照源生成的光，可为环境光，或者可来自外部源。在示例性实施方案中，图像捕获装置还可包括透镜组件(未示出)和传感器组件(未示出)。透镜组件可包括用于将光信号引导到传感器组件上的一个或多个光学部件，诸如一个或多个透镜、漫射器、光楔、反射器或它们的任何组合。在示例性实施方案中，传感器组件包括诸如彩色或单色1D或2D CCD、CMOS、NMOS、PMOS、CID或CMD固态图像传感器的图像传感器，图像传感器可被配置为基于所接收的光信号来生成图像。

在一些示例中，图像捕获装置能够以该图像捕获装置的视场可至少包括与第一分拣位置相关联的场景的方式定位在物料搬运系统中。

在一些示例中，一个或多个图像捕获装置可结合到物料搬运系统的一个或多个部件中，包括但不限于一个或多个机械手装置(诸如一个或多个机械手臂或一个或多个移动机器人)。在一些示例中，图像捕获装置可以固定地定位在物料搬运系统的位置(例如，天花板)上。

在一些示例中，图像捕获装置可与处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)等通信地耦接。处理电路可被配置为控制图像捕获装置的操作，并且/或者可从图像捕获装置接收成像数据。例如，计算装置能够使图像捕获装置捕获该图像捕获装置的对应视场的一个或多个图像，该一个或多个图像可与第一物品所位于的第一分拣位置处的场景相关联。

重新参见图5，在框505处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于成像数据来确定该第一物品的分拣目的地。

在一些示例中，处理电路可至少部分地基于成像数据来确定与第一物品相关联的物品标识。术语“物品标识”是指可用于从多个物品中标识一个物品的唯一标识符。在一些示例中，处理电路可基于成像数据提取与物品相关联的物品标签，并且可基于该物品标签确定物品标识。示例性物品标签可包括但不限于条形码标签(诸如一维(1D)条形码和/或二维(2D)条形码)。基于物品标识，处理电路可检索与物品相关联的物品配置文件，并且可基于该物品配置文件确定该物品的分拣目的地。术语“分拣目的地”是指物料搬运系统内物品应被分拣、递送和/或传送到的位置。示例性分拣目的地可包括但不限于gaylord、手推车、货盘等中的位置。

附加地或另选地，处理电路可基于成像数据来确定与第一物品相关联的一个或多个特征，并且可基于这些一个或多个特征确定该第一物品的分拣目的地。例如，处理电路和/或图像捕获装置可结合一个或多个尺寸设备以确定物品的一个或多个尺寸。尺寸设备可以例如基于成像数据来分析与第一物品相关联的深度信息，并且可以基于该深度信息来确定该第一物品的尺寸。基于第一物品的尺寸，处理电路可确定合适的分拣目的地(例如，具有物品将适合的空间的货盘)。

附加地或另选地，处理电路可实现一种或多种机器视觉和/或计算机视觉技术。例如，处理电路可实现人工神经网络，该人工神经网络可基于图像/图案识别从成像数据中提取信息，并且可基于所提取的信息来确定物品标识。附加地或另选地，可使用其他人工智能和/或机器学习技术。基于物品标识，处理电路可确定合适的分拣目的地，类似于上文所述的那些。

在框507处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来从一个或多个机械手装置中确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置。

在本公开中，“第一层”机械手装置是指可被配置为将物品从第一分拣位置分拣、传送和/或运输到与“第二层”机械手装置相关联的第二分拣位置的机械手装置。

在一些示例中，处理电路可计算第一分拣位置与分拣目的地之间的相对位置关系。在一些示例中，处理电路可至少部分地基于与物料搬运系统内的机械手装置相关联的相对位置关系和/或位置数据来确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置。

例如，重新参见图4，物品可以定位在第一分拣位置402处，并且处理电路可确定物品的对应的分拣目的地408B。处理电路可确定可连接第一分拣位置402与分拣目的地408B的相对位置关系。例如，处理电路可检索(例如，从可存储各种分拣位置的位置指示器的数据存储库中)指示第一分拣位置402的位置的第一位置指示器和指示分拣目的地408B的位置的第二位置指示器。基于第一位置指示器和第二位置指示器，处理电路可确定分拣目的地408B处于距第一分拣位置402A的第一方向上第一距离处(例如，分拣目的地408B可以是距第一分拣位置402A的东500米)。

在一些示例中，相对位置关系可以表示为可以连接第一分拣位置402和分拣目的地408B的最短路线。在一些示例中，最短路线可以是连接第一分拣位置402和分拣目的地408B的直线。

在一些示例中，可以基于与物料搬运系统相关联的布局数据来确定相对位置关系。例如，处理电路可从数据存储库中检索与物料搬运系统相关联的布局数据。布局数据可指示物料搬运系统的尺寸(例如，机械手装置的可用工作空间的长度和宽度)。在一些示例中，布局数据还可以指示物料搬运系统中的一个或多个障碍物点(例如，不可移动对象诸如结构梁、墙壁)。在一些示例中，最短路线(针对相对位置关系)可以是连接第一分拣位置402和分拣目的地408B而不与任何障碍物点相交的线。换句话讲，相对位置关系可仅在机械手装置的可用工作空间内。

为了确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置，处理电路可从例如数据存储库中检索与物料搬运系统的一个或多个机械手装置相关联的一个或多个位置指示器。结合图4继续上述示例，处理电路可检索与一个或多个机械手臂(诸如机械手臂406A、406B、406C和406D)和/或一个或多个移动机器人(诸如移动机器人404A、404B、404C、404D、404E、404F、404G和404H)相关联的位置指示器。

在一些示例中，处理电路可将位于距第一分拣位置第一预先确定的距离/位置内的机械手装置确定为第一层机械手装置。在一些示例中，处理电路可将不是第一层机械手装置但位于距第一层机械手装置中的一个第一层机械手装置第二预先确定的距离/位置处的机械手装置确定为多个第二层机械手装置。

附加地或另选地，处理电路可基于多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置的位置指示器以及第一分拣位置与分拣目的地之间的相对位置关系来确定该多个第一层机械手装置和该多个第二层机械手装置。继续上述示例，如果机械手装置(1)位于距第一分拣位置的第一预先确定的距离/位置内，并且(2)位于距连接第一分拣位置402和分拣目的地408B的最短路线的第二预先确定的距离/位置内，则处理电路可将机械手装置确定为第一层机械手装置。如果机械手装置(1)未被确定为第一层机械手装置，(2)位于距第一层机械手装置第三预先确定的距离/位置处，并且(3)位于距连接第一分拣位置402和分拣目的地408B的最短路线的第四预先确定的距离/位置内，则处理电路可将机械手装置确定为多个第二层机械手装置。

虽然上述示例示出了机械手装置的两个层级，但应当注意，本公开的范围不限于仅两个层级。附加地或另选地，可以实现少于两级或多于两级的机械手装置来分拣、传送和/或运输物品。例如，第二层机械手装置可以将物品从第二分拣位置分拣、传送和/或运输到与“第三级”机械手装置相关联的第三分拣位置。附加地或另选地，处理电路可确定仅一级机械手装置将物品从第一分拣位置分拣、传送和/或运输到分拣目的地。

在框509处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可生成用于第一物品的第一分拣方案。

术语“分拣方案”是指计算机软件编程指令，这些计算机软件编程指令在传输到一个或多个机械手装置并由该一个或多个机械手装置执行时，可使该一个或多个机械手装置经由分拣路径将物品从分拣位置分拣、传送和/或运输到分拣目的地。在一些示例中，由分拣方案指示的分拣路径与物料搬运系统的多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置相关联。例如，第一分拣方案可包括与机械手装置相关联的一个或多个机械手装置标识符。在一些示例中，多个第二层机械手装置可在第一分拣路径中位于多个第一层机械手装置的下游。

术语“综合分拣方案”是指可涵盖要在物料搬运系统内分拣、传送和/或运输的所有物品的集体方案。例如，处理电路可生成用于第一物品的第一分拣方案、用于第二物品的第二分拣方案等。分拣方案的集合(例如，第一分拣方案、第二分拣方案……)可被称为“综合分拣方案”。

在一些示例中，处理电路可从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置，并且可从多个第二层机械手装置中选择第二层机械手装置。其示例性细节结合至少图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12进行描述。分拣方案可指示与这些所选择的机械手装置相关联的机械手装置标识符。

在框511处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可使机械手装置中的一个或多个机械手装置运输第一物品。

在一些示例中，处理电路可使多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置至少部分地基于第一分拣方案来运输第一物品。

例如，重新参考图4，分拣方案可指示分拣路径，以将第一物品从第一分拣位置402A传送到可与机械手臂406A、移动机器人404D、机械手臂406C和移动机器人404H相关联的分拣目的地408B。在该示例中，处理电路可将包括指令的数据传输到这些机械手装置，使机械手臂406A将第一物品分拣、传送和/或运输到移动机器人404D，并且随后使移动机器人404D将第一物品分拣、传送和/或运输到机械手臂406C，并且随后使机械手臂406C将第一物品分拣、传送和/或运输到移动机器人404H，并且随后使移动机器人404H将第一物品分拣、传送和/或运输到分拣目的地408B。

示例性方法500可在框513处结束。

在一些示例中，可以对物料搬运系统中的每个物品重复执行方法500，直到所有物品被分拣、传送和/或运输到其对应的分拣目的地。在一些示例中，如果分拣目的地不再具有接收任何附加物品的能力，则处理电路可禁用对应的分拣目的地并防止任何机械手装置将物品分拣到该目的地。处理电路可进一步确定物品的另一个分拣目的地，类似于上文结合图5的框505所述的那些。

现在重新参见图6，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法600。具体地讲，示例性方法600可示出选择第一层机械手装置和第二层机械手装置的示例性实施方案。在一些示例中，方法600可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法600可在框602处开始。在框604处，处理电路(诸如上面结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置。

在一些示例中，处理电路可基于与第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的处理时间从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置。例如，处理电路可基于与第一层机械手装置相关联的负载指示器来计算处理时间，其示例性细节结合至少图7进行描述。

在一些示例中，处理电路可基于与第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的维护时间表从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置。例如，处理电路可基于与第一层机械手装置相关联的时间表指示器来确定维护时间表，其示例性细节结合至少图8进行描述。

在一些示例中，处理电路可基于要分拣、传送和/或运输的物品的尺寸从多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置。如上所述，处理电路和/或图像捕获装置可结合一个或多个尺寸设备以确定物品的一个或多个尺寸。处理电路可选择可具有分拣、传送和/或运输物品的对应的能力的机械手装置。例如，考虑到物品的尺寸和端部执行器的尺寸范围，处理电路可选择具有端部执行器的机械手臂，该端部执行器可具有分拣、传送和/或运输物品的能力。附加地或另选地，处理电路可选择具有物品保持机构的移动机器人，该物品保持机构具有将适应物品的尺寸的空间。

在一些示例中，处理电路可基于因素的组合来选择第一层机械手装置。例如，处理电路可基于机械手装置的处理时间、机械手装置的维护时间表和/或物品的尺寸来选择第一层机械手装置。附加地或另选地，处理电路可基于其他因素选择第一层机械手装置。

在框606处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可选择与多个第二层机械手装置中的第二层机械手装置相关联的第二分拣位置。

在一些示例中，处理电路可从多个第二层机械手装置中选择第二层机械手装置，类似于上文结合图6的框604所述并且将结合至少图9所述的选择第一层机械手装置。在选择第二层机械手装置之后，处理电路可基于所选择的第二层机械手装置来选择第二分拣位置。在一些示例中，第二层机械手装置可以是机械手臂，并且第二分拣位置可以是机械手臂的操作范围内的位置。在一些示例中，第二层机械手装置可以是移动机器人，并且第二分拣位置可以在移动机器人的行进范围内。

方法600可在框608处结束。

虽然以上描述提供了选择机械手装置，但应当注意，本公开的示例可包括处理电路选择一个或多个特定类型的机械手装置。例如，处理电路可至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来选择第一机械手臂和第二机械手臂，类似于上文结合图6所述的那些。附加地或另选地，处理电路可使第一机械手臂将物品运输到第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者，并且使第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者将物品运输到与第二机械手臂相关联的第二分拣位置。附加地或另选地，第二分拣位置可以是分拣台。附加地或另选地，第二分拣位置可以是机械手播种墙的单元。附加地或另选地，处理电路可使第二机械手臂将物品从第二分拣位置运输到第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者。附加地或另选地，处理电路可使第一AMR单元(或另一个AMR单元)或第一AGV单元(或另一个AGV单元)中的至少一者将物品运输到第三分拣位置。附加地或另选地，第三分拣位置可以是安装在手推车上的邮件袋。附加地或另选地，处理电路可使第一AMR单元或第一AGV单元中的至少一者将手推车运输到分拣目的地。附加地或另选地，处理电路可使分拣装置密封邮件袋，并且可使该分拣装置将该邮件袋分拣到分拣目的地。

现在参见图7，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法700。具体地讲，示例性方法700可示出至少部分地基于负载指示器来选择第一层机械手装置的示例性实施方案。在一些示例中，方法700可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法700可在框701处开始。在框703处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定与多个第一层机械手装置中的每个相关联的对应的负载指示器。在一些示例中，对应的加载指示器可指示分配给多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置以用于分拣、传送和/或运输的物品的数量。

在一些示例中，处理电路可跟踪和/或监测要从一个分拣位置分拣、传送和/或运输到另一个分拣位置的物品的数量。在一些示例中，可基于由图像捕获装置捕获的成像数据来确定物品的数量。例如，这些物品可放置在机械手臂的操作范围内的分拣台上，并且图像捕获装置可捕获和/或生成表示分拣台的场景的成像数据。处理电路可从图像捕获装置接收成像数据，并且可分析图像数据以确定尚未分拣、传送和/或运输的物品的数量(例如，通过实现上文所述的一种或多种机器视觉和/或计算机视觉技术)。在一些示例中，图像捕获装置能够以预先确定的时间间隔捕获/生成成像数据，使得可以确定物品的准确数量。

附加地或另选地，处理电路可基于从一个或多个传感器接收的数据来跟踪和/或监测物品的数量。继续上述分拣台示例，可以将一个或多个重量传感器集成到分拣台中以检测与该分拣台上的物品相关联的重量数据，并且处理电路可基于与每个物品相关联的重量数据和重量信息(例如，基于物品配置文件)来确定物品的数量。

附加地或另选地，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用其他软件和/或硬件技术来跟踪和/或监测物品的数量，并且/或者确定负载指示器。

在框705处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于对应的负载指示器来计算多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置的对应的处理时间。

在一些示例中，处理电路可基于分配给每个机械手装置的物品的数量和机械手装置的每个物品的平均处理时间来计算处理时间。例如，处理电路可将每个物品的平均处理时间与物品的数量相乘，以确定机械手装置的处理时间。

附加地或另选地，处理电路可实现一个或多个预测建模算法以生成估计的处理时间。例如，处理电路可跟踪与每个机械手装置相关联的历史处理时间，并且提供历史处理时间作为预测建模算法的输入以生成估计的处理时间。示例性预测建模算法可包括但不限于线性回归模型、逻辑回归模型、神经网络、朴素贝叶斯等。

附加地或另选地，可使用其他技术至少部分地基于对应的负载指示器来确定与多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的对应的处理时间。

在框707处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可基于处理时间来选择第一层机械手装置。例如，处理电路可选择具有最短处理时间的第一层机械手装置作为分拣方案的第一层机械手装置。

方法700可在框709处结束。

现在参见图8，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法800。具体地，示例性方法800可示出至少部分地基于时间表指示器来选择第一层机械手装置。在一些示例中，方法800可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法800可在框802处开始。在框804处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定与多个第一层机械手装置中的每个相关联的对应的时间表指示器。

在一些示例中，时间表指示器可指示与每个机械手装置相关联的维护时间表。该维护时间表可指示当机械手装置被安排处于维护中时的时间和日期。当维护时间表指示机械手装置处于维护中时，机械手装置可以是离线的，并且可以不分拣、传送和/或运输任何物品。

在一些示例中，处理电路可从与物料搬运系统相关联的数据存储库检索时间表指示器。例如，用户可向数据存储库提供可指示与机械手装置相关联的维护时间表的输入，并且处理电路可基于存储在数据存储库中的用户输入来确定机械手装置的时间表指示器。

在一些示例中，处理电路可基于一个或多个预测建模算法来确定时间表指示器。例如，该处理电路可跟踪与每个机械手装置相关联的历史维护时间和日期，并且提供历史维护时间和日期作为预测建模算法的输入以生成估计维护时间和日期。示例性预测建模算法可包括但不限于线性回归模型、逻辑回归模型、神经网络、朴素贝叶斯等。

在框806处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可基于时间表指示器来选择第一层机械手装置。

在一些示例中，处理电路可确定当前时间和日期(例如，基于系统时间/日期)，并且可将当前时间和日期与时间表指示器所指示的维护时间和日期进行比较。如果当前时间和日期在从机械手装置的维护时间和日期起的预先确定的时间范围内，则处理电路可放弃选择对应的机械手装置作为第一层机械手装置。

在一些示例中，处理电路可确定机械手装置可分拣、传送和/或运输物品的估计时间(例如，基于上文结合图7所述的处理时间)和日期，并且可确定估计时间和日期是否在从机械手装置的维护时间和日期起的预先确定的时间范围内。如果是，则处理电路可放弃选择对应的机械手装置作为物品的第一层机械手装置。

方法800可在框808处结束。

现在参见图9，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法900。具体地，示例性方法900可示出选择第二分拣位置和/或第二层机械手装置的示例性实施方案。在一些示例中，方法900可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法900可在框901处开始。在框903处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定与多个第二层机械手装置中的每个相关联的对应的负载指示器。

在一些示例中，处理电路可以与如上文结合图7所述的确定多个第一层机械手装置中的每个的负载指示器类似的方式确定多个第二层机械手装置中的每个的负载指示器。

在框905处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定与多个第二层机械手装置中的每个相关联的对应的时间表指示器。

在一些示例中，处理电路可以与如上文结合图8所述的确定多个第一层机械手装置中的每个的时间表指示器类似的方式确定多个第二层机械手装置中的每个的时间表指示器。

在框907处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于多个第二层机械手装置中的每个第二层机械手装置的负载指示器和/或时间表指示器来选择第二分拣位置，类似于上文结合图7和图8所述的那些。

例如，处理电路可选择未被安排用于维护(例如，基于在框905处确定的时间表指示器)并且具有最短处理时间(例如，基于在框903处确定的负载指示器)的第二层机械手装置。在选择第二层机械手装置之后，处理电路可基于所选择的第二层机械手装置来选择第二分拣位置，类似于上文结合图6的框606所述的那些。

方法900可在框909处结束。

现在参见图10，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法1000。具体地，示例性方法1000可示出动态放置/定位用于分拣、传送和/或运输一个或多个物品的机械手装置的示例性实施方案。在一些示例中，方法1000可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

在一些示例中，处理电路可生成一个或多个机械手方案和设施方案。术语“机械手方案”是指当传输到一个或多个机械手装置并由该一个或多个机械手装置执行时可使该一个或多个机械手装置被移动、放置和/或定位到对应放置位置的计算机软件编程指令，其细节至少结合图10进行描述。术语“设施方案”是指可涵盖与物料搬运系统内的所有机械手装置相关联的放置位置的集合方案。例如，处理电路可生成用于第一机械手装置的第一机械手方案、用于第二机械手装置的第二机械手方案等。机械手方案(例如，第一机械手方案、第二机械手方案……)的集合可被称为“设施方案”。

方法1000可在框1002处开始。在框1004处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于第一分拣位置和分拣目的地来确定多个分拣位置。

如上文结合图5所述，处理电路可确定可连接第一分拣位置(即，物品的起始位置)和分拣目的地的相对位置关系。在一些示例中，该相对位置关系可对应于连接第一分拣位置和分拣目的地的最短路线，如上所述。如上文结合图5所述，可基于与物料搬运系统相关联的布局数据来确定相对位置关系。

在一些示例中，物料搬运系统可接收要从一个或多个分拣位置分拣、传送和/或运输到一个或多个分拣目的地的多个物品。在此类示例中，处理电路可确定连接物品中的每个的对应分拣位置和对应分拣目的地中的每个的相对位置关系。在一些示例中，每个相对位置关系可对应于连接每个分拣位置和每个分拣目的地的最短路线。在一些示例中，处理电路可确定与多个物品的第一分拣位置和分拣目的地相关联的这些最短路线(对应于相对位置关系)之间的一个或多个交点。

在一些示例中，处理电路可基于这些交点来确定多个分拣位置。例如，处理电路可为每个交点设置分拣位置。在此类示例中，通过使用最短路线的交点来设置分拣位置，处理电路可识别一个或多个机械手装置的一个或多个现有位置或放置位置，使得这些机械手装置可被策略性地放置/定位，从而以最快的方式分拣、传送和/或运输多个物品，如下文进一步描述的。

在框1006处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可至少部分地基于多个分拣位置来确定第一分拣路径。在一些示例中，第一分拣路径可连接在框1006处确定的分拣位置中的一个或多个。

在一些示例中，处理电路可进一步优化第一分拣路径。例如，如下文将结合至少框1008所述，一个或多个机械手装置可执行第一分拣路径。就这一点而言，处理电路可基于与这些机械手装置相关联的起始/发起时间来调整第一分拣路径，使得这些机械手装置仅需要最短时间量来被开启并且/或者基于分拣路径来分拣/传送/运输一个或多个物品。附加地或另选地，处理电路可基于分拣目的地来优化第一分拣路径。例如，处理电路可调整第一分拣路径，并且使机械手装置在最短时间量内针对特定分拣目的地分拣、传送和/或运输所有物品，因此允许例如在最短的时间量内从物料搬运系统运输这些物品。附加地或另选地，处理电路可基于物品来优化第一分拣路径。例如，处理电路可调节第一分拣路径，并且使机械手装置在最短时间量内分拣、传送和/或运输一个或多个特定物品。

在框1008处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定一个或多个机械手装置的多个放置位置以执行第一分拣路径。

例如，一个或多个机械手装置的放置位置中的每个可对应于在框1004处确定的分拣位置中的每个，使得这些一个或多个机械手装置可执行在框1006处确定的第一分拣路径，以将物品分拣、传送和/或运输到分拣目的地。

在一些示例中，可至少部分地基于与物料搬运系统相关联的布局数据来确定放置位置。例如，处理电路可移除可与布局数据所指示的任何障碍物点相交和/或重叠的任何放置位置。附加地或另选地，处理电路可基于物料搬运系统的限制(例如，基于布局数据中所指示的物料搬运系统的尺寸)来确定放置位置。

在一些示例中，可至少部分地基于与每个机械手装置相关联的尺寸数据和与物料搬运系统相关联的布局数据来确定放置位置。例如，处理电路可基于确定这些放置位置使机械手装置能够在物料搬运系统的限制(例如，基于布局数据)内操作(例如，基于尺寸数据)来选择一个或多个放置位置。

在一些示例中，处理电路可为物料搬运系统内的每个机械手装置生成机械手方案，并且可将该机械手方案传输到对应的机械手装置，从而使一个或多个机械手装置被移动、放置和/或定位到在框1008处确定的放置位置，并且随后可使这些机械手装置将这些物品分拣、传送和/或运输到其对应的分拣目的地。在一些示例中，处理电路可为物料搬运系统内的所有机械手装置生成设施方案。

例如，处理电路可将包括机械手方案的数据传输到移动机器人。机械手方案可包括与放置位置相关联的位置指示器。如上所述，移动机器人可实现一种或多种定位技术来解释位置数据以识别物料搬运系统内对应于放置位置的目的地位置。基于这些定位技术，移动机器人的微控制器可计算从移动机器人的当前位置到目的地位置的行进路径，并且还可激活移动机器人的转向机构以引导并使移动机器人行进到目的地位置。

方法1000可在框1010处结束。

现在参见图11，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法1100。具体地，示例性方法1100可示出计算多个分拣路径并选择用于分拣、传送和/或运输物品的最佳路径的示例性实施方案。在一些示例中，方法1100可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法1100可在框1101处开始。在框1103处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可计算与多个分拣位置中的一个或多个相关联的多个候选路径。

在一些示例中，可例如根据如上所述的图10的框1004确定多个分拣位置中的一个或多个。在一些示例中，多个候选路径中的每个可连接多个分拣位置中的一个或多个。在一些示例中，多个候选路径中的每个候选路径可与一个或多个机械手装置中的至少一个机械手装置相关联。例如，如上文结合图10的框1008所述，处理电路可确定一个或多个机械手装置的多个放置位置，并且可使一个或多个机械手装置移动、放置或定位在其对应放置位置。

在框1105处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可计算与多个候选路径相关联的多个运输时间。

在一些示例中，处理电路可至少部分地基于与机械手装置中的每个相关联的处理时间来计算多个运输时间。例如，处理电路可确定分配给候选路径的每个机械手装置的处理时间，类似于上文结合图7所述的那些。处理电路可将这些机械手装置的处理时间相加以确定对应候选路径的运输时间。

在框1107处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可从多个候选路径中选择与多个运输时间中的最少运输时间相关联的候选路径。

在一些示例中，当选择候选路径时或在其之后，处理电路可使与所选择的候选路径相关联的一个或多个机械手装置将一个或多个物品分拣、传送和/或运输到其对应分拣目的地。

方法1100可在框1109处结束。

现在参见图12，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法1200。具体地，示例性方法1200可示出动态重新配置分拣路径的示例性实施方案。在一些示例中，方法1200可由处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)执行。

方法1200可在框1202处开始。在框1204处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可使第一机械手装置将第一物品运输到与第二机械手装置相关联的第二分拣位置，类似于上文结合图5、图6和图9所述的那些。

在框1206处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可确定第二机械手装置是否与预定义的指示器相关联。

在一些示例中，该预定义的指示器可包括以下中的至少一者：(1)第二机械手装置离线的指示，或(2)与该第二机械手装置相关联的错误消息。在一些示例中，处理电路可从数据存储库接收预定义的指示器，该数据存储库可存储与物料搬运系统内的机械手装置相关联的状态消息。在一些示例中，处理电路可基于从第二机械手装置接收的状态数据来确定该第二机械手装置是否与预定义的指示器相关联。

在一些示例中，预定义的指示器可基于和/或指示与第二机械手装置相关联的一个或多个附加操作状态。例如，处理电路可确定第二机械手装置的处理时间(例如，基于上文图7所确定的)是否已超过预先确定的阈值。如果是，则处理电路可确定第二机械手装置与预定义的指示器相关联。附加地或另选地，处理电路可确定分配给第二机械手装置的制品的数量(例如，基于上文图7所确定的)是否已超过预先确定的阈值。如果是，则处理电路可确定第二机械手装置与预定义的指示器相关联。

在框1206处，如果处理电路确定第一物品不与预定义的指示器相关联，则方法1200可前进至框1212，在该框处，处理电路可使第二机械手装置运输第一物品。

在框1206处，如果处理电路确定第一物品与预定义的指示器相关联，则方法1200可前进至框1208。在框1208处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可从一个或多个机械手装置确定第三机械手装置，类似于上文结合图5、图6、图7和图8所述的那些。例如，处理电路可计算与一个或多个机械手装置相关联的多个处理时间，并且可选择与多个处理时间中的最少处理时间相关联的第三机械手装置，类似于上文结合图7所述的那些。

在框1210处，处理电路(诸如上文结合图1和图2所述的计算实体109的处理单元204)可使第三机械手装置将第一物品从第二分拣位置运输到分拣目的地，类似于上文结合图5所述的那些。

方法1200可在框1214处结束。

现在参见图13至图17，示出了本公开的各种示例。具体地，这些示例可与双层分拣系统相关。

现在参见图13，示出了根据本公开的各个方面和实施方案的初级分拣传送机和次级分拣站的示例性实施方案1300。

传送机1302可沿着传送机1302传送或运输物品、包装件和其他物体，并且可包括分拣系统(例如，蹄式分拣机、桨式分拣机或其他分拣系统)以将物品的子集从一个或多个转向路径1304分拣到分拣单元1306中。然后可将分拣单元1306中的物品运输到第二分拣区域，其中机械手臂1312可执行第二分拣并将分拣台1308上的物品分拣到播种墙1310中。在物品被分拣到播种墙1310中之后，这些物品可被手动地处理、标记、扫描和/或运输到最终目的地或运输到Gaylord纸箱1314中以供运输。

在一个实施方案中，移动机器人可以将分拣单元1306中的物品或物体运输到第二分拣位置，而不是手动将分拣单元1306从第一分拣位置运输到第二分拣位置。移动机器人还可被配置为将物品从购物车倾倒到分拣台1308上。

在各种实施方案中，分拣装置可包括处理器和存储可执行指令的存储器，该可执行指令在由处理器执行时促进操作的执行。这些操作可包括促进传送机和分拣系统对一组物品的预分拣，并且基于第一预定义的标准来将该组物品的子组物品引导到第一分拣位置。这些操作还可包括由机械手臂至少部分地基于第二预定义的标准来促进物品到第二分拣位置的分拣，并且机械手臂可扫描物品以确定标签信息，并且可基于该标签信息确定第二分拣位置。

例如，处理电路可包括预分拣部件，该预分拣部件可确定将正沿传送机传送的一个或多个物品放置在哪条转向路径或哪个分拣单元。分拣单元目的地可基于物品的最终目的地，或者基于相关联的次级分拣机(例如，机械手臂)正经受的负载的确定。例如，处理电路可使所有物品被引导到单个分拣单元的一组相关联的目的地，并且次级分拣器可将物品分拣到单独的目的地。

现在参见图14，示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性次级分拣站的实施方案1400。在一个实施方案中，机械手臂1312可将来自分拣台1308的物品分拣到播种墙1310的一个或多个单元1402中。机械手臂1312可使用视觉系统来分割、拾取、扫描和抓握物品，类似于上文所述的那些。在一个实施方案中，物品可通过物品的某种堆叠来以无序模式放置在分拣台1308上。机械手臂1312可识别物品、抓握物品以及旋转或翻转物品，以便找到要扫描的条形码或其他标签。一旦被扫描，机械手臂1312和/或自动化系统可确定物品被路由或应被路由到何处，并且可被放置在机械手播种墙的适当单元中，类似于上文所述的那些。在一个实施方案中，机械手臂还可在扫描过程期间将标签附接到物品。

现在参见图15，示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性初级分拣传送机和示例性次级分拣站的另一个实施方案1500。

传送机1502可将物品、包装件和其他物体沿着传送机1502传送或运输，并且可包括分拣系统(例如，滑块分拣机、桨式分拣机或其他分拣系统)以将物品的子集从一个或多个转向路径1504分拣到分拣单元1506中。然后可将分拣单元1506中的物品运输到第二分拣区域(手动地或由自动移动机器人)，其中机械手臂1510可执行次级分拣并将分拣台1508上的物品分拣到安装在手推车上的一个或多个邮件袋1512中。一旦被分拣，邮件袋1512就可被运输(手动地或由移动机器人1514)到另一分拣区域，在那里该邮件袋可被看管、加标签、扫描和/或运输到最终目的地或被放入一个或多个Gaylord纸箱1516中。

现在参见图16，示出了根据本公开的各个方面和实施方案的示例性次级分拣站的实施方案1600。在一个实施方案中，机械手臂1510可将来自分拣台1508的物品分类为一个或多个袋1512或其他分拣箱。机械手臂1510可使用视觉系统来分割、拾取、扫描和抓握物品。在一个实施方案中，物品可通过物品的某种堆叠来以无序模式放置在该台上。机械手臂1510可识别物品、抓握物品以及旋转或翻转物品，以便找到要扫描的条形码或其他标签。一旦被扫描，机械手臂1510和/或自动化系统可确定物品被路由或应被路由到何处，并且可被放置在机械手播种墙的适当单元中，类似于上文所述的那些。在一个实施方案中，机械手臂还可在扫描过程期间将标签(或提供另一个指示器)附接到物品。移动机器人1514可被配置为将分拣单元1506运输到第二分拣位置，或将分拣箱运输到适当的Gaylord纸箱。

现在参见图17，示出了根据本公开的一些实施方案的示例性方法1700。图17示出了根据本公开的各个方面和实施方案的用于执行初级分拣和次级分拣的示例性方法1700。图17中的示例性方法1700可例如由图13至图16中的系统来实现。虽然为了简化说明而将这些方法示出和描述为一系列方框，但是应当理解和认识到，要求保护的主题不受这些方框的次序的限制，因为一些方框可以不同的次序进行并且/或者与本文所描绘和描述的其他方框同时进行。此外，实现在下文中所述的方法可能并不需要所有示出的方框。

方法1700可在框1701处开始。在框1703处，处理电路可促进传送机和分拣系统对一组物品进行预分拣，并且该组物品中的物品子组可基于第一预定义的标准被引导到第一分拣位置。

例如，如上所述，所述物料搬运系统包括传送机和经由多个转向路径连接到传送机的多个分拣单元。在一些示例中，第一分拣位置可与多个分拣单元中的一个分拣单元相关联。在一些示例中，传送机可包括以下中的至少一者：(1)滑块分拣机，或(2)桨式分拣机。

在一些示例中，第一预定义的标准可包括但不限于与这些物品相关联的物品标识和/或与这些物品相关联的一个或多个特征，类似于上文所述的那些。

在框1705处，处理电路可促进机械手臂基于第二预定义的标准将一组物品预分拣到第二分拣位置。在一些示例中，图像捕获装置(其可以例如结合到机械手臂中)可扫描物品以确定其对应的物品标识，并且可基于物品标识确定第二分拣位置，类似于上文所述的那些。

在一些示例中，第二预定义的标准可包括但不限于与这些物品相关联的物品标识和/或与这些物品相关联的一个或多个特征，类似于上文所述的那些。

方法1700可在框1707处结束。

本公开的各种实施方案的以上描述和对应附图以及说明书摘要中描述的内容在本文中为了进行示意性的说明而描述，并且并非旨在穷举或将所公开的实施方案限于所公开的精确形式。应当理解，本领域的普通技术人员可以认识到，具有修改、置换、组合和添加的其他实施方案可以被实现以用于执行所公开的主题的相同、类似、代替或替代的功能，并且因此被认为在本公开的范围内。因此，所公开的主题不应限于本文所述的任何单个实施方案，而是应根据以下权利要求的广度和范围来解释。

Claims

1.一种设备，所述设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个非暂态存储器，所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备：

接收与在物料搬运系统的第一分拣位置处的第一物品相关联的成像数据；

至少部分地基于所述成像数据来确定所述第一物品的分拣目的地；

至少部分地基于所述第一分拣位置和所述分拣目的地来从一个或多个机械手装置中确定多个第一层机械手装置和多个第二层机械手装置；

生成用于所述第一物品的第一分拣方案，其中所述第一分拣方案指示与所述物料搬运系统的所述多个第一层机械手装置中的至少一个第一层机械手装置和所述多个第二层机械手装置中的至少一个第二层机械手装置相关联的第一分拣路径；以及

使所述多个第一层机械手装置中的所述至少一个第一层机械手装置和所述多个第二层机械手装置中的所述至少一个第二层机械手装置至少部分地基于所述第一分拣方案来运输所述第一物品。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步至少部分地基于所述成像数据来确定与所述第一物品相关联的物品标识，其中确定所述分拣目的地进一步基于所述物品标识。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述成像数据包括所述第一物品的扫描图像，其中当确定所述物品标识时，所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步基于所述扫描图像来识别物品标签。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个第二层机械手装置在所述第一分拣路径中位于所述多个第一层机械手装置的下游。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步：

从所述多个第一层机械手装置中选择第一层机械手装置；以及

选择与所述多个第二层机械手装置中的第二层机械手装置相关联的第二分拣位置。

6.根据权利要求5所述的设备，其中当选择所述第一层机械手装置时，所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步：

确定与所述多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的对应的负载指示器，其中所述对应的负载指示器指示分配给所述多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置的物品的数量，其中选择所述第一层机械手装置至少部分地基于所述对应的负载指示器。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步至少部分地基于所述对应的负载指示器来计算所述多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置的对应的处理时间，其中选择所述第一层机械手装置进一步基于所述对应的处理时间。

8.根据权利要求5所述的设备，其中当选择所述第一层机械手装置时，所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步确定与所述多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的对应的时间表指示器，其中选择所述第一层机械手装置至少部分地基于所述对应的时间表指示器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述对应的时间表指示器指示与所述多个第一层机械手装置中的每个第一层机械手装置相关联的维护时间表。

10.根据权利要求5所述的设备，其中当选择与所述第二层机械手装置相关联的所述第二分拣位置时，所述至少一个非暂态存储器和所述计算机程序代码被配置为利用所述至少一个处理器，使所述设备进一步确定与所述多个第二层机械手装置中的每个第二层机械手装置相关联的对应的负载指示器，其中选择所述第二分拣位置至少部分地基于所述对应的负载指示器。