CN113287128A - 利用一个或多个物体处理系统使用掉落传送器来分离物体的系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种分发系统，该分发系统与和物体处理系统一起使用的导入系统一起使用。该分发系统将不相似的物体分发到多个接收单元中的一个中。该分发系统包括推进系统，该推进系统用于将传送器上的物体从该传送器推进到包括至少一个可致动的门的溜槽，以用于使该物体选择性地通过该至少一个可致动的门掉落，该溜槽通向第一接收站，其中第二接收站被定位在该至少一个可致动的门下方。

Description

利用一个或多个物体处理系统使用掉落传送器来分离物体的 系统和方法

优先权

本申请要求于2019年1月8日提交的美国临时专利申请序列号No.62/789,775的优先权；并且本申请要求于2019年10月23日提交的美国专利申请序列号No.16/661,820的优先权，该美国专利申请No.16/661,820要求于2019年8月8日提交的美国临时专利申请序列号No.62/884,351和于2018年10月23日提交的美国临时专利申请序列号No.62/749,509的优先权；并且本申请进一步要求于2019年8月16日提交的美国专利申请序列号No.16/543,105的优先权，该美国专利申请No.16/543,105是于2018年4月18日提交的美国专利申请序列号No.15/956,442的继续申请，该美国专利申请No.15/956,442要求于2017年4月18日提交的美国临时专利申请序列号No.62/486,783的优先权，所述所有申请的公开在此通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明大体涉及自动化(例如，可编程运动)和其他处理系统，并且特别地涉及目的在于在要求各种物体(例如，物品、包裹或包装)被处理(例如，分拣和/或以其他方式分发)到若干输出目的地的环境中使用的可编程运动(例如，机器人)系统。

许多物体分发系统以有序或无序的流的方式接收物体，这些物体可以作为个体的物体或聚合成组(诸如在袋中)的物体被提供，这些物体在若干种不同的运输工具(通常是传送器(conveyor)、卡车、托盘、盖洛德(Gaylord)或货箱等)中的任何一种上到达。然后每一个物体必须被分发到正确的目的地容器，该目的地容器由与该物体相关联的标识信息来确定，该标识信息通常由打印在该物体上的标签来确定。目的地容器可以采取多种形式，诸如袋或货箱或手提袋(tote)。

此类物体的处理传统地通过工人完成，工人例如利用手持式条形码扫描仪扫描该物体并且然后将该物体放置在被分配的位置处。例如许多订单履行操作通过采用被称为波次拾取的处理来实现高效率。在波次拾取中，从仓库架中拾取订单并将订单放置在容纳下游分拣的多个订单的位置处(例如，到货箱中)。在处理阶段，标识个体的物体，并将多物体订单合并到例如单个货箱或货架位置，使得它们可被打包，然后被装运给客户。这些物体的处理(例如，分拣)传统上由手工完成。人工分拣员从进入的货箱中拾取物体，找到该物体上的条形码，用手持式条形码扫描仪扫描条形码，从所扫描的条形码确定用于该物品的合适货箱或货架位置，并且然后将物品放入所确定的货箱或货架位置，其中针对该订单的所有物体都被限定为属于该货箱或货架位置。还提出了用于订单履行的自动化系统。参见例如美国专利申请公开No.2014/0244026，其公开了机器人臂以及可移动到机器人臂可触及范围内的弓形结构的使用。

在常规的包裹分拣系统中，工人或自动化系统通常按到达顺序检取物体，并基于一组给定的启发法将每一个物体分拣到收集货箱中。例如，相似类型的所有物体可能转到一个收集货箱，或者单个客户订单中的所有物体，或者目的地为相同装运目的地的所有物体等。工人或自动化系统被要求接收物体并将每一个物体移至它们的被分配的收集货箱。如果不同类型的输入(接收到的)物体的数量很大，则需要大量的收集货箱。

此类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匹配到所分配的收集货箱。此类系统可能在某种程度上需要大量的收集货箱(并因此需要大量的物理空间、巨大的资本成本和大量的运营成本)，因为所有物体一次分拣到所有目的地并不总是最有效的。

某些部分自动化分拣系统涉及使用再循环传送器和倾斜托盘，其中倾斜托盘通过人工分拣(人工导入)接收物体，并且每一个倾斜托盘移动经过扫描仪。然后扫描每一个物体并将每一个物体移动到分配给该物体的预定义的位置。然后倾斜托盘以使物体落入该位置。此外，部分自动化系统(诸如炸弹舱式再循环传送器)涉及在托盘被定位在预定义的溜槽上方时使托盘打开每个托盘的底部上的门，并且然后物体从托盘落入溜槽中。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领域是缺乏的。如上所述，这些传送器具有可以装载物体的离散托盘；然后它们穿过扫描通道，扫描通道扫描物体并将物体与物体所在的托盘关联。当托盘经过正确的货箱时，触发机构使托盘将物体倒入货箱中。然而，此类系统的缺点是，每一个转向都需要致动器，这增加了机械复杂性，并且每一个转向的成本可能非常高。

替代方式是使用人类劳动来增加系统中可用的转向的数量或收集货箱的数量。这降低系统安装成本，但增加运营成本。然后，多个单元可以并行工作，有效地线性增加吞吐量，同时将昂贵的自动化转向的数量保持在最小值。此类转向不标识物体，也不能将其转向到特定的地点，而是他们与束中断或其他传感器一起作用来设法确保不加区分的一群物体得到适当的转向。此类转向的较低的成本与少量的转向相结合，使整个系统转向成本保持较低。

不幸的是，这些系统不解决对系统货箱总数的限制。该系统简单地将全部物体的相等份额转向(divert)到每一个并行手动单元。因此每一个并行分拣单元必须具有所有相同的收集货箱指定；否则物体可能被递送到没有该物体被映射到的货箱的单元。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货箱或托盘中，然而对于处理这种不同大小和重量的物体是高效的。

此外，此类系统需要人类职员监督物体的导入，其中处理系统可能接收到其可能无法有效操纵或根本无法操纵的物体。

发明内容

根据一方面，本发明提供了一种分发系统，该分发系统与和物体处理系统一起使用的的导入系统一起使用。该分发系统将不相似的物体分发到多个接收单元中的一个中。该分发系统包括推进系统，该推进系统用于将传送器上的物体从该传送器推进到包括至少一个可致动的门的溜槽，以用于使该物体选择性地通过该至少一个可致动的门掉落，该溜槽通向第一接收站，其中第二接收站被定位在该至少一个可致动的门下方。

根据另一方面，本发明提供了一种分发系统，该分发系统在与物体处理系统一起使用的导入系统中。该分发系统提供了将不相似的物体分发到多个接收单元中的一个中。该分发系统包括推进系统，该推进系统用于将传送器上的物体从该传送器推进到包括至少两个可致动的门的溜槽，以用于使该物体选择性地通过该至少两个可致动的门掉落，接收站中的至少一个被定位在该溜槽的较低端和可致动的门下方中的任何一个处。

根据进一步方面，本发明提供了一种在与物体处理系统一起使用的导入系统中提供物体的分发的方法。该方法包括将传送器上的多个不相似的物体提供到推进系统；将该传送器上的物体从该传送器推进到包括至少一个可致动的门的溜槽，以用于使该物体选择性地通过该至少一个可致动的门掉落；使该物体从该传送器掉落到该溜槽；以及致动该至少一个可致动的门以使该物体朝向第一接收站掉落，该第一接收站被定位在该至少一个可致动的门下方。

附图说明

参考附图可以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处理系统和导入系统的说明性图解视图；

图2示出了图1的导入系统的输入站的说明性图解视图；

图3A-图3D示出了在图2的输入站处由感知单元移动的物体的各阶段的说明性图解视图；

图4A-图4D示出了在图3A-图3D的输入站中移动的物体的各阶段的说明性图解侧视图；

图5示出了图1的感知单元的说明性图解底侧视图；

图6A-图6C示出了来自图5的采用成像(图6A)、边缘检测(图6B)和体积扫描(图6C)的感知单元的物体的说明性图解视图；

图7示出了根据系统的一方面的包括特殊处理词的标签的说明性图解视图；

图8示出了根据系统的一方面的已贴标签的物体的的说明性图解视图，其中标签包括(多个)特殊处理图像；

图9示出了根据本发明的另一个实施例的处理系统和导入系统的说明性图解视图，其包括可变形物体导入限制系统；

图10A-图10C示出了在图9的可变形物体导入限制系统中正在被处理的物体的说明性图解侧视图；

图11示出了根据本发明的进一步实施例的处理系统和导入系统的说明性图解视图，其包括输入站处的可编程运动设备；

图12示出了图11的系统的输入站的说明性图解视图；

图13示出了图11和图12的输入站的可编程运动设备的说明性图解视图，包括附加的可选的接合物体感知单元(图11和图12中未示出)；

图14示出了具有图13的附加的可选的接合物体感知单元的所抓取的物体的说明性图解视图；

图15示出了根据本发明的一方面的具有一组照明源和所接合的感知单元的图14的所抓取的物体的说明性图解视图；

图16示出了图14的系统的说明性图解侧视图，其示出了两组感知单元；

图17示出了图15的系统的说明性图解侧视图，其示出了图16中示出的两组感知单元；

图18示出了根据本发明的另一个方面使用的3D扫描仪系统的说明性图解视图；

图19示出了根据本发明的进一步的方面正在被使用的多个3D扫描仪系统的说明性图解视图；

图20示出了抓取物体的末端执行器的3D扫描处理的说明性图解视图；

图21示出了物体和正在抓取物体的末端执行器的一部分的净3D扫描的说明性图解视图，其示出了将被移除的末端执行器的3D扫描的部分；

图22A-图22D示出了根据本发明的一方面正在承受可变形性测试的物体的说明性图解视图；

图23示出了根据本发明的一方面的用于与预处理系统一起使用的物体处理系统的说明性图解视图；

图24示出了图23的物体处理系统的说明性图解侧视图；

图25示出了图23的物体处理系统的说明性图解后视图；

图26示出了图23的物体处理系统中的处理站的说明性图解视图；

图27示出了图23的物体处理系统中的主要感知系统的说明性图解前视图；

图28A-图28C示出了图23的物体处理系统中的转向站的说明性图解视图，其示出了物体在传送器上(图28A)，由转向桨接合(图28B)，以及将物体卸入托架(图28C)；

图29示出了图23的物体处理系统中的目的地部分的说明性图解视图；

图30示出了图29的目的地部分的说明性图解视图，其中托架沿着轨道移动并将物体卸入目的地货箱中；

图31示出了根据本发明的一方面的导入系统的说明性图解布局模型视图；

图32示出了根据本发明的另一方面的另一个导入系统的说明性图解布局模型视图，其示出了与图9的系统类似的布局；

图33示出了根据本发明的另一个方面的导入系统的说明性图解模型视图，该导入系统包括分类系统；

图34示出了根据本发明的实施例的导入系统以及多个处理系统的说明性图解视图；

图35示出了根据本发明的另一个实施例的导入系统以及多个处理系统的说明性图解视图；

图36示出了根据本发明的进一步实施例的导入系统以及多个处理系统的说明性图解视图；

图37示出了根据本发明的实施例的多个导入系统以及多个处理系统的说明性图解视图；

图38示出了根据本发明的另一个实施例的多个不同的导入系统以及多个处理系统的说明性图解视图；

图39A和图39B示出了根据本发明的一方面的重量感测传送器部分的说明性图解视图，该重量感测传送器部分包括重量秤；

图40A和图40B示出了根据本发明的一方面的重量感测传送器部分的说明性图解视图，该重量感测传送器部分包括负载单元或力扭矩传感器；

图41A-图41D示出了根据本发明的一方面的重量感测传送器部分的说明性图解视图，其进一步确定物体的质心；

图42A和图42B示出了根据本发明的一方面的重量感测传送器部分的说明性图解视图，该重量感测传送器部分包括多个秤；

图43A-图43C示出了根据本发明的一方面的重量感测传送器部分的说明性图解视图，该重量感测传送器部分包括具有负载单元或力扭矩传感器中的任何一者的多个辊；

图44示出了根据本发明的一方面所使用的末端执行器的说明性图解视图，该末端执行器包括负载单元或力扭矩传感器中的任何一者；

图45示出了根据本发明的一方面所使用的末端执行器的说明性图解视图，该末端执行器包括磁性传感器；

图46示出了根据本发明的一方面所使用的末端执行器的说明性图解视图，该末端执行器包括真空流和/或压力传感器；

图47示出了根据本发明的一方面所使用的重量感测托架的说明性图解视图；

图48示出了图47的重量感测托架的说明性图解侧视图；

图49示出了根据本发明的一方面的导入系统的说明性图解视图，该导入系统包括倾斜传送器，该倾斜传送器具有包括炸弹舱升降门的传送器部分；

图50A和图50B示出了根据本发明的一方面的在水平传送器上方的图49的传送器部分的说明性图解视图；

图51A和图51B示出了图50A和图50B的传送器部分的说明性图解端视图；

图52A和图52B示出了根据本发明的一方面所使用的传送器部分的说明性图解视图，该传送器部分包括在进一步的倾斜的传送器上方的炸弹舱门；

图53示出了根据本发明的一方面所使用的具有真空辊的可透气传送器部分的说明性图解视图；

图54示出了根据本发明的一方面的导入系统的说明性图解视图，该导入系统包括可透气传送器部分和真空辊；

图55A-图55D示出了在提供按重量分拣的系统中的图54的可透气传送器部分和真空辊的说明性图解侧视图；

图56示出了根据本发明的一方面的导入系统的说明性图解视图，该导入系统包括传送器到传送器运输站；

图57示出了根据本发明的一方面所使用的具有鼓风机和真空源的可透气传送器部分的说明性图解视图；

图58示出了图57的可透气传送器部分、鼓风机和真空的说明性图解侧视图；

图59A-图59C示出了用于移动物体的图57的可透气传送器部分、鼓风机和真空的说明性图解侧视图；

图60示出了根据本发明的一方面所使用的具有侧鼓风机和侧真空源的可透气传送器部分的说明性图解视图；

图61示出了根据本发明的一方面所使用的具有侧鼓风机和侧真空源以及底侧鼓风机源的可透气传送器部分的说明性图解视图；

图62示出了根据本发明的一方面所使用的具有侧鼓风机和侧真空源的传送器部分的说明性图解视图；

图63示出了根据本发明的一方面所使用的具有相对溜槽的图62的传送器部分、侧鼓风机和侧真空源的说明性图解视图；

图64示出了图63的传送器部分、侧鼓风机、侧真空源和相对溜槽的说明性图解视图；

图65示出了根据本发明的一方面所使用的传送器部分的说明性图解视图，该传送器部分包括双向辊和一对相对溜槽；

图66A和图66B示出了根据本发明的一方面所使用的传送器部分的说明性图解视图，该传送器部分包括双向辊和具有炸弹舱门的一对相对溜槽；

图67示出了根据本发明的一方面所使用的传送器部分的说明性图解视图，该传送器部分包括侧鼓风机和侧真空源以及具有炸弹舱门的一对相对溜槽；

图68A和图68B示出了根据本发明的一方面所使用的具有侧桨和一对相对溜槽的传送器部分的说明性图解视图；

图69示出了根据本发明的一方面所使用的具有侧桨和相对溜槽的传送器部分的说明性图解视图，该侧桨和相对溜槽中的一个包括炸弹舱门；

图70示出了与如参考图1、图9、图11、图34-图38、图49、图54、图56和图63-图69所公开的采用手动和自动化处理站的导入系统一起使用的多个处理系统的说明性图解视图；

图71示出了与采用如参考图63-图69所公开的自动化载体和自动化处理站的导入系统一起使用的物体处理系统的说明性图解视图；

图72示出了与采用如参考图63-图69所公开的自动化载体和手动处理站的导入系统一起使用的物体处理系统的说明性图解视图；以及

图73示出了与采用如参考图63-图69所公开的自动化载体的导入系统一起使用的物体处理系统的说明性图解视图，该导入系统包括手动和自动化处理站两者；

所示出的附图仅用于说明性目的。

具体实施方式

根据一个实施例，本发明提供了一种导入过滤系统，在该导入过滤系统中，物体(例如，包装)被屏蔽并被限制进入物体处理系统。根据本发明的某些方面，只有满足所定义标准的物体可以由物体处理系统处理。导入过滤系统包括至少一个评估系统以及多个处理路径，该多个处理路径中的至少一个通向根据本发明的某些方面的物体处理系统。

自动化包装分拣系统需要能够对个体的包装进行单分(singulate)和分拣，以便将它们路由到特定的目的地。一些包装分拣系统使用机器人拾取系统来操纵包装。机器人获得包装上的夹持，将该包装与一堆其他包装分开到该包装可以然后扫描的位置并将该包装发送到分拣位置。此类自动化包装处理系统不可避免地会遇到无法处理的包装，例如，包裹超出了系统的包装规格。例如，机器人或夹持器只能拾取重量规格内的货品。因此，它无法操纵的货品可能包括太轻或太重、太大或太小，或者以其他方式无法由系统操纵的货品。

这些不兼容的包装可能会阻塞系统。如果它们太大，可能会在通过机器人包装分拣系统时卡在传送系统上，从而阻止其他包装流过。不兼容的包装也可能降低分拣系统的有效吞吐量。如果它们确实通过了，并以一堆的形式呈现给机器人拾取系统，那么机器人可能会尝试拾取不兼容的包装。如果包装超出了系统的规格，那么所产生的物体上的夹持可能不足以安全地运输货品，机器人可能会掉落包装并且可能损坏包装。替代地，如果它能够成功地拣选和运输包装，那么在这样做的过程中，它可能会在用力移动不合规格的包装的时以某种方式损坏机器人拾取系统。

兼容的包装规格可能包括：有效包装重量范围、兼容的包装尺寸范围、一组有效标签类型(例如，采用印刷标签还是粘贴标签)、排除标记为易碎品的货品、排除标记为已投保高价值因此优选地手工更小心地分拣的货品、排除标记为含有危险材料的货品(诸如锂离子电池)、以及排除出于任何其他原因可能在数据库中被标为需要例外或手动处理的包裹。期望提供一种系统，该系统在不兼容的包装到达包装处理系统之前过滤掉它们，和/或改进包装处理系统的能力以具体地识别不兼容的包装，使得不在需要手动操纵的物体上尝试机器人拾取。

根据实施例，本发明提供一种对物体到物体处理系统的导入进行限制和管理的导入系统。在某些方面，该系统提供了多种方法以在不兼容的包装到达由一个或多个机器人拾取器组成的包装分拣系统之前自动地将它们重新路由，或者如果它们到达机器人拾取区域则将它们的影响最小化。

例如，图1示出了对正在被馈送到物体处理系统12的物体进行过滤(例如，限制或管理)的导入系统10。导入系统10包括输入站14，物体例如以传送器22上的单一流的形式呈现给该输入站14。图1、图9、图11、图23、图34-图38、图49、图56和图70的系统的传送器中的任一个可以是装楔子的(cleated)或未装楔子的传送器，并且系统可以经由多个传感器和/或传送器速度控制系统来监测传送器的移动(从而监测其上的物体)。传送器22的响应评估部分16包括一个或多个传输辊组30，以及一个或多个扰动辊32，如图2所示。进一步参考图3A-图3D，感知单元(例如，相机或扫描仪)18被定向为水平地朝向传送器部分16，感知单元(例如，相机或扫描仪)20被定向为向下朝向传送器部分16。

参考图4A-图4D，当物体沿着传输辊30行进时，该物体将接触扰动辊32(如图4B所示)。(多个)扰动辊32可以是较大直径的辊中的任一个，或者可以相对于传输辊30升高，并且可以以比传输辊30更快的旋转速度旋转。以此方式，并且使用感知单元18、20，系统可以(与计算机处理系统100一起)确定物体34的各种各样的特性。例如，辊32可以安装在力扭矩传感器上(如下文参考图40A-图42C进一步讨论的)，并且当(使用感知单元18)确定物体34在辊32上平衡时，系统可以确定估计的重量。因此力扭矩传感器上的(多个)辊32可以用于在物体在该(多个)辊上方经过时确定物体的重量。

此外，如果(多个)辊32以更快的旋转速度旋转，则当(多个)辊接合物体以及从(多个)辊卸下物体时，系统可以确定物体34的惯性值。还可以确定或估计各种各样的进一步的特性，诸如例如，如本文和下文进一步所讨论的，使用(多个)辊结合感知单元来确定或估计质心(COM)。系统可以通过观察物体是否分开和/或在(多个)辊32上移动时物体的形状是否改变，进一步使用感知单元和(多个)辊32(与计算机处理系统100一起)来确定物体是否是可折叠的袋，和/或再次使用(多个)感知单元和(多个)辊32来确定所假定的物体34是否实际上是多拾取(包括多个物体)。根据本发明的进一步的方面，传输辊30可以由位于扰动辊32的高度以下的传送器部分代替。

导入系统10可以进一步包括位于传送器22上方(比单元20更高)的多用途感知单元24以用于如图1所示查看物体27。感知单元24包括灯74以及一个或多个感知单元76(例如，扫描仪或相机)以用于检测传送器22上的物体上的任何标识标记(例如，条形码、QR码、RFID、标签等)。

感知单元24还包括扫描和接收单元80、82，以及边缘检测单元84，以用于捕获传送器22上的所选择的物体的各种特性。图6A示出了来自捕获系统的视图，并且知道空传送器22的视图的所记录的体积，可以估计物体27的体积V₂₇。特别地，如图6C所示，对物体27进行体积扫描。将该体积与关于由感知单元18、20提供的由标识标记标识的货品的所记录的数据或所记录的物体数据进行比较。

根据本发明的进一步的方面，该系统可以附加地采用边缘检测传感器84，该边缘检测传感器84(再次与处理系统100一起)用于例如使用关于强度、阴影检测、或回波检测等中的任一个的数据检测货箱中任何物体的边缘，并且可以用于例如，确定尺寸、形状和/或轮廓中的任一个，如图6B所示。

可以使用扫描单元80和接收单元82(与图1中所示的处理系统100一起)进行体积扫描，该扫描单元80和接收单元82发送和接收信号(例如，红外信号)。参考图6C，可以例如使用光检测和测距(LIDAR)扫描仪、脉冲飞行时间相机、连续波飞行时间相机、结构光相机或无源立体相机中的任一者来获取体积数据。

如下文参考图39A-图43C更详细地讨论的，还可以使用重量感测传送器部分来确定物体的重量。例如，图1的重量感测传送器部分55可以用于确定物体8的重量(再次，如下文所讨论的)。当物体被馈送通过输入站时，物体将穿过响应评估部分16和多用途感知单元24(例如，物体28)，并且随后可以由重量感测传送器部分进行评估。

再次参考图1，导入系统10可以提供未识别的物体(以及被标识为不适于处理的物体)36穿过传送器35到达异常货箱50。如果物体(例如，40、42)被标识为适于处理，则该物体被多向传送器33朝向传送器38转向。传送器38可以经由多向传送器44将(多个)物体引导朝向进料传送器46，或者系统可以确定物体(例如，物体49)应当沿着传送器48被引导朝向附加处理站中的任一个(例如，类似于处理站12但能够操纵不同类型的物体)。例如，如下文更详细地讨论的，系统可以采用多个处理站，每一个处理站能够操纵不同的物体(诸如不同尺寸或重量范围的物体)。

根据本发明的又进一步的方面，该系统可以采用光学字符识别(OCR)来读取标签并检测例如，触发词，诸如“油漆”或“危险”或“是否危险？：是”或“易碎”，如图7中的110处所示。在进一步的方面，系统可以标识图像，诸如图8中的112处所示的触发图像，指示内容物是易燃的、要求保持直立、或以其他方式是危险的或需要专门操纵，使得这些内容物不适于由物体处理系统12进行处理。使用此类过程允许对由于由外部标签上的触发标记指示的其内容物而与处理系统不兼容的物体的检测。这可能涉及如上所述读取标签，以及不拾取物体或者将物体移动到异常处理区域，或者可能涉及简单地标识物体。例如，如果系统包括物体数据库，则系统可以识别标记(诸如条形码)，然后查找关于所扫描的码的信息(诸如物体包含危险材料或以其他方式需要特殊处理)。在该情况下，系统将物体朝向异常区域路由。

图9示出了可以向物体处理系统12提供所选择的物体的导入系统11。导入系统11包括如上文参考图1-图8所讨论的输入站14，输入站14包括传送器22(具有包括传输辊30、扰动辊32和感知单元18、20的响应评估部分16)、以及多用途感知单元24、以及用于如上文所讨论的评估物体34、27、28和29的称重传送器55。再次，该系统可以例如，通过使用(多个)感知单元在物体在(多个)扰动辊上方经过时观察该物体，并且特别地，在处理该物体时观察该物体的速度和/或形状的变化率或变化量，来确定进料物体中的哪一个被作为袋提供。

在图9的导入系统中，当每一个物体到达进料多向路由传送器132时，该物体被进行以下中的任一项：路由到不合规格传送器134(例如，物体136)，路由到符合规格传送器138(例如，物体140、142)，或路由到袋处理传送器144(例如，物体146、151、153)。当物体作为袋(例如，由聚乙烯制成的运输袋)提供时，确定物体的尺寸或其他操纵参数可能更困难。如果物体被标识为袋(或其他柔性的、可延展的物体)，此类物体(再次，例如，146、148、151、153)被转向到袋处理系统。

特别地，传送器144通向可变形物体导入限制系统194，该可变形物体导入限制系统194包括可编程运动设备，诸如具有末端执行器193的铰接臂192，该末端执行器193具有负载单元或力扭矩传感器195(如图10A-图10C所示)。特别地，系统将移动末端执行器193，其中使物体191与由倾斜壁133形成的开口接触。如果负载单元或力扭矩传感器195在物体接触倾斜壁133时检测到过大的力(高于传感器阈值)，则系统可以拒绝用于处理的物体。然后该物体将被放置在与传送器134连接的传送器196上，从而通向不由系统12处理的物体的区域，诸如例如收集货箱或手动处理站。由此，系统可以限制对可变形但对于由系统12的处理来说仍然太刚性的物体的接受。负载单元或力扭矩传感器135也可以设置在如133处所示的倾斜壁上(而不使用负载单元或力扭矩传感器195或者连同使用负载单元或力扭矩传感器195)或者设置在如135处所示的倾斜壁的底座处。另一方面，如果物体191移动到由倾斜壁133提供的开口中没有触发高于阈值的任何负载单元或力扭矩传感器，则系统可以将物体191移动到通向处理系统12的传送器198。

如果物体191被确定为对于由物体处理系统12的处理不够柔性(再次参考图9)，则可以通过铰接臂192将物体放置到不合规格传送器196上(该不合规格传送器196可与传送器134连接)。如果物体191被确定为对于由物体处理系统(或如下文更详细地讨论的与之耦合的另一个系统)的处理足够柔性，则通过铰接臂192将物体191放置到通向双向传送器45的传送器198上。如果物体将由物体处理系统12处理，则将物体引导朝向传送器19，并且如果物体将由进一步的物体处理系统处理(如下文例如参考图36所讨论的)，则将物体(例如，43)引导朝向进一步的传送器47。再次，该操作由一个或多个计算机处理系统200控制。

例如，图11示出了根据本发明的实施例的进一步的导入系统13，该导入系统13限制或管理被馈送到物体处理系统12的包装。导入系统13包括输入站114，该输入站114包括被设计为能够抓取和移动各种各样的物体的导入输入可编程运动设备，诸如铰接臂116和末端执行器118(如图12和图13所示)。特别地，铰接臂116可以被设计为抓取和移动例如，太大或太重而不能由处理系统12操纵的物体，以及被设计为由处理系统12来操纵的物体。物体(单独地或在货箱120中)在进料传送器122上被提供到铰接臂116。各种检测单元117中的任何一个也可以被定位在铰接臂116的末端执行器118周围并且被定向为朝向末端执行器118，如下文进一步所讨论的。

例如，输入系统可以通过在物体由末端执行器118保持时观察物体来确定进料物体中的哪一个作为袋提供，如下文参考图22A-图22D进一步所讨论的。在图11的导入系统中，当每一个物体(例如，传送器130上的物体128或重量感测传送器部分155上的物体129)到达进料多向路由传送器132时，该物体被进行以下中的任一项：路由到不合规格传送器134(例如，物体136)，路由到符合规格传送器138(例如，物体140、142)，或路由到袋处理传送器144(例如，物体146、151、153)，如上文参考图9所讨论的。当物体作为袋(例如，由聚乙烯制成的运输袋)提供时，确定物体的尺寸或其他操纵参数可能更困难。如果物体被标识为袋(或其他柔性的、可延展的物体)，此类物体(再次，例如，146、148、151、153)被转向到袋处理系统。

再次，传送器144通向可变形物体导入限制系统194，该可变形物体导入限制系统194包括可编程运动设备，诸如具有末端执行器的铰接臂192，该末端执行器具有负载单元或力扭矩传感器(如上文参考图10A-图10C所讨论的)。系统将移动末端执行器，其中使物体与由倾斜壁形成的开口接触。如果负载单元或力扭矩传感器在物体接触倾斜壁时检测到过大的力(高于传感器阈值)，则系统可以拒绝用于处理的物体。然后该物体将被放置在与传送器134连接的传送器196上，从而通向不由系统12处理的物体的区域。再次，传送器134可以例如，通向收集货箱或手动处理站。由此，系统可以限制对可变形但对于由系统12处理来说仍然太刚性的物体的接受。负载单元或力扭矩传感器也可以设置在倾斜壁上(而不使用负载单元或力扭矩传感器195或者连同使用负载单元或力扭矩传感器195)或者设置在倾斜壁的底座处。另一方面，如果物体移动到由倾斜壁提供的开口中没有触发高于阈值的任何负载单元或力扭矩传感器，则系统可以将物体移动到通向处理系统12的传送器198。

如果物体被确定为对于由物体处理系统12的处理不够柔性，则可以通过铰接臂192将物体放置到不合规格传送器196上(再次，该传送器196可与传送器134连接)。如果物体被确定为对于由物体处理系统(或如下文更详细地讨论的与之耦合的另一个系统)的处理足够柔性，则通过铰接臂192将物体放置到通向双向传送器59的传送器198上。如果物体将由物体处理系统12处理，则物体被引导朝向传送器51，并且如果物体将由进一步的物体处理系统处理(如下文例如参考图37所讨论的)，则物体(例如，53)被引导朝向进一步的传送器57。再次，该操作由一个或多个计算机处理系统200控制。

参考图12和图13，感知系统124捕获关于在感知系统124下方(无论是否在货箱120中)的物体的感知数据。物体128由感知系统124标识，然后被抓取和放置在路由传送器130上。空货箱120沿着空货箱传送器126路由。注意物体在传送器130上的放置位置(并且再次传送器中的每一个也可以是装楔子的传送器)。参考图11，当每一个物体到达进料转向器132时，物体被进行以下中的任一项：路由到不合规格传送器134(例如，物体136)、路由到符合规格传送器138(例如，物体140、142)、或路由到袋处理传送器144(例如，物体146、148、151、153)。传送器130还可以包括用于确定物体129的重量的重量感测传送器部分155，如下文参考图39A-图43C所讨论的。末端执行器118可以进一步包括力扭矩传感器154和/或如下文进一步参考图46所讨论的内部空气压力和/或空气流量传感器，力扭矩传感器154用于确定由末端执行器118保持的物体的重量，如下文参考图44和图45进一步讨论的。

再次，当物体作为袋(例如，由例如聚乙烯制成的运输袋)提供时，确定物体的尺寸和操纵参数可能更困难。如果物体被标识为袋(或其他柔性的、可延展的物体)，此类物体(同样，例如，146、148、151、153)被转向到袋处理系统，如上文进一步讨论的。末端执行器118还可以包括用于确定正在被抓取物体的重量的负载单元或力扭矩传感器154(如下文参考图44和图45更详细地讨论的)，并且在进一步的方面中，传送器30可以包括称重部分155(再次，如下文参考图39A-图43C所讨论的)，每一个物体可以在该称重部分155处称重。

根据进一步的方面，当物体被末端执行器保持时，系统可以估计物体的体积。特别地，系统可以在所拾取的货品被夹持器保持的同时估计所拾取的货品的体积，并将所估计的体积与已知体积进行比较。一种方法是在夹持器正在保持物体197(或多个物体)时估计一个或多个货品的体积。参考图14和图15，在此类系统150中，一个或多个感知单元152、154、156、158(例如，相机或3D扫描仪)被放置在扫描体积周围。进一步参考图16和图17，在每一个感知单元对面的是照明源162、164、166、168以及在每一个照明源前面的漫射屏幕172、174、176、178。

如图17所示，关于由照明源(例如，168)和漫射器(例如，178)背光照亮的物体197的感知数据将由每一个感知单元(例如，158)捕获。根据各个方面，可以使用间隔开一百二十度的三个感知单元，并且根据进一步的方面，可以使用更少的感知单元(例如，一个或两个)，并且可以在数据采集捕获之间旋转物体。

扫描体积可以是从中拾取货品的区域上方的体积；或者可以将扫描体积策略性地放置在拾取位置与放置位置之间，以将行进时间最小化。在扫描体积内，系统对由夹持器保持的货品的体积拍快照。如上文所讨论的，可以取决于传感器类型以多种方式来估计体积。

例如，如果传感器是相机，则可以将两个或更多个相机放置在围绕该体积的环中，并朝向(如上所讨论的)背光屏幕轻微地朝上定向，该背光屏幕可能呈圆环的截面的形状，其中所夹持的体积被保持在所有相机与被明亮地照亮的白色屏幕之间。被明亮地照亮的屏幕背光照亮一个或多个所保持的物体，使得内部体积为黑色。每一个感知单元和相关联的照明源可以按顺序被激活，使得没有两个照明源同时开启。这允许轻松分割图像中的所保持的体积。

可以将照明提供作为室内不存在的特定波长，或者可以对照明进行调制，并且检测器可以对所接收的感知数据进行解调，使得仅提供来自相关联的源的照明。黑色区一旦被反向投影到空间中，就变成截头锥体(frustum)，并且物体已知位于立体的截头锥体内。每一个相机生成单独的截头锥体，其具有货品的体积是所有截头锥体的子集的属性。所有截头锥体的交集产出(多个)物体的体积的上限。相机的增加提高了体积估计的准确性。夹持器在相机内可以是可见的，并且由于抓取器的位置已知，因此可以从截头锥体或体积估计中减去该抓取器的体积。

根据其他方面，可以使用获取扫描体积的3D图像的3D扫描仪，然后在通过将从每一个传感器接收到的点云融合在一起，以类似的方式获得体积估计，但是不需要使用背光照亮从背景分割图像。每一个3D扫描仪返回3D图像，针对图像中的每一个像素返回深度，并且再次可以使用光检测和测距(LIDAR)扫描仪、脉冲飞行时间相机、连续波飞行时间相机、结构光相机或无源立体相机等中的任一个。

例如，图18示出了将栅格188投影到视场上的3D扫描仪182。3D扫描仪182可以与一个、两个或三个其他3D扫描仪(在184、186处示出另外两个)一起在图19所示的系统180中使用。3D扫描仪朝向共同的体积定向，物体197定位在该共同的体积中同时被附接到末端执行器118。再次，利用三个此类3D扫描仪，扫描仪可以被定位成间隔开一百二十度(如果使用四个，则间隔开九十度；如果仅使用两个，则彼此相对)。参考图20和图21，每一个3D扫描仪(例如，182)捕获关于物体197的3D数据。再次，可以从所捕获的数据中去除末端执行器的体积。

根据进一步的方面，当物体被推挤时，系统可以检测物体形状的改变。这可以在物体第一次被提升时(例如在图11中的输入站114处和/或在图9和图11中的可变形物体导入限制系统194处)进行。参考图22A-图22D，当物体(例如，145)被末端执行器118从货箱或传送器提升时，物体145可以如图22B所示被保持，然后如图22C和图22D所示承受快速抖动运动。如果物体的形状改变(超过例如2％、5％或10％)，则物体可被分类为可变形物体，诸如聚乙烯运输袋。扫描可以由上文所讨论的体积扫描、边缘检测、LIDAR和相机图像分析系统中的任何一者来进行。如果物体被确定为可变形物体，则如上文所讨论的将该物体路由到传送器44。

再次，传送器144通向可变形物体导入限制系统194。可变形物体导入限制系统194包括可编程运动设备，诸如具有末端执行器193的铰接臂192，该末端执行器193具有负载单元或力扭矩传感器195(如图10A-图10C所示)。特别地，系统将移动末端执行器193，其中使物体与由倾斜壁133形成的开口接触。如果负载单元或力扭矩传感器195在物体接触倾斜壁133时检测到过大的力(高于传感器阈值)，则系统可以拒绝用于处理的物体。然后该物体将被放置在与传送器134连接的传送器196上，从而通向不由系统12处理的物体的区域。由此，系统可以限制对可变形但对于由系统12处理来说仍然太刚性的物体的接受。负载单元或力扭矩传感器也可以设置在如133处所示的倾斜壁上(而不使用负载单元或力扭矩传感器195或者连同使用负载单元或力扭矩传感器195)或者设置在如135处所示的倾斜壁的底座处。另一方面，如果物体145移动到由倾斜壁133提供的开口中没有触发高于阈值的任何负载单元或力扭矩传感器，则系统可以将物体145移动到通向处理系统12的传送器198。

例如，处理系统12可以包括进料区域201，物体可以由处理进料传送器(例如，46、19、51)提供到进料区域201中。进料传送器202将物体从进料区域201传送到处理站206处的中间传送器204。进料传送器202可以包括楔子以用于协助将物体从输入区域200提升到中间传送器204。

处理站206还包括抓取感知系统208，该抓取感知系统208查看中间传送器204上的物体，并且如图23中进一步所示的标识物体上的抓取位置。处理站206还包括可编程运动设备210(诸如铰接臂)和初级感知系统212(诸如掉落感知单元)。抓取感知系统212审视物体以在可能的时候标识物体，并确定良好的抓取点。然后，该物体被设备210抓取，并且落入掉落感知系统212中以确保该物体被准确地标识。然后，物体通过初级感知系统212落在初级传输系统214(例如，传送器)上。初级传输系统214运载物体经过一个或多个转向器216、218，可以接合该一个或多个转向器216、218以将物体从初级运输系统214转向到托架220、222、224中的任何一者(当相应托架与转向器对准时)中或输入区域200中。托架220、222、224中的每一个都可以沿着穿梭部分228的目的地站226的行之间运行的轨道往复移动(如下文更详细地讨论的)。

物体的流在图24中图解地示出，该图示出了物体从进料区域201移动到中间传送器204。可编程运动设备210使物体掉入掉落感知单元212中，然后物体着落在初级传输系统214上。然后，物体由初级传输系统214传送到转向器，转向器选择性地将物体转向到托架(例如，220、222、224)。托架将物体带到多个目的站226(例如，处理盒或处理货箱)中的一个，并使物体掉入适当的目的站中。当目的站已满或以其他方式完成时，目的站被移动到输出传送器。

图25示出了图23系统的后视图，更清楚地示出了可编程运动设备和掉落感知系统。初级传输系统214可以是装楔子的传送器，并且物体可以掉落在装楔子的传送器上，使得每个装楔子的部分提供一个物体。传送器202和214的速度也可以被控制，以协助向转向器216、218提供物体的单一流。系统可以使用计算机处理控制系统200进行操作，该计算机处理控制系统200与传送器控制系统、感知单元、可编程运动设备、转向器、盒或货箱移除系统以及可以在系统中提供的任何和所有传感器通信。

参考图26，处理站206包括安装在中间传送器204上方的抓取感知系统208，该中间传送器204提供待处理的物体。例如，抓取感知系统20可以(在其底侧上)包括相机、深度传感器和灯。获取2D和3D(深度)数据的组合。深度传感器74可以提供深度信息，该深度信息可以与相机图像数据一起用来确定关于视图中的各种物体的深度信息。灯可以用于去除阴影并且促进物体边缘的标识，并且可以在使用期间全部打开，或者可以根据期望的顺序照明以协助物体标识。该系统使用这些成像和各种算法来为货箱中的物体生成一组候选抓取位置，如下文更详细地讨论的。

可编程运动设备210可以包括配备有传感器和计算的机器人臂，当假设结合到本文中时，机械臂展示以下能力：(a)它能够使用例如，末端执行器从物体的单一流拾取物体；(b)它能够将物体移动到其工作区内的任意位置；以及(c)它能够生成能够拾取的物体的地图，该地图被表示为工作单元中的抓取点的候选集，以及空间中包封物体的多面体的列表。可允许的物体由机器人系统的能力确定。它们的尺寸、重量和几何形状被假定为使得机器人系统能够拾取、移动和放置它们。这些可以是受益于自动处理的任何种类的有序的货物、包装、包裹或其他物品。

正确的处理目的地由物体上的符号(例如，条形码)确定。假定物体应该在其外部的一个或多个位置被标记有视觉上独特的标记(诸如条形码或射频识别(RFID)标签)，使得可以利用扫描仪来标识它们。标记的类型取决于所使用的扫描系统的类型，但是可以包括1D或2D条形码符号学。可以采用多个符号学或标记方法。所采用的扫描仪类型假定与标记方法兼容。通过条形码、RFID标签或其他方式的标记对符号串进行编码，该符号串通常是标识物体的一串字母和数字。

一旦抓取，物体可以由可编程运动设备210移动到初级感知系统212(诸如掉落扫描仪)。该物体甚至可以掉落到感知系统212中。在进一步的方面，如果在中间传送器204上提供了物体的充分的单一流，则可编程运动设备可以作为转向器(例如，推拉杆)提供，该转向器将物体从中间传送器转向到掉落扫描仪。附加地，中间传送器204的移动速度和方向(以及进料传送器202的移动和速度)可以被控制，以进一步促进在邻近掉落扫描仪的中间传送器204上提供单一流的物体。

如图27中进一步所示，初级感知系统212可以包括具有顶部开口236和底部开口238的结构234，并且可以由包封材料240覆盖。结构234包括多个源(例如，诸如LED的照明源)242以及多个图像感知单元(例如，相机)244。源242可以以各种布置提供，并且每一个可以定向为朝向开口的中心。感知单元244通常也定向为朝向开口，尽管一些相机水平地定向，而另一些朝上定向，以及一些朝下定向。系统212还包括入口源(例如，红外源)246以及入口检测器(例如，红外检测器)247以用于检测物体何时进入感知系统212。因此，LED和相机环绕结构234的内部，并且相机被定位为经由可以包括玻璃或塑料覆盖物(例如，248)的窗口来查看内部。

根据某些方面，本发明提供了通过采用可以将物体掉落其中的感知系统，经由物体的条形码或其他视觉标记来标识的能力。自动化扫描系统将无法看到以不暴露或不可见的方式呈现的物体上的条形码。因此，系统212被设计为非常快速地从大量不同的视图中查看物体，从而减少或消除系统212不能查看物体上的标识标记的可能性。

在由感知单元212进行检测之后，物体现在被肯定地标识并且掉落在初级传输系统214(例如，传送器)上。再次参考图23和图25，初级传输系统214将所标识的物体朝向转向器216、218移动，或者(如果物体不能够被标识)，物体可以返回到输入区域200或者可以从传送器214的端部掉落到手动处理货箱中，该转向器216、218能够选择性地接合以将物体从传送器转向到托架220、222、224中的任一个。每一个托架220、224、226可在多个目的地部分228中的一个的目的地货箱230之间往复移动。根据某些方面，通过使物体首先从输入区域201沿着进料传送器202在水平分量和垂直分量的方向上移动，可以提供空间效率。然后，物体掉落通过掉落扫描仪212(垂直地)并着落在初级传输传送器214上，初级传输传送器214还沿着具有水平分量(与进料传送器202的方向相反)和垂直分量的方向移动物体。然后，通过托架220、222、224水平地移动物体，并且使物体(垂直地)掉落在目标目的地站230(诸如目的地货箱)上方。

参考图28A-图28C，可以致动转向器单元(例如，216)以将物体(例如，250)从传送器214中推入沿着目的地位置(站)230之间的轨道221运行的所选择的托架(例如，220)。转向器单元可以包括由框架225悬挂的一对桨223，该框架225提供可线性致动的桨以在横向于传送器的任一方向上将物体250移出传送器。再次，参考图18，用于转向器216的转向的一个方向是将物体返回进料区域201。

由于固有的动态柔性，各种实施例的系统提供了许多优点。分拣器输出与目的地之间的柔性对应关系提供分拣器输出可以比目的地少，因此整个系统可以需要更少的空间。分拣器输出与目的地之间的柔性对应关系还提供系统可以以随物体的特定混合和下游需求而变化的方式来选择操纵物体的最高效顺序。通过添加分拣器，系统也可以是很容易地可扩展的，并且是更稳健的，因为单个分拣器的故障可以在甚至不停止系统的情况下被动态地操纵。对分拣器而言，应该可能的是，按照物体的顺序联系判断，优先选择需要快速操纵的物体，或者优先选择给定分拣器可能针对其具有专用夹持器的物体。

图29示出了目的地部分(例如，诸如系统12的部分228中的任一个)，该目的地部分包括可从可编程运动设备的末端执行器接收物体252的可移动托架(例如，220)。可移动托架220沿着导轨221在两行目的地货箱230之间可往复移动。如图29所示，每一个目的地货箱230包括引导溜槽，该引导溜槽将掉落在其中的物体引导到下面的目的地货箱230中。托架220沿着轨道221移动，并且托架可以被致动以使物体252经由引导溜槽掉落到期望的目的地货箱230中(如图30所示)。

因此，可移动托架可在目的地货箱之间往复移动，并且该托架/每一个托架沿着轨道移动，并且可以被致动以使物体(例如，252)掉落到期望的目的地货箱中。在某些方面，托架(例如，220)可以包括传感器(例如，发射器和接收器对260和/或262)，该传感器可以用于确认托架已接收到物体或确认托架已卸下物体。在更进一步的方面，托架可以经由负载单元264安装到轨道底座上，使得可以根据负载单元输出传感器数据确定托架内的重量，如下文参考图47和图48进一步所讨论的。对托架内重量的了解可以用于确认托架已接收到物体，以及托架已卸下物体。对重量的了解也可以确认托架中的物体确实是系统期望的在托架中的物体(其中系统包括关于每一个物体的重量的先前记录的数据)。

根据一方面，本发明提供了一种自动化材料操纵系统，该自动化材料操纵系统部分任务部分地是将货箱中承载的物体路由到站，在该站中利用一个或多个可编程运动设备(诸如铰接臂)在自动化站处将物体从一个货箱运输到另一个货箱，并且该自动化材料操纵系统可以进一步包括手动站。物体可以在货箱中被提供，货箱可以是容器、手提袋或盒等。该系统的总体目标可能是分拣和装运货物、执行订单履行、补充储存库存或提供需要将个体的物体从一个货箱运输到处理系统的任何通用系统。

物体可以是装运中心中的包装、盒、扁平物品或塑料袋等，或电子商务订单履行中心中的消费产品，或零售配送中心(DC)中的产品和仓库包装。物体或物体的货箱的传送可以采取多种形式，包括带或辊式传送器、溜槽、移动机器人或人类工人。运输货品的拾取站可以是包括机器人系统的自动化系统，或者由人类操作的站。

图31示出了导入限制系统300的图解视图，该导入限制系统300包括通向分类系统304的进料传送器302。一旦被分类系统304分类，物体被引导朝向路由系统306，路由系统306将物体路由到如在308、310、312处所示的多个方向中的一个。例如，类似于图11所示的系统的模型在图32中示出。图32的系统320包括将物体引导到分类系统324的进料传送器322。分类系统324与一个或多个计算机处理系统100、200以及在其中或与其耦合的数据库相结合，将物体引导朝向路由系统330(经由传送器328)，并且将空货箱沿着货箱出站传送器326引导。路由系统330将物体引导到三个不同的方向中的一个。被接受以用于处理的物体沿着传送器332被引导以由物体处理系统334进行处理。在用于处理的系统规格之外的物体沿着不可处理物体传送器344被引导，以通过除处理系统334之外的系统或方法进行处理。不直接落入任一分类的某些物体(例如，聚乙烯袋中提供的物体)经由袋处理传送器336提供给袋处理器338。在袋处理器338处，物体承受测试，并且取决于结果，经由处理器340被引导朝向物体处理器334，或者经由传送器342被引导朝向不可处理物体站。

本发明的系统可以在各种各样的路由系统应用中使用。例如，本发明的导入限制系统可以与多个路由和处理系统一起使用。例如，图33示出了系统350，该系统350包括向分类系统354提供物体的进料传送器352。分类系统354确定要将物体发送到多个处理系统(例如，如362、370、374处所示的A、B或C)中的哪一个。特别地，物体首先离开分类系统354，并且沿着传送器356朝向第一路由系统358行进。要被引导朝向处理系统(A)362的某些物体(由分类系统354确定)沿着传送器360被引导朝向处理系统(A)362。所有其他物体沿着传送器364被引导朝向第二路由系统366。要被引导朝向处理系统(B)370的进一步的物体(由分类系统354确定)沿着传送器368被引导朝向处理系统(B)370。所有其他物体沿着传送器372被引导朝向路由系统374。例如，处理系统A、B或C中的任一个可以是自动化处理站(例如，被设计用于大或小/重或轻的物体)或手动处理站(例如，在该处理站处，人可以做出关于物体处理的决定，或身体地将物体移动到目的地位置)。在进一步的方面，站C可以是将要手动处理的物体放置到其中的直通(pass-through)异常货箱。

作为示例，图34示出了如上文参考图1-图8所讨论的导入系统10和物体处理系统12，以及串联的附加物体处理系统25和26。特别地，导入系统10包括输入站14，输入站14具有传送器22的响应评估部分16、多用途感知单元24和重量感测传送器部分55以用于评估物体(例如，28)，并且如上文参考图1-图8所讨论的使用多向传送器53将物体经由传送器35提供给异常货箱50(例如，物体35)或将物体提供给传送器41(例如，物体40、42)。

待处理的物体(例如，物体40、42)各自被分配有它们被路由朝向的物体处理站(例如，12、25、26)。特别地，待处理的物体(再次，例如，40、42)可以基于各种参数(诸如尺寸、重量、包装材料(盒、袋、奇怪形状物体等)、甚至是装运位置)中的任一个被路由到适当的处理站，并且每一个物体处理站可以，例如，包括特别适于某一尺寸、重量、包装材料等的部件。某些物体可以由多向传送器44沿着传送器46路由到物体处理站12，而其他物体(例如，物体49、52、54)沿着传送器48被引导朝向进一步的处理站。那些物体中的某些可以由多向传送器56沿着传送器58朝向物体处理站25路由，而其他物体(例如，物体61、62、63)沿着传送器60被引导朝向进一步的处理站。这些物体中的某些可以由多向传送器64沿着传送器65朝向物体处理站26路由，而其他物体(例如，67)沿着传送器66被引导朝向进一步的处理站。系统的操作可以由一个或多个计算机处理系统(例如，100、68和69)控制。

作为示例，图35示出了如上文参考图9和图10所讨论的导入系统11和物体处理系统12，以及串联的附加物体处理系统25和26。特别地，导入系统11包括输入站14，输入站14具有传送器22的响应评估部分16、多用途感知单元24和重量感测传送器部分55以用于评估物体，并且如上文参考图9和图10所讨论的使用多向传送器132将物体经由传送器134提供给异常货箱或将物体提供给传送器138或讲物体提供给袋处理传送器144中的任一个。被检测为包装在袋中的任何物体都朝向包括铰接臂192的可变形物体导入系统194被引导到传送器144，在可变形物体导入系统194处如上文参考图9和图10所讨论的对物体进行测试，并且如上文参考图9和图10所讨论的沿着不可处理物体传送器196或沿着可处理物体传送器198引导物体。

再次，待处理的物体各自被分配有它们被路由朝向的物体处理站(例如，12、25、26)。特别地，待处理的物体(例如，43、52、54)可以基于各种参数(诸如尺寸、重量、包装材料(盒、袋、奇怪形状物体等)、甚至是装运位置)中的任一个被路由到适当的处理站，并且每一个物体处理站可以，例如，包括特别适于特定尺寸、重量、包装材料等的部件。某些物体可以由多向传送器45沿着传送器19路由到物体处理站12，而其他物体(例如，物体43、52、54)沿着传送器47被引导朝向进一步的处理站。如上文参考图34所讨论的，那些物体中的某些可以由多向传送器56沿着传送器58朝向物体处理站25路由，而其他物体(例如，物体61、62、63)沿着传送器60被引导朝向进一步的处理站。这些物体中的某些可以由多向传送器64沿着传送器65朝向物体处理站26路由，而其他物体(例如，67)沿着传送器66被引导朝向进一步的处理站。系统的操作可以由一个或多个计算机处理系统(例如，200、68和69)控制。

图36示出了如上文参考图11-图22D所讨论的包括导入系统13和物体处理系统12的系统，以及串联的附加的物体处理系统25和26。特别地，导入系统13包括输入站114，输入站114包括货箱进料传送器122、货箱输出传送器126、铰接臂132和物体进料传送器13，并且如上文参考图11-图22D所讨论的使用多向传送器132将物体经由传送器134提供给异常货箱或将物体提供给传送器138或将物体提供给袋处理传送器144中的任一个。被检测为包装在袋中的任何物体都朝向包括铰接臂192的可变形物体导入系统194被引导到传送器144，如上文参考图11-图22D所讨论的，在可变形物体导入系统194处对物体测试，并且如参考图11-图22D所讨论的沿着不可处理物体传送器196或沿着可处理物体传送器198引导。

再次，待处理的物体各自被分配有它们被路由朝向的物体处理站(例如，12、25、26)。特别地，待处理的物体可以基于各种参数(诸如尺寸、重量、包装材料(盒、袋、奇怪形状物体等)、甚至是装运位置)中的任一个被路由到适当的处理站，并且每一个物体处理站可以，例如，包括特别适于特定尺寸、重量、包装材料等的部件。某些物体可以由多向传送器59沿着传送器51路由到物体处理站12，而其他物体(例如，物体52、53、54)沿着传送器47被引导朝向进一步的处理站。如上文参考图35所讨论的，那些物体中的某些可以由多向传送器56沿着传送器55朝向物体处理站25路由，而其他物体(例如，物体61、62、63)沿着传送器60被引导朝向进一步的处理站。这些物体中的某些可以由多向传送器64沿着传送器65朝向物体处理站26路由，而其他物体(例如，67)沿着传送器66被引导朝向进一步的处理站。系统的操作可以由一个或多个计算机处理系统(例如，200、68和69)控制。

图37示出了导入系统15和并联的物体处理系统12、17、21、23。导入系统15不仅包括如上文参考图1-图8所讨论的输入站14，输入站14包括传送器22的响应评估部分、多用途感知单元24、重量感测传送器部分55和多向传送器53，导入系统15进一步包括多组多用途感知单元、重量感测传送器部分和多向传送器以用于评估物体(例如，28)。多向传送器53通向传送器41和多向传送器44，以用于将物体(例如，40、42)经由传送器46提供给物体处理系统12以及将物体提供给与物体处理系统12串联的任何附加的物体处理系统(例如，传送器48上的物体49)，如上文参考图34所讨论的。

特别地，传送器22还包括附加检验站86，该附加检验站86具有多用途感知单元85、重量感测传送器部分87和多向传送器88以用于评估物体(例如，81)，并且用于可选地将物体(例如，83、89)沿着传送器31被引导朝向多向传送器90。多向传送器90通向传送器91以用于将物体提供给物体处理系统17以及将物体(例如，物体93)沿着传送器92提供给与物体处理系统17串联的任何附加的物体处理系统。

传送器22进一步包括附加检验站96，该附加检验站96具有多用途感知单元95、重量感测传送器部分97和多向传送器99以用于评估物体(例如，98)，并且用于可选地将物体(例如，111、113)沿着传送器151被引导朝向多向传送器115。多向传送器115通向传送器117以用于将物体提供给物体处理系统21以及将物体(例如，物体121)沿着传送器119提供给与物体处理系统21串联的任何附加的物体处理系统。

传送器22进一步包括附加检验站127，该附加检验站127具有多用途感知单元125、重量感测传送器部分129和多向传送器131以用于评估物体(例如，137)，并且用于可选地将物体(例如，139、141)沿着传送器153被引导朝向多向传送器145。多向传送器145通向传送器147以用于将物体提供给物体处理系统23以及将物体(例如，物体155)沿着传送器149提供给与物体处理系统21串联的任何附加的物体处理系统。因此，物体(例如，28、36、81、94、98、123、137)可以沿着传送器22被路由到多个处理站中的任一个，并且然后沿着横向传送器(例如，41、31、151、153)被引导到沿着横向传送器串联的多个处理站中的任一个。可以将不可处理物体(例如，物体157)提供给传送器22末端处的异常货箱159。系统的操作可以由一个或多个计算机处理系统100、161、163、165控制。再次，待处理的物体可以基于各种参数(诸如尺寸、重量、包装材料(盒、袋、奇怪形状物体等)、甚至是装运位置)中的任一个被路由到适当的处理站，并且每一个物体处理站可以，例如，包括特别适于特定尺寸、重量、包装材料等的部件。

图38示出了与多个物体处理系统一起使用的多个不同类型的导入系统。导入系统114包括如上文参考图11-图22所讨论的输入货箱传送器122、输出货箱传送器126和铰接臂116、重量感侧传送器155、多向输送器132、可变形物体导入限制系统194和铰接臂192，以及传送器57、130、138、144、196，134和198。传送器138和198通向多向传送器59，在传送器59处物体经由传送器51引导到物体处理系统12，或者沿着传送器57被引导朝向多个进一步的物体处理系统中的一个(例如，物体53)，如上文参考图36所讨论的。然而，多向传送器132不通向不可处理物体收集货箱，而是经由传送器181通向进一步的导入系统。

特别地，传送器181通向导入系统14，如上文参考图9和图10所讨论的，该导入系统14包括响应评估部分16、多用途感知单元24、重量感测传送器部分、多向传送器132和可变形物体导入限制系统194以及铰接臂192，以及传送器19、22、138、144、196和198。传送器138和198通向多向传送器45，在多向传送器45处物体经由传送器19被引导到物体处理系统177，或者沿着传送器47(例如，物体43)被引导朝向多个进一步的物体处理系统中的一个，如上文参考图35所讨论的。再次，多向传送器132不通向不可处理物体收集货箱，而是经由传送器183通向进一步的导入系统。

传送器183通向进一步的导入系统14，如上文参考图1-图8所讨论的，该进一步的导入系统14包括响应评估部分16、多用途感知单元24、重量感测传送器部分、多向传送器132和可变形物体导入限制系统194和铰接臂192，以及传送器22、40、46、48、35和198。传送器41通向多向传送器44，在多向传送器44处，物体经由传送器46被引导到物体处理系统179，或者沿着传送器48被引导朝向多个进一步的物体处理系统中的一个(例如，物体49)，如上文参考图34所讨论的。将不被处理的物体(例如，物体36)经由传送器35提供给不可处理物体异常货箱50。

再次，待处理的物体各自被分配有它们被路由朝向的物体处理站(例如，12、177、179)。特别地，待处理的物体可以基于各种参数(诸如尺寸、重量、包装材料(盒、袋、奇怪形状物体等)、甚至是装运位置)中的任一个被路由到适当的处理站，并且每一个物体处理站可以，例如，包括特别适于特定尺寸、重量、包装材料等的部件。系统的操作可以由一个或多个计算机处理系统100、200、301控制。

各种各样的检测系统中的任一种也可以在本发明的上文所公开和进一步的方面中使用。例如，如上文关于上文所讨论的重量感测传送器所讨论的，可以在各种各样的系统中提供此类重量感测传送器。例如，参考图39A和图39B，重量感测传送器系统380可以在图1、图9、图11、图34-图38、图49、图56和图70中的任一个的导入系统中使用，该重量感测传送器系统380包括重量秤382，该重量秤382包括设置在传送器部分392的上部388和下部390部分之间的底座384和秤386。因此，当物体在传送器上时，可以对传送器上的物体进行称重。

图40A和图40B示出了重量感测传送器系统400，该重量感测传送器系统400可以在图1、图9、图11、图34-图38、图49、图56和图70中的任一个的导入系统中使用，并且该重量感测传送器系统400包括安装在辊404、406上的传送器部分402，辊404、406中的每一个安装在一对负载单元408、410的两端处(每一个辊404、406中的一端处仅示出一对负载单元408、410中的一个)。受损的包装也可以由感知系统标识，例如，如果包装看起来潮湿或泄漏。通过使负载单元408、410包括湿度传感器，可以在图1、图9、图11、图34-图38、图49、图56和图70中的预处理系统中的任一个中将湿敏传感器与传送器382结合使用。在其他实施例中，能够检测湿度的相机(例如，能够跟踪光子的1万亿fps相机)也可以在此类导入系统中使用。检测到的任何湿气都表明该物体可能已损坏，需要进行异常处理。

参考图41A-图41D，根据本发明的进一步的方面，系统400可以进一步提供传送器部分402上的物体412不仅可确定物体412的重量，而且可以进一步使用长度端和宽度端之间的差以及由每一个负载单元408、410所感知的重量，以确定物体412的质心区域。例如，系统400可以在图1、图9、图11、图34-图38、图49、图56和图70中的导入气系统中的任一个中使用。

参考图42A和图42B，重量秤(诸如图39A-图39B所示)可以作为多个秤提供。例如，图42A和图42B示出了秤系统420，该秤系统420包括秤底座430上的四个秤部分422、424、426、428。秤系统420可以在图1、图9和图11的预处理系统中的任一个中使用。使用此类秤系统，还可以使用多个秤来定位秤系统420上物体的质心。

图43A–43C示出了秤系统440，其包括安装在底座446上的框架444内的多个辊442，其中每一个辊442经由每一个辊442的任一端上的负载单元或力扭矩传感器446安装到框架444上。系统440可以在图1、图9和图11的预处理系统中的任一个中使用。通过监测负载单元或力扭矩传感器446中的每一个的输出，可以确定辊上的物体的质心。

因此，在呈现传送器中提供重量感测的此类系统可以包括嵌入表面中的一个或多个负载单元或重量敏感机构，在该表面上物体被呈现给可编程运动设备，诸如铰接臂。可以使用可编程运动系统的相机或可以感知体积的距离传感器估计每一个物体的重量和/或观察到的密度(重量/体积)。当这些值超过规格时，物体可能会被转向或以其他方式绕过处理系统。为了更好地定位不兼容物体(例如，包装)，可以存在此类重量敏感机构的栅格，该栅格能够感测拾取区中的哪一个区包含一个或多个不兼容物体，然后允许从除了检测到(多个)不兼容物体之外的任何区域进行拾取。此外，系统可以在夹持物体时检测流量读数。如果空气流量(F₁)过高(与特定物体的预期流量(F₂)相比)，则系统可以允许物体从物体处理系统转向或经过物体处理系统。

因此，在进一步的方面中，可编程运动设备的末端执行器(并且如本文参考图9-图22D、图35、图36、图38、图54、图70和图71所讨论的)可以包括如图44所示的末端执行器450，该末端执行器450包括负载单元或力扭矩传感器454，该负载单元或力扭矩传感器454将下部部分458和耦合到可编程运动设备的上部部分452分开。该系统可以在夹持器处采用负载敏感设备来估计物体的重量。如果物体超过了可接受的重量规格，则将物体释放到被引导朝向异常区域的流中。而且，将由负载单元检测下部部分相对于上部部分的任何移动。因此，可以确定在真空下被柔性波纹管456抓取的任何物体的重量。尽管物体可以相对于下部部分458移动(例如，通过使用柔性波纹管)，但是将由负载单元或力扭矩传感器454检测到转化为下部部分458相对于上部不分452的移动所抓取的物体的任何移动。因此，不仅是重量，还将检测抓取的平衡/不平衡以及施加到下部部分458的任何扭矩。再次，如果被抓取的物体的感测(估计)重量超过预期重量(超过阈值)，则系统可以释放该物体以简单地从处理站转向，或者引导到异常区域。

根据进一步的方面，该系统可以限制初始夹持力。例如，系统可以采用部分打开的夹持器阀来限制真空夹持器450中的最大抓夹持力(V₁)，直到物体被提升。一旦物体被提升，夹持器阀可以完全关闭，使真空力达到更大的真空(V₂)，以执行物体的安全可靠的运输。此类处理确保了物体在运输期间不会掉落，并且限制了物体可能会有掉落或处理不当的风险的物体到处理系统中的导入。

图45示出了根据本发明的另一个方面的用于在系统中使用的末端执行器460，该末端执行器460包括耦合到可编程运动设备的刚性部分462和可以相对于刚性部分移动的柔性波纹管464。附接到柔性波纹管464的下部部分的是刚性支架466，该刚性支架466包括围绕柔性波纹管的带部分和相对于带部分正交公开的垂直部分465。垂直部分的顶部包括磁体或传感器，并且安装在末端执行器上的是磁体或传感器对468、469中的另一个。磁体和传感器对提供了传感器系统将检测到末端执行器的底部相对于末端执行器的刚性部分462的任何移动。以此方式，还可以确定物体的重量或任何物体的抓取的特性描述(例如，平衡/不平衡或施加到末端执行器的扭矩)。末端执行器460可以与本文参考图9-图22D、图35、图36、图38、图54、图70和图71所讨论的末端执行器系统中的任一个一起使用。

参考图46，系统可以使用包括传感器457(诸如流量传感器或压力传感器)的末端执行器455(诸如本文所讨论的任何末端执行器)。系统可以从保持货品时的流量和/或压力的观察来计算夹持器459是否对物体有足够的抓取。特别地，系统可以在夹持物体时测量流量读数，并且确定测得的值是否在可拾取得物体的值范围内。如果物体不可拾取，则可以将该物体传递到异常区域而不进行处理。末端执行器455可以与上文参考图10A-图13和图54所讨论的系统中的任一个一起使用。

图47和图48示出了根据本发明的一方面的与图23、图25和图28A-图30所示类似的在系统中使用的托架470，该托架470具有包括较高的后壁474的主体472，物体可以抵靠该后壁474重新定向到托架的大致V形主体472中。托架470经由负载单元或力扭矩传感器476、478安装在框架480上，并且该托架470沿着轨道以及倾斜的运动由致动系统482控制。由电子处理和通信系统488(如图43所示)提供通信和电子控制。再次，负载单元或力扭矩传感器476、478可以用于确定托架的内容物的重量。例如，一旦光束中断发射器和接收器对484、486检测到物体，根据实施例的系统将对两个负载单元(W₁，W₂)的重量值求平均，将结果加倍，并减去主体472的重量。根据其他实施例，负载单元本身可以登记变化，指示托架已接收或排出物体。

许多进一步的过滤系统、转向器系统、测试系统、路由系统和处理系统可以在本发明的上述方面和进一步的以下方面中使用。例如，某些实施例可以涉及过滤太重的包装的方法，并且在它们到达机器人拾取器中的一个之前这样做。此类系统可以包括被动炸弹舱下落系统。此类系统可以涉及在具有一个或多个炸弹舱门的溜槽上路由进入的包装。炸弹舱门由其刚度被调整为使得太重的包装通过炸弹舱门下落的弹簧保持关闭。其重量小于限制的包装不能施加足够的力来打开(多个)被动炸弹舱门。被动炸弹舱门安装在溜槽上，使得包装自然下落或滑过炸弹舱而不掉落。

因此根据进一步的方面，本发明的过滤系统可以包括可致动炸弹舱下落系统(例如，电机致动或弹簧负载)。根据本发明的一方面，当包装在(多个)炸弹舱门上方行进时，传感器测量包装的重量，并且控制器通过打开炸弹舱的电机或解锁炸弹舱门的机构打开(多个)炸弹舱门，然后电机再次关闭炸弹舱门。

图49示出了具有物体处理系统12的导入系统487。导入系统487包括输入部分14以及用于经由传送器35接收不可处理物的体(例如，36)的异常货箱21，如上文参考图1-图8所讨论的，该输入部分14包括传送器22的响应评估部分16、侧感知单元18、头顶感知单元20、多用途感知单元24、重量感测传送器部分53和多向传送器33。导入系统487还包括倾斜传送器492，倾斜传送器492包括部分495、496和497，并在第二下部传送器489上方行进。进一步参考图50A和图50B，当物体499从传送器部分495行进到传送器部分496上时，重量传感器(例如，力扭矩传感器)485检测物体的重量。如果物体高于或低于规定重量，则该物体掉落到下部传送器489上，并经由多向传送器493经由传送器491朝向物体处理系统12路由。如上文所讨论的，系统可以选择通过炸弹舱门498中掉落的是由耦合到传送器部分497的处理站处理太重还是太轻的物体。门可以由电机483致动。或者，炸弹舱传送器可以被设计为经由弹簧机构操作，当重量高于阈值时弹簧机构打开，并且传送器497可以通向适当的物体处理系统。

图51A和图51B示出了传送器494上方的炸弹舱门498的端视图，其中门诸如通过弹簧或电机致动器响应于来自力扭矩传感器的输入而关闭(图51A)和打开(图51B)，以使物体499从上部传送器496掉落到下部传送器489。根据进一步的方面，门可以包括重量触发的柔性互锁手指或尖齿，例如图66A和66B所示。

例如，图52A和图52B示出了系统491，该系统491包括在下部倾斜传送器系统494上方运行的上部倾斜传送器系统492。系统491可以与图1、图9和图11中的导入系统中的任一个一起使用，替换图1、图9和与图11中所示的一个或多个传送器使用，例如，如图49中的示例所示。此类系统的下部传送器494可以替代地通向异常货箱。上部传送器492包括主动传送器部分495、497以及一组炸弹舱门。上部传送器492(以及下部传送器494)可以是倾斜的(在X和Y方向上延伸)，使得如果在门498顶部上面的物体499没有掉落，则物体499可以在门上滑动到下一个传送器部分497。参考图52B，如果门498是被动炸弹舱门，并且如果物体499太重(例如，克服弹簧机构)，则门498将打开，使物体499掉落到下部传送器494。如果门498是电机致动的炸弹舱门，并且如果确定物体499太重(例如，通过上文所公开的不同的称重系统，诸如如果传送器部分495是如上所文所讨论的称重传送器)，则门498将由电机打开，使物体499掉落到下部传送器494。

图53示出了一种包括传送器材料506的可透气传送器500，其中具有允许空气流动通过材料506的开口508。可透气传送器500可以由穿孔、网状或编织材料形成，并且在辊502、504上驱动，并且一个辊(例如，502)包括开口503并且通过开口503将真空提供到辊502内。如图54所示，此类系统可以在具有物体处理系统12的导入系统489中使用。

图54的导入系统489包括输入部分14以及通向可透气传送器500的附加传送器509，如上文参考图1-图8所讨论的，该输入部分14包括传送器22的响应评估部分16、侧感知单元18、头顶感知单元20、多用途感知单元24、重量感测传送器部分53和多向传送器33。可透气传送器的自由端被定位于两个或更多个接收站上，该两个或更多个接收站可以是传送器、溜槽或自动化载体。图54中示出了三个自动化载体513、515、517。待处理的物体可以由多向传送器33路由到传送器511，传送器511在一对铰接臂521、523之间以及一对传送器525、527之间运行，该对传送器525、527经由进一步的多向传送器529、533通向物体处理传送器531(通向物体处理系统12)和535。

进一步参考图55A，可以在施加真空的情况下在传送器500上提供物体，并且当物体绕着辊的外部传递时，较重的物体(例如，物体503)可以直接从传送器落入货箱513中，如图55B所示。稍微较轻的物体(例如，505)可以在辊502下方行进得更远到货箱515中，如图55C所示，并且非常轻的物体(例如，507)只有在传送器离开通过辊502提供的真空时才可以从现在倒置的传送器506掉落到货箱517中，如图55D所示。利用此类系统，物体也不需要在传送器上进行分离，因为彼此相邻的物体会根据它们自己对真空的响应而下落。附加地，一个或多个感知系统692可以监测物体从传送器掉落的动作，并且可以与一个或多个控制系统694通信以(经由真空控制器)调整传送器处的真空压力696或(经由旋转速度控制器)调整传送器速度498中的任一个。图53和图55A-图5D的系统可以例如在本文所公开的进一步的系统中使用。

再次，接收站可以是自动化载体、溜槽或传送器中的任一个。图56示出了包括输入部分14的导入系统647以及通向可透气传送器500的附加传送器509，如上文参考图1-图8所讨论的，该输入部分14包括传送器22的响应评估部分16、侧感知单元18、头顶感知单元20、多用途感知单元24、重量感测传送器部分53和多向传送器33。在该示例中，可透气传送器被定位于自动化载体513'、通向自动化载体649的溜槽515'、以及载体517'上。待处理的物体可以由多向传送器33路由到传送器537，传送器537在一对传送器541、545之间运行，该对传送器541、545经由进一步的多向传送器551、555通向物体处理传送器553(通向物体处理系统12)和557。传送器537、541和545还穿过物体运输站547，如下文参考图57-图69进一步所讨论的，并且在一些示例中，传送器541和545低于传送器537，而在其他示例中，每一个都处于相同的高度。在物体运输站处，物体从传送器运输到各种进一步的单元中的任一个，诸如运输到其他传送器、溜槽或移动单元。

例如，根据本发明的进一步的方面，可以使用导入系统，该导入系统可以通过用将较轻的包装从包装流中推出的鼓风机来传递物体，留下较重的包装，从而在物体之间区分。较重的包装的较大的惯性克服了所吹的气体产生的空气阻力。对于较轻的包装，空气阻力超过了较轻的包装的低惯性。气流被调整，使得对于常见的包装类型，吹走的流最大程度地包含满足重量规格的包装。

例如，图57示出了与上文参考图53所讨论的类似的可透气传送器501，该可透气传送器被设计为允许大量空气吹过沿着辊移动(提供传送表面)的网506中的开口508。如图57所示，此类可透气传送器501可以在系统510中使用，其中物体沿着接近传送器512移动，并在可透气传送器501上移动。在可透气传送器501下方是将空气吹过可透气传送器500的鼓风机源514，并且在可透气传送器501上方是将空气吸过可透气传送器501的真空源516。鼓风机514和真空源516两者都可以包括屏或开口阵列(部分如图60所示)。鼓风机514和真空源516的组合将导致一些物体被提离传送器501。太重而不能被提离传送器501的物体将沿着传送器501行进并且被运输到跟随传送器518。系统510可以代替图1、图9和图11中的系统中的传送器中的任一个使用，其中较轻的物体随后被路由到轻物体处理站，如参考图59A-图59C进一步所讨论的。

附加地，如图58所示，该系统可以进一步包括一个或多个感知系统521，该一个或多个感知系统521与耦合到真空控制器525的真空控制处理器523通信，并且与耦合到鼓风机控制器529的鼓风机控制处理器527通信。以此方式，可以监测系统的操作，并且可以根据需要调整鼓风机和真空的空气流量。

参考图59A，当物体520朝向真空源516提升时，它最初被来自鼓风机源514的空气推动并被真空源516提升。一旦物体接触到真空源516上的屏，真空力将足够强，使得来自鼓风机的空气不再需要保持物体抵靠真空源516。真空源516可以可移动地安装在轨道522上，使得真空源518可以移动以定位在传送器501或相邻传送器524、526中的任一个上方，参考图59B，例如，真空源516可以在保持物体520的同时在传送器524上方移动，然后可以停止真空，允许物体落在传送器524上，如图59C所示。真空源516随后返回到传送器501上方的位置。以此方式，真空源和/或鼓风机源可以用于区分和分离具有不同特性(诸如重量或质量)的物体。

根据进一步的方面，系统可以通过这种真空系统进一步提供大量拾取。物体可以经过一区域，在该区域内，大的真空表面被颠倒悬挂在物体上方。系统可以夹持大量的物体-一次夹持许多物体-但只能实现轻物体的提升，而重物体不能从物体流中提出来。可调整真空提升力对重量和包装材料的平衡，使得剩余的所有物体具有最小重量，或所提升的所有物体低于最大重量。

根据本发明的进一步实施例的导入系统可以包括系统530，该系统530包括被定位于可透气传送器536两侧的鼓风机源532和真空源534，如图60所示。可透气传送器的使用可以促进通过允许更大的气流以朝向真空源532吸取某些物体。传送器536由进料传送器538馈送物体，并向出料传送器539提供物体(未由鼓风机源532和真空源534从传送器536移除的物体)。从传送器536移除的物体落在传送器536下方和侧面的另一个传送器中的任一个上，或者落在溜槽或其他移动载体上，如下文更详细地讨论的。与图58类似的监测和控制系统也可以与图60的系统一起使用。

参考图61，根据本发明的进一步实施例的系统540可以包括被定位于可透气传送器546的两侧的鼓风机源542和真空源544，以及另一个鼓风机源543。传送器546由进料传送器548馈送物体，并向出料传送器549提供物体(未由鼓风机源542、543和真空源544从传送器546移除的物体)。鼓风源543可以进一步促进利用鼓风机源542和真空源544来移动物体。再次，从传送器546移除的物体落在传送器536下方和侧面的另一个传送器中的任一个上，或者落在溜槽或其他移动载体上，如下文更详细地讨论的。与图58类似的监测和控制系统也可以与图61的系统一起使用。

在物体轻到可以从无穿孔传送器(和/或鼓风机和真空源高)上移开的应用中，可以提供包括被定位于传送器556的两侧的鼓风机源552和真空源554的系统550，如图62所示。传送器556由进料传送器558馈送物体，并向出料传送器559提供物体(未由鼓风机源552和真空源554从传送器556移除的物体)。再次，从传送器556移除的物体落在传送器556下方和侧面的另一个传送器中的任一个上，或者落在溜槽或其他移动载体上，如下文更详细地讨论的。与图58类似的监测和控制系统也可以与图62的系统一起使用。

如上文所提及的，物体可以被路由到溜槽、传送器、移动载体等中的任何一个。例如，图63示出了系统560，该系统560包括中央传送器，该中央传送器如上文参考图39A-图43C所讨论的具有进料传送器部分562、出料传送器部分564和重量感测传送器566。该系统560还包括在重量感测传送器566的两侧的一对源568、570，并且每一个源568、570可以经由鼓风机或真空提供强制空气(forced air)，使得物体可以由鼓风机-真空对在任一方向上移出传送器566。

进一步参考图64所示的侧视图，物体可以被吹到通向传送器574的溜槽572上(例如，通过将作为鼓风机的源570和作为真空源的源568接合)，或者可以被吹到通向移动载体578的溜槽576上(例如，通过将作为鼓风机的源568和作为真空源的源570接合)。选择是否将物体移动到传送带574或移动载体578可以是源568、570之间的气流的结果，或者在其他方面，可以由检测到的传送器566上的物体的重量触发。在进一步的方面，重量感测传送器566可以用于确认物体的重量，并进一步向控制系统(例如，100)提供反馈，使得可以调整源(一起或独立地)以更精细地调整其物体移除能力。

图65示出了系统600，该系统600包括中央传送器，该中央传送器具有进料传送器部分602、出料传送器部分604和重量感测多向传送器606。重量感测多向传送器606可以包括如上文参考图39A-图43C所讨论的重量感测辊442，以及一系列正交设置的窄传送带608。辊442或带608中的任一个可以相对于另一个降低/升高，以提供物体可以留在传送器606上并且被提供给出料传送器604，或者可以由带608路由到通向传送器612的溜槽610或路由到通向移动载体616的溜槽614。通过检测到的传送器606上的物体的重量，可以触发对物体是移动到传送器612还是移动载体616、还是留在传送器606上的选择。移动载体616可以包括接收到的物体掉落其中的货箱或盒，并且移动载体616可以围绕轨道系统移动，如下文更详细地讨论的。

根据本发明的进一步方面，图66A和图66B示出了系统620，该系统620包括中央传送器，该中央传送器具有进料传送器部分622、出料传送器部分624和重量感测多向传送器626。再次，重量感测多向传送器626可以包括如上文参考图39A-图43C所讨论的重量感测辊442，以及一系列正交设置的窄传送带628。辊442或带628中的任一个可以相对于另一个降低/升高，以提供物体可以留在传送器626上或被提供给出料传送器624，或者可以由带628路由到通向传送器632的溜槽630或路由到通向移动载体636的溜槽634。附加地，溜槽630包括在进一步的传送器639上方打开的炸弹舱门638。炸弹舱门638可以是电机致动的，或者被设计为在一定重量阈值下由弹簧释放，如上文参考图49-图52B所讨论的。通过检测到的传送器606上的物体的重量，可以触发对物体是移动到传送器612、传送器639还是移动载体616、还是留在传送器626上的选择。再次，移动载体616可以包括接收到的物体掉落其中的货箱或盒，并且移动载体616可以围绕轨道系统移动，如下文更详细地讨论的。

图67示出了类似于图63的系统560，该系统560包括中央传送器，该中央传送器具有如上文参考图39A-图43C所讨论的进料传送器部分562、出料传送器部分564和重量感测传送器566。该系统560还包括位于重量感测传送器566的两侧的一对源568、570，并且每一个源568、570可以经由鼓风机或真空提供强制空气，使得物体可以由鼓风机-真空对在任一方向上移出传送器566。除了通向自动化载体578的溜槽576之外，图67的系统还包括溜槽573，该溜槽573具有一对炸弹舱门577(如上文参考图49-图51B所讨论的)，用于选择性地向传送器574提供物体或使物体掉落到与传送器574相邻的传送器575上。

图68A和图68B示出了系统580，该系统580包括中央传送器，该中央传送器具有如上文参考图39A-图43C所讨论的进料传送器部分582、出料传送器部分584和重量感测传送器586。系统580还包括位于重量感测传送器586的两侧上的一对桨588、590，并且每一个桨588、590可以用于在任一方向上将重量感测传送器586上的物体推出传送器586，或者物体可以留在传送器586上并且被移动到出料传送器部分584。进一步参考图68B，物体可以被推到通向传送器594的溜槽592上，或者可以被推到通向移动载体598的溜槽596上。通过检测到的传送器586上物体的重量，可以触发对物体是移动到传送器574还是移动载体578、还是留在传送器586上的选择。移动载体598可以包括接收到的物体掉落其中的货箱或盒，并且移动载体598可以围绕轨道系统移动，如下文更详细地讨论的。

图69示出了类似于图68A和图68B的系统，该系统包括中央传送器，该中央传送器具有如上文参考图39A-图43C所讨论的进料传送器部分582、出料传送器部分584和重量感测传送器586。系统580还包括位于重量感测传送器586的两侧上的一对桨588、590，并且每一个桨588、590可以用于在任一方向上将重量感测传送器586上的物体推出传送器586，或者物体可以留在传送器586上并且被移动到出料传送器部分584。除了通向自动化载体598的溜槽596之外，图69的系统还包括溜槽593，该溜槽593具有一对炸弹舱门597(如上文参考图49-图51B所讨论的)，用于选择性地向传送器594提供物体或使物体掉落到与传送器594相邻的传送器595上。

物体处理系统可以包括如上文所讨论的多个站，并且导入过滤可以基于各种物体特性和末端执行器特性(例如，知道哪一个末端执行器更适于操纵哪一个物体)将不同的物体引导到不同的站。从进料传送器向各种各样的处理系统提供物体的能力提供了极大的灵活性，并且向自动化载体提供物体的能力在物体处理方面提供了进一步的灵活性。例如，图70示出了物体处理系统650，该物体处理系统650包括多个工作站652、654、656，该多个工作站652、654、656在一个或多个处理系统690的控制下经由分流器660、662、670、672、680、682接收物体。例如，工作站652可以非常适于使用铰接臂664为目的地位置666移动袋，并且例如，工作站654可以更适于使用铰接臂将圆柱体移动到目的地位置676。另一个工作站656可以例如，包括工人684，以用于将物体移动到不容易由任何铰接臂处理的目的地位置686。

与本发明的各种实施例的导入过滤系统和方法一起使用的物体处理系统可以是各种各样物体处理系统(诸如分拣系统、自动化存储和检取系统以及分发和再分发系统)中的任一种。例如，根据进一步的实施例，本发明提供了能够将处理系统的出站(outbound)处理自动化的系统。该系统可以包括一个或多个自动化拾取站700(如图71所示)和手动拾取站800(如图72所示)，自动化拾取站700和手动拾取站800由横穿由如上文所讨论的轨道段形成的智能地板结构的一队移动载体来提供集容器。载体可以承载货箱，该货箱可以存储物体。该系统可以提供一种新颖的货物到拾取器系统，该货物到拾取器系统使用一队小型移动载体来将单个库存手提袋和出站容器承载到拾取站或从拾取站承载单个库存手提袋和出站容器。

根据本系统的实施例包括自动化拾取站，该自动化拾取站从库存手提袋中拾取每一个并将每一个装载到出站容器中。该系统涉及一起的机器视觉、任务和运动规划、控制、错误检测和恢复，以及以启用传感器为基础的人工智能、硬件平台，以实现从杂乱的容器中单分出货品的实时和稳健的解决方案。

参考图71，自动化拾取系统700使用多模态感知单元来感知容器的内容物，并使用配备有自动化可编程运动夹持器的机器人臂和处理系统720中的集成软件从同质库存手提袋中拾取每一个，并将它们放入非均质出站容器中。这些元件共同位于符合行业标准安全要求并且与轨道系统配合的工作单元内，，以保持自动化拾取系统被馈送库存手提袋和出站容器的连续供应。

特别地，系统700包括如上文所讨论的轨道元件704的阵列702，以及如上文所讨论的在轨道元件704上前进的自动化载体706。一个或多个头顶感知单元708(例如，相机或扫描仪)获取关于货箱或手提袋710中的物体的感知数据，以及关于目的地盒712的位置的感知数据。可编程运动设备(诸如机器人系统714)从货箱或手提袋710中拾取物体，并将物体放置在相邻的盒712中。然后，单元710、712中的一者或两者被自动地移动回栅格中，并且一个或两个新的此类单元被移动到与机器人系统相邻的位置中。同时，机器人系统用于处理机器人系统714的另一侧上的另一对相邻单元(再次，货箱或手提袋710和盒712)。因此，机器人系统在一侧上处理一对处理单元，然后在第一侧被补充时切换两侧。这样，系统700不需要等待向机器人系统呈现新的一对物体处理单元。轨道元件704的阵列702还可以包括货架站716，在货架站716处移动单元706可以停放或者拾取货箱/搬运箱710或盒712。例如，系统在计算机处理器720的控制下操作。

手动拾取站系统是由如上文所讨论的轨道系统上的移动(mobile)自动化移动(movement)载体供应的货物到人拾取站。系统具有与自动化拾取站相同的形式和功能，因为两者都由相同的载体提供，该两者都连接到相同的轨道系统网格，并且两者都从库存手提袋运输每一个到出站集装箱。手动系统800(如图72所示)依赖于手动团队成员执行拾取操作。

此外，手动系统将载体提升到符合人体工学的高度(例如，经由坡道)，确保到载体上的容器的安全进入，并且包括监测界面(HMI)来指导团队成员的活动。SKU的标识和要拾取的货品数量显示在HMI上。团队成员必须使用呈现扫描仪或手持式条形码扫描仪来扫描每一个单元的UPC，以验证拾取是否完成。一旦一对容器之间的所有拾取都完成，则团队成员就会按下按钮来标记完成。

根据本实施例(和/或结合包括如上文所讨论的自动化拾取系统的系统)，图72的系统800可以包括轨道元件804的阵列802，该轨道元件804的阵列802设置在平面806以及通向其他平面的倾斜表面808上。系统800还可以包括视觉数据屏幕809，该视觉数据屏幕809向人工分拣员提供视觉数据，从而通知人工分拣员什么货物将从手提袋或货箱810移动到目的地盒812。系统在例如计算机处理器820的控制下操作。

虽然整个系统的大量的拾取吞吐量预计将由自动化拾取系统操纵，但手动拾取系统为载体和轨道系统提供了(a)快速扩展以满足计划外的需求增长的能力；(b)操纵尚不可用自动化处理的货物的能力；以及(c)在整个分发系统中充当QA、问题解决或库存整合站的能力。因此，系统提供了显著的扩展性和故障排除能力，因为人工分拣可以很容易地添加到原本完全自动化的系统中。一旦启用手动拾取系统(由分拣员占用)，系统将开始向手动拾取站发送手提袋或货箱810和盒812。自动化拾取站和手动拾取站被设计为占用了相同的占地面积，因此在对系统的其余部分进行最小的修改的情况下，手动失去站之后可以被自动化拾取站替换。

再次，载体是小型移动机器人，该小型移动机器人可以互换地承载库存手提袋、出站容器或供应商装箱。这些载体可以使用简单的连杆机构将容器从存储固定装置上移除或替换到存储固定装置上。由于载体一次只能承载一个容器，它可以比较大的机器人更小型、更轻、消耗更少的能量，同时速度要快得多。由于载体在智能地砖地板上行驶，与在光裸地板上运行的移动机器人相比，他们减少了感测、计算和精度要求。这些特征改进了性能指标的成本。

所有载体作为独立的容器递送代理在轨道部分的相同共享道路上运行。载体可以朝前、朝后、朝左或朝右移动，以围绕彼此行驶并且到达系统中的任何位置。这种灵活性允许载体通过以下方式在系统中扮演多种角色：(a)将库存手提袋传输到拾取站；(b)将出站容器传输到拾取站；(c)将库存手提袋传输到大量存储并且从大量存储传输库存手提袋；(d)将满载出站容器传输到卸货通道；(e)将空的出站容器传输到系统。附加地，可以根据需要递增地添加载体以随设备增长而扩展。

轨道地板模块是标准尺寸、模块化和可连接的地板部分。这些地砖为载体提供导航和标准行驶表面，并且可以作为容器的存储区域。模块连接到机器人拾取单元、从大量存储的导入站和装载坞站附近的卸货站。模块消除了对用于在系统内传输容器的其他形式的自动化(例如，传送器)的需要。

如图73中的900处所示，系统可以被扩展以包括轨道模块902的大得多的阵列和许多处理站904，并且该许多处理站904，例如，可以是如上文所讨论的库存进料站、空的出站容器进料站、自动化和手动处理站、以及出站站中的任一个。系统在例如计算机处理器906的控制下操作。

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，可以对上文公开的实施例进行多种修改和变化。

要求保护的是：

Claims (29)

1.在用于与物体处理系统一起使用的导入系统中，一种分发系统，所述分发系统用于将不相似的物体提供到多个接收单元中的一个接收单元中，所述分发系统包括推进系统，所述推进系统用于将传送器上的物体从所述传送器推进到包括至少一个可致动的门的溜槽，以用于使所述物体选择性地通过所述至少一个可致动的门掉落，所述溜槽通向第一接收站，其中第二接收站被定位在所述至少一个可致动的门下方。

2.如权利要求1所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括强制空气系统，所述强制空气系统用于在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供正气流。

3.如权利要求1或权利要求2所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括引入系统，所述引入系统用于在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供负气流。

4.如权利要求1-3中任一项所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括双向传送器部分。

5.如权利要求1-4中任一项所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括至少一个桨。

6.如权利要求1-5中任一项所述的分发系统，其特征在于，每一个接收单元包括相关联的溜槽。

7.如权利要求1-6中任一项所述的分发系统，其特征在于，所述至少一个可致动的门被提供为两者可以被打开使物体通过其中掉落的成对的门。

8.如权利要求7所述的分发系统，其特征在于，至少一个溜槽通向相邻接收站中的一个，并且所述可致动的门被定位在所述相邻接收站中的另一个上方。

9.如权利要求1-8中任一项所述的分发系统，其特征在于，至少一个接收站包括传送器，并且至少一个接收站包括移动载体。

10.如权利要求9所述的分发系统，其特征在于，所述移动载体适于在所述物体处理系统中的多个轨道之间移动。

11.一种分发系统，所述分发系统在用于与物体处理系统一起使用的导入系统中，所述分发系统用于将不相似的物体提供到多个接收单元中的一个，所述分发系统包括推进系统，所述推进系统用于将传送器上的物体从所述传送器推进到包括至少两个可致动的门的溜槽，以用于使所述物体选择性地通过所述至少两个可致动的门掉落，所述接收站中的至少一个被定位在所述溜槽的较低端以及可致动的门下方中的任何一个处。

12.如权利要求11所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括强制空气系统，所述强制空气系统用于在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供正气流。

13.如权利要求11或权利要求12所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括引入系统，所述引入系统用于在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供负气流。

14.如权利要求11-13中任一项所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括双向传送器部分。

15.如权利要求11-14中任一项所述的分发系统，其特征在于，所述推进系统包括至少一个桨。

16.如权利要求11-15中任一项所述的分发系统，其特征在于，每一个接收单元包括相关联的溜槽。

17.如权利要求11-16中任一项所述的分发系统，其特征在于，成对的门基于检测到的所述物体的质量被触发以打开。

18.如权利要求17所述的分发系统，其特征在于，至少一个溜槽通向相邻接收站中的一个，并且所述可致动的门被定位在所述相邻接收站中的另一个上方。

19.如权利要求11-18中任一项所述的分发系统，其特征在于，至少一个接收站包括传送器，并且至少一个接收站包括移动载体。

20.如权利要求19所述的分发系统，其特征在于，所述移动载体适于在所述物体处理系统中的多个轨道之间移动。

21.一种在用于与物体处理系统一起使用的预处理系统中提供物体的分发的方法，所述方法包括：

将传送器上的多个不相似的物体提供到推进系统；

将所述传送器上的物体从所述传送器推进到包括至少一个可致动的门的溜槽，以用于使所述物体选择性地通过所述至少一个可致动的门掉落；

使所述物体从所述传送器掉落到所述溜槽；以及

致动所述至少一个可致动的门以使所述物体朝向被定位在所述至少一个可致动的门下方的第一接收站掉落。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述推进的步骤包括在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供正气流。

23.如权利要求21或权利要求22所述的方法，其特征在于，所述推进的步骤包括在两个相对方向中的任一方向上在所述物体处提供负气流。

24.如权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述推进的步骤激活双向传送器部分。

25.如权利要求21-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述推进的步骤包括致动至少一个桨。

26.如权利要求21-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个可致动的门被提供为两者可以被打开以使物体通过其中掉落的成对的门。

27.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述溜槽通向多个相邻接收站中的一个，并且可致动的门被定位于所述相邻接收站中的另一个上方。

28.如权利要求21-28中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一接收站包括传送器并且所述第二接收站包括移动载体。

29.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述移动载体适于在所述物体处理系统中的多个轨道之间移动。

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