CN113840698A - 用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统 - Google Patents

用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统 Download PDF

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格雷戈里·F·罗萨诺
崔尚恩
托马斯·A·福尔布里吉
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Abstract

提供了系统、方法和软件，用于使用门架式机器人进行物品的自动补货并且针对零售店环境中的零售工作操作空间建立安全屏障。与门架机器人和屏障机器人通信的机器人控制器引导其自主移动，分别用于在客户可访问的销售点位置与客户不可访问的存储之间传送物品，以及用于交替约束和启用访问工作操作空间。

Description

用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年4月9日提交的美国专利申请号16/378,994的权益，其出于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及自动零售店操作，更具体涉及用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统。
背景技术
仓库型商店通常将产品存储在过道上方和客户够不到的存储位置以备将来使用。在至少一些这样的零售环境中，商店工作人员根据需要(诸如响应于客户警告物品缺货)手动传送客户不可访问的存储位置中的物品。仓库型商店的经营者可以使用各种类型的设备来协助工人从过道上方客户不可访问的存储位置存储并取回物品，但是这样的任务可能仍然给经营者带来安全和低效问题。
用于仓库型商店的已知系统和设备可能需要不同的信息源才能有效使用，并且它们可能抑制而非增强客户体验。为了更充分地实现店内零售自动化的经济效益，需要提供机器人机制的系统、方法和软件，以安全、可靠且高效的方式为商店经营者及其客户集成各种相关数据源。
发明内容
与已知机器人补货和操作安全系统和方法相比较，本文中所公开的系统、方法和软件为用户提供了多个有益技术效果并且实现了各种优点。正如在零售店环境中用于物品的自动补货和相关零售工作操作场景一样，本文中所公开的实施例提供了机器人设备、系统和控制机构，其以安全、可靠且高效的方式为商店经营者及其客户集成各种相关数据源。
在一个方面，本公开描述了一种用于在零售店环境中的物品的自动补货的系统，该零售店环境具有针对物品的客户可访问的销售点(POS)位置和针对物品的客户不可访问的存储。该系统包括安装平台以及可操作地被耦合到安装平台的门架式机器人。该系统包括机器人控制器，该机器人控制器与门架式机器人通信，用于引导门架式机器人自主移动，以响应于确定客户可访问的POS位置中的物品的数量减小到用户预定的值以下，促进由门架式机器人将物品从客户不可访问的存储传送到客户可访问的POS位置。该系统包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器与机器人控制器通信。
在另一方面，本公开描述了一种用于在空间中的零售工作操作之前或期间约束对零售店环境中的空间的访问的系统。该系统包括移动屏障机器人，该移动屏障机器人被定位在零售店环境的地板上。该系统包括机器人控制器，该机器人控制器与屏障机器人通信，用于引导屏障机器人的自主移动，以促进将屏障机器人定位在靠近空间的地板上以在该空间中的零售工作操作之前或期间至少部分包围该空间。该系统包括一个或多个机器人传感器，该一个或多个机器人传感器可操作地被耦合到屏障机器人并且与机器人控制器通信。
在又一方面，本公开描述了一种用于保护零售店环境中的物品的系统，该零售店环境具有针对物品的客户可访问的POS位置和客户不可访问的存储，客户不可访问的存储包括用于存储物品中的一个或多个物品的存储位置访问。该系统包括屏障设备，该屏障设备可操作地被耦合到存储位置的至少一部分，用于交替启用和约束访问存储位置。该系统包括屏障致动器，该屏障致动器可操作地被耦合到：屏障设备、以及存储位置的至少一部分。该系统包括屏障控制器，该屏障控制器与屏障致动器通信，用于引导屏障设备的自主移动，以促进交替打开和关闭屏障设备。该系统包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器与屏障控制器通信。交替打开和关闭屏障设备促进交替启用和约束访问存储位置。
与已知机器人补货和操作安全系统和方法相比较，本文中所公开的用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统为用户提供了多个有益技术效果并且实现了各种优点。这些益处包括但不限于更有效地使用存储空间、物理基础设施、以及计算资源、网络带宽、以及存储器存储容量，提供更便宜和更用户友好的安装、操作和维护，消耗更少的功率，对零售店和其他使用环境中的用户、购物者和员工更安全、更少干扰，允许与多个不同的物品、包装配置、交付形式、以及POS配置一起使用，可与各种现有商店设备互操作，并且能够利用多个数据通信协议。
根据以下具体实施方式和附图，将会领会所公开的原理的其他和备选方面和特征。应当领会的是，与所公开的用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统有关的原理能够在其他不同的实施例中进行，并且能够在各个方面进行修改。因而，应当理解的是，前述发明内容、以下具体实施方式和附图仅是示例性和说明性的，并非限制所附权利要求的范围。
附图说明
图1A是根据本公开的实施例的用于在零售店环境中的物品的自动补货的系统的示意图，该零售店环境具有针对物品的客户可访问的销售点(POS)位置和针对物品的客户不可访问的存储。
图1B是图示了根据本公开的实施例的竖直分离的客户可访问的POS位置和客户不可访问的存储的图1A所示的系统的示意图。
图1C是图示了根据本公开的实施例的水平分离和竖直分离的客户可访问的POS位置和客户不可访问的存储的图1A所示的系统的示意图。
图2是图示了根据本公开的实施例的靠近客户可访问的POS位置的障碍物的图1A至图1C所示的系统的示意图。
图3是图示了根据本公开的实施例的图1至图2所示的系统的操作的各方面的流程图。
图4是根据本公开的实施例的可以用于图1至图3所示的系统的分支门架式机器人安装平台的示意图。
图5是根据本公开的实施例的用于在空间中的零售工作操作之前或期间约束对零售店环境中的空间的访问的系统的示意图。
图6A和图6B是图示了根据本公开的实施例的用于建立不同尺寸的客户约束区以约束靠近零售工作操作的空间的屏障机器人的图5所示的系统的各部分的示意图。
图7A、图7B、图8和图9是图示了可以有利地被应用的图5至图6B所示的系统所针对的几种类型的零售工作操作的示意图。
图10A至图10C是图示了根据本公开的实施例的用于靠近零售工作操作建立屏障的成对机器人单元的图5所示的系统的各部分的示意图。
图11是图示了根据本公开的实施例的图1至图10C所示的系统的操作的各方面的流程图。
图12是根据本公开的实施例的用于保护零售店环境中的物品的系统的示意图，该零售店环境具有针对物品的客户可访问的POS位置和针对物品的客户不可访问的存储。
图13A至图13D是图示了根据本公开的实施例的屏障设备的打开到关闭位置移动路径的障碍物的图12所示的系统的示意图。
图14是图示了根据本公开的实施例的图12至图13D所示的系统的操作的各方面的流程图。
具体实施方式
现在，详细参考特定实施例或特征，其示例在附图中图示。在可能的情况下，在整个附图中使用对应或相似的附图标记来是指相同或对应的部分。而且，当可能存在不止一个相同类型的元件时，共同或单独进行对本文中所描述的各种元件的引用。然而，这样的引用在本质上仅仅是示例性的。应当指出的是，除非在所附权利要求中明确规定，否则对单数元件的任何引用也可以被解释为涉及复数，对复数元件的任何引用也可以被解释为涉及单数，而不会将本公开的范围限制为这些元件的确切数目或类型。
图1A是根据本公开的实施例的用于在零售店环境(4)中的物品的自动补货(2)的系统(1)的示意图，该零售店环境(4)具有针对物品(2)的客户(6)可访问的销售点(POS)位置(8)和针对物品(2)的客户(6)不可访问的存储(10)。图1B是图示了根据本公开的实施例的竖直分离的客户(6)可访问的POS位置(8)和客户(6)不可访问的存储(10)的图1A所示的系统(1)的示意图。图1C是图示了根据本公开的实施例的水平分离和竖直分离的客户(6)可访问的POS位置(8)和客户(6)不可访问的存储(10)的图1所示的系统(1)的示意图。图2是图示了靠近客户(6)可访问的POS位置(8)的障碍物(42)的图1A至图1C所示的系统(1)的示意图。图3是图示了根据本公开的实施例的图1至图2所示的系统(1)的操作的各方面的流程图。
参考图1至图3，系统(1)包括至少一个安装平台(12)和至少一个门架式机器人(14)，该至少一个门架式机器人(14)可操作地被耦合到安装平台(16)。该系统包括至少一个机器人控制器(18)，该至少一个机器人控制器(18)与门架式机器人(14)通信。在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还与系统(1)的至少一个用户(20)通信。系统(1)包括至少一个传感器(22)，该至少一个传感器(22)与一个或多个机器人控制器(18)通信。在示例中，一个或多个传感器(22)被定位在或可操作地被耦合到门架式机器人(14)。在另一示例中，一个或多个传感器(22)被定位在或靠近和/或可操作地被耦合到一个或多个客户(6)可访问的POS位置(8)和/或客户不可访问的存储(10)位置。系统(1)包括一个或多个存储器设备(202)，该一个或多个存储器设备(202)与一个或多个机器人控制器(18)通信。
一个或多个机器人控制器(18)可以位于零售环境(4)中。一个或多个机器人控制器(18)可以远离零售环境(4)。一个或多个机器人控制器(18)可以与一个或多个门架式机器人(14)并列。一个或多个机器人控制器(18)被编程为至少部分实现和/或以其他方式执行系统(1)的公开步骤、操作和/或过程中的一个或多个公开步骤、操作和/或过程，包括但不限于参考图1至图3所示的和所描述的公开步骤、操作和/或过程。一个或多个机器人控制器(18)能够在系统(1)中执行多个功能。一个或多个机器人控制器(18)包括机器人移动控制功能、数据处理和数据通信功能，它们可以至少部分使用一个或多个处理器和/或其他合适计算设备和子系统(图1至图3中未示出)来实现。
在示例中，一个或多个存储器设备(202)包括非暂态计算机可读介质(204)。非暂态计算机可读介质(204)存储作为软件(206)的计算机可执行指令，用于在零售店环境(4)中的物品的自动补货(2)，该零售店环境(4)具有针对物品(2)的客户(6)可访问的销售点(POS)位置(8)和针对物品(2)的客户(6)不可访问的存储(10)。在示例中，被存储为软件(206)的计算机可执行指令包括一个或多个软件模块(208)。计算机可执行指令当由与存储器设备(202)、门架式机器人(14)、传感器(22)和/或用户(20)通信的机器人控制器(18)执行时，使得一个或多个机器人控制器(18)至少部分实现和/或以其他方式执行系统(1)的公开操作、步骤和/或过程中的一个或多个公开操作、步骤和/或过程。
在系统(1)中，一个或多个机器人控制器(18)、一个或多个存储器设备(202)、一个或多个门架式机器人(14)和/或一个或多个用户(20)彼此经由网络(52)并且使用通过网络(52)发送和/或接收的信号(例如，经编码数据信号)彼此通信。一个或多个机器人控制器(18)、一个或多个传感器(22)、一个或多个存储器设备(202)、一个或多个门架式机器人(14)和/或一个或多个用户(20)之中和之间的通信由收发器(图1至图3中未示出)促进。在示例中，使用网络(52)的系统(1)通信包括无线通信设备和协议。在另一示例中，使用网络(52)的系统(1)通信包括有线通信设备和协议。在又一示例中，使用网络(52)的系统(1)通信包括无线和有线通信设备和协议的组合。在示例中，系统(1)通信包括用于利用基于云的处理、存储和/或通信资源的无线和/或有线通信设备和协议。在示例中，系统(1)通信利用互联网，该互联网包括但不限于物联网(IoT)协议、实践和/或标准。
在系统(1)的操作中，至少一个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以促进由门架式机器人(14)将物品(2)从客户(6)不可访问的存储(10)传送(203)到客户(6)可访问的POS位置(8)。在示例中，响应于确定(205)(例如，通过一个或多个机器人控制器(18))客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)的数量减小到用户(20)预定的值以下，一个或多个物品(2)通过一个或多个门架式机器人(14)传送(203)。
在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)在使用逻辑分支(207)确定(205)特定物品(2)的一个或多个数量已下降到一个或多个POS位置(8)中客户可访问的库存水平以下时，引导(201)一个或多个门架式机器人(144)的自主移动以将物品(2)从存储(10)传送(203)到POS位置(8)。否则，在一个或多个机器人控制器(18)确定(205)一个或多个特定物品(2)的一个或多个数量没有减小到用户(20)预定的值以下时，逻辑分支(207)在系统(1)中操作以使一个或多个机器人控制器(18)返回到确定(205)步骤。用户(20)预定的值可以被存储在存储器(202)中以供一个或多个机器人控制器(18)用于该确定(205)步骤。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行一个或多个引导(201)、传送(203)和/或确定(205)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)分别执行被存储在一个或多个引导、传送和/或数量确定获得模块(208)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(18)连续监测客户(6)可访问的POS位置(8)中存在的一个或多个物品(2)的一个或多个库存水平，并且可以根据需要立即采取动作来补充其中的一个或多个物品(2)的库存。
在示例中，用户(20)基于零售店环境(4)中的一个或多个相应POS位置(8)中的一个或多个特定物品(2)的期望恒定数量来由用户(20)设置用户(20)预定的值。在另一示例中，用户(20)基于一个或多个特定物品(2)从一个或多个POS位置(8)出售给客户(6)的比率来设置用户(20)预定的值。一个或多个用户(20)可以周期性地更新一个或多个存储器设备(202)中的一个或多个相应物品(2)的预定的值。可以基于零售店环境(4)的物品(2)销售、数量、需求和/或库存数据来针对物品(2)数量的用户(20)预定的值的这些数据进行进一步设置，系统(1)的一个或多个用户(20)可以有益地使用这些物品(2)的销售、数量、需求和/或库存数据来使客户(6)期望购买的一个或多个物品(2)在用于这些物品(2)中一个或多个物品的一个或多个相应POS位置(8)中随时可用的概率最高。
在实施例中，系统(1)的一个或多个传感器(22)促进一个或多个机器人控制器(18)获得(209)表示客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)数量的数据。在该实施例中，响应于从一个或多个传感器(22)获得的数据并且基于逻辑分支(207)的操作结果，一个或多个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动，以进一步促进将物品(2)从客户(6)不可访问的存储(10)传送(203)客户(6)可访问的POS位置(8)。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行获得(209)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)执行被存储在获得模块(208)中的计算机可执行指令。
在示例中，一个或多个传感器(22)包括至少一个重量传感器(24)，该一个或多个重量传感器(24)位于客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)下面，如图1至图2所示。一个或多个重量传感器感测客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)的重量。在该示例中，表示物品(2)的数量的数据包括客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)的感测重量的值。因此，比如，一个或多个机器人控制器(18)可以通过将所获得(209)的感测重量除以其中单个物品(2)的每单位重量(例如，被存储在存储器(202)中)来确定(205)具有一个或多个重量传感器(24)的客户(6)可访问的POS位置(8)中的类似物品(2)的当前库存。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行该除法运算的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)执行被存储在除法模块(208)中的计算机可执行指令。
在示例中，一个或多个传感器(22)包括至少一个计算机视觉设备(26)，作为一个或多个重量传感器(24)的替代或补充。在该示例中，一个或多个计算机视觉设备(26)位于客户(6)可访问的POS位置(8)的视野中，用于对其中的物品(2)进行成像，如图1至图2所示。在该示例中，表示物品(2)的数量的数据包括客户(6)可访问的POS位置(8)中的物品(2)的图像。因此，比如，一个或多个机器人控制器(18)可以通过(例如，使用图像识别算法，这些图像识别算法包括但不限于结合机器学习和/或人工智能方案)分析所获得(209)的其图像来确定(205)具有一个或多个计算机视觉设备(26)的客户(6)可访问的POS位置(8)中相似和/或不同物品(2)的当前库存。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行该图像分析操作的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)执行被存储在图像分析模块(208)中的计算机可执行指令。
在实施例中，障碍物(42)是热源(28)或包括热源(28)。在示例中，系统(1)的一个或多个传感器(22)促进一个或多个机器人控制器(18)获得(209)表示空间(30)内存在热源(28)的数据，该控制(30)至少部分定义与客户(6)可访问的POS位置(8)的预定的距离(32)，如图1B所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从一个或多个传感器(22)获得的数据来确定(211)空间(30)内的热源(28)的存在。一个或多个机器人控制器(18)响应于确定(211)空间(30)内的热源(28)的存在而引导(211)门架式机器人(14)的自主移动以进行以下至少一项：停止(213)和绕道(214)。
在该示例中，在使用逻辑分支(215)确定(211)热源(28)存在于(或靠近)空间(30)内时，一个或多个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以停止(213)和/或绕道(214)。否则，在一个或多个机器人控制器(18)确定(211)热源(28)不存在于(或靠近)空间(30)内时，逻辑分支(215)在系统(1)中操作以使一个或多个机器人控制器(18)返回到确定(211)步骤。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定(211)、停止(213)和/或绕道(214)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)分别执行被存储在一个或多个热源确定、停止和/或绕道模块(208)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(18)连续监测空间(30)和/或靠近该空间(30)的区域的热源，这可以指示客户(6)(或他们的宠物，如果适用)存在于其中并且可以根据需要立即采取动作来使一个或多个门架式机器人(14)的移动停止(213)和/或绕道(214)，以确保零售店环境(4)的安全和舒适。
在示例中，一个或多个传感器(22)包括位于空间(30)内的热传感器(34)，用于感测温血动物(46)的存在(例如，作为空间(30)内(或靠近该空间(30)的热源(28)。在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从热传感器(34)获得的数据来确定(211)热源(28)的存在作为空间(30)内的温血动物(46)的存在。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行确定(211)步骤的这一方面的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)执行被存储在温血动物存在确定模块中的计算机可执行指令。
在实施例中，障碍物(42)是移动物体(例如，动物(46))或包括移动物体(例如，动物(46))。在示例中，系统(1)的一个或多个传感器(22)促进一个或多个机器人控制器(18)获得(209)表示空间(30)内的移动的存在的数据，该空间(30)至少部分定义了与客户(6)可访问的POS位置(8)的预定的距离(32)，如图1B所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从一个或多个传感器(22)获得(209)的数据来确定(217)空间(30)内的移动的存在。一个或多个机器人控制器(18)响应于确定(211)空间内的移动(30)的存在而引导门架式机器人(14)的自主移动以进行以下至少一项：停止(213)和绕道(214)。
在该示例中，在使用逻辑分支(219)确定(217)空间(30)内(或靠近该空间(30))的移动的存在时，一个或多个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以停止(213)和/或绕道(214)。否则，在一个或多个机器人控制器(18)确定(217)空间(30)内(或靠近空间(30))的移动不存在时，逻辑分支(219)在系统(1)中操作以使一个或多个机器人控制器(18)返回到确定(217)步骤。在示例中，一个或多个传感器(22)包括以下至少一项：运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和三维(3D)扫描仪(40)。这些传感器(36、26和/或40)中一个或多个传感器位于空间(30)的视野中，用于感测空间(30)内的移动的存在。在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和/或3D扫描仪(40)获得的数据来确定空间(30)内的移动的存在。
在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定(217)、停止(213)和/或绕道(214)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)分别执行被存储在一个或多个运动确定、停止和/或绕道模块(208)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(18)连续监测空间(30)和/或靠近该空间(30)的区域的移动的存在，这可以指示客户(6)(或他们的宠物，如果适用)存在于其中，并且可以根据需要立即采取动作来使一个或多个门架式机器人(14)的移动停止(213)和/或绕道(214)，以确保客户(6)在零售店环境(4)中的安全和舒适。
在实施例中，一个或多个传感器(22)促进机器人控制器(18)获得(209)表示空间(30)内的门架式机器人(14)的自主移动的实际或潜在障碍物(42)的存在的数据，该空间(30)至少部分限定了与客户(6)可访问的POS位置(8)的预定的距离(32)，如图2所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从一个或多个传感器(22)获得的数据来确定(221)空间(30)内的障碍物(42)的存在。一个或多个机器人控制器(18)响应于确定(221)空间(30)内的障碍物(42)的存在而引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以将障碍物(42)传送(223)出空间(30)。
在示例中，在使用逻辑分支(225)确定(221)空间(30)内(或靠近该空间(30))的障碍物(42)的存在时，一个或多个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以将障碍物(42)传送(223)出空间(30)。否则，在一个或多个机器人控制器(18)确定(221)空间(30)内(或靠近该空间(30))的障碍物(42)不存在时，逻辑分支(225)在系统(1)中操作以使一个或多个机器人控制器(18)返回到确定(221)步骤。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行确定(221)和/或传送(223)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)分别执行被存储在障碍物确定和/或传送模块(208)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(18)连续监测空间(30)和/或靠近该空间(30)的区域的实际或潜在障碍物(42)的存在，这些障碍物可能阻碍或以其他方式不希望地影响一个或多个门架式机器人(14)的移动并且根据需要采取响应动作以确保门架式机器人(14)在零售店环境(4)中的操作连续、安全和高效。
在实施例中，障碍物(42)是静止物体或包括静止物体。在示例中，一个或多个传感器(22)包括以下至少一项：运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和3D扫描仪(40)。这些传感器(36、26和/或40)中的一个或多个传感器位于空间(30)的视野中，用于感测空间(30)内的障碍物(42)(例如，静止和/或移动物体)的存在。在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和/或3D扫描仪(40)获得的数据来确定(221)空间(30)内的一个或多个障碍物(42)的存在。
在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于表示障碍物(42)存在的数据来确定(227)一个或多个门架式机器人(14)将障碍物(42)移动(例如，传送(223))出空间(30)的能力。在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)确定(227)一个或多个门架式机器人(14)将障碍物(42)移出空间(30)的能力的过程利用逻辑分支(229)。如果一个或多个机器人控制器(18)确定(227)一个或多个门架式机器人(14)能够如此移动障碍物(42)，则一个或多个机器人控制器(18)引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以将障碍物(42)传送(223)出空间(30)。否则，在一个或多个机器人控制器(18)确定(227)门架式机器人(14)不能将障碍物(42)移出空间(30)时，一个或多个机器人控制器(18)还促进向系统(1)的一个或多个用户(20)提供(231)需要手动将障碍物(42)传送(233)出空间(30)的指示(例如，光、声音和/或消息)。在通过软件(206)在系统(1)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定(227)和/或提供(231)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(18)分别执行被存储在传送能力确定和/或提供模块(208)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(18)实现响应动作和/或向用户(20)提供关于空间(30)和/或靠近该空间(30)的区域中的障碍物(42)的通知，以确保门架式机器人(14)在零售店环境(4)中的操作连续、安全、和高效。在示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进在其在空间(30)内或靠近该空间(30)的移动期间或之后引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动远离空间(30)。
图4是根据本公开的实施例的可以用于图1至图3所示的系统的分支门架式机器人(14)的安装平台(16)的示意图。在该实施例中，安装平台(16)包括用于系统(1)的一个或多个门架式机器人(14)的一个或多个分支轨道(17)。分支轨道(17)中的每个分支轨道(17)包括安全止动件(58)。每个安全止动件(58)位于每个分支轨道(17)的末端(61)，用于防止一个或多个门架式机器人(14)移动超出由安全止动件(58)限定的点。
分支安装平台(16)包括位于分支轨道(17)与主安装平台(16)的轨道(56)之间的交叉点处的分支开关(63)。在示例中，一个或多个分支开关(63)与机器人控制器(18)通信以促进分别接收和发射用于改变去往/来自一个或多个分支轨道(17)和主安装平台(16)的轨道(56)的门架式机器人(14)的移动路径方向的控制信号。在另一示例中，代替或除了与机器人控制器(18)通信之外，一个或多个分支开关(63)与系统(1)的用户(20)通信以分别接收和发射用于改变去往/来自一个或多个分支轨道(17)和主安装平台(16)的轨道(56)的门架式机器人(14)的移动路径方向的控制信号。
在示例中，系统(1)包括多个门架式机器人(14)和多个分支轨道(17)。如图4所示，多个门架式机器人(14)中的一个门架式机器人可操作地被耦合到多个分支轨道(17)中的第一分支轨道，并且多个门架式机器人(14)中的至少第二门架式机器人可操作地被耦合到多个分支轨道(17)中的至少第二分支轨道。即使对于系统(1)中的一个或多个用户(20)仅使用一个门架式机器人(14)，图4所示的安装平台(16)的配置也有利地使一个或多个门架式机器人(14)能够以高效安全的方式在整个零售店环境(4)中移动和服务，而非必须为每个货架单元(65)提供一个门架式机器人(14)。
在实施例中，零售店环境(4)包括针对物品(2)的暂存区(67)。因此，从仓库或其他地方接收的物品(2)可以被存储在中间位置，以便根据需要由一个或多个门架式机器人(14)随时方便地取货，以使用系统(1)供应零售店环境(4)中的POS位置(8)和/或存储(10)(例如，基于对商店中物品(2)的预期客户(6)需求)。代替或除了区域(67)用于暂存物品(2)之外，区(67)还可以用于通过一个或多个门架式机器人(14)从零售店环境(4)中的其他地方移动到区(67)的物品(2)的空箱和/或其他包装废料的中间存储以备处置。
参考图2，在实施例中，针对物品(2)的客户(6)不可访问的存储(10)包括用于存储物品(2)中的至少一个物品的一个或多个存储位置(504)。一个或多个存储位置(504)包括例如但不限于架子、盖子、隔间、笼子、阁楼、衣架、箱柜和抽屉。如本文中所使用的，一个或多个存储位置(504)还可以包括支撑结构，诸如用于客户(6)不可访问的存储(10)和/或用于一个或多个存储位置(504)本身的框架。在该实施例中，系统(1)还包括屏障设备(503)，用于交替启用和约束访问存储位置(504)(和被存储在其中的一个或多个物品(2))。在示例中，屏障设备(503)是被动设备，该被动设备例如通过一个或多个铰链(87)可操作地被耦合到存储位置(504)的至少一部分。在该示例中，被动屏障设备(503)可以包括用于将屏障设备(503)稳固在关闭位置以约束访问存储位置(504)的锁定和/或其他机构。在该示例中，一个或多个门架式机器人(14)包括机器人臂和/或夹持器(图2中未示出)，该机器人臂和/或夹持器被配置为操纵被动屏障设备(503)以交替打开和关闭被动屏障设备(503)，包括但不限于通过操作锁定和/或其他机构以使屏障设备(503)稳固在关闭位置。
在另一示例中，该实施例的系统(1)包括与机器人控制器(18)通信的屏障致动器(505)。屏障致动器(505)可操作地被耦合到屏障设备(503)和存储位置(504)的至少一部分。在该示例中，屏障致动器(505)是可控双向电动机或包括可控双向电动机，该可控双向电动机促进屏障设备(503)围绕一个或多个铰链(87)旋转，该一个或多个铰链(87)被耦合到存储位置(504)的至少一部分与屏障设备(503)并且被耦合在其间。在示例中，机器人控制器(18)还促进使用屏障致动器(505)引导屏障设备(503)的自主移动以交替打开和关闭屏障设备(503)。在另一示例中，机器人控制器(18)还促进引导(201)一个或多个门架式机器人(14)的自主移动以交替打开和关闭屏障设备(503)。屏障致动器(505)可以由一个或多个用户(20)手动操作，包括例如但不限于通过开关(图2中未示出)来控制电流到屏障致动器(505)的流动和/或方向性。交替打开和关闭屏障设备(503)存进交替启用和约束访问存储位置(504)。
图5是根据本公开的实施例的用于在零售店环境(4)中的空间(123)中的零售工作操作之前或期间约束访问该空间(123)的系统(101)的示意图。图6A和图6B是图示了根据本公开的实施例的用于建立不同尺寸的客户约束区以约束靠近零售工作操作的空间(123)的屏障机器人(113)的图5所示的系统(101)的各部分的示意图。图7A、图7B、图8和图9是图示了可以有利地应用图5至图6B所示的系统(101)所针对的几种类型的零售工作操作的示意图。图10A至图10C是图5所示的系统(101)的各部分的示意图。图示了根据本公开的实施例的用于靠近零售工作操作建立屏障(128)的成对机器人单元(149)。图11是图示了根据本公开的实施例的图5至图10C所示的系统(101)的操作的各方面的流程图。
参考图5至图11，系统(101)包括至少一个移动屏障机器人(113)，该至少一个移动屏障机器人(113)位于零售店环境(4)的地板(137)上。系统(101)包括与屏障机器人(113)通信的至少一个机器人控制器(109)。在示例中，一个或多个屏障机器人(113)包括机动轮(115)，以促进围绕零售店环境(4)的地板(137)的移动。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还与系统(101)的至少一个用户(111)通信。系统(101)包括至少一个机器人传感器(117)，该至少一个机器人传感器(117)可操作地被耦合到一个或多个屏障机器人(113)并且与一个或多个机器人控制器(109)通信。系统(101)包括至少一个环境传感器(107)，该至少一个环境传感器(107)位于零售店环境(4)中并且与一个或多个机器人控制器(109)通信。系统(101)包括与一个或多个机器人控制器(109)通信的一个或多个存储器设备(402)。
一个或多个机器人控制器(109)可以位于零售环境(4)中。一个或多个机器人控制器(109)可以远离零售环境(4)。一个或多个机器人控制器(109)可以与一个或多个屏障机器人(113)并列。一个或多个机器人控制器(109)被编程为至少部分实现和/或以其他方式执行系统(101)的公开步骤、操作和/或过程中的一个或多个公开步骤、操作和/或过程，这些公开步骤、操作和/或过程包括但不限于参考图5至图11所示的和所描述的公开步骤、操作和/或过程。一个或多个机器人控制器(109)能够在系统(101)中执行多种功能。一个或多个机器人控制器(109)包括机器人运动控制功能、数据处理和数据通信功能，这些功能可以至少部分使用一个或多个处理器和/或其他合适计算设备和子系统(图5至图11中未示出)来实现。
在示例中，一个或多个存储器设备(402)包括非暂态计算机可读介质(404)。非暂态计算机可读介质(404)存储作为软件(406)的计算机可执行指令，用于在空间(123)中的零售工作操作之前或期间自动约束访问零售店环境(4)中的空间(123)。在示例中，存储为软件(406)的计算机可执行指令包括一个或多个软件模块(408)。当由与一个或多个存储器设备(402)、一个或多个屏障机器人(113)、一个或多个传感器(107和/或117)和/或一个或多个用户(111)通信的一个或多个机器人控制器(109)执行时，计算机可执行指令使得一个或多个机器人控制器(109)至少部分实现和/或以其他方式执行系统(101)的公开操作、步骤和/或过程中的一个或多个公开操作、步骤和/或过程。
在系统(101)中，一个或多个机器人控制器(109)、一个或多个存储器设备(402)、一个或多个屏障机器人(113)和/或一个或多个用户(111)经由网络(102)彼此通信并且使用通过网络(102)发送和/或接收的信号(例如，经编码数据信号)彼此通信。一个或多个机器人控制器(109)、一个或多个存储器设备(402)、一个或多个屏障机器人(113)、一个或多个机器人传感器(107和/或117)和/或一个或多个用户(111)之中和之间的通信由收发器(图5至图11中未示出)促进。在示例中，使用网络(102)的系统(101)通信包括无线通信设备和协议。在另一示例中，使用网络(102)的系统(101)通信包括有线通信设备和协议。在又一示例中，使用网络(102)的系统(101)通信包括无线和有线通信设备和协议的组合。在示例中，系统(101)通信包括用于利用基于云的处理、存储和/或通信资源的无线和/或有线通信设备和协议。在示例中，系统(101)通信利用互联网，该互联网包括但不限于物联网(IoT)协议、实践和/或标准。
操作系统(101)时，至少一个机器人控制器(109)引导(301)一个或多个屏障机器人(109)的自主移动以促进一个或多个屏障机器人(113)位于靠近空间(123)的地板(137)上以在其中的零售工作操作之前或期间至少部分包围空间(123)。在示例中，一个或多个机器人传感器(117)促进机器人控制器(109)获得(305)表示地板(137)上的屏障机器人(113)上的位置的数据。在示例中，一个或多个机器人传感器(117)包括用于向一个或多个机器人控制器(109)提供位置数据的GPS收发器、电机编码器和/或基于成像传感器的导航子系统。在另一示例中，一个或多个机器人传感器(117)包括收发器，该收发器供一个或多个机器人控制器(109)使用，用于与比如位于零售店环境(4)中的多个位置的RFID设备(104)结合协调一个或多个屏障机器人(113)围绕地板(137)的导航。
在该示例中，一个或多个机器人控制器(109)以响应于从一个或多个传感器(107和/或117)获得的数据而引导(301)一个或多个屏障机器人(109)的自主移动将一个或多个屏障机器人(113)定位(303)在靠近空间(123)的地板(137)。为了将一个或多个屏障机器人(113)靠近空间(123)定位(303)和/或定位在地板(137)上的其他地方，一个或多个机器人控制器(109)确定(302)一个或多个屏障机器人(113)通过零售店环境(4)的驱动路径(141)。除了基于一个或多个屏障机器人(113)的所确定(300)(例如，目前)位置来确定(302)驱动路径(141)之外，一个或多个机器人控制器(109)可以考虑阻碍物(42)、客户(6)活动水平、零售店工作操作的优先级水平、和/或确定(302)驱动路径(141)时的用户(111)确定的指南。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)用于确定(100)位置和确定驱动路径(141)的此类信息从一个或多个传感器(107和/或117)获得(305)。一个或多个用户(111)可以周期性在一个或多个存储器设备(402)中存储和/或更新该信息。
在示例中，系统(101)的一个或多个传感器(107和/或117)促进一个或多个机器人控制器(109)获得(305)表示地板(137)上的一个或多个屏障机器人(113)上的位置的数据。在该示例中，一个或多个机器人控制器(109)响应于从一个或多个传感器(107和/或117)获得的数据而引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以进一步促进在其中的零售工作操作之前或期间将一个或多个屏障机器人(113)定位(303)在靠近空间(123)的地板(137)上。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行引导(301)、定位(303)、确定(300和/或302)和/或获得(305)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在引导、定位、位置确定、驱动路径确定和/或获取模块(408)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(109)连续监测零售店环境(4)和一个或多个屏障机器人(113)的一个或多个位置以确保一个或多个屏障机器人(113)以安全有效的方式到达其指定目的地，并且不会对客户(6)的体验造成不当干扰。
在示例中，一个或多个传感器(107和/或117)包括至少一个计算机视觉设备(26)。在该示例中，一个或多个计算机视觉设备(26)位于地板(137)的视野中。在该示例中，表示一个或多个屏障机器人(113)在地板(137)上的位置的数据包括地板(137)的图像。因此，比如，一个或多个机器人控制器(109)可以通过(例如，使用图像识别算法，这些图像识别算法包括但不限于结合机器学习和/或人工智能方案)分析所获得(305)的其图像来确定(300)一个或多个屏障机器人(113)的一个或多个位置和/或确定(302)一个或多个屏障机器人(113)的一个或多个驱动路径。在通过软件(206)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行该图像分析操作的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)执行被存储在图像分析模块(408)中的计算机可执行指令。
在实施例中，靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的一个或多个屏障机器人(113)的自主移动的实际或潜在障碍物(42)是热源(28)或包括热源(28)。在示例中，系统(101)的一个或多个传感器(107和/117)促进一个或多个机器人控制器(109)获得(305)表示靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的热源(28)的存在的数据，如图6A所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得的数据来确定(307)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的热源(28)的存在。一个或多个机器人控制器(109)响应于确定(307)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的热源(28)的存在而引导(201)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以进行以下至少一项：停止(309)和绕道(310)。
在该示例中，在使用逻辑分支(311)确定(307)热源(28)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)存在时，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以停止(309)和/或绕道(310)。否则，在一个或多个机器人控制器(309)确定(307)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)不存在热源(28)时，逻辑分支(311)在系统(101)中操作以使一个或多个机器人控制器(109)返回到确定(307)步骤。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行确定(307)、停止(309)和/或绕道(310)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在热源确定、停止和/或绕道模块(108)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(109)连续监测驱动路径(141)和/或空间(123)和/或靠近该空间(123)的区域的热源，这些热源可以指示客户(6)(或他们的宠物，如果适用)存在于其中，并且可以根据需要立即采取动作以使一个或多个屏障机器人(113)的移动停止(309)和/或绕道(310)，以确保零售店环境(4)中的安全和舒适。
在示例中，一个或多个传感器(107和/或117)包括热传感器(34)，该热传感器(34)位于驱动路径(141)的视野中，用于感测温血动物(46)的存在(例如，作为靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的热源(28))。在该示例中，一个或多个机器人控制器(18)还促进基于从热传感器(34)获得的数据来确定(307)热源(28)的存在作为靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的温血动物(46)的存在。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行确定(307)步骤的这一方面的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)执行被存储在温血动物存在确定模块(408)中的计算机可执行指令。
在实施例中，障碍物(42)是移动物体(例如，客户(6))或包括移动物体(例如，客户(6))。在示例中，系统(101)的一个或多个传感器(107和/或117)促进一个或多个机器人控制器(109)获得(305)表示靠近驱动路径(141)和/或靠近你空间(123)的移动的存在的数据。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得(305)的数据来确定(312)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的移动的存在。一个或多个机器人控制器(109)响应于确定(312)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的移动的存在而引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以进行以下至少一项：停止(309)和绕道(310)。
在该示例中，在使用逻辑分支(313)确定(312)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的移动的存在时，一个或多个机器人控制器(18)引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以停止(309)和/或绕道(310)。否则，在一个或多个机器人控制器(109)确定(312)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的移动不存在时，逻辑分支(313)在系统(101)中操作以使一个或多个机器人控制器(109)返回到确定(312)步骤。在示例中，一个或多个传感器(107和/或117)包括以下至少一项：运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和三维(3D)扫描仪(40)。这些传感器(36、26和/或40)中一个或多个传感器位于驱动路径(141)和/或空间(123)的视野中，用于感测靠近该空间(123)的移动的存在。在该示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于从运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和/或3D扫描仪(40)获得的数据来确定(312)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的移动的存在。
在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定(312)、停止(309)和/或绕道(310)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在一个或多个移动确定、停止和/或绕道模块(408)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(109)连续监测驱动路径(141)和/或空间(123)和/或靠近该空间(123)的区域以发现可能指示客户(6)(或他们的宠物，如果适用)存在其中的移动的存在，并且可以根据需要立即采取动作以使一个或多个屏障机器人(113)的移动停止(309)和/或绕道(310)，以确保客户(6)在零售店环境(4)中的安全和舒适。
在实施例中，一个或多个传感器(107和/或117)促进一个或多个机器人控制器(109)获得(305)表示靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的一个或多个屏障机器人的自主移动的实际或潜在障碍物(42)的存在的数据，如图10A所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得的数据来确定(315)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的障碍物(42)的存在。一个或多个机器人控制器(109)响应于确定(315)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的障碍物(42)的存在而引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以将障碍物(42)传送(317)出驱动路径(141)和/或传送(317)出空间(123)。
在示例中，在使用逻辑分支(319)确定(315)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的障碍物(42)的存在时，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以将障碍物(42)传送(317)出驱动路径(141)和/或传送(317)出空间(123)。否则，在一个或多个机器人控制器(109)确定(315)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的障碍物(42)的不存在时，逻辑分支(319)在系统(101)中操作以使一个或多个机器人控制器(109)返回到确定(315)步骤。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定(315)和/或传送(317)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在障碍物确定和/或传送模块(408)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(109)连续监测驱动路径(141)和/或空间(123)和/或靠近该空间(123)的区域以发现可能阻碍或以其他方式不合需要地影响一个或多个屏障机器人(113)的移动的实际或潜在障碍物的存在，并且根据需要采取响应动作，以确保一个或多个屏障机器人(113)在零售店环境(4)中的零售工作操作连续、安全和高效。
在实施例中，障碍物(42)是静止物体或包括静止物体。在示例中，一个或多个传感器(107和/或117)包括以下至少一项：运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和3D扫描仪(40)。这些传感器(36、26和/或40)中一个或多个传感器位于驱动路径(141)和/或空间(123)的视野中，用于感测靠近驱动路径(141)和/或靠近空间(123)的一个或多个障碍物(42)的存在。在该示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于从运动传感器(36)、计算机视觉设备(26)和/或3D扫描仪(40)获得的数据来确定(315)靠近驱动路径(141)和/或靠近空间的一个或多个障碍物(42)(例如，静止和/或移动物体)的存在(123)。
在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进基于表示障碍物(42)存在的数据来确定(321)一个或多个屏障机器人(113)将障碍物(42)移动(例如，传送(317))出驱动路径(141)和/或移出空间(123)的能力。在该示例中，一个或多个机器人控制器(109)确定(321)一个或多个屏障机器人(113)将障碍物(42)移出驱动路径(141)和/或移出空间(123)的能力的过程利用逻辑分支(325)。如果一个或多个机器人控制器(109)确定(321)一个或多个屏障机器人(113)移动障碍物(42)，则一个或多个机器人控制器(109)引导(301)一个或多个障碍物机器人(113)的自主移动以将障碍物(42)传送(317)出驱动路径(141)和/或传送(317)出空间(123)。否则，在一个或多个机器人控制器(109)确定(321)一个或多个屏障机器人(113)不能将障碍物(42)移出驱动路径(141)和/或移出空间(123)时，一个或多个机器人控制器(109)还促进向系统(101)的用户(11)提供(327)需要手动将障碍物(42)传送(329)出驱动路径(141)和/或传送(329)出空间(123)的指示(例如，光、声音和/或消息)。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行确定(321)和/或提供(327)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在传送能力确定和/或提供模块(408)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个机器人控制器(109)实现响应动作和/或向一个或多个用户(11)提供关于驱动路径(141)和/或空间(123)和/或靠近该空间(123)的区域中的障碍物(42)的通知，以确保屏障机器人(113)在零售店环境(4)中的零售工作操作连续、安全和高效。
在实施例中，屏障机器人(113)包括陪伴机器人(125)，该陪伴机器人(125)可操作地被耦合到屏障机器人(113)，如图10A至图10C所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)作为成对机器人单元(149)的靠近空间(123)和/或以其他方式围绕地板(137)的屏障机器人(113)和同伴机器人(125)的自主移动。系统(101)的一个或多个用户(111)可以在零售店环境(4)中展开一个或多个成对机器人单元(149)。在示例中，一个或多个陪伴机器人(149)包括机动轮(115)，以促进围绕零售店环境(4)的地板(137)的移动。在该实施例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)屏障机器人(113)和/或陪伴机器人(125)的自主移动以在地板(137)上彼此分离(331)。在示例中，在使用逻辑分支(330)确定(300)成对机器人单元(149)靠近空间(123)定位(303)时，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)这个分离(331)移动过程。否则，逻辑分支(330)将一个或多个机器人控制器(109)引导回到引导(301)过程和定位(303)过程，这些过程包括例如驱动路径(302)和位置(300)确定子过程，直到此时成对机器人单元(149)靠近空间(123)定位(303)。已分开的(331)屏障机器人(113)和同伴机器人(225)一起限定客户约束区(121)，该客户约束区(121)在其中的零售工作操作之前或期间约束客户(6)访问空间(123)。由屏障机器人(113)和同伴机器人(125)建立的这个客户约束区(121)的尺寸可以根据需要通过它们之间的特定距离和/或角度进行灵活调整。
在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)屏障机器人(113)和陪伴机器人(125)的自主移动以彼此重新耦合(333)，以通过已分离(331)的成对机器人单元(149)至少部分拆除客户约束区(121)。在示例中，在确定(335)使用逻辑分支(337)确定(335)空间(123)中的零售工作操作已完成或暂停和/或空间(123)否则可以安全访问时，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)该解耦(333)移动过程。否则，逻辑分支(337)将一个或多个机器人控制器(109)引导回到系统(101)中的确定(335)步骤。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)可以基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得(305)的数据来确定(335)该工作完成和/或空间(123)的安全访问状态和/或条件。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行一个或多个分离(331)、重新耦合(333)和/或确定(335)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在一个或多个分离、重新耦合和/或工作完成确定模块(408)中的计算机可执行指令。
在实施例中，屏障机器人(113)包括可展开可缩回屏障(128)，该可展开可缩回屏障(128)可操作地被耦合到屏障机器人(113)，如图10A至图10C所示。在该实施例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动以展开(339)(撑开屏障(128)，包括例如但不限于以类似手风琴的方式)屏障(128)来构造客户约束区(121)。在示例中，在使用逻辑分支(330)确定(300)屏障机器人(113)靠近空间(123)定位(303)时，一个或多个机器人控制器(109)引导该屏障(128)展开(339)移动。否则，逻辑分支(330)将一个或多个机器人控制器(109)引导回到引导(301)和定位(303)过程，包括例如驱动路径(302)和位置(300)确定子过程，直至彼时一个或多个屏障机器人(113)靠近空间(123)定位(303)。在该实施例中，已展开(339)的屏障(128)和屏障机器人(113)一起限定客户约束区(121)，该客户约束区(121)在零售工作操作之前或期间约束客户(6)访问空间(123)。已展开(339)的屏障(128)和屏障机器人(113)所建立的该客户约束区(121)的尺寸可以根据需要通过它们之间的特定距离和/或角度进行灵活调整。
在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)屏障机器人(113)的自主移动以缩回(343)屏障(128)，以至少部分拆除客户约束区(121)。在示例中，使用逻辑分支(337)确定(335)空间(123)中的零售工作操作已完成或暂停和/或空间(123)否则可以安全访问时，一个或多个机器人控制器(109)确定引导(301)该缩回(343)移动过程。否则，逻辑分支(337)将一个或多个机器人控制器(109)引导回到系统(101)中的确定(335)步骤。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)可以基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得(305)的数据来确定(335)该工作完成和/或空间(123)的安全访问状态和/或条件。在示例中，这些展开(339)和/或缩回(342)移动过程使用屏障致动器(图10A至图10C中未示出)在系统(101)中实现，该屏障致动器位于屏障机器人(113)中或上并且可操作地被耦合到屏障(128)以促进其展开(339)和/或缩回(343)。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行一个或多个展开(333)和/或缩回(343)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在一个或多个展开和/或缩回模块(408)中的计算机可执行指令。
在实施例中，屏障(128)包括第一端(145)，该第一端(145)可操作地被耦合到屏障机器人(113)。在该实施例中，屏障机器人(113)还包括陪伴机器人(125)，该陪伴机器人(125)可操作地被耦合到屏障(128)的第二端(147)，如图10A至图10C所示。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)作为成对机器人单元(149)的访问空间(123)的屏障机器人(113)和陪伴机器人(125)的自主移动。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)屏障机器人(113)和/或同伴机器人(125)的自主移动以在地板(137)上彼此分离(331)以扩展屏障(128)。该分离(331)移动操作在使用逻辑分支(330)确定(300)成对机器人单元(149)靠近空间(123)定位(303)时实现。否则，逻辑分支(330)将机器人控制器(109)引导回到系统(101)中的确定(300)步骤。经扩展的障碍物(128)和已分离(331)的屏障机器人(113)和同伴机器人(125)一起定义客户约束区(121)，该客户约束区(121)约束客户(6)在其中的零售工作操作之前或期间访问空间(123)。已扩展的屏障(128)和已分离(331)的屏障机器人(113)和同伴机器人(125)所建立的该客户约束区(121)的尺寸可以根据需要通过它们之间的距离和/或角度进行灵活调整。
在示例中，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)屏障机器人(113)和/或同伴机器人(125)的自主移动以在地板(137)上重新加入(347)彼此，以缩回屏障(128)(折叠屏障(128)，包括例如但不限于以类似手风琴的方式)。在示例中，在使用逻辑分支(337)确定(335)空间(123)中的零售工作操作已完成或暂停和/或空间(123)否则可以安全访问时，一个或多个机器人控制器(109)引导(301)该重新加入(347)移动过程。否则，逻辑分支(337)将一个或多个机器人控制器(109)引导回到系统(101)中的确定(335)步骤。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)可以基于从一个或多个传感器(107和/或117)获得(305)的数据来确定(335)该工作完成和/或空间(123)的安全访问状态和/或条件。在通过软件(406)在系统(101)中实现和/或以其他方式执行重新加入(347)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)执行被存储在重新加入模块(408)中的计算机可执行指令。在示例中，一个或多个机器人控制器(109)还促进在零售工作操作期间或之后引导(301)一个或多个屏障机器人(113)(有或没有成对同伴机器人(125))远离空间(123)的自主移动和/或在空间(123)或空间(123)内的或靠近该空间(123)的不安全条件。
在实施例中，系统(101)包括多个移动屏障机器人(113)，该多个移动屏障机器人(113)位于零售店环境(4)的地板(137)上。在该实施例中，一个或多个机器人控制器(109)与多个屏障机器人(113)通信以引导(301)其自主移动，以促进在其中的零售工作操作之前或期间将多个屏障机器人(113)中的至少两个屏障机器人定位(303)靠近空间(123)的地板(137)上。在示例中，已定位(303)的两个或更多个屏障机器人(113)限定了客户约束区(121)，该客户约束区(121)约束客户(6)在其中的零售工作操作之前或期间访问空间(123)。在该实施例中，在上文在包括在适用的情况下陪伴机器人(125)作为成对机器人单元(149)在内的各个屏障机器人(113)的上下文中所描述的各种操作、步骤和/或过程通常适用于多个屏障机器人(113)，要么单独站立要么作为两个或更多个屏障机器人(113)的组。
参考图5，在实施例中，针对物品(2)的客户(6)不可访问的存储(10)包括用于存储物品(2)中的至少一个物品(2)的存储位置(504)。一个或多个存储位置(504)包括例如但不限于架子、盖子、隔间、笼子、阁楼、衣架、箱柜和抽屉。在该实施例中，系统(101)还包括屏障设备(503)，用于交替启用和约束访问存储位置(504)(和被存储在其中的物品(2))。在示例中，屏障设备(503)是被动设备，该被动设备例如通过一个或多个铰链(87)可操作地被耦合到存储位置(504)的至少一部分。在该示例中，被动屏障设备(503)可以包括锁定和/或其他机构，该锁定和/或其他机构用于稳固屏障设备(503)处于关闭位置用于约束访问存储位置(504)。在该示例中，门架式机器人(14)包括机器人臂和/或夹持器(图5中未示出)，该机器人臂和/或夹持器被配置为操纵被动屏障设备(503)以交替打开和关闭被动屏障设备(503)，包括但不限于通过操作锁定和/或其他机构以稳固屏障设备(503)处于关闭位置。
在另一示例中，该实施例的系统(101)包括屏障致动器(505)，该屏障致动器(505)与机器人控制器(18)通信。屏障致动器(505)可操作地被耦合到屏障设备(503)和存储位置(504)的至少一部分。在该示例中，屏障致动器(505)是可控双向电动机或包括可控双向电动机，该可控双向电动机促进屏障设备(503)围绕一个或多个铰链(87)旋转，该一个或多个铰链(87)被耦合到存储位置(504)的至少一部分与屏障设备(503)并且被耦合在其间。在示例中，机器人控制器(109)还促进使用屏障致动器(505)引导屏障设备(503)的自主移动以交替打开和关闭屏障设备(503)。在另一示例中，机器人控制器(109)还促进引导(201)门架式机器人(14)的自主移动以交替打开和关闭屏障设备(503)。屏障致动器(505)可由一个或多个用户(20)手动操作，包括但不限于通过开关(图5中未示出)来控制流向屏障致动器(505)的电流的流动和/或方向性。交替打开和关闭屏障设备(503)促进交替启用和约束访问存储位置(504)。
图12是根据本公开的实施例的用于保护零售店环境(4)中的物品(2)的系统(501)的示意图，该零售店环境(4)具有针对物品(2)的客户(6)可访问的POS位置(8)和针对物品(2)的客户不可访问的存储(10)。图13A至图13D是图示了根据本公开的实施例的屏障设备(503)的打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的图12所示的系统(501)的示意图。图14是图示了根据本公开的实施例的图12至图13D所示的系统(501)的操作的各方面的流程图。
参考图12至图14，系统(501)包括至少一个屏障设备(503)，该至少一个屏障设备(503)被定位为靠近客户(6)不可访问的存储(10)的一个或多个存储位置(504)的至少一部分并且可操作地被耦合到该至少一部分。在示例中，一个或多个屏障设备(503)通过一个或多个屏障致动器(505)(例如，可控双向电电机和/或机器人臂)可旋转地被耦合到至少一个存储位置(504)的至少一部分。系统(501)包括至少一个屏障致动器(505)。系统(501)包括至少一个屏障控制器(509)，该至少一个屏障控制器(509)与一个或多个屏障致动器(505)通信。在示例中，一个或多个屏障控制器(509)还与系统(501)的至少一个用户(511)通信。系统(501)包括至少一个屏障传感器(507)，该至少一个屏障传感器(507)位于以下至少一项之上或之中和/或可操作地被耦合到以下至少一项：一个或多个屏障设备(503)、存储位置(504)、一个或多个屏障致动器(505)、一个或多个物品(2)、存储(10)和零售店环境(4)中的其他地方。一个或多个屏障传感器(507)与一个或多个屏障控制器(509)通信。系统(501)包括一个或多个存储器设备(602)，该一个或多个存储器设备(602)与一个或多个屏障控制器(509)通信。
一个或多个屏障控制器(509)可以位于零售环境(4)中。一个或多个屏障控制器(509)可以远离零售环境(4)。一个或多个屏障控制器(509)可以与一个或多个屏障设备(503)并列。一个或多个屏障控制器(509)被编程为至少部分实现和/或以其他方式执行系统(501)的公开步骤、操作和/或过程中的一个或多个公开步骤、操作和/或过程，这些公开步骤、操作和/或过程包括但不限于参考图12至图14所示的和所描述的公开步骤、操作和/或过程。一个或多个屏障控制器(509)能够在系统(501)中执行多个功能。一个或多个屏障控制器(509)包括电机驱动和/或机器人移动控制功能、数据处理和数据通信功能，这些功能可以至少部分使用一个或多个处理器和/或其他合适计算设备和子系统(图12至图14中未示出)来实现，。
在示例中，一个或多个存储器设备(602)包括非暂态计算机可读介质(604)。非暂态计算机可读介质(604)存储作为软件(606)的计算机可执行指令，用于在具有针对物品(2)的客户(6)可访问的POS位置(8)和针对物品(2)的客户不可访问的存储(10)的零售店环境(4)中自动保护物品(2)。在示例中，存储为软件(606)的计算机可执行指令包括一个或多个软件模块(608)。当由与一个或多个存储器设备(602)、一个或多个屏障致动器(505)、一个或多个屏障传感器(507)和/或一个或多个用户(511)通信的一个或多个机器人控制器(509)执行时，计算机可执行指令使得一个或多个机器人控制器(109)至少部分实现和/或以其他方式执行系统(501)的公开步骤、操作和/或过程中的一个或多个公开步骤、操作和/或过程。
在系统(101)中，一个或多个机器人控制器(109)、一个或多个存储器设备(402)、一个或多个屏障机器人(113)和/或一个或多个用户(111)经由网络(91)彼此通信并且使用通过网络(91)发送和/或接收的信号(例如，经编码数据信号)彼此通信。一个或多个机器人控制器(109)、一个或多个存储器设备(402)、一个或多个屏障机器人(113)、一个或多个屏障传感器(507)和/或一个或多个用户(111)之中和之间的通信由收发器(图12至图14中未示出)促进。在示例中，使用网络(91)的系统(501)通信包括无线通信设备和协议。在另一示例中，使用网络(91)的系统(501)通信包括有线通信设备和协议。在又一示例中，使用网络(91)的系统(501)通信包括无线和有线通信设备和协议的组合。在示例中，系统(501)通信包括用于利用基于云的处理、存储和/或通信资源的无线和/或有线通信设备和协议。在示例中，系统(501)通信利用互联网，该互联网包括但不限于物联网(IoT)协议、实践和/或标准。
操作系统(501)时，至少一个屏障控制器(509)引导(601)一个或多个屏障设备(503)的自主移动，以促进交替打开(603)或关闭(605)一个或多个屏障设备(503)。一个或多个屏障设备(503)的这些交替打开(603)或关闭(605)运动也可以由代替机器人控制器(601)或者除了一个或多个机器人控制器(509)的引导(601)之外的一个或多个用户(511)命令。在通过软件(606)在系统(501)中实现和/或以其他方式执行一个或多个引导(601)、打开(603)和/或关闭(605)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在一个或多个引导、打开和/或关闭模块(608)中的计算机可执行指令。一个或多个屏障设备(503)的这些交替打开(603)或关闭(609)运动分别促进启用和约束访问位于客户(6)不可访问的存储(10)中的相应存储位置(504)上的物品(2)。在关闭位置中，一个或多个屏障设备(503)以防止或至少降低一个或多个物品(2)从存储(10)掉落到地板(137)或零售店环境(4)中的其他区域上的发生概率的方式提供对物品(2)的安全存储，这会带来包括对于客户(6)和其他设备(例如，一个或多个门架式机器人(14))而言在操作上不受欢迎的具有潜在危险和不安全性的场景。在打开位置中，一个或多个屏障装置(503)提供一个或多个物品(2)到达客户(6)不可访问的存储(10)并且从该客户(6)不可访问的存储(10)到客户(6)可访问的POS位置(8)和/或零售店环境中的其他地方(4)的传送。
在用例中，一个或多个用户(511)结合系统(1)和/或系统(101)利用系统(501)，如上文所示的和所描述的。在当以其他方式约束访问要通过一个或多个门架式机器人(14)传送的一个或多个相应物品(2)的一个或多个屏障设备(503)打开的这些时间期间，门架式机器人(14)在零售环境(4)中的操作因此可以进行到将一个或多个物品(2)传送到存储(10)和POS位置(8)以及在它们之间传送，然后在这些门架式机器人(14)操作完成后，关闭一个或多个那些屏障设备(503)。同样，一个或多个屏障机器人(113)可以被派往需要一个或多个打开屏障设备(503)的进行零售店工作操作的地板(137)区域，从而提高这些操作在这些区域中的安全性。
在示例中，一个或多个屏障控制器(509)向一个或多个屏障致动器(505)提供控制信号以交替打开(603)或关闭(605)一个或多个屏障设备(503)。一个或多个存储器设备(602)可以存储(例如，作为索引列表、查找表和/或其他合适数据结构)屏障设备(503)的位置，使得一个或多个机器人控制器(509)可以快速准确寻址屏障致动器(505)以发射这些控制信号，用于进行引导(601)操作。一个或多个用户(511)可以根据需要(诸如当不时添加、移除或替换一个或多个屏障设备(503)时)更新存储器(602)中的屏障设备(503)位置。
在示例中，一个或多个屏障传感器(507)促进屏障控制器(509)获得(607)表示一个或多个屏障设备(503)上相对于存储位置(504)的固定位置和/或一个或多个物品(2)的潜在动态位置的位置的数据。在示例中，一个或多个屏障传感器(507)包括屏障致动器(505)的一个或多个电机编码器(420)、一个或多个扭矩传感器(425)、一个或多个测距和/或其他基于光或电磁波特性的传感器(430)、一个或多个运动传感器(36)、一个或多个计算机视觉设备(26)和一个或多个3D扫描仪(40)，用于获取屏障设备(503)位置数据和其他有用操作状态数据并且将其发射到一个或多个屏障控制器(509)。在通过软件(606)在系统(501)中实现和/或以其他方式执行获得(607)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)执行被存储在获得模块(608)中的计算机可执行指令。
在该示例中，一个或多个屏障控制器(509)响应于从一个或多个传感器(507)获得(607)的屏障设备(503)的位置数据而引导(601)一个或多个屏障设备(503)的自主移动以交替打开(603)或关闭(605)。在该示例中，一个或多个屏障控制器(509)基于对一个或多个屏障设备(503)的位置的确定(619)来引导(201)一个或多个屏障设备(503)的自主移动。一个或多个屏障控制器(509)在确定(621)屏障设备(503)的致动事件之前、访问该事件的时间、基本上与该事件同时和/或在该事件之后的某个时间从一个或多个屏障传感器(507)获得(607)屏障装置(503)的位置数据。在示例中，确定(621)屏障设备(503)的致动事件基于从一个或多个屏障传感器(507)(检测靠近一个或多个屏障设备(503)的一个或多个门架式机器人(14)的存在)获得(607)的数据和/或从系统(501)的一个或多个用户(511)接收的信号(以启动打开(603)或关闭(605)一个或多个屏障设备(503))。在示例中，确定(621)屏障设备(503)的致动事件包括：一个或多个屏障控制器(509)确定(623)致动事件的定时(例如，以与门架式机器人(14)和/或屏障机器人(113)将根据上文分别参考系统(1)和/或系统(101)所示出和描述的实施例操作的最近或未来时间相对应)。在通过软件(606)在系统(501)中实现和/或以其他方式执行一个或多个确定步骤(621和/或623)的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)分别执行被存储在一个或多个位置确定和/或定时确定模块(608)的计算机可执行指令。
在确定(621)屏障设备(503)的致动事件时，一个或多个屏障控制器(509)寻址(625)用于屏障设备(503)的致动事件的零售店环境(4)中的一个或多个相应屏障设备(503)。一个或多个屏障控制器(509)确定(619)经寻址(625)的屏障设备(503)的位置(例如，打开与关闭)。如果一个或多个屏障控制器(509)使用逻辑分支(615)确定(619)要打开(603)的经寻址(625)屏障设备(503)处于关闭位置，则逻辑分支(615)引导一个或多个屏障控制器(509)将打开(603)屏障设备(503)的控制信号(611)发射(609)到分别经寻址(625)的屏障设备(503)的一个或多个屏障致动器(505))。否则，逻辑分支(615)的一个或多个屏障控制器(509)返回到获得(607)步骤。可替代地，如果一个或多个屏障控制器(509)使用逻辑分支(617)确定(619)要关闭(605)的经寻址(625)的屏障设备(503)打开，则逻辑分支(617)引导一个或多个屏障控制器(509)将关闭(605)屏障设备(503)的控制信号(613)发射(609)到分别经寻址(525)的屏障设备(503)的一个或多个屏障致动器(505)。否则，逻辑分支(617)将一个或多个屏障控制器(509)引导回到系统(501)中的获得(607)步骤。在通过软件(606)在系统(501)中实现和/或以其他方式执行寻址(625)步骤的实施例中，一个或多个机器人控制器(109)执行被存储在寻址模块(608)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个屏障控制器(509)连续监测一个或多个屏障设备(503)的一个或多个位置，以确保对屏障设备(503)的致动事件的确定(621)做出迅速和准确响应，同时维持客户(6)在零售店环境(4)中的工作操作和体验安全高效。
在实施例中，一个或多个传感器(507)促进屏障控制器(509)获得(607)表示沿着其打开到关闭位置移动路径(99)的整个范围的屏障设备(503)的自主移动的实际或潜在障碍物(69)的存在的数据，如图13A至图13D所示。在示例中，一个或多个屏障控制器(509)还促进基于从一个或多个传感器(507)获得(607)的数据来确定(627)打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的存在。在示例中，一个或多个屏障控制器(509)响应于确定(627)打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的存在而引导(601)一个或多个屏障设备(503)的自主移动，以将障碍物(69)推动(639)出打开到关闭位置运动路径(99)。
在示例中，在使用逻辑分支(629)确定打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的存在时，一个或多个屏障控制器(509)引导(601)一个或多个屏障机器人(113)的自主移动，以将障碍物(69)推动(639)出打开到关闭位置移动路径(99)。否则，在一个或多个屏障控制器(509)确定(627)打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的不存在时，逻辑分支(629)在系统(501)中操作以使一个或多个阻挡控制器(509)返回到系统(501)中的确定(627)步骤。在通过软件(606)在系统(501)中实现和/或以其他方式执行确定(627)和/或推动(639)步骤的实施例中，一个或多个屏障控制器(509)分别执行被存储在障碍物确定和/或推送模块(608)中的计算机可执行指令。以这种方式，一个或多个屏障控制器(509)连续监测一个或多个屏障设备(503)的打开到关闭位置移动路径(99)和/或靠近该打开到关闭位置移动路径(99)的区域以发现可能会阻碍或以其他方式不合期望地影响一个或多个屏障设备(503)的移动的实际或潜在障碍物(69)的存在，并且根据需要采取响应动作，以确保屏障设备(503)在零售店环境(4)中的零售工作操作的连续、安全和高效。
在示例中，一个或多个传感器(507)位于驱动路径(141)和/或空间(123)的视野中，用于感测打开到关闭位置移动路径(99)的一个或多个障碍物(69)的存在。在另一示例中，一个或多个传感器(507)位于客户(6)不可访问的存储(10)的存储位置(504)之中和/或之上和/或靠近它们定位，用于感测打开到关闭位置移动路径(99)的一个或多个障碍物(10)的存在。在又一示例中，一个或多个传感器(507)位于一个或多个物品(2)之上/或之中，用于感测打开到关闭位置移动路径(99)的一个或多个障碍物(69)的存在。在这些示例中，一个或多个屏障控制器(509)还促进基于从一个或多个电机编码器(420)、一个或多个扭矩传感器(425)、一个或多个测距和/或其他基于光或电磁波特性的传感器(430)、一个或多个运动传感器(36)、一个或多个计算机视觉设备(26)和/或一个或多个3D扫描仪(40)获得(607)的数据来确定(629)一个或多个障碍物(69)的存在。
在用例中，障碍物(69)包括物品(2)的一部分，如传感器(507)所检测到的，该部分延伸经过存储位置(504)的边界(435)以悬于地板(137)之上。在示例中，一个或多个用户(511)指定最大可允许悬垂距离值并且将其存储在存储器(602)中，物品(2)可以延伸超过存储位置(504)的边界(435)该最大可允许悬垂距离值。在该示例中，一个或多个屏障控制器(509)和/或一个或多个传感器(507)读取该值以用于确定(627)步骤和逻辑分支(629)操作。
图13A和图13C以及图13B和图13D分别图示了客户(6)不可访问的存储(10)的存储位置(504)单元的侧视图和前视图。在图13A和图13B的视图中，由于物品(2)没有延伸超过存储位置(504)的边界(435)，所以一个或多个传感器(507)尚未检测到并且一个或多个屏障控制器(509)尚未确定(627)打开(503a)到关闭(503b)定位移动路径(99)的障碍物(69)的存在。相比之下，在图13C和图13D的视图中，由于物品(2)确实延伸超过存储位置(504)的边界(435)，所以传感器(507)已经检测到并且屏障控制器(509)已经确定(627)打开到关闭位置移动路径(99)的障碍物(69)的存在。在后一情况下，屏障设备(503)被障碍物(69)阻止从打开位置(503a)移动到其完全关闭位置(503b)，因此在没有实现纠正措施的情况下，假设仅部分关闭(例如，中间)位置(503c)。
在示例中，一个或多个屏障控制器(509)还促进基于表示障碍物(69)的存在的数据来确定(631)屏障设备(503)将障碍物(69)完全移动(例如，推动(639))回到存储位置(504)上或中并且移动(例如，推动(639))出打开到关闭位置移动路径(99)的能力。在该示例中，一个或多个屏障控制器确定(631)屏障设备(503)将障碍物(69)移出打开到关闭位置移动路径(99)的能力的过程利用逻辑分支(633)。如果一个或多个屏障控制器(509)确定(631)屏障设备(503)能够移动障碍物(69)，则一个或多个屏障控制器(509)引导(601)一个或多个屏障设备(503)的自主移动以将障碍物(69)完全推动回到存储位置(504)上或中并且推动出打开到关闭位置移动路径(99)。
否则，在一个或多个屏障控制器(509)确定(627)屏障设备(503)不能将障碍物(69)移出打开到关闭位置移动路径(99)时，一个或多个屏障控制器(509)还促进向系统(501)的一个或多个用户(511)提供(635)需要手动将障碍物(69)传送(637)出打开到关闭位置运动路径(99)的指示(例如，光、声音和/或消息)。以这种方式，一个或多个屏障控制器(509)执行响应动作和/或向一个或多个用户(511)提供关于打开到关闭位置移动路径(99)和/或靠近该打开到关闭位置移动路径(99)的区域的障碍物(69)的通知，以确保屏障设备(503)在零售店环境(4)中的零售工作操作连续、安全和有效。
在用例中，屏障设备(503)基于一个或多个障碍物(69)的一个或多个推动尝试的结果来做出屏障设备(503)是否可以移动(例如，推动)障碍物(69)的确定(631)。在这种情况下，一个或多个屏障控制器(509)发射(609)一个或多个推动尝试控制信号(641)以增加到一个或多个致动器(505)的电功率流动，包括以迭代步进方式和/或对于预定的次数的推送尝试，并且达到最大施加的电功率值，其中每个可以由一个或多个用户(511)和/或系统(501)制造商指定，并且为此目的，可以被存储在存储器(602)中。在该示例中，一个或多个机器人控制器(509)使用逻辑分支(643)并且基于所获得(607)的传感器(507)数据来判断一个或多个推动尝试的推动(639)成功。如果推动尝试成功，则逻辑分支(643)操作以使系统(501)返回到获得(607)。否则，在确定(631)障碍物(69)不能移动到存储位置(504)上或中的非悬垂位置或以其他方式移出合规位置时，一个或多个屏障控制器(509)还促进向一个或多个用户(511)提供(635)需要手动将障碍物(69)传送(637)出打开到关闭位置移动路径(99)的前述指示。
在另一用例中，作为向系统(501)的一个或多个用户(511)提供(635)指示的替代或补充，一个或多个屏障控制器(509)向一个或多个控制器(例如，系统(1)的机器人控制器(18))发射信号以调用一个或多个门架式机器人(14)以将所确定(621)的障碍物(69)移出打开到关闭位置移动路径(99)。同样，作为向系统(501)的一个或多个用户(511)提供(635)指示的替代或补充，一个或多个屏障控制器(509)向一个或多个控制器(例如，系统(101)的机器人控制器(109))发射信号以调用一个或多个屏障机器人(113)以约束访问靠近所确定(621)的障碍物(69)的位置的地板(137)。
与已知机器人补货和操作安全系统和方法相比较，本文中所公开的用于自动零售店环境的机器人补货和安全系统向用户提供了多个有益技术效果并且实现了各种优点。这些益处包括但不限于更有效地使用存储空间、物理基础设施、以及计算资源、网络带宽、以及存储器存储容量，提供更便宜和更用户友好的安装、操作和维护，消耗更少的功率，对零售店和其他使用环境中的用户、购物者和员工更安全、更少干扰，允许与多个不同的物品、包装配置、交付模式、以及POS配置一起使用，可以与各种现有商店设备互操作，并且具有利用多个数据通信协议的能力。
本文中所公开的各种实施例应被视为说明性和解释性的，决不应被解释为对本公开的限制。虽然已经参考上述实施例具体示出和描述了本公开的各方面，但是本领域技术人员应当理解的是，在没有背离所公开的内容的精神和范围的情况下，根据所公开的设备、系统和方法的修改可以设想各种附加实施例。应当理解的是，这样的实施例落入如基于权利要求及其任何等同物所确定的本公开的范围内。

Claims (24)

1.一种用于在零售店环境中的物品的自动补货的系统，所述零售店环境具有针对所述物品的客户可访问的销售点(POS)位置和针对所述物品的客户不可访问的存储，所述系统包括：
安装平台；
门架式机器人，可操作地被耦合到所述安装平台；
机器人控制器，与所述门架式机器人通信，用于引导所述门架式机器人的自主移动，以响应于确定所述客户可访问的POS位置中的物品的数量减小到用户预定值以下，促进由所述门架式机器人将所述物品从所述客户不可访问的存储传送到所述客户可访问的POS位置；以及
一个或多个传感器，与所述机器人控制器通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述一个或多个传感器促进所述机器人控制器获得表示在所述客户可访问的POS位置中的所述物品数量的数据；并且
所述机器人控制器响应于从所述一个或多个传感器获得的所述数据，引导所述门架式机器人的所述自主移动，以进一步促进将所述物品从所述客户不可访问的存储传送到所述客户可访问的POS位置。
3.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述一个或多个传感器促进所述机器人控制器获得表示所述门架式机器人在空间内的所述自主移动的实际或潜在障碍物的存在的数据，所述空间至少部分限定与所述客户可访问的POS位置的预定距离；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个传感器获得的所述数据来确定所述空间内的所述障碍物的所述存在。
4.根据权利要求3所述的系统，其中响应于确定所述空间内的所述实际或潜在障碍物的所述存在，所述机器人控制器还引导所述门架式机器人的所述自主移动以进行以下至少一项：
将所述障碍物传送出所述空间；
停止；以及
绕道。
5.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括热源；
所述一个或多个传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述空间内的所述热源的存在的数据；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个传感器获得的所述数据来确定所述空间内的所述热源的所述存在。
6.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括移动物体；
所述一个或多个传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述空间内的所述移动物体的移动的存在的数据；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个传感器获得的所述数据来确定所述空间内的所述移动的所述存在。
7.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括静止物体；
所述一个或多个传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述空间内的所述静止物体的存在的数据；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个传感器获得的所述数据来确定所述空间内的所述静止物体的所述存在。
8.根据权利要求3所述的系统，其中：
响应于确定所述空间内的所述实际或潜在障碍物的所述存在，所述机器人控制器还促进基于表示所述实际或潜在障碍物的所述存在的所述数据来确定所述障碍物由所述门架式机器人移出所述空间的能力；以及
如果所述障碍物被确定能够由所述门架式机器人移出所述空间，则所述机器人控制器引导所述门架式机器人的所述自主移动以将所述障碍物传送出所述空间；
否则，所述机器人控制器还促进以下至少一项：
向所述系统的用户提供需要手动将所述障碍物传送出所述空间的指示；以及
还引导所述门架式机器人的所述自主移动以进行以下至少一项：停止和绕道。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述安装平台包括多个分支轨道，所述多个分支轨道中的每个分支轨道包括安全止动件，所述安全止动件被定位在所述分支轨道的端部，用于防止所述门架式机器人移动超出由所述安全止动件限定的点。
10.根据权利要求1所述的系统，其中针对所述物品的所述客户不可访问的存储包括用于存储所述物品中的至少一个物品的存储位置，其中所述系统还包括：
屏障设备，可操作地被耦合到所述存储位置的至少一部分，用于交替启用和约束访问所述存储位置，
其中所述机器人控制器还促进引导所述门架式机器人的所述自主移动，以交替打开和关闭所述屏障设备，并且
其中交替打开和关闭所述屏障设备促进交替启用和约束对所述存储位置的所述访问。
11.一种用于在零售店环境中的空间中的零售工作操作之前或期间约束对所述空间的访问的系统，所述系统包括：
移动屏障机器人，被定位在所述零售店环境的地板上；
机器人控制器，与所述屏障机器人通信，用于引导所述屏障机器人的自主移动，以促进将所述屏障机器人定位在靠近所述空间的地板上以在所述空间中的所述零售工作操作之前或期间至少部分包围所述空间；以及
一个或多个机器人传感器，可操作地被耦合到所述屏障机器人并且与所述机器人控制器通信。
12.根据权利要求11所述的系统，其中：
所述一个或多个传感器促进所述机器人控制器获得表示所述地板上的所述屏障机器人上的位置的数据；并且
所述机器人控制器响应于从所述一个或多个传感器获得的所述数据，引导所述屏障机器人的所述自主移动以在所述空间中的所述零售工作操作之前或期间进一步促进将所述屏障机器人定位在靠近所述空间的所述地板上。
13.根据权利要求11所述的系统，其中：
所述一个或多个机器人传感器促进所述机器人控制器获得表示实际或潜在障碍物在以下至少一处的存在的数据：
靠近所述地板上的所述屏障机器人的驱动路径；以及
靠近所述空间；以及
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个机器人传感器获得的所述数据来确定所述障碍物在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间。
14.根据权利要求13所述的系统，其中响应于确定所述实际或潜在障碍物在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间，所述机器人控制器还引导所述屏障机器人的所述自主移动以进行以下至少一项：
将所述障碍物传送出所述驱动路径；
将所述障碍物传送出所述空间；
停止；以及
绕道。
15.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括热源；
所述一个或多个机器人传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述热源在以下至少一处的存在的数据：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个机器人传感器获得的所述数据来确定所述热源在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间。
16.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括移动物体；
所述一个或多个机器人传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述移动物体的移动在以下至少一处的存在的数据：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个机器人传感器获得的所述数据来确定所述移动在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间。
17.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述实际或潜在障碍物包括静止物体；
所述一个或多个机器人传感器还促进所述机器人控制器获得表示所述静止物体在以下至少一处的存在的数据：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间；并且
所述机器人控制器还促进基于从所述一个或多个机器人传感器获得的所述数据来确定所述静止物体在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间。
18.根据权利要求13所述的系统，其中：
响应于确定所述空间内的所述实际或潜在障碍物在以下至少一处的所述存在：靠近所述驱动路径、以及靠近所述空间，所述机器人控制器还促进基于表示所述实际或潜在障碍物的所述存在的所述数据来确定所述障碍物由所述屏障机器人移出以下至少一处的能力：所述驱动路径、以及所述空间；并且
如果所述障碍物被确定能够由所述门架式机器人移出以下至少一处：所述驱动路径、以及所述空间，则所述机器人控制器引导所述屏障机器人的所述自主移动以将所述障碍物传送出以下至少一处：所述驱动路径、以及所述空间；
否则，所述机器人控制器还促进以下至少一项：
向所述系统的用户提供需要手动将所述障碍物移出以下至少一处的指示：所述驱动路径、以及所述空间；以及
还引导所述屏障机器人的所述自主移动以进行以下至少一项：停止和绕道。
19.根据权利要求11所述的系统，其中：
所述屏障机器人包括陪伴机器人，所述陪伴机器人可操作地被耦合到所述屏障机器人；并且
所述机器人控制器引导所述屏障机器人和靠近所述空间的所述同伴机器人作为成对机器人单元的所述自主移动。
20.根据权利要求19所述的系统，其中：
响应于靠近所述空间定位所述成对机器人单元，所述机器人控制器引导所述屏障机器人和所述陪伴机器人中的至少一项的所述自主移动以在所述地板上将彼此分离；以及
已分离的所述屏障机器人和所述陪伴机器人共同限定了客户约束区，所述客户约束区约束客户在所述空间中的所述零售工作操作之前或期间访问所述空间。
21.根据权利要求11所述的系统，其中所述屏障机器人包括可展开可缩回屏障，所述可展开可缩回屏障可操作地被耦合到所述屏障机器人。
22.根据权利要求21所述的系统，其中：
所述机器人控制器引导所述屏障机器人的所述自主移动以：
响应于在所述空间中的所述零售工作操作之前或期间靠近所述空间定位所述屏障机器人，展开所述屏障；以及
响应于确定所述空间中的所述零售工作操作完成或暂停，缩回所述屏障；并且
所述屏障机器人和已展开的所述屏障一起限定客户约束区，所述客户约束区在所述空间中的所述零售工作操作之前或期间约束客户访问所述空间。
23.根据权利要求11所述的系统，其中所述零售店环境包括客户不可访问的存储，所述客户不可访问的存储具有用于存储一个或多个物品的存储位置，所述客户不可访问的存储靠近所述空间被定位，其中所述系统还包括：
屏障设备，可操作地被耦合到所述存储位置的至少一部分，用于交替启用和约束访问所述存储位置；以及
装置，用于致动所述屏障设备以促进交替打开和关闭所述屏障设备，并且
其中交替打开和关闭所述屏障设备促进交替启用和约束对所述存储位置的所述访问。
24.一种用于保护零售店环境中的物品的系统，所述零售店环境具有针对所述物品的客户可访问的销售点(POS)位置和客户不可访问的存储，所述客户不可访问的存储包括用于存储所述物品中的一个或多个物品的存储位置，所述系统包括：
屏障设备，可操作地被耦合到所述存储位置的至少一部分，用于交替启用和约束访问所述存储位置；
屏障致动器，可操作地被耦合到：所述屏障设备、以及所述存储位置的至少一部分；
屏障控制器，与所述屏障致动器通信，用于引导所述屏障设备的自主移动，以促进交替打开和关闭所述屏障设备；以及
一个或多个传感器，与所述屏障控制器通信，
其中交替打开和关闭所述屏障设备促进交替启用和约束对所述存储位置的所述访问。
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