CN116583381A - 利用打包和放置规划进行运送的自动化打包和处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统。所述系统包括：供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机用于在供应站处接收供应箱；放置规划系统，所述放置规划系统用于确定多个物体的打包放置顺序；检测系统，所述检测系统用于响应于供应箱在接收传送机上的位置而检测到供应箱内的多个物体由对准系统对准；物体选择系统，所述物体选择系统用于从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在供应站处从多个物体中抓取和获取选定物体并将选定物体以选定取向放置到运送容器中。

Description

利用打包和放置规划进行运送的自动化打包和处理系统及 方法

优先权

本申请要求于2020年10月29日提交的美国临时专利申请号63/107,302和于2021年4月9日提交的美国临时专利申请号63/172,987的优先权，其中每项专利申请的公开内容通过引用整体并入。

背景技术

本发明总体上涉及自动化分拣和其他处理系统，并且具体地涉及用于打包诸如邮包、包裹、制品、货物等物体以便进行运送的自动化系统。

用于打包和运送例如来自制造货物的源公司的有限范围的货物的运送中心可能只需要重复容纳有限范围的相同货物的系统和过程。另一方面，接收各种货物的第三方运送中心必须利用可容纳各种货物的系统和过程。

例如，在电子商务订单履行中心，工作人员将货物单元打包到如盒子或塑料袋的运送容器中。订单履行中心的最后步骤中的一者是将一件或多件货物打包到运送容器中。发往客户的订单单元通常在打包站处由人工打包。订单履行中心出于多种原因而这样做。

首先，单元需要打包在运送材料中。对于大多数物品，仅在单元上贴上运送标签并将其放入邮袋中是不够的。单元需要放在盒子或袋子中以保护物品。其次，单元通常不存放在运送它们的材料中；它们通常不是刚好准备好离开卷帘门。此类单元需要在收到物品订单后立即进行打包，否则如果在运送物品时才对物品进行打包，则仓库空间利用率将会很低。

第三，将发往同一客户的多个单元打包在一起以降低运送成本。将单个单元添加到盒子中的边际成本通常比为单个单元创建新盒子低很多倍。第四，在打包站处合并打包操作提高了仓库效率。进行打包的人员不会四处走动从货架上拣选，他们只是专注于每小时打包尽可能多的单元。

随着货物数量和目标位置数量的增加，这些要求中的每一者都变得更具挑战性。因此，需要一种用于打包物体以准备运送的自动化系统。

发明内容

根据一个方面，本发明提供了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统。所述自动化打包系统包括：用于在供应站处接收供应箱的供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机包括感测装置，所述感测装置用于确定供应箱在传送机方向上沿着供应箱接收传送机的前进范围；放置规划系统，所述放置规划系统用于确定多个物体的打包放置顺序；检测系统，所述检测系统用于响应于供应箱在接收传送机上的位置而检测供应箱内的多个物体由对准系统对准；物体选择系统，所述物体选择系统用于从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在供应站处从多个物体中抓取和获取选定物体并将选定物体以选定取向放置到运送容器中。

根据另一方面，本发明提供了一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统。所述自动化打包系统包括：放置规划系统，所述放置规划系统用于确定多个物体的打包放置顺序和取向；物体选择系统，所述物体选择系统用于响应于姿态权限数据而从多个物体中选择一个选定物体来放置到运送容器中；以及可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在供应站处从多个物体中抓取和获取选定物体并响应于姿态权限数据而将选定物体以选定取向和姿态放置到运送容器中。

根据另一方面，本发明提供了一种将多个物体放置到目的地容器中的自动化方法。所述方法包括：确定多个物体的打包放置顺序；在供应站处接收供应箱；检测供应箱内的物体；从多个物体中选择一个选定物体放置到运送容器中；从供应站的多个物体中抓取并获取选定物体；以及检测目的地容器内所述物体被分配放置在其中的体积。

附图说明

可参考附图来进一步理解具体实施方式，在所述附图中：

图1A至图1C示出了在目标位置上不居中的夹持器和物体的示意图；

图2A至图2C示出了根据本发明的一个方面的在目标位置上居中的夹持器和物体的说明性示意图；

图3示出了根据本发明的一个方面的根据数据模型的夹持器和物体的说明性示意图；

图4示出了根据本发明的一个方面处理的夹持器和物体的说明性示意图；

图5示出了根据本发明的一个方面的分析和控制系统的说明性示意图；

图6示出了根据本发明的一个方面的物体处理系统，其中输入装运箱包括单SKU物体；

图7示出了图6的系统的单SKU拣选单元格的说明性示意图；

图8示出了图7的单SKU拣选单元格的说明性示意平面图；

图9示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的双向偏转器的示意图；

图10示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的重量感测传送机区段的说明性示意图；

图11示出了在图7的单SKU拣选单元格中使用的可编程运动装置的说明性示意图；

图12A至图12C示出了根据本发明的一个方面的单SKU箱的视图的说明性示意图，它们示出了相机视图(图12A)、箱的体积扫描(图12B)和拣选之后箱的体积扫描(图12C)；

图13A至图13C示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的抓取评估检测系统的说明性示意图；

图14A和图14B示出了根据本发明的各方面的用于抓取物体的不同手持姿态的说明性示意图，它们示出了用附加的力抓取物体(图14A)和补偿抓取(图14B)；

图15A至图15D示出了根据本发明的一个方面的物体移动(摆动)抓取检测系统的说明性示意图；

图16A至图16D示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的盒子对准系统的一部分的说明性示意图；

图17A和图17B示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的容器位置检测系统的一部分的说明性示意图；

图18A和图18B示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的打包过程的容器部分的说明性示意图；

图19A和图19B示出了根据本发明的一个方面的系统中的容器打包策略的说明性示意图；

图20示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的打包规划系统的一部分的说明性示意图；

图21示出了被打包的容器的一部分的说明性示意图，其示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的容器-物体边距和物体-物体边距；

图22示出了根据本发明的方面的系统中边距与打包体积之间的关系的说明性图形表示；

图23A至图23E示出了根据本发明的一个方面的将物体放置到系统中的容器中的可编程运动装置的末端执行器的说明性示意图；

图24示出了根据本发明的一个方面的放置系统中的检测到的重量随时间变化的说明性图形表示；

图25A至图25C示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的过程控制系统的说明性示意图；

图26示出了图6的系统的单SKU拣选单元格的说明性示意平面图；

图27示出了图6的系统的单SKU拣选单元格的说明性示意侧视图；

图28示出了图6的系统的单SKU拣选单元格的说明性示意后视图；

图29示出了根据本发明的一个方面的物体处理系统，其中输入装运箱包括多SKU物体；

图30示出了图29的多SKU拣选单元格的说明性示意侧视图；

图31示出了图29的多SKU拣选单元格的说明性示意平面图；

图32A至图32C示出了图28的多SKU拣选单元格中的进料分析系统的说明性示意图；

图33A至图33C示出了根据本发明的一个方面的多SKU箱的视图的说明性示意图，它们示出了相机视图(图33A)、箱的体积扫描(图33B)和拣选之后箱的体积扫描(图33C)；

图34A至图34C示出了根据本发明的一个方面的系统中的容器内容物确认系统中的感知系统的说明性示意图；

图35A至图35C示出了根据本发明的一个方面的用在多SKU处理系统中的抓取评估检测系统的说明性示意图；

图36示出了图29的多SKU拣选单元格的说明性示意侧视图；

图37示出了图29的多SKU拣选单元格的说明性示意后视图；

图38示出了物体处理系统中被碎屑部分阻塞的末端执行器真空开口的说明性示意图；

图39示出了物体处理系统中被碎屑完全阻塞的末端执行器真空开口的说明性示意图；

图40示出了根据本发明的一个方面的包括垃圾箱作为系统中的物体处理系统的一部分的单SKU物体处理单元格的说明性示意图；

图41示出了根据本发明的一个方面的图40的系统的说明性示意图，所述系统具有用于将碎屑沉积到系统中的垃圾箱中的末端执行器；

图42示出了根据本发明的一个方面的包括垃圾箱作为系统中的物体处理系统的一部分的多SKU物体处理单元格的说明性示意图；

图43示出了根据本发明的一个方面的图42的系统的说明性示意图，所述系统具有用于将碎屑沉积到系统中的垃圾箱中的末端执行器；

图44示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的碎屑移除系统中的真空源的说明性示意图；

图45示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的碎屑移除系统中的碎屑移除刷垫的说明性示意图；

图46示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的碎屑检测系统中的过程流的说明性示意图；以及

图47A至图47C示出了根据本发明的一个方面的用在系统中的碎屑移除系统中的过程流的说明性示意图。

附图仅用于说明性目的。

具体实施方式

根据各个方面，本发明提供了用于以机器人打包运送容器(无论是盒子还是纸板托盘)或者保持一个或多个货物单元以准备运送物体的一些其他物理容器的系统和方法。申请人已经发现需要一种能够从库存系统(诸如存放在AS/RS中的库存装运箱)中拣选单元的机器人系统。还需要一种能够将一个或多个单元放置到运送容器(诸如盒子、硬纸板(稍后将收缩包裹))中或放置到传送机上以传送到盒子或装袋机的系统。还需要一种能够有效地将一个或多个单元打包到盒子中的机器人系统，例如通过提前指定最佳盒子大小，然后打包一个或多个单元以便在盒子中留下尽可能少的空气，从而不留下大的间隙。

相反，以机器人组装货盘的系统是不同的，至少在该情况下，被提供作为纸板盒的集合，所述纸板盒通常填充有某种货物的多个单元，其中纸板盒可以易于堆叠在彼此之上。根据本发明的各个方面，提供了一种允许打包各个单元而不是多个单元的系统，并且重要的是，所述单元可以不是盒子；它们不像可以任意堆叠的块。相反，它们可能不是刚性的(例如，它们可能在袋子中)，或者它们可能是刚性的，但不是盒形的。它们可能是圆柱形的，因此会滚动，或者它们的形状可能不宜在其顶部上堆叠物品。根据各个方面，本发明涉及从杂乱堆中拣选单元的能力。根据其他方面，本发明涉及以针对性方式放置物品以便为运送它们做好准备，同时减少内部空隙量，并确保它们在运送期间的完整性。根据其他方面，系统可以采用多种自动盒子创建、盒子精加工系统和自动装袋系统中的任一者来精加工此类盒子。

申请人已经进一步发现自动化打包系统面临某些挑战。这些挑战包括需要补偿被夹持物品的手持姿态，需要补偿事物相对于其他事物放置时的误差和噪声，以及需要补偿姿态权限低的物体。这些挑战还包括需要在放置物品的同时补偿先前放置的物品可能不在其最初放置位置这个事实，以及需要在不需要在事物周围留出大量额外空间的情况下进行打包，以及需要以高吞吐量进行打包。

关于手持姿态，图1A以10示出了在物体上居中的夹持器，但是所述物体在目标位置上未居中。图1B以12示出了在物体上未居中的夹持器并且物体在目标位置之外，并且图1C以14示出了在物体上居中的夹持器，但是物体旋转地在目标位置之外。如果夹持器在纸板接收表面上居中，但是物品未在接收表面上居中，则物体可能位于所呈现的纸板接收表面的范围之外，这对于试图打包(例如，盒子的)纸板表面或收缩包裹纸板表面(例如，如果是运送托盘)而言将是有问题的。图1A和图2A示出了末端执行器10在接收表面14上方抓取物体12。参考图2A，系统将调整末端执行器10的位置以使物体定位在接收表面14上方，使得物体将被放置在期望位置16处。如图2A所示，放置位置16然后很好地定位在接收表面14上。如图1B所示，如果末端执行器20抓取在非中心位置处的物体22，则即使末端执行器在接收表面24上方居中，物体22也将被放置到延伸超过接收表面24的位置26，这是不期望的。参考图2B，系统将调整末端执行器20的位置以使物体定位在接收表面24上方，使得物体将被放置在期望位置26处。已选择夹持器位置和取向来补偿被保持物体的手持姿态。类似地，如果末端执行器30抓取如图1C所示在旋转非对准位置处的物体32，则如果末端执行器在接收表面34上居中和取向，则物体32将被放置在旋转超过接收表面34的位置36上，这也是不期望的。参考图2C，系统将使末端执行器30的位置旋转以使物体定位在接收表面34上方，使得物体将被放置在期望位置36处。同样，夹持器位置及其取向已被调整为补偿被保持物体的手持姿态。即使已知末端执行器的位置和/或取向以提供末端执行器的与接收表面平行的接触表面，物体的位置和/或取向可能仍然需要在放置之前进行调整。

还需要补偿事物相对于其他事物的放置中的误差和噪声。这些误差包括物体被放置在容器(例如，盒子)中的已知位置的误差、手持姿态估计值的误差、机器人定位的误差，以及由于未观察到的被动自由度或合规性引起的误差。例如，保持被保持物品的灵活夹持器可能会偏转并改变真实手持姿态。还需要补偿姿态权限低的物体。姿态权限是将物品放置在期望位置和取向中的能力。某些物品可能不方便取向，或者所得姿态可能无法预测。例如，松散地打包在袋子中的物品可能会自行起皱或折叠，或者它可能在放置之前不受控制地摆动/摆振，从而使其所得大小和取向无法预测。

还需要在放置物品的同时补偿先前放置的物品可能不在其最初放置的位置这个事实。先前放置的物体可能已经翻倒或掉落或滚动。换句话说，一些物体可能在放置之后移动，并且根据一个方面，本发明涉及补偿放置权限低的物体。放置权限是物体保持在其放置位置和取向上的能力。

还需要在事物周围不需要很多额外空间的情况下进行打包。为了使被保持物品不会碰到其他放置物品或运送容器，机器人可以通过在被保持物品周围增加额外间距来进行补偿。这种额外间距增加了运输成本，并且通常期望在放置物品周围增加尽可能少的边距。另外，还需要以高吞吐量进行打包，并在确认物体如何被夹持器夹持之后非常迅速地决定将物体放置在何处。

根据本发明的一个方面，所述系统涉及在拣选单元格中添加扫描仪，所述扫描仪在物品被夹持器夹持并在其前往放置位置的途中识别物品的位置和取向。所述系统从多个方向对物品进行成像以识别物品的主轴，使得物品可以与硬纸板或订单中的其他相邻物品对准。由于具有这种能力，因此所述系统可以从有限的SKU覆盖范围开始——主要是刚性盒装物品，然后扩展到蛤壳形物品，然后是袋装物品，诸如衣服。

参考图3和图4，有时会遇到的一个问题是补偿现实模型(图3)与现实本身(图4)之间的差异，例如，由于产品的非刚性打包和/或开口部分的位置，产品的形状会略有变化。具体地，图3示意性地示出了由末端执行器42的模型保持的产品40的模型。建模是计算性的，并且图3旨在形象地示出计算建模。位置和取向可能会有小的误差，并且实物的尺寸可能与数据库中的尺寸不同。图4示出了由实际末端执行器46夹持的实际产品44。如48处所指示，当末端执行器从顶部提起打包(例如，盒子)时，打包可能发生变化。同样，一些打包的设计是旨在从底部提起产品。如图所示，当末端执行器从顶部提起顶表面(其可能形成盒子的开口盖板的一部分)时，所述顶表面可能会略微抬离盒子的其余部分。这不仅对于姿态权限和打包而言是不期望的，而且这种抓取位置的选择也可能会显著损及系统可靠地拣选和放置物品的能力(例如，如果顶表面/盖板要从盒子的其余部分断裂/撕裂)。

这些差异影响系统的打包效果。为了使这些差异尽可能小以满足某些应用的要求，所述系统使用基准手持姿态扫描和建模，并记录模型反映现实的程度。例如，图5以50示出了分析和控制系统，所述分析和控制系统包括传送机上的容器检测单元51、重量感测传送机区段52、重量发送双向传送机区段53、靠近可编程运动装置56的固定安装式检测单元54，以及与每个可编程运动装置56相关联的抓取规划检测单元55和抓取分析检测单元57。这些检测单元各自向也与存储系统58通信的一个或多个处理系统100提供信息(例如，经由内联网或互联网)。通过访问关于每个物品的存储信息并通过评估包括抓取位置和末端执行器放置在内的抓取参数，所述系统访问、生成和记录关于物体大小、重量、打包、材料、姿态权限、位置权限、抓取位置、真空压力水平和真空持续时间的数据。例如，所述系统可以确定一个或多个特定抓取位置并且确定真空参数对于每个物体是最佳的。

例如，图6示出了包括一对进料传送机112、114的系统110，单SKU库存容器(例如，装运箱)116在该对进料传送机上被输送到包括可编程运动装置(诸如铰接臂122(如图7进一步所示))的单SKU打包单元格系统120。系统110还包括向单SKU打包单元格系统120提供运送容器126的运送容器传送机124。根据一个方面，单SKU打包单元格系统从库存装运箱中拣选单个单元并将它们放置在适合运送的包装中或包装上。机器人支撑结构128横跨两个库存装运箱环路112、114，所述库存装运箱环路向所述单元格进给来自装运箱存放系统(诸如AS/RS)的库存装运箱并在运送容器传送机124上方延伸。

检测单元139(如图7进一步所示)通过检测分别在容器116、126上的唯一标记135、127来监测容器116、126在传送机112、114、124上的移动和位置。传送机112、114上的检测单元139检测容器116上的标记135，而传送机124上的检测单元141检测运送容器126上的标记127。支撑结构128上的检测单元138监测可编程运动装置122的末端执行器134对物体的抓取和物体移动。检测单元160(如图11所示)辅助可编程运动装置选择和抓取物体。系统110在传送机112、114上独立且间歇地移动容器116以提供用于在单元格系统120处进行处理的物体，其中物体被选择性地放置在到达移动控制传送机124上的各种容器126中的任一者中。每个传送机112、114、124包括双向偏转器113、115(如图9和图26中更详细所示)的一个或多个区段，所述双向偏转器使容器沿正交于输入方向的输出方向的移动偏转。某些双向偏转器113和传送机124的区段117(如图10和图26进一步所示)包括安装在力矩传感器(例如，用于测量重量)上的辊，如下文进一步讨论的。另外，传送机124包括容器对准系统119(在图10和图16A至图16D中进一步示出)以用于在靠近可编程运动装置时对准容器。包括传送机、检测单元、双向偏转器、容器对准系统和可编程运动装置在内的系统的操作和控制由一个或多个计算机处理系统100提供。

参考图7，系统110可选择传送机112、114上的容器116中的一个或两个容器132、133以用于向可编程运动装置122提供物体。容器132、133中的每一者的重量可以被独立地确认(使用下文参考图9更详细讨论的力矩传感器)。传送机124上的容器126中的选定运送容器125也靠近可编程运动装置提供，并且参考图16A至图16D，被容器对准系统119推入传送机124上的装载位置中。然后通过可编程运动装置将选定物体移动到容器125，确定选定物体在容器中的位置和取向，并且在放置之后，检测容器的重量(如下文更详细讨论的)以确认放置。检测系统138可以位于末端执行器134从装运箱中拣选物体的区域周围。检测系统138被定位成捕获物体的所有表面，包括物体的底部。这样，一旦物品从装运箱中拣选出来，物品就可以被扫描。这允许有足够时间来计算手持姿态，然后进行补偿手持姿态所需的运动规划。

图8示出了打包单元格120的俯视图，其示出了传送机112、114的重量感测双向偏转器113和传送机124的双向偏转器115。检测单元138可以包括深度传感器，诸如从多个方向围绕站定位的深度相机，以便估计被保持物体以及被保持物体的手持姿态。进料系统可以包括多个进料传送机112、114以向可编程运动装置122提供多个物体。重量感测双向偏转器113不仅可以确定容器的重量，而且还可以确定容器在辊上的位置。双向偏转器113、115可以包括横向定向皮带144(图9中所示)，所述横向定向皮带可升高以沿与传送机接近传送机的方向正交的方向引导容器。一旦被检测和识别/确认，物体就可以经由诸如铰接臂的可编程运动装置122移动到输出传送机124上的目的地容器125(例如，运送盒)。

重量感测双向偏转器113包括安装在力矩传感器142(如图9所示)上的辊140，所述力矩传感器用于确定容器在辊上的重量和位置。如图9进一步所示，双向偏转器113(以及115)包括皮带144，所述皮带在被接合时可以被提升到使容器偏转的位置。皮带还可以用于通过将容器提离重量感测辊，然后将容器放回重量感测辊上，来确认容器的重量(例如，在移除物体之前和之后)。

通过监测测力传感器或力矩传感器142中的每一者的输出，可以确定容器在辊上的位置，并且可以推进辊以将容器带到辊上的位于铰接臂122下方的特定位置。运送目的地传送机124还包括重量感测传送机区段117，所述重量感测传送机区段包括装载在测力传感器或力矩传感器152上的传送机150，如上文所讨论并在图10中更详细地示出。各个测力传感器或力矩传感器允许系统确定容器在安装于力矩传感器152上的辊150上的位置。通过监测测力传感器或力矩传感器152中的每一者的输出，可以因此确定容器在辊上的位置，并且可以推进辊以将盒子带到辊上的位于铰接臂122下方的特定位置。容器对准系统119然后可以被接合以将容器定位在支架153上，如下文参考图16A至图16D更详细地讨论。

各个方面的系统包括感知系统(例如，160)，所述感知系统在靠近具有末端执行器134的铰接臂122的基部处安装在要处理的物体的容器上方，向下对着容器。参考图11，感知系统160例如可以(在其下侧)包括相机、深度传感器和灯。获取2D和3D(深度)数据的组合。深度传感器可以提供深度信息，所述深度信息可以与相机图像数据一起使用以确定关于视图中的各种物体的深度信息。灯可以用于移除阴影并促进识别物体的边缘，并且可以在使用期间全部开启，或者可以根据期望顺序被点亮以辅助识别物体。所述系统使用该图像和各种算法来为箱中的物体生成一组候选抓取位置，如下文更详细讨论的。

图12A示出了容器132的来自感知系统160的视图。图像视图示出了装运箱132(例如，在传送机上)，并且容器132包含物体201、202、203、204、205。虽然在某些系统中，每个进料箱中的物体可能是非同质的(多个SKU)，但是在诸如图12A所示的其他系统中，物体可能是同质的(单个SKU)。所述系统将识别一个或多个物体上的候选抓取位置，并且可能不会试图还识别被其他物体部分遮挡的物体的抓取位置。可以使用机器人末端执行器的3D模型来指示候选抓取位置，所述3D模型放置在实际末端执行器将用作抓取位置的位置中。例如，如果抓取位置靠近物体的质心以在抓取和运输期间提供更大的稳定性，和/或如果抓取位置避开物体上可能无法获得良好真空密封的位置(诸如盖子、接缝等)，则抓取位置可能被认为是好的。

感知系统160包括感知单元、扫描和接收单元以及边缘检测单元，以用于捕获整个箱的选定物体的各种特性。同样，图12A示出了来自捕获系统的视图，根据实施方案，所述捕获系统可以包括一组类似或多个类似物体201、202、203、204、205。图12B中示出了扫描的体积V₂₀₃或密度D₂₀₃的差异，并且将其与关于由通过SKU感应系统的检测系统提供的识别标记识别的物品的记录的数据或记录的物体数据进行比较。具体地，将扫描体积与识别的SKU的体积乘以已知在箱中的物体的数量进行比较。在拣选之后，再次扫描体积(图12C)以确认被拣选物体的体积。

图13A至图13C示出了打包单元格120中的抓取评估检测单元138(为了清楚起见，某些元件被移除)。检测单元138包括上部检测单元，所述上部检测单元如图13A所示向下指向由末端执行器134保持的物体162。检测单元138还包括：中间检测单元，所述中间检测单元如图13B所示大致水平指向由末端执行器134夹持的物体162；以及下部检测单元，所述下部检测单元如图13C所示向上指向由末端执行器134夹持的物体162。

一旦手持姿态由此被检测单元138捕获并被发送到机器人应用程序，然后机器人应用程序需要向机器人发送命令，所述命令包括接头角度的时间序列，即，机械臂轨迹。需要选择机械臂轨迹以便将物品放置在期望位置和取向。例如，图14A以170示出了末端执行器134的图形表示，所述末端执行器包括被负载(物体164)偏转的柔性真空杯162。该负载产生在166处所示的不需要的力，所述负载包括潜在的x、y和z方向上的分量。为了补偿负载(如图14B所示)，移动末端执行器134以如168处所示提供反作用力，所述反作用力与力166相等且相反，并且同样包括x、y和z方向上的分量。

机械臂轨迹的生成应当发生在物品前在放置位置的途中的最后100毫秒内。如果无法实时计算补偿轨迹，则系统将预先生成候选姿态的轨迹路线图。之所以称为路线图，是因为其连接了多条轨迹，所述多条轨迹由表示共同中间位置的节点(如街道地图上的十字路口)链接。所述路线图包括成百上千条轨迹，其中每条轨迹都从共同中间位置开始，并且结束于夹持器位置和取向的密集采样。选择共同中间位置，使得在机器人到达所述共同中间位置之前，手持姿态估计值已经可用。然后，可以在机器人到达其当前轨迹的终点之前选择路线图上的最佳下一轨迹。然后机器人平稳地过渡到产生期望物品放置的轨迹。如果物品在手中时沿x-y方向旋转或平移，则放置轨迹可以简化为简单的向下运动，以便避免对与运送容器的内容物的冲突进行复杂规划。

参考图15A至图15D，拣选单元格可以包括抓取检测系统，所述抓取检测系统评估物体在被抓取时是否正在移动(例如，摆动)。检测系统可以包括摆动检测系统220，所述摆动检测系统包括多个感知单元222，所述多个感知单元指向输入装运箱132、133与目的地容器125(例如，运送盒)中间的检测区域。也可以使用上文讨论的附加感知系统(例如，138、141)，但是单元222具体地指向输入装运箱与末端执行器134被编程为停止的目的地容器之间的区域。图15A示出了物体210在被真空杯224抓取时正在移动，并且图15B示出了末端执行器134停止在分析区域。参考图15C，物体210可以继续向前摆动，并且参考图15D，甚至可以沿反向方向向后摆动。虽然柔性真空杯224的使用可能导致少量移动，但是系统将为任何移动(摆动)检测设置阈值，使得由于柔性真空杯引起的移动被排除在物体摆动移动之外。例如，包括柔性袋(例如，聚乙烯袋)的物体将比诸如盒子的刚性物体经历更明显的摆动。

对正在被处理的物体经历这种摆动移动的检测被记录并例如通过使物品不被放置在容器中低于其他物体的较低位置而用于打包过程。此类摆动物体可以被放置在打包容器中的其他物体的顶部(而不是其他物体的下方)，因为被放置在这种柔性物体的顶部的物体在放置时可能会移动，从而导致打包过程产生中断和不确定性。所述系统可以例如在不同时间拍摄多张照片以确定移动，并且因此可以使用这些方法来检测由夹持器保持的物体是否正在摆动。该信息也会影响放置，因为系统现在知道允许物品在放置到运送容器之前停止摆动，并且可以进一步调整以更慢地移动物体。同样，这也会影响如本文讨论的打包策略。

另外，并且参考图16A至图16D，传送机124上的目的地容器125移向可编程运动装置122(如图16A所示)，并且当容器125位于重量感测传送机区段117上时停止(如图16B所示)。容器对准系统119的支架杆151抵靠容器125移动并将容器抵靠容器对准系统119的支架杆153推到传送机124上的期望位置(如图16C所示)。然后铰接臂122可以处理要提供给容器的一个或多个物体，同时容器维持在支架杆151与支架导轨153之间的已知位置(location/position)处。一旦完成，支架杆151就释放容器，并且辊被接合以将容器进一步沿着传送机124(如图16D所示)移动到其他处理站。类似地，其他重量感测传送机以及支架杆和导轨系统可以与进料传送机上的装运箱156一起使用。

图17A和图17B示出了从运送容器上方观察所述容器的上部感知系统(例如，160)的视图。具体地，所述系统将知道运送容器125定位在传送机124中，并且由于使用具有传感器152的重量感测传送机辊150并且由于使用盒子对准系统119而可以具有关于传送机上的一般位置的信息。(从存储的建模信息)得知盒子125的预期大小并考虑距感知系统(同样，例如160)的距离，然后系统将试图将容器顶部的已知轮廓映射到图像，以便将系统与容器125的确切位置对准。在某些实施方案中，存储的建模信息可以与来自3D深度传感器(同样在感知单元160中)的感知信息结合使用以测量容器的特征以确定容器在3D中定位的位置。此配准信息还促进避免末端执行器在打包期间接触(撞击)容器。图17A以230示出了尚未对准的已知轮廓，系统将进行内部(软件)调整以与实际容器125重新对准，如图17B所示。试图配准盒子顶部开口避免与盖板的可变位置有关的问题。

如上文所讨论，所述系统包括一个或多个感知单元139，所述一个或多个感知单元位于进料传送机上或附近以用于识别容器116中的每一者外部的标记、提供可从中识别箱的内容物的感知数据，以及然后得知容器在传送机112、114上的相对位置并跟踪容器的位置。假设物体的箱在其外部的一个或多个位置上标记有视觉上独特的标记，诸如条形码(例如，提供UPC代码)或射频识别(RFID)标签或邮寄标签，使得它们可以用扫描仪来充分识别以便进行处理。标记的类型取决于所使用的扫描系统的类型，但是可能包括1D或2D条形码符号。可以采用多种符号或标记方法。假设所采用的扫描仪的类型与标记方法兼容。例如通过条形码、RFID标签、邮件标签或其他方式进行标记对识别标记(例如，符号串)进行编码，所述识别标记通常是一串字母和/或数字。符号串唯一地将供应商箱与一组特定的同质物体相关联。单SKU进料容器(例如，箱或装运箱)中的每一者可以包括识别箱或装运箱的标记，并且检测标记的感知单元可以沿着传送机定位，由此得知每个单SKU容器的身份和位置(例如，箱或装运箱)。

上述系统的操作与中央处理系统100协调，所述中央处理系统与铰接臂122、感知系统138、139、160以及传送机112、114、124和重量感测传送机区段(例如，无线地)通信。该系统根据符号串确定与供应商箱相关联的UPC，以及每个物体的出站目的地。中央控制系统100由一个或多个工作站或中央处理单元(CPU)组成。例如，UPC或邮寄标签与出站目的地之间的对应关系由中央控制系统在称为清单的数据库中进行维护。中央控制系统通过与仓库管理系统(WMS)通信来维护清单。清单为每个入站物体提供出站目的地。

打包规划器为订单(特别是为多物品订单)生成打包计划。给定订单中的物品及其重量和尺寸，规划系统将确定满足各种约束的打包计划，所述各种约束诸如将较小物品放在较大物品的顶部，以及稍后或最后打包姿态权限低和/或位置权限低的物体。所述约束被提供给优化程序，所述优化程序生成物品应当达到的满足约束的序列，使得它们可以自动打包在硬纸板上。

图18A示出了物体要被打包到其中的容器125(例如，打包盒)，例如，保留被指定用于打包较大物体的较大区域和用于打包较小物体的较小区域。所述系统知道盒子125的壁(例如，如图所示的212、213、215)的位置和取向。盒子125可以例如接收系统已知具有(或已经确定具有)低位置权限(在放置时保持就位的能力)的物体214。例如，此类物体可以包括外表面通常为圆柱形或球形的物体。然后系统可以将物体214偏向盒子(213、215)的一侧或两侧放置到盒子中，从而为其他物体留下更大空间216。参考图18B，然后可以将其他物体218、219放置到盒子中保持打开的较大空间216中，从而将两个新物体中较大的物体(218)放置在底部。

图18A和图18B示出了一些潜在的订购规则，所述订购规则将被结合到打包规划器中。所选择的规则集将取决于运送容器的特性。规则集可以包括例如但不限于：首先放置最大物品，将较小物品放在较大物品上方(以产生最多的物品堆叠)，首先放置最重物品(以避免压碎其他物品)，最后放置已知易碎的物品(以避免它们被压碎)，最后放置有滚动风险的低位置权限的物品(以避免它们滚动而妨碍下一次拣选)，以及最后放置具有低放置权限的非刚性物品(使得随后的放置不会翻倒)。一些规则可能会彼此冲突，从而需要使用上下文相关参数来解决。所述系统可以通过实验调节或学习规则的相对重要性并确定优先考虑哪些规则。所述系统计划产生订单中的所有物品的位置，以及它们应当到达单元格处的顺序，以及物体将适合的盒子的大小。这些后者的请求经由软件界面路由到仓库管理系统(WMS)。

为了制定有效和可靠的计划，打包规划器将需要SKU信息，所述SKU信息包括重量、尺寸和可能的其他SKU属性，诸如姿态权限和位置权限，例如它是滚动的还是非刚性的。诸如来自尺寸测量装置(诸如由康涅狄格州哈姆登的Quantronix公司销售的Cubiscan系统)的原始数据的其他信息也有望提高打包性能。部分工作涉及开发相互能接受的模式，同时牢记获得任何信息的成本。

根据其他方面，所述系统还提供运送容器保持机构。例如，当机器人将物品放置到盒子中时，物品可能会擦伤盒壁。根据本发明的某些方面，可能需要一种机构来保持运送容器。保持机构的类型和需要将取决于运送容器。所述系统还将提供需求分析，诸如需要包括运送容器大小范围或潜在类型；保持机构的设计、实施和测试；以及机电集成到单拣选和多拣选单元格中(如下文进一步详细讨论)。

根据其他方面，所述系统可以提供异常检测和异常处理程序。虽然在大多数情况下，拣选软件和硬件的组合将导致高效和有效的物体拣选和放置，但是仓库的真实状况偶尔需要检测和缓解异常。缓解可以是自动的，例如，选择替代抓取姿态，或者可能需要经由用户界面或通过将异常路由到QA/QC站指示的手动干预。用户界面提供了详细的异常原因，并使得操作员能够指示状况已解决并且机器人可以继续拣选。

机器人拣选解决方案可能遇到的一个异常是多拣选，其中机器人无意中抓取了多个物品。这可能是由于抓取位置不佳或由于意外将多个物品捆绑在一起的打包缺陷而发生的。拣选单元格通过安装在拣选和目标位置下方的高精度秤解决了这个问题。当软件检测到被保持物品的质量大幅超过单个物品的预期质量时，软件通过指示机械臂将物品返回到入站容器来补偿多拣选。

所述系统分析该检测机构的有效性，并在必要时加速开发附加检测机构，诸如通过手持姿态扫描对被拣选物品进行体积测量。可能发生的另一个异常是物体被错误地放置在出站盒中。这种情况的示例是被放置的物体太大而不适合放置在出站容器内。所述系统将评估该异常的频率，并在必要时开发感测机构来检测该状况和缓解，其可能包括重新抓取和操纵物品或标记要在热收缩和运送之前发送到QA/QC站的出站容器。

因此，根据各个方面，本发明提供了促进无论物体是来自单SKU还是多SKU供应箱都在处理单元格处自动化处理物体的系统和方法。例如，所述系统提供手持姿态扫描和估计过程，传感器和计算机过程通过所述手持姿态扫描和估计过程来估计夹持器如何保持物品。所述系统还提供了手持姿态补偿放置规划系统，运动规划过程通过所述手持姿态补偿放置规划系统来补偿夹持器保持物品的方式，并以足够快的速度进行以维持高吞吐率。所述系统还提供打包规划过程，打包规划系统通过所述打包规划过程来规定SKU序列，确定最合适的盒子大小并指定运送容器中的所有物品的位置或取向，同时考虑订购约束，诸如首先放置刚性物品。根据其他方面，所述系统提供运送容器保持机构，系统可以通过所述运送容器保持机构来任选地在放置物品的同时将运送容器保持在适当位置以缓解撞到运送容器壁的影响。根据其他方面，所述系统提供异常检测器和处理程序，使得感知和应用过程检测何时发生异常，诸如物品被放置在错误位置或取向中，并且采取动作以自动地纠正，或者发出信号进行QA/QC检查。

在操作期间，条形码扫描仪在库存容器(例如，装运箱)到达单元格之前扫描所述库存容器上的识别标记以查找SKU。然后，单元格经由WCS/WMS发起对适当大小的运送容器的构建和/或提供，以准时到达来打包对应的SKU。库存装运箱在入站库存传送机上排队，并停在机器人可及范围内的直角带式转载机上。然后通过皮带传送机将一系列适当大小的空的运送容器进给到所述单元格中，并以与SKU到达顺序匹配的顺序进行。在将物品从库存装运箱中提出时，所述物品被扫描，并且确定单元的姿态和取向以实现放置。通过补偿单元相对于夹持器的已知位置和取向，单元被放置在运送容器上和运送容器的范围内。

打包容器上方的扫描仪监测所得单元的放置不适合打包(即，位于运送容器之外)的情况，在这种情况下，所述单元将被重新抓取和重新放置，或者被引导到质量保证(QA)站。扫描运送容器上的条形码，或者用条形码标记运送容器以将单元和运送容器与对应订单相关联。在放置来自一个库存装运箱的单元期间，扫描第二库存装运箱的内容物以准备下一次拣选。带式转载机将具有单个库存单元的硬纸板传送到传送机皮带上，所述传送机皮带向最终打包机(诸如收缩裹包机和盒子或封盒机)进料。如果不再需要从库存装运箱中进行单次拣选，则装运箱将被转载到出站传送机。否则，库存装运箱将被保持，并且进行另一次拣选。当在第二库存装运箱上开始拣选时，重复所述过程。

参考图19A和图19B，所述系统可在知道一组内容物并知道计划的打包计划的情况下分配装运容器，如下文所讨论。例如，所述系统可以评估如图19A所示的第一组物体226应当被打包到盒子125′中，而如图19B所示的一组较大物体228应当被打包到更大盒子125″中。例如，所述系统在知道各个物体的体积和不同物体的数量的情况下，可以通过将各个物体体积相加并为打包体积增加10％或15％或20％来近似打包体积，这至少部分地取决于物体之间以及物体与容器之间的被分配距离(边距)，如下文进一步讨论的。

参考图20，在知道要打包在一起的一组物体并知道预期容器的情况下，所述系统将对物体在该组中的打包顺序、取向和位置的不同组合(排列)进行分析。例如，图20示意性地示出了容器240，并且所述系统将计算首先以处于第一位置和取向的第一物体开始打包物体(如以242所示)以及首先以处于第一位置和第二取向的第一物体开始打包物体(如以244所示)的组合。以处于第一位置和取向的第二物体开始的组合以246示出，并且以处于第一位置和取向的第三物体开始的组合以248示出。虽然图示没有示出所有排列，但是所述系统可以计算所有组合的打包安排。图20以260示意性地示出了还确定了此类组合的另一级别。

离线系统接受打包请求并以可行的打包计划列表进行响应。所述系统使用模拟来找到产生可行打包计划的单元排序。在线系统使用与容器高度图和手持姿态数据相同的底层算法来迭代地确定每个下一物体的最佳放置。放置规划器例程确定铰接臂必须采用才能实现期望放置的路径。手持姿态例程确定夹持器如何保持单元。为了将物体放置在盒子中并稍后高效地打包其他物体，所述系统知道每个物体在被抓取时的手持姿态，如本文所讨论。放置规划器在六维空间中执行搜索，并且这些都是离线进行的，以提供预先计算的路径。在在线放置规划模式下，所述系统在每个步骤处对前述放置做出反应。

容器高度图构建盒子的内容物的地图，目的是找到放置每个下一个物体的好位置。所述系统还能够响应于出站容器在被打包时的状态而动态地重新规划。所述系统由此补偿出站盒和放置的不准确性，并缓解出站容器中的单元的滚动、移位或翻倒。所有打包都是用一个末端执行器进行的，因为没有第二末端执行器来将物品移开。所有物体也只被放置一次，因为期望不移动已经被放置的物体。为了安全地打包物体并有效地利用体积，所述系统知道物体在被保持时如何被夹持器夹持(如本文所讨论的手持姿态)。这不仅提供了关于物体和夹持器的取向的信息，而且还提供了关于物体的高度的信息。

所述系统中可能使用的假设包括离线信息(或可能确定的在线测量)如下的假设：物体质量信息准确度在5％以内，物体尺寸准确度在5mm以内，物品形状特性(例如，物品不是球形的)要准确，以及物品被放置成使得物品的最大面(表面)朝上。

打包规划例程在接收到订单后执行，并且评估每个订单是否与给定盒子大小(从最小到最大)兼容。对于每个盒子，所述系统将尝试为订单和盒子创建打包计划。使用成功打包计划中所使用的最小盒子。如果无法为任何盒子创建打包计划，则订单将被发送到异常，因为它无法被打包。如上文所讨论的，打包规划器对所有连续打包步骤执行搜索，从而考虑所有或几乎所有可能的物体排序，以及物体在订单中的所有可能位置和取向。如果存在将物体装入盒子中的多个打包计划，则打包计划选择物体最小且高度最大的计划。打包计划可以维持某些约束，包括物体之间的最小距离、物体与容器壁之间的最小距离、最大物体高度、仅堆叠可堆叠的物体，以及遵守对物体大小和特性的约束。

图21示出了物体270和272打包在其中的容器125。物体270和272之间的距离(本文称为边距)以M_o-o示出，并且物体与相邻容器内壁之间的距离以M_o-c示出。参考图22，所述系统采用松弛作为某些参数(诸如边距)的策略。这涉及结合打包计划策略动态地调整物体-物体边距以及物体-容器边距。图22以280示出了在边距较大时，打包体积相当小，并且在边距较小时，打包体积增大。本文的系统可以以较大的边距开始计算(保守)，并以较小边距迭代地重新计算，直到如以282所示进入拐点区域，此时削弱了体积随着边距减少而增大的益处。该拐点区域中的边距是优选的。

根据其他方面，所述系统提供对夹持器(例如，柔性真空杯夹持器)的偏转的补偿。给定刚性物体上的点(系统已经在机器人保持物品的面上检测到的点)，可计算出系统需要保持物体的角度以便将其保持水平以便放置。因为由真空杯施加的扭矩与其偏转量近似成线性关系，所以所需的偏移角可以通过求三角方程的根来计算。

图23A至图23E示出了根据本发明的一个方面的特定物体放置过程，所述特定物体放置过程涉及将物体放置到目的地容器(诸如运送盒)中而不使物体掉落(无掉落冲击力)并且不将物体推入盒子中(无压缩力)。具体地，图23A示出了末端执行器134将要放置到运送盒125中的物体162保持在处理站处的输出传送机124的重量感测区段117上。输出传送机124包括传统的辊以及重量感测区段117，所述重量感测区段包括安装在力矩传感器152的任一相应端处的辊150，如上文所讨论。力矩传感器152提供关于施加到辊150的力的重量信息数据。如图23B所示，当运送盒125移动到重量感测区段117上时，盒子由此定位在末端执行器134和物体162的下方。所述系统不仅能够确定运送容器125定位在重量感测区段117上，而且还能够确定在辊150上的位置放置，从而确认其是否居中并确认盒子在传送机方向上的大小。检测到的盒子重量也将用于确认预期将在站处出现的盒子实际上出现了。

图23C示出了物体162通过包括末端执行器134的可编程运动装置降低到盒子125中。应注意，盒子125的重量将增加达物体162的重量。图23D示出了末端执行器将物体162留在盒子125中，并且图23E示出了盒子125移离处理站的重量感测传送机区段117，于是重量感测传送机区段上的任何重量将被移除。

图24以230示出了在重量感测传送机区段上检测到的重量(以千克为单位)随时间(以秒为单位)变化的图形表示。如图所示，在运送盒125被重量感测传送机区段117接收之前，在重量感测传送机区段117处检测到的重量(以232示出)为零千克。在时间t₁与t₂之间，盒子125移动到重量感测传送机区段117上，并且检测盒子125的重量(例如，约200g)直到时间t₃，如234处所示。在时间t₃与t₄之间，物体放置在盒子中，并且检测盒子和物体的组合重量(例如，为约245g)，如236处所示。在时间t₅与t₆之间，盒子(具有物体)移离重量感测传送机区段，并且检测到的重量被确认为已经归零，如238处所示。

图25A至图25C示出了根据本发明的一个方面的过程控制系统，所述过程控制系统开始于(步骤1000)在供应站传送机上移动供应箱直到当前供应箱在供应触发称重辊上(步骤1002)。所述系统识别供应箱并获得关于供应箱的所有已知信息(步骤1004)。因为当前供应箱位于称重传送机区段上，所以称重传送机可容易地确定当前供应箱的当前重量(步骤1006)。然后感知系统从上方收集关于当前供应箱的感知数据，并且处理系统识别当前供应箱内尽可能多的(可见的)物体(步骤1008)。

所述系统然后处理感知数据并确定是否已经识别当前供应箱中的至少一个物体(步骤1012)。如果是，则所述系统访问关于每个识别的物体的姿态权限数据、位置权限数据和物体重量数据(步骤1014)。如果在当前供应箱中未识别出任何物体(步骤1010)，则所述系统将选择最顶部物体(步骤1014)，然后将选定的最顶部物体呈现给如上文所讨论的感知系统(步骤1016)。如果被保持物体能够被识别，则所述系统移动到上文所讨论的步骤1012，并且所述系统访问关于被保持物体的姿态权限数据、位置权限数据和物体重量数据。如果被保持物体无法被识别，则将其返回到供应箱或移动到异常箱(步骤1018)。

在识别了至少一个物体并已经获得了姿态权限数据、位置权限数据和物体重量数据(步骤1012)的情况下，所述系统然后访问关于当前目的地箱的打包状态以及目的地箱的内容物的目的地箱数据(步骤1020)。所述系统然后部分地基于每个物体的姿态权限数据和/或位置权限数据以及当前目的地箱的状态和内容物来选择选定物体(步骤1022)。所述系统然后将从当前供应箱抓取选定物体并将提起所述选定物体(步骤1024)，然后基于重量数据来确定当前供应箱的新重量以确认选定物体(具有已知重量)已经从供应箱移除(步骤1026)。当物体被末端执行器保持时，所述系统然后可以使用感知单元来确定关于被保持物体的姿态和取向数据，并且生成姿态保持评估数据(步骤1028)。

在更早或在此时，目的地站传送机将当前目的地容器带到传送机的称重区段，并继续移动直到接合目的地触发称重辊(步骤1030)。同样，因为目的地站传送机包括多个称重传送机，所以然后确定目的地容器的重量(步骤1032)。然后接合对准系统以确保目的地容器被推靠在目的地支架上(步骤1034)。目的地感知系统然后对目的地容器进行体积扫描(步骤1036)，然后部分地基于姿态数据将物体放置在目的地容器中(步骤1038)，然后所述系统进行重量测量以确认物体在目的地容器中(步骤1040)。所述系统然后对目的地容器进行进一步的体积扫描以确认物体被正确地放置在目的地容器上(步骤1042)。所述系统然后返回直到其结束(步骤1044)，此时过程结束(步骤1046)。

图26至图28示出了包括一对进料传送机112、114的系统110，单SKU库存容器116在该对进料传送机上被输送到包括可编程运动装置铰接臂122的单SKU打包单元格系统120。图26和图27分别示出了俯视图和侧视图，并且图28示出了后透视图。系统110还包括向单SKU打包单元格系统120提供运送容器166的运送容器传送机164。根据一个方面，单SKU打包单元格系统从库存装运箱中拣选单个单元并将它们放置在适合运送的包装中或包装上。机器人支撑结构横跨两个平行库存装运箱环路112、114，所述平行库存装运箱环路向所述单元格进给来自装运箱存放系统(诸如AS/RS)的库存装运箱。系统110包括在铰接臂122下方的重量感测传送机(如上文所讨论)，以及如上文讨论的支架杆和支架导轨。同样，重量感测传送机以及支架杆和导轨系统可以与运送传送机上的运送容器一起使用。

所述系统提供被设计成根据各个方面将货物打包到运送容器中的系统。一方面涉及将单个库存存量单位(SKU)的一个或多个单元打包到一个或多个运送容器中，并且另一方面涉及将多个SKU打包到一个或多个运送容器中，如下文进一步讨论。

根据其他方面，提供了一种涉及拣选多种SKU的系统。所述系统一次从输送单个单元的托盘中拣选订单的单元，并将它们打包到运送容器中。与单SKU系统一样，多SKU系统与将容器进给到拣选单元格的包装制作机构对接。库存单元是从穿梭托盘(被描绘为黄色)中拣选的，所述穿梭托盘在零压力传送机上排队。扫描仪扫描穿梭托盘的内容物，并且另一个扫描仪扫描正在被打包的运送容器。与单SKU系统一样，扫描仪恢复单元的位置和取向，以便在其他单元周围的容器中进行最佳放置。

例如，图29示出了包括进料传送机302的系统300，多SKU库存装运箱304在所述进料传送机上被输送到包括可编程运动铰接臂308的多SKU打包单元格系统300。图30和图31分别示出了侧视图和俯视图，并且图36和图37示出了系统300的后侧视图和后透视图。系统300还包括向单SKU打包单元格系统306提供运送容器312的运送容器传送机310。根据一个方面，单SKU打包单元格系统从库存装运箱中拣选单个单元并将它们放置在适合运送的包装中或包装上。机器人支撑结构横跨两个平行进料和运送容器传送机，所述平行进料和运送容器传送机向所述单元格进给来自诸如AS/RS的装运箱存放系统的库存装运箱以及运送容器。

系统306包括位于铰接臂308下方的重量感测传送机(如上文参考图9、图10和图23A至图23E所讨论的)，以及如上文参考图16A至图16D所讨论的支架杆和支架导轨。同样，重量感测传送机以及支架杆和导轨系统可以与运送传送机上的运送容器一起使用。此外，多SKU进料容器(例如，箱或装运箱)中的每一者可以包括识别箱或装运箱的标记，并且检测标记的感知单元可以沿着传送机定位，由此得知每个多SKU箱或装运箱的身份和位置。

各个方面的系统包括感知系统(例如，320)，所述感知系统靠近铰接臂308的基部安装在要处理的物体的装运箱上方，向下对着装运箱304，如图30所示。感知系统320例如可以(在其下侧)包括相机、深度传感器和灯。同样，获取2D和3D(深度)数据的组合。深度传感器可以提供深度信息，所述深度信息可以与相机图像数据一起使用以确定关于视图中的各种物体的深度信息。灯可以用于移除阴影并促进识别物体的边缘，并且可以在使用期间全部开启，或者可以根据期望顺序被点亮以辅助识别物体。所述系统使用该图像和各种算法来为箱中的物体生成一组候选抓取位置，如下文更详细讨论的。

图32A至图32C示出了在感知单元347以及深度和边缘检测系统343下方沿着进料传送机302移动的进料容器。当进料容器从输入侧(图32A)、在感知单元347和系统343(图32B)下方并远离感知单元347和系统343(图32C)移动时，感知单元347和系统343使用体积和深度感知来确定或确认每个进料容器的内容物。通过使用此类感知单元和系统，可以确定进料容器的多SKU内容物的边缘、体积和密度。

图33A示出了装运箱304的来自感知单元320的视图。图像视图示出了装运箱304(例如，在传送机上)，并且装运箱304包含物体324、325、326、327、328。在图33A至图33C的系统中，每个进料箱中的物体是非同质的(多个SKU)。所述系统将识别一个或多个物体上的候选抓取位置，并且可能不会试图还识别被其他物体部分遮挡的物体的抓取位置。可以使用机器人末端执行器的3D模型来指示候选抓取位置，所述3D模型放置在实际末端执行器将用作抓取位置的位置中。例如，如果抓取位置靠近物体的质心以在抓取和运输期间提供更大的稳定性，和/或如果抓取位置避开物体上可能无法获得良好真空密封的位置(诸如盖子、接缝等)，则抓取位置可能被认为是好的。

感知系统320包括感知单元、扫描和接收单元以及边缘检测单元，以用于捕获整个箱的选定物体的各种特性。同样，图33A示出了来自捕获系统的视图，根据一个实施方案，所述捕获系统可以包括一组不同的物体324、325、326、327、328。图33B中示出了扫描的体积V₃₂₄或密度D₃₂₄的差异，并且将其与关于由通过SKU感应系统的检测系统提供的识别标记识别的物品的记录的数据或记录的物体数据进行比较。具体地，将扫描体积与识别的SKU的体积乘以已知在箱中的物体的数量进行比较。在拣选之后，再次扫描体积(图33C)以确认被拣选物体的体积。

根据其他方面，扫描和接收单元也可以用于确定箱中的物体的集合的密度，所述密度与识别的SKU的已知密度乘以箱中物体的已知数量进行比较，从而得知物体的质量和体积。体积数据可以例如使用光探测和测距(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获得。

图34A至图34C示出了在感知单元347以及深度和边缘检测系统345下方沿着运送传送机310移动的运送容器。当运送容器从输入侧(图34A)、在感知单元347和系统345(图34B)下方并远离感知单元347和系统345(图34C)移动时，感知单元347和系统345使用体积和深度感知来确定或确认每个运送容器的内容物(例如，如果已经部分填充)。通过使用此类感知单元和系统，可以确定运送容器的多SKU内容物的边缘、体积和密度。

根据某些方面，所述系统可以另外采用边缘检测传感器，所述边缘检测传感器被采用(再次与处理系统350一起)来例如使用关于强度、阴影检测或回声检测等中的任一者的数据来检测箱中的任何物体的边缘。所述系统可以用于例如确定大小、形状和/或轮廓中的任一者来帮助确认箱中的物体的数量。在某些方面，所述系统可以识别箱中的特定物体并通过这种边缘检测确认其形状和大小。因此，上述系统可以用于确认打包到容器中的物体的数量，并且在某些方面，最初确认运送容器中的物体的数量。

同样，上述系统的操作与中央控制系统200协调，所述中央控制系统同样与铰接臂308、感知系统320以及进料传送机302和运送容器传送机310(例如，无线地)通信。该系统根据符号串确定与供应商箱相关联的UPC，以及每个物体的出站目的地。中央控制系统400由一个或多个工作站或中央处理单元(CPU)组成。例如，UPC或邮寄标签与出站目的地之间的对应关系由中央控制系统在称为清单的数据库中进行维护。中央控制系统通过与仓库管理系统(WMS)通信来维护清单。清单为每个入站物体提供出站目的地。扫描仪放置在每个库存装运箱拣选位置上方以寻找抓取点。单元格经由WMS/WCS与将运送容器进给到拣选单元格中的运送容器分配机构(诸如自动化制盒系统或纸板条分配机)协调。传送机将运送容器进给到单元格。

图35A至图35C示出了打包单元格306中的抓取评估检测单元338(为了清楚起见，某些元件被移除)。检测单元338包括上部检测单元，所述上部检测单元如图35A所示向下指向由末端执行器334保持的物体335。检测单元338还包括：中间检测单元，所述中间检测单元如图35B所示大致水平指向由末端执行器334保持的物体335；以及下部检测单元，所述下部检测单元如图35C所示向上指向由末端执行器334保持的物体335。

同样，并且如上文所讨论，为了使系统补偿机器人保持单元以进行放置的方式，未示出的扫描仪在单元被机器人保持的同时扫描单元的几何形状，以便适当地将单元放置在运送容器中。运送容器(放置区域)上方的第三扫描仪在放置后扫描运送容器，以提供关于放置质量的反馈并在必要时发起重新放置。

库存装运箱在入站库存传送机上排队，并停在机器人可及范围内的直角带式转载机上。然后通过皮带传送机将一系列适当大小的空的运送容器进给到所述单元格中，并以与SKU到达顺序匹配的顺序进行。在将物品从库存装运箱中提出时，所述物品被扫描，并且确定单元的姿态和取向以实现放置。通过补偿单元相对于夹持器的已知位置和取向，单元被放置在运送容器上和运送容器的范围内。

硬纸板上方的扫描仪监测所得单元放置不适合打包(即，位于运送容器之外)的情况，在这种情况下，所述单元将被重新抓取和重新放置，或者被引导到质量保证(QA)站。扫描运送容器上的条形码，或者用条形码标记运送容器以将单元和运送容器与对应订单相关联。在放置来自一个库存装运箱的单元期间，扫描第二库存装运箱的内容物以准备下一次拣选。带式转载机将具有单个库存单元的硬纸板传送到传送机皮带上，所述传送机皮带向最终打包机(诸如收缩裹包机和盒子或封盒机)进料。如果不再需要从库存装运箱中进行单次拣选，则装运箱将被转载到出站传送机。否则，库存装运箱将被保持，并且进行另一次拣选。当在第二库存装运箱上开始拣选时，重复所述过程。

除了物理元件之外，在单位到达站之前，还需要以最适合打包的顺序请求物品。要运送的订单是通过从仓库的WMS查询打包规划器来发起的。WMS提供订单中的所有SKU及其尺寸和重量的列表。打包规划器确定打包的兼容SKU序列，其中可能包括对大单位数量订单要求多箱订单的选项；或者，建议手动打包的选项。

多SKU系统的操作概念如下。与订单相对应的物品以由打包规划器指定的顺序到达穿梭托盘中的单元格。当新订单开始时，由打包规划器事先确定的大小的运送容器通过皮带传送机输送到单元格。当单元从穿梭托盘拣选出时，单元被姿态扫描仪扫描，其中确定单元相对于夹持器的姿态和取向。补偿已知单元相对于夹持器的姿态，将单元以由拣选计划确定的位置和取向放置在运送容器上或运送容器中。在放置单元之后，基于单元在运送容器上或运送容器中的实际位置来重新计算拣选计划。然后调整打包计划定位以补偿实际放置。重复拣选和放置，穿插重新计算打包计划，直到所有单元都被拣选并放置到运送容器中。

一旦所有单元都已被放置，装满的运送容器就将通过皮带传送机转载以向最终打包机(诸如收缩包裹机和装盒机或封盒机)进料。如果在某个时候，实际放置不再允许进行规划的放置，但是以其他方式可接受收缩包裹，则部分填充的运送容器通过皮带传送机转载，然后向最终打包机(诸如收缩包裹机和装盒机或封盒机)进料。任何未打包的其余单元将被送回迷你穿梭机，稍后用另一个盒子运送。如果因为测量的SKU大小大于预期大小而无法打包物品，则标记这些单元以进行QA。如果在某个时候，单元放置导致物品不在纸板范围内，则所述物品将被重新抓取并重新放置。

图36和图37示出了系统300的后侧视图和后透视图，所述系统包括进料传送机302，多SKU库存装运箱304在所述进料传送机上被输送到包括可编程运动铰接臂308的多SKU打包单元格系统306。系统300还包括向多SKU打包单元格系统306提供运送容器312的运送容器传送带310。根据一个方面，单SKU打包单元格系统从库存装运箱中拣选单个单元并将它们放置在适合运送的包装中或包装上。机器人支撑结构横跨两个平行传送机302、310，所述平行传送机在一个或多个处理系统200的控制下向单元格进给运送容器以及来自装运箱存放系统(诸如AS/RS)的库存装运箱。

系统300包括位于铰接臂308下方的重量感测传送机(如上文参考图9、图10和图23A至图23E所讨论的)，以及如上文参考图16A至图16D所讨论的支架杆和支架导轨。同样，重量感测传送机以及支架杆和导轨系统可以与进料传送机上的输入容器和运送传送机上的运送容器两者一起使用。所述系统可以包括多个系统306，所述多个系统沿着一对进料传送机和运送容器传送机定位。

扫描和接收单元也可以用于确定箱中的物体的集合的密度，所述密度与识别的SKU的已知密度乘以箱中物体的已知数量进行比较，从而得知物体的质量和体积。体积数据可以例如使用光探测和测距(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获得。

根据其他方面，所述系统可以另外采用边缘检测传感器，所述边缘检测传感器被采用(再次与处理系统100、200一起采用)来例如使用关于强度、阴影检测或回声检测等中的任一者的数据检测箱中的任何物体的边缘。所述系统可以用于例如确定大小、形状和/或轮廓中的任一者来帮助确认箱中的物体的数量。在某些方面，所述系统可以识别箱中的特定物体并通过这种边缘检测确认其形状和大小。因此，上述系统可以用于确认箱中的物体的数量，并且在某些方面，最初估计箱中的(单个SKU)物体的数量，和/或确认任何特定SKU的记录的数据。

在使用期间，上述任何系统的系统末端执行器可以包括末端执行器内的压力或气流传感器中的任一者，并且可以在没有保持物体并且真空开启时以及当已知物体被真空保持时记录压力和/或流量。利用此基线信息，所述系统可以确定需要对末端执行器清洁例如可能已经聚集在末端执行器的真空杯的开口处的碎屑。例如，图38示出了末端执行器400，所述末端执行器具有经由内部通道404与真空源连通的真空杯402。传感器406设置在通道404内以用于测量通道内的压力或气流中的任一者。

当碎屑410部分阻塞真空杯开口(如图38所示)或者碎屑412完全阻塞真空杯开口(如图39所示)时，所述系统会在正常操作期间(例如，在抓取之间或在抓取已知物体时)检测到异常气流或压力读数。例如，如果所述系统已经在真空开启且没有抓取物体时记录了压力和气流中的每一者的静止值，则一组不同的静止读数可能指示末端执行器开口需要清洁。类似地，如果所述系统已经在真空开启且物体被抓取时针对压力和气流中的每一者记录了一组已知物体抓取值，则在抓取相同或类似物体时的一组不同读数可能指示末端执行器开口需要清洁。根据其他方面，碎屑可能抵靠内部网筛进入真空杯(同样，导致部分或完全阻塞真空)。

图40示出了如上文参考图6至图28讨论的系统，所述系统包括单SKU打包站420，所述单SKU打包站在进料传送机112、114、铰接臂122上接收进料容器116以及在运送容器传送机124上接收运送容器126，如上文所讨论的。单元格站420还包括垃圾箱430，铰接臂可以将来自末端执行器400的真空杯的碎屑沉积(例如，掉落或吹入)到所述垃圾箱中。图41示出了定位在垃圾箱430上方的铰接臂122的末端执行器400。垃圾箱430可以包括沿着相对顶部边缘的发射器452和检测器454以检测是否已经有任何碎屑掉落或被吹入到垃圾箱430中。

类似地，图42示出了如上文参考图29至图37讨论的系统，所述系统包括多SKU打包站440，所述多SKU打包站在进料传送机302、铰接臂308上接收进料容器304以及在运送容器传送机310上接收运送容器312，如上文所讨论的。单元格站440还包括垃圾箱430，铰接臂可以将来自末端执行器400的真空杯的碎屑沉积(例如，掉落或吹入)到所述垃圾箱中。图43示出了定位在垃圾箱450上方的铰接臂308的末端执行器400。同样，垃圾箱430可以包括沿着相对顶部边缘的发射器452和检测器454以检测是否有任何碎屑掉落或被吹入到垃圾箱430中。

当末端执行器400的真空杯402定位在垃圾箱(例如，430)上方时，可以通过关闭真空来使任何碎屑掉落。进一步参考图44，经由真空软管416联接到真空杯402上(在上文所公开的示例中)的真空源414可以反转(或切换)以导致一股正气压被输送到真空杯，从而将真空杯中的任何碎屑吹入到垃圾箱中。当任何碎片进入垃圾箱430时，来自发射器/检测器阵列452、454的响应信号被发送到控制系统。图45示出了根据另一方面的垃圾箱，所述垃圾箱包括刷垫422，末端执行器400的真空杯402可以沿着所述刷垫被拖离垃圾箱430以进一步促进从真空杯中移除碎屑。刷垫422的使用优选地与提供正气压组合以抑制碎屑聚集在刷垫422处。

过程控制系统可以在使用期间确定需要对末端执行器的真空杯清洁例如碎屑，碎屑可能通过真空、通过碎屑上的粘合剂或通过静电荷附着到真空杯。具体地，并且参考图46，在启动时(或者当系统知道真空杯是干净的或有任何碎屑时)，所述系统可以记录(步骤1100)真空开启并且没有物体被抓取时末端执行器处的压力和气流(P_OV，F_OV)。所述系统然后可以记录(步骤1102)在末端执行器抓取多个不同物体中的每一者时末端执行器处的压力和气流(P_KO1、F_KO1、P_KO2、F_KO2、P_KO3、F_xO3、P_KO4、F_KO4等)。不同物体中的每一者可以是通常遇到的物体，诸如重量小于1lb的盒子、重量为2至2.5lb的盒子、重量为10至12lb的盒子和重量为20至22lb的盒子。记录这些值，然后将这些值与在使用期间测量的值进行比较。

例如，当系统当前未抓取物体时，施加真空并且检测压力和气流(步骤1104)。如果检测到的压力或气流不在记录的开放真空值(P_OV、F_OV)的范围(例如，±5％)内，则系统将设置清洁真空杯标志。类似地，在使用期间，当系统当前通过真空抓取通常遇到的已知物体时，检测压力和气流(步骤1106)。如果检测到的压力或气流不在为该物体记录的已知物体值(P_KO，F_KO)的范围(例如，±5％)内，则系统将设置清洁真空杯标志。所述过程在铰接臂的使用和操作期间继续(步骤1108)直到程序结束(步骤1110)。

当已设置清洁真空杯标志时，然后在物体处理之间，系统可以通过首先将末端执行器的真空杯移过垃圾箱(步骤1202)来开始真空杯清洁例程(步骤1200)，如图47A所示。系统然后可以关闭真空(步骤1204)，并检测(步骤1206)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以通过切换到鼓风机源或反转真空系统414(步骤1208)来切换到强制空气(鼓风机)以通过软管416向真空杯402提供强制正压空气。所述系统然后可以检测(步骤1210)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以沿着刷垫422拖动真空杯(任选地，接合鼓风机)，从而移离垃圾箱(步骤1212)，如图47B所示。所述系统然后可以检测(步骤1214)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以接合鼓风机以沿着刷垫的长度吹气(步骤1216)以去除可能已经收集在刷垫422上的任何碎屑。所述系统然后可以检测(步骤1218)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以确定这是否是针对该事件的第一道清洁尝试(步骤1220)，如果不是，则所述系统设置服务标志，所述服务标志指示末端执行器和真空杯需要维修(步骤1228)。

如果所述系统确定这是针对该事件的第一道清洗尝试(步骤1220)，则所述系统可以将末端执行器沿着末端执行器的纵向长度旋转180度(步骤1222)，从而有效地将末端执行器翻转使得先前与刷垫相对的侧现在面向刷垫。所述系统然后可以将现在翻转的真空杯(任选地，接合鼓风机)沿着刷垫422拖动，从而移离垃圾箱(步骤1224)，如图47C所示。所述系统然后可以检测(步骤1226)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以接合鼓风机以沿着刷垫的长度吹气(步骤1228)以去除可能已经收集在刷垫422上的任何碎屑。所述系统然后可以检测(步骤1230)是否有任何碎屑落入到垃圾箱中。如果是，则所述系统结束。如果不是，则所述系统可以设置标志，指示系统的末端执行器需要维修(步骤1232)，并且真空杯清洁例程结束(步骤1234)。这些过程和系统可以与上文讨论的所公开的单SKU和多SKU系统中的每一者一起使用。

同样，上述系统的操作与中央控制系统100、200协调，所述中央控制系统与铰接臂、感知系统、传送机、对准系统和垃圾移除装置(例如，无线地)通信。该系统根据符号串确定与供应商箱相关联的UPC以及每个物体的出站目的地。中央控制系统100、200由一个或多个工作站或中央处理单元(CPU)组成。例如，UPC或邮寄标签与出站目的地之间的对应关系由中央控制系统在称为清单的数据库中进行维护。中央控制系统通过与仓库管理系统(WMS)通信来维护清单。清单为每个入站物体提供出站目的地。扫描仪放置在每个库存装运箱拣选位置上方以寻找抓取点。单元格经由WMS/WCS与将运送容器进给到拣选单元格中的运送容器分配机构(诸如自动化制盒系统或纸板条分配机)协调。传送机将运送容器进给到单元格。

同样，并且如上文所讨论，为了使系统补偿机器人保持单元以进行放置的方式，未示出的扫描仪在单元被机器人保持的同时扫描单元的几何形状，以便适当地将单元放置在运送容器中。运送容器(放置区域)上方的第三扫描仪在放置后扫描运送容器，以提供关于放置质量的反馈并在必要时发起重新放置。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对以上所公开的实施方案进行数种修改和改变。

Claims (30)

1.一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统，所述自动化打包系统包括：

用于在供应站处接收供应箱的供应箱接收传送机，所述供应箱接收传送机包括感测装置，所述感测装置用于确定所述供应箱在传送机方向上沿着所述供应箱接收传送机的前进范围；

放置规划系统，所述放置规划系统用于确定所述多个物体的打包放置顺序；

检测系统，所述检测系统用于响应于所述供应箱在所述接收传送机上的位置而检测到所述供应箱内的多个物体由对准系统对准；

物体选择系统，所述物体选择系统用于从所述多个物体中选择一个选定物体放置到所述运送容器中；以及

可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在所述供应站处从所述多个物体中抓取和获取所述选定物体并将所述选定物体以选定取向放置到所述运送容器中。

2.根据权利要求1所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是同质的。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是异质的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于所述供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状的姿态权限数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于所述供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中之后是否可能移动的其他姿态权限数据。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态保持评估系统，所述姿态保持评估系统用于提供关于所述选定物体在被所述可编程运动装置的末端执行器保持时相对于所述末端执行器的姿态和取向的姿态保持评估数据。

7.根据权利要求6所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态适应系统，所述姿态适应系统用于通过适于响应于所述姿态保持评估数据而将所述物体部分地放置到所述运送容器中来适应所述选定物体相对于所述末端执行器的所述姿态。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括用于提供关于所述运送容器的体积数据的体积感知系统。

9.根据权利要求8所述的自动化打包系统，其中所述系统使用所述体积感知系统确定先前放置的物体是否已经移动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是纸板盒。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是运送托盘。

12.一种用于将多个物体放置到运送容器中的自动化打包系统，所述自动化打包系统包括：

放置规划系统，所述放置规划系统用于确定所述多个物体的打包放置顺序和取向；

物体选择系统，所述物体选择系统用于响应于所述姿态权限数据而从所述多个物体中选择一个选定物体来放置到所述运送容器中；以及

可编程运动装置，所述可编程运动装置用于在所述供应站处从所述多个物体中抓取和获取所述选定物体并响应于所述姿态权限数据而将所述选定物体以选定取向和姿态放置到所述运送容器中。

13.根据权利要求12所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是同质的。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的自动化打包系统，其中所述多个物体是异质的。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的自动化打包系统，其中所述供应箱接收传送机包括感测装置，所述感测装置用于确定所述供应箱在传送机方向上沿着所述供应箱接收传送机的前进范围。

16.根据权利要求1 5所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括物体姿态权限评估系统，所述物体姿态权限评估系统用于生成关于供应站处的所述物体中的任一者在放置于所述运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状或者在放置在所述运送容器中之后是否可能移动的姿态权限数据。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态保持评估系统，所述姿态保持评估系统用于提供关于所述选定物体在被所述可编程运动装置的末端执行器保持时相对于所述末端执行器的姿态和取向的姿态保持评估数据。

18.根据权利要求17所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括姿态适应系统，所述姿态适应系统用于通过适于响应于所述姿态保持评估数据而将所述物体部分地放置到所述运送容器中来适应所述选定物体相对于所述末端执行器的姿态。

19.根据权利要求12至18中任一项所述的自动化打包系统，其中所述系统还包括用于提供关于所述运送容器的体积数据的体积感知系统。

20.根据权利要求19所述的自动化打包系统，其中所述系统使用所述体积感知系统确定先前放置的物体是否已经移动。

21.根据权利要求12至20中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是纸板盒。

22.根据权利要求12至21中任一项所述的自动化打包系统，其中所述运送容器是运送托盘。

23.一种将多个物体放置到目的地容器中的自动化方法，所述方法包括：

确定所述多个物体的打包放置顺序；

在供应站处接收供应箱；

检测所述供应箱内的物体；

从所述多个物体中选择一个选定物体放置到所述运送容器中；

从所述供应站处的所述多个物体中抓取并获取所述选定物体；以及

检测所述目的地容器内所述物体被分配放置在其中的体积。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述多个物体是同质的。

25.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，其中所述多个物体是异质的。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，其中所述方法还包括生成关于供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中时是否可变形并且是否可能改变形状的姿态权限数据。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中所述方法还包括生成关于供应站处的所述多个物体中的任一者在放置于所述运送容器中之后是否可能移动的其他姿态权限数据。

28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其中所述方法还包括确定所述供应箱在传送机方向上沿着所述供应箱接收传送机的前进范围。

29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，其中确定所述多个物体的打包放置顺序涉及确定多个可能的物体放置顺序。

30.根据权利要求23至29中任一项所述的方法，其中确定所述多个物体的打包放置顺序涉及确定所述目的地容器中多个可能的物体放置取向。