TW202134158A - 視覺輔助自動化疊包機 - Google Patents

Abstract

疊包機具有棧板站，用於承接設置在棧板荷重層中之箱子的棧板荷重；機器手臂，設有末端執行器，其具有夾緊並拾取棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，及具有相對疊包末端執行器界定用於棧板荷重層之預定層嚙合位置及定向的夾緊嚙合界面；視覺系統，以將箱子之棧板荷重成像，並與機器手臂運動獨立地生成棧板荷重層的頂部之至少一影像；及控制器，其接收影像，並相對夾緊嚙合界面的預定層嚙合位置及定向執行棧板荷重層之層位置及定向的判定，且控制器可操作地耦接至機器手臂，以便用夾緊裝置在夾緊嚙合界面定位夾緊裝置及捕獲並固持棧板荷重層。

Description

視覺輔助自動化疊包機

本揭示內容大致上有關疊包，且更特別地有關產品的視覺輔助自動化疊包。 [相關申請案的交叉引用]

本申請案係2019年10月16日提交之美國臨時專利申請案第62/916,080號的非臨時申請案並主張其權益，其揭示內容全部以引用之方式併入本文中。

產品之零售分銷(無論是否用於慣用的「實體」商店、網上商店、或混合零售通路)要求儲存、分類及運送效率中之改進，特別是用於已知為混合式箱子或參差的箱子之分銷(在給定的運送內)，無論是否用於商店補貨或個別訂單。對那之智能/自適應自動化的應用已在包括儲存、分類及運送之許多分銷層級越來越促進效率中的改進。

分銷中心及堆棧典型在結構化棧板上承接其產品，例如箱子、盒子、開放式托盤、拉伸包裝托盤等，例如整齊地定位而於它們之間沒有空隙。在本技術領域中已知疊包系統，以由棧板移除產品。已知具有電磁輻射及光學測繪感測器(例如，雷射掃瞄器、3-D照相機等)之慣用棧板卸載器(例如，疊包機)，以便測繪用於相對棧板荷重改進自動化定位的3-D棧板荷重。例如，用於偵測及重建環境以促進與此類環境之自動相互作用的一慣用方法及系統包括判定三維(3-D)虛擬環境，在此3-D虛擬環境代表包括複數3-D虛擬物件之自動操縱器的物理環境，而3-D虛擬物件對應於物理環境中之各個物理物件。然後，此方法涉及判定包括2-D深度圖的虛擬環境之二維(2-D)影像。此方法接著可涉及判定2-D影像的對應於給定之一或更多物理物件的部分。然後，此方法可涉及基於此部分及2-D深度圖來判定對應於2-D影像之各部分的3-D模型，此2-D影像之各部分對應於給定的一或更多物理物件。然後，此方法可涉及基於3-D模型由此給定之一或更多物理物件選擇物理物件。然後，此方法可涉及向自動操縱器提供指令以運動所述物件。

及

圖1係按照本揭示內容的態樣之堆棧系統或配送設施100WS(在本文中稱為堆棧系統100WS)的示意圖。儘管將參考附圖敘述本揭示內容之態樣，但是應當理解，本揭示內容的態樣能以許多形式體現。另外，可使用元件或材料之任何合適尺寸、形狀或類型。應當理解，儘管配送設施100WS於本文中敘述為自動化配送設施，但是本揭示內容的態樣亦可適用於具有任何合適之運送系統的配送設施，例如自動化及手動運送系統或完全手動運送系統兩者。

參考圖1及2，按照本揭示內容之態樣，堆棧系統100WS包括至少一疊棧機/卸棧機單元10A, 10B(在本文中大致上稱為疊棧機單元10)。疊棧機單元10具有一或更多自動箱子操縱器14(於本文中亦稱為關節式機器手臂、自適應實時機器手臂、機器手臂、或產品拾取設備)，其將混合式棧板荷重物品單元CU(在本文中亦稱為箱子單元或箱子或產品18)放置(單獨地或製造的拾取面)於堆疊SL1-Sn及/或層PL1-PL4中，而建立具有視覺系統輔助之混合式箱子棧板荷重PAL。疊棧機/卸棧機的合適範例敘述在2019年7月9日發布且標題為「視覺輔助自動化疊包機」之美國專利第10,343,857號中，其揭示內容全部以引用的方式併入本文中。

疊棧機單元10設有三維(3D)飛行時間(TOF)照相機視覺系統310(於本文中稱為視覺系統310)，其生成每一棧板層(在本文中亦稱為棧板荷重層)之三維(3D)成像；及其箱子單元CU，其係藉由機器手臂14移除。視覺系統310設置於疊棧機單元10，以便將箱子CU的棧板荷重PAL成像在棧板卸載/裝載站301，並建構成便於生成至少一棧板荷重層816(圖8B-其代表棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5)之至少一頂部/表面148(圖2、8A及11A-11F)的至少一影像(看圖12)，而與機器手臂14之運動無關。三維影像資訊藉由視覺系統310所生成並提供，並與機器手臂14循環運動拾取棧板層實時一致，以便由棧板荷重PAL卸棧貨品並實時通知(在機器手臂14拾取/放置運動循環框架內)，使至少一層擺出用於由安坐在棧板支撐件SPAL上的第一箱子層PL1至最後箱子層PL5所建立之棧板中的每一棧板層之姿勢。

每一層的層姿勢三維影像資訊識別來自平面圖之差異(例如，所述層相對棧板支撐件SPAL及/或其他層、打開的箱子單元CU等之偏斜)，其通知對於例如機器手臂14的差異之補償，致使機器手臂14補償相對要實時拾取的層之機器手臂14定位，以便用自適應實時機器手臂14的放置及自適應卸棧(在完全自動化或與使用者輔助進行協作/配合)實質上連續促進及同時解決棧板品質/以機器手臂14控制及卸棧。

控制器(例如機器手臂控制器16及/或單元控制器10C)可操作地耦接至視覺系統310，以便由視覺系統310接收至少一影像。基於至少一影像，控制器建構成相對機器手臂14之夾緊裝置800(圖8)的夾緊嚙合界面810(圖8B-如本文中所述)之預定層嚙合位置及定向，執行至少一棧板層816(圖8B)的層位置及姿勢/定向(例如在機器手臂坐標系或參考坐標系X, Y, Z, RX, RY, RZ-圖3中)之判定，其中控制器可操作地耦接至機器手臂14，以便相對每一最上面棧板層定位夾緊裝置800(例如，基於夾緊界面810與至少一棧板荷重層的每一最上面棧板層之間的經判定關係)，並以夾緊裝置800在夾緊嚙合界面810捕獲及固持至少一棧板層816。基於至少一影像，控制器判定每一最頂部層之各自層位置及定向，並藉由比較各自層位置及定向與機器手臂14的預定參考坐標系(如本文中所述)來執行經判定關係之判定。

併入自動化疊棧機單元10的視覺系統310通知並服役單元控制器10C，以便在一態樣中實時(或接近實時)提供命令輸入(至自動化、例如機器手臂14)，此等命令輸入係對棧板荷重差異的實時響應(對應於所命令之交易時間，如將進一步敘述者)，以致機器手臂14在實時解決棧板荷重建立差異中係自適應的，而以時間最佳之方式影響卸棧，(自動地及/或與使用者輔助配合/協作)，以便用時間最佳的方式執行卸棧。

再次參考圖1，按照本揭示內容之態樣，配送設施100WS包括能於零售配送中心或堆棧中操作儲存及取回系統100，以例如實踐由零售店所接收的用於箱子單元之訂單。在一範例中，箱子單元可為未儲存於托盤中、搬運箱上或棧板上的箱子或貨品單元(例如，未裝箱的)。在其他範例中，箱子單元可為以任何適當方式裝盛於例如托盤中、搬運箱上或棧板上之箱子或貨品單元。應注意的是，箱子單元可包括裝箱之貨品單元(例如，湯罐的箱子、穀物之盒子等)或適於由棧板取下或放置在棧板上的個別貨品。按照各實施例，用於箱子單元(例如，紙箱、桶、盒子、條板箱、容器、或用於固持箱子單元之任何另一合適裝置)的裝運箱子能具有可變之尺寸，並可使用於在裝運中固持箱子單元，且可建構來致使它們能夠疊棧供裝運。應注意的是，例如，當箱子單元之捆包或棧板抵達儲存及取回系統時，每一棧板的內容物可為均勻的(例如，每一棧板固持預定數目之相同物品-一棧板固持湯汁，且另一棧板固持穀物)，且當棧板離開儲存及取回系統時，棧板可含有不同箱子單元的任何合適數目及組合(例如，每一棧板可固持不同類型之箱子單元-棧板固持湯汁及穀物的組合)。於實施例中，本文所敘述之儲存及取回系統可應用至儲存及取回箱子單元的任何環境。

可建構此儲存及取回系統100，供安裝在例如現有堆棧結構中或適用於新的堆棧結構。在本揭示內容之態樣中，儲存及取回系統可包括一或更多進給傳送站170及一或更多出料傳送站160、進/出箱子輸送機150A、150B、150C(大致上稱為進/出箱子輸送機150)、儲存結構陣列130、及一些自主車輛運送機器手臂110(於本文中稱為「機器人」)。在本揭示內容的態樣中，儲存及取回系統亦可包括機器手臂或機器人傳送站，如2015年8月4日發布之美國專利第9,096,375號中所敘述，其揭示內容全部以引用的方式併入本文中。於本揭示內容之態樣中，機器人傳送站可提供機器人110及進/出箱子輸送機150之間的界面，使得箱子單元可經過機器人傳送站間接地傳送在機器人110及進/出箱子輸送機150之間。於本揭示內容的態樣中，箱子單元可直接地傳送在機器人110及進/出箱子輸送機150之間。

儲存結構陣列130可包括多層儲存架模塊，其形成用於箱子單元的儲存位置130SL之儲存陣列，此儲存單元的每一儲存位置130SL配置用於在每一儲存位置130SL儲存至少一箱子單元。於一態樣中，儲存結構陣列130之每一層包括各自的儲存/拾取走道130A、及用於在儲存結構陣列130之任何儲存區域與任何進/出箱子輸送機150的任何架子之間傳送箱子單元的傳送平台130B。亦建構儲存走道130A、及傳送平台130B，以允許機器人110穿越儲存走道130A及傳送平台130B，用於將箱子單元置入揀取庫並取回已訂購之箱子單元，於此所述箱子單元儲存或以其他方式固持在儲存走道130A中及/或於儲存位置130SL中的傳送平台130B上。機器人110可為能夠承載及傳送箱子單元貫穿此儲存及取回系統100之任何合適的機器人。僅作為示範目的，機器人之適當範例可在2013年4月23日發布的美國專利第8,425,173號、2017年2月7日發布之美國專利第9,561,905號、2015年2月24日發布的美國專利第8,965,619號、2014年4月15日發布之美國專利第8,696,010號、2015年11月17日發布的美國專利第9,187,244號、2011年12月15日提交之美國預授權公告第2012/0189416號(美國序列號第13/326,952號)、標題為「帶有傳送臂的自動化機器人」、及2016年11月22日發布之美國專利第9,499,338號中發現，其揭示內容全部以引用的方式併入本文中。可建構機器人110，以將箱子單元、例如上述零售商品放入一或更多層之儲存結構陣列130的揀取庫，且接著選擇性取回已訂購之箱子單元，用於將已訂購的箱子單元裝運至例如儲存位置或另一合適位置。

進給傳送站170及出料傳送站160可與它們各自之進/出箱子輸送機150A、150B一起操作，用以將箱子單元雙向地傳送進出儲存結構陣列130的一或更多層，而執行將箱子單元進給至儲存結構陣列130及由儲存結構陣列130輸出箱子單元。應注意的是，雖然進給傳送站170及出料傳送站160(及它們各自之進/出箱子輸送機150A、150B及疊棧機/卸棧機單元10A、10B)係敘述為專用的引入(例如，進給)傳送站170及專用之引出(例如，出料)傳送站160，在本揭示內容的態樣中，每一傳送站170、160可為使用於來自儲存及取回系統之箱子單元的引入及引出兩者。應注意的是，儘管本文敘述進/出箱子輸送機，但是輸送機可為任何合適之輸送機(包括任何合適的運送路徑定向、例如直立及/或水平輸送機路徑)、或具有任何合適之運送路徑定向的傳送/揀取裝置。

在一態樣中，如上所述，進給傳送站170及出料傳送站160之每一者包括各自的進/出箱子輸送機150A、150B及各自之疊棧機/卸棧機單元10A、10B(於本文中大致上稱為疊棧機單元10)。在一態樣中，疊棧機/卸棧機單元10係自動化單元，每一單元建構為由例如棧板荷重進175(in 175)區域承接已裝載之棧板(例如具有均勻或混合的箱子單元或產品)，其可包括進出已裝載之棧板輸送機175C(於圖1中說明為輸入輸送機)及/或建立已裝載的棧板(例如具有均勻或混合之箱子單元或產品)，用於運送至例如棧板荷重出180(out 180)區域，其可包括進出(in-out)已裝載的棧板輸送機180C(在圖1中說明為輸出輸送機)。於一態樣中，輸送機175C、180C之每一者連接至儲存結構陣列130，並建構為便於在輸入方向中雙向地運送已裝載的棧板朝儲存結構陣列130，且於不同輸出方向中遠離儲存結構陣列130。在一態樣中，輸送機175C、180C之每一者可包括具有配置來形成輸送路徑的分佈式輸送機床之輸送機配置，或於其他態樣中，輸送機175C、180C可為離散式運送單元，例如堆高機/拖板車。自動化疊棧機/卸棧機單元10A、10B的合適範例可在2016年8月12日提交之美國專利申請案第15/235,254號、及2015年2月24日發布的美國專利第8,965,559號中發現，其揭示內容全部以引用之方式併入本文中。每一疊棧機單元包括一或更多自動箱子操縱器14，其亦可稱為關節式機器手臂或機器手臂。如本文所述，建構一或更多自動箱子操縱器14，以便將棧板荷重物品單元CU連續地放置至棧板支撐件上，以便建立(或如在本文所述之其他態樣中，分解或停用)在棧板卸載/裝載站301(看圖3)上的棧板荷重250)。

於疊棧機單元10以輸出角色用作疊棧機之處，可為諸多尺寸的棧板荷重貨品單元CU通由進/出箱子輸送機150B抵達疊棧機單元10，如將在本文中所敘述，藉由自動箱子操縱器14之其中一者所拾取並放置於棧板荷重PAL上。在疊棧機單元10以輸出角色用作疊棧機之處，由諸多箱子單元所製成的滿棧板荷重PAL(看圖2)準備好藉由堆高機從疊棧機單元10拾取，用於運送至棧板荷重出180區域。在疊棧機/卸棧機單元10以輸入角色用作卸棧機之處，由諸多棧板荷重物品單元CU所製成、而設置在棧板荷重層中的箱子(其可為類似於棧板荷重PAL且由均質或混合箱子所形成)之滿棧板荷重，係以任何合適的方式，例如藉由堆高機或另一運送工具，由棧板荷重出175區域傳送至疊棧機單元10之棧板卸載/裝載站301。棧板荷重層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5的每一者係由在棧板荷重PAL之區域上於共同高度並置的超過一箱子CU所形成。在一態樣中，如圖2中所說明，棧板層可為包括不同尺寸之箱子CU的混合式棧板層；而於另一態樣中，如圖3中所說明，棧板層可為包括箱子CU之均勻層，而遍及棧板層具有實質上相同的尺寸。一或更多自動箱子操縱器14由棧板PAL拾取棧板荷重物品單元CU，用於傳送進入儲存結構陣列130。

在一態樣中，每一進給傳送站170形成箱子輸入路徑Ip，於此疊棧機/卸棧機單元10A逐層地卸棧箱子單元，或以另一方式將箱子單元由標準棧板卸棧為單一箱子單元(例如，具有適合用於藉由自動層界面單元、例如產品拾取設備或機器手臂14自動嚙合棧板層之穩定性的均質棧板)。疊棧機/卸棧機單元10A係與自動化儲存及取回系統100之運送系統、例如進/出箱子輸送機150A通訊，以便形成一體的輸入系統(例如，進給傳送站170)，其將箱子單元進給至自動化儲存及取回系統100。每一進給傳送站170界定與自動化儲存及取回系統100及堆棧管理系統199整合之箱子輸入路徑Ip，於此堆棧管理系統199包括建構有任何合適的非暫態程序碼及記憶體之任何合適的控制器199C，以至少管理至儲存結構陣列130之箱子單元輸入、在儲存結構陣列130內的箱子單元儲存配送、及由儲存結構陣列130取回之箱子單元、箱子單元庫存/補給與及箱子單元輸出。

於一態樣中，每一箱子單元輸入路徑Ip包括與堆棧管理系統199通訊的至少一對應之箱子單元檢查單元142。在一態樣中，至少一對應的箱子單元檢查單元142可為任何合適之檢查單元，包括任何合適的體積檢查，例如用多維光幕、成像系統及/或任何另一合適之感測/感測器配置，其建構來偵測箱子單元缺陷並識別例如用於庫存、運送排序、儲存配送的箱子單元，及對用於由儲存結構陣列130輸出之箱子單元進行排序。

在一態樣中，如上所述，疊棧機/卸棧機單元10A可為全自動的，以便由在疊棧機/卸棧機單元10A卸載之棧板分解或停用諸層。應注意的是，參考圖2，「停用」一詞意指由棧板PAL移除棧板層PL1、PL2、PL3、PL4(全部或部分)，以致在棧板PAL之預定水平面200(其可對應於停用/服役水平面或傳送平面)由層P1、PL2、PL3、PL4移除每一棧板荷重物品單元CU，致使在某些態樣中，(藉由疊棧機單元10的任何合適之棧板舉升裝置)指示棧板PAL為棧板PAL的下一水平面，用以移除對應於棧板PAL之下一水平面的下一層PL2、PL3(全部或部分)。

在一態樣中，疊棧機/卸棧機單元10A建構為使層PL1、PL2、PL3、PL4停用，致使藉由堆棧管理系統199使停用係與箱子單元流動之預定速率或進給速率同步、或以另一方式協調(例如，匹配)，其藉由堆棧管理系統199於自動化儲存及取回系統100中建立。例如，在一態樣中，建構堆棧管理系統199，以設定及/或監控自動化儲存及取回系統100內的箱子單元流動之預定速率。例如，堆棧管理系統199監控及管理自動化儲存及取回系統100的自動化系統(例如進/出箱子輸送機150A、150B、機器人110及疊棧機/卸棧機單元10A、10B)，於此自動化系統之每一者、或一或更多自動化系統具有給定的交易時間(例如執行箱子之運送或傳送的基本單元之時間/時段，以例如將箱子單元傳送至進/出箱子輸送機/由進/出箱子輸送機將箱子單元傳送離開，或將箱子單元舉升預定距離，或用傳送機器人在儲存位置上拾取/放置)，其實際上在堆棧管理系統199或自動化儲存及取回系統100之任何另一合適控制器(例如機器人控制器、輸送機控制器、疊棧機/卸棧機控制器等)的控制之下，單獨地或結合地界定藉由堆棧管理系統199所建立的自動化儲存及取回系統100中之箱子單元流動的預定速率。例如，堆棧管理系統199之控制器199C可通訊地連接至進出箱子輸送器150A、150B，致使進出箱子輸送器150A、150B以預定的箱子進給速率將箱子單元雙向地運送進出儲存結構陣列130。控制器199C亦可通訊地連接至對應於進出箱子輸送機150A、150B之疊棧機-卸棧機單元10A、10B，致使疊棧機/卸棧機單元10A、10B的層服役及停用係分別實質上連續地匹配預定之箱子進給速率。儘管本文相對於具有自動化儲存及取回系統100的配送設施100WS敘述本揭示內容之態樣，且系統100設有自動化儲存系統，本揭示內容的各態樣亦可適用於具有任何合適之運送系統的配送設施、例如自動化及手動運送系統或完全手動之運送系統，在此箱子單元至棧板的服役及停用和箱子單元離開棧板之服役及停用能以實質上類似於本文所述的方式匹配至交易時間。

在一態樣中，每一出料傳送站160形成箱子輸出路徑Op，於此疊棧機/卸棧機單元10B將箱子單元逐層地疊棧至棧板PAL上，例如用自動層界面單元、例如一或更多自動箱子操縱器14。在一態樣中，棧板PAL可形成為標準棧板(例如，均質之箱子單元)或混合棧板，例如於2016年1月18日提交的美國專利申請案第14/997,920號中所述，其揭示內容全部以引用之方式併入本文中。在一態樣中，堆棧管理系統199建構為建立具有混合箱子單元的棧板解決方案，其提供適合用於一或更多自動箱子操縱器14之末端執行器的穩定棧板荷重堆疊，以作為一層傳送。如上所述，疊棧機/卸棧機單元10B之合適範例可在2016年8月12日提交的美國專利申請案15/235,254號中發現，其揭示內容係事先全部以引用之方式併入本文中。

於一態樣中，疊棧機/卸棧機單元10B係與自動化儲存及取回系統100的運送系統(例如進/出箱子輸送機150B)通訊，以便形成一體式輸出系統(例如，出料傳送站160)，其根據任何合適之箱子出料訂單順序由自動化儲存及取回系統100承接箱子單元，用以放置在棧板上。例如，如上所述，路由至一或更多自動箱子操縱器14的棧板荷重物品單元CU係藉由一或更多自動箱子操縱器14之端部執行器傳送至棧板PAL，使棧板荷重物品單元CU(輸出箱子單元)逐層地配置於藉由堆棧管理系統199所建立的預定順序中(注意此層可全部或部分地覆蓋棧板)，以形成標準之輸出棧板荷重。

每一出料傳送站160界定與自動化儲存及取回系統100及堆棧管理系統199整合在一起的箱子輸出路徑Op，於此堆棧管理系統199包括以任何合適之非暫態程序碼及記憶體所建構的任何合適之控制器199C，以管理配送設施100WS的操作，包括如本文中所述由儲存結構陣列130輸出之箱子單元。在一態樣中，每一箱子單元輸出路徑Op包括與堆棧管理系統199通訊的至少一對應之箱子單元檢查單元142(如上所述)。於一態樣中，如上所述，疊棧機/卸棧機單元10B可為全自動的，以便在疊棧機/卸棧機單元10B建立或服役至棧板裝載之層。應注意的是，參考圖2，「服役」一詞意指將棧板層PL1、PL2、PL3、PL4(全部或部分)構建至棧板PAL，以致每一棧板荷重物品單元CU係在棧板PAL之預定水平面200(其可對應於停用/服役水平面或傳送平面)插入層PL1、PL2、PL3、PL4，直至形成棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5，以致在某些態樣中，(藉由疊棧機單元10的任何合適之棧板舉升裝置)將棧板PAL指示至棧板PAL的下一水平面，用以建立對應於棧板PAL之下一水平面的下一層PL1、PL2(全部或部分)。在一態樣中，建構疊棧機/卸棧機單元10B以使層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5服役，以致藉由堆棧管理系統199使停用係與箱子單元流動之預定速率或進給速率同步、或以另一方式協調(例如，匹配)，其以實質上類似於上述的方式藉由堆棧管理系統199在自動化儲存及取回系統100中相對於層PL1、PL2、PL3、PL4之停用建立，在此堆棧管理系統199管理箱子單元取回順序、及混合箱子單元輸出的順序至混合箱子單元棧板荷重之移載順序、和例如庫存核對的輸出之其他相關聯態樣。

按照本揭示內容的態樣，且參考圖3，建構來使層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5停用之疊棧機/卸棧機單元10A包括至少一具有耦接至機器手臂控制器316(其耦接至或形成單元控制器10C的一部分)之機器手臂12的機器人14。機器手臂12係呈適合用於使本文所述之層停用的標準工業關節型機器手臂之形式。在一態樣中，機器手臂12包括六個運動自由度，而於其它態樣中，機器手臂12可具有大於或小於六個運動自由度。如本文所使用，「機器人」及「機器手臂」等詞可互換地使用，以意指包括可承接、控制及運動工具的關節型及/或可運動構件之可程式化系統。如圖3中所說明，層卸棧工具或末端執行器99係耦接至機器手臂12，並建構來如本文所述地使層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5服役。在一態樣中，層卸棧工具99可為實質上類似於2015年5月22日提交的標題為「用於層卸棧之工具及方法」的美國專利申請案第14/720,089號中所敘述之工具，其揭示內容全部以引用的方式併入本文中。

參考圖3-5及圖8B，層卸棧工具99具有夾緊裝置800，其建構來與之夾緊並拾取棧板荷重層816的至少一者(其代表棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5之任一者)，以便將至少一棧板荷重層816由在棧板卸載/裝載站301的棧板荷重PAL運送至輸出站333(在一態樣中，此輸出站包括任何合適之輸送機、例如輸送機150)。夾緊裝置800具有夾緊嚙合界面810，其相對層卸棧工具99界定用於至少一棧板層816的預定之層嚙合位置及定向(例如，於機器手臂坐標系或空間X、Y、Z、RX、Ry、RZ中-看圖3，且在本文中亦稱為機械手臂參考坐標系)，以便用夾緊裝置800可重複地執行至少一棧板荷重層816的捕獲及穩定固持。應注意的是本文所述之夾緊裝置800的組構係能以本揭示內容之各態樣一起採用的棧板層夾緊機構之一合適範例；然而，於其他態樣中，夾緊裝置可具有任何合適的壓差夾緊裝置、可充氣囊袋夾緊裝置、或另一捕獲機構，其界定與棧板層界接之嚙合/捕獲系統，用於藉由夾緊裝置傳送棧板層。疊卸棧工具99包含框架20、可運動地安裝至框架20以夾持及釋放棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5的四側夾具22-24、在待插入的夾具22-24之下並於藉由夾具22-24所夾持的棧板層816之下安裝至框架的二簾幕26、及在夾具22-24上方安裝至框架20之頂部墊片28，於此四側夾具22-24的一或更多個、二簾幕26、及頂部墊片28形成夾緊嚙合界面810。預定之層嚙合位置及定向提供夾緊嚙合界面810的嚙合平面定向(例如至少部分地藉由頂部墊片28所界定)。層位置及定向敘述嚙合表面1210(其可為與頂部表面148重合)之平面度(看圖12中的平面1200)、至少一(頂部)棧板層816之平面度，所述嚙合表面設置成便於界接實質上橫跨至少一棧板層816的夾緊嚙合界面810，且此層位置及定向敘述至少一棧板層816之嚙合表面1210與夾緊嚙合界面810的平面定向之間的至少二正交方向(例如，機器手臂坐標系或參考坐標系)中之平面錯位。建構控制器(例如，機器手臂控制器16及/或單元控制器10C)，以解決一平面錯位及中心點錯位的至少一者，用於分別以每一最頂部層基於機器手臂運動邊界條件之最佳夾緊嚙合，並藉由機器手臂架構及限制機器手臂14的預定參考坐標系中所敘述之卸棧機10的結構之至少一者來界定此等邊界條件。

框架20包含兩對平行壁面30-32，其組裝成大致上界定矩形的周邊。每一壁面30及32分別包括底部矩形部分34及36和分別包括一體式三角形部分38及40。二個三角形部分40係略微朝彼此彎曲。框架20更包含二橫向之矩形中空管42及44，其分別平行於壁面32之間的壁面30、且平行於壁面30之間的壁面32延伸。在壁面30-32之三角形部分38-40的頂部附近提供孔洞45(看圖6A)，於此鎖固中空管42及44，允許連接器及電纜(未示出)通過壁面30-32且接著通過中空管42及44。在中空管42及44兩者之相交處鎖固有安裝托架46(看圖8A)，且其允許將層卸棧工具99附接至機器手臂12。框架部件30-44係使用緊固件組裝及/或焊接，且這樣係安裝至框架20的層卸棧工具99之其他零件。框架20不限於上述者，並可提供其他構件以將層卸棧工具99安裝至機器手臂12及可操作地承納其他部件。應當注意，框架20的敘述僅出於示範目的，且在其他態樣中，框架可具有任何合適之組構及/或能以任何合適的方式將層卸棧工具耦接至機器手臂。

亦參考圖6，每一對面向之側面夾具22及24係可滑動地安裝至各自的軌道43及45，每一軌道分別固定於中空管42及44下方，用於分別經由安裝組件48及50沿著中空管42及44運動。既然安裝組件48及50非常相似，將僅在此中更詳細地敘述夾具22的其中一者至框架20之安裝。安裝組件48包括托架52，托架52經由在其下方的軌道43可滑動地安裝至中空管42，並附接至二致動器56之桿棒60的遠側端。條棒54將夾具22固定地連接至托架52。條棒54如此安裝至托架52，以便由此垂直地延伸及安裝至夾具22。夾具22係在包括條棒54之平面中垂直於中空管42。

在中空管42及托架52之間提供二氣動致動器56以造成其運動，且因此亦造成夾具22沿著中空管42的運動。更明確地是，每一致動器56之本體58係鎖固至其各自的橫向側面上之中空管42，且致動器的桿棒60之遠側端係固定地安裝至托架52。夾具22及24成對平行地運動，以由其二相反側面且接著由其它側面夾緊棧板層。因此，致動器56首先被操作四(4)個(鎖固於同一中空管42或44上)，且接著同時操作其它四個。按照本揭示內容的另一態樣，所有夾具22及24係同時致動。

如在此中所述之藉由視覺系統310所決定，以棧板層816(其代表棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5的任何一者)之尺寸及姿態為條件，每對夾具22及24係可於伸出位置至縮回位置之間運動，在此夾具22或24由對應的相反側面將壓力施加至棧板層816上。儘管夾具22及24具有不同之寬度，但是根據本揭示內容的另一態樣之夾具可具有相同的寬度。根據另一態樣之夾具係可樞轉地安裝至框架。根據又其他態樣，夾具具有那些不同於本文所說明者的組構，並以任何合適之方式安裝至框架，以便可相對框架不同地運動。

參考圖7、9A及10B，藉由一系列金屬輥子62界定二簾幕26，金屬輥子62皆可滑動並可旋轉地安裝至在其間的框架20之矩形部分34。二簾幕26一起沿著部分34的整個長度延伸，每一簾幕跨過部分34之一半長度。更明確地，每一輥子62係於其縱向端部設有轂部63(看圖10B)，所述轂部63承納在安裝至框架20的內面之平行軌道64中。四(4)軌道64的每一者沿著矩形部分34之底部邊緣66由其中心延伸至軌道64的精確部分68之端部，所述軌道於壁面30的縱向端側面附近朝三角形部分38上升。弓形部分68界定為當簾幕26打開時之簾幕承納部分。應注意的是，於一些附圖中，未示出一些輥子62以減輕視圖。

每一簾幕26在其前端包括旋轉頭70，所述旋轉頭70與輥子62一起可滑動地安裝於軌道64中，且亦可旋轉地安裝至軌道64。輥子62與每一簾幕26之旋轉頭70一起係藉由致動器72沿著它們各自的軌道64運動。致動器72之本體74係在其外面上鎖固至壁面30的其中一者之矩形部分34，且其桿棒76係經由安裝托架78固定地安裝至頭部70(圖7B)，用於使頭部70與桿棒76一致地沿著軌道79平移，桿棒76附接至矩形部分34的外面。當簾幕26打開時，致動器72沿著軌道64推動旋轉頭70，並在相同方向中推動輥子62。當簾幕26閉合時，致動器72於相同方向中沿著軌道64拉動旋轉頭70。旋轉頭70係呈沿著每一簾幕26之前緣延伸的複數可旋轉之摩擦元件80的形式。摩擦元件80係呈安裝至二平行輥子82上橡膠O形環之形式，用於在其上以循環方式旋轉。二輥子82係可旋轉地安裝至其間的安裝托架78。

如可於圖5及7B中更好地看出，每一簾幕26之二輥子82藉由包括一側鏈84及驅動器90的各自驅動組件所驅動。側鏈84沿著各自軌道64之筆直部分延伸，並安裝至各自驅動鏈輪86及各自傳動鏈輪87。傳動鏈輪87係固定在每一各自輥子82的端部。驅動器90係鎖固至壁面部分34，並經由驅動鏈輪86之各自一鏈輪操作地耦接至二鏈條84。鏈條84如此經由鏈輪87相對二輥子82定位，以致輥子82及相關聯的鏈條(或傳動帶)84一致地旋轉。因此，每一驅動器90之旋轉造成摩擦元件80的旋轉。頭部70可既同時且獨立地沿著軌道64旋轉及滑動。於每一簾幕26的二傳動鏈輪88之間設有端部輥子92，以藉由連結位於旋轉頭70的每一端部之鏈條85來進一步幫助旋轉頭70沿著軌道64的位移，因此確保旋轉頭70保持垂直於軌道64。應當注意的是，在一些附圖中省略包括鏈條84之驅動組件的元件以減輕視圖。

更明確地參考圖4-6，現在將敘述頂部墊片28及其致動機構。頂部墊片28係呈板片之形式，其可朝藉由夾具22-24所夾持的棧板層816運動及遠離棧板層。頂部墊片28係經由墊片致動組件5100藉由其安裝件可運動至框架20。頂部墊片28(呈板片之形式)係由例如橡膠或塑料之軟彈性材料所製成，此材料係於其具有金屬管的非接觸面上強化。根據其他態樣，頂部墊片28係由另一材料所製成及/或未強化。墊片致動組件5100包括可旋轉地安裝至框架20之四墊片固持器軸桿102-108；成對平行地安裝在每一軸桿102-108上的八墊片固持器輪子6110；四連桿元件112，每一連桿元件鎖固至於其間之各自軸桿102-108的頂部墊片28及輪子6110兩者；四軸桿滑輪114-120，每一滑輪鎖固在每一軸桿102-108之一端部附近；頂部墊片線性致動器122，其鎖固至框架20；滑輪組件124，其固定地安裝至框架20；及四條纜線126-132，每一纜線將各自的軸桿滑輪114-120操作地耦接至致動器122之可運動端部。四墊片固持器軸桿102-108係經由四支撐托架134可旋轉地安裝至中空管42-44。四軸桿102-108一起首尾相連地以方形組構相對定位。每一連桿元件112鎖固至用於部分纏繞在其上的各自之一對輪子6110，並經由附接件136固定至頂部墊片28。滑輪組件124包括鎖固至中空管42的支撐件138，以便定位於致動器122之可運動端部，且三(3)中間滑輪140-144可旋轉地安裝至在其下方的支撐件138。如可於圖5中更好地看出，中間滑輪140-144及致動器之位置及定向允許使用纜線126-132將四軸桿滑輪114-120連接至致動器的桿棒146。

於操作中，藉由造成致動器122縮回其桿棒146來舉升頂部墊片28，由此同時拉動至纜線126-132上。這造成軸桿102-108同時旋轉，而在舉升所述頂部墊片28連桿元件112上產生拉力。藉由伸出致動器桿棒146獲得相反之效果。

如上所述，參考圖1、3及11A-11F，疊棧機單元10A包括視覺系統310。視覺系統310包括至少一獨立於機器手臂14安裝至疊棧機單元10的照相機310C，以便使機器手臂14之產量最大化(亦即，下一棧板層藉由視覺系統310所獲得並分析，同時機器手臂14將先前拾取的棧板層放置在輸送機150上)。至少一照相機310C係(或包括)任何合適之三維影像感測器，所述感測器建構來生成一或更多二維影像、二維深度地圖、及三維點雲。於一態樣中，視覺系統310包括一照相機310C；在其他態樣中，視覺系統310包括三(3)照相機310C1、310C2、310C2；而於又其他態樣中，視覺系統310包括六(6)相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6。在又其他態樣中，視覺系統310包括任何合適數目之照相機。於提供多數照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之處，照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6的二或更多者可配置在一個以上之直立水平面387L1、387L2中(圖3及11A-11F)。例如，於一態樣中，照相機301C1、31C2、301C3係設置在共同水平面387L1上，且照相機301C4、301C5、301C6係設置於另一共同水平面387L2上，以便處於與照相機301C1、31C2、301C3不同的高度(例如，相對棧板荷重PAL)，以致多數照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6配置在與用於將棧板荷重PAL成像之不同高度/水平面。在其他態樣中，多數照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6可為設置於單一水平面，或配置在任何合適數目之水平面中。於其他態樣中，照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6亦可安裝在能運動的平台(獨立於機器手臂14)上，以舉升及/或降低照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6，用於以棧板荷重建立結構RPAL之實質上整個360°覆蓋範圍對每一棧板層成像(如本文所述)。

在本文所敘述的態樣中，定位至少一照相機310C，以致棧板荷重PAL之三角落係直接於至少一照相機310C的視野FOV1-FOV6內。例如，在一態樣中，水平面387L1上之照相機310Cl-310C3指向三角落，而第四角落不具有對應的照相機；於另一態樣中，水平面387L1上之照相機310C1-310C3指向三角落，且照相機310C4-310C6指向三角落，而第四角落不具有對應的照相機；而在又其他態樣中，可配置照相機310Cl-310C6，以致棧板荷重PAL之所有四角落都直接位於視野FOV1-FOV6內。在一態樣中，設置至少一照相機310C，以致至少一照相機310C的各自視野FOV1-FOV6由棧板荷重PAL之最上方的面朝上表面148(圖12)至棧板荷重之底部覆蓋棧板荷重PAL。於一態樣中，設置至少一照相機310C，以致每一棧板層的最上方之面朝上表面148(圖12)係在至少一照相機310C的各自視野FOV1-FOV6內。如上所述，至少一照相機310C可配置於單一水平面、多數水平面、及/或在可運動平台上，以致每一棧板層之最上方的面朝上表面148(圖12)係於各自之視野FOV1-FOV6內，及/或各自的視野FOV1-FOV6由棧板荷重PAL之最上方的面朝上表面148(圖12)至棧板荷重之底部覆蓋棧板荷重PAL。

注意，配置每一照相機310C1-310C6，以便相對棧板荷重PAL處於約45°的垂直角(或大於或小於約45°之另一合適的垂直角)及約45°之水平角(或大於或小於約45°的另一合適之水平角)，以便在視野FOV1-FOV6內提供棧板頂部表面148以及棧板荷重PAL(例如，甚至在僅三角落直接位於視野FOV1-FOV6內的態樣)之所有四個最外面的垂直(橫向)側面(或藉由橫向側面之交點所形成的至少三個以上之頂點/角落)；而在其他態樣中，至少一照相機310C的每一照相機可相對棧板荷重PAL以任何合適之垂直及/或水平角配置。將照相機放置於不同高度(例如，在不同水平面387L1、387L2)提供用於以每一水平面的照相機對棧板荷重之不同部分成像(例如，下方水平面387L2可對棧板荷重PAL的下半部成像，同時上方水平面387L1可對棧板荷重PAL之上半部成像)；而在其他態樣中，單一水平面的照相機可由上至下對整個棧板荷重PAL成像。於一態樣中，至少一照相機310C(例如照相機310C1-310C6)可具有用於預定影像強度之任何合適的焦距。在一態樣中，至少一照相機(例如照相機310C1-310C6)之每一者的各自視野FOV1-FOV6(看圖11A-11F，其相對其他視野重點說明每一視野)可為約45°之視野；而於其他態樣中，至少一照相機31C的各自視野FOV可為大於或小於約45°，只要棧板荷重PAL之三個角落係直接位於照相機的視野FOV1-FOV6內。在一些態樣中，至少一照相機310C之每一者的各自視野之屬性係相同的(例如，每一照相機具有約45°之視野)；而於其他態樣中，對於至少一照相機310C的一或更多個之各自視野的屬性可為不同(例如，一或更多照相機可具有不同於約45°之視野)。

至少一照相機310C係耦接至單元控制器10C，通知單元控制器10C，並使之發出運動命令至機器手臂12(或大致上，機器人14)，以便例如用實時(或接近實時)的命令輸入(基於本文所述之命令交易時間)來導引機器手臂12，所述命令輸入實時回應於棧板荷重差異，以致機器手臂12實時自適應地解決影響卸棧的棧板荷重構建差異。例如、至少一照相機310C使單元控制器10C能夠向機器手臂12發出命令，用於將層卸棧工具99運動並導引至棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5。如本文所述，視覺系統310提供頂部棧板層(例如層816)之位置(機器手臂坐標系或參考坐標系中的X、Y、Z)及/或定向(機器手臂坐標系或參考坐標系中之RX、RY、RZ)(或以其他方式影響位置及/或定向的決定)。在一態樣中，視覺系統310提供頂部層之長度L及寬度W(或以其他方式影響頂部層的長度L及寬度W之決定)(看圖12)。

藉由單元控制器10C所發出的命令(基於來自至少一照相機310C之影像資料)以多自由度(例如，平面自由度以及旋轉自由度)相對棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5影響層卸棧工具99的位置/空間調整，以容納歪斜之棧板層(例如，相對棧板支撐件SPAL及/或其他棧板層旋轉的棧板層)、偏置之棧板層(例如，具有懸在建立棧板支撐件SPAL之周圍邊緣的虛擬垂直棧板平面/邊界之上的邊緣之棧板層)、開放式箱子單元CU(例如，箱子單元、例如紙板箱，於此箱子的一或更多蓋片係打開的)、超出公差之棧板荷重/層、不完整層(例如，遺漏的箱子單元)等。視覺系統310建構來提供資料至單元控制器10C，以便施行層卸棧工具99至最佳之拾取位置及定向(例如，與其他可能的拾取位置及定向相比)之導引及定位，用於基於機器手臂14坐標系/參考坐標系中的頂部層之實際位置及定向來拾取棧板的頂部層(在此中可互換地使用坐標系及參考坐標系等詞)。

例如藉由單元控制器10C所發出之命令(基於來自至少一照相機31C的影像資料)亦施行排除故障，例如：在將意外的物件定位於疊棧機單元10A內或以另一方式進入疊棧機單元10A之處，在棧板荷重PAL的邊緣或側面係於與層卸棧工具99或機器手臂14之另一部分處於實質上相同的高度之處，在棧板荷重PAL係與機器手臂排除區域相鄰之處(例如，於疊棧機單元10內的機器手臂14不允許進入之預定區域)等。建構視覺系統310，以偵測意外物件、棧板荷重PAL的側面/邊緣、棧板荷重PAL與機器手臂排除區域之間的距離等，並將資料信號發送至單元控制器10C，以致單元控制器10C命令機器手臂12，以繞意外物件、繞棧板荷重之側面、在棧板荷重PAL與機器手臂排除區域之間(或與棧板荷重PAL相鄰的另一障礙物)運動層卸棧工具99，及/或以任何另一合適之方式，用於拾取棧板層PL1、PL2、PL3、PL4、PL5；或在其他態樣中命令機器手臂12停止運動。

如上所述，單元控制器10C(或例如機器手臂控制器316的另一合適之控制器)接收來自用於分析影像資料的視覺系統310之影像資料(例如，來自二維影像、二維深度圖、及/或三維點雲)，以便偵測棧板、棧板層、及/或分析其特徵。亦如上所述，提供至單元控制器10C的影像資料係提供在機器手臂14之坐標系或參考坐標系中，於此視覺系統310係相對機器手臂14的坐標系或參考坐標系校準/對齊。注意，每一照相機310C1-310C6本質上係對其自身之坐標系進行校準(亦即，每一照相機由照相機的各自影像感測器得知物件之深度)。在採用多數照相機310C1-310C6之處，於一態樣中，視覺系統310的校準包括照相機310C1-310C6相對公共基礎參考坐標系之校準、及公共基礎參考坐標系相對機器手臂參考坐標系的校準；而在其他態樣中，於採用一或更多照相機之處，則一照相機的參考坐標系或一或更多照相機310C1-310C6之參考坐標系可相對機器手臂參考坐標系個別地校準。

僅出於示範目的，參考圖3、13A及圖13B，相對公共基礎參考坐標系校準照相機310C1-310C6包括識別並施加在每一照相機310C1-310C6的各自參考坐標系之間的平移，以致每一照相機310C1-310C6之各自參考坐標系轉換(或引用)至公共基礎參考坐標系，所述基礎參考坐標系可為單一照相機的參考坐標系、或可為與每一照相機310C1-310C6有關之任何另一合適的基礎參考坐標系，以便形成共同地用於視覺系統之所有照相機的公共基礎參考坐標系。例如，用於照相機310C1之參考坐標系(儘管任何照相機可使用)代表公共基礎參考坐標系。相對於照相機310C1的參考坐標系決定用於其他照相機310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之坐標系/參考坐標系的之每一者的轉換(亦即六自由度之精確轉換)，以致來自照相機310C2、310C3、310C4、310C5、310C6的影像資料係與照相機310C1之參考坐標系相關或轉換為照相機310C1的參考坐標系。照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之此校準可用放置在棧板卸載/裝載站301的校準卡夾/定位器1300(亦稱為公共照相機校準參考結構)來施行。如本文所述，至少一照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之每一者係相對公共照相機校準參考結構校準，且相對公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之各自照相機參考坐標系、與至少一照相機的每另一照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6並與機器手臂14之預定參考坐標系(如本文所述)的位置關係。

校準定位器1300包括唯一可識別之三維幾何形狀1310-1319(於此範例中為正方形，其中一些幾何形狀係相對其它者旋轉)，其為校準定位器1300提供非對稱圖案並限制照相機的參考坐標系(例如，由每一照相機)至公共基礎參考坐標系之決定/轉換、及公共基礎參考坐標系與機器手臂參考坐標系之間的轉換，如將進一步敘述，以便決定棧板層至夾緊介面之相對姿態。在此中顯示及敘述的校準定位器1300係示範性的，並能以與在此中所敘述者類似之方式採用任何另一合適的校準定位器，出於示範目的，三維幾何形狀1310-1319之每一者具有預定尺寸，所述尺寸限制三維幾何形狀1310-1319的角落或點C1-C36之識別，且所述轉換係使得對應角落C1-C36之間的距離減至最小(例如，相對於每一照相機310C2-310C6之參考坐標系中所識別的各自角落C1-C36之每一者，照相機310C1之參考坐標系中的各自角落C1-C36之間的距離減至最小)。

三維幾何形狀1310-1319之每一者係同時成像(亦即三維幾何形狀1310-1319的每一者係在成像期間藉由所有照相機於公共基礎參考坐標系中之單一位置處，所有照相機的參考坐標系要相對公共基礎參考坐標系校準)，且係在此單一位置藉由每一照相機310C1-310C6所唯一地識別，以致在影像中所識別之三維幾何形狀1310-1319的尖點/角落C1-C36(一示範影像係於圖13B中說明)係藉由視覺系統310(以任何合適之方式，例如以本文相對於棧板層角落PC1-PC4判定所敘述的方式)來識別，並獨立於校準定位器定向而唯一地決定。注意，唯一識別之角落C1-C36係位於單一位置中，位在當拍攝影像組時對所有照相機都公共的機器手臂參考坐標系中，所述機器手臂參考坐標系對應於藉由照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6所拍攝之每一組影像(一影像組係藉由針對校準定位器或棧板荷重的給定位置之每一照相機所拍攝的影像之集合)。在影像組的每一影像中所識別之角落C1-C36係於影像之間進行比較，以界定用於每一照相機參考坐標系至公共基礎參考坐標系的轉換(在一範例中，所述基礎參考坐標系可與照相機310C1之參考坐標系對應或藉由此照相機310C1的參考坐標系以其它方式界定)。應注意的是，建構校準定位器1300，以便識別棧板卸載/裝載站301之整個工作空間(其對應於棧板荷重PAL的尺寸)之點。例如，三維幾何形狀1310-1319可跨越棧板卸載/裝載站301的X-Y平面，且校準定位器可在棧板卸載/裝載站301之整個工作空間中成像於不同高度處。

在將所有照相機310C1-310C6配準至公共基礎參考坐標系時，公共基礎參考坐標系(或一或更多照相機的參考坐標系個別地)藉由將校準定位器1300(或類似定位器)安裝至機器手臂14來轉換(例如配準)至機器手臂參考坐標系(X、Y、Z、RX、RY、RZ)。可將校準定位器安裝至機器手臂14，以致三維幾何形狀1310-1319(及其角落C1-C36)相對於夾緊裝置800之夾緊嚙合界面(圖8B)(或機器手臂14的另一合適之參考基準或位置)具有已知的預定空間關係(例如，位置、平面度、定向等)。可命令機器手臂14以在預定動作沿著X、Y、Z軸之一或更多者運動(隨同藉此所固持的校準定位器1300)，同時藉由照相機310C1、310C2、310C3、310C4、310C5、310C6之一或更多者所成像。單元控制器10C可比較用視覺系統310所獲得的影像中之識別出角落C1-C36與例如編碼器資料(敘述機器手臂14的動作路徑、亦即藉由機器手臂14所執行之定位器動作)，並(基於公共基礎參考坐標系)由影像相對夾緊裝置800的夾緊嚙合界面(圖8B)(或機器手臂14之另一合適的參考基準或位置)生成所識別之角落C1-C36的平面定向及位置(在六自由度-姿態及定向中)。所識別之角落C1-C36相對夾緊裝置800的夾緊嚙合界面(圖8B)(或機器手臂14之另一合適的參考基準或位置)之已生成的平面定向及位置(在六自由度-姿態及定向中)以公共基礎參考坐標系之影像場及機器手臂14的參考坐標系之間的關係為特徵，以致將視覺系統影像中之角落C1-C36的位置校準至機器手臂參考坐標系。上述校準可於疊棧單元10之啟用時或以任何合適的時間間隔(或例如在電源關閉之後對機器手臂14的每次初始化)施行一次，且允許將視覺系統310之影像資料表示於與機器手臂14相同的坐標系/參考坐標系中。

在一態樣中，至少一照相機310C由二或更多正交平面解析箱子單元特徵之三維清晰度(例如箱子單元的邊緣及角落)，以致由至少一照相機310C之各自視野FOV1-FOV6中的單一影像項目獲得特徵姿態(例如，棧板層之X、Y、Z、RX、RY、RZ位置或校準定位器1300的特徵-看圖11A-11F及12)之最大確定性。於此，一或更多棧板層的三維清晰度之解析度及/或校準定位器1300的特徵係與照相機310C之放置無關，且係實時施行(例如在至少一機器手臂14的拾取/放置循環內)。

雖然敘述了六(6)台照相機310C1-310C6，但應理解，可使用及放置多於或少於六(6)台照相機310C1-310C6，以致視覺系統310之一或更多台照相機310C1-310C6的視野覆蓋疊棧單元10之棧板卸載/裝載站301、安置在棧板卸載/裝載站301上的棧板支撐件SPAL、及於棧板卸載/裝載站301處之整個期望的棧板荷重構建結構RPAL(或至少預定部分)，以便以任何合適之期望解析度捕獲期望在棧板荷重構建結構RPAL上的任何位置之物件的三維飛行時間影像。FOV1-FOV6之組合視野導致棧板荷重構建結構RPAL的實質上完整360°覆蓋範圍，而與視野FOV1-FOV6重疊。例如，組合視野FOV1-FOV6可覆蓋標準之棧板支撐件SPAL(具有例如48英寸乘以48英寸、48英寸乘以40英寸、及/或36英寸乘以36英寸的尺寸)，應當理解，照相機310C1-310C6及相關聯之視野FOV1-FOV6可適當地覆蓋(例如，影像)較大視野(包括例如卡車箱或任何期望的視野大小)。再者，視野FOV1-FOV6可例如覆蓋任何合適之棧板荷重構建結構RPAL高度PH(看圖2)，例如60英寸、70英寸及80英寸的高度等；而於其他態樣中，視野FOV1-FOV6可覆蓋小於60英寸或大於80英寸之高度。

在一態樣中，每一照相機310C1-310C6可具有176像素X132像素的解析度；而於其他態樣中，照相機310C1-310C4之每一者、或一或更多者可如所期望地具有更高的解析度(例如320像素×240像素解析度或更高)，以提供在棧板構建三維空間之最外邊界處界定約0.5英寸的所期望之最小深度圖(以致遍及棧板支撐件/棧板構建的整個、或預定部分之捕獲影像的深度圖清晰度不少於約0.5英寸)。如此，藉由視覺系統310提供足夠之解析度，以解決至少頂部表面148棧板荷重PAL的特徵，以致決定並完全建立橫跨棧板荷重PAL之頂部表面148的平面度，用於使來自棧板荷重PAL之棧板層PL1-PL5停用。亦可提供足夠的解析度來解析箱子單元特徵(例如，箱子邊緣)，以致決定並完全建立橫跨每一層PL1-PL5之頂部的平面度(看圖2)，用於使層PL1-PL5停用。照相機310G1-310C6之解析度可為使得需要最少的處理來解析箱子單元特徵(例如，棧板層之箱子單元邊緣及角落)，使得實質上從如藉由單元控制器10C所接收的影像實時地解析箱子單元邊緣。例如，每一棧板層PL1-PL5之角落PC1-PC4可藉由用視覺系統310對各自棧板層的至少頂部表面148成像並決定棧板層PL1-PL5之角落PC1-PC4的位置以任何合適之方式決定，例如藉由Ramer-Douglas-Peucker演算法，請看「電腦圖形及影像處理」第1卷、第3期、1972年11月、第244-256頁中發表的「用於平面曲線之多邊形逼近法的迭代程序」；藉由Buades等人在2018年2月27日於「線上影像處理」中發表之「輪廓、角落及T型接頭偵測演算法」、ISSN 2105-1232、©2018，或以任何另一合適的方式，例如2017年在Suraya Abu Bakar、Muhammad Suzuri Hitam及Wan Nural Jawahir Hj Wan Yussof之應用科學學報、17：458-466的「用於形狀角落偵測之改進式總體及局部曲率性質」中所敘述的方式；Jie Chen等人、多媒體期刊、第4卷、第6期、2009年12月之「角落偵測演算法的比較及應用」；及Sungho Kim之「先進機器手臂系統的國際期刊」、2012年、第9卷、187：2012、DOI：10.5772/53872之「藉由用於行動機器手臂導航的基於影像之直接曲率場評估的穩健角落偵測」；其揭示內容全部以引用之方式併入本文中。

現在參考圖3、2、8B、及12，於一態樣中，建構單元控制器10C，以便由對應的實時三維成像資料實時地決定棧板層PL1-PL5之相對夾緊裝置800(圖8)的夾緊嚙合界面810(圖8B)停用之層平面度差異PSV1、PSV2。亦建構單元控制器10C，以至少取決於實時決定的層平面度變化差異PSV1、PSV2實時地生成關節式機器手臂動作信號，於此關節式機器手臂動作信號係實時生成，以便在藉由至少一關節式機器手臂14放置一停用棧板層PL1-PL5與一系列連續的停用棧板層PL1-PL5之間，藉由至少一關節式機器手臂14實時施行，而能夠實質上連續地停用棧板荷重PAL。在一態樣中，藉由單元控制器10C所生成的至少一關節式機器手臂動作信號係沿著至少一關節式機器手臂14之拾取/放置路徑399、1580的停止動作信號、沿著至少一關節式機器手臂14之拾取/放置路徑399、1580的慢動作信號、或沿著至少一關節式機器手臂14之安全停止路徑398至安全位置的運動，於此安全停止路徑398與拾取/放置路徑399、1580係不同的。在一態樣中，藉由單元控制器10C所生成之關節型機器手臂動作信號係拾取位置信號，其基於停用棧板層PL1-PL5的層平面度差異PSV1、PSV2來設定層卸棧工具99之拾取位置。

建構單元控制器10C，以便由對應的實時三維成像資料實時地決定層平面度差異PSV1、PSV2、和棧板層PL1-PL5之位置、以及要停止的層姿態PSV3(RZ)與位置(X, Y)，例如，於此視覺系統310對層PL1-PL5之頂部表面148成像，以獲得具有足夠清晰度的棧板荷重PAL之頂部層的三維影像，以辨別如上所述之頂部棧板層的頂部表面148之側面、角落、及平面度。在此，棧板支撐偏差PSV1、PSV2可為不均勻隔開的箱子單元CU(例如，形成箱子單元安置表面中的波峰/波谷之棧板層中的箱子單元CU之間的空間-圖9A)、棧板層中之遺漏箱子單元CU、高度差(例如，凸起部及/或凹陷部-圖9A)、或棧板層中的任何另一缺陷之一或更多個，所述缺陷可藉由層卸棧工具99影響棧板層的夾緊。於一態樣中，建構單元控制器10C，以如果棧板支撐差異PSV1、PSV2超過來自例如藉由頂部墊片28所界定之平面的預定基準之閾值，則拒絕棧板層拾取(且發送停止機器人信號直至被替換)。例如，如果棧板層的遺漏箱子單元CU大於預定面積，或如果棧板層中的箱子單元CU之間的間隔大於預定距離，則拒絕棧板層拾取，且將不會拾取棧板層，直至解決棧板層中之缺陷(例如藉由人工干預)。如果棧板層係在預定閾值內，則建構單元控制器10C，以解決棧板層平面差異(例如，棧板層於三維機器手臂空間X、Y、Z、RX、RY、RZ中的位置)，並基於上述差異確認或修改(補償)所計畫之機器手臂拾取/放置路徑，所述差異用於具有更高的最終棧板層拾取概率之層卸載工具99的自適應姿態。控制器亦可識別降低之機器手臂14運動速率或修改機器手臂14放置路徑399、1580及各自的路徑軌跡(圖3)，以生成所期望之層卸棧工具99拾取姿態(例如，在三維空間X、Y、Z、RX、RY、RZ中的位置)。

於一態樣中，建構單元控制器10C以設定棧板層之棧板層基準DTM(圖12)，藉由至少一個三維照相機310C由棧板支撐差異PSV1、PSV2成像，所述棧板層基準DTM解析在棧板層中的每一不同物品單元放置位置之局部表面差異，並界定用於至少一棧板層的關節式機器手臂14拾取之實時位置基礎參考。在一態樣中，棧板層基準DTM界定棧板層的頂部表面148之平面度。

參考圖3、12、及14，將敘述處於卸棧組構中的疊棧機單元10之示範操作。注意，參考圖14，於此中所敘述的操作方塊不一定規定特別之操作順序，並能以任何合適的順序施行藉由操作方塊所識別之操作。例如，可在決定機器手臂14拾取路徑/軌跡之前的任何時間施行方塊1401及1410。

於疊棧機單元10之操作中，以任何合適的方式(例如，如上所述)來運送棧板荷重PAL並將其定位在卸載/裝載站301上。於疊棧機單元10之示範操作中，如本文所述，在疊棧機單元10操作之前及/或期間的任何合適之時間，影像感測器或照相機310C領域係與機器手臂參考坐標系(X、Y、X、RX、RY、RZ)可選地配準(圖14，方塊1401)。棧板荷重PAL係藉由至少一照相機310C所成像，以致捕獲頂部棧板層816的頂部表面148之影像(圖14，方塊1405)。例如，以本文所述的方式，來自至少一照相機310C之每一者的影像資料係由各自之照相機參考坐標系轉換為機器手臂14參考坐標系(圖14，方塊1410)。注意，於一態樣中，在將照相機影像資料轉換為機器手臂14參考坐標系之前，選擇性施行照相機310C視野的配準作為操作之一部分。亦應注意，可於決定機器手臂14拾取軌跡之前的任何適當時間、例如在圖14中所提及之示範性時間，施行照相機影像資料至機器手臂14參考坐標系的轉換。基於照相機310C參考坐標系及/或機器手臂參考14參考坐標系中之影像資料(圖14，方塊1415)來決定棧板層的參考基準。棧板之參考基準係棧板的任何合適之幾何特徵(例如，棧板層的角落、棧板層中之箱子單元的角落、棧板層之最外側、最外側的頂點、最外側之正交性、側面的位置等)，它們識別或以其他方式界定棧板在照相機310C參考坐標系及/或機器手臂14參考坐標系中之姿態及位置。例如，於一態樣中，參考基準係棧板層816的角落PC1-PC4，於此藉由單元控制器10C基於藉由至少一照相機310C所獲得之影像資料，以任何合適的方式(例如，以上述用任何合適之影像分析角落查找演算法)，角落PC1-PC4係在照相機310C參考及坐標系機器手臂14參考坐標系之一或更多者中決定。於一態樣中，分別由至少一照相機310C的每一者之影像資料決定棧板層的角落PC1-PC4；而在其他態樣中，來自照相機之影像資料能可選地組合(圖14，方塊1420)，用於決定棧板層的角落。例如，在組合來自至少一照相機310C的影像資料之處，藉由組合單元控制器10C與來自至少一照相機310C之每一者的影像資料，生成包括棧板層816之棧板荷重PAL的至少一部分之單點雲1270。

建構單元控制器10C，以任何合適的方式基於來自至少一照相機310C之一或更多者的影像資料而將平面1200擬合至棧板層之參考基準(圖14，方塊1425)，所述合適的方式例如使用隨機抽樣一致性(RANSAC)演算法、有組織之分割演算法(或用於有組織的點雲資料之分割的另一合適演算法)、或任何另一合適演算法。在一態樣中，平面1200對應於並界定照相機310C參考坐標系及/或機器手臂14參考坐標系中之棧板層816的頂部表面148。在一態樣中，用單元控制器10C藉由將單點雲1270投射至平面1200上，可任選地藉由決定角落PC1-PC4之位置來證實機器手臂參考坐標系中的棧板層816之角落PC1-PC4的位置(圖14，方塊1430)。用單元控制器10C，由來自至少一照相機310C之一或更多者的影像資料，以任何合適之方式、例如藉由任何合適的二進制大型物件分析技術(重心、主軸、最小弗雷特(Minimum Feret)等)，決定棧板層816之姿態PSV3及大小(長度L及寬度W)(圖14，方塊1435)。

基於上述操作精確地得知參考基準(其在此範例中為角落PC1-PC4，且因此為長度L及寬度W)，並建立及代表棧板層816的頂部表面148之平面1200，單元控制器10C驗證棧板層816的頂部表面148相對於夾緊嚙合界面810之平面28P(例如，藉由頂部墊片28所界定)的平面度(圖14，方塊1440)。頂部表面148之平面度的驗證可藉由單元控制器10C使用任何合適之影像分析定限技術來施行，並決定層卸棧工具99是否能夠拾取棧板層816。例如，平面1200相對超過預定閾值的平面28P之平面度偏差(例如，在一態樣中，此偏差繞X及/或Y軸可為高達約5°或高達約10°；而於其他態樣中，偏差可為大於約10°)排除藉由層卸棧工具99拾取棧板層816。在不能藉由層卸棧工具99拾取棧板層816之處，建構單元控制器10C以將任何合適的聽覺及/或視覺警報發出給操作員，用於解決棧板層拾取。

亦參考圖15A-15C，建構單元控制器10C，以用任何合適之方式決定機器手臂14運動軌跡及路徑，所述軌跡及路徑提供或以其他方式決定層卸棧工具99相對棧板層816的最佳拾取位置(圖14，方塊1445)，用於由棧板荷重PAL拾取/停用棧板層816。最佳拾取位置可在先前拾取之棧板層的放置循環期間藉由單元控制器10C所決定，以便執行棧板荷重PAL之實質上連續的停用。最佳拾取位置係層卸棧工具99相對棧板層816之位置，於此層卸棧工具99之中心99C與棧板層816的中心816C之間的距離最小化，同時滿足層卸棧工具99及疊棧單元10之物理限制。僅出於示範目的，層卸棧工具99之物理限制包括、但不限於夾緊界面的夾緊區域1520(於其中插入棧板層816)、側面夾具22-24及棧板層的(垂直)側面之間的平面度偏差(此偏差限制可為類似於平面1200之相對平面28P的平面度偏差)、頂部表面148平面1200與頂部墊片28平面28P之間的平面度偏差，此夾緊區域例如藉由夾緊器長度LT及夾緊器寬度WT所界定，而使夾緊裝置800處於打開組構中，施行棧板層816拾取，使得層卸棧工具99不會接觸棧板荷重PAL(除了棧板層816之夾緊以外)等。亦出於示範目的，疊棧單元10之物理限制包括、但不限於防止機器手臂14(亦即，排除機器手臂14及藉由機器手臂14所承載的層卸棧工具99進入排除區域1500-1502)運動之排除區域1500-1502。

僅出於示範目的，最佳拾取位置可為藉由單元控制器10C所決定，在此單元控制器10C基於上面所決定之棧板層特性(例如，角落PC1-PC4的位置、長度L、寬度W等)來查找棧板層中心816C。單元控制器10C使用層卸棧工具99之已知尺寸(例如外部尺寸以及夾緊長度LT及夾緊寬度WT)來決定層卸棧工具99的位置，此位置使中心99C及816C之間的距離最小化，同時避開排除區域1500-1502並滿足層卸棧工具99之物理限制。建構單元控制器10C，以決定最佳拾取位置相對在此中所指出的限制之可行性(圖14，方塊1450)。

圖15A係示範性圖示，於此棧板層816具有均勻的箱子分佈以便形成完整之棧板層；然而，在其他態樣中，棧板層816可具有任何合適的不均勻或不完整之箱子單元分佈，例如圖16A-16C中所說明。棧板層相對於棧板卸載/裝載站301的中心301CN居中，以致層卸棧工具99之最佳拾取位置、於此為中心99C係與棧板層816的中心816C重合。在此有卸棧工具層99與排除區域1500-1502之間的空間、以及夾緊裝置800與棧板層816之間的空間，以致可將棧板層816插入夾緊裝置區域1520(例如，藉由單元控制器10C證實此拾取為可行的)。

圖15B係示範性圖示，於此棧板層816具有均勻之箱子分佈，以便形成完整的棧板層；然而，在其他態樣中，棧板層816可具有任何合適之不均勻或不完整的箱子單元分佈，例如圖16A-16C中所說明。於此範例中，棧板層816之中心816C定位成由棧板卸載/裝載站301的中心301CN偏心。在圖15B中所說明之範例中，有於棧板層816與排除區域1500、1501、1502之間的空間，層卸棧工具99可插入此空間，並有在棧板層816與夾緊裝置800之間的空間，以致棧板層816可插入夾緊裝置區域1520(例如，藉由單元控制器10C證實此拾取為可行的)。

圖15C係示範性圖示，於此棧板層816具有均勻之箱子分佈，以便形成完整的棧板層；然而，在其他態樣中，棧板層816可具有任何合適之不均勻或不完整的箱子單元分佈，例如圖16A-16C中所說明。於此範例中，棧板層816之中心816C定位成由棧板卸載/裝載站301的中心301CN偏心。在圖15C中所說明之範例中，有於棧板層816與排除區域1500、1501、1502之間的空間，層卸棧工具99可插入此空間；然而，圖15C說明棧板層816放置在棧板荷重/卸載站301之極端範例，而在夾緊裝置800的兩側與棧板層816之間具有最小間隙(沿著Z軸)。再次，於圖15C中所說明的範例中，層卸棧工具99之最佳拾取位置係中心99C、816C偏置、但中心99C、816C之間的距離被最小化之位置，而給與棧板層816與排除區域1500、1501的每一者之間的空間限制。

圖15D係示範性圖示，於此棧板層816具有均勻之箱子分佈，以便形成完整的棧板層；然而，在其他態樣中，棧板層816可具有任何合適之不均勻或不完整的箱子單元分佈，例如圖16A-16C中所說明。棧板層816之中心816C定位成由棧板卸載/裝載站301的中心301CN偏心。在圖15D中所說明之範例中，有於棧板層816與排除區域1500、1501、1502之間的空間；然而，夾緊裝置800不能定位成將棧板層816放置在夾緊區域1520內，而不進入排除區域1500(例如，藉由單元控制器10C證實此拾取為不可行的)。於圖15D中所說明之範例中，不存在層卸棧工具99的最佳拾取位置，中止棧板層拾取，且單元控制器10C將聽覺及/或視覺警報提供給操作員以解決該層拾取。

於本揭示內容之態樣中，建構單元控制器10C，以施行疊棧單元10及位於其中的物件之特徵分析(圖14，方塊1450)(使用任何合適的影像分析技術)。例如，在一態樣中，建構視覺系統310，以識別於棧板荷重PAL之底部的棧板支撐件SPAL。在某些情況下，當棧板支撐件有缺陷時，另一棧板支撐件係放置於棧板荷重PAL之下(亦即，以致棧板荷重PAL包括二或更多彼此上下堆疊的棧板支撐件)，以致可藉由例如叉架升降機操縱棧板荷重。建構視覺系統310，以識別所堆疊之棧板支撐件SPAL，以致機器手臂14不會拾取另一棧板支撐件(最底部的棧板支撐件)。在另一態樣中，建構視覺系統，以決定部分棧板層(層之箱子單元不會跨越整個棧板區域-長度L及寬度W)是否提供足夠的支撐，以便藉由層卸棧工具99所拾取。例如，參考圖16A-16C，說明示範之部分棧板層1601、1602、1603(其可代替並於某些態樣中，代表圖15A-15D中所說明的棧板層816)，且其可為適於藉由層卸棧工具99所拾取，使得藉由夾具22-24所施加之夾緊力係沿著各自的夾具22-24實質上均勻地施加。可能不適合用於拾取之棧板層包括那些造成藉由夾具22-24所施加的夾持力以不均勻之方式在夾具22-24上施加感應力矩，其可造成某些箱子單元CU被夾持，且其它箱子單元CU不被夾持。於又其他態樣中，建構視覺系統310，以識別已由棧板荷重PAL下降至疊棧單元10的位置(在地板上，於輸送機150上等)之箱子單元CUF，以便為操作員干預生成聽覺及/或視覺警報。亦可建構視覺系統310，以決定已發生遺漏拾取的機器手臂14之「重試」軌跡。例如，於機器手臂遺漏拾取(亦即，未發生預期的拾取)之處，可藉由視覺系統310及/或單元控制器10C以上述方式重新分析棧板層，以便重新識別棧板層的特徵並生成用於重試拾取之機器手臂12軌跡，在此重試軌跡可為與原始生成的軌跡不同。

參考圖3、8A-10B、15A-15D及17，將按照本揭示內容之態樣敘述用於使層停用的層卸棧工具99之操作。在操作中，任何合適的控制器(例如機器手臂控制器316及/或單元控制器10C)生成機器手臂空間圖1599(看圖15A-15D)(圖17，方塊17100)，其至少包括棧板卸載/裝載站301及其結構(排除區域)。於一態樣中，機器手臂空間圖1599生成為停用操作的一部分及/或機器手臂空間圖1599可在停用操作之前生成。機器手臂空間圖1599能以任何合適的方式來生成，例如具有由視覺系統310所獲得之資料及/或來自疊棧機單元10的電腦輔助設計(CAD)模型之資料。為了示範性目的，當以二維方式說明圖15A-15D中之機器手臂空間圖1599時，應理解的是，機器手臂空間圖1599可具有任何合適之組構、例如二維深度圖、包括一或更多代表結構/排除區域的點雲之三維圖、由影像及/或CAD資料所生成的三維模型等。

棧板荷重PAL係運送至並放置在疊棧機單元10之棧板卸載/裝載站301(圖17，方塊17200)。視覺系統310以本文所敘述的方式對棧板荷重PAL成像(圖17，方塊17201)。機器手臂控制器316及/或單元控制器10C將棧板影像資料整合進入機器手臂空間圖1599(看圖15A-15D)(圖11，方塊17101)，以致於機器手臂空間圖1599內生成棧板層816之至少一代表棧板層，以執行頂部棧板層816的位置、姿態等之識別。而僅在圖15A-15D中說明棧板層816，應理解的是，當停用每一層以執行隨後之頂部棧板層的位置、姿態等之識別時，可將代表整個棧板的影像資料迭代地整合進入機器手臂空間圖1599。建構機器手臂控制器316及/或單元控制器10C，以基於機器手臂空間圖1599內之棧板層816的位置/姿態來動態地界定棧板層拾取邊界條件及限制(圖17，方塊17102)。例如，基於來自視覺系統310之影像資料，建構機器手臂控制器316及/或單元控制器10C，以用任何合適的方式(例如，用合適之影像識別演算法)動態地決定物件在疊棧單元10內的位置，並基於物件之經決定位置來建構/重新建構機器手臂空間圖1599(僅出於示範目的，請看基於物件1571之輸入及重新界定允許機器手臂14運動的區域1570之機器手臂空間圖1599的重新建構)。物件可為暫態物件(在某些態樣中，暫態物件係意外/未授權之物件，於此案例中，控制器可向機器手臂14發出停止動作命令)，其進入及/或離開疊棧單元10、疊棧單元10結構之一部分、棧板荷重PAL等。機器手臂14運動的邊界條件及限制係藉由機器手臂控制器316及/或單元控制器10C基於疊棧單元10內之物件的位置所動態地決定。邊界條件之範例包括疊棧單元10的允許或限制機器手臂14運動之區域1570；而限制的範例係上述之範例，即疊棧單元10內的物件類型、排除區域1500-1502、棧板荷重結構PAL位置/姿態、基於棧板層內容物之機器手臂14運動加速度等。

當機器手臂控制器316由例如單元控制器10C接收指示棧板層816準製好拾取的信號時(圖17，方塊17202)，機器手臂控制器316及/或單元控制器10C決定機器手臂14路徑1580及軌跡1581(圖17，方塊17103)，用於將層卸棧工具99由初始位置(例如先前之拾取器棧板層的放置位置或任何另一合適之位置)運動至用於拾取頂部棧板層816的拾取位置(例如，圖15A-15D中所顯示之位置)。例如，基於機器手臂空間圖1599(其包括棧板層816影像資料)、所決定的邊界條件、及所決定之限制，機器手臂控制器316及/或單元控制器10C以任何合適的方式生成機器手臂路徑1580及軌跡1581。機器手臂14路徑1580及軌跡1581之決定可為迭代程序，以致最佳化機器手臂路徑1580及軌跡(例如，時間最佳化)，以便獨立於機器手臂14的初始姿態，執行由初始位置至層卸棧工具99之最佳化拾取位置的機器手臂14之最佳化運動(如本文所述)。機器手臂控制器316及/或單元控制器10C命令機器手臂14基於最佳化路徑1580和軌跡1581將層卸棧工具99定位至最佳化拾取位置，以致夾具22和24圍繞棧板層816(圖17，方塊17204)(看圖8A和8B)。

應注意的是，對於來自先前技術之大多數層卸棧工具、系統及方法，工具的定位僅取決於層之額定垂直位置。

然而，在材料處理行業中已知的是，產品18通常於棧板荷重PAL內藉由棧板層816或位於其上方之各層的重量所壓碎。對於將直接安置在棧板支撐件SPAL(看圖2)上之最後層卸棧，這當然尤其如此。因此，於機器手臂14的初始程式設計中使用之每一棧板層816的額定位置可導致層卸棧工具99之錯誤定位，而限制系統的能力以使棧板層816適當地卸棧。

在本揭示內容之態樣中，層卸棧工具99之頂部墊片28係與感測器888耦接，建構此感測器888以評估待拾取的棧板層816之頂部表面148的實際高度/位置，因此能夠更精確地定位層卸棧工具99。此增加之精度能夠使包括機器手臂14及層卸棧工具99的疊包系統更加有效，並減少產品損壞之可能性，或甚至避免不良定位阻止產品卸棧的案例。感測器可為呈類比雷射距離感測器或任何另一合適之距離決定感測器的形式。

降低頂部墊片28並將其定位於棧板上之頂部層上方(圖17，方塊17206)。機器手臂14將層卸棧工具99定位至要拾取的棧板層816之高度，如由視覺系統310影像資料所決定。已知頂部墊片28接觸棧板層816的上表面148，感測器888測量頂部墊片28之位置。機器手臂控制器316(及/或單元控制器10C)接著計算棧板層816的實際高度，並比較實際高度與如由視覺系統310影像資料所決定之層816的高度。如果實際高度(如藉由感測器888所決定)與如由視覺系統310影像資料所決定之層816的高度之間存在差異，則機器手臂控制器316據此調整層卸棧工具99位置。高度中的差異亦可傳遞至單元控制器10C，以便重新校準/微調視覺系統310，以便減小或最小化實際高度(如藉由感測器888所決定)與如由視覺系統310影像資料所決定之層816的高度之間的任何差異。

使用頂部墊片28決定棧板之頂部表面的實際高度代表證實棧板層816之頂部表面148的位置之健全方式。例如，即使產品18的蓋片被舉起或不正確地定位產品18，頂部墊片28之整體位置不受影響，且因此將提供有關棧板層816的實際高度之有價值且精確的資訊。當需要時，機器手臂14調整層卸棧工具99之高度(圖17，方塊17210)。

考慮每一棧板層816可由複數產品18所組成，經常發生一些產品18沒有面向棧板層816的外部之側面。根據一態樣，提供機構的組合，其允許夾具22-24充分夾緊產品18。例如，四夾具22-24使用於藉由啟動及控制氣動致動器56來壓縮每一側上之整個棧板層816，而不在水平方向上運動棧板層816(圖17，方塊17212)。然後，機器手臂14稍微舉起層卸棧工具99，以主要在位於棧板層816周邊的產品18之下表面8150(圖8B)與剛好位於下面的棧板層816之產品18的頂部表面之間創建一間隙(圖17，方塊17214)。然後發起水平簾幕26的閉合，以致水平簾幕插入棧板層816之下(圖17，方塊17216)。水平簾幕26的閉合係在圖9A-10B中說明。簾幕26之旋轉摩擦頭70有助於將產品18由夾緊的棧板層816運動在水平簾幕26上方。這更明確地允許產品18不位於棧板層816之周邊上且大致上僅藉由側面夾具22-24所部分地舉起，或有時候根本不舉起以在水平簾幕26上方運動。

藉由夾具22-24的壓力在產品18之垂直面上所產生的摩擦有時候會阻止產品18向上運動，以使水平簾幕26能夠於下方閉合而不會損壞產品18。當這發生時，側面夾具22-24上之壓力自動地減小，因此上述摩擦亦減小，因此有助於簾幕26的運動以舉起及拾取要被拾取之棧板層816的剩餘產品18。

藉由監控水平簾幕26之線性運動來調整夾具22-24的壓力上之變動(圖17，方塊17218)。如果產品18防止此運動，則水平簾幕26不能向前運動。當這發生時，可得出結論為至少一產品18阻擋運動。因此，藉由致動器56減小夾具22-24上的壓力(圖17，方塊17220)，以繼續在棧板層816上拾取所有產品18之過程。

根據另一態樣，監控簾幕26的線性運動，以便甚至當簾幕繼續運動時偵測其運動阻力。

當簾幕26完全閉合時(看圖10A-10B)，棧板層816係藉由層卸棧工具99所完全夾緊(圖17，方塊17222)，且機器手臂14運動具有所夾緊之棧板層816的層卸棧工具99，並將棧板層816傳送至出料位置(例如，輸送機150)(圖17，方塊17232)。視覺系統310於機器手臂14之放置循環期間將棧板荷重PAL(圖17，方塊17233)成像，用於決定要拾取的下一層之姿態、位置等。機器手臂14將棧板層816放置在出料輸送機150上(或另一合適的出料位置)(圖17，方塊17234)，並以方塊17202繼續棧板停用過程。

除了上述允許精確評估棧板荷重PAL之頂部棧板層816的位置之功能以外，頂部墊片28亦防止小產品18當水平簾幕26於下方運動時「彈出」棧板層816。例如，當棧板層816由小產品18所組成時，亦即具有降低高度的產品18，將發生產品18之此運動。頂部墊片28的重量足以防止小產品之「彈出」效果，而不會限制水平簾幕26進入其下方的能力。類似地，當由產品18下方移除水平簾幕26時，頂部墊片28防止小產品18「彈出」。

在一些態樣中，於棧板荷重PAL中之產品18的一些層之間提供滑托板277(圖2)。標準作法係具有在每一層疊包序列之間自動移除滑托板277的獨立裝置。此作法有效，但考慮獨立裝置之增加則相當昂貴。按照本揭示內容的各態樣，層卸棧工具設有部件，所述部件在使棧板層816卸棧之同時取回位於產品18的棧板層816上方之滑托板277。既然此層卸棧工具係類似於層卸棧工具99，且既然此進一步停用過程係類似於上述過程，為了簡潔之目的，將僅參考圖17來敘述它們之間的差別。

工具包括頂部墊片28，頂部墊片28包括吸盤(未示出)，以在棧板層816被卸棧之同時移除棧板層816上方的任何滑托板。當藉由層卸棧工具完全夾緊棧板層816時(圖17，方塊17222)，啟動吸盤(圖17，方塊17224)。向下面朝所夾緊之棧板層816、或上面所提及的相同之另一、例如雷射感測器(未示出)係使用於決定是否有附接至頂部墊片28的滑托板。當舉起機器手臂14並傳送棧板層816時，頂部墊片28係稍微舉起(圖17，方塊17226)。如果雷射感測器仍然偵測到物件之存在(圖17，方塊17228)，則這意指存在有於要卸棧的棧板層816上方之滑托板(圖17，方塊17229)，並在吸盤上保持真空(圖17，方塊17230)。然後，於將棧板層816放在出料輸送機150(圖17，方塊17232)或其他位置之後，機器手臂17使滑托板掉入貯存箱中(圖17，方塊17236)。相反地，如果感測器未偵測到任何東西，這意指在要卸棧的層上方沒有滑托板。在這種情況下，由吸盤移除真空，且一旦將先前之棧板層816放在出料輸送機150上，機器手臂14直接運動回以拾取棧板上的下一棧板層816。

參考圖3、8A-10B、15A-15D、及18，提供卸棧機10中之疊包箱子的方法。此方法包括在卸棧機10之棧板卸載站301處接收設置於棧板荷重層816中的箱子CU之棧板荷重PAL(代表棧板層PL1-PL5)(圖18，方塊1800)，每一棧板荷重層816係由並置在棧板荷重PAL的區域上方之共同水平面的超過一個之箱子CU所形成。提供機器手臂14(圖18，方塊1810)，於此機器手臂14係配備有疊包末端執行器99，其具有夾緊裝置800，所述夾緊裝置800建構來夾緊並隨之拾取至少一棧板荷重層816，以便將至少一棧板荷重層816由在棧板卸載站301處的棧板荷重PAL運送至輸出站333(其在一態樣中包括任何合適之輸送機150)。夾緊裝置800具有夾緊嚙合界面810，所述界面相對卸載端部執行器99界定用於至少一棧板荷重層816的預定層嚙合位置及定向(例如，於機器手臂坐標系或空間X、Y、Z、RX、RY、RZ中-看圖3，且在此中亦稱為機器手臂參考坐標系)，以便用夾緊裝置800可重複地執行至少一棧板荷重層816之捕獲及穩定固持。視覺系統310於棧板卸載站301對箱子CU的棧板荷重PAL成像，並獨立於機器手臂運動來生成至少一棧板荷重層816之頂部的至少一影像(圖18，方塊1820)。可操作地耦接至視覺系統310之控制器(例如機器手臂控制器16及/或單元控制器10C)由視覺系統310接收至少一影像，並相對夾緊嚙合界面810的預定層嚙合位置及定向，基於至少一棧板荷重層816之層位置及定向(圖18，方塊1830)的至少一影像來執行判定，其中控制器可操作地耦接至機器手臂14，以便定位夾緊裝置800並在夾緊嚙合界面810用夾緊裝置800捕獲並固持至少一棧板荷重層816。

按照本揭示內容之一或更多態樣，疊包機包含：

棧板卸載站，其建構用於承接設置在複數棧板荷重層中之箱子的棧板荷重，該等棧板荷重層之每一者於同一高度由在該棧板荷重區域上並置的超過一個箱子所形成；

機器手臂，其配備有疊包末端執行器，該疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取該等棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將該至少一棧板荷重層由在該棧板卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，該夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，該夾緊嚙合界面相對該疊包末端執行器界定用於該等棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用該夾緊裝置可重複地執行該等棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持；

視覺系統，其設置成便於在該棧板卸載站將箱子的棧板荷重成像，並建構成便於與機器手臂之運動獨立地生成該等棧板荷重層的至少一者之頂部的至少一影像；及

控制器，其可操作地耦接至該視覺系統，以便由該視覺系統接收該少一影像，並建構為基於該至少一影像相對該夾緊嚙合界面之預定層嚙合位置及定向執行該等棧板荷重層的至少一者之層位置及定向的判定，其中該控制器可操作地耦接至該機器手臂，以便用該夾緊裝置在該夾緊嚙合界面定位該夾緊裝置及捕獲並固持該等棧板荷重層之至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，預定層嚙合位置及定向提供夾緊嚙合界面之嚙合平面定向，且層位置及定向敘述棧板荷重層的至少一者之嚙合表面的平面度，並設置成便於與實質上橫跨棧板荷重層之至少一者的夾緊嚙合界面界接，且層位置及定向敘述在棧板荷重層的至少一者之嚙合表面與夾緊嚙合界面的平面定向之間於至少二正交方向中的平面錯位。

按照本揭示內容的一或更多態樣，視覺系統包含至少一與機器手臂獨立地安裝之照相機。

按照本揭示內容的一或更多態樣，至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與至少一照相機的每一其他照相機及機器手臂之預定參考坐標系的位置關係。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使所述至少一照相機之視野覆蓋由棧板荷重的最上方面朝上表面至棧板荷重之底部的棧板荷重。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在至少一照相機之視野內。

按照本揭示內容的一或更多態樣，疊包機包含：

棧板卸載站，其建構用於承接設置在複數棧板荷重層中之箱子的棧板荷重，所述棧板荷重層之每一者於同一高度由在棧板荷重區域上並置的超過一個箱子所形成；

機器手臂，其配備有疊包末端執行器，所述疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將至少一棧板荷重層由在卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，夾緊嚙合界面相對末端執行器界定用於棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用夾緊裝置可重複地執行棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持；

視覺系統，其設置成與機器手臂分開，以便在棧板卸載站將棧板荷重成像，並建構成便於生成由機器手臂運動解耦的棧板荷重層之至少一者的頂部之至少一影像；及

控制器，其建構為基於至少一影像執行夾緊裝置界面與棧板荷重層之至少一者的每一最頂部棧板層之間的位置及定向關係之判定。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器可操作地耦接至視覺系統，以便由視覺系統接收至少一影像。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器可操作地耦接至機器手臂，以便基於判定之關係相對每一最頂部棧板層定位夾緊裝置，並用夾緊裝置在嚙合界面捕獲及固持至少一層。

按照本揭示內容的一或更多態樣，判定之關係敘述每一最頂部層相對預定層嚙合位置的層位置及定向、及夾緊界面相對機器手臂之預定參考坐標系的定向。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器基於至少一影像來判定每一最頂部層之各自層位置及定向，並藉由比較各自層位置及定向與機器手臂的預定參考坐標系來執行判定關係之判定。

按照本揭示內容的一或更多態樣，各自層位置及定向敘述每一最頂部層之嚙合表面的平面度，嚙合表面設置成便於與實質上分別橫跨每一最頂部層之夾緊嚙合界面界接，且各自層位置及定向敘述在最頂部層的嚙合表面與夾緊嚙合之間的至少二正交方向中之平面錯位及中心點錯位的至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器建構為基於藉由機器手臂架構及限制機器手臂之預定參考坐標系中所敘述的疊包機之結構的至少一者所界定之機器手臂運動邊界條件，分別以每一最頂部層解決用於最佳夾緊嚙合的一平面錯位及中心點錯位之至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，視覺系統包含獨立於機器手臂來安裝之至少一照相機。

按照本揭示內容的一或更多態樣，將至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機與至少一照相機之每一其它照相機之各自照相機參考坐標系、及與機器手臂的預定參考坐標系之位置關係。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使所述至少一照相機之視野覆蓋由棧板荷重的最上方面朝上表面至棧板荷重之底部的棧板荷重。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在至少一照相機之視野內。

按照本揭示內容的一或更多態樣，提供在疊包機中對箱子進行卸棧的方法。所述方法包含：

於疊包機之棧板卸載站承接設置在複數棧板荷重層中的箱子之棧板荷重，所述棧板荷重層的每一者於同一高度由在棧板荷重區域上並置之超過一個箱子所形成；

提供機器手臂，所述機器手臂配備有疊包末端執行器，疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將至少一棧板荷重層由在棧板卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，夾緊嚙合界面相對疊包末端執行器界定用於棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用夾緊裝置可重複地執行棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持；

用視覺系統在棧板卸載站將箱子的棧板荷重成像，並與機器手臂運動獨立地生成棧板荷重層之至少一者的頂部之至少一影像；及

於可操作地耦接至視覺系統的控制器中由所述視覺系統接收至少一影像，並基於所述至少一影像相對夾緊嚙合界面之預定層嚙合位置及定向執行棧板荷重層的至少一者之層位置及定向的判定，其中控制器可操作地耦接至機器手臂，以便用夾緊裝置在夾緊嚙合界面定位夾緊裝置及捕獲並固持棧板荷重層之至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，預定層嚙合位置及定向提供夾緊嚙合界面之嚙合平面定向，且層位置及定向敘述棧板荷重層的至少一者之嚙合表面的平面度，並設置成便於與實質上橫跨棧板荷重層之至少一者的夾緊嚙合界面界接，且層位置及定向敘述在棧板荷重層的至少一者之嚙合表面與夾緊嚙合界面的平面定向之間於至少二正交方向中的平面錯位。

按照本揭示內容的一或更多態樣，視覺系統包含至少一與機器手臂獨立地安裝之照相機。

按照本揭示內容的一或更多態樣，至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與至少一照相機的每一其他照相機及機器手臂之預定參考坐標系的位置關係。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使至少一照相機之視野覆蓋由棧板荷重的最上方面朝上表面至棧板荷重之底部的棧板荷重。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在至少一照相機之視野內。

按照本揭示內容的一或更多態樣，提供在疊包機中對箱子進行卸棧之方法。所述方法包含：

於疊包機之棧板卸載站承接設置在複數棧板荷重層中的箱子之棧板荷重，棧板荷重層的每一者於同一高度由在棧板荷重區域上並置之超過一個箱子所形成；

提供機器手臂，所述機器手臂配備有疊包末端執行器，疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將至少一棧板荷重層由在卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，夾緊嚙合界面相對疊包末端執行器界定用於棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用夾緊裝置可重複地執行棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持；

用與機器手臂分開地設置的視覺系統在棧板卸載站將棧板荷重成像，並生成與機器手臂運動解耦之棧板荷重層的至少一者之頂部的至少一影像；及

利用疊包機之控制器，基於至少一影像，執行夾緊界面與棧板荷重層之至少一者的每一最頂部棧板層之間的位置及定向關係之判定。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器可操作地耦接至視覺系統，以便由視覺系統接收至少一影像。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器可操作地耦接至機器手臂，以便基於判定之關係相對每一最頂部棧板層定位夾緊裝置，並用夾緊裝置在嚙合界面捕獲及固持至少一層。

按照本揭示內容的一或更多態樣，判定之關係敘述每一最頂部層相對預定層嚙合位置的層位置及定向、及夾緊界面相對機器手臂之預定參考坐標系的定向。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器基於至少一影像來判定每一最頂部層之各自層位置及定向，並藉由比較各自層位置及定向與機器手臂的預定參考坐標系來執行判定關係之判定。

按照本揭示內容的一或更多態樣，各自層位置及定向敘述每一最頂部層之嚙合表面的平面度，嚙合表面設置成便於與實質上分別橫跨每一最頂部層之夾緊嚙合界面界接，且各自層位置及定向敘述在最頂部層的嚙合表面與夾緊嚙合之間的至少二正交方向中之平面錯位及中心點錯位的至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，控制器基於藉由機器手臂架構及限制機器手臂之預定參考坐標系中所敘述的疊包機之結構的至少一者所界定之機器手臂運動邊界條件，分別以每一最頂部層解決用於最佳夾緊嚙合的一平面錯位及中心點錯位之至少一者。

按照本揭示內容的一或更多態樣，視覺系統包含獨立於機器手臂來安裝之至少一照相機。

按照本揭示內容的一或更多態樣，將至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機與至少一照相機之每一其它照相機之各自照相機參考坐標系、及與機器手臂的預定參考坐標系之位置關係。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使所述至少一照相機之視野覆蓋由棧板荷重的最上方面朝上表面至棧板荷重之底部的棧板荷重。

按照本揭示內容的一或更多態樣，設置至少一照相機，致使棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在至少一照相機之視野內。

應理解，以上敘述僅係本揭示內容的態樣之說明。於不脫離本揭示內容的態樣之情況下，那些熟諳本技術領域的人員可設計出諸多替代及修改。據此，本揭示內容之態樣係意欲涵蓋落在所附請求項的範圍內之所有此等替代、修改及差異。再者，於互不相同的附屬或獨立請求項中陳述不同特徵之單純事實並未指示不能有利地使用這些特徵的組合，而此一組合仍保留在本揭示內容之態樣的範圍內。

10:疊棧機單元 10A:疊棧機/卸棧機單元 10B:疊棧機/卸棧機單元 10C:單元控制器 12:機器手臂 14:自動箱子操縱器 16:機器手臂控制器 17:機器手臂 18:產品 20:框架 22:夾具 23:夾具 24:夾具 26:簾幕 28:頂部墊片 28P:平面 30:壁面 31C:照相機 32:壁面 34:底部矩形部分 36:底部矩形部分 38:三角形部分 40:三角形部分 42:中空管 43:軌道 44:中空管 45:孔洞 46:安裝托架 48:安裝組件 50:安裝組件 52:托架 54:條棒 56:致動器 58:本體 60:桿棒 62:輥子 63:轂部 64:軌道 66:底部邊緣 68:弓形部分 70:旋轉頭 72:致動器 74:本體 76:桿棒 78:安裝托架 79:軌道 80:摩擦元件 82:輥子 84:側鏈 85:鏈條 86:驅動鏈輪 87:傳動鏈輪 88:傳動鏈輪 90:驅動器 92:端部輥子 99:末端執行器 99C:中心 100:儲存及取回系統 100WS:配送設施 102:軸桿 104:軸桿 106:軸桿 108:軸桿 110:運送機器手臂 112:連桿元件 114:軸桿滑輪 116:軸桿滑輪 118:軸桿滑輪 120:軸桿滑輪 122:頂部墊片線性致動器 124:滑輪組件 126:纜線 128:纜線 130:儲存結構陣列 130A:儲存/拾取走道 130B:傳送平台 130SL:儲存位置 132:纜線 134:支撐托架 136:附接件 138:支撐件 140:中間滑輪 142:箱子單元檢查單元 144:中間滑輪 146:致動器的桿棒 148:頂部/表面 150:進/出箱子輸送機 150A:進/出箱子輸送機 150B:進/出箱子輸送機 150C:進/出箱子輸送機 160:出料傳送站 170:進給傳送站 175:棧板荷重進 175C:棧板輸送機 180:棧板荷重出 180C:棧板輸送機 199:堆棧管理系統 199C:控制器 200:預定水平面 250:棧板荷重 277:滑托板 301:棧板卸載/裝載站 301C1:照相機 301C2:照相機 301C3:照相機 301CN:中心 310:視覺系統 310C:照相機 310C1:照相機 310C2:照相機 310C3:照相機 310C4:照相機 310C5:照相機 310C6:照相機 316:機器手臂控制器 333:輸出站 387L1:直立水平面 387L2:直立水平面 398:安全停止路徑 399:拾取/放置路徑 800:夾緊裝置 810:夾緊嚙合界面 816:棧板荷重層 816C:中心 888:感測器 1200:平面 1210:嚙合表面 1270:單點雲 1300:校準定位器 1310:幾何形狀 1311:幾何形狀 1312:幾何形狀 1313:幾何形狀 1314:幾何形狀 1315:幾何形狀 1316:幾何形狀 1317:幾何形狀 1318:幾何形狀 1319:幾何形狀 1500:排除區域 1501:排除區域 1502:排除區域 1520:夾緊裝置區域 1570:區域 1571:物件 1580:拾取/放置路徑 1581:軌跡 1599:機器手臂空間圖 1601:棧板層 1602:棧板層 1603:棧板層 5100:墊片致動組件 6100:墊片固持器輪子 6110:輪子 8150:下表面 C1~C36:角落 CU:棧板荷重物品單元 Ip:箱子輸入路徑 Op:箱子輸出路徑 PAL:箱子棧板荷重 PC1~PC4:棧板層角落 PL1~PL5:層 SL1-Sn:堆疊 SPAL:棧板支撐件 RPAL:棧板荷重構建結構 CUF:箱子單元

結合附圖，在下面敘述中說明本揭示內容的上述態樣及其他特徵，其中：

[圖1]係按照本揭示內容之態樣的配送設施之示意圖；

[圖2]係按照本揭示內容的態樣之棧板荷重的示意圖；

[圖3]係按照本揭示內容之態樣的圖1之配送設施的疊棧機/卸棧機單元之示意性立體圖，此疊棧機/卸棧機單元具有視覺系統及設有分層卸棧工具的機器手臂；

[圖4]係圖3之分層卸棧工具的頂部立體圖；

[圖5]係圖3之分層卸棧工具的頂部平面圖；

[圖6]係圖3之分層卸棧工具的分解立體圖，而未顯示分層卸棧工具之大部分框架。

[圖7]係圖3的分層卸棧工具之框架的一部分及簾幕致動組件之頂部立體圖；

[圖8A及8B]分別係圖3的分層卸棧工具之頂部及底部立體圖，顯示於適當位置夾持整個棧板層；

[圖9A及9B]分別係類似於圖8A及8B的立體圖，顯示將壓力施加在棧板層及局部閉合之簾幕上的圖3之分層卸棧工具的夾具；

[圖10A及10B]分別係類似於圖8A及8B之立體圖，顯示圖3的分層卸棧工具之夾具已釋放在棧板層及完全閉合的簾幕上之一些壓力；

[圖11A-11F]係用於按照本揭示內容的態樣之圖3的疊棧機單元之視覺系統的照相機視野之示意性立體圖；

[圖12]係藉由按照本揭示內容的態樣之圖3的疊棧機單元之視覺系統所捕獲的示例性影像；

[圖13A]係用於按照本揭示內容的態樣之圖3的視覺系統之示例性校準卡夾/固定裝置；

[圖13B]係藉由按照本揭示內容的態樣之視覺系統所捕獲的圖13A之校準卡夾/固定裝置的示例性影像；

[圖14]係按照本揭示內容之態樣的方法之示例性流程圖；

[圖15A-15D]說明圖3的分層卸棧工具相對將按照本揭示內容之態樣拾取的棧板層之示例性位置；

[圖16A-16C]係按照本揭示內容的態樣之可藉由圖3的分層卸棧工具拾取之示例性棧板層組構；

[圖17]係按照本揭示內容的態樣之方法的示例性流程圖；及

[圖18]係按照本揭示內容之態樣的方法之示例性流程圖。

10:疊棧機單元

10A:疊棧機/卸棧機單元

10C:單元控制器

12:機器手臂

14:自動箱子操縱器

99:末端執行器

150:進/出箱子輸送機

301:棧板卸載/裝載站

310:視覺系統

310C:照相機

310C1:照相機

310C2:照相機

310C3:照相機

310C5:照相機

316:機器手臂控制器

333:輸出站

387L1:直立水平面

387L2:直立水平面

398:安全停止路徑

399:拾取/放置路徑

816:棧板荷重層

1580:拾取/放置路徑

1581:軌跡

CUF:箱子單元

PAL:箱子棧板荷重

RPAL:棧板荷重構建結構

Claims (34)

1. 一種疊包機，包含： 棧板卸載站，其建構用於承接設置在複數棧板荷重層中之箱子的棧板荷重，該等棧板荷重層之每一者於同一高度由在該棧板荷重區域上並置的超過一個箱子所形成； 機器手臂，其配備有疊包末端執行器，該疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取該等棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將該至少一棧板荷重層由在該棧板卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，該夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，該夾緊嚙合界面相對該疊包末端執行器界定用於該等棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用該夾緊裝置可重複地執行該等棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持； 視覺系統，其設置成便於在該棧板卸載站將箱子的棧板荷重成像，並建構成便於與機器手臂之運動獨立地生成該等棧板荷重層的至少一者之頂部的至少一影像；及 控制器，其可操作地耦接至該視覺系統，以便由該視覺系統接收該至少一影像，並建構為基於該至少一影像相對該夾緊嚙合界面之預定層嚙合位置及定向執行該等棧板荷重層的至少一者之層位置及定向的判定，其中該控制器可操作地耦接至該機器手臂，以便用該夾緊裝置在該夾緊嚙合界面定位該夾緊裝置及捕獲並固持該等棧板荷重層之至少一者。
2. 如請求項1的疊包機，其中該預定層嚙合位置及定向提供該夾緊嚙合界面之嚙合平面定向，且該層位置及定向敘述該等棧板荷重層的至少一者之嚙合表面的平面度，並設置成便於與實質上橫跨該等棧板荷重層之至少一者的夾緊嚙合界面界接，且該層位置及定向敘述在該等棧板荷重層的至少一者之嚙合表面與該夾緊嚙合界面的平面定向之間於至少二正交方向中的平面錯位。
3. 如請求項1的疊包機，其中該視覺系統包含至少一與該機器手臂獨立地安裝之照相機。
4. 如請求項3的疊包機，其中該至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對該公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與該至少一照相機的每一其他照相機及與該機器手臂之預定參考坐標系的位置關係。
5. 如請求項3的疊包機，其中設置該至少一照相機，致使該至少一照相機之視野覆蓋由該棧板荷重的最上方面朝上表面至該棧板荷重之底部的棧板荷重。
6. 如請求項3的疊包機，其中設置該至少一照相機，致使該等棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在該至少一照相機之視野內。
7. 一種疊包機，包含： 棧板卸載站，其建構用於承接設置在複數棧板荷重層中之箱子的棧板荷重，該等棧板荷重層之每一者於同一高度由在該棧板荷重區域上並置的超過一個箱子所形成； 機器手臂，其配備有疊包末端執行器，該疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取該等棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將該至少一棧板荷重層由在該卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，該夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，該夾緊嚙合界面相對該末端執行器界定用於該等棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用該夾緊裝置可重複地執行該等棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持； 視覺系統，其設置成與該機器手臂分開，以便在該棧板卸載站將該棧板荷重成像，並建構成便於生成由機器手臂運動解耦的該等棧板荷重層之至少一者的頂部之至少一影像；及 控制器，其建構為基於該至少一影像執行該夾緊裝置界面與該等棧板荷重層之至少一者的每一最頂部棧板層之間的位置及定向關係之判定。
8. 如請求項7的疊包機，其中該控制器可操作地耦接至該視覺系統，以便由該視覺系統接收該至少一影像。
9. 如請求項7的疊包機，其中該控制器可操作地耦接至該機器手臂，以便基於該判定之關係相對每一最頂部棧板層定位該夾緊裝置，並用該夾緊裝置在該嚙合界面捕獲及固持該至少一層。
10. 如請求項7的疊包機，其中該判定之關係敘述每一最頂部層相對該預定層嚙合位置的層位置及定向、及該夾緊界面相對該機器手臂之預定參考坐標系的定向。
11. 如請求項7的疊包機，其中該控制器基於該至少一影像來判定每一最頂部層之各自層位置及定向，並藉由比較該各自層位置及定向與該機器手臂的預定參考坐標系來執行該判定關係之判定。
12. 如請求項11的疊包機，其中該各自層位置及定向敘述每一最頂部層之嚙合表面的平面度，該嚙合表面設置成便於與實質上分別橫跨每一最頂部層之夾緊嚙合界面界接，且該各自層位置及定向敘述在最頂部層的嚙合表面與該夾緊嚙合之間的至少二正交方向中之平面錯位及中心點錯位的至少一者。
13. 如請求項12的疊包機，其中該控制器建構為基於藉由機器手臂架構及限制該機器手臂之預定參考坐標系中所敘述的疊包機之結構的至少一者所界定之機器手臂運動邊界條件，分別以每一最頂部層解決用於最佳夾緊嚙合的至少該一平面錯位及該中心點錯位。
14. 如請求項7的疊包機，其中該視覺系統包含獨立於該機器手臂來安裝之至少一照相機。
15. 如請求項14的疊包機，其中將該至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對該公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與該至少一照相機之每一其它照相機、及與該機器手臂的預定參考坐標系之位置關係。
16. 如請求項14的疊包機，其中設置該至少一照相機，致使該至少一照相機之視野覆蓋由該棧板荷重的最上方面朝上表面至該棧板荷重之底部的棧板荷重。
17. 如請求項14的疊包機，其中設置該至少一照相機，致使該等棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在該至少一照相機之視野內。
18. 一種在疊包機中對箱子進行卸棧的方法，該方法包含： 於該疊包機之棧板卸載站承接設置在複數棧板荷重層中的箱子之棧板荷重，該等棧板荷重層的每一者於同一高度由在該棧板荷重區域上並置之超過一個箱子所形成； 提供機器手臂，該機器手臂配備有疊包末端執行器，該疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取該等棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將該至少一棧板荷重層由在該棧板卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，該夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，該夾緊嚙合界面相對該疊包末端執行器界定用於該等棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用該夾緊裝置可重複地執行該等棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持； 用視覺系統在該棧板卸載站將箱子的棧板荷重成像，並與機器手臂運動獨立地生成該等棧板荷重層之至少一者的頂部之至少一影像；及 於可操作地耦接至該視覺系統的控制器中由該視覺系統接收該至少一影像，並基於該至少一影像相對該夾緊嚙合界面之預定層嚙合位置及定向執行該等棧板荷重層的至少一者之層位置及定向的判定，其中該控制器可操作地耦接至該機器手臂，以便用該夾緊裝置在該夾緊嚙合界面定位該夾緊裝置及捕獲並固持該等棧板荷重層之至少一者。
19. 如請求項18的方法，其中該預定層嚙合位置及定向提供該夾緊嚙合界面之嚙合平面定向，且該層位置及定向敘述該等棧板荷重層的至少一者之嚙合表面的平面度，並設置成便於與實質上橫跨該等棧板荷重層之至少一者的夾緊嚙合界面界接，且該層位置及定向敘述在該等棧板荷重層的至少一者之嚙合表面與該夾緊嚙合界面的平面定向之間於至少二正交方向中的平面錯位。
20. 如請求項18的方法，其中該視覺系統包含至少一與該機器手臂獨立地安裝之照相機。
21. 如請求項20的方法，其中該至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對該公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與該至少一照相機的每一其他照相機及與該機器手臂之預定參考坐標系的位置關係。
22. 如請求項20的方法，其中設置該至少一照相機，致使該至少一照相機之視野覆蓋由該棧板荷重的最上方面朝上表面至該棧板荷重之底部的棧板荷重。
23. 如請求項20的方法，其中設置該至少一照相機，致使該等棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在該至少一照相機之視野內。
24. 一種在疊包機中對箱子進行卸棧的方法，該方法包含： 於該疊包機之棧板卸載站承接設置在複數棧板荷重層中的箱子之棧板荷重，該等棧板荷重層的每一者於同一高度由在該棧板荷重區域上並置之超過一個箱子所形成； 提供機器手臂，該機器手臂配備有疊包末端執行器，該疊包末端執行器具有建構來以此夾緊並拾取該等棧板荷重層之至少一者的夾緊裝置，以便將該至少一棧板荷重層由在該卸載站之棧板荷重處運送至輸出站，該夾緊裝置具有夾緊嚙合界面，該夾緊嚙合界面相對該疊包末端執行器界定用於該等棧板荷重層的至少一者之預定層嚙合位置及定向，以便用該夾緊裝置可重複地執行該等棧板荷重層的至少一者之捕獲及穩定固持； 用與該機器手臂分開地設置的視覺系統在該棧板卸載站將該棧板荷重成像，並生成與機器手臂運動解耦之該等棧板荷重層的至少一者之頂部的至少一影像；及 利用該疊包機之控制器，基於該至少一影像，執行該夾緊界面與該等棧板荷重層之至少一者的每一最頂部棧板層之間的位置及定向關係之判定。
25. 如請求項24的方法，其中該控制器可操作地耦接至該視覺系統，以便由該視覺系統接收該至少一影像。
26. 如請求項24的方法，其中該控制器可操作地耦接至該機器手臂，以便基於該判定之關係相對每一最頂部棧板層定位該夾緊裝置，並用該夾緊裝置在該嚙合界面捕獲及固持該至少一層。
27. 如請求項24的方法，其中該判定之關係敘述每一最頂部層相對該預定層嚙合位置的層位置及定向、及該夾緊界面相對該機器手臂之預定參考坐標系的定向。
28. 如請求項24的方法，其中該控制器基於該至少一影像來判定每一最頂部層之各自層位置及定向，並藉由比較該各自層位置及定向與該機器手臂的預定參考坐標系來執行該判定關係之判定。
29. 如請求項28的方法，其中該各自層位置及定向敘述每一最頂部層之嚙合表面的平面度，該嚙合表面設置成便於與實質上分別橫跨每一最頂部層之夾緊嚙合界面界接，且該各自層位置及定向敘述在最頂部層的嚙合表面與該夾緊嚙合之間的至少二正交方向中之平面錯位及中心點錯位的至少一者。
30. 如請求項29的方法，其中該控制器基於藉由機器手臂架構及限制該機器手臂之預定參考坐標系中所敘述的疊包機之結構的至少一者所界定之機器手臂運動邊界條件，分別以每一最頂部層解決用於最佳夾緊嚙合的至少該一平面錯位及該中心點錯位。
31. 如請求項24的方法，其中該視覺系統包含獨立於該機器手臂來安裝之至少一照相機。
32. 如請求項31的方法，其中將該至少一照相機之每一者校準為公共照相機校準參考結構，且其中對該公共照相機校準參考結構的校準敘述每一各自照相機之各自照相機參考坐標系與該至少一照相機之每一其它照相機、及與該機器手臂的預定參考坐標系之位置關係。
33. 如請求項31的方法，其中設置該至少一照相機，致使該至少一照相機之視野覆蓋由該棧板荷重的最上方面朝上表面至該棧板荷重之底部的棧板荷重。
34. 如請求項31的方法，其中設置該至少一照相機，致使該等棧板荷重層之每一者的最上方面朝上表面係在該至少一照相機之視野內。

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