TW202246019A - 機器人托盤夾持器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種機器人末端執行器。該末端執行器經組態以在沒有來自另一機器人之幫助的情況下抓取、移動及放置一或多個物體。該末端執行器包含：一橫向部件，其經組態以耦合至一機器人手臂；一被動側部件，其在一第一遠端處實質上剛性地耦合至該橫向部件且經組態以與一待抓取物體之一第一側上之一第一凹部機械地接合；及一主動側部件，其在與該第一遠端相對之一第二遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與該待抓取物體之一第二側上之一第二凹部機械地接合，該待抓取物體之該第二側與該第一側相對。該被動側部件及該主動側部件各自包含一結構，且該被動側部件及該主動側部件上之該結構具有不同輪廓。

Description

機器人托盤夾持器

在特定倉儲及類似操作中，可執行在本文中有時被稱為「生產線齊套揀貨(line kitting)」之一組任務以組裝經堆疊物品托盤以進行進一步分配，諸如遞送至一零售點。可接收含有相同類型之物品之托盤之堆疊，且可自各自具有一對應類型之物品之托盤之不同均質堆疊抽取托盤以組裝一混合托盤堆疊以例如發送至一給定目的地。

例如，一麵包房可烘焙不同類型之產品且可各自用一對應均質類型之產品(諸如一特定類型之麵包或其他烘焙食品)填充可堆疊托盤。托盤堆疊可由麵包房提供至例如一配送中心。一個堆疊可包含盛放切片白麵包片之托盤，另一堆疊可具有盛放全麥麵包片之托盤、盛放藍莓杯子蛋糕包裝之又一托盤等。可自各種堆疊抽取托盤以組裝一(可能)混合托盤堆疊。例如，可組裝六個白麵包托盤、三個全麥托盤及一個藍莓杯子蛋糕托盤之一堆疊以例如遞送至一零售商店。

雖然以上實例涉及不同類型之烘焙食品之托盤，但在其他生產線齊套揀貨操作中，可堆疊托盤可盛放其他產品。

在一典型方法中，托盤係由人類工人處置。托盤可包含手柄以使一人類工人能夠抓取並移動托盤(例如，藉由將工人之手放置於手柄上或手柄中)。人類工人之此工作可引起疲勞或受傷，可需要大量時間來完成，且可能容易出錯。

對其他申請案之交叉參考

本申請案主張於2021年4月16日申請之標題為ROBOTIC TRAY GRIPPER之美國臨時專利申請案第63/175,784號之優先權，該案針對所有目的以引用的方式併入本文中。

本發明可以許多方式來實施，包含作為一程序；一設備；一系統；一物質組合物；體現於一電腦可讀儲存媒體上之一電腦程式產品；及/或一處理器，諸如經組態以執行儲存於一記憶體上及/或由該記憶體提供之指令的一處理器，該記憶體耦合至該處理器。在本說明書中，此等實施方案或本發明可採取之任何其他形式可被稱為技術。一般而言，在本發明之範疇內，可更改所揭示程序之步驟之順序。除非另有陳述，否則被描述為經組態以執行一任務之一組件(諸如一處理器或一記憶體)可實施為暫時經組態以在一給定時間執行該任務之一通用組件或經製造以執行該任務之一特定組件。如本文中所使用，術語「處理器」係指經組態以處理資料(諸如電腦程式指令)之一或多個裝置、電路及/或處理核心。

在下文連同繪示本發明之原理之附圖一起提供對本發明之一或多項實施例之一詳細描述。本發明係結合此等實施例進行描述，但本發明不限於任何實施例。本發明之範疇僅由發明申請專利範圍限制且本發明涵蓋許多替代例、修改及等效物。在以下描述中闡述許多具體細節以提供本發明之透徹理解。出於實例目的提供此等細節且可在不具有此等具體細節之一些或全部之情況下根據發明申請專利範圍來實踐本發明。為清楚起見，並未詳細描述與本發明有關之技術領域中已知之技術材料，使得不會不必要地使本發明不清楚。

揭示一種自主之托盤處置生產線齊套揀貨機器人。在各項實施例中，如本文中所揭示之一生產線齊套揀貨機器人包含具有如本文中所揭示之包括用以抓取一物品托盤之結構之一末端執行器的一機器人手臂。在各項實施例中，一或多個此等機器人可一起在一單一工作區中操作以自源堆疊抓取托盤並將其等單獨地或成組地移動至根據發票、載貨單或指示需要組裝之輸出堆疊之其他輸入資料組裝的目的地堆疊。在一些實施例中，如本文中所揭示之兩個或更多個機器人可在相同軌或其他運輸結構上操作。操作經協調以避免碰撞且高效利用所有機器人以完成一組完整的生產線齊套揀貨任務，諸如根據輸入資訊(諸如發票、載貨單等)組裝各自具有一對應托盤混合之複數個輸出堆疊。

各項實施例包含一種待包括於一機器人手臂中或連接至該機器人手臂以抓取、移動及放置一或多個托盤之末端執行器裝置(在本文中亦被稱為一末端執行器)。該末端執行器包括：(i)一橫向部件，其經組態以附接至一機器人手臂之一自由移動端；(ii)一被動側部件，其在一第一遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與一托盤之一第一側上之一第一結構機械地接合；(iii)一主動側部件，其在與該第一遠端相對之一第二遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與在與該托盤之該第一側相對之該托盤之一第二側上的一第二結構機械地接合；及(iv)一主動側致動裝置，其包括耦合至該橫向部件之一固定元件及在該主動側部件之一上端處或附近耦合至該主動側部件之一主動元件，使得該主動側致動裝置之致動使該主動元件移動而引起該主動側部件繞一旋轉軸旋轉至其中該主動側部件實質上平行於該橫向側部件之一位置中。在一些實施例中，被動側部件包括經組態以接合包括於第一結構中之一孔、一凹部或一把手之一被動側結構，且主動側部件包括經組態以接合包括於第二結構中之一孔、一凹部或一把手之一主動側結構。在一些實施例中，被動側結構之一第一輪廓不同於主動側結構之一第二輪廓。

各項實施例包括一種托盤處置機器人系統。該托盤處置機器人系統包括：(i)一記憶體，其經組態以儲存指示一組待組裝輸出堆疊之資料，各輸出堆疊包含一組相關聯托盤；及(ii)一處理器，其耦合至該記憶體且經組態以控制一或多個機器人之操作，該一或多個機器人各自經組態以根據一計劃一次抓取、移動及放置一或多個托盤，以反覆地自源托盤堆疊拾取托盤並組裝該組輸出堆疊，包含藉由透過將自一或多個對應源堆疊拾取之托盤連續地放置於輸出堆疊上來構建各輸出堆疊。機器人之各者包括一機器人手臂及經組態以在沒有來自另一機器人之幫助的情況下抓取、移動及放置一或多個托盤之一托盤處置末端執行器。該末端執行器包括：(i)一橫向部件，其經組態以附接至一機器人手臂之一自由移動端；(ii)一被動側部件，其在一第一遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與一托盤之一第一側上之一第一結構機械地接合；(iii)一主動側部件，其在與該第一遠端相對之一第二遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與在與該托盤之該第一側相對之該托盤之一第二側上的一第二結構機械地接合；及(iv)一主動側致動裝置，其包括耦合至該橫向部件之一固定元件及在該主動側部件之一上端處或附近耦合至該主動側部件之一主動元件，使得該主動側致動裝置之致動使該主動元件移動而引起該主動側部件繞一旋轉軸旋轉至其中該主動側部件實質上平行於該橫向側部件之一位置中。在一些實施例中，被動側部件包括經組態以接合包括於第一結構中之一孔、一凹部或一把手之一被動側結構，且主動側部件包括經組態以接合包括於第二結構中之一孔、一凹部或一把手之一主動側結構。在一些實施例中，被動側結構之一第一輪廓不同於主動側結構之一第二輪廓。

各項實施例包含一種機器人末端執行器。該機器人末端執行器包含：一橫向部件，其經組態以耦合至一機器人手臂；一被動側部件，其在一第一遠端處實質上剛性地耦合至該橫向部件且經組態以與一待抓取物體之一第一側上之一第一凹部機械地接合；及一主動側部件，其在與該第一遠端相對之一第二遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與該待抓取物體之一第二側上之一第二凹部機械地接合，該待抓取物體之第二側與第一側相對。被動側部件包括經組態以插入至第一凹部中之一被動側結構。主動側部件包括經組態以插入至第二凹部中之一主動側結構。被動側結構之一第一輪廓不同於主動側結構之一第二輪廓。

在各項實施例中，如本文中所揭示之一托盤處置機器人系統包含由多個機器人佔用之一單軌系統，該多個機器人協調含有經包裝食品或任何其他商品或其他物品之托盤之履行。托盤可以各種高度之堆疊到達且以各種定向堆疊。在一些實施例中，系統被劃分成兩個側：均質堆疊進入之一輸入側；及專用於各種客戶及/或其他目的地且例如藉由基於一訂單清單齊套揀貨來自輸入側之各種產品而形成的一輸出側。

在一些實施例中，多個機器人在相同軌或其他運輸系統上操作。例如，兩個或更多個機器人可在相同軌系統上操作。各機器人獨立於各其他機器人安裝於可在機器人控制下沿著軌移動之一底盤上。機器人彼此瞭解且協調其等之運動以最佳化訂單履行。各機器人可使用經設計以抓取托盤之一單托盤夾持器。替代地，一機器人可使用經設計以一次抓取複數個托盤之一托盤夾持器。在各項實施例中，夾持器係模組化的且可適用於多種不同托盤。

各項實施例結合抓取、移動及放置一或多個托盤改良一末端執行器之控制。末端執行器包含用於改良對末端執行器之至少部分之一位置之偵測及/或關於抓取一托盤之偵測的一組感測器。例如，包括於一被動側部件(在本文中亦被稱為一被動手臂)中之一或多個感測器及/或包括於一主動側部件(在本文中亦被稱為一主動手臂)中之一或多個感測器係結合偵測一托盤是否由末端執行器抓取而使用，或以其他方式判定末端執行器(或被動手臂之至少部分或主動手臂之至少部分)相對於一托盤之一位置。

圖1A係繪示一機器人生產線齊套揀貨系統之一實施例之一方塊圖。在所展示之實例中，系統100包含沿著在此實例中自一輸入端108 (分級及裝載區域)進給之一輸入堆疊輸送工具(例如，輸送工具106)移動的源托盤堆疊102及104。在此實例中，源托盤堆疊102及104之各者被展示為堆疊於一輪式推車或底盤上。在各項實施例中，源托盤堆疊102及104可被人工推動至輸送工具106上，輸送工具106可為經組態以使源托盤堆疊102及104前進通過由輸送工具106界定之工作區的一輸送帶或其他結構。在一些實施例中，源托盤堆疊於其上之底盤或其他底座結構可為自推進的。在一些實施例中，可在機器人控制下使源托盤堆疊102及104前進通過/經過輸送工具106。例如，可控制源托盤堆疊102及104前進經過/通過輸送工具106之速度及時間以促進自源托盤堆疊102及104高效地抓取托盤。

在所展示之實例中，一單一軌(例如，軌110)沿著輸送工具106之一個長側安置。在此實例中，兩個機器人(一個包括機器人手臂112且另一個包括機器人手臂114)彼此獨立地可移動地安裝於軌110上。例如，各機器人手臂112、114可安裝於沿著軌110行駛之一自推進底盤上。在此實例中，各機器人手臂112、114終止於一托盤處置末端執行器(例如，末端執行器116、118)。在一些實施例中，末端執行器116及/或118實施圖3A至圖3D之末端執行器300、圖5A至圖5C之末端執行器300、圖6A至圖6E之末端執行器600、圖8A至圖8B之末端執行器800及/或圖12之末端執行器1204。

在各項實施例中，托盤處置末端執行器(例如，末端執行器116或118)係在機器人控制下操作以自一源托盤堆疊102、104抓取一或多個托盤。如圖1A中所展示，各末端執行器116、118包含附接至機器人手臂112、114之端部之一橫向部件。一側部件安裝於橫向部件之各端上。如所展示，在各項實施例中，側部件之至少一者在機器人控制下打開或閉合以能夠抓取(藉由閉合側部件)或釋放(藉由打開側部件)一托盤。

在各項實施例中，各末端執行器116、118包含一個非移動(「被動」)側部件及一個可移動(「主動」)側部件。在此實例中，可移動或「主動」側部件擺動打開(展示末端執行器116之位置)以例如能夠將末端執行器放置於適當位置中以抓取一或多個托盤，且擺動閉合(展示末端執行器118之位置)以例如完成一或多個托盤之抓取。在各項實施例中，一機器人控制系統(例如，控制機器人手臂112、114之一電腦，諸如控制電腦128)控制末端執行器以諸如結合抓取或釋放一托盤來致動末端執行器之打開/閉合。機器人控制系統至少部分基於工作區之影像資料及/或包括於對應末端執行器中(或連接至對應末端執行器)之一或多個感測器來控制末端執行器。在一些實施例中，包括於對應末端執行器中(或連接至對應末端執行器)之一或多個感測器經組態以：(i)獲得指示末端執行器之一抓取機構(例如，一主動部件)是否處於一打開位置或一閉合位置中之資訊；(ii)獲得指示抓取機構打開之一程度之資訊；(iii)獲得指示托盤(或相對於托盤之末端執行器)何時處於末端執行器經控制以使末端執行器之至少一個側(例如，一被動部件或包括於該被動部件上之一結構)與包括於一托盤(例如，所抓取之一托盤)之一側中之一孔、一凹部或一把手接合之一位置中的資訊；(iv)獲得指示托盤(或相對於托盤之末端執行器)何時處於末端執行器(例如，一被動部件或包括於被動部件上之一結構)與包括於一托盤之側中之孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊；及/或(v)獲得指示抓取機構是否閉合或以其他方式與托盤接合之資訊。

在各項實施例中，各末端執行器116、118在各側部件上包含具一大小及形狀之一或多個突出部或類似結構，使得突出部等配合至待抓取(若干)托盤之側中之孔或其他開口中且在各項實施例中可在機器人控制下滑動至該等孔或其他開口中。例如，在一些實施例中，側部件之內面上之突出部(在本文中有時被稱為「拇指狀件(thumb)」)可嵌入至(slotted into)一托盤之相對側上之手柄(例如，經設計大小以容納一人手之孔)中，如下文更充分描述及繪示。

在各項實施例中，各自機器人手臂112、114同時完全自主地操作以自源托盤堆疊102、104拾取托盤並將其等放置於在與輸送工具106及源托盤堆疊102、104相對之軌110之一側上之一目的地托盤堆疊組裝區域中的目的地托盤堆疊(諸如目的地托盤堆疊120、122)上。在各項實施例中，可根據發票、載貨單、訂單或其他資訊來組裝目的地托盤堆疊。例如，對於複數個實體目的地(例如，零售商店)之各者，藉由自各自源托盤堆疊102、104選擇托盤並將其等堆疊於一對應目的地托盤堆疊120、122上來構建與該目的地相關聯之一目的地堆疊(例如，根據由目的地所下之一訂單)。如由箭頭124指示，可自目的地托盤堆疊組裝區域移除完成之目的地托盤堆疊120、122以例如放置於卡車、軌道車、貨櫃上等，以用於遞送至另一目的地，諸如一零售商店。

進一步參考圖1A，在所展示之實例中，在系統100中包含經組態以與構成系統100之機器人元件無線通信之一控制電腦128，在各項實施例中，該等機器人元件包含下列一或多者：輸送工具106；源托盤堆疊102、104堆疊於其上之輪式底盤(若為自推進的)；機器人手臂112、114及/或機器人手臂112、114在其上安裝於軌110上之各自底盤；及機器人控制之托盤處置末端執行器(例如，末端執行器116、118)。在各項實施例中，機器人元件係由控制電腦128基於輸入資料(諸如發票、訂單及/或載貨單資訊)以及輸入狀態資訊(諸如指示哪些源托盤堆疊包含哪一產品類型及/或數量之庫存資料)予以控制。

在各項實施例中，源托盤堆疊102、104可插入至輸送工具106之輸入端108處之一閘或其他入口/控制結構中。輸送工具106可包括使源托盤堆疊102、104沿著軌110移動以最佳化處理量且最小化機器人位移(例如，藉由最小化機器人手臂112、114為抓取源托盤並將其等放置於各自目的地堆疊上而必須沿著軌110移動的距離及/或頻率)之一設備(堆疊移動器)。源托盤堆疊102、104可在托盤成不同定向/重量及重量分佈之情況下進入。系統100使用力及力矩控制來操作機器人手臂112、114，以將一拇指狀件或其他突出部柔和地且牢固地插入至一托盤中並計劃其運動及托盤軌跡以免與自身或環境碰撞。在各項實施例中，各機器人手臂112、114在寬度為大致2.5 m之一非常緊密的空間中操作且具有非常少量的佔用面積。機器人利用其完整工作區並智慧地計劃其運動而最佳化其抓取。其辨識需要執行定向改變且因此在避免障礙物之同時對此進行處置。機器人在與軌110上之其他機器人協調之同時移動至對應於正確客戶之正確輸出(例如，目的地托盤堆疊120、122)。接著，其使用先進之力控制及與環境之互動來找出一適當放置策略。接著，循環再起始。

在圖1A中所展示之實例中，系統100包含一3D相機126。在各項實施例中，系統100可包含複數個3D (或其他)相機，諸如相機126，且可使用由此等相機產生之影像及深度資料來產生工作區及場景(諸如圖1A中所展示之場景/狀態)之至少相關部分之三維視圖。在一些實施例中，諸如相機126之相機可用於識別構成一托盤堆疊之源托盤中之托盤之內容物，例如，藉由辨識此等物品之大小、形狀、包裝及/或標記，及/或藉由辨識源堆疊托盤自身之形狀、色彩、尺寸或其他屬性，及/或藉由讀取托盤上或由托盤發射之條碼、QR碼、射頻標籤或其他基於影像或非基於影像之資訊。

在各項實施例中，由相機(諸如相機126)產生之影像資料用於使機器人手臂及末端執行器移動至待自一源堆疊抓取及拾取之一托盤或兩個或更多個托盤之堆疊附近的一位置中，及/或將該(等)托盤定位於其等將放置於其處之一目的地附近，例如，在一對應目的地堆疊之頂部處。在一些實施例中，如下文更充分描述，使用力控制以完成一拾取/抓取事件(episode)及/或一放置事件之最後階段。

儘管圖1A中展示安裝至系統100之工作區中之一墻壁的一單一相機(例如，相機126)，但在各項實施例中，多個相機或其他感測器或其等之一組合可靜態地安裝於一工作區中。另外或代替性地，一或多個相機或其他感測器可安裝於各機器人手臂112、114上或附近，諸如在手臂自身上及/或在末端執行器116、118上，及/或在機器人手臂112、114沿著軌110移動時與機器人手臂112、114一起行進之一結構上。

圖1B係繪示一機器人生產線齊套揀貨系統之一實施例之一方塊圖。在圖1B中，展示圖1A之系統100可在其中操作之一工作區之一俯視圖之一實例。在所展示之實例中，機器人手臂112、114如在圖1A中般沿著一共同軌(例如，軌110)移動以接達並自沿著輸送工具106移動之源堆疊140拾取托盤，且將托盤放置於在與源堆疊140及輸送工具106相對之軌110之側上之目的地堆疊組裝區域中的對應目的地堆疊142上。在此實例中，一人類工人人工地將源堆疊進給至輸送工具106上，但在一些實施例中，一機器人工人執行該任務之全部或部分，例如，根據以程式化方式產生以履行各自與一對應目的地相關聯之一組訂單的計劃。在目的地堆疊142完成時，將其等從目的地堆疊組裝區域移出，如由圖1B之頂部之對應於圖1A之箭頭124之箭頭所指示。

雖然在圖1A及圖1B中所展示之實例中，托盤各自含有僅一種類型之物品，但在其他實施例及應用中，可處置具有物品混合之源及目的地托盤以組裝目的地托盤堆疊，如本文中所揭示。類似地，雖然在圖1A及圖1B中所展示之實例中，源托盤堆疊各自僅含有相同類型及內容物之托盤，但在其他實施例及應用中，源托盤堆疊可包含托盤及/或物品類型之一混合。例如，控制電腦128可被提供指示哪些類型之托盤在各源托盤堆疊中之哪一位置中之資訊，且可使用該資訊以及指示各目的地托盤堆疊之所需內容物之載貨單或其他資訊，來藉由各自從一源托盤堆疊上之一對應位置拾取所需托盤並將托盤增添至一對應目的地堆疊而構建所需目的地托盤堆疊。

圖2A係繪示用以組裝托盤堆疊之一自動化程序之一實施例之一狀態圖。在各項實施例中，根據狀態圖200之處理係由一控制電腦(諸如圖1A之控制電腦128)執行。在所展示之實例中，一計劃狀態、程序及/或模組202藉由使用如本文中所揭示之機器人工具自均質或非均質源托盤堆疊拾取托盤及例如根據一組訂單、發票、載貨單等構建各自具有一或多種類型之托盤之目的地堆疊來產生並動態地更新用以組裝輸出托盤堆疊之一計劃。計劃狀態、程序及/或模組202接收指示哪些目的地托盤堆疊已完成，哪些源托盤堆疊已移動至工作區中之回饋，及/或可用於連續更新用以拾取及放置(堆疊)托盤以組裝目的地堆疊之計劃的其他狀態及內容背景資訊。在狀態204中，控制一給定機器人工具(例如，機器人手臂112及/或114及相關聯末端執行器116及118，在圖1A中所展示之實例中)之一程序判定待根據如自計劃狀態、程序及/或模組202接收之一當前總體計劃自一源堆疊移動至一目的地堆疊之下一組一或多個托盤。例如，機器人可判定自一源堆疊抓取一個、兩個或更多個托盤以將其等增添至(或起始一新的)目的地堆疊。機器人進入狀態206，其中形成可經判定以進行移動至適當位置中以抓取(若干)托盤，抓取托盤及/或開始將其等移動朝向目的地堆疊位置之一或多者的一策略及計劃；且機器人移動至適當位置中並抓取托盤。一旦已抓取(若干)托盤，機器人便進入狀態208，其中使托盤沿著一計劃(且若需要，動態調適之)軌跡移動至目的地堆疊附近，例如，懸停於目的地堆疊及/或目的地堆疊將構建於其上之一位置或結構上方的一位置。在狀態210中，機器人將該(等)托盤放置於目的地堆疊上。在一些實施例中，狀態210包含在力控制下操縱以確認該(等)托盤牢固地放置於目的地堆疊上，例如，藉由前後(或左右，如適用)移動(或嘗試移動)該(等)托盤以確保任何互連結構經對準並經良好嵌入，諸如托盤之底部上之突片放置成配合至該(等)托盤放置於其上之托盤之側壁中的對應凹部中。一旦判定托盤已被牢固地放置，機器人便釋放(若干)托盤並再進入狀態204，其中判定待例如根據自計劃狀態、程序及/或模組202接收之總體計劃資訊自一對應源堆疊拾取並移動至一對應目的地堆疊的下一組一或多個托盤。在各項實施例中，如本文中所揭示之一機器人系統繼續循環通過圖2A之狀態204、206、208及210，直至已組裝所有目的地堆疊。

圖2B係繪示用以組裝托盤堆疊之一自動化程序之一實施例之一流程圖。在各項實施例中，控制一或多個托盤處置機器人之一程序或模組實施圖2B之程序220。在各項實施例中，圖2B之程序220係由在一控制電腦(諸如圖1A之控制電腦128)上運行之程序或模組執行。在所展示之實例中，在222，判定待自一源堆疊移動至一目的地堆疊之一特定組之一或多個托盤。在一些實施例中，一機器人手臂具有容納一次僅拾取及放置一個托盤之一末端執行器。在其他實施例中，一機器人具有可抓取兩個或更多個托盤之一堆疊(例如，藉由抓取待抓取堆疊中之托盤之一最底部托盤)之一末端執行器。在224，判定用以移動至並抓取(若干)托盤之一策略。例如，機器人可計劃並實施使其末端執行器移動至(若干)待抓取托盤上方或以其他方式在其附近之一位置的一組操縱。判定並實施用以抓取(若干)托盤之一策略。在226，判定並執行將(若干)托盤移動至一目的地堆疊之一計劃(例如，軌跡)。軌跡/計劃考慮到工作區中之障礙物(諸如其他堆疊)及與其他機器人工具(諸如在相同工作區中操作之另一拾取/放置機器人(例如，圖1A之機器人手臂112、114))之潛在衝突。在228，判定並執行用以將(若干)托盤放置於對應目的地堆疊頂上之一策略。在230，例如，向一計劃程序或模組報告拾取/放置操作之結果。重複步驟222、224、226、228及230之後續反覆，直至在232判定處理完成，例如，所有目的地堆疊已完成。

圖3A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例中，末端執行器300包含一橫向部件302，一被動側部件304固定地安裝至橫向部件302，且一主動側部件306以使主動側部件306能夠移動至促進將末端執行器300移動至抓取一托盤之一位置中之一打開位置的一方式用鉸鏈或以其他方式可移動地安裝至橫向部件302。一主動側拇指狀件308定位於主動側部件306之一內面上(或包括該內面之一整體部分或特徵)。

根據各項實施例，主動側部件306可在一預定義運動範圍內移動。作為一實例，末端執行器300包含將主動側部件306之移動限制為在預定義運動範圍內之一或多個止擋機構(例如，止擋件、開關或類似者，或其等之一組合)。末端執行器300可包含一打開位置止擋機構，其防止主動側部件306在一打開方向上移動超過一打開位置臨限值(例如，相對於橫向部件302沿著其在一縱向方向上延伸之一平面/向量成130度，或相對於一閉合位置在30度與50度之間，在該閉合位置處，主動部件306實質上法向於橫向部件302沿著其延伸之平面/向量)。末端執行器300可包含一閉合位置止擋機構，其防止主動側部件306在一閉合方向上移動超過一閉合位置臨限值(例如，相對於橫向部件302沿著其在一縱向方向上延伸之一平面/向量成約90度等)。可針對打開位置臨限值及/或閉合位置臨限值選擇各種值。在一些實施例中，至少部分基於末端執行器300所連接至之機器人在其中操作之一環境來設定打開位置臨限值。作為一實例，若複數個機器人在一相對靠近的近接度內操作，則主動側部件306之運動範圍至少部分基於機器人之間或各種機器人(例如，相鄰機器人)在其中操作之區之間的一距離。在主動側部件306自一閉合位置移動至一打開位置時，主動側部件306在x方向上延伸得更遠。另外，主動側部件306可自閉合位置向打開位置移動得愈遠，則機器人系統控制結合抓取/放置一(若干)托盤打開/閉合主動側部件306所需之時間愈大。因此，限制主動側部件306之運動範圍(例如，限於足以允許末端執行器容易抓取一組一或多個托盤之一打開位置臨限值)容許機器人系統在其他機器人(例如，自主地抓取、移動及放置托盤之其他機器人)之近接度內更高效地操作。

在一些實施例中，打開位置臨限值及/或閉合位置臨限值係可組態的。例如，一或多個止擋機構係可組態的且基於(若干)打開位置臨限值及/或閉合位置臨限值組態所要來設定。

主動側拇指狀件308及被動側部件304之內面上之一對應結構(在圖3A中不可見)具有適於插入至在待由末端執行器300抓取之一托盤之相對側上之一手柄或其他凹部或孔中的一大小及形狀。在各項實施例中，拇指狀件308係可移除的且可更換的，例如，其等一旦因使用而磨損便被更換或與具有適於抓取例如一不同類型之托盤之一不同形狀、尺寸、材料等之一拇指狀件交換。主動側拇指狀件308固定地安裝至主動側部件306以便阻礙拇指狀件308旋轉(例如，在與托盤把手接合期間等)。例如，主動側拇指狀件在三個安裝點處安裝至主動側部件306。可實施各種其他安裝組態或安裝點數目。如在圖3A右側之三視圖中所展示，在所展示之實例中，拇指狀件308在四個側之各者上具有凸面308a至308d。在各項實施例中，凸面308a至308d促進使用力及力矩控制來將拇指狀件308插入至一待抓取托盤之側中之一把手或其他孔或凹部中。在一些實施例中，結合主動力控制及定向阻抗控制使用凸面來確保一柔和的且牢固的最終抓取，其中主動側完全進入托盤中。例如，即使不完善地對準，接合於一孔之一側或邊緣中之一凸面308a至308d仍可使拇指狀件308之其餘部分能夠更容易更充分地滑動至孔中。在各項實施例中，在拇指狀件之底座處，最靠近拇指狀件308安裝於其上之側部件304、306之內側壁的平坦表面308e使末端執行器300與所抓取之(若干)托盤之間的誤對準能夠得到校正及/或對準改善。例如，在一拾取事件中，被動側部件304之一拇指狀件可移動至待抓取托盤之一個側上之一把手或其他孔附近的位置中。可在力控制下使用凸面308a至308d使拇指狀件部分滑動至孔中。拇指狀件之底座附近之平坦表面308e可用於在閉合主動側部件306之前將被動側與托盤更佳地對準。

進一步參考圖3A，在所展示之實例中，末端執行器300包含安裝於橫向部件302上之一力感測器310及將末端執行器300附接至一機器人手臂之一支架312。在一些實施例中，末端執行器300可經由插入穿過支架312中之一孔之一銷附接至一機器人手臂，而使末端執行器300能夠在機器人控制下(例如，使用一或多個馬達)繞銷之一縱軸自由地擺動及/或旋轉。在各項實施例中，力感測器310偵測末端執行器300在一x、y及/或z方向上經歷之力/力矩。力感測器310可具有至少 +10000 N之x或y方向上之一單軸力過載(例如，F _xy)及/或至少 +30000 N之z方向上之一單軸力過載(例如，F _z)。力感測器310可具有至少 +1000 Nm之x或y方向上之一單軸扭矩過載(例如，T _xy)及/或高達至少 +1000 Nm之z方向上之一單軸扭矩過載(例如，T _z)。在一些實施例中，力感測器310具有約 +18000 N之x或y方向上之一單軸力過載(例如，F _xy)及/或約 +48000 N之z方向上之一單軸力過載(例如，F _z)；及約 +1700 Nm之x或y方向上之一單軸扭矩過載(例如，T _xy)及/或約 +1900 Nm之z方向上之一單軸扭矩過載(例如，T _z)。

在各項實施例中，被動側部件304固定地安裝至橫向部件302。被動側部件304之固定安裝可使作用於末端執行器300上(例如，被動側部件304上)之力及力矩能夠傳播通過末端執行器之框架(例如，橫向部件302及被動側部件304)而至力感測器310。例如，當主動部件306經致動以使拇指狀件308移動而與一托盤把手接合(例如，將拇指狀件308插入至托盤把手中)時，被動側部件304之固定安裝避免力及移動轉化成末端執行器之其他部分(諸如主動部件306)之一移動。

圖3B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在圖3B中所展示之狀態中，主動側部件306已例如由一氣壓或液壓活塞、馬達或容置於圖3B中之橫向部件302中之其他原動力及結構(未展示)打開至打開位置。

向量/方向314繪示一閉合位置(例如，閉合位置臨限值)之一實例。在各項實施例中，閉合位置係主動側部件306根據其形成相對於橫向部件302之一法向向量之一組態。例如，閉合位置臨限值相對於橫向部件302沿著其延伸之一方向成90度(或實質上90度)。如圖3B中所繪示，主動側部件306移動至一打開位置。在主動側部件306移動至打開位置時，主動側部件306與向量/方向314之間的一角被表示為角313。根據各項實施例，打開位置臨限值對應於角313介於35度與50度之間的一組態。在一些實施例中，打開位置臨限值對應於角313介於40度與50度之間的一組態。在一些實施例中，打開位置臨限值對應於角313介於約40度與約45度之間的一組態。

在各項實施例中，機器人系統至少部分基於由一或多個感測器獲得之資訊來控制主動側部件306 (例如，控制一致動裝置以使主動側部件306移動)，該一或多個感測器諸如包括於主動側部件306 (例如，主動側部件306之拇指狀件308)中之一(若干)感測器、包括於被動側部件304 (例如，被動側部件之一拇指狀件)中之一(若干)感測器、包括於末端執行器300所連接至之機器人上或周圍之一相機或其他感測器(例如，用以擷取與機器人之工作區有關之資訊)及類似者，或其等之任何組合。根據用以抓取、移動及/或放置一組一或多個托盤之一計劃及自一或多個感測器獲得之資訊來控制主動側部件306。可進一步根據機器人之工作區內之障礙物(諸如另一托盤堆疊(例如，一相鄰堆疊)、工作以移除另一托盤堆疊(或相同托盤)之一托盤的另一機器人)來控制主動側部件306。

在各項實施例中，如本文中所揭示之托盤拾取操作係平穩的、柔和的及精確的且容忍不確定性及干擾。在各項實施例中，一拾取事件包含以下之一或多者： •     自懸停姿勢(在堆疊上方)下降至一目標姿勢(鄰近托盤)結合高度檢查以改善托盤把手位置之估計及一動態目標調整。 •     使用末端執行器之主動側表面來控制軌之方向上之任何不確定性，無論是一錯放托盤或一人為錯誤。在各項實施例中，在移動至懸停姿勢之後，機器人下降至與把手對準之位置中，且在其進行此下降運動時，使用力控制來確保在軌方向上之對準係完美的(或實質上完美的)。此很可能是因為夾持器幾乎完全適配在其自身中間之托盤的長度，且任何誤對準可能導致接觸。此接觸被確保在具有一對角面之主動側面板上，此意謂機器人系統可有效地使用夾持器與[誤對準之]托盤之間的接觸來使用力控制調整吾人的位置。 •     繼續使用三自由度(3 DOF)力控制器(例如，基於來自力感測器310之感測器讀數)來找到(托盤把手)槽在被動側上之位置並使用拇指狀件之凸度(例如，表面308a至308d之一或多者，取決於哪一者與托盤接合)來將被動側拇指狀件插入至槽中。在一些實施例中，使用一6DOF控制器來執行用以確保拇指狀件被插入之XYZ力控制及用以確保被動側面板之平面與托盤外表面之平面齊平的XYZ軸力矩。在一些實施例中，使用被動側部件304中(或被動側部件304之拇指狀件中)之一或多個感測器來獲得與托盤之一位置相關聯之資訊，諸如指示第二側部件相對於第一托盤之一位置之資訊，指示第一托盤何時處於末端執行器經控制以使被動側結構與包括於第一結構中之孔、凹部或把手接合之一位置中(例如，偵測托盤何時靠近托盤(諸如在夾持器之一入口處)以諸如用於偵測末端執行器300經正確定位以開始將托盤與被動側部件304接合之一程序等)的資訊，指示第一托盤何時處於被動側結構與包括於第一結構中之孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊，及類似者，或其等之任何組合。 •     使用拇指狀件之平坦末端(例如，308e)來針對任何定向失配進行調整。 •     當一切正常時(例如，回應於判定被動側部件304及/或主動側部件經正確地定位以抓取托盤等)，用力/力矩控制閉合主動側(例如，306)，以考量托盤姿勢中之任何殘餘定向或位置不確定性，並抬起托盤以對抓取之品質進行完整性檢查(例如，重量如預期，力及力矩平衡且以其他方式與良好抓取一致)。在一些實施例中，當夾持器之狀態被視為良好時，在啟用力/力矩控制的情況下閉合主動側以改善及校正任何殘餘定向/位置誤差，此確保托盤之柔和處置。 •     若機器人偵測到與堆疊中之托盤之重量或品質或堆疊自身之品質有關的任何異常，則其安全地中止拾取。

圖3C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。圖3D係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在圖3C及圖3D中所繪示之實例中，末端執行器300包括主動側部件上之一拇指狀件308及被動側部件304上之拇指狀件320。拇指狀件308及/或拇指狀件320係包括於對應側部件上或附接至對應側部件之一結構。拇指狀件308及/或拇指狀件320分別用於接合一托盤之一側，諸如包括於第一結構中之一孔、一凹部或一把手。

在各項實施例中，主動側部件306之拇指狀件308及被動側部件304之拇指狀件320包括不同輪廓。例如，拇指狀件308及拇指狀件320具有不同大小或形狀。結合抓取或釋放一托盤針對拇指狀件308及320基於其等各自用途/目的來實施不同輪廓。機器人系統控制末端執行器300以首先接合一托盤(例如，托盤之一側上之一孔、一凹部或一把手)，且此後控制以致動主動側部件306以定位拇指狀件308來接合托盤(例如，托盤之一相對側上之一孔、一凹部或一把手)。作為一實例，因為拇指狀件320經定位以在將托盤與主動側部件306接合之前接合托盤，所以機器人系統具有較小自由度(或較小移動能力)之主動側部件306或拇指狀件308以接合托盤(例如，在托盤之一相對側上之孔、凹部或把手中)。因此，拇指狀件308具有有助於拇指狀件308之插入以接合托盤之一結構(例如，孔、凹部或把手等)的一輪廓。根據各項實施例，主動側部件306上之拇指狀件308之輪廓比被動側部件304上之拇指狀件320之輪廓更陡。在一些實施例中，拇指狀件308之一高度係拇指狀件320之一高度大25%與50%之間。在一些實施例中，拇指狀件308之一高度比拇指狀件320之一高度大30%與40%之間。拇指狀件308及320之寬度可為相同的(或以其他方式基於拇指狀件所接合之托盤之一側之結構，諸如一托盤之一側上之一把手之一形狀等來選擇)。

如在圖3D右側之三視圖中所展示，在所展示之實例中，拇指狀件320在四個側之各者上具有凸面320a至320d。在各項實施例中，凸面320a至320d促進使用力及力矩控制來將拇指狀件320插入至一待抓取托盤之側中之一把手或其他孔或凹部中。在一些實施例中，結合主動力控制及定向阻抗控制使用凸面來確保一柔和的且牢固的最終抓取，其中主動側完全進入托盤中。在各項實施例中，在拇指狀件之底座處，最靠近拇指狀件320安裝於其上之被動側部件304之內側壁的平坦表面320e使末端執行器300與所抓取之(若干)托盤之間的誤對準能夠得到校正及/或對準改善。例如，在一拾取事件中，被動側部件304之拇指狀件320移動至待抓取托盤之一個側上之一把手或其他孔附近的位置中。可在力控制下使用凸面320a至320d使拇指狀件滑動至孔中。拇指狀件之底座附近之平坦表面320e可用於在閉合主動側部件306之前將被動側與托盤更佳地對準。被動側部件304上之拇指狀件320之形狀或輪廓可不同於主動側部件306上之拇指狀件308之形狀或輪廓。例如，凸面320a至320d之形狀或輪廓可不同於拇指狀件308 (例如，凸面308a至308d)之形狀或輪廓。

圖3E係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。如圖3E中所繪示，一被動側部件之一拇指狀件350之一輪廓與一主動側部件之一拇指狀件360之一輪廓形成對比。拇指狀件360之高度364大於拇指狀件350之高度354。在一些實施例中，高度364與高度354之一比係約1.3:1。在一些實施例中，高度364與高度354之一比係約1.38:1。高度364與高度354之比可在1.25:1與1.5:1之間。在一些實施例中，拇指狀件350之高度354係約1英寸，且拇指狀件360之高度364係約1.378英寸。高度364與354之間的差異容許拇指狀件360具有比拇指狀件350更陡之一圓錐形狀。作為一實例，拇指狀件350及360之寬度及/或長度係相同的。拇指狀件360之較陡輪廓362 (例如，較陡圓錐形狀) (例如，相較於拇指狀件350之輪廓352)引起接合托盤(例如，托盤之一側上之結構)之較小表面積。較小表面積可具有一相對減小之摩擦力，藉此促進在主動側部件閉合(例如，移動至對應閉合位置)時更容易將拇指狀件360插入至托盤之結構。另外，在主動側部件移動至適當位置中以接合托盤時，拇指狀件360之較陡輪廓362可允許更容易插入拇指狀件360 (例如，拇指狀件308之尖端佔用較小表面積且因此可更容易配合至托盤之結構(諸如一把手)中，即使主動側部件與托盤誤對準)。相反地，拇指狀件350之不太陡的輪廓使一相對較大表面積能夠接合托盤，藉此促進末端執行器更佳抓取托盤(例如，拇指狀件350接合托盤之相對較大表面積為托盤提供更佳支撐及托盤與拇指狀件350之間的一較大摩擦力，此因此可防止托盤之滑動)。

返回至圖3C，主動側部件306之拇指狀件308可具有一或多個感測器。例如，如圖3C中所繪示，拇指狀件308包括在拇指狀件之一側上之感測器315a及感測器315b。在一些實施例中，感測器315a及/或315b係光感測器，諸如反射感測器。例如，感測器315a及315b可分別發射一光且分別偵測光是否反射回至感測器315a及315b。在不存在靠近感測器315a及315b之一結構的情況下，光可能無法反射回至感測器315a及315b (或少於臨限量之光由感測器315a及315b偵測到)。相比之下，若拇指狀件308插入至托盤或靠近托盤(例如，接合托盤之一孔、凹部或把手)，則感測器315a及315b偵測到托盤之近接。感測器315a及315b可用於判定拇指狀件308與托盤接合。儘管圖3C將拇指狀件308繪示為包括兩個感測器，但可實施感測器之各種數目。

在一些實施例中，感測器315a及/或315b經組態以具有一窄焦點。例如，一標準感測器可用限制自其發射及/或接收光之一開口之一大小(例如，一表面積)之一蓋修改。感測器315a及/或315b之窄焦點減少對一定距離處之結構/物體之偵測。例如，感測器315a及/或315b之窄焦點確保感測器315a及/或315b主要(例如，僅)偵測緊靠之一結構(例如，一托盤)之存在。減小一感測器之一發射器及/或接收器之一表面積繼而減小一反射感測器之有效範圍。作為一實例，到達一接收器之表面之入射光之角度更接近法向(例如，因為較大角度或較不法向之光線被捕獲於接收器之孔徑隧道長度中)。在一些實施例中，感測器315a及/或315b經組態以偵測在約1 mm之一範圍內之一物體(例如，托盤)之存在。在一些實施例中，感測器315a及/或315b經組態以偵測在高達3 mm至5 mm之一範圍內之一物體(例如，托盤)之存在。在一些實施例中，感測器315a及/或315b經組態以偵測在高達1 cm之一範圍內之一物體(例如，托盤)之存在。在一些實施例中，感測器315a及/或315b經組態以偵測在高達3 cm之一範圍內之一物體(例如，托盤)之存在。

根據各項實施例，包括於拇指狀件308上(或靠近拇指狀件308之主動側部件306上)之一或多個感測器獲得指示托盤何時處於拇指狀件308與包括於第一結構中之孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊。機器人系統結合控制機器人(例如，機器人手臂)使用該資訊來定位末端執行器300或致動/移動主動側部件306以抓取/釋放一托盤。例如，結合抓取一托盤，機器人系統使用由感測器315a及/或315b獲得之資訊來偵測拇指狀件308是否已接合托盤(及托盤是否由末端執行器抓取)，且回應於判定拇指狀件308已接合托盤，機器人系統可判定移動托盤(例如，拾取托盤並將托盤移動至一目的地位置)。機器人系統可在機器人系統判定開始移動托盤之前，使用由感測器315a及/或315b獲得之資訊結合由力感測器310獲得之資訊來判定托盤被牢固地抓取。

圖4A係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。在各項實施例中，圖4A之程序400係由一控制電腦(諸如圖1A之控制電腦128)執行，以例如控制一單機器人托盤處置機器人(諸如圖1A及圖1B之機器人手臂112、114)及/或配備有一托盤處置末端執行器(諸如圖3A至圖3E之末端執行器300)之一機器人。在所展示之實例中，在402，使一被動側部件(「手臂」)移動至一抓取固持件或待抓取托盤之一側中之其他孔或凹部附近的一位置。可將主動側部件置於一打開位置中以促進使托盤處置末端執行器移動至適當位置中，而不必將末端執行器升高至同樣大之一高度以例如清除源堆疊之頂部。在404，使用力控制來將被動側拇指狀件(或類似突出部或結構)嵌入至托盤孔(或凹部)中。插入可包含若干階段，包含最初使用拇指狀件之凸面使拇指狀件滑動至孔或凹部中，且接著使用力控制來將拇指狀件進一步及/或更完全地插入至孔或凹部中，包含藉由使拇指狀件之平坦表面滑動至孔或凹部中以確保末端執行器與托盤完全對準。在406，閉合主動側部件且使用力控制來將主動側部件之拇指狀件(或類似結構)嵌入至托盤上在與被動側部件相對之側上之孔或凹部中。在408，機器人測試其對托盤之抓取，且若在410判定抓取為牢固的，則在412，機器人將托盤移動至其目的地。若在410判定抓取並不牢固，則在414調整抓取並在408再次測試。例如，機器人可將托盤放回源堆疊上，釋放托盤且嘗試一新的抓取。或者，機器人可將托盤至少部分放在源堆疊上且嘗試在未完全釋放托盤的情況下調整其抓取，例如，藉由使用力控制來嘗試分別將被動及/或主動側拇指狀件更充分地嵌入至托盤中。

在各項實施例中，如本文中所揭示之一單機器人托盤夾持機器人使用0 m至2.7 m之一垂直工作區，此容許其拾取非常高的堆疊及非常低的堆疊，同時避免障礙物及奇點。機器人可使用一組工具安全地且無碰撞地自任何給定位置及定向重設自身以計算其最佳重設策略。關於一給定拾取事件，機器人將首先分析其目標之姿勢，確認目標及姿勢，且接著使用一直接範式計劃安全地到達目標之最佳方式，該直接範式使用碰撞避免及定向內插之一組合結合一位置軌跡(若機器人實體上能夠清除托盤並移動至其上方之一懸停位置)。若機器人辨識其歸因於機器人工作區限制而無法清除高堆疊，則其將計劃一系列關節運動以將自身直接定位至插入位置中而無需首先懸停於其上方。

在各項實施例中，在執行檢查以確保一成功的且牢固的抓取之後，機器人使用一組軌運動定向內插及碰撞避免來移動以清除剩餘在源堆疊上之頂部托盤，且沿著一計劃軌跡繼續行進至目的地堆疊附近，例如，目的地堆疊之頂部上方之一「懸停」位置。

圖4B係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。程序425係結合抓取一物品(諸如一托盤)來實施。例如，程序425係結合程序400之404來實施。

根據各項實施例，被動側部件(例如，末端執行器300之被動側部件304)包括一或多個感測器。包括於被動側部件上之一或多個感測器經組態以獲得與一結構(例如，一托盤)相對於末端執行器(或明確言之被動側部件)之一位置之一位置有關的資訊。由一或多個感測器獲得之資訊之實例包含：(i)獲得指示托盤(或相對於托盤之末端執行器)何時處於末端執行器經控制以使末端執行器之至少一個側(例如，一被動部件或包括於被動部件上之一結構)與包括於一托盤(例如，所抓取之一托盤)之一側中之一孔、一凹部或一把手接合之一位置中的資訊；(ii)獲得指示托盤(或相對於托盤之末端執行器)何時處於末端執行器(例如，一被動部件或包括於被動部件上之一結構)與包括於一托盤之側中之孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊等。機器人系統可結合定位被動側部件(或大體上末端執行器)來使用自一或多個感測器獲得之資訊。在一些實施例中，機器人系統使用自一或多個感測器獲得之資訊結合自一力感測器獲得之資訊來控制末端執行器(例如，包括於被動側部件上以接合托盤之一拇指狀件)。

在各項實施例中，末端執行器包括一第一感測器，該第一感測器經組態以獲得指示托盤何時處於末端執行器經控制以使一被動側結構(例如，安置於被動側部件上之一拇指狀件)與包括於托盤之一結構中之一孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊。第一感測器安置於被動側部件上，諸如在被動側部件之一遠端處或附近(例如，在被動側部件之一鰭片之底部或遠端附近)。在末端執行器移動而靠近托盤時，機器人系統結合移動末端執行器以使托盤與被動側結構上之結構(例如，安置於被動側部件上之一拇指狀件)接合使用自第一感測器獲得之資訊。例如，機器人系統使用自第一感測器獲得之資訊來粗略地定位末端執行器(例如，判定托盤是否在末端執行器之側部件之間等)。

在各項實施例中，末端執行器包括一第二感測器，該第二感測器經組態以獲得指示托盤何時處於被動側結構與包括於結構(例如，托盤之側上之一結構)中之孔、凹部或把手接合之一位置中的資訊。第二感測器安置於被動側部件上，諸如靠近被動側部件上之一結構(例如，在被動側部件之一拇指狀件附近或在被動側部件之一鰭片之頂部附近)。在末端執行器移動而靠近托盤時，機器人系統結合移動末端執行器以使托盤與被動側結構上之結構(例如，安置於被動側部件上之一拇指狀件)接合使用自第二感測器獲得之資訊。例如，機器人系統使用自第二感測器獲得之資訊來微調末端執行器之定位。

在426，自一(若干)第一感測器獲得資訊。該資訊指示末端執行器之一被動手臂(被動側部件)是否靠近托盤。

在428，機器人系統判定是否接合被動手臂。例如，機器人系統使用自第一感測器獲得之資訊來判定是否使托盤與被動手臂接合。機器人系統回應於判定用於移動托盤之計劃指示托盤將被拾取並放置於一目的地位置中及托盤靠近末端執行器而判定使托盤與被動手臂接合。在一些實施例中，系統使用自第一感測器獲得之資訊來判定托盤是否在末端執行器之被動手臂與主動手臂之間。

回應於在428判定被動手臂將不被接合(例如，與托盤)，程序425進行至430，在430調整被動手臂之位置。機器人系統控制機器人手臂以移動末端執行器，諸如更接近托盤。此後，程序425返回至426。

回應於在428判定被動手臂將被接合(例如，與托盤)，程序425進行至432，在432機器人系統使用力控制來使被動手臂拇指狀件與托盤接合。例如，機器人系統使用力控制來將被動手臂之拇指狀件接合至托盤之一結構(例如，一孔、凹部、把手等)中。

在434，自一(若干)第二感測器獲得資訊。該資訊指示被動手臂拇指狀件是否與托盤之結構接合。

在436，機器人系統判定被動手臂之拇指狀件是否與托盤接合。

回應於在436判定被動手臂拇指狀件未與托盤接合，程序425返回至432且重複432至436。例如，機器人系統進一步控制以移動末端執行器以使托盤之結構與被動手臂拇指狀件接合。

回應於在436判定被動手臂拇指狀件與托盤接合，程序425進行至438，在438，提供被動手臂與托盤接合之一指示。例如，在程序425由程序400之404調用之情況下，438向機器人系統(例如，在機器人系統上運行之一程序)提供被動拇指狀件手臂與托盤接合及程序400可進行至406之一指示。

圖4C係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。程序450係結合抓取一物品(諸如一托盤)來實施。例如，程序450係結合程序400之406來實施。

根據各項實施例，末端執行器(例如，橫向部件或主動手臂)包括獲得與主動手臂(例如，末端執行器300之主動側部件306)之一位置有關之資訊的一或多個感測器。在一些實施例中，末端執行器(例如，橫向部件或主動手臂)包括偵測主動手臂是否在一打開位置或一閉合位置中之一(若干)感測器。例如，感測器係經組態以獲得指示主動側部件是否在一打開位置或一閉合位置中之資訊的一機械限位開關。在一些實施例中，末端執行器(例如，橫向部件或主動手臂)包括偵測主動手臂在一打開位置或一閉合位置中之一程度的一(若干)感測器(例如，感測器判定主動手臂之一特定定向或主動手臂在打開位置與閉合位置(包含)之間的一特定位置)。例如，感測器係一光感測器。光感測器經組態以獲得指示主動側部件是否在一打開位置或一閉合位置中的資訊。光感測器可進一步經組態以獲得指示主動側部件打開之一程度(例如，主動手臂是否部分打開，諸如在打開位置與閉合位置中途等)之資訊。機器人系統使用一或多個感測器(例如，獲得與主動手臂之一位置有關之資訊的(若干)感測器)來控制移動主動手臂以使其移動(例如，使主動手臂在閉合位置與打開位置之間移動)之一致動器的致動。

在一些實施例中，末端執行器(例如，末端執行器之主動手臂)包括用於偵測主動手臂(例如，主動手臂之一拇指狀件)是否與一托盤(例如，托盤上之一結構，諸如一孔、一凹部或一把手等)接合的一或多個感測器。例如，末端執行器包括圖3C中所繪示之末端執行器300之感測器315a及/或315b。

在452，自一感測器(例如，包括於末端執行器上，諸如在橫向部件或主動部件處之一感測器)獲得指示主動手臂是否打開/閉合之資訊。機器人系統使用該感測器來獲得與主動手臂之一位置有關之資訊。

在454，機器人系統判定主動手臂是否在一打開位置中。例如，機器人系統判定主動手臂是否完全打開(例如，打開至打開位置臨限值)。作為另一實例，機器人系統判定主動手臂是否充分打開以抓取一托盤(例如，一相鄰堆疊是否阻止/限制機器人系統完全打開主動手臂)。

回應於在454判定主動手臂未在一打開位置中，程序450進行至456，在456調整主動手臂之位置。例如，調整主動手臂之位置以允許末端執行器抓取托盤(例如，在末端執行器經控制抓取托盤時確保托盤之間隙)。機器人系統控制機器人手臂以移動主動手臂以進一步打開主動手臂，或完全打開主動手臂。此後，程序450返回至452。

回應於在454判定主動手臂在一打開位置中，程序450進行至458，在458機器人系統判定接合托盤。例如，機器人系統判定控制致動器移動主動手臂以使托盤與主動手臂(例如，主動手臂上之一結構，諸如一主動手臂拇指狀件)接合。

在460，使用力控制來將主動手臂之組態調整至閉合位置。回應於判定接合托盤，機器人系統控制致動器以將主動手臂移動至閉合位置。

在462，自(若干)感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之一結構接合。例如，機器人系統自圖3C中所繪示之末端執行器300之感測器315a及/或315b獲得資訊。

在464，執行主動手臂拇指狀件是否與托盤接合之一判定。在一些實施例中，機器人系統使用自(若干)感測器獲得之資訊(例如，指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之一結構接合之資訊)來判定主動手臂拇指狀件是否與托盤接合(例如，主動手臂拇指狀件是否插入至托盤之一孔、凹部或把手中)。在一些實施例中，機器人系統進一步自一力感測器獲得資訊，且結合判定主動手臂拇指狀件是否與托盤接合使用與作用於末端執行器上之力有關的資訊。

回應於在464判定主動手臂拇指狀件未與托盤接合，程序450返回至460以進一步調整主動手臂之組態。程序450反覆通過460、462及464，直至機器人系統判定主動手臂拇指狀件與托盤接合。

回應於在464判定主動手臂拇指狀件未與托盤接合，程序450進行至466，在466提供主動手臂與托盤接合之一指示。例如，在程序450由程序400之406調用之情況下，466向機器人系統(例如，在機器人系統上運行之一程序)提供主動拇指狀件手臂與托盤接合及程序400可進行至408之一指示。

圖4D係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器釋放一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。程序475係結合移動或釋放一物品(諸如一托盤)來實施。例如，程序475係結合程序400之412實施。

在476，進行放置一(若干)托盤之一判定。在一些實施例中，機器人系統回應於將一托盤移動至靠近托盤待放置於其處之一目的地位置之一區域而判定將該托盤放置於該目的地位置中。

在478，使用力控制來調整主動手臂之組態以使主動手臂移動至一打開位置。在一些實施例中，回應於判定托盤將被放置(例如，末端執行器將釋放托盤)，機器人系統判定控制主動手臂以使主動手臂移動至一打開位置以釋放托盤。機器人系統可控制致動器以使主動手臂移動至打開位置臨限值(例如，使主動手臂移動至一完全打開位置)或以其他方式使主動手臂移動至足以實現釋放托盤之一打開位置。

在480，自一(若干)感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂是否打開或閉合。機器人系統使用感測器來獲得與主動手臂之一位置有關之資訊。

在482，進行關於主動手臂是否在一打開位置中之一判定。例如，機器人使用感測器來判定主動手臂是否在一完全打開位置中(例如，主動手臂係以打開位置臨限值組態)，或替代地，主動手臂是否充分打開以能夠釋放托盤。

回應於在482判定主動手臂未在一打開位置中，程序475進行至484，在484調整主動手臂之組態。機器人系統使用力控制(例如，控制致動器)來使主動手臂移動進一步打開。此後，程序475進行至480，在此反覆480及482，直至主動手臂移動至一打開位置以釋放托盤。

在486，自(若干)感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之一結構接合。例如，機器人系統自圖3C中所繪示之末端執行器300之感測器315a及/或315b獲得資訊。

在488，執行主動手臂拇指狀件是否與托盤接合之一判定。在一些實施例中，機器人系統使用自(若干)感測器獲得之資訊(例如，指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之一結構接合之資訊)來判定主動手臂拇指狀件是否與托盤接合(例如，主動手臂拇指狀件是否插入至托盤之一孔、凹部或把手中)。在一些實施例中，機器人系統進一步自一力感測器獲得資訊，且結合判定主動手臂拇指狀件是否與托盤接合使用與作用於末端執行器上之力有關的資訊。

機器人系統獲得指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之一結構接合之資訊且判定主動手臂拇指狀件是否與托盤接合作為判定托盤是否被釋放或能夠被釋放之一檢查。

回應於在488判定主動手臂拇指狀件仍與托盤接合，程序475進行至484，在484機器人系統調整主動手臂之組態(例如，進一步打開主動手臂)。此後，程序475反覆通過480至488，直至主動手臂與托盤脫離。

回應於在488判定主動手臂拇指狀件未與托盤接合，程序475進行至490，在490提供主動手臂與托盤脫離之一指示。例如，在程序475由圖4A之程序400之412調用之情況下，490向機器人系統(例如，在機器人系統上運行之一程序)提供主動拇指狀件手臂與托盤脫離(例如，托盤釋放且成功地移動至目的地位置)之一指示，且機器人系統此後可判定托盤堆疊是否完成或是否將移動另一托盤。

圖5A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例中，圖3A及圖3B之末端執行器300被展示為處於其中主動側部件306在一打開位置中之一狀態。在各項實施例中，主動面板(例如，主動側部件306)之啟動係由一緩衝雙向氣壓缸執行。在如圖5A中所展示之位置中，末端執行器300靠近但尚未緊鄰托盤502，在此實例中，托盤502在托盤502之相對側上具有把手或孔504及506。

圖5B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之狀態中，被動側部件304已例如藉由將被動側部件304之一拇指狀件(未展示)嵌入至托盤502之近側壁上之把手或其他孔506中而接合托盤502。例如，在各項實施例中，可使用用以將末端執行器300之被動側部件304移動至托盤502之孔506附近之一位置的位置控制及用以將被動側部件304之一拇指狀件或其他突出部或結構嵌入至孔506中的力控制之一組合。

圖5C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例及狀態中，末端執行器300之主動側部件306已閉合且例如藉由將主動側部件306之拇指狀件308插入至孔504中而嵌入至托盤502之孔504中，如所展示。

雖然在圖5A至圖5C中展示抓取一單一托盤，但在各項實施例中，如本文中所揭示之一單機器人托盤處置機器人可抓取兩個或更多個經堆疊托盤，例如，藉由以圖5A至圖5C中所繪示之方式抓取其等之一最底部托盤。接著，機器人可抬起包括其所抓取之托盤及堆疊於其所抓取之托盤之上之任何托盤的堆疊並移動該堆疊。在各項實施例中，至少部分藉由側部件(例如，304、306)之內面接合已被抓取之堆疊中之托盤之外面來維持穩定性。

圖6A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在各項實施例中，一末端執行器(諸如圖3A及圖3B之末端執行器300)可包含如圖6A中所展示之結構。在所展示之實例中，末端執行器600包含一橫向部件602及一被動側部件604，被動側部件604具有經組態以插入至一托盤之一第一側上之一把手或其他孔或凹部中之一被動側拇指狀件605。末端執行器進一步包含具有一主動側拇指狀件608之一主動側部件606。主動側部件606包含安裝於主動側部件606之內側面之上部部分上的一突片或支架610，在此實例中，突片或支架610經定位以與穿過橫向部件602之一孔612 (或孔組)對準。在一些實施例中，被動側拇指狀件605及主動側拇指狀件608具有不同輪廓。例如，主動側拇指狀件608具有比被動側拇指狀件605更陡之一曲率或輪廓。作為另一實例，主動側拇指狀件608具有比被動側拇指狀件605更大之一高度。

圖6B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在各項實施例中，一末端執行器(諸如圖3A及圖3B之末端執行器300)可包含如圖6B中所展示之結構。在所展示之實例及狀態中，圖6B之末端執行器600被展示為處於一經組裝狀態(且在主動側部件606之一閉合位置中)。一凸肩螺栓614 (或鉸鏈銷或類似結構)被展示為插入穿過(若干)孔612及突片/支架610。一氣壓或液壓缸(例如，缸616)安裝(例如，由一樞軸支架或其他支架)至橫向部件602內之一內表面。

在各項實施例中，缸616 (例如，一氣壓缸)及端桿618包括一緩衝雙向氣壓缸。主動面板(例如，側部件606)之致動係藉由啟動缸616來執行。缸616之端桿618連接至主動側部件606。經由藉由將凸肩螺栓614插入穿過(若干)孔612及突片或支架610而形成之一樞軸關節可旋轉地連接至橫向部件的主動面板由氣壓缸推動/拉動以分別閉合/打開主動側部件606。在各項實施例中，藉由一四向二位單螺線管來控制缸616之致動。

在一些實施例中，一末端執行器(諸如末端執行器600)包含安裝於主動側部件606附近之一限位開關，該限位開關經定位以在主動側部件(完全)處於閉合位置中時被觸發，如圖6B中所展示。

圖6C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例及狀態中，缸616已經啟動以將端桿618拉入，而導致主動側部件606被拉動至打開位置中，如所展示。

在各項實施例中，末端執行器600包含一或多個紅外線(IR)感測器，該一或多個IR感測器各自包括安裝於被動側部件604上之一主動IR發射器及在主動側部件606上之一對應反射器。在一些實施例中，當一托盤在機器人試圖拾取一托盤時進入感測器之反射場時，觸發(若干) IR感測器。在一些實施例中，兩個感測器存在於被動側部件604中：一個感測器定位於鰭片之末端處，而另一感測器放置於在一托盤由夾持器接合時一托盤所處之區域中。在主動側部件606之拇指狀件中之一第三感測器經引導使得在主動側部件606閉合至托盤上時，托盤之內把手區域進入感測器之視野中，因此觸發主動側部件606已成功地接合於托盤中。

在一些實施例中，橫向部件602及側部件604、606係由碳纖維組成。橫向部件602包括由容許抗扭剛度之一編織碳纖維桿組成之一中空方形樑。側面板(例如，側部件604、606)係由按規格機械加工之⅜”碳纖維板組成。

圖6D係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。圖6E係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在圖6D及圖6E中所繪示之實例中，末端執行器600進一步包括一止擋機構(例如，一止擋件) 620及/或一感測器622。

在一些實施例中，機器人系統使用感測器622來偵測主動手臂是否在一打開位置或一閉合位置中。感測器622可包括安置於末端執行器中(諸如在橫向部件602及/或主動側部件606處)之一組一或多個感測器。例如，感測器係經組態以獲得指示主動側部件606是否在一打開位置或一閉合位置中之資訊的一機械限位開關。在一些實施例中，感測器622用於偵測主動側部件606在一打開位置或一閉合位置中的一程度(例如，感測器判定主動側部件606之一特定定向或主動側部件606在打開位置與閉合位置(包含)之間的一特定位置)。例如，感測器622係一光感測器。光感測器經組態以獲得指示主動側部件是否在一打開位置或一閉合位置中的資訊。光感測器可進一步經組態以獲得指示主動側部件打開之一程度(例如，主動手臂是否部分打開，諸如在打開位置與閉合位置中途等)之資訊。機器人系統使用感測器622 (例如，獲得與主動手臂之一位置有關之資訊之(若干)感測器)來控制移動主動側部件606以使其移動(例如，使主動手臂在閉合位置與打開位置之間移動)之一致動器的致動。

在一些實施例中，止擋機構620用於在致動器經致動以使一主動部件移動至閉合位置時限制主動部件移動超過一閉合位置臨限值。止擋機構620係基於一所要閉合位置臨限值組態。作為一實例，閉合位置臨限值可相對於橫向部件602沿著其在一縱向方向上延伸之一平面/向量成約90度等。

圖6F係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。圖6G係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在圖6F及圖6G中所繪示之實例中，末端執行器600進一步包括一止擋機構620或624 (例如，一止擋件)及/或一感測器622。

在一些實施例中，止擋機構624用於在致動器經致動以使一主動部件移動至打開位置時限制主動部件打開超過一打開位置臨限值。止擋機構624係基於一所要打開位置臨限值組態。作為一實例，打開位置臨限值可相對於橫向部件602沿著其在一縱向方向上延伸之一平面/向量成約130度等。止擋機構可耦合(例如，栓接等)至橫向部件602或以其他方式與橫向部件602整合。

圖7A係繪示用於一機器人控制之托盤處置末端執行器之一感測器之一實施例的一圖。在所繪示之實例中，感測器系統700包括包含一發射器720及一接收器730之一感測器710。感測器系統700可為自發射器720發射射線(例如，紅外射線、光線等)且接收自一表面(諸如待由末端執行器抓取之一托盤740)反射之射線的一光學感測器。在一些實施例中，感測器系統700實施為圖3C之末端執行器300之感測器315a及/或感測器315b。

圖7B係繪示用於一機器人控制之托盤處置末端執行器之一感測器之一實施例的一圖。在所繪示之實例中，感測器系統750包括包含一發射器720及一接收器730之一感測器710。感測器710進一步包含減少接收器730上之入射光之一蓋760。例如，接收器730上之入射光之範圍775小於感測器系統700之一接收器730上之入射光之範圍。作為一實例，蓋760可限制光可自托盤740反射且仍由發射器720接收之有效度數範圍(例如，入射光之角度更接近感測器系統之接收器730之法線)。感測器系統750可用於更精確地偵測末端執行器是否處於用以抓取托盤740之適當位置中。在一些實施例中，感測器系統750實施為圖3C之末端執行器300之感測器315a及/或感測器315b。

圖8A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例中，托盤處置末端執行器800包含一橫向部件802及分別可拆卸及/或模組化的被動及主動側部件804及806。如所展示，末端執行器800容納且能夠用於僅抓取一單一托盤(例如，托盤808)。

圖8B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。在所展示之實例中，已藉由自末端執行器800之橫向部件802拆卸及移除側部件804、806並安裝長形側部件824及826來提供末端執行器820。在圖7B中所展示之組態中，末端執行器820可用於例如藉由將側部件824、826之各自拇指狀件插入至最底部托盤(即，在所展示之實例中，托盤830)之相對側上之孔中而在托盤(例如，在圖8B中所展示之實例中，托盤828及830)之兩托盤高堆疊處進行拾取。

圖9A係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。在所展示之實例中，托盤處置末端執行器900包含一橫向部件902、被動側部件904及主動側部件906。末端執行器900經由一力感測器910及樞軸支架912附接至一機器人手臂(未展示)。在所展示之狀態中，末端執行器在其抓取中具有一托盤914。例如，被動側904及主動側部件906之被動及主動側拇指狀件(未展示)可分別插入至托盤914之任一側上之對應孔(未展示)中。

在所展示之實例中，末端執行器900進一步包含分別沿著被動側部件904及主動側部件906之底部邊緣安裝之導引鰭片918及920。在各項實施例中，導引鰭片918、920沿著側部件904、906之底部邊緣之全部或一實質部分延伸。如所展示，各導引鰭片918、920具有在底部處向外展開之一形狀，使得導引鰭片918、920之各自底部邊緣之間的距離大於托盤914之寬度及被動與主動側部件904、906 (如所展示，在處於閉合位置中時)之內面之間的距離。

如圖9A中所展示，末端執行器900用於將托盤914定位於托盤916上方，例如，將托盤914放置於托盤916上。例如，托盤916可為托盤914將增添至之一目的地堆疊上之最頂部托盤。

在一些實施例中，末端執行器包括在被動及主動側部件904、906或導引鰭片918、920上之一或多個運載工具夾持器模組921a或921b。運載工具夾持器模組921a或921b可包括具有比被動及主動側部件904、906或導引鰭片918、920之內表面相對高之一摩擦力的內表面(例如，接合一托盤或諸如台車(dolly)之運載工具的表面)。當末端執行器經控制以使一或多個運載工具夾持器模組921a或921b與此一運載工具接合時，一或多個運載工具夾持器模組921a或921b可經塑形或經組態以穩定地抓取一運載工具(例如，台車)。

圖9B係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。在圖9B中所展示之實例及狀態中，如所展示，導引鰭片918、920已促進力控制之使用以將托盤914對準並放置至托盤916上。在各項實施例中，導引鰭片918、920具有促進托盤之放置之一特定程度之順應性。在各項實施例中，導引鰭片經設計以具有撓曲性質以增加操作速度及容許度以及準確度。

在各項實施例中，藉由如本文中所揭示之一單機器人托盤夾持機器人進行之托盤放置事件係平穩的、柔和的且精確的，且容忍不確定性及晃動。在各項實施例中，一放置事件包含以下之一或多者： •     使用力控制自目的地堆疊上方之一懸停位置下降(例如，如圖9A中所展示)且首先與導引鰭片(例如，導引鰭片918、920之一者或兩者)接觸。 •     導引鰭片918、920有助於將正在放置之托盤導引至與正在放置之托盤待放置於其上之托盤更加對準之一位置中，且導引鰭片918、920亦經由測力計(例如，力感測器910)提供回饋信號以調整進入托盤在堆疊之上之位置。 •     使用力控制，機器人與目的地堆疊穩定接觸且將托盤(例如，914)柔和地插入至目的地堆疊上。

圖9C係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。圖9D係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。在圖9C及圖9D中所繪示之實例中，末端執行器900進一步包括(若干)感測器922及/或(若干)感測器924。機器人系統結合導引末端執行器900以抓取托盤914使用(若干)感測器922及/或(若干)感測器924，以諸如控制末端執行器900而使托盤914與被動側部件904上之一結構(例如，被動側部件904上之一拇指狀件)接合。

機器人系統使用(若干)感測器924來偵測托盤914是否靠近末端執行器900，諸如以機器人系統可精細地控制末端執行器之移動以使托盤與被動側部件904上之結構(例如，被動側部件904上之一拇指狀件)接合之一方式。在一些實施例中，(若干)感測器924指示托盤914何時處於末端執行器900經控制以使被動側結構與包括於托盤814中之孔、凹部或把手接合之一位置中。

機器人系統使用(若干)感測器922來偵測托盤914是否由被動部件(例如，由被動側部件904上之結構，諸如一拇指狀件)接合。在一些實施例中，(若干)感測器924指示托盤914何時處於被動側結構與包括於托盤914中之孔、凹部或把手接合之一位置中。如圖9D中所繪示，當(i)自(若干)感測器獲得之資訊指示一結構鄰近感測器(例如，光反射回至(若干)感測器922)，(ii)由(若干)感測器924獲得之資訊指示無結構靠近(若干)感測器924 (例如，無光反射回至(若干)感測器924)時，系統判定機器人系統判定托盤914處於被動側結構與包括於托盤914中之孔、凹部或把手接合之一位置中。

在一些實施例中，機器人系統結合判定是否控制致動器以使主動側部件906移動(例如，使托盤914與主動側部件906之一拇指狀件接合)以抓取托盤914使用由(若干)感測器922及/或924獲得之資訊。

圖10係繪示用以將一或多個托盤放置於一堆疊上之一自動化程序之一實施例的一流程圖。在各項實施例中，圖10之程序1000係由經組態以控制如本文中所揭示之一或多個單機器人托盤處置機器人之一控制電腦(諸如圖1A之控制電腦128)執行。在所展示之實例中，在1002，使用位置控制來將一或多個待放置托盤放置於例如一目的地堆疊之上。例如，3D相機及/或其他影像資料可用於判定目的地堆疊之一位置及定向，且機器人可(例如，沿著一軌)移動至目的地堆疊附近之一位置中，且接著機器人手臂經操縱以將托盤定位於目的地堆疊上方。在1004，使用力控制來接合目的地堆疊之頂部。例如，參考圖9A及圖9B中所展示之實例，托盤914可下降直至導引鰭片918、920之一者或兩者之底部邊緣恰好碰觸目的地堆疊之頂部處之托盤916。在1006，使用力控制來將托盤(例如，托盤914)導引及放至目的地堆疊之頂部(例如，托盤916之頂部)上。在1008，機器人測試以判定所放置之托盤是否完全且正確地與目的地堆疊之最頂部托盤之頂部對準且牢固地嵌入至該最頂部托盤之頂部中。

在各項實施例中，嵌入事件(例如，1008)用於確保托盤在堆疊之上之穩定性及托盤之正確插入。在z軸(上/下)及y軸(沿著軌以及托盤狹槽之軸線，例如，進出頁面之軸線，如圖9A及圖9B中所展示)上之調整之後，機器人執行一路線以確保第三方向(x軸，如圖9A及圖9B中所展示之左右)亦為穩定的。在各項實施例中，一嵌入事件包含： •     在托盤被放置於相對於堆疊向前偏移之一位置中時，將托盤柔和地拉回狹槽之上。 •     用以使托盤脫開並平穩移動之系列力運動；若力回饋指示托盤過度嵌入，則執行校正動作以反轉狹槽。例如，若系統未能在托盤之後部處找到一凹口且在托盤之前部處存在一等效凹口，則系統嘗試藉由反轉嵌入運動之方向來抵著該等效凹口「嵌入」。 •     藉由使托盤前後移動且分析所得力信號來確認嵌入之品質。在各項實施例中，機器人學習及/或經人工訓練以辨識指示牢固(或不牢固)嵌入之力信號。

若判定托盤已被牢固地嵌入(1010)，則機器人釋放托盤(例如，打開主動側且將被動側拇指狀件自其插入至其中之孔抽出)且程序結束。若否(1010)，則在1012調整放置且在1008再次測試。若在經組態數目次嘗試之後無法確認托盤已被牢固地放置，則在各項實施例中，系統提示一人類工人協助其，例如，藉由遙操作或人工工作。

圖11係繪示經組態以依一特定托盤定向堆疊之一托盤堆疊之一實例的一圖。在所展示之實例中，目的地堆疊1100包含堆疊於一托盤1104之上之一托盤1102。一托盤1106將被增添至堆疊1100之頂部。托盤1102、1104、1106各自包含在托盤之頂部處之一對不同形狀之凹部(例如，在托盤1102之頂部上之凹部1110及1114，一個在一第一側上且另一個在相對側上)，及在托盤之底部處之對應突出部(例如，在托盤1106之底部處之突出部1108及1112)。如圖11中所展示，突出部1108具有配合至凹部1114中之一大小及形狀，而突出部1112具有配合至凹部1110中之一大小及形狀。然而，如所展示，托盤1106翻轉使得突出部1108在其不匹配之凹部1110上方，而突出部1112定位於其亦不匹配之凹部1114上方。

在各項實施例中，如本文中所揭示之一托盤處置機器人系統學習及/或經訓練以辨識與如圖11中所展示之一誤對準相關聯之一力感測器讀數及/或輪廓。系統可例如在嘗試將托盤1106放置至托盤1102上時偵測到托盤1106未以與翻轉成一反向位置之托盤1106相關聯之一方式牢固地嵌入至托盤1102上，如圖11中所展示。在各項實施例中，回應於偵測到如圖11中所展示之一不正確定向，系統將托盤(例如，1106)抬起，使托盤繞z (上/下)軸旋轉180度，且重新開始其嘗試以將托盤放置於目的地堆疊之上。

圖12係繪示一托盤處置機器人之一實施例之一圖。在各項實施例中，一或多個機器人(諸如圖12之機器人1200)可被包含於如本文中所揭示之一機器人托盤處置系統(例如，圖1A及圖1B中之機器人手臂112、114)中。在所展示之實例中，機器人1200包含一機器人手臂1202及安裝於經組態以在機器人控制下沿著軌1208及1210移動之一底盤1206 (例如，一托架等)上的托盤處置末端執行器。包括垂直支撐件1212及1214以及上框架1216之一上部構造為3D相機1218、1220、1222及1224提供安裝位置。在各項實施例中，一或多個3D相機可放置於機器人之底座附近。

在各項實施例中，機器人1200部署於如圖1A及圖1B中所展示之一托盤處置系統中。源托盤堆疊可提供於軌1208及1210之一個側上(例如，如所展示，超出軌1208)，且目的地托盤堆疊可構建於軌1208及1210之一相對側上(例如，如所展示，在更靠近觀看者之軌1210之側上)。源托盤堆疊側上之相機對(例如，1218、1220)及目的地托盤堆疊側上之相機對(例如，1222、1224)用於提供附近之機器人1200定位及工作所在之工作區之相關部分的一視圖。

在各項實施例中，影像資料可用於進行以下之一或多者：避免與其他機器人、托盤堆疊及存在於工作區中之其他物品之碰撞；計劃軌跡；及在位置控制下將末端執行器1204及/或在末端執行器1204之抓取中之一托盤定位於至少一初始位置中。

在一些實施例中，相機1218、1220、1222及1224包含於用於如本文中所揭示之一機器人托盤處置系統之控制的一視覺系統中。在一些實施例中，視覺系統設計為自校準的。機器人使用安裝於其關節之一者上之一標記且將該標記曝露給系統中之相機(例如，相機1218、1220、1222及1224)，該等相機辨識標記並執行一姿勢估計以理解其等自身在世界座標中之姿勢。機器人使用碰撞避免來計劃其運動以使標進入接近相機之一位置中以獲得一高品質校準。

在一些實施例中，一單次人工程序遵循自動校準以進一步確保程序之品質。一點雲覆疊於系統之經模擬圖形之上，且一人類操作者在一模擬器中執行機器人外加環境與如由安裝於機器人上之相機所見之點雲之匹配或經呈現圖形。進一步確認程序亦就位以確認世界框架(座標)中之已知高度之物體的經感知深度。

在一些實施例中，如本文中所揭示之一系統自校準其自身之尺寸。機器人沿軌上下移動以找到拾取及放置位置並使用力控制來找到輸入-輸出狹槽之座標。其動態地執行一更新。例如，在一些實施例中，系統使用專門設計之校準運動(包含力控制)來找到被稱為「佈局」之輸入及輸出面(托盤堆疊存在之處)之各者之精確位置，且在內部更新多次揭示諸如不平整地面、周邊安裝誤對準之變動的佈局值。在各項實施例中，機器人在其整個使用期限內動態地執行此等更新。

在一些實施例中，視覺系統近似計算目標托盤或目標目的地堆疊之姿勢以檢查機器人目標運動。一視覺系統排程器在可能的情況下保證同時檢查且保證輸入及輸出目標兩者在視野中。

圖13係繪示一托盤處置機器人之一實施例之一圖。在圖13中所繪示之實例中，機器人1300可安裝於一底盤(諸如圖12之1206)上，且機器人1300可經組態以在機器人控制下沿著軌(諸如圖12之軌1208及1210)移動。

如圖13中所展示，機器人1300包含末端執行器1310所連接至之一機器人手臂1302。末端執行器1310包括可經由一橫向部件連接之一被動側部件1320及一主動側部件1334。被動側部件1320及一主動側部件1334之各者可包含用其接合及抓取一托盤之一或多個結構，諸如拇指狀件。被動側部件1320及主動側部件1334分別包含向外展開之將一托盤導引至被動側部件1320與主動側部件1334之間的一位置(例如，至被動側部件1320及主動側部件1334上之拇指狀件接合托盤之一位置)的導引鰭片1324及1336。末端執行器1310進一步包括複數個感測器，包含(若干)感測器1330、感測器1338及1340以及感測器1322及1326。作為一實例，(若干)感測器1330可對應於或類似於圖6D及圖6E之感測器622。感測器1330安置於末端執行器1310之橫向部件上或以其他方式在末端執行器上之可自其偵測主動側部件1334之一位置的一位置中。作為另一實例，感測器1338及1340可對應於或類似於圖3C之感測器315a及315b。感測器1338及1340安置於主動側部件1334上之拇指狀件上或周圍。作為另一實例，感測器1322及1326可對應於或類似於圖9C之感測器922及924。感測器1322及1326安置於被動側部件1320上之導引鰭片1324上或周圍。

末端執行器1310之橫向部件可包含偵測主動面板1334是否完全閉合之一開關1332。例如，開關1332可為一機械限位開關。當主動面板1334完全閉合時，致動該機械限位開關。相反地，當主動面板1334完全打開時，釋放且未致動機械限位開關(例如，未按下機械限位開關中之一柱塞)。

在各項實施例中，末端執行器1310包括一線束1318，機器人系統之一控制電腦(諸如圖1A之控制電腦128)與複數個感測器之間之連接用線束1318包括於末端執行器中。線束1318可提供一單一路徑，複數個感測器經由該路徑連接至控制電腦(例如，經由一網路連接)。一輸出路徑(例如，纜線)將線束1318連接至控制電腦。線束1318之輸出纜線可為一M12連接器，諸如M12-12位置感測器纜線。例如，複數個感測器之各者連接至線束1318之一組一或多個輸入端子。另外，末端執行器1310之一或多個其他組件/模組經由線束1318連接至控制電腦。例如，用於引起主動部件側1334之一致動器連接至線束1318之一輸入端子。此後，線束1318諸如經由連接至機器人手臂1302或包括於機器人手臂1302中之一導線/通道連接至控制電腦。

在各項實施例中，末端執行器1310包括獲得與由末端執行器1310 (諸如由被動側部件1320及/或主動側部件1334)所經歷之力/力矩有關之資訊的力感測器1314。力感測器1314由安裝板1316連接至末端執行器，且末端執行器1310及力感測器1314由配接器1312連接至機器人手臂1302之一遠端1304。

在各項實施例中，末端執行器1310包括一推車拾取模組1328。推車拾取模組1328經組態以拾取(例如，抓取)一推車以諸如使機器人手臂1302能夠移動一推車，自該推車抓取、拾取一托盤堆疊並將其放置至目的地位置。例如，在推車已無托盤堆疊之後，將推車移動至一預定返回區域(例如，空推車經儲存及再循環用於進一步托盤之一位置)。推車拾取模組1328可安置於被動側部件1320上。機器人系統判定一推車何時係空的，且接著控制機器人手臂1302以使用末端執行器1310來拾取推車。此後，控制系統控制以移動機器人手臂1302以將空推車放置於預定返回區域中。

在各項實施例中，如本文中所揭示之一單機器人托盤處置機器人系統藉由根據一計劃(例如，基於訂單、發票、載貨單或類似資訊)自源堆疊拾取托盤且構建目的地(輸出)堆疊而實現可靠地、快速地及高效地組裝目的地(輸出)堆疊。

儘管已結合抓取、移動及放置一或多個托盤來描述前述實施例，但可實施各種其他容器或貨櫃。其他容器或貨櫃之實例包含袋子、盒子、托板、板條箱等。

結合流程圖描述本文中所描述之實施例之各項實例。儘管實例可包含按一特定順序執行之特定步驟，但根據各項實施例，各個步驟可按各種順序執行及/或各個步驟可組合成一單一步驟或為並行的。

儘管為清楚理解之目的已相當詳細地描述前述實施例，但本發明不限於所提供之細節。存在實施本發明之許多替代方式。所揭示實施例係闡釋性的且非限制性的。

100:系統 102:源托盤堆疊 104:源托盤堆疊 106:輸送工具 108:輸入端 110:軌 112:機器人手臂 114:機器人手臂 116:末端執行器 118:末端執行器 120:目的地托盤堆疊 122:目的地托盤堆疊 124:箭頭 126:3D相機 128:控制電腦 140:源堆疊 142:目的地堆疊 200:狀態圖 202:計劃狀態、程序及/或模組 204:狀態 206:狀態 208:狀態 210:狀態 220:程序 222:判定待自源堆疊移動至目的地堆疊之特定組之一或多個托盤/步驟 224:判定用以移動至並抓取托盤之策略/步驟 226:判定並執行將托盤移動至目的地堆疊之計劃/步驟 228:判定並執行用以將托盤放置於對應目的地堆疊頂上之策略/步驟 230:向計劃程序或模組報告拾取/放置操作之結果/步驟 232:判定處理完成 300:末端執行器 302:橫向部件 304:被動側部件 306:主動側部件/主動部件 308:主動側拇指狀件/拇指狀件 308a至308d:凸面/表面 308e:平坦表面 310:力感測器 312:支架 313:角 314:向量/方向 315a:感測器 315b:感測器 320:拇指狀件 320a至320d:凸面 320e:平坦表面 350:拇指狀件 352:輪廓 354:高度 360:拇指狀件 362:輪廓 364:高度 400:程序 402:使被動側部件移動至抓取固持件或待抓取托盤之側中之其他孔或凹部附近的位置 404:使用力控制來將被動側拇指狀件嵌入至托盤孔中 406:閉合主動側部件且使用力控制來將主動側部件之拇指狀件嵌入至托盤上在與被動側部件相對之側上之孔或凹部中 408:機器人測試其對托盤之抓取 410:判定抓取是否牢固 412:機器人將托盤移動至其目的地 414:調整抓取 425:程序 426:自第一感測器獲得資訊 428:機器人系統判定是否接合被動手臂 430:調整被動手臂之位置 432:機器人系統使用力控制來使被動手臂拇指狀件與托盤接合 434:自第二感測器獲得資訊 436:機器人系統判定被動手臂之拇指狀件是否與托盤接合 438:提供被動手臂與托盤接合之指示 450:程序 452:自感測器獲得指示主動手臂是否打開/閉合之資訊 454:機器人系統判定主動手臂是否在打開位置中 456:調整主動手臂之位置 458:機器人系統判定接合托盤 460:使用力控制來將主動手臂之組態調整至閉合位置 462:自感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之結構接合 464:執行主動手臂拇指狀件是否與托盤接合之判定 466:提供主動手臂與托盤接合之指示 475:程序 476:進行放置托盤之判定 478:使用力控制來調整主動手臂之組態以使主動手臂移動至打開位置 480:自感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂是否打開或閉合 482:進行關於主動手臂是否在打開位置中之判定 484:調整主動手臂之組態 486:自感測器獲得資訊，該資訊指示主動手臂拇指狀件是否與托盤之結構接合 488:執行主動手臂拇指狀件是否與托盤接合之判定 490:提供主動手臂與托盤脫離之指示 502:托盤 504:把手/孔 506:把手/孔 600:末端執行器 602:橫向部件 604:被動側部件 605:被動側拇指狀件 606:主動側部件 608:主動側拇指狀件 610:突片/支架 612:孔 614:凸肩螺栓 616:缸 618:端桿 620:止擋機構 622:感測器 624:止擋機構 700:感測器系統 710:感測器 720:發射器 730:接收器 740:托盤 750:感測器系統 760:蓋 775:範圍 800:末端執行器 802:橫向部件 804:被動側部件 806:主動側部件 808:托盤 820:末端執行器 824:側部件 826:側部件 828:托盤 830:托盤 900:末端執行器 902:橫向部件 904:被動側部件 906:主動側部件 910:力感測器 912:樞軸支架 914:托盤 916:托盤 918:導引鰭片 920:導引鰭片 921a:運載工具夾持器模組 921b:運載工具夾持器模組 922:感測器 924:感測器 1000:程序 1002:使用位置控制來將一或多個待放置托盤放置於目的地堆疊之上 1004:使用力控制來接合目的地堆疊之頂部 1006:使用力控制來將托盤導引及放至目的地堆疊之頂部上 1008:機器人測試以判定所放置之托盤是否完全且正確地與目的地堆疊之最頂部托盤之頂部對準且牢固地嵌入至最頂部托盤之頂部中 1010:判定托盤已被牢固地嵌入 1012:調整放置 1100:目的地堆疊 1102:托盤 1104:托盤 1106:托盤 1108:突出部 1110:凹部 1112:突出部 1114:凹部 1200:機器人 1202:機器人手臂 1204:末端執行器 1206:底盤 1208:軌 1210:軌 1212:垂直支撐件 1214:垂直支撐件 1216:上框架 1218:3D相機 1220:3D相機 1222:3D相機 1224:3D相機 1300:機器人 1302:機器人手臂 1304:遠端 1310:末端執行器 1312:配接器 1314:力感測器 1316:安裝板 1318:線束 1320:被動側部件 1322:感測器 1324:導引鰭片 1326:感測器 1328:推車拾取模組 1330:感測器 1332:開關 1334:主動側部件/主動部件側 1336:導引鰭片 1338:感測器 1340:感測器

在以下[實施方式]及隨附圖式中揭示本發明之各項實施例。

圖1A係繪示一機器人生產線齊套揀貨系統之一實施例之一方塊圖。

圖1B係繪示一機器人生產線齊套揀貨系統之一實施例之一方塊圖。

圖2A係繪示用以組裝托盤堆疊之一自動化程序之一實施例之一狀態圖。

圖2B係繪示用以組裝托盤堆疊之一自動化程序之一實施例之一流程圖。

圖3A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖3B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖3C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖3D係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖3E係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖4A係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。

圖4B係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。

圖4C係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器抓取一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。

圖4D係繪示使用一機器人控制之托盤處置末端執行器釋放一或多個托盤之一程序之一實施例的一流程圖。

圖5A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖5B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖5C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6C係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6D係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6E係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6F係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖6G係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖7A係繪示用於一機器人控制之托盤處置末端執行器之一感測器之一實施例的一圖。

圖7B係繪示用於一機器人控制之托盤處置末端執行器之一感測器之一實施例的一圖。

圖8A係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖8B係繪示一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例之一圖。

圖9A係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。

圖9B係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。

圖9C係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。

圖9D係繪示配備有一導引鰭片之一機器人控制之托盤處置末端執行器之一實施例的一圖。

圖10係繪示用以將一或多個托盤放置於一堆疊上之一自動化程序之一實施例的一流程圖。

圖11係繪示經組態以依一特定托盤定向堆疊之一托盤堆疊之一實例的一圖。

圖12係繪示一托盤處置機器人之一實施例之一圖。

圖13係繪示一托盤處置機器人之一實施例之一圖。

300:末端執行器

302:橫向部件

304:被動側部件

306:主動側部件/主動部件

308:主動側拇指狀件/拇指狀件

308a至308d:凸面/表面

308e:平坦表面

310:力感測器

312:支架

315a:感測器

315b:感測器

Claims (19)

1. 一種機器人末端執行器，其包括： 一橫向部件，其經組態以耦合至一機器人手臂； 一被動側部件，其在一第一遠端處實質上剛性地耦合至該橫向部件且經組態以與一待抓取物體之一第一側上之一第一凹部機械地接合；及 一主動側部件，其在與該第一遠端相對之一第二遠端處耦合至該橫向部件且經組態以與該待抓取物體之一第二側上之一第二凹部機械地接合，該待抓取物體之該第二側與該第一側相對； 其中： 該被動側部件包括經組態以插入至該第一凹部中之一被動側結構； 該主動側部件包括經組態以插入至該第二凹部中之一主動側結構；及 該被動側結構之一第一輪廓不同於該主動側結構之一第二輪廓。
2. 如請求項1之末端執行器，其中該主動側結構之該第二輪廓比該被動側結構之該第一輪廓長。
3. 如請求項1之末端執行器，其中該主動側結構之該第二輪廓比該被動側結構之該第一輪廓長至少30%。
4. 如請求項1之末端執行器，其中該主動側結構之該第二輪廓具有比該被動側結構之該第一輪廓更陡之一曲率。
5. 如請求項1之末端執行器，其中該主動側部件包括用於偵測該主動側結構是否與包括於該物體中之一孔、一凹部或一把手接合之一或多個感測器。
6. 如請求項1之末端執行器，其中： 該被動側部件相對於該橫向部件係固定的； 該主動側部件可相對於該橫向部件移動； 該主動側部件經組態以經由機器人控制在一打開位置與一閉合位置之間移動；及 該打開位置相對於該橫向部件與一法線向量在30度與50度之間。
7. 如請求項6之末端執行器，其中與該末端執行器通信之一處理器經組態以結合自一源堆拾取一或多個物體之一操作來操作該末端執行器，包含藉由向該末端執行器發送一信號以將該主動側部件置於該打開位置中。
8. 如請求項6之末端執行器，其中該末端執行器進一步包括經組態以獲得與該主動側部件之一位置有關之資訊的一感測器。
9. 如請求項8之末端執行器，其中該感測器係經組態以獲得指示該主動側部件是否在一打開位置或一閉合位置中之資訊的一機械限位開關。
10. 如請求項8之末端執行器，其中該感測器係經組態以獲得指示該主動側部件是否在一打開位置或一閉合位置中之資訊的一光感測器。
11. 如請求項10之末端執行器，其中該光感測器進一步經組態以獲得指示該主動側部件打開之一程度之資訊。
12. 如請求項1之末端執行器，其中： 該被動側結構包括被包括於該被動側部件中或附接至該被動側部件之一第一突出部；及 該主動側結構包括被包括於該主動側部件中或附接至該主動側部件之一第二突出部。
13. 如請求項12之末端執行器，其中至少部分藉由使用基於影像資料之位置控制以將該末端執行器之至少該被動側部件移動至鄰近於該第一結構之一位置中，且使用力控制以將該第一突出部插入至該第一結構中來控制該末端執行器拾取一托盤。
14. 如請求項12之末端執行器，其中： 該第一突出部包括經組態以插入至該第一結構中之一第一拇指狀件結構； 該第二突出部包括經組態以插入至該第一結構中之一第二拇指狀件結構；及 該第一拇指狀件結構及該第二拇指狀件結構之一大小及/或形狀係不同的。
15. 如請求項1之末端執行器，其中該主動側部件包括： 一導引結構，其包括將該一或多個待抓取物體之一第一物體導引至該主動側結構接合包括於該第一物體中之一孔、一凹部或一把手之一位置的一輪廓。
16. 如請求項1之末端執行器，其中： 該被動側部件包括一導引結構，該導引結構包括將該一或多個待抓取物體之一第一物體導引至該被動側結構接合包括於該第一物體中之一孔、一凹部或一把手之一位置的一輪廓；及 該導引結構進一步包括經組態以獲得指示該被動側部件相對於該第一物體之一位置之資訊的一或多個感測器。
17. 如請求項16之末端執行器，其中該一或多個感測器包括： 一第一感測器，其獲得指示該第一物體何時處於該末端執行器經控制以使該被動側結構與包括於該第一物體中之一孔、一凹部或一把手接合之一位置中的資訊；及 一第二感測器，其獲得指示該第一物體何時處於該被動側結構與包括於該第一物體中之一孔、一凹部或一把手接合之一位置中的資訊。
18. 如請求項1之末端執行器，其中： 該主動側部件可相對於該橫向部件移動； 該主動側部件經組態以經由機器人控制在一打開位置與一閉合位置之間移動；及 該末端執行器包括一止擋件，該止擋件防止該主動側部件移動超過一閉合位置，在該閉合位置處，該主動側部件定位成相對於該橫向部件成90度。
19. 一種包括請求項1之機器人末端執行器之自主托盤處置機器人系統，其中該系統進一步包括： 一記憶體，其經組態以儲存指示一組待組裝輸出堆疊之資料，各輸出堆疊包含一組相關聯物體；及 一處理器，其耦合至該記憶體且經組態以控制一或多個機器人之操作，該一或多個機器人各自經組態以根據一計劃一次抓取、移動及放置一或多個物體，以反覆地自源物體堆疊拾取物體並組裝該組輸出堆疊，包含藉由透過將自一或多個對應源堆疊拾取之物體連續地放置於該輸出堆疊上來構建各輸出堆疊； 其中： 該等機器人之各者包括一機器人手臂及經組態以在沒有來自另一機器人之幫助的情況下抓取、移動及放置一或多個物體之該末端執行器。

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