CN108516338A - 机器人纸箱卸载机 - Google Patents

Abstract

在此披露一种用于从纸箱堆中自动卸载纸箱的机器人纸箱卸载机。在不同实施例中，机器人纸箱卸载机可以包括：一个移动主体；一个可移动机器人臂，该可移动机器人臂附接至该移动主体上并且包括一个末端执行器，该末端执行器被配置成用于从该纸箱堆中卸载一排处于并排取向的纸箱；以及一个输送机系统，该输送机系统安装在该移动主体上并且被配置成用于从该末端执行器接收处于并排取向的该一排纸箱。在多个不同实施例中，该输送机系统可以包括前端整理器和联接至该前端整理器上的中央整理器。在不同实施例中，该机器人臂可以被配置成跨坐于该移动主体的至少一部分以及该输送机系统的至少一部分上，使得该输送机系统通过该机器人臂将纸箱从该纸箱堆输送。

Description

机器人纸箱卸载机

相关申请的交叉引用

本申请是国际申请PCT/US2014/053247于2016年2月26日进入中国国 家阶段的中国发明专利申请第201480047698.0号的分案申请，母案申请的发 明创造名称为《机器人纸箱卸载机》。

本申请要求以下申请的优先权：在2013年8月28日提交的题为“机器 人纸箱卸载机(Robotic Carton Unloader)”的美国临时专利申请序列号 61/871,292、在2013年10月23日提交的题为“机器人纸箱卸载机”的美国临 时专利申请序列号61/894,871、在2013年10月23日提交的题为“机器人纸 箱卸载机”的美国临时专利申请序列号61/894,878、在2013年10月23日提 交的题为“机器人纸箱卸载机”的美国临时专利申请序列号61/894,889、在 2013年12月16日提交的题为“机器人纸箱卸载机”的美国临时专利申请序列 号61/916,720、在2014年3月27日提交的题为“机器人纸箱卸载机”的美国 临时专利申请序列号61/971,463、在2014年3月31日提交的题为“机器人纸 箱卸载机”的美国临时专利申请序列号61/973,188、以及在2014年7月10日 提交的题为“机器人纸箱卸载机”的美国临时专利申请序列号62/023,068。所 有八个申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本披露总体上涉及一种用于搬运产品的装置，并且更具体地说，涉及一 种被设计用于从拖车内卸载产品、诸如不同大小的纸板箱的自动箱子卸载 机。

背景技术

装载有货物和产品的卡车和拖车在全国各地移动以便将产品递送到库 房、仓库和分配中心处的商用装卸码头。卡车可以具有安装在该卡车上的一 个拖车，或可以具有一个牵引车-半拖车构型。为了降低零售店处的间接成本， 已经减少了店内产品数量，并且运输中产品现在计作可用商店库存的一部 分。在仓库和地区分配中心的卸载码头处快速地卸载卡车作为再填充已耗尽 的库存的一种方式已经获得了新的重要性。

如果负载是码垛堆积的，卡车典型地利用升降叉车来卸载，并且如果产 品是堆叠在卡车内的，则利用人工劳动力来卸载。利用人类劳动者人工地卸 载大的卡车运货在体力上可能是困难的，并且由于所涉及的时间和劳动力而 可能是昂贵的。因此，需要一种改进的卸载系统，该卸载系统与人类劳动者 相比可以更快速地并且以降低的成本从卡车拖车卸载大量堆叠的箱子和货 物。

发明内容

多个不同的实施例提供了一种能够卸载纸箱堆中的纸箱、例如卡车拖车 内的纸箱的机器人纸箱卸载机。在一些实施例中，该机器人纸箱卸载机可以 是在地板上可移动的并且可以包括：一个移动主体；一个可移动机器人臂， 该可移动机器人臂附接至该移动主体上并且在其一端处包括一个末端执行 器(或机械手)，该末端执行器被配置成用于从该纸箱堆中卸载一排处于并 排取向的纸箱；一个整理输送机(或输送机系统)，该整理输送机安装在该 移动主体上并且被配置成用于从该末端执行器接收处于并排取向的该一排 纸箱，该整理输送机进一步被配置成用于使该一排纸箱朝向该机器人纸箱卸 载机的后部移动并同时在这些纸箱移动时将这些纸箱单个化。在一些实施例 中，该整理输送机可以包括并排定向的多排输送机。如在一些实施例中，该 多排输送机中的至少一个输送机可以被配置成用于使其上承载的纸箱以与 该多排输送机中的其他输送机不同的速度移动。在一些实施例中，该多排输 送机中的至少一个输送机可以被配置成用于使在其上行进的纸箱向后并且 朝向该整理输送机的中线移动。在一些实施例中，该多排输送机中的至少一 个输送机可以包括多个斜置辊。在一些实施例中，该多排输送机中的该至少 一个输送机的这些斜置辊可以是以人字形图案斜置的。在一些实施例中，该 多排输送机中的输送机可以包括皮带输送机。

在一些实施例中，该整理输送机可以包括前端整理器和中央整理器，该 前端整理器将纸箱送入该中央整理器。在一些实施例中，该前端整理器可以 在该前端整理器与该中央整理器的相交处可枢转地安装至该移动主体上，该 前端整理器具有朝向和远离地板可枢转地可移动的前端。在一些实施例中， 该中央整理器可以包括被配置成用于使纸箱朝该机器人纸箱卸载机的后部 移动的多个排，该多个排可以是位于一条沿着该中央整理器的一定长度延伸 的中线两侧。在一些实施例中，该多个排各自可以由多个朝向该中线成角度的辊构成。

在一些实施例中，该多个排可以是与多个区相关联的，每个区被配置成 使纸箱以一个不同的速度移动。在一些实施例中，该多个区中的位于该中央 整理器的中线的第一侧上的第一组区可以被配置成用于使纸箱以比该多个 区中的位于该中央整理器的中线的第二侧上的第二组区更快的速度移动。在 一些实施例中，该多个区可以包括位于该中央整理器的中线的第一侧上的三 个区以及位于该中央整理器的中线的第二侧上的三个区。

在一些实施例中，该前端整理器可以包括被配置成使纸箱朝向该中央整 理器移动的多个平行的排。在一些实施例中，该多个平行的排中的每一个可 以被配置成使纸箱朝向该中央整理器以一个不同的速度移动。在一些实施例 中，该多个平行的排可以包括多个内部排和多个最外部排，并且其中该多个 平行的排中的这些内部排可以被配置成用于使纸箱以比该多个平行的排中 的这些最外部排更快的速度朝向该中央整理器移动。在一些实施例中，该多 个平行的排中的这些内部排中的一个中心排可以被配置成用于使纸箱朝向 该中央整理器以快速度移动，该多个平行的排中的这些内部排中的两个中间 排可以被配置成用于使纸箱朝向该中央整理器以中等速度移动，并且该多个 平行的排中的这些最外部排中的两个外部排可以被配置成用于使纸箱朝向 该中央整理器以慢速度移动。在一些实施例中，该前端整理器可以被配置成 相对于该中央整理器侧向地移动。在一些实施例中，该多个平行的排中的这 些最外部排中的每一个可以包括被配置成用于使纸箱朝向该多个平行的排 中的这些内部排向内沿对角线移动的一个具有多个辊的区段。

在一些实施例中，一种机器人纸箱卸载机可以包括：一个在地板上可移 动的移动主体、安装在该移动主体上用于在其上输送卸载的纸箱的输送机、 以及可移动地附接至该移动主体上的一个机器人臂，其中该输送机在该机器 人臂的多个可移动部分之间经过。在一些实施例中，该输送机可以包括前端 整理器和联接至该前端整理器上的中央整理器。

在一些实施例中，该机器人臂进一步可以包括随着该机器人臂可移动的 远端，该远端被配置成用于从该纸箱堆中卸载纸箱并卸载到该输送机上。在 一些实施例中，该机器人臂的这些可移动部分可以跨坐于该输送机的每一侧 上。在一些实施例中，该输送机可以在该机器人臂之间从一侧延伸到另一侧 以便将其宽度最大化。在一些实施例中，该机器人臂的第一部分可以可枢转 地附接至该输送机下方的移动主体上。

在一些实施例中，该机器人臂的一部分可以被配置成相对于该移动主体 从一侧移动到另一侧以便触及该纸箱堆。在一些实施例中，该机器人臂进一 步可以包括用于使机器人臂的该部分从一侧移动到另一侧的一个线性致动 器。在一些实施例中，该机器人臂可以被配置成在朝向和远离该纸箱堆移动 时绕平行于该移动主体的前部的至少一条轴线进行枢转。

在一些实施例中，当该机器人纸箱卸载机被定位在纸箱堆前方时，该机 器人臂可以被配置成在不移动该移动主体的情况下用该远端来从该纸箱堆 中卸载任一纸箱。在一些实施例中，该机器人纸箱卸载机可以包括固定至该 移动主体上的一个底座，一个可移动臂从该底座延伸并且是相对于该底座可 移动的，其中一个平衡物连接在该底座与该可移动臂之间。

在一些实施例中，该平衡物可以是在机器人臂正在朝向纸箱堆以及远离 纸箱堆伸出时对该机器人臂进行平衡的一种中心上(over-the-center)的设计。 在一些实施例中，该平衡物可以是弹簧。在一些实施例中，该平衡物可以是 气体弹簧。在一些实施例中，该机器人臂可以被配置成在第一位置、对齐的 第二位置、以及第三位置之间移动，使得该平衡物在该机器人臂处于该第一 位置时是处于第一阻力条件下，该平衡物在该机器人臂处于该第二位置时是 处于中性阻力条件下，并且该平衡物在该机器人臂处于该第三位置时是处于 第二阻力条件下。

附图说明

结合在此并组成本说明书的部分的附图示出了本发明的示例性实施例， 并且连同上文给出的总体描述和下文给出的详细说明用于解释本发明的特 征；

图1是在卡车内运动以便卸载产品、诸如被描绘为堆叠在该卡车内的一 堆纸箱的多个纸箱的一个机器人纸箱卸载机的实施例的等距视图；

图2是图1的机器人纸箱卸载机沿图1的线2-2取得的侧截面视图，示 出了一个纸箱从该堆纸箱被卸载并卸货到一个卸载码头输送机上；

图3是图2的机器人纸箱卸载机的部分侧截面视图，示出了一个输送机 系统的一部分向上枢转；

图4是图1的机器人纸箱卸载机的一个机械手的等距视图，示出了该机 械手的多个部分的移动；

图5是图4的机械手的等距视图，示出了该机械手的铺展移动；

图6是图2的机器人纸箱卸载机的部分侧截面视图，示出了一个旋转前 辊从该卡车的地板上提升一个纸箱；

图7是具有带多个拐角的一个辊以及一个纸箱铲斗的一个机器人纸箱卸 载机的替代实施例的部分侧截面视图；

图8-13是一系列框图，示出了在抓住、拉拽以及放下纸箱时的操作中的 真空机械手；

图14是根据一个实施例包括真空机械手的另一个机器人纸箱卸载机的 右侧截面视图；

图15是图14的真空机械手的右侧的等距视图；

图16是图14的真空机械手的左侧的等距视图；

图17A是一个示例性真空杆的等距视图；

图17B是图17A的真空杆的侧视图；

图18A是另一个示例性真空杆的等距视图；

图18B是图18A的真空杆的侧视图；

图19是图14的真空机械手的右侧的局部等距视图，展示了根据一个实 施例穿过透明顶盖而示出的内部特征；

图20是图14的真空机械手的右侧的等距视图，其中第二组真空杆是伸 出的；

图21是图20的真空机械手的右侧的截面侧视图；

图22是图14的真空机械手的右侧的等距视图，其中为了清楚地展示而 移除了顶盖和各个真空杆；

图23是图22的真空机械手的右侧的等距视图，其中第二组真空杆、右 侧一组真空杆、以及滑动搁板是伸出的；

图24是图14的真空机械手的左下侧的等距视图，其中滑动搁板和第一、 第二以及第三组真空杆是伸出的；

图25是图24的真空机械手的左下侧的等距视图，其中滑动搁板是伸出 的并且第一、第二以及第三组真空杆是缩回的；

图26A是在纸箱移除操作期间的第一时刻，与纸箱堆相接触的图14的 真空机械手的左侧的局部顶视图；

图26B是图26A的真空机械手的截面侧视图；

图27A是在纸箱移除操作期间的第二时刻，与纸箱堆相接触的图26A 的真空机械手的左侧的局部顶视图；

图27B是图27A的真空机械手的截面侧视图；

图28A是在纸箱移除操作期间的第三时刻，与纸箱堆相接触的图27A 的真空机械手的左侧的局部顶视图；

图28B是图28A的真空机械手的截面侧视图；

图29A是在纸箱移除操作期间的第四时刻，与纸箱堆相接触的图28A 的真空机械手的左侧的局部顶视图；

图29B是图29A的真空机械手的截面侧视图；

图30A是图14的真空机械手的局部前侧视图，其中右侧一组真空杆是 缩回的；

图30B是图30A的真空机械手的局部前侧视图，其中右侧一组真空杆是 伸出的；

图31是图14的机器人纸箱卸载机的右侧截面视图，该卸载机伸出以便 从卡车地板上移除纸箱；

图32A是根据一个实施例的枢转搁板的右侧等距视图；

图32B是根据一个实施例的枢转搁板的左下侧等距视图；

图33A-C是正在从旋转向下状态过渡到旋转向上状态的枢转搁板的右 侧视图；

图34是过程流程图，展示了用于控制包括真空机械手的机器人纸箱卸 载机的一种示例性方法；

图35A-35B是简图，展示了带有机器人臂、移动主体、以及输送机系统 的多个示例性机器人纸箱卸载机的透视图；

图36是简图，展示了根据多个不同的实施例在卡车内运动以便卸载物 品、诸如被描绘为堆叠在该卡车的前部内的一堆纸箱的多个纸箱的一个机器 人纸箱卸载机的透视图；

图37A-37C是简图，展示了根据多个不同的实施例的机器人纸箱卸载机 的包括多个整理器、一个移动主体、以及一个机器人臂的输送机系统的透视 图；

图37D-37F是简图，展示了配置有机器人臂和能够侧向平移的输送机系 统的一种示例性机器人纸箱卸载机的顶视图；

图37G是简图，展示了用一个被配置成侧向移动的机器人臂的机械手头 部(例如，真空机械手头部)的侧机械手(例如，吸杯)触及侧面物品的机 器人纸箱卸载机的顶视图的局部视图；

图38是透视图，展示了这些不同的实施例中的机器人臂、头部单元以 及平衡单元；

图39A是简图，展示了在这些不同的实施例中安装在包括整理输送机单 元的底座单元上的机械人臂、头部单元和平衡单元的侧视图，示出了该机器 人臂和平衡单元的缩回位置；

图39B是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中图39A的机器人臂、 头部单元和平衡单元的侧视图，示出了该机器人臂和平衡单元的向上伸出位 置；

图39C是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中图39A和图39B 的机器人臂、头部单元和平衡单元的侧视图，示出了该机器人臂和平衡单元 的向下伸出位置；

图39D是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中图39A、图39B和 图39C的机器人臂、头部单元和平衡单元的侧视图，示出了在与纸箱接合期 间该机器人臂和平衡单元的向下伸出位置；

图40A是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中处于部分伸出状态 下的、联接至处于缩回状态下的机器人臂上、并且进一步联接至底座单元和 控制单元上的平衡单元的侧视图；

图40B是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中图40A的处于中性 状态下的、联接至处于中性状态下的机器人臂上、并且进一步联接至底座单 元和控制单元上的平衡单元的侧视图；

图40C是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中图40A的处于伸出 状态下的、联接至处于伸出状态下的机器人臂上、并且进一步联接至底座单 元和控制单元上的平衡单元的侧视图；

图40D和40E是简图，展示了一种示例性的机器人纸箱装载系统的额外 细节；

图41A是简图，展示了多个实施例中的包括机械手头部和枢转驱动电机 的一种机器人纸箱卸载系统的元件细节的透视图；

图41B是简图，展示了在这些不同的实施例中正在与位于侧向移动头部 单元一侧上的纸箱接合的该头部单元的顶视图；

图41C是简图，进一步展示了在这些不同的实施例中与位于侧向移动头 部单元一侧上的纸箱脱接合的该头部单元的顶视图；

图42是简图，展示了位于轴线上的、具有多个不可触及区的常规枢转 材料搬运臂的顶视图；

图43是简图，展示了在这些不同的实施例中的机器人臂和侧向移动头 部单元的顶视图；

图44A是简图，展示了根据多个不同实施例的包括多个整理器的一种输 送机系统的透视图；

图44B是简图，展示了根据多个不同实施例的包括多个整理器的一种输 送机系统的顶视图；

图45A是简图，展示了根据一个实施例的包括被配置成侧向移动的前端 整理器的一种输送机系统的顶视图；

图45B是简图，展示了根据一个实施例的包括被配置成进行枢转的前端 整理器的一种输送机系统的顶视图；

图46是顶视图，展示了根据多个不同实施例的人字形中央整理器传的 各个区；

图47是简图，展示了根据多个不同实施例的人字形中央整理器的底视 图；

图48A-48D是顶视图，展示了根据多个不同实施例的与人字形中央整理 器的多个区段相关联的各个辊速度；

图49是简图，展示了根据多个不同实施例的人字形中央整理器的中间 区段的透视图；

图50A-50B是简图，展示了根据多个不同实施例的配备有输送机系统的 前端整理器的一种机器人纸箱卸载机的透视图；

图51-53是简图，展示了根据多个不同实施例的机器人纸箱卸载机的、 具有处于各种旋转(或折叠)状态下的多个翼(或外部排)的前端整理器的 透视图；

图54A-54C是简图，展示了根据多个不同实施例的机器人纸箱卸载机 的、具有处于各种旋转(或折叠)状态下的多个翼(或外部排)的前端整理 器的前视图；

图55A-55C是透视图，展示了根据多个不同实施例在具有各种宽度的不 同卡车拖车内使用的机器人纸箱卸载机的前端整理器；

图56是简图，展示了根据多个不同实施例的机器人纸箱卸载机的前端 整理器的透视图；

图57A-57B是简图，展示了根据多个不同实施例的配备有用于以不同角 度来提升(或降低)前端整理器的部件的一种机器人纸箱卸载机的侧视图；

图58是简图，展示了根据多个不同实施例通过机器人纸箱卸载机的前 端整理器被移动的物品的透视图；

图59A-59D是简图，展示了根据多个不同实施例在一个时期物品在机器 人纸箱卸载机的前端整理器上行进的进程。

具体实施方式

在以下说明中，贯穿这若干视图，相似的参考字符指代相似或相应的部 分。

另外，在以下说明中，将理解的是，术语诸如前部、后部、内部、外部 等是为了方便而用的词语并且不应当解释为限制性术语。本申请中使用的术 语并不意味着限制于此，因为在此描述的装置或其多个部分可以在其他取向 中附接或利用。对特定实例和实现方式做出的参考是为了说明性目的并且并 不旨在限制本发明或权利要求书的范围。

应当理解的是，据称整体地或部分地通过引用结合在此的任何专利、出 版物或其他披露材料仅在所结合材料与本披露中阐述的现有定义、陈述或其 他披露材料不冲突的程度上结合在此。因此并且在必要的程度上，如在此明 确阐述的本披露取代通过引用结合在此的任何有冲突的材料。

词语“示例性的”在此用来意指“充当一个实例、例子或例示”。任何 在此描述为“示例性的”实现方式不一定被解释为是比其他实现方式优选的 或有利的。

图1-6总体上示出了一种用于从卡车或半拖车10内卸载纸箱12的机器 人纸箱卸载机100的实施例。例如，机器人纸箱卸载机100可以被配置成： 被驱动到半拖车10中，从堆叠在半拖车10的地板18上的纸箱壁或纸箱堆 11移走或搬运纸箱12，并且从半拖车10转移或卸载所移走纸箱12。然后可 以将纸箱12转移到库房、仓库或分配中心卸载仓中。纸箱12可以是用于输 送产品的任何种类的产品容器，诸如但不限于纸板纸箱。机器人纸箱卸载机100可以包括大小和构型被设定成被驱动进出半拖车10的一个移动主体 120。机器人控制的纸箱搬运系统160可以被定位在移动主体120上，并且 可以从移动主体120朝向纸箱堆11延伸以便从纸箱堆11移走并卸载纸箱12。 例如，机器人控制的纸箱搬运系统160可以从纸箱堆11的前部和顶部移走 并卸载纸箱12。纸箱导引系统175可以被定位成与纸箱搬运系统160相邻(例 如在其下方)，以便在纸箱12从堆11被移走时捕获它们。纸箱导引系统175 还可以将纸箱12导引到输送机系统135上并沿着该输送机系统导引，该输 送机系统可以从机器人纸箱卸载机100的一个末端延伸到机器人纸箱卸载机 100的另一个末端。输送机系统135可以在机器人纸箱卸载机100的用于收 集(例如，由劳动者)或通向一个分配中心输送机19的末端部分处卸下所 卸载纸箱12。可以提供控制和可视化系统180用于控制该卸载过程并使其自 动化，并且用于操作机器人纸箱卸载机100。下文将进一步详细讨论这些部 件中的每一个。

移动主体

如图1和图2中所示，机器人纸箱卸载机100的移动主体120包括被可 移动地支撑在一个四轮构型上的底架121，其中每个轮子122、123、124、 125与底架121的一个拐角相邻。例如，底架121可以是一个总体长方形的 底架，其中每个轮子122、123、124和125与该长方形的一个拐角相邻。成 角度板128可以在输送机系统135的一个中心部分上方架高并且可以跨底架 121(例如，横向地跨底架121)延伸，以便机器人控制的纸箱搬运系统160 附接到其上。一个第一驱动电机和一个第二驱动电机127(例如，一个驱动 系统)可以总体上位于机器人纸箱卸载机100的侧边(例如，左侧和右侧) 的内侧。该第一驱动电机可以被配置成用于驱动轮子122，而第二驱动电机 127可以被配置成用于驱动轮子123。其他轮子、诸如轮子124、125可以被 配置成自由轮。因此，多个驱动电机、诸如该第一驱动电机和该第二驱动电 机127可以在半拖车10内驱动和转向机器人纸箱卸载机100。例如，使该第 一驱动电机和该第二驱动电机127在相同方向上旋转可以向前或向后驱动机 器人纸箱卸载机100，使该第一驱动电机和该第二驱动电机127在相反方向 上旋转可以使机器人纸箱卸载机100围绕在驱动轮122、123之间居中的一 个点枢转，并且使该第一驱动电机或该第二驱动电机127中的一者旋转可以 使机器人纸箱卸载机100围绕相反的未驱动的驱动轮122或123枢转。

输送机系统

如图2中最佳所见，输送机系统135包括多个独立受控的输送机来运输 纸箱12。例如，这些独立控制的输送机可以限定一个狭长的“Z”形输送机 系统。在一个实施例中，输送机系统135在前部(例如，在该输送机离纸箱 堆11最近的末端处)可以较宽以便接收纸箱12，并且沿着输送机系统135 朝向后方(例如，在该输送机离纸箱堆11最远的末端处)移动时可以变窄。 输送机系统135的变窄可以将所卸载纸箱12定位在一条线上以便卸下。输 送机系统135可以包括相对于底架121固定的一个后部部分136a以及可枢 转地安装到底架121上并从其延伸的一个前部部分136b。输送机系统135的 后部部分136a可以包括一个后部输送机137和中心输送机138。后部输送机 137可以包括可以与分配中心输送机19对齐以便卸载纸箱12的一个部分137a(例如，一个水平部分)。后部输送机137可以进一步包括斜倾以便使 部分137a与中心输送机138联接的一个部分137b。中心输送机138可以被 定位在拖车地板18的近侧(例如，与其水平)，并且可以穿过底架121从输 送机系统135的后部输送机137延伸到前部部分136b。电机139可以与后部 输送机137联接以便驱动后部输送机137，并且电机140可以被联接到中心 输送机138上以便驱动中心输送机138。如本领域的普通技术人员将明白的 是，鉴于在此的传授内容，可以使用任何适合数量的电机139、140来驱动 输送机137、138。

多个输送机臂141可以可枢转地从底架121延伸(例如，在朝向纸箱堆 11的一个前向上)以便支撑输送机系统135的前部部分136b。多个输送机 臂141可以是围绕枢轴145可旋转的。输送机系统135的前部部分136b可 以包括尾部输送机142和前部输送机143。输送机142、143可以端到端地被 定位在多个输送机臂141之间，以便沿输送机142、143运输纸箱12。辊144 可以被定位成与前部输送机143的远端相邻，并且可以被配置成用于将纸箱 12装载到前部输送机143上。辊144可以是总体上圆柱形的，并且可以跨多 个输送机臂141的末端横向地延伸。辊144可以由与多个输送机臂141联接 的辊驱动电机147提供动力。前部电机148和尾部电机149与多个输送机臂 141联接，以便分别驱动前部输送机143和尾部输送机142。

输送机轮150可以与多个输送机臂141联接，以便将前部部分136b支 撑在拖车地板18上。千斤顶151可以可操作地连接在底架121与多个输送 机臂141之间，以便相对于拖车地板18将输送机系统135的前部部分136b 从该拖车地板提升到任何角度位置，诸如但不限于图3中所示的角度位置。 在操作过程中，前部部分136b可以相对于中心输送机138向上或向下成角 度。例如，可以调整前部部分136b的角度位置以便满足纸箱堆11的变化的 高度。前部部分136b可以成角度以便保持在纸箱导引系统175下方。当纸 箱堆11最大时，该角度位置最大，并且当纸箱堆11最小时，该角度位置最 小。如图3中所示，将上游部分136b枢转到一个角度位置可以缩短纸箱12 在其退出纸箱导引系统175以便落到或掉到输送机系统135上时的下落距 离。千斤顶151可以是一个电致动器、诸如一个电机，但不限于此。

机器人控制的纸箱搬运系统

转到图1-4，机器人控制的纸箱搬运系统160可以被配置成用于从机器 人纸箱卸载机100伸出(例如，延伸)，以便利用机械手162从纸箱堆11移 走一个或多个纸箱12(例如，多个纸箱12)。如图3中最佳所见，机械手162 可以被可移动地附接到机器人定位器163的一个自由端上。机器人定位器163 的底座163a被布置成与上覆于输送机系统135的中心输送机138上的成角 度板128相邻。机器人定位器163和机械手162可以由控制和可视化系统180控制，并且可以被配置成用于从纸箱堆11上的任何地方移走或卸载纸箱12。 机器人定位器163和机械手162的操作区域可以从半拖车10的一边延伸到 另一边并从地板延伸到顶部。机器人定位器163可以是具有至少四个运动度 的任何可用的机器人臂，诸如由密歇根，罗彻斯特山，西哈姆林路3900号， 邮编48309-3253的美国机器人公司(Robotics America Corporation，3900 West Hamlin Road，Rochester HillsMI 48309-3253)销售的 示例性Robot R-1000ia。

如图4中所示，机械手162可以是围绕一个腕旋转接头164可旋转的， 以便使机械手162围绕纵轴线A旋转。机械手162可以是进一步围绕腕枢轴 接头165可枢转的，以便使机械手162围绕横向于轴线A取向的轴线B枢转。 机械手162包括底座166，该底座具有从其延伸的至少一个可致动元件、诸 如卡爪167或指状物。如在此实施例中所示，底座166可以具有两个或更多 个可致动元件、诸如三个指状物167，该两个或更多个可致动元件在它们对应的近端处可枢转地安装到底架166上。第一致动器168可以被连接到每个 可致动元件、诸如多个指状物167中的每一个上，以便使多个指状物167围 绕对应的轴线C相对于手部166向下枢转，轴线C如图4中所示与轴线B 间隔开。第二致动器169可以被附接到手部166上并被附接到多个指状物167 中的每一个上，以便使多个指状物167围绕轴线D铺展开，轴线D如图5 中所示横向于轴线C取向。第一制动器168和第二致动器169可以是但不限 于电致动器或流体致动器。这些实施例的流体致动器可以利用可压缩流体或 利用不可压缩流体操作。

纸箱导引系统

纸箱导引系统175可以被配置成用于导引所卸载或移走纸箱12通过机 器人纸箱卸载机100，如图1和图2所示。纸箱导引系统175可以包括位于 纸箱搬运系统160与输送机系统135之间的一个搁板176，例如一个纸箱减 速裙体。搁板176可以包括一个表面174。例如，表面174可以是一个非垂 直表面，诸如一个弯曲表面。搁板174可以被配置成用于捕获落下的纸箱12 并且将滑动的所移走纸箱12导引到输送机系统135上。搁板176可以由具 有一定摩擦系数的材料建构，这些材料被配置成用于使在其上滑动的纸箱12 减速而不停止纸箱12的滑动运动。搁板176可以由不同材料形成。例如， 搁板176可以由可弯曲或可变形材料、诸如织物、柔性塑料片、褶皱的可坍 缩结构等形成。纸箱导引系统175可以进一步包括被定位在输送机系统135 的每一侧上的一对输送机导引件177。纸箱导引件177从输送机系统135的 前部部分136b的多个输送机臂141延伸，并且朝向后部部分136a处可以变 窄，以便将纸箱12导引到输送机系统135上。

纸箱导引系统175的框架178可以被可枢转地附接到移动主体120的成 角度板128上(例如，在成角度板128朝向纸箱堆11取向的一个前侧处)， 这样使得纸箱导引系统175从移动主体120向外延伸。在一个实施例中，框 架178可以是总体上U形的，并且可以包括向外延伸并从其更宽地铺展的一 对框架臂178a和178b。框架臂178a和178b可以终止于一个横构件、诸如 缓冲器170，该横构件在框架臂178a与178b之间刚性地延伸(例如，在离 纸箱堆11最近的一个前端处从一侧延伸到另一侧)。缓冲器170可以包括在 一个刚性核心部分上方并可以旋转的外壳170a。在一个实施例中，缓冲器 170的至少一部分可以是一种可变形材料，诸如一种弹性体或一种泡沫。在 图2中提供弯曲箭头以便示出框架臂178a、178b相对于移动主体120的枢 转运动的方向。

先前所描述的搁板176可以从框架178悬挂。框架千斤顶179可以连接 在框架178与成角度板128之间(见图1)，以便使框架178、缓冲器170和 搁板176上升和下降(见图2中的箭头)。框架千斤顶179可以是一个电致 动器、诸如一个电机，但不限于此。如之后将更加详细描述的，框架千斤顶 179可以在正被搬运的纸箱12下方将缓冲器170放置成抵靠在纸箱堆11的 壁上，以便在正被搬运的纸箱12下方稳定纸箱堆11的壁。当搁板176被降 到与输送机系统135的至少一部分接触并且从接触开始坍缩或降低高度时， 搁板176的变形特性可以允许机器人控制的纸箱搬运系统160接近静止在拖 车地板18上的纸箱12。

控制和可视化系统

控制和可视化系统180可以协调并控制机器人纸箱卸载机100的这些系 统的所有功能。控制和可视化系统180可以被配置成用于操作机器人纸箱卸 载机100以便使该卸载过程的至少一部分自动化。控制和可视化系统180可 以包括被定位在底架121内的控制模块181、电源182和机器人控制器183。 控制和可视化系统180提供用于驱动电机126、127、输送机驱动电机139、 140、148、149、辊驱动电机147、前千斤顶151、框架千斤顶179、机器人定位器163以及机械手162的定时例程、定序例程、复位例程和运动控制。

操作者界面185可以与底架121联接并且在输送机系统135的一部分上 方向内延伸。操作者界面185可以包括控制杆186、显示器187和小键盘188。 控制杆186可以是一个多功能控制件，并且可以被配置成用于控制机器人定 位器163和机械手162的移动。控制杆186可以被重配置(经由小键盘188 上的选择)成用于转向、驱动和停止机器人纸箱卸载机100。显示器187可 以显示多种多样的信息，包括但不限于出错消息、校准信息、状态指示符、 系统错误警告，并且可以显示在小键盘188上输入或编辑的多行软件编码。 小键盘188可以用于输入用于该机器人臂、输送机系统135、驱动电机126、 127、千斤顶151、179以及输送机驱动电机139、140、148和149的运动控 制的软件编码。

控制和可视化系统180可以包括用于防止机器人纸箱卸载机100与纸箱 堆11的壁碰撞的可视化传感器，诸如一个壁接近度传感器193。壁接近度传 感器193可以是诸如在机器人纸箱卸载机100的一个前部处附接到输送机导 引件177中的至少一者上的一个电传感器，以用于测量该至少一个接近度传 感器193与纸箱堆11之间的接近度。当壁接近度传感器193感测到机器人 纸箱卸载机100在离纸箱堆11的一个所希望距离处时，控制和可视化系统 180可以使机器人纸箱卸载机100停止。

上部纸箱传感器189可以被安装在框架178上，以便指示框架178与纸 箱堆11的接触。上部纸箱传感器189可以是与缓冲器170相邻的一个接触 开关，该接触开关在缓冲器170接触纸箱堆11的面时切断。或者，在另一 个实施例中，上部纸箱传感器189可以是检测与纸箱堆11的面的距离的一 个距离传感器。一个角度位置指示器可以连接在成角度板128与框架178之 间，以便指示在成角度板128与框架178之间的一个角度。当缓冲器170接 触纸箱堆11时，该角度位置指示器可以向控制和可视化系统180提供角位 置数据，该角位置数据可以用于计算纸箱堆11的壁相对于机器人纸箱卸载 机100和机器人控制的纸箱搬运系统160的机械手162的位置。例如，该角 度位置指示器可以是一个电位计。

纸箱传感器191可以被附接到机械手162的底座166上(图5)，这样使 得可以观察或扫描与机械手162相邻的纸箱提取或卸载区域。例如，纸箱传 感器191可以测量与一个选定纸箱12的距离，这样使得机械手162可以被 适当地定位以便提取或卸载选定纸箱12。在一个替代实施例中，纸箱传感器 191可以是一个纸箱边缘检测器。一个可视化传感器可以被附接到底架121 的成角度板128上，以便用于观察半拖车10的内部、机器人控制的纸箱搬运系统160以及纸箱堆11中的纸箱12。

操作

在操作过程中，一位操作者可以起动机器人纸箱卸载机100来启动一个 开启和复位序列，以便检验不同系统的操作并将多个系统部件移动到一个起 始位置。例如，控制和可视化系统180可以经历多个测试例程，以便校准和 复位机器人控制的纸箱搬运系统160，以将框架178枢转和定位在机器人纸 箱卸载机100的一个前缘后方，并测试性激活输送机系统135的多个输送机。 在开启测试和复位例程完成后，该操作者可以在操作者界面185上手动地选 择一个驱动选择，并且使用控制杆186来将机器人纸箱卸载机100操纵并驱 动到半拖车10中。机器人纸箱卸载机100可以前进到半拖车10中，直到该 至少一个接近度传感器193经由控制和可视化系统180向该操作者发信号： 机器人纸箱卸载机100被定位成与纸箱堆11相邻。

上部纸箱传感器189可以用于识别纸箱堆11的高度和前部，并且控制 和可视化系统180可以使用此信息来将机械手162定位成与所识别的纸箱堆 11的位置相邻。机械手162上的纸箱传感器191可以重新扫描纸箱堆11以 便细化纸箱位置数据，从而确保对纸箱12的准确选择和卸载。

图2示出了机器人纸箱卸载机100从半拖车10卸载纸箱12，并且提供 了箭头以便示出多个纸箱12a-12h在它们从纸箱堆11被卸载并通过机器人纸 箱卸载机100时的路径。在图2中，控制和可视化系统180选择纸箱12a以 用于从纸箱堆11(例如，纸箱堆11的顶部)卸载，并且机器人控制的纸箱 搬运系统160正从纸箱堆11耙走或移走纸箱12a。

纸箱12a可以由机械手162向后朝向搁板176倾倒或回拉。注意，纸箱 导引系统175的缓冲器170可以直接在纸箱12a的下方被按压(例如，故意 地)抵靠在纸箱堆11上，以便稳定在该纸箱下方的纸箱堆11。一旦从纸箱 堆11搬走顶排纸箱12，控制和可视化系统180可以致动框架千斤顶179并 可能地致动驱动电机126、127，以便在被排列以便搬运的新的最顶排纸箱 12下方将缓冲器170和纸箱导引系统175重新定位成抵靠在纸箱堆11上。

转回到图2，纸箱12b恰好在落到或掉到移动的输送机系统135上之前 正向下滑动并离开弯曲搁板176。纸箱12c正从尾部输送机142传输到中心 输送机138上，以便加入在该中心输送机上向后行进的纸箱12d。纸箱12e 和12f正沿着后部输送机137的部分137b向上且向后移动。所卸载纸箱12g 被示出为正从后部输送机137的部分137a卸下，并卸到分配中心输送机19 上以用于递送到分配中心中。随着纸箱堆11的高度降低，框架千斤顶179 可以将纸箱导引系统175向下降。

在一个实施例中，当搁板176可以被下降到与输送机系统135接触时， 搁板176可以被可操作地配置成抵靠输送机系统135变形或坍缩。此变形或 坍缩可以降低搁板176的高度，这可以使得机器人控制的纸箱搬运系统160 能够超过坍缩的搁板176够到下部纸箱12。一旦一个被移走的下部纸箱12 可以被拉到坍缩的搁板176上，就可以使机器人控制的纸箱搬运系统160和 搁板176上升以便将纸箱12倾倒到输送机系统135上。

如先前描述并在图6中最佳示出的，辊144可以位于输送机系统135附 近并且可以由辊驱动电机147旋转。如图所示，辊144是圆柱形的、具有一 定长度和圆形横截面。辊144在一个方向上旋转，从而在任何纸箱12由辊 144接触时向上提升该纸箱。一旦被提升，旋转辊144就可以将纸箱12向下 游拉到辊144上并且拉到移动的输送机系统135上以便提取。这些过程可以 根据需要重复，直到将所有纸箱12从半拖车10卸载。

替代实施例

图7示出了具有一定长度和非圆形横截面、诸如六角形横截面的一个替 代辊194。可以使用用于辊194的其他适合的横截面构型，诸如八角形或呈 肋状的横截面。非圆形横截面沿着辊194纵向延伸并且被放置在输送机系统 135的前方。辊194可以具有沿着替代辊194纵向延伸的多个辊拐角195， 并且当旋转时，多个辊拐角195形成具有冲击并挖入纸箱12中的高压的旋 转脊。已经证明多条向上旋转的压力和冲击线的组合在移走纸箱12方面是 有效的。

图7进一步包括从多个输送机臂141向辊194前面延伸的纸箱铲斗196。 纸箱铲斗196可以是楔形的，并且纸箱铲斗196的至少一部分可以是一个弯 曲部分197。纸箱铲斗196的前缘198可以被驱动到静止在地板18上的纸箱 12下面。纸箱铲斗196可以被配置成作为当在纸箱12下面移动时提升和倾 斜纸箱的一个斜倾坡道。如图所示，图7中的倾斜纸箱12可以使得它的至 少一个边缘从地板18提离。然后纸箱12沿着纸箱铲斗196向上滑动并骑行， 直到接触旋转辊194以便进一步向下游将纸箱12提升并拉到输送机系统135 上。虽然纸箱铲斗196被示出为具有辊194，但在另一个实施例中，纸箱铲 斗196也可以与辊144一起使用。另外地，在另一个实施例中，纸箱铲斗196 可以在无辊194或辊144的情况下使用，并且可以直接附接在移动的输送机 系统135的前方(未示出)。

虽然上文描述机器人纸箱卸载机100用于卸载一个半拖车10，但本实施 例的机器人纸箱卸载机100不限于仅用于此，并且非常适于在其他环境中卸 载纸箱12，诸如在库房、仓库、分配中心、卸载仓内、产品过道之间、行李 架、货盘以及冷藏车内。

关于描述为第一致动器168和第二致动器169或框架千斤顶179的这些 致动器和千斤顶，这些致动器不限于电致动器，而是可以是利用可压缩流体 或不可压缩流体(诸如空气或油)可操作的一个流体致动器。

真空拾取头

图8-13展示了交替机器人控制的纸箱搬运系统260，该系统具有一个具 有顺应面的机械手，例如真空机械手162，用于从纸箱墙或纸箱堆11抓住、 拉拽和放下纸箱12到一个物体输送机系统235上。在图14和31中示出了 主体输送机系统235的不同实施例，并且在用如图8-13所示的桌面对真空机 械手162的测试中模拟了该输送机系统。此外，在该测试过程中，将该桌面 的边缘用作缓冲器170以便在从纸箱堆11中移除纸箱12的过程中稳定该纸箱堆。图8-13示出了在抓住、拉拽和放下纸箱12到主体输送机系统235上 时的、处于操作中的真空机械手162的快照。

图8示出了正在接近纸箱墙或纸箱堆11的真空机械手162。该真空机械 手的目标是纸箱12a、12b和12c。纸箱12a伸出纸箱堆11之外。真空机械 手162具有多个真空吸杯164，其中每个真空吸杯164安装在相应引导杆165 的一端处。这些引导杆165是中空的并且可滑动地安装在一个引导框架167 中。多个弹簧166连接至这些引导杆165与该引导框架168之间以便将这些 引导杆165向前偏置。一个止挡件169位于每个引导杆165的中间部分上以便在止挡件169接触到该引导框架167时停止这些引导杆165的向前移动。 引导框架167被朝向和远离纸箱堆11可移动的一个框架168夹持，例如被 机器人定位器(例如，机器人臂)夹持。真空管线173连接至这些中空引导 杆165中的每一者上以便向这些真空吸杯164供应由连接至每条真空管线 173上的真空源171所提供的真空。

图9示出了真空机械手162，该真空机械手被带到与纸箱堆11的不平整 面相接触并且朝向纸箱堆11向前移动过以确保真空吸杯164被带到与纸箱 12b处于抽吸接触。注意，附接至与纸箱12a相接触的真空吸杯164上的这 些引导杆165比与纸箱12b相接触的真空吸杯164所关联的这些引导杆165 向后移动得更远。

在图10中，这些臂12已被升高以便从纸箱堆11中升起纸箱12a和12b。 在图11中，这些臂12已经向后移动而将引导框架168向后拉，直到这些引 导杆165的止挡件169接触到这个向后移动的引导框架168。一旦与纸箱12a、 12b相关联的止挡件99与向后移动的引导框架168相接触，纸箱12a、12b 就开始向后移动。由于纸箱12a和12b是错开的，因此与纸箱12b相关联的 这些止挡件在纸箱12a的止挡件之前发生接触，并且纸箱12b在纸箱12a之 前开始向后移动。在这个视图中，纸箱12a和12b均被正在移动的真空机械 手162向后拉。在图12，向后移动的真空机械手162已经将纸箱12a、12b 拉离了纸箱堆，并且每个纸箱12a、12b的前端停止在该主体输送机系统235 上。在图13中，真空被切断，并且纸箱12a和12b已经完全掉落到主体输 送机系统235上以供移除。

图14是包括机械手、例如真空机械手408的另一个示例性的机器人纸 箱卸载机400的右侧截面视图，该机械手包括被配置成顺应纸箱堆的不规则 性的一个顺应面。该机器人纸箱卸载机400可以类似于以上参照图1-6所描 述的机器人纸箱卸载机100、并且可以包括与以上描述的相似的移动主体402 和机器人控制的纸箱搬运系统404。机器人纸箱卸载机400与机器人纸箱卸 载机100之间的一个区别可以是，机器人纸箱卸载机400可以包括联接至该 机器人定位器406的真空机械手408。机器人定位器406可以是任何类型的 机器人臂，例如由以上描述的美国机器人公司(Robotics AmericaCorporation)出售的Robot R-1000ia、并且可以使真空机 械手408朝向纸箱堆11向前、从纸箱堆11往后(或向后)、向左、向右伸 出、和/或使该真空机械手408旋转。机器人定位器406和真空机械手408可 以连接到一个控制和可视化系统，例如以上描述的控制和可视化系统180， 并且该控制和可视化系统可以控制机器人定位器406、真空机械手408、和 移动主体402的操作以便从纸箱堆11中卸载纸箱。例如，该控制和可视化 系统可以监视从位于机器人定位器406和/或真空机械手408上的多个传感器 接收的传感器输入、并且发送控制信号(例如电控制信号或流体控制信号) 到机器人定位器406和/或真空机械手408的电机、阀、致动器和/或其他装 置以便基于这些传感器输入来控制机器人定位器406和/或真空机械手408从 纸箱堆11中卸载纸箱。如在此使用的，术语流体可以是指任何可压缩的或 不可压缩的流体。流体的实例可以包括空气、油等等。

图15是根据一个实施例的真空机械手408的右侧的等距视图。真空机 械手408可以包括机械手框架410，该机械手框架联接至一个引导框架412 上并且被配置成用于支撑该引导框架。真空机械手408可以包括一组或多组 纸箱连接器(例如，真空杆)，例如第一组真空杆416、第二组真空杆418、 以及第三组真空杆420。这些组的真空杆416、418和420中的每个真空杆可 以被该引导框架412中的多个孔支撑并且从真空机械手408的内部部分中延伸穿过这些孔而到达引导框架412的前部面。在一个实施例中，引导框架412 可以是实心块，例如树脂(例如，)块，其中穿过这个块钻出了一系 列的孔。每组真空杆416、418和420的真空杆可以穿过这些孔而延伸进出 引导框架412和真空机械手408。以此方式，这些组的真空杆416、418和 420可以形成真空机械手408的顺应面。一个顶盖414可以附着至该机械手 框架410上以便保护这些真空杆以及该真空机械手408中容纳的其他装置。

在一个实施例中，这些组的多个纸箱连接器，例如多组真空杆416、418 和420，可以由一端附着有真空吸杯的一系列真空杆构成。在一个实施例中， 每个组416、418和420中的真空吸杯可以具有不同的直径，例如组416、418 和420是由至少一个具有主真空吸杯422的真空杆以及至少一个具有次真空 吸杯424的真空杆构成。例如，这些组416、418和420可以由多排平行的 主真空吸杯422和次真空吸杯424构成，例如两排竖直对齐的平行的主真空 吸杯422布置在一排竖直偏置的平行的次真空吸杯424上方。在一个实施例 中，这些组的真空杆416、418和420可以包括相同数量的真空杆和真空吸 杯。在另一个实施例中，这些组的真空杆416、418和420可以包括不同数 量的真空杆和真空吸杯。例如，第一组416和第三组420可以各自包括两排 的五个主真空吸杯422和一排的四个次真空吸杯424，而第二组418(例如， 中间的一组)包括两排的四个主真空吸杯422和一排的三个次真空吸杯424。 在另一个实施例中，这些排的真空吸杯可以包括不同类型的真空吸杯，例如 主真空吸杯422和次真空吸杯424二者。在一个实施例中，主真空吸杯422 的直径可以相对大于次真空吸杯424的直径。在一个实施例中，主真空吸杯 422和次真空吸杯424可以具有相同或不同的表面纹理、由相同或不同的材 料制成、和/或具有相同或不同的变形深度。虽然是在两种不同类型的真空吸 杯(主真空吸杯422和次真空吸杯424)的意义上进行讨论，但在多个不同 的实施例中可以使用单一类型的真空吸杯以及多于两种不同类型的真空吸 杯。

每组真空杆416、418和420中的每个真空杆可以连接至相应一组真空 发生器。在图15中展示了联接至机械手框架410上的真空发生器442。真空 吸杯的相反端可以包括一个真空联接器，该真空联接器可以通过真空管线连 接到该第一组真空发生器442中的一个真空发生器上。在操作中，这些真空 发生器可以抽出真空，该真空可以拉动流体穿过这些真空管线、穿过相应的 真空杆并且穿过相应的真空吸杯。在一个实施例中，穿过相应的真空杆并且 穿过相应的真空吸杯抽出的真空能够使得真空机械手408的顺应面附着到纸 箱堆11的被接触的纸箱上从而将这些被接触的纸箱从纸箱堆11中卸载。

在一个实施例中，真空机械手408可以包括一个可移动搁板，例如滑动 搁板426，该搁板可以通过移动进出该机械手框架410而在与这些组的真空 杆416、418和420相同的方向上伸出(例如，当真空机械手408平行于卡 车或拖车的地板时，向前和向后)。滑动搁板426在图15中被展示为缩回到 真空机械手408中。在多个不同实施例中，可移动搁板、例如滑动搁板426 可以是朝向和远离纸箱堆可移动的，例如通过朝向和远离纸箱堆滑动。滑动搁板426可以被配置成用于捕获从纸箱堆11中移出的一个或多个纸箱并将 这些纸箱引导到一个输送机系统上。一个缓冲器428可以联接到滑动搁板426 到边缘上。该缓冲器428可以被配置成用于在正由真空机械手408从纸箱堆 11中移走(例如，移除)的一个或多个纸箱下方被压靠在该纸箱堆11上， 以便稳定正被移走的该一个或多个纸箱下方的纸箱堆。以此方式，该可移动 搁板可以包括用于在纸箱被卸载时稳定纸箱堆11的缓冲器。在一个额外实施例中，可移动搁板、例如滑动搁板426可以枢转或旋转而从平行于卡车或 拖车的地板的位置向下摆动到垂直于该卡车或拖车的地板的位置。在一个实 施例中，整个滑动搁板426可以枢转或旋转。在另一个实施例中，该滑动搁 板的一部分可以枢转或旋转。例如，该滑动搁板的枢转部分可以通过铰链或 其他类型的接头附接到该滑动搁板的静止部分上，并且该枢转部分可以相对 于该静止部分枢转或旋转。

在一个实施例中，真空机械手408可以包括至少一个纸箱连接器，例如 真空杆，该纸箱连接器被配置成从该机械手的、与该真空机械手408的顺应 面垂直的一侧伸出。在一个实施例中，该真空机械手可以包括至少一个纸箱 连接器，该纸箱连接器被配置成作为被布置在该机械手框架410的左侧和/ 或右侧之一或二者上的一组或多组真空杆从该机械手的、与该顺应面垂直的 一侧伸出。在图15中展示了右侧一组真空杆444。这些侧面多组真空杆可以 定向在与从真空机械手408的前部伸出的这些组的真空杆416、418和420 不同的方向上。例如，这些侧面多组真空杆可以垂直于真空机械手的前部和 /或在其他方向/取向上伸出。在一个实施例中，这组真空杆444可以包括一 端附着有真空吸杯(例如次真空吸杯424)的一个或多个真空杆444，例如 两个真空杆。右侧一组真空杆444可以被配置成用于伸入和缩回到机械手框 架410的右侧中。在操作中，右侧一组真空杆444可以从真空机械手408伸 出以便附着到被安排在真空机械手408右侧的纸箱上并将这些纸箱移出(例 如，移除)。当从卡车或拖车上卸载纸箱时，从纸箱堆11的中心部分卸载纸 箱可以得到沿着该卡车或拖车的多侧安排的多列纸箱，这些纸箱是真空机械 手408用从真空机械手408的前部伸出的这些组的真空杆416、418和420 难以抵达的。这些侧面多组真空杆、例如右侧一组真空杆444可以从机械手 框架410伸出以便接触并操纵沿着该卡车或拖车的多侧安排的这多列纸箱中 的纸箱。这些侧面多组真空杆通过其自身的缩回或者结合机器人定位器406 造成的该真空机械手408的移动可以将这些侧面纸箱拉到以下位置：在该位 置中，真空机械手408可以用从真空机械手408的前部伸出的这些组的真空 杆416、418和420接合这些纸箱。替代地，这些侧面多组真空杆通过其自 身的缩回或者结合机器人定位器406造成的该真空机械手408的移动可以将 这些从其相应的列中移除并致使它们掉落到一个输送机系统上。

图16是真空机械手408的左侧的等距视图。图16展示了向左延伸穿出 机械手框架410的、包括次真空吸杯424的左侧一组真空杆446。此外，在 图16中，用于第一组真空杆416、第二组真空杆418和第三组真空杆420中 每一者的第一组真空发生器442、第二组真空发生器448和第三组真空发生 器450被展示为联接至该机械手框架410上。

图17A是一端附着有主真空吸杯422的示例性纸箱连接器(例如真空杆 429)的等距视图，并且图17B是其侧视图。真空杆429可以由一个中空引 导杆430构成，该主真空吸杯422可以附着至该中空引导杆的一端，并且一 个真空联接器434可以附着至其相反端。沿着引导杆430、例如在真空联接 器434前方可以布置一个止挡件432。止挡件432可以是附连至引导杆430 上和/或在其上形成的突出部，例如套环、环、脊等等。沿着引导杆430与止 挡件432相反地，可以将一个垫圈438设定在主真空吸杯422的附接点之处 或向回。垫圈438可以是附连至引导杆430上和/或在其上形成的套环、环、 脊等等。一个压缩弹簧436可以环绕引导杆430并且在与主真空吸杯422相 反的一侧从垫圈438伸出。当被压缩时，压缩弹簧436可以推靠在垫圈438 上从而对垫圈438施加力。穿过主真空吸杯422的中心的孔、穿过引导杆430 的中心的孔、以及穿过真空联接器434的孔可以形成一个中央通路440，流 体可以从主真空吸杯422、经过引导杆430的中心行进穿过该中央通路、并 且从真空联接器434中出来，由此行进穿过真空杆429。

图18A是以上参照图17A和17B描述的示例性纸箱连接器(例如真空 杆429)的等距视图，并且图18B是其侧视图，只是在图18A和18B中该纸 箱连接器、例如真空杆429被展示为包括附连至其一端上的次真空吸杯424。 具有主真空吸杯422和/或次真空吸杯424的一系列真空杆429可以包括第一 组真空杆416、第二组真空杆418、和/或第三组真空杆420。当真空杆429 接触纸箱表面时，该主真空吸杯422或次真空吸杯424可以由于纸箱和引导 杆430对该主真空吸杯施加的力而变形和/或压缩。主真空吸杯422或次真空 吸杯424的变形和/或压缩距离可以取决于多个不同因素，例如真空吸杯的材 料特性、真空吸杯的直径等等。在一个实施例中，主真空吸杯422或次真空 吸杯424的直径可以是1.19英寸。其他实施例的最大变形或压缩距离可以大 于1.19英寸或小于1.19英寸。

图19是真空机械手408的右侧的局部等距视图，其中顶盖414被示出 未透明的以便提供对该真空机械手的内部构型的视图。图19展示了，这些 真空杆穿过该引导框架412并且穿过多个板，例如与第一组真空杆416相关 联的第一板468和与第二组真空杆418相关联的第二板470。第一组真空杆 416的所有真空杆都被展示出，但为了展示的目的移除了第二组真空杆418 中的几个真空杆。在移除了真空杆的情况下，引导框架412中的这些引导框架开口454(例如，孔)以及第二板470中的这些板开口455(例如，孔) 是可见的。这些真空杆可以伸出穿过该引导框架412并且穿过其相应的板468 和470并且可以滑动穿过该引导框架412和其相应的板468和470。

第一板468和第二板470可以各自可滑动地安装在该机械手框架410内 并且可以朝着引导框架412向前以及远离引导框架412往后(例如，向后) 移动。在一个实施例中，多个缩回缸474可以联接至这些板上并且可以被致 动来使这些板在该机械手框架410内移动。例如，这些缩回缸474可以安装 在这些板与该引导框架412之间，使得这些缩回缸474在与这多组真空杆 416、418和420的真空吸杯相反的方向上从该引导框架412的背表面伸出。这些缩回缸474的伸出杆可以伸出穿过这些板并且接触到位于这些板的背表 面上的多个u形托架472。在操作中，当这些缩回缸474将其伸出杆伸出时， 这些伸出杆可以对这些u形托架472施加力从而将这些板推离该引导框架 412。在一个实施例中，这些缩回缸474可以是压缩流体(例如空气)缸、 被配置成在供应了压缩流体(例如空气)时使这些伸出杆伸出。例如，一个 压缩流体(例如空气)分配器的一个或多个阀可以被该控制和可视化系统控 制来关闭以便将压缩流体(例如空气)提供至这些缩回缸474从而使这些伸 出杆伸出，并且该一个或多个阀可以被控制来打开以便使这些缸474与大气 通气，由此允许这些伸出杆缩回并且允许这些板朝该引导框架412向前滑动。

如图19所示，引导杆430a和430b止挡件432a和432b分别接触第一板 468。当第一板468朝引导框架412一路向前滑动时(例如，当缩回缸474 的这些伸出杆未伸出时)，止挡件432a和432b可以接触第一板468并防止 其相应的引导杆430a和430b向前移动更远。随着第一板468由于这些伸出 杆的伸出而背离该引导框架412向后滑动从而对这些u形托架472施加力， 第一板468对这些止挡件432a和432b施加力来将引导杆430a和430b向后 推动穿过该引导框架412，由此将相应真空杆的压缩弹簧在该引导框架412 的前部面与相应垫圈之间进行压缩。以此方式，这些真空杆可以缩回而返回 进入真空机械手408中以防止对这些真空杆的损坏，例如弯折、断裂等等。 例如，这些真空杆在机器人纸箱卸载机400和/或机器人定位器406的移动期 间可以是缩回的以防止这些这些真空杆损坏。当这些缩回缸474的伸出杆不 再对这些u形托架472施加力时，在该引导框架412以及各个垫圈上推动的 各个真空杆的压缩弹簧的力可以驱动这些真空杆向前从该引导框架412中出 来。以此方式，各个真空杆中的每一个可以被其弹簧朝纸箱堆偏置。这些止 挡件432，例如止挡件432a和432b，可以对这些板、例如第一板468施加 力，以便在这些压缩弹簧使这些真空杆伸出时将这些板朝该引导框架412向 前拉。因为这些真空杆的伸出和缩回是分别被这些压缩弹簧和/或这些缩回缸 474控制的，因此这些真空杆可被认为是弹簧加载的被动抽吸装置。在一个 实施例中，与每组相应真空杆相关联的各个板可以具有与相应u形托架472 和缩回缸474相同的数量。在另一个实施例中，这些板可以具有与相应u形 托架472和缩回缸474不同的数量。例如，该中间板470可以与两个u形托 架472和两个缩回缸474相关联，而这些外板(例如第一板468和第三板471) 可以与三个u形托架472和三个缩回缸474相关联。

图19还展示了第一组真空发生器442的多个方面，这些真空发生器包 括连接在这些真空发生器中的一个与第一组真空杆416中的一个真空杆的真 空联接器434b之间的一条真空管线452。其他的真空发生器和真空联接器(例 如真空联接器434a)可以按类似方式连接、但为了展示的清晰性是在没有真 空管线452的情况下展示的。这些真空管线452可以为任何类型的连接，例 如柔性管、管道、软管等等。这些真空发生器可以从压缩流体(例如空气) 歧管476接收压缩流体(例如空气)。该压缩流体可以从该压缩流体歧管476 流到这些真空发生器中的每一个并且被迫跨过一个连接到相应真空管线452 上的开口并且离开一个排出端478。以此方式，该真空发生器可以充当一个 教育器(educator)，该教育器抽动流体穿过真空管线452并穿过真空的中央 通路440、并且在这些真空吸杯接触纸箱表面时抽出真空或部分真空。在一 个实施例中，每一组真空发生器442、448和450可以具有其自身的相应压 缩流体歧管476。

这些压缩流体歧管476和其他流体致动的装置(例如缩回缸474)可以 从压缩流体(例如空气)分配器480接收压缩流体(例如空气)。多条压缩 流体管线可以将这些压缩流体歧管476和其他流体致动的装置(例如缩回缸 474)连接至该压缩流体分配器480。该压缩流体分配器480可以从一个主要 压缩流体连接接收压缩流体(例如空气)并且可以包括由该控制和可视化系 统远程可控的一系列阀，例如电操作法，这些阀可以被周期性地打开和关闭 以便从该主要压缩流体连接提供压缩流体到这些压缩流体歧管476和该真空 机械手408的其他流体致动的装置(例如缩回缸474)。在一个实施例中，真 空机械手408可以具有一个压缩流体分配器480。在另一个实施例中，在该 真空机械手上可以存在多于一个压缩流体分配器480。

图20是真空机械手408的右侧的等距视图，其中第二组真空杆418是 伸出的并且滑动搁板426是缩回的。该第一组真空杆416、第二组真空杆418 和第三组真空杆420可以是独立地可伸出和可缩回的。以此方式，每组多个 纸箱连接器，例如第一组真空杆416、第二组真空杆418、第三组真空杆420， 可以被配置成用于独立于其他组的多个纸箱连接器朝纸箱堆移动以便通过 与之接触来顺应纸箱堆的不规则性、并且用于独立于其他组的多个纸箱连接 器背离纸箱堆移动以便卸载所接触的纸箱。如图20所示，当第二组真空杆 418被伸出时，各个真空杆的压缩弹簧436从该引导框架412中膨胀而出从 而推靠在这些垫圈438上来使这些真空吸杯向前伸出。如图20中由这些真 空杆418的伸出所示，各个真空杆可以伸出穿过该引导框架412来使这些真 空吸杯背离该引导框架412和机械手框架410伸出。这些真空杆的伸出范围 可以是基于真空杆430的长度、弹簧436的未压缩长度、止挡件432的位置、 板468、470、471与引导框架412之间的间隔距离、和/或引导框架412的深 度。然而，这些真空杆的伸出可以使得真空吸杯能够从引导框架412伸出一 个比真空吸杯的深度更长并且超过这些真空吸杯在缩回状态下伸出的距离 的范围。以此方式，真空吸杯可以伸出到抵达纸箱堆11中更深处从而抵达 可能没有与纸箱堆11的前部面对齐的纸箱，因为这些真空吸杯可以从缩回 位置向前伸出超过其自身深度而到达该范围上的任何位置。此外，由于这些 真空杆实际上是弹簧加载的被动抽吸装置、可以自由移动穿过引导框架412 和板468、470、471而仅受到这些止挡件432、垫圈438和弹簧436的限制， 因此这些真空杆也可以从其完全伸出位置向后变形相同范围而回到其缩回 位置。以此方式，每个纸箱连接器(例如每个真空杆，因此这些组真空杆416、 418和420)可以发生变形以便顺应纸箱堆11的这个面，并且该机械手的这 个顺应性面可以被配置成通过与纸箱堆接触来被动地顺应纸箱堆11的不规 则性从而卸载纸箱堆11。在一个实施例中，这种变形可以是伸出距离范围加 上真空吸杯自身的变形/压缩距离的范围，以此方式，有效变形距离可以大于 真空吸杯自身的变形距离。

图21是图20沿着线A-A的真空机械手408的右侧的截面侧视图。在图 21中，中央通路440和从真空发生器经过真空管线452和真空联接器432的 路径是可见的。此外，展示了将压缩流体歧管476联接至真空发生器上的压 缩流体管线477。如图21所示，用于第二组真空杆的压缩弹簧436是伸出的， 而用于第一组真空杆的压缩弹簧436在垫圈438与引导框架412之间被压缩。 此外，在图21中示出了用于右侧一组真空杆444的这两个真空吸杯的侧面致动器482。

图22是真空机械手408的右侧的等距视图，其中为了展示的清晰性而 移除了顶盖和各个真空杆。图22展示了缩回的滑动搁板426以及缩回的所 有组416、418和420。此外，右侧一组真空杆444是缩回的。滑动搁板426 可以联接至一个或多个气动缸484上，例如两个气动缸484上，该气动缸可 以驱动滑动搁板426进出该真空机械手408中。在一个实施例中，气动缸484 可以是带有磁性联接器的气动的无杆流体(例如空气)缸。每个气动缸484 可以包括外侧套环，该外侧套环在流体(例如空气)缸的外侧上滑动并且透 过缸壁磁性联接到一个内部活塞上。这些外侧套环可以联接至滑动搁板426 上并且当其活塞向前或向后驱动时，这些磁性联接的套环驱动该滑动搁板 426相应地向前或向后。这些套环的磁性联接可以在滑动搁板426以太高的 撞击力撞击纸箱堆11的情况下提供磁性解除联接。以此方式，可以避免对 滑动搁板426和/或纸箱堆11的损坏。这些套环可以在活塞缩回时与该活塞 磁性地解除联接。这些气动缸484可以联接至该压缩流体分配器480和所接 收的压缩流体(例如空气)，以便基于该控制和可视化系统对压缩流体分配 器480的这些阀的控制来使滑动搁板426伸出和缩回。

图23是真空机械手408的右侧的等距视图，其中第二组真空杆418、右 侧一组真空杆444、以及滑动搁板426是伸出的。为了展示的清晰性，已经 移除了其他的真空杆。如图23所示，当滑动搁板426伸出时，这些气动缸 484的套环可以向前移动而使滑动搁板426伸出。在一个实施例中，滑动搁 板426可以在安装于滑动搁板426与机械手框架410之间的轨道486上向前 滑动。轨道486可以是使滑动搁板426能够从该真空机械手伸出并缩回至其 中的任何类型的轨道，例如辊滑动件。滑动搁板426可以是连续搁板或模块 式搁板并且可以包括多种不同的隔板切口488。

图23还示出了，与第二组真空杆418相关联的板470可以在真空杆被 压缩弹簧436伸出时向前移动，而第一板468和第三板471在返回的一路上 都保持缩回，由此压缩这些压缩弹簧436。

图24是真空机械手408的左下侧的等距视图，其中滑动搁板426和多 组真空杆416、418和420是伸出的。由于所有组的真空杆416、418和420 都是伸出的，因此所有的板468、470和471都被向前拉到相同位置。还可 以看见这些气动缸484的套环随着滑动搁板426被向前推。左侧一组真空杆 446被展示为是缩回的。图25是真空机械手408的左下侧的等距视图，其中 滑动搁板426是伸出的并且多组真空杆416、418和420是缩回的。当垫圈438和真空吸杯被拉回到该引导框架412时，这些缩回缸474的伸出杆全都 伸出从而驱动这些板468、470和471向后并且压缩这些压缩弹簧436。图 25还展示了用于右侧一组真空杆444和左侧一组真空杆446的侧面致动器 482的底视图。这些侧面致动器482可以附连至与引导框架12平行延伸的多 个横梁490上。

图26A、26B、27A、27B、28A、28B、29A和29B分别是在纸箱移除 操作期间的不同时刻、与纸箱堆11相接触的真空机械手408的左侧和局部 顶视图和截面侧视图。为清楚起见，仅展示了具有次真空吸杯424的这些真 空杆。

在纸箱移除操作期间初始地，该控制和可视化系统可以例如通过使用传 感器(例如，相机、其他类型的纸箱传感器)来测量到纸箱堆11的距离、 并将真空机械手408定位在距纸箱堆11的面一个初始距离处。如图26A和 26B所示，在定位真空机械手408之后的第一时刻，可以将通往与第二组真 空杆418和第三组真空杆420相关联的这些缩回缸474的压缩流体切断，由 此允许这些压缩弹簧436驱动第二组真空杆418和第三组真空杆420向前， 直到各个真空吸杯接触到(或接合)有待移除的纸箱12H和12I。纸箱12H 可以比纸箱12I更靠近真空机械手408，这样使得真空杆420A、420B和420C 可能没有伸出得与真空杆420D、418A和418B一样远。真空杆418C可以完 全伸出，直到其止挡件434接触到板470，因为在真空杆418C前方没有纸箱 妨碍其伸出。滑动搁板426可以保持缩回。如图26A所示，每个真空杆420A、420B、420C、420D、418A、418B和418C在一个范围上独立地伸出和变形 的能力使得由这多组真空杆418和420形成的真空机械手408的顺应面能够 顺应纸箱堆11的面的形状，由此顺应纸箱堆11的不规则性。例如，当杆420A、 420B、420C、420D、418A、418B和418C初始地伸出到完全伸出范围并且 真空机械手408被向前驱动进入纸箱堆11中时，接触到较近盒子12H的杆 420A、420B和420C可能比接触到较远盒子12I的杆420D、418A和418B 向后变形得更远。在一个实施例中，伸出范围可以是9.5英寸、大于9.5英 寸或小于9.5英寸。可以使得这些真空吸杯能够变形到完全伸出范围加上其 自身变形深度。一个真空吸杯可以被纸箱的表面变形到该完全伸出范围直到 真空杆弹簧436和垫圈438接触到该引导框架、并且从该真空吸杯自身的变 形距离向后还要更远。例如，当真空吸杯的变形深度从该真空吸杯的边缘到 中空引导管430的前端是1.19英寸并且伸出范围是9.5英寸时，该真空吸杯 可以变形到从其最大伸出到其最大变形的10.69英寸的最大距离。作为另一 个实例，当杆420A、420B、420C、420D、418A、418B和418C初始地缩回 并且真空机械手408在这些杆伸出之前被向前驱动时，接触到较近箱子12H 的杆420A、420B和420C可能比接触到较远箱子12I的杆420D、418A和 418B(可以伸出该完全伸出范围)向前伸出更短的距离。这些真空杆伸出超过缩回状态的能力可以使得设置在纸箱堆11的面向后的纸箱能够被触及/抓 住，同时在纸箱堆11的面之处或从其伸出的纸箱也被触及/抓住。以此方式， 真空机械手408可以顺应不平整的纸箱堆11并且同时卸载纸箱堆11中不同 深度处的纸箱。

如图27A和27B所示，在第二时刻，可以由这些真空发生器对第二组真 空杆418和第三组真空杆420施加真空来用这些真空吸杯通过抽吸来抓住纸 箱12H和12I，由此有效地将这些真空杆420A、420B、420C、420D、418A 和418B附着至纸箱12H和12I上。该压缩流体可以被供给这些缩回缸474， 这些缩回缸可以驱动板470和471向后。完全或接近完全伸出的真空杆(例 如真空杆420D、418A、418B和418C)可以在板470和471开始向后移动 时开始缩回，因为这些真空杆的止挡件432可能已经与板470和471相接触， 而没有完全伸出的真空杆(例如真空杆420A、420B和420D)可以保持静止 直到其相应止挡件432被向后移动的板470和471接触。以此方式，可能存 在一个“死区”，在这个死区中已经施加了真空并且真空机械手408已经开 始移动一些距该真空机械手较远的纸箱，例如纸箱12I，而其他较近的纸箱 例如纸箱12H保持静止。纸箱12H和12I基于其到真空机械手408的距离的 相继移动以及它们在被板470和471接触的止挡件432上所造成的撞击可以 与被移除的纸箱线对齐。另外，真空机械手408可以从其初始位置被机器人 定位器406升高一个高度492从而提升纸箱12H和12I。高度492可以是任 何高度，例如高度492可以为两英寸。进一步，滑动搁板426可以从真空机 械手408向前伸出以便将缓冲器428放置成抵靠纸箱堆11从而稳定被移出 (例如，移除)的纸箱12H和12I下方的纸箱堆11。如图28A和28B所示， 板470和471可以被向后推，直到这些压缩弹簧436被完全压缩。一旦这些 压缩弹簧436被完全压缩，如图29A和29B所示，机器人定位器406可以被 致动来将真空机械手408缩回，而滑动搁板426被进一步背离引导框架412 的前面伸出。在一个实施例中，滑动搁板426可以在真空机械手408被缩回时伸出，使得滑动搁板426伸出到超过距被移除的纸箱12H和12I的重心的 距离的百分之五十。一旦纸箱12H和12I被滑动搁板426完全支撑，滑动搁 板426就可以缩回和/或向下枢转或旋转并且对于这些真空吸杯可以释放抽 吸，由此将纸箱12H和12I放到一个输送机系统上。

图30A是真空机械手408的局部前侧视图，其中右侧一组真空杆444是 缩回的。为清楚起见，移除了第一组真空杆416的一个主真空吸杯422。右 侧一组真空杆444可以被一个侧面致动器482伸出和缩回，该侧面致动器可 以是能驱动中空引导杆496以使真空吸杯424伸展进出机械手框架410的右 侧的一个电动或气动致动器。一个真空联接器494可以将引导杆496经由真 空管线连接到真空发生器上以便抽吸流体(例如空气)穿过真空吸杯424、 引导杆496和真空联接器494。图30B是与图30A相同的视图，只是引导杆 496是伸出的从而将真空吸杯424从机械手框架410中推出。以此方式，右 侧一组真空杆444可以被伸出和缩回以将位于真空机械手408的右侧的箱子 移出(例如，移除)。左侧一组真空杆446可以按类似的方式被配置成从机 械手框架410的左侧伸出来。

图31是机器人纸箱卸载机400的右侧截面视图，该卸载机伸出以便从 卡车或推车的地板上移除纸箱。在一个实施例中，真空机械手408可以向下 旋转例如90度从而使真空吸杯面朝该卡车或推车的地板。以此方式，真空 吸杯可以接触(或接合)位于卡车或推车的地板上的纸箱12X的顶部。可以 由这些真空发生器对真空杆施加真空以便用这些真空吸杯通过抽吸来抓住 纸箱12X，并且该机器人定位器406可以被铰接来提升真空机械手408和纸箱12X以便将该纸箱移动到该输送机系统。图31还用虚线展示了真空机械 手408的第一位置(其中该顺应面是指向纸箱堆11)、以及真空机械手在将 纸箱12X放到输送机系统上时的第三位置。

在一个实施例中，滑动搁板426可以枢转或旋转以便从与面向前的真空 杆的伸出方向平行的位置向下摆动到与面向前的真空杆垂直的位置。在一个 实施例中，整个滑动搁板426可以枢转或旋转。在另一个实施例中，该滑动 搁板426的一部分可以枢转或旋转。例如，该滑动搁板的枢转部分可以通过 铰链或其他类型的接头附接到该滑动搁板的静止部分上，并且该枢转部分可 以相对于该静止部分枢转或旋转。图32A是根据图32B的实施例的一个枢转 的滑动搁板426的右侧等距视图，并且图32B是同一个枢转的滑动搁板426 的左下侧等距视图。这个枢转的滑动搁板426可以包括静止搁板426a和枢 转搁板或托盘426b，缓冲器428可以连接至该枢转搁板上。该静止搁板426a 可以包括用于使气动缸484附接至静止搁板426a上的多个附接点491以便 驱动该滑动搁板426进出该机械手框架410。在一个实施例中，该枢转搁板 或托盘426b可以旋转地联接至静止搁板426a和/或这些轨道486上，例如是 通过一个或多个铰链499。在一个实施例中，多个活塞497，例如气动活塞， 可以联接在安装至该静止搁板426a上的多个托架493与该枢转搁板或托盘 426b的多个突出臂495之间。这些活塞497的杆的伸出可以升高和降低该枢 转搁板或托盘426b。

图33A-B是正在从旋转向下状态过渡到旋转向上状态的、包括枢转搁板 或托盘426b的机械手的右侧视图。图33A展示了旋转向下的、垂直于静止 搁板426a的枢转搁板或托盘426b。活塞497的杆可以缩回从而将枢转搁板 或托盘426b拉向下。在一个实施例中，枢转搁板或托盘426b可以旋转向下 以便将纸箱放到输送机系统上和/或以便使得真空吸杯能够被定位成更靠近 纸箱堆11的纸箱。如图33A所示，枢转搁板或托盘426b可以在机械手附接 到纸箱堆11的纸箱上时旋转向下。图33B展示了部分地旋转向上经过其在 旋转向下状态与旋转向上状态之间的运动范围的枢转搁板或托盘426b。活塞 497的杆可以部分地伸出/缩回从而驱动该突出臂495向前/向后，由此将枢转 搁板或托盘426b相应地从旋转向下状态升高或从旋转向上状态降低。图33C 展示了旋转向上的、与静止搁板426a平行的枢转搁板或托盘426b。活塞497 的杆可以完全伸出。在一个实施例中，枢转搁板或托盘426b可以旋转向上 以便支撑纸箱和/或将该缓冲器抵靠纸箱堆11放置以便稳定纸箱堆11。在一 个实施例中，枢转搁板或托盘426b在真空机械手408在纸箱堆11处被放置 在位之前可以被旋转向上。在另一个实施例中，枢转搁板或托盘426b在真 空机械手408在纸箱堆11处被放置在位之后可以被旋转向上。

图34是过程流程图，展示了用于控制包括机械手(如以上描述的真空 机械手408)的机器人纸箱卸载机的一种示例性方法3300。在一个实施例中， 方法3300的操作可以由一个控制和可视化系统的处理器执行，该控制和可 视化系统连接至输送机系统、机器人定位器、和机械手上以便自动控制该输 送机系统、机器人定位器、和机械手从而卸载纸箱堆。

在框3302中，该控制和可视化系统可以测量到下一排有待卸载的纸箱 堆的距离。例如，该控制和可视化系统可以使用一个或多个传感器、例如一 个或多个相机或其他纸箱传感器来测量这个距离。在框3304中，该控制和 可视化系统可以将真空机械手定位在距该排第一距离处。例如，该距离可以 是被选择成使得该真空机械手的这些真空杆能够伸出到这个排中的纸箱的 一个距离。该控制和可视化系统可以使用到下一排有待卸载的纸箱堆的这个 所测距离来确定为了将该真空机械手定位在该第一距离处所必须的机器人 定位器和移动主体致动。在真空机械手包括枢转搁板或托盘的一个实施例 中，该枢转搁板或托盘在该真空机械手被定位时或者在该真空机械手就位之 后可以被旋转向上。在框3306中，该控制和可视化系统可以确定为了移除 这一排纸箱所需要的这些组真空杆。例如，该控制和可视化系可以确定，一 组、两组和/或三组真空杆可以被激活。从每一排中移除纸箱可能不需要针对 每个纸箱移除操作来选择所有的组。

在框3308中，该控制和可视化系统可以切断向与所选的这些组真空杆 相关联的缩回缸的流体递送。切断向这些缩回缸的流体递送可以使得每个所 选组的压缩弹簧能够驱动这些真空杆向前去接触这一排的纸箱。在框3310 中，该控制和可视化系统可以针对所选的多组真空杆来激活真空以便通过抽 吸来抓住纸箱并将真空机械手升高选定的高度，例如两英寸。升高该真空机 械手可以升高纸箱从而减小被移除的纸箱与纸箱堆中剩余的下方纸箱的接 触表面积，由此使得移出这些纸箱更容易。

在可选的框3311中，该控制和可视化系统可以升高一个枢转搁板部分。 如以上讨论的，在一个可选的实施例中，该可移动搁板的一部分可以枢转或 旋转。例如，该滑动搁板的枢转部分可以通过铰链或其他类型的接头附接到 仅向前和向后滑动的该可移动搁板的静止部分上，且该枢转部分可以相对于 该静止部分枢转或旋转。以此方式，该可移动搁板进行滑动和/或可移动搁板 进行枢转。该控制和可视化系统可以可选地升高该枢转搁板部分以便在纸箱 堆的卸载期间稳定纸箱堆。在框3312中，该控制和可视化系统可以重新激活向与所选的这些组真空杆相关联的缩回缸的流体递送。如以上讨论的，虽 然可以重新激活流体递送，但所有真空杆不能在流动递送之时和/或同时地开 始移动，因为单个的真空杆是被动的并且在相应的板接触其相应的止挡件之 前不会移动。因此，可能存在一个“死区”，在这个死区中已经施加了真空 并且真空机械手已经开始移动一些纸箱，其他真空杆和/或纸箱可以保持不动 来等待其止挡件被板接触。在一个实施例中，该可移动搁板、或该可移动搁 板的多个部分进行滑动和/或枢转，并且该搁板可以在流体递送开始之时同 时、例如几乎同时地伸出，或者可以在一个不同时刻开始。在框3314中， 该控制和可视化系统可以将真空机械手缩回并将滑动搁板伸出。该真空机械 手可以在该搁板伸出时被该机器人定位器缩回，使得该搁板伸出超过距被移 除的纸箱的重心的距离的百分之五十。

在框3316中，该控制和可视化系统可以将真空机械手定位在该输送机 系统上方，并且在框3318中该控制和可视化系统可以将该搁板缩回(并在 搁板进行枢转的实施例中，可选地降低枢转搁板部分)并释放真空。在真空 机械手包括枢转搁板或托盘的一个实施例中，附加于或代替于将该滑动搁板 缩回以便放下纸箱，该枢转搁板或托盘可以被旋转向下。无论通过将搁板缩 回、将真空机械手倾斜、和/或使该搁板枢转，纸箱都可以落到该输送机上。 方法3300接着可以返回到框3300以便测量到下一排有待卸载的纸箱的距 离。

术语“整理输送机”可以是指示例性机器人纸箱卸载机的输送机系统的 任一或所有部件，例如前端装载机。术语“人字形中央整理器”和“中央整 理器”在此用来表示示例性机器人纸箱卸载机所使用的输送机系统(或整理 输送机)的中央部分。人字形中央整理器可以由多排朝中线成角度的(或斜 置的)辊构成，这些辊所处的构型类似于人字形(或V字形)图案。在多个 不同实施例中，人字形中央整理器或中央整理器可以由多个(例如，两个、三个等等)沿长度方向延伸的区段构成，例如具有多排辊的第一区段以及具 有多排辊的后区段、还有被一条沿着各个区段向下沿长度方向延伸的中线分 开的左侧和右侧。进一步，术语“机械手头部”和“末端执行器”和“远端” 在此可以互换使用来表示以下器件：这些器件联接至示例性的机器人纸箱卸 载机的机器人臂上并且被配置成用于在卸载区域内拾取、收回和/或以其他方 式移动物品，例如被配置成用于从纸箱墙或纸箱堆中拾取纸箱并将这些纸箱 放到该纸箱卸载机的输送机系统上的真空机械手。

图35A-35B展示了示例性的机器人纸箱卸载机，该机器人纸箱卸载机可 以包括具有跨坐设计的机器人臂(或机器人纸箱收回臂)并且包括用于收回 物品(例如，来自纸箱堆的纸箱)的末端执行器、输送机系统(例如，整理 输送机)、以及移动(或车辆)主体。此类示例性的机器人纸箱卸载机可能 适合从卸载区域上、例如卡车(或半)拖车、冷藏区域、装载码头等等有效 且快速卸载物品(例如，纸箱、纸板盒、用于输送产品的任何种类的产品容器等等)。例如，根据多个不同实施例的机器人纸箱卸载机可以被配置成通 过其移动主体进入半拖车中、通过其联接至机器人臂上的末端执行器(例如， 机械手头部)从堆叠在该半拖车地板上的纸箱墙或纸箱堆中移出或移除纸 箱、并且通过其输送机系统将移出的纸箱从该半拖车转移或卸载并放入库 房、仓库或分配中心卸载仓中，该输送机系统随着该移动主体行进并将纸箱 输出到其他输送机。此类示例性的机器人纸箱卸载机可能能够通过一个移除 动作来移除跨过卸载区域(例如，半拖车)从一侧延伸到另一侧的一排物品 (例如，纸箱排)中的实质性部分。例如，此类机器人纸箱卸载机可以被配 置成用于在一次移动中移除一个纸箱排的约40％至约100％。被设计成在空 间受限的卸载区域内移动，此类机器人纸箱卸载机可以将高效卸载物品并对 所移动的物品提供基本的组织以供在设施(例如，分配中心)内进行后续处 理所必须的时间和劳力最小化。

下文描述的这些示例性的机器人纸箱卸载机可以包括经过跨坐于该移 动主体上的机器人臂的输送机系统(例如，整理输送机)。通过包含可移动 地联接到移动主体的底盘外侧上并且跨坐于这些移动主体上的机器人臂，这 些机器人纸箱卸载机可以在卸载区域的全部宽度或几乎全部宽度上触及这 些卸载区域。这些示例性的机器人纸箱卸载机能够在卸载区域(例如，卡车 拖车等)内的物品墙或物品堆的全部宽度或几乎全部宽度上拉动物品(例如， 纸箱、盒子等)。这些物品可以移动穿过这些跨坐的机器人臂，因此改善对 于在卸载区域内操作所需的地板空间的利用。对卸载区域内的地板空间的完 全利用可以包括之前局限于卸载后区域的操作，例如散货整理操作。常规技 术没有以多用的方式利用空间、并且通常不能将机器人和整理器二者都置于 具有有限触及空间的卸载区域(例如，卡车拖车等)内。因此，示例性的技 术是在这些常规技术上的改进，常规技术不能在类似条件部署来高速且高吞 吐量地移除物品。这些不同的示例性的机器人纸箱卸载机可能能够同时卸载 多个物品(例如，纸箱)，例如两个、三个、四个、五个或更多物品，从而 得到一分钟十个或以上物品(例如，纸箱)的吞吐量，例如一分钟十个物品、 一分钟十个到十五个物品、一分钟十五个物品、一分钟十五到十七个物品、 一分钟十七个物品、一分钟十七到二十二个物品、一分钟十七到二十四个物 品、一分钟二十二个物品、一分钟十到二十二个物品、一分钟二十四个物品、 一分钟十到二十四个物品、一分钟十到二十四个物品或更多、或者一分钟二 十四个物品或更多。

下文描述的这些不同的示例性的机器人纸箱卸载机包括不同的整理器， 这些整理器不仅作为输送机从卸载区域移动物品、而且还通过单个化和整理 (或规整)来组织此类物品。具体而言，这些示例性的机器人纸箱卸载机的 中央输送机(例如，人字形中央整理器)可以包括多个有动力辊区，这些有 动力辊被配置成以不同的速率移动物品，使得这些物品被移动成多条窄线。 进一步，示例性的输送机系统可以包括前端整理器，该前端整理器还包括以 不同速率来移动物品从而能够进行物品整理的多根不同的皮带或多组辊。在一些实施例中，此类前端整理器还可以包括可选的辊或皮带的外部排(或 翼)，这些排能够向上(或向下)折叠以便改变该前端整理器的宽度，因此 允许该机器人纸箱卸载机被定位在不同宽度的卸载区域(例如，拖车)内。 在实际的机器人纸箱卸载机上具有不同的整理器，下文描述的这多个不同的 实施例改进了已知的技术：不仅移动物品、而且还在进入卸载过程的其他阶 段(例如，在仓库内、如仓库分选设施内的其他阶段)之前组织这些物品。

在一些实施例中，前端整理器可以包括被提供动力来以第一速率(或速 度)移动物品的一个中心皮带(或排)、被提供动力来以第二速率(或速度) 移动物品的两个中间皮带(或排)、以及被提供动力来以第三速率(或速度) 移动物品的两个外部皮带(或排或翼)。在一些实施例中，人字形中央整理 器可以包括均具有用于整理物品的不同有动力辊区的至少两个区段。

应了解的是，提及的整理器(descramblers)、规整器(unscramblers)、 整理或规整可以是关于对多个物品(宽的一组或一排物品)进行处理以形成 缩窄的线从而获得改善的后续处置而言的。此类处理可以不包括物品的排 直。

在多个不同实施例中，一种机器人纸箱卸载机可能能够卸载纸箱堆并且 可能是在地板(例如，卡车拖车地板)上可移动的。这样的机器人纸箱卸载 机可以包括：一个移动主体；一个可移动机器人臂，该可移动机器人臂附接 至该移动主体上并且在其一端处包括一个末端执行器(或机械手头部)，其 中该末端执行器可以被配置成用于从该纸箱堆中卸载一排处于并排取向的 纸箱；一个整理输送机(或输送机系统)，该整理输送机安装在该移动主体 上并且被配置成用于从该末端执行器接收处于并排取向(或构型)的该一排 纸箱，其中该整理输送机可以进一步被配置成用于使该一排纸箱朝向该机器 人纸箱卸载机的后部移动并同时在这些纸箱移动时使这些纸箱单个化。在一 些实施例中，该整理输送机可以包括并排定向的多排输送机。如在一些实施 例中，该多排中的至少一个输送机可以被配置成用于使其上承载的物品以与 该多排中的其他输送机不同的速度移动。在一些实施例中，该多排中的至少 一个输送机可以被配置成用于使在其上行进的纸箱向后并且朝向该整理输 送机的中线移动。在一些实施例中，该多排中的至少一个输送机可以包括多 个斜置辊。在一些实施例中，该多排输送机的这些辊可以是以人字形图案斜 置的。在一些实施例中，该多排输送机中的输送机可以包括皮带输送机。在 一些实施例中，该整理输送机可以包括前端整理器和中央整理器(例如，人 字形中央整理器)，其中该前端整理器可以将纸箱送入该中央整理器。在一 些实施例中，该前端整理器可以在该前端整理器与该中央整理器的相交处可 枢转地安装至该移动主体上，该前端整理器可以具有朝向和远离地板可枢转 地可移动的前端。

在一些实施例中，该整理输送机(或输送机系统)包括中央整理器，该 中央整理器可以包括被配置成用于使物品朝该输送机系统的后部移动的多 个排，其中该多个排是位于一条沿着该中央整理器的一定长度延伸的中线两 侧。在一些实施例中，该多个排各自可以包括多个辊。在一些实施例中，该 多个排的该多个辊中的每一个可以朝向该中线成角度。在一些实施例中，该 多个排可以是与多个区相关联的，每个区被配置成使物品以一个不同的速度 移动。在一些实施例中，该多个区中的每一个可以与驱动皮带、电机、以及 变频驱动器(VFD)相关联。在一些实施例中，该多个区中的位于该中央整 理器的中线的第一侧上的第一组区可以被配置成用于使物品以比该多个区 中的位于该中央整理器的中线的第二侧上的第二组区更快的速度移动。在一 些实施例中，该多个区可以包括位于该中央整理器的中线的第一侧上的三个 区以及位于该中央整理器的中线的第二侧上的三个区。在一些实施例中，该 中央整理器可以包括中央输送机和后部输送机。在一些实施例中，该中央整 理器可以包括沿长度方向端对端联接的、两个或更多个标准的28英寸(宽 度)x15英尺(长度)区段。

在该整理输送机(或输送机系统)包括中央整理器和前端整理器的一些 实施例中，该前端整理器可以包括被配置成用于将物品朝该中央整理器移动 的多个平行的排。在一些实施例中，该多个平行的排中的每一个可以包括以 下之一：轻量塑料皮带或一组辊。在一些实施例中，该多个平行的排中的每 一个可以被配置成使物品朝向该中央整理器以一个不同的速度移动。在一些 实施例中，该多个平行的排可以包括多个内部排和多个最外部排。在一些实 施例中，该多个平行的排可以包括三个内部排和两个最外部排。在一些实施 例中，该多个平行的排中的这些内部排可以被配置成用于使物品以比该多个 平行的排中的这些最外部排更快的速度朝向该中央整理器移动。在一些实施 例中，该多个平行的排中的这些内部排中的一个中心排可以被配置成用于使 物品朝向该中央整理器以快速度移动，该多个平行的排中的这些内部排中的 两个中间排可以被配置成用于使物品朝向该中央整理器以中等速度移动，并 且该多个平行的排中的这些最外部排中的两个外部排可以被配置成用于使 物品朝向该中央整理器以慢速度移动。在一些实施例中，该多个平行的排中 的这些最外部排中的每一个可以包括被配置成用于使物品朝向该多个平行 的排中的这些内部排向内沿对角线移动的一个具有多个辊的区段。

在一些实施例中，该前端整理器可以进一步包括多个引导器，这些引导 器被配置成用于将物品从该多个平行的排中的最外部排朝该多个平行的排 中的内部排引导。在一些实施例中，这些最外部排中的每一个可以被配置成 在平行于这些内部排的轴线上单独地旋转。在一些实施例中，该前端整理器 可以被配置成在平行于该中央整理器的前边缘的轴线上旋转。在一些实施例 中，该前端整理器可以被配置成在该轴线上向下旋转，使得该前端整理器的 前边缘接触卸载区域的地板平面。在一些实施例中，该前端整理器可以被配置成在该轴线上向上旋转到预定角度。在一些实施例中，该预定角度是从该 卸载区域的地板平面向上18度。在一些实施例中，该前端整理器可以被配 置成相对于该中央整理器侧向地移动。在一些实施例中，该前端整理器和该 人字形整理器可以被配置成用于将纸箱从纸箱堆输送经过与该机械手相关 联的机器人臂。

在一些实施例中，一种机器人纸箱卸载机可以包括：一个在地板上可移 动的移动主体、安装在该移动主体上用于在其上输送卸载的纸箱的输送机 (例如，整理输送机或输送机系统)、以及可移动地附接至该移动主体上的 一个机器人臂，其中该输送机在该机器人臂的多个可移动部分之间经过。在 一些实施例中，该可移动机器人臂可以包括远端(或末端执行器或机械手头 部)，该远端是随着该机器人臂可移动的并且被配置成用于从纸箱堆中卸载 纸箱并卸载到该输送机上。在一些实施例中，该机器人臂的这些可移动部分 可以跨坐于该输送机的每一侧上。在一些实施例中，该输送机可以在该可移 动机器人臂之间从一侧延伸到另一侧以便将其宽度最大化。在一些实施例 中，该可移动机器人臂的第一部分可以可枢转地附接至该输送机下方的移动 主体上。在一些实施例中，该机器人臂的一部分可以被配置成相对于该移动 主体从一侧移动到另一侧以便触及该纸箱堆。在一些实施例中，该机器人臂 可以进一步包括用于使机器人臂的该部分从一侧移动到另一侧的一个线性 致动器。在一些实施例中，该机器人臂可以被配置成在朝向和远离该纸箱堆 移动时绕平行于该移动主体的前部的至少一条轴线进行枢转。在一些实施例 中，当该机器人纸箱卸载机被定位在卡车拖车中的纸箱堆前方时，该可移动 机器人臂可以被配置成在不移动该移动主体的情况下用该末端执行器来从 该纸箱墙中卸载任一纸箱。在一些实施例中，该机器人纸箱卸载机可以包括 固定至该移动主体上的一个底座、和一个可移动臂，该可移动臂从该底座延 伸并且是相对于该底座可移动的，其中一个平衡物可以连接在该底座与该可 移动臂之间。在一些实施例中，该平衡物可以是由于在机器人臂朝向纸箱堆 以及远离纸箱堆延伸时对该臂进行平衡的一种中心上的设计。在一些实施例 中，该平衡物可以是弹簧。在一些实施例中，该平衡物可以是气体弹簧。在 一些实施例中，该机器人臂可以被配置成在第一位置、对齐的第二位置、以 及第三位置之间移动，使得该平衡物在该机器人臂处于该第一位置时是处于 第一阻力条件下，该平衡物在该机器人臂处于该第二位置时是处于中性阻力 条件下，并且该平衡物在该机器人臂处于该第三位置时是处于第二阻力条件下。

图35A示出了用于从卸载区域例如卡车或半拖车、库房、仓库、分配中 心、卸载仓、产品过道之间、机架、货板、以及冷库中快速且有效地移动物 品(例如，纸箱、盒子等)的机器人纸箱卸载机3500。一般而言，机器人纸 箱卸载机3500可以包括：一个移动主体3510，该移动主体在轮子上滚动并 且大小可以确定成且配置成有待定位在半拖车中(例如，被驱动进出其中)； 一个机器人臂3530，该机器人臂可移动地联接至该移动主体3510上并且被 配置成用于伸出进入和缩回离开卸载区域以便拉动物品(例如，纸箱、盒子 等)；以及一个输送机系统3550，该输送机系统从前到后延伸跨过该移动主 体3510的顶部并且穿过该机器人臂3530，该机器人臂被配置成“跨坐于” 该输送机系统3550的至少多个部分上。

如以上描述的，在多个不同实施例中，机器人纸箱卸载机3500的移动 主体3510可以包括基本上矩形的底盘3512，该底盘可移动地支撑在一种四 轮构型上，其中每个轮与底盘3512的一个倒圆角相邻。移动主体3510可以 附接至机器人臂3530上并且可以包括用于控制或以其他方式移动该机器人 纸箱卸载机3500的多种不同的部件。具体而言，移动主体3510可以包括多 种不同的驱动电机，这些电机一般可以位于机器人纸箱卸载机3500的侧面 之内(例如，左驱动电机用于驱动左前驱动轮3515，右驱动电机用于驱动右 前驱动轮等等)。在一些实施例中，左后轮3514和右后轮可以被配置成自由 滑行。这些驱动电机可以在卸载区域(例如，半拖车等等)内驱动并转向该 机器人纸箱卸载机3500。使这些驱动电机在相同方向上旋转可以驱动该机器 人纸箱卸载机3500向前或向后，使这些驱动电机在相反方向上旋转可以使 机器人纸箱卸载机3500围绕在这些前驱动轮之间居中的点进行枢转，并且 使这些驱动电机之一旋转而不使另一个驱动电机旋转可以使机器人纸箱卸 载机3500围绕相反的、未被驱动的驱动轮进行枢转。

机器人纸箱卸载机3500还可以包括从机器人纸箱卸载机3500前部延伸 到后部的一个输送机系统3550(例如，整理输送机)，该输送机系统能够将 物品(例如，纸箱、盒子等等)引导到多个输送机上并沿着这些输送机进行 引导(例如，多根皮带、多组辊等等)。类似于以上描述的其他实施例，输 送机系统3550可以在前部是宽的以便接收物品(例如，纸箱)并且从前到 后变窄。输送机系统3550的变窄可以将所卸载的物品定位在一条线上以便 卸下。在多个不同实施例中，输送机系统3550可以在机器人纸箱卸载机3500 的后部卸下物品以便人工收集、或者通过分配中心输送机收集。在一些实施 例中，输送机系统3550可以包括可以相对于底盘3512固定的后部部分，该 后部部分可以与其他输送机、皮带、平台等对齐或用来连接到其上。在其他 实施例中，该后部部分可以是至少部分地可移动的，包括是可移动的以便补 偿或实现该输送系统的结构的任何变化。可以使用各种不同的电机来驱动输 送机系统3550的各个元件(例如，中央整理器3558、前端整理器3556等)。

输送机系统3550可以包括中央区段(或中央整理器3558)以及前端整 理器3556。该中央整理器3558可以位于移动主体3510的顶上并且可以在该 跨坐设计的机器人臂3530下方延伸并穿过该机器人臂。换言之，该跨坐设 计的机器人臂3530可以“跨坐于”中央整理器3558上。如下文详细描述的， 中央整理器3558可以具有从前到后延伸的多个不同的皮带或多组辊，这些 皮带或辊能以不同的速度运转以便对置于其上的物品进行单个化和规整。具 体而言，中央整理器3558可以包括多个排，每个排由多个辊构成并且被配 置成用于使物品朝输送机系统3550的后部移动，其中该多个排是位于沿中 央整理器3558的一定长度延伸的一条中线3559的两侧。在一些实施例中， 该中线3559可以沿长度方向从前端整理器3556延伸经过输送机系统3550 的其余部分(例如，经过中央整理器3558)到达机器人纸箱卸载机3500的 后部。

前端整理器3556可以位于机器人纸箱卸载机3500的移动主体3510的 前部处。换言之，前端整理器3556的后部可以联接到中央整理器3558的前 部。前端整理器3556可以被定位成在物品被该跨坐设计的机器人臂3530及 其末端执行器或远端(即，机械手头部3532)从纸箱堆/墙中移出时捕获这 些物品。前端整理器3556可以由有动力辊或皮带的多个平行的排构成。在 一些实施例中，前端整理器3556可以具有五个平行的排3560a、3560b、3560c、 3560d、3560e以及用于将物品从外部排3560a、3560e引导到内部排 3560b-3560d的引导器3562a、3562b。排3560a-3560e能以不同的速度运转 以便对置于其上的物品进行单个化和规整。换言之，前端整理器3556可以 充当小型规整器，用于组织并移除物品(例如，盒子、纸箱等)。例如，中 心排3560c可以运转得最快以便首先快速从前端整理器3556中抽出纸箱， 中间排3560b、3560d可以比中心排3560c更慢地运转，并且外部排3560a、 3560e可以比中心排3560c和中间排3560b、3560d都慢地运转。在一些实施 例中，可以将一个辊置于前端整理器3556的前部处以便辅助收回与地板相 接触的物品。

在一些实施例中，前端整理器3556和/或中央整理器3558可能能够从一 侧移动到另一侧。例如，前端整理器3556可以被配置成用于相对于中央整 理器3558侧向地移动。

在多个不同实施例中，多个装置可以附连至底盘3512上并连接至前端 整理器3556以便将前端整理器3556从地板上提升到多个不同的角位置(或 预定义的角度)。例如，通过一个液压缸，前端整理器3556可以被升高几度， 使得其皮带或辊的多个排与中央整理器3558平行。作为另一个实例，经由 一个电动螺杆致动器或气动缸，前端整理器3556可以被升高到朝中央整理 器3558成18度的角度(例如，从卸载区域的地板平面向上18度)，使得前 端整理器3556上的任何物品都可以朝机器人纸箱卸载机3500滚动而不翻 倒。关于用于升高前端整理器3556的装置，这些装置的其他实施例(例如， 致动器)不限于电气致动器、而是可以是用可压缩的或不可压缩的流体(例 如空气和油)可操作的流体致动器。

进一步，按照与上文参照前部部分136b描述的相类似的方式，在操作 期间，前端整理器3556可以成角度以便符合物品堆或墙的变化的高度，使 得当纸箱堆处于最大值时，前端整理器3556的角位置可以在最大值，并且 当纸箱堆处于最小值时，前端整理器3556的角位置可以在最小值。前端整 理器3556的这种枢转可以缩短物品在被该跨坐设计的机器人臂3530从物品 墙/堆中拉动时的掉落距离。在一些实施例中，前端整理器3556可以经由电 气致动器(例如电机，但不限于此)被旋转(即，升高、降低)。下文进一 步描述了示例性的输送机系统。

机器人纸箱卸载机3500还可以具有机器人控制的纸箱搬运系统，该纸 箱搬运系统包括机器人臂3530和机械手头部3532、从移动主体3510向前伸 出以便从墙或物品(例如，纸箱堆或墙)的前部和顶部移出并卸载物品。机 器人臂3530可以包括一个臂本体3534并且是可移动地联接、附接或固定至 移动主体3510上的。在一些实施例中，机械手头部3532可以是可枢转地附 接至臂本体3534的上部臂的两端上的真空机械手并且可以被一个电机(未 示出)进行角度定位。多个不同的真空机械手可以附接至机械手头部3532 上以便从墙或堆中抓住、拉拽和放下物品(例如，纸箱)。下文进一步详细 描述机器人臂3530。

在多个不同实施例中，机器人纸箱卸载机3500还可以包括如上文描述 的控制和可视化系统。这样的控制和可视化系统可以包括多种不同的可视化 传感器(例如，相机等)、操作者界面(例如，操纵杆、显示器、小键盘等) 以及处理器并且可能能够控制和自动进行卸载过程、并在卸载过程之前、期 间和之后驱动和操纵该机器人纸箱卸载机3500进出卸载区域(例如，半拖 车)。例如，这样的控制和可视化系统可以提供计时、排序、归位例程以及 对附接至机器人纸箱卸载机3500的各个部件(例如前端整理器3556)上的 驱动电机的运动控制。在一些实施例中，机器人纸箱卸载机3500可以被配 置成使用通信系统(例如，附接至输送机系统3550上的操作者界面或人机 界面(HMI)等等)来与外部监视器进行通信。

在一些实施例中，控制和可视化系统可以通过通信系统(例如但不限于 Wi-Fi系统)连接到远程位置或远程系统。例如，这样的通信系统可以将机 器人纸箱卸载机3500连接到外部监视器(例如，远程的仓库或分配中心控 制室、手持控制器、或计算机等)并且可以通过机器人纸箱卸载机3500的 可视化系统提供被动的远程观察。替代地，该外部监视器可以凌驾于机器人 纸箱卸载机3500的控制和可视化系统中固有的程序之上、并且对机器人纸 箱卸载机3500采取主动命令和控制。用于机器人纸箱卸载机3500的程序也 可以通过外部系统例如该通信系统和外部监视器来进行通信、运行和除错。

图35B展示了机器人纸箱卸载机3580的一个替代性的示例性前端整理 器3586。该前端整理器3586类似于以上描述的前端整理器3556，除了该前 端整理器3586包括皮带3588a-3588e，例如轻量塑料皮带。类似于以上描述 的这些排，前端整理器3586可以具有能以不同速度运转以便对置于其上的 物品进行单个化和规整的五根平行的皮带3588a、3588b、3588c、3588d、 3588e。例如，中心皮带3588c可以运转得最快以便首先快速从前端整理器 3586中抽出倒在其上的物品，并且中间皮带3588b、3588d可以比中心皮带 3588c更慢地运转，而外部皮带3588a、3588e可以比中心皮带3588c和中间 皮带3588b、3588d都慢地运转。可以存在中线3559，该中线沿长度方向从 前端整理器3586延伸经过该输送机系统的其余部分(例如，经过该人字形 中央整理器)到达机器人纸箱卸载机3580的后部。

图36展示了在卡车3602内运动的带有多个整理器的机器人纸箱卸载机 3600，用于卸载物品(例如，纸箱)，这些物品被描绘为堆叠在该卡车3602 前部内的一个物品堆3604。该机器人纸箱卸载机3600的输送机系统3640可 以包括前端整理器3620和中央整理器3613，该中央整理器包括中心输送机 区段3610和后部输送机区段3612，这两个区段可以连在一起并安装在机器 人纸箱卸载机3600的移动主体3601的顶上。输送机系统3640可以接收在 前端整理器3620上并排放置成排的多个物品(例如，纸箱)并且可以将这 些物品规整和单个化成单列物品，这些物品从后端离开。从输送机系统3640 的后端出来的这单列物品可以与物品沿着输送机系统3640的从前到后的移 动方向共线。在图36中用方向箭头示出了这些出来的物品的移动方向。

输送机系统3640的输送表面(即，中央输送机区段3610和后部输送机 区段3612)可以包括多排输送机辊3616，这些输送机辊限定了使物品沿着 其移动的输送表面。这多排输送机辊3616可以被配置成人字形图案以便对 在其上移动的物品进行单个化和规整。虽然可以使用输送机辊3616来对置 于机器人纸箱卸载机3600的输送机系统3640上的物品(例如，纸箱)进行 规整和单个化，但机器人纸箱卸载机3600上的规整和单个化不局限于此。

图37A-37C展示了机器人纸箱卸载机的单独的示例性部件，包括移动主 体3756、安装到移动主体3756顶部上的跨坐设计的机器人臂3740、以及安 装到移动主体3756上并穿过该机器人臂3740的带有多个整理器的输送机系 统3700。

图37A展示了至少由中央整理器3702和前端整理器3710构成的示例性 的输送机系统3700。该输送机系统3700可以从机器人纸箱卸载机的前部延 伸到后部。输送机系统3700可以接收物品(例如，盒子、纸箱等)并在这 些物品沿着输送机系统3700从前部移动到后部时将其单个化并使其移动。 多种不同的电机(未示出)可以驱动输送机系统3700的输送机或皮带。

如以上描述的，前端整理器3710可以包括能以相同速度或不同速度运 转以便对置于其上的物品进行规整和单个化的多个平行的排或皮带，例如五 个平行的皮带3712a-3712e。这样的排或皮带3712a-3712e可以将物品移动进 入到中央整理器3702上。进一步，该前端整理器3710可以被配置成围绕平 行于该中央整理器3702的前边缘3701的轴线进行旋转(或枢转)。例如， 该前端整理器3710可以被配置成在该轴线上向下旋转，使得该前端整理器 3710的前边缘3711接触卸载区域的地板平面(例如，卡车拖车的地板等)。 作为另一个实例，前端整理器3710可以被配置成用于在该轴线上向上旋转 到预定义的角度，例如从卸载区域的地板平面向上18度。

在一些实施例中，中央整理器3702和/或前端整理器3710可以被配置成 用于将其上承载的物品单个化或背离其相应侧面将这些物品聚拢到其相应 的中心。在一些实施例中，中央整理器3702可以使用有源或有动力的辊皮 带、或其任何等效物，例如在美国专利7,344,018中描述的那些，该美国专 利的全部内容通过援引并入本文。这样的有源辊皮带可以包括嵌在内部的皮 带辊，这些皮带辊是成角度的以便使在其上行进的物品沿希望的方向、例如 朝皮带的一侧或中心偏置。

在一些实施例中，该中央整理器3702可以包括沿长度方向端对端放置 和联接的、两个或更多个标准的28英寸(宽度)x15英尺(长度)区段(或 “小型整理器”)。

在一些实施例中，这种偏置可以通过具有与每个壁相邻并且在不同方向 上成角度的辊将在其上行进的物品背离中央整理器3702和/或前端整理器 3710的壁并朝向其中心聚拢，这些辊将物品朝这些不同的皮带或排的中线偏 置。具有这些特征的一种输送机是由美国路易斯安娜州哈拉汉市(Harahan， La.，USA)的Intralox，L.L.C.公司制造和出售的ARB^TM Merge 4000。在一些 实施例中，多个引导器3716a、3716b可以沿着前端整理器3710的这些侧延 伸。引导器3716a、3716b可以如图所示成角度以便沿着输送机系统3700来 引导物品。

图37B展示了示例性的机器人臂3740(也被称为机器人纸箱收回臂)。 该机器人臂3740可以可移动地安装在移动主体(例如下文描述的移动主体 3756)顶上。为了降低重心，机器人臂3740的多个部分可以跨坐于这样的 移动主体的两侧上(即，机器人臂3740可以具有“跨坐”设计)。这种设计 可以有利于减小供机器人纸箱卸载机在卸载区域内使用所需的空间，因为以 上描述的输送机系统3700可能能够在移动主体上方运转并且因此占据与之相同的空间。换言之，借助将这些臂总体上布置在该机器人纸箱卸载系统的 宽度尺寸的最外部范围之处或附近的这种跨坐设计，这些机器人臂3740的 布置准许输送机(因此还有物品，例如纸箱、盒子)总体上在机器人臂3740 下方运行并穿过其中，这可以不消耗有用的卸载空间。

机器人臂3740可以包括一对枢转臂3742a、3742b以及一个侧向移动臂 3744，用于移动和定位该机械手头部3750(例如，真空机械手头部或末端执 行器或远端)。这些枢转臂3742a、3742b可以将机械手头部3750朝向和背 离物品移动并且从物品上下移动，例如物品墙或物品堆中的物品(例如，在 卡车拖车内的物品堆，等)。该侧向移动臂3744可以将机械手头部3750相 对于装载区域的宽度从一侧移动到另一侧，例如从纸箱堆的左侧移动到这个 堆的右侧。在一些实施例中，机械手头部3750也可以独立地围绕侧向轴线 上下枢转。例如，机械手头部3750可以从面向纸箱堆的位置枢转到面向该 纸箱堆和该机器人纸箱卸载机所在的卡车拖车的地板的位置。这些移动可以 使得机械手头部3750能接合物品堆或物品墙中的、从地板到顶板以及从一 侧到另一侧的、以及在不同大小的卸载区域(例如，不同宽度和/或高度的拖 车)内的所有物品。当机械手头部3750被枢转到面向地板时，卸载区域内 的物品可以通过其顶部被纸箱机器人臂3740拾起。这个特征在收回搁置在 拖车地板上和/或仅从顶部可触及的物品(例如，纸箱)时是尤其有利的。机 器人臂3740的这些移动部分的移动可以是通过电动齿轮电机或电动线性电 机，但不局限于此。虽然这些臂被示出是形成为“U”形通道，但也可以使 用管路。

图37C展示了示例性的移动主体3756，该移动主体可以是分开的独立式 车辆，该车辆被配置成用于接收机器人纸箱卸载机的其他部件并与之整合、 或者在替代性实施例中可以被构造成机器人纸箱卸载机的一体部分。如图所 示，移动主体3756可以是带凹口的或者包括多个凹陷以便离开(clear)机 器人臂3740的如上所述的多个部分。多个轮3758可以定位成与移动主体 3756的每个拐角相邻并且各自可以被独立地提供动力以便提供移动和转向。 在内部，移动主体3756可以包括一个内部结构框架、多个轮驱动电机、一 个车辆控制器、以及一个能量源，例如蓄电池或气体发生器(例如，液态丙 烷(LP)气体发生器)，用于对机器人纸箱卸载机提供动力并可选地对加压 流体和真空源提供动力。该机器人纸箱卸载机和一个移动主体3756也可以 通过将机器人纸箱卸载机连接或栓系到在仓库、库房或分配中心内存在的电 源上而被提供动力。此外，该机器人纸箱卸载机可以连接到其他外部的加压 流体和真空源上。图37D-37F展示了示例性的机器人纸箱卸载机3760，该机 器人纸箱卸载机包括移动主体、带有机械手头部3764的机器人臂3762、以 及输送机系统3765，该输送机系统包括前端区段3766(例如，前端整理器、 “鼻部”输送机等)和中央区段3768(例如，人字形中央整理器)、以及后 部输送机3770。该机器人臂3762和输送机系统3765(例如，该前端整理器 和人字形中央整理器)可以被配置成侧向地(即，从一侧到另一侧)移动(即， 平移或滑动)。这样的示例性的机器人纸箱卸载机3760可以有利地实现从墙 或堆中更好地将物品收回、单个化和整理，这是因为机器人臂3762和输送 机系统3765二者的从一侧到另一侧的移动。具体而言，机器人纸箱卸载机 3760一旦位于卸载区域内就可能能够将物品(例如，纸箱)移动到机器人纸 箱卸载机3760的一侧。例如，这样的物品可以是定位在拖车一侧的盒子或 纸箱。为了向旁边运动机器人臂3762的机械手头部3764(例如，真空机械 手头部)以便获得空隙来绕过物品，输送机系统3765的前端区段3766和中 央区段3768可以侧向地移动。机器人臂3762也可以相对前端区段3766和 中央区段3768侧向地移动以便对机械手头部3764提供空隙。机械手头部 3764的机械手可以是在轨道上可侧向移动的以便侧向地移动来将机械手头 部3764的侧面互动元件(例如，真空吸杯)放置成与在机器人纸箱卸载机 3760的一侧的物品相接触。一旦物品被拾起，前端区段3766和中央区段3768就可以与机械手头部3764的这些机械手一起侧向地移动以便将拾起的物品 定位在前端区段3766上方以便释放。在一些实施例中，该物品(在图37F 中示出为盒子3771)可以在当输送机系统3765和机器人臂3762已经从其中 心位置平移时、在该物品从中央区段3768来到后部输送机3770时处于一个 角度。在一些实施例中，机器人臂3762和输送机系统3765可以被配置成用 于沿着安装到机器人纸箱卸载机3760的移动主体的前部上的一个线性滑动件进行移动。在一些实施例中，一个竖直铰链板可以安装到该线性滑动件的 前部上，并且前端区段3766可以从该竖直铰链板上铰接出来。进一步，一 个致动器可以附接至该竖直铰链板和该前端区段3766上以便升高该前端区 段3766。在一些实施例中，机器人纸箱卸载机3760可以包括安装在该移动 主体的前轮前方的“鼻部输送机提升缸”，该鼻部输送机提升缸能够提升前 端区段3766。在多个不同实施例中，可以利用相机或其他传感器(例如，距离传感器)来提供可视化并引导机器人纸箱卸载机进入卸载区域(例如，半 拖车)。例如，这样的距离传感器可以像“路缘塞尺(curb feelers)”那样起 作用，路缘塞尺使用接触来测量从卸载区域的壁到机器人纸箱卸载机3760 的距离。替代地，距离传感器可以使用光、声音或其他方法来感测距离。图 37D展示了机器人纸箱卸载机3760，其中机器人臂3762和输送机系统3765 处于居中的(或未平移过的)位置。图37E展示了该示例性的机器人纸箱卸载机3760，其中机器人臂3762和输送机系统3765处于平移后的位置，使得 机器人臂3762和输送机系统3765向右侧向地移动。图37E展示了该示例性 的机器人纸箱卸载机3760，其中机器人臂3762和输送机系统3765处于平移 后的位置，使得机器人臂3762和输送机系统3765向左侧向地移动。图37G 展示了正在用机器人臂3762的机械手头部3764(例如，真空机械手头部) 的机械手3778的一个侧面机械手吸杯3774(例如，真空吸杯)触及一个侧 面物品3772(例如，纸箱)的机器人纸箱卸载机3760，该机器人臂被配置 成如以上参照图37D-F所描述地侧向移动。该机械手3778可以被定位成垂 直于具有其他机械手吸杯3780的其他机械手引导杆3782。当机械手3778(例 如，其他真空机械手)在轨道3776上侧向移动并将该侧面机械手吸杯3774 放置成与物品3772相接触时，物品3772可以被该侧面机械手吸杯3774拾 起。例如，当对该侧面机械手吸杯3774施加真空时，物品3772可以被拾起。 托盘3788也可以向旁边滑动以便以线3789所示的布置进行支撑。

图38展示了示例性的机器人纸箱装载系统3800并且示出了机器人臂 (例如，纸箱收回臂3830)的部件的透视图，这些部件包括一个支撑框架或 底座3801、一个接合纸箱的末端执行器或远端(例如，机械手头部3810)、 以及多个平衡单元3850。该纸箱收回臂3830可以被称为“跨坐式臂”构型， 其中这个臂跨坐于该输送系统的两侧上。这种跨坐式臂构型通过将位于卸载 区域内的纸箱收回臂3830可能引起的阻碍减到最小或消除，而将输送系统 面积最大化，从而有助于最大吞吐量。纸箱收回臂3830的宽度提供了额外 的优点在于，可以使用宽的接合纸箱的头部单元来提供更宽的面积用于接合 纸箱或物品。纸箱收回臂3830可以被配置成使得纸箱可以经过该臂结构的 这些侧面，例如在纸箱收回臂3830操作来将纸箱放到输送机系统上时。纸 箱收回臂3830可以围绕至少一条水平轴线铰接以便缩回和伸出从而接合纸 箱，例如用于布置在可以包括整理、单个化和其他系统的输送机系统上。由 于纸箱收回臂3820配置有多个臂，这些臂围绕水平轴线铰接，因此该纸箱 收回臂的侧面之间的宽度可以最大化并且在一些情况下可以扩展到卸载空 间的全部宽度或几乎全部宽度(例如，拖车的宽度)。

这些平衡单元3850可以被配置成用于联接到纸箱收回臂3830上，例如 在下轴线处联接，用于抵消来自载荷的力，特别是当纸箱收回臂3830处于 完全伸出或完全缩回位置中时。这些载荷可以来自这些臂部件本身以及来自 机械手头部3810所接合的纸箱。

在多个实施例中，机械手头部3810可以配置有支撑纸箱接合机构的框 架。例如，机械手头部3810可以沿着机械手头部3810的前部部分和这些侧 面部分、例如沿着其框架配置有一系列真空头部3811。在多个实施例中，机 械手头部3810可以具有三轴的抓住纸箱的能力。例如，机械手头部3810可 以向前和向后、旋转地上下、并且从一侧到另一侧地移动。机械手头部3810 可以被配置成用于从一侧到另一侧的移动，使得一堆纸箱的面(即，纸箱面) 可以被全部接合，甚至在最侧面的极端部处，如下文更详细描述的。

如图39A-39D所示，联接至平衡单元3950上的纸箱收回臂3930可以被 配置成一个臂本体，该臂本体跨坐于纸箱引导系统上并且可以通过框架或轨 道3901附接至移动主体3903上。这些平衡单元3950的缸3951的一端可以 在联接器3953b处附接至该臂本体3905上，该联接器可以固定至缸3951上。 这个缸3951可以包括轴3955，这个轴具有附接至机器人臂3930上的可移动 的联接器3953a。输送机系统3970也可以联接至该移动主体3903上。纸箱 收回臂3930可以具有该跨坐式臂构型的下部臂部分3930a和上部臂部分 3930b。在一些实施例中，轨道3901可以使得该臂本体能够相对于移动主体 3903向前或从一侧到另一侧地移动。下部臂部分3930a可以可枢转地附接至 该臂本体上并且可以通过多个下部电机围绕下部臂轴线3933进行角度定位。 上部臂部分3930b围绕上部轴线3931可枢转地附接至下部臂部分3930a的 两端上并且可以通过上部电机进行角度定位。机械手头部3910(或末端执行 器或远端)、例如真空机械手头部可以可枢转地附接至上部臂3920b的两端 并且通过真空电机进行角度定位。在多个实施例中，机械手头部3910可以 包括多个真空机械手3911，这些真空机械手附接至机械手头部3910上用于 从纸箱墙或纸箱堆中抓住、拉拽和放下纸箱3990(例如，如图39D中所示)。

该示例性的纸箱收回臂3930可以安装在移动主体3903顶上以便降低重 心。例如，纸箱收回臂3930的多个部分可以跨坐于移动主体3903的这些侧 面上。移动主体3903可以包括一个凹陷以便离开纸箱收回臂3930的其他部 分。纸箱收回臂3930可以在每侧包括一对枢转臂3930a、3930b并且包括一 个侧向移动臂3930c，用于移动和定位该真空机械手头部3910。纸箱收回臂 3930的这些枢转臂3930a、3930b可以将机械手头部3910朝向和背离纸箱堆 移动、以及从纸箱堆的顶部到底部上下移动。该侧向移动臂3930c可以将机 械手头部3910相对于纸箱堆从一侧移动到另一侧。机械手头部3910还可以 至少从面向纸箱堆的位置(例如，臂位置A-C，在图39A-图39C中示出) 枢转到面向拖车地板的位置(例如，图39D中的臂位置D)。这些移动可以 使得机械手头部3910能接合纸箱堆中的、从地板到顶板以及从一侧到另一 侧的、以及在不同大小的拖车内的纸箱3990。当机械手头部3910枢转成面 向地板时，纸箱3990可以通过纸箱3990的顶部被拾起，如图39D所示。这 个特征可以在收回搁置在拖车地板上的、或者仅从纸箱3990的顶部可触及 的纸箱3990时是尤其有利的。纸箱收回臂3930的这些移动部分的移动可以 通过电动电机或电动线性电机(包括通过齿轮、皮带、链条等等驱动的电机， 但不局限于此)被驱动。进一步，虽然纸箱收回臂3930的这些臂被示出为 形成“U”形通道或类似结构，但也可以使用管路来形成这些臂或其他特征。

如图39A-图39D所示，纸箱收回臂3930可以具有安装到移动主体3903 上的一个臂本体3905。臂本体3905可以具有在其两侧之间延伸的、可以带 有凹口以便在其中接收移动主体3903的至少一个横构件。臂本体3905可以 进一步包括用于将纸箱收回臂3930固定至移动主体3903上的多个本体附接 点。在多个实施例中，下部臂3930a可以具有在下部臂轴线3933处可枢转 地附接至臂本体3905的一侧上的第一端、以及在上部臂轴线3931处可枢转 地附接至中间臂或上部臂3930b上的第二端。下部臂轴线3933可以由于下 部臂3930a的第一端与臂本体3905每一侧的枢转附接而限定。上部臂轴线 3931可以由于下部臂3930a的第二端与上部臂3930b在每一侧的枢转附接而 限定。一个下部构件(例如管道或轴)可以沿着下部臂轴线3933延伸以便 将每个下部臂3930a连接在一起、并且可以形成这些下部臂3930a与臂本体 3905的枢转附接部的一部分。一个下部齿轮电机或致动器可以附接至臂本体 3905上以便通过齿轮作用与这些下部臂3930a相接合从而使这些下部臂 3920a围绕下部臂轴线3933进行枢转。

上部臂3930b可以从这些下部臂3930a的第二端可枢转地伸出并且围绕 上部枢转轴线3931进行旋转。每个上部臂3930b、以及下部臂3930a的第二 部分(在此处上部臂轴线3931被结合)可以在每侧通过一个上部结合构件 相结合，该上部结合构件可以是将这些上部臂3930b(以及这些下部臂3930a 的第二端)围绕上部臂轴线3931连接在一起的管道或轴、并且可以形成这 些上部臂3930b与这些下部臂3930a的枢转附接部的一部分。上部臂3930b 可以背离上部臂轴线3931延伸并且可以在联接到端臂3930c上的滑动件中 终止。该端臂3930c可以联接到侧向可移动的头部单元3910上并且促进其 移动。一个上部臂齿轮电机或致动器可以附接至例如下部臂3930a上以便通 过齿轮作用与上部臂3930b相接合，从而使这些上部臂3930b围绕上部臂轴 线3931进行枢转。在其他实施例中，上部臂轴线3931和下部臂轴线3933、 以及下部臂3930a和上部臂3930b可以在每侧、或在至少一侧独立地被多个 驱动电机所驱动，这些驱动电机是与该轴线同轴地定位在该轴线位置处，并 且可以省略这些结合构件。

在多个实施例中，这些端臂3930c可以附接至一个端板3935上，该端 板将这些端臂3930c可移动地附接至侧向滑动件或其他结构上，该结构可以 用于将这些端臂3930c间隔开。侧向滑动件可以被定向成促进这些端臂3930c 的侧向移动。一个线性电机可以固定至上臂3930b的末端上、与这些侧向滑 动件相邻，并且可以驱动这些端臂3930c的侧向移动。该线性电机的致动可 以使这些端臂3930c侧向移动。

在图40A-40C中展示了示例性机器人纸箱装载系统4000的其他方面。 该示例性的机器人纸箱装载系统4000可以包括机械手头部4010、控制单元 4020、机器人臂4030、平衡单元4050以及输送机系统4090。传统的平衡系 统在机器人臂自身上的多个点之间提供平衡连接并且不连接到该机器人臂 的底座。与传统的机器人臂平衡物相反，该示例性的平衡单元4050可以连 接在机器人臂4030与支撑该机器人臂4030的底座(例如臂本体4005、框架4001、或移动主体4003)之间。以此方式，该示例性的平衡单元4050可以 有利地在机器人臂4030被置于不同位置(如在图39A-39D中所示的那些) 中时、基于机器人臂4030与该臂本体4005、框架4001、或移动主体4003 之间的连接而提供平衡力。该平衡出单元4050可以抵消在机器人臂4030移 动经过不同位置时、例如在操作过程中用于接合和移动纸箱以便放置在输送 机系统4090上或附近时所产生的力。在图40A中展示的第一位置中，机器 人臂4030可以处于可以至少部分地被该平衡单元4050支撑的缩回位置中。 该平衡单元4050可以配置有阻尼元件，例如弹簧4057，该弹簧抵抗在弹簧 4057的压缩方向上施加在其上的力。该平衡单元4050可以在一端处附接至 下部臂4030a上，例如在下部轴线4033附近、在臂本体4005外侧的位置中， 并且在另一端处附接至臂本体4005上。该平衡物4050可以被配置成用于平 衡该机器人臂4030以及用其捕获的任何纸箱的重量。在一些实施例中，弹 簧4057可以是气体弹簧。

该平衡单元4050可以包括轴4055，该轴在缸4051内延伸穿过弹簧4057， 这个缸至少包围了弹簧4057和轴4055。这个轴4055可以在一端处附接至缸4051内的活塞或端板4059a上。轴4055可以在另一端处联接至一个可移动 联接器4053a上，该可移动联接器在缸4051的第一端附近附接至下部臂 4030a上。缸4051的另一端可以在联接器4053b处附接至臂本体4005上， 该联接器可以固定至缸4051上。轴4055的该端可以联接至端板4059a上，使得当轴4055随着下部臂4030a的移动而移动进出缸4051时，该端板4059a 接触并包含或固持弹簧4057的一端。弹簧4057的另一端可以在缸4051的 内表面处接触缸末端4059b。当轴4055从缸4051中移动出来时，弹簧4057 可以在端板4059a与4059b之间被压缩，这可以提供与轴4055的向外移动 相反的阻力。当轴4055移动进入缸4051中时，弹簧4057的压缩可以被释 放。弹簧4057的拉伸可以被配置成使得它在轴4055进出缸4051中时均提 供抵抗该轴的移动的阻力。替代地，弹簧4057可以被配置成仅在一个方向 上抵抗轴4055的移动。虽然平衡单元4050在此被描述为弹簧单元，但不局 限于此。平衡单元4050的其他构型是可能的，例如气体缸和活塞系统、液 压流体和活塞系统、或者气体、流体、机械或弹簧系统的组合，等等。

在这些不同的实施例中，机器人臂4030可以被配置成“肘节臂”、或“中 心上”构型，这种构型靠近经过枢转轴线、例如机器人臂4030的下轴线4053 并且垂直于移动主体4003所画出的竖直线“C”在一个范围内进行枢转。在 图40A和图40C中，机器人臂4030可以分别处于缩回和伸出位置中，而弹 簧力可能相对较高。该平衡单元4050可以补偿在这些位置中、或在机器人 臂4030的移动的完全缩回或完全伸出的极端部处该机器人臂4030所产生的 力，其中弹簧力可能被最大化。如图40B中，机器人臂4030可以移动到“中 性”位置。在这样的位置中，弹簧4057可以是完全伸出的并且弹簧力可以 最大化(例如，低于在图40A和40C的缩回位置和伸出位置中施加的相对高 的力)。臂4030在伸出或缩回方向上的进一步移动可能致使弹簧4057如上 文所描述的被压缩、并且提供抵消机器人臂4030的力的阻力。该平衡单元 4050由此可以对机器人臂4030的移动具有稳定化效果。

在图40D和图40E中展示了示例性的机器人纸箱装载系统4000的其他 细节，这两个图是包括示例性机器人臂的示例性的机器人纸箱装载系统的透 视图。例如，机器人臂4030可以包括多个驱动电机4041，这些驱动电机可 以位于下部臂4030a与上部臂4030b之间的结合部的内部部分处。这些驱动 电机4041可以定位成是与轴线4031共轴或大致共轴的。例如，这些驱动电 机4041的一个中央驱动齿轮或机构可以从轴线4031偏置从而接合上部臂 4030b的接收齿轮或机构。在多个实施例中，这些驱动电机4041可以包括用 于驱动上部臂4030b的齿轮驱动或其他驱动机构。这些驱动电机4041可以 联接至上部臂4030b的内表面上。替代地，这些驱动电机可以安装至齿轮驱 动组件或其他驱动组件上，该组件进而可以直接安装至上部臂4030b的内表 面上或上部臂4030b的接收驱动组件上。机器人臂4030可以进一步包括多 个驱动电机4043，这些驱动电机可以位于下部臂4030a与臂主体4005的框 架部分4005b之间的结合部的内部部分处。这些驱动电机4043可以定位在 一个穿通型输送平台或机构下方，该平台或机构可以延伸穿过该机器人纸箱 卸载系统和该机器人臂4030。这些驱动电机4043可以联接至下部臂4030a 的内表面上。替代地，这些驱动电机4043可以安装至齿轮驱动组件或其他 驱动组件上，该组件进而可以直接安装至下部臂4030a的内表面上或下部臂 4030a的接收驱动组件上。在多个实施例中，上部臂4030b和这些驱动电机 4041以及这些驱动电机4043可以安装在下部臂4030a内侧，因为这些下部 臂4030a的内表面可以限定机器人纸箱装载系统4000的外部尺寸并且可能 非常靠近卡车、容器、或其他纸箱储存与卸载空间的侧壁。

在多个实施例中，上部臂4030b可以背离轴线4031延伸并且可以在将 至少一个端臂4030c附接到每个上部臂4030b上的侧向滑动件4037中终止。 端臂4030c可以附接至端板4035上，该端板将端臂4030d可移动地附接至 侧向滑动件4037上并且限定了端臂4030c的宽度。侧向滑动件4037被定向 成使端臂4030c沿着轴线C侧向移动。一个线性电机4013可以固定至上部 臂4030b的末端上、与该侧向滑动件4037相邻，并且可以具有连接到端板 4035或端臂4030c上的一个侧向可移动连接4039。该线性电机4013的致动 使该连接4039移动，该连接使端臂4030c侧向移动。端臂4030c可以进一步 联接至机械手头部4010，该机械手头部也可以随着端臂4030c的侧向移动而 侧向移动。

机械手头部4010可以可枢转地附接到端臂4030c的自由端或两端上、 并且可以围绕头部枢转轴线沿着枢转弧D’进行枢转。头部电机4011可以居 中地安装到端臂4030c上并且可以在一端处朝端板4035延伸并且在另一端 处朝机械手头部4010延伸。头部电机4011可以通过一个系统使机械手头部 4010围绕头部枢转轴线沿着枢转弧D’进行枢转，该系统可以包括齿轮箱与 皮带驱动系统的组合，例如下文参照图41A所描述的系统。

在图41A中展示了机器人纸箱卸载系统4104的部件的进一步的细节， 包括机械手头部4110。如以上说明的，机械手头部4110可以可枢转地附接 到端臂4130c的末端上。端臂4130c可以可枢转地附接到上部臂4130b上。 机械手头部4110的枢转可以由头部电机4117驱动。头部电机4117可以驱动 皮带4111a，该皮带可以定位在端臂4130c的两侧的外侧上。皮带4111a可 以驱动一个轴4112。轴4112可以延伸穿过端臂4130c的两侧并且可以可旋 转地固定至其上。皮带轮4115可以在端臂4130c的每侧的外侧附接至轴4112 的每端上。如图所示，这些皮带轮4115也可以附接至机械手头部4110的每 侧上、例如在皮带轮4119处，从而允许机械手头部4110围绕头部枢转轴线 在枢转弧D’上移动。轴承可以在皮带轮4115和4119中每一个的后方附接至 这些端臂4130c上，其中每个轴承支撑连接到皮带轮4115和4119上的一个 轴。头部皮带4111b可以沿着端臂4130c的每侧的内侧在皮带轮4115与4119之间延伸并且附接至皮带轮4111c上。头部皮带4111b可以将来自轴4112的 旋转运动转换成机械手头部4110的枢转。在多个实施例中，机械手头部4110 可以配置有多组真空杆4170，这些真空杆可以用来通过一系列真空吸杯 4170a抓住纸箱。额外的侧面真空杆4170b可以定位在机械手头部4110的两 侧上以便与沿着装载空间的一侧的纸箱相接合。这些侧面真空杆4170b可以 允许从侧面触及纸箱，例如不需要将机器人纸箱卸载臂或移动底座缩回，这 提供了更大的灵活性和效率。机器人臂4130可以进一步包括多个驱动电机 4143。

在多个实施例中，机械手头部4110包括一个机械手框架4173，该机械 手框架在头部枢转轴线D-D处可枢转地附接至端臂4130c上。机械手框架 4173可以提供用于支撑机械手头部4110的所有部件的一种结构，该结构可 以是真空机械手头部。该驱动皮带4111b可以延伸穿过端臂4130c并附接到 这些皮带轮4119上，这些皮带轮可以在端臂4130c的两侧的内侧固定至机械 手框架4173上。机械手头部4110可以是任何类型的机械手头部，例如以上 参照图8-33C所描述的真空机械手。虽然可能是参照图35A-59D以及在其他 地方描述和展示了真空机械手，但将了解的是，可能按侧向可移动的构型来 使用其他机械手单元。例如，卡爪头部、托盘头部、或多种头部技术的组合 全都可以从本文在机器人臂4130的多个不同实施例中描述的特征中受益。

将了解的是，下部机器人臂的下轴线(例如，4033)、上部机器人臂的 上轴线(例如，4031)、滑动件(例如，4037)的侧向移动轴线、以及头部 枢转轴线D-D可以是平行的。因此在多个实施例中，机械手头部4110可以 具有三轴的抓住纸箱4190的能力。图41B和41C示出了机械手头部4110 的顶视图，该机械手头部可以另外被配置成从卸载空间(例如拖车或其他空 间)中抓住并移除纸箱4190。在示出了实施例4101图41B的视图中，线性 电机4113已经将机械手头部4110沿着滑动件4037在轴线C-C上移动到了 最侧面位置A。如图所示，这些真空杆4173a可以沿着第一轴线从纸箱堆中 抓住并拉动单一纸箱。在多个实施例中，机械手头部4110可以进一步被配 置成用于接合在第二垂直轴线上位于机械手头部4110的一侧的纸箱4190。 如在图41C的实施例4102中所示，机械手头部4110可以甚至在纸箱4190 抵靠卸载空间的侧面B时通过沿着滑动件4037朝侧面B侧向移动来接合该 纸箱。这些侧面真空杆4170b可以例如通过沿着该第二轴线伸出和缩回来抓 住纸箱4190。因此，这些侧面真空杆4173b可以被配置成用于抓住和操纵堆 靠在装载空间的壁(例如半拖车的内部)上的包装物。在图39D中可见，机 械手头部4110可以被配置成旋转到使这些真空杆4170a面朝地板，以便通过 纸箱的顶部来抓住该纸箱并竖直地提升该纸箱。

为了对这些真空杆4170a和这些侧面真空杆4170b提供动力，一个挠性 或部分挠性的流体传导管线(例如空气管线)可以沿着端臂4130c延伸到机 械手头部4110。空气可以通过内置于机器人纸箱卸载机系统4000中的自带 空气泵被递送至该空气管线、或者可以从外部来源(例如从仓库或分配中心 传导的压缩空气)提供。

在此描述的示例性的机器人纸箱装载机系统在更常规的系统4200的基 础上通过最大化到达装载区域内的纸箱的通路而提供了明显的优点。如图42 所示，铰接在侧向枢转件4211和4213处的机器人臂4210可以限制头部单 元4215对纸箱堆4290的触及。例如，当围绕枢转件4213侧向地铰接的臂 部分4210b在多个终点位置之间移动时，在臂部分4210b的行进终点附近可 能存在不可触及区4220。不可触及区4220代表了针对臂4210向装载区域中 的具体插入位置而言对纸箱堆4290的触及受限的区域。

相反，如图43所示的示例性的机器人纸箱卸载机系统4300可以提供对 纸箱堆4390的增强的触及。一个臂组件4311可以移动进出纸箱卸载区域。 一个侧向驱动组件4313可以使机械手头部4315在多个终点位置(例如，卡 车或卸载空间的侧壁)之间侧向移动。机械手头部4315的侧向线性移动可 以提供对纸箱堆4390的一个面的所有区域的触及，因此提高了卸载效率。

图44A展示了包括人字形中央整理器4410和前端整理器4420的示例性 输送机系统4400的透视图。如以上描述的，该前端整理器4420可以包括用 于将物品(例如，盒子、纸箱等)从前端整理器4420的前端移动到后端的 多排皮带或辊。例如，并且如图44所示，前端整理器4420可以包括五个独 立的排4422a-4422e(即，三个内部排和两个最外部排)，每个排由一组被配 置成用于以不同速度来移动物品的辊构成。在一些实施例中并且如以上描述 的，这些最外部排422a、422e可以包括被配置成用于使物品向内移动到内部 排422b-422d的区段4424a、4424b。例如，这些区段4424a、4424b可以包 括被配置和定向成用于以某个角度沿对角线方向向内驱动物品的多个辊(或 具有多个辊的区段)。在一些实施例中，前端整理器4420的这些排 4422a-4422e中的每一个可以由被提供动力来以不同速度移动的有动力皮带 构成。进一步，并且如以上描述的，该人字形中央整理器4410可以由多个 有动力或被驱动的辊构成，这些辊被配置成用于在物品从人字形中央整理器 4410的前部移动到后部时对物品进行单个化和整理。如以上描述的，前端整 理器4420还可以包括引导器4430a、4430b，这些引导器是成角度的，使得 与引导器4430a、4430b相接触的物品(例如，纸箱、盒子等)可以向内指 向内部排4422b-4422d。图44B示出了包括前端整理器4420和人字形中央整 理器4410的示例性输送机系统4400的顶视图。

在一些实施例中，前端整理器可以被配置成相对于人字形中央整理器移 动或重新定位。相应地，图45A展示了包括前端整理器4520的输送机系统 4500的顶视图，该前端整理器被配置成相对于人字形中央整理器4510侧向 移动。例如，该前端整理器4520可以被配置成用于沿着与卸载区域的地板 平行(例如，与卡车拖车地板平行)的轨道在两个方向(例如，左或右)上 从一侧移动到另一侧。距离4530(在图45A中示出的‘d’)展示了与人字 形中央整理器4510的示例性偏移量，这可能是由于前端整理器4520的这种 从一侧到另一侧的移动而出现的。在多个不同实施例中，前端整理器4520 的这种侧向移动可以被可能需要不同电机单元的液压的、或链条驱动的机构 所驱动。

图45B展示了包括前端整理器4570的输送机系统4550的顶视图，该前 端整理器被配置成相对于人字形中央整理器4560进行枢转。例如，前端整 理器4570可以被配置成用于在枢转点4582上、在两个方向上、在一条特定 轴线(例如，在平行于卸载区域的地板的平面上)进行旋转。角度4580(在 图45B中示出的‘a’)展示了围绕枢转点4582的示例性旋转，这可能是由 于这样的枢转功能而出现的。在多个不同实施例中，前端整理器4520的这 种侧向移动可以被可能需要不同电机单元的液压的、或链条驱动的机构所驱 动。

图46-49展示了多种不同的示例性的人字形中央整理器。如以上描述的，在多个不同实施例中，机器人纸箱卸载机可以包括输送机系统，该输送机系统包括被配置成不仅从前到后移动物品（例如，盒子等）而且还在卸载区域内对物品进行单个化和整理的中心区段。具体而言，联接到机器人纸箱卸载机的移动主体上的人字形中央整理器可以将来自多个排的以大的或散布的方式到达的物品（例如，纸箱）从前端整理器移动到中心路径并且可以将这些物品分离成一条尾随为首者的路径中。通过这样的整理和单个化可能出现某种空隙，其中最终结果是一列多个分开的物品。换言之，到达该人字形整理器上的物品的从一侧到另一侧的取向可以总体上被转化成共线的线取向。

图46展示了输送机系统的人字形中央整理器4600部分的多个不同的 区，该输送机系统被配置成安装到以上描述的机器人纸箱卸载机的移动主体 上。在一些实施例中，人字形中央整理器4600可以包括中心输送机4601(或 中心输送机区段)和后部输送机4602(或后部输送机区段)。

输送机辊4612可以被布置在多个排和区中用于偏置正被人字形中央整 理器4600移动的物品(例如，纸箱、盒子等)。具体而言，这些输送机辊4612 可以是对齐的(或成角度的)以致使物品朝人字形中央整理器4600的中线 4620向内携带、并且用于将这些物品分开或单个化。该中线4620可以沿着 物品的移动方向在长度方向上平分人字形中央整理器4600。例如，当人字形 中央整理器4600包括中央输送机4601和后部输送机4602二者时，中央输 送机4601和后部输送机4602均可以在长度方向上被中线4620平分。

输送机辊4612可以是相对于中线4620以一定角度斜置的，以便创造出 沿着中线4620从前部延伸到后部的输送机辊的嵌入人字形。在一些实施例 中，每个人字形可以包括四个输送机辊，其中两个同轴的时间辊以斜置角度 从所示的中线4620的每侧延伸。每个斜置角度可以包括离中线4620约81 度。

进一步，一个人字形中的每个输送机辊可以属于总体上在长度方向上并 且平行于中线4620延伸的一排斜置的输送机辊。具体而言，中央输送机4601 的斜置的输送机辊可以包括所示的排4630a、4630b、4630c、4630d。内部排 4630b、4630c可以包括从中线4620两侧延伸的内侧排，并且外部排4630a、 4630d可以包括位于内部排4630b、4630c外侧的外部排。后部输送机4602 的斜置的输送机辊可以包括嵌在中央输送机4601的人字形中的人字形并且 可以包括总体上在长度方向上并且平行于中线4620延伸的排4632a-4632d。 内部排4632b、4632c可以包括与中线4620相邻的内部排，并且外部排4632a、 4632d可以包括在其外侧的外部排。排4632a、4632b、4632c和4632d中的 每一个可以在长度方向上与排4630a、4630b、4630c、4630d对齐。例如，第 一排4630a和第二排4632a可以在长度方向上对齐。

斜置的输送机辊的这种嵌入的人字形取向可以将在人字形中央整理器 4600上被推进的物品(例如，盒子、纸箱等)朝中线4620向内偏置。当物 品经过中线4620并接触另一侧的输送机辊4612时，这些物品可以朝中线 4620被偏置返回。在人字形中央整理器4600上被推进的物品的路径可以跨 中线4620来回摆动。为了对这样的物品进行规整和单个化，这些输送机辊 4612可以作为以不同速度运转的输送机辊区4640a-4640f被驱动。每个输送机辊区4640a-4640f可以被一个不同的电机驱动，并且每个电机可以是可以 设定成以不同于其他电机的速度运转的变速电机。在一些实施例中，人字形 中央整理器4600可以包括输送机辊4612的六个不同的区4640a-4640f，其中 在中线4620每侧有三个区，其中每个区由一个不同的电机驱动并且具有不 同的速度。

图47展示了输送机系统的人字形中央整理器4600部分的底视图，该输 送机系统被配置成安装到以上描述的机器人纸箱卸载机的移动主体上。该人 字形中央整理器4600可以包括六个不同的电机4720a-4720f。每个电机 4720a-4720f可以驱动这些皮带(例如驱动皮带)4730a-4730f之一，并且每 个皮带4730a-4730f可以接触并驱动这六个输送机辊区中的一个，如以上参 照图46描述的。每个输送机辊区可以包括一个或多个排，如以上描述的。 每个电机4720a-4720f能以不同于另一个电机的选定速度运转，并且因此每 个输送机辊区能以不同的速度运转。

以下是对与图46-47中描述的不同的电机、多排辊、以及区相关联的示 例性移动速度的展示。以下对多排辊、区和速度的描述应理解为例子、并且 因此不旨在限制各个实施例。第一电机4720a可以驱动第一皮带4730a，该 第一皮带接触并驱动第二排4630b辊，这些辊可以构成第一输送机辊区 4640a。在一些实施例中，第一电机4720a可以致使物品(例如，盒子、纸箱 等)以第一速度、例如约185英尺每分钟移动。第二电机4720b可以驱动第 二皮带4730b，该第二皮带接触并驱动递第三排4630c辊，这些辊可以构成 第二输送机辊区4640b。在一些实施例中，第二电机4720b可以致使物品(例 如，盒子、纸箱等)以第二速度、例如约466英尺每分钟移动。第三电机4720c 可以驱动皮带4730c和第五排4632a辊，这些辊可以构成第三输送机辊区 4640c。在一些实施例中，第三电机4720c可以致使物品(例如，盒子、纸箱 等)以第三速度、例如约276英尺每分钟移动。第四电机4720d可以驱动皮 带4730d，该皮带可以接触并驱动第二排4630a辊和第六排4632b辊，这些 辊可以构成第四输送机辊区4640d。在一些实施例中，第四电机4720d可以 致使物品以约556英尺每分钟的第四速度移动。第五电机4720e可以驱动皮 带4730e，该皮带可以接触并驱动第四排4630d辊和第七排4632c辊，这些 辊可以构成第五输送机辊区4640e。在一些实施例中，第五电机4720e可以 致使物品以约556英尺每分钟的第五速度移动。第六电机4720f可以驱动皮 带4730f和第八排4632d辊，这些辊限定了第六输送机辊区4640f。在一些实 施例中，第六电机4720f可以致使物品以约276英尺每分钟的第六速度移动。

具有185英尺每秒的速度的第二排4630b辊与具有466英尺每秒的速度 的第三排4630c辊之间的速度差异意味着，在第三排4630c辊顶上(即，在 第二区4640b之内)行进的物品(例如，纸箱)可以超前于以185英尺每秒 移动的第二排4630b辊上的第一区4640a中移动的物品。此外，第一区4640a 与第二区4640b之间的速度差异可能引起物品跨中线4620的初始的从一侧 到另一侧的转向。

由于第五区4640e和第四区4640d可以被配置成以最快速度(例如，约 566英尺每分钟)移动并且可以使从第一区和第二区4640a、4640b进入的移 动较慢的物品(例如，纸箱)加速，这些区4640d、4640e可能能够在进入 的物品之间拉开空隙、并且可以旋转矩形的物品来使窄的面朝前。

第三区4640c和第六区4640f可以将物品(例如，盒子、纸箱)从输送 机系统中排出、并且可以是以较慢速度运行以便引起物品朝中线4620转向 的短区段。第三区4640c和第六区4640f能以约278英尺每分钟的相同速度 移动、并且接收以约566英尺每分钟移动的物品，这促进了转向。

图48A-48D展示了与示例性的人字形中央整理器4800、4850的多个区 相关联的不同电机的示例性辊速度，从而利用变速电动电机来驱动皮带。在 一些实施例中，示例性的人字形中央整理器4800、4850的每个区可以具有 独立的侧面安装的变频驱动驱(VFD)驱动的中空轴安装式减速器，其大小 被确定为用于500英尺每分钟(FPM)的基本速度。这样的大小可以允许实 现普通的设计，尤其是可更换的部件，以及显著的未来速度变化。在一些实施例中，人字形中央整理器4800、4850的每个电机可以与能够反转方向并 且改变与电机相关联的皮带的速度的一个单独的VFD相关联。在一些实施 例中，这些电机可以被配置成用于在向前方向或反方向上运转。在一些实施 例中，人字形中央整理器4800、4850可以设有背靠背的(低)外侧凸缘， 因为竖直皮带凸缘在辊的高度处。

在一些实施例中，人字形中央整理器4800、4850的电动电机可以被配 置成用于以例如在图48A-48B中用‘hz’(赫兹)指示的不同水平进行运转。 不同水平可以致使相应皮带以不同速度运转、并且因此致使在与这些皮带相 关联的辊顶上的物品沿着人字形中央整理器4800、4850以不同速度移动。 进一步，一侧的电机(左手侧(LHS)或右手侧(RHS))可以被配置成用于 以比另一侧更高的水平运转以便引起在人字形中央整理器4800、4850的皮带上移动的物品的初始的并排转向。皮带的不同LHS和RHS速度可以引起 物品的初始的并排转向。

在一些实施例中，并且如图48A-48B所示，该示例性的人字形中央整理 器4800可以由三个或更多个区(或区段)构成，例如在54英寸(宽度)x123 英寸(长度)单片式(unibody)框架内的三个区段。具体而言，该示例性的 人字形中央整理器4800可以利用短的“进给(infeed)”(或前)区段4830， 该区段在LHS和RHS上利用了不同的速度。例如，RHS电机可以被配置成 引起57hz基础上500FPM中的466FPM(或基本FPM的大致93.2％)，而 LHS电机可以被配置成引起22hz基础上500FPM中的185FPM(或基本 FPM的大致37％)。进一步，人字形中央整理器4800可以利用在短的进给区 段4830之后出现的长的皮带第二区段4831，以便引起显著加速从而拉开空 隙，这是获得窄面朝前所需要的。例如，第二区段4831中的RHS和LHS 电机可以被配置成引起67hz基础上500FPM中的556FPM(或基本FPM的 大致111％)。进一步，人字形中央整理器4800可以包括最终排出区段4832， 该最终排出区段以较慢速度运行并且在长的皮带第二区段4831之后出现以 便引起物品朝人字形中央整理器4800的中心的转向。例如，排出区段4832 中的RHS和LHS电机可以被配置成引起33hz基础上500FPM中的278FPM (或基本FPM的大致55.6％)。

以下是对如图48A中所示的示例性的人字形中央整理器4800的LHS和 RHS皮带的示例性的不同速度的展示。第一RHS电机可以50hz运转并使其 相关联的皮带4802a以626FPM移动，第二RHS电机可以50hz运转并使其 相关联的皮带4802b以466FPM移动，第三RHS电机可以90hz运转并使其 相关联的皮带4802c以556FPM移动，并且第四RHS电机可以90hz运转并 使其相关联的皮带4802d以278FPM移动。第一LHS电机可以20hz运转并 使其相关联的皮带4804a以250FPM移动，第二LHS电机可以20hz运转并 使其相关联的皮带4804b以185FPM移动，第三LHS电机可以90hz运转并 使其相关联的皮带4804c以556FPM移动，并且第四LHS电机可以90hz 运转并使其相关联的皮带4804d以278FPM移动。

以下是对如图48B中所示的示例性的人字形中央整理器4800的LHS和 RHS皮带的示例性的不同速度的另一个展示。第二RHS电机可以60hz运转 并使其相关联的皮带4802b以500FPM移动或者第二RHS电机可以50hz 运转并使其相关联的皮带4802b以466FPM移动，第三RHS电机可以60hz 运转并使其相关联的皮带4802c以500FPM移动或者第三RHS电机可以67 hz运转并使其相关联的皮带4802c以556FPM移动，并且第四RHS电机可 以60hz运转并使其相关联的皮带4802d以500FPM移动或者第四RHS电机 可以33hz运转并使其相关联的皮带4802d以278FPM移动。第二LHS电机 可以60hz运转并使其相关联的皮带4804b以500FPM移动或者第二LHS 电机可以20hz运转并使其相关联的皮带4804b以185FPM移动，第三LHS 电机可以60hz运转并使其相关联的皮带4804c以500FPM移动或者第三 LHS电机可以67hz运转并使其相关联的皮带4804c以556FPM移动，并且 第四LHS电机可以60hz运转并使其相关联的皮带4804d以500FPM移动或 者第四LHS电机可以33hz运转并使其相关联的皮带4804d以278FPM移动。

图48C-48D展示了示例性的人字形中央整理器4850的简化示意图(即， 通过不绘出辊和电机盖而简化的图)。图48C-48D中所示的人字形中央整理 器4850可以由两个标准的28英寸(宽度)x15英尺(长度)的小型规整器 或区段构成。具体而言，该示例性的人字形中央整理器4850可以利用第一 区段4870和在该第一区段4870之后出现的第二区段4872。

以下是对如图48C中所示的示例性的人字形中央整理器4850的LHS和 RHS皮带的示例性的不同速度的展示。第一RHS电机可以50hz运转并使其 相关联的皮带4852a以466FPM移动，第二RHS电机可以90hz运转并使其 相关联的皮带4852b以556FPM移动，并且第三RHS电机可以90hz运转并 使其相关联的皮带4852c以278FPM移动。第一LHS电机可以20hz运转并 使其相关联的皮带4854a以185FPM移动，第二LHS电机可以90hz运转并 使其相关联的皮带4854b以556FPM移动，并且第三LHS电机可以90hz 运转并使其相关联的皮带4854c以278FPM移动。

以下是对如图48D中所示的示例性的人字形中央整理器4850的LHS和 RHS皮带的不同速度的另一个展示。第一RHS电机可以60hz运转并使其相 关联的皮带4852a以500FPM移动或者第一RHS电机可以50hz运转并使其 相关联的皮带4852a以466FPM移动，第二RHS电机可以60hz运转并使其 相关联的皮带4852b以500FPM移动或者第二RHS电机可以67hz运转并使 其相关联的皮带4852b以556FPM移动，并且第三RHS电机可以60hz运转 并使其相关联的皮带4852c以500FPM移动或者第三RHS电机可以33hz 运转并使其相关联的皮带4852c以278FPM移动。第一LHS电机可以60hz 运转并使其相关联的皮带4854a以500FPM移动或者第一LHS电机可以20 hz运转并使其相关联的皮带4854a以185FPM移动，第二LHS电机可以60hz运转并使其相关联的皮带4854b以500FPM移动或者第二LHS电机可以 67hz运转并使其相关联的皮带4854b以556FPM移动，并且第三LHS电机 可以60hz运转并使其相关联的皮带4854c以500FPM移动或者第三LHS电 机可以33hz运转并使其相关联的皮带4854c以278FPM移动。

在一些实施例中，机器人纸箱卸载机的输送机系统的人字形中央整理器 的这多排辊可以包括以下辊：这些辊是成角度的(或向内倾斜的)，使得其 水平轴线不与卸载区域的地板(例如，卡车拖车的地板)平行。这样的成角 度的辊可以促进物品(例如，纸箱)朝输送机系统的中心移动，因此改善了 整理效果。图49展示了示例性的人字形中央整理器4900的成角度的辊 4902a、4902b。如以上描述的，这些辊4902a、4902b在中心在中线4920处 结合，该中线在长度方向上平分该人字形中央整理器4900。这些辊4902a、 4902b可以成角度，使得其轴线不与地平面4930平行。例如，第一辊4902a 可以成角度到轴线4912上，该轴线从与地平面4930平行的另一轴线4910 转过了几度(示出为角度‘α’4914)。由于这种成角度的构型，辊4902a、 4902b可以具有外部高度(即，在人字形中央整理器4900的外边缘4917附近的高度)，该外部高度大于其内部高度(即，在人字形中央整理器4900的 中线4920处的高度)。这样的高度差是用距离4916(图49中的‘h’)展示 的，表明第一辊4902a的外部高度大于该第一辊4902a的内部高度。在一些 实施例中，这样的高度差可以是大致3/4英寸。在一些实施例中，当人字形 中央整理器4900的辊不是倾斜的(即，这些辊是平坦的)时候，物品(例 如，纸箱、盒子)可以更大程度地自旋(或自转)。

图50A-59D针对机器人纸箱卸载机的前端整理器。如以上描述的，在多 个不同实施例中，一种机器人纸箱卸载机可以包括前端整理器部件，这些部 件可以用来将物品(例如，纸箱、盒子等)朝该机器人纸箱卸载机的输送机 系统的中心(例如，朝人字形中央输送机)移动以便进一步处理，例如单个 化和整理。这样的前端整理器还可以被配置成用于致使物品移动、整理和单 个化。例如，当一系列盒子被放在前端整理器上时，该前端整理器的辊和/ 或皮带的移动可以致使散布得很宽的盒子变窄或者朝该前端整理器的中间 排移动(即，整理)、而且在这些盒子之间造成间隔或空隙(即，单个化)。

在多个不同实施例中，该前端整理器可以对其不同的排中的每个排采用 不同的速度(或单个化器速度)。例如，中心排可以高速移动以便将中心物 品(例如，盒子、纸箱)拉到这个堆的前部从而留出空间供物品沿外部排(或 翼)移动上来并移动到这些中心排上。以此方式，一列物品(例如，盒子) 能以类似于飞鸟的‘V’字形的对齐方式从前端整理器的前部移动到后部。

在多个不同实施例中，示例性的前端整理器可以包括定位在前端整理器 上的多个平行的排(例如，五个排)上的轻量塑料皮带，这些皮带被配置成 用于驱动放置在其顶上的物品朝机器人纸箱卸载机的输送机系统的中心移 动。

在一些实施例中，该前端整理器可以配置有可调节的外部排(或翼)， 这些外部排可以围绕枢转件以不同的角度向上或向下旋转(或折叠)。例如， 前端整理器的最外部排可以向上折叠成“U”形。这些外部排(或翼)的这 种旋转可能能够实现该前端装载机在具有各种宽度和特征的安装场所(例 如，不同宽度的卡车拖车)中的更好或更方便的布置。进一步，这些外部排 或翼的这种旋转可以允许外部排旋转进入卡车拖车的侧壁的关闭位置(例如，触碰)，从而使得这些外部排能够充当可以捕获并然后移动掉落的物品 (例如，盒子、纸箱等)的搁板。

在一些实施例中，这些示例性的前端整理器的外部排或翼可以各自包括 一个皮带区段，该皮带区段之后是其中安装有辊的一个塑料板部分。这样的 位于塑料板内的辊可以保持一个角度，该角度被配置成引导物品(例如，纸 箱)朝向该前端整理器的中心排或皮带(例如，五个排中的中心三个排)。 进一步，这样的辊可以由安装在该塑料板下方的、在平行于该成角度表面的 前到后轴线上旋转的辊提供动力。

图50A-50B展示了在用于从装载区域(例如，从卡车拖车5050的纸箱 墙5011，等等)收回物品5012(例如，箱子)的各个操作中的机器人纸箱 卸载机5000。如以上描述的，该机器人纸箱卸载机5000可以包括车辆或移 动主体5020、机器人臂5010(或机器人纸箱收回臂)、以及输送机系统5075。 进一步，输送机系统5075可以包括连接到中央整理器5041(或人字形中央 整理器)上的前端整理器5036，该中央整理器包括中心输送机5039和后部 输送机5040。在多个不同实施例中，该前端整理器5036可以包括被配置成 用于使物品5012朝中心输送机5039移动的平行的多排皮带或多组辊。例如， 该前端整理器5036可以包括五排被驱动的轻量塑料皮带。在一些实施例中， 前端整理器5036的最外部排可以被配置成如下文所述进行旋转、或者替代 地可以是固定的。

前端整理器5036和/或中央整理器5041可以利用小型整理器(或小型规 整器)或作为小型整理器运行，用于在其上接收大量的物品5012(例如，盒 子)并在物品沿着输送机系统5075从前到后移动时将这些物品5012分开和 单个化。如图所示，中心输送机5039和后部输送机5040可以包括并排辊输 送机的两个或更多区段，这些区段形成了小型整理器(或小型规整器)。图 50B示出了机器人纸箱卸载机5000的机器人臂5010(或纸箱收回臂)，用于将物品5012(例如，盒子或纸箱)释放到输送机系统5075的前端整理器5036 上。

图51-53展示了机器人纸箱卸载机5102的输送机系统的一个示例性的前 端整理器5100，该前端整理器5100具有能够以不同角度布置(或折叠)的 外部排(或翼5110a、5110b)。如图51所示，前端整理器5100可以包括中 间部分5134、左翼5110a、和右翼5110b。这些翼5110a、5110b可以可枢转 地附接至中间部分5134上。具体而言，左翼5110a可以单独地在与内部排 5135a-5135c平行的第一轴线5101a上旋转，而右翼5110b可以单独地在与内部排5135a-5135c平行的第二轴线5101b上旋转。这样的枢转附接可以使得 这些翼5110a、5110b能够以不同角度旋转，例如在图51中被示为角度α(例 如，10度、15度、45度等)。在一些实施例中，这些独立的翼5110a、5110b 能以彼此不同的角度旋转。

在图51和图52中，左翼5110a和右翼5110b被示出为相对于中间部分 5134向上枢转(或向上旋转)，使得机器人纸箱卸载机5102的前端整理器 5100具有“u”形形状和较窄的横向宽度。换言之，当向上枢转时，前端整 理器5100可以更窄，从而使得机器人纸箱卸载机5102能够拉入更窄的卸载 区域(例如，卡车拖车5220等)中，以便卸载物品5122(例如，盒子、纸 箱等)。

中间部分5134可以包括被配置成将物品沿一个方向朝机器人纸箱卸载 机5102的输送机系统的中央整理器移动的多排辊或输送机皮带。例如，中 间部分5134可以包括三个内部排5135a、5135b、5135c的平行皮带。此外， 每个翼5110a、5110b可以包括独立的多排辊或输送机皮带。例如，如图51 所示，右翼5110b可以包括皮带5112而左翼5110a可以包括皮带，每个皮带 都能够将物品朝机器人纸箱卸载机5102的输送机系统的中心移动。在一些实施例中，这些翼5110a、5110b可以包括多个带轮皮带区段，这些区段可以 在其相关联皮带的下游附接至这些翼5110a、5110b上。例如，一个带轮皮带 区段可以在左翼5110a的皮带下游，而另一个带轮皮带区段5114可以在右翼 5110b的皮带5112下游。这些带轮皮带区段(例如皮带5114)中的轮可以被 安装在该左侧皮带和右侧皮带下方的辊驱动。例如，用于驱动左翼5110a的 皮带的辊5116可以安装在左翼5110a下方。带轮的皮带(例如5114)可以 包括安装在其中的轮，这些轮被定向成用于驱动置于其上的物品(例如，纸 箱、盒子等)朝向中间部分5134。在一些实施例中，这样的带轮的皮带(例 如5114)可以是Intralox皮带。

图53展示了具有定向在共同平面上的多个排的前端整理器5100。换言 之，这些翼5110a、5110b可以向下旋转(或不从默认位置向上旋转)，使得 它们位于与中间部分5134相同的平面上。当机器人纸箱卸载机5102已经在 卡车拖车5220中驱动就位并且左翼5110a和右翼5110b被向下折叠到宽位置 时，可能出现这样的情况。这个宽位置可能致使左翼5110a和/或右翼5110b 触碰到卡车拖车5220的一个或多个侧壁。这可能是有利的，因为当左翼5110a 和右翼5110b向下折叠时，它们可以为卸载过程产生大的物品(例如，纸箱、 盒子等)捕获区域。

图54A-54C示出了根据机器人纸箱卸载机的、具有围绕枢转件处于各种 旋转状态下的翼5410a、5410b的前端整理器5400的前视图。图54A示出了 处于未旋转(或未折叠)状态下使得这些翼5410a、5410b共用一个共同平 面5420的翼5410a、5410b。进一步，该共同平面5420可以与同中间部分 5412相关联的另一个平面5422平行。换言之，翼5410a、5410b的表面和中 间部分5412的这多个排可以相互平行。

在多个不同实施例中，这些翼5410a、5410b可以附接至多个不同的单 元5414a、5414b(例如，液压缸等)上，这些单元被配置成用于致使翼5410a、 5410b在枢转件5416a、5416b上相应地向上或向下旋转。图54B示出了右翼 5410b的这种旋转。例如，单元5414b可以使活塞、杆、或其他所包含的缸 5430b伸出，从而致使单元5414b和右翼5410b均围绕枢转件5416b向上旋 转。这样的旋转在图54B中被示出为角度α。图54C示出了左翼5410a的此 类额外的旋转。例如，用于左翼5410a的单元5414a可以使活塞或其他所包 含的缸5430b伸出，从而致使单元5414a和左翼5410a均围绕枢转件5416a 向上旋转。这样的旋转在图54C中被示出为角度α′，该角度可以等于或不等 于图B中所示的针对右翼5410b的角度α。

图55A-55C展示了在具有不同宽度的不同卡车拖车5502、5532、5552 中使用的机器人纸箱卸载机的输送机系统5510的示例性的前端整理器5520。 如以上描述的，前端整理器5520的这些翼(或外部排/侧)可以例如响应于 液压缸的伸出(或缩回)而向上或向下旋转(或折叠)。这样的折叠可以使 得前端整理器5520能够进入具有不同宽度的空间，从而允许该机器人纸箱 卸载机可用于多个卸载区域，例如同能够在不同大小的半拖车的内部移动。 图55A展示了在宽的卡车拖车5502(例如，具有的横向宽度大于用于运输 货物/物品的普通卡车拖车的一种拖车，等等)中处于展平的(或未折叠的) 状态的前端整理器5520。图55B展示了在普通或正常宽度的卡车拖车5532 (例如，用于运输货物/物品的具有平均或标准横向宽度的拖车，等等)中处 于部分折叠状态的前端整理器5520。图55C展示了在窄的卡车拖车5552(例 如，具有的横向宽度小于用于运输货物/物品的普通卡车拖车的一种拖车，等 等)中处于完全折叠状态的前端整理器5520。

在多个不同实施例中，机器人纸箱卸载机可以利用连接或连接元件来将 输送机系统的前端整理器与中央整理器(例如，人字形中央整理器)相结合 或以其他方式连接。这样的连接可以是不仅在前端整理器和中央整理器的辊 (或输送机皮带)之间提供表面、并且还可以包括用于移动物品(例如，纸 箱、盒子等)的移动元件的实体区段。具体而言，连接可以是包括平坦塑料 片而在该塑料片中冲出了一系列孔的一种系统，其中每个孔可以具有朝内以 45度定位的、例如向内朝中央整理器的辊定位的辊。这些孔中的辊可以例如 经由一系列其他的辊被驱动。以此方式，该连接可能能够在向前方向以及向 内方向上推进物品(例如，盒子)。在一些实施例中，该连接可以是Intralox 系统。图56示出了机器人纸箱卸载机5600的前端整理器5602，在一个五排 的前端整理器5602与人字形中央整理器5604之间配置有一个连接5610。

图57A-57B展示了配置有用于以不同角度来提升(或降低)前端整理器 5702的机器人纸箱卸载机5700。在多个不同实施例中，机器人纸箱卸载机 5700可以包括可能能够移动前端整理器5702使得它在枢转件或铰链5720上 向上或向下旋转的一种装置5710，例如液压缸装置、气动装置、流体、和/ 或电动螺杆致动器。前端整理器5702的这种移动可以用来辅助从卡车拖车 上装载物品，例如通过提升该前端整理器5702来从盒子墙的顶部接收盒子、 或者通过降低该前端整理器5702以帮助捕获从该盒子墙掉落的或拉下的盒 子。

在多个不同实施例中，该装置5710可以安装至移动主体5701上的在前 部的一个较低点处。该装置5710也可以指向向上方向，使得当装置5710伸 出或以其他方式被接合时(例如，活塞或杆向上被推出装置5710的本体)， 前端整理器5702可以向上旋转(或以其他方式移动)。类似地，装置5710 (或缸)的顶部可以枢转出来以到达不被接合的水平位置(例如，其中活塞 或杆被向下压缩)。

图57A展示了机器人纸箱卸载机5700，该机器人纸箱卸载机具有的前 端整理器5702低于第一位置，使得它与表面5706、例如卡车拖车地板发生 物理接触。例如，装置5710可以处于默认的范围或安排中，使得前端整理 器5702处于搁置在表面5706上的默认位置中。图57B展示了机器人纸箱卸 载机5700，该机器人纸箱卸载机具有的前端整理器5702升高到第二位置， 使得它不再与表面5706发生物理接触。例如，装置5710可以处于伸出的状态(例如，活塞从装置5710的本体中伸出)或安排中，使得前端整理器5702 处于升高的第二位置。当机器人纸箱卸载机5700移动进入卡车拖车中时这 样的升高的第二位置可能是有用的，因为该升高的位置可以减小前端整理器 刮擦表面5706或与之相互作用的可能性。在多个不同实施例中，前端整理 器5702在其允许的旋转(或其他移动)量方面可能受限。例如，装置5710 可以被配置成仅准许前端整理器5702被升高或降低成使得前端整理器上的物品不翻滚(例如，从设定水平最多旋转18度)。

图58展示了根据多个不同实施例经由机器人纸箱卸载机5800的前端整 理器5808被输送的物品5820a-5820f(例如，盒子、纸箱等)。如以上描述的， 前端整理器5808可以由被配置成用于将物品朝该机器人纸箱卸载机(即， 朝人字形中央整理器5804、到该机器人装载机的输送机系统的中心)推进的 多个排。例如，前端整理器5808可以包括五个排，这些排各自可以包括单 独的输送机皮带或一组辊，用于驱动盒子朝向机器人纸箱卸载机5800的前 端整理器5808与另一个整理器元件(例如，人字形中央整理器5804等)之 间的连接5806。

进一步，前端整理器5808的不同的多个排驱动物品的速率可以改变。 具体而言，这些最外部排可以被配置成用于以第一速度或速率驱动物品朝向 人字形中央整理器5804，这些中间排可以第二速度或速率驱动物品朝向人字 形中央整理器5804，并且这一个或多个最内部排或中心排可以第三速度或速 率驱动物品朝向人字形中央整理器5804。例如，这些最外部排可以慢速度移 动物品，这些中间排可以中等速度移动物品，并且这一个或多个最内部(或 中心)排可以快速度移动物品。以此方式，置于前端整理器5808上的物品可以在不同时刻到达该机器人纸箱卸载机的输送机系统的下一个区段(例 如，人字形中央整理器5804)，从而避免置于前端整理器5808上的物品在同 一或相似时刻发生卡住或堵塞。

图59A-59D展示了可以如何基于物品在前端整理器5900的各个排 5902-5910上的布置而随时间并以不同速度来移动物品5920-5928。第一排 5902和第五排5910(即，最外部排)可以被配置成用于以第一慢速率或速 度来移动物品。第二排5904和第四排5908(即，中间排)可以被配置成用 于以第二中等速率或速度来移动物品。第三排5906(即，中心排)可以被配 置成用于以第三快速率或速度来移动物品。图59A示出了被置于每一排 5902-5910的开始处的物品5920-5928。图59B示出了在第一时间段之后位于 排5902-5910上的物品5920-5928。具体而言，分别基于第一排5902和第五 排5910的速度，第一物品5920和第五物品5928已经移动了第一距离(表 示为图59B中的距离‘a’)。分别基于第二排5904和第四排5908的速度， 第二物品5922和第四物品5926已经移动了第二距离(表示为图59B中的距 离‘b’)。基于第三排5906的第三速度，第三物品5924已经移动了第三距 离(表示为图59B中的距离‘c’)。该第一距离(a)可以被认为是最短距离， 因为第一排5902和第五排5910的速度可能是低(或慢)速度，并且该第三 距离(c)可以被认为最长，因为第三排5906的速度是高(或快)速度。该 第二距离(b)可以在第一与第三距离(a，c)之间，因为第二排5904和第 四排5908可能仅是中间速度。

如图59C所示，在第二时间段(例如，类似于该第一时间段)之后，分 别基于第一排5902和第二排5910的第一速度该第一物品5920和第五物品 5928已经再次移动了第一距离(表示为图59C中的距离‘a’)，并且分别基 于第二排5904和第四排5908的第二速度该第二物品5922和第四物品5926 已经再次移动了第二距离(表示为图59C中的距离‘b’)。不再示出第三物 品5924，因为它由于第三排5906的速度已经移动经过了连接5932并离开了 前端整理器5900。

第一物品5920和第五物品5928可以分别与引导器5930a、5930b相接 触。如以上描述的，引导器5930a、5930b可以是成角度地布置以便致使沿 着各个排移动的物品指向前端整理器5900的中心的材料(例如，木材、金 属、塑料等)片。换言之，第一引导器5930a可以是成角度的并且在前端整 理器5900上定位成使得第一物品5920可以从第一排5902朝第二排5904被 引导，并且同样，第二引导器5930b可以是成角度的并定位成使得第五物品 5928可以从第五排5910朝第四排5908被引导。在沿着内部排5904-5908移 动的物品正以比外部排5902、5910更快的速度移动时，通过引导器5930a、5930b而指向内部排5904-5908的物品也许不太可能与已经在这些排 5904-5908中移动的物品碰撞。

相应地，并且如图59D所示，在第三时间段之后，第一物品5920由于 与第一引导器5930a接触而可能位于第二排5904上，并且第五物品5928由 于与第二引导器5930b接触而可能位于第四排5908上。第一物品5920和第 五物品5928现在可能正以与第二排和第四排5904、5908相关联的第二速度 移动。不再示出第二物品5922和第四物品5926，因为它们由于第二排5904 和第四排5908的速度而已经移动经过了连接5932并且离开了前端整理器5900。

如在此使用的，处理器可以是可以通过软件指令(应用程序)来配置以 用于执行多种功能(包括以上描述的各个实施例的功能)的任何可编程的微 处理器、微计算机、或一个或多个多处理器芯片。在这些不同的装置中，可 以提供多个处理器，例如专用于无线通信功能的一个处理器和专用于运行其 他应用程序的一个处理器。典型地，软件应用程序在被访问和载入这些处理 器中之前可以被存储在内部存储器中。这些处理器可以包括足以存储应用程 序软件指令的内部存储器。在许多装置中，该内部存储器可以是易失性或非易失性存储器，例如闪存存储器、或二者的组合。出于本说明的目的，对存 储器的一般性提及是指处理器可访问的传感器，包括插入这各个装置中的内 部存储器或可移除存储器、以及在这些处理器内的存储器。

以上方法说明和过程流程图仅是作为展示性实例提供的并且不旨在要 求或暗示：各个实施例的步骤都必须按所呈现的顺序来执行。本领域技术人 员将了解的是，以上实施例中的步骤顺序可以按任意顺序执行。“此后”、“接 着”、“下一个”等词语不旨在限制步骤的顺序；这些词语只用来引导读者阅 读该方法说明。进一步，例如使用冠词“一个”、“一种”(a/an)或“该”以 单数形式提及权利要求要素不应解释成将该要素限制为单数形式。

可以将关于在此所披露的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块、 电路、和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件、或二者的组合。为了清楚 地说明硬件和软件的此可互换性，已在以上一般地在它们的功能性方面描述 了各种说明性的组件、块、模块、电路、和步骤。将这样的功能性实现为硬 件还是软件取决于在整体系统上强加的具体应用和设计约束条件。熟练的技 术人员可以对每个具体应用使用不同方式来实现所描述的功能性，但是这些 实现决策不应被解释为导致脱离本发明的范围。

可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、 现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、 离散硬件部件、或被设计成用于执行在此所描述的功能的其任何组合来实现 或执行用于实现关于在此披露的实施例所描述的各种说明性的逻辑、逻辑 块、模块、和电路的硬件。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中， 处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。还可以将处理器实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、 一个或多个微处理器连同一个DSP核心、或任何其他这样的配置。替代地， 可以通过专用于给定功能的电路来执行某些步骤或方法。

在一个或多个示例性实施例中，可以将所描述的功能实现在硬件、软件、 固件、或其任何组合中。如果实现在软件中，可以在非瞬态的处理器可读的、 计算机可读的、或服务器可读的介质、或非瞬态的处理器可读的存储介质上 将这些功能作为一个或多个指令或代码进行存储或传输。在此披露的方法或 算法的步骤可以在处理器可执行的软件模块或处理器可执行的软件指令中 实施，该模块或指令可以驻留于非瞬态的计算机可读存储介质、非瞬态的服 务器可读存储介质、和/或非瞬态的存储器可读存储介质上。在多个不同实施 例中，这样的指令可以是存储的处理器可执行指令或存储的处理器可执行软 件指令。实体的、非瞬态的计算机可读存储介质可以是可由计算机访问的任 何可用的介质。例如但非限制，这样的非瞬态计算机可读介质可以包括RAM、 ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁性存储设 备，或可以用于以指令或数据结构的形式来存储所期望的程序代码并可以由 计算机访问的任何其他介质。如在此所使用的盘和碟包括压缩光碟(CD)、 激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中，盘通常磁性 地复制数据，而碟使用激光光学地复制数据。上述项的组合也应包括在计算 机可读介质的范围内。此外，方法或算法的运行可能作为代码和/或指令的组 合或集合驻留在实体的非瞬态的处理器可读存储介质和/或计算机可读介质 (可以被并入计算机程序产品中)上。

为了展示和描述的目的已经呈现了对一个实施例的上述描述。上述描述 并不旨在是穷尽的或将本发明限制于所披露的精确形式。根据以上传授内 容，显而易见的修改或变化是可能的。选择并描述该实施例是为了最佳地说 明本发明的原理和其实际应用，从而使得本领域普通技术人员能够在不同实 施例中并且通过适合于所考虑的具体用途的不同修改来最佳地利用本发明。 尽管仅详细解释了本发明的有限数量的实施例，但应当理解的是，本发明在 其范围上不限于在先前说明中阐述或在附图中示出的部件的构造和安排的细节。本发明能够具有其他实施例并且能够按不同方式来实践或执行。此外， 在描述该实施例时，为了清楚起见而使用专用术语。应当理解的是，每个专 用术语包括以一种类似方式起作用以便达到一种类似目的的所有技术等效 物。

Claims (19)

1.一种用于卸载搁置在卡车、半拖车或仓库内地板上的纸箱堆的机器人纸箱卸载机，包括：

控制和可视化系统，其被配置为操作该机器人纸箱卸载机，并通过协调并控制机器人纸箱卸载机的各系统的所有功能，控制卸载过程并使其自动化；

在该地板上可移动的移动主体，该移动主体承载该控制和可视化系统并由其驱动和转向；

安装在该移动主体上并由该控制和可视化系统控制用于输送在其上的所卸载的纸箱的输送机系统，该输送机系统被固定到移动主体以从机器人纸箱卸载机的前部延伸到后部；以及

由该控制和可视化系统控制的并可移动地附接至该移动主体上的机器人臂，其中该输送机系统在其各侧上经过该机器人臂的多个可移动部分之间，以致于纸箱能经过其可枢转侧，其中该机器人臂包括：跨坐于该输送机系统的每侧上的一对枢转臂，其中每个下部臂部分具有在下部臂轴线处可枢转地附接至移动主体的一侧的第一端，在上部臂轴线处可枢转地附接至上部臂部分的第二端，上部臂从下部臂的第二端可枢转地伸出以便围绕上部臂轴线进行旋转；以及真空机械手，该真空机械手可枢转地附接至每个上部臂部分的可枢转端以便围绕头部枢转轴线进行枢转，其中该下部臂部分、上部臂部分和真空机械手中的每一个被配置为围绕各自的枢转轴线独立地枢转到任何角度位置，并且该下部轴线、上部轴线和头部枢转轴线中的每一个被配置为在卸载过程中维持水平并彼此平行，同时这些轴线中的至少一个平行于移动主体的前部。

2.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂的这些可移动部分跨坐于该输送机系统的每侧上。

3.如权利要求2所述的机器人纸箱卸载机，其中该输送机系统在机器人纸箱收回臂之间从一侧延伸到另一侧从而最大化其宽度。

4.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该下部臂部分可枢转地附接在该移动主体的每一侧并位于该输送机下方围绕下部臂轴线枢转。

5.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂的一部分被配置成相对于该移动主体从一侧移动到另一侧以便触及该纸箱堆。

6.如权利要求5所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂还包括用于使该机器人纸箱收回臂的该部分从一侧移动到另一侧的一个线性致动器。

7.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该输送机系统包括：

前端整理器；以及

联接至该前端整理器上的中央整理器。

8.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂包括至少一个驱动电机，该至少一个驱动电机由该控制和可视化系统控制以便将下部臂部分围绕下部臂轴线进行角度定位。

9.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂包括至少一个上部驱动电机，该至少一个上部驱动电机由控制和可视化系统控制以便将上部臂部分围绕上部轴线进行角度定位。

10.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂包括至少一个头部电机，该头部电机由控制和可视化系统控制以便将真空机械手围绕头部枢转轴线进行角度定位。

11.如权利要求10所述的机器人纸箱卸载机，其中该至少一个头部电机通过至少一个头部皮带被连接到该真空机械手。

12.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该真空机械手被配置为卸载一排处于并排取向的纸箱。

13.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该真空机械手还包括被配置为卸载一排处于并排取向的纸箱的多个真空吸杯。

14.如权利要求5所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂的该部分被配置为在位于下部臂轴线和头部枢转轴线之间的侧向滑动件上从一侧移动到另一侧。

15.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中当该机器人纸箱卸载机被定位在该纸箱堆前方时，该机器人臂被配置成在不移动该移动主体的情况下在半拖车内从地板到顶板以及从一侧到另一侧到达半拖车内的纸箱堆的任何部分，其中半拖车是从如下中选择的一个或多个：宽卡车拖车、标准宽度卡车拖车和窄卡车拖车。

16.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中每个下部臂部分围绕下部臂轴线平行地可枢转地移动。

17.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中每个上部臂部分围绕上部臂轴线平行地可枢转地移动。

18.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂能够围绕从下部臂轴线、上部臂轴线和头部枢转轴线中选择的任一轴线进行枢转，而不围绕任何其它轴线进行枢转。

19.如权利要求1所述的机器人纸箱卸载机，其中该机器人臂被配置成在朝向和远离该纸箱堆移动时绕平行于该移动主体的前部的至少一条轴线进行枢转。