CN111665856B - 自动引导车、供件装置、物品分发系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动引导车，包括：车架；电机，安装在所述车架上；一个或多个行走装置，安装在所述车架底部，并可被所述电机驱动，以带动所述自动引导车移动；和梳齿装置，安装在所述车架上，以抓取和/或释放物品。通过本发明的实施例，能够实现高效率的包裹分拣业务，作业流程的流畅性非常高，实现了在AGV不停车的情况下供包，供包时长大幅缩短。另外，本发明的实施例将利用AGV自身行动方向上的推力进行自动取件，无需减速停下，以较低的成本实现AGV在供件点的效率，同时也降低了供件工人的作业能力的浪费。

Description

自动引导车、供件装置、物品分发系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能仓储领域，尤其涉及一种可以在不停车状况下进行货物取放的自动引导车、供件装置、物品分发系统以及控制方法。

背景技术

在当前的物流仓储领域，已经越来越多的使用了自动引导车(AGV)来代替或者补充人工劳动。自动引导车能够自动接收物品搬运任务，在程序控制下，到达第一位置，取得物品，然后行走到第二位置，将物品卸下，继续去执行其他的任务。例如如图1所示，现有技术的自动引导车大致包括位于下方的基座以及基座下方安装的车轮，可以在仓库中按照程序规划控制而行走，AGV上方安装有置物台，可用于放置货物。当自动引导车行走到供件点时，停止运动，通过机械臂或者顶升机构，将货物放置到自动引导车的置物台上。待货物装载完毕后，自动引导车重新启动，行走到目标位置，在静止状态下，再次通过机械臂或者其他方式将货物卸载下来，完成一次货物搬运任务。

在自动引导车包裹分拣业务中，市面上现有的自动引导车会在供件点减速停下供件，供件完成后再加速离开，这个加减速过程会有时间浪费的问题，同时自动引导车加速、减速，会耗费大量的电池电能，降低AGV的充电间隔，使得整体效率较低。

在分拣机的应用中，有实现类似目的的供件台，主要分为供件点、暂存点，多数分拣机是环形结构，一旦启动就会所有分拣小车在轨道上匀速运行，供件台放上包裹后，会向前转动到暂存位，等遇到空的分拣小车时，分拣小车皮带和暂存点皮带会同步转动，将包裹转动到分拣小车上，在此过程上也实现了分拣小车的不停车供包。

在AGV包裹分拣方案中，也可以采用类似的供件台达到相同的目的地，但是对AGV与供件台的同步要求会提高很多(AGV为柔性方案，AGV本体一致性、AGV当前速度、路面情况、通信质量等原因会导致整个上料过程的工况会比分拣机复杂很多)，另外这种供件台使用动力设备较多、成本较高，并不太适合于大规模的商业应用。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种自动引导车，包括：车架；电机，安装在所述车架上；一个或多个行走装置，安装在所述车架底部，并可被所述电机驱动，以带动所述自动引导车移动；和梳齿装置，安装在所述车架上，以抓取和/或释放物品。

根据本发明的一个方面，所述车架包括置物平台，所述梳齿装置安装在所述置物平台一侧，并配置成可在所述自动引导车运动的同时抓取所述物品并置于所述置物平台上。

根据本发明的一个方面，所述梳齿装置具有沿着竖直方向的梳齿，所述梳齿优选地均匀分布，所述自动引导车还包括设置在所述车架上的导航定位装置。

本发明还提供一种用于待分发物品的供件装置，包括：基座；梳齿装置，所述梳齿装置设置在所述基座上，并配置成承载待分发的物品。

根据本发明的一个方面，所述基座具有门型框架，所述梳齿装置设置在所述门型框架的横梁上。

根据本发明的一个方面，还包括设置在所述基座上的感测装置，所述感测装置配置成感测所述待分发物品的信息，所述感测装置优选是扫描仪和/或摄像头和/或称重装置。

本发明还提供一种物品分发系统，包括：如上所述的自动引导车；如是所述的供件装置；和控制装置，所述控制装置与所述自动引导车耦合，并配置成将从所述供件装置取件的任务下发给所述自动引导车，所述自动引导车在运动的状态下，并且在不与所述供件装置发生干涉的情况下将所述供件装置的梳齿装置上承载的待分发的物品取走。

根据本发明的一个方面，所述控制装置配置成：在所述自动引导车将所述待分发物品取走之前，将所述自动引导车相对于所述供件装置定位成使得二者的梳齿装置相互交错开。

本发明还提供一种用于分发物品的控制方法，包括：将待分发物品放置在如上所述的供件装置上；将对应于该物品的取件任务下发给如上所述的自动引导车；和使所述自动引导车在运动的状态下，并且在不与所述供件装置发生干涉的情况下将所述供件装置的梳齿装置上承载的待分发的物品取走。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：当所述待分发的物品被取走之后，发送取件成功的消息。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：在所述自动引导车将所述待分发物品取走之前，将所述自动引导车相对于所述供件装置定位成二者的梳齿装置相互交错开。

根据本发明的一个方面，所述的控制方法还包括：将所述待分发物品放置到接收容器中。通过本发明的实施例，能够实现高效率的包裹分拣业务，作业流程的流畅性非常高，实现了在AGV不停车的情况下供包，供包时长大幅缩短。

另外，本发明的实施例将利用AGV自身行动方向上的推力进行自动取件，无需减速停下，以较低的成本实现AGV在供件点的效率，同时也降低了供件工人的作业能力的浪费。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术的一种自动引导车的示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的一种物品分发系统；

图3示意性示出了根据本发明一个优选实施例的自动引导车；

图4示出了根据本发明一个变形的自动引导车；

图5示出了根据本发明一个实施例的用于待分发物品的供件装置；

图6示出了根据本发明一个实施例的用于分发物品的控制方法；和

图7A-7D示出了根据本发明实施例的控制方法以及供件装置与自动引导车的工作过程。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图2示出了根据本发明一个实施例的一种物品分发系统100的示意图。如图2所示，本实施例的物品分发系统100包括：位于位置101的自动引导车(AGV)6，用于执行物品或包裹的分拣任务；位于位置102的供件装置7，其上可以放置多个待分拣的物品或包裹，将由自动引导车6捡取并搬运到其他位置；位于位置103的接收装置8，接收由自动引导车6搬运的物品或包裹，接收装置8可以是接收容器，或者是下一级的搬运装置等等；以及控制装置9。控制装置9例如可以是调度系统和/或网络服务器，控制装置9与所述自动引导车6通讯地耦合，并可将从所述供件装置7取件的任务下发给自动引导车6，使得自动引导车6在运动的状态下，并且在不与所述供件装置7发生干涉的情况下将所述供件装置上承载的待分发的物品取走。

图2中将控制装置9示出为单独的装置，但本领域技术人员能够理解，本发明不限于此，控制装置9可以集成到其他部件中，例如与供件装置7集成在一起，这些都在本发明的范围内。控制装置9可以通过软件、硬件、或软硬件组合的方式实现，例如可以是单独的电脑、单片机、微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等或其他集成格式来实现，这些都在本发明的范围内。另外，控制装置9可以同时控制多个自动引导车6，从而在仓库中同时执行多个物品分拣任务。

另外优选的，控制装置9可以与供件装置7通信地耦合，从而及时地获知供件装置7上所放置的待分拣的物品，及时地下发分拣任务给可用的自动引导车6。

图2中示意性的说明了根据本发明一个实施例的物品分发系统100，以下具体说明自动引导车6和供件装置7的具体结构。

图3示意性示出了根据本发明一个优选实施例的自动引导车6的结构。如图3所示，自动引导车6包括车架61、行走装置63、以及梳齿装置65。车架6例如包括底盘、立柱、支撑台等部件，用于安装设置自动引导车6的其他部件。行走装置63安装在所述车架61的底部。在图3中，行走装置63示出为滚轮，当然也可以通过其他方式实现，例如履带结构，这些都在本发明的范围内。自动引导车6还包括未示出的电机，电机安装在车架上61上，例如通过变速器与行走装置63耦合，驱动行走装置63，从而自动引导车6可以在支撑平面上运动。行走装置63的数目可以根据需要设置，例如可设置两个、三个、四个，以实现在支撑平面上的前进、后退、拐弯、停止等行走动作。梳齿装置65安装在所述车架上，以抓取和/或释放物品。相比于图1所示的自动引导车，图3所示的自动引导车能够在不停车的情况下就实现物品的抓取，因此大大提高了物品分拣和搬运的效率。优选的，如图3所示，自动引导车6的梳齿装置65可以设置在自动引导车的沿着其行走方向的后端，这样，当自动引导车向前行进时，梳齿装置可以直接捕获待分拣的物品，进而运送到下一个目的地。

根据本发明的一个优选实施例，车架61还包括置物平台67，用于放置分拣和搬运的物品。梳齿装置65安装在置物平台67的一侧(例如沿着行进方向的后侧)。梳齿装置65优选具有沿着竖直方向的梳齿，梳齿优选为均匀分布。梳齿的间距可以根据需要而任意设定。例如当仓库中的物品尺寸较大时，梳齿的间距可以较大；当仓库中待分拣的物品尺寸较小时，梳齿的间距可以设置的适当小一些。

根据本发明的一个优选实施例，自动引导车6还可包括设置在车架61上的导航定位装置(未示出)。导航定位装置配置成可以定位自动引导车6的当前位置和/或对自动引导车6的运动进行导航。导航定位装置例如可包括扫码装置，可读取地面上的地面码，从而确定自动引导车6的当前位置和/或进行导航。导航定位装置也可以包括磁感应装置，可感应地面上的磁导轨。导航定位装置也可以包括摄像头，从而根据采集的图像(例如地面纹理)来进行定位和导航(例如通过SLAM技术)。

图4示出了根据本发明一个变形的自动引导车。相比于图3的自动引导车，图4中的自动引导车的置物平台上具有多个滚筒。除了滚筒式自动引导车之外，本发明的技术方案还可以适用于其他类型的自动引导车，例如皮带盘式、翻板式、推拉式的自动引导车。

下面参考图5描述根据本发明一个实施例的用于待分发物品的供件装置7。如图5所示，供件装置7包括基座75和梳齿装置74。梳齿装置74设置在基座75上，并配置成可承载待分发的物品。供件装置7还可包括单独的机械臂(未示出)，用于将待分发的物品放置到梳齿装置74上。机械臂也可以是由供件装置7以外的其他装置提供的，这些都在本发明的范围内。

图7所示的实施例中，基座75例如为具有门型的框架，例如包括立柱和横梁。梳齿装置74设置在门型框架的横梁上。梳齿装置例如具有L形的结构，其中L形结构的竖直部分可悬挂在门型框架的横梁上，L形结构的水平部分用于承载待分发物品。

图5中所示的供件装置7不具有滚轮，可放置在固定位置。但本领域技术人员也可以构思，供件装置7上也可以设置有行走装置，从而可以根据需要调整其位置，运行起来更加灵活。

另外根据一个优选实施例，供件装置7还可包括设置在基座75上的感测装置。图5中示出了两个感测装置，分别为视觉装置72和称重装置73。称重装置73用于测量待分发物品的重量。视觉装置例如可以是摄像头或者扫描仪，例如用于获取待分发物品的照片、读取物品上标签的二维码。当然还可以包括其他类型的感测装置，例如NFC阅读器。在此情况下，待分发物品上具有NFC标签，NFC阅读器可以读取物品NFC标签中的数据信息。感测装置测量得到的物品信息，例如二维码信息、目的地信息、重量信息等可以被通信给控制装置9，控制装置9可以根据待分发的物品的信息，将工作任务分配给合适的自动引导车6。

图6示出了根据本发明一个实施例的用于分发物品的控制方法600。如图6所示，控制方法600包括：

在步骤S601，将待分发物品放置在供件装置上，例如供件装置的梳齿装置上。供件装置例如上文描述的供件装置7。

在步骤S602，将对应于该物品的取件任务下发给自动引导车。自动引导车例如上文描述的自动引导车6。

在步骤S603，使所述自动引导车在运动的状态下，并且在不与所述供件装置发生干涉的情况下将所述供件装置的梳齿装置上承载的待分发的物品取走。

根据本发明的一个优选实施例，控制方法600还包括：在步骤S604，当所述待分发的物品被取走之后，发送取件成功的消息。

根据本发明的一个优选实施例，控制方法600还包括：在步骤S605，将所述待分发物品运送到目的地并放置到接收容器中。

根据本发明的一个优选实施例，控制方法600还包括：在所述自动引导车将所述待分发物品取走之前，将所述自动引导车相对于所述供件装置定位成二者的梳齿装置相互交错开。

本发明的控制方法600例如由图2中的自动引导车6、供件装置7以及控制装置9来实施。

下面参考图7A-7D描述本发明的控制方法以及供件装置与自动引导车的工作过程。

图7A示出了待分拣的物品10被放置在供件装置7的梳齿装置74上，自动引导车6在接到分拣任务之后，朝着供件装置7的位置行进。

优选的，供件装置7可通过其上的感测装置来测量货物10的各个参数，例如重量、规格、目标投递位置等信息中的一个或多个。在采集了相应信息之后，信息被通信到控制装置9，控制装置9从自动引导车的车队中，选择可用的自动引导车6来下发取件任务。选择的过程中，控制装置9可能需要匹配相应的自动引导车6的参数，例如如果货物的重量较大，那么所选择的自动引导车6的装载能力和/或电力水平，必须能够完成该货物的运送才行。如果当前没有可用的自动引导车，则需要将该信息反馈给控制人员，或者将取件任务加入到任务队列中，等待有可用的自动引导车时，再进行自动引导车的匹配并下发取件任务。

图7B示出了自动引导车6在靠近供件装置7时，自动引导车6的梳齿装置与供件装置7的梳齿装置，以相互交错的方式进行“梳理”，即自动引导车6的梳齿从供件装置7的梳齿间隙中通过，在二者不发生干涉的情况下，携带者梳齿装置74上的物品10而离开。图7C示出了图7B的状态的后视图。如图7C所示，自动引导车6的梳齿装置与供件装置7的梳齿装置相互交错。因此优选的，自动引导车6的梳齿装置与供件装置7的梳齿装置的齿间距是相等的。本领域技术人员能够理解，可以通过多种技术手段来实现自动引导车6从供件装置7上“不发生干涉”地取货。例如，自动引导车上可设置有导航模块，来是的自动引导车以预定的轨迹行进。例如根据一个优选实施例，地面上可设置有磁导轨，自动引导车在行进时通过感应地面磁导轨的位置而实现其与供件装置7的相对定位。或者，地面上可设置有地面码或者地面纹理，自动引导车可通过视觉装置识别该地面码或者地面纹理，来实现相对于供件装置7的定位。或者可替换的，自动引导车可包括SLAM技术来实现定位。这些都在本发明的范围内。即自动引导车有相应的导航与定位功能，而供件装置的相对位置提前可以进行标注，自动引导车准确的通过标注点即能够保障不发生干涉的通过。具体的，可以将供件装置安装至某地面码上方，自动引导车会保证自己精准的通过该地面码位置，保证与供件装置的梳齿交错开。

本领域技术人员能够理解，本发明中的“不发生干涉”，是指自动引导车6与供件装置7在货物交接过程中发生的交互作用不会明显阻碍自动引导车的运动，从而自动引导车6能够在运动的同时获取货物。例如，可以包括自动引导车6与供件装置7的梳齿装置完全不接触的情形，也可以包括二者之间仅发生轻微摩擦接触的情形。

图7D示出了自动引导车6在获取了货物10之后，继续移动离开，货物10位于自动引导车6的置物平台上，行进到目标位置后进行物品的卸载。自动引导车6在获取了货物之后，可以择机反馈取件成功的信息。

根据本发明的各个实施例，包裹或物品放上后，能够被自动引导车AGV不停车就取走，系统结构稳定、成本低。另外，充分降低了降低AGV控制难度(逻辑简单、可节约AGV本体的硬件成本)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种自动引导车，包括：

车架；

电机，安装在所述车架上；

一个或多个行走装置，安装在所述车架底部，并可被所述电机驱动，以带动所述自动引导车移动；

梳齿装置，安装在所述车架上，以抓取物品，所述梳齿装置设置在所述自动引导车的行走方向的后端；和

置物平台，所述梳齿装置安装在所述置物平台一侧，并配置成可在所述自动引导车运动的同时抓取所述物品并置于所述置物平台上。

2.根据权利要求1所述的自动引导车，其特征在于，所述梳齿装置具有沿着竖直方向的梳齿。

3.根据权利要求2所述的自动引导车，其特征在于，所述梳齿均匀分布。

4.根据权利要求2所述的自动引导车，其特征在于，所述自动引导车还包括设置在所述车架上的导航定位装置。

5.一种用于待分发物品的供件装置，包括：

基座，所述基座具有门型框架；

梳齿装置，所述梳齿装置设置在所述基座上，并配置成承载待分发的物品；所述梳齿装置设置在所述门型框架的横梁上；所述梳齿装置具有L形结构，所述L形结构的竖直部分悬挂在所述门型框架的横梁上，所述L形结构的水平部分承载待分发物品。

6.根据权利要求5所述的供件装置，其特征在于，还包括设置在所述基座上的感测装置，所述感测装置配置成感测所述待分发物品的信息。

7.根据权利要求6所述的供件装置，其特征在于，所述感测装置是扫描仪和/或摄像头和/或称重装置。

8.一种物品分发系统，包括：

如权利要求1-4中任一项所述的自动引导车；

如权利要求5-7中任一项所述的供件装置；和

控制装置，所述控制装置与所述自动引导车耦合，并配置成将从所述供件装置取件的任务下发给所述自动引导车，所述自动引导车在运动的状态下，并且在不与所述供件装置发生干涉的情况下将所述供件装置的梳齿装置上承载的待分发的物品取走。

9.根据权利要求8所述的物品分发系统，其特征在于，所述控制装置配置成：在所述自动引导车将所述待分发物品取走之前，将所述自动引导车相对于所述供件装置定位成使得二者的梳齿装置相互交错开。

10.一种用于分发物品的控制方法，包括：

将待分发物品放置在如权利要求5-7中任一项所述的供件装置上；

将对应于该物品的取件任务下发给如权利要求1-4中任一项所述的自动引导车；和

使所述自动引导车在运动的状态下，并且在不与所述供件装置发生干涉的情况下将所述供件装置的梳齿装置上承载的待分发的物品取走。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述待分发的物品被取走之后，发送取件成功的消息；

将所述待分发物品放置到接收容器中。

12.根据权利要求10或11所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述自动引导车将所述待分发物品取走之前，将所述自动引导车相对于所述供件装置定位成二者的梳齿装置相互交错开。