(57)【要約】  本開示は、小包仕分けシステムのドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステムを提供する。該方法は、運搬装置を提供することと、小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することと、前記運搬装置は、投入エリア内に移動すると前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度がゼロに等しくない。本開示は運搬装置のエネルギー消費を低減し、仕分け効率を向上させる。【選択図】図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬装置を提供することと、
小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することと、
前記運搬装置が投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入している時点における前記運搬装置の移動速度がゼロを等しくなくすることと、を含む、
ことを特徴とする小包仕分けシステムのドロップ方法。
【請求項２】
移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することと、
満たすと判断すると、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することと、を更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項３】
前記移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することは、前記運搬装置、制御システムまたは別の運搬装置の少なくとも１つによって実行される、
ことを特徴とする請求項２に記載のドロップ方法。
【請求項４】
前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することは、
前記運搬装置が等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項５】
小包を受け入れて前記投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することは、
前記運搬装置は、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算し、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項６】
前記運搬装置は、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する、
ことを特徴とする請求項５に記載のドロップ方法。
【請求項７】
前記投入先を通るときの前記ロボットの速度ｖは、以下の式を満たし、
【数１１】
2019533624.tif 000012
・・・・・・（式９）
且つ、投入装置を起動する際に、前記運搬装置の前記投入先の前縁からの距離ｓは以下の式を満たす、
【数１２】
2019533624.tif 000013
・・・・・・（式１０）
ことを特徴とする請求項６に記載のドロップ方法。
（ただし、ａ１は投入先の第１方向における開口の寸法であり、ａ２は小包の最大辺長であり、△ｈは小包の最大高さであり、ｈ２は投入先の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さであり、ｈ１は運搬装置から離脱する際に小包の運動敷地からの垂直方向の高さであり、目標容器へ投入する際に小包が目標容器の内側に届くような投入の安全高さは少なくともｈ０である。）
【請求項８】
前記第１方向は、前記投入先の開口の寸法が最大となる方向と一致する、
ことを特徴とする請求項６に記載のドロップ方法。
【請求項９】
前記運搬装置が前記投入先を通ると、前記運搬装置を移動状態で円弧に沿って９０°または１８０°転向させ、小包取込エリアに戻せることを更に含む、
ことを特徴とする請求項６に記載のドロップ方法。
【請求項１０】
前記運搬装置は、第１方向に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、前記第１方向と異なる第２方向に沿って小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のドロップ方法。
【請求項１１】
前記運搬装置は、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のドロップ方法。
【請求項１２】
前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である、
ことを特徴とする請求項１１に記載のドロップ方法。
【請求項１３】
前記運搬装置によって前記条件を満たさないと判断する場合、前記運搬装置の移動を停止し、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項１４】
制御ユニット、駆動ユニット、および投入ユニットを備え、
仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れると、前記駆動ユニットは、投入位置へ移動するように仕分けロボットを駆動し、
仕分けロボットが前記投入位置に移動すると、前記制御ユニットは、前記投入位置において投入先へ小包を投入するように前記投入ユニットを制御し、且つ、小包を投入している時点における前記仕分けロボットの移動速度がゼロに等しくない、
ことを特徴とする仕分けロボット。
【請求項１５】
前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出するための検出ユニットを更に備える、
ことを特徴とする請求項１４に記載の仕分けロボット。
【請求項１６】
小包を受け入れた後に、前記制御ユニットは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算し、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の仕分けロボット。
【請求項１７】
前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れるための受入ユニットを更に備える、
ことを特徴とする請求項１４に記載の仕分けロボット。
【請求項１８】
前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、前記制御ユニットは、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項１４から１７に記載の仕分けロボット。
【請求項１９】
仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、
前記仕分け待ちの物品を搬送して通過する１つまたは複数の運搬装置が移動する運搬エリアと、
複数の仕分けターゲットを備え、且つ、前記運搬装置が前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行することに用いられるドロップエリアと、を備え、
前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する、
ことを特徴とする物品仕分けシステム。
【請求項２０】
前記運搬装置、制御システム、および別の運搬装置の少なくとも１つは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、または、前記制御システムは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、前記条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の物品仕分けシステム。
【請求項２１】
前記運搬装置が投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算し、前記制御ユニットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の物品仕分けシステム。
【請求項２２】
旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項２０に記載の物品仕分けシステム。
【請求項２３】
前記仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れた後に、投入位置へ移動するように前記仕分けロボットを駆動する駆動ユニットと、
前記投入位置において投入先へ小包を投入する投入ユニットと、
前記投入位置において投入先へ小包を投入するように前記投入ユニットを制御し、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度がゼロに等しくないように前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと、を備える、
ことを特徴とする仕分けロボット。
【請求項２４】
前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出する検出ユニットを更に備える、
ことを特徴とする請求項２３に記載の仕分けロボット。
【請求項２５】
小包を受け入れた後に、前記制御ユニットは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の第１速度を計算し、前記投入距離において前記第１速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の仕分けロボット。
【請求項２６】
前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れる受入ユニットを更に備える、
ことを特徴とする請求項２３に記載の仕分けロボット。
【請求項２７】
前記制御ユニットは、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項２３から２６のいずれか１項に記載の仕分けロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、小包仕分けの技術分野に関し、具体的には、小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
小包仕分けロボットシステムは、中国の国情および地理的要因に基づき、中国の労働集約的産業の人件費と精密複雑な自動化装置のコストとのバランスを総合的に考慮して生まれた物流仕分けシステムである。ロボットの即時応答特性および分散型システムの柔軟性を利用することで、小包仕分けロボットシステムは、小包仕分けの総合コストを大幅に低減することができる。
【０００３】
従来の小包仕分けロボットシステムにおいて、ロボットは、例えば、仕切り口または小包仮置き容器へ小包を投入する必要がある場合、静止まで減速してから、静止状態で小包を投入し、投入してから再加速して投入点から走り去る必要がある。このように投入すると、１回の投入の全過程にかかる時間が長いこと以外に、システム効率に影響を及ぼすもう１つ要因は、ロボットが停止状態で小包を投入すると、この位置を通過しようとする他のロボットの正常通行を妨げることである。また、ロボットの敷地での停留は互いに影響を及ぼし、連鎖反応が生じ、仕分けロボットの運行の平均速度を低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに鑑み、本開示の実施例は、仕分けロボットシステムの小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステムを提供する。該方法によって、ロボットは移動状態で小包を投入し、仕分け効率が大幅に向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、２０１７年９月３０日に中国専利局に出願された出願番号が２０１７１０９１９９６４．Ｘで、発明名称が「小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステム」の中国特許出願に対して、優先権の利益を主張するものであり、その全ての内容を引用により本開示に援用する。
【０００６】
本開示は、運搬装置を提供することと、小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することと、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することと、満たすと判断すると、前記運搬装置が投入エリア内に移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度をゼロに等しくなくすることとを含む、小包仕分けシステムのドロップ方法を提供する。
【０００７】
一実施例において、該ドロップ方法は、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することと、満たすと判断すると、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することとを更に含む。
【０００８】
一実施例において、前記移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することは、前記運搬装置、制御システムまたは別の運搬装置の少なくとも１つによって実行される。
【０００９】
一実施例において、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することは、前記運搬装置が等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む。
【００１０】
一実施例において、小包を受け入れて前記投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記運搬装置は、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入することを含む。
【００１１】
一実施例において、前記運搬装置は、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する。
【００１２】
一実施例において、前記投入先を通るときの前記ロボットの速度ｖは、以下の式を満たし、
【数１】
2019533624.tif 000002
・・・・・・（式１）
且つ、投入装置を起動する際に、前記運搬装置の前記投入先の前縁からの距離ｓは以下の式を満たす。
【数２】
2019533624.tif 000003
・・・・・・（式２）
（ただし、ａ１は投入先の第１方向における開口の寸法であり、ａ２は小包の最大辺長であり、△ｈは小包の最大高さであり、ｈ２は投入先の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さであり、ｈ１は運搬装置から離脱する際に小包の運動敷地からの垂直方向の高さであり、目標容器へ投入される際に小包が目標容器の内側に届くように投入の安全高さは少なくともｈ０である。）
【００１３】
一実施例において、前記第１方向は、前記投入先の開口の寸法が最大となる方向と一致する方向である。
【００１４】
一実施例において、該方法は、前記運搬装置が前記投入先を通ると、前記運搬装置を移動状態で円弧に沿って９０°または１８０°転向させ、小包取込エリアに戻せることを更に含む。
【００１５】
一実施例において、前記運搬装置は、第１方向に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、前記第１方向と異なる第２方向に沿って小包取込エリアに戻る。
【００１６】
一実施例において、前記運搬装置は、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る。
【００１７】
一実施例において、前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である。
【００１８】
一実施例において、該方法は、前記運搬装置によって前記条件を満たさないと判断する場合、前記運搬装置の移動を停止し、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む。
【００１９】
本開示の別の態様は、仕分けロボットを提供する。該仕分けロボットは、制御ユニット、駆動ユニット、および投入ユニットを備え、仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れると、前記駆動ユニットは、投入位置へ移動するように仕分けロボットを駆動し、仕分けロボットが前記投入位置に移動すると、前記制御ユニットは、前記投入位置において投入先へ小包を投入するように前記投入ユニットを制御し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度がゼロに等しくない。
【００２０】
一実施例において、該仕分けロボットは、前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出するための検出ユニットを更に備える。
【００２１】
一実施例において、仕分けロボットが小包を受け入れた後に、前記制御ユニットは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。
【００２２】
一実施例において、仕分けロボットは、前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れるための受入ユニットを更に備える。
【００２３】
一実施例において、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、前記制御ユニットは、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する。
【００２４】
本開示の更なる態様は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、前記仕分け待ちの物品を搬送して通過する１つまたは複数の運搬装置が移動する運搬エリアと、複数の仕分けターゲットを備え、且つ、前記運搬装置が前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行することに用いられるドロップエリアとを備え、前記運搬装置は、更に、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する小包仕分けシステムを提供する。
【００２５】
一実施例において、前記運搬装置、制御システム、および別の運搬装置の少なくとも１つは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、または前記制御システムは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、前記条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する。
【００２６】
一実施例において、前記運搬装置が投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。
【００２７】
一実施例において、物品仕分けシステムは、旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る。
【発明の効果】
【００２８】
本開示の実施例に係る小包投入方法は、運搬装置が移動している状態で投入先への小包投入を行うことで、小包仕分け効率を大幅に向上させ、例えば、仕分けロボットのエネルギー消費を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本開示の一実施例に係る小包ドロップ方法のフローチャートである。
【図２】本開示の一実施例に係るドロップ過程および関連パラメータの模式図である。
【図３ａ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｂ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｃ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｄ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図４】仕分けロボットが半円に沿って移動して小包を投入する模式図である。
【図５】本開示の実施例の仕分けロボットのブロック図である。
【図６】本開示の別の実施例の仕分けロボットのブロック図である。
【図７】本開示の実施例の仕分けシステムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本開示の実施例における図面を参照しながら、本開示の実施例における技術案について明確かつ完全に説明し、明らかに、説明する実施例は、本開示の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本開示における実施例に基づき、当業者が創造的な労働を行わない前提で取得される全ての他の実施例は、全て本開示の保護範囲に属する。
【００３１】
本開示は、小包仕分けシステムのドロップ方法を提供する。図１に示すように、該方法は以下のステップを含む。
【００３２】
Ｓ１００において、運搬装置を提供する。
【００３３】
Ｓ２００において、小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御する。
【００３４】
Ｓ３００において、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断すると、前記運搬装置が投入エリア内に移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度をゼロに等しくなくする。本開示の小包投入方法は、例えば、仕分けロボットが移動状態で小包を投入することで、小包仕分け効率を向上させることができる。
【００３５】
説明しやすいために、以下、運搬装置の代わりに具体的な仕分けロボットで本開示を説明するが、当業者は、本開示に係る運搬装置が、小包仕分けロボットだけでなく、小包を運んで移動して投入することができる他の装置であってもよいことを理解すべきである。
【００３６】
通常、仕分けロボットは複数であってもよい。ロボットの移動距離を減少するために、例えば、ロボットを複数のグループに分けてもよく、各グループのロボットが固定の領域において移動し、ロボットが敷地全体において移動することにより相互干渉の確率が向上することを回避することができる。更に、単一のロボットにメインルートおよびサブルートを設けてもよい。通常、ロボットはメインルートに沿って投入先まで移動し、別のメインルートに沿って小包取込エリアに戻る。メインルートが壊れたり詰まったりしてロボットが移動できなくなると、ロボットをサブルートに沿って移動させることができる。また、異なるロボットの経路制御および最適化は、制御システムとロボットとの協働によって実現できる。例えば、制御システムは、ロボットの運行ルートを設定し、制御信号を仕分けロボットに送信することができる。仕分けロボットは、信号を受信すると、前記信号に従って移動することができる。ロボットは、例えば、センサを備え、例えば、運動敷地の状況を検知することができる。障害物がある場合、データを制御システムに送信することで、制御システムは、これを基に、１つまたは複数の仕分けロボットの移動ルートを再計画することができる。
【００３７】
仕分けロボットの移動プラットフォームは、浮いた鋼製プラットフォーム構造であってもよい。これによって、投入先は、鋼製プラットフォームの仕切り口、すなわち、鋼製プラットフォームに配置された開口であってもよい。例えば、これら開口は、鋼製プラットフォームに分散配置されてもよい。仕分けロボットは、地面上で移動することができ、それにより、投入先は、地面に設けられた小包仮置き容器であってもよい。例えば、これら小包仮置き容器は、仕分けロボットが移動する地面の周縁に設けられてもよい。例えば、小包輸送装置は、中間位置に位置してもよい。それにより、操作者は、待機している仕分けロボットに小包を置くことができ、且つ、ロボットは、小包を受け入れると、投入先付近の適切な位置に移動し、小包を投入先に投入することができる。仕分けロボットの一側に圧力センサを設けてもよい。それにより、小包を受け入れると、圧力センサが小包配置信号を感知することができ、圧力センサは、ブレーキシステムに移動信号を送信することができ、これによって、ロボットは、一定のルートに沿って投入先へ移動することができる。
【００３８】
本開示に係る移動状態で小包を投入することを満たす条件は、投入エリアに移動を邪魔する他のロボットが存在しなく、投入エリアの路面またはプラットフォームの表面にロボットの移動を邪魔する破損がないこと等を含む。上述したように、１つのロボットが故障すると、該ロボットは運動敷地内に停止してしまう。一時停止する位置は、ちょうど他の一部のロボットが必ず通るルートである可能性があり、この場合、他のロボットは該ルートを迂回せざるを得ない。この過程において、一部のロボットが上記ロボットの投入エリアにおいて停止する可能性があるため、上記ロボットは移動を停止せざるを得ない。また、該判断は、運搬装置が自ら行ってもよく、制御システムが行ってもよく、または、該運搬装置および別の運搬装置が協働して行ってもよく、もちろん、これら方式の組み合わせであってもよい。
【００３９】
当業者は、ロボットに、通常、互いに衝突することを防止するためのシステムが設けられることが分かる。例えば、ロボットに、前方に他のロボットを含む他の障害物が存在するか否かを検知するための検知センサを設けてもよい。ロボットの内部にマイクロプロセッサが設けられてもよく、センサによって障害物を検知すると、検知データをマイクロプロセッサに伝達する。これによって、マイクロプロセッサは、障害物との間の距離を計算することができ、距離が閾値よりも小さい場合、例えば、マイクロプロセッサは、ロボット駆動システムに移動停止信号を送信し、ロボットの移動を停止させ、障害物と衝突してロボットを破損することを回避することができる。
【００４０】
一実施例において、前記仕分けロボットが投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入することは、前記仕分けロボットが等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む。通常、仕分けロボットは、小包取込エリアにおいて小包を受け入れる時に、所定のルートに従って自ら転向し、投入エリアの投入位置に合わせることができる。このように、ロボットが全過程において等速度で移動できることを確保し、減速、加速または旋回によるエネルギー消費を減少することができる。例えば、異なる仕分けロボットは、小包を受け入れた後に、対応する投入エリアに位置合わせ、直線に沿って等速度で様々な投入エリアに移動すると、対応する投入先へ小包を直接投入する。例えば、投入エリアは、投入先の一側かつ投入先から一定の距離を離れた位置にあってもよい。該位置は、投入先の寸法、仕分けロボットの高さ、小包が仕分けロボットに置かれた後の全体の高さ、小包から投入先までの距離、および仕分けロボットにおける投入装置の投入方向と能力等の要因によって決定してもよい。
【００４１】
一実施例において、小包を受け入れて前記投入先へ移動するように前記仕分けロボットを制御することは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記仕分けロボットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入することを含む。例えば、まず、小包の寸法が投入先の開口の寸法よりも小さくすべきであり、このようにしてこそ小包を投入先内に投入できることを保証できる。また、小包の投入時の移動方向における寸法は、該方向における投入先の寸法よりも小さくすべきである。また、小包は、該移動方向において投入されると、仕分けロボットと同様な前進速度と自由落下運動とを同時に有し、明らかに、小包が投入先の上縁まで落下している間に、移動方向における小包の前端が投入先の外側まで移動することは禁止される。そうでければ、小包が投入先内に落ち込めない可能性はある。例えば、仕分けロボットの投入タイミングは、小包の重心が該移動方向における投入先の後縁と重合したばかりの時であってもよく、それにより、小包が投入先に落ち込めることをより良好に確保できる。更に、小包の下面が投入先の上縁と同一面となるまで落下時間を計算してもよく、それにより、仕分けロボットの移動速度に該時間を乗算すれば、この間に小包が移動方向で移動する第１距離、すなわち、小包の重心の移動距離を得ることができる。それにより、投入位置は、仕分けロボットに載置される小包の重心が該移動方向において投入先の後縁から第１距離を離れた位置であってもよい。本開示の実施例は、仕分けロボットの投入位置を計算することにより、小包が投入先内に落ち込むことをより良好に確保し、小包投入の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
一実施例において、前記仕分けロボットは、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する。仕分けロボットが投入先と平行に移動するため、仕分けロボットの移動中に、ロボットは、旋回操作を行わずに小包投入エリアを通過して小包投入を行うことができ、エネルギー消費を減少する。
【００４３】
以下、仕分けロボットが等速度で移動する場合に小包を投入する時のロボットの移動速度および投入の開始距離（該例において、投入先が目標容器である）の計算方法を示す。図２（図中、左側が仕分けロボットであり、その上のハッチング付きの線が載置される小包であり、右側が目標容器である）に示すように、該プロセスに係る関連パラメータは以下のとおりである。投入開始から小包の後縁が目標容器の前縁に落ち込むまでの時間はｔ１であり、且つ、この時の小包の垂直方向の高さは目標容器の最大高さよりも高くする必要があると想定される。それから小包の前縁が目標容器の後縁に届くまでの時間はｔ２であり、且つ、この時の小包の垂直方向の高さは目標容器の最も低い安全高さよりも低くする必要があると想定される。仕分けロボットが小包投入装置を起動してから、小包がロボットから離脱するまでの時間はｔ３であり、ロボットの目標容器の仕切り口を通る速度がｖであり、目標容器へ投入する際に小包が目標容器の内側に届くような投入の安全高さは少なくともｈ０（この高さよりも高いと、小包は目標容器の範囲から飛び出す可能性がある）であり、小包がロボットから離脱する際の地面からの垂直方向の高さはｈ１であり、目標容器の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さはｈ２であり、小包の最大高さは△ｈであり、目標容器の辺長はａ１であり、小包の最大辺長はａ２である。
【００４４】
そのため、ロボットが小包を投入するように投入機構を駆動し始めるタイミングは、以下のように計算される。
【００４５】
ロボットの前方にロボットが等速度で目標容器を越えるまで移動できる十分なスペースがある場合、ｔ１時間内に、小包がドロップした高さは
【数３】
2019533624.tif 000004
である。ｔ２時間内、小包がドロップした高さは
【数４】
2019533624.tif 000005
であり、ｇは重力加速度である。
【００４６】
そのため、２つの時間の計算結果は以下のとおりである。
【数５】
2019533624.tif 000006
・・・・・・（式３）
【００４７】
よって、ロボットの仕切り口を通る速度と時間との関係は以下のとおりである。
【００４８】
ロボットの仕切り口を通る速度は以下のとおりであるべきである。
【数６】
2019533624.tif 000007
・・・・・・（式４）
【数７】
2019533624.tif 000008
・・・・・・（式５）
【００４９】
投入装置を起動し始める際に、ロボットの仕切り口の前縁からの距離ｓは以下のとおりであるべきである。
【数８】
2019533624.tif 000009
・・・・・・（式６）
【００５０】
具体的には、該実施例において、前記ロボットの前記投入先を通る速度ｖは、以下の式を満たす。
【数９】
2019533624.tif 000010
・・・・・・（式７）
【００５１】
且つ、投入装置を起動する際に、前記仕分けロボットの前記投入先の前縁からの距離ｓは以下の式を満たす。
【数１０】
2019533624.tif 000011
・・・・・・（式８）
ただし、ａ１は投入先の第１方向における開口の寸法であり、ａ２は小包の最大辺長であり、△ｈは小包の最大高さであり、ｈ２は投入先の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さであり、ｈ１は仕分けロボットから離脱する際に小包の運動敷地からの垂直方向の高さである。
【００５２】
本開示において、該実施例は、仕分けロボットの移動速度に応じて適切な投入タイミングを選択することにより、小包が目標容器内に投入されることをより正確に確保し、小包投入の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
一実施例において、前記第１方向は、前記投入先の開口の寸法が最大となる方向と一致する方向である。例えば、仕分けロボットの通常の移動速度に基づいて投入先の開口方向を設定し、投入先の開口の寸法が最大となる方向をロボットの移動方向と一致させることができ、小包が投入されてから投入先内に落下できるまでの時間を延長することより、小包投入の難易度を低減し、小包投入の成功率を向上させる。
【００５４】
更に、投入先の前縁（投入先の前縁は、上記移動方向における前端である）にストッパーを設けることで、投入先から小包が飛び出すことを防止することもできる。例えば、ストッパーの高さは、小包から仕分けロボットの運動敷地までの最大距離以上であってもよく、それにより、小包は、仕分けロボットが投入先の前縁を越えていない時に投入されると、投入先の開口内に落ち込むことができ、投入速度およびタイミングに対する要求を大幅に低減する。この場合、投入タイミングの選択は、主に小包ドロップの安定程度に影響を及ぼす。例えば、投入タイミングをよく選択すると、小包は、落下する時に移動方向における投入先の前後縁に接触しない。それにより、小包投入の効果が高い。逆に、投入タイミングを悪く選択すると、小包は、落下してから移動方向における投入先の前後縁または移動方向の前方の側壁に接触する。具体的には、投入タイミングが早すぎると、小包の下縁は投入先の後縁に接触する可能性があり、小包の下方を破損する可能性がある。投入タイミングが遅すぎると、前端はストッパーまたは投入先の前側壁に衝突する可能性があり、投入される小包の前端を破損する可能性がある。小包内に壊れやすいものがあれば、投入タイミングを正確に選択し、小包が投入先と衝突することの発生を回避することができる。投入タイミングの選択は、前の計算方法を参照することができる。
【００５５】
図３ａ〜ｄに示すように、仕分けロボット１は、投入口２の左側（図に示すように）で運動敷地３に沿って直線的に走行している際に小包４の投入を行い、投入が完了した後に、旋回エリア３０まで走行し続けることができ、それにより、仕分けロボット１は、該円弧状の旋回エリア３０で一定の角度で旋回することができる。例えば、図３ａおよび３ｂに示すように、円弧状の旋回エリア３１において、仕分けロボット１は、小包取込エリアに戻るために、左または右へ１８０度で円弧状に折り返すことができる。例えば、図２ａに示すように、仕分けロボット１は、円弧状の旋回エリア３０に入った後に、１つのセル３１において同じ側（図では投入口の左側）への折返を完了することができる。例えば、図３ｂに示すように、仕分けロボット１は、円弧状の旋回エリア３０に入ると、例えば、３つのセル３１において反対側（図では投入口の右側）への旋回を完了する必要がある。図２ｃおよび図２ｄに示すように、仕分けロボットは、小包取込エリアに戻るために、小包４の投入を完了して投入先２を通ると、右へ９０度の円弧で旋回または左へ９０度の円弧で旋回してもよい。例えば、図３ｃに示すように、仕分けロボット１が右へ９０度の円弧で旋回する場合、旋回は２つのセル３１において完了することができ、左へ９０度の円弧で旋回する場合、旋回は１つのセル３１において完了することができる。本開示の実施例は、仕分けロボットを円弧状に旋回または折り返させることにより、仕分けロボットは移動中に転向を行うことができ、停止、転向および再加速の煩雑な操作を減少し、仕分けロボットが小包取込エリアに戻る時間を減少し、仕分けロボットのエネルギー消費を低減し、仕分け効率を向上させる。また、仕分けロボットが停止して旋回する必要がないため、仕分けロボットの運動敷地の占有も回避し、他の仕分けロボットの移動に影響を及ぼすことを回避し、仕分け敷地の使用がより良く最適化される。
【００５６】
該実施例において、仕分けロボット１の旋回角度は、仕分けロボット１に割り当てられた小包取込エリアに基づいて決定してもよい。且つ、小包４の行方の増減に従い、仕分けロボット１が位置する小包取込エリアは動的に調整してもよい。それにより、これら仕分けロボット１は異なる角度で円弧状に旋回することができ、改めて割り当てられた小包取込エリアに戻る。例えば、ある仕分けロボット１の最初のルートは、小包４の投入が完了して円弧状の旋回エリア３０に入った後に、左へ９０度の円弧で旋回し、その後、予め設定された小包取込エリアまで直線的に進むことである。仕分け作業の進捗に伴い、該一部の領域に位置する小包取込エリアは徐々に減少するが、他の小包取込エリアの小包の負荷は依然として大きい。この場合、仕分けロボット１に右へ１８０度で旋回するような命令を送信することで、該仕分けロボット１は他の小包取込エリアに入ってロボットの作業を協力することができる。また、上記実施例は、ロボットが９０度または１８０度の円弧で旋回することについて説明したが、仕分けロボットの旋回角度は必要に応じて調整することができ、本開示はこれに限定されるものではない。
【００５７】
一実施例において、前記仕分けロボットは、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、且つ、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る。該実施例と前述実施例との区別は、仕分けロボットが小包を投入する前にも円弧に沿って移動し、且つ、該円弧移動の終点（投入先に最も近い位置）において小包投入を行うことができ、その後、仕分けロボットが第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻ることである。
【００５８】
該実施例において、例えば、前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である。例えば、図４に示すように、仕分けロボット１の移動ルートは半円形であってもよく、半円形の２つの端点は２つの小包取込エリア５０、５１である。例えば、該半円形の対称軸に位置する該半円形の点は投入先に最も近い点３２であり、該点３２は、例えば、仕分けロボット１が小包を投入４する位置としてもよい。この場合、仕分けロボット１は該半円線に沿って繰り返して移動し、１つの半円線の端点に位置する小包取込エリア５０から半円線の他の端点に位置する他の小包取込エリア５１までに移動し、且つ、半円線の対称点を通るたびに、投入先２への小包４の投入を行うことができる。これにより、仕分けロボット１は、隣接する２回の小包を投入する時、移動方向がちょうど逆となることが分かる。
【００５９】
本開示の実施例の小包投入方法は、連続移動中に小包の投入を行って小包取込エリアに戻り、仕分けロボットの停止、旋回および再加速等の操作を減少し、仕分け敷地の利用率を大幅に向上させ、仕分けロボットのエネルギー消費を低減し、仕分けの精度および効率を向上させる。
【００６０】
一実施例において、該方法は、前記仕分けロボットが前記条件を満たさないと判断する場合、前記仕分けロボットの移動を停止させ、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む。例えば、仕分けロボットが、前方にロボットが投入エリアまで移動できる十分なスペースがないと検出した場合、まず、該仕分けロボットの移動を停止させ、投入点で停止してから小包を投入すべきである。これは、該仕分けロボットが投入点に到達する前の移動ルートに、故障が現れたロボット、または該投入点を旋回エリアとして利用するロボットのような他のロボットが存在し、通路を塞いでいる可能性があるためである。この場合、ロボットは、通常の投入方法を採用すべきであり、すなわち、投入点の位置に停止した後、小包投入装置を起動し、投入先へ小包を投入することを行う。該実施例は、投入エリアに障害が存在して仕分けロボットが移動状態で小包の投入を行うことができない場合に、小包のスムーズな投入を確保することを実現できる。
【００６１】
なお、本開示のバリケード検出および移動状態の変化は、仕分けロボットが単独して実行（この時、仕分けロボットは、例えば、検出装置および処理装置を備えてもよく、処理装置は検出された信号に基づいて仕分けロボットの移動方式を決定することができる）してもよく、複数の仕分けロボットの統合制御システムが統一的に調整（例えば、仕分けロボットの上方に、ロボットの運行状況を検出するための統一的な検出器を設け、該検出器は仕分けロボットの移動状況を制御システムに伝送することができる）してもよく、仕分けロボットと統合制御システムとの組み合わせで実現（例えば、仕分けロボットが検出装置を備え、検出結果を制御システムに伝達し、且つ、制御システムは仕分けロボットに移動制御命令を伝送するために用いられる）してもよい。
【００６２】
本開示の実施例に係る小包投入方法は、仕分けロボットが移動している状態で投入先への小包投入を行うことにより、小包仕分け効率を大幅に向上させ、ロボットのエネルギー消費を低減する。
【００６３】
本開示の別の態様は仕分けロボットを提供する。図５に示すように、該仕分けロボットは、制御ユニット１０、駆動ユニット２０および投入ユニット３０を備える。仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れると、前記駆動ユニット２０は、投入位置へ移動するように仕分けロボットを駆動する。前記制御ユニット１０は、前記投入位置が移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断し、且つ、条件を満たすと判断する場合、仕分けロボットが前記投入位置に移動すると、前記制御ユニット１０は、前記投入位置で投入先へ小包を投入するように前記投入ユニット３０を制御する。本開示の仕分けロボットを採用することで、移動状態での物品ドロップを実現でき、小包仕分け効率を向上させる。
【００６４】
図６に示すように、一実施例において、該仕分けロボットは、前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出するための検出ユニット４０を更に備える。例えば、該検出ユニット４０は赤外線検知装置またはドップラー検知装置であってもよい。更に、該検出ユニット４０は更に検出された信号を制御ユニット１０に伝達でき、それにより、制御ユニット１０は、更に、仕分けロボットが現在の速度で進むと、障害物と衝突するか否かを予測することができるように、検出信号に基づいて仕分けロボットと障害物との距離を判断することができる。
【００６５】
一実施例において、仕分けロボットが小包を受け入れた後に、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニット１０は、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニット３０を制御する。上述したように、ロボットが移動状態で小包を投入する場合、小包は、投入されると、前進速度と落下速度とを同時に有するため、小包の移動ルートは放物線に類似した形状である。制御ユニット１０は、投入方向における投入先の寸法および小包を投入する時の仕分けロボットの移動速度に基づき、投入距離を計算することができる。それにより、小包が正確に投入先に落ち込むことを確保する。
【００６６】
一実施例において、仕分けロボットは、前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れるための受入ユニットを更に備える。例えば、上記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび投入先の寸法パラメータは、外部から受入ユニットに送信されてもよい。通常、小包の寸法に大きな差別がなく、小包仮置き容器の寸法も比較的一致し、外部機器から仕分けロボットへ寸法情報を送信することで、仕分けロボットに対する測定要求を低減することができる。
【００６７】
一部の実施例において、例えば、関連する投入先および投入対象となる小包に寸法ラベルを貼り付けてもよく、仕分けロボットの上記検出ユニット４０は、これらラベルをスキャンし、小包または投入先の寸法情報を読み取るために用いることができる。仕分けロボットによるスキャンにより、小包および投入先の寸法情報を取得し、寸法の精度を向上させ、更に、小包が投入先内に投入されることをより良好に確保することができる。
【００６８】
一実施例において、前記制御ユニット１０は、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する。例えば、仕分けロボットの運動敷地は複数の移動セルに分割することができる。事前に旋回エリアにラベルを貼り付けてもよく、ある仕分けロボットがターゲットへの小包投入を行った後、旋回エリアのラベルをスキャンすることで旋回エリアに到達したことを確認する。この時、制御ユニット１０は、旋回して小包取込エリアに戻せるように仕分けロボットを駆動するように駆動ユニット２０を制御し、次の受け入れ、運搬および投入プロセスを開始してもよい。
【００６９】
一実施例において、制御ユニット１０は、第１円弧に沿って投入位置まで移動し、移動状態で小包を投入した後に、別の円弧に沿って小包取込エリアに戻るように駆動ユニット２０を制御することができる。例えば、仕分けロボットの移動ルートは半円形であってもよく、且つ、半円形の２つの端点は小包取込位置であり、半円形の対称点は仕分けロボットが小包を投入する位置である。
【００７０】
本開示の更なる態様は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリア２と、前記仕分け待ちの物品を搬送して通過する１つまたは複数の運搬装置が移動する運搬エリア１と、複数の仕分けターゲットを備え、且つ、前記運搬装置が前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行するドロップエリア３とを備え、前記運搬装置は、更に、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する小包仕分けシステムを提供する。本開示の小包仕分けシステムは、移動状態で仕分けターゲットドロップを実行することで、仕分けロボットのエネルギー消費を減少し、仕分けシステムの仕分け効率を向上させる。
【００７１】
一実施例において、前記運搬装置が投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。上述したように、ロボットが移動状態で小包を投入する場合、小包は、投入されると、前進速度と落下速度とを同時に有するため、小包の移動ルートは放物線に類似した形状である。制御ユニットは、投入方向における投入先の寸法および小包を投入する時の仕分けロボットの移動速度に基づき、投入距離を計算することができる。それにより、小包が正確に投入先に落ち込むことを確保する。
【００７２】
一実施例において、物品仕分けシステムは旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る。
【００７３】
上述したように、例えば、仕分けロボットの運動敷地における位置を正確に判断できるために、事前に仕分けロボットの旋回エリアにラベルを貼り付けてもよい。それにより、ある仕分けロボットがターゲットへの小包投入を行った後に、旋回エリアのラベルをスキャンすることで旋回エリアに到達したことを確認する。この時、仕分けロボットは、小包取込エリアに戻るように旋回を実行し、次の受け入れ、運搬および投入プロセスを開始してもよい。
【００７４】
本開示の上記実施例は、互いに組み合わせることができ、対応する技術的効果を有する。
【００７５】
本開示の実施例の移動ドロップ方法は、従来の鋼製プラットフォーム構造に適用でき、地面上ドロップ敷地にも適用できる。
【００７６】
以上の説明は本開示の好ましい実施例に過ぎず、本開示を限定するものではない。本開示の精神および原則内で、行われたいかなる修正、均等置換等は、全て本開示の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
2019533624.tif 000014
【図２】
2019533624.tif 000015
【図３ａ】
2019533624.tif 000016
【図３ｂ】
2019533624.tif 000017
【図３ｃ】
2019533624.tif 000018
【図３ｄ】
2019533624.tif 000019
【図４】
2019533624.tif 000020
【図５】
2019533624.tif 000021
【図６】
2019533624.tif 000022
【図７】
2019533624.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月13日(2019.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬装置が小包を受け入れて投入先へ移動することと、
前記運搬装置が投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入している時点における前記運搬装置の移動速度がゼロを等しくなくすることと、を含む、
ことを特徴とする小包仕分けシステムのドロップ方法。
【請求項２】
前記運搬装置が前記投入先へ小包を投入する前に、前記投入エリアが前記運搬装置の移動状態での小包投入条件を満たすか否かを判断することを含み、
前記運搬装置が投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入することは、
小包投入条件を満たすと判断した場合、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することである、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項３】
前記運搬装置が前記投入先へ小包を投入する前に、小包投入命令を受信したか否かを判断することを含み、
前記運搬装置が投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入ことは、
小包投入命令を受信した場合、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することである、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項４】
前記小包投入命令は、制御システムはたは他の運搬装置が前記移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断した後に前記運搬装置に送信される、
ことを特徴とする請求項３に記載のドロップ方法。
【請求項５】
前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することは、
前記運搬装置が等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項６】
前記運搬装置は、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のドロップ方法。
【請求項７】
前記運搬装置が前記投入先を通ると、前記運搬装置を移動状態で円弧に沿って９０°または１８０°転向させ、小包取込エリアに戻せることを更に含む、
ことを特徴とする請求項６に記載のドロップ方法。
【請求項８】
前記運搬装置は、第１方向に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、前記第１方向と異なる第２方向に沿って小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のドロップ方法。
【請求項９】
前記運搬装置は、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のドロップ方法。
【請求項１０】
前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である、
ことを特徴とする請求項９に記載のドロップ方法。
【請求項１１】
前記運搬装置によって、前記投入エリアが前記運搬装置の移動状態での小包投入条件を満たさないと判断する場合、前記運搬装置の移動を停止し、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のドロップ方法。
【請求項１２】
仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、
１つまたは複数の運搬装置が前記仕分け待ちの物品を運搬する時に移動するための運搬エリアと、
複数の仕分けターゲットを備えるドロップエリアと、
前記運搬エリアを経由して前記仕分け待ちの物品を運搬することに用いられ、移動状態で前記仕分け待ちの物品を前記ドロップエリアにおける対応する仕分けターゲットにドロップさせる前記運搬装置と、を備える、
ことを特徴とする物品仕分けシステム。
【請求項１３】
前記ドロップエリアが前記運搬装置の移動状態での仕分け待ち物品の投入条件を満たすか否かを判断するために用いられる制御システムをさらに備え、且つ、前記条件を満たす場合、前記運搬装置が移動状態で前記仕分け待ちの物品を前記ドロップエリアにおける対応する仕分けターゲットにドロップさせるように、前記運搬装置に投入命令を送信する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の物品仕分けシステム。
【請求項１４】
前記運搬装置は、さらに、前記ドロップエリアが前記運搬装置の移動状態での仕分け待ち物品の投入条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、前記条件を満たす場合、移動状態で前記仕分け待ちの物品を前記ドロップエリアにおける対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の物品仕分けシステム。
【請求項１５】
旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る、
ことを特徴とする請求項１３に記載の物品仕分けシステム。
【請求項１６】
仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れた後に、投入位置へ移動するように前記仕分けロボットを駆動する駆動ユニットと、
前記投入位置において投入先へ小包を投入する投入ユニットと、
前記投入位置において投入先へ小包を投入するように前記投入ユニットを制御し、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度がゼロに等しくないように前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと、を備える、
ことを特徴とする仕分けロボット。
【請求項１７】
前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出し、検出結果を前記制御ユニットに送信する検出ユニットを更に備え、
前記制御ユニットは、検出結果として障害物が存在する場合に、前記仕分けロボットの駆動を停止して前記仕分けロボットを停止させるように、前記駆動ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の仕分けロボット。
【請求項１８】
前記制御ユニットは、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する、
ことを特徴とする請求項１６または１７に記載の仕分けロボット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、小包仕分けの技術分野に関し、具体的には、小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
小包仕分けロボットシステムは、中国の国情および地理的要因に基づき、中国の労働集約的産業の人件費と精密複雑な自動化装置のコストとのバランスを総合的に考慮して生まれた物流仕分けシステムである。ロボットの即時応答特性および分散型システムの柔軟性を利用することで、小包仕分けロボットシステムは、小包仕分けの総合コストを大幅に低減することができる。
【０００３】
従来の小包仕分けロボットシステムにおいて、ロボットは、例えば、仕切り口または小包仮置き容器へ小包を投入する必要がある場合、静止まで減速してから、静止状態で小包を投入し、投入してから再加速して投入点から走り去る必要がある。このように投入すると、１回の投入の全過程にかかる時間が長いこと以外に、システム効率に影響を及ぼすもう１つ要因は、ロボットが停止状態で小包を投入すると、この位置を通過しようとする他のロボットの正常通行を妨げることである。また、ロボットの敷地での停留は互いに影響を及ぼし、連鎖反応が生じ、仕分けロボットの運行の平均速度を低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに鑑み、本開示の実施例は、仕分けロボットシステムの小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステムを提供する。該方法によって、ロボットは移動状態で小包を投入し、仕分け効率が大幅に向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、２０１７年９月３０日に中国専利局に出願された出願番号が２０１７１０９１９９６４．Ｘで、発明名称が「小包ドロップ方法、仕分けロボットおよび仕分けシステム」の中国特許出願に対して、優先権の利益を主張するものであり、その全ての内容を引用により本開示に援用する。
【０００６】
本開示は、運搬装置を提供することと、小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することと、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することと、満たすと判断すると、前記運搬装置が投入エリア内に移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度をゼロに等しくなくすることとを含む、小包仕分けシステムのドロップ方法を提供する。
【０００７】
一実施例において、該ドロップ方法は、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することと、満たすと判断すると、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することとを更に含む。
【０００８】
一実施例において、前記移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断することは、前記運搬装置、制御システムまたは別の運搬装置の少なくとも１つによって実行される。
【０００９】
一実施例において、前記運搬装置は、投入エリアに移動すると、前記投入先へ小包を投入することは、前記運搬装置が等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む。
【００１０】
一実施例において、小包を受け入れて前記投入先へ移動するように前記運搬装置を制御することは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記運搬装置は、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入することを含む。
【００１１】
一実施例において、前記運搬装置は、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する。
【００１２】
一実施例において、前記投入先を通るときの前記ロボットの速度ｖは、以下の式を満たし、
【数１】
2019533624.tif 000024
・・・・・・（式１）
且つ、投入装置を起動する際に、前記運搬装置の前記投入先の前縁からの距離ｓは以下の式を満たす。
【数２】
2019533624.tif 000025
・・・・・・（式２）
（ただし、ａ１は投入先の第１方向における開口の寸法であり、ａ２は小包の最大辺長であり、△ｈは小包の最大高さであり、ｈ２は投入先の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さであり、ｈ１は運搬装置から離脱する際に小包の運動敷地からの垂直方向の高さであり、目標容器へ投入される際に小包が目標容器の内側に届くように投入の安全高さは少なくともｈ０である。）
【００１３】
一実施例において、前記第１方向は、前記投入先の開口の寸法が最大となる方向と一致する方向である。
【００１４】
一実施例において、該方法は、前記運搬装置が前記投入先を通ると、前記運搬装置を移動状態で円弧に沿って９０°または１８０°転向させ、小包取込エリアに戻せることを更に含む。
【００１５】
一実施例において、前記運搬装置は、第１方向に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、前記第１方向と異なる第２方向に沿って小包取込エリアに戻る。
【００１６】
一実施例において、前記運搬装置は、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る。
【００１７】
一実施例において、前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である。
【００１８】
一実施例において、該方法は、前記運搬装置によって前記条件を満たさないと判断する場合、前記運搬装置の移動を停止し、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む。
【００１９】
本開示の別の態様は、仕分けロボットを提供する。該仕分けロボットは、制御ユニット、駆動ユニット、および投入ユニットを備え、仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れると、前記駆動ユニットは、投入位置へ移動するように仕分けロボットを駆動し、仕分けロボットが前記投入位置に移動すると、前記制御ユニットは、前記投入位置において投入先へ小包を投入するように前記投入ユニットを制御し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度がゼロに等しくない。
【００２０】
一実施例において、該仕分けロボットは、前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出するための検出ユニットを更に備える。
【００２１】
一実施例において、仕分けロボットが小包を受け入れた後に、前記制御ユニットは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。
【００２２】
一実施例において、仕分けロボットは、前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れるための受入ユニットを更に備える。
【００２３】
一実施例において、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、前記制御ユニットは、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する。
【００２４】
本開示の更なる態様は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、前記仕分け待ちの物品を搬送して通過する１つまたは複数の運搬装置が移動する運搬エリアと、複数の仕分けターゲットを備え、且つ、前記運搬装置が前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行することに用いられるドロップエリアとを備え、前記運搬装置は、更に、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する小包仕分けシステムを提供する。
【００２５】
一実施例において、前記運搬装置、制御システム、および別の運搬装置の少なくとも１つは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、または前記制御システムは、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、前記条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する。
【００２６】
一実施例において、前記運搬装置が投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。
【００２７】
一実施例において、物品仕分けシステムは、旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る。
【発明の効果】
【００２８】
本開示の実施例に係る小包投入方法は、運搬装置が移動している状態で投入先への小包投入を行うことで、小包仕分け効率を大幅に向上させ、例えば、仕分けロボットのエネルギー消費を低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本開示の一実施例に係る小包ドロップ方法のフローチャートである。
【図２】本開示の一実施例に係るドロップ過程および関連パラメータの模式図である。
【図３ａ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｂ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｃ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図３ｄ】小包を投入した後の仕分けロボットの旋回模式図である。
【図４】仕分けロボットが半円に沿って移動して小包を投入する模式図である。
【図５】本開示の実施例の仕分けロボットのブロック図である。
【図６】本開示の別の実施例の仕分けロボットのブロック図である。
【図７】本開示の実施例の仕分けシステムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本開示の実施例における図面を参照しながら、本開示の実施例における技術案について明確かつ完全に説明し、明らかに、説明する実施例は、本開示の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本開示における実施例に基づき、当業者が創造的な労働を行わない前提で取得される全ての他の実施例は、全て本開示の保護範囲に属する。
【００３１】
本開示は、小包仕分けシステムのドロップ方法を提供する。図１に示すように、該方法は以下のステップを含む。
【００３２】
Ｓ１００において、運搬装置を提供する。
【００３３】
Ｓ２００において、小包を受け入れて投入先へ移動するように前記運搬装置を制御する。
【００３４】
Ｓ３００において、移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断し、満たすと判断すると、前記運搬装置が投入エリア内に移動して前記投入先へ小包を投入し、且つ、小包を投入する時点における前記運搬装置の移動速度をゼロに等しくなくする。本開示の小包投入方法は、例えば、仕分けロボットが移動状態で小包を投入することで、小包仕分け効率を向上させることができる。
【００３５】
説明しやすいために、以下、運搬装置の代わりに具体的な仕分けロボットで本開示を説明するが、当業者は、本開示に係る運搬装置が、小包仕分けロボットだけでなく、小包を運んで移動して投入することができる他の装置であってもよいことを理解すべきである。
【００３６】
通常、仕分けロボットは複数であってもよい。仕分けロボットの移動距離を減少するために、例えば、ロボットを複数のグループに分けてもよく、各グループのロボットが固定の領域において移動し、ロボットが敷地全体において移動することにより相互干渉の確率が向上することを回避することができる。更に、単一の仕分けロボットにメインルートおよびサブルートを設けてもよい。通常、仕分けロボットはメインルートに沿って投入先まで移動し、別のメインルートに沿って小包取込エリアに戻る。メインルートが壊れたり詰まったりして仕分けロボットが移動できなくなると、仕分けロボットをサブルートに沿って移動させることができる。また、異なる仕分けロボットの経路制御および最適化は、制御システムとロボットとの協働によって実現できる。例えば、制御システムは、仕分けロボットの運行ルートを設定し、制御信号を仕分けロボットに送信することができる。仕分けロボットは、信号を受信すると、前記信号に従って移動することができる。仕分けロボットは、例えば、センサを備え、例えば、運動敷地の状況を検知することができる。障害物がある場合、データを制御システムに送信することで、制御システムは、これを基に、１つまたは複数の仕分けロボットの移動ルートを再計画することができる。
【００３７】
仕分けロボットの移動プラットフォームは、浮いた鋼製プラットフォーム構造であってもよい。これによって、投入先は、鋼製プラットフォームの仕切り口、すなわち、鋼製プラットフォームに配置された開口であってもよい。例えば、これら開口は、鋼製プラットフォームに分散配置されてもよい。仕分けロボットは、地面上で移動することができ、それにより、投入先は、地面に設けられた小包仮置き容器であってもよい。例えば、これら小包仮置き容器は、仕分けロボットが移動する地面の周縁に設けられてもよい。例えば、小包輸送装置は、中間位置に位置してもよい。それにより、操作者は、待機している仕分けロボットに小包を置くことができ、且つ、仕分けロボットは、小包を受け入れると、投入先付近の適切な位置に移動し、小包を投入先に投入することができる。仕分けロボットの一側に圧力センサを設けてもよい。それにより、小包を受け入れると、圧力センサが小包配置信号を感知することができ、圧力センサは、ブレーキシステムに移動信号を送信することができ、これによって、仕分けロボットは、一定のルートに沿って投入先へ移動することができる。
【００３８】
本開示に係る移動状態で小包を投入することを満たす条件は、投入エリアに移動を邪魔する他の仕分けロボットが存在しなく、投入エリアの路面またはプラットフォームの表面に仕分けロボットの移動を邪魔する破損がないこと等を含む。上述したように、１つの仕分けロボットが故障すると、該仕分けロボットは運動敷地内に停止してしまう。一時停止する位置は、ちょうど他の一部の仕分けロボットが必ず通るルートである可能性があり、この場合、他の仕分けロボットは該ルートを迂回せざるを得ない。この過程において、一部の仕分けロボットが上記仕分けロボットの投入エリアにおいて停止する可能性があるため、上記仕分けロボットは移動を停止せざるを得ない。また、該判断は、仕分けロボットが自ら行ってもよく、制御システムが行ってもよく、または、該仕分けロボットおよび別の仕分けロボットが協働して行ってもよく、もちろん、これら方式の組み合わせであってもよい。
【００３９】
当業者は、仕分けロボットに、通常、互いに衝突することを防止するためのシステムが設けられることが分かる。例えば、仕分けロボットに、前方に他の仕分けロボットを含む他の障害物が存在するか否かを検知するための検知センサを設けてもよい。仕分けロボットの内部にマイクロプロセッサが設けられてもよく、センサによって障害物を検知すると、検知データをマイクロプロセッサに伝達する。これによって、マイクロプロセッサは、障害物との間の距離を計算することができ、距離が閾値よりも小さい場合、例えば、マイクロプロセッサは、仕分けロボットの駆動システムに移動停止信号を送信し、仕分けロボットの移動を停止させ、障害物と衝突して仕分けロボットを破損することを回避することができる。
【００４０】
一実施例において、前記仕分けロボットが投入エリアに移動して前記投入先へ小包を投入することは、前記仕分けロボットが等速度で移動しながら前記投入先へ小包を投入することを含む。通常、仕分けロボットは、小包取込エリアにおいて小包を受け入れる時に、所定のルートに従って自ら転向し、投入エリアの投入位置に合わせることができる。このように、仕分けロボットが全過程において等速度で移動できることを確保し、減速、加速または旋回によるエネルギー消費を減少することができる。例えば、異なる仕分けロボットは、小包を受け入れた後に、対応する投入エリアに位置合わせ、直線に沿って等速度で様々な投入エリアに移動すると、対応する投入先へ小包を直接投入する。例えば、投入エリアは、投入先の一側かつ投入先から一定の距離を離れた位置にあってもよい。該位置は、投入先の寸法、仕分けロボットの高さ、小包が仕分けロボットに置かれた後の全体の高さ、小包から投入先までの距離、および仕分けロボットにおける投入装置の投入方向と能力等の要因によって決定してもよい。
【００４１】
一実施例において、小包を受け入れて前記投入先へ移動するように前記仕分けロボットを制御することは、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の仕分けロボットの速度を計算することで、前記仕分けロボットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入することを含む。例えば、まず、小包の寸法が投入先の開口の寸法よりも小さくすべきであり、このようにしてこそ小包を投入先内に投入できることを保証できる。また、小包の投入時の移動方向における寸法は、該方向における投入先の寸法よりも小さくすべきである。また、小包は、該移動方向において投入されると、仕分けロボットと同様な前進速度と自由落下運動とを同時に有し、明らかに、小包が投入先の上縁まで落下している間に、移動方向における小包の前端が投入先の外側まで移動することは禁止される。そうでければ、小包が投入先内に落ち込めない可能性はある。例えば、仕分けロボットの投入タイミングは、小包の重心が該移動方向における投入先の後縁と重合したばかりの時であってもよく、それにより、小包が投入先に落ち込めることをより良好に確保できる。更に、小包の下面が投入先の上縁と同一面となるまで落下時間を計算してもよく、それにより、仕分けロボットの移動速度に該時間を乗算すれば、この間に小包が移動方向で移動する第１距離、すなわち、小包の重心の移動距離を得ることができる。それにより、投入位置は、仕分けロボットに載置される小包の重心が該移動方向において投入先の後縁から第１距離を離れた位置であってもよい。本開示の実施例は、仕分けロボットの投入位置を計算することにより、小包が投入先内に落ち込むことをより良好に確保し、小包投入の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
一実施例において、前記仕分けロボットは、前記投入先に対して平行に第１方向に沿って移動する。仕分けロボットが投入先と平行に移動するため、仕分けロボットの移動中に、仕分けロボットは、旋回操作を行わずに小包投入エリアを通過して小包投入を行うことができ、エネルギー消費を減少する。
【００４３】
以下、仕分けロボットが等速度で移動する場合に小包を投入する時の移動速度および投入の開始距離（該例において、投入先が目標容器である）の計算方法を示す。図２（図中、左側が仕分けロボットであり、その上のハッチング付きの線が載置される小包であり、右側が目標容器である）に示すように、該プロセスに係る関連パラメータは以下のとおりである。投入開始から小包の後縁が目標容器の前縁に落ち込むまでの時間はｔ１であり、且つ、この時の小包の垂直方向の高さは目標容器の最大高さよりも高くする必要があると想定される。それから小包の前縁が目標容器の後縁に届くまでの時間はｔ２であり、且つ、この時の小包の垂直方向の高さは目標容器の最も低い安全高さよりも低くする必要があると想定される。仕分けロボットが小包投入装置を起動してから、小包がロボットから離脱するまでの時間はｔ３であり、仕分けロボットの目標容器の仕切り口を通る速度がｖであり、目標容器へ投入する際に小包が目標容器の内側に届くような投入の安全高さは少なくともｈ０（この高さよりも高いと、小包は目標容器の範囲から飛び出す可能性がある）であり、小包が仕分けロボットから離脱する際の地面からの垂直方向の高さはｈ１であり、目標容器の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さはｈ２であり、小包の最大高さは△ｈであり、目標容器の辺長はａ１であり、小包の最大辺長はａ２である。
【００４４】
そのため、仕分けロボットが小包を投入するように投入装置を駆動し始めるタイミングは、以下のように計算される。
【００４５】
仕分けロボットの前方に仕分けロボットが等速度で目標容器を越えるまで移動できる十分なスペースがある場合、ｔ１時間内に、小包がドロップした高さは
【数３】
2019533624.tif 000026
である。ｔ２時間内、小包がドロップした高さは
【数４】
2019533624.tif 000027
であり、ｇは重力加速度である。
【００４６】
そのため、２つの時間の計算結果は以下のとおりである。
【数５】
2019533624.tif 000028
・・・・・・（式３）
【００４７】
よって、仕分けロボットの仕切り口を通る速度と時間との関係は以下のとおりである。
【００４８】
仕分けロボットの仕切り口を通る速度は以下のとおりであるべきである。
【数６】
2019533624.tif 000029
・・・・・・（式４）
【数７】
2019533624.tif 000030
・・・・・・（式５）
【００４９】
投入装置を起動し始める際に、仕分けロボットの仕切り口の前縁からの距離ｓは以下のとおりであるべきである。
【数８】
2019533624.tif 000031
・・・・・・（式６）
【００５０】
具体的には、該実施例において、前記仕分けロボットの前記投入先を通る速度ｖは、以下の式を満たす。
【数９】
2019533624.tif 000032
・・・・・・（式７）
【００５１】
且つ、投入装置を起動する際に、前記仕分けロボットの前記投入先の前縁からの距離ｓは以下の式を満たす。
【数１０】
2019533624.tif 000033
・・・・・・（式８）
ただし、ａ１は投入先の第１方向における開口の寸法であり、ａ２は小包の最大辺長であり、△ｈは小包の最大高さであり、ｈ２は投入先の縁部の頂上から地面までの垂直方向の高さであり、ｈ１は仕分けロボットから離脱する際に小包の運動敷地からの垂直方向の高さである。
【００５２】
本開示において、該実施例は、仕分けロボットの移動速度に応じて適切な投入タイミングを選択することにより、小包が目標容器内に投入されることをより正確に確保し、小包投入の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
一実施例において、前記第１方向は、前記投入先の開口の寸法が最大となる方向と一致する方向である。例えば、仕分けロボットの通常の移動速度に基づいて投入先の開口方向を設定し、投入先の開口の寸法が最大となる方向を仕分けロボットの移動方向と一致させることができ、小包が投入されてから投入先内に落下できるまでの時間を延長することより、小包投入の難易度を低減し、小包投入の成功率を向上させる。
【００５４】
更に、投入先の前縁（投入先の前縁は、上記移動方向における前端である）にストッパーを設けることで、投入先から小包が飛び出すことを防止することもできる。例えば、ストッパーの高さは、小包から仕分けロボットの運動敷地までの最大距離以上であってもよく、それにより、小包は、仕分けロボットが投入先の前縁を越えていない時に投入されると、投入先の開口内に落ち込むことができ、投入速度およびタイミングに対する要求を大幅に低減する。この場合、投入タイミングの選択は、主に小包ドロップの安定程度に影響を及ぼす。例えば、投入タイミングをよく選択すると、小包は、落下する時に移動方向における投入先の前後縁に接触しない。それにより、小包投入の効果が高い。逆に、投入タイミングを悪く選択すると、小包は、落下してから移動方向における投入先の前後縁または移動方向の前方の側壁に接触する。具体的には、投入タイミングが早すぎると、小包の下縁は投入先の後縁に接触する可能性があり、小包の下方を破損する可能性がある。投入タイミングが遅すぎると、前端はストッパーまたは投入先の前側壁に衝突する可能性があり、投入される小包の前端を破損する可能性がある。小包内に壊れやすいものがあれば、投入タイミングを正確に選択し、小包が投入先と衝突することの発生を回避することができる。投入タイミングの選択は、前の計算方法を参照することができる。
【００５５】
図３ａ〜ｄに示すように、仕分けロボット１は、投入口２の左側（図に示すように）で運動敷地３に沿って直線的に走行している際に小包４の投入を行い、投入が完了した後に、旋回エリア３０まで走行し続けることができ、それにより、仕分けロボット１は、該円弧状の旋回エリア３０で一定の角度で旋回することができる。例えば、図３ａおよび３ｂに示すように、円弧状の旋回エリア３１において、仕分けロボット１は、小包取込エリアに戻るために、左または右へ１８０度で円弧状に折り返すことができる。例えば、図２ａに示すように、仕分けロボット１は、円弧状の旋回エリア３０に入った後に、１つのセル３１において同じ側（図では投入口の左側）への折返を完了することができる。例えば、図３ｂに示すように、仕分けロボット１は、円弧状の旋回エリア３０に入ると、例えば、３つのセル３１において反対側（図では投入口の右側）への旋回を完了する必要がある。図２ｃおよび図２ｄに示すように、仕分けロボットは、小包取込エリアに戻るために、小包４の投入を完了して投入先２を通ると、右へ９０度の円弧で旋回または左へ９０度の円弧で旋回してもよい。例えば、図３ｃに示すように、仕分けロボット１が右へ９０度の円弧で旋回する場合、旋回は２つのセル３１において完了することができ、左へ９０度の円弧で旋回する場合、旋回は１つのセル３１において完了することができる。本開示の実施例は、仕分けロボットを円弧状に旋回または折り返させることにより、仕分けロボットは移動中に転向を行うことができ、停止、転向および再加速の煩雑な操作を減少し、仕分けロボットが小包取込エリアに戻る時間を減少し、仕分けロボットのエネルギー消費を低減し、仕分け効率を向上させる。また、仕分けロボットが停止して旋回する必要がないため、仕分けロボットの運動敷地の占有も回避し、他の仕分けロボットの移動に影響を及ぼすことを回避し、仕分け敷地の使用がより良く最適化される。
【００５６】
該実施例において、仕分けロボット１の旋回角度は、仕分けロボット１に割り当てられた小包取込エリアに基づいて決定してもよい。且つ、小包４の行方の増減に従い、仕分けロボット１が位置する小包取込エリアは動的に調整してもよい。それにより、これら仕分けロボット１は異なる角度で円弧状に旋回することができ、改めて割り当てられた小包取込エリアに戻る。例えば、ある仕分けロボット１の最初のルートは、小包４の投入が完了して円弧状の旋回エリア３０に入った後に、左へ９０度の円弧で旋回し、その後、予め設定された小包取込エリアまで直線的に進むことである。仕分け作業の進捗に伴い、該一部の領域に位置する小包取込エリアは徐々に減少するが、他の小包取込エリアの小包の負荷は依然として大きい。この場合、仕分けロボット１に右へ１８０度で旋回するような命令を送信することで、該仕分けロボット１は他の小包取込エリアに入ってロボットの作業を協力することができる。また、上記実施例は、ロボットが９０度または１８０度の円弧で旋回することについて説明したが、仕分けロボットの旋回角度は必要に応じて調整することができ、本開示はこれに限定されるものではない。
【００５７】
一実施例において、前記仕分けロボットは、第１円弧状曲線に沿って前記投入先へ移動し、且つ、小包を投入した後に、第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻る。該実施例と前述実施例との区別は、仕分けロボットが小包を投入する前にも円弧に沿って移動し、且つ、該円弧移動の終点（投入先に最も近い位置）において小包投入を行うことができ、その後、仕分けロボットが第２円弧状曲線に沿って小包取込エリアに戻ることである。
【００５８】
該実施例において、例えば、前記第１円弧状曲線と前記第２円弧状曲線とは軸対称構造である。例えば、図４に示すように、仕分けロボット１の移動ルートは半円形であってもよく、半円形の２つの端点は２つの小包取込エリア５０、５１である。例えば、該半円形の対称軸に位置する該半円形の点は投入先に最も近い点３２であり、該点３２は、例えば、仕分けロボット１が小包を投入４する位置としてもよい。この場合、仕分けロボット１は該半円線に沿って繰り返して移動し、１つの半円線の端点に位置する小包取込エリア５０から半円線の他の端点に位置する他の小包取込エリア５１までに移動し、且つ、半円線の対称点を通るたびに、投入先２への小包４の投入を行うことができる。これにより、仕分けロボット１は、隣接する２回の小包を投入する時、移動方向がちょうど逆となることが分かる。
【００５９】
本開示の実施例の小包投入方法は、連続移動中に小包の投入を行って小包取込エリアに戻り、仕分けロボットの停止、旋回および再加速等の操作を減少し、仕分け敷地の利用率を大幅に向上させ、仕分けロボットのエネルギー消費を低減し、仕分けの精度および効率を向上させる。
【００６０】
一実施例において、該方法は、前記仕分けロボットが前記条件を満たさないと判断する場合、前記仕分けロボットの移動を停止させ、静止状態で前記投入先へ小包を投入することを更に含む。例えば、仕分けロボットが、前方にロボットが投入エリアまで移動できる十分なスペースがないと検出した場合、まず、該仕分けロボットの移動を停止させ、投入点で停止してから小包を投入すべきである。これは、該仕分けロボットが投入点に到達する前の移動ルートに、故障が現れたロボット、または該投入点を旋回エリアとして利用するロボットのような他のロボットが存在し、通路を塞いでいる可能性があるためである。この場合、ロボットは、通常の投入方法を採用すべきであり、すなわち、投入点の位置に停止した後、小包投入装置を起動し、投入先へ小包を投入することを行う。該実施例は、投入エリアに障害が存在して仕分けロボットが移動状態で小包の投入を行うことができない場合に、小包のスムーズな投入を確保することを実現できる。
【００６１】
なお、本開示のバリケード検出および移動状態の変化は、仕分けロボットが単独して実行（この時、仕分けロボットは、例えば、検出装置および処理装置を備えてもよく、処理装置は検出された信号に基づいて仕分けロボットの移動方式を決定することができる）してもよく、複数の仕分けロボットの統合制御システムが統一的に調整（例えば、仕分けロボットの上方に、ロボットの運行状況を検出するための統一的な検出器を設け、該検出器は仕分けロボットの移動状況を制御システムに伝送することができる）してもよく、仕分けロボットと統合制御システムとの組み合わせで実現（例えば、仕分けロボットが検出装置を備え、検出結果を制御システムに伝達し、且つ、制御システムは仕分けロボットに移動制御命令を伝送するために用いられる）してもよい。
【００６２】
本開示の実施例に係る小包投入方法は、仕分けロボットが移動している状態で投入先への小包投入を行うことにより、小包仕分け効率を大幅に向上させ、ロボットのエネルギー消費を低減する。
【００６３】
本開示の別の態様は仕分けロボットを提供する。図５に示すように、該仕分けロボットは、制御ユニット１０、駆動ユニット２０および投入ユニット３０を備える。仕分けロボットが小包取込エリアにおいて小包を受け入れると、前記駆動ユニット２０は、投入位置へ移動するように仕分けロボットを駆動する。前記制御ユニット１０は、前記投入位置が移動状態で小包を投入する条件を満たすか否かを判断し、且つ、条件を満たすと判断する場合、仕分けロボットが前記投入位置に移動すると、前記制御ユニット１０は、前記投入位置で投入先へ小包を投入するように前記投入ユニット３０を制御する。本開示の仕分けロボットを採用することで、移動状態での物品ドロップを実現でき、小包仕分け効率を向上させる。
【００６４】
図６に示すように、一実施例において、該仕分けロボットは、前記投入位置に障害物が存在するか否かを検出するための検出ユニット４０を更に備える。例えば、該検出ユニット４０は赤外線検知装置またはドップラー検知装置であってもよい。更に、該検出ユニット４０は更に検出された信号を制御ユニット１０に伝達でき、それにより、制御ユニット１０は、更に、仕分けロボットが現在の速度で進むと、障害物と衝突するか否かを予測することができるように、検出信号に基づいて仕分けロボットと障害物との距離を判断することができる。
【００６５】
一実施例において、仕分けロボットが小包を受け入れた後に、投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニット１０は、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニット３０を制御する。上述したように、ロボットが移動状態で小包を投入する場合、小包は、投入されると、前進速度と落下速度とを同時に有するため、小包の移動ルートは放物線に類似した形状である。制御ユニット１０は、投入方向における投入先の寸法および小包を投入する時の仕分けロボットの移動速度に基づき、投入距離を計算することができる。それにより、小包が正確に投入先に落ち込むことを確保する。
【００６６】
一実施例において、仕分けロボットは、前記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータを受け入れるための受入ユニットを更に備える。例えば、上記投入待ちの小包の寸法パラメータおよび投入先の寸法パラメータは、外部から受入ユニットに送信されてもよい。通常、小包の寸法に大きな差別がなく、小包仮置き容器の寸法も比較的一致し、外部機器から仕分けロボットへ寸法情報を送信することで、仕分けロボットに対する測定要求を低減することができる。
【００６７】
一部の実施例において、例えば、関連する投入先および投入対象となる小包に寸法ラベルを貼り付けてもよく、仕分けロボットの上記検出ユニット４０は、これらラベルをスキャンし、小包または投入先の寸法情報を読み取るために用いることができる。仕分けロボットによるスキャンにより、小包および投入先の寸法情報を取得し、寸法の精度を向上させ、更に、小包が投入先内に投入されることをより良好に確保することができる。
【００６８】
一実施例において、前記制御ユニット１０は、前記仕分けロボットが前記投入先を通ると、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向して小包取込エリアに戻すように仕分けロボットを駆動するように前記駆動ユニットを制御する。例えば、仕分けロボットの運動敷地は複数の移動セルに分割することができる。事前に旋回エリアにラベルを貼り付けてもよく、ある仕分けロボットがターゲットへの小包投入を行った後、旋回エリアのラベルをスキャンすることで旋回エリアに到達したことを確認する。この時、制御ユニット１０は、旋回して小包取込エリアに戻せるように仕分けロボットを駆動するように駆動ユニット２０を制御し、次の受け入れ、運搬および投入プロセスを開始してもよい。
【００６９】
一実施例において、制御ユニット１０は、第１円弧に沿って投入位置まで移動し、移動状態で小包を投入した後に、別の円弧に沿って小包取込エリアに戻るように駆動ユニット２０を制御することができる。例えば、仕分けロボットの移動ルートは半円形であってもよく、且つ、半円形の２つの端点は小包取込位置であり、半円形の対称点は仕分けロボットが小包を投入する位置である。
【００７０】
本開示の更なる態様は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリア２と、前記仕分け待ちの物品を搬送して通過する１つまたは複数の運搬装置が移動する運搬エリア１と、複数の仕分けターゲットを備え、且つ、前記運搬装置が前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行するドロップエリア３とを備え、前記運搬装置は、更に、前記ドロップエリアが移動状態でのドロップ条件を満たすか否かを判断するために用いられ、且つ、条件を満たす場合、前記運搬装置は、移動状態で前記仕分け待ちの物品を対応する仕分けターゲットにドロップさせることを実行する小包仕分けシステムを提供する。本開示の小包仕分けシステムは、移動状態で仕分けターゲットドロップを実行することで、仕分けロボットのエネルギー消費を減少し、仕分けシステムの仕分け効率を向上させる。
【００７１】
一実施例において、前記運搬装置が投入待ちの小包の寸法パラメータおよび前記投入先の寸法パラメータに基づいて投入距離および投入時の速度を計算することで、前記制御ユニットは、前記投入距離において前記速度で前記投入先へ前記小包を投入するように前記投入ユニットを制御する。上述したように、ロボットが移動状態で小包を投入する場合、小包は、投入されると、前進速度と落下速度とを同時に有するため、小包の移動ルートは放物線に類似した形状である。制御ユニットは、投入方向における投入先の寸法および小包を投入する時の仕分けロボットの移動速度に基づき、投入距離を計算することができる。それにより、小包が正確に投入先に落ち込むことを確保する。
【００７２】
一実施例において、物品仕分けシステムは旋回エリアを更に備え、前記運搬装置が対応する仕分けターゲットを通過して前記旋回エリアに到達すると、前記運搬装置は、移動状態で円弧状に９０°または１８０°転向し、小包取込エリアに戻る。
【００７３】
上述したように、例えば、仕分けロボットの運動敷地における位置を正確に判断できるために、事前に仕分けロボットの旋回エリアにラベルを貼り付けてもよい。それにより、ある仕分けロボットがターゲットへの小包投入を行った後に、旋回エリアのラベルをスキャンすることで旋回エリアに到達したことを確認する。この時、仕分けロボットは、小包取込エリアに戻るように旋回を実行し、次の受け入れ、運搬および投入プロセスを開始してもよい。
【００７４】
本開示の上記実施例は、互いに組み合わせることができ、対応する技術的効果を有する。
【００７５】
本開示の実施例の移動ドロップ方法は、従来の鋼製プラットフォーム構造に適用でき、地面上ドロップ敷地にも適用できる。
【００７６】
以上の説明は本開示の好ましい実施例に過ぎず、本開示を限定するものではない。本開示の精神および原則内で、行われたいかなる修正、均等置換等は、全て本開示の保護範囲内に含まれるべきである。
【国際調査報告】
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