(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御方法であって、
前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することと、
前記自動運搬ユニットが現在位置する基本セルを第１基本セルとし、前記第１基本セルの前方の基本セルを転向用の第２基本セルとし、転向方向において前記第２基本セルに隣接する基本セルを第３基本セルとし、前記転向方向において前記第１基本セルに隣接する基本セルを第４基本セルとすることと、
前記自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が前記第１基本セルの左右方向における中心線と重なると、前記自動運搬ユニットの左右車輪の速度差を利用して所定の点を円心として円弧運動を行い、前記自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が前記第３基本セルの前後方向における中心線と重なると、旋回を完了するように、前記自動運搬ユニットを制御することと、を含み、
前記所定の点が前記第４基本セルの中心点であり、
前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、
前記自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定することを含み、
前記自動運搬ユニットの転向用の基本セルを設置することは、
前記自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとすることと、
前記複数の基本セルを経由して前記連続的な転向を行うように、前記所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御することと、を含み、
前記自動運搬ユニットの投入装置は、雲台を回転させることで、投入方向が常に小包仮置き容器に向いているように制御される、運動制御方法。
【請求項２】
前記第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、
前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、
前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルへの進入を禁止することと、を更に含む、請求項１に記載の運動制御方法。
【請求項３】
前記第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、
前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、
前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルおよび前記第４基本セルへの進入を禁止することと、を更に含む、請求項１に記載の運動制御方法。
【請求項４】
前記敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、
前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、
前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、
前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することと、を含む、請求項１に記載の運動制御方法。
【請求項５】
前記低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である、請求項４に記載の運動制御方法。
【請求項６】
複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御装置であって、
前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニットと、
前記自動運搬ユニットが現在位置する基本セルを第１基本セルとし、前記第１基本セルの前方の基本セルを転向用の第２基本セルとし、転向方向において前記第２基本セルに隣接する基本セルを第３基本セルとし、前記転向方向において前記第１基本セルに隣接する基本セルを第４基本セルとするための転向設置ユニットと、
前記自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が前記第１基本セルの左右方向における中心線と重なると、前記自動運搬ユニットの左右車輪の速度差を利用して所定の点を円心として円弧運動を行い、前記自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が前記第３基本セルの前後方向における中心線と重なると、旋回を完了するように、前記自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニットと、を備え、
前記所定の点が前記第４基本セルの中心点であり、
前記転向確定ユニットは、更に、前記自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定するために用いられ、
前記転向設置ユニットは、更に、前記自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとするために用いられ、
前記運動制御ユニットは、前記複数の基本セルを経由して前記連続的な転向を行うように、前記所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御するために用いられ、
前記自動運搬ユニットの投入装置は、雲台を回転させることで、投入方向が常に小包仮置き容器に向いているように制御される、運動制御装置。
【請求項７】
前記転向設置ユニットは、更に、
前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、
前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルへの進入を禁止することと、に用いられる、請求項６に記載の運動制御装置。
【請求項８】
前記転向設置ユニットは、更に、
前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、
前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルおよび前記第４基本セルへの進入を禁止することと、に用いられる、請求項６に記載の運動制御装置。
【請求項９】
前記敷地は、高速運動エリアおよび.低速運動エリアを含み、
前記転向確定ユニットは、
前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、
前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することと、に用いられる、請求項６に記載の運動制御装置。
【請求項１０】
前記低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である、請求項９に記載の運動制御装置。
【請求項１１】
複数の基本セルを含む敷地内で移動するために使用される自動運搬ユニットであって、
請求項６から１０のいずれか１項に記載の運動制御装置を備える、自動運搬ユニット。
【請求項１２】
仕分け待ちの物品を搬送するための自動運搬ユニットと、
仕分け待ちの物品の仕分けを実現するための前記自動運搬ユニットの操作に用いられる仕分け領域と、
前記仕分け待ちの物品の仕分け、および前記自動運搬ユニットの前記仕分け領域での移動を制御するための制御システムと、を備え、
前記制御システムは、請求項６から１１のいずれか１項に記載の運動制御装置を更に備える、自動仕分けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して自動ナビゲーションの分野に関し、且つ、より具体的には、自動運搬ユニットの運動制御方法、運動制御装置、該方法および／または装置を採用した自動運搬ユニットおよび自動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かつ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】
従来の大部分の小包仕分けロボットシステムにおいて、運転の時に、敷地を等辺の正方形セルに分割することで、敷地においてセルによって構成されるグリッド座標系を確立する。ロボットは、移動タスクを受けると、始点および終点を知り、システムが計画した経路に従ってグリッドを走行する。システムが計画した経路は、複数のセルを連結して形成される経路である。また、ロボットは任意のセルから出発すると、隣接する前後左右の４つのセルのみに到達できるが、対角線の４つのセルに直接到達することができない。
【０００４】
計画された経路において旋回する必要がある場合、ロボットは、静止まで減速してから、その場で回転し、最後に、再加速して旋回点から走り去る必要がある。この過程において、続いて該旋回点を通過する予定のあるロボットが存在すると、該ロボットは停止させられて待機してしまう。そのため、システムが計画した旋回回数が多ければ多いほど、ロボット全体の平均運転速度は複数回の加速・減速で低下する。また、１台のロボットが減速すると、連鎖効果が発生し、更に、他のロボットの連鎖減速を引き起こす可能性がある。
【０００５】
そのため、システム効率を向上するために、計画される経路における旋回をできる限り減少するだけでなく、改良された旋回制御を実現可能な運動制御機構が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の目的は、上記従来技術における欠陥および不足に対し、自動運搬ユニットの円弧状のその場でない旋回が実現可能な新規かつ改良された運動制御方法、運動制御装置、該運動制御方法および／または該運動制御装置を採用した自動運搬ユニットおよび自動仕分けシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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２０１７１０９４５８２６．９で、発明名称が「自動運搬ユニット、その運動制御方法、装置、および自動仕分けシステム」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。
【０００８】
本開示の１つの態様によれば、複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御方法であって、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することと、前記自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとすることと、前記自動運搬ユニットが前記第２基本セルを経由して転向方向において前記第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御することとを含む運動制御方法を提供する。
【０００９】
上記運動制御方法において、前記所定の点は、前記第１基本セルと、前記第２基本セルと、前記第３基本セルとの交点であり、前記円弧運動の運動半径は、前記基本セルの辺長の半分であり、前記自動運搬ユニットは、前記第１基本セルと前記第２基本セルとの境界まで走行すると、前記円弧運動を開始する。
【００１０】
上記運動制御方法において、前記所定の点は、転向方向において前記第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、前記円弧運動の運動半径は、前記基本セルの辺長であり、前記自動運搬ユニットは、前記第１基本セルの中心点まで走行すると、前記円弧運動を開始する。
【００１１】
上記運動制御方法において、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、前記自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定することを含み、前記自動運搬ユニットの転向用の基本セルを設置することは、前記自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとすることと、前記複数の基本セルを経由して前記連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御することとを含む。
【００１２】
上記運動制御方法において、前記第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルへの進入を禁止することとを更に含む。
【００１３】
上記運動制御方法において、前記第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルおよび前記第４基本セルへの進入を禁止することとを更に含む。
【００１４】
上記運動制御方法において、前記敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとを含む。
【００１５】
上記運動制御方法において、前記低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【００１６】
本開示の別の態様によれば、複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御装置であって、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニットと、前記自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするための転向設置ユニットと、前記自動運搬ユニットが前記第２基本セルを経由して転向方向において前記第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニットとを備える運動制御装置を提供する。
【００１７】
上記運動制御装置において、前記所定の点は、前記第１基本セルと、前記第２基本セルと、前記第３基本セルとの交点であり、前記円弧運動の運動半径は前記基本セルの辺長の半分であり、前記運動制御ユニットは、前記第１基本セルと前記第２基本セルとの境界まで走行すると、前記円弧運動を開始するように前記自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００１８】
上記運動制御装置において、前記所定の点は、転向方向において前記第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、前記円弧運動の運動半径は前記基本セルの辺長であり、前記運動制御ユニットは、前記第１基本セルの中心点まで走行すると、前記円弧運動を開始するように前記自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００１９】
上記運動制御装置において、前記転向確定ユニットは、更に、前記自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定するために用いられ、前記転向設置ユニットは、更に、前記自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとするために用いられ、前記運動制御ユニットは、前記複数の基本セルを経由して前記連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように前記自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００２０】
上記運動制御装置において、前記転向設置ユニットは、更に、前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、前記第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【００２１】
上記運動制御装置において、前記転向設置ユニットは、更に、前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、前記第２基本セルおよび前記第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの前記第２基本セルおよび前記第４基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【００２２】
上記運動制御装置において、前記敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、前記転向確定ユニットは、前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、前記自動運搬ユニットが前記高速運動エリアから前記低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、前記自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとに用いられる。
【００２３】
上記運動制御装置において、前記低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【００２４】
本開示の更なる態様によれば、複数の基本セルを含む敷地内で移動するために使用される自動運搬ユニットであって、上記運動制御装置を備える自動運搬ユニットを提供する。
【００２５】
本開示の更なる態様によれば、仕分け待ちの物品を搬送するための自動運搬ユニットと、仕分け待ちの物品の仕分けを実現するための前記自動運搬ユニットの操作に用いられる仕分け領域と、前記仕分け待ちの物品の仕分け、および前記自動運搬ユニットの前記仕分け領域での移動を制御するための制御システムとを備え、前記制御システムは、上記運動制御装置を更に備える自動仕分けシステムを提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本開示に係る運動制御方法、運動制御装置、該運動制御方法および／または該運動制御装置を採用した自動運搬ユニットおよび自動仕分けシステムは、自動運搬ユニットの円弧状のその場でない転向を実現することにより、自動運搬ユニットの運動効率を顕著に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本開示の実施例による運動制御方法の模式的なフローチャートである。
【図２】本開示の実施例による運動制御方法の１つの転向例の模式図である。
【図３】本開示の実施例による運動制御方法の別の転向例の模式図である。
【図４】本開示の実施例による運動制御方法の連続的な転向例の模式図である。
【図５】本開示の実施例による運動制御方法が小包投入に適用された模式図である。
【図６】本開示の実施例による運動制御装置の模式的なブロック図である。
【図７】本開示の実施例による自動運搬ユニットの模式的なブロック図である。
【図８】従来のロボットを採用した自動仕分けシステムの一例の模式図である。
【図９】本開示の実施例による自動仕分けシステムの領域設置の例の模式図である。
【図１０】本開示の実施例による自動仕分けシステムの模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明は、当業者が本発明を実現できるように本発明を開示するためのものである。以下の説明における好ましい実施例は、例示的なものに過ぎず、当業者は、他の明らかな変形を想到することができる。以下の説明で規定される本開示の基本的な原理は、他の実施形態、変形形態、改良形態、均等形態、および本開示の精神と範囲から逸脱しない他の技術案に適用できる。
【００２９】
以下の明細書および特許請求の範囲に使用される用語および単語は、文字通りの意味に制限されず、本開示を明確かつ一貫して理解できるように出願人が使用するものに過ぎない。そのため、当業者にとって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義されるように本開示を制限するためではなく、説明するためのみに本開示の各種の実施例の以下の説明を提供することは明らかである。
【００３０】
なお、「１」という用語は、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」と理解されるべきであり、すなわち、一実施例において、１つの要素の数は１つであってもよいが、別の実施例において、該要素の数は複数であってもよく、「１」という用語は数量に対する制限として理解されないことは理解すべきである。
【００３１】
例えば、「第１」、「第２」等の番号は各種の構成要素を説明するためのものであるが、ここではそれらの構成要素を限定するものではない。該用語は、１つの構成要素と別の構成要素とを区別するためにのみ用いられる。例えば、発明の思考から逸脱することなく、第１の構成要素は第２の構成要素と呼ばれてもよく、同様に、第２の構成要素も第１の構成要素と呼ばれてもよい。ここで使用する「および／または」という用語は、１つまたは複数の関連する挙げられた項目の任意および全ての組み合わせを含む。
【００３２】
ここで使用される用語は、各種の実施例を説明する目的のみに使用され、限定することは意図されない。例えば、ここで使用する単数形式は、文脈が明確に例外を示さない限り、複数形式も含むことを意味する。また、「含む」および／または「有する」という用語が該明細書に使用されると、前記特徴、数、ステップ、操作、構成要素、素子またはその組み合わせの存在を指定し、１つまたは複数の他の特徴、数、ステップ、操作、構成要素、素子またはその組み合わせの存在または追加を除外しないことが理解される。
【００３３】
技術および科学用語を含むここで使用される用語は、異なる意味で限定されない限り、当業者が一般的に理解している用語と同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に限定される用語は、従来技術における用語の意味と一致する意味を有することは理解されるべきである。
【００３４】
以下、図面および具体的な実施形態を参照しながら、本開示についてより詳細に説明する。
【００３５】
運動制御方法の概要
【００３６】
上述したように、従来の大部分の小包仕分けロボットシステムにおいて、運転の時に、敷地を等辺の正方形セルに分割することで、敷地においてセルによって構成されるグリッド座標系を確立する。ロボットは、移動タスクを受けると、該グリッド座標系により、システムが計画した経路に従ってグリッドを走行する。そのため、このような小包仕分けロボットシステムでは、ロボットは各方向に従って移動できず、一定の方向のみに移動できる。
【００３７】
具体的には、システムが計画した経路は、複数のセルを連結して形成される経路である。また、ロボットは任意のセルから出発すると、隣接する前後左右の４つのセルのみに到達できるが、対角線の４つのセルに直接到達することができない。計画された経路において旋回する必要がある場合、ロボットは、静止まで減速してから、その場で回転し、最後に再加速して旋回点から走り去る必要がある。そのため、このようなシステムにおいて、ロボットの運動モードは前進およびその場での転向という２種類のみを含む。
【００３８】
しかし、この過程において、続いて該旋回点を通過する予定のあるロボットが存在すると、該ロボットは停止させられて待機してしまう。そのため、システムが計画した旋回回数が多ければ多いほど、ロボット全体の平均運行速度は複数回の加速・減速で低下す。また、１台のロボットが減速すると、連鎖効果が発生し、更に、他のロボットの連鎖減速を引き起こす可能性がある。
【００３９】
上記問題に対し、本開示の実施例は、複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御方法であって、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することと、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとすることと、自動運搬ユニットが第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御することとを含む運動制御方法を提供する。
【００４０】
図１は、本開示の実施例による運動制御方法の模式的なフローチャートである。図１に示すように、本開示の実施例による運動制御方法は、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するステップＳ１０１と、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするステップＳ１０２と、自動運搬ユニットが第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するステップＳ１０３とを含む。
【００４１】
そのため、本開示の実施例による運動制御方法において、転向を実現するために、自動運搬ユニットが転向しようとすると確定した後に、まず、自動運搬ユニットの位置する第１基本セルが自動運搬ユニットの現在の移動方向における前方に位置する、転向用の第２基本セルを設置し、その後、該第２基本セルを経由して円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御する。このように、自動運搬ユニットが該円弧運動に従って転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで移動すると、自動運搬ユニットの転向が完了する。
【００４２】
例えば、自動運搬ユニットが前へ走行している間に右折する必要がある場合、この時に自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとし、右折する円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御する。このように、自動運搬ユニットが第２基本セルを経由して第２基本セルの右の第３基本セルに到達すると、ロボットの右折が完了し、右側に向いた状態になっている。
【００４３】
本開示の実施例による運動制御方法は、円弧状のその場でない旋回を実現することにより、自動運搬ユニットが旋回中に他の自動運搬ユニットの通行に影響することによる渋滞現象を回避できる一方、自動運搬ユニットは静止まで減速してからその場で回転する必要がないため、自動運搬ユニット自体が転向するためにかかる時間を節約できる。
【００４４】
つまり、本開示の実施例の運動制御方法の適用するシーンの制限により、該敷地で運行する自動運搬ユニットは任意に移動できず、予め計画された移動経路は、いずれも基本セルごとに設計されたものである。自動運搬ユニットが、任意の方式の転向および任意の方向の走行で経路における他の自動運搬ユニットを避けることができないため、敷地における自動運搬ユニットの全体的な通行効率を向上させるために、本開示の実施例のような特別に設計された運動制御方法が必要となる。
【００４５】
ここで、当業者であれば、自動運搬ユニットが上記ロボット小包仕分けシステムにおけるロボットであってもよく、他の移動可能なユニットであってもよいことが理解である。また、自動運搬ユニットが敷地で搬送するのは、物流システムにおける小包であってもよく、自動仕分けシステムにおける仕分け待ちの物品等のような他の搬送が必要な物品であってもよい。
【００４６】
以下、本開示の実施例による運動制御方法におけるいくつかの具体的な転向方式について説明する。
【００４７】
図２は、本開示の実施例による運動制御方法の１つの転向例の模式図である。図２に示すように、自動運搬ユニットは、走行中に９０°円弧旋回することによってセル内でカーブ経路を通過する。具体的には、システムが自動運搬ユニットのために計画した経路に自動運搬ユニットを９０°回転させる必要がある場合、自動運搬ユニットは、図２におけるセル［１，１］からセル［２，１］を経由してセル［２，２］まで走行する必要がある。自動運搬ユニットは、まず、現在の走行方向に従い、駆動輪連結軸線とセルとの境界線まで図２の上方へ走行し、その後、左右車輪の速度差を利用して４つのセルの中心の十字交差点を円心として半径がセルの辺長の１／２である円弧運動を行う。自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が９０°回転すると、ちょうどセル［２，１］とセル［２，２］との境界線に位置し、且つ境界線と駆動輪連結軸線とが重なる。その後、自動運搬ユニットは右側へセル［２，２］の中心まで直線運転し続け、旋回を完了する。
【００４８】
該方式で旋回すると、特定のセル寸法を満たす場合、自動運搬ユニットの旋回は、自分が予想した経路内のセルのみに関し、図２におけるセル［１，２］のような予想した経路以外のセルを占有しない。
【００４９】
つまり、上記運動制御方法において、所定の点は、第１基本セルと、第２基本セルと、第３基本セルとの交点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長の半分であり、自動運搬ユニットは、第１基本セルと第２基本セルとの境界まで走行すると、円弧運動を開始する。
【００５０】
また、上記運動制御方法において、自動運搬ユニットが第２基本セルと第３基本セルとの境界まで走行すると、円弧運動は終了する。
【００５１】
図３は、本開示の実施例による運動制御方法の別の転向例の模式図である。図３に示すように、自動運搬ユニットは、走行中に９０°円弧旋回することによってセル間でカーブ経路を通過する。具体的には、システムが自動運搬ユニットのために計画した経路に自動運搬ユニットを９０°回転させる必要がある場合、自動運搬ユニットは、図３におけるセル［１，１］からセル［２，１］を経由してセル［２，２］まで走行する必要がある。自動運搬ユニットがセル［１，１］の中央に到達し、且つ駆動輪連結軸線がセル［１，１］の左右方向における中心線と重なっていると、左右車輪の速度差を利用してセル［１，２］の中心点を円心として半径がセルの辺長である円弧運動を行う。自動運搬ユニットの駆動輪連結軸線が９０°回転すると、自動運搬ユニットはちょうどセル［２，２］の中心に位置し、且つ駆動輪連結軸線とセル［２，２］の上下方向における中心線とが重なり、旋回が完了する。
【００５２】
該方式で旋回すると、自動運搬ユニットの回転半径がより大きくなり、回転の遠心力がより小さくなり、自動運搬ユニットの重心およびグリップ力に対する設定要求がより低くなる。また、自動運搬ユニットが運搬する物品については、物品に対する固定要求がより低くなり、例えば、物品と物品を載せる表面との間により低い摩擦係数を有してもよい。また、特定のセル寸法で、自動運搬ユニットのレールがセルの中心点における位置決め識別物を通過することを効果的に回避することができる。
【００５３】
つまり、上記運動制御方法において、所定の点は、転向方向において第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長であり、自動運搬ユニットは、第１基本セルの中心点まで走行すると、円弧運動を開始する。
【００５４】
また、上記運動制御方法において、自動運搬ユニットが第３基本セルの中心点まで走行すると、円弧運動は終了する。
【００５５】
図４は、本開示の実施例による運動制御方法の連続的な転向例の模式図である。図４に示すように、自動運搬ユニットは、走行中に１８０°円弧旋回することによってセル内でカーブ経路を通過する。具体的には、システムが自動運搬ユニットのために計画した経路に自動運搬ユニットを１８０°回転させる必要がある場合、これは通常、自動運搬ユニットがシステムによって計画された経路に従い、経路を切り替えて戻って走行方向を１８０°回転させる必要がある時に発生し、自動運搬ユニットはセル［１，１］からセル［２，１］およびセル［２，２］を経由してセル［１，２］まで走行する。連続的な転向を行うために、自動運搬ユニットは、図２に示すような方式を２回連続して採用してロボットを１８０°回転させるタスクを行うことができる。
【００５６】
また、当業者であれば、図４に示していないが、自動運搬ユニットは、図３に示すような方式を２回連続して採用して自動運搬ユニットを１８０°回転させるタスクを行ってもよいことが理解できる。ただし、この場合、自動運搬ユニットが戻る経路は、走行経路に隣接する基本セルではなく、中間に１つの基本セルが隔たる。
【００５７】
また、本開示の実施例による運動制御方法は、連続的な転向における転向の回数を２回に限定せず、自動運搬ユニットは連続して３回転向してもよく、その場で他の方向へ転向する機能を間接的に実現する。
【００５８】
つまり、上記運動制御方法において、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定することを含み、自動運搬ユニットの転向用の基本セルを設置することは、自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとすることと、複数の基本セルを経由して連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御することとを含む。
【００５９】
上述したように、本開示の実施例による運動制御方法が特定のシーンに適用されるため、自動運搬ユニットは、敷地内の基本セルを単位とする経路計画に従って敷地を走行する。また、敷地で複数の自動運搬ユニットが同時に移動し、各自動運搬ユニットの間に互いに退避する問題が存在する。
【００６０】
従来の場合、他の自動運搬ユニットは、一の自動運搬ユニットの走行経路が通過するある基本セルだけを退避すればよい。しかし、本開示の実施例による運動制御方法において、自動運搬ユニットの転向が他の基本セルを占有する必要があるため、特別な機構を設定する必要がある。
【００６１】
つまり、システムが自動運搬ユニットのために計画した経路に９０°転向する必要のある経路が含まれる場合、自動運搬ユニットは、旋回点に到達する前に事前判定を行う必要があり、旋回点の前後にあるセルがいずれも他の自動運搬ユニットに申請されていないと判断した場合、自動運搬ユニットはシステムに旋回点および旋回点の前後のセルを申請し、他の自動運搬ユニットの以上のセルへの進入を禁止する。その後、自動運搬ユニットは、また、本開示の実施例の運動制御方法に従って円弧を利用して転向を実現する。
【００６２】
ロボット自動運搬ユニットは、セルを申請しているときに、旋回点または旋回点の前後の２つのセルという合計３つのセルのいずれか１つが、既に他の自動運搬ユニットに申請されたことを発見すると、自動運搬ユニットは、円弧を利用して旋回することを諦め、通常の方式で旋回点が位置するセルに入り、その場で９０°回転した後、前方のセルが解放されるまで待って再起動して走行する。
【００６３】
図３に示すような方式を採用した場合、または図２に示すような方式におけるいくつかの特殊な場合において、自動運搬ユニットの胴体のカバー面積が経路内の自分のセルに加え、旋回内側の経路の外側のセルを更に有すると、自動運搬ユニットは、移動中に旋回する前に該セルを追加的に事前判定することを起動するか否かを判断する必要があり、該セルが他の自動運搬ユニットに申請されているまたは使用されている場合、自動運搬ユニットは同様に、円弧を利用して走行中に旋回することを諦め、その場で旋回するように変更する。
【００６４】
また、自動運搬ユニットが連続して転向する場合にも同様であり、例えば、図４に示すような連続して転向する例において、自動運搬ユニットは、少なくとも３つの他のセルを事前判定する必要があり、且つそれら全てが他の自動運搬ユニットに申請されていないまたは使用されていない場合のみに、連続して転向できる。
【００６５】
つまり、上記運動制御方法において、第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルへの進入を禁止することとを更に含む。
【００６６】
また、上記運動制御方法において、第２基本セルを転向用の基本セルとする前に、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルおよび第４基本セルへの進入を禁止することとを更に含む。
【００６７】
上述したように、本開示の実施例による運動制御方法は、自動仕分けシステムに適用できる。以下、図５を参照しながらこれについて更に説明する。
【００６８】
図５は、本開示の実施例による運動制御方法が小包投入に適用された模式図である。図５に示すように、ロボットが敷地で投入タスクを行う際に、異なる通路で経路を切り替える必要がある。小包仮置き容器に近い投入通路において、通路の主な機能は投入スペースを提供することで、投入の減速停止に制限され、ロボットが投入通路において低速で運行し、且つ複数台のロボットの投入先が同じであると、ロボットは通路で並んで順番に投入することができる。小包仮置き容器から離れた領域において、通路が高速通路であり、高速通路の主な機能はロボットが迅速に目的地付近の領域に到達する機能を提供することであり、高速通路で、投入タスクがないため、ロボットの運行速度が速い。ロボットは一回の投入中に、図２〜図４に示すような走行中の旋回を利用して旋回通路を迅速に通過することを協力する。図５は、１回の移動中の円弧旋回を利用して小包投入を行うフローを示す。
【００６９】
図５に示すように、１回の移動中の円弧旋回を利用して小包投入を行うフローは以下のとおりである。
【００７０】
１．ロボットが高速通路から投入点領域に接近する。
【００７１】
２．円弧を利用して９０°旋回して高速通路から離れる。
【００７２】
３．直線的に走行して投入位置に到達する。
【００７３】
４．投入を始め、シャーシがその場で９０°回転してから移動し始め、且つ移動中に持続的に投入し、投入後に、シャーシを投入通路から離脱する方向まで回転させる。
【００７４】
５．直線的に走行して高速通路に接近して戻る。
【００７５】
６．円弧を利用して旋回し、高速通路に入る。
【００７６】
７．高速通路に入って離れる。
【００７７】
運行プロセス全体において、ロボットの投入装置は、雲台を回転させることで、投入方向が常に小包仮置き容器に向いているように制御される。
【００７８】
ここで、図５では自動運搬ユニットをロボットとして示し、物品を収容する容器を小包仮置き容器として示すが、本開示の実施例はこれに限定されるものではない。
【００７９】
つまり、上記運動制御方法において、敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することは、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとを含む。
【００８０】
また、上記運動制御方法において、低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【００８１】
本開示の実施例による運動制御方法を採用することで、自動運搬ユニットの旋回での時間損失を大きく向上させ、特に、自動運搬ユニットが１回のドロップタスクを完了する時間を節約する。一方、自動運搬ユニットが円弧を利用して旋回すると、旋回時に後方の同じ方向の自動運搬ユニットへの影響を効果的に低減することができる。そのため、この２つの面が共に作用することで、自動運搬ユニットの運動効率を顕著に向上させることができる。
【００８２】
運動制御装置および自動運搬ユニット
【００８３】
本開示の実施例による別の態様によれば、複数の基本セルを含む敷地内で移動する自動運搬ユニットに使用される運動制御装置であって、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニットと、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするための転向設置ユニットと、自動運搬ユニットが第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニットとを備える運動制御装置を提供する。
【００８４】
図６は、本開示の実施例による運動制御装置の模式的なブロック図である。図６に示すように、本開示の実施例による運動制御装置２００は、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニット２１０と、転向確定ユニット２１０によって、自動運搬ユニットが転向しようとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするための転向設置ユニット２２０と、自動運搬ユニットが転向設置ユニット２２０によって設けられた第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニット２３０とを備える。
【００８５】
上記運動制御装置において、所定の点は、第１基本セルと、第２基本セルと、第３基本セルとの交点であり、円弧運動の運動半径は、基本セルの辺長の半分であり、運動制御ユニットは、第１基本セルと第２基本セルとの境界まで走行すると、円弧運動を開始するように運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００８６】
上記運動制御装置において、所定の点は、転向方向において第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長であり、運動制御ユニットは、第１基本セルの中心点まで走行すると、円弧運動を開始するように運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００８７】
上記運動制御装置において、転向確定ユニットは、更に、自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定するために用いられ、転向設置ユニットは、更に、自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとするために用いられ、運動制御ユニットは、複数の基本セルを経由して連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００８８】
上記運動制御装置において、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【００８９】
上記運動制御装置において、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルおよび第４基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【００９０】
上記運動制御装置において、敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、転向確定ユニットは、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとに用いられる。
【００９１】
上記運動制御装置において、低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【００９２】
ここで、当業者であれば、本開示の実施例による運動制御装置の他の詳細内容は、上記本開示の実施例による運動制御方法で説明した対応する詳細内容と全く同じであり、冗長を避けるために説明を省略する。
【００９３】
本開示の実施例による更なる態様によれば、複数の基本セルを含む敷地内で移動するための以上のような運動制御装置を備える自動運搬ユニットを提供する。
【００９４】
図７は、本開示の実施例による自動運搬ユニットの模式的なブロック図である。図７に示すように、本開示の実施例による自動運搬ユニット３００は、運動制御装置３１０を備え、且つ、運動制御装置３１０は、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニット３１１と、転向確定ユニット３１１０によって、自動運搬ユニットが転向しようとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするための転向設置ユニット３１２と、自動運搬ユニットが転向設置ユニット３１２によって設定された第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニット３１３とを備える。
【００９５】
上記自動運搬ユニットにおいて、所定の点は、第１基本セルと、第２基本セルと、第３基本セルとの交点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長の半分であり、運動制御ユニットは、第１基本セルと第２基本セルとの境界まで走行すると、円弧運動を開始するように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００９６】
上記自動運搬ユニットにおいて、所定の点は、転向方向において第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長であり、運動制御ユニットは、第１基本セルの中心点まで走行すると、円弧運動を開始するように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００９７】
上記自動運搬ユニットにおいて、転向確定ユニットは、更に、自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定するために用いられ、転向設置ユニットは、更に、自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとするために用いられ、運動制御ユニットは、複数の基本セルを経由して連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【００９８】
上記自動運搬ユニットにおいて、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【００９９】
上記自動運搬ユニットにおいて、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルおよび第４基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【０１００】
上記自動運搬ユニットにおいて、敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、転向確定ユニットは、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとに用いられる。
【０１０１】
上記自動運搬ユニットにおいて、低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【０１０２】
同様に、本開示の実施例による自動運搬ユニットの他の詳細内容は、既に上記本開示の実施例による運動制御方法で説明し、冗長を避けるために説明を省略する。
【０１０３】
自動仕分けシステムのレイアウト
【０１０４】
図８は、従来のロボットを採用した自動仕分けシステムの一例の模式図である。図８に示すように、該自動仕分けシステムは、「ロボット＋鋼製プラットフォーム」の形式を採用し、操作員は、供給台で小包をロボットの載置装置に置き、ロボットが小包を載置して鋼製ドロップ収納口の位置まで運行し、小包をドロップ収納口に投入し、小包仕分けタスクを行う。
【０１０５】
従来のロボットを採用した自動仕分けシステムにおいて、まず、該システムは、プラットフォームで高くする構造（例えば、鋼製プラットフォームを構築する）を採用し、ロボットがプラットフォームの上方で運行し、小包を受け入れる容器はプラットフォームの下方に位置する。このような構造は、仕分けの目的を達成するが、プラットフォームの構築および使用により、該システムは柔軟性およびコストの面で大幅に低下したため、柔軟性がより強く、コストがより低い自動仕分けシステムが必要となる。
【０１０６】
また、上記システムにおいて、ドロップ収納口は、アレイ形式でロボットの運動領域内（図８に示すように、ドロップ収納口はアレイの形式で鋼製プラットフォームの平面内に位置する）に位置する。そのため、ロボットがドロップタスクを実行する中に、他のロボットが待機したり、ロボット同士が交差して退避したりし、ロボットが待機したり退避したりすることは、システム全体の仕分け効率を低減する。特に、該システム内のロボットの数が多く、ロボットの密度が大きい場合、ロボットがドロップタスクを実行することによるロボットの待機または退避は、システム全体の効率を急速に低減する。
【０１０７】
そのため、システム効率のボトルネックを克服し、ロボットによるドロップでロボットが待機したり交差して退避したりすることを低減し、小包自動仕分けシステムの効率を効果的に向上させるように、該自動仕分けシステムの基に更に改良することが期待される。
【０１０８】
自動仕分けシステムの柔軟性の問題については、物流業界の周期性の要因のため、自動仕分けシステムは柔軟性に対して要求が高い。具体的には、物流業界では、運搬が必要な物品が明らかな山谷の分布を呈し、例えば、宅配便業界では、大型のネットショッピング祭りの時、荷物の量が急激に増加し、春節のような休みの時、荷物の量が顕著に減少する現象が現れる。そのため、自動仕分けシステムは、システムがニーズを満たすとともに、システムがアイドル状態にならないことを確保するように、このような運搬対象となる荷物の量の不均衡をよく対処できる必要がある。
【０１０９】
そのため、本開示の実施例の一例によれば、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、該仕分け待ちの物品を搬送する１つまたは複数の自動運搬ユニットが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含み、且つ、該自動運搬ユニットが該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ためのドロップエリアとを含み、該運搬エリアと該ドロップエリアとは同一平面に位置し、且つ、該運搬エリアと該ドロップエリアとは重ならない自動仕分けシステムを提供する。
【０１１０】
図８に示すような「ロボット＋鋼製プラットフォーム」を採用した自動仕分けシステムに対し、本開示の実施例による自動仕分けシステムは平面型の配置を採用し、すなわち、運搬エリアとドロップエリアとを同一平面内に設置することで、運搬エリアを高くすることによるコストを回避する。
【０１１１】
好ましくは、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、該運搬エリアと該ドロップエリアとが地面上に設けられる。
【０１１２】
このように、本開示の実施例による自動仕分けシステムは、更に「床置き」式構造を採用し、運搬エリアとドロップエリアとを同一平面内に位置させ、それに対応し、運搬エリア内で移動する自動運搬ユニットとドロップエリアに含みられた仕分けターゲットも同一平面内に位置し、それにより、自動運搬ユニットにプラットフォームを単独に構築する必要がなく、柔軟性およびコストの損失を回避する。
【０１１３】
もちろん、当業者であれば、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、該運搬エリアおよび該ドロップエリアが直接地面上に設けられてもよく、必要に応じてて他の平面内に設けられてもよいことが理解できる。例えば、本開示の実施例による自動仕分けシステムは、運搬エリアおよびドロップエリアが設けられた多層平面を含む立体的な自動仕分けシステムとして実現されてもよい。これは特に敷地条件が限られている場合に適し、高さスペースを十分に利用して自動仕分けシステムのコストを低減する。
【０１１４】
また、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、運搬エリアとドロップエリアとは重ならない、すなわち、運搬エリアとドロップエリアとはそれぞれ平面の物理的空間内の異なる部分を占め、自動運搬ユニットがドロップを実行する時に、他の自動運搬ユニットのドロップを待つ、またはその間で退避する必要がなく、自動仕分けシステムの効率を著しく向上させる。
【０１１５】
ここで、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおける自動運搬ユニットは、ロボットであってもよく、物品を運搬するための他の自動運搬可能なユニットであってもよい。
【０１１６】
また、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおける仕分けターゲットは、仕分け待ちの物品を仕分けした後に対応するカテゴリに関する。例えば、宅配便業界では、通常、１つの仕分けターゲットが１つの特別な運搬経路に対応し、且つ、該仕分けターゲットは、該運搬経路を経由して運搬する必要のある小包を収容するための容器であってもよい。しかし、当業者であれば、本開示の実施例における仕分けターゲットが特定の運搬経路に対応するものに限定されず、他の物品が仕分けされた後に対応するカテゴリ、例えば、物品のサイズ、物品の特性（脆性等）に関してもよいことが理解できる。
【０１１７】
要するに、本開示の実施例による自動仕分けシステムは、平面型の重ならない領域の配置を有する自動仕分けシステムを提供し、そのコアは、運搬エリアとドロップエリアとの平面型の重ならない配置にある。そのため、当業者は、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、実際に仕分けを行う仕分け待ちの物品があるか否かが、本開示の実施例による自動仕分けシステムの必要な特徴ではないことを理解できる。つまり、自動運搬ユニットが仕分け待ちの物品を供給エリアから運搬エリアを経由してドロップエリアまで搬送することがなくても、運搬エリアとドロップエリアとが平面型の重ならない配置を有すれば、本開示の保護範囲内に含まれることを意味する。
【０１１８】
また、ドロップエリアに含まれる複数の仕分けターゲットは、必ずしもエンティティを有する対象ではなく、例えば、ドロップエリアを複数の領域に分け、且つ各領域が１つの仕分けターゲットに対応することで、物品の仕分けを実現してもよい。もちろん、仕分けターゲットは、エンティティの棚、カゴ等であってもよい。また、システムの柔軟性を向上させるために、仕分けターゲットが物品を収容するための容器である場合、このような容器は、満杯になった後に容易に交換できるように、移動可能なものが好ましい。
【０１１９】
つまり、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、該仕分けターゲットは、仕分け後の物品を収容するための移動可能な容器である。
【０１２０】
上述したように、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、該運搬エリアと該ドロップエリアとが同一平面内に位置して重ならない。更に、該自動仕分けシステムにおける供給エリアも、該運搬エリアおよび該ドロップエリアと同一平面内に位置し、且つ該供給エリアは該運搬エリアおよび該ドロップエリアと重ならない。このように、供給エリアの設置により、本開示の実施例による自動仕分けシステムの高柔軟性、低コストおよび高効率を更に確保することができる。
【０１２１】
実際の供給エリア、運搬エリアおよびドロップエリアのレイアウトの面では、本開示の実施例による自動仕分けシステムは様々な形態を採用することができる。要するに、供給エリアおよびドロップエリアは、運搬エリアに応じて設置する必要がある。例えば、一例において、供給エリアおよびドロップエリアがそれぞれ運搬エリアの両側に位置することにより、自動運搬ユニットは、物品を供給エリアからドロップエリア内の異なる仕分けターゲットに搬送することで、物品の仕分けを実現する。ここで、運搬エリアは、実際の敷地条件に応じて様々な形状であってもよく、例えば、運搬エリアは一般的な矩形および正方形であってもよく、このような場合、供給エリアは運搬エリアの１つの辺の中央に位置し、ドロップエリアは運搬エリアの対向辺に位置してもよい。ここで、当業者は、多くの仕分けターゲットに関するが、運搬エリアの面積が限られている場合、運搬エリアの他側にドロップエリアを設けてもよいことを理解である。例えば、矩形および正方形の運搬エリアにおいて、供給エリアが位置する一側以外の他の３つの辺にドロップエリアを設置し、物品の仕分けのニーズを満たすことができる。
【０１２２】
別の例において、供給エリアを運搬エリアの中央に設け、ドロップエリアを運搬エリアの周辺に設置することができ、このように、運搬エリアの敷地を最大限に利用することができ、これは特に敷地条件が限られている場合に適する。
【０１２３】
図９は、本開示の実施例による自動仕分けシステムの領域設置の例の模式図である。図９に示すように、供給エリアを敷地の中央に設け、ドロップエリアを敷地の周辺に設け、且つ、供給エリアとドロップエリアとの間の領域は運搬エリアである。また、図９において、仕分け待ちの物品を供給エリアまで搬送して仕分けする必要があるため、敷地の一側に、仕分け待ちの物品を供給エリアまで搬送するためのスペースが設けられる。ここで、当業者は、事前に仕分け待ちの物品を一度に供給エリアまで搬送すれば、図２の右側がドロップエリアとして設けられてもよいことを明らかに理解できる。
【０１２４】
つまり、供給エリアが運搬エリアの中央に設けられた場合にも、運搬エリアの周辺にいずれもドロップエリアを設置する必要がなく、具体的な仕分けのニーズに応じて適当な数の仕分けターゲットを設置することで、全ての仕分けターゲットを運搬エリアの一側に収容することができるか、あるいは別の側または多側を占める必要があるかを確定することができる。
【０１２５】
また、別の角度から見ると、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、仕分け待ちの物品が供給エリアからドロップエリアまで運搬され、運搬エリアが供給エリアとドロップエリアとの間の位置に位置することが明らかであるため、供給エリアおよびドロップエリアの形状、特にドロップエリアの形状が運搬エリアの形状を決定すると考えられる。そのため、まず、ドロップエリアのレイアウトを確定し、その後、ドロップエリアの形状に基づいて運搬エリアのレイアウトを確定してもよい。
【０１２６】
また、上述したように、仕分けターゲットは移動可能なものであることが好ましいため、本開示の実施例による自動仕分けシステムは、仕分け待ちの物品の数に基づき、適当な数の仕分けターゲットを設置することができる。同様に、宅配便業界における小包仕分けを例とし、小包を３０本の経路に対応するように仕分けする必要があると仮定すれば、既存のデータに基づいて各本の経路に含まれる数を確定し、同一経路に対応する複数の仕分けターゲットを設置することができる。例えば、ある経路に対応する小包の数が大きいと確定した場合、該経路に対応する複数の仕分けターゲットを設置することができ、該経路に対応する小包を並行して仕分けすることができ、該経路によってシステム全体の効率が低下することはない。また、ある特定の時間内に仕分け待ちの小包の数が明らかに増加すれば、各経路に対応する仕分けターゲットの数を全体的に増加することができる。例えば、通常の場合、各経路が１つの仕分けターゲットに対応すれば、忙しい場合、各経路に対応する仕分けターゲットの数を２つまたはより多くに設けてもよく、本開示の実施例による自動仕分けシステムは、物流業界の周期性の特性をよく対処でき、良好な柔軟性を有する。
【０１２７】
もちろん、仕分けターゲットの数が多くなった場合、元のドロップエリアの面積が仕分けターゲットを収容するのに十分でない場合は現れてもよい。これは、運搬エリアの面積を拡大し、ドロップエリアの面積を対応して拡大するだけで解決できる。
【０１２８】
また、本開示の実施例による自動仕分けシステムにおいて、供給エリア、運搬エリアおよびドロップエリアが同一平面内に実現されるため、上述したように、立体方式で該自動仕分けシステムを実現するほか、簡単に地面上で該自動仕分けシステムを複製してもよい。
【０１２９】
具体的には、上記で、運搬エリアの面積を拡大することでドロップエリアの面積を拡大する方式で、本開示の実施例による自動仕分けシステムを拡張することに言及した。しかし、運搬エリアの面積が大きくなった場合、自動運搬ユニットが運搬エリア内で走行する経路も変化する。ロボットのような自動運搬ユニットにとって、予め設定された経路に従って走行するのは明らかに最も好ましい態様である。そのため、運搬エリアの変化が自動運搬ユニットの走行に与える影響を回避するために、運搬エリアを変更しない場合に、本開示の実施例による自動仕分けシステムを全体的に複製することができる。つまり、別の新しい自動仕分けシステムを設置するが、元の自動仕分けシステムと全く同じ供給エリア、運搬エリアおよびドロップエリアの平面レイアウトを保持し、このように、自動運搬ユニットの設置が同じであることは確保できる。
【０１３０】
つまり、本開示の実施例の別の例によれば、仕分け待ちの物品を配布するための第１供給エリアと、該仕分け待ちの物品を搬送する１つまたは複数の自動運搬ユニットが移動するための第１運搬エリアと、複数の仕分けターゲットを含み、且つ、該自動運搬ユニットが該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ための第１ドロップエリアとを含み、該第１運搬エリアと該第１ドロップエリアとは同一平面内に位置し、且つ、該第１運搬エリアと該第１ドロップエリアとは重ならなく、第２供給エリア、第２運搬エリアおよび第２ドロップエリアを更に含み、且つ、該第２供給エリア、第２運搬エリアおよび第２ドロップエリアの第２平面レイアウトは、該第１供給エリア、第１運搬エリアおよび第１ドロップエリアの第１平面レイアウトと同じである自動仕分けシステムを提供する。
【０１３１】
ここで、当業者であれば、平面レイアウトが同じであることが、各領域の平面配置が同じであることを意味し、第２運搬エリアで運行する自動運搬ユニットの数、第２ドロップエリアに含まれる仕分けターゲットもそれぞれ第１運搬エリアおよび第１ドロップエリア内のものと同じである必要があることを限定するものではないことが理解できる。
【０１３２】
また、本開示の実施例による一例によれば、仕分け待ちの物品を搬送するための自動運搬ユニットと、仕分け待ちの物品の仕分けを実現するための該自動運搬ユニットの操作に用いられる仕分け領域と、該仕分け待ちの物品の仕分けおよび該自動運搬ユニットの該仕分け領域での移動を制御するための制御機器とを含み、ここで、該仕分け領域は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリアと、該仕分け待ちの物品を搬送する１つまたは複数の自動運搬ユニットが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含み、且つ、該自動運搬ユニットが該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ためのドロップエリアとを更に含み、ここで、該運搬エリアと該ドロップエリアとは同一平面に位置し、且つ、該運搬エリアと該ドロップエリアとは重ならない自動仕分けシステムを提供する。
【０１３３】
運動制御を有する自動仕分けシステム
【０１３４】
図１０は、本開示の実施例による自動仕分けシステムの模式的なブロック図である。図１０に示すように、本開示の実施例による自動仕分けシステム４００は、仕分け待ちの物品を搬送するための自動運搬ユニット４１０と、仕分け待ちの物品の仕分けを実現するための自動運搬ユニット４１０の操作に用いられる仕分け領域４２０と、該仕分け待ちの物品の仕分け及び自動運搬ユニット４１０の該仕分け領域での移動を制御するための制御機器４３０とを備え、ここで、制御機器４３０は、自動運搬ユニットの円弧転向を制御するための装置を更に備え、すなわち、制御機器４３０は、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定するための転向確定ユニット４３１と、転向確定ユニット４３１によって、自動運搬ユニットが転向しようとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが位置する第１基本セルの前方の第２基本セルを転向用の基本セルとするための転向設置ユニット４３２と、自動運搬ユニットが転向設置ユニット４３２によって設けられた第２基本セルを経由して転向方向において第２基本セルに隣接する第３基本セルまで走行すると、転向が完了するように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するための運動制御ユニット４３３とを更に備える。
【０１３５】
上記自動仕分けシステムにおいて、所定の点は、第１基本セルと、第２基本セルと、第３基本セルとの交点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長の半分であり、運動制御ユニットは、第１基本セルと第２基本セルとの境界まで走行すると、円弧運動を開始するように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【０１３６】
上記自動仕分けシステムにおいて、所定の点は、転向方向において第１基本セルに隣接する第４基本セルの中心点であり、円弧運動の運動半径は基本セルの辺長であり、運動制御ユニットは、第１基本セルの中心点まで走行すると、円弧運動を開始するように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【０１３７】
上記自動仕分けシステムにおいて、転向確定ユニットは、更に、自動運搬ユニットが複数回の転向を含む連続的な転向を行おうとすることを確定するために用いられ、転向設置ユニットは、更に、自動運搬ユニットの連続的な転向方向における複数の基本セルを転向用の基本セルとするために用いられ、運動制御ユニットは、複数の基本セルを経由して連続的な転向を行うように、所定の点を円心とした円弧運動を行うように自動運搬ユニットを制御するために用いられる。
【０１３８】
上記自動仕分けシステムにおいて、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【０１３９】
上記自動仕分けシステムにおいて、転向設置ユニットは、更に、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されたか否かを判定することと、第２基本セルおよび第４基本セルが他の自動運搬ユニットに申請されていないと確定したことに応じて、他の自動運搬ユニットの第２基本セルおよび第４基本セルへの進入を禁止することとに用いられる。
【０１４０】
上記自動仕分けシステムにおいて、敷地は、高速運動エリアおよび低速運動エリアを含み、転向確定ユニットは、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとするか否かを確定することと、自動運搬ユニットが高速運動エリアから低速運動エリアに入ろうとすると確定したことに応じて、自動運搬ユニットが転向しようとすることを確定することとに用いられる。
【０１４１】
上記自動仕分けシステムにおいて、低速運動エリアは、自動仕分けシステムの仕分け待ちの物品のドロップ用の投入通路である。
【０１４２】
また、図１０に示すように、上記自動仕分けシステムにおいて、仕分け領域２２０は、仕分け待ちの物品を配布するための供給エリア２２１と、自動運搬ユニット２１０が該仕分け待ちの物品を搬送する１つまたは複数の自動運搬ユニット２１０が移動するための運搬エリア２２２と、複数の仕分けターゲットを含み、且つ、自動運搬ユニット２１０が該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ためのドロップエリア２２３とを更に含み、運搬エリア２２２とドロップエリア２２３とは同一平面に位置し、且つ、運搬エリア２２２とドロップエリア２２３とは重ならない。
【０１４３】
当業者であれば、上記説明および図面に示される本開示の実施例は、例示的なものに過ぎず、本開示を限定するものではないことが理解できる。本開示の目的は、既に完全に効果的に実現された。本開示の機能および構造原理は、既に実施例に示されて説明され、該原理から逸脱しない場合、本開示の実施形態は、任意の変形または修正が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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