專利名稱：運輸裝置的自動裝貨系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及物料輸送車輛，特別涉及能夠為運輸裝置——例如牽引車掛車、軌道車、平板拖車或集裝箱——自動裝貨或卸貨的自動導向車輛。
背景技術(shù)：
自動導向車輛(AGV)遍及物料運輸工業(yè)，以用于運輸貨物。術(shù)語“AGV”一般用于指具有多個可用的自動導向系統(tǒng)中的任意一種的結(jié)實的(robust)車輛設(shè)計?！白詣訉蛲宪?AGC)”這一術(shù)語通常用來指用于相似的但卻欠復雜的應(yīng)用場合中的不是那么結(jié)實的車輛。在本申請中——包括權(quán)利要求書，術(shù)語“AGV”應(yīng)該意味且包括AGV和AGC，以及任意其他的自動導向的車輛。
目前的AGV設(shè)計一般包括框架，以及位于框架的四個拐角處的旋轉(zhuǎn)腳輪。其他的特征可以包括驅(qū)動輪組件和用于車輛方向控制的剛性腳輪。在一種當前的設(shè)計中，框架上固定有兩個剛性腳輪并且兩剛性腳輪近似位于車輛框架兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)腳輪的中間位置。兩對旋轉(zhuǎn)腳輪軸和剛性腳輪軸大致相互平行。可轉(zhuǎn)向的驅(qū)動裝置通常通過與車輛框架鉸接的并且加載有彈簧的板件而連接至車輛框架，以確保可轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪保持在支撐面上的足夠牽引。在另一實例中，固定的驅(qū)動輪驅(qū)動AGV，并且可轉(zhuǎn)向的腳輪導向AGV的運動。
AGV包括控制其運動的導向系統(tǒng)?，F(xiàn)今使用的已知的導向系統(tǒng)包括導線導向、激光導向、磁帶導向、測距法導向、慣性導向和光學導向，并且每一種導向都具有其相關(guān)的優(yōu)點和缺點。例如，慣性導向容易引起軌跡偏差，其中由AGV測量的移動距離和方向與實際的移動距離和方向存在差異。盡管這種偏差可以被最小化，但軌跡偏差在長移動距離過程仍可能增加，因而系統(tǒng)必須利用例如通過沿著指定路徑上的途中參考標記(磁性涂料、射頻識別(RFID)標記等)來校正這些偏差。
激光導向系統(tǒng)使用特殊的標記，AGV感知并利用所述標記控制其移動。這種系統(tǒng)容易受到來自標記的障礙，并且很顯然的一點是在任何移動環(huán)境下都需要設(shè)置標記。如果AGV的路徑改變，那么標記也必須物理地移動。而且，具有這種導向系統(tǒng)的AGV僅可以在具有這些特殊標記的區(qū)域中移動——這樣在本發(fā)明中就需要將要裝貨或卸貨的任何運輸裝置具有標記。
與運輸裝置的自動裝貨和卸貨相關(guān)聯(lián)的一個難點在于運輸裝置相對于固定的裝卸平臺位置的位置變化。運輸裝置通常手動定位，例如當運輸裝置是卡車時通過駕駛員來手動定位。該手動定位使得運輸裝置的位置產(chǎn)生不可知的變化。當駕駛員將拖車?？坑谘b卸平臺時，他或她或許不能使拖車與裝卸平臺門精確地匹配。這將使得拖車相對于裝卸平臺的門有一定的偏斜角度。由于這個角度是不可知的，并且在裝卸平臺的每次?？烤鶗a(chǎn)生變化，所以如果AGV不具備檢測并補償這種拖車傾斜的能力，則其將不能有效地導向和傳送拖車中的貨物?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)致力于解決該問題，其通過使用滑板來使運輸裝置相對于裝卸平臺定位，然而，這是一種花費大且效率低的處理。
與運輸裝置的自動裝貨和卸貨相關(guān)聯(lián)的另一個難點在于，AGV必須能夠克服運輸裝置和裝卸平臺之間的高度差。不同類型運輸裝置，以及不同風格的同類型運輸裝置，其高度會有所不同。而且，特定的運輸裝置的高度并非固定不變；因為隨著拖車裝載貨物，懸掛系統(tǒng)將被壓縮，從而導致運輸裝置的高度變化。為了允許進行強化的操作，AGV必須能夠在面臨各種運輸裝置高度以及運輸裝置和裝卸平臺的各種高度差時仍能進行操作。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)致力于解決該問題，其通過使用液壓或其他類型的千斤頂來穩(wěn)定運輸裝置并使運輸裝置與裝卸平臺平齊，然而這也是一種高成本且低效率的處理。
在裝卸平臺和運輸裝置之間通常使用裝卸斜坡來使二者之間的轉(zhuǎn)移變得容易。然而，裝卸平臺和運輸裝置之間的陡坡或斜坡可能引起導向困難。例如，由于激光將會指向目標的上方或下方，所以使用激光導向系統(tǒng)的AGV在上坡或下坡時可能會丟掉目標。
運輸裝置的位置改變可能會妨礙卡車的自動裝貨，并且?guī)缀蹩梢源_定將導致效率下降。例如，最有效的裝貨方法是使貨物彼此盡可能地靠近，然而運輸裝置的預期位置的任何變化都將有可能增大貨物的間隔。
盡管使用了導向系統(tǒng)來控制AGV的移動，但是，現(xiàn)有技術(shù)仍未能令人滿意地解決導向系統(tǒng)在向運輸裝置裝貨以及從運輸裝置上卸貨的過程中的如何使用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，AGV的設(shè)計需要能有效地和充分地組合使用不同的導向系統(tǒng)，以為運輸裝置自動裝貨和卸貨。更具體地，AGV的設(shè)計需要能夠為可能不在預期位置的運輸裝置裝貨和卸貨。
為了滿足對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯見的這些和其他的需要，基于本說明書和附圖，本發(fā)明旨在提供通過AGV向運輸裝置裝貨及從其上卸貨的方法和系統(tǒng)。AGV首先搬起貨物。然后，通過第一導向系統(tǒng)將搬有貨物的AGV導向至已知位置。從該位置起，啟動第二導向系統(tǒng)，以將AGV導向至運輸裝置上的適當裝載位置，并在該位置放下貨物。然后，使用第二導向系統(tǒng)將AGV向后導向至接近上述已知位置的位置，隨后第一導向系統(tǒng)重新開始其對AGV移動的控制。
在本發(fā)明的另一實施例中，AGV首先搬起貨物。隨后通過導向系統(tǒng)將搬有貨物的AGV導向至已知位置。從該位置起，導向系統(tǒng)確定運輸裝置上的適當裝載位置，對其自身進行調(diào)整以將搬有貨物的AGV導向至該適當位置并放下該貨物。然后，使用該調(diào)整后的導向系統(tǒng)，將AGV向后導向至靠近上述已知位置的位置，然后原始的、未調(diào)整過的導向系統(tǒng)重新開始其對AGV移動的控制。
通過以下的詳細說明書、權(quán)利要求書、和附圖，可以揭示本發(fā)明進一步的范圍和適用性。但是，應(yīng)該理解的是，具體實施例的詳細說明盡管示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是其僅僅是一種示例性的方式，因為本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)思想和范圍內(nèi)進行多種變化和修改。


通過以下的詳細說明、所附的權(quán)利要求書、以及附圖，可以更全面地理解本發(fā)明，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的AGV的俯視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的AGV的側(cè)視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的AGV的主視圖；圖4a-圖4d為根據(jù)本發(fā)明的已裝載貨物的運輸裝置的俯視圖。
具體實施例方式
下面參考圖1-圖4對根據(jù)本發(fā)明的自動導向車輛10進行闡述和描述。值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明的運輸裝置的自動裝貨和卸貨的運用可以被用到所闡述的AGV之外的多種應(yīng)用中。例如，本發(fā)明可以與各種結(jié)構(gòu)的自動導向車輛以及其他物料運輸車輛一起使用。
AGV 10包括用于推進AGV 10并使其轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向和驅(qū)動機構(gòu)。如附圖所示，該轉(zhuǎn)向和驅(qū)動機構(gòu)包括與導向系統(tǒng)連接、且用于推進AGV 10并使其轉(zhuǎn)向的驅(qū)動輪12和轉(zhuǎn)向輪14。當AGV 10推進時，導向系統(tǒng)改變轉(zhuǎn)向輪14的方向，由此來使AGV 10轉(zhuǎn)向。另外，驅(qū)動輪12優(yōu)選由導線串聯(lián)的雙驅(qū)動輪，以產(chǎn)生電差動(electrical differential)。也可以使用不同的推進系統(tǒng)，例如具有旋轉(zhuǎn)腳輪或通過使用用于驅(qū)動輪的主/從電動機控制器的差動或“機械化”轉(zhuǎn)向。
導向系統(tǒng)可為許多已知的導向系統(tǒng)中的一個。在優(yōu)選實施例中，使用兩個導向系統(tǒng)，其將在以下進行更全面地描述。主導向系統(tǒng)為慣性導向系統(tǒng)。該優(yōu)選的系統(tǒng)使用程序化的移動路徑。轉(zhuǎn)向輪14的位置已知并且可以調(diào)整。優(yōu)選地但不是必須地，通過履帶輪(track wheel)來測量AGV 10的移動距離和方向。具有在每一個驅(qū)動輪上的編碼器和轉(zhuǎn)向編碼器的系統(tǒng)可以與履帶輪結(jié)合地或分離地使用，以追蹤AGV 10的移動距離和方向。在AGV 10移動時，轉(zhuǎn)向輪14在一定距離處轉(zhuǎn)向一定位置。以這種方式，通過規(guī)定轉(zhuǎn)向輪14的位置以及在該位置將要移動的距離，AGV 10可以被用于在幾乎任何表面上移動。上述給出的詳細描述僅是示例性的，使用不同類型的導向系統(tǒng)例如激光導向系統(tǒng)作為主導向系統(tǒng)仍在本發(fā)明的技術(shù)思想和范圍之內(nèi)。
AGV 10還包括貨物搬運機構(gòu)，例如夾子；或者優(yōu)選地如附圖所示的、用于鏟起貨物的叉對16。如現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的，該貨物優(yōu)選具有通常與貨盤(pallet)結(jié)合在一起的叉槽，以用于與叉對接合。叉對16可以通過升降機構(gòu)18進行豎直調(diào)整。升降機構(gòu)18允許將貨物提升或降低到各種高度，例如將貨物彼此疊放。在優(yōu)選的實施例中，AGV 10還包括兩套距離傳感器——后方距離測量裝置20和前方距離測量裝置30。兩套距離測量裝置可操作地連接到轉(zhuǎn)向和驅(qū)動機構(gòu)，以用于導向AGV 10，下文將對其進行全面地描述。
優(yōu)選地，上述的貨物搬運機構(gòu)可以通過側(cè)向移動機構(gòu)22水平地移動搬起的貨物。在如圖3所示的優(yōu)選實施例中，升降機構(gòu)18裝備有兩叉對16。每一叉對16安裝在單獨的叉架17上，并且每個叉架17安裝到升降機構(gòu)18上。升降機構(gòu)18能夠根據(jù)需要同時提升所述叉架17，并且豎直地定位叉對16和/或貨物。叉架17也安裝在豎直滑塊15上，并且裝備有液壓缸，以允許將每一叉對16獨立地提升至6英寸的能力。這種獨立的提升允許AGV將其叉對16移動并定位到一對鄰近的貨物中。通過僅將一組叉對16提升6英寸，可使AGV從一對鄰近的貨物中鏟起單件貨物。同樣的操作再加上側(cè)向移動機構(gòu)22允許AGV將兩個貨物并排地放置或置于單獨的倉庫儲藏架上。每一個叉架17裝備有帶有鏈傳動裝置的液壓馬達24。鏈條25將叉架17牽引至所需的位置。在優(yōu)選的實施例中，設(shè)計有車架滑軌26，以允許叉架17移過中心，從而AGV能夠在AGV的中心位置放下貨物。為此，一組叉對16移動到一側(cè)避免礙事，由此允許另一組叉對16位于AGV的中心。
側(cè)向移動機構(gòu)22再加上升降機構(gòu)18以及AGV 10的前后移動，允許貨物在被AGV 10的貨物搬運機構(gòu)搬起時在整個三維方向上進行調(diào)整。在圖1中所示的優(yōu)選實施例中，每一叉對16都可以獨立地水平移動，即沿箭頭30的方向移動。另外，每一個側(cè)向移動機構(gòu)22包括用于追蹤叉對16的移動的編碼器23。這些編碼器23優(yōu)選能夠追蹤叉對16在水平方向上的位置變化以及速度變化。這些編碼器23與AGV 10的導向系統(tǒng)通信，并且用于將叉對16適當?shù)囟ㄎ弧Ｏ旅鎸⒔Y(jié)合向運輸裝置50裝貨的描述更全面地描述叉對16的水平移動。
如上所述的AGV 10被設(shè)計為用于運輸裝置50的自動裝貨和卸貨。這些過程將結(jié)合位于工廠的裝卸平臺位置處的密閉的卡車拖車來進行說明；不過相似的過程也可以結(jié)合任何類似的運輸裝置50——例如拖板車或軌道車——來進行描述。
運輸裝置的自動裝貨為了給運輸裝置50裝貨，AGV 10必須首先搬起貨物。在優(yōu)選的實施例中，如上所述，這是通過使用與貨物的叉槽(通常與貨盤結(jié)合為一體)配合的AGV 10的叉對16、以及使用升降機構(gòu)18將貨物抬離地面來實現(xiàn)的。叉對16與叉槽的配合是比較困難的操作，要求一定的精度。優(yōu)選地，貨物以相對高的精度放置于已知的位置。然后，可以對AGV 10的導向系統(tǒng)進行編程以與在該已知位置的貨物相對應(yīng)，從而使叉對16和叉槽彼此能恰當?shù)嘏浜?。如果將貨物以一定的精度放置于已知的位置比較困難或不具操作性，那么可以修改AGV 10以允許較寬的貨物定位范圍。例如，可以在叉對16的末端上或在其附近安置光學傳感器，并且可以使用這些光學傳感器來檢測貨物的叉槽。當AGV 10靠近貨物位置時，可以啟動這些光學傳感器以便找到叉槽。根據(jù)檢測到的叉槽位置，AGV 10可以改變其移動路徑；或優(yōu)選地，可以通過側(cè)向移動機構(gòu)22對叉對16進行調(diào)整，從而使叉對16和叉槽相互對應(yīng)。盡管這樣允許更強化(robust)的操作時，不過所需要的附加部件將使得耗費更多且結(jié)構(gòu)不太理想。
一旦AGV 10完成裝貨，則AGV 10將移動到工廠的裝卸平臺區(qū)域。運輸裝置50——此時為卡車拖車——將位于裝卸平臺的附近。在某些情況下會使用裝卸斜坡，以便于AGV 10從裝卸平臺移動到運輸裝置50。裝卸斜坡被設(shè)計為便于AGV 10在兩個不同表面間轉(zhuǎn)換。由于這種轉(zhuǎn)換可能會有些不平坦，所以如果使用履帶輪的話，可能需要抬升履帶輪使其不工作從而避免其受損壞。
AGV 10將使用其主導向系統(tǒng)來將貨物運送到裝卸平臺和運輸裝置50附近。在優(yōu)選的實施例中，AGV 10將使用其主導向系統(tǒng)移動到運輸裝置50的開口52的入口處。在該位置，啟動AGV 10的副導向系統(tǒng)并使用該副導向系統(tǒng)將AGV 10導向到期望的裝載位置。在優(yōu)選實施例中，副導向系統(tǒng)包括兩套如上所述的距離測量裝置20和30。后方距離測量裝置20用于在AGV 10向前移動時進行操作，而前方距離測量裝置30用于在AGV 10向后移動時進行操作。優(yōu)選的距離測量裝置為模擬聲波傳感器，不過也可以使用激光型傳感器、具有移動光束型的激光掃描器、或光學/視覺系統(tǒng)。每一套距離測量裝置的操作將使AGV 10搜尋運輸裝置50的中部。這將通過如下使用傳感器而實現(xiàn)從一個傳感器至運輸裝置50的一側(cè)54的距離中減去另一個傳感器至運輸裝置50的另一側(cè)54的距離，而產(chǎn)生+/-偏差信號。該+/-偏差信號可以被AGV 10的轉(zhuǎn)向機構(gòu)利用，從而沿適當?shù)姆较驅(qū)駻GV 10，以使+/-偏差信號接近零。以這種方式，AGV 10將搜尋運輸裝置50的中部，并且由此補償在運輸裝置相對裝卸平臺進行定位過程中的任何偏斜。如果每個將要裝貨的運輸裝置50具有已知的寬度，那么在每套距離測量裝置中可以只使用一個傳感器。在該實施例中，應(yīng)該從與AGV 10處于運輸裝置50中部相關(guān)聯(lián)的已知距離中減去自一個傳感器到運輸裝置一側(cè)的距離，以獲得+/-偏差信號，該+/-偏差信號可以被AGV 10的轉(zhuǎn)向機構(gòu)利用，以沿適當?shù)姆较驅(qū)駻GV 10，從而使+/-偏差信號接近零。在另一實施例中，AGV 10不追蹤運輸裝置50的中部，取而代之的是，與運輸裝置50的一側(cè)54保持特定的距離。
AGV 10由副導向系統(tǒng)導向到預定裝載位置。優(yōu)選地，預定的裝載位置為運輸裝置50最前方未被占據(jù)的部分。在優(yōu)選實施例中，AGV 10將沿著運輸裝置50的近似中部持續(xù)向前，直至檢測到運輸裝置50的端部56或運輸裝置50上之前裝載的貨物。該檢測可以通過具有適當配置的一個或多個壓力傳感器來實現(xiàn)。壓力傳感器可以定位于叉對16的端部，以檢測與運輸裝置50的端壁56或其他貨物的接觸；或者，在優(yōu)選實施例中，壓力傳感器可以定位于叉對16的另一端部，以在貨物自身接觸端壁56或其他貨物時與貨物相互作用。在一個優(yōu)選實施例中，當AGV 10接近預定裝載位置時，AGV10減為低速，并且AGV 10通過監(jiān)測AGV 10的馬達的驅(qū)動電流而檢測出貨物與運輸裝置50的端部56或與其他貨物的碰撞。由于例如在相對固定不動的物體接觸到AGV 10時AGV 10的移動阻力增加，因此供至AGV 10的電動馬達的電流同樣地增加。該電流增加可以用作貨物已經(jīng)到達其預定裝載位置的標志。
一旦AGV 10已經(jīng)到達了預定裝載位置，AGV 10便放下貨物。在優(yōu)選的實施例中，這個過程包括通過升降機構(gòu)18將貨物降低至運輸裝置50上，然后移動叉對16以退出與叉槽的接合。放下貨物的步驟還可以包括在放下貨物之前通過側(cè)向移動機構(gòu)22將叉對16(帶有被搬運的貨物)向外移向運輸裝置50的一側(cè)。在優(yōu)選的實施例中，貨物包括兩個獨立的貨盤，每一個貨盤都與如圖1所示的一組叉對16接合。在該實施例中，當AGV 10沿AGV10的移動方向接近預定裝載位置時，側(cè)向移動機構(gòu)22開始向外朝向運輸裝置50的側(cè)部54、彼此遠離地移動叉對16以及接合的獨立貨盤。編碼器23追蹤在所述側(cè)向移動期間叉對16的位置變化。在優(yōu)選的實施例中，當編碼器23檢測到叉對16的位置不再變化時，貨物將被推定為與運輸裝置50的側(cè)部54接觸，并且如上所述，AGV繼續(xù)向前方移動，直至檢測到運輸裝置50的端部56或運輸裝置上之前裝載的貨物。在該位置，貨物已經(jīng)到達預定裝載位置并且貨物被降低至運輸裝置50的底部。
在不超出本發(fā)明所主張范圍的前提下，可以對如上所述的實施例進行多種變化。例如，利用本發(fā)明的方法，可以使用只具有一組叉對16的AGV 10。在該實施例中，叉對16可以通過側(cè)向移動機構(gòu)22而被移動，從而可使單獨的貨物位于運輸裝置50的一側(cè)54。以這種方式，運輸裝置50一次能裝載一件貨物。如果需要，AGV 10也可以變換以將貨物放置到運輸裝置50的另一側(cè)。而且，本發(fā)明允許AGV 10以任何裝貨形式來為運輸裝置50裝貨，例如，從運輸裝置50(在圖4a所示的優(yōu)選實施例中)的前方到后方并排地兩兩放置；從前到后由并排放置的兩件貨物和在中間放置一件貨物構(gòu)成的交錯行(圖4b)；或以其他可能的布局。如圖4c(其中，貨物60’相對貨物60的布置旋轉(zhuǎn)了90°)和圖4d(其中，貨物60被設(shè)置為“針輪”布局)所示，在貨物不對稱的情況下，貨物可以被設(shè)置為一些貨物相對于其他貨物旋轉(zhuǎn)一定角度。在圖4a-圖4d所示的布局中，顯示了矩形貨物，但是，根據(jù)本發(fā)明，可以使用任何形狀的貨物。
由于通過AGV 10放置貨物時的位置靈活性，因此要裝貨的運輸裝置50可以實現(xiàn)最佳的布局。在通常的設(shè)置中，運輸裝置50被裝載成空余的空間量(即沒有貨物的空間量)最??；然而，對于重型貨物，這種結(jié)構(gòu)則有可能超過運輸裝置50的重量限制。在這種情形下——或者在運輸裝置50未滿載的情況下，運輸裝置50中的貨物的布局可以被設(shè)計為在給運輸裝置50裝貨期間貨物的移動最少。無論是哪一種情況，均可以利用本發(fā)明的AGV 10和方法，來實現(xiàn)運輸裝置50的期望裝載。
在將貨物放下后，利用副導向系統(tǒng)將AGV 10向后導向至副導向系統(tǒng)最開始啟動時的近似相同位置——在優(yōu)選的實施例中為運輸裝置50的入口52。在到達該位置之后，使用主導向系統(tǒng)引導AGV 10移動，例如鏟取另一貨物。如果如在優(yōu)選實施例中所述地使用了履帶輪，則使履帶輪下降以再次接觸地面，從而由第一導向系統(tǒng)即慣性導向系統(tǒng)使用。
在優(yōu)選的實施例中，在AGV 10由副導向系統(tǒng)導向時，主導向系統(tǒng)將持續(xù)追蹤AGV 10的運動。該持續(xù)的追蹤允許主導向系統(tǒng)進行更精確的重新導向。
從運輸裝置上自動卸貨從運輸裝置50卸貨的過程與上述的裝貨過程非常相似。主要不同在于，比較難以保證將要被搬運的貨物位于運輸裝置50上的正確位置，因此AGV10必須被設(shè)計為能夠補償貨物的這種或其他位置上的變化性。優(yōu)選的方法包括以下步驟利用主導向系統(tǒng)將AGV 10導向到靠近運輸裝置50的位置，最優(yōu)選地是導向到運輸裝置50的入口52處。在該位置，優(yōu)選包括有如上所述的模擬聲波傳感器的副導向系統(tǒng)對AGV 10進行導向使其與貨物配合。如上所述，AGV 10可以進行改動，通過在叉16上或其附近設(shè)置能用于檢測貨物的叉槽的光學傳感器，可使AGV10具有更寬范圍的貨物定位。當AGV 10接近運輸裝置50上的貨物位置時，可以啟動這些光學傳感器以搜尋叉槽。基于檢測到的叉槽位置，AGV 10將改變其移動路徑，或者優(yōu)選地，可以通過允許AGV 10的叉對16獨立運動的叉移動裝置(即上述的側(cè)向移動機構(gòu)22和豎直滑塊15)來調(diào)整叉對16，從而使叉對16和叉槽相互配合。一旦貨物被搬起，則可以通過AGV 10的升降機構(gòu)18提升貨物。然后，副導向系統(tǒng)將AGV 10向后引導至副導向系統(tǒng)開始引導AGV 10的近似相同位置，即運輸裝置50的入口52處。在該位置，將使用主導向系統(tǒng)來引導AGV 10移動。在優(yōu)選的實施例中，在通過副導向系統(tǒng)導向AGV 10時，主導向系統(tǒng)將持續(xù)追蹤AGV 10的運動，從而可以通過主導向系統(tǒng)實現(xiàn)更為精確的重新導向。
本發(fā)明的另一實施例包括使用第二導向系統(tǒng)以確定運輸裝置50相對裝卸平臺的偏斜。使用慣性導向系統(tǒng)來將AGV 10導向到將要裝載的運輸裝置50的入口52。在運輸裝置50的入口52處，使用例如包括有移動射束激光或光學系統(tǒng)的第二導向系統(tǒng)來確定運輸裝置50的偏斜。這可以通過測量和比較到運輸裝置50兩側(cè)的距離而實現(xiàn)。一旦確定存在偏斜，則可以調(diào)整慣性導向系統(tǒng)來對該偏斜進行補償。在該位置，可以利用進行補償操作的慣性導向系統(tǒng)以一種與上述實施例相似的方式為運輸裝置50裝貨或從其上卸貨。
上述論述揭示和描述了本發(fā)明的典型的實施例。根據(jù)這樣的論述、附圖、權(quán)利要求書，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不超出本發(fā)明權(quán)利要求書中所限定的技術(shù)思想和范圍的情況下，對本發(fā)明進行多種變化、修改、和變形。
權(quán)利要求
1.一種利用自動導向車輛給運輸裝置裝貨的方法，該方法包括利用所述自動導向車輛搬起貨物；利用第一導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛導向到第一位置；利用第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述運輸裝置上的預定裝載位置；在所述預定裝載位置將所述貨物放置到所述運輸裝置上；和利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向到第二位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二導向系統(tǒng)包括至少一個距離測量傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述至少一個距離測量傳感器確定到所述運輸裝置的側(cè)部的第一距離。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一導向系統(tǒng)包括慣性導向系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一位置近似位于所述運輸裝置的端部處。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二位置與所述第一位置相近。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述運輸裝置上的所述預定裝載位置的步驟包括監(jiān)測所述自動導向車輛的驅(qū)動電流。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述的利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述運輸裝置上的所述預定裝載位置的步驟還包括將所述貨物移動到所述運輸裝置的側(cè)部。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述的將所述貨物移動到所述運輸裝置的側(cè)部的步驟包括確定何時所述貨物到達所述運輸裝置的所述側(cè)部。
10.一種利用自動導向車輛給運輸裝置裝貨的方法，該方法包括利用所述自動導向車輛搬起貨物；利用第一導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛導向到第一位置，其中，所述第一導向系統(tǒng)包括慣性導向系統(tǒng)，并且所述第一位置靠近所述運輸裝置；利用第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述運輸裝置上的預定裝載位置，其中，所述第二導向系統(tǒng)包括至少一個距離測量傳感器，所述的至少一個距離測量傳感器確定到所述運輸裝置的側(cè)部的第一距離，其中所述第一距離用于所述的利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述預定裝載位置的步驟；在所述預定裝載位置處將所述貨物放置到所述運輸裝置上；利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向到第二位置；和利用所述第一導向系統(tǒng)從所述第二位置對所述自動導向車輛進行導向。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一導向系統(tǒng)還包括履帶輪。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述預定裝載位置、在所述預定裝載位置處將所述貨物放置到所述運輸裝置上、以及利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向所述第二位置的步驟中，所述第一導向系統(tǒng)始終追蹤所述自動導向車輛。
13.一種運輸裝置的自動裝貨系統(tǒng)，包括自動導向車輛，所述自動導向車輛包括驅(qū)動機構(gòu)和轉(zhuǎn)向機構(gòu)；和第一導向系統(tǒng)以及第二導向系統(tǒng)，所述第一導向系統(tǒng)和所述第二導向系統(tǒng)與所述自動導向車輛的所述驅(qū)動機構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)可操作地連接；其中，所述第一導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛導向到第一位置，所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到預定裝載位置，并且將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向到第二位置，而且所述第一導向系統(tǒng)從所述第二位置對所述自動導向車輛進行導向。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括與所述驅(qū)動機構(gòu)以及所述轉(zhuǎn)向機構(gòu)可操作地連接的貨物位置感知裝置，所述貨物位置感知裝置能夠確定何時所述自動導向車輛位于所述預定裝載位置。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述貨物位置感知裝置包括至少一個傳感器，所述傳感器能夠追蹤由所述自動導向車輛搬運的貨物的運動。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第二位置近似位于所述第一位置。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第二導向系統(tǒng)包括至少一個距離測量裝置，所述至少一個距離測量裝置確定到所述運輸裝置側(cè)部的第一距離，其中所述第一距離輔助所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述預定裝載位置。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述第一導向系統(tǒng)包括慣性導向系統(tǒng)。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第二導向系統(tǒng)包括傳感器，所述傳感器能夠檢測所述運輸裝置的側(cè)部。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括編碼器，所述編碼器能夠追蹤由所述自動導向車輛搬運的貨物的運動。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述編碼器通過確定何時所述貨物停止運動來檢測所述預定裝載位置。
22.一種利用自動導向車輛給運輸裝置裝貨的方法，該方法包括利用所述自動導向車輛搬起貨物；利用導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從第一位置導向到所述運輸裝置上的預定裝載位置，其中，所述導向系統(tǒng)基于所述運輸裝置相對于所述第一位置的位置而確定所述預定裝載位置；在所述預定裝載位置處將所述貨物放置到所述運輸裝置上；和利用所述導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向到第二位置。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述的確定所述預定裝載位置的步驟包括確定所述運輸裝置相對于預期的運輸裝置位置的偏斜。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述的確定所述運輸裝置的所述偏斜的步驟包括測量到所述運輸裝置的第一側(cè)的第一距離；測量到所述運輸裝置的第二側(cè)的第二距離；以及比較所述第一距離和所述第二距離。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述導向系統(tǒng)利用所述偏斜來協(xié)助導向所述自動導向車輛。
26.一種利用自動導向車輛從運輸裝置上卸貨的方法，該方法包括利用導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從第一位置導向到所述運輸裝置上的大概裝載位置，其中，所述導向系統(tǒng)基于所述運輸裝置相對于所述第一位置的位置而確定所述大概的裝載位置；確定裝載位置；在所述裝載位置處利用所述自動導向車輛搬起貨物；和利用所述導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述大概的裝載位置導向到第二位置。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述的確定所述大概的裝載位置的步驟包括確定所述運輸裝置相對于預期的運輸裝置位置的偏斜。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述的確定所述運輸裝置的所述偏斜的步驟包括測量到所述運輸裝置的第一側(cè)的第一距離；測量到所述運輸裝置的第二側(cè)的第二距離；以及比較所述第一距離和所述第二距離。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述導向系統(tǒng)利用所述偏斜來協(xié)助導向所述自動導向車輛。
30.一種利用自動導向車輛從運輸裝置上卸貨的方法，該方法包括利用第一導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛導向到第一位置；利用第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述第一位置導向到所述運輸裝置上的預定裝載位置；確定裝載位置；在所述裝載位置處利用所述自動導向車輛搬起貨物；和利用所述第二導向系統(tǒng)將所述自動導向車輛從所述預定裝載位置導向到第二位置。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述第二導向系統(tǒng)包括至少一個距離測量傳感器。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述至少一個距離測量傳感器確定到所述運輸裝置的側(cè)部的第一距離。
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述第一導向系統(tǒng)包括慣性導向系統(tǒng)。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述第一位置近似位于運輸裝置的端部。
35.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述第二位置與所述第一位置相近。
36.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述的確定裝載位置的步驟包括監(jiān)測所述自動導向車輛的驅(qū)動電流。
37.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述的確定裝載位置的步驟包括利用至少一個光學傳感器來檢測貨物槽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于給運輸裝置(50)自動裝貨以及從其上卸貨的方法和系統(tǒng)(10)。第一導向系統(tǒng)用于在運輸裝置(50)附近移動，并且第二導向系統(tǒng)用于在運輸裝置上(50)移動。
文檔編號B65F9/00GK101090840SQ200580013510
公開日2007年12月19日 申請日期2005年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月3日
發(fā)明者杰拉爾德·愛德華·齊爾森, 馬克·馬里諾, 克里斯托弗·詹姆斯·西蒙, 馬克·安德魯·史蒂文森 申請人:杰維斯·B·韋布國際公司