自動運輸裝載系統及方法

2023-06-16 14:45:46 4

專利名稱：自動運輸裝載系統及方法
技術領域：
本發明總體上是針對一種物料搬運車輛，尤其是針對一種能夠自動地裝載和卸載例如牽引式拖車、軌道車、平臺拖車或貨櫃之類的運輸工具的自動導引車輛。
背景技術：
在物料搬運業中廣泛地使用自動導引車輛(AGV)來搬運裝載物。術語AGV通常用
來指代具有任何數量的可利用的自動導引系統的、具有高魯棒性的車輛設計。術語"自動導引小車(AGC)"通常用來指代用於類似但較簡單的應用的、具有較低魯棒性的車輛。在整個本申請(包括權利要求書在內)中，術語AGV應意指和包括AGV和AGC兩者以及任何其它被自動地導引的的車輛。 目前的AGV設計一般包括框架和設於該框架的四個角部的旋轉腳輪(swivelcastor)。其它的特徵可以包括驅動輪組件和用於小車方向控制的剛性腳輪。在一種當前的設計中，框架上固定有兩個剛性腳輪，並且這兩個剛性腳輪大致位於小車框架每一側的旋轉腳輪之間的中間位置。兩對旋轉腳輪軸和剛性腳輪軸大致相互平行。可轉向的驅動單元通常經由與小車框架鉸接的並且加載有彈簧的板件而連接到小車框架，以確保可轉向的驅動輪保持足夠的與支撐表面的附著摩擦力(traction)。在另一個實施例中，固定的驅動輪使AGV推進，可轉向的腳輪弓I導AGV的運動。 AGV包括控制其運動的導引系統。現今使用的已知的導引系統包括線導、雷射導引、磁帶導引、測距法導引(odometry guidance)、慣性導引以及光學導引，並且每種導引都具有與其本身相關的優缺點。例如，慣性導引易受跟蹤誤差(tracking error)的影響，其中由AGV測得的行進距離及方向與行進的實際的距離及方向不同。儘管跟蹤誤差可被減小到最低程度，但是跟蹤誤差在整個較長的行進距離上均可能增加，並且系統必須例如利用通過沿指定路徑的途中參考標記(磁性塗料、射頻識別(RFID)標籤等)來調整這些誤差。
雷射導引系統利用特殊的標記，AGV感知並利用這些特殊的標記來控制其行進。這種系統易受到來自標記的障礙，並且很顯然的一點是在任何行進環境中都需要提供標記。如果更改AGV的路徑，那麼必須物理地挪移這些標記。而且，具有這種導引系統的AGV僅可以在具有這些特殊標記的區域中行進，這樣，在本發明中，就需要待裝載或卸載的任何運輸工具均具有標記。 與運輸工具的自動裝載與卸載相關聯的一個難點在於運輸工具相對於固定的裝載貨臺(loading dock)位置的位置變化。運輸工具通常為手動定位(停靠)，例如當運輸工具為卡車時通過駕駛員來手動定位。這種手動定位使得運輸工具的位置具有未知的變化性。當駕駛員將拖車定位於裝載貨臺時，他/她或許不能夠使拖車與貨臺門精確地相匹配。這將使拖車相對於貨臺門具有一偏斜角度。由於該角度是未知的，並在拖車每次定位於裝載貨臺時可能會發生變化，因此如果AGV不具備檢測和補償這種拖車偏斜的能力，則其將不能有效地導引及傳送拖車中的裝載物。現有技術已通過利用滑板來使運輸工具相對於裝載貨臺定位，來致力於解決該問題，然而這種處理方式成本高且效率低下。拖車還可能被定位成偏離了相對於貨臺門的最佳位置。在利用AGV裝載較寬的裝載物時，即使小至l英寸的偏移量也可能在裝載過程中產生問題。 與運輸工具的自動裝載和卸載相關聯的另一個難點在於AGV必須能夠克服運輸工具與貨臺之間的高度差。不同類型的運輸工具以及不同風格的同類型運輸工具，其高度會有所不同。而且，對於某一運輸工具，其高度也並非固定不變；因為隨著拖車裝載貨物，懸架將會被壓縮，從而導致運輸工具的高度發生改變。為了能夠實現高魯棒性的操作，AGV必須能夠在運輸工具高度改變，進而在運輸工具與貨臺之間的各高度差改變的情況下，仍能進行操作。現有技術已經通過利用液壓或其它類型的千斤頂來穩定運輸工具並使該運輸工具處於適當的位置，來致力於解決該問題；然而，這種處理方式同樣成本高且效率低下。
通常利用在貨臺與運輸工具之間使用裝卸斜坡的方法來便於這兩者之間的過渡。然而，位於貨臺與運輸工具之間的向上或向下的陡坡可能造成導引困難。例如，使用雷射導引系統的AGV在上坡或下坡時可能因雷射會指向目標的上方或下方的緣故而找不到目標。
運輸工具的位置改變可能會妨礙載貨卡車的自動裝載，並且幾乎肯定會降低裝載的效率。例如，最有效的裝載方法是使裝載物儘可能相互靠近地放置，而運輸工具的預期位置的任何變化都將有可能增大裝載物的間距。 儘管使用了導引系統來控制AGV的行進，但是本領域中仍未能令人滿意地解決它們在從運輸工具裝卸裝載物的過程中的使用問題。

發明內容
鑑於上述問題，需要一種有效且高效地結合使用不同的導引系統來為運輸工具自動地裝載及卸載的AGV設計。更具體地，需要一種能夠為可能並不位於預期位置的運輸工具裝載和卸載的AGV設計。 為了滿足這些需要以及本領域技術人員基於本說明書和附圖可顯而易見的其它的需要，本發明旨在提供一種通過AGV裝載及卸載運輸工具的方法和系統。AGV首先接合(engage) —裝載物。隨後，利用第一導引系統將帶有所接合的裝載物的AGV導引到一已知位置。從該位置處，啟動第二導引系統，以將AGV導引到運輸工具上的適當的裝載位置，在該裝載位置處將裝載物放下。其後，使用第二導引系 導引AGV返回到接近上述已知位置的位置，其中第一導引系統隨後重新開始其對AGV的行進的控制。 在本發明的另一實施例中，AGV首先接合一裝載物。隨後，利用導弓I系統將帶有所接合的裝載物的AGV導引到一已知的位置。從該位置處，導引系統確定位於運輸工具上的適當的裝載位置，並對自身進行調整以將帶有裝載物的AGV導引到該裝載位置並放下裝載物。其後，使用調整後的導引系統導引AGV返回到接近上述已知位置的位置，其中原始的未經調整的導引系統重新開始其對AGV的行進的控制。
通過參閱下文的詳細說明、權利要求書以及附圖，將顯而易見本發明的進一步的範圍和適用性。然而，應當認識到的是，這些展示了本發明的優選實施例的詳細說明和具體示例僅是以示例說明的方式給出，因為不脫離本發明的原理和範圍的各種改變和變型對於本領域的技術人員而言將是顯而易見的。


通過參閱下文給出的詳細說明、所附權利要求書以及附圖，將可更充分地理解本發明，在附圖中 圖1是根據本發明的AGV的俯視 圖2是根據本發明的AGV的側視 圖3是根據本發明的AGV的正視圖； 圖4a至圖4e是根據本發明的已裝載的運輸工具的俯視 圖5是裝載過程的示意性流程 圖6是可替代的AGV的俯視 圖7是可替代的AGV的側視圖；以及 圖8是與該AGV系統和裝載區域相關的運輸工具的俯視圖。
具體實施例方式
現在參考圖1至圖4來示出與說明根據本發明的自動導引車輛10。應領會的是，關於根據本發明的運輸工具的自動裝載和卸載的應用也可用於除本文所闡述的AGV以外的各種應用中。例如，本發明可與各種結構的自動導引車輛以及其它物料搬運車輛配合使用。 AGV IO包括用於推進AGV 10以及使其轉向的轉向和驅動機構。在所示的圖中，轉向和驅動機構包括與導引系統聯結並用於推進AGV 10以及使其轉向的驅動輪12和可轉向輪14。當AGV 10被推進時，導引系統使可轉向輪14轉向，由此使AGV IO轉向。另外，這些驅動輪12優選為導線串聯的雙驅動輪以產生電差動(electrical differential)。還可使用其他不同的推進系統，例如藉助旋轉腳輪或通過使用用於驅動輪的主/從馬達控制器的差動或"機械化，，轉向(panzer steer)。 導引系統可為公知的許多導引系統中的一種。如在下文更充分地描述的，在一個優選實施例中使用兩個導引系統。第一導引系統為慣性導引系統。該優選的系統使用程序化的行進路徑。可轉向輪14的位置是已知的並且能夠被調整。優選地但非必要地，通過履帶輪(track wheel)來測量AGV IO行進的距離和方向。帶有位於每個驅動輪上的編碼器和轉向編碼器的系統可與履帶輪結合使用或獨立於履帶輪使用，以追蹤AGV IO所行進的距離和方向。當AGV IO行進時，可轉向輪14在一定的距離處轉動到一定的位置。在這種方式下，通過僅指定可轉向輪14的位置和在該位置處時所要行進的距離，AGV 10能夠被用於在幾乎任何表面上行進。以上所做的詳細說明僅是示例性的，使用不同類型的導引系統(例如，雷射導引系統)作為第一導引系統的情況亦包涵在本發明的技術思想和範圍之內。
AGV IO還包括裝載物擷取機構(load c即ture mechanism)，例如夾子，或優選地為如附圖所示的用於接合裝載物的叉對16。如本技術領域中所公知的，該裝載物優選地包
8括通常與貨盤(pallet) —體形成的叉槽(fork pocket)，用以與叉對16接合。利用升降機 構18，叉對16可被沿豎向進行調整。升降機構18允許裝載物被升高或降低至各種高度，例 如將裝載物彼此疊置。在一個優選實施例中，AGV還包括兩套距離傳感器，即後方測距裝置 20和前方測距裝置30。如下文中更充分地描述的，這兩套測距裝置被可操作地聯結到轉向 和驅動機構，用以導引AGV 10。 優選地，上述裝載物擷取機構能夠通過側向移動機構22水平地移動被接合的裝 載物。在圖3所示的優選實施例中，升降機構18配備有兩個叉對16。每個叉對16安裝到 單獨的叉架(fork carriage) 17，而每個叉架17安裝到升降機構18。升降機構18能夠根據 需要而將兩個叉架17 —起提升，以便豎直地定位叉對16和/或裝載物。叉架17還安裝在 豎直滑動件15上，並配備有液壓缸，以使每個叉對16的獨立的提升能力能夠達到六英寸。 這種獨立的提升允許AGV將其叉對16移動並定位於一對相鄰的裝載物中。通過僅使一個 叉對16提升六英寸，可使AGV從一對相鄰的裝載物中拾取單件裝載物。這種相同的操作再 加上側向移動機構22，使AGV能夠將兩件裝載物並排放置或置於單個倉庫儲藏架上。每個 叉架17配備有帶有鏈條傳動裝置的液壓馬達24。鏈條25將叉架17牽拉至期望的位置。 在一個優選實施例中，設計有叉架滑動導軌26，以允許叉架17移過中央位置，以使AGV能夠 在其中央位置放下裝載物。為了實現該操作，一個叉對16移動到一側避免礙事，由此使另 一叉對16能夠定位於AGV的中央位置。 側向移動機構22再加上升降機構18以及AGV 10的前後移動(行進)，使得裝載 物在被AGV 10的裝載物擷取機構接合時在整個三維方向上進行調整。在圖l所示的優選 實施例中，每個叉對16都可沿水平方向獨立地運動，即沿箭頭31的方向獨立地運動。另外， 每個側向移動機構22包括用於追蹤叉對16的運動的編碼器23。這些編碼器23優選為能 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的導引 系統進行通訊，並用於將叉對16適當地定位。下文將結合裝載運輸工具50的描述更充分 地描述叉對16的水平移動。 如上文所述的AGV 10被設計為用於運輸工具50的自動裝載及卸載。現在將結合 位於工廠的裝載貨臺位置處的封閉的卡車拖車來描述這些過程，不過類似的過程也可結合 任何類似的運輸工具50，例如有平板拖車或軌道車來加以描述。
自動地裝載運輸工具: 為了裝載運輸工具50， AGV 10必須首先接合裝載物。如上文所述，在一個優選實 施例中，接合裝載物是通過使用與裝載物的叉槽(通常，與貨盤一體形成)配合的AGV 10 的叉對16，並通過使用升降機構18將裝載物抬離地面來實現的。叉對16與叉槽的配合是 較困難的操作，並要求精確。優選地，將裝載物以相對高的精度放置在已知的位置。隨後， 可對AGV 10的導引系統編程，以便與位於該已知的位置處的裝載物相互作用，從而使叉對 16與叉槽彼此正確地配合。如果將裝載物精確地放置在已知的位置是困難的或不現實的， 則可對AGV 10進行改動，以允許裝載物的定位範圍更寬。例如，可在叉對16末端上或其附 近安置光學傳感器，並可利用這些光學傳感器檢測裝載物的叉槽。當AGV 10接近裝載物 位置時，可開啟這些光學傳感器來尋找叉槽。AGV 10可基於檢測到的叉槽位置而改變其行 進路徑，或者優選地，可通過側向移動機構22來調整叉對16，使得叉對16與叉槽相互作用 (interact)。儘管這樣允許具有更高魯棒性的操作，但是所需的附加部件會使得成本更高，並且其構造不太理想。 —旦AGV 10被裝載後，AGV 10將行進到工廠的裝載貨臺區域。運輸工具50 (在 該情況下為卡車拖車)將位於鄰近裝載貨臺的位置處。在某些情況下，會使用裝載斜坡，以 便於AGV 10從貨臺行進到運輸工具50。裝載斜坡被設計成便於AGV IO在兩個不同的表面 之間的過渡(轉換)。由於這種過渡可能略微有些不平順，因此若使用履帶輪，則可能需要 將履帶輪抬升並使其不工作，以避免其受損壞。 AGV 10將使用其第一導引系統將裝載物運送到裝載貨臺並靠近運輸工具50。在 一個優選實施例中，AGV 10將利用其第一導引系統移動到運輸工具50的開口的入口 52處。 這時，啟動AGV IO的第二導引系統並利用其將AGV IO導引到預定的裝載位置。在一個優 選實施例中，第二導引系統包括兩套如上文所述的測距裝置20和30。後方測距裝置20用 於當AGV 10向前行進時進行操作，而前方測距裝置30用於當AGV 10向後行進時進行操 作。優選的測距裝置是模擬聲波傳感器，但也可使用雷射型傳感器、移動光束型的雷射掃描 器、或者光學/視覺系統。每套測距裝置將進行操作以使AGV搜尋運輸工具50的中部。這 將通過如下使用傳感器而實現使得從一個傳感器到運輸工具50的一個側部54的距離中 減去從另一個傳感器到運輸工具50的另一個側部54的距離，從而產生+/_誤差信號。AGV 10的轉向機構能夠利用該+/_誤差信號來沿適當的方向導引八6￥ 10，以使得+/-誤差信號 接近零。在這種方式下，AGV 10將搜尋運輸工具50的中部，由此補償在運輸工具50相對於 裝載貨臺的定位過程中的任何偏斜。如果每個待裝載的運輸工具50具有已知的寬度，則在 每套測距裝置中可以僅使用一個傳感器。在該實施例中，應該從與位於運輸工具50中部的 AGV 10相關聯的已知距離中減去距該一個傳感器的該距離，以得到+/-誤差信號，AGV 10 的轉向機構能夠利用該+/_誤差信號來沿適當的方向導引八6￥ 10，從而使+/-誤差信號接 近零。在另一實施例中，AGV 10不追蹤運輸工具50的中部，而是與運輸工具50的其中一 個側部54保持特定的距離。 AGV 10由第二導引系統導引到預定的裝載位置。優選地，預定的裝載位置為運輸 工具50的最前方未被佔據的位置。在該優選實施例中，AGV 10將沿運輸工具50的大致中 部繼續前行，直到檢測到運輸工具50的端部56、或運輸工具50上之前裝載的裝載物。這 種檢測可通過適當地配置的一個或多個壓力傳感器來實現。所述壓力傳感器可定位於叉對 16的端部，以檢測與運輸工具50的端壁56或者其它裝載物的接觸；或者，在一優選實施例 中，壓力傳感器可定位於叉對16的另一端部，以在裝載物自身接觸端壁56或其它裝載物時 與裝載物相互作用。在一優選實施例中，當AGV IO接近預定的裝載位置時，AGV IO減至低 速，並且AGV 10通過監測AGV 10的馬達的驅動電流而檢測出裝載物與運輸工具50的端部 56或其它的裝載物的碰撞。由於例如當相對固定不動的物體接觸AGV IO時，AGV 10行進 的阻力增大，所以輸入到AGV IO的電動馬達的電流同樣增大。這種電流的增大可用作裝載 物已達到其預定的裝載位置的標誌。 —旦AGV IO已到達預定的裝載位置，AGV 10便會放下裝載物。在一個優選實施例 中，該過程包括通過升降機構18將裝載物降低至運輸工具50上，隨後移動叉對16使其脫 離與叉槽的接合。放下裝載物的步驟還可包括在放下裝載物之前通過側向移動機構22使 (帶有被接合的裝載物的)叉對16向外朝向運輸工具50的一側移動。在一個優選實施例 中，裝載物包括兩個獨立的貨 ，每個貨盤均與圖1所示的其中一個叉對16接合。在該實施例中，當AGV 10沿著其行進方向接近預定的裝載位置時，側向移動機構22開始使叉對16 和接合的獨立貨盤向外朝向運輸工具50的側部54彼此遠離地移動。編碼器23追蹤叉對 16在該側向移動的過程中的位置變化。在一個優選實施例中，當編碼器23檢測到叉對16 的位置不再變化時，裝載物即被推定為已與運輸工具50的側部54接觸，並且如上文所述， AGV繼續沿向前的方向行進直到地檢測到運輸工具50的端部56或者運輸工具50上的之前 裝載的裝載物。這時，裝載物已到達預定的裝載位置，並且裝載物被降低至運輸工具50的 基部(base)。 在不偏離本發明所要求保護的範圍的前提下，可對上文所述的實施例做出各種變 化。例如，利用本發明的方法，可使用僅具有一個叉對16的AGV 10。在該實施例中，叉對 16可通過側向移動機構22而被移動，以便能夠將多個單獨的裝載物放置於運輸工具50的 側部54。在這種方式下，運輸工具50—次能夠裝載一件裝載物。如果需要的話，AGV 10還 可以變換運輸工具50的放置裝載物的側部54。此外，本發明允許AGV 10以任何裝載形式 來裝載運輸工具50，例如，裝載物從運輸工具50的前部到後部並排地兩兩放置(如圖4a所 示的優選實施例中的情況)，從前到後由兩件並排放置的裝載物與位於中央位置的一件裝 載物構成的交錯的行(圖4b)，或任何其它的可想到的布局。在裝載物不對稱的情況下，如 圖4c(其中以60'表示的裝載物相對於裝載物60的隊列旋轉了90。)和圖4d(其中裝載 物60排布成"針輪"布局)所示，裝載物可被設置為使一些裝載物相對於其它裝載物旋轉 一定角度。在圖4a至圖4d所示的布局中，示出了矩形的裝載物，但是本發明可使用任何形 狀的裝載物。 由於通過AGV 10放置裝載物的位置具有靈活性，因此能夠獲得被裝載的運輸工 具50的最優配置。在通常的設置中，運輸工具50被裝載成空閒空間(即，無裝載物的空 間)的量最小；然而，對於重型裝載物，這種配置將可能超過運輸工具50的重量限制。在 這種情況下，或者在運輸工具50並未滿載的另一情況下，運輸工具50中的裝載物的布局可 被設置為在運輸工具50裝載期間使裝載物的移動最小化。無論對於哪一種情況，本發明的 AGV 10和方法都可用於實現對運輸工具50的所需的裝載。 在放下裝載物之後，隨後利用第二導引系統導引AGV 10返回到與第二導引系統 初始啟動處大致相同的位置，在一個優選實施例中，該位置為運輸工具50的入口 52。 一旦 到達該位置，第一導引系統將隨後被用於導引AGV10的行進，例如拾取另一件裝載物。如果 使用履帶輪，如在一優選實施例中的情況，履帶輪會被降低至再次接觸地面，從而被第一導 引系統(即慣性導引系統)所利用。 在一個優選實施例中，當AGV 10被第二導引系統導引時，第一導引系統將繼續追 蹤AGV IO的運動。這種持續的追蹤使得能夠通過第一導引系統進行更精確的重新導引。
自動地卸載運輸工具: 卸載運輸工具50的過程與上述的裝載過程非常相似。主要的差別在於難以確 保待被拾取的裝載物位於運輸工具50上的正確位置處，因此，AGV 10必須被設計成能夠補 償裝載物的這種以及其它的位置上的變化性。優選的方法包括以下步驟利用第一導引系 統將AGV 10導引到鄰近運輸工具50的位置，最優選地是導引到運輸工具50的入口 52處。 這時，優選包括上文所述的模擬聲波傳感器的第二導引系統導引AGV 10以使其與裝載物 配合。如上文所述，可對AGV 10進行改動，通過在叉對16上或叉對16附近設置可用於檢
11測裝載物的叉槽的光學傳感器來使得裝載物定位的範圍更寬。當AGV10接近運輸工具50 上的裝載位置時，可啟動這些光學傳感器以尋找叉槽。基於檢測到的叉槽位置，AGV 10將 對其行進路徑進行改動，或者優選地，可通過使AGV 10的叉對16能夠獨立地運動的叉移動 裝置(即上文所述的側向移動機構22和豎直滑動件15)來調整叉對16，以使得叉對16與 叉槽相互作用。 一旦被接合，裝載物則可通過AGV 10的升降機構18而被提升。隨後，第二 導引系統導引AGV IO返回到與第二導引系統開始導引AGV IO的位置大致相同的位置處， 即運輸工具50的入口52處。這時，第一導引系統將會隨後用於導引AGV IO的行進。在一 個優選實施例中，當AGV IO被第二導引系統導引時，第一導引系統將繼續追蹤AGV IO的運 動，從而使得可以通過第一導引系統實現更精確的重新導引。 本發明的另一實施例允許使用第一導引系統通過在第一 AGV 10進入運輸工具50 之前確定運輸行進路徑而在運輸工具50內進行導航(navigate)。在確定運輸路徑時，系統 必須確定運輸工具50相對於裝載貨臺的偏斜量以及運輸工具入口的中央位置偏離裝載貨 臺埠(loading dock bay)82的中央位置的任何側向偏移量。如上文所述，在該優選實施例 中，AGV利用慣性導引系統將AGV 10導引到待裝載的運輸工具50的入口 52。與前述的方 法不同的是，AGV IO不需要切換到第二導引系統；相反地，在運輸工具50的入口 52附近， 該系統例如通過使用具有移動光束雷射或光學系統的傳感器來掃描運輸工具50，比如通過 確定運輸工具50的側壁的位置，來確定AGV IO的運輸行進路徑。隨著運輸行進路徑被確 定，第一導引系統(例如慣性導引系統)可用於以與上文的示例中描述的方式非常類似的 方式來裝載或卸載運輸工具50。 AGV 10可以使用單個傳感器100或多個傳感器，從運輸工具50外側來構建運輸工 具50的內部的數據輪廓(data profile)。在該替代實施例中，在AGV 10的大部分進入運 輸工具50所形成的空腔(裝載物60將被放置在該空腔中)之前，特別是在裝載物60進入 運輸工具50之前時，構建運輸工具50的數據輪廓。在AGV 10進入運輸工具50之前，構建 運輸工具50的數據輪廓來識別與預期的放置之間的偏差(例如，運輸工具50的側向偏移 和偏斜)，能使AGV 10容易地操控至將裝載物60放置在運輸工具50內的最佳路徑。更具 體地，由於操作(者)誤差，其中放置裝載物60的運輸工具50(或者特別是半掛拖車)在 返回到裝載區域80時通常會與最佳位置不重合，並且在側向偏移或偏斜量方面幾乎從來 不準確相同地對齊。裝載區域或貨臺80包括由裝載貨臺壁83限定的埠口 82，埠口 82的寬 度比運輸工具的寬度更大，以容許這種操作誤差。然而，如圖4e所示，在使用基本上佔滿了 運輸工具50寬度的裝載物60的系統中，這種被容許的操作誤差可對於AGV 10產生問題。 因此，在裝載物60進入運輸工具之前，AGV 10使用傳感器100來構建運輸工具50的輪廓， 以便即使在運輸工具50從預期的位置側向移動時(如圖8所示)，AGV IO也能夠在使裝載 物不接觸側壁54的情況下進入運輸工具50中。如圖8所示，如果操作者使運輸工具50正 確地對齊，則運輸工具50的縱軸線51將與預期的縱軸線84對齊。然而，在圖8中，運輸工 具50不僅在運輸工具的開口 52或入口處從預定的縱軸線84側向移動，而且還從預期的縱 軸線84偏斜一角度。 儘管AGV可使用如名稱為"I證tial Navigational Guidance System For Adriverless Vehicle Utilizing Laser Obstacle Sensors (利用雷射障礙物傳感器的用 於無人駕駛車輛的慣性導航型導引系統)"的美國第2006/0276958號專利公報中描述的傳感器100來避免在進入運輸工具50時障礙物與運輸工具50的側壁54接觸，並隨後使用 前述的第二導引系統來通過減去距一對傳感器的距離以產生+/_誤差信號而搜尋運輸工 具50的中部，從而簡化AGV，通過取消附加的傳感器來減小製造成本，並縮減裝載時間，但 是本發明使用傳感器100在單個步驟中構建運輸工具50的數據輪廓，該數據輪廓同時說明 (address) 了運輸工具50的側向偏移量以及運輸工具50的偏斜量或角度。這樣還消除了 兩個傳感器系統調整運輸工具的偏斜所需的連續的計算和調整，從而使AGV 10能夠更快 捷地操作並縮減了裝載時間。運輸工具50在裝載時間上的任何縮減都可使系統中使用的 AGV的數量減少，由此大幅降低系統的初始成本以及正在進行的操作成本。
在優選實施例中，使用傳感器100構建第一導引系統所沿循的輸送路徑，就消除 了對第二導引系統的需求，但是在某些情況下將會使用第二導引系統。在該優選實施例中， AGV IO使用相同的導航系統來導引到位置A並且沿著該輸送路徑導引。如上文所述，該導 引系統可以是任何已知的系統，例如，慣性導弓l、線導、視覺導弓l、磁帶導弓l、雷射目標導引 或雷射導引。然而，如果使用線導系統、視覺導引、磁帶導引或雷射導引，則還應包括慣性或 航位推算導引系統用於運輸工具的行進。如前文所述，特別是在第23段至第32段中所述， 在獲取裝載物60並隨後將AGV導引到運輸器50外側的位置處(諸如圖8所示的位置A) 方面，AGV IO將使用第一導引系統來根據需要操作。 位置A位於運輸工具的外側，並且位置A距運輸工具入口 52的距離可依據裝載物 60的尺寸、AGV 10的可操控能力、以及(如傳感器100設於AGV上時)傳感器100的靈敏 度而改變。更具體地，位置A可位於運輸工具50外側的任何距離和位置處，所述距離和位置 使得如果傳感器100設於AGV上時，能夠通過傳感器100構建運輸工具50的精確的數據輪 廓，以精確地確定側壁54的位置，並從而確定運輸工具50是否從預期的位置沿側向移動、 側向移動量的大小以及運輸工具的偏斜或角度，如圖8所示。根據這種數據輪廓可計算出 AGV所要沿循的運輸路徑。 應重點注意的是，運輸工具的數據輪廓允許通過確定與增加用於裝載及卸載運輸 工具的進出運輸工具的最佳路徑，使得AGV(以及在某些實施例中，中央控制器)能夠將運 輸工具50放入到AGV的作業系統及操作路徑或路線中。當然，本領域的技術人員應認識 到的是，人工操作者將會識別與運輸工具相對於該系統的可利用度以及該運輸工具的預期 的目的地有關的數據並將數據提供給該系統，所以AGV系統知道何時裝載特定的運輸工具 50、裝載何種裝載物60以及裝載多少裝載物60。還應認識到的是，即使在提到運輸工具50 從最佳定位的移位時可使用術語"預期位置"或"理想位置"，但是操控AGV的系統或AGV並 非必須包括這些與預期位置有關的數據。作為替代，傳感器IOO構建運輸工具的數據輪廓， 並隨後計算出最佳路徑或運輸路徑並將之加入到系統以供AGV沿循行進，直到運輸工具被 裝滿並被從該系統去除。因此，在從位置A起的每個裝載埠處，控制器或AGV可增加進出運 輸工具50的行進路徑，該位置A是該系統相對於每個裝載門確定為用以在使用該系統中的 作業系統行進路徑或路線和使用針對每一運輸工具計算出的這些增加的段(segment)或 外加的行進路徑之間切換的最佳點。AGV從位置A沿循運輸路徑進入運輸工具50，並且在 放下裝載物後，AGV行進返回到位置A，並從使用在運輸工具50中確定的數據輪廓或路線切 換到用於其下一 目的地的標準系統行進路徑或路線。優選地，在建立系統時，位置A被確定為最靠近運輸工具入口 52的點(位置)，其在AGV 10操控為將其自身與進入拖車的最佳路線對齊時，能夠使最大尺寸的裝載物60保 留在拖車入口 52之外，該最佳路線通常為運輸工具50的縱軸線51。如果傳感器100設置 在AGV上，則將AGV儘可能靠近運輸工具50放置通常能夠獲得更好的運輸工具50的數據 輪廓。 例如，為了能夠在裝載物60穿過開口 52或運輸工具50的入口之前具有足夠的操 控空間使AGV將其自身與所需的進入運輸工具50的行進路徑對齊，同時使傳感器位置最優 化，如果裝載物60具有大約三英尺的深度，並且AGV 10將自身與運輸工具50正確地對齊 所需的平均操控空間約為三英尺，則運輸工具50之外的預期的停止位置距入口 52的距離 約為六英尺或略大於六英尺。如果傳感器100未設置在AGV上，可將位置A優選地設置在 距該入口更遠的距離處，以使得可供操控的空間更大，這樣，由於AGV可在裝載物60進入運 輸工具50之前從容地調整自身位置和行進路徑以與所需的運輸路徑相匹配，因此通常允 許更高的速度，並由此縮短了裝載時間。 如果AGV 10中不具有用於指示與在運輸工具50被安裝到整個系統(AGV 10在該 系統內操作)中時該運輸工具50的取向或所需的計算出的路徑有關的AGV信息的車載控 制器或中央控制器，則AGV 10將構建關於拖車的圖像、分布圖(m即)或其它的數據輪廓，據 此可確定運輸工具50的取向。在確定運輸工具50的取向的過程中，重要的是開口 52、特別 是開口 52每一側上的側壁54從預期的位置(通常為裝載口 84的中央)偏移的程度大小， 或者更特別地為側壁54的位置，從而使得進入的裝載物60不會接觸側壁54，並且還通過側 壁54確定拖車的角度或偏斜量。儘管並不需要，但是傳感器100還可用於在裝載空的運輸 工具時確定端壁56的位置；或者如果在運輸工具達到部分地裝滿時用於確定到運輸工具 中任何貨盤或裝載物的距離。端壁56或任何已有的裝載物的位置允許AGV IO或系統控制 器計算AGV 10必須行進到拖車內多長距離來放置第一裝載物60。在該優選實施例中，對運 輸路徑的長度的計算允許AGV在裝載物被降低並隨後被推到最終位置之前，進一步行進到 拖車中。通過使運輸工具中的裝載物的推動距離最小化，使AGV IO上的電池電力(battery charge)在需要再充電之前會持續更長的時間。然而，也可使用其它任選的方法來確定在放 置裝載物60時(例如AGV 10已知拖車的大致長度和行進的大致距離)AGV 10必須行進到 拖車內多長距離。 在確定AGV IO進入運輸工具中的運輸路徑時，AGV 10通常會採集運輸工具的數 據輪廓，並隨後分析側壁54，以確定大致沿運輸工具的實際縱軸線的行進路線。更具體地， AGV 10通常沿預期的縱軸線84接近裝載埠82至一位置。雷射傳感器100隨後對運輸工 具50成像，以構建數據輪廓從而確定一預期的行進路徑，該行進路徑通常沿著運輸工具50 的實際縱軸線51。該實際縱軸線通常通過將運輸工具的側壁54以數學方式取平均而計算 出，以構建進入運輸工具50中的中央行進路徑。 如果傳感器100設於AGV上，則當AGV 10位於位置A處(或在到達位置A之前的 位置)時，該AGV將停下來並通過傳感器100描繪(profile)運輸工具50的數據輪廓。如 果位置A足夠遠離運輸工具入口 52而使得位置A為大於在裝載物60進入運輸工具50之 前需要操控的最小距離的距離，則AGV可能能夠在不停下來的情況下通過傳感器100描繪 運輸工具50的數據輪廓。圖8中的位置A僅是指感測運輸工具的內部和/或使AGV 10切 換到沿循運輸路徑並操控到正確位置以沿循該運輸路徑的最理想位置，該運輸路徑包括在
14裝載物60不接觸側壁54的情況下進入到運輸工具中。因此，與前文所述的當在導引系統 之間進行切換時傳感器20和30位於運輸工具中的實施例相比，在本實施例中，在計算出進 入到運輸工具中的新的路線並進行切換以使用該路線之前，傳感器100完全位於運輸工具 之外。因此，如果傳感器100設於AGV上，則到達位置A的第一 AGV將獲得運輸工具50的 數據輪廓。AGV或中央控制器使用該數據輪廓計算出進入到運輸工具50中的最佳路線(運 輸路徑)並且針對運輸工具50所接納的裝載物60的類型和運輸工具50的寬度(以及在 可能的情況下，運輸工具50的長度)計算出裝載物60的最佳放置方式。AGV隨後沿循該運 輸路徑從位置A進入到運輸工具50中，放下其裝載物60，並隨後沿循運輸路徑駛出運輸工 具50並返回到位置A。在位置A處，AGV從該運輸路徑切換到系統中使用的用於下一 目的 地的路線。 傳感器100優選地為雷射傳感器，其對運輸工具的內部成像，例如感測運輸工具 的開口 52、側壁54及端壁56。在某些情況下，尤其在將很高的裝載物裝載到運輸工具中時， 傳感器還可提供與運輸工具車頂(未示出)相關的信息，以確保AGV在進入運輸工具中時 裝載物60的頂部與運輸工具的車頂之間保持足夠的間隙。如圖6和圖7所示，傳感器居中 地設置於AGV上並位於叉對16之間。這種布置總體上允許了通過在裝載物60之間進行探 察來測量側壁54以及測量運輸工具50的頂棚的高度。然而，傳感器100可依據各種操作 需求而位於其它的位置。例如，某些工廠具有大型的物體，例如臺、設施或其它的使用比平 常的貨盤的寬度或長度大一倍的貨盤的裝置。因此，為了在貨盤為兩倍寬度的貨盤時使傳 感器100能夠探察到頂棚，或者在AGV的叉上排列有兩個兩倍長度的貨盤時使傳感器100 能夠探察到側壁54，可利用AGV上的其它位置來設置傳感器100。 在該優選實施例中，已將與運輸工具在系統內的取向，或者更特別地，從位置A進 入運輸工具中並在放下裝載物後返回到位置A的路徑信息提供給將到達的第二 AGV。由於 AGV已獲知由之前的AGV加入到系統的、所要沿循的運輸路徑，因此當AGV切換其所沿循的 路線時，AGV可經過位置A進入運輸工具中而不必停下來。為了使效率最大化，系統可在位 置A之前切換到所需的運輸路徑，以允許具有更多的操控時間，並通常允許可以更大的速 度操控AGV，這是因為AGV有更多的時間和距離來使其路線與所需的運輸路徑相匹配。例 如，利用慣性導引系統將AGV導引到如圖8所示的位置A處，在AGV到達位置A之前或到達 位置A時，中央控制器將所需的運輸路徑提供給AGV， AGV隨後繼續利用慣性導引系統使其 自身與該運輸路徑對齊並隨後沿循運輸路徑進入運輸工具中、並將裝載物60放置在適當 的位置。AGV利用慣性導引系統沿循相反的路徑返回到位置A，在位置A處AGV切換到用於 新目的地的路徑。 當然，每個AGV可包括傳感器IOO和控制器，傳感器IOO和控制器分別在它們初次 接近運輸工具時或每次接近運輸工具時構建數據輪廓並計算出通常沿運輸工具50的實際 縱軸線51的所需的運輸路徑，以用於放置裝載物60。隨後每次AGV為放置裝載物50而接 近運輸工具50時，AGV或者可重新計算所需的行進路徑，或者可使用之前已確定的行進路 徑。通過使至少前兩個或三個第一 AGV計算所要沿循的路徑，能夠對運輸路徑以及數據輪 廓取平均以便獲取更精確的路線。然而，當運輸工具50裝滿裝載物60時，每次在AGV進入 之前重新分析可能產生反效果，因為當傳感器100安裝在AGV上時，這時通常僅能探察到側 壁的較少部分，並由此在重新計算時更有可能將誤差引入到所需的行進路徑中，因為數據輪廓僅具有較小的側壁長度可供測量。 作為可選性的步驟，當傳感器100掃描拖車50的內部時，傳感器還可掃描裝載埠 區域80內的固定物來校準拖車處於系統內的位置。更具體地，AGV 10可行進到圖8中的位 置A，並且當掃描拖車50的內部時，其基於與位置A相距1/2英寸的裝載貨臺壁83和裝載 貨臺埠82的位置來進行確定。在行進到運輸工具50中放置裝載物之後，AGV將返回到位置 A，然而，當AGV返回到位置A時，AGV將調整之前存在的期望位置與實際位置之間的偏差。 因此，AGV 10允許容易地重新校準其位置而無需附加的步驟或在系統內的其它位置處的校 準。在第一實施例中，一旦確定了沿運輸工具50的縱軸線51的新的運輸路徑之後，AGV利 用其慣性導引系統行進到拖車中並放置裝載物60。通過利用慣性導引系統而非單獨的或與 之不同的導引系統，可降低AGV的製造成本而不會喪失任何優點。然而，本發明當然也可使 用多個其它的導引系統，例如，航位推算導引系統、雷射導引系統、視覺導引系統、磁帶導引 系統以及線導系統。在使用慣性導引系統時，迴轉儀涉及水平平面內運動而不非豎直運動， 從而在AGV進入拖車50中時，運輸工具50相對於裝載貨臺的任何垂直的錯位都不會影響 慣性導引系統。本領域技術人員應認識到的是，在某些實施例中，由於當增加了裝載物的重 量時運輸工具的調整(settling)，因此，有利的是使每個AGV各自構分別建運輸工具的數 據輪廓，以便消除任何校準的問題或確保較高的裝載物不會接觸運輸工具的頂部。在某些 實施例中，當期望在指定的點處重新校準慣性導引系統時，可能期望構建運輸工具的數據 輪廓以及裝載區域80上的多個指定的固定位置，以提供AGV相對於該系統的校準。
本領域的技術人員可認識到的是，AGV通常向前行進，其中叉和裝載物60位於車 輛後部。因此，在到達圖8中的位置A之前，AGV通常會調轉車頭操控，使裝載物60或叉16 面向運輸工具50。隨後，如需要的話，AGV將檢測運輸工具以構建數據輪廓或運輸路徑，並 且行進到運輸工具50中，其中裝載物60首先進入運輸工具。在放置裝載物60時，AGV從 運輸工具朝向位置A返回並在這些輪廓或系統之間切換以使得車輛通常在離開運輸工具 並繼續拾取其下一件裝載物時並不減慢或停下來，並且在越過位置A的某一時刻，AGV將敏 捷翻轉(轉動)，使得這些叉朝向車輛的後部。當然，在某些情況下，傳感器100可設於叉的 相對側來提供清晰的視野，以便於傳感器100構建拖車的數據輪廓。在該實施例中，位置A 將位於距入口 52的距離足夠大的位置處，以便於AGV旋轉180°而使其自身與運輸路徑對 齊，並使AGV在裝載物60首先進入的情況下進入運輸工具50中而不會碰觸側壁54。
當AGV為最大程度地放置裝載物而裝載車輛時，AGV通常將在它到達其計算出的 路徑的終點時將裝載物降下，並沿著運輸工具的地板推動裝載物經過剩下的距離。通過使 用驅動輪上的電流傳感器，它可確定該裝載物何時與前一裝載物接觸，並將該裝載物緊靠 運輸工具上的前一裝載物放置。 在某些實施例中，系統可能不包括設置在車輛上的傳感器100，但作為替代，傳感 器可包含在裝載貨臺上的那些不妨礙AGV 10通過、同時卻能夠充分地探察運輸工具50內 部的位置處。例如，傳感器可設於每個裝載埠外側大約六英尺的位置並面向運輸工具，使得 在打開裝載埠門和通向運輸工具50的門時，傳感器可自動地進行成像並構建包括運輸工 具50相對於預期位置的偏移和偏斜量在內的實際位置的數據輪廓。隨後該更新的數據輪 廓被設置到中央控制器中，該中央控制器為每個AGV提供行進路線或運輸路徑，由此省略 了至少第一AGV構建運輸工具的位置的數據輪廓並隨後更新中央控制器及確定AGV的行進路徑的步驟。因此，中央控制器能夠構建所需的行進路徑，並且AGV可使用其慣性導引系統 (該慣性導引系統使用標準數據輪廓來確定車輛行進路徑)行進到位置A ;並在到達位置A 時，在位置A處從預期的行進路逕到進入運輸工具50的實際行進路徑來切換數據輪廓的情 況下，其繼續行進而不會停下來，或者在大多數情況下甚至不會放慢速度進入到運輸工具 50中。如果傳感器設於AGV車輛的外側，則傳感器可設於裝載埠區域80的內側或裝載埠的 外側，例如，設於每個拖車的頂部之上或每個拖車之間。通常，為向AGV提供更新的數據輪 廓，通常僅需確定運輸工具50的偏斜及側向偏移的量。 儘管在附圖中示出的AGV為具有兩套叉以使其可將一對貨盤運載到運輸工具中 的車輛，但某些情況下可使用具有單套叉的車輛，並可以為每次進入運輸工具中的不同的 行程(pass)確定用於並排放置裝載物的新的運輸路徑。 本發明對於那種貨盤的每一側與運輸工具的側壁之間均僅有很小的餘隙的、非常 寬的裝載物特別有利，在雙貨盤系統中尤其如此。使用計算出的運輸路徑，預期的是AGV 10 可在裝載物與每側的側壁之間的餘隙小於1/2英寸的狀態下進入運輸工具並且行進到放 置裝載物60的預期位置，而不會使裝載物碰觸運輸工具50的側壁。 上述系統也可用於自動地卸載運輸工具。卸載運輸工具的過程基本上類似於上 文所述的裝載運輸工具的過程。然而，在被靠近運輸工具50的開口放置的一貨盤完全填 滿的運輸工具50中，AGV可不必感測運輸工具50以構建數據輪廓即可卸載該貨盤。 一旦 第一貨盤被移去或者運輸工具50中不包含滿載，AGV可感測拖車的側壁及位置，以確定運 輸工具50的偏斜和側向偏移量。當連續地從AGV上放下裝載物60時，每個後繼的AGV可 構建拖車的數據輪廓，以減小因傳感器100最初在部分裝載的運輸工具上可能檢測到的運 輸工具側壁的量有限而引起的在數據輪廓方面的誤差。隨著每個貨盤或裝載物60被從運 輸工具50中去除，對傳感器而言，側壁54的更多部分是可見的，從而構建更精確的數據輪 廓。 一旦之前的數據輪廓與隨後的數據輪廓之間的誤差低於一閾值，則系統可確定運輸工 具的偏斜及偏移量以及每個後繼的AGV的所需的運輸路徑。由於拖車上的貨盤錯位而需要 在拖車內對對齊情況進行一次微調，可使用本領域內公知的任何類型的貨盤凹部(pocket) 檢測系統來對齊叉部以使其適配於貨盤凹部中。在傳感器IOO被設置為距離AGV較遠(例 如，懸掛於裝載區域80的頂棚)的實施例中，在卸載運輸工具的過程中，傳感器100可能能 夠探察到裝載物60的整個頂部，以便構建運輸工具內部的具有較小誤差的、完整的數據輪 廓，從而即使對於滿載的運輸工具，也能夠精確地確定運輸工具的偏斜和側向偏移量。當將 傳感器設置在用於卸載運輸工具的AGV車輛之外時，由於每個AGV均無需構建運輸工具50 的數據輪廓，所以提供了更為高效的系統。 當傳感器100設於AGV上時，優選為將傳感器設置在使傳感器可探察到裝載物60 的下方或上方的位置處。由於在不同設施之間的裝載物60的類型可以變化，因此優選為將 傳感器設置在車輛上的低位，以在裝載物60的下方探察和感測運輸工具50的內部。通常， 這種設置形式大約為距地面至少4至6英寸，並且期望的優選位置為設於雙叉AGV上的AGV 的(從一側到另一側)的中央位置並且距地面大約為7.5英寸。當然，傳感器可設於任何 能夠接收到運輸工具50的側壁54(優選地包括這些側壁的端壁，其限定進入運輸工具50 的開口 )的位置的可接受的讀數(reading)的位置。藉助設置在裝載物60的正常承載位 置下方的傳感器100，在AGV車輛運動時AGV可構建拖車50的數據輪廓，並由此可在不必使AGV停下來的情況下切換到由位置A處的傳感器提供的新的數據輪廓所確定的更新的行進 路徑。 以上的論述揭示和描述了本發明的示例性實施例。通過參閱上文的論述、附圖以 及權利要求書，本領域技術人員將容易地認識到的是，在不背離由所附的權利要求書限定 的本發明的實際的設計思想和公正的範圍的情況下，可對本發明做出各種更改、變型以及 變化。
權利要求
一種利用自動導引車輛(AGV)裝載運輸工具的方法，所述方法包括如下步驟使所述AGV與裝載物接合；利用導引系統將所述AGV導引到位置A，其中所述位置A位於所述運輸工具之外；確定用於將裝載物放置在所述運輸工具上的預定裝載位置的運輸路徑；利用所述導引系統將所述AGV沿所確定的運輸路徑導引到所述預定裝載位置；以及將裝載物放置在所述運輸工具上的所述預定裝載位置處。
2. 如權利要求1所述的方法，還包括在放置所述裝載物的步驟之後，將所述AGV沿所確 定的運輸路徑從所述預定裝載位置導引到位置A的步驟。
3. 如權利要求1所述的方法，還包括在將所述AGV沿所確定的運輸路徑從所述預定裝 載位置導引到位置A的步驟之後，在位置A處從所確定的運輸路徑切換到系統路徑的步驟。
4. 如權利要求1所述的方法，其中確定運輸路徑的步驟包括如下步驟 感測所述運輸工具的側壁；以及 確定位於所述側壁之間的路徑。
5. 如權利要求4所述的方法，其中感測側壁的步驟由雷射傳感器來執行。
6. 如權利要求4所述的方法，其中感測側壁的步驟由遠離所述AGV的傳感器來執行。
7. 如權利要求4所述的方法，其中感測側壁的步驟由位於所述AGV上的傳感器來執行。
8. 如權利要求1所述的方法，其中在確定運輸路徑的步驟與沿所確定的運輸路徑導引 所述AGV的步驟之間，還包括沿所述運輸路徑定位所述AGV的步驟。
9. 如權利要求1所述的方法，其中所述導引系統包括慣性導引系統。
10. 如權利要求1所述的方法，其中放置裝載物的步驟還包括如下步驟 在到達裝載位置之前降下裝載物；沿所述運輸工具的地板將裝載物推到所述預定裝載位置； 測量將裝載物推到所述預定裝載位置所需的壓力；以及 當測量到的壓力超過設定值時，停止推動裝載物。
11. 如權利要求IO所述的方法，其中測量壓力的步驟通過監測供給到所述AGV上的馬 達的電流來執行。
12. 如權利要求1所述的方法，其中將AGV導引到位置A的步驟還包括在到達位置A之 前使所述AGV旋轉180度的步驟。
13. 如權利要求1所述的方法，其中確定運輸路徑的步驟還包括感測運輸工具的側壁 的步驟，包括感測所述側壁的限定了進入所述運輸工具的開口的端部，所述AGV穿過所述 開口。
14. 如權利要求13所述的方法，還包括確定運輸工具的偏斜及偏移的量的步驟。
15. 如權利要求13所述的方法，還包括將來自傳感器的與運輸工具的側壁有關的信息 提供給中央控制器的步驟，並且其中所述中央控制器計算運輸路徑。
16. 如權利要求15所述的方法，還包括將計算出的運輸路徑傳達給AGV上的導引系統 的步驟。
17. 如權利要求1所述的方法，還包括在將AGV導引到位置A的步驟之後校準AGV的實 際位置的步驟。
18. 如權利要求17所述的方法，其中校準步驟還包括如下步驟採集鄰近運輸工具的固定物的數據，並比較AGV相對於所述固定物的實際位置與AGV相對於所述固定物的預期位置。
19. 如權利要求18所述的方法，還包括在所述系統中利用所述AGV的實際位置更新所述導引系統的步驟。
20. —種利用自動導引車輛(AGV)裝載運輸工具的方法，所述方法包括如下步驟使裝載物與所述AGV接合；利用慣性導引系統將所述AGV導引到位置A ;確定從位置A到所述運輸工具上的預期裝載位置的運輸路徑；使所述AGV與所確定的運輸路徑對齊；利用所述慣性導弓I系統將所述AGV沿所確定的運輸路徑從位置A導引到所述預定裝載位置；以及放下所述裝載物；以及利用所述慣性導引系統將所述AGV沿所述運輸路徑從所述預定裝載位置導引到位置A。
21. 如權利要求20所述的方法，其中確定從位置A起始的運輸路徑的步驟還包括如下步驟感測所述運輸工具的側壁；以及確定在所述運輸工具的側壁之間的、供所述AGV沿循行進的最佳路徑。
22. 如權利要求21所述的方法，其中感測所述運輸工具的側壁的步驟還包括確定由所述側壁限定的所述運輸工具的開口的位置的步驟，該開口是所述AGV行進中所必須穿過的。
23. 如權利要求20所述的方法，其中在所述AGV被導引到位置A時執行確定運輸路徑的步驟。
24. 如權利要求20所述的方法，其中在所述AGV大致處於位置A時執行確定運輸路徑的步驟。
25. 如權利要求20所述的方法，還包括在確定運輸路徑的步驟中校準所述AGV的位置的步驟。
26. —種利用自動導引車輛(AGV)裝載運輸工具的方法，所述方法使用具有中央控制器的AGV系統和每個AGV上的AGV控制器，所述方法包括如下步驟導引所述AGV接合一裝載物並沿系統行進路逕行進到位置A，其中位置A位於裝載埠門附近；感測位於位置A附近的裝載埠門處的所述運輸工具的側壁的位置；確定所述AGV進入到所述運輸工具所要沿循的運輸路徑；將所述運輸路徑加入到所述中央控制器中的所述系統行進路徑；沿所述運輸路徑將所述AGV導引到一確定的裝載位置；以及放下所述裝載物。
27. 如權利要求26所述的方法，還包括如下步驟在放下所述裝載物之後，將所述AGV從所確定的裝載位置導引到位置A ;利用來自所述中央控制器的新的系統行進路徑更新所述AGV控制器；以及在位置A附近，從所述運輸行進路徑切換到新的系統路徑。
28. 如權利要求26所述的方法，還包括如下步驟利用所確定的運輸路徑更新位於第二 AGV上的第二 AGV控制器；將所述AGV沿系統行進路徑導引到位置A ;在位置A附近，從所述系統行進路徑切換到所確定的運輸路徑；沿所確定的運輸路徑將所述AGV從位置A導引到所確定的裝載位置。
29. 如權利要求26所述的方法，其中確定所述AGV的運輸路徑的步驟還包括如下步驟將在感測所述運輸工具的側壁的步驟中從傳感器接收的信息載入到所述中央控制器；以及確定在所述運輸工具的側壁之間的最佳AGV行進路徑。
30. 如權利要求26所述的方法，還包括如下步驟沿系統路徑將第二 AGV導引到位置A ;利用所述第二 AGV上的傳感器感測所述運輸工具的側壁；確定第二運輸路徑；通過對從感測所述側壁的步驟中接收的信息和從所述利用第二 AGV上的傳感器感測側壁的步驟中接收的信息取平均，確定更新的運輸路徑；從位置A沿所述更新的運輸路徑導引所述第二 AGV。
31. 如權利要求26所述的方法，其中感測所述運輸工具的側壁的步驟是由所述AGV上的傳感器來執行。
32. 如權利要求26所述的方法，還包括當確定所要放置在所述運輸工具上的全部裝載物均已被放置在所述運輸工具上時、從所述中央控制器去除所述運輸路徑的步驟。
33. —種利用自動導引車輛卸載運輸工具的方法，包括將AGV導引到位置A;利用傳感器感測所述運輸工具的側壁和所述運輸工具內的第一裝載物的大致的位置，並將從所述傳感器接收的關於所述側壁的位置的信息提供給控制器；利用所述控制器確定運輸路徑；沿所確定的運輸路徑將所述AGV導引到所述第一裝載物；接合所述第一裝載物；沿所確定的運輸路徑將所述AGV導引到位置A ;使用系統行進路徑更新所述AGV ;當所述AGV大致到達位置A時，切換到所述系統行進路徑；以及沿所述系統行進路徑導引所述AGV。
34. 如權利要求33所述的方法，還包括如下步驟將AGV導引到位置A;利用傳感器感測所述運輸工具的側壁和所述運輸工具內的下一裝載物的大致的位置，並將從所述傳感器接收的關於所述側壁的位置的信息提供給控制器；利用所述控制器，通過對每次執行感測側壁的步驟時從傳感器接收的信息取平均來確定更新的運輸路徑；沿所述更新的運輸路徑將所述AGV導引到所述下一裝載物；接合所述下一裝載物；沿所述更新的運輸路徑將所述AGV導引到位置A ;利用系統行進路徑更新所述AGV ;當所述AGV到達位置A時，切換到所述系統行進路徑；以及沿所述系統行進路徑導引所述AGV。
全文摘要
本發明公開了一種自動地裝載與卸載運輸工具的方法和系統。第一導引系統沿循行進路逕到達靠近一運輸工具的位置，隨後傳感器描繪該運輸工具的輪廓，從而確定一運輸路徑，以供AGV沿循該運輸路徑進入該運輸工具中來放置裝載物以及剛一放置裝載物就離開運輸工具的運輸路徑。
文檔編號G05D1/02GK101795923SQ200880103778
公開日2010年8月4日 申請日期2008年6月20日 優先權日2007年6月21日
發明者傑拉爾德·愛德華·齊爾森, 韋恩·大衛·羅斯 申請人:傑維斯·B·韋布國際公司