[发明专利]用于识别和处理各种物体的机器人系统和方法

说明书

公开了一种机器人系统，其包括铰接臂和用于检查物体的第一感知系统以及多个附加感知系统，每个附加感知系统被布置为朝向公共区域，在所述公共区域中物体可以由机器人手臂定位，使得所述公共区域内的多个视图可以通过所述多个附加感知系统获得。

本申请是申请日为2016年9月9日、申请号为201680065881.2、名称为“用于识别和处理各种物体的机器人系统和方法”的中国专利申请(PCT申请号为PCT/US2016/050949)的分案申请。

优先权

本申请要求2015年9月11日提交的美国临时专利申请号No.62/217,200以及2015年12月18日提交的美国临时专利申请号No.62/269,640，该申请的公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明大体涉及机器人和其他分拣系统，并且更具体地涉及旨在用于在要求系统适应处理各种物体的动态环境中的机器人和其他分拣系统。

背景技术

许多订单实现操作通过采用称为波浪选择的过程来实现高效率。在波浪选择中，订单从仓库货架中挑选出来，并放入包含多个下游分拣订单的箱子中。在分拣阶段，识别单个物品，并将多物品订单合并到单个箱子或货架位置，使得它们被打包并货运给客户。分拣这些物品的过程是通过手工完成的。人类分拣员从进入的货箱中挑选物品，在物品上找到条形码，用手持式条形码扫描仪扫描条形码，从扫描的条形码中确定物品的合适箱子或货架位置，然后将物品放入所确定的箱子或货架位置，其中针对该订单的所有物品都被放置。

手动操作的条形码扫描仪通常是固定的或手持的系统。利用固定系统(诸如，在销售点系统处使用的系统)，操作者握住物品并将其放置在扫描仪的前方，使得条形码面向扫描设备的传感器，并且连续扫描的扫描仪解码它可以检测到的任何条形码。如果没有立即检测到物品，则握住物品的人通常需要改变固定的扫描仪前面的物品的位置或旋转，以使条形码对于扫描仪更易于看见。对于手持的系统，操作扫描仪的人在物品上查找条形码，然后握住扫描仪，使得物品的条形码对扫描仪可见，然后按下手持式扫描仪上的按钮开始扫描条形码。

通过条形码扫描来识别物品的其他方式要求条形码的位置受到控制或约束，使得固定的或机器人握住的条形码扫描仪可以可靠地看到条形码。自动条形码扫描仪也涉及固定或手持系统，并适用相同的原理。在工业应用中通常使用的条形码扫描仪的情况下，必须严格控制条形码的可能位置，以使条形码对于一个或多个扫描仪可见。例如，可以将一个或多个条形码扫描仪放置在相对于传送机或一系列移动货盘的固定位置上，使得当物体通过扫描仪时扫描仪可以扫描物体，通常是盒子。在这些装置中，条形码的放置范围相对有限，因为它们必须贴在盒子的四个侧面中的一个或顶部上的标签上，这也需要以适合于扫描的定向来呈现。检测到的条形码与传送机的直接部分相关联或与扫描之前已放置物体的特定移动货盘相关联。

在所有这些情况下，系统使用传感器、相机或激光反射率传感器，以及软件来检测条形码并对其进行解码。这些方法具有固有的局限性，包括相对于检测系统的定向的距离范围，在这些范围内它们能够可靠地扫描条形码。首先，条形码必须面向扫描仪；其次，条形码的范围必须能够可靠地区分各个元素；第三，条形码的倾斜和偏斜必须使得各个元素可以被可靠地区分。采用的传感器类型以及软件检测和解码方案的稳健性决定了这些性能参数。因此，仍然需要一种用于机器人系统的物体识别系统，其能够适应各种定向的各种物体的自动识别和处理。

发明内容

根据一个实施例，本发明提供了一种机器人系统，其包括铰接臂和用于检查物体的第一感知系统以及多个附加感知系统，每个附加感知系统被布置为朝向公共区域，在该公共区域中物体可以由机器人手臂定位，使得公共区域内的多个视图可以通过多个附加感知系统获得。