[發(fā)明專利]運(yùn)輸裝置的自動(dòng)裝貨系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580013510.1
• 申請(qǐng)日: 2005-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN101090840A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 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(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰維斯·B·韋布國(guó)際公司
• 主分類號(hào): B60P1/00
• 分類號(hào): B60P1/00
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王玉雙

本申請(qǐng)要求2004年5月3日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)60/567,729的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容將作為本申請(qǐng)的公開的一部分，并且在此通過(guò)援引并入本申請(qǐng)。

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?yàn)檫\(yùn)輸裝置——例如牽引車掛車、軌道車、平板拖車或集裝箱——自動(dòng)裝貨或卸貨的自動(dòng)導(dǎo)向車輛。

背景技術(shù)

自動(dòng)導(dǎo)向車輛(AGV)遍及物料運(yùn)輸工業(yè)，以用于運(yùn)輸貨物。術(shù)語(yǔ)“AGV”一般用于指具有多個(gè)可用的自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)中的任意一種的結(jié)實(shí)的(robust)車輛設(shè)計(jì)。“自動(dòng)導(dǎo)向拖車(AGC)”這一術(shù)語(yǔ)通常用來(lái)指用于相似的但卻欠復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合中的不是那么結(jié)實(shí)的車輛。在本申請(qǐng)中——包括權(quán)利要求書，術(shù)語(yǔ)“AGV”應(yīng)該意味且包括AGV和AGC，以及任意其他的自動(dòng)導(dǎo)向的車輛。

目前的AGV設(shè)計(jì)一般包括框架，以及位于框架的四個(gè)拐角處的旋轉(zhuǎn)腳輪。其他的特征可以包括驅(qū)動(dòng)輪組件和用于車輛方向控制的剛性腳輪。在一種當(dāng)前的設(shè)計(jì)中，框架上固定有兩個(gè)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(duì)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(dòng)裝置通常通過(guò)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(dòng)輪保持在支撐面上的足夠牽引。在另一實(shí)例中，固定的驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)AGV，并且可轉(zhuǎn)向的腳輪導(dǎo)向AGV的運(yùn)動(dòng)。

AGV包括控制其運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向系統(tǒng)。現(xiàn)今使用的已知的導(dǎo)向系統(tǒng)包括導(dǎo)線導(dǎo)向、激光導(dǎo)向、磁帶導(dǎo)向、測(cè)距法導(dǎo)向、慣性導(dǎo)向和光學(xué)導(dǎo)向，并且每一種導(dǎo)向都具有其相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。例如，慣性導(dǎo)向容易引起軌跡偏差，其中由AGV測(cè)量的移動(dòng)距離和方向與實(shí)際的移動(dòng)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(zhǎng)移動(dòng)距離過(guò)程仍可能增加，因而系統(tǒng)必須利用例如通過(guò)沿著指定路徑上的途中參考標(biāo)記(磁性涂料、射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記等)來(lái)校正這些偏差。

激光導(dǎo)向系統(tǒng)使用特殊的標(biāo)記，AGV感知并利用所述標(biāo)記控制其移動(dòng)。這種系統(tǒng)容易受到來(lái)自標(biāo)記的障礙，并且很顯然的一點(diǎn)是在任何移動(dòng)環(huán)境下都需要設(shè)置標(biāo)記。如果AGV的路徑改變，那么標(biāo)記也必須物理地移動(dòng)。而且，具有這種導(dǎo)向系統(tǒng)的AGV僅可以在具有這些特殊標(biāo)記的區(qū)域中移動(dòng)——這樣在本發(fā)明中就需要將要裝貨或卸貨的任何運(yùn)輸裝置具有標(biāo)記。

與運(yùn)輸裝置的自動(dòng)裝貨和卸貨相關(guān)聯(lián)的一個(gè)難點(diǎn)在于運(yùn)輸裝置相對(duì)于固定的裝卸平臺(tái)位置的位置變化。運(yùn)輸裝置通常手動(dòng)定位，例如當(dāng)運(yùn)輸裝置是卡車時(shí)通過(guò)駕駛員來(lái)手動(dòng)定位。該手動(dòng)定位使得運(yùn)輸裝置的位置產(chǎn)生不可知的變化。當(dāng)駕駛員將拖車停靠于裝卸平臺(tái)時(shí)，他或她或許不能使拖車與裝卸平臺(tái)門精確地匹配。這將使得拖車相對(duì)于裝卸平臺(tái)的門有一定的偏斜角度。由于這個(gè)角度是不可知的，并且在裝卸平臺(tái)的每次停靠均會(huì)產(chǎn)生變化，所以如果AGV不具備檢測(cè)并補(bǔ)償這種拖車傾斜的能力，則其將不能有效地導(dǎo)向和傳送拖車中的貨物。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)致力于解決該問(wèn)題，其通過(guò)使用滑板來(lái)使運(yùn)輸裝置相對(duì)于裝卸平臺(tái)定位，然而，這是一種花費(fèi)大且效率低的處理。

與運(yùn)輸裝置的自動(dòng)裝貨和卸貨相關(guān)聯(lián)的另一個(gè)難點(diǎn)在于，AGV必須能夠克服運(yùn)輸裝置和裝卸平臺(tái)之間的高度差。不同類型運(yùn)輸裝置，以及不同風(fēng)格的同類型運(yùn)輸裝置，其高度會(huì)有所不同。而且，特定的運(yùn)輸裝置的高度并非固定不變；因?yàn)殡S著拖車裝載貨物，懸掛系統(tǒng)將被壓縮，從而導(dǎo)致運(yùn)輸裝置的高度變化。為了允許進(jìn)行強(qiáng)化的操作，AGV必須能夠在面臨各種運(yùn)輸裝置高度以及運(yùn)輸裝置和裝卸平臺(tái)的各種高度差時(shí)仍能進(jìn)行操作。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)致力于解決該問(wèn)題，其通過(guò)使用液壓或其他類型的千斤頂來(lái)穩(wěn)定運(yùn)輸裝置并使運(yùn)輸裝置與裝卸平臺(tái)平齊，然而這也是一種高成本且低效率的處理。

在裝卸平臺(tái)和運(yùn)輸裝置之間通常使用裝卸斜坡來(lái)使二者之間的轉(zhuǎn)移變得容易。然而，裝卸平臺(tái)和運(yùn)輸裝置之間的陡坡或斜坡可能引起導(dǎo)向困難。例如，由于激光將會(huì)指向目標(biāo)的上方或下方，所以使用激光導(dǎo)向系統(tǒng)的AGV在上坡或下坡時(shí)可能會(huì)丟掉目標(biāo)。

運(yùn)輸裝置的位置改變可能會(huì)妨礙卡車的自動(dòng)裝貨，并且?guī)缀蹩梢源_定將導(dǎo)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(yùn)輸裝置的預(yù)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(dǎo)向系統(tǒng)來(lái)控制AGV的移動(dòng)，但是，現(xiàn)有技術(shù)仍未能令人滿意地解決導(dǎo)向系統(tǒng)在向運(yùn)輸裝置裝貨以及從運(yùn)輸裝置上卸貨的過(guò)程中的如何使用的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，AGV的設(shè)計(jì)需要能有效地和充分地組合使用不同的導(dǎo)向系統(tǒng)，以為運(yùn)輸裝置自動(dòng)裝貨和卸貨。更具體地，AGV的設(shè)計(jì)需要能夠?yàn)榭赡懿辉陬A(yù)期位置的運(yùn)輸裝置裝貨和卸貨。