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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-12-22
(54)【発明の名称】視覚支援型のロボット化デパレタイザ
(51)【国際特許分類】
B25J 13/08 20060101AFI20221215BHJP
B65G 59/02 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
B25J13/08 A
B65G59/02
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022523074
(86)(22)【出願日】2020-10-16
(85)【翻訳文提出日】2022-06-14
(86)【国際出願番号】 CA2020051387
(87)【国際公開番号】W WO2021072545
(87)【国際公開日】2021-04-22
(31)【優先権主張番号】62/916,080
(32)【優先日】2019-10-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/070,753
(32)【優先日】2020-10-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518267045
【氏名又は名称】シムボティック カナダ、ユーエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シモン、クリスチャン
(72)【発明者】
【氏名】モレンシー、シルヴァン－ポール
(72)【発明者】
【氏名】レガーレ、ウイリアム
(72)【発明者】
【氏名】ラロシュ、ベノワ
(72)【発明者】
【氏名】ジョドアン、ロバート
(72)【発明者】
【氏名】コンラッド、ユルゲン
【テーマコード（参考）】
3C707
3F030
【Ｆターム（参考）】
3C707AS02
3C707BS10
3C707KS03
3C707KT02
3C707KT03
3C707KT06
3C707KT09
3C707LS15
3C707NS02
3F030AB04
3F030BA05
(57)【要約】
パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取るためのパレットステーションと、層の少なくとも１つを把持およびピッキングするためのグリップ、およびデパレタイジングエンドエフェクタに対する、層のための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有するエンドエフェクタを備えるロボットと、ケースのパレット荷を撮像し、ロボットの運動から独立して層の上部の少なくとも１つの画像を生成するための視覚システムと、画像を受信し、グリップ係合インターフェースの所定の層係合位置および配向に対する層位置および配向の判定をもたらす制御装置であって、制御装置が、グリップを位置づけ、グリップ係合インターフェースにおいてグリップを用いて層を捕捉して保持するようにロボットに動作可能に連結されている、制御装置とを有するデパレタイザ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デパレタイザであって、前記デパレタイザが、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取るように構成されたパレット荷降ろしステーションであって、前記パレット荷層の各々が、前記パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、パレット荷降ろしステーションと、
少なくとも１つのパレット荷層を前記パレット荷降ろしステーションにおける前記パレット荷から出力ステーションに搬送するように、前記パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットであって、前記グリップが、前記グリップを用いた前記パレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、前記デパレタイジングエンドエフェクタに対する、前記パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、ロボットと、
前記パレット荷降ろしステーションで前記ケースのパレット荷を撮像するように配置され、ロボットの運動から独立して前記パレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成するように構成された視覚システムと、
前記視覚システムから少なくとも１つの画像を受信するように前記視覚システムに動作可能に連結され、前記少なくとも１つの画像に基づいて、前記グリップ係合インターフェースの前記所定の層係合位置および配向に対する、前記パレット荷層の少なくとも１つの層位置および配向の判定をもたらすように構成された制御装置であって、前記制御装置は、前記グリップを位置づけ、前記グリップ係合インターフェースにおいて前記グリップを用いて前記パレット荷層の少なくとも１つを捕捉して保持するように、前記ロボットに動作可能に連結されている、制御装置と
を備える、デパレタイザ。
【請求項2】
前記所定の層係合位置および配向が、前記グリップ係合インターフェースの係合平面配向を提供し、前記層位置および配向が、前記パレット荷層の少なくとも１つにわたって実質的にまたがる前記グリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、前記パレット荷層の少なくとも１つの、係合面の平面性を表し、前記層位置および配向が、前記パレット荷層の少なくとも１つの前記係合面と前記グリップ係合インターフェースの平面配向との間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合を表す、請求項１記載のデパレタイザ。
【請求項3】
前記視覚システムが、前記ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える、請求項１記載のデパレタイザ。
【請求項4】
前記少なくとも１つのカメラの各々が、共通のカメラ較正基準構造に較正され、前記共通のカメラ較正基準構造への較正が、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、および前記ロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す、請求項３記載のデパレタイザ。
【請求項5】
前記少なくとも１つのカメラは、前記少なくとも１つのカメラの視野が、前記パレット荷の最上部の上向き面から前記パレット荷の底部まで前記パレット荷をカバーするように配置される、請求項３記載のデパレタイザ。
【請求項6】
前記少なくとも１つのカメラが、前記パレット荷層の各々の最上部の上向き面が前記少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される、請求項３記載のデパレタイザ。
【請求項7】
デパレタイザであって、前記デパレタイザが、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取るように構成されたパレット荷降ろしステーションであって、前記パレット荷層の各々が、前記パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、パレット荷降ろしステーションと、
少なくとも１つのパレット荷層を前記パレット荷降ろしステーションにおける前記パレット荷から出力ステーションに搬送するように、前記パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットであって、前記グリップが、前記グリップを用いた前記パレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、前記デパレタイジングエンドエフェクタに対する、前記パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、ロボットと、
前記ロボットとは別個に、前記パレット荷降ろしステーションで前記パレット荷を撮像するように配置され、ロボットの運動から切り離されて前記パレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成するように構成された視覚システムと、
前記少なくとも１つの画像に基づいて、前記グリップ係合インターフェースと前記パレット荷層の少なくとも１つの各最上パレット層との間の位置および配向関係性の判定をもたらすように構成された制御装置と
を備える、デパレタイザ。
【請求項8】
前記制御装置が、前記視覚システムから前記少なくとも１つの画像を受信するように前記視覚システムに動作可能に連結されている、請求項７記載のデパレタイザ。
【請求項9】
前記制御装置が、判定された関係性に基づいて各最上パレット層に対して前記グリップを位置づけ、前記グリップ係合インターフェースにおいて前記グリップを用いて前記少なくとも１つのパレット荷層を捕捉して保持するように、前記ロボットに動作可能に連結されている、請求項７記載のデパレタイザ。
【請求項10】
判定された関係性が、前記ロボットの所定の基準フレームに対する前記グリップ係合インターフェースの前記所定の層係合位置および配向に対する各最上層の層位置および配向を表す、請求項７記載のデパレタイザ。
【請求項11】
前記制御装置が、前記少なくとも１つの画像に基づいて、各最上層のそれぞれの層位置および配向を判定し、前記それぞれの層位置および配向を前記ロボットの所定の基準フレームと比較することによって、判定された関係性の判定をもたらす、請求項７記載のデパレタイザ。
【請求項12】
前記それぞれの層位置および配向が、それぞれ各最上層にわたって実質的にまたがる前記グリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、各最上層の、係合面の平面性を表し、前記それぞれの層位置および配向が、前記最上層の係合面と前記グリップ係合インターフェースとの間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを表す、請求項１１記載のデパレタイザ。
【請求項13】
前記制御装置は、前記ロボットの前記所定の基準フレームに表された前記デパレタイザを境界付けるロボットのアーキテクチャおよび構造のうちの少なくとも１つによって画定されるロボットの運動境界条件に基づいて、それぞれ、各最上層との最適グリップ係合のために、前記平面不整合および前記中心点不整合の少なくとも１つを解消するように構成されている、請求項１２記載のデパレタイザ。
【請求項14】
前記視覚システムが、前記ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える、請求項７記載のデパレタイザ。
【請求項15】
前記少なくとも１つのカメラの各々が、共通のカメラ較正基準構造に較正され、前記共通のカメラ較正基準構造への較正が、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、前記少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、および前記ロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す、請求項１４記載のデパレタイザ。
【請求項16】
前記少なくとも１つのカメラは、前記少なくとも１つのカメラの視野が、前記パレット荷の最上部の上向き面から前記パレット荷の底部まで前記パレット荷をカバーするように配置される、請求項１４記載のデパレタイザ。
【請求項17】
前記少なくとも１つのカメラが、前記パレット荷層の各々の最上部の上向き面が前記少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される、請求項１４記載のデパレタイザ。
【請求項18】
デパレタイザにおいてケースをデパレタイズする方法であって、前記方法が、前記デパレタイザのパレット荷降ろしステーションで、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取る工程であって、前記パレット荷層の各々が、前記パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、工程と、
少なくとも１つのパレット荷層を前記パレット荷降ろしステーションにおける前記パレット荷から出力ステーションに搬送するように、前記パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットを提供する工程であって、前記グリップが、前記グリップを用いた前記パレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、前記デパレタイジングエンドエフェクタに対する、前記パレット荷層の少なくとも１つのための、所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、工程と、
視覚システムを用いて、前記パレット荷降ろしステーションで前記ケースのパレット荷を撮像し、ロボットの運動から独立して前記パレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成する工程と、
前記視覚システムに動作可能に連結された制御装置において、前記視覚システムから前記少なくとも１つの画像を受信し、前記少なくとも１つの画像に基づいて、前記グリップ係合インターフェースの前記所定の層係合位置および配向に対する前記パレット荷層の少なくとも１つの層位置および配向の判定をもたらす工程であって、前記制御装置が、前記グリップを位置づけ、前記グリップ係合インターフェースにおいて前記グリップを用いて前記パレット荷層の少なくとも１つを捕捉して保持するように、前記ロボットに動作可能に連結されている、工程と
を含む、方法。
【請求項19】
前記所定の層係合位置および配向が、前記グリップ係合インターフェースの係合平面配向を提供し、前記層位置および配向が、前記パレット荷層の少なくとも１つにわたって実質的にまたがる前記グリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、前記パレット荷層の少なくとも１つの、係合面の平面性を表し、前記層位置および配向が、前記パレット荷層の少なくとも１つの前記係合面と前記グリップ係合インターフェースの平面配向との間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合を表す、請求項１８記載の方法。
【請求項20】
前記視覚システムが、前記ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える、請求項１８記載の方法。
【請求項21】
前記少なくとも１つのカメラの各々が、共通のカメラ較正基準構造に較正され、前記共通のカメラ較正基準構造への較正が、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、前記少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、および前記ロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す、請求項２０記載の方法。
【請求項22】
前記少なくとも１つのカメラは、前記少なくとも１つのカメラの視野が、前記パレット荷の最上部の上向き面から前記パレット荷の底部まで前記パレット荷をカバーするように配置される、請求項２０記載の方法。
【請求項23】
前記少なくとも１つのカメラが、前記パレット荷層の各々の最上部の上向き面が前記少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される、請求項２０記載の方法。
【請求項24】
デパレタイザにおいてケースをデパレタイズする方法であって、前記方法が、前記デパレタイザのパレット荷降ろしステーションで、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取る工程であって、前記パレット荷層の各々が、前記パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、工程と、
少なくとも１つのパレット荷層を前記パレット荷降ろしステーションにおける前記パレット荷から出力ステーションに搬送するように、前記パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットを提供する工程であって、前記グリップが、前記グリップを用いた前記パレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、前記デパレタイジングエンドエフェクタに対する、前記パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、工程と、
前記ロボットとは別個に配置された視覚システムを用いて、前記パレット荷降ろしステーションで前記パレット荷を撮像し、ロボットの運動から切り離されて前記パレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成する工程と、
前記デパレタイザの制御装置を用いて、前記少なくとも１つの画像に基づき、前記グリップ係合インターフェースと前記パレット荷層の少なくとも１つの各最上パレット層との間の位置および配向関係性の判定をもたらす工程と
を含む、方法。
【請求項25】
前記制御装置が、前記視覚システムから前記少なくとも１つの画像を受信するように前記視覚システムに動作可能に連結されている、請求項２４記載の方法。
【請求項26】
前記制御装置が、判定された関係性に基づいて各最上パレット層に対して前記グリップを位置づけ、前記グリップ係合インターフェースにおいて前記グリップを用いて前記少なくとも１つのパレット荷層を捕捉して保持するように、前記ロボットに動作可能に連結されている、請求項２４記載の方法。
【請求項27】
判定された関係性が、前記ロボットの所定の基準フレームに対する前記グリップ係合インターフェースの前記所定の層係合位置および配向に対する各最上層の層位置および配向を表す、請求項２４記載の方法。
【請求項28】
前記制御装置が、前記少なくとも１つの画像に基づいて、各最上層のそれぞれの層位置および配向を判定し、前記それぞれの層位置および配向を前記ロボットの所定の基準フレームと比較することによって、判定された関係性の判定をもたらす、請求項２４記載の方法。
【請求項29】
前記それぞれの層位置および配向が、それぞれ各最上層にわたって実質的にまたがる前記グリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、各最上層の、係合面の平面性を表し、前記それぞれの層位置および配向が、最上層の前記係合面と前記グリップ係合インターフェースとの間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを表す、請求項２８記載の方法。
【請求項30】
前記制御装置が、前記ロボットの前記所定の基準フレームに表された前記デパレタイザを境界付けるロボットのアーキテクチャおよび構造のうちの少なくとも１つによって画定されるロボットの運動境界条件に基づいて、それぞれ、各最上層との最適グリップ係合のために前記平面不整合および前記中心点不整合の少なくとも１つを解消する、請求項２９記載の方法。
【請求項31】
前記視覚システムが、前記ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える、請求項２４記載の方法。
【請求項32】
前記少なくとも１つのカメラの各々が、共通のカメラ較正基準構造に較正され、前記共通のカメラ較正基準構造への較正が、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、前記少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、および前記ロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す、請求項３１記載の方法。
【請求項33】
前記少なくとも１つのカメラは、前記少なくとも１つのカメラの視野が、前記パレット荷の最上部の上向き面から前記パレット荷の底部まで前記パレット荷をカバーするように配置される、請求項３１記載の方法。
【請求項34】
前記少なくとも１つのカメラが、前記パレット荷層の各々の最上部の上向き面が前記少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される、請求項３１記載の方法。
【請求項35】
横断経路に沿って移動する商品の層からスリップシートを除去するためのスリップシート除去装置であって、前記スリップシート除去装置が、フレームと、
回転軸を中心にした回転のために前記フレームに回転可能に連結されたローラであって、前記ローラが、前記ローラの商品支持面を通って伸長する真空ポートを有する、ローラと、
前記真空ポートを通して真空を引くように前記ローラに連結された真空機構であって、前記真空ポートは、前記スリップシートを把持し、前記商品の層から前記スリップシートを分離するべく、前記ローラと前記ローラの前記商品支持面上に支持された前記商品の層との間に配置された前記スリップシートと係合するために、前記ローラ上に位置づけられる、真空機構と
を備える、スリップシート除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願への相互参照］
本出願は、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１９年１０月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／９１６，０８０号の非仮出願であり、その利益を主張する。
本出願は、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１９年１０月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／９１６，０８０号の非仮出願であり、その利益を主張する。
【0002】
［技術分野］
本開示は、概して、デパレタイジングに関し、より具体的には、製品の視覚支援型のロボット化デパレタイジングに関する。
本開示は、概して、デパレタイジングに関し、より具体的には、製品の視覚支援型のロボット化デパレタイジングに関する。
【背景技術】
【0003】
製品の小売流通（従来の「実店舗」店、オンラインストア、または混合小売チャネルのいずれであっても）は、特に、店舗補充用か個別注文用かにかかわらず（所与の輸送内の）混合ケースまたは異種ケースとして知られているものの流通のために、保管、仕分け、および輸送効率の改善を要求している。これらへのインテリジェント／適応性の自動化の適用により、保管、仕分け、および輸送を含む流通の多くのレベルでの効率の改善がますます促進されている。
【0004】
流通センターおよび倉庫では、典型的に、構造化されたパレット上で、ケース、ボックス、オープントレイ、ストレッチラップトレイなどの製品が受け取られ、たとえば、それらは隙間なく整然と位置づけられている。パレットから製品を取り出すためのデパレタイジングシステムが当技術分野で知られている。パレット荷に対する自動位置決めを改善するために３Ｄパレット荷をマッピングするように電磁放射および光学マッピングセンサ（たとえば、レーザスキャナ、３Ｄカメラなど）を有する従来のパレットアンローダ（デパレタイザなど）が知られている。たとえば、環境とのロボット相互作用を促進するためにそのような環境を検出および再構築するための１つの従来の方法およびシステムは、三次元（３Ｄ）仮想環境を判定する工程を含み、ここで、３Ｄ仮想環境は、物理環境内のそれぞれの物理オブジェクトに対応する複数の３Ｄ仮想オブジェクトを含むロボットマニピュレータの物理環境を表す。当該方法は、その後、二次元（２Ｄ）深度マップを含む仮想環境の２Ｄ画像を判定する工程を含む。当該方法は、その後、所与の１つまたは複数の物理オブジェクトに対応する２Ｄ画像の部分を判定する工程を含み得る。当該方法は、その後、部分および２Ｄ深度マップに基づいて、所与の１つまたは複数の物理オブジェクトに対応する２Ｄ画像の部分に対応する３Ｄモデルを判定する工程を含み得る。当該方法は、その後、３Ｄモデルに基づいて、所与の１つまたは複数の物理オブジェクトから１つの物理オブジェクトを選択する工程を含み得る。当該方法は、その後、オブジェクトを移動させるようにロボットマニピュレータに命令を提供する工程を含み得る。
【発明の概要】
【0005】
本開示の前述の態様および他の特徴は、添付の図面に関連した以下の記載において説明される。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】本開示の態様による流通設備の概略図である。
【図2】本開示の態様によるパレット荷の概略図である。
【図14】本開示の態様による方法の例示的なフローダイアグラムである。
【図17】本開示の態様による方法の例示的なフローダイアグラムである。
【図18】本開示の態様による方法の例示的なフローダイアグラムである。
【図19A】本開示の態様によるスリップシート除去の概略図である。
【図19B】本開示の態様によるスリップシート除去の概略図である。
【図19C】本開示の態様によるスリップシート除去の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
図１は、本開示の態様による倉庫システムまたは流通設備１００ＷＳ（本明細書では倉庫システム１００ＷＳと呼ばれる）の概略図である。本開示の態様が、図面を参照して説明されるが、多くの形態で具体化され得ることが理解されるべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状、またはタイプの要素または材料が使用され得る。流通設備１００ＷＳは、本明細書では自動流通設備として説明されているが、本開示の態様が、自動化および手動の搬送システムの両方などの任意の適切な搬送システムを有する流通設備、または完全に手動の搬送システムにも適用可能であることが理解されるべきである。
【0008】
図１および図２を参照すると、本開示の態様によれば、倉庫システム１００ＷＳは、少なくとも１つのパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂ（本明細書ではまとめてパレタイザセル１０と呼ばれる）を含む。パレタイザセル１０は、混合パレット荷の物品ユニットＣＵ（本明細書ではケースユニットまたはケースもしくは製品１８とも呼ばれる）を、視覚システム支援で混合ケースパレット荷ＰＡＬを構築するスタックＳＬ１－Ｓｎおよび／または層ＰＬ１－ＰＬ４に配置する（個別にまたは製造されたピックフェース）１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４（本明細書では、多関節ロボット、適応型リアルタイムロボット、ロボット、または製品ピッキング装置とも呼ばれる）を有する。パレタイザ／デパレタイザの適切な例は、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１９年７月９日に発行された「Ｖｉｓｉｏｎ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｚｅｄ Ｄｅｐａｌｌｅｔｉｚｅｒ」と題される米国特許第１０，３４３，８５７号明細書に記載されている。
【0009】
パレタイザセル１０には、ロボット１４によって取り外される各パレット層（本明細書ではパレット荷層とも呼ばれる）、およびそのケースユニットＣＵの三次元（３Ｄ）画像を生成する（１つまたは複数の）三次元（３Ｄ）飛行時間（ＴＯＦ）カメラ視覚システム３１０（本明細書では視覚システム３１０と呼ばれる）が設けられている。視覚システム３１０は、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１でケースＣＵのパレット荷ＰＡＬを撮像するようにパレタイザセル１０に配置され、ロボット１４の運動から独立して、少なくとも１つのパレット荷層８１６（図８Ｂ－パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５を表す）の少なくとも上部／面１４８（図２、図８Ａ、および図１１Ａ～図１１Ｆ）の少なくとも１つの画像（図１２を参照）を生成するように構成されている。三次元画像情報は、パレット荷ＰＡＬから商品をデパレタイズするようにパレット層をピッキングするロボット１４の周期的運動とリアルタイムで一致して、視覚システム３１０によって生成および提供され、（ロボット１４のピッキング／配置の運動周期フレーム内で）リアルタイムで、パレット支持部ＳＰＡＬに載置された第１のケース層ＰＬ１から最後のケース層ＰＬ５までのパレットビルドにおける各パレット層に対する少なくとも層ポーズを通知する。
【0010】
各層の層ポーズの三次元画像情報によって、たとえばロボット１４との差異に対する補償を通知する、平面からの差異（たとえば、パレット支持部ＳＰＡＬおよび／または他の層、オープンケースユニットＣＵなどに対する層の傾斜）を識別し、それにより、ロボット１４は、リアルタイムで、ピッキングされる層に対するロボット１４の位置決めを補償して、適応型のリアルタイムロボット１４の配置で実質的に連続した、および（完全な自動化またはユーザ支援との協力／協働での）適応型のデパレタイジングを促進し、同時にパレットの品質／制御およびロボット１４によるデパレタイジングを解決する。
【0011】
制御装置（ロボット制御装置１６および／またはセル制御装置１０Ｃなど）が、視覚システム３１０から少なくとも１つの画像を受信するように視覚システム３１０に動作可能に連結されている。制御装置は、少なくとも１つの画像に基づいて、ロボット１４のグリップ８００（図８）のグリップ係合インターフェース８１０（図８Ｂ－本明細書に記載されるように）の所定の層係合位置および配向に対する少なくとも１つのパレット層８１６（図８Ｂ）の（ロボットの座標系または基準フレームＸ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺなどにおける（図３））層位置およびポーズ／配向の判定をもたらすように構成され、ここで、制御装置は、（たとえば、グリップインターフェース８１０と、パレット荷層の少なくとも１つの各最上パレット層との間の判定された関係性に基づいて）グリップ８００を各最上パレット層に対して位置づけ、グリップ係合インターフェース８１０においてグリップ８００を用いて少なくとも１つのパレット層８１６を捕捉して保持するように、ロボット１４に動作可能に連結されている。制御装置は、少なくとも１つの画像に基づいて、各最上層のそれぞれの層位置および配向を判定し、それぞれの層位置および配向をロボット１４の（本明細書に記載されるような）所定の基準フレームと比較することによって、判定された関係性の判定をもたらす。
【0012】
自動化パレタイザセル１０に組み込まれた視覚システム３１０は、一態様では、パレット荷の差異に（さらに記載されるように、指令されたトランザクション時間に対応して）リアルタイムで応答する（（１つまたは複数の）ロボット１４などの自動化に対する）リアルタイムの（または略リアルタイムの）コマンド入力を提供するようにセル制御装置１０Ｃに通知し、それを可能にし、それにより、（１つまたは複数の）ロボット１４はリアルタイムで適応して、パレット荷ビルドの差異を解消し、時間的に最適な方法でデパレタイジングをもたらすように時間的に最適な方法で（自動的におよび／またはユーザ支援と協力／協働して）デパレタイジングをもたらす。
【0013】
再び図１を参照すると、本開示の態様によれば、流通設備１００ＷＳは、たとえば、ケースユニット用に小売店から受けた注文を履行するために小売流通センターまたは倉庫で動作し得る保管および取り出しシステム１００を含む。一例では、ケースユニットは、トレイに、トート上またはパレット上に保管されていない（たとえば、含まれていない）商品のケースまたはユニットであり得る。他の例では、ケースユニットは、トレイに、トート上またはパレット上などに、任意の適切な方法で含まれている商品のケースまたはユニットであってもよい。なお、ケースユニットは、パレットから取り出されるかまたはパレット上に配置されるように適合されている商品のケースに入れられたユニット（たとえば、スープ缶のケース、シリアルの箱など）または個々の商品を含んでもよい。実施形態によれば、ケースユニット用の輸送ケース（たとえば、カートン、バレル、ボックス、木枠、ジャグ、またはケースユニットを保持するための任意の他の適切な装置）は、可変サイズを有し得、輸送中にケースユニットを保持するために使用され得、輸送用にパレット化させることができるように構成され得る。なお、たとえば、ケースユニットの束またはパレットが保管および取り出しシステムに到着したときに、各パレットの内容物は均一であり得（たとえば、各パレットは所定の数の同じアイテムを保持する。すなわち、１つのパレットはスープを保持し、別のパレットはシリアルを保持する）、パレットが保管および取り出しシステムを出ると、パレットは、任意の適切な数および組み合わせのさまざまなケースユニットを含み得る（たとえば、各パレットは、さまざまなタイプのケースユニットを保持し得る。すなわち、パレットはスープとシリアルの組み合わせを保持する）。実施形態では、本明細書に記載される保管および取り出しシステムは、ケースユニットが保管および取り出される任意の環境に適用され得る。
【0014】
保管および取り出しシステム１００は、たとえば、既存の倉庫構造に設置するように構成され得るか、または新しい倉庫構造に適合させられ得る。本開示の態様では、保管および取り出しシステムは、１つまたは複数のインフィード移送ステーション１７０および１つまたは複数のアウトフィード移送ステーション１６０、イン／アウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ（まとめて、イン／アウトケースコンベヤ１５０と呼ばれる）、保管構造アレイ１３０、および多数の自律型車両搬送ロボット１１０（本明細書では「ボット」と呼ばれる）を含み得る。本開示の態様では、保管および取り出しシステムはまた、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１５年８月４日に発行された米国特許第９，０９６，３７５号明細書に記載されるように、ロボットまたはボット移送ステーションを含み得る。本開示の態様では、ボット移送ステーションは、ケースユニットをボット１１０とイン／アウトケースコンベヤ１５０との間でボット移送ステーションを介して間接的に移送させることができるように、ボット１１０とイン／アウトケースコンベヤ１５０との間のインターフェースを提供し得る。本開示の態様では、ケースユニットは、ボット１１０とイン／アウトケースコンベヤ１５０との間で直接的に移送され得る。
【0015】
保管構造アレイ１３０は、ケースユニットのための保管場所１３０ＳＬの保管アレイを形成する複数レベルの保管ラックモジュールを含み得、その各保管場所１３０ＳＬは、各保管場所１３０ＳＬで少なくとも１つのケースユニットを保管するように配置されている。一態様では、各レベルの保管構造アレイ１３０は、それぞれの保管／ピッキング通路１３０Ａ、および保管構造アレイ１３０の保管領域のいずれかと任意のイン／アウトケースコンベヤ１５０の任意の棚との間でケースユニットを移送するための移送デッキ１３０Ｂを含む。保管通路１３０Ａおよび移送デッキ１３０Ｂはまた、ケースユニットをピッキングストックに配置するためにボット１１０が保管通路１３０Ａおよび移送デッキ１３０Ｂを横断し、注文されたケースユニットを取り出すことを可能にするように構成され、ここで、ケースユニットは、保管場所１３０ＳＬにおいて、保管通路１３０Ａ内に、および／または移送デッキ１３０Ｂ上で保管されるか、またはそうでなければ保持される。ボット１１０は、保管および取り出しシステム１００全体にわたってケースユニットを運び、移送することができる任意の適切なボットであり得る。ボットの適切な例は、例示目的のみで、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１３年４月２３日に発行された米国特許第８，４２５，１７３号明細書、２０１７年２月７日に発行された米国特許第９，５６１，９０５号明細書、２０１５年２月２４日に発行された米国特許第８，９６５，６１９号明細書、２０１４年４月１５日に発行された米国特許第８，６９６，０１０号明細書、２０１５年１１月１７日に発行された米国特許第９，１８７，２４４号明細書、２０１１年１２月１５日に出願された、「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｔ ｗｉｔｈ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ａｒｍ」と題する、米国特許付与前公開番号第２０１２／０１８９４１６（米国シリアル番号第１３／３２６，９５２）号明細書、および２０１６年１１月２２日に発行された米国特許第９，４９９，３３８号明細書で見ることができる。ボット１１０は、上記の小売商品などのケースユニットを、保管構造アレイ１３０の１つまたは複数のレベルにおけるピッキングストック内に配置し、その後、注文されたケースユニットを選択的に取り出して、注文されたケースユニットを、たとえば、店舗または他の適切な場所に出荷するように構成され得る。
【0016】
インフィード移送ステーション１７０およびアウトフィード移送ステーション１６０は、ケースユニットを保管構造アレイ１３０の１つまたは複数のレベルへ／から双方向に移送させ、保管構造アレイ１３０へのケースユニットのインフィードおよび保管構造アレイ１３０からのケースユニットの出力をもたらすために、それぞれのイン／アウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂと一緒に動作し得る。なお、インフィード移送ステーション１７０およびアウトフィード移送ステーション１６０（およびそれらのそれぞれのイン／アウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂおよびパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂ）は、専用のインバウンド（たとえば、インフィード）移送ステーション１７０および専用のアウトバウンド（たとえば、アウトフィード）移送ステーション１６０であるとして記載されているが、本開示の態様では、移送ステーション１７０、１６０の各々が、保管および取り出しシステムからのケースユニットのインバウンドとアウトバウンドの移送の両方に使用されてもよい。なお、イン／アウトケースコンベヤが本明細書に記載されているが、コンベヤは、任意の適切なコンベヤ（垂直および／または水平のコンベヤ経路などの、任意の適切な搬送経路配向を含む）または任意の適切な搬送経路配向を有する移送／ピッキング装置であってもよい。
【0017】
一態様では、上記のように、インフィード移送ステーション１７０およびアウトフィード移送ステーション１６０の各々は、それぞれのイン／アウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂおよびそれぞれのパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂ（本明細書ではまとめてパレタイザセル１０と呼ばれる）を含む。一態様では、パレタイザ／デパレタイザセル１０は自動化セルであり、その各々は、たとえば、（入力コンベヤとして図１に例示されている）インアウト積荷パレットコンベヤ１７５Ｃを含み得るパレット荷内１７５の領域から（均一または混合ケースユニットまたは製品などの）積荷パレットを受け取るように、および／または、たとえば、（出力コンベヤとして図１に例示されている）インアウト積荷パレットコンベヤ１８０Ｃを含み得るパレット荷外１８０の領域への搬送のために（均一または混合ケースユニットまたは製品などの）積荷パレットを構築するように構成されている。一態様では、コンベヤ１７５Ｃ、１８０Ｃは各々、保管構造アレイ１３０に接続され、積荷パレットを、保管構造アレイ１３０に向かう入力方向に、および保管構造アレイ１３０から離れる異なる出力方向に、双方向に搬送するように構成されている。一態様では、コンベヤ１７５Ｃ、１８０Ｃは各々、運搬経路を形成するように配置された分配コンベヤベッドを備えたコンベヤ配置を含み得るか、または他の態様では、コンベヤ１７５Ｃ、１８０Ｃは、たとえば、フォークリフト／パレットトラックなどの個別の搬送ユニットであり得る。自動パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂの適切な例は、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１６年８月１２日に出願された米国特許出願第１５／２３５，２５４号、および２０１５年２月２４日に発行された米国特許第８，９６５，５５９号明細書に見られ得る。各パレタイザセルは、１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４を含み、これは多関節ロボットまたはロボットとも呼ばれ得る。１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４は、本明細書に記載されるように、パレット荷の物品ユニットＣＵを連続してパレット支持部上に搬送し、配置して、パレット荷２５０をパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１上で構築する（または他の態様では、本明細書に記載されるように、分解する、または解放する）ように構成されている（図３を参照）。
【0018】
パレタイザセル１０がパレタイザとして出力の役割で機能する場合、さまざまなサイズであり得るパレット荷の物品ユニットＣＵは、本明細書に記載されるように、イン／アウトケースコンベヤ１５０Ｂを介してパレタイザセル１０に到達し、ロボットケースマニピュレータ１４の１つによってピッキングされ、パレット荷ＰＡＬ上に配置される。パレタイザセル１０がパレタイザとして出力の役割で機能する場合、さまざまなケースユニットから作成されたフルパレット荷ＰＡＬ（図２を参照）は、パレット荷外１８０の領域への運搬のためにパレタイザセル１０からフォークリフトでピックアップされる準備ができている。パレタイザ／デパレタイザセル１０がデパレタイザとして入力の役割で機能する場合、パレット荷層に配置された、さまざまなパレット荷の物品ユニットＣＵから作成された、（パレット荷ＰＡＬに類似し、均質または混合ケースで形成され得る）ケースのフルパレット荷は、パレット荷内１７５の領域から、フォークリフトまたは他の運搬などの任意の適切な方法で、パレタイザセル１０のパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１に移送される。パレット荷層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５の各々は、パレット荷ＰＡＬの領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースＣＵで形成されている。一態様では、図２に例示されるように、パレット層は、異なるサイズのケースＣＵを含む混合パレット層であり得るが、他の態様では、図３に例示されるように、パレット層全体にわたって略同じサイズを有するケースＣＵを含む均一な層であり得る。１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４は、保管構造アレイ１３０内への移送のために、パレット荷の物品ユニットＣＵをパレットＰＡＬからピッキングする。
【0019】
一態様では、各インフィード移送ステーション１７０は、ケース入力経路Ｉｐを形成し、そこでは、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａが、ケースユニットを層ごとにデパレタイズするか、またはそうでなければケースユニットを標準パレット（たとえば、製品ピッキング装置またはロボット１４などの自動層インターフェースユニットによるパレット層の自動係合に適した安定性を有する均質パレット）から単一のケースユニットにデパレタイズする。パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａは、ケースユニットを自動化保管および取り出しシステム１００に供給する一体型入力システム（たとえば、インフィード移送ステーション１７０）を形成するように、イン／アウトケースコンベヤ１５０Ａなどの、自動化保管および取り出しシステム１００の搬送システムと通信している。各インフィード移送ステーション１７０は、自動化保管および取り出しシステム１００および倉庫管理システム１９９と一体化されているケース入力経路Ｉｐを画定し、ここで、倉庫管理システム１９９は、任意の適切な非一時的プログラムコードおよびメモリを用いて、少なくとも、保管構造アレイ１３０へのケースユニットの入力、保管構造アレイ１３０内のケースユニットの保管分配および保管構造アレイ１３０からのケースユニットの取り出し、ケースユニットの棚卸／補充、およびケースユニット出力を管理するように構成された任意の適切な制御装置１９９Ｃを含む。
【0020】
一態様では、各ケースユニットの入力経路Ｉｐは、倉庫管理システム１９９と通信する少なくとも１つの対応するケースユニット検査セル１４２を含む。一態様では、少なくとも１つの対応するケースユニット検査セル１４２は、多次元ライトカーテン、撮像システム、および／またはケースユニットの欠陥を検出し、たとえば、棚卸、搬送シーケンス、保管分配、および保管構造アレイ１３０からの出力のためのケースユニットのシーケンスのためにケースユニットを識別するように構成された任意の他の適切な感知／センサ配置などを備える、任意の適切な体積検査を含む任意の適切な検査セルであり得る。
【0021】
一態様では、上述のように、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａは、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａで降ろすパレットから（１つまたは複数の）層を分解または解放するように、完全に自動であり得る。なお、図２を参照すると、解放（decommission）という用語は、各パレット荷の物品ユニットＣＵが、パレットＰＡＬの（解放する／取り付ける（commissioning）レベルまたは移送面に対応し得る）所定のレベル２００で層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４から取り外され、それにより、いくつかの態様では、パレットＰＡＬが、パレットＰＡＬの次のレベルに対応する（全体的または部分的な）次の層ＰＬ２、ＰＬ３の取り外しのために、パレットＰＡＬの次のレベルに（パレタイザセル１０の任意の適切なパレット持ち上げ装置によって）索引付けされるような、パレットＰＡＬからの（全体的または部分的な）パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４の取り外しを指す。
【0022】
一態様では、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａは、解放が、自動化保管および取り出しシステム１００において、倉庫管理システム１９９によって確立された、ケースユニットの供給量の所定の割合または供給速度と、倉庫管理システム１９９によって同期されるか、またはそうでなければ調和される（たとえば、一致される）ように、層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４を解放するように構成されている。たとえば、一態様では、倉庫管理システム１９９は、自動化保管および取り出しシステム１００内のケースユニットの供給量の所定の割合を設定および／またはモニターするように構成されている。たとえば、倉庫管理システム１９９は、自動化保管および取り出しシステム１００の自動化システム（たとえば、イン／アウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂ、ボット１１０、およびパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂなど）をモニターおよび管理し、ここで、自動化システムの各々、または自動化システムの１つまたは複数は、実際に、単独でまたは組み合わせて、倉庫管理システム１９９または自動化保管および取り出しシステム１００の任意の他の適切な制御装置（たとえば、ボット制御装置、コンベヤ制御装置、パレタイザ／デパレタイザ制御装置など）の制御下で、倉庫管理システム１９９によって確立された自動化保管および取り出しシステム１００におけるケースユニットの供給量の所定の割合を画定する、所与のトランザクション時間（たとえば、イン／アウトケースコンベヤ上／外のケースユニットをピッキング／配置ステーションに移送するか、またはケースユニットを所定の距離だけ持ち上げるか、または保管場所でのボット移送のピッキング／配置など、ケースの搬送または移送の基本単位を有効にする時間／期間、パレットへ／からパレット層を移送する時間など）を有している。たとえば、倉庫管理システム１９９の制御装置１９９Ｃは、（１つまたは複数の）インアウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂが、所定のケース供給速度で、ケースユニットを保管構造アレイ１３０へ／から双方向に搬送するように、インアウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂに通信可能に接続されている。制御装置１９９Ｃはまた、それぞれ実質的に連続している、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂの層の取り付けおよび解放が、所定のケース供給速度に一致するように、（１つまたは複数の）インアウトケースコンベヤ１５０Ａ、１５０Ｂに対応するパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａ、１０Ｂに通信可能に接続され得る。本開示の態様は、自動化搬送システムを備えた自動化保管および取り出しシステム１００を有する流通設備１００ＷＳに関して本明細書で説明されているが、本開示の態様は、自動化搬送システムと手動搬送システムの両方などの任意の適切な搬送システムを有する流通設備または完全手動搬送システムにも適用可能であり、ここで、自動化搬送トランザクションと手動搬送トランザクションの両方は、各々、それぞれのトランザクション時間を有し、パレットへ／からのケースユニットの取り付けおよび解放は、本明細書に記載される方法に略類似した方法でトランザクション時間に一致させられ得る。
【0023】
一態様では、各アウトフィード移送ステーション１６０は、ケース出力経路Ｏｐを形成し、そこでは、１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４などの自動層インターフェースユニットなどを用いて、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂが、ケースユニットをパレットＰＡＬ上に層ごとにパレタイズする。一態様では、パレットＰＡＬは、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、２０１６年１月１８日に出願された米国特許出願第１４／９９７，９２０号に記載されるものなどの、標準パレット（たとえば、均質ケースユニット）として、または混合パレットとして形成され得る。一態様では、倉庫管理システム１９９は、１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４のエンドエフェクタが層として移送するのに適した安定したパレット荷スタックを提供する、混合ケースユニットを用いた、パレットソリューションを確立するように構成されている。上記のように、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂの適切な例は、前に開示全体が引用により本明細書に組み込まれた、２０１６年８月１２日に出願された米国特許出願第１５／２３５，２５４号で見られ得る。
【0024】
一態様では、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂは、任意の適切なケースアウトオーダーシーケンスに従うパレット上の配置のために自動化保管および取り出しシステム１００からケースユニットを受け取る一体型出力システム（たとえば、アウトフィード移送ステーション１６０）を形成するように、イン／アウトケースコンベヤ１５０Ｂなどの、自動化保管および取り出しシステム１００の搬送システムと通信している。たとえば、上記のように、１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４へのルートを決められたパレット荷の物品ユニットＣＵは、１つまたは複数のロボットケースマニピュレータ１４のエンドエフェクタによってパレットＰＡＬに移送され、パレット荷の物品ユニットＣＵ（出力ケースユニット）は、標準の出力パレット荷を形成するために層ごとに（層がパレットの全体または一部をカバーし得ることに留意）倉庫管理システム１９９によって確立された所定のシーケンスで配置されている。
【0025】
各アウトフィード移送ステーション１６０は、自動化保管および取り出しシステム１００および倉庫管理システム１９９と一体化されているケース出力経路Ｏｐを画定し、ここで、倉庫管理システム１９９は、本明細書に記載されるように、任意の適切な非一時的プログラムコードおよびメモリを用いて、保管構造アレイ１３０からのケースユニットの出力を含む、流通設備１００ＷＳの動作を管理するように構成された任意の適切な制御装置１９９Ｃを含む。一態様では、各ケースユニット出力経路Ｏｐは、倉庫管理システム１９９と通信している（上記のような）少なくとも１つの対応するケースユニット検査セル１４２を含む。一態様では、上述のように、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂは、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂに積み込むパレットに（１つまたは複数の）層を構築または取り付けるように、完全に自動化され得る。なお、図２を参照すると、取り付け（commission）という用語は、パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５が形成されるまで、各パレット荷の物品ユニットＣＵが、パレットＰＡＬの（解放する／取り付けるレベルまたは移送面に対応し得る）所定のレベル２００で層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４に挿入され、それにより、いくつかの態様では、パレットＰＡＬが、パレットＰＡＬの次のレベルに対応する（全体的または部分的に）次の層ＰＬ１、ＰＬ２の構築のために、パレットＰＡＬの次のレベルに（パレタイザセル１０の任意の適切なパレット持ち上げ装置によって）索引付けされるような、パレットＰＡＬへの（全体的または部分的な）パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４の構築を指す。一態様では、パレタイザ／デパレタイザセル１０Ｂは、層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４の解放に関して上記に略類似した方法で、取り付けが、自動化保管および取り出しシステム１００において、倉庫管理システム１９９によって確立された、ケースユニットの供給量の所定の割合または供給速度と、倉庫管理システム１９９によって同期されるか、またはそうでなければ調和される（たとえば、一致される）ように、層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ４を取り付けるように構成され、ここで、倉庫管理システム１９９は、ケースユニットの取り出し順序、混合ケースユニットのパレット荷のロードアウトシーケンスに出力された混合ケースユニットのシーケンス、および在庫調整などの出力の他の関連する態様を管理する。
【0026】
本開示の態様によれば、図３を参照すると、層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５を解放するように構成されているパレタイザ／デパレタイザセル１０Ａは、（セル制御装置１０Ｃに連結されるか、またはその一部を形成する）ロボット制御装置３１６に連結されたロボットアーム１２を有する少なくとも１つのロボット１４を含む。ロボットアーム１２は、本明細書に記載されるように層を解放するのに適した標準の産業用多関節ロボットアームの形態である。一態様では、ロボットアーム１２は、６自由度の運動を含む一方で、他の態様では、６自由度より多いまたは少ない運動を有し得る。本明細書で使用されるように、「ロボット」および「ロボットアーム」という表現は、ツールを受け取り、制御し、および移動させることができる多関節および／または可動の部材を含むプログラム可能なシステムを意味するように交換可能に使用される。図３に例示されるように、層デパレタイジングツールまたはエンドエフェクタ９９は、ロボットアーム１２に連結され、本明細書に記載されるように層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５を解放するように構成されている。一態様では、層デパレタイジングツール９９は、開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、「Ｔｏｏｌ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐａｌｌｅｔｉｚｉｎｇ」と題された、２０１５年５月２２日に出願された米国特許出願第１４／７２０，０８９号に記載されるツールに略類似し得る。
【0027】
図３～５および図８Ｂを参照すると、層デパレタイジングツール９９は、少なくとも１つのパレット荷層８１６を、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１でのパレット荷ＰＡＬから（一態様では、コンベヤ１５０などの任意の適切なコンベヤを含む）出力ステーション３３３に搬送するように、（パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５のいずれか１つを表す）パレット荷層８１６の少なくとも１つを把持およびピッキングするように構成されたグリップ８００を有する。グリップ８００は、グリップ８００を用いた少なくとも１つのパレット荷層８１６の捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、層デパレタイジングツール９９に対する、少なくとも１つのパレット層８１６のための（たとえば、ロボット座標系または空間Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、Ｒｙ、ＲＺ－図３を参照、本明細書ではロボットの基準フレームと呼ばれる－における）所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェース８１０を有する。なお、本明細書に記載されるグリップ８００の構成が、本開示の態様で利用され得るパレット層把持機構の１つの適切な例であるが、他の態様では、グリップは、任意の適切な差圧グリップ、ブラダーグリップ、またはグリップによるパレット層の移送のためにパレット層とインターフェース接続する係合／捕捉システムを画定する他の捕捉機構を有していてもよい。層デパレタイジングツール９９は、フレーム２０と、パレット層１ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５を把持および解放するための、フレーム２０に移動可能に取り付けられた４つのサイドクランプ２２～２４と、クランプ２２～２４によって把持されたパレット層８１６の下に挿入される、クランプ２２～２４の下でフレームに取り付けられた２つのカーテン２６と、クランプ２２～２４の上でフレーム２０に取り付けられた上部パッド２８と、を備え、ここで、４つのサイドクランプ２２～２４、２つのカーテン２６、および上部パッド２８のうちの１つまたは複数は、グリップ係合インターフェース８１０を形成する。所定の層係合位置および配向によって、グリップ係合インターフェース８１０の（少なくとも部分的に上部パッド２８によって画定されるような）係合平面配向が提供される。層位置および配向は、少なくとも１つのパレット層８１６にわたって実質的にまたがって広がるグリップ係合インターフェース８１０とインターフェース接続するように配置された、少なくとも１つの（上部）パレット層８１６の（上面１４８と一致し得る）係合面１２１０の平面性を表し（図１２の平面１２００を参照）、層位置および配向は、少なくとも１つのパレット層８１６の係合面１２１０とグリップ係合インターフェース８１０の平面配向との間の（たとえば、ロボット座標系または基準フレームの）少なくとも２つの直交方向における平面不整合を表す。制御装置（ロボット制御装置１６および／またはセル制御装置１０Ｃなど）は、ロボット１４の所定の基準フレームで表された、デパレタイザ１０を境界付けるロボットのアーキテクチャおよび構造のうちの少なくとも１つによって画定されるロボットの運動境界条件に基づいて、それぞれ、各最上層との最適グリップ係合のために、平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを解消するように構成されている。
【0028】
フレーム２０は、概して長方形の周囲を画定するように組み立てられた２対の平行な壁３０～３２を備える。各壁３０および３２は、それぞれ、底部長方形部分３４および３６と、それぞれ、一体型三角形部分３８および４０とを含む。２つの三角形部分４０は、互いに向かってわずかに曲がっている。フレーム２０は、それぞれ、壁３２間で壁３０に平行に、および壁３０間で壁３２に平行に伸長する、２つの横方向の長方形中空管４２および４４をさらに備える。壁３０～３２の三角形部分３８～４０の上部近くには、孔４５（図６Ａを参照）が設けられ、ここで、中空管４２および４４は固定され、壁３０～３２を通り、その後、中空管４２および４４を通るコネクタおよびケーブル（図示せず）の通過が可能になる。取り付けブラケット４６（図８Ａを参照）が、中空管４２および４４の両方に、それらの交差点で固定され、これにより、層デパレタイジングツール９９をロボットアーム１２に取り付けることが可能になる。フレーム構成要素３０～４４は、留め具および／または溶接を使用して組み立てられ、同様に層デパレタイジングツール９９の他の部分もフレーム２０に取り付けられる。フレーム２０は、上記のものに限定されず、層デパレタイジングツール９９をロボットアーム１２に取り付け、他の構成要素を動作可能に受け取るために、他の部材も提供することができる。なお、フレーム２０の記載は例示目的のみであり、他の態様では、フレームが任意の適切な構成を有していてもよく、および／または層デパレタイジングツールが任意の適切な方法でロボットアームに連結されてもよい。
【0029】
図６も参照すると、各々の対向する対のサイドクランプ２２および２４は、それぞれのトラック４３および４５に摺動可能に取り付けられ、その各々は、それぞれ、取り付けアセンブリ４８および５０を介して中空管４２および４４に沿って移動するために中空管４２および４４の下にそれぞれ固定される。取り付けアセンブリ４８および５０は非常に類似しているため、フレーム２０へのクランプ２２の１つの取り付けのみが本明細書でより詳細に説明される。取り付けアセンブリ４８は、トラック４３を介してその下で中空管４２に摺動可能に取り付けられ、および２つのアクチュエータ５６のロッド６０の遠位端に取り付けられるブラケット５２を含む。バー５４は、クランプ２２をブラケット５２に固定して接続する。バー５４は、ブラケット５２に、そこから垂直に伸長するように取り付けられ、クランプ２２に取り付けられている。クランプ２２は、バー５４を含む平面内で中空管４２に垂直である。
【0030】
中空管４２とブラケット５２との間に２つの空気圧アクチュエータ５６が設けられることで、それらの運動が引き起こされ、したがって、中空管４２に沿ったクランプ２２の運動も引き起こされる。より具体的には、各アクチュエータ５６の本体５８は、そのそれぞれの側面で中空管４２に固定され、アクチュエータのロッド６０の遠位端は、ブラケット５２に固定して取り付けられる。クランプ２２および２４は、パレット層を、その２つの対向する側から、およびその後、それらの他の側から把持するために、平行対で移動させられる。したがって、アクチュエータ５６は、最初は（同じ中空管４２または４４に固定された）４つが動作され、その後、他の４つが同時に動作される。本開示の別の態様によれば、すべてのクランプ２２および２４が同時に作動される。
【0031】
本明細書に記載されるような視覚システム３１０によって判定された、（パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５のいずれか１つを表す）パレット層８１６の寸法およびポーズを提供して、各対のクランプ２２および２４は、伸長位置と収縮位置との間で移動可能であり、ここで、クランプ２２または２４は、対応する対向する側からパレット層８１６に圧力を加える。クランプ２２および２４は異なる幅を有するが、本開示の別の態様によるクランプは同じ幅を有し得る。別の態様によるクランプが、フレームに枢動可能に取り付けられている。さらに他の態様によれば、クランプは、本明細書に例示されているもの以外の他の構成を有し、フレームに対して異なって移動可能であるように、任意の適切な方法でフレームに取り付けられる。
【0032】
図７、図９Ａ、および図１０Ｂを参照すると、両方のカーテン２６は、フレーム２０の長方形部分３４にそれらの間で摺動可能かつ回転可能に取り付けられている一連の金属ロール６２によって画定される。両方のカーテン２６は、一緒に、部分３４の全長に沿って伸長し、その各々はその長さの半分にまたがる。より具体的には、各ロール６２は、その長手方向端部に、フレーム２０の内面に取り付けられた平行なトラック６４において受容されるハブ部分６３（図１０Ｂを参照）を備える。４つのトラック６４の各々は、長方形部分３４の下端６６に沿って、その中心から、壁３０の長手方向端部側近くの三角形部分３８に向かって上昇するトラック６４の弧状部分６８の端部まで伸長する。弧状部分６８は、カーテン２６が開かれたときのカーテン受容部分を画定する。なお、一部の図面では、簡略化するためにロール６２の一部が図示されていない。
【0033】
各カーテン２６は、その前端に回転ヘッド７０を含み、これは、ロール６２とともにトラック６４において摺動可能に取り付けられ、また、トラック６４に回転可能に取り付けられている。ロール６２は、各カーテン２６のヘッド７０とともに、アクチュエータ７２によってそれぞれのトラック６４に沿って移動させられる。アクチュエータ７２の本体７４は、壁３０の１つの長方形部分３４にその外面で固定され、そのロッド７６は、トラック７９に沿ったロッド７６とヘッド７０とが一斉に並進するために、長方形部分３４の外面に取り付けられている取り付けブラケット７８（図７Ｂ）を介してヘッド７０に固定して取り付けられている。カーテン２６が開くとき、アクチュエータ７２は、ヘッド７０をトラック６４に沿って押し、ロール６２を同じ方向に押し進める。カーテン２６が閉じるとき、アクチュエータ７２は、ヘッド７０をトラック６４に沿って同じ方向に引っ張る。ヘッド７０は、各カーテン２６の前縁に沿って伸長する複数の回転可能な摩擦要素８０の形態である。摩擦要素８０は、２つの平行なロール８２上に無限に回転するように取り付けられたゴム製のＯリングの形態である。２つのロール８２は、取り付けブラケット７８にそれらの間で回転可能に取り付けられている。
【0034】
図５および図７Ｂでより良好に見ることができるように、各カーテン２６の２つのロール８２は、１つの側鎖８４および駆動部９０を含むそれぞれの駆動アセンブリによって駆動される。側鎖８４は、それぞれのトラック６４の直線部分に沿って伸長し、それぞれの駆動スプロケット８６およびそれぞれの従動スプロケット８７に取り付けられる。従動スプロケット８７は、各々のそれぞれのロール８２の端部に固定されている。駆動部９０は、壁部分３４に固定され、駆動スプロケット８６のそれぞれの１つを介して２つの側鎖８４に動作可能に連結されている。側鎖８４は、ロール８２および関連する鎖（またはベルト）８４が一斉に回転するように、スプロケット８７を介して２つのロール８２に対して位置づけられている。したがって、各駆動部９０の回転は摩擦要素８０の回転を引き起こす。ヘッド７０は、トラック６４に沿って同時にかつ独立して回転および摺動することができる。ヘッド７０の各端部に配置された側鎖８５を連結し、それによって、ヘッド７０がトラック６４に垂直のままであることを保証することによって、トラック６４に沿ったヘッド７０の変位をさらに容易にするために、各カーテン２６の２つの従動スプロケット８８間に端部ロール９２が設けられる。なお、側鎖８４を含む駆動アセンブリの要素が、簡略化するために一部の図面で省略されている。
【0035】
より具体的に、図４～図６を参照して、上部パッド２８およびその作動機構についてここで説明する。上部パッド２８は、クランプ２２～２４によって把持されたパレット層８１６に向かって、およびパレット層８１６から離れて移動可能なプレートの形態である。上部パッド２８は、パッド作動アセンブリ５１００を介したフレーム２０へのその取り付けによって移動可動にされる。（プレートの形態の）上部パッド２８は、ゴムまたはプラスチックなどの柔軟な弾性材料で作られ、これは、その非接触面において金属管で補強されている。他の態様によれば、上部パッド２８は、別の材料で作られる、および／または補強されていない。パッド作動アセンブリ５１００は、フレーム２０に回転可能に取り付けられている４つのパッドホルダシャフト１０２～１０８と、シャフト１０２～１０８の各々に平行対で取り付けられた８つのパッドホルダホイール６１１０と、４つのリンク要素１１２であって、各々が上部パッド２８とそれぞれのシャフト１０２～１０８のホイール６１１０の両方にそれらの間で固定された、４つのリンク要素１１２と、４つのシャフトプーリ１１４～１２０であって、各１つが各シャフト１０２～１０８の一端近くに固定された、４つのシャフトプーリ１１４～１２０と、フレーム２０に固定された上部パッドリニアアクチュエータ１２２と、フレーム２０に固定して取り付けられたプーリアセンブリ１２４と、４つのケーブル１２６～１３２であって、各１つがそれぞれのシャフトプーリ１１４～１２０をアクチュエータ１２２の可動端に動作可能に連結する、４つのケーブル１２６～１３２と、を含む。４つのパッドホルダシャフト１０２～１０８は、４つの支持ブラケット１３４を介して中空管４２～４４に回転可能に取り付けられている。４つのシャフト１０２～１０８は、一緒に、正方形の構成で端から端まで相対的に位置づけられている。リンク要素１１２の各々は、その上での部分的な巻き付けのためにそれぞれの一対のホイール６１１０に固定され、アタッチメント１３６を介して上部パッド２８にしっかりと固定されている。プーリアセンブリ１２４は、アクチュエータ１２２の可動端に位置づけられるように中空管４２に固定された支持体１３８と、その下で支持体１３８に回転可能に取り付けられた３つの中間プーリ１４０～１４４とを含む。図５でより良好に見ることができるように、中間プーリ１４０～１４４およびアクチュエータの位置および配向によって、ケーブル１２６～１３２を使用して４つのシャフトプーリ１１４～１２０をアクチュエータのロッド１４６に接続することが可能になる。
【0036】
動作中、上部パッド２８は、アクチュエータ１２２にそのロッド１４６を引っ込めさせ、それにより同時に、ケーブル１２６～１３２へと引っ張られることによって上昇させられる。これにより、シャフト１０２～１０８を同時に回転させ、上部パッド２８を上昇させるリンク要素１１２に引っ張り力を生じさせる。アクチュエータロッド１４６を伸長させることによって逆の効果が得られる。
【0037】
上記のように、図１、図３、および図１１Ａ～１１Ｆを参照すると、パレタイザセル１０Ａは視覚システム３１０を含む。視覚システム３１０は、ロボット１４のスループットを最大化するように、ロボット１４から独立してパレタイザセル１０に取り付けられた少なくとも１つのカメラ３１０Ｃを含む（すなわち、ロボット１４が前にピッキングされたパレット層をコンベヤ１５０上に配置する間に視覚システム３１０によって次のパレット層が取得および分析される）。少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、二次元画像、二次元深度マップ、および三次元点群のうちの１つまたは複数を生成するように構成された任意の適切な三次元画像センサである（またはそれを含む）。一態様では、視覚システム３１０は１つのカメラ３１０Ｃを含み、他の態様では、視覚システム３１０は、３つのカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ２を含み、さらに他の態様では、視覚システム３１０は、６つのカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６を含む。さらに他の態様では、視覚システム３１０は任意の適切な数のカメラを含む。複数のカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６が提供される場合、カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６の２つまたは３つ以上は、複数の垂直レベル３８７Ｌ１、３８７Ｌ２に配置され得る（図３および図１１Ａ～１１Ｆ）。たとえば、一態様では、カメラ３０１Ｃ１、３１Ｃ２、３０１Ｃ３は共通レベル３８７Ｌ１に配置され、カメラ３０１Ｃ４、３０１Ｃ５、３０１Ｃ６は、カメラ３０１Ｃ１、３１Ｃ２、３０１Ｃ３とは（たとえば、パレット荷ＰＡＬに相対して）異なる高さになるように別の共通レベル３８７Ｌ２に配置され、それにより、複数のカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６は、パレット荷ＰＡＬを撮像するために、異なる高さ／レベルに配置される。他の態様では、複数のカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６は、単一のレベルに配置され得るか、または任意の適切な数のレベルに配置され得る。他の態様では、カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６はまた、（本明細書に記載されるように）パレット荷のビルド構造ＲＰＡＬの略完全な３６０°のカバレッジで各パレット層を撮像するために、カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６を上昇および／または下降させるために、（ロボットアーム１４から独立した）可動プラットフォームに取り付けられ得る。
【0038】
本明細書に記載される態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、パレット荷ＰＡＬの３つの角が少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に直接入るように位置づけられる。たとえば、一態様では、レベル３８７Ｌ１上のカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ３は３つの角に向けられているが、第４の角には対応するカメラがなく、別の態様では、レベル３８７Ｌ１上のカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ３は３つの角に向けられており、カメラ３１０Ｃ４～３１０Ｃ６も３つの角に向けられているが、第４の角には対応するカメラがなく、さらに他の態様では、カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６は、パレット荷ＰＡＬの４つの角すべてが視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に直接入るように配置され得る。一態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃのそれぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６が、パレット荷ＰＡＬの最上部の上向き面１４８（図１２）からパレット荷の底部までパレット荷ＰＡＬをカバーするように配置される。一態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、パレット層の各々の最上部の上向き面１４８（図１２）が、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃのそれぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に入るように配置される。上述のように、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、パレット層の各々の最上部の上向き面１４８（図１２）が、それぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に入るように、および／またはそれぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６が、パレット荷ＰＡＬの最上部の上向き面１４８（図１２）からパレット荷の底部までパレット荷ＰＡＬをカバーするように、単一のレベル、複数のレベル、および／または可動プラットフォーム上に配置され得る。
【0039】
なお、各カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６が、（たとえば、３つの角のみが視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に直接入る場合の態様でも）視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内で、パレット上面１４８だけでなく、パレット荷ＰＡＬの４つの最も外側の垂直面（側面）すべて（または側面の交差によって形成される少なくとも３つを超える頂点／角）を提供するように、パレット荷ＰＡＬに対して約４５°の垂直角度（または約４５°より大きいまたは小さい他の適切な垂直角度）および約４５°の水平角度（または約４５°より大きいまたは小さい他の適切な水平角度）になるように配置される一方で、他の態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの各カメラが、パレット荷ＰＡＬに対して任意の適切な垂直および／または水平角度で配置されてもよい。カメラを異なる高さ（たとえば、異なるレベル３８７Ｌ１、３８７Ｌ２）に配置して、カメラの各レベルでパレット荷の異なる部分を撮像する（たとえば、下位レベル３８７Ｌ２はパレット荷ＰＡＬの下半分を撮像し、上位レベル３８７Ｌ１はパレット荷ＰＡＬの上半分を撮像し得る）一方で、他の態様では、カメラの単一のレベルでパレット荷ＰＡＬ全体を上部から下部まで撮像してもよい。一態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃ（たとえば、カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６など）は、所定の画像強度に対する任意の適切な焦点距離を有し得る。一態様では、少なくとも１つのカメラ（たとえば、カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６）の各々のそれぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６（他の視野に対する強調した各視野を例示する図１１Ａ～１１Ｆを参照）は、約４５°の視野であり得るが、他の態様では、少なくとも１つのカメラ３１Ｃのそれぞれの視野ＦＯＶは、パレット荷ＰＡＬの３つの角がカメラの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６内に直接入る限り、約４５°より大きくまたは小さくてもよい。いくつかの態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの各々のそれぞれの視野の属性は同じである（たとえば、各カメラは約４５°の視野を有する）が、他の態様では、それぞれの視野の属性は、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃのうちの１つまたは複数に対して異なり得る（たとえば、１つまたは複数のカメラは、約４５°とは異なる視野を有し得る）。
【0040】
少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、たとえば、ロボットアーム１２が、デパレタイジングに影響を与えるパレット荷ビルドの差異のリアルタイムの解消に適応するようにパレット荷の差異にリアルタイムで応答する、（本明細書で述べられるような指令されたトランザクション時間に基づく）リアルタイム（または略リアルタイム）のコマンド入力を用いてロボットアーム１２を誘導するように、セル制御装置１０Ｃに連結され、セル制御装置１０Ｃに通知し、セル制御装置１０Ｃがロボットアーム１２（またはまとめてロボット１４）に移動コマンドを発行することを可能にする。たとえば、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、セル制御装置１０Ｃが、層デパレタイジングツール９９をパレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５に移動させ、誘導するために、ロボットアーム１２にコマンドを発行することを可能にする。本明細書に記載されるように、視覚システム３１０は、上部パレット層（層８１６など）の位置（ロボット座標系または基準フレームにおけるＸ、Ｙ、Ｚ）および／または配向（ロボット座標系または基準フレームにおけるＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）を提供する（またはそうでなければその判定をもたらす）。一態様では、視覚システム３１０は、上部層の長さＬおよび幅Ｗを提供する（またはそうでなければその判定をもたらす）（図１２を参照）。
【0041】
セル制御装置１０Ｃによって発行される（少なくとも１つのカメラ３１０Ｃからの画像データに基づく）コマンドは、傾斜したパレット層（たとえば、パレット支持部ＳＰＡＬに対して回転させられているパレット層および／または他のパレット層）、オフセットパレット層（たとえば、パレット支持部ＳＰＡＬの周辺縁部を確立した仮想垂直パレット平面／境界に張り出す縁部を有するパレット層）、オープンケースユニットＣＵ（たとえば、ボックスの１つまたは複数のフラップが開いている段ボール箱などのケースユニット）、許容範囲外のパレット荷／層、不完全な層（たとえば、ケースユニットが欠落している）などに適応するために、パレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５に対して、複数の自由度（たとえば、平面自由度だけでなく回転自由度）での層デパレタイジングツール９９の位置／空間的な調整をもたらす。視覚システム３１０は、ロボット１４の座標系／基準フレーム（本明細書では、座標系および基準フレームという用語は交換可能に使用される）における上部層の実際の位置および配向に基づいて、パレットの上部層をピッキングするのに（たとえば、他の可能なピッキングの位置および配向と比較して）最適なピッキングの位置および配向への層デパレタイジングツール９９の誘導および位置決めをもたらすよう、セル制御装置１０Ｃにデータを提供するように構成されている。
【0042】
セル制御装置１０Ｃによって発行される（少なくとも１つのカメラ３１Ｃからの画像データに基づく）コマンドはまた、たとえば、予期しないオブジェクトがパレタイザセル１０Ａ内に位置づけられるか、またはそうでなければそこに入る場合、パレット荷ＰＡＬの縁部または側面が、層デパレタイジングツール９９またはロボット１４の他の部分と略同じ高さにある場合、パレット荷ＰＡＬが、ロボット除外ゾーン（たとえば、ロボット１４が入ることを許可されていない、パレタイザセル１０内の予め定義された領域）に隣接している場合などに、障害物回避をもたらす。視覚システム３１０は、予期しないオブジェクト、パレット荷ＰＡＬの側面／縁部、パレット荷ＰＡＬとロボット除外ゾーンとの間の距離などを検出し、データ信号をセル制御装置１０Ｃに送信して、セル制御装置１０Ｃが、層デパレタイジングツール９９を、予期しないオブジェクトの周り、パレット荷の側面の周り、パレット荷ＰＡＬとロボット除外ゾーン（またはパレット荷ＰＡＬに隣接する他の障害物）との間で、および／またはパレット層ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４、ＰＬ５をピッキングするための任意の他の適切な方法で移動させるようにロボットアーム１２に指令するか、または他の態様では、ロボットアーム１２に移動を停止させるように指令するように構成されている。
【0043】
上述のように、セル制御装置１０Ｃ（またはロボット制御装置３１６などの他の適切な制御装置）は、パレット、パレット層を検出する、および／またはそれらの特徴を分析するように、画像データの分析のために、視覚システム３１０から（二次元画像、二次元深度マップ、および／または三次元点群などからの）画像データを受信する。また上述のように、セル制御装置１０Ｃに提供される画像データは、ロボット１４の座標系または基準フレームに提供され、ここで、視覚システム３１０は、ロボット１４の座標系または基準フレームに較正／登録される。なお、各カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６は、本質的にそれ自体の座標系に較正される（すなわち、各カメラが、カメラのそれぞれの画像センサからのオブジェクトの深度を認識する）。複数のカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６が利用される場合、一態様では、視覚システム３１０の較正は、カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の、共通のベース基準フレームへの較正、および共通のベース基準フレームの、ロボットの基準フレームへの較正を含むが、他の態様では、１つまたは複数のカメラが利用される場合、１つのカメラの基準フレーム、または１つまたは複数のカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の基準フレームは、ロボットの基準フレームに個別に較正され得る。
【0044】
例示目的のみで、図３、図１３Ａ、および図１３Ｂを参照すると、カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の、共通のベース基準フレームへの較正は、各カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６のそれぞれの基準フレームが、単一のカメラの基準フレームであり得る、または各カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６が、視覚システムのすべてのカメラに対してまとめて共通のベース基準フレームを形成するように関連付けられ得る任意の他の適切な共通のベース基準フレームであり得る、共通のベース基準フレームに変換（または参照）されるように、各カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６のそれぞれの基準フレーム間の変換を識別および適用することを含む。たとえば、（カメラのいずれかが使用され得るが）カメラ１３０Ｃ１のための基準フレームは、共通のベース基準フレームを表す。変換（すなわち、６自由度での強固な変換）は、カメラ３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６からの画像データが、カメラ１３０Ｃ１の基準フレームに相関または変換されるように、カメラ３１０Ｃ１の基準フレームに対する他のカメラ３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６のための座標系／基準フレームの各々に対して判定される。カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６のこの較正は、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１に配置されている較正治具／固定具１３００（共通のカメラ較正基準構造とも呼ばれる）を用いて実施され得る。本明細書に記載されるように、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６の各々は、共通のカメラ較正基準構造に較正され、共通のカメラ較正基準構造への較正は、各カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６のそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６との、およびロボット１４の（本明細書に記載されるような）所定の基準フレームとの位置関係性を表す。
【0045】
較正固定具１３００は、グリップインターフェースへのパレット層の相対的なポーズを判定するように、さらに説明されるように、較正固定具１３００に非対称パターンを提供し、共通のベース基準フレームへの（たとえば、各カメラからの）カメラの基準フレームの判定／変換、および共通のベース基準フレームとロボットの基準フレームとの間の変換を制約する、一意に識別可能な三次元幾何学的形状１３１０～１３１９（本例では、一部が他に対して回転されている、正方形）を含む。本明細書に示され、記載される較正固定具１３００は例示的なものであり、任意の他の適切な較正固定具が、本明細書に記載される方法に類似した方法で利用されてもよい。例示目的で、三次元幾何学的形状１３１０～１３１９の各々は、三次元幾何学的形状１３１０～１３１９の角または点Ｃ１～Ｃ３６の識別を制約する所定のサイズであり、その変換は、対応する角Ｃ１～Ｃ３６間の距離が最小化される（たとえば、カメラ３１０Ｃ１の基準フレームにおけるそれぞれの角Ｃ１～Ｃ３６間の距離が、各カメラ３１０Ｃ２～３１０Ｃ６の基準フレームにおいて識別されたそれぞれの角Ｃ１～Ｃ３６の各々に対して最小化される）ようにされる。
【0046】
三次元幾何学的形状１３１０～１３１９の各々は、同時に撮像され（すなわち、三次元幾何学的形状１３１０～１３１９は各々、基準フレームが共通のベース基準フレームに較正されるすべてのカメラによって撮像する間に共通の基準フレームにおける単一の場所にある）、画像（１つの例示的な画像が図１３Ｂに例示される）で識別された三次元幾何学的形状１３１０～１３１９の点／角Ｃ１～Ｃ３６が、（パレット層の角ＰＣ１～ＰＣ４の判定に関して本明細書に記載される方法などの任意の適切な方法で）視覚システム３１０によって識別されるように、単一の場所でカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の各々によって一意に識別され、較正固定具の配向とは独立して一意に判定される。なお、一意に識別された角Ｃ１～Ｃ３６は、カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６によって撮影される画像の各セットに対応する画像セット（較正固定具またはパレット荷の所与の場所に対するカメラの各々によって撮影された画像のコレクションである画像セット）が撮影されたときにすべてのカメラに共通であるロボット基準フレームにおいて、単一の場所に位置する。画像セットの各画像で識別される角Ｃ１～Ｃ３６は、各カメラ基準フレームについての、（一例では、カメラ３１０Ｃ１の基準フレームに対応し得るか、またはそうでなければそれによって定義される）共通のベース基準フレームへの変換を画定するために画像間で比較される。なお、較正固定具１３００は、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の（パレット荷ＰＡＬの寸法に対応する）作業ボリューム全体にわたる点を識別するように構成される。たとえば、三次元幾何学的形状１３１０～１３１９は、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１のＸ－Ｙ平面にまたがり得、較正固定具は、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の作業ボリューム全体にわたって様々な高さで撮像され得る。
【0047】
すべてのカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の共通のベース基準フレームへの登録で、共通のベース基準フレームが（または１つまたは複数のカメラの基準フレームが個別に）、較正固定具１３００（または同様の固定具）をロボット１４に取り付けることによってロボットの基準フレーム（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）に変換される（たとえば、登録される）。較正固定具は、三次元幾何学的形状１３１０～１３１９（およびその角Ｃ１～Ｃ３６）が、グリップ８００のグリップ係合インターフェース（図８Ｂ）（またはロボット１４の他の適切な基準データムまたは位置）に対して、既知の所定の空間的関係性（たとえば、位置、平面性、配向など）を有するように、ロボット１４に取り付けられ得る。ロボット１４は、カメラ３１０Ｃ１、３１０Ｃ２、３１０Ｃ３、３１０Ｃ４、３１０Ｃ５、３１０Ｃ６の１つまたは複数によって撮像されながら、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の１つまたは複数に沿って所定の運動で（それにより較正固定具１３００が保持された状態で）移動するように指令され得る。セル制御装置１０Ｃは、視覚システム３１０で得られた画像内の識別された角Ｃ１～Ｃ３６を、たとえば、（ロボット１４の運動経路、すなわち、ロボット１４によってもたらされる固定具の運動を記述する）エンコーダデータと比較し得、（共通のベース基準フレームに基づいて）画像から、グリップ８００のグリップ係合インターフェース（図８Ｂ）（またはロボット１４の他の適切な基準データムまたは位置）に対する、識別された角Ｃ１～Ｃ３６の平面配向および位置（６自由度において、ポーズおよび配向）を生成し得る。グリップ８００のグリップ係合インターフェース（図８Ｂ）（またはロボット１４の他の適切な基準データムまたは位置）に対する、識別された角Ｃ１～Ｃ３６の生成された平面配向および位置（６自由度において、ポーズおよび配向）は、視覚システムの画像の角Ｃ１～Ｃ３６の位置がロボットの基準フレームに較正されるように、共通のベース基準フレームの画像フィールドとロボット１４の基準フレームとの間の関係性を特徴付ける。上記の較正は、パレタイジングセル１０の取り付け時にまたは任意の適切な時間間隔で（または電源遮断後などのロボット１４の各初期化時に）１回実施され得、視覚システム３１０の画像データをロボット１４と同じ座標系／基準フレームで表すことを可能にする。
【0048】
一態様では、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃは、特徴ポーズ（たとえば、パレット層のＸ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ位置または較正固定具１３００の特徴部－図１１Ａ～１１Ｆおよび図１２を参照）の最大の確実性が、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃのそれぞれの視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６においてアイテムの単一の画像から取得されるように、２つまたは３つ以上の直交平面からケースユニット特徴部（たとえば、ケースユニットの縁および角）の三次元定義を解像する。ここで、（１つまたは複数の）パレット層および／または較正固定具１３００の特徴部の三次元定義の解像は、カメラ３１０Ｃの配置から独立しており、（たとえば、少なくとも１つのロボット１４のピッキング／配置のサイクル内で）リアルタイムで実施される。
【0049】
６つのカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６が説明されているが、任意の適切な所望の解像度で、望ましくはパレット荷のビルド構造ＲＰＡＬ上のあらゆる場所にある（１つまたは複数の）オブジェクトの三次元飛行時間の画像を捕捉するように、視覚システム３１０のカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の視野が、パレタイジングセル１０のパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１に載置されたパレット支持部ＳＰＡＬ、およびパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１での予測されるパレット荷のビルド構造ＲＰＡＬの全体（または少なくとも所定の一部）をカバーするように、６つより多いまたは少ないカメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６が使用および配置されてもよいことが理解されるべきである。組み合わされた視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６によって、結果として、視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６のオーバーラップを伴うパレット荷のビルド構造ＲＰＡＬの略完全な３６０°のカバレッジがもたらされる。たとえば、組み合わせた視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６は、（たとえば、４８インチ×４８インチ、４８インチ×４０インチ、および／または３６インチ×３６インチの寸法を有する）標準のパレット支持部ＳＰＡＬをカバーし得るが、（１つまたは複数の）カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６および関連する（１つまたは複数の）視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６が、適宜、（たとえば、トラック荷台または任意のフィールドサイズを含む）より大きなフィールドをカバー（たとえば、撮像）し得ることが理解されるべきである。さらに、（１つまたは複数の）視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６は、たとえば、６０インチ、７０インチ、および８０インチの高さなどの、任意の適切なパレット荷のビルド構造ＲＰＡＬの高さＰＨ（図２を参照）をカバーし得るが、他の態様では、（１つまたは複数の）視野ＦＯＶ１～ＦＯＶ６は、６０インチ未満または８０インチを超える高さをカバーし得る。
【0050】
一態様では、（１つまたは複数の）カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の各々は、１７６ピクセル×１３２ピクセルの解像度を有し得るが、他の態様では、（１つまたは複数の）カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ４の各々、または１つまたは複数は、（パレット支持部／パレットビルドの全体または所定の一部の捕捉された画像全体の深度マップの定義が約０．５インチ以上になるように）パレットビルドの三次元空間の最も外側の境界で約０．５インチを定義する所望の最小深度マップを提供するように必要に応じて、より高い解像度（たとえば、３２０ピクセル×２４０ピクセルまたはそれより大きい解像度）を有し得る。このように、パレット荷ＰＡＬの上面１４８にわたる平面性が、パレット荷ＰＡＬからパレット層ＰＬ１～ＰＬ５を解放するために判定され、完全に確立されるように、パレット荷ＰＡＬの少なくとも上面１４８の特徴部を解像するために、十分な解像度が視覚システム３１０によって提供される。また各層ＰＬ１～ＰＬ５（図２を参照）の上部にわたる平面性が、層ＰＬ１～ＰＬ５を解放するために判定され、完全に確立されるように、ケースユニット特徴部（たとえば、ケースの縁など）を解像するために、十分な解像度が提供される。（１つまたは複数の）カメラ３１０Ｃ１～３１０Ｃ６の解像度は、ケースユニット特徴部が、実質的にセル制御装置１０Ｃによって受信された画像からリアルタイムで解像されるように、ケースユニット特徴部（たとえば、ケースユニットの縁およびパレット層の角）を解像するために最小限の処理が必要とされるようなものであり得る。たとえば、各パレット層ＰＬ１～ＰＬ５の角ＰＣ１～ＰＣ４は、たとえば、Ｒａｍｅｒ－Ｄｏｕｇｌａｓ－Ｐｅｕｃｋｅｒアルゴリズム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， Ｖｏｌｕｍｅ １， Ｉｓｓｕｅ ３，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９７２，Ｐａｇｅｓ ２４４－２５６に公開された「Ａｎ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｏｌｙｇｏｎａｌ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｅ ｃｕｒｖｅｓ」、Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｏｎｌｉｎｅ， Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２７， ２０１８， ＩＳＳＮ ２１０５－１２３２，（著作権）２０１８に公開されたＢｕａｄｅｓらによる「Ｔｈｅ Ｃｏｎｔｏｕｒｓ， Ｃｏｒｎｅｒｓ ａｎｄ Ｔ－Ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ」を参照）などによる任意の適切な方法で、または開示全体が引用により本明細書に組み込まれる、Ｓｕｒａｙａ Ａｂｕ Ｂａｋａｒ， Ｍｕｈａｍｍａｄ Ｓｕｚｕｒｉ Ｈｉｔａｍ ａｎｄ Ｗａｎ Ｎｕｒａｌ Ｊａｗａｈｉｒ Ｈｊ． Ｗａｎ Ｙｕｓｓｏｆ， ２０１７． 「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｇｌｏｂａｌ ａｎｄ Ｌｏｃａｌ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ Ｓｈａｐｅ Ｃｏｒｎｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， １７： ４５８－４６６；「Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｒｎｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ」、Ｊｉｅ Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ， Ｖｏｌｕｍｅ ４， Ｎｏ． ６， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００９；および「Ｒｏｂｕｓｔ Ｃｏｒｎｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｉｍａｇｅ－Ｂａｓｅｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ Ｆｉｅｌｄ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ」， Ｓｕｎｇｈｏ Ｋｉｍ， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１２， Ｖｏｌｕｍｅ ９， １８７：２０１２， ＤＯＩ： １０．５７７２／５３８７２に記載される方法などの任意の他の適切な方法で、視覚システム３１０でそれぞれのパレット層の少なくとも上面１４８を撮像し、パレット層ＰＬ１～ＰＬ５の角ＰＣ１～ＰＣ４の位置を判定することによって判定され得る。
【0051】
ここで図３、図２、図８Ｂ、および図１２を参照すると、一態様では、セル制御装置１０Ｃは、対応するリアルタイム三次元撮像データから、グリップ８００（図８）のグリップ係合インターフェース８１０（図８Ｂ）に対して解放されているパレット層ＰＬ１～ＰＬ５の層平面性分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２をリアルタイムで判定するように構成されている。セル制御装置１０Ｃはまた、少なくともリアルタイムで判定された層平面性分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２に依存する多関節ロボット運動信号をリアルタイムで生成するように構成され、ここで、多関節ロボット運動信号は、少なくとも１つの多関節ロボット１４による、１つの解放されたパレット層ＰＬ１～ＰＬ５の配置と、パレット荷ＰＡＬの略連続的な解放を可能にする順次連続する解放されたパレット層ＰＬ１～ＰＬ５の配置との間で少なくとも１つの多関節ロボット１４によってリアルタイムで実施されるように、リアルタイムで生成される。一態様では、セル制御装置１０Ｃによって生成される少なくとも１つの多関節ロボット運動信号は、少なくとも１つの多関節ロボット１４のピッキング／配置経路３９９、１５８０に沿った停止運動信号、少なくとも１つの多関節ロボット１４のピッキング／配置経路３９９、１５８０に沿った低速運動信号、または少なくとも１つの多関節ロボット１４の安全停止経路３９８に沿った安全位置への移動であり、ここで、安全停止経路３９８はピッキング／配置経路３９９、１５８０とは異なる。一態様では、セル制御装置１０Ｃによって生成される多関節ロボット運動信号は、解放されているパレット層ＰＬ１～ＰＬ５の層平面性分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２に基づいて層デパレタイジングツール９９のピッキング位置を設定するピッキング位置信号である。
【0052】
セル制御装置１０Ｃは、対応するリアルタイム三次元撮像データから、パレット層ＰＬ１～ＰＬ５の層平面性分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２および位置、ならびに解放されている層ポーズＰＳＶ３（ＲＺ）および位置（Ｘ、Ｙ）をリアルタイムで判定するように構成され、ここで、たとえば、視覚システム３１０は、上記のように上部パレット層の上面１４８の側面、角、および平面性を識別するのに十分な精細度でパレット荷ＰＡＬの上部層の三次元画像を得るために層ＰＬ１～ＰＬ５の上面１４８を撮像する。ここで、パレット支持部の分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２は、不均一な間隔のケースユニットＣＵ（たとえば、ケースユニットのシート表面に山／谷を形成するパレット層におけるケースユニットＣＵ間の空間－図９Ａ）、パレット層における欠落しているケースユニットＣＵ、高さの違い（たとえば、突起および／またはくぼみ－図９Ａ）、または層デパレタイジングツール９９によるパレット層の把持に影響を与え得るパレット層における任意の他の欠陥のうちの１つまたは複数であり得る。一態様では、セル制御装置１０Ｃは、パレット支持部の分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２が、上部パッド２８によって定義される平面などの所定の基準から閾値を超える場合に、パレット層のピッキングを拒否する（および交換されるまで停止ボット信号を送信する）ように構成されている。たとえば、パレット層の欠落しているケースユニットＣＵが所定の領域よりも大きい場合、またはパレット層におけるケースユニットＣＵ間の間隔が所定の距離よりも大きい場合、パレット層のピッキングは拒否され、パレット層は、パレット層における欠陥が（手動介入などによって）解消されるまでピッキングされない。パレット層が所定の閾値内にある場合、セル制御装置１０Ｃは、パレット層の平面分散（たとえば、三次元ロボット空間Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ内のパレット層の位置）を解像し、結果として生じるパレット層のより高いピッキング確率で層デパレタイジングツール９９の適応ポーズに対する上述の分散に基づいて、計画されたロボットのピッキング／配置経路を確認または修正（補償）するように構成されている。制御装置はまた、ロボット１４の移動速度の低下を識別し得るか、またはロボット１４の配置経路３９９、１５８０およびそれぞれの経路軌道（図３）を修正して、所望の層デパレタイジングツール９９のピッキングポーズ（たとえば、三次元空間Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺにおける位置）を生成し得る。
【0053】
一態様では、セル制御装置１０Ｃは、パレット支持部の分散ＰＳＶ１、ＰＳＶ２から、少なくとも１つの三次元カメラ３１０Ｃによって撮像された、パレット層のパレット層データムＤＴＭ（図１２）を設定するように構成され、パレット層データムＤＴＭは、パレット層内の各々の異なる物品ユニットの配置位置で局所的な表面分散を解像し、パレット層の多関節ロボット１４のピッキングに対するリアルタイムの位置ベース基準を画定する。一態様では、パレット層データムＤＴＭは、パレット層の上面１４８の平面性を画定する。
【0054】
図３、図１２、および図１４を参照して、デパレタイジング構成におけるパレタイザセル１０の例示的な操作が説明される。なお、図１４を参照すると、そこに記載されている操作ブロックは、必ずしも特定の操作順序を規定するものではなく、操作ブロックによって識別された操作は、任意の適切な順序で実施され得る。たとえば、ブロック１４０１および１４１０は、ロボット１４のピッキング経路／軌道を判定する前の任意の時間に実施され得る。
【0055】
パレタイザセル１０の操作において、パレット荷ＰＡＬは、（上記などの）任意の適切な方法で荷降ろし／荷積みステーション３０１上に搬送され、位置づけられる。パレタイザセル１０の例示的な操作において、画像センサまたはカメラ３１０Ｃのフィールドは、パレタイザセル１０の操作の前および／または間の任意の適切な時間に、本明細書に記載されるようなロボットの基準フレーム（Ｘ、Ｙ、Ｘ、ＲＸ、ＲＹ、ＲＺ）で随意に登録される（図１４、ブロック１４０１）。パレット荷ＰＡＬは、上部パレット層８１６の上面１４８の画像が捕捉されるように、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃによって撮像される（図１４、ブロック１４０５）。少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの各々からの画像データは、本明細書に記載される方法などで、それぞれのカメラ基準フレームからロボット１４の基準フレームに変換される（図１４、ブロック１４１０）。なお、一態様では、カメラ３１０Ｃの視野の登録が、ロボット１４の基準フレームへのカメラ画像データの変換前に操作の一部として随意に実施される。また、ロボット１４の基準フレームへのカメラ画像データの変換が、図１４に記載される例示的な時間など、ロボット１４のピッキング軌道の判定前の任意の適切な時間に実施されてもよい。パレット層の（１つまたは複数の）基準データムは、カメラ３１０Ｃの基準フレームおよび／またはロボット基準１４の基準フレームにおける画像データに基づいて判定される（図１４、ブロック１４１５）。パレットの（１つまたは複数の）基準データムは、カメラ３１０Ｃの基準フレームおよび／またはロボット１４の基準フレームにおけるパレットのポーズおよび位置を特定するか、またはそうでなければ画定するパレットの任意の適切な幾何学的特徴部（たとえば、パレット層の角、パレット層におけるケースユニットの角、パレット層の最外側面、最外側面の頂点、最外側面の直交度、側面の位置など）である。たとえば、一態様では、（１つまたは複数の）基準データムは、パレット層８１６の角ＰＣ１～ＰＣ４であり、ここで、角ＰＣ１～ＰＣ４は、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃによって得られた画像データに基づいて（任意の適切な画像分析角発見アルゴリズムを用いる上記の方法などの）任意の適切な方法で、セル制御装置１０Ｃによってカメラ３１０Ｃの基準フレームおよびロボット１４の基準フレームのうちの１つまたは複数において判定される。一態様では、パレット層の角ＰＣ１～ＰＣ４は、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの各々の画像データから別々に判定されるが、他の態様では、カメラからの画像データは、パレット層の角を判定するために随意に組み合わされ得る（図１４、ブロック１４２０）。たとえば、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃからの画像データが組み合わされる場合、パレット層８１６を含むパレット荷ＰＡＬの少なくとも一部の単一点群１２７０が、セル制御装置１０Ｃを用いて、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの各々からの画像データを組み合わせることによって生成される。
【0056】
セル制御装置１０Ｃは、ランダムサンプルコンセンサス（ＲＡＮＳＡＣ）アルゴリズム、組織化されたセグメンテーションアルゴリズム（または組織化された点群データのセグメンテーションのための他の適切なアルゴリズム）、または任意の他の適切なアルゴリズムなどを用いて、任意の適切な方法で、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの１つまたは複数からの画像データに基づいて、平面１２００をパレット層の（１つまたは複数の）基準データムに適合させる（図１４、ブロック１４２５）ように構成されている。一態様では、平面１２００は、カメラ３１０Ｃの基準フレームおよび／またはロボット１４の基準フレームにおけるパレット層８１６の上面１４８に対応し、それを画定する。一態様では、ロボットの基準フレームにおけるパレット層８１６の角ＰＣ１～ＰＣ４の位置は、セル制御装置１０Ｃを用いて、単一点群１２７０を平面１２００上に投影することにより角ＰＣ１～ＰＣ４の位置を判定する（図１４、ブロック１４３０）ことによって随意に検証され得る。セル制御装置１０Ｃを用いて、パレット層８１６のポーズＰＳＶ３およびサイズ（長さＬおよび幅Ｗ）は、任意の適切なブロブ分析技術（重心、主軸、最小フェレットなど）などによる任意の適切な方法で、少なくとも１つのカメラ３１０Ｃの１つまたは複数からの画像データから判定される（図１４、ブロック１４３５）。
【0057】
（１つまたは複数の）基準データム（本例では、角ＰＣ１～ＰＣ４であり、したがって、長さＬおよび幅Ｗである）が上記操作に基づいて正確に知られており、平面１２００が確立されて、パレット層８１６の上面１４８を表すことで、セル制御装置１０Ｃは、グリップ係合インターフェース８１０の（たとえば、上部パッド２８によって画定される）平面２８Ｐに対するパレット層８１６の上面１４８の平面性を検証する（図１４、ブロック１４４０）。上面１４８の平面性の検証は、任意の適切な画像分析閾値化技術を使用してセル制御装置１０Ｃによって実施され得、層デパレタイジングツール９９がパレット層８１６をピッキングすることができるかどうかを判定する。たとえば、所定の閾値を超える平面２８Ｐに対する平面１２００の平面性の偏差（たとえば、一態様では、偏差は、Ｘ軸および／またはＹ軸周りで最大約５°または最大約１０°であり得る一方で、他の態様では、約１０°より大きくなり得る）は、層デパレタイジングツール９９によるパレット層８１６のピッキングを妨げる。パレット層８１６を層デパレタイジングツール９９によってピッキングすることができない場合、セル制御装置１０Ｃは、パレット層のピッキングを解決するためにオペレータに任意の適切な聴覚的および／または視覚的アラートを発するように構成されている。
【0058】
図１５Ａ～図１５Ｃも参照すると、セル制御装置１０Ｃは、任意の適切な方法で、パレット荷ＰＡＬからパレット層８１６をピッキング／解放するために、パレット層８１６に対する層デパレタイジングツール９９の最適ピッキング位置を提供するか、またはそうでなければ決定する（図１４、ブロック１４４５）ロボット１４の移動軌道および経路を判定するように構成されている。最適ピッキング位置は、パレット荷ＰＡＬの略連続的な解放をもたらすように、前にピッキングされたパレット層の配置サイクル中にセル制御装置１０Ｃによって判定され得る。最適ピッキング位置は、パレット層８１６に対する層デパレタイジングツール９９の位置であり、層デパレタイジングツール９９の中心９９Ｃとパレット層８１６の中心８１６Ｃとの間の距離は、層デパレタイジングツール９９およびパレタイズセル１０の物理的制約を満たしながら最小化される。例示目的のみで、層デパレタイジングツール９９の物理的制約には、限定されないが、たとえば、グリップ８００がオープン構成の状態でのグリッパ長さＬＴおよびグリッパ幅ＷＴによって画定される（パレット層８１６が挿入されている）グリップ係合インターフェースのグリップ領域１５２０、サイドクランプ２２～２４とパレット層の（垂直）側面との間の平面性の偏差（この偏差制約は、平面２８Ｐに対する平面１２００の平面性の偏差に類似し得る）、上面１４８の平面１２００と上面パッド２８の平面２８Ｐとの間の平面性の偏差、層デパレタイジングツール９９が（パレット層８１６の把持以外）パレット荷ＰＡＬに接触しないように実施されるパレット層８１６のピッキングなどが含まれる。また、例示目的で、パレタイズセル１０の物理的制約には、限定されないが、ロボット１４の移動を妨げる除外ゾーン１５００～１５０２が含まれる（すなわち、ロボット１４およびロボット１４によって運ばれる層デパレタイジングツール９９は、除外ゾーン１５００～１５０２に入ることから除外される）。
【0059】
例示目的のみで、最適ピッキング位置は、セル制御装置１０Ｃによって判定され得、ここで、セル制御装置１０Ｃは、上で判定されたパレット層特性（たとえば、角ＰＣ１～ＰＣ４の位置、長さＬ、幅Ｗなど）に基づいてパレット層中心８１６Ｃを見つける。セル制御装置１０Ｃは、除外ゾーン１５００～１５０２を回避し、層デパレタイジングツール９９の物理的制約を満たしながら、中心９９Ｃと中心８１６Ｃとの間の距離を最小化する層デパレタイジングツール９９の位置を判定するために、層デパレタイジングツール９９の既知の寸法（外形寸法に加えて、グリップ長さＬＴ、およびグリップ幅ＷＴなど）を使用する。セル制御装置１０Ｃは、本明細書で言及される制約に対する最適ピッキング位置の実現可能性を判定する（図１４、ブロック１４５０）ように構成されている。
【0060】
図１５Ａは、パレット層８１６が完全なパレット層を形成するように均一なケース分布を有する例示的な図であるが、他の態様では、パレット層８１６は、図１６Ａ～図１６Ｃに例示されるものなどの任意の適切な不均一または不完全なケースユニット分布を有していてもよい。パレット層は、中心９９Ｃがパレット層８１６の中心８１６Ｃと一致する層デパレタイジングツール９９の最適ピッキング位置にあるように、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の中心３０１ＣＮに対して中心にある。ここで、層デパレタイジングツール９９と除外ゾーン１５００～１５０２との間に空間がある他に、パレット層８１６をグリップ領域１５２０に挿入することができるようにグリップ８００とパレット層８１６との間にも空間がある（たとえば、このピッキングは、セル制御装置１０Ｃによって実現可能であることが確証される）。
【0061】
図１５Ｂは、パレット層８１６が完全なパレット層を形成するように均一なケース分布を有する例示的な図であるが、他の態様では、パレット層８１６は、図１６Ａ～図１６Ｃに例示されるものなどの任意の適切な不均一または不完全なケースユニット分布を有していてもよい。本例では、パレット層８１６の中心８１６Ｃは、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の中心３０１ＣＮから中心がずれて位置づけられている。図１５Ｂに例示される例では、パレット層８１６と除外ゾーン１５００、１５０１、１５０２との間に、層デパレタイジングツール９９を挿入することができる空間がある他に、パレット層８１６をグリップ領域１５２０に挿入することができるようにパレット層８１６とグリップ８００との間にも空間がある（たとえば、このピッキングは、セル制御装置１０Ｃによって実現可能であることが確証される）。
【0062】
図１５Ｃは、パレット層８１６が完全なパレット層を形成するように均一なケース分布を有する例示的な図であるが、他の態様では、パレット層８１６は、図１６Ａ～図１６Ｃに例示されるものなどの任意の適切な不均一または不完全なケースユニット分布を有していてもよい。本例では、パレット層８１６の中心８１６Ｃは、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の中心３０１ＣＮから中心がずれて位置づけられている。図１５Ｃに例示される例では、パレット層８１６と除外ゾーン１５００、１５０１、１５０２との間に、層デパレタイジングツール９９を挿入することができる空間があるが、図１５Ｃは、（Ｚ軸に沿った）グリップ８００の２つの側面とパレット層８１６との間の最小のクリアランスを伴うパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１におけるパレット層８１６の配置の極端な例を例示している。再び、図１５Ｃに例示される例における層デパレタイジングツール９９の最適ピッキング位置は、中心９９Ｃ、８１６Ｃがオフセットされるが、中心９９Ｃ、８１６Ｃ間の距離が、パレット層８１６と除外ゾーン１５００、１５０１の各々との間の空間制約を考慮して最小化される位置である。
【0063】
図１５Ｄは、パレット層８１６が完全なパレット層を形成するように均一なケース分布を有する例示的な図であるが、他の態様では、パレット層８１６は、図１６Ａ～図１６Ｃに例示されるものなどの任意の適切な不均一または不完全なケースユニット分布を有していてもよい。パレット層８１６の中心８１６Ｃは、パレット荷降ろし／荷積みステーション３０１の中心３０１ＣＮから中心がずれて位置づけられている。図１５Ｄに例示される例では、パレット層８１６と除外ゾーン１５００、１５０１、１５０２との間に空間があるが、グリップ８００は、除外ゾーン１５００に入ることなくパレット層８１６をグリップ領域１５２０内に配置するように位置づけられ得ない（たとえば、このピッキングは、セル制御装置１０Ｃによって実現可能でないことが確証される）。図１５Ｄに例示される例では、層デパレタイジングツール９９の最適ピッキング位置はなく、パレット層のピッキングは中止され、セル制御装置１０Ｃは、オペレータに層ピッキングを解決するために、聴覚的および／または視覚的アラートを提供する。
【0064】
本開示の態様では、セル制御装置１０Ｃは、パレタイジングセル１０およびその中に位置するオブジェクトの（任意の適切な画像分析技術を使用する）特徴分析を実施する（図１４、ブロック１４５０）ように構成されている。たとえば、一態様では、視覚システム３１０は、パレット荷ＰＡＬの底部にあるパレット支持部ＳＰＡＬを識別するように構成されている。パレット支持部に欠陥があるいくつかの例では、パレット荷が、たとえば、フォークリフトで操作され得るように、別のパレット支持部がパレット荷ＰＡＬの下に配置される（つまり、パレット荷ＰＡＬが、上下に積み重ねられた２つまたは３つ以上のパレット支持部を含むように）。視覚システム３１０は、他のパレット支持部（最下部のパレット支持部）がロボット１４によってピッキングされないように、積み重ねられたパレット支持部ＳＰＡＬを識別するように構成されている。別の態様では、視覚システムは、部分パレット層（層のケースユニットはパレット領域全体（長さＬおよび幅Ｗ）に及ばない）が、層デパレタイジングツール９９によってピッキングされるのに十分な支持を提供するかどうかを判定するように構成されている。たとえば、図１６Ａ～図１６Ｃを参照すると、例示的な部分パレット層１６０１、１６０２、１６０３（これらは、図１５Ａ～図１５Ｄに例示されるパレット層８１６を置き換えてもよく、いくつかの態様では典型的なものである）が例示され、これは、クランプ２２～２４によって加えられる把持力がそれぞれのクランプ２２～２４に沿って略均一に加えられるように、層デパレタイジングツール９９によるピッキングに適し得る。ピッキングに適し得ないパレット層は、いくつかのケースユニットＣＵが把持され、他のケースユニットＣＵが把持されないようにし得るクランプ２２～２４に対するモーメントを引き起こす不均一な方法で、クランプ２２～２４によって加えられる把持力を加えさせるパレット層を含む。さらに他の態様では、視覚システム３１０は、オペレータ介入のための聴覚的および／または視覚的アラームを生成するように、パレット荷ＰＡＬからパレタイズセル１０における（床上、コンベヤ１５０上などの）位置に落下したケースユニットＣＵＦを識別するように構成されている。視覚システム３１０はまた、失敗のピッキングが生じたロボットアーム１４の「再試行」軌道を判定するように構成され得る。たとえば、ロボットアームがピッキングを失敗した場合（すなわち、意図されたピッキングが生じない場合）、パレット層は、パレット層の特徴部を再識別し、ピッキングを再試行するためのロボットアーム１２の軌道を生成するために、上記の方法で視覚システム３１０および／またはセル制御装置１０Ｃによって再分析され得、ここで、再試行軌道は最初に生成された軌道とは異なり得る。
【0065】
図３、図８Ａ～図１０Ｂ、図１５Ａ～図１５Ｄ、および図１７を参照すると、層を解放するための層デパレタイジングツール９９の操作が、本開示の態様に従って説明される。操作において、任意の適切な制御装置（ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃなど）は、少なくともパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１およびそれらの構造（除外ゾーン）を含むロボット空間マップ１５９９（図１５Ａ～図１５Ｄを参照）を生成する（図１７、ブロック１７１００）。一態様では、ロボット空間マップ１５９９は解放操作の一部として生成され、および／またはロボット空間マップ１５９９は解放操作の前に生成され得る。ロボット空間マップ１５９９は、視覚システム３１０から得られたデータおよび／またはパレタイザセル１０のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルからのデータなどを用いて、任意の適切な方法で生成され得る。図１５Ａ～図１５Ｄのロボット空間マップ１５９９は、例示目的で、二次元で例示されているが、ロボット空間マップ１５９９が、二次元深度マップ、構造／除外ゾーンを表す１つまたは複数の点群を含む三次元マップ、画像および／またはＣＡＤデータから生成された三次元モデルなどの任意の適切な構成を有し得ることが理解されるべきである。
【0066】
パレット荷ＰＡＬは、パレタイザセル１０のパレット荷降ろし／荷積みステーション３０１に送達され、配置される（図１７、ブロック１７２００）。パレット荷ＰＡＬは、本明細書に記載される方法で視覚システム３１０によって撮像される（図１７、ブロック１７２０１）。ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、上部パレット層８１６の位置、ポーズなどの識別をもたらすために、少なくともパレット層８１６の典型となるものがロボット空間マップ１５９９内で生成されるように、パレット画像データをロボット空間マップ１５９９（図１５Ａ～図１５Ｄを参照）に統合する（図１７、ブロック１７１０１）。パレット層８１６のみが図１５Ａ～図１５Ｄに例示されているが、パレット全体を表す画像データが、後続する上部パレット層の位置、ポーズなどの識別をもたらすように各層が解放されるために、ロボット空間マップ１５９９に繰り返し統合され得ることが理解されるべきである。ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、ロボット空間マップ１５９９内のパレット層８１６の位置／ポーズに基づいて、パレット層のピッキング境界条件および制約を動的に画定する（図１７、ブロック１７１０２）ように構成されている。たとえば、視覚システム３１０からの画像データに基づいて、ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、（適切な画像認識アルゴリズムなどによる）任意の適切な方法でパレタイジングセル１０内のオブジェクトの位置を動的に判定するように構成され、オブジェクトの判定された位置に基づいてロボット空間マップ１５９９を構成／再構成する（例示目的のみで、オブジェクト１５７１の侵入およびロボット１４の移動が許可される領域１５７０の再画定に基づくロボット空間マップ１５９９の再構成を参照）。オブジェクトは、パレタイジングセル１０、パレタイジングセル１０構造の一部、パレット荷ＰＡＬなどに侵入するおよび／またはそれらを出る一時的なオブジェクトであり得る（いくつかの態様では、一時的なオブジェクトは予期されない／許可されていないオブジェクトであり、その場合、制御装置はロボット１４に運動停止のコマンドを発行し得る）。ロボット１４の移動の境界条件および制約は、パレタイジングセル１０内のオブジェクトの位置に基づいて、ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃによって動的に判定される。境界条件の例は、ロボット１４の移動を許可するかまたは制限するパレタイジングセル１０の領域１５７０を含み、一方で、制約の例は、上記のもの、パレタイジングセル１０内のオブジェクトのタイプ、除外ゾーン１５００～１５０２、パレット荷構造ＰＡＬの位置／ポーズ、パレット層のコンテンツに基づくロボット１４の移動の加速などである。
【0067】
ロボット制御装置３１６が、たとえば、セル制御装置１０Ｃから、パレット層８１６がピッキングされる準備ができている（図１７、ブロック１７２０２）ことを示す信号を受信するとき、ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、層デパレタイジングツール９９を初期位置（事前のピッカーパレット層の配置位置または任意の他の適切な位置など）から、上部パレット層８１６をピッキングするためのピッキング位置（図１５Ａ～図１５Ｄに示される位置など）に移動させるためのロボット１４の経路１５８０および軌道１５８１を判定する（図１７、ブロック１７１０３）。たとえば、ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、（パレット層８１６の画像データを含む）ロボット空間マップ１５９９、判定された境界条件、および判定された制約に基づいて、任意の適切な方法でロボットの経路１５８０および軌道１５８１を生成する。ロボット１４の経路１５８０および軌道１５８１の判定は、ロボット１４の経路１５８０および軌道が、ロボット１４の初期ポーズとは独立した、（本明細書に記載されるような）層デパレタイジングツール９９の初期位置から最適ピッキング位置へのロボット１４の最適化された移動をもたらすよう最適化される（たとえば、時間最適化される）ような反復手順であり得る。ロボット制御装置３１６および／またはセル制御装置１０Ｃは、クランプ２２および２４がパレット層８１６を取り囲むように、最適化された経路１５８０および軌道１５８１に基づいて層デパレタイジングツール９９を最適ピッキング位置に位置づけるようにロボット１４に指令する（図１７、ブロック１７２０４）（図８Ａおよび図８Ｂを参照）。
【0068】
なお、従来技術からのほとんどの層デパレタイジングツール、システムおよび方法に関して、ツールの位置決めは、層の名目上の垂直位置のみに依拠している。
【0069】
しかし、材料ハンドリング業界において、製品１８が、パレット層８１６またはその上に位置する層の重量によって、パレット荷ＰＡＬ内でしばしば押しつぶされることが知られている。もちろん、これは、パレット支持部ＳＰＡＬ（図２を参照）に直接載置されている最後の層がデパレタイズされる場合に特に当てはまる。したがって、ロボット１４の初期プログラミングで使用される、各パレット層８１６の名目上の位置は、層デパレタイジングツール９９の誤った位置決めにつながりかねず、パレット層８１６を適切にデパレタイズするシステムの能力が制限される。
【0070】
本開示の態様では、層デパレタイジングツール９９の上部パッド２８は、ピッキングされているパレット層８１６の上面１４８の実際の高さ／位置を評価するように構成されたセンサ８８８と連結され、したがって、層デパレタイジングツール９９をより正確に位置づけることが可能になる。この追加された精度によって、ロボット１４および層デパレタイジングツール９９を含むデパレタイジングシステムがより効率的になり、製品の損傷の可能性を低下させるか、または不適切な位置決めが製品１８のデパレタイズを妨げるケースも回避される。センサは、アナログレーザ距離センサまたは任意の他の適切な距離判定センサの形態をとることができる。
【0071】
上部パッド２８は下げられ、パレット上の上部層の上に位置づけられる（図１７、ブロック１７２０６）。ロボット１４は、層デパレタイジングツール９９を、視覚システム３１０の画像データから判定された、ピッキングされるパレット層８１６の高さに位置づける。上部パッド２８がパレット層８１６の上面１４８に接触することを認識すると、センサ８８８は上部パッド２８の位置を測定する。その後、ロボット制御装置３１６（および／またはセル制御装置１０Ｃ）は、パレット層８１６の実際の高さを計算し、実際の高さを、視覚システム３１０の画像データから判定された層８１６の高さと比較する。（センサ８８８によって判定された）実際の高さと視覚システム３１０の画像データから判定された層８１６の高さとの間に差がある場合、ロボット制御装置３１６は、それに応じて層デパレタイジングツール９９の位置を調整する。高さの差はまた、（センサ８８８によって判定された）実際の高さと視覚システム３１０の画像データから判定された層８１６の高さとの間の差を減少させ、または最小化するべく視覚システム３１０を再較正／微調整するようにセル制御装置１０Ｃに通信され得る。
【0072】
上部パッド２８を使用してパレットの上面の実際の高さを判定することは、パレット層８１６の上面１４８の位置を検証するための堅牢な方法を表している。たとえば、製品１８のフラップが持ち上げられた場合、または製品１８が十分に位置づけられていない場合でも、上部パッド２８の全体的な位置は影響を受けず、したがって、パレット層８１６の実際の高さについての貴重で正確な情報を提供する。必要に応じて、ロボット１４は、層デパレタイジングツール９９の高さを調整する（図１７、ブロック１７２１０）。
【0073】
各パレット層８１６が複数の製品１８から構成され得ることを考慮すると、いくつかの製品１８が、パレット層８１６の外部に面する側面を有さないことがしばしば生じる。一態様によれば、クランプ２２～２４により製品１８を適切に把持することを可能にする機構の組み合わせが提供される。たとえば、４つのクランプ２２～２４は、空気圧アクチュエータ５６を作動および制御することによって、パレット層８１６を水平に移動させることなく各側面でパレット層８１６全体を圧縮するために使用される（図１７、ブロック１７２１２）。その後、ロボット１４は、層デパレタイジングツール９９をわずかに持ち上げて、主に、パレット層８１６の周囲に位置する製品１８の下面８１５０（図８Ｂ）とすぐ下のパレット層８１６の製品１８の上面との間に間隙を作る（図１７、ブロック１７２１４）。その後、水平カーテン２６の閉鎖が開始され、それらがパレット層８１６の下に挿入される（図１７、ブロック１７２１６）。水平カーテン２６の閉鎖は、図９Ａ～図１０Ｂに例示されている。カーテン２６の回転摩擦ヘッド７０は、把持されたパレット層８１６から水平カーテン２６上に製品１８を移動させることに寄与している。より具体的には、これにより、パレット層８１６の周囲に位置していない、および概してサイドクランプ２２～２４によって部分的にのみ持ち上げられるか、または時にまったく持ち上げられない製品１８が、水平カーテン２６上を移動することが可能になる。
【0074】
クランプ２２～２４の圧力により製品１８の垂直面に生じる摩擦は、時々、製品１８に損傷を与えることなく水平カーテン２６を下で閉じることを可能にするために製品１８が上方に移動するのを妨げる。これが生じたとき、圧力がサイドクランプ２２～２４上で自動的に低下され、そのため、上述の摩擦も減少され、したがって、ピッキングされるパレット層８１６の残りの製品１８を持ち上げてピッキングするためにカーテンの移動が促進される。
【0075】
クランプ２２～２４の圧力の変動は、水平カーテン２６の線形移動をモニターすることによって調整される（図１７、ブロック１７２１８）。製品１８がこの移動を妨げる場合、水平カーテン２６は前方に移動することができない。これが生じたとき、少なくとも１つの製品１８が移動を阻害していると結論付けられる。したがって、圧力が、アクチュエータ５６によってクランプ２２～２４上で低下され（図１７、ブロック１７２２０）、パレット層８１６上のすべての製品１８をピッキングするプロセスが継続される。
【0076】
別の態様によれば、カーテン２６の線形移動は、カーテンが移動し続けているときでさえ、その移動抵抗を検出するようにモニターされる。
【0077】
カーテン２６が完全に閉じられると（図１０Ａ～図１０Ｂを参照）、パレット層８１６は、層デパレタイジングツール９９によって完全に把持され（図１７、ブロック１７２２２）、ロボット１４は、把持されたパレット層８１６とともに層デパレタイジングツール９９を移動させ、パレット層８１６をアウトフィード位置（コンベヤ１５０など）に移送する（図１７、ブロック１７２３２）。視覚システム３１０は、ピッキングされる次の層のポーズ、位置などを判定するために、ロボット１４の配置サイクル中にパレット荷ＰＡＬを撮像する（図１７、ブロック１７２３３）。ロボット１４は、パレット層８１６をアウトフィードコンベヤ１５０（または他の適切なアウトフィード位置）に配置し（図１７、ブロック１７２３４）、パレット解放プロセスはブロック１７２０２で継続する。
【0078】
パレット荷ＰＡＬの上部パレット層８１６の位置の正確な評価を可能にする上記の機能に加えて、上部パッド２８はまた、水平カーテン２６が下を移動するときに小さな製品１８がパレット層８１６から「飛び出す」のを防ぐ。製品１８のそのような移動は、たとえば、パレット層８１６が小さな製品１８、すなわち高さを低くされた製品１８で構成されているときに生じることになる。上部パッド２８の重量は、水平カーテン２６が下に入る能力を制限することなく、小さな製品の「飛び出し」効果を防ぐのに十分である。同様に、上部パッド２８は、水平カーテン２６が製品１８の下から取り外されるときに、小さな製品１８が「飛び出す」のを防ぐ。
【0079】
いくつかの態様では、パレット荷ＰＡＬ内の製品１８のいくつかの層間にスリップシート２７７（図２）が提供される。標準的なアプローチは、各層のデパレタイジングシーケンス間にスリップシート２７７を自動的に除去する独立した装置を有することである。このアプローチはうまく機能するが、独立した装置の追加を考えるとかなりの費用がかかる。本開示の態様によれば、層デパレタイジングツールには、パレット層８１６がデパレタイズされると同時に製品１８のパレット層８１６上に配置されたスリップシート２７７を取り出す構成要素が設けられている。そのような層デパレタイジングツールは層デパレタイジングツール９９に類似しており、このさらなる解放プロセスが上記のものと類似しているため、簡潔にする目的で、それらの間の違いのみが図１７を参照して説明される。
【0080】
ツールは、パレット層８１６がデパレタイズされると同時にパレット層８１６上のスリップシートを除去するための吸引カップ（図示せず）を含む上部パッド２８を含む。パレット層８１６が層デパレタイジングツールによって完全に把持される（図１７、ブロック１７２２２）と、吸引カップが作動される（図１７、ブロック１７２２４）。ツールによって把持されて持ち上げられる、把持されたパレット層８１６に向かって上向きに面している（図９Ｂも参照）別の、たとえば、スリップシートセンサ９９９（たとえば、図９Ａおよび図９Ｂ、特に図９Ｂに示されるような中間ケースのケース縁の解像のために構成されたカメラまたはスキャナなど）、または上記で言及された同じものが、たとえば、上部パッド２８に取り付けられたスリップシート２７７が存在するかどうかを判定するために使用される。ロボット１４がパレット層８１６を持ち上げて移送させると、上部パッド２８はわずかに持ち上げられる（図１７、ブロック１７２２６）。それでもスリップシートセンサ９９９がオブジェクトの存在を検出する場合（図１７、ブロック１７２２８）、これは、デパレタイズされているパレット層８１６の下にスリップシート２７７が存在し（図１７、ブロック１７２２９）、真空が吸引カップ上で維持される（図１７、ブロック１７２３０）ことを意味している。さらに図１９Ａ、図１９Ｂ、および図１９Ｃを参照すると、ロボット１７は、その後、（パレット層の下にスリップシート２７７を有する）パレット層８１６をマット上部コンベヤ（アウトフィードコンベヤ１５０など）上に配置し、パレット層８１６がアウトフィードコンベヤ１５０上に配置された（図１７、ブロック１７２３２）または他の場所に配置された後に、スリップシートは除去されて、ビンに廃棄される（図１７、ブロック１７２３６）。逆に、スリップシートセンサ９９９が何も検出しない場合、これは、デパレタイズされている層の下にスリップシートがないことを意味している。そのような場合、以前のパレット層８１６がアウトフィードコンベヤ１５０上に配置されると、真空が吸引カップから除去され、ロボット１４が直接移動して戻って、パレット上の次のパレット層８１６をピッキングする。
【0081】
依然として図１９Ａ、図１９Ｂ、および図１９Ｃを参照すると、コンベヤ１５０の部分の間にスリップシートリムーバ９９８が位置決めされるか、またはそうでなければ配置される。たとえば、コンベヤ１５０は、マット上部または上流部分９９３（デパレタイズされている層が配置される場所）およびケース拡散または下流部分９９４を含む。スリップシートリムーバ９９８は、真空ローラ９９７（しかし、任意の適切な接着または吸引タイプのローラが使用されてもよい）、制限プレート９９６、および偏向シールド９９５などの任意の適切な真空除去機構を含む。真空ローラ９９７は、たとえば、真空ローラが、回転軸９８９を中心に回転し、真空ローラ９９７の外面（たとえば、商品支持面）上または内に配列された吸引カップまたはポート９９７Ｐに流体連結されている、およびスリップシート２２７が真空ローラ９９７を通過するときにスリップシート２２７に吸引力を加えるように配置されている吸引管９９７Ｔを含むなど、スリップシート２２７を把持するための任意の適切な構成を有する。制限プレート９９６は、スリップシートを剥がすか、またはそうでなければ除去して、真空ローラ９９７からビン９９０にガイドするように、真空ローラ９９７の下に配置される。偏向シールド９９５は、（たとえば、コンベヤ１５０に沿ったパレット層８１６の移動方向９８８に対して）真空ローラ９９７から下流に配置され、（たとえば、ケースが、スリップシートリムーバ９９８を通過する間に１つのコンベヤ部分から別のコンベヤ部分に、引っ掛かったり詰まったりすることなくスムーズに移行するように）コンベヤ間へのケース縁の侵入を防ぎ、少なくとも部分的に（パレット層８１６の底部から除去された）スリップシート２２７をコンベヤ部分９９３、９９４間の間隙に方向づける任意の適切なサイズおよび形状を有している（しかし、１つまたは複数の態様では、真空ローラ９９７は、スリップシートをコンベヤ部分９９３、９９４間の間隙内におよびそこに通して独立してガイドするのに十分な吸引力を提供し得る）。上記のように、スリップシート２２７は、スリップシートセンサ９９９によって検出され、スリップシートセンサ９９９は、任意の適切な信号を制御装置１０Ｃに送信して、スリップシートリムーバ９９８を作動させる。スキップシートリムーバ９９８の作動は、真空ローラ９９７を自動的に作動させ、パレット層８１６の下からスリップシートを自動的に除去することを含む。ここで、パレット層８１６がコンベヤ部分９９３からコンベヤ部分９９４に移行すると、スリップシート２２７が（真空ローラ９９７を介して）パレット層８１６の底部に付着するのが防止される。真空ローラ９９７は、スリップシート２２７が真空ローラ９９７上を移動するとスリップシート２７７を把持し、ここで、真空ローラは、スリップシート９９７を、コンベヤ部分間の間隙を通して、制限プレート９９６に移送し、ここで、スリップシート２２７は、真空ローラ９９７から除去され、ビン９９０に廃棄される。
【0082】
図３、図８Ａ～図１０Ｂ、図１５Ａ～図１５Ｄ、および図１８を参照すると、デパレタイザ１０においてケースをデパレタイズする方法が提供される。当該方法は、デパレタイザ１０のパレット荷降ろしステーション３０１で、パレット荷層８１６（パレット層ＰＬ１～ＰＬ５の典型）に配置されたケースＣＵのパレット荷ＰＡＬを受け取る工程（図１８、ブロック１８００）を含み、パレット荷層８１６の各々は、パレット荷ＰＡＬの領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースＣＵで形成されている。ロボット１４が提供され（図１８、ブロック１８１０）、ロボット１４は、少なくとも１つのパレット荷層８１６をパレット荷降ろしステーション３０１におけるパレット荷ＰＡＬから（一態様では、任意の適切なコンベヤ１５０を含む）出力ステーション３３３に搬送するように、パレット荷層８１６の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップ８００を有するデパレタイジングエンドエフェクタ９９を備えている。グリップ８００は、グリップ８００を用いたパレット荷層８１６の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、デパレタイジングエンドエフェクタ９９に対する、パレット荷層８１６の少なくとも１つのための（たとえば、本明細書ではロボットの基準フレームとも呼ばれる、ロボット座標系または空間Ｘ、Ｙ、Ｚ、ＲＸ、Ｒｙ、ＲＺ－図３を参照－における）所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェース８１０を有する。視覚システム３１０は、パレット荷降ろしステーション３０１でケースＣＵのパレット荷ＰＡＬを撮像し、ロボットの運動から独立してパレット荷層８１６の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成する（図１８、ブロック１８２０）。視覚システム３１０に動作可能に連結されている制御装置（ロボット制御装置１６および／またはセル制御装置１０Ｃなど）は、視覚システム３１０から少なくとも１つの画像を受信し、少なくとも１つの画像に基づいて、グリップ係合インターフェース８１０の所定の層係合位置および配向に対するパレット荷層８１６の少なくとも１つの層位置および配向の判定をもたらし（図１８、ブロック１８３０）、制御装置は、グリップ８００を位置づけ、グリップ係合インターフェース８１０においてグリップ８００を用いてパレット荷層８１６の少なくとも１つを捕捉して保持するように、ロボット１４に動作可能に連結されている。
【0083】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、デパレタイザは、
【0084】
パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取るように構成されたパレット荷降ろしステーションであって、パレット荷層の各々が、パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、パレット荷降ろしステーションと、
【0085】
少なくとも１つのパレット荷層をパレット荷降ろしステーションにおけるパレット荷から出力ステーションに搬送するように、パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットであって、グリップが、グリップを用いたパレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、デパレタイジングエンドエフェクタに対する、パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、ロボットと、
【0086】
パレット荷降ろしステーションでケースのパレット荷を撮像するように配置され、ロボットの運動から独立してパレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成するように構成された視覚システムと、
【0087】
視覚システムから少なくとも１つの画像を受信するように視覚システムに動作可能に連結され、少なくとも１つの画像に基づいて、グリップ係合インターフェースの所定の層係合位置および配向に対する、パレット荷層の少なくとも１つの層位置および配向の判定をもたらすように構成された制御装置であって、制御装置は、グリップを位置づけ、グリップ係合インターフェースにおいてグリップを用いてパレット荷層の少なくとも１つを捕捉して保持するように、ロボットに動作可能に連結されている、制御装置と、を備える。
【0088】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、所定の層係合位置および配向は、グリップ係合インターフェースの係合平面配向を提供し、層位置および配向は、パレット荷層の少なくとも１つにわたって実質的にまたがるグリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、パレット荷層の少なくとも１つの、係合面の平面性を表し、層位置および配向は、パレット荷層の少なくとも１つの係合面とグリップ係合インターフェースの平面配向との間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合を表す。
【0089】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、視覚システムは、ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える。
【0090】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラの各々は、共通のカメラ較正基準構造に較正され、共通のカメラ較正基準構造への較正は、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、およびロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す。
【0091】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、少なくとも１つのカメラの視野が、パレット荷の最上部の上向き面からパレット荷の底部までパレット荷をカバーするように配置される。
【0092】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、パレット荷層の各々の最上部の上向き面が少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される。
【0093】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、デパレタイザは、
【0094】
パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取るように構成されたパレット荷降ろしステーションであって、パレット荷層の各々が、パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、パレット荷降ろしステーションと、
【0095】
少なくとも１つのパレット荷層をパレット荷降ろしステーションにおけるパレット荷から出力ステーションに搬送するように、パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットであって、グリップが、グリップを用いたパレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、デパレタイジングエンドエフェクタに対する、パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、ロボットと、
【0096】
ロボットとは別個に、パレット荷降ろしステーションでパレット荷を撮像するように配置され、ロボットの運動から切り離されてパレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成するように構成された視覚システムと、
【0097】
少なくとも１つの画像に基づいて、グリップ係合インターフェースとパレット荷層の少なくとも１つの各最上パレット層との間の位置および配向関係性の判定をもたらすように構成された制御装置と、を備える。
【0098】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、視覚システムから少なくとも１つの画像を受信するように視覚システムに動作可能に連結されている。
【0099】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、判定された関係性に基づいて各最上パレット層に対してグリップを位置づけ、グリップ係合インターフェースにおいてグリップを用いて少なくとも１つのパレット荷層を捕捉して保持するように、ロボットに動作可能に連結されている。
【0100】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、判定された関係性は、ロボットの所定の基準フレームに対するグリップ係合インターフェースの所定の層係合位置および配向に対する各最上層の層位置および配向を表す。
【0101】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、少なくとも１つの画像に基づいて、各最上層のそれぞれの層位置および配向を判定し、それぞれの層位置および配向をロボットの所定の基準フレームと比較することによって、判定された関係性の判定をもたらす。
【0102】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、それぞれの層位置および配向は、それぞれ各最上層にわたって実質的にまたがるグリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、各最上層の、係合面の平面性を表し、それぞれの層位置および配向は、最上層の係合面とグリップ係合インターフェースとの間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを表す。
【0103】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、ロボットの所定の基準フレームに表されたデパレタイザを境界付けるロボットのアーキテクチャおよび構造のうちの少なくとも１つによって画定されるロボットの運動境界条件に基づいて、それぞれ、各最上層との最適グリップ係合のために、平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを解消するように構成されている。
【0104】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、視覚システムは、ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える。
【0105】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラの各々は、共通のカメラ較正基準構造に較正され、共通のカメラ較正基準構造への較正は、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、およびロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す。
【0106】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、少なくとも１つのカメラの視野が、パレット荷の最上部の上向き面からパレット荷の底部までパレット荷をカバーするように配置される。
【0107】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、パレット荷層の各々の最上部の上向き面が少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される。
【0108】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、デパレタイザにおいてケースをデパレタイズする方法が提供される。当該方法は、
【0109】
デパレタイザのパレット荷降ろしステーションで、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取る工程であって、パレット荷層の各々が、パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、工程と、
【0110】
少なくとも１つのパレット荷層をパレット荷降ろしステーションにおけるパレット荷から出力ステーションに搬送するように、パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットを提供する工程であって、グリップが、グリップを用いたパレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、デパレタイジングエンドエフェクタに対する、パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、工程と、
【0111】
視覚システムを用いて、パレット荷降ろしステーションでケースのパレット荷を撮像し、ロボットの運動から独立してパレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成する工程と、
【0112】
視覚システムに動作可能に連結された制御装置において、視覚システムから少なくとも１つの画像を受信し、少なくとも１つの画像に基づいて、グリップ係合インターフェースの所定の層係合位置および配向に対するパレット荷層の少なくとも１つの層位置および配向の判定をもたらす工程であって、制御装置が、グリップを位置づけ、グリップ係合インターフェースにおいてグリップを用いてパレット荷層の少なくとも１つを捕捉して保持するように、ロボットに動作可能に連結されている、工程と、を含む。
【0113】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、所定の層係合位置および配向は、グリップ係合インターフェースの係合平面配向を提供し、層位置および配向は、パレット荷層の少なくとも１つにわたって実質的にまたがるグリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、パレット荷層の少なくとも１つの、係合面の平面性を表し、層位置および配向は、パレット荷層の少なくとも１つの係合面とグリップ係合インターフェースの平面配向との間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合を表す。
【0114】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、視覚システムは、ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える。
【0115】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラの各々は、共通のカメラ較正基準構造に較正され、共通のカメラ較正基準構造への較正は、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、およびロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す。
【0116】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、少なくとも１つのカメラの視野が、パレット荷の最上部の上向き面からパレット荷の底部までパレット荷をカバーするように配置される。
【0117】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、パレット荷層の各々の最上部の上向き面が少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される。
【0118】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、デパレタイザにおいてケースをデパレタイズする方法が提供される。当該方法は、
【0119】
デパレタイザのパレット荷降ろしステーションで、パレット荷層に配置されたケースのパレット荷を受け取る工程であって、パレット荷層の各々が、パレット荷の領域にわたって共通のレベルで並置された複数のケースで形成されている、工程と、
【0120】
少なくとも１つのパレット荷層をパレット荷降ろしステーションにおけるパレット荷から出力ステーションに搬送するように、パレット荷層の少なくとも１つを把持してピッキングするように構成されたグリップを有するデパレタイジングエンドエフェクタを備えたロボットを提供する工程であって、グリップが、グリップを用いたパレット荷層の少なくとも１つの捕捉および安定した保持を繰り返しもたらすように、デパレタイジングエンドエフェクタに対する、パレット荷層の少なくとも１つのための所定の層係合位置および配向を画定するグリップ係合インターフェースを有する、工程と、
【0121】
ロボットとは別個に配置された視覚システムを用いて、パレット荷降ろしステーションでパレット荷を撮像し、ロボットの運動から切り離されてパレット荷層の少なくとも１つの上部の少なくとも１つの画像を生成する工程と、
【0122】
デパレタイザの制御装置を用いて、少なくとも１つの画像に基づき、グリップ係合インターフェースとパレット荷層の少なくとも１つの各最上パレット層との間の位置および配向関係性の判定をもたらす工程と、を含む。
【0123】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、視覚システムから少なくとも１つの画像を受信するように視覚システムに動作可能に連結されている。
【0124】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、判定された関係性に基づいて各最上パレット層に対してグリップを位置づけ、グリップ係合インターフェースにおいてグリップを用いて少なくとも１つのパレット荷層を捕捉して保持するように、ロボットに動作可能に連結されている。
【0125】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、判定された関係性は、ロボットの所定の基準フレームに対するグリップ係合インターフェースの所定の層係合位置および配向に対する各最上層の層位置および配向を表す。
【0126】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、少なくとも１つの画像に基づいて、各最上層のそれぞれの層位置および配向を判定し、それぞれの層位置および配向をロボットの所定の基準フレームと比較することによって、判定された関係性の判定をもたらす。
【0127】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、それぞれの層位置および配向は、それぞれ各最上層にわたって実質的にまたがるグリップ係合インターフェースとインターフェース接続するように配置された、各最上層の、係合面の平面性を表し、それぞれの層位置および配向は、最上層の係合面とグリップ係合インターフェースとの間の少なくとも２つの直交方向における平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを表す。
【0128】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、制御装置は、ロボットの所定の基準フレームに表されたデパレタイザを境界付けるロボットのアーキテクチャおよび構造のうちの少なくとも１つによって画定されるロボットの運動境界条件に基づいて、それぞれ、各最上層との最適グリップ係合のために平面不整合および中心点不整合の少なくとも１つを解消する。
【0129】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、視覚システムは、ロボットから独立して取り付けられた少なくとも１つのカメラを備える。
【0130】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラの各々は、共通のカメラ較正基準構造に較正され、共通のカメラ較正基準構造への較正は、各々のそれぞれのカメラのそれぞれのカメラ基準フレームと、少なくとも１つのカメラの他の各々のカメラとの、およびロボットの所定の基準フレームとの位置関係性を表す。
【0131】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、少なくとも１つのカメラの視野が、パレット荷の最上部の上向き面からパレット荷の底部までパレット荷をカバーするように配置される。
【0132】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのカメラは、パレット荷層の各々の最上部の上向き面が少なくとも１つのカメラの視野内にあるように配置される。
【0133】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、横断経路に沿って移動する商品の層からスリップシートを除去するためのスリップシート除去装置が提供される。スリップシート除去装置は、フレームと、回転軸を中心にした回転のためにフレームに回転可能に連結されたローラであって、ローラが、ローラの商品支持面を通って伸長する真空ポートを有する、ローラと、真空ポートを通して真空を引くようにローラに連結された真空機構とを備え、真空ポートは、スリップシートを把持し、商品の層からスリップシートを分離するべく、ローラとローラの商品支持面上に支持された商品の層との間に配置されたスリップシートと係合するために、ローラ上に位置づけられる。
【0134】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、ローラは、商品の層からスリップシートを分離するように、真空機構によって把持されたスリップシートを、回転軸を中心に略同時に回転させる。
【0135】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、真空機構は、ローラを通って伸長する少なくとも１つの吸引管を含む。
【0136】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、真空ポートは、スリップシートを把持するためにローラに連結された吸引カップを含む。
【0137】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、スリップシート除去装置は、スリップシートと係合し、商品の層からスリップシートを分離するための偏向シールドをさらに備える。
【0138】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、スリップシート除去装置は、フレームに連結されたストリッパプレートをさらに備え、ストリッパプレートは、ローラからスリップシートを取り除く（またはそうでなければ剥ぐ／除去する）ようにローラに対して位置づけられる。
【0139】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、スリップシート除去装置は、商品の層から分離されたスリップシートを収集するように構成された収集ビンをさらに備える。
【0140】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、スリップシート除去装置は、上流コンベヤおよび下流コンベヤをさらに備え、ローラが上流コンベヤと下流コンベヤとの間に配置されている。
【0141】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、横断経路は上流および下流のコンベヤに沿って伸長する。
【0142】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、上流コンベヤはマットトップコンベヤであり、下流コンベヤはケース拡散コンベヤである。
【0143】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、デパレタイザは、商品のパレットを受け取り、パレットを商品の層に分離するためのパレット荷降ろしステーションと、商品の層をパレット荷降ろしステーションから保管アレイに搬送し、保管アレイへの商品の供給をもたらすように構成されたケースコンベヤであって、ケースコンベヤが、複数のコンベヤセクションを含む、ケースコンベヤと、複数のコンベヤセクションのうちの２つの隣接するコンベヤセクション間に配置されたスリップシート除去システムとを備え、スリップシート除去システムは、フレームと、回転軸を中心にした回転のためにフレームに回転可能に連結されたローラであって、ローラが、ローラの商品支持面を通って伸長する真空ポートを有する、ローラと、真空ポートを通して真空を引くようにローラに連結された真空機構とを含み、真空ポートは、スリップシートを把持し、商品の層からスリップシートを分離するべく、ローラとローラの商品支持面上で支持された商品の層との間に配置されたスリップシートと係合するために、ローラ上に位置づけられている。
【0144】
本開示の１つまたは複数の態様によれば、商品の層からスリップシートを除去する方法が提供される。当該方法は、スリップシート除去装置のフレームを提供する工程と、回転軸を中心にフレームに回転可能に連結されたローラを提供する工程であって、ローラが、横断軸に沿ってスリップシート上に配置された商品の層を支持および搬送するように構成されている、工程と、ローラでスリップシートを真空把持する工程であって、真空が、ローラに連結された真空機構によって生成される、工程と、ローラを用いて商品の層からスリップシートを分離する工程とを含む。
【0145】
前述の説明が、本開示の態様の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の態様から逸脱することなく、当業者によって様々な代替および補正が企図され得る。したがって、本開示の態様は、本明細書に添付された任意の請求項の範囲内にあるすべてのそのような代替、補正、および変形を包含することを意図している。さらに、異なる特徴が相互に異なる従属請求項または独立請求項に記載されているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせが利点を有して使用することができず、そのような組み合わせが本開示の態様の範囲内にとどまることを示すものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【国際調査報告】