模块化包裹分拣系统的制作方法

模块化包裹分拣系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年8月9日提交的美国申请no.16/537503的优先权。
技术领域
3.本发明涉及通过利用模块化产品运输部件对通常在电子商务运送设施和配送中心中被处理的许多各种邮包、邮件、捆装包裹和其他物品进行分拣的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于这种模块化分拣机的控制架构。


背景技术：

4.在美国和世界范围内，通过物料搬运系统进行分拣和运输的产品总量正在迅速增加。总量增长的大部分可以归因于电子商务的成长，产品通过互联网被消费者和企业购买，并从履行中心被交付，在履行中心，各个订单从上架的库存中被挑选、打包并直接投递给购买者，而无需实体零售店的中介。大多数电子商务的货物的尺寸和重量都低于箱子或托盘的规模。
5.自动分拣系统是一项关键技术，使履行中心和运送组织能够为货物准备大量的订单，并通过有时复杂的物理配送系统将货物转移给购买者。高速、低成本和自动化运行是效率和竞争力的关键属性。两种最常见的分拣机类型是环路分拣机和线性分拣机。
6.环路分拣机通常被容置在大型建筑物中，并且类似于围绕封闭的环路迅速移动的具有多个包裹保持段(以下称为“车”或“分拣机托盘”)的小型列车。在环路的一部分处，包裹在被称为“引导站”的位置处被移动到单独的车上。在任何给定的引导站处的包裹可以具有多种形状和/或尺寸。当分拣车围绕环路移动时，存在许多被称为“分拣点”的位置，在这些位置处，可以将列车的内容物移出或“分拣”到容器或附接的传送器中。使用各种方法将产品从分拣车上移出。方法包括将车倾斜到一侧，在车的顶部上驱动横向传送带，以及使产品经由“炸弹舱”门而从车中落下。
7.线性分拣机执行与环路分拣机相同的运输和分拣功能。线性分拣机将物品引导到单个直线传送器上，其中所有包裹都在分拣机的头部处进入，然后被排放到位于分拣机中心(spine)右侧或左侧的容器中。传送器具有在精确的时间将包裹移动至右侧或左侧以将包裹排放到等待容器或由分拣系统指定的另外的传送器中的特征。典型的排放方法包括“鞋式”，即被嵌入在传送器中的特征件向右或向左移动以将包裹从传送器上推出，以及“推动器式”，即传送器外部的固定致动器在正确的时间将包裹从传送器上向右侧或左侧推出。
8.近年来，已经开发了一种不同类型的分拣机，该分拣机利用由许多塑料或金属链节组成的传送带，其中多个旋转的或其他可移动的元件被嵌入在传送带结构中。可移动元件的顶部接触正被运输的产品，而元件的底部接触位于传送带下方的固定的或移动的特征件。当这些元件触碰到传送带下方的特征件时，元件的移动可以被控制，从而改变顶部表面上的物品的移动以使该物品转移离开传送器。传送带、例如用于整个分拣机的单个带可以很长，或者传送带可以被分成较短的部段，这些部段的动作必须是协调的，以获得对于该分
拣机而言期望数量的排放点。
9.新的设计、例如2018年3月3日提交的美国专利申请no.15/916248指示了可以如何使用这种链接的带的短部段来构建各个分拣模块，并且多个独立模块可以连接在一起以形成不同长度的分拣机，其中每个独立模块能够使包裹移动离开传送器。由模块化单元组成的分拣机可以构造成适应不同的初始分拣点和包裹尺寸要求，并且可以容易地添加或移除模块以适应不断变化的需求。


技术实现要素：

10.应当理解，以下概述和详细描述都是示例性和解释性的，并且意在提供对所要求保护的本发明的另外的解释。概述和随后的描述均不意在将本发明的范围限定或限制于在概述中或描述中提及的特定特征。而是，本发明的范围由所附权利要求限定。在某些实施方式中，所公开的实施方式可以包括本文所描述的一个或更多个特征。
11.一种新的模块化包裹分拣机系统将标准引导子系统与标准化的分拣模块相结合，这些标准化的分拣模块在批量制造方面是经济的，从而导致分拣机不同尺寸的构型。对于任何尺寸的分拣机，分布式控制架构和控制软件都是相同的。监督控制软件在引导子系统中的计算机上运行，而可编程逻辑控制器(plc)与每个分拣模块结合并在本地控制每个分拣模块的运行。各个plc都采用相同的控制和通信特征进行编程。每个分拣模块独立运行，但对包裹在分拣模块之间的运送进行协调。每个分拣模块都具有本地自适应控制特征，该特征可以动态改变速度、检测堵塞或独立响应操作员输入，而不会影响相邻模块或增加监督控制系统的负担。总的来说，这提供了一种可扩展的、经济高效的、可靠且容错的稳健的分拣解决方案。
12.一种新的低成本包裹分拣机系统设计具有模块化结构和分布式控制架构。应当理解，根据本发明的各种实施方式的系统可以对各种各样的物品进行分拣，并且术语“包裹”不意味着是限制性的。凡是使用术语“包裹”的地方，都可以用术语“对象”来代替。术语“包裹”是指可以具有各种不同形状和尺寸的邮递包裹。邮递包裹通常具有以一些机器可读的形式、通常为条形码的形式编码的信息、特别是目的地信息。然而，本发明的实施方式对于没有机器可读目的地信息的对象是有用的，例如在目的地可以根据取决于由计算机确定的或手动输入的对象特性的编程逻辑来确定的情况。例如，肉类加工厂可能会使用这样的系统，在该肉类加工厂中，基于一块肉的尺寸、形状和/或动物来源来确定目的地，可以手动输入和/或自动检测这些信息。实施方式中的分拣机系统具有两个主要的子系统：引导子系统和分拣子系统。
13.引导子系统是将包裹引入至分拣机的地方。无论分拣点的长度或数量如何，该子系统对所有分拣机而言都是标准化的。所有引导系统都使用相同的电子部件、互连电缆、接线和支持文档。标准化的机械配置使该子系统的制造成本低。控制软件也不会随着具有不同数量的分拣点的不同尺寸的分拣机的要求而改变。
14.分拣机控制计算机和系统软件位于引导子系统中，并提供对分拣机系统的整体控制以启动、关闭、管理分拣方案、控制i/o总线以及与数据采集系统接合以用于对包裹进行引导。分拣方案是将包裹分拣点关联至包裹数据的规则，并且可以是例如将包裹数据、特别是目的地地址关联至分拣点目的地的对应表，以便将包裹分拣到服务于该包裹的目的地地
址的区域内的路线的卡车(经由包裹的分拣点目的地)。这些分拣方案甚至可以在一天之内改变，例如邮递卡车可以被分为上午和下午的路线，并且分拣方案可以相应地改变。
15.分拣机控制计算机处的显示屏和键盘提供人机接口(hmi)来操作分拣机、更新分拣方案和管理分拣机操作。例如，操作员可以打开或关闭系统(例如在待机模式与操作模式之间)，读取日志文件和其他记录，例如查看有多少包裹被分拣到不同的点、平均包裹重量、报告了多少堵塞或其他错误以及在系统中的位置、故障代码等。通常，当发生错误或其他警报情况时，这将被反映在显示屏上，并且操作员可以从hmi解决问题，然而操作员还可以使用本地控制件、比如在系统中的其他位置处的按钮/开关和指示灯来确定并解决问题。
16.在引导子系统中的传送器部件由分拣机控制计算机控制，以将包裹移动通过一系列站，从而读取包裹地址信息、确定尺寸并对包裹进行称重。分拣机控制计算机收集包裹信息并确定应将包裹运输到分拣机上的哪个分拣点目的地。
17.在确定了包裹分拣点目的地后，分拣机控制计算机准备特定于包裹的数据集，并将该数据发送到被安装在构成分拣子系统的一系列分拣模块中的一连串可编程逻辑控制器(plc)中的第一个。plc单独地或与分拣机控制计算机一起来控制分拣模块的运行。分拣机控制计算机使用该数据集将运输控制移交给由分拣模块串形成的plc系列。尽管在优选实施方式中，每个分拣模块带有其自身的本地plc，但在一些实施方式中，plc可以控制一小组分拣模块，或者单个分拣模块可以具有多于一个的plc来控制模块的扩展功能。
18.尽管plc是已知的并且自始至终被用作优选示例，但是也可以使用本领域已知的其他控制器以用于相同的目的。应当理解，多种计算设备可以作为控制器操作，并且控制器以及控制计算机可以包括硬件、固件和/或软件。一般地，控制器、控制计算机或其他计算设备的配置可以指在硬件、固件和/或软件中所体现的特定逻辑。换言之，控制器或计算机设备可以配置成通过使用软件以编程方式提供或以硬件/固件实现的适当逻辑来提供特定功能。本文描述的控制器的配置因此可以指控制器的逻辑模块，这些逻辑模块可以与其他模块组合或被分成子模块，而不管控制器的物理组织或存储器。在特定功能归属于控制器或控制计算机的情况下，可以通过硬件、固件、软件或其组合来实现。此类软件可以是以诸如但不限于swift、objective c、java、lua、c、c 或c#之类的编程语言编写的软件单元的集合，可能具有入口点和出口点。软件单元可以被编译并链接到被安装在动态链接库中的可执行程序中，或者可以以诸如但不限于basic、perl或python之类的解释性编程语言编写。应当理解，软件单元可以从其他单元或它们自身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。配置成由一个或更多个硬件处理器在计算设备上执行的软件单元可以被提供在计算机可读介质上或作为数字下载(并且可以最初以压缩或可安装的格式存储，这种格式需要在执行之前进行安装、解压缩或解密)，计算机可读介质比如为压缩盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质。这样的软件代码可以被部分或全部地存储在执行计算设备的存储设备上，以供计算设备执行。软件指令可以被嵌入在固件、诸如eprom中。还将理解，硬件模块可以包括被连接的逻辑单元、比如门和触发器，和/或可以包括有可编程单元、比如可编程门阵列或处理器。
19.如本文所参考的控制器在各种实施方式中都可以是完全本地的、完全远程的或其组合，并且可以使用位于本地和/或远程的一个或更多个位置的一个或更多个处理器和硬件。被用于管理控制器和一个或更多个控制计算机的配置与运行的逻辑可以被包括在各种
信号承载介质上。说明性的信号承载媒体包括但不限于：(i)被永久存储在不可写存储介质(例如，计算机内的只读存储设备，诸如可以由cd-rom驱动器读取的cd-rom磁盘)上的信息；(ii)被存储在可写存储介质(例如，硬盘驱动器或固态存储设备)上的可更改信息；以及(iii)通过通信介质、比如通过计算机或电话网络而被传送至计算机的信息，该通信介质包括无线通信。
20.后者实施方式具体包括从互联网和/或其他网络下载的信息。此类信号承载介质在承载指导本发明功能的计算机可读指令时代表了本发明实施方式的一部分。一般而言，被执行以实现本发明实施方式的例程可以是操作系统或特定应用程序、部件、程序、模块、对象或指令序列的一部分。所公开的软件可以包括变量和数据结构，这些变量和数据结构或存在于程序本地，或建立在存储器或存储设备中。
21.本文所描述的过程、方法和算法中的每一者可以采用由一个或更多个计算设备或包括计算机硬件的计算机处理器执行的代码指令来实现，并且通过这些代码指令而完全或部分自动化。过程和算法可以部分或全部地采用专用电路来实施。
22.根据算法和/或预设的操作员偏好，本文描述的一些动作可以或多或少地被自动化。因此，应当理解，当动作被示出或描述为由操作员执行时，在各种实施方案和/或情况中，该动作可以完全由分拣机控制计算机或一个或更多个分拣模块控制器执行，或由操作员或多或少地(例如，用户可以打出指令，或者可以从由控制计算机生成的预选选项中进行选择)使用分拣机控制计算机或其他计算设备来执行。类似地，在动作被示出或描述为由分拣机控制计算机和/或控制器执行时，在各种情况和实施方案中，该动作可以由该计算设备自主地执行或使用或多或少的用户输入来执行。
23.应当理解，分拣机控制计算机可以在本发明的不同实施方式中以各种已知方式实现。例如，分拣机控制计算机可以被实现为任何种类的计算设备，这种计算设备位于单个设备中或分布在多个设备(包括云)上。分拣机控制计算机可以主要是远程的或主要是本地的，并且可以主要经由输入诸如键盘和显示器等进行本地连接，或者主要经由应用程序或其他软件进行远程连接。分拣机控制计算机及其任何部分可以被放置在靠近或远离引导子系统和分拣模块的任何位置处。分拣机控制计算机可以在不同的物理位置处具有多个本地接口(例如键盘、鼠标、显示器)，可以具有本地和远程访问点等。
24.分拣子系统由在物理上以端到端的方式连接在一起的一系列分拣模块组成。每个分拣模块都有传送表面，该传送表面具有将产品传送至下一分拣模块的方法和使产品离开分拣模块而转移至右侧或左侧以将包裹分拣到等待容器或包裹运输设备中的另一方法。包裹运输设备可以是传送器、滑轮或任何其他已知的材料处理运输设备，或者甚至是其他分拣模块。在一些实施方式中，分拣模块可以并排放置，尽管通常不是以最典型的实施方案来放置。在许多应用中，从分拣模块离开而被分拣到左侧或右侧的包裹在离开分拣模块的一侧后就会脱离分拣模块系统。每个分拣模块都有自身的plc，plc为分拣模块的机械操作提供了本地控制，并且提供了与相邻的上游和下游的分拣模块plc的通信。相同的plc还根据单独的协议与位于引导子系统中的分拣机控制计算机通信，以提供关于每个模块的状态信息，并中继来自触摸按钮和指示灯的操作员输入。
25.在一些实施方式中，触摸按钮和指示灯被组合在触摸灯按钮中，该触摸灯按钮本质上可以是具有集成led或其他灯的按钮。可以使用灯来指示分拣机该部段的问题，例如容
器快装满时缓慢闪烁，如果检测到堵塞则快速闪烁，并因此使分拣机停止。可以使用任何已知的指示灯，例如，可以基于灯的颜色以及灯是闪烁还是常亮的来传达信息，以及如果灯是闪烁的则通过频率来传达信息。按钮是对于一个或更多个操作员而言的输入设备，通常可以按压简单的按钮以使相关联的分拣点离线，以便改变用于在该分拣点处接收包裹的容器，然后再次按压按钮以使该分拣点重新运作并使(例如)指示容器接近满容量的缓慢闪烁的灯断开。对于分拣模块已停止的堵塞而言，按钮的使用可以是类似的。被堵塞的材料可以由操作员拨开，然后操作员触摸按钮以指示堵塞被清除并使分拣模块继续运行。在典型的实施方式中，操作员可以使用各个本地分拣模块相关联的按钮来直接控制各个本地分拣模块，或者从分拣机控制计算机远程控制各个本地分拣模块，使得存在混合的本地-全局控制架构。每个分拣模块的plc控制相同的分拣模块的按钮/灯，但操作员可以从分拣机控制计算机向本地plc发送信息，以断开灯、重新启动模块等，如果在本地操作按钮，则plc同样会将信息中继回至分拣机控制计算机。
26.在包裹进入分拣机子系统时，由分拣机控制计算机准备的数据集被通信至分拣模块的第一plc。通常，包裹进入分拣机子系统是使用位于每个分拣模块之前的直通波束阵列传感器来确定的，如下面详细描述的。这些传感器在每个包裹进入分拣模块时对该包裹进行检测，并且可以确定每个包裹的前边缘和后边缘以及边缘何时穿过直通波束阵列。通过电机编码器得知传送器的速度以及因此得知包裹的速度，尽管直通波束阵列也可以被用于确定包裹的速度。例如，包裹速度可以有助于从分拣模块排放至分拣点。例如，包裹长度和模块长度可以被用于确定是否应调整包裹速度以提高排放可靠性和/或降低堵塞风险，如下文更详细描述的。每个分拣模块中的plc从其上游邻接部接收进入包裹的数据集。基于该数据，plc将执行程序以将包裹传递至下一分拣模块，或将包裹排放至右侧或左侧的分拣点。如果包裹分拣点目的地在分拣机的更远方，则数据集将被发送至下一下游模块plc，并且该过程将自行进行重复，直到包裹到达其预期的分拣点目的地。在许多实施方式中，所有分拣模块都是相同的，并且每个分拣模块都具有其自身的plc、传感器组、指示器、按钮和马达(例如，如本文详细描述的)。相同的分拣模块允许非常高效的制造和低成本，同时保持灵活性。例如，根据空间限制，可能期望分拣子系统转弯，这可以通过在分拣模块之间插入“饼片”辊或传送器部段来实现。在一些实施方式中，分拣模块除了尺寸之外可以是相同的，并且例如可以在特定位置、比如在分拣子系统的端部使用较小的分拣模块以更好地处理较小的包裹。一般来说，可以基于要分拣的对象来选择分拣模块的尺寸。本地电源可以连接至整个配电系统，并能够向一个或若干个模块提供本地直流电源。
27.分拣模块的通用设计和配置降低了制造成本，因为无论分拣机尺寸，所有模块都是相同的。分布式控制架构允许每个分拣模块进行自我控制，并包括用于与相邻模块进行通信、使包裹在模块之间传递以及与分拣机控制计算机进行状态通信的标准协议。添加或减去附加模块不会影响其他模块或分拣机控制软件，而只需要更改配置设置。
28.被安装在每个分拣模块中的通用plc程序包括许多自适应子例程，这些子例程可以由与每个包裹相关联的数据集激活。这些自适应特征增加了分拣系统的整体性能和可靠性。非限制性示例包括：分拣模块功能的时间或速度如何基于包裹的长度而改变；以及如何根据分拣点目的地和在下一下游分拣模块中所期望运行的预期来改变分拣模块的运输速度。
29.每个分拣模块的速度可以由其相应的plc控制。为了减少堵塞，当识别到大型包裹由于其动量和滑动而可能难以在单个模块内被排放到任一侧或停止时，可以减慢包裹所在模块的运输速度而不减慢其他模块，从而允许可靠的传输。在实施方式中，如果包裹滑动太远并穿过模块之间的直通波束阵列(或其他)传感器，而当该包裹应该被排放至任一侧或停止时，系统会注意到意外的包裹并发出堵塞信号。通过使在将大型包裹从系统中分拣出来的模块之前的分拣模块减慢，系统可以减少包裹滑过其预期分拣点而滑动至后续模块的机会，这会导致堵塞并且在大多数实施方案中要求手动处理包裹以使包裹回到去其分拣点的正轨上。这是模块化系统的一个非常重要的特征，它比常规的单传送器系统更可靠，在常规的单传送器系统中，整个系统始终以相同的速度被驱动。
30.应当指出的是，可以通过由直通波束阵列来检测前边缘与后边缘之间的时间，或者通过在引导子系统中捕获的图像或其他数据来计算包裹长度。在一些实施方式中，例如在引导子系统中所收集的包裹重量也可以用于触发分拣模块运输速度的减慢。在任何事件中，包裹长度相对于分拣模块的长度是一个非常重要的因素，因为它决定了在包裹延伸出分拣模块端部之前包裹所具有的行进距离量。
31.可以基于给定系统和/或要分拣的对象的特性，预先设置分拣模块何时减慢以及减慢到什么速度的参数，但也可以使用已知的人工智能技术随时间进行适应。记录堵塞及其位置，在堵塞频率相对较高的地方，降低分拣模块速度以测试是否降低了堵塞频率。如果发现降低速度可以减少堵塞的数量，则可以缓慢降低速度，直到例如堵塞频率在系统平均值的10％以内，或者总吞吐量是最大化的(即，在低于某个速度时，被成功分拣的对象的数量每单位时间下降，则再次增加速度以找到最佳值)。例如，如果家具清漆洒在一个分拣模块上并降低了传送器表面的摩擦系数，则该分拣模块将经历更高频率的堵塞，系统将识别出这种情况，降低分拣模块的速度并使堵塞百分比重新与其他分拣模块保持一致。与常规的具有单一速度的分拣系统相比，这是一个很大的改进。
32.在一些实施方式中，当位于紧接着模块之前的间隙中的传感器检测到包裹的前边缘时，每个分拣模块启动。如果包裹没有从分拣模块被分拣到它们的分拣点目的地的一侧并且如果下一分拣模块被清空并且准备好接受下一个包裹，则包裹将通过该分拣模块而不会停止。分拣模块将继续运行并将包裹运输到下游分拣模块，并在下游分拣模块开始处的传感器看到包裹的后边缘时停止运行。
33.然而，如果下一模块未清空，包裹在进入下一模块之前将不得不停止。在此情况下，当入口传感器检测到包裹的前边缘时，第一分拣模块将像以前一样启动。但是，分拣模块必须在遮挡下游分拣模块的入口传感器之前停止包裹。为了及时停止包裹，检测包裹前边缘的同一传感器也被用于检测包裹的后边缘并向分拣模块发出停止信号。
34.可用的停止距离是包裹长度和分拣模块长度的函数。例如，如果分拣模块长40英寸，并且以每秒40英寸的速度运输10英寸的包裹，则包裹在处于分拣模块的末端并被下一分拣模块的入口传感器检测到之前，将有30英寸或3/4秒的时间。基于包裹类型，3/4秒或30英寸可能在时间上足以停止10英寸长的包裹。
35.除非进行补偿，否则较大的包裹会使可用的停止距离和时间减少。例如，如果同一分拣模块长40英寸，并且以每秒40英寸的速度运输20英寸的包裹，则该包裹在后边缘通过入口传感器后将只有20英寸或1/2秒的时间进行停止。如果要求包裹在移动至下一分拣模
块之前停止，这可能没有足够的时间或距离来使包裹停止。停止距离和时间不足会导致过度堵塞，从而降低分拣机的整体吞吐量。
36.仅在较大的包裹需要时才使用在分拣模块的plc上运行的程序的自适应特征来减慢分拣模块的运输速度，而不是使整体分拣机减速。在该示例中，分拣模块的plc已知包裹长20英寸(在包裹引导时确定和/或由传感器确定)。基于预编程值或机器学习，plc已知40英寸/秒对于所期望的操作可靠性来说太快了。因此，如果要求包裹在移动至下一分拣模块之前停止，则plc因此将模块的运输速度减慢到每秒20英寸，使得20英寸的包裹在20英寸或整整1秒内停止。大型包裹的较慢的运输速度还增加了大型包裹在分拣点目的地模块处从分拣机转向的可靠性。
37.基于包裹的尺寸而动态调整分拣模块速度的能力是一种自适应控制特征，这种自适应控制特征允许分拣机以最大的速度和吞吐量来使大多数包裹运行，但对于较大型包裹而言要求减慢速度，以避免堵塞并增加可靠性。
38.plc程序中所有分拣模块共有的其他特征可以包括检测堵塞包裹或丢失包裹的能力，以及在各个分拣模块与监督分拣计算机之间对状态信息进行通信的能力。
39.在正常运行中，由于plc在其传送器表面清空之前不会允许前一分拣模块继续进行，因此在任何给定时间不会有超过一半的分拣模块有包裹(然而在堵塞的情况下，使分拣模块停止并在被堵塞的分拣模块后面创建倒行，包裹可能在被停止的分拣模块后面“排队”，其中每个分拣模块上都有包裹)，并且在任何给定时间不会有超过一半的分拣模块传送器表面在运行(至少在非排放方向上)。作为直接结果，在此类实施方式中的分拣机产生的噪音最多仅为非模块化分拣机的一半，并且在分拣机运输表面和机械系统上的磨损显著降低。多达一半的分拣模块传送器表面将仅在非常大量的情况下运行(通常甚至不会)，这种情况在大多数分拣机实现中相对罕见(或在以下描述的罕见的“清除”场景中，其中在任一时间超过一半的分拣模块传送器表面可能会运行)。在其他时候，在任何时间都明显只有不到一半的分拣模块传送器表面正在运行。例如，操作员可能会将若干包裹投掷到分拣系统上、返回并抓取若干包裹然后将所抓取的若干包裹投掷到分拣系统上，等等。在这种场景中，在任一时间可能只有若干分拣模块传送器表面在运行。朝向线性分拣系统端部的分拣模块特别地有非常低的处理量并且很少运行。因此，与具有单个长(非模块化)传送器表面的分拣系统相比，在大多数运行情况下，噪音和磨损减少了一半以上。
40.应当指出的是，当下一下游分拣模块未被清空时使分拣模块传送器表面停止的控制规则是非常简单的规则，从而导致模块化分拣系统的高可靠性。然而，在其他实施方式中，通过放宽在下一分拣模块被清空之前停止包裹的规则，可以为大量的分拣实现更高的吞吐量。例如，如果下一下游分拣模块上的包裹的前边缘已被检测到通过刚好在下一下游分拣模块之后(即在下一下游分拣模块之后的后续下游分拣模块之前)的传感器，则可以预期该包裹将很快通过下一下游分拣模块并完全传递到后续下游分拣模块上。因此，包裹可以不被停止，而分拣模块可以继续运行，并基于在下一下游分拣模块上的包裹将很快离开下一下游分拣模块的预期，允许包裹行进到下一下游分拣模块上。可以仅在检测到大量包裹时和/或在预期可靠性不会受到至少超过某个阈值水平时的不利影响时的一些实施方式中实现这种逻辑。
41.根据至少一些实施方式，本文公开了一种模块化包裹分拣系统，该系统包括：多个
分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点；以及分布式控制架构，该分布式控制架构包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，包括接收和传递电子数据包，以及使用包含在电子数据包中的信息、基于包裹的分拣点目的地来确定将包裹从相关联的一个分拣模块传送至后续的分拣模块还是传送至与相关联的该分拣模块的分拣点，电子数据包包括包裹的分拣点目的地，并且所述多个控制器中的每个控制器都能够控制该控制器相应的分拣模块。
42.在上述至少一些实施方式中的一些实施方式中，模块化包裹分拣系统还包括引导子系统，该引导子系统配置成在最初接纳包裹并将包裹运输至多个分拣模块，引导子系统配置成在从包裹的标签上成功读取到信息之前将包裹不运输至所述多个分拣模块。
43.引导子系统可以被附加地配置成获得关于所接纳的包裹的信息，以基于所获得的信息来确定所接纳的包裹的分拣点目的地以及将该分拣点目的地传递至所述多个分拣模块。
44.这种关于所接纳包裹的信息可以包括地址信息、尺寸和重量。
45.引导子系统还可以配置成将分拣点目的地传递至所述多个控制器中的与所述多个分拣模块中的第一分拣模块相关联的第一控制器，包裹从引导子系统被传送至该第一分拣模块。
46.在上述模块化包裹分拣系统的至少一些实施方式中的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的后续控制器进行通信，并且后续控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的紧随在后的分拣模块相关联，控制器配置成经由与控制器相关联的分拣模块将包裹传送至紧随在后的分拣模块，并且将分拣点目的地传送至后续控制器。
47.在上述至少一些实施方式中的一些实施方式中的所述多个分拣模块可以以任何顺序重新布置，同时保持每个控制器能够与和分拣模块相关联的后续控制器进行通信，与每个控制器相关联的分拣模块配置成将包裹传送至相关联的后续分拣模块，即使后续控制器的标识由于重新布置而发生改变，与每个控制器相关联的分拣模块也配置成将所述包裹传送至相关联的后续分拣模块。
48.另外，引导子系统还可以包括由分拣机控制计算机控制的传送器部件，该分拣机控制计算机配置成使包裹移动通过一系列站并收集关于所接纳的包裹的信息。
49.在上述至少一些实施方式中的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器都能够独立于分拣机控制计算机来控制该控制器相应的分拣模块。
50.在模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式中的一些实施方式中的引导子系统可以配置成至少部分地基于地址信息、包裹尺寸和/或重量来确定分拣点目的地。
51.引导子系统可以附加地包括成像设备、尺寸计和称重系统，引导子系统配置成：利用成像设备来读取包裹的条形码，并且当条形码不能被读取时停止对包裹的引导，直到条形码被成功读取或手动输入必要的信息，引导子系统配置成响应于输入指令而停止包裹的引导并将所获得的关于所接纳的包裹的信息清空。
52.附加地，模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式中的一些实施方式包括分
拣机控制计算机，分拣机控制计算机配置成基于关于所接纳的包裹的信息来确定分拣点目的地。这种分拣机控制计算机可以配置成与多个控制器进行通信。
53.在上述至少一些实施方式中的一些实施方式中，分拣机控制计算机配置成：基于包裹的被确定为使每个分拣点作为该包裹的分拣点目的地的尺寸信息，来保持跟踪被分拣到多个分拣点的每个分拣点的包裹的体积，将包裹的体积与所述多个分拣点中的每个分拣点的容量进行比较，并且在特定分拣点被确定达到其容量的阈值百分比之内时提供通知。
54.分拣机控制计算机可以被附加地配置成：记录错误、报告错误率和错误位置，以及将经受错误的分拣模块绕过和/或将经受错误的分拣模块的速度降低。
55.在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，所述多个分拣模块包括一系列分拣模块，所述一系列分拣模块在物理上被端到端地连接在一起并且配置成在系列分拣模块上将物品从第一分拣模块传送至最后一个分拣模块，并且与每个分拣模块相关联的控制器配置成在所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器存在的情况下与和所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器进行通信。
56.另外，所述多个控制器中的每个控制器被编程为执行相同的操作，该操作包括：从引导子系统或从紧接在前的分拣模块的控制器接收分拣点目的地，使用分拣点目的地来确定使包裹离开相关联的分拣模块的侧部而移动至分拣点，还是将包裹传送至紧随在后的分拣模块，以及在将包裹传送至紧随在后的分拣模块时，将分拣点目的地传递至与紧随在后的分拣模块相关联的控制器。
57.在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，所述多个分拣模块中的每个分拣模块都包括传送器表面，传送器表面配置成使传送器表面上的物品向前移动以及向任一侧移动。
58.传送器表面还可以包括：运输致动器，运输致动器配置成使传送器表面上的物品向前和向后移动；以及第二传输致动器，第二传输致动器配置成使传送器表面上的物品向任一侧移动。
59.在模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式中的一些实施方式中，每个控制器配置成对所对应的分拣模块的传送器表面的机械操作进行控制，所述多个分拣点目的地位于所述多个分拣模块的一侧或更多侧，以及所述多个分拣模块配置成通过将包裹投递至分拣模块的一侧或更多侧而将包裹递送至分拣点目的地。
60.每个控制器还可以被编程成：在对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值时，使对应分拣模块的传送器表面的速度降低。
61.每个控制器还可以被编程成：在对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值、并且该物品的分拣点目的地的位置邻近于紧随在后的分拣模块时，使所对应的分拣模块的传送器表面的速度降低。在一些实施方式中，可以确定传送器表面是否应该减速，以便基于增加的可靠性与降低的速度之间的权衡，来使系统的吞吐量最大化。当系统中的处理量很大时，降低的速度将倾向于降低整体吞吐量，因为其他包裹会延迟等待后续分拣模块上的包裹被排放或移动到下一分拣模块。然而，如果降低的速度降低了可能导致吞吐量降低的堵塞或其他错误的可能性，则可以通过增加可靠性来抵消这种损失。可以基于例如包裹特征(例如尺寸、重量和/或材料)、传送器特征(诸如材料)、系统速度和/或系
统包裹量来做出减速确定。可以在引导期间，例如通过分拣机控制计算机来确定何时和/或如何使包裹减速，并且该确定可以被包括在与包裹相关联的电子数据中，在包裹在分拣模块之间传送时，该电子数据随包裹一起从一个plc被传送至下一个plc。替代性地，在接收到包裹的电子数据时，可以由每个单独的plc做出或调整该确定，例如，可以更新该确定以结合自从包裹被引入以来的任何改变的条件，例如整体系统速度或系统包裹量发生改变的情况。在一些实施方式中，分拣机控制计算机可以使用实际可靠性信息，结合关于确定是否减慢每个包裹以及何时/如何进行减慢的历史信息，以更新其对于此类确定对系统可靠性的影响的评估，从而提高其确定的准确性以实现最佳吞吐量。
62.附加地，多个控制器中的每个控制器可以被编程成：当对应分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置距紧随在后的分拣模块较远、并且预定数量的后续分拣模块的相应的传送器表面上没有物品时，使所对应的分拣模块的传送器表面的速度增大。
63.每个控制器还可以配置成提供关于相关联的分拣模块的状态信息。
64.在模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式的一些实施方式中，该系统包括配置成对包裹在分拣模块上的移动进行跟踪的传感器，该传感器包括接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器和/或反射传感器。
65.传感器可以包括多个成角度的直通波束阵列传感器，并且所述多个成角度的直通波束阵列传感器中的每个成角度的直通波束阵列传感器包括：光束阵列，该光束阵列包括多个单独的光束，所述多个单独的光束中的至少个光束相对于传送器表面是倾斜的；发射器；以及接收器。
66.传感器还可以包括位于分拣模块之间的传感器，以确定物品何时从一个分拣模块行进至另一分拣模块，每个位于分拣模块之间的传感器与和在该传感器之前或该传感器之后的分拣模块相关联的控制器相关联，与传感器相关联的控制器配置成：当相关联的传感器在由于与传感器相关联的控制器接收通信而预期有物品的情况下没有感测到物品时，或者当相关联的传感器感测到物品的时间比预定时间量更长时，报告堵塞和/或使相关联的分拣模块停止。
67.在模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式的一些实施方式中，所述多个控制器配置成：在将每个包裹从一个分拣模块移动到下一分拣模块之前，确定另一个包裹是否位于下一分拣模块上，如果是，则等待将包裹移动到下一分拣模块上，直到另一包裹不再位于下一分拣模块上。所述多个控制器中的每个控制都具有其自身的规则集。
68.附加地，在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，分布式控制架构配置成在所述多个控制器之间分配对所述多个分拣模块的控制。
69.另外，在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，电子数据包包括与包裹的物理尺寸有关的信息。
70.所述多个控制器中的每个控制器还可以配置成：从序列中紧接在前的控制器接收电子数据包，并且随后将电子数据包传送到序列中紧随在后的控制器。
71.在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，电子数据包的传递与以下包裹的传送发生在同一时间：该包裹从相关联的一个分拣模块传送至后续分拣模块或传送至与相关联的该分拣模块相关联的分拣点。
72.电子数据包还可以包括对包裹和/或包裹尺寸和/或包裹重量进行识别的信息。
73.在模块化包裹分拣系统的上述至少一些实施方式中的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器还配置成在多个速度中确定将包裹发送到后续分拣模块的速度。所述多个速度被预先设置在所述多个控制器的每个控制器上。
74.上述对速度的确定可以至少取决于包裹是否会被排放到与后续分拣模块相关联的分拣点。
75.对速度的确定可以附加地至少取决于包裹是否会被排放到与后续分拣模块的下游分拣模块相关联的分拣点。对速度的确定还可以至少取决于包裹的物理尺寸。
76.在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，所确定的速度不同于相关联的一个分拣模块接收包裹的速度。
77.附加地，在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，所述多个控制器中的第一控制器与所述多个分拣模块中的第一分拣模块相关联，所述多个控制器中的第二控制器与所述多个分拣模块中的第二分拣模块相关联，所述多个控制器中的第三控制器与所述多个分拣模块中的第三分拣模块相关联，第一、第二和第三分拣模块串联连接，并且第二控制器配置成：从第一控制器接收关于第二分拣模块是否为空的查询，以及当第二分拣模块为空时，从第一控制器传递对该查询的响应，以及当被接纳在第二分拣模块上的包裹将被运输到第三分拣模块时，从预先设置在第二控制器中的多个速度中选择将包裹发送到第三分拣模块的速度，向第三控制器发送关于第三分拣模块是否为空的查询，并且仅在从第三控制器接收到对第三控制器的查询的响应之后将包裹发送到第三控制器。
78.所述多个控制器中的每个控制还可以配置成仅与和紧接在相关联的一个分拣模块之前和之后的分拣模块相关联的控制器进行通信，该通信包括：响应来自与紧接在前的分拣模块相关联的控制器的请求；当包裹从紧接在前的分拣模块被传送到相关联的该分拣模块时，接收包括来自紧接在前的分拣模块的包裹的分拣点目的地的数据包；当包裹的分拣点目的地不是与一个分拣模块相关联的分拣点时，向与紧随在后的分拣模块相关联的控制器发送请求；在将包裹传送到紧随在后的分拣模块时，将数据包发送至紧随在后的分拣模块。
79.在上述至少一些实施方式的一些实施方式中，模块化包裹分拣系统还包括另外的多个分拣模块，另外的多个分拣模块中的每个分拣模块仅具有紧接在前的分拣模块或紧随在后的分拣模块，而不是具有两者，这种紧接在前的分拣模块或紧随在后的分拣模块是多个分拣模块中的一个分拣模块。
80.在一种或更多种另外的实施方式中，模块化包裹分拣系统包括：多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点；分布式控制架构，该分布式控制架构包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，并基于包裹的分拣点目的地，确定将包裹从相关联的一个分拣模块传送到后续分拣模块，还是将包裹传送到与相关联的该分拣模块相关联的分拣点，并且所述多个控制器中的每个控制器都能够控制其相应的分拣模块。包裹分拣系统还包括引导子系统，引导子系统配置成在最初接纳包裹并将该包裹运输至所述多个分拣模块，引导子系统配置成在从包裹的标签上成功读取到信息之前将包裹不运输至所述多个分拣模块，引导子系统配置成获得关于所接收的包裹的信息，以基于所
获得的信息来确定所接纳的包裹的分拣点目的地，并将分拣点目的地传递至所述多个分拣模块。包裹分拣系统还包括分拣机控制计算机，分拣机控制计算机配置成基于关于所接纳的包裹的信息来确定分拣点目的地，分拣机控制计算机配置成从控制器取得对两个或更多个分拣模块的控制，并响应于检测到的堵塞和/或用户输入，使所述两个或多个分拣模块一起运行以将所述两个或更多个分拣模块上的包裹清除。
81.在模块化包裹分拣系统的上述一种或更多种此类实施方式中，分拣机控制计算机可以配置成：在取得对两个或更多个分拣模块的控制时，使一个或更多个其他分拣模块处于所述一个或更多个其他分拣模块的控制器的控制之下。
82.一种根据各种实施方式的模块化包裹分拣系统，该系统包括多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送到多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点，并且该模块化包裹分拣系统包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，并基于包裹的分拣点目的地来确定将包裹从相关联的一个分拣模块传送到后续分拣模块，还是将包裹传送到与相关联的该分拣模块相关联的分拣点，并且所述多个控制器中的每个控制器配置成：接收对第一就绪消息的请求，在确定对应的分拣模块为空时传递第一就绪消息，确定将被接纳在所对应的分拣模块上的包裹向右侧或左侧分拣方向排放，还是被运输到另一分拣模块，当被接纳在对应分拣模块上的包裹要被运输到另一分拣模块时，向与另一个分拣模块对应的控制器发送对第二就绪消息的请求，从与另一分拣模块对应的控制器接收第二就绪消息，并响应于从另一分拣模块所对应的控制器接收到第二就绪消息，将在对应分拣模块上被接收到的包裹发送到另一分拣模块。
83.在模块化包裹分拣系统的至少另外的实施方式中，该系统包括多个自控分拣模块，这些自控分拣模块配置成将包裹传送到多个分拣点中的一个分拣点，并且该模块化包裹分拣系统包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，所述多个控制器中的每个控制器配置成：当包裹被接纳在相应的分拣模块上时，确定将包裹传送到后续分拣模块，还是将包裹传送到与对应的分拣模块相关联的分拣点，并且当包裹要被传送到后续分拣模块时，所述多个控制器中的每个控制器配置成：通过向与后续分拣模块对应的控制器传递对就绪消息的请求并通过从与后续分拣模块对应的控制器接收就绪消息，来与和后续分拣模块相关联的控制器进行通信，并在从后续分拣模块对应的控制器接收到就绪消息后将包裹发送到后续分拣模块。
84.在上述至少另外的实施方式的一些实施方式中，从与后续分拣模块相关联的控制器接收到的信息指示了后续分拣模块已准备好接纳包裹。
85.所述多个控制器中的每个控制器还可以配置成能够对其相应的分拣模块进行自我控制。
86.在至少另外的实施方式的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器包括相同的标准协议，用于与和相关联的一个分拣模块相邻的分拣模块进行通信。该标准协议配置成能够将包裹发送到后续分拣模块。
87.附加地，所述多个控制器中的每个控制器都可以独立于中央操作员监督控制。
88.在模块化包裹分拣系统的至少另外的实施方式中的一些实施方式中，所述多个分
拣模块包括一系列分拣模块，所述一系列分拣模块在物理上被端到端地连接在一起并且配置成在所述一系列分拣模块上将物品从第一分拣模块传送到最后一个分拣模块，并且与每个分拣模块相关联的控制器配置成在所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块存在的情况下与和所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器进行通信。
89.附加地，所述多个控制器中的每个控制器被编程为执行相同的操作，该操作包括从引导子系统或从紧接在前的分拣模块的控制器接收分拣点目的地，使用分拣点目的地来确定使包裹离开对应分拣模块的侧部而移动至与所对应的分拣模块相关联的分拣点，还是将包裹传送至紧随在后的分拣模块，并且当将包裹传送到紧随在后的分拣模块时，将分拣点目的地传递到与紧随在后的分拣模块相关联的控制器。
90.所述多个分拣模块中的每个分拣模块都可以附加地包括传送器表面，该传送器表面配置成使传送器表面上的物品向前移动以及向任一侧移动。
91.传送器表面包括：运输致动器，该运输致动器配置成使传送器表面上的物品向前和向后移动；以及第二传输致动器，该第二传输致动器配置成使传送器表面上的物品向任一侧移动。
92.在至少另外的实施方式的一些实施方式中，每个控制器配置成对所对应的分拣模块的传送器表面的机械操作进行控制，所述多个分拣点目的地位于所述多个分拣模块的一侧或更多侧，以及所述多个分拣模块配置成通过将包裹投递至分拣模块的一侧或更多侧而将包裹递送至分拣点目的地。
93.所述多个控制器中的每个控制器可以被编程成：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值时，使所对应的分拣模块的传送器表面的速度降低。
94.所述多个控制器中的每个控制器还可以被编程成：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置邻近于紧随在后的分拣模块时，使所对应的分拣模块的传送器表面的速度降低。
95.所述多个控制器中的每个控制器可以被附加地编程成：当对应分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置距紧随在后的分拣模块较远、并且预定数量的后续分拣模块的相应的传送器表面上没有物品时，使对应分拣模块的传送器表面的速度增大。
96.每个控制器还可以配置成提供关于对应分拣模块的状态信息。
97.在模块化包裹分拣系统的至少另外的实施方式的一些实施方式中，该系统包括配置成对包裹在分拣模块上的移动进行跟踪的传感器，传感器包括接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器和/或反射传感器。
98.传感器包括多个成角度的直通波束阵列传感器，并且所述多个成角度的直通波束阵列传感器中的每个成角度的直通波束阵列传感器包括：光束阵列，该光束阵列包括多个单独的光束，所述多个单独的光束中的至少一个光束相对于传送器表面是倾斜的；发射器；以及接收器。
99.传感器还可以包括位于分拣模块之间的传感器，以确定物品何时从一个分拣模块行进至另一分拣模块，每个位于分拣模块之间的传感器与和在该传感器之前或之后的分拣模块相关联的控制器相关联，与传感器相关联的控制器配置成：当相关联的传感器在由于与传感器相关联的控制器接收通信而预期有物品的情况下没有感测到物品时，或者当相关
联的传感器感测到物品的时间比预定时间量更长时，报告堵塞和/或停止相关联的分拣模块。
100.在模块化包裹分拣系统的至少另外的实施方式的一些实施方式中，所述多个控制器配置成：在将每个包裹从一个分拣模块移动至下一分拣模块之前，确定另一个包裹是否位于下一分拣模块上，如果是，则等待将包裹移动到下一分拣模块上，直到另一包裹不再位于下一分拣模块上。
101.在本发明的一些方面，与给定的分拣模块相关联的控制器仅向与在前的分拣模块相关联的控制器发送信息。因此，例如，第一就绪消息仅从对应的分拣模块的控制器发送至相关联的一个分拣模块的控制器。另外地，第二就绪消息仅从另一分拣模块的控制器发送至对应的分拣模块的控制器。
102.在另外的方面，与给定分拣模块相关联的控制器仅从与随后的分拣模块相关联的控制器接收信息。因此，例如，第一就绪消息由相关联的一个分拣模块的控制器仅从对应分拣模块的控制器接收。另外地，第二就绪消息由对应分拣模块的控制器仅从另一分拣模块的控制器接收。
103.在模块化包裹分拣系统的各种实施方式中，该系统包括多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点，并且该模块化包裹分拣系统包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，并基于包裹的分拣点目的地来确定将包裹从相关联的一个分拣模块传送至后续分拣模块，还是将包裹传送至与相关联的该分拣模块相关联的分拣点。
104.在上述各种实施方式中的一些实施方式中，模块化包裹分拣系统还包括引导子系统，该引导子系统配置成在最初接纳包裹并将包裹运输至所述多个分拣模块，引导子系统配置成在从包裹的标签上成功读取到信息之前将包裹不运输至所述多个分拣模块。
105.引导子系统还可以配置成获得关于所接纳的包裹的信息，以基于所获得的信息来确定所接纳的包裹的分拣点目的地，以及将分拣点目的地传递至所述多个分拣模块。
106.引导子系统可以被附加地配置成将分拣点目的地传递至所述多个控制器中的与所述多个分拣模块中的第一分拣模块相关联的第一控制器，包裹从引导子系统被传送至该第一分拣模块。
107.在上述各种实施方式中的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的后续控制器进行通信，并且后续控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的紧随在后的分拣模块相关联，控制器配置成经由与控制器相关联的分拣模块将包裹传送至该紧随在后的分拣模块，并且将分拣点目的地传送至后续控制器。
108.附加地，所述多个分拣模块可以以任何顺序重新布置，同时保持每个控制器能够与和分拣模块相关联的后续控制器进行通信，与每个控制器相关联的分拣模块配置成将包裹传送到相关联的后续的分拣模块，即使后续控制器的标识由于重新布置而发生改变，与每个控制器相关联的分拣模块也配置成将包裹传送到相关联的后续的分拣模块。
109.引导子系统还可以包括由分拣机控制计算机控制的传送器部件，该分拣机控制计算机配置成使包裹移动通过一系列站并收集关于所接纳的包裹的信息。此外，关于所接纳
的包裹的信息可以包括地址信息、尺寸和重量。
110.引导子系统还可以配置成至少部分地基于地址信息、包裹尺寸和/或重量来确定分拣点目的地。
111.在模块化包裹分拣系统的一些上述各种实施方式中，引导子系统包括成像设备、尺寸计和称重系统，引导子系统配置成：利用成像设备来读取包裹的条形码，并且当条形码不能被读取时，停止对包裹的引导，直到成功读取条形码或手动输入必要的信息，引导子系统配置成响应于输入指令而停止包裹的引导并将所获得的关于所接纳的包裹的信息清空。
112.附加地，模块化包裹分拣系统的上述各种实施方式中的一些实施方式还包括分拣机控制计算机，分拣机控制计算机配置成基于关于所接纳的包裹的信息来确定分拣点目的地。
113.分拣机控制计算机还可以配置成与多个控制器进行通信。
114.另外，分拣机控制计算机可以配置成：基于包裹的被确定为使每个分拣点作为它们的分拣点目的地的尺寸信息，来保持跟踪被分拣到多个分拣点的每一个的包裹的体积，将包裹的体积与多个分拣点中的每个分拣点的容量进行比较，并且当特定分拣点被确定达到该特定分拣点的容量的阈值百分比之内时提供通知。
115.分拣机控制计算机可以被附加地配置成：记录错误、报告错误率和错误位置，以及将经受错误的分拣模块绕过和/或将经受错误的分拣模块的速度降低。
116.分拣机控制计算机还可以配置成从控制器取得对两个或更多个分拣模块的控制，并响应于检测到的堵塞和/或用户输入而使所述两个或多个分拣模块一起运行以将所述两个或更多个分拣模块上的包裹清除。
117.分拣机控制计算机还可以配置成：在取得对所述两个或更多个分拣模块的控制时，使分拣模块中的一个或更多个其他分拣模块处于所述一个或更多个其他分拣模块的控制器的控制之下。
118.在模块化包裹分拣系统的上述各种实施方式中的一些实施方式中，所述多个控制器中的每个控制器配置成：接收对第一就绪消息的请求，当对应的分拣模块被确定为空时传递第一就绪消息，确定将被接纳在对应分拣模块上的包裹向左侧或右侧分拣方向排放还是运输至另一分拣模块，并且当被接纳在对应分拣模块上的包裹要被运输至另一分拣模块时，向与另一分拣模块对应的控制器发送对第二就绪消息的请求，从与另一分拣模块对应的控制器接收第二就绪消息，并且响应于从与另一分拣模块对应的控制器接收到第二就绪消息，将被接纳在对应分拣模块上的包裹发送至另一分拣模块。
119.所述多个分拣模块还可以包括一系列分拣模块，所述一系列分拣模块在物理上被端到端地连接在一起并且配置成在所述一系列分拣模块上将物品从第一分拣模块传送至最后一个分拣模块，并且与每个分拣模块相关联的控制器配置成在所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块存在的情况下与和所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器进行通信。
120.附加地，所述多个控制器中的每个控制器可以被编程为执行相同的操作，该操作包括：从引导子系统或从紧接在前的分拣模块的控制器接收分拣点目的地，使用分拣点目的地来确定使包裹离开相关联的分拣模块的侧部而移动至分拣点，还是将包裹传送至紧随在后的分拣模块，以及在将包裹传送至紧随在后的分拣模块时，将分拣点目的地传递至与
紧随在后的分拣模块相关联的控制器。
121.在模块化包裹分拣系统的上述各种实施方式中的一些实施方式中，所述多个分拣模块中的每个分拣模块都包括传送器表面，传送器表面配置成使传送器表面上的物品向前移动以及向任一侧移动。
122.传送器表面可以包括：运输致动器，该运输致动器配置成使传送器表面上的物品向前和向后移动；以及第二传输致动器，该第二传输致动器配置成使传送器表面上的物品向任一侧移动。
123.另外，每个控制器可以配置成对所对应的分拣模块的传送器表面的机械操作进行控制，并且所述多个分拣点目的地可以位于所述多个分拣模块的一侧或更多侧，以及所述多个分拣模块可以配置成通过将包裹投递至分拣模块的一侧或更多侧而将包裹递送至分拣点目的地。
124.所述多个控制器中的每个控制器可以被编程为：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值时，使对应分拣模块的传送器表面的速度降低。
125.所述多个控制器中的每个控制器还可以被编程为：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置邻近于紧随在后的分拣模块时，使对应分拣模块的传送器表面的速度降低。
126.所述多个控制器中的每个控制器可以被附加地编程为：当对应分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置距紧随在后的分拣模块较远、并且预定数量的后续分拣模块相应的传送器表面上没有物品时，使对应分拣模块的传送器表面的速度增大。
127.每个控制器还可以配置成提供关于相关联的分拣模块的状态信息。
128.在模块化包裹分拣系统的上述各种实施方式的一些实施方式中，该系统还包括配置成对包裹在分拣模块上的移动进行跟踪的传感器，并且该传感器可以包括接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器和/或反射传感器。
129.传感器可以包括多个成角度的直通波束阵列传感器，并且所述多个成角度的直通波束阵列传感器中的每个成角度的直通波束阵列传感器可以包括：光束阵列，该光束阵列包括多个单独的光束，多个单独的光束中的至少一个光束相对于传送器表面是倾斜的；发射器；以及接收器。
130.传感器可以附加地包括位于分拣模块之间的传感器，以确定物品何时从一个分拣模块行进至另一分拣模块，每个位于分拣模块之间的传感器与在该传感器之前或之后的分拣模块相关联的控制器相关联，与传感器相关联的控制器配置成：当相关联的传感器在由于与传感器相关联的控制器接收通信而预期有物品的情况下没有感测到物品时，或者当相关联的传感器感测到物品的时间比预定时间量更长时，报告堵塞和/或使相关联的分拣模块停止。
131.在模块化包裹分拣系统的各种上述实施方式的一些实施方式中，所述多个控制器配置成：在将每个包裹从一个分拣模块移动至下一分拣模块之前，确定另一个包裹是否位于下一分拣模块上，如果是，则等待将包裹移动到下一分拣模块上，直到另一包裹不再位于下一分拣模块上。
132.因此，基于上述和继续的描述，本主题发明在其各种实施方式中可以在任何非互斥组合中包括以下特征中的一个或更多个特征：
133.·
一种模块化包裹分拣系统，包括：多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点；以及分布式控制架构，该分布式控制架构包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联；
134.·
模块化包裹分拣系统的所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，包括接收和传递电子数据包，以及使用被包括在电子数据包中的信息、基于包裹的分拣点目的地来确定是将包裹从相关联的一个分拣模块传送至后续分拣模块，还是将包裹传送至与相关联的该分拣模块相关联的分拣点；
135.·
模块化包裹分拣系统的所述多个控制器中的每个控制器能够控制该控制器相应的分拣模块；
136.·
模块化包裹分拣系统的所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的后续控制器通信，并且后续控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的紧随在后的分拣模块相关联，控制器配置成经由与控制器相关联的分拣模块将包裹传送到该紧随在后的分拣模块，并且将分拣点目的地传送到后续控制器；
137.·
由所述多个控制器接收和传递的电子数据包包括包裹的分拣点目的地；
138.·
电子数据包还包括与包裹的物理尺寸有关的信息；
139.·
分布式控制架构配置成在所述多个控制器之间分配对所述多个分拣模块的控制；
140.·
一种包括引导子系统的模块化包裹分拣系统，该引导子系统配置成在最初接纳包裹并将包裹运输至多个分拣模块，其中引导子系统配置成在从包裹的标签上成功读取到信息之前将包裹不运输至所述多个分拣模块；
141.·
引导子系统配置成获得关于所接纳的包裹的信息，以基于所获得的信息来确定所接纳的包裹的分拣点目的地，以及将分拣点目的地传递至所述多个分拣模块；
142.·
引导子系统配置成将分拣点目的地传递至多个控制器中的与多个分拣模块中的第一分拣模块相关联的第一控制器，包裹从引导子系统被传送到该第一分拣模块；
143.·
引导子系统配置成至少部分地基于地址信息、包裹尺寸和/或重量来确定分拣点目的地；
144.·
引导子系统包括由分拣机控制计算机控制的传送器部件，该分拣机控制计算机配置成使包裹移动通过一系列站并收集关于所接纳的包裹的信息；
145.·
关于所接纳的包裹的信息包括地址信息、尺寸和重量；
146.·
引导子系统还包括成像设备、尺寸计和称重系统，引导子系统配置成利用成像设备来读取包裹的条形码，并且当条形码不能被读取时，停止对包裹的引导，直到成功读取条形码或手动输入必要的信息，引导子系统配置成响应于输入指令，停止包裹的引导并将所获得的关于所接纳的包裹的信息清空；
147.·
模块化包裹分拣系统中的多个分拣模块可以以任何顺序重新布置，同时保持每个控制器能够与和分拣模块相关联的后续控制器进行通信，与每个控制器相关联的分拣模块配置成将包裹传送至相关联的后续分拣模块，即使后续控制器的标识由于重新布置而发生改变，与每个控制器相关联的分拣模块也配置成将包裹传送至相关联的后续的分拣模块；
148.·
一种模块化包裹分拣系统，包括分拣机控制计算机，该分拣机控制计算机配置成基于关于所接纳的包裹的信息来确定分拣点目的地；
149.·
分拣机控制计算机可以配置成与多个控制器进行通信；
150.·
分拣机控制计算机还可以配置成：基于包裹的被确定为使每个分拣点作为包裹的分拣点目的地的尺寸信息，来保持跟踪被分拣到多个分拣点中的每个分拣点的包裹的体积，将包裹的体积与多个分拣点中的每个分拣点的容量进行比较，并且当特定分拣点被确定达到该特定分拣点的容量的阈值百分比之内时提供通知；
151.·
分拣机控制计算机可以被附加地配置成：记录错误、报告错误率和错误位置，以及将经受错误的分拣模块绕过和/或将经受错误的分拣模块的速度降低；
152.·
一种模块化包裹分拣系统，包括：多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点；分布式控制架构，该分布式控制架构包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，其中，所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，并基于包裹的分拣点目的地，确定是将包裹从相关联的一个分拣模块传送到后续分拣模块，还是将包裹传送到与相关联的该分拣模块相关联的分拣点，并且其中所述多个控制器中的每个控制器都能够控制其相应的分拣模块；
153.·
模块化包裹分拣系统还包括引导子系统，该引导子系统配置成在最初接纳包裹并将该包裹运输至多个分拣模块，引导子系统配置成在从包裹的标签上成功读取到信息之前将包裹不运输至所述多个分拣模块，并且引导子系统配置成获得关于所接纳的包裹的信息，基于所获得的信息来确定所接纳的包裹的分拣点目的地，以及将分拣点目的地传递至所述多个分拣模块；
154.·
模块化包裹分拣系统还包括分拣机控制计算机，该分拣机控制计算机配置成基于关于所接纳的包裹的信息来确定分拣点目的地，其中分拣机控制计算机配置成从控制器取得对两个或更多个分拣模块的控制，并响应于检测到的堵塞和/或用户输入，使所述两个或多个分拣模块一起运行以将所述两个或更多个分拣模块上的包裹清除；
155.·
模块化包裹分拣系统的分拣机控制计算机可以配置成在取得对两个或更多个分拣模块的控制时使一个或更多个其他分拣模块处于所述一个或更多个其他分拣模块的控制器的控制之下；
156.·
一种模块化包裹分拣系统，该系统包括多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点并且包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，其中所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信并且确定是将包裹从相关联的一个分拣模块传送到后续分拣模块，还是基于包裹的分拣点目的地将包裹传送到与相关联的该分拣模块相关联的分拣点，并且其中所述多个控制器中的每个控制器配置成接收对第一就绪消息的请求，在确定对应的分拣模块为空时传递第一就绪消息，确定将被接纳在对应分拣模块上的包裹向右侧或左侧分拣方向排放还是运输至另一分拣模块，当在对应分拣模块上被接收到的包裹要被运输到另一分拣模块时，向另一个分拣模块所对应的控制器发送对第二就绪消息的请求，从对应于另一分拣模块的控制器接收到第二就绪消息，并响应于从另一分拣模块所对应的控制器接收到第二就
绪消息，将被接纳在对应分拣模块上的包裹发送至另一分拣模块；
157.·
多个分拣模块包括一系列分拣模块，所述一系列分拣模块在物理上被端到端地连接在一起并且配置成在系列分拣模块上将物品从第一分拣模块传送至最后一个分拣模块，并且与每个分拣模块相关联的控制器配置成在所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块存在的情况下与和所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器进行通信；
158.·
多个控制器中的每个控制器被编程为执行相同的操作，该操作包括从引导子系统或从紧接在前的分拣模块的控制器接收分拣点目的地，使用分拣点目的地来确定是使包裹离开相关联的分拣模块的侧面而移动至分拣点，还是将包裹传送至紧随在后的分拣模块，并且当将包裹传送到紧随在后的分拣模块时，将分拣点目的地传递到与紧随在后的分拣模块相关联的控制器；
159.·
多个分拣模块中的每个分拣模块都可以包括传送器表面，传送器表面配置成使在传送器表面上的物品向前移动以及向任一侧移动；
160.·
传送器表面可以包括：运输致动器，该运输致动器配置成使传送器表面上的物品向前和向后移动；以及第二传输致动器，第二传输致动器配置成使传送器表面上的物品向任一侧移动；
161.·
多个控制器中的每个控制器配置成对所对应的分拣模块的传送器表面的机械操作进行控制，多个分拣点目的地位于多个分拣模块的一侧或更多侧，以及所述多个分拣模块配置成通过将包裹投递到分拣模块的一侧或更多侧而将包裹递送至分拣点目的地；
162.·
多个控制器中的每个控制器被编程为：在对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值时，降低对应分拣模块的传送器表面的速度；
163.·
多个控制器中的每个控制器还被编程为：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置邻近于紧随在后的分拣模块时，降低对应分拣模块的传送器表面的速度；
164.·
多个控制器中的每个控制器被附加地编程为：当对应分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置距紧随在后的分拣模块较远、并且预定数量的后续分拣模块相应的传送器表面上没有物品时，增大对应分拣模块的传送器表面的速度；
165.·
多个控制器中的每个控制器配置成提供有关相关联分拣模块的状态信息；
166.·
模块化包裹分拣系统还包括配置成对包裹在分拣模块上的移动进行跟踪的传感器，并且传感器包括接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器和/或反射传感器；
167.·
传感器包括多个成角度的直通波束阵列传感器，并且所述多个成角度的直通波束阵列传感器中的每个成角度的直通波束阵列传感器包括：光束阵列，该光束阵列包括多个单独的光束，多个单独的光束中的至少一个光束相对于传送器表面是倾斜的；发射器；和接收器；
168.·
传感器可以包括位于分拣模块之间的传感器，以确定物品何时从一个分拣模块传递到另一分拣模块，每个位于分拣模块之间的传感器与和该传感器之前或之后的分拣模块相关联的控制器相关联，与传感器相关联的控制器配置成：当相关联的传感器在由于与传感器相关联的控制器接收到通信而预期有物品的情况下没有感测到物品时，或者当相关联的传感器感测到物品的时间比预定时间量更长时，报告堵塞和/或停止相关联的分拣模
块；
169.·
模块化包裹分拣系统的多个控制器配置成：在将每个包裹从一个分拣模块移动至下一分拣模块之前，确定另一个包裹是否位于下一分拣模块上，如果是，则等待将包裹移动到下一分拣模块上，直到另一包裹不再位于下一分拣模块上；
170.·
一种模块化包裹分拣系统，该系统包括多个自控分拣模块，所述多个自控分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的一个分拣点，并且该系统包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，其中所述多个控制器中的每个控制器配置成：当包裹被接纳在相应的分拣模块上时，确定是将包裹传送到后续分拣模块，还是传送到与相应的分拣模块相关联的分拣点，并且，当包裹要被传送到后续分拣模块时，所述多个控制器中的每个控制器配置成通过向与后续分拣模块对应的控制器传递对就绪消息的请求并通过从与后续分拣模块对应的控制器接收就绪消息，来与和后续分拣模块相关联的控制器进行通信，并在从后续分拣模块对应的控制器接收到就绪消息后，将包裹发送到后续分拣模块；
171.·
从与后续分拣模块相关联的控制器接收到的信息指示后续分拣模块已准备好接收包裹；
172.·
模块化包裹分拣系统的多个控制器中的每个控制器都能够独立于分拣机控制计算机控制其相应的分拣模块；
173.·
多个控制器中的每个控制器配置成能够对其相应的分拣模块进行自我控制；
174.·
多个控制器中的每个控制器都具有其自身的规则集；
175.·
多个控制器中的每个控制器可以包括用于和与相关联的一个分拣模块相邻的分拣模块通信的相同标准协议；
176.·
标准协议配置成能够将包裹发送到后续分拣模块；
177.·
多个控制器中的每个控制器都独立于中央操作员监督控制；
178.·
多个控制器中的每个控制器配置成从序列中紧接在前的控制器接收电子数据包，并且随后将电子数据包传送到序列中紧随在后的控制器；
179.·
电子数据包的传递与以下包裹的传送发生同一时间：该包裹从相关联的一个分拣模块传送至后续分拣模块或传送至与一个分拣模块相关联的分拣点；
180.·
电子数据包还包括对包裹和/或包裹尺寸和/或包裹重量进行识别的信息；
181.·
多个控制器中的每个控制器还配置成在多个速度中确定将包裹发送到后续分拣模块的速度；
182.·
对速度的确定至少取决于包裹是否会被排放到与后续分拣模块相关联的分拣点；
183.·
对速度的确定可以至少取决于包裹是否会被排放到与后续分拣模块的下游分拣模块相关联的分拣点；
184.·
所确定的速度可能与相关的一个分拣模块接纳包裹的速度不同；
185.·
多个速度可以预先设置在多个控制器的每个控制器上；
186.·
对速度的确定可以至少取决于包裹的物理尺寸；
187.·
模块化包裹分拣系统的多个分拣模块包括一系列分拣模块，这些分拣模块在物理上被端到端地连接在一起并且配置成在系列分拣模块上将物品从第一分拣模块传送到
最后一个分拣模块，并且与每个分拣模块相关联的控制器配置成在所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块存在的情况下与和和所述一系列分拣模块中紧邻的前一分拣模块和后一分拣模块相关联的控制器进行通信；
188.·
多个控制器中的每个控制器被编程为执行相同的操作，该操作包括从引导子系统或从紧接在前的分拣模块的控制器接收分拣点目的地，使用分拣点目的地来确定是使包裹离开对应分拣模块的侧部而移动至与对应分拣模块相关联的分拣点，还是将包裹传送到紧随在后的分拣模块，并且当将包裹传送到紧随在后的分拣模块时，将分拣点目的地传递到与紧随在后的分拣模块相关联的控制器；
189.·
多个分拣模块中的每个分拣模块都包括传送器表面，传送器表面配置成使在传送器表面上的物品向前移动以及向任一侧移动；
190.·
传送器表面可以包括：运输致动器，运输致动器配置成使传送器表面上的物品向前和向后移动；以及第二传输致动器，第二传输致动器配置成使传送器表面上的物品向任一侧移动；
191.·
多个控制器中的每个控制器配置成对所对应的分拣模块的传送器表面的机械操作进行控制，多个分拣点目的地位于多个分拣模块的一侧或更多侧，以及多个分拣模块配置成通过将包裹投递到分拣模块的一侧或更多侧而将包裹递送至分拣点目的地；
192.·
多个控制器中的每个控制器被编程为：在对应的分拣模块的传送器表面上的物品超过尺寸和/或重量阈值时，降低对应分拣模块的传送器表面的速度；
193.·
多个控制器中的每个控制器被编程为：当对应的分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置邻近于紧随在后的分拣模块时，降低对应分拣模块的传送器表面的速度；
194.·
多个控制器中的每个控制器被编程为：当对应分拣模块的传送器表面上的物品的分拣点目的地的位置距紧随在后的分拣模块较远、并且预定数量的后续分拣模块相应的传送器表面上没有物品时，增大对应分拣模块的传送器表面的速度；
195.·
每个控制器配置成提供关于对应分拣模块的状态信息；
196.·
一种模块化包裹分拣系统，该系统包括配置成堆包裹在分拣模块上的移动进行跟踪的传感器，其中传感器包括接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器和/或反射传感器；
197.·
传感器包括多个成角度的直通波束阵列传感器，并且所述多个成角度的直通波束阵列传感器中的每个成角度的直通波束阵列传感器包括：光束阵列，该光束阵列包括多个单独的光束，所述多个单独的光束中的至少一个光束相对于传送器表面是倾斜的；发射器；和接收器；
198.·
传感器可以包括位于分拣模块之间的传感器，以确定物品何时从一个分拣模块传递到另一分拣模块，每个位于分拣模块之间的传感器与和该传感器之前或之后的分拣模块相关联的控制器相关联，与传感器相关联的控制器配置成：当相关联的传感器在由于与传感器相关联的控制器接收到通信而预期有物品的情况下没有感测到物品时，或者当相关联的传感器感测到物品的时间比预定时间量更长时，报告堵塞和/或停止相关联的分拣模块；
199.·
多个控制器还配置成在将每个包裹从一个分拣模块移动到下一分拣模块之前，
确定另一个包裹是否位于下一分拣模块上，如果是，则等待将包裹移动到下一分拣模块上，直到另一包裹不再位于下一分拣模块上；
200.·
多个控制器中的第一控制器与多个分拣模块中的第一分拣模块相关联，多个控制器中的第二控制器与多个分拣模块中的第二分拣模块相关联，多个控制器中的第三控制器与多个分拣模块中的第三分拣模块相关联，第一、第二和第三分拣模块串联连接；
201.·
第二控制器配置成：从第一控制器接收关于第二分拣模块是否为空的查询，以及当第二分拣模块为空时，从第一控制器传递对该查询的响应，以及当被接纳在第二分拣模块上的包裹将被运输至第三分拣模块时，从预先设置在第二控制器中的多个速度中选择将包裹发送至第三分拣模块的速度，向第三控制器发送关于第三分拣模块是否为空的查询，并且仅在从第三控制器接收到对第三控制器的查询的响应之后将包裹发送到第三控制器；
202.·
多个控制器中的每个控制器还配置成仅与和紧接在相关联的一个分拣模块之前和之后的分拣模块相关联的控制器进行通信，该通信包括：响应来自与紧接在前的分拣模块相关联的控制器的请求；当包裹从紧接在前的分拣模块传送到相关联的一个分拣模块时，接收包括来自紧接在前的分拣模块的包裹的分拣点目的地的数据包；当包裹的分拣点目的地不是与一个分拣模块相关联的分拣点时，向与紧随在后的分拣模块相关联的控制器发送请求；以及在将包裹传送到紧随在后的分拣模块时，将数据包发送至紧随在后的分拣模块；
203.·
模块化包裹分拣系统包括另外的多个分拣模块，另外的多个分拣模块中的每个分拣模块仅具有紧接在前的分拣模块或紧随在后的分拣模块，但不是两者，这种紧接在前的分拣模块或紧随在后的分拣模块是多个分拣模块中的一个分拣模块；以及
204.·
一种模块化包裹分拣系统，该系统包括多个分拣模块，所述多个分拣模块配置成将包裹传送至多个分拣点中的与包裹的分拣点目的地相对应的一个分拣点，并包括多个控制器，所述多个控制器中的每个控制器与所述多个分拣模块中的一个分拣模块相关联，其中所述多个控制器中的每个控制器配置成与所述多个控制器中的一个或更多个其他控制器通信，并基于包裹的分拣点目的地，确定是将包裹从相关联的一个分拣模块传送到后续分拣模块，还是将包裹传送到与该一个分拣模块相关联的分拣点。
附图说明
205.被并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了示例性实施方式，并且与描述一起，还用于使相关领域的技术人员能够制作和使用这些实施方式以及对于本领域技术人员而言将是明显的其他实施方式。将结合以下附图更具体地描述本发明，在附图中：
206.图1是示出了根据本发明实施方式的顶级控制架构的示意图。
207.图2是示出了根据本发明实施方式的引导系统的示意图。
208.图3是示出了根据本发明实施方式的引导系统到分拣机子系统的移交的示意图。
209.图4是示出了根据本发明实施方式的在分拣机子系统中模块到模块的移交的示意图。
210.图5是示出了根据本发明实施方式的分拣模块部件的示意图。
211.图6是示出了根据本发明实施方式的示例模块设计的示意图。
212.图7是示出了根据本发明实施方式的成角度的直通波束传感器阵列的示意图。
213.图8是示出了根据本发明实施方式的用于大型包裹的自适应速度控制器的示意图。
214.图9是示出了根据本发明实施方式的用于预期分拣的自适应速度控制器的示意图。
215.图10是示出了根据本发明实施方式的堵塞检测逻辑的示意图。
216.图11是示出了根据本发明实施方式的连续分拣的示意图。
217.图12是示出了根据本发明实施方式的区域清除的示意图。
具体实施方式
218.本说明书公开了结合本发明特征的一个或更多个实施方式。所描述的一个或更多个实施方式以及在说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”等的引用指示了所描述的一个或更多个实施方式可以包括特定的特征、结构或特性。此类短语不一定指相同的实施方式。当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时，本领域技术人员可以结合其他实施方式而改变这种特征、结构或特性，无论其他实施方式是否被明确描述。
219.在若干图中，相似的附图标记可以用于具有相似功能的相似元件，即使在不同的附图中也是如此。对所描述的实施方式以及它们的详细构造和元件的提供仅用于帮助全面理解本发明。因此，显然可以以多种方式来实施本发明，并且不需要本文描述的任何特定特征。此外，已知的功能或结构没有被详细描述，由于它们会因不必要的细节而使本发明模糊不清。除非另有特定说明，否则附图/图中的任何信号箭头应该仅被视为示例性而非限制性的。
220.该描述不应被理解为限制性的，而仅仅是为了说明本发明的一般原理。
221.应当理解，尽管在本文中可能使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元件区分于另一元件。例如，在不脱离示例实施方式的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括列出的相关联的一个或更多个项目的任意组合及所有组合。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”还意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
222.还应指出的是，在一些替代实现方式中，所指出的功能/动作可能不按图中所示的顺序发生。例如，根据所涉及的功能/动作，连续示出的两个图实际上可以基本上同时执行或有时可以以相反的顺序执行。
223.图1提供了对分拣机设计的顶层控制架构的概述，以示出引导子系统与分拣机子系统之间的分布式控制架构。
224.引导子系统(1)是包裹(2)进入分拣机的地方。分拣机控制计算机(3)控制引导子系统的传送器部段(4)，以使包裹沿流动方向(5)移动。分拣机控制计算机收集有关包裹的信息，确定该包裹的分拣点目的地，并创建特定于每个包裹的数据集。数据集通过分拣模块i/o网络(6)被发送并投递至第一plc(7)，该第一plc(7)位于分拣机子系统(9)的第一分拣模块(8)中。在分拣机子系统中的每个后续分拣模块都与第一分拣模块相同，并具有该后续分拣模块自身的plc，以使包裹沿流动方向(10)移动或使包裹沿分拣方向(11)移动至等待
分拣容器(12)或传送器。数据集和包裹沿分拣机的方向(13)依次被传输通过每个分拣模块plc，直到包裹被分拣并且对该包裹的分拣完成。分拣机子系统(9)可以使用附加的分拣模块进行扩展，而不会影响引导子系统(1)或分拣机控制计算机(3)。
225.图2描述了引导子系统(1)的详细信息，其中分拣机控制计算机(3)为分拣机系统提供监督控制，并与不同的硬件系统接合以对包裹进行扫描、称重和尺寸测量。分拣机控制计算机(3)控制各个传送器部段(4)以将包裹(2)运输通过引导子系统。分拣机控制计算机(3)在包裹移动通过相机(14)、尺寸计(15)和称重系统(16)时收集有关包裹的信息。分拣机控制计算机使用该数据来创建特定于每个包裹的记录，并确定在分拣机子系统(9)中应如何对该包裹进行分拣。分拣点目的地可以通过分拣机控制计算机(3)在本地进行确定，或者可以通过借助于数据连接(18)访问的远程服务器(17)进行确定。分拣点目的地通常主要基于目的地地址、特别是目的地邮政编码来确定，但也可以基于例如包裹尺寸和/或重量和/或其他数据来确定。通过分拣机控制计算机可以对用于将关于包裹的数据转换为分拣点目的地的逻辑进行查看和更改。这种分拣逻辑可以有多个级别，例如一级、二级和三级。例如，一个级别可能会基于一个因素、比如地址来缩小分拣点的可能性，另一级别可能还基于附加标准、比如尺寸来缩小分拣点的可能性。例如，邮件处理者对邮件袋有尺寸限制和重量限制，所以手提运输路线可以排除超过一定尺寸和/或重量的包裹，而这些包裹可能必须通过汽车或卡车来运输，并且手提运输投递与汽车/卡车运输投递可以被分配在分开的分拣点。在分拣点目的地已被确定后，就为包裹准备包括有分拣点目的地的数据，并使用分拣模块i/o网络(6)将该数据发送至第一分拣模块plc(7)，该网络可以是硬接线的、比如使用以太网电缆，或者可以是基于wi-fi或其他的无线通信。
226.引导子系统提供对分拣机运行的整体控制并对包裹引导功能进行控制。包裹引导的序列过程提供了针对“未读取”或坏条形码的自动检查。如果条形码(或其他机器可读代码，取决于实现方式)被成功读取，但指示该包裹(或其他对象)不应该在系统中，则该包裹可以被分拣到拒绝箱中。如果包裹(2)没有被相机(14)读取，则分拣机控制计算机(3)将不会使包裹移动至下一传送器部段，并且引导序列将停止。这显著减少了“未读取”的次数，并降低了包裹必须被重新运送的次数。可以在包裹的目的地地址被手动输入或成功地手动重新扫描后继续进行该过程，或者在将包裹从引导子系统中移除后，对另一个包裹开始进行该过程。操作员可以手动输入相关信息(例如，目的地地址)或重新扫描(例如通过在条形码扫描仪前挥动条形码)以确保接收到必要的信息，此时分拣机控制计算机将使包裹移动至下一传送器部段。在一些实施方式中，如果操作员没有空闲，则包裹可以被转向至拒绝区域以便稍后重新进行扫描，同时继续引导其他包裹。系统在接收到必要信息之前停止引导，这提供了优于现有系统的优势，在现有系统中，条形码读取在下游进行，并且无法重新定位或手动操纵包裹，因此通常大约10％的包裹没有被读取，然后未被读取的包裹进入到拒绝箱以待重新运行。
227.条形码被损坏在航运业中是很常见的，因此分拣机控制计算机还支持手动输入路线或分拣点目的地箱，以便于操作。在邮件处理应用程序中，通常每个分拣点对应于不同的邮件路线，每条路线都分配给单独的投递车辆。对于此类手动输入的情况，分拣机计算机允许操作员使用键盘(19)或触摸屏显示器(20)手动输入路线或分拣点目的地箱，并且引导子系统将根据操作员的输入来处理包裹。
228.分拣机控制计算机提供了另一个非常有用的特征：该分拣机控制计算机允许操作员将引导子系统中的包裹倒行和移除，并将已经收集的数据清除。如果包裹在数据收集过程中途在引导传送器部段的某处堵塞，则使用该特征。分拣机控制计算机为操作员提供“倒行”按钮(21)，以在通过引导子系统(1)的中途检测到错误时快速解决问题。按压按钮将通知分拣机控制计算机(3)停止传送器部段(4)的移动，并保持按钮被按下来将传送器部段缓慢反向移动直到包裹位于操作员的触及范围内，使得该包裹可以被重新定位或移除。在手动获取堵塞的包裹后，操作员重新扫描包裹的条形码以重新引导该包裹，或将不同的包裹扫描到系统中并继续运行。分拣机控制计算机用新的包裹数据自动替换与堵塞包裹相关联的数据。
229.分拣机控制计算机(3)还可以基于由具有相同分拣点目的地的包裹的尺寸所确定的体积总和来跟踪被分拣至每个分拣点的包裹的体积。可以使用该数据以在特定箱可能快装满并需要更换时向操作员提供通知。用于提供这种通知的阈值可以是可由用户经由例如分拣机控制计算机来配置的，并且该阈值可以例如是当被投递至分拣点的估计的包裹体积达该分拣点处的容量的20％以内时。包裹的估计体积可能取决于包裹(或其他对象)的尺寸和角度而有所不同，这可能会导致更松散或更密集的堆积。在一些实施方式中，用户可以选择要扫描的物品的大致尺寸和形状范围，并且可以对密度因子进行估计，通过该密度因子可以分配适当的体积和填充安全阈值。当指示更换时，操作员还可以在查看容器是否太满或太空后立即对阈值进行调整。
230.首次设置系统时，可以在分拣机控制计算机中设置分拣点箱体积，并在更换箱时根据需要使用手动输入(或远程地)进行手动更新。替代性地，箱可以具有条形码、rfid芯片或类似的存储体积信息，并且对应传感器可以读取体积信息并将所读取的体积信息提供至分拣机控制计算机。在一些实施方式中，提供一组具有已知体积的容器以供系统用作分拣点箱，并且这些体积可以被预加载在分拣机控制计算机中。具有已知体积的包裹、例如统一费率的航运箱的体积也可以被预加载到分拣机控制计算机中。在其他实施方式中，用户可以提供容器并且分拣机控制计算机可以与所述容器通信以自动识别所述容器的相关特征。保持箱免于被包裹装的过满是一项重要的运行特征，因为过满的箱可能导致包裹倒行，然后在分拣机子系统中造成堵塞，而这种堵塞解决起来更加困难且耗时。
231.当任何分拣模块(22)检测到堵塞时，该堵塞被报告至分拣机控制计算机。分拣机控制计算机将记录这些错误以供分析，并且可以通知维护人员错误率和错误在分拣机中的位置。分拣机控制计算机可以启动补救动作以使故障分拣模块的运输速度减慢或完全跳过该模块，直到可以确定错误的来源并且可以进行更持久的修复，例如，在给定分拣模块上堵塞的频率在某段时间内超过预设阈值的情况。当分拣模块被“跳过”时，所有包裹都由该分拣模块简单地传送至下一分拣模块——没有任何包裹从侧面排放。应该由该分拣模块排放的包裹最终可能被传送至拒绝箱，在该分拣模块重新投入完整(full)运行后，就可以从该拒绝箱收集被传送至拒绝箱的包裹并使该包裹重新进入分拣流。
232.图3描述了引导子系统到分拣机子系统(9)的移交。引导子系统的细节如上文所述，特别是如图2所述。具体地，分拣机控制计算机(3)控制各个传送器部段(4)以将包裹(2)运输通过引导子系统。分拣机控制计算机(3)在包裹移动通过相机(14)、尺寸计(15)和称重系统(16)时收集有关包裹的信息。分拣机控制计算机使用该数据来创建特定于每个包裹的
记录，并确定在分拣机子系统(9)中应如何对包裹进行分拣。分拣点目的地可以通过分拣机控制计算机(3)在本地进行确定，或者可以通过经由数据连接(18)访问的远程服务器(17)进行确定。附加地，分拣机控制计算机还支持手动输入路线或分拣点目的地箱，以便于运行。在邮件处理应用程序中，通常每个分拣点对应于不同的邮件路线，每条路线都分配给单独的投递车辆。对于此类手动输入的情况，分拣机计算机允许操作员使用键盘(19)或触摸屏显示器(20)来手动输入路线或分拣点目的地箱，并且引导子系统将根据操作员的输入来处理包裹。分拣机控制计算机还允许操作员将引导子系统中的包裹倒行和移除，并将已收集的数据清除。如果包裹在数据收集过程的中途在引导传送器部段的某处堵塞，则使用该特征。分拣机控制计算机为操作员提供“倒行”按钮(21)，以在通过引导子系统(1)的中途检测到错误时快速解决问题。当任意分拣模块(22)检测到堵塞时，该堵塞被报告至分拣机控制计算机。分拣机控制计算机将记录这些错误以供分析，并且可以通知维护人员错误率和错误在分拣机中的位置。分拣机控制计算机可以启动补救动作以使故障分拣模块的运输速度减慢或完全跳过该模块，直到可以确定错误的来源并且可以进行更持久的修复。
233.在从引导子系统到分拣机子系统(9)的移交期间，最初，第一分拣模块plc(7)将与引导子系统(1)中的分拣计算机(3)通信，以将包裹(23)移动到第一分拣模块(8)上。为了进行这种运送，分拣机控制系统计算机(3)将使用分拣模块i/o网络(6)与第一分拣模块plc(7)通信并请求“就绪”消息。如果第一分拣模块(8)被清空，则plc(7)将响应返回允许发送的消息，并且控制系统计算机(3)将激活传送器以将包裹移动到第一分拣模块(8)上。同时，分拣机控制计算机(3)将使用分拣模块i/o网络(6)将包裹数据集传递至第一分拣模块的第一模块plc(7)。数据集将识别有关包裹的关键信息，包括包裹标识、包裹长度和包裹最终目的地。附加数据可以包括宽度、高度、重量或任何其他相关信息。
234.图4示出了分拣机子系统内的模块到模块的移交。引导子系统的细节如上文所述，特别是如图2所述。另外地，引导子系统移交至分拣机子系统的细节如上文所述，并且特别是如图3中所述。如下所述，分拣模块之间的运送以相同的逻辑执行，并且所有分拣模块之间的基本事务是相同的。每个分拣模块具有本地和独立的控制以用于：从上游模块接受包裹、沿行进方向(24)运输包裹、向右侧或左侧分拣方向(25)排放包裹、或与下一模块协调以接受包裹。当包裹(26)在第一分拣模块(8)上等待准备移动至第二分拣模块(27)时，第一分拣模块plc(7)软件从第二分拣模块plc(28)发送准备发送信号。如果第二分拣模块(27)上没有包裹，则第二分拣模块plc(28)将向第一分拣模块plc(7)发送允许发送的消息，并且包裹将移动至第二分拣模块(27)。当允许发送包裹时，特定于包裹的数据包将从第一分拣模块被发送至第二分拣模块plc。
235.如果在第二分拣模块(27)上存在包裹或第二分拣模块(27)不可用，则包裹(26)将在第一分拣模块(8)上等待，直到第二分拣模块(27)被清空并且允许发送的消息被发送至第一分拣模块plc时为止。
236.图5示出了分拣模块部件。每个分拣模块(22)包括传送表面(29)，该传送表面配备有运输致动器(30)，该运输致动器将使包裹沿行进方向(31)在传输装置上移动。第二传输致动器(32)将在预定位置处使包裹转向离开传送器，以将包裹“分拣”到相邻的传送器或容器中。每个分拣模块由分拣模块plc(7)本地控制，该分拣模块plc通过分拣模块i/o网络(6)而连接至相邻的分拣模块。包裹传感器(33)用于对到达分拣模块处的包裹的前边缘和后边
缘进行检测，从而可以用于确定包裹何时到达分拣模块。还可以使用前边缘和后边缘来确定或验证包裹的尺寸和/或取向，然而该信息可以在引导期间获得，因为包裹可能在运输期间移位并且在传送器表面的纵向方向上实际上变得更长或更短。前边缘和后边缘的通过还可以用于确定包裹的速度，尽管这通常从分拣模块的电机编码器中获知。提供了指示灯(34)以指示分拣模块处的状况，并且提供了按钮(35)以用于操作员输入(例如，使分拣模块停止或在清除堵塞后使分拣模块重新投入运行)。
237.分拣模块plc(7)在整个分拣机串中具有与分拣模块位置相对应的唯一的标识符号。分拣机控制计算机可以存储与分拣机串中的位置有关的这些标识符号。在一些实施方式中，分拣机控制计算机可以具有分拣机的布局，该布局可以是预加载的或操作员输入的，然后可以结合布局的每个位置输入预先分配的模块标识符。在其他实施方式中，该布局具有针对布局中每个位置预先生成的编号，然后操作员基于编号在分拣机串中的位置，经由plc将每个编号分配至对应的分拣模块。在另一实施方式中，分拣机控制计算机可以自动配置位置-标识符关系，而无需操作员参与。分拣模块可以设置有由操作员按压的配置按钮(例如，硬按钮或软按钮)，并且分拣机控制计算机可以确定每个分拣模块的位置(例如使用连接分拣模块的网络)并自动分配适当的标识符。
238.每个plc具有相同的一个或更多个控制程序集以与包裹传感器(33)、运输致动器(30)和传输致动器(32)接合。运输致动器使包裹穿过分拣模块(22)而移动至下一模块。该致动器可以是对包裹进行运输的动力传送带、机械动力推动器或其他装置。当plc接收到来自下一分拣模块的plc的表示下一分拣模块可以接收包裹的许可时，该致动器被激活。因此，在这种实施方式中，每个分拣模块在任何给定时间(不包括堵塞情况)将具有不超过一个包裹。在正常运行中，由于plc将不会向前一分拣模块给予许可直到该plc所在的传送器表面被清空，因此在任何给定时间，将只有不超过一半的分拣模块具有包裹，并且在任何给定时间，将只有不超过一半的传送器表面在进行工作。在低于满负荷的情况下进行工作时，利用率实质上低于50％。正因为如此，声级实质上低于常规分拣系统的声级(sound level)，常规分拣系统具有基本上总是处于可操作的单个长传送带。例如，即使在满负荷情况下，总声能也可以减少50％。不需要听力保护，这是对常规系统的重大改进。这种停止/启动操作方法的例外是清除/行列(train)模式，其中处于该清除/行列模式的分拣模块不等待许可，而是简单地将所述分拣模块的传送器表面一起启动，以便将所有包裹传送离开流水线的端部并将所有包裹排放，例如用于清空堵塞。如果需要，则然后可以将被排放离开流水线的端部的包裹重新插入到引导子系统中。在下游堵塞、类似于道路交通堵塞后，对于每个模块，包裹被允许一个个地堆积并停止时，另一例外情况会发生。在下游堵塞被清空后，分拣模块启用，以使倒行的包裹一次一个地向前移动，从而回复正常的间距。
239.传输致动器(32)将包裹推动至右侧或向左侧而离开分拣模块(22)以将包裹分拣到容器、滑槽或其他类型的排放处。类似地，该致动器可以是将包裹推动至右侧或左侧的传送带、机械动力推动器或其他装置。
240.分拣模块plc(7)还处理与指示灯(34)和按钮(35)的本地通信以及与上游plc(36)和下游plc(37)和分拣机控制计算机(3)的网络通信。plc可以与分拣机控制计算机和相邻的plc通信。在一些实施方式中，所有plc和分拣机控制计算机都在共用总线上监听，因此如果正确寻址，则任何通信都可以被发送至总线上的任何设备。为方便起见，可以提供两组指
示灯和按钮，以便使一组指示灯和按钮可以位于分拣模块的任一侧。
241.每个包裹的数据集由分拣机控制计算机生成，并且该数据集在包裹物理到达分拣模块时从上游plc(36)被通信至分拣模块plc(7)。分拣模块plc(7)中编程的逻辑将给予上游模块发送包裹的许可，确定传送带运行的速度以及是否应将包裹转向至右侧、左侧或继续传递至下一模块。如果包裹分拣点目的地在分拣机的更下游，则分拣模块plc(7)将把数据集通信至下游plc(37)并请求将包裹发送至下一分拣模块的许可。
242.在该实施方式中，包裹数据与包裹一起从plc发送至plc，并且该包裹数据包括包裹标识、地址数据、尺寸、每个有效分拣方案的分拣点目的地等。包裹的速度根据预先编程的规则确定。例如，分拣模块可以以常规速度运行，除非包裹超过阈值尺寸和/或在该模块或下一模块上被分拣，在这种情况下，速度可以被降低至例如常规速度的3/4。在一些实施方式中，例如在通行量低和/或直到流水线的较远处才对包裹进行分拣的情况下，速度也可以从常规速度增大。
243.分拣模块plc(7)还将基于来自分拣机控制计算机(3)的监督命令接通或断开指示灯(34)。作为非限制性示例，可以使用指示灯来显示分拣机开启，可以使用闪烁灯来显示在分拣模块中检测到堵塞，或者可以使用缓慢闪烁灯基于聚合的尺寸数据来显示分拣点目的地箱应该快装满，并且可以要求操作员注意。
244.以类似的方式，分拣模块plc(7)可以与按钮(35)接合，以将操作员的输入通信至监督分拣机控制计算机，未在图5中示出该监督分拣机控制计算机，但该监督分拣机控制计算机可以例如是如图1至图4中的任一者中所示的分拣机控制计算机(3)。例如，在更换排放容器或在清空堵塞或执行维护功能时，操作员可以使分拣机停止以免于排放至特定位置。可以将模块完全停止，或者可以允许模块运行并将包裹传递到下一分拣模块上，而不会将包裹排放到正在更换排放容器的分拣点。任何模块都可以随时开启或关闭。与现有的分拣系统相比，这提供了非常重要的优势，在现有分拣系统中，单个传送器传送所有的包裹，并且在更换容器、执行维护或清空堵塞时必须关闭整个系统以防止包裹被排放。与之相比，本发明的实施方式允许在保持系统几乎完全可操作的同时执行此类操作。按压按钮(35)将是对分拣模块plc(7)的输入，并且该输入将通过分拣模块i/o网络(6)而通信至监督控制计算机(3)。
245.图6示出了一种示例模块设计(参考2018年3月3日提交的美国专利申请no.15/916248)。这是使用两个致动器来运输和分拣包裹的许多机械解决方案中的一种。在该设计中，两个传送带相互交叉安装，并且顶部传送器结合有多个旋转元件，该旋转元件在顶部承载包裹，并且该旋转元件由下方的交叉传送带支撑。两个传送带的协调移动将导致包裹以直线移动或向左或向右改变方向以用于排放。传输模块框架(38)提供对顶部塑料传送带(39)进行支撑的结构，该顶部塑料传送带具有内部旋转元件(40)并安装在平坦传输带(41)的上方。框架对用于顶部塑料带的传送器驱动辊(42)和安装在传输带下方的用于传输带的驱动辊(43)进行支撑。顶部塑料传送器的旋转元件在传送器运动时旋转，因为旋转元件与被安装在下方的平坦传输带接触，并且顶部表面上的包裹将沿着带的运动方向推进。附加地，当下方的传输带(41)由该传输带的驱动辊(43)激活时，顶部带的旋转元件(40)将改变方向，并且位于传送器顶部上的包裹将被推动至右侧或左侧以供分拣。这是一种特别有效的机械解决方案，也是上述专利申请的主题。然而，许多其他机械解决方案是可能的和预期
的。
246.图7示出了包裹在分拣模块之间移动时如何使用成角度的直通波束阵列来检测包裹，即使是最小的包裹也可以使用成角度的直通波束阵列来检测。这种模块化分拣机设计的控制系统要求在包裹从分拣模块移动至分拣模块时对该包裹进行准确跟踪。这对于必须处理各种尺寸的包裹和各种类型的包裹的分拣机来说是一项具有挑战性的要求。通常，这种跟踪使用诸如接近传感器、直通波束传感器、超声波传感器或反射传感器之类的简单的传感器来执行。然而，这些传感器类型中的每一种都受限于可以被检测到的包裹的类型和尺寸。
247.图7所示的成角度的直通波束阵列是安装在公共外壳中的一系列单独的直通波束传感器。每个直通波束阵列具有发射器(44)和接收器(45)。光束阵列(46)是以很近的间距聚在一起的单个光束的隔档件——此处十几个光束以1/4英寸间隔开。发射器和接收器也以一定角度(47)安装，以使用光束的对角线图案来覆盖传感器之间的区域。光束的对角线图案显著地提高了该系统的性能，以对在传送表面(49)之间移动的非常薄的包裹(48)进行检测。比光束之间的间距更薄的包裹将遮挡一个或更多个成角度的光束(50)，然后包裹将被检测到。此功能显著地扩展了分拣机的多功能性，以对从大型的盒子到扁平的信封甚至单张名片的各种尺寸的包裹进行处理。如果已知系统不会遇到具有特定厚度的对象，则可以使用具有更少的、更宽间隔的光束的更便宜的传感器。例如，对于鞋盒尺寸的物品，简单的单个直通波束通常就足够了。传感器位于分拣模块之间，以检测包裹(或其他对象)何时在分拣模块和下一分拣模块之间运送。
248.图8示出了分拣模块plc在处理较大尺寸的包裹时编程的自适应速度控制逻辑特征中的一种逻辑特征。分拣机必须在每个包裹从分拣模块中排放之前准确定位包裹。正确的位置和时间将根据正在处理的包裹的尺寸而改变。相对于分拣模块而言，包裹越大，位置控制必须越精确，以确保将包裹正确地投递到分拣点目的地，而不是例如投递到地板上。包裹的位置可以基于图7中所示的传感器来确定，该传感器使用包裹的前边缘或后边缘和/或传送表面的速度来检测包裹进入到分拣模块上，并结合自检测到包裹(前边缘或后边缘)进入以来所经过的时间。在一些实施方式中，单个分拣模块可以供给单侧上的多个分拣点/容器，在这种情况下包裹在传送器表面上的位置很重要，然而许多实施方案在给定分拣模块的任一侧只有单个分拣点。分拣机被设计为尽可能快地运行，以最大限度地提高其吞吐量。然而，在给定尺寸的模块上，较大的包裹具有较少的可用空间来转向或停止。在正常运行中，当下游模块未清空、即该下游模块容纳有包裹时，需要停止运行。在距离和时间不足的情况下试图将大型包裹转向或停止可能会导致包裹在传送表面上滑动并超出该包裹所在的分拣模块，从而错过该包裹的分拣点目的地或完全离开分拣系统。为了容置这些包裹，plc被编程以适应更大的包裹，并在遇到更大的包裹时自动降低传送器速度。
249.可以预先编程什么构成更大的包裹以及需要降低多少速度，或者可以以经验来确定操作性的调整。可以通过成像型尺寸计在引导子系统中捕获尺寸的测量，或者通过在包裹在引导子部段中以已知的速度从前边缘穿过直通波束传感器阵列行进(run)至后边缘时计算包裹长度。对适当的速度降低的计算可能是复杂的，因为该计算受许多因素的影响，所述因素包括包裹质量、包裹材料的摩擦系数及包裹在传送器材料和接触点上的不规则性、纵向和横向移动之间的差异、特定包裹在被转向力撞击时的运动等。虽然这种计算是已知
的，并且可以基于可用的信息和计算资源以或高或低的精度执行，但这种计算在很大程度上是不必要的。与之相比，系统可以被编程为：在包裹长度与模块长度的比值大于阈值比时，将速度降低至正常运行速度的预定阈值、例如3/4。可以对长度比和相对应的速度降低编程多个阈值——例如：长度比为1/2时，速度为3/4；长度比为3/4时，速度为1/2等。然后系统可以记录堵塞/可靠率，并确定在给定长度比的情况下速度降低是否是足够的(例如使用编程的可靠性阈值，例如95％的准确无堵塞分拣)，并且在指示时或基于操作员输入进行调整。在速度、长度比和堵塞频率/可靠性被记录时，分拣机控制计算机可以以经验确定在给定包裹长度比下实现给定实施方案所期望的可靠性的适当速度。在检测到可靠性与所期望水平不同时，作为长度比的函数的运行速度可以被自动调整。
250.如前文所述，包裹尺寸数据在包裹引导期间被收集，并通过分拣模块i/o网络(6)与数据包一起被通信至单独的分拣模块plc，该数据包与物理包裹一起从分拣模块行进至分拣模块。如果大型包裹(51)超过预编程值，则分拣模块(53)上的分拣模块plc(52)可以使运输速度(54)降低。包裹离开分拣模块后，运输速度(54)会自动重置为默认速度。随着包裹移动至下一分拣模块(55)，下一plc(56)程序可以使该包裹在该分拣模块中的运输速度(57)类似地降低，并在包裹离开该分拣模块时将运输速度自动重置为默认值。
251.例如，每个分拣模块在位于紧接着该分拣模块之前的间隙中的传感器检测到包裹的前边缘时启动。如果下一分拣模块已被清空并准备好接纳下一包裹，则包裹将通过分拣模块而不会停止。分拣模块将继续运行并将包裹运输至下游分拣模块，并在下游分拣模块开始处的传感器看到包裹的后边缘时停止。
252.然而，如果下一模块未被清空，则包裹在进入下一模块之前将不得不停止。在此情况下，当入口传感器检测到包裹的前边缘时，第一分拣模块将像以前一样启动。然而，分拣模块必须在遮挡下游区域的入口传感器之前将包裹停止。为了及时将包裹停止，还使用对包裹的前边缘进行检测的同一传感器来检测包裹的后边缘并向区域发出停止信号。
253.如果分拣模块长40英寸，并且以每秒40英寸的速度运输10英寸的包裹，则在包裹的后边缘通过进入区域的入口传感器后并且在前边缘被进入下一分拣模块的入口传感器检测到之前，包裹将历经30英寸或3/4秒。然而，如果同一分拣模块正在运输更大的20英寸包裹，则在后边缘通过入口传感器后，该包裹将仅历经20英寸或1/2秒。
254.在某些情况下，如果要求在触发下一分拣模块的入口传感器之前停止包裹，则可能没有足够的时间或距离来将包裹停止，从而导致堵塞情况。
255.在分拣模块的plc上运行的程序的自适应特征可以用于使分拣模块的运输速度减慢，来增加包裹停止时间，从而避免堵塞情况。在该示例中，分拣模块的plc已知包裹长20英寸(如在对包裹进行引导时确定和/或由传感器确定)。基于预编程值或机器学习，如果在包裹占用下一下游模块时要求停止，则plc便会知悉40英寸/秒太快而无法停止包裹。因此，如果要求在造成堵塞之前停止，则plc将模块的运输速度减慢至每秒20英寸，使得20英寸的包裹在20英寸或整整1秒内停止。这些自适应特征允许分拣机以最大吞吐率运行并动态地调整运输速度，以提高在各种尺寸的包裹方面的可靠性。
256.图9示出了自适应速度控制的另一重要作用：在预期分拣点目的地即将到达时减慢传送器速度。种类繁多的包裹类型与传送表面呈现不同的机械相互作用。单纯地作为非限制性示例，一些包裹可能是光滑的并且需要更长的时间来改变方向并从分拣机排放以避
免在传送器表面上滑动。超出分拣点可能会导致堵塞情况并需要操作员干预。
257.基于包裹将在下一分拣模块中进行分拣的知识通过增加启动排放的时间容差来使运输传送器动态地减慢，显著地提高了包裹分拣的可靠性。在包裹运输过程中对传送器模块的速度进行预测和自动调整的能力显著提高了运输和分拣功能两者的准确性和可靠性，并避免了在分拣模块的可用时间和长度中由于包裹未能停止或未能排放而造成不必要的堵塞。还可以将使传送器减慢的决定作为包裹的功能进行编程。小包裹可能不要求任何速度调整来允许下游包裹转向。然而，较大的包裹具有较小的容差，并且经常要求调整速度以保持最大的可靠性。
258.图9示出了分拣模块(59)中的包裹(58)将在下一分拣模块(61)中进行分拣(60)的控制逻辑。plc(62)可以使运输速度(63)降低，使得包裹将以更慢的速度进入下一模块(61)，因此在包裹转动并被分拣(60)时滑动和超出的可能性更小。
259.每个分拣模块plc在其控制程序中具有相同的自适应特征，以在假设包裹预定要在下一下游分拣模块中被分拣的情况下使在其模块上的包裹的运输速度减慢。在每个包裹基于由分拣计算机准备的数据集而沿着分拣机移动时，该逻辑将跟随每个包裹并通过分拣模块i/o网络(6)而被中继到分拣模块，该分拣计算机在图9中未示出，但可以是例如如图1至图4中的任何一者所示的分拣机控制计算机(3)。不要求分拣计算机进行另外的控制。
260.类似地，基于接下来的若干区域畅通无阻并且不存在即将发生的传输/分拣事件的知识，分拣模块plc程序可以提前并将包裹的运输速度提高。
261.总的来说，在分拣模块中的每个分拣模块中独立运行的自适应速度修改程序可以提高分拣机的整体吞吐量和可靠性，而不会给分拣机控制计算机带来对每个分拣模块的局部条件进行计算的负担。
262.堵塞检测是分拣机的重要特征。当检测到堵塞时使分拣机停止避免了错误分拣，并及时为操作员提供警报，以清除堵塞并继续全部运行吞吐量。当检测到堵塞时，该堵塞被报告至分拣机控制计算机，并且仅与堵塞相关联的一个或更多个分拣模块停止处理，并且与堵塞相关联的一个或更多个分拣模块的指示灯被接通以通知操作员。在以下情况下可以基于对包裹进行感测的直通波传感器来检测堵塞：在不预期包裹的情况，即在传感器之前的分拣模块没有被允许继续，这可能指示在包裹应当停止或转向离开分拣机时滑入到传感器区域中；或者在预期包裹而未检测到包裹的情况，即在传感器之前的分拣模块被允许继续传送包裹，这可能指示包裹被卡在某物上或从传送器表面掉落。在清空堵塞之前，与堵塞相关联的一个过更多个分拣模块不会向前面的分拣模块发送就绪信号，因此附加的包裹将不会被传送到与堵塞相关联的一个过更多个分拣模块上。
263.图10示出了在独立于引导子系统中的分拣机控制计算机的分拣模块plc中的每个分拣模块plc上运行的堵塞检测逻辑。在该图示中，包裹(63)在到达分拣模块(65)时刚好通过传感器(64)。然而，基于预期包裹(63)的长度和分拣模块传输速度(68)，下一下游包裹传感器(66)刚好检测到比预期更快地移动至分拣模块(61)的包裹(67)。
264.意外的提前到达被通信至分拣机控制计算机，该分拣机控制计算机在图10中未示出，但可以是例如如图1至图4中任何一者所示的分拣机控制计算机(3)，作为“未知包裹”，包裹运输致动器(30)在受影响的分拣模块中被停止。通过分拣模块i/o网络(6)连接至分拣机控制计算机的分拣模块plc(69)将使指示灯(34)闪烁，并指示操作员简单地移除该区域
的包裹并通过按压按钮(35)来重新启动分拣机。
265.基于预期检测到包裹到达特定模块，若干不同的堵塞检测例程在每个分拣模块plc中运行。以下是此类例程的一些非限制性示例：
266.包裹没有按预期到达。与以上描述的“未知包裹”堵塞类似，这种堵塞是基于在预期情况下没有看到包裹。如果在预期时间包裹传感器未检测到包裹，则plc将报告包裹运输堵塞，并且分拣机控制系统将使传送器模块停止、发出警报并指示包裹运输失败。
267.包裹或碎屑被堵塞在传送器上。如果包裹检测传感器、比如本文中所描述的直通波束传感器在分拣模块之间被遮挡并保持被遮挡，则模块plc将报告运输堵塞。控制系统同样会使传送器模块停止、发出警报并指示一个或更多个包裹被堵塞在传送器上。
268.在所有情况下，分拣机控制系统都会向操作员提供在哪里检测到一处或更多处堵塞的通知。该通知可以在分拣机控制屏幕上获得，也通过位于每个分拣模块上的指示灯获得。当报告堵塞时，分拣机控制系统将使检测到堵塞的分拣模块停止，并使灯闪烁以向操作员显示在哪里检测到问题。控制系统显示屏上将显示附加的通知。操作员将清空受影响区域中的一处或更多处堵塞并移除包裹。操作员将通过按压与指示灯位于同一位置的按钮来通知控制系统包裹已被移除并且堵塞问题得到解决。取决于分拣机配备操作员的方式，可以使用位于操作员站的辅助按钮以从相同的点清除所有堵塞情况。在清除堵塞后，受影响的分拣模块将继续运行。
269.值得注意的是，分拣模块的独立plc控制将允许分拣机的检测到堵塞的区域之外的部分继续处理包裹，直到包裹流通过停止的模块倒行。这是一个重要的特征，因为在分拣机由于停止的包裹倒行而停止之前，堵塞问题通常已被解决。
270.分拣机控制系统保持跟踪每个分拣机模块的堵塞数量和堵塞类型。保留诊断日志以识别需要附加维护监督的有问题的分拣机部段。分拣机控制系统还可以使用诊断记录来提供用于分拣模块的动态速度控制的输入，以自动补偿性能不佳的分拣模块，在这些分拣模块中，机械磨损或污染已经改变了运输和传输机构的性能。
271.图11示出了分拣机在不受局部堵塞影响的区域连续进行分拣的能力。这是一项重要的能力，因为最大吞吐量始终是分拣系统的关键考虑因素。模块化架构允许分拣机继续将包裹分拣到不受局部堵塞或箱满载情况影响的排放箱。该特征允许分拣机在一段时间内继续进行生产性工作，直到对堵塞或箱满载情况进行清空。通常，这些情况可以在包裹流倒行并阻挡对新包裹进行引导之前被清空。在这些情况下，堵塞或箱的更换不会影响分拣机的整体吞吐量。
272.图11示出了分拣模块(69)已检测到堵塞并且该模块已被停止。模块中的分拣模块plc(70)没有得到“允许发送”信号，因此包裹(71)停止在模块(72)中并等待模块(69)被清空。包裹(73)预定进一步沿着分拣机，但必须等到模块(72)被清空。然而，模块(74)和模块(75)可以继续对包裹进行运输和分拣而不会间断。
273.图12描述了分拣机控制计算机还如何可以对本地的一个或更多个分拣模块plc进行超控(override)以接通多个分拣模块的运输致动器以一起运行从而使所有包裹同时移动，而无需内部模块通信和控制。在更容易清除模块区域并使包裹在分拣机上重新行进时，可以使用该功能来清除分拣机上的包裹或清空多个堵塞情况。该清除功能也可以仅在只有一组选定的模块作为一组而行进至分拣机的端部的区域中运行。拒绝区域的上游和下游的
包裹将照常进行分拣，并且当受影响的部段行进离开该端部时，整个分拣机操作将回到正常。
274.图12示出了这种清除功能，其中一组模块已被识别为清除区(76)，除其他分拣模块plc之外，该清除区包括模块中的分拣模块plc(70)。这些分拣模块将作为一个大区域一起运行，以通过将整个区域作为一个整体运行而一起运输所有包裹。模块中的本地plc逻辑由分拣机计算机超控，以将包裹组作为整体移动至分拣机的端部并进入拒绝箱(77)。清除区(76)中的分拣模块保持向前运输包裹，但不会尝试将它们分拣到一侧，以避免分拣错误。清除区以外的分拣模块上的其他包裹将照常运行，将包裹从模块传递到另一模块并进行相应的分拣。当包裹(79)已从模块中分拣出来时，图示中的包裹(78)将移动到下一模块。包裹(80)将照常进行转向和分拣。清除区(76)跟随堵塞包裹沿着分拣模块的流水线向下。当堵塞的包裹到达分拣模块(74)时，清除区(76)将包括分拣模块(74)和前一分拣模块，但不包括之前的分拣模块，依此类推，直到被堵塞的包裹进入拒绝箱，此时清除区(76)中将没有分拣模块(除非同时建立有新的堵塞情况和新的清除区)。
275.虽然已经说明和描述了本发明的制造和测试的具体优选实施方式和示例，但很明显本发明并不局限于此。在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员将想到许多改型或改动、变型、变动、替换物和等同物，并且这些改型或改动、变型、变动、替换物和等同物被认为是本文所公开的本发明的部分和必要内容。
276.另外，本发明应该被认为包括本说明书、所附权利要求和/或附图中描述的每个特征的所有可能的组合，这些特征可以被认为是新的、创造性的和工业上可应用的。
277.在本文所描述的本发明的实施方式中，多种变型和改型都是可能的。尽管本文已经示出和描述了本发明的某些说明性实施方式，但是在上述公开中可以预期较宽范围的修改、改变和替换。尽管以上描述包括许多细节，但这些不应被解释为对本发明范围的限制，而是作为本发明的一种或另一种优选实施方式的示例。在一些情况下，可以采用本发明的一些特征而不相应地使用其他特征。
278.因此，可以适当地仅通过图示和示例的方式给出而在较宽范围内解释并理解上述描述，本发明的精神和范围仅由最终发布的权利要求限制。