多层包裹分拣系统的制作方法

多层包裹分拣系统


背景技术：

1.根据包裹的指定目的地对包裹进行分拣是高效投递和供应管理系统的关键步骤。尽管包裹处理和运输的许多方面已经变得自动化，但分拣包裹通常涉及对包裹(特别是尺寸较小的包裹)进行操作的精确性，这使得自动化具有挑战性。由于这个原因，许多当前的分拣包裹的方法包括具有一些自动辅助的手动分拣。使全手动分拣方法和半手动分拣方法自动化的尝试包括使用关节式机械臂来接收包裹并将包裹放置在竖直墙内的指定小隔间内，这由于工业用臂的运动学特性而是低效的。另外地，机械臂通常无法使包裹精确地定位在小隔间内以确保最大程度的包装。因此，在需要清空小隔间之前，可以在小隔间中容纳的包裹更少。因此，自动化方面的这些尝试效率低下，因为它们没有达到人工分拣系统的当前生产率。另外地，在某些情况下，使用机械臂沿立壁分拣包裹需要与现有基础设施中分配用于分拣包裹的空间相比更大的空间。


技术实现要素：

2.概括地讲，本文描述的方面涉及用于根据共同目的地分拣包裹的多层自动化包裹分拣系统。第一层包括配置成将包裹从源位置运输到释放目的地的自动分拣机。第一层位于第二层之上，第二层包括各自与运送目的地相关联的积聚容器。第一层内的运输包裹的释放目的地位于与包裹的运送目的地相关联的积聚容器的正上方。包裹一旦通过自动分拣运输机到达释放目的地，就被释放到积聚容器中，而其他包裹也可以类似的方式进行分拣。
3.在一些实施例中，第一层包括多个轨道，并且在第一层内运输包裹的自动化分拣机是与包裹一起沿着轨道移动的自动引导车(agv)，包裹可放置在agv车身内的托盘上或附接至agv车身。当agv到达轨道上的释放目的地时，包裹可能会从托盘或agv车身掉落、滑动或以其他方式释放。在其他实施例中，第一层包括全向传输单元(otu)组成的栅格，其将包裹从一个otu传送到相邻的otu，直到包裹到达位于相应的积聚容器之上的释放otu。每个otu可以具有可拆卸部分，诸如一组炸弹舱式门，使得当包裹在释放otu上时，可以产生临时开口(例如，通过打开炸弹舱式门)，包裹可以通过该临时开口释放到积聚容器中。该过程可以针对多个包裹持续进行。
4.积聚容器一旦被具有分配给容器的运送目的地的包裹填满，则该容器内积聚的包裹被释放到位于第二层的正下方的第三层。可以使用一个或多个传感器来确定容器是否已满。例如，重量传感器可以确定容器内积聚的包裹的重量，并且当满足积聚阈值时可以释放这种积聚。可选地，包裹的体积和/或包裹的高度(其包括距容器的顶部的距离)可用于确定是否满足积聚阈值。
5.在第三层中，包裹被运离用于在运输网络内进行进一步处理。包裹可以在存储或物流设施内继续进行额外的处理，或者可以进入卡车以被运输到包裹运送路线内的另一个目的地。在这两种情况下，包裹被从积聚容器的正下方的区域运输到分拣系统的周界或分拣系统的外部。包裹可通过输送机在第三层内运输。在一些方面中，输送机具有运输容器，其在包裹被从积聚容器释放之后接收包裹，并且在一些方面中，包裹被直接释放到输送机
上。在一些方面中，包裹通过自动引导车围绕第三层进行运输，自动引导车将运输容器定位在积聚容器的正下方，然后一旦接收到包裹则运输填满的运输容器。
6.本发明内容旨在以简化的形式介绍概念的选择，这些概念将在本公开的具体实施方式部分中进一步描述。发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。本技术的其他目标、优点和新颖特征将部分地在以下描述中阐述，并且对于本领域的技术人员来说，通过对本公开的审查或通过对本技术的实践的学习，这将变得显而易见。
附图说明
7.下面参照附图对本技术进行详细描述，其中：
8.图1描述了根据本文描述的一方面的示例性多层自动化包裹分拣系统的立体图；
9.图2描述了根据本文描述的一方面的图1的示例性自动化包裹分拣系统的俯视图；
10.图3描述了根据本文描述的一方面的图1的示例性自动化包裹分拣系统内的源位置的特写视图；
11.图4描述了根据本文描述的一方面的图1的示例性自动化包裹分拣系统的第一层和第二层的一部分；
12.图5a描述了根据本文描述的一方面的图1的示例性自动化包裹分拣系统的第一层、第二层和第三层的一部分；
13.图5b描述了根据本文描述的一方面的位于图1的示例性自动化包裹分拣系统内的积聚容器下方的运输容器的一部分；
14.图6描述了根据本文描述的一方面的多层自动化包裹分拣系统的替代示例性运输层的一部分；
15.图7描述了用于根据本文描述的一方面的多层自动化包裹分拣系统的第一层的示例性自动化包裹分拣机的一部分；
16.图8描述了根据本文描述的一方面的示例性多层自动化包裹分拣系统的立体图；
17.图9描述了根据本文描述的一方面的、图8的示例性自动化包裹分拣系统的第一层上正在运输的包裹；
18.图10描述了当图8的示例性自动化包裹分拣系统的第一层中的包裹位于根据本文描述的一方面的示例性多层自动化包裹分拣系统内的积聚容器之上时该包裹的侧视图；
19.图11描述了采用根据本文描述的一方面的多层自动化包裹分拣系统的示例性计算机化操作环境；
20.图12描述了图示出根据本文描述的一方面的用于分拣包裹的示例性方法的流程图；以及
21.图13是适合与本技术的各方面一起使用的示例性计算装置的框图。
具体实施方式
22.根据包裹的指定目的地对包裹进行分拣是高效投递和供应管理系统的关键步骤。尽管包裹处理和运输的许多方面已经变得自动化，但分拣包裹通常涉及对包裹(特别是尺寸较小的包裹)进行操作的精确性，这使得自动化具有挑战性。由于这个原因，许多当前的
分拣包裹的方法包括具有一些自动辅助的手动分拣。例如，在当前的一种方法中，人工操作员接收包裹，扫描包裹以输入目的地，并将包裹放置在与目的地对应的存储区域内。存储区域通常是在多个小隔间的立壁以内的小隔间。在包裹被扫描之后，可以给出指示适当的小隔间的指示符，诸如对应于适当小隔间的灯的照明，并且操作员经由侧开口将包裹插入小隔间中。一旦小隔间达到足够的容积，另一个人工操作员将小隔间内的包裹移动到可运输容器中并将该容器放置在诸如传送带等运输工具上例如，以便运输出拣选分区域进行进一步处理。
23.使全手动分拣方法和半手动分拣方法自动化的尝试包括使用关节式机械臂来接收包裹并将包裹放置在指定小隔间内。然而，由于工业用臂的运动学特性，将用于把包裹放置在小隔间内的臂沿着立壁定位是低效的。另外地，机械臂通常无法使包裹精确地定位在小隔间内以确保最大程度的包装。因此，在需要清空小隔间之前，可以在小隔间中容纳的包裹更少。因此，自动化方面的这些尝试效率低下，因为它们没有达到人工分拣系统的当前生产率。另外地，在某些情况下，使用机械臂沿立壁分拣包裹需要与现有基础设施中分配用于分拣包裹的空间相比更大的空间。
24.概括地讲，本文描述的方面涉及用于根据共同目的地分拣包裹的多层自动化包裹分拣系统。第一层包括配置成将包裹从源位置运输到释放目的地的自动分拣机。第一层位于第二层之上，第二层包括各自与运送目的地相关联的积聚容器。当包裹到达第一层中的释放目的地时，其被释放到与包裹的运送目的地相对应的第二层中的积聚容器中。一旦积聚容器积聚到从第一层接收的足够多的包裹，随着包裹被释放到位于第二层之下的第三层中，容器被清空。第三层包括将积聚的包裹运走以进一步处理和/或运送到运送路线内的下一个目的地的机构。这种多层分拣系统利用重力以最大限度地将包裹包装在积聚容器内并提高分拣效率。
25.在一些实施例中，第一层包括多个轨道，并且在第一层内运输包裹的自动化分拣机是与包裹一起沿着轨道移动的自动引导车(agv)，包裹可放置在agv车身内的托盘上或附接至agv车身。当agv到达轨道上的释放目的地时，包裹可能会从托盘或agv车身掉落、滑动或以其他方式释放。在其他实施例中，第一层包括全向传输单元(otu)组成的栅格，其将包裹从一个otu传送到相邻的otu，直到包裹到达位于相应的积聚容器之上的释放otu。每个otu可以具有可拆卸部分，诸如一组炸弹舱式门，使得当包裹在释放otu上时，可以产生临时开口(例如，通过打开炸弹舱式门)，包裹可以通过该临时开口释放到积聚容器中。该过程可以针对多个包裹持续进行。请注意，所有otu的结构可能相似，例如，释放otu的结构与第一层中的所有其他otu相同。
26.一旦具有分配给容器的运送目的地的包裹填满积聚容器，该容器内积聚的包裹被释放到位于第二层的正下方的第三层。可以使用一个或多个传感器来确定容器是否已满。例如，重量传感器可以确定容器内积聚的包裹的重量，并且当满足积聚阈值时可以释放这种积聚。可选地，包裹的体积和/或包裹的高度(其包括距容器的顶部的距离)可用于确定是否满足积聚阈值。
27.在第三层中，包裹被运离用于在运输网络内进行进一步处理。包裹可以在存储或物流设施内继续进行额外的处理，或者可以进入卡车以被运输到包裹运送路线内的另一个目的地。在这两种情况下，包裹被从积聚容器的正下方的区域运输到分拣系统的周界或分
拣系统的外部。包裹可通过输送机在第三层内运输。在一些方面中，输送机具有运输容器，其在包裹被从积聚容器释放之后接收包裹，并且在一些方面中，包裹被直接释放到输送机上，以便它们可以在输送机上成组运输。在一些方面中，包裹通过自动引导车围绕第三层进行运输，自动引导车将运输容器定位在积聚容器的正下方，然后一旦接收到包裹则运输填满的运输容器。
28.已经描述了本技术的高级概述，下面参考附图更详细地提供示例性方面。具体而言，图1和图2描述了示例性自动化包裹分拣系统100，其通常配置成根据共同目的地对包裹进行物理分组。如本文所使用的，包裹可以指在特定运送目的地(也可以指邮寄目的地)发送给指定接收者的信件或包装盒。自动化包裹分拣系统100是多层的、基于重力的分拣系统，因为其包括沿垂直轴彼此叠置定向的多个层。自动化包裹分拣系统100包括第一层110、第二层130和第三层150。这些层也可以分别称为第一区、第二区和第三区，或称为第一级、第二级和第三级。根据系统100分拣包裹涉及包裹顺序地移动通过层110、130和150。
29.在一些实施例中，自动化包裹分拣系统100被用于分拣被指定为小包裹的特定类别的包裹。例如，通过自动化包裹分拣系统100分拣的包裹可具有大约16英寸的最大长度、大约16英寸的最大宽度和大约6英寸的最大高度。系统100还可以包括最小尺寸要求，以确保尺寸过小的包裹在自动化包裹分拣系统100中不会被忽视或丢失。例如，通过自动化包裹分拣系统100分拣的包裹可以具有大约5英寸的最小长度、大约3英寸的最大宽度和大约0.04英寸的最小高度。此外，在一些实施例中，通过自动化包裹分拣系统100分拣的包裹具有大约0.05磅的最小重量和大约8磅的最大重量。除非另有说明，本文使用的关于物理测量的术语“大约”包括给定值的
±
15％。
30.第一层110是自动分拣层，其通常配置成沿着水平面(例如，沿着图1所示的x轴和/或z轴)运输包裹。第二层130是积聚层，其通常配置成从第一层110接收包裹并在额外的包裹积聚在第二层130内时临时存储这些包裹。第三层150是移除层，其通常配置成将从第二层130接收的积聚的包裹运输到容纳自动化包裹分拣系统100的物理区域之外，以进行进一步的处理或运送。
31.在图1所示的实施例中，第一层110包括由具有一个或多个门架头的门架111构成的笛卡尔机器人系统，该一个或多个门架头在门架的框架内移动以将包裹放下到第二层130中。门架111包括彼此平行延伸的至少两个静态框架112a和112b以及垂直于两个静态框架延伸的至少一个可移动框架。在图1中，有两个可移动框架114a和114b，每个均具有一个用以拾取和放下包裹的门架头(参见门架头116a和116b)。在图1所示的实例中，两个可移动框架114a和114b能沿x轴移动。每个门架头116a和116b能沿各自的可移动框架移动以沿z轴移动。应当理解的是，静态框架112a和112b以及可移动框架114a和114b在其他实施例中可以不同地定位，使得可移动框架114a和114b可以沿z轴移动而门架头116a和116b能沿x轴移动。诸如门架头116a的每个门架头配置成接收、运输和释放包裹。每个门架头还可包括能沿y轴移动以实现竖直移动来取回和/或释放包裹的元件。以这种方式，包裹可通过沿着多个静态框架和可移动框架的移动而沿着第一层110从一个位置移动到另一位置。
32.门架头(例如，门架头116a)可以从沿着门架111的周界的源位置接收或拾取包裹。图1和图2中的源位置124包括输送机。在另一个优选实施例中，源位置可以是溜槽，诸如图2中的溜槽122。例如，图1描述了静态框架112a外部的源位置124。源位置124被描述为沿着第
一层110的周界的一侧；然而，在其他实施例中，源位置可以在第一层110的中央区域内。居中的源位置可以最小化从感应(在源位置处接收包裹)到释放目的地的平均距离。例如，升降机或螺旋机构可以将包裹提升到第一层110中的门架111的中心并将它们倾倒成大堆，然后门架头可以从该堆中拾取包裹。
33.在一些实施例中，可以有一个或多个源位置。通常，更多的源位置允许更多的自动化分拣机(例如，门架头)同时移动以拾起和/或放下包裹。因此，使用更多的源位置可以提高系统的效率。同时，更多的源位置的有效使用可取决于同步多个自动化分拣机以避免冲突和堵塞，如下面进一步描述的。
34.门架头116a可以在源位置124处从诸如输送机118的源位置拾取包裹。在一个方面中，门架头116a包括机器人操纵器，该机器人操纵器可以被自动调节以从源位置处的一堆包裹拾取包裹。在其它方面中，门架头116a拾取与其它包裹间隔开的单独分出的(singulated)包裹。该单独分出的包裹可以从输送机118进行拾取，或者可以在背离输送机的较短横向皮带120或溜槽上拾取。图3和图4描述了输送机118和横向皮带120的其他视图。在一些方面中，横向皮带或溜槽可替代地或另外地提供，以将包裹转移到异常区域或由单独的系统进行分拣。
35.在由第一层110中的自动化分拣机(诸如门架头116a)接收之前，可扫描包裹，使得自动化包裹分拣系统100可确定分配给包裹的期望运送目的地。如本文所使用的，术语“运送目的地”可以是接收者所期望的最终目的地，或者可以是运送网络内的中间目的地。因此，在一些实施例中，一个或多个照相机或其它光学传感器可用于在包裹被从适当位置提升时，诸如当其被门架头116a拾取时，扫描该包裹。在其它方面中，包裹可以在被拾取之前在输送机或横向皮带上被扫描。在一些实施例中，除了或代替光影相机或其它光学传感器，使用射频识别扫描仪来扫描包裹。
36.自动化包裹分拣系统100的第二层130包括多个容器132，在此称为积聚容器。在一些方面中，每个积聚容器132具有顶端处的开口和形成下端的门。积聚容器132可以具有相同的尺寸和形状。在一个方面中，积聚容器132是尺寸为大约24英寸宽、大约24英寸深和大约24英寸高的方形容器。如所图示出的，积聚容器132可布置成在第一层110正下方形成由容器组成的栅格。
37.每个积聚容器132与一个目的地或一组目的地相关联。由此，每个包裹可以被分拣到对应于为包裹确定的运送目的地的特定积聚容器132中。在一些实施例中，每个积聚容器132与唯一目的地或唯一的目的地组相关联，使得在不同的积聚容器132之间可以没有共享的目的地或目的地组。在其他实施例中，可以有与相同的目的地(或目的地组)相关联的多个积聚容器132。在这两种情况下，第二层130内的积聚容器132可以不全部与相同的目的地相关联，使得多个目的地由积聚容器132表示。在一些实施例中，分配给特定积聚容器的目的地可以在分拣期间动态地改变。在一个示例性情况下，改变积聚容器132的目的地分配可以通过将与被分拣的大量包裹相关联的目的地再分配给更接近源位置的积聚容器来完成，从而减少分拣系统100在运动中花费的时间。在第二示例性情况下，可以通过增加分配给特定目的地的积聚容器的数量来进行该再分配，以支持被分拣到该目的地的量的突然激增。
38.当扫描包裹时，将基于通过扫描确定的预期目的地为其分配积聚容器132。第一层110内的诸如门架头116a的自动化分拣机将从源位置124接收包裹，并且沿着z轴、y轴和x轴
中的一个或更多轴移动以将包裹定位于所分配的积聚容器132正上方。将包裹从源位置124运输到分配的积聚容器132上方的位置包括确定路线。该路线可以由远程计算装置确定，并且自动化分拣机(例如，门架头116a)实现该路线的方向可以被发送到集成于自动化分拣机的物理结构(例如，门架头116a)和/或第一层110的物理结构(例如，门架111)中的一个或多个计算系统或接收器。可选地，该路线可以由集成到自动化分拣机或第一层110的物理结构中的计算系统来确定。
39.一旦包裹定位于其所分配的积聚容器132上方，第一层110内的自动化分拣机(诸如门架头116a)便可释放包裹，致使包裹落入积聚容器132的顶部处的开口中。在示例性的方面中，采取一个或多个步骤以确保包裹在落入积聚容器132中时得到充分的照顾。例如，在一些方面中，诸如门架头116a的自动化分拣机可使包裹降低到积聚容器132中，且在一些情况下，可使包裹以相对于门架头116a走过第一层110的速度降低的速度或较慢的速度降低到积聚容器132中。另外地或可选地，每个积聚容器132的全部或部分可衬有设计成减缓诸如硬塑料刷的包裹下落的材料。另外地或可选地，积聚容器132可以部分地或完全地由柔性和/或弹性体材料构成。另外地或可选地，每个积聚容器132可以悬挂在诸如盘簧的减震元件上。
40.在将包裹释放到第二层130中之后，自动化分拣机(例如，门架头116a)可移回到源位置124以检索额外包裹以放置在同一积聚容器中或基于预期目的地放置在另一积聚容器中。将自动化分拣机布置在积聚容器上方而不是将分拣机与存储部件水平对准利用重力使包裹从自动分拣机移动到例如下方的积聚容器132，从而减少自动化分拣机(例如，门架头116a)所需的工作量。一旦包裹被释放，诸如门架头116a的自动化分拣机可以立即开始行进回到源位置以用于另一个包裹。
41.每个积聚容器132可以被设计成确保包裹将成功地落入积聚容器或适合多个包裹。例如，如前所述，对于自动化包裹分拣系统100可以有最大的包裹尺寸，并且在一些实施例中，每个积聚容器被定尺寸成确保可以被分拣的最大包裹将适合积聚容器开口，而不管方位如何。例如，在一些实施例中，最大包裹长度是16英寸，最大包裹宽度是16英寸，并且最大包裹高度是6英寸。在这些实施例中，积聚容器开口可以是24英寸
×
24英寸，使得无论包裹下落时的方位如何，其都将适合穿过积聚容器开口。类似地，积聚容器可以定尺寸成适合某些期望数量的最大尺寸的包裹。
42.在单个积聚容器内安装更多的包裹以在同一时间共同运输到下一层通常会提高分拣系统的效率。因为被分拣的包裹可以是不同的大小和形状，包裹位于积聚容器内的方式可以确定将适合多少包裹。通常，通过穿过容器顶部处的开口放置包裹，包裹竖直地移动穿过容器，并且重力帮助包裹沉降以减少包裹之间的空间。因此，第一层110和第二层130的此竖直布置有助于将包裹包装在积聚容器132内以实现有效的分拣，而无需机械臂在容器内进行操纵。
43.在包裹被放置在积聚容器132内之后，随着更多的包裹从源位置被移动并被添加到积聚容器132，包裹可以被临时存储在积聚容器132内。一旦积聚容器132被填满，如积聚阈值所确定的，存储在积聚容器内的包裹可以被释放到第三层150。在一些方面中，有用于获取用于每个积聚容器132的填充或积聚测量的数据。例如，积聚容器132内的重量传感器可以提供积聚容器132内的包裹的总重量，和/或在积聚容器132的顶部或位于积聚容器132
上方(例如在第一层110的部件内)的成像传感器可以提供积聚容器132的内部的图像以确定积聚容器132内的包裹的总体积。在另一实施例中，诸如超声波测距仪或激光距离传感器的距离传感器被用来测量积聚容器132内的包裹的最高位置。因此，自动化包裹分拣系统100可以将这些测量中的一个或多个与相应的积聚阈值(例如，阈值重量、阈值体积、阈值距离)进行比较，以确定积聚容器132是否有足够的积聚或填充。来自传感器的该信息可以被周期性地或连续地捕获，并且可以被实时地自动捕获。在一些实施例中，不利用自动化包裹分拣系统100内的传感器来确定阈值积聚，而是可以将包裹的已知体积和/或重量(如在分拣之前确定的)输入到在计算系统上运行的一个或多个模型中，以确定积聚容器132何时填满。在一些实施例中，积聚阈值是时间的度量，使得积聚阈值是时间的度量，使得如果从积聚容器132最后一次被清空起已经经过了阈值时间段，则可以确定它是满的。
44.一旦满足了积聚阈值(例如，达到或超过阈值)，可以自动启动一个或多个动作以将积聚的包裹释放到包括如下区域的第三层150中，积聚的包裹通过该区域被自动运输到自动化包裹分拣系统100的区域的周界或外部。在示例性实施例中，这些动作中的一个包括自动打开形成被填满的积聚容器132的底面的门。打开门产生了开口，积聚的包裹可以行进穿过该开口而进入第三层150。
45.在一个实施例中，积聚容器132的门是“炸弹舱式”门。由此，积聚容器132的底部可包括形成第一门的第一半部和形成第二门的第二半部。每个门可以沿着门的一侧固定到积聚容器132的另一部分(例如，侧壁或底壁的周界不可移动部分)，但是可以沿着门的其他三个侧不连接。每个门可以经由铰链连接到积聚容器132的其余部分，使得每个门配置成围绕铰链枢转以打开和释放积聚的包裹。
46.在另一实施例中，积聚容器132的底部包括“卷帘门”，其由接合在一起以便形成在两个方向上为刚性但在垂直方向上为柔性的薄板的有凸棱的材料的面板构成。例如，这片面板可以关于x轴和y轴是刚性的，而沿z轴是柔性的，或者，这片面板可以关于y轴和z轴是刚性的，而沿x轴是柔性的。以这种方式，可以使门自身朝积聚容器132的一侧翻转，以在积聚容器132的底部形成开口。在一些实施例中，形成门的面板可以以手风琴的方式连接，使得当它们移动到积聚容器132的一侧时，面板被折叠而不是被卷起。
47.在另一实施例中，积聚容器132的底部利用“柔性虹膜式机构”打开和关闭。由此，门可以包括各自具有孔的第一板和第二板，第一板和第二板彼此平行并且布置成至少部分地彼此重叠，使得第一板和第二板的孔垂直对准。第一和第二平行板可以通过柔性材料沿着它们各自的周界连接。平行板中的至少一个可以相对于另一个板旋转以打开和关闭积聚容器132的开口。当打开时，在第一板和第二板的孔之间形成通道，并且包裹可以穿过通道落入第三层150中。当被旋转关闭时，柔性材料变得扭曲并在中心积聚，使得柔性材料定位在第一板和第二板的孔之间，从而防止开口形成并将包裹保持在积聚容器132内。在另一实施例中，可以使用更刚性的“虹膜式机构”，其中多个重叠板相对于基板旋转，以使基板和一组重叠板之间的开口收缩和扩大。
48.在另一实施例中，积聚容器132的底部包括一个或多个滑动门。例如，在图5a至图5b中，积聚容器132的底部包括第一门134a和第二门134b，第一门134a和第二门134b各自连接到水平定向的一个或多个致动器(在该示例中为气压缸)136。可以想到的是，门可以连接到一对气缸上，但在图5a至图5b所示的侧视图中只能看到一个气缸。该对致动器136可各自
绕一个轴线旋转或沿一个轴线平移以向下推动门134a和134b，并且可沿另一轴线延伸以向外(沿水平面侧向)推动门134a和134b。以这种方式，门134a和134b在相邻的积聚容器下方部分地滑动，以在待排空的积聚容器132的底部形成开口。
49.当积聚容器132的底门(一个或多个)打开以释放包裹时，包裹进入第三层150，用于运输到进一步的处理区域，其最终可以包括到运送目的地的运输。如图5a所示，在示例性方面中，来自积聚容器132的包裹被释放到位于第三层150内的、在正在释放包裹的积聚容器132正下方的运输容器152内。在一些实施例中，运输容器152的容积等于或基本等于积聚容器132的容积。在一些方面中，运输容器152可包括比积聚容器132更柔韧的材料。例如，在一些方面中，运输容器152包括网袋。尽管积聚容器132可以是系统100内的静态固定装置，因为它们不随包裹移动，但是运输容器152的一些实施例是可移动的，因为运输容器152可以与包裹一起离开容纳分拣系统100的区域，或者以其他方式将包裹移向分拣系统100的周界或外部区域。
50.因为在包裹积聚时将运输容器152保持在每个积聚容器132下方可能会在接收到包裹时阻碍运输容器152移出第三层150，运输容器152可仅在满足积聚阈值时才定位在积聚容器132之下。因此，在一些实施例中，满足积聚阈值启动发送到自动引导车(agv)154(其也可称为运输agv 154)的信号，以将打开的运输容器152运送到第三层150内位于已填满的积聚容器132正下方的位置。在可选的实施例中，可以使用不同的阈值来启动用于触发将打开的运输容器152定位在第三层150内的信号。具体地，由于先前讨论的积聚阈值可以用于触发包裹从积聚容器132的释放，可以使用不同的(即，较低的)积聚阈值，以在从积聚容器132释放包裹之前，发出动作(例如，agv的移动)信号来将打开的运输容器152定位在积聚容器132下方。
51.一旦满足阈值，agv 154可沿多条固定路线中的一条行进到第三层150的区域中，直到其位于积聚容器132下方。在一些实施例中，利用自主移动机器人(amr)而不是agv来携带运输容器152穿过第三层150，直到其被定位在积聚容器132下方。amr可以提供更大的灵活性，因为它不必沿着固定路线行驶。一旦运输容器152已经从积聚容器132接收到包裹，当运输容器152中的包裹准备好被发送到它们的下一个目的地时，运输容器152可以经由例如amr或agv在第三层150之外或在自动化包裹分拣系统100之外进行运输。
52.在一些实施例中，来自积聚容器132的积聚的包裹在被带出第三层150之前不被放入运输容器，诸如图1所示的运输容器152。例如，在可选的实施例中，积聚的包裹从积聚容器132释放到agv或amr上的平台上，agv或amr再将成组或成片包裹运输至分拣区域周界或外部以进行进一步处理。在另一实施例中，一旦积聚的包裹从积聚容器132释放，它们可以在机架式柔性搬运系统上运输。
53.实施用于在自动化分拣机(第一层110)和积聚容器(第二层130)下方袋装或以其他方式运输积聚的包裹(第三层150)的过程减少了整个自动化包裹分拣系统100的覆盖区。因此，系统100的覆盖区可以由系统100需要服务的目的地的数量和可以可靠地容纳分拣中最大可能包裹的最小积聚容器尺寸来定义。在示例性实施例中，如图2所示，系统100的尺寸(不包括任何辅助输送机，诸如运输包裹到源位置的输送机)能够安装在20英尺宽、14英尺5.5英寸深的单元内。在一些实施例中，系统100的尺寸可以适合以前用于手动分拣的单元格，使得自动化包裹分拣系统100可更有效地实施于现有的分拣基础结构内。
54.正如前面所讨论的，利用基于重力的分拣增加了分拣速度，提供了更有效和自然的容器装箱行为，并简化了包裹操作任务。此外，自动化包裹分拣系统100的实施例是高度可适应的，因为它们不依赖于特定技术。例如，根据特定环境的要求，不同的技术可用于分拣机(第一层110)、积聚容器(第二层130)和装袋/运输(第三层150)。例如，图6至图10描述了仍利用上述系统100的许多方面的正在使用的替代技术。这些替代技术可以具有与系统100相同的优势，并且在一些情况下具有与系统100相同的另外优势。
55.在图6所示的可选的实施例中，除了具有用于第三层的可选配置，自动化包裹分拣系统600可以具有与自动化包裹分拣系统100相同的配置。例如，第三层650包括沿着第三层650区域的长度延伸的一系列输送机654。自动化包裹分拣系统600可具有与系统100的第一层110相同配置的第一层，且第二层630可具有与针对第二层130描述的相同配置的积聚容器632。当满足积聚阈值时，包裹可以从积聚容器632释放，并且释放的包裹落到将积聚的包裹运走的输送机654上，该输送机654可以是输送带。
56.在一些实施例中，包裹从积聚容器632释放到位于第三层650上的输送机654上的运输容器(其可类似于图1中的运输容器152)中。以这种方式，而不是作为不受约束的一组或一堆包裹，积聚的包裹可在容器中在第三层650内进行运输。在一些实施例中，直到积聚容器632准备好或接近准备好释放包裹时，运输容器才经由输送机654移动以定位在积聚容器632下方。例如，满足第一积聚阈值可以发信号通知输送机654移动和/或发信号通知运输容器定位在移动的输送机654上。第二积聚阈值可以用来发信号通知从积聚容器532释放包裹，其中第二积聚阈值可以大于第一积聚阈值，使得第一积聚阈值总是在第二积聚阈值之前得以满足。在一些实施例中，积聚阈值用于启动运输容器在特定积聚容器532下方的定位，而包裹从积聚容器532的释放可基于自启动积聚阈值起已过去的预定时间段来启动。
57.图7描述了用于将包裹从源位置运输到第一层内的指定积聚容器上方的可选机制。第一层710内的自动化分拣机不是利用具有一个或多个门架头的笛卡尔机器人系统，而是包括一个或多个自主导引车(agv)，例如agv 714和716(其也可被称为分拣agv 714和716以区别于运输agv154)。第一层710还包括多个轨道712，该多个轨道712彼此交叉以形成位于第二层730的积聚容器732上方的栅格。在轨道712之间存在开口(例如，开口713)，并且轨道712可以与两个相邻积聚容器732之间的区域或者两个相邻积聚容器732重合的区域垂直对准。以这种方式，在交叉的轨道721之间产生的每个开口713可以与积聚容器732的顶部开口(例如，顶部开口733)对准。
58.一个或多个agv 714和716可沿成对的轨道712移动，以将包裹从源位置运输到被分配了包裹的特定积聚容器732正上方的开口(例如，开口713)。在示例性实施例中，每个agv包括车身、固定到车身并配置成沿不同轴线走过轨道的一组轮子、配置成确定沿栅格的一条或多条路线的路线组件(route component)、以及配置成根据该路线使agv转向的自动转向组件。类似于图1的笛卡尔机器人系统，agv 714和716是自动化包裹分拣机，这是因为它们围绕第一层710自动运输包裹而无需人工输入。
59.agv 714和716的车身均可包括形成用于保持被运输的包裹的平台的托盘。托盘通常可以水平地或平行于栅格定向。托盘可形成agv的车身的下部或底板。车身还可包括托盘开启机构，其配置成当自动化分拣机位于积聚容器732上方的预定释放目的地时移动托盘。
60.类似于积聚容器732(其可以类似于积聚容器132)的底的门，托盘和托盘开启机构
用于为包裹提供临时地板，该临时地板可以被移除以形成包裹向下掉落所通过的开口。以这种方式，相对于积聚容器132的门所描述的结构机制可应用于agv 714内的托盘。照此，在一个实施例中，托盘包括联接到agv 714的车身的一对门。图7以虚线描绘了这些门718和720。每个门可以用作“炸弹舱式”门，使得每个门配置成沿着将门联接到agv714的车身的铰链旋转。当门围绕铰链枢转时，在agv 714的底产生开口并且可以释放包裹。在一些实施例中，托盘包括经由铰链联接到agv 714的车身的单个门。
61.在另一实施例中，agv 714的底部包括“卷帘门”式托盘，其由接合在一起的有凸棱的材料的面板构成，以形成在两个方向上为刚性但在垂直方向上为柔性(例如，关于x轴和y轴为刚性而关于z轴为柔性，或者关于y轴和z轴为刚性而关于x轴为柔性)的薄板。当托盘被迫侧向移动以在agv 714的底形成开口时，托盘可以自行翻转。在一些实施例中，形成托盘的面板可以以手风琴的方式连接，使得面板在被推到侧面时折叠而不是卷起。
62.在另一实施例中，agv 714的底部利用“虹膜式机构”打开和关闭。照此，保持包裹的托盘可包括位于第二板上方的第一板。第一板和第二板各自可以具有孔，其中该孔可以彼此竖直地对准。第一和第二平行板可以通过柔性材料沿着它们各自的周界连接。平行板中的至少一个相对于另一个板旋转，以打开和关闭agv的托盘。当处于开放配置时，在第一板和第二板的孔之间形成通道，并且包裹可以通过该通道落入积聚容器732中。当处于闭合配置时，柔性材料被扭曲并在中心积聚，使得柔性材料定位在第一板和第二板的孔之间，从而防止形成开口。
63.在另一实施例中，agv 714的底部包括一个或多个滑动托盘，其类似于参照图5a至图5b所述的积聚容器132的门。例如，第一托盘和第二托盘可以各自连接到水平定向的一个或多个气压缸。气缸可各自围绕一个轴线旋转或沿一个轴线平移以向下推动托盘，并可沿另一轴线延伸以向外(沿水平面侧向)推动托盘。托盘可仅被向下推动足够的距离以在agv 714的车身和轨道712的顶部之间滑动。可选地，托盘可以在向外滑动之前向下滑动到轨道712之下。
64.在被跨栅格运输并释放到积聚容器732之前，首先将包裹装载到agv714的车身中的托盘上。包裹可以类似于关于系统100讨论的源位置124的源位置进行装载。在一些实施例中，包裹通过单一化机构放置在托盘上。例如，包裹可以沿着将单个包裹转储在托盘上的输送机间隔开。在另一实例中，包裹可以排列成堆，并且小的机械臂可以从该堆中拾取包裹并将其放置在托盘上。在这种情况下，当机械臂使用前述方法中的一种或多种拾取包裹并将其放置在托盘上时，机械臂还可以对包裹执行扫描功能。
65.在一些实施例中，托盘可通过agv 714的一个或多个侧壁进入。侧壁可永久开放，或可具有可移除的盖子。例如agv 714车身的一个侧壁可具有开口或可被完全省略，以提供进入agv车身的中心中的托盘的通道。在一个实例中，agv车身的顶侧可以被省略或包括开口，通过该开口放置包裹。在一些实施例中，盖子可以在包裹被放置在托盘上时被移除并放回，以防止包裹在被运输到释放目的地时从agv 714掉出。
66.在包裹被装载到agv 714中的托盘上之后，agv 714走过栅格以到达释放目的地，该释放目的地是位于与包裹的运送目的地相对应的特定积聚容器732上方的开口(例如，开口713)。照此，agv 714判定从源位置到释放目的地的路线。该路线可通过应用算法或者一个或多个机器学习模型来确定，以在避免任何阻碍的同时自动地确定具有两个位置之间的
最短距离的路线，该阻碍诸如是其它agv或者是或以其它方式不可操作的轨道部分。照此，该路线可基于释放目的地和栅格上任何其他agv的当前(或未来)位置(其可基于其他agv的当前和未来路线)。该路线可通过远程计算机系统使用算法或机器学习模型来确定，且agv 714上的路线组件可为接收器，其接收指示相对于图11描述的确定路线的信号。在其他实施例中，集成到agv 714中的计算系统使用算法或机器学习模型来计算路线。
67.一旦处于分配的积聚容器732上方的释放目的地，agv 714停止，并且agv 714的托盘打开，而以前述方式中的一种方式使包裹落入积聚容器732。在包裹落入积聚容器732之后，agv 714可返回到源位置。照此，agv 714的路线组件还可确定返回路线。类似于具有包裹的第一路线，返回路线可以是在避免任何阻碍的同时距当前位置(释放目的地)和源位置的最短距离。在一些实施例中，返回路线包括agv 714移动至栅格上的周界轨道并将agv 714的速度增加至高于agv 714在运载包裹时所使用的最大速度。在另一实施例中，存在多个源位置，并且确定返回路线可以包括确定与agv 714所在的最后源位置相同或不同的最近源位置。返回路线可由远程计算系统或由agv 714确定。
68.系统700的第二层730和第三层750可以类似于系统100的第二层130和第三层150。关于系统100的第二层130和第三层150讨论的细节可以同样适用于系统700的第二层730和第三层750。类似地，关于第一层110讨论的不特定于笛卡尔机器人分拣机的细节可以同样适用于系统700的第一层710。
69.与系统100中的多个门架头之间的干扰风险相比，使用agv的一个优势是能够在同一栅格上同时操作多个agv，而各个agv之间的干扰可能性较低。这在积聚容器732的数量增加时是尤其有利的，这可能涉及利用更多数量的agv来实现相同的吞吐量。另外，因为agv在栅格上的运动很容易以高保真度建模，可以为同时在栅格上移动的多个agv规划高效的运动调度。
70.图8描述了自动化包裹分拣系统800，除了第一层810利用不同的机制来从源位置向释放位置(即，位于所分配的积聚容器正上方的区域)运输包裹，该自动化包裹分拣系统800类似于图1的系统100。并且利用具有一个或多个门架头的笛卡尔机器人系统，第一层810包括共同形成栅格的全向传输单元(otu)812。otu 812也可以被称为全向传输或全向输送机。otu 812配置成在诸如图9中的方向902和904的任一方向上沿着主轴(例如，x轴)以及在诸如图9中的方向906和908的任一方向上沿着垂直于主轴的轴(例如，z轴)传送包裹。在一些情况下，otu 812还可以配置成沿着这两个轴之间的任何矢量传送包裹。
71.每个otu 812被单独控制，使得给定otu 812的驱动方向和速度可以不同于相邻otu的驱动方向和速度。每个otu 812与多个旋转构件一起操作，并且在一些方面中，与交替地提升旋转构件的提升机构一起操作。旋转构件可包括连续的成对的辊和轮、连续的成对的辊和带、全向轮(通常称为全轮、轮或)等。在一些实施例中，不仅otu可以单独控制，而且旋转构件的子集可以单独控制，并且在一些实施例中，提升机构可以单独控制。例如，otu 812可以包括在一个方向和/或定向上旋转的辊和轮的第一子集(例如，910)，而辊和轮的另一子集(例如，912)在另一个方向和/或定向上旋转或静止。
72.每个全向传输单元(otu)812可以与积聚容器832竖直地对准。以这种方式，包裹可以沿着栅格从源位置移动到释放otu 812，该释放otu 812是位于与包裹的运送目的地相对应的积聚容器832正上方的otu 812。包裹最初可以通过单一化机构放置在otu 812的栅格
上。例如，包裹可以沿着将单个包裹转储到紧邻输送机的otu 812上的输送机间隔开。在另一实例中，包裹可以被捆扎成堆，并且小型机械臂可以从该堆中拾取包裹并将其放置到栅格上的相邻otu 812上。
73.通过自动调整不同otu 812上的不同组的旋转构件，包裹在栅格上移动。这些调整基于包裹需要采用以走过栅格到达释放otu 312的路线。照此，类似于使用作为系统100中的自动化分拣机的agv，可以确定包裹的路线。该路线可以以与先前描述的方式类似的方式来确定，诸如通过应用算法或者一个或多个机器学习模型来自动确定在避免任何阻碍的同时具有源位置和释放otu 812之间的最短距离的路线，该阻碍诸如是走过栅格的其他包裹或者是损坏的或以其它方式不可操作的otu 812。照此，路线可以基于释放otu 812的位置和另一包裹当前或将来可能在其上的otu的位置，该位置可以基于其他包裹的当前或未来路线。该路线可以由远程计算机系统使用该算法或机器学习模型来确定，该远程计算机系统向任何参与的otu(即，沿着所确定的路线的任何otu)发送指示以按照实现该路线的方式来调整旋转件。
74.一旦包裹被定位在位于所分配的积聚容器832正上方的释放otu 812上，调整otu 812以在栅格内临时产生开口，使得包裹可以下落到积聚容器832中。图10描绘了已经到达位于所分配的积聚容器832正上方的释放otu 812的包裹809的侧视图。otu 812的至少一段将脱离或被移除以允许包裹下落到积聚容器832中。otu 812可以通过前面关于系统100的积聚容器132的底门和系统700的agv 714的托盘所讨论的门打开或托盘打开机制中的任何机制来实现该动作。例如，在一个实施例中，每个otu 812本身可以用作一组炸弹舱式门。照此，每个otu 812可以包括形成第一门(例如，门814)的第一半部和形成第二门(例如，门816)的第二半部，其中每个门沿着一边固定到栅格的其余部分，同时沿着三个其他边不附接到栅格。每个门可以配置成向外枢转以在栅格内形成开口。每个otu 812的仅一部分可用作一个或多个门，使得每个otu 812具有静态或非移动部分。在一些方面中，每个otu 812仅具有一个门，该门经由铰链联接到otu 812的非移动部分或栅格的其余部分的固定部。
75.系统800的第二层830和第三层850可以类似于系统100的第二层130和第三层150。例如，图8示出了在第三层850中具有运输容器852的agv 854(也称为运输agv 854)。在另一实施例中，第三层850可以包括一个或多个传送带，类似于图6中所示的输送机。照此，关于系统100和700的第二层和第三层讨论的细节可以同样应用于系统800。另外，关于第一层110讨论的不是特定于笛卡尔机器人分拣机的细节或关于第一层710讨论的不是特定于agv的细节可同样应用于系统800的第一层810。
76.使用作为用于第一层810的自动化包裹分拣机的otu的栅格的一个优势在于，无论是在移动包裹时、将包裹转储到积聚容器中时，还是准备好将包裹传送到其时，栅格的每个单元或单元格可以一直潜在地处于有用状态。另外，在一些实施例中，otu可以被设计成使得在最后的包裹被完全释放到积聚容器中之前，包裹可以开始被传送到otu上，从而使得包裹能够在几乎连续的方式进行传送和释放。换句话说，栅格中做有用功的单元格的数量被最大化，并且自动化分拣机(第一层810)的容量相对于单端点系统的容量大大增加。另外，将诸如agv或门架头的运输单元返回到源位置不会浪费工作和时间。使用otu还增加了任何包裹到达目的地(例如源位置或释放目的地，)所采用的路线的数量，这样可能有更多机会减少阻碍造成的干扰。
77.图11描述了使用多层自动化包裹分拣系统进行包裹分拣的示例性操作环境1100的框图。在示例性操作环境1100中示出的是多层自动化包裹分拣系统1102。多层自动化包裹分拣系统1102的示例性实施例包括具有自动化分拣机、多个积聚容器和从分拣区域中移除积聚的包裹用于进一步处理的运输器构的三层结构性分拣系统。多层自动化包裹分拣系统1102的实施例分别包括图1至图6、图7和图8中的示例性多层自动化包裹分拣系统100、700和800。
78.操作环境1100还包括执行用于经由自动化包裹分拣系统1110分拣包裹的各种功能的分拣管理器1110。分拣管理器1110的实施例包括容器分配组件1112、路径规划组件(routing component)1114和积聚清空组件1116。容器分配组件1112配置成将特定包裹分配给自动化包裹分拣系统1102内的积聚容器。将包裹分配给积聚容器可包括确定包裹的运送或邮寄目的地(其可基于在扫描包裹期间获得的数据)以及识别与该运送或邮寄目的地相关联的积聚容器。容器与目的地或目的地组之间的关联可以被存储并从诸如数据存储1108的存储器中检索。另外，在一些实施例中，从诸如数据存储1108的存储器接收用于给定包裹的目的地信息。
79.分拣管理器1110的路径规划组件1114配置成确定用于自动化包裹分拣系统1102内的自动化分拣机的一个或多个路线。所确定的一条路线可以是释放路线。释放路线是自动化分拣机或包裹从源位置(其中包裹被接收到第一层中)或释放目的地(其中包裹被释放到第二层中的积聚容器中)穿过自动化包裹分拣系统1102的第一层的路线。在示例性实施例中，通过应用算法或者是一个或多个机器学习模型来自动确定在当前或源位置和释放目的地之间具有最短距离的路线，确定释放路线。在一些实施例中，释放路线进一步考虑任何阻碍，正如其他门架头、agv或otu上的包裹。在确定路线时考虑的另一种类型的阻碍可以包括任何机械损坏或以其他方式不可操作的区域，诸如轨道区域或otu。
80.在一些实施例中，诸如自动化分拣机包括笛卡尔机器人或agv的实施例，路径规划组件还配置成确定返回路线。释放路线是自动化分拣机在释放包裹之后从释放目的地返回到源目的地的路线。返回路线可以是在避免任何阻碍的同时从当前位置(即，最后释放目的地)到源位置的最短距离。在一些实施例中，确定返回路线包括确定作为距分拣机的当前位置的最短距离的、沿着第一层的周界的位置，以及确定从周界上的识别位置到源位置的路线。通过利用返回轨道上的周界，分拣机可能不太可能阻塞其他分拣机，并且可能能够提高速度。在一些实施例中，存在多个源位置，并且确定返回路线可以包括确定与最后源位置相同或不同的最近源位置。类似于释放路线，返回路线可以被设计成避免由于其他分拣机或包裹或不可操作的区域而导致的任何阻塞。
81.积聚清空组件1116配置成一旦积聚容器具有足够的填充，就引起积聚容器内的积聚的包裹的释放。在一些实施例中，积聚清空组件116使用填充或积聚测量值确定积聚容器何时准备好被清空。积聚清空组件116可以接收与积聚容器中的当前填充或积聚有关的数据，并且确定当前测量值是否满足积聚阈值。在一些实施例中，积聚阈值是阈值重量、阈值体积和/或阈值距离(例如，积聚容器内的积聚的包裹的总高度或从积聚的包裹的顶部到积聚容器的顶部的距离)。用于积聚容器的当前填充或积聚数据可以由关于系统100讨论的自动化包裹分拣系统1102内的一个或多个传感器接收，该传感器诸如为重量和/或相机传感器。在一些实施例中，包裹的已知体积和/或重量(可以在分拣之前确定)可以输入到一个或
多个模型中，以确定积聚容器何时可能满足积聚阈值。
82.在一些实施例中，一旦确定积聚容器准备好或几乎准备好被清空，积聚清空组件1116就可以向诸如agv或amr的包裹运输器发送信号，以行进通过自动化包裹分拣系统1102的第三层而位于被填充的积聚容器下方。积聚清空组件1116还可以向积聚容器发送信号以打开底门，从而将积聚的包裹释放到第三层区域中。包裹运输器可包括诸如网袋的运输容器，或用于接收包裹并将包裹运输出第三层区域的平台。在一些实施例中，包裹运输器是图7中所述的传送带。积聚清空组件1116可以发出将输送机上的运输容器放置和/或移动到积聚容器下方的位置的信号。可选地，包裹可以从积聚容器直接排空到位于积聚容器下方的输送机上。
83.在一些实施例中，积聚清空组件1116在满足第一积聚阈值时向包裹运输器发送信号，然后在满足大于第一积聚阈值的第二积聚阈值时发送从积聚容器释放包裹的信号。以这种方式，积聚清空组件1116可以在积聚容器仍被填充的同时启动包裹运输器朝向积聚容器的移动，使得一旦积聚容器被充分填充，包裹就可以被释放到已经位于容器下方的包裹运输器中。
84.分拣管理器1110表示运行以执行本文描述的功能的一个或多个计算设备。虽然被表示为单个组件，但是分拣管理器1110实际上可以是分布式的。即，一个或多个功能可以由单个组件或由多个分布式组件来执行。单个组件或分布式组件可以集成到自动化包裹分拣系统1102内的诸如agv或积聚容器的物理结构中。另外地或可选地，这些功能中的一个或多个功能可以由诸如远程处理器1104的一个或多个远程计算设备经由网络1106来执行。网络1106包含任何形式的有线或无线通信。无线通信实例包括一个或多个网络，例如公共网络或虚拟专用网络“vpn”。网络1106可以包括一个或多个局域网(lan)、广域网(wan)或任何其他通信网络或方法。除了wi-fi，其他无线实例还包括蓝牙和红外通信方法。
85.无论是直接集成到自动化包裹分拣系统1102中还是集成到远程装置中，分拣管理器1110通常包括至少一个执行存储在计算机存储器上的指令的处理器。执行分拣管理器1110的一个或多个组件的系统的实例包括图13的计算设备1300。
86.应当理解，图11所示的操作环境1100是一种合适的操作环境的实例，并且包括更多或更少组件的其它布置也是合适的。除了所示的那些之外或代替所示的那些，可以使用其它布置和元件(例如，机器、接口、功能、指令和功能分组等)，并且为了清楚起见，在图11中可能完全省略了一些元件。此外，本文描述的许多元件是功能实体，其可以被实现为离散的或分布式的组件，或者与其他组件相结合来实现，并且以任何合适的组合和位置来实现。本文描述的由一个或多个实体执行的各种功能可以由硬件、固件或软件来实行。例如，一些功能可以由执行存储在存储器中的指令的处理器来实行，如参考图13进一步描述的。
87.图12描绘了说明根据本公开的一个或多个实施例的分拣包裹的示例性方法1200的流程图。方法1200可以例如由图11的自动化包裹分拣系统1102的一个或多个组件和/或本文公开的任何其它自动化包裹分拣系统来执行。此外，方法1200的一个或多个步骤可以由图11中的分拣管理器1110执行或启动。以这种方式，方法1200可以包括对应于由一个计算设备上的相同或不同硬件组件执行的不同功能(例如，由其启动)的步骤，该计算设备可以是用户设备或远程服务器。另外地或可选地，这些方法中的一些或全部可以在不同计算设备的硬件组件上执行，使得这些方法可以以分布式方式执行。
88.在框1202处，包裹在第一层内沿水平面运输，使得包裹位于与包裹的运送目的地相关的积聚容器上方。框1202可以由分拣系统内的第一层处的自动化分拣机执行。在一些实施例中，框1202由在门架内移动的门架头执行，诸如图1中的门架头116a-b和门架111。在其他实施例中，框1202可由诸如图7中的agv 714的自主引导车辆执行。例如，第一层可包括形成栅格的多个轨道，轨道之间具有开口，并且携带包裹的agv可走过轨道，直到其到达轨道以内的、被分配了包裹的运送目的地的积聚容器上方的开口。可选地，框1202可以由诸如图8中的otu 812的一个或多个全向传输单元(otu)执行。每个otu可以包括轮组和/或辊组以及提升以将包裹从一个otu运输到相邻的otu，直到包裹在位于被分配了包裹的运送目的地的积聚容器上方的otu上。
89.框1202可以包括沿着从源位置到位于对应于包裹的运送目的地的积聚容器的上方的释放目的地的路线运输包裹。照此，框1202可以包括确定包裹的释放目的地以及确定包裹穿过第一层的水平面上将采取的路线。框1202的这些方面可以分别由图1的容器分配组件1112和路径规划组件1114来执行。在示例性实施例中，通过应用算法或者一个或多个机器学习模型来自动确定当前或源位置和释放目的地之间距离最短的路线，确定该路线(其在本文中可被称为释放路线)。以这种方式，框1202可以由自动化分拣机装置自动执行，而无需用户交互。在一些实施例中，释放路线进一步考虑任何阻碍，诸如其他门架头、agv或otu上的包裹。在确定路线时考虑的另一种类型的阻碍可以包括任何机械损坏或以其他方式不可操作的区域，诸如轨道区域或otu。
90.在框1204处，包裹可以从第一层中的自动化分拣机释放到第二层中的积聚容器。积聚层可以具有包裹进入所穿过的顶部开口和底门。框1204可以如关于图1至图8和图10所描述的那样执行。框1204可以由携带包裹的、诸如门架头、agv或otu的自动化分拣机来执行，并且一旦包裹到达第一层内的释放目的地，其可以自动完成而无需用户交互。
91.在框1206处，积聚的包裹被接收并存储在第二层中的积聚容器中。当另外的包裹在第一层周围运输并被接收在积聚容器中时，在框1204中释放的包裹被存储在积聚容器内。在框1208处，积聚容器的底门被打开，以将积聚在容器内的包裹释放到第三层中。框1208可以如关于图1至图8和图10所描述的那样执行。框1208的一些方面可以由图11的积聚排空组件1116执行或启动。进一步地，框1208的实施例可包括确定积聚容器内的积聚满足积聚阈值。在一些实施例中。积聚阈值是阈值重量、阈值体积和/或阈值距离(例如，积聚在积聚容器内的包裹的总高度或从积聚的包裹的顶部到积聚容器的顶部的距离)。积聚容器的积聚数据可以由诸如重量和/或相机传感器的一个或多个传感器接收。可选地，包裹的已知体积和/或重量(可以在分拣之前确定)可以输入到一个或多个模型中，以确定积聚容器何时可能满足积聚阈值。
92.在积聚容器的底门打开之后，积聚在容器内的包裹可以被释放到第三层中。在框1210处，积聚的包裹在第三层内远离积聚容器进行运输。包裹可经由如关于图5a至图5b和图6所述的运输容器进行运输。运输容器可位于通过自动引导车(agv)释放包裹的积聚容器下方，并且agv也可将接收到的积聚的包裹运输到分拣系统的周界或外部的区域，以便积聚的包裹可被进一步处理和/或分拣并运输到正确的目的地。可选地，运输容器可以放置在位于积聚容器下方的输送机上。一旦包裹从积聚容器释放并被接收在运输容器中，输送机就可以将运输容器内的包裹移动到分拣系统的周界或外部的区域。在另一实施例中，放置在
积聚容器下面的输送机不包括运输容器，使得积聚的包裹作为成堆包裹被接收和移动。
93.参照图13，提供了一种示例性计算设备1300。计算设备1300包括直接或间接耦合以下设备的总线1310：存储器1312、一个或多个处理器1314、一个或多个呈现组件1316、i/o端口1318、i/o组件1320和说明性的电源1222。总线1310表示一个或多个总线(诸如地址总线、数据总线或其组合)。尽管为了清楚起见，图13的各个框都用线条表示，但实际上，描绘各种组件并不是那么清楚，打个比方，更准确地说线条是灰色和模糊的。例如，可以将诸如显示设备的呈现组件视为i/o组件。此外，处理器具有存储器。图13的图仅图示了可以结合本技术的一个或多个实施例使用的示例性计算设备。在诸如“工作站”、“服务器”、“膝上型计算机”、“手持设备”等的类别之间没有进行区分，因为所有这些都被设想在图13的范围内并且被称为“计算设备”。
94.计算设备1300通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算设备1300访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。
95.计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其它存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备、或能用于存储所需信息且可以由计算设备1300访问的任何其它介质。计算机存储介质本身不包括信号。
96.通信介质通常以诸如载波或其它运输机制的已调制数据信号具体化计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并包括任何信息投递介质。术语“已调制数据信号”是指以在信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直连的有线介质，以及诸如声学、rf、红外和其它无线介质的无线介质。上述的任何组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
97.存储器1312包括易失性或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器可以是可移动的、不可移动的或其组合。示例性硬件设备包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。计算设备1300包括从诸如存储器1312或i/输入输出i/o组件1320的各种实体读取数据的一个或多个处理器。呈现组件1316例如通过图形用户界面向用户或其他设备呈现数据指示。呈现组件的实例包括显示设备、扬声器、打印组件、振动组件等。
98.i/o组件1320允许计算设备1300在逻辑上耦合到包括i/o组件1320的其他设备，其中一些可以是内置的。说明性组件包括麦克风、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪、打印机、无线设备等。
99.上面描述的和从上面描述导出的示例性实施例可以包括以下中的一个或多个：
100.实施例1：一自动化包裹分拣系统包括：第一层，其包括配置成运输多个包裹的自动化包裹分拣机，每个包裹具有分配的运送目的地；第二层，其位于第一层的正下方且包括多个积聚容器，每个积聚容器与运送目的地相关联；以及第三层，其包括包裹积聚运输器，包裹积聚运输器位于第二层的正下方并配置成将从积聚容器接收到的积聚的包裹朝向自动化包裹分拣系统的周界运输；其中自动化包裹分拣机配置成将包裹运输到位于积聚容器的正上方的、对应于分配给包裹的运送目的地的位置，自动化包裹分拣机还配置成将包裹释放到积聚容器中；其中每个积聚容器配置成保持积聚的包裹，并且当满足积聚容器内的
积聚阈值时将积聚的包裹释放到包裹积聚运输器。
101.实施例2：实施例1，其中，自动化包裹分拣机包括彼此相邻布置以形成水平定向的栅格的多个全向传输单元，每个全向传输单元配置成在沿着至少两条轴线的每个方向上移动包裹。根据实施例2，每个全向传输单元可以位于多个积聚容器内的积聚容器的正上方。实施例3：实施例2，其中，自动化分拣机还包括通信地耦合到多个全向传输单元的计算机化分拣管理器，其中计算机化分拣管理器配置成确定从在栅格上接收包裹的源位置到与被分配给包裹的运送目的地相对应的积聚容器上方的位置的路线。实施例4：实施例2至3中的任一个，其中，每个全向传输单元至少部分地能从栅格上拆卸。实施例5：实施例4，其中，每个全向传输单元包括形成第一门的第一部分和形成第二门的第二部分，其中第一门和第二门中的每个配置成至少部分地打开以在栅格内产生临时开口，其中当产生临时开口时，位于全向传输单元上的包裹被释放到第二层中。实施例6：实施例2至5中的任一个，其中，每个otu包括沿着otu的顶面部分地暴露的多个辊和轮以及提升辊和轮的至少一个子集的一个或多个机构。实施例7：实施例2至5中的任一个，其中，每个otu包括多个多向轮，其配置成沿着至少两条轴线在每个方向上滚动。实施例8：实施例2至7中的任一个，其中，每个全向传输单元配置成从栅格的水平面向下降低以将包裹释放到积聚容器中。
102.实施例9：实施例1，其中，每个自动化包裹分拣机包括：多个轨道，多个轨道相交以形成水平定向的栅格，栅格包括轨道之间的开口，每个开口位于多个积聚容器内的一个积聚容器上方；以及一个或多个自动引导车，其配置成沿着多个轨道走过栅格。实施例10：实施例9，其中，一个或多个自动引导车均被配置成确定从自动引导车接收包裹的源位置到与被分配给包裹的运送目的地相对应的积聚容器上方的位置的路线。实施例11：实施例10，其中，每个自动引导车通过从远程计算机系统接收路线来确定路线。实施例12：权利要求9至12中的任一个，其中，一个或多个自动引导车包括沿不同路线同时走过栅格的多个自动引导车，其中多个包裹由多个自动引导车并行或串行地运输。
103.实施例13：权利要求9至12中的任一个，其中，每个自动引导车通过自动应用使用运送目的地的算法来确定路线，以在避免来自一个或多个另外的自动引导车的任何阻塞的同时确定在源位置和积聚容器上方的位置之间具有最短距离的路线。实施例14：权利要求9至13中的任一个，其中，每个自动引导车配置成确定从积聚容器上方的位置到返回源位置的返回路线，该返回路线是自动引导车从其接收包裹的相同源位置或不同源位置。实施例15：权利要求9至14中的任一个，其中，每个自动引导车包括车身、形成车身的下部并且配置成保持包裹的托盘，以及托盘打开机构，该托盘打开机构配置成当托盘位于与分配给托盘内保持的包裹的运送目的地相对应的积聚容器上方时移动该托盘。实施例16：实施例15，其中，该托盘包括一个或多个铰链门，并且其中，该托盘打开机构使铰链门旋转打开以释放位于一个或多个铰链门上的包裹。实施例17：实施例16，其中，一个或多个铰链门包括两个铰链门，其联接至自动引导车的车身的相反侧，使得当铰链门旋转时，两个铰链门远离彼此旋转。实施例18：实施例15，其中，托盘包括由多个有凸棱的构件形成的柔性门，其配置成朝向自动引导车的车身的一侧围绕其自身滚动以释放包裹。实施例19：实施例15，其中，其中托盘包括各自具有孔的第一板和第二板，第一板和第二板彼此平行并且布置成使得每个板的孔彼此对齐，两平行板沿周界通过柔性材料连接，其中托盘打开机构至少使第一平行板相对于第二平行板旋转以打开和关闭托盘。其中，当打开时，在第一板和第二板的孔之间形成
通道；并且其中，当第一平行板旋转关闭时，柔性材料位于第一板和第二板的孔之间。实施例20：实施例15，其中，托盘包括彼此相邻定位的两个面板，其中托盘打开机构包括一对气缸，每个气缸沿一个轴线旋转以将相邻面板沿水平面侧向推出。实施例21：实施例15，其中，该对气缸各自进一步沿第二轴线旋转以向下推动相邻面板。
104.实施例22：权利要求1至22中的任一个，其中，第三层的包裹积聚运输器包括输送机。实施例23：权利要求1至22中的任一个，其中，第三层的包裹积聚运输器包括自动引导车，自动引导车包括运输容器，其中自动引导车配置成将运输容器定位在积聚容器的正下方，并且配置成运输被释放到运输容器中的积聚的包裹。
105.实施例24：一种自动化包裹分拣系统，包括：第一层，其包括布置成形成水平定向的栅格的多个全向传输单元(otu)，每个otu包括轮和辊中的一个或多个以在栅格上运输包裹，包裹被分配有运送目的地；第二层，其位于第一层的正下方并且包括多个积聚容器，每个积聚容器与运送目的地相关联，其中包裹被跨栅格运输到释放otu，释放otu位于与被分配给包裹的运送目的地相关联的第一积聚容器的正上方；以及第三层，其包括包裹积聚运输器，包裹积聚运输器位于第二层的正下方并且配置成将从第一积聚容器接收的积聚的包裹朝向自动化包裹分拣系统的周界运输；其中释放otu的局部可移除部分配置成移动以在栅格内产生临时开口，其中包裹经由临时开口从第一层释放到第二层中。
106.实施例25：实施例24，其中，包裹积聚运输器包括输送机。实施例26：实施例24，其中，包裹积聚运输器包括自动引导车。实施例27：实施例24至26中的任一个，其中，第一积聚容器配置成保持积聚的包裹并且配置成当满足积聚阈值时将积聚的包裹释放到包裹积聚运输器，积聚阈值是积聚容积阈值、积聚重量阈值和积聚高度阈值中的一个或多个。实施例28：实施例24至27中的任一个，其中，释放otu的局部可移除部分包括一个或多个门，每个门旋转地联接释放otu并且配置成打开以在栅格内产生临时开口。
107.实施例29：一种用于分拣包裹的方法，方法包括：在第一层处并且通过自动分拣机装置而无需用户交互，沿着水平面运输包裹以将包裹定位到与包裹的运送目的地相关联的积聚容器上方，积聚容器被定位在第二层内并且具有顶部开口和底门；在第一层处并且通过自动分拣机装置而无需用户交互，将包裹从第一层释放到积聚容器的顶部开口中；在第二层中的积聚容器处，接收并且存储包括包裹和另外的包裹的积聚的包裹；在第二层处，自动且无需用户交互地打开积聚容器的底门以将积聚的包裹释放到第三层；并且在第三层处，将积聚的包裹运离积聚容器。
108.实施例30：实施例29，其中，在确定积聚容器内的积聚的包裹满足积聚阈值时，打开积聚容器的底门。实施例31：权利要求29至30中的任一个，其中，自动分拣机装置包括沿着多个轨道移动以跨第一层运输包裹的自动引导车，自动引导车根据至少部分上基于包裹的运送目的地为包裹确定的路线运输包裹。实施例32：权利要求29至30中的任一个，其中，自动分拣机装置包括多个全向传输单元(otu)，每个otu包括轮和辊中的一个或多个以向相邻的otu运输包裹。
109.实施例33：一种用于分拣包裹的自动化分拣机，该自动化分拣机包括：车身，其包括：水平定向的并且形成车身的下部的托盘，该托盘配置成保持包裹，以及配置成当自动化分拣机处于预定释放目的地时移动托盘的托盘打开机构，其中当托盘移动时，位于托盘上的包裹被向下释放而远离自动化分拣机的车身。实施例33的自动化分拣机还包括：多个轮，
其固定至车身；路线组件(route component)，其配置成确定自动化分拣机至预定目的地的路线；以及自动转向部件，其配置成根据路线使自动化分拣机的车身转向。
110.实施例34：实施例33，其中，预定释放目的地基于与位于托盘上的包裹相关联的运送目的地来确定。实施例35：实施例33至34中的任一个，其中，路线组件包括一个或多个计算机可读介质和一个或多个处理器，其中计算机可读介质包括指令，当该指令被一个或者多个处理器执行时，执行用于自动确定至预定释放目的地的路线的方法。实施例36：实施例33至35中的任一个，其中，路线组件包括配置成接收在远程计算机处确定的路线的传感器。
111.实施例37：一种用于分拣包裹的自动化分拣机，该自动化分拣机包括：多个全向传输单元，其彼此相邻地布置以形成水平定向的栅格，每个全向传输单元具有顶表面，该顶表面具有相对于顶表面的一个或多个静止部分移动的多个旋转构件，其中多个旋转构件配置成沿着至少两条轴线在每个方向上旋转，其中每个全向传输单元配置成远离栅格移动以在栅格内临时产生开口。
112.实施例38：实施例37，其中，多个旋转构件包括成对的辊和轮，并且其中每个全向传输单元包括一个或多个机构以提升成对的辊和轮中的至少一个子集。实施例39：实施例37，其中，多个旋转构件包括成对的辊和带，并且其中每个全向传输单元包括一个或多个机构以提升成对的辊和带中的至少一个子集。实施例40：实施例37，其中，多个旋转构件包括配置成沿着至少两条轴线在每个方向上滚动的多个多向轮。实施例41：实施例37至40中的任一个，其中，每个全向传输单元包括形成第一门的第一半部和形成第二门的第二半部，其中每个门沿着第一边固定到栅格而沿着三个其它边未附接到栅格，其中每个门配置成沿着第一边枢转以在栅格内产生开口。实施例42：实施例37至40中的任一个，其中，每个全向传输单元包括形成第一门的第一半部和形成第二门的第二半部，其中每个门配置成下降到栅格的水平面以下并向外滑动以在栅格内产生开口。实施例43：实施例37至42中的任一个，其中，多个旋转构件内的旋转构件子集是可独立旋转的，并且其中每个全向传输单元包括配置成接收信号的接收器，该信号指示每个子集的旋转构件将要旋转的方向。
113.上述实施例可以与具体描述的替代方案中的一个或多个组合。特别地，在替代方案中，要求保护的实施例可以包含对不止一个其他实施例的参考。要求保护的实施例可以指定要求保护的主题的进一步限制。
114.本技术的主题在本文中被具体描述以满足法定要求。然而，描述本身并不旨在限制本公开的范围。相反，发明人已经考虑到，要求保护或公开的主题也可以以其他方式体现，以包括不同步骤或者与本文档中描述的那些类似步骤的组合，并结合其他现有或未来技术。此外，尽管术语“步骤”或“框”在本文中可能用于表示所采用的方法的不同元素，但这些术语不应被解释为暗示本文公开的各个步骤中或之间的任何特定顺序，除非且除了个别顺序步骤已明确说明的情形。
115.如在本公开中所使用的，除非选项其中之一是不切实际的，词语“投递”旨在表示“卸货”和“取货”。例如，“投递车辆”是能够在某个地点取货和卸下包裹的车辆。除非另有相反的说明，否则“一(a)”和“一个(an)”等词语包括复数和单数。因此，例如，在存在一个或多个特征的情况下满足“一特征”的约束。此外，术语“或”包括合取词、析取词和两者(因此a或b包括a或b以及a和b)。
116.从前述内容可以看出，此技术非常适合实现上述所有方面和目的，包括该结构明
显或固有的其他优点。应当理解，某些特征和子组合是有用的并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这是由权利要求所设想的并且在权利要求的范围内。因为可以在不脱离本范围的情况下做出所描述技术的许多可能的实施例，所以应当理解，本文所描述的或者附图所示的所有内容都应被解释为说明性的而不是限制性的。