自动存储系统和运输工具.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080009973.1

申请日:

2010.01.15

公开号:

CN102341322A

公开日:

2012.02.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B65G 1/04申请日:20100115|||公开

IPC分类号:

B65G1/04; B65G35/06; G05D1/02; G06K17/00; E04H6/12; E04H14/00

主分类号:

B65G1/04

申请人:

布穆朗系统有限公司

发明人:

斯坦利·J·切基茨; 斯托特·巴威克; 梅林·斯韦齐

地址:

美国新泽西州

优先权:

2009.01.17 US 61/145,543; 2009.10.03 US 61/248,448; 2009.11.04 US 61/258,006

专利代理机构:

广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205

代理人:

谭志强

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内容摘要

本发明公开了一种用于车辆或者类似物体的自动存储系统,该系统设有与遥控运输系统进行交互的导向系统,所述运输系统将车辆在入口位置,例如驶达位置,和存储位置之间运输。更具体地,在一个实施例中,一全方位、电池驱动、无线控制的运输系统或者称为自动引导工具(“AGV”)被设计成按照停车设施地板上的磁场产生线和RFID芯片来在停放于平坦表面上的汽车下面向前、向后或从一边到另一边移动。在一个实施例中,AGV自动收缩和扩展其主体以在汽车轴距下面滑动其臂杆、抬起汽车并在任意方向以一定速度和精确度滚动到等待中的升降机上,升降机随后将向着最终目的地抬高或者降低AGV及其汽车有效负载。

权利要求书

1: 一种自动存储系统, 包括 : 多个动态指定的存储位置 ; 至少一个入口位置 ; 以及 一种工具, 用于将物体从至少一个入口位置传送到第一存储位置, 并用于将物体返回 到至少一个入口位置。
2: 根据权利要求 1 所述的自动存储系统, 还包括多个存储容器。
3: 根据权利要求 1 所述的自动存储系统, 其中所述存储位置设在多层设施上。
4: 根据权利要求 1 所述的自动存储系统, 还包括多个用户界面, 一个界面与每个入口 位置关联。
5: 根据权利要求 1 所述的自动存储系统, 其中所述用于传送的工具还包括一在存储位 置与入口位置之间可移动的自动引导工具。
6: 一种存储系统, 包括至少一个带有多个传感器的运输工具 ; 安装在地板上中的导向 条网格, 其中射频识别 (RFID) 电路可安装在导向条网格上的两个导向条的交叉部分 ; 一用 来生成信号以控制运输工具移动的计算设备 ; 以及一无线调制解调器, 用于接收由 RFID 电 路和传感器产生的无线信号以及用于将计算设备产生的数字信号调制成无线信号并将无 线信号传送给运输工具。
7: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中计算设备基于运输工具当前的位置计算出运输工 具从入口位置到停车位置以及从停车位置到入口位置的路径。
8: 根据权利要求 7 所述的系统, 其中运输工具的当前位置由 RFID 电路和传感器确定。
9: 根据权利要求 8 所述的系统, 其中传感器通过感应与运输工具中心关联的网格中导 向条的位置来保持运输工具沿路径对齐。
10: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中每一导向条为 RF 电线或者磁条。
11: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中用户可以通过至少一个下列途径访问计算设备 : 图形用户界面、 语音交互界面、 网页浏览器, 或者手机。
12: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中汽车装在运输工具上, 并可与路径方向平行和垂 直设置, 或与所述汽车在存储设施内在升降机中被搬上的方向平行和垂直设置。
13: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中运输工具在任何方向可移动。
14: 根据权利要求 6 所述的系统, 其中运输工具可与其有效负载从升降机的任意一侧 进出存储设施内的升降机。
15: 根据权利要求 12 所述的系统, 其中所述有效负载或者汽车可存储于角位, 而非与 升降机升高的方向平行或垂直, 包括沿弯曲的内部空间。
16: 一种自动引导工具, 包括 : 第一末端外壳, 第二末端外壳和中心外壳, 所述末端外壳可通过引导装置相对中心外 壳延伸 ; 每个末端外壳还包括一移动装置、 第一外握爪和第二内握爪 ; 以及 一导向系统, 用于控制自动引导工具相对待运输的负载的位置。
17: 根据权利要求 16 所述的自动引导工具, 其中第一外握爪从外壳横向伸展, 而第二 内握爪相对外壳转动, 当从外壳完全伸展时, 第一外握爪和第二内握爪呈现平行的取向。
18: 根据权利要求 16 所述的自动引导工具, 还包括装于中心外壳内的电源。 2
19: 根据权利要求 16 所述的自动引导工具, 还包括附着到每一末端外壳并可滑动地与 中心外壳结合的电源。
20: 根据权利要求 16 所述的自动引导工具, 其中每个末端外壳还包括一用于开动网格 和移动装置的电机。

说明书


自动存储系统和运输工具

    相关申请的交叉引用 本申请要求 2009 年 1 月 17 日提交的美国专利申请 61/145,543、 2009 年 10 月 3 日提 交的美国专利申请 61/248,448 和 2009 年 11 月 4 日提交的美国专利申请 61/258,006 的权 益, 每份专利的内容都通过引用结合到本文中。本申请还涉及 2007 年 2 月 16 日提交的美 国专利申请 60/890,309 和 2008 年 2 月 16 日提交的美国专利申请 12/032,671, 其内容均通 过引用结合到本文中。
     技术领域 本发明主要涉及自动存储系统, 尤其是一种用于存储汽车的自动存储系统, 例 如, 以及一种用于例如在存储位置和入口位置之间运输汽车的运输传递工具 (transport delivery vehicle)。
     背景技术 美国专利公布 2008/0208389(389 公布 ), 其内容通过引用结合到本文中, 描述了 一种基于在开放的支撑梁网络上运行的集成车和箱系统 (integrated cart and caddy system) 的自动化自助存储系统。如 389 公布中描述的, 支撑梁为存储容器 (storage container) 提供足够的支撑。 然而, 如果存储有其它物品, 如汽车等等, 开放网络、 框架型的 支撑结构会有某些缺陷。
     传统的停车库为了满足高容量储存的需求而不断改头换面。在城市中心, 地上和 地下空间的价格都是高昂的, 停车设施的所有者受限于固定的尺寸和一定量从这种尺寸延 伸的垂直空间。多层车库仅可延伸一定高度, 而避免变得不顺眼或者笨拙地导航 ( 例如, 没 有人想要将车停在 30 层, 例如 )。 进一步, 自助停车和 / 或陪同停车的位置必须在车辆任一 边占据额外的空间, 以便于人进出和绕过车辆。
     此外, 设施所有者必须为每个存储位置提供相关量的前方 (overhead) 空间。例 如, 大多数设施通常在每个存储位置前面有绰绰有余的空间, 以用作典型的一个点的入口 和出口。 提供的还有人性化舒适设施, 如客运走廊、 楼梯、 电梯、 走火通道, 适当的照明, 及可 能的话还有自动售货机、 卫生间、 现场人员的办公空间、 安全门、 安全摄像机、 报警系统和类 似设备。 自助停车设施还经常由于用户的错误导致车辆之间的意外接触, 以及为小偷、 破坏 者和其它不受欢迎的人制造机会。 因此, 对既定地点的每个存储位置, 都有为用户进入和交 通提供的所需的相关量的额外空间, 以及针对人性化舒适设施、 安全等等的相关量的额外 资源。
     这种前方空间的水平限制了可存放在现场的车辆的数目, 并相当大地增加了运营 停车场设施的成本。 因此, 需要一种克服对人性化相关前方空间的需要的自动存储系统, 该 系统能高效地构建和运营, 以及不需要供零散的人进入所需的额外空间和资产。
     发明内容一种用于车辆或者类似物体的自动存储系统设有一与遥控运输系统进行交互的 导向系统, 该遥控运输系统在入口位置, 例如驶达位置 (drive-up location), 和存储位置 之间运输车辆。 更具体地, 在一个实施例中, 设计了一全方位、 电池供电、 无线控制的运输系 统或者称为自动引导工具 ( 下文中称为 “AGV” ) 用来跟踪停车设施地板上的嵌入式电线、 磁 性标记和 RFID 芯片, 或者用以采用定制软件程序和来自无数类型传感器的输入, 来识别固 定和可移动的目标作为地标, 以在停放于平坦表面的汽车下面向前、 向后以及从一边到另 一边移动。在一个实施例中, AGV 自动收缩和扩展其主体以在汽车前后轮轴距 (wheelbase) 底下滑动其臂杆、 抬起汽车并在任意方向上以一定速度和精确度滚动到在同一水平面上的 存储位置, 或者滚动到等待中的电梯, 该电梯随后将 AGV 及其汽车有效载荷朝不同水平的 最终目的地升高或降低。 附图说明
     图 1 是本发明自动存储系统的一个实施例的系统图 ; 图 2 是适用于本发明自动存储系统的运输工具和导向系统的示意图 ; 图 3 显示了根据本发明一个实施例实施的自动停车系统和运输工具的控制系统的示 例性而非限制性框图 ; 图 4 描绘了本发明运输工具的紧凑状态 (in a compacted position) ; 图 5A 描绘了图 4 的运输工具完全伸展状态的俯视图的一个实施例 ; 图 5B 描绘了本发明运输工具完全伸展状态的俯视图的一个实施例 ; 图 6 描绘了图 4 的运输工具完全伸展状态的仰视图 ; 图 7A-7G 描述了将运输工具与待运输物体结合的方法的一个实施例 ; 图 7H-7L 描述了将运输工具与待运输物体结合的方法的替代实施例 ; 图 8 描绘了由本发明运输工具参与移动的汽车 ; 图 9 是与本发明自动存储系统一起使用的设施的一个实施例的示意图 ; 图 10 描绘了装载间 (loading bay) 周期的过程 ; 图 11 描绘了具体在自动存储设施地面或者入口地板的入口方案的一个实施例 ; 图 12 描绘了将车辆送去存储前待完成的退出检查单的一个实施例 ; 图 13 描绘了车辆存储周期的过程 ; 图 14 描绘了本发明自动系统可用的多种不同界面。具体实施方式
     本发明描述了如目前期望的, 实施本发明的最佳实施方式。该描述并不意图在限 制的意义上进行理解, 而是通过参考附图只用于描述目的提供本发明所介绍的实例。在不 同附图中, 相同或者类似部分采用同一附图标记。
     图 1 显示了根据本发明一个实施例解释的自动停车系统 100 的示例性而非限制性 的图。 系统 100 对运输系统 110( 下文中称为 AGV) 的位置进行定位和跟踪, 并采用所描述实 施例中的射频识别 (RFID) 和接近传感技术将运输系统将从入口位置引导至停车位置。特 别地, 也如图 2 所示, 在 AGV110 上安装有工具 ( 未显示 ), 所述 AGV110 包括多个无线传感器 (radio sensor)120-1 至 120-4( 并统称为无线传感器 120), 其传递射频 (RF) 信号给无线调制解调器 (radio modem)150。 根据本发明一优选实施例, 传感器 120 为位于 AGV110 所有四 边的线性接近传感器。 在前方和后方的传感器 120-1 和 120-2 分别通过感应与 AGV110 中心 关联的地板中导向条 (guide strip)130 的位置来保持 AGV110 沿路径对齐。左侧和右侧的 传感器 120-3 和 120-4 感应垂直导向条, 使 AGV110 能将车辆停在其合适的指定位置。导向 条 130 可以, 例如, 为 RF 电线或磁条。还可以考虑其它引导装置。如图 2 所示, 导向条 130 可以在横向和纵向两个方向上放置以形成网格, 和 / 或可以铺出来以容纳视情况而定的弯 曲部分。两条导向条 130 的交叉部分 (intersection) 被称为存储间 (storage bay), 每个 存储间包括至少一 RFID 电路 140 以确定 AGV 系统 110 的整体位置。为了确定 AGV 系统的 整体位置, RFID 芯片将用在每一个存储间中, 并沿路径预定间隔使用。利用这两个传感系 统, 设施所有者可以精确地对每个 AGV110 的位置进行引导和追踪。还提供充电间 (charge bays) 以在不使用时给 AGV 中的电池进行充电。还可以考虑其它的充电装置。
     继续参照图 1, 由 RFID 电路和 / 或接近传感器生成的 RF 信号传递给一个或多个 无线调制解调器 150, 所述无线调制解调器 150 将 RF 信号中经调制的数据输出给计算设备 160。无线调制解调器 150 和计算设备可以在利用网络交换机 155 建立的网络中连接。计 算设备 160 协调将装在 AGV110 上的车辆从停车位置到入口或取回位置 ( 即, 车辆返回其所 有者处的位置 ) 的取回以及相反情况的停车 ( 存储 )。为了将 AGV110 从一个位置移到另一 个位置, 计算设备 160 连续地处理位置信息, 如由接近传感器 120 和 RFID 电路传来的信息, 并生成指示 AGV110 沿行特定方向 ( 即, 向前, 向后, 向左, 向右等 ) 的信号。生成的信号由 无线调制解调器 150 以无线的方式传送给 AGV110 内安装的无线接收器。
     在本发明的一个实施例中用户可以通过, 例如, 图形用户界面 (GUI)、 交互式语音 应答 (IVR) 界面、 网页浏览器、 SMS 短信息等等与系统 100 进行交互, 使得用户可以获取他 / 她的车辆的有关信息、 为停车或者其它服务付费、 查询余额、 提供取车指示等。用户的输入 由计算设备 160 处理。例如, 用户可以要求他 / 她的汽车准备好在某一时间来提取。然后 计算设备 160 会执行用于将车辆从其停车位置取回到入口位置的过程以在要求的时间为 用户准备好。为了达到上述目的, 计算设备 160 会访问用来存储有车辆停放位置的数据库 ( 未显示 ), 计算从当前位置到入口位置的路径, 并将路径传送给 AGV110 以用来取回车辆。 计算设备 160 还可以计算到期支付的款项, 付款通过付款服务器 ( 未显示 ) 进行。 在本发明 一个实施例中, 计算设备 160 生成控制数据、 统计报告、 维护和注意事项提醒。为了使系统 100 连续运行, 以及防止单点故障, 系统 100 包括一备用计算设备 165, 用于对计算设备 160 进行备份。在某些实施例中, 系统 100 中还采用不间断供电电源 (uninterruptible power supplies, UPS) 设备 170 和备用发电机 180。
     本发明自动存储系统可用的结构设施的尺寸、 布局和配置可以改变。如下面将更 详细描述的, 使用 AGV, 地形必须使车辆的运输高效和有效。为此, 运输表面应优选为平坦 表面以使 AGV 可以在入口位置和存储位置之间调动。为了最大化多层位置中空间的高效利 用, 采用策略性放置 (strategically-positioned) 的电梯类型升降机将车辆从入口地板 或入口层运输到存储地板或者存储层 ( 见图 9)。在优选的实施例中, 在需要人员进入存储 设施的事件中, 升降机可由护栏 (guard rails) 保护以保护设施成员、 顾客、 消防人员或紧 急医疗人员。但是, 如果想要或如果环境能提供同样的保护, 护栏可以省略。存储间被设置 成适合在最小量的空间内存储最大数量的车辆, 同时在需要时可以有这些车辆的紧急通道(emergency access)。自动存储系统也能在车辆的传感检查 (sensory review) 基础上计 算所需存储空间的量, 使得与包括多个相同大小的存储位置的自停车 (self park) 设施相 比, 车辆存储密度更高。
     AGV 的全方位移动也可以用于独特的存储解决方案, 当靠近存储位置时以及从中 取车过程中, 移动可具有更大的灵活性。 传统上, 当驶入任一个停车点或者从任一停车点出 去时都需要相当大的转弯半径。这使得停车空间的行难以以相互非常接近的方式设置, 特 别是在与停车空间对齐的 ( 纵向 ) 方向上。然而, 借助于全方位移动, AGV 能调入停车位置 内而在四边具有非常小的间隙。
     图 3 显示了根据本发明一个实施例实施的的自动停车系统 100 和 AGV 的控制系统 300 的示例性而非限制性的框图。控制系统 300 包括一处理器 310 和一移动控制器 320, 所 述处理器和移动控制器一起控制 AGV110 在自动停车系统 100 内的移动和操作。具体地, 处 理器 310 耦合到适于传送 / 接收无线信号的通信模块 330, 所述无线信号来自 / 传送至计算 设备 160。另外, 处理器 310 适于处理通过维护面板及输入端口 340 进入的输入信号。这种 输入信号的一个实例为 RESET 信号。处理器 310 还能够, 例如, 基于从避障模块 360 接收的 输入, 产生安全警报 350。移动控制器 320 基于从移动传感器 380 和处理器 310 接收的信号 通过生成电信号至伺服模块 370 来控制 AGV110 的移动。在一示例性的实施例中, 移动传感 器为接近传感器。 图 4- 图 6 更详细地描述了 AGV 的一个实施例。 AGV 是一可编程的自主引导工具, 能 与可编程控制系统及其它外围组件和对象, 如起重机、 转盘、 门、 输入设备、 货架系统、 闸门、 显示器和构成自动车辆停放和存储系统 100 的结构进行交互, 该系统可用以自动存储车辆 例如但不限于, 客运汽车, 其带有不同程度的人际交互, 但不需要人直接控制移动、 过程或 者导向。
     在图 4- 图 6 描述的一个实施例中, AGV400 包括一中心外壳 (housing)420、 位于中 心外壳 420 每一端的电机外壳 440, 每个所述电机外壳 440 与中心外壳 420 通过一对导轨 430 连接。AGV400 在其外壳内还包括一可充电电源 421、 驱动装置 422、 升降装置 423( 未显 示 )、 传感器 424( 见图 2, 120-x)、 无线通信装置 425、 控制系统 426 和多方向轮或者转向轮 427, 使得 AGV400 可以在没有物理外部连接或者直接人为干预情况下运行、 升降、 运载和摆 放物体。优选地, 通过采用由伺服电机带动的短球螺丝 (short ball screws), AGV 的臂杆 能顺利地抬起汽车, 而不需要使用庞大、 昂贵而且不太可靠的液压。电机外壳 440 可以沿着 导轨 430 从中心外壳 420 处伸展出去或者朝其收回。图 5A 和图 6 显示了一个实施例, 其中 电源 421、 通信装置 425 和控制系统 426 装在中心外壳 420 内, 当电机外壳 440 从其延伸开 去时, 中心外壳保持静止。
     然而, 还可能采用其它构造。例如, 图 5B 描绘了 AGV400b 的一个替代实施例, AGV400b 包括一中心外壳 420b 和电机外壳 440b, 电源 421b 连接到电机外壳 440b 上, 而非 图 5A 和图 6 中所示的中心外壳。在图 5B 中, 中心外壳 420b 包括无线通信装置 425b 和控 制系统 426b, 例如, 以及开口 428b, 当电机外壳 440b 相对于中心外壳 420b 移动时, 用来容 纳电源 421b 的滑动定位。在收回状态 ( 未显示 ), 电源 421b 位于中心外壳 420b 内, 而在 伸展状态 ( 图 5B), 电源 421b 从中心外壳 420b 滑动移开并随电机外壳 440b 一起移动。当 AGV400b 处于伸展状态时, 电源 421b 的展开放置对平衡负载是有用的, 因为电源 421b 往往
     很重而在 AGV400b 的末端放置较重物品往往避免了中心外壳 420 过度向下位移, 如果面对 地面障碍或类似情况, 中心外壳的过度向下位移会干扰 AGV400b 的移动。
     现在回到图 5A 和图 6, 在两个电机外壳 440 的每一侧上设有外握爪臂杆 (outer gripper arms)450a、 450b 和内握爪臂杆 (inner gripper arms)452a、 452b, 所述臂杆能按 需要伸展或者收回, 以及用来安全地夹持车辆 ( 例如汽车 ) 的轮胎 ( 未显示 ), 并且随后在 操作过程中需要抬起、 移动和放下时能握持车辆。更为具体地, 外握爪臂杆 450a、 450b 从电 机外壳 440 处沿着与 AGV400 纵轴垂直的方向向外伸展, 而内握爪臂杆 452a、 452b 则围绕支 点 451 从与图 4 所示导轨 430 成一直线的位置成角度地伸展至与如图 5-6 所示向外伸展的 外握爪臂杆 450a、 450b 平行的位置。如将显示的, AGV400 可以将其中心外壳 420、 电机外壳 440、 导轨 430 及握爪臂杆 450a、 450b、 452a、 452b 单独地设置, 以相对于车辆及其外围呈现 出几乎无数多种位置结构。
     一般在操作过程中将 AGV400 描述为五种状态模式中的一种, 即 (1) 紧凑移动, (2) 伸展, (3) 空载伸展, (4) 负载伸展, 或 (5) 收缩。在典型应用的一个实施例中, 该实施例部 分参照图 7A-7G 所示实例进行说明, AGV400 可通过独立地接近位于指定区域内并由为存储 作好准备的多种方法中的任一种指示的汽车 ( 或类似物 )500 来启动运作周期, 所述汽车 500 具有一对后轮 520 和一对前轮 540。此时, AGV400 将处于如图 4 所示的紧凑移动模式。 在精确地确定其与汽车 500 的相对位置后, AGV400 将从汽车的任一侧、 前方或后方在汽车 轮胎之间安全地通过, 到达汽车底盘近似中心正下方的位置。在图 7A-7G 所示的实施例中, AGV400 从前面接近车辆 500。一旦处于这个位置, 或者依赖于确切的操作环境, 当移动进入 该位置时, AGV400 将使用其上的传感器来确定车轮的准确位置, 并开始伸展其电机外壳和 轮胎握爪, 为固定和抬起指定车辆 500 做准备。完成转换为空载伸展模式后, AGV400 将转 动所有四组 ( 共八个 ) 轮胎握爪到位, 目标车辆的每个轮子前面有一个, 后面有一个。
     更为具体地, 在图 7A-7G 所示的一个实施例中, 显示了 AGV400 与汽车 500 的结 合 (engagement), AGV400 从前方以紧凑移动模式接近车辆 500( 图 7A)。一旦前向传感器 120-1( 图 2) 感应到 AGV400, 其在接近前轮 540, 当 AGV400 正在接近车辆时, 后端外握爪臂 杆 450a 从电机外壳 440 处向外延伸 ( 图 7B), 直到后端外握爪臂杆 450a 接触到前轮 540( 图 7C)。此时, AGV400 进入伸展模式, 前端电机外壳 440 通过导轨 430 向后轮 520 伸展, 同时 后端外握爪臂杆 450a 相对前轮 540 保持锚定 ( 图 7D)。在描绘的实施例中, 在前端外握爪 臂杆 450b 从电机外壳 440 向外延伸 ( 图 7E) 之前, AGV 400 被设计成超过后轮 520 伸展一 端距离。接着, AGV 400 进入收缩模式, 直到前端外握爪臂杆 450b 接触或者接合 (engage) 后轮 520( 图 7F), 这时前端和后端内握爪臂杆 452a、 452b 接合相对侧的前轮和后轮 540、 520( 图 7G), 而 AGV 400 进入空载伸展模式。
     另一个实施例 ( 图 7H 至图 7L) 显示了 AGV 400 与车辆 500 的结合, AGV 400 以紧 凑移动模式从侧边接近车辆 500( 图 7H), 并将自己集中在车辆 500 下面的前轮 540 和后轮 520 之间 ( 图 7I)。这时, AGV 400 进入伸展模式, 而前端和后端电机外壳 440 伸展至前轮 540 和后轮 520 以外的点, 直到前端和后端传感器 120-1、 120-2( 图 2) 感应到 AGV400 在接 近前轮 540 和后轮 520( 图 7J), 此时外握爪臂杆 450a、 450b 从电机外壳 440 向外延伸 ( 图 7K)。此后, AGV400 进入紧凑模式直到外握爪臂杆 450a、 450b 分布与轮 540、 520 接触或接 合, 这时, 内握爪臂杆 452a、 452b 向外转动并与前轮 540 和后轮 520 的对侧接合 ( 图 7L), 而AGV400 进入空载伸展模式。
     AGV400 接着将通过握爪臂杆 450a、 450b、 452a、 452b 来固定目标车辆 500, 导致转 入负载伸展模式 ( 图 8)。其后, AGV400 接着抬起车辆并将车辆固定在其上。载有目标车辆 的 AGV400 接着将继续移动通过及绕过其它系统外围和结构元件以将目标车辆传递到系统 协调的存储位置 ( 图 9)。一旦正确地放置在指定存储位置, AGV 将降低目标车辆到存储表 面上, 并通过握爪臂杆释放其对汽车的固定, 进入空载伸展模式。依赖于准确的操作环境, AGV 接着将收回握爪臂杆和电机外壳并转换成紧凑移动模式, 这时, AGV 可以移动通过车辆 存储系统 ( 图 9) 以执行另一个操作、 在当前位置等待下一次操作请求、 移动到接触充电板 以对其板载电池 (onboard batteries) 进行再充电, 或者移动到暂存区域等待下一次操作 请求。
     AGV 的另一项关键功能是通过基本相似的过程取回先前存储的车辆, 并通过存储 系统搬运车辆, 将其传送到指定的车辆离开或进入位置。然后, AGV 将从离开区域收回, 使 客户可以进入车辆并驾驶其车辆离开存储系统。
     本发明的 AGV 在一个实施例中, 优选其宽度小于三英尺、 长度小于五英尺, 并且距 地面高度小于四英尺。所述 AGV 应能够在多种条件下结合和抬起汽车, 例如如果车辆爆胎, 例如, 或者如果地面为湿的、 泥泞的、 盐化的、 脏的和 / 或油滑的, 例如。给定车辆底下的装 载位置, 尽管其路径中存在液体泄漏, 如油泄漏, 输送流体等等, AGV 应该也能运作而不会对 其运作造成不利影响。替代地, 还可以采用 “清洁机器人 (cleaning robots)” 来移除不需 要的物体或者清除油滴、 泥桨、 盐及类似物。传感器还能够感应 AGV 路径上的异常物体, 如 下降消音器 (fallen muffler), 例如。
     图 10 描绘了用户将他 / 她的汽车送入存储设施中的典型装载间周期 (loading bay cycle)。首先, 驾驶员到达停车设施, 并沿着车道驶入装载间。装载间优选有一对公众 开放的外门, 和一与存储间相连的内门, 通常不允许公众进入系统内部。这在图 11 中大致 显示。然后, 驾驶员离开车辆和装载间, 外门关闭。这时, 驾驶员可以访问附近的控制面板 并安排取车时间、 安排付款、 选择将提供的附加服务, 例如洗车, 和 / 或优选地完成如图 12 所示一个实施例的退出检查单。
     一旦驾驶员完成退出检查单, 并且设施接收了用于存储的车辆, 系统扫描装载间 腔室 (loading bay chamber) 来确定车辆的类型、 其在装载间内的位置等。 此后, 内门打开, AGV 以与针对图 7A-7G, 例如, ( 或者图 7H-7L, 例如 ) 的描述类似的方式, 将自身置于车辆下 面, 并固定车辆。还可以考虑其它的进入方案。过渡面板可位于存储设施和升降机之间的 地板上以在跨过升降机和存储设备之间时为 AGV 确保一平坦的表面。然后, AGV 将车辆从 装载间移出, 内门关闭, AGV 将车辆传送至设施同层的存储间或者通过升降机或者一些其它 的垂直运输工具将车辆传送至不同层的存储间。一旦内门关闭, 装载间就准备好了并能接 收另一辆待存储的车。
     图 13 描绘了车辆存储周期的一个实施例。 首先, AGV 可以存储于多个位置, 例如地 面入口地板或层, 或与入口层不同水平的存储层。替代地, AGV 可以安置在设施内的充电间 内来对其板载电池进行再充电。自动存储设施内任意既定 AGV 的位置也可取决于这种 AGV 上一次的任务。例如, 如果 AGV 被分配将汽车从存储间传送至入口或者装载间以返还给其 所有者, AGV 可直接位于入口间 (access bay) 后面, 直到另外接到设施控制系统的指示。 类似地, 如果 AGV 只将车辆传送至设施的第五层, 那么这种 AGV 可位于第五层, 直到接收到进 一步的通知。
     回到图 13, 无论哪种情况, 一旦 AGV 上装载有车辆, 其就会驶过设施中的过道并将 车辆放在相同层的存储间内, 或者 AGV 进入升降机, 而升降机将 AGV 和车辆运输到目标层。 一旦处于目标层或者地板, AGV 驶过过道到达存储间并与其上装载的车辆一起驶入存储间 内。然后, AGV 松开车辆, 转换成紧凑移动模式并离开存储间。接着 AGV 驶到下一个需要的 位置。在一个实施例中, AGV 可返回到升降机, 然后返回装载间层, 接着将自身置于排队位 置等候进入装载间。
     如上所述, 一旦用户想要从存储设施中取回他 / 她的车辆, 用户可以通过例如, 图 形用户界面 (GUI)、 语音交互 (IVR) 界面、 网页浏览器、 SMS 短信息以及类似的方式与系统 100 进行交互, 使得用户能获得关于他 / 她的车辆信息、 为停车和 / 或其它服务付费、 查询余 额、 提供取回指示等, 例如如图 14 所示。计算设备 160( 图 1) 接着执行一过程, 用于从其停 车位置取回车辆至入口位置, 在要求的时间为用户准备好。为了上述目的, 计算设备 160 访 问用来存储车辆停车位置的数据库, 计算从当前位置到入口位置的路径, 并将路径传达给 被分配取回车辆的 AGV。 计算设备 160 也计算到期支付的数目, 所述支付通过现场或者远程 付款服务器作出。 如与自停车设施比较, 本发明自动存储系统的使用可获得某些益处, 下表中突出 了某些益处 :
     。减少汽车排放、 避免大型通风的需要和利用开放空间来发电等的能力显示了本发 明自动存储解决方案消除自停车设施对环境及周边造成的较大影响的方式。
     消 费 者、 开 发 商、 建 筑 师 及 市 政 府 (municipalities) 经 常 对 自 动 停 车 设 施 持 怀疑态度, 因为他们害怕, 例如 : 汽车会坠落 ; 系统将不能处理峰值容量 ; 汽车将被困住 (stranded) ; 没有走道将很难或者不可能灭火 ; 汽车的尺寸会随时间改变 ; 以及系统维护 和维修起来困难、 危险且耗时。本发明自动存储解决方案解决这些关注并为设施所有者和 终端用户提供额外的益处如下 : 结构不可知 : AGV 在任何平坦表面上运行, 因此, 可以采用任何材料来创建支撑结构。
     系统高度 : AGV 将所有设备包含于紧凑的机壳内, 因此, 它可以在平坦地板上在任 意车辆下面滑行。这意味着 ~98% 的净跨将用于车辆而不是用于为卡车提供间隙以在车辆 下面滑行并抬起车辆。
     系统的宽度 / 深度 ( 无走道 (catwalk)) : 由于自动停车设施每层或每个水平的地 面优选为实心的和平坦的, 消防员可如他们对任何车库火灾将会做的那样, 从消防指定楼 梯进入结构并灭火。 这样消除了如一些城市和市政府所要求的在每行汽车前后都安装走道 的需要。
     无列损失 (column loss) : 本发明自动系统可以将汽车停放在已有的列网格内, 不 需要每 7 英尺或者 8 英尺来分列。这将使建筑师能够, 一旦给定负载和车辆间隙, 设计可能 的最高效地面系统。
     可变尺寸 : 每辆车的存储区域不需要一致的长度、 宽度或者深度。 平坦的地面将能 够指定车库的某些区域为紧凑空间, 在 28 英尺列跨度之间有 4 辆车, 例如, 以及其它, 如 SUV 空间例如, 在 28 英尺列跨度之间仅有 3 辆车。这样将使密度比传统的自停车设施大得多。 当然, 这些尺寸在此处仅为用作举例的代表, 因为也可考虑其它存储构造。
     全方位移动 : 可以容易地将汽车向前、 向后或者从一边到另一边移动, 使系统可以 派出 AGV 按最佳路径完成每个工作。 五车道横向移动 : 由于每辆车的前轮优选在各间内处于同一位置, 系统将为通过 每一行的横向运动提供可预见车道——不只是一中心升降过道。这样将节省大量时间, 因 为 AGV 将不必退回至中心升降过道以横向移动至在建筑物同一侧的另一辆车。再次, 空间 内是否有车无关紧要—— AGV 将自由地在从一侧移动到另一侧。
     在升降机周围移动汽车 : 通过对系统编程以在每个中心升降机一侧周围留出 3 个 空的空间, AGV 可以在忙碌的或者不能用的升降机井 (lift shaft) 周围快速移动。安全护 栏可以保护汽车在该次或任意其它移动中避免坠入升降机井内。
     在系统间移动汽车 : 直 到 现 在, 毗 邻 前 后 排 列 停 车 系 统 (abutting tandem parking system) 的汽车必须将汽车传送至每个系统各自的升降机服务的装载间。通过使 用本发明的 AGV, 自动系统可取回停放于任意物理连接系统内任何地方的任意汽车并将其 带回互联系统内任一装载间——假设系统之间有最小的路径或者间隙。
     不规则的存储位置 : 历史上, 自动存储系统必须将所有汽车以由车库结构入口点 确定的一致方向放置。 这意味着不会采用不适应主系统尺寸或不能达到等级的不规则的建 筑物形状。采用本发明的 AGV 使得同一系统中的汽车可以在与主升降机过道平行、 垂直或 者甚至成一角度的位置停放, 假设在不规则存储区域附近有合适的通道以及建立乐合适的 导向系统用于调动通过不规则存储区域。
     远程及不规则装载间 : 由于每个 AGV 是自我驱动和可调动的, 装载间可位于主存 储区域外面, 只要有足够的通道允许两个 AGV 在其来回存储区域的路上经过彼此。如果情 况值得, 也可提供没有通过空间的远程装载间。装载间甚至可位于角位或曲线周围, 只要 AGV 可以明确地进入该区域。
     容易调整吞吐量 : 采用可在需要时容易地加入本发明系统中的几个或者多个 AGV, 可以显著地改善传统系统低于标准水平的取回时间。
     机械简单 : 本发明所有的机械和电子部件限于升降机、 装载间、 控制室和 AGV。
     易于维修 : 超紧凑 AGV 可被滚动到偏僻的空停车空间、 被抬高并用手工处理或降 低至升降机到一单独的小 “工作室” 。AGV 还可以被抬到手推车上并由一人用简单的拖车绳 手动拖拽出车库。替补 AGV 容易通过轮子推下卡车到装载间上、 加入系统中, 并 “放出” 来 按需要停放汽车车或者取回汽车。
     现有车库的改造 : 只要地板能满足 AGV 的移动并且可安装升降机来替代坡道 (ramp), 就能用 AGV 系统改造选定的车库和仓库。
     多用途 : 通过将 “车轮形状” 的底座 (footing) 焊接至储物柜底部, 如会在自存储 设施中使用的, 可以配置 AGV 从任意存储空间取回那些储物柜, 就像它们是车一样。
     无液压 : 优选地通过伺服电机直接的力升降负载, 伺服电机将 AGV 臂杆一起聚在 目标下面, 从而, 顺利地升降汽车而不需要利用到庞大、 昂贵且不可靠的液压。
     手动取回汽车 : 万一所有的 AGVs 都立刻停止工作, 可以手动抬起受困的汽车 (stranded cars) 并利用在大多数代客车库中找到的液压轮手推车滚动入升降机, 来进出 狭小的空间而不需要启动汽车。
     客户的心态平和 : 由于用 AGV 来运输时, 汽车离车库或电梯的地面永远不会超过 大约两英寸, 用户将没有理由担心他们的车会坠落至不幸崩解而告终。 本发明已在一定程度上被描述并且对几个描述的实施例进行了某些特定的描述, 目的不是其应受限于任意这些细节或实施例或任意具体实施例, 而是应该参考所付的权利 要求来解释, 以基于现有技术提供这些权利要求最广泛的可能的解释, 并因此, 有效地包含 本发明意图的范围。此外, 前面描述了发明人预见的本发明的实施例, 对于这些实施例, 可 得到使其变成可能的描述, 虽然本发明非实质性的改变, 目前未预见, 然而可代表其等同。
    

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1、10申请公布号CN102341322A43申请公布日20120201CN102341322ACN102341322A21申请号201080009973122申请日2010011561/145,54320090117US61/248,44820091003US61/258,00620091104USB65G1/04200601B65G35/06200601G05D1/02200601G06K17/00200601E04H6/12200601E04H14/0020060171申请人布穆朗系统有限公司地址美国新泽西州72发明人斯坦利J切基茨斯托特巴威克梅林斯韦齐74专利代理机构广州嘉权专利商标事务所。

2、有限公司44205代理人谭志强54发明名称自动存储系统和运输工具57摘要本发明公开了一种用于车辆或者类似物体的自动存储系统,该系统设有与遥控运输系统进行交互的导向系统,所述运输系统将车辆在入口位置,例如驶达位置,和存储位置之间运输。更具体地,在一个实施例中,一全方位、电池驱动、无线控制的运输系统或者称为自动引导工具“AGV”被设计成按照停车设施地板上的磁场产生线和RFID芯片来在停放于平坦表面上的汽车下面向前、向后或从一边到另一边移动。在一个实施例中,AGV自动收缩和扩展其主体以在汽车轴距下面滑动其臂杆、抬起汽车并在任意方向以一定速度和精确度滚动到等待中的升降机上,升降机随后将向着最终目的地抬。

3、高或者降低AGV及其汽车有效负载。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011090286PCT申请的申请数据PCT/US2010/0212832010011587PCT申请的公布数据WO2010/083472EN2010072251INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图21页CN102341336A1/2页21一种自动存储系统,包括多个动态指定的存储位置;至少一个入口位置;以及一种工具,用于将物体从至少一个入口位置传送到第一存储位置,并用于将物体返回到至少一个入口位置。2根据权利要求1所述的自动存储系统,还包括多个存储容器。3根据权利要求。

4、1所述的自动存储系统,其中所述存储位置设在多层设施上。4根据权利要求1所述的自动存储系统,还包括多个用户界面,一个界面与每个入口位置关联。5根据权利要求1所述的自动存储系统,其中所述用于传送的工具还包括一在存储位置与入口位置之间可移动的自动引导工具。6一种存储系统,包括至少一个带有多个传感器的运输工具;安装在地板上中的导向条网格,其中射频识别RFID电路可安装在导向条网格上的两个导向条的交叉部分;一用来生成信号以控制运输工具移动的计算设备;以及一无线调制解调器,用于接收由RFID电路和传感器产生的无线信号以及用于将计算设备产生的数字信号调制成无线信号并将无线信号传送给运输工具。7根据权利要求6。

5、所述的系统,其中计算设备基于运输工具当前的位置计算出运输工具从入口位置到停车位置以及从停车位置到入口位置的路径。8根据权利要求7所述的系统,其中运输工具的当前位置由RFID电路和传感器确定。9根据权利要求8所述的系统,其中传感器通过感应与运输工具中心关联的网格中导向条的位置来保持运输工具沿路径对齐。10根据权利要求6所述的系统,其中每一导向条为RF电线或者磁条。11根据权利要求6所述的系统,其中用户可以通过至少一个下列途径访问计算设备图形用户界面、语音交互界面、网页浏览器,或者手机。12根据权利要求6所述的系统,其中汽车装在运输工具上,并可与路径方向平行和垂直设置,或与所述汽车在存储设施内在升。

6、降机中被搬上的方向平行和垂直设置。13根据权利要求6所述的系统,其中运输工具在任何方向可移动。14根据权利要求6所述的系统,其中运输工具可与其有效负载从升降机的任意一侧进出存储设施内的升降机。15根据权利要求12所述的系统,其中所述有效负载或者汽车可存储于角位,而非与升降机升高的方向平行或垂直,包括沿弯曲的内部空间。16一种自动引导工具,包括第一末端外壳,第二末端外壳和中心外壳,所述末端外壳可通过引导装置相对中心外壳延伸;每个末端外壳还包括一移动装置、第一外握爪和第二内握爪;以及一导向系统,用于控制自动引导工具相对待运输的负载的位置。17根据权利要求16所述的自动引导工具,其中第一外握爪从外壳。

7、横向伸展,而第二内握爪相对外壳转动,当从外壳完全伸展时,第一外握爪和第二内握爪呈现平行的取向。18根据权利要求16所述的自动引导工具,还包括装于中心外壳内的电源。权利要求书CN102341322ACN102341336A2/2页319根据权利要求16所述的自动引导工具,还包括附着到每一末端外壳并可滑动地与中心外壳结合的电源。20根据权利要求16所述的自动引导工具,其中每个末端外壳还包括一用于开动网格和移动装置的电机。权利要求书CN102341322ACN102341336A1/9页4自动存储系统和运输工具0001相关申请的交叉引用本申请要求2009年1月17日提交的美国专利申请61/145,5。

8、43、2009年10月3日提交的美国专利申请61/248,448和2009年11月4日提交的美国专利申请61/258,006的权益,每份专利的内容都通过引用结合到本文中。本申请还涉及2007年2月16日提交的美国专利申请60/890,309和2008年2月16日提交的美国专利申请12/032,671,其内容均通过引用结合到本文中。技术领域0002本发明主要涉及自动存储系统,尤其是一种用于存储汽车的自动存储系统,例如,以及一种用于例如在存储位置和入口位置之间运输汽车的运输传递工具TRANSPORTDELIVERYVEHICLE。背景技术0003美国专利公布2008/0208389389公布,其内。

9、容通过引用结合到本文中,描述了一种基于在开放的支撑梁网络上运行的集成车和箱系统INTEGRATEDCARTANDCADDYSYSTEM的自动化自助存储系统。如389公布中描述的,支撑梁为存储容器STORAGECONTAINER提供足够的支撑。然而,如果存储有其它物品,如汽车等等,开放网络、框架型的支撑结构会有某些缺陷。0004传统的停车库为了满足高容量储存的需求而不断改头换面。在城市中心,地上和地下空间的价格都是高昂的,停车设施的所有者受限于固定的尺寸和一定量从这种尺寸延伸的垂直空间。多层车库仅可延伸一定高度,而避免变得不顺眼或者笨拙地导航例如,没有人想要将车停在30层,例如。进一步,自助停车。

10、和/或陪同停车的位置必须在车辆任一边占据额外的空间,以便于人进出和绕过车辆。0005此外,设施所有者必须为每个存储位置提供相关量的前方OVERHEAD空间。例如,大多数设施通常在每个存储位置前面有绰绰有余的空间,以用作典型的一个点的入口和出口。提供的还有人性化舒适设施,如客运走廊、楼梯、电梯、走火通道,适当的照明,及可能的话还有自动售货机、卫生间、现场人员的办公空间、安全门、安全摄像机、报警系统和类似设备。自助停车设施还经常由于用户的错误导致车辆之间的意外接触,以及为小偷、破坏者和其它不受欢迎的人制造机会。因此,对既定地点的每个存储位置,都有为用户进入和交通提供的所需的相关量的额外空间,以及针。

11、对人性化舒适设施、安全等等的相关量的额外资源。0006这种前方空间的水平限制了可存放在现场的车辆的数目,并相当大地增加了运营停车场设施的成本。因此,需要一种克服对人性化相关前方空间的需要的自动存储系统,该系统能高效地构建和运营,以及不需要供零散的人进入所需的额外空间和资产。发明内容说明书CN102341322ACN102341336A2/9页50007一种用于车辆或者类似物体的自动存储系统设有一与遥控运输系统进行交互的导向系统,该遥控运输系统在入口位置,例如驶达位置DRIVEUPLOCATION,和存储位置之间运输车辆。更具体地,在一个实施例中,设计了一全方位、电池供电、无线控制的运输系统或者。

12、称为自动引导工具下文中称为“AGV”用来跟踪停车设施地板上的嵌入式电线、磁性标记和RFID芯片,或者用以采用定制软件程序和来自无数类型传感器的输入,来识别固定和可移动的目标作为地标,以在停放于平坦表面的汽车下面向前、向后以及从一边到另一边移动。在一个实施例中,AGV自动收缩和扩展其主体以在汽车前后轮轴距WHEELBASE底下滑动其臂杆、抬起汽车并在任意方向上以一定速度和精确度滚动到在同一水平面上的存储位置,或者滚动到等待中的电梯,该电梯随后将AGV及其汽车有效载荷朝不同水平的最终目的地升高或降低。附图说明0008图1是本发明自动存储系统的一个实施例的系统图;图2是适用于本发明自动存储系统的运输。

13、工具和导向系统的示意图;图3显示了根据本发明一个实施例实施的自动停车系统和运输工具的控制系统的示例性而非限制性框图;图4描绘了本发明运输工具的紧凑状态INACOMPACTEDPOSITION;图5A描绘了图4的运输工具完全伸展状态的俯视图的一个实施例;图5B描绘了本发明运输工具完全伸展状态的俯视图的一个实施例;图6描绘了图4的运输工具完全伸展状态的仰视图;图7A7G描述了将运输工具与待运输物体结合的方法的一个实施例;图7H7L描述了将运输工具与待运输物体结合的方法的替代实施例;图8描绘了由本发明运输工具参与移动的汽车;图9是与本发明自动存储系统一起使用的设施的一个实施例的示意图;图10描绘了装。

14、载间LOADINGBAY周期的过程;图11描绘了具体在自动存储设施地面或者入口地板的入口方案的一个实施例;图12描绘了将车辆送去存储前待完成的退出检查单的一个实施例;图13描绘了车辆存储周期的过程;图14描绘了本发明自动系统可用的多种不同界面。具体实施方式0009本发明描述了如目前期望的,实施本发明的最佳实施方式。该描述并不意图在限制的意义上进行理解,而是通过参考附图只用于描述目的提供本发明所介绍的实例。在不同附图中,相同或者类似部分采用同一附图标记。0010图1显示了根据本发明一个实施例解释的自动停车系统100的示例性而非限制性的图。系统100对运输系统110下文中称为AGV的位置进行定位和。

15、跟踪,并采用所描述实施例中的射频识别RFID和接近传感技术将运输系统将从入口位置引导至停车位置。特别地,也如图2所示,在AGV110上安装有工具未显示,所述AGV110包括多个无线传感器RADIOSENSOR1201至1204并统称为无线传感器120,其传递射频RF信号给无线调说明书CN102341322ACN102341336A3/9页6制解调器RADIOMODEM150。根据本发明一优选实施例,传感器120为位于AGV110所有四边的线性接近传感器。在前方和后方的传感器1201和1202分别通过感应与AGV110中心关联的地板中导向条GUIDESTRIP130的位置来保持AGV110沿路径。

16、对齐。左侧和右侧的传感器1203和1204感应垂直导向条,使AGV110能将车辆停在其合适的指定位置。导向条130可以,例如,为RF电线或磁条。还可以考虑其它引导装置。如图2所示,导向条130可以在横向和纵向两个方向上放置以形成网格,和/或可以铺出来以容纳视情况而定的弯曲部分。两条导向条130的交叉部分INTERSECTION被称为存储间STORAGEBAY,每个存储间包括至少一RFID电路140以确定AGV系统110的整体位置。为了确定AGV系统的整体位置,RFID芯片将用在每一个存储间中,并沿路径预定间隔使用。利用这两个传感系统,设施所有者可以精确地对每个AGV110的位置进行引导和追踪。。

17、还提供充电间CHARGEBAYS以在不使用时给AGV中的电池进行充电。还可以考虑其它的充电装置。0011继续参照图1,由RFID电路和/或接近传感器生成的RF信号传递给一个或多个无线调制解调器150,所述无线调制解调器150将RF信号中经调制的数据输出给计算设备160。无线调制解调器150和计算设备可以在利用网络交换机155建立的网络中连接。计算设备160协调将装在AGV110上的车辆从停车位置到入口或取回位置即,车辆返回其所有者处的位置的取回以及相反情况的停车存储。为了将AGV110从一个位置移到另一个位置,计算设备160连续地处理位置信息,如由接近传感器120和RFID电路传来的信息,并生。

18、成指示AGV110沿行特定方向即,向前,向后,向左,向右等的信号。生成的信号由无线调制解调器150以无线的方式传送给AGV110内安装的无线接收器。0012在本发明的一个实施例中用户可以通过,例如,图形用户界面GUI、交互式语音应答IVR界面、网页浏览器、SMS短信息等等与系统100进行交互,使得用户可以获取他/她的车辆的有关信息、为停车或者其它服务付费、查询余额、提供取车指示等。用户的输入由计算设备160处理。例如,用户可以要求他/她的汽车准备好在某一时间来提取。然后计算设备160会执行用于将车辆从其停车位置取回到入口位置的过程以在要求的时间为用户准备好。为了达到上述目的,计算设备160会访。

19、问用来存储有车辆停放位置的数据库未显示,计算从当前位置到入口位置的路径,并将路径传送给AGV110以用来取回车辆。计算设备160还可以计算到期支付的款项,付款通过付款服务器未显示进行。在本发明一个实施例中,计算设备160生成控制数据、统计报告、维护和注意事项提醒。为了使系统100连续运行,以及防止单点故障,系统100包括一备用计算设备165,用于对计算设备160进行备份。在某些实施例中,系统100中还采用不间断供电电源UNINTERRUPTIBLEPOWERSUPPLIES,UPS设备170和备用发电机180。0013本发明自动存储系统可用的结构设施的尺寸、布局和配置可以改变。如下面将更详细描。

20、述的,使用AGV,地形必须使车辆的运输高效和有效。为此,运输表面应优选为平坦表面以使AGV可以在入口位置和存储位置之间调动。为了最大化多层位置中空间的高效利用,采用策略性放置STRATEGICALLYPOSITIONED的电梯类型升降机将车辆从入口地板或入口层运输到存储地板或者存储层见图9。在优选的实施例中,在需要人员进入存储设施的事件中,升降机可由护栏GUARDRAILS保护以保护设施成员、顾客、消防人员或紧急医疗人员。但是,如果想要或如果环境能提供同样的保护,护栏可以省略。存储间被设置成适合在最小量的空间内存储最大数量的车辆,同时在需要时可以有这些车辆的紧急通道说明书CN102341322。

21、ACN102341336A4/9页7EMERGENCYACCESS。自动存储系统也能在车辆的传感检查SENSORYREVIEW基础上计算所需存储空间的量,使得与包括多个相同大小的存储位置的自停车SELFPARK设施相比,车辆存储密度更高。0014AGV的全方位移动也可以用于独特的存储解决方案,当靠近存储位置时以及从中取车过程中,移动可具有更大的灵活性。传统上,当驶入任一个停车点或者从任一停车点出去时都需要相当大的转弯半径。这使得停车空间的行难以以相互非常接近的方式设置,特别是在与停车空间对齐的纵向方向上。然而,借助于全方位移动,AGV能调入停车位置内而在四边具有非常小的间隙。0015图3显示了。

22、根据本发明一个实施例实施的的自动停车系统100和AGV的控制系统300的示例性而非限制性的框图。控制系统300包括一处理器310和一移动控制器320,所述处理器和移动控制器一起控制AGV110在自动停车系统100内的移动和操作。具体地,处理器310耦合到适于传送/接收无线信号的通信模块330,所述无线信号来自/传送至计算设备160。另外,处理器310适于处理通过维护面板及输入端口340进入的输入信号。这种输入信号的一个实例为RESET信号。处理器310还能够,例如,基于从避障模块360接收的输入,产生安全警报350。移动控制器320基于从移动传感器380和处理器310接收的信号通过生成电信号至。

23、伺服模块370来控制AGV110的移动。在一示例性的实施例中,移动传感器为接近传感器。0016图4图6更详细地描述了AGV的一个实施例。AGV是一可编程的自主引导工具,能与可编程控制系统及其它外围组件和对象,如起重机、转盘、门、输入设备、货架系统、闸门、显示器和构成自动车辆停放和存储系统100的结构进行交互,该系统可用以自动存储车辆例如但不限于,客运汽车,其带有不同程度的人际交互,但不需要人直接控制移动、过程或者导向。0017在图4图6描述的一个实施例中,AGV400包括一中心外壳HOUSING420、位于中心外壳420每一端的电机外壳440,每个所述电机外壳440与中心外壳420通过一对导轨。

24、430连接。AGV400在其外壳内还包括一可充电电源421、驱动装置422、升降装置423未显示、传感器424见图2,120X、无线通信装置425、控制系统426和多方向轮或者转向轮427,使得AGV400可以在没有物理外部连接或者直接人为干预情况下运行、升降、运载和摆放物体。优选地,通过采用由伺服电机带动的短球螺丝SHORTBALLSCREWS,AGV的臂杆能顺利地抬起汽车,而不需要使用庞大、昂贵而且不太可靠的液压。电机外壳440可以沿着导轨430从中心外壳420处伸展出去或者朝其收回。图5A和图6显示了一个实施例,其中电源421、通信装置425和控制系统426装在中心外壳420内,当电机外。

25、壳440从其延伸开去时,中心外壳保持静止。0018然而,还可能采用其它构造。例如,图5B描绘了AGV400B的一个替代实施例,AGV400B包括一中心外壳420B和电机外壳440B,电源421B连接到电机外壳440B上,而非图5A和图6中所示的中心外壳。在图5B中,中心外壳420B包括无线通信装置425B和控制系统426B,例如,以及开口428B,当电机外壳440B相对于中心外壳420B移动时,用来容纳电源421B的滑动定位。在收回状态未显示,电源421B位于中心外壳420B内,而在伸展状态图5B,电源421B从中心外壳420B滑动移开并随电机外壳440B一起移动。当AGV400B处于伸展状态。

26、时,电源421B的展开放置对平衡负载是有用的,因为电源421B往往说明书CN102341322ACN102341336A5/9页8很重而在AGV400B的末端放置较重物品往往避免了中心外壳420过度向下位移,如果面对地面障碍或类似情况,中心外壳的过度向下位移会干扰AGV400B的移动。0019现在回到图5A和图6,在两个电机外壳440的每一侧上设有外握爪臂杆OUTERGRIPPERARMS450A、450B和内握爪臂杆INNERGRIPPERARMS452A、452B,所述臂杆能按需要伸展或者收回,以及用来安全地夹持车辆例如汽车的轮胎未显示,并且随后在操作过程中需要抬起、移动和放下时能握持车辆。

27、。更为具体地,外握爪臂杆450A、450B从电机外壳440处沿着与AGV400纵轴垂直的方向向外伸展,而内握爪臂杆452A、452B则围绕支点451从与图4所示导轨430成一直线的位置成角度地伸展至与如图56所示向外伸展的外握爪臂杆450A、450B平行的位置。如将显示的,AGV400可以将其中心外壳420、电机外壳440、导轨430及握爪臂杆450A、450B、452A、452B单独地设置,以相对于车辆及其外围呈现出几乎无数多种位置结构。0020一般在操作过程中将AGV400描述为五种状态模式中的一种,即1紧凑移动,2伸展,3空载伸展,4负载伸展,或5收缩。在典型应用的一个实施例中,该实施例。

28、部分参照图7A7G所示实例进行说明,AGV400可通过独立地接近位于指定区域内并由为存储作好准备的多种方法中的任一种指示的汽车或类似物500来启动运作周期,所述汽车500具有一对后轮520和一对前轮540。此时,AGV400将处于如图4所示的紧凑移动模式。在精确地确定其与汽车500的相对位置后,AGV400将从汽车的任一侧、前方或后方在汽车轮胎之间安全地通过,到达汽车底盘近似中心正下方的位置。在图7A7G所示的实施例中,AGV400从前面接近车辆500。一旦处于这个位置,或者依赖于确切的操作环境,当移动进入该位置时,AGV400将使用其上的传感器来确定车轮的准确位置,并开始伸展其电机外壳和轮胎。

29、握爪,为固定和抬起指定车辆500做准备。完成转换为空载伸展模式后,AGV400将转动所有四组共八个轮胎握爪到位,目标车辆的每个轮子前面有一个,后面有一个。0021更为具体地,在图7A7G所示的一个实施例中,显示了AGV400与汽车500的结合ENGAGEMENT,AGV400从前方以紧凑移动模式接近车辆500图7A。一旦前向传感器1201图2感应到AGV400,其在接近前轮540,当AGV400正在接近车辆时,后端外握爪臂杆450A从电机外壳440处向外延伸图7B,直到后端外握爪臂杆450A接触到前轮540图7C。此时,AGV400进入伸展模式,前端电机外壳440通过导轨430向后轮520伸展。

30、,同时后端外握爪臂杆450A相对前轮540保持锚定图7D。在描绘的实施例中,在前端外握爪臂杆450B从电机外壳440向外延伸图7E之前,AGV400被设计成超过后轮520伸展一端距离。接着,AGV400进入收缩模式,直到前端外握爪臂杆450B接触或者接合ENGAGE后轮520图7F,这时前端和后端内握爪臂杆452A、452B接合相对侧的前轮和后轮540、520图7G,而AGV400进入空载伸展模式。0022另一个实施例图7H至图7L显示了AGV400与车辆500的结合,AGV400以紧凑移动模式从侧边接近车辆500图7H,并将自己集中在车辆500下面的前轮540和后轮520之间图7I。这时,A。

31、GV400进入伸展模式,而前端和后端电机外壳440伸展至前轮540和后轮520以外的点,直到前端和后端传感器1201、1202图2感应到AGV400在接近前轮540和后轮520图7J,此时外握爪臂杆450A、450B从电机外壳440向外延伸图7K。此后,AGV400进入紧凑模式直到外握爪臂杆450A、450B分布与轮540、520接触或接合,这时,内握爪臂杆452A、452B向外转动并与前轮540和后轮520的对侧接合图7L,而说明书CN102341322ACN102341336A6/9页9AGV400进入空载伸展模式。0023AGV400接着将通过握爪臂杆450A、450B、452A、452。

32、B来固定目标车辆500,导致转入负载伸展模式图8。其后,AGV400接着抬起车辆并将车辆固定在其上。载有目标车辆的AGV400接着将继续移动通过及绕过其它系统外围和结构元件以将目标车辆传递到系统协调的存储位置图9。一旦正确地放置在指定存储位置,AGV将降低目标车辆到存储表面上,并通过握爪臂杆释放其对汽车的固定,进入空载伸展模式。依赖于准确的操作环境,AGV接着将收回握爪臂杆和电机外壳并转换成紧凑移动模式,这时,AGV可以移动通过车辆存储系统图9以执行另一个操作、在当前位置等待下一次操作请求、移动到接触充电板以对其板载电池ONBOARDBATTERIES进行再充电,或者移动到暂存区域等待下一次操。

33、作请求。0024AGV的另一项关键功能是通过基本相似的过程取回先前存储的车辆,并通过存储系统搬运车辆,将其传送到指定的车辆离开或进入位置。然后,AGV将从离开区域收回,使客户可以进入车辆并驾驶其车辆离开存储系统。0025本发明的AGV在一个实施例中,优选其宽度小于三英尺、长度小于五英尺,并且距地面高度小于四英尺。所述AGV应能够在多种条件下结合和抬起汽车,例如如果车辆爆胎,例如,或者如果地面为湿的、泥泞的、盐化的、脏的和/或油滑的,例如。给定车辆底下的装载位置,尽管其路径中存在液体泄漏,如油泄漏,输送流体等等,AGV应该也能运作而不会对其运作造成不利影响。替代地,还可以采用“清洁机器人CLEA。

34、NINGROBOTS”来移除不需要的物体或者清除油滴、泥桨、盐及类似物。传感器还能够感应AGV路径上的异常物体,如下降消音器FALLENMUFFLER,例如。0026图10描绘了用户将他/她的汽车送入存储设施中的典型装载间周期LOADINGBAYCYCLE。首先,驾驶员到达停车设施,并沿着车道驶入装载间。装载间优选有一对公众开放的外门,和一与存储间相连的内门,通常不允许公众进入系统内部。这在图11中大致显示。然后,驾驶员离开车辆和装载间,外门关闭。这时,驾驶员可以访问附近的控制面板并安排取车时间、安排付款、选择将提供的附加服务,例如洗车,和/或优选地完成如图12所示一个实施例的退出检查单。00。

35、27一旦驾驶员完成退出检查单,并且设施接收了用于存储的车辆,系统扫描装载间腔室LOADINGBAYCHAMBER来确定车辆的类型、其在装载间内的位置等。此后,内门打开,AGV以与针对图7A7G,例如,或者图7H7L,例如的描述类似的方式,将自身置于车辆下面,并固定车辆。还可以考虑其它的进入方案。过渡面板可位于存储设施和升降机之间的地板上以在跨过升降机和存储设备之间时为AGV确保一平坦的表面。然后,AGV将车辆从装载间移出,内门关闭,AGV将车辆传送至设施同层的存储间或者通过升降机或者一些其它的垂直运输工具将车辆传送至不同层的存储间。一旦内门关闭,装载间就准备好了并能接收另一辆待存储的车。002。

36、8图13描绘了车辆存储周期的一个实施例。首先,AGV可以存储于多个位置,例如地面入口地板或层,或与入口层不同水平的存储层。替代地,AGV可以安置在设施内的充电间内来对其板载电池进行再充电。自动存储设施内任意既定AGV的位置也可取决于这种AGV上一次的任务。例如,如果AGV被分配将汽车从存储间传送至入口或者装载间以返还给其所有者,AGV可直接位于入口间ACCESSBAY后面,直到另外接到设施控制系统的指示。类说明书CN102341322ACN102341336A7/9页10似地,如果AGV只将车辆传送至设施的第五层,那么这种AGV可位于第五层,直到接收到进一步的通知。0029回到图13,无论哪种。

37、情况,一旦AGV上装载有车辆,其就会驶过设施中的过道并将车辆放在相同层的存储间内,或者AGV进入升降机,而升降机将AGV和车辆运输到目标层。一旦处于目标层或者地板,AGV驶过过道到达存储间并与其上装载的车辆一起驶入存储间内。然后,AGV松开车辆,转换成紧凑移动模式并离开存储间。接着AGV驶到下一个需要的位置。在一个实施例中,AGV可返回到升降机,然后返回装载间层,接着将自身置于排队位置等候进入装载间。0030如上所述,一旦用户想要从存储设施中取回他/她的车辆,用户可以通过例如,图形用户界面GUI、语音交互IVR界面、网页浏览器、SMS短信息以及类似的方式与系统100进行交互,使得用户能获得关于。

38、他/她的车辆信息、为停车和/或其它服务付费、查询余额、提供取回指示等,例如如图14所示。计算设备160图1接着执行一过程,用于从其停车位置取回车辆至入口位置,在要求的时间为用户准备好。为了上述目的,计算设备160访问用来存储车辆停车位置的数据库,计算从当前位置到入口位置的路径,并将路径传达给被分配取回车辆的AGV。计算设备160也计算到期支付的数目,所述支付通过现场或者远程付款服务器作出。0031如与自停车设施比较,本发明自动存储系统的使用可获得某些益处,下表中突出了某些益处。0032减少汽车排放、避免大型通风的需要和利用开放空间来发电等的能力显示了本发明自动存储解决方案消除自停车设施对环境及。

39、周边造成的较大影响的方式。0033消费者、开发商、建筑师及市政府MUNICIPALITIES经常对自动停车设施持怀疑态度,因为他们害怕,例如汽车会坠落;系统将不能处理峰值容量;汽车将被困住STRANDED;没有走道将很难或者不可能灭火;汽车的尺寸会随时间改变;以及系统维护和维修起来困难、危险且耗时。本发明自动存储解决方案解决这些关注并为设施所有者和终端用户提供额外的益处如下结构不可知AGV在任何平坦表面上运行,因此,可以采用任何材料来创建支撑结构。说明书CN102341322ACN102341336A8/9页110034系统高度AGV将所有设备包含于紧凑的机壳内,因此,它可以在平坦地板上在任意。

40、车辆下面滑行。这意味着98的净跨将用于车辆而不是用于为卡车提供间隙以在车辆下面滑行并抬起车辆。0035系统的宽度/深度无走道CATWALK由于自动停车设施每层或每个水平的地面优选为实心的和平坦的,消防员可如他们对任何车库火灾将会做的那样,从消防指定楼梯进入结构并灭火。这样消除了如一些城市和市政府所要求的在每行汽车前后都安装走道的需要。0036无列损失COLUMNLOSS本发明自动系统可以将汽车停放在已有的列网格内,不需要每7英尺或者8英尺来分列。这将使建筑师能够,一旦给定负载和车辆间隙,设计可能的最高效地面系统。0037可变尺寸每辆车的存储区域不需要一致的长度、宽度或者深度。平坦的地面将能够指。

41、定车库的某些区域为紧凑空间,在28英尺列跨度之间有4辆车,例如,以及其它,如SUV空间例如,在28英尺列跨度之间仅有3辆车。这样将使密度比传统的自停车设施大得多。当然,这些尺寸在此处仅为用作举例的代表,因为也可考虑其它存储构造。0038全方位移动可以容易地将汽车向前、向后或者从一边到另一边移动,使系统可以派出AGV按最佳路径完成每个工作。0039五车道横向移动由于每辆车的前轮优选在各间内处于同一位置,系统将为通过每一行的横向运动提供可预见车道不只是一中心升降过道。这样将节省大量时间,因为AGV将不必退回至中心升降过道以横向移动至在建筑物同一侧的另一辆车。再次,空间内是否有车无关紧要AGV将自由。

42、地在从一侧移动到另一侧。0040在升降机周围移动汽车通过对系统编程以在每个中心升降机一侧周围留出3个空的空间,AGV可以在忙碌的或者不能用的升降机井LIFTSHAFT周围快速移动。安全护栏可以保护汽车在该次或任意其它移动中避免坠入升降机井内。0041在系统间移动汽车直到现在,毗邻前后排列停车系统ABUTTINGTANDEMPARKINGSYSTEM的汽车必须将汽车传送至每个系统各自的升降机服务的装载间。通过使用本发明的AGV,自动系统可取回停放于任意物理连接系统内任何地方的任意汽车并将其带回互联系统内任一装载间假设系统之间有最小的路径或者间隙。0042不规则的存储位置历史上,自动存储系统必须将。

43、所有汽车以由车库结构入口点确定的一致方向放置。这意味着不会采用不适应主系统尺寸或不能达到等级的不规则的建筑物形状。采用本发明的AGV使得同一系统中的汽车可以在与主升降机过道平行、垂直或者甚至成一角度的位置停放,假设在不规则存储区域附近有合适的通道以及建立乐合适的导向系统用于调动通过不规则存储区域。0043远程及不规则装载间由于每个AGV是自我驱动和可调动的,装载间可位于主存储区域外面,只要有足够的通道允许两个AGV在其来回存储区域的路上经过彼此。如果情况值得,也可提供没有通过空间的远程装载间。装载间甚至可位于角位或曲线周围,只要AGV可以明确地进入该区域。0044容易调整吞吐量采用可在需要时容。

44、易地加入本发明系统中的几个或者多个AGV,可以显著地改善传统系统低于标准水平的取回时间。0045机械简单本发明所有的机械和电子部件限于升降机、装载间、控制室和AGV。说明书CN102341322ACN102341336A9/9页120046易于维修超紧凑AGV可被滚动到偏僻的空停车空间、被抬高并用手工处理或降低至升降机到一单独的小“工作室”。AGV还可以被抬到手推车上并由一人用简单的拖车绳手动拖拽出车库。替补AGV容易通过轮子推下卡车到装载间上、加入系统中,并“放出”来按需要停放汽车车或者取回汽车。0047现有车库的改造只要地板能满足AGV的移动并且可安装升降机来替代坡道RAMP,就能用AGV。

45、系统改造选定的车库和仓库。0048多用途通过将“车轮形状”的底座FOOTING焊接至储物柜底部,如会在自存储设施中使用的,可以配置AGV从任意存储空间取回那些储物柜,就像它们是车一样。0049无液压优选地通过伺服电机直接的力升降负载,伺服电机将AGV臂杆一起聚在目标下面,从而,顺利地升降汽车而不需要利用到庞大、昂贵且不可靠的液压。0050手动取回汽车万一所有的AGVS都立刻停止工作,可以手动抬起受困的汽车STRANDEDCARS并利用在大多数代客车库中找到的液压轮手推车滚动入升降机,来进出狭小的空间而不需要启动汽车。0051客户的心态平和由于用AGV来运输时,汽车离车库或电梯的地面永远不会超过。

46、大约两英寸,用户将没有理由担心他们的车会坠落至不幸崩解而告终。0052本发明已在一定程度上被描述并且对几个描述的实施例进行了某些特定的描述,目的不是其应受限于任意这些细节或实施例或任意具体实施例,而是应该参考所付的权利要求来解释,以基于现有技术提供这些权利要求最广泛的可能的解释,并因此,有效地包含本发明意图的范围。此外,前面描述了发明人预见的本发明的实施例,对于这些实施例,可得到使其变成可能的描述,虽然本发明非实质性的改变,目前未预见,然而可代表其等同。说明书CN102341322ACN102341336A1/21页13图1说明书附图CN102341322ACN102341336A2/21页1。

47、4图2说明书附图CN102341322ACN102341336A3/21页15图3图4说明书附图CN102341322ACN102341336A4/21页16图5A图5B说明书附图CN102341322ACN102341336A5/21页17图6说明书附图CN102341322ACN102341336A6/21页18图7A图7B说明书附图CN102341322ACN102341336A7/21页19图7C图7D说明书附图CN102341322ACN102341336A8/21页20图7E图7F说明书附图CN102341322ACN102341336A9/21页21图7G说明书附图CN10234。

48、1322ACN102341336A10/21页22图7H说明书附图CN102341322ACN102341336A11/21页23图7I说明书附图CN102341322ACN102341336A12/21页24图7J说明书附图CN102341322ACN102341336A13/21页25图7K说明书附图CN102341322ACN102341336A14/21页26图7L说明书附图CN102341322ACN102341336A15/21页27图8说明书附图CN102341322ACN102341336A16/21页28图9说明书附图CN102341322ACN102341336A17/21页29图10说明书附图CN102341322ACN102341336A18/21页30图11说明书附图CN102341322ACN102341336A19/21页31图12说明书附图CN102341322ACN102341336A20/21页32图13说明书附图CN102341322ACN102341336A21/21页33图14说明书附图CN102341322A。

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