CN120936552A - 用于确定夹持组件的深度或阻碍的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于确定容器夹持组件的深度或阻碍的方法和系统。该方法和系统使用传感器来确定容器夹持组件的深度或阻碍。

Description

用于确定夹持组件的深度或阻碍的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于确定夹持组件（例如用在装载处理设备中的夹持组件）的深度的方法和系统。

背景技术

一些工商业活动需要可存取大量不同产品的系统。WO2015/185628A描述了一种存储和履行系统，其中存储容器的堆垛被布置在网格存储结构中。容器可通过在网格存储结构顶部的轨路或轨道上运行的装载处理设备从上方进行访问。在WO2015/019055A1中进一步描述了装载处理设备。

装载处理设备包括容器升降组件，该容器升降组件使用抬高和降低组件来抬高和/或降低容器夹持组件。抬高和降低组件根据容器夹持组件的竖直位置来控制容器夹持组件的抬高和降低。例如，随着容器夹持组件被降低并接近容器，容器夹持组件减速。重要的是要准确地确定容器夹持组件的竖直位置来控制减速。在容器夹持组件被抬高并接近装载处理设备时同样如此。同样重要的是确定容器夹持组件在抬高和降低时是否受阻。正是在这一背景下，本发明被设计而出。

发明内容

在第一方面，提供了用于将容器从网格存储结构的容器的堆垛抬高和/或将容器降低到网格存储结构的容器的堆垛的升降组件，该升降组件包括：

夹持组件，该夹持组件被配置为夹持负载；

抬高和降低组件，该抬高和降低组件被配置为抬高和降低夹持组件，该抬高和降低组件包括：

至少一个系绳，该至少一个系绳被连接至夹持组件；

马达，该马达卷绕和/或退绕系绳或每个系绳来抬高和/或降低夹持组件，其中，升降组件进一步包括：

传感器，该传感器被配置为检测夹持组件的移动，其中，传感器包括由夹持组件的移动触发的输入部；以及

控制器，该控制器被配置为利用传感器的输出来确定夹持组件的竖直位置。这意味着可以监测夹持组件被抬高和/或降低的程度。

抬高和降低组件可以包括连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕，并且其中，传感器被配置为检测电缆卷绕和/或退绕的程度。这意味着可以利用电缆的径直延伸来准确地确定竖直位置。在一个实施方式中，升降组件进一步包括电缆卷轴，电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，传感器包括旋转编码器，该旋转编码器被配置为与电缆卷轴接合，以检测电缆卷轴随着电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度。

电缆可以具有比系绳或每个系绳高的弹性模量。这意味着可以降低拉深的影响，从而使准确度最大化。

升降组件可以进一步包括用于系绳或每个系绳的系绳卷轴，系绳或每个系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，电缆卷轴以及系绳卷轴或每个系绳卷轴被安装在轴上，以便电缆卷轴可相对于系绳卷轴或每个系绳卷轴旋转。在一个实施方式中，根据权利要求的升降组件进一步包括偏置组件，该偏置组件被配置为抵抗电缆卷轴的退绕或电缆卷轴的卷绕，使得电缆在抬高和降低组件与夹持组件之间拉紧。这意味着电缆保持拉紧，从而使准确度最大化。

电缆可以向夹持组件传输电信号。电缆可以包括扁平固定柔性电缆（FFC）或带状电缆。

传感器可以包括马达的马达编码器，其中，马达编码器被配置为检测系绳或每个系绳卷绕和/或退绕的程度。这意味着可以利用系绳或每个系绳的径直延伸来准确地确定竖直位置。在一个实施方式中，升降组件可以进一步包括用于系绳或每个系绳的系绳卷轴，系绳或每个系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，马达编码器检测系绳卷轴或每个系绳卷轴随着系绳或每个系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。传感器可以包括：旋转编码器，该旋转编码器被配置为检测系绳或每个系绳卷绕和/或退绕的程度；或用于系绳卷轴或每个系绳卷轴的旋转编码器，其中，旋转编码器或每个旋转编码器被配置为与卷轴或每个卷轴接合，以检测卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。

传感器可以包括用于系绳或每个系绳的旋转编码器，其中，旋转编码器被配置为接触各自的系绳，以便各自的系绳或每个各自的系绳的卷绕和/或退绕使旋转编码器的输入部旋转。这意味着可以利用系绳的径直延伸来准确地确定竖直位置。

抬高和降低组件可以包括连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕，并且传感器可以包括旋转编码器，其中，旋转编码器被配置为与电缆接合，以便系绳或每个系绳的卷绕和/或退绕使旋转编码器的轴旋转。这意味着可以利用电缆的径直延伸来准确地确定竖直位置。

升降组件可以进一步包括偏置组件，该偏置组件被配置为将旋转编码器或每个旋转编码器偏置成与各自的系绳或电缆或每个各自的系绳或电缆接触。这确保旋转编码器与每个各自的系绳或电缆保持接触。

抬高和降低组件可以包括：连接至夹持设备的电线，其中，电线被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；电线卷轴，电线在该电线卷轴上卷绕和/或退绕，其中，电线被卷绕在电线卷轴上，使得电线卷轴上的线短路，并且其中，传感器可以被配置为在电线卷绕和/或退绕时测量电线的电阻。这意味着可以利用电线的径直延伸来准确地确定竖直位置。

升降组件可以进一步包括偏置组件，该偏置组件被配置为抵抗电线卷轴的退绕或电线卷轴的卷绕，使得电线在抬高和降低组件与夹持组件之间拉紧。这意味着电线保持拉紧，从而使准确度最大化。

传感器可以包括飞行时间（ToF, Time of Flight）传感器。这意味着可以利用夹持组件的径直移动来准确地确定竖直位置。

传感器可以包括光源以及光检测器，其中，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上，光检测器可以被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动。这意味着可以利用夹持组件的径直移动来准确地确定竖直位置。在一个实施方式中，抬高和降低组件可以包括连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕。抬高和降低组件可以包括与系绳卷轴（各自的系绳或每个各自的系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕）或电缆卷轴（电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面。系绳卷轴或每个系绳卷轴或者电缆卷轴或每个电缆卷轴可以包括表面。

控制器可以被配置为利用确定的竖直位置来控制/调整夹持组件的抬高和/或降低。这意味着可利用反馈准确地控制夹持组件。

在另一方面，提供了一种用于提升和移动堆叠在网格框架结构中的存储容器的装载处理设备，该网格框架结构包括：

第一组平行轨路或轨道和第二组平行轨路或轨道，第二组平行轨路或轨道在基本水平的平面内基本上垂直于第一组轨路或轨道地延伸，以形成包括复数个网格空间的网格图形，其中，网格由成组立柱支撑，以在网格下方形成复数个竖直存储位置，以供容器在竖直方向上堆叠在立柱之间并在竖直方向上由立柱引导通过复数个网格空间，装载处理设备包括：

本体或骨架，该本体或骨架被安装在第一组轮子和第二组轮子上，第一组轮子被布置为与第一组平行轨道接合，第二组轮子被布置为与第二组平行轨道接合；以及

容器升降组件，该容器升降组件包括根据任意前述方面的升降组件，其中，夹持组件包括被配置为夹持容器的容器夹持组件。

在另一方面，提供了一种确定用于根据任意前述方面的升降组件的夹持组件的竖直位置的方法，其中，该方法包括：

使用马达来抬高和/或降低夹持组件；

使用控制器以利用传感器的输出来确定夹持组件的竖直位置。

在另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，会使计算机执行根据前述方面的方法。

在一个方面，提供了用于将容器从网格存储结构的容器的堆垛抬高和/或将容器降低到网格存储结构的容器的堆垛的升降组件，该升降组件包括：

夹持组件，该夹持组件被配置为夹持负载；

抬高和降低组件，该抬高和降低组件被配置为抬高和降低夹持组件，该抬高和降低组件包括：

至少一个系绳，该至少一个系绳被连接至夹持组件；

马达，该马达被配置为围绕至少一个轴卷绕和/或退绕系绳或每个系绳来抬高和/或降低夹持组件，其中，升降组件进一步包括：

传感器，该传感器被配置为检测夹持组件的移动；以及

控制器，该控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳或每个系绳为了抬高和/或降低夹持组件而围绕轴或每个轴的卷绕和/或退绕不相符，则确定夹持组件受到阻碍。这意味着可以检测在夹持组件抬高和/或降低期间的故障或不当操作。

根据权利要求1的升降组件可以进一步包括第二传感器，其中，第二传感器直接检测至少一个轴的旋转。这意味着可以检测系绳或每个系绳的卷绕或退绕。

在一个实施方式中，第二传感器可以包括马达的马达编码器，其中，控制器可以被配置为如果传感器的当前输出与马达编码器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。控制器可以被配置为如果传感器的当前输出与马达编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定网格组件受到阻碍。这意味着容许公差，以考虑系绳或每个系绳的拉伸。

在另一实施方式中，升降组件可以进一步包括用于系绳或每个系绳的系绳卷轴，系绳或每个系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，第二传感器可以包括用于系绳卷轴或每个系绳卷轴的系绳旋转编码器，其中，系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器可以被配置为与卷轴或每个卷轴接合，以检测卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度，并且其中，控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。控制器可以被配置为如果传感器的当前输出与系绳旋转编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。这意味着容许公差，以考虑系绳或每个系绳的拉伸。

在另一实施方式中，抬高和降低组件可以包括：连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；电缆卷轴，电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，电缆卷轴被固定地安装在轴或每个轴上，其中，第二传感器包括用于电缆卷轴的电缆旋转编码器，其中，电缆旋转编码器或每个电缆旋转编码器被配置为与电缆卷轴接合，以检测电缆卷轴随着电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度，并且其中，控制器被配置为如果传感器的当前输出与电缆旋转编码器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。

在另一实施方式中，升降组件可以进一步包括用于系绳或每个系绳的系绳卷轴，系绳或每个系绳在该系上卷轴上卷绕和/或退绕，其中，第二传感器包括系绳卷轴传感器，该系绳卷轴传感器包括光源和光检测器，其中，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上，其中，光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动，并且其中，控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳卷轴传感器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。抬高和降低组件可以包括与系绳卷轴（各自的系绳或每个各自的系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面。系绳卷轴或每个系绳卷轴可以包括表面。

在另一实施方式中，抬高和降低组件可以包括：连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；电缆卷轴，电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，第二传感器包括电缆卷轴传感器，该电缆卷轴传感器包括光源和光检测器，其中，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上，光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动，并且其中，控制器被配置为如果传感器的当前输出与电缆卷轴传感器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。抬高和降低组件可以包括与电缆卷轴（电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面；电缆卷轴可以包括表面。

传感器可以包括由夹持组件的移动触发的输入部，并且其中，控制器可以被配置为接收控制夹持组件的抬高和/或降低的运动廓线，利用传感器的输出来确定夹持组件的竖直位置，以及如果在当前时刻夹持组件的竖直位置与源自运动廓线的对应竖直位置不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。这意味着可使用单个传感器来确定阻碍。

抬高和降低组件可以包括：连接至夹持组件的电缆，其中，电缆可以被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕，其中，传感器可以被配置为检测电缆卷绕和/或退绕的程度；以及偏置组件，该偏置组件被配置为抵抗电缆卷轴的退绕或电缆卷轴的卷绕，使得电缆在抬高和降低组件与夹持组件之间拉紧。升降组件可以进一步包括电缆卷轴，电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，传感器可以包括旋转编码器，该旋转编码器被配置为与电缆卷轴接合，以检测电缆卷轴随着电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度，其中，电缆卷轴可以被配置为相对于轴或每个轴旋转。这意味着电缆将在夹持组件的移动受到阻碍时回到其偏置状态，而这将被旋转编码器检测到。在一个实施方式中，电缆可以具有比系绳或每个系绳高的弹性模量。在另一实施方式中，电缆可以向夹持组件传输电信号。在另一实施方式中，电缆可以包括扁平柔性电缆（FFC）或带状电缆。

传感器可以包括用于系绳或每个系绳的旋转编码器，其中，旋转编码器被配置为接触各自的系绳，使得各自的系绳或每个各自的系绳的卷绕和/或退绕使旋转编码器的输入部旋转。抬高和降低组件可以包括连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕，其中，电缆可选地包括扁平柔性电缆（FFC）或带状电缆，并且其中，传感器可以包括旋转编码器，其中，旋转编码器可以被配置为与电缆接合，以便系绳或每个系绳的卷绕和/或退绕使旋转编码器的轴旋转。这意味着，由于例如松弛等原因导致旋转编码器与系绳或每个系绳或电缆失去接触的情况将被旋转编码器检测到。偏置组件可以被配置为将旋转编码器或每个旋转编码器偏置成与各自的系绳或电缆或每个各自的系绳或电缆接触。这确保旋转编码器与各自的系绳或电缆或每个各自的系绳或电缆保持接触。

抬高和降低组件可以包括：连接至夹持组件的电缆，其中，电缆被配置为随着夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；电缆卷轴，电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，电缆卷轴被配置为相对于轴或每个轴旋转；偏置组件，该偏置组件被配置为抵抗电缆卷轴的退绕或电缆卷轴的卷绕，使得电缆在抬高和降低组件与夹持组件之间拉紧，其中，传感器包括电缆卷轴传感器，该电缆卷轴传感器包括光源和光检测器，其中，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上，光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动，其中，抬高和降低组件可以包括与电缆卷轴（各自的系绳或每个各自的系绳在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面，或者其中，电缆卷轴可以包括表面。这意味着电缆将在夹持组件的移动受到阻碍时回到其偏置状态，而这将被电缆卷轴传感器检测到。

抬高和降低组件可以包括：连接至夹持设备的电线，其中，电线被配置为随着夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；电线卷轴，电线在该电线卷轴上卷绕和/或退绕，其中，电线被卷绕在电线卷轴上，使得电线卷轴上的电线短路，其中，电线卷轴被配置为相对于轴或每个轴旋转；偏置组件，该偏置组件被配置为抵抗电线卷轴的退绕或电线卷轴的卷绕，使得电线在抬高和降低组件与夹持组件之间拉紧，并且其中，传感器被配置为在电线卷绕和/或退绕时测量电线的电阻。这意味着电线将在夹持组件的移动受到阻碍时回到其偏置状态，而这将被传感器检测到。

传感器可以包括飞行时间（ToF）传感器。这将检测到夹持组件的移动受到阻碍。

控制器可以被配置为在确定夹持组件受到阻碍时停止马达。这意味着可防止松弛的系绳或每个松弛的系绳从卷轴上解绕。

在另一方面，提供了一种用于提升和移动堆叠在网格框架结构中的存储容器的装载处理设备，该网格框架结构包括：

第一组平行轨路或轨道和第二组平行轨路或轨道，第二组平行轨路或轨道在基本水平的平面内基本上垂直于第一组轨路或轨道地延伸，以形成包括复数个网格空间的网格图形，其中，网格由成组立柱支撑，以在网格下方形成复数个竖直存储位置，以供容器在竖直方向上堆叠在立柱之间并在竖直方向上由立柱引导通过复数个网格空间，装载处理设备包括：

本体或骨架，该本体或骨架被安装在第一组轮子和第二组轮子上，第一组轮子被布置为与第一组平行轨道接合，第二组轮子被布置为与第二组平行轨道接合；以及

容器升降组件，该容器升降组件包括根据任意前述方面的升降组件，其中，夹持组件包括被配置为可释放地夹持容器的容器夹持组件。

在另一方面，提供了一种确定根据任意前述方面的升降组件的夹持组件的阻碍的方法，其中，该方法包括：

使用马达来抬高和/或降低夹持组件；以及

使用控制器，以在传感器的当前输出与系绳或每个系绳为了抬高和/或降低夹持组件而围绕轴或每个轴的卷绕和/或退绕不相符时确定夹持组件受到阻碍。

在另一方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，会使计算机执行根据前述方面的方法。

附图说明

本发明参照附图中描绘的一个或多于一个示例性实施方式进行描述，其中：

图1示出了存储结构以及容器；

图2示出了在图1展示的存储结构的顶部上的轨道；

图3示出了在图1展示的存储结构的顶部上的装载处理设备；

图4示出了容器升降工具处于降低配置的单个装载处理设备；

图5A和图5B示出了容器升降工具处于抬高配置和降低配置的单个装载处理设备的剖视图；

图7示出了根据本发明的方法；

图8示出了根据本发明的系统；

图9示出了根据本发明的系统；

图10示出了根据本发明的系统；

图11A和图11B示出了根据本发明的传感器；

图12示出了根据本发明的另一传感器；

图13示出了根据本发明的另一传感器；

图14示出了根据本发明的另一传感器；

图15示出了根据本发明的另一传感器；

图16示出了根据本发明的系统；以及

图17示出了根据本发明的方法。

具体实施方式

在线杂货商和超市等销售多条产品线的在线零售企业需要能够存储数万或数十万条不同产品线的系统。在这种情况下，使用单一产品堆垛可能不切实际，因为这将需要非常大的占地面积来容纳所有所需的堆垛。此外，可能只需要存储少量的一些物项，例如易腐烂或不常订购的货物，这使得单一产品堆垛成为一种低效的解决方案。

国际专利申请WO 98/049075A（Autostore）描述了一种系统，其中多产品的容器的堆垛被布置在构架结构内，该申请的内容通过引用并入本申请。

PCT公开第WO2015/185628A号（Ocado）描述了一种进一步的已知的存储和履行系统，其中容器的堆垛被布置在网格框架结构（或网格存储结构）内。容器可通过在网格框架结构顶部的轨道上运行的一个或多于一个装载处理设备（也被称为“机器人”）进行访问。附图的图1至图3中示意性地展示了这种类型的系统。

如图1和图2所示，也称作“箱”的可堆叠容器10堆叠在彼此顶部以形成堆垛12。堆垛12被布置在例如仓储或制造环境中的网格框架结构14中。网格框架结构14由复数个存储柱或网格柱组成。网格框架结构中的每个网格具有至少一个网格柱，以存储容器的堆垛。图1是网格框架结构14的示意性立体图，图2是示出了被布置在框架结构14中的箱10的堆垛12的示意性俯视图。每个箱10通常放有复数个产品物项（未示出）。箱10内的产品货物可以是相同或不同的产品类型，这取决于应用。

网格框架结构14包括支撑水平构件18、20的复数个直立构件16。第一组平行水平网格构件18被布置为按网格图形垂直于第二组平行水平构件20，以形成由直立构件16支撑的水平网格结构15。构件16、18、20通常由金属制成。箱10被堆叠在网格框架结构14的构件16、18、20之间，使得网格框架结构14防止箱10的堆垛12的水平移动并引导箱10的竖直移动。

网格框架结构14的顶层包括网格或网格结构15，该网格或网格结构15包括横跨堆垛12顶部按网格图形布置的轨路22。参照图3，轨路或轨道22引导复数个装载处理设备30。第一组22a平行轨路22引导机器人装载处理设备30在第一方向（例如X方向）上横穿网格框架结构14顶部的移动。被布置为垂直于第一组22a的第二组22b平行轨路22引导装载处理设备30在垂直于第一方向的第二方向（例如Y方向）上的移动。这样一来，轨路22允许机器人装载处理设备30在水平的X-Y平面内二维横向移动。装载处理设备30可被移动至任意堆垛12上方的位置。

PCT第WO2015/019055号专利公开（Ocado）描述了如图4、图5A和图5B所示的已知形式的装载处理设备30，其中每个装载处理设备30覆盖网格框架结构14的单个网格空间17，该申请通过引用并入本申请。这一布置容许更高密度的装载处理器，进而容许给定大小的系统具备更高的吞吐量。

装载处理设备30包括载具32，该载具32被布置为在框架结构14的轨路22上行进。由载具32前部的成对轮子34和载具32后部的成对轮子34组成的第一组轮子34被布置为与第一组22a轨路22的两条相邻轨路接合。类似地，由载具32每侧的成对轮子36组成的第二组轮子36被布置为与第二组22b轨路22的两条相邻轨路接合。每组轮子34、36可通过变向组件被提升和降低，使得第一组轮子34或第二组轮子36在任一时间与各自组的轨路22a、22b接合。例如，当第一组轮子34与第一组轨路22a接合并且第二组轮子36被抬离轨路22时，第一组轮子34可被容纳在载具32中的驱动组件（未示出）驱动，以在X方向上移动装载处理设备30。为了实现在Y方向上的移动，第一组轮子34被抬离轨路22，而第二组轮子36被降低至与第二组22b轨路22接合。随后，驱动组件可被用来驱动第二组轮子36，以在Y方向上移动装载处理设备30。

装载处理设备30配备有容器升降设备或容器升降组件，例如起重机机构，以便从上方提升存储容器。容器升降组件包括抬高和降低组件（图9所示的实施例）以及容器夹持组件39，其中抬高和降低组件带有卷绕在卷轴或线轴上的绞盘系绳或缆绳38。抬高和降低组件还包括马达，以使卷轴旋转并进而卷绕和/或退绕系绳。图4所示的抬高和降低组件包括在竖直方向上延伸的成组的四个升降系绳38。系绳38分别在容器夹持组件39（例如升降构架）的四个拐角处或拐角附近连接，以用于可释放地连接至存储容器10。例如，在容器夹持组件39的四个拐角的每个拐角处或拐角附近布置有相应的系绳38。容器夹持组件39被配置为可释放地夹持存储容器10的顶部，以将其从图1和图2所示类型的存储系统中的容器的堆垛中提升。例如，容器夹持组件39可以包括与形成箱10的顶部表面的边沿中的对应孔（未示出）配合的销（未示出），以及可与边沿接合以夹持箱10的滑动夹钳（未示出）。夹钳通过合适的驱动机构驱动来与箱10接合，其中驱动机构被容纳在升降构架39内，通过缆绳38本身或单独的控制缆绳（未示出）传输的信号进行供电以及控制。

为了从堆垛12的顶部移除箱10，装载处理设备30首先在X和Y方向上被移动，以将容器夹持组件39定位在堆垛12上方。如图4和图5B所示，容器夹持组件随后在Z方向上被抬高和降低组件竖直降低，以与堆垛12顶部的箱10接合。容器夹持组件39夹持箱10，并随后同附接的箱10一起通过缆绳38被向上拉。在其竖直行进至顶点时，箱10被保持在轨路22上方，并且被容纳在载具本体32内。通过这种方式，装载处理设备30可被移动到X-Y平面中的不同位置，同时承载箱10，并将箱10运输到另一位置。一旦抵达目标位置（如另一堆垛12、存储系统的访问点或者输送带），箱或容器10便可从容器接收部分中降低，并从容器夹持组件39释放。缆绳38足够长，以允许装载处理设备30从堆垛12的任意层面（例如，包括地板层面）取回和放置箱。

如图3所示，设置了复数个相同的装载处理设备30，以便每个装载处理设备30可以同时操作以提高系统的吞吐量。图3展示的系统可以包括特定位置（称为端口），箱10可在该特定位置处被运输到系统中或从系统中运出。另外的输送系统（未示出）与每个端口相关联，使得由装载处理设备30运输到端口的箱10可通过输送系统运送到另一位置，例如拣选站（未示出）。类似地，箱10可从外部位置通过输送系统移动到端口，例如移动到箱填充站（未示出），并由装载处理设备30运输到堆垛12以补充系统中的存货。

每个装载处理设备30一次可提升和移动一个箱10。装载处理设备30在其下部分具有容器接收空腔或凹槽40。凹槽40的大小被设计为在容器10由升降机构提升时容纳容器10，如图5A和图5B所示。当处于凹槽中时，容器10被抬离下方的轨路22，使得载具32能够横向移动到不同的网格位置。如果需要提取不在堆垛12顶部的箱10b（“目标箱”），则必须首先移动上面的箱10a（“非目标箱”）以允许访问目标箱10b。这通过下文称为“挖掘”的操作来实现。参照图3，在挖掘操作期间，装载处理设备30中的一个装载处理设备按顺序从含有目标箱10b的堆垛12中提升每个非目标箱10a，并将其放置在另一堆垛12内的空置位置。随后，目标箱10b可由装载处理设备30访问并移动到端口以用于进一步运输。

所提供的装载处理设备30中的每个装载处理设备都在中央计算机的控制下远程操作。还会对系统中的每个单独的箱10进行追踪，以便可以按需取回、运输和更换合适的箱10。例如，在挖掘操作期间，会对每个非目标箱的位置进行记录，以便能够追踪非目标箱10a。

可以使用无线通信和网络来提供从主控制器，例如经由一个或多个基站，到在网格结构上运行的一个或多个装载处理设备的通信基础设施。响应于接收到来自中央计算机的指令，装载处理设备中的控制器被配置为控制各种驱动机构，以控制装载处理设备的移动。例如，可以指示装载处理设备从网格结构上的特定位置处的目标存储柱中取回容器。指令可包括在网格结构15的X-Y平面中的各种移动。如前所述，一旦处于目标存储柱，容器升降组件可被操作，以使用抬高和降低组件以及容器夹持组件39来夹持和提升存储容器10。一旦容器10被容纳在装载处理设备30的容器接收空间40中，容器10随后便被运输到网格结构15上的另一地点，例如“下放端口”。在下放端口处，容器10被降低到合适的拣选站，以允许从存储容器中取回任意物项。装载处理设备30在网格结构15上的移动还可包括装载处理设备30受指示移动到通常位于网格结构15外围的充电站。

为了在网格结构15上操控装载处理设备30，每个装载处理设备30都配备有用于驱动轮子34、36的马达。轮子34、36可以由连接至轮子的一个或多于一个皮带驱动，或由集成到轮子中的马达单独驱动。对于单个单元的装载处理设备（其中装载处理设备30的覆盖区占据单个网格单元17），由于载具本体内的可用空间有限，因此，用于驱动轮子的马达可被集成到轮子中。例如，单个单元的装载处理设备的轮子由各自的轮毂马达驱动。每个轮毂马达包括被布置成围绕轮毂旋转的带有复数个永磁体的外转子，该轮毂包括形成内定子的线圈。

参考图1至图5的系统具有许多优点，并且适用于大范围的存储和取回操作。具体来说，它允许非常密集地存储产品，并且能够提供一种非常经济的方式来将大量不同的物项存储在箱10中，同时还允许在需要拣选时合理经济地访问所有的箱10。

在存储和取回操作期间，容器升降组件使用抬高和降低组件（图4、图5A、图5B、图8和图9示出了实施例）来在Z方向上抬高和/或降低容器夹持组件。容器夹持组件被抬高或降低的程度在网格存储结构14中有所不同。网格存储结构14的每个容器的堆垛都具有Z方向上的当前尺寸/高度，该当前尺寸/高度由当前在该堆垛中的容器的数量定义。可通过由例如中央计算机追踪已经从每个容器的堆垛抬高的容器和/或已经被降低到每个容器的堆垛的容器，来确定Z方向上的当前尺寸/高度。例如，如果堆垛当前具有10个容器，其中容器在Z方向上具有固定尺寸/高度，则可以确定该堆垛在Z方向上的当前尺寸/高度为一个容器在Z方向上的固定尺寸/高度的10倍。应理解的是，堆垛在Z方向上的当前尺寸/高度可用绝对意义来表示，例如距离地面n米，或者可用相对位置来表示，例如距离网格存储结构14的底部n米，或距离网格存储结构的顶部n米。

可将装载处理设备所在的容器的堆垛在Z方向上的当前尺寸/高度传输到该装载处理设备。装载处理设备的抬高和降低组件可利用容器的堆垛在Z方向上的当前尺寸/高度，以在从网格存储结构获取容器或将容器放回网格存储结构的整个操作过程中控制容器夹持组件的抬高和降低。为了以这种方式控制容器夹持组件的抬高和/或降低，应该已知容器夹持组件的Z位置（或竖直位置，或在垂直于平面（即由X方向和Y方向定义的平面）的方向上的位置，机器人沿着该平面移动横穿网格存储结构）。应理解的是，Z位置可以是绝对位置，例如距离地面n米，或者可以是相对位置，例如距离容器接收空腔或凹槽40 n米，或距离网格存储结构的顶部n米，或距离装载处理设备所在的容器的堆垛的最上方容器的顶部n米。Z位置可用来确定容器夹持组件与装载处理设备和/或容器的堆垛中最上方容器的顶部之间的距离。这样一来，容器夹持组件能够被适当控制，例如在从装载处理设备下降后加速，并且在接近容器的堆垛中最上方容器的顶部时减速。类似地，容器夹持组件可在从容器的堆垛中最上方容器的顶部抬高之后加速，并且在接近装载处理设备时减速。

在容器夹持组件的抬高或降低期间，容器夹持组件可能会受到阻碍。例如，容器夹持组件可能遇到网格存储结构14中的缺陷，使得容器夹持组件无法顺利抬高或降低。一个这样的示例性缺陷可以是竖直构件16具有接触到容器夹持组件的突出物。另一示例性缺陷是未识别到容器升降组件已经与堆垛中最上方容器接触，并继续退绕系绳。多余的系绳可能会退绕到相邻的堆垛上，并在该堆垛上造成阻碍。又一缺陷是容器夹持组件在其被抬高和降低时不再与X-Y平面平行，以至于容器夹持组件的一侧接触到竖直构件16，容器夹持组件随后围绕该竖直构件16枢转，从而有可能进入竖直朝向。在以上任意情况中，容器夹持组件均会因此受到阻碍而无法正常操作。

因此，在容器夹持组件的抬高和/或降低的整个过程中准确地确定容器夹持组件的Z位置是有利的。确定容器夹持组件在其抬高和降低期间是否受到阻碍以及例如系绳37是否松弛也是有利的。虽然对Z位置和阻碍的描述是在装载处理设备的背景下进行的，但应理解的是，确定任何升降布置中的夹持组件的Z位置和阻碍都是有用的，例如带有夹持并抬高和/或降低负载的马达和系绳（即抬高和降低组件）以及钩具（即夹持组件）的起重机（即升降布置）。

图6示出了根据本发明的装载处理设备30的示意图600。虚线示出了装载处理设备的载具本体32通过轮子34/36在网格22上行进。由马达（未示出）驱动的抬高和降低组件610（例如图4、图5A、图5B、图8和图9所示的抬高和降低组件）通过卷绕和退绕系绳38来抬高和降低容器夹持组件39。一个或多于一个传感器640被配置为检测容器夹持组件的移动。装载处理设备600可利用处理器或控制器650来接收来自抬高和降低组件610以及一个或多于一个传感器640中的每个的数据，以及将数据传输到抬高和降低组件610以及一个或多于一个传感器640中的每个。该数据可被存在存储器660中。存储空间660中的数据可通过一个或多于一个网络（例如基站）定期传输，以用于进一步处理。

图7示出了在升降组件（例如用在装载处理设备或起重机中的升降组件）中使用的方法700的步骤，该升降组件包括被配置为夹持负载的夹持组件、被配置为抬高和降低夹持组件的抬高和降低组件，其中抬高和降低组件包括连接至夹持组件的至少一个系绳以及卷绕和/或退绕系绳或每个系绳以抬高和/或降低夹持组件的马达。应理解的是，可使用控制器（例如图6的装载处理设备的控制器650）来执行图7的方法。在步骤710，使用抬高和降低组件的马达来抬高和/或降低夹持组件，例如如图8或图9所示。在步骤720，传感器被用来检测夹持组件的移动。被配置为检测夹持组件的移动的传感器的实施例在下文将结合图9至图15进行描述。通常，传感器包括由夹持组件的移动触发的输入部。在步骤730，控制器用于利用传感器的输出来确定夹持组件的竖直位置。应理解的是，检测到的夹持组件的移动可与竖直位置相关联。例如，如果检测到系绳（或FFC）从抬高和降低组件退绕1米，则夹持组件的竖直位置相对变化了1米。如果在绝对意义上已知1米退绕前夹持组件的起始位置（例如，当夹持器设备完全缩回至位于网格存储框架14上的装载处理设备30的容器接收空间40内时所确定的起始位置），则可确定夹持器组件的当前绝对竖直位置。在可选的步骤740，控制器用于基于确定的竖直位置来控制/调整夹持组件的运动廓线。通常，马达通过运动廓线来控制。在装载处理设备的实施例中，马达根据运动廓线来控制容器夹持组件的抬高和/或降低。一个这样的实施例是梯形速度与时间运动廓线，其结果应为容器夹持组件在特定时间处于特定的竖直位置。因此，监测该竖直位置能够提供可用来控制/调整运动廓线的反馈。

图8中示出了示例性容器升降组件（在第PCT/EP2022/081364号PCT申请（Ocado）中进一步描述）。在图8中，容器升降组件800具有抬高和降低组件802，该抬高和降低组件802包括四个卷轴810来卷绕和退绕各自的系绳38。驱动皮带820由马达（未示出）驱动，以使驱动轴805上的卷轴在与驱动轴806相反的方向上旋转。通过在相反的方向上旋转驱动轴805和806，各自的系绳38能够位于抬高和降低组件的拐角处或拐角附近。具体来说，如图8所示，每个系绳卷绕至卷轴或从卷轴退绕的点位于抬高和降低组件的各自的拐角处或拐角附近。这使得系绳能够在容器夹持组件的各自的拐角处连接至容器夹持组件39，进而增加了抬高和降低容器夹持组件39时的稳定性。

系绳（一个或多于一个）可以是缆绳、绳索、带的形式，或者是具有提升容器所需物理特性的任何其他形式的系绳。在一个实施方式中，使用了四个系绳。在一个实施方式中，系绳可以包括钢带。在一个实施方式中，系绳可以由聚酯材料制成或包括聚酯材料（例如编织聚酯材料）。具体来说，系绳可以包括编织聚酯带或皮带，例如安全带（即安全带可以被用作系绳）。在另一实施方式中，系绳可以由超高分子量聚乙烯（UHMVPE或UHMW）（也称为高模量聚乙烯（HMPE）制成，例如大力马（Dyneema^RTM）带。在另一实施方式中，系绳可以包括与大力马带结合的聚酯材料（例如编织聚酯）。在另一实施方式中，系绳可以包括棉质材料。在另一实施方式中，系绳可以包括织物材料，例如织成的聚酯、尼龙和棉。在另一实施方式中，系绳可以包括导电材料，例如，系绳可以包括编织材料或编织聚酯材料，其中导电元件或导电线（例如铜）编织在系绳的编织结构或构造中。在另一实施方式中，系绳可以包括编织皮带（例如安全带），其中导电元件或导电线编织在皮带中。在另一实施方式中，系绳可以包括编织在系绳的编织结构或构造中的导电元件或导电线（例如铜），以便为夹持设备提供电和/或通信（即电气通信）。

还示出了可选的固定柔性电缆（或带状电缆）（FFC）830以及FFC卷轴840，其用于将电信号传输到夹持器组件39，以启动和控制以上参照图4所述的容器的夹持。也就是说，FFC用于通过容纳在容器夹持组件39内的合适的驱动机构来启动和控制与箱10接合的销或夹钳，该合适的驱动机构。一种合适的FFC是由轴索电缆（Axon’ Cable^RTM）制造的。虽然示出了FFC，但应理解的是，可以使用至少一个电线来替代实现相同的目的，或者如上所述，可将导电元件集成在系绳中。

下文描述了使用图7的方法以确定容器夹持组件的竖直位置的系统。虽然图8（以及下文的图9）所示的升降组件被示出为具有利用所示配置来抬高和降低容器夹持组件的四个卷轴810以及各自的系绳，但应理解的是，下文描述的系统并不限于特定数量的卷轴、系绳以及所示配置来抬高和/或降低容器夹持设备。

参照图9、图10、图11A和图11B，描述了带有可确定容器夹持组件的竖直位置的传感器的容器升降组件900。与图8类似，抬高和降低组件包括四个卷轴910来卷绕和退绕各自的系绳38。驱动皮带920由马达901驱动（经由驱动皮带925和卷轴911），以使驱动轴905上的卷轴在与驱动轴906相反的方向上旋转。驱动皮带920驱动连接至卷轴910的滑轮。通过在相反的方向上旋转驱动轴905和906，各自的系绳38能够位于抬高和降低组件的拐角处或拐角附近。具体来说，如图9所示，每个系绳卷绕至卷轴或从卷轴退绕的点位于抬高和降低组件的各自的拐角处或拐角附近。这使得系绳能够在容器夹持组件的各自的拐角处连接至容器夹持组件39（未示出），进而增加了抬高和降低容器夹持组件39时的稳定性。容器升降组件还包括FFC卷轴940。FFC（未示出）被卷绕在卷轴上，并延伸到容器夹持组件39，以用于将电信号传输到容器夹持组件39。因此，当马达旋转驱动轴906时，FFC将卷绕和退绕。定子960用来将信号传递到FFC卷轴945上的FFC以及传递来自FFC的信号。

在一个实施方式中，FFC卷轴940具有旋转编码器950（即传感器），以检测FFC卷轴940的移动。作为实施例，旋转编码器950可固定在定子与水平杆925之间（不过其他使旋转编码器950与FFC卷轴相接的方式也是显而易见的）。旋转编码器950包括在FFC卷轴旋转时产生脉冲的旋转机电设备。例如，针对FFC卷轴的预定量的角度旋转会产生脉冲。如图11A和图11B所示，编码器布置1000具有附接至FFC卷轴840/940的编码器盘945。编码器盘945在其周边（或外圆周）具有槽946。槽允许编码器950的发射器元件和接收器元件951发射和接收光信号。槽之间的实心空间会阻止光信号的接收。因此，随着FFC卷轴旋转，光信号会被接收和中断，而这可与FFC卷轴940的角度旋转相关联。虽然描述了光学旋转编码器，但也可替代性地使用机械编码器，其中FFC卷轴940直接与机械编码器的输入部接合，以使输入部旋转。替代性地，马达920可以具有可用来确定FFC卷轴940的旋转次数的编码器。无论是哪种类型的旋转编码器的实施方式，都可在容器夹持组件39被抬高和降低时确定FFC卷轴940的角度旋转和方向。

利用FFC卷轴940和FFC的尺寸，可将FFC卷轴940的角度旋转和方向与当前从FFC卷轴延伸的FFC的长度相关联。当前从FFC卷轴940延伸的FFC的长度可与如以上针对图7所述的容器夹持组件的竖直位置相关联。

虽然旋转编码器950被描述为与FFC卷轴840/940一起使用，但应理解的是，也可利用图11A和图11B所描绘的编码器布置1100来监测任何系绳卷轴810/910。也就是说，编码器盘被附接至系绳卷轴810/910。因此，可反而监测系绳卷轴910的旋转。利用系绳卷轴910和系绳38的尺寸，可将系绳卷轴910的角度旋转与当前从系绳卷轴910延伸的系绳的长度相关联，而该长度可与如以上针对图7所述的容器夹持组件的竖直位置相关联。替代性地，马达901可以具有可用来确定F系绳卷轴910的旋转次数的马达编码器。无论是哪种类型的旋转编码器的实施方式，都可在容器夹持组件39被抬高和降低时确定系绳卷轴910的角度旋转和方向。

还应理解的是，如图11A和图11B所示的编码器布置1100可以用来监测各自的系绳卷轴810/910和FFC卷轴840/940。使用两个编码器布置1100可在万一其中一个编码器布置失效时提供冗余布置。在各自的系绳卷轴910上使用两个编码器布置1100，可确定容器夹持组件39在提升或抬高操作期间是否水平。如果两个编码器布置1100检测到各自的系绳卷轴910的角度旋转相同，则可推断出容器夹持组件39是水平的。这种情况可能发生在一个系绳卷轴在所围绕的轴上打滑时。若其中一个编码器布置1100具有偏离另一编码器布置1100的输出，则可能表明容器夹持组件39不是水平的。使用四个编码器布置1100能够检测容器夹持组件的朝向。

当FFC比系绳39具有相对较高的弹性模量时，例如在系绳39使用编织聚酯皮带时，使用FFC卷轴940来确定容器升降组件的竖直位置可能是有利的。编织聚酯皮带倾向于在退绕和卷轴时根据容器夹持组件39承载的负载拉伸。类似地，编织聚酯皮带倾向于以不可预测的方式从卷轴910退绕和卷绕到卷轴910上。相比之下，FFC不易拉伸，并且能以可预测的方式从FFC卷轴退绕和卷绕到FFC卷轴上，由此，通过检测FFC卷轴的移动可准确地确定容器升降组件39的竖直位置。

另外地或替代性地，FFC卷轴940可以通过例如轴承可旋转地安装在轴906上，以便FFC卷轴940可独立于轴906或相对于轴906地旋转。因此，随着系绳退绕以降低容器夹持组件39，FFC卷轴940会退绕FFC电缆并允许FFC电缆延伸。另外，FFC不承载容器夹持组件39的负载。为了确保FFC会随着容器夹持组件39被抬高而卷绕回到FFC卷轴940上，可使用偏置组件。偏置组件抵抗FFC的退绕，使得FFC保持拉紧，从而确保更准确地确定容器夹持组件39的竖直位置。例如，如果确定FFC已经从FFC卷轴940延伸1米，并且FFC拉紧，则可确定容器夹持组件的位置已经改变1米。如图10所示，偏置组件包括偏置板960以及扭转弹簧930，该扭转弹簧930作用于可旋转地安装在轴906上的FFC卷轴940。偏置板960被固定地安装至轴906。扭转弹簧930被连接至偏置板960和FFC卷轴945，以抵抗FFC卷轴945的退绕。换句话说，FFC卷轴945被弹簧顶住，使得在相对于静止的轴925的退绕方向上对FFC卷轴施加旋转力（在扭转弹簧的弹性极限内）是受到抵抗的。因此，当移除该旋转力（在扭转弹簧的弹性极限内）时，FFC卷轴将往回卷绕。一般来说，只要偏置组件能够作用于可旋转安装的FFC卷轴940以将FFC保持在拉紧状态，任何偏置组件都可以使用。例如，可使用张力弹簧来连接偏置板960和FFC卷轴945。替代性地，FFC卷轴945可以被固定地安装至轴906，并且偏置布置可以位于容器夹持组件39中。在该实施方式中的偏置布置抵抗FFC卷轴940的卷绕。这确保了FFC在容器夹持组件39的抬高和降低期间保持拉紧。

参照图12，描述了可确定容器夹持组件的竖直位置的另一传感器1200。卷轴（可以是卷轴810/910/840/940中的任意卷轴）被用来卷绕和退绕各自的系绳38或FFC 830。旋转编码器轮子1210通过臂1220被偏置到系绳38或FFC 830，轮子1210通过枢轴1215围绕该臂1220旋转。如图12所示，旋转编码器轮子1210随着系绳38或FFC 830在卷轴810/910/840/940上卷绕和/或退绕期间的移动而旋转。也就是说，旋转编码器轮子的轴或输入部通过系绳38或FFC 830来旋转。编码器轮子1210的旋转可与引起该旋转的系绳38或FFC 830的长度相关联，而该长度则可与容器夹持组件的竖直位置相关联，与以上实施方式一致。编码器轮子可以是光学编码器或机械编码器的一部分。

参照图13，描述了可确定容器夹持组件的竖直位置的另一传感器1300。卷轴1310可被安装在轴805/806/905/906上。因此，卷轴1310随着抬高和降低组件抬高和降低容器夹持组件而旋转。卷轴1310可以是导电的。另外地或替代性地，卷轴1320具有通道或沟槽，该通道或沟槽允许导电线1320以一种使相邻通道/沟槽中的线处于物理接触的方式进行卷绕。这意味着在完全卷绕的卷轴1310中，导电线1320短路，并且施加在导电线1320的第一端（连接至卷轴）1310和第二端（连接至容器夹持组件）上的电压将返回给定的电流值。如图13所示，随着卷轴1310退绕，导电线1320的一段不再短路。这样一来，由于导电线1320的配置的电阻增高，所以施加在导电线1320的第一端和第二端上的电压将返回减小的电流值。在一个实施方式中，第二端可以连接至容器夹持组件39上的FFC连接处，以形成能够确定电流值的闭合电路。电阻随着导电线1320卷绕和退绕而产生的变化可与引起电阻变化的导电线（因此还有系绳38或FFC 830）的长度相关联，而该长度则可与容器夹持组件的竖直位置相关联，与以上实施方式一致。提供偏置组件的偏置组件（如上文所述的结合FFC卷轴所述的偏置组件可与卷轴1310一起使用）将卷轴保持在拉紧状态。也就是说，偏置组件如上文所述的结合FFC卷轴所述的抵抗卷轴1310的卷绕和退绕。

参照图14，描述了可确定容器夹持组件的竖直位置的另一传感器1400。图14示出了与以上针对图8所述相同的布置。图8的描述适用于图8所示内容。另外，飞行时间（ToF）传感器1410被安装在容器升降组件39上。ToF传感器1410被配置为将光信号1420传递到各自的表面（未示出）以及接收所传递的光信号1420的反射1430。可利用光信号（例如激光或LED）的传递与接收之间的时间来计算容器升降组件39与反射表面之间的距离。反射表面不会随着容器升降组件39被抬高和/或降低而移动。例如，反射表面可以位于抬高和降低机构802中，或者位于装载处理设备或系统的任意其他合适的部件中。因此，可利用容器升降组件39与反射表面之间的距离来确定容器夹持组件39的竖直位置。应理解的是，ToF传感器1410可反而位于抬高和降低机构802中的固定位置，或位于装载处理设备或系统的任意其他合适的部件中的固定位置，并将光信号传递到容器升降组件39的反射表面以及从反射表面接收光信号。一种合适的ToF传感器是德州仪器（Texas Instruments®）OPT3101——基于ToF的远程接近与距离传感器模拟前端（AFE）评估模块。一般来说，可使用任何测量距离的激光传感器。原则上，在该实施方式中可使用任何测距仪类型的传感器来实施ToF传感器，例如光检测和测距、激光雷达（LiDAR）或超声波。

参照图15，描述了可确定容器夹持组件的竖直位置的另一传感器1500。卷轴（可以是卷轴810/910/840/940中的任意卷轴）被用来卷绕和退绕各自的系绳38或FFC 830。轮子1510通过臂1520被偏置到卷轴810/910/840/940，轮子1510通过枢轴1515围绕该臂1520旋转。如图15所示，轮子1510随着卷轴810/910/840/940旋转而旋转。轮子1510具有使传感器1530能够追踪其移动的外部带纹理表面。一个这样的合适表面是铝或尼龙。传感器1530将光信号（例如激光或LED）投射到卷轴1510的外部带纹理表面，使得反射的光1550能够（例如通过光电二极管）被检测到，以追踪卷轴1510的外部带纹理表面的移动。操作与光学计算机鼠标的操作类似。检测到的卷轴1510的外部带纹理表面的移动可与卷轴810/910/840/940的旋转相关联，并因此与系绳39或FFC 820的延伸相关联，而系绳39或FFC 820的延伸则可与容器夹持组件的竖直位置相关联，与以上实施方式一致。应理解的是，如果是卷轴810/910/840/940具有使传感器1530能够追踪其移动的表面，则可省略轮子1510。

参照图16，描述了使用上述传感器来确定容器夹持组件39受到阻碍的系统。马达901实现系绳38/830的卷绕和退绕。因此，以上任何直接监测马达的传感器实际上检测当前马达是否在运转中，并因此检测系绳是否正在卷绕和退绕。换句话说，如果马达已经被启动，则以上任何直接监测马达的传感器都将检测到马达的启动。当容器夹持组件39受到阻碍时，马达将继续卷绕和/或退绕系绳，而系绳38/830和/或FFC 830将发生配置变化。例如，当容器夹持组件在下降过程中遇到阻碍时，系绳38/830和/或FFC 830将变得松弛。因此，利用上述可检测系绳38/830和/或FFC 830的状态变化的传感器，并结合检测马达901的状态的传感器，可用于确定容器夹持组件39受到阻碍。具体来说，如果马达被特定传感器检测到在运转中，并且系绳38/830和/或FFC 830被特定传感器检测到处于松弛状态，则可推断出夹持组件39遇到阻碍。也就是说，在降低容器夹持组件时受到阻碍的情况下，马达不再引起容器夹持组件39的降低。

处理器/控制器1610（可以与处理器/控制器650相同）可接收来自马达启动传感器1620的输入。传感器1620包括例如如上所述的传感器：

·马达910的马达编码器

·利用如图11A和图11B所示的编码器布置1100进行监测的FFC卷轴或系绳卷轴810/910/840/940

·图15所示的传感器

所有的传感器1620要么直接检测马达的启动，要么通过固定至由马达旋转的轴的卷轴（FFC卷轴或是系绳卷轴810/910/840/940）的移动检测马达的启动。通常，马达启动传感器1620指示马达是否被启动，以及是否引起系绳38/830的卷绕和/或退绕。如果马达正在使轴（系绳/FFC围绕该轴卷绕和/或退绕）旋转，则可认为容器升降组件39正在被抬高和/或降低。

处理器/控制器1610可接收不同的输入来验证容器升降组件39确实正在被抬高和/或降低。一个可用于此目的的输入由检测夹持组件的移动的传感器1630提供。传感器1630包括例如如上所述的传感器：

·图10所示的FFC卷轴940、编码器950和偏置布置

·图12所示的传感器

·图13所示的传感器以及偏置布置

·图14所示的传感器

·图15所示的在与FFC卷轴940/940和偏置布置一起使用时的传感器

传感器1630的输出取决于容器夹持组件39的移动。也就是说，传感器1630可指示容器夹持组件39正在被抬高和/或降低（如果确实发生的话）的程度。因此，处理器/控制器1610可确定马达的启动（通过传感器1620指示）是否确实引起容器升降组件39的抬高和/或降低（通过传感器1630指示）。

替代性地，考虑到传感器1630可指示容器夹持组件39正在被抬高和/或降低（如果确实发生的话）的程度，处理器/控制器1610可将传感器1630的输出与用来控制容器夹持组件39的抬高和/或降低的马达运动廓线相关联。也就是说，处理器/控制器1610可确定容器夹持组件39当前的抬高和/或降低（通过传感器1630指示）是否与马达所控制的抬高和/或降低相关联。例如，马达的梯形运动廓线（将时间映射到容器夹持组件39的速度）可以通过控制器转换为相应的时间-距离廓线。可检测容器夹持组件39的确定竖直位置与转换后的时间-距离廓线之间的偏差。

总体而言，图16所示的系统可用于确定马达的驱动与由此引起的容器夹持组件的抬高和/或降低之间的不匹配。这种不匹配的存在可通过图17的方法进行检测。

图17示出了在升降组件（例如用在装载处理设备或起重机中的升降组件）中使用的方法1700的步骤，该升降组件包括被配置为夹持负载的夹持组件、被配置为抬高和降低夹持组件的抬高和降低组件，其中抬高和降低组件包括连接至夹持组件的至少一个系绳以及围绕至少一个轴卷绕和/或退绕系绳或每个系绳以抬高和/或降低夹持组件的马达。应理解的是，可使用控制器（例如图6的装载处理设备的控制器650）来执行图17的方法。在步骤1710中，马达（例如马达901）使至少一个轴（例如805、906、905、906）旋转，以卷绕和/或退绕系绳或每个系绳（例如系绳38）来抬高和/或降低夹持组件（例如容器夹持组件39）。在步骤1720，传感器（例如传感器1630）被用来检测夹持组件的移动。被配置为检测夹持组件的移动的传感器1630的实施例已在上文结合图9至图15进行描述。在步骤1730，控制器用于在传感器的当前输出与系绳或每个系绳为了抬高和/或降低夹持组件而围绕轴或每个轴的卷绕和/或退绕不相符时确定夹持组件受到阻碍。也就是说，控制器确定马达的驱动与由此引起的容器夹持组件的抬高和/或降低之间的不匹配。下文阐述了如何利用传感器1620和/或输入部1640实施步骤1730的实施例。

在可选的步骤1740，控制器用于在确定夹持组件受到阻碍时停止马达。这意味着系绳不会被进一步卷绕和/或退绕，从而避免对夹持器设备（例如容器夹持组件39）和/或升降设备（例如容器升降组件39）和/或周围环境（例如网格存储结构14）造成损害。

在图17的方法的一个实施方式中，传感器1620是马达（例如马达901）的马达编码器，并且控制器被配置为如果传感器的当前输出与马达编码器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。仅作为示例来说，马达编码器和传感器1630都可被配置为在至少一个轴的旋转的每次增量时生成相应的输出。因此，马达编码器（即传感器1620）的输出与传感器1630的输出之间的偏差可被用来指示轴的旋转不再引起升降组件的抬高和/或降低。控制器可以被配置为如果传感器1630的当前输出与马达编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。阈值可按常规进行设定，并允许在确定阻碍之前存在少许偏差。例如，阈值可以要求连续两次输出存在差异。

在图17的方法的另一实施方式中，使用了用于系绳或每个系绳的系绳卷轴（例如卷轴810/910），系绳或每个系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕。系绳卷轴或每个系绳卷轴被固定地安装在通过马达旋转的轴上。传感器1620是用于系绳卷轴或每个系绳卷轴的系绳旋转编码器。系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器被配置为与卷轴或每个卷轴接合，以检测卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。任意上述旋转编码器（例如图11A和图11B所示的旋转编码器）可用作系绳旋转编码器。控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。仅作为示例来说，系绳旋转编码器和传感器1630都可被配置为在至少一个轴的旋转的每次增量时生成相应的输出。因此，系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器（即传感器1620）的输出与传感器1630的输出之间的偏差可被用来指示轴的旋转不再引起升降组件的抬高和/或降低。控制器可以被配置为如果传感器1630的当前输出与系绳旋转编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。阈值可按常规进行设定，并允许在确定阻碍之前存在少许偏差。例如，阈值可以要求连续两次输出存在差异。

在图17的方法的另一实施方式中，使用了电缆卷轴（例如FFC卷轴840/940），电缆（例如FFC 830）在该电缆卷轴上退绕和卷绕。电缆卷轴被固定地安装在通过马达旋转的轴上。电缆卷轴被连接至夹持组件并与夹持组件进行电气通信。传感器1620是用于电缆卷轴的电缆旋转编码器。电缆旋转编码器被配置为与卷轴或每个卷轴接合，以检测卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。任意上述旋转编码器（例如图11A和图11B所示的旋转编码器）可用作电缆旋转编码器。控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳旋转编码器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。仅作为示例来说，电缆旋转编码器和传感器1630都可被配置为在至少一个轴的旋转的每次增量时生成相应的输出。因此，电缆旋转编码器（即传感器1620）的输出与传感器1630的输出之间的偏差可被用来指示轴的旋转不再引起升降组件的抬高和/或降低。控制器可以被配置为如果传感器1630的当前输出与电缆旋转编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定网格组件受到阻碍。阈值可按常规进行设定，并允许在确定阻碍之前存在少许偏差。例如，阈值可以要求连续两次输出存在差异。

在图17的方法的另一实施方式中，使用了用于系绳或每个系绳的系绳卷轴（例如卷轴810/910），系绳或每个系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕。系绳卷轴或每个系绳卷轴被固定地安装在通过马达旋转的轴上。传感器1620包括系绳卷轴传感器，该系绳卷轴传感器包括例如上述以及图15所示的光源和光检测器。如上所述，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上。光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动。抬高和降低组件包括与系绳卷轴（各自的系绳或每个各自的系绳在该系绳卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面，或者替代性地，系绳卷轴或每个系绳卷轴包括表面。控制器被配置为如果传感器的当前输出与系绳卷轴传感器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。仅作为示例来说，系绳卷轴传感器和传感器1630都可被配置为在至少一个轴的旋转的每次增量时生成相应的输出。因此，系绳卷轴传感器或每个系绳卷轴传感器（即传感器1620）的输出与传感器1630的输出之间的偏差可被用来指示轴的旋转不再引起升降组件的抬高和/或降低。控制器可以被配置为如果传感器1630的当前输出与系绳卷轴传感器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。阈值可按常规进行设定，并允许在确定阻碍之前存在少许偏差。例如，阈值可以要求连续两次输出存在差异。

在图17的方法的另一实施方式中，使用了电缆卷轴（例如FFC卷轴840/940），电缆（例如FFC 830）在该电缆卷轴上退绕和卷绕。电缆卷轴被固定地安装在通过马达旋转的轴上。电缆卷轴被连接至夹持组件并与夹持组件进行电气通信。传感器1620包括电缆卷轴传感器，该电缆卷轴传感器包括例如上述以及图15所示的光源和光检测器。如上所述，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上。光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动。抬高和降低组件可以包括与电缆卷轴（电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面，或者替代性地，电缆卷轴可以包括表面。控制器被配置为如果传感器的当前输出与电缆卷轴传感器的当前输出不相符，则确定夹持组件受到阻碍。仅作为示例来说，电缆卷轴传感器和传感器1630都可被配置为在至少一个轴的旋转的每次增量时生成相应的输出。因此，电缆卷轴编码器（即传感器1620）的输出与传感器1630的输出之间的偏差可被用来指示轴的旋转不再引起升降组件的抬高和/或降低。控制器可以被配置为如果传感器1630的当前输出与电缆卷轴传感器的当前输出不相符达到阈值，则确定夹持组件受到阻碍。阈值可按常规进行设定，并允许在确定阻碍之前存在少许偏差。例如，阈值可以要求连续两次输出存在差异。

以上五种实施方式中使用传感器1620，该传感器1620向实施图17的方法的处理器/控制器指示马达的直接启动。

另外地或替代性地，控制器可接收运动廓线，以便可推导出夹持组件的预期状态。也就是说，控制器被指示夹持组件应如何移动。如上所述，可向控制器提供马达的运动廓线，该运动廓线将时间映射到容器夹持组件39的速度。也可以提供相应的时间-距离廓线，或由处理器根据运动廓线推导出相应的时间-距离廓线。因此，一旦控制器通过传感器1630检测到夹持组件的移动，控制器即可将夹持组件的移动与根据运动廓线推导出的预期移动进行比较。如果除了输入部1620外还使用了输入部1640，这可用来对受到阻碍进行进一步验证。

图17的方法还使用了传感器1630，下文阐述了该传感器1630的实施例。

在图17的方法的一个实施方式中，使用了电缆卷轴（例如FFC卷轴840/940），电缆（例如FFC 830）在该电缆卷轴上退绕和卷绕。电缆卷轴被可旋转地安装在通过马达旋转的轴上，例如上述以及图9所示的FFC卷轴940和偏置布置。电缆卷轴被连接至夹持组件并与夹持组件进行电气通信。传感器1630包括旋转编码器，例如编码器950。一旦夹持组件受到阻碍，图9的FFC卷轴940便会回到其偏置状态。也就是说，由于容器升降组件移动，FFC卷轴和FFC将不再受到拉力，并迅速回到其偏置状态。回到偏置状态意味着在该实施方式中的传感器1630的旋转编码器输出将不再与传感器1620提供的输出相符，并且如上所述将检测到阻碍。另外地或替代性地，可通过该实施方式中的传感器1630推导出夹持器组件的竖直位置，并将其与1640提供的输入相比较来确定阻碍。

在图17的方法的另一实施方式中，传感器1630包括旋转编码器，例如上述以及图12所示的编码器1210。一旦夹持组件受到阻碍，图12的旋转编码器1210将因为与系绳38或FFC 830的牵引减小而不再旋转。失去牵引将意味着在该实施方式中的传感器1630的旋转编码器输出将不再与传感器1620提供的输出相符，并且如上所述将检测到阻碍。

在图17的方法的另一实施方式中，使用了电线卷轴（例如电线卷轴1310），电线（例如线1320）在该电线卷轴上退绕和卷绕。电线卷轴被可选转地安装在通过马达旋转的轴上，例如上述以及图13所示的电线卷轴1310和偏置布置。电线卷轴被连接至夹持组件。传感器1630包括传感器1300。一旦夹持组件受到阻碍，图13的电线卷轴1310便会回到其偏置状态。也就是说，由于容器升降组件移动，电线卷轴1310将不再受到拉力，并迅速回到其偏置状态。回到偏置状态意味着在该实施方式中的传感器1300的输出将不再与传感器1620提供的输出相符，并且如上所述将检测到阻碍。另外地或替代性地，可通过该实施方式中的传感器1630推导出夹持器组件的竖直位置，并将其与1640提供的输入相比较来确定阻碍。

在图17的方法的另一实施方式中，传感器1630包括ToF传感器，例如上述以及图14所示的传感器（ToF传感器1410），或者通常而言，可使用任何测量距离的激光传感器。一旦夹持组件受到阻碍，ToF传感器将不再检测距离上的变化。替代性地，夹持器组件可倾斜到ToF传感器由于未与反射表面对齐而将不再检测到回射光信号的程度。距离测量保持不变或缺少返回光信号将意味着在该实施方式中的传感器1630的输出将不再与传感器1620提供的输出相符，并且如上所述将检测到阻碍。另外地或替代性地，可通过该实施方式中的传感器1630推导出夹持器组件的竖直位置，并将其与1640提供的输入相比较来确定阻碍。

在图17的方法的一个实施方式中，使用了电缆卷轴（例如FFC卷轴840/940），电缆（例如FFC 830）在该电缆卷轴上退绕和卷绕。电缆卷轴被可选转地安装在通过马达旋转的轴上，例如上述以及图9所示的FFC卷轴940和偏置布置。电缆卷轴被连接至夹持组件并与夹持组件进行电气通信。传感器1630包括电缆卷轴传感器，该电缆卷轴传感器包括例如上述以及图15所示的光源和光检测器。如上所述，光源被配置为将光信号发射到随着夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上。光检测器被配置为检测来自表面的光信号的反射，以检测表面的移动。抬高和降低组件可以包括与电缆卷轴（电缆在该电缆卷轴上卷绕和/或退绕）接触的轮子，其中，轮子包括表面，或者替代性地，电缆卷轴可以包括表面。一旦夹持组件受到阻碍，图9的FFC卷轴940便会回到其偏置状态。也就是说，由于容器升降组件移动，FFC卷轴和FFC将不再受到拉力，并迅速回到其偏置状态。回到偏置状态意味着在该实施方式中的传感器1630的旋转编码器输出将不再与传感器1620提供的输出相符，并且如上将所述检测到阻碍。另外地或替代性地，可通过该实施方式中的传感器1630推导出夹持器组件的竖直位置，并将其与1640提供的输入相比较来确定阻碍。

在本文中，用语“在n方向上的移动”（以及相关表述）意在表达在任一方向上基本上沿n轴或平行于n轴（即，朝着n轴的正端或朝着n轴的负端）的移动，其中n是x、y和z之一。

在本文中，词语“连接”及其衍生词汇意在包括直接连接和间接连接的可能性。例如，“x被连接至y”意在包括x被直接连接至y且没有中间部件的可能性，以及x被间接连接至y且带有一个或多于一个中间部件的可能性。当意图表达直接连接时，会使用“被直接连接”、“直接连接”或类似表述。同样，词语“支撑”及其衍生词汇意在包括直接接触和间接接触的可能性。例如，“x支撑y” 意在包括x直接支撑并直接接触y且没有中间部件的可能性，以及x间接支撑y且带有接触x和/或y的一个或多于一个中间部件的可能性。词语“安装”及其衍生词汇意在包括直接安装和间接安装的可能性。例如，“x被安装在y上”意在包括x被直接安装在y上且没有中间部件的可能性，以及x被间接安装在y上且带有一个或多于一个中间部件的可能性。

在本文中，词语“包括”及其衍生词汇意在具有开放式含义而非封闭式。例如，“x包括y”意在包括x包括一个且仅有一个y、多个y或一个或多于一个y以及一个或多于一个其他要素的可能性。当意图表示封闭式含义时，将会使用“x由y组成”，表示x仅包括y且不包括其他。

在本文中，“控制器”意在包括适用于控制（例如，提供指令给）一个或多于一个其他部件的任何硬件。例如处理器，该处理器配备有一个或多于一个存储器以及适当的软件，以处理与部件或数个部件相关的数据，并向该部件（一个或多于一个）发送适当的指令以使该部件（一个或多于一个）能够执行其预期功能（一个或多于一个）。

在本申请中，除非上下文明确表示另有含义，否则单数形式的“a”、“an”和“the”旨在包括复数形式。还应理解的是，虽然在本说明书中使用中的术语“包括”指明了所陈述特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但并不妨碍存在或添加一个或多于一个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其组合。

本发明可采取以下形式：完全为硬件的实施方式、完全为软件的实施方式，或者既含有硬件又含有软件要素的实施方式。在优选实施方式中，本发明在软件中实施。

此外，本发明可采取计算机程序的形式，该计算机程序被实施为具有计算机可执行代码的计算机可读介质，以供计算机使用或在与计算机的连接中使用。出于本说明书的目的，计算机可读介质可以是任何可包含、存储、传输、传播或运输供计算机使用或在与计算机的连接中使用的程序的有形装置。此外，计算机可读介质可以是电子系统、磁系统、光学系统、电磁系统、红外线系统或半导体系统（或装置或设备），或者传播介质。计算机可读介质的实施例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机软盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬磁盘和光盘。当前，光盘的实施例包括光盘只读存储器（CD-ROM）、可读/写光盘（CD-R/W）以及DVD。

图中的流程图展示了根据本发明各种实施方式的方法的可能的实施方式的架构、功能和运行。在这方面，流程图中的每个块可以代表模块、片段或代码的部分，其包括用于实施指定逻辑功能（一个或多于一个）的一个或多于一个可执行指令。还应注意的是，在一些替代性的实施方式中，块中提到的功能可以不按图中提及的顺序进行。例如，连续示出的两个块可能事实上是基本上同时执行的，或者根据所涉及的功能，有时块可以按颠倒的顺序执行。还应注意的是，流程图中的每个块以及流程图中块的组合可以通过专用的基于硬件的系统（执行指定的功能或行为）或者专用硬件和计算机指令的组合来实施。

应理解的是，仅通过实施例的方式作出以上描述，本领域技术人员可以进行各种修改。尽管上文已经在一定程度上详细地对各种实施方式进行了描述，或者已经参照一个或多于一个单独的实施方式进行了描述，但本领域技术人员可以在不脱离本发明范围的情况下，对所公开的实施方式进行许多更改。

Claims (55)

1.一种用于将容器从网格存储结构的容器的堆垛中抬高和/或将容器降低到网格存储结构的容器的堆垛中的升降组件，所述升降组件包括：

夹持组件，所述夹持组件被配置为夹持负载；

抬高和降低组件，所述抬高和降低组件被配置为抬高和降低所述夹持组件，所述抬高和降低组件包括：

至少一个系绳，所述至少一个系绳被连接至所述夹持组件；

马达，所述马达卷绕和/或退绕所述系绳或每个系绳以抬高和/或降低所述夹持组件，其中，所述升降组件进一步包括：

传感器，所述传感器被配置为检测所述夹持组件的移动，其中，所述传感器包括由所述夹持组件的移动触发的输入部；以及

控制器，所述控制器被配置为利用所述传感器的输出来确定所述夹持组件的竖直位置。

2.如权利要求1所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；以及

其中，所述传感器被配置为检测所述电缆卷绕和/或退绕的程度。

3.如权利要求2所述的升降组件，进一步包括电缆卷轴，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器被配置为与所述电缆卷轴接合，以检测所述电缆卷轴随着所述电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度。

4.如权利要求2或3所述的升降组件，其中，所述电缆具有比所述系绳或每个系绳高的弹性模量。

5.如权利要求2至4所述的升降组件，进一步包括用于所述系绳或每个系绳的系绳卷轴，所述系绳或每个系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述电缆卷轴以及所述系绳卷轴或每个系绳卷轴被安装在轴上，以便所述电缆卷轴可相对于所述系绳卷轴或每个系绳卷轴旋转。

6.如权利要求2至5所述的升降组件，进一步包括偏置组件，所述偏置组件被配置为抵抗所述电缆卷轴的退绕或所述电缆卷轴的卷绕，使得所述电缆在所述抬高和降低组件与所述夹持组件之间拉紧。

7.如权利要求2至6所述的升降组件，其中，所述电缆将电信号传输到所述夹持组件。

8.如权利要求2至7所述的升降组件，其中，所述电缆包括固定柔性电缆（FFC）或带状电缆。

9.如权利要求1所述的升降组件，其中，所述传感器包括所述马达的马达编码器，其中，所述马达编码器被配置为检测所述系绳或每个系绳卷绕和/或退绕的程度。

10.如权利要求9所述的升降组件，进一步包括用于所述系绳或每个系绳的系绳卷轴，所述系绳或每个系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述马达编码器检测所述系绳卷轴或每个系绳卷轴随着所述系绳或每个系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。

11.如权利要求1所述的升降组件，其中，所述传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器被配置为检测所述系绳或每个系绳卷绕和/或退绕的程度。

12.如权利要求11所述的升降组件，进一步包括用于所述系绳或每个系绳的系绳卷轴，所述系绳或每个系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述传感器包括用于所述系绳卷轴或每个系绳卷轴的旋转编码器，其中，所述旋转编码器或每个旋转编码器被配置为与所述卷轴或每个卷轴接合，以检测所述卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度。

13. 如权利要求1所述的升降组件，其中，所述传感器包括用于所述系绳或每个系绳的旋转编码器，其中，所述旋转编码器被配置为接触各自的系绳，以便所述各自的系绳或每个各自的系绳的卷绕和/或退绕使所述旋转编码器的输入部旋转。

14.如权利要求1所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；以及

其中，所述传感器包括旋转编码器，其中，所述旋转编码器被配置为与所述电缆接合，以便所述系绳或每个系绳的卷绕和/或退绕使所述旋转编码器的轴旋转。

15.如权利要求13或14所述的升降组件，进一步包括偏置组件，所述偏置组件被配置为将所述旋转编码器或每个旋转编码器偏置成与所述各自的系绳或电缆或每个各自的系绳或电缆接触。

16. 如权利要求1所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持设备的电线，其中，所述电线被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

电线卷轴，所述电线在所述电线卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述电线被卷绕在所述电线卷轴上，使得所述电线卷轴上的所述电线短路；以及

其中，所述传感器被配置为在所述电线卷绕和/或退绕时测量所述电线的电阻。

17.如权利要求16所述的升降组件，进一步包括偏置组件，所述偏置组件被配置为抵抗所述电线卷轴的退绕或所述电线卷轴的卷绕，使得所述电线在所述抬高和降低组件与所述夹持组件之间拉紧。

18.如权利要求1所述的升降组件，其中，所述传感器包括飞行时间（ToF）传感器。

19. 如权利要求1所述的升降组件，其中，所述传感器包括光源和光检测器；其中，

所述光源被配置为将光信号发射到随着所述夹持组件被抬高和/降低而移动的表面上；以及

所述光检测器被配置为检测来自所述表面的所述光信号的反射，以检测所述表面的移动。

20.如权利要求19所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕。

21.如权利要求19或20所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括与系绳卷轴或电缆卷轴接触的轮子，所述各自的系绳或每个各自的系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕，或者所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述轮子包括所述表面。

22.如权利要求19或20所述的升降组件，其中，所述系绳卷轴或每个系绳卷轴或所述电缆卷轴包括所述表面。

23.如任一权利要求所述的升降组件，其中，所述控制器被配置为利用确定的所述竖直位置来控制/调整所述夹持组件的抬高和/或降低。

24.如任一权利要求所述的升降组件，其中，所述系绳的数量为4，并且可选地其中，所述系绳包括钢带或编织聚酯带。

25.一种用于提升和移动堆叠在网格框架结构中的存储容器的装载处理设备，所述网格框架结构包括：

第一组平行轨路或轨道和第二组平行轨路或轨道，所述第二组平行轨路或轨道在基本水平的平面内基本上垂直于所述第一组轨路或轨道地延伸，以形成包括复数个网格空间的网格图形，其中，所述网格由成组立柱支撑，以在所述网格下方形成复数个竖直存储位置，以供容器在竖直方向上堆叠在所述立柱之间并在竖直方向上由立柱引导通过所述复数个网格空间，所述装载处理设备包括：

本体或骨架，所述本体或骨架被安装在第一组轮子和第二组轮子上，所述第一组轮子被布置为与所述第一组平行轨道接合，所述第二组轮子被布置为与所述第二组平行轨道接合；以及

容器升降组件，所述容器升降组件包括如任一前述权利要求所述的升降组件，其中，所述夹持组件包括被配置为夹持容器的容器夹持组件。

26.一种确定用于根据如任一前述权利要求所述的升降组件的夹持组件的竖直位置的方法，其中，所述方法包括：

使用马达来抬高和/或降低所述夹持组件；

使用控制器以利用传感器的输出来确定所述夹持组件的竖直位置。

27.一种包括指令的计算机程序，当计算机执行所述程序时，使所述计算机执行如权利要求26所述的方法。

28.一种用于将容器从网格存储结构的容器的堆垛中抬高和/或将容器降低到网格存储结构的容器的堆垛中的升降组件，所述升降组件包括：

夹持组件，所述夹持组件被配置为夹持负载；

抬高和降低组件，所述抬高和降低组件被配置为抬高和降低所述夹持组件，所述抬高和降低组件包括：

至少一个系绳，所述至少一个系绳被连接至所述夹持组件；

马达，所述马达被配置为围绕至少一个轴卷绕和/或退绕所述系绳或每个系绳来抬高和/或降低所述夹持组件，其中，所述升降组件进一步包括：

传感器，所述传感器被配置为检测所述夹持组件的移动；以及

控制器，所述控制器被配置为如果所述传感器的当前输出与所述系绳或每个系绳为了抬高和/或降低所述夹持组件而围绕所述轴或每个轴的卷绕和/或退绕不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

29.根据权利要求28所述的升降组件，进一步包括：

第二传感器，其中，所述第二传感器直接检测所述至少一个轴的旋转。

30.如权利要求29所述的升降组件，其中，所述第二传感器包括所述马达的马达编码器，其中，所述控制器被配置为：

如果所述传感器的当前输出与所述马达编码器的当前输出不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

31.如权利要求30所述的升降组件，其中，所述控制器被配置为如果所述传感器的当前输出与所述马达编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定所述网格组件受到阻碍。

32.根据权利要求29所述的升降组件，进一步包括：

用于所述系绳或每个系绳的系绳卷轴，所述系绳或每个系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕；

其中，所述第二传感器包括用于所述系绳卷轴或每个系绳卷轴的系绳旋转编码器，其中，所述系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器被配置为与所述卷轴或每个卷轴接合，以检测所述卷轴或每个卷轴随着各自的系绳或每个各自的系绳卷绕和/或退绕而旋转的程度；以及

其中，所述控制器被配置为：

如果所述传感器的当前输出与所述系绳旋转编码器或每个系绳旋转编码器的当前输出不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

33.如权利要求32所述的升降组件，其中，所述控制器被配置为如果所述传感器的当前输出与所述系绳旋转编码器的当前输出不相符达到阈值，则确定所述夹持组件受到阻碍。

34.如权利要求29所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

电缆卷轴，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕；

其中，所述第二传感器包括用于所述电缆卷轴的电缆旋转编码器，其中，所述电缆旋转编码器或每个电缆旋转编码器被配置为与所述电缆卷轴接合，以检测所述电缆卷轴随着所述电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度；以及

其中，所述控制器被配置为：

如果所述传感器的当前输出与所述电缆旋转传感器的当前输出不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

35.如权利要求29所述的升降组件，进一步包括：

用于所述系绳或每个系绳的系绳卷轴，所述系绳或每个系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕；

其中，所述第二传感器包括系绳卷轴传感器，所述系绳卷轴传感器包括光源和光检测器；其中，

所述光源被配置为将光信号发射到随着所述夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上；

所述光检测器被配置为检测来自所述表面的所述光信号的反射，以检测所述表面的移动；以及

其中，所述控制器被配置为：

如果所述传感器的当前输出与所述系绳卷轴传感器的当前输出不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

36.如权利要求35所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括：与系绳卷轴接触的轮子，所述各自的系绳或每个各自的系绳在所述系绳卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述轮子包括所述表面；或者

其中，所述系绳卷轴或每个系绳卷轴包括所述表面。

37.如权利要求29所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

电缆卷轴，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕；其中，

所述第二传感器包括电缆卷轴传感器，所述电缆卷轴传感器包括光源和光检测器；其中，所述光源被配置为将光信号发射到随着所述夹持组件被抬高和/或降低而移动的表面上；

所述光检测器被配置为检测来自所述表面的所述光信号的反射，以检测所述表面的移动；以及

其中，所述控制器被配置为：

如果所述传感器的当前输出与所述电缆卷轴传感器的当前输出不相符，则确定所述夹持组件受到阻碍。

38.如权利要求37所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括：与电缆卷轴接触的轮子，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述轮子包括所述表面；或者

其中，所述电缆卷轴包括所述表面。

39.如权利要求28至38所述的升降组件，其中，所述传感器包括由所述夹持组件的移动触发的输入部，并且其中，所述控制器被配置为：

接收控制所述夹持器组件的抬高和/或降低的运动廓线；

利用所述传感器的输出来确定所述夹持组件的竖直位置；以及

如果在当前时刻所述夹持组件的所述竖直位置与源自所述运动廓线的对应竖直位置不相符达到阈值，则确定所述夹持组件受到阻碍。

40. 如权利要求28至39所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

其中，所述传感器被配置为检测所述电缆卷绕和/或退绕的程度；以及

偏置组件，所述偏置组件被配置为抵抗所述电缆卷轴的退绕或所述电缆卷轴的卷绕，使得所述电缆在所述抬高和降低组件与所述夹持组件之间拉紧。

41.如权利要求40所述的升降组件，进一步包括电缆卷轴，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述传感器包括旋转编码器，所述旋转编码器被配置为与所述电缆卷轴接合，以检测所述电缆卷轴随着所述电缆卷绕和/或退绕而旋转的程度，其中，所述电缆卷轴被配置为相对于所述轴或每个轴旋转。

42.如权利要求40或41所述的升降组件，其中，所述电缆具有比所述系绳或每个系绳高的弹性模量。

43.如权利要求40至42所述的升降组件，其中，所述电缆将电信号传输到所述夹持组件。

44.如权利要求39至43所述的升降组件，其中，所述电缆包括扁平柔性电缆（FFC）或带状电缆。

45. 如权利要求28至39所述的升降组件，其中，所述传感器包括用于所述系绳或每个系绳的旋转编码器，其中，所述旋转编码器被配置为接触各自的系绳，使得所述各自的系绳或每个各自的系绳的卷绕和/或退绕使所述旋转编码器的输入部旋转。

46.如权利要求28至39所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕，其中，所述电缆可选地包括扁平柔性电缆（FFC）或带状电缆；以及

其中，所述传感器包括旋转编码器，其中，所述旋转编码器被配置为与所述电缆接合，以便所述系绳或每个系绳的卷绕和/或退绕使所述旋转编码器的轴旋转。

47.如权利要求45或46所述的升降组件，进一步包括偏置组件，所述偏置组件被配置为将所述旋转编码器或每个旋转编码器偏置成与所述各自的系绳或电缆或每个各自的系绳或电缆接触。

48.根据权利要求28至39所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括：

连接至所述夹持组件的电缆，其中，所述电缆被配置为随着所述夹持机构被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

电缆卷轴，所述电缆在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述电缆卷轴被配置为相对于所述轴或每个轴旋转；

偏置组件，所述偏置组件被配置为抵抗所述电缆卷轴的退绕或所述电缆卷轴的卷绕，使得所述电缆在所述抬高和降低组件与所述夹持组件之间拉紧；

其中，所述传感器包括电缆卷轴传感器，所述电缆卷轴传感器包括光源和光检测器；

其中，所述光源被配置为将光信号发射到随着所述夹持组件被抬高和/降低而移动的表面上；以及

所述光检测器被配置为检测来自所述表面的所述光信号的反射，以检测所述表面的移动，其中，所述抬高和降低组件可选地包括与所述电缆卷轴接触的轮子，所述各自的系绳或每个各自的系绳在所述电缆卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述轮子包括所述表面，或者可选地其中，所述电缆卷轴包括所述表面。

49.如权利要求28至39所述的升降组件，其中，所述抬高和降低组件包括连接至所述夹持设备的电线，其中，所述电线被配置为随着所述夹持组件被抬高和/或降低而卷绕和/或退绕；

电线卷轴，所述电线在所述电线卷轴上卷绕和/或退绕，其中，所述电线被卷绕在所述电线卷轴上，使得所述电线卷轴上的所述电线短路，其中，所述电线卷轴被配置为相对于所述轴或每个轴旋转；

偏置组件，所述偏置组件被配置为抵抗所述电线卷轴的退绕或所述电线卷轴的卷绕，使得所述电线在所述抬高和降低组件与所述夹持组件之间拉紧；以及

其中，所述传感器被配置为在所述电线卷绕和/或退绕时测量所述电线的电阻。

50.如权利要求28至49所述的升降组件，其中，所述传感器包括飞行时间（ToF）传感器。

51.如权利要求28至50所述的升降组件，其中，所述控制器被配置为在确定所述夹持组件受到阻碍时停止所述马达。

52.如权利要求28至51所述的升降组件，其中，所述系绳的数量为4，并且可选地其中，所述系绳包括钢带或编织聚酯带。

53.一种用于提升和移动堆叠在网格框架结构中的存储容器的装载处理设备，所述网格框架结构包括：

第一组平行轨路或轨道和第二组平行轨路或轨道，所述第二组平行轨路或轨道在基本水平的平面内基本上垂直于所述第一组轨路或轨道地延伸，以形成包括复数个网格空间的网格图形，其中，所述网格由成组立柱支撑，以在所述网格下方形成复数个竖直存储位置，以供容器在竖直方向上堆叠在所述立柱之间并在竖直方向上由立柱引导通过所述复数个网格空间，所述装载处理设备包括：

本体或骨架，所述本体或骨架被安装在第一组轮子和和第二组轮子上，所述第一组轮子被布置为与所述第一组平行轨道接合，所述第二组轮子被布置为与所述第二组平行轨道接合；以及

容器升降组件，所述容器升降组件包括如权利要求28至52所述的升降组件，其中，所述夹持组件包括被配置为夹持容器的容器夹持组件。

54. 一种确定如权利要求28至53所述的装载组件的夹持组件的阻碍的方法，其中，所述方法包括：

使用马达来抬高和/或降低所述夹持组件；以及

使用控制器，以在所述传感器的当前输出与所述系绳或每个系绳为了抬高和/或降低所述夹持组件而围绕所述轴或每个轴的卷绕和/或退绕不相符时确定所述夹持组件受到阻碍。

55.一种包括指令的计算机程序，当计算机执行所述程序时，使所述计算机执行如权利要求54所述的方法。