(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法を提供する。【解決手段】複数の可動ボット１０４を使用してアイテム１０２を操作する方法は、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義することを含み、運搬経路は、閉ループとして構成されている。方法は、複数の可動ボットの各々に対し、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義することを更に含む。方法は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、少なくとも１つの他の可動ボットに対して移動を同期するように複数の可動ボットの各々を指示することを更に含む。【選択図】図１
2020087459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法であって、
前記複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義することであって、前記運搬経路は、閉ループとして構成されている、前記定義することと、
前記複数の可動ボットの各々に対し、前記運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義することと、
前記運搬経路に沿って移動するとき、前記複数の経路属性に基づいて、少なくとも１つの他の可動ボットに対して移動を同期するように前記複数の可動ボットの各々を指示することと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
複数の動作経路を定義することであって、前記運搬経路及び前記複数の動作経路の各々の組み合わせは、固定された閉ループを形成する、前記定義することと、
前記複数の可動ボットの各々に対し、前記複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作を定義することと、
前記動作経路に沿って移動するとき、前記複数の動作経路のうちの、ある動作経路と関連付けられた１つ以上の対応する動作を実行するように前記複数の可動ボットの各々を指示することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記運搬経路の長さは、前記固定された閉ループの全長の約６０〜１００パーセントを構成し、前記複数の動作経路の全長は、前記固定された閉ループの前記全長の約０〜４０パーセントを構成し、
前記固定された閉ループの前記全長の約６０〜１００パーセントである前記運搬経路の前記長さは、動作の間に前記可動ボットの平均速度を増大させる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の経路属性は、
前記複数の可動ボットの各々に対して許容された最大速度と、
前記複数の可動ボットの各々に対して許容された最大加速度と、
前記複数の可動ボットの各々に対する、前記動作経路の各々から前記運搬経路への進入ポイントと、
前記複数の可動ボットの各々に対する、前記運搬経路から前記動作経路の各々への退去ポイントと、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記最大速度は、前記複数の動作経路に沿った各々の可動ボットの実効速度の１．５〜１０倍の範囲にある、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の可動ボットの各々の前記移動を同期することは、前記少なくとも１つの他の可動ボットに対して各々の可動ボットの分離距離を維持することを含み、
前記少なくとも１つの他の可動ボットは、前記複数の可動ボットのそれぞれ１つの直前または直後にある、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記可動ボットの各々は、それぞれの前記可動ボットの前記速度を減少させることなく、前記運搬経路を横断する間に動作を実行するように構成されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記分離距離は、前記運搬経路に沿って移動する前記可動ボットの数に基づいている、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記分離距離は、前記複数の可動ボットの第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離を判定することによって計算される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の可動ボット及び前記第２の可動ボットに対して第３の可動ボットの前記予め定義された安全距離を維持するように、前記第１の可動ボットと前記第２の可動ボットとの間の前記運搬経路に進入する前記第３の可動ボットの速度を構成することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記予め定義された安全距離よりも長い前記分離距離に基づいている進入時間ウインドウ内に前記運搬経路に進入するように前記第３の可動ボットを指示することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
予め定義された頻度において前記進入時間ウインドウを設けることを更に含み、
前記進入時間ウインドウは、予め定義された持続期間に対応する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の動作経路の各々と関連付けられた前記１つ以上の動作は、
スキャニングポイントにおいてアイテムの識別情報を取り出すことであって、前記識別情報は、前記アイテムの一意な識別子、前記アイテムの重量、及び前記アイテムの寸法のうちの少なくとも１つを含む、前記取り出すことと、
ピックアップポイントにおいて前記アイテムを受け取ることと、
ドロップポイントにおいて前記アイテムを配送することと、
充電ポイントにおいて可動ボットを充電することと、
のうちの１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の可動ボットを使用してアイテムを操作するシステムであって、
前記複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義することであって、前記運搬経路は、閉ループとして構成される、前記定義すること、
前記複数の可動ボットの各々に対し、前記運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義すること、
前記運搬経路に沿って移動するとき、前記複数の経路属性に基づいて、少なくとも１つの他の可動ボットに対して移動を同期するように前記複数の可動ボットの各々を指示すること、
を行うように動作可能なサーバ装置を含む、前記システム。
【請求項１５】
前記サーバ装置は、
複数の動作経路を定義することであって、前記運搬経路及び前記複数の動作経路の各々の組み合わせは、固定された閉ループを形成する、前記定義すること、
前記複数の可動ボットの各々に対し、前記複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作を定義すること、
前記動作経路に沿って移動するとき、前記複数の動作経路のうちのある動作経路と関連付けられた１つ以上の対応する動作を実行するように前記複数の可動ボットの各々を指示すること、
を行うように更に動作可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記運搬経路の長さは、前記固定された閉ループの全長の約６０〜１００パーセントを構成し、前記複数の動作経路の全長は、前記固定された閉ループの前記全長の約０〜４０パーセントを構成し、
前記固定された閉ループの前記全長の約６０〜１００パーセントである前記運搬経路の前記長さは、動作の間に前記可動ボットの平均速度を増大させる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記複数の経路属性は、
前記複数の可動ボットの各々に対して許容された最大速度と、
前記複数の可動ボットの各々に対して許容された最大加速度と、
前記複数の可動ボットの各々に対する、前記動作経路の各々から前記運搬経路への進入ポイントと、
前記複数の可動ボットの各々に対する、前記運搬経路から前記動作経路の各々への退去ポイントと、
を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記最大速度は、前記複数の動作経路に沿った各々の可動ボットの実効速度の１．５〜１０倍の範囲にある、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記複数の可動ボットの各々の前記移動を同期することは、前記少なくとも１つの他の可動ボットに対して各々の可動ボットの分離距離を維持することを含み、
前記少なくとも１つの他の可動ボットは、前記複数の可動ボットのそれぞれ１つの直前または直後にある、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記可動ボットの各々は、それぞれの前記可動ボットの前記速度を減少させることなく、前記運搬経路を横断する間に動作を実行するように構成されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記分離距離は、前記運搬経路に沿って移動する前記可動ボットの数に基づいている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記サーバ装置は、前記複数の可動ボットの第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離を判定することによって、前記分離距離を計算することを行うように更に動作可能である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
前記サーバ装置は、前記第１の可動ボット及び前記第２の可動ボットに対して第３の可動ボットの前記予め定義された安全距離を維持するように、前記第１の可動ボットと前記第２の可動ボットとの間の前記運搬経路に進入する前記第３の可動ボットの速度に適合するように更に動作可能である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記サーバ装置は、前記予め定義された安全距離よりも長い前記分離距離に基づいている進入時間ウインドウ内に前記運搬経路に進入するように前記第３の可動ボットを指示することを行うように更に動作可能である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記サーバ装置は、予め定義された頻度において前記進入時間ウインドウを設けることを行うように更に動作可能であり、
前記進入時間ウインドウは、予め定義された持続時間に対応する、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記複数の動作経路の各々と関連付けられた前記１つ以上の動作は、
スキャニングポイントにおいてアイテムの識別情報を取り出すことであって、前記識別情報は、前記アイテムの一意な識別子、前記アイテムの重量、及び前記アイテムの寸法のうちの少なくとも１つを含む、前記取り出すことと、
ピックアップポイントにおいて前記アイテムを受け取ることと、
ドロップポイントにおいて前記アイテムを配送することと、
充電ポイントにおいて可動ボットを充電することと、
のうちの１つを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記充電ポイントに設けられた充電ステーションと、
前記スキャニングポイントに設けられたスキャナと、
のうちの少なくとも１つを更に含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記運搬経路及び前記複数の動作経路は、ＲＡＤＡＲ機構及びＬＩＤＡＲ機構のうちの少なくとも１つを含む案内装置を使用して定義される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２９】
前記複数の可動ボットの各々は、前記１つ以上の動作を実行するように少なくとも２つの自由度を有する、作動装置を含み、前記作動装置は、傾け機構、振動機構、及び回転機構のうちの少なくとも１つを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項３０】
前記複数の可動ボットの各々は、自律可動ロボットである、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、アイテムを操作する方法及びシステムに関する。特に、本開示は、アイテムを分類及び移動させるための可動ボットの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、日々の生活において工業製品についての需要が高まっている。工業製品についての増大する需要を満たすために、産業は、持続可能な需要及び供給比率を維持する必要がある。従来では、在庫のアイテムを分類及び移動させるために人を雇用してきた。しかしながら、そのような分類施設において人を雇用することは概して、コストが高くなる傾向があると共に、誤りを犯しがちになり、また、時間がかかることもある。多くのそのような分類施設は、アイテムを施設内の１つの位置から別の位置に移動させる際にコスト及び時間消費を低減させるために、搬送媒体として導入されたコンベヤベルトシステムに頼ってきた。
【０００３】
概して、コンベヤベルトシステムは、アイテムを１つの目的地から他の目的地に移動させるための搬送媒体としてコンベヤベルトシステムにより構成された２つ以上のローラを利用する。アイテムがコンベヤベルト上に置かれ、コンベヤベルトの移動によって１つの位置から別の位置に移転される。しかしながら、コンベヤベルトシステムの使用は、それ自身の不利益な点及び問題が伴う。例えば、コンベヤベルトシステムは、分類施設内の特定の位置に設置されたベルトアセンブリを有する固定されたシステムである。したがって、ピックアップ及びドロップポイントにおける任意の必要とされる変更、またはコンベヤベルトシステム全体の再配置は、必要とされる場合、非常に問題となり、時に、不可能であることさえある。その上、固定されたシステムであるコンベヤベルトシステムは、そのスループットにおける、いかなる変更も許容しない。更に、コンベヤベルトシステムのいずれか１つの構成要素の故障は、システム全体が機能しないことをもたらす。加えて、コンベヤベルトシステムは、そこに置かれたアイテムの間の分配に関するゆとりを許容せず、それは、危険な事故をもたらすことがある。
【０００４】
したがって、上記議論を考慮して、１つの位置から別の位置に移転される間にアイテムを搬送及び操作するための従来のシステムと関連付けられた、上述した欠点を克服する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法を提供することを試みる。本開示は、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する既存の問題に対する解決策を提供することを試みる。本開示の目的は、従来技術において直面する問題を少なくとも部分的に克服する解決策を提供することであり、複数の可動ボットを使用した信頼でき且つ効率的なアイテムの操作を提供する。
【０００６】
本開示の実施形態に従って、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法は、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義することを含み、運搬経路は、閉ループとして構成されている。方法は、複数の可動ボットの各々に対し、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義することを更に含む。方法は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、少なくとも１つの他の可動ボットに対して移動を同期するように複数の可動ボットの各々を指示することを更に含む。
【０００７】
本開示の実施形態に従って、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作するシステムは、サーバ装置を含む。サーバ装置は、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義するように動作可能であり、運搬経路は、閉ループとして構成されている。サーバ装置は、複数の可動ボットの各々に対し、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義するように更に動作可能である。サーバ装置は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、少なくとも１つの他の可動ボットに対して移動を同期するように複数の可動ボットの各々を指示するように更に動作可能である。
【０００８】
本開示の実施形態は、従来技術における上述した問題を実質的に除去し、または問題に少なくとも部分的に対処し、複数の可動ボットを使用した信頼でき且つ効率的なアイテムの操作を可能にする。
【０００９】
本開示の追加の態様、利点、特徴、及び目的は、以下に添付の特許請求の範囲と共に解釈される例示的な実施形態の図面及び詳細な説明から明らかになる。
【００１０】
本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本開示の範囲から逸脱することなく様々な組み合わせに組み合わされる余地があることを認識されよう。
【００１１】
上記概要と共に、例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面と共に読まれるときにより良好に理解される。本開示を例示する目的のため、開示の例示的な構成が図面に示される。しかしながら、本開示は、本明細書で開示される特定の方法及び手段に限定されない。その上、当業者は、図面が縮尺通りでないことを理解するであろう。可能な限り、類似の要素は、同一の符号によって示されている。
【００１２】
ここで、以下の図面を参照して、本開示の実施形態が例としてのみ説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の様々な例示的な実装態様に従った、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作するシステムの概略図である。
【図２】本開示の様々な例示的な実装態様に従った、そこにある運搬経路及び動作経路を示す、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作するシステムの略図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、本開示の様々な例示的な実装態様に従った、安全距離及び時間ウインドウの概念をそれぞれ記述する、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作するシステムの一部の略図である。
【図４】本開示の実施形態に従った、複数の可動ボットを使用してアイテムを分類する処理フローチャートの図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態に従った、可動ボット及びその動作の略図である。
【図６】本開示の実施形態に従った、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法のステップの図である。
【図７】１つの実施例に従った、コンピュータのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面では、下線が付された番号が位置付けられたアイテムまたは下線が付された番号が隣接するアイテムを表すために、下線が付された番号が採用される。下線が付されていない番号は、下線が付されていない番号をアイテムにリンク付けする線によって識別されるアイテムに関する。番号に下線が付されておらず、関連する矢印が伴うとき、矢印が指し示す全体的なアイテムを識別するために、その下線が付されていない番号が使用される。
【００１５】
以下の詳細な説明は、本開示の実施形態及びそれらを実装することができる方式を例示する。本開示を実行するいくつかのモードが開示されているが、当業者は、本開示を実行または実施する他の実施形態も可能であることを認識するであろう。
【００１６】
本開示は、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する、信頼でき且つ効率的な方法及びシステムを提供する。本開示は、アイテムが可動ボットによって操作されることを可能にする。可動ボットは、複数のピックアップ及びドロップポイントにおいて動作するように構成されている。可動ボットは、ピックアップ及びドロップ位置を接続する運搬経路を辿ることによってアイテムを移動させる。更に、運搬経路は、可動ボットがピックアップ及びドロップ位置を繋ぐために横断するように構成されている閉ループである。都合がよいことに、閉ループは、ピックアップ及びドロップ位置を繋ぐ定義された経路に沿った可動ボットのシームレスな移動を可能とする。更に、このような経路に沿った可動ボットのシームレスな移動は、可動ボットの移動時間を減らし、結果として、倉庫または別の製造上の配列においてアイテムをピックアップ及びドロップする際に、システムのスループットを改善することを可能にする。
【００１７】
その上、システムは、動作のフローに従って、ピックアップ及びドロップポイントの再割り当てのために良好に装備される。本質的にモジュール式であるそのようなシステムは、複数の経路の場所における変更及び再配置を非常に容易に可能にする。その上、そのようなシステムは、必要とされる場合、可動ボットの数及び速度を増大させることによって、より高いスループットをもたらすことが可能である。更に、可動ボットは、それに割り当てられた動作に対して容易且つ確定的に1つに決まる経路を選択するように動作可能である。都合がよいことに、そのようなシステムはまた、可動ボットのうちの１つが適切に機能することができない場合でさえ、効率的に機能するように動作可能である。加えて、可動ボットの予め定義されたタイミング及び位置付けに起因して、衝突及び混雑が容易に回避される。更に加えて、本開示は、良好に定義された時間ウインドウの実装に起因して、可動ボットを動作経路から運搬経路及びその逆に正確に融合及び分割することを可能にする。とりわけ、上述したシステムは、アイテムを１つの位置から別の位置に移動させる際に非常に効率的且つ信頼できる。
【００１８】
本開示の全体を通じて、本明細書で使用される用語「可動ボット」は、アイテムを１つの位置から別の位置に移動させるように動作可能なロボティックデバイスに関連する。可動ボットは、予め定義された経路に沿って移動して、それに割り当てられた動作を実行するように動作可能である。予め定義された経路は、通路及び道路（例えば、高速な領域であってもよい湾曲／直線経路）などであってもよい。更に、可動ボットは、それと関連付けられた距離を進むように、通路上で滑ること及び回転することなどによって移動する。可動ボットは、それに関連付けられた様々な機能を実行するために電源を必要とする。任意選択で、電源は、再充電可能バッテリなどを含んでもよい。可動ボットは、自動搬送車（ＡＧＶ）及び無人搬送車（ＵＧＶ）などのデバイスを含んでもよい。すなわち、可動ボットは、車内に人間が存在することなく動作する。
【００１９】
任意選択で、可動ボットは、アイテムをピックアップ及びドロップする作動装置を含む。作動装置は、傾きトレイまたはベルトキャリッジの形態にあってもよい。本実施例では、傾きトレイは、アイテムをそこからドロップするために約７５度だけ反転されてもよい。両方向においてベルトキャリッジを作動させることが可能であるべきである。更に、いずれの限定なしに、傾きトレイまたはキャリッジを個々に、同時に、及び同期して、または別個に作動させることが可能であるべきである。更に、可動ボットは、分類が完了すると、及び作動することができない場合に、フィードバックを提供するように適合されてもよい。更に、可動ボットは、いずれかの動作に対して必要とされるように、かつ、いずれかの動作に対して必要とされるとき、前後で同時に移動するように適合されてもよい。
【００２０】
いくつかの実施例では、可動ボットは、ボットの最大速度のような障害物検出距離及び停止距離を有してもよい。障害物検出は概して、動きの方向においてのみ可能であり、触知的でないはずである（すなわち、非接触に基づく検出）。いくつかのケースでは、二次障害物検出も、一次障害物検出が失敗した場合に利用可能であってもよく、触知的とすることができる（すなわち、接触に基づく検出）。更に、障害物を取り除いた後の自動回復または再開が、少なくとも予め定められた時間（例えば、２秒）後にあるべきである。可動ボットは、緊急／不意の停止がされると倒れないように設計されてもよい。更に、可動ボットの最上部に置かれた１つ以上のアイテムは、緊急停止時に落ちるべきではない。可動ボットはまた、案内された経路からの逸脱を検出する能力を有することができ、予め定められた距離（例えば、２．１メートル）以下で止まることができる。
【００２１】
１つの実施形態では、負荷を有する可動ボットの加速度は、約１ｍ／ｓ２であり、負荷がない可動ボットの加速度は、約１．２ｍ／ｓ２である。更に、負荷を有する可動ボットの減速度は、約１ｍ／ｓ２であり、負荷がない可動ボットの減速度は、１．２ｍ／ｓ２である。可動ボットの最大振幅半径は、０ミリメートルの回転半径及び２秒未満である９０度の回転時間を有する、約４４５ミリメートルである。
【００２２】
本明細書で使用される用語「アイテム」は、製品、材料、及び生産物などに関する。実施例では、アイテムは、未加工材料及び完成品などを含んでもよい。アイテムは、いかなる限定もなく、ポリバッグ、容器の形態にあってよく、標準的または標準的でない形態にあってもよい。更に、可動ボットは、所望の位置に移動されるアイテムを分類し、アイテムをそこに正確に配置するように動作可能である。そのような可動ボットは、自動で実行するようにプログラムされ、またはリモートオペレータによってリアルタイムに手動で制御されてもよい。可動ボットは、個々の可動ボットの各々が同一の経路において他の可動ボットと同期して移動するよう動作するようにプログラムされてもよい。可動ボットの移動は、様々なパラメータに依存してもよい。例えば、移動は、同一の経路に沿った個々の可動ボットの間の距離、及び可動ボットの各々の動作速度などと関連付けられてもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態に従って、システムは、サーバ装置を含む。本開示の全体を通じて、用語「サーバ装置」は、情報を記憶、処理、及び／または共有するように構成されたプログラム可能構成要素及び／または非プログラム可能構成要素を含む、構造及び／またはモジュールに関する。任意選択で、サーバ装置は、様々な計算タスクを実行するように情報を強化する能力を有する物理または仮想計算エンティティのうちの１つを含む。サーバ装置は、単一のハードウェアサーバ、または並列もしくは分散アーキテクチャにおいて動作する複数のハードウェアサーバであってもよいことが認識されるべきである。実施例では、サーバ装置は、情報を記憶し、処理し、及び／またはユーザデバイス／ユーザ機器などの他のコンピューティング構成要素と共有するための、メモリ、プロセッサ、及びネットワークアダプタなどの構成要素を含んでもよい。任意選択で、サーバ装置は、他のデバイス、モジュール、または装置に様々なサービス（データベースサービスなど）を提供するコンピュータプログラムとして実装される。
【００２４】
いくつかの実施形態に従って、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法は、デューティサイクルの間の、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義することを含み、運搬経路は、閉ループであるように構成されている。サーバ装置は、デューティサイクルの間の、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義するように動作可能である。用語「運搬経路」は、アイテムを移動させる複数の可動ボットと関連付けられた、路線及び道路（例えば、高速な領域であってもよい湾曲／直線経路）などに関することを認識されよう。更に、運搬経路は、アイテムを移動させる主要な経路であるものと考えられ、システム全体内の移動の最長距離をも網羅する。複数の可動ボットは、アイテムを移動させるための運搬経路上でそれらの動作を開始すると理解されてもよい。複数の可動ボットは、運搬経路上でのそれらの動作の間に最大移動時間を費やしてもよい。加えて、複数の可動ボットは、最大スループットをもたらすように、運搬経路に沿ってそれらの最大速度において移動する。
【００２５】
いくつかの実施形態に従って、方法は、デューティサイクル間の複数の動作経路を定義することを更に含み、運搬経路及び複数の動作経路の各々は、固定された閉ループを形成するように組み合わされる。例えば、サーバ装置は、デューティサイクル間の複数の動作経路を定義するように動作可能であり、運搬経路及び複数の動作経路の各々は、固定された閉ループを形成するように組み合わされる。複数の動作経路及び運搬経路は、固定された閉ループを形成して、連続し且つ均一なフローを作業過程にもたらすように組み合わされる。１つの実施例では、複数の動作経路のうちの１つは、固定された閉ループを設けるように運搬経路と組み合わされる。別の実施例では、複数の動作経路のうちの２つ以上は、固定された閉ループを設けるように運搬経路と組み合わされる。いくつかの実施形態では、デューティサイクル間の複数の動作経路は、複数の可動ボットによって実行されることになる作業過程に基づいて定義される。
【００２６】
いくつかの実施形態では、デューティサイクルは、複数の可動ボットによって実行される全作業過程（移動させること及び分類することなどを含む）に関する。デューティサイクルは、貯蔵エリアから、またはコンベヤベルトから可動ボット上へのアイテムの手動及び／または自動供給、更には、運搬経路への可動ボットの進入、その後の必要とされる動作を実行するための１つ以上の動作経路への、及び１つ以上の動作経路からの可動ボットの識別、融合、及びその後の分割を伴う。１つ以上の実施例では、デューティサイクルはまた、その必要な動作を完了することを促進するために、可動ボット上に置かれたアイテムをスキャンし、計量し、及び寸法を測ることを伴う。
【００２７】
運搬経路の長さは、動作経路のいずれかの１つ以上の長さよりも長くてもよく、その結果、運搬経路は、可動ボットをそこから移動させることを可能にする（必要に応じて）ための様々な動作経路を、動作経路のうちの１つに接続する。これは更に、可動ボットが概して、動作経路と比較して運搬経路内のいずれかの所与の動作の間に移動されることになる距離のほとんどを網羅することをもたらし、可動ボットが動作経路と比較して運搬経路内でより高速に移動することができるので、これは、より高速且つ効率的な全体的な動作をもたらす。いくつかの実施形態では、運搬経路は、閉ループを形成するように構成されている。１つの実施例では、運搬経路は、円形形状、卵型形状、曲がった経路、または方向における急激な変化を含まないいずれかの他の閉ループであってもよい。他の実施形態では、いずれの限定なしに、矩形、三角形、またはいずれかの他の適切な形状が利用されてもよい。形状の隅は、丸みを帯びてもよく、または他に、複数の可動ボットが高速に移動することを可能にするように修正されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の可動ボットが高速に方向を変更することを可能にするように案内装置（例えば、レールシステム）が設けられてもよい。実施例では、サーバ装置は、デューティサイクルに伴うアイテムの数及びアイテムの重量に関して作業の量を定量化し、それに基づいて運搬経路を設計する。別の実施例では、サーバ装置は、デューティサイクルを分析し、それによって、様々な作業過程を実行するように複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路を定義するように動作可能である。１つ以上の実施例では、運搬経路は、その上でのポイントのいずれかから任意に複数の可動ボットが進入及び退去することを可能にすることができる。概して、運搬経路の長さは、動作全体の間に高い速度を維持してより高いスループットを得るために、動作経路のいずれかの長さよりも長くてもよい。
【００２８】
１つの実施形態では、運搬経路の長さは、固定された閉ループの全長の約６０〜１００パーセントを構成する。運搬経路の長さは、デューティサイクルの開始において、割り当てられた作業過程に基づいて定義されてもよい。実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路の約６０パーセントが、固定された閉ループの運搬経路内にある方式において定義されてもよい。別の実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路の約９０パーセントが、固定された閉ループの運搬経路内にある方式において定義されてもよい。更なる別の実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路の約１００パーセントが、固定された閉ループの運搬経路内にある方式において定義されてもよい。
【００２９】
１つの実施形態では、複数の動作経路の全長は、固定された閉ループの全長の約０から予め定められた割合（例えば、４０パーセント）を構成する。複数の動作経路の全長は、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程に基づいて定義される。実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路の約４０パーセントが、固定された閉ループの複数の動作経路内にある方式において定義されてもよい。別の実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路の約１０パーセントが、固定された閉ループの複数の動作経路内にある方式において定義されてもよい。更なる別の実施例では、デューティサイクルの開始において割り当てられた作業過程は、割り当てられた過程を完了するように可動ボットによって移動される経路が、複数の動作経路を通じて横断することを含まない場合がある（すなわち、複数の動作経路は、固定された閉ループの０パーセントを構成する）方式において定義されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の動作経路は、システム全体の補助部分であり、それによって、複数の動作経路の全長は、固定された閉ループ内の運搬経路の長さ未満である。１つ以上の実施例では、複数の可動ボットは、以下で更に詳細に議論されるように、運搬経路に対して相対的に低い範囲の速度により複数の動作経路に沿って移動する。
【００３０】
いくつかの実施形態では、運搬経路の長さが全長の５０％であるとき、動作速度が半分になり、運搬経路の長さが全長の６０％であるとき、速度の重み付け平均が可動ボットにより高い平均動作速度をもたらすため、運搬経路の長さは、全長の６０〜１００パーセントに維持される。よって、長さの６０〜１００パーセントの範囲は、動作の間に可動ボットの平均速度を増大させ、したがって、より効率的な、全体的な動作をもたらす。
【００３１】
複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法は、複数の可動ボットの各々に対して、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義することを含む。本明細書で、サーバ装置は、複数の可動ボットの各々に対して、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性を定義するように動作可能である。サーバ装置は、それによって実行されることになる作業過程に基づいて、複数の可動ボットに命令セットを提供する。１つの実施例では、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性は、作業過程に伴う機能の数に基づいて定義される。
【００３２】
１つの実施形態では、複数の経路属性は、複数の可動ボットの各々についての最大速度、複数の可動ボットの各々についての最大加速度、進入ポイント、及び退去ポイントのうちの１つ以上を含む。例えば、複数の可動ボットは、運搬経路の長さに基づいて、最大速度（例えば、毎時６０キロメータ）、最大加速度（例えば、毎秒・毎秒１００メートル）において移動するように構成されている。加えて、運搬経路上の進入ポイント及び退去ポイントは、作業過程に基づいて定義される。更に、上記議論されたように、運搬経路は、その上の進入ポイント及び退去ポイントのいずれかから任意に可動ボットが進入及び退去することを可能にする。
【００３３】
１つの実施形態では、方法は、複数の可動ボットの各々に対して、複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作を定義することを更に含む。例えば、サーバ装置は、複数の可動ボットの各々に対して、複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作を定義するように更に動作可能であってもよい。１つ以上の動作は、アイテムの数、アイテムのタイプ、及びアイテムの位置などに基づいて定義されてもよい。１つ以上の動作は、アイテムの移動及びアイテムの分類などを含んでもよい。加えて、１つ以上の動作は、複数の可動ボットのうちの少なくとも１つについての移動の距離、移動の方向、及び移動速度などに関する情報を含んでもよい。加えて、複数の可動ボットは、同時に実行されることになる特定の数の動作により構成されてもよい。例えば、複数の可動ボットは、ワークステーションの周りで操り、製品を１つの位置から他の位置に移動させると共に、それらの間で相対的な速度及び相対的な距離を維持するようにプログラムされてもよい。加えて、可動ボットは、定義された動作を実行する間に相互に衝突しないように構成されてもよい。更に、複数の可動ボットは、特定の数の動作を定期的に繰り返すようにプログラムされてもよい。所望のスループット及び効率的な材料の操作を満たすために、可動ボットは、指定されたエリアの機能に制限されてもよく、指定された移動速度において動作するように制限されてもよい。
【００３４】
１つの実施形態では、複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作は、スキャニングポイントにおいて識別情報を取り出す動作を含み、識別情報は、アイテムの一意な識別子、アイテムの重量、及びアイテムの寸法のうちの少なくとも１つを含む。概して、アイテムの識別情報は、一意な識別（例えば、化粧品、ガラス製品などのアイテムタイプ情報）、アイテムの重量情報（例えば、軽量または重量）、及びアイテムの寸法を表す。可動ボットは、いかなる限定もなく、同一または異なるタイプの複数のアイテムを操作する能力を有することが認識されるべきである。
【００３５】
いくつかの実施形態では、１つの位置から別の位置に移動されるアイテムは、スキャニングポイントを通過する。アイテムは、光学バーコード及び機械可読ストリップなどのうちの１つを含んでもよい。そのような動作について、システムは、スキャニングポイントに配置された少なくとも１つのスキャナを更に含む。スキャナは、光学バーコード及び機械可読ストリップなどを読み取るように動作可能ないずれかの電子デバイスであってもよいことを認識されよう。スキャニングポイントに配列されたスキャナは、スキャンされるアイテムを検出するように動作可能であり、スキャニングポイントにおいてアイテムの識別情報を取り出す。すなわち、スキャナは、アイテムの識別情報を受信し、サーバ装置のストレージをチェックしてスキャンされるアイテムに関連する情報を取り出す。続いて、スキャナは、取り出された識別情報に基づいて、アイテムの分類の分析を実行する。結果として、取り出された識別情報に基づいて、更なる動作が定義及び実行されてもよい。１つ以上の実施例では、アイテムの記憶位置、移動の距離、運搬経路に沿って取られることになる特定の動作経路、及び／または移動の間に維持されることになる速度に関する情報を取得するために識別情報が利用されてもよい。
【００３６】
議論されるように、いくつかの実施例では、アイテムの重量及び体積のうちの１つ以上などの識別情報に基づいて、動作経路が判定されてもよい。例えば、デューティサイクルは、或る位置において様々なポスタルインデックス番号（ｐｉｎ）コードまたはｚｉｐコードに出荷されることになるアイテムを分類することを伴ってもよい。この状況では、例えば、アイテムを輸送するために採用される出荷方法を決定し、したがって、アイテムのドロップポイントを決定するために識別情報が利用されてもよい。例えば、アイテムが特定の予め定義された重量を上回る重量を有する場合、アイテムは次いで、動作経路のうちの１つ以上におけるポイント「Ａ」においてドロップされてもよく、予め定義された重量未満の重量を有するアイテムは、動作経路のうちの１つ以上におけるポイント「Ｂ」においてドロップされてもよい。
【００３７】
１つ以上のスキャニングポイントは、運搬経路に沿ったいずれかの場所に位置してもよく、アイテムがスキャンされると、アイテムを搬送する対応する可動ボットは、スキャンされたアイテムに関する適切な動作経路に案内されてもよい。いくつかのケースでは、スキャニングポイントは、適切な動作経路（判定されるような）の直後に位置してもよく、そのようなケースでは、可動ボットは、運搬経路全体を横断してそこに進入するための適切な動作経路に戻る必要があることがある。
【００３８】
１つの実施形態では、複数の経路属性は、動作経路内で移動する可動ボットの速度を含む。上記議論されたように、運搬経路に沿って移動する複数の可動ボットの各々についての最大速度及び最大加速度は、動作経路よりも相対的に高くてもよい。更に、最大速度は、材料のタイプ、移動の距離、及び／または実行されることになる動作の数などの様々な因子に依存する。特に、閉ループの平均速度は、運搬経路及び動作経路の特性に従って維持される。複数の可動ボットは、１つ以上の動作に対して十分な出力を提供するために、運搬経路及び動作経路の両方に対する適正な速度を有してもよい。適正な速度を維持することは、全体的により高速且つ効率的な動作をもたらすと理解されてもよい。
【００３９】
更に、複数の動作経路の各々の動作経路に沿った可動ボットの実効速度は、可動ボットがそれに関連付けられた動作を実行するための時間に対する可動ボットの平均移動時間を指す。例えば、動作経路に沿った可動ボットの実効速度は、可動ボットが動作経路に進入し、動作を実行し、動作経路を退去する時間から測定される。可動ボットが動作経路に進入し、動作を実行し、動作を退去するのに３分を要する場合、この可動ボットについての実効速度は、３分／動作である。可動ボットが動作を実行するための時間は、他の可動ボットとの衝突を回避するために操ること、ワークステーションの周りで操ること及び製品を移動させること、並びに加速及び／または減速することによって効率的な材料の操作のために所望の速度を維持することなど、可動ボットが動作を実行している時間の間に発生する１つ以上のイベントを考慮することが認識されよう。その上、複数の動作経路は、可動ボットの各々が、ピックアップポイントにおいてアイテムを受け取ること及びスキャニングポイントにおいて識別情報を取り出すことなどの動作を実行することを可能にする。更に、運搬経路は、ピックアップ及びドロップ位置を繋ぎ、移動するときに複数の経路属性に基づいて可動ボットの各々の移動を同期することを可能にし、運搬経路のいずれかのポイントからの任意の複数の可動ボットの進入及び退去を可能にする。したがって、運搬経路に沿った可動ボットの各々の最大速度は、複数の動作経路に沿った各々の可動ボットの実効速度よりも高くてもよい。
【００４０】
１つの実施形態では、運搬経路に沿った最大速度は、複数の動作経路に沿った各々の可動ボットの実効速度の１．５〜１０倍の範囲にある。実施例では、複数の動作経路に沿った可動ボット『Ｘ』の実効速度は、毎時６キロメートルである。この状況では、運搬経路に沿った可動ボット『Ｘ』の最大速度は、毎時９キロメートル〜毎時６０キロメートルの範囲内にある。対応する動作経路と比較して、運搬経路に沿った可動ボットのより高い実効速度を維持することが、全体的により高速且つ効率的な動作をもたらすことが理解され得る。
【００４１】
１つの実施形態では、複数の経路属性は、複数の可動ボットの各々についての、動作経路から運搬経路への進入ポイント、及び複数の可動ボットの各々についての、運搬経路から動作経路への退去ポイントを含む。更に、運搬経路は、進入及び退去ポイントにおいて複数の動作経路と接続してもよい。１つ以上の実施例では、可動ボットの速度は、進入ポイント及び退去ポイントを交差する間に調節されてもよい。例えば、可動ボットの速度は、進入ポイント及び退去ポイントを交差する間に減速してもよい。別の実施例では、可動ボットの速度は、進入ポイント及び退去ポイントを交差する前または後に減速してもよい。
【００４２】
１つの実施形態では、複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作は、ピックアップポイントにおいてアイテムを受け取ることを含む。例えば、移転されるアイテムは、ピックアップポイントにおいて複数の可動ボット上に置かれる。複数の可動ボット上にアイテムを置く動作は、手動または自動で実行されてもよい。ピックアップポイントは、複数の可動ボットによって移動されることになる経路の初期位置または中間位置であってもよい。
【００４３】
１つの別の実施形態では、定義された１つ以上の動作は、ドロップポイントにおいてアイテムを配送することを含む。例えば、複数の可動ボットは、取り出された識別情報に基づいて、ドロップポイントにおいてアイテムを受け取り、アイテムを配送する。ピックアップポイントは、定義された位置に到達するために複数の可動ボットによって移動されることになる経路上の初期位置または中間位置であってもよい。ドロップポイントは、複数の可動ボットによって移動されることになる経路の最終位置または中間位置であってもよい。
【００４４】
１つの実施形態では、複数の動作経路の各々と関連付けられた１つ以上の動作は、充電ポイントにおいて可動ボットを充電することを含む。上記議論されたように、複数の可動ボットの動作電力は、再充電可能バッテリを通じて供給される電力であってもよい。１つの実施例では、再充電可能バッテリは、リチウムバッテリであってもよい。更に、再充電可能バッテリは、動作を実行するための特定の使用周期及び／または電力の消費の後に再充電される必要がある。複数の可動ボットに電力を提供するために、充電ステーションが充電ポイントに配置される。サーバ装置は、可動ボットの電源に関する情報を分析してもよい。バッテリが再充電を必要とするとき、複数の可動ボットは、充電ポイントに配置された充電ステーションに移動するように指示されてもよい。
【００４５】
１つの実施形態では、方法は、複数の動作経路のうちのある動作経路に沿って移動するとき、動作経路と関連付けられた１つ以上の対応する動作を実行するように複数の可動ボットの各々を指示することを更に含む。例えば、サーバ装置は、複数の動作経路のうちのある動作経路に沿って移動するとき、動作経路と関連付けられた１つ以上の対応する動作を実行するように複数の可動ボットの各々を指示するように動作可能である。実施例では、ピックアップポイントからアイテムを受け取ること、ドロップポイントにおいてアイテムをドロップすること、または可動ボットを充電することなどの複数の動作は、複数の経路属性及びデューティサイクルに基づいて、個々のボットの各々に割り当てられてもよい。１つの実施例では、複数の動作経路からの別個の動作経路は、ピックアップポイントにおいてアイテムを受け取り、ドロップポイントにおいてアイテムを配送し、充電ポイントにおいて可動ボットを充電するように割り当てられてもよい。実施例では、ピックアップポイントにおいてアイテムを受け取り、ドロップポイントにおいてアイテムを配送し、充電ポイントにおいて可動ボットを充電するための別個の動作経路は、閉ループを形成するように運搬経路と結びつく。結び付けられた経路は、それと関連付けられた動作に従って区別された経路属性を示すことができる。
【００４６】
複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する方法は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、その移動を同期するように複数の可動ボットの各々を指示することを含む。例えば、サーバ装置は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、その移動を同期するように複数の可動ボットの各々を指示するように動作可能である。複数の可動ボットの移動は、衝突がないと共に、良好に定義された最大速度及び良好に定義された最大加速度などを維持する様な方式において同期されてもよい。各々の複数の可動ボットは、最大速度（例えば、毎時８０キロメートル）で、運搬経路に沿った同一の方向（例えば、時計回り方向）に移動することになる。
【００４７】
その上、複数の可動ボットは、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性及びデューティサイクルに従った移動を可能にするように構成されてもよい。進入及び退去は、相変化の場所と考えられてもよい。例えば、進入ポイント及び退去ポイントは、複数の可動ボットの減速及び加速を可能にすることができる。一元的に、運搬経路上の複数の可動ボットの各々の平均速度は、それと関連付けられた複数の経路属性に従って適合されてもよい。特に、可動ボットの時間スケジューリング及び位置付けは、衝突及び偶発的な危険を回避するように予め定められる。更に、複数の可動ボットの融合及び分割は、運搬経路と複数の動作経路との間の相互変更の間に行われてもよい。１つの実施例では、可動ボット（例えば、Ａ１）は、そこから分割して、運搬経路から動作経路にシフトして、アイテムをドロップ位置に配送してもよい。続いて、可動ボット（例えば、Ａ１）は、それに融合して、動作経路から運搬経路に戻ってもよい。都合がよいことに、システムは、融合及び分割の動作が円滑に達成され、それによって混雑が発生しないことを保証する。
【００４８】
１つの実施形態では、複数の可動ボットの各々の移動を同期することは、近くの可動ボットに対して各々の可動ボットの分離距離を維持することを含む。混雑を回避するために、近くの可動ボットに対する各々の可動ボットの分離距離が維持される。更に、分離距離は、予め定められてもよく、及び／または可動ボットの寸法及び動作を実行する間に移動されることになる距離に基づいて計算されてもよい。その上、分離距離は、異なる経路の間の融合及び分割のための、可動ボットの各々の間の適切な間隔をもたらすことができる。
【００４９】
１つの実施形態では、デューティサイクルの間の分離距離は、運搬経路に沿って移動する可動ボットの数に基づいている。更に、デューティサイクルの間の分離距離は、それに関与し、運搬経路に沿って移動する可動ボットの数に従って判定されてもよい。更に、デューティサイクルの間の分離距離は、特定の経路内で必要とされる数の動作を実行するように割り当てられた可動ボットの数に基づいて判定されてもよい。ここで、デューティサイクルは、１つ以上のアイテムまたはそれらの組み合わせの分類のための、運搬経路及び動作経路のうちの１つに沿った可動ボットのうちの１つの動作、または運搬経路及び動作経路に沿った複数の可動ボットの動作全体を構成してもよい。
【００５０】
１つの実施形態では、分離距離は、複数の可動ボットの第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離を判定することによって計算される。サーバ装置は、複数の可動ボットの第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離を判定することによって分離距離を計算するように動作可能である。第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離は、運搬経路に沿って移動する間に混雑を回避する適切な間隔をもたらすことができることを認識されよう。予め定義された安全距離は、同一の経路内で移動する前方可動ボットと後方可動ボットとの間の間隔と共に、２つ以上の側面または並列経路に沿って移動する２つ以上の可動ボットの間の側面距離を含んでもよい。１つの実施例では、予め定義された安全距離は、可動ボットの長さの３倍〜５倍であってもよい。
【００５１】
１つの実施形態では、方法は、第１の可動ボット及び第２の可動ボットに対して第３の可動ボットの予め定義された安全距離を維持するように、第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の運搬経路に進入する第３の可動ボットの速度に適合させることを更に含む。特に、サーバ装置は、第１の可動ボット及び第２の可動ボットに対して第３の可動ボットの予め定義された安全距離を維持するように、第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の運搬経路に進入する第３の可動ボットの速度に適合させるように動作可能である。第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の運搬経路に進入する第３の可動ボットの適合は、第１の可動ボット及び第２の可動ボットの平均速度、デューティサイクルの間の分離距離、及び第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離などの様々な因子に基づいている。特に、第３の可動ボットの速度は、第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の予め定義された安全距離、及びその平均速度に基づいて調節される。加えて、第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間での第３の可動ボットの融合の間、第３の可動ボットの速度は、第１の可動ボット及び第２の可動ボットに対して予め定義された安全距離及び分離距離を維持するように規制される。
【００５２】
１つの実施形態では、方法は、進入時間ウインドウ内に運搬経路に進入するように第３の可動ボットを指示することを更に含み、進入時間ウインドウは、予め定義された安全距離よりも長い分離距離に基づいている。特に、サーバ装置は、進入時間ウインドウ内に運搬経路に進入するように第３の可動ボットを指示するように動作可能であり、進入時間ウインドウは、予め定義された安全距離よりも長い分離距離に基づいている。特に、運搬経路に進入する第３の可動ボットについての進入時間ウインドウは、第１の可動ボット及び第２の可動ボットの、予め定義された安全距離よりも長い分離距離に基づいて判定される。１つ以上の実施例では、進入時間ウインドウは、第２の可動ボットの速度によって分けられる第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の分離距離以下となるように計算されてもよい。
【００５３】
実施例では、動作経路から運搬経路に戻る可動ボットは、運搬経路に沿って移動するボットの平均速度、及びその間に許容される進入時間ウインドウに従って速度を規制する必要がある場合がある。その上、進入時間ウインドウは、全持続時間の部分的な持続期間である、段階及び持続期間などに関する。更に、進入時間ウインドウは、第１の可動ボット及び第２の可動ボットの、予め定義された安全距離よりも長い分離距離に従ってプログラムされてもよい。加えて、分離距離は、時間ごとに異なってもよく、１つ以上の動作の遷移の発生に関して異なってもよい。しかしながら、混雑及び衝突を回避するために、予め定義された安全距離は、そのいずれの収束も許容しないことがある。したがって、融合及び分割の間、可動部は、進入時間ウインドウ内で適合するように完全な持続時間に調節することができる。
【００５４】
１つの実施形態では、方法は、デューティサイクル内の予め定義された頻度において進入時間ウインドウを設けることを更に含み、進入時間ウインドウは、予め定義された持続期間に対応する。特に、サーバ装置は、デューティサイクル内の予め定義された頻度において進入時間ウインドウを設けるように動作可能であり、進入時間ウインドウは、予め定義された持続期間に対応する。用語「予め定義された頻度」は、分離距離を考慮した可動ボットの平均速度に関する。更に、進入時間ウインドウにおける可動ボットの融合及び分割は、それらの間の遷移の適切な持続期間を維持することによって実行されてもよい。したがって、遷移は、可動ボットの進入時間ウインドウに対応するデューティサイクル内の予め定義された頻度において実行されてもよい。例では、可動ボットは、予め定義された持続期間に対応する完全な時間ウインドウを待ってもよい。
【００５５】
進入時間ウインドウと同様に、方法は、退去時間ウインドウ内のデューティサイクルの間に、動作経路のうちの１つへ運搬経路を退去するように、例えば、第３の可動ボットを指示することを含み、退去時間ウインドウは、例えば、動作経路に進入するための予め定義された安全距離よりも長い動作経路内で移動する第１の可動ボットと第２の可動ボットとの間の分離距離に基づいている。退去時間ウインドウについての計算は、進入時間ウインドウに対して使用される１つと同様であると考えられることができる。更に、デューティサイクルは、スキャニングポイントへ進入及びスキャニングポイントを退去するための時間ウインドウ、並びに充電ポイントを進入及び退去するための時間ウインドウなど、他のタイプの時間ウインドウを含んでもよいことを認識されてもよい。
【００５６】
１つの実施形態では、運搬経路及び／または複数の動作経路は、案内装置を使用して定義され、案内装置は、ＲＡＤＡＲ機構及びＬＩＤＡＲ機構のうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施例では、運搬経路及び／または複数の動作経路は、トラック及びストライプなどを含んでもよい。加えて、運搬経路及び／または複数の動作経路は、距離、方向、平均速度の構成、加速度、及び持続時間などを定義するように案内装置を使用して定義されてもよい。上記説明されたように、案内装置は、可動ボットがより速い速度で、例えば、運搬経路に沿って１つ以上の曲がり角を移動することを可能にするように、運搬経路に沿った特定のポイントに位置付けられることができる。
【００５７】
１つの実施形態では、複数の可動ボットの各々は、１つ以上の動作を実行するために、少なくとも２つの自由度を有する作動装置を含み、作動装置は、傾け機構、振動機構、及び回転機構のうちの少なくとも１つを含む。用語「作動装置」は、１つ以上の動作を実行するように複数の可動ボットに結合された機械的構成要素に関することを認識されよう。更に、少なくとも２つの自由度を有する作動装置は、傾け機構、振動機構、及び回転機構のうちの１つを実行することができる。よって、作動装置は、複数の可動ボットがアイテムをピックアップし、アイテムをドロップし、分類し、及び移動させるなどを可能にする。
【００５８】
１つの実施形態では、複数の可動ボットの各々は、自律可動ロボットである。更に、複数の可動ボットの各々は、多用途であってもよく、動作を自動で実行する能力を有することができる。その上、複数の可動ボットの各々は、複数の経路上で移動する間に１つ以上の動作を実行するようにプログラムされてもよい。
【００５９】
図１を参照すると、例示されるのは、本開示の例示的な実施形態に従った、複数の可動ボット１０４を使用してアイテム１０２を操作するシステム１００の概略図である。複数の可動ボット１０４は、システム１００内のアイテム１０２を分類するように構成されている。更に、複数の可動ボット１０４は、１つ以上の経路を辿って移動し、その上に置かれたアイテム１０２を分類する。システム１００は、複数の可動ボット１０４がそれに続くことになる運搬経路（図２に示される）を定義するように動作可能なサーバ装置（図２に示される）を含み、運搬経路は、閉ループであるように構成されている。サーバ装置はまた、複数の可動ボット１０４の各々に対して、運搬経路と関連付けられた複数の属性を定義するように動作可能である。サーバ装置はまた、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、その移動を同期するように複数の可動ボット１０４の各々を指示するように動作可能である。サーバ装置は、デューティサイクルの間の複数の動作経路（図２に示される）を定義するように更に動作可能であり、運搬経路及び複数の動作経路の各々は概して、固定された閉ループを形成するように組み合わされる。閉ループは、いくつかの実施形態に従って一時的に固定されてもよい。例えば、閉ループは、運搬経路への調節を必要とする１つ以上の追加の動作経路または１つ以上の可動ボットが追加されるまで、一時的に固定されてもよい。
【００６０】
図２を参照すると、例示されるのは、本開示の例示的な実施形態に従った、複数の可動ボット２０６を使用して複数のチュート２０３を介して取得された、アイテム２０４を操作するシステム２００の略図である。システム２００は、複数の可動ボット２０６がそれに続くことになる運搬経路２０８を定義するように動作可能なサーバ装置（数字２０２によって表される）を含み、運搬経路２０８は、閉ループであるように構成されている。サーバ装置２０２はまた、複数の可動ボット２０６の各々に対して運搬経路２０８と関連付けられ複数の属性を定義するように動作可能である。サーバ装置２０２はまた、運搬経路２０８に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、その移動を同期するように複数の可動ボット２０６の各々を指示するように動作可能である。サーバ装置２０２は、デューティサイクルの間の複数の動作経路２１０を定義するように更に動作可能であり、運搬経路２０８及び複数の動作経路２１０の各々は、固定された閉ループを形成するように組み合わされる。図２の例示的な表示では、システム２００は、２つの動作経路２１０を含むように示される。
【００６１】
概して、運搬経路２０８は、可動ボット２０６が高速で（例えば、最大速度）動作する、より大きな経路であってもよく、動作経路２１０は、可動ボット２０６が低速で（例えば、最小速度）動作する運搬経路２０８と比較して、相対的に小さい経路であってもよい。１つの実施形態では、運搬経路の長さは、固定された閉ループの全長の約６０〜１００パーセントを構成する。１つの実施形態では、複数の動作経路の全長は、固定された閉ループの全長の約０〜４０パーセントを構成する。複数の可動ボット２０６は、進入ポイント２１２において運搬経路２０８から動作経路２１０に進入してもよく、退去ポイント２１４において運搬経路２０８に向かって動作経路２１０を出てもよい。複数の可動ボット２０６は、アイテム２０４を受け取り、配送するように動作可能である。いくつかの実施例では、システム２００はまた、可動ボット２０６に対する充電ポイント２１６を含み、サーバ装置２０２は、充電ポイント２１６において複数の可動ボット２０６を充電する動作のために可動ボット２０６を案内するように動作可能である。
【００６２】
図３Ａを参照すると、例示されるのは、本開示の例示的な実施形態に従った、安全距離の概念を記述する、複数の可動ボット３０２を使用してアイテムを操作するシステム３００の一部の略図である。図３Ａに記述されるように、複数の可動ボット３０２のうちの１つ以上は、進入ポイント３０８において、運搬経路３０４を出て、動作経路３０６に進入する。複数の可動ボット３０２は、近くの可動ボット３０２に対して分離距離を維持するように適合されてもよい。例えば、例示されるように、可動ボット３０２Ｃは、運搬経路３０４内で移動するとき、他の近くの可動ボット３０２Ａ及び３０２Ｂとの分離距離３１０を維持し、分離距離３１０は、予め定義された安全距離内にある。更に、いくつかの実施形態に従って、可動ボット３０２Ｃが進入ポイント３０８において運搬経路３０４を出るにつれて、可動ボット３０２Ａと３０２Ｂとの間の分離距離３１２が予め定義された安全距離内にあることを確実とする。更に、いくつかの実施形態に従って、可動ボット３０２Ｃが進入ポイント３０８において動作経路３０６に進入するにつれて、可動ボット３０２Ｃと３０２Ｄとの間の分離距離３１４が（既に動作経路３０６にあること）を確実とし、分離距離３１４は、予め定義された安全距離内にある。
【００６３】
いくつかの実施形態では、複数の可動ボット３０２は、安全距離に相互に関連する、予め定義された時間ウインドウ内に、運搬経路３０４を退去し、及び／または動作経路３０６に進入し、その結果、予め定義された時間ウインドウ内の動作経路３０６への可動ボット３０２Ｃの進入が、他には達成可能ではない安全距離を維持することをもたらす。時間ウインドウは、近くの可動ボット３０２の相対的な位置及び速度に基づいてもよい。
【００６４】
図３Ｂを参照すると、例示されるのは、本開示の例示的な実施形態に従った、安全距離の概念を記述する、複数の可動ボット３０２を使用してアイテムを操作するシステム３００の一部の略図である。図３Ｂに記述されるように、複数の可動ボット３０２のうちの１つ以上は、退去ポイント３１６において、動作経路３０６を出て、運搬経路３０４に進入する。複数の可動ボット３０２は、近くの可動ボット３０２に対して分離距離を維持するように適合されてもよい。例えば、例示されるように、可動ボット３０２Ｃは、動作経路３０６内で移動するとき、可動ボット３０２Ｄのような他の近くの可動ボットとの分離距離３１８を維持し、分離距離３１８は、予め定義された安全距離内にある。更に、いくつかの実施形態に従って、可動ボット３０２Ｃが退去ポイント３１６において、動作経路３０６を出て、運搬経路３０４に進入するにつれて、可動ボット３０２Ａ及び３０２Ｃと可動ボット３０２Ｂ及び３０２Ｃとの間で分離距離３２０が利用可能／維持されることを確実にし、分離距離３２０は、予め定義された安全距離内にある。
【００６５】
いくつかの実施形態では、複数の可動ボット３０２は、安全距離に相互に関連する、予め定義された時間ウインドウ内に、動作経路３０６を退去し、及び／または運搬経路３０４に進入し、その結果、予め定義された時間ウインドウ内の運搬経路３０４への可動ボット３０２Ｃの進入が、もしそうでなければ達成可能ではない安全距離を維持することをもたらす。時間ウインドウは、近くの可動ボット３０２の相対的な位置及び速度に基づいてもよい。
【００６６】
１つの実施形態では、複数の可動ボット３０２は、可動ボット３０２Ａ〜Ｂ及び／または可動ボット３０２Ｄに対して可動ボット３０２Ｃの予め定義された安全距離を維持するように、動作経路３０６に進入／退去する可動ボット３０２Ｃの速度に適合するように構成されている。とりわけ、可動ボット３０２Ｃは、進入時間ウインドウ内に動作経路３０６に進入し、進入時間ウインドウは、予め定義された安全距離３１２よりも長い分離距離３１０に基づいている。更に、いくつかの実施形態に従って、可動ボット３０２Ｃは、退去時間ウインドウ内に動作経路３０６を出て、退去時間ウインドウは、予め定義された安全距離３１２よりも長い分離距離３２０に基づいている。概して、時間ウインドウは、近くの可動ボット３０２の相対的な位置及び速度に基づいてもよい。
【００６７】
図４を参照すると、例示されるのは、本開示の例示的な実施形態に従った、複数の可動ボットを使用してアイテムを分類する処理フローチャート４００のブロック図である。処理は、ステップ４０２において開始してもよく、そこでは、可動ボットがいずれかのアイテムを搬送しているかどうかがチェックされる。処理は、ステップ４０４に進み、そこでは、搬送されるアイテムが分類可能であるか否かが判定される。搬送されるアイテムが分類可能でない場合、処理は、ステップ４０２に戻り、そこでは、アイテムが分類可能になったかどうかが（例えば、コンベヤベルトまたはその他に関する空間の利用可能性に起因して）しばらくして再度チェックされる。アイテムが分類可能である場合、処理は、ステップ４０６に進み、そこでは、アイテムをドロップオフするための適切な位置が選択される。
【００６８】
処理は、ステップ４０８に進み、そこでは、可動ボットは、選択された位置に対応する（または、それに到達するための）運搬経路に案内される。処理は、ステップ４１０に進み、そこでは、選択された位置に対応する動作経路が特定され、それは、選択された位置につながる。処理は、ステップ４１２に進み、そこでは、可動ボットは、選択された動作を完了するように、動作経路を介して選択された位置に案内される。いずれかの理由に起因して（例えばコンベヤベルトまたはその他に関する空間の利用不能性に起因して）動作が完了しない場合、処理は次いで、ステップ４１０に戻り、そこでは、可動ボットは、特定の事前選択された期間を待った後に選択された位置に再度案内される。
【００６９】
図５Ａ〜５Ｂを参照すると、例示されるのは、本開示の動作を実行するように実装されることができる可動ボット５００の様々な実施形態である。更に、図５Ｃは、可動ボット５００によって実行されるドロップオフ動作を例示する。図５Ａに例示されるように、可動ボット５００は、自動搬送車（ＡＧＶ）５０２、ＡＧＶ上に置かれた支持構造５０４、及び支持構造５０４によって支持されたキャリッジまたはコンベヤ５０６を含む。図５Ｂに示されるように、コンベヤ５０６は、そこの矢印によって示される方向に沿って移動してもよい。図５Ｃに示されるように、可動ボット５００がコンベヤベルト５０８に近接して到達するとき、可動ボット５００のコンベヤ５０６は、対応する矢印によって示される方向に沿って移動するように稼働され、その結果、そこのアイテムは、コンベヤベルト５０８にドロップオフされ、対応する矢印によって示される方向に沿って輸送される。
【００７０】
図６を参照すると、例示されるのは、本開示の実施形態に従った、複数の可動ボットを使用してアイテムを操作する処理６００である。処理は、ステップ６０２において開始してもよく、そこでは、複数の可動ボットがそれに続くことになる運搬経路が定義される。処理は、ステップ６０４に進み、そこでは、運搬経路と関連付けられた複数の経路属性が複数の可動ボットの各々に対して定義される。処理は、ステップ６０６に進み、そこでは、複数の可動ボットの各々は、運搬経路に沿って移動するとき、複数の経路属性に基づいて、その移動を同期するように指示される。
【００７１】
ステップ６０２〜６０６は、例示にすぎず、本明細書における特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加され、１つ以上のステップが除去され、または１つ以上のステップが異なる順序で提供される、他の代替例も提供されることができる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、サーバ装置２０２の機能及び処理は、コンピュータ７２６によって実装されてもよい。次に、例示的な実施形態に従ったコンピュータ７２６のハードウェア記述が、図７を参照して説明される。図７では、コンピュータ７２６は、本明細書で説明される処理を実行するＣＰＵ７００を含む。処理データ及び命令は、メモリ７０２に記憶されてもよい。それらの処理及び命令は、ハードドライブ（ＨＤＤ）もしくはポータブル記憶媒体などの記憶媒体ディスク７０４にも記憶されてもよく、またはリモートにも記憶されてもよい。更に、特許請求される進歩性は、発明的処理の命令が記憶されるコンピュータ可読媒体の形式によっては限定されない。例えば、命令は、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスク、またはサーバもしくはコンピュータなど、コンピュータ７２６が通信するいずれかの他の情報処理デバイスに記憶されてもよい。
【００７３】
更に、特許請求される進歩性は、ＣＰＵ７００、並びに、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ  ｍａｃＯＳ（登録商標）、及び当業者にとって既知の他のシステムなどのオペレーティングシステムと連動して実行する、ユーティリティアプリケーション、バックグラウンドデーモン、もしくはオペレーティングシステムのコンポーネント、またはそれらの組み合わせとして提供されてもよい。
【００７４】
コンピュータ７２６を達成するために、当業者にとって既知の様々な回路素子によってハードウェア素子が実現されてもよい。例えば、ＣＰＵ７００は、Ｉｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＡｍｅｒｉｃａからのＸｅｎｏｎ（登録商標）、もしくはＣｏｒｅ（登録商標）プロセッサ、またはＡＭＤ  ｏｆ  ＡｍｅｒｉｃａからのＯｐｔｅｒｏｎ（登録商標）プロセッサであってもよく、あるいは当業者によって認識される他のプロセッサタイプであってもよい。代わりに、当業者が認識するように、ＣＰＵ７００は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ上で、または個別論理回路を使用して実装されてもよい。更に、ＣＰＵ７００は、上記説明された発明的処理の命令を実行するように並列に共同して作用する複数のプロセッサとして実装されてもよい。
【００７５】
図７におけるコンピュータ７２６は、ネットワーク７２４と相互作用するための、Ｉｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＡｍｅｒｉｃａからのＩｎｔｅｌ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ＰＲＯ  ネットワークインタフェースカードなどのネットワークコントローラ７０６を含む。認識することができるように、ネットワーク７２４は、インターネットなどのパブリックネットワーク、ＬＡＮもしくはＷＡＮネットワークなどのプライベートネットワーク、または、それらの任意の組み合わせとすることができ、また、ＰＳＴＮまたはＩＳＤＮサブネットワークを含むことができる。ネットワーク７２４はまた、イーサネットネットワークなど、有線とすることができ、またはＥＤＧＥ、３Ｇ、及び４Ｇ無線セルラシステムを含むセルラネットワークなど、無線とすることができる。無線ネットワークはまた、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、または既知の通信の任意の他の無線形式とすることができる。
【００７６】
コンピュータ７２６は、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ（登録商標）ＨＰＬ２４４５ｗ  ＬＣＤモニタなどのディスプレイ７１０と相互作用するための、ＮＶＩＤＩＡ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＡｍｅｒｉｃａからのＮＶＩＤＩＡ（登録商標）、ＧｅＦｏｒｃｅ（登録商標）ＧＴＸまたはＱｕａｄｒｏ（登録商標）グラフィックアダプタなどのディスプレイコントローラ７０８を更に含む。汎用Ｉ／Ｏインタフェース７１２は、ディスプレイ７１０上のまたはディスプレイ７１０とは別個のキーボード及び／またはマウス７１４と共に、任意選択のタッチスクリーンパネル７１６とインタフェースする。汎用Ｉ／Ｏインタフェースはまた、Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ（登録商標）からのＯｆｆｉｃｅＪｅｔ（登録商標）またはＤｅｓｋＪｅｔ（登録商標）などのプリンタ及びスキャナを含む、様々な周辺機器７１８に接続する。
【００７７】
汎用ストレージコントローラ７２０は、記憶媒体ディスク７０４を通信バス７２２と接続し、通信バス７２２は、コンピュータ７２６の構成要素の全てを相互接続するための、ＩＳＡ、ＥＩＳＡ、ＶＥＳＡ、ＰＣＩ、または同様のものであってもよい。ディスプレイ７１０、キーボード及び／またはマウス７１４と共に、ディスプレイコントローラ７０８、ストレージコントローラ７２０、ネットワークコントローラ７０６、及び汎用Ｉ／Ｏインタフェース７１２の全体的な特徴及び機能性の説明は、それらの特徴が既知であるため、簡潔にするために本明細書では省略される。
【００７８】
添付の特許請求の範囲によって定義されるように、本開示の範囲から逸脱することなく、上記で説明された本開示の実施形態への修正が可能である。本開示を説明し、特許請求するために使用される、「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「〜を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「〜を組み込む（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ）」、「〜を有する（ｈａｖｅ）」、「〜である（ｉｓ）」などの表現は、非限定的な方式で解釈されることを意図しており、すなわち、明確に提示されように説明されていないアイテム、構成要素、または要素もが存在することを可能にする。単数への言及はまた、複数に関連すると解釈される。
【００７９】
明らかに、上記教示を考慮して、多くの修正及び変形が可能である。したがって、添付の特許請求の範囲内で、本発明は、本明細書で特に説明されたものの他に実施されてもよいことが理解されよう。
【００８０】
よって、上記議論は、本発明の例示的な実施形態を開示及び説明しているにすぎない。当業者によって理解されるように、本発明は、その精神及び必須の特性から逸脱することなく、他の特定の形式において具現化されてもよいことが理解されよう。したがって、本発明の開示は、例示的であることを意図しており、本発明の範囲及び他の請求項の範囲を限定することを意図していない。本明細書における教示のいずれかの容易に識別可能な変形を含む開示は、発明的主題が公開されないように、上述した特許請求の範囲の技術用語の範囲を部分的に定義する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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