(57)【要約】  本発明は、オブジェクト（１００２）をピックアップし、搬送することを適合する、ベースプレート（４）と、ドライブユニット（６）と、ピックアップユニット（１０）と、棚ユニット（８）とを含み、ドライブユニット（６）と、ピックアップユニット（１０）と、棚ユニット（８）とがベースプレート（４）上に配置される、ロボット（２）に関する。本発明は、また、ロボット（２）を提供することと、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）の保管される場所である第１の保管位置へ行くことと、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）をピックアップすることと、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）を第１の目的の位置へ搬送することとを含む、少なくとも１つのオブジェクト（１００２）を搬送する方法に関する。
2019511437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオブジェクトピックアップし、搬送するよう適合されたロボットであって、
ベースプレートと、
ドライブユニットと、
ピックアップユニットとを備え、  前記ピックアップユニットは、前記ベースプレートに直交する位置に少なくとも１つのバーを含み、
前記少なくとも１つのバーは、引っ込められた位置および延出された位置の間に伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）である、ロボット。
【請求項２】
前記ロボットがさらに、棚ユニットを備え、
前記ドライブユニットと、
前記ピックアップユニットと、
前記棚ユニットとが前記ベースプレート上に配置される、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記棚ユニットは、前記ドライブユニットの上部に位置される、請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記ドライブユニットおよび前記ピックアップユニットが互い並んで位置される、請求項１から３のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項５】
前記ピックアップユニットが複数のオブジェクト をピックアップし、リリースするよう適合されるピックアップ装置を含み、前記ピックアップ装置が、前記バーに沿って移動可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項６】
前記ロボットが前記ベースプレートに直交する軸の周りに前記ピックアップ装置を回転させるよう適合する、請求項５に記載のロボット。
【請求項７】
前記ピックアップユニットが前記ベースプレート上に回転可能に取り付けられるピックアップユニット支持プレートを含み、前記少なくとも１つのバーが前記ピックアップユニット支持プレート上に取り付けられる、請求項１から６のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項８】
前記ベースプレートが、４０ｍｍ超えていない厚さ、好ましくは、５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にある厚さを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項９】
前記ロボットがさらに、複数の車輪
を含み、少なくとも１つのモータが前記複数の車輪の少なくとも１つを駆動し、モータによって駆動される少なくとも１つの車輪が前記ベースプレートを通して延出される、請求項１から８のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのモータ駆動の車輪の直径の一部が、前記ベースプレートの上に配置され、前記一部が、前記直径の少なくとも２５％、好ましくは、前記直径の少なくとも５０％、さらに好ましくは、前記直径の少なくとも７５％である、請求項９に記載のロボット。
【請求項１１】
前記ベースプレートは、使用中に地面に対向するよう適合する下向きに対向する表面と、前記下向きに対向する表面に対向する上向きに対向する表面とを含み、使用中の前記上向きに対向する表面は、地面から１００ｍｍを超えていない距離で、好ましくは、地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲で距離が置かれる、請求項１から１０のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項１２】
前記ロボットが、１５０ｃｍ〜３５０ｃｍの範囲で最大の高さを有してもよく、前記ロボットが、重心を含み、使用中に、地面から１００ｃｍを超えていない距離で、好ましくは、２０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲に距離が置かれる、請求項１から１１のいずれか一項に記載のロボット。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のロボットを提供する段階と、
前記ロボットが第１のオブジェクトの保管される場所である第１の保管位置へ行く段階と、
前記ロボットが前記第１のオブジェクトをピックアップする段階と、
前記ロボットが前記第１のオブジェクトを第１の目的の位置へ搬送する段階とを備える、少なくとも１つのオブジェクトを搬送する方法。
【請求項１４】
前記ロボットが棚ユニット内の前記第１のオブジェクトを配置する段階と、
前記ロボットが第２のオブジェクトの保管される場所である第２の保管位置へ行く段階と、
前記ロボットが前記棚ユニット内に前記第１のオブジェクトを配置した後で、前記ロボットが前記第２のオブジェクトをピックアップする段階とをさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してロボットに関する。より具体的には、特に本発明は、オブジェクトをピックアップし、ある位置から別の位置へ搬送することに適合されたロボットに関する。本発明は、また、そのようなロボットを採用する方法に関する。
【０００２】
典型的なシナリオにおいて、顧客は、サプライヤからの製品またはさらに一般的にはオブジェクトをオーダーし得る。サプライヤは、次に、顧客へ所望のオブジェクトを出荷することになる。これを行うべく、サプライヤは、通常、複数の異なる顧客に出荷され得る複数のオブジェクトを保管する倉庫を有することになる。特に、人がオブジェクトをピックアップすることを可能にする倉庫が、本発明によって、例えば、２．５ｍ〜２．６ｍなど、２．５ｍ〜３．０ｍの範囲の高さの棚を有する倉庫が想定されている。しかしながら、本発明は、また、ハイラック倉庫などの他の倉庫に対し有用であり得る。サプライヤがオーダーを受けた場合、オーダーされたオブジェクトを倉庫内で探し、出荷されてもよい場所へそれを持ってくる作業がある。通常、人が倉庫内の所望のオブジェクトが保管されている場所へ歩いて行き得て、オブジェクトをピックアップし得て、さらにそれを出荷場所へ持っていき得る。そのような手順は、複数の理由のために、不利益で、所望でない場合がある。最初の問題として、人によって選出されたオブジェクトを出荷させることは、失敗する傾向にあり得る。すなわち、人は、意図せずに間違ったオブジェクトを選出し得る。さらに、そのような単純作業を人によって実行させることは、その人に対しいらいらさせ得て、比較的コスト集中し得る。さらに、人が倉庫内の最も高いラックに手を伸ばすことが困難な場合がある。さらに、そのような倉庫内で働く人々が病気になる場合があり、これにより倉庫内での搬送システムの全体の効率が低下する。そのような倉庫内で働く人々は、また、彼らの作業を遂行するために好ましい時間を有する場合があり（例えば、日中の間に作業を実行することの方を夜間の間に同じ作業を実行することをより好む場合がある）、潜在的に、オブジェクトをラックから出荷場所へ搬送するようなシステムの利用容量の度合いの変化へとつながっていくのである。 
【０００３】
完全に人ベースのピッキングシステムの短所を軽減しようとする、いくつかの試みがなされてきた。
【０００４】
まず、これらは、「人によるピッキング」システムの自動化を含む。正しいオブジェクトをピックアップし、それらを所望の位置へ搬送するために人によって使用される従来のリスト（そのリストは、一旦オブジェクトが所望の位置にあるものを人によって選出される項目を有する場合がある）に加えて、例えば、バーコードがオブジェクト上にある場合があり、そのバーコードは、オブジェクトをピックアップし、搬送するユーザによってスキャンされる場合がある（これらのシステムは、また、「ペーパーによるピッキング」および「スキャンによるピッキング」とそれぞれ称される）。さらに、オブジェクトが保管されているラックは、ライトが設けられ得る。あるオブジェクトが選出される場合、システムは、ユーザへ対応する位置を示すよう、オブジェクトが位置する場所にあるライトを点灯（「ライトによるピッキング」）し得る。さらに、ユーザに、例えば、ヘッドセットが設けられ得て、システムは、オブジェクトの位置をこのヘッドセットを介してユーザに伝達し得る。ユーザは、また、次に、対応するオブジェクトが音声メッセージによってシステムに選出された場合（「音声によるピッキング」）、システムに示し得る。さらに、データゴーグルが用られ得る。そのようなデータゴーグルは、選出されるオブジェクトがどこに保管されているかなどの追加情報を装着者へ提供するよう、オーグメンテッドリアリティゴーグルとして機能し得る。さらに、そのようなゴーグルは、装着者を取り巻く環境を検出するカメラを含み得る。ゆえに、それは、装着者がどの段階を実行しているか（例えば、対応するオブジェクトを既にピックアップしたかどうか）を検出し得る。これは、また、「視覚によるピッキング」と称され得る。このパラグラフにおいて説明されたすべて技術は、人によるピッキングの自動化に関する。それらは、ユーザにオブジェクトのピッキングを容易にするよう、追加装置を提供する。しかしながら、それらは、ユーザを「リモート制御」し、ユーザによって実行される作業がさらに機械的になるにつれて、ユーザをいらいらさせる場合がある。さらに、そのようなシステムは、依然として、オブジェクトが位置する場所へ人が歩いて行き、例えば、出荷のために、比較的コスト集中し、且つ失敗しやすい可能性があり、オブジェクトをピックアップし、所望の位置にオブジェクトを持ってくる、主要な作業が必要となる。
【０００５】
次に、さらなる処理のために、ストレージユニット内のオブジェクトをユーザへ持ってくるシステムを実現させるよう、いくつかの試みがなされてきた。これらは、カルーセルラック、すなわち鉛直に回転し得るラック（パタノスターラック）または、水平に回転するラックのいずれかを含む。ゆえに、オブジェクトが保管されて出荷される正しい場所にユーザが行く代わりに、そのようなシステムが、対応するラックのセクションをユーザに持ってくることになる。そのようなシステムにおいて、オブジェクトは、通常、ラックの回転によってユーザの近くに持ってこられるプラスチックのボックスに保管されており、そうすることで、ユーザは、対応するボックスを開け得て、対応するオブジェクトを選出し得る。あるロボットは、ラック一式を運ぶことに適合するよう開発されてきた。そのようなロボットは、所望のオブジェクトが保管され、対応するラックを載せ得て、次に、ラックから対応するオブジェクトをピックアップし得るユーザへラックを持ってき得る。他の試みは、小さい部品の倉庫の自動化を含む。そのような倉庫内において、ボックスなどのストレージユニットは、小さい部品を保管する。小さい部品が出荷される場合、ロボットは、ストレージユニット、すなわち、ボックスをピックアップし、次に、例えば、コンベヤベルトまたはレールベースシステムによって、ユーザに搬送される。ユーザは、次に、ストレージユニットを開けて、出荷のための所望のオブジェクトを選出し得る。しかしながら、理解されるように、そのようなシステムのオブジェクトをユーザへ出荷するために持ってくる試みは、また、それらが通常、多大な投資コストに結びつく倉庫の特定なデザインおよび設定を必要とすることにより、最適なものからは程遠い。さらに、これらシステムは、特にフレキシブルではなく、全体のシステム障害となりやすい。例えば、カルーセルラックシステムにおいて、エラーがあった場合、システム一式が故障することになり、エラーが修正されるまでは使用不能となることになる。さらに、これらのシステムは、依然として、多大なヒューマンインタラクションを必要とする。
【０００６】
本発明は、従来技術の短所および不利益を解消または少なくとも軽減することを求めるものである。したがって、オブジェクトをピックアップして搬送を可能とし、好ましくは、ヒューマンユーザを必要としない装置を提供することが本発明の目的である。特に、本発明は、単一で個々のオブジェクトがピックアップされることを可能とする。対応する方法を提供することも本発明の目的である。さらに、本発明の目的は、そのような装置および方法のさらなる改良に関係する。 
【０００７】
これらの目的は、本発明のロボットおよび方法によって満たされる。
【０００８】
とりわけ、本発明は、ベースプレートと、ドライブユニットと、ピックアップユニットとを備えるロボットに関する。そのようなロボットは、個々のオブジェクトがピックアップされることを可能とし得て、例えば、倉庫内において、ある位置から別の位置へ搬送されることを可能とし得る。
【０００９】
ロボットは、オブジェクトをピックアップし、搬送することを適合され得る。好ましくは、ロボットは、本などの個々のオブジェクトをピックアップすることに適合される。
【００１０】
ロボットは、モバイルまたは自律的駆動ロボットであり得る。これにより、このロボットは、例えば、自動車の組み立てにおいて用いられる、 いわゆる産業用ロボットから区別され得る。従来の産業ロボットは、非常に特定で画定された環境において、ある命令を実行する。これに対して、自律的駆動またはナビゲートロボットは、ある一定の命令に従うだけではなく、あるルール従って「動作」する。これは、従来の産業ロボットが使用される環境よりも多用途な環境において、ロボットが仕事をすることを可能とする。ゆえに、ロボットは、倉庫内でヒューマンユーザと並んで使用され得る。 
【００１１】
ドライブユニットおよびピックアップユニットは、ベースプレート上に配置され得る。換言すれば、ある側面から見た場合、ドライブユニットおよびピックアップユニットは、ベースプレートよりも上に配置され、上部から見た場合、ドライブユニットおよびピックアップユニットは、ベースプレートに重なる。つまり、上部から見た場合、ドライブユニットおよびピックアップユニットは、ベースプレートによって区切られた領域内に配置される。
【００１２】
ロボットは、さらに、バッテリユニットなどのエネルギーストレージユニットを含み得る。エネルギーストレージユニットは、ベースプレート上に配置され得る。エネルギーストレージユニットおよびピックアップユニットは、互いに並んで位置され得る。ピックアップユニットは、エネルギーストレージユニットおよびドライブユニットの間に位置され得る。
【００１３】
ロボットは、さらに、棚ユニットを含み得る。棚ユニットは、ロボットの残余から取り外し可能とし得る。ロボットは、ロボットの残余から棚ユニットを、取り付けるよう、および／または取り外すよう、適合され得る。棚ユニットは、少なくとも１つのケースボードを含み得て、好ましくは、複数のケースボード含み得る。少なくとも１つのケースボードは、鉛直方向へ移動可能とし得る。換言すれば、棚ユニットは、１つまたは複数のコンパートメントを含み得て、コンパートメントの寸法は、例えば、その中に入る異なるオブジェクト（異なる形状および／または寸法を有する）の搬送を容易にするよう、変化され得る。基準が鉛直方向とされた場合、そのような方向は、使用構成の方向に関する。ロボットは、鉛直方向へ移動可能なケースボードを移動することを適合され得る。棚ユニットは、ドライブユニットの上部に位置され得る。棚ユニットは、ベースプレート上に配置され得る。そのような棚ユニットは、ロボットに同時に異なるオブジェクトを搬送することを可能とし得る。したがって、ロボットがそのような棚ユニットを有することは、特に好ましい形状となり得る。ピックアップユニットは、棚ユニットへオブジェクトを配置するよう適合され得る。 
【００１４】
ドライブユニットおよびピックアップユニットは、互いに並んで位置され得る。
【００１５】
ピックアップユニットは、ベースプレートに直交する位置に少なくとも１つのバーを含み得る。換言すれば、ロボットが使用位置にある場合、少なくとも１つのバーが鉛直に配置される。少なくとも１つのバーは、上記構成において、一貫して配置され得る。つまり、それは、使用されている間に、別の構成を想定しないよう適合され得る。換言すれば、少なくとも１つのバーは、ベースプレートに対して直交する位置だけと想定するよう適合され得る。１つまたは複数のバーを含むピックアップユニットのような構成は、数ｋｇの重量を有するオブジェクトをピックアップするよう適合される、特にシンプルで、安定した、フェイルセイフのピックアップユニットにつながり得る。少なくとも１つのバーは、２つのバーでもよい。換言すれば、本実施形態において、ピックアップユニットが、ベースプレートに直交する位置に２つのバーを含む。つまり、２つのバーも互いに平行に配置される。ピックアップユニットは、２つのバーを接続するコネクタバーを、好ましくは、ベースプレートの反対側に含み得る。ピックアップユニットは、２つのバーを中間位置から２つのバーの長手方向端部の位置へ接続する、少なくとも１つのコネクタメンバを含み得て、好ましくは、そのようなコネクタメンバが２つまたはそれよりも多くある。
【００１６】
ピックアップユニットは、オブジェクト をピックアップし、リリースするよう適合されるピックアップ装置を含み得て、バーに沿って線形的に移動可能である。ロボットは、ベースプレートに直交する軸のの周りにピックアップ装置を回転させるよう適合され得る。ピックアップ装置は、複数のオブジェクトを同時にピックアップするよう適合され得る。
【００１７】
１つの実施形態において、ロボットが上記特徴および棚ユニットを含み、ピックアップ装置が第１の向きに回転される場合にロボットがオブジェクトをピックアップし得る。ピックアップ装置は、次に、オブジェクトを棚ユニットへ配置するよう、第２の向きに回転され得て、オブジェクトは、搬送のためにリリースされ保管される。
【００１８】
ピックアップ装置それ自体は、軸の周りを回転可能とし得る。
【００１９】
ピックアップユニットは、ベースプレート上に回転可能に取り付けられるピックアップユニット支持プレートを含み得て、少なくとも１つのバーがピックアップユニット支持プレート上に取り付けられ得る。
【００２０】
ピックアップユニット支持プレートは、３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にある厚さを有し得て、好ましくは、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にある厚さを有し得て、さらに好ましくは、１０ｍｍなどの、９ｍｍ〜１１ｍｍの範囲の厚さを有し得る。換言すれば、ピックアップユニット支持プレートは、３０ｍｍ、１５ｍｍ、または１１ｍｍを超えていない厚さを有し得る。
【００２１】
少なくとも１つのバーは、引っ込められた位置および延出された位置の間で伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）でもよい。換言すれば、少なくとも１つのバーは、引っ込められた位置および延出された位置の間で長さ調節が可能であってもよい。最も延出された位置および最も引っ込められた位置の間の差が、５０ｃｍ〜１５０ｃｍの範囲でもよく、好ましくは、７０ｃｍ〜１１０ｃｍの範囲でもよく、さらに好ましくは、８７ｃｍなどの、８０ｃｍ〜９５ｃｍの範囲でもよい。これは、比較的低いクリアランスを有する位置を経由してロボットを駆動させることを可能とし、同時に一方で、ロボットが比較的高い位置にあるオブジェクトに届くことを可能とし得る。
【００２２】
ベースプレートは、５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にある厚さを有し得て、好ましくは、１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にある厚さを有し得て、さらに好ましくは、１５ｍｍなどの、１４ｍｍ〜１６ｍｍの範囲の厚さを有し得る。換言すれば、ベースプレートは、４０ｍｍ、２０ｍｍ、または１６ｍｍを超えていない厚さを有し得る。
【００２３】
ロボットは、さらに、複数の車輪を含み得る。ロボットは、さらに、少なくとも１つのモータが少なくとも１つの車輪を駆動することを含み得る。特に、ロボットは、２つのモータを含み得て、これらのモータによって複数の車輪のうちの２つが駆動され、それぞれのモータがそれぞれ１つの車輪を駆動する。モータによる少なくとも１つの車輪の駆動（および好ましくは、そのようなすべての車輪）は、ベースプレートを通して延出し得る。少なくとも１つのモータ駆動の車輪の鉛直直径部分は、ベースプレートの上に配置され得て、この部分は、直径の少なくとも２５％、好ましくは、直径の少なくとも５０％、さらに好ましくは、およそ８５％などの直径の少なくとも７５％である。
【００２４】
ベースプレートは、使用中に地面に対向するよう適合する下向きに対向する表面と、下向きに対向する表面に対向する上向きに対向する表面とを含み得て、使用中の上向きに対向する表面は、地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲の距離に置かれ、好ましくは、地面から３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲の距離に置かれ、さらに好ましくは、３４ｍｍなどの、３３ｍｍ〜３５ｍｍの範囲の距離に置かれる。換言すれば、上向きに対向する表面は、使用されている間に地面から７０ｍｍ、４０ｍｍ、または３５ｍｍよりも離れることにはなり得ない。
【００２５】
換言すれば、使用されている間、車輪一部が地面に接触している、すなわち、その一部がロボットのおける「最も低い」部分に配置され、すなわち、下向きに対向する表面の側および上向きに対向する表面から最も遠くに離れた部分は、上記の距離だけベースプレートの上向きに対向する表面から離れている。
【００２６】
上記対策の１つまたは複数によって、ロボットがピックアップユニットおよびピックアップ装置が地面の比較的近い位置に配置されることが可能となり、地面に近い位置、例えば、地面から５ｃｍ〜１０ｃｍの距離に置かれる位置からのオブジェクトをピックアップすることを可能とし得る。
【００２７】
ロボットは、１５０ｃｍ〜３５０ｃｍの範囲で最大の高さを有してもよく、好ましくは、２００ｃｍ〜３００ｃｍの範囲で最大の高さを有してもよく、さらに好ましくは、２６０ｃｍなどの、２５０ｃｍ〜２７０ｃｍの範囲で最大の高さを有してもよい。この最大の高さは、延出された構成において、ロボットの高さに対応し得る。そのような高さは、ロボットおよび人が共にオブジェクトを搬送し得る標準的な倉庫内でロボットが使用される場合、特に有用となり得る。
【００２８】
ロボットは、重心を含み得て、使用中のその重心は、地面から２０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲の距離に置かれ、好ましくは、３０ｃｍ〜５０ｃｍの範囲の距離に置かれ、さらに好ましくは、３９ｃｍなどの、３５ｃｍ〜４５ｃｍの範囲の距離に置かれる。つまり、使用中のロボットの重心は、地面から１００ｃｍ、５０ｃｍ、または３５ｃｍよりも離れることにはなり得ない。重心は、通常、任意の搬送オブジェクトがなく、ピックアップユニットがその最も低い構成にある、ロボットの質量に対応する。これは、ロボットの特に、安定した構成を可能とする。
【００２９】
ベースプレートは、３０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲の幅を有してもよく、好ましくは、４０ｃｍ〜８０ｃｍの範囲の幅を有してもよく、より好ましくは、６０ｃｍなどの、５０ｃｍ〜７０ｃｍの範囲の幅を有してもよい。ベースプレートのそのような構成は、２つのラックの間の通路をロボットがブロックすることなく、ロボットが典型的な倉庫内のラックの前に配置されることを可能にし得る。つまり、このような幅を用いることで、人または別のロボットが、ラックの間に配置されているロボットの側を通過することを可能とし得る。 
【００３０】
ベースプレートは、１２０ｃｍなどの、１００ｃｍ〜１５０ｃｍの範囲の長さを有し得る。
【００３１】
ロボットは、さらに、障害物検知のためのセンサを含み得る。そのようなセンサは、例えば、ロボットの側端部に位置され得て、ロボットの近くに障害物が存在する場合、例えば、ロボットの移動の通路において障害物がある場合に検知し得る。例えば、ロボットがある方向に駆動している場合、この方向における障害物の存在を検知し得る。この障害物は、例えば、人である場合がある。センサは、深度センサまたは３Ｄカメラを有するカメラであり得る。追加的または代替的に、センサは、障害物を検知するためのレーザセンサを含み得る。そのようなレーザセンサの非限定例は、ＳＩＣＫ ＡＧ（ヴァルトキルヒ）製のＳ３０００レーザスキャナ である。
【００３２】
さらに、ロボットは、また、ロボットと別のオブジェクト、例えば、棚との間の距離を検知するための、少なくとも1つの近接センサを含み得る。 
【００３３】
ロボットは、自由に移動可能なロボットであり得て、つまり、対応する室内を自由に移動するロボットである。これは、例えば、トレイルまたはそのようなものの上に取り付けられるロボットとは異なる。そのようなトレイルベースのロボットは、トレイルに沿ってだけ、すなわち、予め定められたルートに沿ってだけ移動し得る。これに対して、本発明のロボットは、空間を自由に移動可能となり得る。 
【００３４】
本発明は、また、少なくとも１つのオブジェクトを搬送する方法に関する。方法の段階が、本明細書に特定の順序で言及されている場合はいつでも、方法が本明細書に言及されている段階の順番で実行されることが好ましいが、段階の順番が明示的に記載されていない限り、必ずしもその必要はない。
【００３５】
ロボットを提供する段階、好ましくは、上記のようなロボットを提供する段階と、ロボットが第１のオブジェクトの保管される場所である第１の保管位置へ行く段階と、ロボットが第１のオブジェクトをピックアップする段階と、ロボットが第１のオブジェクトを第１の目的の位置へ搬送する段階とを含む方法。
【００３６】
ロボットは、上記説明のように、棚ユニットを含み得て、方法は、棚ユニット内の第１のオブジェクトを配置されるロボットの段階を備え得る。
【００３７】
方法は、ロボットが第２のオブジェクトの保管される場所である第２の保管位置へ行く段階と、ロボットが棚ユニット内に第１のオブジェクトを配置した後で、ロボットが第２のオブジェクトをピックアップする段階とをさらに備え得る。
【００３８】
方法は、ロボットが第２のオブジェクトを第１の目的の位置または第２の目的の位置に搬送することをさらに含み得る。
【００３９】
ロボットは、第２のオブジェクトを棚ユニット内に配置し得る。
【００４０】
ロボットは、オブジェクトを、ロボットの地面支持から３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲の距離を有する位置から、好ましくは、５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の距離を有する位置から、より好ましくは、７０ｍｍなどの、６０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲の距離を有する位置からピックアップしてもよい。換言すれば、ロボットは、地面から１５０ｍｍ、１００ｍｍ、または８０ｍｍよりも離れていない位置からのオブジェクトをピックアプし得る。この段階が、第１および／または第２のオブジェクトをピックアップする段階の一部であり得ることが想定されることを理解されよう。 
【００４１】
ロボットは、オブジェクトを、ロボットの地面支持から１５０ｃｍ〜３００ｃｍの範囲の距離を有する位置から、好ましくは、２００ｃｍ〜２５０ｃｍの範囲の距離を有する位置から、より好ましくは、２２７ｃｍなどの、２２０ｃｍ〜２３０ｃｍの範囲の距離を有する位置からピックアップしてもよい。換言すれば、ロボットは、地面から１５０ｃｍ、２００ｃｍ、２２０ｃｍよりも離れている位置からのオブジェクトをピックアップしてもよい。この段階が、第１および／または第２のオブジェクトをピックアップする段階の一部であり得ることが想定されることを理解されよう。
【００４２】
ロボットは、上記説明のように、少なくとも１つのバーを含み得て、ロボットは、少なくとも１つのバーを引っ込められた位置から延出された位置へおよび／または逆も同様に伸縮（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）し得る。
【００４３】
ロボットは、ロボットの残余から棚ユニットを取り外し得る。別のロボットは、棚ユニットを当該他のロボットの残余に取り付け得る。
【発明の概要】
【００４４】
以下の付番された態様は、本発明に関係する。
【００４５】
１．ベースプレート（４）と、ドライブユニット（６）と、ピックアップユニット（１０）とを備える、ロボット（２）。
【００４６】
２．ロボット（２）が、オブジェクト（１００２）をピックアップし、搬送することに適合され、好ましくは、個々のオブジェクト（１００２）、例えば、本をピックアップするよう適合される、前述の態様によるロボット（２）。
【００４７】
３．ロボット（２）が、自律的駆動ロボット（２）である、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００４８】
４．ドライブユニット（６）およびピックアップユニット（１０）が、ベースプレート（４）上に配置される、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００４９】
５．ロボット（２）が、さらに、バッテリユニットなどのエネルギーストレージユニット（１２）を含む、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００５０】
６．エネルギーストレージユニット（１２）がベースプレート（４）上に配置される、前述の態様によるロボット（２）。 
【００５１】
７．エネルギーストレージユニット（１２）およびピックアップユニット（１０）が、互いに並んで位置する、前述の２態様のいずれか１つのによるロボット（２）。
【００５２】
８．ピックアップユニット（１０）が、エネルギーストレージユニット（１２）とドライブユニット（６）のとの間に位置する、前述の３態様のいずれか１つのによるロボット（２）。
【００５３】
９．ロボット（２）が、さらに、棚ユニット（８）を含む、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００５４】
１０．棚ユニット（８）がロボット（２）の残余から取り外し可能である、前述の態様によるロボット（２）。
【００５５】
１１．ロボット（２）が、ロボット（２）の残余から棚ユニット（８）を、取り付けるよう、および／または取り外すよう、適合される、前述の態様によるロボット（２）。
【００５６】
１２.  棚ユニット（８）が、少なくとも１つのケースボード（８２）を含み、好ましくは、複数のケースボード（８２）を含む、前述の３態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００５７】
１３．少なくとも１つのケースボード（８２）が、鉛直方向に移動可能である、前述の態様によるロボット（２）。
【００５８】
１４．ロボット（２）が、鉛直方向に移動可能なケースボードを移動することを適合される、前述の態様によるロボット（２）。
【００５９】
１５．棚ユニット（８）は、ドライブユニット（６）の上部に配置される、前述の６態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６０】
１６．棚ユニット（８）が、ベースプレート（４）上に配置される、前述の７態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６１】
１７．ピックアップユニット（１０）が、棚ユニット（８）へオブジェクトを配置するよう適合される、前述の８態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６２】
１８．ドライブユニット（６）およびピックアップユニット（１０）が、互い並んで位置される、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６３】
１９．ピックアップユニット（１０）が、ベースプレート（４）に直交する位置に少なくとも１つのバー（１０２）を含む、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６４】
２０．少なくとも１つのバー（１０２）が、２つのバー（１０２）である、前述の態様によるロボット（２）。
【００６５】
２１．ピックアップユニット（１０）が、２つのバー（１０２）を接続するコネクタバー（１０４）を、好ましくは、ベースプレート（４）の反対側に含み得る、前述の態様によるロボット（２）。
【００６６】
２２．ピックアップユニット（１０）が、２つのバー（１０２）の長手方向端部の中間位置で２つのバー（１０２）接続する少なくとも１つのコネクタメンバ（１２２）、好ましくは、そのようなコネクタメンバ（１２２）が２つまたはそれよりも多くあることを含む、前述の２態様のいずれか１つによるロボット（２）。
【００６７】
２３．ピックアップユニット（１０）が、オブジェクト（１００２）をピックアップし、リリースするよう適合されるピックアップ装置（１１０）を含み、ピックアップ装置（１１０）が、前記バー（１０２）に沿って線形的に移動可能である、いずれか１つの前述の４態様によるロボット（２）。
【００６８】
２４．ロボット（２）が、ベースプレート（４）に直交する軸の周りにピックアップ装置（１１０）を回転させるよう適合される、前述の態様によるロボット（２）。
【００６９】
２５．ピックアップ装置（１１０）が、軸の周りをそれ自体が回転可能である、前述の態様によるロボット（２）。
【００７０】
２６．ピックアップユニット（１００）が、ベースプレート（４）上に回転可能に取り付けられるピックアップユニット支持プレート（１２４）を含み、少なくとも１つのバー（１０２）がピックアップユニット支持プレート（１２４）上に取り付けられる、いずれか１つの前述の７態様によるロボット（２）。
【００７１】
２７．ピックアップユニット支持プレート（１２４）が、３ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にある厚さを有し、好ましくは、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲にある厚さを有し、さらに好ましくは、１０ｍｍなどの、９ｍｍ〜１１ｍｍの範囲の厚さを有する、前述の態様によるロボット（２）。
【００７２】
２８．少なくとも１つのバー（１０２）が、引っ込められた位置と延出された位置のと間で伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）である、いずれか１つの前述の１０態様によるロボット（２）。
【００７３】
２９．最も延出された位置および最も引っ込められた位置の間の差が、５０ｃｍ〜１５０ｃｍの範囲で、好ましくは、７０ｃｍ〜１１０ｃｍの範囲で、さらに好ましくは、８７ｃｍなどの、８０ｃｍ〜９５ｃｍの範囲である、前述の態様によるロボット（２）。
【００７４】
３０．ベースプレート（４）が、５ｍｍ〜４０ｍｍの範囲にある厚さを有し、好ましくは、１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲にある厚さを有し、さらに好ましくは、１５ｍｍなどの、１４ｍｍ〜１６ｍｍの範囲の厚さを有する、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００７５】
３１．ロボット（２）が、さらに、複数の車輪（４６, ４８）を含む、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００７６】
３２．ロボット（２）が、さらに、少なくとも１つのモータが少なくとも１つの車輪（４６）を駆動することを含む、前述の態様によるロボット（２）。
【００７７】
３３．ロボット（２）が、２つのモータを含み、これらのモータによって複数の車輪（４６）のうちの２つが駆動され、それぞれのモータがそれぞれの１つの車輪を駆動する、最後から２つ目の態様によるロボット（２）。
【００７８】
３４．モータによって駆動される少なくとも１つの車輪（４６）が、ベースプレート（４）を通して延出される、いずれか１つの前述の２態様によるロボット（２）。
【００７９】
３５．少なくとも１つのモータ駆動の車輪（４６）の鉛直直径部分は、ベースプレート（４）の上に配置されて、この部分は、直径の少なくとも２５％、好ましくは、直径の少なくとも５０％、さらに好ましくは、およそ８５％などの直径の少なくとも７５％である、前述の態様によるロボット（２）。
【００８０】
３６．ベースプレート（４）が、使用中に地面に対向するよう適合する下向きに対向する表面（４０２）と、下向きに対向する表面（４０２）に対向する上向きに対向する表面（４０４）とを含み、使用中の上向きに対向する表面（４０４）が、地面から１５ｍｍ〜７０ｍｍの範囲の距離に置かれ、好ましくは、地面から３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲の距離に置かれ、さらに好ましくは、３４ｍｍなどの地面から３３ｍｍ〜３５ｍｍの範囲の距離に置かれる、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８１】
３７．ロボット（２）は、１５０ｃｍ〜３５０ｃｍの範囲で最大の高さを有し、好ましくは、２００ｃｍ〜３００ｃｍの範囲で最大の高さを有し、さらに好ましくは、２６０ｃｍなどの、２５０ｃｍ〜２７０ｃｍの範囲で最大の高さを有する、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８２】
３８．使用中のロボット（２）の重心が、地面から２０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲で距離が置かれ、好ましくは、３０ｃｍ〜５０ｃｍの範囲で距離が置かれ、さらに好ましくは、３９ｃｍなどの、３５ｃｍ〜４５ｃｍの範囲で距離が置かれる、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８３】
３９．ベースプレート（４）が、３０ｃｍ〜１００ｃｍの範囲の幅を有し、好ましくは、４０ｃｍ〜８０ｃｍの範囲の幅を有し、より好ましくは、６０ｃｍなどの、５０ｃｍ〜７０ｃｍの範囲の幅を有する、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８４】
４０．ロボット（２）が、さらに、障害物検知のためのセンサを含む、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８５】
４１．ロボット（２）が、自由に移動可能なロボット（２）を含む、いずれか１つの前述の態様によるロボット（２）。
【００８６】
以下、方法の態様が「Ｍ」の後に数字が続き、略される。方法の段階が、本明細書に特定の順序で言及されている場合はいつでも、方法が本明細書に言及されている段階の順番で実行されることが好ましいが、段階の順番が明示的に記載されていない限り、必ずしもその必要はない。
【００８７】
Ｍ１．少なくとも１つのオブジェクト（１００２）を搬送する方法であって、前述の態様のいずれか１つによるロボット（２）を提供する段階と、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）の保管される場所である第１の保管位置へ行く段階と、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）をピックアップする段階と、ロボット（２）が第１のオブジェクト（１００２）を第１の目的の位置へ搬送する段階とを備える、方法。
【００８８】
Ｍ２．本方法は、ロボット（２）が態様９の特徴を含み、ロボット（２）が棚ユニット（８）内の第１のオブジェクト（１００２）を配置する段階をさらに含む、前述の態様による方法。
【００８９】
Ｍ３．ロボット（２）が第２のオブジェクト（１００２）の保管されている場所である第２の保管位置へ行く段階と、ロボット（２）が棚ユニット（８）内に第１のオブジェクト（１００２）を配置した後で、ロボット（２）が第２のオブジェクト（１００２）をピックアップする段階とをさらに含む、前述の態様による方法。
【００９０】
Ｍ４．ロボット（２）が第２のオブジェクト（１００２）を第１の目的の位置へ搬送する段階をさらに含む、前述の態様による方法。
【００９１】
Ｍ５．ロボット（２）が第２のオブジェクト（１００２）を第２の目的の位置へ搬送する段階をさらに含む、最後から２つ目の態様による方法。
【００９２】
Ｍ６．ロボット（２）が第２のオブジェクト（１００２）を棚ユニット（８）内に配置する段階をさらに含む、前述の３態様のいずれか１つによる方法。
【００９３】
Ｍ７．本方法は、ロボット（２）が、オブジェクト（１００２）を、ロボット（２）を支持する地面から３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲の距離にある位置から、好ましくは、５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の距離にある位置から、より好ましくは、７０ｍｍなどの、６０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲の距離にある位置からピックアップする段階を含む、前述の態様のいずれか１つによる方法。
【００９４】
Ｍ８．本方法は、ロボット（２）が、オブジェクト（１００２）を、ロボット（２）を支持する地面から１５０ｃｍ〜３００ｃｍの範囲の距離にある位置から、好ましくは、２００ｃｍ〜２５０ｃｍの範囲の距離にある位置から、より好ましくは、２２７ｃｍなどの、２２０ｃｍ〜２３０ｃｍの範囲の距離にある位置からピックアップする段階を含む、前述の態様のいずれか１つによる方法。
【００９５】
Ｍ９．本方法は、ロボット（２）が態様２８の特徴を含み、少なくとも１つのバー（１０２）を引っ込められた位置から延出された位置へおよび／または逆も同様にロボット（２）が伸縮（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｎｇ）する段階を含む、前述の態様のいずれか１つによる方法。
【００９６】
Ｍ１０．本方法は、ロボット（２）が、ロボット（２）の残余から棚ユニット（８）を取り外す段階をさらに含み、ロボット（２）が態様１１の特徴を含む、前述の態様のいずれか１つによる方法。
【００９７】
Ｍ１１．本方法は、別のロボット（２）が、棚ユニット（８）を当該他のロボット（２）の残余に取り付ける段階をさらに含む、前述の態様による方法。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
本発明は、ここで、本発明の実施形態を図示する添付の図面を参照して、説明されることになる。より具体的には
【図１】倉庫内の第１の例示的なロボットを図示する。
【図２】倉庫内の第１の例示的なロボットの後面図を図示する。
【図３】倉庫内の第１の例示的なロボットの側面図を図示する。
【図４】第１の例示的なロボットの正面斜視図を図示する。
【図５】第１の例示的なロボットの背面斜視図を図示する。
【図６】倉庫内の第２の例示的なロボットを図示する。
【図７】倉庫内の第２の例示的なロボットの後面図を図示する。
【図８】倉庫内の第２の例示的なロボットの側面図を図示する。
【図９】第２の例示的なロボットの正面斜視図を図示する。
【図１０】第１または第２の例示的なロボットの下部分の斜視図を図示する。
【図１１】これらの部分の側面図を図示する。
【図１２】これらの部分の底面図を図示する。
【図１３】例示的なロボットに使用されるピックアップユニットの一部の上面図を図示する。
【図１４】これらの部分の底面図を図示する。
【図１５】これらの部分の背面斜視図を図示する。
【図１６】第１の例示的なロボットの後面図を図示する。
【図１７】第１および第２の例示的なロボットの側面図を図示する。
【図１８】第１の例示的なロボットの前面図を図示する。
【図１９ａ】第１の例示的なロボットが棚の前でオブジェクトのグリップを開始する側面図を図示する。
【図１９ｂ】図１９ａの拡大部分を図示する。
【図２０ａ】グリッピングオペレーションをしている間の棚の前の第１の例示的なロボットの側面図を図示する。
【図２０ｂ】図２０ａの拡大部分を図示する。
【図２１】第１の例示的なロボットの別の側面図を図示する。
【図２２】図２１の拡大部分を図示する。
【図２３】棚の前の第２の例示的なロボットの側面図を図示する。
【図２４】図２３の拡大部分を図示する。
【図２５】棚の前の第２の例示的なロボットの斜視図を図示する。
【図２６】ロボットを用いるシステムの斜視図を図示する。
【図２７】図２６のシステムの上面図である。
【図２８】図２６のシステムの側面図である。
【図２９】ロボットを用いる別のシステムの斜視図を図示する。
【図３０】図２９のシステムの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
図面の説明全体にわたって、同様な特徴は、同様の参照番号で示される。しかしながら、説明図の簡略化および説明の簡潔性のために、一部の参照番号は、一部の図面において省略され得る。
【０１００】
図１は、複数のラックまたは棚１０００と同様にロボット２を図示する。複数のオブジェクト１００２が、ラック１０００内に配置される。図示された図１において、ボックス形状のオブジェクト（例えば、本、ＤＶＤまたはゲームなど）オブジェクト１００２が図示される。ロボット２は、オブジェクト１００２をピックアップし、搬送することを適合され、例えば、オブジェクト１００２は、数ｋｇの、３ｋｇなどの、オーダーの総重量を有する。つまり、ロボット２がモバイルロボット２である。ロボット２は、ベースプレート４と、ドライブユニット６と、棚ユニット８と、ピックアップユニット１０と、エネルギーストレージユニット１２（これは、本実施形態において、バッテリユニット１２とも称される）とを備え、それらのすべてが必要というわけではない。 図４および図５は、図１でも図示されるロボット２をより詳細に両側から図示する。図１０および図１１は、ドライブユニット６のさらなる構成要素を有するベースプレート４を図示する。すべて構成要素および／またはユニットが同じベースプレート４上に配置され、すなわち、それらがすべて同じベースプレート４に取り付けられる。好ましくは、ドライブユニット６と、ピックアップユニット１０と、バッテリユニット１２とは、並んで配置されることで、これらの３つのユニットが直接ベースプレート４に接続される。さらに、好ましくは、ピックアップユニット１０がベースプレート４の中心、すなわち、バッテリユニット１２およびドライブユニット６の間に配置される。実施形態において、ピックアップユニット１０は、また、回転および持ち上げユニット１０（または、回転および持ち上げポスト１０）と称され得て、それは、オブジェクトを持ち上げおよび回転し得るよう適合される。
【０１０１】
バッテリユニット１２は、通常、再充電可能バッテリなどのバッテリを含む。バッテリは、バッテリユニット１２と交換可能であり得る。さらに、バッテリは、また、バッテリユニット１２内に配置されている場合、充電され得る。つまり、バッテリを充電するよう、バッテリユニット１２内に電気的接触部が設けられ得る。
【０１０２】
ここで、ピックアップユニット１０を参照する。ピックアップユニット１０の一部がこれらの部分の斜視図を示す図１５ならびに上面図および底面図をそれぞれ示す図１３および図１４にも図示されている。ピックアップユニット１０は、ピックアップユニット支持プレート１２４（ピックアップユニットベースとも称され得る）を含む。 ピックアップユニット支持プレート１２４は、ベースプレート４に対向して面する側に配置され、ピックアップユニット支持プレート１２４をベースプレート４上で、より容易に回転させることを可能にする滑動リングを含み得る。このピックアップユニット支持プレート１２４上に少なくとも１つのバー（または、トレイルもしくはラック）１０２が取り付けられる。好ましくは、少なくとも２つのバーまたは、トレイル１０２が設けられ、より好ましくは、正確に２つのバーまたはトレイル１０２が設けられる。これらのバー１０２は、互いに平行に延出し、好ましくは、使用されている間に、鉛直方向に延出する。つまり、バー１０２は、ベースプレート４およびピックアップユニット支持プレート１２４に直交して延出する。バー１０２は、コネクションバー１０４によってピックアップユニット支持プレート１２４から最も離れたそれらの端部上で接続され得る。このコネクションバー１０４は、バー１０２にさらなる安定性を提供し得る。さらに、ピックアップユニット１０にさらなる安定性を提供するよう、１つまたは複数のコネクタメンバ１２２を設けられ得て、それらは、アーチ型であり得る。その上、コネクタメンバ１２２および／またはコネクションバーは、また、ロボット内で使用され得るエネルギーチェーンおよび／またはケーブルを収容することに使用され得る。ピックアップユニット１０は、さらに、ピックアップ装置１１０（図１３〜図１５において説明を明確にするために図示せず）を含む。しかしながら、これらの図面は、ピックアップ装置１１０を支持するピックアップ装置支持ユニット１１００を図示する。より具体的には、図１３の上面図は、バー１０２、コネクションバー１０４、コネクタメンバ１２２、およびピックアップユニット支持プレート１２４を図示する。さらに、この図は、また、モータユニット１４０を図示する。モータユニット１４０は、バー１０２を引っ込められた位置および延出された位置の間で伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）とし得る。１つの実施形態によって、モータユニット１４０は、引っ込められた位置および延出された位置の間でバー１０２を伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）にさせ得る回転スピンドルを介してプーリを引き得る。しかしながら、他の機構は、また、バー１０２の伸縮（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｎｇ）可能とするよう適用され得る。図１４は、下方からピックアップユニット１０の一部を図示する。中でも注目すべきは、ピックアップユニット支持プレート１２４において、回転駆動手段４４上にピックアップユニット１０の取り付けを可能とする開口部１５０が図示（図１０を参照）されていることである。開口部１５０は、ベースプレート４上にピックアップユニット１０の中心をとる。開口部１５０を、上向きに対向する側にも配置させることで、サービスを提供するためにと��わけ有益となり得る。特に、開口部１５０内にスレッドが設けられ得て、回転駆動手段４４上で、これらの構造を互いに接続されることが可能となり得る。
【０１０３】
ピックアップ装置１１０は、バー１０２上で移動可能に支持される。つまり、ピックアップ装置１１０は、線形的にバー１０２上を上下に移動し得る。ゆえに、ピックアップ装置１１０の鉛直の位置は、変化し得る。ピックアップされるオブジェクト１００２の正確な位置を検知するよう適合されるピックアップ装置１１０上にセンサーアセンブリ１１０２を設けられ得る（例えば、図２０ａおよび図２０ｂを参照）。通常、そのようなセンサアセンブリ１００２は、少なくとも１つカメラを含み得る。そのカメラは、例えば、３Ｄカメラまたは深度センサを含み得る。そのようなセンサアセンブリ１１０２によって、ピックアップされるオブジェクト１００２の正確な位置は、検知され得る。図１〜図５および図１９ａ〜図２２に例示的に図示される第１実施形態によれば、ピックアップ装置１１０は、ボックス、本、および／またはＤＶＤなど規則的な形状のオブジェクト１００２をピックアップするよう主に適合され得る。例えば、それぞれ図１９ａおよび図２０ａの一部の拡大図である図１９ｂおよび図２０ｂに図示されるように、ピックアップ装置１１０は、支持プレート１１０４および引っ張りアセンブリ１１０６を含み得る。支持プレート１１０４は、実質的に、水平に配置される。１つの実施形態によれば、支持プレート１１０４は、バー１０２から水平方向に延出し得る。ゆえに、支持プレート１１０４、ピックアップされるオブジェクト１００２が位置する棚のラックの下に配置され得る。支持プレート１１０４は、ピックアップされるオブジェクト１００２が位置しこのラックに直接隣接する、棚のラックと水平に配置される。引っ張りアセンブリ１１０６は、水平部１１０６２の遠位端上の実質的水平部１１０６２および鉛直方向の延出部１１０６４を含む。鉛直方向の延出部１１０６４が水平部１１０６２から下方に延出する。水平部１１０６２は、延出された構成および引っ込められた構成の間で延出可能および引っ込められ可能である。さらに、支持プレート１１０４および引っ張りアセンブリ１１０６の間の鉛直距離は、調節が可能である。オブジェクト１００２をピックアップすべく、センサーアセンブリ１１０２によってオブジェクト１００２の正確な位置が検知され、支持プレート１１０２は、ラックの下の位置に移動し、オブジェクト１００２は、当該ラック上にまたは直接当該ラックに隣接して配置される。引っ張りアセンブリ１００６は、引っ張りアセンブリ１００６がオブジェクト１００２の遠位端よりもさらに先に延出されることを可能にする。鉛直の位置に配置され、引っ張りアセンブリ１００６は、そのような方法で延出される（図１９ａおよび図１９ｂを参照）。引っ張りアセンブリ１００６は、次に、鉛直方向の延出部１１０６４がオブジェクト１００２の遠位端に隣接し得る位置に下げられて、引っ張りアセンブリ１１０６は、引っ込められる（図２０ａおよび図２０ｂを参照）。これは、オブジェクト１００２を支持プレート１１０４上へスライドさせる。ピックアップ装置１１０は、支持プレート１１０４を含み、引っ張りアセンブリ１１０６は、引っ込められ得て、そうすることでオブジェクト１００２と一緒にピックアップアセンブリ１１０が位置、例えば、バー１０２の間に引っ込められる。図２１および図２２は、図２０ａおよび図２０ｂと類似した構成を図示する。
【０１０４】
しかしながら、図２１および図２２は、図２０ａおよび図２０ｂに対して９０°回転したピックアップ装置１１０を図示する。この構成において、ピックアップ装置１１０は、ロボット２の棚ユニット８からオブジェクト１１０２をピックアップし得る。機構が、外部棚１０００からオブジェクトをピックアップするのに使用される機構と実質的に同一であることから、さらに詳細を説明することはしない。図示されていないが、説明されたピックアップ装置１１０は、また、押し込みアセンブリを含み得ることに留意されたい。押し込みアセンブリは、ピックアップ装置１１０から、より具体的には、支持プレート１１０４からオブジェクトを遠ざけるように押し込み、押し込むことに適合される。例えば、図２０ｂに図示された状態において、引っ張りアセンブリ１１０６の鉛直の位置は、鉛直方向の延出部１１０６４が、もはやオブジェクト１００２とは係合しないよう変化し得る。そうすることで、押し込みアセンブリは、次に、オブジェクト１００２を支持プレート１１０４上の位置から外部棚１０００に押し込むために使用され得る。特に、そのような押し込みアセンブリは、外部棚１０００からピックアップされたオブジェクトをロボットの棚ユニット８内に配置するように使用され得る。追加的または代替的に、支持プレート１１０４および引っ張りアセンブリ１１０６は、外部ラック１０００に、または棚ユニット８上に、ピックアップされたオブジェクトを配置するために使用され得る。上記ピックアップ機構は、次に、逆に使用されることになる。つまり、支持プレート１１０４は、支持プレート１１０４に配置されたオブジェクト１００２が、オブジェクト１００２の配置される所望の位置の真上（例えば、外部棚１０００上または棚ユニット８内）に配置されるように延出される。引っ張りアセンブリ１１０６の鉛直方向の延出部１１０６４は、次に、オブジェクト１００２の真「後ろ」に配置され、すなわち、鉛直方向の延出部１１０６４が、オブジェクト１００２よりも内側になることになり、支持プレート１１０４は、引っ込められることになる。オブジェクト１００２は、鉛直方向の延出部１１０６４と隣接し、オブジェクト１００２が、また、引っ込められることを防止している。支持プレートの遠位端が鉛直方向の延出部１１０６４の位置を超えて引っ込められる場合、オブジェクト１００２は、もはや支持プレート１１０４に支持されることはなくなるが、所望の位置に配置されることになる。
【０１０５】
図示されていないが、ピックアップユニット１０は、また、筐体を含む。特に、そのような筐体がロボット２の後ろ側に、すなわち、ピックアップユニット１０ならびに装置１１０および装置１１０'が、オブジェクト１００２をピックアップするよう適合される側の反対側に、ピックアップユニット１０を取り囲み得る。
【０１０６】
図６〜図９および図２３〜図２５は、第２実施形態を図示し、ここでは、ピックアップ装置１１０'は、ベースユニット１１２と、１つまたは複数のヒンジ１１６およびロボティックアーム１１４の遠位端に配置されるグリッパ１１８が設けられたロボティックアーム１１４とを備える。ピックアップ装置１１０'は、また、上記のセンサーアセンブリを含む。グリッパ１１８は、ピックアップされるオブジェクト１００２を実際にグリップする従来のグリッパでもよく、オブジェクト１００２に供給される吸引によって、オブジェクト１００２を「グリップする」吸引装置でもよい。そのようなグリッパは、例えば、ヘアドライヤー１００２'などの不規則な形状のオブジェクトをグリップするよう適合され得る。グリッピングおよび吸引の組み合わせは、また、本技術によって想定される。また、ピックアップ装置１１０'は、バーまたはトレイル１０２上で支持され、これにより、ベースユニット１１２の鉛直の位置は、線形的に変化し得る。
【０１０７】
ここで、主に、図１０〜図１２に図示されるベースプレート４を参照する。ベースプレート４は、ピックアップユニットユニット支持プレート１２４を受け取るための受け取り部４２を有する。回転駆動手段４４も設けられ、回転駆動手段４４は、ベースプレート４に取り付けられた場合、ピックアップユニット支持プレート１２４を回転するよう適合される。ロボット２は、また、複数の車輪４６、４８を含む。本実施形態において、２つの車輪４６があり、それらの車輪のそれぞれが、対応するモータによって駆動される。これに対し、本実施形態において４つの双輪である車輪４８（図１２参照）は、受動的車輪であり、モータによって駆動されないが、例えば、モータおよび車輪４６によって供給される力などに受動的に反応する。理解されるように、個々に車輪４６を駆動することによって、ベースプレート４の位置、したがって、ロボット２の位置は、その向きに応じて変化し得る。通常、説明されたモータは、ドライブユニット６の一部を形成する。好ましくは、モータは、同軸に配置され、差動駆動として作用する。モータ駆動の車輪４６は、通常、適切なスプリング要素によって地面に向けて押されることによって、駆動トルクを地面に伝達する。
【０１０８】
図示されたロボット２は、また、ロボット２が移動する通路の障害物を検知するよう適合される１つまたは複数（２つなど）のセンサを含み得る。さらに、ロボット２は、また、ロボット２の前方において、ロボット２がフロア上を行くルートを投影する投影手段を含み得る。これは、ロボット２のルートをユーザおよび他の人に簡便に示し得る。これらすべての手段は、ロボット２が衝突、特に人との衝突を防止するための安全対策として使用され得る。 
【０１０９】
本技術のロボット２の共通のオペレーションがここで説明されることになる。ロボット２は、通常、オブジェクト１００２の委託またはピッキングに使用され得る自律的駆動ロボットである。例えば、ロボット２は、複数の異なるオブジェクト１００２が保管される倉庫内で使用され得る。異なるオブジェクトＡ、Ｂ、Ｃをピックアップし、例えば、それぞれのオブジェクトを出荷のために、それぞれのオブジェクトを特定の場所に持ってくることが必要とされ得る。そのような作業は、ドライブユニット６に含まれるデータ受信および送信の手段に伝達され得る。ドライブユニット６は、通常、プロセッサも含む。それぞれのオブジェクトが倉庫内のどこに保管されているかについてのメモリが設けられ得る。オブジェクトＡ、オブジェクトＢおよびオブジェクトＣの位置を含むルートが計算され得る。ロボット２は、次に、対応する車輪４６を駆動するドライブユニット６によって、ピックアップされる第１のオブジェクトＡにナビゲートして行くことができる。一旦ロボット２が正しいオブジェクトＡが保管されるラック１０００の前に配置されると、ロボット２は、停止し、ピックアップユニット１０に対応するオブジェクト１００２をピックアップするようにさせ得る。より具体的には、一旦ロボット２が正しいラック１０００の前に位置すると、ピックアップ装置１１０は、バー１０２に沿って移動することによって正しい鉛直位置に持ってくることができる。オブジェクト１００２は、次に、ピックアップされ得て、ピックアップ装置１１０、１１０'は、引っ込められ得る。説明されたように、ロボット２は、また、棚ユニット８を含む。棚ユニット８は、交換可能とし得て、すなわち、棚ユニット８は、ロボット２の残余に棚ユニット８を取り付けられ、およびそこから取り外され得る。これは、ロボット２のユーザによって行われ得る。しかしながら、ロボット２は、また、棚ユニット８を取り付けおよび取り外しするよう適合され得る。例えば、図２１および図２２に図示されているように、棚ユニット８は、通常、例えば、棚またはケースボード８２によって、複数のコンパートメントを含む。ボード８２は、棚ユニット８内の異なる高さに配置され得て、それらの位置は、変化可能とし得る。特に、ロボット２は、ボード８２の位置を変化させるよう適合され得る。ゆえに、棚ユニット２は、異なる必要性を満たし、異なるオブジェクト１００２（異なる形状および寸法を有する）を収容および／または搬送することに適合可能とされ得る。さらに、棚ユニット８は、また、棚ユニット８を取り囲む筐体を含み得て、そうすることで、ピックアップユニット１０に向けて対向している側だけが開いたままとなる。棚ユニット８は、通常、１５０ｃｍ〜２００ｃｍの範囲の高さに延出し、好ましくは、１６０ｃｍ〜１９０ｃｍの範囲の高さに延出し、より好ましくは、１７０ｃｍ〜１８０ｃｍの範囲の高さに延出する。棚ユニット８によって、複数のオブジェクト１００２は、ロボット２内に保管され得る。つまり、オブジェクト１００２をピックアップした後、ロボット２は、棚ユニット８内にオブジェクト１００２を配置し得る。これを行うべく、ピックアップ装置１１０が、棚コンパートメントの正し��鉛直位置に持ってこられ、オブジェクト１００２は、バー１０２によって中に保管される。ピックアップユニット１０は、次に、（段階のシーケンスは、必要ではないが、）ベースプレート４に対して回転するピックアップユニット支持プレート１２４によって回転する。ピックアップ装置１１０、１１０'は、次に、この棚コンパートメント内にオブジェクト１００２を配置するよう、棚ユニット８の対応するコンパートメントに延出される。この手順がオブジェクトＡ に対して実行された後、オブジェクトＢおよびオブジェクトＣに対し繰り返される。つまり、簡潔には、ロボット２は、オブジェクトＢへ駆動し、それをピックアップし、それを棚ユニット８内に配置し、オブジェクトＣへ駆動し、それを棚ユニット８内に配置し、次に、すべてのオブジェクトを所望の位置、例えば、出荷場所に持ってくる。
【０１１０】
ここで、本技術のロボット２のいくつかの好ましい特徴が説明されることになる。好ましい実施形態によれば、説明されたバーまたはトレイル１０２は、それによってピックアップ装置１１０は、鉛直方向に移動され得て、すなわち、それらは、伸縮可能（ｔｅｌｅｓｃｏｐａｂｌｅ）であり得る。つまり、バーまたはトレイル１０２は、延出された構成があり得て、または引っ込められた構成があり得る。複数のそのような構成があり得ることが好ましい。延出された構成が図示され、例えば、図１〜図３に図示され、さらなる引っ込められた構成は、図４および図５に図示される。図７〜図８は、また、延出された構成を示し、図９は、さらなる引っ込められた構成を示す。これによって、ピックアップ装置１１０は、より高い高さに位置するオブジェクト１００２をピックアップするよう適合され得て、次に、バーまたはトレイル１０２が延出可能でい場合、これに対して同時に、ロボット２が高さの下がった領域を経由して行くことを可能とする。例えば、バーまたはトレイル１０２が完全に引っ込められたロボット２の高さは、１．７３ｍであり得、ロボット２の全体の高さは、完全に延出された構成で２．６０ｍであり得る。そのような構成は、特に、有用となり、例えば、最も高いラックよりも低いクリアランスまたはパスライン高さを有するビームまたはバー１００４を用いた屋根を有する倉庫において特に有用になり、例えば、図３は、そのような、延出された構成のバー１０２を用いたロボット２の高さよりも低いクリアランスのビームまたはバー１００４を図示する。また、図面によって理解されるように、ドライブユニット６およびピックアップユニット１０は、ベースプレート４上に並んで方向付けられる。この構成が、とりわけ有益であるのは、バー１０２またはトレイル１０２が、ベースプレート４に至るまで延出し得て、これにより、ピックアップ装置１１０がベースプレート４に至るまで下がることを可能とし、これにより、フロアに隣接して配置されているオブジェクト１００２もピックアップすることを可能とするからである。この点に関して、ベースプレート４がフロアに非常に近く位置していることが、図示され、図１１が特に参照がされる。一般的に言えば、ベースプレート４は、２つの表面４０２および４０４を有する。使用されている間、表面の１つ、すなわち、表面４０２は、下向きに対向し、したがって、下向きに対向する表面と称される。表面４０４は、表面４０２に対して対向し、したがって、上向きに対向する表面と称する。ドライブユニット６、棚ユニット８、およびピックアップユニット１０は、上向きに対向する表面上に配置される。例えば、図１１から理解されるように、ベースプレート４の上向きに対向する表面４０４は、地面近くに配置され得て、好ましくは、地面から６ｃｍ、または７ｃｍに配置されるなど、地面から１０ｃｍよりも離れる位置にはなり得ない。モータ駆動の車輪４６は、ベースプレート４を通して、好ましくは、そのような方法で、車輪の鉛直直径の少なくとも２５％で、さらに好ましくは、車輪の鉛直直径の５０％、さらになお好ましくは、車輪の鉛直直径の７５％、車輪の鉛直直径のおよそ９０％など（その直径は、およそ２０ｃｍでもよい）で、車輪がベースプレート４の上向きに対向する表面４０４の上に配置されるような方法で延出され得る。これらのすべての対策は、比較的フロアに近い上向きに対向する表面４０４に位置するよう適用され得る。これは、ピックアップ装置１１０が地面に近いオブジェクトをピックアップするために、地面に近い位置へ移動可能とすることができる。これは、ロボット２が非常に低い位置からオブジェクトをピックアップすることを可能とするので、とりわけ有益となり得る。本実施形態によれば、モータ駆動の車輪４６は、ベースプレート４において、開口部を通して延出する。
【０１１１】
さらに、理解されるように、ロボット２の総重量に実質的に寄与する構成要素は、ドライブユニット６と、ピックアップユニット１０と、バッテリユニット１２である。これらのユニットが互いに並んで配置されることによって（例えば、一方を他方の上部に配置させる代わりに）、重心の高さが下がり、ロボットの安定性も増加し得る。ロボットは、ロボットの重心が、ロボットの下側７５％に位置し、好ましくは、ロボットの下側５０％以内に位置し、さらに好ましくは、ロボットの下側２５％以内で位置する、（例えば、完全に延出された構成または完全に引っ込められた構成）構成を含むことが好ましい。 
【０１１２】
図２６〜図２８は、棚１０００内に複数のオブジェクトを保管する複数の棚１０００を有する倉庫内で使用されるロボット２を図示する。さらに、これらの図面は、また、人１００４を図示する。説明されたように、ロボット２は、人１００４などの障害物を検知するセンサを含み得る。これは、人１００４およびロボット２の間でセーブインタラクション（ｓａｖｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を可能とし得て、ロボット２を人１００４と並んで使用することを可能とし得る。さらに、図２７および図２８から特に理解されるように、ロボット２は、通常、このような幅（例えば、およそ６０ｃｍ）を有し、人１００４がロボット２および外部棚１０００の間を通過することを可能とする。さらに、これは、また、２つのロボット２が２つの外部棚１０００に区切られた空間内を通過できるようにし得て、倉庫内で複数のロボット２が使用されることを可能にし得る。図２９および図３０は、また、複数のロボット棚ユニット８を図示し、その内の１つがロボット２に取り付られる。３つ他の棚ユニット８は、現在、ロボット２に取り付けられていないが、ユーザ１００４が出荷のためにオブジェクトを取り出し、それらをボックス内に配置し得る場所に配置される。
【０１１３】
これは、また、図２９および図３０に図示されている。再度、これらの図面が複数の外部棚または複数のオブジェクトを保管するラック１０００を図示する。ロボット２に取り付けられ得る複数の棚ユニット８と同様に、働らく人１００４およびロボット２がさらに、図示される。つまり、この実施形態は、また、ロボット２から取り外し可能である棚ユニット８に関連している。特に、ロボット２それ自体は、例えば、ピックアップユニット１０を用いて、ロボット２によって他のオブジェクトがピックアップされ得るのと類似した方法で、棚ユニット８を、ロボット２の残余からおよび／またはロボット２の残余へ取り付けおよび／または取り外し得る。しかしながら、ロボット２との間での棚ユニット８の取り付けおよび取り外しは、また、ユーザ１００４によって実行され得る。
【０１１４】
本発明は、用語、特徴、値および範囲などが、およそ、約、一般的に実質的に、本質的に、少なくともなどのような用語と併せて使用される場合に厳密な用語、特徴、値および範囲なども包含する（すなわち、「およそ３」は、厳密に３も包含するものとし、「本質的に放射状」は、厳密に放射状も包含するものとする）。
【０１１５】
本発明は、本実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定められることが理解されよう。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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