(57)【要約】【課題】１以上のペイロードの品物のロボットによる輸送のための、ロボットの収納用区画用の構成可能な扉アセンブリを含む技術が開示される。【解決手段】  ロボット（３００）は、筐体と、筐体内に画成された収納用区画（３６２）と、収納用区画内に画成された少なくとも１つのサブ区画（３２２）であって、調節可能な第１の寸法および調節可能な第２の寸法を有するサブ区画と、筐体に引き込み可能に結合された第１の扉および第２の扉（３１２、３１４、３１６、３１８）であって、第１の扉が収納用区画の第１の軸に沿って可動であり、第２の扉が収納用区画の第１の軸に直交する第２の軸に沿って可動である、第１の扉および第２の扉と、第１の扉および第２の扉に結合された駆動機構であって、第１の軸に沿った第１の扉の動きおよび第２の軸に沿った第２の扉の動きを、サブ区画の第１の寸法および第２の寸法の調節と調和させるよう動作可能な駆動機構とを含む。【選択図】図３Ａ
2019135067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に画成された収納用区画と、
前記収納用区画内に画成された少なくとも１つのサブ区画であって、調節可能な第１の寸法および調節可能な第２の寸法を有するサブ区画と、
前記筐体に引き込み可能に結合された第１の扉および第２の扉であって、当該第１の扉が前記収納用区画の第１の軸に沿って可動であり、当該第２の扉が前記収納用区画の前記第１の軸に直交する第２の軸に沿って可動である、第１の扉および第２の扉と、
前記第１の扉および前記第２の扉に結合された駆動機構であって、前記第１の軸に沿った前記第１の扉の動きおよび前記第２の軸に沿った前記第２の扉の動きを、前記サブ区画の前記第１の寸法および前記第２の寸法の調節と調和させるよう動作可能な駆動機構と
を含むことを特徴とするロボット。
【請求項２】
前記収納用区画内に配設された第１の棚部材および第２の棚部材であって、当該第２の棚部材が、前記サブ区画の長さを定める第１の交点において当該第１の棚部材と接触する、第１の棚部材および第２の棚部材を含む、請求項１記載のロボット。
【請求項３】
前記収納用区画内に配設された第３の棚部材であって、当該第３の棚部材が、前記サブ区画の幅を定める第２の交点において、前記第２の棚部材と接触する、第３の棚部材を含む、請求項２記載のロボット。
【請求項４】
前記収納用区画内に配設された第１の棚部材および第２の棚部材であって、当該第２の棚部材が、前記サブ区画の幅を定める第１の交点において、当該第１の棚部材と接触する、第１の棚部材および第２の棚部材を含む、請求項１記載のロボット。
【請求項５】
前記収納用区画内に配設された第３の棚部材であって、当該第３の棚部材が、前記サブ区画の長さを定める第２の交点において、前記第２の棚部材と接触する、第３の棚部材を含む、請求項２記載のロボット。
【請求項６】
前記第１の扉および前記第２の扉が平行平面内に配設された、請求項１記載のロボット。
【請求項７】
前記筐体に引き込み可能に結合された第３の扉であって、前記第１の扉と同一平面にあり、前記収納用区画の前記第１の軸に沿って可動な第３の扉を含む、請求項１記載のロボット。
【請求項８】
前記筐体に引き込み可能に結合された第４の扉であって、前記第２の扉と同一平面にあり、前記収納用区画の前記第２の軸に沿って可動な第４の扉を含む、請求項７記載のロボット。
【請求項９】
前記駆動機構が、前記第１の扉の縁部を、前記第１の軸上の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、前記第２の扉の縁部を、前記第１の軸上の前記座標および前記第２の軸上の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、前記サブ区画を開くよう動作可能である、請求項８記載のロボット。
【請求項１０】
前記駆動機構が、前記第３の扉の縁部を、前記第１の軸上の第３の座標によって定められる第３の位置まで移動させることによって、前記サブ区画を開くよう動作可能であり、前記第１の軸上の前記第１の座標と前記第３の座標との間の距離が、前記サブ区画の前記第１の寸法を定める、請求項９記載のロボット。
【請求項１１】
前記駆動機構が、前記第４の扉の縁部を、前記第１の軸上の前記座標および前記第２の軸上の第４の座標によって定められる第４の位置まで移動させることによって、前記サブ区画を開くよう動作可能であり、前記第２の軸上の前記第２の座標と前記第４の座標との間の距離が、前記サブ区画の前記第２の寸法を定める、請求項１０記載のロボット。
【請求項１２】
前記ロボットが、前記筐体に結合されたセンサを含み、前記ロボットが、前記センサからの信号を用いて、前記サブ区画の前記第１の寸法または前記第２の寸法を決定する、請求項１記載のロボット。
【請求項１３】
前記ロボットが、前記サブ区画の前記第１の寸法または前記第２の寸法を用いて、前記収納用区画のマップを生成する、請求項１２記載のロボット。
【請求項１４】
前記センサが、前記第１の扉もしくは前記第２の扉に、または、前記収納用区画の内部領域に結合された、請求項１記載のロボット。
【請求項１５】
前記第１の扉または前記第２の扉に結合された照明を含む、請求項１記載のロボット。
【請求項１６】
前記駆動機構が、前記筐体内に配設された少なくとも１つの電気モータを含む、請求項１記載のロボット。
【請求項１７】
前記駆動機構が、前記第１の扉の縁部を、前記第１の軸上の第１の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、前記第３の扉の縁部を、前記第１の軸上の第２の座標であって、前記第１の軸上の前記第１の座標に隣接している第２の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、前記サブ区画を閉じるよう動作可能である、請求項８記載のロボット。
【請求項１８】
前記ロボットが、前記第１の扉または前記第３の扉に結合されたセンサを含み、前記ロボットが、前記センサからの信号を用いて、前記サブ区画が閉じているか否かを決定し、前記サブ区画が閉じているときに、前記収納用区画をロックするよう構成された、請求項１７記載のロボット。
【請求項１９】
前記駆動機構が、前記第２の扉の縁部を、前記第２の軸上の第１の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、前記第４の扉の縁部を、前記第２の軸上の第２の座標であって、前記第２の軸上の前記第１の座標に隣接した第２の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、前記サブ区画を閉じるよう動作可能である、請求項８記載のロボット。
【請求項２０】
前記ロボットが、前記第２の扉または前記第４の扉に結合されたセンサを含み、前記ロボットが、前記センサからの信号を用いて、前記サブ区画が閉じているか否かを決定し、前記サブ区画が閉じているときに、前記収納用区画をロックするよう構成された、請求項１９記載のロボット。
【請求項２１】
前記ロボットが、前記筐体に結合されたセンサを含み、前記ロボットが、前記センサからの信号を用いて、前記ロボットのペイロードの属性を決定し、該属性を用いて、前記サブ区画の前記第１の寸法または前記第２の寸法を決定する、請求項１記載のロボット。
【請求項２２】
前記収納用区画が複数のサブ区画を含み、前記ロボットが、前記ペイロードの前記属性を用いて、前記ペイロードを前記複数のサブ区画のうちの１つに割り当てる、請求項２１記載のロボット。
【請求項２３】
前記ロボットが、前記筐体または前記第１の扉もしくは前記第２の扉に結合されたセンサを含み、前記ロボットが、前記センサからの信号を用いて、障害物を検出し、障害物が検出されたときに、前記第１の扉または前記第２の扉の動きを止める、請求項１記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１７年１０月１８日に出願された米国特許出願第１５／７８７，５８４号による利益を主張するものであり、その開示の全体を参照して本明細書に組み込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、品物を１つの位置から別の位置へと輸送するために、例えば、建物等の物理的環境において自律的にナビゲート可能なモバイルデジタルコンピュータ制御ロボットに関し、より具体的には、輸送用ロボットの収納用区画のための扉アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
この項で説明される手法は、追求され得る手法であるが、必ずしも以前に想到または追求された手法ではない。従って、特に明記しない限り、この項で説明される手法のいずれも、単にこの項に含まれているという理由で、従来技術であるとされるべきではない。
【０００４】
例えば、米国カリフォルニア州サンノゼに所在するＳａｖｉｏｋｅ社によって設計および製造されているような一部のロボットは、モバイル型である。モバイルロボットは、境界によって定義される外周を有する地理的および／または空間的領域内において輸送タスクを行うようプログラムされ得る。定義される領域の例としては、建物、部屋、建物の階、および建物群（例えば、ホテル、オフィスビル、および病院の構内等）が挙げられる。モバイルロボットは、自律的にまたは半自律的に輸送タスクを行うようプログラムされ得る。
【発明の概要】
【０００５】
添付の特許請求の範囲が、本発明の要約の役割をする。本明細書において開示される技術の説明的な例を以下に示す。これらの技術の実施形態は、以下に記載される例の任意の少なくとも１つ、および任意の組合せを含み得る。
【０００６】
例１はロボットを含み、ロボットは、筐体と、筐体内に画成された収納用区画と、収納用区画内に画成された少なくとも１つのサブ区画であって、調節可能な第１の寸法および調節可能な第２の寸法を有するサブ区画と、筐体に引き込み可能に結合された第１の扉および第２の扉であって、第１の扉が収納用区画の第１の軸に沿って可動であり、第２の扉が収納用区画の第１の軸に直交する第２の軸に沿って可動である、第１の扉および第２の扉と、第１の扉および第２の扉に結合された駆動機構であって、第１の軸に沿った第１の扉の動きおよび第２の軸に沿った第２の扉の動きを、サブ区画の第１の寸法および第２の寸法の調節と調和させるよう動作可能な駆動機構とを含む。
【０００７】
例２は、例１の主題を含み、収納用区画内に配設された第１の棚部材および第２の棚部材であって、第２の棚部材が、サブ区画の長さを定める第１の交点において第１の棚部材と接触する、第１の棚部材および第２の棚部材を含む。
【０００８】
例３は、例２の主題を含み、収納用区画内に配設された第３の棚部材であって、第３の棚部材が、サブ区画の幅を定める第２の交点において、第２の棚部材と接触する、第３の棚部材を含む。
【０００９】
例４は、例１〜３のいずれかの主題を含み、収納用区画内に配設された第１の棚部材および第２の棚部材であって、第２の棚部材が、サブ区画の幅を定める第１の交点において、第１の棚部材と接触する、第１の棚部材および第２の棚部材を含む。
【００１０】
例５は、例２の主題を含み、収納用区画内に配設された第３の棚部材であって、第３の棚部材が、サブ区画の長さを定める第２の交点において、第２の棚部材と接触する、第３の棚部材を含む。
【００１１】
例６は、例１〜５のいずれかの主題を含み、第１の扉および第２の扉が平行平面内に配設される。
【００１２】
例７は、例１〜６のいずれかの主題を含み、筐体に引き込み可能に結合された第３の扉であって、第１の扉と同一平面にあり、収納用区画の第１の軸に沿って可動な第３の扉を含む。
【００１３】
例８は、例１〜７のいずれかの主題を含み、筐体に引き込み可能に結合された第４の扉であって、第２の扉と同一平面にあり、収納用区画の第２の軸に沿って可動な第４の扉を含む。
【００１４】
例９は、例１〜８のいずれかの主題を含み、駆動機構が、第１の扉の縁部を、第１の軸上の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、第２の扉の縁部を、第１の軸上の座標および第２の軸上の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、サブ区画を開くよう動作可能である。
【００１５】
例１０は、例１〜９のいずれかの主題を含み、駆動機構が、第３の扉の縁部を、第１の軸上の第３の座標によって定められる第３の位置まで移動させることによって、サブ区画を開くよう動作可能であり、第１の軸上の第１の座標と第３の座標との間の距離が、サブ区画の第１の寸法を定める。
【００１６】
例１１は、例１〜１０のいずれかの主題を含み、駆動機構が、第４の扉の縁部を、第１の軸上の座標および第２の軸上の第４の座標によって定められる第４の位置まで移動させることによって、サブ区画を開くよう動作可能であり、第２の軸上の第２の座標と第４の座標との間の距離が、サブ区画の第２の寸法を定める。
【００１７】
例１２は、例１〜１１のいずれかの主題を含み、ロボットが、筐体に結合されたセンサを含み、ロボットが、センサからの信号を用いて、サブ区画の第１の寸法または第２の寸法を決定する。
【００１８】
例１３は、例１〜１２のいずれかの主題を含み、ロボットが、サブ区画の第１の寸法または第２の寸法を用いて、収納用区画のマップを生成する。
【００１９】
例１４は、例１〜１４のいずれかの主題を含み、センサが、第１の扉もしくは第２の扉に、または、収納用区画の内部領域に結合される。
【００２０】
例１５は、例１〜１４のいずれかの主題を含み、第１の扉または第２の扉に結合された照明を含む。
【００２１】
例１６は、例１〜１５のいずれかの主題を含み、駆動機構が、筐体内に配設された少なくとも１つの電気モータを含む。
【００２２】
例１７は、例８の主題を含み、駆動機構が、第１の扉の縁部を、第１の軸上の第１の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、第３の扉の縁部を、第１の軸上の第２の座標であって、第１の軸上の第１の座標に隣接している第２の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、サブ区画を閉じるよう動作可能である。
【００２３】
例１８は、例１７の主題を含み、ロボットが、第１の扉または第３の扉に結合されたセンサを含み、ロボットが、センサからの信号を用いて、サブ区画が閉じているか否かを決定し、サブ区画が閉じているときに、収納用区画をロックするよう構成される。
【００２４】
例１９は、例８の主題を含み、駆動機構が、第２の扉の縁部を、第２の軸上の第１の座標によって定められる第１の位置まで移動させると共に、第４の扉の縁部を、第２の軸上の第２の座標であって、第２の軸上の第１の座標に隣接した第２の座標によって定められる第２の位置まで移動させることによって、サブ区画を閉じるよう動作可能である。
【００２５】
例２０は、例１９の主題を含み、ロボットが、第２の扉または第４の扉に結合されたセンサを含み、ロボットが、センサからの信号を用いて、サブ区画が閉じているか否かを決定し、サブ区画が閉じているときに、収納用区画をロックするよう構成される。
【００２６】
例２１は、例１〜２０のいずれかの主題を含み、ロボットが、筐体に結合されたセンサを含み、ロボットが、センサからの信号を用いて、ロボットのペイロードの属性を決定し、この属性を用いて、サブ区画の第１の寸法または第２の寸法を決定する。
【００２７】
例２２は、例２１の主題を含み、収納用区画が複数のサブ区画を含み、ロボットが、ペイロードの属性を用いて、ペイロードを複数のサブ区画のうちの１つに割り当てる。
【００２８】
例２３は、例１〜２２のいずれかの主題を含み、ロボットが、筐体または第１の扉もしくは第２の扉に結合されたセンサを含み、ロボットが、センサからの信号を用いて、障害物を検出し、障害物が検出されたときに、第１の扉または第２の扉の動きを止める。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】少なくとも１つの実施形態による、構成可能な扉アセンブリを有するモバイルロボットが動作し得るネットワーク化された環境の簡略化されたブロック図
【図２】少なくとも１つの実施形態による、輸送用ロボットの扉アセンブリを構成するための例示的な処理の簡略化されたフロー図
【図３Ａ】破線で示されている内部領域の構成要素を含む、扉アセンブリの１つの構成および収納用区画の内部領域を示す、ロボットの片側の簡略化された斜視図
【図３Ｂ】破線で示されている内部領域の構成要素を含む、扉アセンブリの別の構成および収納用区画の内部領域を示す、図３Ａのロボットの片側の簡略化された斜視図
【図３Ｃ】破線で示されている内部領域の構成要素を含む、扉アセンブリの別の構成および収納用区画の内部領域を示す、図３Ａのロボットの片側の簡略化された斜視図
【図４Ａ】扉アセンブリの構成要素を破線で示す、図３Ａのロボットの簡略化された上面図
【図４Ｂ】破線で示されている水平方向の扉の部分および収納用区画の内部領域を含む、扉アセンブリの別の構成を示す、図３Ａに示されているロボットの片側の簡略化された正面立面図
【図４Ｃ】破線で示されている垂直方向の扉の部分および収納用区画の内部領域を含む、扉アセンブリの別の構成を示す、図３Ａに示されているロボットの片側の簡略化された正面立面図
【図５】少なくとも１つの実施形態の各部分の実装に関してコンピュータシステムを示す簡略化されたブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下の説明において、本発明の完全な理解を提供するために、説明の目的で多くの具体的な詳細が述べられる。しかし、本発明は、これらの具体的な詳細を含まずに実施され得ることは自明である。幾つかの例では、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、構造および装置はブロック図の形態で示されている。
【００３１】
概観
モバイルロボットは、輸送タスクを実行するために、自動化されたナビゲーションおよび地図作成技術を用い得る。ロボット上のセンサまたは物理的環境内に配置されたセンサを用いて、その物理的環境に関するデータが収集される。地図作成技術は、収集されたセンサデータを用いて、その物理的環境の定義された領域の地図を作成および更新する。地図作成技術は、ロボット内、および／またはロボットと電子的に通信可能なコンピュータ内において実装される。地図作成技術によって生成される地図は、定義された領域の地理的および／または空間的レイアウトを記述するデジタルデータを含む。
【００３２】
タスク計画技術は、地図および他のデジタル情報を用いて、ロボットが、タスクを行うために、定義された領域を通って原点位置から目的地位置まで移動するためのルートを生成し得る。タスク計画技術は、ロボット内、および／またはロボットと電子的に通信可能なコンピュータ内において実装される。
【００３３】
ナビゲーションを行うために、ロボットは、ロボットの動作中に、ロボットの周囲の物理的環境に関するデータを収集する１以上のセンサを備えている。位置特定およびナビゲーション技術（例えば、ＳＬＡＭ：Simultaneous Localization and Mapping等）は、これらのデジタル地図およびセンサデータを用いて、ロボットの動作中に、或る時間間隔で、地図が作成された領域に関するロボットの二次元または三次元空間における位置および向きを、計算によって決定する。位置特定およびナビゲーション技術は、例えば、コンピュータによって実装されるビジュアルオドメトリアルゴリズムを含み得る。
【００３４】
ナビゲーション技術は、デジタル地図に関するロボットの現在の空間的位置および向きを示すデータを用いて、ロボットの制御システムとインターフェースして、電気機械的処理（例えば、ロボットのモータに電力を送る、または、ロボットの車輪を特定の方向に回動させる等）を開始し、それにより、特定の輸送タスクについて定義され得る特定の制約に従って、ロボットを定義されたルートに沿って走行させる。
【００３５】
ロボットの既存の能力は、複数の異なるタイプのペイロードを含む複数の配達輸送タスクを行うには、限られている。多くの現行のロボットは、基地ステーションに戻る前に、１つの配達のみを行うことができる。従来の解決法の上記および他の短所に対処するために、本開示に記載される技術は、ロボットによるアクセス制御された輸送タスクおよび／または複数の配達の輸送タスクのために特別に構成可能な扉アセンブリを提供する。開示される扉アセンブリは、特に、ロボットのペイロードが、アクセス制御された品物、および／または、異なるサイズまたは異なる形状の品物の混合を含む場合に、適したものであり得る。
【００３６】
本開示の技術は、ロボットが、１回の出動で、複数の異なる形状または異なるサイズの品物を複数の異なる受取人の目的地まで配達することを可能にする。このようにして、本開示の技術は、ロボットが、従来はロボットが行うには複雑過ぎると考えられていた輸送タスクを行うことを可能にする。それに加えて、本開示の技術は、ロボットのペイロードのうちの個々の品物の特定のアクセス制御要件を実装するために、輸送タスクを特別に構成できる。
【００３７】
複数の配達または様々な異なるサイズもしくは異なる形状のペイロードを含み得るロボットによる輸送タスクの例としては、ピザまたは食事の配達、袋に詰められた食料雑貨類または補給品の配達、および、小さい品物と大きい品物との組合せ（例えば、ピザの箱とソーダの缶等）の配達が挙げられる。本文献に記載される技術は、上記および他のタイプの輸送タスクが、モバイルロボットによって、改善された効率で行われることを可能にする。
【００３８】
本開示の技術は、健康管理を含む多くの用途において、アクセス制御された品物のロボットによる輸送を改善するよう実装され得る。例えば、病院、外科センター、救急治療施設、または長期治療施設等の健康管理施設において、本開示の技術は、収納用区画が、慎重に扱うべき品物（例えば、医薬品、生体サンプル、経静脈送達が意図された液体（ＩＶバッグ）、患者の排せつ物、血液サンプル、食料、および贈答品等）を運ぶために特別に構成されることを可能にすることにより、健康管理に基づく、ロボットによるセキュアな輸送サービスを提供するために用いられ得る。本開示において用いられる「セキュア」という用語および類所の用語は、物体、装置、または処理が、セキュリティまたはアクセス制御のための１組の要件、ポリシー、またはプロトコルを順守することを指すものである。
【００３９】
本開示において用いられる「アクセス制御された」という用語および類所の用語は、例えば、定められた１組の要件、ポリシー、もしくはプロトコルの順守のために、位置および／または保管が長時間にわたってモニタリングまたは追跡される任意の動かしやすい品物、または、そのようなモニタリングまたは追跡を実行する処理を指し得る。例えば、処方薬の輸送タスクのために、ロボットにおいて実装されるセキュリティまたはアクセス制御ポリシーは、個々の医薬品がロボット内の別々の収納用区画に格納されることを要求し得る。それに加えて、ピザの輸送タスクのために、ロボットにおいて実装されるセキュリティまたはアクセス制御ポリシーは、他のタイプのペイロードに用いられるものより大きい長さ寸法および幅寸法と、より小さい高さ寸法とを有する断熱された収納用区画を要求し得る。本開示において用いられる「保管」等の用語は、例えば、人、１つの装置、またはロボット等の機械によって、品物を少なくとも一時的に運ぶまたは保持する動作または処理を指し得る。
【００４０】
ロボットによって運ばれる品物または１組の品物は、本明細書においては、ロボットのペイロードと称され得る。ペイロード、またはペイロードのうちの任意の個々の品物もしくは１組の品物は、幾つかの属性を有し得る。品物の属性の一例は、品物の名称（例えば、医薬品または食品の名称または固有識別子等）である。品物の属性の別の例は、例えば、食品、睡眠薬、または補給品等のカテゴリを記述したラベルである。品物を特定した属性の他の例としては、医薬品については、処方した医師、患者の氏名、用量、処方、および量が挙げられる。品物の属性の他の例は、特別な取り扱い要件（例えば、品物が、特定の温度を保つための冷蔵または加熱を要するか否か等）、最大輸送時間等の特別な配達要件、アクセス制限、使用日時または期限日時、患者識別情報、原点識別情報、および目的地識別情報である。異なるアクセス制限または制限レベルは、コンピュータによって、収納用区画の構成およびそれに対応する扉アセンブリの扉の構成を決定するために用いられる入力の一部であり得る。
【００４１】
ネットワーク化されたコンピューティング環境
図１は、様々な実施形態による、ロボットが動作し得る例示的なネットワーク化されたコンピューティング環境を示す。図１では、或るコンピューティングインフラが、ロボット１０２の動作をサポートするよう構成されている。この事例的なコンピューティング環境１００は、ロボット１０２、ロボットポートコンピュータ１０４、施設アクセスコンピュータ１０６、施設コンピュータ１０８、リモートコンピュータ１１０、および電子通信ネットワーク１２０を含む。例示的なロボット１０２は、ロボット制御システム１７０、１以上の収納用区画１３０、扉アセンブリ１４０、扉制御サブシステム１５０、および区画スキャンサブシステム１６０を備えている。
【００４２】
本開示は、ロボット１０２、ロボットポートコンピュータ１０４、施設アクセスコンピュータ１０６、施設コンピュータ１０８、リモートコンピュータ１１０、電子通信ネットワーク１２０、ロボット制御システム１７０、収納用区画１３０、扉アセンブリ１４０、扉制御サブシステム１５０、および区画スキャンサブシステム１６０を含むコンピューティング環境１００の構成要素の構造と、それらによって行われる機能とを説明する。本開示の機能の各部分は、電子装置、電気機械的アセンブリ、および機械的アセンブリにおいて、コンピュータハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せとして実装される、プロセッサが実行可能な指示として実装される。
【００４３】
本明細書において、コンピュータ１０４、１０６、１０８、１１０、ネットワーク１２０、またはロボット１０２のうちの１以上によって行われるものとして記載される機能は、一部の実施形態では、全体的にロボット１０２内において実装されてもよい。同様に、本明細書において、ロボット１０２によって行われるものとして記載される機能は、他の実施形態では、少なくとも部分的に、コンピューティング環境１００の他の構成要素を用いて実装されてもよい。
【００４４】
更に、本文献に記載される特徴は、ロボットだけでなく、他の装置においても有用である。例えば、本開示の収納用区画１３０、扉アセンブリ１４０、扉制御サブシステム１５０、および／または区画スキャンサブシステム１６０の特徴は、他の用途でも用いられ得る。別の一実施形態では、少なくとも扉アセンブリ１４０は、荷物または他の品物を格納するために用いられる保管装置（例えば、保管庫等）で用いられる。
【００４５】
一実施形態では、コンピュータ１０４、１０６、１０８、１１０、およびロボット１０２は、ネットワーク１２０に双方向通信可能に結合される。ネットワーク１２０は、有線リンク、無線リンク、地上リンク、または衛星リンクの任意のものを用いた１以上のローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、およびインターネットワークの任意の組合せを広く表す。コンピュータ１０４、１０６、１０８、１１０は、ロボット１０２が配備される建物または構内に対してローカルであり得る。一部の実施形態では、コンピューティング環境１００には、リモートコンピュータまたはネットワーク化されたデータセンター内の仮想コンピューティングインスタンスが含まれ得るものであり、本明細書に記載されるデータおよび／または機能の各部分は、インターネットでアクセス可能なサーバコンピュータのネットワーク（例えば、パブリッククラウドまたはプライベートクラウド等）によって格納または実行され得る。
【００４６】
コンピューティング環境１００内のコンピュータがローカルである場合には、それらは、ロボット１０２が動作する建物内に物理的に存在し得る。一部の実施形態では、コンピューティング環境１００の１以上の構成要素は、ネットワーク１２０を介して、例えば、企業資産追跡システムまたはワークフロー監視システム等の他のコンピューティングシステムと通信し得る。
【００４７】
図１の例では、コンピューティング環境１００は、ロボットポートコンピュータ１０４を有するロボットポートを含む。ロボットポートは、ロボットが使用されていないときに、ロボット１０２がその中にまたはその隣に戻る装置を含む。一実施形態では、ロボットポートは、ロボット１０２がネットワーク通信または電力（例えば、ロボット１０２の電池の充電等）のために自動的に接続可能な電子接続を含み得る。例えば、ロボット１０２およびロボットポートは、ロボット１０２がポートに到達または機械的に係合したときに、ロボット１０２が電力接続に自動的に接触するのを可能にする構造を有し得る。
【００４８】
例示的な施設アクセスコンピュータ１０６は、ロボット１０に、ロボットが動作する地図が作成された領域の特徴物に関するデータへのアクセスを提供する。施設アクセスコンピュータ１０６はアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）を提供してもよく、ロボット１０２は、施設アクセスコンピュータに１０６、エレベータを操作させ、電子扉の動作を要求させ、またはセキュリティセンサを制御させるよう構成された指示およびデータを用いて、ＡＰＩを呼び出すようプログラムされる。施設アクセスコンピュータ１０６は、地図が作成された領域内の他の電子システム（例えば、エレベータ、扉ロック、扉開放システム、セキュリティセンサ等）と通信し得る。
【００４９】
例示的な施設コンピュータ１０８は、ロボット１０２に対する監督機能を有するようプログラムされ、オペレータがロボットと通信するためのインターフェースを提供する。施設コンピュータ１０８は、ロボット１０２が自律的地図作成手順を実行中にロボット１０２によって行われた電子的な要求に応答するようプログラムされ得る。施設コンピュータ１０８は、受け取り、配達、または他の輸送タスクに対するロボット１０２の配備を制御し得る。
【００５０】
施設コンピュータ１０８は、ロボット１０２に、地図が作成された環境内にある一時的な障害物の位置を示すデータへのアクセスを提供し得る。そのようなデータの例としては、祭日の装飾、群衆、および仮設物の位置が挙げられる。
【００５１】
施設コンピュータ１０８は、地図が作成された領域内またはその周囲に配置されたセンサ（例えば、水分センサ、煙検出器、セキュリティカメラ等を含む）からデータを受信して、ロボット１０２にデータへのアクセスを提供するようプログラムされ得る。それに加えて、施設コンピュータ１０８は、ロボット１０２に、地図が作成された領域に影響する予定されている行事（例えば、カーペットクリーニング、灌漑スケジュール、および進行中の建設等）の時間および位置を記述するデータへのアクセスを提供し得る。本開示において言及される任意のデータは、永続的なメモリまたはデータベース内に維持され、予測される有効期限の日付および／または時間と関連づけられ得る。任意のそのようなデータは、無線通信を含む電子通信の任意の適切な方法によって、ロボット１０２に電子的に通信され得る。
【００５２】
ロボット
図１の例では、ロボット１０２は、全体的にまたは部分的にロボット内に収容され得るプログラムされたデジタルコンピュータの制御下にある、電池式の電気機械的な自律モバイルロボットである。ロボット１０２の一部のデータまたは機能は、ロボットがネットワーク１２０を介して別のコンピュータと通信することによって達成され得る。ロボット１０２は、推進またはモビリティサブシステム３４０を用いて、その周囲の環境に対して相対的に移動する。モビリティサブシステム３４０は、ロボットの底面に取り付けられた１組のモータ付きの車輪として実装され得るものであり、ロボットの制御サブシステム１７０に通信可能に結合される。事例的なロボット１０２は、施設の物理的な床と係合するよう設計されているが、ロボット１０２の他のバージョン（例えば、ドローンのような航空機の実装例等）も、本開示の技術の各部分を等しく用い得る。ロボット１０２は、その環境に適した速度（例えば、人が歩く速度以下）で推進し得る。一部の実施形態では、ロボット１０２は、ロボット１０が動作している物理的環境の条件に基づいて、その速度を調節し得る。ロボット１０２において実装される車輪または他の推進機構は、例えば、タイル、カーペット、およびコンクリート等の異なる表面に対する適合性を含む、様々な屋内環境および屋外環境における性能に合わせて選択され得る。
【００５３】
例示的なロボット１０２は、人に対してメッセージを通信するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供するタッチスクリーンを含み得る１以上の入力装置を含む。ロボット１０２は、タッチスクリーンを介して受信された入力に応答して、指示を生成またはアクションを実行するようプログラムされ得る。例えば、タッチスクリーンを介して受信される入力は、輸送された品物の配達を受け取る権限がある人の認証情報（例えば、パスコードまたは人のデジタル写真等）を含み得る。ロボット１０２は、他の入力機構（例えば、キーパッド、キーボード、ボタン、スイッチ、音声コマンド用の音声センサ、マイク、ビデオカメラ、または他の読取器もしくは感知装置等）を含んでもよい。
【００５４】
例示的なロボット１０２は、ロボット１０２が、ロボット上もしくはロボット内の、および／または、その周囲の物理的環境における特性、アクティビティ、または状況を示すセンサデータを取得するために用い得るセンサを備えている。ロボット１０２上またはロボット１０２内に実装され得るセンサの例示的なタイプとしては、レーザセンサ、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）位置センサまたはモーションセンサ、力センサ、圧力センサ、三次元（３Ｄ）カメラ、カラーカメラ、気圧計、高度計、加速度計等が挙げられる。ロボット１０２は、そのセンサのうちの任意のものから取得されたセンサデータを解析し、プログラミング論理を実行して、決定または判断（例えば、ナビゲーションの決定、事象検出の決定、および制御の決定等）を行い得る。例えば、ロボット１０２は、センサデータを用いて、扉関連事象（例えば、収納用区画１３０のうちの１以上への扉を開くまたは閉じる要求または試み等）を検出してもよく、ロボットの収納用区画内にあるまたは収納用区画に隣接したペイロードを検出してもよく、または、ペイロードの品物が正しいもしくは正しくない収納用区画内に配置されたことを検出してもよい。
【００５５】
例示的なロボット１０２は、コンピューティング環境１００のコンピュータおよびシステムと通信するよう構成された１以上のネットワークインターフェースを備えている。一部の実施形態では、ロボット１０２は、ロボット１０２がスマートフォン、タブレットコンピュータ、ウェアラブル装置、またはモノのインターネット（ＩｏＴ）装置を含むモバイル電子装置と通信するために用いる、より短距離の無線電子通信機能を備えている。例えば、ロボット１０２は、品物の配達を受け取る権限を有する人と関連付けられたモバイル機器からの電子通信を受信してもよく、ロボット１０２または扉制御サブシステム１５０がこの電気通信を認証した場合には、この電子通信に応答して、扉制御サブシステム１５０に、この電気通信を認証して収納用区画１３０のロックを解除するアルゴリズムを実行させてもよい。
【００５６】
ロボット１０２内に実装されるネットワークインターフェースは、イーサネット（登録商標）、ワイヤレス・フィディリティー（ＷＩＦＩ）、３Ｇおよび／または４Ｇモデム、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線（ＩＲ）、無線周波数（ＲＦ）、近接場通信（ＮＦＣ）、および低帯域幅無線を含む、任意の適切な有線、無線、または光ネットワーキング技術を用い得る。一部の実施形態では、ロボット１０２は、ロボット１０２の地理的位置を決定するために用いる全地球測位システム（ＧＰＳ）の受信機を備えている。
【００５７】
収納用区画−構成
図１において、例示的なロボット１０２は、１以上の収納用区画１３０、扉アセンブリ１４０、扉制御サブシステム１５０、区画スキャンサブシステム１６０、およびロボット制御サブシステム１７０を含む。扉制御サブシステム１５０、区画スキャンサブシステム１６０、およびロボット制御サブシステム１７０は、コンピューティング環境１００のメモリまたはデータストレージに格納された、コンピュータソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せにおいて実装される、プロセッサによって実行可能な指示を含む。
【００５８】
一般的に、ロボット制御サブシステム１７０は、区画スキャンサブシステム１６０および扉制御サブシステム１５０の実行、並びに、区画スキャンサブシステム１６０と扉制御サブシステム１５０との間の通信を調和させると共に制御し、必要に応じて、様々な入力に応答してロボット１０２の動作を制御するために、ロボット１０２および／またはコンピューティング環境１００の他の電子的および／または電気機械的構成要素と電子的に通信する。収納用区画１３０、扉アセンブリ１４０、区画スキャンサブシステム１６０、および扉制御サブシステム１５０の事例的な実施形態について、以下により詳細に説明する。
【００５９】
例示的なロボット１０２は、１以上の収納用区画１３０を備えている。収納用区画１３０はサブ区画（または「セル」）を含んでもよく、各区画またはサブ区画は、ロボット１０２が用いられる特定の環境または特定の用途に合わせた適切な品物を保持するために調節可能なサイズを有し得る。例えば、接待用途では、収納用区画１３０は、リネン類、バスルームの備品、薬、雑誌および読み物、遺失物（例えば、財布、鍵、パーソナル電子デバイス等）のうちの任意のものを運ぶことを可能にするよう調節され得る。病院または健康管理施設の用途では、収納用区画１３０は、例えば、薬、生体試料、応急手当て用の品物、医療装置、補給品、および／または食品を運ぶよう調節され得る。
【００６０】
一部の実施形態では、収納用区画１３０のサブ区画の寸法は、様々な異なるサイズまたは異なる形状のペイロードの品物を収容するために、動的に調節可能である。これを行うために、収納用区画１３０は、ユーザまたは機械によって構成可能な１組の棚部材（例えば、棚および垂直方向のスペーサ）を含み、１組の棚部材は、固定されたマウント（例えば、棚に画成されるノッチもしくは溝、垂直方向の棚部材、または収納用区画筐体等）、または位置調節可能なマウント（例えば、可動の支持体、ブラケット、またはピン等）によって、収納用区画１３０内に着脱可能に取り付けられる。
【００６１】
サブ区画のサイズ調整またはサイズ変更は、手動で、または機械（例えば、ロボット１０２等）によって行われ得る。サブ区画のサイズ調整またはサイズ変更についてのパラメータ（例えば、サブ区画の長さ、幅、および奥行寸法、または、サブ区画のコーナー部の二次元もしくは三次元座標等）は、そのサブ区画に対して、輸送タスク全体に対して、または１組の輸送タスクに対して予期されるペイロードに基づいて（例えば、その１または複数のタスクに含まれる予期されるペイロードの全てに基づいて）、指定または決定され得る。
【００６２】
収納用区画１３０が（人または機械によって）棚部材（棚および／または垂直方向のスペーサ）の所望の配置を有するよう構成されたら、区画スキャンサブシステム１６０はその収納用区画構成を登録し、ロボット１０２は、任意のサブ区画を含む収納用区画１３０の位置およびサイズ（寸法）を定義するデータに対するアクセスを有するようになる。
【００６３】
これを行うために、センサ（例えば、ロボット１０２に取り付けられたカメラおよび／または他のセンサ等）が収納用区画をスキャンし、区画スキャンサブシステム１６０は、このセンサ信号から抽出されたデータを用いて、収納用区画１３０のサブ区画の（例えば、２つの棚部材の交点によって画成される）コーナー部が二次元（ｘ，ｙ）または三次元（ｘ，ｙ，ｚ）座標と関連付けられるように、各棚部材（棚および／または垂直方向のスペーサ）の位置を、座標系を用いたグリッド上の対応する位置にマッピングする。収納用区画１３０の得られたマップ１６２は、ロボット１０２がアクセス可能なコンピュータメモリに格納される。
【００６４】
一部の実施形態では、収納用区画１３０のマップ１６２に、各サブ区画内において運ばれ得るペイロードに関する情報が補充される。例えば、異なるタイプもしくは属性のペイロードまたは異なるペイロードの品物を、収納用区画内に画成される異なるサブ区画またはサブ区画の寸法と関連付ける、マッピングテーブルまたはデータベース（または、異なるデータ項目間の関係を確立するために用いられ得る他の適切な形態のデータ構造もしくはコンピュータ・プログラミング・コンストラクツ）が生成されて、コンピュータのメモリに格納されてもよい。
【００６５】
動作においては、ロボット１０２は、マップ１６２を用いて、収納用区画１３０のサブ区画へのアクセスを制御する。例えば、収納用区画１３０内に入れられる品物が検出されたときに、ロボット１０２は、マップ１６２を用いて、どのサブ区画を開くかを決定する。ロボット１０２が、開かれる適切なサブ区画を決定したら、扉制御サブシステム１５０は、扉アセンブリ１４０を操作して、品物を入れるためにサブ区画を開くために、扉アセンブリ１４０の１以上の扉１４２を収納用区画１３０に対して相対的に或る方向に移動させることによって、ペイロードを入れるために適切なサブ区画を開かせる。
【００６６】
ロボット１０２が、サブ区画に品物が良好に入れられたことを検出した場合には、ロボット１０２または扉制御サブシステム１５０は（品物を入れた後にサブ区画を閉じるために）、扉アセンブリ１４０に、扉アセンブリ１４０の１以上の扉１４２を、サブ区画を開くために扉を移動させた方向とは反対方向に移動させる。ロボット１０２は、輸送タスクを開始する前に品物を入れる必要がある各サブ区画について、この処理を繰り返す。１つのタスクにおける輸送を要する全ての品物が入れられたら、ロボット１０２は輸送タスクを進める。
【００６７】
荷物を取り出す処理も同様に行われる。ロボット１０２が、（例えば、ロボット１０２が目的地位置に到着したことによって）品物が取り出されるサブ区画を検出したときに、ロボット１０２または扉制御サブシステム１５０は、扉アセンブリ１４０に、扉アセンブリ１４０の１以上の扉を、サブ区画を開く方向に移動させる。ロボット１０２は、輸送タスクを完了する前に、品物を取り出す必要がある各サブ区画について、この処理を繰り返す。１つのタスクにおいて配達を要する全ての品物が取り出されたら、ロボット１０２は、複数の配達タスクのうちの次の輸送タスクを行ってもよく、新たなタスクを受けてもよく、または、基地ステーションに戻ってもよい。
【００６８】
扉アセンブリの構成および制御
収納用区画およびサブ区画１３０は、収納用区画への開口部にわたって直線状に可動（例えば、引き込み可能等）な１以上の扉を含む扉アセンブリ１４０に結合されており、扉の動きは、１以上の駆動機構１５２（例えば、電気モータまたはリニアアクチュエータ等）によって制御される。例えば、扉の動きは、各扉の駆動機構によって制御されてもよく、または、１つの駆動機構が複数の扉１４２を制御してもよい。
【００６９】
一実施形態において、扉アセンブリ１４０は、２組のカーテンまたはシェードスタイルの扉を含み、各組の扉は、収納用区画１３０の両端部に結合されており同じ軸に沿って可動な２つの同一平面内の扉を含み、一方の組の扉が、収納用区画１３０に対して相対的に、水平方向の軸、即ちｘ軸に沿って移動し、他方の組の扉が、収納用区画１３０に対して相対的に、垂直方向の軸、即ちｙ軸に沿って移動するようになっている。これらの組の扉は、平行平面内に配設されている。例えば、ｘ軸に沿って移動する１組の扉は、ｙ軸に沿って移動する１組の扉が配設された平面に隣接し且つこの平面に対して平行な平面内に配設され得る。
【００７０】
扉１４２は、割り当てられた軸に沿った１つの方向への動きによって（例えば、アコーディオンのように、または、ローラの周囲を回転することによって）収納用区画内に引き込まれると共に、引き込み方向とは反対方向への動きによって、収納用区画１３０の別様では露出した面にわたって広げられるよう構成される。扉アセンブリ１４０の扉、並びに、収納用区画１３０の棚および垂直方向の棚部材は、例えば、合成織物材料（例えば、アラミドもしくはＫＥＶＬＡＲ（登録商標）のようなパラ系アラミド合成繊維等）もしくは類所のタイプの材料、金属、またはプラスチックを単独で、または弾性の布と組み合わせて用いて製造され得る。一部の実施形態では、扉に取り付けられたセンサ（例えば、カメラまたは赤外線センサ等）を用いて、収納用区画１３０内における棚および垂直方向の棚部材の位置および／または空間的な向きが検出され、（例えば、収納用区画１３０のマップを作成するために）その情報がロボット１０２に報告される。
【００７１】
一実施形態において、扉アセンブリ１４０の可動/引き込み可能扉の先端縁部は、先端縁部および引き込み点（例えば、ローラに、または扉が引き込まれる収納用区画１３０の内部筐体の一部分に取り付けられた）に取り付けられた妨害物または障害物検出センサ（例えば、モーションセンサまたは熱センサ等）を有して構成される。一部の実施形態では、扉アセンブリ１４０は、収納用区画１３０またはサブ区画の中身が見えるようにするために、収納用区画１３０内に可視光の照明を提供するための、扉アセンブリ１４０に取り付けられた光源（例えば、発光ダイオード、即ちＬＥＤ等）を備えている。
【００７２】
扉アセンブリ１４０の例示的な構成が、図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｃに示されている。図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｃでは、描写される態様を不明瞭にしないために、特定の詳細は省略されている。例えば、モビリティサブシステム３６０、ロボット制御システム１７０、扉制御サブシステム１５０、区画スキャンサブシステム１６０、駆動部１５２、および扉１４２の構造的詳細、並びにそれらの間の電気的接続は省略されている。
【００７３】
図３Ａにおいて、ロボット３００は、フレーム３０２によって画成される筐体を有する。ロボット３００は推進アセンブリ３４０によって支持されており、推進アセンブリ３４０は、実例として、電気的に動力を与えられる車輪を含む（簡潔のために、図面には車輪のみが示されている）。筐体内には、本文献に記載される特徴および機能を行うよう構成されたロボット３００の機械的構成要素および電気的構成要素と、少なくとも１つの収納用区画とがある。フレーム３０２は、上面３５２、底面３５４、および対向する垂直方向の面３５６、３５８を有する。ロボット３００の内部領域の水平方向および垂直方向の寸法は、対向する垂直方向の面３５６、３５８と、上面３５２と、底面３５４との間の距離によってそれぞれ画成される。
【００７４】
ロボット３００の例示的な扉アセンブリは、２つの水平方向の扉３１２、３１４と２つの垂直方向の扉３１６、３１８とを含む複数の扉を有する。水平方向の扉３１２、３１４は、ロボット３００が（例えば、推進アセンブリ３４０によって）床より高い位置に支持されているときに、収納用区画１３０に対して相対的に、ｙ軸に沿って垂直方向に往復移動するよう構成されており、垂直方向の扉３１６、３１８は、収納用区画１３０に対して相対的に、ｘ軸に沿って水平方向に往復移動するよう構成されている。扉３１２は先端縁部３０４を有する。扉３１４は先端縁部３０８を有する。扉３１６は先端縁部３１０を有する。扉３１８は先端縁部３０６を有する。必要に応じて、先端縁部３０４、３０６、３０８、３１０の一部分にＬＥＤインジケータ３２０が取り付けられるが、簡潔のために、図面には、先端縁部３０４に取り付けられたもののみが示されている。
【００７５】
先端縁部３０４、３０６、３０８、３１０の位置は、ペイロード３２４を運ぶ収納用サブ区画３２２の少なくとも一部分に開口部を画成する。先端縁部３０４、３０６、３０８、３１０によって画成される開口部は、扉３１２、３１４、３１６、３１８の動きによってサイズ調節可能である。扉制御サブシステム１５０は、マップ１６２を用いて、扉３１２、３１４、３１６、３１８の動きによって生じる開口部のサイズの調節を、収納用サブ区画のサイズの調節と関連付け得る。換言すれば、扉制御サブシステム１５０は、扉３１２、３１４、３１６、３１８の動きを現在のサブ区画の寸法と調和させ、サブ区画の寸法が変わる際に扉３１２、３１４、３１６、３１８を移動させるために駆動機構１５２（簡潔のために図３Ａでは省略）によって用いられるパラメータを調節する。このようにして、ロボット１０２は、そのペイロードに対してより高いセキュリティを提供するために、様々なサイズのサブ区画を選択的に開くようプログラムされ得る。
【００７６】
図３Ｂにおいて、異なる収納用区画３６２は、扉３１６、３１８がロボット３００の筐体に完全に引き込まれた状態で（図３Ｂでは扉３１６、３１８は省略されている）、扉３１２、３１４の位置によって画成される開口部を有する。先端縁部３０４、３０８は、収納用区画３６２の上部および底部の境界を画成し、一方、フレーム３０２は、収納用区画３６２の対向する側方の境界を画成する。図３Ａの構成から３Ｂの構成への遷移は、扉制御サブシステム１５０が、扉３１２、３１４、３１６、３１８を図示されているそれぞれ異なる位置まで移動させるよう駆動機構１５２を操作することによって達成される。駆動機構１５２の一実装例の簡略化された図が、扉３１２を広げるまたは引き込むためにスプールを二方向に回転させるモータ３１１として示されている。扉３１２の引き込まれた部分３１３はスプールに巻回される。図３Ｂには、扉３１４の引き込まれた部分３１５も示されているが、簡潔のために、対応する駆動機構の詳細は省略されている。各扉について、類似の機構が実装され得る。
【００７７】
図３Ｂにおいて、棚３０７、３０９は、ロボットの内部領域の中に取り付けられる。実例として、棚３０７は、ペイロード３２６、３２８を支持するよう配置される。棚３０７、３０９は、必要に応じて、異なるサイズおよび形状のペイロードを支持するために、位置変更されてもよく、または取り外され、完了されてもよい。
【００７８】
図３Ｃでは、扉３１２、３１４、３１６、３１８の全ては、ロボット３００の筐体に完全に引き込まれており、収納用区画内への開口部が最大サイズとなっている。簡潔のために、扉３１６、３１８および駆動機構１５２の一部分は省略されている。
【００７９】
図３Ｃの例では、収納用区画の内部領域内に調節可能な棚３０７が取り付けられており、収納用区画が２つのサブ区画に分割され、各サブ区画がペイロードの品物３３０、３３２を運ぶようになっている。２つのサブ区画の長さ寸法および高さ寸法は、棚３０７の位置によって定められる。例えば、面３５６と面３５６との交点３６０は、収納用区画３７０の長さを定め、棚３０７と面３５６との交点３６８は、下部収納用区画３７０の高さを定める。
【００８０】
図３Ｃは、軸３６４、３６６も示している。軸３６６は軸３６４に直交する。例えば、ロボット１０２がモビリティサブシステム３４０によって床より高い位置に支持されているときに、軸３６４は水平方向の軸であり、軸３６６は垂直方向の軸３６６である。上述のように、場合によって、収納用区画またはサブ区画内への開口部のサイズを調節するために、対向する扉３１２、３１４は軸３６６に沿って可動であり、一方、対向する扉３１６、３１８は軸３６４に沿って可動である。
【００８１】
図４Ａは、フレーム３０２の上部３５２の断面図を示しており、表面４０２およびローラ４０４、４０６、４０８、４１０、４１２、４１４を示している。ローラ４０６は扉３１２を引き込み、一方、ローラ４１０、４１４は扉３１６、３１８をそれぞれ引き込む。扉３１４は、ローラ４０６と類似のローラであるが底縁部３５４の表面に取り付けられたローラ（図４Ａには図示せず）によって引き込まれる。類似の構成を用いて、ロボットの筐体の反対側にある扉が、ローラ４０４、４０８、４１２を用いて引き込まれる。このように、ロボットのどちらの側からもペイロードへのアクセスを容易にするために、ロボット３００は収納用区画の両側に扉アセンブリ１４０を有し得る。
【００８２】
図４Ｂおよび図４Ｃは、扉アセンブリ４２０の水平方向の扉および垂直方向の扉の別の構成を示している。図４Ｂにおいて、図示されている構成では、水平方向の扉は垂直方向の扉４２２、４２４の背後においてロボット筐体に取り付けられているので、上側の水平方向の扉は見えている部分４２６を有し、他の部分は視界から隠れている。部分４２６は視界に露出しており、収納用区画４３８の上側の境界を定める先端縁部４３４を有する。同様に、下側の水平方向の扉は、部分４２８、および収納用区画４３８の下側の境界を定める先端縁部４３６以外は、視界から遮られている。垂直方向の扉４２２、４２４は完全に見えており、それぞれの先端縁部は、収納用区画４３８の垂直方向両側の境界を定める。
【００８３】
図４Ｃでは、垂直方向の扉４５６、４５８は水平方向の扉４５２、４５４の背後に配置されており、垂直方向の扉４５６、４５８の先端縁部４６４、４６６は収納用区画４７０の両側の境界を定めており、一方、先端縁部４６０、４６２は収納用区画４７０の上側および下側の境界を定めている。
【００８４】
扉アセンブリ１４０の扉は、収納用区画１３０へのアクセスを提供または防止するために、格納されているプログラムの制御下で、扉制御サブシステム１５０によって、電子的または電気機械的に開閉、または別様で操作され得る。例示的な扉制御サブシステム１５０は、センサ、マイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサからの信号を受信して扉アセンブリ１４０の構成要素の動作を制御する１以上の電気的回路を含む。ロボット１０２による輸送タスクの実行前、実行中、または実行後に、ロボット１０２の扉制御サブシステム１５０によって、収納用区画１３０の任意の１つまたは組合せが、プログラムによって、アクセスのために開放され、または、セキュリティのためにロックされる。
【００８５】
図２は、少なくとも１つの実施形態による、ロボットの収納用区画の扉アセンブリの扉の動作を制御するための例示的な処理のフロー図である。この処理の態様は、コンピュータソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現化される、プロセッサが実行可能な指示として実装される。一実施形態では、図２の処理２００の全てまたは一部は、プログラムの制御下で、ロボット１０２によって、単独で、またはコンピューティング環境１００の１以上の他のコンピュータと組み合わせて、行われる。従って、図２は、実行されたときに、本明細書に記載される機能的改善および技術的進歩を行わせる、１以上のコンピュータプログラムまたは他のソフトウェア要素を実装するために用いられ得るアルゴリズム、計画、または概要を開示することを意図したものである。更に、図２は、当業者が、彼らの蓄積された技能および知識を用いて、コーディングまたは実装することを計画しているソフトウェアプログラムの基礎をなすアルゴリズム、計画、または仕様に関して互いに通信するために、通常用いる詳細さのレベルで記述されている。
【００８６】
図２の工程２０２において、一実施形態では、ロボット１０２は、ロボットの収納用区画の現在の構成（収納用区画内のサブ区画の配置を含む）のマップを生成し、ここで、収納用区画の構成は、ロボットのペイロードの属性および／またはタスクに少なくとも部分的に基づく。その際、ロボット１０２は、工程２０３において、例えば、区画スキャンサブシステム１６０において実装される技術を用いて、収納用区画のスキャンを開始し得る。
【００８７】
工程２０４において、ロボット１０２は、工程２０２において決定された収納用区画構成に基づいて、扉アセンブリの１以上の扉の動作を制御するために用いる、扉制御サブシステム１５０についてのパラメータを設定する。工程２０６において、ロボット１０２は、工程２０４において設定された制御パラメータに基づいて、ロボットの収納用区画についての扉アセンブリの構成を開始する。これを行うために、ロボット１０２または扉制御サブシステム１５０は、工程２０８において、工程２０４において設定されたパラメータを用いて、扉アセンブリの扉の全てまたは一部を収納用区画に対して相対的に移動させる（例えば、収納用区画を開くまたは閉じるために、広げるまたは引き込む）ための駆動機構（例えば、モータ等）に対する制御信号を生成し得る。工程２１０において、ロボット１０２は、例えば、収納用区画構成の新たなマップを生成して、それを工程２０２において生成されたマップと比較することによって、扉アセンブリ構成を検証する手順を実行し得る。
【００８８】
工程２１２において、ロボット１０２は、扉制御信号が、例えば、扉制御サブシステム１５０によって受信されるのを待機する。扉制御信号の例は、ロボット１０２の収納用区画に入れる必要があるペイロードの検出を示すセンサ信号、ロボット１０２が、ロボット１０２の収納用区画からペイロードを取り出す必要がある目的地に到着したことを示すセンサ信号、または、ロボット制御サブシステム１７０によって生成される、ロボット１０２に特定の収納用区画を開くまたは閉じるようコマンドする制御信号を含む。
【００８９】
工程２１６において、ロボット１０２は、工程２１２において検出された扉制御信号に対する適切な応答を開始する。扉制御信号に対する適切な応答の一例は、工程２１８において、１以上の電子的通知（例えば、ロボット１０２のディスプレイ装置に送られる状況通知等）を生成することを含み得る。状況通知は、検出された扉制御信号、および／または、ロボット１０２によって開始される、制御信号に対する応答を記述し得る。扉制御信号に対する適切な応答の別の例は、工程２２０において、ロボット１０２が、ペイロードを入れるまたは取り出すためにサブ区画を開くまたは閉じるために扉の再構成を開始することを含み得る。
【００９０】
実装例−ハードウェアの概観
一実施形態によれば、本明細書に記載される技術は、少なくとも１つのコンピューティング装置によって実装される。例えば、開示された技術の各部分は、少なくとも一時的に、少なくとも１つのサーバコンピュータおよび／または他のコンピューティング装置の組合せを含むネットワーク上で実装され得る。コンピューティング装置は、本技術を行うよう配線されたものであってもよく、本技術を行うよう永続的にプログラムされたデジタル電子装置（例えば、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等）を含んでもよく、ファームウェア、メモリ、他のストレージ、またはそれらの組合せ内のプログラム指示に従って本技術を行うようプログラムされた少なくとも１つの汎用ハードウェアプロセッサを含んでもよい。そのようなコンピューティング装置は、本技術を達成するために、カスタムハードワイヤードロジック、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡを、カスタムプログラミングと組わせてもよい。コンピューティング装置は、サーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ、またはサーバコンピュータおよび／もしくはパーソナルコンピュータのネットワークであり得る。コンピュータの事例的な例は、デスクトップコンピュータシステム、ポータブルコンピュータシステム、携帯型機器、モバイルコンピューティング装置、ウェアラブルデバイス、身体装着型または埋め込み可能装置、スマートフォン、スマート家電、ネットワーキング装置、自律的または半自律的装置（例えば、ロボット、または無人地上機もしくは航空機等）、または記載された技術を実装するためのハードワイヤードロジックおよび／またはプログラムロジックを組み込んだ他の任意の電子装置である。
【００９１】
例えば、図５は、本発明の実施形態が実装され得るコンピュータシステム５００を示すブロック図である。開示された技術を、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで実装するための指示を含む、コンピュータシステム５００の構成要素は、図面中では、例えばボックスおよび円として模式的に表されている。
【００９２】
コンピュータシステム５００は、コンピュータシステム５００の構成要素間で電子信号経路を介して情報および／または指示を通信するためのバスおよび／または他の通信機構を含み得る入出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム５０２を含む。Ｉ／Ｏサブシステムは、Ｉ／Ｏコントローラ、メモリコントローラ、および少なくとも１つのＩ／Ｏポートを含み得る。電子信号経路は、図面中では、例えば、線、一方向の矢印、または二方向の矢印として模式的に表されている。
【００９３】
少なくとも１つのハードウェアプロセッサ５０４は、情報および指示を処理するためのＩ／Ｏサブシステム５０２と結合されている。ハードウェアプロセッサ５０４は、例えば、汎用マイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラ、および／または、専用マイクロプロセッサ（例えば、内蔵システム、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、またはデジタル信号プロセッサ等）を含み得る。
【００９４】
コンピュータシステム５００は、プロセッサ５０４によって実行される情報および指示を格納するためにＩ／Ｏサブシステム５０２に結合されたメモリ５０６（例えば、主メモリ等）も含む。メモリ５０６は、例えば、様々な形態のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的ストレージ装置等の揮発性メモリを含み得る。また、メモリ５０６は、プロセッサ５０４によって実行される指示の実行中に、一時的な可変情報または他の中間情報を格納するためにも用いられ得る。そのような指示は、プロセッサ５０４がアクセス可能な非一過性のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納されている場合、コンピュータシステム５００を、指示において指定されている動作を行うようカスタマイズされた専用機にする。
【００９５】
コンピュータシステム５００は、プロセッサ５０４のための静的な情報および指示を格納するためにＩ／Ｏサブシステム５０２に結合された、例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５０８または他の静的ストレージ装置等の不揮発性メモリを更に含む。ＲＯＭ５０８は、例えば、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）または電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）等の様々な形態のプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）を含み得る。永続的なストレージ装置５１０は、例えば、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージ、磁気ディスク、または光ディスク等の様々な形態の不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）を含み得るものであり、情報および指示を格納するためにＩ／Ｏサブシステム５０２に結合され得る。
【００９６】
コンピュータシステム５００は、Ｉ／Ｏサブシステム５０２を介して、例えば、ディスプレイ装置等の少なくとも１つの出力装置５１２に結合され得る。ディスプレイ５１２は、例えば、コンピュータのユーザ等に対して情報を表示するためのタッチスクリーンディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等として具現化され得る。コンピュータシステム５００は、ディスプレイ装置の代わりに、またはそれに加えて、例えば、スピーカー、ＬＥＤインジケータ、および触覚装置等の他のタイプの出力装置を含み得る。
【００９７】
少なくとも１つの入力装置５１４は、プロセッサ５０４に信号、情報、およびコマンド選択を通信するために、Ｉ／Ｏサブシステム５０２に結合される。入力装置５１４のタイプとしては、タッチスクリーン、マイク、スチールデジタルカメラおよびビデオデジタルカメラ、英数字キーおよび他のキー、ボタン、ダイヤル、スライド、並びに／または、様々なタイプのセンサ（例えば、力センサ、モーションセンサ、熱センサ、加速度計、ジャイロスコープ、および慣性計測装置（ＩＭＵ）センサ等）、並びに／または、様々なタイプの（例えば、無線）送受信機（例えば、セルラーもしくはＷｉ−Ｆｉ送受信機、無線周波数（ＲＦ）もしくは赤外線（ＩＲ）送受信機、および全地球測位システム（ＧＰＳ）送受信機等）を含む。
【００９８】
別のタイプの入力装置は制御装置５１６であり、制御装置５１６は、入力機能の代わりに、またはそれに加えて、カーソル制御機能または他の自動化された制御機能（例えば、ディスプレイ画面上のグラフィカルインターフェース内におけるナビゲーション等）を行い得る。制御装置５１６は、プロセッサ５０４に方向情報およびコマンド選択を通信するための、並びに、ディスプレイ５１２上におけるカーソルの動きを制御するためのタッチパッド、マウス、トラックボール、またはカーソル方向キーとして実装され得る。入力装置は、少なくとも、第１の軸（例えば、ｘ）および第２の軸（例えば、ｙ）の２つの軸における２自由度を有し、これにより、装置が平面図における位置を指定できる。別のタイプの入力装置は、例えば、ジョイスティック、杖状コントローラ、コンソール、操舵輪、ペダル、ギアシフト機構、または他のタイプの制御装置等の有線、無線、または光制御装置である。入力装置５１４は、例えば、ビデオカメラおよび奥行きセンサ等の複数の異なる入力装置の組合せを含み得る。
【００９９】
コンピュータシステム５００は、コンピュータシステムと組み合わせたときに、コンピュータシステム５００を専用機として動作させるまたはプログラムする、カスタマイズされたハードワイヤードロジック、少なくとも１つのＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡ、ファームウェア、および／またはプログラムロジックを用いて、本明細書に記載された技術を実行し得る。一実施形態によれば、本明細書の技術は、主メモリ５０６に収容されている少なくとも１つの指示の少なくとも１つのシーケンスをプロセッサ５０４が実行することに応答して、コンピュータシステム５００によって行われる。そのような指示は、例えばストレージ装置５１０等の別のストレージ媒体から主メモリ５０６に読み込まれ得る。主メモリ５０６に収容されている指示のシーケンスの実行は、プロセッサ５０４に、本明細書に記載された処理工程を行わせる。別の実施形態では、ソフトウェア指示の代わりに、またはそれらと組み合わせて、ハードワイヤード回路が用いられ得る。
【０１００】
本明細書において用いられる「ストレージ媒体」という用語は、装置を特定の方法で動作させるデータおよび／または指示を格納する任意の非一過性の媒体を指す。そのようなストレージ媒体は、不揮発性媒体および／または揮発性媒体を含み得る。不揮発性媒体は、例えば、光ディスクまたは磁気ディスク（例えば、ストレージ装置５１０等）を含む。揮発性媒体は、動的なメモリ（例えば、メモリ５０６等）を含む。ストレージ媒体の一般的な形態は、例えば、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、フラッシュドライブ、磁気データストレージ媒体、任意の光もしくは物理的データストレージ媒体、メモリチップ等を含む。
【０１０１】
ストレージ媒体は、伝送媒体とは異なるが、伝送媒体と関係して用いられ得る。伝送媒体は、ストレージ媒体間での情報の転送に関与する。例えば、伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバ（Ｉ／Ｏサブシステム５０２を構成するワイヤを含む）を含む。伝送媒体は、例えば、電波データ通信および赤外線データ通信中に生成されるような音響波または光波の形態もとり得る。
【０１０２】
少なくとも１つの指示の少なくとも１つのシーケンスを、実行のためにプロセッサ５０４に搬送することには、様々な形態の媒体が関与し得る。例えば、指示は、まず、リモートコンピュータの磁気ディスクまたはソリッドステートドライブ上に担持され得る。リモートコンピュータは、その動的なメモリに指示をロードして、例えば、光ファイバ、同軸ケーブル、またはモデムを用いた電話回線等の通信リンク介して指示を送信し得る。コンピュータシステム５００に対してローカルなモデムまたはルーターは、通信リンク上のデータを受信し、そのデータを、コンピュータシステム５００が読むことができる形式に変換し得る。例えば、無線周波数アンテナまたは赤外線検出器等の受信機は、無線信号または光信号に担持されているデータを受信し、適切な回路が、そのデータをＩ／Ｏサブシステム５０２に供給し得る（例えば、データをバス上に配置する等）。Ｉ／Ｏサブシステム５０２はデータをメモリ５０６に搬送し、そこから、プロセッサ５０４が指示を読み出して実行する。メモリ５０６が受信した指示は、プロセッサ５０４による実行の前または後に、必要に応じてストレージ装置５１０に格納され得る。
【０１０３】
コンピュータシステム５００は、バス５０２に結合された通信インターフェース５１８も含む。通信インターフェース５１８は、例えば、ローカルネットワーク５２２またはインターネット上のパブリッククラウドもしくはプライベートクラウド等の少なくとも１つの通信ネットワークに直にまたは間接的に接続されたネットワークリンク５２０に結合する二方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェース５１８は、例えば、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード、ケーブルモデム、衛星モデム、または、同軸ケーブルもしくは光ファイバ回線または電話回線等の対応するタイプの通信回線へのデータ通信接続を提供するためのモデムであり得る。別の例として、通信インターフェース５１８は、互換性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供するためのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードを含み得る。無線リンクも実装され得る。そのような任意の実装例において、通信インターフェース５１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する信号経路を介して、電気信号、電磁信号、または光信号を送受信する。
【０１０４】
ネットワークリンク５２０は、典型的には、例えば、セルラー、Ｗｉ−Ｆｉ、またはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）技術を用いて、他のデータ装置への電気的、電磁気、または光データ通信を直にまたは少なくとも１つのネットワークを介して提供する。例えば、ネットワークリンク５２０は、ローカルネットワーク５２２を介した、ホストコンピュータ５２４への、他のコンピューティング装置（例えば、パーソナルコンピューティング装置もしくはモノのインターネット（ＩｏＴ）装置等）への、および／または、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）５２６によって運営されているデータ設備への接続を提供し得る。ＩＳＰ５２６は、一般的に「インターネット」５２８と称されているワールドワイドパケットデータ通信ネットワークを介したデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク５２２およびインターネット５２８はどちらも、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を用いる。コンピュータシステム５００へとまたはコンピュータシステム５００からデジタルデータを搬送する、通信インターフェース５１８を介して様々なネットワークを通る信号およびネットワークリンク５２０上の信号は、伝送媒体の例示的な形態である。
【０１０５】
コンピュータシステム５００は、ネットワーク、ネットワークリンク５２０、および通信インターフェース５１８を介して、メッセージを送信し、データおよび指示（プログラムコードを含む）を受信し得る。インターネットの例では、サーバ５３０は、インターネット５２８、ＩＳＰ５２６、ローカルネットワーク５２２、および通信インターフェース５１８を介して、アプリケーションプログラムのための要求されたコードを送信し得る。受信されたコードは、受信された際にプロセッサ５０４によって実行され、および／または、後で実行するためにストレージ装置５１０、または他の不揮発性ストレージに格納され得る。
【０１０６】
一般的留意事項
上記の明細書において、本発明の実施形態を、実装例毎に様々であり得る多くの具体的な詳細を参照して説明した。従って、本明細書および図面は、限定するものではなく、事例的なものであると見なされるべきである。本発明の範囲、および、本出願人によって本発明の範囲であると意図されるものを示す唯一かつ排他的なものは、後で行われ得る補正を含む、本願に由来する１組の請求項が由来する具体的な形態における、請求項の文言およびその等価の範囲である。
【０１０７】
本明細書において説明される、特許請求の範囲に含まれる用語についての定義はいずれも、特許請求の範囲において用いられるそのような用語の意味を支配し得る。特許請求の範囲において明示的に記載されていない限定、要素、特性、特徴、長所、または属性のいずれも、特許請求の範囲を決して限定すべきではない。明細書および図面は、限定的な意味ではなく、説明的な意味において扱われるものである。
【０１０８】
本明細書において用いられる「含む（include）」および「含む／有する（comprise）」という用語（およびそれらの用語の変形（例えば、「including」、「includes」、「comprising」、「comprises」、「comprised」等）は、包含的であることを意図したものであり、更なる特徴、構成要素、完全体、または工程を除外することは意図しない。
【０１０９】
本明細書において「実施形態」等と言う場合には、記載または図示される実施形態が、特定の特徴、構造、または特性を含み得ることを示すが、あらゆる実施形態が、必ずしも、それらの特定の特徴、構造、または特性を含まなくてもよい。そのような文言は、必ずしも同じ実施形態を参照するものではない。更に、特定の特徴、構造、または特性が、或る実施形態に関して記載または図示されている場合には、明示的に示されているか否かに関係なく、他の実施形態に関してそのような特徴、構造、または特性をもたらすことも当業者の知識の範囲内であると考えられる。
【０１１０】
本開示の様々な特徴を、処理工程を用いて説明した。所与の処理工程の機能/処理は、可能性として、異なるシステムまたはシステムモジュールによって異なる方法で行われ得るものである。更に、所与の処理工程が複数の工程に分割されてもよく、および／または、複数の工程が単一の工程として組み合わされてもよい。更に、工程の順序は、本開示の範囲から逸脱することなく変更され得る。
【０１１１】
本明細書において開示および定義される実施形態は、文字または図面で言及されている、または明らかな、個々の特徴および構成要素の別の組合せにも及ぶことを理解されたい。これらの異なる組合せは、実施形態の様々な別の態様を構成する。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  コンピューティング環境
１０２、３００  ロボット
１３０、３６２  収納用区画
１４０  扉アセンブリ
１４２、３１２、３１４、３１６、３１８  扉
１５０  扉制御サブシステム
１５２  駆動機構
１６０  区画スキャンサブシステム
１６２  マップ
１７０  ロボット制御サブシステム
３０２  フレーム
３０４、３０６、３０８、３１０  先端縁部
３０７、３０９  棚
３２０  ＬＥＤインジケータ
３２２  収納用サブ区画
３２４  ペイロード
３６０、３６８  交点
３６４、３６６  軸
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2019135067.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2019135067.tif 000008
【図４Ｂ】
2019135067.tif 000009
【図４Ｃ】
2019135067.tif 000010
【図５】
2019135067.tif 000011
【外国語明細書】
2019135067000001.pdf