(57)【要約】保管構造を提供する同じロボット車両群によって提供される作業ステーション、他のコンベヤまたはハンドラへの引き渡しなしに作業ステーションを介して保管ユニットを運搬するために同じロボット車両を用いる巡回作業ステーションの取り込みポイントへのロボット車両の調整ナビゲーションを使用する内部仕分け、センサ上の保管ユニットの適切な積み込みおよび位置合わせを確認するためのロボット車両上のセンサ、ロボット車両をその下部軌道からグリッドのシャフト内に上昇させるためのリフト機構、ロボット車両をグリッドのシャフトに位置合わせするためのマーカおよびスキャナの使用、ならびに手の安全、ピックカウントおよびコンテナ内容物のはみだし検出のための作業ステーションライトカーテン、を特徴とする、グリッド状三次元保管構造を用いる改良された保管および取り出しシステム。
2021528331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し前記１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状下部軌道レイアウト、および
前記グリッド状下部軌道レイアウトの上方に存在し前記下部軌道レイアウトの前記二次元領域に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズであり、前記保管ユニットを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために前記１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
前記三次元構造に沿っておよび前記保管コラムが分布している前記下部軌道レイアウトの前記二次元領域の外側に存在する少なくとも１つの作業ステーションであって、その延長軌道によって前記グリッド状下部軌道レイアウトにリンクされている前記作業ステーションは、前記１つ以上の保管／取り出し車両によって前記作業ステーションと前記下部軌道レイアウトとの間で運搬可能であり、それによって前記保管場所と前記作業ステーションとの間の前記保管ユニットの運搬は前記１つ以上の保管／取り出し車両によって完全に実行可能である、少なくとも１つの作業ステーションと、
を備える、保管システム。
【請求項２】
前記作業ステーションは、前記延長軌道によっておよびその上で運搬可能な１つ以上の前記保管／取り出し車両のみによって提供される、請求項１に記載の保管システム。
【請求項３】
前記延長軌道は、前記延長軌道の２つの対向する端部で前記三次元構造の前記下部軌道レイアウトに接続され、それによって各保管／取り出し車両は、前記延長軌道の一方の端部で前記三次元構造から現れ、前記延長軌道のもう一方の端部で前記三次元構造に再び入る方向に前記延長軌道を横断し得る、請求項１または２に記載の保管システム。
【請求項４】
前記延長軌道は、少なくとも部分的に囲まれている、請求項１から３のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項５】
前記延長軌道は、その一方の端部に位置するまたは隣接して位置する入口から、その反対側の端部に位置するまたは隣接して位置する出口を通って前記作業ステーションを通過する、請求項１から４のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項６】
前記作業ステーションは、前記グリッド状下部軌道レイアウトから延在する前記延長軌道への囲いを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項７】
前記作業ステーションは、前記延長軌道によって提供され、前記車両が前記作業ステーションの前記アクセス開口部に到達したときにそれを通って前記保管／取り出し車両の１つに搭載された保管ユニットにアクセスできる、アクセス開口部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項８】
前記作業ステーションは、前記アクセス開口部が貫通する天板を備え、前記延長軌道は前記天板の下を走る、請求項７に記載の保管システム。
【請求項９】
前記アクセス開口部での作業者の手の挿入を検出するように動作可能な感知機構を備える、請求項６または７に記載の保管システム。
【請求項１０】
前記感知機構は、前記アクセス開口部に存在が検出されている間、前記アクセス開口部の軌道延長部上の前記保管／取り出し車両の移動を防止するように動作可能である、請求項９に記載の保管システム。
【請求項１１】
前記感知機構は、検出カウンタが所定の保管取り出し車両が割り当てられた現在のタスクに関する数量に等しくなるまで、前記所定の保管／取り出し車両がアクセス開口部から離れることを防止するように動作可能である、請求項９または１０に記載の保管システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの作業ステーションは、それぞれの延長軌道によって前記グリッド状下部軌道レイアウトにそれぞれ連結された複数の作業ステーションを備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項１３】
前記三次元構造から前記作業ステーションへの保管ユニットのグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成された少なくとも１つのプロセッサを備え、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの前記保管場所から前記保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成するステップと、
（ｂ）前記複数の保管／取り出し車両に、特定の順序で前記延長軌道への前記保管／取り出し車両の到着を調整する方法で前記三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成するステップと、
を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）が、前記複数の保管／取り出し車両の中から、第２の保管／取り出し車両よりも高順位の優先順序の第１の保管／取り出し車両を識別することと、前記第１の保管／取り出し車両が前記グリッド状下部軌道レイアウトに沿って前記延長部に運ばれている間、前記第２の保管／取り出し車両が前記延長軌道に対して妨げにならない駐車スポットで前記三次元構造中にそれ自体を駐車するように指示する信号を生成することと、を含むように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記三次元構造は、前記グリッド状下部軌道レイアウトの上方に、前記下部軌道レイアウトの前記二次元領域にわたって離間して分布して存在する複数の直立シャフトをさらに備え、前記各保管コラムの前記保管場所は、それを通って１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している、請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し、前記１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能である、グリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの前記二次元領域全体にわたって分布した、複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズであり、前記保管ユニットを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために前記１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
前記保管コラムがその中に分布している前記軌道レイアウトの前記二次元領域の外側にある少なくとも１つの作業ステーションと、
を備え、
ここで、少なくとも１つの作業ステーションと前記三次元構造内の保管場所との間の前記保管ユニットの運搬は、前記１つ以上の保管／取り出し車両によって単独で実行される、
保管システム。
【請求項１７】
前記三次元構造から前記作業ステーションへの保管ユニットのグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成された少なくとも１つのプロセッサを備え、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの前記保管場所から前記保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成するステップと、
（ｂ）前記複数の保管／取り出し車両に、特定の順序で前記作業ステーションへの前記保管／取り出し車両の到着を調整する方法で前記三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成するステップと、
を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）が、前記複数の保管／取り出し車両の中から、よりも高順位の優先順序の第１の保管／取り出し車両を識別することと、前記第２の保管／取り出し車両に、前記作業ステーションへの前記第１の保管／取り出し車両の移動に対して妨げにならない駐車スポットで三次元構造中にそれ自体を駐車するように指示する信号を生成することと、を含むように構成される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記三次元構造は、前記グリッド状下部軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの二次元領域内に離間して分布して存在する複数の直立シャフトをさらに備え、前記各保管コラムの前記保管場所は、それを通って１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
１つ以上の保管／取り出し車両と、
その中の保管ユニットの配置および保管に対応するようにサイズを定めた保管場所の三次元配列を備える三次元構造と、
前記保管場所から選択された保管ユニットが前記１つ以上の保管／取り出し車両によって運搬可能である少なくとも１つの作業ステーションと、を備え、
ここで、各作業ステーションは、それを通して前記１つ以上の保管／取り出し車両が運搬可能である囲いと、前記車両が作業ステーションの前記アクセス開口部に到達するときに保管／取り出し車両の１つに搭載された保管ユニットがアクセス可能である前記囲い内のアクセス開口部と、を備える、
保管システム。
【請求項２１】
前記囲いは、入口とその両端にある出口とを備え、前記保管／取り出し車両の１つによって前記入口と前記出口との間の移動中に前記アクセス開口部を通過して移動することができる、請求項２０に記載の保管システム。
【請求項２２】
前記作業ステーションは、前記アクセス開口部が貫通する天板を備え、前記囲いが前記天板の下に伸びる、請求項２０または２１に記載の保管システム。
【請求項２３】
前記アクセス開口部での作業者の手の挿入を検出するように動作可能な感知機構を備える、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項２４】
前記感知機構は、前記アクセス開口部での存在が検出されている間、前記アクセス開口部での前記保管／取り出し車両の移動を防止するように動作可能である、請求項２３に記載の保管システム。
【請求項２５】
前記感知機構は、検出カウンタが所定の保管取り出し車両が割り当てられた現在のタスクに関する数量に等しくなるまで、前記所定の保管／取り出し車両がアクセス開口部から離れることを防止するように動作可能である、請求項２３または２４に記載の保管システム。
【請求項２６】
少なくとも１つの前記作業ステーションと前記保管場所との間の前記保管ユニットの運搬は、前記１つ以上の保管／取り出し車両のみによって実行される、請求項１から２５のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項２７】
前記保管システムは、前記三次元構造と前記少なくとも１つの作業ステーションとの間で動作する任意のコンベヤを含まない、請求項１から２６のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項２８】
前記保管ユニットは、前記１つ以上の保管／取り出し車両によって前記少なくとも１つの作業ステーションを通って運ばれる、請求項１から２７のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項２９】
グッズ・トゥ・パーソン（ｇｏｏｄｓ−ｔｏ−ｐｅｒｓｏｎ）の履行システムのための作業ステーションであって、前記作業ステーションは、
前記作業ステーションの使用中に取り出された保管ユニットが運ばれる規定経路と、
前記規定経路の周囲に少なくとも部分的に広がる囲いと、
前記規定経路に沿って運ばれる所定の保管ユニットが、前記アクセス開口部に到着したときにアクセス可能である、前記囲いを通るアクセス開口部と、
前記アクセス開口部での作業者の手の挿入を検出するように動作可能な感知機構と、
を備える、作業ステーション。
【請求項３０】
前記感知機構は、前記アクセス開口部での存在が検出されている間、前記アクセス開口部での事前に規定された経路上の前記所定の保管ユニットの移動を防止するように動作可能である、請求項２９に記載の作業ステーション。
【請求項３１】
前記感知機構は、前記検出カウンタが所定の保管ユニットが割り当てられた現在のピッキングまたは補充タスクに関する数量に等しくなるまで、前記所定の保管ユニットが前記アクセス開口部から離れることを防止するように動作可能である、請求項２９または３０に記載の保管システム。
【請求項３２】
前記保管ユニットが前記規定経路に沿って運ばれる、１つ以上の保管／取り出し車両と組み合わせた、請求項２９から３１のいずれか一項に記載の作業ステーション。
【請求項３３】
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し前記１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの二次元領域内に分布した、複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムはそれぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズである、複数の保管コラム、および
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に分布して存在する、複数の直立シャフトであって、前記保管コラムの前記保管場所を通る前記直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している各保管コラムは、前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から保管ユニットを配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の直立シャフト、
を備える、グリッド状三次元構造と、
検出可能マーカのセットおよび前記検出可能マーカを検出するように動作可能なセンサのセットであって、ここで前記検出可能マーカまたは前記センサのいずれか１つは、グリッド状三次元構造内において直立シャフトの上方にあるまたは下方にあるグリッド状軌道レイアウトのスポットでまたはその付近のスポットで支持され、前記検出可能マーカまたは前記センサの第２のいずれかが前記保管取り出し車両に搭載されている、検出可能マーカのセットおよびセンサのセットと、
を備え、
ここで、前記保管／取り出し車両のいずれか１つが、前記保管／取り出し車両の１つが定められた、対象シャフトの上方または下方に位置するそれぞれの場所に到着する間、センサによるそれぞれのマーカの検出を使用して、必要に応じて前記保管／取り出し車両を前記グリッド状軌道レイアウトから対象シャフトに移行させる前に前記保管／取り出し車両の対象シャフトと位置合わせをチェックし、必要に応じて調整する、
保管システム。
【請求項３４】
前記検出可能マーカは、前記グリッド状三次元構造内で前記グリッド状軌道レイアウトの前記スポットにおいてまたはその付近において静的に支持され、前記センサは、前記保管／取り出し車両に搭載される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記システムは、前記保管／取り出し車両が前記対象シャフトの下または上にあるそれぞれのスポットに向かって移動する間に、前記移動中に前記保管／取り出し車両が通過する前記グリッド状三次元構造内のそれぞれの他のスポットまたはその付近に位置する追加の検出可能マーカをスキャンするように、および前記スキャンの結果を使用して前記保管／取り出し車両が動作している移動指示を動的に調整して対象シャフトの下または上にあるそれぞれのスポットをより正確に対象にするように、さらに構成される、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
各センサは、視野が前記検出可能マーカのサイズを超え、前記検出可能マーカが対象シャフトを有する前記保管／取り出し車両の適切な位置合わせの下に存在すると予期される所定の位置を包含することを意図する画像キャプチャデバイスを備え、前記システムは、視野内の前記それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との間の一致をチェックするように構成され、それにより、前記一致は、対象シャフトに対する保管／取り出し車両の適切な位置合わせを示す、請求項３３から３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３７】
グリッド状三次元構造における１つ以上の保管／取り出し車両の位置決めを制御する方法であって、前記１つ以上の保管／取り出し車両は、グリッド状軌道レイアウト上の二次元においておよびその直立軸が前記グリッド状軌道レイアウトと交差する直立シャフトを通して第３の次元において運搬可能であり、
（ａ）グリッド状軌道レイアウトにおいてまたはその近くのスポットにおいてグリッド状三次元構造で支持されている検出可能マーカのセットまたはセンサのセットのいずれかの第１のものを直立シャフトの上方または下方に位置させ、検出可能マーカのセットまたは前記センサのセットのいずれかの第２のものを前記保管／取り出し車両に搭載させ、ここで、前記センサは、前記検出可能マーカを検出するように動作可能である、ステップと、
（ｂ）前記保管／取り出し車両の１つが、定められている対象シャフトの上方または下方のそれぞれの場所に到着する間、保管／取り出し車両のいずれか１つは、検出可能マーカの１つを検出するためにセンサの１つを使用する、ステップと、
（ｃ）前記センサの１つによるマーカの検出を使用して、前記保管／取り出し車両の前記グリッド状軌道レイアウトから対象シャフトへの移行を試みる前に、前記保管／取り出し車両と対象シャフトとの位置合わせを調査し、必要に応じて調整する、ステップと、
を含む、方法。
【請求項３８】
前記検出可能マーカは、前記グリッド状軌道レイアウトの前記スポットでまたはその付近で前記グリッド状三次元構造内において静的に支持され、前記センサは、前記保管／取り出し車両に搭載される、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記保管／取り出し車両が前記対象シャフトの下または上にあるそれぞれのスポットに向かって移動する間に、前記保管／取り出し車両が前記移動中に通過する他のスポットでまたはその付近でグリッド状三次元構造内に位置する追加の検出可能マーカをスキャンするステップと、前記スキャンの結果を使用して前記保管／取り出し車両が動作している移動指示を動的に調整して対象シャフトの下または上にあるそれぞれのスポットをより正確に対象にするステップと、をさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ステップ（ｂ）は、前記センサを使用して、前記マーカを含む視野からデジタル画像をキャプチャすることを含み、ステップ（ｃ）は、前記視野内の前記それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との間の一致をチェックすることを含み、これにより、前記一致は対象シャフトに対する前記保管／取り出し車両の適切な位置合わせを示す、請求項３６から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
１つ以上の保管／取り出し車両と、
１台以上の保管／取り出し車両が運搬可能である下部軌道レイアウトおよび
前記下部軌道レイアウトの上方に存在する複数の保管コラムであって、各コラムが互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備え、それぞれがその中の保管ユニットの配置および保管に対応するようにサイズが設定され、前記保管ユニットを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために、それぞれが前記１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
保管／取り出し車両が前記下部軌道レイアウトから上方に移動する前記下部軌道レイアウトの出発スポットにおいて、いずれか１つの前記保管／取り出し車両を前記下部軌道レイアウトから上方に持ち上げるように動作可能であるそれぞれのリフト機構と、
を備える、保管システム。
【請求項４２】
前記三次元構造は、前記下部軌道の出発スポットから上向きに延びる直立部材を備え、前記直立フレーム部材は、前記保管／取り出し車両によって上向きに横断可能である、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記三次元構造は、前記直立部材上の駆動要素を備え、前記保管／取り出し車両は、前記保管／取り出し車両を前記直立部材に沿って上方に搬送する、前記駆動要素と係合可能な協働駆動部材をその上に備え、各直立部材の前記駆動要素は、前記下部軌道レイアウトの上方の高い位置で終端し、各スポットのそれぞれの前記リフト機構は、前記保管／取り出し車両の１つを、前記駆動部材が前記駆動要素と係合する前記の高い位置に持ち上げるように動作可能である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記駆動要素はラック歯を備え、前記駆動部材は回転可能に駆動されるピニオンホイールを備える、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記下部軌道レイアウトは、二次元領域にわたって１つ以上の前記保管／取り出し車両が２方向に搬送可能である前記二次元領域を占める前記グリッド状下部軌道レイアウトである、請求項４１から４４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４６】
前記三次元構造は、前記グリッド状下部軌道レイアウトの上方に存在する複数の直立シャフトをさらに備え、前記保管コラムの前記保管場所を通る前記直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している各保管コラムは、前記１つ以上の保管／取り出し車両からアクセス可能である、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
自動保管システムにおいて保管ユニットを運搬するための保管／取り出し車両であって、前記保管／取り出し車両は、保管ユニットのうちの１つの下側と同様のサイズおよび形状の着地領域と、前記着地領域の外周に近接して位置する荷重状態センサのセットと、を備え、これにより、前記荷重状態センサのすべてによる前記１つの保管ユニットの下側の検出は、前記プラットフォーム上の前記１つの保管ユニットに完全に積み込まれ適切に位置合わせされた状態を確証し、一方、前記荷重状態センサのサブセットのみによる保管コンテナの１つの下側の検出は、前記プラットフォーム上の前記１つの保管ユニットの部分的に積み込まれまたは不適切に位置合わせされた状態を示す、保管／取り出し車両。
【請求項４８】
前記荷重状態センサは光学センサである、請求項４７に記載の保管／取り出し車両。
【請求項４９】
取り出された保管ユニットを保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへ順序付けられた方法で提供する方法であって、
（ａ）二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、各コラムは、その中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズで互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備え、それぞれが前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から保管ユニットを配置または取り外しするために、１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造を有するステップと、
（ｂ）保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から前記作業ステーションへの配送用に指定されたそれぞれの保管ユニットを取り出しさせるステップと、
（ｃ）前記三次元構造内で、取り出された保管ユニットの前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントへの順序付けられた配送を調整するステップと、
を含む、方法。
【請求項５０】
ステップ（ｃ）は、前記保管／取り出し車両のうちの１つ以上を、前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非妨害関係のその１つ以上の領域で前記三次元構造に駐車することを含み、それによって、決定された配送順序でより高い順位の１つ以上の他の保管／取り出しロボットは、前記１つ以上の駐車された保管／取り出し車両による干渉なしに前記入口または取り込みポイントに到達できる、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記１つ以上の領域は、それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記グリッド状三次元構造に再入する前記ロボット保管／取り出し車両から前記作業ステーションの出口に対しても非阻害関係である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記１つ以上の領域は、前記グリッド状軌道レイアウト上の１つ以上の駐車スポットを備える、請求項５０または５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記１つ以上の駐車スポットを、前記保管場所にアクセスするために前記保管／取り出し車両が出入りする前記グリッド状軌道レイアウトの指定された着地スポット、出発スポット、ドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の前記グリッド状軌道レイアウトの占有されていないスポットから選択することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
ステップ（ｃ）は、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到着する場所からの作業ステーションの前記入口または取り込みポイントまでの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から、前記保管／取り出し車両の１つを駐車する特定の領域を選択することを含む、請求項４９から５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
ステップ（ｃ）における順序付けられた配送は、
（ｉ）前記ロボット保管／取り出し車両が前記それぞれの保管ユニットの取り出しを任された割り当て順序、
（ｉｉ）前記それぞれの保管ユニットが前記保管／取り出し車両によって取り出された取り出し順序、
（ｉｉｉ）前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到達した着地順序、
（ｉｖ）前記保管／取り出し車両が前記作業ステーションの近くに到達した接近順序、
のうちの少なくとも１つに対して順序が一致しない、請求項４９から５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のうちの少なくとも２つに対して順序が一致しない、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のうちの少なくとも３つに対して順序が一致しない、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のすべてに対して順序が一致しない、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て順序に対して順序が一致しない、請求項５５から５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記順序付けられた配送は、前記取り出し順序に対して順序が一致しない、請求項５５から５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記順序付けられた配送は、前記着地順序に対して順序が一致しない、請求項５５から６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記順序付けられた配送は、前記接近順序に対して順序が一致しない、請求項５５から６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
前記三次元構造は、前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に位置する複数の直立シャフトをさらに備え、各保管コラムは、それぞれの前記直立シャフトの１つに隣接し、前記保管コラムの前記保管場所は、それを通って前記１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、請求項４９から６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記保管システムは、請求項１から３６および４１から４６のいずれか一項に記載の前記保管システムである、請求項４９から６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
保管システムであって、
二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズであり、保管ユニットを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために、前記１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
前記軌道の二次元領域の外側に存在し、前記作業ステーションの入口または取り込みポイントに配送された保管ユニットを受け取るアクセスポイントを有する少なくとも１つの作業ステーションと、
三次元グリッド構造から作業ステーションへの保管ユニットグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成され、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から前記保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成および送信するステップ、および
（ｂ）複数の保管／取り出し車両に、特定の順序において作業ステーションの入口または取り込みポイントへの保管／取り出し車両の到着を調整する方法でグリッド状三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成および送信するステップ、
を含む、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、保管システム。
【請求項６６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）が、前記複数の保管／取り出し車両の中から第２の保管／取り出し車両よりも順位の高い優先順序の第１の保管／取り出し車両を識別することと、前記第１の保管／取り出し車両が作業ステーションの入口または取り込みポイントに運ばれている間、前記第２の保管／取り出し車両が前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非妨害関係の駐車スポットに前記三次元構造でそれ自体を駐車するように指示する信号を生成および送信することと、を含むように構成される、請求項６５に記載のシステム。
【請求項６７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）がまた、前記作業ステーションの出口とも非妨害関係にあり、前記ロボット保管／取り出し車両が、前記それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記三次元構造に再び入る場所の中から前記駐車スポットを選択することを含むように構成される、請求項１４、１８、および６６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）が、指定された着地スポット、出発スポット、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに出入りするドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の場所の中から前記駐車スポットを選択することを含むように構成される、請求項１４、１８、６６および６７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｂ）が、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到着した場所から前記入口または取り込みポイントへの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から前記駐車スポットを選択することを含むように、構成される、請求項６６から６８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７０】
前記三次元構造は、前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在する複数の直立シャフトをさらに備え、各保管コラムが直立シャフトのそれぞれの１つに隣接し、前記保管コラムの前記保管場所は、それを通して前記１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、請求項６５から６９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７１】
注文出荷を準備およびバッファする方法であって、
（ａ）複数の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し、その上で保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、その中の前記１つ以上のアイテムの配置および保管に対応するサイズであり、それぞれがアイテムを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
保管場所から取り外しされグリッド状軌道レイアウトに運ばれるアイテムが、前記グリッド状軌道レイアウトに沿って前記作業ステーションの入口まで前記保管／取り出し車両を移動させることによって配送可能である少なくとも１つの作業ステーションと、
を備える、グリッド状三次元保管システムを有するステップ、
（ｂ）前記保管／取り出し車両のグループに、注文を履行するために必要な特定のアイテムの集合を取得させ、取り出されたアイテムを前記グリッド状軌道レイアウトに運搬し、さらに前記作業ステーションの入口に運ぶステップ、
（ｃ）作業ステーションで、アイテムの特定の集合をまとめて完全または部分的に履行された注文を形成し、前記完全または部分的に履行された注文をコンテナに入れるステップ、ならびに
（ｄ）作業ステーションで前記コンテナが前記保管／取り出し車両の１つに積み込まれた状態で、前記保管／取り出し車両の１つを前記保管場所の１つに移動させ、前記コンテナを前記保管場所の１つに預け入れ、それによって、後でさらに完了または出荷するために、完全にまたは部分的に履行された注文を保管するステップ、
を含む、方法。
【請求項７２】
前記コンテナは、前記注文が遠隔の目的地に出荷される出荷コンテナである、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記完全にまたは部分的に履行された注文は完全に履行された注文であり、前記出荷コンテナは、前記三次元保管システムからのその後の取り出し時に出荷の準備ができている完全に密封されラベル付けされた出荷コンテナである、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記保管場所に配置された前記アイテムは、前記保管ユニットに含まれ、ステップ（ｂ）が、アイテムの特定の集合を含む保管ユニットの特定の集合を取り出しすることと、前記保管ユニットの特定の集合を前記作業ステーションの前記入口へ配送することと、を含む、請求項７１から７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
ステップ（ｃ）は、前記特定のアイテムの集合を、前記保管ユニットの前記特定の集合の少なくとも一部から取り外しすることを含む、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
ステップ（ｄ）は、前記特定のアイテムの集合が前記保管場所から取り出された同じタイプの前記保管ユニット内の前記保管／取り出し車両の前記１つに前記コンテナを積み込むことを含む、請求項７４または７５に記載の方法。
【請求項７７】
前記三次元構造は、前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に位置する複数の直立シャフトをさらに含み、各保管コラムが、それぞれの前記直立シャフトの１つに隣接し、前記保管コラムの位置は、前記１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、請求項７１から７６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記保管／取り出し車両によって保管場所にアクセスされる前記三次元構造の直立シャフトに対して非妨害関係のスポットの中から前記駐車スポットを選択するように構成される、請求項１４、１８および６６から６９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７９】
コンテナを出荷するための仕分け／バッファシステムであって、
前記保管／取り出し車両が出荷コンテナを選択的に運搬するように配置される積込領域をそれぞれが有する１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元フットプリントを占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上部の２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの二次元フットプリント内に離間した分布で存在する複数の保管コラムであって、各コラムは、互いに重なり合うように配置されその中に出荷コンテナの配置および保管に対応するサイズの複数の保管場所を備える、複数の保管コラム、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に前記軌道レイアウトの二次元フットプリント内に離間した分布で存在し、１つ以上の保管／取り出し車両がそこを通って第３の次元で前記グリッド状軌道レイアウトに出入りすることができる、複数の直立シャフトであって、前記保管コラムの前記保管場所を介して直立シャフトのそれぞれ１つに隣接している各保管コラムは、前記保管コラムの前記保管場所へまたは前記保管場所から出荷コンテナを配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセスできる、複数の直立シャフト、
を備える、グリッド状三次元構造と、
を備える、仕分け／バッファシステム。
【請求項８０】
到着出荷コンテナが前記グリッド状三次元構造に積み込まれる１つ以上の取り込みステーションと、出て行く出荷コンテナが前記グリッド状三次元構造から積み込まれる１つ以上の出力ステーションとを備え、前記取り込みステーションおよび前記出力ステーションは、それらの異なるレベルで前記グリッド状三次元構造を提供する、請求項７９に記載のシステム。
【請求項８１】
前記グリッド状軌道レイアウトは、その下方に前記保管コラムおよび直立シャフトが存在する上部レベルに位置する上部軌道レイアウトであり、前記システムは、その上に前記保管コラムおよび直立シャフトが存在する下部レベルに位置する下部軌道レイアウトをさらに備え、前記取り込みステーションおよび出力ステーションはそれぞれ、前記グリッド状三次元構造の前記上位レベルまたは前記下位レベルのいずれかひとつと異なものを提供する、請求項８０に記載のシステム。
【請求項８２】
前記取り込みステーションは、前記上部軌道レイアウトを提供し、前記出力ステーションは前記グリッド状三次元構造の前記下位レベルを提供する、請求項８１に記載のシステム。
【請求項８３】
前記取り込みステーションは、前記グリッド状三次元構造のそれぞれのレベルで乗り込むときに、前記保管／取り出し車両の積込領域によって占められる上部基準面と同等またはそれ以上の高さに位置するその出口端部を有する取り込みコンベヤを備え、これにより、前記取り込みステーションの出口端は、前記グリッド状三次元構造の前記それぞれのレベルに乗り入れるときに、到着出荷コンテナを前記保管／取り出し車両の前記積み込み領域に供給するように配置される、請求項８１または８２に記載のシステム。
【請求項８４】
前記出力ステーションは、前記グリッド状三次元構造のそれぞれのレベルに乗り入れるときに前記保管／取り出し車両の積込領域によって占められるより低い基準面と同じかそれより低い高さに位置するその入口端部を有する出力コンベヤを備え、これにより、前記出力ステーションの前記入口端は、前記グリッド状三次元構造のそれぞれのレベルに乗り入れるときに、前記保管／取り出し車両の積込領域から出て行く出荷コンテナを受け入れるように配置される、請求項８１から８３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８５】
前記バッファ／仕分けシステムに対して上流に前記バッファ／仕分けシステムと同じ施設に配置された在庫保管システムと組み合わせて、前記バッファ／仕分けシステムに前記在庫保管システムから選び取られるアイテムを含む到着出荷コンテナを供給する、請求項７９から８４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８６】
前記在庫保管システムは、請求項７９から８１のいずれか一項に記載のものと同じタイプの追加の三次元グリッド保管構造と、前記追加の三次元グリッド保管構造を三次元で横断するように動作可能な１つ以上の保管／取り出し車両のそれぞれの群と、を備える、請求項８５の組み合わせ。
【請求項８７】
前記バッファ／仕分けシステムで、異なる時間に、それぞれが前記目的地施設に向けられた注文全体の部分的構成要素を形成し、そのうちの少なくとも２つの前記出荷コンテナが前記目的地施設の異なるサブ地域に向けられたアイテムを含む複数の出荷コンテナを受け取るステップと、
前記複数の出荷コンテナのうち、１つ以上の最初に受け取った出荷コンテナを、バッファ／仕分けシステムのグリッド状三次元構造のそれぞれの保管場所内に、前記出荷コンテナの後続の残りが受け取られるかまたは前記バッファ／仕分けシステムに接近するまで一時的に保管するステップと、
一度のみ前記出荷コンテナの前記後続の残りが受け取られるか、または前記バッファ／仕分けシステムに接近し、前記保管／取り出し車両の少なくとも１つを使用して、バッファ／仕分けシステムのグリッド状三次元構造内から前記１つ以上の最初に受け取られた出荷コンテナを取り出しするステップと、
前記最初に受け取った出荷コンテナおよびその後の前記出荷コンテナの残りを、前記目的地施設に配送するための単一の出荷にまとめるステップと、
によって空間が異なる識別可能なサブ領域に分割されている送り先施設への配達のための全体的な注文をまとめることを含む、請求項７９から８４のいずれか一項に記載のシステムを用いる方法。
【請求項８８】
前記延長軌道は前記作業ステーションのアクセスポイントまで完全に延在し、前記作業ステーションの人間またはロボット作業者が前記保管／取り出し車両の１つによって前記アクセスポイントに前記アクセスポイントに配送された保管ユニットにアクセスできる、請求項１から１５のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項８９】
前記作業ステーションおよび前記１つ以上の保管／取り出し車両は、前記作業ステーションのアクセスポイントへの前記保管ユニットの完全な配送を達成するように構成され、前記保管／取り出し車両の１つによってのみ、担当の人間またはロボットの作業者が、そこに配送された前記保管ユニットにアクセスできる、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項９０】
前記作業ステーションの少なくともいくつかは、コンベヤを有しない、請求項１から２８、８８および８９のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項９１】
前記すべての作業ステーションは、いかなるコンベヤも含まない、請求項９０に記載の保管システム。
【請求項９２】
前記作業ステーションは、アクセス開口部の下または近くにあるときに、前記延長軌道上の保管／取り出し車両の移動を検出するように動作可能な少なくとも１つの移動センサを備え、感知機構および移動センサは、前記感知機構および前記少なくとも１つの移動センサの両方による正の検出時に前記保管／取り出し車両の運動を終了するように構成されている、請求項９から１１および２３から２５のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項９３】
移動コマンドを前記保管／取り出し車両に送信し、
前記検出機構の状態を監視し、
前記アクセス開口部の下にあるアクセススポットでまたはそれに隣接して前記作業ステーション内の移動を監視し、
前記アクセス開口部での正の検出と前記作業ステーション内の前記移動の検出との両方を条件として、緊急停止信号を前記作業ステーション内の前記保管取り出し車両に送信するように構成されたコンピュータ制御システムをさらに備える、請求項９から１１、２３から２５および９２のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項９４】
前記コンピュータ制御システムは、前記アクセススポットに出入りする移動を検出するように、前記アクセススポットの反対側に隣接する前記保管取り出しの移動を監視するように構成される、請求項９３に記載の保管システム。
【請求項９５】
前記コンピュータ制御システムは、前記アクセススポットでの保管取り出し車両の特定の存在を監視し、（ｉ）アクセス開口部での前記正の検出と、（ｉｉ）前記アクセススポットにおける前記特定の存在と、（ｉｉｉ）前記アクセススポットでまたはアクセススポットに隣接して検出された移動の欠如と、の組み合わせを識別し、前記作業ステーションで実行されている割り当てられたタスクの残りのラインアイテム数量がゼロより大きいかどうかをチェックし、もしそうならば残りのラインアイテムの数量を減少させるように構成される、請求項９３または９４に記載の保管システム。
【請求項９６】
前記感知機構の状態を監視し、
前記作業ステーションにおける特に前記アクセス開口部の下のアクセススポットでの保管取り出し車両の存在を監視し、
上記の作業ステーションに現在割り当てられている、残りのラインアイテムの数量がゼロより大きい未処理のタスクを確認し、
少なくとも、前記アクセススポットでの前記保管取り出し車両の存在の決定、および前記残りのラインアイテム数量がゼロより大きい前記オープンタスクの確認を含む一連の条件に応じて、前記残りのラインアイテム数量を減少させるように構成された前記コンピュータ制御システムをさらに備える、
請求項９から１１、２３から２５および９１のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項９７】
前記コンピュータ制御システムは、前記作業ステーションに付いている人間の作業者に割り当てられたタスクの指示命令を表示するように構成された前記作業ステーションにヒューマンマシンインターフェースを備え、前記コンピュータ制御システムは（ａ）減少後のラインアイテム数量の動的に更新された表示および／または（ｂ）前記残りのライン数量カウントがゼロであることが判明した場合に、カウントエラーを人間の作業者に通知する警告メッセージの少なくともいずれか１つを示すように構成される、請求項９５または９６に記載の保管システム。
【請求項９８】
アクセス開口部の下または近くにあるときに前記規定経路に沿った保管ユニットの移動を検出するように動作可能な移動センサ、感知機構、および前記感知機構および前記少なくとも１つの移動センサの両方による正の検出の際の前記保管ユニットの移動を終了するように構成された移動センサをさらに備える、請求項２９から３２のいずれか一項に記載の作業ステーション。
【請求項９９】
保管ユニットの移動を制御するコマンドを送信し、
感知機構の状態を監視し、
アクセス開口部の下にあるアクセススポットにおけるまたはアクセススポットに隣接する作業ステーション内の移動を監視し、
前記アクセス開口部での正の検出と作業ステーション内での前記移動の検出との両方を条件として、緊急停止信号を送信して、前記保管ユニットの移動を終了するように、構成されたコンピュータ制御システムと組み合わせた、請求項２９から３２および９８のいずれか一項に記載の作業ステーション。
【請求項１００】
前記コンピュータ制御システムは、前記アクセススポットに出入りする移動を検出するために、前記アクセススポットの反対側に隣接する前記保管ユニットの移動を監視するように構成される、請求項９９に記載の作業ステーション。
【請求項１０１】
前記コンピュータ制御システムは、前記アクセススポットでの保管ユニットの特定の存在を監視し、（ｉ）前記アクセス開口部での前記正の検出、（ｉｉ）前記アクセススポットにおける前記特定の存在、および（ｉｉｉ）前記アクセス開口部でまたはアクセス開口部に隣接して前記検出された移動の欠如、の組み合わせを識別するように構成され、前記作業ステーションで実行されている割り当てられたタスクの残りのラインアイテム数量がゼロより大きいかどうかをチェックし、もしそうならば、上記の残りのラインアイテムの数量を減少させる、請求項９９または１００に記載の作業ステーション。
【請求項１０２】
前記感知機構の状態を監視し、
前記作業ステーションに、特に前記アクセス開口部の下のアクセススポットに保管ユニットが存在するかどうかを監視し、
上記の作業ステーションに現在割り当てられており、残りのラインアイテムの数量がゼロより大きい未処理のタスクを確認し、
少なくとも、前記アクセススポットでの前記保管取り出し車両の存在の決定および前記残りのラインアイテム量がゼロより大きい前記オープンタスクの確認を含む一連の条件に応答して、前記残りのラインアイテム数量を減少させるように構成されたコンピュータ制御システムと組み合わせた、請求項２９から３２および９８のいずれか一項に記載の作業ステーション。
【請求項１０３】
コンピュータ制御システムは、前記作業ステーションに付いている人間の作業者に割り当てられた前記タスクの指示命令を表示するように構成された前記作業ステーションにヒューマンマシンインターフェースを備え、前記コンピュータ制御システムは（ａ）減少後のラインアイテム数量の動的に更新された表示および／または（ｂ）前記残りのラインアイテム数量カウントがゼロであることが判明した場合に、カウントエラーを人間の作業者に通知する警告メッセージの少なくともいずれか１つを示すように構成される、請求項１０１または１０２に記載の保管システム。
【請求項１０４】
前記システムは、前記視野内のマーカの前記位置と、それらの間で不一致が生じた場合の前記視野の前記所定のサブ領域と、の間のオフセットを測定し、前記測定されたオフセットに比例する修正駆動信号による修正方向への車両の運搬のために前記駆動源を作動させるように構成される、請求項３６に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記システムは、前記適切な位置合わせを再チェックするための前記修正駆動信号の適用後に前記オフセットを再測定するように構成される、請求項１０４に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記駆動源は、前記保管／取り出し車両のオンボード駆動源である、請求項１０４または１０５に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記搭載駆動源は、前記保管／取り出し車両のホイールモータを備える、請求項１０６に記載のシステム。
【請求項１０８】
ステップ（ｃ）は、前記視野内のマーカの前記位置と、それらの間の不一致の場合の前記視野の所定のサブ領域との間のオフセットを測定することと、測定されたオフセットに比例する前記修正駆動信号を使用して、修正方向に前記車両を搬送するための駆動源を作動させることと、を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項１０９】
前記適切な位置合わせを再チェックするために、前記修正駆動信号の適用後に前記オフセットを再測定することをさらに含む、請求項１０８に記載の方法。
【請求項１１０】
前記駆動源は、前記車両のオンボード駆動源である、請求項１０８または１０９に記載の方法。
【請求項１１１】
前記オンボード駆動源は、前記保管／取り出し車両のホイールモータを備える、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】
経路に沿った車両の移動における位置精度をチェックする方法であって、前記経路に沿った対象となり得る目的地にそれぞれ位置する一連の検出可能マーカと共におよび前記車両に搭載された画像キャプチャデバイスと共に前記センサを使用して、前記対象となり得る目的地の１つに到着したときに前記マーカを含む視野からデジタル画像をキャプチャするステップと、視野内の前記それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との一致をチェックするステップと、を含み、これにより、前記一致は、前記対象の目的地に対する前記車両の適切な位置合わせを示す、方法。
【請求項１１３】
一致をチェックすることは、前記視野内のマーカの前記位置とそれらの間の不一致の場合の視野の前記所定のサブ領域との間のオフセットを測定することを含み、前記方法は、測定されたオフセットに比例する前記修正駆動信号を使用して、修正方向に車両を搬送するための駆動源をアクティブ化することをさらに含む、請求項１１２に記載の方法。
【請求項１１４】
前記適切な位置合わせを再チェックするために、前記修正駆動信号の適用後に前記オフセットを再測定することをさらに含む、請求項１１３に記載の方法。
【請求項１１５】
前記駆動源は、前記車両のオンボード駆動源を備える、請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１６】
前記オンボード駆動源は、前記車両のホイールモータを備える、請求項１１４に記載の方法。
【請求項１１７】
前記車両は、自動保管および取り出しシステムのロボット保管および取り出し車両である、請求項１１２から１１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１８】
位置精度監視を有する軌道ベースの運搬装置であって、
それぞれがその上に静的に配置されているか、または前記軌道に沿ったそれぞれの対象となり得る目的地上にまたはそこに隣接して配置されている一連の検出可能マーカを有する軌道と、
前記軌道に沿って配送するように構成された車両と、
前記車両に搭載され、前記対象となり得る目的地の１つに到着したときに、前記マーカを含む視野からデジタル画像をキャプチャするように構成された画像キャプチャデバイスであって、視野内の前記それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との一致をチェックし、これにより前記一致は対象の目的地に対する保管／取り出し車両の適切な位置合わせを示す、画像キャプチャデバイスと、
を備える装置。
【請求項１１９】
前記装置は、前記視野内のマーカの前記位置とそれらの間の不一致の場合に前記視野の前記所定のサブ領域との間のオフセットを測定し、測定されたオフセットに比例する前記修正駆動信号による修正方向への前記車両の運搬のために駆動源を活動させる、請求項１１８に記載の装置。
【請求項１２０】
前記装置は、前記適切な位置合わせを再チェックするための前記修正駆動信号の適用後に前記オフセットを再測定するように構成される、請求項１１９に記載の装置。
【請求項１２１】
前記駆動源は、前記車両のオンボード駆動源を備える、請求項１２０に記載の装置。
【請求項１２２】
前記オンボード駆動源は、前記車両のホイールモータを含む、請求項１２１に記載の方法。
【請求項１２３】
前記車両は、自動保管および取り出しシステムのロボット保管および取り出し車両である、請求項１１８から１２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２４】
前記保管／取り出し車両に搭載されたローカルプロセッサを備え、前記ローカルコンピュータプロセッサは保管ユニットを前記ロボット保管／取り出し車両に引っ張る積込ルーチンの一部としてセット内のすべての荷重状態センサの状態をチェックするように、およびそこから前記荷重状態センサのすべてまたはその部分的なサブセットのみが正の検出信号を有するかどうかを決定するように構成されている、請求項４７または４８に記載の保管／取り出し車両。
【請求項１２５】
請求項１０８、および１１２から１１７のいずれか一項に記載の方法ステップを実行するために、その上にスキャナを有する車両のローカルプロセッサによって実行可能なステートメントおよび指示をその上に保管した非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項１２６】
自動保管および取り出しシステムにおいてロボット保管／取り出し車両への保管ユニットの適切な積込を確認する方法であって、保管ユニットをロボット保管／取り出し車両に引き込む積み込みルーチンの一部として、前記ロボット保管／取り出し車両のローカルプロセッサを使用して、前記保管ユニットの下側に対して同様のサイズおよび形状である前記ロボット保管／取り出し車両の着地領域の外周に近接する位置に配置された複数の荷重状態センサのそれぞれの状態チェックを実行し、前記状態チェックから、前記荷重状態センサのすべてまたはその部分サブセットのみが正の検出信号を有するかどうかを測定し、これにより前記荷重状態センサのすべてからの正の検出信号のフルセットは前記保管ユニットが完全に積み込まれ適切に位置合わせされた状態を確証し、荷重状態信号の前記部分的なサブセクションのみからの正の検出信号の部分サブセットは前記保管ユニットが部分的に積み込まれまたは不適切な整列状態であることを明らかにすること、を含む、方法。
【請求項１２７】
その方法ステップを実行するために、請求項１２６に記載の前記保管／取り出し車両の前記ローカルプロセッサによって実行可能なステートメントおよび指示をその上に保管した非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１２８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
（ａ）作業ステーションで履行される１つ以上の受領注文の各ラインアイテムのタスク割り当てを生成し、各タスク割り当てには、少なくとも、現在の保管場所から取得するそれぞれの保管ユニットの仕様、前記作業ステーションに配送するための前記三次元構造、および前記それぞれの保管ユニットを取り出しするためのそれぞれの保管／取り出し車両の識別が含まれ、
（ｂ）コマンド信号を前記タスク割り当ての前記それぞれの保管／取り出し車両に送信して、前記それぞれの保管ユニットの現在の保管場所から前記作業ステーションへの取り出しおよび配送を開始し、
（ｃ）前記作業ステーションに利用可能な占有場所があるかどうかを判断し、
（ｄ）上記の利用可能な占有場所の確認に応じて、作業ステーションの外に位置し、前記作業ステーションに配送するように割り当てられた保管／取り出し車両の中から、作業ステーションに呼び出すために次に優先順位の高い保管／取り出し車両を特定し、
（ｅ）前記次に優先順位の高い車両が前記作業ステーションに移動ように命令する、
のように構成される、請求項１３、１４、１７、１８、６５から７０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｅ）において、前記作業ステーションの外側に位置する１つ以上の残りの保管／取り出し車両に、前記作業ステーションの外側に駐車するように命令するように構成される、請求項１２８に記載のシステム。
【請求項１３０】
前記プロセッサは、ステップ（ｅ）において、前記残りの保管／取り出し車両の１つが前記作業ステーションの外側で終了するそのタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したという確認信号をそこから受信した後にのみ、前記残りの保管／取り出し車両のそれぞれを駐車するように命令するように構成され、その後、前記残りの保管／取り出し車両の１つは、前記作業ステーションの外側の利用可能な駐車スポットで終了する保持パターンの移動ルートに従うように命令される、請求項１２９に記載のシステム。
【請求項１３１】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｅ）の後に、作業ステーション外部の前記それぞれの保管／取り出し車両のすべてが前記作業ステーションに移動するように命令されるまで、ステップ（ｃ）から（ｅ）の１回以上の繰り返しを実行するように構成される、請求項１２８から１３０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３２】
前記プロセッサは、ステップ（ｄ）において、作業ステーション外の保管／取り出し車両の中から前記特定の注文に属する任意の保管／取り出し車両の識別のために、すでに作業ステーション内にある以前に入った保管／取り出し車両が属する特定の注文の識別を使用し、前記特定の注文に属する任意の保管／取り出し車両から次に優先順位の高い車両を選択するように構成される、請求項１２８から１３１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ａ）において、前記タスク割り当てにおけるアイテムベースの優先順位を含み、ステップ（ｄ）において、前記上記のアイテムベースの優先順位付けに少なくとも部分的に基づく最も優先順位の高い車両ベースを識別するように構成される、請求項１２８から１３２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、注文ベースの優先順位を受信または割り当てるように構成され、ステップ（ｄ）において、前記注文ベースの優先順位で少なくとも部分的に前記最も優先順位の高い車両を識別する、請求項１２８から１３３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｄ）において、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記最も優先順位の高い車両を識別し、最も優先順位の高い保管／取り出し車両の前記識別を少なくとも部分的に複数の注文のどれが最も早く受け取られたかに基づかせるように構成される、請求項１２８から１３４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、ステップ（ｄ）において、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記最も優先順位の高い車両を識別し、前記最も優先順位の高い保管／取り出し車両の識別を少なくとも部分的に複数の注文の間の相対的な注文サイズに基づかせるように構成される、請求項１２８から１３５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３７】
前記プロセッサは、ステップ（ｅ）において、前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記作業ステーションへの移動を命令する前に、最初に前記次に優先順位の高い車両が、前記作業ステーションの外部で終了するタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したことを示す前記次に優先順位の高い車両からの確認信号を待つように構成され、次に、前記作業ステーションへの移動ルートをたどって作業ステーションに進むように次に優先順位の高い保管／取り出し車両に命令するように構成される、請求項１２８から１３６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３８】
ステップ（ｂ）および（ｃ）は、コンピュータ制御システムの１つ以上のプロセッサによって実行される自動ステップを含み、前記自動ステップは、
ステップ（ｂ）において、
（ｉ）前記作業ステーションで履行される１つ以上の受領注文の各ラインアイテムのタスク割り当てを生成し、各タスク割り当ては、少なくとも、前記作業ステーションに配送するための前記三次元構造におけるそれらの現在の保管場所から取得するためのそれぞれの保管ユニットの仕様および前記それぞれの保管ユニットを取り出しするためのそれぞれの保管／取り出し車両の識別を含むことと、
（ｉｉ）コマンド信号を前記タスク割り当ての前記それぞれの保管／取り出し車両に送信して、前記それぞれの保管ユニットの現在の保管場所から作業ステーションへの取り出しおよび配送を開始することと、
ステップ（ｃ）において、
（ｉｉｉ）前記作業ステーションに利用可能な占有場所があるかどうかを判断することと、
（ｉｖ）前記利用可能な占有場所の確認に応じて、前記作業ステーションの外に位置し前記作業ステーションに配送するように割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記作業ステーションに呼び出すための次に優先順位の高い保管／取り出し車両を識別することと、
（ｖ）前記次に優先順位の高い車両に前記作業ステーションに移動するように命令することと、
を含む、請求項４９から６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３９】
ステップ（ｖ）はまた、前記作業ステーションの外に位置する１つ以上の残りの保管／取り出し車両に、前記作業ステーションの外に駐車するように命令することをも含む、請求項１３８に記載の方法。
【請求項１４０】
ステップ（ｖ）において前記残りの保管／取り出し車両のそれぞれの駐車を命令することは、最初に、前記残りの保管／取り出し車両の１つが前記作業ステーションの外で終了するそのタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したという確認信号を待つことと、次に、残りの保管／取り出し車両の前記１つに前記作業ステーションの外の利用可能な駐車場で終端する保持パターンの移動経路をたどるように命令することと、を含む、請求項１３９に記載の方法。
【請求項１４１】
ステップ（ｃ）は、前記それぞれの保管／取り出し車両のすべてが前記作業ステーションに入るまで、ステップ（ｉｉｉ）から（ｖ）の１回以上の繰り返しを実行することをさらに含む、請求項１３８から１４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４２】
ステップ（ｉｖ）は、前記作業ステーションの外にある前記保管／取り出し車両の中から前記特定の注文に属する任意の保管／取り出し車両を識別するためおよび前記特定の注文に属する前記任意の保管／取り出し車両から前記次に優先順位の高い車両を選択するために、すでに作業ステーション内にある以前に許可された保管／取り出し車両が属する特定の注文の識別を用いることを含む、請求項１３８から１４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４３】
ステップ（ｉ）において、前記タスク割り当てにおけるアイテムベースの優先順位付けを含み、ステップ（ｉｖ）において、少なくとも部分的に前記アイテムベースの優先順位に基づいて前記次に優先順位の高い車両を識別することを含む、請求項１３８から１４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４４】
前記アイテムベースの優先順位は、前記１つ以上の注文におけるラインアイテムの以下の属性、（ｉ）スタイル、（ｉｉ）サイズ、（ｉｉｉ）重量、（ｉｖ）色、（ｖ）成分、（ｖｉ）乾燥／液体含有量、（ｖｉｉ）汚染リスク、および（ｖｉｉｉ）アレルゲンのうちの１つ以上に基づく、請求項１４３に記載の方法。
【請求項１４５】
ステップ（ｉ）は、注文ベースの優先順位の受信または割り当てを含み、ステップ（ｉｖ）は、前記注文ベースの優先順位に少なくとも部分的に基づいて前記次に優先順位の高い車両を識別することを含む、請求項１３８から１４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４６】
前記ステップ（ｉｖ）において、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記次に優先順位の高い車両を識別し、前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記識別は少なくとも部分的に前記複数の注文のどれが最も早く受け取られたかに基づくことを含む、請求項１３８から１４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４７】
ステップ（ｉｖ）は、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記次に優先順位の高い車両を識別することおよび前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記識別は少なくとも部分的に前記複数の注文間の相対的な注文サイズに基づくことを含む、請求項１３８から１４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４８】
ステップ（ｖ）において、前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記作業ステーションへの移動を命令する前に、最初に前記次に優先順位の高い車両からの前記次に優先順位の高い車両が前記作業ステーションの外部で終了するタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したことを示す確認信号を待機することと、次いで前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両に、前記作業ステーション宛ての移動ルートをたどって前記作業ステーションに入るように命令することと、を含む、請求項１３８から１４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４９】
取り出された保管ユニットの保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへの提供を順序付けられた方法で調整する方法であって、前記保管システムのコンピュータ制御システムの１つ以上のプロセッサによる、以下の自動ステップの実行、すなわち、
（ａ）作業ステーションで履行される１つ以上の受注の各ラインアイテムのタスク割り当てを生成し、各タスク割り当ては、少なくとも、作業ステーションに配送するためのシステムにおいて保管内の現在の保管場所から取得するそれぞれの保管ユニットの仕様および前記それぞれの保管ユニットを取り出しするためのそれぞれの保管／取り出し車両の識別を含む、ステップと、
（ｂ）コマンド信号を前記タスク割り当てのそれぞれの保管／取り出し車両に送信して、前記それぞれの保管ユニットの現在の保管場所から作業ステーションへの取り出しおよび配送を開始するステップと、
（ｃ）前記作業ステーションに利用可能な占有場所があるかどうかを判断するステップと、
（ｄ）前記利用可能な占有場所の確認に応じて、作業ステーションの外に位置し前記作業ステーションに配送するように割り当てられた保管／取り出し車両の中から、作業ステーションに呼び出すための次に優先順位の高い保管／取り出し車両を特定するステップと、
（ｅ）次に優先順位の高い車両に、作業ステーションに移動するように命令するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５０】
ステップ（ｅ）は、前記作業ステーションの外に位置する１つ以上の残りの保管／取り出し車両に、前記作業ステーションの外に駐車するように命令することも含む、請求項１４９に記載の方法。
【請求項１５１】
ステップ（ｅ）において、前記残りの保管／取り出し車両のそれぞれの駐車を命令することは、最初に、前記残りの保管／取り出し車両の１つがその前記作業ステーションの外で終了するタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したという確認信号を待つことと、次いで、前記残りの保管／取り出し車両の１つに、前記作業ステーションの外の利用可能な駐車場で終端する保持パターンの移動経路をたどるように命令することと、を含む、請求項１５０に記載の方法。
【請求項１５２】
前記それぞれの保管／取り出し車両のすべてが前記作業ステーションに入るまで、ステップ（ｃ）から（ｅ）の１つ以上の繰り返しを実行することをさらに含む、請求項１４９から１５１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５３】
ステップ（ｄ）は、前記作業ステーションの外にある前記保管／取り出し車両の中から前記特定の注文に属する任意の保管／取り出し車両を識別するためおよび前記特定の注文に属する前記任意の保管／取り出し車両から前記次に優先順位の高い車両を選択するために、すでに作業ステーション内にある以前に許可された保管／取り出し車両が属する特定の注文の識別を用いることを含む、請求項１４９から１５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５４】
ステップ（ａ）において、前記タスク割り当てにおけるアイテムベースの優先順位付けを含み、ステップ（ｄ）において、前記アイテムベースの優先順位に少なくとも部分的に基づいて前記最も優先順位の高い車両を識別することを含む、請求項１４９から１５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５５】
前記アイテムベースの優先順位は、前記１つ以上の注文におけるラインアイテムの以下の属性、（ｉ）スタイル、（ｉｉ）サイズ、（ｉｉｉ）重量、（ｉｖ）色、（ｖ）成分、（ｖｉ）乾燥／液体含有量、（ｖｉｉ）汚染リスク、および（ｖｉｉｉ）アレルゲンのうちの１つ以上に基づく、請求項１５４に記載の方法。
【請求項１５６】
ステップ（ａ）は注文ベースの優先順位の受信または割り当てを含み、ステップ（ｄ）は前記注文ベースの優先順位に少なくとも部分的に基づいて前記最も優先順位の高い車両を識別することを含む、請求項１４９から１５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５７】
前記ステップ（ｄ）において、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記最高優先順位の車両を識別し、前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記識別は少なくとも部分的に前記複数の注文のどれが最も早く受け取られたかに基づくことを含む、請求項１４９から１５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５８】
ステップ（ｄ）は、複数の注文に割り当てられた保管／取り出し車両の中から前記次に優先順位の高い車両を識別することと、少なくとも部分的に前記最も優先順位の高い保管／取り出し車両の識別が上記の複数の注文間の相対的な注文サイズに基づくこととを含む、請求項１４９から１５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５９】
ステップ（ｅ）において、前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両の前記作業ステーションへの移動を命令する前に、最初に前記次に優先順位の高い車両からの前記次に優先順位の高い車両が前記作業ステーションの外部で終了するタスク割り当ての以前の移動セグメントを完了したことを示す確認信号を待機することと、次いで前記次に優先順位の高い保管／取り出し車両に、前記作業ステーション宛ての移動ルートをたどって前記作業ステーションに入るように命令することと、を含む、請求項１４９から１５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６０】
請求項１４９から１５９のいずれか一項に記載の前記コンピュータ制御システムの前記１つ以上のコンピュータプロセッサによって実行可能なステートメントおよび命令を保管して、その自動化方法ステップを実行する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年４月３日に出願されたＰＣＴ出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５０４０４の一部継続出願であり、これは米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、２０１８年６月８日に出願された米国仮特許出願第６２／６８２，６９１号および２０１８年１１月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／７７０，７８８号に基づく優先権を主張する。前述の３つの出願全ての全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、一般に、注文履行環境で有用な自動保管および取り出しシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
全体を参照により本明細書に援用する、国際公開第２０１６／１７２７９３号（ＷＯ２０１６／１７２７９３）として公開された出願人の以前のＰＣＴ出願は、ロボット保管／取り出し車両の群が、それぞれの容器または他の保管ユニットが保管されている保管場所の三次元配列をナビゲートする三次元保管グリッド構造を用いる、グッズ・トゥ・マン（ｇｏｏｄｓ−ｔｏ−ｍａｎ）の保管および取り出しシステムを開示した。保管／取り出し車両は、保管場所の三次元配列の上に配置されたグリッド状上部軌道レイアウトと、保管場所の配列の下の地面高さに配置されたグリッド状下部軌道レイアウトの両方において、二次元で水平移動する。同一の保管／取り出し車両もまた、上部と下部との軌道レイアウトを結合する垂直直立シャフトを介して、第３の垂直次元で構造を横断する。保管場所の各コラムは、これらの直立シャフトの１つに隣接しているため、グリッド内の各保管場所およびすべての保管場所は保管／取り出し車両から直接アクセス可能である。
【０００４】
継続的な開発は、システム設計の多くの改善とそのための新しいアプリケーションをもたらした。その詳細は以下の開示からより明らかとなる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し当該１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状下部軌道レイアウト、および
当該グリッド状下部軌道レイアウトの上方に存在し当該下部軌道レイアウトの当該二次元領域に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズであり、当該保管ユニットを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
当該三次元構造に沿っておよび当該保管コラムが分布している当該下部軌道レイアウトの当該二次元領域の外側に存在する少なくとも１つの作業ステーションであって、その延長軌道によって当該グリッド状下部軌道レイアウトにリンクされている当該作業ステーションは、当該１つ以上の保管／取り出し車両によって当該作業ステーションと当該下部軌道レイアウトとの間で運搬可能であり、それによって当該保管場所と当該作業ステーションとの間の当該保管ユニットの運搬は当該１つ以上の保管／取り出し車両によって完全に実行可能である、少なくとも１つの作業ステーションと、
を備える、保管システムが提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し、当該１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能である、グリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域全体にわたって分布した、複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズであり、当該保管ユニットを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
保管コラムがその中に分布している軌道レイアウトの当該二次元領域の外側にある少なくとも１つの作業ステーションと、
を備え、
ここで、少なくとも１つの作業ステーションと三次元構造内の保管場所との間の保管ユニットの運搬は、当該１つ以上の保管／取り出し車両によって単独で実行される、
保管システムが提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様によれば、
１つ以上の保管／取り出し車両と、
その中の保管ユニットの配置および保管に対応するようにサイズを定めた保管場所の三次元配列を備える三次元構造と、
保管場所から選択された保管ユニットが当該１つ以上の保管／取り出し車両によって運搬可能である少なくとも１つの作業ステーションと、を備え、
ここで、各作業ステーションは、それを通して当該１つ以上の保管／取り出し車両が運搬可能である囲いと、当該車両が作業ステーションの当該アクセス開口部に到達するときに保管／取り出し車両の１つに搭載された保管ユニットがアクセス可能である当該囲い内のアクセス開口部と、を備える、
保管システムが提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様によれば、グッズ・トゥ・パーソン（ｇｏｏｄｓ−ｔｏ−ｐｅｒｓｏｎ）の履行システムのための作業ステーションが提供され、当該作業ステーションは、
当該作業ステーションの使用中に取り出された保管ユニットが運ばれる規定経路と、
当該規定経路の周囲に少なくとも部分的に広がる囲いと、
規定経路に沿って運ばれる所定の保管ユニットが、当該アクセス開口部に到着したときにアクセス可能である、当該囲いを通るアクセス開口部と、
当該アクセス開口部での作業者の手の挿入を検出するように動作可能な感知機構と、
を備える。
【０００９】
本発明の第５の態様によれば、
１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し当該１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した、複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムはそれぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応できるサイズである、複数の保管コラム、
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した、複数の直立シャフトであって、当該保管コラムの保管場所を通る直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している各保管コラムは、当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から保管ユニットを配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の直立シャフト、および
検出可能マーカのセットおよび当該検出可能マーカを検出するように動作可能なセンサのセットであって、ここで当該検出可能マーカまたは当該センサのいずれか１つは、グリッド状三次元構造内において直立シャフトの上方にあるまたは下方にあるグリッド状軌道レイアウトのスポットでまたはその付近のスポットで支持され、当該検出可能マーカまたは当該センサの第２のいずれかが当該保管取り出し車両に搭載されている、検出可能マーカのセットおよびセンサのセット、
を備える、グリッド状三次元構造と、を備え、
ここで、当該保管／取り出し車両のいずれか１つが、当該保管／取り出し車両の１つが定められた、対象シャフトの上方または下方に位置するそれぞれの場所に到着する間、センサによるそれぞれのマーカの検出を使用して、必要に応じて当該保管／取り出し車両を当該グリッド状軌道レイアウトから対象シャフトに移行させる前に当該保管／取り出し車両の対象シャフトと位置合わせをチェックし、必要に応じて調整する、
保管システムが提供される。
【００１０】
本発明の第６の態様によれば、グリッド状三次元構造における１つ以上の保管／取り出し車両の位置決めを制御する方法であって、その方法における当該１つ以上の保管／取り出し車両は、グリッド状軌道レイアウト上の二次元において、およびその直立軸が当該グリッド状軌道レイアウトと交差する直立シャフトを通して第３の次元において、運搬可能である方法を提供し、当該方法は、
（ａ）グリッド状軌道レイアウトにおいてまたはその近くのスポットにおいてグリッド状三次元構造で支持されている検出可能マーカのセットまたはセンサのセットのいずれかの第１のものを直立シャフトの上方または下方に位置させ、検出可能マーカのセットまたは当該センサのセットのいずれかの第２のものを当該保管／取り出し車両に搭載させ、ここで、当該センサは、当該検出可能マーカを検出するように動作可能である、ステップと、
（ｂ）当該保管／取り出し車両の１つが、定められている対象シャフトの上方または下方のそれぞれの場所に到着する間、保管／取り出し車両のいずれか１つは、検出可能マーカの１つを検出するためにセンサの１つを使用する、ステップと、
（ｃ）当該センサの１つによるマーカの検出を使用して、当該保管／取り出し車両の当該グリッド状軌道レイアウトから対象シャフトへの移行を試みる前に、当該保管／取り出し車両と対象シャフトとの位置合わせを調査し、必要に応じて調整する、ステップと、
を含む。
【００１１】
本発明の第７の態様によれば、
１つ以上の保管／取り出し車両と、
１台以上の保管／取り出し車両が運搬可能である下部軌道レイアウトおよび
下部軌道レイアウトの上方に存在する複数の保管コラムであって、各コラムが互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備え、それぞれがその中の保管ユニットの配置および保管に対応するようにサイズが設定され、保管ユニットを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために、それぞれが１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
保管／取り出し車両が下部軌道レイアウトから上方に移動する下部軌道レイアウトの出発スポットにおいて、いずれか１つの保管／取り出し車両を下部軌道レイアウトから上方に持ち上げるように動作可能であるそれぞれのリフト機構と、
を備える保管システムが提供される。
【００１２】
本発明の第８の態様によれば、自動保管システムにおいて保管ユニットを運搬するための保管／取り出し車両が提供され、当該保管／取り出し車両は、保管ユニットのうちの１つの下側と同様のサイズおよび形状の着地領域を有する上部プラットフォームと、当該着地領域の外周に近接して位置する荷重状態センサのセットと、を備え、これにより、当該荷重状態センサのすべてによる当該１つの保管ユニットの下側の検出は、当該プラットフォーム上の当該１つの保管ユニットに完全に積み込まれ適切に位置合わせされた状態を確証し、一方、当該荷重状態センサのサブセットのみによる保管コンテナの１つの下側の検出は、当該プラットフォーム上の当該１つの保管ユニットの部分的に積み込まれまたは不適切に位置合わせされた状態を示す。
【００１３】
本発明の第９の態様によれば、取り出された保管ユニットを保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへ順序付けられた方法で提供する方法が提供され、当該方法は、
（ａ）二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、および  
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、各コラムは、その中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズで互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備え、それぞれが当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から保管ユニットを配置または取り外しするために、１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造を有するステップと、
（ｂ）保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から作業ステーションへの配送用に指定されたそれぞれの保管ユニットを取り出しさせるステップと、
（ｃ）当該三次元構造内で、取り出された保管ユニットの作業ステーションの入口または取り込みポイントへの順序付けられた配送を調整するステップと、
を含む。
【００１４】
本発明の第１０の態様によれば、
二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズであり、保管ユニットを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために、１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
軌道の二次元領域の外側に存在し、作業ステーションの入口または取り込みポイントに配送された保管ユニットを受け取るアクセスポイントを有する少なくとも１つの作業ステーションと、
三次元グリッド構造から作業ステーションへの保管ユニットグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成され、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成および送信すること、および
（ｂ）複数の保管／取り出し車両に、特定の順序において作業ステーションの入口または取り込みポイントへの保管／取り出し車両の到着を調整する方法でグリッド状三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成および送信すること、
を含む、少なくとも１つのプロセッサと、
を備える、保管システムが提供される。
【００１５】
本発明の第１１の態様によれば、注文出荷を準備およびバッファする方法が提供され、当該方法は、
（ａ）複数の保管／取り出し車両と、
二次元領域を占有し、その上で保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、その中の１つ以上のアイテムの配置および保管に対応するサイズであり、それぞれがアイテムを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、複数の保管コラム、
を備える三次元構造と、
保管場所から取り外しされグリッド状軌道レイアウトに運ばれるアイテムが、当該グリッド状軌道レイアウトに沿って当該作業ステーションの入口まで保管／取り出し車両を移動させることによって配送可能である少なくとも１つの作業ステーションと、
を備える、グリッド状三次元保管システムを有するステップ、
（ｂ）保管／取り出し車両のグループに、注文を履行するために必要な特定のアイテムの集合を取得させ、取り出されたアイテムをグリッド状軌道レイアウトに運搬し、さらに作業ステーションの入口に運ぶステップ、
（ｃ）作業ステーションで、アイテムの特定の集合をまとめて完全または部分的に履行された注文を形成し、当該完全または部分的に履行された注文をコンテナに入れるステップ、ならびに
（ｄ）作業ステーションで当該コンテナが保管／取り出し車両の１つに積み込まれた状態で、当該保管／取り出し車両の１つを保管場所の１つに移動させ、当該コンテナを当該保管場所の１つに預け入れ、それによって、後でさらに完了または出荷するために、完全にまたは部分的に履行された注文を保管するステップ、
を含む。
【００１６】
本発明の第１２の態様によれば、コンテナを出荷するための仕分け／バッファシステムが提供され、当該システムは、
当該保管／取り出し車両が出荷コンテナを選択的に運搬するように配置される積込領域をそれぞれが有する１つ以上の保管／取り出し車両と、
二次元フットプリントを占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上部の２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、当該軌道レイアウトの二次元フットプリント内に離間した分布で存在する複数の保管コラムであって、各コラムは、互いに重なり合うように配置されその中に出荷コンテナの配置および保管に対応するサイズの複数の保管場所を備える、複数の保管コラム、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に当該軌道レイアウトの二次元フットプリント内に離間した分布で存在し、１つ以上の保管／取り出し車両がそこを通って第３の次元で当該グリッド状軌道レイアウトに出入りすることができる、複数の直立シャフトであって、当該保管コラムの当該保管場所を介して直立シャフトのそれぞれ１つに隣接している各保管コラムは、当該保管コラムの当該保管場所へまたは当該保管場所から出荷コンテナを配置または取り外しするために１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセスできる、複数の直立シャフト、
を備える、グリッド状三次元構造と、
を備える。
【００１７】
本発明の第１３の態様によれば、経路に沿った車両の移動における位置精度をチェックする方法が提供され、当該方法は、当該経路に沿った対象となり得る目的地にそれぞれ位置する一連の検出可能マーカと共におよび当該車両に搭載された画像キャプチャデバイスと共に当該センサを使用して、当該対象となり得る目的地の１つに到着したときに当該マーカを含む視野からデジタル画像をキャプチャするステップと、視野内の当該それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との一致をチェックするステップと、を含み、これにより、当該一致は、対象の目的地に対する車両の適切な位置合わせを示す。
【００１８】
本発明の第１４の態様によれば、位置精度監視を有する軌道ベースの運搬装置が提供され、当該装置は、
それぞれがその上に静的に配置されているか、または当該軌道に沿ったそれぞれの対象となり得る目的地上にまたはそこに隣接して配置されている一連の検出可能マーカを有する軌道と、
当該軌道に沿って配送するように構成された車両と、
当該車両に搭載され、当該対象となり得る目的地の１つに到着したときに、当該マーカを含む視野からデジタル画像をキャプチャするように構成された画像キャプチャデバイスであって、視野内の当該それぞれのマーカの位置とそれぞれのマーカが予期される視野の所定のサブ領域との一致をチェックし、これにより当該一致は対象の目的地に対する保管／取り出し車両の適切な位置合わせを示す、画像キャプチャデバイスと、
を備える。
【００１９】
本発明の第１５の態様によれば、自動保管および取り出しシステムにおいてロボット保管／取り出し車両への保管ユニットの適切な積込を確認する方法が提供され、当該方法は、保管ユニットをロボット保管／取り出し車両に引き込む積み込みルーチンの一部として、当該ロボット保管／取り出し車両のローカルプロセッサを使用して、当該保管ユニットの下側に対して同様のサイズおよび形状である当該ロボット保管／取り出し車両の着地領域の外周に近接する位置に配置された複数の荷重状態センサのそれぞれの状態チェックを実行し、当該状態チェックから、当該荷重状態センサのすべてまたはその部分サブセットのみが正の検出信号を有するかどうかを測定し、これにより当該荷重状態センサのすべてからの正の検出信号のフルセットは当該保管ユニットが完全に積み込まれ適切に位置合わせされた状態を確証し、荷重状態信号の当該部分的なサブセクションのみからの正の検出信号の部分サブセットは保管ユニットが部分的に積み込まれまたは不適切な整列状態であることを明らかにすること、を含む。
【００２０】
本発明の第１６の態様によれば、取り出された保管ユニットの保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへの提供を順序付けられた方法で調整する方法が提供され、当該方法は、当該保管システムのコンピュータ制御システムの１つ以上のプロセッサによる、以下の自動ステップの実行、すなわち、
（ａ）作業ステーションで履行される１つ以上の受注の各ラインアイテムのタスク割り当てを生成し、各タスク割り当ては、少なくとも、作業ステーションに配送するためのシステムにおいて保管内の現在の保管場所から取得するそれぞれの保管ユニットの仕様および当該それぞれの保管ユニットを取り出しするためのそれぞれの保管／取り出し車両の識別を含む、ステップと、
（ｂ）コマンド信号を当該タスク割り当てのそれぞれの保管／取り出し車両に送信して、当該それぞれの保管ユニットの現在の保管場所から作業ステーションへの取り出しおよび配送を開始するステップと、
（ｃ）当該作業ステーションに利用可能な占有場所があるかどうかを判断するステップと、
（ｄ）当該利用可能な占有場所の確認に応じて、作業ステーションの外に位置し当該作業ステーションに配送するように割り当てられた保管／取り出し車両の中から、作業ステーションに呼び出すための次に優先順位の高い保管／取り出し車両を特定するステップと、
（ｅ）次に優先順位の高い車両に、作業ステーションに移動するように命令するステップと、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明の好ましい実施形態を、添付の図面と併せて記述する。
【図１】出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３からの三次元グリッド構造の斜視図であり、その中の保管ユニットの三次元配列を含み、それを通して当該各保管ユニットにアクセスするためにロボット保管／取り出し車両の群が三次元で移動することができる。
【図２】本発明による改良された三次元グリッド構造の斜視図である。
【図３】グリッド構造のコーナーで交差するグリッド構造の一対の外壁を示し、そこから２つの作業ステーションが取り外しされて、当該外壁の詳細が明らかにされている、図２の三次元グリッド構造の簡略化された部分斜視図である。
【図４】グリッドに対して外向きであるその外側から見た、図２の三次元グリッドからの作業ステーションの１つの独立した斜視図である。
【図５】図４の作業ステーションの、グリッドに内向きであるその内側からの独立した斜視図である。
【図６】図５の作業ステーションの内側の別の独立した斜視図である。
【図６Ａ】図６の詳細図円Ａでマークされた部分の部分的な拡大図である。
【図６Ｂ】作業ステーションにおける安全性と数量カウントとの組み合わせのために、コンピュータ制御システムによって実行される制御ロジックルーチンを示す。
【図６Ｃ】図６Ｂに示したものの数量カウント機能を省略した、簡略化された制御ロジックルーチンを示す。
【図７】図４〜６の作業ステーションの概略俯瞰図であり、作業ステーションが設置されている三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの隣接領域である。
【図７Ａ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｂ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｃ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｄ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｅ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｆ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｇ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｈ】図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図７Ｉ】図７Ｉは、作業ステーションへの保管／取り出し車両の順序付けられた到着を実行するためにコンピュータ制御システムによって実行される制御ロジックルーチンを示している。
【図８】ロボット保管／取り出し車両の１つがこれに沿って移動する、図２の三次元グリッドの下部軌道のセグメントを示す。
【図８Ａ】詳細円Ａによってマークされた図８の一部の部分的な拡大図である。
【図９Ａ】車両とその意図された目的地との間の位置合わせ不整合を評価するために、グリッド構造または作業ステーションのいずれかで軌道レール上の一意に符号化されたマーカを、その周りを走行する保管／取り出し車両によって走査することを概略的に示す。
【図９Ｂ】図９Ａで検出された位置合わせ不整合を修正した後、同じ一意に符号化されたマーカを使用して、対象の目的地スポットでの保管／取り出し車両の位置合わせが成功したことを確認する方法を示す。
【図９Ｃ】図９Ａの位置合わせ不整合を検出し図９Ｂの適切な位置合わせを達成するための適切な修正を実行するために、保管／取り出し車両のローカルプロセッサによって実行される制御ロジックルーチンを示す。
【図１０】そこを介してロボット保管／取り出し車両が情報に移動することを意図する、三次元グリッドの垂直シャフトの下方の出発スポットでの三次元グリッドの下部軌道上のロボット保管／取り出し車両の１つを示す立面図である。
【図１１】下部軌道の出発スポットにおける図１０のロボットの斜視図である。
【図１２】その詳細円Ａによってマークされた図１０の一部の部分的な拡大図である。
【図１３】その詳細円Ｂによってマークされた図１１の一部の部分的な拡大図である。
【図１４】図１２と同じロボット保管／取り出し車両および下部軌道交差の別の拡大図であるが、下部軌道の下に取り付けられたリフト機構によってロボット保管／取り出し車両を上昇させ、シャフトの直立フレーム部材のラック歯と係合させている。
【図１５】図１３と同じロボット保管／取り出し車両および下部軌道交差点の別の拡大図であるが、ロボット保管／取り出し車両は図１４の上昇位置にある。
【図１６】図１０から図１３のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１７】図１０から図１３のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１８】図１４および図１５のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１９】図１４および図１５のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１９Ａ】図１９Ａは、保管／取り出し車両、リフト機構、および保管／取り出しの出発およびシャフトを通って上方への移動を開始および完了するコンピュータ制御システムの間で協働して実行される制御ロジックルーチンを示す。
【図２０】ロボット保管／取り出し車両の１つおよびその上で配送可能な互換性のある保管ユニットを示している。
【図２１】ロボット保管／取り出し車両の１つおよびその上で配送可能な互換性のある保管ユニットを示している。
【図２２】図１および２の保管システムと同じ三次元グリッド構造およびロボット保管／取り出し車両を採用しているが、事前梱包出荷コンテナの管理に使用するグリッドにサービスを提供するステーションのレイアウトが異なる、仕分け／バッファグリッドを示す。
【図２３】保管／取り出し車両および作業ステーションへのタスクの割り当ておよびシステム全体の車両ナビゲーションを管理するための保管／取り出し車両およびリフト機構の操作を命令することを担当するコンピュータ制御システムのアーキテクチャを示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３の三次元グリッド構造を示している。グリッド状上部軌道レイアウト１０は、地面高さに近い下部水平面に位置する一致したグリッド状下部軌道レイアウトのかなり上方の高架水平面に存在する。これらの上部軌道レイアウトと下部軌道レイアウトとの間には、各々がその中のそれぞれの保管ユニットを保持し、その中の様々な商品のいずれかを例えば頂部開口型または開閉可能な保管トレイ、蓋付き容器または手提げ荷の形で保持することができる、保管場所の三次元配列がある。保管場所は垂直コラムに配置され、同じフットプリントの保管場所が互いに整列している。このような各保管コラムは、保管場所にアクセスできる垂直シャフトに隣接している。
【００２３】
各軌道レイアウトは、水平面のＸ方向にあるＸ方向レールのセットと、水平面のＹ方向でＸ方向レールと垂直に交差するＹ方向レールのセットとを特徴とする。交差するレールは、保管システムの水平参照グリッドを画定し、各水平グリッド行は、隣接するＸ方向レールの対の間で区切られ、各水平グリッド列は、隣接するＹ方向レールの対の間で区切られる。水平グリッド列の１つと水平グリッド行の１つとの間の各交点は、それぞれの保管コラムまたはそれぞれの直立シャフトの位置を示す。言い換えると、各保管コラムおよび各シャフトは、２つのＸ方向レールと２つのＹ方向レールとの間に境界を定められたそれぞれの領域の参照グリッドのそれぞれの直交座標点に存在する。本明細書では、いずれかの軌道レイアウトにおける４つのレールの間に境界を定められたそのような各領域は、当該軌道レイアウトのそれぞれの「スポット」とも呼ばれる。システム内の各保管場所および関連する保管ユニットの三次元アドレス指定は、所定の保管場所がそれぞれの列内に存在する所定の垂直レベルによって完了する。つまり、各保管場所の三次元アドレスは、三次元グリッド内の保管場所の水平グリッド行、水平グリッド列、および垂直列レベルによって規定される。
【００２４】
それぞれの直立フレーム部材１２は、上部および下部軌道レイアウト間をＸ方向レールとＹ方向レールとの間の各交点で垂直に架かり、それによって軌道レールと協働して、このフレームワーク内で保管ユニットの三次元配列を含有および編成するための三次元グリッド構造のフレームワークを画定する。その結果、三次元保管配列の各直立シャフトは、その四隅にシャフトの全高にわたる４つの垂直フレーム部材を有する。各フレーム部材は、フレーム部材の両側にある三次元グリッドの垂直Ｚ方向に直列に配置されたラック歯のそれぞれのセットを有する。こうして、各シャフトは合計８セットのラック歯を有し、三次元グリッド構造のシャフトを介して上下の軌道レイアウト間において、ロボット保管／取り出し車両の８つのピニオンホイールと協働して同じものをトラバースできるようにする２セットをシャフトの各コーナーに有する。各ロボット保管／取り出し車両１４は、軌道乗り入れモードにおいて上部および下部軌道レイアウトにわたってロボット保管／取り出し車両を運搬するための丸型運搬ホイールと、シャフトトラバースモードにおいてラックを備えるシャフトを介してロボット保管／取り出し車両をトラバースするための歯付きピニオンホイールと、の両方を特徴とするホイール付フレームまたはシャーシを有する。フレームまたはシャーシのフットプリントは、各シャフトを通過する車両の移動を可能にするために、各シャフトの水平領域よりも小さくなっている。各ピニオンホイールおよびそれぞれの運搬ホイールは、組み合わされた単一のホイールユニットの一部であり、そのうち少なくとも運搬ホイールは、いずれかの軌道レイアウトでの軌道乗り入れモードで運搬ホイールを使用するために、車両から車外方向に伸長可能であり、ピニオンホイールをシャフトの直立フレーム部材のラック歯と係合させるシャフトトラバースモードでピニオンホイールを使用するために、車両の内側方向に収縮可能である。こうして、車両を軌道乗り入れモードからシャフトトラバースモードに移行すると、車両は、シャフト領域よりも小さいサイズのより小さな外側全体フットプリントに転換され、車両全体がシャフトを介して移動できるようになる。
【００２５】
グリッド構造のフレームワークは、それぞれの保管ユニットを支持するために各保管場所にそれぞれの棚を含み、それにより、任意の所定の保管ユニット１６は、同じ保管コラムにあるその上方および下方の保管ユニットを阻害することなく、ロボット取り出し車両の１つによってその保管場所から取り外しすることができる。同様に、これにより、保管ユニットを配列内の任意のレベルの所定の場所に戻すことが可能となる。三次元グリッドの底部にある下部グリッド状軌道レイアウトは、その周囲に分布した多数の作業ステーション１８を有し、そこにロボット取り出し車両１４が保管コラムから引き出された保管ユニットを配送する。本明細書で明示的に説明されている違いを除いて、三次元グリッド構造のフレームワーク、ロボット保管／取り出し車両、上下の軌道レイアウトにわたるおよびシャフトを介した移動、および軌道乗り入れモードとシャフトトラバースモードとの間のそれらの移行は、出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３に記載されているものと同じであり得る。
【００２６】
図２は、先述の三次元グリッド構造を変更したものを示している。この構造は、上部および下部軌道レイアウトとそれらの間にわたる直立フレーム部材とが、保管場所に棚を運搬し、その中の保管ユニットを支持することと、ロボット保管／取り出し車両のピニオンホイールが係合可能なラック歯を運搬し、任意のシャフトを介して各ロボット保管／取り出し車両全体の垂直移動を可能にすることと、を特徴とする。棚は、そこからロボット保管／取り出し車両がそのコラムの保管ユニットにアクセスする、隣接アクセスシャフトへ開口する第４のシャフト隣接側面以外の、保管コラムの３つの側面にあるフランジ付きパネルまたはレールの形態であり得、これにより、この第４の開放側面は、各車両の伸長可能／収縮可能なタレットアームを保管コラムに挿入および引き抜き、保管ユニットの下側との係合を通じて保管ユニットを保管コラムに出し入れすることを可能にする。
【００２７】
出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３に概説されているように、外周に配置された垂直シャフトのサブセットは、保管ユニットを作業ステーション１８のうちの１つに配送した後ロボット保管車両が下部軌道レイアウトから上部軌道レイアウトに上向きに移動するための専用の「アップシャフト」であり得、一方、他の垂直シャフトは、ピッキング、補充、または他の操作のために保管ユニットを作業ステーション１８の１つにあらかじめ配送した後、保管ユニットを三次元保管配列から取り出す間にまたは保管ユニットを三次元配列に戻す間に、ロボット保管車両が上部軌道レイアウトから下向きに移動するために使用される「ダウンシャフト」である。
【００２８】
図２の三次元グリッド構造は、外装パネル２０がグリッド構造の外周で直立フレーム部材に追加されてグリッド構造の４つの側面すべてを実質的に閉鎖する外側壁を生成し、こうしてその内部を視覚的に隠すという点、および直立フレーム部材１２がその交点で上部軌道部材の直立フレームレールを立たせ、上部軌道を図２に示すグリッド構造の特定の広視野から隠す、頂部セグメント２２を含むという点で、図１のものとは異なる。シャフトのこれらの頂部セグメントは、必要に応じてロボット保管／取り出し車両を再充電し得る充電ステーションハードウェアの取り付けに使用され得る。しかしながら、上部軌道レイアウトの構造および目的、ならびに直立フレーム部材によるグリッド構造内のシャフトおよび保管コラムの形態は、出願人の公開された出願ＷＯ２０１６／１７２７９３に十分に文書化されており、したがって、ここでは詳細な図解または説明を必要としない。三次元グリッドの１つ以上の周囲側面のそれぞれに複数の作業ステーションがあり得、そして三次元グリッドの１つ、２つ、３つ、または４つすべての側面に作業ステーションがあり得る。図２は、三次元グリッドの少なくとも２つの非対向側面の作業ステーションの分布を示している。また、図の視点からは見えない他の２つの側面のそれぞれに１つ以上の作業ステーションが存在する場合もあり得る。
【００２９】
ここで図３から図６に目を向けると、作業ステーション１８の新しい構造と、ロボット保管／取り出し車両によるそれらとの新しい相互作用に注意が向けられている。説明を簡略化するために、図３ではグリッド構造の多くを省略している。しかしながら、下部軌道レイアウトの２つの外側面を形成し、グリッド構造のそれぞれの外側コーナーで交差する、下部軌道レイアウト２８の１つのＸ方向レール２４と１つのＹ方向レール２６とが示されている。下部軌道レイアウトの残りの部分のうち、これらの２つの特定のレールを地面から持ち上げる支持脚３０のみが示されている。グリッド構造の直立フレーム部材１２のうち、グリッド構造のこれら２つの外側にある２つの図示されたレール２４、２６から直立しているもののみが示され、これらの直立フレーム部材１２の頂部セグメント２２は省略されている。グリッド構造の全周の周りにおいて、外装パネル２０は下部軌道２８まで完全に下に延在せず、代わりにその上方でわずかに高い相対位置で終端し、その結果下部軌道レイアウトのレールに取り付けられレールから直立する直立フレーム部材の下部セグメント３２は、覆われていないままとなる。これは、直立フレーム部材１２の隣接するすべての対の下部セグメント３２の間にオープンスペース３４を残す。これらのオープンスペース３４は、ロボット保管／取り出し車両１４がその下部軌道２８で三次元グリッド構造に出入りすることを可能にし、こうして三次元グリッド構造と作業ステーション１８との間を移行することを可能にする。
【００３０】
以下でより詳細に概説するように、これにより、グッズ・トゥ・マンの注文履行のための新しいソリューションが可能になる。ここで、三次元で移動できるロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションでの人間またはロボットピッカーへの保管ユニットの提供を含む、グリッドの三次元空間のあらゆるところからの保管ユニットの最初の取得から、作業ステーションへの保管ユニットの配送を介して、注文ピッキング操作全体を通して保管ユニットを運搬する唯一の手段を提供し、保管ユニットがロボット保管／取り出し車両から降ろされることなく、および別のコンベヤ、ターンテーブル、またはその他の移行機構によって運ばれることなく、引き続いて保管ユニットをグリッド内の任意の三次元の場所に戻すことを提供する。
【００３１】
図４から６は、三次元保管グリッドから分離された作業ステーション１８の１つを示している。各作業ステーション１８は、作業ステーション１８の長さに沿って延びる一対の長手方向レール３８ａ、３８ｂを特徴とするグリッド状下部軌道３６を特徴とする。下部軌道はまた、それに沿った内部の一定間隔で長手方向レール３８を互いに垂直に相互接続する一組のクロスレール４０ａ〜４０ｆを特徴とする。これらのレールは、三次元グリッド構造のグリッド状上部および下部軌道レイアウトにおいて使用されるのと同じタイプであり、長手方向レール間の間隔はクロスレール間の間隔と一致し、Ｘ方向とＹ方向との両方のグリッド構造の上部および下部軌道レイアウトのレール間で用いられる内側レール間間隔と同じである。それにより、作業ステーションの下部軌道は、三次元グリッドの上部および下部軌道レイアウトと同じ方法で、ロボット保管／取り出し車両によって横断され得る。作業ステーションの下部軌道は、長手方向レールとクロスレールとの交点で下部軌道から下向きに掛る支持脚３０によって、地面高さよりわずかに高い位置関係で支持される。これらの支持脚３０は、三次元グリッドの下部軌道レイアウトを支持するものと同じタイプおよび高さであり、それにより、作業ステーションの下部軌道３６は、そこから延在する同一平面上の延長軌道を形成するための三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトと同じ高さに存在する。
【００３２】
作業ステーションは、下部軌道に取り付けられ、長手方向レールの第１の端部にあるクロスレール４０ａの第１のものから長手方向レールの第２の反対側の端部にあるクロスレール４０ｆの最後の１つまで、その長手方向に端から端までわたるシュート４２を特徴とする。シュートは、第１のクロスレールから直立する第１の端壁４４と、第１の端壁に対して反対かつ平行の関係で最後のクロスレールから直立する第２の端壁４６と、長手方向レールの外側側壁３８ｂに垂直な関係にある端壁間に長手方向に延びるより長い外側壁４８と、端壁の間で外側側壁の上端に沿って長手方向に延びる頂部カバーパネル５０と、を特徴する。カバーパネル５０の下側は、シュート４２の内部天井を画定し、カバーパネルの反対側の頂面は、ピッキング、補充、または作業ステーション１８で実行され得る他の作業機能中に人間またはロボットの作業者が利用するための外側天板５０ａを画定する。
【００３３】
２つの長手方向レール３８ａ、３８ｂと、クロスレール４０ａ〜４０ｆの隣接する対との間で区切られた各正方形領域は、作業ステーションの下部軌道に沿ったそれぞれの「スポット」と呼ばれる。シュート４２の第１の端壁４４のすぐ隣に位置し、シュートの第１の端で第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂとの間に境界を定められたスポットは、作業ステーションの入口スポットＳＥＮと呼ばれる。実際ここでは、ロボット保管／取り出し車両が、グリッド構造の下部軌道レイアウトでそれらと位置合わせされたレールのそれぞれの対からこれらの第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂに乗り入れることによってシュートに入る。シュートの反対側の第２の端部において、最後から２番目および最後のクロスレール４０ｅ、４０ｆの間の第２の端壁４６に直接隣接して位置するスポットは、出口スポットＳＸと呼ばれ、実際ここでは、ロボット保管／取り出し車両がシュートを出て、これらの最後および最後から２番目のクロスレールを、グリッド構造の下部軌道レイアウトにおいて位置合わせされた別のそれぞれのレールの対から降ろすことによって、三次元グリッドに再び入る。
【００３４】
図３を参照すると、図の右側にある作業ステーションは、この作業ステーションがＹ方向にあるその長手方向レール３８ａ、３８およびＸ方向にあるそのクロスレール４０ａ〜４０ｆを有するように、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向に延びる長手方向を有する。作業ステーションの下部軌道の第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第１の対の平行なインライン延長を形成し、最後および最後から２番目の４０ｅ、４０ｆクロスレールも同様に、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第２の対の平行なインライン延長を形成する。これにより、ロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションが存在するグリッド構造の外側にあるこれらのレールの端にある２つの直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を通って、下部軌道レイアウトの一対のＸ方向レールに沿って、作業ステーションの入口スポットＳＥＮの第１および第２クロスレール４０ａ、４０ｂ上へ乗り入れることができる。ロボット保管／取り出し車両は、この入口スポットでＸ方向移動モードからＹ方向移動モードに移行し、その後Ｙ方向における作業ステーションの長手方向レール３８ａ、３８ｂに沿って作業ステーションの出口スポットＳＸまで移動することができる。ここで、ロボット保管／取り出し車両は、Ｘ方向の移動モードに戻り、作業ステーションの最後および最後から２番目のクロスレールの上に乗り入れ、これらのレールの端にある直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を介して、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第２の対に戻る。
【００３５】
図３の左側の作業ステーションは、その長手方向がグリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向に走っており、その結果、この作業ステーションは、その長手方向がＸ方向にあるレール３８ａ、３８ｂと、Ｙ方向にあるそのクロスレール４０ａ−４０ｆと、を有する。作業ステーションの下部軌道の第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向レールの第１の対の平行なインライン延長を形成し、最後および最後から２番目の４０ｅ、４０ｆクロスレールも同様に、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向レールの第２の対の平行なインライン延長を形成する。それにより、ロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションが存在するグリッド構造の外側にあるこれらのレールの端から直立している２つの直立フレーム部材１２の間の覆われていないオープンスペース３４を通して、下部軌道レイアウトの一対のＹ方向レールに沿って、および作業ステーションの入口スポットＳＥＮの第１および第２クロスレール４０ａ、４０ｂに、乗り入れることができる。この入口スポットで、ロボット保管／取り出し車両はＹ方向移動モードからＸ方向移動モードへの移行し、次に作業ステーションの長手方向レール３８ａ、３８ｂに沿ってＸ方向に作業ステーションの出口スポットＳＸまで移動することができる。ここで、ロボット保管／取り出し車両は、Ｙ方向の移動モードに戻り、作業ステーションの最後および最後から２番目のクロスレールの上に乗り入れ、これらのレールの端にある直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を通ってＸ方向レールの第２の対のグリッド構造の下部軌道レイアウトに戻る。
【００３６】
各作業ステーションの第２のクロスレール４０ｂと最後から２番目のクロスレール４０ｅとの間には、入口スポットと出口スポットとの間の複数の中間スポットがある。図示の例は３つの中間スポットを特徴とするが、この数は異なり得る。これらの中間スポットのうちの１つ、特に図示した例では出口スポットＳＸに直接隣接する最後から２番目のスポットは、ロボット保管／取り出し車両がシュートの天板表面５０ａからシュートの内部空間へとシュートの頂部パネル５０を貫通するアクセス開口部５２を介して人間またはロボット作業者がアクセスできる、「アクセススポット」ＳＡＣとして指定される。したがって、シュートを長手方向に移動する保管／取り出し車両がアクセススポットＳＡＣに到着および停止すると、作業者は、例えば、グリッド構造からそのようなアイテムを引き出す注文履行プロセスの一部として、保管ユニットから１つ以上の個別のアイテムを選び取るために、代わりに、そのような注文履行プロセスの一部として、保管／取り出し車両から保管ユニット全体を取り外しするために、または、代わりに、グリッド構造を補充する補充プロセスの一部として、１つ以上の個別のアイテムを保管ユニットに配置するために、当該保管／取り出し車両の上に搭載された保管ユニットと接することができる。あるいは、補充プロセスは、アクセス開口部５２を通して作業者から保管ユニットを選び取るために、ロボット保管／取り出し車両の空の１台（すなわち、現在保管ユニットによって占有されていない車両）を作業ステーションのアクセススポットに向けることを含み得る。
【００３７】
作業ステーション１８は、人間の作業者がアクセス開口部５２を介して保管／取り出し車両と相互作用するときに潜在的な傷害から人間の作業者を保護するための手感知機構５３を備えている。図６Ａを参照すると、第１および第２のセンサバー５４、５６は、アクセス開口部の対向する周縁に沿って存在する位置で、作業ステーションのカバーパネル５０の下側に取り付けられている。センサバーは、例えばアクセス開口部５２への作業者の手の挿入によってまたはアクセス開口部５２内の他の物体の存在などによってビームが中断されない限り、エミッタによって放出されたビームが反対側のレシーバによって受信されるように、２つのバー５４、５６上で互いに反対の関係で光ビームエミッタおよびレシーバを運搬する。アクセス開口部の反対側にあるエミッタおよびレシーバとは対照的に、センサ構成は、開口部の同じ側にエミッタおよびレシーバを使用し、その反対側にリフレクタを使用することができる。センサバーは、有線または無線接続を介して、ロボット保管／取り出し車両の群と無線通信するコンピュータ制御システムと通信し、グリッド構造全体での運搬を制御して、さまざまなタスク（ピッキング、補充など）を実行する。手感知ビームの連続は、まとめてライトカーテンとも呼ばれ、「安全」信号を生成するが、感知ビームの中断は「停止」信号を生成する。コンピュータ制御システムによる、作業ステーションのアクセススポットに出入りするように前記保管／取り出し車両に命令する任意の移動指示の保管／取り出し車両への送信は、その作業ステーションの手感知機構からの「安全」信号の検出を条件とする。このようにして、作業者の手がシュート内にある間、ロボット保管／取り出し車両が作業ステーションの下部軌道に沿って運転されることのない安全な手順を実装できる。
【００３８】
安全目的に役立つことに加えて、手／物体感知機構５３はまた、品質保証目的のためにも動作可能であり得、それらのピッキング作業における人間の作業精度を保証するのを助ける。所定の保管ユニットから所定の数量のアイテムが必要であることがわかっている特定の注文において、コンピュータ制御システムは、その保管ユニットがアクセススポットに存在する間に光ビームが遮断された回数を数えることができ、こうして、保管ユニットにアクセスするために作業者の手がアクセス開口部から挿入され、そこからそれぞれのアイテムを何回引っ張ったかの回数を表す。システムは、手の挿入回数を、その保管ユニットから必要とされることがわかっているアイテムの所定の数量（別名、発注された注文からの「ラインアイテム数量」）と比較し、その保管ユニットが運搬される保管／取り出し車両は、手挿入カウントがその保管ユニットに関連する所定のアイテム数量に達したときにのみ、作業ステーションのアクセススポットを出発することを許可する。
【００３９】
同様のカウントチェックは、作業ステーションのアクセス開口部で実行される可能性のある他のタスク、例えば補充またはキッティング操作中に実行でき、ここでアクセス開口部の下に駐車された保管ユニットからアイテムを選び取る代わりに、アイテムはアクセス開口部を通って駐車された保管ユニットに配置されまたは落とされる。これにより、ライトカーテンが破られるたびに、ユーザが手を伸ばしてアイテムを保管ユニットに配置するか、アイテムをライトカーテンの上方から保管ユニットに落とすことによって、同様に、保管ユニットに預けられたアイテムの数量を数えるために使用することができる。これにより、感知機構は手だけでなく任意の物体を検出するように動作可能であるため、コンピュータ制御システムは、各検出は、ユーザの手が挿入されたことを検出したかどうか、またはアクセス開口部の下に駐車された保管ユニットへのアクセス開口部の下に駐車された保管ユニットへのまたは保管ユニットからのオブジェクトの配置または取り出し中に開口部を通過する別のオブジェクトを検出したかどうかの、アクセス開口部での正の「検出」の数を数えることができる。いずれにせよ、手／物体感知機構５３による正の検出のカウントは、作業ステーションで割り当てられたタスクの進行および完了を監視するのに有用である。
【００４０】
手／物体感知機構５３はまた、そのような突出したアイテムが光ビームによって形成されたライトカーテンを破るため、その中のアイテムが保管ユニットの頂部から著しく上方に突出していないことを確認するための保管ユニットの高さチェックとしても機能し、こうして、そのような突出物の検出は、突出が修正されるまで、保管／取り出し車両およびその上の保管ユニットがアクセススポットから離れるのを防ぐために使用することができる。これは、保管ユニットが、１つ以上のアイテムがそこから突き出て、グリッド構造のフレームワーク構成要素間の利用可能な移動スペースに干渉し、こうして、突出した１つ以上のアイテムおよび／または保管ユニット、車両、またはグリッド構造に損傷を与え得ないことを保証する。
【００４１】
手／物体感知機構５３に加えて、図６に見られる２つの移動センサ５８、５９は、アクセススポットＳＡでまたはそれに隣接して保管取り出し車両の移動を検出する目的で、それぞれ作業ステーション内に設置される。１つの移動センサ５８は、アクセススポットのすぐ外側で入口スポットＳＥＮに最も近い側に隣接して存在し、こうして、そこから保管／取り出し車両が作業ステーションを介して移動中にアクセススポットＳＡに入る隣接引き込みスポットＳＬに存在する。したがって、この第１の移動センサ５８は、アクセススポットＳＡへの保管／取り出し車両の移動を検出するように動作可能な引き込み移動センサとして機能する。もう一方の移動センサ５９は、出口スポットＳＸに最も近いアクセススポットＳＡの反対側に存在するかまたは隣接して存在し、したがってセンサは、アクセススポットＳＡから、そこから作業ステーションを出て三次元保管グリッドに再び入る出口スポットＳＸへの保管／取り出し車両の出立を検出するように動作可能な出立移動センサとして機能する。各移動センサは、通過する保管／取り出し車両からの反射光を検出できるように、作業ステーションの下部軌道の片側にエミッタ／レシーバの組み合わせを有する反射型光学センサであり得る。飛行時間の計算（すなわち、光パルスの放出と反射された光パルスの検出との間の時間の差）を使用して、作業ステーションの下部軌道上のセンサを通過する保管／取り出し車両からの反射と、さらに離れた別の物体からの反射とを区別し得る。したがって、時間制限内でレシーバによって検出された反射は、センサから正の「移動検出」出力信号を生成し、時間しきい値内で検出された反射がない場合は、検出された移動がないことを示す負の出力信号を生成する。あるいは、光ビームセンサを使用して、作業ステーションの下部軌道にわたって、一方のエミッタと他方の協働レシーバとの間または一方のエミッタ／レシーバと他方の協働リフレクタとの間でビームを向けることができる。このような場合、ビームが完全である状態は負の出力信号（移動がない）を示し、ビームが遮られた状態は正の出力信号（移動が検出された）を示す。
【００４２】
センサは、アクセススポット、引き込みスポット、または出口スポットを静的に占有する車両が光パルスを反射したり、光ビームを遮断したりしないように配置される。つまり、車両が引き込みスポットからアクセススポットへの移行を開始する場合にのみ、引き込みセンサ５８でのパルス反射またはビーム遮断が発生し、車両がアクセススポットから出口スポットへの移行を開始した場合にのみ、出立センサ５９でのパルス反射またはビーム遮断が発生する。これは、図６に示されており、ここでは、各移動センサが、車両のホイールの頂部と、車両の下にあるフレームまたはシャーシに張り出している車両の上部プラットフォームの張り出し周縁部の下側との間の高さで、下部軌道の上に支持されている。車両が引き込みスポットまたはアクセススポットに静的に駐車されるとき、それぞれの引き込みセンサ５８または出立センサ５９は、車両シャーシの側面で、車両のホイールと、それぞれの車両プラットフォームの張り出し周縁部との間の開いた垂直空間に向けられる、これにより、どちらの移動センサも静的に駐車された車両位置によって誘発されない。以下に概説するように、これらの移動センサ５８、５９は、アクセス開口部の下に車両の移動がないために手／物体感知機構５３からの正の検出信号が問題にならない状況と、移動中の車両によって作業者に潜在的な傷害をもたらしたりアイテムや機器に損傷を与えたりする潜在的に危険な状況と、を区別する目的において有用である。
【００４３】
図２３は、各ロボット保管／取り出し車両１４のコンピュータ制御システム５００および協働するコンピュータ構成要素のブロック図を示す。コンピュータ制御システムは、１つ以上のプロセッサを有する１つ以上のコンピュータ、およびそれに結合された非一時的コンピュータ可読メモリを備えるマスタ制御システム５０２を含むコンピュータネットワークを備え、その上に、本明細書で説明される様々な関連タスクを論理的に制御するための、ロボット保管／取り出し車両の群のコマンド信号の生成、およびそこからのフィードバック通信の受信と分析を含む、前記１つ以上のプロセッサによって実行可能な保管されたステートメントおよび指示がある。コンピュータネットワークはさらに、各々が作業ステーションのそれぞれ１つに設置された複数の作業ステーション制御システム５０４を含む。描写の簡便性のために、ブロック図は、単一の作業ステーション制御システム５０４および単一のロボット保管／取り出し車両１４のみを示している。
【００４４】
各作業ステーション制御システム５０４は、例えばプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）で用いられ得る、ローカルコンピュータが作業ステーションの手／物体感知機構５３、作業ステーションの引き込みおよび出立移動センサ５８、５９、本明細書の下記でさらに説明されるそれぞれのリフト機構７２と通信することができるＩ／Ｏインターフェースを有する、ローカルコンピュータ５０６を特徴とする。作業ステーションのローカルコンピュータ５０６はまた、それに結合されたヒューマンマシンインターフェース５０８をも有し、好ましくは、少なくともディスプレイモニタ５１０を含み、これは、必要に応じてタッチスクリーンモニタであり得、こうして、ＨＭＩの表示デバイスと入力デバイスとの両方として機能する。ただし、コンピュータのキーボード、マウス、軌道ボール、専用のコントロールボタンなどの他の入力デバイスを追加または代替で使用し得る。作業ステーションの人間の作業者に割り当てられた所定のタスクに従って指示命令を表示する目的で、グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）を表示するディスプレイモニタに加えてまたはその代わりに、例えば、ピッキングタスクの実行中に、異なるアイテム種をその中に有する区画化された保管ユニットの異なる区画からのアイテムのピッキングをガイドするピック・トゥ・ライトシステム、在庫補充またはキッティングタスクの実行中に、区画化された保管ユニットの異なる区画へのアイテムの配置をガイドするプット・トゥ・ライトシステム、ラインアイテムの数量などを表示するための簡略化された非ＧＵＩディスプレイ（数値ＬＣＤディスプレイなど）等の、他の作業者ガイド装置を使用し得る。作業ステーションのローカルコンピュータ５０６は、１つ以上のコンピュータプロセッサ、それに結合されその上で前記１つ以上のプロセッサによって実行可能な本明細書に記載の様々なＨＭＩ５０８に関連したタスクを実行するステートメントおよび指示が保管された非一時的コンピュータ可読メモリ、手感知機構５３、移動センサ５８、５９、およびその作業ステーションに隣接するリフト機構７２のそれぞれの１つ、を備える。各作業ステーションのローカルコンピュータ５０６はまた、有線または無線接続を介してマスタ制御システムと通信可能であり、作業ステーションで誘導および実行されるタスクの詳細を受信し、そのようなタスクの状態について、およびマスタ制御システムによるアクションを保証する安全警告とともに、マスタ制御システムに報告する。
【００４５】
各ロボット保管／取り出し車両１４は、その中に搭載され、マスタ制御システムのメイントランシーバ５１６と無線で通信可能でありそこからのコマンド信号の受信およびそこへのフィードバック通信の送信を可能にする車両のローカルオンボードトランシーバ５１４に接続されている、ローカルコンピュータプロセッサ５１２を有する。各ロボット保管装置／取り出し車両上の非一時的なコンピュータ可読メモリは、マスタ制御システムから受信したコマンドに基づき、保管システムをナビゲートし、その保管ユニットと連携する目的で、および命令されたタスクの完了に関するフィードバックをマスタ制御システムに報告する目的で、特にローカル機能を実行するために、そのオンボードローカルプロセッサに接続され、前記メモリに保管されたステートメントおよび指示を実行する。命令されたタスクの実行を可能にするために、車両１４のローカルプロセッサ５１２は、オンボードＩ／Ｏインターフェースに接続されており、これにより、プロセッサは、保管グリッドおよび作業ステーションでの車両の移動動作および車両と保管ユニットとの相互作用に責任を負う車両のさまざまな電子構成要素（モーター、アクチュエータ、センサなど）の制御を実行できる。図示の実施形態では、そのような構成要素は、車両のホイールユニットの回転を駆動するためのホイール駆動モータ５２４、車両の高さ調節可能なホイールセットの制御された上昇および下降のためのホイール昇降モータ５２６、ホイールユニットの内側／外側シフトを制御するためのホイールシフトモーターまたはアクチュエータ５２８、車両のタレットの回転を制御するためのタレットモーター５３０、伸長可能／収縮可能なタレットアームの伸長／収縮を制御するためのアームアクチュエータ５３２、タレットアームに沿って前後に移動可能なシャトルの直線運動を制御するためのシャトルモーター５３４、および以下でさらに説明される一組の荷重状態センサ１００を含む。ローカルプロセッサ５１２はまた、以下でより詳細に説明される機能および目的のために、車両１４のオンボードスキャナ６６に接続されている。
【００４６】
図６Ｂは、手／物体感知機構５３に関連して、コンピュータ制御システムのプロセッサおよび保管／取り出し車両による安全およびタスク監視制御ロジックの両方の協働実行を示している。各作業ステーション制御システム５０４のローカルコンピュータ５０６（略して、作業ステーションコントローラ５０６）は、検出信号について、手／物体感知機構５３の状態を継続的に監視する。ステップ１００１での感知機構５３による正の検出は、ステップ１００２で作業ステーションコントローラ５０６への入力信号を生成し、それに応答して、コンピュータ制御システム５００は、ステップ１００３で、検出が行われた作業ステーションにおける保管／取り出し車両の存在をチェックする。
【００４７】
この車両の存在のチェックは、それによって命令された車両走行タスクの正常な完了をマスタ制御システムに自動的に報告するように構成されている各車両のローカルプロセッサを有し、好ましくはすべての車両分の動的に更新された位置記録を保管する、マスタ制御システム５０２によって実行され得、そうしてマスタ制御システムは、車両がその移動タスクの対象の目的地スポットに到達したことを認識し、この確認された場所を車両の動的位置記録に記録する。移動タスクは直線セグメントで命令される（つまり、開始スポットから最終目的地まで、二次元以上の移動が必要な移動は、線形の一方向移動セグメントに分割される）。したがって、マスタ制御システムが保管／取り出し車両を作業ステーションに命令するときはいつでも、あるポイントで、対象の目的地スポットがその作業ステーションの入口スポットである直線移動セグメントのコマンド、次いでその後作業ステーションの下部軌道に沿って車両を次の方向に前進させるように命令される１つ以上の直線移動セグメント、または完全に、アクセススポットおよび中間スポットの占有状態または非占有状態に依存するアクセススポットが含まれる。アクセススポットで車両の存在が不要になると、マスタ制御システムは別の直線移動セグメントに命令して、車両を作業ステーションの出口スポットに移動させ、続いて他の方向の別の直線移動セグメントを作業ステーションの出口スポットから保管グリッドに車両を戻す方向に移動させる。これにより、マスタ制御システムは、作業ステーション内に車両があるかどうかを確認するために、すべての車両の動的位置記録を取り出しして、最後に記録された場所が作業ステーションの入口、中間、アクセススポット、または出口スポットのいずれかであった車両を探すことができる。しかしながら、これは一例に過ぎず、例えば、作業ステーション内の占有センサを使用して、作業ステーション内の車両の存在または不在を確認するための他の技術が用いられ得、その場合、ステップ１００３で作業ステーション内の車両の存在のチェックすることは、作業ステーション制御システムによってローカルに実行され得る。
【００４８】
対象の作業ステーションに車両が存在しないと判断された場合、作業ステーションに車両がないことは、アクセス開口部において作業ステーションに挿入されるユーザの手が車両と衝突する危険がないこと、およびアクセス開口部に手／物体感知システムによる検出をカウントして保管ユニットにピッキングまたは配置されているラインアイテムの数量を追跡するのに役立つ保管ユニットがないことを意味するため、手／物体感知機構５３による正の検出は、ステップ１００４で無視される。しかしながら、１つ以上の車両が作業ステーションに存在すると判定された場合、ステップ１００５で、例えば、それらのアクセススポットに隣接する作業ステーションに設置された移動センサ５８、５９、および作業ステーション内の車両の動的車両位置記録をチェックすることによって、車両による作業ステーションのアクセススポットの静的占有についてのチェックが行われる。これらの動的な車両位置記録に、現在保管されている値がその作業ステーションのアクセススポットの一意の識別子が含まれ、移動センサから移動が検出されない場合、車両はアクセススポットに静的に駐車されているという正の検出が行われる。
【００４９】
それに応じて、ステップ１００６で、コンピュータ制御システムは、作業ステーション制御システム５０４が、駐車された保管ユニットから選び取られるかまたは配置されたアイテムの残りの数量がゼロより大きい（ピッキング、キッティング、または補充注文の残りの「ラインアイテム数量」）オープンタスク（ピッキング、補充、またはキッティングタスクのいずれか）を有するかどうかをチェックする。イエスの場合、ステップ１００７で、コンピュータ制御システムは、残りのライン数を１つ減らし、それに基づいて、ＨＭＩに人間の作業者に示される動的に表示されるライン数も同様に同期して１つ減らされ、そうして作業者には駐車された保管ユニットから選び取られまたは配置される追加のアイテムの数が視覚的に通知される。ラインアイテムの数量がすでにゼロであった場合、ステップ１００８で、コンピュータ制御システムは、ＨＭＩ５０８にエラーメッセージを表示し、それによって、アクセススポットに駐車された保管ユニットに選び取られたまたは配置された規定のラインアイテムの数量を超えてエラーを起こした可能性があることを作業者に通知する。こうして、作業者は、選び取られたまたは配置された実際のアイテム数量を再確認し、注文に割り当てられたライン数に一致するように適切な修正を行うことができる。
【００５０】
ステップ１００５で、アクセススポットに静的に駐車された車両がないと判断された場合、ステップ１００９で、作業ステーションの移動センサ５８、５９が、検出された車両の移動について監視される。移動がない場合、システムの操作は通常の方法で続行される。しかしながら、移動センサがステップ１０１０でアクセススポットの近くの移動を検出すると、アクセススポットに出入りする保管容器によって作業者が手を損傷するリスク、またはアクセススポットを出ようとする保管容器からアイテムが上向きに突き出ているためにアイテムまたは機器が損傷するリスクが表され、緊急停止信号が作業ステーション制御システム５０４からマスタ制御システム５０２に即座に送信され、マスタ制御システム５０２は結果として、ステップ１０１１で、作業ステーション内の車両に緊急停止コマンドを送信する。これにより、以前に占有されていない場合、アクセススポットに移動しようとしている車両、またはそこに駐車されていた以前の静止位置からアクセススポットを離れようとしている車両は、傷害または損傷を防ぐためにステップ１０１２で直ちに停止される。車両１４は、その成功した緊急停止をマスター制御システム５０２に報告し、これに応答して、例えば、車両の移動が再開された後、作業者のどちらの手も危険にさらされないように、作業ステーションのＨＭＩで両手入力を要求し、作業ステーション制御システム５０４がライトカーテンが破られていない状態に再確立されたことを報告するまでの時間、および適切な作業者が実行するリセットアクションが実行され確認されるまでの時間、マスター制御システムは、対象の作業ステーションで車両へのすべての車両移動コマンドを停止し得る。このリセット後、通常の操作が再開され、図６Ｂの手順を繰り返すことができる。手／物体感知機構からの正の検出信号が存在するときはいつでも、マスタ制御システムは、保管取り出し車両が作業ステーションのアクセススポットに出入りすることを命令または許可しない。
【００５１】
図６Ｂは、安全チェックと数量カウント機能の両方を組み合わせた手順を示しているが、他の実施形態は、単純に省略された図６Ｂのステップ１００５−１００８、図６Ｃの簡略化された安全手順によって示されているように、数量カウントのために必ずしも手／物体感知機構を使用する必要はないことを理解されたい。追加の予防策として、ステップ１００９および１０１０の移動検出アクションはまた、ステップ１００２および１００３の間に実行され得、負の「移動が検出されない」決定がステップ１００３に進み、正の「移動が検出される」決定が緊急停止ステップ１０１１−１０１３に進む。このように、アクセス開口部での正の手または物体の検出と、アクセススポットまたはアクセススポットに隣接する作業ステーション内の移動の検出の組み合わせは、制御システムが作業ステーション内の車両の現在の存在を示していない場合でも、常に緊急停止となる。保管ユニットが通過する作業ステーションのアクセス開口部内でライトカーテンまたは他の手／物体感知機構を使用する同じ安全機能および／または数量計数機能は、作業ステーション内での保管ユニットの移動が必ずしもロボット保管／取り出し車両によって保管グリッドから影響されない作業ステーションで同様に使用することができ、例えば、同様に装備されたアクセス開口部の下にあるアクセススポットを通過する保管ユニットのコンベヤベースの通過経路決めを用いる作業ステーションで使用することができることが理解されよう。
【００５２】
図４から図６は、隔離された作業ステーションの一部としての内側長手方向レール３８ａを示しているが、作業ステーションがグリッド構造に設置されるとき、このレールはグリッド構造の下部軌道レイアウトと共有されることが理解されよう。図３を参照すると、図の右側にある作業ステーションの内側長手方向レール３８ａは、グリッド構造の下部軌道レイアウト２８のそれぞれの側にあるＹ方向周縁レール２６のインラインセクションである。その作業ステーションの外側レールは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向周縁レールに平行であり、作業ステーションのクロスレールは、下部軌道レイアウトのＹ方向周縁レール２６を、下部軌道レイアウトのＸ方向レールとインラインの位置および結合する位置で作業ステーションの外側長手方向レール３８ｂに接続する。同様に、図の左側にある作業ステーションの内側長手方向レール３８ａは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのそれぞれの側にあるＸ方向周縁レール２４のインラインセクションである。その作業ステーションの外側レール３８は、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向周縁レールに平行であり、作業ステーションのクロスレールは、下部軌道レイアウトのＸ方向周縁レールを、下部軌道レイアウトのＹ方向レールとインラインの位置および結合する位置で作業ステーションの外側長手方向レール３８ｂに接続する。
【００５３】
こうして、各作業ステーションの下部軌道は、下部軌道レイアウトに沿った位置で三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトに接続された延長軌道であり、これは三次元グリッドと上部および下部軌道レイアウトによって占有される二次元フットプリントの外側に位置する作業ステーションとの間、およびその間に延在するコラムおよびシャフトとの間のロボット保管／取り出し車両のシームレスな移行を可能にする。三次元グリッドの下部軌道レイアウトと作業ステーションとの間の車両の移行は、作業ステーションの下部軌道の一方の端部に位置する作業ステーション入口ＳＥＮと作業ステーションの下部軌道の対向する第２の端部に位置する作業ステーション出口ＳＸとを見て行われる。コンピュータ制御システムによって、ロボット保管／取り出し車両は、専用入口から専用出口まで一方向的に作業ステーションを通って駆動され、これにより作業ステーション内に複数の車両を待機させることが可能になり、こうして三次元グリッドの下部軌道レイアウト上の交通障害を低減する。図示の例では、別個の入口および出口スポットを使用し、その入口スポットと出口スポットとの間の各作業ステーションに１つ以上の中間スポットを含めることにより、各作業ステーションのこの内部待ち行列容量が増加する。
【００５４】
しかしながら、入口および出口のスポットを分離して使用すること、入口と出口との間に１つ以上の中間スポットを含めること、および入口または出口スポット以外の専用スポットにアクセス開口部を配置することはオプション機能であり、完全にまたはさまざまな組み合わせで省略され得る。例えば、１つの代替実施形態では、作業ステーションの下部軌道は、下部軌道レイアウトから延在する２つのクロスレールと同じくらい単純であり得、アクセス開口部５２が存在する単一のスポットを画定し、こうしてすべて１つの単一の軌道スポットにある入口、出口および作業ステーションのアクセスポイントとして機能し得る。ロボット保管／取り出し車両は、下部軌道レイアウトの側面にある周縁レールに垂直なＸまたはＹ方向におけるこのシングルスポット延長軌道に前方に乗り入れ、アクセス開口部を介して作業者との連携を受け、作業ステーションを逆方向に出て、三次元グリッドの下部軌道レイアウトに戻る。したがって、延長軌道は、図示の実施形態のように、グリッド構造の下部軌道レイアウトの周囲に沿って必ずしも細長くする必要はなく、囲いは、作業ステーションの下部軌道長手方向に離間した場所に離間して配置された入口および出口ポイントを有する細長いシュートである必要はない。別の例では、図示の実施形態のような細長い延長軌道を、図面に示すように、その内側全体に沿って開いているシュートと一緒に使用することができ、こうして延長軌道に沿った複数のスポットのいずれかを  入口および／または出口スポットとして機能することを可能にする。
【００５５】
図７は、作業ステーションの１つの俯瞰平面図と、三次元グリッドの下部軌道レイアウトの隣接領域を概略的に示す。作業ステーションの下部軌道と同様に、下部軌道レイアウトの２つの隣接するＸ方向レールと２つの隣接するＹ方向レールとの間に示される正方形の領域は、その中のそれぞれの「スポット」と呼ばれる。三次元グリッドのそれぞれのダウンシャフトの下にある各スポットは、着地スポットＳＬＮＤとして指定され、ロボット保管／取り出し車両は、ダウンシャフトを通って垂直に下向きに移動した後、下部軌道レイアウトに着地する。外周のそれぞれのアップシャフトの下にある各スポットは、三次元グリッドが出発スポットＳＬＣＨとして指定され、そこからロボット保管／取り出し車両がアップシャフトを通って上部軌道レイアウトまで上向きに移動する。作業ステーション１８の入口スポットＳＥＮに隣接する下部グリッド内のスポットは、ロボット走行車両が三次元グリッドの下部軌道レイアウトを出て、その入口スポットで作業ステーション１８に入る出現スポットＳＥＭと呼ばれる。作業ステーション１８の出口スポットＳＸに隣接する下部グリッド内のスポットは、ロボット走行車両が作業ステーションの出口スポットＳＸから三次元グリッドに再入する再入スポットＳＲと呼ばれる。図中の矢印は移動経路を示し、続いてロボット保管／取り出し車両が最初に下部軌道レイアウトの出現スポットから外向きに移動して作業ステーションの入口スポットに入り、次に作業者と連携するためにアクセススポットを介して長手方向に移動し、その後出口スポットへ長手方向に移動し、次いでその再入スポットで下部軌道レイアウトに戻る。
【００５６】
出現スポットおよび再入スポットの一方または両方は、多目的スポットであり得、例えば、再突入スポットは着地スポットでもあることが図示されている例に示されるように、それぞれのダウンシャフトまたはアップシャフトの下の着地または出発スポットとしても機能する。作業ステーションに隣接する下部軌道レイアウトの領域内の他のすべてのスポットは、保管ユニットが棚に置かれているグリッドのそれぞれの保管コラムの下にある。これらのスポットは、コンピュータ制御システムによって、駐車されているロボット保管／取り出し車両よりも優先順位の高い、同じ作業ステーションに向けられ、その作業ステーションへの移動が割り当てられている別のロボット保管／検索車両が存在する場合に、各保管ユニットを運搬するロボット保管／取り出し車両が、ロボット保管／取り出し車両がその保管ユニットを取り出ししたダウンシャフトの底部の着地スポットＳＬＮＤで下部軌道レイアウトに着地した後に選択的に駐車され得る使用可能な駐車スポットＳＰとして機能する。保管／取り出し車両の１つを駐車する特定のスポットのコンピュータ制御システムによる選択は、駐車保管／取り出し車両がグリッド状下部軌道レイアウトに到着した指定された着地スポットの特定の１つから作業ステーション入口までの利用可能な最短距離移動経路に基づき得る。
【００５７】
これにより、ロボット保管／取り出し車両にタスクを割り当て、三次元グリッドおよび作業ステーションを介してそのナビゲーションを制御することに責任を負うコンピュータ制御システムは、占有車両のグループ（すなわちそれぞれの保管ユニットを搭載した車両）の、タスクが割り当てられた順序（すなわち割り当て順序）、それらの保管ユニットがそれぞれの保管場所から取り出された順序（すなわち取り出し順序）、占有車両が下部軌道レイアウトに着地した順序（すなわち着地順序）、および／または占有車両が割り当てられた作業ステーションに隣接する出現スポットの近傍に最初に到着した順序（すなわち、到着または接近順序）に必ずしも一致しない順序で、それらの保管ユニットが向けられる割り当てられた作業ステーションへの到着を調整することができる。
【００５８】
１つの例示的な例では、ピッキング操作は、コンピュータ制御システムによって実行され、それぞれが第１の顧客注文のために異なるアイテムを含む１つ以上のそれぞれの保管ユニットを取り出ししてその保管ユニットを特定の作業ステーションへ配送する１つ以上の車両の第１のグループを割り当てることと、および同じ作業ステーションへの配送のためにそれぞれが第２の顧客注文のために異なるアイテムを含む１つ以上の保管ユニットを取り出しするように割り当てられた１つ以上の車両の第２のグループを割り当てることと、を含む。各車両の初期位置から、適切なアイテムを含む保管ユニットが保管されている利用可能な取り出し位置（この場合、優先順位は、ロボット保管／取り出し車両の現在位置から、異なる取り出し位置オプションを介して割り当てられた作業目的地までの最短の全移動経路に基づいて与えられ得る）を介して割り当てられた作業ステーションまでの移動距離の差のために、二つのグループからの車両はそれらの取り出された保管ユニットと共に下部軌道に到着し、割り当てられた作業ステーションに混合した順序で接近し得る。ここで、コンピュータ制御システムは、作業ステーションへの２つのグループの車両の進入を順序付ける優先順位を割り当て、優先順位の低い車両に現在占有されていない下部軌道レイアウトの駐車スポットに駐車するように指示できる。
【００５９】
割り当てられた優先順位は、少なくとも部分的に「グループ配送」に基づき得るため、一方の注文のすべてのアイテムが、もう一方の注文のアイテムよりも先に配送される。さらなる重み付けは、「最初の着地」または「最初の到着」ベースに基づき得、ここで、最初の車両の下部軌道レイアウトでの着地または割り当てられた作業ステーションへの接近により、「グループ配送」順序において、または注文が、サイズ（つまり、小さい注文よりも大きい注文を選び取る）、出荷先（より多くの付近の出荷先の前に、より多くの遠隔宛先を宛先とする注文を選び取る）、配送納期、顧客タイプ、出荷車両の入手可能性などのために優先順位が付けられる「注文優先」ベースに基づいて、二つの車両グループのうちのどちらが他方よりも優先されるかを指示するものである。したがって、選択した順位付け基準に応じて、２つの注文がシステムによって受信された特定の順序に関係なく、１番目の注文のすべてのアイテムが２番目の注文のアイテムの前に作業ステーションのアクセススポットに配送され得る。あるいは、完全な履行のために多数の保管ユニットを必要とする大量注文では、より大きな注文の継続的なピッキングに戻る前に、作業ステーションで小さな注文全体を選び取るために、ロボット保管／車両の待ち行列が、小さな注文に割り当てられた１つ以上のロボット保管／取り出し車両によって中断される場合がある。
【００６０】
再び図２３を参照すると、マスタ制御システム５０２でのソフトウェアの実行可能ステートメントおよび指示は、例えば倉庫管理システム（ＷＭＳ）または他のホストシステム５１９から履行されるべき注文の詳細を受け取る注文処理モジュール５１８を含む。受領した注文には、例えば、顧客の種類、配送期限、注文のサイズ、出荷先までの距離、配送車両の予定または推定利用可能性などに基づき、ＷＭＳまたは他のホースシステムによってすでに適用されている優先順位が事前に割り当てられ得る。注文処理モジュール５１８は、注文の優先順位の高いものから低いものへと順番に、各注文を一つずつ、注文からの特定のラインアイテムの識別（ＵＰＣ、ＳＫＵまたは他の一意の識別子）、および選び取られるそのアイテムの数量（つまり、ラインアイテムの数量）をそれぞれ含むラインアイテムタスクに分解する。各注文のこれらのラインアイテムタスクは、計画モジュール５２０に伝達される。計画モジュールは、各ラインアイテムタスクからの一意の識別子を、各保管ユニットの現在保管されている場所とそこに保管されているアイテムの数量およびタイプとを含むマスタ制御システムの動的に更新された在庫記録と比較する。この比較に基づいて、計画モジュールは、そのラインアイテムを含む保管単位が現在保管されている保管グリッド内の場所を識別する。計画モジュールはまた、現在の注文に割り当てる作業ステーションを選択し、ラインアイテムタスクを割り当てることができる利用可能な保管／取り出し車両を識別し、各ラインアイテムタスクの割り当てのためにこの情報をラインアイテム数量とともにそれぞれのタスクにまとめる。これらのタスク割り当ては、タスク送信モジュール５２２と共有され、これは処理された注文のタスク割り当てを実行のために車両に無線で送信される認識可能なコマンドに変換し、それによって割り当てられたタスクを実行する。タスク割り当てはまた、処理された注文が割り当てられた作業ステーションの作業ステーション制御システム５０６とも共有される。ラインアイテムの数量に加えて、各タスク割り当てには、例えば、保管ユニットが複数のアイテムタイプを含むものである場合に必要とされるように、保管ユニットから選び取られる特定のアイテムの識別も含まれ得る。
【００６１】
注文ベースの優先順位に加えて、個々の注文の異なるラインアイテムにさらにアイテムベースの優先順位を適用し得、その場合、各タスク割り当てには、そのラインアイテムのアイテム優先順位も含まれる。このようなアイテムベースの優先順位は、スタイル、サイズ、重量、色、成分、液体か乾燥物か、アレルゲン、汚染物質など、さまざまなアイテム属性のいずれかに基づき得る。例えば、小売注文の履行には、受取人の小売店での仕分けの便宜のために共に梱包されるスタイル、色、サイズの実行などが必要になり得る。より重いアイテムや液体商品を優先することができ、それにより、作業ステーションに早く配送することで、重量アイテム／液体アイテムを出荷コンテナの底に梱包し、その後に配送される軽量／乾燥品を頂部に配置し、底部梱包品の破砕や液体汚染を防ぐことができる。同様に、交差汚染を避けるために、非アレルギー性食品が作業ステーションに到達する前に、アレルギー性食品を最初に提供して梱包することができる。
【００６２】
異なる順序の保管ユニット間での順序に基づくか、または同じ順序の保管ユニット間でのアイテムに基づくかにかかわらず、優先順位による保管ユニットの順序付けられた配送を調整する１つの特定の例が、図７Ａから図７Ｈに示されており、ここで、４台の保管／取り出し車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、コンピュータ制御システムによって優先順位が順次減少する順序で順位付けされたそれぞれの保管ユニット、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４を運搬しており、こうして車両Ｖ１上の保管ユニットＵ１は最も優先順位が高く、車両Ｖ４上の保管ユニットＵ４は最も優先順位が低いが、この到着が作業ステーションに近接しているがこの優先順位に一致しない順序が生じている。図７Ａを参照すると、車両Ｖ４は、最初に下部軌道レイアウトに着地し、その出現スポットＳＥＭに接近する。優先順位が最も低いため、車両Ｖ４は、作業ステーションの入口近く、例えば下部軌道レイアウトの出現スポットＳＥＭに隣接する駐車スポットＳＰに駐車される。図７Ｂに目を向けると、車両Ｖ２は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。車両Ｖ２は優先順位が最高ではないため、例えば、以前に駐車した車両Ｖ４に隣接する、作業ステーションの入口近くのオープンパーキングスポットＳＰにも駐車される。図７Ｃに目を向けると、車両Ｖ３は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。車両Ｖ３は優先順位が最高ではないため、例えば、以前に駐車した車両Ｖ２に隣接する、作業ステーションの入口近くのオープンパーキングスポットＳＰにも駐車される。図７Ｄに目を向けると、車両Ｖ１は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。優先順位が最も高いため、駐車中の車両Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４と作業ステーションの入口との非妨害的な関係によって可能になるように、作業ステーションの入口スポットＳＥＮに直接移動する。図７Ｅに目を向けると、車両Ｖ１は、延長軌道の上の作業ステーションシュートを通って前方に移動し、その上のアクセススポットＳＡに駐車し、それによって、人間またはロボット作業者による相互作用のために、最高順位の保管ユニットＵ１をアクセススポットに配送する。
【００６３】
図７Ｆに目を向けると、最高順位の保管ユニットＵ１を作業ステーションのアクセススポットＳＡに配送した後、次に最高順位の保管ユニットＵ２を運搬する車両Ｖ２は、次に、駐車スポットから下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこから作業ステーションの入口スポットに、そしてそこから車両Ｖ１が現在駐車されている作業ステーションのアクセススポットＳＡに向かって命令される。車両Ｖ２は、車両Ｖ１が現在占有しているアクセススポットＳＡに隣接して駐車される。図７Ｇに目を向けると、次に高い順位の保管ユニットＵ３を運搬する車両Ｖ３は、駐車場から下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこから作業ステーションの入口スポットに、そしてそこから車両Ｖ１が現在駐車されており、その横にある車両Ｖ２がすでに待ち行列に入れられている、作業ステーションアクセススポットに向かって命令される。車両Ｖ３は、車両Ｖ２が現在占有している中間スポットに隣接して駐車される。図７Ｈに目を向けると、最下位の保管ユニットＵ４を運搬する最終車両Ｖ４は、駐車場から下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこからその隣にある車両Ｖ２およびＶ３がすでに車両Ｖ１の後ろに待機している作業ステーションの入口スポットに向かって命令される。車両Ｖ４は、作業ステーションの入口スポットＳＥＮに駐車され、車両Ｖ３が現在占有している中間スポットに隣接して配置される。選択的駐車による車両とその運搬用保管ユニットとの前述の調整および優先順位に応じた下部軌道レイアウトでの車両の前進により、作業ステーションのアクセススポットへ適切に順序付けられた進行のために、４つの保管ユニットが作業ステーション内に待機する。
【００６４】
図７Ｉは、コンピュータ制御システムのプロセッサと保管／取り出し車両による制御ロジックの協働実行を示しており、三次元保管グリッド内で車両とその運搬保管ユニットの指揮を実行して、作業ステーションに順番に到着する。ステップ２００１で、マスタ制御システム５０２は、処理される待ち行列内のそれらの中で最も優先順位が高い新しい順序のラインアイテムからタスク割り当てを生成し、次にタスク割り当てを作業ステーションコントローラ５０６に転送し、タスクコマンドを保管／取り出し車両に送信する。ステップ２００２で、当該コマンドを受信すると、車両は、保管グリッドを通るタスク規定の移動経路を開始して、保管場所からそれぞれの保管ユニットを取り出し、取り出された保管ビンを三次元保管グリッドの下部軌道まで運搬し、その後、割り当てられた作業ステーションに接近する。一方、作業ステーションコントローラ５０６は、保留中のタスクとまとめて呼ばれる、以前の注文の残りの未完成のタスク割り当てとともに、新しい注文のタスク割り当てをそこに保管している。そのようなタスクが保留されている状態で、ステップ２００３で、コンピュータ制御システムは、作業ステーションの入口、中間、およびアクセス開口部の間にオープンスポットがあるかどうかをチェックする。これを行うために、作業ステーションコントローラは、保留中のタスクに割り当てられた車両のマスタ制御システムの動的車両位置記録を照会し、最後に確認された位置が作業ステーション内のこれらのスポットの１つである車両の記録を取り出しする。照会でこれらのスポットの１つ以上に一致する車両が見つからない場合、作業ステーションは、埋めることができるスポットがあることを認識する。したがって、これは、作業ステーションコントローラ５０６が、作業ステーション内の利用可能な占有場所を考慮して、次の車両が作業ステーションに入るように「呼び出す」ための手順を開始する。保留中のタスクの順序とアイテムの優先順位に基づいて、作業ステーションコントローラによって呼び出される車両の識別が実行される。
【００６５】
この例では、以前の注文の履行が作業ステーションですでに進行中であり、新しい注文の注文優先順位が以前の注文を上回るものではない場合を想定している。同じ接近法は、システムが「中断なし」ワークフローに従うように設定されている場合にも適用され、この場合、優先順位が高くても、すでに進行中の注文履行が別の注文によって中断されることはない。ステップ２００４で、作業ステーションコントローラ５０６は、以前の注文のすべての車両がすでに作業ステーションに入っているかどうかを決定する。これを行うために、作業ステーションコントローラは、作業ステーションに入ったことがまだ確認されていないこれらのタスクに割り当てられた車両のうちのいずれかの車両を識別するために、例えば、作業ステーションの下部軌道上の入口、中間及びアクセススポットのいずれの一意の識別子とも一致しない最後に確認された場所を有するもののいずれかにおいて、マスタ制御システムのこれらの車両の動的位置記録を照会することによって、前の順序の保留中のタスクをチェックし得る。マスタ制御システムが作業ステーションコントローラ５０６に、以前の注文のすべての照会された保留中のタスク車両の最後に確認された場所が作業ステーション内のスポットであると報告する場合、作業ステーションのコントローラーは、次に、ステップ２００４で、以前の注文のすべての車両がすでに作業ステーションに入っていることを確認している。ステップ２００４でこの正の検出が行われた後、ステップ２００５は、最も高い優先順位のタスク割り当ての車両を新しい順序で呼び出すこととなっている。そうするために、作業ステーションコントローラ５０６は、新しい注文のタスク割り当ての中で最も高い優先順位の保留中のタスク割り当てを識別し、この識別されたタスク割り当てで指定された車両を識別する「呼び出し要求」をマスタ制御システムに送信する。それに応じて、マスタ制御システムは、この車両に、作業ステーションによって呼び出されたか、呼び出されたことを示すフラグを立てる。
【００６６】
前述のように、車両の移動はセグメント化された方法で命令され、つまり、車両が保管ユニットを選び取り作業ステーションに配送するために使用する全体的な移動計画は、線形セグメントに分割される。したがって、車両に送信されるタスクコマンドは、保管ユニットの取り出しおよび作業ステーションへの配送のタスク全体を完了するための移動指示の完全なセットを含む１回限りのコマンドではない。代わりに、移動指示はセグメントごとに断片的に命令され、命令される次のセグメントは、車両に送信する前に計画モジュールによって動的に選択または再構成できる。車両が指令されたセグメントの終わりに到達するたびに、車両は最後の指令された走行セグメントを完了したという確認信号をマスタ制御システムに返し、それに応答して次の線形走行セグメントの指示を含むさらなるコマンドが車両に送信される。作業ステーションによって呼び出された車両のフラグ付けは、割り当てられた保管ユニットを取り出して下部軌道レイアウトに着地した後、車両が完了した移動セグメントの確認を送信すると、マスターコントローラがこの車両を要求した作業ステーションの入口スポットにつながる１つ以上の線形セグメントの移動ルートでコマンドの実行を認識するため、計画モジュールはそのような作業ステーション宛ての経路を計算し、そのコマンドを車両に送信することを意味する。これらのコマンドは、ルートが下部軌道レイアウト上の車両の最後に確認された位置から作業ステーションの入口までの複数の線形セグメントを含む場合、セグメントごとに断片的に送信される。例えば、ロボット保管／取り出し車両が下部軌道の着地スポットに到着したという確認信号を受信すると、マスタ制御システムはこれをチェックポイントで使用して、車両にフラグが立てられているか、呼び出されているかどうかを確認でき、それに応じて、その車両の作業ステーション宛ての移動ルートを計算して命令するかどうかを決定する。しかしながら、着地スポット以外の下部軌道上のスポットは、この経路決定が行われるチェックポイントとして機能し、まだ呼び出されているか、一時的に駐車する必要があるかに応じて、作業ステーションへの車両の全体的な移動経路を動的に更新することもできる。
【００６７】
新しい注文の最高順位の車両を呼び出すと、同じ注文に割り当てられているが作業ステーションからの呼び出し要求によってまだフラグが立てられていない他の車両は、ステップ２００６で駐車して、別のスポットが開いたときの作業ステーションへの進入をもう一度待つ必要がある。このような呼びだされていない車両はいずれも、作業ステーションへの走行経路の代わりに、作業ステーションに再ルーティングされる前に、計画モジュールによって動的に生成された作業ステーションの外側の利用可能な駐車スポットにおける代替終端への保持パターン走行経路を用いて指令され、、好ましくはその入口の近くで停止し、そこで呼び出し状態の割り当てを待つ。駐車中の車両の場合、作業ステーションに入る順番を待っていると、後でマスタ制御システムがその車両の呼び出し要求を受信すると、駐車場から作業ステーション宛ての移動ルートの計算とコマンドが即座に誘発される。次に、ステップ２００３から２００５が繰り返され、その後、ステップ２００７でチェックが行われ、各繰り返しにおいて新しい注文のすべての車両が、例えば、ステップ２００４の以前の注文について上記と同じ方法でまだ呼び出されているかどうかがチェックされる。すべての車両が呼び出されると、その後の注文がその作業ステーションに割り当てられるまで、プロセスは終了となる。ステップ２００４で以前の注文のすべての車両がまだ作業ステーションにないことが判明した場合は、その以前の注文の最高順位の車両の呼び出し、他の着地した車両のその順序での駐車、新しい注文におけるすべての着地した車両の駐車は、新しい注文のステップ２００５および２００６で説明したのと同じ方法で、ステップ２００８および２００９で実行され、その後、ステップ２００３および２００４が繰り返される。
【００６８】
保管ユニットが配列され、ロボット車両が保管配列をナビゲートするのとまったく同じグリッド構造を使用することにより、この内部で実行される順序調整により、スペース集約型の仕分けコンベヤなどの先行技術に関連するスペースと材料の非効率性を回避しながら、注文ピッキング操作中に複雑な順序付けまたは仕分けが可能になり、ここで取り出しステップは１台の機械で実行され、その後、仕分けされたアイテムを離れた保管構造にある割り当てられた作業ステーションに配送する前に、下流でさまざまな機械または装置タイプの第２段階の仕分けが実行される。
【００６９】
前述の例では、三次元グリッドを通って移動する他の駐車されていない車両の流れに干渉することなく、指定された下位作業ステーションに向かう途中で保管ユニットを取り出しした後に車両を選択的に駐車する目的で、特に下部軌道レイアウト上で専用のアップシャフト、専用のダウンシャフト、および指定された駐車スポットを使用しているが、三次元グリッド内の他の場所を使用して、作業ステーションへの順序付けられた配送の調整中に、取り出された保管ユニットを一時的に駐車してもよいことが理解されよう。これにより、上部軌道レイアウトのＸ方向レールとＹ方向レールとの間の正方形の任意のスポットは、アクティブ化を待機している非アクティブな車両を駐車するために使用できるのと同様に、コンピュータ制御システムからの操作上の割り当ておよび指示の方法によって、配送順序の調整中に占有車両の一時的な駐車スポットとして使用され得る。このような場合、アップシャフトおよびダウンシャフトの上にあるスポットは、ダウンシャフトに入るドロップダウン（ｄｒｏｐ−ｄｏｗｎ）スポットとアップシャフトから出るクライムアウト（ｃｌｉｍｂ−ｏｕｔ）スポットとして確保されることが好ましく、グリッドを通る駐車されていない車両の交通の流れを妨げないようにする一時的な駐車目的には使用されない。同様に、順序付けられた配送調整は、他に割り当てられたより高い優先順位を考慮して、そのような駐車車両の作業ステーションへの到着を遅らせる目的で、ダウンシャフトおよび／またはアップシャフトの任意のレベルで車両の駐車を割り当てることができるが、占有車両は、他の車両によるシャフトの移動に対するそのような妨害を回避することが好ましい場合がある。選択された実施形態は、ロボット保管／取り出し車両の上向きの交通の流れのみに専用の特定のアップシャフトと、下向きの交通の流れのみに専用の別個のダウンシャフトを有するが、他の実施形態は、各シャフトを特定の方向の交通の流れに制限する必要がないことが理解されよう。これにより、そのような双方向シャフトの下の下部軌道レイアウト上のスポットは、出発スポットと着地スポットとの両方として機能し、双方向シャフトの上方の上部軌道レイアウト上のスポットは、ドロップダウンスポットとそのシャフトのクライムアウトスポットとの両方として機能する。また、図示の例では、下部軌道レイアウトからのサービスのために下部レベルに作業ステーションを有するが、延長軌道によって供給される作業ステーションに関する同じ概念、および作業ステーションへの保管ユニットの順序付けられた配送のグリッド内調整も同様に、作業ステーションが上部軌道レイアウトから提供される場合に代わりに使用可能であり得る。
【００７０】
作業ステーションへの保管ユニットの順序付けられた配送の同一の発明のグリッド内調整は、作業ステーションが本明細書に開示される本発明の「トラベルスルー」作業ステーションであるか否かにかかわらず、軌道レイアウトの二次元フットプリント内に完全に収まるように使用することもでき、ここで、保管ユニットを保管グリッドに取り出しして戻すことに責任を負う同一のロボット保管／取り出し車両が、保管ユニットを作業ステーションをも通って運ぶか、またはロボット／保管／取り出し車両が作業ステーションの取り込みポイントで保管ユニットを降ろす「降車」作業ステーションであり、例えば、ターンテーブル、エレベータ、コンベヤ、または、降ろした保管ユニットを作業ステーションのアクセスポイントに移行することに責任を負う他のハンドリング装置であり、そこで人間またはロボット作業者は、グリッド外の保管ユニットと連携する。保管ユニットが降ろされる取り込みポイントは、軌道レイアウトの二次元フットプリントの内側またはすぐ外側にあり、アクセスポイント（例えば、アクセススポットＳＡ上のアクセス開口部５２）は二次元の軌道レイアウトのフットプリントの外側、つまり保管グリッド構造の外側にある。
【００７１】
前述の例の多くは、人間またはロボット作業者が保管ユニットからそのようなアイテムを取り外しして顧客に配送するための出荷コンテナにまとめることができる作業ステーションにその注文のアイテムを収容する保管ユニットを配送することによって注文を履行するために使用されるピッキング操作に焦点を当てているが、作業ステーションはまた、再保管または注文バッファ操作にも使用することができ、ここで作業ステーションのアクセススポットでロボット保管／取り出し車両によって提示される保管ユニットにアイテムを配置し、そこからロボット保管／取り出し車両がグリッドに再進入して、その保管ユニットを三次元グリッド内の利用可能な保管場所に配置する。補充作業では、ロボット保管／取り出し車両運搬保管ユニットに配置されたアイテムは、以前に構造に保管されていなかったタイプの新しい在庫アイテム、または以前に選び取られたアイテムを置き換える在庫補充アイテムである。これにより、本明細書で参照される注文を履行するための作業ステーションでのタスクの実行は、必ずしも顧客の注文の履行に特別に限定されるわけではなく、ここで顧客が注文したアイテムは、顧客に出荷するために保管ユニットから取り出され、履行される注文は、そこからのアイテムのピッキングまたはその中のアイテムの配置、例えば、補充またはキッティング目的（後者は、異なるタイプの混合アイテムを、それぞれが単一のアイテムタイプのみを含むバルク在庫保管ユニットから単一の保管ユニットに配置することを指す）に関わらず、作業ステーションのアクセス開口部で保管ユニットとの相互作用を同様に必要とする任意の種類の作業注文であり得ることを理解されたい。
【００７２】
注文バッファ操作は、最初にピッキング操作を含み、コンピュータ制御システムは、注文を履行するために必要なアイテムの特定の集合を含む異なる取り出し保管ユニットに保管／取り出し車両のグループを割り当てて指示し、その保管ユニット内の取り出されたアイテムを、グリッド状下部軌道のレイアウトまで、そしてこのバッファ操作に割り当てられた作業ステーションの入口まで運搬する。割り当てられた車両グループが作業ステーションを移動すると、作業者は、各車両が作業ステーションのアクセススポットに到着したときに、各車両の保管ユニットから注文の１つ以上のアイテムを抽出し、そして、これらの抽出されたアイテムは、注文の完全または部分的な履行を形成するために一緒に統合される。
【００７３】
この完全にまたは部分的に履行された注文は、三次元グリッド構造の保管スペースと互換性のあるサイズのコンテナに配置される。このコンテナは、他の保管ユニットと同じ、例えば、開閉可能な保管ビンであり得、または、保管ユニットとは異なるタイプの出荷コンテナ（例えば、統合された注文内容が注文全体を満たしている場合などの、例えば必要に応じて密閉され出荷ラベルがすでに貼られている段ボールの出荷ボックス）であり得る。コンピュータコントローラは、荷下ろしした車両を同じ作業ステーションに送り、そこで、統合された注文内容を含むコンテナが、作業ステーションのアクセススポットでこの車両の上に置かれる。次に、コンピュータコントローラは、この注文を運搬する車両を三次元グリッド構造に送り返し、完全にまたは部分的に履行された注文を三次元グリッド構造の利用可能な保管場所に保管するように指示する。したがって、在庫アイテムを保管するために使用される同じ三次元保管グリッドをも使用して、後の日付または時間まで、部分的に準備された出荷または完全に準備された出荷をバッファすることもできる。例えば、出荷車両が到着して、完全に完了した注文を配送するためにピックアップすると予期される将来のピックアップ時間、または、現在在庫にない追加アイテムを必要とする部分的に履行された注文の場合、注文の完了を可能にするために在庫切れが補充される将来の時間などである。
【００７４】
ピックアップまたは在庫補充の時間になると、コンピュータ制御システムによってバッファされた注文取り出し操作が実行され、ロボット保管／取り出し車両を送信して、保管場所から注文コンテナを取得し、作業ステーションのアクセス開口部を介して、注文コンテナをコンテナまたはそこに含まれる個々のアイテムを取り出しするための作業ステーションのいずれかに配送する。バッファされた注文が部分的な注文であった場合、以前に欠落していたアイテムは、出荷コンテナとして使用できる場合は同じコンテナに追加するか、新しい出荷コンテナに統合することにより、取り出されたアイテムと統合される。
【００７５】
本発明の新規な作業ステーション、その新規な使用、および作業ステーション配送の順序付けおよび注文バッファのための三次元グリッド構造自体の新規な使用を要約したので、次に、三次元グリッド構造における他の新規な点、ロボット車両群、およびそれらの間の協働動作に注目する。
【００７６】
図８は、三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの独立した部分を示しており、平行な第１及び第２の長手方向レール６０ａ、６０ｂが下部軌道レイアウトのＸ方向に沿って延在しており、平行な一組の追加のクロスレール６２ａ〜６２ｆが、下部軌道レイアウトのＹ方向に沿って規則的に離間して第一及び第二の長手方向レール６０ａ、６０ｂを垂直に相互接続している。上記のように、下部軌道レイアウトのそれぞれのスポットは、２つの長手方向レールと隣接するクロスレール６２ａ〜６２ｆの各対との間の正方形の領域によって示される。各スポットの同じ側（図示の例では各スポットの右側）のクロスレールは、クロスレールの頂面の中点に視覚的に検出可能な位置マーカ６４を搭載している。検出可能位置マーカは、別個のステッカーまたはラベルとして適用されるか、軌道自体のレールにエッチングされ得る。各ロボット保管／取り出し車両は、位置マーカ６４が配置されている軌道スポットの側面と一致するロボット保管／取り出し車両の側面にスキャナ６６を搭載している。スキャナは、ロボット保管／取り出し車両が下部軌道レイアウトを移動するときに、マークされたクロスレールの画像をキャプチャするように方向付けられた下向きの角度の視野を有する画像キャプチャデバイスを備える。視野は、レールのマークされた頂面でのフレームサイズが検出可能マーカのサイズを超えるように向けられている。スキャナと位置マーカは、ロボット保管／取り出し車両が、下部軌道の所定のスポットを境界付ける２つの長手方向レールと２つの交差レールとの間の適切な中心にあるとき、クロスレールのうちの１つにあるそれぞれの位置マーカ６４がスキャナの視野の所定のサブ領域（例えば、その中央領域）を占有するように、互いに対して配置される。ロボット保管／取り出し車両が下部軌道レイアウトの対象の目的地スポットに到着すると、スキャナは現在の視野から画像をキャプチャし、ロボット車両のローカルコンピュータプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが位置マーカの位置をスキャナのより大きな表示フレーム内で比較し、表示フレーム内のマーカの位置と、マーカが予期される予想表示フレームのサブ領域との間の一致を確認する。したがって、サブ領域が表示フレームの中央領域である場合、ソフトウェアはマーカが表示フレームの中央に適切に配置されているかどうかをチェックしている。したがって、相対的な一致または不一致は、ロボット保管／取り出し車両と下部軌道レイアウト上の対象のスポットとの間の相対的な位置合わせを反映する。
【００７７】
出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３に記載されているように、ロボット保管／取り出し車両１４は、ロボット保管／取り出し車両の２つの対向する側に一組のＸ方向ホイール６８と、ロボット保管／取り出し車両の他の２つの反対側の一組のＹ方向ホイール７０とを備えている。Ｘ方向ホイール６８は、Ｙ方向ホイール７０がロボット保管／取り出し車両のフレームに対して軌道レイアウトのＹ方向レールと係合しないように、上昇可能および下降可能であるのと同様に、ロボット保管／取り出し車両のフレームまたはシャーシに対して軌道レイアウトのＸ方向レールと係合しないように上昇および下降可能である。ロボット保管／取り出し車両がＹ方向レール上のＹ方向ホイールの駆動回転によりＹ方向に走行するとき、Ｘ方向レールと接触しない状態でＸ方向ホイールが上昇する。一方で、ロボット保管／取り出し車両がＸ方向レール上のＸ方向ホイールの駆動回転によってＸ方向に走行するとき、Ｙ方向レールと接触しない状態でＹ方向ホイールが上昇する。
【００７８】
図８は、ロボット保管／取り出し車両１４が下部軌道レイアウトのＸ方向においてその上の対象の目的地スポットに向かって乗り入れ、そのようにＹ方向レール上の位置マーカをスキャンしている例を示している。各位置マーカは、下部軌道レイアウトの二次元グリッドマップ内で指定されるそれぞれのスポットの固有ＩＤを含むスキャン可能コードを取り入れ得、それによってこの固有ＩＤは対象の目的地スポットの位置マーカの検出された位置合わせとともに、ロボット保管／取り出し車両の正しい対象の目的地スポットへの到着の確認と、ロボット保管／取り出し車両のこのスポットへの適切なセンタリングの達成との両方のために使用できる。このような位置合わせにより、（１）ロボット保管／取り出し車両が、軌道レイアウト内の隣接するスポットを通過する他の車両の反対方向への移動を妨げないこと、（２）対象の目的地スポットがロボット保管／取り出し車両がその上のシャフトを通って上方に移動することを意図する出発スポットである場合、ロボット保管／取り出し車両はその上の垂直シャフトと適切に位置合わせされること、が保証される。
【００７９】
ロボット保管／取り出し車両の反対側のホイールと下部軌道レイアウトの対応するレールとの係合により、ロボット保管／取り出し車両は、これらのレールに垂直な軌道方向で下部軌道レイアウトの対象スポットに自動的に位置合わせされる。したがって、図８に図示された例では、Ｘ方向のホイールがＸ方向のレールと係合しているため、ロボット保管／取り出し車両がＹ方向の対象スポットに自動的に位置合わせされる。ロボット保管／取り出しビークルがＸ方向の対象スポットに到着する間に、スキャナは、その観察フレームから画像を捕捉し、ロボット保管／取り出しビークル上のローカルプロセッサによって実行されるソフトウェアは、観察フレーム内の位置マーカ画像の位置をチェックし、観察フレーム内の実際の位置マーカの位置と予期される位置マーカの位置との間の偏差を、Ｘ方向ホイールのモータへの駆動信号を動的に調整するフィードバック信号として使用して、ロボット保管／取り出しビークルを対象スポット上に適切に中心合わせするように駆動する。Ｙ方向の対象スポットに移動するとき、同じ位置合わせ手順を使用して、Ｙ方向ホイールをフィードバック制御で制御する。ロボット保管／取り出し車両は軌道レイアウト上で向きを変えることはないため、スキャナが各車両の適切に協働する側に配置されている限り、マーカが配置されるレールのセット（Ｘ方向またはＹ方向のレール）の特定の選択は重要ではない。
【００８０】
図９Ａおよび９Ｂは、車両がＹ方向レール６２に沿って走行を終えたばかりである、Ｙ方向での位置合わせ手順の性能を示している。レール６２上に描かれた外側の長方形のボックスは、スキャナの視野（ＦＯＶ）の外側の境界ＢＦＯＶを表し、その中心点はＣでマークされている。マーカ６４がグリッド軌道の対象スポット上の車両の適切に位置合わせされた位置にあると予期されるＦＯＶサブ領域ＳＦＯＶは、グリッド内の対象スポット上の車両の位置ずれ状態を表す図９Ａに表れており、マーカはサブ領域の片側に明確にオフセットされている。図９Ｂでは、マーカ６４は、ＦＯＶの正確な中心にあり、こうして、予期される中央サブ領域ＳＦＯＶを完全に占め、こうしてグリッド軌道の対象スポット上の車両の適切に位置合わせされた位置を表すことが分かる。Ｘ方向の位置合わせチェックの目的でキャプチャされた画像の唯一の違いは、位置がずれている場合では、マーカ６４が図９Ａの左右方向に中心からオフセットされるのではなく、図の上下方向に中心からオフセットされることである。
【００８１】
各車両のホイールドライブモーターはエンコードされており、マスタ制御システムから受信した無方向の移動コマンドは、進行方向およびその方向に移動するグリッドスポットの数でのみ表される。ローカルプロセッサは、搬送ホイールの直径とすべての正方形グリッドスポットで共有される均一な幅との間の所定の関係を表す保管された比例係数に基づいて、この移動コマンドをホイールモータの適切な駆動信号に変換する。エンコードされたモータは、指令された移動長に相当する適切なホイール回転数が実行されたことをプロセッサにフィードバックする。そのため、プロセッサは、エンコードされたホイールモータから所定の回転が完了したというフィードバック確認を受信すると、スキャナによる画像キャプチャを誘発し、キャプチャされた画像に対して視覚的な分析を実行して、ピクセルオフセット値ＶＰＯとして計算された、スキャナＦＯＶ内のマーカの予想位置と実際の位置との間にオフセットがあるかどうかを識別する。
【００８２】
計算されたオフセットがゼロであるか、許容しきい値内にある場合、プロセッサは、グリッド軌道の対象スポットでの車両の適切な位置合わせを確認している。オフセットがゼロ以外の場合、または許容しきい値を超えている場合、車両の位置がずれていることがわかる。それに応じて、プロセッサは、画像内のピクセルオフセットの計算量に比例し、画像内のオフセットの方向によって決定される適切な方向に駆動信号をモータに送信することによって、修正ホイール回転アクションを開始する。ホイールモータによるこの修正駆動動作の実行後、更新された画像がキャプチャされ、適切な位置合わせが達成されたかどうか、または最後の修正試行におけるオーバーシュートまたはアンダーシュートを補正するためにさらなる修正動作が必要であるかどうかを評価するために同じオフセット決定プロセスにかけられる。適切な位置合わせが達成されると、車両プロセッサは、「位置達成」確認信号をマスタ制御システムに送信する。これには、マーカ６４にエンコードされ、スキャナ６６によってマスタ制御システムへのフィードバックとして読み取られて、命令された車両タスクによって特定された対象の目的地スポットに到達したことを確かめることが含まれる。指令された直線移動セグメントの対象の目的地への整列した到着のこの確認により、マスタ制御システムは、車両が現在到着したスポットの一意の識別子で車両の動的位置記録を更新することができる。作業ステーションの下部軌道は、同一到着確認、位置合わせチェック／修正、および位置更新の目的で、同じマーカ配置を使用する。
【００８３】
上記の位置合わせチェック／修正プロセスは一般に図９Ｃに要約され、ステップ３００１においてコンピュータ制御システムは、グリッド構造のグリッド状軌道レイアウトに沿ってまたは作業ステーションの下部軌道に沿って、グリッドの正方形またはスポットの数の選択により、車両の一方向の移動を命令する。ステップ３００２で、そのようなコマンドの受信に応答して、車両は、車両の搬送ホイールの直径とグリッドおよび軌道スポットの標準化された幅との間の既知の比例に従って、コマンドされた方向にコマンドされた数のスポットを駆動する。ステップ３００３において、車両のローカルプロセッサは、スキャナ６６によるデジタル画像の取り込みを誘発し、ステップ３００４において、車両の命令された一方向走行と同じＸまたはＹ方向において、符号化マーカ６４と画像内の予測位置との間の任意のピクセルオフセットを測定することによって、取り込まれた画像を分析して、レール上の一意にコード化されたマーカ６４の適切な位置合わせをチェックする。マーカが画像内で適切に位置合わせされている場合（すなわち、オフセットがない場合、少なくとも所定の閾値を超えない）、ステップ３００５において、車両のプロセッサは、車両によってスキャンされた一意に符号化されたマーカ６４から読み取られた一意の識別子を含む確認信号をマスタ制御システムに無線送信し、マスタ制御システムはこれを使用して、移動コマンドによって規定された対象の目的地スポットへの車両の到着を確認する。マーカが画像内で適切に位置合わせされていないことが判明した場合、ステップ３００６で、車両は、画像分析から測定されたピクセルオフセット値ＶＰＯに比例する駆動信号をホイールモータに送信することによってその位置合わせの自己修正を試み、位置合わせが確認されるまでステップ３００４を再度繰り返す。
【００８４】
軌道レイアウト上の目標位置に到着するときの車両位置のそのような調整に加えて、車両の移動の早期の動的調整は、車両がその途中で移動している他のマーカをスキャンすることによって、対象シャフトの下の対象スポットへの到着の上流で行われ得る。コンピュータ制御システムによって保管／取り出し車両に割り当てられて送信される元の移動指示は、構造の既知のグリッド寸法に基づく対象シャフトまでの実際の物理的距離に基づく。車両が複数のパススルースポットを通過して対象シャフトの下方の対象グリッドスポットに到達する場合、スキャナは、各パススルースポットを通過する際にスキャンを実行することができ、その結果を使用して、最初に割り当てられた移動距離と、車両の現在位置から対象スポットまでの真の残りの移動距離との間の差を考慮するために、その場で移動指示を動的に補正し、こうして、対象スポットへの最終到着中の位置合わせの微調整の必要性を回避または低減するために、対象スポットへの保管／取り出し車両のより正確に整列された到着を調整する。
【００８５】
図示の実施形態は、グリッド状三次元構造内の、下部軌道レイアウト上のターゲット可能なスポットに対して固定された位置に配置された静的位置マーカおよび移動中の保管／取り出し車両に搭載された移動スキャナを使用する一方、この配置は、グリッド構造に静的に配置されたスキャナとロボット保管／取り出し車両に検出可能マーカを配置することで逆にすることができるが、ホイールが制御されているロボット保管／取り出し車両でスキャンと関連する画像処理を実行することが好ましい。スキャナ／マーカ位置合わせ確認ツールの前述の説明は、ロボット保管／取り出し車両がそのような出発スポットの上のシャフトへ持ち上げられる前に、車両が下部軌道レイアウトの対象出発スポットに適切に位置合わせされていることを確実にするために、下部軌道レイアウトを参照して行われ、同じツールを上部軌道レイアウトに使用して、ロボット保管／取り出し車両を前記シャフトに降ろす前に、それぞれのシャフトの上方の対象のドロップダウンスポットに車両を確実に位置合わせすることもできる。
【００８６】
図１０から１５は、その出口スポットＳＸに隣接する作業ステーションの１つのすぐ外側の三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの出発スポットＳＬＣＨにおけるロボット保管／取り出し車両の１つを示している。グリッドの大部分は説明のために省略されており、この特定の発射スポット（そのうちの一方のＸ方向レールには６０というラベルが付けられ、一方のＹ方向レールには６２というラベルが付けられている）を画定する下部軌道レイアウトの四つのレールと、出発スポットのコーナーにおけるそれらの間の交点でレールを支持する四つの支持脚３０と、出発スポットの四隅から直立して出発スポットの上方のそれぞれの垂直アップシャフトの四隅を画定する四つの直立フレーム部材１２のうちの二つと、のみが残されている。他の２つの直立フレーム部材は、ロボット保管／取り出し車両の視認性を改善して、保管／取り出し車両を上にあるアップシャフトに上昇させるための新規のリフト機構７２との相互作用を示すために省略されている。
【００８７】
リフト機構７２は、出発スポットの長方形のフットプリント内の下部軌道レイアウトの支持脚３０と同じ地面の上に着座している。図１６から１９の下部軌道レイアウトとは別に示されているように、リフト機構７２は、水平クロスブレース７６によって相互接続された４つの垂直直立コーナー脚７４を有するベースフレームと、コーナー脚の頂端７４のベースフレームの頂面に取り付けられた上部パネル７８とを特徴とする。リフトプラットフォーム８０は、ベースフレームの上部パネル７８の上方に位置し、適当なアクチュエータによってその上で上昇可能／下降可能な方法で移動可能に支持され、図示の例では、その電気モータ８２がベースフレームの上部パネルの下側に取り付けられた電気リニアアクチュエータ８１であり、リフティングプラットフォームの下側に接続するために上部パネルの中央開口部を通って上方に到達するアクチュエータの出力ロッド８４を有する。したがって、リニアアクチュエータを伸長すると、リフトプラットフォームが上部パネルから上方に上昇し、リニアアクチュエータを収縮させると、リフトプラットフォームが下降して、ベースフレームの上部パネルに接触または隣接するようになる。４本の線形ガイドロッド８６のセットが、そのコーナー近くのリフトプラットフォームの下側に取り付けられ、ベースフレームの上部プレートのブッシングまたはベアリングのセットを通り抜けて、リニアアクチュエータの伸長および収縮中に、上部プレートを通って上下にスライド移動する。したがって、ロッドガイドは、リフトプラットフォームを安定させて、その水平方向を水平に維持するのに役立つ。
【００８８】
ベースフレームは、ベースフレームの上部パネル７８が下部軌道レイアウトのレールの上側の下方の高さに存在するように、下部軌道レイアウトよりも低い高さを有し、および例えば、これらのレールの下側の少し下に位置するように、リフトプラットフォームがベースフレームの上部パネルに隣接して下降位置にあるとき、それが下部軌道レイアウトのレールの上に突出しないように、下部軌道レイアウトよりも低い高さを有する。したがって、リフトプラットフォームの追従位置では、ロボット保管／取り出し車両は、出発スポット上をどちらの軌道方向にも自由に移動できる。取り付けブラケット８８は、その２つ以上の側面でリフト機構のベースフレームの上部パネルから外側に達し、例えばその下側で、下部軌道レイアウトのレールに固定され、こうして、グリッド状軌道レイアウトに対して適切に正方形の関係にあり、出発スポットの正方形領域内の適切に中央に配置されている、リフトプラットフォームの位置を固定する。
【００８９】
リフト機構は、例えば、リフト機構が作業ステーションのローカルコンピュータに配線されている図２３に示されるように、有線または無線接続を介してコンピュータ制御システムと通信可能である。下部軌道レイアウトに沿って移動するロボット保管／取り出し車両が、ロボット保管／取り出し車両が移動することになっているアップシャフトの下の対象出発スポットに到達するとき、またはより典型的には、作業ステーションを出た直後のロボット保管／取り出し車両が作業ステーション出口のすぐ外側のこの出発スポットに乗り入れるとき、車両は、上述の位置マーカ及び協働スキャナを使用してアップシャフトと正確に位置合わせされ、ロボット保管／取り出し車両の無線トランシーバは、目標出発スポットにロボット保管／取り出し車両が到達したことが確認されたことをコンピュータ制御システムに信号を送る。
【００９０】
このプロセスは図１９Ａに示され、ステップ４００１において、マスタ制御システムは、車両に、作業ステーションの隣接する出口スポットから出発スポットに移動するように命令し、それに応答して、車両は、ステップ４００２の出発スポットへの一方向の距離の命令された１スポットを自己駆動する。ステップ４００３で、車両は、図９Ｃに記載されている位置合わせチェック／修正手順および位置確認報告プロセスを実行する。この確認に応答して、マスタ制御システムは、ステップ４００４において、作業ステーション制御システムに、リフト機構７２に起動信号を送信するように指示し、それに応答して、そのアクチュエータ８０が伸長方向に起動されて、リフトプラットフォーム８０を上昇させて、ロボット保管／取り出し車両のフレーム又はシャーシの下側を下部軌道レイアウトのレールの直上に接触させ、それによって、車両の搬送ホイールを下部軌道レイアウトから上昇させる。ステップ４００５で、リフト機構をこのホイールリフト高さまで上昇させることが完了し、リフト機構から作業ステーション制御システムのローカルコンピュータ５０６に第１段階のリフト確認信号を送信することによって確認され、この第１段階のリフト確認からマスタ制御システムへ報告される。他の実施形態では、リフト機構は、マスタ制御システムによって直接制御され、確認をマスタ制御システムに直接報告することができる。
【００９１】
ロボット保管／取り出し車両の重量が、ロボット保管／取り出し車両の運搬ホイールを下部軌道レイアウトのレールに乗せるのではなく、リフト機構によって支えられるようになったため、マスタ制御システムは、ステップ４００７でモード移行コマンドを保管／取り出し車両１４に送信し、これに応答して、そのローカルプロセッサは、保管／取り出し車両の軌道乗り入れモードからシャフトトラバースモードへの移行を開始する。この移行の一部として、車両のローカルプロセッサは、ホイール移動モータまたはアクチュエータを適切な方向に駆動して、ロボット保管／取り出し車両の搬送ホイールを水平内側方向に内側に引き出すことにより、ロボット保管／取り出し車両の全体のフットプリントを、シャフトに入ることができる縮小されたサイズに減少させて、ピニオンホイールがアップシャフトのコーナーにある直立フレーム部材上のラック歯と係合できるようにし、それにより、保管／取り出し車両の上昇を可能にする。移行はさらに、これらの高さ調節可能なホイールが以前に下降した軌道乗り入れ位置にあった場合、ホイール昇降モータまたはアクチュエータ５２６の作動を介して車両の高さ調節可能なホイールセットを上昇させることを含み得る。このようにして、８つのホイールユニットはすべて、リフト機構によって車両が完全に上昇したときにラック歯と係合するのに十分な高さになる。図１０から１５に示されている２つの直立フレーム部材のうちの１つの下部セグメント３２には、ラック歯９０の下部セットが１つだけ示されているが、そのようなラック歯は、アップシャフトの４つの直立フレーム部材の内側に面する８つの側面すべてに設けられ、シャフトの実質的に全高から上部軌道レイアウトの近くまで及ぶ。
【００９２】
このようなホイールの収縮、および必要に応じて高さ調節可能なホイールの上昇の後、車両は、ステップ４００８で、車両が軌道乗り入れモードからシャフトトラバースモードへの移行が正常に完了したことの確認をマスタ制御システムに送信する。それに応答して、ステップ４００９で、マスタ制御システムは、作業ステーションコントローラ５０６に、ロボット保管／取り出し車両のピニオンホイールの歯がグリッド構造の直立フレーム部材の最下部のラック歯と係合するか、すぐ隣に隣接する上昇位置にロボット保管／取り出し車両を持ち上げるさせるように、リフト機構アクチュエータのさらなる伸長を命令するように指示する。ステップ４０１０でこのさらなる延長が完了すると、リフト機構は、フルステージ延長確認信号をローカル作業ステーションコンピュータに送信し、これは、車両が上昇するために完全に上昇したアップシャフトへの位置にあることの確認として、マスタ制御システムに報告される。それに応答して、ステップ４０１１で、マスタ制御システムは、車両にアップシャフトを通って上部軌道レイアウトに登るように命令し、これに応答して、ステップ４０１２で、車両のローカルプロセッサは、ホイールモータ５２４を作動させて、車両のピニオンホイールにより、グリッド構造のアップシャフトを介してロボット保管／取り出し車両の上昇を開始する。
【００９３】
主電源によって動力供給されるリフト機構は、こうして、保管／取り出し車両の搭載電源がラック歯と係合可能な位置までロボットを持ち上げるために使用されないので、保管／取り出し車両の搭載電源が下部軌道レイアウトから上部軌道レイアウトまで移動する際に保管／取り出し車両の搭載電源によって消費される全体的なエネルギー負荷を低減する。リフト中にロボット保管／取り出し車両をアップシャフトと整列した状態に維持するために、リフトプラットフォームおよび車両シャーシの下側は、車両が軌道の出発スポットに適切に中心合わせされたときに、互いに自動的に整列するように、互いに一致するパターンでレイアウトされた適合可能な雄型および雌型特徴を有し得、それによって、リフトプラットフォームの上昇は、その上の雄型／雌型特徴を車両シャーシの下側の一致する雌型／雄型特徴と一致させる。接合機能は、車両のシャーシが上昇したときにリフトプラットフォーム上で滑るのを防ぐ。例では、４つの雄型ニップルがリフトプラットフォームの上面からその外側のコーナーの近くに上向きに突き出て、車両シャーシの下側にある４つの接合くぼみと接合する。
【００９４】
図２０は、ロボット保管／取り出し車両１４の１つと、それによって三次元グリッド構造および作業ステーション内で配送するためのロボット保管／取り出し車両上で受け取り可能な保管ユニット９２とを示している。図示の例では、より小さな個々のアイテムを挿入および取り外しできる保管ユニットはオープントップトレイであるが、本明細書の他の場所で前述したように、開閉可能なボックス、蓋付き容器、または手提げ容器を代わりに使用することができる。他の実施形態では、保管ユニットは、その中に複数のアイテムを保管するためのコンテナとは対照的に、個々のアイテムの梱包であり得る。グリッド寸法および作業ステーションがより大規模である他の実施形態では、保管ユニットは、１つ以上のアイテムが、１つの比較的大きな個々のアイテムであるか複数のアイテムであるかにかかわらず、受け取られるパレットであり得る。複数のパレットアイテムの例では、アイテムは、パレット上に配置または積み重ねられた複数のコンテナ（例えば、箱、トレイ、蓋付き容器、または手提げ荷）に分布し得、そのような各コンテナに１つ以上のアイテムが保管される。
【００９５】
出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３に開示されているように、ロボット保管／取り出し車両１４は、保管ユニット９２がロボット保管／取り出し車両１４によって運搬するために受容可能であり、静止した外側デッキ表面９８に囲まれた回転可能なタレット９６を特徴とし得る上部支持プラットフォーム９４を特徴とする。出願人の公開されたＰＣＴ出願ＷＯ  ２０１６／１７２７９３に開示されているように、タレットは、再び伸長可能／収縮可能アーム（表示されない）を有し得、これは、タレットの回転可能機能と共に、各車両が三次元グリッド構造内のいずれかのシャフトのいずれかの側の保管ユニットにアクセスできるように、ロボット保管／取り出し車両のすべての四辺において、保管ユニットを支持プラットフォーム上に引っ張り、支持プラットフォームから保管ユニットを押し出すことを可能にする。つまり、各ロボット保管／取り出し車両は、シャフトの４つの異なる側面のいずれかの保管場所にアクセスできるように、シャフトのいずれかの内部の４つの異なる作業位置で操作可能である。現在図示されている実施形態では、タレットおよびデッキ表面は、例示を簡単にするために詳細なしで簡略化された形で示されている。単一の伸長可能／収縮可能なアームを有する回転可能なタレットの使用は、いずれかのシャフトのいずれかの側面にアクセスするために４つの異なる作業位置で操作可能なロボット保管／取り出し車両の一例であるが、他の車両も同様に、そのすべての側面に相互作用を可能にする４つの異なる作業位置を達成することができ、例えば、車両の４つの異なる側面からそれぞれ伸頂可能な複数の伸長可能アームを有することが理解される。
【００９６】
タレットおよび周囲のデッキ表面は、ロボット保管／取り出し車両１４に搭載されたときに保管ユニットがその上に着座する正方形の着地領域を集合的に画定する。この着地領域は、図２１に示すように、三次元グリッド構造の各保管ユニットの下側と等しいまたは類似のサイズと形状で、保管ユニットの着座位置が着地領域全体を占めている。保管ユニットが完全に受け取られ、ロボット保管／取り出し車両の着地領域に適切に位置合わせされることを確実にする目的で、上部支持プラットフォーム９４は、当該周囲に沿って間隔を置いて配置された位置で、その外周に近接して配置された一組の荷重状態センサ１００を有する。図示の例では、荷重センサは、着地領域の上面に埋め込まれた光学センサであり、着地領域の４つの外側のコーナーのそれぞれの１つに近接して配置された４つの数量で提供される。伸長可能／収縮可能アームの収縮を使用して、三次元グリッドの保管場所からロボット保管／取り出し車両に保管ユニットを引っ張る積込ルーチンの一部として、車両のローカルプロセッサはセンサ上部の保管ユニットの下側の存在を検出するための４つの荷重状態センサの状態をチェックする。したがって、４つの荷重状態センサすべてからの正の検出信号により、着地領域の四隅すべてに保管ユニットが存在することが確認され、保管ユニットが着地領域で完全に受け取られ、適切に直角に配置されていることが確認される。
【００９７】
一実施形態は、荷重状態検出のために反射光学センサを使用し、センサの光ビームエミッタによって送信された光エネルギーは、保管ユニットがその上に存在するときに、保管ユニットの下側で反射されてセンサの光レシーバに戻り、上記の存在を正しく決定する。飛行時間の計算（すなわち、光パルスの放出と反射された光パルスの検出との間の時間の差）ロボット保管／取り出し車両の着地領域に着座した保管容器の下側からの反射とさらに離れた別の表面での反射とを見分けるために使用され得る。光学センサ以外のセンサタイプ、例えば、保管ユニットの下側との接触によって機械的に作動するリミットスイッチ、または保管ユニットの下側に検出可能な磁場を放出する協働磁気要素の存在によって作動する磁気センサを含むもの、が用いられ得ることが理解されよう。ただし、可動部品を避けることや、磁気統合やその他の保管ユニットの特殊な構成の必要のためには、光学センサの方が好ましい場合があり得る。
【００９８】
上に開示したように、注文履行センターに在庫アイテムを保管するために使用される三次元グリッド構造は、同じ在庫保管グリッド構造内で完全にまたは部分的に完了した注文をバッファするために使用することもできる。図２２は、図２に示したタイプの在庫保管グリッドを補完できる個別の三次元仕分け／バッファグリッドを示している。例えば、パレットに積み込まれた到着供給在庫は、パレットから取り出されて図２の在庫保管グリッドに誘導され得、そこから注文が選び取られて出荷コンテナに梱包され、図２２の仕分け／バッファグリッド構造２００に誘導される。仕分け／バッファグリッド構造２００は、在庫保管グリッドと同じ三次元フレームワークを特徴とし、こうして、保管コラムと二つの軌道レイアウトの間の直立シャフトとを画定するために、整合する上下の軌道レイアウトとそれらの間の直立フレーム部材の配列とを有し、ロボット保管／取り出し車両群が各軌道レイアウトを水平に横断し、二つの軌道レイアウトの間のシャフトを垂直に横断してその間の棚状の保管場所にアクセスすることを可能にする。しかしながら、仕分け／バッファグリッド２００内の保管場所は、在庫保管グリッドから選び取られた注文を含む、以前に梱包された出荷コンテナを含む。ロボット群は、中央のコンピュータ制御システム、例えば在庫保管グリッドによって共有される同じコンピュータ制御システムを介して、再びワイヤレスで制御される。
【００９９】
図２２の図示の例では、仕分け／バッファグリッド２００の上部軌道レイアウトは、到着出荷コンテナ２０４を上部軌道レイアウトのロボット保管／取り出し車両に積み込む目的で、それと協働して設置された複数の取り込みステーション２０２によって提供される。各取り込みステーションは、一連の到着出荷コンテナを仕分け／バッファグリッド２００への誘導のために待ち行列に入ることができるコンベヤ２０６を備え得、ロボット保管／取り出し車両１４の高さに等しいかわずかに超える上昇距離分だけ、その外周で、仕分け／バッファグリッド２００の上部軌道レイアウトよりわずかに上に持ち上げられた各コンベヤの出口端を有する。このように、各取り込みコンベヤ２０６の出口は、上部軌道レイアウトに乗り入れるときにロボット保管／取り出し車両の着地領域によって占められる上部水平基準面にまたはその上方に存在する。こうして、取り込みコンベヤは、上部トラックレイアウトの外周にある取り込みコンベヤの出口端部に位置合わせされたピックアップスポットにあるロボット保管／取り出し車両の１つの着地エリアに入ってくる出荷コンテナをスライドまたは落とすことができる。
【０１００】
図示されているように、一つまたはそれ以上の取り込みステーションが上部軌道配置の任意の一つ以上の周囲側に設けられ得るが、取り込みステーションは全て、梱包された出荷コンテナが到着する現場の在庫保管グリッドに最も近い上部軌道配置の共通側に存在してもよく、または在庫保管グリッド作業ステーションで併合された注文アイテムが仕分け／バッファグリッド２００に送られる前にその後梱包される一つ以上の中間梱包ステーションに最も近い上部軌道配置の共通側に存在してもよい。ただし、２つのグリッドを共有された施設に配置する必要はないことを理解されたい。
【０１０１】
仕分け／バッファグリッド２００の下部軌道レイアウトは、下部軌道レイアウト上のロボット保管／取り出し車両から出て行く出荷コンテナ２１０を降ろす目的で、それと協働して設置された複数の出力ステーション２０８によって提供される。各出力ステーションは、一連の出て行く出荷コンテナを待ち行列に入れ、施設のさらに下流の場所、例えば利用可能な場合、コンテナが出荷車両に積み込まれる最終梱包領域または積込ベイに移送することができる、コンベヤ２１２を備え得る。各出力コンベヤ２１２の入口端部は、下部軌道レイアウトに乗り入れるときにロボット保管／取り出し車両の着地領域が存在する下部の水平面またはそのわずかに下方に位置している。このようにして、コンベヤの入口端に位置合わせされた下部軌道レイアウトの外周に位置するドロップオフスポットにあるロボット保管／取り出し車両は、出荷コンテナを前記ロボット保管／取り出し車両から出力コンベヤの入口端にスライドまたは降ろすことができる。１つ以上の出力ステーションは、上部軌道レイアウトの任意の１つ以上の周囲側面に提供され得る。図示の例は、例えば、仕分け／バッファグリッド２００の反対側に任意選択で配置された一対の積込ベイまたはパッキング領域にそれぞれ供給するために、下部軌道レイアウトの少なくとも２つの反対側にある出力ステーションを特徴とする。
【０１０２】
各到着出荷コンテナは、コンピュータ制御システムによってこのピックアップタスクに割り当てられたロボット保管／取り出し車両によって一つの取り込みステーションからピックアップされ得、次いで、この保管場所がアクセス可能であるそれぞれのシャフトを介して仕分け／バッファグリッド２００内の利用可能な（現在占有されていない）保管場所に運搬され、後の取り出しのためにこの保管場所に残される。あるいは、割り当てられたロボット保管／取り出し車両に、到着出荷コンテナを保管するよう命令する代わりに、コンピュータ制御システムは、緊急に、その出荷コンテナの積込ベイまたはパッキング領域における必要性または利用可能性を考慮して、出荷コンテナを出力ステーションの１つに直接配送するようロボット保管／取り出し車両に命令し得る。
【０１０３】
コンピュータ制御システムは、ピックアップされた出荷コンテナのこれらの保管オプションと直接出力オプションのどちらかを選択する際に、構成コンテナがすでに仕分け／バッファグリッド２００に入力されている他の注文と比較して、その出荷コンテナに関連付けられた注文の注文優先順位を調べることができる。追加または代替として、ピックアップされた出荷コンテナがより大きな全体的な注文の一部の構成要素にすぎない場合、出荷コンテナを保管するか、それを出力ステーションに直接配送するかは、より大きな全体的な注文の残りを履行する他の出荷コンテナもまた、仕分け／バッファグリッド２００に存在するか、またはもうすぐに存在すると予期されるかどうかに、少なくとも部分的に基づいて決定される。注文全体が存在するか、もうすぐに存在し、優先順位の高い注文が他にない場合、現在ピックアップされているコンテナは、コンピュータ制御システムによって注文が割り当てられている適切な出力ステーションに直接送られる。同じ順序の他の構成コンテナは、仕分け／バッファグリッド２００内のそれぞれの保管場所から取り出され、もしそこに既に存在するならば、その同じ割り当てられた出力ステーションに配送され、または、その他の構成コンテナが現在入力ステーションにあるか、またはもうすぐに存在すると予期される場合、その出力ステーションへの差し迫ったピックアップおよび直接配送のために割り当てられる。
【０１０４】
２つの三次元グリッドの組み合わせに役立つ用途の１つの特定の例は、例えば、小売業者向けのさまざまな小売商品が、特定の通路セクションまたは特定の商品が対象となる小売業者の店舗レイアウトの他の識別可能なサブ領域に従って、在庫保管グリッドからグループで選び取られる、通路ベースまたは同様の場所ベースのキッティング操作である。さまざまなグループがさまざまな出荷コンテナに梱包され、そのような選び取られたアイテムの各グループが選び取られ梱包されるときに、一時的な保管（つまりバッファ）のために分類／バッファグリッドに個別に供給される。在庫保管グリッド、その接続された作業ステーション、または在庫保管グリッドのさらに下流にある後続の梱包ステーションを異なる時間に出て、出荷コンテナは、時間の分布したある時点で仕分け／バッファグリッドに到着し、最初に受け取られた１つ以上のコンテナが、その後に受け取られた残りのコンテナよりもはるかに早く到着する可能性があるため、以前に受け取られた梱包は、少なくとも残りのコンテナが仕分け／バッファグリッドによって受け取られるか、もうすぐに接近するまで、仕分け／バッファグリッドに一時的に保管（つまりバッファ）される。そのようなときに、以前にバッファされた最初に受け取られた出荷コンテナは、仕分け／バッファグリッド２００内のそれぞれの保管場所から取り出され、統合（例えば、パレット積み込み）のために１つ以上のロボット保管／取り出し車両によって小売業者に出荷する準備ができた完成した注文へと共通の出力ステーションに配送される。
【０１０５】
しかしながら、これは、仕分け／バッファグリッド２００の有用性の１つの非限定的な例に過ぎず、その使用は、本発明および出願人が公開したＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３で採用される三次元グリッド構造を特に使用する在庫保管ソリューションでの使用に特に限定されない。また、小売業者向けの通路ベースのキッティングはほんの一例であり、異なる識別可能なサブ領域を有する通路ベースまたは同様にマッピングされた編成レイアウトを同様に持っている非小売顧客も同様にキッティング配送の恩恵を受け得る。これには、外部サプライヤからの到着原材料または組立式構成要素のまとまった保管を行う製造業者が含まれ得、ここで、キット化された出荷コンテナは、原材料または組立式構成要素が１つ以上の施設内の製造ステーションに分布するそのようなオンサイトの製造業者保管に向けられる。キッティングアプローチはまた、製造ステーション自体が、そのようなステーションの供給ニーズに応じて、それらのステーションが１つの製品ライン内の異なるステージであるか、または２つの異なる製品ラインの完全または部分的な組立ステーションであるかにかかわらず、キッティングされた材料または構成要素が向けられる異なる識別可能なサブ領域である場合にも使用され得る。
【０１０６】
別の例では、そのような製造施設は、キットが投入された保管ユニットを同じ施設の製造ステーションに供給するために、下流の仕分け／バッファグリッド２００の有無にかかわらず、原材料および／または構成要素のキッティングのために、図２の在庫保管グリッドを現場に有することができる。
【０１０７】
上述のように、本明細書で参照されるコンピュータ制御システムは、１つ以上のコンピュータプロセッサと、それに結合され、ここで説明されているさまざまな関連タスクを実行するために前記１つ以上のプロセッサによって実行可能なステートメントおよび命令が保管されている非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、これには、グリッド状三次元保管構造を介しておよびそれに接続された作業ステーションを介してナビゲーションを制御するための、およびロボット保管／取り出し車両によるグリッド状三次元保管構造内の保管場所へのおよび保管場所からの保管ユニットの預け入れおよび取り出しを制御するための、ロボット保管／取り出し車両の群へのコマンドおよび通信信号の生成と送信、ならびにコンピュータ制御システムの１つ以上のデータベースから前記１つ以上のプロセッサによってアクセスされる注文データに基づく、取り出される保管ユニットへの優先順位の生成および割り当てが含まれる。
【０１０８】
本発明において上記のように様々な修正を行うことができ、同一のものの明らかに大きく異なる多くの実施形態が行われ得るので、添付の明細書に含まれるすべての事項は、限定的な意味ではなく例示としてのみ解釈されることが意図される。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図７Ｉ】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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１９】
2021528331.tif 000036
【図１９Ａ】
2021528331.tif 000037
【図２０】
2021528331.tif 000038
【図２１】
2021528331.tif 000039
【図２２】
2021528331.tif 000040
【図２３】
2021528331.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月17日(2021.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り出された保管ユニットを保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへ順序付けられた方法で提供する方法であって、
（ａ）二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に離間して分布して存在する複数の保管コラムであって、各コラムは、その中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズで互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える、複数の保管コラム、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域にわたって離間して分布して存在する複数の直立シャフトを備え、各保管コラムは、前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から前記保管ユニットを配置または取り外すための１つ以上の保管／取り出し車両によって、それを通して前記保管コラムの前記保管場所にアクセスできる直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している、
グリッド状三次元構造を有するステップと、
（ｂ）保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から前記作業ステーションへの配送用に指定されたそれぞれの保管ユニットを取り出しさせるステップと、
（ｃ）前記グリッド状三次元構造内で、取り出された保管ユニットの前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントへの順序付けられた配送を調整するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
ステップ（ｃ）は、前記保管／取り出し車両のうちの１つ以上を、前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非妨害関係のその１つ以上の領域で前記グリッド状三次元構造に駐車することを含み、それによって、決定された配送順序でより高い順位の１つ以上の他の保管／取り出しロボットは、前記１つ以上の駐車された保管／取り出し車両による干渉なしに前記入口または取り込みポイントに到達できる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記１つ以上の領域は、それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記グリッド状三次元構造に再入する前記ロボット保管／取り出し車両から前記作業ステーションの出口に対しても非阻害関係である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記１つ以上の領域は、前記グリッド状軌道レイアウト上の１つ以上の駐車スポットを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上の駐車スポットを、前記保管／取り出し車両がその間を移動する前記グリッド状軌道レイアウトおよび前記直立シャフトの指定された着地スポット、出発スポット、ドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の前記グリッド状軌道レイアウトの占有されていないスポットから選択することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）は、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到着する場所からの作業ステーションの前記入口または取り込みポイントまでの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から、前記保管／取り出し車両の１つを駐車する特定の領域を選択することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｃ）における順序付けられた配送は、
（ｉ）前記ロボット保管／取り出し車両が前記それぞれの保管ユニットの取り出しを任された割り当て順序、
（ｉｉ）前記それぞれの保管ユニットが前記保管／取り出し車両によって取り出された取り出し順序、
（ｉｉｉ）前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到達した着地順序、
（ｉｖ）前記保管／取り出し車両が前記作業ステーションの近くに到達した接近順序、
のうちの少なくとも１つに対して順序が一致しない、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のうちの少なくとも２つに対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のうちの少なくとも３つに対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て、取り出し、着地、および接近の順序のすべてに対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記順序付けられた配送は、前記割り当て順序に対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記順序付けられた配送は、前記取り出し順序に対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記順序付けられた配送は、前記着地順序に対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記順序付けられた配送は、前記接近順序に対して順序が一致しない、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
保管システムであって、
二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズであり、保管ユニットを前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から配置または取り外しするために、前記１つ以上の保管／取り出し車両によってそれぞれアクセス可能である、複数の保管コラム、および
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に離間して分布して存在する複数の直立シャフトを備え、各保管コラムが前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から前記保管ユニットを配置または取り外すための１つ以上の保管／取り出し車両によって、それを通して前記保管コラムの前記保管場所にアクセスできる直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している、
グリッド状三次元構造と、
前記軌道の二次元領域の外側に存在し、前記作業ステーションの入口または取り込みポイントに配送された保管ユニットを受け取るアクセスポイントを有する少なくとも１つの作業ステーションと、
三次元グリッド構造から作業ステーションへの保管ユニットグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成され、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から前記保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成および送信するステップ、および
（ｂ）複数の保管／取り出し車両に、特定の順序において作業ステーションの入口または取り込みポイントへの保管／取り出し車両の到着を調整する方法でグリッド状三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成および送信するステップ、
を含む、少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータ制御システムと、
を備える、保管システム。
【請求項１６】
前記コンピュータ制御システムは、ステップ（ｂ）が、前記複数の保管／取り出し車両の中から第２の保管／取り出し車両よりも順位の高い優先順序の第１の保管／取り出し車両を識別することと、前記第１の保管／取り出し車両が作業ステーションの入口または取り込みポイントに運ばれている間、前記第２の保管／取り出し車両が前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非妨害関係の駐車スポットに前記グリッド状三次元構造でそれ自体を駐車するように指示する信号を生成および送信することと、を含むように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コンピュータ制御システムは、ステップ（ｂ）がまた、前記作業ステーションの出口とも非妨害関係にあり、前記ロボット保管／取り出し車両が、前記それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記三次元構造に再び入る場所の中から前記駐車スポットを選択することを含むように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コンピュータ制御システムは、ステップ（ｂ）が、指定された着地スポット、出発スポット、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトおよび前記直立シャフトの間で移動するドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の場所の中から前記駐車スポットを選択することを含むように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記コンピュータ制御システムは、ステップ（ｂ）が、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトに到着した場所から前記入口または取り込みポイントへの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から前記駐車スポットを選択することを含むように、構成される、請求項１６に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年６月１０日にカナダ知的財産局に出願された“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”というタイトルの国際出願番号ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５０８１５の特許協力条約（ＰＣＴ）国際出願の、国内段階の出願であり、これは、２０１９年４月３日にカナダ知的財産局に出願された“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”というタイトルの国際出願番号ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５０４０４のＰＣＴ国際出願の一部継続出願であり、２０１８年６月８日に米国特許商標庁（ＵＳＰＴＯ）に出願された“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ”というタイトルの出願番号６２／６８２，６９１の仮特許出願および２０１８年１１月２２日にＵＳＰＴＯに出願された“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”というタイトルの出願番号６２／７７０，７８８の仮特許出願に基づく優先権および利益を主張し、これらのそれぞれの全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、一般に、注文履行環境で有用な自動保管および取り出しシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
全体を参照により本明細書に援用する、出願人の以前のＰＣＴ出願国際公開第２０１６／１７２７９３号（ＷＯ２０１６／１７２７９３）は、ロボット保管／取り出し車両の群が、それぞれの容器または他の保管ユニットが保管されている保管場所の三次元配列をナビゲートする三次元保管グリッド構造を用いる、グッズ・トゥ・マン（ｇｏｏｄｓ−ｔｏ−ｍａｎ）の保管および取り出しシステムを開示した。保管／取り出し車両は、保管場所の三次元配列の上に配置されたグリッド状上部軌道レイアウトと、保管場所の配列の下の地面高さに配置されたグリッド状下部軌道レイアウトの両方において、二次元で水平移動する。同一の保管／取り出し車両もまた、上部と下部との軌道レイアウトを結合する垂直直立シャフトを介して、第３の垂直次元で構造を横断する。保管場所の各コラムは、これらの直立シャフトの１つに隣接しているため、グリッド内の各保管場所およびすべての保管場所は保管／取り出し車両から直接アクセス可能である。
【０００４】
継続的な開発は、システム設計の多くの改善とそのための新しいアプリケーションをもたらした。その詳細は以下の開示からより明らかとなる。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、
取り出された保管ユニットを保管システムから作業ステーションの入口または取り込みポイントへ順序付けられた方法で提供する方法が提供され、当該方法は、
（ａ）二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、およびグリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、当該軌道レイアウトの二次元領域内に離間して分布して存在する、当該軌道レイアウトの二次元領域内に分布した複数の保管コラムであって、各コラムは、その中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズで互いに重なり合うように配置された複数の保管場所を備える、保管コラム、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、当該軌道レイアウトの２次元領域にわたって離間して分布して存在する複数の直立シャフト、を備え、当該保管コラムの保管場所が通る直立シャフトのそれぞれの１つに隣接する各保管コラムは、当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から保管ユニットを配置または取り外しするために、１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、
グリッド状三次元構造を有するステップと、
（ｂ）保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から作業ステーションへの配送用に指定されたそれぞれの保管ユニットを取り出しさせるステップと、
（ｃ）当該グリッド状三次元構造内で、取り出された保管ユニットの作業ステーションの入口または取り込みポイントへの順序付けられた配送を調整するステップと、
を含む。
【０００６】
本発明の第２の態様によれば、
二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が当該二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に当該軌道レイアウトの二次元領域内に離間して分布して存在する複数の保管コラムであって、互いに重なり合うように配置されそれぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズである、複数の保管場所を備える各コラム、およびグリッド状軌道レイアウトの上部または下部に、当該軌道レイアウトの２次元領域内に離間して配置された複数の直立シャフト、を備え、当該保管コラムの保管場所が通る直立シャフトのそれぞれの１つに隣接する各保管コラムは、保管ユニットを当該保管コラムの当該保管場所にまたは当該保管場所から配置または取り外しするために、１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセス可能である、
グリッド状三次元構造と、
内部に保管コラムおよび直立シャフトが配置された軌道レイアウトの軌道レイアウトの二次元領域の外側に存在する少なくとも１つの作業ステーションと、
三次元グリッド構造から作業ステーションへの保管ユニットグループの順序付けられた配送をとりまとめるように構成され、
（ａ）複数の保管／取り出し車両に、それぞれの保管場所から保管ユニットを取り出しするように指示する信号を生成および送信すること、および
（ｂ）複数の保管／取り出し車両に、特定の順序において作業ステーションの入口または取り込みポイントへの保管／取り出し車両の到着を調整する方法でグリッド状三次元構造をナビゲートするように指示する信号を生成および送信すること、
を含む、少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータ制御システムと、
を備える、保管システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の好ましい実施形態を、添付の図面と併せて記述する。
【図１】出願人の上述の先行ＰＣＴ出願ＷＯ２０１６／１７２７９３からの三次元グリッド構造の斜視図であり、その中の保管ユニットの三次元配列を含み、それを通して当該各保管ユニットにアクセスするためにロボット保管／取り出し車両の群が三次元で移動することができる。
【図２】本発明による改良された三次元グリッド構造の斜視図である。
【図３】グリッド構造のコーナーで交差するグリッド構造の一対の外壁を示し、そこから２つの作業ステーションが取り外しされて、当該外壁の詳細が明らかにされている、図２の三次元グリッド構造の簡略化された部分斜視図である。
【図４】グリッドに対して外向きであるその外側から見た、図２の三次元グリッドからの作業ステーションの１つの独立した斜視図である。
【図５】図４の作業ステーションの、グリッドに内向きであるその内側からの独立した斜視図である。
【図６】図５の作業ステーションの内側の別の独立した斜視図である。
【図６Ａ】図６の詳細図円Ａでマークされた部分の部分的な拡大図である。
【図７】図４〜６の作業ステーションの概略俯瞰図であり、作業ステーションが設置されている三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの隣接領域である。図７Ａ〜7Ｈは、図７の作業ステーションでの保管／取り出し車両の順序付けられた到着の調整を、当該車両に搭載された保管ユニットに割り当てられた優先順位に従って、下部軌道レイアウト上の車両の選択的な軌道への搭載および前進によって示す。
【図８】ロボット保管／取り出し車両の１つがこれに沿って移動する、図２の三次元グリッドの下部軌道のセグメントを示す。
【図９】詳細円Ａによってマークされた図８の一部の部分的な拡大図である。
【図１０】そこを介してロボット保管／取り出し車両が情報に移動することを意図する、三次元グリッドの垂直シャフトの下方の出発スポットでの三次元グリッドの下部軌道上のロボット保管／取り出し車両の１つを示す立面図である。
【図１１】下部軌道の出発スポットにおける図１０のロボットの斜視図である。
【図１２】その詳細円Ａによってマークされた図１０の一部の部分的な拡大図である。
【図１３】その詳細円Ｂによってマークされた図１１の一部の部分的な拡大図である。
【図１４】図１２と同じロボット保管／取り出し車両および下部軌道交差の別の拡大図であるが、下部軌道の下に取り付けられたリフト機構によってロボット保管／取り出し車両を上昇させ、シャフトの直立フレーム部材のラック歯と係合させている。
【図１５】図１３と同じロボット保管／取り出し車両および下部軌道交差点の別の拡大図であるが、ロボット保管／取り出し車両は図１４の上昇位置にある。
【図１６】図１０から図１３のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１７】図１０から図１３のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１８】図１４および図１５のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図１９】図１４および図１５のロボット保管／取り出し車両およびリフト機構の上面および底面の斜視図であるが、下部軌道および直立シャフト部材から分離して示されている。
【図２０】ロボット保管／取り出し車両の１つおよびその上で配送可能な互換性のある保管ユニットを示している。
【図２１】ロボット保管／取り出し車両の１つおよびその上で配送可能な互換性のある保管ユニットを示している。
【図２２】図１および２の保管システムと同じ三次元グリッド構造およびロボット保管／取り出し車両を採用しているが、事前梱包出荷コンテナの管理に使用するグリッドにサービスを提供するステーションのレイアウトが異なる、仕分け／バッファグリッドを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、出願人の上述の先行ＰＣＴ出願の三次元グリッド構造を示している。グリッド状上部軌道レイアウト１０は、地面高さに近い下部水平面に位置する一致したグリッド状下部軌道レイアウトのかなり上方の高架水平面に存在する。これらの上部軌道レイアウトと下部軌道レイアウトとの間には、各々がその中のそれぞれの保管ユニットを保持し、その中の様々な商品のいずれかを例えば頂部開口型または開閉可能な保管トレイ、蓋付き容器または手提げ荷の形で保持することができる、保管場所の三次元配列がある。保管場所は垂直コラムに配置され、同じフットプリントの保管場所が互いに整列している。このような各保管コラムは、保管場所にアクセスできる垂直シャフトに隣接している。
【０００９】
各軌道レイアウトは、水平面のＸ方向にあるＸ方向レールのセットと、水平面のＹ方向でＸ方向レールと垂直に交差するＹ方向レールのセットとを特徴とする。交差するレールは、保管システムの水平参照グリッドを画定し、各水平グリッド行は、隣接するＸ方向レールの対の間で区切られ、各水平グリッド列は、隣接するＹ方向レールの対の間で区切られる。水平グリッド列の１つと水平グリッド行の１つとの間の各交点は、それぞれの保管コラムまたはそれぞれの直立シャフトの位置を示す。言い換えると、各保管コラムおよび各シャフトは、２つのＸ方向レールと２つのＹ方向レールとの間に境界を定められたそれぞれの領域の参照グリッドのそれぞれの直交座標点に存在する。本明細書では、いずれかの軌道レイアウトにおける４つのレールの間に境界を定められたそのような各領域は、当該軌道レイアウトのそれぞれの「スポット」とも呼ばれる。システム内の各保管場所および関連する保管ユニットの三次元アドレス指定は、所定の保管場所がそれぞれの列内に存在する所定の垂直レベルによって完了する。つまり、各保管場所の三次元アドレスは、三次元グリッド内の保管場所の水平グリッド行、水平グリッド列、および垂直列レベルによって規定される。
【００１０】
それぞれの直立フレーム部材１２は、上部および下部軌道レイアウト間をＸ方向レールとＹ方向レールとの間の各交点で垂直に架かり、それによって軌道レールと協働して、このフレームワーク内で保管ユニットの三次元配列を含有および編成するための三次元グリッド構造のフレームワークを画定する。その結果、三次元保管配列の各直立シャフトは、その四隅にシャフトの全高にわたる４つの垂直フレーム部材を有する。各フレーム部材は、フレーム部材の両側にある三次元グリッドの垂直Ｚ方向に直列に配置されたラック歯のそれぞれのセットを有する。こうして、各シャフトは合計８セットのラック歯を有し、三次元グリッド構造のシャフトを介して上下の軌道レイアウト間において、ロボット保管／取り出し車両の８つのピニオンホイールと協働して同じものをトラバースできるようにする２セットをシャフトの各コーナーに有する。各ロボット保管／取り出し車両１４は、軌道乗り入れモードにおいて上部および下部軌道レイアウトにわたってロボット保管／取り出し車両を運搬するための丸型運搬ホイールと、シャフトトラバースモードにおいてラックを備えるシャフトを介してロボット保管／取り出し車両をトラバースするための歯付きピニオンホイールと、の両方を有する。各ピニオンホイールおよびそれぞれの運搬ホイールは、組み合わされた単一のホイールユニットの一部であり、いずれかの軌道レイアウトでの軌道乗り入れモードで運搬ホイールを使用するために、車両から車外方向に伸長可能であり、ピニオンホイールをシャフトの直立フレーム部材のラック歯と係合させるシャフトトラバースモードでピニオンホイールを使用するために、車両の内側方向に収縮可能である。
【００１１】
グリッド構造のフレームワークは、それぞれの保管ユニットを支持するために各保管場所にそれぞれの棚を含み、それにより、任意の所定の保管ユニット１６は、同じ保管コラムにあるその上方および下方の保管ユニットを阻害することなく、ロボット取り出し車両の１つによってその保管場所から取り外しすることができる。同様に、これにより、保管ユニットを配列内の任意のレベルの所定の場所に戻すことが可能となる。三次元グリッドの底部にある下部グリッド状軌道レイアウトは、その周囲に分布した多数の作業ステーション１８を有し、そこにロボット取り出し車両１４が保管コラムから引き出された保管ユニットを配送する。本明細書で明示的に説明されている違いを除いて、三次元グリッド構造のフレームワーク、ロボット保管／取り出し車両、上下の軌道レイアウトにわたるおよびシャフトを介した移動、および軌道乗り入れモードとシャフトトラバースモードとの間のそれらの移行は、出願人の上述の先行ＰＣＴ出願に記載されているものと同じである。
【００１２】
図２は、先述の三次元グリッド構造を変更したものを示している。この構造は、上部および下部軌道レイアウトとそれらの間にわたる直立フレーム部材とが、保管場所に棚を運搬し、その中の保管ユニットを支持することと、ロボット保管／取り出し車両のピニオンホイールが係合可能なラック歯を運搬し、任意のシャフトを介して各ロボット保管／取り出し車両全体の垂直移動を可能にすることと、を特徴とする。棚は、そこからロボット保管／取り出し車両がそのコラムの保管ユニットにアクセスする、隣接アクセスシャフトへ開口する第４のシャフト隣接側面以外の、保管コラムの３つの側面にあるフランジ付きパネルまたはレールの形態であり得、これにより、この第４の開放側面は、各車両の収縮可能なタレットアームを保管コラムに挿入および引き抜き、保管ユニットの下側との係合を通じて保管ユニットを保管コラムに出し入れすることを可能にする。
【００１３】
出願人の上述の先行ＰＣＴ出願に概説されているように、外周に配置された垂直シャフトのサブセットは、保管ユニットを作業ステーション１８のうちの１つに配送した後ロボット保管車両が下部軌道レイアウトから上部軌道レイアウトに上向きに移動するための専用の「アップシャフト」であり得、一方、他の垂直シャフトは、ピッキング、補充、または他の操作のために保管ユニットを作業ステーション１８の１つにあらかじめ配送した後、保管ユニットを三次元保管配列から取り出す間にまたは保管ユニットを三次元配列に戻す間に、ロボット保管車両が上部軌道レイアウトから下向きに移動するために使用される「ダウンシャフト」である。
【００１４】
図２の三次元グリッド構造は、外装パネル２０がグリッド構造の外周で直立フレーム部材に追加されてグリッド構造の４つの側面すべてを実質的に閉鎖する外側壁を生成し、こうしてその内部を視覚的に隠すという点、および直立フレーム部材１２がその交点で上部軌道部材の直立フレームレールを立たせ、上部軌道を図２に示すグリッド構造の特定の広視野から隠す、頂部セグメント２２を含むという点で、図１のものとは異なる。シャフトのこれらの頂部セグメントは、必要に応じてロボット保管／取り出し車両を再充電し得る充電ステーションハードウェアの取り付けに使用され得る。しかしながら、上部軌道レイアウトの構造および目的、ならびに直立フレーム部材によるグリッド構造内のシャフトおよび保管コラムの形態は、出願人の先行ＰＣＴ出願に十分に文書化されており、したがって、ここでは詳細な図解または説明を必要としない。
【００１５】
ここで図３から図６に目を向けると、作業ステーション１８の新しい構造と、ロボット保管／取り出し車両によるそれらとの新しい相互作用に注意が向けられている。説明を簡略化するために、図３ではグリッド構造の多くを省略している。しかしながら、下部軌道レイアウトの２つの外側面を形成し、グリッド構造のそれぞれの外側コーナーで交差する、下部軌道レイアウト２８の１つのＸ方向レール２４と１つのＹ方向レール２６とが示されている。下部軌道レイアウトの残りの部分のうち、これらの２つの特定のレールを地面から持ち上げる支持脚３０のみが示されている。グリッド構造の直立フレーム部材１２のうち、グリッド構造のこれら２つの外側にある２つの図示されたレール２４、２６から直立しているもののみが示され、これらの直立フレーム部材１２の頂部セグメント２２は省略されている。グリッド構造の全周の周りにおいて、外装パネル２０は下部軌道２８まで完全に下に延在せず、代わりにその上方でわずかに高い相対位置で終端し、その結果下部軌道レイアウトのレールに取り付けられレールから直立する直立フレーム部材の下部セグメント３２は、覆われていないままとなる。これは、直立フレーム部材１２の隣接するすべての対の下部セグメント３２の間にオープンスペース３４を残す。これらのオープンスペース３４は、ロボット保管／取り出し車両１４がその下部軌道２８で三次元グリッド構造に出入りすることを可能にし、こうして三次元グリッド構造と作業ステーション１８との間を移行することを可能にする。
【００１６】
以下でより詳細に概説するように、これにより、グッズ・トゥ・マンの注文履行のための新しいソリューションが可能になる。ここで、三次元で移動できるロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションでの人間またはロボットピッカーへの保管ユニットの提供を含む、グリッドの三次元空間のあらゆるところからの保管ユニットの最初の取得から、作業ステーションへの保管ユニットの配送を介して、注文ピッキング操作全体を通して保管ユニットを運搬する唯一の手段を提供し、保管ユニットがロボット保管／取り出し車両から降ろされることなく、および別のコンベヤ、ターンテーブル、またはその他の移行機構によって運ばれることなく、引き続いて保管ユニットをグリッド内の任意の三次元の場所に戻すことを提供する。
【００１７】
図４から６は、三次元保管グリッドから分離された作業ステーション１８の１つを示している。各作業ステーション１８は、作業ステーション１８の長さに沿って延びる一対の長手方向レール３８ａ、３８ｂを特徴とするグリッド状下部軌道３６を特徴とする。下部軌道はまた、それに沿った内部の一定間隔で長手方向レール３８を互いに垂直に相互接続する一組のクロスレール４０ａ〜４０ｆを特徴とする。これらのレールは、三次元グリッド構造のグリッド状上部および下部軌道レイアウトにおいて使用されるのと同じタイプであり、長手方向レール間の間隔はクロスレール間の間隔と一致し、Ｘ方向とＹ方向との両方のグリッド構造の上部および下部軌道レイアウトのレール間で用いられる内側レール間間隔と同じである。それにより、作業ステーションの下部軌道は、三次元グリッドの上部および下部軌道レイアウトと同じ方法で、ロボット保管／取り出し車両によって横断され得る。作業ステーションの下部軌道は、長手方向レールとクロスレールとの交点で下部軌道から下向きに掛る支持脚３０によって、地面高さよりわずかに高い位置関係で支持される。これらの支持脚３０は、三次元グリッドの下部軌道レイアウトを支持するものと同じタイプおよび高さであり、それにより、作業ステーションの下部軌道３６は、そこから延在する同一平面上の延長軌道を形成するための三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトと同じ高さに存在する。
【００１８】
作業ステーションは、下部軌道に取り付けられ、長手方向レールの第１の端部にあるクロスレール４０ａの第１のものから長手方向レールの第２の反対側の端部にあるクロスレール４０ｆの最後の１つまで、その長手方向に端から端までわたるシュート４２を特徴とする。シュートは、第１のクロスレールから直立する第１の端壁４４と、第１の端壁に対して反対かつ平行の関係で最後のクロスレールから直立する第２の端壁４６と、長手方向レールの外側側壁３８ｂに垂直な関係にある端壁間に長手方向に延びるより長い外側壁４８と、端壁の間で外側側壁の上端に沿って長手方向に延びる頂部カバーパネル５０と、を特徴する。カバーパネル５０の下側は、シュート４２の内部天井を画定し、カバーパネルの反対側の頂面は、ピッキング、補充、または作業ステーション１８で実行され得る他の作業機能中に人間またはロボットの作業者が利用するための外側天板５０ａを画定する。
【００１９】
２つの長手方向レール３８ａ、３８ｂと、クロスレール４０ａ〜４０ｆの隣接する対との間で区切られた各正方形領域は、作業ステーションの下部軌道に沿ったそれぞれの「スポット」と呼ばれる。シュート４２の第１の端壁４４のすぐ隣に位置し、シュートの第１の端で第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂとの間に境界を定められたスポットは、作業ステーションの入口スポットＳＥＮと呼ばれる。実際ここでは、ロボット保管／取り出し車両が、グリッド構造の下部軌道レイアウトでそれらと位置合わせされたレールのそれぞれの対からこれらの第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂに乗り入れることによってシュートに入る。シュートの反対側の第２の端部において、最後から２番目および最後のクロスレール４０ｅ、４０ｆの間の第２の端壁４６に直接隣接して位置するスポットは、出口スポットＳＸと呼ばれ、実際ここでは、ロボット保管／取り出し車両がシュートを出て、これらの最後および最後から２番目のクロスレールを、グリッド構造の下部軌道レイアウトにおいて位置合わせされた別のそれぞれのレールの対から降ろすことによって、三次元グリッドに再び入る。
【００２０】
図３を参照すると、図の右側にある作業ステーションは、この作業ステーションがＹ方向にあるその長手方向レール３８ａ、３８およびＸ方向にあるそのクロスレール４０ａ〜４０ｆを有するように、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向に延びる長手方向を有する。作業ステーションの下部軌道の第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第１の対の平行なインライン延長を形成し、最後および最後から２番目の４０ｅ、４０ｆクロスレールも同様に、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第２の対の平行なインライン延長を形成する。これにより、ロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションが存在するグリッド構造の外側にあるこれらのレールの端にある２つの直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を通って、下部軌道レイアウトの一対のＸ方向レールに沿って、作業ステーションの入口スポットＳＥＮの第１および第２クロスレール４０ａ、４０ｂ上へ乗り入れることができる。ロボット保管／取り出し車両は、この入口スポットでＸ方向移動モードからＹ方向移動モードに移行し、その後Ｙ方向における作業ステーションの長手方向レール３８ａ、３８ｂに沿って作業ステーションの出口スポットＳＸまで移動することができる。ここで、ロボット保管／取り出し車両は、Ｘ方向の移動モードに戻り、作業ステーションの最後および最後から２番目のクロスレールの上に乗り入れ、これらのレールの端にある直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を介して、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向レールの第２の対に戻る。
【００２１】
図３の左側の作業ステーションは、その長手方向がグリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向に走っており、その結果、この作業ステーションは、その長手方向がＸ方向にあるレール３８ａ、３８ｂと、Ｙ方向にあるそのクロスレール４０ａ−４０ｆと、を有する。作業ステーションの下部軌道の第１および第２のクロスレール４０ａ、４０ｂは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向レールの第１の対の平行なインライン延長を形成し、最後および最後から２番目の４０ｅ、４０ｆクロスレールも同様に、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向レールの第２の対の平行なインライン延長を形成する。それにより、ロボット保管／取り出し車両は、作業ステーションが存在するグリッド構造の外側にあるこれらのレールの端から直立している２つの直立フレーム部材１２の間の覆われていないオープンスペース３４を通して、下部軌道レイアウトの一対のＹ方向レールに沿って、および作業ステーションの入口スポットＳＥＮの第１および第２クロスレール４０ａ、４０ｂに、乗り入れることができる。この入口スポットで、ロボット保管／取り出し車両はＹ方向移動モードからＸ方向移動モードへの移行し、次に作業ステーションの長手方向レール３８ａ、３８ｂに沿ってＸ方向に作業ステーションの出口スポットＳＸまで移動することができる。ここで、ロボット保管／取り出し車両は、Ｙ方向の移動モードに戻り、作業ステーションの最後および最後から２番目のクロスレールの上に乗り入れ、これらのレールの端にある直立フレーム部材の間の覆われていないオープンスペース３４を通ってＸ方向レールの第２の対のグリッド構造の下部軌道レイアウトに戻る。
【００２２】
各作業ステーションの第２のクロスレール４０ｂと最後から２番目のクロスレール４０ｅとの間には、入口スポットと出口スポットとの間の複数の中間スポットがある。図示の例は３つの中間スポットを特徴とするが、この数は異なり得る。これらの中間スポットのうちの１つ、特に図示した例では出口スポットＳＸに直接隣接する最後から２番目のスポットは、ロボット保管／取り出し車両がシュートの天板表面５０ａからシュートの内部空間へとシュートの頂部パネル５０を貫通するアクセス開口部５２を介して人間またはロボット作業者がアクセスできる、「アクセススポット」ＳＡＣとして指定される。したがって、シュートを長手方向に移動する保管／取り出し車両がアクセススポットＳＡＣに到着および停止すると、作業者は、例えば、グリッド構造からそのようなアイテムを引き出す注文履行プロセスの一部として、保管ユニットから１つ以上の個別のアイテムを選び取るために、代わりに、そのような注文履行プロセスの一部として、保管／取り出し車両から保管ユニット全体を取り外しするために、または、代わりに、グリッド構造を補充する補充プロセスの一部として、１つ以上の個別のアイテムを保管ユニットに配置するために、当該保管／取り出し車両の上に搭載された保管ユニットと接することができる。あるいは、補充プロセスは、アクセス開口部５２を通して作業者から保管ユニットを選び取るために、ロボット保管／取り出し車両の空の１台（すなわち、現在保管ユニットによって占有されていない車両）を作業ステーションのアクセススポットに向けることを含み得る。
【００２３】
作業ステーション１８は、人間の作業者がアクセス開口部５２を介して保管／取り出し車両と相互作用するときに潜在的な傷害から人間の作業者を保護するための手感知機構５３を備えている。図６Ａを参照すると、第１および第２のセンサバー５４、５６は、アクセス開口部の対向する周縁に沿って存在する位置で、作業ステーションのカバーパネル５０の下側に取り付けられている。センサバーは、例えばアクセス開口部５２への作業者の手の挿入によってビームが中断されない限り、エミッタによって放出されたビームが反対側のレシーバによって受信されるように、２つのバー５４、５６上で互いに反対の関係で光ビームエミッタおよびレシーバを運搬する。アクセス開口部の反対側にあるエミッタおよびレシーバとは対照的に、センサ構成は、開口部の同じ側にエミッタおよびレシーバを使用し、その反対側にリフレクタを使用することができる。センサバーは、有線または無線接続を介して、ロボット保管／取り出し車両の群と無線通信するコンピュータ制御システムと通信し、グリッド構造全体での運搬を制御して、さまざまなタスク（ピッキング、補充など）を実行する。手感知ビームの連続は、「安全」信号を生成するが、感知ビームの中断は「停止」信号を生成する。コンピュータ制御システムによる、作業ステーションのアクセススポットに出入りするように前記保管／取り出し車両に命令する任意の移動指示の保管／取り出し車両への送信は、その作業ステーションの手感知機構からの「安全」信号の検出を条件とする。このようにして、作業者の手がシュート内にある間、ロボット保管／取り出し車両が作業ステーションの下部軌道に沿って運転されることのない安全な手順を実装できる。
【００２４】
安全目的に役立つことに加えて、手感知機構はまた、品質保証目的のためにも動作可能であり得、それらのピッキング作業における人間の作業精度を保証するのを助ける。所定の保管ユニットから所定の数量のアイテムが必要であることがわかっている特定の注文において、コンピュータ制御システムは、その保管ユニットがアクセススポットに存在する間に光ビームが遮断された回数を数えることができ、こうして、保管ユニットにアクセスするために作業者の手がアクセス開口部から挿入され、そこからそれぞれのアイテムを何回引っ張ったかの回数を表す。システムは、手の挿入回数を、その保管ユニットから必要とされることがわかっているアイテムの所定の数量と比較し、その保管ユニットが運搬される保管／取り出し車両は、手挿入カウントがその保管ユニットに関連する所定のアイテム数量に達したときにのみ、作業ステーションのアクセススポットを出発することを許可する。
【００２５】
手感知機構はまた、そのような突出したアイテムが光ビームによって形成されたライトカーテンを破るため、その中のアイテムが保管ユニットの頂部から著しく上方に突出していないことを確認するための保管ユニットの高さチェックとしても機能し、こうして、突出が修正されるまで、保管／取り出し車両およびその上の保管ユニットがアクセススポットから離れるのを防ぐために使用することができる。これは、保管ユニットが、１つ以上のアイテムがそこから突き出て、グリッド構造のフレームワーク構成要素間の利用可能な移動スペースに干渉しないことを保証する。
【００２６】
図４から図６は、隔離された作業ステーションの一部としての内側長手方向レール３８ａを示しているが、作業ステーションがグリッド構造に設置されるとき、このレールはグリッド構造の下部軌道レイアウトと共有されることが理解されよう。図３を参照すると、図の右側にある作業ステーションの内側長手方向レール３８ａは、グリッド構造の下部軌道レイアウト２８のそれぞれの側にあるＹ方向周縁レール２６のインラインセクションである。その作業ステーションの外側レールは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＹ方向周縁レールに平行であり、作業ステーションのクロスレールは、下部軌道レイアウトのＹ方向周縁レール２６を、下部軌道レイアウトのＸ方向レールとインラインの位置および結合する位置で作業ステーションの外側長手方向レール３８ｂに接続する。同様に、図の左側にある作業ステーションの内側長手方向レール３８ａは、グリッド構造の下部軌道レイアウトのそれぞれの側にあるＸ方向周縁レール２４のインラインセクションである。その作業ステーションの外側レール３８は、グリッド構造の下部軌道レイアウトのＸ方向周縁レールに平行であり、作業ステーションのクロスレールは、下部軌道レイアウトのＸ方向周縁レールを、下部軌道レイアウトのＹ方向レールとインラインの位置および結合する位置で作業ステーションの外側長手方向レール３８ｂに接続する。
【００２７】
こうして、各作業ステーションの下部軌道は、下部軌道レイアウトに沿った位置で三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトに接続された延長軌道であり、これは三次元グリッドと上部および下部軌道レイアウトによって占有される二次元フットプリントの外側に位置する作業ステーションとの間、およびその間に延在するコラムおよびシャフトとの間のロボット保管／取り出し車両のシームレスな移行を可能にする。三次元グリッドの下部軌道レイアウトと作業ステーションとの間の車両の移行は、作業ステーションの下部軌道の一方の端部に位置する作業ステーション入口ＳＥＮと作業ステーションの下部軌道の対向する第２の端部に位置する作業ステーション出口ＳＸとを見て行われる。コンピュータ制御システムによって、ロボット保管／取り出し車両は、専用入口から専用出口まで一方向的に作業ステーションを通って駆動され、これにより作業ステーション内に複数の車両を待機させることが可能になり、こうして三次元グリッドの下部軌道レイアウト上の交通障害を低減する。図示の例では、別個の入口および出口スポットを使用し、その入口スポットと出口スポットとの間の各作業ステーションに１つ以上の中間スポットを含めることにより、各作業ステーションのこの内部待ち行列容量が増加する。
【００２８】
しかしながら、入口および出口のスポットを分離して使用すること、入口と出口との間に１つ以上の中間スポットを含めること、および入口または出口スポット以外の専用スポットにアクセス開口部を配置することはオプション機能であり、完全にまたはさまざまな組み合わせで省略され得る。例えば、１つの代替実施形態では、作業ステーションの下部軌道は、下部軌道レイアウトから延在する２つのクロスレールと同じくらい単純であり得、アクセス開口部５２が存在する単一のスポットを画定し、こうしてすべて１つの単一の軌道スポットにある入口、出口および作業ステーションのアクセスポイントとして機能し得る。ロボット保管／取り出し車両は、下部軌道レイアウトの側面にある周縁レールに垂直なＸまたはＹ方向におけるこのシングルスポット延長軌道に前方に乗り入れ、アクセス開口部を介して作業者との連携を受け、作業ステーションを逆方向に出て、三次元グリッドの下部軌道レイアウトに戻る。したがって、延長軌道は、図示の実施形態のように、グリッド構造の下部軌道レイアウトの周囲に沿って必ずしも細長くする必要はなく、囲いは、作業ステーションの下部軌道長手方向に離間した場所に離間して配置された入口および出口ポイントを有する細長いシュートである必要はない。別の例では、図示の実施形態のような細長い延長軌道を、図面に示すように、その内側全体に沿って開いているシュートと一緒に使用することができ、こうして延長軌道に沿った複数のスポットのいずれかを  入口および／または出口スポットとして機能することを可能にする。
【００２９】
図７は、作業ステーションの１つの俯瞰平面図と、三次元グリッドの下部軌道レイアウトの隣接領域を概略的に示す。作業ステーションの下部軌道と同様に、下部軌道レイアウトの２つの隣接するＸ方向レールと２つの隣接するＹ方向レールとの間に示される正方形の領域は、その中のそれぞれの「スポット」と呼ばれる。三次元グリッドのそれぞれのダウンシャフトの下にある各スポットは、着地スポットＳＬＮＤとして指定され、ロボット保管／取り出し車両は、ダウンシャフトを通って垂直に下向きに移動した後、下部軌道レイアウトに着地する。外周のそれぞれのアップシャフトの下にある各スポットは、三次元グリッドが出発スポットＳＬＣＨとして指定され、そこからロボット保管／取り出し車両がアップシャフトを通って上部軌道レイアウトまで上向きに移動する。作業ステーション１８の入口スポットＳＥＮに隣接する下部グリッド内のスポットは、ロボット走行車両が三次元グリッドの下部軌道レイアウトを出て、その入口スポットで作業ステーション１８に入る出現スポットＳＥＭと呼ばれる。作業ステーション１８の出口スポットＳＸに隣接する下部グリッド内のスポットは、ロボット走行車両が作業ステーションの出口スポットＳＸから三次元グリッドに再入する再入スポットＳＲと呼ばれる。図中の矢印は移動経路を示し、続いてロボット保管／取り出し車両が最初に下部軌道レイアウトの出現スポットから外向きに移動して作業ステーションの入口スポットに入り、次に作業者と連携するためにアクセススポットを介して長手方向に移動し、その後出口スポットへ長手方向に移動し、次いでその再入スポットで下部軌道レイアウトに戻る。
【００３０】
出現スポットおよび再入スポットの一方または両方は、多目的スポットであり得、例えば、再突入スポットは着地スポットでもあることが図示されている例に示されるように、それぞれのダウンシャフトまたはアップシャフトの下の着地または出発スポットとしても機能する。作業ステーションに隣接する下部軌道レイアウトの領域内の他のすべてのスポットは、保管ユニットが棚に置かれているグリッドのそれぞれの保管コラムの下にある。これらのスポットは、コンピュータ制御システムによって、駐車されているロボット保管／取り出し車両よりも優先順位の高い、同じ作業ステーションに向けられ、その作業ステーションへの移動が割り当てられている別のロボット保管／検索車両が存在する場合に、各保管ユニットを運搬するロボット保管／取り出し車両が、ロボット保管／取り出し車両がその保管ユニットを取り出ししたダウンシャフトの底部の着地スポットＳＬＮＤで下部軌道レイアウトに着地した後に選択的に駐車され得る使用可能な駐車スポットＳＰとして機能する。保管／取り出し車両の１つを駐車する特定のスポットのコンピュータ制御システムによる選択は、駐車保管／取り出し車両がグリッド状下部軌道レイアウトに到着した指定された着地スポットの特定の１つから作業ステーション入口までの利用可能な最短距離移動経路に基づき得る。
【００３１】
これにより、ロボット保管／取り出し車両にタスクを割り当て、三次元グリッドおよび作業ステーションを介してそのナビゲーションを制御することに責任を負うコンピュータ制御システムは、占有車両のグループ（すなわちそれぞれの保管ユニットを搭載した車両）の、タスクが割り当てられた順序（すなわち割り当て順序）、それらの保管ユニットがそれぞれの保管場所から取り出された順序（すなわち取り出し順序）、占有車両が下部軌道レイアウトに着地した順序（すなわち着地順序）、および／または占有車両が割り当てられた作業ステーションに隣接する出現スポットの近傍に最初に到着した順序（すなわち、到着または接近順序）に必ずしも一致しない順序で、それらの保管ユニットが向けられる割り当てられた作業ステーションへの到着を調整することができる。
【００３２】
１つの例示的な例では、ピッキング操作は、コンピュータ制御システムによって実行され、それぞれが第１の顧客注文のために異なるアイテムを含む１つ以上のそれぞれの保管ユニットを取り出ししてその保管ユニットを特定の作業ステーションへ配送する１つ以上の車両の第１のグループを割り当てることと、および同じ作業ステーションへの配送のためにそれぞれが第２の顧客注文のために異なるアイテムを含む１つ以上の保管ユニットを取り出しするように割り当てられた１つ以上の車両の第２のグループを割り当てることと、を含む。各車両の初期位置から、適切なアイテムを含む保管ユニットが保管されている利用可能な取り出し位置（この場合、優先順位は、ロボット保管／取り出し車両の現在位置から、異なる取り出し位置オプションを介して割り当てられた作業目的地までの最短の全移動経路に基づいて与えられ得る）を介して割り当てられた作業ステーションまでの移動距離の差のために、二つのグループからの車両はそれらの取り出された保管ユニットと共に下部軌道に到着し、割り当てられた作業ステーションに混合した順序で接近し得る。ここで、コンピュータ制御システムは、作業ステーションへの２つのグループの車両の進入を順序付ける優先順位を割り当て、優先順位の低い車両に現在占有されていない下部軌道レイアウトの駐車スポットに駐車するように指示できる。
【００３３】
割り当てられた優先順位は、少なくとも部分的に「グループ配送」に基づき得るため、一方の注文のすべてのアイテムが、もう一方の注文のアイテムよりも先に配送される。さらなる重み付けは、「最初の着地」または「最初の到着」ベースに基づき得、ここで、最初の車両の下部軌道レイアウトでの着地または割り当てられた作業ステーションへの接近により、「グループ配送」順序において、または注文が、サイズ（つまり、小さい注文よりも大きい注文を選び取る）、出荷先（より多くの付近の出荷先の前に、より多くの遠隔宛先を宛先とする注文を選び取る）、配送納期、顧客タイプ、出荷車両の入手可能性などのために優先順位が付けられる「注文優先」ベースに基づいて、二つの車両グループのうちのどちらが他方よりも優先されるかを指示するものである。したがって、選択した順位付け基準に応じて、２つの注文がシステムによって受信された特定の順序に関係なく、１番目の注文のすべてのアイテムが２番目の注文のアイテムの前に作業ステーションのアクセススポットに配送され得る。あるいは、完全な履行のために多数の保管ユニットを必要とする大量注文では、より大きな注文の継続的なピッキングに戻る前に、作業ステーションで小さな注文全体を選び取るために、ロボット保管／車両の待ち行列が、小さな注文に割り当てられた１つ以上のロボット保管／取り出し車両によって中断される場合がある。
【００３４】
１つの特定の例が、図７Ａから図７Ｈに示されており、ここで、４台の保管／取り出し車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、コンピュータ制御システムによって優先順位が順次減少する順序で順位付けされたそれぞれの保管ユニット、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４を運搬しており、こうして車両Ｖ１上の保管ユニットＵ１は最も優先順位が高く、車両Ｖ４上の保管ユニットＵ４は最も優先順位が低いが、この到着が作業ステーションに近接しているがこの優先順位に一致しない順序が生じている。図７Ａを参照すると、車両Ｖ４は、最初に下部軌道レイアウトに着地し、その出現スポットＳＥＭに接近する。優先順位が最も低いため、車両Ｖ４は、作業ステーションの入口近く、例えば下部軌道レイアウトの出現スポットＳＥＭに隣接する駐車スポットＳＰに駐車される。図７Ｂに目を向けると、車両Ｖ２は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。車両Ｖ２は優先順位が最高ではないため、例えば、以前に駐車した車両Ｖ４に隣接する、作業ステーションの入口近くのオープンパーキングスポットＳＰにも駐車される。図７Ｃに目を向けると、車両Ｖ３は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。車両Ｖ３は優先順位が最高ではないため、例えば、以前に駐車した車両Ｖ２に隣接する、作業ステーションの入口近くのオープンパーキングスポットＳＰにも駐車される。図７Ｄに目を向けると、車両Ｖ１は、下部軌道レイアウトに着地し、出現スポットＳＥＭに接近する。優先順位が最も高いため、駐車中の車両Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４と作業ステーションの入口との非妨害的な関係によって可能になるように、作業ステーションの入口スポットＳＥＮに直接移動する。図７Ｅに目を向けると、車両Ｖ１は、延長軌道の上の作業ステーションシュートを通って前方に移動し、その上のアクセススポットＳＡに駐車し、それによって、人間またはロボット作業者による相互作用のために、最高順位の保管ユニットＵ１をアクセススポットに配送する。
【００３５】
図７Ｆに目を向けると、最高順位の保管ユニットＵ１を作業ステーションのアクセススポットＳＡに配送した後、次に最高順位の保管ユニットＵ２を運搬する車両Ｖ２は、次に、駐車スポットから下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこから作業ステーションの入口スポットに、そしてそこから車両Ｖ１が現在駐車されている作業ステーションのアクセススポットＳＡに向かって命令される。車両Ｖ２は、車両Ｖ１が現在占有しているアクセススポットＳＡに隣接して駐車される。図７Ｇに目を向けると、次に高い順位の保管ユニットＵ３を運搬する車両Ｖ３は、駐車場から下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこから作業ステーションの入口スポットに、そしてそこから車両Ｖ１が現在駐車されており、その横にある車両Ｖ２がすでに待ち行列に入れられている、作業ステーションアクセススポットに向かって命令される。車両Ｖ３は、車両Ｖ２が現在占有している中間スポットに隣接して駐車される。図７Ｈに目を向けると、最下位の保管ユニットＵ４を運搬する最終車両Ｖ４は、駐車場から下部軌道レイアウトの出現スポットに、そこからその隣にある車両Ｖ２およびＶ３がすでに車両Ｖ１の後ろに待機している作業ステーションの入口スポットに向かって命令される。車両Ｖ４は、作業ステーションの入口スポットＳＥＮに駐車され、車両Ｖ３が現在占有している中間スポットに隣接して配置される。選択的駐車による車両とその運搬用保管ユニットとの前述の調整および優先順位に応じた下部軌道レイアウトでの車両の前進により、作業ステーションのアクセススポットへ適切に順序付けられた進行のために、４つの保管ユニットが作業ステーション内に待機する。
【００３６】
保管ユニットが配列され、ロボット車両が保管配列をナビゲートするのとまったく同じグリッド構造を使用することにより、この内部で実行される順序調整により、スペース集約型の仕分けコンベヤなどの先行技術に関連するスペースと材料の非効率性を回避しながら、注文ピッキング操作中に複雑な順序付けまたは仕分けが可能になり、ここで取り出しステップは１台の機械で実行され、その後、仕分けされたアイテムを離れた保管構造にある割り当てられた作業ステーションに配送する前に、下流でさまざまな機械または装置タイプの第２段階の仕分けが実行される。
【００３７】
前述の例では、三次元グリッドを通って移動する他の駐車されていない車両の流れに干渉することなく、指定された下位作業ステーションに向かう途中で保管ユニットを取り出しした後に車両を選択的に駐車する目的で、特に下部軌道レイアウト上で専用のアップシャフト、専用のダウンシャフト、および指定された駐車スポットを使用しているが、三次元グリッド内の他の場所を使用して、作業ステーションへの順序付けられた配送の調整中に、取り出された保管ユニットを一時的に駐車してもよいことが理解されよう。これにより、上部軌道レイアウトのＸ方向レールとＹ方向レールとの間の正方形の任意のスポットは、アクティブ化を待機している非アクティブな車両を駐車するために使用できるのと同様に、コンピュータ制御システムからの操作上の割り当ておよび指示の方法によって、配送順序の調整中に占有車両の一時的な駐車スポットとして使用され得る。このような場合、アップシャフトおよびダウンシャフトの上にあるスポットは、ダウンシャフトに入るドロップダウン（ｄｒｏｐ−ｄｏｗｎ）スポットとアップシャフトから出るクライムアウト（ｃｌｉｍｂ−ｏｕｔ）スポットとして確保されることが好ましく、グリッドを通る駐車されていない車両の交通の流れを妨げないようにする一時的な駐車目的には使用されない。同様に、順序付けられた配送調整は、他に割り当てられたより高い優先順位を考慮して、そのような駐車車両の作業ステーションへの到着を遅らせる目的で、ダウンシャフトおよび／またはアップシャフトの任意のレベルで車両の駐車を割り当てることができるが、占有車両は、他の車両によるシャフトの移動に対するそのような妨害を回避することが好ましい場合がある。選択された実施形態は、ロボット保管／取り出し車両の上向きの交通の流れのみに専用の特定のアップシャフトと、下向きの交通の流れのみに専用の別個のダウンシャフトを有するが、他の実施形態は、各シャフトを特定の方向の交通の流れに制限する必要がないことが理解されよう。これにより、そのような双方向シャフトの下の下部軌道レイアウト上のスポットは、出発スポットと着地スポットとの両方として機能し、双方向シャフトの上方の上部軌道レイアウト上のスポットは、ドロップダウンスポットとそのシャフトのクライムアウトスポットとの両方として機能する。また、図示の例では、下部軌道レイアウトからのサービスのために下部レベルに作業ステーションを有するが、延長軌道によって供給される作業ステーションに関する同じ概念、および作業ステーションへの保管ユニットの順序付けられた配送のグリッド内調整も同様に、作業ステーションが上部軌道レイアウトから提供される場合に代わりに使用可能であり得る。
【００３８】
作業ステーションへの保管ユニットの順序付けられた配送の同一の発明のグリッド内調整は、作業ステーションが本明細書に開示される本発明の「トラベルスルー」作業ステーションであるか否かにかかわらず、軌道レイアウトの二次元フットプリント内に完全に収まるように使用することもでき、ここで、保管ユニットを保管グリッドに取り出しして戻すことに責任を負う同一のロボット保管／取り出し車両が、保管ユニットを作業ステーションをも通って運ぶか、またはロボット／保管／取り出し車両が作業ステーションの取り込みポイントで保管ユニットを降ろす「降車」作業ステーションであり、例えば、ターンテーブル、エレベータ、コンベヤ、または、降ろした保管ユニットを作業ステーションのアクセスポイントに移行することに責任を負う他のハンドリング装置であり、そこで人間またはロボット作業者は、グリッド外の保管ユニットと連携する。保管ユニットが降ろされる取り込みポイントは、軌道レイアウトの二次元フットプリントの内側またはすぐ外側にあり、アクセスポイント（例えば、アクセススポットＳＡ上のアクセス開口部５２）は二次元の軌道レイアウトのフットプリントの外側、つまり保管グリッド構造の外側にある。
【００３９】
前述の例は、人間またはロボット作業者が保管ユニットからそのようなアイテムを取り外しして顧客に配送するための出荷コンテナにまとめることができる作業ステーションにその注文のアイテムを収容する保管ユニットを配送することによって注文を履行するために使用されるピッキング操作に焦点を当てているが、作業ステーションはまた、再保管または注文バッファ操作にも使用することができ、ここで作業ステーションのアクセススポットでロボット保管／取り出し車両によって提示される保管ユニットにアイテムを配置し、そこからロボット保管／取り出し車両がグリッドに再進入して、その保管ユニットを三次元グリッド内の利用可能な保管場所に配置する。補充作業では、ロボット保管／取り出し車両運搬保管ユニットに配置されたアイテムは、以前に構造に保管されていなかったタイプの新しい在庫アイテム、または以前に選び取られたアイテムを置き換える在庫補充アイテムである。
【００４０】
注文バッファ操作は、最初にピッキング操作を含み、コンピュータ制御システムは、注文を履行するために必要なアイテムの特定の集合を含む異なる取り出し保管ユニットに保管／取り出し車両のグループを割り当てて指示し、その保管ユニット内の取り出されたアイテムを、グリッド状下部軌道のレイアウトまで、そしてこのバッファ操作に割り当てられた作業ステーションの入口まで運搬する。割り当てられた車両グループが作業ステーションを移動すると、作業者は、各車両が作業ステーションのアクセススポットに到着したときに、各車両の保管ユニットから注文の１つ以上のアイテムを抽出し、そして、これらの抽出されたアイテムは、注文の完全または部分的な履行を形成するために一緒に統合される。
【００４１】
この完全にまたは部分的に履行された注文は、三次元グリッド構造の保管スペースと互換性のあるサイズのコンテナに配置される。このコンテナは、他の保管ユニットと同じ、例えば、開閉可能な保管ビンであり得、または、保管ユニットとは異なるタイプの出荷コンテナ（例えば、統合された注文内容が注文全体を満たしている場合などの、例えば必要に応じて密閉され出荷ラベルがすでに貼られている段ボールの出荷ボックス）であり得る。コンピュータコントローラは、荷下ろしした車両を同じ作業ステーションに送り、そこで、統合された注文内容を含むコンテナが、作業ステーションのアクセススポットでこの車両の上に置かれる。次に、コンピュータコントローラは、この注文を運搬する車両を三次元グリッド構造に送り返し、完全にまたは部分的に履行された注文を三次元グリッド構造の利用可能な保管場所に保管するように指示する。したがって、在庫アイテムを保管するために使用される同じ三次元保管グリッドをも使用して、後の日付または時間まで、部分的に準備された出荷または完全に準備された出荷をバッファすることもできる。例えば、出荷車両が到着して、完全に完了した注文を配送するためにピックアップすると予期される将来のピックアップ時間、または、現在在庫にない追加アイテムを必要とする部分的に履行された注文の場合、注文の完了を可能にするために在庫切れが補充される将来の時間などである。
【００４２】
ピックアップまたは在庫補充の時間になると、コンピュータ制御システムによってバッファされた注文取り出し操作が実行され、ロボット保管／取り出し車両を送信して、保管場所から注文コンテナを取得し、作業ステーションのアクセス開口部を介して、注文コンテナをコンテナまたはそこに含まれる個々のアイテムを取り出しするための作業ステーションのいずれかに配送する。バッファされた注文が部分的な注文であった場合、以前に欠落していたアイテムは、出荷コンテナとして使用できる場合は同じコンテナに追加するか、新しい出荷コンテナに統合することにより、取り出されたアイテムと統合される。
【００４３】
本発明の新規な作業ステーション、その新規な使用、および作業ステーション配送の順序付けおよび注文バッファのための三次元グリッド構造自体の新規な使用を要約したので、次に、三次元グリッド構造における他の新規な点、ロボット車両群、およびそれらの間の協働動作に注目する。
【００４４】
図８は、三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの独立した部分を示しており、平行な第１及び第２の長手方向レール６０ａ、６０ｂが下部軌道レイアウトのＸ方向に沿って延在しており、平行な一組の追加のクロスレール６２ａ〜６２ｆが、下部軌道レイアウトのＹ方向に沿って規則的に離間して第一及び第二の長手方向レール６０ａ、６０ｂを垂直に相互接続している。上記のように、下部軌道レイアウトのそれぞれのスポットは、２つの長手方向レールと隣接するクロスレール６２ａ〜６２ｆの各対との間の正方形の領域によって示される。各スポットの同じ側（図示の例では各スポットの右側）のクロスレールは、クロスレールの頂面の中点に視覚的に検出可能な位置マーカ６４を搭載している。検出可能位置マーカは、別個のステッカーまたはラベルとして適用されるか、軌道自体のレールにエッチングされ得る。各ロボット保管／取り出し車両は、位置マーカ６４が配置されている軌道スポットの側面と一致するロボット保管／取り出し車両の側面にスキャナ６６を搭載している。スキャナは、ロボット保管／取り出し車両が下部軌道レイアウトを移動するときに、マークされたクロスレールの画像をキャプチャするように方向付けられた下向きの角度の視野を有する画像キャプチャデバイスを備える。視野は、レールのマークされた頂面でのフレームサイズが検出可能マーカのサイズを超えるように向けられている。スキャナと位置マーカは、ロボット保管／取り出し車両が、下部軌道の所定のスポットを境界付ける２つの長手方向レールと２つの交差レールとの間の適切な中心にあるとき、クロスレールのうちの１つにあるそれぞれの位置マーカ６４がスキャナの視野の所定のサブ領域（例えば、その中央領域）を占有するように、互いに対して配置される。ロボット保管／取り出し車両が下部軌道レイアウトの対象の目的地スポットに到着すると、スキャナは現在の視野から画像をキャプチャし、ロボット車両のローカルコンピュータプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが位置マーカの位置をスキャナのより大きな表示フレーム内で比較し、表示フレーム内のマーカの位置と、マーカが予期される予想表示フレームのサブ領域との間の一致を確認する。したがって、サブ領域が表示フレームの中央領域である場合、ソフトウェアはマーカが表示フレームの中央に適切に配置されているかどうかをチェックしている。したがって、相対的な一致または不一致は、ロボット保管／取り出し車両と下部軌道レイアウト上の対象のスポットとの間の相対的な位置合わせを反映する。
【００４５】
出願人の上述の先行ＰＣＴ出願に記載されているように、ロボット保管／取り出し車両１４は、ロボット保管／取り出し車両の２つの対向する側に一組のＸ方向ホイール６８と、ロボット保管／取り出し車両の他の２つの反対側の一組のＹ方向ホイール７０とを備えている。Ｘ方向ホイール６８は、Ｙ方向ホイール７０がロボット保管／取り出し車両のフレームに対して軌道レイアウトのＹ方向レールと係合しないように、上昇可能および下降可能であるのと同様に、ロボット保管／取り出し車両のフレームまたはシャーシに対して軌道レイアウトのＸ方向レールと係合しないように上昇および下降可能である。ロボット保管／取り出し車両がＹ方向レール上のＹ方向ホイールの駆動回転によりＹ方向に走行するとき、Ｘ方向レールと接触しない状態でＸ方向ホイールが上昇する。一方で、ロボット保管／取り出し車両がＸ方向レール上のＸ方向ホイールの駆動回転によってＸ方向に走行するとき、Ｙ方向レールと接触しない状態でＹ方向ホイールが上昇する。
【００４６】
図８は、ロボット保管／取り出し車両１４が下部軌道レイアウトのＸ方向においてその上の対象の目的地スポットに向かって乗り入れ、そのようにＹ方向レール上の位置マーカをスキャンしている例を示している。各位置マーカは、下部軌道レイアウトの二次元グリッドマップ内で指定されるそれぞれのスポットの固有ＩＤを含むスキャン可能コードを取り入れ得、それによってこの固有ＩＤは対象の目的地スポットの位置マーカの検出された位置合わせとともに、ロボット保管／取り出し車両の正しい対象の目的地スポットへの到着の確認と、ロボット保管／取り出し車両のこのスポットへの適切なセンタリングの達成との両方のために使用できる。このような位置合わせにより、（１）ロボット保管／取り出し車両が、軌道レイアウト内の隣接するスポットを通過する他の車両の反対方向への移動を妨げないこと、（２）対象の目的地スポットがロボット保管／取り出し車両がその上のシャフトを通って上方に移動することを意図する出発スポットである場合、ロボット保管／取り出し車両はその上の垂直シャフトと適切に位置合わせされること、が保証される。
【００４７】
ロボット保管／取り出し車両の反対側のホイールと下部軌道レイアウトの対応するレールとの係合により、ロボット保管／取り出し車両は、これらのレールに垂直な軌道方向で下部軌道レイアウトの対象スポットに自動的に位置合わせされる。したがって、図８に図示された例では、Ｘ方向のホイールがＸ方向のレールと係合しているため、ロボット保管／取り出し車両がＹ方向の対象スポットに自動的に位置合わせされる。ロボット保管／取り出しビークルがＸ方向の対象スポットに到着する間に、スキャナは、その観察フレームから画像を捕捉し、ロボット保管／取り出しビークル上のローカルプロセッサによって実行されるソフトウェアは、観察フレーム内の位置マーカ画像の位置をチェックし、観察フレーム内の実際の位置マーカの位置と予期される位置マーカの位置との間の偏差を、Ｘ方向ホイールのモータへの駆動信号を動的に調整するフィードバック信号として使用して、ロボット保管／取り出しビークルを対象スポット上に適切に中心合わせするように駆動する。Ｙ方向の対象スポットに移動するとき、同じ位置合わせ手順を使用して、Ｙ方向ホイールをフィードバック制御で制御する。ロボット保管／取り出し車両は軌道レイアウト上で向きを変えることはないため、スキャナが各車両の適切に協働する側に配置されている限り、マーカが配置されるレールのセット（Ｘ方向またはＹ方向のレール）の特定の選択は重要ではない。
【００４８】
軌道レイアウト上の目標位置に到着するときの車両位置のそのような調整に加えて、車両の移動の早期の動的調整は、車両がその途中で移動している他のマーカをスキャンすることによって、対象シャフトの下の対象スポットへの到着の上流で行われ得る。コンピュータ制御システムによって保管／取り出し車両に割り当てられて送信される元の移動指示は、構造の既知のグリッド寸法に基づく対象シャフトまでの実際の物理的距離に基づく。車両が複数のパススルースポットを通過して対象シャフトの下方の対象グリッドスポットに到達する場合、スキャナは、各パススルースポットを通過する際にスキャンを実行することができ、その結果を使用して、最初に割り当てられた移動距離と、車両の現在位置から対象スポットまでの真の残りの移動距離との間の差を考慮するために、その場で移動指示を動的に補正し、こうして、対象スポットへの最終到着中の位置合わせの微調整の必要性を回避または低減するために、対象スポットへの保管／取り出し車両のより正確に整列された到着を調整する。
【００４９】
図示の実施形態は、グリッド状三次元構造内の、下部軌道レイアウト上のターゲット可能なスポットに対して固定された位置に配置された静的位置マーカおよび移動中の保管／取り出し車両に搭載された移動スキャナを使用する一方、この配置は、グリッド構造に静的に配置されたスキャナとロボット保管／取り出し車両に検出可能マーカを配置することで逆にすることができるが、ホイールが制御されているロボット保管／取り出し車両でスキャンと関連する画像処理を実行することが好ましい。スキャナ／マーカ位置合わせ確認ツールの前述の説明は、ロボット保管／取り出し車両がそのような出発スポットの上のシャフトへ持ち上げられる前に、車両が下部軌道レイアウトの対象出発スポットに適切に位置合わせされていることを確実にするために、下部軌道レイアウトを参照して行われ、同じツールを上部軌道レイアウトに使用して、ロボット保管／取り出し車両を前記シャフトに降ろす前に、それぞれのシャフトの上方の対象のドロップダウンスポットに車両を確実に位置合わせすることもできる。
【００５０】
図１０から１５は、三次元グリッド構造の下部軌道レイアウトの出発スポットＳＬＣＨにおけるロボット保管／取り出し車両の１つを示している。グリッドの大部分は説明のために省略されており、この特定の発射スポット（そのうちの一方のＸ方向レールには６０というラベルが付けられ、一方のＹ方向レールには６２というラベルが付けられている）を画定する下部軌道レイアウトの四つのレールと、出発スポットのコーナーにおけるそれらの間の交点でレールを支持する四つの支持脚３０と、出発スポットの四隅から直立して出発スポットの上方のそれぞれの垂直アップシャフトの四隅を画定する四つの直立フレーム部材１２のうちの二つと、のみが残されている。他の２つの直立フレーム部材は、ロボット保管／取り出し車両の視認性を改善して、保管／取り出し車両を上にあるアップシャフトに上昇させるための新規のリフト機構７２との相互作用を示すために省略されている。
【００５１】
リフト機構７２は、出発スポットの長方形のフットプリント内の下部軌道レイアウトの支持脚３０と同じ地面の上に着座している。図１６から１９の下部軌道レイアウトとは別に示されているように、リフト機構７２は、水平クロスブレース７６によって相互接続された４つの垂直直立コーナー脚７４を有するベースフレームと、コーナー脚の頂端７４のベースフレームの頂面に取り付けられた上部パネル７８とを特徴とする。リフトプラットフォーム８０は、ベースフレームの上部パネル７８の上方に位置し、適当なアクチュエータによってその上で上昇可能／下降可能な方法で移動可能に支持され、図示の例では、その電気モータ８２がベースフレームの上部パネルの下側に取り付けられた電気リニアアクチュエータ８１であり、リフティングプラットフォームの下側に接続するために上部パネルの中央開口部を通って上方に到達するアクチュエータの出力ロッド８４を有する。したがって、リニアアクチュエータを伸長すると、リフトプラットフォームが上部パネルから上方に上昇し、リニアアクチュエータを収縮させると、リフトプラットフォームが下降して、ベースフレームの上部パネルに接触または隣接するようになる。４本の線形ガイドロッド８６のセットが、そのコーナー近くのリフトプラットフォームの下側に取り付けられ、ベースフレームの上部プレートのブッシングまたはベアリングのセットを通り抜けて、リニアアクチュエータの伸長および収縮中に、上部プレートを通って上下にスライド移動する。したがって、ロッドガイドは、リフトプラットフォームを安定させて、その水平方向を水平に維持するのに役立つ。
【００５２】
ベースフレームは、ベースフレームの上部パネル７８が下部軌道レイアウトのレールの上側の下方の高さに存在するように、下部軌道レイアウトよりも低い高さを有し、および例えば、これらのレールの下側の少し下に位置するように、リフトプラットフォームがベースフレームの上部パネルに隣接して下降位置にあるとき、それが下部軌道レイアウトのレールの上に突出しないように、下部軌道レイアウトよりも低い高さを有する。したがって、リフトプラットフォームの追従位置では、ロボット保管／取り出し車両は、出発スポット上をどちらの軌道方向にも自由に移動できる。取り付けブラケット８８は、その２つ以上の側面でリフト機構のベースフレームの上部パネルから外側に達し、例えばその下側で、下部軌道レイアウトのレールに固定され、こうして、グリッド状軌道レイアウトに対して適切に正方形の関係にあり、出発スポットの正方形領域内の適切に中央に配置されている、リフトプラットフォームの位置を固定する。
【００５３】
リフト機構は、有線または無線接続を介してコンピュータ制御システムと通信可能である。下部軌道レイアウトに沿って移動するロボット保管／取り出し車両が、ロボット保管／取り出し車両が移動することになっているアップシャフトの下の対象出発スポットに到達するとき、上述の位置マーカ及び協働スキャナを使用してアップシャフトと正確に位置合わせされ、それらと連通することを担当するロボット保管／取り出し車両の無線トランシーバは、目標出発スポットに当該システムが到達したことが確認されたことをコンピュータ制御システムに信号を送る。
【００５４】
これに応答して、コンピュータ制御システムは、リフト機構に起動信号を送信し、それに応答して、そのアクチュエータ８０が伸長方向に起動されて、リフトプラットフォーム８０を上昇させて、ロボット保管／取り出し車両のフレーム又はシャーシの下側を下部軌道レイアウトのレールの直上に接触させる。
【００５５】
ロボット保管／取り出し車両の重量が、ロボット保管／取り出し車両の運搬ホイールを下部軌道レイアウトのレールに乗せるのではなく、リフト機構によって支えられるようになったため、ロボット保管／取り出し車両の搬送ホイールは水平内側方向に内側に引き出され、ロボット保管／取り出し車両の全体のフットプリントを、シャフトに入ることができる縮小されたサイズに減少させて、ピニオンホイールがアップシャフトのコーナーにある直立フレーム部材上のラック歯と係合できるようにし、保管／取り出し車両の上昇を可能にする。図１０から１５に示されている２つの直立フレーム部材のうちの１つの下部セグメント３２には、ラック歯９０の下部セットが１つだけ示されているが、そのようなラック歯は、アップシャフトの４つの直立フレーム部材の内側に面する８つの側面すべてに設けられ、シャフトの実質的に全高から上部軌道レイアウトの近くまで及ぶ。
【００５６】
このようなホイールの収縮の後および間に、ロボット保管／取り出し車両のピニオンホイールの歯がグリッド構造の直立フレーム部材の最下部のラック歯と係合するか、すぐ隣に隣接する上昇位置にロボット保管／取り出し車両を持ち上げるさせるように、リフト機構アクチュエータのさらなる伸長が行われ、その時点で、ロボットの保管／取り出し車両のピニオンホイールのアクティブ化によってグリッド構造のアップシャフトを介してロボット保管／取り出し車両の上昇が開始される。
【００５７】
主電源によって動力供給されるリフト機構は、こうして、保管／取り出し車両の搭載電源がラック歯と係合可能な位置までロボットを持ち上げるために使用されないので、保管／取り出し車両の搭載電源が下部軌道レイアウトから上部軌道レイアウトまで移動する際に保管／取り出し車両の搭載電源によって消費される全体的なエネルギー負荷を低減する。リフト中にロボット保管／取り出し車両をアップシャフトと整列した状態に維持するために、リフトプラットフォームおよび車両シャーシの下側は、車両が軌道の出発スポットに適切に中心合わせされたときに、互いに自動的に整列するように、互いに一致するパターンでレイアウトされた接合可能な雄型および雌型特徴を有し得、それによって、リフトプラットフォームの上昇は、その上の雄型／雌型特徴を車両シャーシの下側の一致する雌型／雄型特徴と一致させる。接合機能は、車両のシャーシが上昇したときにリフトプラットフォーム上で滑るのを防ぐ。例では、４つの雄型ニップルがリフトプラットフォームの上面からその外側のコーナーの近くに上向きに突き出て、車両シャーシの下側にある４つの接合くぼみと接合する。
【００５８】
図２０は、ロボット保管／取り出し車両１４の１つと、それによって三次元グリッド構造および作業ステーション内で配送するためのロボット保管／取り出し車両上で受け取り可能な保管ユニット９２とを示している。図示の例では、より小さな個々のアイテムを挿入および取り外しできる保管ユニットはオープントップトレイであるが、本明細書の他の場所で前述したように、開閉可能なボックス、蓋付き容器、または手提げ容器を代わりに使用することができる。他の実施形態では、保管ユニットは、その中に複数のアイテムを保管するためのコンテナとは対照的に、個々のアイテムの梱包であり得る。グリッド寸法および作業ステーションがより大規模である他の実施形態では、保管ユニットは、１つ以上のアイテムが、１つの比較的大きな個々のアイテムであるか複数のアイテムであるかにかかわらず、受け取られるパレットであり得る。複数のパレットアイテムの例では、アイテムは、パレット上に配置または積み重ねられた複数のコンテナ（例えば、箱、トレイ、蓋付き容器、または手提げ荷）に分布し得、そのような各コンテナに１つ以上のアイテムが保管される。
【００５９】
出願人の上述の先行ＰＣＴ出願に開示されているように、ロボット保管／取り出し車両１４は、保管ユニット９２がロボット保管／取り出し車両１４によって運搬するために受容可能であり、静止した外側デッキ表面９８に囲まれた回転可能なタレット９６を特徴とし得る上部支持プラットフォーム９４を特徴とする。出願人の上述の先行ＰＣＴ出願に開示されているように、タレットは、再び伸長可能／収縮可能アーム（表示されない）を有し得、これは、タレットの回転可能機能と共に、各車両が三次元グリッド構造内のいずれかのシャフトのいずれかの側の保管ユニットにアクセスできるように、ロボット保管／取り出し車両のすべての四辺において、保管ユニットを支持プラットフォーム上に引っ張り、支持プラットフォームから保管ユニットを押し出すことを可能にする。つまり、各ロボット保管／取り出し車両は、シャフトの４つの異なる側面のいずれかの保管場所にアクセスできるように、シャフトのいずれかの内部の４つの異なる作業位置で操作可能である。現在図示されている実施形態では、タレットおよびデッキ表面は、例示を簡単にするために詳細なしで簡略化された形で示されている。
【００６０】
タレットおよび周囲のデッキ表面は、ロボット保管／取り出し車両１４に搭載されたときに保管ユニットがその上に着座する正方形の着地領域を集合的に画定する。この着地領域は、図２１に示すように、三次元グリッド構造の各保管ユニットの下側と等しいまたは類似のサイズと形状で、保管ユニットの着座位置が着地領域全体を占めている。保管ユニットが完全に受け取られ、ロボット保管／取り出し車両の着地領域に適切に位置合わせされることを確実にする目的で、上部支持プラットフォーム９４は、当該周囲に沿って間隔を置いて配置された位置で、その外周に近接して配置された一組の荷重状態センサ１００を有する。図示の例では、荷重センサは、着地領域の上面に埋め込まれた光学センサであり、着地領域の４つの外側のコーナーのそれぞれの１つに近接して配置された４つの数量で提供される。伸長可能／収縮可能アームの収縮を使用して、三次元グリッドの保管場所からロボット保管／取り出し車両に保管ユニットを引っ張る積込ルーチンの一部として、車両のローカルプロセッサはセンサ上部の保管ユニットの下側の存在を検出するための４つの荷重状態センサの状態をチェックする。したがって、４つの荷重状態センサすべてからの正の検出信号により、着地領域の四隅すべてに保管ユニットが存在することが確認され、保管ユニットが着地領域で完全に受け取られ、適切に直角に配置されていることが確認される。
【００６１】
一実施形態は、荷重状態検出のために反射光学センサを使用し、センサの光ビームエミッタによって送信された光エネルギーは、保管ユニットがその上に存在するときに、保管ユニットの下側で反射されてセンサの光レシーバに戻り、上記の存在を正しく決定する。飛行時間の計算（すなわち、光パルスの放出と反射された光パルスの検出との間の時間の差）ロボット保管／取り出し車両の着地領域に着座した保管容器の下側からの反射とさらに離れた別の表面での反射とを見分けるために使用され得る。光学センサ以外のセンサタイプ、例えば、保管ユニットの下側との接触によって機械的に作動するリミットスイッチ、または保管ユニットの下側に検出可能な磁場を放出する協働磁気要素の存在によって作動する磁気センサを含むもの、が用いられ得ることが理解されよう。ただし、可動部品を避けることや、磁気統合やその他の保管ユニットの特殊な構成の必要のためには、光学センサの方が好ましい場合があり得る。
【００６２】
上に開示したように、注文履行センターに在庫アイテムを保管するために使用される三次元グリッド構造は、同じ在庫保管グリッド構造内で完全にまたは部分的に完了した注文をバッファするために使用することもできる。図２２は、図２に示したタイプの在庫保管グリッドを補完できる個別の三次元仕分け／バッファグリッドを示している。例えば、パレットに積み込まれた到着供給在庫は、パレットから取り出されて図２の在庫保管グリッドに誘導され得、そこから注文が選び取られて出荷コンテナに梱包され、図２２の仕分け／バッファグリッド構造２００に誘導される。仕分け／バッファグリッド構造２００は、在庫保管グリッドと同じ三次元フレームワークを特徴とし、こうして、保管コラムと二つの軌道レイアウトの間の直立シャフトとを画定するために、整合する上下の軌道レイアウトとそれらの間の直立フレーム部材の配列とを有し、ロボット保管／取り出し車両群が各軌道レイアウトを水平に横断し、二つの軌道レイアウトの間のシャフトを垂直に横断してその間の棚状の保管場所にアクセスすることを可能にする。しかしながら、仕分け／バッファグリッド２００内の保管場所は、在庫保管グリッドから選び取られた注文を含む、以前に梱包された出荷コンテナを含む。ロボット群は、中央のコンピュータ制御システム、例えば在庫保管グリッドによって共有される同じコンピュータ制御システムを介して、再びワイヤレスで制御される。
【００６３】
図２２の図示の例では、仕分け／バッファグリッド２００の上部軌道レイアウトは、到着出荷コンテナ２０４を上部軌道レイアウトのロボット保管／取り出し車両に積み込む目的で、それと協働して設置された複数の取り込みステーション２０２によって提供される。各取り込みステーションは、一連の到着出荷コンテナを仕分け／バッファグリッド２００への誘導のために待ち行列に入ることができるコンベヤ２０６を備え得、ロボット保管／取り出し車両１４の高さに等しいかわずかに超える上昇距離分だけ、その外周で、仕分け／バッファグリッド２００の上部軌道レイアウトよりわずかに上に持ち上げられた各コンベヤの出口端を有する。このように、各取り込みコンベヤ２０６の出口は、上部軌道レイアウトに乗り入れるときにロボット保管／取り出し車両の着地領域によって占められる上部水平基準面にまたはその上方に存在する。こうして、取り込みコンベヤは、上部トラックレイアウトの外周にある取り込みコンベヤの出口端部に位置合わせされたピックアップスポットにあるロボット保管／取り出し車両の１つの着地エリアに入ってくる出荷コンテナをスライドまたは落とすことができる。
【００６４】
図示されているように、一つまたはそれ以上の取り込みステーションが上部軌道配置の任意の一つ以上の周囲側に設けられ得るが、取り込みステーションは全て、梱包された出荷コンテナが到着する現場の在庫保管グリッドに最も近い上部軌道配置の共通側に存在してもよく、または在庫保管グリッド作業ステーションで併合された注文アイテムが仕分け／バッファグリッド２００に送られる前にその後梱包される一つ以上の中間梱包ステーションに最も近い上部軌道配置の共通側に存在してもよい。ただし、２つのグリッドを共有された施設に配置する必要はないことを理解されたい。
【００６５】
仕分け／バッファグリッド２００の下部軌道レイアウトは、下部軌道レイアウト上のロボット保管／取り出し車両から出て行く出荷コンテナ２１０を降ろす目的で、それと協働して設置された複数の出力ステーション２０８によって提供される。各出力ステーションは、一連の出て行く出荷コンテナを待ち行列に入れ、施設のさらに下流の場所、例えば利用可能な場合、コンテナが出荷車両に積み込まれる最終梱包領域または積込ベイに移送することができる、コンベヤ２１２を備え得る。各出力コンベヤ２１２の入口端部は、下部軌道レイアウトに乗り入れるときにロボット保管／取り出し車両の着地領域が存在する下部の水平面またはそのわずかに下方に位置している。このようにして、コンベヤの入口端に位置合わせされた下部軌道レイアウトの外周に位置するドロップオフスポットにあるロボット保管／取り出し車両は、出荷コンテナを前記ロボット保管／取り出し車両から出力コンベヤの入口端にスライドまたは降ろすことができる。１つ以上の出力ステーションは、上部軌道レイアウトの任意の１つ以上の周囲側面に提供され得る。図示の例は、例えば、仕分け／バッファグリッド２００の反対側に任意選択で配置された一対の積込ベイまたはパッキング領域にそれぞれ供給するために、下部軌道レイアウトの少なくとも２つの反対側にある出力ステーションを特徴とする。
【００６６】
各到着出荷コンテナは、コンピュータ制御システムによってこのピックアップタスクに割り当てられたロボット保管／取り出し車両によって一つの取り込みステーションからピックアップされ得、次いで、この保管場所がアクセス可能であるそれぞれのシャフトを介して仕分け／バッファグリッド２００内の利用可能な（現在占有されていない）保管場所に運搬され、後の取り出しのためにこの保管場所に残される。あるいは、割り当てられたロボット保管／取り出し車両に、到着出荷コンテナを保管するよう命令する代わりに、コンピュータ制御システムは、緊急に、その出荷コンテナの積込ベイまたはパッキング領域における必要性または利用可能性を考慮して、出荷コンテナを出力ステーションの１つに直接配送するようロボット保管／取り出し車両に命令し得る。
【００６７】
コンピュータ制御システムは、ピックアップされた出荷コンテナのこれらの保管オプションと直接出力オプションのどちらかを選択する際に、構成コンテナがすでに仕分け／バッファグリッド２００に入力されている他の注文と比較して、その出荷コンテナに関連付けられた注文の注文優先順位を調べることができる。追加または代替として、ピックアップされた出荷コンテナがより大きな全体的な注文の一部の構成要素にすぎない場合、出荷コンテナを保管するか、それを出力ステーションに直接配送するかは、より大きな全体的な注文の残りを履行する他の出荷コンテナもまた、仕分け／バッファグリッド２００に存在するか、またはもうすぐに存在すると予期されるかどうかに、少なくとも部分的に基づいて決定される。注文全体が存在するか、もうすぐに存在し、優先順位の高い注文が他にない場合、現在ピックアップされているコンテナは、コンピュータ制御システムによって注文が割り当てられている適切な出力ステーションに直接送られる。同じ順序の他の構成コンテナは、仕分け／バッファグリッド２００内のそれぞれの保管場所から取り出され、もしそこに既に存在するならば、その同じ割り当てられた出力ステーションに配送され、または、その他の構成コンテナが現在入力ステーションにあるか、またはもうすぐに存在すると予期される場合、その出力ステーションへの差し迫ったピックアップおよび直接配送のために割り当てられる。
【００６８】
２つの三次元グリッドの組み合わせに役立つ用途の１つの特定の例は、例えば、小売業者向けのさまざまな小売商品が、特定の通路セクションまたは特定の商品が対象となる小売業者の店舗レイアウトの他の識別可能なサブ領域に従って、在庫保管グリッドからグループで選び取られる、通路ベースまたは同様の場所ベースのキッティング操作である。さまざまなグループがさまざまな出荷コンテナに梱包され、そのような選び取られたアイテムの各グループが選び取られ梱包されるときに、一時的な保管（つまりバッファ）のために分類／バッファグリッドに個別に供給される。在庫保管グリッド、その接続された作業ステーション、または在庫保管グリッドのさらに下流にある後続の梱包ステーションを異なる時間に出て、出荷コンテナは、時間の分布したある時点で仕分け／バッファグリッドに到着し、最初に受け取られた１つ以上のコンテナが、その後に受け取られた残りのコンテナよりもはるかに早く到着する可能性があるため、以前に受け取られた梱包は、少なくとも残りのコンテナが仕分け／バッファグリッドによって受け取られるか、もうすぐに接近するまで、仕分け／バッファグリッドに一時的に保管（つまりバッファ）される。そのようなときに、以前にバッファされた最初に受け取られた出荷コンテナは、仕分け／バッファグリッド２００内のそれぞれの保管場所から取り出され、統合（例えば、パレット積み込み）のために１つ以上のロボット保管／取り出し車両によって小売業者に出荷する準備ができた完成した注文へと共通の出力ステーションに配送される。
【００６９】
しかしながら、これは、仕分け／バッファグリッド２００の有用性の１つの非限定的な例に過ぎず、その使用は、本発明および出願人の上述の先行ＰＣＴ出願で採用される三次元グリッド構造を特に使用する在庫保管ソリューションでの使用に特に限定されない。また、小売業者向けの通路ベースのキッティングはほんの一例であり、異なる識別可能なサブ領域を有する通路ベースまたは同様にマッピングされた編成レイアウトを同様に持っている非小売顧客も同様にキッティング配送の恩恵を受け得る。これには、外部サプライヤからの到着原材料または組立式構成要素のまとまった保管を行う製造業者が含まれ得、ここで、キット化された出荷コンテナは、原材料または組立式構成要素が１つ以上の施設内の製造ステーションに分布するそのようなオンサイトの製造業者保管に向けられる。キッティングアプローチはまた、製造ステーション自体が、そのようなステーションの供給ニーズに応じて、それらのステーションが１つの製品ライン内の異なるステージであるか、または２つの異なる製品ラインの完全または部分的な組立ステーションであるかにかかわらず、キッティングされた材料または構成要素が向けられる異なる識別可能なサブ領域である場合にも使用され得る。
【００７０】
別の例では、そのような製造施設は、キットが投入された保管ユニットを同じ施設の製造ステーションに供給するために、下流の仕分け／バッファグリッド２００の有無にかかわらず、原材料および／または構成要素のキッティングのために、図２の在庫保管グリッドを現場に有することができる。
【００７１】
本明細書で参照されるコンピュータ制御システムは、１つ以上のコンピュータプロセッサと、それに結合され、ここで説明されているさまざまな関連タスクを実行するために前記１つ以上のプロセッサによって実行可能なステートメントおよび命令が保管されている非一時的なコンピュータ可読メモリとを備え、これには、グリッド状三次元保管構造を介しておよびそれに接続された作業ステーションを介してナビゲーションを制御するための、およびロボット保管／取り出し車両によるグリッド状三次元保管構造内の保管場所へのおよび保管場所からの保管ユニットの預け入れおよび取り出しを制御するための、ロボット保管／取り出し車両の群へのコマンドおよび通信信号の生成と送信、ならびにコンピュータ制御システムの１つ以上のデータベースから前記１つ以上のプロセッサによってアクセスされる注文データに基づく、取り出される保管ユニットへの優先順位の生成および割り当てが含まれる。
【００７２】
本発明において上記のように様々な修正を行うことができ、同一のものの明らかに大きく異なる多くの実施形態が行われ得るので、添付の明細書に含まれるすべての事項は、限定的な意味ではなく例示としてのみ解釈されることが意図される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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６Ａ】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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【図８】
2021528331.tif 000054
【図９−１】
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【図９−２】
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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】
2021528331.tif 000063
【図１７】
2021528331.tif 000064
【図１８】
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【図１９】
2021528331.tif 000066
【図２０】
2021528331.tif 000067
【図２１】
2021528331.tif 000068
【図２２】
2021528331.tif 000069
【手続補正書】
【提出日】令和3年9月6日(2021.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り出された保管ユニットを保管システムから作業ステーションのアクセスポイントへ順序付けられた方法で提供する方法であって、
（ａ）二次元領域を占有し、その上で保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウト、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に離間して分布して存在する複数の保管コラムであって、各コラムは、その中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズで互いに配置された複数の保管場所を備える、複数の保管コラム、および
グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域にわたって離間して分布して存在する複数の直立シャフトを備え、各保管コラムは、前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から前記保管ユニットを配置または取り外すための１つ以上の保管／取り出し車両によって、それを通して前記保管コラムの前記保管場所にアクセスできる直立シャフトのそれぞれの１つに隣接している、
グリッド状三次元構造を有するステップと、
（ｂ）  前記コンピュータ制御システムに以下のステップを有する注文ピッキングを実行させることで、前記作業ステーションに割り当てられる１つ以上の注文を少なくとも部分的に充足させるステップと、
（ｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの第１保管／取り出し車両を、前記１つ以上の注文のための第１アイテムを含む前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニットを取り出すために割り当て、かつ、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両に、前記保管場所のうちの第１保管場所から前記保管ユニットの前記第１保管ユニットを取り出すよう命令するステップと、
（ｉｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの第２保管／取り出し車両を、前記１つ以上の注文用の第２アイテムを含む前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットを取り出すために割り当て、かつ、前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両に、前記保管場所のうちの第２保管場所から前記保管ユニットの前記第２保管ユニットを取り出すよう命令するステップと、
（ｉｉｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両及び前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両が、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット及び前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットを取り出すように命令された順序に独立な選択された順位基準に基づいて、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット及び前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットの相対優先順位を評価するステップと、
（ｉｖ）  前記相対優先順位に基づいて、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかの高い優先度、及び、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかの低い優先度を特定するステップと、
（ｖ）  前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものの表示を命令する前に前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものの表示を命令するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものの表示を命令するステップは、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものを運んでいるものに、前記作業ステーションの入口または取り込みポイントへ進めるように命令するステップ、及び、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものを運んでいるものに、前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係である領域へ進んで静止状態で駐車するように命令するステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記領域は、前記それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記グリッド状三次元構造に再入する前記ロボット保管／取り出し車両から前記作業ステーションの出口に対しても非阻害関係である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係の前記領域は、前記グリッド状軌道レイアウト上の駐車スポットを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記駐車スポットを、前記保管／取り出し車両がその間を移動する前記グリッド状軌道レイアウトおよび前記直立シャフトの指定された着地スポット、出発スポット、ドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の前記グリッド状軌道レイアウトの占有されていないスポットから選択するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものを運んでいるものに、前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係である領域へ進んで静止状態で駐車するように命令するステップは、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものを運んでいるものが前記グリッド状軌道レイアウトに到着した場所からの前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイント又は他の入口または取り込みポイントまでの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から、前記領域を選択するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記選択された順位基準は、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットの取り出し後に前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれが最初に前記グリッド状軌道レイアウトに到着するのかに基づいて決定される着地順序に少なくとも部分的には基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記選択された順位基準は、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれが最初に前記作業ステーションの周辺に到着するのかに基づいて決定される接近順序に少なくとも部分的には基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記順位基準は、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットが前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれかによって取り出される順序にも独立である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つ以上の注文は前記第１アイテム又は第２アイテムがそれぞれ属する第１注文及び第２注文を含み、
前記選択された順位基準は少なくとも部分的に前記第１注文及び第２注文の相対サイズに基づく、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
高い優先順位は前記第１注文と第２注文のいずれが大きいのかに基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
保管システムであって、
二次元領域を占有し、その上で１つ以上の保管／取り出し車両が前記二次元領域上で２方向に運搬可能であるグリッド状軌道レイアウトおよび
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に存在し、前記軌道レイアウトの二次元領域内に離間して分布した複数の保管コラムであって、互いに配置された複数の保管場所を備える各コラムは、それぞれその中の保管ユニットの配置および保管に対応するサイズである、複数の保管コラム、および
前記グリッド状軌道レイアウトの上方または下方に、前記軌道レイアウトの前記二次元領域内に離間して分布して存在する複数の直立シャフトを備え、
各保管コラムは前記直立シャフトのそれぞれの１つに隣接し、該直立シャフトのそれぞれの１つを通って前記保管コラムの前記保管場所は、前記保管コラムの前記保管場所にまたは前記保管場所から前記保管ユニットを配置または取り外すための１つ以上の保管／取り出し車両によってアクセスできる、
グリッド状三次元構造と、
前記軌道レイアウトの二次元領域の外側に存在するアクセスポイントを有する少なくとも１つの作業ステーションと、
（ｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの第１保管／取り出し車両に、前記１つ以上の注文の第１アイテムを含む前記保管ユニットのうちの第１保管ユニットを取り出すように割り当て、かつ、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両に、前記保管場所のうちの第１保管場所から前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニットを取り出すよう命令するステップと、
（ｉｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの第２保管／取り出し車両に、前記１つ以上の注文の第２アイテムを含む前記保管ユニットのうちの第２保管ユニットを取り出すように割り当て、かつ、前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両に、前記保管場所のうちの第２保管場所から前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットを取り出すよう命令するステップと、
（ｉｉｉ）  前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両及び前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両が、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット及び前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットを取り出すように命令された順序に独立な選択された順位基準に基づいて、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット及び前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットの相対優先順位を評価するステップと、
（ｉｖ）  前記相対優先順位に基づいて、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかの高い優先度、及び、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかの低い優先度を特定するステップと、
（ｖ）  前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものの表示を命令する前に前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものの表示を命令するステップ、
によって前記作業ステーションに割り当てられる１つ以上の注文を少なくとも部分的に充足する注文ピッキング動作を実行するように構成される少なくとも１つのプロセッサを備えるコンピュータ制御システムと、
を備える、保管システム。
【請求項１３】
前記コンピュータ制御システムは、前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものの表示を命令するステップが、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち高い優先順位のものを運んでいるものに、前記作業ステーションの入口または取り込みポイントへ進めるように命令するステップ、及び、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものを運んでいるものに、前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイントに対して非阻害関係である領域へ進んで静止状態で駐車するように命令するステップ、を含むように構成される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コンピュータ制御システムは、前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものの表示を命令するステップがまた、前記作業ステーションの出口とも非妨害関係にあり、前記ロボット保管／取り出し車両が、前記それぞれの保管ユニットを前記作業ステーションに配送した後、前記グリッド状三次元構造に再び入る場所の中から前記駐車スポットを選択するステップを含むように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コンピュータ制御システムは、前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものの表示を命令するステップが、指定された着地スポット、出発スポット、前記保管／取り出し車両が前記グリッド状軌道レイアウトおよび前記直立シャフトの間で移動するドロップダウンスポットおよび／またはクライムアウトスポット以外の場所の中から前記駐車スポットを選択するステップを含むように構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記少なくともコンピュータ制御システムは、前記作業ステーションのアクセスポイントで前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものの表示を命令するステップが、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれであっても前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットのいずれかのうち低い優先順位のものを運んでいるものが前記グリッド状軌道レイアウトに到着した場所からの前記作業ステーションの前記入口または取り込みポイント又は他の入口または取り込みポイントまでの利用可能な最短距離の移動経路上に位置する車両に占有されていない領域の中から前記駐車スポットを選択するステップを含むように、構成される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記選択された順位基準は、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットの取り出し後に前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれが最初に前記グリッド状軌道レイアウトに到着するのかに基づいて決定される着地順序に少なくとも部分的には基づく、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記選択された順位基準は、前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれが最初に前記作業ステーションの周辺に到着するのかに基づいて決定される接近順序に少なくとも部分的には基づく、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記順位基準は、前記保管ユニットのうちの前記第１保管ユニット又は前記保管ユニットのうちの前記第２保管ユニットが前記保管／取り出し車両のうちの前記第１保管／取り出し車両又は前記保管／取り出し車両のうちの前記第２保管／取り出し車両のいずれかによって取り出される順序にも独立である、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つ以上の注文は前記第１アイテム又は第２アイテムがそれぞれ属する第１注文及び第２注文を含み、
前記選択された順位基準は少なくとも部分的に前記第１注文及び第２注文の相対サイズに基づく、
請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
高い優先順位は前記第１注文と第２注文のいずれが大きいのかに基づく、請求項２０に記載の方法。
【国際調査報告】
2021528331.tif 000070
2021528331.tif 000071