(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の他のロボット及び複数の人間の作業者の中で倉庫中を自律的にナビゲートすることが可能なロボットであって、前記ロボットが、前記人間の作業者の支援を受けて前記倉庫内の位置において品物に対する注文を実行するように構成され、前記ロボットは、
実行されるべき注文内の品物に対応する位置に到るように前記倉庫中を前記ロボットを進ませるための可動ベース・ユニットと、
前記人間の作業者が前記ロボットと対話することを可能にするためのディスプレイ・エリアを有する、前記可動ベース・ユニットに関連付けられたディスプレイ・デバイスと、
前記ディスプレイ・エリアの第１の部分上に、前記ロボットが第１の位置において前記注文を実行するのを作業者が支援するべきである、品物に対応する情報を表示するように構成された、前記ディスプレイ・デバイスと通信しているプロセッサであって、前記プロセッサが、前記ディスプレイ・エリアの第２の部分上に、前記第１の位置を囲む所定のエリア内の他のロボットを表すアイコンを表示するようにさらに構成された、プロセッサと
を備え、
前記他のロボットの前記アイコンは、前記作業者が、注文を実行するのを支援すべき前記他のロボットのうちの次のロボットを選択することを可能にするためのステータス・インジケータを含む、ロボット。
【請求項２】
前記ディスプレイ・デバイスが、前記可動ベース・ユニットに付けられた、請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記ディスプレイ・エリアの前記第１の部分上の前記情報が、バー・コード識別子、ビン位置、品物の説明、品物の数量、品物のサイズ、品物の画像、及び品物の色のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載のロボット。
【請求項４】
前記倉庫が、複数の領域に分割され、前記ロボットを囲む前記所定のエリアは、前記ロボットが位置する、前記複数の領域のうちの１つである、請求項１に記載のロボット。
【請求項５】
前記プロセッサが、管理サーバと通信しており、前記他のロボットのステータス・インジケータが、前記管理サーバから受信される、請求項１に記載のロボット。
【請求項６】
前記他のロボットの前記ステータス・インジケータが、色、番号、前記アイコンの強度の変化、或いは明滅アイコン、点滅アイコン、又はパルシング・アイコンのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のロボット。
【請求項７】
前記ディスプレイ・デバイスは、前記作業者が、注文を実行するのを支援するべき前記他のロボットのうちの１つを選択することを可能にするための入力デバイスを含み、前記管理サーバは、前記作業者によって選択された前記他のロボットのステータスを変更して、前記他のロボットが前記作業者によって選択されたことを示すように構成された、請求項５に記載のロボット。
【請求項８】
複数の他のロボット及び複数の人間の作業者の中で倉庫中をロボットを自律的にナビゲートするための方法であって、前記ロボットが、前記人間の作業者の支援を受けて前記倉庫内の位置において品物に対する注文を実行するように構成され、前記方法は、
実行されるべき注文内の品物に対応する第１の位置に到るように前記倉庫中を前記ロボットの可動ベース・ユニットを進ませるステップと、
前記人間の作業者が前記ロボットと対話することを可能にするためのディスプレイ・エリアを有するディスプレイ・デバイスの第１の部分上に、前記ロボットが前記注文を実行するのを作業者が支援するべきである、前記品物に対応する情報を表示し、前記ディスプレイ・デバイスの第２の部分上に、前記第１の位置を囲む所定のエリア内の他のロボットを表すアイコンを表示するステップと
を含み、
前記他のロボットの前記アイコンは、前記作業者が、注文を実行するのを支援すべき前記他のロボットのうちの次のロボットを選択することを可能にするためのステータス・インジケータで与えられる、方法。
【請求項９】
前記ディスプレイ・デバイスが、前記可動ベース・ユニットに付けられた、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ディスプレイの前記第１の部分上の前記情報が、バー・コード識別子、ビン位置、品物の説明、品物の数量、品物のサイズ、品物の画像、及び品物の色のうちの１つ又は複数を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記倉庫が、複数の領域に分割され、前記ロボットを囲む前記所定のエリアは、前記ロボットが前記第１の位置に位置する、前記複数の領域のうちの１つである、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記他のロボットのステータス・インジケータを、管理サーバから受信するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記他のロボットの前記ステータス・インジケータが、色、番号、前記アイコンの画像の強度の変化、或いは明滅アイコン、点滅アイコン、又はパルシング・アイコンのうちの少なくとも１つを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記ディスプレイ・デバイスを使用して、前記作業者によって、注文を実行するのを支援すべき前記他のロボットのうちの１つを選択するステップと、前記作業者によって選択された前記他のロボットのステータスを変更して、前記他のロボットが前記作業者によって選択されたことを示すステップとをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット支援の注文履行動作における効率を改善するためのディスプレイに関し、より詳細には、ロボットの周りのエリアの画像を提供して、注文に関してロボットを支援する人間の作業者が、そのエリア内の他のロボットを表すアイコン及びそれらのステータスを閲覧することを可能にし、注文処理における効率を改善する、そのようなディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットを通じて宅配用に製品を注文することは、極めて普及している買物のやり方である。適時に、正確に、且つ効率的な様式でそのような注文を履行することは、控えめに言っても物流的に難しい。バーチャル・ショッピング・カートの「精算する」ボタンをクリックすると「注文」が生じる。注文は、特定の宛先に出荷されるべきである品物のリスティングを含む。「履行」のプロセスは、大きな倉庫からこれらの品物を物理的に取ること又は「選出」することと、それらを包装することと、指定された宛先にそれらを出荷することとを伴う。したがって、注文履行プロセスの重要な目標は、できるだけ短い時間で、できるだけ多くの品物を出荷することである。
【０００３】
注文履行プロセスは、一般に、注文にリストされたものを含む、多くの製品を含んでいる大きな倉庫内で行われる。したがって、注文履行の作業の中には、注文にリストされた様々な品物を見つけ、収集するために倉庫をあちこち動くことがある。加えて、最終的に出荷されることになる製品が、まず、倉庫内に受け入れられ、出荷のためにそれらが容易に取り出され得るように、倉庫全体にわたる整然とした様式で保管ビン中に保管されるか又は「配置」される必要がある。
【０００４】
大きな倉庫では、配達及び注文されている商品が、倉庫内で、互いから極めて遠くに離れ、多数の他の商品の中で分散されて保管されることがある。商品を配置及び選出するために人間の作業者のみを使用する注文履行プロセスでは、作業者が多大な歩行を行うことを必要とし、非効率的で時間がかかることがある。履行プロセスの効率は、単位時間当たり出荷される品物の数の関数であるので、時間が増加すると効率が低下する。
【０００５】
効率及び生産性を増加させるためにロボット支援の注文履行システムが使用されてきた。人間の作業者をロボットと連携して働かせるように利用するそのようなシステムは、著しい効率の改善を提供することが実証されてきた。ロボットから受信された命令に基づいて、作業者は、ロボットに近接した棚から１つ又は複数の品物を選択し、（１つ又は複数の）選択された品物をロボットに配置するために使用され得る。次いで、ロボットは、他の作業者によって棚から選択されることになる他の品物を取り出すために、１つ又は複数の追加の位置に移動することになる。ロボットが、その注文を「選出」することを完了すると、それは、包装ステーションに移動し、そこで、作業者は、その品物をパッケージングし、それらを顧客に出荷する。
【０００６】
同様に、ロボットは、いくつかの品物を、倉庫全体にわたって分散された様々な位置に「配置する」ために割り当てられ得る。この役割を実施する際に、ロボットは、作業者ステーションにおいて開始し、品物を積まれ、倉庫内で保管されるべき品物の位置に関する命令をロードされることになる。ロボットは往復して、作業者の支援を受けて様々な位置において品物を降ろし、次いで、作業者ステーションに戻ることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらのシステムには非効率性があり、そのようなロボット支援の注文履行システムの効率及びスループットをさらに増加させるために改善が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、本発明は、複数の他のロボット及び複数の人間の作業者の中で倉庫中を自律的にナビゲートすることが可能なロボットであって、ロボットが、人間の作業者、ロボットの支援を受けて倉庫内の位置において品物に対する注文を実行するように構成された、ロボットを採用する。実行されるべき注文内の品物に対応する位置に到るように倉庫中をロボットを進ませるための可動ベース・ユニットがある。人間の作業者がロボットと対話することを可能にするためのディスプレイ・エリアを有する、可動ベース・ユニットに関連付けられたディスプレイ・デバイスがある。加えて、ディスプレイ・エリアの第１の部分上に、ロボットが第１の位置において注文を実行するのを作業者が支援するべきである、品物に対応する情報を表示するように構成された、ディスプレイ・デバイスと通信しているプロセッサがある。プロセッサはまた、ディスプレイ・エリアの第２の部分上に、第１の位置を囲む所定のエリア内の他のロボットを表すアイコンを表示するように構成される。
【０００９】
本発明の他の態様では、以下の特徴のうちの１つ又は複数が含まれ得る。ディスプレイ・デバイスは、可動ベース・ユニットに付けられ得る。ディスプレイ・エリアの第１の部分上の情報は、バー・コード識別子、ビン位置、品物の説明、品物の数量、品物のサイズ、品物の画像、及び品物の色のうちの１つ又は複数を含み得る。倉庫は、複数の領域に分割され得、ロボットを囲む所定のエリアは、ロボットが位置する、複数の領域のうちの１つであり得る。プロセッサは、管理サーバと通信していることがあり、他のロボットのステータス・インジケータが、管理サーバから受信され得る。他のロボットのアイコンは、作業者が、注文を実行するのを支援すべき他のロボットのうちの次のロボットを選択することを可能にするためのステータス・インジケータを含み得る。他のロボットのステータス・インジケータは、色、番号、アイコンの画像の強度の変化、アイコンの明滅、点滅、又はパルシングのうちの少なくとも１つを備え得る。ディスプレイ・デバイスは、作業者が、注文を実行するのを支援すべき他のロボットのうちの１つを選択することを可能にするための入力デバイスを含み得、管理サーバは、作業者によって選択された他のロボットのステータスを変更して、前記他のロボットが作業者によって選択されたことを示すように構成され得る。
【００１０】
別の態様では、本発明は、複数の他のロボット及び複数の人間の作業者の中で倉庫中をロボットを自律的にナビゲートするための方法であって、ロボットが、人間の作業者の支援を受けて倉庫内の位置において品物に対する注文を実行するように構成された、方法を採用する。本方法は、実行されるべき注文内の品物に対応する第１の位置に到るように倉庫中をロボットの可動ベース・ユニットを進ませるステップを含む。本方法はまた、人間の作業者がロボットと対話することを可能にするためのディスプレイ・エリアを有するディスプレイ・デバイスの第１の部分上に、ロボットが注文を実行するのを作業者が支援するべきである、品物に対応する情報を表示し、ディスプレイ・デバイスの第２の部分上に、第１の位置を囲む所定のエリア内の他のロボットを表すアイコンを表示するステップを含む。
【００１１】
本発明の他の態様では、以下の特徴のうちの１つ又は複数が含まれ得る。ディスプレイ・デバイスは、可動ベース・ユニットに付けられ得る。ディスプレイの第１の部分上の情報は、バー・コード識別子、ビン位置、品物の説明、品物の数量、品物のサイズ、品物の画像、及び品物の色のうちの１つ又は複数を含み得る。倉庫は、複数の領域に分割され得、ロボットを囲む所定のエリアは、ロボットが第１の位置に位置する、複数の領域のうちの１つであり得る。他のロボットのアイコンは、作業者が、注文を実行するのを支援すべき他のロボットのうちの次のロボットを選択することを可能にするためのステータス・インジケータを含み得る。本方法は、他のロボットのステータス・インジケータを、管理サーバから受信するステップをさらに含み得る。他のロボットのステータス・インジケータは、色、番号、アイコンの画像の強度の変化、アイコンの明滅、点滅、又はパルシングのうちの少なくとも１つを備え得る。本方法は、ディスプレイ・デバイスを使用して、作業者によって、注文を実行するのを支援すべき他のロボットのうちの１つを選択するステップと、作業者によって選択された他のロボットのステータスを変更して、前記他のロボットが作業者によって選択されたことを示すステップとをさらに含み得る。
【００１２】
本発明の目的は、ロボットの周りのエリアの画像を投影して、注文に関してロボットを支援する人間の作業者が、そのエリア内の他のロボットを表すアイコン及びそれらのステータスを閲覧することを可能にし、作業者の次の注文動作に適したロボットに作業者を導くことによって、注文処理における効率を改善する、自律型ロボットのためのディスプレイを提供することである。
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴は、以下の発明を実施するための形態及び添付図から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】注文履行倉庫の上面図である。
【図２】図１に示されている倉庫内で使用されるロボットのうちの１つのベースの斜視図である。
【図３】アーマチュアを装備し、図１に示されている棚の前に駐機された図２中のロボットの斜視図である。
【図４】ロボット上のレーザー・レーダーを使用して作成された図１の倉庫の部分マップである。
【図５】倉庫全体にわたって分散された基準マーカーの位置を特定し、基準マーカー・ポーズを記憶するためのプロセスを表す流れ図である。
【図６】基準識別子とポーズとのマッピングの一覧表である。
【図７】ビン位置と基準識別子とのマッピングの一覧表である。
【図８】製品ＳＫＵとポーズとのマッピング・プロセスを表す流れ図である。
【図９】本発明による、アーマチュア及び保管アレイを装備した図３中のロボットの斜視図である。
【図１０】棚の前に駐機された図９のロボット及び保管アレイの斜視図である。
【図１１】図９及び図１０に示されているロボットのタブレットのディスプレイの図である。
【図１２】ロボットの代替構成を用いた、図１１に示されているタブレットのディスプレイの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照すると、一般的な注文履行倉庫１０が、注文１６に含まれ得る様々な品物で満たされた棚１２を含む。動作中、倉庫管理サーバ１５からの注文１６が注文サーバ１４に到達する。注文サーバ１４は、倉庫１０を動き回る複数のロボットから選択されたロボット１８に注文１６を通信する。
【００１６】
好ましい実施例では、図２に示されているロボット１８が、レーザーレーダー２２を有する自律型車輪付きベース２０を含む。ベース２０は、ロボット１８が注文サーバ１４から命令を受信することを可能にするトランシーバ２４と、カメラ２６とをも採用する。ベース２０はまた、レーザーレーダー２２からデータを受信するプロセッサ３２と、ロボットの環境を表す情報をキャプチャするためのカメラ２６と、メモリ３４とを採用し、それらは、倉庫１０内部のナビゲーションに関連付けられた様々な作業を実行すること、並びに図３に示されているように、棚１２に配置された基準マーカー３０にナビゲートすることを行うために協働する。基準マーカー３０（たとえば２次元バー・コード）は、注文された品物のビン／位置に対応する。本発明のナビゲーション手法が、図４〜図８に関して以下で詳細に説明される。
【００１７】
本明細書で提供される初期の説明は、顧客への出荷の注文を履行するために倉庫内のビン位置から品物を選出することに的を絞っているが、このシステムは、後の取出し及び顧客への出荷のために、倉庫に受け入れられた品物を、倉庫全体にわたるビン位置に保管又は配置することに等しく適用可能である。本発明は、製品の整理統合、計数、検証、検査及び手入れなど、そのような倉庫システムに関連付けられた在庫管理作業にも適用可能である。
【００１８】
ロボット１８は、倉庫１０全体にわたって移動して単一の注文を実行しながら、品物を選出し、品物を配置し、在庫管理作業を実施していることがある。この種の介在形の作業手法は、効率及び性能を著しく改善することができる。
【００１９】
再び図２を参照すると、ベース２０の上部表面３６は、そのうちの１つが図３に示されている複数の交換可能なアーマチュア４０のうちのいずれか１つを係合させる連結器３８を採用する。図３における特定のアーマチュア４０は、品物を受け取る通い箱（ｔｏｔｅ）４４を担持するための通い箱保持具４２と、タブレット４８を支持するためのタブレット保持具４６とを採用する。いくつかの実施例では、アーマチュア４０は、品物を担持するための１つ又は複数の通い箱を支持する。
【００２０】
他の実施例では、ベース２０は、受け取られた品物を担持するための１つ又は複数の通い箱を支持する。本明細書で使用される「通い箱」又は「容器」という用語は、限定はしないが、貨物保持具、ビン、かご、棚、品物をつるすことができるロッド、台車、木枠、ラック、スタンド、架台、箱、缶、入れ物、及び置場を含む。互いに付けられた２つ又はそれ以上の通い箱若しくは容器のアレイを有する保管アレイ、又は複数の区画を有する単一のユニットを有する保管アレイも使用され得る。通い箱／容器若しくは区画の各々が、個別の注文に関連付けられ得、又は複数の通い箱／容器／区画が、単一のより大きい注文のために使用され、それに関連付けられ得る。
【００２１】
ロボット１８は、倉庫１０を動き回ることにおいて優れているが、現在のロボット技術では、物体のロボット操作に関連した技術的困難により、ロボット１８は、棚から迅速に且つ効率的に品物を選出し、それらを通い箱４４に配置することにおいてあまり良好でない。品物を選出する、より効率的な方法は、注文された品物を棚１２から物理的に取り出し、それをロボット１８、たとえば通い箱４４に配置する作業を実行するために、一般に人間である局所作業者５０を使用することである。ロボット１８は、局所作業者５０が読み取ることができるタブレット４８を介して、又は局所作業者５０によって使用される携帯型デバイスに注文を送信することによって、局所作業者５０に注文を通信する。
【００２２】
ロボット１８は、注文サーバ１４から注文１６を受信すると、たとえば図３に示されている最初の倉庫位置に進む。ロボット１８は、メモリ３４に記憶され、プロセッサ３２によって実行されるナビゲーション・ソフトウェアに基づいて、これを行う。ナビゲーション・ソフトウェアは、レーザーレーダー２２によって収集された環境に関するデータと、特定の品物が見つけられ得る倉庫１０内の位置に対応する基準マーカー３０の基準識別子（「ＩＤ」）を識別するメモリ３４中の内部一覧表と、ナビゲートするためのカメラ２６とに頼る。
【００２３】
ロボット１８は、正確な位置に達すると、品物が保管された棚１２の前にそれ自体を駐機し、局所作業者５０が棚１２から品物を取り出し、それを通い箱４４に配置するのを待つ。ロボット１８が、取り出すべき他の品物を有する場合、ロボット１８はそれらの位置に進む。次いで、ロボット１８によって取り出された（１つ又は複数の）品物は、図１の包装ステーション１００に配達され、それらは包装され、出荷される。
【００２４】
各ロボットが１つ又は複数の注文を履行していることがあり、各注文が１つ又は複数の品物からなり得ることが、当業者によって理解されよう。一般に、効率を増加させるために、何らかの形態のルート最適化ソフトウェアが含まれることになるが、これは、本発明の範囲外であり、したがって、本明細書では説明されない。
【００２５】
本発明の説明を簡略化するために、単一のロボット１８及び作業者５０が説明される。ただし、図１から明らかであるように、一般的な履行動作は、絶え間なく続く注文に応じるために、倉庫内で互いの中で働く多くのロボット及び作業者を含む。
【００２６】
本発明のナビゲーション手法、並びに取り出されるべき品物のＳＫＵと、品物が位置する倉庫内の基準マーカーに関連付けられた基準ＩＤ／ポーズとの意味マッピングが、図４〜図８に関して以下で詳細に説明される。
【００２７】
１つ又は複数のロボット１８を使用して、倉庫１０のマップが作成されなければならず、倉庫全体にわたって分散された様々な基準マーカーの位置が決定されなければならない。これを行うために、ロボット１８のうちの１つが、そのレーザーレーダー２２並びに同時位置特定及びマッピング（ＳＬＡＭ：ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）を利用して倉庫をナビゲートし、図４のマップ１０ａを構築し、これは、未知環境のマップを構築又は更新する計算上の問題である。普及しているＳＬＡＭ近似解法は、粒子フィルタ及び拡張カルマン・フィルタを含む。ＳＬＡＭ  Ｍａｐｐｉｎｇ手法は好ましい手法であるが、任意の好適なＳＬＡＭ手法が使用され得る。
【００２８】
ロボット１８は、そのレーザーレーダー２２を利用して、ロボット１８がスペース全体にわたって移動し、レーザーレーダーが環境を走査するときに受け取る反射に基づいて、スペース内のオープン・スペース１１２、壁１１４、物体１１６、及び棚１２などの他の静的障害物を識別するとき、倉庫１０のマップ１０ａを作成する。
【００２９】
マップ１０ａを構築している間、又はその後、１つ又は複数のロボット１８は倉庫１０中をナビゲートし、カメラ２６を使用して環境を走査し、品物が保管された図３の３２及び３４などのビンに近接した棚上の、倉庫全体にわたって分散された基準マーカー（２次元バー・コード）の位置を特定する。ロボット１８は、原点１１０など、基準のための知られている開始点又は原点を使用する。図３及び図４の基準マーカー３０などの基準マーカーの位置が、ロボット１８によってそのカメラ２６を使用して特定されたとき、原点１１０に対する倉庫内の位置が決定される。
【００３０】
ホイール・エンコーダ及び方位センサーの使用によって、ベクトル１２０と、倉庫１０内のロボットの位置とが決定され得る。基準マーカー／２次元バーコードのキャプチャされた画像と、その知られているサイズとを使用して、ロボット１８は、基準マーカー／２次元バーコードのロボットに対する向き及びロボットからの距離、すなわちベクトル１３０を決定することができる。ベクトル１２０及び１３０が知られれば、原点１１０と基準マーカー３０との間のベクトル１４０が決定され得る。ベクトル１４０と、ロボット１８に対する基準マーカー／２次元バーコードの決定された向きとから、基準マーカー３０に対する四元数（ｘ，ｙ，ｚ，ω）によって定義されるポーズ（位置及び向き）が決定され得る。
【００３１】
基準マーカー位置特定プロセスについて説明する図５の流れ図２００が説明される。これは、初期マッピング・モードで実施され、ロボット１８が、選出すること、配置すること及び／又は他の作業を実施している間に、倉庫内で新しい基準マーカーに遭遇したとき実施される。ステップ２０２において、ロボット１８は、カメラ２６を使用して画像をキャプチャし、ステップ２０４において、キャプチャされた画像内で基準マーカーを探索する。ステップ２０６において、基準マーカーが画像中で見つけられた場合（ステップ２０４）、その基準マーカーが、ロボット１８のメモリ３４に位置する図６の基準一覧表３００にすでに記憶されているかどうかが決定される。基準情報がすでにメモリに記憶されている場合、流れ図は、別の画像をキャプチャするためのステップ２０２に戻る。その基準情報がメモリにない場合、上記で説明されたプロセスに従ってポーズが決定され、ステップ２０８において、その基準情報は、基準対ポーズのルックアップ表３００に追加される。
【００３２】
各ロボットのメモリに記憶され得るルックアップ表３００では、各基準マーカーについて、基準識別子、１、２、３などと、各基準識別子に関連付けられた基準マーカー／バー・コードのポーズとが含まれる。ポーズは、向きと併せた倉庫内のｘ、ｙ、ｚ座標、すなわち四元数（ｘ，ｙ，ｚ，ω）からなる。
【００３３】
同じく各ロボットのメモリに記憶され得る図７の別のルックアップ表４００中に、特定の基準ＩＤ４０４たとえば数「１１」に相関された倉庫１０内部のビン位置（たとえば４０２ａ〜４０２ｆ）のリスティングがある。ビン位置は、この実例では７つの英数文字からなる。最初の６文字（たとえばＬ０１００１）は、倉庫内部の棚位置に関係し、最後の文字（たとえばＡ〜Ｆ）は、棚位置における特定のビンを識別する。この実例では、基準ＩＤ「１１」に関連付けられた６つの異なるビン位置がある。各基準ＩＤ／マーカーに関連付けられた１つ又は複数のビンがあり得る。
【００３４】
英数字のビン位置は、品物が保管された倉庫１０内の物理的位置に対応するものとして、人間、たとえば図３の作業者５０にとって理解可能である。しかしながら、英数字のビン位置はロボット１８にとって意味がない。基準ＩＤに位置をマッピングすることによって、ロボット１８は、図６の一覧表３００の情報を使用して基準ＩＤのポーズを決定し、次いで、本明細書で説明されるようにポーズにナビゲートすることができる。
【００３５】
本発明による注文履行プロセスが、図８の流れ図５００に表されている。ステップ５０２において、図１の倉庫管理システム１５は、取り出されるべき１つ又は複数の品物からなり得る注文を取得する。ステップ５０４において、倉庫管理システム１５によって品物の（１つ又は複数の）ＳＫＵ番号が決定され、ステップ５０６において、（１つ又は複数の）ＳＫＵ番号から（１つ又は複数の）ビン位置が決定される。次いで、注文に関するビン位置のリストがロボット１８に送信される。ステップ５０８において、ロボット１８はビン位置を基準ＩＤに相関させ、ステップ５１０において、基準ＩＤから各基準ＩＤのポーズが取得される。ステップ５１２において、ロボット１８は、図３に示されているようにそのポーズにナビゲートし、作業者は、取り出されるべき品物を適切なビンから選出し、それをロボットに配置することができる。
【００３６】
倉庫管理システム１５によって取得された、ＳＫＵ番号及びビン位置などの品物固有情報は、ロボット１８上のタブレット４８に送信され得、それにより、作業者５０は、ロボットが各基準マーカー位置に到達したときに取り出されるべき特定の品物を通知され得る。
【００３７】
ＳＬＡＭマップ及び基準ＩＤのポーズが知られれば、ロボット１８は、様々なロボット・ナビゲーション技法を使用して、基準ＩＤのうちのいずれか１つに容易にナビゲートすることができる。好ましい手法は、倉庫１０内のオープン・スペース１１２、及び壁１１４、棚（棚１２など）及び他の障害物１１６の情報を与えられて、基準マーカー・ポーズへの初期ルートを設定することを伴う。ロボットがそのレーザー・レーダー２６を使用して倉庫をあちこち動き始めたとき、ロボットは、固定の障害物、或いは他のロボット１８及び／又は作業者５０などの動的障害物のいずれかがその経路にあるかどうかを決定し、基準マーカーのポーズへのその経路を繰り返し更新する。ロボットは、障害物を避けながら最も効率的且つ効果的な経路を常に探索して、約５０ミリ秒ごとにそのルートを再計画する。
【００３８】
上記で説明されたように、効率を増加させるために、互いに付けられた２つ又はそれ以上の通い箱若しくは容器を有する保管アレイ、又は複数の区画を有する単一のユニットを有する保管アレイが使用され得る。（上記で説明された用語の中でも）通い箱、容器、及び区画という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。本発明による保管アレイの一実施例が図９に関して説明される。ロボット１８ａが、車輪付きベース２０ａの上部表面３６ａを含むことが示されている。第１の端部において車輪付きベース２０ａに接続された（この図では接続は見えない）アーマチュア４０ａがあり、アーマチュア４０ａは、その他方の端部において、タブレット４８ａを支持するためのタブレット保持具４６ａに接続する。図３のアーマチュア４０とは異なり、アーマチュア４０ａは、品物を受け取る通い箱４４を担持するための通い箱保持具４２を含まない。代わりに、保管アレイ４４ａが、車輪付きベース２０ａの上部表面３６ａに配置される。
【００３９】
この実施例では、保管アレイ４４ａは、３つの保管容器６０２、６０４、及び６０６を含み、これらは互いに垂直に積み重ねられ、固定して相互接続されて、統合されたアレイを形成する。保管アレイ４４ａ中の各容器６０２、６０４、及び６０６は、それぞれ、バー・コード・ラベル６１２、６１４、及び６１６に配設されたバー・コードを含む。各バー・コード・ラベル上には、各容器に関連付けられた番号もあり、これは、異なる容器を識別するために、図１０の作業者５０ａなどの人間の作業者によって読み取られ得る。この実例における番号は、それぞれ、容器６０２、６０４、及び６０６に関連付けられた「Ｔ８１００１」、「Ｔ８１００２」、及び「Ｔ８１００３」である。容器同士を区別することをより容易にするために、容器は異なって色付けされ得る。たとえば、容器６０２は、全体的に又は部分的に青色であり得る。容器６０４は、全体的に又は部分的に黄色であり得、容器６０６は、全体的に又は部分的に緑色であり得る。
【００４０】
加えて、保管アレイ４４ａに関連付けられたバー・コード・ラベル６２０が含まれる。バー・コード・ラベル６２０は、作業者５０ａが様々な保管アレイの中でそれを識別するために、保管アレイ識別番号、この場合「００１」をも含む。バー・コード・ラベル６２０は、容器６０２の側面に配置されるが、このラベルは、保管アレイ上の様々な位置に配置され得る。
【００４１】
一旦、図１０に示されている位置などの位置において、ロボット１８ａは、タブレット４８ａを介して作業者５０ａに選出作業を通信し得る。図１１に表されているように、タブレット４８ａのディスプレイ６５０は、位置６５２に、保管アレイ４４ａの容器６０２に対応する容器番号「Ｔ８１００１」を示す。これは、選出されるべき品物がこの容器に配置される必要があることを作業者に伝える。加えて、作業者５０が、品物がどこに配置されるべきであるかを知ることをさらに容易にするために、このモノクロ図面では認識できないが、容器番号を囲むエリア６５４の色は容器の色に対応する。この実例では、領域６５４は青色であり、容器６０２（「Ｔ８００１」）も青色であることを示す。
【００４２】
ディスプレイ６５０上の位置６６０に、ビン位置、この場合、ロボット１８ａに近接した図１０中のビン位置６３０に対応する「Ｌ−０１−０４７−Ｂ」が、作業者５０ａが読み取るために表示される。ディスプレイ６５０上には品物もあり、この場合「シャツ」、並びに、そのサイズ「中」、その色「青」、及びその数量「１」であり、６６２に示されている。作業者が正確な品物一致を検証するために、ＵＰＣコードも提供され得る。この情報から、作業者は、容易に、識別されたビン位置において品物の位置を特定し、それを保管アレイ４４ａ中の適切な容器に配置することができる。
【００４３】
代替的に、保管アレイ中の容器の各々のための一連の「選出」注文を実行する代わりに、注文が容器の各々のための「配置」作業を含むとき、保管アレイは作業者によって品物を積まれ得る。この注文情報は、タブレット・ディスプレイを介して作業者に提供され、作業者は、生成された注文に従って容器に荷を積む。配置注文は、上記で説明された選出注文に対応する様式で実行される。
【００４４】
作業者５０ａが、図１０のロボット１８ａに関して作業（たとえば、選出又は配置）を完了すると、作業者は、別のロボットが実行している注文に関してそのロボットが作業を実施するのを支援するためにどこに移動すべきかを決定しなければならない。再び図１を参照すると、一般的な倉庫では、倉庫をあちこち動く多くのロボットと、ロボットが自身の注文を実行するとき、ロボットが作業を実施するのを支援する多くの人間の作業者とが存在し得る。人間の作業者が、別のロボットとの作業の完了の後に、次にどのロボットを支援すべきかを見つける／選択することを自分自身の裁量に任された場合、全体的な倉庫の性能及び効率は、最適化されないことになることが諒解されよう。
【００４５】
発生し、非効率性を生じ得る状況は、人間の作業者が、通路内のロボットとの作業を完了し、支援すべき次のロボットに移動する準備ができているが、支援を必要としているロボットが視界内にない場合である。作業者は、ロボットが接近するのを単に待つことができるか、又は、作業者は、支援を必要としているロボットの位置を特定することを期待して、推測し、特定の方向に向かって進み得る。この手法は特に効果的ではない。
【００４６】
他の非効率性は、複数のロボットとともにエリアを担当する複数の人間の作業者が存在するときに起こり得る。案内又は指示がなければ、複数の人間の作業者は、同じロボットを追跡することがあり、それに気づくと、ターゲットのロボットを誰が支援し、支援すべき別のロボットを誰が見つけるかを互いに調整をつける必要があることになる。
【００４７】
これらの非効率性に対処するために、図１１のディスプレイ６５０上に、作業者５０ａが現在働きかけている品物に関する情報を表示し、そのような情報がディスプレイ６５０のエリア６７０内に表示されることに加えて、棚ユニットと、ロボットに近接して倉庫をあちこち動く他のロボットのアイコンとを含む、倉庫の全部又は一部分の平面図を表示するエリア６８０もある。
【００４８】
各ロボットは、プロセッサ、たとえば、図２のプロセッサ３２を含み、このプロセッサは、ロボットを囲む所定のエリアの平面図を表示するように構成され、この平面図は、一般に、ロボットの近傍の倉庫の一部分を表すが、それは倉庫全体の図であり得る。倉庫は、複数の領域に分割され得、ロボットを囲む所定のエリアは、ロボットが位置する、複数の領域のうちの１つに対応し得る。
【００４９】
ディスプレイ上に、所定のエリア内の棚ユニットと他のロボットを表すアイコンとがある。ロボットのプロセッサは、管理サーバ、すなわち、図１の管理サーバ１５と通信しており、この管理サーバは、所定のエリア内の他のロボットに関する表示情報、並びにロボットについてのステータス・インジケータをプロセッサに提供する。
【００５０】
再び図１１を参照すると、ディスプレイ６５０のエリア６８０内に、棚ユニット６８２及び６８４が表示されており、アイコン６８６は、棚ユニット６８４に近接したロボット６８８に関連付けられた注文に応じる人間の作業者を表す。この場合のディスプレイ６５０は、ロボット６８８に関連付けられ、したがって、作業者６８６は、ディスプレイを見、棚ユニット６８４に近接しているが隣の通路にあり作業者に見えない別のロボット６９０があることに気づき得る。ディスプレイ６５０を使用しなければ、作業者は、別のロボットが接近するのを待つか、又は、作業者は、支援を必要としている別のロボットの位置を特定することを期待して、特定の方向に歩き回ることになるかのいずれかになる。いずれの手法も特に効果的ではない。人間の作業者６８６は、ディスプレイ６５０のエリア６８０内に表されているが、これは、本発明の必要とされる特徴ではないことに留意されたい。この作業者は、この実例では、説明の目的で表されるにすぎない。
【００５１】
別の実施例では、人間の作業者は、支援すべき次のロボットを能動的に請求し得る。これは、作業者が、支援すべき他のロボットのうちの次のロボットを選択することを可能にするための入力デバイス、たとえば、タッチ・スクリーンをもつディスプレイ・デバイスを提供することによって達成され得る。この場合、管理サーバはまた、エリア内の他の人間の作業者が、そのロボットを支援／請求することを試みないように、作業者によって選択されたロボットのステータスを変更して、そのロボットが特定の作業者によって選択されたことを示すように構成されることになる。ステータス・インジケータは、色、アイコンの画像の強度の変化によって表され得るか、或いは、アイコンは、明滅、点滅、又はパルシングするようにされ得る。
【００５２】
上記で説明された実施例の利点が、図１２に示されており、図１１のディスプレイ６５０の部分６８０は、ロボット及び作業者の異なる構成を用いて示されている。ここで、画像を表示するロボットのためのアイコン７００が、棚ユニット６８２に近接した作業者７０２によって支援されていることが示されている。画像では、棚ユニット６８４に近接した作業者７０６によって支援されている、アイコン７０４によって表される別のロボットがある。作業者７０２及び７０６が、彼らのそれぞれのロボットとの作業を完了したとき、彼らは、次にどのロボットに接近すべきかを決定する必要があることになる。本発明によるディスプレイ６８０がなければ、彼らは、アイコン７０８によって表されるロボットが彼らの近くに位置し、他のロボットが彼らの見通し内にないので、おそらく両者ともそのロボットに接近しがちになる。しかしながら、ディスプレイ６８０があれば、作業者７０２（及び、ロボット７０４に関連付けられた、ディスプレイ上の作業者７０６）は、棚ユニット６８２の端部に別のロボット７１０が接近していることがわかることになる。
【００５３】
非効率性及び混乱は、作業者が、入力デバイスを使用することによって、支援すべき彼らの次のロボットを選択することを可能にすることによって回避され得る。たとえば、作業者７０６が、ロボット７０４に関連付けられた作業を完了する前に、作業者７０２が、ロボット７００に関連付けられた作業を完了した場合、作業者７０２は、入力デバイスを使用して、たとえば、ディスプレイ６８０にタッチすることによって、所望のロボットを選択することによって、応じるべきロボット７０８又は７１０のうちの１つを選択することになる。管理サーバは、この入力を受信し、選択されたロボットを適切なステータス・インジケータとともに表示して、そのロボットが選択されたことを示すことになる。作業者７０６が、ロボット７０４に関連付けられた作業を完了したとき、作業者７０６は、ロボット７０８が利用可能ではないが、到来するロボット７１０が利用可能であることがわかることになり、作業者７０６は、次いで、同様の様式でロボット７１０を選択し得る。
【００５４】
本発明の上記の説明は、当業者が、それの好ましい実施例であると現在見なされるものを製作及び使用することを可能にし、当業者は、本明細書の特定の実施例及び実例の変形形態、組合せ、及び等価物の存在を理解し、諒解する。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって特定の実施例に対して改変、変更及び変形が実施され得る。
【００５５】
本発明及びその好ましい実施例について説明したが、新規のものとして特許請求され、特許証によって保護されるものは以下の通りである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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