(57)【要約】  倉庫（１００）内でケースをピッキングする、ロボットに対応した方法が提供される。ロボット車両（８００’）は、載荷プラットフォーム（８２０）及びロボットオーダーセレクタ（８６０）を有し、電子的に保存された、倉庫（１００）の表象にアクセスする。表象は、倉庫（１００）内でピックフェイスとして並べられた物品（８０２）を保管するアイルが定義されたマップを含む。オーダーからピッキングリストが生成される。ピッキングリストは、オーダーを処理するためにピッキングされる物品（８０２）の識別情報を提供する。物品（８０２）に対応付けられたピックフェイスにおける複数の停止位置が特定される。複数の停止位置を含む、マップ内の経路が生成される。ロボット車両（８００’）は、経路に沿って繰り返し自分を誘導し、複数の停止位置のそれぞれにおいて自動的に停止して、ピッキングリストの物品（８０２）のうちの少なくともいくつかを、載荷プラットフォーム（８２０）にロボットで載荷できるようにする。
2020509981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットに対応した、保管施設内のケースピッキング方法であって、
メモリにアクセスするように構成されたプロセッサと、載荷プラットフォームと、ロボットアームとを有するロボット車両を設けるステップにおいて、前記ロボット車両が、電子的に保存された、前記保管施設の表象にアクセスし、前記表象が、ピックフェイスとして配置された物品を保管する前記保管施設内の位置を含む表象であり、各ピックフェイスが、一つ以上の製品の指定保管場所である、ロボット車両を設けるステップと、
オーダーを処理するために複数の異なるピックフェイスからピッキングされる物品の識別情報を提供するピッキングリストをオーダーから生成するステップと、
前記ピッキングリストから、物品に対応付けられた複数の異なるピックフェイスを特定するステップと、
前記複数の異なるピックフェイスを含む、前記保管施設内の経路を電子的に生成するステップと、
前記ロボット車両が、前記経路に沿って繰り返し自走し、前記複数の異なるピックフェイスのそれぞれにおいて自動的に停止又は減速して、前記ピッキングリストの前記物品のうちの少なくともいくつかを、前記ロボットアームを用いて前記載荷プラットフォームに載荷することを可能にするステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
製品を保持するように構成された載荷プラットフォームと、
前記載荷プラットフォームへの物品の積み下ろしを行うように構成されたロボットアームと、
プロセッサと、を含むロボット車両であって、
前記プロセッサは、
複数の異なる製品を含むオーダーからピッキングリストを生成し、且つ、
前記ピッキングリストと、各ピックフェイスが製品の指定保管場所である複数の製品ピックフェイスを含む保管施設の電子マップとから、前記オーダーの前記複数の異なる製品に対応する複数のピックフェイスの各場所を含む走行命令を生成するように構成され、
前記ロボット車両は、車両制御システムを更に含み、
前記車両制御システムが、前記走行命令に応じて、前記ロボット車両を前記保管施設内で自走させるように構成され、
前記自走が、前記走行命令に示された前記複数の異なるピックフェイスのそれぞれで停止又は減速して、前記オーダーの前記複数の異なる製品のうちの少なくともいくつかを、前記ロボットアームを用いて前記載荷プラットフォームに載荷できるようにすることを含む、ロボット車両。
【請求項３】
載荷プラットフォーム及びロボットオーダーセレクタを有するロボット車両によって実行される、ロボット式ケースピッキング方法であって、
前記ロボット車両が、倉庫内で、ピッキング対象である一つ以上の物品をそれぞれ有する一つ以上の停止位置が特定された経路に従って自走し、
前記一つ以上の停止位置のうちの一つの停止位置で自動的に停止し、ロボット方式で、前記一つの停止位置から物品をピッキングして、ピッキングした物品を前記載荷プラットフォームに載荷することを含む、方法。
【請求項４】
前記一つ以上の停止位置は、複数の停止位置であり、前記方法は、前記ロボットが前記複数の停止位置から各停止位置に自走することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、前記複数の停止位置のうちの２つ以上の停止位置から少なくとも一つの物品を、ロボット方式でピッキングして、前記載荷プラットフォームに載荷することを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記一つ以上の停止位置のうちの一つの停止位置で自動的に停止し、手動方式で、前記一つの停止位置から別の物品をピッキングし、前記ピッキングした物品を前記載荷プラットフォームに載荷することを更に含む、請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、２０１７年３月１４日に非仮出願として出願された米国出願第１５／４５８，１１２号及び同日に仮出願として出願された米国仮出願第６２／４７１，３１６号からの優先権を主張するものであり、これら２の出願の開示内容全体を本願明細書の一部に援用する。
【０００２】
本発明の概念は、保管施設管理の分野におけるシステム及び方法の分野に関し、特に、ケースのピッキング又は選択に関わるシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
保管施設は、主に商用目的の商品の保管に利用される倉庫等の施設である。保管は、一般に、一時的なものであることが意図されるが、これは、商品が最終的に小売業者、消費者若しくは顧客、販売業者、運送業者、又は後の他の受け取り手に振り向けられるためである。倉庫は、単独の施設であってもよいが、多用途施設の一部であってもよい。一般的な倉庫には数千種類の物品が保管され得る。物品は、大小さまざまで、小口又は大口のいずれもあり得る。物品は、一般的にはパレットに載せられて搬送され、倉庫では、倉庫内の物品の搬送及び保管の手段としてパレットが利用されることが多い。
【０００４】
良好に稼働している倉庫は、適切に管理されており、商品の正確な在庫目録を維持している。商品は、一日中頻繁に倉庫に出入りする可能性がある。実際、大型で非常に活況な倉庫の場合、作業者が三交代で働き、商品を受け取ったり、オーダーを処理するために商品が必要であったりするため、倉庫内で商品を移動し続けている。出荷区域及び入荷区域は、同一の区域である場合もあるが、これらの区域は、倉庫内の、大型トラックが商品を荷受け及び荷下ろしする場所である。また、倉庫は、出荷と入荷の中間区域としてのステージング区域や、商品が保管される場所である倉庫内の保管アイルを含む場合もある。ステージング区域は、例えば、積荷目録に記載された全ての物品が受け入れ可能な状態で受領されたかどうかを確認する場所として利用することができる。また、ステージング区域は、出荷予定のオーダーを履行するために、オーダー及びパレットを準備する場所として利用することもできる。
【０００５】
倉庫内の商品は、パレット又はカート（若しくはトレーラ）の２つの方式のうちのいずれかで移動されることが多い。パレットを移動するためには、パレットジャッキ、パレット台車、フォークリフト、又はスタッカ等のパレット搬送部が必要である。スタッカは、フォークリフトよりも小型の器材であるが、例えば、倉庫の棚にパレットを載置する場合等、フォークリフトよりもかなり高くパレットを持ち上げることができる。カートには、曳航機（又は「牽引車」）が必要で、これにより、ユーザは各地点にカートを引いて行くことができる。
【０００６】
パレット搬送部は、手動式又は電動式のいずれであってもよい。従来のパレットジャッキは、一般的なスタッカのように手動で操作される器材である。パレット搬送部が電動式である場合、パレット搬送部は、駆動付きパレットジャッキ、パレット台車、又はフォークリフト（持ち上げ車）の形式になり得る。電動式スタッカは、パワースタッカと呼ばれる。電動式パレットジャッキは、駆動付きパレットジャッキと呼ばれており、その上にオペレータが乗車することも可能であるが、通常、オペレータはその脇に徒歩で随行する。パレット台車は、駆動付きパレットジャッキと同様であるが、オペレータが立ち乗りする場所を備えている。
【０００７】
電動式パレット搬送部と同様に、曳航機にも、運転可能な車両と、脇にオペレータが徒歩で随行する駆動付き車両の両方の形式がある。いずれの形式においても、曳航機は、カートの相手部品と係合する、堅牢堅固なリング又はループ等の連結部を含む。
【０００８】
無人搬送車（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ，ＡＧＶ）形式のパレット台車や駆動付き曳航機も存在する。ＡＧＶは、マーカー若しくは床内のワイヤを辿って進む、又は、映像若しくはレーザを利用して進む移動型ロボットで、オペレータによる直接制御や遠隔制御を必要としない。無人搬送車は、工業の用途での利用がほとんどで、ＡＧＶフォークリフトやＡＧＶ曳航機等として、製造施設内又は倉庫内で材料を移動するために使用されている。
【０００９】
図１は、倉庫の形式の保管施設１００を模式的に示す図である。倉庫には様々なサイズのものがあり、例えば、大型倉庫は、１００，０００平方フィート以上になり得る。倉庫１００は、入出荷区域１１０及びステージング区域１１２を含む。載荷場が設けられてもよく、載荷場では、トラック１１６に商品を積み込んだり、トラック１１６から商品を荷下ろししたりできる。ステージング区域には、パレット１１４が示されており、これらのパレット１１４に倉庫の商品を積み込んで、オーダーを処理することができる。パレット１１４に商品が載荷されたときに、パレット１１４は、トラック１１６への積み込みの準備が整うまでステージング区域１１２に留まることができる。準備が整った場合、パレット１１４は、入出荷区域１１０に移送されてからトラック１１６に積み込まれる。
【００１０】
倉庫１００は、商品を系統的に保管することが意図された、複数のアイル及び保管空間（集合的にアイル１２０と呼ぶ）を含む。また、倉庫には、倉庫内の区域を分類する手段としてゾーンを指定することができる。ゾーンは、一つのアイル、アイルグループ、各アイルの一部、又はこれらの各種の組み合わせに指定できる。図１には、Ａゾーン〜Ｅゾーンを含むいくつかのゾーンが指定されている。
【００１１】
処理すべきオーダーが一つ以上存在する場合は、「ピッキングリスト」が生成される。このピッキングリストは、どのアイルに行き、どの商品をピッキングするのかをオーダーセレクタ（ピッカー）に提示するものである。パレット搬送部／曳航機及びカート（纏めてパレット搬送部１３０と呼ぶ）は、ケース、トート、カートン、又は他の形式の商品コンテナ（本明細書では集合的に「ケース」と呼ぶ）を「ピッキングする」ために、オーダーセレクタと共に倉庫１００内に送り出される。「トート」は、１個単位でオーダーを処理する際に利用されるコンテナで、この場合の１個は、個々の商品、又は比較的小さい商品をグループ化したものである。商品はアイル１２０に並べられ、同一商品が「ピックフェイス」として配置される。「ピックフェイス」は、通常は二次元の面又は区域である、倉庫又は保管区域内の場所であり、この場所は、一つ以上の製品を保管するように指定され、且つ、オーダーを処理するためにオーダーセレクタによってアクセスされる場所である。ケースは、パレット搬送部１３０に積み込まれて、ステージング区域１１２又は入出荷区域１１０のいずれかに移送される。
【００１２】
図２は、アイル１２０内に存在し得るアイルおよびピックフェイスの前面を示すブロック図である。この図には、４つのピックフェイス、すなわち、ピックフェイス０，１，５，６が示されている。ピックフェイス０及び１は棚の上にあり、ピックフェイス５及び６は地上にある。各ピックフェイスは、特定の製品用に指定されている。図２において、例えば、ピックフェイス０には、６ケースの同一製品が示されている。
【００１３】
倉庫内に製品を並べる方式には異なるいくつかの方式があり、このような方式は「スロッティング」と呼ばれている。スロッティングは、多数の人から、可能な限り高い「ピック率」が求められる倉庫運営の効率に対する重要な要素と見なされている。一般に、「ピック率」は、単位時間にピッキングされるケース数又はユニット数、例えば、１時間当たりのケース数を意味する。
【００１４】
製品をスロッティングする一般的な手法の一つは、物品速度を用いるものである。通常、製品が好評であればある程、その物品速度が速くなり、倉庫への出入りがより高速でより高頻度になる。物品速度別にスロッティングする場合は、通常、物品速度の最も速い製品が入出荷区域１１０（又はステージング区域１１２）に最も近いゾーンに保持される。一方、物品速度が最も遅い物品は、最も遠いゾーンに置かれる傾向にある。物品速度別のスロッティングでは、オーダーを処理する際の倉庫内の移動時間を短縮できる。移動時間の短縮は、ピック率を改善する上での重要な要素であるため、物品速度別にスロッティングすることは極めて有利であると考えられる。
【００１５】
倉庫内で製品をスロッティングする他の方式は、製品カテゴリ別のスロッティングで、この手法は食品雑貨店で使用される傾向にある。例えば、紙製品は、一つの製品カテゴリである。一つ以上の製品カテゴリが一つのゾーンに存在してもよい。このタイプの製品スロッティングで効率を改善するために有利であるのは、複数のオーダーの処理に必要な全ての製品を一つのカテゴリからピッキングし、その複数のオーダーをステージング区域１１２において一緒にすることである。
【００１６】
オーダーを処理する方法として多数の異なる方法が存在する。選択される方法は、通常、製品のスロッティング方式と、ケースと個々の製品のいずれが取り出されるのか、例えば、１ケースのアスピリンと１２本のアスピリンボトルのいずれがピッキングされるのかと、によって異なる。最も一般的なオーダーピッキング方法のいくつかを下記に示す。
単オーダーピッキング：
各オーダーセレクタが各顧客オーダーを選択してピッキングし、処理を完了する。
バッチピッキング：
単一のオーダーセレクタが同時に複数のオーダーを処理して、移動に費やされる時間を低減する。
ピッキングとパス：
各オーダーセレクタが特定の区域又はゾーンを担当し、オーダーが一人のオーダーセレクタから次のオーダーセレクタに（自動的に又は手動で）渡される。
出荷場で統合するゾーンピッキング：
オーダー毎に、複数の異なるゾーンから出荷用に一つ以上のケースが送り出され、各ゾーンから送り出されたケースが、出荷場で一緒にパレットに載荷される。
梱包時に統合するゾーンピッキング：
各ゾーンから、一つ以上のトートがオーダーの一部と共に梱包区域（例えば、図１のステージング１１２）に送られ、梱包時に、一つのオーダーの全トートが整理統合されて、出荷用カートン（例えば、箱）に、特定のオーダーに対応するトートの商品が梱包される。
統合無しゾーンピッキング：
各ゾーンでオーダーに対応するカートンへの詰込みを行い、カートンが直接出荷トレーラまで送られる。
単位分類：
オーダーセレクタが担当ゾーンから複数ロットの製品を取り出し、取出された製品が、傾斜トレイ又は横断ベルト分類機によって、オーダーに合わせて仕訳けられる。
【００１７】
特定のオーダー処理方式の適合性は、ピック率への影響によっても異なる。ピック率全体が高くなる程、倉庫の効率と費用対効果が向上する。
【００１８】
再び図１を参照して説明すると、倉庫管理システム、すなわちＷＭＳ（Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１４０は、サプライチェーンの要で、倉庫１００内の商品の移動及び保管を制御することを第一の目的とする。ＷＭＳは、出荷、荷受、仕舞い込み、及びピッキングを含め、倉庫内外への商品の移動及び倉庫内での商品の移動に関わる業務を遂行できる。「仕舞い込み」は、概して、倉庫内又は保管区域内の指定の保管場所、例えば、ゾーンやピックフェイスに商品を移動することを意味する。
【００１９】
ＷＭＳは、コンピュータプロシージャ一式を提供でき、このコンピュータプロシージャ一式は、倉庫での商品のトラッキングと管理を行い、物理的保管施設（例えば、ラック等）の論理表現のモデル化及び管理を行い、オーダー処理へのシームレスなリンクとロジスティックス管理を実現する一式のプロシージャで、製品をピッキング及び梱包して倉庫から出荷するためのものである。倉庫管理システムは、スタンドアローンのシステムであっても、企業のリソース管理システム又はサプライチェーン実行スイートのモジュールであってもよい。オーダーは、ＷＭＳによって電子的に受信されても、又は手動で入力されてもよい。ピッキングリストは、オーダーから自動又は手動で生成することができ、生成されたピッキングリストには、ＷＭＳによって実行される経路最適化処理を含めることができる。
【００２０】
オーダーを処理するためにケースをピッキングする際は、通常、パレット搬送部１３０が利用され、パレット搬送部１３０は、必要な製品ケースを取り出すために、ゾーン内のピックフェイスまで倉庫１００内を誘導される。このとき、パレット搬送部１３０は、オーダーセレクタの制御下で誘導される。すなわち、オーダーセレクタは、該当する製品が配置されたアイル、ピックフェイス、及びゾーン（ただし、ゾーンは省略可能）が示されたピッキングリストの最初／次の品目を確認する。オーダーセレクタは、ピックフェイスまでパレット搬送部を運転して行き、適切な個数のケースをパレット（又はカート）に載荷する。この処理は、オーダーセレクタがピッキングリスト全体を完全に作業し終えるまで、ピッキングリストの各製品について実行される。
【００２１】
オーダーセレクタが特定のゾーンのみでピッキングする場合、そのオーダーセレクタは、パレット搬送部を次のゾーンまで運んで次のオーダーセレクタに渡すことができ、これにより、ピッキングリストの作業が継続される。オーダーセレクタがピッキングリスト全体のピッキングを行う場合、そのオーダーセレクタは、オーダーを完成した後、入出荷区域１１０又はステージング区域１１２までパレット搬送部を運転して行くことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の態様によれば、ロボットに対応した、保管施設内のケースピッキング方法が提供される。本方法は、メモリにアクセスするように構成されたプロセッサ及び載荷プラットフォームを有するロボット車両を設けることを含む。ロボット車両は、保管施設の、電子的に保存された表象にアクセスするものであり、前記表象は、ピックフェイスとして並べられた物品を保管する保管施設内の場所を含む。ピッキングリストがオーダーから生成され、生成されたピッキングリストは、オーダーを処理するためにピッキングすべき物品の識別情報を提供する。ピッキングリストから、物品に対応付けされた複数のピックフェイスが特定される。マップ内の経路は、電子的に生成されるものであり、複数のピックフェイスを含んでいる。ロボット車両は、経路に沿って繰り返し自走し、複数のピックフェイスのそれぞれにおいて自動的に停止又は減速して、ピッキングリストの物品の載荷プラットフォームへの積み込みを可能にする。いくつかの実施形態において、ロボット車両は、ロボットオーダーセレクタを含み、ロボットオーダーセレクタは、ピッキングリストの物品のうちの少なくともいくつかをピッキングして、ロボット車両に載荷するように構成される。
【００２３】
保管施設の表象は、二次元マップであってよい。
【００２４】
本方法は、更に、ユーザ入力装置からロボット車両に手動でオーダーを入力することを含んでよい。
【００２５】
本方法は、更に、ロボット車両に電子的にオーダーを通信することを含んでよい。この場合、オーダーは、保管施設管理システムによってロボット車両に電子的に通信することができる。
【００２６】
本方法は、更に、ロボット車両に、ユーザ入力装置から手動でピッキングリストを入力することを含んでよい。
【００２７】
本方法は、更に、ピッキングリストを電子的にロボット車両に通信することを含んでよい。この場合、ピッキングリストは、保管施設管理システムによって電子的にロボット車両に通信することができる。
【００２８】
本方法は、更に、電子的に保存されたオーダーから自動的にピッキングリストを生成することを含んでよい。
【００２９】
本方法は、更に、ユーザ入力装置からロボット車両に手動で経路を入力することを含んでよい。
【００３０】
本方法は、更に、ロボット車両に電子的に経路を通信することを含んでよい。この場合、経路は、保管施設管理システムによって電子的にロボット車両に通信することができる。
【００３１】
本方法は、更に、電子的に保存されたピッキングリストから自動的に経路を生成することを含んでよい。
【００３２】
本方法は、更に、無線ネットワークを利用して、ロボット車両をトラッキングすることを含んでよい。この場合、無線ネットワークは、保管施設全体に分散された無線アクセスポイントを含むことができる。また、本方法は、更に、ロボット車両によって送信されて一つ以上のアクセスポイントによって受信される一つ以上の無線信号の強度からロボット車両の位置を特定することを含んでよい。
【００３３】
本方法は、更に、ロボット車両の、複数のピックフェイスのうちの次のピックフェイスへの移動を、ユーザ入力に応答して開始することを含んでよい。この場合、ユーザ入力は音声コマンドであってよい。他の場合において、ユーザ入力は身振りであってよい。
【００３４】
他の場合において、ユーザ入力は、ロボット車両に電子信号を提供する物理的機構の操作であり得る。物理的機構は、一つ以上のボタン、ＲＦガン、又はタッチスクリーンであってよい。
【００３５】
本方法は、更に、出力装置を設けることを含んでよく、ロボット車両は、出力装置を介してユーザと通信できる。
【００３６】
本方法は、更に、各ピックフェイスにおいて、ロボット車両がメッセージを出力することを含んでよく、このメッセージは、オーダーを処理するためにピックフェイスからピッキングされる物品一式を特定するメッセージである。
【００３７】
この場合、メッセージは、更に、オーダーを処理するためにピックフェイスからピッキングされる物品一式のうちの各物品の品質を特定するものであってよい。
【００３８】
メッセージは、更に、ピッキングされた物品を配置する載荷プラットフォーム上の固有の位置を特定するものであってもよい。
【００３９】
メッセージは、可聴音声メッセージを含むことができる。
【００４０】
メッセージは、テキスト出力を含むことができる。
【００４１】
メッセージを出力することは、一つ以上の光パターン又は記号を出力することを含んでよい。
【００４２】
出力装置は、無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）装置であってよい。無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ装置は、無線ヘッドセット又は無線ハンドセットと通信できる。
【００４３】
出力装置はディスプレイを含んでよい。
【００４４】
出力装置は、一つ以上の照明を含んでよい。
【００４５】
ピックフェイスは、所定のゾーンに対応付けられてよく、経路は、ゾーン毎に決定されてよい。
【００４６】
ロボット車両は、複数のロボット車両のうちの一つであってよく、本方法は、複数の車両の経路を電子的に最適化して、保管施設内の混雑を回避することを含んでよい。
【００４７】
本方法は、更に、ロボット車両の経路を電子的に最適化して、保管施設内のロボット車両の搬送距離を低減することを含んでよい。
【００４８】
本方法は、更に、ロボット車両の経路を電子的に最適化して、保管施設内のオーダーの距離を低減することを含んでよい。
【００４９】
本方法は、更に、ロボット車両の経路を電子的に最適化して、ピック率を最大化することを含んでよい。
【００５０】
本方法は、更に、ロボット車両が、保管施設内の物体の配置場所についての確率を示すデータが埋め込まれた証拠グリッドを使用する経路に沿って繰り返し自走することを含んでよい。証拠グリッドは三次元（３Ｄ）証拠グリッドであってよい。
【００５１】
本方法は、更に、ロボット車両が経路に沿って繰り返し自走している間、証拠グリッドの更新に利用されるセンサデータを収集するロボット車両を含むことができる。
【００５２】
保管施設の表象は、経路セグメントのリストを含むことができる。
【００５３】
ロボット車両はフォークリフトであってよい。
【００５４】
ロボット車両はハイリフトであってよい。
【００５５】
保管施設は倉庫であってよい。
【００５６】
ロボット車両はパレット台車であってよく、載荷プラットフォームはパレットであってよい。
【００５７】
ロボット車両は曳航機であってよく、載荷プラットフォームはカートであってよい。
【００５８】
本発明の概念のいくつかの態様によれば、ロボットに対応した、保管施設内のケースピッキング方法が提供される。本方法は、メモリにアクセスするように構成されたプロセッサ、載荷プラットフォーム、及びロボットアームを有するロボット車両を設けることを含み、ロボット車両は、保管施設の、電子的に保存された表象にアクセスするものであり、表象は、ピックフェイスとして並べられた物品を保管する保管施設内の場所を含み、各ピックフェイスは、一つ以上の製品の保管用に指定された場所である。本方法は、更に、オーダーを処理するために複数の異なるピックフェイスからピッキングされる物品の識別情報を提供するピッキングリストをオーダーから生成することと、物品に対応付けられた複数の異なるピックフェイスを、生成したピッキングリストから特定することと、を含む。本方法は、複数の異なるピックフェイスを含む、保管施設内の経路を電子的に生成することも含む。また、ロボット車両は、経路に沿って繰り返し自走することに加え、複数の異なるピックフェイスのそれぞれにおいて自動的に停止又は減速して、ピッキングリストの物品のうちの少なくともいくつかの物品を、ロボットアームを用いて載荷プラットフォームに載荷できるようにする。
【００５９】
本発明の概念のいくつかの態様によれば、製品を保持するように構成された載荷プラットフォームと、載荷プラットフォームへの物品の積み下ろしを行うように構成されたロボットアームと、を含むロボット車両が提供される。ロボット車両は、更に、複数の異なる製品を含むオーダーからピッキングリストを生成し、生成したピッキングリストと、複数の製品ピックフェイスを含む保管施設の電子マップとから走行命令を生成するように構成されたプロセッサを含み、各ピックフェイスは、製品の保管用に指定された場所であり、走行命令には、オーダー内の複数の異なる製品に対応する複数のピックフェイスの各場所が含まれる。また、ロボット車両は、走行命令に従って、保管倉庫内でロボット車両を自走させるように構成された車両制御システムを含み、ロボット車両の自走は、走行命令に示された、複数の異なるピックフェイスのそれぞれにおいて停止又は減速して、オーダー内の複数の異なる製品のうちの少なくともいくつかの製品を、ロボットアームを用いて載荷プラットフォームに載荷できるようにすることを含む。
【００６０】
本発明の概念のいくつかの態様によれば、載荷プラットフォーム及びロボットオーダーセレクタを備えるロボット車両によって実行されるロボット式ケースピッキング方法が提供される。本方法は、ロボット車両が、ピッキングされる一つ以上の物品をそれぞれ有する一つ以上の停止位置が指定された経路に沿って倉庫内で自走し、一つ以上の停止位置のそれぞれにおいて自動的に停止して、ロボット方式で、停止位置から物品をピッキングし、ピッキングした物品を載荷プラットフォームに載荷することを含む。
【００６１】
いくつかの実施形態において、一つ以上の停止位置は、複数の停止位置であり、本方法は、複数の停止位置から各停止位置まで自走して行くことを含む。
【００６２】
いくつかの実施形態において、本方法は、更に、複数の停止位置のうちの２つ以上の停止位置から少なくとも一つの物品をピッキングして載荷プラットフォームに載荷することをロボットで行うことを含む。
【００６３】
いくつかの実施形態において、本方法は、更に、一つ以上の停止位置のうちの一つの停止位置において自動で停止し、停止した一つの停止位置から別の物品を手動でピッキングして載荷プラットフォームに載荷することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
本発明は、付属の図面及び付随する詳細な説明を参照することでより明確になるであろう。本明細書に記載された実施形態は例として提供されるものであり、限定するためのものではない。同様の参照番号は同一又は同様の要素を表す。図面は下記のとおりである。
【００６５】
【図１】倉庫を簡略化したブロック図である。
【図２】アイル及びピックフェイスの前面を示すブロック図である。
【図３】本発明の態様に係る、ケースのピッキングを実現できるロボット車両モジュールの実施形態を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の態様に係る、ピックフェイスリストの表示の実施形態を示す前面図である。
【図４Ｂ】本発明の態様に係る、ピックフェイスリストの表示の実施形態を示す前面図である。
【図５】本発明の態様に係る、ロボット車両により支援されるケースピッキング方法の実施形態を表すフローチャートである。
【図６】本発明の態様に係る、ケースピッキング方法の実施形態を表すフローチャートである。
【図７】本発明の態様に係る、ゾーン及びロボット車両による支援を利用したケースピッキング方法の実施形態を表すフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の実施形態を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図８Ｄ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図８Ｅ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図８Ｆ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図８Ｇ】本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタを含むロボット車両の他の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の態様に係る、ロボットによるケースピッキング方法の実施形態を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
第１、第２等の用語は、本明細書において各種の要素を記述するために用いられ得るが、これらの要素が、第１、第２等の用語によって限定されるものではないことは理解されよう。第１、第２等の用語は、一つの要素を別の要素から区別するために用いられ、要素に必要な順序を示唆するものではない。例えば、第１要素は、本発明の範囲から外れることなく、第２要素と表現することができ、同様に、第２要素は、第１要素と表現されてもよい。本明細書において、「及び／又は」の用語は、関連付けて列挙された一つ以上の項目のうちのいずれかの項目、及びその組み合わせの全てを包含する。
【００６７】
要素が他の要素の「上に」ある、又は、他の要素と「接続」若しくは「連結」されると記載された場合、その要素は、他の要素の真上に存在しても、又は、他の要素に直接、接続若しくは連結されてもよいが、間に介在する要素が存在してもよいことは理解されるであろう。これに対して、要素が他の要素の「真上に」ある、又は他の要素に「直接接続」若しくは「直接連結」されると記載された場合、間に介在する要素は存在しない。要素同士の関係を記述するために用いられる他の単語は、同様の方式で解釈されるものとする（例えば、「間」と「直接の間」、「隣」と「直ぐ隣」等）。
【００６８】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、発明を限定することを意図したものではない。本明細書において、「一つ」、「それ」、「その」という単数形は、文脈に他の明確な指示がある場合を除き、複数形も同様に含むことが意図される。また、「含む」、「含んでいる」、「有する」、及び／又は「有している」という用語は、本明細書において、記載された特徴、ステップ、処理、要素、及び／又は構成部品が存在することを示すものであり、一つ以上の他の特徴、ステップ、処理、要素、構成部品、及び／又はこれらのグループの存在若しくは追加を除外するものではない。
【００６９】
本明細書に他の指示が無い場合、「オーダーセレクタ」の用語は、人間であるユーザ、ロボットであるユーザ、及び半自動化されたユーザのうちの少なくともいずれかを示す、意味する、又は含むものである。
【００７０】
図３は、本発明の態様に係る、ケースのピッキングを実現するために利用できるロボット車両３３０及び各種のロボット車両モジュール３００の実施形態を示すブロック図である。当業者であれば、本実施形態において、モジュール３００の機能は、図３に示したモジュール以外のモジュールに提供できることを理解されよう。一例として、モジュール３００は、非一時的記録媒体３１６に保存されて少なくとも一つのプロセッサ３２０によって実行されるコンピュータプログラムコードの形式であり得る。
【００７１】
また、図３には、ユーザ装置３４０も示されており、このユーザ装置３４０は、オーダーセレクタ（例えば、ユーザ）がロボット車両と相互作用できるようにする、例えば、入力を提供できる装置として機能する。ユーザ装置３４０は、ロボット車両３３０の一部であっても、ロボット車両３３０に搭載されても、独立した装置であっても、又はこれらを組み合わせたものであってもよい。例えば、ユーザ装置３４０は、ロボット車両３３０の制御システムの一部であっても、又は、携帯型の無線装置であってもよい。他の実施形態において、ユーザ装置は、ゾーン内、アイル内、又はピックフェイスにおける据え置き型装置であってよい。他の実施形態において、ユーザ装置は、ロボット車両、携帯型装置、ゾーン内、アイル内、又はピックフェイスにおける据え置き型装置、及び保管施設管理システムのうちの２つ以上に分散して配設されてもよい。
【００７２】
通信モジュール３０２は、ロボット車両３３０と、保管施設管理システム１４０’（例えば、倉庫管理システムＷＭＳ１４０’）等の外部システムと、ユーザ装置３４０との間の通信を可能にするものである。これらの異なるシステム間、サブシステム間、及び／又はエンティティ間の通信は、本明細書に記載される通りであるが、他の実施形態において異なった方式であってもよい。通信モジュール３０２は、一つ以上の既知のタイプの通信又は今後開発されるタイプの通信を無線又は有線の方式を問わずに実現でき、必要なプロトコル及びそのプロトコルに対応するメッセージ形式を実装できる。このようなタイプの通信としては、限定ではないが、イーサネット（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ワイヤレスモデム／ルータ、高速線、無線周波数等が挙げられる。
【００７３】
オーダーモジュール３０４は、本実施形態において、ＷＭＳ１４０’又はユーザ装置３４０からの受信及び発注に利用することができる。すなわち、ＷＭＳ１４０’は、例えば、インターネット、イントラネット、エクストラネット、仮想私設通信網（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＶＰＮ）等を通じて外部ソースからオーダーを受け取ることができ、且つ、通信モジュール３０２を介してロボット車両モジュール３００にオーダーを送信することができる。他の方式において、オーダーモジュール３０４は、フラッシュドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は同様の記憶装置等の非一時的メモリからオーダーを受け取ってもよい。
【００７４】
いくつかの実施形態において、ユーザ装置３４０は、ロボット車両モジュール３００に通信モジュール３０２を介してオーダーを送信することに利用されてよい。図３には、ユーザ装置３４０のための各種の入出力機構が示されている。これらの入出力機構は、本実施形態において、キーパッド又はキーボード３４９、入力表示部（例えば、タッチスクリーン）３４２、及び音声入力部（例えば、マイクロフォン）３４４を含む。ユーザ装置３４０は、一例として、携帯電話、パーソナルディジタルアシスタント、又は同様の、ネットワークに対応した携帯型装置であってよい。表示部は、任意の無線式ディスプレイ、例えば、無線周波数（ＲＦ）ディスプレイであってよい。
【００７５】
ロボット車両３００においてオーダーが受信されたとき、又は他の方式で電子的に保存されたときに、ピッキングリストモジュール３０６は、オーダーを処理してピッキングリストを生成することができる。したがって、ピッキングリストは、少なくとも一つのオーダーを処理するために倉庫内でピッキングされる物品のリストである。ピッキングリストモジュール３０６は、オーダーに加えて、製品目録等の各種の情報を利用してピッキングリストを生成することができる。ピッキングリストは、製品に対応付けられたピックゾーンに関する情報と、製品の物理的所在地である、ピックゾーン内のピックフェイスとを利用して生成されてもよい。これに代えて、ユーザが、例えば、ロボット車両内外のインターフェース、例えば、図４Ａ〜図４Ｂに示したユーザインタフェーススクリーン等から手動でピッキングリストを指定してもよい。この情報は、記憶装置３１６に保存されても、又はＷＭＳ１４０’から利用できるように構成されてもよい。
【００７６】
ピッキングリストが生成されると、経路モジュール３０８を利用して、ロボット車両が倉庫内を走行して製品を収集する際に、ロボット車両３３０が辿るべき倉庫内の経路を作成できる。経路モジュール３０８は、ピッキングリストの他に、ピックゾーン及びピックゾーン内のピックフェイスを含む各種の情報、例えば、倉庫を表す電子マップ等を利用して経路を生成できる。当業者であれば理解されるように、経路モジュールは、経路を最適化する機能を含むことができ、この最適化は、例えば、走行する距離の短縮、混雑の低減（他のロボット車両の経路の考慮）、時間の短縮、及び／又は積み重ね順の考慮事項（例えば、一番下に最も重い物品）に基づいて行われる。経路は、記憶装置３１６に保存されても、又は、ＷＭＳ１４０’から利用できるように構成されてもよい。
【００７７】
オーダーモジュール３０４、ピッキングリストモジュール３０６、及び経路モジュール３０８は、ロボット車両３３０の一部として図示されているが、他の実施形態において、これらのうちの少なくとも一つ以上がＷＭＳ１４０’に存在しても、又は、ＷＭＳ１４０’及びロボット車両３３０の少なくとも一方と通信する一つ以上の他のシステムに存在してもよい。いくつかの実施形態において、前述したモジュールのうちの一つ以上がユーザ装置３４０に存在してもよい。
【００７８】
車両制御システム１３５は、一般に、施設内でロボット車両３３０を走行させるシステムである。ロボット車両３３０は、命令を受け取って、施設、例えば、倉庫内の目的地まで自動的に自身を誘導することができる。ロボット車両は、案内用の電子マップ、マーカー、ビジョンシステム等を利用できる。ただし、一般的なロボット車両は、環境（例えば、施設）内で自分自身を繰り返し移動させる機能は備えていない。
【００７９】
車両制御モジュール３１０は、車両制御システム１３５と通信して、環境内、本例の場合は倉庫１００内の反復的なロボット走行を実現する。車両制御システム３１０は、経路モジュール３０８によって生成された経路を利用でき、この経路には、最初のオーダーを処理するために必要なピックゾーン及びピックフェイスの情報が含まれている。下記で更に詳細に説明するように、車両制御モジュール３１０は、車両制御システム１３５に、ピックゾーン内のピックフェイスまでのロボット走行を実行させることができる。
【００８０】
オーダーセレクタシステム１３７を設けて、ロボットによるピックフェイスからの物品の選択と、選択された物品のロボット車両への載荷とを制御する又は容易にすることができる。オーダーセレクタシステムは、独自のプロセッサ及びメモリを備えることができ、更に、ピックフェイス（又は他の保管設備）とロボット車両の載荷プラットフォームとの間で、ロボットオーダーセレクタ（図８では、８５０の符号を付与）による物品の選択、移送、及び載荷を実現するのに役立つ機能論理を含むことができる。
【００８１】
いくつかの実施形態において、車両制御モジュール３１０は、オーダーセレクタシステム１３７と通信して、必要なデータ、情報、及び命令を提供するように構成することができ、提供されたデータ、情報、及び命令は、ロボットオーダーセレクタがピックフェイスとロボット車両との間で物品を移送することを実現するために活用される。この情報は、限定ではないが、ピッキングリスト、ピックフェイス、及び／又はロボット車両がいつどのピックフェイスに位置するのかを特定する情報を含み得る。
【００８２】
いくつかの実施形態において、入出力（Ｉ／Ｏ）マネージャ３１２が、オーダーセレクタ、例えば、ユーザにピッキング情報を送信する。この場合のユーザは、ロボット車両に乗っていても、ロボット車両の脇を歩いていても、又は、ゾーン若しくはピックフェイスに駐在してもよい。入力表示モジュール３４２及び出力表示モジュール３４６は同じ装置であってよく、タッチスクリーン等であり得る。ユーザ装置３４０における出力は、画面出力の形式、及び／又は、音声出力モジュール３４８による音声出力の形式であってよい。出力は、光パターン、記号、他の図形、又は視覚効果の出力も含むことができる。
【００８３】
物品がピッキングされた後、ユーザは、ユーザ装置３４０等のユーザ装置を操作することで、Ｉ／Ｏマネージャ３１２を介して、ロボット車両１３０にピッキングが完了したことを提示できる。例えば、ユーザは、音声入力モジュール３４４を介して単純に「出発」又は「次」と言えばよく、これにより、車両制御モジュール３１０が、車両制御システムに経路内の次の停止位置までの進路誘導を行わせる。追加又は代替の構成として、ユーザが、キーパッド３４９又はタッチスクリーン（入力表示モジュール３４２）入力を利用して、前述の進路案内動作を実行してもよい。
【００８４】
図４Ａ及び図４Ｂの実施形態には、人の手により、手動でピッキングリストを生成する方式が示されている。ここでは、「上」、「下」、「左」、及び「右」というキーが設けられており、ピッキングリストに挿入する特定のピックフェイスをユーザが選択できるようになっている。選択された内容は、出力表示モジュール３４６で表示することができる。各ピックフェイス番号は、それぞれ異なるピックフェイスを表しており、ピックフェイスを選択すると、ピッキングリストに選択したピックフェイスが追加される。
【００８５】
他の実施形態において、ピッキングリストは他の方式で生成されてよい。例えば、オーダーが入力されてもよく、その後、ピッキングリストが自動的に生成されてもよい。本発明は、図４Ａ及び図４Ｂの手動方式に限定されないのみならず、前述したスクリーンや機能にも限定されない。
【００８６】
図５は、本発明の態様に係る、ロボット車両に支援されたケースピッキング方法５００の実施形態を表すフローチャートである。この方法は、図３のロボット車両モジュール３００、又は同様のシステムで実行することができる。方法５００は、少なくとも下記の２つの形式を取り得る。
・ボタンによる追従モデル：
ロボット車両と協働して、倉庫を走行し、パレットジャッキをオン／オフすることなくオーダーのピッキングを行う能力を作業者（すなわち、ユーザ又はオーダーセレクタ）に明示する。オーダーセレクタは、ロボット車両の流れを指示又は制御できる。
・音声オプションによる追従モデル：
オーダーセレクタ―と組になってケースをピッキングするロボット車両の完全なハンズフリー操作を提供できる。この場合、オーダーセレクタは、手を使ったロボット車両との相互作用から解放され得る。オーダーセレクタは、音声システムを用いて、ロボットの始動／停止／減速を命令する。オーダーセレクタがロボット車両の流れを指示又は制御する一方で、音声システムが、オーダーセレクタに実行すべき処理を通知する。他の実施形態において、オーダーセレクタは、身振り、例えば、手信号を用いてロボット車両と対話してもよい。
【００８７】
図５に示されるように、ピッキングリストは、ステップ５１０において、ロボット車両に入力することができ、オーダーセレクタは、ステップ５１２において、第１ピックフェイスへのロボット車両の走行を開始できる。ロボット車両の走行は、音声、身振り、ボタン、又は他のユーザ対話機構によって開始されてもよい。ステップ５１４において、ロボット車両がピックフェイスまで走行する。ステップ５１６において、オーダーセレクタはピックフェイスから製品をピッキングする。ステップ５１８において、経路が完走されている場合、ピッキングされた載荷物は、ステップ５２０において送り出される。載荷物は、入出荷区域、倉庫内のゾーン、又はいずれか他の指定場所に送ることができる。ステップ５１８において経路を完走していない場合、本方法は、ステップ５１２に戻り、ユーザが次のピックフェイスへのロボットの走行を開始する。
【００８８】
図６に、本発明の態様に係る、ケースピッキング方法６００の実施形態を表すフローチャートを示す。この方法は、図３のロボット車両モジュール３００、又は同様のシステムで実行できる。方法６００は、少なくとも下記の２つの形式を取り得る。
・自動設定位置でのケースピッキング：
予めプログラムされた倉庫マップに各場所が距離グリッドとして設定され、各場所は、ロボット車両の一時停止場所又は減速場所として設定することができる。オーダー毎に、そのオーダーに記載された製品の場所に基づいて、停止又は減速が「選択」される。ロボット車両は、事前に設定された順路で倉庫内を走行し、オーダーに必要な製品が存在する場所で停止又は減速する。オーダーセレクタがロボット車両に随伴して歩くと、いつ何をピッキングするのかが音声システムによって通知される。ロボット車両には、音声コマンドにより、次の場所へ行くように通知される。
・ＷＭＳ指令場所でのケースピッキング：
オーダーは、ＷＭＳ１４０’からロボット車両に送付される。送付されたオーダー内の場所に基づいて、ロボット車両は、「スマート順路」を走行する。この「スマート順路」は、オーダーの停止又は減速場所に基づいて作成される。ロボット車両は、各場所まで走行し、停止又は減速して作業する。これにより、オーダーセレクタが、ロボット車両に追従して行く、若しくは予め割り当てられたゾーンでロボット車両が到着するのを待って作業する、又は、中央集中システム、例えば、ＷＭＳ１４０’によって順次ピックフェイスへ動的に派遣されるというような柔軟性が得られる。
【００８９】
図６に示すように、ステップ６１０において、倉庫を表すマップをロボット車両に提供できる。ステップ６１２において、オーダーからピッキングリストが生成される。ピッキングリストは、手動で生成されても、コンピュータによって生成されても、又はこれらを組み合わせた方式で生成されてもよい。ステップ６１４において、ピックフェイスが特定され、ステップ６１６では、ピックフェイスから経路を決定できる。ステップ６１８において、倉庫での反復的案内が始まる。ステップ６１８において、ユーザがロボット車両にコマンドを入力することで、進路誘導を開始できる。ロボット車両は、経路及びマップに基づいて次にピックフェイスまで走行する。
【００９０】
ステップ６２０において、製品がピックフェイスからピッキングされて、ロボット車両、例えば、パレット搬送部又はカート付き曳航機に載荷される。ステップ６２２において、経路が完走されている場合、前述したように載荷物を送り出すことができる。ただし、経路が完走されていない場合、工程はステップ６１８に戻り、ロボットが次のピックフェイスまで走行する。載荷物が送り出された後、ロボット車両は、ステップ６２６において、ステージング区域まで走行できる。
【００９１】
図７に、本発明の態様に係る、ゾーン及びロボット車両による支援を利用したケースピッキング方法７００の実施形態を表すフローチャートを示す。この方法は、図３のロボット車両モジュール３００、又は同様のシステムで実行できる。方法７００は、少なくとも下記の形式を取り得る。
・ゾーンケースピッキング：
オーダーセレクタが戦略的ゾーン（「ピッキングゾーン」）に割り当てられ、この割り当ては、オーダーセレクタの生産力／能力及びロボット車両の能力／稼働状態のバランスを取るために変更される動的なものである。特定の区域の密集度に基づいて、ゾーン毎にケース／時間レートを設定して、異なるゾーン／オーダーセレクタの移動量を最小化することができる。ロボット車両は、Ｏｐｓマネージャが、一日の分量に基づいて日付／時間及びロボット車両に対応するゾーンを設定することを許可する。ＷＭＳ１４０’は、ロボット車両にオーダーを割り当てることができ（又は、パレットがロボット車両に載荷された時点でオペレータがオーダーを走査入力でき）、オーダーに記載の場所は、必要な場所にロボット車両を仕向けることに利用される。いくつかの実施形態において、ロボット車両モジュール３００は、前述したように、場所から場所に移動するロボット車両の順路決定を最適化する。オーダーセレクタは、「ロボットオーダー」にログインすることによって、又はロボット車両が位置するゾーンに基づいた自動ログオンによって、ゾーンに到着した各ロボット車両と相互作用できるため、オーダーセレクタには、該当するゾーン内のピックフェイスからいくつかのケースをピッキングするように、音声信号又は他の信号で指示することができる。ロボット車両には、次のゾーンへ移動するように、音声信号又は他の信号で指示することができる。この信号は、例えば、物理的な人の身振り、オーダーセレクタへの手入力若しくは遠隔入力、又はいずれか他の信号を含み得る。
【００９２】
図７に示すように、ステップ７１０において、倉庫１００内にゾーンが指定され、ステップ７１２において、ゾーンにオーダーセレクタが配備される。ステップ７１４において、オーダー、ピッキングリスト、及び／又は経路がロボット車両内に読み込まれる。ステップ７１６において、ロボット車両がゾーンまで走行する。オーダーセレクタは、ステップ７１８において、ロボット車両において直接、又はロボット車両と直接通信する、若しくはＷＭＳ１４０を介して通信する電子装置を通じてオーダーにログインする。ステップ７２０において、ロボット車両がゾーン内の最初のピックフェイスまで走行する。ステップ７２２において、オーダーセレクタが物品を載荷する。ステップ７２６において、ゾーン内のピッキングが完了していない場合、ロボット車両は、同一ゾーン内の次のピックフェイスに向けて走行する。
【００９３】
ステップ７２４において、ゾーン内のピッキングが完了している場合は、ステップ７２８において、次のゾーンが存在するかどうかが判定される。存在する場合は、ステップ７３０において、ロボット車両が次のゾーンに向かう。存在しない場合は、ステップ７３２において、ロボット車両が載荷物を配送する。載荷物が配送された後、ロボット車両は、ステップ７３４に示されるように、ステージング区域に進むことができる。例えば、オーダーが完成した場合、ロボット車両は、一例として、入出荷区域に進んでもよい。
【００９４】
本明細書に記載された各種の実施形態において、ロボット車両は、その内部に保存されるオーダー、ピッキングリスト、及び経路のうちの一つ以上を有する。これらの一つ以上は、他の実施形態において、外部、例えば、ＷＭＳに保存することができ、必要に応じて、大抵は丁度の時点でロボット車両に送信される。例えば、オーダーセレクタがピックフェイスから製品を載荷して、次の場所へのロボットの自走を開始する準備が整うと、音声入力又は他の入力により、ロボット車両に、ＷＭＳ又は他の外部システムから次のピックフェイスの場所を受信させることができる。
【００９５】
本発明のいくつかの態様によれば、パレット搬送部、フォークリフト、ハイリフト、及び曳航機等の施設機器にロボット制御システムを搭載してロボット車両を構成することによって、各種のケースピッキング解決策を実現できる。その結果得られる柔軟性は、ロボット車両を保管施設管理システムと連携させることによって改善できるため、ロボット車両の利用度を最大化して、各顧客／各施設でそれぞれ程度の異なる重要な要因の各種の取り合わせをサポートすることができる。時間当たりのケース数と、労働コスト及び時間当たりのオーダー数との均衡を取ることは、効率についての潜在的意義が異なり、仕舞い込みや出荷等の他の区域に影響を与える可能性がある。各施設に固有の目標を達成するために、各施設において、その施設に所属する人員、工程、及びロボットのバランスを取るようにすることは極めて重要である。
【００９６】
同時に、ロボット制御システムは、倉庫で使用している他の技術と統合できる十分な柔軟性を有する。例えば、オーダーがピッカーのために印刷されるように、ロボットは、ＷＭＳオーダーから方向を取得して最適な進路を辿ることができ、ロボットに搭載された画面には、何をピッキングするのかを、作業者のために表示することができる。ロボットは、ゾーンに到着でき、作業者は、ピッキングすべきものを画面から読み取ることができる。これに加え、又は代えて、音声システムにより、ピッキングすべきものを作業者に通知できる。基礎構造や、その日の目標や、その倉庫の目標がどのようなものであっても、ロボット制御システムは、その場で起動でき、リアルタイムの要望に応えることができる。例えば、倉庫において、生鮮食品にラベルピッキングを利用し、服地・既製服に音声を利用し、及び／又はばら荷にＲＦディスプレイを利用すること等を実現できる。ロボットは、場所から場所へと移動でき、作業者は、現在使用している方法を通じて指示を貰うことができる。
【００９７】
図８Ａに、本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタ８５０を含むロボット車両８００の実施形態を示す。
【００９８】
ロボット車両８００は、前述したロボット車両３３０と実質的に同様で、ロボット車両３３０との関連で説明した各種のロボット車両モジュール３００を含む。ロボット車両８００は、ユーザ装置８４０も含むことができ、このユーザ装置８００はユーザ装置３４０と略同一であってよい。本実施形態において、ロボット車両８００は、手動で駆動するように構成されると共に、ロボットによる自走駆動にも対応するように構成されたパレット台車である。本発明の概念の趣旨において、ユーザ装置８４０及び手動駆動機能は、省略可能な構成で、必須ではない。
【００９９】
ロボット車両８００は、物品又は製品を受け取って、例えば、移送のために保持するように構成された載荷プラットフォーム８２０を包含できる。本明細書において、「載荷プラットフォーム」の用語は、パレット、収納箱、カート、又は、他の構造若しくは車両であり得る、又はこれらのいずれかを含み得、載荷プラットフォームは、ロボット車両によって支持、牽引、若しくは推進されて、又は、ロボット車両に装着若しくは連結されて、ロボット車両の一部を構成する。
【０１００】
本実施形態において、ロボット車両８００は、ロボットオーダーセレクタ８５０を含む、若しくは搭載する、又はその両方であり、ロボットオーダーセレクタ８５０は、ピックフェイスから取得される物品又は製品と係合して、その物品又は製品をロボット車両、他の車両、又は他の構造に載荷するように構成されるロボットアーム８５２を含む。ロボットアームの遠端は、オーダーセレクタ８５０の一部を構成する物品係合部８５４である。物品係合部８５４は、物品又は製品を持ち上げて運び、且つ移動できる十分な程度で物品又は製品と係合するように構成される。物品係合部８５４は、物品又は製品を把持及び保持する吸引システム、又はこの分野で知られている他の係合機構を含むことができる。
【０１０１】
図２も参照しながら説明すると、図８Ａには、例えば、図２のピックフェイス０から取得された物品８０２及び８０４が示されている。物品８０２は、ロボットオーダーセレクタ８５０によってピックフェイス０から載荷プラットフォーム８２０に既に移送されている。一方、物品８０４は、移送途中で、物品係合部８５４に保持されながら、ロボットアーム８５２によって載荷プラットフォーム８２０に移送されている。
【０１０２】
図３も参照すると、ロボットオーダーセレクタ８５０の制御は、車両制御モジュール３１０によって、又は、図３を参照しながら説明した各種のロボット車両モジュール３００に組み込まれた他のいくつかの機能モジュールによって提供されてよい。他の実施形態において、ロボットオーダーセレクタ８５０は、固有のプロセッサ、メモリ、及びロボットオーダーセレクタ８５０自体を制御する機能モジュールを含むことができ、これらは図３において纏めて「オーダーセレクタシステム」１３７と記載されている。この場合、ピックフェイス及びピッキングリストの情報は、オーダーセレクタシステム１４７に電子的に通信することができ、これにより、ロボットオーダーセレクタ８５０によるピックフェイスからの物品の選択が可能になる。
【０１０３】
ロボットオーダーセレクタ８５０がロボット車両に組み込まれと、人間のオーダーセレクタは存在しなくてもよくなる。ただし、いくつかの実施形態では、ピッキングリストのうちの一部の物品は、ロボットオーダーセレクタによって載荷できるが、ピッキングリストの他の物品は手動で載荷されるように構成されてもよい。例えば、いくつかのピックフェイスを手動載荷用とし、他のピックフェイスをロボット載荷用とするように電子的に指定することができる。この指定は、例えば、経路の一部として若しくは経路と組み合わせて提供される電子命令又は電子情報一式のうちの一部であっても、又は他の走行命令の一部であってもよい。
【０１０４】
一例として、ロボット車両８００は、ロボットアーム８５２を用いて、当該ロボット車両８００の載荷プラットフォーム８２０に物品又は製品を自動的に載荷することができる。例えば、ロボット車両８００は、ピックフェイスまで自走して行くことができ、ロボットオーダーセレクタ８５０は、ピックフェイスから物品を選択し、選択した物品を載荷プラットフォーム８２０上又はその内部に載置して、次のピックフェイスに向けて自走し、そこで同じ動作を行うことができる。これは、ピッキングリストに記載された全ての物品がピッキングされるまで続行できる。
【０１０５】
各種の実施形態において、ロボット車両は、立体カメラヘッド８１０を含むことができ、立体カメラヘッド８１０は、ロボット車両８００の自走機能に利用できるデータを収集するのに役立つ。いくつかの実施形態において、カメラヘッド８１０は、３６０度の立体画像データを提供できる。いくつかの実施形態において、カメラヘッド８１０は、ピックフェイスを特定する際、ピックフェイスからピッキングする物品又は製品を特定する際、ピックフェイスから載荷プラットフォームに移送するために物品又は製品と係合する際、及び／又は載荷プラットフォームに物品を載荷する際に役立つ画像データを提供できる。前述したロボット車両３３０もこのような立体カメラヘッドを内蔵できる。
【０１０６】
他の実施形態において、オーダーセレクタ８５０は、一つ以上のセンサ８５６を含むことができ、限定ではないが、カメラ、立体カメラ、ソナーセンサ、圧力センサ等、各種異なるセンサを任意の個数で含むことができる。これらのセンサ８５６は、物品係合部８５４、ロボットアーム８５２、及び／又はロボットオーダーセレクタ８５０の他の部位に配設することができる。各種の実施形態において、センサ８５６は、ロボットオーダーセレクタ８５０の少なくとも一部を構成する、又は少なくとも一部に配設される、一つ以上のカメラである。各種の実施形態において、センサ８５６は、ピックフェイスと載荷プラットフォームとの間で物品を移送する際に、立体カメラヘッド８１０からの画像データと組み合わせて利用されてよい。
【０１０７】
図８Ｂ〜図８Ｇに、本発明の態様に係る、ロボットオーダーセレクタ８６０を含むロボット車両８００’の他の実施形態を示す。
【０１０８】
本実施形態において、ロボットオーダーセレクタ８６０は、保管空間内に到達して、物品８０２を把持及び確保できる点で、図８Ａのロボットオーダーセレクタと異なる。これに対し、ロボットオーダーセレクタ８５０は、一般に、物品の上面又は一部から物品８０２を把持及び確保するように適合されている。すなわち、図８Ａのロボットアーム８５２は、ある程度標準的なヒンジ機構を含んでおり、この機構は、保管物の塊にアクセスし、保管されている物品に上部から到達するためのものである。したがって、物品が図２のような棚に載せられたパレット上で保管される場合、最上段の棚の物品は、図８Ａのロボットオーダーセレクタ８５０でアクセスして把持することができる。ただし、ロボットアーム８５２は、例えば、下段の棚に到達して、最上段のパレットの下にある物品を把持及び確保するようには構成されていない。この問題は、オーダーセレクタ８６０によって解決する。
【０１０９】
図８Ｂを参照すると、ロボット車両８００’が示されており、図２に示したピックフェイスのようなピックフェイスを複数個有するパレット一式の隣で待機又は駐機している。物品８０２は、オーダーセレクタ８６０によってピッキングされている最中である。本実施形態において、ロボットオーダーセレクタ８６０は、ロボットアーム８５２と、物品係合部８６４と、略垂直なアームガイド８６６とを含む。ロボットアーム８６２は、アームガイド８６６を上下に平行移動して、高さを調整できる。モータ又は他の平行移動機構は、ロボットアーム８６２及びアームガイド８６６を選択的に上下に平行移動するように構成されてよい。ロボットアーム８６２は、アームガイド８６６を上下に平行移動させる際に、実質的に水平な状態に維持され得る。各種の実施形態において、物品係合部８６４には、吸引等、各種の把持機構のうちのいずれか任意のタイプのものを利用できる。
【０１１０】
ただし、ロボットアーム８６２は、ヒンジ接続され、ロボットアーム８６２自体が回動して、例えば、上部ではなく側方から保管物の塊の内部に到達するように構成される点で、図８Ａのロボットアーム８５２とは異なる。したがって、ロボットアーム８６２は、ロボットアーム８５２の「汎用エルボ」構造を持たないため、ロボットアーム８６２は、障害物に遮られずにピックフェイスの内部に到達できる。
【０１１１】
図８Ｃにおいて、ロボットアーム８６２は、アームガイド８６６の最上部、又は最上部付近に示されており、物品係合部８６４が物品８０２に結合するように部分的に伸長している。図８Ｄには、ピックフェイスから物品８０２を引き出している最中の、オーダーセレクタ８６０のロボットアーム８６２が示されている。図８Ｅに示したオーダーセレクタ８６０のロボットアーム８６２は、物品８０２を把持及び保持しており、ピックフェイスからロボット車両８００’のプラットフォーム８２０まで物品８０２を平行移動するところである。
【０１１２】
図８Ｆに示したオーダーセレクタ８６０のロボットアーム８６２は、物品８０２を把持及び保持して、ピックフェイスからロボット車両８００’のプラットフォーム８２０へと物品８０２を平行移動している。ロボットアーム８６２は、略平行の状態に留まりながら物品８０２を回転したところである。物品８０２は、載荷プラットフォーム８２０に配置される位置まで回転されている。図８Ｇに示したロボットアーム８６２は、アームガイド８６６を下方に向けて途中まで平行移動した状態で伸長されて、載荷プラットフォーム８２０のパレット上に物品８０２を載置している。
【０１１３】
これまで、ピックフェイスからロボット車両の載荷プラットフォームへの物品及び／又は製品の移送について説明してきたが、これと同じ装置が、載荷プラットフォームから一つ以上のピックフェイスに物品又は製品を移送するように構成されてよいことは、当業者であれば理解されるであろう。
【０１１４】
図９は、本発明の態様に係る、ロボット式ケースピッキング方法９００の実施形態を示すフローチャートである。
【０１１５】
方法９００によれば、ステップ９０２において、自走式ロボット車両が提供される。ロボット車両は、載荷プラットフォーム及びロボットオーダーセレクタを含む。例えば、ロボット車両は、オーダーセレクタ８５０を含む、図８のロボット車両８００であってよい。
【０１１６】
ステップ９０４において、ピッキングすべき物品を一つ以上含むオーダーから、例えば、前述した方式でピッキングリストが生成される。ピッキングする物品に対応するピックフェイス一式は、ステップ９０６において、例えば、前述した方式で特定される。ピックフェイスを含む倉庫内の経路は、ステップ９０８において、例えば、前述した方式で生成される。
【０１１７】
ステップ９１０において、ロボット車両は、生成された経路を用いて、ピックフェイスまで自走し、ロボットオーダーセレクタは、ピックフェイスからピッキングすべき物品を選択して実際にピッキングし、ピッキングした物品をロボット車両のプラットフォームに移送する。ステップ９１２において、全ての物品がピッキングされたかどうかの判定が行われる。一部の物品がまだピッキングされていない場合、ロボット車両は、次のピックフェイスまで自走して、次の物品を載荷し、ステップ９１０を繰り返す。この工程は、全ての物品がピッキングされるまで繰り返すことができる。
【０１１８】
場合によっては、いくつかのピックフェイスを手動載荷用に指定し、残りを自動ロボット載荷用に指定することができる。したがって、代替の実施形態では、ステップ９１０において、製品は、ピックフェイスに応じて、ロボット又は手動で載荷することができる。本方法によれば、少なくとも数個のピックフェイスは、ロボットを用いてピッキング及び載荷される。
【０１１９】
上記において、最良の形態及び／又は他の好ましい実施形態と考えられるものを説明したが、記載した形態及び／又は実施形態に各種の変更を行うことができ、本発明の一つ以上は、各種の形式及び形態で実施でき、また、多数の用途に適用できること、及び本発明及び実施形態はその一部のみが本明細書に記載されていることは理解されよう。付随する請求項では、文言通りの内容、及び、各請求項の範囲に入る全ての変形及び変更を含め、全ての等価物の権利を主張することが意図される。
【図１】
2020509981.tif 000003
【図２】
2020509981.tif 000004
【図３】
2020509981.tif 000005
【図４Ａ】
2020509981.tif 000006
【図４Ｂ】
2020509981.tif 000007
【図５】
2020509981.tif 000008
【図６】
2020509981.tif 000009
【図７】
2020509981.tif 000010
【図８Ａ】
2020509981.tif 000011
【図８Ｂ】
2020509981.tif 000012
【図８Ｃ】
2020509981.tif 000013
【図８Ｄ】
2020509981.tif 000014
【図８Ｅ】
2020509981.tif 000015
【図８Ｆ】
2020509981.tif 000016
【図８Ｇ】
2020509981.tif 000017
【図９】
2020509981.tif 000018
【国際調査報告】
2020509981.tif 000019
2020509981.tif 000020
2020509981.tif 000021