(57)【要約】  本発明は、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターを形成するように配置されている輸送用デバイスを提供する。本発明によれば、表面の一部分と協働するように配置されている輸送用デバイスが提供される。輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するように配置されている。輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースと、表面の一部分との相互作用によってクラスターの中の輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットとを備える。また、本発明は、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するように配置されている輸送用デバイスを提供する。輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースと、少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの相互作用によってクラスターの中の輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットとを備える。
2020536024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の一部分と協働するように配置されている輸送用デバイスであって、前記輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するようにさらに配置されており、前記輸送用デバイスは、
アイテム受け入れスペースと、
前記表面の前記一部分との相互作用によって前記クラスターの中の前記輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットと
を備える、輸送用デバイス。
【請求項２】
前記輸送用デバイスは、前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスと係合するように配置されている係合ユニットをさらに備える、請求項１に記載の輸送用デバイス。
【請求項３】
前記再配置用ユニットは、
機械的なメカニズムと、
非接触式メカニズムと、
磁気的なメカニズムと、
電磁メカニズムと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１または２に記載の輸送用デバイス。
【請求項４】
前記磁気的なメカニズムは、
複数の永久磁石と、
複数の可動磁石と、
所定の透磁率の材料と、
磁石のアレイと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項３に記載の輸送用デバイス。
【請求項５】
前記機械的なメカニズムは、
ホイールと、
コグと、
オムニホイールと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項３に記載の輸送用デバイス。
【請求項６】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中で個別にアドレス可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項７】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中から駆動されるように配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項８】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中の前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスに対して移動するように配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項９】
前記輸送用デバイスは、コンテナである、請求項１から８のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項１０】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中を水平方向にまたは垂直方向に平行移動するように配置されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項１１】
前記輸送用デバイスは、第１の方向、第２の方向、および第３の方向のうちの少なくとも１つに平行移動するように配置されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項１２】
前記第１の方向および前記第２の方向は、実質的に垂直になっている、請求項１１に記載の輸送用デバイス。
【請求項１３】
前記第１の方向、前記第２の方向、および前記第３の方向は、実質的に直交している、請求項１１に記載の輸送用デバイス。
【請求項１４】
貯蔵システムであって、前記貯蔵システムは、
表面と、
複数の輸送用デバイスと、ここにおいて、それぞれの輸送用デバイスは、請求項１から１３のいずれか一項に記載の輸送用デバイスであり、前記表面の一部分と協働するように配置されている、
を備え、
前記複数の輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有する３次元のクラスターの中に配置されている、貯蔵システム。
【請求項１５】
前記表面の前記一部分は、前記複数の輸送用デバイスのうちの少なくとも１つを再配置するように配置されている、請求項１４に記載の貯蔵システム。
【請求項１６】
前記表面は、少なくとも１つのインストラクションを受け取るように配置されている通信ユニットを備える、請求項１４または１５に記載の貯蔵システム。
【請求項１７】
前記表面の前記一部分は、前記通信ユニットによって受け取られたインストラクションに応答して、前記３次元のクラスターの中の前記複数の輸送用デバイスのうちの１つの輸送用デバイスを再配置するように配置されている、請求項１６に記載の貯蔵システム。
【請求項１８】
前記表面は、前記複数の輸送用デバイスの下の床として配置されている、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項１９】
前記表面は、前記複数の輸送用デバイスに沿った壁部として配置されている、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２０】
前記表面は、前記複数の輸送用デバイスの下の床に配置されている第１の表面と、前記複数の輸送用デバイスに沿った壁部として配置されている第２の表面とを備える、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２１】
前記表面は、
機械的なメカニズムと、
非接触式メカニズムと、
磁気的なメカニズムと、
電磁メカニズムと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項１４から２０のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２２】
前記磁気的なメカニズムは、
複数の永久磁石と、
複数の可動磁石と、
所定の透磁率の材料と、
磁石のアレイと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項２１に記載の貯蔵システム。
【請求項２３】
前記機械的なメカニズムは、
ホイールと、
コグと、
オムニホイールと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項２１に記載の貯蔵システム。
【請求項２４】
スタート場所から目的地場所への前記複数の輸送用デバイスのうちの少なくとも１つの輸送用デバイスに関する経路を決定し、決定された前記経路を使用して前記少なくとも１つの輸送用デバイスの移動を引き起こすように配置されているコントローラーをさらに備える、請求項１４から２３のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２５】
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているピックステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているデガントステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているロードステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているアンロードステーションと
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１４から２４のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２６】
前記複数の輸送用デバイスは、異なるサイズの輸送用デバイスを備える、請求項１４から２５のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項２７】
再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するように配置されている輸送用デバイスであって、前記輸送用デバイスは、
アイテム受け入れスペースと、
前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの相互作用によって前記クラスターの中の前記輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットと
を備える、輸送用デバイス。
【請求項２８】
前記輸送用デバイスは、少なくとも１つのインストラクションを受け取るように配置されている通信ユニットをさらに備える、請求項２７に記載の輸送用デバイス。
【請求項２９】
前記再配置用ユニットは、前記通信ユニットによって受け取られたインストラクションに応答して、前記クラスターの中の前記輸送用デバイスを再配置するように配置されている、請求項２８に記載の輸送用デバイス。
【請求項３０】
前記輸送用デバイスは、前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスと係合するように配置されている係合ユニットをさらに備える、請求項２７から２９のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項３１】
前記再配置用ユニットは、
機械的なメカニズムと、
非接触式メカニズムと、
磁気的なメカニズムと、
電磁メカニズムと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項２７から３０のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項３２】
前記磁気的なメカニズムは、
複数の永久磁石と、
複数の可動磁石と、
所定の透磁率の材料と、
磁石のアレイと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項３１に記載の輸送用デバイス。
【請求項３３】
前記機械的なメカニズムは、
ホイールと、
コグと、
オムニホイールと
のうちの少なくとも１つを備える、請求項３１に記載の輸送用デバイス。
【請求項３４】
前記再配置用ユニットは、
少なくとも１つの磁気ホイールと、
少なくとも１つの磁気トラックと
を備える、請求項２７から３０のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項３５】
前記再配置用ユニットは、
前記輸送用デバイスの第１の面の上の第１の磁気ホイールと、前記第１の磁気ホイールは、第１の方向に回転するように配置されている、
前記輸送用デバイスの第２の面の上の第２の磁気ホイールと、前記第２の磁気ホイールは、第２の方向に回転するように配置されている、
を備え、
前記第１の方向および前記第２の方向は、互いに垂直になっている、請求項３４に記載の輸送用デバイス。
【請求項３６】
前記第１の磁気ホイールは、第１の近隣の輸送用デバイスの面の上の第１の磁気トラックと相互作用するように配置されており、前記第２の磁気ホイールは、第２の近隣の輸送用デバイスの面の上の第２の磁気トラックと相互作用するように配置されている、請求項３５に記載の輸送用デバイス。
【請求項３７】
前記輸送用デバイスは、
前記輸送用デバイスの第３の面の上の第３の磁気トラックと、前記第３の磁気トラックは、前記第２の方向に配置されている、
前記輸送用デバイスの第４の面の上の第４の磁気トラックと、前記第４の磁気トラックは、前記第１の方向に配置されている、
をさらに備える、請求項３６に記載の輸送用デバイス。
【請求項３８】
前記第３の磁気トラックは、第３の近隣の輸送用デバイスの面の上の第３の磁気ホイールと相互作用するように配置されており、前記第４の磁気トラックは、第４の近隣の輸送用デバイスの面の上の第４の磁気ホイールと相互作用するように配置されている、請求項３７に記載の輸送用デバイス。
【請求項３９】
前記輸送用デバイスの前記第１の面は、第３の磁気トラックをさらに備え、前記輸送用デバイスの前記第２の面は、第４の磁気トラックをさらに備え、前記輸送用デバイスの前記第３の面は、第１の磁気ホイールをさらに備え、前記輸送用デバイスの前記第４の面は、第２の磁気ホイールをさらに備える、請求項３８に記載の輸送用デバイス。
【請求項４０】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中で個別にアドレス可能である、請求項２７から３９のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４１】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中から駆動されるように配置されている、請求項２７から４０のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４２】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中の前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスに対して移動するように配置されている、請求項２７から４１のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４３】
前記輸送用デバイスは、コンテナである、請求項２７から４２のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４４】
前記輸送用デバイスは、前記クラスターの中を水平方向にまたは垂直方向に平行移動するように配置されている、請求項２７から４３のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４５】
前記輸送用デバイス、第１の方向、第２の方向、および第３の方向のうちの少なくとも１つに平行移動するように配置されている、請求項２７から４４のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４６】
前記第１の方向および前記第２の方向は、実質的に垂直になっている、請求項４５に記載の輸送用デバイス。
【請求項４７】
前記第１の方向、前記第２の方向、および前記第３の方向は、実質的に直交している、請求項４５に記載の輸送用デバイス。
【請求項４８】
前記輸送用デバイスは、ハウジングをさらに備え、前記ハウジングは、ベースと、前記ベースの周辺に配設されている側部壁部とを有しており、前記側部壁部のうちの１つの側部壁部および／または前記ベースは、前記ハウジングの移動のための駆動力をサポートするように配置された相補的な面である、請求項２７から４７のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項４９】
前記輸送用デバイスは、ハウジングをさらに備え、前記ハウジングは、ベースと、前記ベースの周辺に配設されている側部壁部とを有しており、前記側部壁部のうちの１つの側部壁部および／または前記ベースは、その平行移動を少なくとも部分的にサポートするように配置されており、それによって、前記ハウジングの移動をサポートする、請求項２７から４８のいずれか一項に記載の輸送用デバイス。
【請求項５０】
貯蔵システムであって、前記貯蔵システムは、
複数の輸送用デバイスを備え、それぞれの輸送用デバイスは、請求項２７から４９のいずれか一項に記載の輸送用デバイスであり、
前記複数の輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有する３次元のクラスターの中に配置されている、貯蔵システム。
【請求項５１】
スタート場所から目的地場所への前記複数の輸送用デバイスのうちの少なくとも１つの輸送用デバイスに関する経路を決定し、決定された前記経路を使用して前記少なくとも１つの輸送用デバイスの移動を引き起こすように配置されているコントローラーをさらに備える、請求項５０に記載の貯蔵システム。
【請求項５２】
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているピックステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているデガントステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているロードステーションと、
前記クラスターに隣接して配設されており、前記クラスターとコミュニケーションを取るように配置されているアンロードステーションと
のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項５０または５１に記載の貯蔵システム。
【請求項５３】
前記複数の輸送用デバイスは、異なるサイズの輸送用デバイスを備える、請求項５０から５２のいずれか一項に記載の貯蔵システム。
【請求項５４】
請求項１４から２６または請求項５０から５３のいずれか一項に記載の貯蔵システムを備える倉庫。
【請求項５５】
請求項１４から２６または請求項５０から５３のいずれか一項に記載の貯蔵システムを備える車両。
【請求項５６】
請求項１４から２６または請求項５０から５３のいずれか一項に記載の貯蔵システムを備えるゼロ重力または低重力環境。
【請求項５７】
再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている輸送用デバイスを再配置する方法であって、前記方法は、
前記輸送用デバイスが表面の一部分と協働することを引き起こすステップと、
前記輸送用デバイスと前記表面の前記一部分との間の相互作用によって、前記クラスターの中の前記輸送用デバイスを再配置するステップと
を備える、方法。
【請求項５８】
再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている輸送用デバイスを再配置する方法であって、前記方法は、
前記輸送用デバイスが前記クラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働することを引き起こすステップと、
前記輸送用デバイスと前記少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの間の相互作用によって、前記クラスターの中の前記輸送用デバイスを再配置するステップと
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１７年１０月４日に出願された英国特許出願第１７１６２０４．１号の優先権を主張し、本出願のすべての内容は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般的に、ロボット貯蔵システムの分野に関し、より具体的には、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターを形成するように配置されている輸送用デバイスに関する。本発明は、輸送用デバイスを再配置する方法をさらに提供する。
【背景技術】
【０００３】
いくつかの商業的なおよび産業的な活動は、コンテナの中に貯蔵され得る多数の異なる製品の貯蔵および取り出しを可能にするシステムを必要とする。列になってスタックされたコンテナをハンドリングする方法が、数十年間にわたってよく知られている。たとえば、米国特許第２，７０１，０６５号（Ｂｅｒｔｅｌ）に開示されているような、いくつかのそのようなシステムでは、コンテナの自立型スタックが、列になって配置されており、そのようなコンテナを貯蔵することに関連付けられる貯蔵体積を低減させるようになっているが、必要とされる場合には、特定のコンテナへのアクセスを依然として提供する。所与のコンテナへのアクセスは、比較的に複雑なホイスティングメカニズムを提供することによって可能にされ、ホイスティングメカニズムは、所与のコンテナをスタックするために、および、スタックから所与のコンテナを除去するために使用され得る。しかし、そのようなシステムのコストは、多くの状況において非実用的であり、それらは、主に、大型の出荷コンテナの貯蔵およびハンドリングに関して商業化されてきた。
【０００４】
コンテナの自立型スタックを使用し、特定のコンテナを取り出すおよび貯蔵するためのメカニズムを提供する概念は、たとえば、欧州特許第０７６７１１３号（Ｃｉｍｃｏｒｐ）に開示されているように、さらに開発されてきた。この文献は、長方形チューブの形態のロボットロードハンドラーを使用する、複数のスタックされるコンテナを除去するためのメカニズムを開示しており、長方形チューブは、コンテナのスタックの周りに降ろされ、それは、スタックの中の任意のレベルにおいてコンテナを把持することができるように構成されている。このように、いくつかのコンテナは、スタックから一度に持ち上げられ得る。長方形チューブは、１つのスタックの上部から別のスタックの上部へいくつかのコンテナを移動させるために使用され得、または、スタックから外部場所へ、および、その逆も同様に、コンテナを移動させるために使用され得る。そのようなシステムは、単一のスタックの中のコンテナのすべてが同じ製品を含有する場合に、とりわけ有用である可能性がある。そのようなスタックは、単一の製品スタックとして知られている。欧州特許第０７６７１１３号に開示されているシステムでは、チューブの高さは、コンテナの最も高いスタックが単一の動作で抽出され得るように、少なくともコンテナの最大のスタックの高さと同じ高さでなければならない。したがって、倉庫などのような囲まれたスペースで使用されるときには、スタックの最大高さは、スタックの上方にロボットロードハンドラーのチューブを収容する必要性によって制限される。
【０００５】
複数の製品ラインの中のアイテムの貯蔵および取り出しのためのシステムの１つの公知のタイプは、互いに重ねてスタックで貯蔵ビンまたはコンテナを配置することを必要とし、スタックは、列になって配置されている。貯蔵ビンは、スタックから除去され、ロボットロードハンドリングデバイスによって上方からアクセスされ、列同士の間の通路の必要性を除去し、より多くのコンテナが所与のスペースの中に貯蔵されることを可能にする。
【０００６】
欧州特許第１０３７８２８号（Ａｕｔｏｓｔｏｒｅ）は、コンテナのスタックがフレーム構造体の中に配置されているシステムを開示している。ロボットロードハンドリングデバイスは、スタックの最上部表面の上のトラックのシステムの上のスタックの周りに制御可能に移動させられ得る。ロボットロードハンドリングデバイスの他の形態が、たとえば、ノルウェー特許第３１７３６６号にさらに開示されている。
【０００７】
英国特許公開第２５２０１０４号（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）は、ロボットロードハンドリングデバイスを開示しており、そこでは、それぞれのロボットロードハンドラーは、１つのグリッドスペースだけをカバーしており、したがって、より高い密度のロボットロードハンドラーを可能にし、したがって、所与のサイズシステムのより高いスループットを可能にする。しかし、ロードハンドリングデバイスの任意の適切な形態が使用され得る。
【０００８】
しかし、上記に説明されている公知のロボット貯蔵システムのそれぞれは、以下の欠点のうちの１つまたは複数を持っている。すべての例において、周辺のフレーム構造体が、貯蔵ビンのスタックの上方／周りに必要とされる。フレーム構造体は、貯蔵ビンのスタックの上方に、フレーム構造体の上部を横断するロボットロードハンドラーを支持する。そのようなフレーム構造体の使用は、スペースがフレーム構造体によって消費されるので、貯蔵ビンが貯蔵され得る密度を低減させる。そのうえ、そのようなフレーム構造体は、動的に拡大縮小可能ではない。その理由は、フレーム構造体が、予想される最大容量を収容するように構築されなければならないからである（たとえ、そのような容量が不確かなものであるかまたは遠い将来のものであっても）。
【０００９】
追加的に、ロボットロードハンドラーは、また、選択された貯蔵ビンを取り出すために、貯蔵ビンのスタックの中を「掘り出さ」なければならず、それは、貯蔵ビンを取り出すときに、時間およびエネルギーのオーバーヘッド（overhead）を提示する。また、それは、上記に説明されているシステムがロボットロードハンドラーを必要とするということにつながり、それは、システムの追加的なコストを提示する。
【００１０】
そのうえ、そのようなシステムを調整するときに、スタート場所から目的地場所へのロボットロードハンドラーによる積極的な前進は、典型的に、たとえば、ルート計画および／または衝突回避を使用して他のロボットロードハンドリングデバイスを回避するなど、複数の不必要な、非生産的な、および／またはコストのかかるステップを、ロボットロードハンドラーが引き受けることを必要とする。また、貯蔵ビンが貯蔵ビンのスタックの中で動きが取れなくなるときには、動きが取れなくなっている貯蔵ビンの下の貯蔵ビンを回収することは困難である。同様に、ロボットロードハンドラーが壊れているときには、ロボットロードハンドラーが貯蔵ビンのスタックの上方のその場所から除去されるまで、ロボットロードハンドラーの下方の貯蔵ビンへのアクセスが制限される。追加的に、ロボットロードハンドラーが壊れているときに、ロボットロードハンドラーを回収することは困難である可能性がある。
【発明の概要】
【００１１】
公知の貯蔵システムの問題を考慮して、本発明は、拡大縮小可能なままでありながら、また、ロボットロードハンドラーに関する前述の問題を回避しながら、貯蔵システムの貯蔵容量を最大化する貯蔵システムを提供することを目標とする。
【００１２】
本発明によれば、表面の一部分と協働するように配置されている輸送用デバイスが提供される。輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するように配置されている。輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースと、表面の一部分との相互作用によってクラスターの中の輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットとを備える。
【００１３】
また、本発明は、表面と、複数の輸送用デバイスとを備える貯蔵システムを提供する。それぞれの輸送用デバイスは、前述したようになっており、表面の一部分と協働するように配置されている。そのうえ、複数の輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有する３次元のクラスターの中に配置されている。
【００１４】
また、本発明は、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働するように配置されている輸送用デバイスを提供する。輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースと、少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの相互作用によってクラスターの中の輸送用デバイスの再配置を可能にするように配置されている再配置用ユニットとを備える。
【００１５】
また、本発明は、複数の輸送用デバイスを備える貯蔵システムを提供し、それぞれの輸送用デバイスは、前述したようになっている。そのうえ、複数の輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有する３次元のクラスターの中に配置されている。
【００１６】
また、本発明は、前述したような貯蔵システムを備える倉庫を提供する。
【００１７】
また、本発明は、前述したような貯蔵システムを備える車両を提供する。
【００１８】
また、本発明は、前述したような貯蔵システムを備えるゼロ重力または低重力環境を提供する。
【００１９】
また、本発明は、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている輸送用デバイスを再配置する方法を提供する。方法は、輸送用デバイスが表面の一部分と協働することを引き起こすステップと、輸送用デバイスと表面の一部分との間の相互作用によって、クラスターの中の輸送用デバイスを再配置するステップとを備える。
【００２０】
また、本発明は、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている輸送用デバイスを再配置する方法を提供する。方法は、輸送用デバイスがクラスターの中の少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働することを引き起こすステップと、輸送用デバイスと少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの間の相互作用によって、クラスターの中の輸送用デバイスを再配置するステップとを備える。
【００２１】
本明細書で開示されている特徴は、たとえば、複数の輸送用デバイスを備えるクラスターを提供することによって、複数の利点を提供し、フレーム構造体を横断するロボットロードハンドラーの使用が、それによって回避される。
【００２２】
このように、既存の貯蔵システムの関連のタイムペナルティーおよび支出が回避される。そのうえ、本発明の装置および方法の速度、密度、および効率は、既存のシステムよりも大きい。追加的に、本明細書で開示されている装置および方法は、輸送用デバイスが動きが取れなくなる／故障する場合のアクセス問題を緩和する。そのうえ、ロボットロードハンドリングデバイスの衝突が未然に防がれ、装置および方法は、故障した輸送用デバイスをクラスターから排出することをサポートする。そのうえ、そのようなシステムは、さらなる輸送用デバイスを支持するためのインフラストラクチャーの必要性が低減された状態で、クラスターへのさらなる輸送用デバイスの追加によって拡大縮小可能である。
【００２３】
ここで、本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、単なる例として説明され、同様の参照数字は、同じまたは対応するパーツを指定している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態による貯蔵システムの概略図。
【図２ａ】本発明の第１の実施形態による輸送用デバイスの概略図。
【図２ｂ】本発明の第１の実施形態による輸送用デバイスの概略図。
【図３】本発明の第１の実施形態による貯蔵システムを示しており、輸送用デバイスが、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターへと形成されていることを示す図。
【図４ａ】貯蔵システムの表面との相互作用によって再構成されている輸送用デバイスのクラスターのさらなる詳細を示す図。
【図４ｂ】貯蔵システムの表面との相互作用によって再構成されている輸送用デバイスのクラスターのさらなる詳細を示す図。
【図５】２つのレベル貯蔵システムのより詳細を示しており、輸送用デバイスが、貯蔵システムの表面によってレベル同士の間で移動させられていること示す図。
【図６ａ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットを実装する異なる例と、貯蔵システムの表面を実装する異なる例とを示す図。
【図６ｂ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットを実装する異なる例と、貯蔵システムの表面を実装する異なる例とを示す図。
【図７ａ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして機械的なメカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図７ｂ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして機械的なメカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図８ａ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして磁気的なメカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図８ｂ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして磁気的なメカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図９ａ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして電磁メカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図９ｂ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして電磁メカニズムを実装する異なる例を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの概略図。
【図１１】クラスターを備える貯蔵システムの概略図であり、クラスターが、本発明の第２の実施形態による複数の輸送用デバイスを備えることを示す図。
【図１２ａ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットを実装する異なる例を示す図。
【図１２ｂ】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットを実装する異なる例を示す図。
【図１３】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして機械的なメカニズムを実装する際に備えられるコンポーネントを示す図。
【図１４】輸送用デバイスの中の再配置用ユニットとして機械的なメカニズムを実装する際にさらに備えられるコンポーネントを示す図。
【図１５】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示しており、再配置用ユニットが機械的なメカニズムを備えることを示す図。
【図１６】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスのクラスターを示しており、再配置用ユニットが機械的なメカニズムを備えることを示す図。
【図１７】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第１の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示す図。
【図１８】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第１の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスのクラスターを示す図。
【図１９】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第２の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示す図。
【図２０】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第２の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスのクラスターを示す図。
【図２１】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第３の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示す図。
【図２２】磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの第３の例を備えた、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示す図。
【図２３ａ】磁気機械的なメカニズムの第１の例を備える再配置用ユニットのコンポーネントを示す図。
【図２３ｂ】磁気機械的なメカニズムの第１の例を備える再配置用ユニットのコンポーネントを示す図。
【図２４ａ】磁気機械的なメカニズムの第１の例を備える再配置用ユニットのさらなるコンポーネントを示す図。
【図２４ｂ】磁気機械的なメカニズムの第１の例を備える再配置用ユニットのさらなるコンポーネントを示す図。
【図２５ａ】本発明の第２の実施形態による２つの輸送用デバイスの間の相互作用を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第１の例を備えることを示す図。
【図２５ｂ】本発明の第２の実施形態による２つの輸送用デバイスの間の相互作用を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第１の例を備えることを示す図。
【図２６ａ】本発明の第２の実施形態による２つの輸送用デバイスの間の相互作用を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第１の例を備えることを示す図。
【図２６ｂ】本発明の第２の実施形態による２つの輸送用デバイスの間の相互作用を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第１の例を備えることを示す図。
【図２７】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第２の例を備えることを示す図。
【図２８ａ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスのさらなる詳細を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットは、磁気機械的なメカニズムの第２の例を備えることを示す図。
【図２８ｂ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスのさらなる詳細を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットは、磁気機械的なメカニズムの第２の例を備えることを示す図。
【図２９】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスとともに使用するための磁気ホイールの例を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３０ａ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３０ｂ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３１ａ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例のさらなる図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３１ｂ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例のさらなる図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３２ａ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例のさらなる図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３２ｂ】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例のさらなる図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３３】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスの例の上から下を見た図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３４】本発明の第２の実施形態による複数の輸送用デバイスを備えるクラスターの図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３５】本発明の第２の実施形態による複数の輸送用デバイスを備えるクラスターの別の図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットは、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３６】本発明の第２の実施形態による複数の輸送用デバイスを備えるクラスターのさらに別の図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３７】本発明の第２の実施形態による複数の輸送用デバイスを備えるクラスターの追加的な図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３８】図３０ａに示されているものと同様の修正された輸送用デバイスの面の図を示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットが、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図３９】どのように輸送用デバイスの移動がＸ方向に実現されるかを示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットは、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図４０】どのように輸送用デバイスの移動がＺ方向に実現されるかを示しており、輸送用デバイスの再配置用ユニットは、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備えることを示す図。
【図４１】磁気機械的なメカニズムの第３の例を備える輸送用デバイスと同様の輸送用デバイスに対するさらなる修正の例を示す図。
【図４２】本発明の第１の実施形態による輸送用デバイスを移動させる方法によって実施されるステップのフローチャート。
【図４３】本発明の第２の実施形態による輸送用デバイスを移動させる方法によって実施されるステップのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態による貯蔵システムを示している。とりわけ、貯蔵システムは、輸送用デバイス１０と、表面２１とを備える。輸送用デバイス１０は、表面２１の一部分と協働するように配置されており、それによって、表面２１を横切って移動する／移動させられる。
【００２６】
図１に示されていないが、輸送用デバイス１０は、他の輸送用デバイス１０と協働することが可能であり輸送用デバイスのクラスターを形成するようになっており、クラスターは、再構成可能な物理的なトポロジーを有している。
【００２７】
輸送用デバイス１０の下にあるものとして示されているが、表面２１は、その代わりに、輸送用デバイス１０の任意の表面に隣接して配置され得、たとえば、輸送用デバイス１０の側部または上方に隣接して配置され得る。そのうえ、２つ以上の表面２１が、２次元以上で輸送用デバイス１０を移動させるために使用され得る。たとえば、輸送用デバイス１０の下に配置されている１つの表面２１、および、輸送用デバイス１０の１つの側部の上に壁部として配置されている別の表面２１は、任意の直交する方向への輸送用デバイス１０の移動が輸送用デバイス１０の場所を再構成することを可能にする。
【００２８】
表面２１は、個々のセル２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備えることが可能であり、輸送用デバイス２１は、任意の瞬間に少なくとも１つのセルと協働する。このように、輸送用デバイス１０は、表面２１を横切ってセルからセルへと移動することが可能である。たとえば、輸送用デバイス１０は、セル２１ｂからセル２１ａへ移動させられ、複数の輸送用デバイス１０を備えるクラスターの物理的なトポロジーを再構成することが可能である。このように、輸送用デバイス１０は、クラスターに追加され得るか、または、クラスターから除去され得る。
【００２９】
図２ａおよび図２ｂは、本発明の第１の実施形態による輸送用デバイス１０のさらなる詳細を示している。図２ａは、１つの見る角度から輸送用デバイス１０を示しており、一方、図２ｂは、別の見る角度から輸送用デバイス１０を示している。輸送用デバイス１０は直方体として示されているが、輸送用デバイス１０の任意の形状および／またはサイズが想定されるということが認識されることとなる。好ましくは、輸送用デバイス１０は、他の輸送用デバイス１０と組み合わせられるときに、高密度クラスターを形成するために正確にぴったり合うようになっている（tessellate）。このように、貯蔵密度は最大化されている。
【００３０】
輸送用デバイス１０は、再配置用ユニット１１と、アイテム受け入れスペース１２とを備える。再配置用ユニット１１は、表面２１の上での輸送用デバイス１０の位置の再配置を可能にするために配置されている。再配置用ユニット１１は、表面２１の少なくとも一部分との相互作用によって、たとえば、表面２１のセル２１ｂとの相互作用によって、これを実現する。再配置用ユニット１１は、輸送用デバイス１０の内側に位置付けされているメカニズム、および／または、輸送用デバイス１０の面の上に位置付けされているメカニズムを含む、複数の方式で実装され得るということが想定される。たとえば、再配置用ユニット１１は、ホイール、コグ、ギヤ、ラックアンドピニオンなどのような、機械的なメカニズムを使用して実装され得る。追加的にまたは代替的に、たとえば、永久磁石、所定の透磁率の材料、磁石のアレイなどのような、磁気的なメカニズムによって実装され得る。追加的にまたは代替的に、電磁メカニズムによって、たとえば、平面モーターおよび／またはリニア電気モーターを使用して実装され得る。輸送用デバイス１０および表面２１が接触せず、それによって、輸送用デバイス１０によって経験される摩擦を最小化する、非接触メカニズムなどのような他のメカニズムが想定される。
【００３１】
輸送用デバイス１０は、アイテム受け入れスペース１２をさらに備える。アイテム受け入れスペースは、アイテムを受け入れるように配置されている輸送用デバイス１０の中の空洞であることが想定される。このように、輸送用デバイス１０は、アイテムを貯蔵するように配置され得る。たとえば、アイテム受け入れスペース１２は、製品が顧客によって出された注文の一部としてパッキングおよび出荷されることとなるまで、製品を保持するように配置されている輸送用デバイス１０の場所であることが可能である。代替的に、アイテム受け入れスペース１２は、在庫システムのためのアイテムを含有するように配置され得る。
【００３２】
随意的に、図２ａおよび図２ｂに示されているように、輸送用デバイス１０は、係合ユニット１３をさらに備えることが可能である。係合ユニット１３は、輸送用デバイス１０を少なくとも１つの他の輸送用デバイス１０と係合させるように配置され得る。図２ａおよび図２ｂに示されている例では、係合ユニット１３は、別の輸送用デバイス１０のアイテム受け入れスペース１２と解放可能に係合するように配置された輸送用デバイス１０の突出部を備える。このように、輸送用デバイス１０のクラスターは、スタックの崩壊のリスクなしに、互いに重ねて安定してスタックされ得る。とりわけ、係合ユニット１３は、輸送用デバイスが表面２１の上に正しくおよび正確に位置付けされることを保証するように配置されている。突出部が図２ａおよび図２ｂに示されているが、係合ユニット１３、たとえば、スパイク、磁石、または、１つの輸送用デバイス１０を別の輸送用デバイス１０に対して信頼性高く位置付けするための他の位置付け手段などを実装する他の方式も想定される。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施形態による貯蔵システムを示している。図３に示されている貯蔵システムは、輸送用デバイス１０および表面２１を超えるさらなる随意的な特徴を除いて、図１に示されているものと同様である。図３に示されている例では、貯蔵システムは、輸送用デバイス１０の別個のクラスター１をそれぞれ備える２つのレベルを備える。これは、単なる例として示されているに過ぎず、貯蔵システムは、任意の数のレベルを備えることが可能である。それぞれのレベルは、輸送用デバイス１０の任意の数のクラスターを備えることが可能である。そのうえ、貯蔵システムのそれぞれのレベルは、貯蔵システムのそれぞれのレベルの床として作用する表面２１（第１の表面２１と称される）を備える。追加的に、貯蔵システムのそれぞれのレベルは、第１の表面２１に対して直交して配置されている追加的な表面２２（第２の表面２２として知られる）を随意的に備える。第１の表面２１に対して直交して第２の表面２２を追加することによって、次いで、輸送用デバイス１０は、輸送用デバイス１０とそれぞれの表面との間の協働によって、すべての３つの縦座標方向に移動させられ得る。たとえば、それぞれの表面は、輸送用デバイス１０を所定の方向に移動させるために、それぞれの輸送用デバイス１０、または、輸送用デバイス１０のそれぞれのスタック、または、輸送用デバイス１０のそれぞれのクラスターに作用することができるメカニズムを備えることが可能である。そのような効果を実現するためのメカニズムの例は、後に説明されることとなる。
【００３４】
貯蔵システムの任意の所与のレベルは、複数の表面２１を備えることが可能である。そのうえ、複数の表面のそれぞれの表面は、そのレベルの床から異なる相対的高さに配置され得る。そのうえ、それぞれの表面は、所定の高さ、長さ、または幅を備えて配置され得、それは、輸送用デバイス１０の（それぞれ）複数の高さ、長さ、または幅であってもよくまたはなくてもよい。このように、クラスター１は、垂直方向のピラーおよび／または水平方向のパイプなどのような障害物を含有するスペースの中で動作させられ得る。そのうえ、クラスター１を含有するスペースの上限は、同様に不規則になっている可能性があり、任意の所与のスペースは、固定されたもしくは可動の障害物または立入禁止エリアを含有するかまたは取り囲む可能性があり、輸送用デバイス１０は、その周りを自由に移動することが可能である。
【００３５】
図３は、輸送用デバイス１０のクラスター１の１つの潜在的な配置を示している。広く言えば、クラスター１は、第１の表面２１または第２の表面２２との協働によって制御および再配列されるように互いにごく接近して配置されている２つ以上の輸送用デバイス１０である。表面とのクラスター１の相互作用によって、次いで、クラスター１の中の個々の輸送用デバイス１０の場所が、変更および再配置され得、それによって、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスター１を提供する。再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスター１は、任意のサイズもしくは形状のものであることが可能であり、および／または、任意のタイプの環境で使用され得るということが想定される。そのうえ、クラスター１を形成するそれぞれの輸送用デバイス１０は、さまざまなサイズのものであることが可能である。そのようなサイズは、クラスター１の中の最も小さい輸送用デバイス１０の（それぞれ）幅、長さ、および／または高さの倍数である、異なる幅、長さ、および／または高さの輸送用デバイス１０を含むことが可能である（必ずしも必要というわけではないが）。そのような構成は、たとえば、そうでなければ、より小さい輸送用デバイスに対して、または、エネルギー効率もしくはスペース効率の理由に起因して、大き過ぎるかまたは重過ぎるアイテムの貯蔵および／または輸送を可能にすることができる。
【００３６】
とりわけ、図３に示されているように、２つのクラスター１が示されており、貯蔵システムのそれぞれのレベルに１つずつ示されている。とりわけ、貯蔵システムの下側レベルに示されているクラスター１は、輸送用デバイス１の６つのスタックを備える。６つのスタックは、Ｘ方向に沿って整合させられた状態で配置されている。それぞれのスタックは、５つの輸送用デバイス１０を備える。認識されることとなるように、クラスター１のこの構成は、単なる例として与えられているに過ぎない。任意のサイズのクラスター１が収容され得、とりわけ、任意の数の輸送用デバイス１０が、貯蔵システムの表面がその多くの輸送用デバイス１０を支持するようにサイズ決めされている限りにおいて、Ｘ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向のそれぞれに配置され得るということが想定される。したがって、たとえば、クラスター１は、Ｘ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向のそれぞれにおいて、輸送用デバイス１０の任意の数だけ延在することが可能である。そのうえ、クラスター１は、空の場所を備えることが可能であり、輸送用デバイス１０は、輸送用デバイス１０がクラスター１の中に再配置されるべきであるときに、空の場所に一時的に移動させられ得る。したがって、輸送用デバイス１を空の場所の中へ移動させることによって、新しい空の場所が、輸送用デバイス１によって今空けられた場所において、クラスター１の中に形成される。したがって、クラスター１の中の他の輸送用デバイスが、空の場所の中へ移動させられ得、空の場所がクラスター１の中の別の場所へ移動することを引き起こす。このステップバイステップの様式で、クラスターは再配列され得、一度に１つの輸送用デバイス１０が再配列され得る。代替的に、クラスター１が貯蔵システムの中で利用可能なスペース全体を占有していないときに、たとえば、縦座標方向のうちの１つの中に空の場所が存在しているときには、次いで、そのような空の場所は、貯蔵システムのスペース全体が占有されていないという事実によって提供される。
【００３７】
クラスター１は、輸送用デバイス１０の３次元の集合体として形成され得る。１つの例では、クラスター１は、少なくとも２つの輸送用デバイス１０がＸ方向に配置された状態の、少なくとも２つの輸送用デバイス１０がＹ方向に配置された状態の、および、少なくとも２つの輸送用デバイス１０がＺ方向に配置された状態の、輸送用デバイス１０を備える。
【００３８】
クラスター１の中の個々の輸送用デバイス１０の制御に関して、表面２１は、輸送用デバイス１０、および／または、輸送用デバイス１０のスタックと相互作用する。そのような制御戦略は、２０１７年１０月４日に出願されたＯｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第ＧＢ１７１６２０１．７号（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ参照番号０００１６４ＧＢ）に記載されており、この出願のすべての内容は、参照により本明細書に組み込まれている。この相互参照される文献では、輸送用デバイス１０は、輸送用ベッセルと称されており、そのような用語は相互交換可能に使用され得るということが想定される。
【００３９】
貯蔵システムは、クラスター１を備えることが可能である。この点において、クラスター１は、少なくとも１つのアイテムを貯蔵することが可能である。貯蔵システムは、コントローラー（図示せず）をさらに備えることが可能であり、コントローラーは、クラスター１の中の／上の／外側の開始場所から、クラスター１の中の／上の／外側の目的地場所へ、輸送用デバイスのための経路を決定するように配置されている。コントローラーは、通信ユニットに信号を送信し、決定された経路にしたがって輸送用デバイスが移動することを引き起こすようにさらに配置され得る。このように、コントローラーは、輸送用デバイスのための経路を決定し、決定された経路に沿って輸送用デバイスが移動することを引き起こすことが可能である。認識されることとなるように、コントローラーは、衝突を回避し、輸送用デバイスの協働を可能にするように配置されている。
【００４０】
たとえば、コントローラーは、どのように作業割り当てと、製品の移動と、製品の設置とを改善するかを評価するように構成され得る。コントローラーは、たとえば、さまざまなビジネスルールおよび／または優先度の適用に応じて、いつ特定のタイプの移動が起こるべきであるか、および、どの順序でそれらが起こるべきであるかということをスケジュールするように構成され得る。コントローラーは、たとえば、製品設置に関して決定を行う際に、インバウンド要因とアウトバウンド要因の両方を決定するように構成され得る。たとえば、コントローラーは、製品供給の配達場所を推定することが可能であり、製品の推定されたアウトバウンド配達を推定することが可能である。コントローラーは、決定を行うことが可能であり、自動システムによる実行のための信号を送り、および／または、タスクを人間（ピッカー、ローダーなど）に効率的に割り当てることが可能である。
【００４１】
コントローラーは、１つまたは複数の輸送用デバイス１０のうちのどれが、注文の履行に関与するべきであるか、または、任意の他の目的のために関与するべきであるかということを決定することが可能である。１つまたは複数の輸送用デバイスの作用は、典型的に、輸送用デバイスがクラスターを横断すること、および／または、作用を及ぼすこと、たとえば、隣接する輸送用デバイスを支持すること、および／または、所与の輸送用デバイス１０を動き回らせることなどを必要とする可能性がある。コントローラーは、クラスターの中のさまざまな経路を分析し、１セットの制約および条件を所与として、他の経路に対して潜在的に優先的な１つまたは複数の経路を決定するように構成され得る。これらの優先的な経路は、一度だけ、定期的に、および／または動的に、輸送用デバイス１０に提供され、クラスターを通るそれらの移動、および／または、クラスター１の中でそれらが果たす役割を制御することが可能である。
【００４２】
経路は、複数の理由に関して優先的であることが可能であり、複数の理由は、それに限定されないが、動かされる最小距離、輸送用デバイス１０のより大きい予想平均速度、より低い交通（すなわち、渋滞）に遭遇する可能性、より少ない必要とされる時間、より低い衝突の可能性、より少ない使用される電力、代替的な経路への切り替えやすさ、障害物（たとえば、壊れた輸送用デバイス、壊れた経路、および／または、修理中である経路の一部）を回避する能力を含む。
【００４３】
コントローラーは、コントローラーが接続されているさまざまな輸送用デバイスの移動を識別し、設計し、および／または制御するために、さまざまなアルゴリズムを使用することが可能である。コントローラーは、１つの場所から別の場所へ潜在的に有利なルートを決定するために、さまざまなアルゴリズムを適用することを通して、輸送用デバイスの移動を最適化するように構成され得る。潜在的な利点は、より短い動かされる距離、より低い渋滞に遭遇する可能性、より短い必要とされる時間、より低い電力消費、他の輸送用デバイスの移動との調整、壊れた輸送用デバイスもしくは表面の壊れたエリアなどのような障害物の周りのルーティング、または、さまざまなワークステーション動作との調整を含むことが可能である。いくつかの例では、コントローラーは、１つまたは複数のサーバーを使用して実装され得、１つまたは複数のサーバーは、１つまたは複数のプロセッサーをそれぞれ含有しており、１つまたは複数のプロセッサーは、１つまたは複数の非一時的なコンピューター可読の媒体の上に記憶されている１つまたは複数のセットのインストラクションを実施するように構成されている。コンピューター実装形態に関する潜在的な利点は、それに限定されないが、なかでも、スケーラビリティー、大量の処理量および計算量をハンドリングするための能力、増加した反応速度、迅速に決定を行うための能力、複雑な統計的分析を実行するための能力、機械学習を実行するための能力を含む。
【００４４】
コントローラーは、任意の数の方式で実装され得、たとえば、コントローラーは、分散型コンピューティングシステムとして実装され得る。たとえば、コントローラーの機能のいくつかまたはすべてが、輸送用デバイス１０自身に分散され得る。たとえば、それぞれの目的地を所与として、輸送用デバイス１０は、クラスター１の中の近くの輸送用デバイス１０と通信し、また、表面２１と通信し、それによって、それらのそれぞれがそれらの目的を実現するために、移動および協力を調整／交渉することが可能である。
【００４５】
また、図３は、貯蔵システムの上側レベルに第２のクラスター１を示している。このクラスター１は、貯蔵システムの下側レベルにあるものと同様であり、同様の様式で制御される。第２のクラスターは、輸送用デバイス１０の４つのスタックから形成されており、それぞれのスタックは、５つの輸送用デバイス１０を備える。前述したように、これは、単なる例としてのものに過ぎず、第２のクラスター１は、Ｘ方向、Ｙ方向、またはＺ方向のいずれかに、任意の数の輸送用デバイス１０を有することが可能である。
【００４６】
図４ａおよび図４ｂは、クラスター１に対して実施される動作を示しており、プロセスを示しており、そのプロセスによって、クラスター１は、再配列され得、および／または、輸送用デバイス１０をそこから除去させることが可能である。とりわけ、図４ａは、今では第１のクラスター１ａおよび第２のクラスター１ｂへと分割した、図３において参照されたクラスター１を示している。これを実現するために、クラスター１は、表面２１と協働し、クラスター１の１つのスタックをクラスター１から離れるように移動させた。このように、第１のクラスター１ａおよび第２のクラスター１ｂは形成されている。この例では、第１のクラスター１ａから個々の輸送用デバイス１０を除去するために、第１のクラスター１ａは、第２の表面２２と相互作用する。とりわけ、第１のクラスター１ａは、第１の表面２１との相互作用によって、第２のクラスター１ｂから離れるように移動させられる。たとえば、第１の表面２１は、第１のクラスター１ａの底部に作用し、Ｘ方向およびＹ方向に複数のセルを横切って、輸送用デバイス１０のスタックを再配置し、輸送用デバイス１０のスタックを第２の表面２２にごく接近した状態に持って行くことが可能であり、それから、第２の表面２２および第１のクラスター１ａの輸送用デバイス１０が協働することが可能である。
【００４７】
とりわけ、第２の表面２２は、Ｙ方向およびＺ方向に第１のクラスター１ａの輸送用デバイス１０を操作することが可能である。したがって、第１の表面２１および第２の表面２２による操作の組み合わせは、３つの縦座標方向のいずれかに輸送用デバイス１０を操作することが可能である。
【００４８】
図４ｂは、第１の表面２１、第２の表面２２、および、第１のクラスター１ａの輸送用デバイス１０の相互作用による、第１のクラスター１ａのトポロジーの物理的な再構成の例を示している。とりわけ、図４ａおよび図４ｂに示されているように、特定の輸送用デバイス１０ａが第１のクラスター１ａの中で再配列されるべきとき、または、第１のクラスター１ａから完全に除去されるべきときには、第１の表面２１および第２の表面２２が、輸送用デバイス１０と協働し、物理的なトポロジー変化を実現する。図４ｂに示されている例では、特定の輸送用デバイス１０ａが、第１のクラスター１ａに対して、Ｙ方向に１つのセルだけ移動させられている。これを実現するために、第１のクラスター１ａの輸送用デバイス１０は、第２の表面２２によってしっかりと保持される。第１の表面２１と同様に、第２の表面２２は、セルへと細分化され得、セルのそれぞれは、個別に制御され得る。たとえば、第２の表面２２は、第２の表面２２に対して輸送用デバイス１０を保持するために、磁気学を利用することが可能である。しかし、他のメカニズムも用いられ得る。
【００４９】
しかし、特定の輸送用デバイス１０ａの位置に隣接する第２の表面２２のセルは、活性化させられておらず（または、Ｙ方向への輸送用デバイス１０ａの移動を可能にするように異なって活性化させられている）、したがって、特定の輸送用デバイス１０ａは、第２の表面２２に対して保持されていない。他方では、輸送用デバイス１０（それらは、特定の輸送用デバイス１０ａの上方に第１のクラスター１ａの中に位置付けされている）に隣接する第２の表面２２のセルは、第２の表面２２に対してそれらを保持するように活性化させられる。したがって、特定の輸送用デバイス１０ａは、第１のクラスター１ａの残りの輸送用デバイス１０が第２の表面２２に対して保持されている間に、第１の表面２１の作用の下で自由に移動することができる。したがって、第１の表面２１は、特定の輸送用デバイス１０ａをＹ方向に１つのセルだけ移動させるように活性化し、図４ｂに示されている位置決めを実現することが可能である。上記の例はＹ方向に関係しているが、対応する考慮事項は、Ｘ方向またはＺ方向への移動に当てはまるということが認識されることとなる。
【００５０】
しかし、この移動を実現する他の方法も利用され得る。たとえば、特定の輸送用デバイス１０ａを移動させるために第１の表面２１を使用する代わりに、第２の表面２２が利用され得る。たとえば、第２の表面２２が、輸送用デバイス１０の移動を実現するために磁石を利用するときには、次いで、リニアモーターと同様の動作が、第２の表面２２を横切って輸送用デバイス１０を移動させるために用いられ得る。換言すれば、特定の輸送用デバイス１０ａは、第１のクラスター１ａの真下のセルから反発され、Ｙ方向にセルに向けて引き付けられる。この例は磁石に依存しているが、他のメカニズム（たとえば、機械的なメカニズムなど）も再配置を実現するために使用され得るということが認識されることとなる。このように、個々の輸送用デバイス１０は、クラスター１の物理的なトポロジーを再構成するために、一度に１つのセルだけ選択的に移動させられ得る。
【００５１】
輸送用デバイス１０は、１つの移動において、セル全体を移動させる必要はなく、その代わりに、部分的な移動が行われ得る。たとえば、図４ａおよび図４ｂの例では、輸送用デバイス１０が、図２ａおよび図２ｂに示されている随意的な係合ユニット１３を利用する場合には、部分的な移動が必要とされ得る。とりわけ、特定の輸送用デバイス１０ａを移動させる前に、アイテム受け入れスペース１２から係合ユニット１３を解除することが必要である可能性がある。これを実現するために、第１のクラスター１ａの輸送用デバイス１０は、特定の輸送用デバイス１０ａを静止したままにしながら、Ｚ方向に一時的に移動させられ得る。この移動は、単に、係合ユニット１３を解除するのに十分であればよく、したがって、完全なセル移動を必要とするのではなく、むしろ、部分的なセル移動を必要とする。このように、第１のクラスター１ａの係合ユニット１３は、特定の輸送用デバイス１０ａのアイテム受け入れスペース１２から解除される。
【００５２】
図５は、図３、図４ａ、および図４ｂに説明されている貯蔵システムとともに使用され得る周辺機器の例を示している。前述したように、貯蔵システムは、少なくとも１つのレベルを備え、ここで、貯蔵システムのそれぞれのレベルは、再構成可能な物理的なトポロジーを有する輸送用デバイス１０のクラスター１を備えることが可能である。図５に示されている例では、貯蔵システムのレベル同士の間での輸送用デバイス１０の相互交換が実現され得る。これは、貯蔵システムのそれぞれのレベルが異なる温度に維持される場合に有用である可能性があり、たとえば、チルドにすることを必要とする食料品（たとえば、生鮮食品など）は、貯蔵システムの下側レベルにおいてチルドに維持されて貯蔵され得、一方、チルドにすることを必要としない食料品（たとえば、乾物など）は、貯蔵システムの上側レベルにおいて室温に維持され得る。このように、レベル同士の間での輸送用デバイス１０の移送は、注文が顧客への発送の用意ができているときに、実現されることを必要とする可能性がある。たとえば、顧客の常温製品を備える輸送用デバイス１０は、発送のために上側レベルから下側レベルへ移送され得、一方、チルド製品を備える輸送用デバイス１０は、下側レベルから直接的に顧客へ発送され得る。
【００５３】
上側レベルから下側レベルへの（または、その逆も同様）製品の移送を実現するために、図５は、輸送用デバイス１０の通過を可能にするために、レベル同士の間の開口部（それは、ビアと称され得る）を示している。レベル同士の間での移送を実現するために、第２の表面２２は、貯蔵システムのレベル同士の間に延在していなければならず、輸送用デバイス１０の制御が、レベル同士の間のギャップを横切って維持されるようになっている。随意的に、貯蔵システムのレベルは、搬送メカニズム３１、たとえば、コンベヤーベルトをさらに備え、貯蔵システムから輸送用デバイス１０を急速に除去することが可能である。そのような搬送メカニズム３１は、顧客への出荷のために貯蔵システムから輸送用デバイス１０を急速に除去するのに有利である可能性がある。
【００５４】
レベル同士の間の開口部は、双方向に使用され得、すなわち、下側レベルから上側レベルへ、および、上側レベルから下側レベルへ、輸送用デバイス１０を移動させるということが想定される。このように、アイテムの効果的な移送が実現される。たとえば、輸送用デバイス１０は、それによって、貯蔵システムの１つのレベルから貯蔵システムの別のレベルへ、人々および／または商品（輸送用デバイス１０の中に位置付けされている）を移送するために使用され得る。
【００５５】
図６ａおよび図６ｂは、再配置用ユニット１１、第１の表面２１、および／または第２の表面２２を実装するための特定の例を示している。とりわけ、図６ａは、機械的なメカニズム、たとえば、ホイールによる再配置用ユニット１１の例示的な実装形態を示している。しかし、コグ、スプロケット、ラックアンドピニオン、またはギヤなどのような、他の機械的なメカニズムも想定される。表面２１は、コンベヤーベルトと同様の機械的な搬送メカニズムによって実装されるように示されている。この点において、再配置用ユニット１１は、輸送用デバイス１０の上の表面２１の作用によって動き回らせられることとなる輸送用デバイス１０の底部表面（たとえば、平坦な底部）を含むことが想定される。ホイール、コグ、スプロケット、またはギヤは、機械的に有利である可能性があり、輸送用デバイス１０と表面２１との間で経験される摩擦を低減させることが可能である。１つの例では、摩擦ホイールは、ゴム加工されたホイールとともに使用され得る。この例では、磁石が、輸送用デバイスを一緒に引っ張るために使用され得、また、摩擦ホイールによって経験される静止摩擦を増加させるために使用され得、静止摩擦は、輸送用デバイスを移動させるように作用することが可能である。
【００５６】
図６ａは、３つのセル２１ａ、２１ｂ、および２１ｃへと細分化されている表面２１を示しているが、そのようなメカニズムは、第２の表面２２に等しく適用することが可能である。セル２１ａ〜２１ｃが１次元で配置されているように示されているが、セルは、任意の次元で配置され得、任意の方向への輸送用デバイス１０の移動を可能にするということが認識されることとなる。そのうえ、セル２１ａ〜２１ｃは、同様のサイズのものであるように示されているが、それぞれのセルは、任意のサイズ（たとえば、任意の長さおよび／または任意の幅）のものであることが可能であるということが想定される。認識されることとなるように、表面（たとえば、第２の表面２２など）が垂直方向の平面の中に配置されることとなる場合には、次いで、実装されるメカニズムは、（重力が適用可能である環境で第２の表面２２が利用される場合に）重力の力に抵抗するために利用可能なメカニズムを備えることとなる。たとえば、ホイール／コグの噛み合いが重力の力に打ち勝つための有用なメカニズムを提供することが可能であるような状況では、コグメカニズムがより適用可能であり得る。第１の表面２１のそれぞれのセル２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、表面２１の上の他のセルから独立して活性化または非活性化させられ得る個別に制御可能なメカニズムを備える。図６ａに示されているように、それぞれのセルは、輸送用デバイス１０のホイール１１が接触しているセルの表面を移動させるように配置されたホイール／ボールメカニズムを備えることが可能である。しかし、これは、輸送用デバイス１０と表面２１との間のインターフェースを実装する１つの例である。たとえば、表面２１は、コグを備えることが可能であり、コグは、輸送用デバイス１０の上の対応するコグと噛み合う。このように、輸送用デバイス１０は、輸送用デバイス１０の上の表面２１の作用によって、少なくとも１つの方向（たとえば、Ｘ方向またはＹ方向）に移動させられ得る。好ましくは、表面２１の中の機械的なメカニズムは、Ｘ方向またはＹ方向にクラスター１のスタックを移動させるように配置され得る、全方向コンベヤーベルトなどのような全方向搬送メカニズムである。機械的なメカニズムは、ラックアンドピニオンメカニズムを含むことが想定される。
【００５７】
認識されることとなるように、第１の表面２１および第２の表面２２（それは、第１の表面２１に対して垂直になっている）のそれぞれの中に実装されるメカニズムは、同じである必要はない。たとえば、第１の表面２１が輸送用デバイス１０のスタックの下の床として実装される場合には、重力の力に対する抵抗は、考えられる必要がなく、したがって、より簡単な機械的なメカニズムが実装され得る。他方では、第２の表面２２が、重力に抵抗する追加的な機能を提供しなければならない場合には、第２の表面２２に解放可能に係合されている輸送用デバイス１０を保持するために、メカニズムロッキング手段／ラッチなどのような異なるメカニズムが実装され得る。追加的にまたは代替的に、磁石および／または電磁石が、第２の表面２２に対して解放可能に輸送用デバイスを保持するために、および／または、第２の表面２２を横切って輸送用デバイス１０を移動させるために使用され得る。
【００５８】
そのうえ、表面２１は、表面２１のそれぞれのセル２１ａ、２１ｂ、２１ｃを制御するように配置された通信ユニット３２をさらに備えることが可能である。たとえば、それぞれのセルは、セルが活性化させられるべきかまたは非活性化させられるべきかということを示す信号をコントローラーから受け取るように配置された通信ユニット３２を備えることが可能である。そのうえ、受け取られた信号は、どの程度、および、どの方向に、セルが活性化するべきであるかということをさらに示すことが可能である。たとえば、セルが輸送用デバイス１０を特定の方向に、しかし、セルの半分だけ再配置するべきであるかどうかということを示すことが可能である。追加的に、通信ユニット３２は、動作の状況を示す信号、すなわち、動作が完了したかどうか、始まろうとしているかどうか、その進捗度、移動の特定の進捗度についての他の情報、または他の情報を示す信号を、コントローラーに送信することが可能である。そのうえ、通信ユニット３２は、表面２１のセルにおける技術的故障を示すことが可能であり、適切な修正措置が取られ得るようになっている。
【００５９】
代替的に、表面２１は、複数のセルを制御する集中型の通信ユニット３２を備えることが可能である。有利には、これは、それぞれのセルに対して通信ユニット３２を提供する必要性を低減させ、必要とされるパーツの複雑さおよび数を低減させる。しかし、それは、集中型の通信ユニット３２へのそれぞれのセルの接続を必要とする。
【００６０】
図６ｂは、磁石（たとえば、永久磁石および／または電磁石など）によって再配置用ユニット１１を実装する別の例を示している。この例では、表面２１のそれぞれのセル２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、対応する磁石（たとえば、永久磁石および／または電磁石など）を備え、対応する磁石は、輸送用デバイス１０が１つのセルから別のセルへ移動させられるように（または、部分的なセル移動）、輸送用デバイス１０の磁石１１を移動させるために制御されるように配置されている。セル２１ａ〜２１ｃは、１次元で配置されるように示されているが、セルは、任意の次元で配置され得、任意の方向への輸送用デバイス１０の移動を可能にするということが認識されることとなる。そのうえ、セル２１ａ〜２１ｃは、同様のサイズのものであるように示されているが、それぞれのセルは、任意のサイズ（たとえば、任意の長さおよび／または任意の幅）のものであることが可能であるということが想定される。輸送用デバイス１０を移動させるそのようなメカニズムは、有利に実装され得る。その理由は、磁石の使用が、重力の力に対抗するように配置され得る第２の表面２２に関して容易に実装され得るからである。そのうえ、磁気的なメカニズムは、機械的なメカニズムよりも少ない可動パーツを使用することが可能であり、それは、そのようなシステムの信頼性を向上させる。１つの好適な例では、輸送用デバイス１０は、輸送用デバイス１０および表面２１の中の対抗する磁石によって、表面２１の上方に浮揚するように配置され得る。これは、低減された摩擦に起因して、表面２１の上の低減された摩耗の利点を提供する。一般的に、そのような利点は、輸送用デバイス１０の移動を可能にするが非接触になっている、表面２１と輸送用デバイス１０との間の任意の適切なメカニズムの使用によって実現され得、このように、セル同士の間のレベルの公差が克服され得る。
【００６１】
磁石の使用が全体的に説明されてきたが、使用され得る磁石の配置のさらなる例が説明されることとなる。とりわけ、再配置用ユニット１１および／または表面２１は、磁気的なメカニズムを実現するために、複数の永久磁石を利用することが可能である。代替的にまたは追加的に、所定の透磁率の材料、および／または、磁石のアレイが、輸送用デバイス１０の移動を実現するために使用され得る。
【００６２】
前述したように、表面２１は、通信ユニットを備えることが可能であり、通信ユニットは、信号を受け取るように配置されており、表面２１のそれぞれのセルを制御し、所定の作用を及ぼし、所定の作用は、たとえば、輸送用デバイス１０を活性化させる、非活性化させる、輸送用デバイス１０を所定の移動の方向に移動させる、所定の方向に所定の量の移動を実施するなどである。このように、表面２１のセルは、クラスターの物理的なトポロジーを再構成するために、少なくとも１つの輸送用デバイス１０を移動させるように調整され得る。表面２１は、全体として、単一の通信ユニット３２を備えることが可能であり、代替的に、それぞれのセル２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、通信ユニット３２を備えることが可能である。
【００６３】
図７ａおよび図７ｂは、輸送用デバイス１０の中の再配置用ユニット１１の例示的なレイアウトを示している。この例では、再配置用ユニット１１は、機械的なメカニズムとして、より具体的には、オムニホイールとして実装されている。オムニホイールは、ホイールのターニング方向に対して垂直に配置されているエレメントをホイールの周囲の周りに備えたホイールである。効果は、オムニホイールが、全力で駆動され得るが、横方向にもスライドすることとなるということである。したがって、それらは、好ましくは、輸送用デバイス１０の中で使用される。その理由は、それらが、輸送用デバイス１０の上のホイールのステアリングを必要とすることなく、任意の方向への輸送用デバイス１０の再配置を可能にするからである。とりわけ、図７ａは、輸送用デバイス１０の縁部に対して４５度で配置されているオムニホイール１１ａを示している。換言すれば、オムニホイール１１ａは、それらがＸ方向にまたはＹ方向にまたはＺ方向に移動しているかにかかわらず、それらの運動の方向に対して角度を付けられて配置されている。したがって、図７ａに示されている４つのホイールのそれぞれは、Ｘ方向にまたはＹ方向にまたはＺ方向に動かされているかにかかわらず、同じローディングを経験する。
【００６４】
図７ｂは、図７ａに示されているものに対するオムニホイール１１ｂの代替的な構成を示している。この構成では、少なくとも１つのホイールが、輸送用デバイス１０のそれぞれの側部と平行になっている。より具体的には、２つのホイールは、Ｘ方向に延在する輸送用デバイスの側部と平行になっており、２つの他のホイールは、Ｙ方向に延在する輸送用デバイス１０の側部と平行になっている。このように、輸送用デバイス１０が、たとえば、Ｘ方向に移動させられているときには、ホイールのうちの２つは、ホイールの通常の様式で回転させられ、一方、他の２つのホイールは、それらのターニング方向に対して垂直にスライドさせられる。したがって、ホイールは、対になって動作し、それは、輸送用デバイス１０が異なる方向に移動させられているときに、ホイールの対によって経験される摩擦力を変化させる。
【００６５】
図８ａおよび図８ｂは、磁気的なメカニズムとして再配置用ユニット１１を実装する１つの例を示している。この例では、再配置用ユニット１１は、永久磁石１１ｃを備える。より具体的には、永久磁石１１ｃは、輸送用デバイス１０のそれぞれの角部に位置付けされている。永久磁石１１ｃは、表面２１と協働し、表面２１は、この例では、トラック２１１を備え、トラック２１１は、永久磁石１１ｃを含有するが、少なくとも２つの方向への輸送用デバイス１０の移動を可能にするように配置されている。表面２１は、トラックの下に永久磁石２１２のアレイをさらに備える。このように、輸送用デバイス１０は、トラック２１１の下の永久磁石２１２のアレイによって反発される。輸送用デバイス１０の移動は、永久磁石２１２のアレイの移動によって実現され得る。たとえば、永久磁石２１２のアレイは、少なくとも１つの方向に移動するようにモーター化され得る。このように、（たとえば、トラック２１１の下のループになったベルトの中の）永久磁石のアレイを移動させることによって、次いで、輸送用デバイス１０は、永久磁石および永久磁石２１２のアレイとの間の磁気的な引力によって移動させられ得る。
【００６６】
図９ａおよび図９ｂは、磁気的なメカニズムとして、より具体的には、電磁メカニズムとして、再配置用ユニット１１を実装する別の例を示している。この例では、再配置用ユニット１１は、永久磁石１１ｄを備える。図８ａおよび図８ｂと同様に、永久磁石１１ｄは、輸送用デバイス１０のそれぞれの角部に位置付けされている。永久磁石１１ｄは、表面２１と協働する。この例では、表面２１のそれぞれのセルは、第１の電磁石２１３、第２の電磁石２１４、および永久磁石２１５を備える。この点において、永久磁石２１５は、永久磁石１１ｄを反発するように配置されており、輸送用デバイス１０が表面２１から離れて留まるようになっている。代替的に、いくつかの状況では（たとえば、表面２１が重力の力に抵抗するように配置されているときには）、次いで、永久磁石２１５は、輸送用デバイス１０を引き付けるように配置され得、それが表面２１に取り付けられたままになるようになっている。
【００６７】
電磁石２１３、２１４が、永久磁石１１ｄ、２１５の間の引力／斥力の量の両方を制御するように配置されており、Ｘ、Ｙ、またはＺ方向に輸送用デバイス１０を移動させるように配置されている。たとえば、第１の電磁石２１３が永久磁石１１ｄを引き付けることを引き起こすことによって、および、第２の電磁石２１４が永久磁石１１ｄを反発することを引き起こすことによって、輸送用デバイス１０は、第１の電磁石２１３の方向に、および、第２の電磁石２１４から離れるように移動することを引き起こされ得る。このように、輸送用デバイス１０は、輸送用デバイス１０に対する表面２１の作用によって、表面を横切って効果的に移動させられ得る。
【００６８】
第２の実施形態
以下は、本発明の第２の実施形態を説明している。第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、再構成され得る物理的なトポロジーを有する輸送用デバイスのクラスターに関係している。このように、貯蔵システムの中のアイテム／製品の貯蔵、取り出し、および再貯蔵が、より効果的に達成され得る。しかし、第１の実施形態とは異なり、第２の実施形態は、再配置を可能にするために表面２１と輸送用デバイス１０との相互作用に依存していない。その代わりに、少なくとも２つの輸送用デバイス１０の間の相互作用が、必要なメカニズムを提供しており、そのメカニズムによって、クラスターの再構成が実現される。一般的に、それに限定されないが、第１の実施形態の輸送用デバイス１０はパッシブであり、一方、表面２１は、それぞれの輸送用デバイス１０を移動させるアクティブな役割を果たしている。他方では、一般的に、しかし、限定するものではないが、第２の実施形態の輸送用デバイスは、いくつかの動作においてアクティブになっており、他の動作においてパッシブになっている。換言すれば、第２の実施形態の輸送用デバイスは、また、クラスターの物理的なトポロジー変化を管理するために、制御するためのおよびコントローラーおよび／または他の輸送用デバイスと通信するためのユニットを含むことが可能である。このように、輸送用デバイスのうちのいくつかまたはすべては、自己推進するために、または、他の輸送用デバイスによって推進させられるために、ドライブメカニズムを設けられている。したがって、輸送用デバイスの移動は、外部ロボットによるものとは対照的に、クラスターの中から実施されるか、または、クラスターによって実施される。このように、第２の実施形態の輸送用デバイスを移動させるために、外部のまたは周辺のフレームワークは必要とされない。そのうえ、外部ロードハンドリングロボットは必要とされない。
【００６９】
図１０は、本発明の第２の実施形態による輸送用デバイス４０を示している。輸送用デバイス４０は、再配置用ユニット４１と、アイテム受け入れスペース４２とを備える。随意的に、輸送用デバイス４０は、係合ユニット４３および／または通信ユニット４４を備えることが可能である。
【００７０】
第１の実施形態と同様に、輸送用デバイス４０は直方体として示されているが、輸送用デバイス４０の任意の形状および／またはサイズが想定されるということが認識されることとなる。好ましくは、輸送用デバイス４０は、他の輸送用デバイス４０と組み合わせられるときに、高密度クラスターを形成するために正確にぴったり合うようになっている。このように、貯蔵密度は最大化されている。好ましくは、それぞれの輸送用デバイス４０は、クラスターの中から個別にアドレス可能である。第１の実施形態と同様に、輸送用デバイス４０のそれぞれのアドレス指定可能性は、輸送用デバイスを物理的にアドレスすることとは別個のものである。アドレス指定可能性は、１つまたは複数の輸送用デバイス４０を再配置するために１つまたは複数の輸送用デバイス４０の平行移動を実現するために、１つまたは複数のインストラクション（たとえば、運動制御インストラクション）を個々の輸送用デバイス４０または輸送用デバイス４０のグループに送るために使用可能なアドレス指定スキームを有することを表すことが意図されている。換言すれば、それぞれの輸送用デバイス４０のアドレス指定可能性（それとの通信の目的のため）は、クラスター５の中の輸送用デバイス４０の場所から独立している。
【００７１】
第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、再配置用ユニット４１は、少なくとも１つの他の輸送用デバイス４０に対する輸送用デバイス４０の位置の再配置を可能にするために配置されている。再配置用ユニット４１は、少なくとも１つの他の輸送用デバイス４０との相互作用によって、これを実現する。再配置用ユニット４０は、輸送用デバイス４０の内側に位置付けされているメカニズム、および／または、輸送用デバイス４０の面の上に位置付けされているメカニズムを含む、複数の方式で実装され得るということが想定される。たとえば、再配置用ユニット４１は、ホイール、コグ、ギヤなどのような、機械的なメカニズムを使用して実装され得る。追加的にまたは代替的に、たとえば、永久磁石、所定の透磁率の材料、磁石のアレイなどのような、磁気的なメカニズムによって実装され得る。追加的にまたは代替的に、電磁メカニズムによって、たとえば、平面モーターおよび／またはリニア電気モーターを使用して実装され得る。輸送用デバイス４０および他の輸送用デバイス４０が接触せず、それによって、輸送用デバイス４０によって経験される摩擦を最小化する、非接触メカニズムなどのような他のメカニズムが想定される。
【００７２】
１つの例では、摩擦ホイールは、ゴム加工されたホイールとともに使用され得る。この例では、磁石が、輸送用デバイスを一緒に引っ張るために使用され得、また、摩擦ホイールによって経験される静止摩擦を増加させるために使用され得、静止摩擦は、輸送用デバイスを移動させるように作用することが可能である。
【００７３】
輸送用デバイス４０は、アイテム受け入れスペース４２をさらに備える。アイテム受け入れスペースは、アイテムを受け入れるように配置されている輸送用デバイス４０の中の空洞であることが想定される。たとえば、アイテム受け入れスペース４２は、製品が顧客によって出された注文の一部としてパッキングおよび出荷されることとなるまで、製品を保持するように配置されている輸送用デバイス４０の場所であることが可能である。代替的に、アイテム受け入れスペースは、在庫システムのためのアイテムを含有するように配置され得る。
【００７４】
随意的に、輸送用デバイス４０は、係合ユニット４３をさらに備えることが可能である。係合ユニット４３は、輸送用デバイス４０を少なくとも１つの他の輸送用デバイス４０と係合させるように配置され得る。図１０に示されている例では、係合ユニット４３は、別の輸送用デバイス４０のアイテム受け入れスペース４２と解放可能に係合するように配置された輸送用デバイス４０の突出部を備える。このように、輸送用デバイス４０のクラスターは、スタックの崩壊のリスクなしに、互いに重ねて安定してスタックされ得る。突出部が図１０に示されているが、係合ユニット４３、たとえば、スパイク、または、１つの輸送用デバイス４０を別の輸送用デバイス４０に対して信頼性高く位置付けするための他の位置付け手段などを実装する他の方式も想定される。
【００７５】
輸送用デバイス４０は、随意的に、それぞれの輸送用デバイス４０を制御するために信号を受け取るように配置された通信ユニット４４をさらに備えることが可能である。たとえば、通信ユニット４４は、輸送用デバイス４０が活性化させられるべきかまたは非活性化させられるべきかということを示す信号を受け取ることが可能である。追加的にまたは代替的に、信号は、輸送用デバイス４０が移動するべきクラスターの中での方向、および／または、輸送用デバイス４０が自分自身で再配置されるクラスターの中での場所を示すことが可能である。追加的にまたは代替的に、信号は、輸送用デバイス４０の移動が特定の方向におよび特定の距離（たとえば、輸送用デバイスの高さ／幅／深さの何分の１か、または、輸送用デバイス４０の高さ／幅／深さの何倍か）だけ起こるべきであるということを示すことが可能である。したがって、通信ユニット４４は、信号によって示されている方向に移動するように再配置用ユニット４１に指示することが可能であり、再配置用ユニット４１は、受け取られた信号に基づいて輸送用デバイス４０を再配置するようにさらに配置され得る。追加的にまたは代替的に、通信ユニット４４は、近隣の輸送用デバイス４０を移動させるように再配置用ユニット４１に指示し、その移動を支援することが可能である。このように、個々の輸送用デバイス４０は、通信ユニット４４から受け取られた信号に基づいて、クラスターの中で自分自身を再配置することが可能である。この点において、それぞれの輸送用デバイス４０は、クラスターの中から個別にアドレス可能であり得る。追加的にまたは代替的に、通信ユニット４４は、より高いレベルのインストラクションを受け取ることが可能であり、それは、ゼロのまたはより多くの作動、移動、通信、または、任意の他の作用、たとえば、インストラクションをリセットするかまたは自己テストする、へと変換され得る。
【００７６】
追加的にまたは代替的に、通信ユニット４４は、輸送用デバイス４０の動作の状況を示す信号、すなわち、動作が完了したかどうか、始まろうとしているかどうか、その進捗度、移動の特定の進捗度についての他の情報、または他の情報を示す信号を、コントローラーに送信するようにさらに配置され得る。そのうえ、通信ユニット４４は、輸送用デバイス４０における技術的故障を示すことが可能であり、適切な修正措置が取られ得るようになっている。
【００７７】
図１１は、本発明の第２の実施形態による貯蔵システムを形成するクラスター５を示している。とりわけ、クラスター５は、複数の輸送用デバイス４０を備え、複数の輸送用デバイス４０は、３次元の物理的なトポロジーで配置され得る。この点において、クラスター５は、物理的なトポロジーで一緒に協働する２つ以上の輸送用デバイス４０であることが想定され、その物理的なトポロジーは、１つの輸送用デバイス４０がクラスター５の中で自分自身を再配置する／クラスター５の中で再配置されることによって再配列され得る。この目的のために、図１１に示されているように、クラスターは、グリッド、フレームワークなどのような、支持構造体を備えていない。第１の実施形態とは異なり、クラスター５は、また、クラスターの中での輸送用デバイス４０の移動／再配置を実現するために輸送用デバイス４０と協働する表面を備えていない。その代わりに、有利には、それぞれの輸送用デバイス４０は、メカニズムを備え、そのメカニズムによって、他の輸送用デバイス４０との協働を通して、輸送用デバイス４０は、クラスター５の中で自分自身を再配置することができる。このように、クラスター５の３次元の物理的なトポロジーは再配列され得る。クラスター５は、輸送用デバイス４０がなくて空になっている場所を備えることが可能である。空の場所は、クラスター５の再配列の間に使用され、輸送用デバイス４０がその中へ移動させられる場所を可能にし、それによって、移動させられた輸送用デバイス４０によって今空けられた場所に、空のスペースが再配置することを引き起こすことが可能である。しかし、そのような空の場所は、クラスター５が動作しているスペース全体をクラスター５が占有していない場合には、必要とされない可能性がある。たとえば、図１１に示されているように、クラスター５は、輸送用デバイス４０のスタックを備える。それぞれのスタックは、別のスタックに隣接して位置付けされている。それぞれのスタックの中の輸送用デバイス４０は、互いに協働し、クラスター５の中でのおよびクラスター５の周りでの特定の輸送用デバイス４０の移動を実現することが可能である。図１１に示されているように、輸送用デバイス４０のスタックは、可変の高さのものであり、実際に、スタックの数、および、スタックの中の輸送用デバイス４０の数は、可変であり得、特定の数に限定されない。そのうえ、クラスター５は、Ｘ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向のいずれかに、任意の数のスタックおよび／または輸送用デバイス４０だけ延在することが可能である。図１１に示されているクラスター５では、空のスペースが、輸送用デバイス４０の移動のためにクラスター５の中で利用可能である。たとえば、５つの輸送用デバイス４０の最大高さを有するクラスターを保持することができる場所にクラスター５があるとすれば、輸送用デバイス４０のすべてのスタックが５つの輸送用デバイス４０を備えているわけではないので、空のスペースが明らかである。とりわけ、９つのスタックのうちの２つは、可能な５つの輸送用デバイス４０よりも少ない４つの輸送用デバイス４０を備える。そのうえ、１つのスタックは、３つの輸送用デバイス４０を備える。したがって、スペースが、輸送用デバイス４０の移動のために利用可能である。
【００７８】
再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスター５は、任意のサイズもしくは形状のものであることが可能であり、および／または、任意のタイプの環境で使用され得るということが想定される。そのうえ、クラスター５を形成するそれぞれの輸送用デバイス４０は、さまざまなサイズのものであることが可能である。そのようなサイズは、クラスター５の中の最も小さい輸送用デバイス４０の（それぞれ）幅、長さ、および／または高さの倍数である、異なる幅、長さ、および／または高さの輸送用デバイス４０を含むことが可能である（必ずしも必要というわけではないが）。そのような構成は、たとえば、そうでなければ、より小さい輸送用デバイスに対して、または、エネルギー効率もしくはスペース効率の理由に起因して、大き過ぎるかまたは重過ぎるアイテムの貯蔵および／または輸送を可能にすることができる。そのうえ、クラスター５は、床／表面の上に置かれ得、床／表面は、クラスター５を支持し、たとえば、クラスター５の重量を支持するなどしている。床／表面は、ラジオ周波数または電気的接触などによって、場所情報または通信情報をクラスター５に提供することが可能である。
【００７９】
クラスター５の中の個々の輸送用デバイス４０の制御に関して、輸送用デバイス４０は、少なくとも１つの他の輸送用デバイス４０と相互作用／協働し、クラスター５の中の代替的な場所へのまたはクラスター５の外側の場所への１つまたは複数の輸送用デバイス４０の再配置を実現する。そのような制御戦略は、２０１７年１０月４日に出願されたＯｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第ＧＢ１７１６２０１．７号（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ参照番号０００１６４ＧＢ）に記載されており、この出願のすべての内容は、参照により本明細書に組み込まれている。この相互参照される文献では、輸送用デバイス４０は、輸送用ベッセルと称されており、そのような用語は相互交換可能に使用され得るということが想定される。
【００８０】
そのうえ、第１の実施形態を参照して説明されているコントローラーの特徴は、第２の実施形態における輸送用デバイス４０の制御に関して等しく用いられ得る。
【００８１】
とりわけ、貯蔵システムは、コントローラー（図示せず）をさらに備えることが可能であり、コントローラーは、クラスター５の中の／上の／外側の開始場所から、クラスター５の中の／上の／外側の目的地場所へ、輸送用デバイス４０のための経路を決定するように配置されている。コントローラーは、通信ユニットに信号を送信し、決定された経路にしたがって輸送用デバイス４０が移動することを引き起こすようにさらに配置され得る。このように、コントローラーは、輸送用デバイス４０のための経路を決定し、決定された経路に沿って輸送用デバイス４０が移動することを引き起こすことが可能である。認識されることとなるように、コントローラーは、衝突を回避し、輸送用デバイス４０の協働を可能にするように配置されている。追加的にまたは代替的に、第１の実施形態と同様に、スタートから目的地への輸送用デバイス４０の完全な経路が事前に決定されなくてもよい。その代わりに、１つもしくは複数の操縦だけが再配置のスタートにおいて決定され得、または、経路が、再配置のスタートの後に、１度またはそれ以上再計算される。
【００８２】
たとえば、コントローラーは、どのように作業割り当てと、製品の移動と、製品の設置とを改善するかを評価するように構成されている。コントローラーは、たとえば、さまざまなビジネスルールおよび／または優先度の適用に応じて、いつ特定のタイプの移動が起こるべきであるか、および、どの順序でそれらが起こるべきであるかということをスケジュールするように構成され得る。コントローラーは、たとえば、製品設置に関して決定を行う際に、インバウンド要因とアウトバウンド要因の両方を決定するように構成され得る。たとえば、コントローラーは、製品供給の配達場所を推定することが可能であり、製品の推定されたアウトバウンド配達を推定することが可能である。コントローラーは、決定を行うことが可能であり、自動システムによる実行のための信号を送り、および／または、タスクを人間（ピッカー、ローダーなど）に効率的に割り当てることが可能である。
【００８３】
コントローラーは、１つまたは複数の輸送用デバイス４０のうちのどれが、注文の履行に関与するべきであるか、または、任意の他の目的のために関与するべきであるかということを決定することが可能である。１つまたは複数の輸送用デバイス４０の作用は、典型的に、輸送用デバイスがクラスターを横断すること、および／または、作用を及ぼすこと、たとえば、隣接する輸送用デバイスを支持すること、および／または、所与の輸送用デバイス４０を動き回らせることなどを必要とする可能性がある。コントローラーは、クラスターの中のさまざまな経路を分析し、１セットの制約および条件を所与として、他の経路に対して潜在的に優先的な１つまたは複数の経路を決定するように構成され得る。これらの優先的な経路は、一度だけ、定期的に、および／または動的に、輸送用デバイス４０に提供され、クラスターを通るそれらの移動、および／または、クラスター５の中でそれらが果たす役割を制御することが可能である。
【００８４】
経路は、複数の理由に関して優先的であることが可能であり、複数の理由は、それに限定されないが、動かされる最小距離、輸送用デバイス４０のより大きい予想平均速度、より低い交通（すなわち、渋滞）に遭遇する可能性、より少ない必要とされる時間、より低い衝突の可能性、より少ない使用される電力、代替的な経路への切り替えやすさ、障害物（たとえば、壊れた輸送用デバイス、壊れた経路、および／または、修理中である経路の一部）を回避する能力を含む。
【００８５】
コントローラーは、コントローラーが接続されているさまざまな輸送用デバイスの移動を識別し、設計し、および／または制御するために、さまざまなアルゴリズムを使用することが可能である。コントローラーは、１つの場所から別の場所へ潜在的に有利なルートを決定するために、さまざまなアルゴリズムを適用することを通して、輸送用デバイスの移動を最適化するように構成され得る。潜在的な利点は、より短い動かされる距離、より低い渋滞に遭遇する可能性、より短い必要とされる時間、より低い電力消費、他の輸送用デバイスの移動との調整、壊れた輸送用デバイスもしくは表面の壊れたエリアなどのような障害物の周りのルーティング、または、さまざまなワークステーション動作との調整を含むことが可能である。いくつかの例では、コントローラーは、１つまたは複数のサーバーを使用して実装され得、１つまたは複数のサーバーは、１つまたは複数のプロセッサーをそれぞれ含有しており、１つまたは複数のプロセッサーは、１つまたは複数の非一時的なコンピューター可読の媒体の上に記憶されている１つまたは複数のセットのインストラクションを実施するように構成されている。コンピューター実装形態に関する潜在的な利点は、それに限定されないが、なかでも、スケーラビリティー、大量の処理量および計算量をハンドリングするための能力、増加した反応速度、迅速に決定を行うための能力、複雑な統計的分析を実行するための能力、機械学習を実行するための能力を含む。
【００８６】
コントローラーは、任意の数の方式で実装され得、たとえば、コントローラーは、分散型コンピューティングシステムとして実装され得る。たとえば、コントローラーの機能のいくつかまたはすべてが、輸送用デバイス４０自身に分散され得る。たとえば、それぞれの目的地を所与として、輸送用デバイス４０は、クラスター５の中の近くの輸送用デバイス４０と通信し、それによって、それらのそれぞれがそれらの目的を実現するために、移動および協力を調整／交渉することが可能である。
【００８７】
第１の実施形態と同様に、周辺機器が、クラスター５とともに使用され得、クラスター５への輸送用デバイス４０の追加または除去を促進させる。たとえば、第１の実施形態と同様に、搬送メカニズムが使用され得、輸送用デバイス４０が、搬送メカニズムの上に位置付けされ、クラスター５から除去されるか、または、クラスター５に追加され得る。そのうえ、クラスター５は、特定の機能のために異なる場所に位置付けされ得る。たとえば、第１のクラスター５は、大気環境に位置付けされ得、一方、第２のクラスター５は、チルド環境に位置付けされ得る。このように、第１のクラスター５は、チルドにすることを必要としない食料品（たとえば、乾物など）を貯蔵する輸送用デバイス４０を備えることが可能であり、一方、第２のクラスター５は、チルドにすることを必要とする食料品（たとえば、生鮮食品など）を貯蔵する輸送用デバイス４０を備えることが可能である。顧客の注文は、顧客によって注文された、チルドにすることを必要とする食料品、および、チルドにすることを必要としない食料品を備える、それらの輸送用デバイス４０を、第１および第２のクラスターから抽出することによって履行され得る。これは単なる例として提供されているに過ぎず、チルドされるかまたは室温で貯蔵され得る食料品が、第１のクラスターまたは第２のクラスターのいずれかの中に等しく貯蔵され得るということが認識されることとなる。
【００８８】
図１２ａおよび図１２ｂは、それぞれの輸送用デバイス４０の再配置用ユニット４１の中に備えられ得るメカニズムの例を示している。とりわけ、クラスター５が再構成可能な物理的なトポロジーを有するように、クラスター５の中で自分自身を再配置するための、それぞれの輸送用デバイス４０の上記に説明された機能性は、複数の異なる技術によって達成され得る。より一般的には、再配置用ユニット４１は、輸送用デバイス４０同士の間の機械的なメカニズム、磁気的なメカニズム、電磁メカニズム、および／または非接触メカニズムの１つまたは組み合わせを使用して実装され得る。
【００８９】
たとえば、図１２ａは、２つの輸送用デバイス４０を示しており、２つの輸送用デバイス４０は、再配置用ユニット４１をそれぞれ備えており、再配置用ユニット４１は、機械的なメカニズムを備え、輸送用デバイス４０同士の間の協働によって、クラスターの中でのそれぞれの輸送用デバイスの再配置を可能にし、クラスターの中での輸送用デバイスの物理的な再配置を実現する。この例では、それぞれの輸送用デバイス４０は、アクティブ面４１ａと、パッシブ面４１ｂとを備える。第１の輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａは、クラスター５の中の別の輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂと協働することが可能である。協働は、第２の輸送用デバイス４０に対する第１の輸送用デバイス４０の移動を実現する。たとえば、図１２ａに示されているように、アクティブ面４１ａは、アクティブ面４１ａの上に配置されている２つのコグ４１１を備えることが可能である。パッシブ面４１ｂは、スペースを有するトラック４１２を備えることが可能であり、それぞれのコグ４１１の歯が、そのスペースの中に係合する。この例では、それぞれの輸送用デバイス４０は、アクティブ面４１ａと、パッシブ面４１ｂとを備えるものとして説明されてきたが、しかし、輸送用デバイス４０の上のアクティブ面およびパッシブ面の任意の組み合わせが想定され、それは、たとえば、アクティブの様式および／またはパッシブの様式で他の輸送用デバイス４０と選択的に係合する面などであるということが想定される。そのうえ、２つのコグ４１１が説明されてきたが、任意の数のコグが想定される。同様に、コグが説明されてきたが、ギヤおよび／またはスプロケットなどのような、他の機械的なメカニズムも想定される。一般的に、クラスター５の中での輸送用デバイス４０の再配置を可能にする機械的なメカニズムが想定される。
【００９０】
図１２ａの例では、第１の輸送用デバイス４０の上のそれぞれのコグ４１１の歯は、第２の輸送用デバイス４０の上のトラック４１２と係合している。したがって、コグ４１１の回転は、トラックに沿った第１の輸送用デバイス４０の運動を結果として生じさせる。このように、第１の輸送用デバイス４０は、第２の輸送用デバイス４０との相互作用によって移動させられ得る。認識されることとなるように、コグ４１１およびトラック４１２は、Ｘ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向のいずれかへの第１の輸送用デバイス４０の運動を可能にするように配置され得る。このように、それぞれの輸送用デバイス４０の再配置は、第１の輸送用デバイス４０と第２の輸送用デバイス４０との間の相互作用によって第１の輸送用デバイス４０の再配置を実施する機械的なメカニズムによって実現され得る。
【００９１】
図１２ｂは、輸送用デバイス４０の移動を実現するために磁気および／または電磁気を利用する第２の例を示している。この例では、再配置用ユニット４１は、磁石および／または電磁石を備える。この例では、第１の輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａは、電磁石４１３を備える。前述したように、それぞれの輸送用デバイス４０は、アクティブ面４１ａと、パッシブ面４１ｂとを備えることが可能であるが、しかし、アクティブ面４１ａだけを備える輸送用デバイス４０などのような、他の面の組み合わせも想定される。第２の輸送用デバイス４０は、パッシブ面４１ｂを備え、トラックのような進行で配置された永久磁石４１４が、パッシブ面４１ｂの上に配置されている。この例では、電磁石４１３を選択的に励磁することによって、第１の輸送用デバイス４０の移動は、電磁石４１３が永久磁石４１４に選択的に引き付けられることおよび永久磁石４１４から反発されることを引き起こすことによって実現され得、それによって、第１の輸送用デバイス４０が第２の輸送用デバイス４０の上の永久磁石４１４のトラックのような進行に従うことを引き起こす。このように、第１の輸送用デバイス４０と第２の輸送用デバイス４０との間の相互作用は、クラスターの中での第１の輸送用デバイス４０の運動を引き起こし、それによって、その再配置を可能にする。
【００９２】
図１３は、再配置用ユニット４１が機械的なメカニズムを備える輸送用デバイス４０を示している。より具体的には、図１３に示されている例は、輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａを実装する際に利用され得る例示的なコンポーネントに関係している。コグ、ホイール、またはギヤなどのような、他のコンポーネントも使用され得るということが想定される。この例では、アクティブ面４１ａは、コグ５１と、モーター５２と、サポート５３とを備える。コグ５１およびパッシブ面４１ｂの上の対応するトラックは、ラックアンドピニオンを含むことが想定される。この例では、モーター５２およびサポート５３は、輸送用デバイス４０の内側に位置付けされており、一方、コグ５１は、輸送用デバイス４０の内側から、その壁部を通して、輸送用デバイス４０の外側へ延在している。この例では、アクティブ面４１ａは、２つのモーターを備え、２つのモーターは、コグ５１をそれぞれ駆動し、その面の上での２次元の移動を提供する。したがって、輸送用デバイス４０が動力を与えられる。サポート５３は、トラックとコグとの間の近い分離を維持するために使用され得る随意的な特徴である。とりわけ、サポート５３は、磁化され得、近隣の輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの上の対応する磁化されたサポートに引き付けられるように配置され得る。このように、対応するトラックの上のコグ５１の静止摩擦が改善される。そのうえ、それぞれのモーター５２の出力は、ギヤ付きになっていることが可能であり、給電されていないモーターが、重力の力に対抗して輸送用デバイス４０の位置を保持するようになっている。この例では、モーター５２を駆動することは、対応するコグ５１を駆動する。好ましくは、それぞれのコグ５１は、他のコグ５１から独立して駆動され、コグ５１の中のツイストが容易に訂正され得るようになっている。コグ５１は、近隣の輸送用デバイス４０の上の対応するトラックと係合し、輸送用デバイス４０の移動を促進させる。コグ５１は、円形プロファイルとして示されてきたが、非対称のプロファイルを有するコグは、特定の利点を有することとなるということが想定される。たとえば、コグ５１のプロファイルを横切る弦の場所を備えるコグ５１は、プロファイルが主に円形になっているがコグ５１の１つの部分において平坦化されているコグ５１を結果として生じさせることとなり、その回転の一部分に関してトラックから解除するコグ５１を結果として生じさせる。そのようなコグ５１は、コグ５１がトラックと解除することによってその通常のターニングの方向に対して垂直に移動することを必要とされるときに有用であることとなる。
【００９３】
図１４は、再配置用ユニット４１が機械的なメカニズムを備える輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂを示している。この例では、示されているコンポーネントは、輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの上に実装され得るものの例である。アクティブ面４１ａと同様に、これらのコンポーネントは、単なる例として与えられているに過ぎず、他のコンポーネントが、それぞれの輸送用デバイス４０の移動を促進させるために使用され得るということが想定される。とりわけ、パッシブ面４１ｂは、トラック５６と、クロスオーバートラック５７と、ガイド５５とを備える。随意的に、パッシブ面４１ｂは、サポート５３に引き付けられるように配置されている永久磁石５４を備えることが可能である。しかし、磁石は、そのような保持構造体（それは、輸送用デバイス４０によって経験される重力の力に抵抗するように配置され得る）に関して必要ではない。その代わりに、または、追加的に、機械的なラッチは、固定された位置に輸送用デバイス４０を保持するために使用され得る。パッシブ面４１ｂのコンポーネントは、輸送用デバイス４０の面の外側に位置付けされているということが想定される。ガイド５５は、トラックとともに用いられ、コグ５１がトラック５６から滑り落ちることを回避し、それによって、コグ５１とトラック５６との間のアライメントを維持することが可能である。とりわけ、コグ５１は、トラック５６と係合するように配置されており、別の輸送用デバイス４０に対する１つの輸送用デバイス４０の移動を可能にする。換言すれば、トラック５６は、コグ５１がその表面の上にのしかかることを可能にし、コグ５１のターニングの方向への移動を実現する。そのうえ、コグ５１は、横方向に、すなわち、コグ５１のターニングの方向に対して垂直の方向に、トラックを横切ってスライドすることが可能である。しかし、輸送用デバイスの２次元の移動を可能にするために、輸送用デバイス４０が２つの方向のうちの１つに移動することが予期される場所において、クロスオーバートラック５７が、ガイド５５の中のギャップとともに設けられている。クロスオーバートラック５７は、２つの方向へのコグ５１の横方向スライドを可能にする。ガイド５５の中のギャップは、コグ５１の直径よりも小さくなるように設けられ、ツイストすることを防止することが可能である。そのうえ、トラック５６は、輸送用デバイス４０同士の間のギャップを通って横向きに延在し、最小化されたツイストまたはツイストされない横方向移動を伴って、コグ５１がトラックと再係合することを可能にする。換言すれば、（横向き方向への）追加的なトラックは、面に沿ってそれぞれのトラック５６の中間点に設けられており、輸送用デバイス４０がそれぞれの輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂを横切って移動させられるときに、コグ５１がトラックと容易に再係合するようになっている。好ましくは、追加的なトラックは、ランプ付きのプロファイルを設けられており、コグとトラックとの再係合が徐々に起こるようになっている。このように、アクティブ面の上のすべての４つのコグの再係合が、近隣の輸送用デバイス４０のパッシブ面の上に係合されているときに、次いで、トラック５７は、コグ５１がツイストすることを防止する。それぞれの輸送用デバイス４０の精密な位置は、複数の方式で実現され得る。たとえば、第１の例では、それぞれのアクティブ面４１ａの上のホール効果センサーまたはそれに類するものによって検出されることとなるそれぞれのパッシブ面４１ｂの中心に磁石を設置することによって、実現され得る。第２の例では、それぞれのパッシブ面４１ｂの中心に磁石を設置し、それぞれのアクティブ面４１ａの中心に反対の極性の磁石を設置し、それによって、効果的なアライメントを結果として生じさせる引力を引き起こすことによって、実現され得る。第３の例では、それぞれのパッシブ面４１ｂの中心に光センサー（たとえば、フォトダイオードなど）を設置し、それぞれのアクティブ面４１ａの中心に、対応する光エミッター（たとえば、ＬＥＤなど）を設置することによって、実現され得る。認識されることとなるように、これらは、単なる例として提供されているに過ぎず、パッシブ面４１ｂの上に位置付けされている代わりに、アクティブ面４１ａの上に位置付けされているもの（また、その逆も同様）として説明されている特徴などのような、精密な位置決めの他の方法も想定される。
【００９４】
図１５は、見る角度からの例示的な輸送用デバイス４０を示しており、輸送用デバイス４０の垂直な面の上に配置されているアクティブ面４１ａと、パッシブ面４１ｂとを見ることが可能であるようになっている。輸送用デバイス４０は、２つのアクティブ面４１ａ（隣接する側部の上に配置されている）と、２つのパッシブ面４１ｂ（隣接する側部の上に配置されている）とを備えるということが想定される。このように、それぞれの輸送用デバイス４０は、隣接する輸送用デバイス４０が輸送用デバイス４０を横切って移動することも可能にしながら、３次元のいずれかに移動するように駆動され得る。
【００９５】
図１６は、クラスターの中で移動する輸送用デバイス４０の例を示している。この例では、中央の輸送用デバイス４０が、対応するパッシブ面４１ｂの上のトラックと相互作用するその自分自身のアクティブ面の上のコグの作用を通して移動させられている。追加的に、それは、中央の輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂを押す／引っ張るために自分自身のコグを利用して、他の静止した輸送用デバイス４０の作用によって押されている／引っ張られている。このように、任意の数の輸送用デバイス４０が、クラスターの中で制御および再配置され得る。
【００９６】
図１７は、磁石および／または電磁石を備える再配置用ユニット４１の第１の例を示している。この原理は、電磁石および／または永久磁石の間の相互作用に基づいている。電磁石の中の電流をアクティブに制御することによって、または、永久磁石を移動させることによって、輸送用デバイス４０の３次元の移動および浮揚が実現され得る。有利には、永久磁石と電磁石とを組み合わせることは、複数の利点をもたらす。たとえば、輸送用デバイス同士の間の永久磁石と永久磁石との相互作用が回避される。その理由は、経験される力が克服されるのに困難であり、その代わりに、永久磁石が、電磁石と相互作用するからである。そのうえ、電磁石と相互作用する電磁石は、輸送用デバイス４０を持ち上げるのに十分な力を発生させない可能性がある。したがって、永久磁石と相互作用する電磁石が、輸送用デバイス４０を任意の方向に移動させるために推進力を発生させるのに好適であるということが見出された。このように、電磁石状態の制御されたスイッチングは、輸送用デバイス４０の制御可能な移動を生じさせる。それぞれの輸送用デバイス４０の側部は、移動させられることとなる輸送用デバイス４０の側部に隣接する他の輸送用デバイス４０の側部との相互作用によって、それぞれの輸送用デバイス４０の垂直方向のおよび水平方向の移動を制御する。
【００９７】
図１７では、電磁石または永久磁石は、輸送用デバイス４０の上部または底部に設置されておらず、輸送用デバイス４０の側部のみに設置されている。輸送用デバイス４０の２つの隣接する面は、電磁石６１を備え、一方、輸送用デバイス４０の他の２つの隣接する面は、永久磁石６２を備える。永久磁石および電磁石の同様の配置を備える近隣の輸送用デバイス４０は、それと相互作用し、推進力を発生させる。図１７に示されているように、永久磁石６２および電磁石６１のそれぞれは、ヒステリシスループに似ているプロファイルで配置されている。
【００９８】
図１８は、クラスターの中の輸送用デバイス４０の浮揚させられた移動の例を示している。図１８では、ヒステリシスループで配置された永久磁石６２を備える輸送用デバイス４０の側部が示されている。この図において見ることができるように、中央の輸送用デバイス４０は、２つの近隣の輸送用デバイス４０の間で移動させられている。この例では、輸送用デバイス４０の１つの側部は、永久磁石６２を備え、近隣の輸送用デバイス４０の上の対応する電磁石６１と協働する。中央の輸送用デバイス４０の他の側部は、電磁石６１を備え、電磁石６１は、近隣の輸送用デバイス４０の上の対応する永久磁石６２と協働する。このように、輸送用デバイス４０は正確にぴったり合うようになっており、輸送用デバイス４０の永久磁石側部が、近隣の輸送用デバイス４０の対応する電磁石側部と相互作用する状態になっている。
【００９９】
図１９は、永久磁石／電磁石を備える再配置用ユニット４１を備える輸送用デバイス４０の第２の例を示している。この例では、磁石は、輸送用デバイス４０の上部または底部に位置付けされていない。第２の例では、輸送用デバイス４０のそれぞれの面は、輸送用デバイス４０の他の面と同一の特徴を備える。これは、上記に説明されている第１の例とは異なり、第１の例では、面は同一になっておらず、とりわけ、１つの面が永久磁石を備えた状態になっており、一方、別の面が電磁石を備えることとなる。この第２の例では、すべての４つの面は、回転対称で同一になっている。輸送用デバイス４０のそれぞれの面は、輸送用デバイス４０のそれぞれの面の上に交互のパターンで配置されている電磁石６１および永久磁石６２を備える。とりわけ、それぞれの面は、ストリップによって実質的に充填される。第１のストリップは、電磁石だけを備え、一方、第１のストリップに隣接して配置されている第２のストリップは、永久磁石６２および電磁石６１を備える。第２のストリップは、次いで、別の第１のストリップの隣に配置されており、したがって、そのパターンが継続する。図１９に示されているように、それぞれの面は、第１のストリップのうちの５つを備え、第２のストリップが第１のストリップ同士の間に挟まれた状態になっており、それによって、それぞれの面は、４つの第２のストリップを備える。しかし、これは、単なる例として提供されているに過ぎず、複数の異なるパターンが想定される。それぞれの輸送用デバイス４０の側部は、輸送用デバイス４０の垂直方向のおよび水平方向の移動を制御する。
【０１００】
有利には、輸送用デバイス４０のそれぞれの面は、それぞれの輸送用デバイス４０を推進することおよび持ち上げることの両方に関与している。
【０１０１】
図２０は、２つの近隣の輸送用デバイス４０の間で移動させられている中央の輸送用デバイス４０の例を示している。前述した磁石結果の特定の配置の結果として、有利には、移動させられている輸送用デバイス４０は、移動させられるための動力を必要としない。その代わりに、中央の輸送用デバイス４０を移動させている近隣の輸送用デバイス４０だけが、中央の輸送用デバイス４０を推進するための動力を必要とする。
【０１０２】
第２の例に示されている輸送用デバイス４０に対して行われ得る１つの最適化は、輸送用デバイス４０のそれぞれの面の中央部分から永久磁石６２および電磁石６１を除去／省略することであることとなる。このように、輸送用デバイス４０を移動させるときに、より少ない抵抗が経験されることとなる。
【０１０３】
図２１および図２２は、磁石を備える再配置用ユニット４１の第３の例を示している。とりわけ、前述した磁気的なメカニズムの第２の例と同様に、輸送用デバイス４０のすべての４つの面は、永久磁石６２および電磁石６１を備えるストリップとともに同一に配置されている。第２の例と同様に、電磁石６１のストリップは、（それぞれの面の上において）永久磁石６２のストリップによって挟まれている。単なる例として図２１に示されているように、それぞれの面は、電磁石６１の５つのストリップを備える。それぞれの面の上において、電磁石６１のストリップ同士の間に、永久磁石６１のストリップ、とりわけ、４つのストリップが位置付けされている。しかし、第２の例とは異なり、輸送用デバイス４０の上部縁部は、磁石６３を備える。磁石６３は、永久磁石および／または電磁石を備えることが可能である。そのうえ、輸送用デバイス４０の底部表面は、磁石６３を備える。このように、輸送用デバイス４０の側部は、Ｚ方向への垂直方向の移動に関与しており、一方、それぞれの輸送用デバイス４０の底部および上部は、浮揚ならびにＸ方向および／またはＹ方向への横方向の移動に関与している。有利には、この配置は、移動させられるために動力を与えられることが必要とされない輸送用デバイス４０を結果として生じさせる。その代わりに、移動させられることとなる輸送用デバイス４０に作用する近隣の輸送用デバイス４０だけが動力を必要とする。
【０１０４】
この例では、第１の実施形態のいくつかのエレメントは、本明細書で説明されている第２の実施形態と組み合わせられ得る。とりわけ、クラスターの底部の上の輸送用デバイス４０に関して、磁石を備える床との輸送用デバイス４０の底部の作用は、輸送用デバイス４０の浮揚を提供する際に有用である可能性がある。
【０１０５】
第３の例に示されている輸送用デバイス４０に対して行われ得る１つの最適化は、輸送用デバイス４０のそれぞれの面の中央部分から永久磁石６２および電磁石６１を除去／省略することであることとなる。このように、輸送用デバイス４０を移動させるときに、より少ない抵抗が経験されることとなる。
【０１０６】
上記に説明されている再配置用ユニット４１の例は別として、他の例も想定される。たとえば、図７ａ、図７ｂ、図８ａ、図８ｂ、図９ａ、および図９ｂに示されている第１の実施形態に関係するそれらの例は、本明細書で説明されている本実施形態の第２の実施形態に等しく適用され得る。たとえば、図７ａおよび図７ｂに関して、第２の実施形態の輸送用デバイス４０は、オムニホイール１１を備えることが可能であり、オムニホイール１１は、第１の実施形態において利用されるアクティブな床／壁部／表面の特徴に依存することなく、クラスターの中の輸送用デバイス４０を移動させるために駆動され得る。その代わりに、オムニホイールは、クラスターの中の近隣の輸送用デバイス４０の上部、底部、または側部において動作することが可能である。このように、輸送用デバイス４０は、ホイールのステアリング／持ち上げを必要とすることなく、少なくとも２次元で移動することが可能である。
【０１０７】
そのうえ、図８ａ、図８ｂ、図９ａ、および図９ｂに示されている例は、また、第２の実施形態の輸送用デバイス４０の再配置用ユニット４１とともに用いられ得る。この例では、さまざまな磁気的なおよび静的なコンポーネント２１１、２１２、２１３、２１４、２１５のうちの少なくとも１つから形成されたトラックは、第１の実施形態のような表面の上の代わりに、第２の実施形態の輸送用デバイス４０の再配置用ユニット４１の中に備えられ得る。より具体的には、図８ａおよび図８ｂを参照すると、トラック２１１および磁石２１２は、輸送用デバイス４０の上部縁部の上に据え付けられ得、近隣の輸送用デバイス４０が永久磁石１１を備えるようになっている。このように、永久磁石１１は、物理的なトラック１１の中に拘束され、輸送用デバイス４０の浮揚を可能にする。それによって、輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス４０の物理的な持ち上げを必要とすることなく、少なくとも２次元で移動することが可能である。そのうえ、トラック２１１を近隣の輸送用デバイス４０の上部に取り付けることによって、次いで、輸送用デバイス４０の移動が、輸送用デバイス４０を支持するための外部フレームワークの使用なしに実現され得る。
【０１０８】
同様に、図９ａおよび図９ｂに示されている磁石２１３、２１４、および２１５から形成されたトラックは、同様に、第２の実施形態の輸送用デバイス４０の上部縁部の中に備えられ得る。このように、それぞれの永久磁石２１５は、４つの電磁石によって取り囲まれており、４つの電磁石は、それぞれの電磁石２１３および２１５の中の電流を変化させることによって制御されるそれぞれの輸送用デバイス４０の浮揚および滑らかな移動の制御によって、輸送用デバイス４０を浮揚させるように作用する。このように、輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス１１の底部の上の永久磁石と磁石２１３、２１４、２１５を備える近隣の輸送用デバイス４０の上部との間の相互作用によって、近隣の輸送用デバイス４０と協働することが可能である。
【０１０９】
図２３ａ、図２３ｂ、図２４ａ、図２４ｂ、図２５ａ、図２５ｂ、図２６ａ、図２６ｂは、第１の例によるクラスターの中の輸送用デバイス４０の再配置を実現する磁気機械的なメカニズムを備える再配置用ユニット４１を備える輸送用デバイス４０の例を示している。とりわけ、それぞれの輸送用デバイス４０は、近隣の輸送用デバイス４０の上にトラックのような構造体の中に配置されている永久磁石（換言すれば、線形に配置されている永久磁石）と相互作用する少なくとも１つの磁気ホイールを備える。
【０１１０】
図２３ａは、モーターによって駆動されるように配置されている例示的な磁気ホイール７１の詳細を示している。ホイールは、軸棒および円形ディスクを備える。そのうえ、磁気ホイール７１は、磁気ホイール７１の周辺に配置された永久磁石７２を備える。永久磁石７２は、電磁石と交換され得るということが想定される。好適な例では、永久磁石７２は、交互の極性のパターンで配置されており、トラックのような構造体の上の対応する交互の極性を伴う。しかし、そのようなパターンがなくても、効果的な設計が依然として現実化され得る。
【０１１１】
図２３ｂは、輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａの上の磁気ホイール７１の例示的な配置を示している。この例では、４つの磁気ホイール７１が、アクティブ面４１ａの上にパターンで配置されている。認識されることとなるように、他のパターンも可能である。
【０１１２】
図２４ａは、輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの上の永久磁石７３の例示的な配置を示している。永久磁石７３は、電磁石によって交換され得るということが想定される。この例では、永久磁石７３は、線形のトラックのような様式で配置されており、線形の方式で輸送用デバイス４０を移動させるために永久磁石７１が引き付けられる構成体を提供する。永久磁石７３は、パッシブ面４１ｂの後ろに、輸送用デバイス４０の内側に配置されているということが想定される。このように、輸送用デバイスの外部面（アクティブ面とパッシブ面の両方）は、滑らかになっている。永久磁石７３は１つの方向に走っているように示されてきたが、それぞれのパッシブ面４１ｂは、輸送用デバイス４０が２つ以上の方向に移動することができるように、異なる方向に配置されている永久磁石７３の２つ以上のトラックを備えることが可能であるということが想定される。
【０１１３】
それぞれの輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス４０の隣接する垂直の側部の上に配置されている２つのアクティブ面４１ａと、輸送用デバイス４０の隣接する垂直の側部の上に配置されている２つのパッシブ面４１ｂとを備えるということが想定される。このように、Ｘ方向において、１つの面がアクティブになっており、一方、第２の面がパッシブになっている。同様に、Ｙ方向において、１つの面がアクティブになっており、一方、第２の面がパッシブになっている。
【０１１４】
図２４ｂは、別の見る角度からのアクティブ面４１ａを示しており、磁気ホイール７１が、輸送用デバイス４０の内側に、すなわち、アクティブ面４１ａの後ろに配置されているということを示している。このように、磁界は、アクティブ面４１ａを通って伝達し、近隣の輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂと相互作用する。このように、磁気ホイール７１の上の磁石７２は、近隣の輸送用デバイスのパッシブ面の上に線形に配置されている磁石７３と相互作用し、輸送用デバイス４０の移動を引き起こす。磁気ホイール７１は、モーターによって移動させられ得る。輸送用デバイス４０の内側に磁気ホイール７１を配置することによって、輸送用デバイス４０の外側表面は滑らかであり、それは、機械的に有利である可能性がある。そのうえ、それぞれの輸送用デバイス４０は、自己充足型になっており、輸送用デバイス４０の外側へ突出するハードウェアを備えていない。追加的に、磁石間の引力は、輸送用デバイス４０を上昇させるのに十分に強力である。モーターによって磁気ホイール７１の回転を引き起こすことによって、輸送用デバイス４０の横方向のおよび垂直方向の運動が実現され得る。
【０１１５】
とりわけ、図２５ａおよび図２５ｂに示されているように、輸送用デバイス４０の運動が示されている。示されている図は、輸送用デバイス４０の内側からの図であり、パッシブ面４１ｂと、それを越えて、近隣の輸送用デバイス４０の磁気ホイール７１とともに近隣の輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａとを見ている。図２５ａでは、磁気ホイール７１は、近隣の輸送用デバイス４０の内側で回転するように示されている。このように、磁気ホイール７１の永久磁石７２と永久磁石７３との間の相互作用は、輸送用デバイス４０の移動を結果として生じさせる。示されているように、輸送用デバイス４０の運動を実現するために、磁気ホイール７１のうちの２つが、反時計回り方向に回転しており、一方、２つの他の磁気ホイールが、時計回り方向に回転している。したがって、永久磁石のトラックのような構造体を備えたパッシブ面４１ｂは、磁気ホイール７２の回転に対して接線方向に上向き方向に移動し、それによって、輸送用デバイス４０を上向きに再配置する。認識されることとなるように、図２５ａに示されている図は、輸送用デバイス４０の１つの側部だけからの図である。アクティブ面４１ａを備える可能性のある、図２５ａに示されている面に対して平行になっている輸送用デバイス４０の面によって及ぼされる作用は示されていない。この例では、再配置されている輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａの磁気ホイール７１は、近隣の輸送用デバイス４０の磁気ホイール７１と同様の様式で移動することが可能であり、それによって、パッシブ面４１ｂとアクティブ面４１ａとの間の相互作用によって２つの面から輸送用デバイス４０を支持している。このように、輸送用デバイス４０の面を横切るアクティブ面４１ａからパッシブ面４１ｂへの相互作用の対称的な動作を使用することによって、次いで、輸送用デバイス４０の再配置が実現され得る。そのうえ、とりわけＸ、Ｙ、またはＺ方向に配置されている永久磁石のトラックのような構造体の配置によって、次いで、３次元の輸送用デバイス４０の再配置が実現される。
【０１１６】
図２５ｂは、図２５ａに示されている動作の結果を示している。とりわけ、パッシブ面４１ｂを備える輸送用デバイス４０は、アクティブ面４１ａを備える輸送用デバイス４０に対して上向きに移動させられている。認識されることとなるように、上向きの方向は、単なる例としてのものに過ぎず、永久磁石のトラックのような構造体を異なる方向に配置することによって、次いで、磁気ホイール７１の移動は、輸送用デバイス４０の再配置を異なる方向に引き起こすこととなる。
【０１１７】
図２６ａおよび図２６ｂは、近隣の輸送用デバイス４０の作用によって再配置されている輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの詳細とともに、アクティブ面４１ａを備える近隣の輸送用デバイス４０の斜視的に見る角度の図である。図２５ａおよび図２５ｂを参照して前述したように、それぞれの輸送用デバイス４０は、アクティブ面４１ａと、パッシブ面４１ｂとを備えることが可能である。図２６ａでは、近隣の輸送用デバイス４０の磁気ホイール７１は、輸送用デバイス４０の上の永久磁石のトラックのような構造体が上向きに移動することを引き起こす様式でターンさせられる。磁気ホイール７１に装着されている移動している永久磁石７２とトラックのような構造体の永久磁石７３との相互作用は、輸送用デバイス４０の上向きの移動を引き起こす。図２６ｂでは、パッシブ面４１ｂの位置は、図２６ａにおいて開始された動作が完了した後の輸送用デバイス４０の位置を示している。示されているように、輸送用デバイス４０は、近隣の輸送用デバイス４０の中の磁気ホイール７１との相互作用によって上向きに移動させられている。
【０１１８】
図２７は、再配置用ユニット４１を備える輸送用デバイス４０の上面図を示しており、再配置用ユニット４１は、第２の例による磁気機械的なメカニズムを備える。とりわけ、再配置用ユニット４１は、少なくとも１つの磁気ホイール８１を備える。磁気ホイール８１は、その周辺に配置されている複数の永久磁石８２を備える。たとえば、電磁石など、他の磁石もこの目的のために使用され得るということが想定される。この特定の例では、永久磁石８２の作用は、磁気ホイール８１の軸棒に対して垂直になっている。とりわけ、永久磁石８２の極は、磁気ホイール８１に対して垂直方向に配置されている。有利には、これは、スペースを節約する。磁気ホイール８１の軸棒は、モーターによって駆動されるように配置されている。磁気機械的なメカニズムの第１の例を利用する、図２３ａおよび図２３ｂを参照して上記に説明されている輸送用デバイス４０と同様に、磁気ホイール８１の作用によって、アクティブ面４１ａを通して、近隣の輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの中／上に配置されている磁石と相互作用する。
【０１１９】
図２８ａは、輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂのより詳細を伴う輸送用デバイス４０の正面図を示している。換言すれば、輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂの図が示されている。パッシブ面４１ｂは、単数の永久磁石８３と、細長い永久磁石８４とを備える。電磁石が永久磁石の代わりに使用され得るということが想定される。パッシブ面４１ｂの周りでの単数の永久磁石８３の特定の配置は、トラックのような構造体を提供し、磁気ホイール８１に装着されている永久磁石８２が、それと相互作用することができる。そのうえ、細長い永久磁石８３の追加は、支持構造体として使用され、近隣の輸送用デバイス４０を一緒に引き付け、それによって、輸送用デバイス４０同士の間の保持力を形成することが可能である。
【０１２０】
図２８ｂは、輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａのより詳細を伴う輸送用デバイス４０の背面図を示している。換言すれば、輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａの図が示されている。前述したように、アクティブ面４１ａは、磁気ホイール８１と、その上に装着された永久磁石８２とを備える。磁気ホイール８１は、輸送用デバイス４０の外側表面の後ろに配置され得、磁界が輸送用デバイス４０の外側表面を通過するようになっており、輸送用デバイスの外側表面が滑らかになっていることを保証しながら、近隣の輸送用デバイス４０に対する磁気的な作用を可能にするということが想定される。同じことが、輸送用デバイス４０のパッシブ面４１ｂに適用され得る。
【０１２１】
図２８ｂは、輸送用デバイス４０のアクティブ面４１ａの上に配置されている磁気ホイール８１のレイアウトの１つの例を示している。とりわけ、２つの磁気ホイール８１は、垂直方向の配向で回転するように配置されており、一方、１つのホイールは、水平方向に回転するように配置されている。このように、クラスターの中の他の輸送用デバイス４０との協働によって、輸送用デバイス４０は、第１の方向および／または第２の方向に移動することが可能である。輸送用デバイス４０の２つの隣接する面の上の対応するメカニズムは、それによって、輸送用デバイス４０が３つの方向のいずれかに移動することを可能にする。とりわけ、それぞれの磁気ホイール８２がその軸棒の周りに回転することによって、磁気ホイール８１の上の永久磁石８２と近隣の輸送用デバイス４０の上の永久磁石８３および８４との間の相互作用は、輸送用デバイス４０の再配置を可能にする。輸送用デバイス４０の中の磁気ホイール８１の他のレイアウトが、クラスターの中での輸送用デバイス４０の再配置に関して等しく適用可能であるということが想定される。
【０１２２】
図２９から図３７は、磁気機械的なメカニズムを備える輸送用デバイス４０の再配置用ユニット４１の第３の例を示している。この例は、輸送用デバイス４０のそれぞれの側面が、アクティブセクションと、パッシブセクションとを備え、したがって、以前の例とは異なり、全体的にパッシブまたはアクティブになっている側面はないという点において、第１および第２の例とは異なっている。
【０１２３】
図２９は、第３の例とともに使用するための磁気ホイール９１の例を示している。磁気ホイールは、その周辺に配置された永久磁石９２を備える。永久磁石９２、または、磁気ホイール９１および永久磁石９２は、電磁石と交換され得るということが想定される。磁気ホイール９１は、モーターによって回転させられるように配置されており、磁気ホイール９１は、モーターの軸棒の上にフィットするように配置されており、直接的にまたは間接的にモーターに接続されるようになっている。図２９に示されているように、磁気ホイール９１の周囲部は、その中に永久磁石９２を埋め込んでいる。円錐形状に形状決めされた磁石を使用することは、有利には、磁気ホイール９１の周囲部において磁界強度を増加させるということが見出された。しかし、たとえば、組み合わせられたより大きい強度を生成させるための複数の磁石の使用など、永久磁石９２の他の配置および／または形状が想定され、たとえば、円筒形状の磁石と立方体形状の磁石とを組み合わせることは、円錐形状の磁石の強度を近似することが可能である。磁気ホイール９１では、有利には、永久磁石９２の磁極は、磁気ホイール９１の周囲部の周りで交互になるように配置されている。たとえば、特定の永久磁石９２ａは、磁石のＮ極が磁気ホイール９１の中心から外向きに面した状態で配置され得る。したがって、永久磁石９２ｂは、磁石のＳ極が磁気ホイール９１の中心から外向きに面した状態で据え付けられ得る。したがって、永久磁石９２ｃは、Ｎ極が外向きに面した状態で据え付けられ得、一方、永久磁石９２ｄは、Ｓ極が外向きに面した状態で据え付けられ得る。このように、磁極が、磁気ホイール９１の周囲部の周りで交互になっている。したがって、有利には、磁気ホイール９１の周囲部は、偶数の永久磁石９１を備える。
【０１２４】
随意的に、磁気ホイール９１は、スプリングなどによって輸送用デバイス４０の中にばね支持され得る。このように、磁気ホイール９１の休んでいる位置は、輸送用デバイス４０の内側にあることが可能であり、磁気ホイール９１は、近隣の輸送用デバイス４０の磁石を使用して、輸送用デバイスの外側のその係合された位置を得、スプリング力に対抗して、輸送用デバイス４０の外側の位置にホイールを引き付ける。
【０１２５】
図３０ａおよび図３０ｂは、輸送用デバイス４０の面の例を示している。簡単にするために、図３０ａに示されている面は、Ａ面と称され得、一方、図３０ｂの中の面は、Ｂ面と称され得る。４つの面を備える輸送用デバイスのこの例では、輸送用デバイス４０は、２つのＡ面と、２つのＢ面とを備えるように配置されている。２つのＡ面は、互いに垂直に配置されており、２つのＢ面は、互いに垂直に配置されている。したがって、輸送用デバイス４０の２つの角部において、面タイプは、Ａ面からＢ面へ変化する。
【０１２６】
図３０ａは、Ａ面の例を示している。この例では、Ａ面は、Ｘ方向およびＺ方向に延在するように示されているが、認識されることとなるように、Ａ面は、任意の方向に延在することが可能である。Ａ面は、少なくとも１つの磁気ホイール９１を備え、この例では、Ａ面は、Ｘ方向に沿ってＡ面の両側に配置されている２つの磁気ホイール９１を備える。また、Ａ面は、個々の永久磁石を備える第１の磁石トラック９３を備える。認識されることとなるように、Ａ面の上に１つまたは複数の磁気トラック９３が存在することが可能である。この例では、個々の永久磁石は、Ｘ方向に沿って線形に配置されている。しかし、永久磁石は、電磁石から形成され得、任意の方向に延在することが可能であるということが想定される。磁気ホイール９１は、モーターに装着されるように配置されており、モーターは、輸送用デバイス４０の内側に配置されている。磁気ホイール９１は、輸送用デバイス４０の中の開口部を通って延在するように配置されている。そのうえ、磁気ホイール９１の装着は、Ａ面と同一平面上の磁気ホイールの面が、第１の磁気トラック９３の恒久的な面と同じＡ面から所定の距離を有するようになっている。換言すれば、第１の磁気トラック９３は、磁石が据え付けられていない２つの場所を備え、その場所は、Ａ面の中の開口部と対応しており、磁気ホイール９１は、その開口部を通って突出することが可能である。しかし、磁気ホイール９１が据え付けられているときに、第１の磁気トラック９３の中のこれらの欠けている場所は、第１の磁気トラック９３と磁気ホイール９１との間の最小ギャップを伴って、磁気ホイール９１の磁石によって充填される。そのうえ、第１の磁気トラック９３の表面および磁気ホイール９１の周囲部が整合させられ、それによって、磁石の連続的で比較的に平坦な表面を形成するように、磁気ホイール９１は据え付けられている。追加的に、磁気ホイールは、磁気トラック９３の方向に対して垂直の方向に回転するように据え付けられている。
【０１２７】
第１の磁気トラック９３は、永久磁石から形成されており、永久磁石の磁極は、１つの磁石から次の磁石へ交互になっている。たとえば、Ａ面の中に据え付けられた６つの永久磁石を備える第１の磁気トラック９３のセクションが、９３ａ〜ｄおよび９３ｅ〜ｆとして識別されている。この点において、据え付けられたときに、磁気ホイール９１および第１の磁気トラック９３の組み合わせが、Ａトラックに沿って永久磁石の範囲を形成するとしても、磁気ホイール９１の永久磁石は、第１の磁気トラック９３の一部であるとみなされない。しかし、この例に関して、Ａ面に恒久的に貼り付けられたそれらの磁石と磁気ホイールの一部として回転する磁石との間で、差別化が描かれることとなる。
【０１２８】
この点において、Ｘ方向の中の第１の磁石９３ａは、Ｎ極になるように据え付けられ得、第２の磁石９３ｂは、Ｓ極になるように据え付けられ得、第３の磁石９３ｃは、Ｎ極になるように据え付けられ得、第４の磁石９３ｄは、Ｓ極になるように据え付けられ得る。したがって、磁極は、Ａ面を横切って交互になっている。次の場所は、磁気ホイール９１の据え付けのための第１の磁気トラック９３の中のギャップであり、磁石がその場所に据え付けられるとすれば、交互の磁極のものになるということが仮定される。したがって、次の場所において、ギャップの対抗する側部に据え付けられている第５の磁石９３ｅは、第４の磁石９３ｄと同じ極、すなわち、Ｓ極を有している。したがって、第６の磁石９３ｆは、Ｎ極になっており、そして、Ａ面を横切って同様に続く。
【０１２９】
このように、第１の磁気トラック９３は、Ａ面を横切って交互の磁極のトラックを形成している。第１の磁気トラック９３の中のギャップが、Ａ面の上の少なくとも１つの場所の中に形成されており、それは、（磁気ホイール９１の）可変の磁極が磁気ホイールの上の適切な位置へ回転させられることを可能にし、第１の磁気トラック９３の上の極の交互のパターンを継続するか、または、磁気ホイール９１のいずれかの側の２つの磁石と同一の磁石の極を据え付けるかのいずれかである。たとえば、第４の磁石９３ｄおよび第５の磁石９３ｅがＳ極になるように据え付けられている場合には、磁気ホイール９１は、ギャップの中にＮ極磁石を位置付けするように回転することが可能であり、それによって、交互の磁気トラックを継続する。代替的に、磁気ホイール９１は、Ｓ極を位置付けするように回転させられ得、それは、交互のパターンを破壊し、３つのＳ極が互いに隣り合わせになることを結果として生じさせる。
【０１３０】
図３０ｂは、Ｂ面の例を示している。Ｂ面は、それが少なくとも１つの磁気ホイール９１と少なくとも１つの磁気トラックとを備えるという点において、Ａ面と同様である。しかし、この特定の例では、Ｂ面は、それが合計で４つの磁気ホイール９１と２つの磁気トラック９４および９５とを備えるという点において異なっている。より具体的には、それぞれの磁気トラック９４は、２つの磁気ホイール９１とともに使用されており、２つの磁気ホイール９１のそれぞれは、磁気トラック９４の方向に対して垂直の方向に回転するように据え付けられている。そのうえ、Ａ面とＢ面とを比較するとき、Ｂ面の磁気トラック９４および９５は、Ａ面の磁気トラック９３の方向に対して垂直の方向に据え付けられる。より具体的には、磁気トラック９３は、Ｘ方向に据え付けられており、一方、磁気トラック９４および９５は、Ｙ方向に据え付けられている。他の点では、磁気ホイール９１ならびに磁気トラック９４および９５は、Ａ面と同様の様式で据え付けられている。とりわけ、磁気トラック９４および９５のそれぞれは、それぞれの磁気トラック９４および９５の長さに沿って交互の極を備えて配置された永久磁石を備える（しかし、電磁石が、それに置換され得、または、それに加えて使用され得る）。そのうえ、Ｂ面の上の磁気トラック９４および９５は、対向する極のものであるが、他の配置も代替的にまたは追加的に用いられ得る。たとえば、第１の磁気トラック９４の第１の磁石がＮ極である場合には、第２の磁気トラック９５の第１の磁石はＳ極である。それぞれの磁気トラック９４および９５の中のギャップは、ギャップのいずれかの側の永久磁石の磁極が同じであり、それによって、Ｂ面を横切って交互の磁極パターンを継続するという点において、Ａ面に関するものと同じ様式でハンドリングされる。この結果として、それぞれの磁気ホイール９１を慎重に据え付け、それぞれの磁気トラック９４に関係する磁気ホイール９１が正しい位置にあることを保証するということが重要である可能性がある。たとえば、第１の磁気トラック９４に関して、そのトラックに関する第１の磁気ホイール９１（すなわち、下側磁気ホイール９１）が、初期にＮ極磁石が輸送用デバイス４０の外向きに面した状態で据え付けられているときには、次いで、対応する第２の磁気ホイール９１（すなわち、上側磁気ホイール９１）も、Ｎ極磁石が外向きに面した状態で同じ配向に据え付けられるべきであるが、他の配置も代替的にまたは追加的に用いられ得る。
【０１３１】
前述したＡ面およびＢ面は、磁気トラックのそれぞれのレベルと一致するようにＡ面およびＢ面の中のギャップの中に位置付けされている磁気ホイール９１とともに、磁気トラック９３、９４、および９５が輸送用デバイス４０の外側にある状態で構築されているが、磁気トラックおよび磁気ホイール９１は、Ａ面およびＢ面の外側表面の後ろに（または、それと同一平面上に）据え付けられ得、換言すれば、輸送用デバイス４０の内側に装着され得るということが認識されることとなる。このように、輸送用デバイス４０の外側表面は滑らかになっており、それは、機械的に有利である可能性がある。
【０１３２】
図３１ａ、図３１ｂ、図３２ａ、および図３２ｂは、輸送用デバイス４０の角部のそれぞれの周りの図を示しており、４面の輸送用デバイス４０の上のＡ面およびＢ面の配置を示している。これらの図は、例として提供されており、輸送用デバイス４０の他の配置も想定される。たとえば、より多くのまたはより少ない側部を有する輸送用デバイス４０も想定される。好ましくは、輸送用デバイス４０は、クラスターの貯蔵を最大化するために、また、輸送用デバイス４０のそれぞれの側部が近隣の輸送用デバイス４０の側部と相互作用するように係合および配置されることを保証するために、正確にぴったり合うようになっている。
【０１３３】
図３１ａは、輸送用デバイス４０の第１の角部を示しており、第１の角部において、Ｂ面は、Ａ面に垂直方向に取り付けられている。見ることができるように、Ｂ面の磁気トラック９４および９５ならびに磁気ホイール９１は、Ａ面の磁気トラック９３および磁気ホイール９１と垂直方向に配置されている。
【０１３４】
輸送用デバイス４０の周りのＡ面およびＢ面の特定の配置は、輸送用デバイス４０がクラスターの中に配置されているときに、輸送用デバイス４０のＡ面がＸ方向とＹ方向の両方に近隣の輸送用デバイス４０のＢ面と相互作用することを保証する。そのうえ、輸送用デバイス４０のＢ面は、Ｘ方向およびＹ方向に近隣の輸送用デバイス４０のＡ面と相互作用する。そのような相互作用は、それぞれの輸送用デバイス４０が、輸送用デバイス４０の上の磁気ホイール９１の調整された移動によって、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ方向に再配置され、少なくとも１つの近隣の輸送用デバイス４０の上の少なくとも１つの磁気ホイール９１とともに再配置され得ることを保証し、このように、それぞれの輸送用デバイスの中の動力およびハードウェア要件が低減される。
【０１３５】
より一般的には、Ａ面およびＢ面の特定の配置は、Ｚ方向への移動と、Ｘ方向またはＹ方向への移動とを提供する。したがって、２つの面の組み合わせは、少なくとも２次元の移動のための能力を提供する。
【０１３６】
また、図３１ａは、磁気ホイール９１を回転させるように配置されているモーター９６を示している。モーターは、直流電流モーターまたは交流電流モーターなどのような、任意のモーターであることが可能である。いくつかの状況では、ステッパーモーターを使用し、モーターの正確なターニングを可能にし、正しい磁石極が輸送用デバイス４０の側部に露出されることを保証することが好適である可能性がある。代替的に、ブラシレス直流電流モーターなどのような、他のタイプのモーターも使用され得る。ホール効果センサーなどのような適当なセンサーが、磁気ホイール９１の隣の場所において用いられ、磁気ホイール９１の現在の回転状態を適当にセンシングすることが可能である。認識されることとなるように、他のセンサーユニットは、回転状態を検出するために用いられ得（逆起電力測定またはモーター電流および／もしくは電圧の他の手段を使用することを含む）、磁気ホイール９１の回転状態、および／または、他の面に対する相対的位置を決定する。また、光学センサーも想定される。磁気ホイール９１のそれぞれのセットは、個々のモーター９６によって駆動されるように示されているが、しかし、たとえば、すべての磁気ホイール９１を駆動するために単一のモーターを使用すること、および、回転パワーを適当な磁気ホイール９１に伝達するためにクラッチメカニズムを使用することなど、他の代替例も想定される。そのうえ、この図に示されているように、Ｂ面の上の２つの磁気ホイール９１が、共通の軸棒の上の単一のモーター９６によって駆動されるように示されている。しかし、たとえば、Ｂ面の上のそれぞれの磁気ホイール９１を個別に駆動することなど、代替例も想定される。補強エレメント９７が、輸送用デバイス４０のそれぞれの上部角部に示されている。そのような補強エレメント９７は、随意的に、輸送用デバイス４０に対するリジッド性を増加させるために用いられ得る。とりわけ、補強エレメント９７の使用によって、次いで、低減された剛性壁部が、輸送用デバイスのために使用され得、それによって、より薄い壁部を用いることを可能にする。これは、輸送用デバイス４０の重量を低減させる利点を有しており、より弱い磁石の使用を可能にする。そのうえ、補強エレメント９７は、係合ユニット４３として使用される。とりわけ、輸送用デバイス４０の底部は、その角部にスパイクを備えることが可能であり、それは、係合ユニット４３として動作するように配置された補強エレメント９７の中に位置付けされるように配置されている。これは、スタックを形成するときのそれぞれの輸送用デバイス４０の正確な場所を可能にする。そのうえ、補強エレメント９７は、輸送用デバイス４０同士の間で、および／または、電源と輸送用デバイス４０との間で、電力を伝達するように配置された電気接点などのような、電力伝達手段をさらに備えることが可能である。たとえば、近隣の輸送用デバイス４０の底部は、補強エレメント９７の中に備えられた対応する電気接点に接触するように配置された電気接点を備えることが可能である。そのような様式で、電力は、輸送用デバイス４０へ／から伝達され得る。代替的に、誘導電力伝達／通信も使用され得る。
【０１３７】
図３１ｂは、その第２の角部からの輸送用デバイス４０の図を示している。とりわけ、図３１ａの図に対して、輸送用デバイス４０の図は、輸送用デバイス４０の中心に対して反時計回りに９０度だけ回転している。この図では、輸送用デバイス４０の２つのＡ面が示されており、それらは、互いに垂直に配置されている。このように、輸送用デバイス４０は、Ｘ方向にＡ面を備え、Ｙ方向にＡ面を備え、Ｘ方向にＢ面を備え、Ｙ方向にＢ面を備える。このように、たとえば、Ｘ方向におけるＡ面は、近隣の輸送用デバイス４０の上のＸ方向における対応するＢ面と相互作用し、一方、Ｘ方向におけるＢ面は、別の近隣の輸送用デバイス４０の上のＸ方向における対応するＡ面と相互作用する。同様に、Ｙ方向は、同様の様式で配置されている。
【０１３８】
図３２ａは、その第３の角部からの輸送用デバイス４０のさらに別の図を示している。第３の角部は、Ａ面がＢ面に出会う場所である。図３１ｂの図は、反時計回りに９０度回転させられており、図３２ａの図を形成する。
【０１３９】
図３２ｂは、輸送用デバイス４０の第４の角部の図を示している。第４の角部は、Ｂ面が別のＢ面に対して垂直に配置されている場所である。図３２ａの図は、反時計回りに９０度回転させられており、図３２ｂの図を形成する。
【０１４０】
図３３は、輸送用デバイス４０の内部の中を見る輸送用デバイス４０の上部の図である。認識されることとなるように、輸送用デバイス４０の中の空のスペースは、アイテムを受け入れるように配置されているアイテム受け入れスペース４２を構成している。モーター９６のそれぞれとアイテム受け入れスペース４２との間のバリアを形成し、貯蔵されているアイテムがモーター９６の動作と干渉することを防止するということが有利である可能性がある。モーター９６、磁気ホイール９１、ならびに、磁気トラック９３、９４および９５が、再配置用ユニット４１の中に備えられている。輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス４０の再配置を制御するために信号を受け取るように配置された通信ユニット４４、および／または、輸送用デバイス４０の再配置を制御するように配置された制御ユニットをさらに備えることが可能である。そのうえ、輸送用デバイス４０は、モーター９６および任意の随意的な特徴（たとえば、通信ユニットおよび／または制御ユニットなど）を動作させるための電荷を貯蔵するように配置されたバッテリーなどのような電源をさらに備えることが可能である。
【０１４１】
輸送用デバイス４０の下側（底部とも称される）の図が示されているが、この例では、輸送用デバイス４０の下側は、特徴を備えない滑らかな表面である。しかし、前述したように、係合ユニット４３および／または電力伝達手段などのような、複数の随意的な特徴が、下側に設けられ得る。そのうえ、他の磁気的なメカニズムは、適当な場合に、輸送用デバイス４０の再配置を支援するために下側に設けられ得る。
【０１４２】
図３４は、複数の輸送用デバイス４０を備えるクラスター５の第１の図を示している。この文脈において、クラスター５は、少なくとも２つの輸送用デバイス４０の集合体である。しかし、３つ以上の輸送用デバイス４０を提供することは、輸送用デバイス４０の移動のしやすさに関して利点を提供する。その理由は、それぞれの輸送用デバイス４０が、輸送用デバイス４０の面同士の間の相互作用に起因して、近隣の輸送用デバイス４０からより多くのサポートを経験することとなるからである。図３４において見ることができるように、図は、Ａ面が垂直方向に別のＡ面と出会う輸送用デバイスの角部を示している。この点において、有利には、輸送用デバイス４０の正しい移動のために、次いで、輸送用デバイス４０のすべてが、同じ配向で配置されるということが予期される。換言すれば、Ａ面およびＢ面の配向に関して、個々の輸送用デバイス４０の配向は、クラスター５を横切るすべての輸送用デバイス４０に関して同じである。このように、プラスのＸ方向に配置されているＡ面は、Ａ面に面するようにマイナスのＸ方向に配置されているＢ面と相互作用する。そのうえ、プラスのＸ方向に配置されているＡ面は、Ａ面に面するようにマイナスのＸ方向に配置されているＢ面と相互作用する。認識されることとなるように、Ａ面およびＢ面の他の構成に関して、次いで、この配置は異なっていてもよく、クラスター５の中の任意の１つの輸送用デバイスの再配置を可能にするように互いと協働する輸送用デバイス４０の面を提供するようになっている。そのうえ、輸送用デバイス４０が異なるタイプの面を備えて構成されている場合に、次いで、クラスター５の中のそれぞれの輸送用デバイス４０の配向の配置は、クラスター５の中の輸送用デバイス４０の再配置を可能にするように相互作用する複数の輸送用デバイス４０を提供するために変化することが可能である。
【０１４３】
図３５は、クラスター５の第２の角部からのクラスター５の第２の図を示している。図３４の第１の図に対して、第２の図は、図をクラスター５の中心の周りに反時計回りに９０度回転させることによって示されている。クラスター５は、特定の数の輸送用デバイス（とりわけ、Ｘ方向に３つの輸送用デバイス４０、Ｙ方向に３つの輸送用デバイス４０、および、Ｚ方向に２つの輸送用デバイス４０）を備えるように示されているが、クラスター５は、ワーキングスペースの中のそのようなクラスター５に関してスペースが存在する限りにおいて、任意の特定の方向に任意の数の輸送用デバイス４０を備えることが可能であるということが認識されることとなる。第２の図では、第２の角部は、輸送用デバイス４０の第１のＡ面が輸送用デバイス４０の第２のＡ面に垂直方向に出会う場所である。
【０１４４】
図３６は、クラスター５の第３の角部からのクラスター５の第３の図を示している。クラスター５の第１の図に対して、第３の図は、Ｚ軸の周りのクラスター５の中心の周りの１８０度の回転を備える。この場所において、それぞれの輸送用デバイス４０は、それに対して垂直のＢ面に出会うＡ面を備える。
【０１４５】
図３７は、クラスター５の第４の角部からのクラスター５の第４の図を示している。この場所において、それぞれの輸送用デバイス４０の第１のＢ面は、それに対して垂直に配置されている輸送用デバイス４０の第２のＢ面に出会う。第１の図に対して、この図は、Ｚ軸の周りに２７０度の回転を備える。
【０１４６】
貯蔵システムは、クラスター５を備えることが可能である。この点において、クラスター５は、少なくとも１つのアイテムを貯蔵することが可能である。貯蔵システムは、コントローラーをさらに備えることが可能であり、コントローラーは、クラスター５の中の／上の／外側の開始場所から、クラスター５の中の／上の／外側の目的地場所へ、輸送用デバイスのための経路を決定するように配置されている。コントローラーは、通信ユニットに信号を送信し、決定された経路にしたがって輸送用デバイスが移動することを引き起こすようにさらに配置され得る。このように、コントローラーは、輸送用デバイスのための経路を決定し、決定された経路に沿って輸送用デバイスが移動することを引き起こすことが可能である。追加的にまたは代替的に、制御システムは、他のデバイスに信号を送り、移動を支援および／または実現するように配置され得る。追加的にまたは代替的に、制御システムは、経路の初期部分のみを決定するように配置され得、個々の操縦が実行または終了されるにつれて、それを再検討および拡張する。追加的にまたは代替的に、コントローラーの機能のうちのいくつかまたはすべては、デバイス自身ならびに／または他のデータ処理および／もしくは通信エレメントの間で分散され得る。
【０１４７】
上記の図３４から図３７から明確であるように、クラスター５は、複数の輸送用デバイス４０を備える。それぞれの輸送用デバイス４０は、Ｘ方向および／またはＹ方向に少なくとも１つの近隣の輸送用デバイス４０と相互作用するように配置されている。この例では、輸送用デバイス４０の面は、別の輸送用デバイス４０に面しており、それと相互作用する。説明されてきたように、それぞれの面は、対応する面と相互作用する。たとえば、１つの方向にＡ面を備えた輸送用デバイス４０は、Ａ面に対向する近隣の輸送用デバイス４０のＢ面と相互作用する。同様に、１つの方向にＢ面を備えた輸送用デバイス４０は、Ｂ面に対向する近隣の輸送用デバイス４０のＡ面と相互作用する。この配置の１つの例は、近隣の輸送用デバイス４０の上の第２の磁気トラック９９の輪郭線と相互作用する、輸送用デバイス４０の上の第１の磁気トラック９８の輪郭線によって、図３７にみられ得る。磁気ホイール９１の動作によって、輸送用デバイス４０の再配置が実現され得る。
【０１４８】
上記は、輸送用デバイス４０の側部を説明しており、したがって、任意の方向への輸送用デバイス４０の移動を説明している。したがって、係合ユニット４３などが輸送用デバイス４０の再配置を支援するように説明されてきたが、この構成では、そのような移動を促進させるために、輸送用デバイス４０の上部または底部の上の手段に対する特定の必要は存在しない。したがって、クラスター５の中に示されている輸送用デバイス４０は、たとえば、最上部の輸送用デバイス４０をその下方の輸送用デバイス４０の上に保持する重力の力以外に、それらの間の係合の形態なしに、単純に重なり合ってスタックされ得る（しかし、そのような係合は、重力を介する必要はなく、むしろ、機械的、磁気的、または電磁的などである必要がある）。このように、輸送用デバイス４０の底部は、そのすぐ下方の輸送用デバイス４０の上部縁部の上に単純に置かれる。個々の輸送用デバイス４０は、スタックの中で、または、スタックを横切って、および、クラスター５の中の場所同士の間で移動させられ得る。代替的に、輸送用デバイス４０のスタック全体が、複数の磁気ホイール９１の調整された作用によって再配置され得る。輸送用デバイス４０の上部と底部との間の直接的な係合が存在しないと本明細書で説明されているが、いくつかの状況（たとえば、低重力の環境）では、係合が、有利である可能性があり、磁石（たとえば、永久磁石および／または電磁石など）を備えることができる係合ユニット４３などによって提供され得、輸送用デバイス４０の上部表面にその上方の輸送用デバイス４０から解放可能に係合し、および／または、輸送用デバイス４０の底部表面をその下方の輸送用デバイス４０から解放可能に係合する。
【０１４９】
図３８は、磁気的な／電磁メカニズムを備える再配置用ユニットの上記に説明された第３の例の修正された輸送用デバイス４０の例を示している。この修正例では、Ａ面は、垂直方向に第１の磁気トラック９３の上方に配置されている第２の磁気トラック９３１を含むように修正されている。そのうえ、第２の磁気トラック９３１の追加は、第２の磁気トラック９３１の中で動作するための追加的な磁気ホイール９３を含む。他の点では、修正された例のＡ面は、前述したＡ面と同じに機能する。追加的な磁気トラック９３１および対応する磁気ホイール９３を提供することによって、移動するときに斜めに進みにくいより安定した配置が実現される。とりわけ、第３の例の輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス４０が移動させられていたときに、近隣の輸送用デバイス４０の上に捕らえられる場合がある。第２の磁気トラック９３１を提供することによって、次いで、これが回避される。この点において、修正されたＡ面は、Ｂ面と同様であるが、９０度回転させられている。
【０１５０】
クラスター５の中の個々の輸送用デバイス４０の制御に関して、輸送用デバイス４０は、少なくとも１つの他の輸送用デバイス４０と相互作用／協働し、クラスター５の中の代替的な場所への、または、クラスター５の外側の場所への、１つまたは複数の輸送用デバイス４０の再配置を実現する。そのような制御戦略は、２０１７年１０月４日に出願されたＯｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄの英国特許出願第ＧＢ１７１６２０１．７（Ｏｃａｄｏ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ参照番号０００１６４ＧＢ）に記載されており、この出願のすべての内容は、参照により本明細書に組み込まれている。この相互参照される文献では、輸送用デバイス４０は、輸送用ベッセルと称されており、そのような用語は相互交換可能に使用され得るということが想定される。
【０１５１】
そのうえ、第１および第２の実施形態において説明されたコントローラーの前述した特徴は、この例における輸送用デバイス４０の制御に関して等しく用いられ得る。
【０１５２】
図２９から図３７に示されているような磁気機械的なメカニズムを備える再配置用ユニット４１の第３の例による輸送用デバイス４０の再配置に関して、簡潔な説明が本明細書で提供されることとなる。また、以下のものは、図３８に示されているＡ面の上の磁気ホイール９１の追加を計算に入れるための追加的な制御とともに、図３８に示されている修正された第３の例に適用する。
【０１５３】
輸送用デバイス４０を移動させるために利用される移動を理解するために、輸送用デバイスの移動は、Ｘ方向、Ｙ方向、またはＺ方向のそれぞれの移動に分解されることとなる。図３９および図４０は、これに関連して、それぞれの方向への移動を実現するために、例示的な磁気ホイール９１の移動を説明するために使用されることとなる。
【０１５４】
とりわけ、および、図３９に示されているように、Ｘ方向への輸送用デバイス４０の移動を実現することは、輸送用デバイス４０のＢ面の上の磁気ホイール９１の活性化を必要とする。その理由は、輸送用デバイス４０のＢ面の上の磁気ホイール９１が、水平方向に、すなわち、Ｘ方向に配置されているからである。図３９は、プラスのＸ方向移動を実現するための磁気ホイール９１の回転を示している。たとえば、図３２ａは、その右手側に、磁気ホイール９１を備えたＢ面を示しており、磁気ホイール９１は、輸送用デバイス４０をＸ方向に移動させるために回転させられる。図３９では、このＢ面は、Ｂ１としてラベル付けされている。
【０１５５】
しかし、図３１ａの左手側に示されているＢ面の上の磁気ホイール９１は、活性化させられていない。その理由は、この図に示されている磁気ホイール９１が、輸送用デバイス４０をＹ方向に移動させるように配置されているからであり、それは、Ｂ２としてラベル付けされているＢ面として、図３９に示されている。
【０１５６】
輸送用デバイス４０のＡ面の上の磁気ホイール９１は、Ｘ方向移動を実現するために活性化させられない。
【０１５７】
Ｂ面Ｂ１の上の磁気ホイール９１を反時計回り方向に回転させることによって、次いで、プラスのＸ方向への輸送用デバイス４０の移動が実現され得る。同様に、時計回り方向への移動は、マイナスのＸ方向への移動を結果として生じさせる。このように、図３２ａに示されているＢ面Ｂ１は、近隣の輸送用デバイス４０の対応するＡ面の上の磁気トラック９３と協働する。図３９では、このＡ面は、Ａ１としてラベル付けされている。そのうえ、輸送用デバイス４０が最終的にプラスのＸ方向に移動するときに、Ｂ面Ｂ１の磁気ホイール９１は、次の近隣の輸送用デバイス４０の上の磁気トラック９３と協働し、具体的には、Ａ２としてラベル付けされている次のＡ面の上に位置付けされている磁気トラック９３と協働する。このように、Ｂ面Ｂ１の磁気ホイール９１は、Ａ面Ａ１の上の、および、次いで、Ａ面Ａ２の上の磁気トラックに沿って這って進む。
【０１５８】
同時に、図３１ｂの左手側に示されているＡ面は、Ｘ方向移動を支援するために使用される。図３９では、このＡ面は、Ａ３としてラベル付けされている。とりわけ、Ａ面Ａ３は、Ｂ面Ｂ１に対向する輸送用デバイス４０の側部に配置されている。したがって、Ａ面Ａ３は、Ｂ面Ｂ１の上に配置されている磁気ホイール９１の移動を支持するために使用されている。とりわけ、Ａ面Ａ３の上の磁気トラック９３は、近隣の輸送用デバイス４０のＢ面Ｂ３の上の磁気ホイール９１と協働するように配置されている。したがって、プラスのＸ方向への輸送用デバイス４０の移動を引き起こすために、Ｂ面Ｂ３の磁気ホイール９１は、時計回り方向に回転するように配置されている。このように、Ｂ面Ｂ３の磁気ホイール９１は、Ａ面Ａ３の磁気トラック９３をプラスのＸ方向に効果的に押す。認識されることとなるように、これは、移動させられることとなる輸送用デバイス４０（それは、その磁気ホイールを活性化させる）と、静止したままになっている少なくとも１つの近隣の輸送用デバイス４０（しかし、それは、依然としてその磁気ホイールを活性化させる）との間の調整を必要とする。輸送用デバイス４０がプラスのＸ方向にさらに移動するときに、次いで、Ｂ面Ｂ４の磁気ホイール９１は、また、時計回り方向に回転するように配置されており、Ａ面Ａ３の磁気トラック９３とＢ面Ｂ３およびＢ４の磁気トラック９３との間の協働を維持する。このように、これらの面同士の間の相互作用は、輸送用デバイス４０をＸ方向に効果的に支持および操縦する。認識されることとなるように、反時計回り方向へのＢ面Ｂ３およびＢ４の磁気ホイール９１の回転は、輸送用デバイス４０のマイナスのＸ方向移動を結果として生じさせることとなる。
【０１５９】
輸送用デバイス４０の回転対称に起因して、次いで、Ｙ方向への動作は、利用される面が上記に説明されているものに対して垂直であるということを除いて、Ｘ方向への動作と同様であるということが認識されることとなる。たとえば、Ｂ面Ｂ２の上に使用される磁気ホイール９１は、Ｙ方向への移動を引き起こすように活性化させられ、一方、Ｂ面Ｂ１の上の磁気ホイール９１は、そのような移動のために活性化させられない。このように、Ｂ面Ｂ２の磁気ホイール９１は、近隣の輸送用デバイス４０のＡ面の上の磁気トラック９３を横断するために使用される。同様に、近隣の輸送用デバイス４０のＢ面は、Ｙ方向に配置されているＡ面Ａ４の磁気トラック９３を押すように活性化させられ得る。
【０１６０】
Ｚ方向への移動は、図４０を参照して説明される。この図では、Ｚ方向は、図の紙面から出て来るように示されている。プラスのＺ方向への移動を実現することは、輸送用デバイス４０の少なくとも１つのＡ面の上の磁気ホイール９１の回転を利用する。この例では、Ｚ方向への移動は、Ａ面Ａ３の上の磁気ホイール９１を使用して実現されることとなり、したがって、この面の上の磁気ホイール９１が活性化させられ、一方、Ａ面Ａ４の上の磁気ホイール９１は活性化させられない。この例では、Ａ面Ａ４は、Ｚ方向移動を実現するために使用されることができない。その理由は、Ａ面Ａ４が、Ａ面Ａ４の磁気ホイール９１が協働することができる近隣の輸送用デバイス４０の隣に位置付けされていないからである。しかし、Ａ面Ａ３とＡ４の両方が近隣の輸送用デバイス４０と協働している例では、次いで、Ａ面Ａ３とＡ４の両方の上の磁気ホイール９１が、Ｚ方向移動を実現するために使用され得る。このように、Ｚ方向において、輸送用デバイス４０が、Ｘ方向移動またはＹ方向移動と比較して、より多くの駆動パワーを有することが可能である。しかし、多くの状況では、Ａ面Ａ３およびＡ４のうちの１つの上の磁気ホイール９１だけが、Ｚ方向に移動するために使用され、エネルギーを節約することが可能である。
【０１６１】
プラスのＺ方向への移動を行うために、次いで、Ａ面Ａ３の上の磁気ホイール９１は、反時計回り方向に回転することが引き起こされる。このように、Ａ面Ａ３の上の磁気ホイール９１は、Ｂ面Ｂ３の上の磁気トラック９４および９５と相互作用し、それらを登る。示されていないが、輸送用デバイス４０がＢ面Ｂ３の上部の上方に移動するときに、次いで、Ａ面Ａ３の磁気ホイール９１は、Ｂ面Ｂ３の上方に（すなわち、プラスのＺ方向に）配置されている次の近隣の輸送用デバイス４０の磁気トラック９４および９５と相互作用し始める。したがって、磁気ホイール９１の係合は、１つのＢ面から別のＢ面へ移行する。
【０１６２】
輸送用デバイス４０の対向する側部を支持するために、次いで、近隣の輸送用デバイス４０のＡ面Ａ１の磁気ホイール９１が利用され、移動させられることとなる輸送用デバイス４０のＢ面Ｂ１の磁気トラック９４および９５と相互作用する。プラスのＺ方向運動を実現するために、次いで、Ａ面Ａ１の磁気ホイール９１が、時計回り方向に回転することを引き起こされる。このように、Ａ面Ａ１の上の磁気ホイール９１とＢ面Ｂ１の磁気トラック９４および９５との相互作用は、プラスのＺ方向にＢ面Ｂ１を効果的に押すことを引き起こす。そのうえ、Ｂ面Ｂ１がＡ面Ａ１の上部の上方に移動するときに、次いで、Ａ面Ａ１の直ぐ上方のＡ面の上の輸送用デバイスの磁気ホイール９１は、また、時計回り方向に回転することを引き起こされ、Ｂ面Ｂ１の磁気トラック９４および９５と相互作用し、プラスのＺ方向に磁気トラックを押すことを継続する。このように、Ｂ面Ｂ１は、磁気ホイール９１の作用によって効果的に支持されている。
【０１６３】
認識されることとなるように、マイナスのＺ方向への輸送用デバイス４０の移動は、反時計回り方向へのＡ面Ａ１の上の磁気ホイール９１の回転を引き起こす一方で、時計回り方向へのＡ面Ａ３の上の磁気ホイール９１の回転を引き起こすことによって実現され得る。このように、輸送用デバイス４０は、マイナスのＺ方向に移動することを引き起こされることとなる。
【０１６４】
プラスのＺ方向またはマイナスのＺ方向のいずれかへの同様の移動は、Ａ面Ａ４の上の磁気ホイール９１とＢ面Ｂ２の上の磁気トラック９４および９５とを使用して実現され得るということが想定される。
【０１６５】
上記の議論を一般化するために、１つの例では、（Ｘ、Ｙ、またはＺ方向にかかわらず）移動させられることとなる輸送用デバイス４０は、その磁気ホイール９１（すなわち、移動させられることとなる輸送用デバイス４０の少なくとも１つの面の上の磁気ホイール）の少なくとも１つのセットを活性化させることが可能である。別の例では、輸送用デバイス４０を移動させるために、近隣の輸送用デバイスは、その面のうちの少なくとも１つの上の磁気ホイール９１を活性化させることが可能である。さらに別の例では、移動させることとなる輸送用デバイス４０と近隣の輸送用デバイス４０の両方が、それらの面のうちの少なくとも１つの上の磁気ホイール９１を活性化させる。同様に、移動させられることとなる輸送用デバイス４０が平行移動しているＸ、Ｙ、またはＺ方向に１つのスペースだけ離れて位置付けされている輸送用デバイスは、また、その面のうちの少なくとも１つの上の磁気ホイールを活性化させることが可能である。このように、輸送用デバイス４０は、そのターゲット目的地に向けて自分自身を効果的に引っ張り、および／または、そのターゲット目的地に向けて押される。
【０１６６】
有利には、Ｘ方向またはＹ方向への移動は、必要とされるＸ方向移動またはＹ方向移動を引き起こす前に、インクリメンタルのＺ方向移動を引き起こすことによって改善され得る。たとえば、単一の磁石のプラスのＺ方向移動は、必要とされるＸ方向移動またはＹ方向移動を引き起こす前に実現され得る。有利には、これは、輸送用デバイス４０の移動の抵抗の低減を結果として生じさせる。とりわけ、単一の磁石のＺ方向移動を引き起こすことによって、次いで、移動している輸送用デバイス４０の角部が輸送用デバイス４０の移動しているときに近隣の輸送用デバイス４０の角部と衝突する可能性が低減される。しかし、そのような移動は、たとえば、図３２ａの右手側に示されているダブル磁気ホイール９１の使用を必要とする可能性がある。とりわけ、輸送用デバイス４０が１つの磁石だけ上に移動するときに、次いで、下側磁気ホイール９１は、対応するＡ面と係合しており、一方、近隣の輸送用デバイスの上側磁気ホイール９１は、対応するＡ面と係合している。図３９を参照すると、プラスのＺ方向への１つの磁石の移動は、たとえば、図４０を参照して説明されているように実現され得る。プラスのＺ方向が実現されると、Ｘ方向またはＹ方向への移動が起こることが可能である。この構成では、Ｂ面Ｂ１の上の磁気ホイール９１の下側は、Ａ面Ａ１の上の磁気トラック９３と係合している。逆に、Ｂ面Ｂ３の上の磁気ホイール９１の上側は、Ａ面Ａ３の上の磁気トラック９３と係合している。
【０１６７】
そのうえ、輸送用デバイス４０の上向きのＺ方向移動に起因して、次いで、Ｘ方向またはＹ方向の前に、移動させられることとなる輸送用デバイス４０の直ぐ上方に位置付けされている輸送用デバイス４０のすべてが、また、１つの磁石だけ上向きに移動させられなければならない。したがって、潜在的に、クラスター５の中の多数の輸送用デバイス４０の間の効果的な協働が、実現されることを必要とする。
【０１６８】
図３９に示されている輸送用デバイス４０のプラスのＸ方向移動を再び参照すると、随意的に、Ｘ方向移動が実施されるときに、「離脱操縦」が実施され得る。とりわけ、Ｂ面Ｂ２の上に位置付けされている磁気ホイール９１と近隣の輸送用デバイス（図示せず）の上の磁気トラック９３との間の相互作用に起因して、次いで、プラスのＸ方向への移動は、始めることが困難である可能性がある。その理由は、磁気的な引力が輸送用デバイス４０をマイナスのＸ方向に引っ張ろうとする可能性があるからである。したがって、「離脱操縦」が、この磁気的な引力を低減させるために実施され得る。これは、Ｂ面Ｂ２の上の磁気ホイールの２つのセットが、たとえば、プラスのＸ方向に輸送用デバイス４０を再配置するための作用を及ぼす（換言すれば、命令された方向への輸送用デバイス４０の再配置を実施する）のと同時に反回転することを引き起こすことによって実現される。たとえば、Ａ面Ａ３に最も近い磁気ホイールが反時計回り方向に回転することを引き起こされる場合には、Ｂ面Ｂ１に最も近い磁気ホイール９１が、時計回り方向に回転することを引き起こされる。換言すれば、同じＢ面Ｂ２の上の磁気ホイール９１が、対向する方向に回転することが引き起こされる。結果として、Ｘ方向への移動が、より容易に実現され得る。認識されることとなるように、対応する「離脱操縦」は、Ｙ方向に適用する。たとえば、輸送用デバイス４０がプラスのＹ方向に移動することが望まれたとすれば、Ｂ面Ｂ１の上の磁気ホイール９１は、反回転することを引き起こされることとなり、すなわち、一方のセットの磁気ホイール９１は１つの方向に回転し、一方、Ｂ面Ｂ１の上の他方のセットの磁気ホイールは反対の方向に回転する。これは、Ｂ面Ｂ１の磁気ホイール９１および磁気トラック９４および９５とＡ面Ａ１の磁気ホイール９１および磁気トラック９３との間の磁気的な引力を効果的に破壊する。
【０１６９】
第２の実施形態では、輸送用デバイス４０は、クラスター５の中で再配置するために電源を必要とする可能性がある。任意の適当な電源が、この機能のために使用され得るということが想定される。たとえば、それぞれの輸送用デバイス４０は、バッテリー、たとえば、再充電可能なおよび／または再充電不可能なバッテリーを備えることが可能である。追加的にまたは代替的に、電力伝達手段が、それぞれの輸送用デバイス４０の上／中に配置されている電力伝達接触部によって、それぞれの輸送用デバイス４０に電力を伝達するように配置され得る。そのうえ、電力伝達手段は、輸送用デバイス４０の通信情報および／または位置決め情報などのような情報を、輸送用デバイス４０へおよび輸送用デバイス４０から伝達するために使用され得る。このように、コマンドが、輸送用デバイス４０から送受信され得る。追加的に、電力伝達手段は、再充電可能なバッテリーを再充電するために使用され得る。このように、輸送用デバイス４０は、再充電ステーションが提供され得るクラスターの中の所定の場所において再充電され得る。別の例では、電力伝達手段は、誘導伝達技法を使用することが可能であり、隣接する輸送用デバイスがクラスターの全体を通して電力分配ネットワークに参加することを可能にし、たとえば、１つの輸送用デバイスが、隣接する輸送用デバイスに電力を提供することが可能である。
【０１７０】
したがって、本発明の第２の実施形態の上記に説明された例は、３次元に移動するように輸送用デバイス４０を支持するシステムを提供する。それぞれの輸送用デバイス４０は、輸送用デバイス４０がなくても存在する固定された構造体またはフレームワークの必要性なしに、自己充足型になっている。
【０１７１】
図４１は、第２の実施形態の輸送用デバイス４０に関して上記に説明されている磁気機械的なメカニズムの第３の例の修正例を示している。上記では、簡単にするために、磁気ホイール９１は、磁気ホイール９１の周辺に配置されている磁石の単一のトラックによって説明された。しかし、これは、単なる例として提供されたに過ぎない。その代わりに、図４１は、磁気機械的なメカニズムの第３の例を備える磁気ホイール１０１および磁気トラック１０２の別の例を示している。認識されることとなるように、これらは、また、例として提供されており、磁気ホイール１０１および磁気トラック１０２を実装する他の様式も想定される。理解を支援するために、磁気ホイール１０１は、前述した磁気ホイール９１と実質的に同じ機能を果たす。同様に、磁気トラック１０２は、磁気トラック９３、９３１、９４、または９５のいずれかと実質的に同じ機能を果たす。
【０１７２】
この例では、磁気ホイール１０１は、磁気ホイール１０１の周辺に隣り合わせに配置されている複数の磁石１０１１を備える。換言すれば、磁気ホイール１０１は、前述した１つの磁石の代わりに、周辺の幅を横切って複数の磁石にフィットするように配置されている。この例では、隣り合わせに配置されている２つの磁石が存在している場合、中央の磁石のいずれかの側の磁石は反対の極のものである。そのうえ、磁気トラック１０２は、複数の磁石１０２１を備える。この例では、磁気トラック１０２は、その幅を横切って複数の磁石にフィットするように配置されている。
【０１７３】
認識されることとなるように、磁気ホイール９１および１０１ならびに磁気トラック９３、９３１、９４、９５、および１０２の上記の例は、単なる例として与えられているに過ぎない。異なる磁気ホイールおよび磁気トラックの中の磁石の他の配置も想定される。磁気ホイールの中の磁石の配置は、磁気トラックの中に配置されている磁石を補完するように配置されている。より具体的には、第１の方向に駆動する磁気ホイールは、また、異なる第２の方向への磁気トラックの継続を形成している。このように、１つの輸送用デバイスの上の磁気ホイールが、近隣の輸送用デバイスの上の磁気ホイールと向かい合わせになっているときには、次いで、第１の方向および／または第２の方向にいずれかの磁気ホイールを駆動するオプションが存在している。このように、２つの輸送用デバイスの上の２つの磁気ホイールの出会うポイントにおいて、２つ以上の方向への移動の選択肢が可能である（たとえば、プラスの／マイナスのＸ方向またはプラスの／マイナスのＹ方向に移動する選択肢）。同様に、磁石の他の配向も利益を提供することが可能であるので、磁石の極性は、輸送用デバイスの面に対して垂直に配置される必要はない。
【０１７４】
図４２は、第１の実施形態による輸送用デバイスを移動させる方法ステップＳ４２００のフローチャートを示している。輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている。ステップＳ４２０１において、輸送用デバイスは、表面の一部分と協働することが引き起こされる。第１の実施形態に関して前述したように、輸送用デバイスは、表面の上に配置され得る。表面は、壁部および／または床として形成され得、任意の方向への輸送用デバイスおよび／または複数の輸送用デバイスの再配置を可能にする。たとえば、表面の上に輸送用デバイスを位置付けすることによって、輸送用デバイスと表面との間の協働が実現される。
【０１７５】
ステップＳ４２０２において、輸送用デバイスの再配置が、輸送用デバイスと表面の一部分との間の相互作用によって実現される。前述したように、再配置は、機械的なメカニズム、磁気的なメカニズム、または電磁メカニズムなどのような、適切なメカニズムを使用して実現される。このように、複数の輸送用デバイスを備えるクラスターは、クラスターの他の場所へのおよび／またはクラスターの外部への特定の輸送用デバイスの再配置を引き起こすことによって、物理的に再構成され得る。
【０１７６】
随意的に、方法ステップＳ４２００は、信号を受け取るステップと、受け取られた信号に応答して、３次元のクラスターの中で輸送用デバイスを再配置するステップとをさらに備えることが可能である。たとえば、信号は、輸送用デバイスが移動させられることとなる場所についての情報を備えることが可能であり、したがって、表面は、輸送用デバイスを再配置するためにその情報を使用することが可能である。代替的に、信号は、輸送用デバイスを１つの特定の方向に移動させるために、表面に対するインストラクションを備えることが可能である。複数の信号を表面の複数のセルに送ることによって、輸送用デバイスが、クラスターの中で移動させられ得る。
【０１７７】
図４３は、第２の実施形態による輸送用デバイスを移動させる方法ステップＳ４３００のフローチャートを示している。輸送用デバイスは、再構成可能な物理的なトポロジーを有するクラスターの中に配置されている。ステップＳ４３０１において、輸送用デバイスは、少なくとも１つの他の輸送用デバイスと協働することが引き起こされる。第２の実施形態に関して前述したように、輸送用デバイスは、クラスターの中に配置され得る。クラスターは、複数の輸送用デバイスを備える。複数の輸送用デバイスは、互いに協働する。
【０１７８】
ステップＳ４３０２において、輸送用デバイスの再配置は、輸送用デバイスと少なくとも１つの他の輸送用デバイスとの間の相互作用によって実現される。前述したように、再配置は、機械的なメカニズム、磁気的なメカニズム、または電磁メカニズムなどのような、適切なメカニズムを使用して実現される。このように、複数の輸送用デバイスを備えるクラスターは、クラスターの他の場所へのおよび／またはクラスターの外部への特定の輸送用デバイスの再配置を引き起こすことによって、物理的に再構成され得る。
【０１７９】
随意的に、方法ステップＳ４３００は、信号を受け取るステップと、受け取られた信号に応答して、３次元のクラスターの中で輸送用デバイスを再配置するステップとをさらに備えることが可能である。たとえば、信号は、輸送用デバイスが移動させられることとなる場所についての情報を備えることが可能であり、したがって、クラスターの輸送用デバイスは、輸送用デバイスを再配置するためにその情報を使用することが可能である。代替的に、信号は、１つの特定の輸送用デバイスに対するインストラクションを備えることが可能であり、１つの特定の方向に移動するようにそれに指示する。複数の信号をクラスターの複数の輸送用デバイスに送ることによって、輸送用デバイスが、クラスターの中で移動させられ得る。
【０１８０】
１つの例として、輸送用デバイスは、第１の面を備えて提供され得る。第１の面は、第１の方向に回転するように配置されている第１の磁気ホイールを備えることが可能である。そのうえ、第１の面は、第１の磁気トラックを備えることが可能である。輸送用デバイスの第２の面は、第２の方向に回転するように配置されている第２の磁気ホイールを備えることが可能である。そのうえ、第２の面は、第２の磁気トラックを備えることが可能である。この例では、第１の方向および第２の方向は、互いに対して垂直になっている。
【０１８１】
第１および第２の磁気ホイールのそれぞれの選択的な活性化によって、次いで、輸送用デバイスの再配置が実現され得る。とりわけ、第１の磁気ホイールは、近隣の輸送用デバイスの面の上の対応する磁気トラックと相互作用するように配置され得、第２の磁気ホイールは、近隣の輸送用デバイスの面の上の対応する磁気トラックと相互作用するように配置され得る。
【０１８２】
たとえば、第１の方向への移動は、第１の磁気ホイールを活性化させるステップを実施することによって実現され得、第１の磁気ホイールは、対応する磁気トラックとの相互作用によって、輸送用デバイスの移動を引き起こす。
【０１８３】
同様に、第２の方向への移動は、第２の磁気ホイールを活性化させるステップを実施することによって実現され得、第２の磁気ホイールは、対応する磁気トラックとの相互作用によって、輸送用デバイスの移動を引き起こす。
【０１８４】
随意的に、輸送用デバイスは、第３の面をさらに備えることが可能である。第３の面は、第２の方向に回転するように配置されている第３の磁気ホイールを備えることが可能である。そのうえ、第３の面は、第３の磁気トラックを備えることが可能である。輸送用デバイスの第４の面は、第１の方向に回転するように配置されている第４の磁気ホイールを備えることが可能である。そのうえ、第４の面は、第４の磁気トラックを備えることが可能である。
【０１８５】
第３の磁気トラックは、近隣の輸送用デバイスの面の上の対応する磁気ホイールと相互作用するように配置され得、第４の磁気トラックは、近隣の輸送用デバイスの面の上の対応する磁気ホイールと相互作用するように配置され得る。
【０１８６】
したがって、輸送用デバイスの移動は、また、第３の磁気トラックに対応する近隣の輸送用デバイスの磁気ホイールが回転することを引き起こすことによって実現され得る。同様に、輸送用デバイスの移動は、また、第４の磁気トラックに対応する近隣の輸送用デバイスの磁気ホイールが回転することを引き起こすことによって実現され得る。
【０１８７】
近隣の輸送用デバイスの中の選択的な磁気ホイールの回転とともに、移動させられることとなる輸送用デバイスの中の選択的な磁気ホイールの回転を引き起こすことによって、次いで、移動させられることとなる輸送用デバイスの効果的な再配置が実現され得る。有利には、移動させられることとなる輸送用デバイスの移動は、輸送用デバイス自身によって（近隣の輸送用デバイスとの相互作用によって）実現され、したがって、移動を実現するために、外部構造体、フレームワーク、またはハンドリングデバイスは必要とされない。
【０１８８】
修正例および変形例
本発明の範囲を逸脱することなく、上記に説明されている実施形態に対して、多くの修正例および変形例が作製され得る。
【０１８９】
輸送用デバイスは、ハウジングを備えるように示されており、ハウジングは、この例では、ベースと、４つの側部壁部とを備え、オープンキャビティーを画定しており、ハウジングの上部表面は、上部表面または蓋部によって閉鎖可能である。この例では、側部壁部は、ベースの周辺を取り囲んでおり、ベースに固定されているか、または、ベースと一体的に形成されているかのいずれかである。しかし、輸送用デバイスの他の形態および設計も使用され得るということが想定される。そのうえ、輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースの中にアイテムを含有するために、蓋部をさらに備えることが可能である。
【０１９０】
上記では、第１および第２の実施形態の輸送用デバイスは、アイテム受け入れスペースを備えるものとして説明されてきたが、特定の用途では、そのようなアイテム受け入れスペースは、輸送用デバイスから省略され得る。換言すれば、アイテム受け入れスペースは、随意的な特徴であることが可能である。とりわけ、貯蔵および輸送以外の目的のために輸送用デバイスを利用することが想定される。たとえば、輸送用デバイスは、一時的なブリッジまたはプラットフォームなどのような、動的な構造体を生成させるために使用され得る。そのうえ、輸送用デバイスは、機械のアイテム、立ち往生した車両、または、レンガのパレットなどのような、個々の輸送用デバイスによって輸送され得るものよりもはるかに大きいアイテムを輸送するために協力するように使用され得る。このように、それぞれの輸送用デバイスの構造体は、動的な様式で利用され、動的な構造体の形成を促進させ、または、より大きいアイテムを輸送する。
【０１９１】
輸送用デバイスの面は、１つのメカニズムを備えるものとして以前から説明されてきた（それが、機械的なメカニズム、磁気的なメカニズム、または、磁気機械的なメカニズムなどにかかわらず）。しかし、輸送用デバイスのそれぞれの面は、２つ以上のメカニズムを備えることが可能であり、たとえば、輸送用デバイスの面は、磁気的なメカニズムと磁気機械的なメカニズムの両方を備えることが可能であるということが認識されるべきである。このように、２つのメカニズムの利点は、輸送用デバイスの面の上に現実化され得る。認識されることとなるように、３つ以上のメカニズムが、輸送用デバイスのそれぞれの面の上に用いられ得る。
【０１９２】
磁石は、一般的に、永久磁石または電磁石と称されてきたが、たとえば、永久電磁石など、他のタイプの磁石も利用され得、永久電磁石は、有利には、電気的に動作させられていないときに、比較的に高い強度を有しており、それによって、電力を節約する。そのうえ、磁石は、円形に／円筒形状に形状決めされていることが示されてきたが、他の形状の磁石も想定される。たとえば、正方形に／立方体状に形状決めされた磁石が想定され、磁石のより近い設置を可能にするという利点を提供する。その理由は、それらが正確にぴったり合うようになっているからである。追加的に、強磁性の材料も使用され得る。
【０１９３】
代替的にまたは追加的に、平面モーター技術が、上記に説明された磁石の代わりにまたはそれに加えて用いられ得る。たとえば、輸送用デバイスは、垂直方向の平面モーターを備え、それを浮揚させ、および／または、クラスターの中の別の場所に再配置することが可能である。追加的にまたは代替的に、Ｓａｗｙｅｒ型モーターが使用され得る。同様に、電気力学的な平面モーターが使用され得る。そのうえ、ダイレクトドライブモーターが使用され得る。
【０１９４】
追加的にまたは代替的に、他の磁気的な技術が、前述した永久磁石および／または電磁石の代わりに使用され得る。たとえば、ＭａｇＬｅｖ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｉｖｅｒ／ｓｅａ）が使用され得る。とりわけ、レンツ効果／ハルバッハアレイの使用（輸送用デバイスを浮揚させるために、および、それらをツイストすることなく固定された位置に維持するために、磁石を使用する）は、１つまたは複数の垂直の方向への輸送用デバイス移動を可能にする。同様に、事実上のスピニング／可動のハルバッハアレイ（virtual spinning/moving Halbach array）が、電磁石によって同じ効果を実現するために使用され得る。そのうえ、輸送用デバイスの上部縁部の上の湾曲した銅トラックが、自己安定化およびステアリングを提供するために使用され得る。また、導電性材料／非導電性材料の混合物によって同じ効果を生成させる。同様に、コイルの異なる形状（ワイドコイルなど）、コイルおよびコアの角度、コイルのオーバーラップ、ならびに、コアの間隔が、強化された引力／斥力または移動のための最適な磁界などのような、異なる効果を取得するために使用され得る。
【０１９５】
追加的にまたは代替的に、リニアモーターが、上記に説明されているＭａｇＬｅｖシステムと同様の様式で使用され得る。このように、駆動および浮揚は、たとえば、同期／誘導リニアモーター、リニアモーターを強化するためのフェライト系タブの使用、渦電流のないフェライト系材料を有するための磁気的なエポキシ（エポキシ樹脂の中の鉄粉末）の使用、高透磁率、および、特定の目的のための適合可能な形態のうちの少なくとも１つを使用して提供され得る。「Ｃ字形状の」磁石が、駆動力を提供する磁界を強化するために使用され得る。追加的にまたは代替的に、長手方向の磁気的なドライブレールが使用され得、２列の磁石／コイルがそれらの上方のおよびそれらの間の磁石とともに水平方向に配置された状態になっている。
【０１９６】
前述した輸送用デバイスは、その側部に配置されたホイール／ボールを備え、駆動力を提供することが可能であり、ホイール／ボールは、隣接する輸送用デバイスに磁気的に引き付けられる。追加的にまたは代替的に、輸送用デバイスは、輸送用デバイスの側部／底部の上の、ゴム加工されたタイヤを備えた従来の（たとえば、電気モーター）ホイールを使用することが可能である。追加的な磁石が、垂直方向に移動している輸送用デバイス同士の間に静止摩擦を提供するために設置され得る。ホイール／ボールは、格納可能または全方向性であることが可能である。ホイールスイッチングは、輸送用デバイスが給電されているかどうかに依存することが可能であり、たとえば、輸送用デバイスが給電されることになる場合には、垂直方向のホイールが係合し、それが給電されないことになる場合には、水平方向のホイールが、移動している輸送用デバイスを停止させるために係合する。
【０１９７】
そのうえ、それぞれの輸送用デバイスは、輸送用デバイスを浮揚させる代わりに、ホイールを伴う使用のためにリニアモーターを利用することが可能である。この配置では、ホイールの中に位置付けされている磁石は、電磁石のリニアアレイに沿って引き付けられ、輸送用デバイスを駆動する。
【０１９８】
そのうえ、輸送用デバイスは、輸送用デバイスの移動および浮揚のための機械的な／磁気的なメカニズム以外の技術を利用することが可能である。たとえば、空気ストリームが使用され得る。パックが空気のストリームの上に浮揚させられ低い抵抗の疑似浮揚を提供する、人気のゲームのエアホッケーと同様である。このように、輸送用デバイスは、空気ストリームの上に浮揚させられ、方向付け可能なエアホッケーストリームによってエアホッケースタイルのトラックの中をガイドされ得る。空気ストリームは、床から来ることが可能であり、それは、輸送用デバイススタックを通して導かれ、上部の輸送用デバイスがその上部に空気バッファーを有するようにさせることが可能である。
【０１９９】
追加的にまたは代替的に、フェライト系ロッド、伝導性ペグ、またはその変形例が、第１の実施形態または第２の実施形態に関して、複数の目的のために使用され得、それは、下記に説明されることとなる。とりわけ、（第１の実施形態または第２の実施形態による）輸送用デバイスは、輸送用デバイスの再配置を支援するために、そのような手段によって天井から吊り下げられ得る。そのうえ、そのような手段は、水平方向のグリッドの中の輸送用デバイスの正確な場所を提供するために使用され得る。そのような手段は、輸送用デバイスをアンカー固定するために使用され得、それが近隣の輸送用デバイスに力を印加することを可能にするために使用され得る（たとえば、引きずるおよび／または持ち上げるなど）。そのうえ、フェライト系ロッド、伝導性ペグ、またはその変形例は、輸送用デバイスへ／輸送用デバイスから電力および／または通信を伝達するために使用され得る。
【０２００】
前述した輸送用デバイスは、複数の異なる使用を有することが可能であり、多くの異なる状況において使用され得る。たとえば、輸送用デバイスおよびそのクラスターは、有利には、低重力／ゼロ重力環境において使用され得る。したがって、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向、ならびに平面への本明細書での参照は、単に例示的なものに過ぎず、クラスターの環境および／または配向に応じて、他の座標規準系も用いられ得、たとえば、ゼロ重力環境において、たとえば、惑星の軌道を回るときに、Ｚ方向は、惑星の表面の上のＺ方向とは異なることが可能である。また、輸送用デバイスは、再構成可能な構成でアイテムを貯蔵するために、バン／船／冷蔵庫／屋根裏／食器棚／街角の小さな商店の中で使用され得る。１つの例では、輸送用デバイスは、バンの中へ積み込まれ得る。バンが配達場所へ移動している間に、輸送用デバイスは、それらの物理的なトポロジーを再構成し、次の配達に必要とされるそれらの輸送用デバイスが好都合に（たとえば、クラスターの前面に）位置付けされるということを提供することが可能である。輸送用デバイスは、折りたためるようにさらに構成されており、それによって、他の輸送用デバイスを収容することが可能である。この点において、アイテム受け入れスペースは、輸送用デバイスの任意の都合の良い側部／上部の上に開き、アイテム受け入れスペースの内容物への容易なアクセスを可能にすることが可能である。
【０２０１】
それぞれの輸送用デバイスは、多くの異なる商品を保持するように配置され得る。それぞれの輸送用デバイスは、輸送用デバイスの単一の行または列の中に異なる商品を含有することが可能である。そのうえ、輸送用デバイスは、クラスターの中に貯蔵されている間に空になっていることが可能であり、または、将来の配達のための小包もしくは他のアイテムなどのような、アイテムを含有することが可能である。
【０２０２】
認識されることとなるように、輸送用デバイスは、クラスターの周りを動き回り、動作を実施するように構成されている。この例では、動作は、クラスターの中の１つの場所から別の場所へ輸送用デバイスを移動させることを含む。輸送用デバイスは、１つまたは複数のベースステーション（図示せず）とコミュニケーションを取るように割り当てられ得る。輸送用デバイスは、必ずしもすべて同じタイプの輸送用デバイスであるわけではない。この点において、クラスターは、さまざまな形状、設計、および目的を有する、異なるロボットデバイス、たとえば、輸送用デバイスを備えることが可能であり、たとえば、輸送用デバイスは、占有される寸法および体積において変化することが可能である。
【０２０３】
この例では、輸送用デバイスは、それぞれ、ラジオ、デジタル信号プロセッサー、プロセッサー、リアルタイムコントローラー、バッテリーおよびモーター、磁石、センサー、ならびに／またはコネクターを有している。これらのうちのいくつかは、随意的であることが可能である。
【０２０４】
前述した輸送用デバイスは、ベースの周りに配置されている壁部とともにベースから形成されるものとして図示されてきたが、輸送用デバイスは、コンテナおよび／またはパレットとして形成され得るということが想定される。したがって、輸送用デバイスは、４つの壁部のコンテナに限定されるのではなく、たとえば、壁部なしのベースだけ、および／または、４つよりも少ないもしくは４つよりも多い数の壁部を備えたベースなど、他の形態をとることが想定される。
【０２０５】
具体的に、前述した第１の実施形態に関して、輸送用デバイス１０はアクティブモードで動作することが可能であり、一方、表面２１はパッシブになるように配置されているということが想定される。換言すれば、パッシブ輸送用デバイス１０を移動させるアクティブ表面２１の前述した配置を逆にすることが想定される。この点において、第１の実施形態の表面に関して説明されているメカニズムは、代わりに、第１の実施形態の輸送用デバイス１０に適用され得、一方、輸送用デバイス１０のメカニズムは、表面２１に適用されるということが想定される。たとえば、輸送用デバイスは、表面２１の上の輸送用デバイスを移動させるための機械的なメカニズムを備えることが可能である。追加的にまたは代替的に、輸送用デバイス１０は、表面がたとえば永久磁石を備える状態で選択的に活性化させられる電磁石などのような、磁気的なメカニズムを備えることが可能である。このように、アクティブ輸送用デバイス１０とパッシブ表面２１との間の協働は、輸送用デバイス１０の再配置を可能にする。
【０２０６】
第１の実施形態および第２の実施形態の両方に関して、上記の実装形態は、クラスターを備える倉庫に特に適している。この点において、クラスターは、倉庫の中で用いられ得、および／または、１つもしくは複数のクラスターは、倉庫を構成することが可能であり、および／または、オンライン小売りシステムの中のより大きい倉庫の一部を形成することが可能である。しかし、当業者は、上記のシステムは、他の環境において、たとえば、車両の中に、または、航空学の文脈において、たとえば、宇宙において、用途を見出すということを認識すべきである。
【０２０７】
この点において、本明細書で説明されているシステムおよび装置は、任意の所望のサイズに拡大縮小され得、たとえば、クラスターは、冷蔵庫などのような家庭用ピースの機器の一部を形成することが可能であり、冷蔵庫では、冷蔵庫の中に貯蔵されているアイテムは、冷蔵庫と関連付けられたユーザーインターフェースを通して選択され、アイテム（たとえば、バター）は、冷蔵庫の中のクラスターの中の輸送用デバイスの中に貯蔵されており、所望のアイテムを運搬する輸送用デバイスは、オペレーターへの提供のためにポートへ平行移動されるように指示され、それによって、あまりにも頻繁に冷蔵庫のドアを開ける必要性を除去する。代替的に、クラスターは、はるかに大きくなることが可能であり、オンライン小売り動作の一部を形成するいわゆる材料ハンドリング機器（ＭＨＥ）貯蔵およびピッキングシステムの中に配設され得る。
【０２０８】
そのような例では、ＭＨＥのクラスターの輸送用デバイスは、たとえば食料品などのような貯蔵されているアイテムを含有することが可能であり、または、出荷を待つ顧客注文品（それは、輸送用デバイスの中に保持される配達コンテナとして知られるさらなるコンテナの中に保持され得る）を含有することが可能であり、または、顧客注文品がその中に設置されることを待つバッグを備える空の配達コンテナを含有することが可能である。
【０２０９】
さらなる例では、互いに関連付けられた２つのシステム、チルド条件での貯蔵を必要とする商品を貯蔵するためのチルドシステム、および、チルドにすることを必要としない食料品（たとえば、穀物類、組織、発泡水など）を貯蔵するための大気システムが存在することが可能である。実際に、冷凍システムが、アイスクリームなどのような冷凍商品をその中に保持するために提供され得る。
【０２１０】
他の例では、輸送用デバイスは、チルド手段を個別に備えることが可能であり、クラスター全体またはクラスターの領域がチルドされる必要がないようになっている。また、これは、特定の貯蔵温度を必要とする商品を含有するために、異なる輸送用デバイスが用いられることを可能にする。実際に、輸送用デバイスは、追加的にまたは代替的に、生存生物、たとえば、植物生命体をサポートすることが可能であり、したがって、成長膜および／または水貯蔵部を含有するように配置され得る。
【０２１１】
追加的にまたは代替的に、クラスターは、小包および／または他のパッケージを貯蔵するために用いられ得、輸送用デバイスのシーケンシングおよび出荷をサポートすることが可能である。
【０２１２】
上記に暗示されているように、輸送用デバイスは、たとえば、照明システム、コンピューティング手段、加熱手段、チルド手段、および／または通信手段をサポートするために、たとえば、自分自身の電力供給部など、他のサービスを備えることが可能である。輸送用デバイスは、任意の適当な手段を介して、デバイス間通信ができるようになっている。
【０２１３】
上記に説明されているいくつかの実施形態では、クラスターが配設されている環境の壁部が設けられているが、当業者は、いくつかの実施形態では、そのような支持壁部は必要とされないということを認識すべきである。
【０２１４】
上記の例では、輸送用デバイスをポートに移動させることが望ましい場合があり、ポートにおいて、輸送用デバイスは、たとえば、輸送用デバイスからアイテムをピックアップするために、または、たとえば、コンベヤーもしくは他のメカニズムを使用した、輸送用デバイスの前方への輸送のために、さらに「処理される」。
【０２１５】
上記に説明されているシステムは、クラスターを横断する輸送用デバイスの文脈の中にあるが、上記の技法は、任意の数のシステムに適用され得、そのシステムでは、複数の移動可能なアイテムが、可能な限り簡単であるが迅速な様式で干渉することなく、ボリューム（たとえば、排他的ではないが、３次元の構造体）を横切って移動させられる必要があるということが認識されることとなる。また、上記の例は、クラスターの中での１つまたは複数の輸送用デバイスの再配置の文脈において説明されてきたが、「の中の」という用語は、クラスターの周辺の表面における１つまたは複数の輸送用デバイスの再配置を包含することが意図されているということが認識されるべきである。
【０２１６】
輸送用デバイスは、それぞれの輸送用デバイスのベースの上の給電された電磁石によって、天井から吊り下げられ得る。輸送用デバイスは、輸送用デバイスの上部縁部と壁部の潜在的にアクティブな部分との間に引力を有することによって、および、輸送用デバイスの底部縁部と壁部の潜在的にアクティブな部分との間に斥力を有することによって、壁部から吊り下げられ得る。
【０２１７】
クラスターの内側で故障する輸送用デバイスが、近隣の輸送用デバイスの作用によってクラスターから除去され得るということも想定される。たとえば、不調の輸送用デバイスの側面に位置する輸送用デバイスは、不調の輸送用デバイスを移動させることが可能である。
【０２１８】
前述した実施形態では、説明されている輸送用デバイスのうちのいくつかは、トラックを辿るように配置されていた。トラックは、ＲＦ手段、磁気的な手段、静電気的な手段、または光学的な手段のいずれかによって形成され得るということが想定される。
【０２１９】
トロイダルモーターなどのような他のメカニズムが想定され、トロイダルモーターは、円形に配置されている固定されたコイルを備え、固定された磁石が、円形にこの内側に配置されている。そのようなモーターは、機械的なメカニズム、たとえば、コグ歯の中で使用され得る。
【０２２０】
輸送用デバイスは、磁気的な球を備えることが可能であり、それは、隣接する輸送用デバイスの側部／壁部の上の電磁はしごを駆動して上がるように配置された輸送用デバイスの中のソケットの中に保持されている。
【０２２１】
輸送用デバイスに関する移動の他の原理も想定される。たとえば、輸送用デバイスは、１つの方向に移動することができるが、磁気的な相互作用に起因して、別の方向にスライドすることができる。運動量ドライブが使用され得、それによって、回転するウェイトおよびそれらの運動量の原理が、輸送用デバイスの中の移動を駆動するために使用され得る。
【０２２２】
そのうえ、輸送用デバイスの底部の中のホイールは、電力および／またはデータを伝達するように配置され得、他の輸送用デバイスが近くにあることなく、輸送用デバイスが移動することができるようになっている。同様に、輸送用デバイスの角部の上のホイールが、電力および／またはデータを伝達するために使用され得、それは、位置同士の間でツイストし、同心円状の駆動軸棒を通して駆動力を維持することが可能である。
【０２２３】
そのうえ、それぞれの輸送用デバイスは、磁気サスペンションシステム（磁気軸受）を備えることが可能である。そのようなシステムを使用して、磁力は、特定の輸送用デバイス質量を収容するために調節され得る。たとえば、輸送されているアイテムが重くなればなるほど、より大きい力が、輸送用デバイスの位置を保持するために使用され得る。
【０２２４】
前述した輸送用デバイスおよびクラスターは、食料品注文履行システムの一部として使用され得る。この関連において、クラスターは、クラスターと組み合わせて機能を果たすように配置された少なくとも１つの周辺機器とともに利用され得る。
【０２２５】
たとえば、履行システムは、デガントステーションをさらに備えることが可能であり、デガントステーションは、インバウンド製品が輸送用デバイスの中に設置されている状態で、インバウンド製品のパッケージングの手動の／自動の除去が実現され得る場所を提供するように配置されている。
【０２２６】
次いで、輸送用デバイスは、輸送用デバイスが注文の履行において使用されるように要求されるときまで、クラスターの中に貯蔵され得る。これを実現するために、クラスターは、ピッキングステーションとともに使用され得、ピッキングステーションにおいて、製品を貯蔵している輸送用デバイスは、顧客の注文品を貯蔵するように配置されている輸送用デバイスとともに輸送される。１つの例では、除去可能なコンテナは、輸送用デバイスの内側に位置付けされている。ピッキングステーションにおいて、手動の／自動の手段が、貯蔵輸送用デバイスから顧客の注文品を貯蔵するための輸送用デバイスの中へ少なくとも１つの製品を移動させるために使用され得る。１つの例では、少なくとも１つの製品は、輸送用デバイスの内側に位置付けされているコンテナの中へ移動させられ得る。ピッキングのプロセスが完了した後に、貯蔵輸送用デバイスは、顧客の注文品を貯蔵するように配置された輸送用デバイスとともに、クラスターの中に再貯蔵され得る。
【０２２７】
述べられているように、１つの例では、除去可能なコンテナは、顧客の注文品の製品を受け入れる際に使用するための輸送用デバイスの内側に位置付けされ得る。ロードステーションが、クラスターに隣接して位置付けされ得、ロードステーションにおいて、輸送用デバイスが、空の除去可能なコンテナとともに積み込まれ、次いで、クラスターの中へ積み込まれる。
【０２２８】
また、クラスターは、アンローディングステーションとともに使用され得、アンローディングステーションにおいて、輸送用デバイスは、輸送用デバイスが特定の顧客の注文品（顧客注文品は、１つもしくは複数の異なる製品または変化する量を備えることが可能である）によって充填されたときに位置付けされる。ローディングステーションにおいて、輸送用デバイスは、バンの上へのローディングに適切なフレームの上へ積み込まれ得る。代替的に、輸送用デバイスは、顧客への配達のために、バンの上へ直接的に積み込まれ得る。代替的に、輸送用デバイスの内側に位置付けされているコンテナは、輸送用デバイスがクラスターに戻る間に、バンの上へのローディングのために除去され得る。追加的にまたは代替的に、輸送用デバイスの内側に位置付けされているコンテナが除去されると、輸送用デバイスは、ロードステーションに方向付けられ、顧客の注文品を受け入れるために空の除去可能なコンテナを受け入れることが可能であり、または、輸送用デバイスは、デガントステーションに方向付けられ、クラスターの中に貯蔵されることとなるインバウンド製品を受け入れることが可能である。
【０２２９】
また、輸送用デバイスは、顧客場所から戻されるとクリーニングされ得る。クリーニングステーションにおいて、輸送用デバイスは、任意のダート／残り物を空にされ得、および、随意的に、溶媒（たとえば、水）によってクリーニングされ得る。空にした／クリーニングした後、輸送用デバイスは、別の注文／製品の貯蔵とともに使用するために、クラスターの中へ再導入され得る。追加的にまたは代替的に、輸送用デバイスが空にされ／クリーニングされると、輸送用デバイスは、ロードステーションに方向付けられ、顧客の注文品を受け入れるための空の除去可能なコンテナを受け入れることが可能であり、または、輸送用デバイスは、デガントステーションに方向付けられ、クラスターの中に貯蔵されることとなるインバウンド製品を受け入れることが可能である。バンを参照することは、トレーラートラック、ドローン、列車などのような、他の輸送の手段を参照することを含むことが想定されるということが認識されることとなる。
【０２３０】
本発明の実施形態の前述の説明は、図示および説明の目的のために提示されてきた。それは、包括的であるということ、または、開示されている精密な形態に本発明を限定することは意図していない。修正例および変形例は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく作製され得る。
【図１】
2020536024.tif 000003
【図２ａ】
2020536024.tif 000004
【図２ｂ】
2020536024.tif 000005
【図３】
2020536024.tif 000006
【図４ａ】
2020536024.tif 000007
【図４ｂ】
2020536024.tif 000008
【図５】
2020536024.tif 000009
【図６ａ】
2020536024.tif 000010
【図６ｂ】
2020536024.tif 000011
【図７ａ】
2020536024.tif 000012
【図７ｂ】
2020536024.tif 000013
【図８ａ】
2020536024.tif 000014
【図８ｂ】
2020536024.tif 000015
【図９ａ】
2020536024.tif 000016
【図９ｂ】
2020536024.tif 000017
【図１０】
2020536024.tif 000018
【図１１】
2020536024.tif 000019
【図１２ａ−１２ｂ】
2020536024.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
2020536024.tif 000022
【図１５】
2020536024.tif 000023
【図１６】
2020536024.tif 000024
【図１７】
2020536024.tif 000025
【図１８】
2020536024.tif 000026
【図１９】
2020536024.tif 000027
【図２０】
2020536024.tif 000028
【図２１】
2020536024.tif 000029
【図２２】
2020536024.tif 000030
【図２３ａ】
2020536024.tif 000031
【図２３ｂ】
2020536024.tif 000032
【図２４ａ】
2020536024.tif 000033
【図２４ｂ】
2020536024.tif 000034
【図２５ａ】
2020536024.tif 000035
【図２５ｂ】
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【図２６ａ】
2020536024.tif 000037
【図２６ｂ】
2020536024.tif 000038
【図２７】
2020536024.tif 000039
【図２８ａ】
2020536024.tif 000040
【図２８ｂ】
2020536024.tif 000041
【図２９】
2020536024.tif 000042
【図３０ａ】
2020536024.tif 000043
【図３０ｂ】
2020536024.tif 000044
【図３１ａ】
2020536024.tif 000045
【図３１ｂ】
2020536024.tif 000046
【図３２ａ】
2020536024.tif 000047
【図３２ｂ】
2020536024.tif 000048
【図３３】
2020536024.tif 000049
【図３４】
2020536024.tif 000050
【図３５】
2020536024.tif 000051
【図３６】
2020536024.tif 000052
【図３７】
2020536024.tif 000053
【図３８】
2020536024.tif 000054
【図３９】
2020536024.tif 000055
【図４０】
2020536024.tif 000056
【図４１】
2020536024.tif 000057
【図４２】
2020536024.tif 000058
【図４３】
2020536024.tif 000059
【国際調査報告】
2020536024.tif 000060
2020536024.tif 000061
2020536024.tif 000062
2020536024.tif 000063