特許 6542903 モジュール式多機能スマート保管コンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6542903

(24)【登録日】2019年6月21日

(45)【発行日】2019年7月10日

(54)【発明の名称】モジュール式多機能スマート保管コンテナ

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/137 20060101AFI20190628BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20190628BHJP

   B25J 9/08 20060101ALI20190628BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20190628BHJP

   B65G 1/10 20060101ALI20190628BHJP

【ＦＩ】

   B65G1/137 A

   B25J5/00 A

   B25J9/08

   B65G1/00 501C

   B65G1/10 Z

【請求項の数】8

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2017-542013(P2017-542013)

(86)(22)【出願日】2016年1月29日

(65)【公表番号】特表2018-513817(P2018-513817A)

(43)【公表日】2018年5月31日

(86)【国際出願番号】US2016015739

(87)【国際公開番号】WO2016130338

(87)【国際公開日】20160818

【審査請求日】2017年8月10日

(31)【優先権主張番号】14/622,559

(32)【優先日】2015年2月13日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】506329306

【氏名又は名称】アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジェレミア デイビッド ブレイジョー

(72)【発明者】

【氏名】モリス チョウン チュン

(72)【発明者】

【氏名】エリック ジェームズ フィッティング

(72)【発明者】

【氏名】ヴィカス レディ エンティ ランガ レディ

(72)【発明者】

【氏名】リサ ミシェル ゴールドマン

(72)【発明者】

【氏名】ギャビン コッター

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２４２９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１６９４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１３７７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７３８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０８２２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０１９９８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ １／００− １／２０

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

システムであって、
ロボットであって、
環境内で前記ロボットを動かすための駆動システムと、
前記環境内の前記システムの１つ以上の構成要素に接続するための退縮態勢と伸張態勢を有する持ち上げ機構と、
前記ロボットと前記システムの前記１つ以上の構成要素との間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の接続と、
を含む、前記ロボット、及び
第１のベースツールであって、
前記第１のベースツールと前記ロボットとの間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の第１の相補的な接続を含む第１のベースと、
前記第１のベースに配置され、前記１つ以上の第１の相補的な接続のうちの少なくとも１つに連結される第１のツールと、
を含む、前記第１のベースツール、及び
棚入れユニットと、第２の異なるベースツールと前記ロボットとの間で電力またはデータを送るための１つ以上の第２の相補的な接続と、を含む第２のベースツールであって、
各棚が、在庫品を格納するための内側部分及び外側部分を含む１つ以上の棚と、
前記１つ以上の第２の相補的な接続に接続された１つ以上の電子部品と、
を含む、前記第２のベースツールを含む、前記システムであって、
前記棚入れユニットは、前記１つ以上の棚の第１の棚を、第１の態勢と第２の態勢との間で移動させるための１つ以上のアクチュエータをさらに備え、
前記第１の態勢では、前記第１の棚の前記内側部分が前記第１の棚の前記外側部分の下方にあるように前記第１の棚が傾けられて、前記第１の棚の前記在庫品を前記棚入れユニットの中心位置に移動させ、
前記第２の態勢では、前記第１の棚の前記内側部分が前記第１の棚の前記外側部分の上方にあるように前記第１の棚が傾けられて、前記第１の棚の前記在庫品を前記棚入れユニットの外側位置に移動させ、または、
前記１つ以上の棚の第１の棚は、前記第１の棚の前記内側部分と前記第１の棚の前記外側部分との間で在庫品を移動させるための押出し機をさらに備え、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続が、前記伸張態勢で前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間にそれぞれ接続され、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続が、前記退縮態勢で前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間でそれぞれ切断され、
前記ロボットは、前記第１のベースツールに接続して、前記第１のベースツールを使用して第１の動作を実行し、
前記ロボットは、前記第２のベースツールに接続して、前記第２のベースツールを使用して第２の異なる動作を実行する、前記システム。

【請求項2】

システムであって、
ロボットであって、
環境内で前記ロボットを動かすための駆動システムと、
前記環境内の前記システムの１つ以上の構成要素に接続するための退縮態勢と伸張態勢を有する持ち上げ機構と、
前記ロボットと前記システムの前記１つ以上の構成要素との間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の接続と、
を含む、前記ロボット、及び
第１のベースツールであって、
前記第１のベースツールと前記ロボットとの間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の第１の相補的な接続を含む第１のベースと、
前記第１のベースに配置され、前記１つ以上の第１の相補的な接続のうちの少なくとも１つに連結される第１のツールと、
を含む、前記第１のベースツール、及び
棚入れユニットと、第２の異なるベースツールと前記ロボットとの間で電力またはデータを送るための１つ以上の第２の相補的な接続と、を含む第２のベースツールであって、
各棚が、在庫品を格納するための内側部分及び外側部分を含む１つ以上の棚と、
前記１つ以上の第２の相補的な接続に接続された１つ以上の電子部品と、
を含む、前記第２のベースツールを含む、前記システムであって、
前記第２のベースツールは、
前記棚入れユニットがピッキング未完了であることを示すための１つ以上のライトと、
前記１つ以上のライトをオフにするように構成されたピッキング用スイッチと、
をさらに含み、
前記ピッキング用スイッチは、ピッキングの完了を示す信号を管理モジュールにさらに伝え、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続が、前記伸張態勢で前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間にそれぞれ接続され、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続が、前記退縮態勢で前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間でそれぞれ切断され、
前記ロボットは、前記第１のベースツールに接続して、前記第１のベースツールを使用して第１の動作を実行し、
前記ロボットは、前記第２のベースツールに接続して、前記第２のベースツールを使用して第２の異なる動作を実行する、前記システム。

【請求項3】

前記第２のベースツールは、
前記第２のベースツールと前記ロボットとの間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の第２の相補的な接続を含む第２のベースと、
前記第２のベースに配置され、前記１つ以上の前記第２の相補的な接続の少なくとも１つに連結された第２の異なるツールと、
を含む、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第１のベースツールが、物体をつかむ、移動する、操作する、または持ち上げることのうちの少なくとも１つのために構成されたロボットアームを含むロボットアーム用ベースツールを含む、
請求項１または２に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１のベースツールが、前記環境の１つ以上の画像を取込むように構成された１つ以上のカメラを含むカメラ用ベースツールを備える、
請求項１または２に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１のベースツールが、前記ロボットに近接する領域を照らすように構成された１つ以上の光源を含むライト用ベースツールを含む、
請求項１または２に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１のベースツールが、前記環境の床の少なくとも一部を保全するように構成された１つ以上の床用ツールを含む、
請求項１または２に記載のシステム。

【請求項8】

前記ピッキング用スイッチが、前記棚入れユニットからの１つ以上の在庫品の除去を検出するためのレーザスキャナを備え、前記レーザスキャナが、前記ピッキングの完了を示す前記信号を前記管理モジュールにさらに伝え、または
前記ピッキング用スイッチが、前記棚入れユニットからの１つ以上の在庫品の除去を検出する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）スキャナを備え、前記ＲＦＩＤスキャナは、前記ピッキングの完了を示す前記信号を前記管理モジュールにさらに伝える、
請求項２に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モジュール式多機能スマート保管コンテナに関する。

【背景技術】

【0002】

通信販売卸売店、サプライチェーン配送センター、空港荷物システム、及び特別注文製造施設などの現代の在庫管理システムは、ロボット、自動棚入れシステム、無線周波数認識装置（ＲＦＩＤ）及び自動化されたスケジューリング及びルーティング用装置を含むいくつかの複雑なシステムを含んでいる。例えば、多くのシステムは、アイテムを取り出して追加の処理のために中央領域にそれらを戻すための棚入れシステムに移動するロボットを含む。

【0003】

例えば、アイテムまたは棚を倉庫内の保管場所から出荷場所に移動するためにロボットを使用する自動倉庫が存在する（例えば、箱詰めして出荷する在庫品用）。しかし、在庫管理システムの一部のアイテムを転送中に落としたり、誤った場所に置いたり、誤って扱ったりすることが避けられない。さらに、正確な在庫管理は、とりわけコストを管理し、レベルを維持し、顧客の需要を満たすために重要である。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】本開示のいくつかの例による自動倉庫の構成要素を示す概略図である。

【図2A】本開示のいくつかの例による、退縮態勢である持ち上げ機構を備えたロボットの等角図である。

【図2B】本開示のいくつかの例による、伸張態勢である持ち上げ機構を備えたロボットの等角図である。

【図3A】本開示のいくつかの例による、追加の電子部品が設置されたスマートポッドの等角図である。

【図3B】本開示のいくつかの例による、追加のアクチュエータが設置された第１の態勢にあるスマートポッドの正面図である。

【図3C】本開示のいくつかの例による、さらに多くのアクチュエータが設置された第２の態勢にある図３Ｂのスマートポッドの正面図である。

【図4】本開示のいくつかの例による、設置された汎用ベースツールを有するベースの等角図である。

【図5】本開示のいくつかの例による、ロボットアーム用ベースツールを有するベースの等角図である。

【図6】本開示のいくつかの例による、複数のカメラが設置されて含まれるカメラ用ベースツールを備えたベースの等角図である。

【図7】本開示のいくつかの例による、複数の光源が設置されて含まれるライト用ベースツールを有するベースの等角図である。

【図8】本開示のいくつかの例による、１つ以上の床掃除ツールを含む床用ベースツールを有するベースの等角図である。

【図9A】本開示のいくつかの例による、複数の電気コネクタ及びロードセルを備えるロボットの持ち上げ機構の等角図である。

【図9B】本開示のいくつかの例による、複数の電気コネクタを有するベースの等角図である。

【図10】本開示のいくつかの例による、自動倉庫内の保全作業を実行するためのプロセスの流れ図である。

【図11】本開示のいくつかの例による、自動倉庫内で同じロボットを用いて商品をピッキングし、保全作業を行うためのプロセスの流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0005】

本開示の例は、概略的には、自動倉庫に関し、具体的には、倉庫内のロボット及び棚入れ構成要素の機能性を高めるためのモジュール式システムに関する。棚入れ構成要素は、ベース及び棚入れユニットを含むことができる。ロボットは、複数の電気コネクタを備えて、ベースの相補的なコネクタと接続するようにでき、これは次に棚入れユニットに接続してもよい。いくつかの例では、ベース、棚入れユニット、及び／またはロボットに追加の機能性を提供するために、様々な電子部品をベース及び／または棚入れユニットに設置することができる。

【0006】

いくつかの例では、ロボットは、例えば注文または補充を成し遂げるために、１つまたは複数の在庫品を含む棚入れユニットを回収して、ワークステーションにそれを運送することができる。次に、ロボットは棚入れユニットを戻し、ロボットアームやカメラツールなどのベースツールをピッキングし、ロボットを恒久的に変更することなく追加の操作を実行することができる。追加として、または別法として、ワークステーション及び／または棚入れユニットは、ロボット（またはシステム）が、様々なタスク、例えば非制限的に、１つまたは複数のロボットアームを介してアイテムを移動させること、１つまたは複数のセンサを介して周囲の状況や特徴を感知すること、１つまたは複数のアクチュエータを介してベース及び／または棚入れユニットに関連するアイテムを調整または移動すること、１つまたは複数のライトを介して範囲を照らすこと、及び１つまたは複数のカメラを介して範囲を撮影することを実行するために利用できるさらなる装備を含み得る。ロボット、棚入れユニット、及びベースのモジュール性により、システム内のどのロボットも、任意の棚入れユニット及び任意のベースツールに接続してそこに搭載された構成要素を運ぶことができる。

【0007】

説明を簡略化し明確にするために、本開示は、倉庫ロボット及び棚入れ構成要素が倉庫内で追加の作業を実行することを可能にするシステム、装置、及び方法により、本明細書で説明されている。しかし、当業者は、本開示がそれに限定されないことを認識するであろう。システムは、例えば、倉庫を管理するシステムとして記述することができるが、システムは、組立ライン、配送、及びその他の多くの環境で使用されるロボットに対してもまさに容易に使用できるということを理解されたい。さらに、システムは本明細書では倉庫ロボットと共に使用するように記載されているが、例えば鉄道修理車両や土運搬装置などの異なる形状の要素を使用する他の車両にも適用することができる。

【0008】

本開示の様々な要素を構成する以下に説明される装置、方法、及びシステムは、例示的なものであり、限定的ではないものと意図している。本明細書に記載のシステムと同じまたは類似の機能を果たす多くの適切な車両、エネルギー源、ナビゲーション支援、及びネットワークは、本開示の範囲内に包含されることが意図される。このような本明細書に記載されていない他のシステム、装置、及び方法は、本開示の開発時点より後に開発された車両、システム、ネットワーク、及び技術を含むことができるが、これらに限定されない。

【0009】

図１は、在庫管理制御システム１００を示す。在庫管理制御システム１００は、管理モジュール１１５、１つ以上の可動式駆動ユニットまたはロボット１２０、１つまたは複数の在庫コンテナ、ポッド、または貯蔵棚１３０、及び１つまたは複数の在庫ワークステーション１５０を含むことができる。ロボット１２０は、貯蔵棚１３０を、倉庫１７０内の諸ポイント間で、それ自体でまたは管理モジュール１１５が通信するコマンドに応答して、運送することができる。各貯蔵棚１３０は、１つまたは複数のタイプの在庫品１４０を格納し得る。結果として、在庫管理制御システム１００は、保管施設や倉庫１７０などの作業空間内にある場所の間で在庫品１４０を移動させて、在庫管理制御システム１００から在庫品１４０を入れ、処理及び／または除去し、さらに在庫品１４０に関与する他のタスクを完了することを促進し得る。

【0010】

管理モジュール１１５は、在庫管理制御システム１００の適切な構成要素にタスクを割当て、タスクを完了する際に様々な構成要素の操作を調整することができる。これらのタスクは、在庫品の移動及び処理と、在庫管理制御システム１００の構成要素の管理及び保全との両方に関連し得る。管理モジュール１１５は、例えば、ロボット１２０用のパーキングスペースとして倉庫１７０の一部分を割当てることができ、ロボット１２０のバッテリの予定された再充電または交換、貯蔵棚１３０またはベースツール４０５（以下に説明する）の保管、または在庫管理制御システム１００及びその様々な構成要素に関連する他のいずれかの動作を割当てることができる。

【0011】

管理モジュール１１５は、在庫管理制御システム１００の構成要素を選択してこれらのタスクを実行し、適切なコマンド及び／またはデータを選択された構成要素に伝達して、これらの動作の完了を促すことができる。図１に単一の分離した構成要素として示しているが、管理モジュール１１５は、複数の構成要素を表すことができ、ロボット１２０、貯蔵棚１３０、または在庫管理制御システム１００の他の要素の一部を表すか、含むことができる。その結果、以下で説明する特定のロボット１２０と管理モジュール１１５との間の相互作用のいずれかまたはすべては、例えば、そのロボット１２０と１つ以上の他のロボット１２０との間のピアツーピア通信を表してもよく、例えば、ロボット１２０のメモリに基づく内部のコマンドを含み得る。

【0012】

上述したように、ロボット１２０は、倉庫１７０内にある場所の間で貯蔵棚１３０を移動するために使用することができる。ロボット１２０は、在庫管理制御システム１００の貯蔵棚１３０及び／または他の要素の特徴と構成に基づき、在庫管理制御システム１００での使用に適した多くのタイプの装置または構成要素を、表すことができる。在庫管理制御システム１００の特定の実施形態では、ロボット１２０は、倉庫１７０を自由に動き回るように構成される、例えば、車輪付ロボットまたは追跡されるロボットまたはロボットカートなどの独立した自己電力装置を表すことができる。このような在庫管理制御システムの例は、“ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ Ａ ＭＯＢＩＬＥ ＤＲＩＶＥ ＵＮＩＴ”と題され２０１２年６月７日に公開された米国特許公開第２０１２／０１４３４２７号、及び２０１２年１０月２日に発行された“ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＩＮＧ ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ ＩＴＥＭＳ”と題されている米国特許第８，２８０，５４７号に開示されている。これらの開示全体は、参照により本明細書に援用される。

【0013】

他の例では、ロボット１２０は、トラック、レール、ケーブル、クレーンシステム、または倉庫１７０を横切る他の誘導または支持要素に沿って貯蔵棚１３０を移動するように構成された進路誘導ロボットを備えることができる。この構成では、ロボット１２０は、例えば電力の供給されるレール、スロット、またはトラックなどの誘導要素へ接続することを介して、電力、通信、及び／またはサポートを受けてよい。さらに、在庫管理制御システム１００のいくつかの例では、ロボット１２０は、倉庫１７０内及び／または倉庫１７０の別々の部分の間で移動するために代替運送装置を利用するように構成し得る。

【0014】

さらに、ロボット１２０は、管理モジュール１１５と通信して、タスク、貯蔵棚１３０の割当てを受信し、それらの位置または他のロボット１２０の位置を送信し、または操作している間管理モジュール１１５またはロボット１２０が使用すべき他の適切な情報を交換することができてよい。ロボット１２０は、例えば、無線、有線、または他の接続を使用して管理モジュール１１５と通信し得る。いくつかの例では、ロボット１２０は、例えば８０２．１１規格の無線送信（例えば、ｂ／ｇ／ｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線周波数（ＲＦ）、赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）規格、または他の適切な無線通信プロトコルを使用しながら、管理モジュール１１５及び／または互いと通信してもよい。

【0015】

トラックを使用する在庫管理制御システム１００などの他の例では、ロボット１２０が移動するトラックまたは他の誘導要素（例えば、スロットまたはレール）に配線して、ロボット１２０と在庫管理制御システム１００の他の構成要素との間の通信を促進し得る。さらに、上述したように、ロボット１２０は、例えば、プロセッサ、モジュール、メモリ、及びトランシーバなどの管理モジュール１１５の構成要素を含み得る。したがって、この明細書及びその後の特許請求の範囲では、管理モジュール１１５と特定のロボット１２０との間の通信は、特定のロボット１２０内の構成要素間の通信を表し得る。一般に、ロボット１２０は、特定の在庫管理制御システム１００の構成及び特徴に基づいて、多くの方法で、電力供給、推進、及び制御することができる。

【0016】

貯蔵棚１３０は、在庫品を保管するために使用され、在庫管理制御システム１００の一部としてさらなる特性を含むことができる。いくつかの例では、貯蔵棚１３０の各々は、保管貯蔵棚１３０内に複数の区画を作成するための複数の仕切りを含むことができる。この構成では、各保管貯蔵棚１３０は、各区画に１つ以上のタイプの在庫品１４０を格納することができる（例えば、各貯蔵棚１３０はすべての区画に同じ在庫品１４０を格納してもよく、各区画で異なる在庫品１４０を格納してもよく、区画をもたずに１種類のアイテム１４０のみを格納するのでもよい）。さらに、特定の例では、在庫品１４０は、貯蔵棚１３０内または貯蔵棚１３０のフックまたはバーから垂れ下がってもよい。一般に、貯蔵棚１３０は、貯蔵棚１３０の内側及び／または貯蔵棚１３０の外側に、適切な様式で在庫品１４０を格納できる。

【0017】

貯蔵棚１３０は、ロボット１２０が運搬、回転、及び／または、さもなければ動かすよう構成できる。またいくつかの例では、貯蔵棚１３０は、例えば複数の貯蔵棚１３０を移動させるときにロボット１２０により与えられる、補うべき推進力を提供することもできる。さらに、各貯蔵棚１３０は複数の側面を含んでよく、各々の貯蔵棚は、貯蔵棚１３０の１つ以上の側面を介してアクセスできてよい。例えば、特定の実施形態では、貯蔵棚１３０は４つの側面を含む。このような実施形態では、２つの側面の角にて特定される貯蔵棚１３０は、それらの２つの側面のいずれかを介してアクセス可能であってよいが、他の貯蔵棚の各々は４つの側面のうちの１つにある開口部を通じてアクセス可能であり、自立式貯蔵棚１３０は、４つ全ての側面からアクセス可能であってよい。ロボット１２０は、適切な時間に貯蔵棚１３０を回転させて、特定の面及びその面と関連性のある棚または仕切りを、在庫管理制御システム１００のオペレータまたは他の構成要素に提示して、取り出し、保管、計数、または在庫１４０に対して行う他の操作を促すように構成し得る。

【0018】

特定の例では、在庫管理制御システム１００は、１つ以上の在庫ワークステーション１５０も含んでよい。在庫ワークステーション１５０は、在庫品に関与する特定のタスクを完了するための、指定された場所を表す。そのようなタスクは、在庫品１４０の除去、在庫品の追加または再補充、在庫品１４０の計数、在庫品１４０（例えば、パレットまたはケースの大きさの類から、個々の在庫品まで）の開梱、貯蔵棚１３０間での在庫品１４０の統合、及び／または他のいずれかの適切な方法による在庫品１４０の処理または取扱いを含み得る。ワークステーション１５０は、物理的位置、及び作業台、梱包具とサプライ、在庫管理制御システム１００に出入りする在庫品の流れを監視するためのスキャナ、管理モジュール１１５と通信するためのインターフェース、及び／または任意の他の適切な構成要素などの、在庫品を処理または取扱うための任意の適切な設備の両方を表し得る。在庫ワークステーション１５０は、人間のオペレータが全体または一部を制御するのでもよく、部分的または完全に自動化されているのでもよい。

【0019】

操作中、管理モジュール１１５は、特定のタスクを完了するために適切な構成要素を選択し、タスク割当て１１８を、選択された構成要素に送信する。これらのタスクは、在庫品の取り出し、保管、補充、及び計数、及び／またはロボット１２０、貯蔵棚１３０、在庫ワークステーション１５０、及び在庫管理制御システム１００の他の構成要素の管理に関連し得る。構成要素及び完了すべきタスクに応じて、特定のタスク割当て１１８は、対応するタスクに関連する位置、構成要素、及び／または動作、及び／または割当てられたタスクを完了する際に関連する構成要素が使用する他の任意の適切な情報を、特定し得る。

【0020】

特定の例では、管理モジュール１１５が在庫管理制御システム１００の他の構成要素から、及び／または管理モジュール１１５と通信する外部構成要素から受信した在庫要求に部分的に基づいて、管理モジュール１１５はタスク割当て１１８を生成する。例えば、特定の例では、在庫要求は、顧客によって購入され、顧客への出荷のため在庫管理制御システム１００から回収されるべき特定の在庫品を指定する出荷注文を表し得る。また、管理モジュール１１５は所定のスケジュールに従って（例えば、毎日のスタートアップまたは清掃ルーチンの一部として）、または在庫管理制御システム１００の構成及び特徴に基づいて、任意の適切な時間に、特定の事象の発生に応答して（例えば、停止するスペースを要求するロボット１２０に応答して）タスク割当て１１８を生成してよい。

【0021】

また、管理モジュール１１５は、特定の例で、ロボット１２０の１つまたは複数の行き先を含む、ロボット１２０へのタスク割当て１１８を、通信してよい。この場合、管理モジュール１１５は、ロボット１２０の位置または状態、ロボット１２０が以前に割当てられたタスクを完了させているという表示、所定のスケジュール、及び／または他のいずれかの適切な考慮事項に基づいてロボット１２０を選んでよい。例えば、タスク割当ては、回収される貯蔵棚１３０の位置、訪問される在庫ワークステーション１５０、他のタスクを受信するまでロボット１２０が停まるべき保管場所、または在庫管理制御システム１００全体、または在庫管理制御システム１００の個々の構成要素の構成、特徴、及び／または状態に基づいて、他の適切な任意のタスクに関連する場所を規定し得る。

【0022】

これらのタスクを完了するための一環として、ロボット１２０は、倉庫１７０内の様々な貯蔵棚１３０とドッキングし得る。ロボット１２０は、貯蔵棚１３０に接続し、貯蔵棚１３０を持ち上げ、及び／または貯蔵棚１３０と相互作用することによって、貯蔵棚１３０とドッキングしてよく、ドッキングしたら、ロボット１２０は、貯蔵棚１３０に連結され、倉庫１７０内の貯蔵棚１３０を移動できるようになる。以下の説明は、特定の方法でドッキングするように構成されたロボット１２０及び貯蔵棚１３０の特定の例に焦点を当てているが、ロボット１２０と貯蔵棚１３０の代替の例は、ロボット１２０が貯蔵棚１３０を倉庫１７０内に移動させるのに適した任意の方法でドッキングするように構成してよい。

【0023】

在庫管理制御システム１００の構成要素は、それらの現在の状態、それらが対話している在庫管理制御システム１００の他の構成要素の状態、及び／または在庫管理制御システム１００の動作に関連する他の状態に関する情報を、管理モジュール１１５に提供してよい。これにより、管理モジュール１１５は、関連する構成要素からのフィードバックを利用してアルゴリズムパラメータを更新し、ポリシーを調整し、さもなければ動作条件の変化または特定の事象の発生に応じてその意思決定を変更し得る。さらに、管理モジュール１１５は、在庫管理制御システム１００の構成要素の動作の様々な態様を管理するように構成し得るが、特定の例では、構成要素自体も、その動作の特定の態様に関するいくつかの意思決定を担い、それによって、管理モジュール１１５の処理負荷を軽減することができる。

【0024】

また、いくつかの例では、システム１００は、ロボット１２０が使用する１つまたは複数のモジュラーツール１６０を備えることもできる。ツール１６０は、例えば、ライト、撮像装置（例えば、カメラ）、ロボットアーム、センサ、アクチュエータ、及びモジュラーまたは万能型ベースに取付けられる他のツール、またはツールの組み合わせなどを含むことができる。この様式では、ロボット１２０のうちの任意のものは、まさにツール１６０をピッキングしてツール１６０と電子的に連結することによって、ツール１６０のいずれかを使用することができる。この様式では、単一のロボット１２０（または任意のロボット１２０）を使用して床を掃き、次にロボットアームで物体を操作し、例えばまさに様々なモジュラーツールを使用することによって在庫品をピッキングして運送することができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、ツール１６０はすべて、倉庫１７０内の指定された場所または既知の場所に停まることができる。これにより、ロボット１２０は、貯蔵棚１３０をどのように配置するかということと同様に、それらの場所によりツール１６０を配置することが可能になる。他の例では、ツール１６０は、ロボット１２０が、例えば、カメラまたは他のセンサを使用してツール１６０を配置することを可能にするために、ホーミング信号、マーキング、視覚的識別子、位置識別子、または他の手段を含むことができる。

【0026】

いくつかの例では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ロボット１２０は、いくつかの特性を備えることができる。ロボット１２０は、例えば、ロボット１２０を倉庫１７０内で動かすための１つ以上の駆動ユニット２０５を備えることができる。駆動ユニット２０５は、例えば、１つ以上のホイール、ボール、トラック、またはエアクッションを備えることができる。上述のように、いくつかの例では、駆動ユニット２０５は、倉庫内の誘導トラックに従うような大きさと形状にすることができる。誘導トラックは、例えば、鉄道線路、磁気ストライプ、塗装されたストライプ、または電子マーカー、可視マーカーを含むことができる。この構成では、駆動ユニット２０５は、光、磁気、または他のセンサを使用してトラックに従うことができる。他の例では、駆動ユニット２０５は、駆動ホイールまたは他の手段を含むことができ、倉庫１７０の床にあるスロットまたは電気的経路に従うピンを含む。

【0027】

事故を防止し、欠陥を検出し、誘導及びナビゲーションを提供するために、ロボット１２０にいくつかのセンサを装備することができる。いくつかの例では、ロボット１２０は、１つ以上の近接センサ２１０を備えることができる。近接センサ２１０は、ロボット１２０が他のロボット１２０、ロボットの経路内の障害物（例えば、倉庫１７０の床に落ちた商品や、倉庫１７０内の作業員）を検知できるようにし得る。ロボット１２０は、撮像装置、カメラ２２５、またはレーザスキャナ２１５を含むが、それに限定されない１つまたは複数の追加のセンサを備えることもできる。カメラ２２５は、例えば、ビデオカメラ、赤外線カメラまたはインフラグリーンカメラ、または紫外線（ＵＶ）カメラを含み得る。いくつかの例では、ロボット１２０は、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）またはセルラートランシーバなどの追加の機器を備えることもできる。

【0028】

いくつかの例では、ロボット１２０は、１つまたは複数の追加の入力装置２３０も備えることができる。入力装置２３０は、例えば、貯蔵棚１３０の底部に位置するタグを読み取るため、あるいは貯蔵棚、他のロボット１２０、及び／または環境条件（例えば、温度センサ、電圧センサ、バッテリレベル指示器など）に関する追加の入力及びデータを提供するための、例えば、カメラ、レーザバーコードスキャナ、ＲＦＩＤリーダ、または他の手段を備えることができる。以下により詳細に説明するように、これにより、ロボット１２０はとりわけ、要求された製品を含む貯蔵棚１３０の位置を特定し、保全を要請し、問題を特定することができる。さらに他の実施形態では、ロボット１２０は、ロボット１２０と他の物体との間の衝突を防止するために、例えば隆起部または近接センサ２５０などの追加の動作センサを備えることもできる。

【0029】

ロボット１２０はまた、持ち上げ機構２３５を備えることができる。持ち上げ機構２３５は、例えば、ねじジャッキ、油圧ジャッキ、または電気ジャッキを備えることができる。退縮態勢（図２Ａ）では、ロボットは、ベースの下、または貯蔵棚１３０の１つの底部の下を移動することができる。貯蔵棚１３０の下に入ると、ロボット１２０は、例えば、レーザバースキャナ２３０を使用して、貯蔵棚１３０のタグをスキャンして、それが確実に正しい位置に来るようにする。次に、ロボット１２０は、図２Ｂに示すように、持ち上げ機構２３５を作動させ、貯蔵棚１３０を床から持ち上げる（例えば、約５ｃｍ）ことができる。いくつかの例では、持ち上げ機構２３５は、ラッチ、スロット、磁石、ツイストロック、ソケット、または貯蔵棚１３０と機械的に係合するための他の手段を含むこともできる。

【0030】

以下により詳細に説明するように、いくつかの例では、持ち上げ機構２３５は、ロボット１２０とツール１６０との間に電気的、光学的、または機械的接続を提供する１つまたは複数のカプラ２４０を備えることもでき、ロボット１２０がツール１６０と通信し、ツール１６０に電力を供給し、動作させ、保持させ、及び／又は連結することを可能にする。いくつかの例では、カプラ２４０は、例えば、貯蔵棚１３０、ツール１６０または他の物体がロボット１２０から落下するのを防止するために、ラッチまたは電磁石を備えることができる。他の例では、カプラ２４０は、ロボット１２０とツール１６０との間で電力供給及び／または通信するための電気的、電気光学的または機械的コネクタを備えることができる。言い換えれば、カプラ２４０は、ロボット１２０とツール１６０間において、一方向または双方向性での電力供給及び／または通信をもたらすことができ、例えばロボット１２０のツール１６０の制御及び／または電力供給や、その逆を可能にし得る。この構成において、ロボット１２０は、例えば、ツール１６０の電源がロボット１２０を充電している間に、ツール１６０を制御することができる。当然、他の組み合わせ及び並べ替えも可能であり、それらが本明細書で企図される。

【0031】

図３Ａに示されるように、貯蔵棚１３０は、ベース３０５と１つ以上の棚入れユニット３１０とを備えることができる。いくつかの例では、棚入れユニット３１０はモジュール式であり得、互いの上に積み重ねることができ、高さを調節可能にする。いくつかの例では、ベース３０５は、バーコード、ＲＦＩＤタグ、または他のラベリング手段を含むことができ、ロボット１２０が正しい貯蔵棚１３０を特定したことを保証することができる。換言すれば、ロボット１２０は、貯蔵棚１３０の倉庫１７０における物理的位置を提供し、貯蔵棚１３０のもとに移動して、ラベルにより正しい貯蔵棚１３０を特定したことを確認することができる。これは、とりわけ間違った位置に戻された貯蔵棚１３０や間違った貯蔵棚１３０に格納された製品を迅速に識別するのに役立つ。図示されているように、貯蔵棚１３０は、例えば食品、部品、商品、及びファイルを含む、一般に倉庫に入れられる多くのアイテムを含み得る在庫品１４０を格納するために、使用することができる。

【0032】

本開示の例は、貯蔵棚１３０にさらなる特性を追加するためのシステム３００を提供することによって、貯蔵棚１３０とロボット１２０の両方の機能性を高めることができる。この様式では、貯蔵棚１３０またはベース３０５は、本質的にロボット１２０のモジュラーツールとなり得る。結果として、ロボット１２０は、ロボット１２０を永続的に物理的に変更する（例えば、追加の構成要素を永続的に設置する）ことなく、多数の追加の機能を実行することができる。これは、例えば、ロボット１２０の重量及び／または複雑さを永続的に増加していくことなく、ロボット１２０が高次の機能を有するようにし得る。

【0033】

いくつかの例では、棚入れユニット３１０またはベース３０５は、１つまたは複数のカメラ、スキャナ、ライト、センサ、アクチュエータ、または他の電子機器または電気機械機器３１５を取付けることができる。いくつかの例では、電子機器または電気機械機器３１５は、例えばロボット１２０が貯蔵棚１３０をピッキングしたときにオンにされて、貯蔵棚１３０の元の位置とワークステーション１５０との間にある倉庫１７０の領域を監視できるようにする、１つまたは複数の撮像装置またはカメラ３１５ａを含み得る。これにより、システム３００は、例えば、床に落ちた商品を識別することができ、または倉庫１７０の床での従業員の動きを監視することができる。いくつかの例では、カメラ３１５ａは、場所を次々と移動するとき、倉庫１７０内の貯蔵棚１３０の高解像度の写真を撮り、リアルタイムの在庫管理制御を含む視覚的な在庫管理を可能にする。換言すれば、従業員または自動化されたシステムは、カメラ３１５ａから得た１つまたは複数の写真を見直して、棚入れユニット３１０の商品を識別し、計数することができる。この様式では、システム３００は在庫管理の精度を高め、誤ラベルまたは間違った場所の商品を特定することができる。

【0034】

他の例では、電子機器または電気機械装置３１５は、１つまたは複数のスキャナ３１５ｂ（例えば、レーザスキャナ）を備えることができる。レーザスキャナ３１５ｂは、システム３００が、例えば貯蔵棚１３０から突出している商品１４０、または倉庫の床に落ちた商品１４０を検出することを可能にし得る。いくつかの例では、レーザスキャナ３１５ｂは、製品が貯蔵棚１３０から引っ張られたとき、つまり「ピッキング」がなされたときに自動的に検出して、システム３００のピッキングの状態を更新することができる。

【0035】

さらに他の例では、電子機器または電気機械装置３１５は、１つ以上のライト３１５ｃを備えることができる。いくつかの例では、ライト３１５ｃを使用して貯蔵棚１３０の周囲の領域を照らすことができる。これにより、例えば移動するときにロボット１２０が倉庫をより良くスキャンすることが可能になり得る。他の例では、貯蔵棚１３０がピッキングのために識別された（例えば、貯蔵棚１３０が倉庫から命令された商品１４０を含むということ）という信号を管理モジュール１１５から受信すると、ライト３１５ｃが点灯することができる。

【0036】

さらに他の例では、貯蔵棚１３０は、１つまたは複数の指示器３２０を備えることもできる。いくつかの例では、指示器３２０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、電球、ホーン、サイレン、または音源を含むことができる。指示器３２０は、貯蔵棚１３０が、例えば、ロボット、ピッキングをする者、保全要員からの注意が必要なことを示すことができる。例えば、貯蔵棚１３０が破損した構成要素を有するか、１つ以上の在庫品１４０が不足しているか、ピッキング用に指定されている場合、指示器３２０が作動し得る。いくつかの例では、指示器３２０は、例えば、複数のライトを含むことができ、またバッテリレベル、無線接続強度、または全重量に関する情報を、とりわけ提供することもできる（すなわち、点灯する指示器３２０が多いほど、バッテリまたは接続強度が優れている）。

【0037】

いくつかの例では、貯蔵棚１３０は、１つまたは複数のスイッチ３３０を備えることもできる。スイッチ３３０は、指示器３２０をオンまたはオフにするために使用できる。いくつかの例では、スイッチ３３０は、例えば、ピッキングが完了したことを示すために指示器３２０を停止するピッキング用スイッチ３３０を備えることができる。他の例では、スイッチ３３０は、例えば、貯蔵棚１３０が保全を必要とすること、または貯蔵棚１３０に在庫品１４０が不足していることを示すために、職員が起動することができる。

【0038】

貯蔵棚１３０が管理モジュール１１５によってピッキング用に識別された場合、例えば、管理モジュール１１５は、貯蔵棚１３０にコマンドを送信して、指示器３２０をオンにすることができる。指示器３２０は、例えば、正しい貯蔵棚１３０を持ち上げて移動させているという、ロボット１２０に対する追加の確認をすることができる。次いで、貯蔵棚１３０は、ワークステーション１５０に運送することができ、そこでピッキングをする者が適切な商品１４０を取り出すことができる。ピッキングが完了したとき、システム３００は自動的に例えばレーザスキャナ３１５ｂを使用してピッキングが完了したことを検出できるか、ピッキング用スイッチ３３０を作動させる（及び指示器３２０を停止する）ことによってピッキングが完了したことを、ピッキングをする者が示すことができる。

【0039】

いくつかの例では、貯蔵棚１３０は、オンボードの電源３２５も備えることができる。電源３２５は、例えば、電子機器または電気機械機器３１５をロボット１２０からの電力なしで使用することを可能にするためのバッテリまたはコンデンサを含むことができる。いくつかの例では、以下に説明するように、ロボット１２０は、電源３２５を再充電することができ、またはその逆も可能である。したがって、電源３２５は、貯蔵棚１３０及び／またはロボット１２０用のバックアップ電源を備えることができる。他の例では、ロボット１２０は、貯蔵棚の唯一の電源とすることができる。言い換えると、この構成では、貯蔵棚１３０は電源３２５を有さず、ロボット１２０に接続されたときにのみ電力を有する。

【0040】

当然、指示器３２０、ピッキング用スイッチ３３０、電源３２５、及び他の構成要素は、図３Ａに特定の構成で示されているが、他の構成も可能である。いくつかの例では、貯蔵棚１３０の各棚３１０は、例えば、指示器３２０を備えることができる。この様式では、指示器３２０は、商品が特定されて迅速に識別される貯蔵棚１３０及び棚３１０の両者を表すことができる。同様に、いくつかの構成では、ピッキング用スイッチ３３０は、例えば、ロボット１２０が貯蔵棚１３０をピッキングしてそれを戻すときに、ピッキング用スイッチ３３０が自動的に作動するように、ベース３０５の底部に配置することができる。結果として、図３Ａは、単に例示的なものであり、限定するものではないことが意図されている。

【0041】

図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、いくつかの例では、貯蔵棚１３０は、１つまたは複数のアクチュエータを備えることもできる。いくつかの例では、棚３１０は、貯蔵棚１３０に枢動可能に連結でき、傾動機構３５０に取付け得る。この構成では、傾動機構３５０は、例えば、各棚３１０に枢動可能に連結される中心軸３５５を備えることができる。中心軸３５５は、例えば、リニアアクチュエータ、電気モータまたは他の手段などのアクチュエータ３６０を使用して垂直に移動させることができる。

【0042】

この構成において、棚３１０は、第１の態勢（図３Ａ）及び第２の態勢（図３Ｂ）を有することができる。図３Ｂに示すように、この第１の態勢では、棚３１０の内側部分３１０ａは、商品１４０、箱、トートその他のアイテムが貯蔵棚１３０の中心に向かってスライドするように傾けられ得る（または機構に応じて外側部分３１０ｂが上に傾けられる）。これにより、例えば運送中に商品１４０が、通過する棚３１０に引っ掛かるのを防止することができ、倉庫内の隆起部や些細な衝突によりアイテムが棚３１０から落下することを防止することができる。

【0043】

一方、図３Ｃに示すように、貯蔵棚１３０がワークステーション１５０に到着すると、棚３１０の内側部分３１０ａが中央で上に傾き（または外側部分３１０ｂが機構に応じて下に傾き）、棚３１０を第２の態勢に傾けることができ、在庫１４０が貯蔵棚１３０の外側に滑るようにする。このことは、例えばピッキングをする者が棚３１０から商品を取り出すこと、在庫の計数または確認を実行すること、及び／または、棚３１０を再補充することを可能にするのに有用であり得る。また、棚３１０は、倉庫の在庫管理の操作中にもこの態勢で配置されてよく、例えば通っているロボット１２０が商品の画像をより容易にスキャンまたは取込むことを可能にする。

【0044】

また、棚３１０を第１の態勢と第２の態勢との間で動かすことは、棚３１０にある商品１４０を真っ直ぐにする、配置する、または固定するのを補助することができる。言い換えれば、様々なサイズのボックス内にある場合がある商品１４０が、リムまたはストップを含むことができる棚３１０の外側部分３１０ｂまたは内側部分３１０ａ中へと滑り込むと、ボックスは位置合わせして真っ直ぐになる傾向がある。いくつかの例では、棚３１０は、１つまたは複数の中間の態勢に傾けられて、貯蔵棚１３０との任意の様々な操作または相互作用を促すこともできる。例えば、棚３１０が実質的に水平である特定の中間の態勢は、例えば、長期間保管するため、棚３１０及び貯蔵棚１３０の変形応力を最小限に抑えるのに有用である場合がある。あるいは、各棚３１０または棚内の区画は、対応する傾動機構３５０を介して任意の他の棚または区画から独立して制御可能に傾け得る。

【0045】

さらに他の例では、棚３１０の１つまたは複数、または棚内の区画は、押出し機３７５を含むこともできる。押出し機３７５は、例えば、棚３１０内の商品を移動させるためのリニアアクチュエータを備えることができる。これは、例えば、棚を傾けてもボックスと棚３１０との間の摩擦が克服できない非常に重い箱を移動させるのに役立ち得る。他の例では、棚３１０は第１の態勢（または略水平の中間の態勢）に留まらせることができ、例えば押出し機３７５は、ピッキングされる商品１４０のみを前進させることができる。言い換えれば、棚にある商品１４０のすべては後退位置、つまり棚３１０の縁から離れた位置にあり、それに対してピッキングされる商品１４０は前方の位置にあることができる。

【0046】

図４に示すように、本開示の例は、システム４００の任意のロボット１２０が使用するためのモジュラーツールを提供するためのシステム４００も含むこともできる。いくつかの例では、システム４００は、ベース３０５に搭載される、１つ以上の構成要素４１０（点線にて全般的に示されている）を有する複数のベースツール４０５を含むことができる。この様式では、各々の必要な機能（例えば、ロボットアームまたはカメラアレイを有するロボット１２０）に専用のロボット１２０を有するのではなく、システム４００内の任意のロボット１２０が、任意のベースツール４０５のための運送機構として働くことができる。いくつかの例では、ベース３０５は、棚入れユニット３１０を支持するために使用するものと同じベース３０５とすることが可能である。他の例では、ベース３０５は、その上に搭載される構成要素４１０のために作ることができる。これは、例えば、追加の強度を必要とする構成要素４１０、または例えば狭いスペースに適合する必要がある構成要素４１０（例えば、モップ掛けツール）に必要であり得る。したがって、例えば、以下に説明するロボットアーム用ベースツール５０５は、ロボットアーム５１０によりベースに加えられるトルクに耐えるために、構造的に剛性のベース３０５が必要であり得る。一方、床用ベースツール８０５は、貯蔵棚１３０の間または下に嵌まる特別な形を必要とする場合がある。この目的のために、いくつかのベースツール４０５は、特定のタスクを実行するが、ロボット１２０とベースツール４０５間のインターフェースのモジュール性を依然維持するための特別なプラットフォームを有してもよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、ロボット１２０は、ベースツール４０５を直接制御することができる。言い換えれば、ロボット１２０のセンサ２１０、２１５、２５０、追加の入力装置２３０、及びカメラ２２５は、ロボット１２０のプロセッサと協働して、ベースツール４０５を制御して様々な義務を実行するのに使用し得る。したがって、例えば、ロボット１２０は、管理モジュール１１５から例えばアイテムの保全を実行するためのコマンドを受信することができる。次いで、ロボット１２０は、適切なベースツール４０５を回収し、例えば、１つ以上のセンサ２１０、２１５、２５０、追加の入力装置２３０、またはカメラ２２５で特定できる要求された位置に進み、次に、ベースツール４０５を用いて要求されたタスクを実行することができる。いくつかの例では、ロボット１２０は、後で使用するために、ベースツール４０５を所定の位置（例えば、保管用ロッカー）に戻すことができる。他の実施形態では、ロボット１２０は、使用後にベースツール４０５を別の場所に戻すことができ、各ベースツール４０５の位置は、例えば、管理モジュール１１５またはロボット１２０が記憶することができる。

【0048】

他の例では、ロボット１２０は、予めプログラムされたルーチン（例えば、床を掃いて、次いで床にモップを掛けること）に１つ以上のベースツール４０５を使用することができる。さらに他の実施形態では、ロボット１２０は、管理モジュール１１５がベースツール４０５を遠隔で（例えば、ベースツール４０５のトランシーバを介して）制御している間に、ベースツール４０５にただ運ぶ、運送する、及び／または電力を提供することができる。他の実施形態では、ロボット１２０は、本質的に、ロボット１２０内の通信リンクを介して管理モジュール１１５がベースツール４０５を制御することを可能にするためのリレーとして機能することができる。さらに他の実施形態では、ベースツール４０５は自律型または半自律型であり得、特定の動作を実行するためのメモリ及びプロセッサを備えることができる。さらに他の実施形態では、ベースツール４０５は、制御（例えば、掃き担当具）や唯一の電力（例えば、モップ担当具）を必要とせず、ロボット１２０が、タスクを達成するためにベースツール４０５を適切なパターンでまさに動かすことができる。

【0049】

いくつかの例で、図５に示すように、ベースツール４０５は、ロボットアーム５１０付きのベース３０５を含むロボットアーム用ベースツール５０５を備えることができる。ロボット１２０が、１つまたは複数のセンサ（例えば、カメラ２２５）で倉庫１７０の床にある商品１４０を特定したら、例えば、ロボット１２０は、適切なメッセージを管理モジュール１１５に送信することができる。管理モジュール１１５は、例えばロボット１２０（または他のロボット１２０）にロボットアーム用ベースツール５０５を回収し、その場所に戻って、床から商品１４０を回収する指令をすることができる。いくつかの例では、ロボット１２０は、例えば、適切な貯蔵棚１３０、ワークステーション１５０、または専用の「紛失して見つかった」貯蔵棚１３０に商品１４０を戻すことができる。

【0050】

いくつかの実施形態では、ロボット１２０は、ロボットアーム５１０を直接制御することができる。言い換えれば、ロボット１２０のセンサ２１０、２１５、２５０、追加の入力装置２３０、及びカメラ２２５は、ロボットアーム用ベースツール５０５を制御して様々な義務を果たすため、ロボット１２０のプロセッサと共に使用し得る。したがって、例えば、ロボット１２０は、床にある前述の商品１４０の位置に戻って、１つまたは複数のセンサ２１０、２１５、２５０、追加の入力装置２３０、またはカメラ２２５でそれを特定し、次に、商品１４０をロボットアーム５１０で拾うことができる。いくつかの例では、ロボット１２０は、例えば、適切な貯蔵棚１３０、ワークステーション１５０、または紛失して発見された中央のエリアまたは位置に商品１４０を戻すことができる。

【0051】

他の例では、ロボット１２０は、予めプログラムされたルーチン（例えば、床を掃く）においてロボットアーム用ベースツール５０５を使用することができる。さらに他の実施形態では、ロボット１２０は、管理モジュール１１５が、ロボットアーム用ベースツール５０５を制御して（例えば、ロボットアーム用ベースツール５０５のトランシーバを介して）またはロボット１２０内の通信リンクを介して、ロボットアーム用ベースツール５０５を運ぶ、及び／または電力を供給することができる。さらに他の実施形態では、ロボットアーム用ベースツール５０５は自律型または半自律型であり得、メモリ及び特定の動作を実行するためのプロセッサを含むことができる。

【0052】

図６に示すように、他の例では、ベースツール４０５は、１つ以上の撮像装置またはカメラ６１５を備えた固定または調整可能な（例えば、入れ子式またははさみ式の）マウント６１０を含むカメラ用ベースツール６０５を備えることができる。いくつかの例では、前述のようにカメラ用ベースツール６０５を使用して倉庫１７０の在庫確認及び／または計数を行うことができる。これは、貯蔵棚１３０自体の位置及び構成を確認し、貯蔵棚１３０内の商品１４０を確認及び／または計数することを含むことができる。他の例では、カメラ用ベースツール６０５を定期的に使用して倉庫１７０を「巡回して」、例えば侵入者を検出し、紛失した商品を見つけ出し、動作を監視することができる。

【0053】

いくつかの例では、カメラ用ベースツール６０５は、１つまたは複数のＲＦＩＤスキャナ６１５を備えることができる。したがって、ロボット１２０が倉庫１７０を動き回ると、ロボット１２０は、ロボット１２０の近くで商品をスキャンすることができる。ＲＦＩＤは比較的限定された範囲（例えば、１０フィート未満）を備えるよう設計し得るため、ＲＦＩＤタグは、正確な在庫データを提供するために使用することができ、また在庫の場所に関するデータを提供することもできる。言い換えれば、商品１４０は、読み取られるＲＦＩＤスキャナ６１５の範囲内になければならないので、その位置は、少なくともＲＦＩＤシステムの範囲（例えば、１０フィート）であるとわかる。その結果、スキャナ６１５は、ロボット１２０の棚のタグ及び１０フィート以内の他の棚の任意のタグを読み取ることができる。

【0054】

しかし、ロボット１２０が動いているとき、ロボット１２０が運んでいる商品１４０のＲＦＩＤタグは範囲内に留まり、一方で他の棚に位置するタグは入ってきたり範囲外に出たりする。その結果、ロボット１２０（または管理モジュール１１５）は、ロボット１２０が移動する際商品が範囲内に留まるため、ロボット１２０がどの商品を運んでいるかを判定することができる。さらに、管理モジュール１１５は、ロボット１２０が倉庫内を移動するときに、ロボット１２０から得る速度及び方向の情報を使用して、商品１４０の位置をさらに確認することもできる。言い換えれば、商品１４０は、スキャナ６１５の範囲内に最初に入った位置と、スキャナ６１５の範囲から外れた位置との間に概ね位置してよい。

【0055】

他の例では、カメラ用ベースツール６０５は、例えば、異常な熱源を識別するために赤外線カメラ６１５を備えることもできる。これにより、隣接する製品間の望ましくない化学反応、例えば、自然発生的な燃焼や電気的な問題などの特定が促され得る。当然、カメラ６１５は、多くのタイプの可視及び不可視のスペクトル検出器、センサ、レーザ、及び他の構成要素を備えることができる。

【0056】

図７に示すように、さらに他の例で、ベースツール４０５は、１つまたは複数のライト７１５、つまりはフラッシュを含むライトツール７０５を備えることができる。ライト７１５は、例えば停電の場合にロボット１２０が緊急照明を提供することを可能にする。また、ライトツール７０５は、倉庫１７０の修理のため、在庫画像の取込みのため、または特定の貯蔵棚１３０（例えば、破損しているもの）へ従業員を誘導するガイドとして、照明を提供することもできる。いくつかの例では、ライト７１５は、固定式または調節可能な（例えば、入れ子式の）ベース７１０によって支持され得る。

【0057】

図８に示すように、いくつかの実施形態で、ベースツール４０５は、床用ベースツール８０５を含むこともできる。名前が示唆するように、床用ベースツール８０５は、倉庫１７０内の床を清掃、塗装、または他の方法で保全するためのツールを含むことができる。この目的のために、いくつかの例では、床用ベースツール８０５は、床掃除付属物８１０を備えることができる。床掃除付属物８１０は、例えば、箒付属物、モップ付属物、バッファ、真空、またはワックスを含むことができる。以下に説明するように、床用ベースツール８０５は、専用の床用マシン（例えば、自動床洗浄機）を必要とすることなく、ロボット１２０が倉庫の床を清掃することを可能にし得る。

【0058】

他の例では、床用ベースツール８０５は、倉庫１７０内を移動する間に、ロボット１２０がその位置を識別できるように、倉庫１７０内の床を塗装、ストライプ付け、シール貼付、継ぎ合わせ、さもなければ保全するためのツールを含むことができる。いくつかの例では、倉庫１７０の床は、例えば、誘導のため、ロボット１２０が使用するために床に塗装または接着された磁気または高視認性のストライプを含むことができる。加えて、マーキングを設けて排除ゾーンを作成し、作業員がロボット１２０に干渉することなく、またロボット１２０に当たることなく、倉庫１７０を通り抜けることを可能にする。この構成では、床用ベースツール８０５を使用して、必要なマーキングを設置及び／または維持して、保全の費用と時間を削減できる。

【0059】

ベースツール４０５とは無関係に、いくつかの例では、ベースツール４０５は、ロボット１２０が制御することができる。例えば、ロボットアーム用ベースツール５０５は、本質的に、ロボット１２０にその使用のためのアームを提供することができ、ロボットのセンサ、スキャナ、及び他の入力装置２１０、２１５、２３０、２５０及び／またはカメラ２２５と共に、ロボット１２０のプロセッサによって制御されてもよい。この様式では、ロボット１２０は、アームを備えたロボット１２０の機能性を含むことができるが、ロボット１２０にロボットアーム５１０を恒久的に設置しているわけではない。結果として、ロボット１２０の各々は、専門化（例えば、恒久的に設置されたアームを有するロボット１２０は、貯蔵棚１３０をピッキングすることができない場合がある）することなく、多目的に使用することができる。

【0060】

他の実施形態では、ロボット１２０は、運送、連通路及び／またはベースツール４０５用の電力としてまさに機能することができ、ベースツール４０５は、管理モジュール１１５が直接（またはロボット１２０を介して）制御することができる。したがって、例えば、管理モジュール１１５は、ロボット１２０に床用ベースツール８０５を回収するように命令し、次いで、倉庫１７０または倉庫１７０の一部を掃くかモップ掛けをするためにロボット１２０にターンバイターンで方向を提供することができる。さらに他の実施形態では、管理モジュール１１５とロボット１２０との間で処理を共有することができる。この構成では、管理モジュール１１５は、ロボット１２０に（１）床用ベースツール８０５を回収し、（２）倉庫１７０を掃くかモップ掛けをする、ように命令することができる。次に、ロボット１２０は、床全体を網羅するために、予め設定されたパターンまたはランダムなパターンを使用して倉庫１７０を動き回ることができる。この様式では、管理の一部は管理モジュール１１５によって制御され（例えば、清掃のタイミング及び場所）、管理の残りはロボット１２０によって制御される（例えば、従うパターン、速度など）。

【0061】

同様に、任意のロボット１２０は、それ自体の目的のためにカメラ用ベースツール６０５を使用することができ（例えば、ロボット１２０のカメラ２２５よりも高い視座を提供するために）、またはカメラ用ベースツール６０５を使って倉庫１７０の全部または一部の画像を取込むために使用することができる。上述したように、これは、例えば、在庫確認及び／または計数を行うために、またはセキュリティまたはパトロールの目的で使用することができる。前述のように、いくつかの実施形態では、ロボット１２０は本質的に「ダム端末」として機能することができ、管理モジュール１１５からのコマンドだけに基づいて動作することができる。この構成では、管理モジュール１１５は、ロボット１２０にカメラ用ベースツール６０５の位置に行き、それをピッキングし、次に管理モジュール１１５によって提供されるパターンまたは経路で倉庫１７０を横切る命令を出し得る。他の例では、ロボット１２０は自律的または半自律的であり得、管理モジュール１１５は「在庫確認を行う」ようにまさにロボット１２０にコマンドを送信することができる。次に、ロボット１２０は、カメラ用ベースツール６０５の事前に設定された位置に移動し、（または）カメラ用ベースツール６０５（を探し）、カメラ用ベースツール６０５をピッキングし、倉庫１７０全体または倉庫１７０の一部を網羅するように設計された事前設定されたパターンまたはランダムなパターンに従うことができる。さらに他の実施形態では、ロボット１２０及び管理モジュール１１５は、制御及びコマンドを共有することが可能であり、管理モジュール１１５が在庫確認を遂行する場所（例えば、倉庫１７０の北西のクォッドラント）を指定し、ロボット１２０が、それに必要なパターンを決定する。

【0062】

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、いくつかの例では、ベースツール４０５は、ベース３０５に配置された電源によって電力供給され得る。ベース３０５は、例えば、１つまたは複数のバッテリ、コンデンサ、燃料電池、または１つ以上のベースツール４０５に電力を供給するための他の電源を含み得る。他の例では、ベースツール４０５は、ロボット１２０の電源によって電力を供給され得る。この目的で、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、持ち上げ機構２３５及びベース３０５は、相補的な電力及び／またはデータ通信接続を含むことができる。いくつかの例では、持ち上げ機構２３５は、接続部（複数可）の１つの部分（例えば、雄または雌）を備えることができる（図９Ａ）が、接続部の他の部分はベースに配置することができる（図９Ｂ）。接続は、例えば、ボールグリッドアレイ９０５、３プロング電源ソケット９１０、１つまたは複数のＵＳＢコネクタ９１５、または円形の多ピンコネクタ９２０を含むことができる。当然、他のタイプのデータ通信接続は、絶縁された光／光ファイバ通信接続、短距離ＲＦ（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、近距離通信、自動車スタイルのコネクタ、及びバネ式コネクタ（例えば、「ポゴ」コネクタ）を含み得るが、これらに限定されない。同様に、例えば、誘導式の補助変速機、接触板、及び他の接触及び非接触での電力伝達接続を含む、他のタイプの電力接続も可能である。

【0063】

いくつかの例では、データ通信及び／または電力転送は、ボールグリッドアレイ９０５によって提供することができる。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ボールグリッドアレイ９０５は、持ち上げ機構２３５の複数のボール９０５ａと、ベース３０５の複数の半球状のソケット９０５ｂ（またはその逆）とを備えることができる。この様式では、ボール９０５ａはソケット９０５ｂ内で自動整列する傾向があるので、接続を行うのに要求される精度は低くなる。さらに、可能な接続数が多いため、いくつかの例では、ボールグリッドアレイ９０５の部分的な誤整列が許容でき、ロボット１２０は、正しい電力及び通信経路を識別し、マッピングし得る。言い換えると、必要よりも著しく多くの接続が存在する場合、部分的な位置合わせだけが必要であり、ロボット１２０は各接続を識別し、それらを適切に接続することができる。

【0064】

いくつかの例では、ベース３０５とロボット１２０との間の接続（コネクタに関係ない）は、１つ以上の低電力接続（例えば、電子機器用の５Ｖ ＤＣ）及び１つ以上の高電力接続（例えば２４Ｖ ＤＣまたは１１０Ｖ ＡＣ）を含み得る。接続はまた、ベース３０５とロボット１２０との間の１つ以上のデータ通信接続を含むことができる。いくつかの例では、データ通信接続は、ケーブルエリアネットワーク（ＣＡＮ）、ＬＡＮ、及び他の有線接続を含むことができる。他の例では、データ通信接続は、近距離無線接続、ＷＬＡＮ、または他の無線接続を含むことができる。さらに他の例では、すべてのデータ通信接続が無線（例えばＷＬＡＮ）であってもよく、すべての電力接続が無線（例えば、誘導式の補助変速機）であってもよい。

【0065】

ロボット１２０（持ち上げ機構２３５を介して）と、ベースツール４０５及び貯蔵棚１３０との間の電力及びデータ通信接続（例えば、ボールグリッドアレイ９０５）により、ロボット１２０がベースツール４０５と貯蔵棚１３０に電力を供給することが可能になり、その逆も可能になり得る。また、いくつかの例で、それらの接続は、ロボット１２０がベースツール４０５を制御できるようにし得る。言い換えれば、ロボットアーム用ベースツール５０５は、ロボット１２０により係合される（例えば、持ち上げられる）ときに、本質的に「ロボット１２０のアーム」になることができる。この様式では、ロボット１２０のうちの任意のものは、機能性の向上のため必要なときロボットアーム用ベースツール５０５を追加することができ、重量と複雑さを減らすために必要でないときにそれを取り外すことができる。同様に、接続により、使用中に必要に応じてロボット１２０がカメラ３１５ａ、６１５、スキャナ３１５ｂ、ライト３１５ｃ、７１５、掃き担当具／モップ担当具８１０、センサ、アクチュエータ及び他のベースツール４０５を制御することが可能になる。

【0066】

他の実施形態では、ロボット１２０は、管理モジュール１１５とベースツール４０５間でのまさに電力供給及び／または通信をもたらすことができる。いくつかの例では、管理モジュール１１５は、ベースツール４０５のトランシーバで直接通信し、コマンドを与えることができる。他の実施形態では、管理モジュール１１５は、ロボット１２０のトランシーバを介してベースツール４０５と通信することができ、１つ以上の接続を介してロボット１２０からベースツール４０５に通信が伝達される。

【0067】

さらに他の実施形態では、ベースツール４０５及び／または貯蔵棚１３０は、自己完結型及び／または自動化されていてもよい。この様式では、ロボット１２０は、ベースツール４０５または貯蔵棚１３０のための運送を提供するだけである。この構成では、ベースツール４０５または貯蔵棚１３０は、（１）オンボードの電力によって電力供給され、管理モジュール１１５によって制御されるか、（２）オンボードの電源で電力供給し、オンボードのプロセッサ／ロジックを使用して自律的または半自律的に動作し得る。さらに他の例では、持ち上げ機構２３５は、１つ以上の重量センサまたは荷重センサ９２５をさらに備えることができる。荷重センサ９２５は、例えば、圧力トランスデューサまたはひずみゲージを備えることができ、荷の全重量及び／または荷重の分布に関する情報を提供できる。荷重センサ９２５は、例えば荷重が不均衡になったときにロボット１２０が感知することを可能にし、荷を完全にはピッキングしないか、中心から外れている荷をピッキングして、荷が倒れないようにし得る。いくつかの実施形態では、荷重センサ９２５は、ロボット１２０が、例えばその運搬能力を超える貯蔵棚１３０をピッキングするのを防ぐこともできる。これにより、倉庫内での（例えば、荷の落下による）損傷の危険性を低減し、とりわけロボット１２０の保全を低減することができる。

【0068】

図１０に示すように、本開示の例は、ロボット及びベースツール（または貯蔵棚）を用いて様々な保全動作を実行するための方法１０００も含むことができる。方法１０００は、１００５に示すように、ロボットが管理モジュールからの保全命令または要求を受信することから始めることができる。保全要求は、障害物または置き違えた商品のために倉庫をスキャンすること、在庫管理制御用のイメージやスキャンを取込むこと、倉庫の清掃またはその他の保全、及び他の保全プロジェクトに対しライトを提供することなどのいくつかのタスクを含み得るが、それらに限定されない。

【0069】

次いで、管理モジュールは、１０１０に示すように、コマンドをロボットに送信することができる。いくつかの例では、コマンドは、ベースツールに最も近いロボット、管理モジュールに最も近いロボット、またはまさに現在使用されていないロボットに送信することができる。命令は、例えば、完了すべきタスク、タスクに必要なベースツール、ベースツール及びタスクの位置、及び完了予想時間を含むことができる。したがって、例えば、コマンドはロボットに、カメラ用ベースツールを使用して倉庫全体をスキャンするよう指示し、カメラツールは倉庫の北西の角にあり、ロボットは約１時間ですべての貯蔵棚を撮像しながらすべての通路を行き来するということを指令できる。

【0070】

次に、命令、ホーミング信号、トラック、視覚的識別子、位置識別子、または他の手段に基づいて、ロボットは、１０１５に示すように、ジョブに必要なベースツールを見つけることができる。いくつかの例では、各ベースツールは、使用後に同じ場所または別の場所に戻すことができ、それぞれの位置は、例えば管理モジュールまたはロボットが記憶することができる。上述したように、ベースツールは、例えば、カメラ用ベースツール、ライト用ベースツール、またはロボットアーム用ベースツールを含むことができる。いくつかの例では、システムは、同じベースに２つ以上の構成要素（例えば、ライト及びカメラ）を含む「スイスアーミーナイフ」式ベースツールを含むこともできる。他の例では、コマンドは、追加の構成要素を含む貯蔵棚の位置をロボットに指示することができる。この場合、貯蔵棚は、商品をピッキングしたり収納したりするのではなく、貯蔵棚に設置された機器（例えば、カメラ及び／またはライト）を利用するために使用される。あるいは、コマンドは、貯蔵棚からピッキングされるか貯蔵棚に格納される在庫に関する命令と、貯蔵棚に設置される他の機器または構成要素に関する命令との両方を、連続的に、または平行して実行することを含むことができる。

【0071】

次に、ロボットは、１０２０に示すように、ベースツールを持ち上げて接続することができる。上述したように、接続は、電力及び／またはデータ通信接続を含むことができる。例えば、ベースツールがロボットアーム用ベースツールである場合、接続は、ロボットがアームに電力を供給するための電源接続、及び／またはアームを制御するためのロボット（または管理モジュール）用のデータ通信接続を含むことができる。これにより、ロボットは倉庫を動き回り、例えば倉庫の床から障害物を取り除くことができ、さもなければロボットアームを使用して物体またはアイテムを操作することができる。

【0072】

一旦接続されると、ロボットは、１０２５に示すように、保全場所に移動することができる。いくつかの例では、管理モジュールからのメッセージにて位置情報を提供することができる。他の例では、特定のタスクの位置情報をロボットに記憶することができる。例えば、倉庫全体を障害物のためにスキャンしたり、床用ベースツールを使用して倉庫内の床を清掃したりする場合、ロボットは管理モジュールによる入力／制御の有無にかかわらず、すべての通路の所定の経路を辿って行き来することができるか、操作を行う間にロボットが経路を決定することができる。

【0073】

次いで、ロボットは、１０３０に示すように、要求されたアイテムの保全を実行することができる。上述したように、いくつかの実施形態では、ロボットは、実質的に自律的であり得、ベースツール（例えば、ロボットがロボットアーム用ベースツールを直接制御することができる）、パターン、アイテムの保全の全体的な手順を制御することができる。他の実施形態では、管理モジュールはロボットをツールとして制御することができ、ロボットはベースツールへの運送、電力及び／またはデータ通信リンクを単に提供する。さらに他の実施形態では、管理モジュールは、ロボットが他の部分を制御できる間に、アイテムの保全の特定の部分を制御することができる。タスクが完了すると、ロボットは、例えば、１０３５に示すように、ベースツールをその通常の位置または他の場所に戻し、その後、他の活動を再開することができる。

【0074】

図１１に示すように、システムのモジュール性のために、本開示の実施形態は、同じロボットで複数のタスクを実行する方法１１００を含むこともできる。言い換えれば、貯蔵棚１３０、ベースツール４０５、及び棚３１０は本質的にモジュール式であるので、特別なロボット１２０は必要なく、単一タイプのロボットが複数のタスクを実行することができる。方法１１００は、例えば、１１０５に示すように、管理モジュールが製品要求を受信することから開始できる。いくつかの例では、管理モジュールは、例えば、電子商取引のウェブサイトに接続され、要求を直接受信することができる。他の例では、注文は外部のウェブサイト、コールセンター、またはアプリケーションによって処理され、その後管理モジュールに送ることができる。

【0075】

次いで、管理モジュールは、１１１０に示すように、倉庫内のロボットにメッセージを送信することができる。メッセージは、例えば、要求された商品を含む貯蔵棚の位置、商品がピッキングされるワークステーションの位置、及び貯蔵棚自体の詳細を含むことができる。例えば、貯蔵棚に追加の電子機器が含まれている場合、メッセージは、一度接続された貯蔵棚のカメラまたはスキャナを使用するようロボットに指示することもできる。また、メッセージは、ピッキングが完了した後などに、貯蔵棚を元の場所、別の場所に持っていく、保全、または再補充するようにロボットに指示することもできる。

【0076】

貯蔵棚が電源及び追加の電子構成要素を有する場合などのいくつかの例では、管理モジュールは、１１１５に示すように貯蔵棚にメッセージを送信することもできる。いくつかの例では、メッセージにより貯蔵棚にその指標をオンするように指令し得る。他の例では、メッセージで貯蔵棚にビーコンを起動するよう指示し、ロボットが貯蔵棚を特定するのを助けることができる。貯蔵棚には、ライト、カメラ、スキャナ、センサ、アクチュエータ、またはロボットの到着前に起動されるべき他の機器も含まれていてもよい。さらに他の例では、貯蔵棚がオンボードの電源を有していなくてもよく、管理モジュールは、貯蔵棚がロボットに取付けられた後にのみメッセージを送信してもよい。

【0077】

次に、ロボットは、１１２０に示すように、倉庫内の貯蔵棚を見つけることができる。上述したように、位置情報は、ロボットへのメッセージに含めても、ロボットにオンボードに記憶してもよい。ロボットは、ＧＰＳ、セル方式の位置特定サービス、ホーミングビーコン、視覚的識別子、位置識別子、床のトラック及び／またはスロット、または現在の位置から貯蔵棚に移動するための他の適切な手段を使用することができる。いくつかの例では、ロボットは貯蔵棚をスキャンして、正しい貯蔵棚を見つけたことを確認することもできる。

【0078】

次に、ロボットは、１１２５に示すように、貯蔵棚を床からわずかに持ち上げて、貯蔵棚が確実にロボット上で十分に平衡な状態でいるようにし、貯蔵棚をピッキングするために適切なワークステーションに運ぶことができる。また、いくつかの例では、貯蔵棚を持ち上げることは、貯蔵棚とロボットとの間の例えば電力及び／またはデータ通信を含む１つまたは複数の電気的接続を確立できる。これにより、ロボットは貯蔵棚の任意のオンボードの電源に電力を送ることができ、その逆も可能である。また、電気的接続でロボットが貯蔵棚の任意の電気機器からデータを利用、送信、及び／またはダウンロードすることが可能になり得る。いくつかの例では、貯蔵棚の電気機器は、ロボットが貯蔵棚に接続されている場合にのみ電力を供給することができる。上述したように、これにより、ロボットは、他の操作またはタスクの間に貯蔵棚の位置からワークステーションに移動し、戻る際に倉庫をスキャンまたは撮像することができる。

【0079】

ワークステーションでは、１１３０に示すように、従業員または「ピッキングをする者」が、要求された商品を貯蔵棚から取り除くことができる。いくつかの例では、ピッキングをする者は、１１３５に示すように、貯蔵棚のピッキング用スイッチを手動で起動（または停止）し得る。他の例では、例えば、レーザスキャナまたはカメラがピッキングを検出し、貯蔵棚のピッキング用スイッチを作動させることができる。いくつかの例では、ピッキング用スイッチは貯蔵棚の指示器をオフにすることができる。また、他の例では、ピッキング用スイッチは、貯蔵棚及び／またはロボットから、ピッキングが完了した管理モジュールに、メッセージを送ることもできる。さらに他の例では、ピッキング用スイッチは貯蔵棚の電気機器を停止させることができる。その後、ロボットは、１１４０に示すように、必要に応じて、貯蔵棚を元の場所、別の場所、保全、または補充に戻すことができる。

【0080】

上述したように、システムのモジュール性により、次いで同じロボット１２０は、１１４５に示すように、管理モジュールから保全作業を実行する要求を受信することができる。前述のように、保全要求は、障害物や置き違えた商品のため倉庫内をスキャンすること、在庫管理制御のため画像や写真やスキャンを取込むこと、環境の特徴の感知、他の保全プロジェクトに対してライトを提供することなどのいくつかのタスクを含み得るが、これらに限定されない。

【0081】

次いで、管理モジュールは、１１５０に示すように、コマンドをロボットに送信することができる。いくつかの例では、コマンドは、ベースツールに最も近いロボット、管理モジュールに最も近いロボット、またはまさに現在使用されていないロボットに送信することができる。命令は、例えば、完了すべきタスク、タスクに必要なベースツール、ベースツール及びタスクの位置、及び完了予想時間を含むことができる。したがって、例えば、コマンドによりロボットに、カメラ用ベースツールを使用して倉庫全体をスキャンするよう指示し、カメラツールは倉庫の北西の角にあり、ロボットはすべての貯蔵棚を撮像しながらすべての通路を約１時間で行き来することを指令できる。

【0082】

コマンド、ホーミング信号、トラック、視覚的識別子、位置識別子、または他の手段に基づいて、ロボットは次いで、１１５５に示すように、ジョブに必要なベースツールを見つけることができる。いくつかの例では、各ベースツールは、使用後に同じ場所または別の場所に戻すことができ、例えばそれぞれの場所をロボットに記憶することができる。上述したように、ベースツールは、例えば、カメラ用ベースツール、ライト用ベースツール、またはロボットアーム用ベースツールを含むことができる。いくつかの例では、システムは、同じベース（例えば、ライト、センサ、アクチュエータ、及びカメラ）に２つ以上の構成要素を含む「スイスアーミーナイフ」式ベースツールを含むこともできる。他の例では、コマンドは、追加の構成要素を含む貯蔵棚の位置をロボットに指示することができる。この場合、貯蔵棚は、商品をピッキングするのではなく、貯蔵棚に設置された機器（例えば、カメラ、スキャナ、センサ、アクチュエータ及び／またはライト）を使用するために利用される。

【0083】

次いで、ロボットは、１１６０に示すように、ベースツールを持ち上げて接続することができる。上述したように、接続は、電力及び／またはデータ通信接続を含むことができる。例えば、ベースツールがロボットアーム用ベースツールである場合、接続は、ロボットがアームに電力を供給するための電源接続、及び／またはロボット（または管理モジュール）がアームを制御するためのデータ通信接続を含むことができる。これにより、例えばロボットが倉庫に入り、倉庫の床から障害物を取り除くことができる。

【0084】

一旦接続されると、１１６５に示すように、ロボットは保全場所に移動することができる。いくつかの例では、管理モジュールからのメッセージで位置情報を提供することができる。他の例では、特定のタスクの位置情報をロボットに記憶することができる。例えば、倉庫全体を障害物のためにスキャンしたり、床用ベースツールを使用して倉庫の床を清掃したりするタスクであれば、ロボットは所定の経路に沿ってすべての通路を行き来することができる。

【0085】

その後、ロボットは、１１７０に示すように、要求されたアイテムの保全を実行することができる。上述したように、いくつかの実施形態では、ロボットは、実質的に自律的であり得、ベースツール（例えば、ロボットがロボットアーム用ベースツールを直接制御することができる）、パターン、アイテムの保全の全体的な手順を制御することができる。他の実施形態では、管理モジュールがロボットをツールとして制御することができ、ロボットは運送、ベースツールへの電力供給、及び／またはデータ通信リンクを単に提供する。さらに他の実施形態では、管理モジュールは、ロボットが他の部分を制御できる間に、アイテムの保全の特定の部分を制御することができる。完了すると、ロボットは、１１７５に示すように、ベースツールをその保管場所または別の場所に戻し（または、維持すべく保全する）、次に別のタスク（例えば、別のピッキングまたは別の保全タスク）に進むことができる。

【0086】

管理モジュールは、例えば保全作業員に照明を提供するために、ロボットに「通路４を照らす」ように命令することができる。その後ロボットは、例えば、定まった場所から、または視覚的にそれを位置決めして、またはホーミングビーコンを使用することなどによって、ライト用ベースツールを回収し、次にロボットのメモリに記憶された場所であり得る通路４に移動し、ライト用ベースツールを作動させることができる。完了すると、ロボットは、ライト用ベースツール（または他のベースツール４０５または貯蔵棚１３０）を元の、または他の適切な位置に戻すことができる。いくつかの例では、ベースツール４０５または貯蔵棚１３０は、定まった「ホーム」位置を有することができる。他の例では、管理モジュールは、ロボットがベースツールを特定の場所に戻すための第２のコマンドを送信することができる。さらに、システムのモジュール性のため、どのロボットでも任意のベースツールを使用することができ、１つのロボットは１つのベースツールを使用して、それを戻すか接続を断ち、次いで別のベースツールを使用することができる。

【0087】

さらに他の例では、管理モジュール１１５は、ロボット１２０及びベースツール４０５を直接制御することができる。言い換えれば、いくつかの実施形態では、ロボット１２０は、管理モジュール１１５から段階式の命令を受信して第１の位置に移動し、ベースツール４０５をピッキングし、次いで第２の位置に移動することができる。次に、管理モジュール１１５は、１つまたは複数の操作を実行するために（直接またはロボット１２０を介して）、ベースツール４０５にコマンドを送信することができる。次に、管理モジュール１１５は、ロボット１２０に、第１の態勢に戻り、ベースツール４０５を戻す（例えば、置く）段階式の命令を送信することができる。当然、ロボット１２０と管理モジュール１１５の間の他の荷または制御の共有の組み合わせは、本発明の精神から逸脱することなく使用することができる。

【0088】

いくつかの可能な例が上記に開示されているが、本開示の例はそれに限定されない。例えば、倉庫ロボット用のモジュラーツールのシステムが開示されているが、本開示の精神から逸脱することなく、他のツール及び他のロボットを選択することができる。さらに、本開示の例の様々な特性、例えば貯蔵棚の位置及び形状、ロボットのタイプ、及び倉庫のレイアウト用に使用される場所及び構成は、例えば、大きさや構成規約、必要とされるロボットの種類、または重量や電力の制約のために、わずかな変異を必要とする特定の倉庫、在庫、またはロボットに応じて、変わり得るものである。そのような変更は、本開示の範囲内に包含されることが意図される。

【0089】

特定の構成、材料の選択、及び様々な要素のサイズ及び形状は、本開示の原理に従って構成されたデバイス、システムまたは方法を必要とする特定の設計の仕様または制約に従って変更することができる。そのような変更は、本開示の範囲内に包含されることが意図される。したがって、今現在開示されている例は、すべての点で例示的であり、限定的ではないと考えられる。本開示の範囲は、上記の明細書ではなく、添付の特許請求の範囲によって示され、その等価物の意味及び範囲内に入るすべての変更は、その中に包含されることが意図される。

【0090】

条項１ システムであって、
前記システムの１つ以上の構成要素を指示する管理モジュールと、
ロボットであって、
前記ロボットを倉庫内で移動させるための駆動システムと、
少なくとも前記ロボットまたは前記管理モジュールにデータを提供する１つ以上のセンサと、
前記システムの前記１つ以上の構成要素を前記倉庫の床から持ち上げるための退縮態勢と伸張態勢を有する持ち上げ機構であって、前記駆動システムを介して、前記倉庫内の前記システムの前記１つ以上の構成要素を移動する前記伸張態勢にある前記持ち上げ機構と、
前記ロボットと前記システムの前記１つ以上の構成要素との間で、電力を送り、通信を提供する１つ以上の接続と、
を備える、前記ロボットと、
ロボットアーム用ベースツールであって、
前記ロボットアーム用ベースツールと前記ロボットとの間で、電力を送り、通信を提供するための１つ以上の相補的な接続を含むベースと、
前記ベースに連結され、前記１つ以上の相補的な接続のうちの少なくとも１つに接続されるロボットアームと、
を含む、前記ロボットアーム用ベースツールと、
を含む、前記システムであって、
前記ロボットは、前記ロボットアーム用ベースツールから切り離されたときに第１の動作を実行し、前記ロボットアーム用ベースツールに連結されたときに前記ロボットアームと共に第２の異なる動作を実行するように構成される、前記システム。

【0091】

条項２ 前記ロボットが、前記１つ以上の接続を提供するボールグリッドアレイの第１の部分をさらに備え、
前記ロボットアーム用ベースツールが、前記ボールグリッドアレイの第２の部分をさらに備え、前記１つ以上の相補的な接続を提供する、条項１に記載のシステム。

【0092】

条項３ 前記ロボットが、前記管理モジュールと通信するための無線トランシーバをさらに備え、
前記管理モジュールが、前記１つ以上の接続、及び前記１つ以上の相補的な接続を介して前記ロボットアームを制御する、条項１に記載のシステム。

【0093】

条項４ 前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の相補的な接続が、前記ロボットと前記ロボットアーム用ベースツールとの間に、前記伸張態勢にある前記持ち上げ機構で接続され、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の相補的な接続が、前記退縮態勢にある前記持ち上げ機構で、前記ロボットと前記ロボットアーム用ベースツールとの間で切断される、条項１に記載のシステム。

【0094】

条項５ 前記ロボットが、前記管理モジュールと通信するための無線トランシーバをさらに備え、
前記管理モジュールが、前記無線トランシーバを介して前記ロボットに１つ以上のコマンドを送信し、
前記ロボットが、前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の相補的な接続を介して前記ロボットアームを制御する、条項１に記載のシステム。

【0095】

条項６ システムであって、
ロボットであって、
環境内で前記ロボットを動かすための駆動システムと、
前記環境内の前記システムの１つ以上の構成要素に接続するための退縮態勢と伸張態勢を有する持ち上げ機構と、
前記ロボットと前記システムの前記１つ以上の構成要素との間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の接続と、
を含む、前記ロボット、及び
ベースツールであって、
前記ベースツールと前記ロボットとの間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の相補的な接続を含むベースと、
前記ベースに配置され、前記１つ以上の相補的な接続のうちの少なくとも１つに連結されるツールと、
を含む、前記ベースツールを含む、前記システムであって、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の相補的な接続が、前記伸張態勢で前記ロボットと前記ベースツールとの間に接続され、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の相補的な接続が、前記退縮態勢で前記ロボットと前記ベースツールとの間で切断される、前記システム。

【0096】

条項７ 前記ベースツールが第１のベースツールであり、前記ベースが第１のベースであり、前記ツールが第１のツールであり、
第２の異なるベースツールをさらに含み、
前記第２の異なるベースツールは、
前記第２のベースツールと前記ロボットとの間で電力を送るまたは通信を提供するための１つ以上の第２の相補的な接続を含む第２のベースと、
前記第２のベースに配置され、前記１つ以上の第２の相補的な接続の少なくとも１つに連結された第２の異なるツールと、を含み、
前記ロボットが前記第１のベースツールに接続して第１の動作を実行し、
前記ロボットが前記第２のベースツールに接続して第２の異なる動作を実行する、条項６に記載のシステム。

【0097】

条項８ 前記ベースツールが、物体をつかむ、移動する、操作する、または持ち上げることのうちの少なくとも１つのために構成されたロボットアームを含むロボットアーム用ベースツールを含む、条項６に記載のシステム。

【0098】

条項９ 前記ベースツールが、前記環境の１つ以上の画像を取込むように構成された１つ以上のカメラを含むカメラ用ベースツールを備える、条項６に記載のシステム。

【0099】

条項１０ 前記ベースツールが、前記ロボットに近接する領域を照らすように構成された１つ以上の光源を含むライト用ベースツールを含む、条項６に記載のシステム。

【0100】

条項１１ 前記ベースツールが、前記環境の床の少なくとも一部を保全するように構成された１つ以上の床用ツールを含む、条項６に記載のシステム。

【0101】

条項１２ システムであって、
ロボットであって、
環境内で前記ロボットを動かすための駆動システムと、
前記環境内の前記システムの１つ以上の構成要素に選択的に接続するための退縮態勢と伸張態勢を有する持ち上げ機構と、
前記ロボットと前記システムの前記１つ以上の構成要素との間で電力またはデータを送るための１つ以上の接続と、
を含む、前記ロボットと、
第１のベースと、第１のツールと、前記第１のベースツールと前記ロボットとの間で電力またはデータを送るための１つ以上の第１の相補的な接続と、を含む第１のベースツールと、
棚入れユニットと、前記第２のベースツールと前記ロボットとの間で電力またはデータを送るための１つ以上の第２の相補的な接続と、を含む第２の異なるベースツールであって、
各棚が、在庫品を格納するための内側部分及び外側部分を含む１つ以上の棚と、
前記１つ以上の第２の相補的な接続に接続された１つ以上の電子部品と、
を含む、前記第２の異なるベースツールと、
を含む、前記システムであって、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続は、前記伸張態勢において、前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間にそれぞれ接続され、
前記１つ以上の接続及び前記１つ以上の第１の相補的な接続または前記１つ以上の第２の相補的な接続は、前記退縮態勢において、前記ロボットと前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールとの間でそれぞれ切断され、
前記ロボットは、前記第１のベースツールに接続して、前記第１のベースツールを使用して第１の動作を実行し、
前記ロボットは、前記第２のベースツールに接続して、前記第２のベースツールを使用して第２の異なる動作を実行する、前記システム。

【0102】

条項１３ 前記棚入れユニットは、前記１つ以上の棚の第１の棚を、第１の態勢と第２の態勢との間で移動させるための１つ以上のアクチュエータをさらに備え、
前記第１の態勢では、前記第１の棚の前記内側部分が前記第１の棚の前記外側部分の下方にあるように前記第１の棚が傾けられて、前記第１の棚の前記在庫品を前記棚入れユニットの中心位置に移動させ、
前記第２の態勢では、前記第１の棚の前記内側部分が前記第１の棚の前記外側部分の上方にあるように前記第１の棚が傾けられて、前記第１の棚の前記在庫品を前記棚入れユニットの外側位置に移動させる、条項１２に記載のシステム。

【0103】

条項１４ 前記１つ以上の棚の第１の棚は、前記第１の棚の前記内側部分と前記第１の棚の前記外側部分との間で在庫品を移動させるための押出し機をさらに備える、条項１２に記載のシステム。

【0104】

条項１５ 前記第２のベースツールが、
前記棚入れユニットがピッキングのペンディングを有することを示すための１つ以上のライトと、
前記１つ以上のライトをオフにするように構成されたピッキング用スイッチと、
をさらに含む、条項１２に記載のシステム。

【0105】

条項１６ 前記ピッキング用スイッチは、前記ピッキングの完了を示す信号を管理モジュールにさらに伝える、条項１５に記載のシステム。

【0106】

条項１７ 前記ピッキング用スイッチが、前記棚入れユニットからの１つ以上の在庫品の除去を検出するためのレーザスキャナを備え、
前記レーザスキャナが、前記ピッキングの完了を示す信号を管理モジュールにさらに伝える、条項１５に記載のシステム。

【0107】

条項１８ 前記ピッキング用スイッチが、前記棚入れユニットからの１つ以上の在庫品の除去を検出する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）スキャナを備え、
前記ＲＦＩＤスキャナは、前記ピッキングの完了を示す信号を管理モジュールにさらに伝える、条項１５に記載のシステム。

【0108】

条項１９ 前記第１のベースツールまたは前記第２のベースツールの少なくとも１つが、光源、撮像装置、センサ、アクチュエータ、床保全用装置、電源またはロボットアームの少なくとも２つを含む、条項１２に記載のシステム。

【0109】

条項２０ 前記持ち上げ機構が、前記持ち上げ機構の荷の不均衡または過負荷の少なくとも１つを検出するように構成された１つ以上のセンサをさらに備える、条項１２に記載のシステム。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】