特許 7377836 コンプライアントピニオン駆動装置付きのクライミングロボット

(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】

(24)【登録日】2023-11-01

(45)【発行日】2023-11-10

(54)【発明の名称】コンプライアントピニオン駆動装置付きのクライミングロボット

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20231102BHJP

   B65G 1/06 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 555A

B65G1/06 M

【請求項の数】 16

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021096055

(22)【出願日】2021-06-08

(62)【分割の表示】P 2019166804の分割

【原出願日】2019-09-13

(65)【公開番号】P2021143073

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2021-06-25

(31)【優先権主張番号】62/731,300

(32)【優先日】2018-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/567,881

(32)【優先日】2019-09-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517420902

【氏名又は名称】アラート イノヴェイション インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム ジェイ フォスナイト

(72)【発明者】

【氏名】ジョン ジー ラート ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】マイケル デュケット

(72)【発明者】

【氏名】マーティン アール エリオット

(72)【発明者】

【氏名】ジュリアン ワーハースト

(72)【発明者】

【氏名】チャールズ ダブリュ スー

(72)【発明者】

【氏名】アラン グラント

【審査官】寺川 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１７６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７０３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１７５３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０１２９８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／１３７１０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ６５Ｇ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動出庫・保管システムであって、
この自動出庫・保管システム内の垂直又は傾斜通路内を移動するよう構成された移動ロボットと、
前記通路に設けられ、歯車歯を備えたラックと、
回転軸線回りにシャフト上で回転するよう構成されたピニオン歯車であって、前記シャフトが前記回転軸線に沿って軸方向に伸長するように構成された、前記ピニオン歯車と、
前記通路に設けられ、前記ラックと平行し且つ前記ラックに隣接するトラックと、
作動中の前記ピニオン歯車の作用によって生ずる力に反作用するように、構造体に回転して係合するように構成されたカウンターホイールと、を有し、
前記移動ロボットが前記通路内を移動するときに、前記シャフトは、伸長して前記ピニオン歯車を前記ラックと噛み合い係合させ、
前記移動ロボットが前記通路内を移動するときに、前記シャフトは、伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整合させ、前記カウンターホイールは、前記移動ロボットの前記通路に沿った移動中に前記構造体に係合し、前記カウンターホイールは、前記ピニオン歯車の歯を前記ラックに対して所定の深さに位置決めし、
前記ピニオン歯車は、前記カウンターホイールが前記トラックと係合する前に前記ラックと噛み合うことを特徴とする、自動出庫・保管システム。

【請求項2】

前記トラックは、前記カウンターホイールを前記トラックの長さに対して横切る適切な位置に維持すると共に、前記ピニオンを前記ラックの長さに対して横切る適切な位置に維持するように傾斜した側壁を有する、請求項１記載の自動出庫・保管システム。

【請求項3】

前記カウンターホイールは、最初に前記カウンターホイールを前記トラックに合わせるときに、前記トラックから間隔を置いている、請求項１記載の自動出庫・保管システム。

【請求項4】

前記ピニオン歯車の歯は、前記ピニオン歯車と前記ラックとの適合した係合を可能にするために、面取りされた縁部を備えている、請求項１記載の自動出庫・保管システム。

【請求項5】

さらに、前記トラックに切欠きを有し、この切欠きは、前記シャフトが伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整列した位置にすることを可能にする、請求項１記載の自動出庫・保管システム。

【請求項6】

前記ラックの歯は、前記ピニオン歯車と前記ラックとの適合した係合を可能にするために、前記切欠きの領域に面取り縁部を備えている、請求項５記載の自動出庫・保管システム。

【請求項7】

自動出庫・保管システムであって、
この自動出庫・保管システム内の垂直又は傾斜通路内をクライミングするよう構成された移動ロボットと、
前記通路に設けられ、歯車歯を備えたラックと、
回転軸線回りにシャフト上で回転するよう構成されたピニオン歯車であって、前記シャフトが前記回転軸線に沿って軸方向に伸長するように構成された、前記ピニオン歯車と、
前記通路に設けられ、前記ラックと平行し且つ前記ラックに隣接するトラックと、
作動中の前記ピニオン歯車の作用によって生ずる力に反作用するように、構造体に係合するように構成されたカウンターホイールと、を有し、
前記移動ロボットが前記通路をクライミングするときに、前記シャフトは、伸長して前記ピニオン歯車を前記ラックと噛み合い係合させ、
前記移動ロボットが前記通路内でクライミングするときに、前記シャフトは、伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整合させ、
前記移動ロボットが前記通路をクライミングするときに、前記移動ロボットの重心により、前記移動ロボットが前記シャフトを介して前記回転軸線回りに回転すると共に、前記カウンターホイールを移動させて前記トラックと係合させ、
前記ピニオン歯車は、前記カウンターホイールが前記トラックと係合する前に前記ラックと噛み合うことを特徴とする、自動出庫・保管システム。

【請求項8】

前記カウンターホイールは、前記トラックに係合している間、前記ピニオン歯車の歯を前記ラックに噛み合った状態に維持する、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項9】

前記カウンターホイールは、前記トラックと係合している間、前記ピニオン歯車の歯を前記ラックに対して所定の深さに維持する、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項10】

前記トラックは、前記カウンターホイールを前記トラックの長さに対して横切る適切な位置に維持すると共に、前記ピニオンを前記ラックの長さに対して横切る適切な位置に維持するように傾斜した側壁を有する、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項11】

前記カウンターホイールは、最初に前記カウンターホイールを前記トラックに合わせるときに、前記トラックから間隔を置いている、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項12】

前記ピニオン歯車の歯は、前記ピニオン歯車と前記ラックとの適合した係合を可能にするために、面取りされた縁部を備えている、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項13】

さらに、前記トラックに切欠きを有し、この切欠きは、前記シャフトが伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整列した位置にすることを可能にする、請求項７記載の自動出庫・保管システム。

【請求項14】

前記ラックの前記歯車歯は、前記ピニオン歯車と前記ラックとの適合した係合を可能にするために、前記切欠きの領域に面取り縁部を備えている、請求項１３記載の自動出庫・保管システム。

【請求項15】

自動出庫・保管システムであって、
この自動出庫・保管システム内の垂直又は傾斜通路内をクライミングするよう構成された移動ロボットと、
前記通路に設けられ、歯車歯を備えたラックと、
回転軸線回りにシャフト上で回転するよう構成されたピニオン歯車であって、前記シャフトが前記回転軸線に沿って軸方向に伸長するように構成された、前記ピニオン歯車と、
前記通路に設けられ、前記ラックと平行し且つ前記ラックに隣接するトラックと、
作動中の前記ピニオン歯車の作用によって生ずる力に反作用するように、構造体に係合するように構成されたカウンターホイールと、
前記トラックに設けられた切欠きであって、前記シャフトが伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整列した位置にすることを可能にする前記切欠きと、を有し、
前記移動ロボットが前記通路をクライミングするときに、前記シャフトは、伸長して前記ピニオン歯車を前記ラックと噛み合い係合させ、
前記移動ロボットが前記通路内でクライミングするときに、前記シャフトは、伸長して前記カウンターホイールを前記トラックと整合させる一方、前記トラックから間隔を置いており、前記移動ロボットが前記通路をクライミングするときに、前記移動ロボットの重心により、前記移動ロボットが前記シャフトを介して前記回転軸線回りに回転すると共に、前記カウンターホイールを移動させて前記トラックと係合させ、
前記ピニオン歯車は、前記カウンターホイールが前記トラックと係合する前に前記ラックと噛み合うことを特徴とする、自動出庫・保管システム。

【請求項16】

前記構造体は、前記トラックの表面からなる、請求項１、７又は１５に記載の自動出庫・保管システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書において説明する例示のかつ非限定的な実施形態は、一般に、自動リテールサプライチェーン保管・出庫システム内のロボット移動に関し、特に、移動ロボットに設けられていて、移動ロボットが垂直クライミングのために歯車ラックに係合したときに歯車ラックと耐性のある噛み合いを可能にするコンプライアントピニオン駆動装置に関する。

【0002】

〔関連出願の引照〕
本願は、２０１８年９月１４日に出願された米国特許仮出願第６２／７３１，３００号（発明の名称：Climbing Robot with Compliant Pinion Drive）の優先権主張出願であり、発明内容全体は、これら両方の出願に共通である。上述の米国特許仮出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

【背景技術】

【0003】

サプライチェーンで使用される自動注文履行（オーダーフルフィルメント）システムは、個々の製品アイテム（本明細書においては「イーチ（each）」とも言う）に関する注文を履行することができる。伝統的な注文履行施設は、保管スペースの垂直及び水平アレイを備えたマルチレベル保管構造体内でイーチをコンテナに入れた状態で保管する。自動注文履行システムは、コンテナ又はトートを保管構造体内において保管スペースに移送したり保管スペースから移送したりするよう保管構造体内をあちこち動き回る移動ロボットをさらに含む。一実施例では、保管構造体は、保管構造体の少なくとも一部分の周りに設けられていて、移動ロボットが保管構造体までそしてこの保管構造体から移動することができるようにする水平フロア又はプラットホーム、移動ロボットが所与のレベルで水平に保管スペースに移動したりかかる保管スペースから移動したりすることができるようにする水平軌道、及び移動ロボットがレベル相互間で垂直に移動することができるようにする垂直タワーを有するのが良い。

【0004】

移動ロボットの互いに反対側の側部にピニオン歯車を提供することが知られており、かかるピニオン歯車は、垂直移動を可能にするよう垂直タワーの互いに反対側の側部に設けられた歯付きラックと噛み合う。動作原理を説明すると、移動ロボットは、垂直フロア、プラットホーム又はレールから垂直タワーに近づくのが良い。垂直タワー内にいったん位置決めされると、移動ロボット内のモータが移動ロボットの互いに反対側のピニオン歯車をこれらの共通回転軸線に沿って伸長させ、ついにはピニオン歯車がラック内に係合する。しかる後、ピニオン歯車の回転によって、ロボットを垂直タワー内で昇降させることができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この係合方法では、ピニオン歯車がラックに向かってかつラック中に前進しているときにピニオン歯車がラックの歯と適切に噛み合わないということが起こる場合があり、場合によっては、噛み合い係合を阻止するようレールの側部に当たって動かなくなることさえある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術の実施形態は、移動ロボットに設けられていて、移動ロボットが垂直クライミングのためにラックに係合したときにラックと耐性のある噛み合いを可能にするコンプライアントピニオン駆動装置に関する。

【0007】

一実施例では、本技術は、自動出庫・保管システム内の垂直又は傾斜通路内を移動するよう構成された移動ロボットであって、通路は、歯車歯を備えたラックを有し、移動ロボットは、回転軸線回りにシャフト上で回転するよう構成されたピニオン歯車を有し、シャフトは、移動ロボットが通路内を移動しようとしているとき、ピニオン歯車をラックと噛み合い係合関係をなして位置決めするために回転軸線に沿って軸方向に伸長するよう構成され、ピニオン歯車は、シャフトの軸方向伸長時に動かなくなることなくピニオン歯車とラックの噛み合い係合を容易にするよう構成されている面取り導入部分を備えた歯車歯を有することを特徴とする移動ロボットに関する。

【0008】

別の実施例では、本技術は、自動出庫・保管システム内の垂直又は傾斜通路内を移動するよう構成された移動ロボットであって、通路は、リニア駆動装置マウントを有し、移動ロボットは、移動ロボットを通路内で動かすためのコンプライアント駆動装置組立体を有し、コンプライアント駆動装置組立体は、移動ロボット内に設けられたモータを含み、モータは、第１のスプラインを有し、コンプライアント駆動装置組立体は、第２のスプラインを備えたシャフトをさらに含み、シャフトは、モータの第１のスプラインがシャフトの第２のスプラインに力を及ぼすことによりモータによって回転軸線回りに回転するよう構成され、シャフトはさらに、回転軸線に沿って軸方向に伸長されるよう構成され、コンプライアント駆動装置組立体は、シャフトの一端部に取り付けられた駆動歯車をさらに含み、駆動歯車は、シャフトの伸長時に移動してリニア駆動装置マウントに係合するよう構成され、第１のスプライン及び第２のスプラインは、第１のスプラインと第２のスプラインとの間に回転遊びが得られるよう構成され、回転遊びにより、リニア駆動装置マウントに対する駆動歯車の幾分かの自由回転が、駆動歯車がシャフトの伸長時に動いてリニア駆動装置マウントに係合したとき、リニア駆動装置マウントに当たって駆動歯車が動かなくなるのを阻止することができることを特徴とする移動ロボットに関する。

【0009】

別の実施例では、本技術は、注文履行システムであって、注文履行システムは、互いに異なるレベルにある保管ロケーション、及び互いに異なるレベル相互間に延びる垂直又は傾斜通路を有するマルチレベル保管構造体を含み、通路は、その長さに沿ってリニア駆動装置マウントを有し、注文履行システムは、通路内のレベル相互間で移動するよう構成された移動ロボットを含み、移動ロボットは、移動ロボット内に設けられたモータを有し、モータは、第１のスプラインを有し、移動ロボットは、第２のスプラインを備えたシャフトをさらに有し、シャフトは、モータの第１のスプラインがシャフトの第２のスプラインに力を及ぼすことによりモータによって回転軸線回りに回転するよう構成され、シャフトはさらに、回転軸線に沿って軸方向に伸長されるよう構成され、移動ロボットは、シャフトの一端部に取り付けられた駆動歯車をさらに有し、駆動歯車は、シャフトの伸長時に移動してリニア駆動装置マウントに係合するよう構成され、第１のスプライン及び第２のスプラインは、第１のスプラインと第２のスプラインとの間に回転遊びが得られるよう構成され、回転遊びにより、リニア駆動装置マウントに対する駆動歯車の幾分かの自由回転が、駆動歯車がシャフトの伸長時に動いてリニア駆動装置マウントに係合したとき、リニア駆動装置マウントに当たって駆動歯車が動かなくなるのを阻止することができることを特徴とする注文履行システムに関する。

【0010】

別の実施例では、本技術は、移動ロボットを注文履行施設内の保管レベル相互間で垂直又は傾斜通路に沿って搬送する方法であって、通路は、リニア駆動装置マウントを有し、本方法は、移動ロボットの駆動歯車をリニア駆動装置マウントから間隔を置いて位置する第１の位置から駆動装置が駆動装置マウントと係合する第２の位置まで伸長させるステップを含み、駆動歯車は、シャフトに取り付けられ、本方法は、シャフト及び駆動歯車をモータによって回転させるステップをさらに含み、モータは、第１のスプラインを有し、シャフトは、第２のスプラインを有し、シャフトは、第１のスプラインによって第２のスプラインに及ぼされた力によって回転し、本方法は、リニア駆動装置マウントに当たる駆動歯車の不適切な着座を、少なくとも部分的に、第１のスプラインと第２のスプラインとの間に幾分かの遊びを提供することによって阻止するステップをさらに含み、遊びは、駆動歯車が第１の位置から第２の位置まで伸長しているときにリニア駆動装置マウントに対する駆動歯車の幾分かの自由回転を可能にすることを特徴とする方法に関する。

【0011】

この発明の概要は、詳細な説明において以下にさらに説明する単純化された形態でひとまとまりの技術的思想を導入するために設けられている。この発明の概要は、クレーム請求された発明の重要な特徴又は必須の特徴を特定するものではなく、またクレーム請求されている発明の範囲の決定にあたっての助けとして使用されるものでもない。クレーム請求されている発明は、技術の背景の項に記載された任意の又は全ての欠点を解決する具体化例には限定されない。

【0012】

次に、図を参照して本技術について説明する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】クライミングロボットの側面図である。

【図2】ピニオンの等角図である。

【図3】ラック構造体の等角図である。

【図4】ラック構造体の平面図である。

【図5】ラック構造体の断面側面図である。

【図6】クライミングロボットの部分断面図である。

【図7】クライミングロボットの部分断面図である。

【図8】クライミングロボットの部分断面図である。

【図9】クライミングロボットの部分断面図である。

【図10】クライミングロボットの部分断面図である。

【図11】シャフトの等角図である。

【図12】ハブの等角図である。

【図13】シャフトの等角図である。

【図14】ハブの等角図である。

【図15】シャフトの等角図である。

【図16】ハブの等角図である。

【図17】シャフトの等角図である。

【図18】ハブの等角図である。

【図19】ハブの等角図である。

【図20】シャフトの等角図である。

【図21】ピニオンの等角図である。

【図22】シャフトの等角図である。

【図23】開示する実施形態の諸観点に係る一例としての注文履行システムの側面図である。

【図24】開示する実施形態の諸観点に係る一例としての注文履行システムの正面図である。

【図25】開示する実施形態の諸観点に係る一例としての注文履行システムの部分等角図である。

【図26A】開示する実施形態の諸観点に係る保管構造体の一部分の略図である。

【図26B】開示する実施形態の諸観点に係るワークステーションの等角図である。

【図26C】開示する実施形態の諸観点に係るワークステーションの等角図である。

【図27A】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27B】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27C】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27D】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27E】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27F】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図27G】開示する実施形態の諸観点に従って水平運動から垂直運動に移行する車両の段階的進捗状況を表わす図である。

【図28A】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28B】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28C】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28D】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28E】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28F】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28G】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28H】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28I】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28J】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図28K】開示する実施形態の諸観点に従ってケース又はトート移送機構体を示す車両の図である。

【図29】開示する実施形態の諸観点に係る流れ図である。

【図30】開示する実施形態の諸観点に係る伝動装置の概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

いま図１を参照すると、クライミングロボット１０の側面図が示されている。クライミングロボット１０は、注文履行システム内で使用されるよう構成されており、このクライミングロボットは、２０１７年１１月２日に公開された米国特許出願公開第２０１７／０３１３５１４（Ａ１）号明細書（発明の名称：Order Fulfillment System）に記載されているような特徴を有するのが良く、この米国特許出願公開を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。注文履行システムは、マルチレベルトート保管・出庫構造体、１つ又は２つ以上のトートを注文履行システム内でピッキングし、輸送し、そして配置するよう構成された自律型ロボット車両１０、１つ又は２つ以上のイーチを自律型移動ロボットのうちの１つ上のトート、例えばピッキングされるべき多数の共通イーチを収容した製品トートからプットロケーション、例えば、完全に又は部分的に履行された注文を反映する互いに異なるイーチの組み合わせを有し、ワークステーションのところで自律型移動ロボットのうちの別の１つ上に位置する場合のある注文トートに運ぶピッカ（人間、自動化、その他）を受け入れるよう構成されたワークステーション、自律型ロボット１０を保管・出庫構造体とワークステーションとの間で支持し、ステージングし、そしてバッファリングするよう構成された運送デッキ、履行された注文を収容したトートを注文履行装置から排出するディスペンスステーション及び注文履行装置を補充するよう構成されたデカント又は入力インターフェース（図示せず）を含む。クライミングロボット１０は、駆動ホイール１２、支持ホイール１４、案内ローラ１６、ピニオン１８、カウンターホイール１９、及びカウンターホイール２０を有する。以下に詳細に説明するように、ピニオン１８、カウンターホイール１９及びカウンターホイール２０が選択的にラックに係合し、それによりロボット１０が垂直に上り（クライミングし）又は下りることができるようにするラックに選択的に係合する。クライミングの間、カウンターホイール１９及びカウンターホイール２０は、力２４がカウンターホイール２０と反作用し、力２６がカウンターホイール１９と反作用するＣＧ２２を備えたロボット１０の片持ち重量に対して反作用する。ピニオン１８はさらに、カウンターホイールがモーメントに反作用している間、ロボット１０の重量２８を垂直に支持する。

【0015】

次に図２を参照すると、ピニオン１８の等角図が示されている。本明細書では駆動歯車ともいうピニオン１８は、歯４０及びキー溝４２を有する。歯４０は、ラックとの係合時に動かなくなること又は係合失敗を阻止するよう設けられた面取り導入部分４４を有する。

【0016】

次に図３を参照すると、ラック構造体８０の等角図が示されている。また、図４を参照すると、ラック構造体８０の平面図が示されている。また、図５を参照すると、ラック構造体８０の部分断面側面図が示されている。ラック構造体８０は、ラック８２（本明細書ではリニア駆動装置マウントとも呼ばれる）、カウンターホイール支持面８４，８６、ロボット支持レール８８，９０、及びフレーム９２を有している。ラック８２の歯は、ピニオンがラック８２に係合したときに動かなくなること又は係合失敗を阻止するよう設けられた面取り導入部分９４を有する。切欠き９６，９８が設けられ、この切欠き内でカウンターホイールがラック構造体に係合する。バッカーバー（backer bar）表面１０２が設けられており、その結果、係合状態のピニオンは、ラック歯の係合解除に先立ってピニオンがバッカーバー１０２に当たることにより、ラック歯をジャンプし又はスキップすることができない。カウンターホイール支持面８４，８６は、詳細に説明するようにＶ形ホイールを心出しするために用いられるＶ形ホイール軌道として設けられ、表面８６は、例えば、ピニオン歯車にボトムアウトすることなくピニオン歯車歯係合を設定するようカウンターホイールに設けられた嵌合面に係合する扁平な底部分９８を有するとともにラック／バッカーバースペース中へのピニオン歯車の導入部として役立つ。Ｖ形部分１００がホイール溝８６内に心出しするようカウンターホイールの嵌合面取り部分と嵌合するようさらに設けられている。

【0017】

次に図６を参照すると、クライミングロボット１０の部分断面図が示されている。ラック８２，８２’がロボット１０の互いに反対側の側部に位置決めされている。同様に、支持レール９０，９０’がロボット１０の互いに反対側の側部に位置決めされている。図６では、ロボットは、駆動ホイール１２，１２’が支持レール９０，９０’によって支持された状態で示されている。図６～図１０に関して説明するように、ロボット１０は、ラック８２，８２’に係合して垂直に上る。ホイール１２，１２’は、モータ１２０，１２０’によって別個独立に駆動される。別個独立に駆動されるモータ１２０，１２０’は、ロボット１０のフレームに設置された状態で示されており、別個独立に駆動されるモータ１２０，１２０’は、スプライン又はブッシュ１２４，１２４’によりシャフト１２２，１２２’にトルクを伝達し、ピニオン１８，１８’及びカウンターホイール１９，１９’は、シャフト１２２，１２２’に結合されている。同様に、シャフト１２２，１２２’は、スプライン又はブッシュ１２６，１２６’を介してトルクをホイール１２，１２’に伝達する。カウンターホイール２０，２０’は、それぞれ、シャフト１３０，１３０’に結合され、トラニオン１３２がシャフト１２２，１３０を互いに結合し、トラニオン１３２プライムは、シャフト１２２’，１３０’を互いに結合している。モータ１３６が互いに逆回りの親ねじ１３８，１３８’に結合された状態で設けられており、その結果、モータ１３６の回転により、シャフト１２２，１３０は、シャフト１２２’、１３０’と逆に動いてラック８２，８２’に選択的に係合したり係合解除したりする。注目されるように、カウンターホイール１９，２０は、Ｖ形ホイール軌道がＶ形ホイール又はカウンターホイール１９，２０を心出しするよう用いられるときに提供されるカウンターホイール支持面８４，８６に係合する嵌合面を有する。係合後、サーボモータ又はモータ１３６を働かなくするのが良く、親ねじは、カウンターホイール１９，２０の嵌合面がカウンターホイール支持面８４，８６に係合してこれらに追従するよう後方駆動することができ、モータ１３６に設けられているエンコーダをモニタすることにより、エンコーダ位置を垂直又は他の動作中に記録することができ、それにより保管システム内におけるカウンターホイール内におけるカウンターホイール軌道（例えば、８６，８６’）の離隔距離を測定することができる。モニタ及び測定機能に加えて、限度を設定するのが良く、例えば、カウンターホイールの離隔距離が所定の最小値よりも小さい場合、モータ１３６を再び係合させてカウンターホイールを押し出すのが良い。例えば軌道の幅を測定し又は限度を設定するなどするためにホイール１２，１２’について同様な特徴が設けられるのが良い。この場合、同様に、モータが互いに逆回りの親ねじ（図示せず）に結合された状態で設けられるのが良く、その結果、モータの回転により、トラック（truck）１４０，１４０’及びかくしてホイール１２，１２’は、逆に動いて支持レール９０，９０’に選択的に係合したり係合解除したりする。詳細に説明するように、シャフト１２２，１２２’は、スプライン１２６を介してシャフト１２２とホイール１２との間に遊びが提供されるような特徴を備えており、その結果、ピニオン１８とラック８２との係合時、システムは、過剰に拘束されないようになる。一例を挙げると、ピニオンがラックとの位置合わせ状態から離脱した場合に遊びが設けられていない場合、ホイールとホイール支持体との間に働く摩擦が滑らかな係合を阻止することになる。図６に示されているスプライン１２６とシャフト１２２との相対的位置では、スプライン１２６とシャフト１２２との間には回転遊びが存在しない。

【0018】

次に図７を参照すると、図面を分かりやすくするために一方の側部を示すクライミングロボット１０の部分断面図が示されている。図７に示されている状態では、親ねじ１３８をピニオン１８がまさにラック８２に係合しようとするように回転させる。図７に示されているスプライン１２６とシャフト１２２との相対位置では、スプライン１２６とシャフト１２２との間に回転遊びが存在し、その結果、ピニオン１８は、ラック８２に自由に係合することができる。

【0019】

次に図８を参照すると、分かりやすくするために一方の側部を示すクライミングロボット１０の部分断面図が示されている。図８に示されている状態では、親ねじ１３８をピニオン１８がラック８２と完全に係合するよう回転させる。図８に示されているスプライン１２６とシャフト１２２との相対位置では、スプライン１２６とシャフト１２２との間に回転遊びが存在し、その結果、ピニオン１８は、ラック８２に自由に係合することができる。ピニオン１８がラック８２に係合し損なった場合、再試行特徴が設けられるのが良い。ここで、ピニオンとラック歯車歯の縁部の干渉／オーバーラップが存在する場合、駆動モータを用いて（シャフトのコンプライアント部分内に依然として位置した状態で）ピニオンを引っ込めて回転させるのが良く、そしてピニオンをラック中に再び挿入して戻すのが良い。一例を挙げると、ピニオンを僅かに前方に（上方駆動）回転させるのが良く、次に、ピニオン１８とラック８２の上首尾の係合を可能にするよう再び挿入するのが良い。図６～図１０を参照して言及するシーケンスを逆にしてピニオンを離脱させて駆動ホイールを稼働させてその後駆動ホイールによる水平運動を行わせることができるようにするのが良いことに注目されたい。

【0020】

次に図９を参照すると、分かりやすくするために一方の側部を示すクライミングロボット１０の部分断面図が示されている。図９に示されている状態では、ピニオン１８は、ラック８２と完全に係合しており、モータ１２０は、トルクをシャフト１２２及びピストン１８に加え、その結果、クライミングロボットを上昇させてホイール１２を支持レール９０から分離している。図９に示されたスプライン１２６とシャフト１２２との相対位置では、スプライン１２６とシャフト１２２との間に回転遊びが存在し、その結果、ホイール１２は、レール９０から自由に分離することができるようになっている。

【0021】

次に図１０を参照すると、分かりやすくするために一方の側部を示すクライミングロボット１０の部分断面図が示されている。図１０に示されている状態では、ピニオン１８は、ラック８２に完全に係合し、モータ１２０は、トルクをシャフト１２２及びピストン１８に加え、その結果、クライミングロボットがピニオン１８及びカウンターホイール１９，２０によって完全に支持されるようになっている。トラック１４０を別個のモータ（図示せず）によって引っ込め、その結果、ホイール１２は、支持レール９０を通過するようになる。図１０に示されているスプライン１２６とシャフト１２２との相対位置では、スプライン１２６とシャフト１２２との間に回転遊びが存在せず、その結果、ホイールを停止させたときには遊びが存在せず、その結果、下降中、ホイールは、コンプライアンスゾーン上に心出しされたままになる。

【0022】

次に図１１を参照すると、シャフト１２２の等角図が示されている。また、図１２を参照すると、スプラインハブ１２６の等角図が示されている。スプラインハブ１２６は、ホイール１２に取り付けられ、そしてシャフト１２２上で軸方向に動く。シャフト１２２は、トルクをピニオン１８に伝達するためのキー溝１６２を備えたピニオン取り付け部分１６０を有している。シャフト１２２は、カウンターホイール取り付け部分１６４及びスプライン付き部分１６６をさらに有する。スプライン付き部分１６６は、ハブ１２６の内部スプライン１７４と嵌合する部分１６８，１７２を有し、その結果、ハブ１２６が部分１６８，１７２と嵌合すると、ハブ１２６とシャフト１２２との間に遊びがほとんどないか又は全くないようになる。スプライン付き部分１６６は、ハブ１２６の内部スプライン１７４と嵌合する部分１７０をさらに有し、その結果、ハブ１２６が部分１７０と嵌合すると、ハブ１２６とシャフト１２２との間に所定の回転遊びが存在し、外部スプラインの幅が狭くなっている（１７６）。導入部１７８，１８０がハブ１２６と部分１６８，１７０，１７２との間の滑らかな移行を可能にするよう設けられている。

【0023】

次に図１３を参照すると、変形実施形態としてのシャフト１２２”の等角図が示されている。また、図１４を参照すると、変形実施形態としてのボールスプラインハブ１２６”の等角図が示されている。ボールスプラインハブ１２６”は、ホイール１２に取り付けられており、このボールスプラインハブは、シャフト１２２”上で軸方向に動く。ボールスプラインハブ１２６”は、再循環ボール２００，２０２を有している。シャフト１２２”は、トルクをピニオン１８に伝達するためのキー溝１６２を備えたピニオン取り付け部分１６０を有する。シャフト１２２は、カウンターホイール取り付け部分１６４及び溝付き部分２０４をさらに有する。溝付き部分２０４は、ハブ１２６”の再循環ボール２００，２０２と嵌合するレース部分２０６，２１０を有し、その結果、ハブ１２６”が部分２００，２０２と嵌合すると、ハブ１２６”とシャフト１２２”との間には回転隙間がほとんどなく又は全くないようになる。溝付き部分２０４は、ハブ１２６”の再循環ボール２００，２０２と嵌合する部分２０８をさらに有し、その結果、ハブ１２６”が部分２０８と嵌合すると、ハブ１２６”とシャフト１２２”との間には所定の回転遊びが存在し、外部レースの幅が狭くなっている（２１２）。導入部２１４，２１６がハブ１２６”と部分２０６，２０８，２１０との間の滑らかな移行を可能にするよう設けられている。

【0024】

次に図１５を参照すると、変形実施形態としてのシャフト１２２’’’の等角図が示されている。また、図１６を参照すると、変形実施形態としての正方形スプライン又はハブ１２６’’’の等角図が示されている。正方形ハブ１２６’’’は、ホイール１２に取り付けられ、この正方形ハブは、シャフト１２２’’’上で軸方向に動く。正方形ハブ１２６’’’は、導入面取り部２４２を備えた嵌合正方形部分２４０を有する。シャフト１２２’’’は、トルクをピニオン１８に伝達するためのキー溝１６２を備えたピニオン取り付け部分１６０を有する。シャフト１２２は、カウンターホイール取り付け部分１６４及びスプライン又は正方向部分２４６をさらに有する。正方形部分２４６は、ハブ１２６’’’の嵌合正方形部分２４０と嵌合する部分２４８，２５２を有し、その結果、ハブ１２６’’’が部分２４８，２５２と嵌合すると、ハブ１２６’’’とシャフト１２２’’’との間には回転遊びがほとんどなく又は全くないようになる。正方形部分２４６は、ハブ１２６’’’の嵌合正方形部分２４０と嵌合する部分２５０をさらに有し、その結果、ハブ１２６’’’が部分２５０と嵌合すると、ハブ１２６’’’とシャフト１２２’’’との間には所定の回転遊びが存在し、外部正方形部分２５０の幅が狭くなっている（２５６）。導入部２５８，２６０がハブ１２６’’’と部分２４８，２５０，２５２との間の滑らかな移行を可能にするよう設けられている。

【0025】

次に図１７を参照すると、変形実施形態としてのシャフト３００の等角図が示されている。次に図１８を参照すると、変形実施形態としてのハブ３２０の等角図が示されている。シャフト３００は、キー溝３２２を備えたハブ３２０と嵌合した状態で示されている。シャフト３００は、ピニオン１８及びカウンターホイール１９を備えた状態で示されている。注目されるように、モータ駆動スプライン又はブッシュ及びホイール駆動スプライン又はブッシュがシャフト上に乗っていてかつハブ３２０（又は、上述したハブ）とほぼ同じ特徴を有するのが良い。シャフト３００は、キー付きハブの嵌合キー溝と嵌合するキー部分３０４，３０８を備えたキー３０２をさらに有し、その結果、キー付きハブが部分３０４，３０８と嵌合すると、ハブとシャフト３００との間には回転遊びがほとんどなく又は全くないようになる。キーは、コンプライアンスを提供するために用いられるネックダウン領域を有するよう改造され、キー３０２は、ハブ３２０のキー溝と嵌合する部分３０６をさらに有し、その結果、ハブ３２０が部分３０６と嵌合すると、ハブとシャフト３００との間に所定の回転遊びが存在するようになり、外部キー３０２は、部分３０６のところで幅が狭くなっている（３１０）。導入部３１２，３１４がハブと部分３０４，３０６，３０８との間の滑らかな移行を可能にするよう設けられている。ハブ３２０は、リニア軸受３２４、ハウジング３２６、及びキー３２２を備えたインサート３２８を有する。リニア軸受又はブッシュ３２４は、スリーブ付き又は再循環ボールブッシュであるのが良く、かかるリニア軸受又はブッシュは、シャフト上における軸受の伸長及び引っ込み作用を提供する。ハウジング３２６は、リニア軸受３２４を保持するとともに青銅、ポリマー、例えばナイロン、その他であるのが良く、かつキー溝３２２を備えたインサート３２８をさらに保持している。インサート３２８は、トルクをシャフトキー３０２に伝達し、このインサートは、トルクをモータからシャフトに又はシャフトからハブに伝達する補助キー溝３３０を有する。この場合、モータ又はハブブッシュ内の青銅製インサートがキーのネックダウン領域上を移動しているとき、コンプライアンスが導入される。この実施形態は、図１３に示された実施形態又はその他とほぼ同じ挙動を有するが、コンプライアント領域上を走行する転動ボールを備えていない。

【0026】

次に図２０を参照すると、シャフト３４０の等角図が示されている。シャフト３４０は、再循環ボールスプラインハブと嵌合するよう構成されたレース溝３４２を有する。変形例として、任意の適当なハブ又はスプラインがトルクを伝達するために使用されても良い。シャフト３４０は、ピニオン３４４及びカウンターホイール３４６をさらに有する。シャフト３４０は、ピニオン３４４のキー溝３５２，３５４とそれぞれ嵌合する互いに反対側に位置するキー３４８，３５０をさらに有する。キー溝５３２，３５４は、シャフトとピニオンとの間に所定量の遊びをもたらすよう追加の隙間３５６を備えた状態で切断されている。トルクが伝達されていないときにはキーをキー溝内に心出ししたままにするような特徴が設けられている。ピニオン３４４は、トーションばね３６２を受け入れる凹み長方形領域３６０を有する。ばね３６２は、シャフトの互いに反対側の側部に設けられていて、ピニオン３４４の凹部３６０の壁に係合するレッグ３６４を有する。トーションばね３６２は、シャフトに設けられたスロット３６８に係合する舌部３６６をさらに有する。トルクは、スロットを介してシャフトを通って舌部に伝達され、そしてトーションばね３６２のコンプライアントレッグ３６４を介してピニオンに伝達され、その結果、キー３４８がキー溝３５２に係合するまでシャフトとピニオンとの間にコンプライアンスが導入されるようになっている。

【0027】

図２３～図３０及び添付の説明は、コンプライアントピニオンロボット１０を用いることができる自動出庫・保管システムの外観を記載している。図２３、図２４、図２５、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２７Ａ～図２７Ｇ、図２８Ａ～図２８Ｋ、図２９、及び図３０は、２０１７年１１月２日付けの米国特許出願公開第２０１７／０３１３５１４（Ａ１）号明細書（発明の名称：Order Fulfillment System）の図１５、図１６Ａ、図１７、図５４Ｇ、図５４Ａ、図５４Ｂ、図６０Ａ～図６０Ｇ、図５２Ａ～図５２Ｋ、図５５、及び図４０Ａに直接対応しており、この米国特許出願公開を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。図２３、図２４、図２５、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２７Ａ～図２７Ｇ、図２８Ａ～図２８Ｋ、図２９、及び図３０は、米国特許出願公開第２０１７／０３１３５１４（Ａ１）号明細書の図１５、図１６Ａ、図１７、図５４Ｇ、図５４Ａ、図５４Ｂ、図６０Ａ～図６０Ｇ、図５２Ａ～図５２Ｋ、図５５、及び図４０Ａに直接対応している。

【0028】

今、図２３～図２５を参照すると、販売形態で構成された例示の注文履行システムの側面図、正面図及び平面図がそれぞれ示されている。ここで、注文履行システムは、注文販売機械４２０、すなわち「ＯＶＭ」又はその他として説明される場合がある。注文販売機械４２０は、例えば配送された商品の販売店舗又は任意の他の適切な用途で利用することができる例えばロボット車両及びラックシステムの小型化変形例を示している。例えば、車両技術を「ラストマイル（last-mile）」配送問題に適用される電子商取引で使用することができる。例えば、「ピュアプレイ（Pure-play）」電子商取引企業は、注文の大多数を顧客の家まで配送せざるを得ず、これは、コスト高となる場合がある。セルフサービス店舗の運用及びオンライン販売の両方を行う小売業者は、「クリック・アンド・コレクト（click-and-collect）」と通称されている、店舗ロケーションまで注文をピックアップする選択を顧客に提供することができるが、実際には、このモデルは、店舗人員に追加かつ予測不可能な仕事量を与え、その結果、顧客などに長い待ち時間をもたらす場合がある。ここで、注文販売機械４２０は、必要とする床面積（又は土地）が極めて少ないが、大量の注文を安全に保持し得る自動化された解決策を提供し、また好都合なオンデマンドアクセス及び短い業務時間も顧客に提供する。ここで、注文販売機械４２０は、注文販売機械（ＯＶＭ）と呼ばれる場合のあるロボット車両利用型「マイクロ倉庫」であるのが良く、このロボット車両利用型「マイクロ倉庫」は、例えば、電子商取引履行センタ、例えばロボット車両を利用するシステムを備える電子商取引履行センタと関連して稼働する。一観点において、顧客注文を収容する注文トート（「Ｏトート」）は、ＯＶＭに配送され、ＯＶＭ内に保管され、その後、要求に応じて顧客に提供されるのが良く、ロボット車両が、全ての必要なトート保管及び出庫機能を実施する。

【0029】

次に、図２６Ａ、図２６Ｂ及び図２６Ｃを参照すると、注文履行ワークステーション５５００が示されている。１つのワークステーション５５００が図２６Ａ及び図２６Ｂに示されているが、保管庫及び構造５５６３（本明細書に説明される保管構造と実質的に同様である）が、任意適当な数のワークステーション５５００を有することができるということが理解されるべきである。例えば、図２６Ａは、少なくとも３つのワークステーション５５００が各保管庫レベル上に配設される、ワークステーション５５００の代表的な構成を例示するが、他の観点において、任意適当な数のワークステーションは、各保管庫レベル上に配設され得る。異なるレベルのワークステーション５５００は、互いに上下に積み重ねられているか、又は互い違いの配列状態に積み重ねられるなどの、互いから垂直にオフセットされ得る。一観点において、各ワークステーション５５００は、２つの運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂに通信可能に接続されるが、一方で他の観点において各ワークステーション５５００は、任意適当な数の運送デッキに通信可能に接続され得る。一観点において、各運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂは、それぞれの保管庫レベルに対応し得るが、一方で他の観点において、運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂは、共通保管庫レベルに対応し得る（例えば、各保管庫／ピッキングレベルと関連付けられた１つよりも多い運送デッキが存在する）。別の観点において、運送デッキ（又は通路）に位置するか、又はそうでなければ接続される（又はその中に配設される）タワー（昇降軌道５１９０と実質的に同様）が存在しても良く、タワーは、ボット５１００が、積み重ねられた運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂ（又は通路）間を保管構造の任意の所望される／所定のレベルまで走行し得るように異なる保管庫レベルの運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂ（又は通路）のうちの１つ又は２つ以上を別のタワーとの走行ループと通信可能に接続する。ワークステーション５５００は、１つ又は２つ以上のイーチをボット５１００のうちの１つのトート（例えば、Ｐトート）からボット５１００のうちの別の１つのトート（例えば、Ｏトート）内の「プット（put）」ロケーションに輸送するピッカ５５２０を収容するように構成される。ワークステーション５５００は、複数の高さで配列化され、人又はロボットピッカは、イーチを製品トート（Ｐトート）から取り出し、システム構成に応じて、かつ上述した仕方と実質的に同一の仕方で、それらを注文トート（Ｏトート）又は移動ロボットのいずれか内に配置する。一観点において、ワークステーション５５００は、搬送レーン又は通路５５０１，５５０２，５５０３，５５０４、昇降タワー５１９０Ｔ及びピックステーション５５３０に配設されたピッカプラットホーム５５１０を含む。ワークステーション５５００は、各運送デッキ上のボット５１００がワークステーション５５００へのアクセスを有するように、各運送デッキレベルに配設される。図２６Ｂに例示される代表的な観点において、２つの運送デッキレベル５５５０Ａ，５５５０Ｂが示され、これらが共通ワークステーション５５００に接続されているが、他の観点において、任意適当な数の運送デッキレベルが、共通ワークステーション５５００に接続されてもよい。

【0030】

搬送レーン５５０１，５５０２，５５０３，５５０４の各々は、それぞれの運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂと通信している、それぞれの入口及び／又は出口５５００Ｅを有する。図２６Ｂに見られ得るように、搬送レーン５５０１，５５０４は、運送デッキ５５５０Ｂと通信している入口／出口５５００Ｅを有するが、一方で搬送レーン５５０２，５５０３は、運送デッキ５５５０Ａと通信している入口／出口５５００Ｅを有する。搬送レーン５５０１～５５０４は、トート保管／保持ロケーションへのアクセスを提供する通路に関して上に説明されたレールＨＲＲと実質的に同様であるレールＷＲＲを含む。また図２６Ｂに見られ得るように、昇降タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤは、昇降タワー５１９０Ｔに関して上述したのと実質的に同様の仕方で、搬送レーンの積み重ねを互いに連結する。昇降タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤは、上述した昇降タワー５１９０Ｔと実質的に同一である。一例として、昇降タワー５１９０ＴＷＡ、５１９０ＴＷＢは、ボット５１００が搬送レーン５５０３，５５０４間を横断することができるように搬送レーン５５０３，５５０４を相互に連結している。昇降タワー５１９０ＴＷＣ，５１９０ＴＷＤは、ボット５１００が搬送レーン５５０１，５５０２間を横断することができるように搬送レーン５５０１，５５０２を相互に連結している。

【0031】

一観点において、搬送レーン５５０１～５５０４及びタワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤのうちの１つ又は２つ以上は、運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂ及びオペレータプラットホーム５５１０に対してかつ度が付けられ（例えば、傾けられ又は勾配がつけられ）るのが良く、その結果、Ｐトート及びＯトートがそれぞれのＰボット及びＯボットによってピッカ５５２０に提供されると、Ｐトート及びＯトートは、ピッカ５５２０がピックステーション５５３０に隣接してタワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣによって定められたピック／配置位置からイーチをピッキングして配置するためにＰトート及びＯトートを視認してこれらに接近することができるよう角度が付けられる。他の観点において、搬送レーン５５０１～５５０４及びタワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤは、任意適当な空間的配向状態でトートをピッカ５５２０に提供するために、ピックステーション５５３０及び／又は運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂとの任意の空間的関係を有するのが良い。

【0032】

一観点において、搬送レーン５５０１～５５０４、昇降タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤ及びピックステーション５５３０は、独立製品ボット（Ｐボット）及び注文ボット（Ｏボット）の経路及び位置を含む対称構造を有する。この観点において、左／右の対称的配置が存在するように、側方対称性（方向５５９９における）が存在し得る。例えば、左／右の対称的配置は、Ｐトートを運ぶＰボットが、ワークステーション５５００の右側に配置され、一方でＯトートを運ぶＯボットが、ワークステーション５５００の左側に配置されるようなものであり得る。他の観点において、Ｐボット及びＰトートは、ワークステーション５５００の左側にあってもよく、一方でＯボット及びＯトートは、ワークステーション５５００の右側にあってもよい。

【0033】

一観点において、Ｐボット及びＯボットの両方のための専用ボットフロー入口及び出口搬送レーンが存在する。例えば、ピックステーション５５３０へのボットのフローは、ボットが下の搬送レーンから上の搬送に、又は他の観点において、上の搬送レーンから下の搬送レーンに走行するようなものであって良い。例えば、ボットが下の搬送レーンから上の搬送レーンに走行する場合、ピックされるイーチを運ぶＰボットは、１つ又は２つ以上の下／底の搬送レーン５５０１に入り、イーチをピックすることができるように１つ又は２つ以上の上の搬送レーン５５０２までタワー５１９０ＴＷＣを横断し、Ｐボットは、１つ又は２つ以上の上の搬送レーン５５０２を使用してワークステーションを出る。同様に、例えば、イーチが配置されることになるＯトートを運ぶＯボットは、１つ又は２つ以上の下方／底の搬送レーン５５０４に入り、１つ又は２つ以上の上の搬送レーン５５０３までタワー５１９０ＴＷＡを横断し、その結果、イーチを配置することができ、ここでＯボットは、１つ又は２つ以上の上の搬送レーン５５０３を使用してワークステーションを出る。他の観点において、ワークステーションへのボットの入口は、ボットが上の搬送レーン５５０２，５５０３及び下の搬送レーン５５０１，５５０４に入り、そこから出ることができるようにタイミングが取られ、タワー２１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤは、ボットが共通搬送レーン５５０１～５５０４に入り、そこから出るときなどに、互いに通過するボットを走行させるために用いられる。上述の実施例では、Ｐトートを運ぶＰボットのフロー及びＯトートを運ぶＯボットのフローは、両方が下の搬送レーンから上の搬送レーンへの矢印５５９８の方向、又は両方が上の搬送レーンから下の搬送レーンへの矢印５５９７の方向などの、両方が一般的に共通方向である。しかしながら、他の観点において、Ｐボット及びＯボットのうちの１つ又は２つ以上のフローは、上の搬送レーンから下の搬送レーンへの矢印５５９７の方向であってもよい。例えば、Ｐボット及びＰトートのフローは、方向５５９８であっても良く、他方、Ｏボット及びＯトートのフローは、方向５５９７であっても良く、またその逆の関係が成り立つ。

【0034】

一観点において、ワークステーション５５００の各側（例えば、製品側及び注文側）は、専用フロー方向昇降タワーを有する。例えば、ワークステーション５５００の製品側の昇降タワー５１９０ＴＷＣは、ボットの上方フロー専用であるのが良く、他方、ワークステーション５５００の製品側のタワー５１９０ＴＷＤは、ボットの下方フロー専用であっても良く、またその逆の関係が成り立つ。同様に、ステーション５５００の注文側の昇降タワー５１９０ＴＷＡは、ボットの上方フロー専用であっても良く、他方、ワークステーション５５００の注文側のタワー５１９０ＴＷＢは、ボットの下方フロー専用であっても良く、またその逆の関係が成り立つ。ワークステーション５５００のそれぞれの注文又は製品側の各タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤに対するボットの専用フローは、例えば、上述した仕方と実質的に同一の仕方で、ワークステーション５５００のそれぞれの注文及び製品側の搬送レーン５５０１～５５０４のレベル間の方向５５９７，５５９８のうちの１つ又は２つ以上で昇降フローループを生じさせる。上述したように、２つの搬送レーンのみがワークステーションの各側で互いに上に積み重なって示されているが、他の観点において（図５４Ｆに示されるように）、ワークステーションの各側は、２つの搬送レーンよりも多いか又は少ないなどの、互いに上に積み重ねられた任意適当な数の搬送レーンを有しても良い。３つ以上の搬送レーンが、ワークステーション５５００の製品側及び／又は注文側に、互いに上に積み重ねられて提供される場合、タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤは、ボットが、搬送レーンの積み重ねの最も上の搬送レーン５５０２と最も下の搬送レーンとの間に配設された中間搬送レーンＩＬからタワーに入る／出ることを可能にする中間の入口及び出口を有するのが良い。

【0035】

上述したように、ピックステーション５５３０に隣接するタワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣは、ボット（例えば、Ｐトート及びＯトート）のピック／配置位置を規定する。例えば、ピック位置は、ボットがタワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣとそれぞれの最も上の搬送レーン５５０２，５５０３との間を運送することを可能にする、タワーに沿った位置のタワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣの頂部に実質的にあるように、タワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣによって定められるのが良い。上述したように、タワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣは、Ｐトート及びＯトートを任意適当な空間的配向状態でピッカ５５２０に提供するためにピックステーション５５３０に対して角度が付けられるのが良い。一観点において、タワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣのそれぞれの１つと昇降ループを形成する他のタワー５１９０ＴＷＢ，５１９０ＴＷＤ（例えば、ピック／配置位置を定めるピッカ５５２０からタワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣの反対側の搬送レーン５５０１～５５０４に沿って配設される）は、タワー５１９０ＴＷＡ，５１９０ＴＷＣと同一の角度が付けられても良く、又はピックステーション５５３０に対して任意適当な異なる角度がつけられても良い。一観点において、タワー５１９０ＴＷＢ，５１９０ＴＷＤは、実質的に直立（例えば、垂直）であるのが良い。一観点では、上述したように、搬送レーン５５０１～５５０４はまた、運送デッキ５５５０Ａ，５５５０Ｂ（及び／又は中間デッキＩＬ）とオペレータプラットホーム５５１０との間の傾斜路を形成するために、ピックステーションに対して角度ｗ〔付けられるのが良く、傾斜路は、タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤ及びそれぞれの搬送レーン５５０１～５５０４のうちの１つ又は２つ以上の間の実質的な直交整列を可能にして、タワー５１９０ＴＷＡ～５１９０ＴＷＤから搬送レーン５５０１～５５０４への、及びその逆のボット５１００の運送のための制約及び繰り返し係合の緩和を容易にする。一観点において、タワー傾斜／角度は、傾斜路ピッチを確立又は規定する。

【0036】

一観点において、ワークステーション５５００は、任意適当な機械－ビジョンサブシステム（「ＭＶＳ」）５５６０を含み、これは、上述した機械－ビジョンサブシステムと実質的に同一であるのが良い。例えば、ＭＶＳ５５６０は、任意適当な視覚インジケータ（例えば、ディスプレイ及び／又は光源）、任意適当な聴覚インジケータ、任意適当なモーションセンサ／カメラ、任意適当なビームセンサ／ライトカーテン（例えば、ビーム／カーテンセンサの遮断）、グローブトラッキングシステム、又はピックロケーションを示す、配置ロケーションを示す、ピッキングされる／配置される数量を示す、ピッカ５５２０の手の動きを追跡する、ピックを検証する、かつ／あるいは配置を検証するための任意の他の適当なデバイスを含むことができる。一観点において、コントローラ５５００Ｃは、本明細書において説明するワークステーション５５００の諸観点を制御するために提供され、コントローラ５５００Ｃは、ワークステーション５５００、中央制御システムＣＣＳ（上に説明されたものなどの）、ボット５１００コントローラ又はそれらの組み合わせに常駐する。コントローラ５５００Ｃは、本明細書に説明されるようにイーチのピック及びプレースをもたらすために機械ビジョンシステム５５６０と通信する。

【0037】

一観点において、コントローラ５５００Ｃは、有効なピックを識別するとともに検証するように構成され、コントローラ５５００Ｃは、ピックがＰボットからもたらされたことの確認をＰボットに発行する。Ｐボットは、Ｐボットがコントローラ５５００Ｃから発行されたピック確認を受信したとき、Ｐボットがピックステーション５５３０から自動的に移動するように構成されている（例えば、Ｐボットコントローラがプログラムされる）。一観点において、Ｐボットコントローラは、ピック確認の受信に際して、Ｐボットがそれぞれの搬送レーン５５０２の出口に横断するか、又は他の諸観点では、Ｐボットが、タワー５１９０ＴＷＤなどのタワー内に入って、ピック列に再度入るために入口搬送レーン５５０１に戻るようにプログラムされるのが良い。

【0038】

一観点において、コントローラ５５５０Ｃは、有効な配置を識別するとともに検証するように構成され、コントローラ５５００Ｃは、配置がＯボットからもたらされたことの確認をＯボットに発行する。Ｏボットは、Ｏボットがコントローラ５５００Ｃから発行された配置確認を受信したとき、Ｏボットがピックステーション５５３０から自動的に移動するように構成されている（例えば、Ｏボットコントローラがプログラムされる）。一観点において、Ｏボットコントローラは、配置確認の受信に際して、Ｏボットがそれぞれの搬送レーン５５０３の出口に横断するか、又は他の実施形態において、Ｏボットが、タワー５１９０ＴＷＢなどのタワー内に入って、配置列に再度入るために入口搬送レーン５５０４に戻るように、プログラムされ得る。一観点において、Ｏボットは、Ｏボットが運送デッキへピックステーション５５３０を出る、コントローラ５５００ＣがＯボットに注文完了コマンドを発行したときまで、配置列に再び入ることができる。

【0039】

図２７Ａ、図２７Ｂ、図２７Ｃ、図２７Ｄ、図２７Ｅ、図２７Ｆ、及び図２７Ｇは、開示された実施形態の観点に従って水平運動から垂直運動への車両推移の段階的進捗状況を表す。具体的には、ボット５１００の形態の車両が示され、これは、本明細書中のどこかの場所に指示されているように、別段の指定がなければ、本開示全体を通じて説明しているボットと実質的に同一であるのが良い。

【0040】

図２７Ａ～図２７Ｃにおいて、ボット５１００は、頁の右から左に水平に走行する。図２７Ｄ及び図２７Ｅにおいて、駆動歯車５１４０Ｂ（及び図示されないが、反対側の駆動歯車５１４０Ａ）及び案内ベアリングは、ボット５１００の本体から側方に伸長されて遠ざけられ、それにより昇降軌道５１９０に係合する。各昇降軌道５１９０は、駆動表面５１９０Ｄ、及び駆動表面５１９０Ｄの反対に配設され、昇降軌道５１９０の厚みによって分離された案内面５１９０Ｂを有し、駆動表面は、本明細書のどこかの場所に説明及び示されているように、歯車ラック５１９５を含む。

【0041】

図２７Ｆ～２７Ｇにおいて、ボット５１００は、昇降軌道５１９０を垂直方向上方に走行する。

【0042】

図２８Ａ～２８Ｊを参照すると、トート保持ロケーション５３５０とボット５１００との間におけるトート５３００の移送の例示の動作原理が提供される。一観点において、ボット５１００は、所定のトート保持ロケーション５３５０まで水平レールＨＲＲを横断する（図２９、ブロック５８０１）。ボット５１００は、トート保持ロケーション５３５０に対するボット５１００のロケーション決定を容易にするために任意適当なセンサ又はオドメトリを有するのが良い。トート５３００がペイロードエリア５１８０と実質的に整列すると、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂ（及びフリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａ）を方向５３９９に回転させてフリッパがそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２の下にかつ後ろに延びて図２８Ｋを参照して上述したようにトート５３００をボット５１００のペイロードエリア５１８０中にカム動作させるようにする（図２９、ブロック５８０３）。フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂは、図２８Ｄに示されているようにトート５３００がペイロードエリア５１８０内の所定のペイロード位置に位置するまで、トートがトート保持ロケーション５３５０からボット５１００のペイロードエリア５１８０まで方向５９９９Ａに側方に引くように方向５３９９に動き続ける（図２９、ブロック５８０４）。一観点において、ボット５１００は、トート５３００がペイロードエリア５１８０内の所定の位置に到達したときに、再循環双方向トラバーサ５２３０Ｔ，５２４０Ｔの移動を停止するための、ペイロードエリア５１８０に対するトート５３００の位置を検知する任意適当なセンサを含む。トートがボット５１００上に移送されたボット５１００の同一側から見てトート５３００をボットからトート保持ロケーション５３５０に移送するため、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂ（及びフリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａ）は、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂがトート５３００のそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ３，５３００Ｃ４に接触するように方向５３９８に動かされる（図２９、ブロック５８０６）。フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂは、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂがトート５３００のそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ３，５３００Ｃ４と係合解除するまでフリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂがトート５３００を方向５９９９Ｂに側方に押すように方向５３９８に動き続け、その結果、トート５３００がボット５１００から部分的に押し出される（図２９、ブロック５８０８）。フリッパ５２３０Ａ，５２３０Ａ（及びフリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂ）は、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａがそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２に係合するように方向５３９８に動き続け、方向５３９８のフリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａのそれ以上の移動は、トート５３００を方向５９９９Ｂに側方にボット５１００から押し出し、トート５３００は、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａが方向５３９８に移動する際に、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａがそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２と係合解除するとき、トート保持ロケーション５３５０内に最終的に位置付けられる（図２９、ブロック５８１１）。フリッパ５２３０Ａ，５２３０Ｂ，５２４０Ａ，５２４０Ｂは、図２８Ｊに示されるようにフリッパ５２３０Ａ，５２３０Ｂ，５２４０Ａ，５２４０Ｂの開始又はホーム位置まで方向５３９９又は方向５３９８に移動され、ホーム位置は、ボット５１００の中心線ＣＬ沿いに位置するのが良く、あるいはフリッパ５２３０Ａ，５２３０Ｂ，５２４０Ａ，５２４０Ｂの走行の経路沿いの任意の他の適切な位置にあっても良い（図２９、ブロック５８１２）。

【0043】

トート５３００が、トート５３００がボット５１００上に押された側方側ではなく、反対の側方側ボット５１００から押し出される場合、図２８Ｄを参照すると、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂ（それぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２と係合する）は、フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂがそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２と係合解除するまでトート５３００をボットから方向５９９９Ａに部分的に押し出すように方向５３９９に動く（図２９、ブロック５８１４）。フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａ（フリッパ５２３０Ｂ，５２４０Ｂと共に）は、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａがそれぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２と係合解除して、トート５３００を、上述した仕方と実質的に同一の仕方でトート保持ロケーションに最終的に位置付けるまで、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａが、それぞれのキャッチ表面５３００Ｃ１，５３００Ｃ２に係合して、トート５３００を方向５９９９Ａに押すように、方向５３９９に動き続け（図２９、ブロック５８１６）、フリッパ５２３０Ａ，５２４０Ａ，５２３０Ｂ，５２４０Ｂは、開始位置に戻される（図２９、ブロック５８１２）。

【0044】

別の観点において、ボット５１００は、再循環双方向トラバーサ５４００Ｔ（上述した再循環双方向トラバーサ５２３０Ｔ，５２４０Ｔと実質的に同様である）に装着された１つ又は２つ以上のフリッパ（キャッチ又はパドルとも呼ばれる）５４００を含むトート移送システムを有するが、この観点において、再循環双方向トラバーサ５４００Ｔは、トート５３００の一側部（例えば、底側５３００Ｂ又は前側／前面５３００Ｆなど）に係合するように構成されている。この観点において、再循環双方向トラバーサ５４００Ｔは、方向５９９９に側方に移動するように、ボット５１００のフレーム５１００Ｆ（リニアベアリング又はスライドなど）に移動可能に装着されているフレーム５４００ＴＦを含む。例えば、リニアドライブ５４１０（ソレノイド、又は他のリニアアクチュエータなど）は、フレーム５１００Ｆに装着され、かつフレーム５４００ＴＦが以下に説明されることになるように方向５９９９に移動するように、任意適当なトランスミッションによってフレーム５４００ＴＦに連結されるのが良い。リニアドライブ５４１０は、双方向駆動（ボット５１００がボット５１００の両側からトートを積み下ろしするときなど）であり、他方、他の観点では、リニアドライブ５４１０は、一方向駆動（ボット５１００がボット５１００の単一側方側からトートをペイロード及び荷降ろしするときなど）である。再循環双方向トラバーサ５４００Ｔはまた、フレーム５４００ＴＦの互いに反対側の端部に設けられたスプロケット５４０７，５４０８、及びスプロケット５４０７，５４０８の間でフレーム５４００ＴＦに装着されたスプロケット５４０５を含む。スプロケット５４０５，５４０７，５４０８は、チェーン５４０６によって互いに連結され、１つ又は２つ以上のフリッパ５４００が、上述した仕方とほぼ同一の仕方でチェーンと調和して移動するようにチェーンに装着される。スプロケット５４０５，５４０７，５４０８及びチェーン５４０６は、ボット横断表面（ボットが走行するデッキ又はレールなど）の平面と実質的に平行である共通平面内に配置されるのが良い。スプロケット５４０５は、共通シャフトがフレーム５４００ＴＦによって支持されているスプロケット５４０４を備えた共通シャフトに取り付けられている。駆動装置５４０１（これまたフレーム５４００ＴＦに取り付けられる）は、駆動装置５４０１の出力に取り付けられたスプロケット５４０３を有し、スプロケット５４０３は、駆動装置５４０１の作動により方向５９９１，５９９２のうちの１つ又は２つ以上への１つ又は２つ以上のフリッパ５４００の移動が引き起こされるようにチェーン５４０２によってスプロケット５４０４に結合されている。

【0045】

また、図３０を参照すると、傾斜路に係合している駆動歯車、例えばスプロケット１０８０を備えたホイールの概略側面図が示されている。この場合、カウンターベアリング１０８２は、チェーン１０８６（本明細書では、リニア駆動装置マウントとも呼ばれる）がスプロケット１０８８に係合している間、カウンターレール１０８４に係合する。図３０は、チェーン噛み合いを可能にするとともに係合による摩耗を制限するためにゴム裏当てが設けられるのが良い初期係合状態を示している。スプロケット１０８８を図８に示すようにシャフト１２２に取り付けるのが良いことは言うまでもない。上述したように、図８に示されているスプライン１２６とシャフト１２２の相対位置では、スプロケット１２６とシャフト１２２との間には回転遊びが存在し、その結果、スプロケット１０８８は、チェーン１０８６に自由に係合することができるようになっている。

【符号の説明】

【0046】

１０ クライミングロボット
１２ 駆動ホイール
１６ 案内ローラ
１４ 支持ホイール
１８ ピニオン
１９，２０ カウンターホイール
５５００ 注文履行ワークステーション
５５５０Ａ，５５５０Ｂ 運送デッキ
５５６３ 保管構造体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26A】

【図26B】

【図26C】

【図27A】

【図27B】

【図27C】

【図27D】

【図27E】

【図27F】

【図27G】

【図28A】

【図28B】

【図28C】

【図28D】

【図28E】

【図28F】

【図28G】

【図28H】

【図28I】

【図28J】

【図28K】

【図29】

【図30】